基于探究式教學(xué)理念的建筑設(shè)計(jì)理論課程教學(xué)實(shí)踐研究
——以綠色建筑概論課程為例

文／王 鑫 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 副教授 博 士

引言

自1994 年實(shí)施建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)教育評(píng)估制度以來(lái)，歷經(jīng)20 余年的探索，我國(guó)建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教育在課程體系建設(shè)方面已發(fā)展到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的階段，多數(shù)院校的課程體系一般采用以建筑設(shè)計(jì)課程為主軸，輔以相關(guān)技術(shù)和人文兩類(lèi)理論課程群的架構(gòu)（圖1）。

圖1 建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)本科（5 年制）課程結(jié)構(gòu)體系（圖片來(lái)源：作者自繪）

1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)背景

“盡管絕大多數(shù)院校的課程體系的建構(gòu)都希望上述兩大類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程能夠相輔相成地合力培養(yǎng)出理論與實(shí)踐并重的專(zhuān)業(yè)人才，但是，實(shí)際教學(xué)中普遍存在重實(shí)踐輕理論的趨勢(shì)，大多數(shù)作為學(xué)科基礎(chǔ)課程的專(zhuān)業(yè)理論課都存在接受度和配合度較差、課程間的教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)度弱化等現(xiàn)象”[1]。在整個(gè)建筑學(xué)課程體系中，設(shè)計(jì)實(shí)踐課程和設(shè)計(jì)理論課程在各自的縱向體系上自成一系，而在橫向體系上只是形式上的設(shè)計(jì)、理論課程分布，特別是到了高年級(jí)（3、4 年級(jí)）設(shè)計(jì)課程訓(xùn)練的深化拓展階段后，理論課程與設(shè)計(jì)課程之間協(xié)同性、關(guān)聯(lián)性的缺失，成為困擾高年級(jí)建筑學(xué)師生的比較普遍的教學(xué)問(wèn)題。同時(shí)，“建筑師培養(yǎng)目前在中國(guó)最突出的難題（這并非僅存在于建筑學(xué)教育中的問(wèn)題，而是在整個(gè)中國(guó)目前教育中存在的普遍問(wèn)題。）就是如何突破學(xué)生自幼兒園以來(lái)長(zhǎng)期形成的自主能力缺乏的瓶頸”[2]。這個(gè)瓶頸的后果就是教師不得不不遺余力地反復(fù)傳授知識(shí)點(diǎn)，試圖讓學(xué)生什么知識(shí)點(diǎn)都學(xué)到，以便他們離開(kāi)校園后就能應(yīng)對(duì)工作中出現(xiàn)的所有問(wèn)題。這種以知識(shí)點(diǎn)傳授，而不是以知識(shí)體系建立為基本思路的教育方式事先給定整個(gè)培養(yǎng)中必須掌握的知識(shí)點(diǎn)，然后將所有知識(shí)點(diǎn)融入教學(xué)環(huán)節(jié)，傳授（灌輸）給學(xué)生；通過(guò)多次不同類(lèi)型建筑的模擬設(shè)計(jì)過(guò)程訓(xùn)練讓學(xué)生掌握這些建筑類(lèi)型的設(shè)計(jì)要領(lǐng)，這導(dǎo)致學(xué)生無(wú)止境地反復(fù)訓(xùn)練，教師反復(fù)上課，造成建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中教與學(xué)的巨大重復(fù)工作量。

綠色建筑教育是當(dāng)代建筑學(xué)學(xué)科面對(duì)氣候變化、環(huán)境危機(jī)等全球性問(wèn)題的思考和行動(dòng)。綠色建筑不應(yīng)被視為一種特殊的建筑類(lèi)型，在教學(xué)中也不應(yīng)作為一個(gè)專(zhuān)門(mén)化的方向，回歸學(xué)科本體的綠色建筑教學(xué)，不僅要建立關(guān)于資源環(huán)境與建筑能量系統(tǒng)的正確認(rèn)識(shí)觀，更為重要的是，要探究作為能量與氣候調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)方法和策略。因此，綠色建筑教育包含了綠色設(shè)計(jì)“觀念體系”和“技術(shù)體系”兩方面內(nèi)容。綠色建筑概論課程作為建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)高年級(jí)設(shè)計(jì)理論課程，不僅承擔(dān)了學(xué)生綠色設(shè)計(jì)知識(shí)系統(tǒng)構(gòu)建的教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)也承擔(dān)了推動(dòng)學(xué)生建立可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)意識(shí)的教育目標(biāo)。基于以上認(rèn)識(shí)，如何提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)理論課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，如何強(qiáng)化理論課程和設(shè)計(jì)課程的教學(xué)聯(lián)系，達(dá)到知識(shí)積累與觀念建立的復(fù)合教學(xué)目標(biāo)，成為促成本次教學(xué)實(shí)驗(yàn)的直接動(dòng)力。

2 探究式教學(xué)理論解讀

探究式教學(xué)理論來(lái)源于建構(gòu)主義學(xué)派的“學(xué)與教”理論、“學(xué)習(xí)環(huán)境”理論和“認(rèn)知負(fù)荷”理論[3]。建構(gòu)主義學(xué)派奠基人皮亞杰認(rèn)為：理想的學(xué)習(xí)過(guò)程是學(xué)生通過(guò)自我探索得到知識(shí)和技能，只有在實(shí)際情景中習(xí)得的知識(shí)才能被學(xué)習(xí)者真正地理解；建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活的情境化探究式學(xué)習(xí)方式，與傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的記憶、理解和應(yīng)用的層級(jí)不同，探究式教學(xué)過(guò)程旨在激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中分析、歸納、質(zhì)疑、創(chuàng)新的高層級(jí)思維活動(dòng)。在探究式教學(xué)過(guò)程中，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生圍繞特定問(wèn)題，自主理解信息、尋求答案，其教學(xué)方式特點(diǎn)是回歸過(guò)程、回歸主體、回歸問(wèn)題、回歸實(shí)踐，因而探究式教學(xué)方法在改善教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)[4]。

經(jīng)過(guò)前期3 年專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)，4 年級(jí)建筑學(xué)學(xué)生已具備了一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)技能，在5 年制建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)教育過(guò)程中，4 年級(jí)建筑設(shè)計(jì)課程教學(xué)定位為建筑設(shè)計(jì)能力的深化拓展和綜合提高階段，重點(diǎn)圍繞城市空間、建筑集群以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)整合等設(shè)計(jì)問(wèn)題展開(kāi)，“問(wèn)題導(dǎo)向”成為4年級(jí)建筑設(shè)計(jì)課程及相關(guān)理論課程的教學(xué)共識(shí)[5]。

當(dāng)前，“設(shè)計(jì)的思維模式應(yīng)從造物向謀事轉(zhuǎn)變，應(yīng)從形式表面的迷戀轉(zhuǎn)向關(guān)注事物本身的內(nèi)在價(jià)值，要抓住設(shè)計(jì)作為解決問(wèn)題的手段這一核心理念[6]。在此設(shè)計(jì)背景下，探究式教學(xué)理念已成為大學(xué)設(shè)計(jì)類(lèi)課程倡導(dǎo)的重要教育思想，采用研討課堂、翻轉(zhuǎn)課堂、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課堂等教學(xué)方式，則被學(xué)界認(rèn)為是實(shí)施探究式教學(xué)方法的有效途徑。

3 探究式教學(xué)實(shí)施過(guò)程

探究式教學(xué)與傳統(tǒng)講授式教學(xué)的本質(zhì)差別在于：傳統(tǒng)講授式教學(xué)課堂以教師為中心，主要采用口述的方式，由簡(jiǎn)到繁地將知識(shí)點(diǎn)全部灌輸給學(xué)生；探究式教學(xué)方式在教師的指導(dǎo)下，提出探究問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)分析、推導(dǎo)判斷等探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)領(lǐng)悟知識(shí)點(diǎn)，建立知識(shí)體系。對(duì)于綠色建筑設(shè)計(jì)教學(xué)而言，探究式教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)以具體真實(shí)的設(shè)計(jì)問(wèn)題為引導(dǎo)，以建成建筑為研究對(duì)象，推動(dòng)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)身邊的建筑問(wèn)題，通過(guò)案例類(lèi)比研究，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)展開(kāi)問(wèn)題分析，采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試、設(shè)計(jì)工具進(jìn)行推敲驗(yàn)證，最終提出設(shè)計(jì)解決方案。在問(wèn)題發(fā)現(xiàn)、分析、解決的探索學(xué)習(xí)過(guò)程中，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)觀念的建立、綠色設(shè)計(jì)知識(shí)體系的構(gòu)建以及綠色設(shè)計(jì)技能習(xí)得等復(fù)合教學(xué)目標(biāo)。

針對(duì)綠色建筑概論和4 年級(jí)建筑設(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)，我們將課程教學(xué)內(nèi)容圍繞可持續(xù)發(fā)展的人居環(huán)境營(yíng)造的主旨建設(shè)目標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì)問(wèn)題的分類(lèi)歸納（表1）。

表1 綠色設(shè)計(jì)問(wèn)題分類(lèi)（表格來(lái)源：作者自繪）

基于上述設(shè)計(jì)問(wèn)題分類(lèi)，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)施過(guò)程中將教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)板塊和提升板塊，分別采用了課堂集中講解（基礎(chǔ)板塊，講授課堂）、閱讀研討（提升板塊，翻轉(zhuǎn)課堂）、實(shí)地調(diào)研測(cè)試（提升板塊，體驗(yàn)課堂）、設(shè)計(jì)策劃與方案設(shè)計(jì)（提升板塊，實(shí)踐課堂）等針對(duì)性課堂教學(xué)方式。

基礎(chǔ)板塊內(nèi)容包括可持續(xù)設(shè)計(jì)的概念、緣起、發(fā)展以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)知識(shí)，主要由教師在課程前期學(xué)時(shí)采用課堂集中講授，輔以課后擴(kuò)展閱讀方式完成教學(xué)。針對(duì)綠色建筑的觀念問(wèn)題和技術(shù)問(wèn)題，在提升教學(xué)板塊，選擇綠色建筑的科學(xué)概念、人工環(huán)境營(yíng)造中的技術(shù)邏輯等6 個(gè)可持續(xù)設(shè)計(jì)相關(guān)研討問(wèn)題，結(jié)合講授課程內(nèi)容進(jìn)度開(kāi)展閱讀研討課堂教學(xué)。研討課堂采用翻轉(zhuǎn)課堂形式：教師在課程開(kāi)課初期即發(fā)布全部研討題目，推薦相關(guān)課題閱讀文獻(xiàn)；學(xué)生自由組合形成學(xué)習(xí)小組（3 ～4人/組），各研討學(xué)習(xí)小組結(jié)合課堂講授和課外閱讀內(nèi)容，圍繞研討題目提出研討問(wèn)題的解答、質(zhì)疑、評(píng)價(jià)等相關(guān)研討內(nèi)容。根據(jù)每組學(xué)生特點(diǎn)，每個(gè)研討題目由教師指定3 個(gè)研討小組，分別執(zhí)行主講、提問(wèn)和評(píng)價(jià)打分等不同研討角色，在整個(gè)研討課堂教學(xué)中，每個(gè)學(xué)習(xí)小組的角色進(jìn)行輪換。主講小組在研討課堂通過(guò)PPT 展示研討題目學(xué)習(xí)結(jié)果，提問(wèn)小組針對(duì)研討主題提出相關(guān)問(wèn)題，評(píng)價(jià)小組執(zhí)行研討過(guò)程記錄工作，并為主講小組和提問(wèn)小組的工作給出評(píng)分及評(píng)價(jià)說(shuō)明（圖2）。“設(shè)計(jì)教學(xué)閱讀研討課堂的作用不是為了給學(xué)生增加知識(shí)，而是為了培養(yǎng)學(xué)生如何認(rèn)識(shí)和看待這些理論；閱讀不是為了培養(yǎng)學(xué)生成為評(píng)論家，而是培養(yǎng)一個(gè)有深度、會(huì)反思的設(shè)計(jì)師。”[7]在研討課堂中，三方學(xué)生（主講、提問(wèn)、評(píng)價(jià)）真正成為課堂主體，教師在課堂中重點(diǎn)起到引導(dǎo)討論過(guò)程、扭轉(zhuǎn)陷入死角的討論方向的作用。因?yàn)椤熬G色建筑”本身就是一個(gè)具有時(shí)空特征、動(dòng)態(tài)發(fā)展的建筑概念，隨著認(rèn)識(shí)的加深，其技術(shù)邏輯亦在不斷推進(jìn)發(fā)展，從研討問(wèn)題的選擇到研討場(chǎng)景的設(shè)計(jì)，綠色建筑概論研討課堂的目的不是為了獲得一個(gè)統(tǒng)一的答案，而是期望每位參與的同學(xué)通過(guò)主動(dòng)思考形成自己的觀點(diǎn)；通過(guò)生生、師生之間的交流互動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生打破固有思維模式，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力、多視角分析問(wèn)題的能力，以及專(zhuān)業(yè)的圖文語(yǔ)言表達(dá)能力。

圖2 研討教學(xué)過(guò)程示意圖（圖片來(lái)源：作者自繪）

在閱讀研討翻轉(zhuǎn)課堂中，教師和學(xué)生行為轉(zhuǎn)換頻繁，互動(dòng)明顯，課堂成為師生之間和生生之間互教互學(xué)、相互對(duì)話與啟發(fā)的場(chǎng)所，師生的共同探索成為課堂活動(dòng)的核心，由此實(shí)現(xiàn)從以教為主向以學(xué)為主的轉(zhuǎn)變，將更多精力放在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、反思、解決問(wèn)題的能力與創(chuàng)新性思維上，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果，同時(shí)這也說(shuō)明目前很多翻轉(zhuǎn)課堂過(guò)多注重語(yǔ)言教學(xué)，而對(duì)學(xué)生的真實(shí)活動(dòng)、實(shí)踐實(shí)驗(yàn)這類(lèi)訓(xùn)練較少[8]。

對(duì)于建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)而言，設(shè)計(jì)類(lèi)課程均包含一定比例實(shí)踐學(xué)時(shí)，自然具有實(shí)施體驗(yàn)式教學(xué)的課程基礎(chǔ)。體驗(yàn)式教學(xué)意為通過(guò)創(chuàng)造實(shí)際的情境，呈現(xiàn)還原教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在親歷的過(guò)程中理解并建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展能力的教學(xué)方式。為了打破設(shè)計(jì)理論課程與設(shè)計(jì)實(shí)踐課程之間的藩籬，建立知識(shí)與認(rèn)知之間的互動(dòng)。綠色建筑概論課程與同期建筑設(shè)計(jì)課程協(xié)同推進(jìn)，以學(xué)生熟悉的校園建筑作為設(shè)計(jì)研究對(duì)象，從可持續(xù)發(fā)展的人居環(huán)境營(yíng)造角度出發(fā)，選擇學(xué)校科研辦公樓、教學(xué)樓、宿舍等某一類(lèi)型建筑展開(kāi)調(diào)研分析，運(yùn)用綠色建筑概論課程相關(guān)設(shè)計(jì)原理，發(fā)現(xiàn)并分析身邊的建筑環(huán)境問(wèn)題（包括熱、光、聲物理環(huán)境，場(chǎng)所空間質(zhì)量等問(wèn)題），隨后在綠色建筑概論、建筑設(shè)計(jì)課程相應(yīng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)提出階段性調(diào)研、策劃、設(shè)計(jì)方案（圖3），完成從知識(shí)、認(rèn)知到實(shí)踐應(yīng)用的完整學(xué)習(xí)過(guò)程。

圖3 理論與設(shè)計(jì)課程協(xié)同設(shè)計(jì)成果（圖片來(lái)源：學(xué)生邴紹雙、董小涵課程作業(yè)）

4 教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)分析

國(guó)際著名教育心理學(xué)家戴維·梅里爾在考察和比較11 種教學(xué)模式的基礎(chǔ)上提出首要教學(xué)原理，重在引領(lǐng)教學(xué)走上有效率、有效果和有魅力之路[9]。首要教學(xué)原理以問(wèn)題解決為根本目標(biāo)，包含5個(gè)核心要素：（1）問(wèn)題（Problem）；（2）激活（Activation）；（3）演示（Demonstration）；（4）應(yīng)用（Application）；（5）整合（Integration）。首要教學(xué)原理不僅關(guān)注“教師的教”，更關(guān)注“學(xué)生的學(xué)”，強(qiáng)調(diào)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)應(yīng)從學(xué)生學(xué)的角度出發(fā)，尊重學(xué)習(xí)規(guī)律，幫助學(xué)生在循序漸進(jìn)的階段式學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷提升問(wèn)題解決和探索發(fā)現(xiàn)的能力。基于身邊建筑、具體問(wèn)題的綠色設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，圍繞問(wèn)題、激活、演示、應(yīng)用、整合5 個(gè)方面核心要素展開(kāi)學(xué)習(xí)過(guò)程，幫助學(xué)生深入理解綠色建筑概論課程的理論知識(shí)，推動(dòng)知識(shí)的內(nèi)化以及可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)意識(shí)的形成。

經(jīng)過(guò)2 個(gè)年度課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)探索之后，圍繞“探究主體、探究互動(dòng)、探究資源、探究能力”等4 個(gè)探究式教學(xué)實(shí)踐評(píng)價(jià)維度，課程組進(jìn)行了不記名問(wèn)卷（有效反饋64 份，總計(jì)85 人）調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括學(xué)生對(duì)課程教學(xué)理念與教學(xué)方式、知識(shí)習(xí)得與能力培養(yǎng)效果等總體評(píng)價(jià)以及小組學(xué)習(xí)方式、研討問(wèn)題、調(diào)研策劃設(shè)計(jì)任務(wù)的難度、時(shí)間分配等具體課堂實(shí)施細(xì)節(jié)問(wèn)題，主要調(diào)查反饋信息結(jié)果如圖4 所示：同傳統(tǒng)講授型理論課堂相比，超過(guò)75%的學(xué)生（6分以上，總分10 分）對(duì)“問(wèn)題導(dǎo)向”的探究式教學(xué)模式總體滿意度較高；超過(guò)90%學(xué)生認(rèn)為以閱讀研討活動(dòng)為主的翻轉(zhuǎn)課堂在可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)觀念的建立方面具有啟發(fā)作用，表示喜歡這種閱讀研討課堂教學(xué)方式，認(rèn)為能起到活躍課堂氣氛、調(diào)動(dòng)同學(xué)學(xué)習(xí)積極性的作用；超過(guò)80%學(xué)生認(rèn)為實(shí)地調(diào)研、策劃、設(shè)計(jì)實(shí)踐體驗(yàn)課堂能夠起到鏈接理論課程和設(shè)計(jì)課程的橋梁作用，有效地推動(dòng)了綠色設(shè)計(jì)知識(shí)體系建立與設(shè)計(jì)技能培養(yǎng)。

圖4 教學(xué)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果（圖片來(lái)源：作者自繪）

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，“課前預(yù)習(xí)、課堂講授、課下作業(yè)”的傳統(tǒng)理論課程教學(xué)模式已無(wú)法滿足新時(shí)代設(shè)計(jì)教育發(fā)展的需要。本次課程探究式教學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合采用閱讀研討（翻轉(zhuǎn)課堂）、問(wèn)卷調(diào)查、實(shí)地測(cè)試（體驗(yàn)課堂）、策劃設(shè)計(jì)（實(shí)踐課堂）等多樣化課堂形式；教學(xué)過(guò)程采用課前推薦閱讀、課中重點(diǎn)講授輔以研討課堂、課后調(diào)研設(shè)計(jì)、最后回到課堂評(píng)價(jià)總結(jié)的循環(huán)學(xué)習(xí)流程；強(qiáng)調(diào)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、小組合作、反思升華等階段性教學(xué)重點(diǎn)，以期培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)意識(shí)、綠色設(shè)計(jì)方案能力、圖文語(yǔ)言專(zhuān)業(yè)表達(dá)能力以及實(shí)踐創(chuàng)新素質(zhì)等多方面能力。

探究式教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)以現(xiàn)實(shí)問(wèn)題為引導(dǎo)，讓學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，設(shè)計(jì)解決方案，在問(wèn)題導(dǎo)向的學(xué)習(xí)過(guò)程中建立知識(shí)體系、獲得設(shè)計(jì)技能。與缺少互動(dòng)、缺乏體驗(yàn)的傳統(tǒng)理論課堂的灌輸式教學(xué)方式不同，探究式教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的教學(xué)主體地位得到充分重視，在主動(dòng)參與、直接體驗(yàn)中感同身受，產(chǎn)生認(rèn)同感和成就感，提高學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而有望推動(dòng)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的深層教育目標(biāo)。