基于空间与环境感知的二年级启发式“建筑设计”课程教学方法探索

洪小春，张建新，郭燏烽 （扬州大学建筑科学与工程学院，江苏 扬州 225127）

1 引言

大多数高校建筑学专业教学体系来源于“布扎体系”[1]，在这一体系下，大多数初次接触素描和画法几何的学生开始接受专业训练，在“建筑构成”“建筑初步”“建筑设计基础”等专业基础课的学习后，建筑学专业学生基本掌握了建筑专业的基础知识，对技术、艺术与建筑设计的辩证关系有了初步认识，但基于真实场地环境和功能需求的建筑设计训练，则是从二年级的“建筑设计”课程开始的。“布扎体系”强调通过美术教育提升建筑学专业学生的美学素养和基本绘图能力，但对学生的空间思维训练稍显不足[2]，因此探索通过启发式教学，引导二年级学生提升对“建筑设计”课题的空间认知和环境感知能力，克服学生对建筑设计“恐惧”和“迷茫”情绪，促进设计能力提升。

启发式教学方法具有可激起学生的好奇心、提升学生专注力、引导学生创造性思维和激励学生自发完善课程目标等优点，随着大学课堂中对“互动课堂”“翻转课堂”等教学理念介入，启发式教学逐渐被引入大学教育。邹涵等[3]在结合传统建筑教育与数字化建筑技术的基础上基于启发式教学方法，在“建筑设计”课程中贯穿互动建筑兴趣小组模式。刘峰等[3]在设计研究的视角下提出启发式研究型建筑设计教学方法，对提升学生研究能力和设计素养有积极作用。冒亚龙等[4]通过实地课堂和现场调研的启发式教学，构建了基于“教、学、评、传”理念的“建筑设计”课程教学模式，对培养学生的创造思维和多视角建筑观有积极作用。可以看出通过启发式教学，能激发学生研究性学习的思维习惯，提升学生建筑设计的创造性思维。将建筑设计分解为不断解决设计中潜在问题和创新建筑空间的多维互动过程，可以显著提高学生的建筑设计技能。基于此，从二年级“建筑设计”教学的现状问题入手，基于学生在二年级对空间认知和环境感知能力的需求，对启发式教学在扬州大学建筑学专业“建筑设计”课程教学实践进行总结和探讨，以期对提高二年级“建筑设计”课程教学满意度提供借鉴和参考。

2 扬州大学二年级“建筑设计”教学的现状问题

扬州大学建筑学专业进入二年级的第一个课程实际为乡村书屋设计（图1），其教学目标是培养学生理解钢、木、竹及其组合结构建筑材料的基本特性与构造方式，掌握设计中造型基础与空间组合的基本设计方法，提升学生设计表达、工具使用和方案汇报的能力。通过钢、木、竹结构的乡村书屋建筑设计训练，借助场地与环境营建、空间与功能设计，学习和掌握以建筑材料的结构性能表现驱动的建筑设计方法，提高对除砌体、框架等结构形式和污工、湿作业等施工方式之外的钢、木、竹及其组合结构的设计能力，利用材料特性及其建筑自身构造方式表现建筑形式美的设计能力。本次设计选题位于苏南某乡村，需考虑与古银杏树保护、村民小广场以及村中心4座传统民居更新利用（图2），空间设计还应考虑节日期间人员集散、户外展示以及平时村民活动，流线设计需减少对周边的影响。笔者通过对学生访谈得知，学生对课程设计的主要问题如下。

图1 基地现状

图2 周边建筑现状

图3 与设计选题相关的典型案例

2.1 学生初遇建筑设计，无从下手

尽管学生们在一年级接受过建筑初步和基本绘图技能训练，但接受的基本都是假想设计选题训练，图纸侧重对建筑功能、造型、结构等基本建筑属性的表达，缺少对建筑所处环境、地区和社会经济文化等的关注。而本次课题为苏南某乡村书屋设计，属于真实地块的建筑设计，除基本建筑问题外，基地周边环境复杂，场地极不规则，限制因素较多，导致先前学习的专业基础知识较难直接应用。

2.2 传统教学单向灌输，固化思维

本次课程设计还需要考虑建筑形体与场地周边建筑限制的关系、场地原有肌理与建筑设计的关系、拟建建筑与周边建筑日照间的关系、场地及建筑出入口与交通需求的关系、建筑功能拓展性与村民需求的关系等，如何处理好多限制因素与建筑设计的关联，改变单向教学模式，促进学生主动发现问题、解决问题，成为本次课程设计教学方法探索的主要目的。

2.3 空间认知尚有基础，亟需落实

在二年级初次接触的建筑设计选题中，采用启发式教学解决学生初遇“建筑设计”课程遇到的各项问题，完成教学大纲要求的关于建筑功能合理性、空间丰富性和环境整体性的要求，激发学生对有关空间认知和环境感知的主观能动性，拓展学生对建筑设计的认知，鼓励学生在一年级已有知识的基础上开展具有创造性思维的建筑设计构思。

3 教学理念：启发学生空间与环境感知能力

3.1 启发式教学在“建筑设计”课程中的适用性

启发式教学法的核心是在实际教学过程中，根据学生的实际需求设置一系列措施，启发学生的创造性思维、激发学生学习积极性、促进学生主动寻求解决方案的一种教学方法。启发式教学法强调的学生主观能动性和理论结合实际的能力与“建筑设计”课程不谋而合。在教学过程中根据不同学生的需求制定解决方案，培养学生方案构思能力和设计深化能力。

3.2 启发式教学的优势

首先，启发式教学的核心是启发学生独立思考能力的提升，通过思维方式的转变可快速转换学生的被动学习状态，主动从设计选题中寻找切入点。其次，启发式教学激发了学生主动寻求问题答案的能力，在好奇心的驱使下，学生围绕着设计选题的切入点展开设计，深入构思设计的核心概念并深化。再次，二年级“建筑设计”课程的训练目标是提升学生的空间与环境感知能力，通过启发式教学，鼓励学生查阅类似案例、实地调查相关项目，线上研讨结合线下调查，在多种场景中及时解决个别学生的实际问题，个别学生的思维方式和切入点的深入在开放的启发式教学环境下同样能够对其他同学有新的启发。

4 启发式教学过程与教学方法

二年级的课程设计一共8 周，针对学生们的实际需求和设计选题的实际进度需要，结合启发式教学法和提升学生的空间与环境感知能力的教学目标，制定设计选题解析、分析现状环境、明确现状问题、探讨实际需求、确定设计概念、塑造空间模式、介入建造技术和强化设计表达等内容，逐一展开建筑设计教学。

4.1 设计选题解析

“建筑设计”第一周以熟悉设计选题和设计要求为主，考虑到学生初次接触真实地块的设计选题，启发学生将自己视为建筑的使用者，畅想在任务书现有任务要求的基础上，使用者需要哪些场景、哪些功能，交通上原始场地有哪些基础需求，哪些功能可以进一步拓展，经过简单的头脑风暴后，将各自对设计选题的各类需求列举出来。结合在课前安排每位学生提前学习参考案例，挖掘参考案例的设计特征，形成对本次设计选题的理解（图2）。

4.2 分析现状环境

在第一周选题解析和案例分析的基础上，引导学生从基地所处的地域、区域和区位特征，解读场地所在地的经济发展水平、乡风民俗、基地所处区位等现状特点，启发学生在进行方案创作时加强对“适用经济绿色美观”新时期建筑方针的理解。在课堂上进行头脑风暴，引导学生思考在项目区位、地域环境、空间环境、场地及周边建成环境的限制下，建筑可以从哪些角度切入进行设计构思，强化学生对建筑与所处环境的互动意识，促进学生养成统筹综合考虑各类限制要素进行方案设计的思维模式。

4.3 明确现状问题

经过第二周对场地所处环境的多尺度解析，学生在统筹考虑多尺度多因素的基础上，基本都以一到两种限制因素为主导进行设计切入。在此基础上，引导学生将设计概念落在实际地块中，发现概念方案与实地场地环境之间存在的问题主要有建筑的用地红线限制、防火间距限制、日照限制、古树限制、道路走向限制等，在启发学生调整概念方案的过程中，引导学生逐一解决上述限制，强化学生多复杂地形环境现状问题的应对能力。

4.4 探讨实际需求

本次设计选题的主体功能为乡村书屋，任务书中还对主体阅览功能的多功能性作了要求。为了启发学生对设计项目实际功能的多场景多功能运用，引导学生对建筑中各类功能的使用人群、使用场景进行头脑风暴，并进一步细化不同适用人群对同一类型建筑功能的多样化诉求。如乡村书屋阅览功能的社交作用、展示作用、休闲作用等多种场景对建筑空间的多样化需求，提升学生对建筑功能、空间和使用人群实际需求的匹配意识。

4.5 落实设计概念

在启发式教学中，落实设计概念主要目的是在整合现状环境特征、现状问题的基础上，结合对典型案例的理解，形成各自最终概念方案的落脚点，以平立剖等技术图纸、手工及电脑模型等方式表达出建筑的空间、材质及与周边环境的关系。特别要求建模必带场景，强化学生重视自己方案与环境的互动关系，并且由于学生二年级刚开始接触电脑制图软件，为启发学生自如地将设计构思用多种方式表达出来，课堂中还启发学生在手绘草图的基础上，接触电脑制图软件，在课堂上及时解决学生的问题，增强学生信心和提升技能。

4.6 塑造空间模式

在涉及概念基本成型的基础上，针对前期启发学生对场地各项限制因素、概念设计等的要求，进一步强化空间模式塑造，主要包含不同高差利用与空间环境的互动关系、屋顶空间敞开使用、底层空间架空等不同形式的公共空间塑造方式，遵循局部设置、整体布局的设置方式，同时满足场地原始需求和建筑与保留古树的对话，形成各自方案的空间模式。

4.7 介入建造技术

本次设计选题要求学生从建构的角度开展建筑设计，其中对建筑结构、建筑构造与建筑功能布局和建筑造型的关联性有一定要求。在公共课对钢木建筑结构节点概述的基础上，首先启发学生在不同典型案例中对钢木结构的建构特征进行解析，进而对各自设计方案的建构方式进行实体模型和电脑建模。本阶段启发式教学强调细节从案例分析中来，到概念设计中去的原则，尽管初次学习建筑构造与建筑造型的关系，经过多轮修正后，学生对建造技术于建筑设计的关联意识普遍增强。

4.8 强化设计表达

在设计表达的阶段，启发式教学包含案例成果解析、学生各项图纸梳理、图纸呈现顺序介绍和成果排版等内容。首先向学生介绍设计成果的呈现是作为建筑设计师与“旁人”无声交流的语言，其各项图纸的出现顺序直接影响“旁人”对设计的判断和理解，因此首先通过启发式教学引导学生介绍对方案成果表达的理解，最终在设计任务要求下，经过集体讨论确定了图纸的排列顺序，并鼓励学生进行场地限制、人群构成与需求、建筑构造与建筑技术等方面的拓展分析。启发式教学对促进学生理解设计表达逻辑方面有积极作用。

5 二年级启发式建筑设计教学成果评述

通过上述8 周的启发式教学，学生们的空间认知和环境感知能力有了较强提升，基于此形成基于场地可建范围、围绕特定要素展开、传承传统空间意向、创新功能空间组合等四类成果。其中基于场地可建范围的建筑空间环境设计，在场地现状的基础上明确可建范围，通过限制性因素分析，进一步限定建筑轮廓，在此基础上对建筑轮廓和造型进行调整优化，形成最终方案，如图4 所示。围绕特定要素展开的建筑空间环境设计，主要围绕本项目中保留的古树，如图5 所示。传承传统空间意向的建筑空间环境设计，在充分尊重场地原有交通需求的基础上，以“亭廊”链接建筑的两个功能体，在屋顶腾出屋面空间作为新的公共开敞空间供村民使用，形成现代与古典兼具的建筑造型。创新功能空间组合的成果最多，其创新主要包含了结合场地高差进行分阶建筑设计，如图6 所示。结合保留古树构建开放式景观建筑，通过大台阶引入人流，增强建筑与环境融合度的设计，以“编织建筑”为主题的建筑概念设计等。此外，结合本次设计需求，还有部分学生以“建构”为基础，开展建筑结构与建筑造型相协调的建筑方案设计，如图7所示。

图4 基于场地可建范围的空间环境设计

图5 围绕特定要素展开的空间环境设计

图6 创新功能空间组合的设计

6 结语

本次二年级“建筑设计”课程中，将启发式教学法贯穿课程全程，完成课程设计后，学生普遍反映对建筑设计的多种影响因素有了初步认识，能够从设计选题的实际需求出发进行设计方案构思。并且在课堂上，学生们对问题的看法和切入点不一，老师跟学生针对某一切入点深入探讨时，其他学生也能参与相关讨论，在强调多元化发展的同时让学生理解了方案的多样可能，课堂参与度和专注度显著提升。从设计成果的深度和多样性看，本次启发式教学实践取得了较好的效果，培养了学生们的设计系统思维、环境认知和空间感知能力，同时也释放了学生们的想象力，在启发式教学中置入“翻转课堂”，增强学生在建筑设计中的代入感，通过推己及人的相互影响，提升发现设计需求、解决设计问题、强化设计系统思维和建筑设计技能的能力。