實驗室建設與課程實踐教學環節結合模式探究

史慧芳

河北建筑工程學院建筑與藝術學院

實驗室建設與課程實踐教學環節結合模式探究

史慧芳

河北建筑工程學院建筑與藝術學院

本文依托材料與構造展示實驗室建設和相關課程實踐教學環節的改革，從完善實驗室、結合課堂教學、輔助實踐教學、實驗室管理等主要方面進行研究，總結歸納出一些實驗室建設與教學實踐環節結合的有效模式。實驗室作為建筑相關課程教學的輔助教學基地，實現了理論教學與工程實踐的緊密結合。

實驗室建設；實踐教學；結合模式

1 引言

眾所周知，建筑本身即為技術與藝術相結合的產物，任何一件實用、堅固、美觀、經濟合理的作品，無不需要通過各種恰當的技術與材料來實現。不論是設計過程，還是建造階段都與材料和構造有著密不可分的關系。

材料與構造展示實驗室（后文簡稱實驗室）作為建筑相關課程教學的輔助教學基地，實現了理論教學與工程實踐的緊密結合。建筑類課程具備很強的綜合性和實踐性，對于缺乏生產實踐經驗的學生，加強實踐教學環節尤為重要，通過現場教學，使材料與構造知識直觀展示，進而去挖掘各種材料和構造做法背后所體現的設計思想和創作靈感，有效加快、加深學生的理解與掌握，提高學生對技術類課程的重視程度,增強學生的動手能力，實現“教、學、做”一體化的教學模式。

2 實驗室建設與使用情況

實驗室從2015年開始籌建，參閱國內外高校實驗室建設與開放的優秀論著，參觀國內重點高校的實驗室，并通過師生訪談，了解實驗室建設管理與使用情況，學習優秀經驗。

到目前為止，實驗室已經擁有兩個展室，包括實物模型五座，小比例模型若干，部分建筑材料實物與展板，具備一定的實踐條件，但僅能滿足建筑構造I、建筑設計基礎和低年級建筑設計課的部分需要。（如圖1）

圖1

3 實驗室建設與課程實踐教學環節結合模式探究

探究實驗室與相關課程實踐教學環節合理的結合方式，是為了能夠更加有效的實現教學目的。建設思路要清晰，著眼于長遠，定位于宏觀（準確性），著手于細節（多樣性），注重可持續發展（長期性和動態性）。實驗室服務于教學，以教學為主導，結合教學目的和教學安排，針對教學重難點，結合課程實驗，采用學生不同的參與模式，比較教學實踐效果，總結出比較有效的結合模式，實現課程實踐環節與實驗室的最優化組合。

通過一年的實驗室建設及課堂實踐，主要從完善實驗室、結合課堂教學、輔助實踐教學、實驗室管理等方面進行研究，總結歸納出以下實驗室建設與教學實踐環節的結合模式。

3.1 實驗室自我完善，滿足不同課程的需要。

豐富實驗室展示內容，擴展實驗室展示空間。實驗室重在表現構造原理，建設要與時俱進，展示新技術、新工藝、新材料，拓展學生視野。

目前實驗室中構造模型以最基礎的房屋建筑構造為主，類型較為單一，內容也欠豐富，今后根據課程需要除了增加如吊頂、隔墻、基礎實物等基本構造類型，還應增加如空間網架、膜結構、鋼結構等新型結構類型。建設內容不應局限于狹義建筑，而應是廣義建筑環境。拓展展示模型的類別，除了現代建筑的基本構造之外，應增加古建筑、木結構、園林景觀、道路橋梁、設備電氣等相關專業模型，豐富展示內容，使實驗室服務范圍更廣，學生知識面更廣，有利于專業間的交流學習。

實驗室建成后預計將包括建筑構造教學基地，建筑材料展示基地（結構材料、裝飾材料、專用材料），中國古代建筑模型展示基地（代表性建筑大比例模型、古建構造做法），建造實驗室（構件制作區）四個主要部分的綜合實驗室。

現階段能夠與實驗室有直接聯系的課程包括：構造課，設計課、材料課、建筑史課、結構課等。

3.2 結合課堂教學，現場答疑解惑。

與相關課程任課教師共同交流，研究課程內容，將課程必要環節與實驗室建設有機結合。將教學演示和操作場所搬到實驗室，而不是一味用“說”去告訴學生，而是通過實物展示和實際演示生動的展現在學生的面前，使學生對新事物的接受更有效。

課上可由教師組織學生現場教學，并針對課程內容進行必要的講解和現場答疑。（如圖2）

圖2

3.3 結合課程實踐教學，進行圖紙繪制，并讓學生親自動手制作模型。

以實驗室為平臺，結合相關課程的課程設計，一改以往假題假做的傳統，選擇優秀方案進行實際繪制與建造，給學生實現自己設計的機會，通過親自動手建造，實際驗證方案好壞，不僅更有說服力，使學生也更有興趣和動力進行專業學習。

結合實踐課程教學，讓學生用實際的材料制作建筑構造節點模型。要求表達細致準確，展示構造斷面，分層表達。盡量按照實物大小進行制作，優秀作品可留為實驗室展示所用。

以建筑構造（上冊）部分內容為例，安排學生親自參與制作以下內容：

?

建造實驗室作為開展建造實驗課程的基礎平臺，為教師開展科研活動及為研究生的培養提供完善的技術研究條件和工作環境，并免費對學院師生開放，進行建筑構件加工和構造研究。

3.4 聘請技術工人參與教學，進行現場輔導。

在后續地實驗室建設或實踐課程當中，聘請有經驗的技術工人作為校外導師，進行現場演示和指導。從現場放線開始就要求學生參與其中，砌筑、支模、混凝土澆注、抹灰、保溫、防水、幕墻安裝、門窗安裝等建設過程要全程參與，親自動手實踐，真正的弄清楚自己將來設計的建筑是如何實現的，對實際制圖的準確性與嚴謹性將有極大幫助。

3.5 利用數字技術，制作動畫模型，錄制建造過程，制作教學視頻，購買相關圖文資料（紙質及電子），豐富實驗室展示手段

充分利用先進的數字設備，將實際建造過程用數字媒體的方式記錄下來，方便后期課堂使用。將不便于實物展示的模型以虛擬現實的形式進行展示。所有數字化數據形成過程，都應在教師的指導下由學生自主完成，在錄制、制作的過程中不斷地學習。所有成果也將成為實驗室展示內容中不可或缺的部分。

同時購置較為豐富的圖文書籍資料（包括紙質和電子版），方便學生查閱，更好的實現理論聯系實際。

3.6 實驗室全面開放，配備專職實驗室人員進行現場講解，使參觀的意義實現最大化

實驗室長期開放，方便各專業的師生根據自己的需要和時間進行自主參觀。實驗室中，圖物對照，易于理解。在實驗室人員的配備上，安排有豐富相關知識的專職人員進行講解，能夠隨時解答參觀學生的疑問，使實驗室的利用價值最大化。同時有利于實驗室人員專業素質的培養與提高。

總之，根據國內先進、實用的建筑構造做法，建立實體模型，通過做好實驗室開放工作，轉變和更新傳統的實驗教學理念，可以使學生根據實體模型的建造過程與理論知識有機的結合起來，作到知行合一，有利于提高學生的創新意識和實踐動手能力，調動學生學習的積極性和主動性，培養學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力，同時牽動實驗教學方式、方法及內容的改革，建立起新型的現代實驗室運行模式，使實驗室資源優勢得到更充分的發揮，使更多的在校學生受益，為培養和造就高素質的創新型人才提供最優化的實踐環境和學習空間。

4 結語

鑒于材料與構造在建筑類課程的重要作用，我們需要緊跟時代步伐，使學生及時了解當今國內外建筑新材料、新產品和新技術的發展動態，提高學生對現代建筑材料與構造技術的實際應用能力，為豐富建筑創作乃至建筑技術處理奠定良好的基礎。

實現“教、學、做”一體化教學模式，實現理論教學與實踐教學的有機結合，有效提高實驗室對于教學的促進作用。使學生對于知識的理解更為透徹，掌握更加扎實，為實現學生“頂層設計”培養模式奠定基礎。

[1]李必瑜,魏宏楊,覃琳.建筑構造（上冊）[M].第四版.中國建筑工業出版社,2013年．

[2]王雪英,吳雅君,許東.基于建筑實踐教學的建筑構造模型教學方法[J].遼寧工業大學學報2015(2):127～129．

[3]方玲.建筑材料實驗教學改革探索[J].湖北函授大學學報,2016(10):112～113．

[4]王娟,王文明,蘇浩.試析構造節點模型制作在教學中的應用[J].建筑,2009(19):80～81．

河北建筑工程學院校級教育教學改革研究項目（項目編號：2015JY1013）