项目特色

1.实验建设必要性

①风景园林设计成果进行实地建设的特殊性和不可逆性

风景园林设计课程的最终设计成果是图纸,而风景园林设计最终的目标是要完成对图纸的实地建构。如果要进行实地建设,场地比较稀缺,并且材料昂贵,运输成本和安装成本较高,实际教学场地资源不可重复使用,施工过程中不具备容错性、且具有不可逆性。因此运用虚拟仿真技术,可以在虚拟空间中进行风景园林设计成果的建构,有效保证了风景园林设计与建构实践教学的连贯性。

②低影响开发绿地设计的复杂性

低影响开发绿地作为重要的风景园林设计类型,是近年来的风景园林设计比较前沿的领域,低影响开发绿地设计和建造过程比较复杂,教学难度大,特别是很难在实际环境中控制降水过程进行演示,利用虚拟仿真技术,可以对低影响开发绿地在不同强度降水过程中的表现进行模拟,通过模拟结果优化低影响开发绿地的设计。

③风景园林设计评价缺乏科学量化体系

由于传统风景园林设计评价是多基于主观的艺术感知,缺乏量化场地的生态效益的评价体系,应用先进循证理论,在虚拟仿真平台引入以循证理念为核心的景观绩效评价体系是传统园林设计技术向现代园林景观设计技术的升级重要方式,接轨国际认可的LEED、SITES、LPS等标准,确保量化体系的前瞻性和科学性。

2.教学需求导向的引领性

风景园林设计发展迅速,新时代风景园林设计课程学习需要在传承园林艺术和设计方法的基础上,强调设计与实践的紧密结合。通过搭建低影响开发绿地循证设计和建造虚拟仿真实验系统平台,最大限度的满足设计完成后进行实际建设从而检验设计效果的需求。使学生能够在虚拟空间中进行实际的建造训练,提升实验教学效果。该实验教学项目系统开发在以下3个方面具有先进性。

①以行业前沿领域为虚拟仿真实验对象。在实验对象选择上就以北京市某校园低影响开发绿地(廊架与雨水花园)为参照搭建虚拟场景,综合运用采用3D建模、动画等技术手段,模拟了木结构和钢结构的廊架及多种植物选择;突出了以低影响开发绿地循证设计和建造这一行业前沿为中心的教学目标。

②实验建构过程互动性强,贴近教学实际。实验建构过程的设计力求简洁明确,互动效果好。通过键盘和鼠标使实验者双手在虚拟场景中选择廊架材质、搭建方式、雨水花园的蓄水模式,引导学生正确了解廊架和雨水花园的建设流程,让学生如同亲临实境,感受互动。

③实验评价结果更为真实科学。将学生在虚拟空间中建构的方案利用景观绩效评价系统进行评价,能自动计算多项生态和经济效益,方便学生和教师实时对设计成果得到评价反馈,完成循证设计过程。

3.实验教学特色优势

① 教学形式灵活多样

让学生在沉浸式体验、交互练习、自主设计、循证评价的实验过程中,掌握铺装场地建构及雨水花园建构的方法,具备循证设计的基本意识。

打破固定场所的局限性。将传统的课本教学和实地教学、固定的上课时间延伸为线上课堂。通过具备逼真形象的三维虚拟仿真模型,达到自由灵活的交互式操作。

② 教学效果明显

提高了学生专业兴趣和理论联系实际的能力。系统平台通过三维仿真技术,再现了廊架、场地、雨水花园的构建与雨洪模拟、景观绩效的评价。还原了从原料加工到预处理,从地块选取到结构搭建,直至最后的个体成形,过程中控制多个参数从而达到建造过程、建造成果的广覆盖,达到重现整个建造过程的效果。加深学生对廊架及雨水花园建筑工程的复杂结构、原理和工作过程的认知程度,体验虚拟仿真实验中身临其境、自主操作施工的沉浸感。

③反馈评价体系创新

考核评级系统涵盖自我反馈评价与教师考核两部分。学生在低影响开发绿地循证设计和建造学习过程中,可随时通过系统反馈了解不同材料以及建造方式对风景园林建造结果产生的影响,不断优化园林设计方案,增强设计成果的科学性。教师通过对线上操作的练习进行评分,对学生进行园林建造的每一个环节都通过电子化答题进行考核,快速获得学生的教学反馈结果。

4.对传统教学的延伸与拓展

① 延伸了实验内容的深度、广度

利用虚拟仿真技术,学生可以从对于空间的初始认知到未来的规划设计全过程都能实时建立完善而正确的意识、培养一定的建构思维能力。在虚拟操作中获得实际建造的体验,以提升学生对于多尺度、多类型的园林空间建构的认知与掌控能力。将场地中的生态、经济效益也纳入到建构认知的范围,将循证过程融入设计成果的建构教学中,能够提高学生对于设计成果的分析能力。

② 提升教学效率

利用虚拟仿真的交互性功能,学生可随时体验营建风景园林环境,快速全面了解不同材料以及建造方式对风景园林建造结果产生的影响。线上线下教学相结合的新型实验教学模式,在传统教学的基础上有效提升教学效率。