? 編輯:李杰 李葉
盧純福,浙江工業(yè)大學工業(yè)設計研究院院長、教授、博士生導師。浙江省工業(yè)設計技術創(chuàng)新服務平臺執(zhí)行主任,杭州市工業(yè)設計創(chuàng)新服務平臺主任,教育部高等學校工業(yè)設計專業(yè)教學指導分委員會委員,浙江省高級工業(yè)設計師職稱評定委員會專家組組長。主持國家級一流本科專業(yè)建設(工業(yè)設計專業(yè));獲得國家教學成果獎二等獎1項、浙江省教學成果獎一等獎2項。協(xié)助政府相關部門完成《浙江省工業(yè)設計產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》和《杭州市工業(yè)設計產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》的政策制定。主持國家級省部級項目7項,其中主持國家科技部火炬項目和國家科技計劃項目2項、浙江省科技計劃項目4項、浙江省自然科學基金1項,杭州市工業(yè)設計技術創(chuàng)新重點項目1項。主持企業(yè)工業(yè)設計技術及產(chǎn)品開發(fā)項目30多項,其中重大橫向項目20余項;擁有發(fā)明和實用新型專利50余項。出版專著《形態(tài)的限度》1部;在SCI、國內(nèi)核心期刊發(fā)表論文50余篇。
盧純福教授認為,“新工科”建設是一項系統(tǒng)工程,牽涉到知識系統(tǒng)、教學框架、組織制度、質(zhì)量標準的整體性調(diào)整。“新工科”建設同時是一項緊迫的工程,因育人工程存在滯后性,高等教育若不做到超前,必然與新一輪技術與產(chǎn)業(yè)變革的時代需求相脫節(jié)。然而,無論如何調(diào)整,工業(yè)設計專業(yè)人才的核心素養(yǎng)是長期穩(wěn)定的,其中最為關鍵的是對“人”的共情與體察的能力。技術與產(chǎn)業(yè)的變革影響的是“人”的境遇,“人”的本質(zhì)并無變化。而共情與體察,實質(zhì)上就是對話與理解的能力,只有通過對話,在解釋學的循環(huán)中不斷接近與對象視域的融合,才能達成理解。這是所有設計的起點,同時也是所有設計的終點。
以“新工科”(Emerging Engineering)為名的工程教育改革,是教育部基于對當前工程教育的反思,為應對世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,滿足國家與區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求,推出的一項長期戰(zhàn)略規(guī)劃。2016年,“新工科”概念提出。2017年教育部高教司隨即就組織高校展開研討,形成了“復旦共識”、“天大行動”、“北京指南”3份綱領性文件,描畫出新工科建設的概略路線圖。對于工業(yè)設計這一“非典型”的工程學科而言,“新工科”改革有何意義,如何推進?仍是值得討論的問題。
工業(yè)設計相較于機械工程、土木工程等學科,它的學科范式更偏向人文性,服務面向更具廣泛性,知識體系擁有更強的交叉性。2012年,教育部頒布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄(2012年)》將工業(yè)設計與產(chǎn)品設計一分為二,工業(yè)設計屬于工學門類下的機械類,授予工學學位,產(chǎn)品設計屬于藝術學門類,授予藝術學學位。實質(zhì)上,這是針對廣義工業(yè)設計的“非典型”學科屬性而做出的折中方案。這帶來了一系列問題,例如,歸屬于機械類下的工業(yè)設計在目前工科范式的質(zhì)量標準認證下受到較多掣肘,學科的核心內(nèi)涵容易迷失;而歸屬于藝術類的產(chǎn)品設計人才培養(yǎng)容易缺少足夠的工科知識支撐,在對接產(chǎn)業(yè)需求時又處于弱勢。“新工科”的戰(zhàn)略部署是以工程教育的范式改革而非局部改革為目標,以回歸實踐為導向,講求“問產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)”,“問技術發(fā)展改內(nèi)容”(“天大行動”),又明確了工科優(yōu)勢高校、綜合性高校和地方性高校分類指導的原則(“復旦共識”),對于浙江工業(yè)大學這類地方性高校的工業(yè)設計學科建設而言,具有正本清源的戰(zhàn)略性意義。
一、學科屬性:作為“新工科”的工業(yè)設計學科
工業(yè)設計學科歷史不長,它本就是字面意義上 “新工科”。industrial design的概念最早見于1839年,當時指的是服務于染織工業(yè)的繪圖工作。最早的獨立工業(yè)設計師克里斯托弗·德萊塞(Christopher Dresser)活躍于19世紀后半葉,但他從事的工作與后來面向規(guī)模化生產(chǎn)的設計仍有區(qū)別。最早的工業(yè)設計組織是1907年成立的德意志制造聯(lián)盟(Deutscher Werbund),其時聯(lián)盟內(nèi)部對是否堅持型式化的設計仍存猶疑。最早奠定現(xiàn)代工業(yè)設計教育體系基礎的是1919年成立的包豪斯,要求在工業(yè)化大生產(chǎn)的基礎上實現(xiàn)“藝術與技術的新統(tǒng)一”。直到20世紀30年代,工業(yè)設計行業(yè)才在美國迎來了繁盛。
在國內(nèi),近代工業(yè)起步于洋務運動的“實業(yè)救國”,但設計力量難有匹配。最早的設計人才培養(yǎng)始于1918年成立的北京美術專門學校。隨后,陳之佛、龐薰琹留日留法歸來,分別創(chuàng)立了最早的設計機構“尚美圖案館”(1925年)和“工藝美術社”(1930年),但其實踐主要是為陶瓷、染織、漆器提供圖案。囿于制造業(yè)基礎薄弱,中國工業(yè)設計始終是觀念先行,實踐滯后,服務面向長期是工藝美術行業(yè)。直到70年代末80年代初,湖南大學、江南大學、中央工藝美術學院先后設立了國內(nèi)最早的一批工業(yè)設計系。20世紀90年代至21世紀初,隨著消費類電子產(chǎn)品發(fā)展突飛猛進,中國工業(yè)設計行業(yè)才得到跨越式的發(fā)展。
工業(yè)設計的學科內(nèi)涵一直在更新,學科范式從未穩(wěn)定下來,可以說,它是非典型的工程學科,卻是典型的“新工科”。自1957年到2015年,國際工業(yè)設計協(xié)會先后發(fā)布過5次工業(yè)設計的定義。最初的定義認為工業(yè)設計是決定產(chǎn)品“形式、色彩、材質(zhì)以及結構”的活動,是產(chǎn)品審美價值的賦予者,偏重造型設計(styling design)的定位。2015年的新定義則認為,①設計是“一種策略性解決問題的方式應用在產(chǎn)品、服務、系統(tǒng)等中的活動”,意味著實踐對象拓展到了更宏大的服務流程與社會系統(tǒng),實踐方式延伸為動態(tài)調(diào)整的長期策略;②設計是“一門協(xié)同創(chuàng)新、技術、研究和商業(yè)于一體進行創(chuàng)新活動的專業(yè)”,意味著實踐內(nèi)容拓展到了創(chuàng)新的全部鏈環(huán),實踐主體從個體轉變?yōu)槎嘀黧w協(xié)同;③設計旨在“對社會、經(jīng)濟和環(huán)境等方面的問題進行回應,旨在創(chuàng)造一個更好的世界”,意味著工業(yè)設計的職責從生產(chǎn)與消費的中介,升華為人類文明永續(xù)發(fā)展的實踐保證。該定義深化與拓展了工業(yè)設計的內(nèi)涵與外延,交互設計、服務設計、社會設計已成為國內(nèi)外工業(yè)設計教學的重要模塊,學科知識的融合不是未來方向,而已是既存現(xiàn)實。
以學科范式論,自19世紀中葉以來,工業(yè)設計學科發(fā)展游弋于美術范式、技術范式、科學范式、人文范式、實踐范式之間,不同范式存在著合作與競爭的關系,直至今日仍舊如此。如1914年的科隆論戰(zhàn),個性與型式之爭背后實質(zhì)是美術與技術的范式之爭;1919年包豪斯形式師傅與技術師傅合作指導的工坊教學安排,體現(xiàn)了美術與技術的范式聯(lián)合;1956年烏爾姆轉向了基于科學方法論的基礎教學,是科學范式的勝利;1962年烏爾姆創(chuàng)始人奧托·艾舍(Otto Aicher)爭取設計師在學院管理的領導地位,撰文細數(shù)科學與設計之別,是為達成科學范式與實踐范式的平衡。此后,設計方法運動的迭代,霍斯特·里特爾 (Horst Rittel) 與梅爾文·韋伯 (Melvin Webber) “抗解問題”的提出,唐納德·舍恩(Donald Schon)“行動中反映”的論述,斯坦福大學 D. school的創(chuàng)立,都意味著實踐范式的興起。在國內(nèi),范式之爭集中體現(xiàn)在學科目錄中工業(yè)設計與產(chǎn)品設計的“分家”上,引發(fā)的爭議從未停歇。
二、頂層設計:面向“新工科”的工業(yè)設計學科
工業(yè)設計的學科建制緣起于工業(yè)2.0時代,面向工業(yè)4.0的時代愿景,繼續(xù)做出適應性調(diào)整是必然的。我國技術與產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀更為復雜,目前正處于“傳統(tǒng)工業(yè)化與新型工業(yè)化相互交織、相互交替的轉換期”,“工業(yè)化與信息化相互交織、深度融合的過渡期”。面對復雜的技術與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,工業(yè)設計學科的改革必須正確認識新與舊這組關系,新工科并不意味著新對舊的替代,而是新對舊的推動、新與舊的融合。浙江工業(yè)大學是浙江省屬的重點大學,工業(yè)設計學科始建于1993年,為省級重點特色專業(yè)。2011年獲批成立杭州市工業(yè)設計創(chuàng)新服務平臺,2013年獲批成立浙江省工業(yè)設計技術創(chuàng)新服務平臺。長期以來,浙工大的工業(yè)設計學科建設秉持“以浙江精神辦學,與區(qū)域經(jīng)濟互動”的辦學理念,面向產(chǎn)業(yè)需求,面向技術趨勢,面向區(qū)域戰(zhàn)略,以“新”為牽引,以“舊”為支撐,形成了具有相對特色的學科建設實踐。
(1)面向產(chǎn)業(yè)需求:浙江省民營經(jīng)濟占主體,形成了一鄉(xiāng)一品、一縣一業(yè)“塊狀經(jīng)濟”的地理空間格局,如永康五金產(chǎn)業(yè)、安吉椅業(yè)、云和木制玩具產(chǎn)業(yè)、諸暨襪業(yè)等,涉及28個工業(yè)部門。區(qū)塊內(nèi)企業(yè)規(guī)模普遍不大,但中小微企業(yè)量大面廣,這是浙江省經(jīng)濟發(fā)展的一大特色。傳統(tǒng)塊狀經(jīng)濟面臨創(chuàng)新動力與資源薄弱,低水平競爭激烈,環(huán)境壓力重,市場風險大等問題,轉型升級迫在眉睫。因此,我們學科面向集群產(chǎn)業(yè)的中小微企業(yè)創(chuàng)新需求,建立了設計咨詢、設計服務、設計技術和設計教育全鏈路服務體系,挖掘與探索不同行業(yè)的關鍵共性技術。近十年來,已經(jīng)在永康、云和、安吉、義烏、衢州等集群產(chǎn)業(yè)帶與地方政府合作共建了創(chuàng)新平臺和創(chuàng)新研究院,推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉型升級發(fā)展。目前已推動上千款產(chǎn)品設計成功落地生產(chǎn),來自企業(yè)的科研經(jīng)費突破一億元,產(chǎn)生專利600余項,設計轉化產(chǎn)值累積達120億元。在我們產(chǎn)品創(chuàng)新的持續(xù)支持下,杭州申昊科技股份有限公司、浙江帥豐電器股份有限公司等企業(yè)已成功上市。
申昊三代室外輪式智能巡檢機器人
新一代變電站智能巡檢機器人,以小型化、輕型化、模塊化的巡檢機器人為核心,融合自主導航定位技術、非接觸檢測技術、多傳感器融合、后臺大數(shù)據(jù)分析,能夠實現(xiàn)變電站全天候、多方位、自主智能巡檢和監(jiān)控,有效降低勞動強度和變電站運維成本,提高巡檢數(shù)據(jù)質(zhì)量,通過技術創(chuàng)新來提高變電站巡檢智能化水平。
帥豐S65智能集成灶
S65智能集成灶針對用戶在廚房使用場景中最為關注的安全防護、健康提醒、烹飪輔助三大問題,幫助烹飪經(jīng)驗較少的家庭輕松掌握烹飪技巧;針對烹飪有高度要求的用戶,將鍋內(nèi)實時溫度可視化,更好地輔助用戶掌握火力;且蒸箱自帶保鮮功能,不必憂慮食材變質(zhì)問題;系統(tǒng)深入探究烹飪技巧的同時,實時探測烹飪溫度,當溫度上升到影響健康時,發(fā)出健康提醒;且當系統(tǒng)捕捉到鍋內(nèi)溫度異常后,切斷氣源,降低安全風險。
(2)面向技術趨勢:大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)為核心的新一代科技革命與產(chǎn)業(yè)變革蓄勢待發(fā),是當前工程教育面臨的新業(yè)態(tài)。對于工業(yè)設計學科建設而言,打破原有知識結構,推動多學科知識域的融合;面向前沿技術形態(tài),推動跨界創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是必由之路。跨學科從師資配置做起,我們學科目前有專任教師26人(其中正高6人,副高10人),其中具有機械工程、計算機科學與技術、心理學、管理學學科背景的教師占比50%,教師立足于問題空間而非專業(yè)方向結成科研團隊。例如幾位在健康裝備研發(fā)、情感計算、腦電技術方向專長的教師結成“健康裝備創(chuàng)新設計關鍵共性技術研究”的科研團隊。該團隊在國內(nèi)率先將深度學習方法用于健康生理與心理大數(shù)據(jù)深度信息挖掘,成功解決生理信號識別率低和復雜關聯(lián)性的問題;首次在國內(nèi)提出具備產(chǎn)業(yè)化可行性的類等速力量訓練裝備設計理念,并開發(fā)了覆蓋全身重要關節(jié)的系列訓練器材、上/下肢輔助外骨骼系統(tǒng)。
上肢康復外骨骼
在中國,大部分偏癱患者缺少有效的康復訓練,現(xiàn)有的康復器材無法實現(xiàn)家庭式的康復服務。GAHand家庭式康復外骨骼,采用模塊化的設計實現(xiàn)多模式、多部位的康復訓練,利用腦電控制外骨骼運動,加快腦神經(jīng)重塑,通過3D打印技術,高效快速定制符合用戶尺寸的外骨骼。
新技術趨勢對于工業(yè)設計學科而言不單純是一個附加的知識模塊,至少具有新產(chǎn)品形態(tài),新設計工具與新服務形態(tài)三重意義。后兩重意義通常不受重視。因此我們重點圍繞“智能化創(chuàng)新設計技術研究”方向搭建了科研團隊,團隊面向工業(yè)設計鏈條上的各個環(huán)節(jié)開展智能化創(chuàng)新設計輔助技術研發(fā),包括工業(yè)設計專利信息分析、工業(yè)設計產(chǎn)品大數(shù)據(jù)分析與評價技術研發(fā)、用戶意象分析技術、產(chǎn)品的形態(tài)、色彩、機械結構等工業(yè)設計方案的優(yōu)化設計技術研發(fā)、工業(yè)設計功能原型產(chǎn)品快速制作技術研發(fā)、工業(yè)設計專利產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化交易平臺建設等內(nèi)容。這些研究希望通過智能化設計工具與協(xié)作創(chuàng)新管理模式,緩解非中心城市的集群產(chǎn)業(yè)帶的精英創(chuàng)新人才匱乏的問題。
智能配色系統(tǒng)開發(fā)
Quickcolor是一款可以快速生成大量優(yōu)質(zhì)色彩方案的軟件,主要提供色彩提取、方案生成、交互評價和智能優(yōu)化等全鏈式配色功能。Quickcolor可基于用戶給定的條件,自動批量生成配色方案,并提供交互評價和群體智能兩種優(yōu)化技術,極大地提高用戶配色的效率,也提升了配色方案的質(zhì)量,實現(xiàn)了人人都是配色師的目標。
(3)面向區(qū)域戰(zhàn)略:浙工大是地方性高校,主動融入?yún)^(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略是學科的本位。“復旦共識”提出“地方高校要對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉型升級發(fā)揮支撐作用”,而對學科而言“支撐”不僅意味著面向現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)適銷對路的人才,更意味以前瞻視野把握行業(yè)產(chǎn)業(yè)未來方向,為社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展儲備可靠人才。這是面向戰(zhàn)略的本意。近年來,我們學科面向“健康浙江”“綠色浙江”“人文浙江”的戰(zhàn)略,面向數(shù)字經(jīng)濟“一號工程”進行宏觀布局,形成了中小企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新與戰(zhàn)略管理、智能產(chǎn)品與交互設計、健康設計與智慧服務、數(shù)字化創(chuàng)新設計與智能生成技術等特色方向。在教學方面,設立了文化產(chǎn)品設計、健康產(chǎn)品設計、信息產(chǎn)品設計、智能制造設計4個工作室,學生進入第四學年需自選工作室,在真實設計實踐項目中獲得全方位的鍛煉。
Tread-Table跑步機
Tread-Table是一款具有雙重功能的跑步機。當他處于跑步機狀態(tài)時,人們可以跑步和鍛煉。面板上的凹槽處可以放置外接設備,通過藍牙連接,用戶可以在設備上選擇模式以及查看身體數(shù)據(jù)。跑板內(nèi)圈有燈帶,延伸到機頭蓋上,即可以作為氛圍燈,也可以提醒用戶防止誤踩跌倒。在面板上,設置了左右兩個紅外感應元器件,用戶可以通過手勢調(diào)速。當鍛煉結束后,用戶關閉電源,此時,內(nèi)部電機帶動跑步機的面板和扶手一起旋轉90°,treadtable就變成了一張桌子,供人們閱讀和休息,背板以及機身有多種材質(zhì)顏色供選擇,使他可以更好地融入不同的家居環(huán)境。該設計曾獲紅點設計概念獎。
農(nóng)幫幫助農(nóng)平臺
農(nóng)幫幫一個在線助農(nóng)平臺,設計初衷是為了幫助偏遠地區(qū)的貧困農(nóng)民解決農(nóng)產(chǎn)品滯銷的問題。平臺由農(nóng)戶端和消費者端組成。在消費者端采用了游戲化的設計,提升用戶扶貧成就感,增強用戶粘性。在農(nóng)戶端,借助大數(shù)據(jù)獲取農(nóng)產(chǎn)品的銷售和交易情況,按滯銷的緊急狀況進行推送,并給農(nóng)民提供及時的市場銷售信息和市場預測,避免農(nóng)民盲目種植。平臺設置直播模塊,幫助農(nóng)民直播帶貨,并為他們提供了農(nóng)產(chǎn)品種植,直播運營策略等豐富的教學資源。該平臺設計獲2021中國設計智造大獎概念組“設計新銳獎”。
三、回歸實踐:擁抱“新工科”的工業(yè)設計學科
讓工程教育回歸工程實踐,是“新工科”的核心精神。實踐范式意味著對真實情境的介入與參與相比科學理論的掌握更具有優(yōu)先性。實踐不是對理論的應用,在實踐中方法與目標、行動與思考是相互糾纏的關系。實踐優(yōu)先體現(xiàn)了對事物復雜性的承認與尊重。由麻省理工學院等世界幾十所大學率先推進的基于CDIO的工程教育模式立足于實踐導向和全過程性,強調(diào)構思(Conceive)-設計(Design)-實現(xiàn)(Implement)-運行(Operate)的現(xiàn)實情境,是回歸工程的典范模式。工業(yè)設計學科建設中對設計實踐的回歸,同樣有兩個抓手,一是搭建真實項目的實踐平臺,二是搭建面向全流程創(chuàng)新的課程體系。
在實踐平臺方面,我們集聚校內(nèi)外優(yōu)質(zhì)資源,通過“學校、政府、企業(yè)”三位一體合作打造了浙江省工業(yè)設計技術創(chuàng)新服務平臺、浙江省智慧健康裝備工業(yè)設計研究院等創(chuàng)新人才實踐平臺,通過校政企共同推進,建立 20 家校企聯(lián)合研發(fā)中心與 50 家校企合作實踐基地。近 5 年工業(yè)設計學科到校經(jīng)費的5 千萬元中 20%經(jīng)費用于升級實踐平臺,有效銜接高校人才培養(yǎng)與企業(yè)創(chuàng)新需求。5年中,課程作業(yè)與學生畢業(yè)設計課題約60%來自企業(yè)真實委托,學生基于企業(yè)項目申請專利 220 余項,設計方案轉化超 30 億元。
在課程體系方面,我們面向“設計全流程”,構建了多元化四段式的課程框架。全流程是指面向企業(yè)產(chǎn)品設計的方案構思、設計呈現(xiàn)、原型制作、市場營銷等流程,本科四年的課程重組為設計思維、設計技能、設計工程和設計戰(zhàn)略遞進式的4個模塊,與流程的4個環(huán)節(jié)相對應,以培養(yǎng)學生全方位創(chuàng)新實踐的能力。同時專業(yè)添加了與各設計環(huán)節(jié)相對應的選修課,在實現(xiàn)“課程自助”的同時達到設計知識“博”與“專”的平衡。
在實踐平臺與課程體系的支撐下,我們形成了“競賽制+項目制+工作室制”的教學模式。低年級課程(大一大二)采用競賽制教學,將企業(yè)的創(chuàng)新需求引入設計競賽與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);100%中年級課程(大二大三)采用項目牽引式教學,從企業(yè)項目中發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新需求、設置知識體系框架;100%高年級課程(面向大三大四)采用工作室制教學,根據(jù)浙江省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)需求建立文化產(chǎn)品、健康產(chǎn)品、信息產(chǎn)品、裝備智造工作室,開展精準化的產(chǎn)品設計能力培養(yǎng)。
這種實踐導向的教學設計已經(jīng)收獲了一些成效。600余名畢業(yè)生的就業(yè)率高于98%。畢業(yè)生參與研制的申昊電力巡檢機器人在2019年雙創(chuàng)周上得到李克強總理的高度肯定,該產(chǎn)品年產(chǎn)值已達 7 億元;研制的系留照明無人機屬國內(nèi)首創(chuàng)、國際領先,參與了火神山和雷神山的建設。畢業(yè)生中有9 名獲杭州市十大工業(yè)設計精英,2 名獲光華龍騰獎-浙江省設計業(yè)十大杰出青年。更讓人欣慰的是,我們專業(yè)的第一志愿率錄取分數(shù)連續(xù)4年排名全校第一,在省屬高校同專業(yè)中錄取分數(shù)最高。畢竟學生的認可才真正代表教學的成功。
結語
“新工科”建設是一項系統(tǒng)工程,牽涉到知識系統(tǒng)、教學框架、組織制度、質(zhì)量標準的整體性調(diào)整。“新工科”建設同時是一項緊迫的工程,因育人工程存在滯后性,高等教育若不做到超前,必然與新一輪技術與產(chǎn)業(yè)變革的時代需求相脫節(jié)。然而,無論如何調(diào)整,工業(yè)設計專業(yè)人才的核心素養(yǎng)是長期穩(wěn)定的,其中最為關鍵的是對“人”的共情與體察的能力。技術與產(chǎn)業(yè)的變革影響的是“人”的境遇,“人”的本質(zhì)并無變化。而共情與體察,實質(zhì)上就是對話與理解的能力,只有通過對話,在解釋學的循環(huán)中不斷接近與對象視域的融合,才能達成理解。這是所有設計的起點,同時也是所有設計的終點。這也是我們認為工業(yè)設計是“非典型”工科的一大緣由。