大数据背景下复合型、创新型建筑学科研究生教学改革与实践

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 大数据背景下复合型、创新型建筑学科研究生教学改革与实践 作者：戚路辉 陈苑仪 户媛 来源：《科技视界》2019年第36期

【摘 要】大数据正改变众多学科的研究方式与手段，使得建筑学科教育也面临极大的机遇与挑战。首先通过回顾建筑学科研究生教育历史以及国内、外教学发展趋势，探讨在教学方法上强化基础性的理性思维培养、在教学内容上注重复合型教学、在培养方式上突出实践性创新，以及通过加强社会联合实践，由浅入深逐步的教学改革途径。通过对广州大学建筑学院在量化教学方法、复合实践等教学改革探索，寻求激发建筑学科研究生向复合型、创新型人才发展。

【关键词】大数据;复合型;创新型;教学改革 中图分类号： F230-4;G642 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）36-0049-002 DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.023 建筑学科从过去从属于土木工程学科到现在分化为建筑学、城乡规划与风景园林三个一级学科，学科分化发展明显，但研究生复合型教育主要集中在三个一级学科内部的交叉，虽然新增建筑策划、城市社会学、经济学等选修课，引入计算机辅助设计软件教学，但整体创新性不大。

专业分工在不断细化，但课程整体安排、设计理念与评分标准变化不大，时代结合性不强;另一方面，房地产面临空置加大，设计企业倒闭，社会需求减少下，个别学校出现转学潮（见注：清华大学）;这都要求一方面要重视原有的教学方式，但也要不断注入新的时代活力。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 然而随着网络科技的发展，特别是电脑与通信技术加速融合以及基于定位功能的移动信息设备（GPS、智能手机等）普及，大量反映城市空间组织和居民行为特征的数据涌现，给建筑学科带来海量的、多源的、甚至可能是杂乱的大数据（Big Data），中国的“大数据”时代已经到来（秦萧2013）。大数据融合与发展必然全面影响着建筑学科的设计手段与研究方式，使得建筑学科成为精细化的研究学科，也促使高等教育教学方式与手段变革。研究生培养作为我国高端人才培养的战略重地，如何面向大数据应用培养复合型、创新型人才，成为建筑学科研究生培养改革的重要方向。

1 大数据背景下建筑学科研究生教学改革机遇 建筑学科横跨人文社科与自然科学的学科特色明显，国外研究生课程设置方向多样，一般都涉及我国工科、文科与理科的教学内容，这也说明其复合型特色，学科构成多元化趋势是建筑学教育发展的必然潮流。这时建筑学科研究面临不仅仅是单一数据的收集与整理，而是跨越各部门，从中发掘核心数据并进行整理分析，这是信息化社会以数据为纽带整合各个学科的时代特点，也必然推动建筑学科的发展。因此，有必要抓住这一时代潮流，前瞻性布局进行教学改革，推动建筑学科内部更新以及与其他学科共同发展。

2 当前建筑类研究生教学存在的主要问题 我国建筑学科研究生教育历史悠久，50年代初就有院校设置了建筑学研究生专业。90年代初设有建筑学本科的高校约60所、硕士点不足20个，每年毕业硕士130人左右;随着高等教育扩招，特别是2001年研究生扩招之后，研究生以每年30%的增长幅度跨越式发展，到2016年设建筑学的硕士点38个，每年硕士毕业人数约5000人。虽然师资力量、毕业人数都在快速发展，但教学内容、培养手法上整体改变较少，且与时代结合不足。

3 教学改革途径实践与探索 大数据（Big Data）底层虽然依旧是数据组成，但其庞大的数据量所带来质变，使得研究视野从随机样本扩展到全体数据，是人类思维的一个大跃迁。大数据核心是数据的网络组织结构，其复杂性更是无法用当前的结构化技术来描述，需要采用哲学思维进行逻辑性描述，因此大数据教学改革必须抓住底层理性研究思维的培育、教学内容上的革新以及建立开放性的培养体制，这三方面缺一不可。

3.1 大数据教学改革研究 3.1.1 教学方法上，强化理性研究思维的培养 建筑学设计构思主要来自设计师自身对社会、生活的理解，天马行空的艺术创作带来意想不到的美学体验，但脱离理性思维的艺术如同舞台布景一样会流于肤浅与浮夸，好的建筑设计龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 应该来自建筑构造、社会需求等理性分析与艺术再创造。大数据可以辅助设计师更好理解社会需求，更好地进行人性化设计。

3.1.2 教学内容上，课程内容与教学方式相互配合，突出创新性实践 在教学内容上，大數据相关内容课按照学科分为：（1）数学，特别是应用统计学为主，需要掌握相关性分析、多元回归分析等基本工具以及应用SAS、SPSS等基本计算机程序，甚至会涉及矩阵计算、模糊数学相关知识;（2）计算机应用与编程，包括大数据基本原理、数据库管理、GIS编程、网络数据抓取、数据可视化分析、分布式计算工具等;（3）建筑专业应用，如建筑设计方法论、参数化设计、城市与建筑环境模拟、绿色建筑设计、BIM工具、GIS地理空间分析等。大数据相关课程涉及较多知识补充，而原有建筑学课程学习任务较重，因此建议超出原有专业知识部分以了解与应用为主，更深入的学习可以进入其他专业辅修或选修，互认学分，但不纳入建筑学科授课体系。

由于教学内容涉及不同院系，一方面可以在校内设置相应地跨学院选修平台，共同支撑大数据研究教学;另一方面可以联合不同学校，如美国哈佛大学与麻省理工大学的建筑学研究生可以跨校选修课程，互认学分，促进大数据研究的整体发展。

3.1.3 培养方式上，开展复合型教学 从广州大学已招收的学生来看，95%的研究生来自于建筑学专业，跨专业的学生主要来自建筑工程专业，相比较国外研究生鼓励跨专业报考，如：美国弗吉尼亚大学甚至针对本科没有建筑学学位的学生设置专门的3年制研究生教学，国内跨学科研究相对较弱。这与我国研究生教育体制相关，研究生设计课程所占的学时比例较大，通常占到20-35%%，大部分要求使用手绘或制图软件，未经过绘画培养的学生，无法很好地完成作业，甚至由此无法毕业。国外建筑学科研究生教育使用模块化培养方式，如果设计能力较低可以选择理论研究，甚至建筑结构研究，以适合不同教育背景的学生。因此，突出大数据跨专业研究必须从培养体制上突破才能深入发展，如为数学、计算机能力突出的学生设相应的培养模块，甚至像麻省理工大学建筑学院设有计算机应用研究方向。

3.1.4 加强社会联合实践 教学改革初期，大数据研究方向还处于摸索阶段，高校需要通过服务地方企业将技术转化为生产力，积累实战经验;其次，多学科、新课程开发都需要大量物质基础与人力资源，现有高校难以获得发展的全部发展要素，地方企业往往拥有大量数据，但缺乏技术积累，两者强强合作，必然为大数据教学改革注入活力。社会联合实践可以基于研究生教学，通过校企联合办学、联合制定人才培养目标与方案、联合科研与教学、为企业设置培训项目、科研下企业、加强“双师”教学管理团队等形式开展。2015年4月清华大学建筑学院“大数据与未来人居研讨会”由教育、科研机构以及房地产、咨询企业联合举办，先行启动产学研交流与合作。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 总结，建筑学科研究生教学改革应以教育部创新型、复合型研究生教育为出发点，紧密结合建筑学科实践特点与创新发展趋势，从教学方式、教学内容与人才培养方面进行实践探索。教学方式上，以信息数据理解与应用为主线，贯穿教学全过程，提高学生社会认知能力;教学内容上，逐步掌握数据分析技术，学会灵活的运用数据手段，突出案例式教学，帮助学生建立新时期数据应用能力;人才培养上，优化课程体系，建立跨学科、面向创新的教学平台，鼓励跨专业研究生联合教学，解决专业性与复合性融合的教学难题。

3.2 大数据教学改革实践 本次教改获得广东省教育局（重点项目）资助以来，在设计课授课上，结合建筑学院研究生精品课程《建筑设计与城市设计》的教学，初步尝试打通院内建筑学、城乡规划、风景园林的教学差异，结合大班授课与个别指导的优势，将所有学生按照兴趣爱好编成混合不同专业的三个大团队，在初期调研与讨论时鼓励相互探讨与成果共享，在后期方案阶段才分成两人小组，独立完成最后小组成果。初期，由于每个团队都有各个专业学生，不同专业可以碰撞出各种创新火花，并在相互讨论与学习中形成良好的学习氛围;期间，穿插本人的量化分析授课，讲授社会调研方法与统计工具的应用，在成果上要求必须有社会调查以及量化分析手段，并设立相应评分标准;设计强调合理性分析，一改以往教学以“创意”理念为主，而是以“定性——定量——定形”的理性分析贯穿设计全过程，在合理性基础上进行发散性思维的空间再创造;此外，在整个授课过程聘请校外管理者（原广州市规划局局长）、设计专家（建筑设计大师）、教育专家（某高校建筑学院院长）进行专题指导与评图，使得学生得到不同角度的意见与建议，增加研究生设计视野。最终实践结果表明，所有学生理性分析能力得到强化锻炼，较好掌握量化分析方法与手段，设计成果创意十足，分析表达系统性强，设计达到较好深度，受到校内外领导的好评，学生自身也感到受益匪浅。

在理论课授课上，本人尝试在研究生《城市规划与设计》教学中，打破传统理论课单一授课的教学方式，在室内授课之余，亲自带领建筑学院、地理学院研究生，下到广州市历史传统村落以及现代居住区进行现场教学，并结合当场的居民访谈、行为地图绘制与问卷调研，从社会制度、民俗风情、空间活动习惯等多个方面对比新旧人居环境设计的不同，并研究广州市政府颁布的规划管理政策与实施之间的差异，发掘从设计手法到实施体制的各类问题，引导研究生从实践中掌握真知，开拓了研究生视野，研究生也取得了发表核心期刊论文的好成绩。

2019年开设《城乡规划学研究方法》更是将大数据教学内容从方法论、方法技术角度进行教學，并开展研究生读书会，利用课外时间普及大数据等创新性研究技术教学。

4 总结 大数据技术还在发展之中，运用大数据的建筑研究还在起步阶段，但信息科技与建筑专业知识相结合的量化研究是不可避免的趋势。研究生大数据教学改革是面向未来开拓性的教学摸索，不但是教育方式的提升、也是教学内容、管理方式的改进，更需要不断完善现有的培养制