建筑设计教学中建筑技术理念嵌入模式研究——以南京工程学院为例

葛翠玉，毛建西，汪亮，王珺

（南京工程学院建筑工程学院，江苏 南京211167）

在地球环境及能源问题的大背景下，建筑技术已成为建筑领域关注的方向，且技术方法正向其他领域如社会学、人类学、城市学、心理学等领域渗透，各高校建筑学专业都在努力探索如何在建筑学专业教学中将设计和技术有效整合。南京工程学院作为一所以理工科为主的地方院校，为解决这一难题进行了探索和改革，提出并践行了“嵌入式”的教学模式，取得了一定成效。

1 嵌入模式概念

1.1 嵌入式教学模式的有关研究

“嵌入式”最初来源计算机领域中软件和硬件的结合，后发展为嵌入到软件专业教学中的一种新型教学模式，培养学生的创新和实践能力。有关教育学者[1-4]在培养目标设定、课程体系重构、教师团队建设等方面对嵌入式的内涵研究、应用探索和前景展开了深入探索，如利用该教学模式整合多方资源，将理论教学和实践教学结合起来[5-9]。唐寻等[10-11]是利用实际案例嵌入到理论和实践中，提高了人才培养质量。嵌入式教学模式在提高教学质量方面能充分发挥重要作用，并能整合校内与校外资源，促进在教学过程中理论与实践、知识与能力相互嵌入。

1.2 “嵌入模式”的建筑学专业内涵

建筑学从专业方向分为设计、技术和历史理论三大核心内容，而建筑设计贯穿于整个建筑学专业，由于建筑设计的综合性和实践性特点，需要多学科交叉互动。建筑技术课程有独立性特点，需利用设计课程这一平台将其加以运用，实现建筑设计在艺术和技术上的综合发展。但在实际教学过程中，出现设计理念和技术思维脱节，设计和技术没能更好穿插，建筑技术仅作为辅助课程进行讲授，学生也多注重建筑设计功能认知和形式模仿。在时间和空间计划上，没有更好的妥善安排相关课程的递进关系，存在专业知识和实践能力不均、理论和实践分离、校内、外资源未能整合利用等问题，学生很难建立完整的知识结构，在综合实践的训练方面也比较薄弱。

“嵌入”模式实质上是对设计和技术两类课程进行集成后的一体化课程建设，要求设计理论和建筑技术相互嵌入，打造出符合现代建筑需求的设计理论和技术实践紧密结合的、具有可持续发展能力的“嵌入式建筑人才”[12]。

2 建筑技术理念嵌入模式途径

当前建筑创作多以技术创新为突破点，如生态建筑、可持续发展建筑等都离不开建筑技术的支持。因此技术理论学习是整个教学模式重要一环。

2.1 理论学习的嵌入

将新体系课程嵌入到原体系的各门课程中，通过新的组合方式进行整理，获得课程结构性好，整体协调的新型课程，以发挥综合优势。可通过两种途径相互交叉实现了理论学习过程中的建筑技术理念的嵌入。

2.1.1 时间轴线的嵌入

将两类课程在时间设置上相互配合，根据原有建筑设计教学内容，将建筑技术课程嵌入到设计课程，并做相应调整。重庆大学等高校的建筑学课程布局具有时间轴线特征[12]。

2.1.2 空间三维的嵌入

根据课程教学大纲，课程模块从低年级建筑小体量到高年级大体量逐步深入，低年级开始接触建筑技术理论，并对课程模块的教学内容和方式进行改造，以技术专题讲座的形式嵌入到设计课程中，相关学科教师全程参与课题设计指导，形成某一设计课程为中心的空间全面嵌入整合方式。

改革以课题设计和设计理论为教学主线，以技术理念嵌入设计理论讲授为辅，分年级将建筑技术嵌入整合到设计课程中。通过时、空的嵌入融合，将相关联的技术知识分解重构融入相应的设计课程，在坚持以设计课程为核心的前提下，保证技术知识传授的逻辑性和完整性，彻底打破课程间的界限[13]。建筑学课程内容分为三部分，一是一年级的基础理论课，二是中高年级的设计课，三是五年级的毕业设计。“建筑构造”、“建筑物理”、“建筑节能”、“生态建筑设计概论”、建筑结构等理论课，通过时空嵌入，将其与相应设计课程作业结合。

由于大一学生对设计和技术概念了解不深，在“建筑概论”中加入建筑技术概论，解析著名作品的技术层面，了解设计与技术的互动关系，激发学生对建筑技术的兴趣，建立初步的技术观念[12]。学生可通过技术基础知识，将技术嵌入到小型设计方案，初步了解技术和设计的融合（图1）。

图1 大一作业（传统建筑技术的基础了解）

二年级学生需解决建筑与结构的整合问题，通过其他学科的原理、理念、方法来解决建筑学的问题，邀请生态学、心理学、结构设计、建筑物理等相关老师参与授课（图2），对设计各方面出现的技术问题给予指导。

图2 大二作业（建筑技术的局部嵌入）

通过低年级的技术基础知识学习，三、四年级学生开始整合更为复杂的功能及技术要求，探索解决建筑材料、结构、节能、构造方案、节能技术等诸多方面的问题（图3），在开放的方案交流中获取更多的技术信息。通过案例分析、实地调研、设计构思、建筑技术专题、设计辅导评图等多个教学环节，积极调动学生的分析解读能力，设计方案能力和实践操作能力，讲授建筑技术的详细图解，将新技术等前沿知识充实到课堂教学中去，让学生、老师成为建筑设计“互动双向体”，提高学生探索能力。

图3 大三、大四作业

2.2 移动课堂的嵌入

移动课堂是指充分利用建筑学专业教学实践平台，将建筑技术理念直接嵌入到校内、外实习过程中。建筑学专业在每学期都开设相应年级的校内、外实习，如素描写生、认知实习、测绘实习等，将建筑技术理念嵌入到这些移动课堂中，一方面从低年级学生开始了解建筑技术，另一方面通过搭建这一专业实践平台，高年级学生更好地将建筑技术运用到设计课程中去。这个过程需要专业教师相互配合，制定相应的实习计划，通过校内外实习将技术理念嵌入，以提升学生的设计能力、技术思维等专业技能。

2.2.1 素描写生实习

建筑学专业素描写生实习应围绕建筑学专业特点来培养学生素描的基础训练，提高建筑形体空间的想象力和设计力。

以南京工程学院为例，素描写生和色彩写生多在一、二年级进行，正好是建筑技术基础初步知识嵌入的最佳时期。以侗寨为例，在进行素描写生时，指导老师可从技术方面讲授侗寨建筑有关榫、卯连接形成的井干式、穿斗式、抬梁式等结构形式，通过柱梁支撑和榫卯衔接，上下檐间空隙起着透风作用，削弱外部风力对建筑的影响，增强了整体结构的平衡和牢固性。素描实习是建筑技术嵌入的一个很好移动平台。

2.2.2 建筑认知实习

建筑认知实习是让学生走出教室、开阔眼界，培养学生对现代建筑新材料、新技术、新理念的鉴赏和分析能力，实习地点多为北京、上海、西安等大城市，如上海中心大厦、金茂大厦、东方明珠、鸟巢、国家大剧院等建筑都是高技术建筑的代表。学生需要剖析建筑与环境、地域文化之间的联系，观察建筑的表皮，认识建筑形式要素、组织规律，了解建筑所隐含的新技术，建立新技术直观感性认识。通过调研、案例分析、汇报，让学生认识建筑设计的新理念、新节能技术、新材料对城市发展的影响，逐步形成正确的建筑技术观。

2.2.3 古建筑测绘实习

古建筑测绘实习可让学生了解中国传统民居构造、材料以及艺术空间手法，建立正确的传统建筑文化的地域观、时代观、民族观、传统技术观。通过测绘实习，学生可了解传统建筑的尺度控制、结构体系、构建材料、建造方法等，通过基础资料系统获取、整理，对传统建筑在自然环境、社会和文化背景下的设计方法、技术措施有清晰认知。

2.3 顶岗实习嵌入

经过前四年的课程模式训练，进入整个大学阶段的最后两个阶段：毕业实训和毕业设计。

利用五年级上学期安排学生进入设计院等相关企业实习，将建筑技术理念融入到实际方案中去。这个阶段要做好两个嵌入：一是把学生嵌入到相关企业的实际工作中；二是把技术理念嵌入到毕业实训、毕业设计中去。

3 建筑技术理念“嵌入式教学模式”的架构

建筑设计中的技术含量越来越多，设计者除应具备建筑设计专业知识外，还应掌握建筑文化[14]、生态学、环境学等专业知识的嵌入，培养具有生态建筑设计能力的人才。文章选择一命题设计为例，从问题导向出发，对当地原始材料进行现场分析，通过方案构思、技术确定最终方案。

3.1 命题设计题目

以乡村生活发生器——村民活动中心设计作为建筑设计题目。让乐趣回归乡村，让邻里回归和谐，让社区中心成为“生活的发生器”是这一设计的主题。

3.2 现场调研与资料收集

全面实地调研南京市南一村的村民、乡村传统经济、乡土文化、村落建筑及其周边环境现状（图4）。

3.3 资料整理

区位分析：位于江苏省南京市浦口区。辖11个自然村，现有村民540户，全村共有耕地204hm2，属丘陵地带，在浦口区属经济薄弱村。

交通分析：宁乌一级公路沿村而过，宁江大道贯穿全村，有公交车，班次少。

资源分析：水田8hm2，可发展水产养殖；有生态良好的山林资源，如苗木、花卉、茶叶等，耕地204hm2，可发展高效、规模、优质农业。

当地文化：保留农耕生活习惯；农村举办生日派对、婚礼的形式丰富。

地域建筑：地域建筑：建筑材料有生土、砖，混凝土，建筑形式有砖砌平房、水泥平房、联排、独栋小楼。

简易技术：采用简单的室外温室棚采暖，作为村民冬季室外休闲聊天的重要场所。

3.4 设计方案和技术方案

整个设计遵循的设计要点：

①尊重文化。尊重南一村历史传统与人文环境，方案设计符合当地文化习俗，满足功能使用需求；建筑与环境协调，地域与乡土文化协调。

②切实可行。遵照适用、经济、美观的设计准则，设计既体现乡土文化的特色风貌，又满足村民现在和未来生活发展的需求。

图4 现场调研

③绿色环保。采用适用可靠的新材料和新技术，充分体现建筑在全生命周期中的绿色、环保、生态。

④符合规范。符合国家相关的标准、规范及规定，正确执行国家工程建设方面的强制性条文。

设计小组对村落布局进行了全盘考虑和分析，根据村落人口和功能需求，在建筑布局、流线设计、服务设施、绿化景观设计等方面进行了规划，合理布局主体建筑内部的功能、流线，做到不同功能空间灵活变化多功能使用，全面满足现代乡村社区功能的需求（图3）。

3.5 建筑技术的体现

符合当地环境的有关技术：充分利用村内低洼地和现有水资源，收集并进行二次利用；太阳能资源较丰富，可屋顶铺设太阳能光伏板；根据村民生活习惯，改造室外简易温室棚成，灵活多变、轻质高强的阳光房，既满足了季节性要求，又可构成多种多样的空间，满足不同场合、不同人群的需求，且夏季可及时拆卸放入储藏室（图5）。

图5 建筑技术图示（部分技术）

可以看出，实地调研（基地环境、区位分析、资源、交通、地域文化和建筑特点等）、方案构思整个过程都嵌入了建筑技术理念。

图6 新嵌入式教学模式

4 结语

利用各种“嵌入”途径和命题设计思路，根据课程教学计划，对不同年级设计内容设计相应的技术课程，在理论学习的时空、移动课堂、顶岗实习等过程中进行穿插嵌入，建立了新的建筑技术嵌入教学模式（图6）。

“嵌入式”教学模式将建筑设计和技术课程的教学内容进行深入剖析和建构，更好的促进设计与技术的结合，让学生在低年级对建筑技术有所了解，高年级能真正在设计方案中嵌入建筑技术，用技术思想激发创造力，实现设计课程与建筑技术进行融合，实现“嵌入式教学模式”的教育宗旨，既侧重于设计课程，也强调了技术课程的重要性，在设计和技术两类课程基础目标达成基础上，运用各种教学载体充分发挥学生、教师、课堂和课外实践的有效性，实现建筑学设计创造能力的培养。