學科交叉背景下的大學校園設計

胡創(chuàng)歡，崔彤,2

（1.中國科學院大學建筑研究與設計中心，北京 100190；2.中國中建設計研究院有限公司，北京 100037）

1 引言

學科交叉，又稱跨學科，指的是不同學科之間相互交叉、融合、滲透而出現(xiàn)新興學科的過程。大學校園是一個教育、學習、科研、創(chuàng)新的地方，其形態(tài)一直在演變，以反映不斷變化的社會需求和理念。傳統(tǒng)的校園規(guī)劃側重于對稱性、紀念性和功能性，而現(xiàn)今的理念強調可持續(xù)性、創(chuàng)新性和協(xié)同發(fā)展。學科交叉融合的學科發(fā)展趨勢在這一演變過程中發(fā)揮了重要作用，重塑了大學校園空間，以反映一種更具合作性、包容性和創(chuàng)新性的教育方式。

2 大學校園的發(fā)展趨勢

校園規(guī)劃和設計的根源可以追溯到中世紀的歐洲。成立于1088 年的博洛尼亞大學、1096 年成立的牛津大學以及1150 年成立的巴黎大學一起構成了歐洲大學的原型[1]。這個時期的大學只是一些分散的建筑物，充當教學、住宿等用途。自13 世紀起，四方院式建筑逐漸成為歐洲大學的建筑原型，牛津大學和劍橋大學是這種建筑風格的代表。17～18 世紀，美國的建筑師吸取英國學院建筑的風格和特點，但摒棄了四方院的封閉性，把建筑置于開闊的景觀當中，強調校園的開放性以及與社區(qū)的聯(lián)系。19 世紀的美國大學強調美學、功能和秩序的重要性，這時候的校園建設方向是開放綠地，軸向路徑，以及由建筑物半圍合的方院。第二次世界大戰(zhàn)后，校園設計受到現(xiàn)代建筑原則的影響，更注重功能和效率，強調靈活空間、功能設計和合理規(guī)劃的重要性。如加州大學伯克利分校就采用了這種方法來創(chuàng)建大型開放空間，以適應不斷變化的需求。在21 世紀，校園規(guī)劃設計已經轉向更多的跨學科和協(xié)作空間。這種方法強調開放的、靈活的學習空間，多功能混合的建筑和可持續(xù)設計原則。大學校園正在將這些原則納入校園總體規(guī)劃，以創(chuàng)造更具活力和包容性的校園環(huán)境，鼓勵創(chuàng)造力、創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展。

3 學科交叉與校園空間交互的關鍵因素

學科是個相對現(xiàn)代的概念。早期的科學家都是百科全書式的人物，他們的研究涵蓋了數(shù)學、哲學、解剖學。但進入19世紀，科學迅速發(fā)展，人們對于科學的研究變得更加深入和專業(yè)化，導致了學科的細分，自那時起，學科的劃分便深刻影響了大學的組織，包括管理架構上的、物理空間上的，圍繞不同的院系樓來布局校園空間。而學科交叉融合的趨勢則會重塑校園空間，要求校園設計適應跨學科合作的需求。

對于物理空間如何與學科交叉協(xié)同作用，現(xiàn)有的研究突出了幾個關鍵因素：交互性、創(chuàng)造性、靈活性、鄰近性[2]。

3.1 交互性

交互性指增加研究人員之間偶然相遇的機會，促成新的合作。傳統(tǒng)的校園規(guī)劃往往為不同的學科設立單獨的建筑，即院系樓。然而，隨著交叉學科研究變得越來越普遍，大學在加強建筑間聯(lián)系的同時，還需要將不同研究活動空間重新組織起來，形成新的空間范式[3]，從而為來自不同領域的學生和教師創(chuàng)造合作的機遇，并為他們的見面、交流和研究提供物理空間。

3.2 創(chuàng)造性和靈活性

創(chuàng)造性指通過提供愉快、開放和無壓力的空間來提高研究人員的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新和生產力；靈活性指提供一個靈活的環(huán)境，使人們能夠根據需求排布家具和設備。學習空間的設計大多是為了適應特定的教學模式。傳統(tǒng)的圍繞學科構建的課程主要以講座進行教學，需要特定的物理空間，如報告廳。學科交叉教學則需要更多的互動和協(xié)作，如小組學習、專題研究，面向講臺的并排的桌椅無法滿足不同教學場景的需求。而交叉學科研究需要不同學術背景的人共享知識和技能，這些個體往往有不同的學習偏好和工作需求，不同的學科研究所需的器材也千差萬別。研究和教學都需要靈活的空間，以便適應不同的教學方法和專業(yè)技能。此外，靈活布局的學習空間還可以營造一種鼓勵創(chuàng)新的氛圍，激發(fā)教師和學生跳出思維定式，探索新的思維方式和解決問題的方法。

3.3 鄰近性

研究已經證明物理距離與合作的可能性存在負相關。除了盡量將研究人員安排在相近的辦公室或者科研樓里之外，增加共享的設施也有助于創(chuàng)建一個有合作氛圍的工作環(huán)境。新的合作關系往往是在進行如喝咖啡、吃早餐、準備午餐之類的日?；顒訒r通過輕松愉快的交流分享后建立起來的。傳統(tǒng)的校園規(guī)劃手段強調功能分區(qū)，將教學科研用地和非教學科研用地區(qū)隔開來，在方便校園管理的同時也阻隔了不同區(qū)域的校園使用者的交流。

4 案例研究——斯坦福大學克拉克中心

詹姆斯·H·克拉克中心（James H Clark Center）是位于斯坦福校園中心的22 760 m2的多學科教學和研究設施。該設施于2003 年10 月投入使用，可容納教師、學生和與Bio-X 員工共約600 名。Bio-X 是斯坦福大學的學科交叉項目，聚集了醫(yī)學研究人員、生命科學家和工程師。該中心大樓由舊金山的MBT 建筑事務所（現(xiàn)在的Perkins&Will 建筑設計事務所）與倫敦的福斯特建筑事務所合作設計，自建成以來備受贊譽和效仿，在2004 年被R&D Magazine 評為“年度實驗室”。

從校園整體規(guī)劃上看（見圖1a），該中心大樓位于通向醫(yī)學院、斯坦福醫(yī)院、Lucile Packard 兒童醫(yī)院、工程學院、人文社科及理學院的交叉路口，這樣的地理位置滿足了鄰近性和交互性的需求，使得上述不同學科的學者在此相遇并迸發(fā)跨學科研究的思想[4]。

圖1 克拉克中心

中心大樓一共3 層，由東、西、南3 棟獨立側翼樓及其圍合的100 m 長的中心庭院構成（見圖1b）。3 棟側翼樓的底層的開放道路允許來自校園不同方向的人進入這棟建筑。建筑本身有很強的內生性，庭院兩側是半室外走廊，3 棟側翼樓通過樓梯和連橋連接，在其中漫步時可以透過曲面的玻璃墻清楚地看到室內研究人員的工作[5]。

這座建筑的設計目標是支持需求各異的研究，要求建筑有極強的適應性和靈活性，能夠在同一個樓面上滿足不同的研究要求。因此，與傳統(tǒng)的實驗室建筑不同，克拉克中心沒有采用沿著走廊排布的固定的實驗臺和封閉的辦公室，而是設計了沒有墻壁和固定分區(qū)的開放平面實驗區(qū)。所有設備都裝在輪子上：工作臺、抽屜柜和置物架，甚至辦公室都被做成可移動的半透明的玻璃艙。水、煤氣、電力和光纖等公用設施從裸露的黑色天花板上的端口垂下，使研究人員可以在任何地方組建工場（見圖1c）。固定的設備則位于建筑的外部邊緣，包括核心筒，如電梯、廁所、樓梯和管道豎井，因此，它們不會干擾室內空間的開放性和適應性（見圖1d）。這個區(qū)域可以從外部進入，避免對實驗室空間造成不必要的破壞。

大樓南翼容納了教室、咖啡館、餐廳、開放學習空間，提供了大量的非正式會面場所，使跨學科建筑成為一個互動社區(qū)。

5 適應學科交叉的校園設計策略

根據學科交叉活動的需求及其在物理空間內發(fā)生作用的關鍵因素，結合案例研究可以發(fā)現(xiàn)學科交叉需要校園空間彼此之間有更多的連接，塑造一個更具活力和包容性的校園環(huán)境，鼓勵創(chuàng)造和合作，激發(fā)來自不同學科的師生之間的社區(qū)意識和協(xié)作精神（見圖2）。

圖2 校園設計策略

5.1 打造多功能混合的社區(qū)或建筑

把不同功能的空間，如教學、生活服務、開放活動、休息等穿插布局，整合成一個多功能的學術社區(qū)，學生和教師更有可能與來自不同背景的人互動，從而產生思想、觀點和經驗的交流。從校園規(guī)劃層面，需要打破傳統(tǒng)的以軸線劃分功能分區(qū)的規(guī)劃方法，形成多個包含住宿、教學、生活服務的小型社區(qū)。從建筑設計層面看，可以在社區(qū)核心地帶設計多功能建筑，如多功能的跨學科研究中心或學生綜合中心。

5.2 增強學術核心區(qū)建筑的聯(lián)系

首先，對于已經建成的院系樓或教學樓，可以通過增加連廊、規(guī)劃新的路徑、打造友好清晰的路徑等手段，使彼此聯(lián)系成一個整體。其次，對于新建的建筑，應該摒棄傳統(tǒng)的獨棟院系樓的建筑形式，轉化成多學科融合的組團式建筑。最后，重視開放空間的設計，美化相鄰建筑之間的開放空間，通過增設景觀步道和室外家具的手法，提供可以散步、休息、交談的露天場所，為在附近辦公或學習的師生創(chuàng)造相遇與互動的機會。

5.3 打造靈活的學習空間

靈活的學習空間最直接的設計方法是在空間內部配置可移動的家具和隔斷，以適應多種教學和研討場景。但對承擔實驗功能的正式學習空間而言，重點在于設計時選擇合適的結構來容納沒有明確定義的功能。這個結構一般具有以下特點：開放平面，高層高，超過常規(guī)需求的基礎管網配置，允許其進行升級或擴充以適應快速迭代的技術的需求。

6 結語

學科交叉融合是高等教育發(fā)展的必然趨勢，為了適應和促進這一趨勢，大學校園必須對其物理空間進行更新。規(guī)劃混合用途的校園布局和設立多功能建筑、增強學術核心區(qū)建筑間的聯(lián)系、打造靈活的學習空間等策略有利于打造一個促進學科交叉的校園環(huán)境。學科交叉的校園設計對規(guī)劃師和建筑師也提出了挑戰(zhàn)——規(guī)劃師和設計師需要有廣闊的學科視野，整合不同的視角，超越傳統(tǒng)的規(guī)劃手法和設計原則。