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摘要：傳統(tǒng)的參數化設計課程過于重視技法傳授，主要關注與模型整體形態(tài)關聯的空間面積、空間直徑等參數的變化，并據此優(yōu)化調整模型效果表現，通常難以培養(yǎng)學生的細致觀察力與高創(chuàng)造力。基于此，筆者嘗試將自然符號元素和當下社會焦點與價值引入參數化設計課程中，引導學生觀察、分析社會問題，挖掘自然現象表層符號元素與內在形成機理，鼓勵學生在藝術創(chuàng)作過程中，賦予模型在功能層面上的需求和精神層面上的社會價值與社會焦點。

關鍵詞：參數化設計；符號元素；社會價值；實驗教學

早期伍德伯里將參數化設計定義為幾何概念關聯性的探索過程。[1]參數化設計工具通常具備算法結構可視化交互界面、[2]支持參數修改、關聯邏輯編輯、可以形象地實時展示基于數據流向的模型生成過程的特點。本課程采用的Grasshopper參數化設計工具首發(fā)于2007年，2014年穩(wěn)定版本，集成于犀牛6.0及以上版本標準工具組中，是參數化設計的重要造型軟件平臺。[3]

一、當今參數化設計課程中存在的問題

現有參數化設計課程過于重視設計軟件操作方法與應用教學，關注模型形體的空間表達，訓練學生通過修改參數、編輯關聯邏輯推敲、調整模型，忽視了設計主題與自然、社會的關聯性，導致參數化設計課程中存在諸多問題。具體而言，主要表現在以下兩個方面：1.注重視覺藝術表達而忽視類型化知識。許多高校的參數化設計課程過分注重模型的視覺藝術表達，鼓勵學生“天馬行空”的想象與創(chuàng)作。評分核心以形態(tài)美為基準，這直接導致了許多學生會從網絡上選取、借鑒成熟、美觀的作品，僅通過調整參數控制其體態(tài)波動，編輯關聯邏輯從而實現原有作品的“再創(chuàng)作”。這也造成學生在設計時忽視了參數化設計過程中的類型化知識，例如參數化汽車格柵設計勢必會注重格柵稀疏程度，參數化建筑設計必須結合結構內力計算、結構受力分析等知識。2.設計主題缺乏社會價值。許多高校的參數化設計課程往往忽視了設計主題與社會的關聯性，課程內容以軟件操作方法與軟件應用教學為主，過于基礎化與理論化，缺乏社會基礎，導致學生畢業(yè)走向工作崗位后，難以適應基于社會需求導向的參數化設計思維，所創(chuàng)作的設計往往缺乏明晰的空間構成邏輯，脫離實際應用需要，無法切實有效地解決社會問題。這種注重軟件基礎操作與應用的基礎化、理論化教學方式顯然不利于培養(yǎng)學生細致觀察力與高創(chuàng)造力，影響學生未來社會適應能力與職業(yè)生涯。

二、參數化設計課程的實驗教學特點

參數化設計課程實驗教學圍繞以下三個要素展開：自然符號元素、關聯邏輯表達、社會價值與需求。首先介紹自然符號元素。自然界中存在許多螺旋現象，比如水面漩渦、風暴氣旋等。很多作品都運用到了螺旋符號元素，如Slinky螺旋彈簧玩具（如圖1），可以在樓梯間一步一步“行走”；又如卡薩巴特羅之家（如圖2），房間頂部的螺旋符號營造出一種自然、神秘的藝術表達氣息。

通過數學模型分解自然現象的形成機理，可以發(fā)現數學的內在美與蘊藏在自然現象表層符號元素的基本結構之中的理性美，而這些恰恰是學生難以發(fā)現的奧秘。因此，需要有意識地探索自然現象內在形成機理，利用基本的表層符號元素構建合理的空間塑造邏輯與模型體態(tài)，在藝術創(chuàng)作過程中展現數學的理想美。

參數化設計實驗性課程的最后一環(huán)是表達社會價值或反映社會需求。以雙螺旋雨傘架參數化設計為例，陰雨天氣時，許多寫字樓、商場為了防止室內積水、行人滑倒，免費為行人提供塑料雨傘袋。然而，塑料雨傘袋有悖于環(huán)保的理念，給社會環(huán)境帶來不小的負擔。[4]因此，如何解決室內雨傘的寄存、妥善處理積水等問題，可謂十分重要的社會焦點話題。參數化設計實驗性課程注重引導學生觀察、分析社會問題，培養(yǎng)學生基于社會需求導向的參數化設計思維。

三、參數化設計課程的實驗教學方法

在多年的計算機科學研究與藝術設計教學當中，筆者深刻地認識到自然科學與人文社會科學之間的交織關系。參數化設計課程的實驗教學方法以系統(tǒng)論的思想研究自然符號元素、關聯邏輯表達、社會價值與需求三要素之間的關聯性，將藝術創(chuàng)作視為系統(tǒng)整體的核心屬性，三要素視為系統(tǒng)中的局部屬性。整體核心屬性在系統(tǒng)中起著決定性的作用，三要素則是系統(tǒng)的基礎。整體雖然是系統(tǒng)的核心屬性，但是如果孤立地考察系統(tǒng)整體性，忽視系統(tǒng)局部屬性，容易引致藝術創(chuàng)作設計概念空洞、乏味，脫離現實，這也是許多學生的設計作品看起來漂亮、美觀，但仔細推敲、思索之后卻發(fā)現沒有思想、理念的傳達與碰撞。只有把系統(tǒng)中的整體與各要素有機結合起來，將藝術創(chuàng)作與自然符號元素、關聯邏輯表達、社會價值與需求視為系統(tǒng)整體與部分的統(tǒng)一，才能真正認識到參數化設計靈魂。

參數化設計過程中的各種曲線、符號往往與自然界中的種種現象密切相關，構建出的各種空間塑造邏輯與模型體態(tài)通常承載著設計人員的思考與理念，反映社會關注焦點或解決社會需求。因此，挖掘自然現象表層符號元素與內在形成機理，分析當下社會價值與需求，建立自然符號元素、關聯邏輯表達、社會價值與需求相結合的實驗教學方法（如圖3、圖4），是解決參數化設計課程教學問題的一條重要途徑。

具體而言，在實際的教學過程當中，筆者首先會給定一個較為寬泛的主題，鼓勵學生選擇自己感興趣的題材，多花時間進行前期的系統(tǒng)設計構思，注重系統(tǒng)整體與要素的關系問題。首先明確整個系統(tǒng)要向人們傳達的理念，可以從系統(tǒng)設計的功能性和目的性出發(fā)，也可以圍繞系統(tǒng)設計的特異性、個性化展開研究，然后進一步從自然符號元素、社會價值與需求入手。鼓勵學生多觀察自然、注重思考、交流分享，提煉出自然現象和有機生態(tài)中的本質特點。從本質特征上進行變形與擴展，通過合理的空間塑造邏輯，表達源于自然現象下的內在理性美，又異于簡單化的自然形態(tài)結構，突顯形態(tài)與功能之間的協(xié)調性與合理性。將真實存在的問題引入到模型設計之中，賦予模型功能需求的同時，傳達出更具有現實意義的社會價值。這種教學方式引導學生以現代系統(tǒng)觀思想理解參數化設計，不僅有利于培養(yǎng)學生對自然細致的觀察力，而且有利于培養(yǎng)學生的社會責任感。

參數化設計實驗性課程鼓勵學生挖掘自然現象中的符號元素，引導學生觀察、分析社會問題，從而有效解決傳統(tǒng)參數化設計課程中普遍存在的概念空洞化想象與創(chuàng)作。筆者相信隨著這種教學模式的深入和推廣，可以顯著提升學生的觀察力與創(chuàng)造力。

作者:李慶楠 丁智 單位:武漢理工大學藝術與設計學院