学科交叉背景下的大学校园设计

胡创欢，崔彤,2

（1.中国科学院大学建筑研究与设计中心，北京 100190；2.中国中建设计研究院有限公司，北京 100037）

1 引言

学科交叉，又称跨学科，指的是不同学科之间相互交叉、融合、渗透而出现新兴学科的过程。大学校园是一个教育、学习、科研、创新的地方，其形态一直在演变，以反映不断变化的社会需求和理念。传统的校园规划侧重于对称性、纪念性和功能性，而现今的理念强调可持续性、创新性和协同发展。学科交叉融合的学科发展趋势在这一演变过程中发挥了重要作用，重塑了大学校园空间，以反映一种更具合作性、包容性和创新性的教育方式。

2 大学校园的发展趋势

校园规划和设计的根源可以追溯到中世纪的欧洲。成立于1088 年的博洛尼亚大学、1096 年成立的牛津大学以及1150 年成立的巴黎大学一起构成了欧洲大学的原型[1]。这个时期的大学只是一些分散的建筑物，充当教学、住宿等用途。自13 世纪起，四方院式建筑逐渐成为欧洲大学的建筑原型，牛津大学和剑桥大学是这种建筑风格的代表。17～18 世纪，美国的建筑师吸取英国学院建筑的风格和特点，但摒弃了四方院的封闭性，把建筑置于开阔的景观当中，强调校园的开放性以及与社区的联系。19 世纪的美国大学强调美学、功能和秩序的重要性，这时候的校园建设方向是开放绿地，轴向路径，以及由建筑物半围合的方院。第二次世界大战后，校园设计受到现代建筑原则的影响，更注重功能和效率，强调灵活空间、功能设计和合理规划的重要性。如加州大学伯克利分校就采用了这种方法来创建大型开放空间，以适应不断变化的需求。在21 世纪，校园规划设计已经转向更多的跨学科和协作空间。这种方法强调开放的、灵活的学习空间，多功能混合的建筑和可持续设计原则。大学校园正在将这些原则纳入校园总体规划，以创造更具活力和包容性的校园环境，鼓励创造力、创新和可持续发展。

3 学科交叉与校园空间交互的关键因素

学科是个相对现代的概念。早期的科学家都是百科全书式的人物，他们的研究涵盖了数学、哲学、解剖学。但进入19世纪，科学迅速发展，人们对于科学的研究变得更加深入和专业化，导致了学科的细分，自那时起，学科的划分便深刻影响了大学的组织，包括管理架构上的、物理空间上的，围绕不同的院系楼来布局校园空间。而学科交叉融合的趋势则会重塑校园空间，要求校园设计适应跨学科合作的需求。

对于物理空间如何与学科交叉协同作用，现有的研究突出了几个关键因素：交互性、创造性、灵活性、邻近性[2]。

3.1 交互性

交互性指增加研究人员之间偶然相遇的机会，促成新的合作。传统的校园规划往往为不同的学科设立单独的建筑，即院系楼。然而，随着交叉学科研究变得越来越普遍，大学在加强建筑间联系的同时，还需要将不同研究活动空间重新组织起来，形成新的空间范式[3]，从而为来自不同领域的学生和教师创造合作的机遇，并为他们的见面、交流和研究提供物理空间。

3.2 创造性和灵活性

创造性指通过提供愉快、开放和无压力的空间来提高研究人员的创造性思维、创新和生产力；灵活性指提供一个灵活的环境，使人们能够根据需求排布家具和设备。学习空间的设计大多是为了适应特定的教学模式。传统的围绕学科构建的课程主要以讲座进行教学，需要特定的物理空间，如报告厅。学科交叉教学则需要更多的互动和协作，如小组学习、专题研究，面向讲台的并排的桌椅无法满足不同教学场景的需求。而交叉学科研究需要不同学术背景的人共享知识和技能，这些个体往往有不同的学习偏好和工作需求，不同的学科研究所需的器材也千差万别。研究和教学都需要灵活的空间，以便适应不同的教学方法和专业技能。此外，灵活布局的学习空间还可以营造一种鼓励创新的氛围，激发教师和学生跳出思维定式，探索新的思维方式和解决问题的方法。

3.3 邻近性

研究已经证明物理距离与合作的可能性存在负相关。除了尽量将研究人员安排在相近的办公室或者科研楼里之外，增加共享的设施也有助于创建一个有合作氛围的工作环境。新的合作关系往往是在进行如喝咖啡、吃早餐、准备午餐之类的日常活动时通过轻松愉快的交流分享后建立起来的。传统的校园规划手段强调功能分区，将教学科研用地和非教学科研用地区隔开来，在方便校园管理的同时也阻隔了不同区域的校园使用者的交流。

4 案例研究——斯坦福大学克拉克中心

詹姆斯·H·克拉克中心（James H Clark Center）是位于斯坦福校园中心的22 760 m2的多学科教学和研究设施。该设施于2003 年10 月投入使用，可容纳教师、学生和与Bio-X 员工共约600 名。Bio-X 是斯坦福大学的学科交叉项目，聚集了医学研究人员、生命科学家和工程师。该中心大楼由旧金山的MBT 建筑事务所（现在的Perkins&Will 建筑设计事务所）与伦敦的福斯特建筑事务所合作设计，自建成以来备受赞誉和效仿，在2004 年被R&D Magazine 评为“年度实验室”。

从校园整体规划上看（见图1a），该中心大楼位于通向医学院、斯坦福医院、Lucile Packard 儿童医院、工程学院、人文社科及理学院的交叉路口，这样的地理位置满足了邻近性和交互性的需求，使得上述不同学科的学者在此相遇并迸发跨学科研究的思想[4]。

图1 克拉克中心

中心大楼一共3 层，由东、西、南3 栋独立侧翼楼及其围合的100 m 长的中心庭院构成（见图1b）。3 栋侧翼楼的底层的开放道路允许来自校园不同方向的人进入这栋建筑。建筑本身有很强的内生性，庭院两侧是半室外走廊，3 栋侧翼楼通过楼梯和连桥连接，在其中漫步时可以透过曲面的玻璃墙清楚地看到室内研究人员的工作[5]。

这座建筑的设计目标是支持需求各异的研究，要求建筑有极强的适应性和灵活性，能够在同一个楼面上满足不同的研究要求。因此，与传统的实验室建筑不同，克拉克中心没有采用沿着走廊排布的固定的实验台和封闭的办公室，而是设计了没有墙壁和固定分区的开放平面实验区。所有设备都装在轮子上：工作台、抽屉柜和置物架，甚至办公室都被做成可移动的半透明的玻璃舱。水、煤气、电力和光纤等公用设施从裸露的黑色天花板上的端口垂下，使研究人员可以在任何地方组建工场（见图1c）。固定的设备则位于建筑的外部边缘，包括核心筒，如电梯、厕所、楼梯和管道竖井，因此，它们不会干扰室内空间的开放性和适应性（见图1d）。这个区域可以从外部进入，避免对实验室空间造成不必要的破坏。

大楼南翼容纳了教室、咖啡馆、餐厅、开放学习空间，提供了大量的非正式会面场所，使跨学科建筑成为一个互动社区。

5 适应学科交叉的校园设计策略

根据学科交叉活动的需求及其在物理空间内发生作用的关键因素，结合案例研究可以发现学科交叉需要校园空间彼此之间有更多的连接，塑造一个更具活力和包容性的校园环境，鼓励创造和合作，激发来自不同学科的师生之间的社区意识和协作精神（见图2）。

图2 校园设计策略

5.1 打造多功能混合的社区或建筑

把不同功能的空间，如教学、生活服务、开放活动、休息等穿插布局，整合成一个多功能的学术社区，学生和教师更有可能与来自不同背景的人互动，从而产生思想、观点和经验的交流。从校园规划层面，需要打破传统的以轴线划分功能分区的规划方法，形成多个包含住宿、教学、生活服务的小型社区。从建筑设计层面看，可以在社区核心地带设计多功能建筑，如多功能的跨学科研究中心或学生综合中心。

5.2 增强学术核心区建筑的联系

首先，对于已经建成的院系楼或教学楼，可以通过增加连廊、规划新的路径、打造友好清晰的路径等手段，使彼此联系成一个整体。其次，对于新建的建筑，应该摒弃传统的独栋院系楼的建筑形式，转化成多学科融合的组团式建筑。最后，重视开放空间的设计，美化相邻建筑之间的开放空间，通过增设景观步道和室外家具的手法，提供可以散步、休息、交谈的露天场所，为在附近办公或学习的师生创造相遇与互动的机会。

5.3 打造灵活的学习空间

灵活的学习空间最直接的设计方法是在空间内部配置可移动的家具和隔断，以适应多种教学和研讨场景。但对承担实验功能的正式学习空间而言，重点在于设计时选择合适的结构来容纳没有明确定义的功能。这个结构一般具有以下特点：开放平面，高层高，超过常规需求的基础管网配置，允许其进行升级或扩充以适应快速迭代的技术的需求。

6 结语

学科交叉融合是高等教育发展的必然趋势，为了适应和促进这一趋势，大学校园必须对其物理空间进行更新。规划混合用途的校园布局和设立多功能建筑、增强学术核心区建筑间的联系、打造灵活的学习空间等策略有利于打造一个促进学科交叉的校园环境。学科交叉的校园设计对规划师和建筑师也提出了挑战——规划师和设计师需要有广阔的学科视野，整合不同的视角，超越传统的规划手法和设计原则。