房屋建筑学课程综合教学体系研究与实践*

云南民族大学，云南 昆明 650000

1 课程的特点及教学重难点

房屋建筑学课程是为土木工程专业学生设立的一门兼具理论性和应用性的专业课程，其基本任务是研究民用建筑的设计原理和建筑构造问题，也是土木工程专业最重要的必修课程之一。通过该课程的学习，可使学生掌握工程建设中一般房屋建筑构造的基本知识，理解建筑构件构成关系与施工方法。

该课程具有以下两个特征：一是知识点较多，要合理地完成建筑中的各类构造的设计和施工，需要材料知识、工程知识、制图知识等多种门类、多门课程的知识，且建筑是一个复杂的系统，其构造节点多种多样，由基础到屋面的构造节点多达数十个，每个节点又有诸多不同的技术方法，因此知识繁杂而多样。二是知识内容有一定难度，建筑工程是一种三维空间中的复杂工程，建筑中各种构件的空间关系、连接方式以及材料构成都有其严密、复杂的关系，有一定难度，需要较强的知识记忆能力、逻辑思维能力以及空间思维能力。

正是由于课程有这样的特征，学生在学习过程中主要有以下三个方面的困扰：第一，学习目标不明确。对课程内容与后续专业课学习的关系以及和专业实践工作的联系体会不足，从而缺乏学习的信念，面对课程学习的困难，容易知难而退。这就要求课程能与前后课程联系，与工程实践联系。第二，缺乏有针对性的学习方法，死记硬背，不求甚解。投入巨大的努力而收效甚微，事倍功半。学生自身认知能力与学习能力有限，习惯于被动接受教师所教授的知识，难于主动去分析总结有效的学习方法。这就要求教师能针对学生特点提炼学习方法，使教学体系更具针对性。第三，专业工程思维能力不够强。学习该课程时，学生虽然有了几门专业课程的基础，但其逻辑思维、建筑空间思维都还处于培养过程中，对于理解课程的知识内容还有一定难度。这就要求教师能找到一种更适合学生思维水平的教学方式来进行教学，并有意识地培养学生的工程思维水平。

因此，该课程的教学开展应摒弃传统的局限于教材讲授的填鸭式教学模式，结合课程特征建立一套具备工程实践性、方法针对性以及思维教育性的综合教学体系，使之能有机联系理论与实践，丰富教学方法与手段，完善教学流程与教学资源，提高教学效率。

2 课程教学体系设计

2.1 按建筑建造顺序推进的课程进程

在课程进行过程中将需要讲授的各章节内容进行重新整合，打破教科书中的章节顺序，按建筑的建造顺序重新梳理课程的授课时间顺序，按基础、主体结构、建筑空间设计、楼梯、楼板、阳台雨篷、墙体、防水、保温、变形缝、面层的顺序来授课。使学生在课程进行的过程中，能从整体把握建筑的构成内容，认识所学建筑构件在整个建筑系统中的位置与功能、构件之间的连接方式，系统地联系起各个知识点内容，强化建筑施工流程知识。

2.2 按授课内容方式形成课程内容板块

对于课程内容，除了传统的理论知识讲授，还应增加工程认知实战内容与设计实训内容。（1）理论知识板块。主要内容为书本内容，是该课程的核心内容与基础内容，也是授课中理论讲授的主要部分。重点是对知识点、图纸以及施工技术步骤的理解，强调知识的认知、理解与掌握。在课程建设过程中，对书本的理论知识进行提炼与整理，对重点知识与核心内容制作知识点卡片及电子资料库，并使用BIM建模技术，将许多图纸转化为三维模型图片，便于学生在课后对照教材内容进行学习。

（2）工程认知实践板块。由实际工程图纸、实景和BIM模型构成的工程认知实践板块。将学生日常可接触的某一校内建筑作为课程工程认知的对象，将该建筑的图纸建为BIM建筑信息模型（见图1）。对于一个建筑构造知识点的认识，可以对照学校工程图纸、学校建筑BIM模型以及学校建筑实景来进行理解，形成理论知识与工程实践相对照，图纸、BIM模型与实景相结合的教学方式，使学生真正理解所学内容与实际工程的关联。克服在以往教学过程中由于图纸抽象、学生理解困难而造成的教学效率低下的难题。

图1 教学BIM模型

（3）设计实训板块。设计实训板块主要在课程配套实训课中进行。通过一个设计项目的训练，使学生应用学到的理论知识并参照工程认知项目来完成一个建筑的设计。土木工程专业在学习建筑设计时应强调对建筑构造知识的学习，设计实训的重点也是建筑的构造设计，尤其是建筑墙身设计。设计实训课程与理论课程的内容和进度一致，理论课程讲授哪个内容，设计实训就训练哪个内容，达到边学习、边实践的教学进程，最大程度上强化学生的理解与记忆。

2.3 以思维工具指导学习课程内容

造成学生的学习困难的重要原因在于学生的专业思维能力还不够成熟和完善，因此应建立一套课程学习的思维工具，使学生在学习到任何一个知识点时，有思考和理解知识的工具。

（1）理解建筑构成关系—“找位置，想形态”。“找位置，想形态”即认识到该构件在建筑中处于什么位置，能准确定位任何构件、理解构件的形态，并在图纸中准确表达构件，自由转换其二维图纸表达与三维空间形态，形成一种空间思维模式。在这种思维模式建立的过程中，最有效的辅助工具仍然是三维模型。除了教师在教学中以三维模型方式教学，也可鼓励学生使用简单的三维建模软件或手工模型的方式制作模型，帮助理解构件的构成关系。

（2）理解构造的功能与连接方式—“定功能，想连接”。“定功能，想连接”即确定构件要实现的主要功能，要满足功能需要怎样的材料，以什么样的规律将材料连接起来，保证牢固与安全。在学习每一种构造知识时，应先给学生明确其主要功能，再以此为线索，去思考哪些材料可以帮助实现这样的功能，这些材料又有怎样的特征属性，各层次的材料如何组织。

（3）理解构件的构成规律—“找相似，摸规律”。“找相似，摸规律”即在学习完一个构造时，帮助学生总结出该构造的规律，当遇到新的构造时，如与学过类似规律即可举一反三。在教学中培养学生主动总结规律、应用规律的习惯，可将多个知识点联系起来，以同一个规律去认识多个知识点，从而解决课程内容多、信息量大的问题。如在学习建筑外墙面层引条线时可知，在大面积的砂浆、混凝土等刚性材料暴露于室外温度变化中时，需要主动设缝以防止开裂，可总结出“温度变化大时大面积刚性材料需要设缝”这一规律。在学习到屋面防水、建筑变形缝等内容时，学生即可与这一规律联系起来进行思考和比对。培养学生总结规律的能力，即培养其思考问题、解决问题的能力，使学生能以所学知识原理为基础来思考解决方法。所谓工程能力就是发现问题、解决问题的设计能力，工程类课程不能只停留在传授知识，而更应该培养学生的工程思维，强调主动思考知识中的规律，从而在实践中应用规律。

2.4 能力训练与反馈机制

课程的培养更倾向于对学生思维与能力的培养，因此课程的作业不求多，而应力求训练方式与进程的合理有效。这就要求设计以能力训练为目的的训练方式，推进训练计划的执行，并及时给学生反馈。机制如下：（1）知识点识记训练。每次授课结束，完整识记当次课程内容中的重点知识点内容与图纸。其中，重点图纸应完整背诵绘制出图形、材料符号、标注、尺寸等所有内容。教师在上课时以小测试、期中测试等形式进行抽查。（2）思维培养训练。一是在每个构造知识学习完成时，布置与书中构造节点的设计类似的设计思考题，使学生在完成题目的同时，自主地思考该构造构成的逻辑与规律；二是在课程接近完结时，将所有学到的构造知识按规律分类，总结列表形成报告；三是将所学构造知识在一个基本建筑三维模型中进行标注，使学生在一个完整建筑的上系统地看到各个知识点之间的联系。（3）工程认知实践训练。按课程内容完成对相应构造的认识实践，在教师的指导下，即利用老师提供的工程认识实践板块中的模型、图纸，到项目现场查看项目的现状，理解施工图纸、构造知识、建筑设计、实际建筑之间的关系。（4）设计实践训练。设计实训与课程教学同步进行，完成一个框架结构教学楼的建筑施工图设计，所有设计需要合理完成，达到一般工程设计的深度水平。（5）训练的反馈机制。所有训练在完成后，应给予学生充分、及时的反馈，以确保训练的有效性。除了传统的分数反馈，还应对典型作业问题进行讲解分析，督促学生对有问题的作业进行修改。使“学习→训练→反馈→改进→再学习”的机制形成一个训练的闭环，达到强化学习的效果。

2.5 房屋建筑学课程综合教学体系的形成

以建筑组成逻辑为线索的纵向课程进程，由理论知识板块、工程认知实践板块和设计实训板块三大板块构成的横向课程内容，以认知思维工具贯穿学习过程，并具备工程与知识能力训练机制的综合教学体系。在这样的教学体系下，应将房屋建筑学课程复杂的理论与繁多的知识点形成一个便于学生从多种方式、多媒介学习知识，便于提升工程思维与设计能力的综合教学模式，从而增进师生交流，增加学生学习积极性，全方位提升教学效率（见图2）。

图2 房屋建筑学课程综合教学体系

3 教学活动开展示例

以“阳台构造”这一小节为例，说明在这样的教学体系下，如何完成一个章节的学习任务：

（1）理论知识板块教学。讲授课程内容知识。授课时让学生运用思维工具，首先“找位置，想形态”，理解阳台在建筑中一般属于悬挑构件，由建筑梁柱向外挑梁、梁上支承板形成，并展示构造三维模型，要求学生能理解其形态并画图；然后“定功能，想连接”，确定阳台要具备承重、安全、防水、排水等功能，看清图纸中与之对应的各构件相互连接方式；最后“找相似，摸规律”，总结该构造中悬挑构件需要支撑于承重构件之上、混凝土与钢构件可以预埋方式连接、悬空构件为保证安全应做防水台等规律，思考建筑中与这几个规律类似的构造，如雨篷、楼梯栏杆、外走廊等。

（2）工程认知实践板块。学习实际工程。在课程进行中，展示工程认识实践板块中示例工程阳台构造的图纸、BIM模型及实景照片，引导学生用思维工具对二者进行比对分析。理解二者的相两同功能及规律，并对实际工程中更复杂的节点进行讨论，包括为下层吊顶而增加的梁的高度，为形式美观而加入的阳台砖栏板，为安全而在栏板上加入的混凝土压顶。通过可多角度、多模式进行演示的BIM模型与图纸、实景的对比，使学生真正理解图纸内容，建立起对该构件细致、立体的理解（见图3）。

图3 阳台构造的图纸、模型与实景对照学习

（3）设计实训板块。在实训课程中完成类似构件的设计工作。课程设计题目一般为教学楼设计，其外走廊与阳台一样，可以是悬挑构件，需要对外侧进行安全防护，设计栏杆及防水台。要求学生在课程设计中，寻找阳台或走廊实景案例，做出案例中的效果并满足功能与安全性为目标，设计并完成其图纸表达，通过实践强化对理论知识的学习。

（4）能力训练与反馈。理论知识学习后完成三类作业：一是对教师总结的知识点的识记内容；二是完成思考题：由教师提供的一张阳台设计实例照片绘制出与之相应的平面及剖面设计草图；三是将构件中学到的几个规律及类似构件总结于笔记中。工程认知学习后，要求学生到该建筑中去看这个阳台构件的实际情况，并在校园中观察其他建筑类似的构件，同时拍照记录、对比异同，完成一个学习小报告。以上作业在完成后，在后续的课程中由教师选择典型问题进行讲解，对学生予以反馈。

4 教学效果及总结

通过课程体系的建立，重新优化房屋建筑学课程的内容组成与授课方式，以更贴近课程特点与学生情况的方式授课，显著提高教学效率，能明显看到学生学习后有以下收获：一是建立起真正的建筑空间思维能力，能在思考中构建出一栋完整的建筑及其构造做法；二是建立起一定的工程实践能力，能将理论与工程实践联系，完成简单建筑的施工图设计，解决工程中的建筑构造问题；三是提高了理论知识学习水平，在多种学习内容、思维工具与训练反馈机制的帮助下，深入学习了知识，掌握工程课程的学习与思维方法。

房屋建筑学课程教学体系是笔者在近年教学经验中研究设计的一套课程教学模式体系，对课程的开展起到了很大的改进。体系中针对各个内容的详细教学方法还有较多可提升改进的空间，希望在今后的教学与研究中能不断发展完善。