數(shù)字化趨勢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)計中建筑模型的數(shù)字化教學(xué)研究，研究如何通過仔細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)，并通過教學(xué)體系與教學(xué)策略的實際改進說明如何在現(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一步深化培養(yǎng)需要注意的問題。

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)計方法是以計算機技術(shù)為核心，從構(gòu)思的一開始就把設(shè)計的結(jié)果建構(gòu)成可修改的、靈活的，能夠滿足各種設(shè)計要求和施工要求的計算機數(shù)字化形式。數(shù)字化手段對學(xué)生的專業(yè)和綜合素質(zhì)提升、動手能力的強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)計師能夠通過模擬檢驗微觀單元模式在設(shè)計和實施中的運行狀況和合理性，使設(shè)計途徑得到極大的拓展，對于增強設(shè)計師處理復(fù)雜問題的能力，提高環(huán)境設(shè)計的質(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

我們對于環(huán)境設(shè)計專業(yè)的建筑模型課程進行改革研究，研究重點關(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)實踐及公選課中融入數(shù)字化方式，最終強化動手能力，拓展創(chuàng)造性思維。（1）案例式數(shù)字化教學(xué)。將模型制作知識進行重新整編，強調(diào)了學(xué)生對于模型材料、數(shù)字化建模、數(shù)字化加工的掌握及特殊工藝的使用。重點在于通過計算機知識的傳授和國內(nèi)外先進案例的分析，能更直觀地了解模型制作的基礎(chǔ)知識，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)實材料的對應(yīng)是數(shù)字化設(shè)計最重要的特點，因此我們的數(shù)字化設(shè)計材料的選擇不但要符合建筑模型的內(nèi)在特點，也要適合數(shù)字化工具的高效運用，將不同類型的模型根據(jù)比例和內(nèi)容特點匹配建筑數(shù)字化的方法，使學(xué)生做模型的同時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、實體模型、數(shù)字化修改、實體模型再制作、研究模型、最終模型數(shù)字化制作與設(shè)計流程，并通過循序漸進的課程讓學(xué)生們進一步體驗和掌握，從而使學(xué)生掌握數(shù)字化設(shè)計相適配的建筑模型制作設(shè)計方法。

2.2數(shù)字化建筑模型制作模塊設(shè)計

我們遵循循序漸進的原則，通過研究式教學(xué)，從學(xué)生專業(yè)特點、學(xué)習(xí)階段和能力出發(fā)，引導(dǎo)他們通過對數(shù)字化概念的理解，掌握數(shù)字化相關(guān)軟件，讓學(xué)生們實現(xiàn)一個個小目標，將課程大綱的要求進一步細化，設(shè)置不同的數(shù)字化模塊，每個模塊8～12學(xué)時，分別有自己的模塊目標，最后要求綜合成一個總體的作業(yè)。（1）“數(shù)字化入門”。本階段的任務(wù)是通過在Trimble…Sketchup中進行制作，研究如何展開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)字化世界中進行立體構(gòu)成訓(xùn)練。這一階段是設(shè)計專業(yè)的基礎(chǔ)課程“三維構(gòu)成”的數(shù)字化延伸，從簡單、快速、高效的數(shù)字化方式引導(dǎo)人們進入模型設(shè)計的程序中。（2）“從數(shù)字到實體”。首先通過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，通過在墻面上挖出窗戶，打門洞，支撐屋頂?shù)淖兓仍O(shè)計。這一階段，這個模塊促使學(xué)生開始思考并研究材料與材料的連接和支撐，但是關(guān)鍵性的問題在于必須把數(shù)字化的設(shè)計同實體模型的制作聯(lián)系起來。（3）“數(shù)字化表皮”。這一階段，我們引入Rhino…3D進行表皮的建模，Robert…McNeel…&…Assoc公司的Rhino…3D是非常強大的數(shù)字化建模專業(yè)工具，處理造型、結(jié)構(gòu)、表皮的能力非常強大，讓學(xué)生專注于模型的空間與外表協(xié)同進行分析研究，這一階段的主題更加具體，是更為精細的模型制作階段的一部分，重點研究如何通過建筑的外表表達設(shè)計的特殊意向。（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)計歷史上最經(jīng)典和最優(yōu)秀的建筑，對之進行數(shù)字化探究性和創(chuàng)造性的還原，這一階段的設(shè)計造型工具包括Sketchup、Rhino和3DsMax綜合運用，能夠接觸到大師的脈絡(luò)。通過這樣的方式，能夠以數(shù)字化的形式讓學(xué)生對建筑的結(jié)構(gòu)、材料、空間以及建構(gòu)有所了解，對環(huán)境設(shè)計的理解也變得更加清晰。（5）“設(shè)計拓展”。在更高年級設(shè)計拓展階段，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)課程進行協(xié)調(diào)，旨在培養(yǎng)解決綜合性復(fù)雜環(huán)境設(shè)計能力，結(jié)合“室內(nèi)設(shè)計”“景觀設(shè)施設(shè)計”“公共藝術(shù)設(shè)計”等專業(yè)課程，通過解決某一專項知識或者技能的問題為主，這一階段的數(shù)字化工作可以在設(shè)計工作營和技術(shù)課程中開展。

2.3課程階段性成果

通過課程改革，能夠讓學(xué)生在最短的時間內(nèi)掌握建筑數(shù)字化思維的方法，并為他們進行高效設(shè)計提供支撐和幫助。通過數(shù)字化方式的不斷強化訓(xùn)練，對于本專業(yè)的設(shè)計表現(xiàn)能力、專業(yè)素養(yǎng)和嚴謹務(wù)實的精神都能有很大的提高。通過總結(jié)經(jīng)驗，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。各項成果能為設(shè)計教學(xué)的有效開展提供參考和借鑒，同時有助于促進空間類設(shè)計教學(xué)在多學(xué)科層面延展研究，進一步提高教學(xué)質(zhì)量。

3數(shù)字化融入建筑模型制作課程的進一步改善

支撐數(shù)字化設(shè)計的發(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)計真正與國際接軌，需要培養(yǎng)和提高綜合素養(yǎng)。環(huán)境藝術(shù)專業(yè)的特長在于空間設(shè)計的可視化和表達方面，但只有把強大的造型能力和數(shù)字化的設(shè)計思維結(jié)合起來才能夠真正為環(huán)境藝術(shù)的發(fā)展找到新的突破口。因此，我們在教學(xué)過程中應(yīng)從以下幾個方面著手：

3.1進一步完善數(shù)字化設(shè)計的軟硬件建設(shè)

國內(nèi)一流建筑和環(huán)境設(shè)計院校，如清華大學(xué)、同濟大學(xué)、南京藝術(shù)學(xué)院、湖南大學(xué)等已經(jīng)普及KUKA五軸機器人進行數(shù)字化建造，但一般院校在實驗硬件上限制了方案設(shè)計自由度和完成度。當(dāng)然，在有限的設(shè)備和經(jīng)費限制條件下，學(xué)生往往更加愿意發(fā)掘更多的設(shè)計潛力以實現(xiàn)創(chuàng)新。

3.2同民族和地域文化的融合

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

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謹、理性、客觀，要求運用明確單純的公式解釋復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。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)字制造的實現(xiàn)等專門性培養(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