针对跨学科视野、新发展理念、空间问题导向、专业协同、创新思维等空间规划人才特质,以天津大学城乡规划本科专业教学为例,对教学目标及课程、教学内容及形式、教学方法与模式等方面进行创新探索。首先是“延展”,升维教学目标并优化课程体系,实现理论学习、设计训练、实习实践“三轨并行”,对主干课开展实践型、多线程、模块化改进;其次是“融合”,围绕空间规划主线组织多学科教学内容,通过专题分工协作和智慧技术组合,提升学生解决空间规划问题的能力;最后是“创新”,探索产学研用贯通的教学方法,联合实践团队协同育人,依托前沿课题守正出新,创新应用范式并学以致用,以期为空间规划建设背景下的总体规划教学改革提供框架参考与实践借鉴。
[关键词]国土空间规划;总体规划教学;课程体系;学科交融;产学研用贯通
[文章编号]1006-0022(2024)12-0032-09
[中图分类号]TU981
[文献标志码]B
[引文格式]田健,曾穗平.面向空间规划人才培养需求的总体规划教学改革实践[J].规划师,2024(12):32-40.
2019年5月发布的《中共中央 国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》提出要“建立全国统一、责权明确、科学高效的国土空间规划体系”,开启了我国空间治理能力现代化建设的重要变革。空间规划体系的变革带来人才培养需求端的变化。与传统的城乡规划行业相比,当前的国土空间规划实践需要规划师具备更全面的知识储备、更强的综合协调能力及更突出的创新意识,原有的培养体系以单一学科为主,难以搭建较为全面的知识框架和能力框架。2020年8月,教育部高教司在《关于启动国土空间规划相关领域教学资源建设工作的通知》中要求各高校“全面启动国土空间规划相关领域教学资源建设工作”,为支撑我国空间规划体系变革提供专业人才保障。
总体规划是空间规划体系变革的重点,指导各级空间资源配置和空间治理行动,专业涵盖范围广、利益主体类型多,然而相关技术规则尚在探索中,给高等教育空间规划教学带来很大的挑战。面向国土空间总体规划实践需求,不同的专业课程从各自方向开展了教学改革探索,如:城市地理学设置区域格局、城市格局、城市管理等6个教学模块;规划实验类课程新增“双评价”系列内容并促进多学科融合;土地利用规划方向在推进多学科交叉的同时,注重专业基础的培养,以及多技能的综合应用实践改革;安全与防灾规划方向基于大数据背景将智慧防灾、韧性城市融入“五级三类”国土空间规划体系等。同时,城乡规划专业的总体规划教学内容则在以往关注城镇和村庄建设用地布局的基础上,增加了对农业和生态空间的布局研究,并提出多方主体参与、模块化教学的改革方案。经过5年的探索,国土空间总体规划相关学科已积累起一定的教学实践经验,急需从课程设计、教学内容、实践方法等维度进行系统梳理,凝练空间规划改革背景下的总体规划教学新范式。此次研究以天津大学城乡规划本科专业教学为例,传承天津大学新工科建设特色,探索构建面向空间规划变革的总体规划教学创新实践体系。
在国土空间规划体系变革背景下,为应对全国范围内“五级三类”空间规划的编制、实施与管理需求,空间规划专业人才的培养显得尤为迫切。与以往规划行业的人才培养需求相比,空间规划专业人才不仅需具备打破学科壁垒的跨学科视野,拥有统筹全局的新发展理念,掌握解决空间问题的理论知识与实践方法,还需具备协同多专业的组织协调能力以及处理复杂系统的创新思维。针对这些新的培养需求,总体规划教学在教学目标与课程体系、教学内容与形式、教学方法与模式等方面,都需要进行积极的响应与创新探索(图1)。
首先是延展,即围绕空间规划人才培养需求,升级教学目标、丰富课程类型、优化课程设计。在教学目标层面,基于新时期国土空间规划体系构建的指导思想,在规划理念、理论知识与实践技能等维度延展教学目标,要求学生深刻领悟新发展理念,熟练掌握与空间规划相关的理论知识,并提升在总体规划编制、实施与管理等领域的实践能力。在课程类型方面,根据新的教学目标,对课程类型进行拓展,通过增设地理学、自然资源学、土地资源管理、地理信息科学等相关领域的课程,丰富学生的知识与技能。在主干课程设计方面,根据国土空间规划编制的特点,改革总体规划课堂教学形式、教学模块,使总体规划教学更贴近空间规划编制的实际情况。
其次是融合,即在教学中实现空间规划的多学科内容交融、多专题分工协作及智慧化技术融合。具体而言,一是紧密围绕空间规划设计主线,组织多学科的教学内容,避免多学科课程学习给学生带来信息“爆炸”,产生“食而不化”的问题,使学生在完成空间规划编制的各项任务过程中,逐步吸收多学科的知识并培养相关技能。二是探索多专题分工协作模式,通过设置大团队(项目组)与小团队(专题组),既能发展每位学生的个人兴趣和专长,又能促进学生间的交流与协作,进而提升学习效果。三是指导学生在各自的专题研究及规划编制任务中,学习并应用多学科的技术方法,推动学生所掌握的规划技术从传统型向智慧化、综合化转变,以更好地应对和解决空间规划中的复杂系统问题。
最后是创新,即探索教学与空间规划实践、科研相结合的产学研用贯通的创新型人才培养方法。具体而言,一是联合实践团队,协同育人,创新产学结合的教学模式。通过结合实际空间规划项目,指导学生向经验丰富的实践团队学习,掌握解决空间规划新问题的有效方法。二是依托前沿课题,守正出新,结合教学团队负责的与空间规划相关的前沿课题,指导学生探索新理论、新方法,培养学生的创新研究思维,并为其未来的研究方向提供启示。三是创新应用范式,学以致用,指导学生在空间规划编制过程中探索规律、总结技术方法及其应用范式,从而提出地域适用性较强的规划编制新标准与新方案,培育创新应用型空间规划人才。
针对空间规划变革对规划人才培养的新需求,研究从教学目标延展与升维、课程体系丰富与重构、主干课程设计优化等多维度进行响应。
2.1 教学目标延展与升维:理念升维+知识升维+能力升维
针对当前空间规划变革呈现出的紧跟时代变化、转变发展理念、多学科参与及解决复杂实际问题等特征,在原有的城乡规划教学目标基础上进行了拓展,围绕理念、知识、能力3个维度深化教学目标,使学生的规划理念升维、理论知识升维和专业技能升维(图2)。
一是规划理念升维。一方面,引导学生树立适应新时代要求的空间规划价值观,以符合我国高质量发展阶段的空间治理需求,做到从“增长优先”转向“生态文明”,从“效率优先”转向“以人为本”,从“规模效益”转向“质量效益”。另一方面,结合多学科相关理念,形成更加综合和完善的空间规划理念。例如,基于城乡规划学的战略发展与愿景推演,结合土地资源管理的底线控制与用途管制,培养学生在空间规划中实现底线思维与战略思维的有机协调。
二是理论知识升维。丰富与空间规划相关的知识体系,构建涵盖城乡规划学、地理学、自然资源学、土地资源管理等多学科在内的理论教学框架,旨在让学生掌握一套面向空间治理行动的生长型知识体系。在低年级阶段,强化基础通识教育,为学生学习空间规划编制与管理打下坚实的基础;在高年级阶段,则加强专业核心课程的教学,确保学生能够掌握具有一定深度的空间规划专业知识与理论。
三是专业技能升维。面向空间规划体系建设需求,在既有的基本规划设计技术工具基础上,延展、升级规划专业技能,将多源数据、虚拟仿真、空间计算模型及人工智能计算等前沿技术纳入教学内容。同时,鉴于空间规划具有多部门、多学科交叉的属性,培养学生的组织协调能力和团队协作能力,并提升学生在实践中进行技术应用和研究创新的能力。
2.2 课程体系丰富与重构:理论学习+设计训练+实习实践
围绕国土空间规划人才培养需求,形成理论学习+设计训练+实习实践“三轨并行”的课程体系,以实现空间规划新教学目标(图3)。
图3 基于空间规划人才培养需求的总体规划课程体系架构
关于理论学习类课程,在已有的城市规划原理等课程基础上,延展和完善与空间规划相关的多学科基础规划理论,包括城市生态规划、自然资源学原理、城市地理概论、区域规划原理、土地科学导论、空间规划导论、历史文化名城保护及韧性城市规划等,旨在拓宽学生的理论学习视野,并筑牢空间规划理论基础。
关于设计训练类课程,基于低年级已完成的空间认知、建筑设计、社区规划及城市设计等课程内容,深化并完善高年级原有的总体规划设计课程,进而形成国土空间总体规划与详细规划的设计课程,作为空间规划人才培养的主干课程,旨在将规划理论学习成果与专业技术学习成果融入设计教学并展开综合应用,以培养学生的空间规划设计综合能力。
关于实习实践类课程,主要包括基础统计学、数字空间计算、智慧规划调研、遥感与人工智能等内容。这些课程围绕特定主题展开,旨在教导学生如何运用适当的技术手段解决空间规划领域的相关问题。通过增加和深化与空间规划相关的技术方法学习、规划研究及设计实践训练,培养学生的专业技能与实践能力,并为主干课程的学习提供支撑。
2.3 主干课程设计优化:实践型+多线程+模块化设计
作为主干课程,国土空间总体规划设计具有课时量大、教学内容丰富、综合性强的特点,是空间规划人才培养的关键环节。研究面向新的人才培养需求,对原有的总体规划设计课程实施了一系列改革措施,包括教学模式的实践型强化、教学内容的多线程穿插、教学过程的模块化解构等(图4)。
一是教学模式的实践型强化。针对空间规划的实践属性,课程须强化对学生规划实践能力和解决空间实际问题能力的培养,因此采取“真题真做”与“真题假做”相结合的方法,以规划设计单位的“真题”作为课程题目,让学生跟随规划实践团队,共同参与并完成项目的部分任务,亲身参与多个实践环节,形成实践型的教学模式。
二是教学内容的多线程穿插。为缓解空间规划内容广泛与任课教师专业方向有限之间的矛盾,课程采用专家讲座、专门化教学、软件培训等多线程穿插的形式:首先,根据教学进程的关键节点,邀请相关专家介绍空间规划的要点;其次,由具有相关专长的教师负责,针对各组学生的专题研究方向(如总体城市设计、交通规划设计等)进行专门化指导;最后,同步开设软件培训实习课程,为学生在空间规划中的相关分析提供必要的技术支持。
三是教学过程的模块化解构。为了加强与空间规划编制阶段的衔接,并便于对总体规划教学成效进行评价与检验,将教学过程解构为规划调研、专题分析、方案设计、成果编制等若干模块。对每个模块的教学目标、内容、方法进行针对性的设计,并提出各模块阶段性教学成果的评价与验收方式。
在延展教学目标与课程类型的基础上,需要加强教学内容的融合,以增强总体规划教学内容的系统性、目标性和主题性,避免学生陷入理论与方法混杂、学用脱节的困境,主要措施包括多学科内容交融、多专题分工协作、智慧化技术融合。
国土空间总体规划教学内容涉及多学科知识与方法,为使学生在有限的时间内掌握关键理论与技能,避免陷入纷杂的信息海洋,应紧密围绕空间规划设计的主线,以各项设计任务为引领,组织应用相关学科的知识与方法,于实践中融会贯通(图5)。
在基础调研阶段,应围绕资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价、国土空间开发保护现状评估及空间发展风险评估等任务,指导学生综合运用生态学、土地资源管理、地理学及经济社会学等相关理论与方法,开展基础调查与评价工作,并在调研分析过程中领会多学科知识与方法。
在专题研究阶段,围绕区域发展战略和交通、产业、城镇化、乡村振兴、生态安全等不同方向的专题研究任务,指导学生选择和运用相关的学科理论与方法,如基于区域经济、人文地理、城乡规划的区域发展战略研究,在专题分析中实现多学科内容融通。
在方案设计阶段,围绕国土空间总体格局、“三区三线”划定等方案设计任务,指导学生选择并应用相关的学科知识与方法,融合战略思维与底线思维,提出基于多学科融合与多部门协调的空间资源配置方案。
在成果编制阶段,围绕指标、边界、用途管制和数字化成果编制任务,指导学生学习掌握以土地资源管理为核心、融合多学科的空间规划实施与管理内容,加深对全域全要素的空间治理现代化体系的理解与应用。
根据国土空间总体规划编制的多专业团队协作特点,模拟规划实践情景,将编制任务划分为若干专题,由学生根据兴趣和专长进行选择,形成由1~2名学生构成的专题小组,再由若干专题小组组成项目团队。任课教师根据各专题方向给予学生差异化的特色指导,并由具有研究专长的教师对各团队中方向相近的专题定期开展专门化教学。团队内各专题小组之间紧密沟通,确保专题内容融通、基础数据共享、研究成果相互协调,并共同支撑总体规划方案编制。
以天津大学城乡规划专业本科四年级2022年秋季设计课为例,题目为正在编制的《河北省东光县国土空间总体规划(2021—2035年)》,任课教师为学生设置了区域协同、生态、乡村、城镇化、公共服务、总体设计、交通及产业等专题,由学生自由选择并形成专题小组。其中:区域协同专题小组基于流空间理论和引力模型,对东光县所处的京津冀鲁区域、沧州—衡水—德州区域等多尺度空间展开分析,识别区域空间网络结构,确立东光县从“城镇群边缘小城”转向“冀鲁枢纽门户”的区域协同战略;生态专题小组针对东光县降雨的季节特征及平原易涝风险,运用生态防洪原理和水文模型、遥感技术,识别县域生态安全格局并提出海绵城市布局方案;乡村专题小组在国家关于村庄分类的基础上细化村庄类型,建立了耦合发展条件和多功能评价的村庄分类实操体系,确定了不同功能主导的村庄空间资源差异化配置策略。各专题成果经过深化设计和融合协同,可以支撑国土空间总体格局、“三区三线”划定等总体规划方案设计。见图6。
图6 支撑总体规划方案融合的多专题分工及学生作业示例
国土空间总体规划编制涉及的规划技术类型繁多,为提升学习效率和教学效果,避免多学科技术方法不协调、技术学习与应用相分离的问题出现,研究提出以解决空间规划复杂问题为导向的智慧化技术融合思路,即与专题研究相结合,针对规划范围内空间规划编制待解决的某一典型复杂问题,选取适用于该问题研究的多项技术方法,制定研究框架与技术流程,以实现围绕解决具体问题的多元技术融合。
以天津大学城乡规划专业本科四年级2022年秋季设计课为例,阐述基于空间规划复杂问题解决的智慧化技术融合方式。例如,针对东光县域半城镇化的空间分异与驱动力识别问题,指导学生选用多因子复合加权评价、地理探测器等技术,首先建立半城镇化特征评价指标体系,运用AHP和熵权组合权重计算半城镇化分布,其次运用地理探测器识别驱动力因子类型,最后基于多尺度地理加权回归技术解释不同区域半城镇化问题的主要成因。又如,针对东光县域洪涝灾害风险识别与生态安全问题,指导学生选用相关水文、水力模型,首先运用SCS-CN模型模拟县域洪涝淹没区并基于承灾体多因子计算洪涝调节需求,其次运用SWAT模型模拟县域生态系统的洪涝调节服务,最后运用空间自相关及象限分析法识别生态防洪供需失衡的高风险区并提出格局优化建议。再如,针对城市景观风貌感知与用地布局问题,指导学生选用基于人工智能的图像语义分割和空间句法等技术,首先运用BSVI收集景观数据,其次运用图像语义分割进行景观风貌感知评价,最后基于空间句法识别街道景观核心问题,并运用多智能体遗传算法模拟基于景观提升的用地布局优化方案。见图7。
图7 解决空间规划复杂问题的智慧化技术融合作业示例
国土空间规划体系正处于变革和完善的过程中,面临不断变化的新形势与新问题,亟待提出新方法、新标准。因此,国土空间总体规划教学应注重对创新思维的培育和创新型人才的培养,探索产学研用贯通的教学方法与模式,以适应空间规划的创新需求。
4.1 “产中学”:聚焦新形势、新问题,联合实践团队协同育人
将课堂教学与实际生产相结合,以规划设计单位正在编制的总体规划项目为课题,不定期地让学生参与规划实践的部分环节,让学生接触空间规划的新形势与实践氛围,解决规划中的实际问题,从而锻炼实践能力。同时,由经验丰富的规划师主导开设第二课堂,与校内教学协同互补,促进学生的全面发展(图8)。
首先,通过参与实践项目,解决实际问题。在跟随规划编制团队进行“真题训练”的过程中,创新性地解决校内教学中未遇到过的实际问题。例如,在课堂教学中,学生通常依据人口与经济发展情况综合预测建设用地指标,但在实际的国土空间总体规划中,建设用地的增量指标往往由上级规划“一刀切”下发,这与部分县区的城市发展阶段、实际需求并不相符,导致指标的科学计算与博弈成为焦点。再如,地方会出台公共设施的配套标准,如何既与标准相协调,又适应县域不同类型城镇的设施差异化配置需求,成为亟待解决的新问题。
其次,深度体验工作环节,锻炼实践能力。通过跟随实践团队深度体验项目调研、座谈汇报等工作环节,在总体规划编制的过程中提升项目组织能力,包括增强学生在生态、交通、农田保护等多专业团队间的协调能力,以及在基础资料收集与方案交流阶段,学习如何与自然资源、水利、住房和城乡建设、交通运输等多个管理部门进行有效沟通的技巧。
最后,探索双师协同育人模式,开辟第二课堂。通过与实践团队中经验丰富的规划师合作,与校内任课教师形成双师协同育人模式,将规划设计单位作为第二课堂。在规划编制过程中,校外经验丰富的规划师会根据具体的实践任务,向学生传授总体规划编制的相关知识、技能和创新理念,从而弥补校内课堂教学实践方面的不足。
4.2 “研中学”:探索新理念、新技术,依托前沿课题守正出新
依托国家级前沿课题,引导学生将总体规划专题研究与相关课题研究有机结合,通过加强科研与教学的互动,支持创新型人才的培养,在提高总体规划教学成果质量的同时,让学生有更强的获得感。“研中学”模式具体包括以下4个阶段(图9)。
第一阶段是专题设置阶段。根据当前在研的前沿课题项目,细化空间规划教学的专题设置,并进一步深化专题的研究方向与创新研究目标。学生们根据自身兴趣与专长,自由选择专题题目(如《基于水安全格局重构的东光县域空间韧性规划研究》《基于半城镇化风险治理的东光县城乡融合模式研究》),为研学互动奠定基础。
第二阶段是专门化教学阶段。引导各专题小组的学生加入相应的课题研究团队,由具备研究专长的任课教师定期提供专门指导。在推动学生深入进行空间规划专题研究学习的同时,培养学生的创新思维和创新方法,并促使他们融入课题研究团队。
第三阶段是专题成果转化阶段。指导学生将专题成果转化为国土空间总体规划方案,并在此基础上进一步凝练提升,使其转化为具有推广价值和借鉴意义的形式,如论文、论著、报告等。例如,天津大学近年来指导学生依托总体规划专题的研究成果,撰写了7篇学术论文和2部研究报告,有效提升了学生的创新研究能力和成果转化能力。
第四阶段是荣誉激励阶段。指导学生整理专题研究成果并积极参加相关的竞赛、设计评选以及科研成果报奖工作。通过获得更多的荣誉,使学生增强未来投身于创新研究的信心,并明确个人的研究方向,为将来的学习深造奠定基础。
经过这4个阶段的研学互动教学过程,学生的创新潜力与科研热情得以充分激发,这对于培养空间规划领域的创新型人才具有显著作用。
4.3 “用中学”:提出新标准、新方案,创新应用范式学以致用
由于当前国土空间规划体系尚处于建设与探索阶段,空间规划编制的标准及规划方法还有诸多待完善之处。因此,指导学生结合国土空间总体规划设计实践,针对规划对象的特征,积极探索适用于规划实践的新标准和新方法,有助于培养学生的创新应用思维,为空间规划体系的建设输送创新应用型人才(图10)。
首先,启发学生的创新思考维度。不同的规划对象均有其特殊性与典型性,通过引导学生深入剖析规划对象在城镇化发展阶段、气候条件、民族文化特色、主体功能分区及地形特征等维度上的特点与代表性,挖掘它们在空间资源配置和布局设计中所展现出的差异化需求(如处于城镇化初期和后期的城市,其建设用地增量指标及设施配置需求的差异性极大),从而启发学生开展实用型规划探索。
其次,指导学生积极探索新标准与新方法。结合总体规划设计实践与专题研究,针对规划对象的特点,在相应的维度上开展空间规划方案与特殊规划需求之间的供需匹配研究;针对建设用地增量指标、用地的低碳布局标准、灾害风险评估指标、海绵城市布局标准及公共设施配置标准等方面,提出空间资源配置与布局设计的相关标准及方案建议。
最后,引导学生对规划的适用性进行凝练总结。结合规划范围的典型性和代表性,提炼出该类城市的空间规划实践范式与技术方法,并提出具有较强适用性的新标准与新方法。根据天津大学国土空间总体规划教学实践的反馈,教学过程中形成的一些规划设计标准与方法建议,已被纳入《福建省海绵城市建设工作指南》《低碳绿色城市更新规划设计标准》《天津城市儿童友好空间设计指南》等行业与地方标准的编制中。这不仅为空间规划实践提供了有力支持,还促进了创新应用型人才的培养。
针对空间治理能力现代化建设背景下的跨学科视野、新发展理念、空间问题导向、专业协同、创新思维等人才培养需求特点,须从教学目标、教学内容、教学方法等维度提出总体规划教学改革的框架与实践方案。首先,在理念、知识、能力培养方面升维教学目标,优化课程体系,实现理论学习、设计训练、实习实践“三轨并行”,并对主干课程进行实践型、多线程、模块化改进;其次,紧密围绕空间规划设计主线组织多学科教学内容,通过专题分工协作和智慧技术组合,提升学生解决空间规划复杂问题的能力;最后,探索产学研用贯通的总体规划教学方法,联合实践团队协同育人,依托前沿课题守正出新,创新应用范式学以致用,形成“产中学+研中学+用中学”的创新人才培养模式。
近4年来围绕上述教学改革思路,天津大学的国土空间总体规划课程进行了实践探索,在课程建设、作业质量提升、相关成果转化和竞赛成绩等方面取得了较好的效果,初步形成了实践型、研究型、创新型的空间规划人才培养路径。未来,可进一步延伸教学改革框架,如:加强多线程与模块化教学的协调融合,探索多专题分工与多学科知识学习的有机统一;提升开放办学水平,完善与兄弟院校的交流机制以及与规划设计管理单位的合作育人模式。