基于探究式教学理念的建筑设计理论课程教学实践研究
——以绿色建筑概论课程为例

文／王 鑫 中国石油大学（华东） 副教授 博 士

引言

自1994 年实施建筑学专业教育评估制度以来，历经20 余年的探索，我国建筑学专业本科教育在课程体系建设方面已发展到一个相对稳定的阶段，多数院校的课程体系一般采用以建筑设计课程为主轴，辅以相关技术和人文两类理论课程群的架构（图1）。

图1 建筑学专业本科（5 年制）课程结构体系（图片来源：作者自绘）

1 教学实验背景

“尽管绝大多数院校的课程体系的建构都希望上述两大类专业课程能够相辅相成地合力培养出理论与实践并重的专业人才，但是，实际教学中普遍存在重实践轻理论的趋势，大多数作为学科基础课程的专业理论课都存在接受度和配合度较差、课程间的教学内容关联度弱化等现象”[1]。在整个建筑学课程体系中，设计实践课程和设计理论课程在各自的纵向体系上自成一系，而在横向体系上只是形式上的设计、理论课程分布，特别是到了高年级（3、4 年级）设计课程训练的深化拓展阶段后，理论课程与设计课程之间协同性、关联性的缺失，成为困扰高年级建筑学师生的比较普遍的教学问题。同时，“建筑师培养目前在中国最突出的难题（这并非仅存在于建筑学教育中的问题，而是在整个中国目前教育中存在的普遍问题。）就是如何突破学生自幼儿园以来长期形成的自主能力缺乏的瓶颈”[2]。这个瓶颈的后果就是教师不得不不遗余力地反复传授知识点，试图让学生什么知识点都学到，以便他们离开校园后就能应对工作中出现的所有问题。这种以知识点传授，而不是以知识体系建立为基本思路的教育方式事先给定整个培养中必须掌握的知识点，然后将所有知识点融入教学环节，传授（灌输）给学生；通过多次不同类型建筑的模拟设计过程训练让学生掌握这些建筑类型的设计要领，这导致学生无止境地反复训练，教师反复上课，造成建筑学专业教学中教与学的巨大重复工作量。

绿色建筑教育是当代建筑学学科面对气候变化、环境危机等全球性问题的思考和行动。绿色建筑不应被视为一种特殊的建筑类型，在教学中也不应作为一个专门化的方向，回归学科本体的绿色建筑教学，不仅要建立关于资源环境与建筑能量系统的正确认识观，更为重要的是，要探究作为能量与气候调节结构的建筑设计方法和策略。因此，绿色建筑教育包含了绿色设计“观念体系”和“技术体系”两方面内容。绿色建筑概论课程作为建筑学专业高年级设计理论课程，不仅承担了学生绿色设计知识系统构建的教学目标，同时也承担了推动学生建立可持续发展设计意识的教育目标。基于以上认识，如何提高学生专业理论课程学习的主动性，如何强化理论课程和设计课程的教学联系，达到知识积累与观念建立的复合教学目标，成为促成本次教学实验的直接动力。

2 探究式教学理论解读

探究式教学理论来源于建构主义学派的“学与教”理论、“学习环境”理论和“认知负荷”理论[3]。建构主义学派奠基人皮亚杰认为：理想的学习过程是学生通过自我探索得到知识和技能，只有在实际情景中习得的知识才能被学习者真正地理解；建构主义理论强调联系现实生活的情境化探究式学习方式，与传统教学模式下学生学习过程的记忆、理解和应用的层级不同，探究式教学过程旨在激发学生在学习过程中分析、归纳、质疑、创新的高层级思维活动。在探究式教学过程中，在教师的指导下，学生围绕特定问题，自主理解信息、寻求答案，其教学方式特点是回归过程、回归主体、回归问题、回归实践，因而探究式教学方法在改善教学效果、提高教学质量上具有独特优势[4]。

经过前期3 年专业学习，4 年级建筑学学生已具备了一定的专业知识和设计技能，在5 年制建筑学专业教育过程中，4 年级建筑设计课程教学定位为建筑设计能力的深化拓展和综合提高阶段，重点围绕城市空间、建筑集群以及社会经济、技术整合等设计问题展开，“问题导向”成为4年级建筑设计课程及相关理论课程的教学共识[5]。

当前，“设计的思维模式应从造物向谋事转变，应从形式表面的迷恋转向关注事物本身的内在价值，要抓住设计作为解决问题的手段这一核心理念[6]。在此设计背景下，探究式教学理念已成为大学设计类课程倡导的重要教育思想，采用研讨课堂、翻转课堂、实验实践课堂等教学方式，则被学界认为是实施探究式教学方法的有效途径。

3 探究式教学实施过程

探究式教学与传统讲授式教学的本质差别在于：传统讲授式教学课堂以教师为中心，主要采用口述的方式，由简到繁地将知识点全部灌输给学生；探究式教学方式在教师的指导下，提出探究问题，创设学习情境，引导学生通过查阅文献、实验分析、推导判断等探究性学习活动来领悟知识点，建立知识体系。对于绿色建筑设计教学而言，探究式教学方法强调以具体真实的设计问题为引导，以建成建筑为研究对象，推动学生观察发现身边的建筑问题，通过案例类比研究，运用专业知识展开问题分析，采用实验测试、设计工具进行推敲验证，最终提出设计解决方案。在问题发现、分析、解决的探索学习过程中，达到可持续发展设计观念的建立、绿色设计知识体系的构建以及绿色设计技能习得等复合教学目标。

针对绿色建筑概论和4 年级建筑设计课程教学目标，我们将课程教学内容围绕可持续发展的人居环境营造的主旨建设目标进行了相关设计问题的分类归纳（表1）。

表1 绿色设计问题分类（表格来源：作者自绘）

基于上述设计问题分类，我们在教学实施过程中将教学内容分为基础板块和提升板块，分别采用了课堂集中讲解（基础板块，讲授课堂）、阅读研讨（提升板块，翻转课堂）、实地调研测试（提升板块，体验课堂）、设计策划与方案设计（提升板块，实践课堂）等针对性课堂教学方式。

基础板块内容包括可持续设计的概念、缘起、发展以及基础设计知识，主要由教师在课程前期学时采用课堂集中讲授，辅以课后扩展阅读方式完成教学。针对绿色建筑的观念问题和技术问题，在提升教学板块，选择绿色建筑的科学概念、人工环境营造中的技术逻辑等6 个可持续设计相关研讨问题，结合讲授课程内容进度开展阅读研讨课堂教学。研讨课堂采用翻转课堂形式：教师在课程开课初期即发布全部研讨题目，推荐相关课题阅读文献；学生自由组合形成学习小组（3 ～4人/组），各研讨学习小组结合课堂讲授和课外阅读内容，围绕研讨题目提出研讨问题的解答、质疑、评价等相关研讨内容。根据每组学生特点，每个研讨题目由教师指定3 个研讨小组，分别执行主讲、提问和评价打分等不同研讨角色，在整个研讨课堂教学中，每个学习小组的角色进行轮换。主讲小组在研讨课堂通过PPT 展示研讨题目学习结果，提问小组针对研讨主题提出相关问题，评价小组执行研讨过程记录工作，并为主讲小组和提问小组的工作给出评分及评价说明（图2）。“设计教学阅读研讨课堂的作用不是为了给学生增加知识，而是为了培养学生如何认识和看待这些理论；阅读不是为了培养学生成为评论家，而是培养一个有深度、会反思的设计师。”[7]在研讨课堂中，三方学生（主讲、提问、评价）真正成为课堂主体，教师在课堂中重点起到引导讨论过程、扭转陷入死角的讨论方向的作用。因为“绿色建筑”本身就是一个具有时空特征、动态发展的建筑概念，随着认识的加深，其技术逻辑亦在不断推进发展，从研讨问题的选择到研讨场景的设计，绿色建筑概论研讨课堂的目的不是为了获得一个统一的答案，而是期望每位参与的同学通过主动思考形成自己的观点；通过生生、师生之间的交流互动，鼓励学生打破固有思维模式，培养学生主动学习的意识和能力、多视角分析问题的能力，以及专业的图文语言表达能力。

图2 研讨教学过程示意图（图片来源：作者自绘）

在阅读研讨翻转课堂中，教师和学生行为转换频繁，互动明显，课堂成为师生之间和生生之间互教互学、相互对话与启发的场所，师生的共同探索成为课堂活动的核心，由此实现从以教为主向以学为主的转变，将更多精力放在培养学生独立分析、反思、解决问题的能力与创新性思维上，从而达到更好的教学效果，同时这也说明目前很多翻转课堂过多注重语言教学，而对学生的真实活动、实践实验这类训练较少[8]。

对于建筑学专业而言，设计类课程均包含一定比例实践学时，自然具有实施体验式教学的课程基础。体验式教学意为通过创造实际的情境，呈现还原教学内容，使学生在亲历的过程中理解并建构知识、发展能力的教学方式。为了打破设计理论课程与设计实践课程之间的藩篱，建立知识与认知之间的互动。绿色建筑概论课程与同期建筑设计课程协同推进，以学生熟悉的校园建筑作为设计研究对象，从可持续发展的人居环境营造角度出发，选择学校科研办公楼、教学楼、宿舍等某一类型建筑展开调研分析，运用绿色建筑概论课程相关设计原理，发现并分析身边的建筑环境问题（包括热、光、声物理环境，场所空间质量等问题），随后在绿色建筑概论、建筑设计课程相应时间节点提出阶段性调研、策划、设计方案（图3），完成从知识、认知到实践应用的完整学习过程。

图3 理论与设计课程协同设计成果（图片来源：学生邴绍双、董小涵课程作业）

4 教学实验结果评价分析

国际著名教育心理学家戴维·梅里尔在考察和比较11 种教学模式的基础上提出首要教学原理，重在引领教学走上有效率、有效果和有魅力之路[9]。首要教学原理以问题解决为根本目标，包含5个核心要素：（1）问题（Problem）；（2）激活（Activation）；（3）演示（Demonstration）；（4）应用（Application）；（5）整合（Integration）。首要教学原理不仅关注“教师的教”，更关注“学生的学”，强调整个教学活动应从学生学的角度出发，尊重学习规律，帮助学生在循序渐进的阶段式学习过程中不断提升问题解决和探索发现的能力。基于身边建筑、具体问题的绿色设计教学实验，围绕问题、激活、演示、应用、整合5 个方面核心要素展开学习过程，帮助学生深入理解绿色建筑概论课程的理论知识，推动知识的内化以及可持续发展设计意识的形成。

经过2 个年度课程教学实验探索之后，围绕“探究主体、探究互动、探究资源、探究能力”等4 个探究式教学实践评价维度，课程组进行了不记名问卷（有效反馈64 份，总计85 人）调查，调查内容包括学生对课程教学理念与教学方式、知识习得与能力培养效果等总体评价以及小组学习方式、研讨问题、调研策划设计任务的难度、时间分配等具体课堂实施细节问题，主要调查反馈信息结果如图4 所示：同传统讲授型理论课堂相比，超过75%的学生（6分以上，总分10 分）对“问题导向”的探究式教学模式总体满意度较高；超过90%学生认为以阅读研讨活动为主的翻转课堂在可持续发展设计观念的建立方面具有启发作用，表示喜欢这种阅读研讨课堂教学方式，认为能起到活跃课堂气氛、调动同学学习积极性的作用；超过80%学生认为实地调研、策划、设计实践体验课堂能够起到链接理论课程和设计课程的桥梁作用，有效地推动了绿色设计知识体系建立与设计技能培养。

图4 教学问卷调查结果（图片来源：作者自绘）

结语

当前，“课前预习、课堂讲授、课下作业”的传统理论课程教学模式已无法满足新时代设计教育发展的需要。本次课程探究式教学实验综合采用阅读研讨（翻转课堂）、问卷调查、实地测试（体验课堂）、策划设计（实践课堂）等多样化课堂形式；教学过程采用课前推荐阅读、课中重点讲授辅以研讨课堂、课后调研设计、最后回到课堂评价总结的循环学习流程；强调任务驱动、小组合作、反思升华等阶段性教学重点，以期培养学生的可持续发展设计意识、绿色设计方案能力、图文语言专业表达能力以及实践创新素质等多方面能力。

探究式教学方法强调以现实问题为引导，让学生通过观察实践，发现问题，分析问题，设计解决方案，在问题导向的学习过程中建立知识体系、获得设计技能。与缺少互动、缺乏体验的传统理论课堂的灌输式教学方式不同，探究式教学过程中，学生的教学主体地位得到充分重视，在主动参与、直接体验中感同身受，产生认同感和成就感，提高学习兴趣，进而有望推动实现培养学生自主学习能力的深层教育目标。