【摘要】隨著時代的發(fā)展和社會的進(jìn)步，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計教學(xué)模式已經(jīng)展露出與社會現(xiàn)實(shí)脫節(jié)的弊端，急需在教學(xué)過程中加大實(shí)踐教學(xué)的比重及教學(xué)創(chuàng)新。本文結(jié)合建筑設(shè)計的教學(xué)過程,根據(jù)教學(xué)實(shí)踐,以“腦的延長”為目標(biāo),制定了一套數(shù)字化教學(xué)課程體系,在教學(xué)實(shí)踐中提高和改進(jìn),從而有效地提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
　　【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計；數(shù)字化教學(xué)；腦的延長
　　1數(shù)字化教學(xué)課程體系
　　傳統(tǒng)的數(shù)字化技術(shù)教學(xué)全國大多數(shù)院校基本上是計算機(jī)輔助繪圖軟件的教學(xué),而且教學(xué)內(nèi)容也局限于繪圖命令的教學(xué),因而計算機(jī)輔助設(shè)計往往被認(rèn)為僅僅計算機(jī)輔助繪圖,只是一種可以提高工作效率的繪圖工具,也就是人們通常所說的“手的延長”。在教學(xué)改革上,我們的目標(biāo)是利用計算機(jī)的優(yōu)勢幫助設(shè)計者提高設(shè)計的創(chuàng)造性,真正地實(shí)現(xiàn)計算機(jī)輔助設(shè)計(ComputerAidedDesign,CAD),也就是所說的“腦的延長”。
　　根據(jù)全國高校建筑學(xué)學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會的《促進(jìn)建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)發(fā)展綱要》,建筑數(shù)字技術(shù)課程改革的思路從三個方面考慮:改革教學(xué)重點(diǎn),以講授設(shè)計構(gòu)思方面的軟件為主;增加教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)建筑數(shù)字技術(shù)發(fā)展概貌的介紹;改革教學(xué)方式,逐步將建筑數(shù)字技術(shù)課程與建筑設(shè)計教學(xué)結(jié)合起來[3]。結(jié)合專指委的精神和學(xué)院的教學(xué)改革情況,結(jié)合建筑設(shè)計的教學(xué)過程,以達(dá)到“腦的延長”作為教學(xué)改革目標(biāo),制定出如下數(shù)字化課程體系。
　　2數(shù)字化課程教學(xué)大綱與內(nèi)容
　　傳統(tǒng)的數(shù)字教學(xué)主要是以講授命令為主,現(xiàn)在的教學(xué)主要是以講授建筑設(shè)計構(gòu)思為主,基于此我們對各門課程的教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容的制定進(jìn)行了改革和調(diào)整。考慮在總學(xué)時總學(xué)分不變的前提下,如何盡可能詳盡地講授各個數(shù)字化軟件在建筑設(shè)計中的應(yīng)用也是一個難點(diǎn),為此我們主要集中講授每個軟件的基礎(chǔ)知識、建筑學(xué)專業(yè)需要用到的常用命令及它們的綜合應(yīng)用。
　　（1）數(shù)字化建筑設(shè)計概論
　　學(xué)時/學(xué)分:16學(xué)時(1學(xué)分)
　　教學(xué)大綱:建筑學(xué)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生的入門性指導(dǎo)課程;深入淺出地介紹建筑數(shù)字化設(shè)計的有關(guān)概念和相關(guān)知識、相關(guān)軟件、相關(guān)技術(shù)和相關(guān)方法;
　　教學(xué)內(nèi)容:數(shù)字化建筑設(shè)計基礎(chǔ);數(shù)字化建筑設(shè)計軟件;建筑性能分析;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用;建筑設(shè)計信息集成;協(xié)同設(shè)計;數(shù)字化建筑設(shè)計智能化;建筑形式的數(shù)字化生成;計算機(jī)輔助建筑設(shè)計軟件開發(fā)技術(shù)簡介;
　　教學(xué)方法:以實(shí)例(動畫、圖像、視頻等)的方式來講解數(shù)字化建筑設(shè)計的方方面面,并以專題的方式進(jìn)行討論,引導(dǎo)學(xué)生深入了解數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用。
　　考核方法:期中作業(yè)論文+期末筆試。
　　表1數(shù)字化課程體系課程一覽表
　　
　　注:某大學(xué)執(zhí)行三學(xué)期制(兩長一短),第三學(xué)期為短學(xué)期,共5周。
　　
　　（2）計算機(jī)輔助設(shè)計
　　學(xué)時/學(xué)分:28學(xué)時(2學(xué)分)
　　教學(xué)大綱:介紹AutoCAD繪圖軟件,掌握基本的繪圖命令,能綜合使用各種命令,完成建筑設(shè)計的平面、立面、剖面圖的繪制及建筑的三維建模。
　　教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法:結(jié)合建筑設(shè)計的專業(yè)要求,把整個教學(xué)過程分為四個階段:計算機(jī)輔助繪圖基本命令、建筑平面的繪制、建筑立面的繪制、建筑三維模型的繪制;同時在教學(xué)過程中把必須掌握的命令在教學(xué)過程中分步介紹,具體如下:
　　表2計算機(jī)輔助設(shè)計教學(xué)安排
　　
　　考核方法:在規(guī)定的時間(2小時)內(nèi)完成一份平面圖的制作;
　　
　　（3）建筑數(shù)字化表現(xiàn)
　　學(xué)時/學(xué)分:16學(xué)時(1學(xué)分)
　　教學(xué)大綱:介紹3Dmax/Photoshop兩款軟件在建筑設(shè)計表現(xiàn)方面的基本應(yīng)用:三維建模、三維渲染及效果圖后期處理。
　　教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法:根據(jù)建筑設(shè)計的效果圖表現(xiàn)要求,結(jié)合AutoCAD的三維建模,教學(xué)內(nèi)容局限于建筑表現(xiàn)所需的命令與方法,具體內(nèi)容安排如下:
　　表3建筑數(shù)字化表現(xiàn)教學(xué)安排
　　
　　考核方法:獨(dú)立完成兩份作業(yè):平面彩圖制作、建筑效果圖制作。
　　
　　（4）草圖大師
　　學(xué)時/學(xué)分:隨設(shè)計課教學(xué)
　　教學(xué)大綱:了解SketchUp軟件的基本使用,能獨(dú)立地使用它完成建筑設(shè)計的方案構(gòu)思,并生成相應(yīng)的效果圖和漫游動畫。
　　教學(xué)方法:學(xué)生自學(xué),老師提供各種學(xué)習(xí)資料和相關(guān)的案例,并結(jié)合建筑設(shè)計課進(jìn)行輔導(dǎo)
　　（5）建筑信息模型
　　學(xué)時/學(xué)分:32學(xué)時(2學(xué)分)
　　教學(xué)大綱:詳細(xì)介紹Revit的發(fā)展、特點(diǎn)、功能與使用,包括建筑設(shè)計信息技術(shù)發(fā)展概述、建筑信息模型與Revit概述、基于構(gòu)件的建筑設(shè)計、自定義簇類型、視圖與渲染、明細(xì)表等應(yīng)用;基于BIM的建筑節(jié)能分析(IES);
　　教學(xué)內(nèi)容:結(jié)合當(dāng)前的建筑設(shè)計競賽或建筑設(shè)計作業(yè),講授Revit軟件的使用,讓學(xué)生直接使用軟件來完成競賽或作業(yè),同時介紹Revit信息模型在建筑性能分析軟件(IES/Ecotect)的應(yīng)用。分六部分來講述:基礎(chǔ)知識;基于建筑構(gòu)件的各種建模命令的使用和技巧;基于視圖處理的各類平、立、剖、三維、詳圖等應(yīng)用;基于建筑表現(xiàn)的的燈光、渲染、漫游等應(yīng)用;基于體量、組、局部設(shè)計、多方案探討、工程階段、大項目協(xié)同設(shè)計等高級應(yīng)用;建筑信息模型的性能分析。
　　教學(xué)方法:以實(shí)例來教學(xué);
　　考核方法:獨(dú)立完成建筑設(shè)計作業(yè)或建筑設(shè)計競賽的作業(yè)。
　　（6）建筑技術(shù)分析
　　學(xué)時/學(xué)分:16學(xué)時(1學(xué)分)
　　教學(xué)大綱:以Ecotect或IES軟件為軟件平臺,介紹計算機(jī)輔助工程CAE技術(shù)在建筑性能分析中的應(yīng)用,主要包括建筑聲環(huán)境分析、建筑光環(huán)境分析、建筑熱環(huán)境與能耗分析、建筑日照分析、建筑風(fēng)環(huán)境分析等。
　　教學(xué)方法:以實(shí)例(建筑學(xué)設(shè)計作業(yè))為例進(jìn)行教學(xué);
　　考核方法:能獨(dú)立完成一幢公建的各項建筑性能分析,并以此依據(jù)改進(jìn)建筑設(shè)計方案。
　　（7）虛擬建筑
　　學(xué)時/學(xué)分:16學(xué)時(1學(xué)分)
　　教學(xué)大綱:介紹虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本原理與應(yīng)用;以Quest3D軟件為平臺,介紹虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用;
　　教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法:介紹Quest3D軟件的基礎(chǔ)知識和基本命令;結(jié)合建筑設(shè)計方案,建立三維模型,通過烘焙導(dǎo)入Quest3D;通過通道組為虛擬現(xiàn)實(shí)場景編輯環(huán)境、導(dǎo)游線路、菜單制作等,最后完成虛擬展示系統(tǒng)的發(fā)布。
　　考核方法:獨(dú)立完成一份虛擬現(xiàn)實(shí)展示系統(tǒng)的制作。
　　（8）多媒體制作
　　學(xué)時/學(xué)分:隨設(shè)計課教學(xué)
　　教學(xué)大綱:講授常用的多媒體制作軟件,如Flash、Authorware、Dreamweaver等設(shè)計軟件,對學(xué)生設(shè)計的作品進(jìn)行多媒體展示,圖、文、聲并茂,完美地表達(dá)建筑設(shè)計思想和建筑設(shè)計作品。
　　教學(xué)方法:選修全校公共課程;舉行專題講座,以實(shí)例介紹軟件的使用。
　　3數(shù)字化課程教學(xué)方法探討
　　數(shù)字化教學(xué)課程體系的建設(shè)目的明確,一方面是以建筑設(shè)計教學(xué)為主線,另一方面是以實(shí)現(xiàn)“腦的延長”為目標(biāo),因而在整個教學(xué)過程中要始終圍繞這兩個方面展開,教學(xué)過程中采用“四結(jié)合”:命令講解與實(shí)例演示相結(jié)合、課堂作業(yè)與設(shè)計作業(yè)相結(jié)合、數(shù)字化課堂與專業(yè)課堂相結(jié)合、課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合,通過實(shí)踐和總結(jié),有如下的教學(xué)指導(dǎo)思想。
　　（1）理論與實(shí)踐相結(jié)合
　　建筑設(shè)計是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,建筑數(shù)字化技術(shù)課程也是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程,對數(shù)字化技術(shù)軟件的掌握程度關(guān)鍵看實(shí)踐,即在設(shè)計課中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)的實(shí)踐。建筑數(shù)字化技術(shù)課程的教學(xué)效果最終通過學(xué)生在建筑設(shè)計課中體現(xiàn)出來,否則,也就失去本課程存在的意義,其中最主要的實(shí)踐就是學(xué)生對建筑方案的構(gòu)思如何通過數(shù)字技術(shù)進(jìn)行表現(xiàn),并通過計算機(jī)對方案進(jìn)行推敲、評價,實(shí)現(xiàn)真正意義上的計算機(jī)輔助設(shè)計,即“腦的延長”。
　　（2）走近設(shè)計
　　在教學(xué)過程中“走近設(shè)計”,結(jié)合建筑學(xué)課程的教學(xué)實(shí)例及不同風(fēng)格、不同特點(diǎn)的建筑設(shè)計方案來講解軟件的具體綜合應(yīng)用。在CAD軟件教學(xué)時,我們的教學(xué)實(shí)例盡可能就來自于學(xué)生學(xué)習(xí)或設(shè)計中的的建筑平面、立面、剖面,并結(jié)合學(xué)生手工繪制建筑平面的過程來講授相關(guān)的CAD命令,這樣學(xué)生能快速地掌握計算機(jī)輔助繪圖。在教學(xué)SketchUp時,直接讓學(xué)生對他們在建筑課程作業(yè)的建筑設(shè)計草圖進(jìn)行繪制學(xué)習(xí),同時把最后的成果在建筑數(shù)字化表現(xiàn)課程中作為案例來練習(xí),也可以作為建筑設(shè)計的課程作業(yè)來上交,達(dá)到雙贏的效果。
　　（3）課程之間即交叉又延續(xù)
　　我們的改革是基于建筑學(xué)專業(yè)的教學(xué)過程來展開的,因此在教學(xué)上可以通過把某個建筑設(shè)計實(shí)踐的不同發(fā)展階段作為主線,把所有的課程教學(xué)形成一個體系,課程之間既有交叉又有延續(xù)。建筑方案草圖階段通過SketchUp來繪制,成果可以在3Dmax中渲染使用,同時3Dmax成品既可以由PS加工成建筑效果圖,又可以導(dǎo)出為VRML文件作為虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)例。建筑方案構(gòu)思完后,根據(jù)草圖模型通過CAD軟件來繪制平立剖等圖形,并作為輔助線導(dǎo)入RevitBuilding信息模型軟件中建成BIM模型,最后可以通過BIM模型生成各類施工圖,并進(jìn)行各種建筑性能分析。
　　4總結(jié)
　　建筑設(shè)計是一門富有藝術(shù)創(chuàng)造性的綜合性應(yīng)用學(xué)科,建筑設(shè)計的作品豐富多彩,從而決定了建筑數(shù)字化技術(shù)教學(xué)也必須是靈活多變的.當(dāng)然目前的課程體系還有許多不足之處,如在建筑技術(shù)性能軟件方面,涉及不多,除目前軟件的選擇不多外,作為數(shù)字化設(shè)計教學(xué)的專業(yè)老師,在建筑技術(shù)方面的知識掌握也有一定的欠缺,有待提高。本文通過結(jié)合學(xué)院的教學(xué)條件、師資情況,我們提出的數(shù)字化技術(shù)教學(xué)課程體系只是一個嘗試,希望在未來實(shí)踐中不斷地完善和提高。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]項秉仁.面對數(shù)字化時代的建筑學(xué)思考,新建筑,2001年第6期
　　[2]饒金通,張燕來,李立新.基于“腦的延長”的建筑數(shù)字化技術(shù)教學(xué)改革,廈門大學(xué)學(xué)報(哲社版),2008年教學(xué)研究增刊:53~57
　　[3]李建成.建筑數(shù)字技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查與改革思路,2007年全國建筑高等學(xué)校建筑院系建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)研討會論文集,2007:63~67