陳燕菲,曹雪梅,祝豪華,顧懷全,黃宗輝
(1.貴州師范大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院,貴州 貴陽 550025;2.貴州師范大學(xué)材料與建筑工程學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
創(chuàng)新思維是指以新穎獨(dú)創(chuàng)的方法解決問題的思維過程,通過這種思維能突破常規(guī)思維的界限,以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問題,提出與眾不同的解決方案,從而產(chǎn)生新穎的、獨(dú)到的、有社會意義的思維成果。創(chuàng)新思維是對事物間的聯(lián)系進(jìn)行前所未有的思考,從而創(chuàng)造出新事物的思維方法,是一切產(chǎn)生嶄新內(nèi)容的思維形式的總和。凡是能發(fā)現(xiàn)新例子、想出新點(diǎn)子、創(chuàng)造出新事物的思維都屬于創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維可分為:發(fā)散思維、收斂思維、聯(lián)想思維、想象思維、邏輯思維與辯證思維[1]。
房屋建筑學(xué)是一門研究建筑空間組合與建筑構(gòu)造理論和方法的專業(yè)課程,是土木工程、建筑學(xué)、工程管理等專業(yè)的一門重要的綜合性、實(shí)踐性、專業(yè)基礎(chǔ)課程。包括民用建筑設(shè)計與構(gòu)造、工業(yè)建筑設(shè)計與構(gòu)造兩大部分。課程內(nèi)容涵蓋了建筑設(shè)計原理、建筑構(gòu)造組成、構(gòu)造基本原理與方法。主要教學(xué)目標(biāo)是初步掌握一般民用和工業(yè)廠房建筑設(shè)計的基本原理和方法,構(gòu)造設(shè)計原理和方法;培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行建筑設(shè)計的初步能力。
通過本課程的教學(xué)使學(xué)生了解建筑設(shè)計的主要內(nèi)容與設(shè)計程序,能正確選用現(xiàn)行各種建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集和規(guī)范,掌握建筑設(shè)計和建筑構(gòu)造的基本原理和方法,掌握工程語言-圖形表達(dá)的基本方法與技能;培養(yǎng)學(xué)生初步的設(shè)計能力,并能在掌握理論知識的基礎(chǔ)上創(chuàng)造性進(jìn)行建筑設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計,同時為學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)、工程計量與計價等后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。課程內(nèi)容涉及面廣,內(nèi)容龐雜,概念較多,專業(yè)性、實(shí)踐性較強(qiáng),是專業(yè)入門的啟蒙篇,其課程創(chuàng)新思維直接影響學(xué)生對建筑的認(rèn)知、設(shè)計意識的形成、表達(dá)設(shè)計構(gòu)思的能力。
圖形是房屋建筑的工程語言,理論講解與圖形表達(dá)相結(jié)合是本課程特點(diǎn),教學(xué)實(shí)施中遴選混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)典型工程項目作為教學(xué)輔助案例納入課程教學(xué),用BIM技術(shù)繪制三維方式展示建筑物造型、正立面、背立面、側(cè)立面等建筑原理部分建筑設(shè)計圖;繪制基礎(chǔ)、墻體、樓地層、屋頂、門窗、樓梯、變形縫等構(gòu)造圖形(見圖1)。BIM圖形立體展示房屋細(xì)部構(gòu)造,立體的三維仿真模擬呈現(xiàn)了房屋造型與構(gòu)造,加深學(xué)生對課程的理解,強(qiáng)化學(xué)生工程整體概念、素質(zhì)和實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng),將課程的能力培養(yǎng)落實(shí)到教學(xué)過程中。
圖1 BIM圖形輔助課程創(chuàng)新教學(xué)模式圖
發(fā)散性思維源于心理學(xué)和自然科學(xué)領(lǐng)域。美國心理學(xué)家J·P·Guilford提出發(fā)散性思維是與創(chuàng)造力關(guān)系最為密切的思維方式。思維發(fā)散的程度代表著人創(chuàng)造力的大小,也就是說思維越敏捷靈活,也就越能激發(fā)出更強(qiáng)的創(chuàng)造力[2]。英國知名學(xué)者托尼·巴贊創(chuàng)造性提出思維發(fā)散有兩方面的含義(見圖2~3)。思維發(fā)散是取得創(chuàng)新成果可靠工具之一。嘗試用發(fā)散性思維的方法培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和解決實(shí)際工程問題能力是課程教學(xué)改革的內(nèi)容和方向。
圖2 從中心某點(diǎn)發(fā)射
圖3 思維的爆發(fā)
傳統(tǒng)紙質(zhì)教材存在教材示例圖形的整體性不強(qiáng),但教材中原理與構(gòu)造部分的示例圖形分別來源于不同的項目的弊端。實(shí)施BIM圖形輔助課程創(chuàng)新教學(xué),將典型案例圖形文件作為教學(xué)輔助主線,增強(qiáng)建筑設(shè)計原理與構(gòu)造的有機(jī)聯(lián)系,課堂教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。如圖4為窗臺構(gòu)造,用BIM圖形表現(xiàn)出直觀立體圖后,教師課堂組織學(xué)生討論:混合結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)選不懸挑窗臺和滴水懸挑窗臺?框架結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)選不懸挑窗臺和滴水懸挑窗臺?側(cè)砌磚窗臺和滴水懸挑窗臺與建筑立面處理關(guān)聯(lián)要素?窗臺類型選擇考慮要素?等等。通過啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生熟悉選擇窗臺的構(gòu)造形式,除滿足功能需求外,還需考慮建筑立面形式美原則。設(shè)計創(chuàng)新主要在創(chuàng)意階段、概念設(shè)計階段完成。
(a)不懸挑窗臺
(b)滴水懸挑窗臺
(c)側(cè)砌磚窗臺
(d)預(yù)制混凝土窗臺
設(shè)計師Tim Brown提出,設(shè)計思維是以人為本,利用設(shè)計師敏感性及設(shè)計方法,在滿足技術(shù)可實(shí)現(xiàn)和商業(yè)可行性的前提下,滿足人的需求的設(shè)計方法。房屋建筑學(xué)課程教學(xué)含理論教學(xué)與課程設(shè)計,課程設(shè)計主要任務(wù)之一是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計思維。
房屋建筑學(xué)課程設(shè)計是土木工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行的課程綜合訓(xùn)練,也是對前期各教學(xué)單元知識點(diǎn)的集成,為達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生的工程意識,培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力的教學(xué)目標(biāo),設(shè)計任務(wù)書應(yīng)具備工程能力訓(xùn)練的內(nèi)容與深度。通常學(xué)生在1周時間獨(dú)立完成復(fù)雜的建筑方案設(shè)計、施工圖設(shè)計,工作難度較大,所以以往設(shè)計任務(wù)通常選擇先對簡單的小型住宅或教學(xué)樓,并同時提供若干平面示意圖方案,讓學(xué)生以設(shè)計者兼使用者的身份,深入完成初步設(shè)計和施工圖設(shè)計[3]。
課程設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)是通過一個完整工程項目的設(shè)計,了解建筑設(shè)計的全過程,達(dá)到對中小型公共建筑設(shè)計的一般原理和方法的實(shí)際運(yùn)用;理解平面組合功能的關(guān)系,掌握建筑中形式與內(nèi)容對立統(tǒng)一的關(guān)系;能運(yùn)用形式美的規(guī)律進(jìn)行立面設(shè)計;提高分析和解決工程問題的能力。土木工程學(xué)生畢業(yè)后,現(xiàn)階段雖然在施工、監(jiān)理、工程咨詢與造價部門工作居多,但學(xué)生通過課程設(shè)計階段的創(chuàng)新思維訓(xùn)練,創(chuàng)新能力培養(yǎng),拿到一套施工圖,不僅能讀懂,還能理解設(shè)計意圖。
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