李瓊 孔瑩博
摘 要:本研究圍繞集合住宅設計的理論教學,從“體驗—習得”角度出發,基于實踐的教學模式,通過虛擬現實技術,結合教學設計,學生能夠主動觀察并體驗居住建筑的發展、功能空間、整體規劃、設計規范等,讓學生自發地對課堂內容進行自主學習,實現從原理向成果的轉化。
關鍵詞:體驗;習得;虛擬現實技術;集合住宅
在教育學領域,“習得”指借助學習增大反應強度,增添新的反應方式,即知識的掌握。它是學習主體——學生在經過反復的親身實驗或實際操作中獲取知識并將其內化的過程。
住宅建筑設計原理是居住建筑設計類課程的基礎內容,融合了城市規劃、建筑學、建筑技術等專業知識。該課程要求學生既要以建筑學科專業知識為基本支撐,理解住宅建筑的設計規律,又要融合經濟、社會層面上的知識,理論結合實踐。該課程所學內容不僅是建筑學專業、土木工程專業以及工程管理專業學生畢業后一個非常重要的工作走向和內容,而且具有很強的實踐性、應用性和社會性,因而學生的學習積極性也相對較高。
一、教學改革定位和課程設計理念
(一)教學改革定位
筆者在本課程的教學設計中,深化“體驗—習得”的教學效果,促進本科中、高年級階段能力的培養。強調過程性,結合趣味性與時代性的教學模式,鼓勵參與本課程的學生通過自主研習、課下觀察和互動交流等方式,實現知識的習得。與此同時,筆者積極探索專業教學中的創新模塊,落實網絡教學平臺的基本功能,拓展利用社會資源的途徑。
(二)課程理念設計
教學過程劃分為三個模塊——認知性模塊、理解性模塊和應用性模塊,并結合調研性課題、理解性課題和設計性課題展開。例如,針對學生在標準層平面設計中較為生硬、對實際居住者的需求考慮較少這一問題進行調整,具體內容如下:
1.認知性模塊。將不同氣候、民俗文化影響下形成的傳統住宅建立VR模型,讓學生去體驗;通過“摩天營救”的游戲性環節,讓學生理解高層住宅交通核在消防救援中的重要性。
2.理解性模塊。在講述高層住宅防火、節能內容后,學生把自己的作業——對重組后交通核的布局進行研究和修改,深入理解防火規范的重要性,以及氣候區劃與適宜性設計。
3.應用性模塊。建筑群體空間組合,以VR&巨人模式在場地中推敲建筑群體關系、天際線,配合學生結課作業設計建筑群體排布,學生建模推敲建筑群體。
筆者在教學過程中使用相關軟件,結合虛擬現實的手段,對規范內容、總體設計、景觀造型以及可持續設計等方面進行體驗,以期探索出一套能克服課堂弊端、提高學習效果,且具有一定社會意義的教學方法。
二、課程教學過程中存在的不足
筆者總結多年的教學工作經驗,發現該課程在教授過程中,除了存在教材的內容相對陳舊等弊端,在教學方法上也有以下不足:
(一)思維定式沖淡創新思考,不能從城市規劃、地域文化的尺度去理解居住區與城市的互動與聯系
居住建筑是生活中最常見的建筑類型,因此人們普遍認為,在如此深厚的感性認識基礎上學習是十分容易的。這種理解過于片面。在本門課程的銜接設計環節中,筆者發現學生所做的居住區設計圖紙囿于表面,和城市規劃以及文化聯系較少。建筑外觀及形體塑造仍然是“千城一面”,標準層及套型平面拼湊感很強,學生不知道設計的主題思想,不會進行分析。
(二)知其然不知其所以然,對規范性的條文較為生疏
學生在校期間難以接觸真實項目,雖然課堂上教師再三強調遵照規范做法的重要性,但學生對各種規范的認識仍然很薄弱。比如,在標準層及總平面規劃設計中,學生對一些數值要求、疏散要求、消防要求的認識不夠,出現各種錯誤。脫離這些規范,設計完全是空想,是無法實現的。
(三)在全民參數化的時代背景下,教學內容與建筑前沿技術聯系少
本課程涉及建筑構造、設備、材料、生態技術、智能設備等,綜合性和專業性很強。僅靠抽象的建筑圖紙和教師的講述,學生難以真正理解構造做法、材料選擇、設備原理、生態技術以及智能設計運用的實際內容和做法。
(四)單純的設計作業結課形式使原理課程的理論儲備難以轉化為真正的設計能力和工作能力
學習本課程之前,學生接觸的大多是建筑單體,但住宅建筑設計類課程作業往往是一組群體建筑,各住宅樓并不是獨立存在的。它們互相遮擋,形成陰影區,而成組成行排列的時候,又會形成樓間風。與此同時,還要考慮小區內服務設施的布局、幼兒園的位置、車庫的出入口、商業設施與居住建筑的關聯等,學生容易囿于建筑單體或細節,較難形成大局觀。
三、教學實踐重點
(一)沉浸式體驗,打破固有思維,重新建立“圖式”
居住文化發展歷經千年,傳統住宅模式變化多樣,我國居住建筑及模式也發生了翻天覆地的變化。通過文字和圖片只能簡單探究其變化原因及文化內涵,難以深入挖掘。
為了使學生對住宅建筑設計有較為全面深入的認識,打破思維定式,筆者在本門課程中加入了針對南北方傳統住宅的模型,同時要求學生在看房APP中通過“VR看房”了解不同地域住宅的特點和發展情況,以期在課堂講解過程中能用較少的時間,進行較為全面的展示。
(二)交互式設計,深化規范認識,讓枯燥的規范條款“活”起來
原理課程有很多規范性的講述,課堂教學較枯燥乏味。雖然學生知道規范很重要,但是一旦自己畫圖,就很難將規范具體運用到圖紙的細節中,畢竟違反規范造成的后果學生是很難有機會親身體驗的。
在學生作業中,常常出現穿越前室、空間嵌套、疏散出口距離過近等問題。學生只有看到擔架梯的尺寸、安全出口的配置、走廊的寬度、日照時間的計算等地方設計不符合規范會帶來的嚴重后果,才能引起足夠的重視。因此,課程中通過虛擬仿真技術組建模型,讓學生對居住建筑設計中的規范解讀、總體設計、景觀造型以及可持續設計等方面進行體驗和設計,在逼近三維真實的環境中,使學生掌握設計核心知識。后期再借助VR體驗,開展趣味化教學,如找錯游戲、逃生游戲等,達到活躍課堂氣氛、建立認知的第二個改革目標。
(三)真實性鏈接,結合實際項目,解決技術問題
學生對建筑設備、構造及新技術的認識,僅停留在書本中的圖片上,難以理解,更難應用于設計,而增強現實的虛擬技術很好地解決了這個問題。虛擬技術利用其將虛擬場景與真實場景無縫融合起來的特性,立體地展現結構并剖析節點,使學生能更清晰地了解結構設計、材料選擇、技術運用,達到學科交融、知識習得的第三個改革目標。
(四)師生共建,完善課程考核體系,成果回饋社會
通過虛擬現實軟件建模,用三維視角進行觀察,結合過程化設計,學生能夠主動觀察并體驗居住建筑的發展、功能空間、整體規劃、設計規范等,并自發地對課堂內容進行自主學習,實現原理向成果的轉化。要完成這一目標,需要很多模型。教師獨自完成海量的建模是不現實的,學生也需要使用虛擬軟件完成階段性的課程作業。基于此,可以將過程作業設置為套型平面的空間重建、建筑群體環境重建等。優秀的過程作業可以納入課程資源庫,后期還可以結合企業可利用的方式,如掃碼看房、方案虛擬體驗等,用于實際項目中,創造一定的價值,達到強化過程、成果轉化的第四個改革目標。
教學過程實現了認知性模塊、理解性模塊到應用性模塊的轉化,通過民居調研、重組等調研性課題,在對居住建筑理性認識的基礎上,實現功能空間和傳統文化的結合;通過消防營救等理解性課題,在對規范理解的基礎上實現設計要點的把控;通過套型平面重組、居住單元設計等設計性課題,最終將原理轉化為設計成果,完成“體驗—習得”的過程。
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責編:艾 和