王迎春 劉崇華 鄭玉敏 楊喜慶 王勝男

（黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150025）

應(yīng)用數(shù)學(xué)作為建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，有著重要的作用。本文主要從以下兩個(gè)方面來(lái)研究應(yīng)用數(shù)學(xué)課程如何設(shè)置能更有效地服務(wù)于建筑專(zhuān)業(yè)。

1 應(yīng)用數(shù)學(xué)在建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)核心課程中的作用

建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)核心課程核心支撐模塊工程測(cè)量；建筑力學(xué)核心技術(shù)模塊建筑施工技術(shù)；施工組織；工程概預(yù)算

從列表中可以看出，這些課程是建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心課程。這些專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)都需要應(yīng)用數(shù)學(xué)作為其基礎(chǔ)知識(shí)。

（1）在工程測(cè)量中需要數(shù)學(xué)的角的換算以及三角函數(shù)知識(shí)作為基礎(chǔ)。概率統(tǒng)計(jì)在偶然誤差的討論中應(yīng)用了大數(shù)定律；誤差傳播定律、貝塞爾公式，應(yīng)用了隨機(jī)變量的獨(dú)立性、數(shù)學(xué)期望和方差，且專(zhuān)業(yè)課《土力學(xué)與地基礎(chǔ)》中應(yīng)用σ－ε曲線(xiàn)表達(dá)式、正態(tài)分布曲線(xiàn)、荷載值及材料強(qiáng)度、保證概率等內(nèi)容。

（2）建筑力學(xué)中靜力學(xué)的四條公理，都是通過(guò)建立諸多平衡式從中求解，運(yùn)用了大量的代數(shù)運(yùn)算、根式運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算和勾股定理等。該專(zhuān)業(yè)課程還通過(guò)許多不等式的計(jì)算給出偏差或受力的上限。由于一個(gè)物體受很多力影響，所以計(jì)算中求和符號(hào)∑多次出現(xiàn)，變量增量符號(hào)等也多見(jiàn)于微小量分析、材料變形和相對(duì)量的討論中。

（3）數(shù)學(xué)表格以及圖像的大量運(yùn)用使很多專(zhuān)業(yè)問(wèn)題更加直觀。如流水施工組織、價(jià)值功能系數(shù)計(jì)算等，以及工程概預(yù)算、計(jì)劃工程計(jì)算等。這些計(jì)算從施工組織上講更直觀和易于操作。

（4）函數(shù)圖形在這些專(zhuān)業(yè)課程中的應(yīng)用更是頻繁。如，土的密度與壓實(shí)功的關(guān)系，建設(shè)過(guò)程各工段對(duì)投資的影響、計(jì)劃變更的討論、時(shí)間－投資累計(jì)曲線(xiàn)，材料拉伸過(guò)程σ－ε圖。這些圖形應(yīng)用到函數(shù)的極值、單調(diào)性、極限、凹凸性等。

（5）微積分在建筑專(zhuān)業(yè)學(xué)科中也占有很重要的作用。在專(zhuān)業(yè)課程中有些概念由微積分的概念給出。一些原理、定理或概念間關(guān)系通過(guò)微積分表達(dá)。如，在工程中條件固定下求效益最高、成本最低、費(fèi)用最小、利潤(rùn)最大的極值問(wèn)題。用導(dǎo)數(shù)和微分計(jì)算混凝土的彈性模量、切線(xiàn)模量、變形模量；計(jì)算鋼筋與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力；受拉力的鋼筋截面面積；主梁正截面抗彎承載力的計(jì)算等。用定積分計(jì)算混凝土壓應(yīng)力的合力；估算鋼筋預(yù)應(yīng)力的損失等。還有，在有些專(zhuān)業(yè)課程中應(yīng)用了線(xiàn)性代數(shù)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、層次分析法、價(jià)值工程等方面的內(nèi)容。

應(yīng)用數(shù)學(xué)作為建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其功能有三：一是從量的方面增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，二是培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，三是為專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供必備的技術(shù)技能。從應(yīng)用數(shù)學(xué)課與建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程、專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程之間的聯(lián)系看，除“工程測(cè)量”外，其他所選的核心理論、核心支撐模塊中的課程，均在應(yīng)用數(shù)學(xué)課程之后。這樣，從技術(shù)層面上講，應(yīng)用數(shù)學(xué)課為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程提供了計(jì)算手段；從內(nèi)容上看，應(yīng)用數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該適應(yīng)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的需要，為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程服務(wù)，而后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程也能加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。正因?yàn)閼?yīng)用數(shù)學(xué)課的作用，所以我們更應(yīng)該選取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到更多的知識(shí)，從而更好地為專(zhuān)業(yè)課服務(wù)。

2 應(yīng)用數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置

應(yīng)用數(shù)學(xué)課程在我校的建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)中設(shè)置為120學(xué)時(shí)，在大學(xué)第一學(xué)年的上下兩學(xué)期授課。第一學(xué)期為70學(xué)時(shí)，第二學(xué)期為50學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容分為一元函數(shù)微積分、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線(xiàn)性代數(shù)、常微分方程、多元函數(shù)微積分、級(jí)數(shù)幾大部分。由于我校建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，怎樣選取講授內(nèi)容，怎樣使選取的講授內(nèi)容重點(diǎn)突出、詳略得當(dāng)成為關(guān)鍵。

（1）從幾年教學(xué)積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在以往選用的教材中都沒(méi)有三角函數(shù)以及角的知識(shí)的內(nèi)容，只有在一元函數(shù)微積分中簡(jiǎn)單溫習(xí)一下三角函數(shù)。而三角函數(shù)和角的換算這部分知識(shí)又是建筑工程專(zhuān)業(yè)工程測(cè)量課程中必須具備的基礎(chǔ)知識(shí)。因?yàn)槲覀兊膶W(xué)生是專(zhuān)科學(xué)生，有些學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)并不好，所以我們應(yīng)該把三角函數(shù)以及角的換算等內(nèi)容加入教材內(nèi)容當(dāng)中。詳細(xì)地講解一下這些內(nèi)容，為學(xué)生工程測(cè)量專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

（2）微積分在建筑力學(xué)等專(zhuān)業(yè)課中有很多應(yīng)用，所以微積分的基本概念、基本公式、微積分計(jì)算方法等基本內(nèi)容一定要作為重點(diǎn)進(jìn)行講解。并且編寫(xiě)合適的習(xí)題讓學(xué)生不斷練習(xí)，從而使學(xué)生由會(huì)做到熟練。因此這部分內(nèi)容應(yīng)該作為整個(gè)應(yīng)用數(shù)學(xué)課程的重點(diǎn)進(jìn)行講解。

（3）概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線(xiàn)性代數(shù)、微分方程幾部分我們?cè)谶x取講授內(nèi)容的時(shí)候應(yīng)該針對(duì)建筑專(zhuān)業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，除了講解基礎(chǔ)理論之外，還應(yīng)該結(jié)合建筑專(zhuān)業(yè)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的需要，適當(dāng)?shù)厝ゴ秩【?，詳略得?dāng)，重點(diǎn)突出。

（4）在教授應(yīng)用數(shù)學(xué)的這幾年中，我們也不斷地尋找適合我校學(xué)生使用的應(yīng)用數(shù)學(xué)教材，也曾編寫(xiě)過(guò)教材。這些教材中都無(wú)一例外地把級(jí)數(shù)這部分選入教材之中。筆者認(rèn)為級(jí)數(shù)這部分對(duì)于高職建筑專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，對(duì)其后續(xù)課程的應(yīng)用并沒(méi)有很多用處，并且這部分內(nèi)容對(duì)于高職建筑專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)也有一定的難度。因此可以把這一部分從建筑專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用數(shù)學(xué)教材中刪除，而讓學(xué)生能有更多的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)其他的對(duì)他們更有用的數(shù)學(xué)知識(shí)，以達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

（5）除了在選取教材內(nèi)容、講解內(nèi)容上做到詳略得當(dāng)、重點(diǎn)突出外，筆者認(rèn)為我們應(yīng)該結(jié)合教材編寫(xiě)一本配套的練習(xí)冊(cè)。因?yàn)樵趲啄甑慕虒W(xué)中發(fā)現(xiàn)，一本教材并不是針對(duì)某一個(gè)專(zhuān)業(yè)而編寫(xiě)，其課后習(xí)題是對(duì)課堂講解內(nèi)容的運(yùn)用和練習(xí)。那么我們可以在這些習(xí)題中挑選一些專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程所需用到的內(nèi)容的練習(xí)題，再加入一些我們結(jié)合專(zhuān)業(yè)自己編寫(xiě)的練習(xí)題，制作成一本結(jié)合建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用數(shù)學(xué)練習(xí)冊(cè)。這樣學(xué)生在做練習(xí)冊(cè)的同時(shí)，既掌握了本專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程所需要的知識(shí)、不用做大量的練習(xí)題浪費(fèi)他們的時(shí)間，又使他們覺(jué)得應(yīng)用數(shù)學(xué)并不像想象中那么難以理解和掌握，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的信心和動(dòng)力。

以上是筆者對(duì)高職建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用數(shù)學(xué)課程設(shè)置與講授的一點(diǎn)想法。數(shù)學(xué)是人類(lèi)最高超的智力成就，是人類(lèi)心靈最獨(dú)特的創(chuàng)作。由于數(shù)學(xué)本身高度抽象、推理嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)容豐富、歷史漫長(zhǎng)的特點(diǎn)，也造成了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的艱難。數(shù)學(xué)教育的重要和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的困難這兩者之間的矛盾最直接地體現(xiàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中。我們?cè)趯?duì)建筑專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用數(shù)學(xué)教學(xué)中要明確教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)清楚應(yīng)用數(shù)學(xué)所學(xué)的知識(shí)是一個(gè)工具，是為學(xué)生的后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程服務(wù)的。而且數(shù)學(xué)思想方法也是對(duì)建筑專(zhuān)業(yè)學(xué)生教育的一個(gè)重要內(nèi)容。數(shù)學(xué)思想是對(duì)數(shù)學(xué)事實(shí)與理論經(jīng)過(guò)概括后產(chǎn)生的本質(zhì)認(rèn)識(shí)，數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)思想方法的有機(jī)結(jié)合，而很多知識(shí)的有效性是短暫的，思想的有效性卻是長(zhǎng)期的。

［1］宣立新．高等數(shù)學(xué)［M］．北京：高等教育出版社，2010．

［2］劉滿(mǎn)平．建筑工程測(cè)量［M］．北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2010．

［3］吳承霞．建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)［M］．北京：北京大學(xué)出版社，2009．

［4］馮占紅．建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)［M］．上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2011．

［5］劉崇華．應(yīng)用數(shù)學(xué)教程［M］．北京：航空工業(yè)出版社，2011．