緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇設計學論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
二、多采用具體、形象的方式強化基礎知識的學習
具體、形象的比喻、諧音記憶、音符、朗朗上口的口訣等能輔助學生的學習,也能加強學習的趣味性,讓學生更容易掌握、并記牢,從而達到巧學的境界。1.化合價的口訣:一價氫氯鉀鈉銀;二價氧鈣鋇鎂鋅;三鋁四硅五價磷;二三鐵,二四碳;二四六硫都齊全;銅汞二價最常見;條件不同價不同;單質為零永不變。2.梳理氧化還原反應關系時就可以諧音幫助記憶。
三、圖像巧解化學題
1.四個基本反應與氧化還原反應之間的關系,可以借助形象的圖幫助理解、記憶。圖可以畫成熊貓或豬仔或青蛙,越形象越能加深學生的印象。2.使用托盤天平稱量的時候,會有將藥品和砝碼放置放反的情況,會導致稱量出來的結果偏差。簡易的圖示,能很快說明問題。例:稱量20.5g(游碼刻度0.5g),m(藥品)+0.5=20,m(藥品)=19.5g。將會稱少了,一來一去相差兩倍的游碼刻度。3.使用量筒量取溶液,不管是讀取量筒中液體的體積,還是量取規定體積的溶液,都涉及仰俯視讀數的問題;配制一定物質的量濃度溶液實驗中也會涉及仰俯視讀數,從而導致誤差的問題。利用圖像,即能直觀地解決。從圖像可以知道,俯視讀出的數據肯定比實際值高;仰視讀出的數據肯定比實際值低。4.2L0.2mol/L的AlCl3溶液中加入一定量NaOH溶液,產生Al(OH)3沉淀,NaOH過量后沉淀會慢慢溶解,求相關量。這種題目,如果能精確地畫出坐標圖,再利用數學的相似比例關系,基本就能從圖中將問題解決了。
這種配色給人以艷麗明快的調子,富有節奏感與生命活力。嶺南少數民族服飾圖案題材非常豐富,有的來自動植物本身的形象,有的是觀天象,有的是由勞動生活場景引變而來,有的來自于傳承的民族傳說,或是借鑒于漢族的吉祥紋樣題材。民族韻味的圖案造型注重“以形寫神”,呈現的是夸張變形、簡練概括、古樸別樣的形式美,如圖案表露出的寓意深刻體現出醇厚的意境美,如苗族婦女的背裙上繡有很多蝴蝶紋樣,頭部造型是娃娃,下身是蝴蝶,兩者合二為一,包含著子孫延綿的寓意。蛙紋作為黎族服飾上一種常見的紋樣,體現了黎族人民對大自然的敬畏,對祖先的崇拜之情,它還寄托了黎族人民希望民族繁榮昌盛的美好愿望。嶺南少數民族服飾具有極高的藝術價值,不僅體現在造型、色彩、圖案等方面,更體現在它的文化內涵方面。在服裝設計教學中,可以要求學生積極挖掘嶺南少數民族服飾的藝術特點,引導學生對民族服飾藝術元素進行提煉,感悟民族服飾的文化內涵,并將其靈活地運用到現代服裝設計中。
二、將嶺南少數民族服飾文化融入服裝設計課程教學
1.注重激發學生對本土民族文化的自豪感和認同感在高校服裝設計課程教學中滲透民族服飾文化,首先要解決的是民族意識觀念的問題。教師要注重培養學生對本土民族文化的自豪感和認同感,引導學生認識到每一個從事服裝設計的人尤其是嶺南本土的設計師,有責任和義務將祖先傳承下來的優秀民族文化繼續發揚下去。同時要讓學生建立起以民族文化為基礎的設計思想,意識到缺少民族元素的設計是沒有靈魂與情感的。
2.引導學生深入了解嶺南少數民族文化在課堂上,使用“引導型”教學方法,組織、激發學生積極主動去探尋嶺南少數民族文化,去尋找自己感興趣的靈感元素。可引導學生通過網絡收集資料、參觀嶺南服飾博物館、市場調研、實地考察等方法全面了解嶺南少數民族服飾文化,并把收集整理的資料以PPT形式展現出來,與老師和同學一起分享、探討,使資源利用率達到最大化。這種“引導型”教學法不僅有利于學生主動思考,還可促進學生更加深刻地了解嶺南服飾文化。
3.采取“走出去”的教學模式教師應該采取“走出去”的教學模式,將課堂教學與社會活動、實地調查相結合。教師可以利用實踐課時間,帶領學生深入嶺南少數民族地區進行實地采風考察,最直接地了解少數民族的風土人情、文化背景,感受民族服飾藝術魅力。還可以帶領學生參加廣東嶺南服飾文化周,參觀屈汀南時裝公司、深圳天意時裝公司等具有嶺南服飾特色的本土服裝品牌公司,引導學生解讀和感悟優秀的設計作品。“走出去”教學模式有助于學生形成系統的知識體系。
4.注重創新實踐訓練對嶺南少數民族服飾文化采集、學習的最終目的是把這些元素借鑒運用到現代服裝設計中。但是學生在進行民族元素設計時往往擺脫不了“仿制”和“生搬”,多把民族服裝的款型、圖案直接挪過來,使得服裝的整體感覺生硬,缺少靈魂。為了解決這一問題,教師應該引導學生正確認識“繼承”和“創新”的關系。例如教師可以在設計構思過程中給學生講解“形神同構”的設計理念,引導學生在設計時不能只停留在“形”的運用,而應該挖掘深層的表達———“神”的運用設計。除此之外,教師在教學過程中還可多向學生解析國內外優秀設計師的作品,開拓學生的眼界,鼓勵學生通過自己的分析與理解,以及通過不斷的設計實踐訓練增強創新意識。
編者按:2006年10月6-9日,全球6000多名景觀設計師齊聚美國明尼阿波利斯,由美國景觀設計師協會(ASLA)和國際景觀設計師聯盟(IFLA)共同舉辦了2006全美景觀設計師年會及第43屆國際景觀設計師世界大會。大會的主題為“藍色星球的綠色解決方案”。本期刊登俞孔堅的主旨報告(節選),報告原題目:生存的藝術——重新認識景觀設計學。
前言
中國正處于重構鄉村和城市景觀的重要歷史時期。城市化、全球化以及唯物質主義向未來幾十年的景觀設計學提出了三個大挑戰:能源、資源與環境危機帶來的可持續挑戰,關于中華民族文化身份問題的挑戰,重建精神信仰的挑戰。景觀設計學在解決這三項世界性難題中的優勢和重要意義表現在它所研究和工作的對象是一個可操作的界面,即景觀。在景觀界面上,各種自然和生物過程、歷史和文化過程、以及社會和精神過程發生并相互作用,而景觀設計本質上就是協調這些過程的科學和藝術。
國際景觀設計師聯盟主席馬莎?法加多(MarthaFajardo)說的好:“景觀設計師是未來的職業”。[1]未來的光明前景在于景觀設計學作為對景觀這一媒介的設計和調控的特殊地位,而光明的前景只屬于有準備的人們。
為了使景觀設計學有能力迎接這些挑戰,本報告著重回答了景觀設計學所面臨的挑戰和機遇,當代景觀設計學的使命和目標以及景觀設計學科和專業發展的對策等問題。
一、桃花源,告訴你景觀設計學作為一門“生存的藝術”的起源
“桃花源”是中國的一個古老典故,詩人陶淵明(公元365-427)描述了一位漁夫沿溪行舟,兩岸桃花落英繽紛,不知路之遠近,水盡而山出,穿過一個小山洞,眼前豁然開朗,這便是藏于山后的“桃花源”:群山環繞,屋舍儼然,有良田美池,農耕景觀與自然和諧交映;其中的人們像家人一樣和諧相處,老者健康怡然,幼童歡快活潑;純樸善良的人們用美酒佳肴熱情款待這位不速之客,就像對待自己的兄弟一樣。當漁夫離開此地后,想再次重返時,桃花源卻再也不覓其蹤了。
我們曾經體驗過、而且在當今的中國仍然存在很多可以被稱為“桃花源”的鄉村。它們是數千年農業文明的產物,是農耕先輩們與各種自然災害,經過無數的適應、嘗試、失敗和勝利的經驗產物。應對諸如洪水、干旱、地震、滑坡、泥石流等自然災害,以及在擇居、造田、耕作、灌溉、栽植等方面的經驗,都教導了我們祖先如何構建并維持“桃花源”。正是這門“生存的藝術”,使得我們的景觀不僅安全、豐產而且美麗。
約4000多年前,在中國的黃河岸邊,一起包括山洪在內的大規模群發性災害事件,掩埋了整個村落,留下了一堆堆尸骨。[2]在慘烈的那一刻,一個婦女懷中抱著幼子,雙膝跪地,仰天呼號,祈求神的降臨。這位被期盼的神靈正是大禹,他“左準繩,右規矩,載四時,以開九州,陂九澤,度九山。令益予眾庶稻,可種卑濕。”他懂得如何與洪水為友,如何為人民選擇安全的居所,在合適的地方造田開墾,正因為如此,他堪稱規劃華夏大地之大神。也有因治一方之水土有功而被奉為地方之神者,如修都江堰的李冰父子。他們懂得與神為約,深掏灘,淺作堰,以玉人為度,引岷江之水;更有遍布大小村鎮的地理術士們,仰觀天象,附察地形,為茫茫眾生卜居辯穴,附之山川林木以玄武、朱雀、青龍、白虎及牛鬼蛇神。也正因為如此,遍中國大地,無處不為神靈所居,也無處不充滿人與自然力相適應與相和諧的靈光。直到近代,凡親歷過中國廣大城鎮鄉村景觀的西方傳教士和旅行者,無不以“詩情畫意”來描述和贊美[3、4].這就是景觀設計學的起源,即“生存的藝術”,一種土地設計與監護,并與治國家之道相結合的藝術。
遺憾的是,我們的上層文化并沒有珍惜這種源于生存藝術的、充滿詩情的、真實的桃花源,因為那是一種與苦難、勞動和生存相聯系的下層文化,是與下等人和平民相聯系的文化。兩千多年來,帝王們早已不再像“三過家門而不入”的大禹那樣關懷土地和人民,真實的“桃花源”所帶來的豐厚的剩余價值,使帝王和士大夫們收盡天下之奇花異石、竭盡小橋流水之能事,扭曲了真實“桃花源’中的稻田和果園等與生存相關的良田美池,大造虛假、空洞的桃花源,并美其名曰:造園藝術。嗚呼,在各國書店里有多少關于中國園林藝術的圖書塞滿了關于中國文化的書架,卻很難找到一本關于中國真實的桃花源的書籍。長期以來,東西方學者們有意無意地向世人提供了一幅幅假像,使人們誤認為中國造園藝術——這一虛假的”桃花源“藝術就是中國景觀設計的國粹,繼而成為中國文化的代表之一。然而,正是這種”國粹“埋葬了曾經輝煌的封建帝國,我寧愿將它和具有同樣悠久歷史的裹腳藝術”相媲美。
也正是這種虛假的園林藝術,于同樣腐朽的、來自古羅馬廢墟的城市藝術相雜交,充塞、裝點著當代中國的城市,成為中國“城市化妝運動”、“園林城市運動”的化妝品。而與此同時,我們挖掉了農家祖墳上的最后一棵風水樹,搬進城市廣場;截流了流向千年古村落的最后一股清泉,用于灌溉城市大街上花草,在營造一個當代虛假桃花源的同時,卻糟蹋了中國大地上真實的桃花源。
二、消失的桃花源:景觀設計學面臨的挑戰和機遇
在中國城市經濟快速發展的背景下,農業迅速退出社會經濟的主導地位;同樣,農耕技術及農耕文明中孕育的關于生存和土地監護的、日常的、鄉土的景觀藝術也隨之衰落。20世紀90年代早期開始,中國興起了一場“城市化妝運動”,隨后一場席卷全國的新農村建設運動也如火如荼地開展起來。這些都使中國的大地景觀面臨嚴峻的危機邊緣:生態完整性的破壞,文化歸屬感的喪失,歷史遺產的消失。農業時代的桃花源將不可避免地走向衰敗。
從歷史角度來講,這種衰敗的進程始于2000多年前的園林藝術。曾經是生存藝術的土地設計和景觀藝術,墮落成了帝王們和失意士大夫的園冶消遣之術,無異于斗蛐蛐和陶醉于“三寸金蓮”。這種造園藝術在當今的延續和泛濫、或者說“發揚光大”的結果,最終表現為:當成千上萬的造園師們忙碌于城中小綠地和萬紫千紅的廣場花壇時,我們的母親河卻正在遭受著干旱和污染的侵害;地下水仍然每天被大量地抽取用于伺候嬌艷的鮮花,而任由沙塵暴不斷侵蝕著良田美池和城市。
隨著舊時代“桃花源”的消失,巨大的機遇也將降臨,即如何在當代重建新的人地關系的和諧。在這個以全球化、城市化和物質主義為特征的時代中,當代景觀設計學,也是世界景觀設計學主要面臨以下三個方面的挑戰和機遇:
1.挑戰之一:我們能夠做到可持續發展嗎?
未來20年內,中國13億人口中的65%都將居住于城市(目前居住于城市的人口比率約41%)。在中國660多個城市中,有三分之二的城市缺水,在我們的城市和鄉村流淌的河流幾乎沒有一條未被污染;在中國境內的大多數河流上建筑15米以上高度的大壩25,800座,占世界總壩數一半以上;與以往相比,當代中國有更多的人口處于各種自然災害的威脅下;荒漠化比以往任何時候都嚴重,每年都有3436平方公里的土地在變成沙漠,目前,荒漠化總面積占整個國土面積的20%,且每年都在不斷上升;每年都有近50億噸的土壤被侵蝕[5-7].中國在過去的50年中,有50%的濕地消失;地下水水位每天都在下降。以北京為例,其地下水超采量是110%,地下水位每年以1米的速度下降。[8]連續幾年,中國每年消耗的鋼材是世界總消耗量的50%以上,水泥30%以上,但它們都被用到哪里了呢?它們被用來建設大型的紀念性廣場和建筑、被用來給自然的河道襯底,用來攔河筑壩。經濟高速發展的代價是環境的破壞。過去的20年中,中國大多數城市的GDP增長幅度都十分驚人,而與此同時每年因為環境和生態的破壞造成的損失已經占到了GDP總量的7%—20%,這相當于每年GDP的增長量,甚至更高。[6]
人們不得不問:我們能夠在日益惡化的環境和生態中幸免于難嗎?
必須認識到,上述這些生態與環境的破壞并不是不可避免的。缺乏明智的規劃和決策,特別是以土地綜合設計為核心的景觀設計學科的缺席,是一個重要的原因。在迎接這些空前的挑戰時,景觀設計學應該扮演什么樣的角色?這些大背景促使我們重新回到景觀設計作為“生存的藝術”的含義。
2.挑戰之二:我們是誰?當今中國人的文化身份問題
20世紀80年代開始,中國進入快速的社會轉型中,中華民族面臨著文化身份缺失的危機。從傳統上講,中國的文化身份是建立在封建王朝的經濟、社會和政治秩序之上的。事實上,當我們看看被列為國家遺產和世界遺產的大部分項目時,可以發現:被認為代表中國文化的遺產,其實大多是皇權和士大夫上層文化的產物。我并不否定它們的成就,只是我們的確需要問問自己:這種曾經的封建上層文化景觀是否還能夠代表我們民族當今的文化身份?
在城市設計中這種文化身份喪失的危機表現尤其明顯。眾多國外設計師在中國土地上大肆“試驗”、“創作”的時候,我們必須捫心自問:我們試圖呈現給世界的究竟是什么?在中國過往封建帝王的華麗與現代西方的紛繁之間,我們不知所措,中華民族的文化身份是什么?這是當代中國、也是世界景觀設計師應該思考的重要問題。
3.挑戰之三:“上帝死了”,我們的生活還有意義么?
祖母曾經告訴我:當一棵樹長大變老之后,會變成神,有精靈棲居;當一塊石頭陪伴我們的家園,日久也變為神,有精靈棲居,我們的山、水和土地本身又何嘗不是?祖輩們修建廟宇神龕用以供奉這些自然和先賢的神靈,它們保佑后代的幸福安康。我們曾相信是這些精神庇佑著我們的現世生活,還相信我們未來的生活需要這些精神的指引。正因為這些信仰和精神的存在,我們的生活才充滿了意義。
過去幾年,中國有近4000萬農民失去土地和土地上的一切,包括精神的載體,這個數字還以每年200萬的速度增長,他們的歸屬將在哪里?下崗的職工們,對于這些“以廠為家”的人們來說,他們的精神家園又在哪里?
像世界其它地方一樣,物質主義迅速地覆蓋著中國的每一寸土地、甚至于土地中的每一個元素,包括我們的祖墳。我不能理解為什么不能在城市發展過程中保留這些過往靈魂的棲息地和當代人的精神家園。美國的第一個公園是墓地,而且至今仍然是最吸引人的休憩地;而在我們的土地上,以往村落前神圣而意味深長的溪流和池塘不是被填平了,就是以控制洪水的名義被水泥渠化了;寄托祖先信仰的風水樹被剃光了枝丫,成為城市景觀大道上“斷臂維納斯”。土地和景觀元素正在日益地商品化,漸漸地,我們失去了與土地的精神聯系。
當然,我們必須清醒,不能一任懷舊而陶醉于農耕時代的田園牧歌之中。對應于一個高度工業化、現代化、全球化的社會,我們應該創建新的、與現代社會相適應的桃花源。景觀設計學則是實現這個“新桃源”的最合適的專業,而此時的中國,正是世界景觀設計學發展的最合適的時間、最合適的地方。西方人說:“這是上帝的旨意”,老子說:“天將降大任于斯人”矣!
那么景觀設計學應怎樣通過物質空間的規劃設計,保護和重建物質和精神的“桃花源”呢?
三、重歸“桃花源:”當代景觀設計學的使命與戰略
面對生態環境的日益惡化、文化身份的喪失以及人與土地精神聯系的斷裂,當代景觀設計學必須擔負起重建“天地—人—神”和諧的使命,在這個城市化、全球化、工業化的時代里設計新的“桃花源”。
1.為什么“斯人”乃景觀設計學?
為什么景觀設計學能夠在重建“桃花源”的使命中扮演主要角色?因為景觀是一個天、地、人、神相互作用的界面,在這一界面上,各種自然和生物的、歷史和文化的、社會和精神的過程發生并相互作用著。卓越的博物學者、生物學家愛德華?威爾森曾經說過:在生物保護中,“景觀設計將會扮演關鍵的角色。即使在高度人工化的環境里,通過樹林、綠帶、流域以及人工湖泊等的合理布置,仍然能夠很好地保護生物多樣性。明智的景觀規劃設計不但能實現經濟效益和美觀,同時能很好地保護生物和自然。”[9]而景觀不僅僅事關環境和生態,還關系到整個國家對于自己文化身份的認同和歸屬問題。[10]景觀是家園的基礎,也是歸屬感的基礎。[11]在處理環境問題、重拾文化身份以及重建人地的精神聯系方面,景觀設計學也許是最應該發揮其能力的學科。景觀設計學的這種地位來自其固有的、與自然系統的聯系,來自于其與本地環境相適應的農耕傳統根基,來自上千年來形成的、與多樣化自然環境相適應的“天地—人神”關系的紐帶。
要實現世界的可持續發展,我們遵循“放眼于全球,從本地做起”的箴言,而景觀正是“從本地做起”的最可操作的界面。
2.我們該做些什么?戰略和方法
景觀設計學要怎樣應對這些挑戰?作為重建和諧人地關系、主導學科的景觀設計學應該遵循什么樣的原則?
我強調三個原則:設計尊重自然,使人在謀求自我利益的同時,保護自然過程和格局的完整性;設計尊重人,包括作為一個生物人的需要;設計關懷人類的精神需求,關懷個人、家庭和社會群體與土地的精神聯系和寄托。這三個關于土地、人、精神的原則,要求當代景觀設計學必須調整自身的定位和價值觀。
我們是誰,我們從何而來,決定著我們的未來;我們的價值觀,我們珍視什么又將決定了我們應該在什么地方、保護和創建什么樣的景觀。針對這些問題,我有三個觀點:
(1)回歸景觀設計學作為“生存的藝術”的本原國際景觀設計學,尤其是中國的景觀設計學,要想成為保障人類健康安全、重建和諧的“天地-人-神”關系的主導學科,就必須重新審視自己的起源問題。我們必須重歸“生存的藝術”和監護土地的藝術,而非一門消遣、娛樂的造園術。麥克哈格說的好:“不要和我們談論你家的花園。不要向我們咨詢如何拯救你那株快要死掉的鬼樹。這些皮毛小事無需向我們求教,我們要告訴你的是事關生存的問題。”[12](MillerandPardal,1992)
在半個世紀以前,已故杰出景觀設計學教育家佐佐木告誡我們:“當前,景觀設計學正站在緊要的十字路口,一條路通向致力于改善人類生存環境的重要領域,而另一條路則通向膚淺裝飾的雕蟲小計”[13](Sasaki,1950)。不幸的是,除了少數的例子外,過去十幾年中,世界范圍內的景觀設計學都朝著后者的方向發展了。我們應該在一些更為緊迫的環境問題上扮演更為重要的角色,這些緊迫的環境問題包括洪水控制和水資源管理、生物多樣性保護、文化遺產保護、以及土地保護和管理等。
我們已經和正在失去景觀設計作為生存的藝術。
過去,景觀設計學在定位上存在著致命的弱點,其中一個最重要原因就在于它仍然把自己當作古老園林藝術的延續,這是大錯特錯的。豐富的園林遺產和眾多園林藝術的理論著作不但沒能幫助景觀設計學成為一個現代學科,反而扭曲或掩蓋了景觀設計學科的真正內涵。現在到了聲明景觀設計學不是園林藝術的延續和產物的時候了。景觀設計學是我們的祖先在謀生過程中積累下來的種種生存的藝術的結晶,這些藝術來自于對于各種環境的適應,來自于尋找遠離洪水和敵人侵擾的過程,來自于土地丈量、造田、種植、灌溉、儲蓄水源和其它資源而獲得可持續的生存和生活的實踐。
景觀需要重新發現[11],而景觀設計學也需要重新發現。這就是說為了使這個學科獲得廣泛的認同,更多的國際努力是必須的,通過強有力的實例,向人們展示景觀設計學如何在治理大環境和解決生存問題中扮演主導角色。
(2)鄉土與尋常:重歸真實的人地關系
關于鄉土,我指的是日常和尋常,白話和方言,是平凡的人和平常的事物,它相對于豪華和異常而論。要重建文化歸屬感和人與土地的精神聯系,我們就必須珍惜普通人的文化,關注他們日常生活的需要,珍視對于腳下的土地而言是真實的普通事物。
從中國的第一個皇家園林和第一個文人園林開始,鄉土便遭到了上層文化的忽略。奇異、矯揉造作和排場就成為造園的主流,它們與周圍尋常的環境以及市井生活大相徑庭。在“混亂”的、尋常的海洋中,創造一個奇異的、“天堂般”的島嶼,這便是一切古典造園活動的根本出發點,在中國和西方都一樣。法國的凡爾賽宮苑是如此,英國的花園則更是收集異國花卉的代表。兩千多年來,中國的皇家園林和私家園林皆以網羅奇花異草、怪石著稱。這種畸形的、上層文化的造園運動到了清代的圓明園可謂達到了巔峰,她簡直就是中國南方園林和當時西方貴族造園術的收珍獵奇。而她的最大的貢獻是加速、見證了中國封建王朝的滅亡。西方列強的一把火,使它成為沒落封建華奢文化的代表,永久地成為封建王朝的陪葬品。
席卷今日中國的“城市化妝運動”形式上看是步履了美國和歐洲“城市美化運動”的后塵,但其實也正是中國自己的虛偽、空洞、畸形的造園傳統的延伸,是收珍獵奇、虛偽、排場、遠離鄉土、鄙視大眾嗜好的“發揚光大”罷了。在長達2000多年的時間里,造園藝術在尋找無意義的風格,無意義的形式以及虛幻的異常情調中,在虛假的“桃花源”中迷失了方向。
這種情況無論在中國還是世界其他國家都一樣,直到最近我們才發現城市精英階層也像普通大眾一樣遭受著日益惡化的環境的困擾,他們的環境與生存困擾甚至比處于偏遠鄉間的農民還要嚴重,所以,重歸“生存的藝術”是時代對景觀設計學的訴求。同時,生存的藝術反映了真實的人地關系,而正是這種真實的人地關系又給予人們文化的歸屬感以及與土地的精神聯系。因此,現在到了景觀設計學重歸土地,重拾諸如在洪澇干旱、滑坡災害經驗中、在城鎮選址、規劃設計、土地耕作、糧食生產方面累積的生存藝術,重建文化歸屬感與精神聯系的關鍵時候了。
(3)景觀引領發展:“反規劃”途徑使景觀作為城市建設的基礎設施
應對時下的問題,景觀設計學應該做怎樣的調整呢?城市化和全球化進程迅速且無法抵抗,而“反規劃”是改變傳統發展規劃模式,主動爭取“天地—人—神”和諧的必由之路。這里所說的“反規劃”,是指景觀設計師和規劃師應該在城市建設發展計劃確立之前就通過識別和設計景觀的生態、文化遺產、以及休憩的基礎結構,引導和框限城市發展,即建立生態基礎設施(EcologicalInfrastructure)。EI在保障著生態過程的安全和健康、保護我們的地域特色和文化身份、重建人與土地的精神聯系。[14-15]傳統的城市發展模式是蔓延式的擴張。很長一段時間里,綠化隔離帶和楔狀綠地被視為阻止城市蔓延的景觀結構而被納入城市總體規劃中。而目前在美國華盛頓地區以及中國各個城市的種種跡象表明:試圖通過規劃綠化隔離帶和楔狀綠地阻止城市無休止蔓延的做法是失敗的。失敗原因主要有以下幾點:
1)過于隨意,各綠地元素和水陸生境之間缺乏必要的聯系;
2)可達性差,不易親近,綠地和建筑物間缺乏有機的聯系,利用率低;
3)被當作阻止城市蔓延的對抗和屏障,功能單一,缺乏諸如對防洪,遺產保護,棲息地保護以及游憩和通勤等綜合功能的整合;
4)當發展壓力增加時,這些綠地很快地成為投機和尋租空間;
5)它們被各個行政管理部門條塊式分割,支離破碎,很難實現應有的功效;“反規劃”途徑則試圖找到在各方面都可行的、便于管理的綜合生態安全格局,將各種生態服務功能、文化遺產保護及人與土地的精神聯系,通過一個完整的,連續的生態基礎設施整合起來,擔當城市生態安全、文化認同和精神給養的功能。[14]
從宏觀的區域和國土范圍上來講,EI被視為洪水調蓄、生物棲息地網絡建設、生態走廊和游憩走廊建設的永久性地域景觀,用來保護和定義城市空間發展格局和城市形態。
從中觀的城市尺度上來講,區域的EI將延伸到城市結構內部,與城市綠地系統、雨洪管理、休憩、自行車通道、日常步行和通勤、遺產保護和環境教育等多種功能相結合。
從微觀的地段尺度來講,EI將被作為城市土地開發的限定條件和引導因素,落實到城市的局部設計中。
EI成為各種過程的相互作用的媒介,聯系了自然、人以及精神。在保護生態環境完整性、建立文化歸屬感以及為人們提供精神需求方面,這是一個行之有效的景觀安全模式。中國浙江省臺州的“反規劃”案例說明了這一點。[15]
結語
千百年以來,我們的先民不斷地和自然界作較量與調和以獲得生存的權利,這便誕生了景觀設計藝術,一種生存的藝術,它生動地反映了人與自然的相互作用與聯系,記錄了人們的喜怒哀樂。知識、技術、連同可信的人地關系,使人們度過了一個又一個難關,培育了人們的文化歸屬感和與土地的精神聯系,使人們得以生存而且具有意義。這些有關生存的知識和技術就是景觀設計學的核心。而這門“生存的藝術”,在中國和在世界上,長期以來卻被上層文化中的所謂造園術掩蓋了。雖然造園藝術也在一定程度上反映了人地關系,但那是片面的,很多甚至是虛假的。
在這個嶄新的時代,人與自然的平衡再一次被打破,舊時代的“桃花源”將隨之消失,人類生存再一次面臨危機。我們必須建立起一種新的和諧的人地關系來度過這場危機,包括環境與生態危機、文化身份喪失的危機和精神家園遺失的危機。這也正是景觀設計學前所未有的機遇,景觀設計學應該重拾其作為“生存的藝術”的本來面目,在創建新的“桃花源”的過程中擔負起重要的責任。為了能勝任這個角色,景觀設計學必須徹底拋棄造園藝術的虛偽和空洞,重歸真實地、協調人地關系的“生存藝術”;它必須在真實的人地關系中、在尋常和日常中定位并發展自己,而不迷失在虛幻的“園林”中;在空間上,它必須通過設計和構建生態基礎設施來引導城市發展,保護生態和文化遺產,重建天地—人—神的和諧。
中國的問題正在成為世界的問題,解決好中國的問題,在某種意義上講就是解決了世界的問題,因此,中國的景觀設計學也必將是世界的景觀設計學。
參考文獻
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一、舞臺美術設計中的色彩運用
如果說繪畫中的色彩搭配是為了提高其藝術價值的話,那么在舞美設計中色彩的運用就是為了增強舞臺的藝術美感。色彩在舞臺中的實際運用啟發我們,在舞臺上戲劇或是其他藝術形式所呈現的不僅僅是整個藝術活動想要表達的思想情感,更需要觀眾對整體舞臺美感產生共鳴,這正是舞臺藝術的魅力。舞臺上經常需要通過色彩的冷暖色調、透明遮蓋的穿插以增強畫面效果,真正地吸引到觀眾的注意力,給予觀眾視覺上的享受,這也是色彩在舞美設計中的重要作用。舞臺節目不是平面的,而是三維的。在遠近不同、凹凸有致的舞臺上,如何來安排冷、暖顏色的遠近次序等空間邏輯是一個值得思考的問題。在安排色彩的遠近時,應該考慮到人類的視覺習慣。一般情況下,亮度較高的顏色,通過人們的視覺傳遞后會產生比原距離近的偏差;反之,亮度較暗的顏色則會產生較遠的偏差。由此,合理地安排顏色應把亮度較高的顏色略向后移動,亮度較低的顏色略向前移動,由此來平衡人類的視覺偏差。如通過對色彩層次的恰當把握,在有限的舞臺空間里營造出層次分明、邏輯合理、各有風格的舞臺效果,以此可獲得成功。
二、舞臺美術設計的表現形式
歌劇《奧蘭多》(Rinaldo)是喬治•西平最具挑戰性的舞臺美術設計,他敘述其設計過程道:“當偶然遇到自己難以解釋的情況,心跳加速時,我知道可能意外地發現了我需要的某種東西。”在劇目構思方案期間,喬治•西平在倫敦維多利亞和阿爾伯特博物館參觀時,看到展廳中古代玻璃器皿在白熾光燈展箱里展出的待殊效果,這為他的設計帶來了靈感,便認定這就應是《奧蘭多》布景的效果。回到工作室,他打碎了幾個玻璃瓶,再用膠將它們粘合后放置到日光燈箱中,把造型和空間位置調整到滿意程度,隨即把這種效果再放大到舞臺上。由此,約6到10米高的透明瓶子造型沒用任何支撐結構屹立于演出舞臺之上,這些透明瓶在演出中可以在舞臺上前后左右移動,依據演出的需要變換成各種空間形態,通過舞臺天幕映襯,看上去時而像城市樓群、峰巒和云彩,時而又像圣徒的身影和女性的體形,使人浮想聯翩。喬治•西平通過演員、放大的透明材質瓶子在舞臺空間中不同的變化組合方式,完成了整個歌劇的舞臺場景的視覺體現。戲劇表演的成功與否最直觀的體現就是能否抓住觀眾的注意力。吸引注意力最主要的部分是該戲劇表演的內容,但是,能否吸引觀眾的注意力在一定程度上也取決于表演整體的造型設計是否新穎,是否足夠吸引人。舞臺美術設計包括表演者的整體造型,表演者的造型在表演特定的內容時是有固定的形式的,因此,每個時期的人都要有符合當時大時代的穿著打扮,不同身份背景的人物也都有不同的造型風格。但是在有些方面,表演者的造型設計也可以根據劇情和想表演的內容來進行相應的設計,以突出鮮明的人物特征,對表演者的表演具有積極的作用。整體表演的美術設計相對于表演者的設計要繁瑣許多,舞美設計者在根據表演整體內容考慮整體造型設計的問題時,還要考慮整體設計中很多的細節,考慮這些細節怎樣設計才能更準確地體現表演的主題,起到畫龍點睛的作用,在細節里凸顯主題。所以,舞美設計與戲劇的調和對戲劇的整體藝術效果起到很大的影響。舞臺藝術中的美術設計表現形式具有多樣性的特點。舞臺藝術的最大魅力是能夠通過藝術設計來創造一個虛擬世界,而在此之中需要美術設計人員進行相應的美術設計,才能夠使這個虛擬的世界更加真實,更能吸引觀眾的眼球。
作者:楊子
2、實際應用中的形式美與功能美
2.1藝術設計中形式美的表現
在藝術設計中,相對于功能美來說,形式美更為抽象,功能美表現在外在形體中,而形式美卻是對具體設計產品抽象美的創造,主要表現為在創造產品過程中,物體自然屬性隨機組合或者有機組合產生規律的集中反映,這種美的表現不僅是體現在實際物體上的,還要從實體產品上感受其觀念的形成。從根本上來講,形式美的審美觀念超出了一般意義上的設計內容,除了需要保留設計產品本身的性格特點外,還要反映超越產品本身的審美含義。形式美的具體內容不僅包括了構圖形式,還包括了色彩、造型以及藝術技巧這三個方面,這三者可以說你中有我,我中有你,是不可分割的整體,由他們共同組成了藝術設計中的形式美。產品要想脫穎而出,那么對形式美的要求也就應該越高。藝術設計產品的本質屬性決定著形式美的高低,首先人們觀察到的形式美表現為自然美,這種美屬于人們對形式美的初級認識,通過藝術技巧將自然美升級,表現為更為高層次的美,這種藝術技巧就是產品的設計與審美統一,通過特殊的藝術表現形式來展現所要設計的內容,是功能美展現的藝術表現方式。
2.2藝術設計功能美的表現
功能美主要指的是人們在日常生活中產生的審美感受,任何物體之所以產生都具有一定的實際意義,從最初的簡單造物到現在的科技造物,這不僅是設計產品功能應用的提升,更是產品設計產生功能美的過程。從一開始的應用造物,到現在結合藝術美進行的創造行為,無一不是對功能美的加工和提煉,這是一個漫長而悠久的發展歷程。一般人們對功能美的定義為產品完成人們對預定功能的需求即可,只要藝術設計與功能完美的結合,人們就會認為產品具有功能美。因此當人們在運用設計產品的時候就可以既滿足對產品功能的需求,又達到人們對產品審美的體驗。所以,在藝術設計當中功能美相比形式美要更具有功利性的特點,具體表現在人們使用設計產品的過程當中,使其感到滿足和快樂。從本質上理解,功能美其實就是人們在進行產品設計時目的性與規律性的有機結合,從而創造或者改造某些物品。
二、廣告學專業教學中包裝設計課程的建設的建議
(一)教學理念的更新
包裝設計是與市場及產品非常貼合的課程,這需要我們在包裝設計課程過程中加強對市場的勘探了解。作為以現代設計為導向的設計課程,不論我們在設計理論中,還是實踐操作中,現代包裝發展階段和發展狀況都要了然于心,而且這個過程是不斷發展不斷跟進的。這也是對于設計類課程教學來說最基本的要求之一。這并不是簡單的幾分問卷調查,也不是紙上談兵,這需要在教學過程中引導學生了解現代市場發展,還要在生活中做個“有心人”,才能夠真正的做到包裝設計的現代化,做到包裝的超前設計。課程教學需要把握包裝設計在課程體系中的定位。包裝設計并非孤立地做好保護產品和視覺美觀就夠了,它在廣告學專業中是作為一個環節一個鏈條存在的。課程教學需要帶動學生宏觀得觀察包裝設計的意義并思考包裝設計要與企業品牌的關系,將包裝設計課程與其他課程融會貫通。將“以人為本,從實際出發”的理念注入教學設計。“綠色包裝”等環保觀念在包裝設計發展中常被提及,實際上有些設計也已經將此付諸市場。但如何在教學實踐中做到“以人為本,從實際出發”還是一個挑戰。有些學生在錯誤的引導下盲目地追求“綠色包裝”,結果導致設計成品甚至比非“綠色”更昂貴。這種形式主義在教學中確實需要我們深思,正確引導,避免這種狀況的發生。
(二)課程結構的調整
要想為學生設計創新型人才培養模式,必須將豐富的知識內容教學與實踐制作教學視作同等重要。包裝設計課程需要引導學生多方面地實踐操作,包裝設計教學并不能止于學生的電腦樣稿或者手繪概念圖,它需要學生熟悉相應的材料和工藝,熟悉包裝制作的各個環節和流程,尤其是在課程中后期,實踐制作起著至關重要的作用,它決定了學生是否將包裝理論知識轉化成設計能力并提高了設計素養,最終這些專業知識通過實踐環節將有利于他們今后所面臨的實際問題。
上世紀90年代末,國家教育部對原有普通高等院校本科專業目錄進行了一次較大幅度的調整。其中,將原屬于工藝美術范疇的裝潢設計、室內設計、服裝設計等專業整合,設立了一門新專業——藝術設計。由于市場對藝術設計專業人才的需求較大,這也使得該專業在很短的時間內成為一門迅速發展壯大的新專業,國內絕大多數院校均紛紛開設。據不完全統計,目前中國已有1100多所大學或學院設有藝術設計專業。
然而,當人們的頭腦漸漸冷靜下來,回顧藝術設計專業的發展歷程,卻不難發現,伴隨著中國20多年來經濟的巨大發展和社會的激烈變革,我們的藝術設計教育也在經歷著一場爆發性的突進。今天,無論是藝術設計專業學生的數量,還是開設藝術設計專業的院校數量,還在以幾何倍數激增。辦怎樣的藝術設計院校,藝術設計教學如何展開,培養什么樣的藝術設計人才成為擺在許多人面前的問題。這其中,對藝術設計專業辦學特色的研究是許多學校正在艱難探索的課題。這是因為,一方面在開辦藝術設計專業之初,許多學校對此并沒有明確的思路,只是覺得有生源,市場又需要,因而一哄而上,唯恐錯失發展良機;另一方面,由于藝術設計專業涵蓋了原有的裝潢、室內設計等多門專業,因而許多學校在開辦藝術設計專業后,不從實際情況出發,人云亦云,大家千人一面,以至于平面設計、環境藝術設計等方向成為大多學校藝術設計專業的主流方向,課程設置也是大同小異,大家幾乎按照一個模子在培養學生,結果是平面設計、環藝設計的學生滿天飛,在市場上毫無競爭力可言。
那么,如何在藝術設計專業辦學過程中逐步形成自己的辦學特色呢?要回答這一問題,我們不妨先從特色談起。
一、關于特色
關于“特色”一詞,《辭海》中并無解釋,只有對“特”字的釋義。“特”是多義字,其中有一種解釋是“獨”的意思,出自《莊子·逍遙游》:“而彭祖乃今以久特聞”,引申為“專一”。從這一點上,我們可以認為,所謂特色,應是指一事物區別于其他事物的獨有特征或標志。換句話說,特色就是與眾不同,是在相互比較中凸顯出來的。特色既是一種差異,更是一種優勢。基于以上觀點,我們認為,所謂辦學特色,是指優于其他相關學校的獨特品質,是一所學校辦學歷史的沉淀,是傳統和風格的長期積累。辦學特色主要體現在治學方略、辦學觀念、辦學思路;教育模式、人才特色;課程體系、教學方法以及解決教改中的重點問題等。
放眼世界,我們不難從發達國家中找到實例。如同美國多元的社會文化結構,美國的藝術設計教育呈現著明顯的多元化狀態。各個學校有著自己獨特的辦學特色。如我們既可以看到像耶魯大學藝術學院這類重視學生思辨能力、個性、社會參與意識的精英教育模式,也可看到類似伊利諾伊理工學院設計學院一樣設在理工大學氛圍中的重理性、重功能的藝術設計教育,當然還有在純藝術氛圍中的藝術設計專業,如庫帕聯盟等。正是這些形形、各具特色的學校,為學生提供了廣泛選擇的余地,也為社會的需求提供了廣泛的專業人才。
二、準確定位是尋求辦學特色的基本前提
筆者認為,研究“辦學特色”,必須把握一個基本的前提,那就是準確定位。而定位,就是有所為,有所不為,具體而言,就是要懂得取舍。只有通過對各自學校具體情況的客觀分析,做出較為理性的定位判斷,才能逐步形成各自的“辦學特色”。以筆者所在的湖南商學院為例。首先,關于學校情況的分析是:建院時間短,辦學歷史不長,學校名氣小;但學校為典型的商科類院校,所開設的專業與市場接軌較緊密,如市場營銷、廣告學等,對藝術設計專業課程體系能起到很好的補充作用。正是基于這樣的分析,在藝術設計專業辦學過程中,學校充分認識到自身的劣勢(學校名氣小,報考生源質量不太高,學生在起跑線上就比對手要弱),因而并沒有花費大量的精力和時間來提高學生的專業技能,因為如果這樣做,很有可能不但在專業素養上趕不上人家,毫無優勢可言,而且又會喪失發揮自我的某些特點和長處來形成差異甚至于形成比較優勢的時機。與此同時學校也看到了自身的優勢,即處在學校大的商科背景下進行藝術設計專業辦學,可以努力使藝術設計專業與現代商科的各個分支、專業相互滲透和交叉,形成優勢互補,并產生一種交叉學科的新優勢。如藝術設計專業廣告設計方向,就是將藝術設計與廣告學、傳播學及市場營銷等相關專業的知識相互滲透、交叉,從而形成了具有湖南商學院特色的藝術設計專業辦學模式。在具體辦學過程中,一方面在人才培養方案制訂時有意識加重藝術設計專業學生對傳播學、廣告學等專業理論知識的學習力度;另一方面,積極引導和鼓勵藝術設計專業學生在完成專題作業及參加專業競賽時與廣告學等相關專業學生合作,使其在發揮各自所長的同時又能取長補短,學生的整體策劃與創意、表現能力顯著提高。如由湖南商學院藝術設計專業學生和廣告學專業學生合作創作,主題為《雅倩佳雪防曬霜——躲避不是辦法》的平面廣告作品在全國9000余件參賽作品中脫穎而出,榮獲2004年度中國廣告協會學院獎唯一全場大獎,充分顯示了專業辦學的成效。除此之外,藝術設計專業和廣告學專業學生合作創作的一系列作品自2004年以來多次榮獲國內外知名專業廣告競賽(如美國ONESHOW等)各種獎項,在國內廣告業刮起了一股旋風,甚至于被業內人士稱為“湖南商學院現象”。可以說,藝術設計與廣告學專業的交叉融合,成為湖南商學院藝術設計專業辦學的一個亮點。正是有了較準確的自我定位,經過十余年堅持不懈的努力,湖南商學院藝術設計專業的辦學特色正逐漸突顯出來。
三、比較優勢是突出辦學特色的關鍵
如果說準確定位是尋求辦學特色的基本前提,那么,制定合理的定位策略,創造差異,從而體現出自身的比較優勢,是突出辦學特色的關鍵所在。就藝術設計專業而言,突出辦學特色就是要避免在專業建設中的“大而全”“人云亦云”和“隨大流”,要突出重點方向,要與眾不同,要努力達到“人無我有”“人有我強”“人強我優”的狀態。這也就是說要根據比較優勢原理,先從某一個方向尋求突破,而后帶動其他方向的相應發展。只有這樣,才有可能形成不同學校藝術設計專業的辦學特色。而這種特色一旦形成,就會在教育市場上形成一面旗幟,就會鑄造成自己的品牌,就會更容易被教育市場認可而形成較高的市場占有率,就會形成“產出——有效產出——資源回籠——有效產出”的良性循環,并在這種良性機制下推動專業建設躍上新臺階。
以英國的藝術設計教育為例。不少院校十分注重與當地產業相結合,為服務地方經濟培養人才,同時,又各自形成自己的專業學科優勢與辦學模式。如英格蘭中央大學伯明翰藝術設計學院的家具專業、珠寶專業,考文垂大學藝術設計學院的交通工具、汽車設計專業,伍爾弗漢普頓大學的玻璃、陶瓷專業都是地方特色鮮明的優勢專業,同時又是服務與地方經濟和全球經濟一體化,擁有巨大市場需求的特色專業。
2在做實驗時,還要讓學生知道做物理實驗的幾個關鍵環節
(1)“實驗目的”就是對一個現象或是一個規律(定理、定律等)進行再驗證;(2)“實驗原理”就是驗證物理現象、規律所依據的理論根據;(3)“實驗儀器”就是再現物理現象或規律時所用的設備;(4)“實驗步驟”就是驗證物理規律時的操作過程,做實驗要按著實驗的步驟一步一步進行操作;(5)“記錄與計算”就是通過實驗所測得的數據進行記載,根據數據進行計算或繪圖,由此可得到結論;(6)“實驗結論”就是通過實驗得到的結論,與理論、規律應該是一致的,不一致要找原因……通過實驗,使學生對物理實驗過程產生一個初步的認識。讓學生知道,驗證物理現象、規律要有一定的理論根據,要用實驗設備按照實驗步驟去進行……
3引導學生對物理實驗進行初步設計
首先,根據實驗目的、原理,引導學生去研究、討論,想辦法設計一個實驗來驗證物理現象或結論。例如,我們把“驗證力的平行四邊形定則”“驗證彈力與彈簧伸長的關系”“測定木塊動摩擦因數”等簡單實驗,讓學生根據學到的知識去設計實驗,驗證一下“力的平行四邊形定則”“胡克定律”等規律是不是正確的……開始設計時,為了讓學生有個大致的方向,我們把傳統的實驗報告改了一下,印刷后發給學生預習。例如,我們把原來的實驗題目“驗證力的平行四邊形定則”改成了“設計并驗證力的平行四邊形定則”。把實驗目的增加了一項“能設計出驗證力的平行四邊形定則方案”。實驗儀器除原來的儀器外,增加了一些相近的或無關的儀器供學生選擇。例如,(可選)“圖板、木塊、測力計、橡皮筋、線繩、直尺、天平、彈簧、鉤碼、秒表、直尺、天平”等。實驗步驟改成了“實驗過程與方法”,讓學生填寫、并寫出他們設計的想法和步驟。其他的實驗要根據具體情況進行適當的調整,在實驗設計前發給學生,讓學生按要求完成對該實驗的設計。為了設計實驗的可行性,我們先分小組進行設計,學生們以小組為單位進行設計。同學們各抒己見,說出設計思路和所用儀器,經過小組全體成員討論,意見達成一致后寫出設計方案,交給教師審閱。教師對學生設計的實驗方案進行檢查,發現問題的要給予糾正,啟發他們設計出更合理、更完善的方案。對切實可行的設計方案,教師就讓他們進行實驗驗證。經過四、五個實驗設計,學生就能對實驗進行初步設計了。學生通過討論,經過交流與合作,也學會了“在合作中既堅持原則又尊重他人的合作精神”。
4進一步提高學生的實驗設計能力,讓學生自己獨立設計實驗
學生對前面的實驗設計有了一定的基礎之后,教師要進一步提高實驗設計目標,讓學生自己獨立想辦法設計實驗,對物理現象進行驗證。如在講授完成安培力之后,兩根平行放置的通電導線的相互作用力如何?是相互吸引的還是相互排斥的?讓學生設計一個實驗,對導線的相互作用力進行驗證。這是一個簡單的實驗,讓學生自己想辦法進行設計。學生們根據所學習的知識,結合前面設計實驗時的思路,大多數同學都能夠寫出較合理的設計方案。比如,實驗目的、實驗原理、所用設備、實驗過程、方法等。經過教師指點,選擇一些合理的設計讓其進行驗證……對于這個實驗,大多數學生設計的思路是正確的,而真正能驗證成功的不多。學生設計實驗時,設計方法是正確的,但是很多沒有效果,原因是學生沒有考慮到安培力的大小,也沒有考慮導線之間的距離。他們用的導線往往太粗,導線的距離放置得又太遠,以至于導線間的相互作用力不明顯,觀察不到實驗現象,這一點學生往往想不到……這時教師要對學生設計的實驗進行指導。告訴學生:導線間的作用力很小,因此,導線距離不能太遠;選用導線時,用細、軟導線效果明顯一些;使用電源時,避免過載,要用一個滑動變阻器,限制電流過載……通過教師的指導,學生就能看到實驗現象,從而提高學生的興趣,加深對物理現象的理解,同時也進一步培養了學生的實驗設計能力。同樣,根據電阻串并聯規律,讓學生設計“擴大電流表量程”“擴大電壓表的量程”的實驗設計方案,經過教師指導,學生也能夠進行設計。除此,我們本著“嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的問題”,讓學生完成了“水火箭設計與發射”“靜電屏蔽”“用傳感器控制溫度”“用電解法測定元電荷”“研究彈簧振子的周期與小球質量的關系”等項實驗設計。這樣,學生們根據已學習到的知識和教師的指導,就可以設計多個物理實驗了。
5建立一套激勵機制,激發學生設計實驗的積極性
我們有完善的制度來督促學生進行實驗設計,在學生剛一入校時,就給他們介紹物理實驗的重要性和我校要求很高的實驗技能。要求所有物理實驗的一半以上由學生獨立設計;對學生的實驗設計和實驗完成情況要有記錄,對能設計出實驗的提出表揚,對不能設計的加以督促、并給與鼓勵,促使他們進一步去設計實驗;要求學生必須設計四個(大約學生應設計實驗的一半)以上的,實驗成績才能合格,六個以上才是良好;八個以上是優秀……我們要求實驗設計成績合格的學生才能參加實驗會考;實驗設計達到良好和優秀的才能評選優秀班干部和優秀畢業生等,這樣就激發了學生設計實驗的興趣。
高錳酸鉀制取氧氣是利用酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽等儀器,通過加熱高錳酸鉀制取氧氣,利用排水法來收集氧氣。學生不僅要掌握實驗原理、目的,實驗儀器和藥品的使用方法及注意事項,實驗步驟、化學方程式的書寫等內容,還要培養觀察、分析能力和實踐操作能力。
(二)《高錳酸鉀制取氧氣》的實驗目的
(1)通過虛擬實驗中的文本展示工具,使學習者了解實驗目的、原理和方法。
(2)通過對虛擬實驗的操作,掌握藥品的選擇以及儀器連接的先后順序,能夠動手制取氧氣。
(3)通過對實驗過程、現象的觀察、分析實驗反應機制,加深對實驗的認知和理解。
(三)《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗活動設計
學生要完成虛擬實驗首先需要安裝Secondlife客戶端,進入Secondlife虛擬環境,通過以下流程完成整個虛擬實驗。
(1)準備階段:學習者通過Secondlife提供的地圖工具搜索到虛擬實驗室地標并通過瞬間移動工具進入虛擬實驗室。
(2)實驗階段:學習者通過人-機交互選擇事先通過3D建模工具創建好的虛擬實驗儀器、藥品并通過資源工具查詢相關儀器的使用方法及實驗裝置圖,完成實驗儀器的裝置;點擊各個實驗儀器、添加藥品來完成實驗。
(3)評價反饋階段:教師根據學生提交的實驗報告和學習者的學習記錄對學習者本次實驗進行一個綜合評價,并將評價結果通過評價反饋系統及時反饋給學習者。
二、《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗環境設計
本研究以《高錳酸鉀制取氧氣》為例設計的虛擬實驗環境。以實驗過程的設計為理論基礎從場景及模型設計、交互設計、支持工具設計、特效設計、評價設計這幾方面設計三維虛擬實驗環境。
(一)實驗環境的場景及模型主要虛擬教室、虛擬實驗室和儀器設備組成
虛擬教室由講臺、桌椅、多媒體系統、音響設備、電子白板、書柜、書、電腦組成,供學習者實驗后進行交流、報告、探究、形成實驗結論。虛擬實驗室主要由實驗環境、實驗操作臺、水池、藥品柜、滅火設備為為學習者完成實驗并獲取實驗數據。儀器設備主要是酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽、鐵夾、燒杯。藥品耗材主要是高錳酸鉀等。
(二)交互系統設計
(1)人機交互設計:在實驗中通過操作交互,學習者能夠感受到實驗設備的控制感和體驗感。在Secondlife中,利用創建工具可以實現簡單的“點擊”“移動”“坐在上面”等操作,Secondlife提供的林登腳本語言可以設置改變物體的性質、運動方式、運動軌跡、對外力的反應等等,能夠較好地支持學習者的操作交互。
(2)交流工具:學習者在實驗過程中和老師、同伴交流的方式主要有在線的同步交流和異步交流。
(三)支持工具設計
實驗支持工具是指支持學習者完成實驗的所有工具,本研究的支持工具主要包括搜索工具、資源工具、實驗認知工具、評價反饋工具等。搜索工具主要是地圖工具和瞬間移動工具通過它們是搜索定位各種學習場所、用戶,并瞬間移動到目的地。資源工具包含Secondlife內部資源和外部資源。內部資源主要是3D瀏覽器;外部資源包括各大搜索引擎。這些工具可以搜索Secondlife內部和外部各種信息資源實驗認知工具主要包括3D建模工具、拍攝工具、記事本工具主要為為實驗過程中學習者觀察記錄實驗現象、采集數據提供支持。評價反饋工具主要包括問卷系統(choicer、Quizchair)、學習記錄系統(Tracker)、Web-Intercom,為實驗后學習者自評、反思以及教師評價反饋提供支持。
(四)特效設計
在Secondlife中,通過粒子系統結合林登腳本語言可以營造煙霧、火焰、氣體、雪花等各種現象。在本實驗中酒精燈加熱的火焰、水槽里面的氣泡、集氣瓶中的氧氣、反應過程中的煙霧、藥品晶體的狀態變化等效果都可以通過粒子系統來實現。
此前15年,斯利弗在美國天文學協會的一次會議上,公布的觀察結果是:“一些明亮星云(后來被證實是星系),既有藍移的,也有紅移的”;更遠的弱光星云,“全都展示紅移”(1-P111)。沒有做出任何解釋。哈勃有效地以“宇宙梯”法解決了確定星系距離的問題之后,通過對自己測定的24個河外星系距離的分析,發現紅移量大致同星系距離成正比,即(λ1-λ0)/(λ2-λ0)=D1/D2。當時普遍認為,這個結果“唯一可能的物理學解釋便是河外星系都在以正比于它們距離的速度退離我們而去”〔3-P140〕,由此得出的H=V/D,被稱為哈勃定律。其中H為哈勃常數,D為星系距離,V為星系退離速度。D和V“都不是可測量的量”(8-P403)。
哈勃定律作為膨脹宇宙論的基礎原典、現代宇宙學的觀測依據,存在如下紕漏:1、該定律中既沒有可觀測的物理量,何以能成為“觀測依據”?又缺乏作為必要條件的觀測數據,如何判定其正確?
2、設星系在t內退離距離D=Vt=HDt;依據哈勃關系式λ/λ=D/D,λ應隨時間線性增加,即該定律成立的必要條件是紅移譜線持續移動而不是紅移。
3.取H=3×10-2m/s光年,代入λ/λ=D/D=Ht=3×10-2m/s光年·t=10-10/年·t可知,任一星系的λ/λ都將以每年10-10持續增加。60年代觀測精度(λ/λ~2.5×10-15)已達這個數據的4×104倍,要證明哈勃定律成立,就必須提供對同一星系λ/λ隨時間線性增加的觀測證據。
近40年來,新理論與新技術的結合,相繼發現了一些不調和的紅移現象。海爾天文臺的阿普80年代末就宣稱:“我們已知有38個不調和紅移天體與24個星系相關聯。這個數字之大,不允許我們將它一筆勾銷”(1-P151)。依據這些佐證,至少在某些情況下,關于紅移跟膨脹關聯的傳統解釋是錯的。
紅移跟運動的關聯確實并不具有唯一性。依據狹義相對論,運動物體發出的光被靜止者觀測時將發生頻移,和聲波頻移機理相同,用多普勒效應解釋沒有錯。依據廣義相對論,具有強引力場的靜止物體發出的光,在引力勢較高處觀測也要紅移。即光的頻移有兩種機制,聲波頻移卻僅有一種,用多普勒頻移解釋光現象就必然會丟失引力頻移機制。通常的解釋是:“引力不能定量解釋星系的普遍紅移,引力效應至少不占主導地位”(4-P509),可以忽略不計;霍金的說法是:“星系的引力場沒有足夠強到對它有明顯的效應”(5-P47)。
哈勃宣布宇宙在膨脹時,全世界能夠理解廣義相對論的人寥若晨星,“據記載,本世紀20年代初有一位記者告訴愛丁頓,說他聽說世界上只有三個人能理解廣義相對論,愛丁頓停了下,然后回答:我正在想這第三個人是誰”(5-P83);50年代之前,“廣義相對論大體上是數學的一個分支”,60年代之后才“從考察數學結構到開始按照物理來思考”(6-P72);尤為重要的是,這個時期利用穆斯堡爾效應在高度差H=22.5m的條件下,“極其精密地測得57Fe的一條γ譜線的紫移,波長相對變化僅有λ/λ≌gH/C2~2.5×10-15,與理論預告值在誤差范圍內符合”(7-P94)。引力頻移被精確地測量出來后,就不得不承認“引力是一種極其巨大的力量”(6-P66)。即此不難算出,在地球引力場中γ光子通過22.5m,需時t1=h/C=22.5m/3×108ms-1=7.5×10-8s。
由哈勃關系λ/λ=D/D=Ht=10-10/年·t;當λ/λ~2.5×10-15時,t2=2.5×10-15×3.15×107s/10-10=7.88×102s。
依據平直而各向同性的宇宙學原理,當λ/λ~2.5×10-15時,引力效應/哈勃效應=7.88×102s/7.5×10-8s=1.5×1010。很顯然忽略引力效應肯定是個重大失誤。
大爆炸——膨脹宇宙論被稱為標準宇宙模型,存在3個問題:其一、不考慮引力效應就不符合現代宇宙學的定義;其二、40年前就測出的引力頻移比膨脹效應大1010數量級,早已粉碎了“唯一的物理學解釋”神話;其三、“廣義相對論用時空結構的幾何性質來表示引力場”(8-P328),哈勃當時并不理解,用多普勒效應解釋紅移屬于以偏概全;時至今日如果仍不考慮引力效應,宇宙常數偏小、退離速度偏大的錯謬,將永遠不可能得到糾正。
為了確定引力跟紅移的定量關系,特作如下討論:
一、改變高度差重做穆斯堡爾實驗,依據兩次測得的數據,可以確定:
1、紅移相對變化量跟距離還是距離平方相關;
2、導出相關公式,為比較引力貢獻和哈勃貢獻提供依據。
二、有人認為,光在漫長的星際旅途中會受到無數恒星的影響,其左彎右折必然使紅移量產生較大改變,無法予以判定。其實并非如此,可依據右圖闡明如下:圖中A為發光恒星,M、N為兩個恒星,P為太陽;光線AB受它們影響的實際傳播線路為AB、BC、CD、DE、EF;F為地球,FA為依據經驗認定的光傳播線路。實際上BC是光在M附近沿能級相同的測地線通過的軌跡,能夠影響紅移的僅為B′C′。即此可得如下推論:
推論1、光無論受多少恒星影響發生左彎右折,決定紅移或紫移的只有直線距離。
推論2、A使光紅移,F使光紫移,由于M地《M恒,地球的影響可以忽略不計。
推論3、由實驗得出的公式,可以用于定量解釋星系的普遍紅移,同時將成為確證哈勃定律正確與否的判據。
參考書目
1、(美)巴里·派克著愛因斯坦的夢湖南師范大學出版社1989年
2、薛曉舟等著現代物理學的哲學問題河南大學出版社1996年
3、袁正光主編領導干部科普知識全書改革出版社2000年
4、大百科全書編委會大百科全書·物理卷大百科全書出版社
5、(英)霍金著許明賢等譯時間簡史湖南科技出版社1995年
6、(英)霍金著胡小明等譯時間簡史續篇湖南科技出版社1995年
7、倪光炯等著近代物理上海科技出版社1979年
8、董光璧等著世界物理學史吉林教育出版社1994年
二、光速不變與波粒二象性
在討論這兩個問題之前,首先需要廊清物理學理論中的3種觀念。
1、物理學不研究“物質”,正如沒有人能夠講出“水果”是什么滋味一樣,因為二者都是抽象的類概念。實際上物理學只研究質量、電量、能量跟時空的關系,“物質”屬于誤用的哲學概念。
2、從牛頓那個時代開始,物理學就分牛頓范式和非牛頓范式,前者研究孤立質點運動的規律,后者探討熱、光、電、磁的本質;現在已經非常清楚,熱、光、電、磁現象的本質都是電磁波,統稱為能量。
3、現代物理學理論可以分為以質量計量、用時空描述,以能量計量、用位形描述兩大體系,物理客體理應分為質量系統和能量系統兩大類。同理粒子物理學就應該分清質量子(即費米子)和能量子(即玻色子),本質差異在于有沒有靜質量。
據此,先討論光速不變問題。
所謂的光速不變是一種簡稱,實際所指是光速與光源運動的速度無關,或曰:光總是各向同性的。依據“質量是慣性的量度”,光子沒有靜質量,自然就應該與光源的慣性無關。人們通常表現出的“不理解”,根源在于誤認為任何“物質”都具有慣性,忘記了慣性只與質量相關,屬于牛頓范式獨霸天下產生的常識性錯誤,不清楚物理客體應該分為質量系統和能量系統兩大類。
討論光的各向同性,首先必須依據兩系統結構論確立如下觀念:所謂的宇宙是質量體(包括電子、質子、原子、分子到其大無比的天球)懸浮在能量海洋(即連續輻射)中的巨系統。只有當能量(子)從質量體中放出(或被吸收)時,才表現出一份一份的粒子屬性,被稱為光子;而這種能量(團)在連續輻射的海洋中傳播時,則總表現為波。只需要以石塊擲入水中后,水波總是各向同性傳播為類比,就很容易理解光波總是各向同性的道理。
得布羅意提出波粒二象性,至今已有七十余年,開始時說微觀“物質”既是粒子又是波,后來改為既不是粒子又不是波;由于實際測量的結果是:用干涉儀得到衍射圖象,用計數器記下的是粒子數,就將微觀粒子的實在性跟意識聯系起來,認為究竟是粒子還是波,由測量者的意識所決定,關鍵在于選用什么樣的儀器。直到今天波粒二象性依舊是個說不清道不明的謎。
實際上只需要擯棄掉“物質”這個誤用的哲學概念,并承認物理客體分質量、能量兩個系統,問題即可以迎刃而解。光子的波粒二象性已如前述,只需要將在能量海洋中傳播和由質量體吸收(或放出)分開考慮,答案就已經非常明確:波屬于能量系統的屬性,而粒子性總跟質量系統相關。
光子屬于能量子,現在討論質量子的問題。依據量子運動的特點,粒子永遠不會停止運動。按En=n2h2/8mL2被關在L=4A箱內的電子(m=me=9.1×10-31kg),最低能量狀態(基態)也還有2.3eV能量,通常稱它為電子的動能,又是一種植根于“物質”這個誤用概念的常識性錯誤。量子場論承認微觀存在分粒子和場,每一種粒子都對應著一種場,卻講不清二者之間的關系究竟如何。只需要將電子放到質能兩系統結構論的框架去考察,就不難發現所謂的電子動能并非屬于電子,而是網絡態的能量海洋作用于電子的結果。任何粒子實際上都處在“樹欲靜而風不止”的被動狀態,傳統將這種能量理解為電子“自能”,是基于質、能不分產生的常識性錯誤。試想:空中懸浮的氣球不能靜止的原因在于空中能量分布不均衡,水中木屑的動能亦來自于水,都不屬于氣球和木屑自身所有;即此為類比就不難理解粒子性和波之間的相互關系。
結論:所謂的波粒二象性,是使用分別適用于能量或質量系統的儀器,檢測由質量子和能量子構成的復合態產生的不同效應。
驗證實驗:同時使用干涉儀和計數器對質量子進行觀測,當光柵的隙縫小于粒子的直徑時,放在光柵背后的計數器就不會記下粒子數。理由是通過光柵的只能是能量海洋中傳遞的一列波,具有靜質量的粒子將被“濾”掉。
三、絕對時間和相對相間
牛頓將時間分為“自身在那里流”的絕對時間和“可感知的及外界的度量”的相對時間。狹義相對論預言“動鐘變慢”;廣義相對論預言“一個鐘所處的引力勢越低(深),它走得越慢”。通常都說相對論的預言被證實,說明牛頓的時間觀念是錯的;實際上恰恰相反,即此正好證明了時間確實有絕對和相對之分。
牛頓之前,惠更斯已導出單擺周期公式T=2π(L/g)1/2,據此發明的擺鐘至今仍在使用,其走時快慢與g直接相關:g越大,T越小,走時讀數即變大;反之即被稱為變慢。這個結果為什么正好跟廣義相對論的預言相反呢?因為物理學研究的客體分兩個系統:一是由牛頓范式沿襲而來的,用質量計量、用時間和空間描述運動的質量系統;一是由非牛頓范式沿襲而來的,用能量計量、用位形描述運動的能量系統。擺鐘的讀數屬于質量系統計量的相對時間,可以通過調節擺長L使所有的鐘走時一致,其作用直接源于發條的彈性勢。剛旋緊發條時走時慢些,發條松弛時走時即變快。
用原子鐘實測的結果正好跟廣義相對論預言一致,這又是為什么呢?由于原子釋放能量子跟它所處環境的能級直接相關,而能量子的T即代表該能級的內稟時間,由能密梯度g′決定,是無法人為改變的,故而稱之為絕對時間。
如圖所示,行星R從遠日點N向近日點M運行時,動能(正能)逐漸增大,g亦隨之增大;由M向N運行時,勢能(負能)逐漸增大,g′亦隨之增大。沿NM方向,正能密梯度g遞增,負能密梯度g′遞減。原子鐘走時由g′決定,顯示的是絕對時間;擺鐘走時由g決定,顯示的則是相對時間。
小結:絕對時間是彎曲時空(負能密梯度決定其曲率)的內稟時間,傳統使用的擺鐘“度量”的屬于相對時間。當使用人為規定的時間標準去度量負能量海的內稟時間時,就必然會出現時間變快或變慢的實測結果。
驗證實驗:將在同一地點校準的擺鐘和原子鐘各一枚,用氣球帶上高空,依據電臺播放的校鐘訊號去校鐘時,原子鐘的讀數要大些(變快),擺鐘則變慢。
意義:該實驗可以確證:
2計算機應用于設計教學
那么,在這樣的一個科技為先,以人為本的時代,計算機輔助教學走進了設計課堂。運用計算計輔助設計教學和傳統的手繪教學方式,在教學結果上是相一致的,都是引導學生在設計中的創造性思維和發散性思維。計算機能開發學生的大腦,隨時能捕捉到設計的靈感,通過計算機的輔助資料,獲得層次豐富,色彩協調,設計精密,個性多樣的設計作品。計算機設計無論是二維設計和三維設計,能輕松的運用計算機來完成變化多端的作品,還可加入音樂等設計內容,使設計手法多樣化。這是手繪設計無法完成的。計算機輔助教學的進入,能提高學生的興趣,使學生更有成就感。現代設計在計算機,網絡技術的支撐下,在各種輔助工具的配合下,取代了過去的畫筆和顏料。在現代設計的表現處理上,計算機教學體現了極高的應用價值。根據創意的需要和各種各樣畫面效果的表現,計算機可以模擬各種各樣的手繪工具并且可以提高效率。用計算機存儲的各種各樣的素材描繪出不同的畫面。計算機還可以在現代設計例如插畫,給插畫帶來新的運用于新媒體的插畫形式。