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

許杰青 徐璐璐

安徽建筑大學建筑與規(guī)劃學院，安徽合肥 230022

中國的建筑教育已有近90年的發(fā)展歷史，延承的主要是“鮑扎”古典主義教學體系和“包豪斯”現(xiàn)代主義教學體系[1]。但是，隨著數(shù)字建筑的迅速發(fā)展，參數(shù)化設計以極具沖擊力的視覺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)開始沖擊建筑市場，數(shù)字建筑設計教學在國內部分工科建筑院校中發(fā)展迅速，目前國內各高校的建筑學院均已開始了建筑數(shù)字化、參數(shù)化設計的相關研究工作。這種新的教學模式對國內建筑教育影響巨大，但對于內陸不發(fā)達省份來說，由于市場缺乏“數(shù)字化語境”，參數(shù)化課程教學仍然舉步維艱，發(fā)展相對滯后。

安徽建筑大學是本省唯一一所以土建類學科為特色的本科高校，設有11個學院， 54個本科專業(yè)，建筑學專業(yè)是該校的領頭專業(yè)，也是安徽省重點特色專業(yè)。面對實時變化的建筑業(yè)大環(huán)境，作為信息最前沿的專業(yè)教育必須保持與時俱進的時效特點，在學校辦學定位基礎上，希望對建筑學專業(yè)相關課程進行教學調整和改革研究，依托建筑設計、畢業(yè)設計等主干課程，通過數(shù)字化理論基礎的強化、軟件技術的教學和參數(shù)化建筑設計教學體系的構建，實現(xiàn)對現(xiàn)有建筑設計課程的補充，向社會輸送更多地能力全面適應社會發(fā)展的應用型人才，走出一條有地方院校特色的，相對行之有效的參數(shù)化設計與建造教學體系和模式。

1 該校建筑學專業(yè)參數(shù)化課程教學建設目標

1.1 實現(xiàn)對傳統(tǒng)教學內容的補充

高校作為教育的重要陣地，有義務傳遞最前沿的先鋒知識。在科學技術與日俱進的今天，設計方法也在不斷更新，國內已有多所建筑類高校開始關注并設置了相關的數(shù)字化教學和研究課程，而在該校甚至安徽省范圍內，教學活動還是在沿襲舊有的建筑學教學模式，以經(jīng)驗和傳統(tǒng)作為主要的指導依據(jù)，相關數(shù)字化課程體系建設尚屬空白，希望通過探索，能為地方院校數(shù)字建筑教學發(fā)展提供參考，并實現(xiàn)對傳統(tǒng)教學內容的補充。

1.2 建立實驗性參數(shù)化建筑設計教學模式

該校建筑學現(xiàn)有的教學計劃中并沒有參數(shù)化設計的相關內容，所以需要對其進行調整和補充，補充參數(shù)化設計基本原理等相關課程，增加Rhino、Grasshopper、BIM等相關軟件課程，并協(xié)調參數(shù)化基礎課程與建筑設計相關課程的關系，參數(shù)化設計不同于傳統(tǒng)的建筑設計，傳統(tǒng)建筑設計在經(jīng)驗和簡單計算、簡單模型的基礎上就能夠對建筑的實施可能性進行一定的確定和了解，通過參數(shù)化設計的建筑還需要通過一定的實驗來探討其建成的可能性和可能構成的方法，這些都需要構建相關教學模式。

1.3 培養(yǎng)適應社會發(fā)展的應用型人才

通過對前沿技術手段的推廣、實驗性教學模式的應用，激發(fā)學生的學習熱情，鼓勵學生大膽創(chuàng)新、勇于實踐，提高學生設計及操作水平，結合學校正在推進實施的“卓越工程師計劃”，向社會輸送更多理論扎實、動手能力強、適應社會發(fā)展的應用型人才。

1.4 推進教師研究團隊建設

以探索研究為契機，形成專門性教師研究團隊，借助校際聯(lián)合和學術交流的活動，提高教師專業(yè)技術水平，教研促進科研、科研帶動教研，最終實現(xiàn)教研和科研的雙贏。

2 有地方院校特色的建筑學專業(yè)參數(shù)化課程教學建設

2.1 構建具有地方院校特色的建筑學專業(yè)參數(shù)化設計教學體系

由于地方院校所處環(huán)境的不發(fā)達，市場缺乏相應的“語境”，直接引入發(fā)達地區(qū)的參數(shù)化課程教學體系并不現(xiàn)實，因此，根據(jù)安徽建筑大學建筑學專業(yè)現(xiàn)有條件及特點，在教學中確立了“三段式”的教學方法，在學生的本科教學階段劃分為3個階段：第一階段——理論基礎；第二階段——設計訓練；第三階段——實踐模擬?；A階段：在一二年級課程中，加入選修課程，主要以教師講授理論課為主，通過數(shù)字化理論講課和練習，讓學生逐步了解參數(shù)化設計的研究狀態(tài)；設計階段：在三四年級課程中，逐步加入相關課題，主要以學生根據(jù)課題與作業(yè)要求完成“設計”為主，借助計算機運算技術，實現(xiàn)形態(tài)的生成；實踐階段：在五年級的畢業(yè)設計中開設相關課題，要求學生完成設計的同時也完成建筑的“實際建造”，借助數(shù)控加工技術，實現(xiàn)方案模型的建造。三階段的教學內容逐層遞進，具有內在的邏輯性，不會過多的干擾原有的教學計劃，由此構成貫穿整個建筑學教學過程的參數(shù)化設計教學體系。

2.2 通過與國內高校及企業(yè)合作教學，促進建筑學專業(yè)參數(shù)化設計課程教學發(fā)展

目前安徽建筑大學已與國內數(shù)所高校建立了良好的合作關系，借助其在參數(shù)化設計教學研究方面的成果，為該校建筑學專業(yè)數(shù)字建筑教學發(fā)展提供基礎和幫助。2015～2017年連續(xù)3年組織和參加了國內六校聯(lián)合畢業(yè)設計，參觀兄弟院校的參數(shù)化課程的建設并進行了充分交流。先后與多家國內知名社會企業(yè)達成了數(shù)字化合作實踐基地協(xié)議，企業(yè)參與學校的設計教學，學生也可以在企業(yè)做相關的實習實踐。在今后的發(fā)展中，該校還將促進與其他國內外高校及企業(yè)的合作，推動其建筑學專業(yè)參數(shù)化設計課程教學的發(fā)展。

2.3 以更多樣化地教學方式激發(fā)學生的參數(shù)化學習熱情，增強學生的學習能力

對數(shù)字化技術感興趣的大都為年輕學生，他們對數(shù)字工具，參數(shù)化設計手法學習熱情很高，私底下的交流頻繁，內部也形成了一個龐大的知識傳播體系，于是學校以學生為主體，在建筑學組建了“趣筑學社”興趣小組團體，傳播新的設計方法、理念，參加國內外各項競賽，持續(xù)開展“以老帶新”、“以賽促教”活動，提高整體教學水平，逐步推動建筑學專業(yè)參數(shù)化課程教學建設。另外在課下，連續(xù)組織相關的講座，反轉課堂等手段，不斷豐富同學們的數(shù)字化理論知識。同時在2016年～2017年連續(xù)2年組織了科技數(shù)字建造節(jié)，將數(shù)字化設計理論與實體建造融合，這些多樣化的教學方式用激發(fā)學生的熱情和興趣，鼓勵學生參與和動手操作，真正將參數(shù)化設計融入到教學體系中。

3 取得的成效

3.1 調整建筑學專業(yè)培養(yǎng)方案，推進參數(shù)化理論課程教學

利用2015年學校調整專業(yè)培養(yǎng)方案為契機，結合建筑學專業(yè)規(guī)范宣貫文件和學院現(xiàn)狀，改革了原培養(yǎng)方案中“計算機輔助設計”課程，加設了“參數(shù)化設計及建筑信息模型”教學課程及新編寫了教學大綱，為推進參數(shù)化課程教學打下堅實基礎。

3.2 建設數(shù)字化實驗室及教學團隊以滿足本教研中教學平臺的要求

結合數(shù)字化、信息化技術發(fā)展，整合了原有的建筑CAD室、建筑視覺傳達實驗室、數(shù)字城市和虛擬城市實驗室，組成了數(shù)字化實驗室，同時組建了一批以年輕教師為骨干的教學團隊，深入研究數(shù)字化技術，進行參數(shù)化課程教學的探索。

3.3 在高低年級完成了一系列的參數(shù)化的實踐活動取得良好成績

在一二年級舉辦了“科技數(shù)字建造節(jié)”系列活動，在三四年級的課程教學中融入了參數(shù)化設計概念，在五年級畢業(yè)設計及聯(lián)合畢業(yè)設計中推廣參數(shù)化設計的理念。這些循序漸進的舉措帶來了參數(shù)化課程教學的極大發(fā)展，激發(fā)了學生學習參數(shù)化設計的熱情，取得了良好的成績。該校建筑與規(guī)劃學院成功舉辦了“地平線”杯安徽建筑大學數(shù)字建造節(jié)實體搭建活動；2017年6月，在六校聯(lián)合畢業(yè)設計中，陳勝藍、楊梓含同學運用最新的VR數(shù)字技術，以優(yōu)異的成績榮獲一等獎和“最佳技術進步獎”。

4 結語

新的數(shù)字化建筑設計方法已儼然形成，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，帶來一種新的建筑設計思維及對空間概念的認識，給予建筑設計更多元化的未來，更多積極的可能性[2]。建筑學傳統(tǒng)的設計方法和教育模式在許多層面任具有相當?shù)闹匾院痛嬖趦r值，但在數(shù)字時代必須重新思考我們過去已經(jīng)習慣的設計方法和教育方式。參數(shù)化教學課程用更多樣地形式激發(fā)學生的熱情和興趣，鼓勵學生動手和操作，使學生了解數(shù)字化建筑設計方案設計的整個過程，了解數(shù)字技術與建筑藝術、人文知識的融合過程，進一步加強學生在實際動手能力和實踐方面的經(jīng)驗，是“卓越工程師計劃”對于新型應用型人才培養(yǎng)的有利補充。