廖偉
北京工業大學藝術設計學院副教授
編輯_Edit_ 林楠 李杰 李葉
廖偉，北京工業大學藝術設計學院副教授，畢業于北京理工大學工業設計專業，2001年開始任教于北京工業大學藝術設計學院，先后擔任過工業設計系主任、主管科研、教學副院長，美國斯坦福大學設計研究中心訪問副教授，中國創新設計紅星獎專家委員會委員，中國創新設計產業戰略聯盟中國好設計工作委員會委員。主要研究方向為設計思維（Design Thinking）、設計教育。
在斯坦福大學訪學期間，廖偉深入了解了斯坦福設計教育的起源、發展與現狀，包括人才培養目標和課程。斯坦福的設計教育發端于機械工程教育，發展到現在涵蓋了學歷教育與非學歷教育。設計思維是被作為價值體系植根于教育中。在廖偉看來，設計思維在不同的設計領域發揮不同的價值，比如：在工程設計領域起到增加功能、提高性能、降低成本的作用；在創新產品設計領域，可以發揮差異化，借助外觀、包裝和其他吸引人的賣點提高銷量。在前瞻、綜合的設計領域，設計思維可以幫助跨學科的團隊合作，創造性地解決復雜問題。
《設計》：到底什么是設計思維？我們該如何理解它？
廖偉：“設計思維”這一目前流行的說法，來源于英文“design thinking”一詞。設計領域最具影響力的學術期刊《設計研究》（Design Studies）雜志主編、英國開放大學的Nigel Cross教授有一本著作《設計思維：理解設計師們如何思考和工作》（Design thinking： Understanding how designers think and work）。我非常認可他對設計思維的最本質和清晰的解讀：不同領域的設計師們，開展設計工作的思維方式。Nigel Cross教授有著建筑和工業設計的多專業背景，而且他是通過跨學科研究方法，從大量不同領域的設計案例中，揭示設計師的認知行為與創造能力，包括建筑、產品、工程和汽車設計多個領域，以此幫助大家深層理解設計思維的本質。盡管這樣，也不能完全展現設計思維的全貌，因為還有很多設計相關的專業領域沒有被納入研究案例中，而且還有新的設計職業在不斷涌現。不過，Nigel Cross教授的工作，為我們理解設計思維指出了一條非常有效的路徑，那就是要近距離、廣泛、深入地了解各類型設計師的工作。
《設計》：您在斯坦福訪學期間，對設計思維有哪些了解和認識？
廖偉：在去斯坦福之前，我就對他們的設計教育和研究比較了解，在國內的大學課堂給本科學生開設設計思維課程，去的目的主要有兩個方面：一是想深入了解斯坦福設計思維產生如此大影響的原因，其中值得學習和借鑒的是什么？二是了解他們在設計思維研究方面的最新進展和發展方向。作為大學老師，我更多從斯坦福設計教育的起源、發展與現狀，包括人才培養目標和課程深入認識斯坦福設計思維。
斯坦福的設計教育發端于機械工程教育，發展到現在涵蓋了學歷教育與非學歷教育。學歷教育部分，包括本科、碩士、博士三個層級的學位教育。斯坦福的本科教育是通識教育，設計相關的本科專業只有一個“設計”（design program），碩士研究生方向有兩個，一個是機械工程，另一個是設計 。工程學院的設計專業一開始就是與藝術學院共同創建的。碩士和博士研究生教育主要圍繞設計思維開展基礎與應用研究，很多研究項目與產業有密切合作。雖然斯坦福的培養目標中，設計思維只是被定義為以人為本的設計流程，以同理心作為指導原則，但實際上，除此以外，還包含思維模式和能力，比如：戰略思維、創造、創新、審美、執行力。設計思維不僅適用于產品設計，還適用于服務設計，系統設計和體驗設計。設計思維是被作為價值體系植根于教育中的。
我的導師Larry Leifer教授領導的設計研究中心（CDR），也是我訪學期間工作的地方，致力于理解和增強工程設計創新和設計教育，如何促進個人創造力，理解團隊設計過程，并開發先進的工具和方法，以促進產品的卓越設計和制造。DesignX Lab是中心下面的多個設計研究實驗室之一，由Larry Leifer教授親自領導，專注于設計創新，設計方法和設計教育研究。DesignX更像一個社群，由來自不同學科的成員組成，有教授、研究員、碩士和博士生，還有來自不同國家設計相關專業的訪問學者不定期加入，社會學、產品設計、神經科學、機械工程、電氣工程、經濟學、商業和建筑等各種背景的專家都有，跨學科系列研究活動和每周常規的學術研討會都是圍繞設計思維展開，在這里設計思維是被定義為一種以用戶為中心的研究和設計范式，設計既作為對象被研究，也被認為是研究方法，甚至是哲學方法。
非學歷教育由d.school以開設針對斯坦福全體學生的設計思維選修課的形式實施。由于d.school的影響力和在國內較高的知名度，很多人認為d.school就代表了斯坦福的設計思維教育，這是外界對斯坦福設計教育最大的誤解。準確地說，斯坦福設計思維的發源和核心思想，是在機械工程學院幾十年的工程與設計學歷教育經驗和研究成果的積累和改進后逐漸形成的，d.school傳承了之前的學術成果，并進行了非常有效的發展和推動。d.school被稱為設計學院，其實是不準確的。2004年機械工程系的David Kelley教授（也是著名工業設計公司IDEO的創始人）得到SAP創始人Hasso Plattner的經費資助后，聯合其他幾位教授共同組建，目的是在斯坦福大學普及設計思維教育，以此培養各專業學生的創新能力。d.school的設立，本身也是具有開創性的做法，它并不是一個獨立學院，老師部分來自機械工程系，其他來自大學的各個學院和企業。D.school沒有自己的學生，也沒有學位授予權，所有斯坦福大學的研究生，不論什么專業都可以來d.school選課修學分，加上斯坦福創業文化和資源方面得天獨厚的條件，不少學生把在d.school所上課程的成果發展成了創業公司。D.school的教學項目沒有工程學院的課程顯得更有科技含量，但他們在社會創新和教育創新等方面做出了很有價值的探索。比如：針對全球貧困地區和人口問題開設的項目課程“Design for Extreme”；針對基礎教育的創新開設的K12lab，用設計思維幫助中小學開展基礎教育改進；之前曾有媒體報道的斯坦福改革計劃“Stanford2025”，實際上并不是大學真正的改革措施，而只是d.school的一個教學項目，在學院的支持下，參與課程的師生把學校作為真實的問題場景，自下而上反思目前的問題，展望未來更加人性化的教與學體驗。雖然不是學歷教育，學生豐富的跨專業背景，基于問題的項目制和團隊合作的學習方式，使得d.school能夠不斷探索設計的邊界。
從d.school的建立到今天，一直都有不少反思和批評的聲音。但d.school的確很具有示范性。創新文化需要鼓勵冒險，不只是d.school和機械工程學院，整個斯坦福大學都在用實際行動，啟發和幫助學生通過學習設計思維建立“創新的自信”。大膽的嘗試和突破，曾經造就了硅谷，并使斯坦福大學成為世界頂尖大學。設計思維在這里是一種“務實的野心”。
《設計》：D.school在實踐設計思維時有哪些具體流程和方法？
廖偉：不只是d.school，斯坦福大學整體的設計教育在實踐設計思維時都在使用相似的流程和方法，通常被大家成為“設計思維五步法”，但即使在斯坦福內部，也有不同的版本。Larry Leifer教授的經典工程設計課程ME310上使用的設計流程包括：定義問題（反復提煉概念）、需求發現與對標（理解用戶和設計的機會空間）、頭腦風暴（產生盡可能多的想法）、原型（快速原型實驗以探索想法）、測試（從原型中學習）。D.school的設計項目中使用的流程包括：發現（理解挑戰、研究準備、收集靈感）、解釋（講故事、尋找意義、搭建機會）、構思（產生想法、提煉想法）、體驗（制作原型、收集反饋）、進化（跟蹤學習、推進）。
流程本身也是思維過程，但通過對比，可以看到二者異曲同工，更能幫助我們理解流程背后隱藏的微觀思維。
找對問題
設計從找對問題開始，不是從物理層面，如技術方案、材料可靠性、工藝可成行、制造成本等，而是先從“人”的角度考慮問題，再尋找適合用于解決問題的技術組合。“尋找人的需求”（needfinding）在斯坦福發展成單獨的一門課程，可見被重視的程度。對人的需求的尋找方法，“同理心”（empathize）是最重要的思維工具。
找準問題
要先找準問題才能做好設計，這一思想的指導下，從新的視角，借助對問題本質的認識和重構來洞察問題 。對標研究能幫助準確認識問題，并分析設計可以發揮作用的機會，所以如何找準對標物也就成了重要的環節。
創意
到了構思（ideate）階段，這一步包含發散與聚合思維（頭腦風暴），從心理學的角度，比如托蘭斯創造思維測驗的評價標準，思維的靈活性、流暢性、新穎性是創新設計的重要思維能力，除此以外，小組合作中的分享與相互啟發、視覺表達與交流、評價等也都同樣重要。
原型（prototype）、測試（test）與優化迭代（Optimization& iteration）
原型可以是外觀模型、功能樣機，也可以是一個程序，甚至簡單到幾張紙和一些文字、圖表。材料、尺寸、重量、形狀、色彩、動作、交互等直觀信息背后，是設計思維的另一個核心思想：用行動思考。把創意實現出來，便于交流溝通和體驗、驗證，同時也為犯錯和失敗提供機會，原型可以不斷重做、優化，而且經濟、省時。測試背后隱藏了“以人為本”的設計思想，最有效的測試不能只借助同理心來進行模擬，而是目標用戶的實測（true test）。
流程的優點是標準化、簡潔明了，便于傳播、學習和應用，缺點是容易套路化，不完全適用于所有類型的設計項目。有經驗的專業設計師往往并不是嚴格按照這個流程和方法進行。不同的設計師或機構會有不同數量的步驟，使用時的順序也所不同。這些步驟掌握起來很容易，但為什么不同的設計師和團隊在應用同樣的流程和方法解決同一個設計挑戰，結果往往會大不一樣？從微觀層面，設計思維能力，哪些是先天的，哪些是可以后天培養的？這些問題正是設計思維研究的基礎問題和難點，找到這些問題的答案將對設計思維的發展帶來新的可能。
《設計》：設計思維的價值體現在哪些方面？
廖偉：設計思維在不同的設計領域發揮不同的價值，比如：在工程設計領域起到增加功能、提高性能、降低成本的作用；在創新產品設計領域，可以發揮差異化，借助外觀、包裝和其他吸引人的賣點提高銷量。在前瞻、綜合的設計領域，設計思維可以幫助跨學科的團隊合作，創造性地解決復雜問題。
還有這樣一種觀點，描述了設計、技術和商業三者在創新中各自所起的作用和互相之間關系：設計研究人及其需求，解決創新成果被人所需要的“必要性”（desirability）的問題，技術解決創新的可實現性問題（feasibility），商業運用經濟規律，通過投資使創新成果能夠被批量生產并以合理的價格銷售給最終用戶，解決維持創新的生命力問題（viability）。IDEO的前任CEO，Tim Brown曾這樣解讀，“設計思維作為以人為中心的創新方法，整合人的需求、技術的潛力、商業上成功的需要”。當設計被應用到不同的創新領域，我們就看到越來越多這樣的案例：設計思維+工程技術=創新產品，設計思維+醫學=創新醫療服務，設計思維+教育=創新教育。
《設計》：斯坦福設計思維的演化過程大致可以分為幾個階段？
廖偉：我只能從設計教育的角度，來嘗試梳理斯坦福設計思維的演化過程。我個人認為，斯坦福設計思維經歷了三個階段的發展變化： “工程設計思維”、“創新產品設計思維”、“產品、服務、系統、體驗綜合創新設計思維”。
第一個階段：工程設計思維——培養機械工程師
學院的官網上是這樣介紹相關的這段歷史：該系的起源可追溯到斯坦福大學成立（1891年），這所學校既嚴謹又實用，有志于培養“有文化和有用的公民”。該部門的課程包括車間實踐，熱力學，機器設計，電氣工程和風車理論與設計。
第二階段：創新產品設計思維——培養創新產品設計師
1957年，John Edward Arnold （1913 –1963） 教授，一個里程碑式的傳奇人物，從MIT加入斯坦福并帶來他的全新的工程教育課程“創意工程”（creative engineering）。并沒有研究證明他是第一個提出“設計思維”（design thinking）概念的人，但在他的課程講義“創意產品設計”（Creative Product Design）部分，使用了“設計思維” （design thinking）這個詞。他的確是設計思維的先驅。早在麻省理工任教期間，他就試圖將設計的意義從“用于告訴制造和裝配哪里需要去掉的語言”（減材制造）轉變為“創新的語言”，他認為工程師通過這種語言表達他們的想象力。借助科幻小說培養學生的設計創造力和想象力的特色教學，使得Arnold教授聲名遠揚，同時也受到了不少質疑。能從思維角度看待設計，并創造性地開展教學，一個非常重要的原因是Arnold教授的教育背景，本科學的是心理學，碩士是機械工程。他在斯坦福短短的幾年教學時間里，除了教授機械工程設計，主要是教授更廣義的設計課程，如設計哲學、人因工程、工程制圖（工程師和科學家的視覺語言），還給機械系之外的學生開設“如何提問”這樣的基礎課程。他的教育思想對斯坦福的設計教育產生了深遠影響，1958年機械工程系組建了設計部（Design Division），斯坦福大學開始了系統的“產品設計”教育和“設計思維”研究，逐漸形成了今天包括本科、碩士和博士教育的完整學歷教育體系。
第三個階段：產品、服務、系統、體驗綜合創新設計思維——培養跨專業的設計思維者
在斯坦福，設計是用來解決問題的。一方面，隨著科技的發展和社會的進步，我們對人、社會、環境的認識越來深入，對科技的掌握越來多，所面臨的需要解決的問題也越來越復雜，更具有挑戰性。另一方面經濟規律也迫使人們不斷尋找發展的新動力。過去用一兩個學科知識和技能就能解決問題，越來越行不通。早年單一的機械工程知識就能解決以提高生產效率和批量生產為主要目的的機器設計問題，后來發現還有美學、其他技術、人文和商業等更多約束。1958年成立設計專業的時候是由藝術與藝術史系共同創辦，藝術教育有別于工程教育的創新思維與人文素養培養，能為學生打開一扇新的窗戶。
除了學歷教育培養設計師和研究者，2004年d.school的建立，把設計思維這一人性化的設計思想和創新方法傳播給更多專業的學生，雖然他們未來不做設計師，但他們理解設計的價值觀和思維方式，能夠跟設計師密切合作，領導或參與創新項目。d.school的每門課程都是由兩個不同學科背景的老師同時授課，例如一個機械工程的教授加上一位商學院的教授。這樣做既能培養學生多視角看待問題和開展綜合設計評價的能力，也是培養學生跨專業合作的能力。設計思維成為不同學科交流的共同語言。
要培養學生成為跨專業的設計思維者，老師就先要做到。除了跨學科教師團隊的教學組合，很多核心的教授都有兩個以上的教育背景，前面提到的Arnold教授具有心理學和機械工程背景，設計思維研究中心主任Larry Leifer教授具有機械工程、藝術與神經科學教育背景。加上斯坦福開放的通識教育課程資源、跨學院的研究項目合作等，都為培養跨專業的設計思維者提供了全面、有力的保障。
近年來，我們可以看到斯坦福設計教育新的發展，基于對更廣泛的社會問題的前瞻性和系統思考對專業做出相應調整，碩士研究生項目已經從過去的“產品設計工程”（Product Design Engineering）改為“設計影響工程” （Design Impact Engineering）。官方的介紹是這樣描述這個專業方向的新使命的，“我們相信設計師需要對設計的‘最后一英里’負責。我們正在教育新一代設計師和領導者，他們將創新并落實，我們為新一代研究者提供資金，他們將為我們的社會和地球所面臨的復雜問題提供新穎的解決方案。”申請該方向的學生需要在以下兩個領域任選一個：“賦能能源”（empowering power）和“移情自主”（empathic autonomy）。“賦能能源”研究方向是關于能源消費和新能源利用，匯集了工程設計、產品和服務設計、用戶和利益相關者同理心構建、系統建模以及業務和政策影響等問題，解決這些挑戰的設計方案將是跨學科的。“移情自主”研究方向是關于數字化時代個性化醫療問題，這個課題圍繞“以人為中心”的醫療保健領域開發新的產品和服務，也是集機械工程、計算機科學、公共政策和醫學跨領域合作，同時產業合作支持設計原型的快速實施和應用。
通過這幾個不同的角度，能夠幫助我們理解斯坦福是如何培養跨專業的設計思維者。
《設計》：設計思維在國外基礎教育階段有哪些應用？
廖偉：我了解到設計思維在國外基礎教育階段主要有以下幾種形式的應用：
一是d.school的K12Lab，開發設計思維工具和資源，舉辦工作坊和研討會，與中小學和學區教育部門建立聯系，培訓中小學教師和管理者，幫助他們建立創新的信心，以此推動教育公平和教學體驗的優化。實驗室還通過d.school開設選修課，開展教育創新的項目，有一些來自教育學院的學生，經過設計思維的培養，對畢業后從事的教育工作會產生深遠的影響。
第二種形式的應用正是在以上背景下產生。2014年我在斯坦福見證了全美第一所設計主題公立學校“設計技術高中”（d.tech）的組建。學校將 “設計思維”與“技術實施”、“自我引導”一同被融入課程。學校的創始人Ken Montgomery，斯坦福大學行政與政策分析博士，正是他在校期間在d.school學習了設計思維課程，促使他畢業后聯合創辦了這所高中，并擔任執行總監。學校創建后不久得到Oracle基金會的支持，2018年第一屆130名學生畢業，很多學生被美國頂尖大學錄取，成為硅谷創新教育的新典范。
三是STEAM教育。STEAM教育的原型是STEM（Science Technology Engineering Mathematics），后者是為加強科技人才的培養所提出的教育政策。后來被指出其缺陷，提出將藝術（Arts）加入已有的四個學科（STEM + Art = STEAM）。推動者中，美國著名的羅德島設計學院（RSID）起到領導作用，RISD主導的STEAM計劃提出將藝術和設計置于STEM（科學，技術，工程和數學）教育和研究的中心，以促進經濟進步和突破性創新。美國的很多小學都開設了STEM或STEAM課程，并設置了專門的老師。
除了美國，英國也將設計正式納入中學的課程，并有非常系統的教學體系。設計與技術（D＆T）課程從1988年就已經成為國家課程，面向全英國的各級中小學開設。課程目標是讓孩子們發展一系列的設計技巧和技術技能，作為學校的一門學科，它讓學生在實際環境中使用一系列材料和媒體進行設計，例如，學習使用傳統的手工工具“鋸”來切割物品這樣的基礎課程，也有學習使用最新的媒體技術來完成設計項目。在英國，這門課程一直延續到大學的專業教育。蘋果公司的首席設計官喬納森·艾維、世博會國家館的設計師（被媒體譽為當代達芬奇）的托馬斯·赫斯維克、戴森吸塵器的發明者和公司創始人戴森（Dyson）等一大批杰出的創新型設計師都來自英國，很難說這與英國基礎教育對設計的理解和重視沒有關系。
設計思維進入基礎教育，不一定要進入學校，或者以課程的形式。日本有另一個經典案例，NHK電視臺的一個面向兒童的系列電視節目《啊，設計》（ Design"あ（Ah））。節目用兒童聽得懂、喜歡看的形式，讓兒童了解日常生活中的各種人造物是如何被設計出來的，還請來不同領域的設計專家講解。以人性化、富有創意的視覺呈現方式來介紹非常專業的設計內容，節目的策劃和制作本身就運用了設計思維；節目的目的不是為了讓兒童學習，而是讓孩子們覺得設計很好玩，在不知不覺中獲得影響，提供兒童一種全新的認識世界的方式。節目的創意總監、平面設計師佐藤卓在一次采訪中說他也不知道節目會對兒童產生什么影響，多少年以后可能才知道答案。
《設計》：目前設計思維在國內基礎教育階段有哪些實施和應用？
廖偉：設計思維在小學和初中基礎教育階段還沒有形成共識和普及，但各個層面都在積極開展形式多樣的嘗試。北京、上海等大城市硬件條件較好、教學資源豐富、辦學理念開放的一些學校（公立、私立都有），以社團、330課程的形式給學生開設專門的設計思維課；一些課外教育機構也在開設課外課程。一些高校和教師，也進入中小學給學生開設設計思維的講座、工作坊，甚至系統的課程。
另外、小學和初中階段一些傳統的課程與設計思維也密切相關，比如勞技、美術課中的設計部分、科學課中的設計部分，只是目前這些課程比較分散，還沒能從設計思維角度認識他們之間的關系，更沒有被系統整合成更加高效的教學內容和形式。近年來，國內的一些中小學和課外教育機構從美國引進了STEAM教育。從STEAM教育在美國的發展過程來看，設計思維應該在其中扮演了非常重要的角色，想把五個不同學科有機整合在一起實現理想的教學目標，能在背后支撐的最有效方法正是設計思維。
高中階段開設有一門獨立的課程：通用技術，最新的課改已經把“技術與設計”作為通用技術課程的必修內容，這點跟英國比較相似。還有一個案例，同濟大學在國內率先與地方教育主管部門合作，共同建設了中國首家“設計創意”中學，這一探索和嘗試也使設計思維教育在基礎教育階段的普及、推動具有很好的示范作用。
可以看出，基礎教育階段對設計教育的重視程度愈來愈高，這對國家培養創新型人才必將起到非常重要的推動作用。
《設計》：您認為兒童早期接觸設計思維有哪些好處？
廖偉：首先，設計思維的綜合性和實踐性，可以幫助激發學齡兒童的學習興趣，發揮特長。設計思維教育是最有效的綜合實踐教育，符合兒童認知和生理發展需要，動手創造是兒童的天性，借助設計思維教育循序漸進開展科學、藝術等全面的綜合素養教育，能很好釋放每個兒童的天賦，建立自信心、培養自主學習能力及在合作中發展個性特長。
其次，設計蘊含在身邊的每一件人造物里，還有兒童參與的娛樂活動，得到的服務里都有設計，早期接觸設計思維，兒童可以知道身邊的這些事物是怎么來的，幫助兒童認識周圍的世界，理解人與自然以及人造物之間的關系。
《設計》：請介紹一下您目前關于設計思維所做的研究？
廖偉：我從2014年開始將設計思維應用到基礎教育中，探索我們自己的教育創新路徑。主要是結合自己的研究生培養，針對小學開發設計思維系統課程、開展教師培訓，并在北京的小學開展教學試點，同時配合以上研究內容，開發創新教育項目和相關產品。
