基于数字景观技术的风景园林专业教学改革研究——以华南农业大学风景园林专业为例 | 郭迪杰高伟李腾＊

Teaching Reform of Landscape Architecture Based on Digital Landscape Technology: a Case Study of Landscape Architecture Specialization of SCAU

2018-08-28 -

郭迪杰高伟李腾＊

（华南农业大学林学与风景园林学院，广东广州 510642）

＊

GUO Di-jie，gao WEI，LI Teng

（College of Forestry and Landscape Architecture in South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China）

摘要：数字景观技术是风景园林行业新的发展方向，是数字技术与风景园林学相结合的产物。结合现有研究已知数字景观从技术角度来分类，包括了信息采集、数字景观信息分析、可视化与模拟。而从技术复杂度而言，技术需求逐级递升。从应用深度来划分，有模型、协同、复合三个应用层次，应用深度逐级递升。数字景观技术的三种技术分类结合三个应用层次，可以形成数字景观教学循序渐进的梯级构建路径。基于华南农业大学风景园林专业已有学科体系，结合数字景观技术应用成熟度分析，研究分步推进的改革办法。

关键词：风景园林学；数字景观技术；本科教育改革中图分类号：TU986

文献标志码：A

文章编号：1671-2641(2018)04-0025-05

收稿日期：2018-06-30

修回日期：2018-07-17

Abstract: Digital landscape technology is a new development direction of landscape architecture industry and a combination of digital technology and landscape architecture. Combined with existing research, it is known that digital landscapes are classified from a technical perspective, including information gathering, digital landscape information analysis, visualization and simulation. In terms of technical complexity, technology demand is escalating step by step. The three technical classifications of digital landscape technology combined with three application levels can form a step-by-step cascade construction path for digital landscape teaching. Based on the existing system of landscape architecture in South China Agriculture University, we study the step-by-step reform measures combined with analysis of the maturity of digital landscape technology application.

Key words:

Landscape Architecture; Digital landscape technology; Undergraduate Education reform

数字景观是数字技术与风景园林学相结合的产物，随着计算机、互联网技术的飞速发展及其向风景园林行业的渗透，风景园林已进入到了数字化时代 [1]。当下风景园林行业项目设计的全过程都离不开计算机，数字技术已经渗透到了专业领域的各个角落[2]，让传统设计工作有了更加客观的数据依据，提升了风景园林行业的科学性。

1数字景观概念解析

数字景观是区别于传统的用纸质、图片或实物来表现景观的技术手段，是借助计算机技术，综合运用GIS、遥感、遥测、多媒体技术、计算机网络技术、人工智能技术、虚拟现实技术、仿真技术和多传感技术等数字技术，对景观信息进行采集、检测、分析、模拟、创造、再现的过程和技术[3]。数字景观技术不仅仅是字面上的运用各种数字技术进行的景观设计，而是强调在风景园林规划、设计和管理全学科过程中的科学手段与技术方法。数字景观技术使得现代风景园林学科从传统的定性研究方法逐渐转向定量研究方法相结合、兼具科学与艺术的学科，实现了科学化的发展趋势 [4]。

数字景观技术是风景园林专业学

基金项目：2016年广东省高等教育教学改革项目：广东风景园林专业数字景观培养方向教学改革研究（项目编号：4400/K17216）

科的前沿技术，是国家信息化转型升级战略的重要核心支撑技术，也是行业升级的未来趋势需求。

2数字景观教学现状

国内外有相当部分高校已在研究此前沿技术在风景园林专业教学体系中的融入。

国外以安哈尔特应用技术大学（The Anhalt University of Applied Sciences）的风景园林系最为著名，其学生超过 500 名，是国际上规模最大的风景园林系之一。它的教学特色是始终让学生掌握最新的计算机技术工具，这也奠定了它成功举办国际前沿会议—国际数字景观大会 (Digital Landscape Architecture Conference) 的基础[5]。数字景观技术并不是一个全新概念，早在计算机辅助设计技术如 Cad（computer Aided Design）应用在设计过程中时就已经开始出现了。但是作为一个专有名词，与国际数字景观大会有密不可分的联系。因此安哈尔特应用技术大学也是国际数字景观技术教学的先锋。

国内众多高校正在积极探索数字景观技术的教学融合与应用。东南大学已经将数字景观技术作为风景园林学科的一个单独培养方向，并成功举办了 3届中国数字景观国际论坛，成为了国内数字景观技术教学的风向标。同济大学自 1994 年以来一直进行数字景观技术相关教学改革研究，先后在风景园林专业本科、研究生阶段开设了《计算机图形学》《数据库原理及应用》《数字景观技术及应用》等本硕贯通模式下的课程体系[6]。重庆大学结合风景园林硕士课程探索融入数字景观技术的设计和建造方

[7]

法。哈尔滨工业大学结合生态技术教学探索融入数字景观技术的方法[8]。

数字景观技术是目前各大高校风景园林专业的研究热点，是学科前沿。数字景观技术还在快速地发展，有很多研究空白有待补充，值得深入研究。

3数字景观技术及应用层级分类

数字景观技术涉及到两个层面，一个层面是具体的软件技术，另一个是依托于软件技术实现的协同化的项目管理应用。因此对于数字景观技术可以从技术角度及应用层级两种维度进行分类。技术分类是指就不同软件侧重的工作类型的区别。应用层级则是指在项目管理中，以协同的不同深度和广度进行的划分。

3.1数字景观技术分类国内学者刘颂[1]、成玉宁等 [4] 从技术层面总结数字景观技术有信息采集技术、分析管理技术、可视化与模拟设计3个主要分类（表1）。

3.2数字景观技术应用层次笔者认为单从以上技术层面对数字景观技术进行分类是不够的。信息化技术与生俱来的协同化优势，大大提高了风景园林设计中各专业协同整合与项目整体管理的效率。从各专业协同、信息快速交换的角度来看，基于具体的技术，应用层面是有内在层级关系的。理清这个思路，对于这样一个庞杂、学科交叉的技术体系，如何在教学过程中循序渐进地规划课程设置非常关键。笔者认为可以分为以下层次。

3.2.1 模型层次主要应用数字景观对于空间信息的可视化模拟功能，进行项目级别的小规模应用。比如使用 Sketchup 软件对单个项目进行模型建立，从而进行设计，最后出图的简单工作流程。涉及到的数字景观技术以单一软件应用技术为主，建模标准内部化，属于简单层面的数字景观技术应用。

3.2.2 协同层次在复杂的风景园林项目中，需要进行跨组织的模型共享、协同设计，涉及到多种软件的数据库共享、多个团队的模型标准统一及工作流程统一。这种情况下，数字景观技术的应用不仅是建模技术的应用，还涉及到数据库格式、协同标准的确定。这个层次的应用中，良好的协同管理可以更好地利用数字景观技术，提高作业效率。

比如在具体项目中，风景园林专业与结构专业、给排水专业、电气专业在同一个软件平台上进行模型的深化，就是属于这个层次的应用。而以 Revit 软件为代表的多专业平台，应用到风景园林设计中，可以实现协同设计。

3.2.3 整合层次

数字景观技术的整合层次是基于互联网的交互解决方案，整合各专业力量，从而对数字景观技术进行革新。数字景观技术虽然已经提出，但还有很多待完善的空间，计算机技术与风景园林学科的结合度还不够充分，远远没有达到大规模普及的程度。

而整合层次也是对技术和专业要求最高的，通过项目生命周期的跨专业管理，制定全生命周期的标准，同时也涉及根据具体需求进行的软件开发等工作，已经超出了单一行业的知识范畴。

4华南农业大学风景园林专业数字景观教学实践

华南农业大学风景园林专业培养要求中明确提出对计算机辅助设计基础知识的学习与掌握。本科课程体系分为通识教育课程、专业教育课程、专业拓展教育课程、个性拓展教育课程、实践教育课程。

任何教学体系都是由浅到深，最终达到提高学生综合素养的目的。因此数字景观教学也有符合教学规律的递进体系。数字景观技术是空间形态科学与数字化技术的结合，因此在风景园林已有的空间形态科学教学内容基础上，有必要进行数字化技术的教学内容，给学生打下坚实的数字景观应用的基础。

4.1第一阶段教改——模型层次技术与现有课程融入

第一阶段教改目标是建立风景园林专业数字景观技术应用的基础，主要以模型层次的数字景观技术融入现有课程的方式进行。风景园林专业涉及到数字化的课程已经有一定基础，比如《大学计算机基础》《计算机辅助设计》等课程。结合目前最新的成熟核心技术，对这类课程内容进行升级（表2）。

4.2第二阶段教改——协同层次技术与现有课程融入

以现有成熟的风景园林设计实践类课程，结合中外联合办学的历史机遇，在教学中融入数字景观技术进行实践，目的是掌握不同数字景观技术在专业实践中的应用。

华南农业大学风景园林专业现有课程中成熟的设计实践类课程包括《风景园林制图》《风景园林设计》《风景园林建筑设计》以及《风景园林规划设计》，协同这些实践类课程，融入核心的数字景观技术（表3）。

经过这两个阶段的教学改革融合，初步建立风景园林专业数字景观技术的应用基础，使本科毕业生具备实践运用的能力，并且初步达到协同层次技术能力，为以后的实践工作打下基础。

4.3第三阶段教改——整合层次新课程建设

数字景观技术整合层次教学改革实践，是以整合层次应用深度对各类技术综合运用的教学实践，其目的是通过教学令学生具备数字景观技术综合运用的能力。以华南农业大学与澳洲纽卡斯尔大学联合办风景园林专业 3+2国际班的机遇，从目前学科社会实践的实际需求出发，数字景观教学体系建议增加以下课程内容。

4.3.1《场地数字化分析及设计策略》传统的风景园林学科缺少量化分析的工具，设计实践及教学往往基于经验，以感性为基础。现代风景园林学是感性与理性相结合的学科，需要定量的科学研究手段，使得风景园林学发展更科学。

《场地数字化分析及设计策略》的主要内容是基于场地信息采集技术，进行场地量化分析技术，并结合量化分析对不同设计策略进行对比研究。分析阶段主要应用Ecotect 分析场地光、热环境；应用 Phoenics 分析场地风环境；应用

Cadnaa 分析场地声环境。结合地区降雨等地理信息，分析对比场地设计前后的生境数据，以及不同方案的生境数据，优化设计策略。

《场地数字化分析及设计策略》不能仅限于理论教学环节，应该结合设计实践教学环节同步进行。结合第一阶段教改的测量学教学基

础，运用无人机航拍、3D扫描仪等新技术，将场地信息数字化。通过上机教学环节，帮助学生在实操过程中巩固第二阶段教改的软件教学基础。

当下生态文明建设的背景下，给风景园林设计提出了更高的生态可持续性要求。同时随着社会发展，行业标准化程度越来越高，各类绿色评价标准应接不暇，各种绿色材料层出不穷。如果只能感性地描述而缺乏有效的量化指标，难以跟上社会的实际需求。《场地数字化分析及设计策略》课程的开设能够帮助学生有效应对以上需求。

4.3.2《景观 BIM 应用技术》由国家工业与信息化部牵头编制的《建筑信息模型（BIM）应用工程师专业技术技能人才培训标准》是国内第一部权威的全专业行业人才认证标准，其中明确了“景观BIM 应用工程师”的认证标准。本门课程的主要内容是结合人才培养标准的内容进行系统教学，助力学生通过参加工业与信息化部教育与考试中心管辖下的实训中心考试，获得“景观 BIM 应用工程师”认证。在目前数字景观技术概念尚未明确，教学手段各有千秋的背景下，数字景观教学体系更应当积极地与国家级行业人才培养标准接轨。构建规范化的课程体系，是增强教学质量的直接途径，也是提升学生综合素质有效手段，更是直接对标本行业面临数字化人才紧缺形势的有效措施。

基于这些背景，设置《景观BIM 应用技术》课程，根据《建筑信息模型（BIM）应用工程师专业技术技能人才培训标准》中景观应用 BIM工程师的人才要求，下设标准研究、参数化技术、工程应用要点等方面内容。其目的是结合第一和第二阶段教改建立的软件操作基础上，给学生建立标准化、参数化、协同化的数字景观应用思维，提升项目协作沟通能力。

4.3.3 数字景观方向毕业设计毕业设计是风景园林专业本科教学的关键环节，是最能综合体现学生本科学习成效的重要节点，也是最能锻炼学生综合能力的教学核心课程。因此风景园林专业数字景观方向教学改革，应当结合增设专门的毕业设计方向选题，对学生数字景观技术学习成效进行综合提升。

数字景观方向毕业设计的内容设置，应当考虑多阶段、多专业共同协同，并应用于设计、施工模拟等多个阶段，结合最新的数字化表达手段，如 VR、AR 等虚拟成果展示等，综合检验学生经过数字景观第一、第二阶段的教学改革的学习成效。

4.4结合工作坊的代表性教学成果在惠州市龙门县天堂山镇爱树乡院智慧乡村工作坊中，数字景观研究平台通过对场地的热辐射情况（图 1~2）、风速情况（图 3）等分析，完成了智慧乡村的相关设计（图4）。数字景观技术应用在智慧乡村设计中，通过设计与成本的软件信息协同实现了成本精准控制；便携式三维模拟展示提高了施工精确度，降低了工匠理解复杂造型的门槛；远程实时监控提高了施工监督的效率等实际成效 [9]。

5总结与思考

风景园林学科的数字景观技术是一条必由之路。新时代的生态文明建设对风景园林行业提出了在生态、绿色、环保等方面的更高要求，风景园林从业者需要处理的信息数据越来越多层次与复合化，需要考虑的东西越来越多。在这种情况下，华南农业大学数字景观研究平台通过与现有课程的融合教学、新设课程的独立板块教学以及中外联合国际班教学、联合工作坊等多种手段相结合的教学方式，循序渐进地实施数字景观教学计划，逐步构建富有华南地区实践特色的数字景观教学体系，培养社会紧缺的专业型信息化人才。

注：文中图片为作者自绘。

参考文献：

[1] 刘颂 . 数字景观的缘起、发展与应对[J]. 园林，2015（10）：12-15.

[2] 范惠文 . 景观视觉美学评价的量化革新——数字景观的创新应用 [J]. 住宅与

房地产，2017（27）：64.

[3] 刘颂，张桐恺，李春晖. 数字景观技术研究应用进展[J]. 西部人居环境学刊，

2016，31（4）：1-7.

[4] 成玉宁，袁旸洋. 当代科学技术背景下的风景园林学[J]. 风景园林，2015（7）：

15-19.

[5] 刘颂，章舒雯. 数字景观技术研究进展——国际数字景观大会发展概述 [J].

中国园林，2015，31（2）：45-50.

[6] 刘颂. 数字景观技术教学体系构建——以同济大学为例 [C]// 东南大学建筑学院，全国风景园林专业指导委员会.数字景观——中国首届数字景观国际论坛会议论文集. 南京：东南大学出版社，