Введение к работе
Актуальность исследования
Особенность современного этапа развития общества заключается в феноменальном прорыве цифровых технологий. На глазах одного поколения радикально изменилось отношение ко многим сторонам жизни. Это коснулось профессиональной сферы архитектуры, в том числе содержания обучения, методов трансляции профессиональных знаний и средств деятельности.
Кроме того, высшему профессиональному образованию уделяется повышенное внимание в связи со вступлением в Болонский процесс, что предусматривает изменения системы деятельности вузов с необходимостью радикальной модернизации дисциплин и программ. Ключевой для становления будущего архитектора предмет «Архитектурное проектирование» подпадает под этот процесс, с неизбежностью затрагивая проблему изучения объёмно-пространственной композиции.
Данная тема, связанная с изучением возможностей компьютерного моделирования, лежит на пересечении этих двух тенденций и оказывается в центре интересов, как архитектурной теории, так и практики проектирования, что определяет актуальность исследования.
Проблема
Информационные технологии (далее ИТ) в соответствии со стратегией развития современного общества Российской Федерации определены как системообразующий элемент складывающейся инфраструктуры, в качестве главного фактора ускорения инновационных процессов и модернизации экономики. Вместе с тем в области высшего архитектурного образования потенциал современных ИТ используется далеко не в полной мере, т.к. внедрение их в учебный процесс носит стихийный характер и зачастую основывается на интуитивных подходах. В результате не используются креативные возможности компьютерных технологий (далее КТ), что смещает акцент профессионального архитектурного образования в сторону технократизации в ущерб творческой, художественной составляющей.
Настоящее диссертационное исследование направлено на изучение и применение КТ для развития гуманитарных ценностей высшего профессионального архитектурного образования - формирования композиционного мышления студента-архитектора, соответствующего современным потребностям архитектурной специальности.
Изученность проблемы и научный контекст исследования
Научный контекст исследования составляют разработки в области теории архитектуры: творческого процесса проектирования1, архитектурного формообразования2, теории композиции3, виртуального моделирования в различных
1 О.И. Генисаретский, В.Л. Глазычев, Э.П. Григорьев, А.В. Ефимов, В.И. Иовлев, И.Г. Лежава,
Ф.Т. Мартынов, В.М. Розин, М.Р. Савченко, ГЛ. Щедровицкий, Ю.И. Кармазин.
2 А.Г. Раппапорт, А.В. Иконников, М.В. Шубенков, Ю.С. Янковская.
3 П.В. Капустин, А.Э. Коротковский, М.В. Пучков, В.И. Сазонов.
областях искусства4, методологии архитектурного образования, в частности, его начального этапа5.
В работах теоретиков6 и практиков7 архитектуры приводится анализ и оценка явлений, связанных с развивающейся идеей нелинейности, определяющей новую картину мира, которая реализуется в современной архитектуре и градостроительстве и существенно расширяет границы теоретических представлений о профессии. Исследование процесса творчества как результата нелинейного мышления и деятельности архитектора потребовало обращения к работам, рассматривающим феномен сознания с точки зрения синергетики , феноменологии , психологии , эстетики" и математического моделирования .
Мировой и отечественный опыт современной архитектуры свидетельствует о том, что единый процесс информатизации в архитектуре развивается по двум параллельным руслам: первое - технологическое сопровождение проектирования, существенно интенсифицирующее и изменяющее его процессуальное содержание. Второе - исследования, проводимые в виртуальной среде (или виртуальные исследования), активизирующие творческий потенциал проектировщика и формирующие профессиональный язык современного архитектора.
Отечественная практика высшего архитектурного образования развивается в основном в первом русле - спонтанного внедрения цифровых технологий путём изучения пакетов компьютерных программ. Это удовлетворяет, прежде всего, спрос архитектурно-строительного рынка на специалиста, владеющего ремеслом, необходимым для оформления проектной документации в электронном виде. Однако такая специализация не служит развитию художественной составляющей архитектурной профессии.
Возможности компьютерных технологий, позволяющие решать проектно-композиционные задачи, инициировать творческий потенциал студента-архитектора и способствовать формированию профессионального мышления, адекватного современному информационному обществу, ещё мало изучены и недостаточно применяются в области высшего архитектурного образования. Привлечение средств компьютерного моделирования (далее КМ) для осуществления исследовательской, творческой работы нуждается в осмыслении. Особого внимания требует изучение взаимосвязи технического и художественного в процессе проектного моделирования. Необходимо теоретическое обоснование методологии обучения будущего архитектура работе в виртуальной среде, а также разработка
4 А. Асанович, А.С. Токарев, О.Г. Яцюк
5 Т.В. Гудкова, А.А. Барабанов, И.И. Богомолов, В.И. Иовлев, П.В. Капустин, Ю.И. Мартынов,
Д.Л. Мелодинский, В.И. Сазонов и др.
6 И.А. Азизян, Ч. Дженкс, И.А. Добрицына.
7 П. Айзенман, Ф. Гери, Р. Кулхаас, 3. Хадид, П. Шумахер и другие.
8 И.А. Пригожии, И. Стенгерс, СП. Курдюмов, Э. Янч, В.И. Тасалов
9 Э. Гуссерль, К. Ясперс, М Хайдеггер, М. Мерло-Понти,
10 Л.С. Выгодский, В.Е. Лепский, В.А. Лефевр.
" В.В. Бычков, Н.Б. Маньковская, В.И. Тасалов, О.А. Кривцун. 12 И. Волович и А.Ю. Хренников
соответствующих методик освоения проектного искусства, стержнем которого остаётся архитектурная композиция.
Наиболее близкими предшественниками научного подхода, разрабатываемого в настоящем исследовании, являются работы: О.В. Загребина13 и Е.С. Пронина14. В исследовании О.В. Загребина компьютерная графика представлена как эффективное средство пространственного моделирования и визуализации процессов и объектов, способное обеспечить динамичное формообразование в интерактивном режиме. Выводы О.В. Загребина о целесообразности применения компьютерной графики в процессе изучения основ архитектурной композиции были сделаны на основании доказательства следующих её преимуществ: условия восприятия, приближенные к реальным; особые, отличные от традиционных, способы осуществления компоновки; а также свойство интерактивной компьютерной графики формировать гибкость мышления и познавательность, необходимые для творческой деятельности.15
Исследование Е.С. Пронина посвящено процессуальному содержанию композиции. Архитектурная комбинаторика рассматривается как структурирующая основа проектирования, которая проявляется на двух уровнях: концептуальном и формальном, в виде множества комбинаторных процедур, не всегда осознанных, и растворённых в композиционной деятельности. Двухуровневая структура композиционной деятельности и выявленные Е.С. Прониным закономерности комбинаторных процедур, стали теоретическими предпосылками для настоящего исследования.
Результаты двух приведённых выше исследований позволяют сделать новый шаг в исследуемом направлении и предложить новую методологию использования КМ в процессе изучения основ архитектурной композиции, с привлечением приёмов архитектурной комбинаторики.
Рабочая гипотеза
На начальной стадии высшего архитектурного образования приоритетными являются методы КМ, которые содействуют развитию и формированию творческих способностей будущих архитекторов, в отличие от ремесленных навыков, необходимых для технологического компьютерного сопровождения проектирования.
Компьютерное моделирование, направленное на изучение процесса формообразования в интерактивном режиме, способствует стимуляции креативного мышления и служит средством освоения и формирования современного профессионального архитектурного языка.
Объект исследования - композиционные модели (графические, макеты, компьютерные, вербальные), служащие средством выражения объёмно-пространственной композиции, основы которой закладываются в процессе обучения
О.В. Загребин. Учебные компьютеры в начальной композиционной подготовке: автореферат канд. дис. М, 2000.
Е.С. Пронин. Теоретические основы архитектурной комбинаторики:- М.: Архитектура-С. 2003 15 См.: О.В. Загребин -там же. С. 11.
студента-архитектора и оказывают влияние на формирование художественно-образного языка архитектуры.
Предмет исследования - принципы и методы компьютерного моделирования в процессе формирования основ архитектурной композиции, используемые в современной практике высшего архитектурного образования и проектирования.
Границы исследования
Исследование ограничено начальной стадией высшего архитектурного образования, где осуществляется процесс становления профессионала, включая адаптацию студента к условиям высшего учебного заведения и формирование основ композиционного мышления. Из множества возможных путей применения КТ в архитектурном образовании, в исследовании рассматриваются те, которые направлены на решение проектно-композиционных задач на начальной стадии профессиональной подготовки.
Цель исследования
Способствовать развитию художественного потенциала современного высшего архитектурного образования и профессионального проектирования посредством освоения и применения новых методов виртуально-композиционного моделирования архитектурной формы и пространства.
Задачи исследования
-
На основе анализа мировой и отечественной архитектурной теории, практики и образования выявить способность компьютерного моделирования активизировать творческий потенциал архитектора и обосновать возможность использования КМ на начальном этапе архитектурно-художественного образования.
-
Раскрыть возможности виртуально-комбинаторного моделирования, связанные с визуализацией процесса поиска и создания архитектурной композиции.
-
Сформулировать принципы компьютерного моделирования в процессе обучения основам архитектурной композиции в развитие традиций исторически сложившейся методологии архитектурной школы пропедевтики, являющейся признанным достоянием мировой художественной культуры.
4. Разработать метод виртуально-компьютерного моделирования, следующий
сформулированным теоретическим принципам, для организации на его основе
Курса компьютерного моделирования, сопровождающего изучение основ
архитектурной композиции (дисциплины ОПК).
Методы исследования
В основу исследования положены: - экспериментальная практика (1996 - 2010 гг.) Учебно-методической лаборатории компьютерного проектирования УЦ ВИКОМП МАрхИ по сопровождению классического курса Основ архитектурной композиции компьютерным композиционно-комбинаторным моделированием; - конкретные социологические исследования (анкетирование, опрос, интервью - диагностические сопоставления); - теоретико-аналитические изыскания в области архитектурной композиции как содержания обучения. Качественный анализ свойств различных видов моделирования, освоенных в архитектурной практике. Обобщение
результатов проведённого исследования, кроме названных методов, опиралось на комплексный подход в формулировании итоговых выводов.
Научная новизна
Предложена новая методология формирования основ архитектурной композиции на начальной стадии высшего профессионального образования, в которой КМ использовано как средство активизации творческого потенциала и формирования пространственного воображения и восприятия студента-архитектора. Сформулированы принципы компьютерного моделирования в формировании основ архитектурной кампозиции на начальной стадии высшего профессионального архитектурного образования и разработан виртуально-комбинаторный метод композиционного моделирования.
Практическая значимость
На основании проведённого исследования подготовлен курс Компьютерного композиционного моделирования (КМ курс), который получил апробацию в Учебно-методической лаборатории УЦ ВИКОМП МАРХИ в 2000/01 - 2009/10 гг. Полученные результаты имеют значение для совершенствования учебного процесса, для научного изучения проблем композиционной подготовки и дальнейшего развития методики обучения основам архитектурной композиции. КМ курс может быть использован в целях повышения квалификации, а так же преподаваться на начальной стадии обучения по архитектурным и дизайнерским специальностям в вузах и колледжах.
На защиту выносится
новая методология формирования основ архитектурной композиции (на начальной стадии высшего архитектурного профессионального образования), использующая визуальный потенциал КМ, поддержанный цифровыми технологиями, трёхмерным моделированием, одновременным транслированием образа и интерактивным взаимодействием с ним.
принципы компьютерного моделирования в формировании основ архитектурной композиции:
о принцип двухстадийности, отражающий двухуровневую структуру композиционного моделирования: на первой стадии осуществляется формально-аналитический поиск моделей (на условных цифровых моделях), преобразуемых на второй стадии в тематическую (типологическую) архитектурную композицию;
о принцип комбинаторного моделирования, использующий приёмы создания комбинаторных множеств для формирования гибкости, вариативности и ассоциативности мышления студента-архитектора;
о принцип синхронности различных видов моделирования обосновывает правомерность использования компьютерного моделирования наравне и в комплексе с макетно-графическим моделированием.
- виртуально-комбинаторный метод, использующий приёмы архитектурной
комбинаторики в системе формально-аналитических процедур при создании
композиционных моделей средствами компьютерного моделирования.
Внедрение и апробация исследования
Основные положения исследования опубликованы в учебном пособии «Основы архитектурной композиции (курс виртуального моделирования)», в сборниках и журналах, изложены на конференциях и методических семинарах в России и за рубежом, в частности, на международных конференциях из серии «Нелинейный мир»: Информатика, образование, экология и здоровье человека, на «Connecting the Real and the Virtual: eCAADe20» [Designe-ducation], EAEA, Триенале в Милане, ASAE07 «Creative Reseach» в Швеции, на научно-практических конференциях МАрхИ и УралГАХА, и внедрены в программу целевых научных исследований НИИТИАГ РААСН по теме 1.4.5.: «Виртуальное моделирование в процессе архитектурного формообразования» (г.р. № 01200903135).
Результаты исследования составили теоретическую базу экспериментальных методик по сопровождению в отдельных группах третьего и четвёртого курсов МАрхИ учебного проектирования на темы: «Клуб», «Жилой дом средней этажности», «Многоэтажный жилой дом» и на пятом курсе вечернего отделения по сопровождению темы «Театр» на стадии эскизного композиционного поиска объёмно-пространственного решения.
По результатам экспериментов 1996 - 2000 гг. в 2000 году Учёным советом МАрхИ была утверждена авторская программа изучения основ архитектурной композиции методом виртуально-комбинаторного моделирования, разработанная автором данного исследования совместно с доцентом кафедры «Архитектура жилых зданий» канд. арх. Барчуговой Е.В. С 2000/01 года авторская программа положена в основу дисциплины «Компьютерный композиционно-комбинаторный курс» и включена в учебный план. В 2010 году дисциплина переименована в «Курс компьютерного композиционного моделирования» - КМ курс.
В 2002 году «Компьютерный композиционно-комбинаторный курс» был впервые представлен и получил признание как не имеющий аналогов на международной научной конференции: Design-Education: Connecting the Real and the Virtual: eCAADe20 - The 20-th Conference on Education in Aided Architectural Design in Europe. Warsaw.
В 2005 году на международной научно-методической конференции «Композиционные чтения имени А. Коротковского» в Екатеринбурге виртуально-комбинаторный метод (авторы: Рочегова Н.А., Барчугова Е.В.) был отмечен дипломом за разработку инновационных методик обучения основам архитектурной композиции.
В 2010 году на XIX Международном смотре-конкурсе дипломных проектов в г. Воронеже учебному пособию «Основы архитектурной композиции (курс виртуального моделирования)» (авторы: Рочегова Н.А., Барчугова Е.В.) присуждено первое место и это отмечено Дипломом первой степени в смотре-конкурсе учебных пособий.
Методический материал, разработанный в КМ курсе, используется в педагогической практике Дальневосточного государственного технического университета (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) и Мордовского государственного университета им.
Н.П. Огарёва (ГОУВПО «МГУ им. Н.П. Огарёва») (акты о внедрении в приложении
№5).
Навыки компьютерного композиционного моделирования, полученные студентами в КМ курсе, используются ими в учебной практике, о чём свидетельствует устный опрос студентов и результаты анкетирования (в приложении № 4). Кроме того, студенты реализуют полученный опыт, участвуя в профессиональных конкурсах16. Студенты и магистранты принимали участие в выполнении Зс1-моделей и анимационных фрагментов для двух мультимедийных исследований: «Динамический метод формообразования И.И. Леонидова» (2007 г.) и «Пространство в архитектуре Фёдора Шехтеля» (2009 г.).
Структура работы
Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, библиографии, документального и графического приложений.
