《建筑空間與構造》案例教學改革和實踐

黃 穎

(莆田學院 工藝美術學院，福建 莆田 351100)

《建筑空間與構造》是莆田學院環境設計專業的基礎學科，總學時數為80學時，其中理論課時26，實踐課時54。學生通過該課程的學習鞏固建筑與結構的知識，增加對建筑空間設計的了解。

在傳統的教學方式中，教師逐章節講述知識點，對各種建筑構造類型逐一進行介紹，之后進入到設計方案制作階段。這種教學方式看上去十分全面而系統，但實際上卻多為泛泛之談，缺乏重點，有些內容與其他課程重復雷同，教師講課往往只能淺嘗輒止。而學生的理論學習與實踐在時間上缺乏重合點，造成了學生理論與實踐的脫節，想法難以及時得到驗證，問題難以及時得到解答，學習效果較差，學習積極性不高，課程結束后依然無法靈活運用各種結構類型構造理想的空間。這一切都使該課程目前的教學明顯落后于社會發展對設計人才的要求。為了改變這一現狀，提高學生主動性學習和協作學習的能力，本課程在2019年秋季學期的教學過程中進行了案例式教學的改革和嘗試。

一、案例選取

《建筑空間與構造》這門課的重點在于幫助學生深入理解各種建筑結構選型及其優缺點，并最終引導學生學會如何在實際工程中靈活合理地選用建筑結構，創造既滿足需求又充滿個性和美感的空間。由于課程時間有限，對于每一類的建筑結構類型都設計一個案例顯然不切實際。選取具有代表性的案例至關重要，一方面，需要讓學生盡可能充分地學習從概念到施工的各個階段所涉及的知識和技巧；另一方面，需要盡量貼近本專業畢業生工作后的實際情況。基于此，本課程教學中選取了包括高層建筑設計，大型展覽空間設計，體育場館/航站樓設計，別墅設計等有針對性的案例，見表1。通過這些案例的設計過程，幫助學生充分理解建筑空間與結構設計的基本理念和方法，以及設計實踐的基本流程。

表 1 《建筑空間與構造》課程實際教學案例

二、教學設計具體實踐

以別墅設計為例來介紹本課程案例式教學的具體方法和要點。

1.明確設計任務及要求

別墅設計是現實工作中經常遇到的工程項目，其主要功能是為家庭提供居住場所。然而，與一般居家住宅相比，別墅設計具有自身的特點。一般別墅的面積較大，需要充分考慮外部與內部空間的排布，建筑與周圍環境關系緊密，對采光和美觀的要求較高。在設計過程中，教師首先要充分引導學生從別墅的建筑功能及需求出發對結構與空間設計進行思考。

根據案例式教學的基本要求，首先教師需要明確設計任務及要求。具體案例的設計可以取材于實際工程或者在實際工程的基礎上根據需要進行調整。設計任務需要對別墅外部及內部的重要空間和結構給出明確的要求，例如，地形地貌、主次出入口、停車位、總面積、總體建筑空間大小、層高、房間數量和分布，各種功能分區的布局等。在這一部分講解時，教師可以組織學生思考和討論，究竟一個優秀的別墅設計需要考慮那些方面，具備哪些優點，需要哪些知識和設計能力。討論的最后教師可以給予一個短評，明確一個優秀的設計不僅僅是實現基本功能，同時需要考慮空間與結構的內在和諧，盡可能豐富空間層次，合理靈活地利用不同結構，實現良好的采光通風，而且整個建筑與地形地勢及周邊環境和諧融洽。對于設計任務要求的準確理解是充分有效地學習這一案例所包含知識的基礎和框架。

2.結構選型

建筑的結構是支撐整個建筑外形的基礎，但其絕不僅僅只是保證建筑的穩定和堅固。各種構造方式的有機結合創造了空間，而構造與空間又一同支持建筑實現其功能，同時賦予每棟建筑以獨特的個性。對于一個建筑的設計，既可以先選取結構類型并以此來定義所要創造的空間，也可以先確定建筑所要承擔的功能，并以此為依據選取可以實現這個空間的結構。但不管哪一種觀點，都不可否認的是空間與結構之間密不可分，互相影響，互相依賴。

以別墅設計為例，很顯然建筑的功能已經確定。所以，教學中首先通過小組討論的方式引導學生思考別墅這種建筑類型的基本特點，以此作為結構選型的依據。別墅的設計需要考慮業主的風格喜好，展示個性，同時需要滿足居住和生活的需要，因此，其設計就要求建筑平面可靈活布置、延性較好、使用空間大，能夠滿足臥室、廚房、客廳、書房等各種用途的空間的要求。其樓高較低，一般不超過三層，不像高層樓房那樣需要較強的抗側向形變抗水平位移的能力，但仍需要較高的穩定性和安全性[1]。

特別需要指出的是，在學生討論的過程中，教師應著重注意發現學生對于重要知識點(如各種結構體系的適用范圍)的理解偏差。人類對新事物的認知和理解并非是在白紙上寫字，而是一個利用自己已有知識和經驗對新的信息進行詮釋的過程[2]。學生常常在學習一個新知識點之前，通過其他途徑對此有了一些了解。然而其中不乏片面、不準確、甚至與事實完全相反的認識，這些固有的認知偏差是學生正確掌握知識點的重要障礙。對于高校學生，自己閱讀教材并非難事，單憑講解教材上的內容對學生的提高十分有限。而通過發現學生的這些理解偏差，教師可以在針對結構選型的討論點評中糾正學生對新知識片面或錯誤的認知，幫助學生在其現有的知識體系上增加新的知識經驗，這是教師指導的重要意義所在。

而在學生討論之后，教師總結該案例所適用最合理有效的結構類型，并對該結構類型適時地做一些更詳細的講解和總結，為學生提供更堅實的知識儲備。通過每一個具體案例設計中的這種討論，促進學生理解每一種結構類型的適用場合，優缺點，對所形成的空間的影響，養成良好的設計思維習慣。

3.具體方案設計

確定了結構選型為框架結構之后，學生被分成若干小組并開始具體的方案設計，在之后的學習和實踐過程中也均以此小組為單位。在傳統教學中，一個重要弊端就是忽視了團隊這個層面對個人學習的影響。事實上，通過與同學、老師的討論與互動，學生可以交換經驗教訓，激發更深層次的思考，更準確更全面地理解新的知識[3]。這種團隊合作式的學習方法可以模擬未來工作中的實際場景，讓學生在共同完成一個項目的過程中相互學習與促進，培養團隊協作能力。

考慮到學生一般對優秀的設計作品有極大的好奇，愿意學習并加以研究，教學中可以提供一些世界知名別墅設計作為范例，引導學生通過對范例的觀察思考，開展小組內的討論，對優秀設計師的優秀作品從平面布置、空間建構、模型建構等角度進行分析，從中學習建筑空間與構造的方法與原理。

仍以別墅設計為例，在此階段教學中，教師介紹了現代主義建筑的經典作品薩伏伊別墅。這座世界著名的三層別墅是現代建筑大師勒·柯布西耶于1928年設計建造而成，占地12英畝，長21.5米，寬19米，使用鋼筋混凝土框架結，如圖1所示[4]。這幢看起來四四方方平淡無奇的白房子，恰恰是柯布西耶崇尚機器美學和功能主義的極致表現。

從外部看，平整的幾何圖形和沒有絲毫雜色的白色外墻不加任何多余的裝飾。外形上令人印象深刻的是橫貫每個面的橫向長窗，可以最大限度地利用自然光，并使周邊的景色在室內任何角度都可以一覽無遺。然而別墅內部空間的設計就令人嘆為觀止，三層平面設計之間截然不同，與外部承重墻的簡約甚至單調形成了強烈的反差，見下頁圖2所示。這座別墅所體現出的外觀—結構—空間—功能的內在關聯和設計邏輯為學生理解框架結構的原理、特點和設計方法提供了非常好的參考。

圖 1 薩伏伊別墅的外觀(左)和框架結構(右)

圖 2 薩伏伊別墅的平面圖(從左至右依次是一、二、三層)

在此基礎上，學生開始進行建筑的結構和空間設計。教師應提醒學生在設計時要綜合考慮用地出入口、道路、停車、采光等問題；注重主要房間位置結構，主客、動靜分區合理，充分利用朝向與外景；平面設計應充分考慮地形地勢，以及和周圍環境的關系。同時，要著重強調學生思考結構和空間的設計對別墅整體外觀的影響。

在基本確立各自的別墅設計的基本理念后，利用2節課的時間讓每一個小組都在課堂上介紹一下本組的設計思想。鼓勵全班同學共同討論，提出疑問，分析困難，提供解決思路，而教師則最后點評，幫助學生進一步思考空間和結構的變化，提升作品的層次。隨后學生依據各自確立的設計理念完成圖紙繪制與模型設計。

4.設計結果匯報與評估

傳統教學中，設計完成后常常只是將作品提交給教師進行評分，除了信息量有限的分數，缺少了教師對于完成作品的反饋，也錯失了幫助學生進一步提高的機會。在本次教學實踐中，學生完成每個階段的設計方案后，將由各小組面向教師和全班同學匯報各自的設計，介紹各自的設計理念，回答教師和其他同學的提問，同時可以講解結構和空間設計過程中遇到的問題及解決方案，并由教師當場進行點評，指出其設計亮點與不足之處。教師在此基礎上為各個小組的設計評分，更重要的是，通過這種答辯的方式，幫助學生更好地理解和掌握該階段的學習重點，了解自身的不足，并在后續課程的學習中繼續提高。

三、課程改革的成效

經過一個學期的教學，試點班的案例式教學課程改革取得了以下三點顯著的成效。

1.顯著改善學生學習的主動性及課堂參與度

以前的設計課程課堂上由于多數時候均由教師講解，課上氣氛較為沉悶。而在試點班上，在教學過程中以學生為核心輔以教師的引導和啟發，教師在課堂上提出有針對性的問題，組織小組為單位進行學習和實踐，每個學生都有自由的機會提出問題，師生和同學間互相探討、分享經驗，課堂的學習氣氛更加濃厚，學生的學習熱情更為高漲。這種教學方式保證了每個學生都有深度參與的機會，充分地調動了學生學習的主觀能動性，激發了學生的思維火花和求知欲望。

2.增進學生對理論知識的理解，提高解決實際問題的能力

精心選取的有代表性的案例，不僅通過名師作品的介紹開拓了學生的視野，理解各種不同的建筑空間設計的基本規則和方法，同時讓學生更為主動地發現并提出問題，充分了解面對一個設計項目和不同的客戶需求時如何探尋相關信息，思考解決方案，逐漸形成自己的設計理念。這些對理論知識的理解和認識在隨后的項目設計過程中通過小組間及與教師的討論得到進一步深化。從學期末學生的作品及作品展示時的介紹可以看到，與其他傳統方式教學班級相比，這個試點班的學生對于空間與結構的概念更加清晰，理解更為深刻，設計更為貼近實際。

3.提高了教師的教學水平

與傳統教學方式相比，案例式教學對教師提出了更高的要求。教師需要打破傳統的教師講課學生聽課的教學模式，精心選取典型案例，準備課堂上要向學生提出的問題。在學生自主學習過程中及時對不同學生的不同問題進行有針對性的解答，根據學生的學習情況調整案例展示及項目設計的難度和進度，并針對普遍性的問題準備下一次課的案例和問題。這些要求客觀上促使教師更為細致地準備材料，鉆研理論與實踐的結合方法，探索更合理高效的教學工具，從而有效地提高了教師地教學水平。

四、結語

正如荀子所說：“不聞不若聞之，聞之不若見之；見之不若知之，知之不若行之；學至于行而止矣”。在案例教學中，教師從傳統的 “講臺上的圣人” 轉變成 “站在旁邊的指引者”，通過為學生提供合適的資源，指導并創造學習氛圍濃厚的課堂環境來幫助學生真正掌握技能。這種教學方法可以有效激發學生的學習興趣，提高自主學習和協同合作的能力，為學生走出校園承擔實際設計項目打下堅實的基礎。