环境设计专业数字化设计教学体系研究

罗斌

关键词：环境设计专业 数字化设计 参数化设计 设计方法 教学方法

引言

随着信息时代的到来，各种数字化技术由于其自由、高效、精确等优点被广泛地应用于设计行业中。由此，设计专业也迎来了一场空前的技术革命。但由于国内环境设计教育大多借鉴“布扎”和包豪斯教育体系，并不完全“包容”以数字技术作为设计工具和教学载体的数字化设计教学。加之很多高校对数字技术的理解存在误区，导致目前国内环境设计专业数字化设计教学体系相对单一化且缺乏系统性。在这样的背景下，探讨环境设计专业数字化设计教学体系便具有了现实意义。

一、国内环境设计专业数字化设计教学的现状

环境设计是一门新兴的学科专业，经过近70年的发展，已经成为涵括建筑设计、景观设计、室内设计等许多方面;设计对象涉及自然生态环境与人文社会环境各个领域的综合学科。但其教学体系大多依托于建筑学基础而展开，同时将艺术学、风景园林学等学科理论“拿来主义”式的应用，一直没有形成系统的专业教学理论。面对当前新的数字化浪潮，环境设计学科的发展面临前所未有的机遇与挑战，国内设计院校纷纷行动起来，相继开展了数字化设计教学的实践。

如：清华大学美术学院是国内最早开展数字化设计教学的高校。2006年左右由徐卫国教授开始尝试在建筑学专业开设参数化非线性建筑设计课程，随后环境设计专业也开设了数字设计思维等课程，经过多年的教学实践，已经取得了丰硕的理论和教学成果。于此同时，同济大学在数字设计和建造方面开始了教学尝试，开设有开源硬件与编程、数字化环境等课程，并且每年举办一届Digital FUTURES工作营，十分注重与国际专业前沿的交流;南京艺术学院开展数字化设计教学始于2010年，采用中荷联合教学的方式开设了实验性设计、毕业设计——参数化设计，注重从设计到建造的全过程教学，在国内外各类设计竞赛中成果斐然;江南大学将算机辅助设计作为专业选修课，并设有虚拟现实实验室、交互设计实验室、先进制造实验室等数字实验平台，把虚拟现实技术与设计教学进行了深度融合。这些院校的共同特点是在数字化设计教学活动中都以参数化建模、生成设计、算法、数控建造、虚拟现实等“数据编译”内容为教学核心。还有一部分如：苏州大学、浙江大学、湖南大学、北京服装学院等代表了国内绝大部分环境设计专业的数字化设计教学内容，即以常规的CAD、Sketchup、photoshop等“图形表达”内容为教学核心。最后还有个别院校如中国美术学院等，在本科教学期间不开设数字化设计的课程，相关的知识主要靠学生在课下自行学习。

二、存在的不足

（一）数字化设计教学方式单一化

从以上国内环境设计专业数字化设计教学的内容可以看出，在数字技术的使用上有单一化的现象。例如，清华大学、同济大学等以参数化建模、算法设计等数字技术为核心的设计教学过程中，几乎都排除了对常规计算机辅助绘图软件的教学。而国内大多数院校的数字化设计教学还是围绕对CAD、Sketchup等软件的操作方法的讨论，甚少将“算法设计”类技术作为设计手段。这使得与参数化设计等数字技术有关的教学具有明显的精英化教育的倾向。虽然某一时期内，参数化建模、算法、数控建造等数字技术不是多数高校环境设计专业学生必须掌握的基本技能，但是长远来看，缺失以上几个部分的数字化设计教学，将使得数字技术之于环境设计教学的作用容易停留在表达层面，不仅无法让数字技术在设计教学中真正发挥出自身的潜力，也无法拓展本专业在教学内容方面的深度。

（二）对数字技术的理解存在误区

从上世纪80年代开始，计算机辅助设计技术（CA AD）开始广泛地应用于国内的设计行业和高校的教学之中。现今，对C AD、sketchup等软件的使用和掌握已经成为环境设计专业学生的必备技能。这也导致绝大多数院校的师生对数字化设计的认识也停留在采用各种图形技术，以传统的平、立、剖面图或效果图来表达设计造型的阶段。但随着人工智能、大数据等新技术的蓬勃发展，以及数字化设计的理论体系的逐渐成熟，其智能化、高精度、自组织、以及设计过程与生产过程相关联等特性，使数字技术開始在各个设计领域中崭露头角。在这种情况下，如果仍将数字技术单纯地视为是辅助绘图的工具，那么这样的认识不仅不能使数字技术真正融入以建造为目的的环境设计核心，也难以发挥数字技术作为设计工具和思维方式的强大作用。

（三）缺少与学科内部及外部的联系

数字化设计课程的教学不能完全脱离环境设计专业其他课程而独立纯在，且与相关学科有着密不可分的联系。国内大多数院校都会在大二至大三学年开设独立的计算机辅助设计类课程，固然有助于推动高校数字化设计教学的开展。但在课程性质上，大多属于设计基础课类中的专业选修课，内容上与其他主干设计课程也缺少教学内容上的连贯性。尤其是部分院校禁止或者不提倡学生在学习设计之初便接触电脑，担心学生因为电脑绘图的便捷而忽略手工制图的表达，这无疑会对数字技术在学科内的推广和应用造成了较大阻力。

此外，当代数字化设计是一种自下而上式的思维模式，强调设计结果与环境变量之间的响应与互动，其设计过程往往涉及到数学算法和计算机编程语言的相关知识。这对于当前的环境设计教学体系无疑提出了很大的挑战，一方面优秀的数字化设计教学师资紧缺，无法对以上课程提供有针对性的前导教学;另一方面，环境艺术专业的学生长期受到艺术、哲学、历史等人文学科的熏陶，对于这类偏理工思维的跨学科知识往往抱有敬而远之的态度。以上种种无疑增加了学生掌握数字化设计方法的难度。

三、环境设计专业数字化设计的发展方向

虽然在国内环境设计专业的数字化设计教学推进中遇到了各样的阻力，但在“实践先行、理论跟上”的学科指导思想下，近年来，数字化建筑设计教学已经呈现出了多种层面的教学转向。

（一）从表达工具到设计方法