計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計教學模式探析

馮巍　李慧敏　周同

[摘 要]計算機數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用對設(shè)計院和建筑設(shè)計師提出了挑戰(zhàn)。目前的計算機輔助建筑設(shè)計教學中主要存在以下問題：思想觀念陳舊、教學內(nèi)容滯后、無規(guī)范化教材、課程缺乏銜接。計算機技術(shù)類課程實踐性非常強，只依靠課上的學習是完全不夠的，更主要是通過建筑設(shè)計課程進行實踐。注重學生設(shè)計能力培養(yǎng)，鍛煉學生計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計的能力，加強建筑設(shè)計和計算機數(shù)字技術(shù)兩大類課程的兼容互補，使學生得以全面發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]建筑學 計算機數(shù)字技術(shù) 輔助設(shè)計 建筑設(shè)計

[中圖分類號] G434[文獻標識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）06-0087-02

隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計使傳統(tǒng)建筑行業(yè)的工作方式發(fā)生了非常大的變化。作為培養(yǎng)建筑學設(shè)計人才的高等院校，理應(yīng)適應(yīng)這種新的形式、新的變化，協(xié)調(diào)好傳統(tǒng)的建筑設(shè)計教學和計算機數(shù)字技術(shù)應(yīng)用之間的沖突，并對其進行認真的探索、思考，提出應(yīng)對策略。

一、計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計概述

2007年全國高校建筑學學科專業(yè)指導(dǎo)委員會發(fā)布的《促進建筑數(shù)字技術(shù)教學發(fā)展綱要》明確提出了建筑數(shù)字技術(shù)課程的基本要求。[1]但是調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前高校計算機輔助設(shè)計系列課程實施效果并不理想。計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計系列軟件一般包括Sketch up、Auto？鄄 CAD、天正、3D Max、Photoshop等，隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，輔助建筑設(shè)計和分析的軟件層出不窮，常用的軟件主要有建筑信息模型類（Archicad、Revit），渲染表現(xiàn)類（Lightscape、Vray、Piranesi），環(huán)境模擬分析類（Radiance、Airpak、Raynoise、cadna / A），節(jié)能分析類（Ecotect、DOE-2、Energy Plus、PKPM、BECS2010、IES）等。各種新的輔助設(shè)計軟件不斷沖擊著建筑行業(yè)的人員。在高校的教學中，應(yīng)該選擇哪些軟件進行講授，如何串起不同軟件和建筑設(shè)計之間的聯(lián)系，如何開展相關(guān)類課程的教學設(shè)計，引導(dǎo)學生進行實踐，是計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計的首要問題。

二、計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計應(yīng)用現(xiàn)狀

如何使計算機數(shù)字技術(shù)融入建筑設(shè)計過程，真正做到為建筑設(shè)計服務(wù)是目前各個建筑學專業(yè)應(yīng)該著重考慮解決的問題。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前的計算機輔助建筑設(shè)計教學中主要存在以下問題：

（一）思想觀念陳舊

目前，高校建筑學教師對計算機數(shù)字技術(shù)主要有兩個誤區(qū)，一個是有一部分教師對計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計教學的作用和意義認識不充分，他們認為計算機數(shù)字技術(shù)就是簡單的繪圖軟件的學習，只是畫畫圖而已，對設(shè)計影響不大，不用投入太多的精力;另一個誤區(qū)是有一部分教師非常重視傳統(tǒng)建筑學的基本功，他們認為學生過早、過多地接觸計算機，會影響徒手表達能力的訓(xùn)練，丟掉了建筑師的基本素養(yǎng)。以上原因直接導(dǎo)致該類課程的專職教師短缺，無從組建教學團隊，阻礙了計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計教學的發(fā)展。

（二）教學內(nèi)容滯后

目前，我國大部分建筑院校的計算機應(yīng)用課程是以AutoCAD為最基本入門軟件，輔以天正建筑、SketchUp草模、3D Max渲染出圖、Photoshop后期處理等軟件作為計算機應(yīng)用課程的主要教學內(nèi)容。有的院校考慮本校生源的實際情況，并沒有開設(shè)計算機輔助設(shè)計課程，轉(zhuǎn)向以學生自學為主。或許教師們認為計算機數(shù)字技術(shù)僅僅代替了圖紙，計算機所起到的作用僅僅是輔助“繪圖”，而并非輔助“設(shè)計”。[2]

（三）無規(guī)范化教材

目前計算機類的教材種類繁多，水平參差不齊，而且大部分編者都是著重講解軟件的命令，與建筑學專業(yè)結(jié)合的內(nèi)容很少。同時教材的內(nèi)容也有一定的滯后性，教師在講解的過程中無法按照某本教材進行講解，授課的隨意性很大。此外，計算機類書籍定價較高，增加了學生的經(jīng)濟負擔，最后直接導(dǎo)致大部分學生上課無教材的情況，僅憑課堂上的聽課或筆記，學生很難對所學的內(nèi)容展開系統(tǒng)性的復(fù)習和實踐。

（四）課程缺乏銜接

從現(xiàn)階段的培養(yǎng)計劃來看，計算機課程設(shè)置大部分都是一個學期安排一門獨立的課程，比如大二開設(shè)Au？鄄toCAD課程，大三開設(shè)3D Max、Photoshop課程，有的在大四或者大五開設(shè)建筑數(shù)字技術(shù)選修課，每門課程都進行單獨授課，課程與課程之間、與建筑設(shè)計之間基本沒有有效的銜接，缺乏系統(tǒng)性，導(dǎo)致計算機課程的學習無法聯(lián)系實際，不能貫穿到建筑設(shè)計構(gòu)思和表達的過程中。而且每門課基本上都是逐個命令地講解，因?qū)W時有限，很難有更多的時間與專業(yè)結(jié)合。比如，有的學生有非常好的建筑設(shè)計構(gòu)思，由于計算機技術(shù)有限，無法表達出來，無奈只好改成能直接表達的普通方案形式，限制了設(shè)計思路和設(shè)計方案的表現(xiàn)。

三、改革措施和建議

（一）改進教學模式

計算機技術(shù)類課程實踐性非常強，只依靠課上的學習是完全不夠的，更主要是通過建筑設(shè)計課程進行實踐。應(yīng)改變以往以單獨講解AutoCAD、SketchUp、3D Max、Photoshop為主的教學模式，輔以Archicad、Revit、Radiance、Ecotect等設(shè)計分析軟件的講解，以建筑設(shè)計為中心的教學模式，將不同軟件的學習融入建筑設(shè)計過程中。重點講授輔助建筑設(shè)計的方法和過程，將軟件命令的講授融入設(shè)計過程中，通過講解由簡單到復(fù)雜的建筑設(shè)計過程來達到綜合運用軟件的目的，課程的內(nèi)容可以結(jié)合建筑設(shè)計的進度來安排。比如，對高年級的學生來說，增加建筑信息模型類軟件和環(huán)境能耗模擬分析類軟件的學習。對以手繪為主的低年級學生來說，建筑設(shè)計題目一般是功能相對單一、形體簡單的小型建筑。計算機課程教師可以在講授AutoCAD、SketchUp時，以學生設(shè)計的作品為主線，用講解命令的形式自然地貫穿起來，既激發(fā)了學生的興趣，又提高了學生學習軟件的積極性。

（二）精講教學內(nèi)容

在以設(shè)計為中心，將命令的學習融入建筑設(shè)計全過程的教學模式下，教學內(nèi)容的調(diào)整就顯得尤為重要。不同的計算機數(shù)字軟件功能非常強大，命令非常多，因為開發(fā)的目的是為了滿足不同行業(yè)的需求。而如果僅僅用于建筑設(shè)計的話，所需要的功能就會大大減少。因此，在課程的學習過程中，精簡命令講解，重點突出，這樣能保證在有限的學時內(nèi)，提高學習效率和教學成果，然后再擴充教學內(nèi)容提高教學廣度。比如在AutoCAD的學習中，因其是為了滿足所有工程領(lǐng)域，對于建筑設(shè)計來說，使用功能和命令更是有限，只占到20%左右;[3]Photoshop在平面設(shè)計、廣告攝影藝術(shù)、網(wǎng)絡(luò)制作等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，而做建筑效果圖后期處理所涉及的命令卻有限，因此在講解時，通常有針對性地對建筑總平面、室外效果圖、小區(qū)規(guī)劃效果圖等實例作為演示直接講解常用命令的應(yīng)用技巧;而3D Max軟件主要是面對影視動畫和游戲領(lǐng)域，在建筑效果圖制作中，它的命令和功能使用就更少了。因計算機技術(shù)課程學時有限，不可能涉及所有軟件的學習，像Ecotect、DOE-2、Energy Plus等環(huán)境、能耗模擬分析軟件可以結(jié)合建筑物理等課程的教授進行系統(tǒng)學習。[4]因此，在常用軟件課程學習的過程中，可以對不同軟件進行對比和介紹，總結(jié)各自擅長的方面，引導(dǎo)感興趣的學生自發(fā)學習。

（三）講義替代教材

目前尚沒有一本得到建筑學院校普遍認可的規(guī)范性計算機輔助建筑設(shè)計教材，同時又因為計算機數(shù)字類教材種類繁雜，水平參差不齊，價格又相對比較昂貴，所以，對計算機類課程不要求學生購買統(tǒng)一教材。學生可以在資料室、圖書館等借閱相關(guān)書籍，能基本滿足課堂上的教學內(nèi)容要求即可。而教師主要以教學團隊自編的講義為主，講義是各種軟件最核心的內(nèi)容，即使軟件版本不斷更新，也不會對教學產(chǎn)生太大影響。[5]

（四）組建教學團隊

在大部分院校，計算機數(shù)字技術(shù)課程一般都由年輕教師承擔，雖然年輕教師教學經(jīng)驗欠缺，但他們對新軟件、新技術(shù)的學習比較快，另外，他們更方便與學生進行溝通、交流，有利于實踐的開展。因此，應(yīng)該組建一支以承擔建筑設(shè)計、建筑物理、建筑構(gòu)造等課程為主體的年輕教師隊伍，輔以資深教師為督導(dǎo)的穩(wěn)定的專職教師隊伍。團隊成員能及時了解課程欠缺所在，相互溝通、交流，快速提出應(yīng)對方案。同時，通過進修、培訓(xùn)、經(jīng)驗交流、教學研討等方式提高團隊成員的計算機數(shù)字化建筑設(shè)計能力，使年輕教師快速成長起來，以更好地完成相應(yīng)的課題研究和教學任務(wù)。

四、結(jié)語

針對目前建筑學專業(yè)建筑設(shè)計課程和計算機數(shù)字類課程的設(shè)置特點，從未來實際工作需求出發(fā)，結(jié)合當前建筑行業(yè)設(shè)計的現(xiàn)狀，立足本校建筑學專業(yè)的實際情況，提出切實可行的改革措施和建議。在注重學生設(shè)計能力培養(yǎng)的同時，鍛煉學生計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計的能力，加強建筑設(shè)計和計算機數(shù)字技術(shù)兩大類課程的兼容互補，使學生得以全面發(fā)展。通過實踐，我院學生在各種建筑設(shè)計競賽中取得了不錯的成績，畢業(yè)生的動手實踐能力也得到了設(shè)計院的普遍認可。計算機數(shù)字技術(shù)輔助建筑設(shè)計教學是一個大課題，需要建筑設(shè)計和建筑數(shù)字技術(shù)課程教師共同探索、共同努力才能成功。

[ 注 釋 ]

[1] 譚潔，劉威，王寧.計算機輔助建筑設(shè)計（CAAD）改革初探[J].山西建筑，2014（24）：269-270.

[2] 沈淑紅.數(shù)字技術(shù)影響下的計算機輔助建筑設(shè)計課程教學改革探討[J].高等教育研究，2013（3）：79-80.

[3] 程娟，景濤.計算機輔助設(shè)計在建筑設(shè)計教學中的改革探析[J].柳州師專學報，2013（5）：118-119，145.

[4] 趙鵬.計算機模擬分析在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].濟南：山東建筑大學，2012.

[5] 楊小峰，鄧小軍，沈紅峰.計算機輔助建筑設(shè)計（CAAD）課程教學模式探析[J].高等建筑教育，2011（3）：65-68.

[責任編輯：覃侶冰]

[收稿時間]2014-12-23

[基金項目]教育部—歐特克公司建筑學專業(yè)綜合改革項目;山東科技大學“群星計劃”項目（qx2013217）。

[作者簡介]馮巍（1978-），男，錦州人，博士，講師，從事計算機輔助建筑設(shè)計教學工作。