研究型大學(xué)工科類教學(xué)空間微更新探究

文／陳 強(qiáng) 蘇州大學(xué)建筑學(xué)院

劉志宏 蘇州大學(xué)建筑學(xué)院 副教授 博 士（通訊作者）

林瑩瑩 蘇州大學(xué)藝術(shù)學(xué)院

引言

2015 年聯(lián)合國教科文組織發(fā)表報(bào)告，認(rèn)為全世界范圍內(nèi)教育模式正在發(fā)生巨大變革，呈現(xiàn)出普及化、多向化、國際化、長期化、網(wǎng)絡(luò)化的特征。進(jìn)入新時(shí)代，我國在教育模式上也進(jìn)行了深入改革。十八大以來習(xí)近平總書記反復(fù)強(qiáng)調(diào)工程在社會(huì)中的重要作用，并指出工程創(chuàng)新將成為推動(dòng)人類發(fā)展的引擎。工程創(chuàng)新離不開人才，人才離不開教育，這就要求工程類學(xué)科教育需要更大的包容性和開放性，培養(yǎng)更為綜合的人才，新工科教育理念應(yīng)運(yùn)而生。新工科教育模式強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程的實(shí)踐性、多向性、融合性和綜合性[1]，提高教學(xué)活動(dòng)的開放性、適應(yīng)性和創(chuàng)新性?，F(xiàn)代教學(xué)空間作為教學(xué)活動(dòng)發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，其場所氛圍僵化、環(huán)境封閉，不僅不利于各學(xué)科學(xué)生進(jìn)行專業(yè)交流融合，在新冠疫情持續(xù)蔓延的今天也易導(dǎo)致交叉感染。為滿足新的需求，打破不利的傳統(tǒng)教學(xué)場域，對(duì)現(xiàn)代教學(xué)空間進(jìn)行微更新是有必要且有意義的。

1 理論分析

1.1 教學(xué)空間

教學(xué)空間是教學(xué)活動(dòng)發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，是物質(zhì)空間與精神空間之上的兼具物質(zhì)與精神二重性的綜合體[2]。廣義的教學(xué)空間指發(fā)生教學(xué)活動(dòng)的所有空間，而狹義的教學(xué)空間特質(zhì)傳統(tǒng)意義上的教室空間，其空間界限清晰且封閉，師生在其中進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)時(shí)基本與外界環(huán)境沒有交流。本文研究對(duì)象為狹義理解上的教學(xué)空間。

1.2 傳統(tǒng)營造

王澍認(rèn)為中國傳統(tǒng)建筑與自然的關(guān)系是共生的，而西方建筑與自然的關(guān)系是對(duì)立的[3]。建筑作為人類生活的重要載體，“天人合一”這一理念在建筑營建中起很大作用，因此在人與自然相互割裂的背景下，在空間設(shè)計(jì)中借鑒傳統(tǒng)建筑營造具有重大意義。

1.3 微更新

微更新之“微”一方面指更新對(duì)象尺度之微，另一方面指更新操作之微。微更新理念強(qiáng)調(diào)維持空間基本格局，通過部分拆建、功能替換等途徑對(duì)空間進(jìn)行改造[4]。本文所用微更新概念是指以較少的資源、在較小的范圍內(nèi)做較小的改動(dòng)來改造空間，激發(fā)空間的活力，喚醒空間的新生。

2 國內(nèi)外教學(xué)空間研究現(xiàn)狀

舒爾茨在20 世紀(jì)60 年代提出建筑現(xiàn)象學(xué)的概念，揭示了空間與人行為之間的影響機(jī)制[5]，揭開了通過空間塑造引導(dǎo)行為的序章；20 世紀(jì)后期，Rivlin 研究了教學(xué)空間與師生行為的相互關(guān)系[6]，掀起了教學(xué)空間更新的浪潮。國內(nèi)相關(guān)研究開展較晚，2010 年滕海瑜在其碩士論文中分析了互動(dòng)式教學(xué)模式的重要性與必然性，并提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法[7]：2014 年周天夫用定量的方法分析了教學(xué)空間與學(xué)生行為之間的關(guān)系，并提出了相應(yīng)的空間設(shè)計(jì)策略[8]；2017年韓冰冰在其碩士論文中介紹并分析了空間的多義性，為提高空間利用率提出了有效的方法[9]?？傮w而言，隨著教學(xué)模式改革，其相關(guān)研究成果逐漸增多。但目前教學(xué)模式相關(guān)研究集中于教學(xué)方法和課程設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域，對(duì)教學(xué)空間及其更新改造關(guān)注寥寥，相關(guān)研究成果也相對(duì)較少。

3 空間微更新原則

文章通過深入分析新工科教育模式需求，結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)空間現(xiàn)狀，提出現(xiàn)代教學(xué)空間改造的三項(xiàng)原則，即形式活化、界面開啟和功能復(fù)變。本文首先通過活化空間形式，打破僵化呆板的場所氛圍，靈活布置器具；其次通過開啟界面實(shí)現(xiàn)空間的開啟，為不同學(xué)科交流融合創(chuàng)造可能；最后對(duì)教學(xué)空間功能進(jìn)行復(fù)變，提高空間利用率，實(shí)現(xiàn)高度集約化（圖1）。

圖1 空間微更新概念框架圖（圖片來源：作者自繪）

3.1 形式的活化

3.1.1 空間面積設(shè)計(jì)

教學(xué)空間面積需要根據(jù)人均占有面積進(jìn)行界定。每個(gè)人都需要一定的自我空間，這個(gè)空間就是人際空間。愛德華將這種人際空間進(jìn)一步研究細(xì)化，提出三種類型的社交距離[10]。在教學(xué)空間中，為了促進(jìn)交流宜將距離保持在個(gè)人距離的區(qū)間內(nèi)，同時(shí)，由于當(dāng)前新冠疫情的常態(tài)化，人與人之間仍需保持1m 的安全距離。綜合考慮社交距離保持在1.0 ～1.3m 之間較合理，即人均占有面積為3.5m2 左右為宜，空間整體面積根據(jù)人數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)（圖2）。

圖2 交往距離分析示意圖（圖片來源：作者自繪）

3.1.2 空間形態(tài)和布局設(shè)計(jì)

常見的空間布局形式有兩類，即行列式與組團(tuán)式布局，在其基礎(chǔ)上還有一定的變形。行列式一直被認(rèn)為是教室空間的最佳布局形式，其空間中心的唯一性和主從關(guān)系的鮮明性都有利于單向教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行。組團(tuán)式布局雖實(shí)際應(yīng)用較少，卻是最傳統(tǒng)的教學(xué)組織模式，正如路易斯·康所說“學(xué)校的原型只是眾人圍坐樹下的交流活動(dòng)”[11]。組團(tuán)式的布局易形成多個(gè)中心，打破傳統(tǒng)空間單一中心的格局，活化整個(gè)空間。每個(gè)中心會(huì)向外輻射一定的范圍，范圍內(nèi)的人在向心性的影響下會(huì)發(fā)生更多的交流活動(dòng)?？臻g的形狀對(duì)于人交往活動(dòng)的影響是間接的，需要通過內(nèi)部布局實(shí)現(xiàn)，出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，在空間滿足組團(tuán)布局的基礎(chǔ)上往往做成規(guī)則的六面體（圖3）。

圖3 不同布局形式框架核心影響模式示意圖（圖片來源：作者自繪）

3.1.3 空間尺度設(shè)計(jì)

現(xiàn)代教學(xué)空間核心呈單一態(tài)，為保證信息的有效傳達(dá)，對(duì)空間的長寬有一定的要求，一般長寬比在1 ∶1.3 左右。在教學(xué)空間微更新中，組團(tuán)式的空間布局更為契合新工科教學(xué)理念，其呈多核心態(tài)勢視線受空間尺度影響較小，因此改造的余地很大。愛德華認(rèn)為當(dāng)建筑的相對(duì)高度較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種向上的力，人會(huì)產(chǎn)生排他的孤立感，當(dāng)建筑相對(duì)高度較低時(shí)，會(huì)形成沉悶的空間場域，人會(huì)產(chǎn)生焦躁不安的心理[10]，這兩種空間形式都會(huì)對(duì)交流行為產(chǎn)生消極影響。因此在教學(xué)空間微更新改造過程中需要根據(jù)空間活動(dòng)的不同對(duì)其空間高度進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。

3.2 界面的開啟

光環(huán)境是空間質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)部分，適宜的光環(huán)境不僅應(yīng)滿足教學(xué)的基本需求，還應(yīng)營造一種積極的學(xué)習(xí)交往氛圍。當(dāng)前教學(xué)空間普遍單方向采光，空間靠內(nèi)一側(cè)常有采光不足的問題，若擴(kuò)大窗墻比又容易產(chǎn)生眩光和熱輻射過大，常見的做法是采用高側(cè)窗和屋頂天窗結(jié)合的方式。然而其缺點(diǎn)是隔斷了人與外界環(huán)境的可見性聯(lián)系，整個(gè)空間會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的封閉感。在南方傳統(tǒng)民居營建中常在空間南側(cè)設(shè)廊，廊外側(cè)僅設(shè)木制欄桿，北側(cè)直接與外界相接，兩側(cè)均可直接對(duì)外采光。因此可將空間沿走廊墻體設(shè)為可移動(dòng)板材，根據(jù)光照對(duì)墻體進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)空間的雙側(cè)采光進(jìn)而提高教室內(nèi)側(cè)光照質(zhì)量，同時(shí)也為各專業(yè)學(xué)生參與教學(xué)提供可能。

在后疫情時(shí)代，空間的通風(fēng)能力應(yīng)在設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮。現(xiàn)代教學(xué)空間相對(duì)封閉，無法形成穿堂風(fēng)，即使保證了較大的窗墻比也無法很好地實(shí)現(xiàn)空氣流通，而在南方傳統(tǒng)民居中門與門、窗與窗通常對(duì)位布置，利用穿堂風(fēng)快速更新室內(nèi)空氣[12]。因此在教學(xué)空間微更新中可以根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整墻體的位置形成對(duì)位的門窗，利用穿堂風(fēng)促進(jìn)室內(nèi)空氣流動(dòng)。

3.3 功能的復(fù)變

在當(dāng)前國家倡導(dǎo)集約化背景下，城市折疊和建筑空間復(fù)變成為研究的熱點(diǎn)。由于現(xiàn)代教學(xué)空間是基于行列式布局而成，其長寬比通常在1 ∶1.3左右，而組團(tuán)式布局其空間長寬比在1 ∶1 時(shí)利用率最高。因此，可將原始教學(xué)空間中的一部分進(jìn)行空間改造，增加交流空間、閱讀空間及休憩空間等等。不同的功能空間會(huì)孕育不同的行為活動(dòng)，需根據(jù)不同行為對(duì)空間的需求，對(duì)各類功能空間的布局及尺度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)?？臻g可以在不同高度、不同位置進(jìn)行疊合，增加整個(gè)教室空間的使用率?？臻g宜具備可變性，采用便于拆卸的建筑材料，在功能發(fā)生改變時(shí)快速調(diào)整布局，滿足新的需求。

結(jié)語

大學(xué)生是我國未來的發(fā)展動(dòng)力源，進(jìn)入新時(shí)代，國家和社會(huì)對(duì)其提出了新的要求。通過新工科教育模式的改革，可以培養(yǎng)開放性更高、適應(yīng)性更強(qiáng)和創(chuàng)新性更好的綜合型人才。新工科教育模式與傳統(tǒng)教育模式有很大的差別，現(xiàn)代教學(xué)空間不能很好地滿足其教學(xué)過程中的各種需求。因此本文以大學(xué)建筑學(xué)教學(xué)空間為研究對(duì)象，對(duì)空間形式、功能和界面進(jìn)行微更新改造。期望改造后的教學(xué)空間能在保證室內(nèi)空間環(huán)境安全可持續(xù)的同時(shí)成為可供多專業(yè)、多類型、多年齡段的使用者思想碰撞、交流創(chuàng)新的復(fù)合空間。隨著新工科教育理念的發(fā)展深入，更新活化現(xiàn)代教學(xué)空間，使之成為孕育新工科人才的搖籃，具有重大的意義。