導(dǎo)語：建筑結(jié)構(gòu)選型課程教學(xué)方法探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

建筑結(jié)構(gòu)選型是建筑學(xué)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。課程的目的是通過學(xué)習(xí)，理解各種建筑結(jié)構(gòu)型式的受力特性，熟悉其構(gòu)造特點，在此基礎(chǔ)上對建筑方案進行合理的結(jié)構(gòu)選型，使建筑方案和結(jié)構(gòu)方案協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

一、傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的問題

該課程涵蓋的結(jié)構(gòu)類型較多，既有梁、桁架、屋架、剛架、拱等平面受力結(jié)構(gòu)體系，又有薄壁空間結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架、網(wǎng)殼、多高層建筑結(jié)構(gòu)、樓屋蓋等空間受力結(jié)構(gòu)體系［1－2］。這些結(jié)構(gòu)型式的內(nèi)容，在教材中一般按章編排，而各個型式的受力特點、組成布置、構(gòu)造要點在各章中又按節(jié)編排。從教師的角度，教師在以教材為基礎(chǔ)進行講授時，容易忽略各章節(jié)之間的聯(lián)系，內(nèi)容體系難以建立，講授內(nèi)容碎片化，難以被學(xué)生系統(tǒng)理解和掌握。從學(xué)生的角度，建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)要求不高，大學(xué)基礎(chǔ)課幾乎不開設(shè)數(shù)學(xué)、物理等數(shù)理課程。有關(guān)力學(xué)的課程僅開設(shè)建筑力學(xué)一門，學(xué)生對力學(xué)的掌握遠(yuǎn)不及建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)的學(xué)生。而對結(jié)構(gòu)型式的理解離不開受力特性分析這個線索。在教材編排中，一般先分析結(jié)構(gòu)的受力特點，其后介紹結(jié)構(gòu)型式，然后提出結(jié)構(gòu)選型、布置的依據(jù)和要求，最后通過工程實例的形式，鞏固和加深對這些結(jié)構(gòu)型式的認(rèn)識和使用［1－2］。建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生是未來的建筑師，他們并不關(guān)心也無需掌握建筑結(jié)構(gòu)定量的受力分析，而主要關(guān)心其建筑方案的結(jié)構(gòu)型式具不具備受力的合理性，或者說需要進行適量的定性分析。綜上，在教學(xué)過程中，存在知識點多，內(nèi)容離散性大，缺乏聯(lián)系等問題。如果仍按傳統(tǒng)以知識點為中心的講授模式，難以取得較為理想的教學(xué)效果。

二、問題導(dǎo)向式教學(xué)的實施和特點“問題”

是推動科學(xué)發(fā)展的重要契機，對于工程學(xué)科，更是學(xué)科存續(xù)發(fā)展的最主要動力。工程學(xué)科和工程理論的主要目的，就是為了解決實際問題，創(chuàng)造物質(zhì)產(chǎn)品，滿足人類需求［3］。可以這樣說，不能解決實際問題的工程學(xué)科是沒有存在價值的。工程學(xué)科特別是土建學(xué)科注重實用，要求學(xué)以致用。以問題導(dǎo)向進行教學(xué)，能極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得更好的教學(xué)效果。為此，提出問題導(dǎo)向進行講授的模式。以拱式結(jié)構(gòu)為例介紹這種教學(xué)方法的主要過程。1．問題的提出在傳統(tǒng)的教材編排中，這一章的內(nèi)容首先介紹拱的受力特點，然后介紹拱式結(jié)構(gòu)的主要型式，提出選型布置的依據(jù)和方法，最后列出工程實例。而在問題導(dǎo)向教學(xué)法中，在先期學(xué)習(xí)梁、桁架等直線型橫向受力結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先提出如何改變梁、桁架幾何形態(tài)，形成一種新的結(jié)構(gòu)型式，使其受力更為合理，能夠?qū)崿F(xiàn)更大跨度，滿足無柱大空間要求的問題。2．解決問題涉及結(jié)構(gòu)型式和分析方法講解結(jié)構(gòu)形態(tài)與結(jié)構(gòu)受力特性的關(guān)系，分析梁式結(jié)構(gòu)不能承受較大跨度的主要原因是彎矩過大，使強度和撓度難以滿足要求。從傳力的連續(xù)性出發(fā)，改直線形狀為拱形，引導(dǎo)學(xué)生通過靜力學(xué)理論對拱形建筑結(jié)構(gòu)進行定性分析，得到受力特性，明確其能承受更大跨度的原因。3．講解結(jié)構(gòu)型式的特點及其應(yīng)用通過大量圖文并茂的方式，進一步介紹拱式結(jié)構(gòu)的各種型式，對其選型與布置進行詳細(xì)的分析講解，讓學(xué)生熟悉其在不同情況下的應(yīng)用，增強學(xué)生采用拱式結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)選型的能力，即處理不同拱式結(jié)構(gòu)方案的能力。上述問題導(dǎo)向式教學(xué)過程可以用一個循環(huán)的圖例來表示，如圖1所示。起點為提出新問題，接著提出解決問題的對象和理論，引導(dǎo)學(xué)生進行分析研究，在解決問題的過程中，提高學(xué)生邏輯分析能力判斷能力，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進一步提出新問題，并能自主解決問題。如此循環(huán)，學(xué)生在掌握課程知識的同時，也提高了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力也得到了鍛煉和培養(yǎng)。以問題為中心進行講授，將各個選型知識點聚焦問題解決，使知識點凝聚成為解決方案中的知識體系，較好地解決了講授內(nèi)容松散化、碎片化的缺陷，使課程內(nèi)容更容易被學(xué)生理解和掌握。此外，在使用力學(xué)理論方法對對象－結(jié)構(gòu)型式進行力學(xué)特性分析的過程中，學(xué)生很自然地認(rèn)識到力學(xué)定性分析是解決問題的核心和關(guān)鍵，可以有效增強學(xué)生使用力學(xué)理論的興趣和主觀能動性。

三、建筑結(jié)構(gòu)選型課程問題設(shè)置探討

問題導(dǎo)向式教學(xué)的核心是問題的設(shè)置［4］。問題設(shè)置的好，這種教學(xué)方式就會取得良好的效果，反之則可能達不到預(yù)期的效果。從根本上講，問題設(shè)置必須適應(yīng)課程的教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)從教的角度主要是以學(xué)生易于接受的方式，講解常用的建筑結(jié)構(gòu)型式及其基本的受力特點、適用范圍、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和主要構(gòu)件尺寸估算等理論知識［5］。這種以教師為中心的講授方式能發(fā)揮教師的專業(yè)優(yōu)勢，效率高且把知識較為全面地傳授給學(xué)生。同時，這種傳統(tǒng)的講授法也存在學(xué)生缺乏參與、被動接受知識、產(chǎn)生依賴思想等很多不足。因此，傳統(tǒng)的講授并不足以保證學(xué)生很好地接受知識，更難以得到思維能力的鍛煉和提高。教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)最終還是要看學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。所以，需要更多從學(xué)的角度來研究如何促進學(xué)生對課程理論知識的掌握，即熟悉各種常用的結(jié)構(gòu)型式，理解其受力特點并靈活運用，在此基礎(chǔ)上掌握整體的建筑結(jié)構(gòu)體系并能結(jié)合建筑方案選擇適合的結(jié)構(gòu)形式。在課程教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)過程中，課堂講授是基礎(chǔ)，而學(xué)生對于知識的掌握和能力提升才是檢驗教學(xué)目標(biāo)能否實現(xiàn)的關(guān)鍵。因此，實現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵和難點在于學(xué)生知識掌握和能力提升。因此，問題的設(shè)置應(yīng)以學(xué)生為中心，圍繞提升能力展開。以學(xué)習(xí)效果為中心進行課程教學(xué)組織及問題設(shè)置需要做到三個結(jié)合。一是與結(jié)構(gòu)體系結(jié)合，這是基礎(chǔ)。二是與力學(xué)分析理論結(jié)合，增強課程學(xué)習(xí)的理論性和系統(tǒng)性。三是與建筑學(xué)學(xué)生專業(yè)知識背景結(jié)合，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與目的性。首先，要做到與結(jié)構(gòu)體系及力學(xué)分析理論結(jié)合。結(jié)構(gòu)體系包括兩大類結(jié)構(gòu)，一類是單層跨越結(jié)構(gòu)，包括梁、桁架、剛架、拱、空間薄壁結(jié)構(gòu)、空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu);另一類是多高層建筑結(jié)構(gòu)，包括多框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)分類，設(shè)置兩條問題主線，第一條是隨著跨度增加，適合的結(jié)構(gòu)形式為什么會從梁、剛架等逐漸過渡到桁架、拱、空間結(jié)構(gòu)，決定不同結(jié)構(gòu)形式跨越能力的力學(xué)特性是根據(jù)什么確定的，如何改進和提升不同結(jié)構(gòu)的跨越能力?第二條問題主線是隨著高度增加，適合的結(jié)構(gòu)形式從砌體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等低層結(jié)構(gòu)逐漸過渡到剪力墻結(jié)構(gòu)、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等多高層或超高層結(jié)構(gòu)，決定不同結(jié)構(gòu)形式適宜高度的力學(xué)特性又是根據(jù)什么確定的?其次，要做到與學(xué)生的專業(yè)知識背景結(jié)合。在學(xué)習(xí)這門課程之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了諸如住宅、旅館等建筑的設(shè)計課程，這類建筑功能上對跨度要求不高。而與課程同期學(xué)習(xí)的有商場、圖書館等建筑設(shè)計課程，其設(shè)計對象在功能上則對跨度要求較高。在問題設(shè)置上，不同的結(jié)構(gòu)型式要和相應(yīng)的建筑類型對應(yīng)，要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到，不同建筑使用功能的改變不僅意味著空間、體量、環(huán)境的改變，同時也意味著結(jié)構(gòu)型式的改變。通過這種結(jié)合，增加本課程與主體建筑設(shè)計類課程的聯(lián)系，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和興趣。

四、問題導(dǎo)向式教學(xué)效果

筆者在2012級學(xué)生中采用傳統(tǒng)教學(xué)方法進行講授，而在2013級學(xué)生中采用問題導(dǎo)向式的教學(xué)方法進行講授。通過比較學(xué)生課堂反應(yīng)和收集學(xué)生反饋意見，可以發(fā)現(xiàn):采用問題導(dǎo)向教學(xué)，學(xué)生的積極性、主動性明顯提高。學(xué)生掌握課程內(nèi)容的深度和廣度有所提高，進行建筑結(jié)構(gòu)選型案例分析的能力得到了提升，達到了良好的教學(xué)效果。

五、結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)選型課程是建筑學(xué)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。要上好這門課程，教師除了本身對這門課程的理論知識和應(yīng)用非常精通外，提升學(xué)生興趣和積極性，以學(xué)生易于接受的方式進行教學(xué)也非常重要。筆者在承擔(dān)這門課程的講授任務(wù)中，根據(jù)課程特點和建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生的知識基礎(chǔ)，初步嘗試在這門課程中進行問題導(dǎo)向式教學(xué)，取得了較好的效果。應(yīng)進一步完善問題提出機制，提升問題質(zhì)量，擴大問題對課程知識體系的覆蓋面，引導(dǎo)和強化學(xué)生提出問題和解決問題的能力，使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，真正達到掌握建筑結(jié)構(gòu)選型理論知識和實際應(yīng)用能力提升的雙重效果。

作者:黃政華 單位:貴州大學(xué)

參考文獻:

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［4］雷蕾．問題導(dǎo)向式教學(xué)法在課堂教學(xué)中的應(yīng)用［J］．重慶科技學(xué)院學(xué)報:社會科學(xué)版，2010(11):196－199．

［5］魏哲銘，盧榮．問題導(dǎo)向教學(xué)在大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用［J］．高等理科教育，2007(3):116－118．