參數(shù)化設(shè)計(jì)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

夏東亮

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，數(shù)字與信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，環(huán)境藝術(shù)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)模式正在悄然改變。當(dāng)下，如何培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的設(shè)計(jì)師是藝術(shù)設(shè)計(jì)教育、教學(xué)改革面臨的巨大挑戰(zhàn)。本文從參數(shù)化設(shè)計(jì)產(chǎn)生的背景和發(fā)展趨勢(shì)入手，結(jié)合其對(duì)環(huán)境藝術(shù)專(zhuān)業(yè)的影響，分析并總結(jié)了應(yīng)對(duì)這一設(shè)計(jì)平臺(tái)如何在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)高等設(shè)計(jì)人才，并為環(huán)境藝術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)踐、改革提供一種新思路。

關(guān)鍵詞：參數(shù)化設(shè)計(jì)；環(huán)境藝術(shù)；教學(xué)

1 參數(shù)化設(shè)計(jì)概述

人類(lèi)在原始社會(huì)的磨制石器、從事農(nóng)牧業(yè)，到兩次工業(yè)革命手工勞動(dòng)走向機(jī)器生產(chǎn)，再到20世紀(jì)的信息產(chǎn)業(yè)革命，電子計(jì)算機(jī)、人工智能的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)從無(wú)到有，給人們的生活帶來(lái)了前所未有的改變。而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為一種設(shè)計(jì)方法，已經(jīng)滲透到各個(gè)行業(yè)，成為設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)不可或缺的手段。

（1）參數(shù)化設(shè)計(jì)的相關(guān)概念。參數(shù)化設(shè)計(jì)（Parameric Design）是美國(guó)麻省理工學(xué)院Gossard教授所提出的變量化設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)化而來(lái)，主要涉及參數(shù)化圖元和參數(shù)化修改引擎這兩個(gè)部分。所謂參數(shù)化設(shè)計(jì)是指通過(guò)改動(dòng)圖元的某一部分或幾部分的尺寸參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)完成計(jì)算并對(duì)圖形結(jié)果修改，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)參數(shù)對(duì)圖元系統(tǒng)的可控化。

（2）參數(shù)化設(shè)計(jì)的發(fā)展。正如蒸汽機(jī)對(duì)工業(yè)時(shí)代的影響，以計(jì)算機(jī)為代表的數(shù)字、信息及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)著參數(shù)化設(shè)計(jì)的發(fā)展。目前計(jì)算機(jī)技術(shù)從體系結(jié)構(gòu)到元器件的變革都已產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，超高速運(yùn)算、超小型、智能化、云端化為代表的量子計(jì)算機(jī)等已經(jīng)走進(jìn)設(shè)計(jì)行業(yè)，參數(shù)化設(shè)計(jì)的平臺(tái)質(zhì)量越來(lái)越高。參數(shù)化設(shè)計(jì)的發(fā)展在國(guó)外已經(jīng)經(jīng)歷了從理論到實(shí)踐的研究，并廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域。參數(shù)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件層出不窮，主要集中在兩個(gè)方面：一種是傳統(tǒng)三維建模軟件針對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行的軟件升級(jí)或插件輔助，如在Rhino平臺(tái)下的Grasshopper，Rhino Script，基于Maya平臺(tái)下的mel，以及3Dmax、sketchup系列三維軟件的擴(kuò)展；另一種是從二維到三維輸出全面實(shí)現(xiàn)參數(shù)化計(jì)算和處理的軟件，如法國(guó)Dassault System公司針對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的Catia一體化軟件，基于Autodesk平臺(tái)的Revit建筑設(shè)計(jì)參數(shù)化引擎等。

2 參數(shù)化設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境藝術(shù)專(zhuān)業(yè)的影響

（1）設(shè)計(jì)手法多元化。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)面對(duì)的設(shè)計(jì)對(duì)象是復(fù)雜的空間形態(tài)，設(shè)計(jì)手法目前主要集中在聚集式思維和發(fā)散式思維這兩個(gè)思維搜索方向進(jìn)行邏輯演變的，設(shè)計(jì)師思維結(jié)構(gòu)的差異產(chǎn)生不同的思維活動(dòng)，在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域主要表現(xiàn)為直覺(jué)、靈感的差異化，從而映射出不同的設(shè)計(jì)手法，個(gè)人經(jīng)驗(yàn)依然占主導(dǎo)地位。隨著參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)的引入，設(shè)計(jì)手法的隨機(jī)性和可控性將同時(shí)出現(xiàn)在整個(gè)設(shè)計(jì)方案中。

（2）設(shè)計(jì)過(guò)程可視化。借助于參數(shù)化設(shè)計(jì)的計(jì)算平臺(tái)，可將復(fù)雜的運(yùn)算步驟交給計(jì)算機(jī)來(lái)完成，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析、處理，利用圖形、圖像轉(zhuǎn)化技術(shù)，清晰、明確的展示設(shè)計(jì)的每一個(gè)過(guò)程。這種人機(jī)交互的設(shè)計(jì)模式，使業(yè)主也可以參與到設(shè)計(jì)過(guò)程中，從而提高作品的滿意度。

（3）設(shè)計(jì)產(chǎn)品智能化。當(dāng)前，產(chǎn)品的智能化，以其更加人性化、便捷化的服務(wù)形式，越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。借助參數(shù)化設(shè)計(jì)的強(qiáng)大計(jì)算邏輯，通過(guò)對(duì)新材料、新技術(shù)的運(yùn)用，滿足成本節(jié)約化、需求個(gè)性化的同時(shí)把智能系統(tǒng)融入設(shè)計(jì)產(chǎn)品中也是環(huán)境藝術(shù)專(zhuān)業(yè)作品的新趨勢(shì)。參數(shù)化設(shè)計(jì)的運(yùn)用可借助于互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、通過(guò)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析手段，進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的智能衍生，從而推進(jìn)“智慧城市”的發(fā)展。

（4）設(shè)計(jì)管理精確化。基于參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)的設(shè)計(jì)實(shí)踐，精確化可在各階段實(shí)現(xiàn)，包括在設(shè)計(jì)中定量日照、采光、溫差、濕度等氣象和物理環(huán)境的影響，預(yù)判后期的發(fā)展傾向及規(guī)律等。在施工精細(xì)化管理方面，參數(shù)化設(shè)計(jì)可以準(zhǔn)確快速的計(jì)算工程量，提高施工效率，有效了解工程運(yùn)營(yíng)狀況，減少資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的有效管控。

3 參數(shù)化設(shè)計(jì)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)是一門(mén)以培養(yǎng)未來(lái)空間設(shè)計(jì)師為主要目的的綜合性學(xué)科，它的前瞻性與實(shí)踐性要求高校在培養(yǎng)人才的實(shí)踐活動(dòng)中，應(yīng)積極適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)對(duì)不斷發(fā)展的新材料、新技術(shù)，提高高等教育培養(yǎng)水平。

（1）培養(yǎng)學(xué)生參數(shù)化思維能力。思維意識(shí)的培養(yǎng)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)教育思想的主題。培養(yǎng)學(xué)生的洞察力、理解力、想象力、分析總結(jié)能力是參數(shù)化思維的核心。區(qū)別以往教育傾向于如何實(shí)現(xiàn)結(jié)果，而是把學(xué)生思維的重心引向如何制定邏輯規(guī)則方面。此外參數(shù)化技術(shù)的成熟對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，意味著將用更少的精力去做瑣碎無(wú)意義的勞動(dòng)上。但這并不代表設(shè)計(jì)師可以被機(jī)器取代，設(shè)計(jì)核心永遠(yuǎn)是設(shè)計(jì)師在把控。在教學(xué)活動(dòng)中，應(yīng)傾向?qū)W生在思維方面的訓(xùn)練，如增加頭腦風(fēng)暴等啟發(fā)式教育的訓(xùn)練強(qiáng)度，適量計(jì)算機(jī)編程能力的培養(yǎng)，而不是將大量精力過(guò)度投入到較為落后的理論和軟件學(xué)習(xí)上，培養(yǎng)學(xué)生思辨力和創(chuàng)造力，不因工具束縛創(chuàng)作思維。

（2）堅(jiān)持實(shí)踐融入教學(xué)，研究引導(dǎo)市場(chǎng)。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性與應(yīng)用性非常強(qiáng)的綜合性學(xué)科，如果依舊按照傳統(tǒng)學(xué)科的教學(xué)模式，通過(guò)理論指導(dǎo)實(shí)踐的單一培養(yǎng)模式，已無(wú)法完成實(shí)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。堅(jiān)持把第一課堂與第二課堂聯(lián)系起來(lái)，將虛擬化的學(xué)生作業(yè)與實(shí)戰(zhàn)化的市場(chǎng)項(xiàng)目切實(shí)相結(jié)合，全面培養(yǎng)學(xué)生的心理素質(zhì)、動(dòng)手能力是以參數(shù)化設(shè)計(jì)為平臺(tái)的教學(xué)實(shí)踐必須進(jìn)行的改革措施。設(shè)計(jì)教育的培養(yǎng)應(yīng)是超前的，是思想與技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，只有將產(chǎn)、學(xué)、研真正聯(lián)系起來(lái)，所培養(yǎng)的學(xué)生才能適應(yīng)市場(chǎng)的擇才標(biāo)準(zhǔn)。

（3）突破專(zhuān)業(yè)限制，豐富課堂形式。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)是一門(mén)跨多學(xué)科、領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)，涉及的知識(shí)面較廣泛，在實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)加強(qiáng)創(chuàng)新學(xué)科、交叉學(xué)科的知識(shí)傳授，以及對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化等多方面的關(guān)注，轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，豐富課堂形式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件。通過(guò)“走出去，引進(jìn)來(lái)”等靈活、開(kāi)放的課堂形式，深入設(shè)計(jì)一線就地開(kāi)展教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生多實(shí)踐、深摸索、勤總結(jié)，全面提升教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)水平。

（4）改進(jìn)辦學(xué)條件，提高教師自身素質(zhì)。參數(shù)化設(shè)計(jì)師的培養(yǎng)條件是苛刻的，需要軟、硬件教學(xué)設(shè)施的共同投入。由于參數(shù)化設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)字化處理平臺(tái)的依賴(lài)性，在教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面需要投入大量的新設(shè)備，確保教學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性。而更為重要的是教師隊(duì)伍建設(shè)。教學(xué)的核心力量是教師，教師是參數(shù)化設(shè)計(jì)師培養(yǎng)活動(dòng)的關(guān)鍵，這種精英模式的教育需要有大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的師資隊(duì)伍。可通過(guò)積極主動(dòng)的師資調(diào)配來(lái)優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)：一方面推動(dòng)教師自身成為雙師型人才，即教師也是設(shè)計(jì)師，且設(shè)計(jì)項(xiàng)目的數(shù)量和周期保持一定的時(shí)效性；另一方面引進(jìn)一批專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)師資結(jié)構(gòu)的多元化、教學(xué)分工精細(xì)化，為學(xué)生提供適合實(shí)踐發(fā)展的學(xué)習(xí)環(huán)境，為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀的復(fù)合型人才。

4 結(jié)語(yǔ)

從20世紀(jì)80年代末至今，經(jīng)歷30多年的發(fā)展，有近1500所高校在培養(yǎng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才，每年有數(shù)萬(wàn)畢業(yè)生融入就業(yè)市場(chǎng)。由于部分高校依然沿用落后的專(zhuān)業(yè)課程結(jié)構(gòu)，觀念陳舊、創(chuàng)新不足、與市場(chǎng)脫節(jié)，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教育改革迫在眉睫。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)實(shí)踐應(yīng)遵循藝術(shù)教育規(guī)律，適應(yīng)參數(shù)化設(shè)計(jì)等新型設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)思路，優(yōu)化課程體系，釋放學(xué)術(shù)潛力，全面提高專(zhuān)業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力，為我國(guó)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才。

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