張國(guó)鋒 李冉 常愛(ài)蘋

[關(guān)鍵詞]木結(jié)構(gòu)課程;高等教育;教學(xué)方法;課程改革

木材作為木結(jié)構(gòu)建筑的主要材料，雖然存在著易燃燒、易腐蝕、變異性大等缺點(diǎn)，但其所具有的成本低、重量輕、耗能小、強(qiáng)重比高、無(wú)污染、彈性好、耐沖擊以及加工容易等優(yōu)點(diǎn)，使其得以成為一種很好的建筑材料。木結(jié)構(gòu)建筑不同于鋼筋混凝土建筑，它具有抗震性能好、建筑結(jié)構(gòu)輕等優(yōu)勢(shì)。木結(jié)構(gòu)所具有的綠色節(jié)能環(huán)保、抗震性能好的特點(diǎn)，使得木結(jié)構(gòu)建筑有廣闊的發(fā)展空間。

木結(jié)構(gòu)建筑是我國(guó)古代主要的建筑形式。建成于1056年、高達(dá)67.3 m的應(yīng)縣木塔體現(xiàn)了我國(guó)古代木結(jié)構(gòu)建筑的水平，而始建于1406年的故宮是現(xiàn)存最完整的木結(jié)構(gòu)建筑群之一，體現(xiàn)了我國(guó)高超的木結(jié)構(gòu)建造水平。

當(dāng)今木結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)外特別是日本及歐美國(guó)家的發(fā)展成果較為顯著。在日本，木結(jié)構(gòu)住宅量超過(guò)總住宅量的58%，2018年加拿大新建木結(jié)構(gòu)建筑數(shù)量達(dá)到3.3萬(wàn)戶，芬蘭每年新建房屋中木結(jié)構(gòu)房屋占比高達(dá)80%。我國(guó)林業(yè)在20世紀(jì)80年代采伐嚴(yán)重，木結(jié)構(gòu)建筑基本停滯了20年，造成了國(guó)內(nèi)木結(jié)構(gòu)應(yīng)用及人才培養(yǎng)處于空白。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)開(kāi)始重視綠色環(huán)保建筑的發(fā)展，木結(jié)構(gòu)隨之得到了快速發(fā)展，國(guó)家層面也相繼出臺(tái)了《促進(jìn)綠色建材生產(chǎn)和應(yīng)用行動(dòng)方案》《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見(jiàn)》等政策文件，這些文件都明確提出要大力倡導(dǎo)和發(fā)展現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑。建筑行業(yè)逐漸興起了建造輕型木結(jié)構(gòu)別墅群、木結(jié)構(gòu)連廊等現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑熱潮，截至2018年底，我國(guó)從事木結(jié)構(gòu)的企業(yè)數(shù)量達(dá)2738家，主要集中于長(zhǎng)三角地區(qū)，木結(jié)構(gòu)建筑面積則增至1200萬(wàn)m2至1500萬(wàn)m2。同時(shí)，國(guó)內(nèi)高校諸如同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)等高校也逐步恢復(fù)了木結(jié)構(gòu)課程，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）力學(xué)與建筑工程學(xué)院是我國(guó)巖土工程國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科重要支撐單位，為適應(yīng)現(xiàn)代土木工程發(fā)展要求，2015年開(kāi)設(shè)了木結(jié)構(gòu)選修課。

綜合上述幾點(diǎn)，可以看出我國(guó)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑正在迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，而且未來(lái)木結(jié)構(gòu)建筑還有很大的發(fā)展空間，因此培養(yǎng)木結(jié)構(gòu)方面的技術(shù)人才成為勢(shì)在必行的大事，而木結(jié)構(gòu)課程教學(xué)作為木結(jié)構(gòu)人才培養(yǎng)的最基礎(chǔ)、最重要的環(huán)節(jié)也越來(lái)越成為木結(jié)構(gòu)行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。筆者在木結(jié)構(gòu)課程教學(xué)過(guò)程中積極參加每年舉辦的“中國(guó)木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”，并通過(guò)多次與同行業(yè)科研教育人士的交流，結(jié)合近幾年我校即中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）木結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實(shí)踐探索經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)分析了木結(jié)構(gòu)課程教學(xué)作為人才培養(yǎng)重要環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題及對(duì)策，以期對(duì)高校木結(jié)構(gòu)課程教育教學(xué)提供有益的借鑒。

一、木結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

（一）課時(shí)設(shè)置少，師資力量不足

理論課程教學(xué)是各學(xué)科教學(xué)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，課程設(shè)置的多少在很大程度上決定著學(xué)生理論學(xué)習(xí)的效果。我國(guó)現(xiàn)階段木結(jié)構(gòu)課程教學(xué)現(xiàn)狀是雖然有南京林業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)等高校開(kāi)設(shè)有木結(jié)構(gòu)相關(guān)的本科專業(yè)，但依然有不少高校的木結(jié)構(gòu)課程被安排為選修課，因此木結(jié)構(gòu)課程的課時(shí)一般來(lái)說(shuō)都很少。這些課時(shí)只夠教授一些木結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，難以讓學(xué)生系統(tǒng)、深刻地了解木結(jié)構(gòu)這門覆蓋面很廣的課程里比如木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、木結(jié)構(gòu)建筑材料、木結(jié)構(gòu)建筑施工等方面的知識(shí)。

同時(shí)，目前我國(guó)木結(jié)構(gòu)方面的人才少，除了一些林業(yè)類院校以及個(gè)別綜合性院校有專業(yè)的木結(jié)構(gòu)及相關(guān)方向的師資力量，很多院校缺乏有木結(jié)構(gòu)專業(yè)背景的教師，這也給課程教學(xué)的順利有效開(kāi)展帶來(lái)一定阻礙。因?yàn)榻處熑绻麤](méi)有充足的專業(yè)知識(shí)，其所教授課程的內(nèi)容是十分有限的，通常只能從一個(gè)或幾個(gè)角度講解專業(yè)知識(shí)。雖然土木各個(gè)專業(yè)之間具有一定互通性，但是每個(gè)專業(yè)又有其各自的特點(diǎn)，因此，不具備木結(jié)構(gòu)專業(yè)背景的教師在講解木結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)存在專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備不足、課程講解內(nèi)容不夠?qū)I(yè)等問(wèn)題。針對(duì)這一現(xiàn)象，一些高校會(huì)邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外木結(jié)構(gòu)方面的專家開(kāi)展短期講學(xué)，這樣可以在一定程度上解決上述問(wèn)題，但是效果十分有限。

（二）以理論教學(xué)為主，缺乏教學(xué)演練及實(shí)踐

無(wú)論是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，土木工程相關(guān)的各專業(yè)都需要理論聯(lián)系實(shí)踐。為了確保木結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)質(zhì)量，教師在保證學(xué)生掌握木結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)以及基本設(shè)計(jì)理論的同時(shí)，還需要結(jié)合材料特點(diǎn)、工程實(shí)例動(dòng)手進(jìn)行一些基本的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)驗(yàn)的目的。木結(jié)構(gòu)課程是一門結(jié)合木結(jié)構(gòu)基本知識(shí)及設(shè)計(jì)理論的課程，目前絕大多數(shù)木結(jié)構(gòu)課程還只是停留在課堂理論學(xué)習(xí)上，課堂演示條件不足。針對(duì)木結(jié)構(gòu)材料種類、材料缺陷、各類木結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，可以在課堂上用實(shí)際材料、小型木結(jié)構(gòu)模型展示給學(xué)生，以增加其對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。此外，學(xué)生在木結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中需要適當(dāng)與木結(jié)構(gòu)建筑施工實(shí)際相結(jié)合，通過(guò)了解現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的材料選擇、設(shè)計(jì)流程以及施工保護(hù)等知識(shí)，來(lái)提高學(xué)習(xí)的興趣和鞏固所學(xué)知識(shí)。

（三）木結(jié)構(gòu)課程定位不明確，難以滿足社會(huì)對(duì)木結(jié)構(gòu)人才的需求

雖然我國(guó)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也有很多高校開(kāi)設(shè)了木結(jié)構(gòu)及相關(guān)課程，但是就現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)發(fā)展的總體趨勢(shì)而言，木結(jié)構(gòu)課程定位并不是十分明確。目前很多高校開(kāi)設(shè)木結(jié)構(gòu)課程的目的是拓寬學(xué)生知識(shí)面、豐富學(xué)生建筑行業(yè)知識(shí)體系，這不但會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)課程不夠重視的結(jié)果，而且使得學(xué)生的木結(jié)構(gòu)知識(shí)儲(chǔ)備增長(zhǎng)受限，這樣的教學(xué)現(xiàn)狀與目前社會(huì)上對(duì)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、管理、保護(hù)修繕等方面的人才需求量逐漸增加的現(xiàn)狀不相適應(yīng)。綜上所述，導(dǎo)致目前木結(jié)構(gòu)人才匱乏的最主要的原因在于開(kāi)設(shè)木結(jié)構(gòu)及其相關(guān)專業(yè)方向的院校較少。

二、木結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法的實(shí)踐與探索

（一）加強(qiáng)木結(jié)構(gòu)相關(guān)交叉學(xué)科交流

木結(jié)構(gòu)看似是獨(dú)立的一門學(xué)科，但完成一座木結(jié)構(gòu)建筑實(shí)際上需要多個(gè)學(xué)科能力的支撐，包括林業(yè)、機(jī)械、建筑等。在木結(jié)構(gòu)建筑整個(gè)的生命周期里還包括不同的專業(yè)協(xié)作，如建筑材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝、項(xiàng)目管理以及木結(jié)構(gòu)的保護(hù)修繕。因此，單一學(xué)科的課堂教學(xué)無(wú)法滿足木結(jié)構(gòu)人才教育的要求，需要加強(qiáng)學(xué)科交流，使學(xué)生建立較為完整的學(xué)科知識(shí)體系。

為了加強(qiáng)學(xué)科交流，高校往往邀請(qǐng)建筑設(shè)計(jì)、林業(yè)等方面的教師給木結(jié)構(gòu)專業(yè)的學(xué)生開(kāi)講座。通過(guò)這種方式不但可以發(fā)揮不同專業(yè)的長(zhǎng)處，而且可以開(kāi)拓學(xué)生專業(yè)研究范圍、提高學(xué)生專業(yè)能力。此外，還布置自學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生自學(xué)木結(jié)構(gòu)及其相關(guān)專業(yè)的某一個(gè)方向做課堂展示或者寫小論文，以達(dá)到讓學(xué)生在自學(xué)中激發(fā)興趣、開(kāi)闊視野的目的。

（二）理論教學(xué)與教學(xué)實(shí)踐、案例分析相結(jié)合

適當(dāng)增加木結(jié)構(gòu)課程課時(shí)設(shè)置，在課堂里全面講解理論知識(shí)。要遵循“理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，以工程實(shí)踐促進(jìn)教學(xué)”的教學(xué)理念。目前木結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的主要形式是課堂授課，缺少現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，因此要重視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)專業(yè)教學(xué)，豐富授課形式，通過(guò)生動(dòng)有趣的授課方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)相關(guān)理論知識(shí)的思維模式與潛在能力。

近現(xiàn)代國(guó)內(nèi)外有很多木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)秀案例，如蘇州胥虹橋、上海夢(mèng)加園展示中心、日本隈研吾建筑都市設(shè)計(jì)事務(wù)所等?？蓪⑦@些木結(jié)構(gòu)建筑案例放在課堂里講解，讓學(xué)生分析案例，把所學(xué)基本概念、理論知識(shí)融入實(shí)際案例分析之中，體會(huì)從學(xué)習(xí)木結(jié)構(gòu)知識(shí)中得到的成就感。

（三）加強(qiáng)國(guó)際交流，開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)

就近現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展?fàn)顩r而言，日本及歐美國(guó)家的發(fā)展時(shí)間比我國(guó)長(zhǎng)，某些相關(guān)制度規(guī)范更為完善，一些技術(shù)較為先進(jìn)，對(duì)于木結(jié)構(gòu)教學(xué)形式的探討更為系統(tǒng)深刻。因此可以組織一些業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、素質(zhì)高的教師出國(guó)學(xué)習(xí)、交流，將國(guó)外先進(jìn)、前沿的技術(shù)以及教育理念、方法引入相關(guān)高校加以學(xué)習(xí)借鑒。目前已有多所國(guó)內(nèi)高校組織教師隊(duì)伍前往日本、瑞典、加拿大等國(guó)訪學(xué)，并取得顯著成果。

與此同時(shí)，可以在木結(jié)構(gòu)課程中安排國(guó)外或有外國(guó)游學(xué)經(jīng)歷的木結(jié)構(gòu)課程任課教師講課，開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)，可以選擇中文授課外文課件展示、雙語(yǔ)聯(lián)合授課外文課件展示以及外語(yǔ)授課外文課件展示等多種教學(xué)形式。通過(guò)雙語(yǔ)課堂教學(xué)不僅可以讓學(xué)生學(xué)到專業(yè)課知識(shí)，而且可以提高學(xué)生的外語(yǔ)水平，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)外語(yǔ)的動(dòng)力。

（四）提高學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的興趣

現(xiàn)階段我國(guó)木結(jié)構(gòu)專業(yè)的本科生人數(shù)較少，其主要原因在于學(xué)生在日常生活中很少有機(jī)會(huì)接觸木結(jié)構(gòu)建筑及其相關(guān)內(nèi)容，導(dǎo)致人們對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的認(rèn)知不夠。因此，提高學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)及其相關(guān)專業(yè)的興趣對(duì)于現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展十分重要?？梢酝ㄟ^(guò)組織學(xué)生參加與木結(jié)構(gòu)相關(guān)的實(shí)習(xí)，增加學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)方面的深度了解;也可以通過(guò)組織學(xué)生參加集中培訓(xùn)，學(xué)習(xí)木結(jié)構(gòu)建筑相關(guān)的知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)方面知識(shí)的興趣。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）木結(jié)構(gòu)課程通過(guò)設(shè)置實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)，充分發(fā)揮首都木結(jié)構(gòu)歷史和現(xiàn)代建筑群豐富的資源優(yōu)勢(shì)，組織學(xué)生參觀故宮、頤和園等木結(jié)構(gòu)古建筑群，同時(shí)深入京郊木結(jié)構(gòu)別墅群建造現(xiàn)場(chǎng)觀摩現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建造工藝，增加對(duì)木結(jié)構(gòu)的了解，增加學(xué)生今后從事木結(jié)構(gòu)行業(yè)的興趣和信心。

此外，通過(guò)開(kāi)展木結(jié)構(gòu)建筑大賽、木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽等活動(dòng)，不但可以激發(fā)學(xué)生的原創(chuàng)力，而且可以提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，還可以加深學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)理論知識(shí)的理解。高?？梢远鄥⒓痈黝惾珖?guó)性、省市級(jí)結(jié)構(gòu)、建筑大賽，比如全國(guó)木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)大賽、北京市建筑結(jié)構(gòu)大賽等，學(xué)生在參賽過(guò)程中不僅可以強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)，而且可以提升集體榮譽(yù)感、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、豐富課余生活。我校力學(xué)與建筑工程學(xué)院近幾年參加了全國(guó)大學(xué)生古建模型拼裝大賽、北京市大學(xué)生建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)綠色建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽等競(jìng)賽，獲得一等獎(jiǎng)8項(xiàng)、二等獎(jiǎng)5項(xiàng)。在競(jìng)賽中學(xué)生們用木結(jié)構(gòu)材料制作模型，根據(jù)木結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)結(jié)合所學(xué)知識(shí)搭建起各式各樣的作品。學(xué)生們參加這類結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)計(jì)比賽不僅獲得了優(yōu)異成績(jī)，而且對(duì)知識(shí)有了更深的了解，鍛煉了專業(yè)能力。

（五）豐富課堂習(xí)題講解內(nèi)容，積極拓展學(xué)生課外作業(yè)設(shè)計(jì)能力

木結(jié)構(gòu)作為一門應(yīng)用型課程，要將理論聯(lián)系實(shí)踐的宗旨貫穿于課堂教學(xué)的方方面面?？梢愿鶕?jù)課堂例題及課后習(xí)題方面的設(shè)置，將歷年結(jié)構(gòu)工程師考試內(nèi)容里木結(jié)構(gòu)方面的考題引入課堂中，這樣不但可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)課程的理解，而且有助于提高學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力。同時(shí)還可以在結(jié)構(gòu)專業(yè)開(kāi)設(shè)BIM設(shè)計(jì)課程的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生采用BIM軟件進(jìn)行小型木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)作為課外作業(yè)，提升學(xué)生實(shí)際操作能力。

三、結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)綠色建筑、裝配式建筑大力推廣的新形勢(shì)下，木結(jié)構(gòu)建筑作為裝配式建筑的一部分，有巨大的潛力和市場(chǎng)，因此加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)成為亟待解決的問(wèn)題。本文就現(xiàn)階段木結(jié)構(gòu)課程存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出了增加木結(jié)構(gòu)相關(guān)交叉學(xué)科交流，理論教學(xué)與教學(xué)實(shí)踐、案例分析相結(jié)合，加強(qiáng)國(guó)際交流，開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)，提高學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的興趣等建議，希望對(duì)培養(yǎng)新形勢(shì)下創(chuàng)新型、應(yīng)用型、技術(shù)型復(fù)合木結(jié)構(gòu)建筑及其相關(guān)行業(yè)人才提供一些幫助。