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我的世界木头别墅怎么样?请关注时代建筑第5期

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现代木材建造的全方位技术技能培养

瑞士比尔高等木材技术学校的启示

Competence-oriented Training for Practice-relevance to Wood Engineering

Enlightenments from the Higher Technical School of Wood Biel


彭怒    李凌洲    PENG Nu, LI Lingzhou

Abstract

中国是一个木材工业大国,但木材工程在现代建筑中却应用得很少。与此不同,西方一些国家很早就开始进行现代木材建造的探索和实践,木材工程在建筑领域的产业体系趋于成熟。瑞士比尔高等木材技术学校是一所面向木材工程产业的学校,为木材建筑领域提供受过高等职业训练的人才,同时进行相关科研和工程实践。学校的教学、研究和工程实践之间有着密切的联系。观察其教育和科研体系如何在木材工程相关的建造领域发挥作用,可以为中国现代木构建筑的教学、研究提供启示,并对中国现代木构建筑的实践产生积极影响。


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1 比尔高等木材技术学校与瑞士技术技能人才培养体系


瑞士伯尔尼应用科学大学(Bern University of Applied Sciences)建筑、木材与结构工程系(Department of Architecture, Wood and Civil Engineering)中的木材工程专业(Wood Engineering)在首都伯尔尼北部的比尔市拥有独立校区,即比尔高等木材技术学校(Higher Technical School of Wood Biel,简称“HTS”)[1]。比尔高等木材技术学校是瑞士唯一的木材工程学校,在欧洲和全世界皆享有盛誉。


瑞士高等教育院校分为州立大学、联邦理工学院(Swiss Federal Institute of Technology)、应用科学大学(University of Applied Sciences)和师范大学四种类型。四类高校分工不同,其中州立大学与联邦理工学院更关注学科的基础研究,应用科学大学偏重技术研究与应用。应用科学大学的设立源于1993年的瑞士高等教育改革,当时全国60多所高等职业技术学院按地区被合并成7所应用科学大学[2],伯尔尼应用科学大学即为其中之一。瑞士的应用科学大学不但提供本科和硕士教育,还衔接中等职业教育和继续教育,构建了完整系统的技术技能人才培养体系。应用科学大学也是欧洲国家高等教育体系的重要组成部分。


随着全球环境问题的升级,木材作为可再生(recyclable)建筑用材在避免资源转换以减少能源消耗上的优势,日益被认识和关注。木材工程及相关行业的发展为比尔高等木材技术学校带来更多生源,教育制度改革也为学校带来发展契机。自1997年起,学校不仅提供全日制的本科和硕士教育,也为从业者提供继续教育。同时,学校的科学研究、技术开发面向实践和木材工程的生产体系。


为了紧密结合木材工程及相关行业的需求,培养木材工程师和木材工程行业管理者,学校的课程以实践为导向,主要关注如何进行木材建造、木材制造的工艺以及如何开发低成本且功能合理的产品。学校教师都有专业的研究背景和实践经验,以确保课程中理论和实践的紧密结合。由于积极面向市场与实践,学校的毕业生在世界范围内得到广泛认可。他们既可在木材相关企业的研发和测试部门工作,也可在这些企事业单位中担任管理职位或从事行政职务,有的还投身教育,在木材工程的教学和科研中施展才能。


2 高度职业化和全球视野的教学体系


2.1 模块化的课程设置

比尔高等木材技术学校本科学制为三年(6个学期)。教学内容涵盖原木材料(wood)和复合木材(wood-composite materials)的工艺和应用。课程具有模块化的结构,包括教学和自学两大模块,分为三种类型——必修、选修和自选课。在两大模块下,设有下一层级的专业模块,包括一年级学习基础知识的一系列模块、二年级的木结构与技术模块(TST)和工艺与产品管理模块(PPM),以及三年级不同领域的多个模块。每个专业模块包含一系列相应课程。


比尔高等木材技术学校本科课程模块设置


硕士阶段的课程设置也具有模块化结构,学生可在复杂木材结构(CTS)或工艺和创新管理(MPI)两个模块中选择一个深入研修。每个模块中都含有两个项目,分别持续一学期。每个项目包含有两个次级模块,分别是案例研究模块与组织协同模块。


比尔高等木材技术学校硕士课程模块设置


所有专业性的课程模块都有自身的特点和适用范围。在本科学习的基础阶段,木结构与技术模块强调静力学、数学计算和尺寸制定以及具体的建造和实施,并让学生熟悉瑞士和欧洲的规范,在复杂建筑及其支撑结构的建造中掌握木构的基本概念和特性。工艺与产品管理模块专注于优质和环保的木材产品的工艺,涵盖加工和机械技术、操作计划、企业管理、产品开发营销等领域[3]


三年级学生可选择6个模块:工艺管理模块、产品管理模块、室内装修模块、建筑表皮模块、木结构房屋模块、工程和木材建造模块。工艺管理模块在生产、效率、柔性精加工和逆向工程等方面培养学生开发并应用复杂、经济的精加工工艺的能力。产品管理模块则作为产品开发、设计技术和可视化的一部分,培养学生协调设计、生产和销售的能力。选课学生需要开发新产品,做好进入市场的准备。室内装修模块通过融汇设计、建筑、装修和规划等模块中的知识,培养学生与建筑师合作进行室内设计的能力。建筑表皮模块针对建筑外表、窗和外墙技术,传授改造和新建建筑所需的节能技术和方法。木结构房屋模块专注于确保木材建筑的质量和耐久性,并注重效率和环境。工程和木材建造模块学习基础和建模、构造和工艺、木材构造和稳定性以及复合结构和静力学方面的知识,使学生获得开发和建造受力结构的能力[3]10


在硕士教育阶段,复杂木结构(CTS)包含两个项目。在第一个项目“复杂木结构的