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中国分类号：G64 文献标总值码：A

关键词：建构主义；网络课程；交互式；层次结构

文章编号：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

随着计算机信息技术的不断进步，主要应用于现代远程教育的网络课程得到了长足的进步。高校日校教学中也在积极探索相关技能型课程的网络课程的应用[1]。与高校常规的教师面授课程相比，目前的网络课程大多只能起到辅助教学的作用，究其根本原因主要是缺少教师面授的情景和交互，从而影响了学习效果。要在网络课程中体现教师面授等情景实为一大难题，但交互性的加强在技术层面上应该是有所作为的。旨在加强网络课程交互功能的探索和实践已成为当前网络课程研发的一个热点[2][3][4][5][6]。本文的目的也是探索网络课程的交互性问题，有所不同的是引用一种新的理论即建构主义学习理论来探讨这一问题，试图能找到一个较好的解决方案。

建构主义学习理论[7]是一种新的认知理论，它阐释了知识的建构性原则，揭示了学习活动的内在规律，自上世纪九十年代传入国内以来，备受教育改革者的青睐。目前以建构主义学习理论为指导的相关教学研究已成为当前教育改革的一大亮点[8][9][10][11]。

2建构主义的学习观

建构主义学习理论认为，学习是知识的意义建构的过程，是学生自主的认识活动。意义建构是学生对外部知识进行吸收和处理后转换成自己的意义的过程。获得知识的多少取决于学生根据自身经验去建构有关知识的意义的能力，而不取决于学生记忆和背诵教师讲授知识的能力。因此，知识不是由教师传授的，而是由学生自己建构的，这种建构是不可能由他人来代替的。

建构主义学习理论还认为，学习也是学生与学习环境之间互动的过程。意义建构需要必要的学习氛围、学习资料和他人的帮助，学校、教材和教师对学生的意义建构有很大的促进作用。建构主义学习理论认为学习环境有四大要素，即情境、协作、会话和意义建构。其中意义建构是整个学习过程的最终目标，其余三大要素促进了意义建构目标的实现。因此，一个好的学习环境不但要有利于学生意义建构的情境，又要有协作和会话的氛围。

建构主义学习理论完整描述了学习活动的全貌，即知识是在一定的情景下，在教师和学习伙伴的帮助下，利用学习资料，通过意义建构方式获得的。建构主义学习理论的核心是强调学生是认知的主体，知识的意义建构要靠学生自身来完成。根据建构主义学习理论，我国学者把与之相适应的教学模式概括为[7]：“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的”。

3基于建构主义的网络课程设计考虑

根据建构主义学习理论，情景是学习环境的第一要素，而教师面授应该是最为重要的情景。网络课程的特点是支持个体异步学习，学习不受时空的限制，但没有教师的面授。由于目前网络课程的研发水平大多不高，又没有教师面授，学习效率和效果均差强人意。因此，网络课程目前普遍不被人们看好，这是网络课程面临的尴尬，也是制约其发展的瓶颈。建构主义学习理论的引入，为网络课程的发展指明了方向，即网络课程应注重学习环境的建设，在网络环境中创设有利于学生意义建构的情境、协作和会话。

建构主义学习环境要素之一的“情景”应是指教师面授的情景，实验的场景和学校的学习氛围等综合的学习情景。网络课程如要创设学校教学的现实情景，且让学生能感受到“身临其境”，这在目前的技术条件下还是一大难题。或者可以调整一下思路，网络环境中的网络课程即为一类新型的学习情景。学生既要适应传统的学校教学的情景，又要适应现代的电子化的学习情景，我们认为这是当前信息时代的基本要求。

“协作”和“会话”是建构主义学习环境的另两大要素。协作和会话是在学习群体内进行的，学习群体是这两大要素的组织基础。建构主义学习理论认为，学生知识的建构不仅依赖于自身原有的知识水平与经验，而且还在一定程度上取决于学习同伴之间及师生之间对知识的共同讨论与理解，即所谓的“协作学习”(Collaborative Learning)，或称为“协同学习”。目前网络课程研发所强调的“交互性”与建构主义的“协作”和“会话”两个要素同义，因此，网络课程的发展方向之一应是加强交互性。

4网络课程交互性层次结构设计

网络课程学习的特点是个体异步学习，没有教师的面授和群体学习环境。实践证明，在个体学习环境中的学生容易迷失方向，学习效率低下，如有教师的指导和学习同伴的帮助，学习效率和效果会大有长进。因此，网络课程不能没有教师，只是教师的角色转换成了网络课程的指导者和管理员。网络课程也不能没有学习群体，只是这一学习群体是以网络为媒介。据此，我们提出了网络课程交互性层次结构四层设计的构想。

(1) 第一层面，学生与视频课件的交互

学生与视频课件的交互处于网络课程交互性的最低层。目前网络课程的主讲课件以视频课件居多。视频课件的学习是网络课程学习的基本方式。视频课件的交互性主要体现在学生可以按需点播，自行掌控，不受时空的限制，教师面授时需要统一进度的问题在网络课程中不再存在。

网络课程的交互性还与界面设计有关。界面设计是一种电子情景的创设，其目的是营造愉悦的学习氛围和架设便捷的学习路径。所以，网络课程的界面设计应面向青年学生，艳丽、动感、欢快的界面比较符合年青人的审美情趣。为便于初学者操作，界面的层次不要太多，以三层为宜。

(2) 第二层面，学生与学习资源的交互

除了学习视频课件外，学生还应该研读其他的学习资料，如电子版教材、电子版教案，电子版参考书，等。学习资料不同，对同一知识点的阐述方式，深度和广度也会不同，知识点的不同演绎有利于学生的辨正思维，从而加速知识点的意义建构。目前高校图书馆的电子资料已很丰富，只需在网络课程上加上链接即可。

这一层面交互的另一内容是在线练习和在线测试。网络课程的练习和测试就教学方式而言与常规的学校教学没有区别，唯一不同的是练习和测试是否在线进行。

(3) 第三层面，师生之间的交互

网络课程的指导教师是不见面的教师，是处在后台的指导者与管理者。指导教师通过师生之间的交互来体现自身的作用与价值。

师生之间的交互方式有“群体交互”和“个体交互”之分。指导教师通过网络课程了解学生的登录情况(即学习时间)，在线练习和测试的情况，从而掌握学生群体的学习进度和普遍性的问题；指导教师通过网络课程的信息窗口或BBS课程专版相应的学习辅导意见，这种交互方式称之为“群体交互”。“个体交互”则主要利用Email系统，由学生通过Email求助，指导教师可通过Email或BBS课程专版进行答疑辅导。目前笔者所在高校的BBS发文权和Email账号均向学生免费开放，所以高校师生之间基于网络的交互通道已经畅通无阻。

(4) 第四层面，学习群体内的交互

网络课程的学习是基于计算机网络的，计算机网络的优势在于信息共享和支持协同工作。所以，学习群体内基于网络的交互或协同学习十分便捷。学生可自行组织诸如学习小组、讨论组等学习团体，借助MSN和QQ等视频交互平台进行交互，如条件具备，也可以将各自的计算机组成工作组后协同学习。

其实目前最为便捷实用的交互平台应是高校校园网的BBS系统。高校校园网经过十多年的发展，其BBS系统大都比较强壮。如笔者所在高校的BBS系统版面众多，人气旺盛，上网快速而且免费，因此深受广大青年学生的青睐。如在BBS系统上开设课程讨论专版，充分利用学校现有的信息基础设施资源，这应该是一个明智之举。指导教师在这一层面的角色应是课程讨论的组织者和指导者。课程讨论可以解决若干具体的学习问题，但更为重要的是能提高学生学习的积极性。所以，课程讨论广泛的参与性尤为重要，指导教师在这方面责无旁贷。

5交互性层次结构设计的网络课程实例

基于网络课程交互性层次结构设计的构想，笔者对“计算机应用基础”网络课程交互性的层次结构进行了设计探讨和实践。

5.1网络课程的功能设计

“计算机应用基础”网络课程的功能设计如图一所示。

图一中的“视频课件管理”处于交互性层次结构的第一层面，“电子教材资料”处于第二层面，“教学信息”、“学生登录管理”、“在线练习管理”和“在线测试管理”则处于第三层面。交互性第三层面的交互通道还包括BBS和Email通道。交互性第四层面交互功能的实现则完全依靠校园网BBS系统的课程专版，在网络课程中并没有设计第四层的交互功能。

图1 网络课程的功能设计图示

5.2后台数据库设置

“计算机应用基础”网络课程的后台数据库采用Access2003。为实现网络课程的交互性，与功能设计相对应的数据库表的设置如表一所示。

表1 网络课程数据库表的设置举例

6实践后的思考

我们以建构主义学习理论为指导，研讨了网络课程的交互性问题，提出了交互性层次结构设计的构想，并在“计算机应用基础”网络课程上进行了初步尝试。新的网络课程试用以后，在学习效率和效果的提高方面确有成效，但这一成果是建立在指导教师的辛劳之上的。在交互性第三层面和第四层面，指导教师都是交互的主角与核心。由于网络课程采用个体异步学习模式，学习进度参差不齐，同一时段有许多不同章节的问题，同一问题又要辅导若干次，指导教师的工作量因此成倍增加，这也意味着网络课程教学成本的大幅提高。这一难题有待今后进一步探讨。

参考文献

[1] 冯小明, 赵春琴. 高校在线考试方式应用前景初探[J]. 计算机教育, 2007, 50 (14): 94-96.

[2] 王楠, 乔爱玲. “视频交互式”网络课程的设计与开发[J]. 中国远距离教育, 2006, 107(5): 65-68.

[3] 刘淳, 章强,等. 交互式网络教学平台的研究与实现[J]. 南京大学学报(自然科学), 2006, 42(1): 29-37.

[4] 关德君, 林丽. 基于计算机网络交互方式的探索[J]. 辽宁教育行政学院学报, 2006, 23(10): 40-42.

[5] 刘彦保, 郝继升. 网络课程的设计模式和实施方案[J]. 延安大学学报(自然科学版), 2005, 24(4): 34-38.

[6] 乔颖丽, 钟雁. 网络课件中的交互式方法探讨[J]. 北方交通大学学报, 2001, 25(2): 89-92.

[7] 陈威. 建构主义学习理论综述[J]. 学术交流, 2007, 156(3): 175-177.

[8] 刘水凤. 建构主义学习理论对高校教学的启示[J]. 华南理工大学学报(社会科学版), 2007, 9(3): 73-76.

[9] 杨晓岚. 基于建构主义理论的网络教程设计[J]. 福建医科大学学报(社会科学版), 2007, 8(2): 52-55.

[10] 杨彦萍. 建构主义对课堂教学的基本指导原则[J]. 山西师大学报(社会科学版), 2007, 34: 164-165.

[11] 黄刚. 建构主义理论在操作系统课程中的探索与实践[J]. 计算机教育, 2007, 50(14): 11-15.

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关键词：火力发电厂；辅助车间；BOP网；控制方式

引言

近年来国内外涌现出了一大批的单机容量1000MW的火力发电机组，其辅助车间系统的自动化水平也越来越受到行业的重视，电厂运行对辅助车间自动化要求也日渐提高，这就给辅助车间（系统）的网络设计和控制系统的应用提出了新的要求。

如何提高辅助车间控制系统及控制点配置的合理性和管控一体化水平，以满足辅助车间工艺系统的特点和地理位置的要求，已成为辅助车间控制系统设计的目标。目前国内大型火力发电厂均按照全厂辅助生产车间控制网（BOP网）设置，该网通过数据通信网络与各个辅助车间（系统）控制系统相连，通过设置在CCR（集控室）的辅助车间操作员站，对全厂各个辅助车间系统进行监视和控制。

1 辅助车间（系统）网络结构

1.1 型式一

近年来设计的大型火力发电厂一般是根据设计规程，将同类型、同性质的辅助车间控制系统通过数据通讯方式连成相对集中的控制网，一般划分为水网、煤网、灰网，并在就地留有相应的水、煤、灰集中控制室，每个控制室都设有固定的运行值班人员。

水网连接的辅助车间有：锅炉补给水车间、净化站车间、凝结水精处理车间、工业废水车间、生活污水与含油污水处理车间、循环冷却加药车间、储氢车间、脱硫废水处理系统等，水网操作员站一般布置在就地补给水车间集中控制室内。

灰网连接的辅助车间有：气力输送及灰库系统、电除尘系统、除渣系统等，其操作员站布置在就地除灰集中控制室内。

煤网包括的辅助车间有：燃料储存、输煤等，一般在煤网控制室就地设置就地操作员站。

各电厂在水、煤、灰集中控制网基础上，通过数据通讯方式把各辅助车间连成一个整体的控制网，简称BOP网，BOP网操作员站布置在CCR控制室，可以实现运行人员在主厂房集控室完成对各辅助车间的运行监视，并了解辅助车间的运行状况，具体网络结构示意图见附图1。

1.2 型式二

通过细致的联系配合，将全厂各主要辅助车间（系统）控制系统所采用的可编程控制器（PLC）硬件设备统一为同一生产厂家相同系列的产品，这就统一了通讯协议和数据库格式。在此基础上，采用冗余星形拓扑结构以太网方式，采用两台功能足够强大互为冗余的服务器，并通过双冗余的主交换机，与各个辅助车间控制系统进行数据通讯，读取各子辅助车间控制系统的设备信息，生成网段内各辅助车间的全部监控画面，并把所有实时数据存放在服务器的数据库中。各操作员站以C/S结构方式访问辅助车间控制网的服务器，并对网段内的各辅助车间控制系统进行监视及控制。运行人员的控制指令经主交换机传至各辅助车间控制系统，完成对所有设备的远程控制。辅助车间控制网的操作员站布置在机组集控室内，现场只设巡检维护站，真正实现全厂集中监控，具体网络结构示意图见附图2。

2 两种控制网络结构型式的技术经济比较

上述两个网络结构均能满足分别设计、招标采购、施工安装和调试要求，具有控制方式灵活、方便的特点，由于各辅助车间（系统）的独立控制系统通过网关与辅助车间控制网（子网或总网）链接，即使是辅助车间控制网故障，各辅助车间仍可继续运行而不受影响。

在网络结构方面，结构型式一为三级网络，网络结构复杂，网络设备较多，故障率高。相对而言，结构型式二简化为二级网络，网络结构简单，减少了网络设备，安全性较高。

在建筑专业方面，由于结构型式一设有水、煤、灰集中控制网，与结构型式二相比，需增设水、煤、灰监控点及相应控制室，并应配套相应的电气照明、空调等设备。

就日常运行及人员配置方面，结构型式一投产初期可按专业配置运行人员，以后可以根据运行人员的运行水平和电厂的运行需要，逐步实现在CCR对全厂辅助车间（系统）进行控制和监视，这种由专业运行人员转变成全能运行人员有一定的缓冲期，对电厂各系统安全运行影响较少。结构型式二全能运行人员需随着电厂投运而配备，对辅助车间（系统）运行人员要求高，但通过培训可以提高运行人员素质，能避免对辅助车间（系统）安全运行的影响。

在工程投资费用方面，由于结构型式一需设水、煤、灰控制室及其相应的电气照明、空调等设备，因此在设备采购、土建等投资较高。

两个网络结构型式的主要优缺点比较汇总如表1所示。

综合表1中各方面因素，结构型式二具有网络结构简洁、故障率低、投资省、运行值班人员少等优点。

此外，虽然目前火力发电厂辅助车间设备的控制通常采用由可编程逻辑控制器（PLC）与工控机（PC）组成的计算机控制系统来实现。但最近，越来越多的新建电厂辅助车间系统开始采用DCS控制方式，DCS控制方式的网络型式也与形式一和形式二相对应。

3 辅助车间（系统）控制网优化方案

从减人增效和以人为本而基本出发点，考虑吸收近期实施的工程经验和辅助车间（系统）控制网络结构研究的成果。辅助车间（系统）控制网优化方案推荐采用机组集控室集中控制方式（不排除个别例外）。根据全厂辅助车间工艺系统的特点和从方便管理出发，设置机组分散控制系统（DCS）公用控制网和辅助车间控制网（BOP网）。在全厂辅助车间控制网络的设计过程中可以分步实施，网络采用星形拓扑结构，即设置两层控制网络。辅控网的基本配置包括一台辅控数据服务器、一对冗余热备的模块化核心交换机、3台对等功能的辅网操作员站、1台工程师站。控制网络采用100/1000Mbps工业以太网。

此外，如为单元制的辅助系统（如凝结水精处理、电除尘、除灰系统、除渣系统、脱硝系统、脱硫系统、循环冷却水系统等），则建议直接接入机组分散控制系统（DCS），通过单元机组的操作员站监控，也可以纳入辅助车间控制网（BOP网）。

如为机组公用的辅助系统（如中央空调系统、压缩空气系统、凝结水精处理系统再生部分、脱硫公用系统），则建议接入分散控制系统（DCS）的公用控制网，两台机组的操作员站均可进行监控。

全厂公用的辅助车间，如锅炉补给水处理系统、净水站（综合水泵房）、废水处理、脱硝贮氨系统、燃油泵房、输煤程控等，按结构方式二组成辅助车间控制网（BOP网），在两机集控室设备全能值班操作员站进行监控。

设计中建议采用就地控制方式的辅助车间如：

（1）启动锅炉在启动锅炉房内集中控制；（2）灰库卸灰在灰库内集中控制；（3）取水泵房在泵房内集中控制。

上述辅助车间除输煤系统和启动锅炉房在运行期间临时设置就地值班员外，均采用无人值班、定期巡视的控制方式。

4 结束语

辅助车间及辅助系统监控方案的优化是依靠科技进步、设计转变思想及电厂实行新的运行、管理办法后，对以往的设计技术重新加以研究而提出的新方案。目的是为了提高辅助车间的自动化水平从而降低系统运行成本。文章提出的全厂整体生产过程的监控全部集中方案，单元机组和辅助车间、辅助系统网络结构上完全分开，层次分明将为电厂全面提高自动化水平，提供良好的条件，并带来较大的经济效益，从而使电厂在今后的发展中更具有竞争力。

参考文献

[1]周宏斌.核电站辅助车间PLC控制系统网络技术方案探讨[J].湖北电力，2010（2）.

[2]贾宝鹏，李启超.大型火力发电厂DCS系统在辅助车间的应用[J].内蒙古科技与经济，2010（8）.

[3]胡晓花.火电厂辅助车间控制方式及系统选型方案探讨[A].“京仪华文”杯2011年热电厂热工专业暨智能化技术交流研讨会[C].2011，12.

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关键词：多层大跨；超长混合建筑；结构设计

建筑工程结构在施工建设过程中，最为重要的一个环节就是结构设计。想要提高建筑工程在不同时间段内具有针对性作用及功能，最大程度提高建筑工程经济效益，提高建筑工程结构设计就显得尤为重要。正常情况下，建筑工程结构主要由两个部分构成，分别为上部结构及下部结构，上部结构与下部结构相互联系，同时二者之间又相互制约。因此，建筑工程结构在设计过程中，必须从全局层面作为切入点，对建筑工程设计进行综合性分析，这样才能够保证建筑工程施工质量。

1大跨空间结构类型

在对大跨空间结构类型划分上面，从不同层面进行分析研究，所划分的类别也不同。要是从结构材料层面对大跨空间结构进行划分，主要可以将大跨空间结构类型划分为四种类别结构，分别为钢结构、木结构、复合材料结构及铝合金结构；要是从结构布置类型层面对大跨空间结构进行划分，主要可以将大跨空间结构类型划分为两种类别结构，分别为平面结构及空间结构。其中平面结构主要在外荷作用力及反力在构件内部都能够彰显出来，并且结构会将全部构件进行紧密连接。空间结构是以三维空间作为基础，进而对外部载荷进行进行接受及释放；要是从结构形态层面对大跨空间结构类型进行划分可以将大跨空间结构类型划分为三种类别，分别为面系结构、实体结构及骨架结构，可以从不同类别形态对大跨空间结构类型进行划分。与此之外，现阶段刚柔混合结构及刚性混合结构也属于常见性类别，采取抗拉伸能力及抗弯曲能力协调的方式，结合二者优势，进而提高结构性能。大跨空间结构不断是划分为什么类型，设计人员在对大跨空间结构进行设计过程中，都需要应用到不同受力构件，借助形态不同及作用不同的构件，形成一个整体空间结构。正常情况下，大跨空间混合结构由两个或者是两个以上结构体系构成，任何一个结构体系在传力及受力都应该相互平衡，并且不同子系统之间还应该相互协调，保证不同结构体系处于平衡状态之下，进而才能够有效保证大跨超长混合建筑结构稳定性能及安全性能[1]。

2大跨超长混合建筑结构设计优点

2.1力学优势。设计人员在对多层大跨超长混合建筑结构设计过程中，首先考虑的问题就是多层大跨超长混合建筑力学逻辑性，同时也是体现多层大跨超长混合建筑结构价值的主要因素。力学逻辑性在分析研究过程中，主要是分析结构构件和材料之间的关联。多层大跨超长混合结构设计过程中，需要将各种材料的性能进行结合，借鉴不同材料之间优势，进而有效提高多层大跨超长混合建筑结构稳定性能，提高结构构件刚度[2]。2.2良好刚度和稳定性。在建筑结构众多内容中，刚度是建筑结构力学主要体现形式。刚度主要表示结构在受到变形作用力影响之下，所呈现出来的抵抗力。结构刚度不仅仅需要具有一定承载力，并且还能够有效对建筑结构形态稳定性进行提升。从刚性技术层面来说，多层大跨超长混合建筑结构一共可以划分为两种类别，分别为柔性结构类型及刚性结构类型，其中柔性结构类型在正常状态下是没有任何刚度的，形态稳定性也十分低下，进而在柔性结构施工建设过程中，需要借助外力对透性结构形态进行固定；刚性结构的稳定性主要受到材料特点影响，同时设计人员在对建筑结构设计过程中，刚度应用范围十分广泛。2.3回路平衡优点。想要保证多层大跨超长混合建筑结构整体结构处于平衡状态，在结构单元和构件之间就必须具有应力回路，进而才能够有效保证多层大跨超长混合结构处于状相互平衡状态。正常情况下，混合张拉系统在应力回路上面具有重要作用，同时也能够显著提升建筑结构预应力，最大程度提升多层大跨超长混合建筑结构刚度[3]。

3多层大跨超长混合建筑结构设计方法

3.1连接式结构设计。连接式结构主要表示多亲子结构与双亲子结构在形态结构及受力结构固定条件下，根据结构受力特征及力学规定，选择针对性连接方式。多层大跨超长混合结构所应用的连接方法较多，现阶段研究人员所应用的连接手段主要分为两种，分别为单侧悬臂式连接与双侧支点式连接，这两种连接方法最为显著的差别体现在建筑结构设计方法上面。多层大跨超长混合混凝土功能及形态在越加复杂情况下，双侧支点式逐渐在多层大跨超长混合建筑结构设计内应用，属于最常见的一种设计方法。设计人员在设计过程中，想要最大程度保证多层大跨超长混合建筑设计与满足实际要求，在整体结构设计过程中，必须选择能够满足结构要求的子结构类别。3.2并列式结构设计手法。并列式结构设计手法主要表示多亲子结构与双亲子结构在相同受力情况下，不同结构之间的摆列方法。在相同受力作用之下，多层大跨超长混合建筑结构不同子系统之间力传递都是按照自身特征进行接受释放，能够借助不同子系统结构优势，做到取长补短。根据多层大跨超长混合建筑结构所具有的支点不同，可以将并列式结构设计手法划分为两种类别，分别为支撑式手法及吊挂式手法。支撑式并列主要表示弹性支点为子结构，进而对结构下部进行支撑。双亲子结构及多亲子结构全部为刚性构件，按照子结构之间功能需求，对不同子结构之间的关系进行判断。多层大跨超长混合建筑结构在设计过程中，主要是满足形态及力流方面需求。

4结束语

多层大跨超长混合建筑结构在设计过程中，主要包含三方面内容，分别为系统优化、概念设计、设计评估，在每一个设计环节上，都需要采取针对性设计方法，保证设计方法与多层大跨超长混合建筑结构设计及要求相结合。与此之外，多层大跨超长混合结构充分在现代建筑物体现出来，具有十分显著优势。

作者:陈建

参考文献：

[1]何亮.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].工程技术研究,2017,(1):73-74.

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［关键词］概念设计;建筑结构设计;应用分析

现代社会，人们的生活水平在不断提高，对于生活质量有了更高的要求，建筑设计的质量直接影响到人们的生命财产安全问题。近年来，建筑结构设计问题逐渐引起人们的关注和讨论，建筑设计结构的合理性对于人们的生命健康有重要影响。

1概念设计分析

概念设计是建立在历史经验、基础理论和教育基础上，概念设计符合现论的设计思想理念。比如抗震概念设计及其抗震构造措施，它建立在以往的建筑调查、分析、总结归纳得出的自然规律上，概念设计在现代建筑结构设计中十分重要。概念设计同时也是一种创造性思维逻辑，是建筑设计上的创新和改革，也是人类对于未来产品的一种设计理念和设计思想。概念通常来说是人类对于某个具体事物的发展规律和发展过程形成的一种创新性思维结论，设计概念是设计师根据建筑结构设想的一些概念分析原理，将一些创新性概念进行归纳总结。在设计前期阶段，设计师必须对将要进行设计的方案进行了解和调查，然后做出可行性报告分析。再根据客户的具体想法和要求做出建筑设计的具体方案。设计师需要对整个建筑方案的特点和内容充分了解，明确整个建筑方案的建筑目的、文化特征、建筑内涵以及设计师的设计理念和想法，才可以在概念设计的基础上进行具体的构思和设计。

2概念设计在建筑结构设计中的应用

2．1概念设计在建筑结构设计中的重要性分析

概念设计是建筑结构设计的重要环节，同时也是不可缺少的一部分。概念设计是将设计师的理论基础与实践经验相结合，是现代社会的一种新的设计理念和想法。对于建筑行业来说，概念设计是一项创新和改革，可以给设计师带来不同的灵感和想法。概念设计在一定程度上提高了建筑结构设计的整体水平。首先，概念设计改变了以往计算机设计中出现的误差，在建筑结构设计中，利用计算机进行设计存在一定的局限性。在近年来，计算机设计方案逐渐出现在建设结构设计中，利用计算机技术进行建筑方案的结构设计，在方案的初步设计理念上会存在一定的误差，影响后期的施工和判断。由于计算机设计方案的误差会导致施工过程中出现失误，概念结构设计很好的解决了计算机设计中出现误差这一现象。在建筑结构设计中利用概念设计理论，可以明确建筑中的具体结构和建筑目的，根据实际情况选择最佳方案进行实施。减少建筑中的失误，改善了计算机设计方案中存在的误差。作为一个建筑结构设计师必须掌握概念设计的基本理念，概念设计可以为设计师带来新的灵感，在建筑结构设计中还可以避免出现概念混乱、思维错误等基本问题。概念设计可以使建筑结构设计更加具有科学性，概念设计是一种新的设计理念和想法，将概念设计应用到建筑结构设计中去，可以使整体的建筑结构更加具有创造性。

2．2概念设计在建筑结构设计中的具体应用

概念设计在建筑结构设计中包括很多方面，比如建筑设计中的抗震设计、建筑结构设计中的方案选择问题以及具体设计分析方案等。概念设计在建筑结构的抗震设计中是通过专业人员计算出的地震力以及建筑结构的配比情况进行计算的，在抗震设计中，配筋数量越多会导致抗震程度越强，整体建筑结构也就会越稳定。所以，为了增强建筑结构的整体抗震程度，可以在材料配比中增加钢筋的数量，可以增加建筑结构的稳定性。概念结构不同于以往的建筑思想和建筑理论，概念设计作为一种新的设计理念，可以扩展设计师的设计思路，改变原本的设计模式，将概念设计应用到建筑结构设计中去，提高了建筑结构的抗震性能。在方案选择上，应用概念设计理论进行改革和设计，对于建筑行业来说是一项创新。在调查中发现，相对于传统的设计理论，将概念设计应用到建筑结构设计中去，符合现代人的基本要求，可以更好的满足客户的需求。

3结语

随着社会的进步，人们生活水平的提高，概念设计被越来越多的客户所接受。概念设计是一种新的设计理念，可以为设计师带来不同的灵感，扩展设计师的设计思路，符合现代人的需求。将概念设计应用到建筑设计中去，可以使整体建筑设计更加具有创造性，改变了原本的设计理念和设计模式，增加了建筑结构的稳定性。概念设计对于建筑结构设计具有重要意义。

参考文献:

［1］徐月儿．浅析概念设计在建筑结构优化设计中的应用［J］．价值工程，2015，(06):104－105．

［2］汤兰．试论概念设计在建筑结构设计中的应用分析［J］．科技创新与应用，2014，(29):229．

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关键词：建筑装饰专业 建筑结构 讲授方法

目前各高职高专装饰专业的招生基本是文理兼收，文科为主。文科学生表达能力较强，形象思维能力敏捷，善于动手，感性因素较多，这部分学生以形象思维为主，逻辑思维为辅，偏重于方案设计，而与专业设计相关的科技知识较弱，往往强调外观形式，忽视技术与物质因素，更难注意装饰产品与人、环境之间存在着的心理和物理界面；理工学生逻辑思维能力较强，有钻研习惯，设计深入，但形象思维能力和形态表达能力不如艺术类的学生。在我院的建筑装饰专业学生中理工科学生所占比例不到30%，基本以文科生为主，这些学生的理科基础较差，力学基础薄弱，对偏理科的课程从思想上有排斥感，觉得难以理解，不易接受；对建筑结构课缺乏认识，认为作为装饰专业无需重视该课程。所以形成在教学工作中学生不能积极主动参与学习的现象，更有甚者，一些学生认为只要做好设计方案就好，直接放弃建筑结构课程。而事实上，建筑结构课程对装饰专业很是重要，下面进行具体分析。

一、结构课程学不好对建筑装饰的影响

如果装饰专业学生不懂得建筑结构知识，那么在家居装修中就会对住宅装修缺乏正确的认识，不了解住宅建筑各组成部分的结构性能，擅自变动建筑主体和承重结构，既影响房屋整体结构安全，又侵害毗连房屋其他业主的公共利益。常见的不合理装修、改造有：改变房间用途从而引起楼面荷载增加；拆除墙体或扩大已有洞口；随意在楼面增加墙体；使用不合格易燃材料装修；家电线路超负荷等等。这些违规装修，既破坏了房屋的整体性和墙体的稳定性，降低了房屋抗震、抗变形和承载能力，又给人们的生命和财产带来严重威胁。

对于装饰专业的学生，这是知识结构中的致命伤。直接导致装饰方案失效，甚至失业。所以，我们在为学生讲解建筑结构课程时就必须让学生认识到这个问题，提高对结构课程的重视程度，并讲好该课程。

二、如何讲好建筑装饰专业的建筑结构课

如何让学生充分认识该课程的重要性，并积极主动学好该课程，下面仅就个人在讲解建筑结构课程的一些体会叙述如下：

1.上好第一次课，让学生充分认识建筑结构课程对其专业的重要性，让学生从思想上接受并认识该课程的重要性

这是你给学生的第一印象。俗话说：“良好的开端，等于成功了一半”。古人的经验结晶还是很有道理的。不要因为学时紧，不舍得花时间而草草应付。第一堂课要达到的目的是：使学生对本课程有个大概的了解；了解本课程在整个专业知识结构中的地位和作用；提高学生学习本课程的认识和兴趣；为本课程的后续章节作必要的基础准备。通过一些在装饰设计过程中没有重视结构知识引起问题的工程实例，使学生充分认识结构课程对其专业的重要性。要达到上述目的，就要收集资料，充实教材中的课程概述，说明本课程所属学科、研究对象、研究内容、研究方法、应用范围、发展简史，我国在该学科的研究动向及贡献，本课程在专业中的地位、作用，前后课程的联系、学习本课程的目的、要求等等。这样学生不仅了解了课程的大概，对其深广度也有所领悟，更能开阔视野，提高学习兴趣和学习主动性。

2.在教学过程中结合工程实例进行讲解

在《建筑结构》教学中，每当介绍一个新的内容时，我们首先引入一个该部分知识的工程实例，引导学生首先通过工作过程中可能遇到的情况来激发他们学习的兴趣。因为心理学研究表明，人对事物感知的印象是先入为主的，有了感性认识，就提高了学生对结构课程的重视降低了学生对结构课程的认识难度。而且还可以利用他们的好奇心理，结合教学内容进行直观教学。例如，在介绍砌体结构时，可首先给学生看一些因为没有重视结构知识而在装饰过程中直接砸掉承重墙或扩大承重墙洞口引起楼板开裂、梁变形的工程实例，让学生直观的看到结构对装饰的重要性，这样再回到课堂教学时，教学效果会显著提高，学生的学习主动性也会进一步增强，从而激发他们的学习兴趣和学习热情。

3.有目标的进行实训练习

每学完一个完整的知识体系后，有目的的安排实训，使学生对所学知识有完整的系统的掌握，同时，加深对该部分知识的理解，提高对该部分知识的应用能力。例如，在讲解完楼盖体系后，给学生一套完整的图纸，让学生读懂图纸，了解结构的平面布置情况及板中、梁中的钢筋布置和混凝土保护层厚度等，在设计吊顶布置吊杆和龙骨时合理考虑着力点，避免对楼板等原有结构的破坏，避免伤及地暖管道等。

4.用现代化的教学工具促进教学效果

在教学过程中应用现代化的教学手段，可以提高教学效率，增加信息量，拓宽知识面，直观表现相关知识。现代化的教学手段主要有多媒体的应用、软件的应用等。在装饰专业的结构课程主要应用的是多媒体。多媒体课件是重要的教学辅助手段，它可以使教学内容形象直观，提高学生的学习兴趣。运用多媒体课件时应该做到以下几点：第一，事前要充分准备。对画面顺序要了如指掌，何时详讲、何时切换、何时板书，心中都要有数。叙述内容时，避免面对屏幕照着念。第二，多媒体不能完全代替教师的板书。如果把板书的内容全部复制到多媒体课件上，随着画面的切换，学生对某一个问题难以有一个整体的认识和思考过程。若将问题的提出和讲解的主要内容同步写于黑板，可使学生产生更深刻的印象。第三，幻灯片要醒目，每张上的字数不能太多。

5.选用合适的教材

专业方向不同，对结构课程的要求也不同，我们在选取教材时应该结合专业情况，尽可能选取适合该专业的教材。这样，学生在学习过程中就会更有兴趣，更主动，教学效果也就会比预期更好。

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随着市场经济的发展和城镇一体化建设进程加快，我国建筑行业得到巨大的发展。BIM技术作为一种新型的技术得到各大建筑公司广泛的关注与应用，施工单位可以根据该技术建立数据共享平台，实现各部门、各专业的资源信息共享。在进行建筑结构设计过程中，利用该项技术建筑工程师、设计人员与业主等所有参与者将共享数据信息，建立可视化的数字模型，通过对建筑结构的反复分析与模式，不断的调整与优化建筑设计来提高建筑结构设计的质量。 

一、BIM技术的概念 

近年来建筑行业得到巨大的发展与完善，加上城镇一体化建设进程的加快，建筑规模在不断的扩大，建筑形式更加的多样化。在此背景下，获取更多的信息资料成为设计人员在进行建筑结构设计时的关键。这就需要设计公司通过各种渠道和方式进行信息的收集，对于收集到的信息进行深入分析与利用，以此达到提高施工效率，缩短工期，提高企业经济效益的目的，同时也能更加有效的提高建筑企业安全管理工作的水平。BIM技术是一种新型的技术，借助该项技术可以实现建筑结构设计由二维向三维的转化，建立数据共享平台，实现各部门、各专业的资源信息共享。在进行建筑结构设计过程中，利用该项技术可以实现建筑工程师、设计人员与业主等所有参与者共享数据信息，建立可视化的数字模型，通过对建筑结构的反复分析与模式，不断的调整与优化建筑设计，同时帮助企业降低各个阶段的成本，缩短施工时间，提高企业的经济效益。 

二、BIM技術应用在建筑结构设计中的难点 

BIM技术是通过建立建筑数字结构模型，根据结构模型的数据信息反馈到分析软件中，该软件可以实现数据的分析与处理。设计人员只需要根据软件最后得出的数据对设计方案和施工方案进行调整与优化即可，这样大大提高设计方案与施工方案的质量。BIM技术是通过建筑结构分析与施工方案统一的作用下进行的。利用该项技术构建建筑模型时，为了有效提高建筑结构的安全性，技术呢元必须保证模型空间数据物理模型与空间的真实性，这是保证设计方案的关键环节。需要注意的是建筑材料自身的性能以及负载等不同物理特性也会对建筑结构具有一定的影响，因此技术人员在进行数字模型构建时，不可变量的参数和参量会直接影响模型构建的质量与真实性。BIM技术理论指出，在构建数字化模型时，一定要保证工程的物理模型、建筑结构数据分析与施工图纸实现完全统一。在实际操作过程中，如果一个构建的数据出现问题，就无法保证模型与数据分析、施工图纸的一致性。因此，在构建数据模型过程中，进行连接结构数据分析时，经常会出现系统无法实现统一，造成有效数据的丢失，进而无法对建筑结构性能进行有效的分析。 

三、BIM技术在建筑结构设计中的具体应用 

（一）节约能源及利用能源 

节约能源和利用能源在评价绿色建筑的标准中是一项十分重要的内容。通过建立一个可视化的建筑三维BIM模型引入分析能量消耗的软件，或者转换格式引入分析能量消耗的软件，并在相关规范和标准的基础上，结合当地实际气候气象数据，对模拟的结果作一个科学合理的调整或优化建筑维护结构和设置相应的参数。此外，通过BIM技术可以分析室外太阳辐射的分布区和太阳辐射强度。因此，用于优化和完善太阳能设备的设计，可以最大程度上对可再生资源的科学合理利用。 

（二）BIM技术在钢结构建模中的具体应用 

现阶段，在我国建筑施工中钢结构是大跨度建筑物的主要结构形式，因此在进行钢结构建模是需要攻克结构连接与加强件布置等难关。再加上设计钢结构时所涉及到的梁柱连接、梁梁铰接等多种连接形式，这无疑增加了钢结构设计的难度。因此设计人员在进行钢结构设计时一定要根据梁自身的高度，同时将各个连接件进行专项设计并将其参数化。设计人员可以利用BIM系统中参数共享的功能，严格控制高螺栓的数量与间距。同时利用对参数的条件实现新的连接件。在钢结构实际施工过程中技术人员一定要参考相应的设计位置，从而确定出加强件与连接件的准确位置，这样进一步提高施工人员的工作效率，缩短工期，同时也提高了钢结构的设计质量。 

（三）集成化设计 

在设计的过程中应用到集成化设计是将工程学考虑在内的，工程学知识在建筑设计中的应用可以使整体的设计方案更加的完整，可以优化建筑的性能，提供全新的综合策略。绿色公共建筑设计是一种新型的设计形式，应该多多思考复杂的分析模型，传统的设计方法和思路会严重影响设计的进程，不能够进行高效准确的设计。利用BIM技术可以提高设计的速度，对信息准确性的把握也可以加大，依靠建筑师的经验进行定性分析已经不再允许，BIM技术可以提供准确的数学逻辑帮助进行定量分析。 

（四）运营与管理分析 

BIM技术的核心是参数化的三维可视化模型，这是各个相关专业信息的结合，可以把建筑物涉及到的不同专业中的各种参数加以可视化，并可以与整个建设过程中的信息保持一致，同时能实时提供相关的各种项目的资料。提供的这些数据具有极高的完整性而且可靠性，并能进行实时协作、长时间持续提供经营管理现阶段绿色建筑对工程信息的要求。例如项目运行一段时间后需要清洗空调通风系统，此时就要熟悉和掌握所有的空调系统规模、空调管道的位置、以及围绕该系统的其他功能管线位置都要熟知，之后才能决定投入的相应的人力物力和必要的工具。通过BIM模型就可以实现它并且能够高品质地满足这些要求。 

结语 

综上所述，随着我国居民对建筑行业要求越来越高，保证建筑结构设计质量和施工质量成为建筑行业长久发展的关键。根据施工现场的实际情况，利用BIM技术对建筑结构进行优化设计，保证建筑施工质量也直接关系到人们的生命财产安全，因此设计单位一定要加强对该方面工作的重视，不断的引进先进的技术和工艺，从而提高建筑结构设计方案的合理性和科学性，促进建筑行业健康长久的发展。 

参考文献 

[1]李秀霞.关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].门窗，2017（2）：134. 

[2]刘丽.关于建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].工程技术（全 

文版），2017（3）：28. 

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【关键词】性能评估；传统经验法；实用鉴定法；概率鉴定法

1.建筑结构鉴定的意义

由于城市化进程加快，设计、施工和管理使用存在先天不足，同时由于地震、火灾等灾害的影响，建筑结构鉴定与加固改造已成为我国基本建设急需解决的重大问题。建筑结构鉴定的重要性和紧迫性成为亟待解决的问题。检测鉴定方法是指针对某一需要鉴定的建筑结构实体，根据委托鉴定的目的和要求，结合现场初步调查了解的情况及获得的资料，确定依据什么规范、标准，采取哪些检测手段，以及如何检测、复核计算，怎样综合分析，最终对建筑结构的质量及安全性做出科学、公正、准确鉴定的全过程。

基本建设政策的变化不仅给建筑行业的科研人员提出了新的研究任务，也对建筑的设计、施工和质检人员提出了更高的要求，特别是工业企业的领导和房屋管理人员肩上的担子加重了，工作风险增大。在新的形势下，与建筑物有关的科研、设计、施工、质检、使用和管理人员都面临着新的问题。只有充分进行改革，加强管理监督水平，才能保证整体的检测鉴定效果，从而进行更好的加固处理，以提高房屋的耐久性和安全性。

2.引起建筑物破损的原因

先天性缺陷（勘察、设计、施工缺陷）、使用不当及环境劣化都有可能引起建筑物的使用年限受到折减。

2.1先天性缺陷

首先，结构的先天不足首先表现在地质勘察不能准确反映地基土、地下水的真实情况，如勘察布点过稀、钻孔深度不够等，造成建筑物施工中、竣工后出现地基沉降等。其次，设计人员的失误也会引起建筑物的缺陷。设计人员在设计建筑物时，虽然尽量考虑了影响建筑结构安全和使用的各种各样的因素，然而在建筑物竣工使用后，每个结构实际上都有自己的特性，它不可能完全被设计时采用的数学模型所描述。原先的设计构思总是与实际使用中发生的情况有一定距离。尽管建筑技术有了很大的进步和发展，但结构仍有可能由于先天不足而出现各种缺陷。

2.2使用不当及环境劣化

建筑物的缺陷还来自恶劣的使用环境：如高温、重载、腐蚀、粉尘、疲劳、潮湿……，以及由于缺乏对建筑物正确的管理、检查、鉴定、维修、保护和加固的常识所造成的对建筑物管理和使用不当，致使不少建筑物出现不应有的早衰。如建筑物使用过程中，未经鉴定而增加荷载，装修时增加荷载，增设设备等；未经相关单位鉴定或加固即拆除承重构件，造成周围或上部构件承载力不足等。

3.结构检测方法

结构检测内容一般有结构材料的力学性能检测、构造措施检测、构件尺寸检测、钢筋配置检测、结构及构件的开裂、裂缝及变形情况检测以及结构性能实荷检测等。目前结构检测的方法种类可分为传统经验法、实用鉴定法、概率鉴定法。

3.1传统经验法

传统经验法是由有经验的专家通过现场观察和简单的计算分析，以原设计规范为依据，根据个人专业知识和工程经验直接对建筑物的可靠性出评价。该方法鉴定程序简单，但由于受检测技术和计算工具的限制，鉴定人员难以获得较准确和完备的数据和资料，也难以对结构的性能和状态做出全面的分析，因此评判过程缺乏系统性，对建筑物可靠性水平的判断带有较大的主观性，鉴定结论往往因人而异，而工程处理方案多数偏于保守，造成浪费。但传统经验鉴定法简便易行，花费较少、时间短，所以对于受力明确、较易判定的中小工程仍是一种可行的常用方法。在工程实践中不断发展，经验不断丰富，若结合进行一定的测试、观察和验证，便可大大提高鉴定工作的可靠程度。

3.2实用鉴定法

实用鉴定法是应用各种检测手段对建筑物及其环境进行周密的调查、检查和测试，应用计算机技术以及其他相关技术和方法分析建筑物的性能和状态，全面分析建筑物所存在问题的原因，以现行标准规范为基准，按照统一的鉴定程序和标准，从安全性、适用性多个方面综合评定建筑物的可靠性水平。与传统经验法相比，该法鉴定程序科学，对建筑物性能和状态的认识较准确和全面，具有合理、统一的评定标准，而且鉴定工作主要由专门的技术机构承担，因此对建筑物可靠性水平的判定比较准确，能够为建筑物维修、加固、改造方案的决策提供可靠的技术依据。

3.3概率鉴定法

概率鉴定法运用概率论和数理统计原理，采用非定值理论对结构实际可靠性进行直接评价和鉴定。建立结构的功能函数：为结构抗力与结构的荷载效应的差值。当结构抗力大于结构的荷载效应时候，结构处于可靠状态。当结构抗力等于结构的荷载效应时候，结构处于极限状态。当结构抗力小于结构的荷载效应时候，结构处于失效状态。按概率理论，也可以用结构的失效概率来表示。因此，只要能计算出失效概率，便可以得到保证率。概率法在理论上是完善的，能较真实地反映结构的可靠性状况，但目前离实用还有距离。其困难在于结构物的不定性，这种不定性来源于结构材料强度的差异和计算模型与实际工作状态之间的差异，导致结构功能函数求解比较复杂。因此，减少材料强度的离散性，提高理论计算的精度，是提高和控制结构可靠度的主要途径。其次，根据校准试验的比较分析，各类结构构的可靠性指标往往不一致，落实可靠的质量控制措施也是十分必要的。

我国可靠性鉴定的发展目前处于第三阶段，随着以采用可靠指标β度量结构可靠为特点的《建筑结构统一设计标准》于1984 年实施，在已有建筑可靠性鉴定的理论研究与应用上也取得了明显的进展，编制了一系列的标准，如《工业厂房可靠性鉴定标准》（GB144- 90）、《危险房屋鉴定标准》（JGJ125-99）、《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999）等。其中《工业厂房可靠性鉴定标准》以可靠指标β作为结构构件承载能力鉴定评级的分级标志，起到与《结构设计统一标准》相协调的作用，同时该标准引用了故障树的逻辑原理，将承重结构系统视为一株完全串联的“传力树”，以考虑结构构件之间、构件与体系之间的逻辑关系和结构整体失效的模式；《危险房屋鉴定标准》采用的鉴定方法为综合评定法，理论基础为模糊数学理论中的综合评定理论；《民用建筑可靠性鉴定标准》以现代结构可靠性概念为基础，辅以工程经验判断并表达为实用模式的综合鉴定法，该标准的提出是我国可靠性鉴定的一个突破。

4.结语

建筑结构的科学检测是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。建筑结构的检测和可靠性鉴定能有效证明既有结构的实际状况，对结构的工作性能、耐久性能给予正确评价，有助于采用科学的应对措施，保证建筑物安全、持久。本文总结了现阶段常用的建筑结构检测鉴定方法，提出了每种方法的优缺点，为日后的建筑检测工作提供了依据。

【参考文献】

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【关键词】建筑；大跨度结构；结构形式；关联度；艺术形式

建筑结构表现与结构选型不一样，其主要是以结构的内在规律为指导，努力创作出富有表现力的结构形象，是一种创造性的设计过程，而结构选型只是其中的一个方面。创造性的结构表现是在给定的设计条件下去寻求最新的结构形态。结构形态的固定化、手法化以及机械地选择，是与创造性的结构表现完全对立的。结构表现与结构构思也不同。结构构思的主要任务是解决结构形态的概念设计和建筑立意的问题，而结构表现不仅涵盖了结构构思，还有一个结构构思的实现问题。结构表现要把结构构思提出的概念、立意、想法等通过运用相应的设计手法转化为真实的建筑、结构元素，最终创造出具有艺术性的结构形态。本文结合工作实践，主要就如何构建大跨度建筑结构表现方式进行了论述。

1 大跨度建筑的结构特点

1.1 结构与建筑的关联度高

大跨度建筑的结构与建筑的关联程度远远大于一般民用建筑，其建筑空间的围合、形体的构筑、形象的塑造等都与结构紧密相关。对于大跨度建筑来说，常常建筑就是结构，结构就是建筑。结构体系是大跨度建筑创作的基础，结构的合理性在设计中处于核心地位。大跨度建筑结构分为屋盖结构和下部支撑结构，其中，屋盖结构的技术难度以及对建筑空间的影响都比较突出，是大跨度建筑结构表现的重点。大跨度建筑结构由于受力学规律支配，其结构形态和使用范围等都有着内在的规定性，从而对建筑构思和设计产生较大的影响。

1.2 结构造价高

大跨度建筑的造价高，需要耗费巨大的社会劳动和社会资源。例如，国家主体育场方案――“鸟巢”经优化调整后的工程造价仍达22.67亿元，设计用钢量4.2万吨，是目前国内外体育场馆中用钢量最多、规模最大、施工难度最大的工程。中国工程院院士沈世钊教授曾经指出，“在建筑学上，结构重量跟跨度是不成正比的，是指数的关系。一个体育馆，如果跨度是100m，它的用钢量将是80-100kg/m2。如果跨度是200m的话，用钢量就可能是250kg/m2。而 300m 跨度可能就是 400kg/m2。”

1.3 技术含量高

在大跨度建筑设计中，需要充分考虑结构、施工、节能、智能控制等多种技术问题，并且技术因素与建筑物的美学处理密切相关。大跨度建筑通过对高、新技术的应用，创造出反应时代特征的建筑形式。例如，大跨度建筑结构设计所采用的技术必须达到跨度的要求，因此应该着重研究屋盖结构中可能产生的巨大弯矩和结构自重等问题，以采取合理的技术措施，保持所承受荷载与结构自重之间的合理平衡。同时大跨度建筑为了减轻自重，必须使用效率更高的结构形式，最大跨度的结构形式是那些最有效的结构类型形式，而结构的有效性越高，结构形式也就越复杂。因此，大跨建筑可以看作是真正的“高技派”建筑。

2 大跨度建筑结构表现的建构

2.1 效能

支撑起建筑的结构必须是牢固的，必须足以承受各种形式的外力，包括建筑物的自重、雪荷载、风荷载和各种活荷载等等。因此，结构的合理性是结构形态发挥其效能的基础。结构形式、材料运用、构造处理、结构耐久和技术可行等无不影响着结构效能的最终实现。 结构的合理性也可以理解为结构的正确性。奈尔维在 1956 年的《结构》中写道：“结构的正确性与功能和经济的真实性一样，是形成建筑令人信服的美学价值的充分必要条件。”那么这种“结构正确性”指的是什么呢？ 首先是有完整的结构体系，其次是有合理的结构形态，最后还要有恰当的结构布置。结构正确性是一种合理的重力的传承关系，必须体现出结构最优化、平衡的原理以及由此产生的应力分配的规律，并与建筑艺术形式和功能的要求相一致。

在建筑设计中，借助弯矩概念分析，可以帮助我们进行结构构思。如GMP设计的柏林火车站方案（图1），屋面拟采用单拱形式，最大跨度为50m。由于在结构形式上做了修饰性变化，端部呈内收形式，加之矢跨比较小，在通常的竖向荷载作用下，弯矩作用明显。鉴于此，设计采用索桁架形式予以加强，其布置形式与弯矩图一致，充分展示了力学原则本身所提供的艺术表现力，使结构形态更为丰富。

图1柏林火车站屋面结构形态分析

2.2 经济

经济常常是大跨度建筑设计中的决定因素，结构技术的经济指标是评价建筑设计与创作的一个重要依据。再好的构思，再好的方案，若不能为经济条件所接纳，那也只能付之东流。 结构的经济性一般表现为较少的营建费用。营建费用包括人工费用、材料费用，还涉及施工中 的其他费用，如搭制脚手架、材料运输等。结构的后续耐久性也是评价结构经济性的重要指标。此外建筑运行（使用）中的节能问题越来越被重视，也是评价结构经济性的重要因素。

2.3 优雅

结构是美的，结构有着自身的视觉表现力，结构可以看作建筑艺术中的一种重要的“艺术形式”。 结构的美是多层面的，在宏观层面上是反映在建筑体型中的雕塑美；在中观层面上是结构构件与空间处理完美结合的表现力；在微观层面上是细部节点的精致美。结构有四个基本要求，即平衡的要求、稳定的要求、强度的要求和刚度的要求。在建筑形象设计中，正确地反映这四个基本要求是对结构的科学美的追求。相应地，结构的科学美可以分为平衡的美、稳定的美、强度的美和刚度的美。在结构表现的过程中，应力求使结构科学美的内容尽可能产生视觉空间艺术美的形式，同时，也要力求视觉空间艺术美的形式尽可能具有结构科学美的内容。这是结构技术与建筑艺术相互统一的基本途径，也是结构表现的内在要求。

例如，在建筑结构构件的表现上，多采用巨型构架的造型的手法展现技术美。这些结构构件本身具有一定的几何特征，起到传递美学信息树立美好形象的作用。这些几何特征鲜明的结构构件，就像文学和绘画艺术的语言和符号一样，强化了建筑的行为特征，增强了建筑的可识别性。另外，很多建筑还利用钢材抗拉强度高的特点，以斜拉杆件中张力所呈现出的紧张感和力度感给人们以视觉冲击。

3 结束语

结构表现的目的在于综合社会的、经济的、技术的、人文的因素，运用结构逻辑和形象思维，赋予大跨度建筑以情感的秩序和艺术的属性，使之具有深刻的内涵、鲜明的个性和优美的形式。在成功的结构表现的建筑中，力的作用总是被清晰地表达出来，同时结构以优雅与轻盈掩饰了内在的复杂性。一座建筑物的形式，即使具有高效能的结构体系，是简洁、有秩序和令人愉快的，这正是结构表现的美学要求。

【参考文献】

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关键词：任务驱动；案例教学；结构选型

建筑结构选型课程作为建筑设计专业学生的一门专业必修课，系统介绍了常见多高层建筑和大跨度建筑的结构形式，要结合国内外各种结构体系的实例，巩固和加深学生对结构概念的认识，开拓其建筑设计思路，改变学生固有的重建筑轻结构的思想，强化培养学生的工程能力和创新能力，从而真正做到适应企业行业的人才需求。针对建筑结构选型课程的课堂教学实践中存在的问题，本文拟运用任务驱动与案例教学双向融合的教学法进行课堂教学改革，旨在提高课堂教学质量，更好地培养建筑设计专业学生结构选型的能力，同时也可为其它建筑类专业课程课堂教学提供一定的借鉴。

一、建筑结构选型课程课堂教学存在的问题

1.学生思想认识与重视度不够，缺乏学习积极性与主动性

建筑设计专业学生普遍重视造型艺术的表现和形式空间语言的表达，而忽略结构合理性、施工可行性等因素。很多学生认为建筑结构选型与结构设计关系紧密，从事结构设计的人员应该认真掌握，与自己关系不大。还有一部分学生对建筑力学、建筑结构等涉及到力学知识的课程存有畏难情绪。

2.课堂教学互动性不强。

本课程授课内容涉及框架结构、剪力墙结构、悬索结构等十几种结构类型，每种结构类型又分别从概念、优缺点、受力特点、适用范围等方面展开论述。教学内容量大面广，传统授课方式仍以填鸭式教学为主，教师在讲台上拼命灌输，课堂教学互动性不强，导致学生学习积极性与主动性进一步下降。

3.现场案例教学欠缺，学生缺乏对结构实体的感官认识

由于教学安排、时间的限制以及授课媒体的局限性，很多工程实例，尤其是新的建筑技术成果难以向学生进行介绍，学生也很少能到工程现场去体验。

二、基于任务驱动与案例教学双向融合的课堂教学改革实践

1.采用案例授课、小组案例讨论、案例作业等一系列案例教学法提高课堂教学效果

（1）案例授课。建筑结构选型是一门应用性非常强的课程，教学内容涉及各种不同建筑结构类型、优缺点与适用范围，与建筑的功能要求、使用空间等有非常密切的对应关系。因此，授课过程中除了讲解基本的文字说明外，要结合大量具有代表性的案例，通过图片、动画、视频等形式展现给学生，让学生对结构体系、结构构件、构造等有非常直观的认识，从而加深学生对知识要点的理解，提高学生的学习积极性。

（2）小组案例讨论。将学生分成若干小组，选取某一典型工程案例作为讨论主题，引导学生从建筑功能、结构体系、受力分析、方案创新点等角度展开讨论。让每个学生都能充分参与到课堂教学讨论中，各抒己见、相互启发、活跃思维，从而加深对所学内容的进一步的理解。

（3）案例作业。为进一步巩固学生对知识点的掌握情况，给学生布置寻找特定结构类型的案例作业。学生通过查阅图书资源、网络信息资源等途径，对各种结构类型进行比对筛选，进一步加深对各种结构的认识，同时锻炼信息搜索能力。

2.运用任务驱动法对案例进行剖析，在课堂教学中实现两者的双向融合

一个典型的工程案例就是一个具体的结构类型情镜。围绕这一案例，引导学生从建筑功能、结构体系、受力分析、方案创新点等角度，展开小组讨论，资料查阅，深入剖析。在强烈的问题动机的驱动下，学生能积极主动地应用学习资源，进行自主探索和互动协作的学习。

3.采用多媒体和现代信息技术等教学手段，动态演示建筑的结构逻辑

本课程的理论性较强，仅用文字和书上的图片展示各种结构的特点，很难引起学生兴趣。多媒体教学图文声像并茂，能给学生以直观的视觉和听觉感受，可以吸引学生的注意力。本课程需要大量的工程实例体现结构体系，教材中的图片较难将它们的特点清晰展示出来，采用多媒体教学可以大量地穿插工程实例建成后的图片、结构施工过程中的照片或视频等，把以前用传统教学中难以讲清楚的问题在课堂上清楚地呈现出来。

三、结语

要通过任务驱动与案例教学的双向融合，提高建筑设计专业学生对建筑结构选型课程重要性的认识，增强学生对课程学习的积极性与主动性，活跃课堂教学气氛，从而提高课堂教学质量与效率，使学生真正掌握结构选型这一核心职业技能，最终实现以工学结合为切入点，以职业活动为导向，以素质教育为基础，以能力培养为目标，以学生为主体的知识理论实践一体化的职业教育模式。

参考文献：

[1]宋国芳.“建筑结构选型”课程教学方法研究[J].中国电力教育，2009（6）：98-99.

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【关键词】应用型院校；建筑结构课程；教学；改革

1 前言

对于应用型院校建筑结构课程来说，课程教学的目的是培养应用型人才，建筑结构课程的教学需要更加注重教学的方法，提高教学的质量，所以，教学方式的改革非常有必要。

2 建筑结构课程概述

建筑结构是一门理论与实际联系紧密、多学科综合性的学科，为建筑工程技术专业学生结构概念形成的一门必修课程。其教学目的是使学生具有一定的建筑结构设计理论基础，引导学生学会从建筑工程整体（而不是结构构件）来分析和理解结构体系，培养正确的结构意识，在进行建筑构思和设计中，增强建筑中结构的合理性与可行性，做出比较经济合理、切实可行的建筑方案与设计，以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。

结构是房屋的骨架，是建筑物赖以存在的基础。根据结构和材料运用中所应遵循的客观规律，因势利导地对视觉空间进行艺术加工与艺术处理，这是现代建筑达到审美目的最本质、也是最经济的一种创作手段。只有掌握足够结构知识的建筑师才能充分利用结构型式中对建筑审美的有利方面，着眼于空间造型的整体感和逻辑性，抛弃繁琐的雕琢与堆砌，以繁求简；利用结构的连续性和渐变性、结构的均衡与稳定、结构的韵律与节奏来满足建筑的空间造型和美学要求；运用适当的结构型式使其与建筑使用空间相适应[1]。建筑师在进行空间方案设计时要考虑结构构件尺寸的影响，要考虑结构形状对声学效果、采光照明的影响，因此，建筑师应该掌握一定的建筑结构知识，应该有能力将所学到的建筑结构知识在建筑设计中加以应用，只有这样，建筑师和结构工程师才能紧密地合作和结合，建造出适用、美观、新颖、合理的建筑物。

对于建筑学专业的学生，“建筑是艺术”的思想一直占主导地位，“艺术”远比“技术”更受注重，“概念”、“想法”胜于一切，过于重视图面的表达却轻视方案后期的技术性细节。教学上表现为相当一部分学生重视建筑设计等主导课程，忽略建筑结构等技术类课程的学习，加之实践教学不足等问题，极大的削弱了学生对建筑结构等技术类课程的学习兴趣。同时，建筑结构这门课程课时少，内容多，改革教学内容、改革教学方法，十分必要。

3 建筑结构课程教学存在的问题

通过对某建筑学专业的建筑结构课程教学设计中存在的问题进行分析，其主要有以下几个方面的问题：

3.1 教学内容比较落后

随着我国科技水平的不断提高，各种建筑新材料、新工艺以及新技术在不断的增加，我国相关的建筑法律规范内容也在不断的更新。但是建筑专业的使用的教材具有滞后性的特点，教师在进行教学时，要对教学内容进行灵活、适当的调整。

3.2 教学观念比较落后

对于建筑专业的学生来说，其一直坚持“建筑是艺术、艺术高于技术”的观念，进而导致大部分学生只注重建筑的设计、原理以及物理等课程，没有引起对建筑结构、力学等技术性课程的重视。此外，教师的教学观念比较落后。例如在对空间进行考虑时，先考虑设计方案，然后才考虑设计的结构。

3.3 运用的教学评价方式落后

由于建筑结构课程内容包括很多符号和计算公式，在对其进行掌握时，不需要死记硬背。但是该课程的考试形式主要运用闭卷方法进行考核，评价具有功利性，不能充分的对学生的专业素养水平和学习能力进行培养，教学评价方式比较落后。

4 课程教学改革要点

4.1 制订有针对性的教学大纲

编制定位准确的专业培养方案（计划），再根据专业培养方案（计划）制定出相应的课程教学大纲。具有针对性的课程教学大纲是课程教学及其改革的关键。应用型院校建筑结构类课程教学大纲应体现实践技能和动手能力的培养，强调应用性、实用性。

4.2 结合教材建设合理改革教学内容

教材作为教学内容的载体，是教学的主要工具，对学生的学习十分重要。该类课程内容涉及面广，加上教材的局限性，使初学者往往对各章节的学习目标和中心内容不明确，很难将各部分内容有机统一起来。因此，仅依靠教材进行授课很难使学生达到把知识点由点及线再提高到面的程度。要让学生融会贯通，还需发挥好教师作为教学组织者、指导者、促进者的作用，合理改革教学内容，组织好课堂教学。牢记教材只是教学的工具，不迷信教材、不把教材当做指挥棒，提倡应用型高等学校，包括许多新办院校、地方院校，尽可能地自编或者合作编写应用型的精品教材，使得教师的教学有所依据。在教学过程中，明确只要是符合教学大纲要求、有利于学生能力培养的就可以调整授课章节顺序或对教材教学内容进行选择性的增删。

4.3 采用多元化教学方法

为更好地提高教学效率，根据课程内容及特点，采用多元化、多维度教学手段。对于基本概念、材料性能、建筑构造及设计方法和计算步骤等叙述性内容的讲解采用PPT课件进行演示，归纳出学习目标和中心内容，加深学生对关键知识的学习理解。对于房屋构造组成、结构的荷载传递路线及各种基本构件的受力和破坏过程、破坏特征等内容，可采用多媒体课件动态模拟表达或者播放教学演示录像，引导学生进行形象思维。此法生动、直观，易于理解，既可获得其他方法无法取得的效果，又可节约授课学时。对教学内容中的门窗、楼梯、楼屋盖等的类型、组成与构造也可结合实物案例作现场讲解，通过现场参观实物并讲解可以使学生更直接地掌握课程内容，形成整体概念。对于教学内容中的重点和难点问题，如截面承载力计算基本公式推导等，则宜采用传统的板书方式，引导学生思考，使其参与具体推导过程，以加深理解，在此基础上引入开放式工具箱软件，以提高学生对“混凝土基本原理”这门课程学习的积极性。必要时还可以安排自学与组织课堂讨论，而且各种方法还可以综合运用，为更好地将理论与实践相结合，教师授课前应安排、指导学生进行实践认知学习，使学生有一个直观认识。

4.4 增加实践性教学环节

由于建筑结构类课程自身的特点，实践对该门课程的重要性不言而喻。因此，应该把实践性教学环节作为该类课程教学的重要组成部分。以往在该类课程的授课过程中常因教学内容多、学时数少等原因忽略了实践环节，使得培养的学生对工程应用缺乏了解和认识，以致在实际工作中不能很好地应用所学的知识，实践和动手能力较差。因此，根据应用型人才的培养目标，要在课程的教学环节中增加教学实践环节。建筑结构类课程的教学可以充分挖掘和利用一些现成的教学条件（如教学实践基地、校园内外各类现成的建筑物及构筑物等）进行实践教学。并结合多元化教学方法制定出具体的实践教学方案，在授课时综合运用，这样就形成了以教师为主导、学生为主体、以能力培养为中心的教学方式，实现了教、学、做相结合的教学法。这样，可以激发学生学习的积极性，加深学生的感性理解，同时也能很好地培养学生的实践技能和动手能力。

5 结束语

综上所述，应用型院校建筑结构课程教学一定要更加的注重教学方法，将教学方法的改革放在首位，以不断提高教学质量为改革的目标，从而提升教学的水平和效果。

参考文献：

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

[2] 程来秀.基于应用型人才培养的《混凝土结构》课程教学改革研究[J].广东建材，2009，（6）：316-318.

[3] 白凤军.引入开放式工具箱软件进行混凝土基本原理教学的实践与思考[J].高等建筑教育2010，19（5）：84-87.