地理空間視角下的“中國建筑史”課程數(shù)字化創(chuàng)新與實踐

李璐 陽利永 尚敏

摘?要：當前數(shù)字化背景下，三維激光掃描技術(shù)以及地理空間三維數(shù)據(jù)庫建立等技術(shù)廣泛應(yīng)用于古建保護中。“中國建筑史”作為一門介紹中國古代建筑的課程，可充分采用和借鑒當前古建數(shù)字化的方法和實例，依托地理空間視角以及古建數(shù)字化資源案例，按照以學(xué)生為中心、以需求為導(dǎo)向、以產(chǎn)出為目標的思路，從傳統(tǒng)建筑數(shù)字化、地理空間認知兩大方面進行課程創(chuàng)新。本文創(chuàng)新性提出地理學(xué)空間視角下的“中國建筑史”課程教學(xué)創(chuàng)新與實踐的途徑，借助地理學(xué)的空間認知方法，通過整合原有龐雜的課程內(nèi)容，形成三大教學(xué)的基礎(chǔ)模塊，基于歷史建筑與城市保護方法和數(shù)字化新技術(shù)形成實踐教學(xué)體系，從中衍生出多樣的教學(xué)實踐成果，以解決痛點問題，做到讓學(xué)生有興趣、有內(nèi)容、有收獲，體現(xiàn)課程“兩性一度”的目標和效果。

關(guān)鍵詞：地理空間視角；交互式課堂；教學(xué)模塊；實踐體系

中圖分類號：K90；G642

一、概述

“中國建筑史”是面向人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)一年級學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程主要講授中國古代建筑的發(fā)展及營造方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生正確的建筑觀、良好的建筑審美能力，樹立民族自豪感與文化自信。教學(xué)內(nèi)容是以時間軸為主線，展開、梳理中國古代建筑的發(fā)展脈絡(luò)，深入剖析各個時期主要的建筑類型、建筑構(gòu)造特點、美學(xué)特征、設(shè)計手法等，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力、古建研究與保護的應(yīng)用以及運用辯證唯物主義的方法看待中國建筑歷史的正確觀念以及刻苦鉆研的“大國工匠”精神。

基于地理空間系統(tǒng)的研究方法是通過研究要素之間的相互作用、相互聯(lián)系所表現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)、功能性意義，從而完整、綜合地解釋空間地理現(xiàn)象［1］。中國古代建筑體系經(jīng)過幾千年不間斷的傳承和發(fā)展，形成了獨特的結(jié)構(gòu)體系和形態(tài)文化特色，具有地域性、動態(tài)性和綜合性等特點。空間認知是一種主觀性體驗，不僅反映了物質(zhì)空間的主觀映射，還表征地理空間與認知主體之間的相互作用［2］。傳統(tǒng)建筑的形成與發(fā)展與其所處歷史時期和地域空間密不可分，在“中國建筑史”課程授課當中，多以朝代來區(qū)分其類型，形成縱向上完整的時間軸線，教師在教學(xué)過程中往往忽視古建筑作為文化景觀與自然空間和地方文化空間的聯(lián)系。如我國各地獨居特色的傳統(tǒng)民居聚落所折射出當?shù)鼐用窭米匀画h(huán)境和自然條件差異所體現(xiàn)出來的空間差異性；又比如保存至今、歷經(jīng)千年的古建筑，其空間的相對位置并未改變，但周邊環(huán)境可能發(fā)生了較大改變，如果課堂上利用地理信息技術(shù)能夠?qū)⑵浼虞d到現(xiàn)代的位置上，直觀展示出其布局和空間位置，能夠讓學(xué)生更深刻地理解古建筑的歷史發(fā)展脈絡(luò)和其與地理空間的關(guān)聯(lián)。因此教學(xué)授課過程加入空間認知的方法，強調(diào)古建存在于真實時空的情況，不再將其當作凝固的符號來解讀，而是注重建筑與其真實存在的地理空間維度、保留至今的活態(tài)形式聯(lián)系起來。本門課程改革創(chuàng)新正是基于以上思路，借助地理三維空間的新技術(shù)和新方法，建立鮮活性、動態(tài)性、實景性的中國古建筑研究視野，形成“中國建筑史”課程“歷史—空間—實物”三位一體的教學(xué)創(chuàng)新體系（圖1）。

二、教學(xué)中的痛點問題

在長期的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)本課程的教學(xué)存在兩大痛點：

一是本門課程內(nèi)容知識點繁雜、分散，教學(xué)過程中容易“只見樹木不見森林”，學(xué)生學(xué)習(xí)起來也較為枯燥；

二是古建筑的學(xué)習(xí)需要通過實地踏勘、實測來加強知識點理解和記憶，傳統(tǒng)的幻燈片以及傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法具有局限性，缺乏學(xué)生動手操作和互動環(huán)節(jié)，學(xué)生參與度較低，學(xué)習(xí)效果不佳。因此，教師需要對基于線上課程內(nèi)容的線下混合模式的課程進行改造。

在以學(xué)生為中心的導(dǎo)向之下，要將此門課教得更加鮮活和印象深刻，就需要從課堂互動多樣化和課程內(nèi)容高階性兩方面來挖掘其中的創(chuàng)新點和創(chuàng)新方法。

三、創(chuàng)新方法體系

（一）框架體系

本次課程教學(xué)采用一種基于地理空間研究方法的中國古建筑教學(xué)改革創(chuàng)新方法，打破原有傳統(tǒng)的建筑史類教學(xué)（只停留在書本上、理論上去講授中國古建筑）模式，將原有教學(xué)當中注重歷史朝代更迭的講解方式進行改進和提升，變?yōu)闅v史脈絡(luò)與地理空間位置相結(jié)合的方法，充分利用當前地理學(xué)科三維空間的新技術(shù)和新方法，注重建立鮮活性、動態(tài)性、實景性的中國古建筑研究視野，形成“中國建筑史”課程“歷史—空間—實物”三位一體的教學(xué)創(chuàng)新體系。通過整合教學(xué)內(nèi)容模塊，形成三大知識基礎(chǔ)模塊以及以歷史建筑與城市保護發(fā)展的實踐體系模塊，并從中開發(fā)出包括古建價值挖掘、古建抄繪、古建地理空間研習(xí)等N種成果產(chǎn)出的形式，從而形成完整而豐富的課程的內(nèi)容體系（圖2）。

（二）操作方法

首先在課程內(nèi)容設(shè)置上，遵循地理學(xué)空間分布規(guī)律和空間差異的三種方法［（1）以位置為依托（location）；（2）以要素為基礎(chǔ)（feature）；（3）以空間上為成因（space）］的思維邏輯［4］，讓傳統(tǒng)建筑與其當代位置結(jié)合，分析其在真實地理空間中的形象，以推演其技術(shù)變遷的過程，最重要的是，從時間和空間的雙重演進出發(fā)，建立古建筑的保護和可持續(xù)發(fā)展思維，讓學(xué)生真實感知和研究歷史當中的傳統(tǒng)建筑如何傳承的問題。課程教學(xué)中結(jié)合“中國建筑史”現(xiàn)有課程內(nèi)容，整合形成有機聯(lián)系的三大課程模塊：（1）歷史建筑的地理空間分析；（2）古建筑的形象與技術(shù)變遷關(guān)系；（3）古建類型與文化的關(guān)聯(lián)，從而整合成為具有內(nèi)在聯(lián)系和秩序的知識體系。

其次，結(jié)合教學(xué)目標和課程要求，設(shè)置了多樣化的系列實踐課程，包括古建筑抄繪、古建價值挖掘、古建地理空間分析、實地測繪等N個實踐模塊。其中既有課堂上資料搜集研究和精細繪圖的實踐，也有古建筑地理空間研究和價值挖掘。此外課外通過結(jié)合無人機傾斜攝影與三維激光掃描技術(shù)的古建數(shù)字化重建實踐，讓學(xué)生親身感受古建筑的真實尺度與構(gòu)造做法，并將這些課外學(xué)生實踐的成果應(yīng)用于課堂上，真正做到“產(chǎn)—學(xué)—研”的閉環(huán)式發(fā)展（圖3）。

（三）創(chuàng)新點

創(chuàng)新點1：教學(xué)環(huán)節(jié)創(chuàng)新——課堂上將地理空間屬性與古建筑單體屬性相關(guān)聯(lián)，學(xué)生可動手操作直接測量獲取真實、準確的古建數(shù)據(jù)。教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計是基于地理空間與古建筑關(guān)聯(lián)的方法，對歷史建筑的地理空間進行分析，將授課中所學(xué)古建案例（如有保留至今的）學(xué)生可進行地圖搜索，并進行實際測量其參數(shù)。

創(chuàng)新點2：課堂思政創(chuàng)新——利用古建筑挖掘分析工具，幫助學(xué)生分析建筑的基本要素，有利于發(fā)掘其中的文化特征并形成古建筑保護思路，增強學(xué)生的歷史敬畏感和時代使命感，提升民族自信心和文化傳承創(chuàng)新的自覺性。課程思政注重挖掘并弘揚古建筑的中華元素，有助于將文化自信融入學(xué)生思想之中，從而在建筑或城市的歷史保護和發(fā)展中加以應(yīng)用，增強大學(xué)生的歷史責任感和對中國傳統(tǒng)文化的熱愛之情。

創(chuàng)新點3：教學(xué)工具創(chuàng)新——要真正做到組織以學(xué)生為主體的豐富的課堂活動，就需要用學(xué)生感興趣的內(nèi)容激發(fā)學(xué)生，對于當代的大學(xué)生，受互聯(lián)網(wǎng)影響較深，喜歡個性化的事物。通過將地理信息地圖軟件以及虛擬現(xiàn)實VR軟件等工具和技術(shù)應(yīng)用于古建筑教學(xué)中，能夠在真實的場景中讓歷史建筑“活起來”，以學(xué)生感興趣的方式授課，能有效提升學(xué)生上課的興趣及注意力，并使學(xué)生獲得更直觀的知識記憶。

四、教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)與搭建

搭建交互式互動的教學(xué)環(huán)境，融入地理學(xué)三維空間分析方法和技術(shù)元素，將理論知識傳授與真實感知協(xié)調(diào)統(tǒng)一。本課程應(yīng)用該軟件搭建教學(xué)環(huán)境能夠取得兩個方面的效果：首先，該軟件使用的是衛(wèi)星航拍地理信息圖像系統(tǒng)，可以快速獲取所查建筑的空間位置關(guān)系；其次，該軟件具有較強大的編輯功能工具，如測量、定位、面積計算、三維地形等應(yīng)用，可滿足課程開展深度研究。其優(yōu)勢還在于該軟件是我國自主研發(fā)且免費共享的版本，學(xué)生可以無償使用，有利于長期交互式課堂環(huán)境的搭建（圖4）。

為進一步拓展學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用，課堂還引用了VR三維實景操作軟件、課外實踐成果數(shù)字化的古建筑的模型展示等技術(shù)手段共同支撐教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生搭建起數(shù)字化重建古建的思維和平臺，形成交互式、互動操作的教學(xué)環(huán)境，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探索精神。

結(jié)語

在本課程的教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計中，運用講授探究法、要素認知與空間操作法、場景呈現(xiàn)與成果表達等教學(xué)方法，將“中國建筑史”課程結(jié)合地理空間分析的方法理論，構(gòu)建3+N交互式教學(xué)體系。課程秉持以學(xué)生為中心的理念，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，始終參與其中，有效提升教學(xué)效果；以成果導(dǎo)向為根本目標，始終關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)效果，注重學(xué)生的能力培養(yǎng)，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)及地理空間技術(shù)于教學(xué)中，有助于學(xué)生更全面、靈活地掌握古建筑的基本特點，并能有高質(zhì)量的成果產(chǎn)出；注重課程思政的挖掘，通過古建實測實物展示操作、古建分析表等工具，更好地發(fā)現(xiàn)古建構(gòu)造方法和細節(jié)，發(fā)現(xiàn)中華傳統(tǒng)文化之美，增強學(xué)生的傳承發(fā)揚傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)的時代使命感，提升民族自信心和文化傳承創(chuàng)新的自覺性。

參考文獻：

［1］黃妍，袁孝亭.地理空間視角及其培養(yǎng)［J］.地理教學(xué)，2014（07）：710.

［2］陶偉，任建造.國內(nèi)人文地理學(xué)的空間認知研究進展［J］.華南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2020，52（05）：110.

［3］龔倩，趙媛.略論地理空間思維［J］.地理教學(xué)，2010（21）：47.

項目來源：2020年度玉溪師范學(xué)院教學(xué)改革項目（人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)ACC實踐教學(xué)改革與創(chuàng)新）（2021?0204）

作者簡介：李璐，女，漢族，云南昆明人，碩士，講師，研究方向：人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)教育教學(xué)。