摘要:通過分析建筑、結(jié)構(gòu)等概念的含義,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行再認(rèn)識(shí),總結(jié)建筑學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)課程的必要性,剖析建筑結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)涵層次,思考討論建筑學(xué)專業(yè)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方式方法。
關(guān)鍵詞:建筑學(xué);建筑結(jié)構(gòu);課程;再認(rèn)識(shí)
1引言
“建筑結(jié)構(gòu)”是建筑學(xué)專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)指定必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。在以往的教學(xué)中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生們聽完課后還有很多疑惑沒有解決,盡管學(xué)習(xí)了課本內(nèi)容,但在建筑設(shè)計(jì)課程中并不能很好理解和自覺運(yùn)用結(jié)構(gòu)知識(shí),即缺少基本的結(jié)構(gòu)意識(shí)。作為任課老師,這種現(xiàn)象引起筆者對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)目的、內(nèi)涵和教學(xué)方式的思考。面對(duì)如何提高課堂教學(xué)效率,達(dá)到良好教學(xué)效果的要求,筆者認(rèn)為應(yīng)從所授課程和授課對(duì)象兩方面入手,研究“輸入”和“接受”的認(rèn)知規(guī)律,做到知己知彼,目的是在學(xué)生頭腦中建立結(jié)構(gòu)意識(shí),而不是固守課本,照本宣科,沿用滿堂灌或填鴨式的教學(xué)方法。
2相關(guān)概念
2.1建筑結(jié)構(gòu)。在漢語(yǔ)中“建筑”一詞有多重含義。狹義上,最通俗的理解便是日常所指的房屋;另外,還有作動(dòng)詞用時(shí)指建設(shè)筑造之意。廣義上,“建筑”一詞有在哲學(xué)中“上層建筑”的使用,指得是相對(duì)于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的社會(huì)關(guān)系,有政治和思想兩個(gè)方面。[1]“結(jié)構(gòu)”一詞用法也相當(dāng)豐富。從微觀的物質(zhì)組成分子結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu),到宏觀的天體、宇宙結(jié)構(gòu);到社會(huì)生活中經(jīng)濟(jì)、家庭結(jié)構(gòu);以及撰寫文章的結(jié)構(gòu)關(guān)系、漢字書法的間架結(jié)構(gòu)等等。“結(jié)構(gòu)”一般是指組成一個(gè)整體的各個(gè)部分的組織方式和相互的關(guān)系。如果把“建筑”和“結(jié)構(gòu)”這兩個(gè)詞放在一起,那么它的含義便有了特指。建筑結(jié)構(gòu)——建筑物承擔(dān)外力的部分,以及它們的構(gòu)造。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》給出了“建筑結(jié)構(gòu)”的定義:“組成工業(yè)與民用房屋建筑包括基礎(chǔ)在內(nèi)的承重骨架體系”。[2]可見“建筑結(jié)構(gòu)”是研究建筑物的承重骨架部分的組成方式和相互關(guān)系的一門學(xué)科。
2.2建筑學(xué)專業(yè)與建筑結(jié)構(gòu)課程。對(duì)于建筑學(xué)專業(yè),對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)是十分必要的。一般建筑學(xué)本科的學(xué)制可以達(dá)到五年,所學(xué)課程眾多。主要包含了工程技術(shù)和人文藝術(shù)兩個(gè)大類,而建筑結(jié)構(gòu)就屬于工程技術(shù)類的專業(yè)基礎(chǔ)課。如果說建筑學(xué)課程體系是一條河流,那么建筑結(jié)構(gòu)是眾多源泉中的一支。由于中文的一詞多義,對(duì)于“建筑”這個(gè)詞可以借助Archi-tecture,Building,Construction這三個(gè)英文單詞來(lái)理解。Architec-ture的翻譯是建筑學(xué),其含義是人們對(duì)即將創(chuàng)建的環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃以滿足物質(zhì)和精神需求,包含功能的布局、空間的組織、以及形式的美觀等方面,可將其作為“上層建筑”,歸為指導(dǎo)思想的層面來(lái)理解。Building的翻譯是建筑物,其含義是一棟樓房,實(shí)實(shí)在在的物體,可以將“建筑”的這一層次,理解為建筑的“本體物質(zhì)存在”。Construction的翻譯是建造施工、建設(shè)、結(jié)構(gòu),其含義是將建筑材料進(jìn)行組合達(dá)到所需的要求,在這一層次“建筑”可以理解為“物質(zhì)基礎(chǔ)”?梢钥闯“建筑”的整個(gè)過程,是在“上層建筑”的設(shè)計(jì)和規(guī)劃下,利用物質(zhì)材料進(jìn)行建造,形成實(shí)實(shí)在在的物質(zhì)實(shí)體。“建筑”一詞的含義清晰的分為了三個(gè)層次。建筑學(xué)專業(yè)的工作側(cè)重固然是“A”,但好的設(shè)計(jì)必須擁有對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象本體的充分認(rèn)識(shí),才能夠是有源之水,否則只能是憑空想象;建筑師只有對(duì)建造的過程深刻了理解,才能設(shè)計(jì)出可以建造實(shí)現(xiàn)的建筑物;有了物質(zhì)實(shí)現(xiàn),這在建筑的藝術(shù)表達(dá)層面,也使美觀和思想具有了實(shí)際載體,利用結(jié)構(gòu)作為造型的手段也是當(dāng)今建筑創(chuàng)作的潮流。所以建筑學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)課程是必須的。
3建筑結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)涵層次及培養(yǎng)目標(biāo)
3.1建筑結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)涵層次。早在古羅馬時(shí)期,建筑師維特魯威就提出了建筑設(shè)計(jì)的三大要素:“安全”、“適用”、“美觀”。從目前眾多教材可以看出,建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)往往簡(jiǎn)單地把土木工程專業(yè)的多門專業(yè)課,如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等進(jìn)行刪減壓縮,合并成一本教材。其主要的邏輯,是在“安全”的范疇內(nèi)結(jié)合材料知識(shí),進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等計(jì)算驗(yàn)證,屬于相對(duì)微觀層面的內(nèi)容。而在宏觀層面結(jié)構(gòu)的“適用”問題,教材中卻很少討論,導(dǎo)致建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生還沒有建立基本的概念,就進(jìn)入到了無(wú)盡的公式海洋和計(jì)算中,繼而喪失學(xué)習(xí)興趣,導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。而在“美觀”這一原則中的內(nèi)容,即結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的造型能力,更是幾乎沒有提及。建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí),筆者認(rèn)為可以將其分為三個(gè)層次:首先,從宏觀的角度對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)知,知道什么是結(jié)構(gòu)以及常見結(jié)構(gòu)類型;然后,從中觀解決方案設(shè)計(jì)時(shí)的適用、甚至造型問題,學(xué)會(huì)在設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇,根據(jù)不同的建筑功能以及造型選擇不同的結(jié)構(gòu)形式;最后,在微觀層次能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的驗(yàn)算,掌握一定的計(jì)算能力,解決常見的工程問題。人類對(duì)事物的認(rèn)知規(guī)律,一般來(lái)說應(yīng)當(dāng)是從宏觀向微觀,從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí),所以對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)來(lái)講,如果遵循如此的規(guī)律,想必會(huì)有更好的效果。
3.2培養(yǎng)目標(biāo)。建筑學(xué)專業(yè)的結(jié)構(gòu)課程與土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)有所不同,其主要的目標(biāo)應(yīng)該是認(rèn)知,然后在設(shè)計(jì)中具有結(jié)構(gòu)意識(shí),最后能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。在如今應(yīng)用型教學(xué)指導(dǎo)思想下,對(duì)于建筑學(xué)專業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)教學(xué),重心應(yīng)放在課程層次前兩個(gè)方面——宏觀認(rèn)知和中觀應(yīng)用,學(xué)習(xí)的重心是為了更好的設(shè)計(jì),而并非微觀層次計(jì)算能力的過度訓(xùn)練。
4建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的再認(rèn)識(shí)
對(duì)建筑學(xué)專業(yè)的結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行了分析之后,很明確其是有層次的,那么教學(xué)工作便不能夠只強(qiáng)化例如計(jì)算能力的一面,而應(yīng)該根據(jù)課程的層次,多方面立體化的來(lái)進(jìn)行。
4.1教學(xué)原則。
4.1.1奠定理論基礎(chǔ)。對(duì)于建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說奠定建筑結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ),是建立結(jié)構(gòu)意識(shí)和應(yīng)用結(jié)構(gòu)知識(shí)的前提。有了一定理論基礎(chǔ)才能夠更好的應(yīng)用結(jié)構(gòu)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作,甚至完成結(jié)構(gòu)的計(jì)算工作。
4.1.2注重實(shí)際應(yīng)用。學(xué)以致用,建筑結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)對(duì)于建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說,現(xiàn)實(shí)的意義就是在設(shè)計(jì)中具有結(jié)構(gòu)意識(shí),注重結(jié)構(gòu)問題,在將來(lái)的實(shí)踐中能夠良好的與專業(yè)工程師溝通。在教學(xué)中需要注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用的意識(shí)和能力,幫助他們將書本上的理論知識(shí)在實(shí)踐中去應(yīng)用。
4.1.3引入技術(shù)進(jìn)步。新的技術(shù)是教學(xué)的有利工具,專業(yè)課程的教學(xué)要能與時(shí)俱進(jìn)。在如今信息化新技術(shù)的時(shí)代背景下,課程的教學(xué)也要嘗試將新的技術(shù)引入,教師要及時(shí)進(jìn)行知識(shí)更新,掌握新技能并將其應(yīng)用到教學(xué)中來(lái)。例如BIM技術(shù),可以利用軟件讓同學(xué)們?cè)谟?jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬的建造結(jié)構(gòu),加深對(duì)結(jié)構(gòu)生成的過程的理解。
4.2教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)課程層次分解,本課程的教學(xué)內(nèi)容也可以分為三個(gè)層次,分別是對(duì)基本結(jié)構(gòu)的認(rèn)知、結(jié)構(gòu)的應(yīng)用選型、結(jié)構(gòu)的計(jì)算;窘Y(jié)構(gòu)的認(rèn)知包含了結(jié)構(gòu)的基本概念、當(dāng)代常見建筑結(jié)構(gòu)的類型;結(jié)構(gòu)的應(yīng)用選型結(jié)合設(shè)計(jì)了解和掌握何種類型的結(jié)構(gòu)適合何種建筑,滿足其功能和造型的需求;結(jié)構(gòu)計(jì)算,是在力學(xué)和材料知識(shí)的基礎(chǔ)上,訓(xùn)練常見結(jié)構(gòu)類型的計(jì)算能力。
4.3教學(xué)方式。
4.3.1講授、考試。對(duì)于專業(yè)基礎(chǔ)理論課程,講授法是最直接也最有效的教學(xué)方法,能夠在最短的時(shí)間內(nèi),將最大的信息量在一定的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)的傳授給學(xué)生。在結(jié)構(gòu)課程中,有很多基礎(chǔ)概念需要學(xué)生掌握,所以這部分內(nèi)容必須存在。進(jìn)行考試又是檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)基本知識(shí)和技能掌握程度的有效手段,它能夠給學(xué)生記憶和理解基本概念、掌握基本計(jì)算技能帶來(lái)外界動(dòng)力,提高學(xué)習(xí)的積極性。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式,對(duì)于學(xué)生在建筑“安全性”原則中的基本概念和計(jì)算驗(yàn)證的能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練很有意義。
4.3.2發(fā)言、討論。打牢基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),如果教師能夠布置任務(wù),將學(xué)生分成若干小組,讓其課后自主研究,從結(jié)構(gòu)的角度去認(rèn)知和點(diǎn)評(píng)一棟建筑,并在課堂上向所有同學(xué)進(jìn)行介紹,發(fā)表自己的看法。這樣的結(jié)構(gòu)課程,能夠?qū)⒄n堂氛圍變枯燥為有趣,能夠提高同學(xué)們學(xué)習(xí)的自主性,將過去的被動(dòng)聽課狀態(tài)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的研究和探索。并且課堂的發(fā)言還能夠鍛煉同學(xué)們的表達(dá)能力,這點(diǎn)也是建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生需要培養(yǎng)的一種重要能力。這種方式針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在建筑“適用性”的原則的學(xué)習(xí)比較有效,可以使學(xué)生達(dá)到自主認(rèn)知和理解的目的,什么類型的結(jié)構(gòu)形式適合什么類型的建筑類型,有什么特點(diǎn),設(shè)計(jì)時(shí)要注意什么問題等都可以得到很好的訓(xùn)練。
4.3.3實(shí)踐、應(yīng)用。建筑學(xué)專業(yè)現(xiàn)在常見的授課模式是設(shè)計(jì)課和理論課分離。通常一門理論課授課完畢,學(xué)期末進(jìn)行考試,整個(gè)課程就結(jié)束了。但理論課最終對(duì)于設(shè)計(jì)的作用卻無(wú)從檢驗(yàn)。建筑學(xué)專業(yè)的專業(yè)核心課是設(shè)計(jì),將基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用到設(shè)計(jì)中,這是基礎(chǔ)課的最佳效果。在設(shè)計(jì)課中如果能夠穿插結(jié)構(gòu)知識(shí)的具體專題,進(jìn)行知識(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練,有助于同學(xué)們有意識(shí)將結(jié)構(gòu)知識(shí)運(yùn)用于設(shè)計(jì)中,而不是學(xué)習(xí)完了,就將書本放到一邊,理論脫離實(shí)踐。例如高年級(jí)的高層建筑和大跨度建筑的設(shè)計(jì)課程,就可以進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)等專題的強(qiáng)化,將其模塊化嵌入到設(shè)計(jì)課中去。這種教學(xué)模式能夠鍛煉學(xué)生將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問題的能力,把大塊的知識(shí)進(jìn)行分割,讓學(xué)生在專題的設(shè)計(jì)中消化吸收相對(duì)比較小的知識(shí)點(diǎn)并付諸實(shí)踐。
5小結(jié)
綜上所述,通過分析建筑和結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵,肯定了建筑學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)課程的必要性;進(jìn)一步分析建筑結(jié)構(gòu)課程,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在宏觀、中觀、微觀的層次內(nèi)涵,指出學(xué)生學(xué)習(xí)的過程應(yīng)當(dāng)遵循認(rèn)知的一般規(guī)律從宏觀到微觀,教師的教學(xué)也應(yīng)該分層次進(jìn)行,對(duì)于建筑學(xué)專業(yè)更應(yīng)該注重被忽略的認(rèn)知和應(yīng)用層次的訓(xùn)練;最后,思考對(duì)于建筑學(xué)專業(yè)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方法,提出應(yīng)當(dāng)多元化的訓(xùn)練學(xué)生不同的能力,使學(xué)生真正將知識(shí)能夠應(yīng)用起來(lái),達(dá)到學(xué)以致用的目的。對(duì)課程的再度認(rèn)識(shí)帶來(lái)的只是理論的想法,更多的工作還需要在教學(xué)的實(shí)踐中進(jìn)行嘗試和檢驗(yàn)。
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