新工科理念下建筑學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式建構(gòu)

蔣正容 | Jiang Zhengrong

劉霄峰 | Liu Xiaofeng

陳新民 | Chen Xinmin

伴隨著第四代科技革命帶來的新經(jīng)濟(jì)新技術(shù)，我國出現(xiàn)實踐人才不足、高技術(shù)應(yīng)用型人才短缺等現(xiàn)象。面對新時代的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，教育部于2017年2月發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》，正式推出“新工科”計劃[1]?！靶鹿た啤睆?qiáng)調(diào)現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，更加注重學(xué)科的應(yīng)用性、交叉性與綜合性[2]。傳統(tǒng)學(xué)科只有積極適應(yīng)科技發(fā)展和社會的需求，對人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革升級，才能培養(yǎng)引領(lǐng)未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型人才。

建筑業(yè)在國家建設(shè)以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有支柱性的重要地位，建筑學(xué)作為建筑業(yè)的龍頭專業(yè)，是一門綜合性較強(qiáng)的傳統(tǒng)學(xué)科，學(xué)科涉及到自然科學(xué)、人文、藝術(shù)、社會等多個科學(xué)領(lǐng)域，具有多學(xué)科交叉性和綜合性，具備良好的新工科改革基礎(chǔ)。在建筑業(yè)進(jìn)入信息化、工業(yè)化的時代，建筑學(xué)教育滯后于科技的發(fā)展和社會的需求[3]。面對新技術(shù)的挑戰(zhàn)，如何培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)需求的新工科人才，本文以建筑學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式作為研究對象，從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)方法、實踐體系等方面探討傳統(tǒng)工科與新技術(shù)相結(jié)合，重構(gòu)建筑學(xué)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式。

1 建筑學(xué)新工科人才能力需求

建筑業(yè)信息化和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展引發(fā)了建筑設(shè)計思維、建筑設(shè)計方法和建筑組織管理等多方面的變革。支撐這一變革的關(guān)鍵因素是高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才。新工科背景下，對專業(yè)人才的知識體系、專業(yè)能力、綜合素質(zhì)等各個方面提出了新的要求。

1.1 學(xué)科交叉的復(fù)合知識體系

建筑學(xué)科新工科人才首先需要掌握扎實的專業(yè)知識，掌握涉及到社會、生態(tài)、藝術(shù)、歷史、設(shè)計、物理、設(shè)備、施工等各方面的知識。需要將各學(xué)科知識能夠有機(jī)融合，才能真正成為具有復(fù)合知識體系的人才[4]。此外尤其需要注重掌握信息科學(xué)方面的知識和方法，建筑行業(yè)出現(xiàn)建筑信息模型（Building Imformation Model，簡稱BIM）、參數(shù)化等新技術(shù)，建筑學(xué)新工科人才應(yīng)該掌握這些新技術(shù)，并能實現(xiàn)新技術(shù)與建筑學(xué)科知識的融合貫通，培養(yǎng)多學(xué)科交叉的強(qiáng)烈意識和全面思考問題的習(xí)慣。

1.2 創(chuàng)新思維能力和綜合應(yīng)用能力

信息時代已經(jīng)引起人類全方位的變化。新工科人才應(yīng)該擁有及時更新知識、學(xué)習(xí)新技術(shù)的創(chuàng)新思維能力，更加重要的是，是能夠運用技術(shù)解決新時代的具體工程問題綜合應(yīng)用能力。這不是單純開設(shè)幾門新技術(shù)課程能夠?qū)崿F(xiàn)的，需要形成完整的技術(shù)更新體系。BIM等新技術(shù)改變傳統(tǒng)建筑設(shè)計的二維思維方式，讓電腦代替人腦完成三維與二維之間的思維轉(zhuǎn)化，從根本上改變了建筑領(lǐng)域設(shè)計的方式與方法[5]。因而需要及時增加BIM等新技術(shù)內(nèi)容，完善技術(shù)課程體系，并通過豐富的實踐體系將技術(shù)課程體系與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計課程體系不斷地融合，從而全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，實現(xiàn)傳統(tǒng)專業(yè)能力的全面升級。

1.3 社會意識和團(tuán)隊協(xié)作素質(zhì)

建筑師應(yīng)該有強(qiáng)烈的社會責(zé)任感和人文情懷。建筑師的活動對城市、環(huán)境和社會都可能造成的影響，因為應(yīng)該切實以人為本，從可持續(xù)發(fā)展的角度，認(rèn)真考慮人與環(huán)境的關(guān)系。此外，建筑職業(yè)工作都是團(tuán)隊工作，每項工程都不是一個人獨立完成，需要與不同專業(yè)、不同階段參與人員進(jìn)行溝通協(xié)作，建筑學(xué)專業(yè)人才需要掌握和整合各種關(guān)聯(lián)的信息，更好地與建筑營造的參與各方溝通和協(xié)作。團(tuán)隊協(xié)作能力是新工科人才非常重要的能力。

2 建筑學(xué)專業(yè)教育面臨的挑戰(zhàn)

建筑學(xué)學(xué)科辦學(xué)模式來源于歐美學(xué)院派教學(xué)體系。近幾十年來，眾多院校設(shè)立了建筑學(xué)學(xué)科并培養(yǎng)了大批建筑師，為國家的建設(shè)輸送了大量的人才[6]。大多數(shù)院校按照“通識教育”+“寬口徑職業(yè)教育”培養(yǎng)模式構(gòu)建課程體系，在培養(yǎng)模式上呈現(xiàn)大而同的現(xiàn)象[6]。表1為此模式與美英國家的對比。由于建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)化信息化在我國的飛速發(fā)展，我國建筑學(xué)科人才培養(yǎng)模式的改革滯后了。英、美建筑學(xué)教育同樣也走過我國現(xiàn)在的發(fā)展階段，目前一些院校已經(jīng)形成了建筑設(shè)計與技術(shù)并重、多學(xué)科交叉的新局面，一些經(jīng)驗值得借鑒。我國現(xiàn)行培養(yǎng)模式存在“重技能而輕思維”、“重設(shè)計輕技術(shù)”、“重專深而輕綜合”“重灌輸輕自學(xué)”[4-6]等問題，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

表1 我國建筑學(xué)本科教育與美國、英國的區(qū)別[8-10]

2.1 培養(yǎng)目標(biāo)相對單一，側(cè)重于建筑設(shè)計創(chuàng)意，缺少多元化復(fù)合式培養(yǎng)。

建筑學(xué)新工科人才要求專業(yè)人才具有寬泛的知識面。目前的建筑學(xué)教育模式側(cè)重于建筑設(shè)計創(chuàng)意能力的培養(yǎng)，雖然開設(shè)有社會、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)、技術(shù)等各個方面的課程，然而缺少綜合分析社會、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)、技術(shù)等知識的綜合性實踐訓(xùn)練，各知識之間未能有效地融合，缺乏復(fù)合知識體系的培養(yǎng)。

2.2 課程體系是以設(shè)計系列課程為核心，對技術(shù)類課程重視不夠，缺少技術(shù)與設(shè)計的綜合應(yīng)用訓(xùn)練

建筑學(xué)的專業(yè)課程體系設(shè)置呈現(xiàn)“一核兩翼”的形態(tài)，即以建筑設(shè)計系列課程為核心，技術(shù)和理論課程為輔助。大多數(shù)院校都非常重視核心課程的系統(tǒng)性訓(xùn)練，然而對技術(shù)課程重視不夠，新技術(shù)應(yīng)用相對緩慢。很多院校還只開設(shè)了基本的Autocad、Photoshop等軟件課程，只有部分高校開設(shè)了新技術(shù)如建筑信息模型應(yīng)用等課程。缺少核心課程與技術(shù)類課程的綜合應(yīng)用訓(xùn)練。技術(shù)課程僅僅是作為獨立的軟件課程在學(xué)習(xí)，技術(shù)課程未能與建筑學(xué)的核心課程形成有效的整合，學(xué)生們的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力沒有得到有效的訓(xùn)練。

2.3 教學(xué)模式以知識灌輸為主，學(xué)生缺少主動創(chuàng)新意識

教學(xué)上普遍采用知識的灌輸形式，將老師的經(jīng)驗手把手地示范傳授給學(xué)生，忽視了學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性訓(xùn)練。教學(xué)形式單一，教學(xué)內(nèi)容更新不及時，學(xué)生的依賴性強(qiáng)，獨立思考問題解決問題的比較弱。建筑設(shè)計思維依然停留在二維的圖紙上，缺乏對三維建筑信息模型的認(rèn)識與運用，缺少應(yīng)對社會發(fā)展的創(chuàng)新思維訓(xùn)練[11]。

3 本科建筑學(xué)新工科人才培養(yǎng)模式建構(gòu)

新工科人才培養(yǎng)模式的建構(gòu)以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向、以新技術(shù)為引領(lǐng)，對現(xiàn)有培養(yǎng)模式的進(jìn)行重構(gòu)。改革學(xué)習(xí)英美等國家的建筑學(xué)專業(yè)的經(jīng)驗，克服目前建筑學(xué)教育模式的不足，從人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系設(shè)計、教學(xué)方法教學(xué)、實踐體系等方面探索適應(yīng)建筑信息化、產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。

3.1 以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，確定建筑學(xué)新工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)

緊扣建筑產(chǎn)業(yè)的需求，培養(yǎng)適應(yīng)市場的復(fù)合性人才。建筑學(xué)新工科的培養(yǎng)目標(biāo)是面向建筑行業(yè)未來，培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神，專業(yè)知識扎實，又能夠適應(yīng)信息化社會需求的應(yīng)用型人才[12]。學(xué)生能夠綜合運用建筑學(xué)知識、信息科學(xué)知識，在建筑設(shè)計、建筑管理、軟件應(yīng)用等行業(yè)從事工程設(shè)計、房地產(chǎn)開發(fā)、技術(shù)應(yīng)用開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究工作，具有全球觀念，能夠解決復(fù)雜工程問題。

傳統(tǒng)的建筑學(xué)教育模式培養(yǎng)的畢業(yè)生通常就業(yè)去向單一，一般以建筑設(shè)計院、地產(chǎn)為主要就業(yè)選擇。通過基于技術(shù)融合的多元化應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，建筑學(xué)學(xué)生掌握多元的知識體系，在就業(yè)方向選擇上逐漸呈現(xiàn)多元化。學(xué)生可以利用建筑學(xué)所學(xué)的綜合學(xué)科優(yōu)勢，選擇創(chuàng)新數(shù)字設(shè)計行業(yè)、軟件應(yīng)用行業(yè)以及跨專業(yè)研究深造等全新的選擇[13]。通過跨學(xué)科、新技術(shù)的培養(yǎng)模式全面開發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)出可靈活選擇就業(yè)、創(chuàng)業(yè)方式的全面型設(shè)計人才，共同推動我國的工業(yè)科技革新和設(shè)計行業(yè)轉(zhuǎn)型，推動應(yīng)用型新工科人才的持續(xù)產(chǎn)出。

3.2 以新技術(shù)為引領(lǐng)，建立基于目標(biāo)導(dǎo)向的縱向能力進(jìn)階橫向知識整合的課程體系

構(gòu)建縱向能力進(jìn)階、橫向知識整合的課程體系（圖1），形成專業(yè)課程體系與專業(yè)能力目標(biāo)之間清晰而具體的對應(yīng)關(guān)系[14]?；谛鹿た茟?yīng)用型培養(yǎng)目標(biāo)導(dǎo)向的專業(yè)課程體系，首先要求具備扎實深厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識，此外需要強(qiáng)化以新技術(shù)課程為引領(lǐng)的技術(shù)課程體系?，F(xiàn)有的課程系統(tǒng)對培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)知識是可行和必要的，因而在不顛覆現(xiàn)有的課程體系基礎(chǔ)上，引入建筑信息模型等新技術(shù)課程，并以此為引領(lǐng)促進(jìn)技術(shù)系列課程的系統(tǒng)性和應(yīng)用性。最重要的是需要形成一系列的整合性課程，將技術(shù)與設(shè)計融會貫通，從而在橫向上形成專業(yè)模塊、技術(shù)模塊、實踐模塊這三大模塊相互關(guān)聯(lián)融合，達(dá)到強(qiáng)化知識的綜合性、關(guān)聯(lián)性和實踐應(yīng)用性的目的。

圖1 縱向能力進(jìn)階、橫向知識整合的專業(yè)課程體系

縱向上由淺入深逐漸提升學(xué)生的專業(yè)能力。建筑學(xué)的專業(yè)能力可以概括為三個方面：設(shè)計創(chuàng)意能力、技術(shù)應(yīng)用能力和實戰(zhàn)能力。設(shè)計創(chuàng)意能力指建筑的設(shè)計創(chuàng)意與表達(dá)能力，其基本技能包括建筑制圖、建筑空間組織、建筑造型、建筑表現(xiàn)等能力。建筑技術(shù)應(yīng)用能力不僅包括在建筑設(shè)計中融合傳統(tǒng)的建筑力學(xué)分析、建筑結(jié)構(gòu)布置、建筑節(jié)點構(gòu)造、建筑聲光熱等方面的能力，最重要的是應(yīng)用新技術(shù)的能力。建筑的綜合實戰(zhàn)能力包含將技術(shù)與設(shè)計等知識進(jìn)行整合，達(dá)到技術(shù)與設(shè)計的綜合運用，以及團(tuán)隊合作、組織管理的能力等。

適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)一些課程環(huán)節(jié)，強(qiáng)化專業(yè)能力的培養(yǎng)。在基礎(chǔ)入門階段，增加專業(yè)創(chuàng)新導(dǎo)論課程，為剛剛進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)生，介紹本專業(yè)相關(guān)的知識體系和建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，幫助學(xué)生搭建專業(yè)知識架構(gòu)的同時播種創(chuàng)新的種子。在提升拓展階段，增加新技術(shù)課程如建筑信息模型基礎(chǔ)課程，讓學(xué)生們能夠熟悉和掌握建筑信息技術(shù)。在實戰(zhàn)階段，設(shè)置團(tuán)隊合作的設(shè)計內(nèi)容，讓學(xué)生們學(xué)習(xí)協(xié)同工作。在每個階段點，增加專業(yè)綜合性訓(xùn)練，加強(qiáng)知識的有機(jī)融合，如增加數(shù)字技術(shù)應(yīng)用集中周，強(qiáng)調(diào)將數(shù)字建筑技術(shù)與建筑設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)等知識的融會貫通和綜合應(yīng)用。

3.3 以學(xué)生為中心，借助信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)模式改革

以學(xué)生為中心對教學(xué)模式進(jìn)行改革，培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。在教學(xué)內(nèi)容上，面向工程實踐采用真題式和主題式的教學(xué)內(nèi)容，及時更新和調(diào)整內(nèi)容。在教學(xué)形式上，借助數(shù)學(xué)化、虛擬化等技術(shù)，課堂教學(xué)呈現(xiàn)出全新的表達(dá)方式，改變傳統(tǒng)建筑課程的二維圖片、實物模型等形式，利用三維空間形象進(jìn)行教學(xué)。在教學(xué)方法上，采用“互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術(shù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。在教學(xué)組織上，采用理論與實踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)形式，大班授課、小組討論和個別輔導(dǎo)相結(jié)合的組織形式，教師在課堂上的職能從灌輸改為引導(dǎo)，通過師生互動引導(dǎo)學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。在評價體系上，重視學(xué)習(xí)的過程，采取多元化過程化的評價方式，引導(dǎo)學(xué)生重視過程。

3.4 構(gòu)建校企合作的實踐平臺，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、綜合應(yīng)用和實戰(zhàn)能力。

工程實踐能力是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重心，通過校企合作構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人綜合實踐平臺[15]。通過培養(yǎng)校內(nèi)教師、聘請企業(yè)業(yè)師等形式組建綜合性教師團(tuán)隊，通過成立實習(xí)基地、組建虛擬班等形式與企業(yè)合作開展多方面的實習(xí)實踐活動。新工科人才培養(yǎng)實踐模塊由專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、課程設(shè)計實踐、企業(yè)實戰(zhàn)三部分組成（圖2）。鼓勵學(xué)生參加專業(yè)競賽等項目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；重視課程設(shè)計，強(qiáng)調(diào)理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力；最后一個學(xué)年的生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等實戰(zhàn)環(huán)節(jié)，通過專業(yè)教師與企業(yè)業(yè)師共同指導(dǎo)，學(xué)生參加實際工程項目的設(shè)計訓(xùn)練，將專業(yè)知識真正轉(zhuǎn)化為技能，從而增強(qiáng)實戰(zhàn)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。

圖2 建筑學(xué)新工科和創(chuàng)新人才實踐模塊培養(yǎng)思路

結(jié)語

新工科理念下建筑學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究，著眼于利用新理念新技術(shù)實現(xiàn)對傳統(tǒng)工科專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行升級改造。改革順應(yīng)新時期的技術(shù)趨勢，呼應(yīng)行業(yè)需求，在新工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)指導(dǎo)下，形成縱向能力進(jìn)階、橫向知識整合的課程體系。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、新技術(shù)的應(yīng)用能力、學(xué)科整合互聯(lián)的能力，實現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)單位需求的無縫連接，為我國的新工科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)貢獻(xiàn)自己的力量。

資料來源：

文中圖表均為作者自繪。