數字化時代建筑學專業《計算機輔助設計》課程教學研究

摘 要：本文通過對建筑學本科三年級《計算機輔助設計》課程的教學實踐，提出了若干課程教學建議，從而應對數字化時代下建筑學專業對于計算機軟件學習的轉變。

關鍵詞：計算機輔助設計;建筑設計;建筑教育

數字化信息時代的到來，開啟了建筑設計行業的嶄新時代。現今的數字化工具軟件也被普遍應用于建筑產業，使得計算機輔助設計軟件從AutoCAD、3DMAX、Sketch up逐漸拓展到BIM、Rhinoceros、Grasshoper等新軟件的應用，帶動了建筑行業從設計過程、圖紙繪制、加工生產、組裝建造等階段的重組與轉型;迎來了傳統計算機輔助設計軟件向數字化時代工具軟件的革新。

目前國內相關院校的計算機輔助設計教學主要存在思想觀念陳舊、教學內容滯后、無規范化教材、教學模式單一、課程缺乏銜接等問題。數字化時代的工具軟件種類和數量繁多，面對紛繁復雜的數字化工具軟件，完全依靠教師課上教授學習是不現實的。應該選擇哪些軟件進行講授，如何串起不同軟件和建筑設計之間的聯系，如何開展相關類課程的教學設計，引導學生進行實踐，是計算機數字技術輔助建筑設計的關鍵問題。

首先，對于建筑行業內繪圖使用的必備軟件，如Sketch up、AutoCAD、天正、Photoshop等，入門相對簡單，可以通過學生課下自學來實現軟件的初步掌握，再通過建筑設計課程的繪圖實踐來加強學生對軟件的熟練掌握程度。其次，對于數字化建模軟件，如3D Max、Rhinoceros、Grasshoper、Lightscape、Vray、Piranesi等，入門相對困難，需要專門設置計算機輔助設計課程進行專門課上講授來實現軟件的初步掌握;最后，對于建筑技術分析類的軟件，如建筑信息模型軟件（Archicad、Revit）、環境模擬分析軟件（Radiance、Airpak、Raynoise、cadna/A），節能分析軟件（Ecotect、DOE-2、Energy Plus、PKPM、BECS2010、IES）等，則需要通過參加競賽進行拓展和加強，才能使學生達到學以致用的目的。

1 建筑學專業計算機輔助設計軟件的課程設置

按照建筑學專業指導委會的要求，結合數字化時代的專業需求，要求學生在不同的學習階段掌握不同的設計軟件，并設置了不同的教學目標和教學內容，要求學生分步驟的完成各階段的具體任務。教學方案如下表：

2 數字化時代建筑學專業《計算機輔助設計》課題的教學建議

2.1 采用“教學與實踐同步”的模式

計算機應用類課程是實踐性很強的課程，僅依靠教師課上講授是不能達到學生熟練操作軟件的目的。因此，應改變以往課堂講授知識與上機操作練習完全分開的教學模式，應采用“教學與實踐同步”，將軟件的命令學習與上機操作練習完全同步進行，教師講授一個操作命令，學生上機操作練習一個命令，有問題及時提問進行解答。同時，可以把計算機輔助設計的課程內容與建筑設計的課程內容結合起來進行教學安排，使學生在建筑設計課程中充分應用到計算機輔助設計軟件，達到學以致用的目的。

2.2 采用“以建筑設計實用為主導”的教學內容

采用“以建筑設計實用為主導”的教學內容是指針對建筑設計專業繪圖所涉及到的計算機軟件命令的教學學習。由于大多數計算機軟件的開發是為了滿足不同行業的需求，往往功能強大、命令繁多。如果僅針對建筑設計行業使用的話，所需功能和命令將會大幅度減少。因此，在計算機輔助設計的課程教學中，精簡命令尤為重要。只有重點突出，才能保證在有限的學時內完成教學任務，提高學習效率和教學成果。比如AutoCAD軟件，針對建筑設計專業的功能和命令只占到20%左右，教師應針對建筑學專業需求精簡內容進行教學。同時，對課堂上不能講授的建筑設計相關軟件進行介紹和比較，總結相關軟件的功能和特點，引導學生自發學習。

2.3 采用“以賽促學”的方式進行軟件學習

面對相對固化的建筑設計教學體系和教學大綱的學時要求，難以進行大量數字化工具軟件的學習。可以采用“以賽促學”的方式，鼓勵學生參加學科競賽來促進計算機輔助設計軟件的學習。依據“以教學為主、競賽為輔”的基本原則，按照不同年級、不同階段的教學要求，指導學生進行不同軟件的學習與應用。例如在組織指導學生參加“全國綠色建筑設計競賽”中，促進了學生對Sketch up、AutoCAD、3D Max、Photoshop、Ecotect等多個軟件的學習和綜合利用;在組織指導學生參加“全國中、高等院校學生‘斯維爾杯建筑信息（BIM）模型應用技能大賽”中，促進了學生對BIM的學習掌握。

2.4 建立完善的考核方法

傳統的上機考試和筆試確實是一種簡單易行的考核辦法，但這種考核方式確有很大的不足，因此建立一套完善的考核方法有利于激發學生的學習熱情。一方面，平時作業占到課程成績的40%，要求學生結合課程內容重點與建筑設計常用圖例進行練習，使學生可以隨學隨練，及時掌握課程學習內容，提高學習效果。另一方面，結課作業占到課程成績的60%，要求學生根據自己的建筑設計課程作業內容進行全套圖紙繪制。這種采用課程設計作業內容制圖的結課方式不僅可以避免學生間圖紙抄襲復制，還能夠客觀準確的體現出每位同學的繪圖水平，便于教師考查評分。

3 結語

數字化時代的變化需要我們建筑教育工作者具有時代的敏銳度，引領學生對專業領域內新開發的優秀軟件進行學習，充分挖掘新型軟件的各種優勢，更好地為我們建筑設計服務，從而培養出適應數字化時代發展下的建筑學專業設計人才。

參考文獻：

[1]李建成.數字化建筑設計概論[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.

作者簡介：賀麗潔（1980—），女，漢族，河北張家口人，中國礦業大學（北京）建筑系副主任、副教授，天津大學與荷蘭代爾伏特理工大學聯合培養博士，美國邁阿密大學訪問學者，研究方向：綠色建筑、生態城市、人居環境（都市農業）。