計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)(CAAD)教學(xué)改革初探

譚潔 劉威 王寧

(湖北工程學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院，湖北孝感 432100)

0 引言

計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)［1］(CAAD)課程是與專(zhuān)業(yè)課密切配合的系列課程，具有極強(qiáng)的實(shí)踐性，它在專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系中，結(jié)合最新的數(shù)字技術(shù)為設(shè)計(jì)課提供全新的設(shè)計(jì)思維方式、提高設(shè)計(jì)方法、完善設(shè)計(jì)表達(dá)能力，更好為專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)服務(wù)。2011年7月，教育部，財(cái)政部印發(fā)了“本科教學(xué)工程”實(shí)施意見(jiàn)，正式啟動(dòng)了“本科教學(xué)工程”。改革人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力是高校專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)內(nèi)容之一。因此CAAD的系列課程非常重要，它是理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生綜合運(yùn)用能力的系列課程。

CAAD系列課程［2］通常包含草圖設(shè)計(jì)大師(Sketchup)，Auto-CAD，天正建筑，3DMax，Photoshop等軟件的講授，但是目前各類(lèi)建筑軟件層出不窮，除了以上軟件外，基于BIM技術(shù)的三維軟件ArchiCAD，Revit，渲染類(lèi)軟件 Artlantis，Lumion，表現(xiàn)類(lèi)軟件 Piranesi，節(jié)能分析類(lèi)軟件生態(tài)建筑大師(Ecotect)，DOE-2等各種軟件不斷沖擊建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生和老師。CAAD課程應(yīng)該選擇哪些軟件，如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)這些軟件成為擺在教師面前的難題，因此CAAD系列課程的教學(xué)改革勢(shì)在必行，筆者擔(dān)任多年的CAAD系列課程的教學(xué)工作，我系的CAAD教學(xué)團(tuán)隊(duì)在近幾年的教學(xué)實(shí)踐中不斷探索和改進(jìn)教學(xué)方法和內(nèi)容，從學(xué)生的設(shè)計(jì)作業(yè)和畢業(yè)生的工作反饋信息來(lái)看，學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)踐能力和表現(xiàn)能力都有較大的提高。

1 CAAD教學(xué)改革目標(biāo)

2007年全國(guó)高校建筑學(xué)學(xué)科專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)發(fā)布了《促進(jìn)建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)發(fā)展綱要》，綱要明確指出:改革教學(xué)重點(diǎn)，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(jì)教學(xué)結(jié)合起來(lái)。當(dāng)今數(shù)字技術(shù)早已不再是單純的繪圖工具，而是延伸到設(shè)計(jì)構(gòu)思過(guò)程，乃至數(shù)字建構(gòu)生成的領(lǐng)域，它顛覆了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)思和表達(dá)方式，帶來(lái)越來(lái)越多的有著強(qiáng)烈視覺(jué)沖擊的建筑形態(tài)。在改革教學(xué)重點(diǎn)上，讓CAAD的教學(xué)增加對(duì)輔助設(shè)計(jì)構(gòu)思的軟件的講解和如何輔助設(shè)計(jì)構(gòu)思的方法，以及數(shù)字建構(gòu)生成［3］的方法。我系的教學(xué)改革中，基本原則就是將計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)用與輔助建筑設(shè)計(jì)課程結(jié)合在一起，通過(guò)案例重點(diǎn)講解輔助設(shè)計(jì)的方法和過(guò)程，弱化軟件的作用，將其當(dāng)作工具使用。在改革教學(xué)方式上，進(jìn)行軟件教學(xué)時(shí)，結(jié)合建筑設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)有選擇有針對(duì)性的進(jìn)行講解，從而降低軟件的實(shí)際使用難度。有很多軟件都不是建筑設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)軟件，講授軟件命令時(shí)如果按部就班逐一講解，學(xué)生會(huì)覺(jué)得索然無(wú)味，以筆者的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合設(shè)計(jì)方案講解常用的軟件命令并強(qiáng)調(diào)，效果大不一樣。因此CAAD教學(xué)改革的終極目標(biāo)是將CAAD教學(xué)課程與建筑設(shè)計(jì)課程教學(xué)結(jié)合起來(lái)。

2 CAAD教學(xué)改革實(shí)踐

2.1 教學(xué)體系調(diào)整

我系從最初的以講解軟件AutoCAD，3DMax，Photoshop為主的教學(xué)體系，逐步改革為圍繞設(shè)計(jì)構(gòu)思為重點(diǎn)，講解以Sketchup，AutoCAD，Revit，3DMax，Photoshop 為主線，以 Rhino，Ecotect，Lumion，Artlantis，ArchiCAD為輔的教學(xué)體系。輔助教學(xué)的內(nèi)容一般貫穿到主線中，在不增加教學(xué)學(xué)時(shí)的前提下，以擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容、增加教學(xué)深度。比如在講解Shetchup時(shí)，會(huì)介紹該軟件的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，對(duì)于它不擅長(zhǎng)的曲線或異形建模方面，則可向?qū)W生推薦犀牛軟件(Rhino)，主要以視頻或圖片的方式介紹方案，說(shuō)明犀牛軟件能實(shí)現(xiàn)的各種造型。那些需要設(shè)計(jì)異形建筑的學(xué)生他們會(huì)自己去找相關(guān)的資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。在講解3DMax軟件時(shí)，后期渲染部分簡(jiǎn)單介紹Lumion和Artlantis，主要以介紹它們能實(shí)現(xiàn)的渲染效果為主，讓學(xué)生在進(jìn)行后期渲染時(shí)有更多的自主選擇。另外在講解Revit時(shí)，附帶介紹它的同類(lèi)軟件ArchiCAD，以及它們的模型基礎(chǔ)——BIM(Building Information Modeling)概念。

2.2 教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

首先，在教學(xué)過(guò)程中改變了以往以全面介紹軟件各個(gè)功能命令為主的模式，而以設(shè)計(jì)為中心，常用的命令和常見(jiàn)問(wèn)題的處理方式為主的教學(xué)模式。比如Photoshop軟件并不是建筑設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)軟件，它應(yīng)用廣泛，在廣告業(yè)，攝影業(yè)，平面設(shè)計(jì)等領(lǐng)域均有不錯(cuò)的表現(xiàn)，而用它做效果圖的后期處理所涉及到的命令不需要太多，因此在講解時(shí)，通常以總平面彩圖、平面彩圖、立面彩圖、室內(nèi)效果圖、室外效果圖、夜景效果圖、小區(qū)規(guī)劃效果圖等常見(jiàn)的Photoshop在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為主線，穿插講解軟件命令和應(yīng)用技巧。

然后，在教學(xué)過(guò)程中改變了以往各自為政，教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有聯(lián)系的局面，而是配合其他課程的內(nèi)容和進(jìn)度。筆者在講AutoCAD軟件時(shí)，建筑構(gòu)造(上)課程已經(jīng)結(jié)束，而學(xué)生在設(shè)計(jì)作業(yè)中出現(xiàn)錯(cuò)誤的部分往往是對(duì)構(gòu)造概念不清楚，因此在AutoCAD講解小例子或做練習(xí)時(shí)，往往選取樓梯剖面圖、坡屋頂檐口詳圖等，既能訓(xùn)練制圖技能又能鞏固構(gòu)造知識(shí)，最重要的是在做設(shè)計(jì)時(shí)用到這部分內(nèi)容時(shí)就會(huì)得心應(yīng)手。

2.3 教學(xué)方式調(diào)整

在教學(xué)方式上首先強(qiáng)調(diào)數(shù)字技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)和在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，弱化軟件本身。無(wú)論講解哪個(gè)軟件的老師都會(huì)梳理相關(guān)的數(shù)字技術(shù)的發(fā)展過(guò)程［4］，以及所講軟件在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用成果。改變了以往學(xué)生學(xué)完后對(duì)各命令操作很熟練但用到設(shè)計(jì)上就有些茫然的局面。

其次，在教學(xué)上，不斷強(qiáng)調(diào)數(shù)字技術(shù)是工具的理念，設(shè)計(jì)創(chuàng)作本身不能被工具所左右的思想。筆者在擔(dān)任大二上學(xué)期的課程建筑設(shè)計(jì)(一)時(shí)，班上有兩名同學(xué)都希望做曲面造型的餐廳建筑，他們這時(shí)只學(xué)習(xí)了草圖大師(Shetchup)一個(gè)軟件，我推薦他們用犀牛軟件做曲面模型，一名同學(xué)到二草階段建模時(shí)就放棄了之前的曲面造型的想法，改成了可以用草圖大師建模的造型，另外一個(gè)同學(xué)則堅(jiān)持學(xué)習(xí)犀牛軟件，花了不少課外時(shí)間，終于把自己的想法付諸于計(jì)算機(jī)模型，模型如圖1所示，雖然這個(gè)軟件課程安排中沒(méi)有，但是對(duì)于有不同需求的學(xué)生應(yīng)該因材施教，向他們推薦相關(guān)的信息、相關(guān)的軟件，否則很多思想的火花都被無(wú)辜的扼殺實(shí)在可惜。

圖1 大二上學(xué)期學(xué)生設(shè)計(jì)課程作業(yè)用犀牛軟件建模

2.4 教學(xué)團(tuán)隊(duì)建立

目前講CAAD課程的老師組建的團(tuán)隊(duì)，共同安排教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)更富有成效。團(tuán)隊(duì)成員有5名，3名講師、2名助教，我系講解CAAD課程的老師比較年輕。雖然教學(xué)經(jīng)驗(yàn)上可能略顯欠缺，但是年輕教師對(duì)新知識(shí)、新信息反應(yīng)快，對(duì)軟件在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用非常熟悉。另外年輕教師不僅與學(xué)生的溝通更自由、更容易，相互之間的溝通也更沒(méi)有絲毫隔膜。擔(dān)任CAAD課程的老師往往同時(shí)還擔(dān)任一兩門(mén)其他課程，比如建筑設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)造、中外建筑史、建筑物理等，這樣的教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組織結(jié)構(gòu)非常有利于CAAD教學(xué)項(xiàng)目改革，因?yàn)槲覀兊慕虒W(xué)團(tuán)隊(duì)會(huì)經(jīng)常在一起交流教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)效果，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，比如3DMax課程安排在前8周，后8周安排Photoshop課程，Photoshop課程中可以直接來(lái)處理3DMax課程中建立的各種模型效果。這對(duì)教學(xué)內(nèi)容的有效銜接，鞏固所學(xué)知識(shí)，特別是在建筑實(shí)踐課程中合理正確的整合這些知識(shí)，并創(chuàng)造性的進(jìn)行建筑構(gòu)思有非常重要的作用。

從最近的學(xué)生作業(yè)來(lái)看，從建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思的開(kāi)發(fā)程度到模型的建立、最終圖紙的表達(dá)水平均有所提高。

3 結(jié)語(yǔ)

我們的教學(xué)實(shí)踐雖然取得了一定的成績(jī)，但是CAAD教學(xué)改革的路程才走了一小段。堅(jiān)持我們教學(xué)改革的原則，緊密將CAAD課程的教學(xué)與建筑設(shè)計(jì)過(guò)程的各個(gè)階段結(jié)合起來(lái)，不斷探索教學(xué)模式和方面將繼續(xù)推動(dòng)我系的CAAD教學(xué)改革。

［1］李建成.建筑信息模型的應(yīng)用與發(fā)展［J］.建筑設(shè)計(jì)信息流，2009(15):1-4.

［2］虞春隆.建筑CAD課程的教學(xué)實(shí)踐與探索［J］.華中建筑，2008，4(28):198-203.

［3］倪偉橋，費(fèi)中華，高 婷.擴(kuò)展數(shù)字建筑研究及教學(xué)新空間——數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)和可持續(xù)設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)班的探索與實(shí)踐［J］.建筑數(shù)字流——從創(chuàng)作到建造，2010(15):113-116.

［4］曾旭東，趙 昂.計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)(CAAD)的發(fā)展趨勢(shì)［J］.重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2006(1):9-11.