黑龍江省高校建筑學專業(yè)畢業(yè)設計CDIO教學模式研究

孫 明，牟曉梅，秦 鑫，黃 津 （黑龍江科技大學建筑工程學院，黑龍江哈爾濱 150027）

建筑學專業(yè)指導委員會為建筑學擬定的大綱中將畢業(yè)設計目標定位為:“目標是對學生綜合能力的考查，是整個五年本科教學過程的一次綜合性的總結(jié)”。黑龍江科技大學建筑學專業(yè)一直致力于畢業(yè)設計教學改革的研究，將具體的教學目標設定為探索一種以專業(yè)技能為核心、以學生為根本的建筑學畢業(yè)設計模式，這與學校“大德育、大工程、大實踐”的應用型人才培養(yǎng)目標是一致的。經(jīng)過6年的探索，不僅在畢業(yè)設計教學基礎理論上有所突破，而且在教學實踐中針對畢業(yè)設計的特點實行了一系列行之有效的教學模式探索，穩(wěn)步提高了畢業(yè)設計教學質(zhì)量。

1 工程教育教學模式概述

1．1 CDIO模型 CDIO模型即構思、設計、實現(xiàn)和運作，體現(xiàn)了模型與工程生產(chǎn)的緊密結(jié)合，基本原理簡單，適應性強，

非常適合建筑學專業(yè)教學特點。因此，利用該理念開展建筑學畢業(yè)設計教學具有很強的可操作性，其指導意義明顯，應用價值突出（圖1）。

1．2 CDIO模型理念 模型教育理念是構想一個強調(diào)技術基礎的教育，并將工程教育置身于產(chǎn)品系統(tǒng)生命周期的具體環(huán)境中，充分體現(xiàn)工程教育的過程，注重基礎知識和實踐能力。模型的目標是將企業(yè)的需求以工程學基本原理表述，強調(diào)掌握基礎技術中深厚的應用知識，培養(yǎng)善于構思、設計、實現(xiàn)和運作系統(tǒng)的技能，適應現(xiàn)代化設計的環(huán)境。CDIO課程體系思路清晰，致力于縮小工程教育中的理論和實際操作能力之間的差距［1－2］。

1．3 畢業(yè)設計教學 建筑學專業(yè)畢業(yè)設計具有時代特征，

黑龍江科技大學建筑學專業(yè)選定了CDIO的教學理念作為教學指導思想，制定了新的培養(yǎng)目標:為社會培養(yǎng)具有創(chuàng)造性和系統(tǒng)思維能力、多學科背景、良好的管理和溝通能力的，符合寒地地域特色的建筑學專業(yè)人才。成果貫穿建筑學教學全過程，并在畢業(yè)設計教學中得到系統(tǒng)的表達，改變最初的被動設計和被動指導的教學模式（圖2）。

由圖2可知，將學生被動設計，教師被動指導的傳統(tǒng)教學理論引入CDIO工程教育理念，通過實踐教學的比較、理論移植，可以轉(zhuǎn)化為以畢業(yè)設計教學為主線，以學生為主體的畢業(yè)設計CDIO教學模式。

2 教學環(huán)節(jié)主要問題

2．1 畢業(yè)設計選題機制單調(diào) 畢業(yè)設計實際項目少，由于工程的時效性和周期性等因素，導致真題較少，設計選題范圍基本是按照教師指令安排任務書，多數(shù)選題為假題假作或真題假作。

2．2 有效教學時間不足 隨著升學、就業(yè)壓力逐漸增大，多數(shù)學生在畢業(yè)設計階段考研、復試或找工作，使得設計時間銳減，造成教學質(zhì)量嚴重下降。

2．3 畢業(yè)設計定位偏差 由于學生處于受教育的角色，形成了被動設計的思想慣性，缺乏主動參與畢業(yè)設計的熱情，而指導教師還要從事繁重的教學科研，因此，畢業(yè)設計教學往往比較隨意，師生沒有良性的互動。

3 畢業(yè)設計教學計劃

畢業(yè)設計教學是5年人才培養(yǎng)的綜合體現(xiàn)，教學效果影響社會對學校專業(yè)、教師和學生的口碑評價。因此，畢業(yè)設計教學改革應特別注重教學的操作程序，即設計過程和方法。畢業(yè)生走入職業(yè)后，接觸的設計種類并沒有在學校涉及得多，主要為住宅設計;沒有接觸過的設計類型，通過學習設計資料集、相關書籍及考察真實項目能夠圓滿地完成設計。畢業(yè)設計不用追求難度高的建筑綜合體設計，強調(diào)復雜的功能設計不僅使題目與以前的課程設計思路雷同，同時也因為缺乏挑戰(zhàn)性而大大削減了學生學習的主動性［4］。在這種情況下，畢業(yè)設計教學計劃引入了CDIO工程教育理念，一方面，追求畢業(yè)教學的實踐性，設計題目與真題實踐緊密結(jié)合;另一方面，教學又要體現(xiàn)技術的綜合性、執(zhí)業(yè)教育應有的標準，培養(yǎng)一種嚴謹?shù)脑O計態(tài)度［5］。因此，重新梳理畢業(yè)設計教學計劃是一種較為有效的教學策略，根據(jù)CDIO的四個階段制定建筑學畢業(yè)設計了教學計劃的階段表（表1）。

表1較好的將CDIO與建筑學畢業(yè)設計教學過程融合起來，形成4個共性階段，每個階段都有清晰的內(nèi)容和任務，便于師生掌握，并依據(jù)階段進行考核控制。

1.3.3 竹林碳儲量估算 采用基于竹林株樹的碳儲量估算方法，其計算公式為：C=N×A×Cf，式中：N為竹林株數(shù)；A為單株生物量，取值22.5 kg·株-1；Cf為含碳系數(shù)，取值0.47(無量綱)。

4 畢業(yè)設計CDIO教學模式

4．1 選題構思模式階段

4．1．1 題目選取采用真實的題目設計或高校聯(lián)合設計方式。真實場地和環(huán)境信息為學生提供了一個錯綜復雜的背景，學生在接受任務后首先應當考察地形、分析環(huán)境，為生成實踐性強的設計奠定基礎。

4．1．2 題目設置降低設計的復雜性，增加設計深度。題目既有在寒地設置大學圖書館設計，也有哈爾濱運糧河的城市設計，設計題目的功能復雜程度要與常規(guī)設計相近，打破畢業(yè)設計追求復雜功能布局的傳統(tǒng)。

4．1．3 設計成果強化設計過程的完整性。提高題目的基地分析要求，強化分析圖的份量，不僅要求繪制常規(guī)的總平面圖、平面流線分析、功能分析，而且需要繪制基地設計空間及形式的生成分析、平面模數(shù)分析，立面比例及模數(shù)分析，剖面空間分析圖，完整地表現(xiàn)結(jié)構與空間的關系。

4．2 設計操作模式階段

4．2．1 建立畢業(yè)設計教學工作室的教學體系。建立畢業(yè)設計階段聯(lián)合導師制，建立團隊工作室，學生可以參與導師項目或自選設計任務，全部真題真做。真實選題能極大地激發(fā)導師指導和學生學習的興趣，師生良性互動，提高畢業(yè)教學效率，為學生今后開展執(zhí)業(yè)打下良好的基礎。

表1 建筑學畢業(yè)設計教學計劃階段

4．2．2 設計實踐的批判模式。堅持科學研究對生產(chǎn)實踐的引導作用，強調(diào)畢業(yè)設計不等同于實際工程項目而是研究項目，要將研究的主要工具調(diào)查、分析和實驗帶入建筑設計中，研究的對象不僅僅是設計的產(chǎn)品還包括設計的過程，從而促進建筑思維。鼓勵學生針對實際現(xiàn)象提出批判性的見解，在設計理念、設計方法上有所突破，建立以創(chuàng)造力為目標的工作能力基礎，從而畢業(yè)后更好地為社會服務。

4．2．3 強化模型形體的綜合布置。改變以往只注重平面功能組織，借助Sketchup、Revit、BIM和犀牛等三維繪圖軟件加強對建筑立體形態(tài)空間的設計與安排，提高畢業(yè)生的平面設計能力和空間造型能力。跳出復雜的平面功能的束縛，以更大的視角審視畢業(yè)設計。

4．3 教學運作模式階段

4．3．1 增加設計運作的針對性。畢業(yè)題目改變以往建筑面積較大和全面性的特點，根據(jù)學生在畢業(yè)設計中忙于應付復雜題目中各種場地、功能、設計的意義探索等矛盾，加強建筑空間、造型、尺度比例等問題的深入，以實際遇到的問題作為設計選題的出發(fā)點，有針對性進行題目創(chuàng)新，由學生和教師共同設計題目［6］。

4．3．2 注重課程的設計邏輯性和場地唯一性。以往學生在設計手法上過度注重即興發(fā)揮與靈感突現(xiàn)，盲目摹仿明星設計師的作品，缺乏基于場地與環(huán)境的嚴肅思考，缺乏對于形式深層的分析與組織。通過模擬場地周邊的環(huán)境，塑造出由外部環(huán)境和內(nèi)部功能共同擠壓而成的建筑方案，體現(xiàn)方案宛若天成，而非機械加工，減少設計運作的人工化痕跡［7］。

4．3．3 畢業(yè)設計成果質(zhì)量。畢業(yè)設計成果質(zhì)量的要求是全方面的，評判的主要依據(jù)在于:①建筑學畢業(yè)設計的成果最終以電子圖紙和手繪圖紙為主，培養(yǎng)學生設計能力、美學修養(yǎng)等素質(zhì)，鼓勵學生應用各種計算機輔助設計軟件，要求學生畢業(yè)設計最終成果圖紙質(zhì)量精美、手繪有較強的表達力;②就建筑設計的自身內(nèi)容而言，環(huán)境的整體性、功能的合理性、造型的藝術性、技術的可行性、規(guī)范的執(zhí)行程度等是成果質(zhì)量的保證;③建筑方案要有突出的特色，反映出強烈的創(chuàng)新精神和深邃的設計思想。

4．4 聯(lián)合評價模式階段

4．4．1 畢業(yè)設計聯(lián)合評分體系。評分是畢業(yè)設計的重點與難點，由于設計類評價標準迥異，受專家個人喜好的因素較大，所以應采取并落實聯(lián)合評價體制。答辯評分組由非指導教師和外請專家組成，且由外請專家擔任組長，加強評價過程的客觀性，全組教師在答辯前認真閱圖并做好記錄，指導教師還在圖上標示出主要問題點，答辯過程力求問題難度和數(shù)量基本平衡。畢業(yè)設計評分被分解為指導教師評分占30分和答辯評分占70兩大部分，每部分又對學生的設計過程、方案表達、答辯過程所涉及的諸多內(nèi)容進行聯(lián)合打分［8］。例如學校引入了名校教師聯(lián)合設計的體制，聘請哈工大建筑學院，建筑設計院等專家為畢業(yè)設計校外導師，對畢業(yè)設計評分進行實踐把關，提高了最終結(jié)果的權威性［8－9］。

4．4．2 畢業(yè)設計反饋機制。畢業(yè)設計答辯評分并不標志著畢業(yè)設計的完成，還應做好學生和用人單位對畢業(yè)設計的意見反饋工作，建立畢業(yè)設計的反饋機制，如大面積發(fā)放調(diào)查表和隨機走訪相結(jié)合，根據(jù)對畢業(yè)設計選題和過程提出的具有建設性的反饋意見，在教學中不斷調(diào)整、改進和完善（圖3）。

由圖3可知，CDIO教學模式將畢業(yè)設計劃分4個控制節(jié)點，促進師生共同完成教學全過程。每個節(jié)點都包括階段平臺和教學平臺，使繁瑣的畢業(yè)設計過程有了清晰的目標、控制和指標。

5 分析與結(jié)論

（1）強調(diào)研究型畢業(yè)設計教學，培養(yǎng)學生具備適應當代建筑學需要的綜合思辨能力;適當增加前期研究教學的時間，注重培養(yǎng)學生的調(diào)研、分析、策劃以及從國內(nèi)外案例中汲取先進理念的能力;注重科學理性的設計方法的訓練，為此應設置畢業(yè)設計的專題講座群，提供專門的方法支撐。進一步加大對社會問題、經(jīng)濟問題和工程技術問題的思考深度。

（2）探索聯(lián)合教學的課程設計模式:①教學過程向社會敞開。邀請相關單位或機構資深專家參與教學，與學生面對面交流，拓展學生的接觸面，對建筑設計的復雜性予以初步介紹。②教學內(nèi)容緊密結(jié)合實際。利用學院土木工程省重點學科的基礎優(yōu)勢，采取“產(chǎn)學研相結(jié)合”的教學策略，建筑設計與結(jié)構設計教學任務來源于真實的實踐項目，為學生了解國內(nèi)建設形勢、追蹤國際發(fā)展前沿提供了極佳的實踐機會。鼓勵教師將新材料，新技術，新設計理論和最新科研成果融入教學中。③強化實踐教學活動。完善生產(chǎn)實習、畢業(yè)設計的組織和考核程序，進一步加強校內(nèi)外實習基地建設。讓學生在實踐項目參與中逐步建立集理論性和實踐性、綜合性和系統(tǒng)性于一身的研究策略和技術路線，拓寬學術視野及對其他相關學科的敏感度。

（3）實現(xiàn)課程設置評價單元:①綜合機制日趨完善。在總體思想指導下，建立了開放式、倡導式的綜合教育機制，完善了教學、科研與實踐一體化機制，加強了國際交流聯(lián)合教學機制，完善了教學管理、教學條件等支撐機制。②專業(yè)特色鮮明突出。經(jīng)過多年長期不懈的努力，逐漸形成基礎扎實、要求嚴格、注重實踐、綜合發(fā)展的鮮明課程設置評價機制。

經(jīng)過建筑學全體教師的不懈努力，建筑學專業(yè)畢業(yè)設計教學模式較好地融入了CDIO工程教育理念，走建筑師職業(yè)化教育和工程教育結(jié)合的創(chuàng)新之路，通過近5屆畢業(yè)生教學實踐和反饋:學生快速融入社會并迅速成長，一次就業(yè)率達到100%，其中考研率25%，進入大中設計院的畢業(yè)生適應能力強，多數(shù)在三年內(nèi)成為單位的設計骨干［11－12］。

教學團隊基于CDIO工程教育理念，總結(jié)并提出了四種畢業(yè)設計教學模式階段。經(jīng)過黑龍江科技大學建筑學專業(yè)的畢業(yè)設計教學實踐，摸索出的教學模式具有可行性和操作性，效果明顯，可對提高地方院校建筑學專業(yè)畢業(yè)設計的總體質(zhì)量提供一定的參考價值和啟發(fā)作用。

［1］袁旦．全新工程教育理念下大學生學業(yè)規(guī)劃探析［J］．新西部，2009（8）:100－101．

［2］CRAWLEY E F．The CDIO syllabus——A statement of goals for undergraduate engineering education［R］．The MIT CDIO Syllabus Report，2001．

［3］SUN M，ZHANG J，DONG J，et al．CDIO based optimization of urban planning personnel training courses in forestry universities［J］．Asian Agricultural Research，2014，6（9）:81 －84．

［4］張曦．建筑學畢業(yè)設計教學改革初探［J］．山西建筑，2007，33（34）:21－22．

［5］孫明，劉維彬，王玉芬．融入CDIO理念高校城市規(guī)劃畢業(yè)設計教學模式研究［J］．森林工程，2012，28（5）:113 －117．

［6］SUN M，LIU W I．The local colleges architecture profession education graduation design teaching thinking under CDIO principle［C］//Proceedings of the 2013 Conference on Education Technology and Management Science．ICETMS，2013:684 －687．

［7］SUN M，LIU W B，WANG Y F．Study on teaching mode of urban planning specialty graduation design based on CDIO in local colleges［C］//Proceedings of 2013 3rd International Conference on Applied Social Science．ICASS，2013:229 －233．

［8］藍剛．建筑學專業(yè)畢業(yè)設計教學的實踐探索［J］．山西建筑，2008，34（5）:230 －231．

［9］梁獻超，宣衛(wèi)紅，李宏．應用型建筑學專業(yè)畢業(yè)設計的過程控制對策研究［J］．高等建筑教育，2009（3）:100－103．

［10］孫明，牟曉梅，秦鑫．建筑學專業(yè)畢業(yè)設計的工程教育教學計劃與模式研究［J］．山西建筑，2014（12）:269－271．

［11］孫明，張軍，董君，等．基于CDIO的林業(yè)高校城市規(guī)劃人才培養(yǎng)課程總體優(yōu)化研究［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學，2014，42（16）:5286 －5288．

［12］孫明，張軍，劉維彬，等．基于CDIO的黑龍江高校城市規(guī)劃人才培養(yǎng)模式研究［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學，2014，42（23）:8049 －8051，8053．