基于探究式教學理念的建筑設計理論課程教學實踐研究
——以綠色建筑概論課程為例

文／王 鑫 中國石油大學（華東） 副教授 博 士

引言

自1994 年實施建筑學專業教育評估制度以來，歷經20 余年的探索，我國建筑學專業本科教育在課程體系建設方面已發展到一個相對穩定的階段，多數院校的課程體系一般采用以建筑設計課程為主軸，輔以相關技術和人文兩類理論課程群的架構（圖1）。

圖1 建筑學專業本科（5 年制）課程結構體系（圖片來源：作者自繪）

1 教學實驗背景

“盡管絕大多數院校的課程體系的建構都希望上述兩大類專業課程能夠相輔相成地合力培養出理論與實踐并重的專業人才，但是，實際教學中普遍存在重實踐輕理論的趨勢，大多數作為學科基礎課程的專業理論課都存在接受度和配合度較差、課程間的教學內容關聯度弱化等現象”[1]。在整個建筑學課程體系中，設計實踐課程和設計理論課程在各自的縱向體系上自成一系，而在橫向體系上只是形式上的設計、理論課程分布，特別是到了高年級（3、4 年級）設計課程訓練的深化拓展階段后，理論課程與設計課程之間協同性、關聯性的缺失，成為困擾高年級建筑學師生的比較普遍的教學問題。同時，“建筑師培養目前在中國最突出的難題（這并非僅存在于建筑學教育中的問題，而是在整個中國目前教育中存在的普遍問題。）就是如何突破學生自幼兒園以來長期形成的自主能力缺乏的瓶頸”[2]。這個瓶頸的后果就是教師不得不不遺余力地反復傳授知識點，試圖讓學生什么知識點都學到，以便他們離開校園后就能應對工作中出現的所有問題。這種以知識點傳授，而不是以知識體系建立為基本思路的教育方式事先給定整個培養中必須掌握的知識點，然后將所有知識點融入教學環節，傳授（灌輸）給學生；通過多次不同類型建筑的模擬設計過程訓練讓學生掌握這些建筑類型的設計要領，這導致學生無止境地反復訓練，教師反復上課，造成建筑學專業教學中教與學的巨大重復工作量。

綠色建筑教育是當代建筑學學科面對氣候變化、環境危機等全球性問題的思考和行動。綠色建筑不應被視為一種特殊的建筑類型，在教學中也不應作為一個專門化的方向，回歸學科本體的綠色建筑教學，不僅要建立關于資源環境與建筑能量系統的正確認識觀，更為重要的是，要探究作為能量與氣候調節結構的建筑設計方法和策略。因此，綠色建筑教育包含了綠色設計“觀念體系”和“技術體系”兩方面內容。綠色建筑概論課程作為建筑學專業高年級設計理論課程，不僅承擔了學生綠色設計知識系統構建的教學目標，同時也承擔了推動學生建立可持續發展設計意識的教育目標。基于以上認識，如何提高學生專業理論課程學習的主動性，如何強化理論課程和設計課程的教學聯系，達到知識積累與觀念建立的復合教學目標，成為促成本次教學實驗的直接動力。

2 探究式教學理論解讀

探究式教學理論來源于建構主義學派的“學與教”理論、“學習環境”理論和“認知負荷”理論[3]。建構主義學派奠基人皮亞杰認為：理想的學習過程是學生通過自我探索得到知識和技能，只有在實際情景中習得的知識才能被學習者真正地理解；建構主義理論強調聯系現實生活的情境化探究式學習方式，與傳統教學模式下學生學習過程的記憶、理解和應用的層級不同，探究式教學過程旨在激發學生在學習過程中分析、歸納、質疑、創新的高層級思維活動。在探究式教學過程中，在教師的指導下，學生圍繞特定問題，自主理解信息、尋求答案，其教學方式特點是回歸過程、回歸主體、回歸問題、回歸實踐，因而探究式教學方法在改善教學效果、提高教學質量上具有獨特優勢[4]。

經過前期3 年專業學習，4 年級建筑學學生已具備了一定的專業知識和設計技能，在5 年制建筑學專業教育過程中，4 年級建筑設計課程教學定位為建筑設計能力的深化拓展和綜合提高階段，重點圍繞城市空間、建筑集群以及社會經濟、技術整合等設計問題展開，“問題導向”成為4年級建筑設計課程及相關理論課程的教學共識[5]。

當前，“設計的思維模式應從造物向謀事轉變，應從形式表面的迷戀轉向關注事物本身的內在價值，要抓住設計作為解決問題的手段這一核心理念[6]。在此設計背景下，探究式教學理念已成為大學設計類課程倡導的重要教育思想，采用研討課堂、翻轉課堂、實驗實踐課堂等教學方式，則被學界認為是實施探究式教學方法的有效途徑。

3 探究式教學實施過程

探究式教學與傳統講授式教學的本質差別在于：傳統講授式教學課堂以教師為中心，主要采用口述的方式，由簡到繁地將知識點全部灌輸給學生；探究式教學方式在教師的指導下，提出探究問題，創設學習情境，引導學生通過查閱文獻、實驗分析、推導判斷等探究性學習活動來領悟知識點，建立知識體系。對于綠色建筑設計教學而言，探究式教學方法強調以具體真實的設計問題為引導，以建成建筑為研究對象，推動學生觀察發現身邊的建筑問題，通過案例類比研究，運用專業知識展開問題分析，采用實驗測試、設計工具進行推敲驗證，最終提出設計解決方案。在問題發現、分析、解決的探索學習過程中，達到可持續發展設計觀念的建立、綠色設計知識體系的構建以及綠色設計技能習得等復合教學目標。

針對綠色建筑概論和4 年級建筑設計課程教學目標，我們將課程教學內容圍繞可持續發展的人居環境營造的主旨建設目標進行了相關設計問題的分類歸納（表1）。

表1 綠色設計問題分類（表格來源：作者自繪）

基于上述設計問題分類，我們在教學實施過程中將教學內容分為基礎板塊和提升板塊，分別采用了課堂集中講解（基礎板塊，講授課堂）、閱讀研討（提升板塊，翻轉課堂）、實地調研測試（提升板塊，體驗課堂）、設計策劃與方案設計（提升板塊，實踐課堂）等針對性課堂教學方式。

基礎板塊內容包括可持續設計的概念、緣起、發展以及基礎設計知識，主要由教師在課程前期學時采用課堂集中講授，輔以課后擴展閱讀方式完成教學。針對綠色建筑的觀念問題和技術問題，在提升教學板塊，選擇綠色建筑的科學概念、人工環境營造中的技術邏輯等6 個可持續設計相關研討問題，結合講授課程內容進度開展閱讀研討課堂教學。研討課堂采用翻轉課堂形式：教師在課程開課初期即發布全部研討題目，推薦相關課題閱讀文獻；學生自由組合形成學習小組（3 ～4人/組），各研討學習小組結合課堂講授和課外閱讀內容，圍繞研討題目提出研討問題的解答、質疑、評價等相關研討內容。根據每組學生特點，每個研討題目由教師指定3 個研討小組，分別執行主講、提問和評價打分等不同研討角色，在整個研討課堂教學中，每個學習小組的角色進行輪換。主講小組在研討課堂通過PPT 展示研討題目學習結果，提問小組針對研討主題提出相關問題，評價小組執行研討過程記錄工作，并為主講小組和提問小組的工作給出評分及評價說明（圖2）。“設計教學閱讀研討課堂的作用不是為了給學生增加知識，而是為了培養學生如何認識和看待這些理論；閱讀不是為了培養學生成為評論家，而是培養一個有深度、會反思的設計師。”[7]在研討課堂中，三方學生（主講、提問、評價）真正成為課堂主體，教師在課堂中重點起到引導討論過程、扭轉陷入死角的討論方向的作用。因為“綠色建筑”本身就是一個具有時空特征、動態發展的建筑概念，隨著認識的加深，其技術邏輯亦在不斷推進發展，從研討問題的選擇到研討場景的設計，綠色建筑概論研討課堂的目的不是為了獲得一個統一的答案，而是期望每位參與的同學通過主動思考形成自己的觀點；通過生生、師生之間的交流互動，鼓勵學生打破固有思維模式，培養學生主動學習的意識和能力、多視角分析問題的能力，以及專業的圖文語言表達能力。

圖2 研討教學過程示意圖（圖片來源：作者自繪）

在閱讀研討翻轉課堂中，教師和學生行為轉換頻繁，互動明顯，課堂成為師生之間和生生之間互教互學、相互對話與啟發的場所，師生的共同探索成為課堂活動的核心，由此實現從以教為主向以學為主的轉變，將更多精力放在培養學生獨立分析、反思、解決問題的能力與創新性思維上，從而達到更好的教學效果，同時這也說明目前很多翻轉課堂過多注重語言教學，而對學生的真實活動、實踐實驗這類訓練較少[8]。

對于建筑學專業而言，設計類課程均包含一定比例實踐學時，自然具有實施體驗式教學的課程基礎。體驗式教學意為通過創造實際的情境，呈現還原教學內容，使學生在親歷的過程中理解并建構知識、發展能力的教學方式。為了打破設計理論課程與設計實踐課程之間的藩籬，建立知識與認知之間的互動。綠色建筑概論課程與同期建筑設計課程協同推進，以學生熟悉的校園建筑作為設計研究對象，從可持續發展的人居環境營造角度出發，選擇學校科研辦公樓、教學樓、宿舍等某一類型建筑展開調研分析，運用綠色建筑概論課程相關設計原理，發現并分析身邊的建筑環境問題（包括熱、光、聲物理環境，場所空間質量等問題），隨后在綠色建筑概論、建筑設計課程相應時間節點提出階段性調研、策劃、設計方案（圖3），完成從知識、認知到實踐應用的完整學習過程。

圖3 理論與設計課程協同設計成果（圖片來源：學生邴紹雙、董小涵課程作業）

4 教學實驗結果評價分析

國際著名教育心理學家戴維·梅里爾在考察和比較11 種教學模式的基礎上提出首要教學原理，重在引領教學走上有效率、有效果和有魅力之路[9]。首要教學原理以問題解決為根本目標，包含5個核心要素：（1）問題（Problem）；（2）激活（Activation）；（3）演示（Demonstration）；（4）應用（Application）；（5）整合（Integration）。首要教學原理不僅關注“教師的教”，更關注“學生的學”，強調整個教學活動應從學生學的角度出發，尊重學習規律，幫助學生在循序漸進的階段式學習過程中不斷提升問題解決和探索發現的能力。基于身邊建筑、具體問題的綠色設計教學實驗，圍繞問題、激活、演示、應用、整合5 個方面核心要素展開學習過程，幫助學生深入理解綠色建筑概論課程的理論知識，推動知識的內化以及可持續發展設計意識的形成。

經過2 個年度課程教學實驗探索之后，圍繞“探究主體、探究互動、探究資源、探究能力”等4 個探究式教學實踐評價維度，課程組進行了不記名問卷（有效反饋64 份，總計85 人）調查，調查內容包括學生對課程教學理念與教學方式、知識習得與能力培養效果等總體評價以及小組學習方式、研討問題、調研策劃設計任務的難度、時間分配等具體課堂實施細節問題，主要調查反饋信息結果如圖4 所示：同傳統講授型理論課堂相比，超過75%的學生（6分以上，總分10 分）對“問題導向”的探究式教學模式總體滿意度較高；超過90%學生認為以閱讀研討活動為主的翻轉課堂在可持續發展設計觀念的建立方面具有啟發作用，表示喜歡這種閱讀研討課堂教學方式，認為能起到活躍課堂氣氛、調動同學學習積極性的作用；超過80%學生認為實地調研、策劃、設計實踐體驗課堂能夠起到鏈接理論課程和設計課程的橋梁作用，有效地推動了綠色設計知識體系建立與設計技能培養。

圖4 教學問卷調查結果（圖片來源：作者自繪）

結語

當前，“課前預習、課堂講授、課下作業”的傳統理論課程教學模式已無法滿足新時代設計教育發展的需要。本次課程探究式教學實驗綜合采用閱讀研討（翻轉課堂）、問卷調查、實地測試（體驗課堂）、策劃設計（實踐課堂）等多樣化課堂形式；教學過程采用課前推薦閱讀、課中重點講授輔以研討課堂、課后調研設計、最后回到課堂評價總結的循環學習流程；強調任務驅動、小組合作、反思升華等階段性教學重點，以期培養學生的可持續發展設計意識、綠色設計方案能力、圖文語言專業表達能力以及實踐創新素質等多方面能力。

探究式教學方法強調以現實問題為引導，讓學生通過觀察實踐，發現問題，分析問題，設計解決方案，在問題導向的學習過程中建立知識體系、獲得設計技能。與缺少互動、缺乏體驗的傳統理論課堂的灌輸式教學方式不同，探究式教學過程中，學生的教學主體地位得到充分重視，在主動參與、直接體驗中感同身受，產生認同感和成就感，提高學習興趣，進而有望推動實現培養學生自主學習能力的深層教育目標。