建筑學專業(yè)建筑結構課程教學改革的探索
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問題的基本方法,對現(xiàn)有的各種結構體系能夠有一個基本的了解并有能力進行合理的結構選型。鑒于此,建筑學專業(yè)建筑結構課程教學內容應當緊密圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標和人才規(guī)格的要求,改變以結構專業(yè)特點所形成的教學內容,不能將結構專業(yè)的教學內容一樣不少地濃縮后灌輸給學生,而是對教學內容進行很好的整合和合理的取舍,把所需內容有機地結合起來。根據(jù)建筑學專業(yè)對本課程的教學目的,并兼顧學生實際的需要,結合注冊建筑師考試大綱的要求,制定適合建筑學專業(yè)的教學內容。
1.1 從整體結構到具體構件的教學
建筑設計的目的是創(chuàng)造一個有效的整體環(huán)境,即一個由許多相互關聯(lián)的分體系形成的整體。所以,建筑師在開始處理空間方面的問題時,必須在形成總體方案時進行各主要分體系間的協(xié)調,而不僅是處理構件和細部構造。但是,與總體考慮的設計思路相反,建筑學和結構工程的學生往往是通過學習基本構件及其有關的具體設計和施工要點來學習工程知識,學習的步驟和建筑設計思路的流程相反[2]。一個設計者的實際設計經驗模式與學習技術知識的模式之間的不協(xié)調,將使學生難以在學習設計思路的階段用這些技術知識。因此建筑結構的教學應該按照從整體結構設計到細節(jié)(構件)設計的過程來進行,使得學生的學習模式和建筑設計的自然流程吻合,有利于學生在以后的工作中在方案設計形成過程中,更好地運用結構知識。
現(xiàn)有建筑結構教材大多數(shù)都是將土木工程專業(yè)的混凝土結構、鋼結構、砌體結構等教材加以簡單的刪減和改寫而成,沒有考慮建筑學專業(yè)的學習目的和要求。教材中含有大量的結構計算,讓建筑學專業(yè)學生覺得很難,不愿意讀。在現(xiàn)有教材中,大多數(shù)是內容過多,還涉及一些不常見的構件,和土木專業(yè)的課本區(qū)別不大。大多數(shù)教材都是以結構構件設計為主,有大量的計算內容,這不符合建筑學專業(yè)的要求。只有滿足學習需求和難度適中的教學內容,才能激發(fā)學生的學習熱情。
1.2 概念設計是重要的教學內容
建筑學專業(yè)在工程建筑設計中主要是利用結構概念來設計出合乎材料和結構基本規(guī)則的建筑方案,而不是計算具體結構受力大小、構件配筋的多少,因此概念設計在建筑結構教學中具有重要的意義。概念設計是一種定性的設計,無需嚴格精確的數(shù)值計算,涉及到的結構概念包括安全度、力學、材料、荷載、地震、施工、使用等方面。概念設計并非完全是工程設計經驗的累積,而是基本結構理念的集中體現(xiàn)。概念設計使得從工程設計一開始,就從房屋體型、結構體系、剛度分布和構件構造等幾個方面把握好結構的合理性。例如在高層建筑結構設計中強調結構布置時注意平面和豎向的規(guī)則性、剛度在設計中的重要地位、填充墻對結構平面剛度分布的影響、結構縫的設置等等[3]。目前大多數(shù)地區(qū)都是抗震區(qū),從建筑方案設計開始就要考慮相應的抗震要求如建筑的最大高度、場地的選擇、多道抗震防線的設置等,抗震設計中的概念設計內容很多也很重要,貫穿于各種結構體系中和整個設計過程中。而現(xiàn)有教材大多是將抗震設計知識獨立編成一章,放在教材的最后。這就導致抗震知識和其他相關結構知識脫節(jié),在教學上可能因為教學課時數(shù)不夠忽略了這一章的教學。
總之,在建筑結構教學過程中,應該考慮建筑學專業(yè)特點,對教學內容進行很好的整合與取舍,增強學生專業(yè)知識的綜合運用能力,使各專業(yè)基礎課程的內容相互融合。在教學過程中,不僅是學習具體專業(yè)知識,更應注重專業(yè)思維的訓練和培養(yǎng),使學生具備自我更新知識的能力。
2 改革教學方法
建筑結構課程是一門實踐性很強的專業(yè)課,趣味性不是很強,教學內容多,試驗現(xiàn)象多,基本概念、公式和構造規(guī)定多。容易產生教師難教和學生難學的“兩難”問題為了提高教師的教學水平、學生的學習興趣和學習效果,在課堂上應采用多種教學方法。
2.1 多媒體教學法的應用
多媒體教學圖文聲像并茂,能極大地沖擊學生的視覺、聽覺,,給學生帶來鮮明的印象。建筑結構是一門理論與實踐性非常強的課程,傳統(tǒng)的授課方法不能達到令人滿意的教學效果,況且其中的實物教學在課堂上很難實現(xiàn),而多媒體教學正好可以彌補此方面的不足。采用多媒體教學可以大量地穿插實物、工程實例、澆注制作過程、施工方法等的照片、圖片、動畫,把以前傳統(tǒng)教學難以在課堂上講清的問題在課堂上簡單明了地對學生講清楚。
不能簡單地將多媒體教學視為將講稿搬到屏幕上的教學,應結合工程照片、工程圖紙、模型、音像資料、軟件等多種媒體全方位、多視角地進行形象化教學,將多種媒體與啟發(fā)式教學、討論式教學、雙語教學、計算機多媒體等多種教學方法和教學手段有機地結合起來。
多媒體教學由于屏幕的切換速度較快加之顯示內容較多,學生往往來不及記筆記,且容易產生視覺疲勞而導致精神不集中或者睡覺。在教學過程中教師應該掌握好講課重點和屏幕切換速度?梢栽谡n件中留出一些空白,將空白部分的內容在課堂上黑板上板書,讓學生記筆記,這樣既可以防止學生單純盯著屏幕產生視覺疲勞,又可以通過記筆記加深學生對重要知識的印象。
教師在整個多媒體教學中應起主導作用,教師應經常面對學生講解而不能只面對屏幕照著屏幕的文字朗讀,教師與學生之間應該有視覺上的交流,教師要及時觀察和注意學生的表情和反應,進而根據(jù)學生的反應調整自己的授課進度和方式?梢栽谶m當?shù)臅r候加入提問和討論,也可以在適當?shù)臅r候安排一些教學影片。
2.2 案例教學法的應用
一般單純的理論知識,學生普遍會輕視甚至厭學,同時實際應用能力差。教師可將理論知識融合在案例演示中,使學生通過具體案例設計的學習,輕松掌握理論知識,并提高分析問題和解決問題的實際應用能力。例如講解變形縫的設置時,可以通過一些著名的建筑物怎樣設置變形縫的來講解。又如通過一些工程事故的案例來講解結構構造知識的重要性。通過工程案例分析闡述結構理論豐富的內涵,增強結構課程的系統(tǒng)性和可操作性,使課程學習建立在更多的實際工程背景之上,激發(fā)學生學習的積極性和主動性,提高學生解決實際問題的能力。
將結構教學與建筑方案設計相結合。建筑學專業(yè)學生開設課程設計一般是布置一個小專題方案設計,在方案構思過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題,汲取相關專業(yè)知識,如果在這一階段適當加入結構構思,使學生對方案的思考不僅僅停留于空間組合、平面功能劃分層面上,而是更進一步考慮選擇恰當?shù)慕Y構型式并將空間組合與結構型式揉合成一體,這種訓練對提高學生自覺完善方案的能力有不可忽視的作用。因此在建筑結構課程將結課時,將建筑設計課給學生布置一個課程設計拿來進行這方面的訓練,這比片面、孤立地傳授結構知識要好得多[4]。
3 改革課程考核方法
建筑結構課程符號多、公式多,應著重于理解、應用,不需要死記,如果僅僅以期終的閉卷考試作為考核標準會引導學生錯誤地學習。改革課程考核方法的目標是使“教”和“學”都從死記硬背中解放出來,從重于知識掌握到重于知識應用和能力培養(yǎng),成績考核由考知識掌握到考知識掌握+能力。
加拿大多倫多大學建筑學專業(yè)建筑結構課程考核由三部分組成:平時作業(yè)占20%;項目設計占40%;期終考試占40%。項目設計是4人一組做一個小的木結構房屋的設計。這種考核方法既利用一個小型結構設計使得學生熟悉設計全過程,掌握結構的基本概念和原理,又能夠對學生的綜合能力給予適當?shù)脑u價。
通過改革考試方式,改變了“為應試而教,為應試而學”的不良狀況,使學生從應試的枷鎖中解放出來,培養(yǎng)了學生自主學習、獨立思考、解決實際問題的能力,啟發(fā)了學生的創(chuàng)新思維,為學生潛能的充分開發(fā)創(chuàng)造適宜的環(huán)境。
4 結語
建筑學專業(yè)學生學習結構知識具有重要的意義,但是大多數(shù)學生在大學階段體會不到這一點,學習積極性不高,學習效果差,因此有必要針對建筑學專業(yè)特點進行教學內容和教學方法的改革。建筑結構是一門多學科綜合性的課程,在今后的教學實踐中還需要我們不斷地探索完善,與時俱進,才能真正培養(yǎng)出適應社會的“寬口徑、厚基礎、上手快”的建筑設計應用型人才。
中圖分類號:TU97—4 文獻標志碼:A
(作者:張杰峰 湖南中規(guī)設計院有限公司;任宜春長沙理工大學土建學院 )
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