针对未来建筑需求的建筑学专业力学结构课程教学研究

周婷　刘刚　王爱英

摘要：随着建筑业飞速发展，未来建筑对建筑师的国际化、信息化和技术化要求越来越高，针对未来建筑发展趋势，本文首先分析了具体需求及现状，目前《力学结构》课程分为《力学结构》（1）和《力学结构》（2）两部分授课，论述了不同课程阶段重点培养的能力和知识点，最后针对未来建筑需求，提出了建筑学专业力学结构课程的教学方法改进思路，建议针对国际化、信息化和技术化需求加强专业英语、计算机技术、多专业协作能力和实践能力培养。

关键词：建筑学，力学结构，未来建筑需求，教学方法

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）29-0202-02

建筑學专业属于建筑行业中的牵头专业，是建筑从概念到实现接力赛的第一棒，因此，建筑学专业的同学除了具有良好的建筑空间与形式设计专业素养外，更要培养统领全局的能力，了解涵盖整个建筑行业的知识。各学科中，以建筑与结构的关系最为紧密，掌握《力学结构》课程内容对于学生形成基本的结构概念具有至关重要的作用。

一、未来建筑对建筑学学生的新需求

1.国际化。大型项目的实施，越来越多的开展国际招投标，越来越多的国外建筑公司进驻中国，中国的建设公司也逐渐走出国门，不同国家合作完成项目的实例越来越多，国际联合办学模式也飞速发展，包括国际联合教学、国际短期设计、国际联合培养、国际短期交换等模式[1]，这些都要求建筑学学生具有国际视野，专业英语过硬，了解国外的规范规定，加强与国际专业人员合作的能力。

2.信息化。BIM带给建筑行业一场技术革命，BIM技术将主宰未来建筑的全寿命阶段的设计、施工和运营，这一点已经得到广泛认同，各大设计院、施工单位都成立了BIM研究中心[2]。对于建筑学学生来说，应具备较好的计算机软件应用能力，能够熟练应用设计软件，并熟悉BIM技术相关软件的对接，应大概了解不同专业的基本软件知识，适应未来建筑信息化的发展。

3.技术化。目前的建筑学教学与建筑艺术结合较为密切，但是人们对与建筑的需求越来越多元化，绿色建筑的发展，使建筑技术日益受到更多的关注和重视，绿色建筑思潮的影响对绿色建筑人才的培养提出了新的要求[3]。模块建筑、可变形建筑等需求各异的建筑也迅速发展，要求建筑师必须会应用各种绿色建筑技术、模块化连接与设计技术、变形结构的建筑设计技术等。因此，为了适应未来建筑业发展，建筑学学生的培养目标应进行适当调整，在注重美学培养和传统建筑设计技术之外，应注重各种技术类知识的培养，了解新型结构技术、熟练掌握计算机软件、能够进行绿色建筑设计、了解建筑和结构类型前沿、提高专业英语培养等。

二、目前授课中注重培养的能力

不同专业的学生学习《力学结构》目的不同，需要先明白建筑学院学生学习《力学结构》的目的，需要从这门课程获得的能力，对教学非常重要。建筑学专业建筑力学课程总的教学目标是培养未来建筑师的基本力学素养，理解建筑形式与结构骨架间的相互依存关系[4]。《力学结构》（1）是以讲授结构力学为主的课程，《力学结构》（2）是以混凝土、钢结构、地基基础和抗震等学科的基本知识。

1.通过《力学结构》（1）的学习应掌握的能力。通过《力学结构》（1）课程的学习，建筑学的学生首先应该获得一个结构力学的基本概念，并不是仅仅会做简单的弯矩图就可以，而是应该了解力流的走向、传递和相互作用的原理，为建筑的概念设计提供一定的力学功底。因此在教学中的重点并不是仅仅是讲解每一种梁和刚架的内力图、内力算法和位移算法等，还应该讲解不同结构类型可以简化为哪种简化模型、结构计算简图中力流的分布和传递路径、为什么要计算内力图、计算各种内力和位移，利用结构设计实例讲《力学结构1》的各章串成一个整体，形成一个整体的设计流程图。

2.通过《力学结构》（2）的学习应掌握的能力。通过《力学结构》（2）的学习，应该了解结构学科的种类，如结构类型有钢筋混凝土结构、钢结构、木结构和砌体结构等，通过了解不同结构类型的特点、构造要求和简单计算方法，为以后的建筑设计奠定基础，了解什么类型的建筑应该采用什么材料的结构，了解每种结构的构件尺度是多少。此外，根据结构的不同设计阶段，力学结构课程还包括高层建筑结构、地基基础、抗震设计基本知识等章节，通过这些章节的学习，应让学生理解实体结构的设计包含了结构模型的建立、结构模型的静力分析、结构模型的抗震分析、地基反力的计算、杆件应力比的计算和位移参数的计算等，这些流程都是与课程章节一一对应，形成一个整体的流程图，将这一部分串成整体。

3.通过前沿工程技术赏析应获得的能力。除了对课程知识点的掌握外，通过本课程的学习，学生还应了解一些结构的前沿知识点，比如大空间建筑和高层的结构类型、传统和新型结构形式、案例分析，新型建筑材料的分类和特点，国内外代表性建筑的视频讲解、设计流程等。因此在课程中，除了讲述基本知识点，应通过大型工程实例的讲解，让学生提出自己的问题和思考，有助于加深对结构的理解，拓展建筑设计的思路，在思考建筑设计的同时，能够更多的思考结构与建筑的结合，体现出结构美。

三、基于未来建筑对建筑师需求的教学方法提升

1.工程实例结合课本知识点，同时紧密联系建筑设计。目前的授课已将工程设计实例和课程知识内容紧密结合，通过工程实例分析将课程知识点串成一个整体，但是对于建筑学同学来说，将所有知识点反映到建筑设计中更为重要，学生应该了解所有的结构知识将会对建筑设计产生的影响。因此，在教学中，应该注重知识点在建筑设计中的反映。

2.开展建筑、结构和环境设计联合小组。建筑学是一个综合大学科的龙头学科，应该尽早培养技术和沟通能力，可在课程末结合土木系和环境学院课程，组成联合设计小组，完成一套简单的建筑、结构和环境设计，结束后开展项目展示并由不同专业老师给出分数，综合成绩作为最后成绩。通过与结构和环境专业同学的配合和沟通，不仅可以将力学结构的知识点进行巩固，还可以锻炼协同沟通能力和团队协作能力，还能学习相关的结构技术和环境设计技术。

3.增加课程中实践环节。增加2周的结构设计大赛，让学生根据所学的结构力学的知识提出一种桥梁、大跨或者高层建筑模型，进行受力计算、模型设计和制作，考察模型的建筑方案、结构受力和模型制作三部分成绩，得出最终成绩。通过这种形式提高学生的学习兴趣，引导学生借助简单的结构力学计算软件进行结构分析。也可鼓励学生进行新型结构形式模型探讨，尝试变形建筑、模块建筑等新型形式，拓展思路，培养创新意识。

4.增加国外工程实例介绍。播放国外著名建筑的工程实例视频、国外著名高校公开课视频和各大建筑公司宣传视频资料，了解国外建筑设计、建筑技术和结构技术等前沿技术，了解国外建筑设计情况，同时可增强专业英语的培养。

参考文献：

[1]胡斌，胡凤来.建筑学专业国际联合教学模式与运行机制研究[J].高等建筑教育，2014，23（3）：45-48.

[2]齐岳，张俊华，赵文军.结合BIM技术的房屋建筑学课程改革探讨[J].高等建筑教育，2014，23（6）：147-149.

[3]董海荣，常征.基于绿色建筑设计能力提升的建筑学专业教学改革探索[J].高等建筑教育，2016，25（4）：95-99.

[4]燕乐纬，张永山，汪大洋，等.建筑学专业建筑力学课程教学研究及其评价体系改革——以廣州大学为例[J].2015，24（3）：23-26.

Abstract：Alone with the development of building industry，the designers of future building should have ability of international，informationalized and technological. Aim at train the future architect，the specific requirements and current situation were analyzed in this paper，the lecture of mechanical and building was divided into two parts as I and II，content and key knowledge of each period were discussed，and the improvement suggestions aimed to improve future design ability were also proposed. The professional English，computer technolody，muti-professional cooperation ability and practical ability should be improved to meet the challenge of international，informationalized and technological demands.

Key words：architecture；mechanical and structure；future building demands；teaching methods