李明丽,顾招兵
(云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201)
《畜牧场规划设计》课程是为培养专业的畜牧场规划设计人才而开设的专业选修课,具有实践性和应用性都比较强的特点。其内容涉及动物育种、繁殖、气象、动物环境卫生学等专业基础课和养猪学、养禽学、养牛学和养羊学等专业课和部分建筑设计知识[1]。基于课程特点,对不同的教学内容选用针对性强的教学方法,如三维动画、倒叙、生产视频和现场教学等,取得了良好的教学效果。
《畜牧场规划设计》需要学生了解并掌握常用建筑材料的基础知识,便于在实践中的选用适宜的建筑材料。然而需要介绍的建筑材料有10大类,且各类材料自成体系,相互间缺乏紧密联系,对农科学生而言,内容枯燥乏味[2]。较为适宜的教学方法是收集常用的砌筑材料、屋面材料、防水及保温材料、混泥土及气硬性凝胶材料(石灰和石膏)的实物图,增强学生对各类材料的感性认识。此外,根据材料类型及其特点选择合适的教学方法,如根据碳含量对钢材的分类以及按合金含量对合金材料进行分类都可以采用数轴图形,便于讲授和学生记忆(图1)。材料表观密度和堆积密度及其涉及的孔隙率和空隙率的概念也比较抽象,结合实物在课堂上演示则比较合适。采用多媒体演示,使教学内容生动、紧凑、直观,从而激发学生学习兴趣,大大提高了教学效率。
在《畜牧场规划设计》课程中涉及到畜舍建筑,传统的教学方法是以手工绘制的方式把畜舍的平面图、立面图和剖面图展示出来,再结合文字叙述进行讲解,要求学生动用空间思维,但还是难以想象出畜舍建筑的最终效果,特别是畜舍的内部空间结构就更加难以想象。如果应用三维动画技术,则能直观反映出畜舍的整体空间效果,展示了畜舍的内部空间,外部形状及装饰,提升视觉效果[3]。又如教材中对墙体作用和分类部分是采用平面图的方式(图2-a),即便是选用多媒体方式授课,课堂教学效果也相对一般。若采用三维技术(如图2-b),并进行合适的标注,学生能一目了然,将枯燥的内容形象化,激发学生学习本门课程的兴趣。
建筑制图是《畜牧场规划设计》教学中的重点与难点,要求学生能用文字和制图技术准确地表达畜舍设计的思想和意图,同时培养学生的识图能力和绘图能力。传统教学一般是将教学模型与手工制图工具相结合,对常见的建筑图进行讲解,对学生的空间想象力有较高的要求。如果应用Sketchup、AutoCAD 和天正建筑软件等常用制图软件将要讲解的建筑图制作出来,以多媒体的形式向学生展示,可极大提高课堂的教学质量。Sketchup 能够快速绘制出许多建筑物的构件,如勒脚、女儿墙、踢脚等;CAD 软件可以在课堂上将畜牧场的总平面图绘制出来;天正建筑软件则能快速绘制出畜舍平面图、立面图和剖面图。在图形绘制过程中可以向学生讲解建筑的相关概念,如横向定位轴线、纵向定位轴线、附加定位轴线、开间、进深等,便于学生理解与记忆。在整个教学过程中,可实现平面与空间图的相互转换,把实体模型以立体图形的形式向学生展示,增加教学的直观性,增强学生的学习兴趣。
图1 基于碳含量或合金含量的钢材分类Fig.1 Classification of steels based on carbon content or alloy content
图2 墙体分类(a为平面图,b为三维图)Fig.2 Classification of Wall(a:Architectural plans;b:three-dimensional drawing)
在畜牧场建设过程中,首先应进行生产工艺设计,只有在生产工艺明确并已确定的前提下,才可以着手畜牧场规划与建筑设计。工艺设计包括生产工艺(家畜整个饲养过程所采用的方法、技术、管理和流程)和工程工艺(生产工艺的实现模式、工程技术的体现)两部分。对于动物科学专业的本科生做牧场规划设计是需要在明确畜牧场拟采用的饲养工艺的基础上确定生产工艺。然而生产工艺设计是《畜牧场规划设计》教学的重点与难点,探寻可行的教学方法,将其转变为教师能清晰讲解和学生易于接受的知识点。
在规模化、集约化畜牧场生产工艺设计中,首先需要实事求是的合理制定出主要的工艺参数,包括畜群结构及其周转流程。以自繁自养年出栏万头商品猪的猪场为例,其中畜群结构的计算对学生是有难度的,可以首先采用课本上的正序计算法确定各类猪群的结构,再采用倒序法倒推各类猪群的结构,最后根据饲养工艺、拟采用的饲养设备、建筑模数、饲养员劳动定额和场址地形特点等综合确定畜舍的长度与跨度、开间与进深[4-5]。此外,蛋鸡场的生产设计也可以采用倒序法计算畜群结构,即基于蛋鸡各个阶段的成活率和留种率等工艺参数,从成年蛋鸡数量倒推出育成鸡和雏鸡的数量,如需配备孵化环节的蛋鸡场,也可以基于种蛋孵化率、公母比例和健雏率等参数,倒推出用于孵化的种蛋数量。最后根据鸡舍周转次数计算出每种类型鸡舍需要的栋数,最终确定鸡舍的长度与跨度、开间与进深。在正序法和倒序法中,从学生的课堂表现和期末闭卷考试的成绩看,倒序法教学效果相对较好。
视频教学法是以视频为工具辅助教学的方法。在《畜牧场规划设计》教学中,运用视频教学法进行课堂教学,即将图、文、声、像融为一体,使教与学的活动变得更加丰富多彩。例如在讲授挤奶厅的不同形式挤奶台时,可将不同类型挤奶台的运行过程以视频形式在课堂上播放,并对挤奶台的功能、特点进行适当讲解,可促进学生的思维发展,丰富其想象力,激发学习兴趣,有效提高教学质量。
《畜牧场规划设计》的现场教学是将部分理论内容和实训内容,如猪舍的平面图、立面图、剖面图的绘制等,进行的现场教学方法。在现场,教师根据教学任务,提出问题引导学生细心观察、思考、提出自己的建议。同时要求学生在现场绘制畜舍的草图,再要求学生将草图绘制成规范化的图纸。这种教学方法极大增强了教学的直观性,便于学生更好地掌握相关的知识和技能,同时提高学生分析问题和解决问题的能力。
总之《畜牧场规划设计》课程学时少,涉及内容繁多,为了取得良好的教学效果,需要不断地进行教学方法的革新,将部分制图软件引入多媒体课件,并在同学的参与下讲解建筑制图的步骤与方法,使学生明白各类建筑图的形成及功能;针对内容枯燥、抽象的教学章节精选多媒体视频来增强学生的好奇心和求知欲。总之,随着畜牧业的不断发展和本课程教学内容更新和完善,必然要求对教学模式进行一定程度的革新。
[1]李士平,栾冬梅,徐良梅,等.动物科学专业开设“《畜牧场规划设计》”刍议[J].东北农业大学学报,2011,9(5):111-112.
[2]张冬梅.建筑材料课程教学方法探讨[J].长江工程职业技术学院学报,2007,24(2):73-74.
[3]叶 青,黄炎磊.刍议三维动画技术在建筑中的应用[J].长春师范学院学报,2012,31(12):44-45.
[4]刘继军,贾永全.《畜牧场规划设计》[M].北京:中国农业出版社,2008:215.
[5]李保明,施正香.设施农业工程工艺与建筑设计[M].北京:中国农业出版社,2005:81.