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基于创新人才培养模式的“建造实践”教学体系*

2018-11-12邓蜀阳

西部人居环境学刊 2018年5期
关键词:建构空间建筑

阎 波 邓蜀阳 杨 威

0 引 言

中国古代重文轻技,没有建筑师,更谈不上系统的建筑教育。自20世纪20年代海外留学归来的中国第一代建筑师创办建筑教育以来,中国建筑教育走过了近百年的历史。在这短短的一百年间,中国建筑教育走过了一段曲折的道路。由于中国第一代建筑师所受的是传统的“学院式”建筑教育,客观上使得创办之初的中国建筑教育不可避免地走上了“学院式”建筑教育之路:重历史、重形式、重技法、轻技术、轻功能,忽视空间教育。这种“学院式”建筑教育一直持续到改革开放之初。在1947年和1955年左右虽然有两次向现代建筑教育转型的机会,但由于社会的变革和政治运动的影响,都先后夭折了。

1977年高等教育恢复之后,经过与国外高校长期的交流,在学习其先进经验的基础上,20世纪90年代之后,中国建筑教育开始打破传统的以模仿历史样式和纯粹以古典美学构图为核心的教学模式,开始向以“空间教育”为核心的现代建筑教育体系转型。然而,由于中国建筑届对建筑本体认知的不足以及传统惯性过大,这种转变并不彻底。进入21世纪以后,随着对建筑本体的深入探讨和建构理论的兴起,以“空间建构”为核心的教学模式已经得到国内各建筑高校的广泛认可,并且在各校中被逐步实施。由于各校教学传统的不同,对如何培养学生的空间建构观,各校也有不同的教学模式。如清华大学自2004年在高年级教学中添加了建造环节,随后,东南大学、同济大学、天津大学等院校则更多地把建造环节放在基础教学中,建造教学开始在国内院校中普遍开展起来,且有渐增之势。

重庆大学建筑城规学院从2003年开始在建筑学本科1—3年级设计课程里逐步实施以“空间教育”为核心的建筑教育,小比例的模型操作与展示成为学生设计学习中的常态。2011年,重庆大学建筑城规学院又在空间教学中加入实体建造内容,使基于实体建造的实验和实践环节成为建筑设计主干课程的重要支撑。此过程中为学生提供了展现能力的各种机会,培养学生参与的热情、动手的能力和团队协作的智慧,使学生更加主动地参与学习,创新能力也得到了提高。通过此项教改,知识的传递由被动式接受逐渐向主动式学习转化,教育模式由培养专业技术人员向培养创新人才转化。

1 “建造实践”作为创新人才培养模式的教学目标设定

1.1 建筑学科创新人才专业能力构成分析

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,CDIO代表构思(conceive)、设计(design)、实现(implement)和运作(operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ,让学生以主动的、实践的、有机联系各门课程的方式学习工程。CDIO工程教育培养大纲把工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合培养的方式使学生在这四个层面达到预定目标[1]。而建筑学科把学生的能力培养分为四个目标:专业基础知识、个人能力、人际团队能力和系统研究能力,即不光通过教授建筑设计相关的原理和方法,在此过程中学生除了将形成一定的专业表达能力、设计创新能力和自我更新知识能力等个人能力外,还应熟悉建造全过程并具备设计过程中所需要的综合协调能力[2-3],这与CDIO培养大纲基本一致(图1)。

图1 建筑学科专业能力构成Fig.1 composition of specialized abilities in architectural discipline

1.2 “建造实践”的课程教学模块构建

建筑学科由于艺术与技术的高度统一、形象与逻辑共存等特点,与其他学科的学习方式差别较大,这会让低年级的学生感到困惑和迷茫,需要较长时间进入正常的专业学习[4-5]。同时,建筑学本身又具有实用性很强这一工程技术特点,其实现手段无非是用砖、瓦等材料,通过“用手”的方法建造而成,因此建造是建筑实现的根本,是直观学习建筑的必经之路[4]。而建造教学能让学生体会到从纸上方案构思到实体施工生成的全过程,在此过程中,学生必须把理论知识运用到实践中,除了表现个人能力外,还要有很好的综合协调能力,包括与材料商、团队成员、观众以及评委之间的互动等等,因此建造实践教学能极大地激发学生学习的积极性,使学生的创新能力得到提高[6-8]。

根据我院建筑学科实施的“2+2+1”人才递进培养模式,项目组把建造教学贯穿到整个建筑学科基础教学体系中,在本科一年级将其纳入正常教学环节,在二三年级则结合建筑设计主干课程的学习,辅助开展建造教学。根据学生对建筑学科认知的渐进过程(空间认知—环境认知—行为认知),设置从单一材料、单一空间到多种材料、复合空间的实体建造环节,形成由浅入深、循序渐进、相互关联、紧凑连贯的“建造实践”教学体系(图2)。

图2 递进式“建造实践”教学体系Fig.2 progressive “Construction Practice” teaching system

2 “建造实践”教学体系的课题策划与实施

2.1 基于空间认知的单一空间建造

传统建筑基础教学的内容过于注重图面表现,学生的作品大多停留在纸面上,与实体建造脱钩,忽略了从材料、构造、营建等方面来思考和诠释建筑,缺乏对实现建筑的可行性研究。项目组在本科一年级实施的以“空间”为核心的建筑设计初步课程教学中加入了实体建造环节,在空间认知的基础上增强学生对材料、结构和建构的认知。由于实体建造教学让学生从建筑本体最初的建造材料着手研究,分析得出基于材料的结构逻辑,由此延伸出基于材料的空间逻辑和形式逻辑[9-10]。

基于此,项目组在教案策划中加入了分阶段递进的教学组织方式。

2.1.1 体验与认知建筑空间

图3 学生操作杆件、节点Fig.3 student operating bars and nodes

图4 空间体系模型Fig.4 spatial system models

图5 重庆大学纸板建筑设计竞赛Fig.5 Chongqing University Paperboard Architectural Design Competition

图6 重庆大学建造季Fig.6 Chongqing University construction season

通过建筑实体测绘来认知空间的基本构成要素,初步认识人体基本尺度、人的活动与建筑空间的关系,体验建筑空间尺度感和建筑尺度与人体尺度的关系。

2.1.2 学习和掌握形成空间的基本要素通过对形成空间的杆件和节点的操作,让学生研究不同材料杆件的特性以及不同材料杆件之间的节点(图3),在此基础上研究在重力作用下如何形成支撑空间的体系,并运用形态构成的知识对空间体系进行设计推敲[11](图4)。

2.1.3 单一材料、单一空间实体建造

通过对空间元素和体系的研究,在讲解空间构成基本原理的基础上,项目组设置搭建1∶1实体空间模型。由于此课题是设计基础教学中的一个环节,因此仅限于使用单一材料来搭建单一空间,在此搭建过程中检验学生在上两个阶段对材料、空间的认知和对空间结构体系的学习情况。

课题策划:纸板建筑竞赛

课题要求本科一年级学生在规定的露天场地上,使用规定的材料(纸板),通过对材料进行性能实验,运用建筑结构力学和建筑构造一般原理,建造一栋单一空间建筑。该纸建筑必须满足建造小组成员能安全、舒适地在内居住一晚的要求,以此让初学者体验材料、结构与空间的相互关系[6](图5)。

2.2 基于环境认知的单一空间建造

建筑离不开其所处的环境,环境是建筑所依存的条件,建筑与周边环境应当保持和谐的关系。要学习建筑,就必须对环境进行认知。基于此,项目组从三个方面来组织教学过程。

首先,学习和掌握形态与空间的构成原理及方法,将其运用到具体的建筑空间中,通过对人体尺度、形式与环境的关系的体察与认知,着重培养与提高学生在一定环境限制条件下的空间造型能力和基本的理性设计意识。

其次,了解现实环境中的多种建筑材料及其不同特性,认知由于不同的材料特性决定了不同的空间结构体系,并强调空间建构与环境的有机联系。

再次,通过认知现实环境中的多种材料,实现在限定环境要素下多种材料、单一空间的1∶1模型搭建。

课题策划:重庆大学建造季

在纸板建筑竞赛的基础上,在本科一、二年级基础教学中策划大型竞赛活动,即重庆大学建造季。课题采用课外组织方式,挑选部分二年级学生参加,担任一年级学生的辅导老师,学生可结合自己的设计主干课程如一年级的概念建筑设计、二年级的场地空间建造等课程进行,要求学生采用纸板、竹材、木材和PP真空板进行单层单一空间建造。其目的主要是让学生体会真实环境中不同的材料会产生不同的结构逻辑、形式逻辑和空间逻辑,进而由此四种便于操作的材料推广到复杂的材料,建立学生的材料观和建构观(图6)。

2.3 基于行为认知的复合空间建造

空间是人们流动和聚集的场所,人的活动以及人对空间的使用是认识空间和组织空间的关键因素。不同的空间提供给人的内心环境和心理状态是不同的。只有将人的活动与空间分析结合在一起,才能创造具有活力的空间。

在对相关理论知识(如设计原理、建筑历史、建筑构造)学习的基础上,把建造教学由单一空间拓展到复合空间,进行具有真实功能的、具有不同行为方式的实体空间建造。进一步训练学生对建筑本体内外部空间环境、行为方式和平面功能组织的理解。在一定整体设计能力的基础上,把学生逐步引向理解并运用建筑的社会性和文化性来思考和完成设计,力图让学生通过对特定场地与人群的社会人文调研和分析,将建筑设计有机地与场地的文化地域背景相融合,赋予建筑设计更深层次的内涵与指向性。

基于此,项目组采取了以下教学措施:一、了解建筑的基本功能与建筑空间、形式与结构之间的整合关系;二、完成前期资料收集分析,整理总结人的行为方式与空间设计的方法策略;三、进行不同材料组合的复合空间建造。

课题策划:多功能实体空间建造

课题结合本科三年级“居住的可能性”设计板块,按照人的不同行为需求,把居住空间划分为多功能地台、厨房、卫浴、玄关及卧室等空间。要求学生编组,结合自己所学的专业知识,根据自己的兴趣在课外进行设计,包括方案设计、材料购买、材料加工等。学生通过高度集约的空间规划和功能单元模块化设计来探索小而优的居住模式和预制装配型的工业化建造方式。如本科三年级学生设计建造的“7 m2极限住宅”,这个样板房获得了WA2014中国建筑奖(图7)。

另外,项目组还鼓励学生参与国内建造大赛,如2016楼纳国际高校建造设计大赛等。设计大赛以为旅行者需求服务的“露营装置”为主题,是一次以“竹”为材料的设计实践,力求使学生在从设计到建造的过程中,加深对材料、形态、空间、结构的理解与认知。在这次竞赛中,我校的作品在国国际内16所高校作品中获得了一等奖(图8)。

图7 WA中国建筑奖作品:“7 m2极限住宅”Fig.7 WA China Architecture Award Works: “7 m2 Dwelling”

3 “建造实践”教学体系的主要特色及实施效果

3.1 以“空间建构”为目标的教学特色

经过五年的教学实践,项目组认为该教学体系的主要特色有以下几点。

3.1.1 教学理念的创新

从注重“空间—形体”研究转向对“空间—场地—行为—材料—形体”整体关系与互动关系的研究,将空间与环境、空间与行为、空间与材料、空间与形式作为空间建构教学的主要内容,研究空间生成的内在根源。将空间教学与环境、建造、行为等具体问题相结合,培养整体化的设计视野与方法,避免学生陷入过度形体化的设计误区[12]。

3.1.2 教学结构的整合

从课题间孤立分散的状态转向“空间认知—环境认知—行为认知”的课程整合链接。空间问题的复杂性与综合性决定了空间教学应以系列课题的方式进行渐进式推进,引导学生从空间认知开始,通过感知体验理解空间的概念、属性以及与空间相关的设计因素,进而对空间问题加以分析研究,掌握理性的设计思维与方法[13]。

3.1.3 教学操作的拓展

图8 楼纳国际高校建造大赛一等奖作品:栖涧Fig.8 the Spring Dwelling: the first Prize work in the International Universities Construction Competition in Louna

从“观察空间+塑造形体”的小比例模型制作为主转向“体验空间+解析空间+建构空间”的1∶1模型建造,即转向感性认知、理性分析与模型建构等空间操作方法的综合运用,形成“体验认知为先导、分析研究为重点、模型建构为手段、阶段练习为架构”的空间建构教学特色。教学操作的多样化为学生建立起研究型的工作态度,为强化其设计思维、过程、方法的学习提供了有效途径。

3.1.4 教学方式的多样

注重专业教育的整体结构和学生综合素质、创新能力与职业基本技能的培养与多学科渗透;强化以建筑学为核心的厚基础、宽口径、高素质、强能力教育;增强学生的动手能力、思考能力、适应性和发展潜力[14]。

3.2 以培养创新人才为核心的教学实施效果

建造实践课程始终以学生为认知的主体,教师只是学习过程的促进者。在学习过程中,从策划、调研、讨论,到材料购买与实体建造,所有的环节学生都必须主动参与,因此学生对从设计到建成的每个阶段都有全新的认知,视野被拓宽。知识的传递由被动式接受逐渐向主动式学习转化,教育模式由培养专业技术人员向培养创新人才转化。通过近五年在本科1—3年级中循序渐进地实施建造教学,学生在设计构思立意、空间环境表达、形体生成塑造、体系结构逻辑以及材料细节表现等方面均得到较大提高[15]。

通过建造教学,学生对材料、空间、结构以及建造有了深刻的理解,很好地支撑了设计主干课程的学习。从学生的学期和学年总结报告来看,学生普遍反映建造实践对他们理解设计目标、表达设计概念帮助很大。

近几年来,重庆大学建筑城规学院建筑系教师在全国建筑学专指委主办的“全国建筑教育大会”上提交的教案屡次获奖,学生在全国一些具有较大影响力的设计竞赛(如同济建造节、楼纳大学生竹建造竞赛、中联杯、霍普杯、全国大学生设计竞赛暨作业评优等)中屡次获奖①。虽然获奖不是目的,但通过竞赛可以检验教学效果和学生的成绩,实际上我们看到学生的创新能力得到了较大提升,不仅学到了专业知识、培养了个人能力,还理解了团队协作精神,提高了系统研究的能力。

4 结 语

通过近五年来对“建造实践”教学环节的实施,增强了学生对材料、结构和建构的认知。在明确课题目标、阶段、材料、结构、构造和加工等基本前提下,注重在建造中把握人体尺度、空间关系以及材料与工艺逻辑。在本科1—3年级阶段,从单一材料、单一空间的实体建造到多种材料、复合空间的实体建造,形成由浅入深、循序渐进、相互关联、紧凑连贯的“建造实践”教学体系,成为设计教学中不可或缺的实验与实践课题,为培养高年级学生的综合能力打下了坚实的基础。此过程为学生提供了表现能力的各种机会,培养了学生参与的热情、动手的能力和团队协作的智慧,使学生能更加主动地参与学习,创新能力得到提高。

注释:

① 近五年来,重庆大学教师策划的本科1—3年级教案在全国建筑教育大会上总获优秀教案8次,指导的各类学生竞赛获奖达近百次。

图片来源:

图1-2:作者绘制

图3-6、8:作者拍摄

图7:陈俊提供

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