以《建筑效果图制作》为例谈计算机技术融入建筑装饰课程教材的研究和建设

江晓明，梁建超

(1.北京医药集团职工大学，北京 100078；2.高等教育出版社，北京 100029)

0 引言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)》明确指出：“职业教育要把提高质量作为重点。以服务为宗旨，以就业为导向，推进教育教学改革。实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式。积极推进学历证书和职业资格证书“双证书”制度，推进职业学校专业课程内容和职业标准相衔接。”

2012 年11 月，教育部发布了“十二五职业教育教材建设的若干意见”， 目的在于贯彻落实全国教育工作会议精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)》，明确了教材建设在提高人才培养质量中的基础性作用，在现代职业教育体系建设中的促进作用，最终达到全面提高职业教育教学质量的目的。

由此可见，教材建设在课程和教学中的重要作用。本文以《建筑效果图制作》为例谈谈计算机技术融入建筑装饰课程的尝试和研究。

1 当前计算机技术融入建筑装饰课程的背景和问题

1.1 计算机技术的飞速发展对当前建筑装饰课程提出了更高的要求

随着计算机技术的发展，建筑装饰的表达手段和教学方式都发生了巨大的变革，三维技术将逐渐成为设计表达的主要手段。首先，计算机技术为建筑装饰提供了技术支持。各种便携式设备可以很方便地展示建筑效果图，为三维模型的展示提供了硬件基础。各种计算机软件的飞速发展为三维模型的展示提供了软件基础。技术手段的更新和表达内容的演变必将导致制图课程内容的深刻变革。其次，三维设计技术是连接模型和实体的桥梁，使得设计和施工的对接更加无缝。在三维技术产生之前，设计师在头脑中构建建筑物的三维模型，将其转化为二维模型反映在计算机中，再进行相应的设计和调整，最后工程施工人员需要将二维模型还原为三维形体进行施工建造，即表达为“三维形体——二维模型——三维形体”的过程。三维技术出现以后，设计师在设计和表达模型的时候就可以使用三维的，这样所有操作都在同一个维度进行，避免了二维和三维转换中出现的问题。可见，这次的融入不仅仅是计算机技术与课程的整合，而是计算机技术作为教学内容进入建筑装饰课程，引发的深层次改革。

1.2 计算机技术融入建筑装饰课程的问题

1.2.1 功能强大，应用范围广，使用灵活，从而造成学习难度大。

制作建筑效果图不仅需要二维图形制作工具和三维建模工具，还包括图像合成工具。一方面，每种软件都有上千个命令，像3ds Max这样的超强功能软件则有近50000个命令。另一方面，一种模型的创建可以使用多种软件或者同一种软件不同方式进行。要完成一个项目或者任务，不再是单一的、确定的方法，而是多元的、多途径的手段。这些都对教师的教和学习者的学提出了很大的挑战。

1.2.2 计算机技术与建筑装饰的融合难以体现在教材上。

目前大部分职业学校响应计算机技术与建筑装饰课程的整合，从课程设置、实训环节、教材选择上进行改进，但是在教材编写上仍然难以将两者有机无缝地融合。当前教材多数以介绍某一种制图软件为主，按照软件的功能设计教材的编排，包括AutoCAD、3ds Max或其他绘图建模工具。然而，建筑效果图的制作不可能由某一种软件独立完成，需要多种专业软件融合。每种软件都有自己的优点和不足，如果只运用一种软件难免会对学生的视野有局限，做出的效果图也不能达到最佳结果，不能体现职业教育的终身学习的理念。

1.2.3 学生的制图能力达不到岗位的工作要求，工学结合被割裂。

这个问题是在第二个问题基础上衍生出来的。由于教材编写着重于某一种制图软件的介绍，所以章节是以软件制作的过程为逻辑编写的，而不是按照工作过程。每种软件根据不同的特点，其制作过程不尽相同，与工作过程也不相同。如果学生按照这个逻辑进行学习，等到了工作岗位以后，就无法很快进入角色，达不到岗位的工作要求。这样人为地造成了教学内容与实际操作的割裂、工和学的割裂，不利于学生的理解和运用。当前的建筑装饰呼唤以工作需求为导向，任务驱动为手段，工学结合为人才培养模式的教材。

2 《建筑效果图制作》的设计理念

《建筑效果图制作》是“十二五”职业教育国家规划教材，依据教育部颁布的建筑类相关专业教学标准和行业相关岗位技能要求编写，力图突出以下五个特点。

2.1 体现教学标准

本书严格按照职业学校建筑类专业教学标准进行编写，以建筑岗位的工作需求为导向，体现产教结合、工学结合，是建筑装饰设计绘图方向的专业核心课，培养制图员、室内装饰设计员、建筑模型设计制作员和室内装饰设计员。具体来说，完成本门课程的学生能熟练运用建筑构造知识和计算机辅助技术，正确识读与绘制多层民用建筑的建筑施工图和室内装饰图，会整理或输出绘图文件，让客户或审查者能够一目了然地看到施工后的实际效果。

2.2 构建课程体系

本书构建的课程体系是围绕教学标准和教学目标展开。以建筑装饰课程为课程主体，根据建筑装饰的工作过程编写教材，注重建筑装饰的系统学习和培养，讲究实用价值；以计算机技术为辅助手段，兼顾多种软件技术为本课程服务。本书分为两个部分：第一部分是建筑施工图制作，重点是介绍建筑效果图的工作过程和其中要用到的几种软件。第二部分是室内装饰图制作，在掌握前面的宏观项目基础上，学习客厅、书房、卧室等的装饰，是对第一部分的进一步复习和深化。

2.3 改革教学模式

教材改革的成果最后都要体现在教学模式的改革中，从而达到教学标准的目的。本书的编写有三大特色：一是保证教学模式选择的灵活性。第一部分建筑施工图制作，第二部分是室内效果图制作，两个部分的任务既可以独立成为一个任务，也可以是组成最后效果图的一部分。教师在教学过程中既能开展融合式教学，也可以开展分段式教学。二是保证了教学模式逻辑的递进性。第一部分是一个完整的最基础的工作过程，也是学生必须完全掌握的内容。在掌握第一部分基础上，再学习第二部分室内陈设的建模、设置材质等更高要求、更高细节的内容，使得教学内容层层递进又互相促进。三是保证了教学模式内涵的综合性。由于教学是工作过程导向的，所以学生在习得操作技能的过程中，教师会穿插相关理论知识和概念的讲解。学生既能学到建筑装饰的理论知识，又能培养建筑效果图制作的技能，符合职业教育的培养目标与学生认知规律。

2.4 优化教学过程

本书以工作过程为导向，将项目教学、任务驱动教学和情境教学融为一体，突出“做中学、做中教”的职业教育特点。以“提出任务——完成任务——复习”为教学过程编写每章内容。在每章的开篇提出本章的教学内容、学习目标和学习方法, 点明本章需要完成的项目和任务，作为教师教学和学生预习的基础。每章和每节的编写均按照工作过程步骤的先后，以真实场景为背景，在论述相关问题时,会穿插相关术语、概念或制图原理的介绍，将理论知识融入实际操作中，避免理论与实操的割裂。每章的总结和复习是教学内容和学习目标的再现；思考和练习是教学内容和学习目标的具体应用; 学习自测帮助学生复习和回忆每章的知识和概念。

2.5 整合教学资源

本书尽量运用各种计算机建模、图像工具为建筑装饰课程服务。在建筑装饰的各个环节使用不同的软件，哪种软件更好用、制作出的效果图更好就用哪种，以达到整合教学资源的目的。比如第5单元应用V-Ray渲染建筑效果图。此部分内容主要是渲染器的功能和使用方法。当前市场上的渲染器比较多，每种渲染器都有自己的优点和缺点，V-Ray渲染器具有如下特点：1.渲染速度很快，适合时间有限的课堂教学；2.渲染质量不错，便于学生制作效果图，开展下一阶段的工作；3.参数设置相对简单，对于初学者来说入门比较轻松，即使没有基础的人也可以快速掌握。

3 《建筑效果图制作》在教学中使用建议

教材是为教学服务的，教材建设必须与教学改革相统一，因此教材编写的效果好坏只有在运用到教学中才能检验。以下从教学内容、教学模式和教学过程三方面为教材的使用者提出一些建议。

3.1 教学内容选择的建议

本书既涉及软件功能的介绍，又涉及工作过程的介绍；既涉及技能的操作，又涉及建筑原理和术语概念的介绍；既涉及建筑物这样的宏观物体，又涉及室内陈设这样的中观物体。如何将这些不同内容有机、无缝地结合起来关系到课程体系的优劣和教材编写的成败，从而影响教学内容选择的合适与否。本书的课程体系如下：

本书的课程体系是树形结构，相互之间有关联，但是也可以相对独立。教师可以完全按照本书的课程体系选择教学内容和安排教学进度，也以根据学生的不同水平灵活选择教学内容或安排教学进度。

主要部分单元内容建筑施工图制作(2-6单元)使用AutoCAD制作二维图形1.绘制建筑平面图,并介绍直线、多段线、圆弧线、等分线段等的绘制2.绘制建筑立面图,并介绍圆形和切线等的绘制使用3ds Max制作三维模型1.创建建筑墙体,并介绍AutoCAD图形导入、定义材质、旋转移动图形等2.创建窗洞和窗户3.创建门和门框使用3ds Max定义表面材质1.设置材质编辑器,并介绍各种表面材质2.设置贴图材质,并介绍贴图坐标3.设置镂空贴图使用V-Ray渲染建筑效果图1.利用V-Ray设置材质2.设置渲染环境3.设置光照效果4.渲染文件,并输出效果图使用Photoshop制作建筑效果图1.创建图像2.添加绿化环境3.调整图像色彩室内装饰图制作(7-9单元)制作客厅效果图1.创建客厅墙体2.创建门窗和阳台的模型,并介绍ViewCube的使用3.创建客厅内陈设的模型(包括窗帘、踢脚线、灯饰等)4.定义室内陈设的材质5.设置室内灯光6.渲染与后期处理制作书房效果图1.创建书房墙体2.创建书房内陈设的模型(包括书柜、书桌、椅子、窗帘、装饰画等),并介绍摄影机设置和场景合并制作卧室效果图1.创建卧室墙体2.创建窗户模型,并定义材质3.创建卧室内陈设的模型(包括建筑装饰物、地毯、床、床上用品、灯具等)

图1 《建筑效果图制作》的课程体系

3.1.1 第一部分教学内容选择的建议

第一部分的主要部分和单元之间是总体过程与步骤的关系，学生需要先学习使用AutoCAD制作二维图形，然后学习使用3ds Max制作三维模型和定义材质，再学习使用V-Ray渲染建筑效果图，最后使用Photoshop制作建筑效果图。后一个步骤的开展需要以前一个步骤的结果作为基础，如果学生已经具备某部分知识，可以直接跳过。

3.1.2 第二部分教学内容选择的建议

第二部分的单元之间是平行的关系，学生在学习客厅、书房、卧室陈设效果图制作的时候没有先后关系，可以互相独立。如果学生曾经学过客厅内陈设模型的制作，那么教师可以跳过这部分内容，直接从书房陈设开始教学，只是需要补充室内材质、灯光和渲染等知识。

3.2 教学模式制定的建议

3.2.1 融合式教学模式的建议

融合式教学模式是将三维几何建模的原理、方法和技能融合、渗透到工程制图课程中，形成新的教学理论、内容和过程。学生在学习本门课程之前不具备计算机制图的技能，学习过工程制图的相关课程，需要在本门课程的学习过程中兼顾工程制图知识的复习和计算机制图的学习。教师可以直接使用本书将两者结合起来，让学生在实际工作过程中逐渐掌握。

融合式教学模式可以模仿抛锚式教学或者情境教学，包含以下环节：呈现任务——教学准备——完成任务——总结评价。

3.2.2 分段式教学模式的建议

分段式教学模式是设置另外的必修课或选修课，与工程制图、计算机制图一起构成新课程体系，也可以将本门课作为实训课程或者综合课程。学生之前已经学习过工程制图和计算机制图相关课程，了解工程制图原理，能使用AutoCAD绘制建筑的二维图形。教师可以有选择地使用本书，选择学生没有学过的内容开展教学。

分段式教学模式与前面的课程联系很紧密，所以需要学生已经掌握本次任务所需要的先行知识或技能，包含以下环节：呈现任务——复习旧知——教学准备——完成任务——总结评价。

3.3 教学过程开展的建议

本书每章内容按照“提出任务——完成任务——复习”的教学过程而编写，而在最重要的“完成任务”阶段也给出了一些建议。无论是融合式教学模式，还是分段式教学模式，教学过程都需要根据实际的教学内容而制定。以单元3使用3ds Max制作三维模型中的创建建筑墙体内容为例，分析教学内容：

教学内容子内容知识点和技能点创建建筑墙体在3ds Max设置测量单位知识:1.3ds Max界面组成2.各种公制单位(单元2已学)技能:1.新建和保存场景2.单位设置在3ds Max中导入AutoCAD图形知识:“AutoCAD DWG/DXF导入选项”对话框的三个选项卡功能技能:导入AutoCAD图形在3ds Max调整尺寸和位置知识:“视口导航控件”工具栏的组成和功能技能:调整尺寸和位置创建建筑墙体知识:1.“栅格和捕捉设置”对话框的四个选项卡功能2.“名称和颜色”面板功能3.“挤出”修改器功能4.“组”菜单功能技能:1.设置目标捕捉功能2.创建样条线3.打开捕捉功能4.绘制闭合的直线段5.设置对象名称6.创建墙体7.定义组名

图2 创建建筑墙体教学内容和知识点

由上图可以看出，无论是教学内容还是技能都是按照工作步骤进行编排的，所以教学过程也应该按照这个顺序进行。在操作过程中，涉及一些需要了解或识记的知识点，建议教师在教学中将这些知识点融入相关的工作步骤中，以便学生更好地理解知识、掌握技能。

4 结语

通过在职业院校中一年多的使用，可以看出本教材能解决计算机融入建筑装饰类课程中遇到的一些问题；能够很好地体现和贯彻“十二五”职业教育国家规划教材的要求；作为职业教育建筑专业的建筑装饰设计绘图方向的课程，能够培养该专业方向学生的核心技能和专业素养。值得一提的是，在使用本教材的时候，学生应该已经具备本专业所需的一些核心能力，如：素描与色彩、计算机辅助设计、建筑装饰设计基础等。