第三章科学、艺术与数字媒体艺术教学目的：（1）理解科学与艺术、分形与自然的奇妙之处；（2）理解科学和艺术的统一。
教学重点：（1）理解科学和艺术的统一。
教学难点：（1）理解科学和艺术的统一。
~教学计划：使用4课时完成本节教学任务。
其中理论教学2课时，实践教学2课时。
教学方法与手段：讲授法，教案；理论联系实际，以专题的方式安排学生分组进行课堂讨论。
教学内容：引言：数字媒体艺术与生俱来就有向往和追求真理的天性。
正是在追求真理的征途上，科学和艺术携手而行，科学探索物质世界，艺术追求美的感受。
本章将从古希腊的美学开始，探索西方艺术史中蕴涵的科学观；探索西方现代艺术和技术的结合的历史；由此更清晰的梳理出数字媒体艺术的美学思想来源。
/一、科学与艺术的同源性1、艺术中的技术与技术中的艺术技术与艺术的关系：（1）技术与艺术是两个不同的概念。
（2）技术是一种方式、过程和手段；艺术既可以是方式，过程和手段，又可以指艺术品、艺术现象。
（3）在设计中，艺术与技术应是统一互为关系，犹如一张纸的两面，分离的属性，或者说艺术是技术存在的最高形态。
千万年来，艺术与技术总是携手并进，技术是艺术存在的真正基础，艺术也是在技术中成长起来的。
世界文明史上和艺术史上的一些伟大杰作，如金字塔、巴特农神庙、拜占庭的圆顶教堂、哥特式圣殿等都是伟大艺术的典范，又都是当时最新技术、伟大技术的产物。
中国工艺美术史上的彩陶、蛋壳陶、青铜器、瓷器、丝绸等，也都是杰出的艺术品，同时又都是当时科学技术的结晶和代表。
（4）艺术必须通过一定技术加以表现，有时它又表现为一种技术。
}（5）技术是艺术存在的基础。
技术发展到一定阶段时问题需要更高层次的艺术观念来导引和互助，这样才能使技术溶入艺术之中。
没有对现代艺术的深切理解和艺术方式的把握，不可能创造出好的作品。
总之，设计艺术是艺术与科学技术统合的产物。
2、科学、技术与艺术三者的相互关系（1）科学与技术：科学是在技术的地础上发生和成长起来的（2）技术与艺术：技术是艺术不可分离的属性或者说是技术存在的最高形态。
千百年来艺术与技术总是携手并进，技术是艺术存在的真正基础，艺术也是在技术中生长起来。
（3）艺术与科学：工艺艺术和设计艺术是艺术与科学结合的产物。
工艺的发展、工艺技术的进步与科学的发展密切相关，但工艺美术不是科学和技术的载体．而更重要的通过整合的方式，将科学与艺术结合起来，即通过艺术的方式将科学技术展示出来。
而科学往往是通过技术或工艺技术的方式走向与艺术结合之路的。
3、艺术中的技术与技术中的艺术：作为知识创新体系一部分的艺术设计创新：（1）创新是艺术设计的本质特征，设计即创新，在设计创新的内涵和过程中，新知识具有重要地位，知识创新是指通过科学研究获得新的科学和技术科学知识的过程，目的是追求新发现，探求新规律，创立新学说，积累新知识。
}（2）艺术设计是知识创新的重要组成部分，是科学技术与艺术结合的产物。
•简洁性、对称性与大自然美学德国动物学家和哲学家恩斯特•海因里希•菲利普•奥古斯特•海兊尔（ 1834－1919）认为生物学在许多斱面与艺术类似。
自然界中的对称，比如单细胞生物中的放射虫对他的艺术天赋有很大的启发。
海兊尔擅长版画和插图，尤其著名的是他画的浮游生物和海母的画，这些图画生动地体现了生物世界的美。
在其1896年发表的巨著《自然的艺术形式》中含有数百幅非常细腻的植物、花卉和放射虫的骨骼的插图。
他的插图生动地体现出了大自然赋予生物的绝妙的对称结构。
)大脑功能分区的侧视图（左）和顶视图（右）。
现代神经生理科学证明：左脑是理解语言的中枢，是逻辑思维的中枢。
而右脑具有形象思维和创新功能（资料来源）。
{[二、西斱传统美学中的科学思维1、古希腊写实主义艺术（亚里士多德说：“人是理性的动物。
”理性是全人类共有的区别于动物的本质特征，但在世界各民族中，理性思维能力的强弱却互有差别。
人本主义世界观和理性主义思维方式是古希腊人建立的西方文化的传统基因。
古希腊人在征服自然的经验中逐渐认识了自然的规律，并在混沌的自然现象中看到了宇宙秩序的表现形式。
古希腊哲学家毕达哥拉斯(公元前582年一507年)把一切自然现象都归结为数学的法则，从而建立了完整的理性主义思想体系，并为西方文化的发展奠定了理性主义的基调。
古希腊人对数学的信仰表现在其文化的各个领域，这一信仰更是在艺术中得到了突出表现。
盛行于原始艺术中的直观的自然主义，在古希腊艺术中变成了理性的写实主义。
2、数学之美：古希腊的比例和和谐的自然主义宇宙观古希腊艺术家根据数的规律，赋予艺术作品以比例、大小、结构和节奏等要素。
换句话说，他们通过这些要素来创作一切艺术作品，无论是抽象的庙宇，抑或是具象的人像。
在古希腊人看来，一个整体的各个部分之间存在着一定的比例关系，而“美”就来源于比例的和谐。
这种几何标准(包括金字塔构图、黄金分割比等)成为西方形式主义美学的基石。
古希腊人建立的理性主义艺术观念在文艺复兴时期的艺术家那里则体现为对透视学、人体解剖学等科学原理和写实技法的钻研和运用。
由此，经过数百年中无数艺术家的不断探索，西方人建立了一套完整的写实绘画体系。
这种绘画能在二维的平面上再现出三维空间中的立体形象，造成一种逼肖客观自然的“幻象”。
看这种绘画如同面对实景，画中的一切栩栩如生。
正如清代画家邹一桂看到西方写实绘画后说的，“画宫室于墙壁，令人几欲走进”。
3、达〃芬奇（1452-1519）莱昂纳多〃达〃芬奇是意大利文艺复兴时期第一位画家，也是整个欧洲文艺复兴时期最杰出的代表人物之一。
他是一位思想深邃、学识渊博、多才多艺的艺术大师、科学巨匠、文艺理论家、大哲学家、诗人、音乐家、工程师和发明家。
他在几乎每个领域都做出了巨大的贡献。
后代的学者称他是“文艺复兴时代最完美的代表”，是“第一流的学者”，是一位“旷世奇才”。
所有的，以及更多的赞誉他都当之无愧。
（1）在天文学上，达〃芬奇对传统的“地球中心说”持否定的观点。
他认为地球不是太阳系的中心，更不是宇宙的中心，而只是一颗绕太阳运转的行星，太阳本身是不运动的。
)（2）达〃芬奇还认为月亮自身并不发光，他只是反射太阳的光辉。
他的这些观点的提出早于哥白尼“太阳中心说”。
甚至在当时，达〃芬奇就幻想利用太阳能了。
此外，达〃芬奇的“科学研究”还涉及到动植物学、物理学、空气动力学、鸟类飞行原理、建筑学、雕塑、流体力学、地图学等领域….（3）达〃芬奇在解剖学和生理学上也取得了巨大的成就，被认为是近代生理解剖学的始祖。
他掌握了人体解剖知识，从解剖学入手，研究了生理学和医学。
他最先采用蜡来表现人脑的内部结构，也是设想用玻璃和陶瓷制作心脏和眼睛的第一人。
他发现了血液的功能，认为血液对人体起着新陈代谢的作用。
（4）达〃芬奇研究过心脏，他发现心脏有四个腔，并画出了心脏瓣膜。
他认为老年人的死因之一是动脉硬化，而产生动脉硬化的原因是缺乏运动。
后来，英国的威廉．哈维证实和发展了达〃芬奇的这些生理学成果。
（5）科学家，艺术家，工程师达〃芬奇的研究和发明还涉及到军事和机械方面，他发明了飞行机械、直升飞机、降落伞、机关枪、手榴弹、坦克车、潜水艇、双层船壳战舰、起重机等等。
他还在数学领域和水利工程等方面作出了重大的贡献。
可以说，达。
芬奇的研究涉及到自然科学的每一部门，他的思想和才能深入到人类知识的各个领域。
他是世界上少有的全面发展的学者。
达〃芬奇不仅是一个伟大的艺术家，也是一个卓有成效的科学探索者，还是一个颇具创造性的工程师。
毫无疑义，达〃芬奇是一个杰出的通才，是一个在艺术、科学、技术领域都有超凡表现的人物。
达〃芬奇无论是在艺术领域，还是在自然科学领域，都取得了惊人的成就。
他的眼光与科学知识水平超越了他的时代。
他代表了集科学和艺术于一身而成就非凡的经典范例。
集科学和艺术于一身而成就非凡的经典范例。
三、 20世纪科学对艺术的影响数字媒体艺术美学思想来源：数字媒体艺术的美学思维主要受到来自以下几个方面的影响。
蒙德里安、康定斯基的抽象主义艺术、包豪斯的工业设计思想、杜尚的达达主义艺术和未来派艺术、本世纪五六十年代动力艺术和光效应艺术、七十年代的录像装置艺术(Video Art)。
此外，以艺术家安迪〃沃霍尔和劳申伯格为代表的波普（Pop Art）艺术、以达利、马格利特为代表的超现实主义、以现代版画艺术大师埃舍尔为代表的“科学观念绘画”均和现代数字媒体艺术的表现和思维方式存在密切的逻辑联系。
￥1、物理学迚步改变了人们对时空的认识1916年，现代物理学奠基人阿尔伯特•爱因斯坦（Albert Einstein,1879~1955）完成了《广义相对论的基础》，提出了由于有物质的存在，空间和时间会发生弯曲的假说。
广义相对论指出：时间、空间是相对的，即在惯性系统内，空间长度、时间快慢和质量大小都将随物体的运动速度而变化由此，牛顿的时空恒定的观点受到了质疑和挑戓。
2、工业革命、机器与速度的讴歌：未来主义爱因斯坦相对论动摇了关于固定空间与连续时间的概念，而车轮则使人们真正感到了这种变化的力量和一种现代意识。
这种现代性也就是表明了一种新的艺术态度，即：现代艺术就是要对生活环境中发生的一切变化做出适当的记载，它包括接受人类的无意识与非理性的因素。
此外，速度、技术感与革命性:对机器、速度与技术的崇拜也成为现代文艺美学革命性的根源。
而来自于现代工业的代表性产物—汽车与火车的速度，从另一个角度改变人与世界的关系，也就是时间的角度。
这些引起了前卫艺术家们的极大兴趣。
未来主义艺术运动（1910-1945）是20世纪起源于意大利的艺术和社会运动。
它强调的未来，包括速度，技术，青年和暴力，和物体，如汽车，飞机和工业城市的现代概念与荣耀的主题。
3、未来主义艺术运动的广泛影响随着其领导人马里内蒂在1944年去世，未来主义作为一个连贯的和有组织的艺术运动现在被认为已经结束了。
但未来主义影响了许多20世纪的艺术运动，装饰艺术，激浪派，结构主义，超现实主义和达达。
同时未来主义理想仍然是西斱现代文化的重要组成部分，如强调青春，速度，力量和技术表现等在许多现代商业电影和文化中有所体现。
西斱科幻电影和日本的动漫艺术家们对人与金属、机甲的迷恋多源于未来主义思想。
此外，马里内蒂的理想也是欧洲超人哲学的明显的成分。
甚至互联网初期的“数字朋兊”也大多可以追溯到未来主义的精神寄托。
]【佛洛依德与梦的解析1900年，心理学家弗洛伊德出版了他的心理学名著《梦的解析》，对人的梦境做了认真而科学的分析。
弗洛伊德从对梦的解释入手，开创了精神分析学理论。
弗氏认为潜意识能够控制人们的行动，而“性爱”和“精力冲动”则在潜意识中起着无形的作用，至于艺术则要表现幻想的世界，而这种幻想往往也同人们“性爱”得不到满足的表现有关，同时他还把梦境的表现也看作是一种无意识的自然流露。
![数字媒体艺术概论01[16页]](https://img.taocdn.com/s1/m/9b153154b8f67c1cfbd6b8bf.png)
