摘要：隨著(zhù)數字技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)數字技術(shù)和設備對設計方案進(jìn)行模擬、分析與生成，已成為當下設計思維訓練的一種重要方法。文章介紹了浙江大學(xué)“數字技術(shù)教學(xué)全過(guò)程介入設計教學(xué)改革”實(shí)踐的思路和構想，剖析了數字技術(shù)教學(xué)在設計教學(xué)過(guò)程中角色和介入方式的變遷，提出了數字技術(shù)教學(xué)全過(guò)程介入設計教學(xué)的方式和關(guān)鍵點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：數字技術(shù)；數字技術(shù)教學(xué)；全過(guò)程介入；設計教學(xué)
中圖分類(lèi)號：G6420 文獻標志碼：A 文章編號：
10052909（2014）02012904
一、項目背景、實(shí)施平臺與項目目標
眾所周知，設計學(xué)科非常注重設計思維的訓練。隨著(zhù)數字技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)數字技術(shù)和設備對設計方案進(jìn)行模擬、分析與生成，已成為當下設計思維訓練的一種重要方法。與此同時(shí)，為加強復合型創(chuàng )新人才的培養，浙江大學(xué)在2010年整合了建筑學(xué)、城市規劃、數字媒體、工業(yè)設計等4個(gè)專(zhuān)業(yè)，按科技與創(chuàng )意設計學(xué)科實(shí)行大類(lèi)招生。浙江大學(xué)設計學(xué)科的設置與國際接軌，與新加坡技術(shù)設計大學(xué)、美國麻省理工學(xué)院簽署了校際合作協(xié)議，共同推進(jìn)設計創(chuàng )新人才的培養。與此相配套，浙江大學(xué)啟動(dòng)了“數字化教學(xué)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字技術(shù)設備。此項目入選浙江大學(xué)2013年度重點(diǎn)教改項目，這是“數字技術(shù)教學(xué)全過(guò)程介入設計教學(xué)改革”項目的背景條件。
浙江大學(xué)建筑與城規技術(shù)科學(xué)實(shí)驗教學(xué)中心擁有數字化建筑設計、建筑模型、建筑攝影、建筑物理、城市規劃與信息技術(shù)等實(shí)驗系統，該實(shí)驗系統24小時(shí)開(kāi)放，學(xué)生可以自主操作數字輸入輸出設備、模型切割設備等。同時(shí)，還建立了一個(gè)數字技術(shù)教學(xué)改革小組，師生共處一室，教學(xué)相長(cháng)，形成了一個(gè)開(kāi)放、探究型的教學(xué)改革平臺。依托該平臺，近年來(lái)浙江大學(xué)在數字化設計教學(xué)與實(shí)踐方面積累了豐富的經(jīng)驗，在學(xué)生課程作業(yè)、畢業(yè)設計、科研訓練計劃（SRTP）、設計競賽等方面取得了豐碩的成果。浙大科技與創(chuàng )意設計學(xué)科的數字技術(shù)教學(xué)改革項目也依托該平臺進(jìn)行。
該項目的完成，將拓展相關(guān)學(xué)科本科生的設計思維訓練，提高相應的數字化設計技能和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，使畢業(yè)生在參加工作后能更出色地承擔實(shí)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)對象為全校設計大類(lèi)的專(zhuān)業(yè)學(xué)科、校相關(guān)公共平臺課，以及與新加坡科技設計大學(xué)、MIT的聯(lián)合教學(xué)。
項目實(shí)施后，與各個(gè)學(xué)科的教改項目相結合，將產(chǎn)生持久的效益。同時(shí)，基于浙大設計學(xué)科的影響力和學(xué)生設計論壇的傳播力，項目還具有向部分其他高校本科生輻射的
效果。
以下是對“數字技術(shù)教學(xué)全過(guò)程介入設計教學(xué)改革”實(shí)踐的一些思考和構想。
二、數字技術(shù)教學(xué)在設計教學(xué)過(guò)程中角色及介入方式的變遷
數字技術(shù)在設計過(guò)程中角色地位的變遷，即設計表達與設計思維關(guān)系的變遷，直接影響數字技術(shù)教學(xué)在設計教學(xué)過(guò)程中角色及介入方式的變遷（表1）。
“設計”作為一個(gè)與人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)密切相關(guān)的學(xué)科，其表達方式亦與人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平密切相關(guān)?？v觀(guān)設計發(fā)展史，設計的表達方式經(jīng)歷了“手繪時(shí)代”（徒手→器繪）→“電子時(shí)代”（Computer Aided Design，字面意思是計算機輔助設計，實(shí)質(zhì)是手繪的電子表達）→“信息時(shí)代”（全過(guò)程、一體化、全信息化）三個(gè)時(shí)代。
在數字技術(shù)出現以前漫長(cháng)的“手繪時(shí)代”，設計的表達過(guò)程與設計的思維過(guò)程是同步一體的[1]，設計者通過(guò)徒手線(xiàn)條圖、透視圖和手工模型來(lái)思考、勾勒及表達設計意象（圖1）。文藝復興時(shí)期，隨著(zhù)幾何學(xué)的發(fā)展，尺、圓規的發(fā)明使設計的表達由徒手進(jìn)化到器繪，但是設計表達與思維同步一體的范式并沒(méi)有根本改變。反映到設計教學(xué)中，設計教學(xué)是圍繞圖板的師徒式教學(xué)模式，其特點(diǎn)是從上而下封閉的單維系統。
進(jìn)入20世紀后半葉的“電子時(shí)代”， 隨著(zhù)CAD技術(shù)從60年代的交互式圖形學(xué)雛形發(fā)展到80、90年代在業(yè)界的廣泛應用，數字技術(shù)將設計師從圖板上解放出來(lái)，設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修改把硫酸紙刮破。在這個(gè)階段，設計師往往徒手勾勒草圖，再用計算機繪制線(xiàn)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(zhuān)業(yè)分工的細化大大提高了生產(chǎn)力，然而這個(gè)階段的數字技術(shù)僅僅局限于繪圖和表達工具的層面，因而導致了設計的表達過(guò)程與思維過(guò)程的分離和脫節。Computer Aided Design究其實(shí)質(zhì)是Computer Aided Drawing，即手繪的電子表達，數字技術(shù)在設計過(guò)程中扮演的僅僅是繪圖工具的角色。數字技術(shù)課程只是對學(xué)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(zhuān)業(yè)背景，缺乏設計專(zhuān)業(yè)背景。反映到設計教學(xué)中，設計課程與數字技術(shù)課程完全脫節，是兩個(gè)獨立的封閉的單維系統。
進(jìn)入21世紀的“信息時(shí)代”， 數字設計的概念、構成、思維和方法都有了根本改變。隨著(zhù)數字技術(shù)、人機交互技術(shù)的不斷發(fā)展，數字技術(shù)涵蓋了設計信息的采集、分類(lèi)、存貯、檢索、分析、傳輸各個(gè)層面[2]，計算機動(dòng)畫(huà)、虛擬現實(shí)、參數化設計、三維打印、三維掃描技術(shù)使設計的表達與思維過(guò)程的融合成為可能。數字技術(shù)在設計過(guò)程中扮演的角色不再是單一的繪圖工具和表達手段，而是設計師之手、大腦和思維的全方位延伸[3]。反映到教學(xué)工作中，單一講授繪圖軟件的數字技術(shù)課程已經(jīng)不足以滿(mǎn)足培養學(xué)生的數字化設計技能以及專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的教學(xué)要求，數字設計的新概念、新思維要求數字技術(shù)課程的開(kāi)展與設計在一個(gè)開(kāi)放、探究型的平臺上交叉進(jìn)行，數字技術(shù)教學(xué)全過(guò)程介入設計教學(xué)勢在必行。
三、數字技術(shù)教學(xué)全過(guò)程介入設計教學(xué)的方式
（1）在各年級的設計課程中，以設計教學(xué)為主線(xiàn)，以數字技術(shù)教學(xué)為輔線(xiàn)，結合實(shí)驗教學(xué)中心數字技術(shù)平臺的設備和人員力量，將數字技術(shù)教學(xué)靈活隨機地應用于設計教學(xué)過(guò)程?！?0后”學(xué)生的計算機知識、軟件學(xué)習和應用能力普遍很強，數字技術(shù)的軟件和設備，只需稍加指導就能夠掌握應用。在設計教學(xué)過(guò)程中，他們能夠主動(dòng)運用sketch up等虛擬現實(shí)軟件對設計方案進(jìn)行模擬分析（圖2），也會(huì )利用激光切割技術(shù)、三維打印技術(shù)輸出小尺寸的設計草模進(jìn)行實(shí)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），在教師的指導和實(shí)驗技術(shù)人員的幫助下，學(xué)生也會(huì )根據需要有針對性地應用。
（2）通過(guò)開(kāi)設數字技術(shù)選修課的方式，使數字技術(shù)教學(xué)在設計教學(xué)過(guò)程的幾個(gè)節點(diǎn)交錯穿插進(jìn)行。譬如：結合四年級的居住區規劃設計課，開(kāi)設風(fēng)環(huán)境模擬數字技術(shù)選修課，在設計課開(kāi)始前由數字技術(shù)選修課講解風(fēng)環(huán)境模擬軟件，在設計初始階段用模擬軟件修改設計方案，在設計課最后階段用模擬軟件進(jìn)行驗算，數字技術(shù)教學(xué)與設計教學(xué)過(guò)程有序、有機地交錯穿插融合。
（3）在高年級階段，結合“專(zhuān)題化設計”課程，把數字技術(shù)教學(xué)完全融合在設計教學(xué)過(guò)程中。譬如：開(kāi)展以參數化設計為主題的專(zhuān)題化設計，以民居節能改造為主題的專(zhuān)題化設計（圖5），以廳堂音質(zhì)分析為主題的專(zhuān)題化設計，以月牙樓玻璃中庭環(huán)境模擬為主題的專(zhuān)題化設計，等等。
四、數字技術(shù)教學(xué)全過(guò)程介入設計教學(xué)改革的關(guān)鍵點(diǎn)
（1）數字技術(shù)教學(xué)全過(guò)程介入設計教學(xué)的改革，需要自下而上及自上而下兩股合力的推動(dòng)。一方面，自下而上反映了師生、業(yè)界的一種內在需求。數字技術(shù)的發(fā)展提供了全新的設計、表現、分析的理念和手段，它為構思獨特、造型新穎的設計提供了技術(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)地將數字技術(shù)教學(xué)有機地介入到設計教學(xué)過(guò)程中去。另一方面，由于數字技術(shù)教學(xué)改革對課程設置、教學(xué)計劃、教師隊伍都有相應要求，自上而下地對教改工作進(jìn)行規劃、引導和支持，對全面、系統地開(kāi)展教改工作非常必要。
（2）數字技術(shù)教學(xué)改革是由點(diǎn)及面、系統地分階段推進(jìn)整合。數字技術(shù)教學(xué)改革的開(kāi)展，絕非簡(jiǎn)單地設置幾門(mén)課程。開(kāi)設數字技術(shù)選修課必須有的放矢，在制定教學(xué)計劃之初就應明確是和哪個(gè)設計教學(xué)課程相結合，具體教學(xué)環(huán)節如何協(xié)調，教學(xué)大綱、課程體系如何調整，等等。這些都需要在開(kāi)課前充分準備，并且在實(shí)踐中反復磨合。再者，采用數字技術(shù)教學(xué)的專(zhuān)題化設計課程，其選課人數不宜太多，課時(shí)應適當增加?？傊?，數字技術(shù)教學(xué)改革作為一個(gè)新生事物，應由點(diǎn)及面地推廣，并在實(shí)踐過(guò)程中不斷修正總結。
（3）數字技術(shù)教學(xué)改革是建立一支能夠將數字技術(shù)教學(xué)和設計教學(xué)結合起來(lái)的相對穩定的教改隊伍。浙江大學(xué)的數字技術(shù)教學(xué)改革工作，在前兩年處于雜亂無(wú)章的狀態(tài)，改革質(zhì)量和完成度、延續性、影響力均十分有限。2013年，專(zhuān)門(mén)成立了以主管系主任為組長(cháng)的數字技術(shù)教學(xué)改革小組，核心成員包括對數字設計理論和方法皆有研究的新生代設計課教師、全面掌握建筑性能分析軟件的建筑物理專(zhuān)業(yè)教師、數字化設計教學(xué)實(shí)驗室人員，以及博士研究生助教，同時(shí)在場(chǎng)地和經(jīng)費方面給予大力支持。教改小組成員定期討論，進(jìn)行教學(xué)觀(guān)摩，數字技術(shù)教學(xué)改革工作逐步走上正軌。年輕教師有數字技術(shù)教學(xué)改革的能力和熱情，是數字技術(shù)教學(xué)改革隊伍
的中堅力量。為了推動(dòng)數字技術(shù)教學(xué)改革長(cháng)期、良性的發(fā)展，今后在教學(xué)工作量、教學(xué)成果考核方面亦應給予體現和肯定。
數字技術(shù)教學(xué)全過(guò)程介入設計教學(xué)是信息時(shí)代設計教學(xué)的必然趨勢，通過(guò)更多的教學(xué)實(shí)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，衛兆驥，王詁.數字化建筑設計概論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.
[3]吳長(cháng)福，李建成，黃一如.建筑數字流[C].上海：同濟大學(xué)出版社，2010：116.
