羅卿平等

摘要：隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，通過數(shù)字技術(shù)和設(shè)備對設(shè)計方案進行模擬、分析與生成，已成為當下設(shè)計思維訓(xùn)練的一種重要方法。文章介紹了浙江大學“數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學改革”實踐的思路和構(gòu)想，剖析了數(shù)字技術(shù)教學在設(shè)計教學過程中角色和介入方式的變遷，提出了數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學的方式和關(guān)鍵點。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù)；數(shù)字技術(shù)教學；全過程介入；設(shè)計教學

中圖分類號：G6420 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2014）02012904

一、項目背景、實施平臺與項目目標

眾所周知，設(shè)計學科非常注重設(shè)計思維的訓(xùn)練。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，通過數(shù)字技術(shù)和設(shè)備對設(shè)計方案進行模擬、分析與生成，已成為當下設(shè)計思維訓(xùn)練的一種重要方法。與此同時，為加強復(fù)合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，浙江大學在2010年整合了建筑學、城市規(guī)劃、數(shù)字媒體、工業(yè)設(shè)計等4個專業(yè)，按科技與創(chuàng)意設(shè)計學科實行大類招生。浙江大學設(shè)計學科的設(shè)置與國際接軌，與新加坡技術(shù)設(shè)計大學、美國麻省理工學院簽署了校際合作協(xié)議，共同推進設(shè)計創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。與此相配套，浙江大學啟動了“數(shù)字化教學支撐平臺提升計劃”（985三期），購置了三維打印機、激光切割機、環(huán)境模擬分析軟件等數(shù)字技術(shù)設(shè)備。此項目入選浙江大學2013年度重點教改項目，這是“數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學改革”項目的背景條件。

浙江大學建筑與城規(guī)技術(shù)科學實驗教學中心擁有數(shù)字化建筑設(shè)計、建筑模型、建筑攝影、建筑物理、城市規(guī)劃與信息技術(shù)等實驗系統(tǒng)，該實驗系統(tǒng)24小時開放，學生可以自主操作數(shù)字輸入輸出設(shè)備、模型切割設(shè)備等。同時，還建立了一個數(shù)字技術(shù)教學改革小組，師生共處一室，教學相長，形成了一個開放、探究型的教學改革平臺。依托該平臺，近年來浙江大學在數(shù)字化設(shè)計教學與實踐方面積累了豐富的經(jīng)驗，在學生課程作業(yè)、畢業(yè)設(shè)計、科研訓(xùn)練計劃（SRTP）、設(shè)計競賽等方面取得了豐碩的成果。浙大科技與創(chuàng)意設(shè)計學科的數(shù)字技術(shù)教學改革項目也依托該平臺進行。

該項目的完成，將拓展相關(guān)學科本科生的設(shè)計思維訓(xùn)練，提高相應(yīng)的數(shù)字化設(shè)計技能和專業(yè)素質(zhì)，使畢業(yè)生在參加工作后能更出色地承擔實際工作任務(wù)，提高本科生的就業(yè)競爭力。該項目的服務(wù)對象為全校設(shè)計大類的專業(yè)學科、校相關(guān)公共平臺課，以及與新加坡科技設(shè)計大學、MIT的聯(lián)合教學。

項目實施后，與各個學科的教改項目相結(jié)合，將產(chǎn)生持久的效益。同時，基于浙大設(shè)計學科的影響力和學生設(shè)計論壇的傳播力，項目還具有向部分其他高校本科生輻射的

效果。

以下是對“數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學改革”實踐的一些思考和構(gòu)想。

二、數(shù)字技術(shù)教學在設(shè)計教學過程中角色及介入方式的變遷

數(shù)字技術(shù)在設(shè)計過程中角色地位的變遷，即設(shè)計表達與設(shè)計思維關(guān)系的變遷，直接影響數(shù)字技術(shù)教學在設(shè)計教學過程中角色及介入方式的變遷（表1）。

“設(shè)計”作為一個與人類生產(chǎn)活動密切相關(guān)的學科，其表達方式亦與人類科學技術(shù)的發(fā)展水平密切相關(guān)?？v觀設(shè)計發(fā)展史，設(shè)計的表達方式經(jīng)歷了“手繪時代”（徒手→器繪）→“電子時代”（Computer Aided Design，字面意思是計算機輔助設(shè)計，實質(zhì)是手繪的電子表達）→“信息時代”（全過程、一體化、全信息化）三個時代。

在數(shù)字技術(shù)出現(xiàn)以前漫長的“手繪時代”，設(shè)計的表達過程與設(shè)計的思維過程是同步一體的[1]，設(shè)計者通過徒手線條圖、透視圖和手工模型來思考、勾勒及表達設(shè)計意象（圖1）。文藝復(fù)興時期，隨著幾何學的發(fā)展，尺、圓規(guī)的發(fā)明使設(shè)計的表達由徒手進化到器繪，但是設(shè)計表達與思維同步一體的范式并沒有根本改變。反映到設(shè)計教學中，設(shè)計教學是圍繞圖板的師徒式教學模式，其特點是從上而下封閉的單維系統(tǒng)。

進入20世紀后半葉的“電子時代”， 隨著CAD技術(shù)從60年代的交互式圖形學雛形發(fā)展到80、90年代在業(yè)界的廣泛應(yīng)用，數(shù)字技術(shù)將設(shè)計師從圖板上解放出來，設(shè)計師第一次擁有了可以不斷修改依然光鮮整潔的圖面，不用像以前那樣擔心反復(fù)修改把硫酸紙刮破。在這個階段，設(shè)計師往往徒手勾勒草圖，再用計算機繪制線條圖，并且將透視圖和模型委托給效果圖公司和模型公司制作。專業(yè)分工的細化大大提高了生產(chǎn)力，然而這個階段的數(shù)字技術(shù)僅僅局限于繪圖和表達工具的層面，因而導(dǎo)致了設(shè)計的表達過程與思維過程的分離和脫節(jié)。Computer Aided Design究其實質(zhì)是Computer Aided Drawing，即手繪的電子表達，數(shù)字技術(shù)在設(shè)計過程中扮演的僅僅是繪圖工具的角色。數(shù)字技術(shù)課程只是對學生講授一些繪圖軟件、建模軟件、圖形處理軟件，其授課教師往往基于計算機專業(yè)背景，缺乏設(shè)計專業(yè)背景。反映到設(shè)計教學中，設(shè)計課程與數(shù)字技術(shù)課程完全脫節(jié)，是兩個獨立的封閉的單維系統(tǒng)。

進入21世紀的“信息時代”， 數(shù)字設(shè)計的概念、構(gòu)成、思維和方法都有了根本改變。隨著數(shù)字技術(shù)、人機交互技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字技術(shù)涵蓋了設(shè)計信息的采集、分類、存貯、檢索、分析、傳輸各個層面[2]，計算機動畫、虛擬現(xiàn)實、參數(shù)化設(shè)計、三維打印、三維掃描技術(shù)使設(shè)計的表達與思維過程的融合成為可能。數(shù)字技術(shù)在設(shè)計過程中扮演的角色不再是單一的繪圖工具和表達手段，而是設(shè)計師之手、大腦和思維的全方位延伸[3]。反映到教學工作中，單一講授繪圖軟件的數(shù)字技術(shù)課程已經(jīng)不足以滿足培養(yǎng)學生的數(shù)字化設(shè)計技能以及專業(yè)素質(zhì)的教學要求，數(shù)字設(shè)計的新概念、新思維要求數(shù)字技術(shù)課程的開展與設(shè)計在一個開放、探究型的平臺上交叉進行，數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學勢在必行。

三、數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學的方式

（1）在各年級的設(shè)計課程中，以設(shè)計教學為主線，以數(shù)字技術(shù)教學為輔線，結(jié)合實驗教學中心數(shù)字技術(shù)平臺的設(shè)備和人員力量，將數(shù)字技術(shù)教學靈活隨機地應(yīng)用于設(shè)計教學過程?！?0后”學生的計算機知識、軟件學習和應(yīng)用能力普遍很強，數(shù)字技術(shù)的軟件和設(shè)備，只需稍加指導(dǎo)就能夠掌握應(yīng)用。在設(shè)計教學過程中，他們能夠主動運用sketch up等虛擬現(xiàn)實軟件對設(shè)計方案進行模擬分析（圖2），也會利用激光切割技術(shù)、三維打印技術(shù)輸出小尺寸的設(shè)計草模進行實體模型的推敲（圖3）。至于激光測距技術(shù)、三維掃描技術(shù)、三維放樣技術(shù)（圖4），在教師的指導(dǎo)和實驗技術(shù)人員的幫助下，學生也會根據(jù)需要有針對性地應(yīng)用。

（2）通過開設(shè)數(shù)字技術(shù)選修課的方式，使數(shù)字技術(shù)教學在設(shè)計教學過程的幾個節(jié)點交錯穿插進行。譬如：結(jié)合四年級的居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計課，開設(shè)風環(huán)境模擬數(shù)字技術(shù)選修課，在設(shè)計課開始前由數(shù)字技術(shù)選修課講解風環(huán)境模擬軟件，在設(shè)計初始階段用模擬軟件修改設(shè)計方案，在設(shè)計課最后階段用模擬軟件進行驗算，數(shù)字技術(shù)教學與設(shè)計教學過程有序、有機地交錯穿插融合。

（3）在高年級階段，結(jié)合“專題化設(shè)計”課程，把數(shù)字技術(shù)教學完全融合在設(shè)計教學過程中。譬如：開展以參數(shù)化設(shè)計為主題的專題化設(shè)計，以民居節(jié)能改造為主題的專題化設(shè)計（圖5），以廳堂音質(zhì)分析為主題的專題化設(shè)計，以月牙樓玻璃中庭環(huán)境模擬為主題的專題化設(shè)計，等等。

四、數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學改革的關(guān)鍵點

（1）數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學的改革，需要自下而上及自上而下兩股合力的推動。一方面，自下而上反映了師生、業(yè)界的一種內(nèi)在需求。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展提供了全新的設(shè)計、表現(xiàn)、分析的理念和手段，它為構(gòu)思獨特、造型新穎的設(shè)計提供了技術(shù)支持，目前各院校已有一批具備創(chuàng)新意識的師生自發(fā)地將數(shù)字技術(shù)教學有機地介入到設(shè)計教學過程中去。另一方面，由于數(shù)字技術(shù)教學改革對課程設(shè)置、教學計劃、教師隊伍都有相應(yīng)要求，自上而下地對教改工作進行規(guī)劃、引導(dǎo)和支持，對全面、系統(tǒng)地開展教改工作非常必要。

（2）數(shù)字技術(shù)教學改革是由點及面、系統(tǒng)地分階段推進整合。數(shù)字技術(shù)教學改革的開展，絕非簡單地設(shè)置幾門課程。開設(shè)數(shù)字技術(shù)選修課必須有的放矢，在制定教學計劃之初就應(yīng)明確是和哪個設(shè)計教學課程相結(jié)合，具體教學環(huán)節(jié)如何協(xié)調(diào)，教學大綱、課程體系如何調(diào)整，等等。這些都需要在開課前充分準備，并且在實踐中反復(fù)磨合。再者，采用數(shù)字技術(shù)教學的專題化設(shè)計課程，其選課人數(shù)不宜太多，課時應(yīng)適當增加?？傊?，數(shù)字技術(shù)教學改革作為一個新生事物，應(yīng)由點及面地推廣，并在實踐過程中不斷修正總結(jié)。

（3）數(shù)字技術(shù)教學改革是建立一支能夠?qū)?shù)字技術(shù)教學和設(shè)計教學結(jié)合起來的相對穩(wěn)定的教改隊伍。浙江大學的數(shù)字技術(shù)教學改革工作，在前兩年處于雜亂無章的狀態(tài)，改革質(zhì)量和完成度、延續(xù)性、影響力均十分有限。2013年，專門成立了以主管系主任為組長的數(shù)字技術(shù)教學改革小組，核心成員包括對數(shù)字設(shè)計理論和方法皆有研究的新生代設(shè)計課教師、全面掌握建筑性能分析軟件的建筑物理專業(yè)教師、數(shù)字化設(shè)計教學實驗室人員，以及博士研究生助教，同時在場地和經(jīng)費方面給予大力支持。教改小組成員定期討論，進行教學觀摩，數(shù)字技術(shù)教學改革工作逐步走上正軌。年輕教師有數(shù)字技術(shù)教學改革的能力和熱情，是數(shù)字技術(shù)教學改革隊伍

的中堅力量。為了推動數(shù)字技術(shù)教學改革長期、良性的發(fā)展，今后在教學工作量、教學成果考核方面亦應(yīng)給予體現(xiàn)和肯定。

數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學是信息時代設(shè)計教學的必然趨勢，通過更多的教學實踐，將收獲更深層次的認識和經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]NORMAN CROWE， PAUL LASEAU. Visual Notes[M]. New York：Van Nostrand Reinhold Company，1984：94.

[2]李建成，衛(wèi)兆驥，王詁.數(shù)字化建筑設(shè)計概論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[3]吳長福，李建成，黃一如.建筑數(shù)字流[C].上海：同濟大學出版社，2010：116.

（2）通過開設(shè)數(shù)字技術(shù)選修課的方式，使數(shù)字技術(shù)教學在設(shè)計教學過程的幾個節(jié)點交錯穿插進行。譬如：結(jié)合四年級的居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計課，開設(shè)風環(huán)境模擬數(shù)字技術(shù)選修課，在設(shè)計課開始前由數(shù)字技術(shù)選修課講解風環(huán)境模擬軟件，在設(shè)計初始階段用模擬軟件修改設(shè)計方案，在設(shè)計課最后階段用模擬軟件進行驗算，數(shù)字技術(shù)教學與設(shè)計教學過程有序、有機地交錯穿插融合。

（3）在高年級階段，結(jié)合“專題化設(shè)計”課程，把數(shù)字技術(shù)教學完全融合在設(shè)計教學過程中。譬如：開展以參數(shù)化設(shè)計為主題的專題化設(shè)計，以民居節(jié)能改造為主題的專題化設(shè)計（圖5），以廳堂音質(zhì)分析為主題的專題化設(shè)計，以月牙樓玻璃中庭環(huán)境模擬為主題的專題化設(shè)計，等等。

四、數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學改革的關(guān)鍵點

（1）數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學的改革，需要自下而上及自上而下兩股合力的推動。一方面，自下而上反映了師生、業(yè)界的一種內(nèi)在需求。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展提供了全新的設(shè)計、表現(xiàn)、分析的理念和手段，它為構(gòu)思獨特、造型新穎的設(shè)計提供了技術(shù)支持，目前各院校已有一批具備創(chuàng)新意識的師生自發(fā)地將數(shù)字技術(shù)教學有機地介入到設(shè)計教學過程中去。另一方面，由于數(shù)字技術(shù)教學改革對課程設(shè)置、教學計劃、教師隊伍都有相應(yīng)要求，自上而下地對教改工作進行規(guī)劃、引導(dǎo)和支持，對全面、系統(tǒng)地開展教改工作非常必要。

（2）數(shù)字技術(shù)教學改革是由點及面、系統(tǒng)地分階段推進整合。數(shù)字技術(shù)教學改革的開展，絕非簡單地設(shè)置幾門課程。開設(shè)數(shù)字技術(shù)選修課必須有的放矢，在制定教學計劃之初就應(yīng)明確是和哪個設(shè)計教學課程相結(jié)合，具體教學環(huán)節(jié)如何協(xié)調(diào)，教學大綱、課程體系如何調(diào)整，等等。這些都需要在開課前充分準備，并且在實踐中反復(fù)磨合。再者，采用數(shù)字技術(shù)教學的專題化設(shè)計課程，其選課人數(shù)不宜太多，課時應(yīng)適當增加。總之，數(shù)字技術(shù)教學改革作為一個新生事物，應(yīng)由點及面地推廣，并在實踐過程中不斷修正總結(jié)。

（3）數(shù)字技術(shù)教學改革是建立一支能夠?qū)?shù)字技術(shù)教學和設(shè)計教學結(jié)合起來的相對穩(wěn)定的教改隊伍。浙江大學的數(shù)字技術(shù)教學改革工作，在前兩年處于雜亂無章的狀態(tài)，改革質(zhì)量和完成度、延續(xù)性、影響力均十分有限。2013年，專門成立了以主管系主任為組長的數(shù)字技術(shù)教學改革小組，核心成員包括對數(shù)字設(shè)計理論和方法皆有研究的新生代設(shè)計課教師、全面掌握建筑性能分析軟件的建筑物理專業(yè)教師、數(shù)字化設(shè)計教學實驗室人員，以及博士研究生助教，同時在場地和經(jīng)費方面給予大力支持。教改小組成員定期討論，進行教學觀摩，數(shù)字技術(shù)教學改革工作逐步走上正軌。年輕教師有數(shù)字技術(shù)教學改革的能力和熱情，是數(shù)字技術(shù)教學改革隊伍

的中堅力量。為了推動數(shù)字技術(shù)教學改革長期、良性的發(fā)展，今后在教學工作量、教學成果考核方面亦應(yīng)給予體現(xiàn)和肯定。

數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學是信息時代設(shè)計教學的必然趨勢，通過更多的教學實踐，將收獲更深層次的認識和經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]NORMAN CROWE， PAUL LASEAU. Visual Notes[M]. New York：Van Nostrand Reinhold Company，1984：94.

[2]李建成，衛(wèi)兆驥，王詁.數(shù)字化建筑設(shè)計概論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[3]吳長福，李建成，黃一如.建筑數(shù)字流[C].上海：同濟大學出版社，2010：116.

（2）通過開設(shè)數(shù)字技術(shù)選修課的方式，使數(shù)字技術(shù)教學在設(shè)計教學過程的幾個節(jié)點交錯穿插進行。譬如：結(jié)合四年級的居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計課，開設(shè)風環(huán)境模擬數(shù)字技術(shù)選修課，在設(shè)計課開始前由數(shù)字技術(shù)選修課講解風環(huán)境模擬軟件，在設(shè)計初始階段用模擬軟件修改設(shè)計方案，在設(shè)計課最后階段用模擬軟件進行驗算，數(shù)字技術(shù)教學與設(shè)計教學過程有序、有機地交錯穿插融合。

（3）在高年級階段，結(jié)合“專題化設(shè)計”課程，把數(shù)字技術(shù)教學完全融合在設(shè)計教學過程中。譬如：開展以參數(shù)化設(shè)計為主題的專題化設(shè)計，以民居節(jié)能改造為主題的專題化設(shè)計（圖5），以廳堂音質(zhì)分析為主題的專題化設(shè)計，以月牙樓玻璃中庭環(huán)境模擬為主題的專題化設(shè)計，等等。

四、數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學改革的關(guān)鍵點

（1）數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學的改革，需要自下而上及自上而下兩股合力的推動。一方面，自下而上反映了師生、業(yè)界的一種內(nèi)在需求。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展提供了全新的設(shè)計、表現(xiàn)、分析的理念和手段，它為構(gòu)思獨特、造型新穎的設(shè)計提供了技術(shù)支持，目前各院校已有一批具備創(chuàng)新意識的師生自發(fā)地將數(shù)字技術(shù)教學有機地介入到設(shè)計教學過程中去。另一方面，由于數(shù)字技術(shù)教學改革對課程設(shè)置、教學計劃、教師隊伍都有相應(yīng)要求，自上而下地對教改工作進行規(guī)劃、引導(dǎo)和支持，對全面、系統(tǒng)地開展教改工作非常必要。

（2）數(shù)字技術(shù)教學改革是由點及面、系統(tǒng)地分階段推進整合。數(shù)字技術(shù)教學改革的開展，絕非簡單地設(shè)置幾門課程。開設(shè)數(shù)字技術(shù)選修課必須有的放矢，在制定教學計劃之初就應(yīng)明確是和哪個設(shè)計教學課程相結(jié)合，具體教學環(huán)節(jié)如何協(xié)調(diào)，教學大綱、課程體系如何調(diào)整，等等。這些都需要在開課前充分準備，并且在實踐中反復(fù)磨合。再者，采用數(shù)字技術(shù)教學的專題化設(shè)計課程，其選課人數(shù)不宜太多，課時應(yīng)適當增加?？傊?，數(shù)字技術(shù)教學改革作為一個新生事物，應(yīng)由點及面地推廣，并在實踐過程中不斷修正總結(jié)。

（3）數(shù)字技術(shù)教學改革是建立一支能夠?qū)?shù)字技術(shù)教學和設(shè)計教學結(jié)合起來的相對穩(wěn)定的教改隊伍。浙江大學的數(shù)字技術(shù)教學改革工作，在前兩年處于雜亂無章的狀態(tài)，改革質(zhì)量和完成度、延續(xù)性、影響力均十分有限。2013年，專門成立了以主管系主任為組長的數(shù)字技術(shù)教學改革小組，核心成員包括對數(shù)字設(shè)計理論和方法皆有研究的新生代設(shè)計課教師、全面掌握建筑性能分析軟件的建筑物理專業(yè)教師、數(shù)字化設(shè)計教學實驗室人員，以及博士研究生助教，同時在場地和經(jīng)費方面給予大力支持。教改小組成員定期討論，進行教學觀摩，數(shù)字技術(shù)教學改革工作逐步走上正軌。年輕教師有數(shù)字技術(shù)教學改革的能力和熱情，是數(shù)字技術(shù)教學改革隊伍

的中堅力量。為了推動數(shù)字技術(shù)教學改革長期、良性的發(fā)展，今后在教學工作量、教學成果考核方面亦應(yīng)給予體現(xiàn)和肯定。

數(shù)字技術(shù)教學全過程介入設(shè)計教學是信息時代設(shè)計教學的必然趨勢，通過更多的教學實踐，將收獲更深層次的認識和經(jīng)驗。

參考文獻：

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[3]吳長福，李建成，黃一如.建筑數(shù)字流[C].上海：同濟大學出版社，2010：116.