基于数字建筑地方院校参数化课程教学的探索——以安徽建筑大学建筑学为例

许杰青 徐璐璐

安徽建筑大学建筑与规划学院，安徽合肥 230022

中国的建筑教育已有近90年的发展历史，延承的主要是“鲍扎”古典主义教学体系和“包豪斯”现代主义教学体系[1]。但是，随着数字建筑的迅速发展，参数化设计以极具冲击力的视觉效果和流畅的空间感受成为了建筑发展的一种新的潮流，并以非常迅猛地姿态开始冲击建筑市场，数字建筑设计教学在国内部分工科建筑院校中发展迅速，目前国内各高校的建筑学院均已开始了建筑数字化、参数化设计的相关研究工作。这种新的教学模式对国内建筑教育影响巨大，但对于内陆不发达省份来说，由于市场缺乏“数字化语境”，参数化课程教学仍然举步维艰，发展相对滞后。

安徽建筑大学是本省唯一一所以土建类学科为特色的本科高校，设有11个学院， 54个本科专业，建筑学专业是该校的领头专业，也是安徽省重点特色专业。面对实时变化的建筑业大环境，作为信息最前沿的专业教育必须保持与时俱进的时效特点，在学校办学定位基础上，希望对建筑学专业相关课程进行教学调整和改革研究，依托建筑设计、毕业设计等主干课程，通过数字化理论基础的强化、软件技术的教学和参数化建筑设计教学体系的构建，实现对现有建筑设计课程的补充，向社会输送更多地能力全面适应社会发展的应用型人才，走出一条有地方院校特色的，相对行之有效的参数化设计与建造教学体系和模式。

1 该校建筑学专业参数化课程教学建设目标

1.1 实现对传统教学内容的补充

高校作为教育的重要阵地，有义务传递最前沿的先锋知识。在科学技术与日俱进的今天，设计方法也在不断更新，国内已有多所建筑类高校开始关注并设置了相关的数字化教学和研究课程，而在该校甚至安徽省范围内，教学活动还是在沿袭旧有的建筑学教学模式，以经验和传统作为主要的指导依据，相关数字化课程体系建设尚属空白，希望通过探索，能为地方院校数字建筑教学发展提供参考，并实现对传统教学内容的补充。

1.2 建立实验性参数化建筑设计教学模式

该校建筑学现有的教学计划中并没有参数化设计的相关内容，所以需要对其进行调整和补充，补充参数化设计基本原理等相关课程，增加Rhino、Grasshopper、BIM等相关软件课程，并协调参数化基础课程与建筑设计相关课程的关系，参数化设计不同于传统的建筑设计，传统建筑设计在经验和简单计算、简单模型的基础上就能够对建筑的实施可能性进行一定的确定和了解，通过参数化设计的建筑还需要通过一定的实验来探讨其建成的可能性和可能构成的方法，这些都需要构建相关教学模式。

1.3 培养适应社会发展的应用型人才

通过对前沿技术手段的推广、实验性教学模式的应用，激发学生的学习热情，鼓励学生大胆创新、勇于实践，提高学生设计及操作水平，结合学校正在推进实施的“卓越工程师计划”，向社会输送更多理论扎实、动手能力强、适应社会发展的应用型人才。

1.4 推进教师研究团队建设

以探索研究为契机，形成专门性教师研究团队，借助校际联合和学术交流的活动，提高教师专业技术水平，教研促进科研、科研带动教研，最终实现教研和科研的双赢。

2 有地方院校特色的建筑学专业参数化课程教学建设

2.1 构建具有地方院校特色的建筑学专业参数化设计教学体系

由于地方院校所处环境的不发达，市场缺乏相应的“语境”，直接引入发达地区的参数化课程教学体系并不现实，因此，根据安徽建筑大学建筑学专业现有条件及特点，在教学中确立了“三段式”的教学方法，在学生的本科教学阶段划分为3个阶段：第一阶段——理论基础；第二阶段——设计训练；第三阶段——实践模拟。基础阶段：在一二年级课程中，加入选修课程，主要以教师讲授理论课为主，通过数字化理论讲课和练习，让学生逐步了解参数化设计的研究状态；设计阶段：在三四年级课程中，逐步加入相关课题，主要以学生根据课题与作业要求完成“设计”为主，借助计算机运算技术，实现形态的生成；实践阶段：在五年级的毕业设计中开设相关课题，要求学生完成设计的同时也完成建筑的“实际建造”，借助数控加工技术，实现方案模型的建造。三阶段的教学内容逐层递进，具有内在的逻辑性，不会过多的干扰原有的教学计划，由此构成贯穿整个建筑学教学过程的参数化设计教学体系。

2.2 通过与国内高校及企业合作教学，促进建筑学专业参数化设计课程教学发展

目前安徽建筑大学已与国内数所高校建立了良好的合作关系，借助其在参数化设计教学研究方面的成果，为该校建筑学专业数字建筑教学发展提供基础和帮助。2015～2017年连续3年组织和参加了国内六校联合毕业设计，参观兄弟院校的参数化课程的建设并进行了充分交流。先后与多家国内知名社会企业达成了数字化合作实践基地协议，企业参与学校的设计教学，学生也可以在企业做相关的实习实践。在今后的发展中，该校还将促进与其他国内外高校及企业的合作，推动其建筑学专业参数化设计课程教学的发展。

2.3 以更多样化地教学方式激发学生的参数化学习热情，增强学生的学习能力

对数字化技术感兴趣的大都为年轻学生，他们对数字工具，参数化设计手法学习热情很高，私底下的交流频繁，内部也形成了一个庞大的知识传播体系，于是学校以学生为主体，在建筑学组建了“趣筑学社”兴趣小组团体，传播新的设计方法、理念，参加国内外各项竞赛，持续开展“以老带新”、“以赛促教”活动，提高整体教学水平，逐步推动建筑学专业参数化课程教学建设。另外在课下，连续组织相关的讲座，反转课堂等手段，不断丰富同学们的数字化理论知识。同时在2016年～2017年连续2年组织了科技数字建造节，将数字化设计理论与实体建造融合，这些多样化的教学方式用激发学生的热情和兴趣，鼓励学生参与和动手操作，真正将参数化设计融入到教学体系中。

3 取得的成效

3.1 调整建筑学专业培养方案，推进参数化理论课程教学

利用2015年学校调整专业培养方案为契机，结合建筑学专业规范宣贯文件和学院现状，改革了原培养方案中“计算机辅助设计”课程，加设了“参数化设计及建筑信息模型”教学课程及新编写了教学大纲，为推进参数化课程教学打下坚实基础。

3.2 建设数字化实验室及教学团队以满足本教研中教学平台的要求

结合数字化、信息化技术发展，整合了原有的建筑CAD室、建筑视觉传达实验室、数字城市和虚拟城市实验室，组成了数字化实验室，同时组建了一批以年轻教师为骨干的教学团队，深入研究数字化技术，进行参数化课程教学的探索。

3.3 在高低年级完成了一系列的参数化的实践活动取得良好成绩

在一二年级举办了“科技数字建造节”系列活动，在三四年级的课程教学中融入了参数化设计概念，在五年级毕业设计及联合毕业设计中推广参数化设计的理念。这些循序渐进的举措带来了参数化课程教学的极大发展，激发了学生学习参数化设计的热情，取得了良好的成绩。该校建筑与规划学院成功举办了“地平线”杯安徽建筑大学数字建造节实体搭建活动；2017年6月，在六校联合毕业设计中，陈胜蓝、杨梓含同学运用最新的VR数字技术，以优异的成绩荣获一等奖和“最佳技术进步奖”。

4 结语

新的数字化建筑设计方法已俨然形成，这种崭新的创作模式，使建筑师可以获得前所未有的形式表现力，带来一种新的建筑设计思维及对空间概念的认识，给予建筑设计更多元化的未来，更多积极的可能性[2]。建筑学传统的设计方法和教育模式在许多层面任具有相当的重要性和存在价值，但在数字时代必须重新思考我们过去已经习惯的设计方法和教育方式。参数化教学课程用更多样地形式激发学生的热情和兴趣，鼓励学生动手和操作，使学生了解数字化建筑设计方案设计的整个过程，了解数字技术与建筑艺术、人文知识的融合过程，进一步加强学生在实际动手能力和实践方面的经验，是“卓越工程师计划”对于新型应用型人才培养的有利补充。