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摘 要:"过程生成"教学理念认为:教学要向学生展现"有价值有思想有活力的、顺应学生思维与教育规律的、具有整体性连续性生成性的知识生成过程",基于"过程生成"教学理念,给出了整式概念的教学设计。
关键词:"过程生成"教学理念;整式;教学设计
教学改革最根本的问题是观念问题,如果传统的注入式观念不能根除,那么改革就只能是娓娓动听的空谈阔论,所以我国的教育改革的根本点是教学观念上的破旧立新。那么新为何也?我们认为"过程生成"教学理念是理想的选择。所谓"过程生成"教学,就是向学生展现"有价值有思想有活力的、顺应学生思维与教育规律的、具有整体性连续性生成性的知识生成过程",具体论述请见笔者《论"过程生成"教学》一文①或见文献[1-3],本文只说明两个基本观点:一是"过程生成"理念认为教学必须通过良好的知识生成过程使学生有思想、会思维、明事理;二是"过程生成"理念认为最基本的是做到通过有思想、显能力、求创新的知识生成过程潜移默化地影响、熏陶学生,并在此基础上尽可能地践行"创新型"教学方法,培养学生的素质、提高学生的能力。
本文基于"过程生成"理念,设计"整式概念"的生成过程,意在抛砖引玉,旨在推广"过程生成"教学理念。
一、设计说明
传统的数学概念的教学总是"从部分走向整体",如人教版七年级数学上册关于代数式概念的安排就是如此:单项式多项式整式……,然而实际问题却并非如此,因此也就导致某些问题很难说得清楚,例如进行单项式概念辨析时,多数教师总会莫名其妙地提出形如 的分式让学生判别其是否为单项式,这就造成了讲解与理解上的困难,结果是学生只能死记硬背,毫无素质与能力上的长进。
实际上,无论从过程哲学讲,还是从系统科学看,整体性是重要的,时代的发展需要整体认知、整体思维方法,所以我们应该培养学生的整体思维能力。因此本文基于"过程生成"教学理念的整体性原则,设计了一种整式概念的生成过程,其大意是:类比整数与分数生成整式与分式概念拟定先研究整式、适当时机再研究分式的研究方案对整式分类而生成单项式与多项式的概念拟定先研究单项式、再研究多项式的研究方案研究单项式研究多项式综合训练知识结构。
准确地说本设计只是给出了一个知识生成过程,至于教学中如何实现,可酌情采用各种教学方法:讲授式、开放式、探究式均可;实在地说讲授法应该是最基本的、且使用最多的教学方法,如果在"过程生成"式讲授法基础上,酌情辅以各种新型教法,必将产生理想的效果。
二、具体设计
1、整式概念的形成
我们已经学过了整数与分数,谁能说出:"整数与分数的区别?"(注意:一定要要落脚到"除"的本质区别上)。请思考以下问题:
①、如果列车每小时运行100公里,那么2小时运行多少公里? ②、如果列车每小时运行 n公里,那么2小时运行多少公里?③、如果列车每小时运行 n公里,那么t 小时运行多少公里?④、设甲乙两地相距200公里,列车从甲地到乙地运行了2小时,问列车每小时运行多少公里?⑤、设甲乙两地相距s公里,列车从甲地到乙地运行了t小时,问列车每小时运行多少公里?⑥、设甲乙两地相距s公里,列车从甲地到乙地运行了2小时,问列车每小时运行多少公里?
那么 称为分式好,还是整式好?
与4n 比较, 4n是"数"与"字母"相乘, =s也是"数"与"字母"相乘;
与 比较, 的特点是"分母中含有字母",但 的分母中没有字母。
看来,称之为整式好!
于是:分母中不含字母的式子称为"整式",分母中含字母的式子称为"分式"。
练习:(酌情练习,略)
有了整式及分式的概念,应该继续研究它们的性质,当然一般来说不能同时进行,于是先研究较为简单的整式,适当时候再研究较为麻烦的分式。
2、整式的研究
⑴、单项式与多项式概念的形成
研究整式的性质。思考下面问题且分析结果的特点:
①、边长为a的正方体的表面积为多少?体积为多大?②、买一个篮球需要x元,买一个排球需要y元,买一个足球需要z元,买3个篮球,5个排球,2个足球共需多少钱?③、一个数比数x的2倍小3,则这个数怎么表示?④、铅笔的单价是x元,圆珠笔的单价是铅笔的单价2.5倍,圆珠笔的单价是多少元;⑤、一辆汽车的速度是v千米/小时,他t小时行驶的路程为多少;⑥、如图1,三角尺的面积为多少?⑦、如图2是一所住宅的建筑平面图,这所住宅的建筑面积有多大?⑧、数n的相反数是什么?
解:学生回答,并诱导分类得到以下结果:
分析 :首先,①-⑧的结果都是整式;其次,比较看来可这样认为:①、④、⑤、⑧是由数字、字母的乘积构成的,可看作一种基本的元素;而③、②、⑥、⑦是由多个这样的基本元素相加而成。这就是说①、④、⑤、⑧与③、②、⑥、⑦是两类不同的整式,区别在于"单"与"多"。于是为了研究方便,即给这两类不同的整式分别起个名字,称前者为单项式,后者为多项式,因此给出以下说法:
只含数与字母乘积的式子叫做单项式,而几个单项式的和叫做多项式。
应研究单项式及多项式的性质,当然只能分别研究,于是做出计划:先研究基本的单项式,随后再研究较复杂的多项式。
⑵、单项式的研究
按研究方案,先研究单项式的特征.从形式来看,单项式是数字与字母的乘积,因此应分别研究其数字因数与字母因数的特征,为此分析下列单项式(当然也可是别的)
6a2,a3,2.5x,vt,-n
①、分析数字因数:从个数来看,每个单项式有且仅有一个;从意义来看,具体分析:
6a2的意义是6个 a2相加,简单说是有6个a2 (譬如:我有6个桃子);
于是 2.5x可看作 2.5个 x(你有两个半苹果);vt 可看作1个vt 啦(他有一个西瓜); -n可看作-1 个n (你欠了我一个梨)。
看来数字因数的意义"非同小可",于是给它起个名字,称为系数。(注:理解 6a2是 6个 a2等非常重要,必须使学生真正理解)。
②、分析字母因数:从形式来看,不同单项式所含的字母因数是不同的,所以无法确定什么;从意义来看,同一个字母在不同问题中可有不同的意义,例如:(略),于是无法得到字母因数的具体意义;从个数来看,不同单项式所含字母因数的个数不一定相同,但每个单项式所含字母因数的个数是确定的,例如:
2.5x与 -n中各有一个字母因数; 6a2中有几个字母因数?(谁能说出,这是小小的难点!); 6a2与 vt中各有两个字母因数; a3中有3个字母因数。
看来单项式所含字母因数的个数,也就是所有字母因数的指数和,是单项式的一个重要特征,于是特别称之为单项式的次数。
练习 (酌情练习,略)
注意:练习中,建议以图表方式板书展示结果有益于提高学生的直觉思维能力,实际上"过程生成"教学理念倡导使用"逻辑图表"(具有逻辑关系的图表)方法展示知识的生成过程,能增强板书的直观性逻辑性,更能展示知识的生成脉路。如下表:
⑶、多项式的研究(略).综合练习(略).
⑷、知识结构
注释:
①此文是课题《基于三维目标的高师数学过程教学模式研究》之《结题报告》的精简,将在《韩山师范学院学报》2013年第3期发表。
参考文献
[1] 王积社. 系统科学视阈下:对三维目标的系统化解读[J].大家,2012,(2,中):112-113.
[2] 王积社. 过程化:三维目标视野中讲授法的诉求[J]. 教学与管理,2011,(33):116-117.
关键字:低碳;气候;城市规划;绿色
中图分类号:TU984文献标识码: A
1. 低碳城市的概况
1.1低碳城市的概念
由于当前全球气候变暖,环境持续恶化,低碳理念深入人心,全世界越来越多的国家开始注意到城市的规划和发展要以低碳环保的方式。我国许多城市在城市规划与设计时候也开始注重遇低碳概念相结合。其实,低碳城市的本质是一个城市的生产和消费实行低碳方式,建立资源节约型、环境友好型的可持续能源体系的城市。具体包括:在城市化进程中通过调整城市的空间布局、产业结构和转变城市的发展模式,以低排放、高能效和高效率的绿色环保方式来进行低碳城市的规划设计与建设。如果一个城市要发展一种可持续的低碳城市模式,应该注重对城市作出科学地规划与设计,并对城市的空间布局、交通模式、产业结构和土地利用进行科学规划是十分重要的。
1.2 我国城市规划与设计和低碳理念相结合的现状
当今,全世界对低碳城市的认识已经达到了一定的高度,并且越来越多的国家开始探索并实施在城市的规划与设计中和低碳概念相结合,一些低碳城市的空间布局、产业结构、绿化覆盖率以及交通秩序等有了较好发展,二氧化碳排放量也明显减少。我国对低碳发展的热情和积极性也很高,许多城市都明确提出以低碳发展为目标,一些城市也先后提出健康城市、园林城市等发展口号,更有地方政府以低碳方式对城市进行规划,把低碳发展写入了每年的政府工作报告中。我国目前已有16个城市提出以低碳、生态城市的目标规划和建设,其中天津中新生态城、北京长辛店纸碳社区等已经完成了规划设计,并将进入实施阶段。可见,低碳生态城市的规划与设计在我国已成为新型城市化发展的战略之举。虽然低碳城市化得到各国的广泛关注,但是在低碳与城市规划与设计相结合方面,还存在许多不足,主要表现在:首先,我国在城市规划与设计中对引用低碳理念的意识不高。虽然我国有16个城市提出以低碳、生态城市为目标的规划与建设,但是总体来说,我国还有很大一部分城市仍然沿用传统模式对城市进行规划设计,对低碳城市的发展和规划不够重视,导致环境持续恶化,能源浪费,二氧化碳含量仍然很高,市民生产生活环境依然受到严重影响。其次,低碳城市规划与设计缺乏专业人才。由于我国对低碳城市规划设计的引用较晚,城市规划与设计中和低碳理论相结合还处于初级阶段,理论和实践研究成果也不够全面,各高校不能培养出这方面的专业人才,而且这方面的从业者需要有长期的理论学习和实践经验才能对低碳城市规划设计有一个科学合理的定位与实施。第三,我国还没有形成一个完整的低碳城市规划与设计的理论体系、定量的评价标准,以及可操作的政策措施,在这个领域中还面临很多问题和难点。
1.3城市规划与设计中引用低碳概念的意义
城市规划与设计和低碳概念相结合,给城市的发展带来的好处是毋庸置疑的。这不但能使城市拥有一个科学合理的空间布局、更加节能高效的产业发展、更加规范的交通运行秩序、更加有效的土地资源利用以及更加适宜市民生产生活的健康环境,而且也能增强城市的碳汇能力和对自然灾害的抵御能力,使人与自然和谐相处,能进一步控制二氧化碳的排放量以及全球气候变暖得到进一步改观,从而为全球气候的改善和环境的美化作出一份应有的力量。
2.我国低碳城市规划与设计存在的问题
2.1我国城市人口数量大与控制碳排放量总量之间的矛盾
由于我国处于快速城市化建设过程中,城市人口总量每年仍然持续增加。据调查显示,我国很多城市每年的人口都在增长,而且许多大城市每年还聚集了大量的周边城市打工者,人口数量的增长,导致了住房紧缺、对城市交通需求量大、城市污染加剧,对空调使用量加大,直接导致了城市的热岛效应,与规定的控制碳排放总量相矛盾,完成碳减排任务十分艰难,并且导致许多城市的碳排放总量仍然是上升趋势。
2.2低碳城市发展模式与市民理想的生活之间的矛盾
低碳城市规划的相关学者们普遍认为高密度的城市发展模式有利于碳排放总量的减少。但这就意味着人均建筑用地面积、人均居住面积的减少。由于我国人口多、土地等资源少,加上碳减排的任务艰巨,使得低碳城市规划设计与市民人均理想居住面积存在矛盾。例如目前北京总体规划中提出人均居住面积是35平方米,若实行低碳城市规划,可能就难以达到这个目标。另外,发展低碳城市,必然要求市民在出行的时候,更多的采用绿色环保的交通方式,这也和市民出行的便捷出现了矛盾。这就不但要求市民调整好心态,而且原有的城市规划目标可能也要作出相应的调整。
2.3传统的城市开发模式和物业管理模式与低碳小区要求之间的矛盾
由于房地产开发商注重项目开发的运作成本,他们更加倾向于进行大规模的项目开发,这导致城市的土地资源没有得到科学规划,用地布局不合理,导致对土地资源造成巨大的浪费,城市布局也多限于城市高楼建筑,从而与低碳城市规划相矛盾。同时,大多城市物业管理也倾向于节约管理成本,以及传统的产权界定方法和物业管理模式也决定了居民更愿意采用封闭的小区管理模式。若城市中增加路网密度、减小地块,这意味着更多的空间成为公共空间,比如小区道路、健身设施、绿化地等,而不是全体业主共有的半私有空间,这与市民目前的居住习惯之间存在一定的矛盾。
2.4城市规划要素与碳排放量的关系研究存在难题
城市规划与设计中的要素如城市空间结构、用地混合性、产业发展、交通规划、绿化面积等与每个城市自身的文化和发展历史等有很大关系。由于每个城市有着很强的独特性,很难用具体的、统一的标准对这些要素进行量化分析。另外,目前这些要素与碳排放量之间的关系还不明确,还不能准确的进行衡量,使得在预测城市规划设计中不同情景下的碳排总放量带来很大的困难。
3. 低碳概念下的城市规划与设计的对策
3.1科学规划城市空间布局
针对我国目前城市的现状,科学规划城市空间布局是低碳城市规划与设计的关键一步。建立科学合理的城市空间结构,不但可以减少空气污染和城市热岛效应,防止交通拥挤,还可以提高城市的运行效率,减少城市能源消耗量。由于我国不同城市的社会经济发展水平和环境资源等条件存在着比较大的差异,对于不同发展水平的城市应该采取不同的城市空间布局,从而更有利于低碳城市规划与设计的实施和推广。比如针对我国大城市的人口数量大并且集中的现状,要科学规划城市空间结构,应该加强对人口密度过高和城市功能过分集中的主城区进行适当的疏散,可以通过规划合理的城镇空间体系,调整大城市的空间布局,减少二氧化碳的排放量,降低大城市的热岛效应,也能够减少城市空调所消耗的电能源。相对于我国中小城市和小城镇而言,则可以采用紧凑布局,以便减少交通能源消耗。另外,建设城市公共空间时,应该尽可能采用均匀分布的格局,并且尽可能考虑到与交通枢纽相结合来布局,这样可以减少市民出行次数,也可以减少交通能源的消耗。
3.2大力推行绿色交通,注重交通运输的有序规划
一个城市的建筑与交通是现代城市能源消耗最主要的两个因素,在我国,据统计这两个因素占总能源消耗的百分之七十以上。比如,我国北京小汽车出行比例每降低1个百分点,每年则可以减少二氧化碳的排放高达20万吨以上。因此,大力推行绿色交通运输模式,实施以公共交通为主体的交通运输模式是低碳城市规划与设计中非常重要的一项举措。目前,我国城市的公交出行比例为40%左右,而发达国家大城市公交出行比例已达到50%~60%。因此,在我国的城市规划与设计中,还应该合理规划交通运行,对城市倡导使用低排放和低能耗的低碳出行方式,合理地规划公交出行的比例。大城市应该尽可能地增加地铁、公交车、出租车和机场等公共交通为一体的绿色交通网络,并保留或者扩大城市道路上的步行道和自行车道,鼓励人们采用步行,骑自行车或者是乘坐公共交通工具等绿色交通方式出行,另外,大城市也可以出台限制私家小汽车出行的政策,或者是发明并推广新能源公交车,以减少城市交通能源的耗费和对环境的污染。
3.3大力发展低碳环保产业
目前,我国使用的众多产业对能源消耗较高,产生的污染比较多,不利于我国对节约能源、可持续发展的要求和总体部署。在低碳城市规划与设计中,我国各城市应该紧紧围绕科学发展观为指导思想,产业发展以实施节能减排为战略目标。一方面应该减缓高碳产业的发展速度,加强对会产生污染的工业和企业的排查力度,规划和制定关于建材、钢铁、化工和有色金属等高耗能污染源行业的高准入条件和生产准则。另一方面我国应该加强对低碳产业的研究和发展,制定低碳产业的详细规划和战略,将高新技术产业和可再生资源产业作为今后我国城市产业发展的重点,并且大力发展现代服务业、现代物流、高新技术产业等低碳环保产业,力图节约资源,减少生产带来的污染。
3.4科学规划土地资源,大力推行绿色建筑
我国许多城市的房地产开发者因为考虑到节约土地开发成本,对土地资源进行大规模的的项目开发,在建筑设计和建设过程中,也采用传统的标准进行。这不但导致了我国土地资源的浪费,而且对我国生态环境起到破坏作用。低碳城市规划与设计中应该加强对土地资源科学规划利用,综合开发土地资源,具体可以从以下几方面着手:首先,土地开发商在对土地开发规划设计中,应该把生态理念引入到规划中,严格保护城市城区内的自然山体和水体,促进自然生态的平衡格局。其次,在城市的旧城改造中,应该保留具有历史价值的建筑、街巷和庙宇,保护城市文化资源的同时,也给城市增添了多姿多彩的文化元素。再次,开发商应该推行绿色建筑规划设计,以绿色建筑替代传统建筑。比如可以在建筑过程中采用低能耗或者超低能耗的技术与产品材料,并且应该提高建筑设计的合理性,使其使用寿命得到延长,减少资源的浪费。同时,我国科研部门应该加强研究出减少房间装修所带来的环境污染的材料。最后,在大型居民居住区域内,应该规划大量的公共服务设施,以保障市民的生产生活等方面的需求,增添城市气息。
3.5立足城市绿色立体规划,提高城市绿地覆盖率
我们知道绿化较好的城市的碳汇能力较强。在低碳城市规划与设计中,要想增强城市的碳汇能力和生态系统功能已经抗灾害能力,就要求在城市的规划与设计中,结合城市的实际情况,提高城市绿地覆盖率,净化城市空气、降低城市的热岛效应,从而调节城市气候。具体而言,可以采取在城市规划与设计中,限制建设人工瀑布、喷泉等高电耗设施,而多建造有利于户外健身、增加氧气的公园、绿地、林阴地等。也可以在城市规划与设计之时保留城市本来拥有的自然山景和河湖水景,把城市有机地融入周边的自然生态系统之中,增强城市整体的绿化功能和吸碳能力。另外,也可以提高城市绿化覆盖率,立足于立体绿化规划。传统绿化多采取的是在地面种植草坪或树木的方式,由于城市的绿地面积是有限的,想要最大限度提高城市的绿化面积,增强城市的碳汇能力并降低惹到效应,可以充分利用在建筑的墙上和屋顶上种植植物。据调查,这种立体绿化所营造的城市绿色环境更能起到防风滞尘、净化空气、、吸收二氧化碳、降低噪音、减弱太阳辐射以及调节建筑物室内温度的作用,尤其适合人口密集、建筑物拥挤的大城市主城区。但是,在我国,城市规划设计者常常把立体绿化忽略。据测算,假如一个城市的全部屋顶实行绿化,城市中的二氧化碳将减少80%左右。可见,把城市中的建筑屋顶实行绿化,不但可以使建筑物隔热保温,降低建筑能耗,又可以节约土地资源而扩大绿化面积,美化城市空间环境。因此,低碳城市规划与设计不妨研究把立体绿化规划纳入到我国城市规划中来。
4.总结
建设低碳城市是我国经济发展长期的目标,也是一个艰巨的任务,任何一个城市建设低碳城市都是一项综合系统工程,需要各行业、各部门的通力协作与配合。科学的城市规划与设计作为建设低碳城市的第一步,应把低碳理念、低碳做法贯穿到城市建设与管理的各个环节中去,通过低碳城市规划实现最大限度的节能降耗、资源节约和环境友好,探索出符合我国发展特征的低碳发展新模式和新路子。将低碳概念融入城市规划与设计中,促进城市规划的不断完善和发展创新,是发展低碳城市得以有效实施的关键,而在总体的城市规划与设计中,应该切实注重科学规划城市空间布局,大力推行绿色交通,鼓励市民使用公共交通出行,在产业的发展方面,力求发展低碳环保的产业,科学规划土地资源,立足于城市立体绿色规划,真正让低碳城市规划与设计为我国城市的发展、市民的生产生活方式、我国气候条件的改善起到作用,更为重要的是为我国在国际减少二氧化碳含量的众多国家中拥有重要的地位。
参考文献
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[3] 陈群元,喻定权.低碳城市建设的规划手段[J]. 现代城市研究.2009(11)
化学新课程标准要求教师从“单纯教师的教”转向“师生共同活动且以学生探究为主的学”,体现以人为本、以学生为中心的教育理念。化学概念的教学,不单纯是化学知识的教学,它还能通过学生主动参与教学过程,激发学生学习的兴趣,培养学生科学的态度,以及训练学生科学的方法。加强概念教学对学生认识、理解、掌握并深入探究化学,增强学生的创新精神和实践能力有着积极而深远的意义。
新课程化学概念教学要求的特点
新课程背景下概念原理知识的特点:从必修到选修,概念原理知识螺旋发展;从必修到选修,概念原理知识的发展富有逻辑性和系统性。
新课程中不少化学概念的教学要求是在不同的模块中逐步提高、深化的。例如,原子结构知识的有关概念在必修1中要求知道元素、核素的涵义(原子组成),了解原子核外电子的排布;在必修2中要求能认识元素周期律,了解原子结构与元素性质的关系。但是到了“物质结构与性质”选修模块则要求达到知道原子核外电子的能级分布(原子轨道、量子数、电子云图)、元素电离能、电负性的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质,了解电子跃迁原理的简单应用。
就是在同一模块中有关的化学概念也是逐步发展和深化的。以苏教版《化学1》有关氧化还原反应的概念为例:在专题1第一单元物质的分类及转化中学习化学反应常见分类方法后,指出根据化学反应过程中元素的化合价是否发生变化,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应;专题2第一单元从氯气和溴化碘的反应中化合价的变化分析入手,变化的原因由于得失电子,揭示了氧化还原反应的本质是电子的转移,进而在“拓展视野”中认识氧化性、还原性强弱。这种设置方法有2个优点:符合学生认识规律呈螺旋上升的特点;有效保护学生学习化学的积极性和对化学学习的持续兴趣。
新课程化学概念教学的几点建议
基于以上认识,教师在教学中对化学概念的教学不应“一步到位”。教师在进行某概念知识的教学设计时,一定要清晰地知道该内容在化学1中应该处理到何等程度,更深入地介绍分布在哪个选修模块。这样,实施教学时才能游刃有余。新课程要求关注学生原有的概念(前概念),创设条件促使概念转变,深刻理解和掌握概念:要求设计探究实验,培养学生学习兴趣,感悟概念形成过程,领会科学的方法,形成科学态度。在概念教学中:突出化学概念之间的本质联系,增进学生对物质性质及化学反应的理解力,避免孤立地进行概念教学;重视化学核心观念的建构,转变学生原有认识及其认识方式,发挥概念原理的认识功能,免仅仅就事论事地处理概念知识。
实施观念建构的教学,关注学生的认识发展新课程化学概念教学强调观念建构(包括元素观、分类观、微粒观、比较观等),改变原来概念教学存在的过多关注具体概念辨析和概念的识记,忽视概念的认识功能和指导作用,导致学生记得具体的概念知识,不会应用概念分析、解释问题或现象。因此,概念教学要重视学生观念的建立,重视概念在学生认识中的作用。概括地说,就是要从具体知识的教学转化为以观念建构为核心的教学。学生的已有概念对新概念掌握的影响是不容忽视的,教师应该充分利用学生已有的知识和经验,运用多种方法创设各种情景,在此基础上促使新概念在原有的基础上得以转化和发展。
设计基于实验探究的化学概念教学,有利于学生感悟概念的形成中学生思维能力的发展正是从形象思维到抽象思维的过渡时期,形象思维多于抽象思维,对抽象概念的学习一般离不开感性材料的支持。因此讲授概念时要遵循人们的认识规律,从感性到理性,从具体到抽象,做到从直观入手,通过观察、感受、分析、抽象概括而引出概念。
概念知识在新课程化学教材中的呈现方式同以往发生了较大的变化,不再是单一的文字的描述,而是通过微观示意图、真实的实验现象,加以数据和活动栏目等,共同帮助学生建构认识。即凸显了概念的形成过程,而不仅仅是呈现终态、静态的知识,在一定程度上降低了概念知识的抽象性,便于学生理解。教师在教学时要尽量利用好教材中的各种栏目,使抽象概念形象化,使用实验、录像、模型、图片等直观教具,以及实验事实或实验数据等,帮助学生理解概念。
【关键词】小建筑设计;概念性设计思维;课堂教学
小型建筑设计是环境艺术设计专业其中一个重要方向,也是环境艺术设计学中的重要课程,小型建筑设计又包括小型建筑外观设计及对旧建筑的改造,是目前社会实际项目中的重要部分。在小型建筑设计中,要考虑很多实际问题。比如要考虑周围环境的条件、把握功能分区的合理性,使空间动静有别,排列有序、要具备方案实施的必要条件等。
创新的小建筑课程融入了概念性设计思维。概念设计的产生的背景随着21世纪社会经济、科学技术的飞速发展和人们生活质量的不断提高,对建筑结构设计也提出了更高、更新的要求。发展先进的建筑思维理论,加强概念性设计思维等新理论在建筑结构设计中的应用,加快新形式、轻材质、环保材质在实际项目中的运用,成为当代建筑设计的重点。
概念性设计思维是一种比较新型的设计方式,它的创意设计往往能够使建筑物充满活力,成为独树一帜的标志性建筑。概念性设计思维不用以往的小型建筑设计模式,它将设计者的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维,再经过缜密的计算测量,最终完成建筑的设计。概念性设计思维是个别性认识上升为普遍性认识的思维活动。以实践提供的个别经验作为人们思维的基础。概念性设计思维具有综合性、创新性、预见性等特点,是研究、提炼、形成科学的概念、规律及其理论体系的主要思维方法,在科学认识领域里具有显著的作用。
⑴概念设计是由分析设计需求到生成概念作品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动,它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断进化的过程。概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法。概念设计是完整而全面的设计过程,它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。⑵概念设计的宗旨是在特定的建筑空间及环境条件下,用整体概念来考虑结构的总体方案,并能有意识地发挥和利用结构总体系和各基本分体系之间的力学特性与关系。建筑物是一个整体空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,并不是脱离总的结构体系的单独构件。
概念性设计思维方法以建构主义的科学教育范式为指导,以学生和学生的“学”为关注原点,在方法上突出廓清设计知识的结构与关联,在策略上强调搭建自主建构设计知识的平台,有利于培养和引导学生进行有效、科学的自主学习。
随着概念性思维设计被越来越多的设计师所接受,并将在设计中发挥越来越大的作用。在实际课程学习中,往往概念性设计思维只重视单独构件和孤立的分体系的存在,没有考虑到实际运用、实际空间的规划、尺度问题。往往形式大过内容,导致综合运用能力下降,整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创作力的未来设计师是相当不利的。
针对概念性思维设计的重点难点,进行分析案例。以“宁波天一广场某商业建筑外立面改造项目”进行举例。要改造该建筑,首先要对实际项目进行现场勘测,绘制图纸。由于概念性思维设计是不经数值计算,尤其是在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,所以,这就加大了对该建筑改造的难度。为了更好的解决这些难题,我们首先应研究旧建筑的框架结构,使得外立面改造后更好的为室内功能空间服务,使得实用性和艺术性相结合,然后再分析周边状况,比如:道路停车规划、日照、采光、通风的合理性等。然后考察建筑外部的环境和内部的结构有详细的了解,掌握空间的关系和尺度。实际操作过程中,可能空间的尺度会比较难把握,感性认识与实际效果存在差异,但设计完再重新回去检查一遍各个分区功能,优化功能分区,从总体出发,分析个体。这样严格计算,细心处理,可以解决这些问题。由于旧建筑改造方案的设计中,原始建筑框架是不变动的,所以在建筑学方面影响的因素比较少,更加容易把旧建筑外观进行创意设计。同时在学习的过程中,还可以同时分析借鉴一些国外的经典案例进行学习。
要把概念性思维发挥的恰到好处,不但要考虑建筑的外观形式风格。还要考虑外观与大自然的结合,和与周围环境的结合。设计的材料也尤为重要。可选用一些成品材料,便于安装,确保低碳环保设计。不浪费空间,不浪费材料。创造一个全方面相对完整的空间。比如英国剑桥大学就设计出一种“海藻房屋”:把含有海藻的玻璃管嵌入建筑中,在光合作用下,海藻产生氢气,为建筑提供所需能源。氢气的燃烧不会产生污染,属于清洁能源。
旧的教学模式将逐渐退出社会的舞台,而概念性设计思维这种比较抽象的思维方式,会越来越被人们认可,接受。在课堂教学中,推陈出新,在不打算原本教学秩序的基础上,推出理论与实践相结合的教学方式,更容易让学生接受,并学到想学的东西。所以要让学生们了解体验新改革课程的乐趣,必须与实际方案相结合,将概念性设计思维转变成能够实施的方案,让学生们更好的学以致用,更好的参与实践,为以后的设计之路打下坚实的基础。探究出学习环境艺术设计更有效、更具有实际意义的教学方法。
参考文献:
关键词:CDIO 机械设计 项目驱动
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的成果,是国外高等工程教育的一种创新模式[1]。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)[2],它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。即“做中学”和“基于项目教育和学习”。本文应用CDIO工程教育思想及理念,并结合机械设计课程的特点,在教学内容、教学方法、实践教学等方面进行探索,以期提高学生的创新能力和综合能力。
1、基于CDIO理念的教学内容改革
机械设计课程主要研究通用机械零部件的设计,内容比较繁杂,学生在初学时感觉零碎且难以入门。所以在教学中首先根据工程实例,如减速器,把该课程划分为三大模块:连接模块、传动模块和支撑模块,指出减速的各个零部件的设计应该在以上哪一个模块中完成。在教学中各个模块始终贯穿“失效形式一受力分析一强度计算一结构设计”这一主线,把齿轮传动的强度计算、轴的设计、滚动轴承的选择及组合设计、螺纹联接的强度计算及螺栓组联接的受力分析等内容列为重点内容,在课堂上利用有限的学时进行精讲。另外在机械设计课程的教学中,着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握,着重零件参数的合理确定原则,着重合理的结构设计;着重理解公式建立的前提、意义和应用,而对于占学时比较多,而对提高学生工程设计能力又帮助不大的机械零件的强度计算公式推导过程,做适当删减。
2、基于CDIO理念教学方法改革
在教学方法上,强调学生学习的主体性,采用引导式教学方法。引导学生由“被动”学习向“主动”学习转变,讲授以适度、够用为原则,注重讲重点、难点,传授学生以思路、方法为主,让学生在做的过程中进行学习。引导学生主动发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、基于CDIO理念的教学手段改革
CDIO教学理念的实施需要借助现代化的教学手段,在教学中采用先进的多媒体教学手段,增加了教学信息量和提高了教学效果。同时,计算机辅助教学的形象化特点和生动性、趣味性也大大激发了学生主动学习的积极性,加深了对所学内容的理解,从而提高了整体教学质量和水平。在讲授各个模块时插入了实际工程应用的场景,给学生以生动、直观的印象。更容易激发学生做中学的积极性。
4、基于CDIO理念的实践教学改革
机械设计课程最终的目的是把机械设计的概念和原理应用于解决实际工程技术问题。实践教学应根据CDIO理念,改革现有实践教学模式,对教学内容进行合理调整和分组,学生可以依据自己的专业和兴趣有针对性地选择,突出学生的主体性,使得学生能够主动学习,加强专项技能的训练,增加学生的有效学习时间。此外,将实践教学同产品加工相结合,如此可增强学生的生产劳动观念、产品质量观念、经济价值观念以及实际操作的严谨性,为培养学生的工程实践素质、理论联系实际和严肃认真的工作作风打下坚实的基础。
5、结束语
机械设计是机械专业的专业基础课程,学生只有熟练掌握该课程,才可以进行后续课程设计和毕业设计的工程训练。通过CDIO实现体验式的学习过程,能够使学生的学习不再是抽象的概念,而是基于对所学内容深刻了解后,建立的一种系统的认知结构框架[3]。CDIO理念适合工科教育教学过程,这种教学方法能够培养出适合企业需要,具有实践创新能力的工程建设人才。
参考文献:
[1]康全礼,陆小华,熊光晶.CDIO大纲与工程创新型人才培养明.高等教育研究学报,2008,31(4):15—18.
关键词:城市交通设计;现状;设计理念
1 思想渊源
城市道路交通是一项复杂的综合体系。我国在道路交通方面的研究最早可以追溯到西周时代,《周礼.考工记》中记载“匠人营国,方九里,旁三门,国中九经九纬,经涂九轨,左祖右社,面朝后市”。这是我国方格网道路的思想渊源,唐长安及明、清北京等都是严格按照这种思想来布局的,并对后世有着极其深远的影响[1,2]。
近代中国的城市道路交通规划发展落后于世界。在国外,受工业革命的影响,先后诞生了《雅典》和《马丘比丘》两部经典著作。这两部著作都强调了“人的需要和以人为出发点的价值衡量是一切建设工作成功的关键”,并从分析城市活动入手提出功能分区的划分和布置,为现代城市规划的发展指明了方向。
在建国后,尤其是改革开放后的近20年来,我国发起了一轮基础建设的[3]。城市的数量和规模都在不断扩大,高大的建筑和宽阔的道路不断出现,城市道路交通作为支撑城市活力的最重要的基础设施,地位不断凸显。但在城市道路建设上,以人为本的建设思想没有得到很好的体现,加上学科研究上的落后,相关政策和法规的不健全,致使城市交通建设不合理,成为制约城市发展的瓶颈。针对目前我国城市交通规划发展落后的现状,借鉴香港的先进设计理念和成功的做法,为我国城市交通建设的不断完善注入新的活力。
2我国道路交通现状
2.1道路发展的滞后与经济的快速发展不相适应
随经济的发展和国家产业转换的需要,我国对小汽车的发展的态度由控制变为鼓励,汽车工业成为国民经济的支柱产业,我国小汽车的保有量越来越多,导致与路网建设长期滞后的矛盾越来越突出,尤其是在我国这种人多地少的国家,国家投入和土地供给的不足,使道路交通的发展难以满足机动车迅猛增长的需要;近年来,我国虽然在投入上有所加大,但是由于房地产的集中开发,容积率和建筑密度大幅提升,道路面积被一再压缩,如要扩建道路,则须拆迁大量的房屋,难度较大。这些实际情况导致我国道路交通的情况更加严峻。
2.2交通流时间分布呈明显的早晚高峰型曲线
由于城市化规模的扩大,大型城市、超大型城市的改造和扩建不断加速,旧城区的人口和工业区逐步向城市转移,造成居住和就业之间的分离现象非常严重,导致在上下班高峰时期,各种车流交汇叠加,各城区之间出现潮汐式交通现象。以武汉市为例,武汉三镇被长江和汉江隔开,相互之间的交通只能依靠桥梁及隧道来相互联通,但由于各城区发展不均衡,以及城市规模的扩大,使交通潮汐现象更为严重,造成交通的严重拥堵,给市民的出行造成很大的不便。
2.3次干道的建设不足
在我国的城市路网中,一方面,主干道的投入很大,大城市双向六车道、八车道、十车道的主干道越建越多,而过街天桥和地下通道的建设却被忽视,使行人穿越道路的时间很长,造成交通拥堵;另一方面,与主干道配套的次干道、支路的建设没有形成完整的系统,一个交叉路口的堵塞,可带动一片道路的堵塞,致使路段通行能力大大降低,成为制约交通发展的瓶颈。
2.4人车分流系统设置不够合理
在我国道路建设采用混合交通模式,机动车、非机动车及行人之间的没有明显的分流设计,导致了各路段机动车、非机动车和行人相互干扰,使交通拥堵现象更加严重。
2.5公共交通系统服务水平较低
我国人口众多,公共交通以公共汽车为主,在道路交通十分严峻的情况下,运力显得严重不足。因为没有专门的公交线路和停靠站点,司机停车及乘客上下车会花费很长的时间,一旦遇到交通堵塞,乘客等候的时间会更长;且因运力不足,造成车辆超载,车内乘坐的环境十分拥挤,乘客上下车花费的时间更长,导致交通进一步拥堵。
2.6交通部门宣传、监督及执法能力有待进一步加强
交通部门宣传、监督及执法力度不足,致使人为原因造成的道路堵塞情况严重。一些驾驶员对于交通法规并不重视,在道路上任意变更车道,穿越双黄线逆行,甚至酒后驾驶;人与车之间,车与车之间,争道情况时有发生。交通管理和执法力度不够,长期以罚款代替处罚,助长了驾驶员的侥幸心理。这不仅影响正常的交通秩序,且导致事故频发。
2.7静态交通设施有待进一步强化
随着我国经济的快速发展,车辆越来越多,但是与之相关的静态交通设施(如停车场等)配套不足,导致无处停靠的车辆大量占用车行道和人行道,使得车行道和人行道的通行效率较低,在一定程度上加重了交通的拥堵。
3借鉴香港交通设计的先进理念,改善我国道路交通现状
城市交通的发展,从根本上取决于政府的资金投入和科学管理,及确定以人为本的发展方向,并坚持可持续性发展的原则[4]。城市交通可持续性发展的原则,主要包括五个方面[5]:(1)人本位原则。道路交通首先是为人服务的,因此要不断提高居民出行的便捷行和舒适性,并注重高效和安全。(2)平等性原则。不分年龄,不分阶级,任何居民都有平等使用道路交通的权利。(3)协调性原则。协调城市道路交通和土地使用质量的关系,合理分流城市交通,优化居民出行方式,协调路段和交叉路口的关系,提高路网总体容量,协调动静态交通关系,解决停车难问题等。(4)有序性原则。高标准规划,严格程管理。不片面追求气派或者迁就现状而形成无序发展。(5)平衡行原则。尽可能实现居住,就业就地平衡,减小出行总量。
香港城市化程度较高,达到90%以上,人口密度和车辆的保有量均位居世界前列。但在这样一座城市,却有着极为流畅的交通,人流、车流各行其道,交通舒适、便捷。香港在城市交通可持续性发展方面有许多经验值得我们去探讨和学习。
3.1多元化的交通模式和便捷的换乘措施
香港市民出行有多种选择。轨道电车、地铁、公共汽车、小巴、私家车及渡船等在地上、水面、地下形成一个多元化的、立体的交通组织系统,市民可以自由选择不同的交通方式,人流则可以在多层次的交通体系中达到分流的效果。轨道电车、小巴将地铁、公交车站等主要交通站点连接起来;地铁、公共汽车则构成了整个城市交通的骨架;轮船和桥梁则起到联系港岛和九龙以及周边一些离岛的作用。而且,为了鼓励市民出行换乘公共交通工具,香港地铁公司制定了一系列优惠措施,以方便乘客在轻轨、地铁、公汽,轮渡等之间自由换乘;甚至在居民区附近的站点,还考虑到自行车等非机动车的停放,实现了各种交通之间的自然过渡,协调发展。这种多元化的交通模式和便捷的换乘措施大大减轻了路面的交通负荷,使道路交通快速、便捷。
3.2香港路网设置合理
香港在路网设置上,普遍采用4车道和部分单行道。虽然香港许多街道都不宽阔,但在路面通行却不会感到拥挤。这是因为其路网的密度很大,主干道与次干道之间的系统建设比较科学,均衡发展;香港部分街道被设置成单行道,可有效减少道路堵塞的发生,在一定程度上提高了通行效率。
3.3合理的人车分流设计
为了减少人流和车流的相互影响,香港政府在道路上设置了大量的人行天桥。这些天桥的设计比较合理,有台阶,有坡道,且平缓的坡道方便了自行车及残疾人的通行;每一个天桥均设有屋顶,甚至还有较好的绿化,有助于改善行人出行的环境。天桥连接了公交站点、重要的商业中心、公共活动中心及居住区。例如,商店区之间采用天桥连接,形成一站式购物环境,人们在商场间自由的穿梭,而不需穿越街道;市民购物完毕后,可通过相互连通的天桥直达最近的公交站点及停车场;商场、居住区等人流集中的地方都设有立体的停车系统,便于私家车、自行车和其他非机动车出行。这种合理的人车分流设计将交通与物业综合考虑,有效的将地面公共交通、私家车停放及商店布局组织在一起,形成了一个大型的换乘枢纽系统,极大地方便了居民的出行,也促进了物业的开发。
香港道路交通中高密度的天桥,在很大程度上保证了人车的分流,提高了道路的运行效率;此外,为了保障行人和车辆各行其道,香港政府在人行道与车行道之间及车行道与车行道之间,各设一道坚固的栏杆,这些坚固的栏杆既可以防止行人穿越车行道,也可以有效地防止车辆碰撞到行人。这些措施加强了交通秩序,有效地降低了交通事故的发生频率。
3.4香港公共交通系统服务水平高
在香港,公交车辆采用双层设计来提升运力,其座位经过合理的安排,十分舒适,且车辆对载客的人数有明确限制,严禁发生超员、超载情况;宽敞的乘车环境,也节约了乘客上下车的时间;专用的公交车道,专用的停靠站点,严禁其他车辆占用,这保证了车辆准时到达各个站点,居民可以按照固定的时间来搭乘公交车,其间误差很小,减少了乘车等候时间,使交通方便快捷,方便了市民的出行。
3.5香港政府对交通安全的宣传深入人心,且执法严格
Make Urban Design Working
Abstract: Concerned with the practical necessity as to how to make urban design working, this paper discusses the problems of organization, guarantee system, motive power and process for urban design practice.
Key words: City design, Operation, Design, Management, Practice
城市设计的理论和方法,在我国规划设计和建筑设计中的运用已是屡见不鲜,1997年在上海举办的中国建筑学会年会和1998年在深圳举办的中国规划学会城市设计会议中所交流的众多城市设计方案和论文,也表明了城市设计作为一种实实在在的设计活动已在全国许多大中城市展开。但从总体而言,对城市设计如何实施或如何发挥其作用这个运作问题的研究相对较少。最近,深圳市、唐山市已逐步推出了城市设计的编制办法等地方性法规,这对于促进城市设计的合理有效运作具有重要意义。上海市目前尚无专门阐述城市设计的地方法规,但上海浦东陆家嘴金融贸易区从规划设计到实施的过程则很好地例证了城市设计是如何运作这样一个现实性课题。本文即是在这样的城市设计发展背景下,讨论关于我国城市设计运作的一些问题。
1 城市设计的运作组织
同规划设计和建筑设计一样,城市设计的运作一般存在着设计、管理、实施三个方面的组织要素。在这里,设计意味着城市设计方案的概念提出乃至设计导则的编制,管理意味着对设计的评价、修改意见和法定认可,实施则是保证设计提出的导则及其政策是否能成为后续建筑设计、景园建筑设计和环境设计以及市政工程设计等具体设计所遵循的原则和指导。从一般的设计过程来看,从委托、设计、管理及至实施,基本是一个线型过程(见图1)。
在我国目前的城市建设程序和城市建设管理体制中,城市设计尚不是一个独立的设计阶段,而是贯穿于城市规划的过程之中;同时,城市设计面临的又往往是许多不确定的因素和众多的潜在使用者。因而,政府规划部门作为城市建设规划主管机构也就自然成为城市设计工作的主要管理者,同时,它又是以业主的身份制定设计任务,并在实施中起着监督的机能,因而实际上扮演着委托设计、评价设计和监督实施等多重身份(见图2)。
在日本OBP(OSAKA BUSINESS PARK)地区,开发建设一开始就从城市规划设计的组织管理入手,以利益团体(如鹿岛建设株式会社等)、专家、政府官员和市民代表参与到管理层,从而很好地起到了监督管理的作用,保证了城市设计从概念设计到实施的良性运作。美国曼哈顿贝特里公园地区(世界金融大厦),是由开发公司(Olympia & York Properties)组织作为特别区加以开发建设,规划部门则作为相对单纯的管理者来参与,上海的陆家嘴地区之开发与后者有类似之处。上述几种国内外的运作组织方式监督或分解了管理方在城市设计中的三重身份,避免了组织内部的混乱状况,使城市规划设计之运作具备良好的组织关系。这几种方式也可以成为我国城市设计地区加以借鉴的良策之一。
2 城市设计运作的保障
城市设计运作的保障,是指城市设计的设计成果,以何种方式确定其法律地位,保证设计意图的实现。在我国,除了《城市规划编制办法》中明确城市规划的各个阶段要运用城市设计方法这一个总体原则以及深圳市、唐山市最近以较为明确的地方性法规对城市设计的编制加以确定,其它地方尚无明确的法律形式予以规定。当然,在国外对城市设计的运作保障方式也是各有不同,在美国,一部分城市设计的概念以融合在区划(Zoning)这种法律条文中的方式发挥着作用,而其它的部分则只能作为指导性的设计建议,不具备任何法律意义。在英国除了少数的城市(如city of stoke on-trent)制定了专门的城市设计条例,大多数城市都在沿袭传统的包含部分城市设计概念的规划体系,并以个案评析的方式加以实施(美国和英国的城市设计概念不完全相同,本文限于主题和篇幅,不展开论述);在日本,城市设计尚无特定的法律用语,但内容相关(近)的“城市创造”活动,则多以民间组织的形式为主展开,对“城市创造”的有关内容也是以非正式的审议方式进行的。从上述可见,国外的城市设计运作之保障基本可以分为:成文法方式、个案审查方式和非正式方式三种。目前,我国逐步进入城市大规模建设开发之后相应的调整阶段,宜根据各地特点,对城市设计的运作保障予以明确,有效地控制建设开发,改善城市环境。
3 城市设计运作的动力
虽然城市设计考虑的是体型环境的综合设计问题,但其实质却是代表着各种利益和价值取向的集合。正如M.索斯沃斯在考察美国80年代城市设计方案之后得出的结论,当代城市设计的目标首先是与城市经济发展有着密切联系,其次是与城市环境品质的改善息息相关。
在我国从原先的以政府主导的计划经济体制向市场经济体制转轨之际,城市规划中的价值观、设计方法和决策方法都发生着一系列变化,而在国内尚未广泛确定法律地位的城市设计则应抓住这种契机,真实地体现出城市设计运作动力的本质,才能对城市经济的推动和环境品质的改善起到作用。
城市设计运作的根本动力,主要来源于两个主要的方面,其一是权利和市场的作用,其二是公共利益和私人利益的作用。虽然这两个方面有时是交融和共生的,但对此加以区分,则便于在决策中正确客观地分析其中真实的利害关系。
权利和市场的动力作用,在我国的城市设计运作中体现得尤为清晰,不少城市设计方案从目标确定之初,就受到权力机构的左右,相当一部分却不能为市场(规律)所认可,使其设计概念到实施都成为空想。实际上,权力和市场对城市设计的动力作用是相辅相承的。在民主的社会体制环境中,当权利层能充分意识到市场机制的存在和作用,往往能借市场发展的规律达到目标,使城市设计的运作顺乎自然,当然,城市设计又如同城市规划,要有前瞻性和先导性,有“预先设计”的意识,而不宜为短期市场利益所完全左右,在这一意义上,权力的指导作用才会真正体现。
人们往往认为政府权利就能代表着公共利益,这种认识应该是正常和理所当然的,但在我国转制的实际情况中,政府部门有时又会身不由己地代表着一定的团体利益,这样有失偏颇之权利作用就会对城市规划和城市设计的运作起到不同的效果。
公共利益和私人利益的动力作用,在城市设计之运作中也是极其明显,美国Zoning法规中的发展制空权转移(Transfer Development Right)、特别目的区(Special Purpose District)等一系列技术策略都深刻地反映了公共利益与私人利益的协调关系。事实上,一个好的城市设计是在恰当地反映市场规律的同时,也较好地协调了公共和私人的利益。既能保证城市环境品质的追求,也充分开发和建设了城市。近年来,城市设计中所确定的关于公共开放空间、史迹保护、步行街区和绿化质量等一系列指导原则和纲要都代表着公共权益,也或多或少地对城市土地开发商造成了限制和利润损失。协调两种利益,有时甚至是多种利益团体之间的利害关系,已是当代城市设计运作得以保证的重要方面,这要求城市设计师和城市管理者不仅要善于对体型环境的综合处理,更需要具备在利益群体之间的协调能力。
4 城市设计运作的过程
城市设计运作的过程是与其组织机制息息相关。一般而言,可以分为设计、管理和实施三个主要阶段,这里所论及的管理阶段则是指前述组织关系中管理方所承担的委托、评价、监督实施中评价的一部分。三大阶段也可以分为十项分阶段,即:调查分析/设计目标的形成/概念设计/设计评价与决策/管理设计/管理设计审查/修改补充与政策制定/城市设计实施的交流与审核制度/后续设计实施的监督与评价/意见反馈与城市设计修正(见图3)。城市设计由于面对许多不确定因素和多重的业主及利益团体,因而它的运作过程不是一个直线流程,而应是一个较长的循环过程。
参考文献
1 D. Porte.Toronto.An Urban Design Approach Urban Design Quarterly,No.66.
2 J. Barnett.Urban Design As Public Policy Architectural Record Books.1974.
3 黄富厢著.上海21世纪CBD与陆家嘴中心区规划的深化完善.上海规划建设, 1992(2).
关键词 城市设计;创作性;分析
【中图分类号】 TB482.1 文献标识码:B 文章编号:1673-8500(2012)10-0014-02
1 城市设计的概念及其特征辩析
关于城市设计的概念,可谓众说纷纭,不同学科背景的学者从不同的视角给予它不尽相同的定义界说,但从其总体趋势来看,现代城市设计正逐渐呈现出相对明朗的观念势态。我们认为:现代城市设计是以人为宗旨,以提高城市环境质量和职能效率为动态目标,综合组织城市系统各要素,以期建立合理且优美的城市形态环境的综合性创造活动。城市设计的作业范围既涉及大范围的单系统设计,也包含细胞形态的解剖,其对象是多层面、多类别的组合,而城市区段层面是典型的客体对象。城市设计既贯穿于城市规划的全过程,同时又是规划转向建筑设计的必要中介过程。城市设计与城市规划和建筑学有着与生俱来的天然联系,因而也常导致概念上的模糊。一般而言,城市设计与建筑设计的区别较为明显,而与规划尤其是控制性详细规划(以下简称控规)之间的关系则时常使人迷惑,因此只有在比较中才能获得城市设计自身明晰的基本特征:
其一,城市设计强调“人本主义”精神,即以具体鲜活的人为根本出发点,满足人的需求,以人的心理生理行为为依据,关注城市空间设计的场所感、归属感以及历时和共时的文脉连续。而控规则是以物质环境为出发点,作为城市管理的依据而制定的硬性控制指标,它较少涉及与人的感性和活动相关的环境场所问题。因此,可以说人与物的对峙是城市设计与控规的基本分水岭。
其二,城市设计要在三维的城市空间坐标中化解各种矛盾,并建立新的立体形态系统。而控规则偏重于以土地区域为媒界的二维平面规划。因此二者表现出不同的形态维度。
由上述比较中看出现代城市设计具有鲜明的创作性特征,正如培根所言:“未来城市环境质量将依赖技巧高超、感觉敏锐的城市设计师的创造性想象和智力”[1]。
2 创作性是城市设计的重要特征
一般来说,创作性具有三方面的含义:一是指某种观念设想或作品具有新颖鲜见或超前的形式和内涵;二是指这种观念设想和作品应适应现实、解决问题并巧妙且有效地达成目实;三是对上述观念设想和作品的持续、表现、评价、完善和充分发展。创作性与创造性时常可以通用(是英文Creativity的两种互通译本),但二者在语义上仍有些微区别,创造性更为强调独创和超前,面创作性强调上述三方面含义的全面包容,同时还含有过程意义。
城市设计的创作过程同时亦是对设计者多方面知识结构的运用过程。现代城市设计者需要有社会、经济、人文、政策管理及工程技术等方面的基本知识,要有城市设计的基本技巧,精通城市职能、形体及三维空间关系的处理。
3 城市设计创作方法论探讨
城市设计的质量直接决定于其创作方法的运用是否恰当和有效。然而澄清这种方法理论却很困难,城市设计的具体方法因客观对象而异,更是因人而异,因此试图去规范其设计创作的方法似乎是徒劳的。这里我们试图以描述城市设计创作的共性特征来探寻其创作的轨迹线索。
3.1 立意与构思立意即主题意识的确立,这是创作的灵魂。立意的过程即是在进行现状分析、明确发展定位的基础上确立设计目标的过程。现状分析提出基地现存的资源和问题,立意则需以该城市区段的定位为依据,这种定位又必须置身于城市整体发展脉络中进行研究。通过研究区段与相邻区段、区段与城市整体之间的功能互动机制,才能给出设计区段的正确定位。现存资源与人的需求之间的矛盾和现存环境状况与发展定位之间的矛盾直接决定了城市设计目标的确立。
构思由立意脱化出来,构思即是将城市设计的立意转化设计结构(又称概念设计),同时提出实现立意的方式构架。构思的直接结果是该设计对象的空间形态结构的建立。城市设计的立意与构思必须也包涵了设计者的主观意识,设计者对各种设计因子的权重取舍以及自身的主观理解,情感经验等因素使得其立意与构思趋于个性化,并以多种构思方案的形式表现出来。通过与相关参与的讨论、评比、比较和判断确定最终的构思方案。
3.2 空间形态分析提供了设计所必需的历时性形态积淀的背景资源,它为文脉承续提供了基础。设计过程及成果表达中的分析实质是对所设计环境各子系统的分项解析和表述,如:地块功能配置、道路交通系统分析、交通换乘系统分析、形态认识系统分析、历史文脉分析等等。这种单系统的解析使创作成果的各个层面得以清晰的表达,同时也是设计进程中从各个不同层面和视角对设计方案进行剖析、质疑和修正的必要技术程序。分析是城市设计的必要技术,而对环境各子系统和各单项要素的整合才是城市设计的本质性作为。环境对人的作用是历时和共时相交溶的整体感受和影响,而不是各要素的简单相加。城市设计必须以关系组合为职责,侧重于整合结构性的职能关联、空间关联和文脉关联等,促进城市各种活动的合理交织。设计者往往扮演开发进程中的协调员,化解矛盾,综合平衡。
系统化的城市设计将改变过去仅仅由几何线条分划地块的封闭独立性。加强建筑布局、交通路线、开放空间、绿化体系和人文景观等要素的综合交叉、联结渗透将成为一种新的形态风尚。立体化是当代城市空间结构又一显在的发展趋势。随着城市职能的高度集聚与城市土地有限资源之间矛盾的突显,未来城市必将超于土地和空间的综合使用,即特定地段中各种用途的合理交织,相互刺激补充。空间结构的立体化还意味着对用地进行地上、地面和地下三个层面的综合开发以构成连续流动的空间体系。与此同时,立体化的形态组织方式也是化解或消减城市职能各项子系统之间矛盾冲突的良方(如机械交通与人行步道体系的矛盾,开放空间、生态平衡与土地区位价值的矛盾等)。总之,分析整合在创作过程中交替进行,分析的目的是为了整合。
3.3 图形与文本图形和文本是城市设计者最主要的操作媒界、交流媒界和成果表达形式。图形是设计者心智创造的外化。图形资料一般包括设计构思草图和设计成果中对环境形态的三维表述、模型、立体模拟动画、摄像等。由于现代城市职能和空间的高度复杂性,因此系统化的城市设计还必须运用一系列系统的分析图形技术。这些分析图分别展现了环境的各个导面及相关系统。各层面、各子项系统的立体叠合和联结构成了完整的环境形态。因此,分析图也是城市环境创作必不要少的重要内容,它是现代城市设计区别于传统空间形体规划设计的重要特征之一。
从这个意义上讲,城市设计的成果具有肯定性。同时又必须指出:城市设计又是一种富有弹性和动态的过程。上述图解形式并不等于环境建设的最终产品形式,而是关于形态的具原型意味的框架模型。例如街道空间轮廓线或是区段环境的立体动画模式,其实质是一种结构关系的建立,在后续的建筑设计过程中,可将此具体的建筑形态置于上述关系背景之中进行检视评判,从而取得对彼此关系的协调认同,CAD技术的运用为这种动态的设计和管理过程提供了方便之门。在城市设计驾驭下的一个环境层次的设计仍然具有广阔的创作天地。因此从这个意义上讲,城市设计成果又具有非肯定性,是一种松驰的限定。如果说最终建成的环境形式与设计中的图形之间具有内在的却又是可以被察见的同构或同质关系,那么就可以说设计达到了预期目标。
以上我们从方法论的层面对城市设计的创作性作了粗浅的探析。成功的城市设计首先来自于精巧且合理的立意和构思,在直感与逻辑的互动中,设计者运用各种分析技术和组合技巧,在对环境子系统和要素进行充分解剖的基础上实现形态的整合,创造出宜人的环境场所,并以图文并茂的灵活形式展现给所有关心城市建设的参与者。
注 释
1.1我国控制性详细规划的发展历程我国在20世纪80年代初开始了控制性详细规划(以下简称控规)的实践和探索。1991年10月施行的《城市规划编制办法》首次将控规编制纳入法定规划编制体系。此后国家颁布了一系列的法规文件逐渐明确了控规的编制内容和要求,强调控规在土地市场化过程中的重要作用。2006年4月1日起施行的新一版《城市规划编制办法》,着重强调了控规的强制性作用,规定“各地块的主要用途、建筑密度、建筑高度、容积率、绿地率、基础设施和公共服务设施配套规定应当作为强制性内容”。
1.2我国控制性详细规划的地位及作用控规主要是通过具体、详细的土地使用分配和安排来实现对城市发展的引导和控制,为城市土地的有偿使用和开发管理提供依据。控规是“建设主管部门(城乡规划主管部门)做出建设项目规划许可的依据”(《城市规划编制办法》第四章第4节第四十二条)。即:它是规划行政主管部门审批建设项目最直接的依据,也是土地出让的前提条件。它一方面对总体(或分区)规划加以深化,以定位、定量等方式将总体规划中的空间结构、用地布局、功能意图等宏观的内容转译为对城市建设三维空间的微观控制要求;另一方面对修建性详细规划中的建筑平面造型、道路基础设施布局、环境小品布置等做出指引。
1.3城市设计的内涵及特点城市设计是对一定地域空间内的各种要素进行综合设计,使城市的各种设施在空间和功能上达到协调一致,是一种关注城市规划布局、城市面貌、城镇功能,并且尤其关注城市公共空间的规划原理。相对于城市规划的抽象性和数据化,城市设计更具有具体性和图形化。城市设计注重城市形态环境塑造,具有弹性化、艺术化等特点。
2控制性详细规划与当前城市设计的有机融合
2.1我国控制性详细规划面临的困境
2.1.1难以满足土地混合使用的弹性发展需求城市经济活动越来越活跃,对土地的集约和高效利用促生了诸如生活综合体———既具备居住功能,也兼具商业、公共服务等多种用途,控规仅仅以增加土地使用的兼容性不能满足发展需求。
2.1.2控规欠缺对城市形态环境的塑造随着城市的发展,新技术和价值观变化迅速,而控规仅以引导性规定控制城市形态显得过于单薄和无力。
2.1.3管理实施程序不完善,成果可操作性弱控规成果的实施性、操作性不够强,面对现实建设项目的不确定性和经济快速不得不进行经常性的调整。
2.2控制性详细规划与城市设计的有机融合近年来,我国城市发展逐渐由外延式的扩张转变为内涵式的质量提升。强调数据平衡、偏重于二维平面的控规需要与具有立体性、艺术性、文化性的城市设计相互借鉴与融合[2]。一方面,城市设计能够将控规中抽象、空乏的技术经济指标转换成可视、可触、可感的空间形态;另一方面,城市设计不仅对城市的空间形态进行组织和再创造,还可指导区域内的整体开发和有序建设,形成良好的城市经营和管理模式,从某种意义上具有城市规划管理的职能,是对控规的有益补充。
3南海公园周边地区规划中控制性详细规划与当前城市设计的有机融合
3.1南海公园概况南海公园位于包头市东河区南侧,黄河之滨,占地面积2000hm2,其中水域面积580hm2,湿生草地面积1000余公顷。北有青山朦胧辉映,南有黄河玉带环绕,风景独秀,集旅游观光、生态休闲、科普宣传于一体,素有“塞外西湖”之美誉,是国家AAAA级旅游风景区和自治区级湿地自然保护区。作为包头市东河区的“内湖”,在包头市具有重要的休闲和对外宣传作用。
3.2南海公园规划中控制性详细规划与城市设计的有机融合南海公园不仅是在包头市有着重要的知名度,而且在国内也享有一定的声誉。近几年在保护为主、利用为辅的指导原则下,景区建设有序不紊的开展,景观得到了质的提升,但其周边的景观环境与景区差异明显,周边地区的开发显得尤为重要。为了编制科学合理的、能用于指导该区域的规划,避免传统的控规编制侧重于指标的控制,对区域的建设空间结构、建筑形态、景观色彩体现较弱,不利于后期规划实施管理中控制和落实等问题,在南海公园周边地区规划编制中采取控制性详细规划与城市设计相结合的工作方法。具体的工作思路如下:1)优先编制概念性城市设计。先期以包头市总体规划为依据,在不触碰强制性内容的前提下对南海公园周边地区进行了概念性城市设计,主要侧重于空间结构、建筑形态、天际线、环境塑造等方面。2)在概念性城市设计基础上进行控制性详细规划的编制。依据包头市总体规划,结合概念性城市设计,对区域的用地土地使用性质和使用强度进行量化,完善公共服务设施配套,对道路进行优化,配设工程管线。3)进行控规层面的城市设计工作结合控制性详细规划,对城市设计进行进一步的优化和细化,完善空间结构和建筑形态的控制,明确核心区的建筑风格、色彩和界面控制。
4结语