大学教室空间规模策划与优化调度研究.doc

大学教室空间规模策划与优化调度研究摘要 以广州某大学为研究对象，将建筑策划、SD法等科学体系引入教育环境论，从使用者对目标空间的物理、心理需求调查出发，提出教室结构和容量的基本策划方法。同时对教室管理进行评估，选择最优化的资源配置与调度模式，最终实现软环境与硬环境的整体效应，为师生提供一种和谐的教与学的环境氛围。 关键词 教学环境；教室；优化调度；建筑策划；SD法 中图分类号：G481 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2009）15-0081-03 Research on Programming and Optimizing of University Classroom/Wang Xiaolei, Zhou Qin, Guo Weihong, Luo Chengning, Meng Weiya, Chen Yuhua Abstract Introducing the architectural programming theory and the semantic differential method into educational environment study, this paper discussed the design and optimal scheduling of university classroom at the same time. With the case of South China University of Technology, the ways and means to programming of quantity and capacity of classrooms were put forward on the whole from investigation, and the optimal arrangement and schedule was chosen by the evaluation. Eventually, it would provide a harmonious classroom atmosphere between teachers and students by integral optimization of soft and hard environment. Key words educational environment；classroom；optimal scheduling；architectural programming；semantic differential Authors address 1 PropagandaDepartment,BiochemistryEngineeringCollegeofBeijingUnionUniversity, Beijing 100023 2 AcademicAffairsOffice,SouthChinaUniversityofTechnology, Guangzhou 510641 3 ArchitecturalDesignandResearchInstitute,SouthChinaUniversityofTechnology, Guangzhou 510641 环境、个体和行为之间具有相互作用的三向关系，其中以教学环境为专门研究对象的“教育环境论”，自20世纪70年代创立以来，一直是国际教育界的热点课题之一。高校的教学环境泛指其教育活动所必需的客观条件的综合，包括代表教学场所、规模、设施等的物理环境和涉及教务管理、教学气氛等无形资源的软环境1。它作为高等教育的一个背景，常在潜移默化中对师生的行为产生影响。 近年来，我国高等教育事业在飞速发展的同时，出现与和谐发展观和构建绿色大学目标不相适应的种种问题。例如，缺少对学校规模、学科构成、需求特点的调查研究，缺乏定性定量的结论和数据，往往造成建筑师的盲目设计，教室（实验室）利用率不高，小班占大教室，功能性和实用性不强，师生穿梭于不同校区上课，存在安全隐患。同时，传统的教务管理和教室调度方式常常忽略师生的感受与需求，难以保证科学的课程时间与适宜的节奏，阻碍学生主体意识的发挥和师生间的信息交流，对教学效果和教学的艺术魅力都产生消极影响。 1 从建筑策划角度看大学教室空间规模设计 建筑策划的理论基点源于对实态的调查分析、信息收集，发现需求与供给的矛盾点，借助先进的理论和研究方法，做出解决矛盾的创意。大学里的教学活动表比较复杂，教室空间规模策划需配合课程需求，满足在不同的时间段里容纳不同类型的班级进行授课，避免设计中出现不恰当的数目或不适合的空间类型。同时，保证建筑功能和空间效益的最大化，既满足当前使用和未来发展，也避免不必要的浪费。Pena2基于各专业的课程设置、学生人数、学时、教学方式及信息化配备等信息，为预测校园教育建筑具体空间数量开发出一种公式：。式中，Pi为某课程所需教室数量，ti为该课程的周学时，T为周可供排课的总学时，ni为设计最佳班级人数，Ni为该门课程的注册人数，k为教室利用率。 2 优化调度的SD法分析 2.1 排课问题的最优解与满意解教室资源调度是高校教学环境建设中的核心问题之一，也就是通常说的“排课问题”，学生、教师、时间、课程、教室这5个因素根据各种软、硬约束条件进行排列组合。硬约束条件是在排课过程中必须满足的，如同一教师、学生、教室不能同时上一门以上的课。而另一类冲突是要尽量避免但又不可能绝对满足的，如课时安排于不好时段，听课人数与教室的大小不吻合等，它也会影响到师生的生理、心理情感，进而影响教学效果。 求解排课问题的“最优解”相当复杂，目前无论是计算机排课还是人工排课，一般也只是要求一个满足各种条件的近似最优解，或者说“满意解”。因此，对于排课问题，关键不是如何找到最优解，而是如何提高解的满意度。教室优化调度研究的目的就是寻找使用者眼中影响最大、需要优先执行的排课约束条件，确定优先级排序，实现教室资源的人性化配置和高效科学的教务管理。 2.2 SD法及语意设计语义解析法（Semantic Differential，简称SD法）是C.E.奥斯顾德于1957年作为一种心理测定的方法而提出的。它运用语义学中的“言语”为尺度进行心理试验，获得被调查者对目标空间各特征因子感受的定量化评价数据3。 本文在初步调查的基础上，筛选出涉及教室调度主要约束条件的18对形容词（图1、图2），分别对师生进行满意程度和各因素影响程度的问卷调查。设定五级评价尺度，如很、较、中、较不、很不“满意”，或“影响”很大、较大、中、较小、很小，转化为2、1、0、1、2的分值。记录调查对象在各尺度上的评价数据，进行平均值的图示化。 3 广州某大学教室空间规模策划与优化调度实例 3.1 教室需求与空间规模策划以广州某大学2008年第一学期全日制本科生教学活动，及公共教室资源配置情况作为实态调查的基点，按开课范围分“公共基础课”“学科基础课”“专业领域课”3类情况进行讨论。相关统计数据来源于教务处关于本科生综合培养计划、学生人数和教室资源统计表、各专业课程表等。教室按座位数分为I、II、III、IV四个类型：40座以下，4080座，80130座，130座以上。考虑到位置较差、桌椅损坏等因素，实际容纳人数按总座位数的75%计算，即30人以下，3060人，60100人，100人以上。 1）公共基础课。公共基础课为全校或大部分专业必修课，如毛泽东思想概论、高等数学等。每班听课人数由开课学院根据当前师资条件、听课效果等综合因素判定，实行不同专业混班排课。所需教室数量Pg计算见表1。注：周总学时T40 h，不含周末和晚上，也不涉及主要于周末、晚间排课的文化素质类通选课和辅修课。 2）学科基础课。学科基础课为同类型专业必修课程，如无机化学、有机化学为化类必修课，电路、数字电子技术为电类必修课。这里以化类专业为统计范畴，包含材料、化工、造纸、食品和化学5个学院（占本科生总人数：u11.9%），计算所需教室数量Pf ，方法同前。 3）专业领域课。专业领域课包含选修、必修2类，一般以专业或实际班级为单位实行小班授课。选取高分子、化工、机械、电气、计算机等10个专业进行统计（占本科生总人数：v26.9%），计算所需教室总数Pp，方法同前。 则与当前学科需求相匹配的各类型教室总数可表示为：。表2为教师需求与空间规模汇总。 考虑到人文、管理等文化素质类通选课一般安排在晚上，可能会导致需求量瞬时增加，以及平时举办讲座等活动的需要，将IV型教室的利用率设计为50%左右较为合理，其他教室的利用率按照国际惯例设定在70%左右。 3.2 教室优化调度运用SD法设计学生、教师2类调查问卷，针对师生关于排课主要限制因子的满意度与影响程度展开调查，评估结果图示化（图1、图2）。共发放调查问卷130份，其中学生100份，教师30份，回收率为95%，广泛涉及计算机、化学、生物、建筑、外语等专业。 3.3 结果与讨论该校区教室实际规模与策划结论对比分析表明，教室总量略有过剩，考虑到未来发展，将趋于平衡；但结构较不合理，表现为大型教室偏多，利用率不高。多媒体资源较紧张，经过合理调度，仍然能够满足目前需求（表3）。 教室调度方面，师生在周学时负担、优先排课、多媒体功能、听课人数限制、教师需求满足等方面较为满意，教师的满意程度总体高于学生。对于课时少的课程，师生普遍倾向于分段排课。在自习教室满足、日学时负担、跑堂距离等方面略为逊色。大部分学生不希望安排3、4节连排课程，但教师似乎更喜欢连排课。此外，学生认为日学时负担、优先排课、自习教室满足、教室相对固定、跑堂距离合理、双休日晚间排课的限定等因素对他们的影响较大，希望排课时能优先考虑；教师则更关注教室功能和个人需求的满足情况。尽管学生普遍认为人数与教室吻合度因素对其影响不大，但作为资源合理配置与可持续发展的重要指标，在设计与调度过程中应给予充分重视。调查过程中还发现，学校将部分闲置教室分时段关闭是导致学生自习教室紧张的主要原因。 参考文献 1黄甫全.当代教学环境的实质与类型新探：文化哲