“建筑結(jié)構(gòu)”教學(xué)方法改革探討

張金紅 李作龍

摘要：建筑學(xué)是一門綜合性的學(xué)科?！敖ㄖY(jié)構(gòu)”作為一門技術(shù)類的課程，對建筑學(xué)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的完善具有非常重要的作用，目前“建筑結(jié)構(gòu)”教學(xué)中普遍存在的問題是學(xué)生不重視，“建筑結(jié)構(gòu)”課程與其他專業(yè)課之間銜接不緊密。從根本上改變建筑學(xué)教育理念中重藝術(shù)、輕技術(shù)，重形象思維、輕邏輯思維的現(xiàn)狀，是“建筑結(jié)構(gòu)”課程走出尷尬境地的關(guān)鍵。通過對“建筑結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)方法的探討，找到一種藝術(shù)與技術(shù)、形象思維與邏輯思維齊頭并進(jìn)的建筑學(xué)教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：建筑學(xué)；教育；建筑結(jié)構(gòu)；教學(xué)方法

作者簡介：張金紅（1974-），女，吉林雙陽人，中國石油大學(xué)（華東）儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院，講師；李作龍（1969-），男，山東廣饒人，中國石油大學(xué)（華東）儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院，講師。（山東 青島 266580）

基金項(xiàng)目：本文系中國石油大學(xué)（華東）教學(xué)研究與改革項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JY-B201214）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）06-0087-03

建筑學(xué)是一門綜合性的學(xué)科，不僅涉及到藝術(shù)和技術(shù)兩個(gè)基本的學(xué)科領(lǐng)域，它還廣泛涉及社會(huì)、歷史、文化、生態(tài)、環(huán)境等因素。建筑學(xué)教育旨在引導(dǎo)學(xué)生在與建筑有關(guān)的紛繁復(fù)雜的因素中，找出影響建筑建造的主導(dǎo)因素。我國目前的建筑學(xué)教育體系從根本上來講，主要起源于歐美現(xiàn)代主義建筑教育。對于有著五千年文明，建筑文化曾經(jīng)在世界建筑史上獨(dú)樹一幟并影響深遠(yuǎn)的中國，建筑學(xué)教育作為一門學(xué)科卻沒有完整地傳承下來，這在全世界范圍內(nèi)來看，都是非常特殊的。中國建筑學(xué)是在教育的先驅(qū)梁思成、劉敦楨、童寯、楊廷寶、馮紀(jì)忠等人接受了西方的建筑學(xué)教育回國，才作為一門學(xué)科出現(xiàn)在現(xiàn)代中國教育的歷史中。上述中國建筑學(xué)教育的先驅(qū)幾乎無一例外系統(tǒng)地接受了西方的建筑學(xué)教育，盡管由于地域及個(gè)人的差異而出現(xiàn)不同大學(xué)之間的理念區(qū)分，但是中國的現(xiàn)代建筑學(xué)教育基本上全面吸收了歐美建筑學(xué)理念，[1]這一點(diǎn)是毋庸置疑的。

由于這種特殊的建筑學(xué)教育背景，中國的建筑學(xué)教育與中國本土的建筑發(fā)展脈絡(luò)存在著很大的斷層，雖然在目前的建筑學(xué)教育中諸如中國建筑史、中國傳統(tǒng)建筑、傳統(tǒng)聚落等的研究也會(huì)以相當(dāng)重要的分量出現(xiàn)，但是中國建筑學(xué)教育大的體系卻一直沿著西方建筑學(xué)教育的發(fā)展脈絡(luò)而前行。而中國的建筑市場以及高等建筑學(xué)教育發(fā)展過于迅速，使得中國現(xiàn)代建筑學(xué)教育也沒能系統(tǒng)地跟上西方建筑學(xué)教育的步伐，最終導(dǎo)致中國建筑學(xué)教育大多停留在西方建筑學(xué)教育對建筑形式和設(shè)計(jì)方法的層面上。目前中國建筑學(xué)教育的現(xiàn)狀是過于追求形式，而對于像建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料以及其在建造過程中的邏輯和可能性等，成了當(dāng)下整個(gè)建筑學(xué)教育的薄弱環(huán)節(jié)。本文通過對“建筑結(jié)構(gòu)”教學(xué)方法的探討，嘗試找到一種藝術(shù)與技術(shù)、形象思維與邏輯思維齊頭并進(jìn)的建筑學(xué)教學(xué)方法。

一、“建筑結(jié)構(gòu)”教學(xué)中存在的問題

1.“教”的內(nèi)容與建筑設(shè)計(jì)相脫節(jié)

“全國高等學(xué)校建筑學(xué)專業(yè)本科（五年制）教育評估標(biāo)準(zhǔn)”中對“建筑結(jié)構(gòu)”方面的知識(shí)做出了具體的要求：了解結(jié)構(gòu)體系在保證建筑物的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、適用性等方面的重要作用，掌握結(jié)構(gòu)體系與建筑形式間的相互關(guān)系，了解在設(shè)計(jì)過程中與結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行合作的內(nèi)容；掌握常用結(jié)構(gòu)體系在各種作用力影響下的受力狀況及主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求；有能力在建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)選型，有能力對常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸進(jìn)行估算，以滿足方案設(shè)計(jì)的要求。[2]

這些要求都是建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該掌握的基本結(jié)構(gòu)知識(shí)。但實(shí)際情況往往是知識(shí)的傳授與建筑設(shè)計(jì)和實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，其中一個(gè)重要的原因，是講授“建筑結(jié)構(gòu)”課程的教師很少具有建筑學(xué)專業(yè)背景，無法將結(jié)構(gòu)課程與建筑設(shè)計(jì)及建筑物實(shí)體結(jié)合起來，對于建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)“建筑結(jié)構(gòu)”的需求和興趣點(diǎn)也把握不夠準(zhǔn)確，建筑結(jié)構(gòu)課程就顯得僵化、呆板，很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

由于學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，使得教師自身對于“建筑結(jié)構(gòu)”課程的認(rèn)識(shí)也多被定位為輔助的、配套的、邊緣的地位，所以對于建筑學(xué)專業(yè)“建筑結(jié)構(gòu)”的教學(xué)和研究也缺乏動(dòng)力。

2.“學(xué)”的過程中，學(xué)生“重藝術(shù)、輕技術(shù)”的觀念根深蒂固

成熟于20世紀(jì)50年代的中國建筑學(xué)教育，帶著明顯的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的烙印，學(xué)生在學(xué)校里主要進(jìn)行方案能力的培養(yǎng)，空間、構(gòu)圖、立面、色彩幾乎是建筑學(xué)專業(yè)教育的全部內(nèi)容。一個(gè)形式豐富的方案，一手漂亮的徒手畫，一張完美的表現(xiàn)圖，就是建筑學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)生的標(biāo)簽，順理成章，形式成了建筑學(xué)教育的重頭戲，重藝術(shù)、輕技術(shù)的觀念在建筑學(xué)教育中可謂根深蒂固。

從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度來看，“建筑結(jié)構(gòu)”課程對于建筑學(xué)專業(yè)似乎是可有可無的，甚至有相當(dāng)一部分同學(xué)認(rèn)為，只要自己設(shè)計(jì)出有文化、有思想的建筑方案，自然就會(huì)有學(xué)結(jié)構(gòu)的專業(yè)人員主動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)了。但實(shí)際情況卻恰恰相反，但凡能成為優(yōu)秀建筑師的人，對結(jié)構(gòu)的知識(shí)往往都是非常豐富的，美國建筑大師賴特正是因?yàn)橛兄S富的建筑結(jié)構(gòu)知識(shí)，才在約翰遜制臘公司行政樓中創(chuàng)造出無梁樓蓋的奇特景觀，而同樣是他設(shè)計(jì)的東京帝國飯店在經(jīng)歷大地震之后卻依舊巋然不動(dòng)。學(xué)生們在“萬般皆下品，惟有藝術(shù)高”的指導(dǎo)思想下學(xué)習(xí)建筑學(xué)，其結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生刻意追求超凡脫俗的藝術(shù)才思的同時(shí)，卻喪失了嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的技術(shù)頭腦。[3]

二、“建筑結(jié)構(gòu)”教學(xué)方法的改革從“教”和“學(xué)”兩個(gè)方向同時(shí)開展

1.引入建筑學(xué)專業(yè)背景的建筑結(jié)構(gòu)教師，增加形象思維的內(nèi)容

具有建筑學(xué)專業(yè)背景的建筑結(jié)構(gòu)教師對于“建筑結(jié)構(gòu)”的教學(xué)可以起到事半功倍的效果，因?yàn)樗麄冊谡莆战ㄖY(jié)構(gòu)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，了解、熟悉建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，以及能夠用形象思維和邏輯思維相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)和課堂實(shí)踐。

在“建筑結(jié)構(gòu)”教學(xué)中，盡量引入形象思維和建筑藝術(shù)實(shí)體，例如在框架結(jié)構(gòu)的講授當(dāng)中，引入中國古代木構(gòu)的原理和形象。中國古代木構(gòu)的代表構(gòu)件斗拱，從受力原理上來講，與框架結(jié)構(gòu)基本相同。從斗拱的構(gòu)建和邏輯來講述框架結(jié)構(gòu)的懸挑原理，也收到了很好的效果，如圖1所示。由于建筑學(xué)的學(xué)生對于中國古代建筑的木構(gòu)以及斗拱本身就具有非常鮮明的印象，在“建筑結(jié)構(gòu)”課程中引入該形象，首先從教學(xué)內(nèi)容上能夠起到吸引學(xué)生注意力的作用，其次，從木構(gòu)及斗拱的受力與框架結(jié)構(gòu)的受力邏輯的對比也使得學(xué)生對于抽象的框架結(jié)構(gòu)邏輯的學(xué)習(xí)，增加了形象思維的內(nèi)容。

同樣，在講授拱結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)時(shí)，課堂上用萬神廟和路易斯康的印度經(jīng)管學(xué)院進(jìn)行對比。萬神廟（圖2）的穹頂結(jié)構(gòu)側(cè)推力是用連續(xù)的墻體來抵抗的，同時(shí)，為了減輕墻體的自重，將墻體局部挖空，形成壁龕，所以建筑形象也是相對完整和封閉的。而同樣是抵抗拱結(jié)構(gòu)的側(cè)推力，路易斯·康的印度經(jīng)管學(xué)院（圖3），無論是解決跨度的拱結(jié)構(gòu)，還是砌筑在墻體中的拱結(jié)構(gòu)，都利用起拉結(jié)作用的鋼筋混凝土梁來抵抗拱結(jié)構(gòu)的側(cè)推力。由于抵抗拱的側(cè)推力時(shí)，鋼筋混凝土梁主要處于受拉狀態(tài)，所以梁截面尺寸較小，建筑形象與萬神廟也大相徑庭。學(xué)生在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中，引入學(xué)生感興趣的經(jīng)典建筑形象，使得建筑結(jié)構(gòu)和建筑藝術(shù)之間自然而然地聯(lián)系起來。

2.增加建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的連續(xù)性，學(xué)生能夠“學(xué)以致用”

雖然學(xué)習(xí)是個(gè)長期的過程，但是對于只有48學(xué)時(shí)或者64學(xué)時(shí)的“建筑結(jié)構(gòu)”課程，一個(gè)學(xué)期的內(nèi)容，如果不能與其他課程融會(huì)貫通，不能在其他課程的學(xué)習(xí)中得到很好的應(yīng)用，“建筑結(jié)構(gòu)”的學(xué)習(xí)，留給學(xué)生的可能只是一次考試或者一個(gè)成績。

為了增加建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的連續(xù)性，將“建筑結(jié)構(gòu)”課程與建筑設(shè)計(jì)課程緊密結(jié)合起來，建筑結(jié)構(gòu)的教師參與到每一個(gè)設(shè)計(jì)題目當(dāng)中。讓學(xué)生從結(jié)構(gòu)理性的角度對自己創(chuàng)作的建筑方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)合理性評估。在以往的教學(xué)中，結(jié)構(gòu)專業(yè)的教師，參與到建筑設(shè)計(jì)課中并非沒有先例，很多學(xué)校也都做了這方面的嘗試。但是據(jù)對學(xué)生調(diào)研的結(jié)果來看，以往結(jié)構(gòu)教師臨時(shí)性的參與，對于學(xué)生建筑結(jié)構(gòu)知識(shí)的理解起到的作用微乎其微。而且結(jié)構(gòu)教師不可能有很多時(shí)間全程參與建筑設(shè)計(jì)的教學(xué)，所以這個(gè)作用就更是大打折扣。在建筑設(shè)計(jì)教學(xué)中引入建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容，嘗試用一種啟發(fā)性的自我評價(jià)的學(xué)習(xí)方法。實(shí)際操作是首先引導(dǎo)學(xué)生對自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)理性的思考和判斷，在學(xué)生做出結(jié)構(gòu)思考的嘗試并得出一定的結(jié)論之后，結(jié)構(gòu)教師再具體介入，根據(jù)學(xué)生對自己方案結(jié)構(gòu)的自我評價(jià)，進(jìn)行有針對的指導(dǎo)和干預(yù)。這種學(xué)習(xí)方法，使得學(xué)生不僅進(jìn)一步深化了建筑結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，也讓學(xué)生對于自己方案的結(jié)構(gòu)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，甚至還能起到開闊思路，啟發(fā)創(chuàng)作靈感的作用。自我評價(jià)的方法要求結(jié)構(gòu)教師課前科學(xué)合理地制訂教學(xué)方法，具體體現(xiàn)在針對不同的年級和設(shè)計(jì)內(nèi)容，提出具體的建筑結(jié)構(gòu)評價(jià)指標(biāo)。如下表所示分別是針對《專家工作室》和《大學(xué)生活動(dòng)中心》兩個(gè)方案的結(jié)構(gòu)評價(jià)指標(biāo)。

表1 《專家工作室》結(jié)構(gòu)評價(jià)指標(biāo)

擬選擇結(jié)構(gòu)形式 選擇理由 主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件 構(gòu)件尺寸預(yù)估

首選

可選1

可選2

表2 《大學(xué)生活動(dòng)中心》結(jié)構(gòu)評價(jià)指標(biāo)

擬選擇結(jié)構(gòu)形式 選擇理由 主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件 構(gòu)件尺寸預(yù)估 樓層間結(jié)構(gòu)對位關(guān)系契合度 結(jié)構(gòu)形式與建筑空間及建筑形象分析

首選

可選1

可選2

上述兩個(gè)表格中，對于低年級的學(xué)生，建筑結(jié)構(gòu)知識(shí)相對較少，表1的設(shè)定，主要是提醒學(xué)生注意，在建筑設(shè)計(jì)的同時(shí)，要考慮建筑方案的結(jié)構(gòu)可能性，并從老師那里學(xué)習(xí)建立最基本的建筑結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)框架；隨著專業(yè)學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生的建筑結(jié)構(gòu)知識(shí)和對建筑整體把握越來越強(qiáng)，表2中增加了兩項(xiàng)內(nèi)容，目的是使學(xué)生在進(jìn)行建筑方案的設(shè)計(jì)中既要考慮到結(jié)構(gòu)合理性，同時(shí)也應(yīng)從建筑結(jié)構(gòu)的制約和啟示中開拓設(shè)計(jì)思路。學(xué)生通過完成結(jié)構(gòu)評價(jià)指標(biāo)這項(xiàng)任務(wù)，會(huì)主動(dòng)去關(guān)注和學(xué)習(xí)相關(guān)的結(jié)構(gòu)知識(shí)，這種情況下適時(shí)引入結(jié)構(gòu)教師的指導(dǎo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果都明顯提高。

三、“建筑結(jié)構(gòu)”教學(xué)方法改革的啟示

建筑學(xué)專業(yè)目前很多課程教學(xué)過程中存在著脫節(jié)、重復(fù)等現(xiàn)象，主要的原因在于很多課程看似很成體系，但是實(shí)際操作過程卻是各自為政，課程之間的銜接存在著很多問題。導(dǎo)致建筑學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生，普遍情況是知識(shí)結(jié)構(gòu)不完整，尤其缺少嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的技術(shù)頭腦。[3]業(yè)內(nèi)人士也普遍認(rèn)為應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，對建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，實(shí)現(xiàn)手段主要就是以“建筑設(shè)計(jì)”這門專業(yè)課為核心展開各門建筑理論與技術(shù)課程的學(xué)習(xí)。[4]本文探討將建“建筑結(jié)構(gòu)”與“建筑設(shè)計(jì)”有效地結(jié)合起來，嘗試將建筑結(jié)構(gòu)知識(shí)至始至終地在建筑設(shè)計(jì)課中得以應(yīng)用，而且盡量做到知識(shí)結(jié)構(gòu)與學(xué)生能力相結(jié)合，循序漸進(jìn)，讓學(xué)生感覺到相關(guān)知識(shí)學(xué)有所用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)知識(shí)的熱情和主動(dòng)性，從而為學(xué)生打造一個(gè)相對完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

四、結(jié)語

建筑學(xué)專業(yè)的“建筑結(jié)構(gòu)”教學(xué)改革從調(diào)整教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)入手，解決結(jié)構(gòu)知識(shí)源頭過于專業(yè)和單一的問題。從課程融合入手，通過學(xué)生對相關(guān)知識(shí)的不間斷應(yīng)用來增加其對“建筑結(jié)構(gòu)”課程的重視和興趣，使“建筑結(jié)構(gòu)”知識(shí)能夠至始至終、循序漸進(jìn)地應(yīng)用于建筑學(xué)專業(yè)的整個(gè)學(xué)習(xí)過程中。當(dāng)然，不同的知識(shí)，在教與學(xué)的過程中都會(huì)有其特殊性，但是，“建筑結(jié)構(gòu)”教學(xué)中，這種實(shí)實(shí)在在的學(xué)科融合嘗試給建筑學(xué)教學(xué)改革提供了一種思路。

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（責(zé)任編輯：王意琴）