《建筑史纲》是人居设计专业本科二年级的基础理论课，通过讲解古今中外代表性建筑的发展脉络，帮助学生在建筑历史的时空阅读中培养建筑解析能力、在分析前人的建筑成就和设计方法中培养创新思维、拓宽全球视野和提升人文情怀。

在上海交通大学“AI（Artificial Intelligence，人工智能）+HI（Human Intelligence，人类智慧）”理念的引领下，课程以“提升学生学习效果”为目标，采用“问题导向+项目导向”相结合的教学设计（图1）。打造精准化和个性化的智慧课程，探索智能化教学路径，重构学生学习过程。课程负责人赵冬梅带领教学团队整合迭代教学资源，将AI技术赋能教学设计，与HI深度融合，进行教学策略和方法创新，助力学生在学习建筑历史知识的基础上，提升建筑分析能力和设计创新思维。

首先，以“建筑本体问题”为导向的“四步分析法”培养学生建筑解析能力。通过①“拆解式分析”对建筑专有名词进行系统解读；②通过“整体式分析”对经典建筑进行微观解析；③通过“沉浸式分析”借助VR虚拟仿真和游戏场景对建筑进行体验式解析；④通过“对话式分析”解析建筑师的设计思想。设计从局部到整体、从建筑实物到思想方法的进阶式建筑分析能力训练。

其次，以项目为导向，通过《建筑史纲》与《建筑设计原理1》课程联动教学，培养学生设计实践的创新思维。借助“问题链”循序渐进培养学生运用建筑史论知识解决设计问题的能力，在学以致用中提升设计创新思维。

图1《建筑史纲》课程教学设计架构 

AI赋能课程的教学改革主要围绕解决以下三个问题展开：

一、《建筑史纲》课程内容繁杂，涉及大量的专有名词需要学生掌握，传统教学中讲解的方法效率低，如何通过AI设计的智能体帮助学生提高建筑名词的学习效率？

二、传统建筑历史教学主要依靠二维图像，容易导致学生将建筑风格表象化，忽视其背后的设计理念、空间构成、建造过程、场地关系的本体性和在场价值，无法全面深入理解建筑风格，导致更难于区辨。如何借助VR、AI等技术设计沉浸式体验学习，帮助学生在感性认识中提高对风格的深层理解和辨析能力？

三、传统的建筑历史教学与建筑设计教学主体脱节，课程各自为政，缺乏贯通融合。学生的理论知识缺少设计实践，导致设计创新思维训练不足。如何在教学中引入“师-生-机”三元互动模式，培养学生的设计创新思维？ 

解决问题的方法与路径

针对问题一：智能体赋能教学设计—多角度多维度解析建筑

课程以“建筑本体问题”为导向建构了“建筑名词解释”“经典案例分析”“建筑风格辨析”“对话建筑师”4个智能体，进行从局部到整体、从实物到方法的分析训练，提升学生的解析能力。下面以“建筑名词解释”智能体为例说明。

1．创新路径：HI——教师的教学策略和教学方法创新

传统教学中建筑名词以散点状分布在不同章节中，讲解是围绕章节主题的方式，名词自身的独立性和特征性较弱，名词的表述方式也各不相同（图2）。我们运用信息加工理论中的“结构化策略”以及建构主义学习理论中的“主动建构策略”，重构教学内容，建构层次清晰的知识网络：将建筑名词统一按七大要素进行结构化解析。要素包括：建造时间、建造地点、建筑功能、形态特征、空间组织、材料建造与场地关系（图3-5）。建筑名词的结构化便于学生进行横向比较与纵向串联，进而形成系统的认知图谱。

图2 传统教学中一个名词解释的知识模块样例

图3 创新教学中一个名词解释的知识模块样例

图4 建筑名词结构化的要素及内容样例

图5 建筑名词的配图样例 

2．智能体赋能：AI提高互动性、专注度和学习兴趣，满足个性化需求

在HI基础上建构智能体，针对七大要素分步引导学生从多角度认知建筑。如学习名词“罗马斗兽场”，智能体最初会呈现建筑图像和相关提示，引导学生思考其建造时间（公元72-79年）所对应的历史背景；随后，引导学生探索地点（罗马）的文化特征与城市格局；再引导学生分析建筑功能（角斗与表演）的社会角色与空间配置；形态方面则关注椭圆形设计对观众视野与人流组织的优化；材料建造方面引导学生理解混凝土、砖和拱券结构对大型建筑的技术支撑；在空间组织上引导学生观察观众席、表演场、地下区的布局关系；最后在场地关系上帮助学生理解选址在山坳沼泽区既避开高密度居民区又利用地势给排水。引导过程中根据学生回答给予反馈，最后智能体以表格的形式逐条呈现学生的回答与标准答案的对比，并附以完整的名词解释和相关的拓展材料，帮助学生在梳理、对比和反思中深化记忆（图6）。

图6 “建筑名词解释”智能体在学生实际使用中的界面 

3．成效反馈

教学创新后的学生测试，同比名词解释得分率提升26%（从50%到76%），知识掌握的效果显著提升。此外，85%的学生在建筑综合分析能力方面呈现出能自觉地运用要素分析法，更有条理地分析建筑，同比提升35%。反映出AI赋能教学创新，帮助学生在理解记忆知识的基础上，分析能力也有质性提升。 

4．特色亮点

AI+HI结合的教学创新重构学习过程：智能体引导学生观察、思考、假设，再观察、再思考、再假设，在类似游戏通关的体验中，提高学生的学习兴趣和关注度。此外，智能体的应答模式和记忆功能满足学生个性化需求，使其在反复演练中，学会了知识，逐步掌握“要素解析”建筑的方法，为反向迁移到建筑建构的设计实践中奠定基础，在设计构思阶段就能有意识地整合七大要素，培养高阶的设计思维。 

针对问题二： VR虚拟仿真+网络游戏体验—多模态识别建筑风格

1．教学创新路径

（1）创建VR资源库，借助数字化创新平台进行虚拟仿真教学

古今中外的经典建筑风格有数十种，经典建筑的数量成百上千。对学生而言，这些建筑大多数素未谋面。辨别一座建筑属于什么风格，以及区辨不同的建筑风格，是学习难点（图7）。结合网络资源（将模型导入Modelo、UnityVR、光辉城市等VR平台）和师生自建资源，建设经典建筑VR资源库。开发含8大时期、1000案例的知识图谱、100座经典建筑VR动画，学生输入建筑名称即可获得演变动画与参数对比表（图8）。

图7 部分经典建筑风格示意

图8  VR资源库经典建筑演变动画与参数对比表

借助VR技术解决学生缺乏历史建筑体验的问题：通过可视设备身临其境地虚拟行走、观察、探究、体验建筑物内外的空间构成、结构体系、构造做法、建造过程，深入理解风格的构成要素与差异。通过虚拟仿真教学重构学习环境，来提高学生的学习兴趣和参与度（图9），推动智慧学习与精准教学，提升教学效果。

图9 学生利用创新实验室数字化平台进行VR虚拟仿真体验 

（2）拓展教学资源，借助“刺客信条”丰富课外游戏化学习体验

借助“刺客信条”网络游戏的场景丰富学生的课外学习体验，游戏包含托勒密末期的古埃及、伯罗奔尼撒战争时期的希腊、明朝时期的中国、法国大革命时期的巴黎等20多个不同历史风格的主场景，每个主场景包含几十个不等的城市和建筑，并附有相应的历史文化讲解（图10）。在游戏打造的历史场景中，对建筑风格进行更加宏阔的历史文化沉浸式游历，丰富学生的课外游戏化学习体验。

 图10《刺客信条》托勒密时期古埃及（上）；法国大革命时期的巴黎和凡尔赛宫（下） 

2．成效反馈

学生的建筑风格理解和识别效率提升50%，成效显著。此外，学生参与VR资源库的建筑筛选/补充资源/搭建模型/设定参数/交互体验/成果互评的全链式学习过程，以主人翁精神投入到虚拟仿真的学习环境重构与体验中，在提升自主性学习方面达到了良好的效果。“刺客信条”网络游戏丰富了学生“在学中玩，在玩中学”的学习体验，受到学生的广泛喜爱。 

3．特色亮点

借助多模态数字技术有的放矢地解决辨析建筑风格的教学痛点问题。首先，学生通过虚拟仿真技术沉浸式体验不同建筑风格的形态、结构、空间、材料、装饰，深入理解风格构成元素。其次，通过游戏化场景游历建筑风格所在的时代背景、人文风俗、技术条件，帮助学生理解不同风格的重要成因。由表及里、由外到内地帮助学生区辨不同建筑风格的差异，在愉快的游戏般的体验中提升了学习效果。 

针对问题三：思维链助力理论转实践—激活建筑设计思维

1．教学创新路径：HI——教师的教学策略和教学方法的创新

通过建筑历史课与建筑设计课的联动教学，以建筑本体问题为导向，采用环环相扣的“三阶五步”的进阶式教学设计（图11），打破历史课和设计课的壁垒。步骤1和2在建筑历史课完成，步骤3和4在建筑设计课完成，步骤5在两门课共同完成。形成从建筑历史知识和方法到设计实践的概念和物化，最后回到建筑历史课将设计想法和策略总结的闭环。循序渐进地培养学生运用建筑历史知识和方法解决设计问题的能力，学生在学以致用中提升设计创新思维。

图11 课程联合教学三阶段五步骤示意图 

2．思维链激活设计思维：AI提高互动性、开放性和历史转译能力

AI赋能教学设计：教师将历史知识转化为建筑设计的思维链（图12）转化为可操作的问题链，落实为5个环环相扣的问题，每个问题有相应的提示词辅助，学生在AI的导引下，逐步解决问题完成设计任务。我们在《建筑史纲》和《建筑设计及原理1》的共用智慧课程平台设置一个辅助学生完成设计方案的问题链问答实例（表1），教师以问题链作为示例，鼓励学生在两门课程的学习中，根据自己的学习进展，设计个性化问题链并不断迭代，以满足自己在方案设计中的独特需求，并在问题链辅助下完成各自方案。

其中AI的优势体现在：案例搜索环节，AI具有更强的目的性和导向性、提供可择优选择的结果在数量和质量上更高；分析和归纳环节，AI总结能力强，能够提供更多精准的可供选择的设计概念；设计生成环节，AI有规划有步骤地辅助全面设计的开展，以及更便捷地实时反馈辅助方案迭代。

图12 AI赋能历史知识转化为建筑设计的思维链

图13 问题链的问题一及相应的学生作业样例

图14 问题链的问题二及相应的学生作业样例

图15 问题链的问题三及相应的学生作业样例

图16 问题链的问题四及相应的学生作业样例 

3．成效反馈

学生们在思维链的帮助下，建筑历史课与建筑设计课联合的项目设计中，教师评价学生历史转译能力评分提升20%。其中学生借助思维链进行“历史元素转译”设计创新的典型案例：续舒荟、谢雨潇、刘兰兰同学用 Midjourney 输入“柯布西耶+中世纪修道院”生成融合方案，再经Grasshopper参数化调整，设计的“罩染（Glazing）”方案，参加2024“活化建筑×地方创生建筑比赛”西班牙修道院活化国际竞赛，获得荣誉提名奖（12/1000+）。

图17  2024 “活化建筑×地方创生建筑” 国际设计竞赛方案罩染（Glazing） 

总结与展望

《建筑史纲》课程在“AI+HI”理念指导下，通过AI技术赋能，探索了围绕课程核心目标“提升建筑解析能力”和“建筑设计创新思维”的教学创新路径：智能体赋能名词解释、多模态数字技术助力识别建筑风格和思维链激活设计思维。

通过实践我们感受到，实现教学目标的根本在于HI——教师的教学策略和教学方法创新。诚然，AI的赋能在增加教学互动性、提高专注度和学习兴趣、满足个性化需求等学习的过程性因素方面具有不容忽视的优势。二者相辅相成，方能促成最佳教学创新效果。我们将持续在“AI+HI”的优势互补中，探索栖居的诗性，开启与建筑艺术和环境美学的时空对话。