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多线程策略的室内人机工程学教学研究

Webmaster: ArtDesign | Time: 五月 12, 2017

摘    要:国内长期以来在人机工程学的室内设计专业教学中,往往主要集中在人体尺度和家具设计方面的探讨,但对于如何运用人机系统来整体建构建筑及室内空间的方法却极为缺乏。文章引入多线程思维方式结合室内空间设计的程序,将多线程思维方式之下设计方案的形成机制运用到教学实践中。

 

关键词:多线程策略;人机系统;教学

检    索:www.artdesign.org.cn

中图分类号:G642.0;TB47

文献标志码:A             文章编号:1008-2832(2017)02-0145-03

 

一、人机系统和多线程概念

人机工程学中的“人”“机器”和“环境”三者之间的关系,也常简称为人机系统。国内目前关于人机学在工业设计方面已经有了深入的研究,但对于室内设计专业,则相对要滞后许多,大部分的教材仅仅是在工业设计为主的知识结构上,增加关于人体尺度和家具的关系、环境行为心理等内容,对于人如何与建筑空间环境形成有效积极的人机环境关系,并没有系统的研究,对于案例的解析,则更是草草几张室内场景照片和效果图,学生很难将人机工程学与具体设计过程联系起来。因此,在了解基本概念和基本的人体尺度之后,如何运用人机系统原理为室内设计服务极为重要。
多线程是个复杂的概念,原指编程的方式,按字面意思是同步完成多项任务,提高了资源的使用效率。根据百度百科词条,多线程(英语:multithreading),是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。在一个程序中,这些独立运行的程序片断叫作“线程”
(Thread),利用它编程的概念就叫作“多线程处理”。在计算机编程中,一个基本的概念就是同时对多个任务加以控制。许多程序设计问题都要求程序能够停下手头的工作,改为处理其他一些问题,再返回主进程。线程只是用于分配单个处理器的处理时间的一种工具。但假如操作系统本身支持多个处理器,那么每个线程都可分配给一个不同的处理器,真正进入“并行运算”状态。
在室内设计方法中引入多线程设计思维模式,其目的在于研究设计过程中设计师如何一心多用,同时考察各项设计依据,并且互为设计依据,为多样设计目标提供解决方案。具体来说,可以根据设计条件,同时考虑各项子专题的解决方案。多线程思维如同张开双手,通过十个手指头去触碰你的目标,如果只用到一个手指头,则只用到单线程思维。如果十个手指最后都集中到同一个目标点,相当于殊途同归,是多线程思维。初级设计师的设计思考轨迹,常常出现只考虑一个方面,忽视另一方面的现象,不能同时满足多样的设计目标,室内设计过程中所遇到的问题错综复杂,如果不能以多线程思维方式是去满足多样的设计目标,将不可能形成有深度的设计解决方案。除了解决基本功能布局,但还要考虑光线、风格意向,甚至还能考虑到文化、低碳节能等问题,而这些问题的解决最后都只能通过一个“唯一”的空间形态去体现。所以,能否具备多线程思维,可以说是一个设计师的重要能力。

 

 

二、空间设计与人机系统关系分析

众所周知,人机工程学主要是研究“人—机—环境”之间的关系,笔者总结并绘制了图表来说明空间设计与人机系统关系。(图1)
生理机能与设施要素是人机关系的第一组关系。两者相对应的是人机学运用的基本的要求,即解决尺度能现的问题。生理机能指的是人体的生理能力包括尺度极限、能力极限等,人体决定了人体在空间环境中活动的范围、效率和变换程度。室内设施要素包含了室内空间界面中的所有实,如建筑构件、装饰物、家具等要素。人体的运动和作业方式与室内设施要素紧密相连,人的尺度和设施要素的尺度是否相吻合,决定了活动和作业是否能有效安全的进行。这也是人机工程学在室内设计运动当中需要考虑的最基本问题。在室内设计中的具体运用主要体现在规范设施要素的尺寸、材质的触感等方面。相对来说,这方面是大多数初级设计师所能达到的能力。值得注意的是,仅仅关注元素单独的尺度是远远不够的,设计要解决的是综合的问题。
行为组织和空间组合之间的关系是人机关系的第二组关系。这组关系实际上是解决空间序列的问题。空间的使用者根据种族差异、行为类型、使用时间等等形成各种各样的行为差异,因此空间的类型也随着千变万化。如何根据空间中人的特定行为,给出合理准确的空间形态及空间构成,是能否满足使用者基本行动需求的关键。根据环境行为学中的“建成环境的意义”,设计师创造出来的空间,都可以被使用者进行解码,当空间形态具备较好的编码指代意义时,使用者能够采取正确的行动。阿卜杜拉在《建成环境的意义》一书中强调建成环境设计的非语言表达方法,他认为影响人们行为的是社会场合,而提供线索的却是物理环境。人们总是按照其对环境线索的领会来采取行动的。环境设计就是一个编码的过程,使用者对其进行译码,正确的空间形态引导正确的行为。因此,如何建构一个好的空间,首先要对人的行为进行有效的组织,要深刻掌握人到了空间的某一个点,他会有何种行动,由此来逆向推动空间组合,其实这也是被动式设计所强调的。当然,作为空间中的人,行为体现为零散的状态,但对于某一时间段,或者某个整体的建筑空间,设计师却应该区别于普通人的思维,能够从宏观的关系上把握整体的行为,由此组织处具有韵律节奏的空间序列,以及切实需求的行为关系。
信息需求与形态界面之间的关系是人机关系的第三组关系。重点在于解决感知美学的问题,空间终归要落到实体,人也只有通过空间界面才能感受到空间的真实,界面形态直接反应人的心理需求。比如大到地面墙体、小到细微的装饰物都能够直接从视觉、触觉和嗅觉等方面给人直接的感受。因此,根据使用者的年龄、职业、性格特征和行为习惯,进行有针对性的界面设计,是前两对关系最终能否落实到具体形态的关键。值得一提的是,许多学生缺乏行为组织探讨,直接运用形态界面进行设计,这就难免落入“装饰”的窠臼。

三、多线程设计教学策略

根据本人上述理论,在本科室内专业二年级的第一个专业课《人机工程学》最后一个阶段的设计创作中,引入了多线程设计策略方法。制定如下教学策略:

首先,教学交互程序上,先提出一个适合二年级学生进行的课题,给定课题选取了大学生最熟悉的宿舍空间进行改造,目的是通过小空间改造运用人机工程学的各阶段知识和方法。出发点一是宿舍是学生最为熟悉的空间,对于尺度能有相对准确的把握,二是空间狭小,设计条件相对苛刻,客观上也体会到种种问题,能够培养学生解决问题的能力。
其次,通过策略指导,引导学生对课题空间进行深入的观察,找出问题所在。虽然学生每天都在自己的宿舍中度过,但由于没有观察和方法,对于空间中存在的问题也是视而不见。首先要求学生利用测绘的方式对宿舍空间各各个角落进行精确测绘,并且利用风暴法罗列出自己的所有行为可能,并且理顺每一个行为的逻辑关系、先后顺序及主次关系(图2)。对设计目标进行细分,从空间布局、行为逻辑、美学风格、节能环保、通风排气、照明色彩等方面提出相应的设计目标,并且尽可能同时满足上述目标,提出最佳的设计方案。最后,示范案例分析。在经过两周的独立设计和引导之后,学生已经对于课题有了更进一步的认识,除了尺度和要求有更深刻的认知之外,普遍出现解决问题的手段匮乏的问题。这首先是因为学生还没有掌握相应的空间组织能力,对于初学者也是不可避免的。在此阶段,通过老师提出一套自己的设计方案,并且运用“千层饼”方法,对设计方案进行仔细的分析,从总平面图开始,分别对功能分区、拓扑关系、行为逻辑、精确要素、视线体验、日光照明、通风排气、分时供冷、美学体现是个层面对方案进行分析,将多线程策略的运用方法用具体的案例进行演示(图3)。其中,有些令人赞叹的细节,比如通过恰当的空间设置,在狭小的空间中满足活动的会议桌、多人就餐、会议、招待等符合SOHO一族的功能;通过分隔帘的使用合理分割空间,实现分时分区供冷,达到节能减排的作用。
最后,学生根据以上介绍的设计流程和方法对自己的方案再次进行调整。从过程上来看,随着每一次的方案讨论,利用教师专业的经验和技能,帮助学生推进设计方案,基本上能够达到复合思维的效果,有些同学的方案可以达到四五项同时满足设计目标。

 

 

四、教学效果及反思

多线程设计思维在人机工程学课程中的运用,是本人十年来在《人机工程学》课程的教学过程中,结合自己的行业实践经验积累,提出的一项创新实验性教学方案。引导学生避免依赖“装饰”而忽略人的心理感受及空间使用方式,在设计初期进行创意阶段中,从人的行为出发,探讨行为后面的心理机制,通过多线程思维的方法,逐步建立起“以人为本”的设计理念,并且利用多线程思维来满足既定设计目标,提出符合设计初衷的精准空间实体来满足人的生理和心理需求。■(陈哲蔚    广州大学 美术与设计学院)

 

 

 

注释:

① 多线程.百度百科词条.http://baike.baidu.com.

 

参考文献:

[1] 刘峰,朱宁嘉.人机工程学[M].沈阳:辽宁美术出版社,2006.1.

[2] 杨玮娣 主编.人机工程学与室内设计[M].北京:中国水利水电出版社,2005.8.

[3] 刘盛璜 编著.人体工程学与室内设计(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.2



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