基于數(shù)字建筑地方院校參數(shù)化課程教學(xué)的探索
——以安徽建筑大學(xué)建筑學(xué)為例

許杰青 徐璐璐

安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，安徽合肥 230022

中國(guó)的建筑教育已有近90年的發(fā)展歷史，延承的主要是“鮑扎”古典主義教學(xué)體系和“包豪斯”現(xiàn)代主義教學(xué)體系[1]。但是，隨著數(shù)字建筑的迅速發(fā)展，參數(shù)化設(shè)計(jì)以極具沖擊力的視覺(jué)效果和流暢的空間感受成為了建筑發(fā)展的一種新的潮流，并以非常迅猛地姿態(tài)開(kāi)始沖擊建筑市場(chǎng)，數(shù)字建筑設(shè)計(jì)教學(xué)在國(guó)內(nèi)部分工科建筑院校中發(fā)展迅速，目前國(guó)內(nèi)各高校的建筑學(xué)院均已開(kāi)始了建筑數(shù)字化、參數(shù)化設(shè)計(jì)的相關(guān)研究工作。這種新的教學(xué)模式對(duì)國(guó)內(nèi)建筑教育影響巨大，但對(duì)于內(nèi)陸不發(fā)達(dá)省份來(lái)說(shuō)，由于市場(chǎng)缺乏“數(shù)字化語(yǔ)境”，參數(shù)化課程教學(xué)仍然舉步維艱，發(fā)展相對(duì)滯后。

安徽建筑大學(xué)是本省唯一一所以土建類(lèi)學(xué)科為特色的本科高校，設(shè)有11個(gè)學(xué)院， 54個(gè)本科專(zhuān)業(yè)，建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)是該校的領(lǐng)頭專(zhuān)業(yè)，也是安徽省重點(diǎn)特色專(zhuān)業(yè)。面對(duì)實(shí)時(shí)變化的建筑業(yè)大環(huán)境，作為信息最前沿的專(zhuān)業(yè)教育必須保持與時(shí)俱進(jìn)的時(shí)效特點(diǎn)，在學(xué)校辦學(xué)定位基礎(chǔ)上，希望對(duì)建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程進(jìn)行教學(xué)調(diào)整和改革研究，依托建筑設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等主干課程，通過(guò)數(shù)字化理論基礎(chǔ)的強(qiáng)化、軟件技術(shù)的教學(xué)和參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)教學(xué)體系的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有建筑設(shè)計(jì)課程的補(bǔ)充，向社會(huì)輸送更多地能力全面適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用型人才，走出一條有地方院校特色的，相對(duì)行之有效的參數(shù)化設(shè)計(jì)與建造教學(xué)體系和模式。

1 該校建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)參數(shù)化課程教學(xué)建設(shè)目標(biāo)

1.1 實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充

高校作為教育的重要陣地，有義務(wù)傳遞最前沿的先鋒知識(shí)。在科學(xué)技術(shù)與日俱進(jìn)的今天，設(shè)計(jì)方法也在不斷更新，國(guó)內(nèi)已有多所建筑類(lèi)高校開(kāi)始關(guān)注并設(shè)置了相關(guān)的數(shù)字化教學(xué)和研究課程，而在該校甚至安徽省范圍內(nèi)，教學(xué)活動(dòng)還是在沿襲舊有的建筑學(xué)教學(xué)模式，以經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)作為主要的指導(dǎo)依據(jù)，相關(guān)數(shù)字化課程體系建設(shè)尚屬空白，希望通過(guò)探索，能為地方院校數(shù)字建筑教學(xué)發(fā)展提供參考，并實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充。

1.2 建立實(shí)驗(yàn)性參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)教學(xué)模式

該校建筑學(xué)現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃中并沒(méi)有參數(shù)化設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，所以需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充，補(bǔ)充參數(shù)化設(shè)計(jì)基本原理等相關(guān)課程，增加Rhino、Grasshopper、BIM等相關(guān)軟件課程，并協(xié)調(diào)參數(shù)化基礎(chǔ)課程與建筑設(shè)計(jì)相關(guān)課程的關(guān)系，參數(shù)化設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)在經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單計(jì)算、簡(jiǎn)單模型的基礎(chǔ)上就能夠?qū)ㄖ膶?shí)施可能性進(jìn)行一定的確定和了解，通過(guò)參數(shù)化設(shè)計(jì)的建筑還需要通過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)來(lái)探討其建成的可能性和可能構(gòu)成的方法，這些都需要構(gòu)建相關(guān)教學(xué)模式。

1.3 培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用型人才

通過(guò)對(duì)前沿技術(shù)手段的推廣、實(shí)驗(yàn)性教學(xué)模式的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新、勇于實(shí)踐，提高學(xué)生設(shè)計(jì)及操作水平，結(jié)合學(xué)校正在推進(jìn)實(shí)施的“卓越工程師計(jì)劃”，向社會(huì)輸送更多理論扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用型人才。

1.4 推進(jìn)教師研究團(tuán)隊(duì)建設(shè)

以探索研究為契機(jī)，形成專(zhuān)門(mén)性教師研究團(tuán)隊(duì)，借助校際聯(lián)合和學(xué)術(shù)交流的活動(dòng)，提高教師專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，教研促進(jìn)科研、科研帶動(dòng)教研，最終實(shí)現(xiàn)教研和科研的雙贏。

2 有地方院校特色的建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)參數(shù)化課程教學(xué)建設(shè)

2.1 構(gòu)建具有地方院校特色的建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)參數(shù)化設(shè)計(jì)教學(xué)體系

由于地方院校所處環(huán)境的不發(fā)達(dá)，市場(chǎng)缺乏相應(yīng)的“語(yǔ)境”，直接引入發(fā)達(dá)地區(qū)的參數(shù)化課程教學(xué)體系并不現(xiàn)實(shí)，因此，根據(jù)安徽建筑大學(xué)建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)有條件及特點(diǎn)，在教學(xué)中確立了“三段式”的教學(xué)方法，在學(xué)生的本科教學(xué)階段劃分為3個(gè)階段：第一階段——理論基礎(chǔ)；第二階段——設(shè)計(jì)訓(xùn)練；第三階段——實(shí)踐模擬?；A(chǔ)階段：在一二年級(jí)課程中，加入選修課程，主要以教師講授理論課為主，通過(guò)數(shù)字化理論講課和練習(xí)，讓學(xué)生逐步了解參數(shù)化設(shè)計(jì)的研究狀態(tài)；設(shè)計(jì)階段：在三四年級(jí)課程中，逐步加入相關(guān)課題，主要以學(xué)生根據(jù)課題與作業(yè)要求完成“設(shè)計(jì)”為主，借助計(jì)算機(jī)運(yùn)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)形態(tài)的生成；實(shí)踐階段：在五年級(jí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)中開(kāi)設(shè)相關(guān)課題，要求學(xué)生完成設(shè)計(jì)的同時(shí)也完成建筑的“實(shí)際建造”，借助數(shù)控加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)方案模型的建造。三階段的教學(xué)內(nèi)容逐層遞進(jìn)，具有內(nèi)在的邏輯性，不會(huì)過(guò)多的干擾原有的教學(xué)計(jì)劃，由此構(gòu)成貫穿整個(gè)建筑學(xué)教學(xué)過(guò)程的參數(shù)化設(shè)計(jì)教學(xué)體系。

2.2 通過(guò)與國(guó)內(nèi)高校及企業(yè)合作教學(xué)，促進(jìn)建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)參數(shù)化設(shè)計(jì)課程教學(xué)發(fā)展

目前安徽建筑大學(xué)已與國(guó)內(nèi)數(shù)所高校建立了良好的合作關(guān)系，借助其在參數(shù)化設(shè)計(jì)教學(xué)研究方面的成果，為該校建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)數(shù)字建筑教學(xué)發(fā)展提供基礎(chǔ)和幫助。2015～2017年連續(xù)3年組織和參加了國(guó)內(nèi)六校聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)，參觀兄弟院校的參數(shù)化課程的建設(shè)并進(jìn)行了充分交流。先后與多家國(guó)內(nèi)知名社會(huì)企業(yè)達(dá)成了數(shù)字化合作實(shí)踐基地協(xié)議，企業(yè)參與學(xué)校的設(shè)計(jì)教學(xué)，學(xué)生也可以在企業(yè)做相關(guān)的實(shí)習(xí)實(shí)踐。在今后的發(fā)展中，該校還將促進(jìn)與其他國(guó)內(nèi)外高校及企業(yè)的合作，推動(dòng)其建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)參數(shù)化設(shè)計(jì)課程教學(xué)的發(fā)展。

2.3 以更多樣化地教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生的參數(shù)化學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

對(duì)數(shù)字化技術(shù)感興趣的大都為年輕學(xué)生，他們對(duì)數(shù)字工具，參數(shù)化設(shè)計(jì)手法學(xué)習(xí)熱情很高，私底下的交流頻繁，內(nèi)部也形成了一個(gè)龐大的知識(shí)傳播體系，于是學(xué)校以學(xué)生為主體，在建筑學(xué)組建了“趣筑學(xué)社”興趣小組團(tuán)體，傳播新的設(shè)計(jì)方法、理念，參加國(guó)內(nèi)外各項(xiàng)競(jìng)賽，持續(xù)開(kāi)展“以老帶新”、“以賽促教”活動(dòng)，提高整體教學(xué)水平，逐步推動(dòng)建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)參數(shù)化課程教學(xué)建設(shè)。另外在課下，連續(xù)組織相關(guān)的講座，反轉(zhuǎn)課堂等手段，不斷豐富同學(xué)們的數(shù)字化理論知識(shí)。同時(shí)在2016年～2017年連續(xù)2年組織了科技數(shù)字建造節(jié)，將數(shù)字化設(shè)計(jì)理論與實(shí)體建造融合，這些多樣化的教學(xué)方式用激發(fā)學(xué)生的熱情和興趣，鼓勵(lì)學(xué)生參與和動(dòng)手操作，真正將參數(shù)化設(shè)計(jì)融入到教學(xué)體系中。

3 取得的成效

3.1 調(diào)整建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案，推進(jìn)參數(shù)化理論課程教學(xué)

利用2015年學(xué)校調(diào)整專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案為契機(jī)，結(jié)合建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)規(guī)范宣貫文件和學(xué)院現(xiàn)狀，改革了原培養(yǎng)方案中“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”課程，加設(shè)了“參數(shù)化設(shè)計(jì)及建筑信息模型”教學(xué)課程及新編寫(xiě)了教學(xué)大綱，為推進(jìn)參數(shù)化課程教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 建設(shè)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室及教學(xué)團(tuán)隊(duì)以滿(mǎn)足本教研中教學(xué)平臺(tái)的要求

結(jié)合數(shù)字化、信息化技術(shù)發(fā)展，整合了原有的建筑CAD室、建筑視覺(jué)傳達(dá)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字城市和虛擬城市實(shí)驗(yàn)室，組成了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)組建了一批以年輕教師為骨干的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，深入研究數(shù)字化技術(shù)，進(jìn)行參數(shù)化課程教學(xué)的探索。

3.3 在高低年級(jí)完成了一系列的參數(shù)化的實(shí)踐活動(dòng)取得良好成績(jī)

在一二年級(jí)舉辦了“科技數(shù)字建造節(jié)”系列活動(dòng)，在三四年級(jí)的課程教學(xué)中融入了參數(shù)化設(shè)計(jì)概念，在五年級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)及聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)中推廣參數(shù)化設(shè)計(jì)的理念。這些循序漸進(jìn)的舉措帶來(lái)了參數(shù)化課程教學(xué)的極大發(fā)展，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)參數(shù)化設(shè)計(jì)的熱情，取得了良好的成績(jī)。該校建筑與規(guī)劃學(xué)院成功舉辦了“地平線(xiàn)”杯安徽建筑大學(xué)數(shù)字建造節(jié)實(shí)體搭建活動(dòng)；2017年6月，在六校聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)中，陳勝藍(lán)、楊梓含同學(xué)運(yùn)用最新的VR數(shù)字技術(shù)，以?xún)?yōu)異的成績(jī)榮獲一等獎(jiǎng)和“最佳技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”。

4 結(jié)語(yǔ)

新的數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)方法已儼然形成，這種嶄新的創(chuàng)作模式，使建筑師可以獲得前所未有的形式表現(xiàn)力，帶來(lái)一種新的建筑設(shè)計(jì)思維及對(duì)空間概念的認(rèn)識(shí)，給予建筑設(shè)計(jì)更多元化的未來(lái)，更多積極的可能性[2]。建筑學(xué)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和教育模式在許多層面任具有相當(dāng)?shù)闹匾院痛嬖趦r(jià)值，但在數(shù)字時(shí)代必須重新思考我們過(guò)去已經(jīng)習(xí)慣的設(shè)計(jì)方法和教育方式。參數(shù)化教學(xué)課程用更多樣地形式激發(fā)學(xué)生的熱情和興趣，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手和操作，使學(xué)生了解數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，了解數(shù)字技術(shù)與建筑藝術(shù)、人文知識(shí)的融合過(guò)程，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生在實(shí)際動(dòng)手能力和實(shí)踐方面的經(jīng)驗(yàn)，是“卓越工程師計(jì)劃”對(duì)于新型應(yīng)用型人才培養(yǎng)的有利補(bǔ)充。