大數據支持下城鄉規劃專業設計類課程教學方法的思考

孫一歌　張百伶

摘要：在大數據與新技術快速發展的背景下，城鄉規劃專業設計類課程作為本專業學生實踐課程的重要環節，其工作思路與方法面臨新挑戰。本文針對大數據技術輔助設計的教學方法，從教學方法層面進行論證分析，將傳統教學方法與前沿大數據技術相結合，幫助學生建立學習新技術的能力，促進城鄉規劃專業設計類課程的發展。

關鍵詞：大數據；城鄉規劃；設計；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）28-0223-02

一、引言

互聯網技術的巨大進步促使了信息的爆炸性增長，由于信息的膨脹而引發了新技術的產生，同時出現了大數據。據統計，每年的數據在以50%的速度增長，預計到2020年全球數據量將突破35ZB。大數據是在繼云計算和物聯網之后的一場技術變革，它將給企業、政府提供幫助，最重要的是對人類生活的城市會產生巨大的影響。城鄉規劃專業是一門綜合型的學科，它涉及了大量的基礎數據，如城市人口、經濟、交通等，可以說城市是大數據的集散地。城鄉規劃領域涉及大量結構化和非結構化數據，大數據方法作為城鄉規劃領域的一項新技術，可以為設計類課程提供大量的服務。精細化和理性化設計是城鄉規劃設計的趨勢，在城鄉規劃設計中，除了傳統的定性研究以外，還應該包含大量的量化數據分析為支撐，提供準確的梳理統計分析和模型建設，這樣可以更加直觀的體現設計項目。將定性與定量分析相結合將會成為城鄉規劃專業發展的趨勢。作為應用型較強的專業特點，教育教學也應該緊跟時代潮流，在教學中引入大數據這一概念。

二、城鄉規劃專業設計類課程的現狀

根據全國城鄉規劃專業指導委員會的統計資料，我國城鄉規劃專業教育中65%的課程都是駕馭在建筑學背景下的工科背景下，只有少量來源于工程類、理學類等其他學科。往往建筑學背景下的城鄉規劃專業不注重對于數理統計分析等方面的學習，學生的數學基礎較弱，在運用大數據進行分析時，往往遇到較大困難。以長春工程學院城鄉規劃專業為例，在建筑學教育背景下的城鄉規劃專業教學，設計類的課程偏重于對學生物質空間的規劃與設計，以應用能力培養為重點，如學生的設計技術、圖紙表達能力。這種傳統的城鄉規劃專業設計課程的教育方法已經無法適用于新時期對于城鄉規劃專業人才培養教育方法的要求。在我校城鄉規劃專業已經開始意識到增加城市地理信息系統課程的必要性，為本專業的教學工作發展指明了方向。雖然城市GIS設置了，但課程多為概述形式講授內容為主，缺少對信息技術的應用、方法等應用能力的培養，使得學生在城鄉規劃專業設計類課程中往往對于大數據的應用較少。

三、大數據在城鄉規劃專業設計類課程的重要性

1.為設計成果提供強有力的理論支撐。在設計類課程中運用大數據，不僅使得城市空間形態的定量分析能夠在更高的層面得以實現，也能夠打破長期以來對于城鄉規劃設計中用空間詮釋空間的傳統研究方法，以更加深入真實的視角和更加寬闊的視野來解釋城市空間中復雜的問題。多年的城鄉規劃設計課，學生在上課過程中，往往對自己的設計成果不自信，由于缺乏對設計成果的檢驗相關方法，學生對于城市更多的處于感性的設計構思中。經過大數據的分析可以清楚的看到，設計的預期成果可否符合設計目標。

2.完善城鄉規劃專業設計類課程的教學體系。現階段社會各界都非常關注大數據的運用，也認識到了大數據在城鄉規劃設計中的重要作用，并對高校的教育提出了更高的要求，相應的在教學計劃安排中不應停留在理論的問題探討和設計手法總結上，更應該注重對于學生的技術能力的培養。在城鄉規劃專業設計類課程中，已經在長期的實踐中形成了較為成熟的教育教學方法，大數據恰恰是對于傳統教學的補充和彌補。將GIS（地理信息系統）、RS（遙感）技術、BIM（建筑信息模型）技術、VR（虛擬現實）技術整合為一套較為完善的城鄉規劃分析思想。大數據對于城鄉規劃設計的影響，已經改變的設計手法和過程，從分析因果關系轉向分析城市要素的關聯度。這將顛覆傳統城鄉規劃設計類課程的教學方法與設計，將定性與定量分析方法共同運用于城鄉規劃設計類課程中。

3.將城鄉規劃帶入更大尺度和范圍分析。從規劃尺度進行劃分，基于建筑學教育基礎上進行城鄉規劃設計往往尺度是比較小的，對于城市群、區域規劃等內容，我們往往覺得那是遙不可及的分析內容。對于大數據分析城市的相關研究，可以讓調研資料成果更有客觀性和完整性，這樣有助于我們進行更大尺度和范圍的分析。在新型城鎮化背景下，關于加強擴展城市社會、經濟、生態等多學科的融合與拓展，為沒有具有規劃設計和環境模擬、模型建立等綜合能力的人才創造良好的教育平臺。

四、課程改進初步設想

城鄉規劃設計類課程的教學模式一般為前期調研、分析總結、設計構思、成果表現四個階段，在不同的階段，將大數據應用其中會發揮不同的作用。

1.運用大數據全面調研。城鄉規劃設計類課程中的第一個階段就是前期調研階段，也是關鍵性的階段，在這個階段傳統的教學環節是教師帶領學生進行現場踏勘調研，通過調研可以較為全面、系統地認識項目資料、信息、數據及感受，為下一步的城鄉規劃分析做準備。以往在調研前，學生們都會上網找一些與項目設計相關的信息，但這個信息基本都是項目的自然情況，現在學生可以通過網絡直接獲取大數據的相關資料。大數據應用的優勢在于：在教學中，學生們拿到的地形圖的范圍相對有限，從大數據可以獲得大尺度的基本物質空間環境資料。

2.大數據輔助分析。分析研究階段是城鄉規劃專業設計類課程的重要組成部分，一般這個階段是設計尋求突破點的重要階段。不同于傳統的就城市論城市，從大數據的角度可以跳出來，以交叉學科的思路分析，為進一步規劃判斷提供依據。在分析城市要素的過程中，有許多分析方法和技術都包含其中，如信息獲取與表達、城市地理信息儲存與處理、地理信息存儲和處理等。在城市規劃設計分析中基礎資料的來源主要分為兩個部分：一部分是來自網上的源數據，有一些科技軟件機構進行大數據的采樣，做了初步的數據處理，學生可以根據設計項目的需要加以精細處理直接使用；另一部分是數據，即根據學生現場調研的成果，運用大數據軟件進行統計分析。所以在平時要加強對學生進行數理統計等相關內容的教學培養。

3.構建大數據課程體系。以城鄉規劃專業的課程為主線，在體系中加入信息化技術方法與應用的理論知識，并在設計類課程中進行訓練。主模塊是必須的基本專業課，子模塊是數字化課程體系的銜接內容，不同的設計項目訓練的主模塊與子模塊相互交叉組合，形成組合拳的形式，既能保持合成的基本要求，又能增加課程的趣味性。在教學過程中，將學生作為教學中的主體，激發學生應用大數據來分析解決設計中問題的能力。例如，在控制性詳細規劃中的人口預測、用地布局、產業布局等內容運用大數據的分析方法，這些內容往往是學生在進行設計時最為頭疼的問題，現在可以通過大數據的加入大大提高學生做設計的熱情，同時促進城鄉規劃專業教學的長遠發展。

五、結論

城鄉規劃設計是一個復雜而綜合的系統，在當今大數據技術發展迅速的形勢下，將數字化加入城鄉規劃專業教學中將有更加豐富的內容。一方面，保持了城鄉規劃設計類課程的教學體系，也可以讓教師和學生在訓練中嘗試新的設計方法，完成訓練；另一方面，在傳統教學模式的基礎上，讓日益成熟的大數據推動教學新方法與新內容，形成基于大數據背景下的城鄉規劃體系，緊跟學科前沿發展方向，架構出具有專業特點的人才培養體系建設。

參考文獻：

[1]楊俊宴，史宜.基于信息化平臺的微教學模式探索[J].城市規劃，2014，（12）：53-58.

[2]嚴莉.信息技術環境下的學習活動設計研究[D].武漢：華中師范大學博士論文，2011.

[3]高文舉.信息技術在課堂教學中的應用研究[D].長春：東北師范大學碩士論文，2008.

[4]楊俊宴，曹俊.面向大數據的城市設計教學應用范式思考[D].2016中國高等學校城鄉規劃教育年會論文，2016：592-601.