【摘要】本文以建筑學專業(yè)結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)體系中，《建筑結(jié)構(gòu)選型》課程的教學改革實踐為例，在進行建筑學專業(yè)學生結(jié)構(gòu)能力需求和培養(yǎng)模式分析的基礎(chǔ)上，進行了該課程知識體系的重新整合，探討了如何通過“設(shè)置開放型課程體系”和“開展探究型教學模式”，為建筑學學生構(gòu)筑開放的結(jié)構(gòu)知識平臺，在完成其結(jié)構(gòu)知識儲備的同時，培養(yǎng)其正確對待和運用結(jié)構(gòu)技術(shù)的素養(yǎng)與能力，并具備適應(yīng)時展，持續(xù)研究與創(chuàng)新的能力。
　　【關(guān)鍵詞】建筑學專業(yè)，結(jié)構(gòu)能力，開放，探究
　　現(xiàn)代建筑是凝結(jié)著人類科學技術(shù)與文化藝術(shù)非凡智慧的復雜綜合體。正確對待與運用結(jié)構(gòu)技術(shù)，是執(zhí)業(yè)建筑師出色完成其建筑設(shè)計的先決條件。中國建筑處于蓬勃發(fā)展的新時代，建筑教育正在經(jīng)歷重大的革新與發(fā)展。這其中，建筑學專業(yè)的基本能力培養(yǎng)，如何與結(jié)構(gòu)技術(shù)的巨大進步相適應(yīng)，成為我們探索的新課題。從培養(yǎng)學生的結(jié)構(gòu)素養(yǎng)，提高綜合運用結(jié)構(gòu)知識完成其建筑創(chuàng)作的能力入手，改革我們的結(jié)構(gòu)類課程體系的設(shè)置，相應(yīng)改革教學的方式方法，已經(jīng)勢在必行。
　　一、建筑學專業(yè)結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)模式
　　1、建筑學專業(yè)學生結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)需求分析
　　國家對建筑學專業(yè)教育確立的目標是：加強對學生知識、素質(zhì)和能力的綜合培養(yǎng)，注重建筑師的執(zhí)業(yè)化教育，加快與國際化的接軌。作為執(zhí)業(yè)建筑師，特別是與國際建筑業(yè)接軌后的執(zhí)業(yè)建筑師，對結(jié)構(gòu)的透徹通曉，進而創(chuàng)造創(chuàng)新，是一項必備的能力要求。而注冊建筑師考試制度也因此對考生的結(jié)構(gòu)能力與素養(yǎng)進行明確的專門的考核，以檢驗考生是否達到執(zhí)業(yè)建筑師所必須具備的結(jié)構(gòu)知識與能力。
　　2、建筑學專業(yè)學生結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)模式建構(gòu)
　　所指結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)模式，涉及建筑學專業(yè)五年本科教學中，能夠培養(yǎng)和提升學生結(jié)構(gòu)能力的一切教學環(huán)節(jié)和教學手段。根據(jù)建筑學專指委指導性意見，各高校建筑學專業(yè)開設(shè)結(jié)構(gòu)類課程具有基本一致的體系構(gòu)架，結(jié)合各自專業(yè)特色，在具體課程名稱、開設(shè)學期、考核方式上略有不同。以沈陽建筑大學為例，建筑學專業(yè)本科五年共開設(shè)《建筑力學》（64學時加4學時實驗）、《建筑結(jié)構(gòu)》（48學時加1周課設(shè)）、《建筑結(jié)構(gòu)選型》（30學時加2學時實驗）三門專門性的結(jié)構(gòu)類課程。同時，學生將在其主干課程《建筑設(shè)計Ⅰ》、《建筑設(shè)計Ⅱ》、《建筑設(shè)計Ⅲ》、《建筑構(gòu)造》，以及《設(shè)計院實習》和《畢業(yè)設(shè)計》的相應(yīng)環(huán)節(jié)中，運用在結(jié)構(gòu)課程中所學理論知識，在實踐中加深認識并深入拓展學習，逐步其提高結(jié)構(gòu)素養(yǎng)與能力。建筑學結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)體系框圖如下：
　　更為重要的是，我們所培養(yǎng)的建筑師，應(yīng)具備在其未來的執(zhí)業(yè)生涯中，所需結(jié)構(gòu)素養(yǎng)與能力能夠持續(xù)提升的潛力，以適應(yīng)未來執(zhí)業(yè)生涯中設(shè)計領(lǐng)域的不斷擴寬和結(jié)構(gòu)技術(shù)的迅猛發(fā)展。在這樣的思路下，我們的結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)體系中，就自然而然的呈現(xiàn)了一個十分重要的環(huán)節(jié)，即我們的專業(yè)教育要能夠為學生構(gòu)筑開放的結(jié)構(gòu)知識體系平臺，培養(yǎng)學生在這個方面進行持續(xù)研究和創(chuàng)新的能力。
　　二、《建筑結(jié)構(gòu)選型》課程的教學改革實踐
　　1、《建筑結(jié)構(gòu)選型》課程在建筑學專業(yè)結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)中的定位
　　《建筑結(jié)構(gòu)選型》是建筑學專業(yè)一門的專業(yè)理論課，其任務(wù)是通過該課程的學習，使學生建立清晰的結(jié)構(gòu)形式概念，掌握結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)思的基本理論和基礎(chǔ)知識，在進行建筑構(gòu)思與設(shè)計的過程中，能夠理解結(jié)構(gòu)的邏輯與意圖，具備進行合理選型與構(gòu)思的綜合能力。
　　《建筑結(jié)構(gòu)選型》作為建筑學專業(yè)結(jié)構(gòu)系列課程的終端，一方面要總結(jié)前面課程所形成的知識儲備，對結(jié)構(gòu)體系進行整體上的綜合分析與把握，尊重結(jié)構(gòu)邏輯的基礎(chǔ)上，尋求對結(jié)構(gòu)形態(tài)的合理創(chuàng)作；另一方面，對于我們的培養(yǎng)體系中所尋求針對后續(xù)學習及執(zhí)業(yè)所需的“構(gòu)筑開放的（結(jié)構(gòu)）知識平臺”和“培養(yǎng)持續(xù)研究（結(jié)構(gòu)相關(guān)問題）的能力”，具有不可推卸的載體作用。
　　2、設(shè)置開放型教學體系，構(gòu)筑結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)平臺
　　（1）建構(gòu)開放的知識結(jié)構(gòu)體系
　　能力的培養(yǎng)建立在對完善的知識體系的總體把握基礎(chǔ)之上，學校的教育，如何在有限的學時中，幫助學生搭建后續(xù)學習以及未來執(zhí)業(yè)所需的知識平臺至關(guān)重要。建筑結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)思的基礎(chǔ)來自對各種結(jié)構(gòu)形式的力學邏輯、空間特征、建筑形態(tài)的綜合把握。打破傳統(tǒng)的《建筑結(jié)構(gòu)選型》課程體系，建構(gòu)開放的知識平臺體系，是能力培養(yǎng)得以實現(xiàn)的前提。
　　課程首先由角色認同入手，思考建筑師進行結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)思的意義，明確具備選型與構(gòu)思能力所需進行的知識儲備，掌握結(jié)構(gòu)選型的依據(jù)。鼓勵學生在尊重結(jié)構(gòu)邏輯的基礎(chǔ)上，能夠進行正確的選型，進而獲得結(jié)構(gòu)構(gòu)思與形態(tài)創(chuàng)作的能力。
　　在此基礎(chǔ)上，將學生需要面對的基本結(jié)構(gòu)形式按照建筑類型分為“高層建筑結(jié)構(gòu)”和“大跨建筑結(jié)構(gòu)”。在探討比較這兩類建筑鮮明的形態(tài)特征所帶來的結(jié)構(gòu)邏輯特征的基礎(chǔ)上，提出各自的切入點。找到研究對象的關(guān)注重點，理解研究對象建筑邏輯與結(jié)構(gòu)邏輯的向背，在這樣的理論基礎(chǔ)上開始探討各種基本的結(jié)構(gòu)形式。在此基礎(chǔ)上，進行選型與構(gòu)思方法的探討，進行經(jīng)典案例的研究，進行相應(yīng)的概念設(shè)計或優(yōu)化設(shè)計。
　　基于以上思考，重新整合的知識體系如下：
　　
　　該課程平臺的開放性體現(xiàn)在：首先，知識體系內(nèi)部的相互開放。高層建筑體系與大跨建筑體系之間的知識與邏輯始終得以對比、組合、交融，這種相互間的開放，有助于學生獲得結(jié)構(gòu)體系的總體概念，有助于與學生在思考中綜合把握知識體系；其次，面對相關(guān)課程的橫向開放。如通過“抗震對高層框架結(jié)構(gòu)的特殊要求”的探討，引入抗震的基本理念，通過“膜結(jié)構(gòu)建筑的材料載體”理解材料的邏輯與表現(xiàn)，通過“結(jié)構(gòu)選型與優(yōu)化設(shè)計”對本人以往的《建筑設(shè)計》課程中的設(shè)計作品進行反思與提升等；第三、面向應(yīng)用、面向未來發(fā)展的縱深開放。課堂教學完成基本結(jié)構(gòu)形式的結(jié)構(gòu)邏輯、空間邏輯、形態(tài)邏輯的相關(guān)探討，在此基礎(chǔ)上，介紹前沿發(fā)展，提出后續(xù)思考的關(guān)注點，推薦專項書籍，為學生深入研究或在設(shè)計中應(yīng)用某種結(jié)構(gòu)形式提供指導，“超高層概念設(shè)計”、“大跨建筑發(fā)展趨勢下的新型結(jié)構(gòu)”，以及方法論中的“組合與交融”等，都是開放的突破口，是學生進行拓展學習和創(chuàng)新思維的有力支撐。
　　（2）設(shè)置開放的課程教學與考核體系
　　教學實踐中，通過該課程考試改革，將理論課程與相應(yīng)階段的設(shè)計課有機結(jié)合，更加行之有效地將結(jié)構(gòu)理論運用到設(shè)計實踐之中，培養(yǎng)學生自主學習模式，逐步提高學生綜合運用知識，綜合解決問題的能力。據(jù)此逐步改進和完善了該課程的考核內(nèi)容與方式，具體內(nèi)容如下：
　　教學目標 考核項目 成績比例(%) 作業(yè)模式 具體內(nèi)容
　　興趣培養(yǎng)
　　知識點強化 平時作業(yè) 10 多題目選作，獨立完成 按照課程進程，結(jié)合教學內(nèi)容設(shè)置，
　　根據(jù)個人興趣完成相應(yīng)項目
　　重點理論知識的掌握與強化 階段測試1 10 開卷
　　隨堂測試 高層部分階段知識考核，20分鐘
　　 階段測試2 10  大跨部分階段知識考核，20分鐘
　　實踐能力訓練 柱網(wǎng)訓練 10 團隊開放作業(yè)（2選1），案例自選 柱網(wǎng)布置訓練
　　 紙構(gòu)競賽   10張A4紙完成紙構(gòu)塔樓搭建
　　 概念模型 20 實驗學時，團隊開放作業(yè)，案例自選。 結(jié)合團隊所選開放作業(yè)題目完成
　　研究能力訓練 經(jīng)典案例研究 40 團隊開放作業(yè)（3選1），研究題目自選，擇優(yōu)進行開放匯報交流。 成果包括研究報告或分析圖，
　　以及過程研究模型
　　 超高層概念設(shè)計   
　　 選型優(yōu)化設(shè)計   
　　開放性的任務(wù)選擇，以及自選的研究題目，學生可以根據(jù)自己的興趣、能力、目前學習重點、正在進行的設(shè)計項目，選擇完成。實踐證明，因為考慮了學生的不同需求和層面，積極性和主動性相對較高，作業(yè)完成過程中，綜合運用知識和研究問題的能力得到提升。
　　（3）采用開放的團隊作業(yè)模式
　　在實踐能力訓練、研究能力訓練、實驗環(huán)節(jié)三項內(nèi)容中，均組成開放的三人研究團隊，合作完成項目。首先，團隊的成員組成是開放的，根據(jù)研究興趣組合在一起，探討交流。在可能的情況下，引入其他專業(yè)的同學加入進行合作研究，如同時也開設(shè)本課程的“城市規(guī)劃專業(yè)”、“景觀設(shè)計專業(yè)”，以及聘請前一學年進行了該題目研究的學生進行接續(xù)研究等。如“香港中銀大廈”、“臺北101大廈”、“世博會德國館”、“超高層概念設(shè)計”等都是深受學生關(guān)注的團隊選題。
　　團隊作業(yè)的開放性還體現(xiàn)為三種行之有效的交流，分別是學生與任課教師之間的交流、選擇同一題目的不同團隊之間的交流、以及成果匯報交流。這些交流在整個開放作業(yè)的持續(xù)時段中隨時進行，促進了研究氛圍的形成，研究能力的提高、合作意識的加強，以及研究成果作為學習資源的共享。
　　3、開展“探究型”教學模式，培養(yǎng)研究與創(chuàng)新能力
　　（1）聯(lián)系實際，引發(fā)困惑，培養(yǎng)學生“發(fā)現(xiàn)問題、思考問題”的探究熱情。
　　教學是一項技能，更是一門藝術(shù)。如何把學生引入“探究型”教學，是需要我們不斷思考和探索的問題。
　　在教學過程中，針對課程特點，聯(lián)系實際，通過預設(shè)的現(xiàn)實問題使學生對專業(yè)知識產(chǎn)生一定的困惑，進而使學生興致勃勃，充滿好奇與探究的渴望。例如講授“桁架結(jié)構(gòu)”時，提前一周給學生拋出問題：我校長廊二層陽光大街一段框架加為何設(shè)有斜撐，而其它位置則沒有？針對學生熟視無睹的專業(yè)現(xiàn)象提出問題，有助于培養(yǎng)學生自行發(fā)現(xiàn)問題、探究問題的習慣和能力，即使最終百思不解，也會對這門課程的后續(xù)教學充滿期待。
　　（2）在興致盎然的課堂互動中，培養(yǎng)和提高學生“思考問題、分析問題”的探究能力。
　　為“探究型”教學尋找準確的切入點，要積極探討學生的專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)需求、心理特點，有目的、有計劃的調(diào)整教學方法與重點，課堂互動才會“有的放矢”，才會“有起有發(fā)”。“探究型”教學的課堂強調(diào)“啟發(fā)與互動”，對于大學課堂而言，這種“啟發(fā)與互動”重在實質(zhì)，而非形式。當學生帶著困惑，或者是困惑后的頓悟來到課堂，授課過程中張弛有度，適時拋出啟發(fā)性問題，“有的放矢”地留給學生自主思考的空間，當他的思考有了延續(xù)，有了回饋，也就形成了興致盎然的課堂互動。學生在適度的啟發(fā)下、在不斷思考中，既獲取了知識，又培養(yǎng)和提高了“思考問題、分析問題”的探究能力。而這種“啟發(fā)”下的“思考”往往可以延續(xù)到課堂之外，引發(fā)進一步“探究”的興致。
　　（3）設(shè)計“探究型作業(yè)”，在實踐中提高學生“研究問題、解決問題”的探究能力。
　　現(xiàn)階段從某種程度上來講，我們的大學教育還在品嘗基礎(chǔ)教育的苦果，大量的學生進入大學之前的學習經(jīng)歷，只是教會了他們?nèi)绾?ldquo;接受”知識。我們要做的，恰是教會學生“研究問題、解決問題”。
　　建筑學專業(yè)的《建筑結(jié)構(gòu)選型》課程中，因為該課程涉及的結(jié)構(gòu)形式較多，教學大綱僅僅要求對每種結(jié)構(gòu)形式有初步了解即可，考慮到授課對象為四年級學生，一方面具備相對較高的研究能力，另一方面興趣方向已經(jīng)開始形成，所以在學習大跨部分時，要求學生在“拱結(jié)構(gòu)”、“桁架結(jié)構(gòu)”、“網(wǎng)架結(jié)構(gòu)”、“薄殼結(jié)構(gòu)”、“懸索結(jié)構(gòu)”中，重點關(guān)注自己最感興趣的某種結(jié)構(gòu)形式，進行深入學習和研究，并鼓勵學生與自己的設(shè)計課題目相結(jié)合，對以往進行的設(shè)計中的結(jié)構(gòu)選型問題進行探究性思考。學生從實踐中發(fā)現(xiàn)問題，通過實地調(diào)研、資料研究、小組討論、師生交流等方式進行團隊研究，從而培養(yǎng)了研究問題、解決問題的意識和能力。
　　三、成果案例
　　1、題目設(shè)置
　　結(jié)合課程知識，進行2010年上海世博會場館結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)思研究，形式及成果要求如下：
　　研究程序 形式與成果要求
　　興趣挖掘階段 個人研究，提交小論文（必做）
　　團隊組建 根據(jù)個人研究成果擇優(yōu)，結(jié)合興趣，組建研究團隊，同時引進外專業(yè)同學（規(guī)劃、土木）參與交流合作
　　團隊研究階段 團隊自主進行，教師輔助指導
　　成果階段 PPT講稿；研究報告或圖紙；結(jié)構(gòu)概念模型制作（結(jié)合課程實驗環(huán)節(jié)）
　　匯報交流 匯報交流及評分
　　2、成果展示
　　圖1-a：世博會德國館建筑分析圖1-b：世博會德國館結(jié)構(gòu)分析
　　
　　圖3：世博會西班牙館結(jié)構(gòu)分析模型圖4：世博會丹麥館結(jié)構(gòu)分析模型
　　
　　圖5：世博會日本館結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)思分析
　　3、總結(jié)與反思
　　在課堂教學的基礎(chǔ)上，指導學生進行課后的“專項研究”，培養(yǎng)了學生拓展學習、深入鉆研的習慣和興趣，逐步提高運用理論知識，解決實際問題的能力和信心；開放性的任務(wù)選擇，極大地調(diào)動了學生的積極性，在“世博場館”這一頗具誘惑的選題下，選擇自己最感興趣的部分，關(guān)注點相同的同學組成團隊進行合作研究，使整個過程興致盎然；部分團隊引入規(guī)劃、土木專業(yè)同學共同研究，而且設(shè)置了研究成果的交流環(huán)節(jié)，使教學資源擴大化，學生在該環(huán)節(jié)普遍感到收獲較大。
　　《建筑結(jié)構(gòu)選型》課程教學的改革實踐，過程和效果令人興奮，但還有不完善的地方需要探討提高。在科技創(chuàng)新的時代背景下，如何做到“構(gòu)筑開放的知識平臺”和“培養(yǎng)持續(xù)研究的能力”，把飽嘗基礎(chǔ)教育應(yīng)試苦果的學生，培養(yǎng)成為社會需求的“具有成為卓越工程師潛質(zhì)”的人才，是需要持續(xù)探索的問題。