應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)計(jì)算機(jī)輔助課程教學(xué)改革

徐慧敏

[摘要]隨著大批本科院校被定位為應(yīng)用技術(shù)型高校，適用于應(yīng)用技術(shù)型高校的人才培養(yǎng)計(jì)劃制定正如火如荼地進(jìn)行。而在全面數(shù)字化設(shè)計(jì)輸出的今天，合理調(diào)整適合于執(zhí)行建筑師培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)輔助課程體系也是各應(yīng)用技術(shù)型高校建筑學(xué)專業(yè)的重要任務(wù)。怎樣將傳統(tǒng)軟件以及新型軟件結(jié)合，合理穿插到教學(xué)課程中，最大程度地發(fā)揮學(xué)生的設(shè)計(jì)構(gòu)思，并使之在畢業(yè)后很好地融入市場(chǎng)環(huán)境中，則成為課程體系調(diào)整的最終目標(biāo)。

[關(guān)鍵詞]應(yīng)用技術(shù)型高校 建筑學(xué)教學(xué)改革 計(jì)算機(jī)輔助課程

[中圖分類號(hào)]G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349（2016）20-0241-02

2015年國(guó)家教育部公布：600余所高校轉(zhuǎn)型應(yīng)用技術(shù)型高校。應(yīng)用型技術(shù)型本科高校指以應(yīng)用型為辦學(xué)定位的本科院校 。應(yīng)用技術(shù)型本科教育對(duì)于滿足中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，對(duì)高層次應(yīng)用型人才需要以及推進(jìn)中國(guó)高等教育大眾化進(jìn)程起到了積極的促進(jìn)作用。應(yīng)用技術(shù)型本科院校的發(fā)展初期，需要有良好的政策和外部環(huán)境支持，需要建立理論層面的支撐體系。轉(zhuǎn)型院校數(shù)量占全國(guó)高校總數(shù)的50%。由此各轉(zhuǎn)型高校均在重新修訂人才培養(yǎng)方案以符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，各專業(yè)也在努力探索切合實(shí)際、符合定位的學(xué)科培養(yǎng)計(jì)劃，從基本教學(xué)單元入手，重新編排課程調(diào)整教學(xué)側(cè)重點(diǎn)。

相對(duì)于研究型大學(xué)，應(yīng)用型高校更注重實(shí)踐應(yīng)用，對(duì)于建筑學(xué)專業(yè)來(lái)講，需要培養(yǎng)適用于應(yīng)用型大學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)的執(zhí)行建筑師。執(zhí)行建筑師是指具有高度執(zhí)行力的建筑師，能夠把主創(chuàng)建筑師的想法深入形成初步方案，并扎實(shí)地與各專業(yè)協(xié)調(diào)磨合。執(zhí)行建筑師在整個(gè)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中起工作運(yùn)行牽頭人的作用，是項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程中的中堅(jiān)力量。在目前單位設(shè)置的部門層級(jí)崗位中，他們不是最高層面的建筑師，但卻是建筑設(shè)計(jì)業(yè)界不可或缺的一群人。[1]執(zhí)行建筑師進(jìn)入職場(chǎng)往往從事施工圖繪制、合作方案設(shè)計(jì)的工作，在依賴于計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)輸出的今天，作為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，緊跟市場(chǎng)腳步，及時(shí)更替教學(xué)軟件，準(zhǔn)確地抓住市場(chǎng)定位便是執(zhí)行建筑師教育培養(yǎng)的重點(diǎn)。

一、準(zhǔn)確的抓準(zhǔn)市場(chǎng)定位

協(xié)同設(shè)計(jì)是當(dāng)下設(shè)計(jì)行業(yè)技術(shù)更新的一個(gè)重要方向，也是設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。其中有兩個(gè)技術(shù)分支，一是主要適合于大型公建，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的三維BIM協(xié)同，二是主要適合普通建筑及住宅的二維CAD協(xié)同。

BIM（Building Idelingnformation Modeling），即建筑模型信息。BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，在建筑策劃、設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)行維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息做出正確的理解和高效的應(yīng)對(duì)，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

自2003年BIM傳入中國(guó)至今，已經(jīng)經(jīng)歷了13年的發(fā)展歷程，在此期間，大量的應(yīng)用BIM技術(shù)的建筑工程項(xiàng)目拔地而起，例如上海世博會(huì)的中國(guó)館、昆明東部生態(tài)城、奧體中心等。在“十三五”計(jì)劃中大力推進(jìn)BIM在中國(guó)的推廣，BIM技術(shù)設(shè)計(jì)逐漸從重大項(xiàng)目向中小項(xiàng)目延伸應(yīng)用。[2]建筑教育方面，在2014年全國(guó)建筑院系建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)研討會(huì)暨數(shù)字建筑設(shè)計(jì)國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)中提出“BIM應(yīng)當(dāng)成為建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生必備的專業(yè)素質(zhì)之一”，全國(guó)各建筑高校也加入BIM技術(shù)的研究大潮，組織老師和學(xué)生參加相關(guān)的培訓(xùn)和講座，進(jìn)行數(shù)字技術(shù)教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)。美國(guó)最早開始了對(duì)建筑信息化模型的研究，BIM也是美國(guó)公司AUTODESK在2002年最先提出，并在美國(guó)大多數(shù)的項(xiàng)目中開始采用的，并陸續(xù)建立了BIM協(xié)會(huì)，制訂了BIM標(biāo)準(zhǔn)。英國(guó)開始借助BIM使建設(shè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)更高的效率和更低的成本。從2012年4月起，政府設(shè)計(jì)一套強(qiáng)制的BIM標(biāo)準(zhǔn)，希望到2016年有一個(gè)多方面充分協(xié)作的BIM。

BIM作為多專業(yè)通用的模型信息軟件系統(tǒng)，包括BIM協(xié)同設(shè)計(jì)中建筑學(xué)專業(yè)設(shè)計(jì)人員需重點(diǎn)精通的軟件（即Revit，Navisworks），以及需要了解掌握的軟件（即MEP）。因此，新舊軟件的交替以及結(jié)合應(yīng)用則成為建筑學(xué)專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助課程體系調(diào)整的重點(diǎn)。

二、欲速則不達(dá)——計(jì)算機(jī)輔助課程教學(xué)改革存在的問題

（一）過于偏重軟件功能講解

建筑學(xué)專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助課程顧名思義是輔助主導(dǎo)課程的系列課程，單獨(dú)開設(shè)，目的是在專業(yè)理論課與主導(dǎo)設(shè)計(jì)課開設(shè)的同時(shí)，輔助學(xué)生進(jìn)行高速有效的設(shè)計(jì)輸出。但大多院校在進(jìn)行數(shù)字課程講解時(shí)主要注重軟件使用方法的講解，很少穿插專業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，對(duì)數(shù)字建筑本身的意義和重要性交待得不清楚，使學(xué)生更感興趣于軟件的使用方法而非設(shè)計(jì)本身。由于電子輸出的強(qiáng)大趨勢(shì)，吸引了很多學(xué)生在基本功沒有扎實(shí)時(shí)過早接觸設(shè)計(jì)軟件，由于軟件操作的局限性，使運(yùn)用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行草圖設(shè)計(jì)的同學(xué)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)構(gòu)思，比如草圖大師中建立曲面很困難，在遇見曲面時(shí)會(huì)刻意回避，影響了建筑空間動(dòng)勢(shì)的發(fā)展。還有一種情況是在教學(xué)或過程中偏重軟件的功能，使學(xué)生刻意追求造型而偏離了建筑設(shè)計(jì)的初衷，例如犀牛軟件善于創(chuàng)造曲面造型，學(xué)生在偏重軟件的曲線功能后所做設(shè)計(jì)可能會(huì)追求異型而忽略功能以及空間布局。目前BIM數(shù)字教學(xué)應(yīng)用最為廣泛的是土木工程專業(yè)，各高校都建立了以土木工程專業(yè)為主要授課對(duì)象的BIM教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，而作為先行專業(yè)的建筑學(xué)，在數(shù)字輸出時(shí)為了考慮專業(yè)協(xié)調(diào)性當(dāng)然也要漸漸以BIM軟件來(lái)代替CAD等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，因此，跨專業(yè)教學(xué)是目前工程類專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的主方向。

（二）新舊軟件銜接不當(dāng)

BIM大潮來(lái)襲后，很多院校在低年級(jí)學(xué)生剛開始接觸數(shù)字設(shè)計(jì)的時(shí)候教授相關(guān)軟件，而摒棄了原有更適合草圖階段設(shè)計(jì)輔助的軟件草圖大師。由于BIM軟件為多專業(yè)共同使用協(xié)同軟件，更適用于設(shè)計(jì)成型后的成圖輸入，不利于設(shè)計(jì)過程中的構(gòu)思推敲，因此，在建筑設(shè)計(jì)教學(xué)過程中過早介入只會(huì)局限學(xué)生的設(shè)計(jì)構(gòu)思。并且BIM軟件應(yīng)用還需以高年級(jí)開設(shè)的建筑結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備等理論課為基礎(chǔ)，所以過早地使用，學(xué)生也無(wú)法明確協(xié)同設(shè)計(jì)的真正意義。

三、計(jì)算機(jī)輔助課程教學(xué)改革建議措施

（一）資源共享，整合建筑學(xué)專業(yè)課程

隨著社會(huì)的進(jìn)步，建筑師已經(jīng)不單單是考慮建筑的空間以及造型，減少建設(shè)行為以及建筑在運(yùn)行期間對(duì)環(huán)境造成的影響更成為當(dāng)下建筑師以及工程人的使命。因此要搭建多專業(yè)的資源共享平臺(tái)，讓學(xué)生更加了解建筑從前期直到后期運(yùn)營(yíng)的整個(gè)過程，從建筑的結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、采光、功能系統(tǒng)著手，不用精通，但要深入了解，在淺層意識(shí)里灌輸節(jié)能概念，為持續(xù)發(fā)展助力。現(xiàn)國(guó)內(nèi)有部分院校開始嘗試跨專業(yè)數(shù)字教學(xué)，但效果并不理想，使得學(xué)生在步入工作崗位以后無(wú)法與其他專業(yè)有良好的溝通。因此我們要結(jié)合各專業(yè)的特點(diǎn)，利用可視化信息模型教學(xué)來(lái)解決這一問題，在理論教學(xué)中盡量多地使用數(shù)字化教學(xué)軟件來(lái)進(jìn)行講解。當(dāng)然這里的重點(diǎn)不是軟件使用方法，而是在實(shí)際應(yīng)用中的展示。建立數(shù)據(jù)庫(kù)（圖1），搭建各專業(yè)學(xué)習(xí)共享的平臺(tái)，加深專業(yè)間協(xié)作，發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助課程的輔助作用。

比如在建筑構(gòu)造以及建筑設(shè)備課程中，不單純以二維的圖片作為講解的依據(jù)，運(yùn)用BIM軟件建立的建筑模型，結(jié)合其可視化的特點(diǎn)，運(yùn)用數(shù)字模型軟件來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的展示，在加快學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)理解的同時(shí)灌輸數(shù)字輸出在實(shí)際應(yīng)用的形態(tài)。再比如建筑施工課程，對(duì)于工程相關(guān)專業(yè)來(lái)講都是尤為重要的課程，大家所做的設(shè)計(jì)到了工程施工階段才是真正碰撞協(xié)調(diào)的過程。由于BIM系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的建筑施工過程中有很多成功的應(yīng)用案例，因此，建議教師在授課過程中挑選成功案例，結(jié)合講解BIM在施工過程中相對(duì)于傳統(tǒng)手段所起的作用：一、能夠提高業(yè)主對(duì)整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、管理以及投資控制的理解；二、建筑師利用Revit軟件建模，并與機(jī)電顧問、結(jié)構(gòu)顧問分享，加速了整個(gè)設(shè)計(jì)過程；三、工程師用BIM模型可直接將數(shù)據(jù)傳送到軟件中進(jìn)行計(jì)算分析；四、通過三維模型展示，對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證工程質(zhì)量。

（二）通過數(shù)字化教學(xué)啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

建筑設(shè)計(jì)的過程可以被看作信息輸入與信息輸出的過程。地形圖、建筑照片、環(huán)境指標(biāo)、植被分布、人的行為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等底料都是現(xiàn)實(shí)場(chǎng)地、空間經(jīng)過提取后的信息形式；設(shè)計(jì)方案施工圖則是建筑師輸出的新信息，根據(jù)這些信息進(jìn)行建筑施工，將虛擬世界的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為真實(shí)空間的存在，構(gòu)成完整的建設(shè)過程。[3]

我們?cè)谌粘＝虒W(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的設(shè)計(jì)思維往往很局限、流線型很差，能用直線絕不用曲線，特別是在數(shù)字化輸出普及以后，從想了畫不出來(lái)到根本都不敢想。導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是數(shù)字化輸出水平，因此，在計(jì)算機(jī)輔助課程教學(xué)中不應(yīng)只講授軟件基本的使用方法，應(yīng)該講授復(fù)雜模型的制作方法，難點(diǎn)在哪，可從大眾熟知的復(fù)雜模型講起，師生重新共建一遍，讓學(xué)生產(chǎn)生挑戰(zhàn)難題的信心，并提供技術(shù)支撐。

（三）合理調(diào)整計(jì)算機(jī)輔助課程體系，使新舊軟件教學(xué)無(wú)縫銜接

找尋新型數(shù)字化技術(shù)在建筑協(xié)同設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)學(xué)習(xí)軟件以及需要了解掌握的軟件，根據(jù)現(xiàn)階段教學(xué)體系進(jìn)行調(diào)整，將新的課程納入到計(jì)算機(jī)輔助課程設(shè)計(jì)當(dāng)中，并與原有計(jì)算機(jī)輔助軟件課程協(xié)調(diào)安排，結(jié)合相應(yīng)的理論課程重新排序，在教學(xué)運(yùn)行后通過組織學(xué)生參加相應(yīng)的設(shè)計(jì)競(jìng)賽以及學(xué)習(xí)情況的反饋?zhàn)鲞M(jìn)一步調(diào)整，以最終建構(gòu)合理的數(shù)字技術(shù)教學(xué)體系。首先查找現(xiàn)有建筑學(xué)專業(yè)院校數(shù)字技術(shù)教學(xué)體系中所包含的課程，隨后協(xié)同設(shè)計(jì)在建筑學(xué)專業(yè)數(shù)字技術(shù)教學(xué)中所運(yùn)用的重點(diǎn)軟件和輔助軟件篩選，查找已經(jīng)進(jìn)行建筑建筑學(xué)專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助改革高校在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，隨后結(jié)合應(yīng)用技術(shù)型高校培養(yǎng)方案重新制定教學(xué)體系方案，總結(jié)現(xiàn)有數(shù)字技術(shù)教學(xué)課程和新型軟件的特點(diǎn)，制定相應(yīng)的教學(xué)順序、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，教學(xué)方法設(shè)計(jì)，教學(xué)過程設(shè)施，建構(gòu)與之相適應(yīng)的教學(xué)體系（如圖1）。通過教學(xué)結(jié)果評(píng)價(jià)進(jìn)行反思，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整、完善。

圖1 計(jì)算機(jī)輔助課程調(diào)整方案

四、結(jié)語(yǔ)

教師不要籠統(tǒng)地講計(jì)算機(jī)輔助課程，而是根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)分清主次，更有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)，迎合市場(chǎng)需求，不摒棄原有的教學(xué)課程，新舊整合，合理排布，結(jié)合理論教學(xué)以及學(xué)生各階段的接受能力、學(xué)習(xí)訴求，在不偏離設(shè)計(jì)本質(zhì)的情況下重新排序，發(fā)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)中的問題，并進(jìn)行調(diào)整與完善。

【參考文獻(xiàn)】

[1]嚴(yán)建偉，李偉佳，劉韋偉.基于市場(chǎng)定位的獨(dú)立院校建筑學(xué)教育特色[J].全國(guó)建筑教育學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2014：105.

[2]潭潔，劉威，汪夢(mèng)林.基于BIM技術(shù)建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)改革研究[J].湖北工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2013：33-6.

[3]李哲，李嚴(yán).“In&Out”——低空信息獲取技術(shù)輔助建筑設(shè)計(jì)[J].中國(guó)建筑教育，2013：07-67.

責(zé)任編輯：張麗