以力學為基本理論談根基培養學生創新能力_《高等建筑教育》2012年第4期

　　注：本文摘自《高等建筑教育》2012年第4期，作者：王偉、胡愛宇、董智；南京工程學院建筑工程學院;

　　【雜志信息】：《高等建筑教育》由重慶大學、中國建設教育協會普通高等教育專業委員會主辦，國內統一刊號：50-1025/G4，國際標準刊號：1005-2909，中國知網、維普期刊、龍源網、萬維書刊全文收錄。
 

　　【摘要】：應用型本科院校建筑學人才培養普遍重實踐、輕理論,導致學生缺乏解決實際設計問題的綜合能力和持續的創新能力。文章提出一種新的基于力學理論的創新培養模式,并從知識主線、參觀臨摹和建筑講座三方面作了分析。實踐證明,該培養模式不僅有效提高了學生對力學的學習興趣,而且鍛煉了學生解決問題的能力。

　　【關鍵詞】：創新能力、建筑學專業、力學理論

　　建筑力學作為應用型本科院校建筑學必修的專業基礎課程，對于培養基礎扎實、知識面廣、具有創新能力的復合型現場工程師至關重要。然而，在實際教學中往往被輕視，或流于形式，導致學生重實踐、輕理論，基礎不牢，缺乏主動解決實際問題的能力。以南京工程學院建筑工程學院為例，大部分建筑學學生認為建筑學偏文科，對開設力學課程不在乎，學習自主性不強，欠缺主動思考、探究知識的意識。筆者針對目前建筑學學生培養現狀，多方調研，提出了以力學基本理論為根基培養建筑學學生創新能力的教育模式，以達到人才培養的要求。

　　一、掌握力學基本理論是培養建筑學學生創新能力的根基

　　建筑力學是一門工科課程，要求學生具有一定的邏輯思維能力，這與其從事建筑設計需要發散思維并不矛盾。就建筑學專業本身而言，不僅要求學生具備對建筑力學基本理論的邏輯思維，還要求學生對建筑作品有所突破、有所創新，具備發散思維。首先，要靈活運用力學基本知識分析建筑作品的基本骨架、基本構件和基本功能。然后，將自己的創新思想融入作品，形成完整的有機統一體。這不僅體現了邏輯思維是發散思維的基礎，而且實現了邏輯思維與發散思維的有機結合。

　　建筑力學對建筑學專業學生來說學習有一定難度。通過開展對建筑力學學習主動性的問卷調查發現（圖1）。60%以上的學生缺少主動性，需要教師督促或引導。因此，有必要通過采取新的教育模式，因勢利導，找出培養現場工程師人才新捷徑。

　　首先，提煉建筑力學知識主線，讓學生有章可循，消除畏懼感，做到心中有數。該主線以平衡方程為核心，以幾何組成分析為手段，以結構內力的求解為目的，主要涵蓋靜定結構和超靜定結構的內力計算，具體知識主線結構如圖2。通過知識主線的提煉，有助于授課教師將建筑力學基本知識講準確、講具體、講透徹，讓學生對建筑力學知識更加系統化，對知識的前后銜接做到融會貫通、靈活運用，使設計更加趨向于理性化和實用化。其次，講授基本知識時，抓住主線，由易到難。先講靜定結構，然后延伸到超靜定結構。針對每一個知識點選擇有代表性的實例加以理論分析，做到理論聯系實際，引導學生對實例進行優化，鍛煉開放性思維，培養創新能力。

　　經過1年的實踐，從學生期末成績看，學校2008、2009級建筑力學平均不及格率出現下降，由2008級的47.6%下降為2009級的40.9%。當然，教育并非一朝一夕，貴在堅持不懈，持之以恒，從根本上改變現狀，才可能收到更好的教學效果。

　　二、以經典建筑作品為導向，培養學生創新意識

　　創新能力并非與生俱來，而是在對事物發展本質有深入認識和理解的基礎上慢慢培養而成。應用型本科建筑學學生的創新應該在基本理論的支持下，使建筑作品更能滿足人們的精神和物質需要，這必然又促使學生對力學基本理論的深入理解。只有這樣，經過理論—實踐—再理論—再實踐，才能使新的思想得以實現。隨著社會的快速發展和人們生活水平的不斷提高，人們對建筑作品的要求也發生著變化，從安全性、舒適性和經濟性，到當今倡導的綠色低碳，優秀的建筑作品無不體現出力學基本理論和創新之間的有機統一。因此，針對既有的優秀建筑作品，在教學過程中增加了參觀和講座教學活動。一方面，聯系專業教師帶領學生實地參觀典型建筑作品，并現場臨摹和講解（圖3）。引導學生在臨摹過程中運用力學基本知識深入思考，如：思考經典建筑作品有無瑕疵；能否進一步改進；自己設計又將如何考慮，等等。通過這方式加深對力學基本理論的理解，刺激學生創新靈感。另一方面，聘請全國一級注冊結構師為學生開展建筑講座（圖4），主要從力學基本原理的角度探討既有建筑作品形式和功能的有機統一，以此激發學生學習的興趣，培養其創新意識。

　　針對建筑學學生，以力學基本理論為根基培養其創新能力是應用型高校教育的主要思想。

　　三、通過創新競賽平臺，展示創新成果

　　培養建筑專業學生的創新能力，使他們逐漸具備主動分析和解決問題的能力。為此，積極搭建創新競賽平臺，以新穎、實用和環保為主題，鼓勵學生踴躍報名參加，可跨專業、跨領域聯合設計。這不僅鍛煉了團隊意識，而且集思廣益，更容易激發創新靈感，出現優秀建筑作品模型。圖5為該校學生在2011年江蘇省大學生結構創新大賽中榮獲一等獎的作品。

　　四、結語

　　創新需要有堅實的力學基本理論做基礎,同時更需要具備靈活運用這些理論知識的能力。針對應用型本科院校建筑學現場工程師人才培養要求，提出以力學基本理論為根基培養建筑學學生創新能力的培養模式，并付諸實踐。經過2年的培養，建筑學學生分析和解決問題的能力提高較快，創新能力得到有效鍛煉，基本達到了現場工程師人才的培養要求。