现代信息技术与建筑设计课程整合的教学研究

2015-08-15王娟芬刘涛

安徽建筑 2015年3期

王娟芬，刘涛

（1.东南大学成贤学院，江苏南京 210088；2.南京工业大学经济与管理学院，江苏南京 211800）

0 引言

教育信息化作为教学科学发展的重要手段，早在1998 年，教育部就在“面向21 世纪教育振兴行动计划”中提出了发展教育信息化。由此，信息技术与课程整合迅速成为研究的新领域，从1999 年美国麻省理工学院率先启动远程教育和网络学习开始，现代信息化技术不断在各专业课程教学中应用。信息技术交互性、共享性、跨时空性等特点使传统课堂爆发出无限的生命力，激发学生无限的学习兴趣，课程学习也打破了空间的限制。

1 网络信息时代建筑设计教学暴露出的问题

建筑学专业主干课程建筑设计，几十年来基本还是沿用传统的教育教学内容和方法，在与网络、计算机等信息技术有效整合方面的应用尚较为滞后，利用和开发还不尽如意，主要体现在以下几个方面。

①建筑设计类课程在最新建筑设计理念和技术相关方面的教学内容更新不快。在教学设计任务的选择上，偏重模拟试题，企业真题少，设计联系实际不够，与国内外设计领域最新理念同步性差，缺少一个信息跟进、与社会建立紧密联系的一个平台；在教学技术手段上，美国、日本等高校建筑学设计课程大都增加了通过数字信息仿真模拟建筑物信息，建立虚拟建筑物的三维数据模型来辅助教学，国内高校的设计教学偏重CAD、PS、3dmax 等计算机软件所呈现的静态的建筑图面效果，对基于数字技术建造的虚拟建筑所呈现的多维空间体验的教学内容引入不够，缺少计算机、网络等信息技术在建筑仿真教学中的应用，学生无法对所设计的建筑进行身临其境的空间体验、交流互动，不便于对设计的及时修改与补充。

②建筑设计类课程的教学互动存在较大局限性。首先互动主体的局限，课堂上某个设计任务的教学主要采用“一对一”师生辅导，而缺少学生之间、不同年级之间、不同教师之间共同参与协作、互动的平台；其次，教学时空的局限，师生交流主要在课内，而课后交流和离线指导渠道较少。最后，互动形式的局限，虽然部分任课教师也通过开通博客和搭设bbs 等网络平台促进与学生的互动交流，但对于即时交流的SNS（社会性网络平台）如微信平台，缺少引入应用和开发。

③学生自主学习的教学资源平台有待扩充和完善。在基于网易公开课平台、TED 平台、爱课程网络平台、Coursera 平台等的国家精品课程和精品视频公开课中，虽已有28 门建筑学专业课程，但仔细分析来看，存在三多三少现象：专业基础课程较多，专业设计课程较少；单一课程视频多，体系课程视频少；被动呈现多，主动交互少。学生也能够通过资源网站、bbs 等网络渠道获取专业基础课的教学课件、专业竞赛、设计图纸、专业论文等方面的教学资源，但这些资源繁杂散乱，缺少针对设计课程的信息搜集、管理和交流进行有效整合的平台。

2 现代信息技术的内涵

建筑学专业设计类课程利用的信息技术主要指多媒体计算机、教室网络、微信平台、校园网和因特网等，尤其是指以计算机为核心的教学软件（VRP 虚拟现实平台、BIM 建筑信息模型、3DMAX 三维动画渲染和制作软件、CAD 计算机辅助技术）、网络和多媒体。设计类课程的教学将在先进的教育思想、教学理论与学习理论的指导下，运用以电脑及网络为核心的信息技术作为学生自主学习的认知工具与情感激励工具，改革传统的以教师为中心的教学结构，创建新型的既发挥教师主导作用，又充分发挥学生主体作用的“主导——主体”教学结构，在此前提下实现教学内容、教学手段和教学方法的整体改革，从而达到培养创新人才的目的。

3 .信息技术与建筑设计课程整合

3.1 理论依据

3.1.1 基于问题导向理论

以问题为导向的教学方法（problem-based learning，PBL），是基于现实世界的以学生为中心的教育方式，1969 年由美国的神经病学教授Barrows 在加拿大的麦克马斯特大学首创，目前已成为国际上较流行的一种教学方法。与传统的以学科为基础的教学方法有很大不同，PBL 强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主；PBL 将学习与更大的任务或问题挂钩，使学习者投入于问题中；它设计真实性任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。

3.1.2 建构主义理论

建构主义学习理论认为知识不是通过教师灌输的，而是学习者在一定的情境下，通过协作、讨论、交流，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构方式而获得的。建构主义强调学生主体地位，对学习环境有着“情境创设”、“协调会话”和“信息提供”等基本要求，建构既是对新知识意义的建构，同时又包含对原有经验的改造和重组。

3.1.3 体验式学习

体验式学习注重为学习者提供真实或模拟的情境和活动，让学习者在实践中充分参与来获得个人的经验、感受并进行交流和分享，然后通过反思总结并提升为理论，最后将理论应用到实践中。体验式学习对培养学生健康的心理素质和积极进取的态度、增强团结合作的团队意识都能起到积极的作用。

3.2 技术环境

现代信息技术在建筑设计类课程中的运用，除了理论依据，还需要有特定的技术支持环境，如：电子计算机、现代通信技术、多媒体技术、互联网、腾讯微信平台等，这些都是实施网络教学的保障基础。

3.3 有效途径

3.3.1 设计教学与计算机建模相结合

传统的建筑设计是采用二维图形到三维空间转化的方法，学生往往通过二维图形来求三维透视，这使得学生对设计对象缺乏全方位的思考，也无法体会建筑物全方位的信息。设计中如果应用3DSMax、Sketchup、Revit、BIM 等计算机应用软件来建立建筑模型，通过虚拟现实技术让设计者身临其境，体会建筑设计方案的效果，这将有助于设计的修改与提升，同时可实现二维与三维空间的灵活切换。

3.3.2 课堂教学与多媒体技术相结合

传统的设计课堂主要采用教师与学生“一对一”交流指导，形式呆板，对学生思维开拓存在局限。过多媒体技术，如图像展示、教学视频播放、建筑动画来创设丰富的教学情境，扩大教学容量，这有助于激发学生学习的兴趣，培养学生想象能力、思维能力和信息技术素养，最终提高课堂教学效率。

3.3.3 学习交流与网络技术相结合

一方面通过构建建筑设计课程网络辅助教学平台，辅助教学平台可以建立信息发布、资源共享、校企交流、自主研学等模块，提供建筑学专业相关动态、比赛信息、讲座视频、优秀设计作品、作业库、资料下载、企业咨询、实践项目、自主研学等信息。该平台的建立，方便师生及时获取信息、鉴赏学习、更新知识，增加设计体验、拓宽学生的设计思维。通过校企交流有效解决学习内容联系实际不足的问题。另一方面通过微信平台将教学活动与微信二次开发技术相结合，注册课程微信公共帐号搭建建筑设计课堂互助系统。整个互动系统由学生的微信端、老师的手机控制端和课堂大屏幕三部分组成，利用微信平台可以进行小组讨论、提交作业、发布通知、留言、视频共享等，这种社交方式，对于同一个设计课题的老师、学生、企业人员都可以共同参与进来，群体讨论、协助完成方案的最终设计，保证了课堂教学中学生的参与性。同时，可以打破时空的限制，交流可以随时随地进行，实现跨时空的分享知识和交流想法，有效提高教学效果与效率。