數(shù)字化趨勢(shì)下建筑模型課程改革

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摘要：本文介紹了高校環(huán)境設(shè)計(jì)中建筑模型的數(shù)字化教學(xué)研究，研究如何通過(guò)仔細(xì)梳理建筑模型的教學(xué)流程，使數(shù)字化的思路與方法更好地融入課程的建設(shè)，并通過(guò)教學(xué)體系與教學(xué)策略的實(shí)際改進(jìn)說(shuō)明如何在現(xiàn)代模型制作中符合現(xiàn)代學(xué)生培養(yǎng)的需求，最后總結(jié)了數(shù)字化建筑模型制作課程中進(jìn)一步深化培養(yǎng)需要注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；建筑模型；創(chuàng)意

1研究背景

當(dāng)代數(shù)字化環(huán)境設(shè)計(jì)方法是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，從構(gòu)思的一開(kāi)始就把設(shè)計(jì)的結(jié)果建構(gòu)成可修改的、靈活的，能夠滿足各種設(shè)計(jì)要求和施工要求的計(jì)算機(jī)數(shù)字化形式。數(shù)字化手段對(duì)學(xué)生的專業(yè)和綜合素質(zhì)提升、動(dòng)手能力的強(qiáng)化以及空間能力的鍛煉具有重要的意義。采用這種方法，設(shè)計(jì)師能夠通過(guò)模擬檢驗(yàn)微觀單元模式在設(shè)計(jì)和實(shí)施中的運(yùn)行狀況和合理性，使設(shè)計(jì)途徑得到極大的拓展，對(duì)于增強(qiáng)設(shè)計(jì)師處理復(fù)雜問(wèn)題的能力，提高環(huán)境設(shè)計(jì)的質(zhì)量具有重要的意義。

2建筑模型制作教學(xué)改革特色與模塊

2.1數(shù)字化建筑模型教學(xué)改革特色

我們對(duì)于環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的建筑模型課程進(jìn)行改革研究，研究重點(diǎn)關(guān)注在當(dāng)前環(huán)境下，如何在建筑模型基礎(chǔ)和專業(yè)課程、教學(xué)實(shí)踐及公選課中融入數(shù)字化方式，最終強(qiáng)化動(dòng)手能力，拓展創(chuàng)造性思維。（1）案例式數(shù)字化教學(xué)。將模型制作知識(shí)進(jìn)行重新整編，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生對(duì)于模型材料、數(shù)字化建模、數(shù)字化加工的掌握及特殊工藝的使用。重點(diǎn)在于通過(guò)計(jì)算機(jī)知識(shí)的傳授和國(guó)內(nèi)外先進(jìn)案例的分析，能更直觀地了解模型制作的基礎(chǔ)知識(shí)，更好地掌握模型材料和制作方法及工藝。（2）數(shù)字化工具與材料的匹配。數(shù)字化同現(xiàn)實(shí)材料的對(duì)應(yīng)是數(shù)字化設(shè)計(jì)最重要的特點(diǎn)，因此我們的數(shù)字化設(shè)計(jì)材料的選擇不但要符合建筑模型的內(nèi)在特點(diǎn)，也要適合數(shù)字化工具的高效運(yùn)用，將不同類型的模型根據(jù)比例和內(nèi)容特點(diǎn)匹配建筑數(shù)字化的方法，使學(xué)生做模型的同時(shí)熟悉材料是建筑組成的重要部分。（3）完善數(shù)字化制作流程。課程中形成一套完整的包括構(gòu)思草模、數(shù)字化建模、實(shí)體模型、數(shù)字化修改、實(shí)體模型再制作、研究模型、最終模型數(shù)字化制作與設(shè)計(jì)流程，并通過(guò)循序漸進(jìn)的課程讓學(xué)生們進(jìn)一步體驗(yàn)和掌握，從而使學(xué)生掌握數(shù)字化設(shè)計(jì)相適配的建筑模型制作設(shè)計(jì)方法。

2.2數(shù)字化建筑模型制作模塊設(shè)計(jì)

我們遵循循序漸進(jìn)的原則，通過(guò)研究式教學(xué)，從學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)、學(xué)習(xí)階段和能力出發(fā)，引導(dǎo)他們通過(guò)對(duì)數(shù)字化概念的理解，掌握數(shù)字化相關(guān)軟件，讓學(xué)生們實(shí)現(xiàn)一個(gè)個(gè)小目標(biāo)，將課程大綱的要求進(jìn)一步細(xì)化，設(shè)置不同的數(shù)字化模塊，每個(gè)模塊8～12學(xué)時(shí)，分別有自己的模塊目標(biāo)，最后要求綜合成一個(gè)總體的作業(yè)。（1）“數(shù)字化入門(mén)”。本階段的任務(wù)是通過(guò)在Trimble…Sketchup中進(jìn)行制作，研究如何展開(kāi)然后粘連成幾何體等人工造物形狀的立體造型。這些造型通過(guò)自由組合布置的方式安排。利用各種方法在數(shù)字化世界中進(jìn)行立體構(gòu)成訓(xùn)練。這一階段是設(shè)計(jì)專業(yè)的基礎(chǔ)課程“三維構(gòu)成”的數(shù)字化延伸，從簡(jiǎn)單、快速、高效的數(shù)字化方式引導(dǎo)人們進(jìn)入模型設(shè)計(jì)的程序中。（2）“從數(shù)字到實(shí)體”。首先通過(guò)Sketchup建模，要求學(xué)生了解各種結(jié)構(gòu)性能，比如將模塊一中的模型變成結(jié)構(gòu)性的模塊，通過(guò)在墻面上挖出窗戶，打門(mén)洞，支撐屋頂?shù)淖兓仍O(shè)計(jì)。這一階段，這個(gè)模塊促使學(xué)生開(kāi)始思考并研究材料與材料的連接和支撐，但是關(guān)鍵性的問(wèn)題在于必須把數(shù)字化的設(shè)計(jì)同實(shí)體模型的制作聯(lián)系起來(lái)。（3）“數(shù)字化表皮”。這一階段，我們引入Rhino…3D進(jìn)行表皮的建模，Robert…McNeel…&…Assoc公司的Rhino…3D是非常強(qiáng)大的數(shù)字化建模專業(yè)工具，處理造型、結(jié)構(gòu)、表皮的能力非常強(qiáng)大，讓學(xué)生專注于模型的空間與外表協(xié)同進(jìn)行分析研究，這一階段的主題更加具體，是更為精細(xì)的模型制作階段的一部分，重點(diǎn)研究如何通過(guò)建筑的外表表達(dá)設(shè)計(jì)的特殊意向。（4）“經(jīng)典與當(dāng)代”。該課題是從歷史及當(dāng)代的建筑中汲取靈感。選擇在建筑史和設(shè)計(jì)歷史上最經(jīng)典和最優(yōu)秀的建筑，對(duì)之進(jìn)行數(shù)字化探究性和創(chuàng)造性的還原，這一階段的設(shè)計(jì)造型工具包括Sketchup、Rhino和3DsMax綜合運(yùn)用，能夠接觸到大師的脈絡(luò)。通過(guò)這樣的方式，能夠以數(shù)字化的形式讓學(xué)生對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)、材料、空間以及建構(gòu)有所了解，對(duì)環(huán)境設(shè)計(jì)的理解也變得更加清晰。（5）“設(shè)計(jì)拓展”。在更高年級(jí)設(shè)計(jì)拓展階段，建筑模型數(shù)字化的內(nèi)容已經(jīng)內(nèi)化為學(xué)生的基本能力，因此同其他專業(yè)課程進(jìn)行協(xié)調(diào)，旨在培養(yǎng)解決綜合性復(fù)雜環(huán)境設(shè)計(jì)能力，結(jié)合“室內(nèi)設(shè)計(jì)”“景觀設(shè)施設(shè)計(jì)”“公共藝術(shù)設(shè)計(jì)”等專業(yè)課程，通過(guò)解決某一專項(xiàng)知識(shí)或者技能的問(wèn)題為主，這一階段的數(shù)字化工作可以在設(shè)計(jì)工作營(yíng)和技術(shù)課程中開(kāi)展。

2.3課程階段性成果

通過(guò)課程改革，能夠讓學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)掌握建筑數(shù)字化思維的方法，并為他們進(jìn)行高效設(shè)計(jì)提供支撐和幫助。通過(guò)數(shù)字化方式的不斷強(qiáng)化訓(xùn)練，對(duì)于本專業(yè)的設(shè)計(jì)表現(xiàn)能力、專業(yè)素養(yǎng)和嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的精神都能有很大的提高。通過(guò)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，本課程在此基礎(chǔ)上不斷地改善辦學(xué)理念和方法，已經(jīng)形成了鮮明的特色。各項(xiàng)成果能為設(shè)計(jì)教學(xué)的有效開(kāi)展提供參考和借鑒，同時(shí)有助于促進(jìn)空間類設(shè)計(jì)教學(xué)在多學(xué)科層面延展研究，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。

3數(shù)字化融入建筑模型制作課程的進(jìn)一步改善

支撐數(shù)字化設(shè)計(jì)的發(fā)展要依靠邏輯思維，作為傳統(tǒng)環(huán)境藝術(shù)教育體系，其對(duì)于邏輯思維的訓(xùn)練比較薄弱，因此要想讓數(shù)字化設(shè)計(jì)真正與國(guó)際接軌，需要培養(yǎng)和提高綜合素養(yǎng)。環(huán)境藝術(shù)專業(yè)的特長(zhǎng)在于空間設(shè)計(jì)的可視化和表達(dá)方面，但只有把強(qiáng)大的造型能力和數(shù)字化的設(shè)計(jì)思維結(jié)合起來(lái)才能夠真正為環(huán)境藝術(shù)的發(fā)展找到新的突破口。因此，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手：

3.1進(jìn)一步完善數(shù)字化設(shè)計(jì)的軟硬件建設(shè)

國(guó)內(nèi)一流建筑和環(huán)境設(shè)計(jì)院校，如清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、南京藝術(shù)學(xué)院、湖南大學(xué)等已經(jīng)普及KUKA五軸機(jī)器人進(jìn)行數(shù)字化建造，但一般院校在實(shí)驗(yàn)硬件上限制了方案設(shè)計(jì)自由度和完成度。當(dāng)然，在有限的設(shè)備和經(jīng)費(fèi)限制條件下，學(xué)生往往更加愿意發(fā)掘更多的設(shè)計(jì)潛力以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

3.2同民族和地域文化的融合

數(shù)字化設(shè)計(jì)作為工具手段，核心在于設(shè)計(jì)思路的顛覆性思考。中華民族傳統(tǒng)文化中包含著大量的設(shè)計(jì)資源，如果與數(shù)字化的設(shè)計(jì)手段結(jié)合，能夠在傳承民族文化以及促進(jìn)民族文化在現(xiàn)代空間的價(jià)值增值創(chuàng)造平臺(tái)。

3.3增加學(xué)生在思考水平方面的訓(xùn)練

數(shù)字化的思維方式要求嚴(yán)謹(jǐn)、理性、客觀，要求運(yùn)用明確單純的公式解釋復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題。因此在今后的訓(xùn)練中，應(yīng)協(xié)同專業(yè)教師，適量加大數(shù)字思路的啟發(fā)、數(shù)字制造的實(shí)現(xiàn)等專門(mén)性培養(yǎng)，力求更好地鍛煉學(xué)生的思維。

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作者:陳一 單位:中南民族大學(xué)美術(shù)學(xué)院