研究型大学工科类教学空间微更新探究

文／陈 强 苏州大学建筑学院

刘志宏 苏州大学建筑学院 副教授 博 士（通讯作者）

林莹莹 苏州大学艺术学院

引言

2015 年联合国教科文组织发表报告，认为全世界范围内教育模式正在发生巨大变革，呈现出普及化、多向化、国际化、长期化、网络化的特征。进入新时代，我国在教育模式上也进行了深入改革。十八大以来习近平总书记反复强调工程在社会中的重要作用，并指出工程创新将成为推动人类发展的引擎。工程创新离不开人才，人才离不开教育，这就要求工程类学科教育需要更大的包容性和开放性，培养更为综合的人才，新工科教育理念应运而生。新工科教育模式强调教学过程的实践性、多向性、融合性和综合性[1]，提高教学活动的开放性、适应性和创新性。现代教学空间作为教学活动发生的物质基础，其场所氛围僵化、环境封闭，不仅不利于各学科学生进行专业交流融合，在新冠疫情持续蔓延的今天也易导致交叉感染。为满足新的需求，打破不利的传统教学场域，对现代教学空间进行微更新是有必要且有意义的。

1 理论分析

1.1 教学空间

教学空间是教学活动发生的物质基础，是物质空间与精神空间之上的兼具物质与精神二重性的综合体[2]。广义的教学空间指发生教学活动的所有空间，而狭义的教学空间特质传统意义上的教室空间，其空间界限清晰且封闭，师生在其中进行教学活动时基本与外界环境没有交流。本文研究对象为狭义理解上的教学空间。

1.2 传统营造

王澍认为中国传统建筑与自然的关系是共生的，而西方建筑与自然的关系是对立的[3]。建筑作为人类生活的重要载体，“天人合一”这一理念在建筑营建中起很大作用，因此在人与自然相互割裂的背景下，在空间设计中借鉴传统建筑营造具有重大意义。

1.3 微更新

微更新之“微”一方面指更新对象尺度之微，另一方面指更新操作之微。微更新理念强调维持空间基本格局，通过部分拆建、功能替换等途径对空间进行改造[4]。本文所用微更新概念是指以较少的资源、在较小的范围内做较小的改动来改造空间，激发空间的活力，唤醒空间的新生。

2 国内外教学空间研究现状

舒尔茨在20 世纪60 年代提出建筑现象学的概念，揭示了空间与人行为之间的影响机制[5]，揭开了通过空间塑造引导行为的序章；20 世纪后期，Rivlin 研究了教学空间与师生行为的相互关系[6]，掀起了教学空间更新的浪潮。国内相关研究开展较晚，2010 年滕海瑜在其硕士论文中分析了互动式教学模式的重要性与必然性，并提出了相应的设计方法[7]：2014 年周天夫用定量的方法分析了教学空间与学生行为之间的关系，并提出了相应的空间设计策略[8]；2017年韩冰冰在其硕士论文中介绍并分析了空间的多义性，为提高空间利用率提出了有效的方法[9]。总体而言，随着教学模式改革，其相关研究成果逐渐增多。但目前教学模式相关研究集中于教学方法和课程设计相关领域，对教学空间及其更新改造关注寥寥，相关研究成果也相对较少。

3 空间微更新原则

文章通过深入分析新工科教育模式需求，结合现代教学空间现状，提出现代教学空间改造的三项原则，即形式活化、界面开启和功能复变。本文首先通过活化空间形式，打破僵化呆板的场所氛围，灵活布置器具；其次通过开启界面实现空间的开启，为不同学科交流融合创造可能；最后对教学空间功能进行复变，提高空间利用率，实现高度集约化（图1）。

图1 空间微更新概念框架图（图片来源：作者自绘）

3.1 形式的活化

3.1.1 空间面积设计

教学空间面积需要根据人均占有面积进行界定。每个人都需要一定的自我空间，这个空间就是人际空间。爱德华将这种人际空间进一步研究细化，提出三种类型的社交距离[10]。在教学空间中，为了促进交流宜将距离保持在个人距离的区间内，同时，由于当前新冠疫情的常态化，人与人之间仍需保持1m 的安全距离。综合考虑社交距离保持在1.0 ～1.3m 之间较合理，即人均占有面积为3.5m2 左右为宜，空间整体面积根据人数进行相应的设计（图2）。

图2 交往距离分析示意图（图片来源：作者自绘）

3.1.2 空间形态和布局设计

常见的空间布局形式有两类，即行列式与组团式布局，在其基础上还有一定的变形。行列式一直被认为是教室空间的最佳布局形式，其空间中心的唯一性和主从关系的鲜明性都有利于单向教学活动的进行。组团式布局虽实际应用较少，却是最传统的教学组织模式，正如路易斯·康所说“学校的原型只是众人围坐树下的交流活动”[11]。组团式的布局易形成多个中心，打破传统空间单一中心的格局，活化整个空间。每个中心会向外辐射一定的范围，范围内的人在向心性的影响下会发生更多的交流活动。空间的形状对于人交往活动的影响是间接的，需要通过内部布局实现，出于经济性的考虑，在空间满足组团布局的基础上往往做成规则的六面体（图3）。

图3 不同布局形式框架核心影响模式示意图（图片来源：作者自绘）

3.1.3 空间尺度设计

现代教学空间核心呈单一态，为保证信息的有效传达，对空间的长宽有一定的要求，一般长宽比在1 ∶1.3 左右。在教学空间微更新中，组团式的空间布局更为契合新工科教学理念，其呈多核心态势视线受空间尺度影响较小，因此改造的余地很大。爱德华认为当建筑的相对高度较大时，会产生一种向上的力，人会产生排他的孤立感，当建筑相对高度较低时，会形成沉闷的空间场域，人会产生焦躁不安的心理[10]，这两种空间形式都会对交流行为产生消极影响。因此在教学空间微更新改造过程中需要根据空间活动的不同对其空间高度进行针对性设计。

3.2 界面的开启

光环境是空间质量的重要评价部分，适宜的光环境不仅应满足教学的基本需求，还应营造一种积极的学习交往氛围。当前教学空间普遍单方向采光，空间靠内一侧常有采光不足的问题，若扩大窗墙比又容易产生眩光和热辐射过大，常见的做法是采用高侧窗和屋顶天窗结合的方式。然而其缺点是隔断了人与外界环境的可见性联系，整个空间会产生较强的封闭感。在南方传统民居营建中常在空间南侧设廊，廊外侧仅设木制栏杆，北侧直接与外界相接，两侧均可直接对外采光。因此可将空间沿走廊墙体设为可移动板材，根据光照对墙体进行调整，实现空间的双侧采光进而提高教室内侧光照质量，同时也为各专业学生参与教学提供可能。

在后疫情时代，空间的通风能力应在设计中优先考虑。现代教学空间相对封闭，无法形成穿堂风，即使保证了较大的窗墙比也无法很好地实现空气流通，而在南方传统民居中门与门、窗与窗通常对位布置，利用穿堂风快速更新室内空气[12]。因此在教学空间微更新中可以根据需要随时调整墙体的位置形成对位的门窗，利用穿堂风促进室内空气流动。

3.3 功能的复变

在当前国家倡导集约化背景下，城市折叠和建筑空间复变成为研究的热点。由于现代教学空间是基于行列式布局而成，其长宽比通常在1 ∶1.3左右，而组团式布局其空间长宽比在1 ∶1 时利用率最高。因此，可将原始教学空间中的一部分进行空间改造，增加交流空间、阅读空间及休憩空间等等。不同的功能空间会孕育不同的行为活动，需根据不同行为对空间的需求，对各类功能空间的布局及尺度进行合理设计。空间可以在不同高度、不同位置进行叠合，增加整个教室空间的使用率。空间宜具备可变性，采用便于拆卸的建筑材料，在功能发生改变时快速调整布局，满足新的需求。

结语

大学生是我国未来的发展动力源，进入新时代，国家和社会对其提出了新的要求。通过新工科教育模式的改革，可以培养开放性更高、适应性更强和创新性更好的综合型人才。新工科教育模式与传统教育模式有很大的差别，现代教学空间不能很好地满足其教学过程中的各种需求。因此本文以大学建筑学教学空间为研究对象，对空间形式、功能和界面进行微更新改造。期望改造后的教学空间能在保证室内空间环境安全可持续的同时成为可供多专业、多类型、多年龄段的使用者思想碰撞、交流创新的复合空间。随着新工科教育理念的发展深入，更新活化现代教学空间，使之成为孕育新工科人才的摇篮，具有重大的意义。