直觀與探究
——《建筑構造（1）》課程教學改革研究

黃婧雯，張俊龍

（石河子大學 水利建筑工程學院，新疆 石河子）

一 引言

《建筑構造（一）》是建筑學專業重要的專業基礎課程，它主要研究建筑物的構成以及各構成部分的組合原理、構造方法等。在教學過程中主要是要培養學生根據建筑物的使用功能、技術、經濟和藝術造型等要求提供合理的構造方案，以作為建筑設計的技術依據。特別是對低年級同學來說，經過小型居住建筑方案設計到大型公共建筑的設計，都需要注意其空間組成是否正確，因此《建筑構造》是構成建筑學專業課程體系與知識結構的核心課程，同時也是建筑學專業其他相關課程以及從事建筑專業設計的基礎。

國內學者在對學生課程設計和畢業設計情況進行跟蹤調查時發現，學生對《建筑構造》課程基本理論的掌握程度直接關系到其實踐能力、設計能力的強弱。同時依據教學經驗表明，建筑構造課程學得好、構造理論基礎扎實的學生，所做設計方案不僅有創意，同時施工圖處理也比較完善，且對今后工作中工作異動的適應能力強，具備較強的開辟新研究陣地的能力，能站在建筑設計領域的前沿。目前國內外學者對“比選—探究”式教學模式、理論與實踐教學整合模式、直觀教學模式、成果導向模式在建筑構造課程的應用進行了研究及探索，基于不同的教學模式，但都需強調理論聯系實際的教學模式，讓學生對建筑整體組成有最直觀的感受，為之后的設計打牢基礎。

二 目前教學存在的問題

本校建筑學專業自自主培養學生以來，截至目前共經歷了四屆《建筑構造（一）》課程的理論實踐，在教學過程中亦發現了一些存在的問題。

學生對建筑的直觀認識不足。建筑構造的課程安排在大二上學期進行，經過大一的建筑設計基礎課程的練習，學生對建筑有了初步的認知，知道了空間的組成，對建筑構件的名稱并不陌生，但是對其作用、其形成方式都很陌生。在授課過程中，雖然安排有簡單的建筑構造調研環節，但在進行建筑構造剖析時，學生對建筑的“解剖”方式不對，分不清“構造”和“結構”，沒有追根問底地去思索為什么建筑物中會出現一些裂縫、脫落等問題。

通過作業的表達也能體現出學生在腦海中并沒有直接建立起建筑構件的概念，在早期的授課過程中要求學生對一些案例進行構造拆解，學生比較茫然，不知道從何下手，對低年級的學生來說，摸清小型建筑物例如住宅的構造是如何組成對建筑構造的整體認知是很有幫助的，但在講解過程中是即便講了圍護構件、承重構件，在跟進設計的過程中能明顯感覺到有同學對墻承重、柱承重還是混淆的，在住宅設計中，上下承重墻不對應，造成方案大改的現象屢屢出現，學生對空間的組織仍停留在看到的外表皮上，導致設計中出現上下空間不對應，或不會處理相互關系等問題。

（2）課程理論內容多、覆蓋面廣。本課程選用教材為《建筑構造設計》（第二版）（上冊），學生反映書本內容文字較多，較枯燥，預習時無法理解構造圖，且建筑構造的內容覆蓋到整個建筑物的方方面面，在學習時是以各構件進行分類學習，還是以各體系進行分類學習對學生都是一種考驗；同時受到教學條件制約，建筑構造課程特別是早期課程主要的實例是以多媒體圖片示意，在授課過程中即便結合教室、宿舍、食堂這些與學生息息相關的建筑物進行講解，但是在提問的過程中能反映出來，學生并沒有正真地理解構造圖的實際含義，不理解所講構造處在建筑物地何處，特別是講到關于“分”與“合”的內容，學生只是對構造圖進行死記硬背，沒有融會貫通，例如在布置墻身構造圖繪制的作業中，頻繁出現屋頂、樓板和墻的結合方式不對，對窗臺的處理欠妥等問題。據學生反映，主要問題是在于沒有見過實物，所以在表達上欠妥，而制圖功底不好的同學，對圖示的表達，包括線條的粗細、接縫的處理都出現了較明顯的問題。

（3）構造知識沒有運用到設計中。建筑構造設計亦是建筑設計的一部分，對設計的深化提供技術保證；而有些學生把《建筑構造（一）》這門課程當做理論性的課程在學習，會抄節點圖、認節點圖，但一提到構造設計就無從下手，歷年來安排的任務書均不同，給了學生相關的例圖，有部分學生選擇照搬，而沒有結合任務中給出的內容進行思考及設計。在教學的過程中也發現有部分學生不喜歡和老師、同學進行交流，在完成作業的過程中缺少細部設計，僅掌握到了皮毛。

在經歷了建筑構造的學習后，跟進學生的建筑設計課程，發現學生在做設計的過程中并沒有將構造設計融入其中，在有些細節的處理上造成概念混淆、空間組成不對、平剖面不對應的問題層出不窮，學生在腦海中沒有建立直接的形象，建模型時，也不夠細致，經過教師評閱的過程再找出相關內容查閱然后進行改圖，整體耽誤進度。再者在后期建筑物理的教學中，有結合到建筑構造的相關內容，學生亦是陌生，常出現一問三不知的情況，可以說早期的教學效果一般。總體來講學生對構造原理有一定掌握，但是在構造設計方面的能力一般，也就是說學生只知道構造“是什么”而不知道拿構造“怎么辦”。

三 教學方式改革

由于是新辦建筑學專業，在課程的教學經歷中，也是不斷地根據學生的學習過程進行反思，對教學方式、考核方式的調整與改革。經過不斷與學生的交流，對作業情況的反饋，最終還是將教學改革的重點放在教學模式的改變上，一方面是改變傳統的講授方式和枯燥的教學模式，讓學生走出課堂，將課堂內容與實際工程相結合，通過認知、分析明確建筑構造的實際過程與創作方法，為后續設計夯實基礎。再者通過“直觀與探究”的方法加強學生對構造組成的理解，從“滿灌”知識點提問題轉變為啟發學生發現問題，改變知識點“浮在表面”的現狀，提高學生的學習興趣和建造實踐能力。使得學生在構造節點認知基礎之上提高構造節點的設計能力，對構造節點進行創新并將其與建筑設計創作有效結合，加強學生的動手能力，實現構造設計與建筑實踐的結合，切實做到學生“學有所得，學以致用”。

（一）探究案例在建筑構造中的應用

建筑構造課程有很強的實踐性要求，可以利用調研、參觀等方式，對經典建筑通過實物與圖紙對比，既增加感性認識，又建立構造表達方法的邏輯原理。例如學生經歷了一年級的大師作品解析練習，要求學生將建筑物進行構件的拆解，再結合做的模型進行對比，以體會建筑構成中不同構造的實際作用；再者在教學過程中可以考慮通過調研建筑構造的實物，即結合工地參觀，讓學生對建筑構造原理有進一步的認識和了解，在現場看到未完工的建筑框架、建筑的表皮、建筑的樓梯、門窗等，使學生有更加直觀的認知。

探究案例在建筑學的教學過程中要有一定的延續性，學生在選擇了某個建筑物后，根據課堂知識，指導學生進行案例調研，調研主要分為兩部分，一部分通過實地考查，對校園建筑所出現的一些問題進行照片拍攝，并分析問題；一部分是收集典型案例的圖紙、查閱資料對該建筑物各部分的組成進行分析，使得學生了解建筑的“骨與皮”“本與真”“分與合”。再者結合學生的實際設計方案，一步一步地對建筑物的不同組成部分進行放大、分析與理解；在教學過程中共安排了8 個實訓課時，具體教學計劃如表1 所示，根據學生的學習情況不斷地進行調整任務書，并指導學生將自己設計方案中的重點組成構件的大樣圖繪制出來，并用圖文的形式進行表達，同時也培養了學生對圖形的理解能力和動手操作的能力。

表1 《建筑構造（1）》教學計劃

（二）建筑實作與構造教學的結合

1.建筑施工與建筑構造教學的結合

對未走出校園的學生來講，對于不同構造節點的生成是陌生的。僅采用書中的構造圖進行示例，學生無法真正理解其組成，故考慮在教學過程中進行基礎、墻體、樓板、樓梯、屋架和屋面、外飾面等施工過程的圖片、視頻展示或進行現場觀摩，使學生能夠體會到實際建造過程，確切地看到構造中的細節點，建立建筑大樣圖與建筑節點之間的實際聯系。

從以往的授課及作業批改過程來看，學生對建筑材料的認知也很有限，在設計過程中學生往往只會采用書上給出的例圖進行運用，而不會做替換或發散設計，所以加強學生對建筑材料的實際認知，明確材料的多種可塑性，也對加強學生對構造設計的能力有重要意義。學生在低年級做的模型，對一些細節部位沒有認真推敲，故加強材料的認知對培養學生動手能力乃至加深對建筑構造的理解都很有幫助。結合實體搭建大賽，采取相對直觀的建造課題，如亭子這類單體小型建筑物，讓學生在學校提供的場地內自選材料，學會利用材料的特性，親自設計并動手建造建造實物，使得學生從施工過程中體驗從設計到建造及使用的完整認知過程。

2.建筑構造節點模型制作與教學的結合

對建筑構造教學而言，將建筑節點采用1 ∶1的比例用真實材料制作或展示出來是最好的教學模式，但建造1 ∶1 的真實建筑物或節點，需要大量的場地，所以考慮到教學條件的制約，課程中選用微縮構件制作1 ∶20 或1 ∶10 的比例進行建筑物的節點模型設計與制作。

以往評判教學成果以學生提交的圖紙為主，學生的學習主要停留在對建筑構思分析、建筑平立剖及外觀效果的表達。而實際中，教學目標是加強學生對整個建造過程的認識，將建筑設計圖紙與真實的建造過程聯系起來。節點模型展示了建筑節點的各構件組成關系，這種直觀的教學方式使得學生在制作節點模型過程中能夠更深入的體會建筑各組件的構成關系，通過拼裝模型組件，體會建筑節點實際建造關系。例如早期課程中受荷構件的制作，學生普遍興趣比較高，會嘗試用不同的方法去進行組裝，對失敗的地方進行不斷地調整，但從學生制作的過程來看，也存在個別學生混淆概念的情況。節點模型制作雖然繁雜，但通過動手的經歷，學生可以著重思考構件是如何組成的，受力情況又是怎樣的，遇到細節問題該如何處理，并通過調整方案使得自己的模型更加合理。節點模型的制作可以分組進行制作，學生在設計到制作的過程中可以互相學習和交流經驗，另一方面同學們通過探討方案也可以激發學習創作動力，以達到更深層次的理解領會建筑節點的目的。

3.新媒體形式下多媒體的應用

傳統多媒體教學方式依靠幻燈片將施工現場照片展示給學生看，雖然直觀，但由于施工周期長，展示方式不夠連貫，而采用現場錄像則需要教師對施工現場進行跟蹤拍攝并進行后期視頻制作才能使用。而且受施工現場影響，施工過程畫面資料相對模糊。借助多媒體軟件構建虛擬場景，將建筑構造組件做成模塊，利用動畫制作軟件完成各模塊先后順序和演示時間的設置，直觀形象展示建筑各組件構建成建筑節點的三維動態過程，再現建造過程，跨越時間和空間的限制，加強學生的感性認識，提高學生對建筑構造節點的形象理解。特別是在板與柱、墻的結合，樓梯的組成方式，屋頂的組成方式，變形縫的設縫處理方式這幾個難點中，采用動畫演示，讓學生更加直觀的感受建筑從下及上的形成過程，及其從上而下的承載方式，以更好地理解不同空間地組成。

經過前期系統地建筑軟件學習，在跟進建筑設計的課程中也鼓勵學生利用SU、BIM 軟件對設計方案進行建模，體驗建筑的生成過程，對節點進行放大，探究其多種可能性，特別是對于設計比較感興趣的同學，在結合方案做節點設計時可以給出多種建議，讓其更好地領悟在設計中的多種可能性。同時，也將建模的方式引用到高年級建筑構造的后續課程中，讓學生對大型建筑物，例如大跨建筑、高層建筑有更深的認知。

四 結語

建筑構造作為建筑學的基礎課程，涉及到更廣的建筑技術類知識，在建筑構造的教學改革過程中，采取直觀的、探究的教學方式，做到以學生為本，改變枯燥的教學環境，鼓勵學生多練多看，加強知識的交流與表達方式，培養建筑學學生對建筑物的形象化認知及實踐動手能力，同時也促進教師在教學實踐過程中不斷地完善建筑構造課程的混合教學模式，以適應新時代對建筑學的要求與挑戰。