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大数据支持下城乡规划专业设计类课程教学方法

摘要：在大数据与新技术快速发展的背景下,城乡规划专业设计类课程作为本专业学生实践课程的重要环节,其工作思路与方法面临新挑战.本文针对大数据技术辅助设计的教学方法,从教学方法层面进行论证分析,将传统教学方法与前沿大数据技术相结合,帮助学生建立学习新技术的能力,促进城乡规划专业设计类课程的发展.

关键词：大数据；城乡规划；设计；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）28-0223-02

一、引言

互联网技术的巨大进步促使了信息的爆炸性增长,由于信息的膨胀而引发了新技术的产生,同时出现了大数据.据统计,每年的数据在以50%的速度增长,预计到2020年全球数据量将突破35ZB.大数据是在继云计算和物联网之后的一场技术变革,它将给企业、政府提供帮助,最重要的是对人类生活的城市会产生巨大的影响.城乡规划专业是一门综合型的学科,它涉及了大量的基础数据,如城市人口、经济、交通等,可以说城市是大数据的集散地.城乡规划领域涉及大量结构化和非结构化数据,大数据方法作为城乡规划领域的一项新技术,可以为设计类课程提供大量的服务.精细化和理性化设计是城乡规划设计的趋势,在城乡规划设计中,除了传统的定性研究以外,还应该包含大量的量化数据分析为支撑,提供准确的梳理统计分析和模型建设,这样可以更加直观的体现设计项目.将定性与定量分析相结合将会成为城乡规划专业发展的趋势.作为应用型较强的专业特点,教育教学也应该紧跟时代潮流,在教学中引入大数据这一概念.

二、城乡规划专业设计类课程的现状

根据全国城乡规划专业指导委员会的统计资料,我国城乡规划专业教育中65%的课程都是驾驭在建筑学背景下的工科背景下,只有少量来源于工程类、理学类等其他学科.往往建筑学背景下的城乡规划专业不注重对于数理统计分析等方面的学习,学生的数学基础较弱,在运用大数据进行分析时,往往遇到较大困难.以长春工程学院城乡规划专业为例,在建筑学教育背景下的城乡规划专业教学,设计类的课程偏重于对学生物质空间的规划与设计,以应用能力培养为重点,如学生的设计技术、图纸表达能力.这种传统的城乡规划专业设计课程的教育方法已经无法适用于新时期对于城乡规划专业人才培养教育方法的要求.在我校城乡规划专业已经开始意识到增加城市地理信息系统课程的必要性,为本专业的教学工作发展指明了方向.虽然城市GIS设置了,但课程多为概述形式讲授内容为主,缺少对信息技术的应用、方法等应用能力的培养,使得学生在城乡规划专业设计类课程中往往对于大数据的应用较少.

三、大数据在城乡规划专业设计类课程的重要性

1.为设计成果提供强有力的理论支撑.在设计类课程中运用大数据,不仅使得城市空间形态的定量分析能够在更高的层面得以实现,也能够打破长期以来对于城乡规划设计中用空间诠释空间的传统研究方法,以更加深入真实的视角和更加宽阔的视野来解释城市空间中复杂的问题.多年的城乡规划设计课,学生在上课过程中,往往对自己的设计成果不自信,由于缺乏对设计成果的检验相关方法,学生对于城市更多的处于感性的设计构思中.经过大数据的分析可以清楚的看到,设计的预期成果可否符合设计目标.

2.完善城乡规划专业设计类课程的教学体系.现阶段社会各界都非常关注大数据的运用,也认识到了大数据在城乡规划设计中的重要作用,并对高校的教育提出了更高的要求,相应的在教学计划安排中不应停留在理论的问题探讨和设计手法总结上,更应该注重对于学生的技术能力的培养.在城乡规划专业设计类课程中,已经在长期的实践中形成了较为成熟的教育教学方法,大数据恰恰是对于传统教学的补充和弥补.将GIS（地理信息系统）、RS（遥感）技术、BIM（建筑信息模型）技术、VR（虚拟现实）技术整合为一套较为完善的城乡规划分析思想.大数据对于城乡规划设计的影响,已经改变的设计手法和过程,从分析因果关系转向分析城市要素的关联度.这将颠覆传统城乡规划设计类课程的教学方法与设计,将定性与定量分析方法共同运用于城乡规划设计类课程中.

3.将城乡规划带入更大尺度和范围分析.从规划尺度进行划分,基于建筑学教育基础上进行城乡规划设计往往尺度是比较小的,对于城市群、区域规划等内容,我们往往觉得那是遥不可及的分析内容.对于大数据分析城市的相关研究,可以让调研资料成果更有客观性和完整性,这样有助于我们进行更大尺度和范围的分析.在新型城镇化背景下,关于加强扩展城市社会、经济、生态等多学科的融合与拓展,为没有具有规划设计和环境模拟、模型建立等综合能力的人才创造良好的教育平台.

四、课程改进初步设想

城乡规划设计类课程的教学模式一般为前期调研、分析总结、设计构思、成果表现四个阶段,在不同的阶段,将大数据应用其中会发挥不同的作用.

1.运用大数据全面调研.城乡规划设计类课程中的第一个阶段就是前期调研阶段,也是关键性的阶段,在这个阶段传统的教学环节是教师带领学生进行现场踏勘调研,通过调研可以较为全面、系统地认识项目资料、信息、数据及感受,为下一步的城乡规划分析做准备.以往在调研前,学生们都会上网找一些与项目设计相关的信息,但这个信息基本都是项目的自然情况,现在学生可以通过网络直接获取大数据的相关资料.大数据应用的优势在于：在教学中,学生们拿到的地形图的范围相对有限,从大数据可以获得大尺度的基本物质空间环境资料.

2.大数据辅助分析.分析研究阶段是城乡规划专业设计类课程的重要组成部分,一般这个阶段是设计寻求突破点的重要阶段.不同于传统的就城市论城市,从大数据的角度可以跳出来,以交叉学科的思路分析,为进一步规划判断提供依据.在分析城市要素的过程中,有许多分析方法和技术都包含其中,如信息获取与表达、城市地理信息储存与处理、地理信息存储和处理等.在城市规划设计分析中基础资料的来源主要分为两个部分：一部分是来自网上的源数据,有一些科技软件机构进行大数据的采样,做了初步的数据处理,学生可以根据设计项目的需要加以精细处理直接使用；另一部分是数据,即根据学生现场调研的成果,运用大数据软件进行统计分析.所以在平时要加强对学生进行数理统计等相关内容的教学培养.

3.构建大数据课程体系.以城乡规划专业的课程为主线,在体系中加入信息化技术方法与应用的理论知识,并在设计类课程中进行训练.主模块是必须的基本专业课,子模块是数字化课程体系的衔接内容,不同的设计项目训练的主模块与子模块相互交叉组合,形成组合拳的形式,既能保持合成的基本要求,又能增加课程的趣味性.在教学过程中,将学生作为教学中的主体,激发学生应用大数据来分析解决设计中问题的能力.例如,在控制性详细规划中的人口预测、用地布局、产业布局等内容运用大数据的分析方法,这些内容往往是学生在进行设计时最为头疼的问题,现在可以通过大数据的加入大大提高学生做设计的热情,同时促进城乡规划专业教学的长远发展.

五、结论

城乡规划设计是一个复杂而综合的系统,在当今大数据技术发展迅速的形势下,将数字化加入城乡规划专业教学中将有更加丰富的内容.一方面,保持了城乡规划设计类课程的教学体系,也可以让教师和学生在训练中尝试新的设计方法,完成训练；另一方面,在传统教学模式的基础上,让日益成熟的大数据推动教学新方法与新内容,形成基于大数据背景下的城乡规划体系,紧跟学科前沿发展方向,架构出具有专业特点的人才培养体系建设.

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