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篇1

中國分類號：G64 文獻標總值碼：A

關鍵詞：建構主義；網絡課程；交互式；層次結構

文章編號：1672-5913 (2007) 23-0066-04

Design on Layered Structures of Interactive Network Courses onConstructivism

Feng Xiao-ming

(Campus Network and Computer Center, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China)

Abstract: Constructivism study theory opened out the inbeing rules of study activities, and it is the one of important theories of teaching innovations now. This paper put forward the design idea of layered structures of interactive network courses based on constructivism, and designed 4 layers of interactions. This paper introduced an example of interactive network courses based on layered structure design in the end.

Key Words: Constructivism; Network Courses; Interaction; Layered Structures

1引 言

隨著計算機信息技術的不斷進步，主要應用于現代遠程教育的網絡課程得到了長足的進步。高校日校教學中也在積極探索相關技能型課程的網絡課程的應用[1]。與高校常規的教師面授課程相比，目前的網絡課程大多只能起到輔助教學的作用，究其根本原因主要是缺少教師面授的情景和交互，從而影響了學習效果。要在網絡課程中體現教師面授等情景實為一大難題，但交互性的加強在技術層面上應該是有所作為的。旨在加強網絡課程交互功能的探索和實踐已成為當前網絡課程研發的一個熱點[2][3][4][5][6]。本文的目的也是探索網絡課程的交互性問題，有所不同的是引用一種新的理論即建構主義學習理論來探討這一問題，試圖能找到一個較好的解決方案。

建構主義學習理論[7]是一種新的認知理論，它闡釋了知識的建構性原則，揭示了學習活動的內在規律，自上世紀九十年代傳入國內以來，備受教育改革者的青睞。目前以建構主義學習理論為指導的相關教學研究已成為當前教育改革的一大亮點[8][9][10][11]。

2建構主義的學習觀

建構主義學習理論認為，學習是知識的意義建構的過程，是學生自主的認識活動。意義建構是學生對外部知識進行吸收和處理后轉換成自己的意義的過程。獲得知識的多少取決于學生根據自身經驗去建構有關知識的意義的能力，而不取決于學生記憶和背誦教師講授知識的能力。因此，知識不是由教師傳授的，而是由學生自己建構的，這種建構是不可能由他人來代替的。

建構主義學習理論還認為，學習也是學生與學習環境之間互動的過程。意義建構需要必要的學習氛圍、學習資料和他人的幫助，學校、教材和教師對學生的意義建構有很大的促進作用。建構主義學習理論認為學習環境有四大要素，即情境、協作、會話和意義建構。其中意義建構是整個學習過程的最終目標，其余三大要素促進了意義建構目標的實現。因此，一個好的學習環境不但要有利于學生意義建構的情境，又要有協作和會話的氛圍。

建構主義學習理論完整描述了學習活動的全貌，即知識是在一定的情景下，在教師和學習伙伴的幫助下，利用學習資料，通過意義建構方式獲得的。建構主義學習理論的核心是強調學生是認知的主體，知識的意義建構要靠學生自身來完成。根據建構主義學習理論，我國學者把與之相適應的教學模式概括為[7]：“以學生為中心，在整個教學過程中由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的”。

3基于建構主義的網絡課程設計考慮

根據建構主義學習理論，情景是學習環境的第一要素，而教師面授應該是最為重要的情景。網絡課程的特點是支持個體異步學習，學習不受時空的限制，但沒有教師的面授。由于目前網絡課程的研發水平大多不高，又沒有教師面授，學習效率和效果均差強人意。因此，網絡課程目前普遍不被人們看好，這是網絡課程面臨的尷尬，也是制約其發展的瓶頸。建構主義學習理論的引入，為網絡課程的發展指明了方向，即網絡課程應注重學習環境的建設，在網絡環境中創設有利于學生意義建構的情境、協作和會話。

建構主義學習環境要素之一的“情景”應是指教師面授的情景，實驗的場景和學校的學習氛圍等綜合的學習情景。網絡課程如要創設學校教學的現實情景，且讓學生能感受到“身臨其境”，這在目前的技術條件下還是一大難題。或者可以調整一下思路，網絡環境中的網絡課程即為一類新型的學習情景。學生既要適應傳統的學校教學的情景，又要適應現代的電子化的學習情景，我們認為這是當前信息時代的基本要求。

“協作”和“會話”是建構主義學習環境的另兩大要素。協作和會話是在學習群體內進行的，學習群體是這兩大要素的組織基礎。建構主義學習理論認為，學生知識的建構不僅依賴于自身原有的知識水平與經驗，而且還在一定程度上取決于學習同伴之間及師生之間對知識的共同討論與理解，即所謂的“協作學習”(Collaborative Learning)，或稱為“協同學習”。目前網絡課程研發所強調的“交互性”與建構主義的“協作”和“會話”兩個要素同義，因此，網絡課程的發展方向之一應是加強交互性。

4網絡課程交互性層次結構設計

網絡課程學習的特點是個體異步學習，沒有教師的面授和群體學習環境。實踐證明，在個體學習環境中的學生容易迷失方向，學習效率低下，如有教師的指導和學習同伴的幫助，學習效率和效果會大有長進。因此，網絡課程不能沒有教師，只是教師的角色轉換成了網絡課程的指導者和管理員。網絡課程也不能沒有學習群體，只是這一學習群體是以網絡為媒介。據此，我們提出了網絡課程交互性層次結構四層設計的構想。

(1) 第一層面，學生與視頻課件的交互

學生與視頻課件的交互處于網絡課程交互性的最低層。目前網絡課程的主講課件以視頻課件居多。視頻課件的學習是網絡課程學習的基本方式。視頻課件的交互性主要體現在學生可以按需點播，自行掌控，不受時空的限制，教師面授時需要統一進度的問題在網絡課程中不再存在。

網絡課程的交互性還與界面設計有關。界面設計是一種電子情景的創設，其目的是營造愉悅的學習氛圍和架設便捷的學習路徑。所以，網絡課程的界面設計應面向青年學生，艷麗、動感、歡快的界面比較符合年青人的審美情趣。為便于初學者操作，界面的層次不要太多，以三層為宜。

(2) 第二層面，學生與學習資源的交互

除了學習視頻課件外，學生還應該研讀其他的學習資料，如電子版教材、電子版教案，電子版參考書，等。學習資料不同，對同一知識點的闡述方式，深度和廣度也會不同，知識點的不同演繹有利于學生的辨正思維，從而加速知識點的意義建構。目前高校圖書館的電子資料已很豐富，只需在網絡課程上加上鏈接即可。

這一層面交互的另一內容是在線練習和在線測試。網絡課程的練習和測試就教學方式而言與常規的學校教學沒有區別，唯一不同的是練習和測試是否在線進行。

(3) 第三層面，師生之間的交互

網絡課程的指導教師是不見面的教師，是處在后臺的指導者與管理者。指導教師通過師生之間的交互來體現自身的作用與價值。

師生之間的交互方式有“群體交互”和“個體交互”之分。指導教師通過網絡課程了解學生的登錄情況(即學習時間)，在線練習和測試的情況，從而掌握學生群體的學習進度和普遍性的問題；指導教師通過網絡課程的信息窗口或BBS課程專版相應的學習輔導意見，這種交互方式稱之為“群體交互”。“個體交互”則主要利用Email系統，由學生通過Email求助，指導教師可通過Email或BBS課程專版進行答疑輔導。目前筆者所在高校的BBS發文權和Email賬號均向學生免費開放，所以高校師生之間基于網絡的交互通道已經暢通無阻。

(4) 第四層面，學習群體內的交互

網絡課程的學習是基于計算機網絡的，計算機網絡的優勢在于信息共享和支持協同工作。所以，學習群體內基于網絡的交互或協同學習十分便捷。學生可自行組織諸如學習小組、討論組等學習團體，借助MSN和QQ等視頻交互平臺進行交互，如條件具備，也可以將各自的計算機組成工作組后協同學習。

其實目前最為便捷實用的交互平臺應是高校校園網的BBS系統。高校校園網經過十多年的發展，其BBS系統大都比較強壯。如筆者所在高校的BBS系統版面眾多，人氣旺盛，上網快速而且免費，因此深受廣大青年學生的青睞。如在BBS系統上開設課程討論專版，充分利用學校現有的信息基礎設施資源，這應該是一個明智之舉。指導教師在這一層面的角色應是課程討論的組織者和指導者。課程討論可以解決若干具體的學習問題，但更為重要的是能提高學生學習的積極性。所以，課程討論廣泛的參與性尤為重要，指導教師在這方面責無旁貸。

5交互性層次結構設計的網絡課程實例

基于網絡課程交互性層次結構設計的構想，筆者對“計算機應用基礎”網絡課程交互性的層次結構進行了設計探討和實踐。

5.1網絡課程的功能設計

“計算機應用基礎”網絡課程的功能設計如圖一所示。

圖一中的“視頻課件管理”處于交互性層次結構的第一層面，“電子教材資料”處于第二層面，“教學信息”、“學生登錄管理”、“在線練習管理”和“在線測試管理”則處于第三層面。交互性第三層面的交互通道還包括BBS和Email通道。交互性第四層面交互功能的實現則完全依靠校園網BBS系統的課程專版，在網絡課程中并沒有設計第四層的交互功能。

圖1 網絡課程的功能設計圖示

5.2后臺數據庫設置

“計算機應用基礎”網絡課程的后臺數據庫采用Access2003。為實現網絡課程的交互性，與功能設計相對應的數據庫表的設置如表一所示。

表1 網絡課程數據庫表的設置舉例

6實踐后的思考

我們以建構主義學習理論為指導，研討了網絡課程的交互性問題，提出了交互性層次結構設計的構想，并在“計算機應用基礎”網絡課程上進行了初步嘗試。新的網絡課程試用以后，在學習效率和效果的提高方面確有成效，但這一成果是建立在指導教師的辛勞之上的。在交互性第三層面和第四層面，指導教師都是交互的主角與核心。由于網絡課程采用個體異步學習模式，學習進度參差不齊，同一時段有許多不同章節的問題，同一問題又要輔導若干次，指導教師的工作量因此成倍增加，這也意味著網絡課程教學成本的大幅提高。這一難題有待今后進一步探討。

參考文獻

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篇2

關鍵詞：火力發電廠；輔助車間；BOP網；控制方式

引言

近年來國內外涌現出了一大批的單機容量1000MW的火力發電機組，其輔助車間系統的自動化水平也越來越受到行業的重視，電廠運行對輔助車間自動化要求也日漸提高，這就給輔助車間（系統）的網絡設計和控制系統的應用提出了新的要求。

如何提高輔助車間控制系統及控制點配置的合理性和管控一體化水平，以滿足輔助車間工藝系統的特點和地理位置的要求，已成為輔助車間控制系統設計的目標。目前國內大型火力發電廠均按照全廠輔助生產車間控制網（BOP網）設置，該網通過數據通信網絡與各個輔助車間（系統）控制系統相連，通過設置在CCR（集控室）的輔助車間操作員站，對全廠各個輔助車間系統進行監視和控制。

1 輔助車間（系統）網絡結構

1.1 型式一

近年來設計的大型火力發電廠一般是根據設計規程，將同類型、同性質的輔助車間控制系統通過數據通訊方式連成相對集中的控制網，一般劃分為水網、煤網、灰網，并在就地留有相應的水、煤、灰集中控制室，每個控制室都設有固定的運行值班人員。

水網連接的輔助車間有：鍋爐補給水車間、凈化站車間、凝結水精處理車間、工業廢水車間、生活污水與含油污水處理車間、循環冷卻加藥車間、儲氫車間、脫硫廢水處理系統等，水網操作員站一般布置在就地補給水車間集中控制室內。

灰網連接的輔助車間有：氣力輸送及灰庫系統、電除塵系統、除渣系統等，其操作員站布置在就地除灰集中控制室內。

煤網包括的輔助車間有：燃料儲存、輸煤等，一般在煤網控制室就地設置就地操作員站。

各電廠在水、煤、灰集中控制網基礎上，通過數據通訊方式把各輔助車間連成一個整體的控制網，簡稱BOP網，BOP網操作員站布置在CCR控制室，可以實現運行人員在主廠房集控室完成對各輔助車間的運行監視，并了解輔助車間的運行狀況，具體網絡結構示意圖見附圖1。

1.2 型式二

通過細致的聯系配合，將全廠各主要輔助車間（系統）控制系統所采用的可編程控制器（PLC）硬件設備統一為同一生產廠家相同系列的產品，這就統一了通訊協議和數據庫格式。在此基礎上，采用冗余星形拓撲結構以太網方式，采用兩臺功能足夠強大互為冗余的服務器，并通過雙冗余的主交換機，與各個輔助車間控制系統進行數據通訊，讀取各子輔助車間控制系統的設備信息，生成網段內各輔助車間的全部監控畫面，并把所有實時數據存放在服務器的數據庫中。各操作員站以C/S結構方式訪問輔助車間控制網的服務器，并對網段內的各輔助車間控制系統進行監視及控制。運行人員的控制指令經主交換機傳至各輔助車間控制系統，完成對所有設備的遠程控制。輔助車間控制網的操作員站布置在機組集控室內，現場只設巡檢維護站，真正實現全廠集中監控，具體網絡結構示意圖見附圖2。

2 兩種控制網絡結構型式的技術經濟比較

上述兩個網絡結構均能滿足分別設計、招標采購、施工安裝和調試要求，具有控制方式靈活、方便的特點，由于各輔助車間（系統）的獨立控制系統通過網關與輔助車間控制網（子網或總網）鏈接，即使是輔助車間控制網故障，各輔助車間仍可繼續運行而不受影響。

在網絡結構方面，結構型式一為三級網絡，網絡結構復雜，網絡設備較多，故障率高。相對而言，結構型式二簡化為二級網絡，網絡結構簡單，減少了網絡設備，安全性較高。

在建筑專業方面，由于結構型式一設有水、煤、灰集中控制網，與結構型式二相比，需增設水、煤、灰監控點及相應控制室，并應配套相應的電氣照明、空調等設備。

就日常運行及人員配置方面，結構型式一投產初期可按專業配置運行人員，以后可以根據運行人員的運行水平和電廠的運行需要，逐步實現在CCR對全廠輔助車間（系統）進行控制和監視，這種由專業運行人員轉變成全能運行人員有一定的緩沖期，對電廠各系統安全運行影響較少。結構型式二全能運行人員需隨著電廠投運而配備，對輔助車間（系統）運行人員要求高，但通過培訓可以提高運行人員素質，能避免對輔助車間（系統）安全運行的影響。

在工程投資費用方面，由于結構型式一需設水、煤、灰控制室及其相應的電氣照明、空調等設備，因此在設備采購、土建等投資較高。

兩個網絡結構型式的主要優缺點比較匯總如表1所示。

綜合表1中各方面因素，結構型式二具有網絡結構簡潔、故障率低、投資省、運行值班人員少等優點。

此外，雖然目前火力發電廠輔助車間設備的控制通常采用由可編程邏輯控制器（PLC）與工控機（PC）組成的計算機控制系統來實現。但最近，越來越多的新建電廠輔助車間系統開始采用DCS控制方式，DCS控制方式的網絡型式也與形式一和形式二相對應。

3 輔助車間（系統）控制網優化方案

從減人增效和以人為本而基本出發點，考慮吸收近期實施的工程經驗和輔助車間（系統）控制網絡結構研究的成果。輔助車間（系統）控制網優化方案推薦采用機組集控室集中控制方式（不排除個別例外）。根據全廠輔助車間工藝系統的特點和從方便管理出發，設置機組分散控制系統（DCS）公用控制網和輔助車間控制網（BOP網）。在全廠輔助車間控制網絡的設計過程中可以分步實施，網絡采用星形拓撲結構，即設置兩層控制網絡。輔控網的基本配置包括一臺輔控數據服務器、一對冗余熱備的模塊化核心交換機、3臺對等功能的輔網操作員站、1臺工程師站。控制網絡采用100/1000Mbps工業以太網。

此外，如為單元制的輔助系統（如凝結水精處理、電除塵、除灰系統、除渣系統、脫硝系統、脫硫系統、循環冷卻水系統等），則建議直接接入機組分散控制系統（DCS），通過單元機組的操作員站監控，也可以納入輔助車間控制網（BOP網）。

如為機組公用的輔助系統（如中央空調系統、壓縮空氣系統、凝結水精處理系統再生部分、脫硫公用系統），則建議接入分散控制系統（DCS）的公用控制網，兩臺機組的操作員站均可進行監控。

全廠公用的輔助車間，如鍋爐補給水處理系統、凈水站（綜合水泵房）、廢水處理、脫硝貯氨系統、燃油泵房、輸煤程控等，按結構方式二組成輔助車間控制網（BOP網），在兩機集控室設備全能值班操作員站進行監控。

設計中建議采用就地控制方式的輔助車間如：

（1）啟動鍋爐在啟動鍋爐房內集中控制；（2）灰庫卸灰在灰庫內集中控制；（3）取水泵房在泵房內集中控制。

上述輔助車間除輸煤系統和啟動鍋爐房在運行期間臨時設置就地值班員外，均采用無人值班、定期巡視的控制方式。

4 結束語

輔助車間及輔助系統監控方案的優化是依靠科技進步、設計轉變思想及電廠實行新的運行、管理辦法后，對以往的設計技術重新加以研究而提出的新方案。目的是為了提高輔助車間的自動化水平從而降低系統運行成本。文章提出的全廠整體生產過程的監控全部集中方案，單元機組和輔助車間、輔助系統網絡結構上完全分開，層次分明將為電廠全面提高自動化水平，提供良好的條件，并帶來較大的經濟效益，從而使電廠在今后的發展中更具有競爭力。

參考文獻

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關鍵詞：多層大跨；超長混合建筑；結構設計

建筑工程結構在施工建設過程中，最為重要的一個環節就是結構設計。想要提高建筑工程在不同時間段內具有針對性作用及功能，最大程度提高建筑工程經濟效益，提高建筑工程結構設計就顯得尤為重要。正常情況下，建筑工程結構主要由兩個部分構成，分別為上部結構及下部結構，上部結構與下部結構相互聯系，同時二者之間又相互制約。因此，建筑工程結構在設計過程中，必須從全局層面作為切入點，對建筑工程設計進行綜合性分析，這樣才能夠保證建筑工程施工質量。

1大跨空間結構類型

在對大跨空間結構類型劃分上面，從不同層面進行分析研究，所劃分的類別也不同。要是從結構材料層面對大跨空間結構進行劃分，主要可以將大跨空間結構類型劃分為四種類別結構，分別為鋼結構、木結構、復合材料結構及鋁合金結構；要是從結構布置類型層面對大跨空間結構進行劃分，主要可以將大跨空間結構類型劃分為兩種類別結構，分別為平面結構及空間結構。其中平面結構主要在外荷作用力及反力在構件內部都能夠彰顯出來，并且結構會將全部構件進行緊密連接。空間結構是以三維空間作為基礎，進而對外部載荷進行進行接受及釋放；要是從結構形態層面對大跨空間結構類型進行劃分可以將大跨空間結構類型劃分為三種類別，分別為面系結構、實體結構及骨架結構，可以從不同類別形態對大跨空間結構類型進行劃分。與此之外，現階段剛柔混合結構及剛性混合結構也屬于常見性類別，采取抗拉伸能力及抗彎曲能力協調的方式，結合二者優勢，進而提高結構性能。大跨空間結構不斷是劃分為什么類型，設計人員在對大跨空間結構進行設計過程中，都需要應用到不同受力構件，借助形態不同及作用不同的構件，形成一個整體空間結構。正常情況下，大跨空間混合結構由兩個或者是兩個以上結構體系構成，任何一個結構體系在傳力及受力都應該相互平衡，并且不同子系統之間還應該相互協調，保證不同結構體系處于平衡狀態之下，進而才能夠有效保證大跨超長混合建筑結構穩定性能及安全性能[1]。

2大跨超長混合建筑結構設計優點

2.1力學優勢。設計人員在對多層大跨超長混合建筑結構設計過程中，首先考慮的問題就是多層大跨超長混合建筑力學邏輯性，同時也是體現多層大跨超長混合建筑結構價值的主要因素。力學邏輯性在分析研究過程中，主要是分析結構構件和材料之間的關聯。多層大跨超長混合結構設計過程中，需要將各種材料的性能進行結合，借鑒不同材料之間優勢，進而有效提高多層大跨超長混合建筑結構穩定性能，提高結構構件剛度[2]。2.2良好剛度和穩定性。在建筑結構眾多內容中，剛度是建筑結構力學主要體現形式。剛度主要表示結構在受到變形作用力影響之下，所呈現出來的抵抗力。結構剛度不僅僅需要具有一定承載力，并且還能夠有效對建筑結構形態穩定性進行提升。從剛性技術層面來說，多層大跨超長混合建筑結構一共可以劃分為兩種類別，分別為柔性結構類型及剛性結構類型，其中柔性結構類型在正常狀態下是沒有任何剛度的，形態穩定性也十分低下，進而在柔性結構施工建設過程中，需要借助外力對透性結構形態進行固定；剛性結構的穩定性主要受到材料特點影響，同時設計人員在對建筑結構設計過程中，剛度應用范圍十分廣泛。2.3回路平衡優點。想要保證多層大跨超長混合建筑結構整體結構處于平衡狀態，在結構單元和構件之間就必須具有應力回路，進而才能夠有效保證多層大跨超長混合結構處于狀相互平衡狀態。正常情況下，混合張拉系統在應力回路上面具有重要作用，同時也能夠顯著提升建筑結構預應力，最大程度提升多層大跨超長混合建筑結構剛度[3]。

3多層大跨超長混合建筑結構設計方法

3.1連接式結構設計。連接式結構主要表示多親子結構與雙親子結構在形態結構及受力結構固定條件下，根據結構受力特征及力學規定，選擇針對性連接方式。多層大跨超長混合結構所應用的連接方法較多，現階段研究人員所應用的連接手段主要分為兩種，分別為單側懸臂式連接與雙側支點式連接，這兩種連接方法最為顯著的差別體現在建筑結構設計方法上面。多層大跨超長混合混凝土功能及形態在越加復雜情況下，雙側支點式逐漸在多層大跨超長混合建筑結構設計內應用，屬于最常見的一種設計方法。設計人員在設計過程中，想要最大程度保證多層大跨超長混合建筑設計與滿足實際要求，在整體結構設計過程中，必須選擇能夠滿足結構要求的子結構類別。3.2并列式結構設計手法。并列式結構設計手法主要表示多親子結構與雙親子結構在相同受力情況下，不同結構之間的擺列方法。在相同受力作用之下，多層大跨超長混合建筑結構不同子系統之間力傳遞都是按照自身特征進行接受釋放，能夠借助不同子系統結構優勢，做到取長補短。根據多層大跨超長混合建筑結構所具有的支點不同，可以將并列式結構設計手法劃分為兩種類別，分別為支撐式手法及吊掛式手法。支撐式并列主要表示彈性支點為子結構，進而對結構下部進行支撐。雙親子結構及多親子結構全部為剛性構件，按照子結構之間功能需求，對不同子結構之間的關系進行判斷。多層大跨超長混合建筑結構在設計過程中，主要是滿足形態及力流方面需求。

4結束語

多層大跨超長混合建筑結構在設計過程中，主要包含三方面內容，分別為系統優化、概念設計、設計評估，在每一個設計環節上，都需要采取針對性設計方法，保證設計方法與多層大跨超長混合建筑結構設計及要求相結合。與此之外，多層大跨超長混合結構充分在現代建筑物體現出來，具有十分顯著優勢。

作者:陳建

參考文獻：

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篇4

［關鍵詞］概念設計;建筑結構設計;應用分析

現代社會，人們的生活水平在不斷提高，對于生活質量有了更高的要求，建筑設計的質量直接影響到人們的生命財產安全問題。近年來，建筑結構設計問題逐漸引起人們的關注和討論，建筑設計結構的合理性對于人們的生命健康有重要影響。

1概念設計分析

概念設計是建立在歷史經驗、基礎理論和教育基礎上，概念設計符合現論的設計思想理念。比如抗震概念設計及其抗震構造措施，它建立在以往的建筑調查、分析、總結歸納得出的自然規律上，概念設計在現代建筑結構設計中十分重要。概念設計同時也是一種創造性思維邏輯，是建筑設計上的創新和改革，也是人類對于未來產品的一種設計理念和設計思想。概念通常來說是人類對于某個具體事物的發展規律和發展過程形成的一種創新性思維結論，設計概念是設計師根據建筑結構設想的一些概念分析原理，將一些創新性概念進行歸納總結。在設計前期階段，設計師必須對將要進行設計的方案進行了解和調查，然后做出可行性報告分析。再根據客戶的具體想法和要求做出建筑設計的具體方案。設計師需要對整個建筑方案的特點和內容充分了解，明確整個建筑方案的建筑目的、文化特征、建筑內涵以及設計師的設計理念和想法，才可以在概念設計的基礎上進行具體的構思和設計。

2概念設計在建筑結構設計中的應用

2．1概念設計在建筑結構設計中的重要性分析

概念設計是建筑結構設計的重要環節，同時也是不可缺少的一部分。概念設計是將設計師的理論基礎與實踐經驗相結合，是現代社會的一種新的設計理念和想法。對于建筑行業來說，概念設計是一項創新和改革，可以給設計師帶來不同的靈感和想法。概念設計在一定程度上提高了建筑結構設計的整體水平。首先，概念設計改變了以往計算機設計中出現的誤差，在建筑結構設計中，利用計算機進行設計存在一定的局限性。在近年來，計算機設計方案逐漸出現在建設結構設計中，利用計算機技術進行建筑方案的結構設計，在方案的初步設計理念上會存在一定的誤差，影響后期的施工和判斷。由于計算機設計方案的誤差會導致施工過程中出現失誤，概念結構設計很好的解決了計算機設計中出現誤差這一現象。在建筑結構設計中利用概念設計理論，可以明確建筑中的具體結構和建筑目的，根據實際情況選擇最佳方案進行實施。減少建筑中的失誤，改善了計算機設計方案中存在的誤差。作為一個建筑結構設計師必須掌握概念設計的基本理念，概念設計可以為設計師帶來新的靈感，在建筑結構設計中還可以避免出現概念混亂、思維錯誤等基本問題。概念設計可以使建筑結構設計更加具有科學性，概念設計是一種新的設計理念和想法，將概念設計應用到建筑結構設計中去，可以使整體的建筑結構更加具有創造性。

2．2概念設計在建筑結構設計中的具體應用

概念設計在建筑結構設計中包括很多方面，比如建筑設計中的抗震設計、建筑結構設計中的方案選擇問題以及具體設計分析方案等。概念設計在建筑結構的抗震設計中是通過專業人員計算出的地震力以及建筑結構的配比情況進行計算的，在抗震設計中，配筋數量越多會導致抗震程度越強，整體建筑結構也就會越穩定。所以，為了增強建筑結構的整體抗震程度，可以在材料配比中增加鋼筋的數量，可以增加建筑結構的穩定性。概念結構不同于以往的建筑思想和建筑理論，概念設計作為一種新的設計理念，可以擴展設計師的設計思路，改變原本的設計模式，將概念設計應用到建筑結構設計中去，提高了建筑結構的抗震性能。在方案選擇上，應用概念設計理論進行改革和設計，對于建筑行業來說是一項創新。在調查中發現，相對于傳統的設計理論，將概念設計應用到建筑結構設計中去，符合現代人的基本要求，可以更好的滿足客戶的需求。

3結語

隨著社會的進步，人們生活水平的提高，概念設計被越來越多的客戶所接受。概念設計是一種新的設計理念，可以為設計師帶來不同的靈感，擴展設計師的設計思路，符合現代人的需求。將概念設計應用到建筑設計中去，可以使整體建筑設計更加具有創造性，改變了原本的設計理念和設計模式，增加了建筑結構的穩定性。概念設計對于建筑結構設計具有重要意義。

參考文獻:

［1］徐月兒．淺析概念設計在建筑結構優化設計中的應用［J］．價值工程，2015，(06):104－105．

［2］湯蘭．試論概念設計在建筑結構設計中的應用分析［J］．科技創新與應用，2014，(29):229．

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關鍵詞：建筑裝飾專業 建筑結構 講授方法

目前各高職高專裝飾專業的招生基本是文理兼收，文科為主。文科學生表達能力較強，形象思維能力敏捷，善于動手，感性因素較多，這部分學生以形象思維為主，邏輯思維為輔，偏重于方案設計，而與專業設計相關的科技知識較弱，往往強調外觀形式，忽視技術與物質因素，更難注意裝飾產品與人、環境之間存在著的心理和物理界面；理工學生邏輯思維能力較強，有鉆研習慣，設計深入，但形象思維能力和形態表達能力不如藝術類的學生。在我院的建筑裝飾專業學生中理工科學生所占比例不到30%，基本以文科生為主，這些學生的理科基礎較差，力學基礎薄弱，對偏理科的課程從思想上有排斥感，覺得難以理解，不易接受；對建筑結構課缺乏認識，認為作為裝飾專業無需重視該課程。所以形成在教學工作中學生不能積極主動參與學習的現象，更有甚者，一些學生認為只要做好設計方案就好，直接放棄建筑結構課程。而事實上，建筑結構課程對裝飾專業很是重要，下面進行具體分析。

一、結構課程學不好對建筑裝飾的影響

如果裝飾專業學生不懂得建筑結構知識，那么在家居裝修中就會對住宅裝修缺乏正確的認識，不了解住宅建筑各組成部分的結構性能，擅自變動建筑主體和承重結構，既影響房屋整體結構安全，又侵害毗連房屋其他業主的公共利益。常見的不合理裝修、改造有：改變房間用途從而引起樓面荷載增加；拆除墻體或擴大已有洞口；隨意在樓面增加墻體；使用不合格易燃材料裝修；家電線路超負荷等等。這些違規裝修，既破壞了房屋的整體性和墻體的穩定性，降低了房屋抗震、抗變形和承載能力，又給人們的生命和財產帶來嚴重威脅。

對于裝飾專業的學生，這是知識結構中的致命傷。直接導致裝飾方案失效，甚至失業。所以，我們在為學生講解建筑結構課程時就必須讓學生認識到這個問題，提高對結構課程的重視程度，并講好該課程。

二、如何講好建筑裝飾專業的建筑結構課

如何讓學生充分認識該課程的重要性，并積極主動學好該課程，下面僅就個人在講解建筑結構課程的一些體會敘述如下：

1.上好第一次課，讓學生充分認識建筑結構課程對其專業的重要性，讓學生從思想上接受并認識該課程的重要性

這是你給學生的第一印象。俗話說：“良好的開端，等于成功了一半”。古人的經驗結晶還是很有道理的。不要因為學時緊，不舍得花時間而草草應付。第一堂課要達到的目的是：使學生對本課程有個大概的了解；了解本課程在整個專業知識結構中的地位和作用；提高學生學習本課程的認識和興趣；為本課程的后續章節作必要的基礎準備。通過一些在裝飾設計過程中沒有重視結構知識引起問題的工程實例，使學生充分認識結構課程對其專業的重要性。要達到上述目的，就要收集資料，充實教材中的課程概述，說明本課程所屬學科、研究對象、研究內容、研究方法、應用范圍、發展簡史，我國在該學科的研究動向及貢獻，本課程在專業中的地位、作用，前后課程的聯系、學習本課程的目的、要求等等。這樣學生不僅了解了課程的大概，對其深廣度也有所領悟，更能開闊視野，提高學習興趣和學習主動性。

2.在教學過程中結合工程實例進行講解

在《建筑結構》教學中，每當介紹一個新的內容時，我們首先引入一個該部分知識的工程實例，引導學生首先通過工作過程中可能遇到的情況來激發他們學習的興趣。因為心理學研究表明，人對事物感知的印象是先入為主的，有了感性認識，就提高了學生對結構課程的重視降低了學生對結構課程的認識難度。而且還可以利用他們的好奇心理，結合教學內容進行直觀教學。例如，在介紹砌體結構時，可首先給學生看一些因為沒有重視結構知識而在裝飾過程中直接砸掉承重墻或擴大承重墻洞口引起樓板開裂、梁變形的工程實例，讓學生直觀的看到結構對裝飾的重要性，這樣再回到課堂教學時，教學效果會顯著提高，學生的學習主動性也會進一步增強，從而激發他們的學習興趣和學習熱情。

3.有目標的進行實訓練習

每學完一個完整的知識體系后，有目的的安排實訓，使學生對所學知識有完整的系統的掌握，同時，加深對該部分知識的理解，提高對該部分知識的應用能力。例如，在講解完樓蓋體系后，給學生一套完整的圖紙，讓學生讀懂圖紙，了解結構的平面布置情況及板中、梁中的鋼筋布置和混凝土保護層厚度等，在設計吊頂布置吊桿和龍骨時合理考慮著力點，避免對樓板等原有結構的破壞，避免傷及地暖管道等。

4.用現代化的教學工具促進教學效果

在教學過程中應用現代化的教學手段，可以提高教學效率，增加信息量，拓寬知識面，直觀表現相關知識。現代化的教學手段主要有多媒體的應用、軟件的應用等。在裝飾專業的結構課程主要應用的是多媒體。多媒體課件是重要的教學輔助手段，它可以使教學內容形象直觀，提高學生的學習興趣。運用多媒體課件時應該做到以下幾點：第一，事前要充分準備。對畫面順序要了如指掌，何時詳講、何時切換、何時板書，心中都要有數。敘述內容時，避免面對屏幕照著念。第二，多媒體不能完全代替教師的板書。如果把板書的內容全部復制到多媒體課件上，隨著畫面的切換，學生對某一個問題難以有一個整體的認識和思考過程。若將問題的提出和講解的主要內容同步寫于黑板，可使學生產生更深刻的印象。第三，幻燈片要醒目，每張上的字數不能太多。

5.選用合適的教材

專業方向不同，對結構課程的要求也不同，我們在選取教材時應該結合專業情況，盡可能選取適合該專業的教材。這樣，學生在學習過程中就會更有興趣，更主動，教學效果也就會比預期更好。

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隨著市場經濟的發展和城鎮一體化建設進程加快，我國建筑行業得到巨大的發展。BIM技術作為一種新型的技術得到各大建筑公司廣泛的關注與應用，施工單位可以根據該技術建立數據共享平臺，實現各部門、各專業的資源信息共享。在進行建筑結構設計過程中，利用該項技術建筑工程師、設計人員與業主等所有參與者將共享數據信息，建立可視化的數字模型，通過對建筑結構的反復分析與模式，不斷的調整與優化建筑設計來提高建筑結構設計的質量。 

一、BIM技術的概念 

近年來建筑行業得到巨大的發展與完善，加上城鎮一體化建設進程的加快，建筑規模在不斷的擴大，建筑形式更加的多樣化。在此背景下，獲取更多的信息資料成為設計人員在進行建筑結構設計時的關鍵。這就需要設計公司通過各種渠道和方式進行信息的收集，對于收集到的信息進行深入分析與利用，以此達到提高施工效率，縮短工期，提高企業經濟效益的目的，同時也能更加有效的提高建筑企業安全管理工作的水平。BIM技術是一種新型的技術，借助該項技術可以實現建筑結構設計由二維向三維的轉化，建立數據共享平臺，實現各部門、各專業的資源信息共享。在進行建筑結構設計過程中，利用該項技術可以實現建筑工程師、設計人員與業主等所有參與者共享數據信息，建立可視化的數字模型，通過對建筑結構的反復分析與模式，不斷的調整與優化建筑設計，同時幫助企業降低各個階段的成本，縮短施工時間，提高企業的經濟效益。 

二、BIM技術應用在建筑結構設計中的難點 

BIM技術是通過建立建筑數字結構模型，根據結構模型的數據信息反饋到分析軟件中，該軟件可以實現數據的分析與處理。設計人員只需要根據軟件最后得出的數據對設計方案和施工方案進行調整與優化即可，這樣大大提高設計方案與施工方案的質量。BIM技術是通過建筑結構分析與施工方案統一的作用下進行的。利用該項技術構建建筑模型時，為了有效提高建筑結構的安全性，技術呢元必須保證模型空間數據物理模型與空間的真實性，這是保證設計方案的關鍵環節。需要注意的是建筑材料自身的性能以及負載等不同物理特性也會對建筑結構具有一定的影響，因此技術人員在進行數字模型構建時，不可變量的參數和參量會直接影響模型構建的質量與真實性。BIM技術理論指出，在構建數字化模型時，一定要保證工程的物理模型、建筑結構數據分析與施工圖紙實現完全統一。在實際操作過程中，如果一個構建的數據出現問題，就無法保證模型與數據分析、施工圖紙的一致性。因此，在構建數據模型過程中，進行連接結構數據分析時，經常會出現系統無法實現統一，造成有效數據的丟失，進而無法對建筑結構性能進行有效的分析。 

三、BIM技術在建筑結構設計中的具體應用 

（一）節約能源及利用能源 

節約能源和利用能源在評價綠色建筑的標準中是一項十分重要的內容。通過建立一個可視化的建筑三維BIM模型引入分析能量消耗的軟件，或者轉換格式引入分析能量消耗的軟件，并在相關規范和標準的基礎上，結合當地實際氣候氣象數據，對模擬的結果作一個科學合理的調整或優化建筑維護結構和設置相應的參數。此外，通過BIM技術可以分析室外太陽輻射的分布區和太陽輻射強度。因此，用于優化和完善太陽能設備的設計，可以最大程度上對可再生資源的科學合理利用。 

（二）BIM技術在鋼結構建模中的具體應用 

現階段，在我國建筑施工中鋼結構是大跨度建筑物的主要結構形式，因此在進行鋼結構建模是需要攻克結構連接與加強件布置等難關。再加上設計鋼結構時所涉及到的梁柱連接、梁梁鉸接等多種連接形式，這無疑增加了鋼結構設計的難度。因此設計人員在進行鋼結構設計時一定要根據梁自身的高度，同時將各個連接件進行專項設計并將其參數化。設計人員可以利用BIM系統中參數共享的功能，嚴格控制高螺栓的數量與間距。同時利用對參數的條件實現新的連接件。在鋼結構實際施工過程中技術人員一定要參考相應的設計位置，從而確定出加強件與連接件的準確位置，這樣進一步提高施工人員的工作效率，縮短工期，同時也提高了鋼結構的設計質量。 

（三）集成化設計 

在設計的過程中應用到集成化設計是將工程學考慮在內的，工程學知識在建筑設計中的應用可以使整體的設計方案更加的完整，可以優化建筑的性能，提供全新的綜合策略。綠色公共建筑設計是一種新型的設計形式，應該多多思考復雜的分析模型，傳統的設計方法和思路會嚴重影響設計的進程，不能夠進行高效準確的設計。利用BIM技術可以提高設計的速度，對信息準確性的把握也可以加大，依靠建筑師的經驗進行定性分析已經不再允許，BIM技術可以提供準確的數學邏輯幫助進行定量分析。 

（四）運營與管理分析 

BIM技術的核心是參數化的三維可視化模型，這是各個相關專業信息的結合，可以把建筑物涉及到的不同專業中的各種參數加以可視化，并可以與整個建設過程中的信息保持一致，同時能實時提供相關的各種項目的資料。提供的這些數據具有極高的完整性而且可靠性，并能進行實時協作、長時間持續提供經營管理現階段綠色建筑對工程信息的要求。例如項目運行一段時間后需要清洗空調通風系統，此時就要熟悉和掌握所有的空調系統規模、空調管道的位置、以及圍繞該系統的其他功能管線位置都要熟知，之后才能決定投入的相應的人力物力和必要的工具。通過BIM模型就可以實現它并且能夠高品質地滿足這些要求。 

結語 

綜上所述，隨著我國居民對建筑行業要求越來越高，保證建筑結構設計質量和施工質量成為建筑行業長久發展的關鍵。根據施工現場的實際情況，利用BIM技術對建筑結構進行優化設計，保證建筑施工質量也直接關系到人們的生命財產安全，因此設計單位一定要加強對該方面工作的重視，不斷的引進先進的技術和工藝，從而提高建筑結構設計方案的合理性和科學性，促進建筑行業健康長久的發展。 

參考文獻 

[1]李秀霞.關于建筑結構設計中BIM技術的應用探究[J].門窗，2017（2）：134. 

[2]劉麗.關于建筑結構設計中BIM技術的應用研究[J].工程技術（全 

文版），2017（3）：28. 

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【關鍵詞】性能評估；傳統經驗法；實用鑒定法；概率鑒定法

1.建筑結構鑒定的意義

由于城市化進程加快，設計、施工和管理使用存在先天不足，同時由于地震、火災等災害的影響，建筑結構鑒定與加固改造已成為我國基本建設急需解決的重大問題。建筑結構鑒定的重要性和緊迫性成為亟待解決的問題。檢測鑒定方法是指針對某一需要鑒定的建筑結構實體，根據委托鑒定的目的和要求，結合現場初步調查了解的情況及獲得的資料，確定依據什么規范、標準，采取哪些檢測手段，以及如何檢測、復核計算，怎樣綜合分析，最終對建筑結構的質量及安全性做出科學、公正、準確鑒定的全過程。

基本建設政策的變化不僅給建筑行業的科研人員提出了新的研究任務，也對建筑的設計、施工和質檢人員提出了更高的要求，特別是工業企業的領導和房屋管理人員肩上的擔子加重了，工作風險增大。在新的形勢下，與建筑物有關的科研、設計、施工、質檢、使用和管理人員都面臨著新的問題。只有充分進行改革，加強管理監督水平，才能保證整體的檢測鑒定效果，從而進行更好的加固處理，以提高房屋的耐久性和安全性。

2.引起建筑物破損的原因

先天性缺陷（勘察、設計、施工缺陷）、使用不當及環境劣化都有可能引起建筑物的使用年限受到折減。

2.1先天性缺陷

首先，結構的先天不足首先表現在地質勘察不能準確反映地基土、地下水的真實情況，如勘察布點過稀、鉆孔深度不夠等，造成建筑物施工中、竣工后出現地基沉降等。其次，設計人員的失誤也會引起建筑物的缺陷。設計人員在設計建筑物時，雖然盡量考慮了影響建筑結構安全和使用的各種各樣的因素，然而在建筑物竣工使用后，每個結構實際上都有自己的特性，它不可能完全被設計時采用的數學模型所描述。原先的設計構思總是與實際使用中發生的情況有一定距離。盡管建筑技術有了很大的進步和發展，但結構仍有可能由于先天不足而出現各種缺陷。

2.2使用不當及環境劣化

建筑物的缺陷還來自惡劣的使用環境：如高溫、重載、腐蝕、粉塵、疲勞、潮濕……，以及由于缺乏對建筑物正確的管理、檢查、鑒定、維修、保護和加固的常識所造成的對建筑物管理和使用不當，致使不少建筑物出現不應有的早衰。如建筑物使用過程中，未經鑒定而增加荷載，裝修時增加荷載，增設設備等；未經相關單位鑒定或加固即拆除承重構件，造成周圍或上部構件承載力不足等。

3.結構檢測方法

結構檢測內容一般有結構材料的力學性能檢測、構造措施檢測、構件尺寸檢測、鋼筋配置檢測、結構及構件的開裂、裂縫及變形情況檢測以及結構性能實荷檢測等。目前結構檢測的方法種類可分為傳統經驗法、實用鑒定法、概率鑒定法。

3.1傳統經驗法

傳統經驗法是由有經驗的專家通過現場觀察和簡單的計算分析，以原設計規范為依據，根據個人專業知識和工程經驗直接對建筑物的可靠性出評價。該方法鑒定程序簡單，但由于受檢測技術和計算工具的限制，鑒定人員難以獲得較準確和完備的數據和資料，也難以對結構的性能和狀態做出全面的分析，因此評判過程缺乏系統性，對建筑物可靠性水平的判斷帶有較大的主觀性，鑒定結論往往因人而異，而工程處理方案多數偏于保守，造成浪費。但傳統經驗鑒定法簡便易行，花費較少、時間短，所以對于受力明確、較易判定的中小工程仍是一種可行的常用方法。在工程實踐中不斷發展，經驗不斷豐富，若結合進行一定的測試、觀察和驗證，便可大大提高鑒定工作的可靠程度。

3.2實用鑒定法

實用鑒定法是應用各種檢測手段對建筑物及其環境進行周密的調查、檢查和測試，應用計算機技術以及其他相關技術和方法分析建筑物的性能和狀態，全面分析建筑物所存在問題的原因，以現行標準規范為基準，按照統一的鑒定程序和標準，從安全性、適用性多個方面綜合評定建筑物的可靠性水平。與傳統經驗法相比，該法鑒定程序科學，對建筑物性能和狀態的認識較準確和全面，具有合理、統一的評定標準，而且鑒定工作主要由專門的技術機構承擔，因此對建筑物可靠性水平的判定比較準確，能夠為建筑物維修、加固、改造方案的決策提供可靠的技術依據。

3.3概率鑒定法

概率鑒定法運用概率論和數理統計原理，采用非定值理論對結構實際可靠性進行直接評價和鑒定。建立結構的功能函數：為結構抗力與結構的荷載效應的差值。當結構抗力大于結構的荷載效應時候，結構處于可靠狀態。當結構抗力等于結構的荷載效應時候，結構處于極限狀態。當結構抗力小于結構的荷載效應時候，結構處于失效狀態。按概率理論，也可以用結構的失效概率來表示。因此，只要能計算出失效概率，便可以得到保證率。概率法在理論上是完善的，能較真實地反映結構的可靠性狀況，但目前離實用還有距離。其困難在于結構物的不定性，這種不定性來源于結構材料強度的差異和計算模型與實際工作狀態之間的差異，導致結構功能函數求解比較復雜。因此，減少材料強度的離散性，提高理論計算的精度，是提高和控制結構可靠度的主要途徑。其次，根據校準試驗的比較分析，各類結構構的可靠性指標往往不一致，落實可靠的質量控制措施也是十分必要的。

我國可靠性鑒定的發展目前處于第三階段，隨著以采用可靠指標β度量結構可靠為特點的《建筑結構統一設計標準》于1984 年實施，在已有建筑可靠性鑒定的理論研究與應用上也取得了明顯的進展，編制了一系列的標準，如《工業廠房可靠性鑒定標準》（GB144- 90）、《危險房屋鑒定標準》（JGJ125-99）、《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999）等。其中《工業廠房可靠性鑒定標準》以可靠指標β作為結構構件承載能力鑒定評級的分級標志，起到與《結構設計統一標準》相協調的作用，同時該標準引用了故障樹的邏輯原理，將承重結構系統視為一株完全串聯的“傳力樹”，以考慮結構構件之間、構件與體系之間的邏輯關系和結構整體失效的模式；《危險房屋鑒定標準》采用的鑒定方法為綜合評定法，理論基礎為模糊數學理論中的綜合評定理論；《民用建筑可靠性鑒定標準》以現代結構可靠性概念為基礎，輔以工程經驗判斷并表達為實用模式的綜合鑒定法，該標準的提出是我國可靠性鑒定的一個突破。

4.結語

建筑結構的科學檢測是建筑工程質量安全保障體系中的一個重要組成部分。建筑結構的檢測和可靠性鑒定能有效證明既有結構的實際狀況，對結構的工作性能、耐久性能給予正確評價，有助于采用科學的應對措施，保證建筑物安全、持久。本文總結了現階段常用的建筑結構檢測鑒定方法，提出了每種方法的優缺點，為日后的建筑檢測工作提供了依據。

【參考文獻】

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【關鍵詞】建筑；大跨度結構；結構形式；關聯度；藝術形式

建筑結構表現與結構選型不一樣，其主要是以結構的內在規律為指導，努力創作出富有表現力的結構形象，是一種創造性的設計過程，而結構選型只是其中的一個方面。創造性的結構表現是在給定的設計條件下去尋求最新的結構形態。結構形態的固定化、手法化以及機械地選擇，是與創造性的結構表現完全對立的。結構表現與結構構思也不同。結構構思的主要任務是解決結構形態的概念設計和建筑立意的問題，而結構表現不僅涵蓋了結構構思，還有一個結構構思的實現問題。結構表現要把結構構思提出的概念、立意、想法等通過運用相應的設計手法轉化為真實的建筑、結構元素，最終創造出具有藝術性的結構形態。本文結合工作實踐，主要就如何構建大跨度建筑結構表現方式進行了論述。

1 大跨度建筑的結構特點

1.1 結構與建筑的關聯度高

大跨度建筑的結構與建筑的關聯程度遠遠大于一般民用建筑，其建筑空間的圍合、形體的構筑、形象的塑造等都與結構緊密相關。對于大跨度建筑來說，常常建筑就是結構，結構就是建筑。結構體系是大跨度建筑創作的基礎，結構的合理性在設計中處于核心地位。大跨度建筑結構分為屋蓋結構和下部支撐結構，其中，屋蓋結構的技術難度以及對建筑空間的影響都比較突出，是大跨度建筑結構表現的重點。大跨度建筑結構由于受力學規律支配，其結構形態和使用范圍等都有著內在的規定性，從而對建筑構思和設計產生較大的影響。

1.2 結構造價高

大跨度建筑的造價高，需要耗費巨大的社會勞動和社會資源。例如，國家主體育場方案――“鳥巢”經優化調整后的工程造價仍達22.67億元，設計用鋼量4.2萬噸，是目前國內外體育場館中用鋼量最多、規模最大、施工難度最大的工程。中國工程院院士沈世釗教授曾經指出，“在建筑學上，結構重量跟跨度是不成正比的，是指數的關系。一個體育館，如果跨度是100m，它的用鋼量將是80-100kg/m2。如果跨度是200m的話，用鋼量就可能是250kg/m2。而 300m 跨度可能就是 400kg/m2。”

1.3 技術含量高

在大跨度建筑設計中，需要充分考慮結構、施工、節能、智能控制等多種技術問題，并且技術因素與建筑物的美學處理密切相關。大跨度建筑通過對高、新技術的應用，創造出反應時代特征的建筑形式。例如，大跨度建筑結構設計所采用的技術必須達到跨度的要求，因此應該著重研究屋蓋結構中可能產生的巨大彎矩和結構自重等問題，以采取合理的技術措施，保持所承受荷載與結構自重之間的合理平衡。同時大跨度建筑為了減輕自重，必須使用效率更高的結構形式，最大跨度的結構形式是那些最有效的結構類型形式，而結構的有效性越高，結構形式也就越復雜。因此，大跨建筑可以看作是真正的“高技派”建筑。

2 大跨度建筑結構表現的建構

2.1 效能

支撐起建筑的結構必須是牢固的，必須足以承受各種形式的外力，包括建筑物的自重、雪荷載、風荷載和各種活荷載等等。因此，結構的合理性是結構形態發揮其效能的基礎。結構形式、材料運用、構造處理、結構耐久和技術可行等無不影響著結構效能的最終實現。 結構的合理性也可以理解為結構的正確性。奈爾維在 1956 年的《結構》中寫道：“結構的正確性與功能和經濟的真實性一樣，是形成建筑令人信服的美學價值的充分必要條件。”那么這種“結構正確性”指的是什么呢？ 首先是有完整的結構體系，其次是有合理的結構形態，最后還要有恰當的結構布置。結構正確性是一種合理的重力的傳承關系，必須體現出結構最優化、平衡的原理以及由此產生的應力分配的規律，并與建筑藝術形式和功能的要求相一致。

在建筑設計中，借助彎矩概念分析，可以幫助我們進行結構構思。如GMP設計的柏林火車站方案（圖1），屋面擬采用單拱形式，最大跨度為50m。由于在結構形式上做了修飾性變化，端部呈內收形式，加之矢跨比較小，在通常的豎向荷載作用下，彎矩作用明顯。鑒于此，設計采用索桁架形式予以加強，其布置形式與彎矩圖一致，充分展示了力學原則本身所提供的藝術表現力，使結構形態更為豐富。

圖1柏林火車站屋面結構形態分析

2.2 經濟

經濟常常是大跨度建筑設計中的決定因素，結構技術的經濟指標是評價建筑設計與創作的一個重要依據。再好的構思，再好的方案，若不能為經濟條件所接納，那也只能付之東流。 結構的經濟性一般表現為較少的營建費用。營建費用包括人工費用、材料費用，還涉及施工中 的其他費用，如搭制腳手架、材料運輸等。結構的后續耐久性也是評價結構經濟性的重要指標。此外建筑運行（使用）中的節能問題越來越被重視，也是評價結構經濟性的重要因素。

2.3 優雅

結構是美的，結構有著自身的視覺表現力，結構可以看作建筑藝術中的一種重要的“藝術形式”。 結構的美是多層面的，在宏觀層面上是反映在建筑體型中的雕塑美；在中觀層面上是結構構件與空間處理完美結合的表現力；在微觀層面上是細部節點的精致美。結構有四個基本要求，即平衡的要求、穩定的要求、強度的要求和剛度的要求。在建筑形象設計中，正確地反映這四個基本要求是對結構的科學美的追求。相應地，結構的科學美可以分為平衡的美、穩定的美、強度的美和剛度的美。在結構表現的過程中，應力求使結構科學美的內容盡可能產生視覺空間藝術美的形式，同時，也要力求視覺空間藝術美的形式盡可能具有結構科學美的內容。這是結構技術與建筑藝術相互統一的基本途徑，也是結構表現的內在要求。

例如，在建筑結構構件的表現上，多采用巨型構架的造型的手法展現技術美。這些結構構件本身具有一定的幾何特征，起到傳遞美學信息樹立美好形象的作用。這些幾何特征鮮明的結構構件，就像文學和繪畫藝術的語言和符號一樣，強化了建筑的行為特征，增強了建筑的可識別性。另外，很多建筑還利用鋼材抗拉強度高的特點，以斜拉桿件中張力所呈現出的緊張感和力度感給人們以視覺沖擊。

3 結束語

結構表現的目的在于綜合社會的、經濟的、技術的、人文的因素，運用結構邏輯和形象思維，賦予大跨度建筑以情感的秩序和藝術的屬性，使之具有深刻的內涵、鮮明的個性和優美的形式。在成功的結構表現的建筑中，力的作用總是被清晰地表達出來，同時結構以優雅與輕盈掩飾了內在的復雜性。一座建筑物的形式，即使具有高效能的結構體系，是簡潔、有秩序和令人愉快的，這正是結構表現的美學要求。

【參考文獻】

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關鍵詞：任務驅動；案例教學；結構選型

建筑結構選型課程作為建筑設計專業學生的一門專業必修課，系統介紹了常見多高層建筑和大跨度建筑的結構形式，要結合國內外各種結構體系的實例，鞏固和加深學生對結構概念的認識，開拓其建筑設計思路，改變學生固有的重建筑輕結構的思想，強化培養學生的工程能力和創新能力，從而真正做到適應企業行業的人才需求。針對建筑結構選型課程的課堂教學實踐中存在的問題，本文擬運用任務驅動與案例教學雙向融合的教學法進行課堂教學改革，旨在提高課堂教學質量，更好地培養建筑設計專業學生結構選型的能力，同時也可為其它建筑類專業課程課堂教學提供一定的借鑒。

一、建筑結構選型課程課堂教學存在的問題

1.學生思想認識與重視度不夠，缺乏學習積極性與主動性

建筑設計專業學生普遍重視造型藝術的表現和形式空間語言的表達，而忽略結構合理性、施工可行性等因素。很多學生認為建筑結構選型與結構設計關系緊密，從事結構設計的人員應該認真掌握，與自己關系不大。還有一部分學生對建筑力學、建筑結構等涉及到力學知識的課程存有畏難情緒。

2.課堂教學互動性不強。

本課程授課內容涉及框架結構、剪力墻結構、懸索結構等十幾種結構類型，每種結構類型又分別從概念、優缺點、受力特點、適用范圍等方面展開論述。教學內容量大面廣，傳統授課方式仍以填鴨式教學為主，教師在講臺上拼命灌輸，課堂教學互動性不強，導致學生學習積極性與主動性進一步下降。

3.現場案例教學欠缺，學生缺乏對結構實體的感官認識

由于教學安排、時間的限制以及授課媒體的局限性，很多工程實例，尤其是新的建筑技術成果難以向學生進行介紹，學生也很少能到工程現場去體驗。

二、基于任務驅動與案例教學雙向融合的課堂教學改革實踐

1.采用案例授課、小組案例討論、案例作業等一系列案例教學法提高課堂教學效果

（1）案例授課。建筑結構選型是一門應用性非常強的課程，教學內容涉及各種不同建筑結構類型、優缺點與適用范圍，與建筑的功能要求、使用空間等有非常密切的對應關系。因此，授課過程中除了講解基本的文字說明外，要結合大量具有代表性的案例，通過圖片、動畫、視頻等形式展現給學生，讓學生對結構體系、結構構件、構造等有非常直觀的認識，從而加深學生對知識要點的理解，提高學生的學習積極性。

（2）小組案例討論。將學生分成若干小組，選取某一典型工程案例作為討論主題，引導學生從建筑功能、結構體系、受力分析、方案創新點等角度展開討論。讓每個學生都能充分參與到課堂教學討論中，各抒己見、相互啟發、活躍思維，從而加深對所學內容的進一步的理解。

（3）案例作業。為進一步鞏固學生對知識點的掌握情況，給學生布置尋找特定結構類型的案例作業。學生通過查閱圖書資源、網絡信息資源等途徑，對各種結構類型進行比對篩選，進一步加深對各種結構的認識，同時鍛煉信息搜索能力。

2.運用任務驅動法對案例進行剖析，在課堂教學中實現兩者的雙向融合

一個典型的工程案例就是一個具體的結構類型情鏡。圍繞這一案例，引導學生從建筑功能、結構體系、受力分析、方案創新點等角度，展開小組討論，資料查閱，深入剖析。在強烈的問題動機的驅動下，學生能積極主動地應用學習資源，進行自主探索和互動協作的學習。

3.采用多媒體和現代信息技術等教學手段，動態演示建筑的結構邏輯

本課程的理論性較強，僅用文字和書上的圖片展示各種結構的特點，很難引起學生興趣。多媒體教學圖文聲像并茂，能給學生以直觀的視覺和聽覺感受，可以吸引學生的注意力。本課程需要大量的工程實例體現結構體系，教材中的圖片較難將它們的特點清晰展示出來，采用多媒體教學可以大量地穿插工程實例建成后的圖片、結構施工過程中的照片或視頻等，把以前用傳統教學中難以講清楚的問題在課堂上清楚地呈現出來。

三、結語

要通過任務驅動與案例教學的雙向融合，提高建筑設計專業學生對建筑結構選型課程重要性的認識，增強學生對課程學習的積極性與主動性，活躍課堂教學氣氛，從而提高課堂教學質量與效率，使學生真正掌握結構選型這一核心職業技能，最終實現以工學結合為切入點，以職業活動為導向，以素質教育為基礎，以能力培養為目標，以學生為主體的知識理論實踐一體化的職業教育模式。

參考文獻：

[1]宋國芳.“建筑結構選型”課程教學方法研究[J].中國電力教育，2009（6）：98-99.

篇10

【關鍵詞】應用型院校；建筑結構課程；教學；改革

1 前言

對于應用型院校建筑結構課程來說，課程教學的目的是培養應用型人才，建筑結構課程的教學需要更加注重教學的方法，提高教學的質量，所以，教學方式的改革非常有必要。

2 建筑結構課程概述

建筑結構是一門理論與實際聯系緊密、多學科綜合性的學科，為建筑工程技術專業學生結構概念形成的一門必修課程。其教學目的是使學生具有一定的建筑結構設計理論基礎，引導學生學會從建筑工程整體（而不是結構構件）來分析和理解結構體系，培養正確的結構意識，在進行建筑構思和設計中，增強建筑中結構的合理性與可行性，做出比較經濟合理、切實可行的建筑方案與設計，以求得建筑藝術與建筑技術的完美結合。

結構是房屋的骨架，是建筑物賴以存在的基礎。根據結構和材料運用中所應遵循的客觀規律，因勢利導地對視覺空間進行藝術加工與藝術處理，這是現代建筑達到審美目的最本質、也是最經濟的一種創作手段。只有掌握足夠結構知識的建筑師才能充分利用結構型式中對建筑審美的有利方面，著眼于空間造型的整體感和邏輯性，拋棄繁瑣的雕琢與堆砌，以繁求簡；利用結構的連續性和漸變性、結構的均衡與穩定、結構的韻律與節奏來滿足建筑的空間造型和美學要求；運用適當的結構型式使其與建筑使用空間相適應[1]。建筑師在進行空間方案設計時要考慮結構構件尺寸的影響，要考慮結構形狀對聲學效果、采光照明的影響，因此，建筑師應該掌握一定的建筑結構知識，應該有能力將所學到的建筑結構知識在建筑設計中加以應用，只有這樣，建筑師和結構工程師才能緊密地合作和結合，建造出適用、美觀、新穎、合理的建筑物。

對于建筑學專業的學生，“建筑是藝術”的思想一直占主導地位，“藝術”遠比“技術”更受注重，“概念”、“想法”勝于一切，過于重視圖面的表達卻輕視方案后期的技術性細節。教學上表現為相當一部分學生重視建筑設計等主導課程，忽略建筑結構等技術類課程的學習，加之實踐教學不足等問題，極大的削弱了學生對建筑結構等技術類課程的學習興趣。同時，建筑結構這門課程課時少，內容多，改革教學內容、改革教學方法，十分必要。

3 建筑結構課程教學存在的問題

通過對某建筑學專業的建筑結構課程教學設計中存在的問題進行分析，其主要有以下幾個方面的問題：

3.1 教學內容比較落后

隨著我國科技水平的不斷提高，各種建筑新材料、新工藝以及新技術在不斷的增加，我國相關的建筑法律規范內容也在不斷的更新。但是建筑專業的使用的教材具有滯后性的特點，教師在進行教學時，要對教學內容進行靈活、適當的調整。

3.2 教學觀念比較落后

對于建筑專業的學生來說，其一直堅持“建筑是藝術、藝術高于技術”的觀念，進而導致大部分學生只注重建筑的設計、原理以及物理等課程，沒有引起對建筑結構、力學等技術性課程的重視。此外，教師的教學觀念比較落后。例如在對空間進行考慮時，先考慮設計方案，然后才考慮設計的結構。

3.3 運用的教學評價方式落后

由于建筑結構課程內容包括很多符號和計算公式，在對其進行掌握時，不需要死記硬背。但是該課程的考試形式主要運用閉卷方法進行考核，評價具有功利性，不能充分的對學生的專業素養水平和學習能力進行培養，教學評價方式比較落后。

4 課程教學改革要點

4.1 制訂有針對性的教學大綱

編制定位準確的專業培養方案（計劃），再根據專業培養方案（計劃）制定出相應的課程教學大綱。具有針對性的課程教學大綱是課程教學及其改革的關鍵。應用型院校建筑結構類課程教學大綱應體現實踐技能和動手能力的培養，強調應用性、實用性。

4.2 結合教材建設合理改革教學內容

教材作為教學內容的載體，是教學的主要工具，對學生的學習十分重要。該類課程內容涉及面廣，加上教材的局限性，使初學者往往對各章節的學習目標和中心內容不明確，很難將各部分內容有機統一起來。因此，僅依靠教材進行授課很難使學生達到把知識點由點及線再提高到面的程度。要讓學生融會貫通，還需發揮好教師作為教學組織者、指導者、促進者的作用，合理改革教學內容，組織好課堂教學。牢記教材只是教學的工具，不迷信教材、不把教材當做指揮棒，提倡應用型高等學校，包括許多新辦院校、地方院校，盡可能地自編或者合作編寫應用型的精品教材，使得教師的教學有所依據。在教學過程中，明確只要是符合教學大綱要求、有利于學生能力培養的就可以調整授課章節順序或對教材教學內容進行選擇性的增刪。

4.3 采用多元化教學方法

為更好地提高教學效率，根據課程內容及特點，采用多元化、多維度教學手段。對于基本概念、材料性能、建筑構造及設計方法和計算步驟等敘述性內容的講解采用PPT課件進行演示，歸納出學習目標和中心內容，加深學生對關鍵知識的學習理解。對于房屋構造組成、結構的荷載傳遞路線及各種基本構件的受力和破壞過程、破壞特征等內容，可采用多媒體課件動態模擬表達或者播放教學演示錄像，引導學生進行形象思維。此法生動、直觀，易于理解，既可獲得其他方法無法取得的效果，又可節約授課學時。對教學內容中的門窗、樓梯、樓屋蓋等的類型、組成與構造也可結合實物案例作現場講解，通過現場參觀實物并講解可以使學生更直接地掌握課程內容，形成整體概念。對于教學內容中的重點和難點問題，如截面承載力計算基本公式推導等，則宜采用傳統的板書方式，引導學生思考，使其參與具體推導過程，以加深理解，在此基礎上引入開放式工具箱軟件，以提高學生對“混凝土基本原理”這門課程學習的積極性。必要時還可以安排自學與組織課堂討論，而且各種方法還可以綜合運用，為更好地將理論與實踐相結合，教師授課前應安排、指導學生進行實踐認知學習，使學生有一個直觀認識。

4.4 增加實踐性教學環節

由于建筑結構類課程自身的特點，實踐對該門課程的重要性不言而喻。因此，應該把實踐性教學環節作為該類課程教學的重要組成部分。以往在該類課程的授課過程中常因教學內容多、學時數少等原因忽略了實踐環節，使得培養的學生對工程應用缺乏了解和認識，以致在實際工作中不能很好地應用所學的知識，實踐和動手能力較差。因此，根據應用型人才的培養目標，要在課程的教學環節中增加教學實踐環節。建筑結構類課程的教學可以充分挖掘和利用一些現成的教學條件（如教學實踐基地、校園內外各類現成的建筑物及構筑物等）進行實踐教學。并結合多元化教學方法制定出具體的實踐教學方案，在授課時綜合運用，這樣就形成了以教師為主導、學生為主體、以能力培養為中心的教學方式，實現了教、學、做相結合的教學法。這樣，可以激發學生學習的積極性，加深學生的感性理解，同時也能很好地培養學生的實踐技能和動手能力。

5 結束語

綜上所述，應用型院校建筑結構課程教學一定要更加的注重教學方法，將教學方法的改革放在首位，以不斷提高教學質量為改革的目標，從而提升教學的水平和效果。

參考文獻：

[1] 潘懋元.什么是應用型本科？[J].高教探索，2010，（1）：10-11.

[2] 程來秀.基于應用型人才培養的《混凝土結構》課程教學改革研究[J].廣東建材，2009，（6）：316-318.

[3] 白鳳軍.引入開放式工具箱軟件進行混凝土基本原理教學的實踐與思考[J].高等建筑教育2010，19（5）：84-87.