基于“卓越计划划”提升建筑类学生结构素养的探索.doc

第 PAGE 页 基于“卓越计划”提升建筑类学生结构素养剖析 　　基金项目：本文系2019年中国纺织工业协会教学改革研究项目立项项目研究成果。 　　“良好建筑有三个条件：坚固、实用与令人愉悦。”建筑理论可以以英国第一位建筑作家——亨利·沃顿爵士在《建筑要素》中这句话为出发点。一座好建筑物首要条件是坚固，没有了这个基础，建筑就变成了“镜中花，水中月”。令人遗憾是，建筑师在追求“创意”路上越走越远，似乎“标新立异”成了优秀建筑唯一标准。同时，建筑又成了国家或者城市经济实力标志，“最高”、“最大”变为决策者追逐目标。在这样情况下，许多违背结构原理，浪费建筑材料，甚至不安全建筑产生了。[1]人所共知，建筑物存在主要目是为人们提供一个安全可靠而舒适生活工作场所。从无到有，是建筑师、结构师、设备工程师等多方面专业人员以及施工、管理等人员共同合作参与制造物。由于暖通、给排水、电气等工种设计要在一个合理建筑平剖面上进行布置及负荷计算。所以，由建筑师提出早期方案只有符合结构逻辑、具有结构可行现实性才能使其后全方位设计工作顺利展开，这就要求处于先行地位建筑师在方案构思阶段就能运用正确结构知识，使其方案有深入发展可能。因此，建筑师应具备一定结构素养，然而目前高校建筑类学生相关结构课程教学中存在较多问题，导致学生结构素养较差或缺失现象发生。 　　一、教学中存在问题 　　针对问题剖析如下：首先，相关结构课程，例如“建筑结构与选型”课程综合性很强，对“建筑力学”、“建筑结构”与“高等数学”等理论性较强课程有很强依赖性，所以建筑学专业学生在学习时普遍感觉非常吃力，学习兴趣也就不浓。其次，结构类课程教材编写与任课教师通常由结构专业老师来担任，而授课对象是建筑类学生，所以师生之间对课程理解存在较大错位，给教学带来较大难度。最后，随着高校学生扩招，教师队伍也相应增多，年轻教师较多，年轻教师多数从学校毕业直接进入学校教学，缺乏工程经验与教学经验，而结构类课程实践性与工程性较强，这对年轻教师而言是一个不小挑战，而实践能力与处理工程能力恰恰是现在高校学生薄弱之处。只有将这些问题处理好、解决好才能实现提高学生结构素养、培养新时代下卓越工程师目标。 　　二、结合普通类大学实际情况，在教学中进行改革实践 　　1.上好“绪论”课，提高学生对课程兴趣 　　绪论课或者概述课是学生上第一节课，如何上好第一节课至关重要。笔者认为第一节既要对课程进行全面总结，又要告诉学生课程意义与课程要解决问题，学习完之后会有什么收获与应达到学习目标等，当然能否让学生对课程感兴趣是最主要是老师应下功夫地方。普通大学建筑学及相关非结构类专业学生普遍存在着数学与力学基础薄弱现象，再加上很多学生重视造型艺术表现与形式空间语言表达（认为学习结构用处不大），以及现下多数相关教材公式多、图示少等原因导致学生对结构存在畏难心理，学习兴趣也就不浓。鉴于以上情况，笔者在教学中尝试以下方法：一是采用知名建筑大师名言。例如，著名建筑大师贝聿铭先生在回答“建筑教育重点”这一问题时，也提到结构（Structure）或构造（construction）等工程科学是与建筑有密切相关，理应彻底了解；[1]二是以因忽视结构而导致工程事故为例展开。例如，2019年5月23日巴黎戴高乐机场刚刚投入使用不久2E终端楼部分坍塌，造成4人死亡。调查结果显示该建筑在追求外观以及功能同时，对新型结构认识不够、安全系数偏低是事故发生主要原因。笔者对2E终端楼结构进行深入浅出剖析，并引导学生一起总结了2E终端楼结构上几点不足，就如何改进问题布置作业，从作业中看出每个学生答案是不同，又邀请企业人员一同讨论，从讨论会上看到学生热情很高，收获也很多。通过血淋淋事故教育学生身为一位工程师所应有责任。通过这样一节绪论课笔者发现学生增加了职业责任感，认为优秀建筑师应该掌握基本结构概念，且能够在设计中灵活应用。 　　2.深入浅出地介绍基础知识后，告诉学生如何应用，并在作业与考题中突出对应用能力与创新能力练习、考查 　　多数学生在大学学习中容易出现为考试或得学分而学习情况，或者学完之后不知道如何应用，结果出现考完试或修完学分后“从哪个老师里来知识又归还给老师”现象，这种现象应引起教师深思。笔者认为老师在讲授知识点时要告诉学生为什么要学习、如何学习以及学后如何使用，按照这种方法既能增加学生兴趣又能增加学生实践与应用能力，继而培养创新能力。例如：结构基本构件中压杆时，先以“同种材料，用作轴心拉杆与压杆哪个需要面积可能会大？”这一问题引入，通过用简单公式推导或理论剖析都容易得出正确答案（修完力学课程之后学生都知道压杆存在材料与失稳破坏两种情况），由此引出压杆稳定性问题，然后就影响稳定性因素进行剖析，图1为不同刚性支承条件下计算长度，用简单易懂方法回顾力学中针对