数字化景观技术下风景园林规划设计教学探索与实践

王植芳 段丽娟

(武汉设计工程学院，武汉 430070)

未来的时代是数字化和信息化的时代，数字化景观技术对于风景园林行业的影响日益显著，如何将数字化景观技术结合风景园林专业教学已成为风景园林教学研究中一项重要的课题。然而，数字化景观技术在我国大多数院校的风景园林规划设计教学过程中还处于不断探索的阶段，该文以武汉设计工程学院风景园林专业为例，在风景园林规划设计课程教学过程中，依托数字化景观技术，对风景园林规划设计实践课程的教学方法、教学模式和教学体系提出相应的实施方案，以期促进风景园林教学改革的发展。

1 数字化技术在风景园林专业教学的现状

在 20 世纪中后期，数字技术开始应用于风景园林学科，数字化技术逐渐成为风景园林设计的研究重点，欧美风景园林学科教育对于数字化技术也开展了深入的研究[1]。20 世纪 80 年代以来，国外很多高校比如：哈佛大学、宾夕法尼亚大学、维也纳工业大学、慕尼黑大学、英国建筑联盟学院、阿尔托大学等著名学院，在风景园林学科教学过程中相继开展了数字化景观分析与景观设计相关的教学工作[2]，所采用的技术平台主要包括有参数化建模[3]、VR系统辅助设计[4]、AR技术[5]等。其中瑞士苏黎世联邦理工学院风景园林系开设了一门高级研修课程MASLA，这是一门由6个模块组成的景观设计课程，在这门课程中它用一个大尺度景观的数字化项目实践，完成景观数字教学在规划设计中科学理性的研究及教学方法的改革[6]。

虽然我国的风景园林规划设计的景观数字化研究，与国外一些高校相比还存在一些不足。但随着理性分析与定量研究在风景园林学科和实践发展中的广泛运用，数字化景观技术在风景园林学科教学中也反映出极大的发展潜力[7-8]。国内已有多所高校从不同角度将数字化技术融入到教学中，如东南大学建筑学院景观学率先建立中国首个数字景观实验室，将数字景观技术的教学与科研结合。并与欧美多所大学科研机构建立合作关系[9]；西安建筑科技大学建立了数字模拟与虚拟认知辅助的风景园林设计课程线上教学实践等[10]。这些数字化景观技术有效地拓展了风景园林的认知和设计生成方法，这对于21世纪实现风景园林学的飞跃有着重要的意义。

2 风景园林专业实践课程教学现状

2.1 传统课堂教学模式效果不佳

在传统风景园林规划设计教学过程中，经验式教学为主要的教学形式，在教学方案的设计过程中只考虑到教学进度，对于教学的内容等仍以经验指导为主，学生被动地接受知识，参与性与能动性都较差，不能真正理解设计的本质，教学效果不理想，导致部分学生并不能独立去解决一些场地的实际问题。

2.2 教学方法落后

目前大多数风景园林专业中风景园林规划设计课程，主要是以项目式教学入手，以经验式教学为主，很多高校对于数字化技术仅仅处于以图纸表现为主的计算机辅助设计阶段，过分地注重图面的表达效果，而缺少对场地和空间的理解。在风景园林规划设计中缺少理性支撑，这个是设计实践课的一个共性问题，同时教学方法上存在主观经验性与随机性，因此，很难有效提高风景园林规划设计课程的学习，并且有效探索课程内在的逻辑性。

2.3 课程教学体系有待完善，缺少学科交融

风景园林学科是一门综合应用性学科，它需要融合自然风景、生态环境、材料工程、人文地理等不同学科的知识，综合运用逻辑思维和形象思维能力，合理有效地运用各类科学知识，具有典型的综合性交叉学科特征[11]。风景园林规划设计课程在综合运用各类学科知识基础上，利用先进的数字化景观技术，通过对场地自然环境以及社会人文内容的收集整理，掌握各种数字化软件，进行综合运用与分析。而现在大多数学生还处于对计算机软件辅助绘图阶段，过分追求设计图纸的表现效果，缺少对方案理性的分析与评价。风景园林作为一门学科，它缺少科学的理论体系支撑，需要多学科的交流，同时需要多个软件平台相互之间交换信息数据，缺少培养学生将感性设计思维转变为设计内在的逻辑思维能力的培养。

3 风景园林规划设计在数字化景观技术下教学模式的实施方案

3.1 数字化景观技术下风景园林规划设计教学体系的更新

建立完整的风景园林数字化规划教学体系，首先要能够把整个风景园林规划设计的流程都建立在数字化景观技术平台之上，利用计算机强大的运算和图形能力，对风景园林中复杂的环境进行科学的分析，提高应对各种复杂环境的解决问题、分析问题的能力[12]，同时增强学生的创造能动性，使之更具有体验性与真实性，最终产生兼具科学、艺术、社会价值的风景园林设计成果[13]。将现有的数字化景观技术资源与风景园林规划设计体系进行融合发展，推动了教学方法的不断更新，同时构建使学生的实践与创造能力不断提高的教学平台。科学引导学生从感性思维走向理性思维，把设计从经验为主转变为理性技术为导向的教学模式，根据教学目标采用多种教学方式，如多媒体讲授、网络辅助教学、分组讨论、翻转课堂，加强社会实践活动，形成科学的风景园林规划设计课程知识体系，对现有风景园林规划设计教学体系进行深入研究见图1。在风景园林规划设计课程中，我们将引导学生利用数字化软件模拟各类场地的生境，通过对设计后的场地进行建模分析，模拟日照、降雨等情况，来分析后期植物种植设计方案是否合理。这些已经不仅仅利用计算机软件辅助绘图，而是对方案的形成进行理性的分析与评价。

图1 数字化景观技术下的风景园林规划设计教学体系模块

3.2 建立风景园林规划设计数字化教学平台

风景园林规划设计数字景观教学平台强调的是构建一套完整的数字技术化环境，并对数据进行科学分析，模拟复杂园林环境的一体化设计平台。通过教学平台的构建能够基本实现园林设计的数字化“全过程”以及对数据的“量化分析”，为风景园林规划设计教学提供了数字化客观分析的依据，使风景园林理论知识讲解、案例分析与规划设计协同发展。利用数字化景观技术，将过去的经验教学转变为具有思维逻辑性的规律教学，将过去“成果的图面表现”转为“逻辑思维方法的建立”的教学模式，将感性设计思维转变为设计内在的逻辑思维能力的培养[14]。

在风景园林规划设计课程常规教学中，以武汉设计工程学院红安新校区项目为例，针对该项目所在场地复杂的现状条件，对场地的地形地貌、土壤、水文、植被等环境因素进行量化分析。通过数字化景观技术，利用定性与定量分析相结合的形式，生成科学合理的设计策略，并指导方案总体设计及节点详细设计。这次项目中使用了大疆无人机摄影技术，后期结合Global Mapper软件获取原始地形数据见图2，利用Rhino软件将抽象的二维地形转变成直观的三维立体模型，同时通过Grasshopper动态插件，编写图形化程序，学生可以自主调节相关参数，方便查看与分析地形的高程、坡度、坡向等内容见图3，使方案的生成更加的合理[15]。

图2 利用Global Mapper软件获取原始地图

图3 利用Rhino-Grasshopper软件建模

3.3 风景园林规划设计课程采用混合式教学模式

以案例导入、线性推进为主的风景园林规划设计教学模式已经在新的技术环境下出现了一定的不适应性，单纯的教师讲授、学生模仿的规划设计思想将会被数字化逻辑思维所取代。而新型的“混合式”教学模式将推动课程的改革与发展，这种“混合式”教学模式是通对线上与线下互交混合的形式，首先继续使用疫情时的线上课程，同时补充免费优质的课程资源和相关软件技术课程，如Rhino、Grasshopper、Mars等软件进行建模、模拟和仿真，在前期计算机辅助课程上虽然有学习CAD和SU等基础绘图软件，但这类数字化参数软件接触较少，通过线上课程的培训学习，使学生能够强化对相关参数化软件的操作学习。另一方面线下课程以传统课堂形式为主，针对不同类型的场所，训练学生利用参数化软件去分析不同类型场所环境，引导学生主动认知场所并开展科学评价与理性设计，在教学过程中强调学生的主体地位。

4 结语

21世纪的风景园林教育与实践并重，当代风景园林规划设计教学必先着眼于风景园林设计思维与方法的科学体系重建，面向数字技术的教育改革和技术转向，对风景园林学科和行业的发展来说势在必行。通过数字化景观技术与风景园林专业教学相结合，不仅能够提高学生学习兴趣，培养学生的独立思考能力和实践动手能力，而且能够不断提高其综合素质和创新能力。高校必须紧跟时代发展，不断为中国风景园林行业提供高质量、创新型、复合型人才。