建筑技術學科學術型碩士研究生創新培養模式研究*

嚴永紅 吳 帆 何 滎

0 引 言

建筑技術科學旨在研究通過規劃和設計等手段，使城市及建筑具備舒適、健康、適用、安全的環境，這對于人居環境質量的改善具有重要的意義[1]。2010年，中國科學院學部指出建筑界建設資源節約型、環境友好型社會的關鍵舉措便在于發展建筑技科學[2]。從我國建筑行業發展的需求來看，隨著建筑設計行業整體水準的提升以及終端用戶對建筑節能、室內外環境舒適度要求的提高，設計業務市場已開始向擁有更先進技術的優質設計企業聚集[3]，各大設計院紛紛成立建筑技術中心、建筑技術專業所等；規劃建設、市政管理部門急需技術人才從事相關的管理工作；科研院所對高端學術型人才的需求也日趨旺盛。由此可見，行業對建筑技術專業人才的需求是巨大的[4]。然而，在對建筑技術學科專業人才的供給方面，我國的建筑技術科學教育仍存在對學科重要性認識不足、學科體系缺失、實驗設施匱乏等問題[5]，導致學校所培養的人才難以適應市場的需求。

重慶大學建筑城規學院為作為全國最早一批擁有建筑技術科學碩士、博士點的高等院校，曾為我國建筑技術學科培養了大量人才，并于2010年在國內高校中率先正式成立建筑技術科學系[6]。目前建筑技術科學系僅招收學術型碩士及博士研究生，生源來自全國各大高校，以建筑學、城市規劃、風景園林專業本科畢業生為主，同時也招收少量跨專業學生。從該院2011—2016年建筑技術科學系學術型碩士的畢業流向來看（圖1），選擇到設計院從事其本科原專業設計工作的畢業生仍然占大多數（52.8%）；僅有很小一部分人真正進入建筑技術領域工作（B類+C類共15.1%）；而進入高校從事建筑技術教育、研究或者選擇繼續讀博深造的僅占7.5%。顯然，通過研究生階段的建筑技術教育，最終能夠進入建筑技術領域的畢業生比例是低于預期培養目標的。

那么為何一方面市場人才缺口大，而另一方面學校培養出來的畢業生卻與市場需求不匹配呢？究其原因，是現行學術型碩士研究生培養模式未能充分考慮學生個體差異以及應用型學科不同于基礎學科在職業能力和學術能力培養模式上的差異所造成的[7]。自2014年以來，針對這一問題，重慶大學建筑城規學院建筑技術科學系進行了積極的探索和改革，進一步明確了研究生人才的培養模式，其目標與國家經濟走勢、產業需求密切相關，面對市場變化，進行了主動地適應與及時地調整。從17級技術系碩士畢業生（14年入學）的就業數據來看，進入建筑技術領域工作、研究和繼續深造的學生數量有了明顯的增長（圖2）；對正處于求職期的18級技術系碩士研究生進行的訪談結果顯示，已確定讀博深造的學生達到6人，希望畢業后進入建筑技術領域工作的達5人。這在一定程度上說明通過教學改革，較為顯著地改善了學生對建筑技術領域的市場適應能力。本文以下從“差異化”培養機制、課程改革和實驗室分級制度三個方面對該系建筑技術專門化創新人才培養模式改革進行總結和梳理。

1 “差異化”培養機制

2013年，《教育部、國家發展改革委、財政部關于深化研究生教育改革的意見》（教研[2013]1號）[8]提出應以高水平的科學研究支撐學術型碩士研究生的培養，要求并支持學術型碩士參加前沿性、高水平的科研工作，旨在培養具有原創精神和研究能力的學術型人才。理論界在討論學術型、專業型兩類全日制碩士研究生分類培養理念的過程中，一個重要的議題便是“如何將學術型碩士培養得更加學術”[9]。

然而實踐中，在入學之初，對學術型碩士的選擇往往是由學生單方面完成的，而非教師與學生的雙向選擇。學生大多對導師所研究的課題并不十分了解。由于認識的局限性，他們對自己是否適合攻讀學術型碩士學位并不清楚，導致學術型碩士并非都有足夠的能力或興趣完成前沿性、高水平的科研。因此，對于學術型碩士研究生的“差異化”培養就顯得格外重要。針對其學術興趣、知識結構、能力水平等制定個性化的培養方案，盡可能使每類學生在碩士學習期間的學術水平均可得到明顯的提升。前蘇聯著名教育家巴班斯基[10]提出了“教學過程最優化理論”，其中很重要的一個方法即“分層”教學理論。分層教學的前提是存在若干“層”的學生，以根據不同層的特點組織相應的教學方法因材施教。由于該院建筑技術學術型碩士生源以建筑學、城市規劃、風景園林專業本科畢業生為主，同時也招收少量跨專業學生，其本科專業差異較大，在研究能力、設計能力、邏輯推理、數理知識等方面有著較大的經驗差異，這形成了“差異化”培養機制的“分層基礎”。

然而，學術型碩士原有培養模式單一化，研究面狹窄，脫離實際項目訓練，不利于發揮不同資質學生的特長。針對這一問題，該系抓住應用學科的科研任務實用性強、不同于基礎學科的特點，從學術型研究生入學起，便安排學生進入各項目組，通過科研、項目實戰，發現每個學生不同的特點，而對其進行分類培養。對于科研能力突出的學生，重點引導他們參與縱向科研，鼓勵其積極參加學術交流與國際合作，拓寬學術視野，激發他們的創新思維，并從中遴選出科研素質最為突出的碩士研究生，推薦他們繼續深造，讓最優秀的人才進入前沿性、高水平學術領域。

圖1 2011—2016年重慶大學建筑城規學院建筑技術科學學術型碩士畢業流向（共53人）①Fig.1 graduation flow of master of architectural technology, Chongqing University from 2011 to 2016,with a total of 53 students

圖2 2011—2018年進入建筑技術領域工作、研究和繼續深造的畢業生數量變化②Fig.2 changes in the number of graduates entering the field of construction technology, research and further studies during 2011to 2018

而對于一些科研能力較弱的學生，重點培養其工程經驗，引導學生運用理論去解析、研究橫向課題，在追蹤“工程設計”等橫向課題中發現實際問題，參與并親自動手設計實驗來解決其中的難點問題，總結、整理、撰寫工程設計研究型論文，使之畢業后可快速適應各用人單位對工程型人才的需要。與專業型碩士相比，這類學術型碩士最大的優勢在于除具有一定工程實戰經驗外，還具備了一定的理論研究能力，了解工程實驗流程，掌握了更多的研究方法及研究技巧（圖3）。

圖3 “差異化”培養機制Fig.3 “differential” training mechanism

2 課程改革

國外建筑學教育在本科階段便提供攻讀建筑技術科學學位的選擇，而我國的建筑技術人才目前僅由研究生教育階段培養。由于本科階段缺乏足夠的技術理論知識積累及相關實戰訓練，學生在碩士階段往往很難對技術理論展開深層次的思考，更談不上靈活運用，這導致其在建筑技術領域的創新意識、研究能力的不足。該系通過幾年來的教改實踐，逐漸摸索出了一些辦法。以下重點從教學內容、教學手段兩個方面介紹該系在建筑技術學科學術型碩士研究生課程改革方面的探索與思考。

2.1 教學內容改革

2.1.1 基礎理論

建筑技術學科學術型碩士專業的課程設置以理論課居多，主要采用傳授型單向授課的形式，學生處在被動接受的地位。建筑技術學科研究生生源以建筑學學生為主，其思維跳躍、感性，而建筑技術理論課程中涉及大量原理和計算，內容枯燥，有一定難度，學生易產生厭倦感。

因此，對教材進行升級，減少文字敘述，以圖解、動畫等形式來完成復雜的原理解釋，從而增加工程解析占比，同時密切關注理論及工程技術的發展，及時更新和完善教材。此外，發揮網絡教學資源豐富、使用便捷、互動性強的優勢，結合建筑物理開放實驗室，使學生更為全面、直觀、立體地理解建筑技術科學。同時更多地介紹最新的技術手段，適當展開技術與科學、藝術、人文的交叉。目的在于引導學生以系統性的思維方式進行學習與思考[11]，而不只是單純的專業知識積累，使學生不僅對建筑技術本身有所了解，而且能了解到技術背后龐大的知識體系，從而找到自己的興趣點，做進一步深入地研究。

2.1.2 設計課程

我國的建筑專業教育，從內容上看主要包括建筑設計及其理論、建筑歷史與理論和建筑技術科學三個方面，而在課程的時間銜接和空間安排上，三者存在課程脫節并相互矛盾的問題[12-13]。學科間的條塊分割和因循守舊的教育模式成為了建筑技術教育發展中的障礙。近年來，建筑教育研究開始將建筑設計與建筑技術融合起來，并展開了深入研究[14]，部分高校[15]已開始在建筑學課程中引入越來越多的技術內容。

技術與設計創作的結合是荷蘭代爾夫特理工大學教學的核心特點[16]，自2015年開始，該院與其達成合作，由代爾夫特理工大學建筑技術系教授、專家，以及本院技術系熱工、光學、聲學等專家共同組成導師團隊，開設聯合設計課程，旨在通過建筑技術手段來優化建筑設計，整合可再生能源技術，設計安全、健康、舒適、便利、綠色的建筑。目前已經成功舉辦兩屆，對于學生在建筑設計中運用技術化手段解決建筑與環境、建筑與能耗的問題起到了重要作用。

2.2 教學手段改進

2.2.1 開放式課堂教學平臺

技術理論課的傳統教學方式通常為“輸入型”教學，即教師單向傳授，學生被動接收。其自主探索與合作交流的過程被忽視。因此，必須轉變以傳授為主的理論課程教學形式，努力搭建開放式課堂教學平臺。在傳統的單向“輸入型”教學中加入課堂討論、學生展示等“輸出型”教學方式，讓教師在課堂中的角色由講授者變為引導者，激發學生的學習潛力，培養學習自主性；學生也可以通過這樣的方式有更多機會闡述自己的想法，在教師的指導下快速展開課題研究。這與美國教育家Caleb Gattegno針對語言學習而設計的沉默教學法中所倡導的充分調動學生的參與意識、自主意識，突出學生主體功能的理念相契合[17]，其核心觀點和教學原則值得借鑒。

2.2.2 多樣化課后教學延展

課堂教學時間始終是有限的，對很多問題的研究無法進行深入探討。因此多樣化的課后教學延展對于學生學術能力的提升尤為重要。教師課堂上提出問題，學生課后自行查閱資料、獨立思考，提出初步的解決方案，再通過課堂或課后討論進行充分交流，從而產生更多解決問題的方法和思路。講座、專題研討、工作坊、獨立研究等多種教學組織形式也被引入到課程中，教師指導學生將創新想法轉為專利產品、參加設計競賽并進行更加深入的學術研究，使課程與實踐得到了良好的結合。整個教學過程不僅僅是知識理論的講授，也是一整套提出問題、研究問題、解決問題的研究思路與方法。

2.2.3 個性化課程教學實踐

在課程教學中引入橫向課題、縱向課題，針對不同類型的學生，將相應的課題實踐與課程內容相結合，跳出傳統課程教學所采用的統一的教學方案，以實現對學生的個性化培養。對于那些學術能力較強，有志于學術研究的學術型碩士研究生，在課程教學中結合縱向課題研究，將學生引入前沿的科研課題，使課程所學內容與縱向科研課題相結合，從而切入更為前沿的高水平學術研究；而對于科研能力較弱，想要直接進入技術研究所等直接參與工作的學術型研究生，通過橫向課題中的項目實踐，使其在實際項目中發現、總結問題，結合課程內容進行深化研究，將之轉化為應用性更廣泛的設計方案或者專利產品。

以建筑物理環境課程為例，將數個橫向、縱向課題同時引入課程教學中，由學生自行選擇擬參與的課題。2015年、2016年的學生課程作業經過再深化后均獲得了當年的“亞洲設計學年獎”金獎。何思琪、吳帆、鄭蒼民三位同學共同完成的2016年獲獎作品《可涂抹的光》由何思琪博士牽頭（圖4），他們對主講教師承擔的國家“十二五”農村領域國家科技計劃課題中“亮瓦”這一傳統民居的采光方式進行了進一步的研究，通過此次課程作業對傳統民居采光方式進行了優化設計和技術更新，其中一位同學的碩士畢業論文即將以此作為研究重點。由蓋帥帥、駱玉潔、胡韻萩合作完成的2015年獲獎作品《To Be? or Not To Be!——由一次商業實踐引發的思考》則源于對一次商業實踐項目的再思考。設計者在此前參與教師的工程設計實踐，完成了一棟商業建筑外立面照明設計改造項目（圖5），由此引發了他們對于時下一些社會現象的思考。他們在實際項目中發現問題，在課堂上提出想法、結合課程內容、查閱資料、與指導教師反復討論，最終設計出了一款可促進人與人交流的交互式燈光裝置產品并獲取了專利，完成了對這一橫向課題的技術轉化（圖6）。

3 實驗平臺建設：實驗室分級管理制度

課堂教學所涉及的前沿性、高水平的建筑技術科學理論是非常有限的，教師所講授的概念也是抽象的，雖然專業軟件如照明計算的DIALUX，聲學的Catt、Raynoise，熱工的Design Builder等可幫助學生模擬真實效果，并快速計算數據，但由于缺乏實戰經驗，學生難以理解它們之間的物理關系，而實驗和測試環節可以更加直觀地幫助他們理解所學內容。

該院建筑技術科學實驗室自2000年成為建設部建筑技術重點實驗室之后，經過2004年及其之后的多次建設，現已擁有光度測量暗室、綠色與健康照明實驗室、城市光環境實驗室、隔聲室、消聲室、混響室、熱傳導室等規范實驗場所，有力地支撐了本科、研究生的實驗教學與研究。然而，該院技術系學術型碩士研究生并無專門的基礎實驗課程，導致實驗與教學脫節，學生對于實驗室儀器設備用途、實驗過程環節等認知不清。因此，如何讓學生更加科學、合理、規范且高效的利用實驗室資源是實驗室平臺建設與管理的重點。

2015年5月該院實驗室團隊實地考察了國內四所實力較強的建筑院校實驗室[18]，結合其建筑技術實驗室現狀，建立起了實驗室分級管理制度，對原有的教學型實驗室和研究型（專業型）實驗室進行管理制度改革，以最大限度地提高實驗室利用效率，提高學術型碩士研究生的創新實踐能力。

將原有的功能單一的教學型實驗室改為多功能實驗室，如2004年建立的小型多功能照明實驗室[19]，此后又根據課題需求進行過多次實驗空間改造及器材更新。此類實驗室對學生完全開放，用于教學、工程研究和較為簡單的科學研究，學生可直接操作。研究生可根據自己論文的實驗設計對實驗室進行局部改造，具體實施每一次新的實驗方案，如實驗布線、燈具安裝，全部由研究生在教師指導下完成，以達到實驗設計的標準。

而對于研究型（專業型）實驗室，為避免完全開放帶來的管理風險，仍由教師和專業實驗師進行設備操作和實驗室管理。通過私人、企業及政府的資金支持，以課題組的形式進行長期的實驗研究及相關技術工作。定期對研究生開展實驗教學，研究生也可根據其實驗設計內容，預約實驗室，在導師及專業實驗師的指導下完成實驗。如隸屬于加州大學戴維斯分校的加利福尼亞照明技術中心（CLTC）[20-21]即采用了這種模式，通過與設計師、廠商、用戶、公共事業單位以及政府機構合作致力于節能照明以及采光技術研究，并且通過舉辦講習班、研討會和外展活動等，對學生及相關研究人員提供理論及實踐研究的課程和教學。

4 結 語

自2014年以來，該系通過對建筑技術學科學術型碩士研究生創新培養模式的實踐，再加上目標明確、重點突出、措施具體可操作，取得了較好的成效。筆者總結出了建筑技術專門化創新人才的培養必須要以提升學生綜合創新能力為目標、適應市場需求為導向的基本觀點，并提出以下幾點建議和思考。

第一，應適應時代發展需要，充分考慮應用型學科的特點，對建筑技術學科學術型碩士研究生的培養目標進行修正；并根據不同專業方向人才市場對研究生學術創新能力、專業技能的不同要求，調整現行建筑技術學科學術型碩士研究生的培養模式，以多元化的教學手段來適應多變的市場需求。

圖4 “亮瓦”：讓彩虹進屋Fig.4 “Bright tile”: let the rainbow come into the house

圖5 實際項目：天街二號立面設計Fig.5 actual project: two facade design of Paradise Walk

圖6 實際項目的技術轉化Fig.6 technical transformation of actual projects

第二，調整理論課內容，減少傳授型單向授課內容，根據不同課程特點，引入靈活多變的教學組織形式；鼓勵教師充分利用各種資源，使課程內容與橫向、縱向課題緊密結合，通過設立設計競賽、指導學生將創新性想法轉化為專利、產品等形式，激發學生投身建筑技術的熱情。

第三，探索實驗室功能拓展的可能形式，提高實驗室利用率和成果產出率。學校及導師充分發展“教、學、研、產”渠道，并引導研究生發揮合作渠道作用，聯系企業導師，與企業合作，對現有實驗室進行功能升級；建立實驗室分級制度，最大程度發揮實驗室在科研、教學、工程中的作用，提升學生在科研、工程兩方面的實戰能力。

第四，結合學生的個性特點，理順人才與學科、人才與科研的關系，并在已有教學經驗及課程建設的基礎上，調整完善建筑技術開放式和互動實踐教學平臺，突破學生創新實踐能力培養的瓶頸，培養出具備較高學術修養、工程知識及獨立創新實踐能力的畢業生，滿足高校及市場對高素質人才的需求。

注釋：

① 數據來源于重慶大學建筑城規學院研究生工作辦公室對技術系碩士研究生2011年至2016年畢業流向統計表。

② 數據來源于重慶大學建筑城規學院研究生工作辦公室對技術系碩士研究生2011年至2017年畢業流向統計表、以及對18級技術系碩士研究生的就業情況采訪（采訪時間：2017年10月29日至2017年11月2日）。