浅谈建筑构造课程的教学改革与创新

2020-01-09 18:11乔丽梅蒋毅敏
科技创新与生产力 2020年2期
关键词:建筑构造建筑设计节点

乔丽梅,蒋毅敏

(郑州工业应用技术学院,河南 新郑 451100)

建筑构造课程主要研究建筑物的构造组成及建筑物各组成部分的构造原理、构造方法,是土木建筑类专业课程体系中的主干课程,其主要教学目标是培养学生的建筑构造设计及研究能力,学生通过课程的学习能够为建筑设计提供合理的构造方案。但是在实际教学过程中,受传统教学观念的影响,建筑构造课程教学还存在一些问题。在分析问题的基础上提出建筑构造课程教学改革与创新的策略。

1 建筑构造课程教学存在的问题

首先,建筑构造课程与建筑设计相关课程脱节,与建筑设计岗位需求脱节。建筑构造属于建筑设计领域,但是建筑构造课程中对于中国建筑形体空间、建筑艺术造型等方面的知识涉及甚少,学生在学习过程中无法系统地了解建筑构造与建筑空间、建筑形式、建筑功能之间的逻辑关系,建筑构造课程无法与建筑设计相关课程建立有效的横向联接,对于培养学生的专业能力十分不利。目前主流的生态建筑、绿色建筑、低碳建筑等构造设计涉及较少,导致学生岗位适应能力差,工作能力偏低,无法得到企业的肯定,严重限制学生的个人发展[1]。

其次,缺乏必要的课程实践性环节。建筑构造虽然包含大量理论,但是其对学生的实践性要求也非常高。大量建筑构造教材内容远远落后于实际工程做法,无法与工程实践联系在一起。缺乏实践,针对建筑的实施过程、施工图中构造的实现等知识,学生没有形成直观的认识,也就无法将所学的理论与施工现场所看到的实际构配件对应起来。虽然有些老师组织学生到已经建成的建筑现场进行参观学习,但是考虑到安全性、经济性等客观问题,学生只能走马观花,无法获得更好的教学效果。

最后,学生对建筑构造课程缺少感性认知。建筑构造课程包含了大量的理论知识,学生不仅理解起来有一定困难,而且学习过程比较枯燥。学生对建筑技术相关知识了解很少,但课本内容却很多,再加上一些构造节点图,对于学生来说的确存在一定难度。即使有一定工作经验的建筑专业人员,在实际工程中可能也是套用标准构造图集,无法有创造性的进行细部构造设计,这无形中也增加了老师的教学难度。特别是近年来国家建筑师资格考试中,“建筑材料与构造”技术做图题等通过率都很低,而这些知识都与建筑构造课程有关,这就反映了学生在学校学习到的知识十分有限[2-3]。

2 建筑构造课程教学改革与创新的策略

2.1 改革课程教学目标

建筑构造知识与课程设计是彼此渗透、互相联系的,因此建筑构造课程的教学目标也要进一步细化,分为知识目标、能力目标、职业素养目标。其中知识目标需要学生掌握建筑构造的原理、方法及组合形式,对构造层次连接、材料属性的选择等知识熟练应用。比如在学习保温隔热构造时,在选择屋顶的形式时要充分考虑气候特征要素;再根据平屋面或坡屋面判断结构找坡或材料找坡,保温层的材料选择,如何设计保温层和防水层的顺序等等;最后再根据室内外水范气含量确定是否需要设置隔气层以及隔气层的设置位置。能力目标则是将所学知识做到学以致用,解决方案设计与建筑构造之间的矛盾。在创作方案时根据环境及相关因素选择合适的构造层次及建筑材料,能够独立分析建筑物的结构形式、梁柱关系、幕墙与主体建筑的连接方式等[4]。比如在学习高层建筑构造与幕墙构造时,要了解高层建筑的结构形式包括框架结构、框支结构、框-筒结构、筒中筒结构、束筒结构等,根据建筑的长宽比、高度等参数合理选择结构形式。幕墙构造的主要形式包括框架式玻璃幕墙、点支承式玻璃幕墙、全玻璃幕墙等,具体设计时要根据建筑要求选择不同的形式,并合理选择组成材料及构造方式[5]。学生必须在方案创作阶段熟悉材料及构造方式,才能真正做到学以致用。职业素养目标主要是通过了解建筑细部构造及施工做法,提高学生解决构造设计问题的综合能力,培养学生参与实际工程、解决实际工程问题的能力。

2.2 完善建筑构造课程体系

根据建筑构造课程内容,可以将其分为3个模块,层层递进,以体现出科学合理的逻辑关系。模块1是基础必修课程,即土木建筑类专业技术学科都要掌握的内容,包括建筑基本构造、各组成部分的功能作用、构造特点、常用材料构造做法等,这些内容体现了建筑设计中建筑、构造、设备、材料及施工方法之间的关系,主要目的是让学生掌握建筑构造的基本理论、构造方法、材料使用方法等,并具备相当的建筑构造设计能力,能够绘制普通的建筑施工图等。通过基础必修课程的学习,学生能够掌握建筑基本构造组成部分的功能作用、构造特点及常用材料构造做法,具备相当的设计民用建筑能力,能够绘制详细的施工图等。模块2是基础必修课程的拓展,主要以专题的形式阐述建筑构造的一些特殊问题,主要教学内容包括高层建筑构造、大跨度建筑构造、建筑装修构造、工业化建筑构造等相关的基础知识,教学目标是促使学生掌握高层建筑与大跨度建筑结构造型与结构构造的特点,并将其合理、有效的应用于实际建筑方案设置,了解工业化建筑的基本类型及构造持点。模块3是技术实践类必修课,即建筑构造设计,通过这部分内容的学习,学生能够分析、归纳具体的构造建构方式方法,制作构造节点模型,改造、设计建筑物相关构造节点,从而深入掌握建筑构造的设计原理、建构方法及建筑材料性能等相关知识[6]。

2.3 改革课堂教学方法

建筑构造是一门专业基础理论课程,课堂教学是学生掌握理论知识的重要阵地,因此要采用丰富的课堂教学方法,以激发学生的学习兴趣,提高教学效果。常用的教学方法包括以下几种。案例教学法:老师在日常工作中要有意识的收集项目资料,将一个项目由开始施工到竣工验收的整个过程详细的记录下来,学生可以了解建筑项目的勘察、开槽、地基处理、基础、地下室、墙体、框架、楼地层、门窗等各个构造的相关内容。互动式教学法:老师要突出学生在课堂学习中的主体地位,加强与学生的互动,为学生提供更多讨论、分析的机会,促使学生转变被动的学习态度。多媒体教学法:建筑构造课程知识比较抽象,学生理解起来会有一定困难,老师要将多媒体技术的优势充分发挥出来,利用信息技术向学生展示更多的学习资料,比如实景照片、工程录像、模型图片、模型动画等等,既提高了教学内容的形象性,又能够调动学生的课堂积极性,从而保证教学效果[7]。结合先修课程建筑制图与后续课程建筑施工技术、建筑设计等,建立课程间横向知识联系,加强衔接与交融,引导学生将所学知识融会贯通,提高对构造技术的认知。

2.4 强化实践教学环节

建筑构造课程中包含了大量的理论知识,而实践教学就是验证这些理论的重要渠道,因此建筑构造课程改革就要有意识的强化实践教学环节。可以结合建筑智能化人才需求,加强与企业的合作,利用现代计算机技术、多媒体技术打造实践教学平台,通过该平台学生能够对建筑构造相关的理论知识进行模拟实践,加深对知识的理解,提高学生的综合实践能力。此外,还可以面向岗位需求,实施工地实体化教学模式。在建筑构造课程教学中,一直存在理论与岗位需求脱节的问题。在课程改革过程中,老师在设定教学目标、选择教学内容时可以充分参考企业的岗位需求,以校企合作为基础,组织学生到项目现场参与实体化学习,真正体验到建筑构造理论知识在实际工作中的重要作用,培养学生的综合能力。比如在讲解墙体抹灰构造时,老师就可以带领学生到施工现场进行实地施工,了解该技术的操作要点等。

2.5 应用建筑构造模型提高教学效率

一个建筑物具有多个且十分繁杂的节点,比如楼梯节点、勒脚节点、屋面女儿墙泛水节点、石材幕墙节点、玻璃幕墙节点、架空木地板节点等等。建筑构造模型可以帮助学生直观地看到建筑结点的相关情况,便于学生理解与记忆,因此可以制作建筑构造模型来提高教学效率。由于市面上目前没有现成的建筑构造模型,所以需要自己制作。实际教学中可以采用下列方法制作模型。首先,1∶1建筑构造实体模型,即采用构建构造节点的实际材料将节点实物模型完全复刻出来,针对教学实际需要,有意剖断不同构造层次,使得模型的剖断面能够充分体现出构造节点的层次,学生可以直观地查看建筑构造节点的内部情况。如实体模型制作比较困难,可以制作动画模型。常用的动画模型制作软件包括Sketch、3D等,比如在制作带开启扇的隐框玻璃幕墙节点时,该玻璃幕墙节点制作部件十分繁杂,学生要充分了解理论知识,对节点进行计算机建模,用动画的形式将玻璃幕墙构件的施工组装顺序展示出来,从不同角度分析幕墙的构造层次及构造特点。除玻璃幕墙外,楼梯、屋面排水、变形缝等节点均可应用三维动画的形式展示出来,同样可以使学生更好的了解建筑构造内部的层次。还有一种是缩小比例建筑构造模型,不过这种方法主要用于节点细节、节点构件组合关系的展示[8-9]。

2.6 完善建筑构造课程教学评价体系

传统笔试考核仅针对学生的理论知识掌握情况做评价,评价结果不够客观、全面,因此要进一步完善建筑构造课程教学评价体系,综合运用笔试考核、设计实践、课程论文等多种形式进行评价[10]。一方面,老师要注重课后综合设计,将建筑构造大作业分解成一个个小作业,根据学生的设计方案,增加建筑构造设计小练习的作业,实现建筑构造课程与建筑设计、建筑施工等有知识衔接的课程间的结合。要求学生能够应用自己的建筑设计方案完成建筑构造课程中的节点构造设计、施工图设计等内容,强化学生对基本知识、基本概念、规范要求的理解与记忆,提高学生的建筑方案构造设计能力。另一方面,要加强施工图综合训练的考核,鼓励、指导学生将自己设计方案中的特殊节点进行构造设计,并制作成直观的模型,以提高学生对方案的技术性表达能力及动手能力。

3 结束语

教学改革是一项艰难的任务,教学内容的选取应与实际工程相适应,且将建筑构造与建筑设计、建筑施工相融合,强调教学合作性、学做合一。《建筑构造》课程的教学创新要充分发挥学生的主观能动性,不断提高他们的创新意识,以适应岗位的需求。从改革课程教学目标着手,不断完善课程结构,并采用多样化的教学方法及科学的评价体系,并尝试制作建筑构造模型,使学生能够更加直观、具体的理解建筑构造的方法,不断提高课程教学效果,提高学生的职业能力及综合素质。

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