建筑設計教學中建筑技術理念嵌入模式研究
——以南京工程學院為例

葛翠玉，毛建西，汪亮，王珺

（南京工程學院建筑工程學院，江蘇 南京211167）

在地球環境及能源問題的大背景下，建筑技術已成為建筑領域關注的方向，且技術方法正向其他領域如社會學、人類學、城市學、心理學等領域滲透，各高校建筑學專業都在努力探索如何在建筑學專業教學中將設計和技術有效整合。南京工程學院作為一所以理工科為主的地方院校，為解決這一難題進行了探索和改革，提出并踐行了“嵌入式”的教學模式，取得了一定成效。

1 嵌入模式概念

1.1 嵌入式教學模式的有關研究

“嵌入式”最初來源計算機領域中軟件和硬件的結合，后發展為嵌入到軟件專業教學中的一種新型教學模式，培養學生的創新和實踐能力。有關教育學者[1-4]在培養目標設定、課程體系重構、教師團隊建設等方面對嵌入式的內涵研究、應用探索和前景展開了深入探索，如利用該教學模式整合多方資源，將理論教學和實踐教學結合起來[5-9]。唐尋等[10-11]是利用實際案例嵌入到理論和實踐中，提高了人才培養質量。嵌入式教學模式在提高教學質量方面能充分發揮重要作用，并能整合校內與校外資源，促進在教學過程中理論與實踐、知識與能力相互嵌入。

1.2 “嵌入模式”的建筑學專業內涵

建筑學從專業方向分為設計、技術和歷史理論三大核心內容，而建筑設計貫穿于整個建筑學專業，由于建筑設計的綜合性和實踐性特點，需要多學科交叉互動。建筑技術課程有獨立性特點，需利用設計課程這一平臺將其加以運用，實現建筑設計在藝術和技術上的綜合發展。但在實際教學過程中，出現設計理念和技術思維脫節，設計和技術沒能更好穿插，建筑技術僅作為輔助課程進行講授，學生也多注重建筑設計功能認知和形式模仿。在時間和空間計劃上，沒有更好的妥善安排相關課程的遞進關系，存在專業知識和實踐能力不均、理論和實踐分離、校內、外資源未能整合利用等問題，學生很難建立完整的知識結構，在綜合實踐的訓練方面也比較薄弱。

“嵌入”模式實質上是對設計和技術兩類課程進行集成后的一體化課程建設，要求設計理論和建筑技術相互嵌入，打造出符合現代建筑需求的設計理論和技術實踐緊密結合的、具有可持續發展能力的“嵌入式建筑人才”[12]。

2 建筑技術理念嵌入模式途徑

當前建筑創作多以技術創新為突破點，如生態建筑、可持續發展建筑等都離不開建筑技術的支持。因此技術理論學習是整個教學模式重要一環。

2.1 理論學習的嵌入

將新體系課程嵌入到原體系的各門課程中，通過新的組合方式進行整理，獲得課程結構性好，整體協調的新型課程，以發揮綜合優勢。可通過兩種途徑相互交叉實現了理論學習過程中的建筑技術理念的嵌入。

2.1.1 時間軸線的嵌入

將兩類課程在時間設置上相互配合，根據原有建筑設計教學內容，將建筑技術課程嵌入到設計課程，并做相應調整。重慶大學等高校的建筑學課程布局具有時間軸線特征[12]。

2.1.2 空間三維的嵌入

根據課程教學大綱，課程模塊從低年級建筑小體量到高年級大體量逐步深入，低年級開始接觸建筑技術理論，并對課程模塊的教學內容和方式進行改造，以技術專題講座的形式嵌入到設計課程中，相關學科教師全程參與課題設計指導，形成某一設計課程為中心的空間全面嵌入整合方式。

改革以課題設計和設計理論為教學主線，以技術理念嵌入設計理論講授為輔，分年級將建筑技術嵌入整合到設計課程中。通過時、空的嵌入融合，將相關聯的技術知識分解重構融入相應的設計課程，在堅持以設計課程為核心的前提下，保證技術知識傳授的邏輯性和完整性，徹底打破課程間的界限[13]。建筑學課程內容分為三部分，一是一年級的基礎理論課，二是中高年級的設計課，三是五年級的畢業設計。“建筑構造”、“建筑物理”、“建筑節能”、“生態建筑設計概論”、建筑結構等理論課，通過時空嵌入，將其與相應設計課程作業結合。

由于大一學生對設計和技術概念了解不深，在“建筑概論”中加入建筑技術概論，解析著名作品的技術層面，了解設計與技術的互動關系，激發學生對建筑技術的興趣，建立初步的技術觀念[12]。學生可通過技術基礎知識，將技術嵌入到小型設計方案，初步了解技術和設計的融合（圖1）。

圖1 大一作業（傳統建筑技術的基礎了解）

二年級學生需解決建筑與結構的整合問題，通過其他學科的原理、理念、方法來解決建筑學的問題，邀請生態學、心理學、結構設計、建筑物理等相關老師參與授課（圖2），對設計各方面出現的技術問題給予指導。

圖2 大二作業（建筑技術的局部嵌入）

通過低年級的技術基礎知識學習，三、四年級學生開始整合更為復雜的功能及技術要求，探索解決建筑材料、結構、節能、構造方案、節能技術等諸多方面的問題（圖3），在開放的方案交流中獲取更多的技術信息。通過案例分析、實地調研、設計構思、建筑技術專題、設計輔導評圖等多個教學環節，積極調動學生的分析解讀能力，設計方案能力和實踐操作能力，講授建筑技術的詳細圖解，將新技術等前沿知識充實到課堂教學中去，讓學生、老師成為建筑設計“互動雙向體”，提高學生探索能力。

圖3 大三、大四作業

2.2 移動課堂的嵌入

移動課堂是指充分利用建筑學專業教學實踐平臺，將建筑技術理念直接嵌入到校內、外實習過程中。建筑學專業在每學期都開設相應年級的校內、外實習，如素描寫生、認知實習、測繪實習等，將建筑技術理念嵌入到這些移動課堂中，一方面從低年級學生開始了解建筑技術，另一方面通過搭建這一專業實踐平臺，高年級學生更好地將建筑技術運用到設計課程中去。這個過程需要專業教師相互配合，制定相應的實習計劃，通過校內外實習將技術理念嵌入，以提升學生的設計能力、技術思維等專業技能。

2.2.1 素描寫生實習

建筑學專業素描寫生實習應圍繞建筑學專業特點來培養學生素描的基礎訓練，提高建筑形體空間的想象力和設計力。

以南京工程學院為例，素描寫生和色彩寫生多在一、二年級進行，正好是建筑技術基礎初步知識嵌入的最佳時期。以侗寨為例，在進行素描寫生時，指導老師可從技術方面講授侗寨建筑有關榫、卯連接形成的井干式、穿斗式、抬梁式等結構形式，通過柱梁支撐和榫卯銜接，上下檐間空隙起著透風作用，削弱外部風力對建筑的影響，增強了整體結構的平衡和牢固性。素描實習是建筑技術嵌入的一個很好移動平臺。

2.2.2 建筑認知實習

建筑認知實習是讓學生走出教室、開闊眼界，培養學生對現代建筑新材料、新技術、新理念的鑒賞和分析能力，實習地點多為北京、上海、西安等大城市，如上海中心大廈、金茂大廈、東方明珠、鳥巢、國家大劇院等建筑都是高技術建筑的代表。學生需要剖析建筑與環境、地域文化之間的聯系，觀察建筑的表皮，認識建筑形式要素、組織規律，了解建筑所隱含的新技術，建立新技術直觀感性認識。通過調研、案例分析、匯報，讓學生認識建筑設計的新理念、新節能技術、新材料對城市發展的影響，逐步形成正確的建筑技術觀。

2.2.3 古建筑測繪實習

古建筑測繪實習可讓學生了解中國傳統民居構造、材料以及藝術空間手法，建立正確的傳統建筑文化的地域觀、時代觀、民族觀、傳統技術觀。通過測繪實習，學生可了解傳統建筑的尺度控制、結構體系、構建材料、建造方法等，通過基礎資料系統獲取、整理，對傳統建筑在自然環境、社會和文化背景下的設計方法、技術措施有清晰認知。

2.3 頂崗實習嵌入

經過前四年的課程模式訓練，進入整個大學階段的最后兩個階段：畢業實訓和畢業設計。

利用五年級上學期安排學生進入設計院等相關企業實習，將建筑技術理念融入到實際方案中去。這個階段要做好兩個嵌入：一是把學生嵌入到相關企業的實際工作中；二是把技術理念嵌入到畢業實訓、畢業設計中去。

3 建筑技術理念“嵌入式教學模式”的架構

建筑設計中的技術含量越來越多，設計者除應具備建筑設計專業知識外，還應掌握建筑文化[14]、生態學、環境學等專業知識的嵌入，培養具有生態建筑設計能力的人才。文章選擇一命題設計為例，從問題導向出發，對當地原始材料進行現場分析，通過方案構思、技術確定最終方案。

3.1 命題設計題目

以鄉村生活發生器——村民活動中心設計作為建筑設計題目。讓樂趣回歸鄉村，讓鄰里回歸和諧，讓社區中心成為“生活的發生器”是這一設計的主題。

3.2 現場調研與資料收集

全面實地調研南京市南一村的村民、鄉村傳統經濟、鄉土文化、村落建筑及其周邊環境現狀（圖4）。

3.3 資料整理

區位分析：位于江蘇省南京市浦口區。轄11個自然村，現有村民540戶，全村共有耕地204hm2，屬丘陵地帶，在浦口區屬經濟薄弱村。

交通分析：寧烏一級公路沿村而過，寧江大道貫穿全村，有公交車，班次少。

資源分析：水田8hm2，可發展水產養殖；有生態良好的山林資源，如苗木、花卉、茶葉等，耕地204hm2，可發展高效、規模、優質農業。

當地文化：保留農耕生活習慣；農村舉辦生日派對、婚禮的形式豐富。

地域建筑：地域建筑：建筑材料有生土、磚，混凝土，建筑形式有磚砌平房、水泥平房、聯排、獨棟小樓。

簡易技術：采用簡單的室外溫室棚采暖，作為村民冬季室外休閑聊天的重要場所。

3.4 設計方案和技術方案

整個設計遵循的設計要點：

①尊重文化。尊重南一村歷史傳統與人文環境，方案設計符合當地文化習俗，滿足功能使用需求；建筑與環境協調，地域與鄉土文化協調。

②切實可行。遵照適用、經濟、美觀的設計準則，設計既體現鄉土文化的特色風貌，又滿足村民現在和未來生活發展的需求。

圖4 現場調研

③綠色環保。采用適用可靠的新材料和新技術，充分體現建筑在全生命周期中的綠色、環保、生態。

④符合規范。符合國家相關的標準、規范及規定，正確執行國家工程建設方面的強制性條文。

設計小組對村落布局進行了全盤考慮和分析，根據村落人口和功能需求，在建筑布局、流線設計、服務設施、綠化景觀設計等方面進行了規劃，合理布局主體建筑內部的功能、流線，做到不同功能空間靈活變化多功能使用，全面滿足現代鄉村社區功能的需求（圖3）。

3.5 建筑技術的體現

符合當地環境的有關技術：充分利用村內低洼地和現有水資源，收集并進行二次利用；太陽能資源較豐富，可屋頂鋪設太陽能光伏板；根據村民生活習慣，改造室外簡易溫室棚成，靈活多變、輕質高強的陽光房，既滿足了季節性要求，又可構成多種多樣的空間，滿足不同場合、不同人群的需求，且夏季可及時拆卸放入儲藏室（圖5）。

圖5 建筑技術圖示（部分技術）

可以看出，實地調研（基地環境、區位分析、資源、交通、地域文化和建筑特點等）、方案構思整個過程都嵌入了建筑技術理念。

圖6 新嵌入式教學模式

4 結語

利用各種“嵌入”途徑和命題設計思路，根據課程教學計劃，對不同年級設計內容設計相應的技術課程，在理論學習的時空、移動課堂、頂崗實習等過程中進行穿插嵌入，建立了新的建筑技術嵌入教學模式（圖6）。

“嵌入式”教學模式將建筑設計和技術課程的教學內容進行深入剖析和建構，更好的促進設計與技術的結合，讓學生在低年級對建筑技術有所了解，高年級能真正在設計方案中嵌入建筑技術，用技術思想激發創造力，實現設計課程與建筑技術進行融合，實現“嵌入式教學模式”的教育宗旨，既側重于設計課程，也強調了技術課程的重要性，在設計和技術兩類課程基礎目標達成基礎上，運用各種教學載體充分發揮學生、教師、課堂和課外實踐的有效性，實現建筑學設計創造能力的培養。