基于数字化技术的乡村建筑遗产教学探索与思考

［摘 要］ 随着数字化研究技术逐渐运用到乡村建筑遗产保护领域中，高校教学也应随之调整改进。数字化技术应用能够有效解决传统教学中如调研认知局限、教学理论与实践脱节以及教学模式特色不足、吸引力不强等问题。数字化研究技术在提高调研效率，提升课程特色与趣味性、丰富教学成果展示等方面有着独特的优势。在教学探索过程中，首先转变教学目标与模式，随后确立以学生为主体的教学思路，形成以研带学，即将课题研究、实际项目与教学结合的教学特色。

［关键词］ 数字化技术；乡村遗产教学；建筑遗产；教学探索

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）31-0005-04 ［收稿日期］ 2023-09-18

引言

随着计算机技术与测绘技术的广泛结合，这些先进勘查技术的智能化、自动化程度大幅提高，工具使用的专业性要求逐步降低，正积极地向各个行业渗透普及［1］。数字技术已经对建筑学领域产生了深刻的影响，特别是地理信息系统（GIS）、三维激光扫描、信息化建模、虚拟现实等技术的应用，给传统的历史建筑保护模式带来了新的技术手段［2］。在这样的发展趋势之下，数字化的研究方法与研究手段也开始运用到乡村地区的建筑遗产保护工作中。

乡村建筑遗产具有本体历史认知价值与符号化价值的双重价值，历史真迹的本体蕴含着关于过去的广泛信息，而随着关注点的转变、研究设备和技术的发展，对这些信息的发掘是永无止境的［3］。数字化技术的运用和专业设备的使用对遗产的记录与解读有着启迪性的价值，如数字照相建模、三维测量等一系列新的勘查技术，能够在面对乡村庞大建筑遗产调查对象时，提升调研的工作效率的同时保证观察的精确度。这些技术的应用不仅可以便捷、准确地对保护对象的价值进行评估，对宣传保护对象的重要价值也发挥着重要的作用。在研究过程中，一旦挖掘出新的信息与潜在的历史意义，就能够通过网络媒介传播，让更多人了解到乡村地区的建筑遗产的文化价值。因此，引入数字化技术在本领域的研究工作中具有重要价值与优势。

在全球化和信息化的时代背景下，国家迫切需要具有国际视野的数字化复合型建筑专业人才［4］。随着其应用越来越多地出现在研究和工作当中，作为输送建筑学专业人才的高校，也应当与时俱进，进行教学课程的调整与改进。这也是我们开展乡村建筑遗产数字化应用教学工作的初衷。

一、以往教学过程中的问题

（一）调研认知的局限性

在建筑遗产实践教学中，对建筑遗产相关信息进行全面的调研和把握是基础环节［5］。虽然在以往教学过程中，会设置调研环节，但是由于课程时间限制，为了保证主体理论课程内容的教学，往往不能给予学生充足的调研时间。而学生具备的调研手段有限，一般通过现场拍摄场地建筑照片与网上资料收集两种方式获取调研信息。此外，如果调研地点较远，学生受限于交通工具无法开展实地调研，只能通过资料收集的方式获取信息，这样就缺少了对建筑历史环境的基本感知，学生对环境的感知受限，就难以对建筑遗产的本体和生存环境有充分的了解。传统规划与建筑专业课程常采用的调研方法有问卷访谈、实地测绘等，在面对乡村遗产建筑群或者传统村落的时候，往往会由于任务量大、投入时间不足导致调研效果不佳，从而认知不全面。

因此，以传统调研所取得的调研结果作为后续分析的依据，开展设计显然是不充分的。无法全面、准确地获取研究对象的信息，学生也就很难做出符合实际且有创新性的方案，影响教学质量与成果。

（二）教学理论与实践脱节

由于近些年社会发展与城市建设的需要，很多高校教师从事的研究方向侧重城市规划与设计，乡村建筑遗产的研究很少。因而在高校教学领域存在着遗产保护类课程专业应用较强但师资力量较弱的矛盾。教学工作者本身对具体保护实践的见解与经验不足，缺少相关的实践项目或课题研究，对于理论如何付诸实践缺乏指导性。

“乡村建筑遗产保护”这类课程一般作为教学培养体系中的一个专题，它与专业设计课程不同，拥有较多的课时量，可以按照“理论授课—现场调研—构思设计—成果表达”的模式开展。其课程时长受限，因此往往在实践环节无法给予学生充分时间进行分析、讨论和创新。所以在最后的成果也多呈现出理想化、缺少创新等特点，仅付诸纸面作业，并未真正深刻体会理论知识与实际保护之间的相互关系。因此，理论学习及技术学习与实践之间难以形成相互支撑。

（三）教学模式特色不足，吸引力不强

在过往教学过程中，教师授课是主要的教学模式，通过对学生进行理论性内容的灌输来完成教学目标。这种授课方式的局限在于学生难以建立自身对乡村建筑遗产的历史价值的认知与判断，大多是纸上谈兵，学习过程机械化。这就导致了学生学习热情低，缺乏动力。多以完成学分为主要目的，难以激发学生的主观能动性。

二、数字化技术在乡村遗产教学领域的应用优势

（一）提高调研效率，保证教学质量

数字化技术的应用，如无人机拍摄、三维激光扫描、全景相机等，可以帮助学生在短时间内对调研对象进行充分的信息搜集，在节省调研时间的同时也能保证信息的精确度。此外，在调研对象距离过远时，可利用虚拟仿真技术搭建的线上网络平台，还原建筑遗产的真实环境，帮助学生快速建立对遗产对象的认知以及周边环境的熟悉。这些做法较大程度上提高了调研的效率，在有限的课时中，能够把时间更多地投入在分析讨论环节，更加注重对遗产的研究与创新。基础资料的全面精细也有助于让遗产建筑群的精细设计改造成为现实，提高设计与改造的合理性。

（二）提升课程特色与趣味性

在教学环节，由于数字化技术模糊了时空的限制，教师利用这些技术可以让理论知识变得更加生动化和形象化，从而帮助学生去理解乡村建筑遗产保护与分析的相关内容。例如，课程利用教学团队研发的虚拟乡村建筑遗产空间场景，让学生戴上VR眼镜可以切身感受建筑空间，近距离观察建筑细节，提升课堂的趣味性，加深学生对学习内容的印象。

在实践环节，向学生展示现有领域中的数字化技术实践案例，让学生充分体会到数字化技术的价值与特点。同时课程也提供了使用数字化设备的条件锻炼学生多种能力，提高对学生的训练效果，提高学习的兴趣与课程的吸引力。

（三）形成乡村遗产信息数据库，教学成果数字化展示

通过调研数据的持续收集，逐渐形成乡村建筑遗产的信息数据库。通过技术实现成果共享，对乡村遗产保护感兴趣的学生都可以通过数字化平台获取相关知识，拓宽了学生的学习路径。对于本课程教学来说，能够方便即将学习本课程的学生查阅之前的教学成果，帮助学生熟悉课程。这些课程研究成果的积累，也有助于帮助学生在原有成果基础上，开展更加纵向和横向对比研究，扩大了研究选题范围。此外，有利于将过去开展教学工作中的教学成果以数字化方式展示。例如，搭建仿真平台，将建筑遗产通过3D打印技术做出文创产品，拍摄遗产保护宣传视频等，弥补传统遗产保护成果不易于展示和科普效果差的缺点。

三、教学改革探索

针对过去的教学情况与数字化技术的优势，我们在乡村建筑遗产的教学改进中做了以下几方面的探索。

（一）教学目标与教学模式

确立新的教学目标：（1）理论知识的实践。（2）熟悉数字化技术的应用。培养学生数字化调研的手段与处理数据的方法，以及如何用数据化分析支撑乡村建筑遗产保护相关课题。帮助学生在人文历史的保护思维基础上，建立更具有理性的设计逻辑与工作流程。（3）培养学生综合素养。拓宽学生的知识面，了解如何利用遗产保护的知识做一些跨专业的成果，如拍摄遗产保护视频、数字文化产品的制作、数字网络平台的搭建等。

在新的教学目标基础上，课程确立了以学生为主体，教师为辅助的教学思路，将学生自主学习作为主线，以小组为单位，采用研讨型课堂形式。缩短理论教学课时，在任务书或课程安排计划中，要求学生使用数字化技术和软件平台，并提供参考书目和学习资料供学生自学。提供更多的课时和机会给学生进行技术学习与实践，重点放在学生自己的输出，教师作为指导者，辅助学生进行课程的学习。

（二）教学内容

课程内容主要分为四个部分：（1）理论授课，主要内容为基础理论教学和仪器设备使用教学。例如，了解乡村遗产的类型遗产保护的基本概念、基本原则以及一些保护理念与做法；调研与分析所采用的技术手段的应用原理如摄影建模、全景相机、无人机及虚拟现实等技术。（2）调研与分析。主要内容为对乡村建筑遗产进行实地调研，利用仪器设备采集数据，获取精细的现状资料，并撰写调研报告。教师主要通过对数据采集与分析的讲解辅助学生进行教学内容的完成。（3）研究选题与案例讨论。教师针对学生对现状调研汇报内容进行指导，提出建议以及研究课题的角度，也鼓励学生自行选取研究角度。此外，教师会通过分享实际案例帮助学生了解如何开展工作。最后部分是学生成果汇报阶段，根据选题角度与讨论，学生汇报研究过程与结论。提交的成果形式多样，模型、论文或视频均可。

（三）教学特色——以研带学，将课题研究、实际项目与教学结合

引入教师团队的研究课题与实践项目。结合教师科研课题，以研究为导向，实践案例为抓手，这样不仅能有效促进教学内容更新，增强课程趣味性，拓展课程内容的深度与广度，并可以将学生成果与研究成果有机结合，更好体现研究与教学互动的关系。

一方面，根据教学团队近些年的研究课题和研究对象，给学生一个研究角度去认知乡村建筑遗产。例如，根据团队对岭南地区乡村遗产的研究，引导学生如何从设防的角度看待炮楼、碉楼等建筑遗产的发展。另一方面，根据团队近些年所做的实际项目，让学生通过对真实环境与调研对象的信息挖掘，引入数字化的技术策略，进行价值评估与保护改造策略，以获得相对最优的设计方案。

（四）案例教学实践

在教学环节，教师引入具体实践案例，通过案例介绍帮助学生了解理论向实践的转化过程。比较不同的保护理念与改造思路的案例，帮助学生建立自己的保护理念。例如，在广东省开平市宝顶村的实践项目中，前期分析得出村落为传统梳式布局特色，但是存在着新旧建筑融合衔接不恰当、风貌不统一的问题。在调研过程中，团队利用无人机倾斜摄影技术，得到现存有特色的传统建筑模型，通过其类型进行划分，分别制定改造和保护的应对策略。

这种教学方法的应用不仅可以展示数字化技术对于建筑遗产保护的价值，也可以让学生了解技术是如何辅助保护设计工作的。实践案例的介绍也能使学生提前熟悉在复杂的现实条件下选择合适可实施的保护改造工作路径。此外，教师在介绍过程中也应当尽量客观地描述不同保护理念的观点，避免在遗产价值和保护策略上过多地进行自我价值观输入，仅依托实践案例呈现不同的价值评判的观点即可，帮助学生形成自己的评判价值观。

四、教学成效与反思

数字化技术的应用对教学质量与效果有了较大帮助。在教学过程中，充分调动了学生的积极性，给予学生较多自主能动学习的平台，学生在共同调研、感受真实历史环境的基础上开展各自选题研究，并在过程中参与实践，互相学习、启迪，取得了良好的效果。在教学成果方面，教学成果丰富多样，涵盖调研报告、研究论文、数字模型等多种方式。课程的教学开展也结合“互联网+”大学生创新创业活动等竞赛活动，帮助学生以课程的资料和数据为基础，尝试从遗产本体中提取图像信息、符号等具有文化意义的要素，进行数字文创产品的孵化。

教学模式的改进不仅仅是教学技术与工具的革新，更需要教学理念、培养方式的转变。将数字化技术与教学深度结合，首先，要求教师时常关注信息技术发展动态。在教学中避免被原有传统教学模式的束缚，不断吸收新的知识，从而对教学体系进行持续不断地改进。其次，从学生角度出发，力求通过教学课程改革给学生提供熟悉认知数字化技术应用自己专业的平台和机会。鼓励学生突破思维限制，借助技术实现更具创新性的方案与成果表达。