針對未來建筑需求的建筑學專業力學結構課程教學研究

周婷　劉剛　王愛英

摘要：隨著建筑業飛速發展，未來建筑對建筑師的國際化、信息化和技術化要求越來越高，針對未來建筑發展趨勢，本文首先分析了具體需求及現狀，目前《力學結構》課程分為《力學結構》（1）和《力學結構》（2）兩部分授課，論述了不同課程階段重點培養的能力和知識點，最后針對未來建筑需求，提出了建筑學專業力學結構課程的教學方法改進思路，建議針對國際化、信息化和技術化需求加強專業英語、計算機技術、多專業協作能力和實踐能力培養。

關鍵詞：建筑學，力學結構，未來建筑需求，教學方法

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）29-0202-02

建筑學專業屬于建筑行業中的牽頭專業，是建筑從概念到實現接力賽的第一棒，因此，建筑學專業的同學除了具有良好的建筑空間與形式設計專業素養外，更要培養統領全局的能力，了解涵蓋整個建筑行業的知識。各學科中，以建筑與結構的關系最為緊密，掌握《力學結構》課程內容對于學生形成基本的結構概念具有至關重要的作用。

一、未來建筑對建筑學學生的新需求

1.國際化。大型項目的實施，越來越多的開展國際招投標，越來越多的國外建筑公司進駐中國，中國的建設公司也逐漸走出國門，不同國家合作完成項目的實例越來越多，國際聯合辦學模式也飛速發展，包括國際聯合教學、國際短期設計、國際聯合培養、國際短期交換等模式[1]，這些都要求建筑學學生具有國際視野，專業英語過硬，了解國外的規范規定，加強與國際專業人員合作的能力。

2.信息化。BIM帶給建筑行業一場技術革命，BIM技術將主宰未來建筑的全壽命階段的設計、施工和運營，這一點已經得到廣泛認同，各大設計院、施工單位都成立了BIM研究中心[2]。對于建筑學學生來說，應具備較好的計算機軟件應用能力，能夠熟練應用設計軟件，并熟悉BIM技術相關軟件的對接，應大概了解不同專業的基本軟件知識，適應未來建筑信息化的發展。

3.技術化。目前的建筑學教學與建筑藝術結合較為密切，但是人們對與建筑的需求越來越多元化，綠色建筑的發展，使建筑技術日益受到更多的關注和重視，綠色建筑思潮的影響對綠色建筑人才的培養提出了新的要求[3]。模塊建筑、可變形建筑等需求各異的建筑也迅速發展，要求建筑師必須會應用各種綠色建筑技術、模塊化連接與設計技術、變形結構的建筑設計技術等。因此，為了適應未來建筑業發展，建筑學學生的培養目標應進行適當調整，在注重美學培養和傳統建筑設計技術之外，應注重各種技術類知識的培養，了解新型結構技術、熟練掌握計算機軟件、能夠進行綠色建筑設計、了解建筑和結構類型前沿、提高專業英語培養等。

二、目前授課中注重培養的能力

不同專業的學生學習《力學結構》目的不同，需要先明白建筑學院學生學習《力學結構》的目的，需要從這門課程獲得的能力，對教學非常重要。建筑學專業建筑力學課程總的教學目標是培養未來建筑師的基本力學素養，理解建筑形式與結構骨架間的相互依存關系[4]。《力學結構》（1）是以講授結構力學為主的課程，《力學結構》（2）是以混凝土、鋼結構、地基基礎和抗震等學科的基本知識。

1.通過《力學結構》（1）的學習應掌握的能力。通過《力學結構》（1）課程的學習，建筑學的學生首先應該獲得一個結構力學的基本概念，并不是僅僅會做簡單的彎矩圖就可以，而是應該了解力流的走向、傳遞和相互作用的原理，為建筑的概念設計提供一定的力學功底。因此在教學中的重點并不是僅僅是講解每一種梁和剛架的內力圖、內力算法和位移算法等，還應該講解不同結構類型可以簡化為哪種簡化模型、結構計算簡圖中力流的分布和傳遞路徑、為什么要計算內力圖、計算各種內力和位移，利用結構設計實例講《力學結構1》的各章串成一個整體，形成一個整體的設計流程圖。

2.通過《力學結構》（2）的學習應掌握的能力。通過《力學結構》（2）的學習，應該了解結構學科的種類，如結構類型有鋼筋混凝土結構、鋼結構、木結構和砌體結構等，通過了解不同結構類型的特點、構造要求和簡單計算方法，為以后的建筑設計奠定基礎，了解什么類型的建筑應該采用什么材料的結構，了解每種結構的構件尺度是多少。此外，根據結構的不同設計階段，力學結構課程還包括高層建筑結構、地基基礎、抗震設計基本知識等章節，通過這些章節的學習，應讓學生理解實體結構的設計包含了結構模型的建立、結構模型的靜力分析、結構模型的抗震分析、地基反力的計算、桿件應力比的計算和位移參數的計算等，這些流程都是與課程章節一一對應，形成一個整體的流程圖，將這一部分串成整體。

3.通過前沿工程技術賞析應獲得的能力。除了對課程知識點的掌握外，通過本課程的學習，學生還應了解一些結構的前沿知識點，比如大空間建筑和高層的結構類型、傳統和新型結構形式、案例分析，新型建筑材料的分類和特點，國內外代表性建筑的視頻講解、設計流程等。因此在課程中，除了講述基本知識點，應通過大型工程實例的講解，讓學生提出自己的問題和思考，有助于加深對結構的理解，拓展建筑設計的思路，在思考建筑設計的同時，能夠更多的思考結構與建筑的結合，體現出結構美。

三、基于未來建筑對建筑師需求的教學方法提升

1.工程實例結合課本知識點，同時緊密聯系建筑設計。目前的授課已將工程設計實例和課程知識內容緊密結合，通過工程實例分析將課程知識點串成一個整體，但是對于建筑學同學來說，將所有知識點反映到建筑設計中更為重要，學生應該了解所有的結構知識將會對建筑設計產生的影響。因此，在教學中，應該注重知識點在建筑設計中的反映。

2.開展建筑、結構和環境設計聯合小組。建筑學是一個綜合大學科的龍頭學科，應該盡早培養技術和溝通能力，可在課程末結合土木系和環境學院課程，組成聯合設計小組，完成一套簡單的建筑、結構和環境設計，結束后開展項目展示并由不同專業老師給出分數，綜合成績作為最后成績。通過與結構和環境專業同學的配合和溝通，不僅可以將力學結構的知識點進行鞏固，還可以鍛煉協同溝通能力和團隊協作能力，還能學習相關的結構技術和環境設計技術。

3.增加課程中實踐環節。增加2周的結構設計大賽，讓學生根據所學的結構力學的知識提出一種橋梁、大跨或者高層建筑模型，進行受力計算、模型設計和制作，考察模型的建筑方案、結構受力和模型制作三部分成績，得出最終成績。通過這種形式提高學生的學習興趣，引導學生借助簡單的結構力學計算軟件進行結構分析。也可鼓勵學生進行新型結構形式模型探討，嘗試變形建筑、模塊建筑等新型形式，拓展思路，培養創新意識。

4.增加國外工程實例介紹。播放國外著名建筑的工程實例視頻、國外著名高校公開課視頻和各大建筑公司宣傳視頻資料，了解國外建筑設計、建筑技術和結構技術等前沿技術，了解國外建筑設計情況，同時可增強專業英語的培養。

參考文獻：

[1]胡斌，胡鳳來.建筑學專業國際聯合教學模式與運行機制研究[J].高等建筑教育，2014，23（3）：45-48.

[2]齊岳，張俊華，趙文軍.結合BIM技術的房屋建筑學課程改革探討[J].高等建筑教育，2014，23（6）：147-149.

[3]董海榮，常征.基于綠色建筑設計能力提升的建筑學專業教學改革探索[J].高等建筑教育，2016，25（4）：95-99.

[4]燕樂緯，張永山，汪大洋，等.建筑學專業建筑力學課程教學研究及其評價體系改革——以廣州大學為例[J].2015，24（3）：23-26.

Abstract：Alone with the development of building industry，the designers of future building should have ability of international，informationalized and technological. Aim at train the future architect，the specific requirements and current situation were analyzed in this paper，the lecture of mechanical and building was divided into two parts as I and II，content and key knowledge of each period were discussed，and the improvement suggestions aimed to improve future design ability were also proposed. The professional English，computer technolody，muti-professional cooperation ability and practical ability should be improved to meet the challenge of international，informationalized and technological demands.

Key words：architecture；mechanical and structure；future building demands；teaching methods