可視化建筑構(gòu)造教學(xué)探索與實(shí)踐

石靜 喻圻亮

摘 要：《建筑構(gòu)造》是建筑類專業(yè)的必修課程，教學(xué)內(nèi)容抽象，學(xué)生理解困難。建立“建筑可視化”的課程教學(xué)，可以彌補(bǔ)這方面的不足，幫助學(xué)生三維地、立體地去理解建筑的各部分組成，并注重學(xué)生多方面的能力培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：可視化；建筑構(gòu)造教學(xué)；三維

《建筑構(gòu)造》課程主要研究建筑物各組成部分的構(gòu)造原理和構(gòu)造方法。課程涉及建筑材料、建筑物理、建筑力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工以及建筑經(jīng)濟(jì)等有關(guān)方面的知識(shí)，是學(xué)生認(rèn)識(shí)建筑、了解建筑的重要途徑。

課程一般從墻體、基礎(chǔ)、樓地層、樓梯、屋頂以及門窗等六個(gè)基本部分加以講授，內(nèi)容繁多，細(xì)小，復(fù)雜，再加上課堂講授的內(nèi)容比較抽象，學(xué)生要真正掌握這些知識(shí)存在一定的困難。針對(duì)這些課堂上較難掌握的內(nèi)容，長(zhǎng)期以來采取的教學(xué)方法是走出教室，以建筑工地為課堂，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。但經(jīng)常帶領(lǐng)學(xué)生參觀在建工地，也有安全性、經(jīng)濟(jì)性以及教學(xué)進(jìn)度與在建工地進(jìn)程的協(xié)調(diào)性等問題。因此，如何讓學(xué)生直觀的了解并學(xué)習(xí)建筑的內(nèi)部構(gòu)造就成了我們教學(xué)研究的重點(diǎn)。目前看來，我們主要存在以下的問題：

《建筑構(gòu)造》課程的特點(diǎn)是成品建筑無法看到其內(nèi)部層次和做法，而且，真實(shí)的建筑也無法搬到課堂上進(jìn)行拆裝演示，坐在建筑中學(xué)習(xí)建筑往往讓學(xué)生在聽講的過程中無法“看到”建筑。

針對(duì)課程特點(diǎn)以及學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中遇到的問題，我們對(duì)建筑可視化課程教學(xué)進(jìn)行探索與實(shí)踐，創(chuàng)造了可視化建筑構(gòu)造教學(xué)方法，并建立了多種素材庫。

建筑可視化設(shè)計(jì)是以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，以建筑構(gòu)件為對(duì)象的設(shè)計(jì)手段，充分地利用模擬仿真技術(shù)。老師借助于虛擬環(huán)境，在講課過程中可以從各方位對(duì)建筑構(gòu)造進(jìn)行詳盡的剖切和講解，從而彌補(bǔ)了初學(xué)者想象空間的不足。建筑可視化可以幫助學(xué)生更好了理解建筑組成，對(duì)于提高教學(xué)的直觀性和學(xué)生的理解能力具有至關(guān)重要的作用。

在建筑構(gòu)造這門課的教學(xué)與研究中，我們制作大量的建筑整體模型、局部構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的模型，對(duì)建筑各構(gòu)件進(jìn)行三維觀察、剖切，透徹地學(xué)習(xí)掌握建筑構(gòu)造的特點(diǎn)及要求。課程的“可視化教學(xué)”主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)內(nèi)容：

建筑形體的整體理解：

以上是對(duì)小住宅進(jìn)行垂直方向的剖切，以展示建筑各不同部位剖面圖的產(chǎn)生。讓初學(xué)建筑的學(xué)生能夠直觀的了解建筑房屋內(nèi)部的結(jié)構(gòu)或構(gòu)造形式，分層情況和各部位的聯(lián)系，材料及其高度等，幫助學(xué)生準(zhǔn)確建立起建筑的平、剖面概念。

建筑細(xì)部的三維理解：

主要以墻身大樣及樓梯大樣為例：

/墻身大樣：

墻身大樣包含從基礎(chǔ)以上一直到屋頂?shù)慕ㄖ?jié)點(diǎn)，內(nèi)容從散水、明溝、防潮層；到門窗，過梁，女兒墻；有時(shí)還涉及陽臺(tái)、雨篷、臺(tái)階等，同時(shí)地面和樓板也是必要知識(shí)點(diǎn)之一，這對(duì)于剛接觸構(gòu)造的學(xué)生來講無疑是困難的，因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了若干個(gè)墻身大樣的可視化模型，從建筑單體，到墻體模型最后到墻身大樣的剖切，從易到難，幫助學(xué)生去想象，去分析，最終完成三維到二維的轉(zhuǎn)換。三維可視化的建筑構(gòu)造教學(xué)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)中在直觀、立體和動(dòng)態(tài)方面的不足，而且還可以從不同角度詳細(xì)地展示它的構(gòu)造層次，構(gòu)件組成以及構(gòu)造特點(diǎn)等，給學(xué)生一個(gè)身臨其境的感性認(rèn)識(shí)。

/樓梯大樣：

在樓梯類型的課程內(nèi)容教學(xué)中，課程組老師建立了直跑樓梯，平行雙跑樓梯，折行樓梯，剪刀梯等樓梯類型，在幫助學(xué)生理解樓梯類型的基礎(chǔ)上能夠繪制出各種不同樓梯類型的平面及剖面圖，形象地反映出不同樓梯的各自特點(diǎn)和不同的視覺效果，并幫助學(xué)生快速建立起平面，剖面的概念，直觀的理解平面圖以及剖面圖所表達(dá)的意義。

小結(jié)：

在建筑構(gòu)造的學(xué)習(xí)、研究、教學(xué)中，我們充分發(fā)揮新軟件新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖軟件制作了各種構(gòu)件的三維模型，多方位多視角地觀察，多層次地剖切取得不同截面的圖形，使得原本枯燥的學(xué)習(xí)變得生動(dòng)有趣?？梢暬ㄖ?gòu)造的教學(xué)方法不僅增加了教師講課的信息量，更重要的是給學(xué)生一個(gè)多維立體的教學(xué)空間，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和興趣。