黑龙江省高校建筑学专业毕业设计CDIO教学模式研究

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  摘要基于CDIO工程教育的内涵及特点,剖析建筑学毕业设计课程问题和探索教学改革,针对学生被动设计和教师被动指导等问题,初步构建师生互动的毕业设计工作室的教学模式,提出了毕业设计教学的CDIO教学方法和四种教学模式阶段,包括教学实践,选题构思,建筑设计和成果评价,为黑龙江省高校建筑学专业全面引入CDIO理念提供了有效的教学范例。
  关键词CDIO;建筑学;毕业设计;教学改革
  中图分类号S-01;G640文献标识码A文章编号0517-6611(2015)16-371-04
  Research on CDIO Educational Mode of Architecture Specialized Graduation Design in Heilongjiang Province
  SUN Ming, MU Xiaomei, QIN Xin, et al
  (School of Civil Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin, Heilongjiang 150027)
  Abstract Based on the connotation and characteristics of CDIO teaching idea, the problems of architecture graduation design were analyzed and teaching reform was explored. Aiming at “students passive design” and “teacher passive guiding”, the “ teachers and students interaction” graduation studio practice teaching mode was constructed. The idea, design of graduation was put forward, implementation and evaluation method of the graduation design and four modules include teaching practice, research ideas, architecture design and achievements assessment, which will provide effective teaching example of introducing CDIO idea in architecture major in universities of Heilongjiang Province.
  Key words CDIO idea; Architecture; Graduation design; Teaching reform
  建筑學专业指导委员会为建筑学拟定的大纲中将毕业设计目标定位为:“目标是对学生综合能力的考查,是整个五年本科教学过程的一次综合性的总结”。黑龙江科技大学建筑学专业一直致力于毕业设计教学改革的研究,将具体的教学目标设定为探索一种以专业技能为核心、以学生为根本的建筑学毕业设计模式,这与学校“大德育、大工程、大实践”的应用型人才培养目标是一致的。经过6年的探索,不仅在毕业设计教学基础理论上有所突破,而且在教学实践中针对毕业设计的特点实行了一系列行之有效的教学模式探索,稳步提高了毕业设计教学质量。
  1 工程教育教学模式概述
  1.1 CDIO模型
  CDIO模型即构思、设计、实现和运作,体现了模型与工程生产的紧密结合,基本原理简单,适应性强,非常适合建筑学专业教学特点。因此,利用该理念开展建筑学毕业设计教学具有很强的可操作性,其指导意义明显,应用价值突出(图1)。
  图1工程教育教学系统模型
  1.2CDIO模型理念
  模型教育理念是构想一个强调技术基础的教育,并将工程教育置身于产品系统生命周期的具体环境中,充分体现工程教育的过程,注重基础知识和实践能力。模型的目标是将企业的需求以工程学基本原理表述,强调掌握基础技术中深厚的应用知识,培养善于构思、设计、实现和运作系统的技能,适应现代化设计的环境。CDIO课程体系思路清晰,致力于缩小工程教育中的理论和实际操作能力之间的差距[1-2]。
  1.3毕业设计教学
  建筑学专业毕业设计具有时代特征,反映着当代的教学水平、教学目的、社会需求变化以及个性发展的不断变革、创新和突破,使毕业设计的教学更具有前沿性和操作性。
  黑龙江科技大学建筑学专业选定了CDIO的教学理念作为教学指导思想,制定了新的培养目标:为社会培养具有创造性和系统思维能力、多学科背景、良好的管理和沟通能力的,符合寒地地域特色的建筑学专业人才。成果贯穿建筑学教学全过程,并在毕业设计教学中得到系统的表达,改变最初的被动设计和被动指导的教学模式(图2)。
  由图2可知,将学生被动设计,教师被动指导的传统教学理论引入CDIO工程教育理念,通过实践教学的比较、理论移植,可以转化为以毕业设计教学为主线,以学生为主体的毕业设计CDIO教学模式。
  2教学环节主要问题
  2.1毕业设计选题机制单调
  毕业设计实际项目少,由于工程的时效性和周期性等因素,导致真题较少,设计选题范围基本是按照教师指令安排任务书,多数选题为假题假作或真题假作。
  2.2有效教学时间不足
  随着升学、就业压力逐渐增大,多数学生在毕业设计阶段考研、复试或找工作,使得设计时间锐减,造成教学质量严重下降。   2.3毕业设计定位偏差
  由于学生处于受教育的角色,形成了被动设计的思想惯性,缺乏主动参与毕业设计的热情,而指导教师还要从事繁重的教学科研,因此,毕业设计教学往往比较随意,师生没有良性的互动。
  图2建筑学专业毕业设计工程教育教学体系框架[3]
  3毕业设计教学计划
  毕业设计教学是5年人才培养的综合体现,教学效果影响社会对学校专业、教师和学生的口碑评价。因此,毕业设计教学改革应特别注重教学的操作程序,即设计过程和方法。毕业生走入职业后,接触的设计种类并没有在学校涉及得多,主要为住宅设计;没有接触过的设计类型,通过学习设计资料集、相关书籍及考察真实项目能够圆满地完成设计。毕业设计不用追求难度高的建筑综合体设计,强调复杂的功能设计不仅使题目与以前的课程设计思路雷同,同时也因为缺乏挑战性而大大削减了学生学习的主动性[4]。在这种情况下,毕业设计教学计划引入了CDIO工程教育理念,一方面,追求毕业教学的实践性,设计题目与真题实践紧密结合;另一方面,教学又要体现技术的综合性、执业教育应有的标准,培养一种严谨的设计态度[5]。因此,重新梳理毕业设计教学计划是一种较为有效的教学策略,根据CDIO的四个阶段制定建筑学毕业设计了教学计划的阶段表(表1)。
  表1较好的将CDIO与建筑学毕业设计教学过程融合起来,形成4个共性阶段,每个阶段都有清晰的内容和任务,便于师生掌握,并依据阶段进行考核控制。
  4毕业设计CDIO教学模式
  4.1选题构思模式阶段
  4.1.1
  题目选取采用真实的题目设计或高校联合设计方式。真实场地和环境信息为学生提供了一个错综复杂的背景,学生在接受任务后首先应当考察地形、分析环境,为生成实践性强的设计奠定基础。
  4.1.2
  题目设置降低设计的复杂性,增加设计深度。题目既有在寒地设置大学图书馆设计,也有哈尔滨运粮河的城市设计,设计题目的功能复杂程度要与常规设计相近,打破毕业设计追求复杂功能布局的传统。
  4.1.3
  设计成果强化设计过程的完整性。提高题目的基地分析要求,强化分析图的份量,不仅要求绘制常规的总平面图、平面流线分析、功能分析,而且需要绘制基地设计空间及形式的生成分析、平面模数分析,立面比例及模数分析,剖面空间分析图,完整地表现结构与空间的关系。
  4.2设计操作模式阶段
  4.2.1
  建立毕业设计教学工作室的教学体系。建立毕业设计阶段联合导师制,建立团队工作室,学生可以参与导师项目或自选设计任务,全部真题真做。真实选题能极大地激发导师指导和学生学习的兴趣,师生良性互动,提高毕业教学效率,为学生今后开展执业打下良好的基础。
  表1建筑学毕业设计教学计划阶段
  设计阶段讨论及指导重点CDIO控制方式16周
  构思建筑实践实习期间至少参与一个完整的设计项目或2个以上的设计类型教师、甲方联合提出毕业选题方向前期
  设计选题与教师讨论选题方向,类型教师指导下撰写设计任务书第1~2周
  设计资料收集场地分析场地环境现状,甲方与规划部门的要求,设计任务书的合理性,相关课题国内外研究状况,指导书目的推荐与阅读教师与学生一对一讨论为主,校外调研的学生以电话、电子邮件方式与教师及时沟通第3~4周
  实习调研围绕选题进行调研实习教师带领学生对典型建筑類型调研第5~6周
  设计初期建筑的立意,环境分析,功能分析交通流线分析,室内外空间造型意向以组为单位,每位同学提出设想,通过讨论激发设计创造灵感第7~8周
  设计中期建筑与周围环境的结合,环境的利用,舒适的建筑空间,合理的建筑技术等小组集中讨论,比较方案的优劣,集思广益、取长补短第9~10周
  设计后期建筑细部处理与完善,节点大样的处理以学生独立思考为主第11~12周
  运作正图绘制论文撰写建筑制图,文本制作,论文撰写的规范性、准确性、艺术性以独立制作为主,教师指导与学生之间设计作品的观摩学习相结合第13~15周
  实现毕业答辩论述的条理性,语言表达专业性规范性组织答辩预演,师生互动第16周
  毕业评价设计创新性,设计可操作性讨论师生共同总结毕业设计成果16周后
  4.2.2
  设计实践的批判模式。坚持科学研究对生产实践的引导作用,强调毕业设计不等同于实际工程项目而是研究项目,要将研究的主要工具调查、分析和实验带入建筑设计中,研究的对象不仅仅是设计的产品还包括设计的过程,从而促进建筑思维。鼓励学生针对实际现象提出批判性的见解,在设计理念、设计方法上有所突破,建立以创造力为目标的工作能力基础,从而毕业后更好地为社会服务。
  4.2.3
  强化模型形体的综合布置。改变以往只注重平面功能组织,借助Sketchup、Revit、BIM和犀牛等三维绘图软件加强对建筑立体形态空间的设计与安排,提高毕业生的平面设计能力和空间造型能力。跳出复杂的平面功能的束缚,以更大的视角审视毕业设计。
  4.3教学运作模式阶段
  4.3.1
  增加设计运作的针对性。毕业题目改变以往建筑面积较大和全面性的特点,根据学生在毕业设计中忙于应付复杂题目中各种场地、功能、设计的意义探索等矛盾,加强建筑空间、造型、尺度比例等问题的深入,以实际遇到的问题作为设计选题的出发点,有针对性进行题目创新,由学生和教师共同设计题目[6]。
  4.3.2
  注重课程的设计逻辑性和场地唯一性。以往学生在设计手法上过度注重即兴发挥与灵感突现,盲目摹仿明星设计师的作品,缺乏基于场地与环境的严肃思考,缺乏对于形式深层的分析与组织。通过模拟场地周边的环境,塑造出由外部环境和内部功能共同挤压而成的建筑方案,体现方案宛若天成,而非机械加工,减少设计运作的人工化痕迹[7]。   4.3.3
  毕业设计成果质量。毕业设计成果质量的要求是全方面的,评判的主要依据在于:①建筑学毕业设计的成果最终以电子图纸和手绘图纸为主,培养学生设计能力、美学修养等素质,鼓励学生应用各种计算机辅助设计软件,要求学生毕业设计最终成果图纸质量精美、手绘有较强的表达力;②就建筑设计的自身内容而言,环境的整体性、功能的合理性、造型的艺术性、技术的可行性、规范的执行程度等是成果质量的保证;③建筑方案要有突出的特色,反映出强烈的创新精神和深邃的设计思想。
  4.4联合评价模式阶段
  4.4.1
  毕业设计联合评分体系。评分是毕业设计的重点与难点,由于设计类评价标准迥异,受专家个人喜好的因素较大,所以应采取并落实联合评价体制。答辩评分组由非指导教师和外请专家组成,且由外请专家担任组长,加强评价过程的客观性,全组教师在答辩前认真阅图并做好记录,指导教师还在图上标示出主要问题点,答辩过程力求问题难度和数量基本平衡。毕业设计评分被分解为指导教师评分占30分和答辩评分占70两大部分,每部分又对学生的设计过程、方案表达、答辩过程所涉及的诸多内容进行联合打分[8]。例如学校引入了名校教师联合设计的体制,聘请哈工大建筑学院,建筑设计院等专家为毕业设计校外导师,对毕业设计评分进行实践把关,提高了最终结果的权威性[8-9]。
  4.4.2
  毕业设计反馈机制。毕业设计答辩评分并不标志着毕业设计的完成,还应做好学生和用人单位对毕业设计的意见反馈工作,建立毕业设计的反馈机制,如大面积发放调查表和随机走访相结合,根据对毕业设计选题和过程提出的具有建设性的反馈意见,在教学中不断调整、改进和完善(图3)。
  图3毕业设计CDIO教学过程[10]
  由图3可知,CDIO教学模式将毕业设计划分4个控制节点,促进师生共同完成教学全过程。每个节点都包括阶段平台和教学平台,使繁琐的毕业设计过程有了清晰的目标、控制和指标。
  43卷16期
  孙 明等黑龙江省高校建筑学专业毕业设计CDIO教学模式研究
  5分析与结论
  (1)强调研究型毕业设计教学,培养学生具备适应当代建筑学需要的综合思辨能力;适当增加前期研究教学的时间,注重培养学生的调研、分析、策划以及从国内外案例中汲取先进理念的能力;注重科学理性的设计方法的训练,为此应设置毕业设计的专题讲座群,提供专门的方法支撑。进一步加大对社会问题、经济问题和工程技术问题的思考深度。
  (2)探索联合教学的课程设计模式:①教学过程向社会敞开。邀请相关单位或机构资深专家参与教学,与学生面对面交流,拓展学生的接触面,对建筑设计的复杂性予以初步介绍。②教学内容紧密结合实际。利用学院土木工程省重点学科的基础优势,采取“产学研相结合”的教学策略,建筑设计与结构设计教学任务来源于真实的实践项目,为学生了解国内建设形势、追踪国际发展前沿提供了极佳的实践机会。鼓励教师将新材料,新技术,新设计理论和最新科研成果融入教学中。③强化实践教学活动。完善生产实习、毕业设计的组织和考核程序,进一步加强校内外实习基地建设。让学生在实践项目参与中逐步建立集理論性和实践性、综合性和系统性于一身的研究策略和技术路线,拓宽学术视野及对其他相关学科的敏感度。
  (3)实现课程设置评价单元:①综合机制日趋完善。在总体思想指导下,建立了开放式、倡导式的综合教育机制,完善了教学、科研与实践一体化机制,加强了国际交流联合教学机制,完善了教学管理、教学条件等支撑机制。②专业特色鲜明突出。经过多年长期不懈的努力,逐渐形成基础扎实、要求严格、注重实践、综合发展的鲜明课程设置评价机制。
  经过建筑学全体教师的不懈努力,建筑学专业毕业设计教学模式较好地融入了CDIO工程教育理念,走建筑师职业化教育和工程教育结合的创新之路,通过近5届毕业生教学实践和反馈:学生快速融入社会并迅速成长,一次就业率达到100%,其中考研率25%,进入大中设计院的毕业生适应能力强,多数在三年内成为单位的设计骨干[11-12]。
  教学团队基于CDIO工程教育理念,总结并提出了四种毕业设计教学模式阶段。经过黑龙江科技大学建筑学专业的毕业设计教学实践,摸索出的教学模式具有可行性和操作性,效果明显,可对提高地方院校建筑学专业毕业设计的总体质量提供一定的参考价值和启发作用。
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