計算機輔助設計在建筑學教學中的問題與改進

葉 露 胡旭明

我國目前正處在大規模的快速城市化的建設進程中，高等院校建筑學專業也正經歷著快速發展時期，但國內優秀設計人才仍然缺乏。筆者從市場的角度出發，關注到一系列建筑設計單位、教育工作者、建筑師和學生面臨的問題，例如:究竟怎樣的建筑師能夠適應當今市場和社會的需求，建筑院校畢業生步入社會時應當具備哪些基本素質，市場對于專業教育提出了哪些新的要求。研究這些現實問題就不難發現當前的建筑學專業教育有很多方面存在不足，急需要改進。本文所關注的計算機輔助設計的問題就是其中一個方面。

1 計算機輔助設計的概念及應用

計算機輔助設計是指利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作，簡稱CAD，計算機可以幫助設計人員擔負計算、信息存儲和制圖等多項工作。在設計中可用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優方案;各種設計信息都能存放在計算機的內存或外存里，并能快速地檢索和方便地修改;設計人員通常用草圖開始設計，將草圖變為工作圖的繁重工作可以交給計算機完成。正因如此，計算機輔助設計已經廣泛應用到工程設計和產品設計中，在建筑設計行業更成為了必不可少的工具。然而在建筑學教學中，計算機輔助設計的應用卻存在一些問題。

2 計算機輔助設計在建筑學教學中的問題

2． 1 未給學生建立規范制圖和科學制圖的概念

目前多數學校沒有建立起一整套完善的計算機輔助設計的教學模式，有的學校沒有設置專門的計算機輔助設計課程，有的開設了相關課程，但是由于課時安排、教學方法、考核方式等方面存在一定的問題，導致學生在有限的時間內無法系統的掌握相關的技能和方法。例如，很多院校開設的計算機輔助設計課程僅以AutoCAD為核心內容，而且講授的內容要么是很基本的操作命令，要么是沒有實際應用價值的LISP編程，而在目前大多數建筑設計院采用的繪圖軟件都是基于AutoCAD平臺下的天正建筑軟件，其中的很多操作方法和命令都與AutoCAD不相同，如果對學生不進行嚴格系統的訓練，使之掌握科學的制圖方法，那么就會出現建筑繪圖語言不規范，表達不清晰，平立剖面圖對應不上，繪圖方法不科學，效率偏低的各種問題。因此計算機繪圖的規范化、科學化顯得非常重要，這就對建筑院校在計算機輔助設計教學方面提出了明確的要求。

2． 2 與市場訴求有偏差，缺少對新技術新動態的關注

計算機輔助設計本身是一個相對狹義的概念，指的就是CAD，而對于建筑設計及其表達而言，計算機輔助設計又是一個相對寬泛的概念，不僅包括二維的制圖，同時還包括了三維的虛擬模型以及平面的圖片處理等等。然而就目前很多建筑院校的實際情況而言，學生掌握的三維建模技能有限，不能快速準確地對建筑的三維空間進行塑造和表達，并且表達的程度基本停留在草圖階段，使設計深化面臨較大的困難。20世紀90年代后期，隨著計算機技術的日益完善和普及，越來越多的設計通過計算機繪制的表現圖來呈現，這一時期，主流的計算機模型軟件為3DMAX，之后隨著市場的分工逐漸細化，效果圖公司大量涌現，原本是建筑師做的工作變成了專業效果圖公司的工作，而目前建筑學專業學生的主流三維建模軟件也變成了簡單易學的SKETCHUP，該軟件作為一個草圖繪制軟件，對于設計構思有一定的幫助，但是對于深化設計則具有一定的局限性。隨著科技的發展，新技術新軟件日新月異，如果不能跟上技術前進的腳步，今天的設計方法和工具可能在明天就被淘汰，因此學習并運用最新最前沿的設計輔助軟件，才能有利于學生拓展視野，適應市場競爭。

2． 3 教學理念相對滯后，未能通過輔助設計拓展創作思維

建筑創作是一個全過程活動，是人類一項十分復雜的社會實踐活動，建筑創作一個明顯的特點就是必須將創作思維用一定方式表達出來，在促進進一步深化的同時，也用以同他人進行交流與溝通，因此，從某種意義上說，建筑設計的表達同設計的構思是相互依賴的，設計的表達對于一名建筑師而言顯得十分重要。如果由于建筑的表達方式所限而只能利用目前有限的方法進行建筑設計，那將會在一定程度上限制了設計思路的拓展。

繪圖并不是計算機輔助設計的全部內容，其最終目標是設計，是通過計算機的輔助能夠更好的拓展建筑師的視野和思維，創作出多樣性的建筑作品。從這個層面理解，目前建筑學教學中在這方面開展的探索不多，在教學中并沒有讓學生對計算機輔助設計的意義建立深刻的認識。目前隨著科技的發展，參數化設計已經成為一個重要的設計方法，正在深刻的影響著建筑師們的思維方式及工作方法，新的設計思路，新的設計理念，新的設計方式層出不窮，當前的數字化技術已經越來越多的運用到了建筑設計領域，并且反過來也能推動設計思路的拓展，而這恰恰是當前建筑學專業的學生所欠缺的。

3 改進上述問題的措施

針對上述問題，筆者結合自身在校任教的體會，提出以下建議:

1)在院系教學體系中，將計算機輔助設計提升到一個重要的地位，設置專門的課程，并分為必修課和選修課，必修課在本科一、二年級開始，主要講授 AutoCAD，SKETCHUP以及 PHOTOSHOP等基礎軟件的使用，使學生掌握科學的、正確的計算機繪圖方法。選修課的設置可以安排在三、四年級，主要講授最前沿的設計輔助軟件的使用范圍、原理以及方法，新軟件的使用可不作為對學生的硬性要求，但可通過大量具體運用實例的介紹，給學生建立一個基本的概念，能了解目前最新的輔助設計軟件，分別適用于什么類型的設計，能達到何種效果。通過這種方式的教學，既可以拓寬學生的知識面，又可以滿足部分學生對新技術新軟件的探索。對于碩士研究生層面的學生，甚至可以開設專門的研究課題，供其進行深入系統的學習和研究，這樣便可以形成一個較為完備的教學階梯，從最基本的設計軟件到最前沿的數字化技術都能夠為學生所用。

2)應建立有效的教學考核機制。計算機繪圖的成果具有可拷貝的特點，因此應改革課程的考核方式，對于教學成果的檢驗不應該簡單的讓學生提交一份電子文檔，在考核機制上對學生產生約束，以便較好的貫徹和落實相關的教學工作。

3)學校應加強基礎設施建設，應配備專門的計算機房，提供正版教學軟件，同時引進最新的軟件研發成果，進一步提高教學質量。

4)對于講授計算機表達課程的教師，應由專人負責，通過2年～3年的教學周期形成一套成熟的教學模式，并應借助高校科研的自身優勢，積極同軟件研發企業聯合，鼓勵提倡教師學習研究新的軟件和技術，以便更好的為教學工作服務。

4 結語

計算機輔助設計對于一名建筑師而言十分必要，其表達的技能將直接影響設計思路的呈現。計算機表達在信息化飛速發展的今天，無疑將是未來建筑設計表達的主流形式，因此掌握好計算機輔助設計對于今天的建筑學專業的學生而言意義尤為重大。

計算機輔助設計在建筑學本科教學中出現的種種問題是多方面的因素促成的，也是近十多年建筑教育發展過程中出現的比較突出的問題之一。作為建筑教育者，理應正視當前出現的這些問題，不斷改進和完善教學模式、講授方法以及考核手段，為學生提供全面、系統、科學的知識平臺。作為建筑學專業的學生，也應該充分的重視計算機表達在學習和工作過程中的重要性，通過提高認識和加強訓練，在學校學習期間打下扎實的基本功，為今后的工作奠定良好的基礎。只有通過師生雙方的共同努力，才可以有效的解決目前面臨的問題，學校才可以為社會培養出優秀的設計人才。

［1］ 張伶伶，李存東．建筑創作思維的過程與表達［M］．北京:中國建筑工業出版社，2001．

［2］ 趙 武，霍擁軍．計算機輔助設計實例教程［M］．北京:中國建筑工業出版社，2008．