應用技術型大學計算機輔助課程教學改革

徐慧敏

[摘要]隨著大批本科院校被定位為應用技術型高校，適用于應用技術型高校的人才培養計劃制定正如火如荼地進行。而在全面數字化設計輸出的今天，合理調整適合于執行建筑師培養的計算機輔助課程體系也是各應用技術型高校建筑學專業的重要任務。怎樣將傳統軟件以及新型軟件結合，合理穿插到教學課程中，最大程度地發揮學生的設計構思，并使之在畢業后很好地融入市場環境中，則成為課程體系調整的最終目標。

[關鍵詞]應用技術型高校 建筑學教學改革 計算機輔助課程

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349（2016）20-0241-02

2015年國家教育部公布：600余所高校轉型應用技術型高校。應用型技術型本科高校指以應用型為辦學定位的本科院校 。應用技術型本科教育對于滿足中國經濟社會發展，對高層次應用型人才需要以及推進中國高等教育大眾化進程起到了積極的促進作用。應用技術型本科院校的發展初期，需要有良好的政策和外部環境支持，需要建立理論層面的支撐體系。轉型院校數量占全國高校總數的50%。由此各轉型高校均在重新修訂人才培養方案以符合應用型人才培養的需求，各專業也在努力探索切合實際、符合定位的學科培養計劃，從基本教學單元入手，重新編排課程調整教學側重點。

相對于研究型大學，應用型高校更注重實踐應用，對于建筑學專業來講，需要培養適用于應用型大學人才培養目標的執行建筑師。執行建筑師是指具有高度執行力的建筑師，能夠把主創建筑師的想法深入形成初步方案，并扎實地與各專業協調磨合。執行建筑師在整個團隊項目設計中起工作運行牽頭人的作用，是項目實現過程中的中堅力量。在目前單位設置的部門層級崗位中，他們不是最高層面的建筑師，但卻是建筑設計業界不可或缺的一群人。[1]執行建筑師進入職場往往從事施工圖繪制、合作方案設計的工作，在依賴于計算機進行設計輸出的今天，作為計算機輔助教學，緊跟市場腳步，及時更替教學軟件，準確地抓住市場定位便是執行建筑師教育培養的重點。

一、準確的抓準市場定位

協同設計是當下設計行業技術更新的一個重要方向，也是設計技術發展的必然趨勢。其中有兩個技術分支，一是主要適合于大型公建，復雜結構的三維BIM協同，二是主要適合普通建筑及住宅的二維CAD協同。

BIM（Building Idelingnformation Modeling），即建筑模型信息。BIM技術是一種應用于工程設計建造管理的數據化工具，通過參數模型整合各種項目的相關信息，在建筑策劃、設計、施工到運行維護的全生命周期過程中進行共享傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息做出正確的理解和高效的應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。

自2003年BIM傳入中國至今，已經經歷了13年的發展歷程，在此期間，大量的應用BIM技術的建筑工程項目拔地而起，例如上海世博會的中國館、昆明東部生態城、奧體中心等。在“十三五”計劃中大力推進BIM在中國的推廣，BIM技術設計逐漸從重大項目向中小項目延伸應用。[2]建筑教育方面，在2014年全國建筑院系建筑數字技術教學研討會暨數字建筑設計國際學術研討會中提出“BIM應當成為建筑學專業學生必備的專業素質之一”，全國各建筑高校也加入BIM技術的研究大潮，組織老師和學生參加相關的培訓和講座，進行數字技術教學改革實驗。美國最早開始了對建筑信息化模型的研究，BIM也是美國公司AUTODESK在2002年最先提出，并在美國大多數的項目中開始采用的，并陸續建立了BIM協會，制訂了BIM標準。英國開始借助BIM使建設項目實現更高的效率和更低的成本。從2012年4月起，政府設計一套強制的BIM標準，希望到2016年有一個多方面充分協作的BIM。

BIM作為多專業通用的模型信息軟件系統，包括BIM協同設計中建筑學專業設計人員需重點精通的軟件（即Revit，Navisworks），以及需要了解掌握的軟件（即MEP）。因此，新舊軟件的交替以及結合應用則成為建筑學專業計算機輔助課程體系調整的重點。

二、欲速則不達——計算機輔助課程教學改革存在的問題

（一）過于偏重軟件功能講解

建筑學專業計算機輔助課程顧名思義是輔助主導課程的系列課程，單獨開設，目的是在專業理論課與主導設計課開設的同時，輔助學生進行高速有效的設計輸出。但大多院校在進行數字課程講解時主要注重軟件使用方法的講解，很少穿插專業設計的相關內容，對數字建筑本身的意義和重要性交待得不清楚，使學生更感興趣于軟件的使用方法而非設計本身。由于電子輸出的強大趨勢，吸引了很多學生在基本功沒有扎實時過早接觸設計軟件，由于軟件操作的局限性，使運用設計軟件進行草圖設計的同學簡化設計構思，比如草圖大師中建立曲面很困難，在遇見曲面時會刻意回避，影響了建筑空間動勢的發展。還有一種情況是在教學或過程中偏重軟件的功能，使學生刻意追求造型而偏離了建筑設計的初衷，例如犀牛軟件善于創造曲面造型，學生在偏重軟件的曲線功能后所做設計可能會追求異型而忽略功能以及空間布局。目前BIM數字教學應用最為廣泛的是土木工程專業，各高校都建立了以土木工程專業為主要授課對象的BIM教學實驗室，而作為先行專業的建筑學，在數字輸出時為了考慮專業協調性當然也要漸漸以BIM軟件來代替CAD等傳統設計軟件，因此，跨專業教學是目前工程類專業計算機輔助教學的主方向。

（二）新舊軟件銜接不當

BIM大潮來襲后，很多院校在低年級學生剛開始接觸數字設計的時候教授相關軟件，而摒棄了原有更適合草圖階段設計輔助的軟件草圖大師。由于BIM軟件為多專業共同使用協同軟件，更適用于設計成型后的成圖輸入，不利于設計過程中的構思推敲，因此，在建筑設計教學過程中過早介入只會局限學生的設計構思。并且BIM軟件應用還需以高年級開設的建筑結構、建筑設備等理論課為基礎，所以過早地使用，學生也無法明確協同設計的真正意義。

三、計算機輔助課程教學改革建議措施

（一）資源共享，整合建筑學專業課程

隨著社會的進步，建筑師已經不單單是考慮建筑的空間以及造型，減少建設行為以及建筑在運行期間對環境造成的影響更成為當下建筑師以及工程人的使命。因此要搭建多專業的資源共享平臺，讓學生更加了解建筑從前期直到后期運營的整個過程，從建筑的結構、通風、采光、功能系統著手，不用精通，但要深入了解，在淺層意識里灌輸節能概念，為持續發展助力。現國內有部分院校開始嘗試跨專業數字教學，但效果并不理想，使得學生在步入工作崗位以后無法與其他專業有良好的溝通。因此我們要結合各專業的特點，利用可視化信息模型教學來解決這一問題，在理論教學中盡量多地使用數字化教學軟件來進行講解。當然這里的重點不是軟件使用方法，而是在實際應用中的展示。建立數據庫（圖1），搭建各專業學習共享的平臺，加深專業間協作，發揮計算機輔助課程的輔助作用。

比如在建筑構造以及建筑設備課程中，不單純以二維的圖片作為講解的依據，運用BIM軟件建立的建筑模型，結合其可視化的特點，運用數字模型軟件來進行現場的展示，在加快學生對理論知識點理解的同時灌輸數字輸出在實際應用的形態。再比如建筑施工課程，對于工程相關專業來講都是尤為重要的課程，大家所做的設計到了工程施工階段才是真正碰撞協調的過程。由于BIM系統已經在國內外的建筑施工過程中有很多成功的應用案例，因此，建議教師在授課過程中挑選成功案例，結合講解BIM在施工過程中相對于傳統手段所起的作用：一、能夠提高業主對整個項目設計、施工、管理以及投資控制的理解；二、建筑師利用Revit軟件建模，并與機電顧問、結構顧問分享，加速了整個設計過程；三、工程師用BIM模型可直接將數據傳送到軟件中進行計算分析；四、通過三維模型展示，對工程進度進行實時監控，保證工程質量。

（二）通過數字化教學啟發學生的創造性思維

建筑設計的過程可以被看作信息輸入與信息輸出的過程。地形圖、建筑照片、環境指標、植被分布、人的行為統計數據等底料都是現實場地、空間經過提取后的信息形式；設計方案施工圖則是建筑師輸出的新信息，根據這些信息進行建筑施工，將虛擬世界的數據轉化為真實空間的存在，構成完整的建設過程。[3]

我們在日常教學中發現，學生的設計思維往往很局限、流線型很差，能用直線絕不用曲線，特別是在數字化輸出普及以后，從想了畫不出來到根本都不敢想。導致這種現象出現的原因是數字化輸出水平，因此，在計算機輔助課程教學中不應只講授軟件基本的使用方法，應該講授復雜模型的制作方法，難點在哪，可從大眾熟知的復雜模型講起，師生重新共建一遍，讓學生產生挑戰難題的信心，并提供技術支撐。

（三）合理調整計算機輔助課程體系，使新舊軟件教學無縫銜接

找尋新型數字化技術在建筑協同設計中的重點學習軟件以及需要了解掌握的軟件，根據現階段教學體系進行調整，將新的課程納入到計算機輔助課程設計當中，并與原有計算機輔助軟件課程協調安排，結合相應的理論課程重新排序，在教學運行后通過組織學生參加相應的設計競賽以及學習情況的反饋做進一步調整，以最終建構合理的數字技術教學體系。首先查找現有建筑學專業院校數字技術教學體系中所包含的課程，隨后協同設計在建筑學專業數字技術教學中所運用的重點軟件和輔助軟件篩選，查找已經進行建筑建筑學專業計算機輔助改革高校在教學過程中發現的問題，隨后結合應用技術型高校培養方案重新制定教學體系方案，總結現有數字技術教學課程和新型軟件的特點，制定相應的教學順序、教學內容設計，教學方法設計，教學過程設施，建構與之相適應的教學體系（如圖1）。通過教學結果評價進行反思，進行相應調整、完善。

圖1 計算機輔助課程調整方案

四、結語

教師不要籠統地講計算機輔助課程，而是根據專業特點分清主次，更有針對性地進行教學，迎合市場需求，不摒棄原有的教學課程，新舊整合，合理排布，結合理論教學以及學生各階段的接受能力、學習訴求，在不偏離設計本質的情況下重新排序，發現實踐教學中的問題，并進行調整與完善。

【參考文獻】

[1]嚴建偉，李偉佳，劉韋偉.基于市場定位的獨立院校建筑學教育特色[J].全國建筑教育學術研討會論文集，2014：105.

[2]潭潔，劉威，汪夢林.基于BIM技術建筑數字技術教學改革研究[J].湖北工程學院學報，2013：33-6.

[3]李哲，李嚴.“In&Out”——低空信息獲取技術輔助建筑設計[J].中國建筑教育，2013：07-67.

責任編輯：張麗