“教与学”“学与用”的榫卯探寻之路

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  [摘 要]该文从建筑构造课程中的教学问题、教学模式、教学内容三方面进行论述,选取“LBL PBL教学模式”拟进行教学环节的设计,从课前、课中、课后三部分详细阐述课程的组织和设计思路,为新的教学模式提供一条切实可行的实施途径。
  [关键词]LBL教学模式;PBL教学模式;建筑构造;教学设计
  [基金项目]2018年度华南理工大学广州学院优秀青年骨干教师项目“建筑学专业应用型人才培养中建筑构造课程教学探索”(61—YG180013)
  [作者简介]朵 朵(1982—),女(藏族),青海乐都人,硕士,华南理工大学广州学院建筑学院讲师,主要从事建筑设计及理论研究。
  [中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2020)28-0181-03 [收稿日期] 2019-11-12
  “建筑构造”是研究建筑物的构成、各部分组合原理和构造方法的学科。它涵盖了建筑的所有构件及建造的全过程,因此这门课程既包含了建筑的构造原理,也包含了建筑的建造方法。世界上的建筑风格多样,但建造的规律是不变的。建筑材料的选择、建筑构件的连接方式,都是在解决建造的基础问题,也是建筑设计从方案构思到建筑细化与物化的一个深度设计过程,建筑构造设计能够直接影响建筑设计的最终实现程度。
  一、教学问题分析
  建筑构造课程是建筑学专业本科人才培养中重要的学科基础课,该课程特别重视学生对建筑构造设计原理的学习与掌握。笔者在《“建筑构造”课程研究与教学改革的探索》中总结了建筑构造教学不容乐观的现状,如现行教材、相关课程的联系性较弱;繁琐的节点详图难以被理解;构造知识在建筑设计主干课中不被重视等。虽然教学存在困难与阻碍,但获得良好的教学效果及教学反馈,一直是建筑构造课程教师所追求的最终目标。
  笔者在应用型本科院校从事一线教学多年,在教授建筑构造课程的同时,也教授大学一至三年级的建筑设计课程并指导毕业设计。作为多个课程的教师,在教学过程中能够直接感受到学生对各课程知识的掌握程度。学生对建筑构造知识的掌握情况,不仅直观地体现在建筑设计课程作业及毕业设计成果中,更体现在建筑设计院及相关单位(用人单位)对学生知识运用能力的反馈中。我们一直重视学生构造设计能力的培养,要求学生在本科毕业时,不但能够理解构造原理、绘制正确的构造详图,而且还要具備初步的构造设计能力,这也是应用型本科院校建筑人才培养的目标之一。但长期以来,在“教与学”的过程中,还没有找到一个理想的知识传输方式,也没有一个好的落实点,所以我们的构造教学成效甚微。
  二、教学模式分析
  中国古建筑木构架建筑中的“榫卯结构”,是指两个木构件上所采取的一种凸(榫头)凹(榫眼)结合的连接方式,榫和卯咬合,是木构件之间多与少、高与低、长与短之间的巧妙组合,更是古人匠心于每块木料间的灵魂渗透。如果在建筑构造教学中,能找到一种方法,如这种结构一般,让“教与学”“学与用”之间的知识传递更有效,让毕业生取得的基本技能与用人单位的需求无缝对接,即培养出基础扎实的建筑学应用型人才。笔者虽然在教学中不断改进,但一直未能突破传统的教学模式。近年来,PBL、翻转课堂、慕课等教学模式在各高校中广泛应用,并呈现出不同的形式,主要的教学模式有以下几种。
  (一)LBL教学模式
  以授课为基础的教学(Lecture-Based Learning, LBL)是一种教师通过系统、细致的讲解,使学生获得知识的单向灌输的教学方法[1]。讲课形式一般是教师在讲台上讲,学生在下面被动接受。在这种教学方式下,教师的自由度比较大,适合讲解基础理论。但对于高等教育来说,其专业划分更加细化,如果单一地采用这种教学方式,无法满足各专业对人才差异化能力的培养要求。因此,这种被戏称为“填鸭式”的教学方式引起了很大的争议,甚至常被否定。
  笔者认为,不能以偏概全地去否定某一种方式,传统的以授课为基础的教学模式,只是在形式上是一种单向灌输,但对一些基础性的课程来说,如高等数学、线性代数、建筑力学、建筑结构等,采用这种方式去传授理论知识点是必要的。教学过程是一个十分复杂的学习和实践过程,教师是课程的实施者和建设者,一个好的教师会避免做知识单向传递的“信使”,对课程的组织和设计有自己想法,这是在解决问题、达成目标的基础上产生的。做高质量的课程建设与教学设计,是LBL教学模式中“以学为中心”理念的体现。
  (二)PBL教学模式
  以问题为导向的自主学习模式(Problem-Based Learning,PBL),是倡导学生通过自学、研究、讨论和合作等方式来解决问题,培养学生自主学习的能力。Graaff和Kolmos(2003)提出,PBL学习原理可以归纳为认知学习、合作学习和学习内容三个方面[2]:认知学习是指用问题激发学生的积极性,用项目作为载体让学生置身其中,学生能够在这一过程中学会分析问题,探索解决问题的方法;合作学习是以小组为单元,学生是主体,教师是指导者;学习的内容可以是范例、项目、实践等,可以针对单一学科,但更鼓励跨学科。根据建构主义学习理论,动力是学习过程中的重要因素[3],这种课程设计,以问题或项目为基点,让学生在任务驱动下,通过团体合作的方式寻求解决方案,也让学生在获得知识的同时培养了多种能力。
  (三)翻转课堂
  翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,指通过调整课堂内外的时间,将学习的决定权交给学生,教师不再占用课堂的时间讲授基础知识,而是需要学生在课前通过视频、播客、教师创建的教学资源等,完成自主学习的部分。课堂内的时间,让学生更专注于基于项目或任务的学习,共同解决问题。根据自学反馈,教师在课堂中可以有针对性地讲解,帮助学生巩固知识点,也可以与学生进行交流,答疑解问,帮助学生进行个性化学习。这种教学模式提升了学习的灵活性和学生的参与度。   在翻转课堂的教学设计环节,要注意以下几点:教师提供给学生的教学视频应该可以自我控制,便于学生进行自主学习;视频中的教学信息要清晰明确;教师在提供教学视频和在线辅导前,要预知学生的学习难点,并在课堂时间给予有针对性的辅导,促进学生对自学内容的吸收。翻转课堂虽然是将学习的决定权交给了学生,但师生的参与度都必须非常高,教师要对课程有很强的把控能力。教师可以通过在每个视频后设置测验作业的方式,汇总数据,了解学生的进度及学生反馈的教学难点,提高教学反馈信息的真实性。
  翻转课堂的关键点,不仅在于提供给学生自学的教学资源是否精彩,更在于课堂上的时间利用是否高效。课堂上的主题、对话、讨论等是否真正达到了教学目的,这都需要教师在课前做出精心的准备,这是对教师专业能力和组织能力的重要考验。
  (四)慕课
  慕课(MOOC),即大规模的由参与者发布的在线课程,以网络化学习的开放教育为基础。慕课的课程材料都散布于互联网,人们上课的时间和地点不受限制,是一种高效的学习方式。
  这些新型教学模式需要精细周到的课程设计环节,笔者还未有充分的准备应用于教学实践,在条件(课时、项目、学生诉求)允许的情况下,将尝试开展多种教学模式相结合的教学实践。
  三、教学内容分析
  笔者现在选用的教材是《建筑构造设计》(上)(下)(第二版),上册主要讲述民用建筑构造设计的基本原理、构造方法与使用材料,共10章,这是要求学生必须掌握的,尤其是在原理知识应用于设计、转化为构造详图时,学生必须能够读懂、理解详图的意思,并在自己的建筑设计方案中准确表达节点详图。下册以专题的形式阐述了民用建筑构造中的特殊问题,共12章,这是对学生更高的要求,能够让学生建立完善的知识理论体系,了解建筑设计的具体应用。这一部分的知识传授适合应用新的教学模式。
  四、教学环节设计
  对于构造教学,笔者选取“LBL PBL教学模式”,结合构造教学实践的初步设想,在此尝试做出完整的课程设计,分为课前、课中、课后三部分。
  (一)课前部分
  1.学习小组。将学生进行分组,每组学生为3人,选出组长,负责组内成员的分工组织与讨论,制定基本规则用以组内纪律约束,目的是为了取得良好的教学效果(假设一个年级有144名学生,每3人为一组,则分为48个学习小组)。
  2.课时安排。按理想的学时去做课程设计,每学期有16个教学周,每个教学周有4课时,至少配置64个课时。将在上册内容中选取10个章节设置任务,在下册内容中选取6个章节设置任务,16个教学周中,总共设置16个任务,学生自己去查阅资料,每7天为一周期,整理出汇报成果。每周4节课,每4节课为一单元,第1节课进行理论讲授,第2—3节课学习、讨论构造详图,第4节课进行问题汇报与答疑。假设一个年级有144名学生,每3人一组,则分为48个学习小组。每3个学习小组组成一个大组,共有16个大组。每个教学单元对应一个教学任务,每个教学任务包含若干部分,每个大组每次选择一个教学单元,小组分工完成教学任务的某一部分,这样即可在16周内完成16个教学任务。
  3.教学任务/项目设计。(1)对于《建筑构造设计》(上),任务的设定是依照构造教材中的章节内容,在校园及周边的建筑内找构造节点,要求学生尽量在校园内找到建筑实例,如教学楼、行政楼、学生宿舍楼、食堂、教師公寓、体育馆、活动中心等,每个构造节点对应至少2~3个角度的实景照片,绘制出节点详图,必须手绘或者用AUTOCAD绘制,所有材料、构件、做法都需要标注清楚。对于校园内在建或者已建的项目,由于正在施工期,能够看到其构造的做法,因此让学生把施工过程记录下来,用专题形式汇报这个项目的建造过程。对完成以上任务后还有余力的学生,建议以真实项目施工图作为学习的延伸,学会读图、识图、绘制图。(2)对于《建筑构造设计》(下),任务的设定是依照选取的章节,在广州市找寻建筑实例,进行调研、拍照、绘制节点详图。对于“太阳能利用”“轻型钢结构建筑”这种发展较快的领域,要在书籍或网络中找出案例,有项目介绍、实景照片及节点详图的绘制。对“高层建筑构造”“大跨度建筑及构造”“建筑工业化”等专题,要查阅其发展历史和未来发展方向,找出典型项目或案例进行分析。(3)对“建筑装修构造”“建筑幕墙构造”“天窗构造”等专题,任务设定是依照选取的章节内容,除了查阅书籍和网站,还应在建材市场深度调研,去认识材料,拍摄并记录材料的品牌、规格、材质、价格、颜色等。找典型项目或案例,重点分析相关内容的详图设计,并配以项目建成后的实景照片。(4)用Sketchup制作构造节点大样的模型,有助于学生对构造节点的理解。(5)结合作者所在院校一年级的“纸板建造节”教学活动,可以在某些组中尝试对已完成的纸板建造方案进行优化,尤其是对构件与构件之间连接点的处理,用图纸和实体模型表达出来。
  对于以上教学任务,教师可以根据不同的章节或专题,提出引导性的要求,有些专题可以指定几个研究方向,让学生能够快速地清楚教学目标。每个学生提交的作业可以分为文字介绍、实景图片和CAD绘制的节点详图。
  (二)课中部分
  1.课堂程序。每一个教学单元是4节课,第1节课采取LBL教学模式,以传统的讲授形式对本节课教学任务中的理论知识点进行总结归纳,第2~3节课采取PBL教学模式,以问题为导向,让小组成员对教学任务进行讲述、分享、分析、讨论,提出问题并解决问题,有分歧或者有疑问的地方,由组长做好记录,汇总后提交给教师。第4节课,采用“LBL PBL教学模式”,在PBL的课堂教学中,教师的主要角色为“裁判者”“引导者”,可以去旁听每个小组的汇报、讨论,发现问题并记录。用LBL教学模式,以预留的问题为导向,教师组织知识点的讲授。学生在查阅大量资料且与本组成员讨论、分析并思考后,再去接收教师的讲解,这样学生将对知识的理解更加透彻。在第4节课结束前,要发布下一次课的教学任务,让组长组织组员按任务设置要求进行预习。   2.課堂规模。假设一个年级144个学生,分为16个大组、48个小组,现行的整个年级一起上课的模式是不可取的,要想让PBL教学模式达到良好的效果,一定要分班上课,一个班(4大组,12小组)或两个班(8大组,24小组)一起上课,这样教师才有精力对各组的不同问题进行差异化的辅导和解答。但是这与每个学校的课程安排及工作量计算方法相关,上述一个班上课的情况属于较为理想的教学规模,但在很多高校的课程设置中难以实现。
  (三)课后部分
  教师课后应对学生的课堂表现作出及时评价,评分可以以组为单位,每次增减分数都在全组内统一进行。对于评分系统,教师需要根据课程内容进行设置。
  五、结语
  教学是一个长期动态的过程,“LBL PBL教学模式”对教师的专业能力和组织管理能力提出了更高的要求。这种教学模式要想在建筑学专业教育中得到落实,一定要采取有效的路径。探索和应用这种教学模式是非常有意义的,值得广大教育工作者去积极尝试。
  参考文献
  [1]周忠信,陈庆,林艺雄,等.PBL教学模式的研究进展和现实意义[J].医学与哲学(人文社会医学版),2007,(8):72-74.
  [2]杜翔云,Anette Kolmos,Jette Egelund Holgaard.PBL:大学课程的改革与创新[J].高等工程教育研究,2009,(3):29-35.
  [3]纪凯.基于慕课与PBL的“建筑工程测量”翻转课堂教学设计[J].江西电力职业技术学院学报,2019,32(1):46-48.
  Explore the Road of Mortise and Tenon Joint About "Teaching and Learning", "Learning and Using": The Way to Realize "LBL PBL Teaching Mode" in the Course of Architecture Construction
  DUO Duo
  (School of Architecture, Guangzhou College of South China University of Technology, Guangzhou,
  Guangdong 510800, China)
  Abstract: This paper discusses the teaching problems, teaching model and teaching content in the course of Building Construction. The author selects "LBL PBL teaching mode" to design the teaching procedures and expounds the organization and teaching thought of the course in detail from three parts: before class, during class and after class, so as to provide a practical way to implement the new teaching model.
  Key words: LBL teaching mode; PBL teaching mode; Building Construction; teaching design
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