以工程為背景的“房屋建筑學(xué)”教學(xué)建設(shè)與實(shí)踐

賈艷東 孫志屏 張旭

［摘 要］ “房屋建筑學(xué)”是學(xué)生在學(xué)習(xí)土木工程專業(yè)過程中較早接觸的專業(yè)課程，課程涉及的專業(yè)要求和構(gòu)造做法較多，而學(xué)生對(duì)專業(yè)概念掌握的程度較弱。因此，以工程為背景，利用實(shí)際工程相關(guān)規(guī)范、設(shè)計(jì)及施工中的具體做法，全面系統(tǒng)地構(gòu)建“房屋建筑學(xué)”的理論教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系。理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)方式可以使學(xué)生更容易接受。同時(shí)，借助BIM技術(shù)及其他教學(xué)平臺(tái)的教學(xué)模塊和資料模塊，實(shí)現(xiàn)課程的輔助教學(xué)和線上線下教學(xué)，使學(xué)生更全面、更直觀地接觸專業(yè)知識(shí)，掌握專業(yè)知識(shí)，鍛煉專業(yè)技能。

［關(guān)鍵詞］ 房屋建筑學(xué)；工程背景；理論教學(xué)體系；實(shí)踐教學(xué)體系

［基金項(xiàng)目］ 2020年度遼寧工業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目“以工程為背景的房屋建筑學(xué)課程建設(shè)與實(shí)踐”（202041）；2022年度遼寧省教育廳教改項(xiàng)目“基于OBE的土木工程一流本科教育的研究與實(shí)踐”（409）

［作者簡介］ 賈艷東（1969—），男（滿族），遼寧凌海人，碩士，遼寧工業(yè)大學(xué)土木建筑工程學(xué)院教授，主要從事土木工程專業(yè)教育研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）27-0149-04［收稿日期］ 2022-09-18

引言

按照中國工程教育專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生畢業(yè)應(yīng)具有考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素，設(shè)計(jì)（開發(fā)）解決工程方案的能力。“房屋建筑學(xué)”涉及的知識(shí)與技能正是土木工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后在工程設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)理工作中要應(yīng)用的，因此“房屋建筑學(xué)”是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要課程。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的方式是先學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，然后模擬實(shí)踐應(yīng)用。無論是知識(shí)內(nèi)容還是實(shí)踐模擬，都缺少系統(tǒng)地以工程、規(guī)范為背景的教學(xué)體系，知識(shí)講解側(cè)重理論，實(shí)踐模擬與規(guī)范銜接不夠緊密，導(dǎo)致學(xué)生死記硬背知識(shí)點(diǎn)和運(yùn)用知識(shí)不符合規(guī)范要求等情況的出現(xiàn)。因此，在應(yīng)用型本科的“房屋建筑學(xué)”課程建設(shè)上，知識(shí)點(diǎn)的講解和實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與訓(xùn)練都應(yīng)以工程為背景，緊密結(jié)合規(guī)范要求，按照OBE理念［1］，側(cè)重在實(shí)踐中學(xué)、帶著問題學(xué)的教學(xué)模式，構(gòu)建具有實(shí)戰(zhàn)性的教學(xué)體系，同時(shí)將新的技術(shù)引入課堂，用于學(xué)生實(shí)踐。

一、教學(xué)中以工程和規(guī)范為背景的重點(diǎn)知識(shí)體系的構(gòu)建

（一）設(shè)計(jì)理論與工程和規(guī)范對(duì)接的知識(shí)構(gòu)建

“房屋建筑學(xué)”涉及的主要設(shè)計(jì)理論包括平面設(shè)計(jì)理論、立面設(shè)計(jì)理論、剖面設(shè)計(jì)理論、基礎(chǔ)與墻體設(shè)計(jì)理論、樓梯設(shè)計(jì)理論、樓地面設(shè)計(jì)理論、屋面設(shè)計(jì)理論、門窗設(shè)計(jì)理論，以及與上述內(nèi)容相關(guān)的工業(yè)廠房設(shè)計(jì)理論。單純講解設(shè)計(jì)理論，學(xué)生既不感興趣也不易理解［2］，但引入工程后，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能更直觀、更深刻地理解設(shè)計(jì)理論。如房間的設(shè)計(jì)，可以通過引入一個(gè)具體的教學(xué)樓設(shè)計(jì)中的教室或住宅樓設(shè)計(jì)中的臥室，講解設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生直觀地知道如何依據(jù)規(guī)范要求確定房間的開間、進(jìn)深，確定門窗的尺寸。圖1為中小學(xué)教室設(shè)計(jì)的平面圖、剖面圖。該圖既給出了平面圖、剖面圖設(shè)計(jì)畫法，又可直觀解釋《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》條文中關(guān)于教室內(nèi)的課桌椅布置的設(shè)計(jì)要求；在確定教室的層高時(shí)，既要考慮規(guī)范中的凈高要求，又要考慮門窗和窗臺(tái)的高度要求，了解層高對(duì)房間的使用會(huì)產(chǎn)生的影響。而針對(duì)構(gòu)造設(shè)計(jì)理論，可對(duì)應(yīng)引入教學(xué)樓和住宅樓的樓梯、住宅樓地下室的防潮防水構(gòu)造、樓地面構(gòu)造、屋面構(gòu)造及門窗構(gòu)造等，以通俗易懂的實(shí)例講解設(shè)計(jì)構(gòu)造相關(guān)理論的構(gòu)成及必要性。同時(shí)，在結(jié)合實(shí)際工程講解設(shè)計(jì)理論時(shí)，緊密結(jié)合規(guī)范要求，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)規(guī)范的認(rèn)知、使用及工程中遵守規(guī)范的意識(shí)。

（二）設(shè)計(jì)構(gòu)造與工程、規(guī)范和圖集對(duì)接的知識(shí)構(gòu)建

建筑中每個(gè)構(gòu)件都有相應(yīng)的構(gòu)造做法，需構(gòu)建全面系統(tǒng)的建筑構(gòu)造體系，且這些構(gòu)造做法不能全部顯露在建筑外面，學(xué)生在日常很難接觸到。教學(xué)中需要密切與工程、規(guī)范和圖集對(duì)接。一方面，通過引入工程的做法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)形象生動(dòng)感，使其記憶深刻；另一方面，房屋構(gòu)造在建筑的建設(shè)與使用中至關(guān)重要，許多工程缺陷和投訴都涉及建筑構(gòu)造，因此，設(shè)計(jì)構(gòu)造的教學(xué)需結(jié)合規(guī)范和工程，并及時(shí)更新知識(shí)、更新技術(shù)［3］。例如，屋頂、地下室防水工程中出現(xiàn)缺陷導(dǎo)致滲漏的情況非常多見，設(shè)計(jì)人基本能夠遵守圖集做法，但施工中工程方、監(jiān)督方的技術(shù)人員如果搞不懂，就容易在操作時(shí)出現(xiàn)卷材搭接長度不足、泛水高度不足、泛水封口做法不妥及忽視管道周邊防水措施等問題。這些都與學(xué)生在學(xué)習(xí)期間沒有培養(yǎng)正確的構(gòu)造知識(shí)體系有關(guān)。教學(xué)中更新構(gòu)造做法也很重要。如有的教材中地下防水做法采用保護(hù)墻或磚墻保護(hù)，而規(guī)范和實(shí)際工程的做法已是苯板保護(hù)，磚墻保護(hù)容易造成磚墻砌筑施工中工人扔磚砸壞防水層，致使成品不易保護(hù)，而采用苯板的做法既快又避免防水層破壞。規(guī)范和工程中，有的屋頂泛水收口做法采用墻做凹口或用金屬蓋板及密封膠，如圖2（a）所示；有的實(shí)際工程也不斷創(chuàng)新，用挑檐更能有效地防止雨水從卷材端部滲入，如圖2（b）所示。

二、以工程為背景的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)施

（一）“房屋建筑學(xué)”實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的構(gòu)成

“房屋建筑學(xué)”實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)合實(shí)際工程分部的分項(xiàng)工程構(gòu)建，包括平面剖面設(shè)計(jì)、墻身設(shè)計(jì)、地下室防潮防水設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)、樓地面設(shè)計(jì)、屋面防排水設(shè)計(jì)及單體建筑設(shè)計(jì)。平面剖面設(shè)計(jì)又細(xì)分為臥室平面剖面設(shè)計(jì)、教室平面剖面設(shè)計(jì)及宿舍平面剖面設(shè)計(jì)等，在相關(guān)設(shè)計(jì)過程中讓學(xué)生認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)理論的要求，即應(yīng)考慮平面形狀、尺寸、門窗、凈高層高等內(nèi)容，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中如何結(jié)合規(guī)范完成設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生貼近實(shí)際工程的能力訓(xùn)練。

（二）“房屋建筑學(xué)”實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的組織實(shí)施

“房屋建筑學(xué)”實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)多，須結(jié)合教學(xué)安排分階段實(shí)施。理論教學(xué)過程中，每完成一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，即可安排一個(gè)對(duì)應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。如平面設(shè)計(jì)理論教學(xué)結(jié)束后，即可安排臥室設(shè)計(jì)、教室設(shè)計(jì)及宿舍設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)。剖面設(shè)計(jì)理論教學(xué)結(jié)束后，即可結(jié)合前面的臥室、教室、宿舍，布置臥室、教室、宿舍剖面設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。墻體的理論教學(xué)結(jié)束后，即可安排墻身設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)。基礎(chǔ)的理論教學(xué)結(jié)束后，即可安排地下室防潮防水設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)。樓梯設(shè)計(jì)的理論教學(xué)結(jié)束后，即可安排樓梯設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，且以住宅、教學(xué)樓及辦公樓等建筑為背景，安排不同的樓梯設(shè)計(jì)實(shí)踐，體驗(yàn)建筑功能的不同帶來的對(duì)樓梯踏步、平臺(tái)及欄桿等尺度要求的變化，同時(shí)通過樓梯設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的建筑空間概念。屋面防排水理論教學(xué)結(jié)束后，即可安排屋面防排水設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，重點(diǎn)訓(xùn)練屋面排水分區(qū)的劃分、各防水節(jié)點(diǎn)的處理等，比如不同情況下泛水的處理，防水端部如何收口、密封等。除了隨課程進(jìn)度完成各部分實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練外，在課程結(jié)束后，根據(jù)教學(xué)進(jìn)程安排“房屋建筑學(xué)”課程設(shè)計(jì)，學(xué)生通過兩周的設(shè)計(jì)實(shí)踐，全面認(rèn)識(shí)并掌握從房間設(shè)計(jì)、走廊設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)、構(gòu)造設(shè)計(jì)到平面組合設(shè)計(jì)，以及剖面、立面設(shè)計(jì)的空間組合設(shè)計(jì)的整體理念。

三、現(xiàn)代技術(shù)與教學(xué)模式在以工程為背景的“房屋建筑學(xué)”課程教學(xué)中的應(yīng)用

（一）BIM技術(shù)在“房屋建筑學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)發(fā)展至今相對(duì)成熟，并得到業(yè)內(nèi)業(yè)外的廣泛認(rèn)同。使用BIM技術(shù)建設(shè)工程，不僅實(shí)現(xiàn)智慧建筑建設(shè)，還推進(jìn)了智慧城市建設(shè)。由于BIM技術(shù)可以通過計(jì)算機(jī)完整展現(xiàn)建筑各部分，因此，完全可以把BIM技術(shù)應(yīng)用于“房屋建筑學(xué)”課程的理論及實(shí)踐教學(xué)。如依托某工程，可在空間上剖切建筑，使學(xué)生直觀看到剖面圖的狀態(tài)，也可通過剖切不同位置，展示樓梯走向及空間位置關(guān)系，并對(duì)照繪制樓梯不同層的平面圖和樓梯剖面圖，如圖3所示。

將BIM技術(shù)應(yīng)用于“房屋建筑學(xué)”教學(xué)的同時(shí)，也可通過該技術(shù)在教學(xué)中的使用，推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)BIM技術(shù)，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要［4］。

（二）結(jié)合線上線下的教學(xué)模式在以工程為背景的“房屋建筑學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用

以工程為背景的“房屋建筑學(xué)”線上線下教學(xué)模式的運(yùn)用，一方面需要以多媒體技術(shù)為支撐，在教學(xué)過程中配合理論與實(shí)踐，向?qū)W生展示工程和規(guī)范，也可通過現(xiàn)場教學(xué)（見圖4），讓學(xué)生更直觀地認(rèn)識(shí)工程，體會(huì)規(guī)范要求；另一方面，可借助學(xué)習(xí)通等教學(xué)平臺(tái)，開展以工程為背景的網(wǎng)上學(xué)習(xí)活動(dòng)（見圖5），實(shí)現(xiàn)線下教學(xué)和線上自主學(xué)習(xí)的協(xié)同。

結(jié)語

“房屋建筑學(xué)”課程教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能方面尤為重要，實(shí)踐技能的培養(yǎng)離不開實(shí)際工程，因此，在課程體系及課程教學(xué)中，應(yīng)全面結(jié)合工程和規(guī)范，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的能力。

參考文獻(xiàn)

［1］董海榮.基于OBE理論的教學(xué)改革與實(shí)踐：以“房屋建筑學(xué)”課程為例［J］.教育教學(xué)論壇，2021（24）：97-100.

［2］石振慶.應(yīng)用型本科院校土木工程專業(yè)房屋建筑學(xué)教改探索研究［J］.遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，21（5）：64-66.

［3］梁雪婷.《房屋建筑學(xué)》課程教學(xué)中的問題和改革策略［J］.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2020，19（13）：138-139.

［4］李貝貝，歐雪琴.基于BIM技術(shù)的房屋建筑學(xué)課程研究［J］.住宅與房地產(chǎn)，2020（9）：235+252.

Teaching Construction and Practice of Building Architecture Based on Engineering

JIA Yan-dong， SUN Zhi-ping， ZHANG Xu

（School of Civil and Architectural Engineering， Liaoning University of Technology， Jinzhou， Liaoning 121001， China）

Abstract： Building architecture is a professional course that civil engineering students come into contact with earlier in the learning process， when students professional concept is not strong， while the course involves many professional requirements and structural practices. Therefore， we can take the project as the background and make use of the specific practices in the specifications，? comprehensively and systematically build the theoretical knowledge system and practical system of building architecture. The teaching method of combining theory with practice can make it easier for students to accept. At the same time， with the help of BIM Technology and the teaching modules and data modules of other teaching platforms， the auxiliary teaching and online and offline teaching of the course are realized， so that students can comprehensively and intuitively contact professional knowledge， master professional knowledge and exercise professional skills.

Key words： Building Architecture; engineering background; theoretical teaching system; practical teaching system