建筑學(xué)專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)設(shè)計實踐與探析

夏江濤 沈化榮

（淮陰工學(xué)院建筑工程學(xué)院，江蘇淮安 223001）

建筑學(xué)專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)設(shè)計實踐與探析

夏江濤 沈化榮

（淮陰工學(xué)院建筑工程學(xué)院，江蘇淮安 223001）

從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等角度，對建筑學(xué)專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)設(shè)計進行了嘗試性改革，并結(jié)合建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生自身的特點，提出重力學(xué)概念、重概念設(shè)計而弱化理論推導(dǎo)和計算過程，為建立一種適應(yīng)應(yīng)用性復(fù)合型人才培養(yǎng)模式需要的建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)提出了新的思路。

建筑學(xué)，建筑結(jié)構(gòu)，教學(xué)設(shè)計，課程體系

0 引言

建筑結(jié)構(gòu)是建筑學(xué)專業(yè)的一門主要技術(shù)課程，其教學(xué)目的是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從建筑工程整體來分析和理解結(jié)構(gòu)體系，培養(yǎng)正確的結(jié)構(gòu)意識，在進行建筑構(gòu)思和設(shè)計中，增強建筑中結(jié)構(gòu)的合理性與可行性［1］。

建筑結(jié)構(gòu)課程所涵蓋內(nèi)容廣，學(xué)生力學(xué)基礎(chǔ)薄弱，再加之重視程度欠缺，眾多原因嚴重地影響了教學(xué)效果。基于此，探索建筑學(xué)專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)設(shè)計，對提升教學(xué)效果和提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)具有重要意義。

1 建筑學(xué)專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計誤區(qū)

1）教學(xué)內(nèi)容陳舊。

目前建筑技術(shù)的發(fā)展迅猛，各種新材料、新技術(shù)和新工藝層出不窮，國家相關(guān)規(guī)程和規(guī)范也在不斷的更新。由于專業(yè)教材的出版有相對滯后性，教師在教學(xué)的過程中應(yīng)作及時的調(diào)整。比如在介紹砌體結(jié)構(gòu)知識方面，按照國家建筑節(jié)能的要求，國家已經(jīng)禁止使用燒結(jié)粘土磚，那么在教學(xué)的過程中就應(yīng)弱化燒結(jié)粘土磚砌體的相關(guān)內(nèi)容，應(yīng)重點介紹小型砌塊砌體結(jié)構(gòu)的知識。現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)容大多數(shù)都是將土木工程房屋建筑方向的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等“三大結(jié)構(gòu)”內(nèi)容改寫整編而成，并沒有考慮建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生的特點和建筑學(xué)專業(yè)自身的教學(xué)要求。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算內(nèi)容過多，與土木工程專業(yè)的學(xué)生授課基本雷同，這些都不符合當下建筑學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)要求。

2）教學(xué)目標不夠明確。

建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生對力學(xué)和結(jié)構(gòu)的理論知識的興趣和基礎(chǔ)均不及土木工程專業(yè)學(xué)生，但他們對美的東西和直觀的東西表現(xiàn)出較強的興趣，為了最大限度地激發(fā)建筑學(xué)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，在給他們講解力學(xué)和結(jié)構(gòu)知識的時候，應(yīng)與土木工程專業(yè)有所區(qū)別。建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生不要求掌握過多的詳細的結(jié)構(gòu)計算，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)讓他們具有一定的力學(xué)概念、一定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計概念和清晰的結(jié)構(gòu)意識，能夠在建筑方案設(shè)計階段正確處理建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系、建筑與構(gòu)造的關(guān)系。并能在今后的設(shè)計工作中自如地與結(jié)構(gòu)工程師進行溝通、能利用建筑結(jié)構(gòu)的知識大膽地創(chuàng)作。建筑學(xué)專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)目標應(yīng)當緊密圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標和人才培養(yǎng)目標的要求，改變以結(jié)構(gòu)專業(yè)特點所形成的教學(xué)內(nèi)容，不能將結(jié)構(gòu)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容照搬照抄或者簡單濃縮后灌輸給建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生。

3）教學(xué)觀念陳舊。

受傳統(tǒng)觀念的影響，建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生認為建筑就是藝術(shù)，藝術(shù)重于技術(shù)，于是乎就有絕大部分學(xué)生只重視建筑設(shè)計及原理、外國建筑史、建筑物理等等主導(dǎo)課程，反而忽視了建筑力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)等等技術(shù)類課程。實際上建筑師在考慮空間方面的問題的同時，一般是先形成總體方案，然后再考慮具體構(gòu)件的構(gòu)造。但是，與總體設(shè)計的思想相反，建筑學(xué)的學(xué)生往往是通過學(xué)習(xí)基本受力構(gòu)件以及其有關(guān)的具體設(shè)計和施工要點來學(xué)習(xí)建筑工程知識，其思路恰好和建筑設(shè)計思路相反［2］。一個設(shè)計者的實際設(shè)計經(jīng)驗?zāi)Ｊ脚c學(xué)習(xí)技術(shù)知識的模式之間的不協(xié)調(diào)，將使學(xué)生難以在學(xué)習(xí)設(shè)計思路的階段運用相關(guān)知識。因此傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)的教學(xué)方式即從具體構(gòu)件設(shè)計到整體結(jié)構(gòu)設(shè)計不利于學(xué)生學(xué)好該門課程。

4）教學(xué)評價陳舊。

建筑結(jié)構(gòu)課程符號多、計算公式多，構(gòu)件的構(gòu)造要求多，這些知識的掌握重點在于理解和運用，大部分無需死記硬背。但是以傳統(tǒng)的閉卷期末考試的方式來考核學(xué)生，一定會誤導(dǎo)學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)。為了應(yīng)試，學(xué)生就一味刻板性的死記，不去理解和琢磨。這種過于突出總結(jié)性評價的期末考試極具功利性，非常不利于在課程橫向聯(lián)系密切的條件下培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和專業(yè)素養(yǎng)，且易誤導(dǎo)學(xué)生對自身學(xué)習(xí)能力的判斷［3］。

2 面向應(yīng)用性復(fù)合型人才的教學(xué)設(shè)計

1）優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容。

建筑結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容覆蓋面廣，涵蓋了混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)工程和工程抗震等相關(guān)內(nèi)容，而理論課時是相當有限的，如筆者所在學(xué)院建筑結(jié)構(gòu)僅有48個理論學(xué)時，因此教學(xué)內(nèi)容就必須最大程度地優(yōu)化。建筑學(xué)專業(yè)在工程建筑設(shè)計中主要是利用結(jié)構(gòu)概念來設(shè)計出合乎材料和結(jié)構(gòu)基本規(guī)則的建筑方案，并不需要具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算過程，這些工作交給結(jié)構(gòu)工程專業(yè)的人士或者注冊結(jié)構(gòu)師們?nèi)ネ瓿伞Ｈ缭谥v到水平荷載作用下的內(nèi)力近似計算和豎向荷載作用下的內(nèi)力近似計算時，筆者建議不要花大量的時間來講解如何計算以及示例說明，而應(yīng)該著重介紹分層法、反彎點法和D值法作了哪些假設(shè)及適用條件，D值法在反彎點法的基礎(chǔ)上作了什么改進;在講到鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件的計算時，不要一味強調(diào)大、小偏心構(gòu)件承載力的具體的計算，構(gòu)件的配筋率As或As'為多少，而應(yīng)該把重點放在大偏心受壓構(gòu)件和小偏心受壓構(gòu)件如何界定，兩者的破壞本質(zhì)上有何不同，分別有什么特征;在講到鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算和截面配筋計算等教學(xué)內(nèi)容可適當?shù)睾唵谓榻B，而對肋形樓蓋板、梁的構(gòu)造要求則應(yīng)作為重點內(nèi)容來講解;總之，應(yīng)該突出概念，概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)的教學(xué)過程中意義非凡。概念設(shè)計是一種定性的設(shè)計，不是定量的數(shù)值計算。概念設(shè)計應(yīng)從工程設(shè)計一開始，就從房屋體型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布和構(gòu)件構(gòu)造等幾個方面把握好結(jié)構(gòu)的合理性。對于房屋結(jié)構(gòu)而言，抗震設(shè)計是一個非常重要的內(nèi)容。從建筑方案設(shè)計開始就要考慮相應(yīng)的抗震要求如建筑的最大高度、場地的選擇、多道抗震防線的設(shè)置等。在建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)過程中，應(yīng)該考慮建筑學(xué)專業(yè)特點，對教學(xué)內(nèi)容進行精確的安排，增強學(xué)生專業(yè)知識的綜合運用能力，讓學(xué)生對建筑學(xué)各門專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容能夠相互融合。

2）教學(xué)手段立體化。

為了最大程度的提高課堂教學(xué)效率，不能再運用傳統(tǒng)的純板書教學(xué)，而應(yīng)該借助于動態(tài)仿真、智能模擬、動畫再現(xiàn)等新的教學(xué)手段，克服單純板書授課的不足。在極有限的時間里盡可能地給學(xué)生傳遞更多的信息;在極有限的時間里盡可能地激發(fā)學(xué)生對建筑結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)興趣。比如在授課時，可以通過一些著名的實體建筑物，如悉尼歌劇院、比斯迪拜塔、北京鳥巢等來引出建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，進而考慮采用課堂討論式的教學(xué)形式，悉尼歌劇院、北京奧運會主體育場、游泳中心的結(jié)構(gòu)形式是什么，選用這樣的結(jié)構(gòu)形式有什么優(yōu)點。這樣就可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，開闊了學(xué)生的視野。最后授課老師在討論的基礎(chǔ)上進行總結(jié)。目前市場上主流的結(jié)構(gòu)形式有哪些，它們有哪些優(yōu)點和缺點。進一步提出建筑設(shè)計和建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)系，建筑結(jié)構(gòu)選型對建筑設(shè)計方案的重要性等等。

3）注重自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

受教學(xué)課時的限制，在學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)課程的過程中，自學(xué)能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。比如在講到砌體和砌體結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容時，在重點介紹無筋砌體構(gòu)件的承載力計算的基礎(chǔ)上配筋砌體構(gòu)件的有關(guān)內(nèi)容可列入學(xué)生的自學(xué)范圍。當然，自學(xué)內(nèi)容可通過課后習(xí)題來鞏固，自學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果可通過課堂提問來檢查。在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上，主要采取做結(jié)構(gòu)模型的方式，提出讓學(xué)生用學(xué)到的知識將想象中的建筑造型以結(jié)構(gòu)模型的形式制作出來。在建筑結(jié)構(gòu)模型只有支撐建筑的結(jié)構(gòu)骨架，而沒有附以外觀的裝飾和構(gòu)造的復(fù)雜材料，當建筑僅以結(jié)構(gòu)骨架展現(xiàn)在學(xué)生面前時，他們對結(jié)構(gòu)一定會有切實的體會和強烈的感性認識。筆者帶學(xué)生參加過幾屆江蘇省結(jié)構(gòu)創(chuàng)新建模競賽，且取得了可喜的成績。在與學(xué)生合作交流的過程中，有一點體會深刻，那就是學(xué)生在自己動手制作模型后對結(jié)構(gòu)的概念、對力的概念達到了一個全新的高度。在培養(yǎng)學(xué)生的過程中，一定要結(jié)合注冊建筑師的考試要求最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生學(xué)會如何將結(jié)構(gòu)的力和美應(yīng)用到建筑方案的構(gòu)思和建筑設(shè)計中，如何用結(jié)構(gòu)來表現(xiàn)建筑造型，注重學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4）完善教學(xué)評價。

由于傳統(tǒng)的期末考試極易誤導(dǎo)師生只重視解題技巧和方法，忽視了建筑學(xué)專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)課程的培養(yǎng)目標，只重視定量分析，忽視了定性分析。為了避免上述誤導(dǎo)，筆者認為應(yīng)該改革題型，試卷中不應(yīng)該出現(xiàn)大量的計算題和死記硬背式選擇題，提倡加大學(xué)生創(chuàng)新能力的題型，比如增加力的概念題、概念性設(shè)計分析題和結(jié)構(gòu)選型等有關(guān)的試題。建議考慮開卷考試的方式，并進一步加大形成性評價的比重。形成性評價包括非正式的教師觀察、平時模型的制作情況，平時作業(yè)情況等等。課堂提問是基于課程內(nèi)容的形成性評價的常見方式，其更加注重解決問題的方式或方法，而不是答案本身。

3 嘗試性教學(xué)改革情況

筆者所在學(xué)院從07級開始嘗試性教學(xué)改革，基于教考分離的原則，建筑結(jié)構(gòu)期末考試均采用相同的考核方式，且采用從試題庫中隨機抽取的方式（試題庫中的每一份試題的試題內(nèi)容分布均依據(jù)考核大綱，難度系數(shù)也基本相當）。學(xué)生考試成績分布如表1所示。

表1 建筑工程學(xué)院建筑結(jié)構(gòu)近三年考試情況

由表1的成績分布看，參加教改的年級（建筑107、建筑108）考試成績略好于未參加教改的年級（建筑106）考試成績。考試成績只是一個方面，除此之外，上后續(xù)課程的老師也對參加教改的學(xué)生反映良好。

4 結(jié)語

本文根據(jù)筆者所在的淮陰工學(xué)院近幾年對建筑學(xué)專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)改革的嘗試，提出了幾點想法，旨在拋磚引玉，以期從事建筑學(xué)專業(yè)的同仁共同探討，建立一種適應(yīng)應(yīng)用性復(fù)合型人才培養(yǎng)模式需要的建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)新思路。

通過對建筑專業(yè)的學(xué)生進行建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革，對比分析最后學(xué)生的考核成績，可以得出結(jié)論:教學(xué)改革是成功的。誠然，本次教學(xué)改革仍存在一些問題，如形成性評價的量化問題和公平性問題等等。

［1］羅福午.建筑結(jié)構(gòu)的任務(wù)和建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的改革［J］.中國建設(shè)教育，2009（1）：91-92.

［2］郭院成，王新玲，蔣曉東.建筑結(jié)構(gòu)概念體系與設(shè)計［M］.鄭州：黃河水利出版社，2001.

［3］夏江濤.建筑學(xué)專業(yè)建筑力學(xué)課程教學(xué)設(shè)計探討［J］.黑龍江教育（高教研究與評估），2010（11）：37-39.

Instructional design p ractice and analysis of architectural structures curriculum in architecturesmajor

XIA Jiang-tao SHEN Hua-rong

（Faculty of Architecture and Civil Engineering，Huaiyin Institute of Technology，Huai’an 223001，China）

Trial reform on the instructional design of architectural structures course are proposed to improve teaching effectiveness concerning the contents，methods of teaching.According to the characteristics of architecturesmajor students themselves，put forward to pay attention to themechanical concept and conceptual design and to weaken theory deduction and calculation process.A new idea about instructional design of architectural structures course is put forward for cultivating practical and compound talents as a target.

architectures，architectural structures，instructional design，curriculum system

G642.0

A

1009-6825（2013）32-0240-02

2013-08-09

夏江濤（1975-），男，碩士，副教授;沈化榮（1965-），女，副教授