基于“知行合一”理念的建筑构造课程教学改革

王玉 张宏

摘要：以2018年中国国际太阳能十项全能竞赛获奖项目为例，重点讨论基于“知行合一”理念的建筑构造课程教学改革。对参赛获奖作品C-House（东南大学-布伦瑞克工业大学联队）的设计建造、信息化管理、可持续建造等进行总结，探讨应用型本科院校如何有效地通过“知行合一”理念的竞赛促进建筑构造教学。

关键词：建筑构造;教学改革;知行合一;教学实践

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2020）22-0185-02

一、引言

建筑构造是建筑学专业必修的专业基础课，课程涉及知识面广，具有较强的实践性和综合性。但是由于建筑学专业教育长期存在“重艺轻技”倾向，传统教学模式存在以下问题：①课程内容繁多、综合性强与学生积极性差、学时数少的矛盾;②课程实践性强，涉及很多规范规程与学生缺乏工程实践经验的矛盾;③教材等课程内容过于陈旧;④建筑构造课程与建筑设计课程相互脱节;⑤落后的教学手段与培养学生创新能力的矛盾。因此，建筑学专业在人才培养中加强“知行合一”的培养势在必行。

二、基于“知行合一”理念的建筑构造教育模式

针对目前传统教学模式中存在的问题，根据社会需求，合理进行教学方向定位，构建以实践能力为中心，知识、素质和能力并重的综合课程体系。

（一）课程建设

由于新材料、新技术、新构造在建筑设计中的广泛应用，现行教材中有些内容相对滞后，需要加以调整和更新。如在墙体构造内容中，结合砖墙的构造，增加多孔砖等新型材料的构造内容。同时也可以启发同学进行创新，譬如在C-House竞赛项目中，指导学生对秸秆进行资源化综合利用，打造绿色秸秆砖（稷贝砖）并进行砌筑实验。

另外增加一些新技术理论和建筑发展的前沿性知识，如预制装配理论、可持续发展理论、建筑信息化（BIM）、建筑智能等，保證教学内容的先进性，提高学生的学习兴趣并开拓其视野。譬如在C-House竞赛项目中，将理论化为实践，组织学生进行20天超高速装配，建造高性能房屋、打造小型智慧能源站、引入信息化工程管理、运用智慧玻璃等。

（二）教学改革

“重理论、轻实践，重课堂、轻现场”的问题由来已久，许多教师前辈也提出了针对性的改进方案，提出在建筑构造教学中充分利用多媒体教学手段、增加项目案例分析，将学生参与和师生研讨式教学方法相结合，组织学生到具有典型意义的已建成或正在施工的建筑工地进行现场教学，组织学生在实验室进行实物模型制作。在此基础上，还应多组织学生参与具有实践性、参与性的竞赛，譬如国际太阳能十项全能竞赛，它具有任务驱动、项目教学、现场实践的特性，学生可以将自己的构思、设计制作成1∶1的实物，学生会更有成就感，从而提高他们的学习兴趣，也提高他们的创造能力和综合素质。

三、C-House设计与构造技术教学

（一）竞赛介绍

国际太阳能十项全能竞赛（SD）是由美国能源部发起，以全球高校为参赛单位的绿色能源建筑科技竞赛。本次竞赛在山东德州举办，共邀请了来自全球9个国家和地区37所高校的19支赛队参与。要求每支赛队以永久性住宅为目标，设计建造一栋完成面积为120～200平方米的单层或双层太阳能住宅，并要求在20天内建造完成。最后，就建设设计、市场潜力、工程设计、宣传推广、创新能力、舒适程度等10个单项进行角逐，确定名次。

（二）预制装配技术对传统构造设计的挑战

相较传统的现场建造模式，C-House的建造仅仅用了20天，体现了预制装配技术的高效性。C-House采用全预制装配施工方式，主体构件全部在工厂加工成型，现场组装成整体式大构件再进行吊装，既加快施工速度，又保障施工安全。学生们在进行建造设计的过程中完全摒弃了传统以静态大样构造图为主的施工图设计方法，采用了以BIM为基础的动态构件设计与建造过程结合的真实建造模拟。这样不仅保证了构件设计的精确性，也实现了从设计到制造再到建造的流畅性与高效性。

（三）围护体构件与节能技术的高度集成

C-House为了实现通过太阳能供给能源，在紧凑的立方形体外围护结构的三个面集成了140块的薄膜电池，并在屋顶集成了60块单晶硅太阳能电池，形成连续的能量表皮，是具有广泛市场前景的光伏建筑一体化产品。将围护性能与节能技术集成一体的围护体构件体现了现代高度集成化的构造技术趋势，也对学生综合应用构造技术的能力提出了更高的要求。

（四）基于信息化过程的生命周期管理

通过建筑信息化平台，赋予构件具有唯一性的二维码，使得建筑构件在其全生命周期过程中可以得到高效管理，从而改变传统的复杂、混乱的施工现场，提高建造效率。C-House建造期间，每天由BIM模型导出次日工程计划表，让各个分项负责人都清楚自己和他人的工作，对整体施工进度进行整体掌控，根据实际情况做出及时调整，控制施工进度。

（五）智慧构造

C-House的玻璃构造设计将气候控制调光膜与普通玻璃用“三明治”的复合方式组成智能热敏玻璃，使得玻璃具有智能调节的作用。气候控制调光玻璃具有“生命力”，可感受光照强弱和温度高低，并根据这种变化自主调节颜色深浅。这样智慧的玻璃实现了“夏季隔热，冬季得热”，成了保证室内舒适的智能“皮肤”。“智慧玻璃”的构造设计需要综合材料创新和多材料复合的知识，对同学了解和掌握前沿的建筑材料技术有较高的要求。

四、总结

建筑学专业的培养目标是培养具有扎实专业知识、较强综合工程系统能力的工程师。应用型本科院校要加强建筑学专业“知行合一”能力的培养与实践，需要在建筑构造等建筑技术的教学中加入建造实践（实验）环节，只有这样，才能取得更佳的教学效果。

参考文献：

[1]耿华民，华超.“建筑构造”课程的教学与改革思考[J].西南交通大学学报（社会科学版），2006，7（1）：28-30.

[2]樊振和.从建筑构造课程教学改革实践看学生综合能力的培养[J].华中建筑，2007，（4）：137-141.

[3]唐飚.形象化直观教学方法探讨—“建筑构造”教学改革新尝试[J].四川建筑科学研究，2002，（1）：84-85.

Teaching Reform of the Architectural Construction Course Based on the Idea

of "Integration of Knowledge and Practice"

—Taking the 2008 China International Solar Decathlon Competition as an Example

WANG Yu1， ZHANG Hong2

（1. School of Architectural Engineering， Nanjing Institute of Engineering， Nanjing， Jiangsu 211167， China;

2. School of Architecture， Southeast University， Nanjing， Jiangsu 211189， China）

Abstract： Taking the award-winning project of the 2018 China International Solar Decathlon Competition as an example， this paper focuses on the teaching reform of the Architectural Structure course based on the concept of "Integration of Knowledge and Practice". This paper summarizes the design and construction， information management and sustainable construction of the award-winning work of C-House （Southeast University-Brunswick Polytechnic University Consortium）， and explores how application-oriented undergraduate colleges and universities can effectively promote the teaching of Architectural Structure through competition with the concept of "Integration of Knowledge and Practice".

Key words： Architectural Construction; teaching reform; Integration of Knowledge and Practice; teaching practice

收稿日期：2019-09-16

基金項目：2019年度南京工程学院校级科研基金项目“基于LCA的预制装配混凝土建筑（PC）碳排放仿真量化方法研究”（编号：YKJ201836）

作者简介：王玉（1984-），女（汉族），江苏淮安人，博士，讲师，研究方向：基于LCA的预制装配混凝土建筑（PC）碳排放仿真量化方法研究;张宏（1963-），男（汉族），湖南湘潭人，博士，博士生导师，研究方向：建筑设计与建造、建筑工业化理论与实践、建筑信息模型（BIM）应用、住居学与住宅设计研发等。