Пиши Дома Нужные Работы

Обратная связь

Тема 14. Конструктивные системы живой природы.

Содержание программы

 

Введение в дисциплину

Бионика – это наука, изучающая принципы организации и функционирования биологических систем на молекулярном, клеточном и популяционном уровнях. Бионика – наука междисциплинарная, «наука-перекресток», в ней отражаются особенности научно-технической революции в форме интеграции различных по своему назначению и методам наук. По существу, бионика синтезирует знания в биологии и кибернетике, физике и радиотехнике, математике и электронике, ботанике и архитектуре, биохимии и механике, психологии и биофизике и т.д.

Бионика соединяет разнородные знания в соответствии с законами единства живой природы. Структура курса складывается из трех основных направлений:

- теория бионики

- бионические исследования

- бионическое моделирование.

 

Тема 1. Хронологические этапы истории, предшествующие

Развитию бионики.

В исторической последовательности раскрываются этапы развития протобионики с момента зарождения цивилизации до начала 60-х годов ХХ столетия. Отмечаются характерные отличительные признаки каждого из исторических этапов развития.

Тема 2. История инженерно-биологических исследований.

История инженерно-биологических исследований освещается через характерные особенности использования живой природы в процессе жизнедеятельности человека. Начиная с Древнего Рима и до наших дней, философы, математики, ботаники, физики и другие исследователи по крупицам вносили свой вклад в вопросы освоения природы с целью использования ее закономерностей на благо развития человеческой цивилизации.



Тема 3. Бионика в науке и технике.

В науке смена лидирующих направлений является закономерностью. Механика, занимавшая лидирующее положение в естествознании, сыграла роль трамплина для других наук. Области исследования традиционных наук и биологии дали развитие новому научному направлению – «Бионика».

Тема 4. Форма и функция.

Взаимосвязь формы и функции, их неразделимое взаимодействие являются объективным состоянием гармонии. Особенности развития структуры формы в связи с изменениями функций являются ключевым моментом в исследовании вопросов формообразования в природе и искусстве.

Тема 5. Средства гармонизации формы.

Чтобы найти связь между средствами гармонизации формы, необходимо определить их иерархию в системе организации формы. Закономерности функционирования родственны определенным уровням развития структуры формы. Совместимости функций соответствует уровень полимеризации формы, принципам существования и развития – уровень дифференциации формы, сосредоточению функций – уровень интеграции формы. Уровням развития структуры формы соответствует аналогичная иерархия средств гармонизации формы.

Тема 6. Процессы ветвления и спиралеобразования в природе.

Ветвление и спиралеобразование – наиболее характерные морфологические характеристики природных систем на всех уровнях развития природных форм. Ветвление и спиралеобразование – особые формы освоения пространства, возникающие в процессе жизнедеятельности и интенсивного развития биосистем.

Тема 7. Симметрия и асимметрия.

Общее представление о симметрии включает в себя толкование ее как свойство объектов, как абстрактная система построения, как описание картины мироздания. Симметрия и асимметрия взаимно дополняют друг друга, без них невозможен рост и развитие организмов, закрепление наследственности, совершенство формы.

Тема 8. Повторяемость и комбинаторика.

Свойства повторяемости и комбинаторики лежат в глубоких уровнях сознания человека. Живое формирует себе подобное в огромных количествах и масштабах на всех уровнях развития структуры формы. Разнообразие форм порождает необходимый процесс систематизации как способ приспособления, выживания и продолжения рода.

Тема 9. Тектоника в природе и технике.

Тектоника – это объективно-субъективная категория, существующая одновременно в виде природных форм органического и неорганического происхождения, а также в виде эстетического освоения конструкций и форм человеком. На уровне инженерного конструирования тектоника выступает как единство конструктивной формы и законов механики. На уровне живой природы конструкции включаются в систему живого организма, выполняющего сложные функции, в результате чего возникают новые формы.

Тема 10. Феномен золотого сечения.

Феномен золотого сечения обнаруживается в искусстве, математике, в области музыкальной гармонии, в формах живой природы, в архитектуре, в психологии и технике. Он рассматривается как объективная характеристика и как явление в области восприятия.

Тема 11. Свет и цвет в природе.

Природа цвета напрямую связана со светом и источником его восприятия, живым организмом. Цветовое восприятие-это реакция организма на световой раздражитель. В живой природе свет и цвет являются продуктом жизнедеятельности организма в процессе его функционирования.

Тема 12. Бионические модели и их классификация.

Моделирование является одним из основных этапов развития проектирования. Материалы моделирования служат для дальнейшего их использования в проектной работе и создания опытных образцов. Теория отличается от моделирования тем, что модели представляют предметную реализацию самой теории. Модели делятся на два вида: вещественные (материальные) и идеальные (воображаемые). Вещественные модели неразрывно связаны с идеальными, при этом идеальные модели предшествуют вещественным.

Тема 13. Биомеханика.

Человек – машина. Живой организм – машина. Оппозиция и сочетание «полюсов» как одна из главных тем современного дизайна. Технологические задачи и этические вопросы дизайн-проектирования.

Новинки «техно-биодизайна» – результаты взаимодействия форм, структур, материалов и функций живых организмов и техники.

Тема 14. Конструктивные системы живой природы.

Живая природа – это патентная библиотека, в которой в той или иной форме содержатся все существующие и будущие конструкции и новые формы. Задача исследователя найти и применить в новых материалах и условиях те концептуальные идеи, которые он может найти, глубоко и всесторонне изучив природу формы и функции организма на всех уровнях его структурного развития.

Темы рефератов:

1. История инженерно-биологических исследований.

2. Бионика в промышленном дизайне.

3. Бионика в графическом дизайне.

4. Бионика в средовом дизайне.

5. Бионика в новых направлениях дизайна.

6. Бионика в системе «человек-машина».

7. Феномен золотого сечения.

8. Свет и цвет в природе

9. Конструктивные системы живой природы.

10. Процессы ветвления и спиралеобразования в природе и технике.

11. Симметрия и асимметрия.

12. Форма и функция.

13. Тектоника в природе и технике.

14. Средства гармонизации формы и их связь с природой.

 

Контрольные вопросы:

1. Дать определение бионики. Раскрыть основные понятия: бионика, биоформы, виды природных мотивов, стилизация под биоформу и т. п. Определить специфику бионических форм.

2. Назвать «прародителя» бионики, перечислить первые проекты. Указать дату «рождения» бионики как науки.

3. Перечислить и охарактеризовать направления бионики. Рассказать о моделировании «живых» объектов и о профессии «бионик».

4. Перечислить первые примеры бионики в архитектуре.

5. Дать определение органической архитектуры, перечислить архитекторов – ярких представителей этого направления.

6. Рассказать об использовании природных форм в строительстве.

7. Влияние стиля Модерн на формирование биодизайна.

8. Охарактеризовать проблему «человек – машина» в современном дизайне: технологические задачи и этические вопросы.

9. Рассказать о новых разработках в сфере «техно-биодизайна».

10. Рассказать о бионике как о новой отрасли науки на стыке биологии, кибернетики, психологии и др. наук. Обозначить современные достижения в области бионики.

11. Выделить перспективные направления работ ученых в области бионики.

12. Дать определение архитектурно-строительной бионики и обозначить задачи этого направления науки.

13. Дать определение нейробионики и обозначить задачи этого направления науки.

14. Рассказать о перспективных исследованиях в бионике, обозначив главные направления работ по бионике.

15. Рассказать о создании моделей живых систем: о бионических моделях.

16. Проявление ветвления и спиралеобразования в природных и искусственных формах.

17. Симметрия и асимметрия природных и искусственных формах.

18. Рассказать о методике бионического подхода к процессам формообразования.

19. Средства гармонизации формы и истоки их возникновения.

20. Взаимоотношение формы и функции в процессе формообразования.

21. Тектоника природных и искусственных форм, их сходство и различие.

22. Основные конструктивные системы характерные для биоформ.

23. Цвет в природных объектах. Его роль и назначение.

24. Золотое сечение и особенности его проявления в природных формах.

25. Бионические модели и их роль в дизан-проектировании.

26. Биомеханика

27.Перечислить дизайнеров, использующих принципы бионики – представителей разных школ и стилей ХХ в. Обозначить композиционные приемы, используемые в произведениях мэтров дизайна.

28.Биодизайн и нанотехнологии.

29.Искусство и бионика. Их взаимосвязи

30.Архитектурная бионика. Особенности формообразования. Материалы и конструкции

 

Типовые задания:

 

Задание 1. Графический коллаж биоформы.

 

Задание 2. Перевод объемного изображения биформы в геометрическую 2D проекцию с выходом на знаковую форму

 

Задание 3. Моделировка текстуры и фактуры поверхности

биоформы

 

Задание 4. Нанесение проектной текстуры и фактуры на геометрическую форму, с учетом особенностей ее строения (шар, куб, пирамида)

 

Задание 5. Моделировка в объеме деталей и узлов биоформы

 

Задание 6. Выполнение объемной модели конструкции

биоформы

 






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.