【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)08-0001-02
1. 绿色建筑发展与人才培养概况
1.1 我国绿色建筑人才培养的迫切性
绿色建筑作为建筑界应对环境问题的回应,已经成为世界建筑研究与发展的主流和方向,并在发达国家被不断实践与推广。在国内,绿色建筑的概念开始为人们所熟悉,绿色建筑的理论研究与设计实践也已经成为业界的热点。国家发改委、住房和城乡建设部提出了《绿色建筑行动方案》,要求把绿色建筑产业纳入地方政府政绩考核重点,建设工程在建项目和新建项目到2015年必须达到绿色建筑评价标准。这就大量增加了社会特别是建筑行业对绿色建筑专业人员的需求,给加快绿色建筑人才的培养提出了新的要求。
1.2 绿色建筑思潮对高校建筑学专业发展的影响
建筑学是研究建筑物及其周围环境的学科。它旨在总结人类建筑活动的经验,以指导建筑设计创作,构造某种体系环境。高校建筑学专业是培养具备建筑设计专业知识与技能的摇篮,在推动绿色建筑人才的培养这一需求中承担着重要的角色与任务。要使建筑学专业的学生不但了解与熟悉绿色建筑的设计理念,更能够掌握绿色建筑设计的基本原理与一般性方法,在日后的实际工作中能够贯彻绿色建筑的指导方针,身体力行地实践绿色建筑设计,这就要求高校建筑学专业的教学必须做出相应的调整与改革,将绿色建筑设计理论融入到教学过程之中。本文旨在站在高校建筑学专业教育的角度对此展开的探讨与分析。
2.高校建筑学专业教学调整与应对策略分析
绿色建筑概念贯穿于建筑物的全寿命周期,其涉及的学科较传统建筑学更加广泛。其研究内容及相关学科包括:绿色建筑文化与历史、绿色建筑基础理论、绿色建筑技术基本知识、绿色建筑分析、绿色建筑设计、绿色建筑评价、绿色建筑运营与管理。只有通过对建筑学专业教学大纲的改革与修订,才能将绿色建筑的知识体系融入到建筑学专业长达五年的教学过程之中。本文旨在从专业理论课课程结构调整方面着手进行策略推导。
高校建筑学专业现行的专业理论课体系中,和绿色建筑设计密切相关的专业核心课程包括:《建筑概论》、《建筑设计原理》、《城乡规划概论》、《城市设计》、《建筑物理》、《建筑构造》、《建筑材料》、《建筑结构选型》、《建筑设备》、《建筑心理学》、《建筑法规》、《建筑师职业基础》等。
《建筑概论》开设于一年级第一学期,是建筑学专业学生开启建筑学习之路上的第一道门。建筑学专业的学生初入大学,对建筑既陌生又好奇,同时也不乏希望和遐想。相当多的建筑学专业学生会在大学里受到思维方式上强烈的冲击,他们将要身处一个完全截然不同的新世界,经历两次重要的转化:首先是由传统教育的逻辑推理思维方式向以视觉思考为核心的领域转化;紧接着,又要从纯视觉思考(构成、造型训练)转向对功能、技术、经济等要素的综合权衡(含有功能要求的设计)。【图1】传统教学大纲要求学生通过此课程的学习,全面而概括地了解建筑的相关基本知识,掌握建筑识图的基本方法,熟悉民用及工业建筑设计的基本原理和方法、建筑物的基本组成及构造原理等内容。此课程中,应增设绿色建筑概论的内容,让学生了解绿色建筑的基本概念、设计原则与方法、发展与趋势,为之后其他课程的开设奠定基础。
《建筑设计原理》、《城乡规划概论》、《城市设计》等课程为开设于二年级至四年级期间的理论基础类专业理论课,其课程环节主要由课堂讲授、理论分析、案例解析等形式为主构成,其教学目的在于帮助学生了解设计的基本原理与一般规律,并在实践与设计过程中起到指导性作用。在《建筑设计原理》课程中,应开设绿色建筑设计原理的专题,从建筑外部环境、建筑室内环境、建筑能耗几个方面详细地剖析绿色建筑的设计方法,并通过实例的展示与剖析帮助学生理解与掌握。在《城市规划原理》、《城市设计》课程中亦应介入绿色设计的理念与思路,从选址的基本原则、自然环境因素、节约用地方针、乡土文化等方面,帮助学生建立起生态的、可持续发展的绿色设计理念。
《建筑物理》、《建筑构造》、《建筑材料》、《建筑结构选型》、《建筑设备》等课程为开设于二年级至四年级期间的技术类专业理论课,其课程环节主要由课堂讲授、理论推导、实验数据演算与分析等形式为主构成,其教学目的在于帮助学生全面掌握与建筑设计紧密相关的工程技术基本知识。而这些技术知识恰恰是在建筑设计过程中有效地实现绿色建筑设计的物质载体与手段。如《建筑物理》的三大主干课程建筑声学、建筑光学、建筑热工学,均与绿色建筑设计中室内环境品质及控制技术、建筑节能设计及技术等内容密切联系。再如《建筑设备》课程中,给排水部分应融入建筑节水技术、雨水的收集与利用等知识;暖通部分应融入室内新风系统、自然通风技术、高性能空调设备的运动、能量回收等绿色建筑设计的理论与方法;电气部分应考虑适时适度照明、高效节能灯具、待机能耗控制等绿色环保理念。《建筑材料》课程应增设绿色建材篇章,系统介绍绿色建材的概念、绿色建材的选择与运用、建筑节材技术与方法等课程内容。而在《建筑构造》课程中,通过对最新材料、最新技术构造节点大样的剖析与讲解,可以帮助建筑学专业的学生进一步掌握绿色建筑设计的具体手段和操作方法。
《建筑心理学》、《建筑法规》、《建筑师职业基础》等课程为开始在五年级毕业班的专业理论课。作为建筑学专业毕业班的学生,他们即将告别五年的大学学习生涯,走向建筑师的职业岗位,担负起建筑设计从方案构思到施工图绘制再到各专业配合,以及与甲方、施工方各方面配合等一系列具体工作之中。在这些课程中,应通过增加建筑环境心理学、绿色建筑相关法规、绿色建筑运营与维护等知识点的章节,帮助学生完善绿色建筑知识体系的构建,并在他们今后的实践与工作中积蓄发挥作用。
除了对传统课程大纲的修订与调整之外,还可以增设《绿色建筑概论》、《生态与可持续建筑》、《绿色建筑设计方法与理论》、《绿色建筑设计》等专业选修课程,供有兴趣有余力的学生学习。【图2】
绿色建筑设计教学的建立与发展以及绿色人才的培养,是在高校建筑学专业本科建筑设计课程原有教学框架的基础之上,应时代需求而开展的教案研究与教学方法的探索,具有体系化、进阶式和强调实践性的特点。这样的教学改革引发了建筑学专业指导教师对绿色建筑教学与科研的深层次思考,也更激发了学生的学习热情。绿色建筑设计教学将由原来个体自发的实验转向系统化、整体性的推进。更为重要的是,它激发了一个传统深厚的学科面对当下全球关切的发展活力,孕育着我国高校建筑教育发展新的生机。
参考文献:
建筑的尺度研究的是建筑物的整体或者局部给人感觉上的大小印象和其真实大小之间的关系司题。建筑的构成部分有大有小,大到体量的分割,小到窗户的分格线。形成了建筑的尺度分级系统(尺度层级)。尺度感是人对一幢建筑最基本的印象之一。尺度不同于尺寸,尺寸是建筑物的绝对大小,有一个精确的数值,而尺度是人对建筑体量的视觉估量和心理感受,或感觉宏伟壮观或感觉其亲切宜人。成功的建筑作品应该根据其所处环境、使用功能、建筑技术等因素确立其自身恰当的尺度感而其本身更应该具有合适的尺度分级系统以取得赏心悦目的视觉效果,并对城市景观的形成起到积极的作用。合适的尺度分级系统以取得赏心悦目的视觉效果,并对城市景观的形成起到积极的作用。
人对建筑的感知是在行进过程中进行的。分析人的视觉识别距离,般来说可清楚识别建筑的细部的水平距离为20~30m以内,而l00m以内可以清楚的识别建筑的门窗洞口、体形变化。600m以内则是看清建筑轮廓线的距离。~幢建筑不能仅仅考虑到人处于某一处或某几处视点的印象更要考虑到建筑在人的行进过程中给予观者的印象的变化过程。人眼需要感受到持续的视觉形象。人在一秒钟之内可以捕抓到l8个不同的动与静的由各种线、面、体、棱、角和颜色组成的图形人在行进中不断期待着新的视觉信息的出现否则就会因单调而觉得枯燥,但是这种持续的视觉信息又需要有一定的秩序。人的理智使人们时时去寻找视觉信息中的秩序而厌倦毫无意义的混乱导致的不安,但过于简单的秩序也会让人觉得乏味。常常会有一些建筑方案图纸阶段十分精彩,实施后只能远看但近看因为缺乏较小尺度层级的细部的考虑而显得单调乏味冷冰冰的拒人千里之外。而相反的,另有一些建筑却只适合近看。比如某些建筑近看材质丰富细腻,细部精致,而远看由于缺乏人眼远距离可以识别的比较大的尺度层级的精心设计而让人感觉毫无生气。
1995年美国数学家、建筑理论家赛灵格勒斯(nikos a。salingafos)发表了《一个物理学家眼里的建筑法则,《新建筑中的分形等著作。他将分形几何学引入建筑设计领域。分形几何学所研究的自相似的层次结构,分维以及尺度层级为建筑设计和评价提供了一个新的视点。赛灵格勒斯认为建筑的尺度层级应该有足够的数目。而且各个尺度层级之间应该按照一定的数学规律分布以获得均匀和协调的效果。具体的来讲就是建筑的各个尺度层级的元素的尺寸构成一个等比的数列,或者是有规律的递增的数列形成富有表现力的尺度级差。以使建筑的整体和局部到细部的尺度之间具有合理清楚的关系。比如勒·柯布西耶的模度(modul0r)理论,就是把人体尺寸组成的费波纳契数列(以黄金比0.6l8为比值的等比数列,并且数列中每个数值为前两个数值之和)作为建筑设计中控制建筑从整体到局部的所有尺寸。
实际上如果把这种数学关系做的过于明显反而会丧失意味。但是这种各个尺度层级间隐藏的关系却会潜在的对我们的知觉发挥影响力。建筑的尺度层级过少会导致人难以判断它的真实尺寸,但是建筑体量的划分过细也会破坏建筑的尺度感。根据人的视觉规律和心理特点。充分体现建筑以人为尺度的人性化思想原则。一般的建筑至少应该具有三个层级的尺度:环境层级的尺度、建筑层级的尺度、细部层级的尺度。
首先谈谈环境层级的尺度:建筑应该与周围的环境有正确的尺度联系。比如风景区的建筑尺度宜小不宜大。尺度大的建筑与开敞的环境相称。从观赏者的距离来考虑的话。在远距离观赏的条件下,例如前文提到的600m以内,建筑是作为环境中的一个元素或者建筑群中的一员而存在的。这时候建筑设计应考虑的是形体的适宜和轮廓的变化对天际线或者对建筑群的影响。
其次是建筑层级的尺度:如前文提到的观者距离建筑l00m以内的时候,被观赏的建筑将可以作为个体被观赏。这时被关注的是建筑的形体凸凹,体量分割,门窗洞口,颜色划分等中级的尺度的元素。
最后当观者走进建筑的时候,人们清晰识别的是建筑的材料质感,细腻的颜色微差,面砖的贴法,清水砖墙的砌法,以及装饰线角,雕刻等建筑细部。建筑的人性化最重要的一点就是人从任何的距离观赏建筑都可以看到赏心悦目的内容。尤其是人生活其问朝夕相处的居住建筑更应该有宜人的尺度级别设置和精致的细部设计。从这个角度来看居住建筑中的欧式建筑潮流,我们便更能理解建筑人性化的尺度层级设置的意义。
人们密切接触和使用的建筑部件,如门扇,窗台,栏杆,扶手,台阶等因为其使用功能限通常是小尺度的并且其尺寸通常是一定的。人们常常通过这些熟悉的部件同建筑的整体相比来获得建筑体量大小的正确概念。这些小尺度的细部尺度到整个建筑的大尺度之间必然分布了一些过渡的尺度层级。过度缓和的情况下,通常尺度层级会多一些,尺度级差小,形成和谐而有韵律的效果。如果这种过渡非常简短甚至没有过渡的情况下,会造成小尺度和大尺度的强烈对比形成震撼人心的艺术效果,但是如果处理不当将会是生硬缺乏尺度感的败笔。建筑尺度分级形成的有秩序的级差,犹如一首有节律的交响乐。舒缓处优美和谐,起伏处激荡昂扬。建筑相互关联的完整的尺度级差形成了清晰的节奏排列加强了建筑的尺度表现力。下面让我们来分析一下上海证券大厦的尺度分级系统来充分理解尺度和尺度层级的概念。
摘要:针对村镇领域农房建造节能减排的客观要求,以绿色建筑构成原理为依据,从技术性、社会性和经济性三个方面构建绿色农房建造标准指标体系。选择灰色聚类评估法中的三角白化权(TWW)函数的灰色系统评价方法对绿色农房建造标准进行评价,设立评价等级,以实例通过对三角白化权函数的计算,验证了评价模型的有效性及可行性,为村镇地区推广绿色农房提供有效依据。
关键词 :绿色农房;灰色聚类;三角白化权函数;指标体系;评价
中图分类号:F285 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)06-1528-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.06.062
Evaluation on Green Farmhouse Construction Based on Grey Clustering Method
LIU Hui-ying,SU Yi-kun,GONG Ting
(School of Civil engineering,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China)
Abstract: Taking the objective construction requirement of the energy-saving farmhouse into consideration, we set up the standard index system based on green building principle in technical, social and economic aspects. By using the gray system evaluation of trigonal whitening weight (TWW) function of the Grey clustering method, we set up the ranking system for the green farmhous construction evaluation. The validity and the feasibility of the model are tested through the calculation of trigonal whitening weight function so as to offer provisions and suggestions for green farmhouse promotion in rural areas.
Key words: green farmhouse; grey clustering method; trigonal whitening weight; index system; evaluation
收稿日期:2014-12-02
基金项目:“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAJ19B00)
作者简介:刘卉颖(1990-),女,黑龙江哈尔滨人,硕士,主要从事管理科学与工程研究,(电话)13946113649(电子信箱)508454943@sohu.com。
公 婷(1989-),女,黑龙江哈尔滨人,硕士,主要从事管理科学与工程研究;通信作者,苏义坤(1972-),男,吉林长春人,教授,博士,
主要从事工程管理研究,(电话)15945186730。
随着经济的飞速发展,能源短缺问题与环境恶化问题日趋严重,由于建筑界与环境问题有着密切的联系,所以近年来绿色建筑模式的发展与研究已然成为世界建筑领域研究的主流方向。我国是一个能源消耗大国,随着建筑事业的发展,节能与环保方面的压力已逐年增加,建筑业结合建筑材料的生产制造相关耗能比例已达到40%,而其中95%以上的建筑属高耗能建筑。因此,打造绿色建筑已刻不容缓。我国村镇建设规模正日益扩大,但是大部分农村住宅建设为自建房,没有明确的标准,这就导致了在农村住宅建设中存在很多耗能高、不环保的住宅。所以对绿色农房建造标准进行评价研究对我国环保事业的发展、建筑行业的节能环保以及推进我国农村住宅建设标准化进程有着重要意义。
本文以灰色聚类法中的三角白化函数为评价方法进行绿色农房建造标准评价研究,建立绿色农房建造标准评价模型,以实例验证评价模型的有效性及准确性,为村镇地区推广绿色农房提供有效依据。
1 国内外相关研究基础
1.1 绿色建筑研究现状
20世纪60年代,美国建筑师首次把建筑理论与综合性的生态系统概念进行整合,创造性地提出了“生态型建筑”的新兴理念[1]。20世纪90年代,我国首次提出了“绿色建筑”的概念。2012年在国家“十二五”绿色建筑科技发展专项规划中明确提出发展绿色建筑是“以人文本”的思想下转变我国城镇发展模式的战略选择[2]。绿色建筑的标识工作也在近几年得到了飞速的发展,截至2011年,全国共有353项绿色建筑标识项目,在全国范围内,取得绿色建筑标识的建筑共计2 674栋,总面积达到3 488万m2。随着绿色建筑的兴起,国内的学者也对绿色建筑做了深入研究。李道增[3]认为绿色建筑的发展应注重实效性,要结合中国自身的国情,应主要从节能、减少资源的利用、场地影响最小化、艺术与空间形式的新主张、智能化、可持续等几个方面进行定义。高升[4]总结了绿色建筑发展的主要趋势,提出在建筑发展中必须遵循可持续发展原则,努力实现向环境友好型发展模式的转变。理想的绿色建筑不仅是资源和能源节约型的,而且也应该把能源节约和可再生能源的利用结合起来,使其具备一定自我恢复能力和再生能力。Edwin等[5]建立基于价值工程理论的绿色建筑投资决策模型,并采用模糊识别计算出了目标成本与功能系数,为绿色建筑实际实施方案的优选提供了评价标准。侯玲[6]基于费用效益理论,应用层次分析法确定了指标权重,并应用灰色聚类法进行评估,提高了评价的效率与准确度。姚润明等[7]论述了绿色建筑的发展背景和发展要点,回顾了国内外绿色建筑的发展历程,介绍了发达国家发展绿色建筑的技术措施、评估方法、激励政策等,展望了绿色建筑在中国的发展前景。
1.2 绿色农房建造研究现状
我国在农村和乡镇的新建住宅中,绿色建筑的实践较少,相关的理论研究也还处于初级阶段。2005年,金虹等[8]从建筑设计和技术手段的角度对比评价了传统的住宅和“生态屋”的各项指标,为绿色农房的建设作了早期探索。2006年,孙佳媚等[9]介绍了绿色村镇住宅从节约用地规划和住宅单体设计的角度进行建设节能、低价、环保的实践情况,为大规模的绿色村镇住宅建设打下了良好的基础。2010年,吴庆驰[10]对乡村绿色建筑的国内外研究进行了综述,指出了乡村的绿色建筑在我国仍然处于概念炒作阶段,工程理论研究多,建设实践相对较少。
目前,国内外的研究主要集中在绿色建筑的研究、绿色建筑标准的制定和实施以及绿色建筑标准体系的评价等方面,虽然取得了一定的研究成果,但依然存在着局限性。绿色建筑的理论在我国已经开始发展并逐渐趋于成熟,但由于绿色建筑的建设技术要求较高,导致适用于村镇的绿色建筑少,有关绿色农房的相关研究就更少。因此,本文基于灰色聚类法中的三角白化函数对绿色农房建造标准进行研究,建立绿色农房建造标准评价模型,以实例为基础,为村镇地区推广绿色农房提供有效依据,使得绿色农房建造标准得以实施。
2 评价指标体系的构建
2.1 评价指标的选取
要对绿色农房建造标准进行评价首先要建立评价指标体系,构建评价指标体系首先要进行指标的选取。本文以我国现行的法律法规以及已经的《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2006)等相关规范为参考对象选取评价指标。根据绿色农房建造过程中的影响因素,从绿色农房的技术性、社会性和经济性三大方面出发,对绿色农房建造标准的评价指标进行筛选和决定,形成了评价指标的集合。通过专家打分法进行评价指标的预处理,以调查问卷的形式对评价指标进行打分。发放80张调查问卷,其中选择20位农房建造方面专家,20位标准体系设立研究专家,20位绿色建筑方面专家,20位经济研究方面专家。要求各专家对现有评价指标的集合进行打分,通过计算各指标的综合得分高低,选择绿色农房建造标准评价指标。在筛选指标时依据时效性和适用性原则,最终得到综合得分较高的40项评价指标。
2.2 评价指标体系建立
本文在建立评价指标体系时,以全寿命周期理论、系统工程理论、可持续发展理论、人居环境科学理论、循环经济理论为基础,依据科学性、系统性、可操作性、可持续发展、生态性、技术合理性以及与国内外评价指标相结合的原则,最终得出我国绿色农房建造标准评价指标体系,如表1所示。
3 绿色农房建造标准评价模型的构建
3.1 绿色农房建造标准评价方法选择
灰色系统评价可以对被研究对象的相应样本观测值进行灰色聚类,通过计算被研究对象关于灰类k的综合聚类系数判断被研究对象的优劣,实现对被研究对象的评价。绿色农房建造标准评价系统是一个典型的灰色系统,其中的每一项指标都是一个灰数,其评价因素的TWW函数具有线性变化的特征,采用由梯形分布函数简化而成的三角形分布函数,并通过白化权函数的选取使得模型定量化,从而增强了评价模型的可操作性,因此选用灰色系统评价方法对其进行评价。
3.2 三角白化权函数评价域的确定
根据上文已经建立的绿色农房建造标准评价指标体系,将其分为三个灰类,也就是s=3,分别为一星级、二星级和三星级,每个级别的具体含义如表2所示。
所对应的等级灰类k(一星级、二星级、三星级)则为所评价对象——绿色农房建造标准的等级。根据绿色农房建造标准的等级情况,可看出所评价的农房在初期选址、设计、施工以及后续的运营管理中对各项指标和要求的实施情况,并给出相关的对策建议。
4 三角白化权函数评价的实证研究
根据已建立的评价指标体系,以某地区绿色农房建设情况为研究对象,根据已有的《绿色建筑评价等级》、《绿色农房建设导则》(试行)以及《中国生态住区技术评估手册》对各项因素划分具体的评价等级标准。得出绿色农房建造标准评价等级标准的具体情况。列出各项指标的评价等级标准后,根据来自节能、环保、建筑等不同领域的多位专家的打分情况,得出各项评价指标的现实值,并标出其所属等级,如表3所示。
根据公式(5)计算各项指标的三角白化函数,将各指标的实现值带入三角白化函数,算出最后结果。根据计算所得出的各项指标的三角白化权函数值以及公式(6)求得该项目关于灰类k的综合聚类系数,经过计算所得结果如下:
通过对该项目的各项指标的白化函数计算得到的结果可看出该项目的技术性指标和社会性指标得分较高,充分体现了“绿色、环保”的可持续发展理念。通过该项目得知通过三角白化函数对绿色农房建造标准进行评价是合理的、可行的。
5 结论
随着我国村镇建设的迅猛发展,以及村镇建设规模的日益扩大,对村镇建筑降低能源消耗和节能环保提出了现实要求,基于此绿色农房建造标准评级研究刻不容缓。以此为背景,本文对绿色农房建造标准进行评价研究,构建了建造标准评价模型,为我国村镇地区建设绿色农房的工作提供可行的理论依据及技术路径,具有一定的理论及实践的参考价值。但是绿色农房建设领域是一个富有挑战性的新兴领域,因此,如何建设一个绿色农房建造的全面的标准体系,完善评价模型将是下一步研究的目标。
参考文献:
[1] HIKMAT H A,SABA F AL NSAIRAT. Developing a green building assessment tool for developing countries-Case of Jordan[J]. Building and Environment,2009,44(5):1053-1064.
[2] 燕军委.我国绿色住宅评价体系研究[D].西安:西安建筑科技大学,2012.
[3] 李道增.21世纪生态建筑与可持续发展[J]. 城市管理世纪论坛2011会议文集,2011:55-69.
[4] 高 升.绿色建筑发展和推广的国外经验借鉴[J].青岛农业大学学报,2010:53-57.
[5] EdwinH.W.Chan,Queena K.Qian.The market for green building in developed Asian cities——the perspectives of building designers[J].Energy Policy,2009,37(8): 3061-3070.
[6] 侯 玲.基于灰色聚类法的绿色建筑全寿命周期评价[J].安徽农业科学,2011:9939-9941.
[7] 姚明润,李百战,丁 勇. 绿色建筑的发展概述[J].暖通空调,2006(11):27-32.
[8] 金 虹,赵 华.严寒地区乡村绿色住宅设计研究[J].绿色建筑与建筑物理,2007:43-46.
[9] 孙佳媚,张玉坤.绿色建筑评价体系在国内外研究现状[J].建筑技术,2008:63-65.
[10] 吴庆驰.乡村绿色住宅研究进展及发展建议[J].现代农业科技,2010(3):264-265.
中图分类号:G6420;TU2文献标志码:A文章编号:10052909(2016)03009405截至2010年底,全国就有286所高校设有建筑学专业,每年毕业生高达9 000多人[1]。经济危机爆发以来,欧美城市建设速度放缓,海外建筑事务所纷纷抢滩中国市场,一些海归建筑师及时转战国内,加之近两年国内房地产调控带来的建设降温,而毕业生数量不减反增,造成就业形势越来越严峻,人才竞争越来越激烈,对学生自身能力要求也越来越高。处于“建筑老八校”和“职业技术院校”夹层中的地方建筑类高校,只有及时调整培养目标,改革“与老八校同质化发展”的教学方法,提高人才培养结构与市场需求的匹配度,才能更好地适应时展需要。本文结合南阳理工学院教学改革项目“校企合作开发高年级建筑设计课程研究与实践”,对五年制建筑学专业高年级课程的教学改革进行了探索。
一、毕业生就业去向的调查与分析
南阳理工学院自2005年开始招收五年制建筑学本科学生,截止到目前,共毕业5届学生,合计429人。毕业生就业去向汇总如表1。
由表1中的数据分析可以看出,毕业生绝大部分进入设计单位工作,而且大量集中在d类小型的设计机构中。这一类的设计机构,不同于前三类的设计单位,通常不设置专门的方案所(室),而是由1~2位方案主创建筑师带领设计人员完成方案的创作及表达任务。毕业生进入这些设计机构后,跟随主创设计师加入设计团队,主要进行建模推敲形体、方案局部修改、平彩渲染、文本制作等工作;有的要参与动画漫游、实体模型制作、现场方案汇报工作;方案中标或批准后,部分人员还要继续完成施工图的设计、图纸交底与施工现场服务。可见,就业市场对地方建筑类高校毕业生,不要求具有太强的方案原创能力和理论素养,而是要求具有实践动手能力、团队协作能力、沟通协调能力和解决现场问题的能力。表1南阳理工学院建筑学专业毕业生就业去向汇总表(2005届~2010届)行业考研设计单位行政主管部门房地产公司其他行业人数12abcd93174202合计:316人214337比例3%74%5%10%8%注:表中a类设计单位为中国建筑设计500强设计院,b类设计单位为除a类外的综合甲级设计院,c类设计单位为员工人数为50~200人的中型设计机构,d类设计单位为员工人数为50人以下的小型设计机构。
二、设计单位需求的调查与分析
自2012年开始,笔者所在课题组连续3年跟踪毕业生,调查就业单位意见、收集学生诉求,了解在校期间学生所学专业理论知识及所掌握的能力对工作的重要性。对在设计单位就业的学生发放问卷120份,回收100份,问卷汇总分析如表2~表4所示。
通过调查分析,了解到目前地方高校所开课程与毕业生工作岗位需求存在着较大偏差,突出体现在课程设置重理论、轻实践,重基础、轻技能,重艺术、轻技术,反映出地方高校建筑学专业培养目标定位及课程体系构建与社会脱节的现象。
究其原因,主要是地方高校的教育模式趋同于重点名校,而毕业生就业去向却异化于重点名校,导致人才培养滞后于特定的社会需求。一直以来,地方高校开办建筑学专业都是以“建筑老八校”为楷模,无论培养目标、教学计划、课程设置,还是教学内容、教学方法都与“建筑老八校”大同小异,甚至连课程设计题目也克隆或模仿。
然而由于地方高校在社会声誉、办学条件、师资力量、教学资源、生源质量等方面都落后于建筑名校[2],毕业生在考研和就业上都无法与之竞争。重点名校的毕业生毕业后或通过考研、保送继续攻读硕士学位,或进入中国建筑设计500强的大型设计机构从事设计研究,他们需要培养的是研究型或技术研究型的人才;而地方高校的毕业生则多集中在中小型的设计公司工作,需要培养的则是工程技术型或管理技术型人才,即“生产型”建筑师[3]。学生所在的单位规模和所扮演的工作角色不同,导致对教学要求也有所不同,学生在完成低年级所应具备的通识性理论知识和技能后,高年级建筑设计课程的教学设计所培养的能力也应有所差异。
三、 地方高校建筑设计高年级课程现状分析
民用建筑设计I~VI是建筑学专业的主干核心课程,作为主要的教学科目贯穿于本科学习的全过程,包括公共建筑设计、住宅建筑设计、建筑群体设计、高层建筑设计、大跨度建筑设计、室内设计、细部设计与建筑构造、建筑环境艺术设计等。设计题目由简到繁、由浅入深,训练学生的方案创造能力、空间建构能力、技术分析能力,以及对人和场所、活动和设施之间关系的洞察能力[4],在建筑学专业培养目标中具有重要的地位。
民用建筑设计V、VI是建筑学专业高年级建筑设计课程,也是毕业设计和就业前的先导课程,在建筑学专业第7和第8学期开设,教学对象为大四学生。这些学生在前6学期的教学活动中,已经储备了专业所需的建筑制图、建筑构成、建筑历史、建筑物理、建筑构造、建筑结构等方面的基本理论知识和简单的绘图设计技能,能完成三级以下小型建筑的方案设计。但还需要通过高年级建筑设计课程的训练,弥补前6学期的知识缺漏,缩小教学和就业岗位之间的差距,从而做好毕业设计前的综合能力训练,以满足就业市场及用人单位对技术人才的需求。
结合社会调研结果与企业反馈信息,不难发现当前地方高校高年级建筑设计课程还存在着一些问题。
(一)教学与实践工程训练脱节
在校期间课程设计多为“假题假做”,理想的设计条件和实际工程现状存在着较大差距;设计要求较为宽松,学生只需满足功能流线要求、掌握好形式构图、加强表现能力,即可完成一份良好的设计作业。设计中学生往往盲目追求方案的与众不同和表现手法的绚丽夺目,较少关心建筑形式和内容、建筑材料和结构、使用功能和经济投入等因素的必然联系。这种理想主义的思维方式催生出“奇奇怪怪”的创作构思,与实际工程的要求相差甚远,从而造成学习内容与工作要求之间的严重脱节。
(二)缺乏对建筑技术的运用训练
课程教学过程,主要强调对学生建筑功能划分、形体造型组织、空间构成能力的培养,而对建筑构造技术缺乏关注。学生的注意力仅仅停留在建筑形式、立面色彩和空间造型方面,不会用学过的构造技术知识去追求形式与功能的统一,难以做到建筑造型、建筑细部构造与建筑结构的有机结合,更欠缺对方案的解说与模型建构能力。这种状况导致就业后无法快速适应建筑市场所要求的文本、动画和模型、答辩于一体的综合能力要求。
(三)学业成绩评定形式单一
教师在评图时只针对方案设计能力和图面表现质量进行考察,较少考察学生知识的深度和广度,缺乏多角度考察学生的创新能力和解决实际问题能力的新型考核方式。
(四)缺少“双师型”教师
任课教师中缺少具有职业背景和实践经验的“双师型”教师,导致学生在校期间无法接触实际工程项目,实践训练较少,无法将课堂学习向就业岗位有机延续。同时由于教师缺乏工程实践经验,也无法及时引导学生熟悉建筑设计市场现行的法规、政策与规范。
四、地方高校建筑设计高年级课程改革措施
(一)修订教学目标
修改过去“深化理论知识、增强学生创新研究能力”的教学目标,通过既定的设计题目及过程训练,加强建筑技术与建筑法规方面内容的拓展深化,提高综合应用能力和分析设计能力,使学生具备主动分析环境,以及把分析结果转换成设计目标的能力、协调复杂关系的能力、建筑设计成果的实施能力、人际交往的能力、在实践中表达和学习的能力,适应职业建筑师所需的工程实践、工程创新、工程研究能力和职业素养的培养需要,缩短学生就业后的适应期,满足企业人力资源竞争前延的需要[4]。
(二)优化教学内容
改革传统的教学内容安排,以学生专业实践能力、综合素质培养为导向,重构建筑学专业民用建筑设计课程V、VI的教学体系。根据课程教学目标和特点,以项目为载体,以工程实际问题和岗位要求为主线来优化教学编排与设计,及时增加学科前沿新知识和现代建筑技术内容,进一步强化学生知识应用能力和工程意识的培养,以及专业实践能力的培养,建立应用型的课程体系。
重新编排课程设计任务书,立足实际工程,以当地规划局核定的规划设计要点为依据,增加对政策、环境、气候、经济方面的设计要求。将民用建筑设计V的题目设定为流线复杂的综合医院建筑方案设计(包括门诊楼和病房楼)和兼顾文脉、结构、技术的博物馆建筑方案设计,训练学生处理复杂流线和功能的能力,引导他们学会建立建筑的文化特性和工程特性间的关联关系。将民用建筑设计VI整合为集居住、办公、商业、文化、交通于一体的城市综合体建筑方案及施工图设计,通过前期调研、过程草图、工具模型、概念设计到方案文本、施工图设计的教学,要求学生了解建筑从前期策划到开工建设所需经历的复杂程序,引导学生深入了解社会、经济、技术等对建筑方案的制约因素,掌握工作岗位中常见的几种建筑类型的功能关系、空间组合、相关规范及设计原理,提高学生的综合能力。在为大多数学生积累就业所需的技术素养的同时,也照顾到少数考研学生对理论知识的渴求。
(三)改革教学方法
摒弃传统的“灌输式”传授知识方法,树立“学生为本”的课程教学观,按照职业建筑师应具备的知识、能力和态度三个模块来安排教学。
1.专业实践能力的培养
在任务书发放后,引导学生查阅文献,组织学生参观已建成的典型建筑或进行现场教学,要求学生撰写调研报告、PPT讲述,教师启发、诱导、帮助,为学生提供自由表述、质疑、探究、讨论问题的机会,培养学生独立自主学习和合作讨论的能力;结合方案成果的展示与演说,训练学生的表达能力和让业主接受其设计理念的能力[5]。
2.团队协作能力的训练
改革过去各自为政的设计模式,参照设计院的项目组模式,组建设计团队。学生每8~10人为一组,取长补短,发挥各自的专长,共同完成方案文本、表现、动画、模型、施工图、汇报和答辩工作。通过项目合作,培养学生的协作能力、沟通能力和团队精神;同时也便于每个学生充分了解自己的专业特长,明确就业方向。
3.动手操作能力的强化
重视模型制作对培养学生建立多维空间的重要性, 强化成果模型的制作和表现能力,使学生深入理解建筑与建构的概念,将艺术型建筑教育体系改为技术应用型建筑教育体系,从传统的画建筑、描建筑向做建筑、造建筑转变,做到画、做、造的有机结合。
增加对BIM系列绘图软件操作能力的培训,帮助学生尽快适应设计软件市场的更新换代。
(四)改革课程考核方式
改变评定设计成绩时拍脑袋、凭感觉等缺乏准确性、科学性的做法,制定建筑设计课程质量标准,使教师在工作中“有法可依”。将调研报告、课程论文、课堂讨论与课程设计过程草图的成绩评定共同作为课程的考核手段。
在课题结束时的评图环节,改变过去的“关门评图”为“开门评图”[6],指导教师不担任评审教师,评审团主要由建筑设计、技术方向的教师,校外的专家和外校的教师组成。每个学生通过讲述设计过程,解读模型,播放动画,尽可能地展示自己的设计成果。评审教师通过询问图纸细节,捕捉创作思路,从而领会设计者的创作动机。
(五)强化教学资源的建设
选择实际场地,真题真做,训练设计能力[7],逐渐积累与工程实际相结合的综合性、设计性实践教学项目,充实到课程设计题目库中,加强与课程改革相适应的教学资源建设,筹建项目库、案例库。
依托实践教学基地建设,有计划地培养青年教师。可安排他们在设计单位参与实际项目,积累工程经验,通过建筑设计实践为教学提供案例素材;同时筹建兼职教师库,外聘和引进职业建筑师与校内教师组成课程组,通过结合、带动,提高现有教师的实践能力和职业经验。
五、 结语
目前,国内开设建筑学专业的高校越来越多,在建设部人事教育司备案的就有74所,通过建筑学评估的有35所[8]。在毕业生逐年增加的形势下,就业问题更为严峻。地方高校建筑学专业要想在竞争中赢得主动,必须瞄准就业市场,针对岗位要求适时改进教学内容与教学手段,培养具有工程实践经验、动手操作能力、沟通协调能力的复合型高级工程技术人才。自2012年开始,学校着手对高年级民用建筑设计课程进行改革,通过近四年的探索,不断调整教学内容和方法,完善课程体系,使之逐渐适应就业岗位需要。2014年,在国内建筑设计市场不景气的情况下,学校建筑学专业仍然达到92%的初始就业率,说明课程改革取得了一定的教学效果。当然,随着社会经济结构的变化,改革思路还会随之调整,需要继续探索、创新和提高。
参考文献:
[1] 袁敬伟,韦宝畏.我国建筑类高校人才培养模式改革探索[J].吉林建筑工程学院学报,2010(4):78-81.
[2]刘瑞杰,高力强.地方高校建筑类教育差异性发展之探讨[J].河北师范大学学报:教育科学版,2010(8):83-87.
[3]吴农,王浩哲.从普利兹克建筑奖看我国高等建筑教育中的问题[J].高等建筑教育,2015(1):5-8.
[4]赵敬辛,韩博,李勇. 同济大学建筑学专业本科教育特色探究[J].高等建筑教育,2013(5):21-25.
[5]刘勇.当前建高校筑学教育中的实践性问题[J].教育理论与实践,2009(7):43-44.
[6]龚恺.东南大学建筑系四年级建筑设计教学研究[J].建筑学报,2005(12):24-26.
[7]张淑润,宋晓庆. 建筑学专业毕业设计教学中的几点思考[J].中国电力教育,2011(10):138-139.
一、必须正视现状,增强调整的紧迫感布局趋同分散。县级建筑业起步于70年代初,当时主要依靠手工操作,小打小敲,粗浅简陋。进入90年代以来,状况虽有好转,但尚未根本改变,低层次重复现象仍较严重。行业层次比较单一,自我配套,自成体系;地区层次,不仅乡镇公司和县属建筑企业布局结构相似,而且各乡镇之间也存在着严重的组织结构、产业内部结构趋同的现象,建筑生产布局分散,综合费用较高,难以形成行业特色,既削弱了建筑经济的互补性,又导致了过度的盲目竞争。规模发展滞后。目前,县级建筑业仍以中小型企业为主,且大多属于集体特别是乡镇集体企业,龙头、骨干企业发展不理想:“盘子”小,辐射带动能力有限;数量少,实力弱,缺少再发展的后劲。这种结构特点,在建筑业发展的初始阶段,也曾发挥了“灵活、便捷”的作用,但随着市场经济新体制的建立,竞争力不强的问题便明显暴露出来。县级亟缺能够起优化资源配置、带动中小企业和行业发展作用的龙头企业群。专业水平偏低。县级建筑行业小企业居多、专业水平低下,其主要症结就在于人才匮乏,企业资质等级低,生产技术和设备落后,专业化水平差,“小而全、小而低、小而散”的现象普遍。现在建筑企业正朝着“以土建工程为龙头,安装与装璜为羽翼”的方向发展,而我们有许多企业仍在沿袭“一把瓦刀打天下”的格局,长期在低水平上徘徊。效益提高不快。县级工业与民用建筑产品数量较大,资金、技术密集型产品相对较少;一般性工程项目较低,高、大、难、新项目较少,同时,由于行业结构单一,多元化经营发展不快,也影响到经济效益的提高。上述情况表明,产业内部结构失衡,已成为直接掣肘县级建筑业持续、快速、健康发展的一个突出矛盾;大力调优结构,加速提高县级建筑经济的运行质量,是县级建筑企业面临的一项紧迫任务,应当切实抓好。二、必须科学决策,明确需调整的内容1.调整组织结构。根据建筑业自身的发展特点,县级建筑业较理想的组织结构,应当是少量的大型企业和众多的中、小企业的有机结合,在市场竞争中,逐步形成以总包为龙头,以分包为纽带,专业分包和劳务承包为依托,大中小企业协调发展,城乡一体的新型产业组织结构。应按照“抓大放小”的精神,切实抓好两头,即一头抓大,抓“关键的少数”、围绕规模化,花大力气,下硬功夫,培育大企业,发展大集团,使之具有资金和技术密集、管理现代化水平高,以及有总承包能力和跨国经营能力,多产业综合发展,业绩和信誉卓著等特点,成为全县建筑业的“龙头”。另一头是放小,放活小企业,主要是抓专业化,向适应性强,小而专、小而精和小而特企业组织形态的发展,努力提高专业化、协作化水平。组织结构调整的核心是资产重组,但资产重组不是一味地组“大”,中小企业的专业化过程也是个资产重组的过程。组织和引导中小企业主动投靠大集团,为大企业配套,分包劳务,促其成为“小型巨人”。通过专业化,提高建筑经济的集中度。2.调整门类结构。应当按照我国国民经济行业的新分类标准,界定建筑业,调整建筑业的内部结构。现代建筑业应由勘察设计(包括工程勘察、工程设计)、建筑安装业(包括土木建筑业,线路、管道基础和设备安装业,建筑物和装修装饰业)和建筑工程管理、监督及咨询业等三大类别组成。我们必须从县级建筑业的实际出发,积极壮大勘察设计业;稳建筑、拓安装;加快发展建筑工程管理、监督和咨询业,做到三业并举,协调前进,努力形成专业配套、门类齐全、综合实力较强的建筑业发展新格局。3.调整体制结构。通过深化改革,努力在调整和完善所有制结构方面有新的突破,从战略上调整建筑企业布局。首先大力支持、鼓励和帮助城乡发展多种形式的集体建筑经济。应着眼于整体上搞活集体资产,以产权制度改革为重点,调整和完善乡镇集体所有制结构,大胆发展多种形式的集体建筑经济。其次积极探索公有制建筑业的多种实现形式。一切反映社会生产规模的经营方式和组织形式都可以大胆利用。对公有制来说,什么形式更有利、更有效,就可以运用什么形式。如企业公司制、承包、租赁、托管、托管经营、股份制和股份合作制等等都可以采用;作为资本流动的方式,联合、收购、兼并、出售、破产等也可以采用。第三,继续鼓励和引导非公有制建筑经济的发展。非公有制建筑经济包括私营经济、个体经济和外资经济等。放手发展个体、私营建筑经济,具体应在两个层面展开:一是可以将部分国有和集体小建筑企业,通过出售、拍卖转为个体、私营企业;二是应大力支持群众新办的集体和私营建筑企业,政府部门要主动为之创造公平竞争的市场环境,让其脱颖而出。第四,理顺管理体制。县级建筑业由于多年的历史原因,目前仍是多头管理的状况。这种欠顺的管理体制亦应结合结构调整而妥善加以解决。为了帮助工程监督、检测从业人员不断提高专业技术水平,中国工程检测网()提供了免费的检测论文和检测标准栏目:检测论文/lwlist.php栏目包括有无损检测论文/jclw_list.php?id=8室内环境检测论文/jclw_list.php?id=9工程质量检测论文/jclw_list.php?id=10桥梁道路检测论文/jclw_list.php?id=17钢筋结构检测论文/jclw_list.php?id=23混凝土检测论文/jclw_list.php?id=24桩基检测论文/jclw_list.php?id=25超声波射线检测论文/jclw_list.php?id=31建筑工程论文/jclw_list.php?id=32建筑设计论文/jclw_list.php?id=33工程管理论文/jclw_list.php?id=34其它建筑工程检测论文/jclw_list.php?id=4检测标准/bzlist.php栏目有无损检测标准规范/jcbz_list.php?id=26室内环境检测标准/jcbz_list.php?id=20钢筋结构检测标准/jcbz_list.php?id=19桥梁道路检测标准/jcbz_list.php?id=21混凝土检测标准规范/jcbz_list.php?id=22桩基检测标准规范/jcbz_list.php?id=27建筑施工标准规范/jcbz_list.php?id=29建筑制图标准规范/jcbz_list.php?id=35建筑材料标准规范/jcbz_list.php?id=36其它建筑工程检测标准规范/jcbz_list.php?id=3三、必须审时度势,落实调整的举措第一,抢抓市场,搞好调整扩份额。必须十分重视抓好和发挥市场对资源配置的基础性作用,围绕市场这个中心来调整建筑生产结构和产品结构,利用市场经济的手段和方法,把资源配置到效益好的门类和企业中去,实现优胜劣汰。同时,随着对外开放的扩大和全球经济一体化进程的加快,建筑业国内外市场的联系亦日益密切,建筑业的结构调整不能再满足于低层次、粗放型,而应提档次、上台阶;树立敏锐的市场观念,坚持始终瞄准市场调结构,优素质,强后劲,倾力扩大建筑业的市场份额。第二,分类促进,加快调整壮规模。继续走“培育规模企业,承包规模工程,建立规模基地,创造规模效益”的路子,坚持扶优、扶强、扶大不动摇。对有市场潜力和特色产品的优势企业,对生产集中度和专业化程度高的大企业,以及市场竞争力强的企业,继续给予积极的扶持,尽可能促使资产存量向这些企业流动,以实现资源的优化配置。深化企业改革,对重复布点,特别是经营不善,扭亏无望的小企业,应采取改组、联合、兼并、股份合作制、租赁、承包经营、出售和破产等多种形式,促使生产要素合理流动,搞好资产重组,以利实现企业规模大型化,生产经营集约化,内涵拓展专业化,对外延伸协作化。通过优胜劣汰,产权重组,开发和培育新的经济增长点,实现经济效益和市场竞争力的最大化,使建筑规模效益和结构效益同步发展。第三,依托科技,提高调整含“技”量。加强技术创新,扩大科技含量是推进建筑经济结构调整的关键。必须把技术进步与结构调整有机结合起来,加快科技兴建步伐。强化舆论氛围。加大宣传力度,做到思想上重视,政策上扶持,投入上倾斜,舆论上倡导,形成技术开发、创新的优良环境。强化队伍建设。制定科技兴建、人才兴建的长远规划和阶段实施计划,培养一支跨世纪建筑大军。强化装备投入。立足利用高新技术和先进机械设备,改造传统产品和门类,武装新兴产品和门类,促进技术进步。通过这几方面的工作,加速改变企业技术水平低、产品科技含量低、技术结构不尽如人意的现状。第四,盘活存量,力创调整高效益。我们应把增量投入作为存量调整的“启动器”,而把资产存量的调整重组作为更好地发挥增量效益的“扩大器”,以此促进建筑经济结构的优化和升级。立足于企业的改制、改组和改造,以骨干企业为基础,以名牌工程为龙头,以明晰产权关系为重点,抓紧培育一批跨地区、跨部门、跨所有制的大型企业集团。大力推进企业间的兼并和联合,鼓励将经营不善的企业交由同行中的优势企业托管经营;支持企业间以名牌工程、名牌企业和名人为“龙头”进行资产重组,把“三名”无形资产同有形资产的调整结合起来,盘活存量,扩大资本,优化结构,从而达到调整的目的;鼓励企业从产品经营转向资本经营,优势企业可将盈利投向新的领域,也可持有其他企业的股权,可以兼并企业,也可购买其他企业股权,还可以争取上市和发行股票等等,扩大企业的资本金。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)05-0019-03
《建筑设计》课程作为建筑学专业的主干课程,贯穿大学教育的始终。该课程的授课方式以教师“一对一”指导学生为主,与学生习惯的以教师讲课为主、学生被动接受的“一对多”的授课方式有很大差异。要获得良好的教学效果,首先要求学生改变学习习惯,转换角色,变为学习的中心体,主动探索、发现知识,具有自主学习和思考能力,并能积极与人交流、讨论。
建筑学专业低年级的《建筑设计》课程的教学关键在于通过简单功能的建筑设计训练,培养学生良好的学习兴趣和学习习惯,传授正确的学习方法,逐渐形成自主思考和判断的能力。
一、低年级建筑设计课程存在的问题
低年级学生处于建筑设计理论和技术理论学习的初级阶段,也处于对建筑设计课程的指导教学模式的适应期,因此低年级的建筑设计教学过程中更容易出现以下问题。
1.“前松后紧”的现象普遍存在
习惯了“一对多”授课方式的低年级学生,长期以来养成了课堂被动接受知识的习惯,往往不能很快适应《建筑设计》“一对一”的授课方式,需要较长的时间调整学习习惯和方法,从而养成自主学习和思考的习惯。
学习习惯的调整和适应过程中,低年级学生课后的时间安排往往不合理,缺少足够的课后自学和思考过程,无法按教师要求的进度完成相关任务。课堂上,大多学生因不想暴露自己进度落后的问题,而不愿意与教师交流和讨论,致使教师上课无的放矢,影响教学指导效果,最终导致课程设计进度的拖延,学生后期交图不得不熬夜受累。面对这样的学习压力,低年级学生疲于应付,不利于培养良好的学习兴趣。
2.师生间存在交流沟通障碍
师生间良好的交流是保证低年级建筑设计课教学质量的关键。但在课程教学过程中,师生交流往往形成以下几个影响课堂指导教学效果的障碍:第一,由于尚未接受系统的专业知识教育,低年级学生不懂得系统准确地表述自己的观点或建筑理念,语言缺乏逻辑性和系统性。第二,由于长期处在教师一言堂的环境中,低年级学生习惯被动地、安静地接受知识,对建筑设计课上教师给予的改进意见只会一味接受,不敢提出质疑,甚至一声不吭,毫无回应,以为这样才是安静听讲的好学生。以上问题,使得教师无法准确判断学生对课堂指导的理解和领悟程度,而只能按照经验重复强调关键性问题,不利于学生个体的发展和“尖子生”的脱颖而出。
3.同学间专业交流欲望不强
建筑学专业学生间的专业交流能碰撞出激动人心的思想火花,而且同龄间积极的交流和对比也能促进良好的学习习惯的养成,是提高学生建筑设计能力和专业素养的有效途径。但低年级学生中以下现象屡见不鲜:第一,由于专业知识面窄,他们往往对建筑作品缺乏感悟,不会进行作品分析,甚至不敢大胆表达自己观点。因此,同龄间甚至同班同学间往往缺少专业交流,“闭门造车”的现象普遍存在。第二,悟性高的学生担心被其他同学模仿,不愿意与同学交流感受,分享学习心得。
4.查阅资料的自学能力较弱
建筑学的艺术性、社会性和技术性要求学生应具备开放的心态和视野,博览群书,拓宽知识面。信息化时代,获取知识的途径越来越多,除了图书馆的纸质书籍外,互联网还提供了极其丰富的电子书籍、图片或资料。虽然高校图书馆均会定期对学生进行资源库的使用培训,但因可多人共享的电子数据库资料多是文字形式的理论文献,不利于低年级学生兴趣的培养,而易于低年级学生接受的印刷精美的纸质图片书籍却受数量的限制,无法同时实现多人共享。因此,低年级学生更倾向于求助互联网的图片资料。然而,互联网资料繁杂且良莠不齐,低年级学生在缺乏对优劣和美丑的判断能力的情况下,或者无法收集到教师所推荐的优秀作品的详实资料,往往断章取义地理解作品;或者因作品资料品位不高甚至恶俗,对学生专业素养的培养也极其不利。
二、提高教学效果的方法和措施
上述问题与学生的学习习惯和方法密切相关,若熟视无睹,学生进入高年级阶段将面对更多的困难,甚至不能适应将来设计院工作的要求,因此应引起高度重视。这就要求教师不能仅停留在“一对一”的解决学生设计方案的层次上,不仅应该用自己的智慧和创意,还要更合理、灵活地组织安排课堂教学,更应指导学生拟定课后的学习计划。以下是笔者提出的一些建议。
1.提倡1:1和1+1的时间计划
所谓“1:1的时间计划”,就是要求学生课后至少应安排与课堂等量的自学和思考时间,或者用于学习相关建筑规范,或者用于推敲工作模型,或者进行建筑构思,等等。“1+1的时间计划”,就是要求学生除完成建筑设计作业外,还应保证足够的课后阅读时间,每周的课后阅读时间应该相当于课堂和课后用于建筑设计作业上的时间总和。积极提倡上述的时间计划,既有助于确保学生及时完成设计任务,避免临时突击造成的压力和心理负担;又能对学生灌输学习主体意识,培养独立自学习惯。当然,要求学生按上述时间计划安排课余时间,反复提倡是远远不够的,还需要教师投入精力,认真检查学生作业完成情况,敦促他们的设计进度,并采取一定的奖惩措施。
2.以问题为驱动,授之以渔
教师按设计的不同阶段设定不同的问题,并传授分析问题的方法,要求学生在问题的驱动下,自主收集和分析资料,并尝试解决问题,培养独立学习思考的能力。以设计初期的基地分析为例,教师应先介绍设计工作必须关注的若干基地环境要素,通过案例分析讲解基地环境对建筑的影响以及通过设计解决问题的过程。在传授了分析研究问题的方法之后,教师向学生提出预设的若干问题,如课程作业的基地入口和基地道路的设置,建筑的占位与布局等。学生在掌握了分析研究问题的方法后,在新的情景下展开对一系列问题的思考和研究,尝试各种设计的可能性,在独立思考中体会探索和学习的乐趣,增强自主学习思考的意识。
3.加强口头表达能力的训练
教师首先应向学生强调:良好的口头表达能力在未来职业生涯中具有举足轻重的作用,引导学生有意识地培养语言表达能力,以调动他们与人交流的热情和课堂发言讨论的积极性。然后,教师应视教学实际和进度灵活安排课堂小讨论,包括:分组讨论和个人发言。教师参与分组讨论并给与点评,鼓励学生积极发言,尤其是不爱发言的个别学生。个人发言,即:个人面对教师和全班同学的发言,发言者压力更大,应循序渐进地让学生轮流参与,使每位学生都能受到这种训练。个人发言适用于小组代表介绍本组讨论结果或小组协作成果,也适用于学生个人设计方案的解说,教师的作用在于组织全班学生提问或讨论个人的设计方案,并给与点评。该过程既锻炼语言表达能力,又有助于学生间相互促进,取长补短,同时也让对交流有所保留的学生意识到交流和相互学习的益处,全面调动学生参与讨论的积极性和热情。
4.促进同年级及年级间的交流
教师应该积极创造同年级学生和高、低年级间学生交流的机会。可举办年级设计作品展或年级座谈会,并邀请活跃的高年级学生参加,介绍学习经验,充分利用和发挥同龄人强大的带动力,提高学生学习热情和对专业的兴趣。以查阅资料为例,教师可以邀请高年级的优等生讲解自己的设计方案,从介绍资料阅读,到创意萌芽介绍,最后到作品定稿的全过程,使低年级学生认识到阅读是创意和设计的源泉。教师可进一步推荐专业的建筑网站、论坛和书籍,还可以大师名作为例,现场演示搜寻全面详实的作品资料的方法和过程。
另外,促进高低年级学生间的交流,也可为个别低年级的优等生建立更多的专业交流渠道,发挥其在本年级的带头作用。
建筑学专业低年级教学是培养学生对建筑的兴趣、养成良好学习习惯的关键时期。《建筑设计》是与学生未来职业生涯紧密接轨的课程,学生在低年级阶段形成的不良习惯、方法将严重影响其今后的学习和职业生涯。总结《建筑设计》课程教学过程中低年级学生的各种不良表现、分析并及时调整修正教学教法,是极其必要的,笔者对低年级教学进行了实践性探索和经验总结,希望有助于改善低年级《建筑设计》课程的教学效果。
参考文献:
[1]高露.建筑设计与建筑技术课程整合策略研究[D].重庆大学,2006.
[2]邢燕,张驰.建筑学专业实践教学模式研究[J].新课程研究,2012,(10).
中图分类号:F407.9 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)06-0099-01
引言
建筑业是国民经济重要支柱产业和富民产业。优化建筑产业结构、加快建筑业转型升级对国民经济发展由重大影响和意义。建筑产业结构优化必然引起技术结构、人才培养方案、就业结构的变化,影响人力资源的需求结构。随着我国建筑产业结构不断优化升级,对高校人才培养质量和科学研究成果呈现新的需求特征,也对高校的学科建设提出更新、更高、更严格的要求。高校要从学科建设、高教结构等方面进行相应的改革,以适应建筑业转型升级的需要。学科建设主导着高校内涵建设和特色发展的方向。围绕建筑业发展对人才的特殊需求,各高校相继设置学科群,但普遍存在的问题是高校学科群结构调整滞后于产业结构升级的现实需求,高校学科设置与国内经济发展相脱节,各学科群专业结构平衡度有待增强。
一、相关概念界定
1.建筑产业转型升级
产业转型升级是指随着要素结构与需求结构的变化,整个经济活动从低附加值状态、低技术水平向高附加值状态、高技术水平的全面提升,包括市场结构、产业结构、地区结构和产业链上的功能结构以及发展方式的转换,这是顺应经济规律、符合生产力发展的内在要求。[1]我国已经进入城镇化建设高峰阶段,建筑业要根据城镇化的建设要求提高自身能力,打造适应城镇化需求的建筑产业结构。由此可见,推动建筑业转型升级刻不容缓。
《建筑业发展“十三五”规划》明确指出“十三五”期间,建筑业仍将对经济增长发挥重要作用,要实现稳步较快发展,实现建筑行业和企业的转型升级和可持续发展。这一政策进一步印证了我国建筑业实施产业转型升级的必然性和迫切性。
2.学科群优化
“学科群”这一新概念诞生于20世纪70年代末的日本驻波大学。90年代,我国因实施 “211工程”而产生了学科群。我国在《中华人民共和国国家标准》的《学科分类与代码表GD/T13745-92》中,对学科群的概念做出了界定:学科群是指具有某一共同属性的一组学科。每个学科群由若干个分支学科构成。[2]学科群不是把简单的学科聚集在一起,而是多个同一性的学科相互交叉、渗透、融合形成的高度综合的产物。
二、建筑产业转型升级客观上要求学科群优化
建筑业良性发展是我国经济良性发展的基础,与拉动我国经济和改善人民生活质量关系密切。随着我国经济进入新常态,建筑产业现代化及住宅产业现代化政策的提出,建筑业粗放式的发展方式已经不能适应国民经济快速发展的要求。在十三五政策的推动下,惟有推进建筑产业现代化和建筑产业结构调整,实施建筑产业转型升级,才能保证建筑业健康、稳定、持续发展。建筑产业转型升级客观上要求高校优化人才结构和科研成果,由此促进高校按照建筑产业转型升级的需求,主动调整学科建设的发展方向,积极优化学科群。
1.优化学科群发展定位及学科群结构
建筑产业转型升级为建筑类高校和非建筑类高校土建相关专业的学科群建设指明方向。一方面,在建筑产业转型升级的推动下,有助于高校认清自身现状,合理规划,充分考虑学科之间的内在联系和学科的发展趋势,明确高校学科群自身发展定位。另一方面,顺应建筑产业转型升级的趋势,理顺土建类学科之间关系,大力发展高校土建类独具特色的优势学科和骨干学科,确立独具特色的优势学科和骨干学科的主导地位,合理的集合相关学科,形成核心学科,同时有助于扶持弱势学科,促进高校各学科协同进步,共同发展。
2.优化学科群组织形式与学术团队
建筑产业转型升级带来更有挑战力、更有创新性的新领域,对高校学科群建设提出了更高、更新的要求,促进高校按照建筑产业转型升级的需求,调整学术团队,提高教学科研水平,快速培养大量适应建筑产业转型升级的人才后备军。把建筑产业转型升级和学科群建设结合起来,有助于高校充分考虑建筑转型升级的要求和发展前景,确立自身发展目标,积极参与到建筑产业转型升级的实践研发过程中,选择合适的学科带头人或聘请有关领域的专家和学者构建学术开放度高、学术氛围浓厚的学术团队,明确学科群研究方向,提高学科群的科研水平和成果转化率。
3.促进学科群培养创新型人才
建筑业转型升级是从粗放型经营方式向集约型经营方式转换的过程,对建筑队伍的素质和技术能力要求已不同于以往,人海战术和高强度劳动的传统作业模式已经不适合新趋势。完善人才结构,培养创新型高级人才是建筑产业转型升级的必然趋势。在建筑产业转型升级的推动下,促使高校把相关领域下的学科人才聚集在一起,共享信息和资源,交流不同的学术思想和研究方法,拓宽其知识面,有助于形成创新观念、创新思想,使之成为科技创新强大的后备军。
三、学科群优化有效促进建筑产业转型升级
学科群是学科l展的新趋势。构建学科群是现代科学发展高度分化和综合的结果,对高校定位学科、培养人才、建设队伍、科学研究等诸方面都具有重大影响。[3]合理的学科结构有助于培养高素质人才和创新型人才,高素质人才和创新型人才有助于科学研究,科学研究会产生新成果新技术,新技术为建筑产业转型升级提供了基础和保障。因此,学科群优化的终极目标是使高校最有效率地培养适合社会发展的专业型、创新型和技术型的高素质人才,这使高校学科群的优化与产业转型升级有了相同的基础。
1.为建筑产业转型升级提供高素质人才
传统建筑产业具有低附加值、高能耗高污染、粗放型的特点,在建筑业转型升级的推动下向高附加值、低能耗低污染、集约型发展。这一过程对技术的创新性提出更高的要求,对施工作业的劳动人员需求会大幅度减少,大大地影响了建筑产业转型升级对高素质人才的需求。[4]构建学科群是学科发展的必然趋势,在学科群优化的过程中,调整学科结构,找准学科群组织形式,合理构建学术梯队,因材施教,创造创新环境,提高教学科研水平,培养出高素质人才,有利于高校产出最新最先进的技术成果。
2.为建筑产业转型升级提供技术支持
技术创新是建筑产业转型升级的前提和基础,对建筑产业转型升级的顺利推进至关重要。技术改进、创新和发明要求建筑产业具备高科技人才,包含综合能力的人才及各专业领域的顶尖人才。学科群是高校实施学科建设的重要方法,学科群优化有助于高校走在科学研究的前沿,培养综合型人才和新兴、交叉学科人才,利于技术改造和技术进步,提高技术含量。建筑产业转型升级可以充分利用学科群研发的成果,在建筑产业转型升级过程中有效利用改造技术和创新技术,强化建筑产业核心竞争力。高校在学科群优化推动下,顺应产业转型升级,能够快速提高科研水平和成果。
四、结语
建筑产业转型升级与高校学科群优化有着密切的互动关系。建筑产业转型升级的关键离不开高素质创新型人才和前沿的创新技术。学科群建设是高校学科建设的迫切需要,在产业转型升级这外力因素推动下,促使学科群积极地推动学科发展,培养高素质创新型人才,提高学校核心竞争力,研究和发明更多先进的技术成果。高校的发展就是为了适应社会发展的需求,在建筑业转型升级这个大背景的促进下,高校更有动力加快学科群优化速度。作为回报,学科群优化带来的高素质人才、新技术和新成果推动了建筑产业快速转型升级。
参考文献
[1]王B.解读提出的“转型升级必须破除不合理的利益格局”[N].南方日报,2012-5-24.
[2]谢桂华.高等学校学科建设论[M].北京:高等教育出版社,2001:159.
引言
我国现行《建筑结构可靠性设计统一标准:GB50068-2018》[1]采用可靠度来度量结构的可靠性,结构在规定的使用年限内应具有足够的可靠度,结构可靠度采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定。但文献[1]仍存在一些争议,比如设计使用年限与可靠度之间的相关性、结构抗震可靠度等等问题仍需解决。近几年建筑事故频发,比如多起无梁楼盖坍塌事故,是可靠度本身问题,还是设计重大失误或施工质量不合格造成[2],如设计荷载考虑不足、构造措施不当、施工材料强度没有达到要求,不按设计图纸施工,偷工减料,野蛮操作等;又或是不合理使用造成,如超载使用,不合理改造等。工程结构可靠度是指结构在规定的时间内、在规定的条件下,完成预定功能的能力。“规定的时间”和“规定的条件”分别指设计基准期和不考虑人为过失的影响;工程结构可靠度是否可以考虑不同的设计基准期和考虑人为过失的影响,有待进一步研究[3]。
1现行建筑结构可靠度问题探讨
文献[1]采用可靠度来度量结构的可靠性,各类材料结构设计规范的结构可靠度和极限状态设计原则,均采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法,以分项系数设计表达式进行设计计算。当仅有作用效应和结构抗力两个基本变量且均按正态分布时,结构可靠指标由ms、ss、mR、sR四个参数确定,前两个参数跟结构上各种作用等变量相关,后两个参数跟材料性能、几何参数等变量相关;结构上各种作用、材料性能、几何参数等变量的取值,是在选取一个时间参数以概率理论为基础的原则下综合确定的,选取的时间参数我们称之为设计基准期,文献[1]选取的设计基准期为50年;结构构件承载能力极限状态设计时采用的可靠指标,是以建筑结构安全等级为二级、设计基准期为50年,延性破坏的b值取3.2作为基准。可靠指标b与失效概率运算值Pf的关系如表1所示;安全等级为一级或者三级时,通过结构重要性系数1.1或0.9调整,可靠指标相应有±0.5的调整,如表2所示;建筑安全等级与建筑物类型相应关系如表3所示。综上分析可知,文献[1]可靠度的计算方法,仅与设计基准期(取50年)和安全等级相关,与设计使用年限没有必然相关性,同时也未考虑设计和施工质量等变量的影响。想要了解不同设计使用年限的可靠度,我们需要分析设计使用年限和设计基准期之间有何种联系[4];可靠度计算方法中各参数取值与设计基准期是相关的,比如可靠度计算方法中荷载、材料强度、分项系数等参数的取值都是采用设计基准期为50年确定,但设计基准期不等同于结构设计使用年限,若设计使用年限刚好为50年,此时可以以表2的可靠指标来度量结构的可靠度,然而文献[1]仅建立设计基准期为50的概率模型,设计基准期5年、25年、100年的可变荷载、材料强度等参数的概率模型尚未建立,也就是说设计基准期为5年、25年、100年的荷载、材料强度等参数如何取值没有规定;若结构设计使用年限为5年、25年、100年,文献[1]提供不了相配套的可靠指标,可靠度的确定也就无从谈起;现阶段文献[1]只能在概念上通过调整重要性系数来调整不同设计使用年限建筑结构的安全性能;但是设计使用年限为100年和50年的特别重要的建筑,安全等级均可取为一级,也就是重要性系数均取1.1,两者可靠度相同;设计使用年限为100年的建筑,安全等级可取为二级或者一级,重要性系数同样取1.1?值得探讨。安全等级与破坏后造成的后果严重程度有关,设计使用年限与建筑结构重要性有关,故安全等级的选取与设计使用年限有一定的相关性,但并不是一一对应的关系,比如幼儿园、小学教学楼等建筑结构,破坏后对社会影响很大,安全等级可以定义为一级,设计使用年限可以是50年;建议把设计使用年限与安全等级相匹配,明确设计使用年限100年的建筑对应安全等级为一级,设计使用年限50年的建筑对应安全等级为二级,设计使用年限25年的建筑对应安全等级为三级,从而区分不同设计使用年限建筑结构可靠度。前面提高结构可靠性跟设计和施工质量相关,即使结构理论上的可靠度再高,如果设计和施工质量差的话,结构真实的可靠度没法得到保障;然否在可靠度计算公式中加入新的变量考虑设计和施工质量的影响,或者根据设计单位和施工单位的信用评级不同乘以不同的安全系数等方法考虑其影响。文献[1]没有明确建筑结构设计使用年限和耐久性使用年限之间的区别;当设计使用年限大于设计基准期,比如设计使用年限为100年,结构设计需考虑地震动参数调整、可变荷载取值调整系数,耐久性也应符合相关规范要求[5]。
2结构抗震可靠度问题探讨
文献[1]第5.2.9条规定,对地震作用,应采用地震作用的标准值。地震作用的标准值应根据地震作用的重现期确定;地震作用的重现期可根据建筑抗震设防目标,按有关标准的专门规定确定。50年内超越概率约10%的地震烈度,重现期约为475年;根据可靠性一致的原则,设计使用年限为100年,超越概率约10%的地震烈度,重现期约为958年。依据重现期可以推导出新的地震动参数,设计人员可以采用新的地震动参数进行设计,比如设计使用年限100年的地震动参数可以以设计基准期50年的地震动参数为基础通过公式推导得出[6]。现行《建筑抗震设计规范(2016版):GB50011-2010》[7]第5.4.1条,公式5.4.1分项系数表达式中未体现重要性系数,建筑重要性不同的建筑结构,可靠度没有通过重要性系数来调整,《建筑工程抗震设防分类标准:GB50233-2008》[8]采用抗震设防类别来体现建筑重要性,不同抗震设防类别采用不同的抗震设防标准,不同的抗震设防标准采用不同的地震动参数和抗震等级来衡量抗震设防要求高低(即可靠度)。《建筑抗震设计规范:GBJ11-89》提出“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设计原则一直延用至今,采用小震作用进行结构承载力计算,保证小震不坏,通过抗震措施调整实现中震可修,规范延续几十年的设计理念,有其合理性;最初因为经济落后的原因,本着“好钢用在刀刃上”的原则,采用小震弹性计算,引入抗震措施的概念,采用不同的内力调整系数进行构件设计,并通过抗震构造措施的保证,满足“强剪弱弯、强梁弱柱、强节点弱杆件”的概念设计,实现中震可修的目标。依文献[7]设计,我国建筑结构中震地震影响系数最大值均为小震地震影响系数的2.8倍左右[9],然而对高层或超高层建筑,抗震设计时,采用抗震等级更高,构造截面设计时的内力调整系数更大,抗震构造措施要求更严格,结构承载力更高,延性更好,相同烈度情况下,中低层建筑结构比高层、超高层的建筑结构可靠度更低;不同设防烈度区中,低烈度区结构比高烈度区结构可靠度更低。相同中、高烈度区的结构不能控制大致相同的结构抗震安全性。8度(0.2g)及以上的建筑结构承受的地震作用较大。部分规则建筑仅仅高度超限,需要进行超限审查,进行性能设计。其结果往往是小震设计不能包络,由中震工况控制[10]。相比之下,仅高度稍低、按小震设计、无需超限审查的结构安全度偏低较多。直接采用中震作用进行结构承载力验算,确保小震不坏,中震可修,取消抗震措施内力调整系数的概念,荷载效应采用标准值,采用材料标准值计算构件承载力,让设计人员更加直观准确把握抗震结构可靠度。
3结论
本文针对现行的建筑结构设计可靠性问题进行分析探讨,得出以下结论:⑴文献[1]可靠度的计算方法,仅与设计基准期(取50年)和安全等级相关,与设计使用年限没有必然相关性。建议把设计使用年限与安全等级一一对应,区分不同设计使用年限建筑结构可靠度。⑵建议可靠度计算公式中加入新的变量考虑设计和施工质量的影响,或者根据设计单位和施工单位的信用评级不同乘以不同的安全系数等方法考虑其影响。⑶建议文献[1]明确定义耐久性使用年限;若仅为耐久性使用年限为100年的功能时,设计基准期仍为50年,抗震设防类别和相应的设防标准按文献[7]的规定采用,仅满足耐久性100年相关要求即可。若设计使用年限为100年时,设计使用年限大于设计基准期,结构设计需考虑地震动参数调整、可变荷载取值调整系数,耐久性也应符合相关规范要求。⑷现有规范体系采用小震作用进行结构承载力计算,保证小震不坏,通过抗震措施调整实现中震可修,但是设计人员无法准确把握结构可靠度;建议采用中震作用进行结构承载力验算,确保小震不坏,中震可修,取消抗震措施内力调整系数的概念,荷载效应采用标准值,采用材料标准值计算构件承载力,让设计人员更加直观准确把握抗震结构可靠度。
参考文献
[1]建筑结构可靠性设计统一标准:GB50068-2018[S].北京:中国建筑工业出版社,2018
[2]容柏生.对建筑结构可靠度的我见[J].建筑科学,1999(5):3-5.
[3]李刚,冯秀梅.结构可靠度计算分析方法研究[J].山西建筑,2007(10):117-118.
[4]鄢家全,刘爱文,俞言祥,等.关于完善甲类建筑防震标准的思考[J].北京:国际地震动态,2011(5):27-32.
[5]丁子文,余祖国.某设计使用年限100年建筑结构设计[J].甘肃科技,2010,26(4):142-144.
[6]张树生,张显恩.不同设计基准期地震动参数取值[J].工程建设,2007(5):19-23.
[7]建筑抗震设计规范(2016年版):GB50011-2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.
中图分类号:TU11
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2013)07-0075-02
1.前言
在中西方传统建筑中,模数制度都被认为是营造技术的重要内容,尤其中国古代木构建筑模数制度与建筑营造观念和思维、营造制度和营造技术及建筑项目的组织管理都有密切的联系。随着建筑史研究的进步与发展,对于模数和模数制度的认识和研究也不断扩展,至今已有多项研究课题针对模数和模数制度的概念进行分析和阐释,从不同角度拓展和扩充了模数制度的概念分析与研究。
2.西方建筑模数制度
对模数的概念,西方普遍认可的观点是:建筑中调节尺寸、比例和结构关系而采用的一种尺寸单位。通常被用作度量单位,基于某种柱式或整栋建筑比例的计量单位,多数将柱子的直径或半径当作计量单位或模数。而西方建筑中所使用的“模数”概念,起源于古希腊。古希腊人将模数作为统一构件尺度的最小基本单位,这点在古希腊和古罗马建筑中已经有明确的体现:模数是各类柱式最重要的控制尺寸,使得各柱式的柱础、柱身、柱头和檐部尺寸之间相互协调。如果将五种柱式和它们的所有要素联系起来,能够从塔斯干柱式到混合柱式形成高度递增的序列关系(见图1)。
公元1世纪的罗马工程师维特鲁威(Marcus Vitruvius Pollio)认为建筑模数是“一座建筑物的整体及细部的构成比例的结果。这些比例是基于量之上的,模数是从结构自身中发掘出来的”。虽然并未对模数概念做出准确的说明,但是提出了模数、细部、柱式、柱径、比例、均衡等关系,认为建筑物整体和细部之间比例的均衡是建立在此模数关系的基础上,在分辨柱式时,与其它构件形状相比比例关系更加重要。文艺复兴时期,随着对新建筑理论的定义和实践,传统建筑理论中引进由伽利略和笛卡尔所开创的新科学思想。新科学的目标是依据几何学和量化性质理解世界,并用数学语言描绘自然现象和各种要素之间的关系。在新科学思想的影响下,各种科学现象已经不仅仅被当作可以观察的东西,而是首先将其看作是能够通过数学来清晰构思的事物。在此基础之上,对于建筑理论的研究注重科学性、技术性和实用性,古典柱式的规则被表述的更加精确和易于记忆。十七世纪的法国建筑师夏尔-佩罗(Chareles Perrault)在他的《古今之比较》关于建筑学的章节中明确指出,比例关系在整个历史过程中一直在修改。另一位法国建筑师克洛德-佩罗(Claude Perrault)则和维特鲁威一样相信比例关系对于区分柱式的意义要比“决定它们特点的各部分形状”更加重要。同样重视比例关系的还有十八世纪法国建筑师弗朗索瓦-布隆代尔(Francois Blondel),他用科学方法来证实比例关系体系的存在和重要性,并认为“建筑学作为数学的一部分,具有稳定持久的原理,通过学习和思索,就有可能推导出无限的结果和对建造有用的规则”。在建筑实际尺寸的成功决策中已经包含了理想比例关系的增减,并且详细论述视觉校正的问题,用著名建筑作为证据,强调校正尺寸使其在透视上显得比例正确的必要性。
具有现代意义的模数制度的发展,是伴随建筑领域的现代主义的发展进行的:1920年美国人A·F·比米斯首次提出利用模数坐标网格和基本模数值未预置建筑构件;第二次世界大战期间,德国人E·诺伊费特(Ernst Neufert)提出著名的“八分制”,瑞典人贝里瓦尔提出综合性模数网络和以10cm为基本模数值的模数理论;第二次世界大战后,工业化体系蓬勃兴起,建筑模数受到重视,至60年代,建筑模数已经形成三种理论:比米斯模数,勒-柯布西耶(Le Corbusier)模数,雷纳级数。这些理论对现代建筑模数数列中的叠加原则、倍数原理、优选尺寸等都起过作用;70年代起,国际标准化组织房屋建筑技术委员会陆续公布了有关建筑模数的一系列规定,使得建筑模数制度成为国际标准化范围内的一种质量标准。
从西方古典建筑到现代建筑,西方建筑中对模数制度和模数关系的应用产生很多的变化,但是比例关系始终是西方模数制度的核心内容。西方模数制度也是将设定模数单位作为模数制度的基础,通过对不同构件与模数单位之间的尺度和比例关系的控制,达到掌握建筑物整体尺寸关系的目的。
3.模数制度内容分析
在中国古代木构建筑中,模数制度被认为是对基本模数尺度构成现象进行的制度层面的总结。由此“模数制度”可以简单的理解为尺寸单位的使用规则。如果深入探究“制度”含义中关于社会结构的内容,会发现“模数制度”的产生有深刻的社会因素,它是一个以建筑尺寸和比例关系表达社会等级秩序的复杂规则。通过模数制度的规定能够有效控制建筑实体基本单位和比例尺寸,从而表达社会等级制度的差异,维护阶级社会的等级秩序。
由于模数制度的内容复杂性,在研究模数制度的过程中将模数制度的内容构成划分为三方面的内容:模数单位、等级关系和尺度关系。其中:模数单位是模数制度中基本度量单位的数量规则,既是尺寸协调中的增值单位,同时也是尺度设计的基本单位,以数量的形式表示单体或构件之间的比例,并通过所对应的尺寸将比例转化为具体的数值;等级关系是模数制度中基本单位应用范围的控制性规则,以建筑使用对象和使用目的为依据,通过对模数单位和尺度关系的使用范围的控制,限定建筑的规模和型制;尺度关系是模数制度中构件尺寸的比例规则,包括比例关系和尺寸关系两方面内容,比例关系是指单体与单体或单体中各部分之间尺寸大小的相对关系,尺寸关系是指单体中各构件的具体尺寸关系,确定尺寸关系的目的在于确定构件的尺寸大小,以形成与模数相关的比例构成。由此,可将模数制度解释为:在建筑单体的尺度设计中对比例和尺寸关系的规定。
在中国古代木构建筑的模数制度中,模数单位、等级关系和尺度关系逐渐完善并发展为相对独立的模数单位制度、数量级差制度和尺度控制制度。材分模数制度和斗口模数制度中,这三部分内容均已形成,并且相互作用共同构成完备的模数制度体系。对模数制度进行内容构成的基本划分,能够将复杂的模数制度分解为相对独立的各组成部分,从而将综合性的模数制度的分析分解为模数单位制度分析、数量级差制度分析和尺度控制制度分析。
4.中西方模数制度差异
中西方建筑营造中都有比较成熟的模数思想,并且对模数和模数制度的使用范围和使用方法都进行了系统性的规定,但是对比两者内容,能够发现中西方模数制度之间的差异,反映出其文化本质上的区别。以下将从几个方面对中西方模数制度的差异进行说明。
首先是模数单位制度的区别,中西方模数的基本单位都是小尺寸的衡量单位,两种模数体系都选择建筑中一个最基本的构件的尺寸作为建筑的最小模数单位。西方建筑模数制度中通常以柱式直径为基本单位,中国木构建筑模数制度中则是以斗拱部件的尺寸为基本单位。但是深入分析建筑模数与比例的关系时会发现,西方的模数单位试图在人体、几何形体和数字之间找到某种联系。这种人形的图解在维特鲁威、阿尔伯蒂(L.B.Leon Battista Alberti)、菲拉雷特、维尼奥拉(Giacomo Barozzi da Vignola)甚至勒-柯布西耶(Le Corbusier)等建筑师、建筑理论家有关模数讨论都曾出现。在此思想的影响之下,《建筑十书》中确立以下部柱径为模数,将多立克柱式的柱高假定为与男性身体比例相应的6倍柱径,同时将爱奥尼柱式的柱高设定为与女性身体比例相近的8倍柱径。与此不同,中国模数制度的基本单位,始终体现十分清晰的营造概念。材分制和斗口制的模数单位的基本尺寸的取值,更倾向于木材性能的经验性取值,是经过工匠多年摸索得到的适合木材性能和房屋建筑的尺度。相比之下,中国木构建筑的模数单位更加重视材料本身的性能和建筑营造的需要,而不是刻意追求人体比例或数字美学。
建筑测量主要指通过对建筑产品沉降量去展开观测、研究,以及加以分析,然后以辅助的监测手段且结合工程实际情况对观测数据进行实时评价,最终确立出建筑产品的运营轨迹,采取可行性测量精度控制举措,保障基本沉降量处于可控范畴内,从而起到保障建筑工程基本营运功能的效用。因此,对于保障建建筑变形观测质量而言,最为重要的就是能够按照行业标准进行测量、观测,从而才能降低变形测量作业的困难程度,同时也能使行业标准规范(《建筑变形测量规范》JGJ8-2007、《工程测量规范》GB50026-2007,下文中《建筑变形测量规范》JGJ8-2007简称《变形规范》,《工程测量规范》GB50026-2007简称《测量规范》)更加趋于完善态势发展。因此,本文结合了建筑变形测量行业规范的精度等级比较进行了分析,并提出了在建筑变形测量的在建筑项目中的应用等内容,旨在保障建筑变形控制在可控范畴内,保障工程质量。
1 建筑变形测量行业标准精度等级比较
总的来说,《测量规范》与《变形规范》都是建筑变形测量观测作业的操作标准规范,两者之间有着细微的差别,即两者都是建筑“变形测量”的基本操作标准,在技术条文内容上有着相同和异同之处,同时在具体要求方面也有着一定差异,从而会导致变形测量观测在实践过程中有着一定困难。
1.1 精度等级比较
本文通过《变形规范》与《测量规范》的精度等级表格进行了对比,指出了变形测量等级、沉降观测、位移观测、适用范畴等指标的差异,具体如下两图表一与表二所示。
表二中变形测量等中的一等工程主要适用范畴指变形敏感程度较高的工程项目,如工程建筑,价值较高的考古建筑、精密工程设施等;二等工程多半指高层建筑或古建筑以及建筑场地滑坡监测等;三等工程一般指工业建筑、高耸结构的建筑、滑坡监测等;四等建筑则是观测要求相对最低的一类建筑物。
1.2 比较分析
在《变形规范》中的精度比较所采用的是以级数为单位的比较,即特级、一级、二级、三级,他们分别代表精度最高级别即为特级,并由上至下精度要求逐渐降低。其中,特级借鉴的是前苏联的变形测量观测行业标准而制定的;等级精度档次的提法则是根据德国的测量观测行业标准而制定的;等级精度则是结合我国实际课业情况与其他等级指标而综合制确立的,其中包括沉降标准等。另外,除特级与一级之外的二、三等级,一般的变形观测精度指标都是依据常规器材、仪器就能获取,而变形观测难度也相对较低。
《变形规范》相比《测量规范》而言,一个是采用“级”,一个是采用“等”主要是因为我国的变形观测体系中的沉降观测水准与国家市政工程等测量指标等有所不同,而采用这种不同的名称单位去划分,则利于各自测量指标体系的体系保持完整性与不重复性。也就是说,《变形规范》中的“级”主要体现的是测量精度层次或者说是档次,而并不具备《测量规范》中的“测量精度控制”功能。即前者主要适用精度测量范畴较小的工程项目,一般能够满足各类工程变形测量观测需求,在布线设计、视线距离要求、观测线路数目、以及精度评价等方面都和后者的大面积化的指标测量水平相异。
另外,在《变形规范》中,主要以观测点站的“高差中误差”与“坐标中误差”作为精度划分或精度控制等级行业标准。而《测量规范》中主要强调的是“变形点”与“相邻点”的高程误差,即以这两种参考衡量指标作为等级标准,而具体衡量的则是相对沉降量。
2 变形测量在建筑物中的应用
可以说,变形测量的行业标准主要以《变形规范》与《测量规范》为主,两者之所以有着细微、明显的差异或异同,均是为了更好的满足各种测量指标的特性,使之更利于数据测量分析以及工程安全检查等,从而才能够确保工程达到质量控制需求,满足安全营运要求。
2.1 结合实际确立方案
实地考察阶段,我们可结合建筑产品的实际情况,即建筑变形所体现或暴露出的种种迹象或特征,去对建筑变形做出实践论证。如,可以根据建筑基础工程中的墙体、结构裂缝等去客观分析出具体沉降部位在何处。再如,通过以往种种理论与时间证明,像八字形裂缝的产生我们就可以推断出是建筑物中间部位出现下沉;倒八形裂缝出现则是建筑结构两边方向出现下沉现象;中间、部位的贯穿各楼层墙体的倾向裂缝则其开口方向即为下沉部位。一般指向建筑物的一头。变形测量记录的沉降数据、裂缝情况、倾斜矢量等都会印证实地情况的客观反映。根据已经实地印证了的客观反映,建筑结构师就可做出决定,及时采取必要措施或进行基础加固处理, 或基础与上部建筑全面处理等。
2.2 举例应用
以一个独立小区建筑作为基本实例。该建筑物投产运营后的两年内发生了中西方向的裂缝,并且蔓延发展的速度较快,且裂缝发展势头呈现斜向走向,即中西方向存在裂缝,东西无裂缝。而通过建筑变形测量沉降可知:该建筑物西部在两年内的内部发生沉降量是处在35mm―70mm之间。东半部未出现沉降。而由此判断,该建筑物变形现象发生非常显著。并且,通过整合的地质资料与技术条文、以及对施工图相关文件分析可知,该建筑物西部结构是处在古河床地带中,并且西半部的路基土质地相对较为软弱,且基础工程运用的是灌注桩,所以集种种因素到一起,导致工程在营运两年不到出现了不同规模的不均匀沉降,致使裂缝多集中在结构中间贯穿一带。为此,根据实地情况的客观反映得出,建筑物西部持力层承载力不足,应立即进行基础局部加固。采用了“钻孔灌注桩和钢筋描固连接托梁加固基础法”进行局部加固。建筑物西半部的沉降才收敛稳定下来,自此基础结构稳定,上部建筑维修完毕。
3 结语:
总之,通过建筑变形测量相关行业标准规范的比较以及实例应用,我们可以看出两种规范有着相同与异同之处,却又各成体系。但不论怎样,在建筑测量观测作业中,只要结合结合工程实际情况客观分析,做好基础沉降预防措施,势必会提高建筑整体质量,保障建筑产品安全运营。
参考文献:
[1]邹自力, 盛常礼. 沉降监测基准网与监测网精度探讨[J]. 华东地质学院学报 , 2009,(01)
[2]孙彩敏. 工程建筑物的《变形观测》教学分析与设想[J]. 地矿测绘 , 2008,(01) .
基金项目:北京工业大学教育教学研究项目资助(ER2013C40);北京工业大学日新人才项目资助
作者简介:吕元(1975-),女,北京工业大学建筑与城市规划学院讲师,博士,主要从事建筑设计基础教学及研究,(E-mail)。
摘要:传统的建筑学专业低年级基础课程教学注重基础理论知识及技能的培养,对学生动手操作实践能力的培养不足,在高年级才引入设计院实习等具体实践环节来强化学生的创新能力与工程实践能力。笔者以建筑学一年级建筑设计初步课程教学实践为例,探讨建筑学专业低年级基础课程教学阶段学生创新实践能力的培养模式。将创新实践能力培养纳入课程教学目标,强调学科前沿引导、设计实践与基础教学一体化,提出一核两翼三维一体的教学方案,以及适宜初学者的认知—体验—研究—实践—反馈型教学方法,使学生入学之初就能在学习专业基础理论的同时开始具备对学科前沿的敏感度与工程实践意识,具备较强的创新思维能力与实践操作能力。
关键词:创新能力;实践能力;基础教学
中图分类号:TU-4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2014)01-0068-04
高校本科生高素质应用型创新人才培养目标提出从提高学生实践能力、创新能力的角度来深化教学改革。教育部“卓越工程师教育培养计划”也提出培养创新实践型人才[1]。
北京工业大学是教育部第一批“卓越工程师教育培养计划”实施试点高校之一,建筑学专业已成为首批参加试点的专业之一。 建筑学专业的实践性特点要求学生应具备相应的实践经验与能力,如果学生入学之初就在学习专业基础理论、基本技能的同时树立正确的职业观与工程实践意识,在基础能力的培养中介入社会热点问题、真实项目与案例,有助于学生更为直观形象地认知专业、认识社会,较快掌握专业技能,有助于与高年级的实践教学衔接,从而具备较强实践创新能力。
同时我校在一年级中开设的新生研讨课有利于拓宽学生的专业视野,引入学科前沿问题,促进学生在专业学习基础阶段初步了解专业、认知专业、思考专业,对培养学生的创新思维能力具有重要意义。因此,有必要在专业基础教学中有意识地渗透学科前沿理论,从操作实践中认知专业、学习技能、应用理论、拓展研究,使学生在入学之初就能在学习专业基础理论的同时具备对学科前沿的敏感度与工程实践意识,具备较强的创新思维能力与实践操作能力。 建筑设计初步课程是建筑学低年级最为重要的核心专业基础课,教学内容涵盖专业认知、基本专业技能、基本专业理论、建筑设计方法及能力培养等多方面内容,教学一直较注重对学生基本专业技能及建筑设计能力的培养,注重基础教学,实践教学、专业研究方向教学相对不足。笔者以此课程教学研究与实践为例,依托卓越工程师计划及新生研讨课两大平台建设,探讨建筑学专业低年级基础教学阶段学生创新实践能力的培养模式。
一、现状与改革
结合我院推行的环节基础教学改革,依托卓越工程师计划及新生研讨课,以提升学生创新实践能力为目标,课程实施了如下改革。
(一)环节基础教学
我院推行的建筑学专业环节为主线的3+2教学体系改革,强调6个有关于建筑设计思维能力培养的环节(主题与命题、环境与形体、功能与空间、建构与实体、塑构与造型、表达与表现)贯穿本科5年的教学,一年级专业基础教学处于环节基础认知阶段,注重对专业基础理论的认知及基本技能的掌握[2]。
(二)工程素质培养
结合我院“卓越工程师教育培养计划”,一年级专业基础教学已经开展了相应的现场参观教学、工程师进课堂、工程实践教学、实地测绘等实践能力培养教学内容。
(三)学科前沿理论引导
近年来结合学科前沿、社会热点问题,将科研方向引入教学,引导学生探讨研究了城市、校园防灾,老龄化社会无障碍环境与设施,资源循环再利用与绿色建筑技术等问题,并完成相应设计,有效激发了学生的创新思考能力。
二、研究与实践
(一)完善建筑设计初步课程的创新、实践能力培养目标
原有的建筑设计初步教学目标是培养学生具有专业基本知识结构、基本技能和思维能力,侧重基础理论教学。面向创新实践能力培养的建筑设计初步教学目标应强调将工程素质培养与前沿理论引导纳入教学目标[3]。
(二)制定建筑设计初步课程一核两翼、三维一体的培养方案
培养方案强调将工程素质培养、创新思维训练与专业基础环节教学有机融合,实现教学过程的一体化。提出一核两翼三维一体的教学方案:一核指环节基础教学;两翼指前沿理论引导、工程素质培养;三维一体指基础设计思维能力、实践操作能力、创新思考能力培养 (图1)。
图1 课程框架图
1.课堂教学引入学科前沿理论,结合基础理论教学进行拓展研究
将学科前沿理论引入课堂。 在基础教学中有意识渗透学科前沿理论,结合基础教学进行适合一年级学生特点的调研、分析等。如:在人体尺度教学环节鼓励学生进行无障碍尺度拓展研究,调研老龄化社会背景下的高龄人士及行动障碍人士的动作方式及人体尺度。
将社会热点问题引入课堂。 引导学生发现专业方向来源于社会发展中出现的热点问题,推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法,培养学生的创新思考能力。
2.课堂教学引入专业实践环节,结合基础教学进行设计实践
将真实生活场景的设计与研究引入课堂。 结合宿舍、专教、教学楼、校园、社区等真实环境,在作业题目中引入真实地段,实际生活环境,引导学生进行思考,并进行设计实践。
将真实项目的实地考察与研究引入课堂。 结合专业认知教学、实地测绘、调研等教学内容组织学生进行设计院参观、工地观察、优秀建筑考察、家具和建材市场考察等实践教学。
将具有丰富经验的工程师引入课堂。 聘请具有丰富实践经验的设计院建筑师开设工程导论讲座,参加作业公开评图环节,对作业中与实践相关的模块进行讲解。
(三)扩充与专业实践、创新能力训练相结合的作业设置
完善作业设置,将工程素质培养、创新思维训练与专业基础环节教学有机融合,实现教学过程的一体化(表1)。如资源循环型(recycling)装置设计教学研究(2011级)的基础环节教学目标为在设计中综合考虑与应用建筑设计相关的6个环节:主题与命题、环境与形体、功能与空间、建构与实体、塑构与造型、表达与表现,同时导入资源节约与循环再利用意识、绿色建筑设计技术认知专业研究方向。此外通过校园真实环境引入、材料市场调研考察、经济造价预算、大比例实物草模设计、 1∶1仿真模型实地建造等设计过程培养工程实践能力(图2)。表1 作业设置情况表教学模块课程基本内容前沿理论引导实践能力培养专业认知建筑概述学科专业方向导入—— 认识建筑——鲁滨逊的家原生态建筑真实材料考察表现基础 南校门测绘(含识图制图)——实地测量建筑钢笔画技法———— 设计解析建筑观察与分析(真实建筑)——真实案例体验作品复制与解析(大师作品)——大比例模型还原设计基础 功能、尺度研究 形态、二维到三维转换研究结构、材料研究 空间、流线研究宿舍改造设计(正常人体尺度)
拓展研究——轮椅上的生活
(无障碍尺度)平面构成 形体构成 纸质坐具设计空间构成(限定、组合、序列)节能意识(自然通风、采光等)
老龄化社会、弱势群体拓展研究—— —— 节材意识(可再生材料)—— 家具商场体验
生活环境设计实践
人体工学体验室体验日常实物(自然形态、人工形态)观察与生活体验真实材料考察
生活用具设计实践实地空间体验综合设计 (结合真实环境、热点问题选题)资源节约型装置设计校园防灾装置设计资源节约意识
全生命周期城市、社区防灾真实场景设计实践
大比例实物模型
实体模型搭建
图2 资源循环型(recycling)装置设计教学研究 (四)改革建筑设计初步课程的教学方法
对于初学者而言,缺乏必要的设计经验与设计方法,因此从认知、体验出发,通过研究进行操作实践,从具象思维引导抽象思维,从感性思维引导理性思维,从认知体验、拓展研究、设计实践展开教学,形成认知—体验—研究—实践—反馈型教学方法,有利于在教学过程中实现创新实践能力的一体化培养(图3)。
图3 教学方法框架图
三、 结语
结合创新实践人才培养完善现有建筑学专业低年级基础课程教学,改变对学生创新能力培养重视不够的传统教学模式,将工程素质培养、创新思维训练与专业基础环节教学有机融合,实现教学过程的一体化。在基础课程教学中有意识渗透学科前沿理论,从操作实践中认知专业、学习技能、应用理论、拓展研究,有利于克服以往一年级学生专业初步认知过程长,与高年级建筑设计课程和建筑设计实践之间缺乏衔接的弊端,从而在一年级基础课教学的专业认知层面提高学生创新能力及工程实践能力。
参考文献:
[1]教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].教高[2011]1号,2011.
[2]吕元,熊瑛,陈喆,等.建筑学低年级基础课程群建设探索[C]//2006全国建筑教育学术研讨会论文集.北京:中国建筑工业出版社,2006:216-218.
[3]吕元,熊瑛,赵睿,等.基于卓越工程师培养的建筑设计初步课程体系研究[C]//2011全国建筑教育学术研讨会论文集.北京:中国建筑工业出版社,2011:369-372.
Architecture preliminary teaching reform for training students’
innovation and practice abilities in junior grades
LYU Yuan, LIU Yue, XIONG Ying, ZHAO Rui, ZHANG Qing