浅谈高职院校建筑专业应用数学课程设置

王迎春 刘崇华 郑玉敏 杨喜庆 王胜男

（黑龙江生态工程职业学院，黑龙江哈尔滨150025）

应用数学作为建筑工程技术专业的专业基础课，有着重要的作用。本文主要从以下两个方面来研究应用数学课程如何设置能更有效地服务于建筑专业。

1 应用数学在建筑工程技术专业核心课程中的作用

建筑工程技术专业核心课程核心支撑模块工程测量；建筑力学核心技术模块建筑施工技术；施工组织；工程概预算

从列表中可以看出，这些课程是建筑工程技术专业的核心课程。这些专业课程的学习都需要应用数学作为其基础知识。

（1）在工程测量中需要数学的角的换算以及三角函数知识作为基础。概率统计在偶然误差的讨论中应用了大数定律；误差传播定律、贝塞尔公式，应用了随机变量的独立性、数学期望和方差，且专业课《土力学与地基础》中应用σ－ε曲线表达式、正态分布曲线、荷载值及材料强度、保证概率等内容。

（2）建筑力学中静力学的四条公理，都是通过建立诸多平衡式从中求解，运用了大量的代数运算、根式运算、三角函数运算和勾股定理等。该专业课程还通过许多不等式的计算给出偏差或受力的上限。由于一个物体受很多力影响，所以计算中求和符号∑多次出现，变量增量符号等也多见于微小量分析、材料变形和相对量的讨论中。

（3）数学表格以及图像的大量运用使很多专业问题更加直观。如流水施工组织、价值功能系数计算等，以及工程概预算、计划工程计算等。这些计算从施工组织上讲更直观和易于操作。

（4）函数图形在这些专业课程中的应用更是频繁。如，土的密度与压实功的关系，建设过程各工段对投资的影响、计划变更的讨论、时间－投资累计曲线，材料拉伸过程σ－ε图。这些图形应用到函数的极值、单调性、极限、凹凸性等。

（5）微积分在建筑专业学科中也占有很重要的作用。在专业课程中有些概念由微积分的概念给出。一些原理、定理或概念间关系通过微积分表达。如，在工程中条件固定下求效益最高、成本最低、费用最小、利润最大的极值问题。用导数和微分计算混凝土的弹性模量、切线模量、变形模量；计算钢筋与混凝土的粘结应力；受拉力的钢筋截面面积；主梁正截面抗弯承载力的计算等。用定积分计算混凝土压应力的合力；估算钢筋预应力的损失等。还有，在有些专业课程中应用了线性代数、网络计划、层次分析法、价值工程等方面的内容。

应用数学作为建筑工程技术专业的专业基础课，其功能有三：一是从量的方面增强学生的综合素质，二是培养学生的抽象思维能力，三是为专业课程的学习提供必备的技术技能。从应用数学课与建筑工程技术专业的专业核心课程、专业技术课程之间的联系看，除“工程测量”外，其他所选的核心理论、核心支撑模块中的课程，均在应用数学课程之后。这样，从技术层面上讲，应用数学课为后续专业课程提供了计算手段；从内容上看，应用数学的教学内容应该适应专业教学的需要，为后续的专业课程服务，而后续的专业课程也能加深对数学知识的理解。正因为应用数学课的作用，所以我们更应该选取适当的教学内容，使学生在有限的时间内学到更多的知识，从而更好地为专业课服务。

2 应用数学教学内容的设置

应用数学课程在我校的建筑工程技术专业中设置为120学时，在大学第一学年的上下两学期授课。第一学期为70学时，第二学期为50学时。教学内容分为一元函数微积分、概率论与数理统计、线性代数、常微分方程、多元函数微积分、级数几大部分。由于我校建筑工程技术专业学生的数学基础参差不齐，怎样选取讲授内容，怎样使选取的讲授内容重点突出、详略得当成为关键。

（1）从几年教学积累的经验来看，在以往选用的教材中都没有三角函数以及角的知识的内容，只有在一元函数微积分中简单温习一下三角函数。而三角函数和角的换算这部分知识又是建筑工程专业工程测量课程中必须具备的基础知识。因为我们的学生是专科学生，有些学生的数学基础并不好，所以我们应该把三角函数以及角的换算等内容加入教材内容当中。详细地讲解一下这些内容，为学生工程测量专业课的学习打下一个良好的基础。

（2）微积分在建筑力学等专业课中有很多应用，所以微积分的基本概念、基本公式、微积分计算方法等基本内容一定要作为重点进行讲解。并且编写合适的习题让学生不断练习，从而使学生由会做到熟练。因此这部分内容应该作为整个应用数学课程的重点进行讲解。

（3）概率论与数理统计、线性代数、微分方程几部分我们在选取讲授内容的时候应该针对建筑专业学生的特点，除了讲解基础理论之外，还应该结合建筑专业后续专业课程的需要，适当地去粗取精，详略得当，重点突出。

（4）在教授应用数学的这几年中，我们也不断地寻找适合我校学生使用的应用数学教材，也曾编写过教材。这些教材中都无一例外地把级数这部分选入教材之中。笔者认为级数这部分对于高职建筑专业的学生来说，对其后续课程的应用并没有很多用处，并且这部分内容对于高职建筑专业的学生来说也有一定的难度。因此可以把这一部分从建筑专业的应用数学教材中删除，而让学生能有更多的时间来学习其他的对他们更有用的数学知识，以达到事半功倍的教学效果。

（5）除了在选取教材内容、讲解内容上做到详略得当、重点突出外，笔者认为我们应该结合教材编写一本配套的练习册。因为在几年的教学中发现，一本教材并不是针对某一个专业而编写，其课后习题是对课堂讲解内容的运用和练习。那么我们可以在这些习题中挑选一些专业后续课程所需用到的内容的练习题，再加入一些我们结合专业自己编写的练习题，制作成一本结合建筑工程技术专业的应用数学练习册。这样学生在做练习册的同时，既掌握了本专业后续课程所需要的知识、不用做大量的练习题浪费他们的时间，又使他们觉得应用数学并不像想象中那么难以理解和掌握，增强他们学习的信心和动力。

以上是笔者对高职建筑工程技术专业应用数学课程设置与讲授的一点想法。数学是人类最高超的智力成就，是人类心灵最独特的创作。由于数学本身高度抽象、推理严谨、内容丰富、历史漫长的特点，也造成了学生学习数学的艰难。数学教育的重要和学习数学的困难这两者之间的矛盾最直接地体现在数学教学实践中。我们在对建筑专业的应用数学教学中要明确教学目标，应清楚应用数学所学的知识是一个工具，是为学生的后续专业课程服务的。而且数学思想方法也是对建筑专业学生教育的一个重要内容。数学思想是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识，数学教学内容是数学基础知识和数学思想方法的有机结合，而很多知识的有效性是短暂的，思想的有效性却是长期的。

［1］宣立新．高等数学［M］．北京：高等教育出版社，2010．

［2］刘满平．建筑工程测量［M］．北京：中国建材工业出版社，2010．

［3］吴承霞．建筑力学与结构［M］．北京：北京大学出版社，2009．

［4］冯占红．建筑工程计量与计价［M］．上海：同济大学出版社，2011．

［5］刘崇华．应用数学教程［M］．北京：航空工业出版社，2011．