数字化趋势下建筑模型课程改革

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摘要：本文介绍了高校环境设计中建筑模型的数字化教学研究，研究如何通过仔细梳理建筑模型的教学流程，使数字化的思路与方法更好地融入课程的建设，并通过教学体系与教学策略的实际改进说明如何在现代模型制作中符合现代学生培养的需求，最后总结了数字化建筑模型制作课程中进一步深化培养需要注意的问题。

关键词：数字化；建筑模型；创意

1研究背景

当代数字化环境设计方法是以计算机技术为核心，从构思的一开始就把设计的结果建构成可修改的、灵活的，能够满足各种设计要求和施工要求的计算机数字化形式。数字化手段对学生的专业和综合素质提升、动手能力的强化以及空间能力的锻炼具有重要的意义。采用这种方法，设计师能够通过模拟检验微观单元模式在设计和实施中的运行状况和合理性，使设计途径得到极大的拓展，对于增强设计师处理复杂问题的能力，提高环境设计的质量具有重要的意义。

2建筑模型制作教学改革特色与模块

2.1数字化建筑模型教学改革特色

我们对于环境设计专业的建筑模型课程进行改革研究，研究重点关注在当前环境下，如何在建筑模型基础和专业课程、教学实践及公选课中融入数字化方式，最终强化动手能力，拓展创造性思维。（1）案例式数字化教学。将模型制作知识进行重新整编，强调了学生对于模型材料、数字化建模、数字化加工的掌握及特殊工艺的使用。重点在于通过计算机知识的传授和国内外先进案例的分析，能更直观地了解模型制作的基础知识，更好地掌握模型材料和制作方法及工艺。（2）数字化工具与材料的匹配。数字化同现实材料的对应是数字化设计最重要的特点，因此我们的数字化设计材料的选择不但要符合建筑模型的内在特点，也要适合数字化工具的高效运用，将不同类型的模型根据比例和内容特点匹配建筑数字化的方法，使学生做模型的同时熟悉材料是建筑组成的重要部分。（3）完善数字化制作流程。课程中形成一套完整的包括构思草模、数字化建模、实体模型、数字化修改、实体模型再制作、研究模型、最终模型数字化制作与设计流程，并通过循序渐进的课程让学生们进一步体验和掌握，从而使学生掌握数字化设计相适配的建筑模型制作设计方法。

2.2数字化建筑模型制作模块设计

我们遵循循序渐进的原则，通过研究式教学，从学生专业特点、学习阶段和能力出发，引导他们通过对数字化概念的理解，掌握数字化相关软件，让学生们实现一个个小目标，将课程大纲的要求进一步细化，设置不同的数字化模块，每个模块8～12学时，分别有自己的模块目标，最后要求综合成一个总体的作业。（1）“数字化入门”。本阶段的任务是通过在Trimble…Sketchup中进行制作，研究如何展开然后粘连成几何体等人工造物形状的立体造型。这些造型通过自由组合布置的方式安排。利用各种方法在数字化世界中进行立体构成训练。这一阶段是设计专业的基础课程“三维构成”的数字化延伸，从简单、快速、高效的数字化方式引导人们进入模型设计的程序中。（2）“从数字到实体”。首先通过Sketchup建模，要求学生了解各种结构性能，比如将模块一中的模型变成结构性的模块，通过在墙面上挖出窗户，打门洞，支撑屋顶的变化等设计。这一阶段，这个模块促使学生开始思考并研究材料与材料的连接和支撑，但是关键性的问题在于必须把数字化的设计同实体模型的制作联系起来。（3）“数字化表皮”。这一阶段，我们引入Rhino…3D进行表皮的建模，Robert…McNeel…&…Assoc公司的Rhino…3D是非常强大的数字化建模专业工具，处理造型、结构、表皮的能力非常强大，让学生专注于模型的空间与外表协同进行分析研究，这一阶段的主题更加具体，是更为精细的模型制作阶段的一部分，重点研究如何通过建筑的外表表达设计的特殊意向。（4）“经典与当代”。该课题是从历史及当代的建筑中汲取灵感。选择在建筑史和设计历史上最经典和最优秀的建筑，对之进行数字化探究性和创造性的还原，这一阶段的设计造型工具包括Sketchup、Rhino和3DsMax综合运用，能够接触到大师的脉络。通过这样的方式，能够以数字化的形式让学生对建筑的结构、材料、空间以及建构有所了解，对环境设计的理解也变得更加清晰。（5）“设计拓展”。在更高年级设计拓展阶段，建筑模型数字化的内容已经内化为学生的基本能力，因此同其他专业课程进行协调，旨在培养解决综合性复杂环境设计能力，结合“室内设计”“景观设施设计”“公共艺术设计”等专业课程，通过解决某一专项知识或者技能的问题为主，这一阶段的数字化工作可以在设计工作营和技术课程中开展。

2.3课程阶段性成果

通过课程改革，能够让学生在最短的时间内掌握建筑数字化思维的方法，并为他们进行高效设计提供支撑和帮助。通过数字化方式的不断强化训练，对于本专业的设计表现能力、专业素养和严谨务实的精神都能有很大的提高。通过总结经验，本课程在此基础上不断地改善办学理念和方法，已经形成了鲜明的特色。各项成果能为设计教学的有效开展提供参考和借鉴，同时有助于促进空间类设计教学在多学科层面延展研究，进一步提高教学质量。

3数字化融入建筑模型制作课程的进一步改善

支撑数字化设计的发展要依靠逻辑思维，作为传统环境艺术教育体系，其对于逻辑思维的训练比较薄弱，因此要想让数字化设计真正与国际接轨，需要培养和提高综合素养。环境艺术专业的特长在于空间设计的可视化和表达方面，但只有把强大的造型能力和数字化的设计思维结合起来才能够真正为环境艺术的发展找到新的突破口。因此，我们在教学过程中应从以下几个方面着手：

3.1进一步完善数字化设计的软硬件建设

国内一流建筑和环境设计院校，如清华大学、同济大学、南京艺术学院、湖南大学等已经普及KUKA五轴机器人进行数字化建造，但一般院校在实验硬件上限制了方案设计自由度和完成度。当然，在有限的设备和经费限制条件下，学生往往更加愿意发掘更多的设计潜力以实现创新。

3.2同民族和地域文化的融合

数字化设计作为工具手段，核心在于设计思路的颠覆性思考。中华民族传统文化中包含着大量的设计资源，如果与数字化的设计手段结合，能够在传承民族文化以及促进民族文化在现代空间的价值增值创造平台。

3.3增加学生在思考水平方面的训练

数字化的思维方式要求严谨、理性、客观，要求运用明确单纯的公式解释复杂的数学问题。因此在今后的训练中，应协同专业教师，适量加大数字思路的启发、数字制造的实现等专门性培养，力求更好地锻炼学生的思维。

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作者:陈一 单位:中南民族大学美术学院