基于CDIO的嵌入式建筑设计系列课程改革研究

罗明，胡华，郑瑾

摘要：CDIO是探讨如何能把理论知识的传授和实践能力的培养结合起来的工程教育模式。中南大学建筑与艺术学院逐步将CDIO培养模式引入到建筑学专业人才培养中，以CDIO教育理念为指导，实现其现实标准，初步建立了以建筑设计课为核心的嵌入式课程体系，通过“模块式”研究和“进阶式”实践，将其他相关理论和实训教学嵌入到《建筑设计及原理》的教学计划和内容当中，建立知能整合的建筑学人才培养模式。

关键词：CDIO；嵌入式；建筑设计系列课程

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）47-0085-02

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），CDIO模式以项目从研发到运行的生命周斯为载体，让学生以主动的、实践的方式学习和获取工程能力。中南大学建筑学专业在近年来的探索中，以CDIO教育理念为指导，提出了“嵌入式”整合建筑设计系列课程的教学改革措施，实现设计课程与理论、实训的互动与协作，以便调动学生学习的主动性和积极性，培养学生具有开放的知识结构和扎实的专业技能，充分了解建筑设计工作流程，培养学生成为适应行业生产需要的具有创新潜力的职业建筑师。

一、基于CDIO的培养目标

我院通过为期一年的调研，根据CDIO人才培养模式的要求，将建筑学专业人才的培养目标确定为：“具有开放的知识结构、扎实的专业技能；具有较强的沟通能力和表达能力、良好的职业道德和团队精神，充分了解建筑设计工作流程，具有能适应行业生产需要的执业基础和促进未来行业发展的创新能力的建筑设计人才。”基于这一培养目标，落实设计类系列课程的教学计划、教学大纲以及课程设计，通过教学的组织来落实人才能力素质的要求，满足业界对设计人才质量的要求。

二、基于CDIO的课程改革思路

1.建筑学专业课程体系现状。通过对我校以及其他高校建筑学专业教学计划进行调研和分析，发现在课程体系上普遍存在以下几个矛盾：（1）传统的教学计划仅仅以必修和选修作为分类标准，理论课程、建筑设计课程和实训课程三者相对孤立，仅仅关注了这三类课程各自的纵向延续性，却忽略了三类课程的横向联系性和时间延续性，造成学生学理论课时不清楚是为后续哪门设计课或实训课打基础，仅仅疲于应付考试，达不到理论与实践融会贯通的教学要求。（2）全国建筑学专业指导委员会和国内八大老牌建筑院校对于《建筑设计及原理》这门必修主干课的重视程度和课时日益增加，对于类似于我院这种处于985和211重点高校大环境，但成長期不长的建筑院系而言，如果在增加必修主干课课时的基础上，仍然保留较多与建筑设计相关的选修课，则会超过总学时，使学生不堪重负；如果去除这些选修课又会出现知识链脱节、知识面不全、缺乏设计实践等问题。（3）课程种类过多造成设计作业负担过重，甚至不同老师在不同课程中的训练目标和成果内容部分重复，但老师之间并不了解这种情况，学生又因时间的关系每门作业都浅尝辄止，设计深度和精度都无法达到较高要求。

2.课程改革总体思路。鉴于以上现状问题，我们以CDIO作为目标，以嵌入式方法进行整合，以建筑设计课程的内容设置为主线，将理论课程环节和专题实训环节分模块、分阶段地嵌入到各年级主干建筑设计课程中；在建筑设计成果中体现理论课程和实训课程的教学成果，实现设计课程与理论、实训的互动和协作，积极引导学生重视建筑设计当中存在的理论基础和技术措施，培养学生解决实际问题的能力。

三、基于CDIO的课程改革措施

1.模块式+研究型。针对课程中存在的问题，引入模块化教学环节，尝试改变“重理论、轻实践”的传统理论课程教学模式，将相应的教学知识点嵌入到学生可参与的模块化教学环节中，建立理论授课系统化、专题化、对应模块化的全新教学体系，增加教学的交互性，理论联系实际。可嵌入的模块设定具体如下：（1）调查分析模块：对给定的建筑环境进行认识、比较、分析，使形而上的理论贴近具体的行为。（2）实体建构模块：选取经典的大师作品，分组进行解读与分析，并实体搭建重现其建筑形态与内部空间。（3）总体构思模块：结合课程设计，进行总体的前期构思，提供5—10种方案可能性，比较选取最优方案。（4）全面分析模块：选取自己的课程设计作业，从环境、功能、流线、造型、空间等方面进行全方位的分析，从中客观真实地总结自己的缺点与不足，以便更好地指导之后的建筑设计。（5）汇报讲演模块：让学生当老师，针对某一选题进行课堂讲解，增强学生学习的积极性和主动性。通过几个课程模块的引领，帮助学生掌握分析、解决建筑设计基本问题的思路和操作模式，从而为持续性的创造能力的培养奠定基础。

2.进阶式+实践型。为了克服“放羊式”实习过程的弊端，我们重新修订了教学大纲，提出了“进阶式”的业务实践教学课程体系。（1）结合一年级空间构成，增设了“Workshop”的内容，2015年通过与英国考文垂大学大一的学生共同设计主题PUBLIC SPACE IN CAMPUS，以中南大学校区为实验对象，选取Green Space Between The Library and Teaching Construction，Public Space Between Schools，Park in The New Campus三个空间主题进行设计实践。以1∶1的比例实地增强了学生的实地空间概念。（2）二年级结合认识实习，增设“社会调查报告方法及写作”的教学内容，要求学生从社会调查的角度撰写认识实习报告，为三年级参加学科竞赛储备研究能力，学习发现问题的方法。（3）三年级结合古建筑测绘实习，延伸了“古建筑保护及利用”的教学内容，实习成果中不仅仅是测绘图，还要求学生就现状问题提出自己的保护或利用方案，使学生初步具有提出问题及解决问题的能力。（4）四年级结合工作室制和暑假建筑实践课，鼓励学生根据自己的兴趣，结合老师们各自的专业特点，分为大型公共建筑设计实践、历史建筑遗产保护及利用实践、绿色建筑设计实践和参数化建筑实践四大板块，自觉自愿地参与到项目实践中，为五年级的生产实习和毕业设计奠定基础。（5）五年一期的生产实习提前与五年二期的毕业设计进行联系，鼓励在设计院生产实习中的指导老师也是该生在毕业设计时的校外导师，加强全程参与度，使学生循序渐进地实现顺畅过渡；在毕业设计中采取双导师制，学院毕业设计指导教师和实习基地经验丰富的建筑师共同指导，共同参与到毕业设计答辩环节。

3.嵌入式教学计划。嵌入式教学的设置思路，要求根据CDIO理念，将理论和实训的教学内容渗透到建筑设计课程的教学计划当中。以三年级建筑设计课程内容设置为例。根据教学计划该年级建筑设计及相关理论课程一学年包括《建筑设计及原理3》（80课时）和《建筑设计及原理4》（96课时）两门必修课，主要理论必修课《建筑设备》（48课时）、《建筑物理》（32课时）；选修课为《建筑节能》（32课时）、《建筑创作理论与手法》（24课时）、《湖南地域性建筑》（24课时）；专题实训包括了《传统建筑意象设计》（2周）和《建筑实践》（2周）等。通过课题研究确定《建筑设计及原理Ⅲ》和《建筑设计及原理Ⅳ》应增加的学时数量，并适当缩减必修课《建筑设备》和《建筑物理》的理论学时，不独立开设《建筑节能》、《建筑创作理论与手法》、《湖南地域性建筑》三门选修课和四周实训课，将其学时和内容融入《建筑设计及原理》主干课中。通过在《建筑设计及原理》中嵌入选修课和实训课课时和内容，则既响应全国建筑学专业指导委员会的号召增加了《建筑设计及原理》课的课时，又系统地形成了完整的知识链，将选修课的理论知识与设计课的实际项目进行一一对应的结合。

综上所述，中南大学建筑与艺术学院通过将CDIO的模式引入到新的教学计划中，初步建立了以建筑设计课为核心的嵌入式课程体系，通过加强教学成果的广度和深度，既控制了总学时，又将一系列的理论课程、设计课程和实践课程进行串联，以一种真实体验的培养模式，强调知识与能力之间的关联，达到理论知识与实践能力的平衡，为以知能整合为目标的建筑教育研究提供了一定的参考和借鉴。

参考文献：

[1]刘伟民，郑爱云.工业工程专业CDIO实践教学模式改革研究[J].教育教学论坛，2013，（42）：32-34.

[2]胡艳，罗清海.基于CDIO的工程流体力学课程设计[J].教育教学论坛，2016，（41）：253-254.