专班课程 不开放自由选修
数学与艺术-几何造型初阶
教师: 陳明璋
国立交通大学
2016/09/22
32时数/16周次 (报名结束)
概要
课程目标
授课教师
课程进度表
课程内容
上课形式
评分标准

概要

造形在生活及各种文化中有诸多的呈现，内容包含对称、伊斯兰的几何构图、错觉、密铺、Escher的造形、收缩略图、传统碎形、山水画、光点系列等主题，主题都和2D几何变换有关。这些主题过去都需要运用特殊的软件工具和专业技术才能进行设计，往往耗用相当的时间，因此不易直接带入两小时的课程； AMA的「结构式复制绘图法」是一种2D几何变换的人机接口，运用结构与复制的概念，铨释造型，让学生可以在很短的时间完成造形，提供学生更多的时间多次的尝试，进而探索创意。

课程目标

本計畫完成的課程採用「做中學」的教學策略，兼顧理論與實務，授課的目標有四：
1. 了解結構複製的意涵，熟習結構式複製法；
2. 提升圖形(Pattern)的解構分析能力，
3. 運用AMA開發造形的方法，
4. 實際模仿、創作，
5. 了解文化議題。

工具方面

  • 熟習AMA、PowerPoint 的功能
  • 熟習結構式複製繪圖法(Structural Cloning Method)
  • 熟習觸發式動態呈現(Trigger-based Animation)
  • 熟習步驟畫呈現及投影片結構
  • 熟習處理多媒體相關的軟提，如抓圖、錄製畫面、錄音、錄影
  • 熟習資源轉化的方法

理論方面

  • 幾何變換
  • 對稱造型概念(Symmetrical Patterning)
  • 密貼造型概念(Tiling and pattern)
  • 碎形基本概念(fractal Geometry)
  • 亂中造型/結構造亂的概念
  • 實務方面
  • 有能力掌握大量的訊息。
  • 有能力分析圖案的結構、瞭解結構與複製的意涵。
  • 有能力解構錯覺圖案、設計錯覺、強化錯覺。
  • 有能力設計收縮圖。
  • 有能力解構、設計對稱圖案並了解文化的意涵。
  • 有能力設計伊斯蘭對稱圖並瞭解其意涵。
  • 有能力理解構Escher造型，進而模仿設計。
  • 有能力運用跳躍式疊代設計複雜的造型，如山、水、草木岩石雲等元素，進而繪製山水畫。
  • 有能力亂中造型、結構中造亂。
  • 有能力運用線段造型。
  • 有能力運用群組連線造型。

授课教师

陳明璋

陳老師任職於國立交通大學通識教育中心，致力於推動資訊科技融入教學之教學、研究與推廣。他以數位落差為出發點，歷經十餘年的努力，跨越資訊科技、數學、數學教育、認知心理學、認知負荷理論、多媒體學習理論，經過無數的嘗試，發展出AMA數位內容設計與展演的環境，完成理論與實務的結合。由於AMA平台提供簡易而用途強大的界面，突破數位的障礙，大幅降低資訊融入教學的門檻，因此能有效地推動資訊科技融入教學。陳老師為解決設計數位教材時的「定位」不易的問題，以數學為工具，發明「結構式複製繪圖法」，並以此為基礎，研究各種造形的方法，開設「幾何造形」課程，擴及「數學與藝術」。簡言之，陳老師研發「AMA數位內容設計與展演平台」，開啟「認知與數位教學」以及「數學與藝術」的新視窗。

研究方向

離散數學、數學教育、認知與數位教學、數學與藝術

课程进度表

第1周:基础篇-PowPoint + AMA

第2周:结构复制法(Structural Cloning)简介

第3周:动态篇(Trigger-based Animation)简介

第4周:错觉篇(Illusion)

第5周:错觉篇(Illusion)

第6周:对称篇-2D

第7周:对称篇-结构与解构

第8周:密贴图(Tiling & Tessellation)

第9周:密贴图(Tiling & Tessellation)

第10周:Escher造型

第11周:Escher造型

第12周:传统碎形

第13周:山水草木篇

第14周:乱中造型

第15周:收缩略图系列

第16周:群组连接

课程内容

课程分几单元

  • 第 1单元 基础篇：PPT + AMA 体验，
  • 第 2单元 触发动态呈现，结构复制初探
  • 第 3单元 错觉篇
  • 第 4单元 对称篇：对称解构、对称造型
  • 第 5单元 密贴篇：解构、单元素/双元素密贴
  • 第 6单元 Escher篇：解构、构图
  • 第 7单元 碎形篇：传统碎形、山水草木
  • 第 8单元 线段篇：线段构图、群组连接
  • 第 9单元 收缩略图系列

上课形式

  • 上課形式

本課程分為九個單元，每一單元內容主要包含背景介紹、結構分析、以及造型的方法；教材的設計以PPT＋AMA為工具，經過數位內容設計與展演的原則處理，儘量的降低學習者的外在認知負荷，提升有效的認知負荷，此類的教材的呈現模式，有別於閱覽式或串流式的影音，稱之為展演式。教材的設計須先行以投影片步驟化細緻的呈現，之後撰寫旁白及配音或錄製。

造型的方法只是程序性知識，學習者必須透過操作來實踐，學習造形時，學員必須能掌握每一個步驟，因此採用步驟化方式呈現，也就是一頁一步驟。步驟化呈現是最能夠掌握訊息呈現的步調、避免分散注意力的方法，也是本課程的特點。

學習的四大步驟是

    (1) 單元背景簡介, (2) 結構分析, (3) 造型的方法, (4) 學員實作

  • 隨堂作業

作業內容自訂，以PowerPoint 格式繳交，一般作業以5~10頁為原則，講求精緻與創意，學生可以自行增加內容。範圍包含單元講授的練習成果、自行練習的成果。每頁可加入說明或自評，最後ㄧ頁為自我評量、心得、見解及課程意見。另外有加分內容(option)，包含其他創意、作品或想法，網路上相關文獻或作品。

  • 期末專題

「幾何造形」的期末專題是運用一學期所學，自行選擇主題，設計繪本。

评分标准

  • 作業：

隨堂作業每一單元素結束當周末繳交，共單元佔 60%；
須準時繳交；逾期不候！

  • 期末專題：

期末專題為繪本設計，主題自訂，  25 %；

  • 討論區互動事項：佔 15%

通过标准


课程及格标准:60分满分：100分

先修科目或先备能力

無限制

建议参考书目

  1. Geometric symmetry in Patterns and Tillings, Clare R Horne, WOODHEAD PUBLISHING LIMITED
  2. Tilings and PAtterns, Branko Grunbaum, G. C. Shephard, W.H. Freeman and Company
  3. Fractal Everywhere, Michael F. Barnsley, Academic Press Professional
  4. Fractals for the Classroom, PeiTgen, Jurgens, Saupe, Springer-Verlag
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