智能化空間設計策略下的“真題實做”教學改革研究

丁少平，陶倫，溫從儒

（浙江工商大學，杭州 310018）

引言

項目制教學是當前設計學專業(yè)中最常采用的一種實踐性教學方法，它采用“語境化”的教學策略來激發(fā)學生的思考能力和學習興趣，根本目的在于培養(yǎng)學生形成設計創(chuàng)新思維并以此來分析和解決實際問題的能力。而國內一些高校正在實施的“項目制”教學模式，其形式主要以“假題假做”“真題假做”形式的思維訓練為主，對學生在設計實踐能力層面所起到的作用有限。“真題實做”實踐教學則是由上述教學模式演化而來的一種側重真實創(chuàng)作環(huán)境（真實工程項目、真實匯報評判、真實報酬機制、真實項目建設）的開放式、語境化教學法。當前，“真題實做”教學模式在國內高校采用的比例不到10%，主要原因是該教學模式對項目業(yè)主、項目本身、創(chuàng)作環(huán)境、硬件環(huán)境、資金支持等的要求比較高，導致了“真題實做”教學在“理念層面超前、操作層面滯后”的尷尬現(xiàn)狀。

浙江工商大學環(huán)境設計專業(yè)自2004年起開始在本科專業(yè)教學中采用“項目制”實踐教學模式，探索具有實踐意義的“真題實做”教學模式與策略。當前，環(huán)境設計專業(yè)所采用的“真題實做”教學是一種是由教學主導方（學院系部）與教學協(xié)助方（即項目委托方，包括項目甲方或與本專業(yè)簽訂過合作人才培養(yǎng)協(xié)議的設計院所、企業(yè)）相互協(xié)作、雙方導師共同帶領學生進行實際項目創(chuàng)作的實踐教學模式。課程體系的計劃和開展由主導方把控，項目課題由教學協(xié)助方提供并負責最終評審。因此，“真題實做”不僅是一種全方位的實踐教學法，更是一種多方共同參與人才培養(yǎng)的協(xié)同育人模式。它是對傳統(tǒng)教學“去語境化”策略的一種修正和優(yōu)化，具有職業(yè)化設計人才培養(yǎng)的特征，培養(yǎng)的設計人才也更有實踐競爭力。

一、“智能化空間輔助設計（ISD）”與“真題實做”教學融合的實踐基礎

鑒于“真題實做”實踐教學所具有的教學模式靈活、實踐契合度高的優(yōu)勢，比較適合在設計類專業(yè)實踐課程中推廣采用。然而，從該專業(yè)多年以來“真題實做”教學實踐的效果來看，該模式還存在一些亟待解決的諸如“時間-課程”銜接錯位、技術可行性不足等方面的問題?！罢骖}實做”特色實踐教學法雖然具有較大的教學優(yōu)勢，但其存在的不足也亟待完善和優(yōu)化，才能更好地適應本科實踐課程的開展和創(chuàng)新設計人才的培養(yǎng)輸出。

>圖1 “真題實做”課程教學與智能化空間設計環(huán)節(jié)的介入

浙江工商大學藝術學院于2018年9月成功申報、并由浙江省財政資助建設了數(shù)字與智能化空間設計工作室。該工作室主要由四個智能化功能模塊構成：空間數(shù)據(jù)智能采集與模型還原、參數(shù)化與智能化空間設計、智能化空間設計與虛擬呈現(xiàn)、場地方案模型的智能化共享，四個基礎模塊能夠獨立或整合起來協(xié)助開展常規(guī)的實踐教學。環(huán)境設計專業(yè)教學希望借助該工作室在數(shù)字空間模擬呈現(xiàn)、多學科多方案優(yōu)化等方面的技術優(yōu)勢，從海量空間數(shù)據(jù)中甄選出合理的空間規(guī)劃目標，結合場地方案進行設計合理性的判定，以智能化空間設計（ISD，Intelligent Space Design）的策略來提升專業(yè)教學的效率和質量。近兩年以來，該工作室有效地配合了環(huán)境設計專業(yè)的常規(guī)教學工作，在空間場地數(shù)據(jù)還原、場地虛擬模型有效接入場地分析、概念創(chuàng)作、可行性檢驗及后續(xù)施工圖紙設計接入等方面取得了一些實踐經(jīng)驗，通過智能化空間設計平臺探索了一些能夠應用于實踐教學的模式方法和實踐教材；并逐步形成了智能化空間設計的工作模式，即“分析（Analysis）—設計（Design）—檢測（Detection）—呈現(xiàn)（Present）”。

當前，環(huán)境設計專業(yè)將智能化空間設計與“真題實做”教學相結合，形成了結構化、系統(tǒng)化的實踐教學模式，即“ISD-真題實做”模式。該教學模式主要有三個特點：①模式化、體系化的過程策略：將“智能化設計”的技術理念、創(chuàng)作邏輯、呈現(xiàn)方法融入真題實做教學法，彌補和修正傳統(tǒng)實踐教學的不足，培養(yǎng)具有專業(yè)技術能力、敏銳創(chuàng)新思維與實踐綜合能力的設計師；②開放且便于項目課題植入的課程結構：“ISD-真題實做”實踐教學模式是一種開放式教學策略，可以與環(huán)境設計專業(yè)的大多數(shù)實踐性課程相融合，能夠優(yōu)化高校人才培養(yǎng)的目標方向和操作細節(jié)。

二、“ISD-真題實做”的教學過程組織與實施

環(huán)境設計專業(yè)選取了本科三、四年級包含畢業(yè)設計在內的6門實踐課程作為實踐載體，經(jīng)過兩年的實踐教學，持續(xù)探索“ISD-真題實做”教學模式的過程策略和優(yōu)勢劣勢，進行了大量的教學環(huán)節(jié)調整與優(yōu)化設計，并結合一些特設的課題研究，包括舉辦專題研習班、實施拓展課教學等，以便更加有效地將“真題實做”教學與本科四年學制相融合，取得了一些切實可行的經(jīng)驗性做法。

浙江工商大學環(huán)境設計專業(yè)采用的是單元制、模塊化課程教學體系，每門專業(yè)課程的基本課時約為四周時間（計64課時）。在進行“真題實做”教學時通常采用五段法教學，即項目導入階段、專題研究階段、初步概念階段、概念深入與呈現(xiàn)階段、方案評審完善階段等；每一個階段需要完成不同的計劃性任務，階段性的學習研究與成果體現(xiàn)也會依據(jù)不同課程的要求大體固定一定比例的課時。以“公共設施設計”“鄉(xiāng)村景觀設計”課程為例，將“ISD-真題實做”教學模式的基本教學過程、教學雙方的協(xié)作安排及智能化技術平臺介入情況梳理如圖1所示。

整個“ISD-真題實做”的教學體系實際上是一個基于智能化設計模塊之上的、由“教學主導方-教學協(xié)助方-學生創(chuàng)作團隊”三方共同參與完成的課題協(xié)作過程。為了有效地對教學效果進行控制，教學雙方除了在教學前期對課程的最終效果進行評價之外，還需要有選擇地對其中的2～3個階段進行階段性匯報評價，保證過程評價和成果評價的一致性。在課程成果評審之后，考慮到深化設計、施工圖設計的技術難度，優(yōu)勝（或中標）的概念方案交由委托方進行下一步的深化。整個課程教學環(huán)節(jié)的主要內容包括以下四個方面：

1.場地分析階段的數(shù)據(jù)采集與模型復原

當前的場地設計基礎數(shù)據(jù)采集工作主要依靠詳實的實地踏勘、測量及采訪來完成；對于場地空間整體地形地貌的把握主要方法是無人機進行空中掃描、快速3D建模，該模式生成的圖形包括高精度正射影像圖（DOM）、數(shù)字高程圖（DEM）、數(shù)字表面圖（DSM）以及三維模型圖等。其中，三維模型圖具有直觀、可交互、可移植的特點，極大地方便了設計師對整體場地環(huán)境的分析判斷，其提取出來的模型數(shù)據(jù)也可以用于后期模型整合、渲染等，一定程度上提高了方案設計的效率與可實施性。

2.專題技術研究與場地概念草圖設計

專題技術研究主要是針對具體課程設置的必須采用的技術策略研究環(huán)節(jié)，例如公共建筑設計的空間行為心理模擬模塊、公共設施設計課程的智能化技術模塊（圖2）、鄉(xiāng)村景觀設計的特征元素提煉與產業(yè)體系梳理模塊等。設計概念方案需要在具有課程基本知識框架和專題技術研究能力的基礎上，結合設計師對行為、技術、元素的整體把握，根據(jù)場地設計的要求，合理取舍，初步設計出符合功能藝術要求的概念性方案。

3.數(shù)據(jù)模型與場地環(huán)境切面檢測

環(huán)境設計專業(yè)的實踐教學始終將設計方案的可實施性作為方案設計水準的一個重要考量指標。因此，各類設計方案在進行最終渲染輸出之前必須進行環(huán)境場地的可行性檢驗，主要是借助BIM建筑信息軟件和LUMENRT視覺呈現(xiàn)軟件進行場地方案模擬，針對建筑方案模型在場地檢驗過程中出現(xiàn)的位置精度問題，結合BIM建筑信息平臺進行適時調整（圖3），可以選擇全角度切面的方式來進行交界面的沖突檢測，保證設計方案在最終的圖紙輸出過程能夠符合建設需求；同時，該方式可以使學生形成扎實嚴謹?shù)姆桨竸?chuàng)作、推敲習慣。

4.最終效果呈現(xiàn)、包裝與成果評定

設計方案的最終呈現(xiàn)共包括五種方式，即靜態(tài)效果呈現(xiàn)、動畫呈現(xiàn)、虛擬呈現(xiàn)、3D模型打印及項目落地呈現(xiàn)等。動畫呈現(xiàn)需要在場景方案中設定既定的巡游路線，進行動畫視頻效果輸出；而虛擬呈現(xiàn)則需要借助于AR/VR技術進一步提升三維視覺效果，并采用虛擬設備進行場景的沉浸式體驗。項目落地方式主要是對于一些委托方急需實施的項目，在完成方案設計并進入現(xiàn)場施工階段后，逐步將該項目引入設計教學環(huán)節(jié)，強化施工現(xiàn)場的實驗實訓指導，引導和培養(yǎng)學生形成現(xiàn)場解決問題的綜合能力。

>圖2 智能化公共廁所專題技術研究及考察（公共設施設計課程）

>圖3 模型方案與場地檢驗

三、教學改革成效分析

兩年以來，環(huán)境設計專業(yè)堅持將“ISD-真題實做”特色化實踐教學法應用于專業(yè)實踐課程群的具體教學中，并注意在每次課程前后對以下四個方面的效果進行預判、調研、總結：①環(huán)境設計專業(yè)實踐課程群總體效果的提升作用；②具體課程的教學過程控制與課堂效果；③學生獲得的實踐技能；④學生形成的項目創(chuàng)作思維邏輯。希望認真總結和完善“ISD-真題實做”實踐教學體系，明確教學主導方與教學協(xié)助方的協(xié)作模式內容和關鍵節(jié)點，為環(huán)境設計專業(yè)更好地開展特色化實踐課程打下基礎。

（一）總體效果評價

從教學調研數(shù)據(jù)分析研究所得到的教學評價結果來看，“ISD-真題實做”實踐教學法有效地解決了傳統(tǒng)設計教學中的一些不足，主要表現(xiàn)在：①在常規(guī)項目創(chuàng)作教學的過程中，智能化空間設計平臺的優(yōu)勢在場地分析的可靠性、場景虛擬體驗的真實性、后續(xù)模型與技術圖紙接入的可操作性方面獲得了突出的體現(xiàn)，學生的創(chuàng)新思維能力和動手操作能力在大三年級下學期得以迅速提升；②“ISD-真題實做”教學法的教學組織和進度控制環(huán)節(jié)比較靈活，相比常規(guī)的項目制教學來說，語境化程度更高，節(jié)奏也會更加緊湊，更加容易調動學生的積極性和創(chuàng)造性；③從學生經(jīng)驗分享的角度來看，課程的實用性得到了較大的提升，創(chuàng)作邏輯與理論結合更加緊密、有效，學生能夠及時建立起基于“場地-目標”關聯(lián)性的創(chuàng)作思維邏輯，有助于設計團隊快速地進入設計狀態(tài)。

同時，教師團隊還通過一系列的實踐活動來強化“ISD-真題實做”模式的教學效果，主要包括：①積極進行具有設計創(chuàng)作能力培養(yǎng)支持的專題性研討、調研活動，例如各類鄉(xiāng)村實踐、城市規(guī)劃數(shù)據(jù)調研等，鍛煉學生的協(xié)作能力、分析能力和實地解決問題的能力；②組織參與各類專業(yè)賽事，如浙江省鄉(xiāng)村振興大賽、長三角鄉(xiāng)村景觀大賽、園冶杯風景園林大賽等，訓練和檢驗學生在真題實做教學中所獲得的設計創(chuàng)意表現(xiàn)能力和匯報溝通能力；③積極發(fā)動學生參與環(huán)境設計專業(yè)與校外設計院所、企業(yè)舉辦的各類設計創(chuàng)意研習班，訓練學生的思維能力和動手能力?？傮w來看，通過以上三個方面的能力訓練與綜合，覆蓋和延展了學生在專業(yè)設計領域的認知廣度和深度，為學生今后快速有效地融入設計崗位奠定了堅實的專業(yè)基礎。

（二）存在的不足

“ISD-真題實做”實踐教學法仍然存在一些不足之處，盡管該模式特別強調“語境化”策略在教學過程中的重要性，但是對于項目的選擇也有一些局限性，主要體現(xiàn)在兩個方面：首先，雖然設計團隊采用了智能化空間設計的技術平臺，但是對于規(guī)模尺度較大的項目來說，還是存在一些時效性和工作量的限制，需要慎重選擇課程進行對接；其次，傳統(tǒng)的教學模式在進行課前教學效果預判時，往往過度關注于教學主導方的教學目標，從而有意無意地忽視了教學協(xié)助方的一些人才培養(yǎng)訴求。因此，倘若在教學過程中能夠打破高校視角對于“教學主導方”“教學協(xié)助方”兩者主次關系的界定，將教學雙方共同的期望進行結合并貫徹到“ISD-真題實做”實踐教學法中去，對于該教學法在行業(yè)實踐中的拓展應用也會更加具有實踐意義。