產教融合背景下“沉浸式”聲景設計課程教學改革研究

劉暢 何孟杭 謝輝 王欣博 王璽 茍堂

摘要：“產教融合-校企合作”是高等教育發展的必然要求，然而目前的產教融合實踐研究常脫離企業實際需求，導致產教融合培養的深度不夠。高等院校常規建筑類設計課程存在人才培養目標不明確、缺少實際應用場景、成果反饋方式單一等問題。針對以上問題與挑戰，基于產教融合的教學模式，以研究生城市聲景聯合設計課程實踐為例，介紹了此次課程背景、課程安排、課程要求、課程階段性目標，以及校企導師的各階段職責，將“沉浸式”應用于課程設計方法、設計表達形式與設計優化過程中，提出“沉浸式”聲景設計課程教學的改革體系與實踐方法。以“X音盒”“水琴余韻”2個小組的設計教學成果作為案例，從課程目標達成度、課后反饋情況來論述此次“沉浸式”城市聲景聯合設計課程教學改革成果。多渠道、多模式、多機制的教學模式，充分發揮了高校和企業在人才培養方面的優勢，全面提高了設計課程的教學質量，為培養學生的優良素質、綜合能力和就業能力提供了平臺。為深化產教融合的合作內容，高校應積極開創產教融合新模式，企業深入挖掘生產實際需求，最終實現產教融合雙方的共贏，切實提高人才培養質量。

關鍵詞：聲景設計；沉浸式；產教融合；教學改革

中圖分類號：G642.0；TU112-4? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1005-2909（2023）04-0077-09

產教融合是企業和學校建立的一種合作模式，也是高等教育發展的必然要求。2017年《國家教育事業發展“十三五”規劃》提出高校要將“辦學模式轉到產教融合、校企合作上”。2022年國務院《“十四五”數字經濟發展規劃》中提出“支持高校、龍頭企業、行業協會等加強協同，加強產業共性解決方案供給”。深化產教融合、校企合作是國家對高校理論和實踐教學的一項重大導向性調整［1-3］。目前，產教融合的研究重點集中在產教融合模式及其機制方面，難點在于缺乏理論基礎和實踐經驗［4-6］，其中實踐研究常脫離企業的實際需求，導致校企合作處于比較初級的階段。深化產教融合可著力于完善相關政策制度的建設，優化學校教育環境，提高企業對產教融合的積極性等［7］。

建筑類專業學科具有融科學性、藝術性、技術性、實踐性于一身的特點，科學性、藝術性、技術性是其內在屬性，實踐性是其外在屬性，是與行業對話的語言［8］。建筑類專業的研究生設計課程教學目的在于使學生在掌握本專業理論基礎上，具備科學研究和工程實踐能力［9］。目前，常規的建筑類設計課程普遍采用“理論課程+模擬任務書”的模式，而這種培養模式往往存在人才培養目標不明確、理論與實踐脫離、成果反饋方式單一等問題［10-14］。

良好的聲環境對于健康人居環境的建設具有積極影響［15-17］，國際標準化組織將聲景定義為“個體、群體或社區所感知的在特定場景下的聲環境”［18］。聲景設計課程是基于聲景學在城市建成環境領域的發展，將“聲音”作為設計的重要組成部分，強化了常規設計中對聲音感知的考量。在傳統建筑設計課程的基礎上，聲景設計更加關注“聲音-人-環境”三者的關聯，因此，“沉浸式”的設計體驗在聲景設計教學中更為重要。為實現更有效的聲景設計展示和公眾參與，聲景設計課程“沉浸式”教學改革十分重要。“沉浸式”的設計體驗主要體現在設計方法、設計表達形式與設計優化過程中。此次課程實踐通過“沉浸式”的實驗研究為方案材料、結構選擇提供科學數據支撐，運用虛擬現實技術模擬使用者的第一視角漫步于設計作品中，“沉浸式”體驗視聽效果，優化設計方案。作品呈現采用1：1實體模型，學生可“沉浸式”地融入方案落地、實體搭建的過程。

城市聲景聯合設計課程是重慶大學與中建科技集團有限公司聯合開展的研究生公共設計課程，是高校聲景設計課與企業產教融合的一次嘗試。以此課程為例，提出了基于產教融合的“沉浸式”建筑設計課程教學的改革與實踐方法，將聲景設計過程與實踐結合，注重設計課程全周期的沉浸式體驗與實時反饋，進一步提升建筑設計課程的質量。作為國內首門產教融合模式的“沉浸式”聲景設計課程，希望有效提高學生的設計實踐能力，為未來高等院校聲景設計教學和城市公共空間聲環境設計提供一定的參考與幫助。

一、產教融合實踐方法及體系構建

產教融合的聲景設計課程實踐教學體系探索，重點研究適合本專業特點的實踐教學體系和內容構建，在此基礎上，以聲景理論教學為根本，結合企業指導設計實踐的核心理念，探討校企深度融合機制下“沉浸式”的實踐教學模式，逐步形成專業理論扎實、實踐經驗豐富的高水平教學團隊，推進完成設計與實踐結合的“沉浸式”校企聯合人才培養模式（圖1）。

1.明確教學培養目標，理論實踐并駕齊驅

課程教學以培養適應行業發展需求的人才為目標，在聲景設計課程教學實踐中采用產教融合方式，構建包括高校教師與企業導師的新型教學團隊，根據企業真實需求動態設置課程內容，提升聲景教學質量與學生綜合素質，促進學校人才培養與企業的深度融合，滿足建筑行業高質量的人才培養需求，實現培養兼具理論基礎與設計實踐經驗的人才目標。

2.建立學科應用場景，形成工程實踐思維

在人才培養體系設計上，貫徹產教合作、協同育人的教育理念，根據聲景類學科理論知識繁雜、實踐性強的特點，全程引入行業和企業需求。教學團隊構建專業基礎理論教學體系，企業設定真實設計場地、目標要求與成本預算，建立聲景設計課程實際應用場景。基于數字化裝配式建造方法引導學生掌握相關技術手段和實現方式，構建融合理論課程及實踐的教學體系。

3.創新設計成果反饋模式，強調“沉浸式”體驗

設計成果的產生、推敲、表達均以“沉浸式”的方式展開，引入混合現實技術（mixed reality，MR）的創新展示模式，使方案的生成兼具理性與感性的優勢。此外，1：1實體模型的搭建以更“沉浸”的形式對設計方案進行深化和展示，激發學生以第一視角、全方位投入方案的設計和生產過程，更直觀地評判設計方案的品質和可行性。

二、產教融合的“沉浸式”聲景設計課程實踐

2021年重慶大學建筑城規學院與中建科技集團有限公司共同開展“智慧城市設施聲景產品設計”聯合設計教學，目的在于整合高校的優秀科研成果和企業的工程實踐優勢，提升學生科研、實踐相結合的綜合能力。課程以聲景設計為核心，以數字化裝配式建設為技術導向，旨在為城市公共空間提供一種強調功能性、互動性的綠色、健康、低碳的城市聲景產品，進而改善城市居民的生活質量，提升城市品質。

此次設計課程采用線上、線下相結合的模式。校企聯合教學團隊包括重慶大學建筑城規學院教師2名、美視電影學院教師1名，中建科技集團有限公司企業導師2名，光輝城市科技有限公司企業導師1名，分別從不同的專業和技術方向對該課程進行指導。教學團隊結合場地特征、使用人群差異性、實際建造復雜性、設計目標機動性等要素，選取了4個各具特色的現實場景，為設計研究問題的提出提供了多元化的可能（表1）。

城市聲景聯合設計課程的教學周期共8周，分為3個主要階段，詳細課程安排如表2所示。

第一階段主要包括理論研究、項目分析及調研。一方面，鼓勵學生廣泛查閱線下文獻分析聲景設計理論，掌握聲景設計案例的基本規律和分析流程，并結合授課教師的講座強化“智慧城市聲景設施”的相關基礎知識；另一方面，實地調研城市智慧公園并結合文獻案例，了解當前智慧設施的發展現狀，拓展設計思路。課程前期企業導師分享成功的工程實踐案例，從設計理念、設計手法、實現方式到整個工程建造流程的預算控制和材料選擇，為課程后期各階段的設計深化奠定良好基礎。

第二階段為產品設計階段，包括初步設計、產品技術分析、深化設計3個過程。企業導師深度參與聲景產品設計中，引入中建科技的數字化裝配式工程技術，基于企業實際需求與市場角度對設計流程的各個環節進行指導，深化落實“校企聯動”機制。在深化設計階段，光輝城市企業導師參與了Mars軟件培訓，將虛擬現實技術應用到設計全過程，方便學生自我評價，同時也方便教師遠程了解學生的設計內容，為方案的深化給出更為準確、有價值的修改意見。

第三階段為成果反饋階段，包括產品搭建、成果提交2個部分。為清晰認知設計成果的尺度與場地融合效果、聲景氛圍的沉浸式體驗，設計課使用Mars軟件的MR技術，構建3D模型場景，展現聲景音效，將原本抽象的設計圖紙立體化。除了MR技術，此次設計課也特別注重實體搭建效果。通常研究生的設計課程缺少1：1的原尺模型搭建，而此次設計課強調可落地性，以用戶使用、場地需求、市場認可為導向，結合企業導師實際工程案例經驗，搭建實體模型。

三、教學成果反饋

（一） 教學設計案例

以2個小組的設計教學成果作為案例進行簡析，從課程目標達成、課后反饋情況來論述產教融合背景下的“沉浸式”城市聲景聯合設計課程教學改革成果。

1.X音盒

該方案以深圳坪山區的工業園區為設計場景，對坪山區的上位規劃、園區區位分布、聲環境功能區、公共空間類型及場景人群特征進行分析（圖2、圖3），提出“可療愈、可變化、可聚集、可互動”的設計策略，并將設計產品命名為“X·音盒——工業園區中的趣味療愈盒子”，以期為工業園區的日常生活帶來更多便利。

該設計可應用于3種公共空間類型，即位于工業園區邊緣區、工業園區生活區以及兩者之間的小微公共場所，具有關閉、部分開敞、全部開敞3種模式，療愈、休憩、展示、宣傳、表演5種功能（圖4）。同時，結合國家“平疫結合”的相關要求，“X·音盒”也可作為防疫宣傳、隔離監控、消毒殺菌等功能的空間載體。

設計在“產教融合”的課程背景下，結合學校與企業導師的綜合建議，主要使用低碳鋼、聚碳酸酯板、紡織纖維紗網、聚酯纖維板、木材等環保材料；按照產品結構可拆解為屋面、骨架、圍護、吸聲板、家具模塊5個部分，并配備燈帶、燈管、噴霧、音響等設備（圖5）。其中，骨架結構中為兩根對稱的六角中空鋼管預留孔洞，以便后期水電線路安裝；生產過程中預計碳排放總量為3.1 t，后期采用人工植樹、工業固碳的方式實現“碳中和”目標。

該方案在成果反饋中使用Mars軟件制作VR視頻進行表達，視頻以某工人在工業園區日常工作生活的第一視角，直觀地介紹了“X音盒”在療愈、休憩、展示、宣傳、表演5種不同場景下的展開方式與家具布局形式、聲音效果等。沉浸式的課程成果反饋方式有效提升了聲景營造效果的展示質量。

2.水琴余韻

為實現模塊化、裝配一體式設計，實現多點位布置的短期快速安裝等建設要求，該方案采用2種不同尺度的模塊單元，可根據需要變換模塊單元組合方式，以適應多樣化的城市場景，滿足不同人群需求（圖6）。方案中將水琴窟與洗手設施相結合，通過滴水聲提供愉悅的聽覺享受，同時通過洗手時的滴水聲提醒使用者節約用水。

在建筑專業的實際應用場景中，方案的材料選型對于設計效果的最終呈現起著至關重要的作用。該設計方案在學校與企業指導教師的綜合指導下，最終選擇竹鋼材料作為主體結構材料（圖7），其拉伸強度為同等重量鋼材的3倍，適用于傘型柱（負責單一單元的承重系統）和屋面板。同時，竹鋼的甲醛釋放量僅為0.1 mg/L，符合E0級環保標準，為負碳排材料。

方案遵循“綠色水循環”設計理念，通過市政管網與自然水源相結合的方式引入水流，并借鑒水琴窟的發聲原理，使聲景與環保相結合，喚醒人們的節水意識（圖8）。該組學生在方案推敲過程中以實體搭建“水琴窟”的方式進行模擬實驗，得出真實建造時應使用的最佳發聲材料與構造尺寸，從而最大化展示“水琴窟”的聲景效果，提高了該方案的實際落地可行性。

（二） 課程評價

在此次城市聲景聯合設計課程中，學校和企業展開深度合作，學生通過前期調研分析、產品設計展示，結合Mars軟件的MR技術、1：1實體模型，“沉浸式”推敲設計方案并展示設計成果。相比傳統設計課程，學生表示此次課程的“沉浸式”設計過程有效提高了設計參與度。企業在前期對學生進行工程實踐的經驗講解和技術培訓，在設計全過程中參與教學，針對節點構造、材料選擇、預算控制、運輸尺寸等，提出一系列基于企業市場角度的建議，后期輔助學生更合理、生動地表現自己的設計理念和產品，讓學生從企業生產的角度進行概念確立、產品設計和沉浸式的成果展示。針對優秀設計方案，各組學生聯合中建科技集團進行專利申請、深化方案并嘗試在深圳坪山區落地。此次校企聯合課程的部分設計成果還參與了2021年北京城市建筑雙年展，獲得參展人員的一致好評。

這種校企深度融合的教學模式，充分利用了學校和企業不同的教育環境和資源，發揮在人才培養方面的各自優勢，多渠道、多模式、多機制開展合作教學（圖9），設計課程的教學和成果質量得到全面提高，為培養學生的綜合能力和就業能力提供了平臺。

四、結語

產教結合的“沉浸式”實踐教學，是建筑學專業工程實踐能力培養的重要環節。根據“理論與實踐相結合、校內與校外相結合、學校與企業相結合”的原則，此次城市聲景聯合設計課程將理論教學與工程實踐緊密結合，突出“理實結合”的重要性，切實做到理論與實踐結合、學習與生活結合、高校與企業結合。產教融合的“沉浸式”建筑類設計課程模式，對于進一步提高建筑類專業教學質量，培養具有扎實專業理論基礎的應用型人才具有重要的支撐作用。

此次教學改革是基于產教融合模式的“沉浸式”設計課程的初次實踐，在未來產教融合中的合作內容層面仍存在深化空間。對于學校，應積極利用優秀的高校資源，將專業前沿理論運用于產教融合課程的改革，積極創新產教融合新模式；對于企業，應深度挖掘生產過程中的實際需求，努力提高產教融合的合作能力與質量，深入參與產教融合。學校專業理論教學優勢與企業資金技術資源緊密結合，才能使產教融合的雙方實現共贏和良性互動。

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Abstract： Industry-education integration， school-enterprise cooperation is an inevitable requirement for the development of university education. However， the current practice on the industry-education integration is often divorced from the actual needs of enterprises， resulting in insufficient depth in the training mode. Architectural education in universities is facing the problems of unclear talent training objectives for architectural design courses， lack of practical application scenarios for design content， and single outcome feedback method. In response to the above problems and challenges， the authors introduced the background， requirements， stage goals， course arrangement， and the responsibilities of school/enterprise tutors at each stage， and proposed the immersive teaching reform system and practice method， based on the industry-education integration mode. The idea of immersion is applied to the process of design expression and optimization. Taking two cases of student design works as examples， the authors evaluated the teaching reform outcomes of the soundscape joint design course. The successful practice applied on the soundscape joint design course realized the teaching mode of multi-channel， multi-mode， and multi-mechanism; improved the teaching quality， and provided a platform for cultivating students excellent quality， comprehensive capabilities and employment capabilities. To deepen the cooperation of the industry-education integration， universities should create new industry-education integration modes actively， and enterprises should dig deep into the actual needs of work， ultimately achieving a win-win situation for both sides， and effectively improving the quality of talent training.

Key words： soundscape design; immersive; industry-education integration; teaching reform

（責任編輯? 周沫）

基金項目：重慶市高等教育教學改革研究項目（213027）；教育部產學合作協同育人項目（202101126011）

作者簡介：劉暢（1987—），女，重慶大學建筑城規學院講師，博士，主要從事建筑聲學和可持續建筑設計研究，（E-mail）lc87@cqu.edu.cn；（通信作者）謝輝（1982—），男，重慶大學建筑城規學院教授，博士，主要從事聲環境與健康研究，（E-mail）xh@cqu.edu。