建筑材料表观特性课程认知策略应用

摘要：“建筑设计基础”课程是建筑学专业学生认识建筑的一个重要启蒙阶段，该课程的教学方法与教学内容一直都受到各建筑类学校的关注，都在不断地探索与改革。文章依据认知规律的特点，针对“建筑材料认知”单元，探索其具体的教学设计与实践过程，希望能帮助学生自主建构对建筑设计的认知体系，激发其学习兴趣。

关键词：建筑材料；表观特性；认知教学

引言

建筑设计基础课程作为建筑设计教学的初始环节，是建筑学专业学生认识建筑的一个重要启蒙阶段，影响着学生建立正确的建筑观。所以，对于建筑设计基础这门课程的教学方法与教学内容一直都受到各学校的关注，都在不断地探索与改革。基于人的认知规律，当在接触一项新事物、学习一门新知识时，需要通过感知觉、记忆、语言、思维与推理等心理活动过程，对信息进行加工、转换使其成为知识与经验来解决问题[1]。这种认知过程需要在教学中通过一定的教学设计去完成，一方面需要老师的理论引导，另一方面需要帮助学生自主建构认知体系。本文针对“建筑材料认知”单元，尝试采用认知规律进行教学设计与实践，采用循序渐进的方法引导学生对建筑设计有一个初步的认知。

1材料认知教学的必要性

建筑材料在建筑的设计与建造中起着非常重要的作用。因为建筑是由各种材料组成的，不同的材料起着不同的作用，如承重作用的、围护作用的、装饰作用等。从建筑历史的发展过程来看，新建筑形式的出现总是伴随着新材料、新技术的发展。目前，随着材料技术的发展，材料的种类也越来越丰富。除了传统的石材、木材、生土、砂子、石灰、砖瓦、油漆等材料外，越来越多的现代新材料被应用到建筑当中，如各种涂料、陶瓷、混凝土、金属、玻璃、塑料等。而且，随着材料生产工艺和施工工艺的发展，同一种材料也在不断呈现着越来越丰富的样貌和品质。例如建筑中最常用的混凝土材料，最初是被用作结构材料进行使用，由于其质地粗糙、色彩单调，因此在其外表面经常会另外添加装饰材料。但随着混凝土技术的发展，清水混凝土工艺不断改进和完善，不仅其表面愈加光滑平坦，而且色调均质、接缝工整，因此不需要再添加任何装饰材料就可以直接使用。并且，因其独特的艺术表现力，它成为了许多国内外建筑大师钟爱的建筑材料。如安藤忠雄就非常喜欢用表面光滑的清水混凝土（图1），极致的均匀和平滑的质感完全符合他对材料的追求。随着工艺的进一步创新，清水混凝土除了可以塑造光滑的质感，还可以塑造出不同的纹理效果（图2）、不同的颜色（图3）和透光的质感（图4）。由此可见，无论是新材料的发明，还是旧材料的新工艺，都为建筑新形式的发展与创新提供了可能性。认识和了解这些材料，对建筑师塑造建筑性格、表现建筑空间都起着非常重要的作用。

2教学实践过程

人对事物的认识都要经历一个从“感觉”到“知觉”的认知过程，这个过程使得人的认识从直观的、局部的发展到抽象的、整体的，达到对事物认识的深化[2]。因此，我们在教学设计过程中要从直观的、学生能实际感知到的内容入手，实现以学生学习效果为主体的教学过程。针对此单元的教学过程主要分为三个阶段：第一阶段是教师的知识点引入：主要是通过线下或线上理论授课的形式对本单元的训练目的、训练内容及相关知识要点进行讲解；第二阶段是认知调研阶段：主要是学生通过市场调研、实地观察和网络调研等方式去认识和感知材料；第三个阶段是设计训练阶段：主要是通过结合后期的空间建造作业进行建筑空间的表皮设计。

2.1知识点引入阶段

建筑材料的性能包括很多方面，例如物理力学性能、耐久性能、外观特性、污染性等。对于材料的这些性能，在设计基础课程中不可能面面俱到地进行认知，因此本单元的认知训练主要侧重于材料的表观特性方面。建筑材料的表观特性指的是从视觉上，由各种材料做成的建筑内外饰面所呈现给我们的感官效果，主要包括色彩、纹理、质感、尺度、透明性、形状规整性和尺寸的精确性等方面。材料的表观特性对建筑设计具有非常重要的作用，它就像人的外衣一样，不仅能直接彰显建筑的性格特征，对空间表现也起着重要的作用。因此，本单元第一个知识重点就是首先以单一材料种类为线索，介绍建筑中常用材料在内外饰面中的使用方法，以及在表观特性方面的特点。然后再从材料的组合上来了解不同材料在色彩、质感、纹理等方面的相互拼接与搭配。通过这方面的介绍，可以让学生初步了解材料自身以及材料组合所呈现的表观多样性。在认知材料表观特性的同时，不可避免地会涉及材料之间的连接关系。因此，本单元的第二个知识重点是在认知材料表观特性的基础上，进一步了解材料与材料之间、材料与基底之间是如何连接的。例如砖、砌块之间通常是采用砂浆作为粘结材料进行连接；木材之间的连接可采用榫卯连接，也可借助螺钉、合页等连接件等进行连接，等等。通过这部分的认知，可以让学生初步认知材料的基本物理特性和常用的操作方法。

2.2认知调研阶段

认知调研阶段是学生进行感性认知的重要阶段。在调研过程中，推荐给学生三种认知途径，分别为市场调研、实地调研和网上调研。（1）市场调研：让学生到建筑材料市场进行调研，了解材料的种类、价格，并通过销售人员的介绍，初步了解材料的性能特点。但由于条件所限，学生在市内的装修市场了解到的材料大多以室内装修材料为主，极少能看到室外饰面材料。（2）实地调研：通过实地调研，让学生亲眼观察身边建筑外饰面材料的质感、尺度及在建筑上的使用状态。但由于地域、气候、经济等方面的限制，学生能接触到的身边建筑材料的种类具有一定的局限性，常见的主要有面砖、石材、涂料、玻璃等材料。（3）网络调研：网络调研是对市场调研和实地调研的补充形式，可以让学生足不出户就可以搜索到许多优秀的建筑案例，认识到更多类型的建筑材料和用法。经过一周左右的调研后，采用分组汇报的形式让学生们把调研成果进行展示（图5）。通过成果汇报，一方面可以促进学生对知识点进行积极的理性思考，进行“初步认知”；另一方面也可以检验学生对本单元训练目的和知识点的理解情况。在汇报的过程中，老师通过点评对学生的理解与思考进一步加以纠正和引导。

2.3设计阶段

由于此单元的教学时间有限，所以设计阶段的训练就结合建筑设计基础课中的一个综合训练单元进行——空间实体搭建。空间实体搭建的训练内容是设计和搭建一个1∶1的空间构筑物。该单元所承载的训练内容较多，表皮设计是其中的一个设计内容，它需要根据材料特性（指定的单一材料）、操作手段、构造方法来进行空间表皮肌理设计。与此同时，还要综合考虑与空间形态、结构、尺度、光影等因素的协调关系，如图6所示。通过该设计阶段的训练，不仅可以对前期所感知的内容进行记忆强化，而且可以通过设计思维，将其在设计实践过程中进行重组与创新，进一步完成认知的过程。

结语

通过对“建筑材料认知”单元教学过程的设计与实践，让学生从身边的建筑入手，观察、分析材料的表观特性，进而了解建筑材料的种类、特征、操作方法、连接方式等相关内容，从而达到从“感知”向“认知”转化的目的。当然，在具体实践的过程中也存在一些问题，如对材料表观特性的认知深度还有待提高，对材料连接方式的理解还不够准确，这些方面需要在今后的教学中进一步完善和改进，从而获得更好的教学效果。

参考文献：

[1]唐云.浅谈认知策略训练在建筑设计教学中的运用[J].教育教学论坛,2017(31):197-198.

[2]赵小刚,孟霞.遵循认知规律的设计基础训练方法探讨——以河北工业大学设计基础课程为例[J].教育教学论坛,2014(13):66-67.

作者：周春艳 单位：吉林建筑大学