【摘要】本文以建筑學(xué)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(xué)改革實(shí)踐為例，在進(jìn)行建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生結(jié)構(gòu)能力需求和培養(yǎng)模式分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)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(xué)模式”，為建筑學(xué)學(xué)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(shí)，培養(yǎng)其正確對待和運(yùn)用結(jié)構(gòu)技術(shù)的素養(yǎng)與能力，并具備適應(yīng)時(shí)展，持續(xù)研究與創(chuàng)新的能力。
　　【關(guān)鍵詞】建筑學(xué)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(xué)技術(shù)與文化藝術(shù)非凡智慧的復(fù)雜綜合體。正確對待與運(yùn)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(jì)的先決條件。中國建筑處于蓬勃發(fā)展的新時(shí)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(xué)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(jìn)步相適應(yīng)，成為我們探索的新課題。從培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)素養(yǎng)，提高綜合運(yùn)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(xué)的方式方法，已經(jīng)勢在必行。
　　一、建筑學(xué)專業(yè)結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)模式
　　1、建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生結(jié)構(gòu)能力培養(yǎng)需求分析
　　國家對建筑學(xué)專業(yè)教育確立的目標(biāo)是：加強(qiáng)對學(xué)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(jìn)而創(chuàng)造創(chuàng)新，是一項(xiàng)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(jìn)行明確的專門的考核，以檢驗(yàn)考生是否達(dá)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(xué)專業(yè)學(xué)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(xué)專業(yè)五年本科教學(xué)中，能夠培養(yǎng)和提升學(xué)生結(jié)構(gòu)能力的一切教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)手段。根據(jù)建筑學(xué)專指委指導(dǎo)性意見，各高校建筑學(xué)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(xué)期、考核方式上略有不同。以沈陽建筑大學(xué)為例，建筑學(xué)專業(yè)本科五年共開設(shè)《建筑力學(xué)》（64學(xué)時(shí)加4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）、《建筑結(jié)構(gòu)》（48學(xué)時(shí)加1周課設(shè)）、《建筑結(jié)構(gòu)選型》（30學(xué)時(shí)加2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）三門專門性的結(jié)構(gòu)類課程。同時(shí)，學(xué)生將在其主干課程《建筑設(shè)計(jì)Ⅰ》、《建筑設(shè)計(jì)Ⅱ》、《建筑設(shè)計(jì)Ⅲ》、《建筑構(gòu)造》，以及《設(shè)計(jì)院實(shí)習(xí)》和《畢業(yè)設(shè)計(jì)》的相應(yīng)環(huán)節(jié)中，運(yùn)用在結(jié)構(gòu)課程中所學(xué)理論知識，在實(shí)踐中加深認(rèn)識并深入拓展學(xué)習(xí)，逐步其提高結(jié)構(gòu)素養(yǎng)與能力。建筑學(xué)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(jì)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)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(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，即我們的專業(yè)教育要能夠?yàn)閷W(xué)生構(gòu)筑開放的結(jié)構(gòu)知識體系平臺，培養(yǎng)學(xué)生在這個(gè)方面進(jìn)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(xué)改革實(shí)踐
　　1、《建筑結(jié)構(gòu)選型》課程在建筑學(xué)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(xué)專業(yè)一門的專業(yè)理論課，其任務(wù)是通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)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(jìn)行建筑構(gòu)思與設(shè)計(jì)的過程中，能夠理解結(jié)構(gòu)的邏輯與意圖，具備進(jìn)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(xué)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(jìn)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(xué)習(xí)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(xué)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(xué)校的教育，如何在有限的學(xué)時(shí)中，幫助學(xué)生搭建后續(xù)學(xué)習(xí)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(xué)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(shí)現(xiàn)的前提。
　　課程首先由角色認(rèn)同入手，思考建筑師進(jìn)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(jìn)行的知識儲備，掌握結(jié)構(gòu)選型的依據(jù)。鼓勵(lì)學(xué)生在尊重結(jié)構(gòu)邏輯的基礎(chǔ)上，能夠進(jìn)行正確的選型，進(jìn)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(xué)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(diǎn)。找到研究對象的關(guān)注重點(diǎn)，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(jìn)行選型與構(gòu)思方法的探討，進(jìn)行經(jīng)典案例的研究，進(jìn)行相應(yīng)的概念設(shè)計(jì)或優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　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(xué)生獲得結(jié)構(gòu)體系的總體概念，有助于與學(xué)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(jì)”對本人以往的《建筑設(shè)計(jì)》課程中的設(shè)計(jì)作品進(jìn)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(xué)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(diǎn)，推薦專項(xiàng)書籍，為學(xué)生深入研究或在設(shè)計(jì)中應(yīng)用某種結(jié)構(gòu)形式提供指導(dǎo)，“超高層概念設(shè)計(jì)”、“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(xué)生進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維的有力支撐。
　　（2）設(shè)置開放的課程教學(xué)與考核體系
　　教學(xué)實(shí)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(jì)課有機(jī)結(jié)合，更加行之有效地將結(jié)構(gòu)理論運(yùn)用到設(shè)計(jì)實(shí)踐之中，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式，逐步提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識，綜合解決問題的能力。據(jù)此逐步改進(jìn)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(xué)目標(biāo) 考核項(xiàng)目 成績比例(%) 作業(yè)模式 具體內(nèi)容
　　興趣培養(yǎng)
　　知識點(diǎn)強(qiáng)化 平時(shí)作業(yè) 10 多題目選作，獨(dú)立完成 按照課程進(jìn)程，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)置，
　　根據(jù)個(gè)人興趣完成相應(yīng)項(xiàng)目
　　重點(diǎn)理論知識的掌握與強(qiáng)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(shí)踐能力訓(xùn)練 柱網(wǎng)訓(xùn)練 10 團(tuán)隊(duì)開放作業(yè)（2選1），案例自選 柱網(wǎng)布置訓(xùn)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(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，團(tuán)隊(duì)開放作業(yè)，案例自選。 結(jié)合團(tuán)隊(duì)所選開放作業(yè)題目完成
　　研究能力訓(xùn)練 經(jīng)典案例研究 40 團(tuán)隊(duì)開放作業(yè)（3選1），研究題目自選，擇優(yōu)進(jìn)行開放匯報(bào)交流。 成果包括研究報(bào)告或分析圖，
　　以及過程研究模型
　　 超高層概念設(shè)計(jì)   
　　 選型優(yōu)化設(shè)計(jì)   
　　開放性的任務(wù)選擇，以及自選的研究題目，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣、能力、目前學(xué)習(xí)重點(diǎn)、正在進(jìn)行的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，選擇完成。實(shí)踐證明，因?yàn)榭紤]了學(xué)生的不同需求和層面，積極性和主動(dòng)性相對較高，作業(yè)完成過程中，綜合運(yùn)用知識和研究問題的能力得到提升。
　　（3）采用開放的團(tuán)隊(duì)作業(yè)模式
　　在實(shí)踐能力訓(xùn)練、研究能力訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)三項(xiàng)內(nèi)容中，均組成開放的三人研究團(tuán)隊(duì)，合作完成項(xiàng)目。首先，團(tuán)隊(duì)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(xué)加入進(jìn)行合作研究，如同時(shí)也開設(shè)本課程的“城市規(guī)劃專業(yè)”、“景觀設(shè)計(jì)專業(yè)”，以及聘請前一學(xué)年進(jìn)行了該題目研究的學(xué)生進(jìn)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(jì)”等都是深受學(xué)生關(guān)注的團(tuán)隊(duì)選題。
　　團(tuán)隊(duì)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(xué)生與任課教師之間的交流、選擇同一題目的不同團(tuán)隊(duì)之間的交流、以及成果匯報(bào)交流。這些交流在整個(gè)開放作業(yè)的持續(xù)時(shí)段中隨時(shí)進(jìn)行，促進(jìn)了研究氛圍的形成，研究能力的提高、合作意識的加強(qiáng)，以及研究成果作為學(xué)習(xí)資源的共享。
　　3、開展“探究型”教學(xué)模式，培養(yǎng)研究與創(chuàng)新能力
　　（1）聯(lián)系實(shí)際，引發(fā)困惑，培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題、思考問題”的探究熱情。
　　教學(xué)是一項(xiàng)技能，更是一門藝術(shù)。如何把學(xué)生引入“探究型”教學(xué)，是需要我們不斷思考和探索的問題。
　　在教學(xué)過程中，針對課程特點(diǎn)，聯(lián)系實(shí)際，通過預(yù)設(shè)的現(xiàn)實(shí)問題使學(xué)生對專業(yè)知識產(chǎn)生一定的困惑，進(jìn)而使學(xué)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(shí)，提前一周給學(xué)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(xué)生熟視無睹的專業(yè)現(xiàn)象提出問題，有助于培養(yǎng)學(xué)生自行發(fā)現(xiàn)問題、探究問題的習(xí)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(xué)充滿期待。
　　（2）在興致盎然的課堂互動(dòng)中，培養(yǎng)和提高學(xué)生“思考問題、分析問題”的探究能力。
　　為“探究型”教學(xué)尋找準(zhǔn)確的切入點(diǎn)，要積極探討學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)需求、心理特點(diǎn)，有目的、有計(jì)劃的調(diào)整教學(xué)方法與重點(diǎn)，課堂互動(dòng)才會“有的放矢”，才會“有起有發(fā)”。“探究型”教學(xué)的課堂強(qiáng)調(diào)“啟發(fā)與互動(dòng)”，對于大學(xué)課堂而言，這種“啟發(fā)與互動(dòng)”重在實(shí)質(zhì)，而非形式。當(dāng)學(xué)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(shí)拋出啟發(fā)性問題，“有的放矢”地留給學(xué)生自主思考的空間，當(dāng)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(dòng)。學(xué)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(jìn)一步“探究”的興致。
　　（3）設(shè)計(jì)“探究型作業(yè)”，在實(shí)踐中提高學(xué)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(xué)教育還在品嘗基礎(chǔ)教育的苦果，大量的學(xué)生進(jìn)入大學(xué)之前的學(xué)習(xí)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(xué)生“研究問題、解決問題”。
　　建筑學(xué)專業(yè)的《建筑結(jié)構(gòu)選型》課程中，因?yàn)樵撜n程涉及的結(jié)構(gòu)形式較多，教學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)大跨部分時(shí)，要求學(xué)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(diǎn)關(guān)注自己最感興趣的某種結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和研究，并鼓勵(lì)學(xué)生與自己的設(shè)計(jì)課題目相結(jié)合，對以往進(jìn)行的設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)選型問題進(jìn)行探究性思考。學(xué)生從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，通過實(shí)地調(diào)研、資料研究、小組討論、師生交流等方式進(jìn)行團(tuán)隊(duì)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(jìn)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(gè)人研究，提交小論文（必做）
　　團(tuán)隊(duì)組建 根據(jù)個(gè)人研究成果擇優(yōu)，結(jié)合興趣，組建研究團(tuán)隊(duì)，同時(shí)引進(jìn)外專業(yè)同學(xué)（規(guī)劃、土木）參與交流合作
　　團(tuán)隊(duì)研究階段 團(tuán)隊(duì)自主進(jìn)行，教師輔助指導(dǎo)
　　成果階段 PPT講稿；研究報(bào)告或圖紙；結(jié)構(gòu)概念模型制作（結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)）
　　匯報(bào)交流 匯報(bào)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(xué)的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后的“專項(xiàng)研究”，培養(yǎng)了學(xué)生拓展學(xué)習(xí)、深入鉆研的習(xí)慣和興趣，逐步提高運(yùn)用理論知識，解決實(shí)際問題的能力和信心；開放性的任務(wù)選擇，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)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(diǎn)相同的同學(xué)組成團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作研究，使整個(gè)過程興致盎然；部分團(tuán)隊(duì)引入規(guī)劃、土木專業(yè)同學(xué)共同研究，而且設(shè)置了研究成果的交流環(huán)節(jié)，使教學(xué)資源擴(kuò)大化，學(xué)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(xué)的改革實(shí)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(shí)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(xué)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。