AIGC背景下建筑类专业基础课程教学改革的探索与实践

2025-04-11 07:54 阅读
大江网-信息日报

  庞云月 李诗琪(通讯作者) 阳慧桂林学院

  数字化和人工智能正在迅速改变各行各业,AIGC(Artificial Intelligence Generated Content,即人工智能生成内容)技术在建筑设计和城乡规划中崭露头角,有望成为行业变革的关键。传统建筑设计方法耗时且成本高,而AIGC技术能快速处理建筑数据,生成多样化设计方案,缩短设计周期,提升设计质量。同时,AIGC技术的发展对建筑教育和人才培养提出了挑战和机遇,如何利用AIGC优化教学和培养创新人才,是建筑教育领域面临的重要问题。

  一、AIGC技术在建筑领域的应用概述

  AIGC技术依托人工智能算法,能够自主生成文本、图像、模型等内容,在建筑设计领域的应用日益广泛。从早期简单的图像识别,到如今可快速生成复杂的建筑设计方案,发展十分迅猛。

  前期设计环节,借助小库科技的AI创意库,设计师只需输入场地条件、功能需求等项目基本信息,即可在短时间内生成数十张风格各异的建筑意向图,帮助设计师有效拓展思路,快速找到设计方向,极大提高工作效率。在方案优化环节,AI平台基于先进的算法和大量的项目数据,可根据建筑性能指标,对方案的采光、通风、噪音等环境因素进行模拟分析,并根据分析结果提出优化建议,提高设计质量及缩短设计周期。不仅如此,AIGC技术还可用于构建虚拟现实(VR)和增强现实(AR)场景,借助VR设备,可更好地向业主展示设计方案,提高沟通效率,还可帮助施工人员更准确地理解施工图纸,减少施工误差,提高施工质量。

  AIGC改变了建筑设计流程,也重塑了行业人才需求,从业者不仅要掌握传统建筑知识,更要具备数字技术应用能力与创新思维。

  二、建筑类专业基础课程教学现状挑战

  当前建筑类专业基础课程教学以教师讲授为主,学生被动接受知识,实践环节缺乏创新,难以激发学生兴趣;且教学手段单一,多依赖书本、PPT,难以展现建筑的复杂空间与技术原理。AIGC技术的兴起冲击着现有的教学模式,一方面,教学内容需融入AIGC知识,如AI设计软件操作、算法设计原理等;另一方面,教师需转变角色,从知识传授者变为学习引导者,学生则要从依赖教师转变为自主探索学习。

  三、AIGC背景下建筑类专业基础课程的教学改革思路与实践探索

  (一)改革思路

  第一,革新教学目标。新目标应重视学生的数字化技能,使其能熟练运用AIGC工具辅助设计,且强调创新思维,鼓励学生利用AIGC拓展设计思路,同时重视协作能力,以适应建筑行业团队数字化协作模式。

  第二,重构教学内容。在建筑设计基础课程中,增加AIGC设计案例分析,让学生学习利用AI生成设计草图并优化。同时,整合跨学科知识,如计算机科学、数据科学与建筑专业知识,拓宽学生知识视野。

  第三,创新教学方法。采用项目式教学,教师设定包含AIGC应用的建筑设计项目,学生分组完成。创建以学生为中心的翻转式课堂,学生课前通过AIGC工具自主学习知识,随后在课堂上由教师引导讨论、解决问题。开展线上线下混合教学,线上借助AIGC平台提供丰富学习资源,线下进行实践指导与交流。

  第四,重塑教学评价体系。建立多元化评价体系,不仅考核知识掌握,更关注学生AIGC工具应用、创新思维、团队协作等能力。利用AIGC辅助评价,如通过智能批改软件评估学生设计作业,提高评价效率与准确性。

  (二)实践案例

  桂林学院在《建筑设计》课程中引入AIGC工具,开展项目式教学,取得显著成果。课程初期介绍AIGC技术在建筑设计领域的应用现状和发展趋势,让学生了解AIGC工具的种类和功能,如小库科技的AI创意库、Enscape和灵感渲染等。通过案例演示展示如何利用生成建筑草图、概念方案和效果图,激发学生的学习兴趣和好奇心。课程设计以“小型校园文化中心”为题,引导学生运用AIGC工具进行设计——学生先利用小库科技的AI创意库,输入项目的基本信息,如场地面积、功能需求、建筑风格偏好等,AI创意库生成多个概念供学生筛选,学生可提取出感兴趣的元素和创意,也可以不断调整提示词和参数,以获得更加符合设计意图的结果,后使用专业绘图软件进一步细化,建成建筑模型后再利用Enscape生成最终效果图。教师要注重培养学生的团队协作能力和创新思维——让学生分组协作,每个学生负责项目的不同部分,小组成员之间通过讨论和交流,共同确定设计方案,并在AIGC工具生成的方案基础上,发挥创新思维,提出独特的设计想法和改进建议。

  课程结束后,通过问卷调查和作品评价,教师发现学生对课程改革给予高度评价。学生普遍认为,AIGC工具的引入拓宽了设计思路,让他们能够在短时间内获得更多的创意灵感。学生的数字化技能得到了显著提升,对建筑设计的兴趣也更加浓厚。同时,项目式教学模式培养了学生的团队协作能力和解决实际问题的能力,使他们在实践中更好地掌握建筑设计流程和方法。学生作品显示,运用AIGC工具的设计方案多样化且富有创新性,展现了独特的设计视角,体现了学生对AIGC技术的有效运用和创新思维的激发。

  (三)教学改革实施保障与发展趋势

  教学改革中,教师的专业素质发展至关重要。学校应组织教师参加AIGC技术培训,鼓励教师开展相关教研活动,与企业合作提升实践能力。同时,建设AIGC教学资源库,提供丰富的教学素材,保障硬件设备与技术服务,为教学改革提供支撑。未来,AIGC将与虚拟现实、物联网等技术融合,拓展建筑类专业教学场景,实现更真实、高效的教学体验,推动建筑教育模式持续变革。

  四、结语

  AIGC为建筑类专业基础课程教学改革带来新的契机,通过革新教学目标、重构内容、创新教学方法、重塑评价体系,并结合实践案例与保障措施,有效提升教学质量,培养适应行业发展的创新人才。尽管当前研究存在样本范围有限、改革持续性评估不足等问题,但随着技术的发展与研究的深入,AIGC必将在建筑教育领域发挥更大作用。

  参考文献

  [1]王程程,许立强,明杏芬等.基于“互联网+”的“新工科”专业课程改革与实践——以建筑工程施工课程为例[J].现代商贸工业,2023,44(07):256-258.

  [2]牛笑,杨梦阳,赵兵兵.建筑学专业建筑数字技术课程体系改革研究[J].建筑与文化,2024,(12):65-67.

  [3]宋欣蔚,谭志,郭蓉.人工智能背景下跨学科课程的教学模式探索——以“建筑智能化系统”为例[J].中国建设教育,2024,(02):103-106.

  项目信息

  本论文为2025年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目“AIGC下桂北民居与现代城市设计融合策略研究”研究成果,项目编号:2025KY1015。

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