迁移理论在《建筑构造》教学中的应用学习研究

《建筑构造》是研究建筑物的构造组成以及各构成部分的组合原理与构造方法的学科[1]。它是建筑学专业的主干课程之一，也是各高校建筑学硕士研究生招生考试必考专业科目。但学生普遍反映该课程概念多、原理多、规范多、图形多，抽象而枯燥，难懂又难记。如何改善这种状况，笔者在这些年的教学过程进行了一些探索，特别是用学习迁移理论来指导该课程的教学，取得了良好的效果。

1理论基础

在教学过程中，学生通常不只是学习一种知识，而是同时或相继学习多种知识。在多种知识的学习中，一种学习对另一种学习的影响随处可见。这种知识之间的相互影响就是所谓的学习迁移。《论语·述而》中，孔子曰：“举一隅不以三隅反，则不复也。”[2]。现代认知心理学认为，学习者在进行迁移前所掌握的知识，叫做源知识；学习者将要学习的新知识，叫做目标知识。先前学习对后继学习的影响是顺向迁移；后继学习对先前学习的影响是逆向迁移。

概括是迁移的核心。学习者对原有知识经验的概括水平是影响迁移发生的重要条件。首先反映在其知识组织的水平上。从知识内在的本质特征入手，组织的认知结构越清晰、稳定，其组织水平越高。其次还反映在经验的丰富性上。具体而丰富的经验对于迁移的产生是非常必要的。专家之所以具有较强的迁移能力，除了具有高水平的认知结构以外，具有大量的具体经验也是其中的原因之一[3]。因此，要发展学生的迁移能力，就要通过各种形式让学生懂得什么是迁移，发现迁移的规律，树立学生的“迁移学习”意识，培养学生的组织概括水平，引导学生主动积累更多的经验，使学生能够在学习过程中积极发挥主观能动性，独立分析和概括问题，在复杂的学习情境中把握知识之间纵向和横向的联系，找到新旧学习情境的共同点，通过“学习迁移”达到事半功倍的学习效果。

2应用

要学好《建筑构造》，“理解”是关键。就这门课程而言，它涉及到中学的数学、物理、化学、植物学等知识，也涉及到大学的建筑制图、建筑力学、建筑材料、建筑施工、建筑经济、建筑设计等多门课程的知识。在这里，《建筑构造》是目标知识，其他相关课程为源知识。所以在教学中有必要强调这些知识与本课程的紧密联系，注意新旧知识经验的联系与贯通、交叉与重叠，充分利用学生原有背景知识（即源知识）的资源，促进对本课程（即目标知识）的理解，提高实际运用能力，达到顺向迁移的效果，并且反过来加深对源知识的领悟与消化，即逆向迁移。

笔者将《建筑构造》教学过程中所运用的学习迁移实例归纳为三类：其他课程的迁移、本课程前后内容的迁移和生活经验的迁移。

2.1其他课程的迁移。楼梯剖面的快速画法就运用了几何作图的原理；被动式太阳能通风保温隔热墙就运用了“热空气上升，冷空气流过来补充”的原理；用化学中溶解度的概念可以帮助理解温差结露的原理；水、土壤的热容量大及植物的光合作用能解释为什么蓄水和植被屋面保温隔热性能好。特别要注重在多情境中教会学生对知识的应用与变通，帮助学生积累迁移的经验，尤其是过去知识在当前情境中的应用及当前知识在将来情境中的应用，为学生积累迁移经验提供机会，并使学生的“感性迁移体验”通过实际应用上升为“理性迁移体验”。在讲门式刚架的应用时以北京机场候机楼的钢结构三铰刚架为例，学生不理解为什么钢柱下小上大，对横梁上掏的洞也只视为是室内设计的需要。若将门式刚架的弯矩图对照起来看就不难理解了，梁柱刚接，此处弯矩最大，构件截面也最大，柱和基础铰接，弯矩为零，此处截面自然最小；联系到受弯构件的中性面概念，中性面附近的材料受力很小，掏些圆洞既能节省材料、减轻自重，又能丰富室内空间。这时，学生也感受到曾经忽视的《建筑力学》知识直接影响到建筑的空间形态，也更加重视建筑设计中技术与艺术的结合。

2.2本课程前后内容的迁移。遵从一般到个别，抽象到具体的组织原则安排好教学程序，“绪论”放在最前面讲授。该部分内容教材上只有两页篇幅，但却是概括性高、派生性强、迁移价值最大的知识。为给学生学习迁移的发生做好充分的知识准备，笔者扩充了该章节的讲授内容和时间，浓缩了后续各章节的核心知识在此简要而全面地讲解，使学生对建筑构造有个整体的、系统的了解，把建筑视为一个有机的整体，就不会在随后的学习中孤立地对待各章节的知识。突出各种基本经验的联结点、联结线，引导学生沟通各个要素之间上下左右、纵横交叉的联系，为迁移的产生提供直接的支撑：在学习变形缝时，让学生列表比较伸缩缝、沉降缝、防震缝三者的设置作用、受力特性、设置原则、设置方式、缝宽、盖缝做法等；在学习屋盖防水构造时，让学生列表比较卷材防水屋面、刚性防水屋面、涂膜防水屋面三者的构造层次、特点、泛水做法、适用范围等。通过这个环节，让学生找出这些知识点中的联系和区别，弄清其中原由，就不再为那些难记的概念和图样而烦恼了。在逐个介绍完高层建筑结构类型后进行归纳总结，先将框架、剪力墙、筒体三种典型结构进行受力特征上的比较，得出其适用高度差异的规律，然后列出这三种典型结构及其组合结构所适应的高度，这样学生对建筑的结构选型就有头绪了，不至于面对多种结构类型而不知所措。学习楼梯设计时，课堂上仅详细讲授平行双跑楼梯的设计，课后让学生设计一个折行三跑楼梯，原理一样但形式上有所不同，借此提升学生学习的思维水平，促使知识迁移的发生。 2.3生活经验的迁移。在讲筒体结构时联系到竹子；在讲薄壳结构时联系到鸡蛋；在讲折板结构时联系到折扇；在讲悬索结构时联系到晒衣绳；在讲张拉膜结构时联系到帐篷；在讲高层建筑刚度向上渐小时联系到树干下大上小；在讲防烟剪刀梯时联系到麻花；在讲泛水时联系到盆子；在讲高层建筑地下室埋深时联系到树大根深；在讲倒置式保温屋面所用的憎水材料时联系到荷叶上的水珠；在讲浅色材料的反射隔热时联系到人们夏季多穿浅色衣服。生活中的一切知识都有可能给我们的学习提供帮助，生活经验的迁移简单、直观、有趣，是学生最容易接受也是效果最好的学习迁移方式，这些知识的迁移使得建筑构造课充满了乐趣，增加了学生学好这门课程的信心，也促使学生更多地关心生活中的各种现象、原理。必须注意的是，学习材料本质内容上的结构、原则、方法等共同要素越多，正迁移（积极影响）就越容易发生；而表面上的相似性却容易使学习者迷惑而发生负迁移（消极影响），所以要避免这方面的影响，要将不同本质的问题剖析给学生明白。例如同样是隔声问题，楼面隔声与墙体隔声就不同，一个是固体传声，一个是空气传声，传声原理的不同就决定了各自的隔声措施不同。

另外，迁移并不局限于知识和技能领域，在情感、动机、兴趣、态度以及行为方式等领域也同样能够发生迁移。所以教师应尽量做到平易近人，多与学生沟通，以渊博的学识服人，做学生喜欢的老师，让学生因“爱屋及乌”而喜欢这门课程，达到情感的迁移；在教学中从学生感兴趣的现象着手引出原理，并强化新知识对生活的种种用处，达到兴趣的迁移；学生普遍关心注册建筑师的考试，所以在讲课时将知识点联系到注册建筑师考试的考点，会引起学生较大的学习兴趣，实现动机的迁移。当然这也要求教师见多识广，必须不断学习和总结知识、经验，才能满足教学的需要。

3外延

创造性思维对于建筑学专业学生来说是非常重要的。通过教学活动养成学生迁移与运用知识的习惯，对于培养他们解决问题的能力（即创造能力）是非常有帮助的。迁移与运用知识的过程不仅帮助学生不断改组知识、重建表征知识，而且它本身就是问题解决的过程，甚至是一种创造过程。许多创造其实不过是对已有知识的改组或重建，不过是将此领域的知识运用于彼领域，结果就产生了“他山之石可以攻玉”之效。例如仿生学就是以生物为原型，从生物的特性上获得启发，发现解决问题的途径和方法。因为原型与要解决的问题之间存在着某些共同点或相似处。通过联想——迁移，人们可以从原型中找到解决问题的新方法。因此在教学中，教师不仅要将知识准确、系统地传授给学生，而且要帮助学生改组和重建自己的知识，不断地扩大知识迁移和应用的领域或范围。通过这种长期持之以恒的思维训练，学生创造性解决问题的能力一定会得到提高，做出的建筑设计才会既合理又新颖。

4结论

学校教育的价值并不单单在于“授之以鱼”：简单的给学生传授知识、技能。更重要的是“授之以渔”：教会学生学习，培养和发展学生的迁移能力。美国学者埃德加·富尔在《学会生活》一书中指出：“未来的文盲将不再是不识字的人，而是没有学会学习的人。”可见，促进学生学习迁移能力具有重要的现实意义[4]。

将学习迁移理论充分运用到《建筑构造》课程教学中，能够降低该课程的学习难度，提高学习趣味和吸引力，大大激发学生的学习积极性，达到了较好的教学效果。

该课程中一些具体知识的应用起到了抛砖引玉的作用。这是一种学习方法的示范和思维方式的引导。以此让学生发现生活中的经验和知识以及其他课程知识与该课程有诸多相通之处，体验到自己所拥有的知识对新知识的学习与帮助，学习怎样运用已知的知识来促进现在知识的学习。同时重视思维能力的培养，使其能主动找出知识的共同点和相互关系，顺利学习新的知识，并加深对旧的知识的理解。树立“向生活中的一切学习，学习任何课程都是有用的”学习态度，注意积累各方面点点滴滴的知识，时时学习，处处学习，强化迁移（推理）能力的训练，融汇贯通，将使学习变得更容易。