参数化设计在室内设计课程教学中的运用探索

摘 要：当下 ， 如何培养适应未来发展的设计师是艺术设计教育、教学改革面临的巨大挑战。 本文从参数化设计产生的背景和发展趋势入手 ， 结合其对环境设计专业的影响 ，分析并总结了应对这一设计平台如何在实践教学中培养高等设计人才 ， 并为环境设计专业教学实践、改革提供一种新思路。

关键词：教学改革;参数化;室内设计

一、参数化设计概述

人类在原始社会的磨制石器、从事农牧业，到两次工业革命手工劳动走向机器生产，再到 20 世纪的信息产业革命， 电子计算机、人工智能的出现，设计从无到有， 给人们的生活带来 了 前所未有的改变。而计算机辅助设计作为一种设计方法， 已经渗透到各个行业 ，成 为设计师进行设计活动不可或缺 的手段 。（ 1 ） 参数化设计的相关概念。参数化设计 （ Par am ier c eD is n ） 是美 国麻省理工学 院 oG s sa dr 教授所提出的变量 化设 计思想 转化 而来 ， 主要涉及参数化图元和参数化修改引擎这两个部分。所谓参数化设计是 指通过改动 图元 的某一部分或 几部分的尺 寸参数 ， 系统 自动完成 计算并对 图形结 果修改 ， 进 而实现参数对图元系统的可控化。 （ 2 ） 参数化设计的发展 。正如蒸汽机对工业时代的影 响 ， 以 计算机为代表的数字、信息及互联网技术的进步推动着参数化设计的发展。 目前计算机 技术从体系结构到元器件的变革都已产生了质的飞跃 ， 超高速运算、超小型、智能化、云端化为代表的量子计算机等已经走进设计行业 ， 参数化设计的平台质量越来越高。参数化设计的发展在 国外 已 经经历 了从理 论到实践的研究 ，并广泛应用于设计领域。参数化设计的应用软件层出不穷 ， 主要集中在两个方面 ： 一种是传统三维建模软件针对参数化设计进行的软件升级或插件辅助 ， 如在 Rhi n。平台下的 Gar ss hopper ， Rhin 。Seript ， 基于M即a平台下的mel ， 以及3D max 、sk et hc uP系列三 维软件的扩展 ; 另一种 是从二维到三维输出全面实现参数化计算和处理的软件，如法国D as s al lt S ys et m 公司針对工业设计的 C at ia 一体 软件 ， 基于 Autode sk平台的Rve i设计参数化引擎等。

二、参数化教学改革意义

设计手法多元化。环境设计面对的设计对象是复杂的空间形态 ， 设计手法目前主要集中在聚集式思维和发散式思维这两个思维搜索方向进行逻辑演变的， 设计师思维结构的差异产生不同的思维活动，在环境艺术设计领域主要表现为直觉、灵感的差异化，从而映射出不同的设计手法，个人经验依然占主导地位。 随着参数化设计平台的引人，设计手法的随机性和可控性将同时出现在整个设计方案中。 （ 2 ） 设计过程可视化 。借助于参数化设计的计算平台，可将复杂的运算步骤交给计算机来完成，并通过对数据分析、、处理，利用图形、图像转化技术，清晰、明确的展示设计的一个过程。 这种人机交互的设计模式 ， 使业主也可以 参与到设计过程中 ，从而提高作品的满意度 。（ 3 ） 设计产品智能化。当前 ，产品的智能化 ， 以其更加人性化、便捷化的服务形式，越来越受到人们的喜爱。借助参数化设计的强大计算逻辑 ， 通过对新材料、 新技术的运用，满足成本节约化、需求个性化的同时把智能系统融人设计产品中也是环境艺术专业作品的新趋势。参数化设计的运用可借助于互联网与物联网平台、通过云计算和大数据分析手段 ， 进行可持续发展的智能衍生，从而推进 “智慧城市 ”的发展。（ 4 ） 设计管理精确化。 基于参数化设计平台的设计实践 ， 精确化 可在各阶段实现 ， 包括在设计中定量 日照 、采 光、温差 、湿度等气象和物理环境的影 响 ， 预判后期的发展倾向及规律等 。在施工精细化管理方面 ， 参数化设计可以准确快速的计算工程量 ， 提高施工效率 ，有效了解工程运营状况 ， 减少资源浪费 ， 实现风险的有效管控 。

三、参数化教学改革途径

（一）融入室内设计的教学内容。

学生除了要掌握参数化设计的方法和熟练操作软件外，还需额外掌握参数化设计和室内设计的结合方法，并完成从理论到实践的转变，把所学知识运用到之后的、专业设计课中。具体融入室内设计的教学内容细分为以下三个方面：规划设计：其作为设计开始的第一步，即研究尺寸、排布方式、容积率等参数变量对基地的风环境、光照、日照的影响。通过 GH 对不同模型的模拟与对比，得出最优体块。

单体设计：研究不同体块对室内能耗的影响，优化求解最节能的平面。

细节设计：研究不同窗墙比、遮阳、构造等参数变量对室内能耗、光照、日照的影响，得到最终的设计，并与能耗目标值比较。

（二）课堂内外相结合的软件教学策略

改革后的课堂采用课前预习、课堂记笔记、课下练习的教学策略，同时辅以四人小组合作的学习模式，在达到熟练操作软件的基础上，提高学生的自主学习能力、协同能力、逻辑思维能力和知识转化能力。课前预习：由于 Grasshopper 软件没有汉字版本，所以要求学生提前熟悉相关英文词汇，以免影响课堂进度。此外建立共享文档，把课前需要阅读的资料和课堂上的讲义提前上传，供学生课前自行下载学习，提高课堂学习效率。课堂记笔记：参数化设计课程中Grasshopper 软件涉及的运算处理器有数百个，而软件教学往往存在着“课上讲课下忘”的特点。好记性不如烂笔头，要求学生们记录软件教学过程中的重点和难点，做到温故而知新。

课下练习：每节课布置一个高质量的小练习，练习内容包含本节课的拔高和下节课的预习，课下练习计入考核并占总分的 30%。通过这些练习，学生完成增量学习的转化，加强对知识点的领悟，加深记忆力。利用课下碎片时间，建立参数化设计微信群和 QQ 群，用来和学生共同探讨问题和解惑答疑。

（三）引入工作坊形式的教学特色

参数化的课程设置为 8 课时（理论）+16 课时（实验），课程改革后，提取出 16个实验课时中的 10个课时，采用两天工作坊的形式来授课。通过讲座、头脑风暴、小组讨论等一系列方式，学生和老师之间充分交流，最后以小组的形式汇报课程成果。

作者简介：

冉姌（1987-），女，硕士，讲师。研究方向，室内设计。单位：保定理工学院。

课题号：ZDCYK2009参数化设计在室内设计实训中的应用研究