計算機輔助建筑設計(CAAD)教學改革初探

譚潔 劉威 王寧

(湖北工程學院城市建設學院，湖北孝感 432100)

0 引言

計算機輔助建筑設計［1］(CAAD)課程是與專業課密切配合的系列課程，具有極強的實踐性，它在專業教學體系中，結合最新的數字技術為設計課提供全新的設計思維方式、提高設計方法、完善設計表達能力，更好為專業課程設計服務。2011年7月，教育部，財政部印發了“本科教學工程”實施意見，正式啟動了“本科教學工程”。改革人才培養模式，培養大學生實踐能力和創新創業能力是高校專業教學改革的重點內容之一。因此CAAD的系列課程非常重要，它是理論聯系實際，提高學生綜合運用能力的系列課程。

CAAD系列課程［2］通常包含草圖設計大師(Sketchup)，Auto-CAD，天正建筑，3DMax，Photoshop等軟件的講授，但是目前各類建筑軟件層出不窮，除了以上軟件外，基于BIM技術的三維軟件ArchiCAD，Revit，渲染類軟件 Artlantis，Lumion，表現類軟件 Piranesi，節能分析類軟件生態建筑大師(Ecotect)，DOE-2等各種軟件不斷沖擊建筑學專業的學生和老師。CAAD課程應該選擇哪些軟件，如何引導學生學習這些軟件成為擺在教師面前的難題，因此CAAD系列課程的教學改革勢在必行，筆者擔任多年的CAAD系列課程的教學工作，我系的CAAD教學團隊在近幾年的教學實踐中不斷探索和改進教學方法和內容，從學生的設計作業和畢業生的工作反饋信息來看，學生的設計實踐能力和表現能力都有較大的提高。

1 CAAD教學改革目標

2007年全國高校建筑學學科專業指導委員會發布了《促進建筑數字技術教學發展綱要》，綱要明確指出:改革教學重點，改革教學方式，逐步將建筑數字技術課程與建筑設計教學結合起來。當今數字技術早已不再是單純的繪圖工具，而是延伸到設計構思過程，乃至數字建構生成的領域，它顛覆了傳統的設計構思和表達方式，帶來越來越多的有著強烈視覺沖擊的建筑形態。在改革教學重點上，讓CAAD的教學增加對輔助設計構思的軟件的講解和如何輔助設計構思的方法，以及數字建構生成［3］的方法。我系的教學改革中，基本原則就是將計算機軟件運用與輔助建筑設計課程結合在一起，通過案例重點講解輔助設計的方法和過程，弱化軟件的作用，將其當作工具使用。在改革教學方式上，進行軟件教學時，結合建筑設計課程的特點有選擇有針對性的進行講解，從而降低軟件的實際使用難度。有很多軟件都不是建筑設計的專業軟件，講授軟件命令時如果按部就班逐一講解，學生會覺得索然無味，以筆者的經驗，結合設計方案講解常用的軟件命令并強調，效果大不一樣。因此CAAD教學改革的終極目標是將CAAD教學課程與建筑設計課程教學結合起來。

2 CAAD教學改革實踐

2.1 教學體系調整

我系從最初的以講解軟件AutoCAD，3DMax，Photoshop為主的教學體系，逐步改革為圍繞設計構思為重點，講解以Sketchup，AutoCAD，Revit，3DMax，Photoshop 為主線，以 Rhino，Ecotect，Lumion，Artlantis，ArchiCAD為輔的教學體系。輔助教學的內容一般貫穿到主線中，在不增加教學學時的前提下，以擴展教學內容、增加教學深度。比如在講解Shetchup時，會介紹該軟件的優勢和缺點，對于它不擅長的曲線或異形建模方面，則可向學生推薦犀牛軟件(Rhino)，主要以視頻或圖片的方式介紹方案，說明犀牛軟件能實現的各種造型。那些需要設計異形建筑的學生他們會自己去找相關的資料進行學習。在講解3DMax軟件時，后期渲染部分簡單介紹Lumion和Artlantis，主要以介紹它們能實現的渲染效果為主，讓學生在進行后期渲染時有更多的自主選擇。另外在講解Revit時，附帶介紹它的同類軟件ArchiCAD，以及它們的模型基礎——BIM(Building Information Modeling)概念。

2.2 教學內容調整

首先，在教學過程中改變了以往以全面介紹軟件各個功能命令為主的模式，而以設計為中心，常用的命令和常見問題的處理方式為主的教學模式。比如Photoshop軟件并不是建筑設計的專業軟件，它應用廣泛，在廣告業，攝影業，平面設計等領域均有不錯的表現，而用它做效果圖的后期處理所涉及到的命令不需要太多，因此在講解時，通常以總平面彩圖、平面彩圖、立面彩圖、室內效果圖、室外效果圖、夜景效果圖、小區規劃效果圖等常見的Photoshop在建筑設計中的應用為主線，穿插講解軟件命令和應用技巧。

然后，在教學過程中改變了以往各自為政，教學內容沒有聯系的局面，而是配合其他課程的內容和進度。筆者在講AutoCAD軟件時，建筑構造(上)課程已經結束，而學生在設計作業中出現錯誤的部分往往是對構造概念不清楚，因此在AutoCAD講解小例子或做練習時，往往選取樓梯剖面圖、坡屋頂檐口詳圖等，既能訓練制圖技能又能鞏固構造知識，最重要的是在做設計時用到這部分內容時就會得心應手。

2.3 教學方式調整

在教學方式上首先強調數字技術的發展脈絡和在建筑設計中的應用特點和優勢，弱化軟件本身。無論講解哪個軟件的老師都會梳理相關的數字技術的發展過程［4］，以及所講軟件在建筑設計領域的應用成果。改變了以往學生學完后對各命令操作很熟練但用到設計上就有些茫然的局面。

其次，在教學上，不斷強調數字技術是工具的理念，設計創作本身不能被工具所左右的思想。筆者在擔任大二上學期的課程建筑設計(一)時，班上有兩名同學都希望做曲面造型的餐廳建筑，他們這時只學習了草圖大師(Shetchup)一個軟件，我推薦他們用犀牛軟件做曲面模型，一名同學到二草階段建模時就放棄了之前的曲面造型的想法，改成了可以用草圖大師建模的造型，另外一個同學則堅持學習犀牛軟件，花了不少課外時間，終于把自己的想法付諸于計算機模型，模型如圖1所示，雖然這個軟件課程安排中沒有，但是對于有不同需求的學生應該因材施教，向他們推薦相關的信息、相關的軟件，否則很多思想的火花都被無辜的扼殺實在可惜。

圖1 大二上學期學生設計課程作業用犀牛軟件建模

2.4 教學團隊建立

目前講CAAD課程的老師組建的團隊，共同安排教學內容，使教學更富有成效。團隊成員有5名，3名講師、2名助教，我系講解CAAD課程的老師比較年輕。雖然教學經驗上可能略顯欠缺，但是年輕教師對新知識、新信息反應快，對軟件在建筑設計中的應用非常熟悉。另外年輕教師不僅與學生的溝通更自由、更容易，相互之間的溝通也更沒有絲毫隔膜。擔任CAAD課程的老師往往同時還擔任一兩門其他課程，比如建筑設計、建筑構造、中外建筑史、建筑物理等，這樣的教學團隊的組織結構非常有利于CAAD教學項目改革，因為我們的教學團隊會經常在一起交流教學內容和教學效果，并及時進行調整，比如3DMax課程安排在前8周，后8周安排Photoshop課程，Photoshop課程中可以直接來處理3DMax課程中建立的各種模型效果。這對教學內容的有效銜接，鞏固所學知識，特別是在建筑實踐課程中合理正確的整合這些知識，并創造性的進行建筑構思有非常重要的作用。

從最近的學生作業來看，從建筑設計構思的開發程度到模型的建立、最終圖紙的表達水平均有所提高。

3 結語

我們的教學實踐雖然取得了一定的成績，但是CAAD教學改革的路程才走了一小段。堅持我們教學改革的原則，緊密將CAAD課程的教學與建筑設計過程的各個階段結合起來，不斷探索教學模式和方面將繼續推動我系的CAAD教學改革。

［1］李建成.建筑信息模型的應用與發展［J］.建筑設計信息流，2009(15):1-4.

［2］虞春隆.建筑CAD課程的教學實踐與探索［J］.華中建筑，2008，4(28):198-203.

［3］倪偉橋，費中華，高 婷.擴展數字建筑研究及教學新空間——數字化建筑設計和可持續設計教學實驗班的探索與實踐［J］.建筑數字流——從創作到建造，2010(15):113-116.

［4］曾旭東，趙 昂.計算機輔助建筑設計(CAAD)的發展趨勢［J］.重慶建筑大學學報，2006(1):9-11.