《設計》：請介紹一下中南大學工業設計專業課程設置方面技術與設計相融合的特色。是否也有跨學科的嘗試？
戴端：中南大學工業設計專業始于1993年，初建時隸屬機械工程學院。2001年掛靠機械工程學科招收了本專業第一批碩士研究生。2002年專業合并組建成立中南大學藝術學院。工業設計專業在藝術學科凸顯出鮮明的跨學科特色，課程設置及培養環節秉承設計與技術融合的宗旨，除了強調設計藝術學科內的交叉融合，還加設了先進制造技術、機械設計原理、高等數學、設計物理等跨學科內容，并在學院率先開啟了工作室模式，涉及工程機械、交通裝備、家居家電、智能交互、人機工程、文創服務等多個領域的合作。將課堂教學、創新實踐等內容有機結合，引導學生更加開放的了解和應用科技手段解決實際問題，在教學過程、設計實踐中有效的嘗試了設計與科技融合的創新探索。
科技創新驅動戰略背景下，設計走向了一個更加開放、系統、智能的文化環境中，設計教育尤其強調其跨學科、跨領域、跨文化的課程管理特色，并在整體運作的鏈式驅動中進行設計與科技的深度融合與再造。我校工業設計專業正是在這樣的驅動模式下，不斷更新整合專業資源，設置了裝備產品設計、交通工具設計、家居產品設計、交互設計等課程模塊，并增設了工業設計工程基礎、制造工程訓練、設計管理、服務設計等跨學科課程。教學內容從概念創新到實題運作，課程形式由課堂走向企業，在知識結構上強調多學科融合，利用學校文、理、工等多學科優勢，并集合校外多元創新資源，注重學生探索性研究能力的培養，構建了產、學、研一體化的集成式教學體系。通過嵌入式1+4集成模式的實施，贏得了長效驅動效應：（1）嵌入多元文化。實施跨國界、跨學科、跨行業的教育合作，在融合與超越的關系中，獲取了新生態教育環境下的創新發展契機；（2）嵌入科學技術。更新教師育人觀念和教學技能，變革傳統教學局限，智能科技手段的介入，激活了設計教育的內動力；（3）嵌入企業資源。設立多種形式的實踐基地和協同創新平臺，實現設計人才培養與創新研發無縫對接，構建了創新設計人才的協同孵化機制；（4）嵌入價值評估。融進企業考核及社會性全鏈條效應評估，檢驗教育質量和設計人才的創造性作用，獲得人才培養的循環價值拓展。嵌入集成范式有效地作用于新時期設計教育在知識型、能力型、創造型人才培養體系的構建。其多途徑“嵌入式”跨界融合所形成的產、學、研集成效應也將在設計教育及產業創新全鏈條中發揮積極的作用。（圖1）
圖1設計人才培養嵌入式1+4集成范式
設計人才培養是很務實的工作，在嵌入多效資源的同時，依然要根據設計教學自身特點和邏輯性，對接市場實際需求，建立完善既有時代特色又符合學科內在特征的培養體系。在嵌入集成實踐中，首先應對自身的辦學資源進行整合和細分，從學生面對的就業市場入手，課程設置要緊隨市場、產業的變化而應變，還需對現有的教學資源進行深層次開發，并進一步強化本專業特點。同時，組織學生舉辦多種與市場、社會密切聯系的社會實踐與創新競賽活動也是集成發展的重要途徑。在新型教育生態環境下，我校設計教育實施嵌入式集成教育模式，在課堂教學、實踐應用、設計研究等方面取得了可喜的成績。（圖2）
圖2 校級優秀畢業設計一等獎 張建挺 戴端指導
設計的特征是集成創新，設計的目標是以需求為導向的轉化應用。設計教育只有實施多向度的跨界、知識的交融、資源的整合、創新的集成、科學的評價，才能培養出能統籌多元知識，滿足社會需求的合格的創新設計人才。近年來我校工業設計專業多件作品在國內外行業領域的設計大賽中獲得佳績，畢業生就業情況可喜，多在互聯網行業、軌道交通裝備、家居家電、文創服務等領域發揮著重要的作用。如何有效地加強設計與科技的融合，為國家培育出具有創新意識、創造能力的設計精英型人才，我們一直在融合與再造的創新探索中實現價值。（圖3）
圖3 全國工業設計大賽國家級獲獎作品 工業設計系提供
《設計》：您認為設計藝術與現代科技之間存在著怎樣的關聯？如何才算完美結合？
戴端：設計藝術與現代科技是一種驅動關系，如同齒輪的扣合聯動，在“嵌入式”驅動狀態下使設計與技術的關聯融合達到高度契合的“鏈”式動能效應。科技不斷創造新能源、新技術、新途徑，給設計藝術的創新帶來了更多的可能，現代科技也避不開設計藝術的在場與傳播，兩者既互動又相互依存，并在互相促進中得以豐富、創新和發展。設計藝術與科技的結合也是創新人才培養的重要手段，只有將兩者如同扣環式的有機關聯，在相互作用下，形成新的知識共同體并促成教育結構與功能達到新的改革共識，在高度“融合與再造”的“鏈”式驅動中，實現其價值的突破與提升從而體現出設計藝術與科技結合的果效。
設計是現代大工業條件下技術與藝術形式的高度結合，并按照美的規律及合目的性理念進行的一種社會實踐活動，必須借助技術的介入及對企業文化的解讀等一系列活動尚能付諸實施。曾在2015年參與了中車株洲機車廠“工業設計美學方法研究”的前期工作，由多學科組成的設計師團隊與企業展開了全方位的互動，通過大量的調查研究，基于產業生態學原理，以技術驅動型設計研究為路徑，提取了企業品牌進化的生態基因，總結了技術驅動設計變異的生成要素，并集合產業品牌有效資源及統籌評估管理，設定了技術美、功效美、設計美、體驗美為主線的生態基因美學路徑，構建了產品迭代發展的DNA美學生態鏈方法論模型”，為企業在工業設計美學評價方法的建構上提供了參考。亦是一次嵌入企業文化、技術、產業推動的極佳創新體驗。（圖4）
圖4 車輛產品DNA美學生態鏈方法論模型 戴端工作室
設計藝術需要多途徑的跨界融合，多方協同的將科研實題及相應的技術應用于實踐中。可以說科技驅動型創新引導設計很大程度上突破了傳統局限，使我們有效的嘗試了：行業領域的“協調性”對接、專業學科的“跨界性”包容、知識技能的“模塊化”集合、創新能力的“績效性”統籌、科技手段的“嵌入式”驅動、科研資源的“開放式”協同等多途徑探索路徑與方法。這一模式既獨立又相互關聯，從理論層面：具有知識性、科學性、探索性、認知性等方法論范疇的學理范式效應，由此產生系統的多元知識結構直接影響到設計人才培養質量；在實踐層面上：具有集成性、協同性、拉動性、拓展性等應用體驗式創新驅動效應。只有將設計與現代科技有序的集合，通過行業的嵌入、知識的嵌入、技術的嵌入、形式與方法的嵌入等，必能在融合再造的驅動關聯中實現其兩者的完美結合。（圖5）
圖5 設計與科技的嵌入式關聯創新驅動效應
《設計》：您認為未來工業設計的發展趨勢是怎樣的？
戴端：未來工業設計的發展取決于科技的進步和人類文明的攀升。現代科技不斷影響和驅動著社會的變革，助推著設計向更加協同、多元、綜合、智能化發展，并自覺地對接于科技、文化、經濟、社會等全鏈條價值系統中。全球公共衛生事件的頻繁發生，極大地沖擊和影響著制造業的發展，據研究，全球產業鏈將發生逆轉和重構，并走向以利益和安全為導向的價值認同勢態。未來工業設計將延伸至更加關注社會性公共安全、健康和高科技產業的服務創新，如生物制藥產業、人工智能及以視頻為牽引的線上產業等將獲得新的崛起；產品創新也將重點涉及醫療、生物、軍事、航空、通信、精密制造、5G+AI人工智能等多個領域；同時，創新模式更加趨于跨界協同，并將在科技驅動型融合再造中呈現出新的工業生態格局。由此，設計必須加強與科技的深度融合，用新的理念創設未來，以“智創型”思維建構新生態環境下的創新知識共同體。總之，未來工業設計將走向前所未有的范式變革與新的價值認同，并朝著更環保、更怡人、更智能、更優化的方向發展。
圖6 冬奧主題概念設計方案 戴端工作室
《設計》：設計教育應當如何與時俱進以適應快速發展的時代？
戴端：設計教育要適應快速發展的時代必須轉變觀念，主動適應新形勢的變化。21世紀科技創新驅動及人才強國戰略為設計教育的重振與建設開辟了新的發展路徑，也決定了中國設計教育在全球知識革命中的重新定位和選擇。高起點、前瞻性、全方位、多層次的構建新型教育生態體系，探索符合時代要求的設計人才培養模式，增強人才培養質量的最優化管理機制亟待健全。企業創新管理的集成范式，其綜合、交融、溝通等集群效應及多元結構模式，對設計教育如何嵌入當下科技驅動性創新，并建立人才質量的多效評價機制有很好的借鑒意義。設計在與科技的融合再造中，也將為設計教育創新范式的構建提供資源支持，包含教育團隊、技術條件、方法規范、專業結構、知識體系、研發項目、評價標準等，并促成設計教育在多元協同的集成創新中獲得與時俱進的價值效應。
在實際工作中如何做？幾點心得供大家討論：（1）從新的視角構建教育目標。面對日趨嚴峻的人才需求市場，當站在時代發展的前沿審視其價值取向，注重教育在創造性、勞動力培養及專業人才培育過程中的角色使命，以建造學生的創新精神和創造能力為根本任務，使設計教育有效的接納并融進科技創新驅動的價值鏈中，用發展的眼光和超前的智慧去思考并建構具有新時代特征的人才培養模式。（2）以新的姿態投入科技興教。面臨全球產業鏈的重組與新的價值驅動，人工智能技術、互聯網、5G時代的到來打破了空間壁壘，使知識共享更加便捷化。毫無疑問，設計教育走向了范式變革的必然，科技驅動型智創環境將為如何實現教學模式和教學體系的重構，提供智慧和技術支撐。傳統的育人觀和教學體系難以適應新時期設計教學需要。因此，教育角色的轉換、教學手段的變革、教學內容的更新、教學資源的擴展、評價標準的優化、新型人才培養機制的完善是科技興教的必須。（3）持新的理念引導設計創新。全球公共衛生事件對設計人才在道德、倫理、自律價值觀的培養及如何應對突發事件的創新研發能力等方面提出了新的要求，災難是暫時的，但人類的發展是持久的，我們必須更新育人理念，在科技帶來的利與弊中更加重視如何引導設計創新。使學生在共享、開放的新型教育生態環境下獲得更精準化、個性化和適應性的創新實踐服務，促成教育在先進理論和科技條件的支持下，用全新的理念建構未來若干年設計教育與時代發展相適應的創新人才培養范式。（4）筑新的陣容助推教育發展。在構建新型教育生態體系的過程中，教與學面臨著技術創新與應用帶來的全新考驗。如何實現技術與教育的無縫銜接，除了學校、師生間的共同努力，還要拓寬教學陣容。以新的面貌參與到國家科技創新驅動戰略中，將各方資源向人才培養目標系統上做嵌入式的對接，并將專業知識有機地融入在價值鏈各環節的互動循環中，形成戰略性協同的有機關聯驅動陣容，在扣環式機制的集群拉動中，使設計教育與科技創新及經濟文化發展有機結合，并走向社會性全產業鏈價值驅動的自覺循環中，助推設計教育在與時俱進的融合再造中，實現其戰略協同及“鏈”式驅動集成發展新格局，以適應快速發展的時代需求。（圖7）
圖7 設計教育在融合再造中的協同驅動集成創新模式
《設計》：面對科學技術的迅速發展，高校教師如何保持領域內領先的狀態？
戴端：科學技術的高速發展對人類社會帶來了深遠的影響，也極大地助推了高等教育的發展。不僅為設計教育模式的變革、智慧性教育技能的提高、學科知識重構等方面提供了重要的機遇和保障，同時也給學校、教師、學生帶來了很大的挑戰。特別是大數據、云計算、虛擬現實、影像和語音辨識等AI人工智能技術，將顛覆傳統的時空結構，使教育者與受教育者的關系發生了根本的變化，并在知識結構、育人方法、教學形式、人才能力等方面，勢必全方位打破較為封閉的教育生態。當務之急，高校教師建立與之相適應甚至超前的學識素養和應對能力是必做的功課。如何做？我們要在立德樹人的總體目標導向下，（1）改變教學觀念，提升自身能力。設計與技術的融合促使設計教育介入了對社會倫理、經濟建設、文化環境等諸多問題的關聯互動中，作為教師要充分認清所面臨的教育新局勢，形成新的人才培育觀、方法觀以及質量和價值觀，利用新的思維方式、新的教育理念、新的教學內容、新的課程形式與手段去實施新時期人才培養目標。在自身能力的提高方面，除了國家和學校提供的培訓，還應自發的進行軟硬技能的學習和訓練，學會將現代科技手段應用于教學環節，在知識型、能力型、智創型、時代性等方面裝備好自己，更好地為學生提供個性化和引領性教學服務；（2）轉換教師角色，更新教學內容。教師不能再停留在課程學者的研究中，應從封閉保守的傳授者轉變為開放領先的新知識建構者，成為教學活動的協助者和組織者。在如何激發學生自主鉆研，調動學生積極性等方面多出新招。設計教育必須是以需求為導向，注重學生在倫理道德、社會責任感方面的引導，并關注學生職業生涯的發展，引入先進的學理方法和科技手段，加強對學生的創新體驗和知識認知及研究能力的培育和建造。將創意與視覺表現力、實踐與創新能力、策劃與組織能力、溝通和創業能力等貫穿于人才培養的全過程中。使人才培養質量在有效的知識統籌里得到最大化的彰顯。（3）活性規劃格局，拓展教學效果。教學方案不僅要整體構思，用心策劃、系統設計，還要善于打破原有狹隘封閉式教學格局，有效利用各類資源，激活設計教育的內動力。采取開放式、探究式、參與式、互動式、體驗式等途徑，活性布局教學環節，組織各類競賽及科研實踐活動，并實時進行教學評估，及時總結經驗，提煉課堂教學成果，使課堂教學派生出新的價值增長點，成為優秀設計人才的孵化基地、培育教學經驗和科研能力的實訓場所、教學研究成果的前期積累及信息儲備庫、教與學及企業供需對接的交流與輸出渠道。由此，課堂教學效果得到全方位的價值拓展。面對科學技術迅速發展的今天，只要我們與時俱進的應對和擔當，將更加自信的保持領域內率先的狀態。（圖8）
圖8 新時期高校教師課堂教學方略探析
設計教育如何通過實施突破性教育來實現從原有價值鏈跨越到更高層次的價值鏈，實現與科技的深度融合及社會性全產業鏈的對接和教育驅動是我們值得探討的話題。多年來嘗試“鏈”式方法論在設計教育中的應用研究，先后發表了“融合與再造-對當代設計藝術語言語構創新的思考”、“多元文化差異背景下的整合式設計教育與實踐”、“新時期設計人才培養與嵌入式集成創新范式探析”、“創新戰略背景下設計教育的鏈式驅動效應”、“基于價值鏈的設計教育創新驅動研究”等課題研究及學術論文和演講，通過一系列“鏈”式方法論的思考和研究，從“嵌入式價值鏈”的視角，探索設計教育與科技互為助力的創新驅動模式，并在“融合與再造”的“鏈”式效應中實現設計教育的價值提升。如何“嵌入”并“融合再造”？問題的提出不僅反映了當時代設計人才培養的一種回應和自覺，亦是業界共同關注的話題并期待要解決的問題。
在設計教育創新模式的構建中，基于價值鏈方法論的研究與實踐，確立了以循環方法觀、鏈式價值觀、跨界認知觀、多元評價觀、集成創新觀為主線的嵌入式教學改革思路。課程體系反映了設計教育本身的跨界與循環驅動特征；教學手段和形式體現在開放多元的思維過程中，在系統的協調和評價機制下，其人才特征必然表現出跨界認知的多樣統一與復合型價值取向；而多元教育主體也將促使設計教育不斷地進行融合再造式的創新突破。正是這種具有產業拉動集群效應的科學共同體的在場性，一方面通過教育內部創新要素集合，匯集外部實踐平臺的資源，使知識結構產生了一定的規模和群聚效應；另一方面展開嵌入式集成創新實踐，強化學習積累和知識的擴展，提高了教學實效并為企業需求輸入了核心能力。過程重于結果，通過實施“嵌入式”創新實踐，從原有單一知識性價值跨越到社會性人才效應的全鏈條對接與價值拓展，具有“鏈”式驅動效應的教育增值在一個不斷關聯循環的過程中得以實現。（圖9）
圖9 基于價值鏈的設計教育嵌入式創新驅動方法論模型
新時期設計教育得益于開放的視角與大量的實踐探索，并在不斷地價值實現和推廣中使人才質量得以提升。基于“價值鏈”的“嵌入式”集成創新人才培養模式，體現了多樣性、多層次、智創型、協同化的育人特色，其活性多元的嵌入式集成教學實踐，使人才培養在新型教育生態環境下獲得了在專業格局、知識格局、教學格局、質量格局、人才格局等方面的新跨越和范式重建。具有價值驅動效應的嵌入式設計創新在與科技的融合再造中，將有效地助推設計教育的可持續發展。
《設計》：請您分享一次您記憶深刻的設計與科技完美結合的實踐
戴端：每一次設計實戰都是一次難忘的經歷。中南大學工業設計研究中心，在設計與科技結合的實踐活動中，始終堅持以創新研究為主導，基于專業學科基礎教育平臺，以培養學生的創造性能力和社會責任感為目標，在強化設計與科學結合及跨學科共創的同時，多途徑展開校企共建產、學、研協同合作，并集結學校文、理、工、管等多學科資源，形成了多元知識結構的設計研究團隊，通過富有成效的設計實踐活動，在創新研發與學理構建等方面取得了可喜的成績。先后與三一重工、北汽福田、山河智能、中車株機、中車長江車輛、中車青島四方、中車長春客機、青島海爾等企業合作研發了多項產品設計。特別是近年來集合中南大學高速列車研究中心及相關企業的科技研發資源，為我國軌道交通產品的創新研發做了大量的工作。先后完成了中車株機武漢車輛廠多款重載貨運列車設計，其中重載80t通用敞車方案投入使用并獲得專利。（圖10）自2012年以來針對中車350km/h、400km/h、500km/h標準化動車組工業設計、新型600km/h磁懸浮列車內室設計、新一代地鐵外形、內飾設計、神華號電力機車造型設計、冬奧會主題動車車型及涂裝設計、京張智能高鐵外形設計、路面工程機械產品設計、智能家電產品等展開了一系列的創新探索，多套方案被企業采用并投入使用。在設計實現的過程中，除了前期調研分析，概念設定，整個項目的完成近80%的工作都體現在設計與科技的融合上，可以說，設計若沒有科技的參與，再好的概念和表達都無法實現其創新應用及社會價值。（圖11）
圖10 中車長江80t通用敞車.95t專用敞車設計 戴端工作室
圖11 350km/h標準化動車方案 中南大學田紅旗校長及企業專家在項目評審現場
高速列車是集機械制造、自動控制、電氣技術和工業設計等多學科知識于一體的高端裝備制造產品，其設計創新需要從技術、工程、美學、人文等多方面進行綜合考量，既要考慮相關技術限定，又要滿足特定功能性要求，還需有怡人性的用戶體驗和車體外觀、舒適的駕乘環境和契合的文化特征。其中，新材料、新工藝、車體結構優化和氣動性能分析是概念設定的主要技術指標。我們在350km/h標準化動車組“祝融”車型概念挖掘及外觀視覺設計中，除了充分體現其概念內涵的表達，更加強調車體造型的空氣動力學性能。整體設計依據其功能性要素，進行積富形面語義表征的邊界凹凸線型塑造，借助計算機技術表達其在骨架蒙皮后的預想光影及材質效果，其飄逸靈動的結構線性、層次分明的曲面邊界、穩健立體的空間動勢、簡潔明快的形面分色，創設出功能與審美、科技與人文完美融合的新一代高速列車形態語義特征和高科技智創產品的視覺風貌。然而，要進入企業后期驗收和生產，必須進行大量的可行性測算和評估，在深入細致的概念優化過程中，除了三維建模的技術處理，人機關系及操作視野模擬分析，中南大學高速列車研究中心還需進行大量的數據測算和可行性評估，如列車的阻力、升力特性、交會壓力波幅值、頭車車尾的側向力系數、過隧道時產生的空氣動力效應等等，為實現設計和制造提供科學依據。（圖12、13）繼而，工業設計研究團隊又依據氣動性能、機械結構、人機工程等方面的技術參數，從設計學的視角綜合考量其可實現性及工業美學等因素，在形態特征、文化寓意上進行語義推演與表達，同時對車體造型、線型結構、外部涂裝、展開細化設計與效果輸出，并保持與企業在后期研發中的服務對接。在項目全過程中，設計與技術跨領域團隊緊密配合，深入探討，參與企業多方評估，努力尋求最佳合作途徑與功效。經過一系列的測試評估與優化完善，我校設計的350km/h標準化動車組“祝融”方案在項目競標中被中車四方車輛公司采納并將投入使用。設計與科技融合的科研實踐使我們受益匪淺，并為能參與到國家高端裝備制造業的建設與創新發展中發揮作用感到自豪。（圖14-16）
圖12 適應性駕駛視野范圍計算.犀牛模型三視圖.分色效果 戴端工作室
圖13 氣動性能測試/中南大學高速列車研究中心提供 戴端工作室
圖14 350km/h標準化動車組“鷹擊號”概念設計方案 戴端工作室
圖15 新一代地鐵列車概念設計方案 戴端工作室
圖16 新型600km/h磁懸浮列車內室概念設計方案 戴端工作室
我們在創新實踐中本著“做項目即做學問”的宗旨，除了高度重視專業知識與科技的學習和應用，更強調用科學的態度貫穿設計實踐的全過程。研究中得益于柳冠中先生“設計事理學方法論“的指導，在綜合觀察、問題分析、系統歸納、聯想創造、多元評價、完善優化的全過程中，采取“嵌入式”集成創新實踐模式展開一系列研究。針對項目要求，在設計表達上嚴格遵循工業產品本身的實用性和審美性原則，拋棄一切附加的裝飾，追求其簡潔、秩序及物態本身所體現的工業理性和審美邏輯，充分演繹裝備產品設計在技術規范作用下呈現出的標準化與純而又純的工業美視覺功效。作為高端裝備制造業的產品創新設計，其人機環境系統、技術與文化，美學與宜人性系統，是設計與技術完美結合的落腳點。伴隨著信息科技的到來，互聯網與制造業的深度融合，人們對高速列車的安全快捷及怡人性體驗需求提出了更高的要求，智創制造將為我國高速列車開啟新篇章。（圖17）實踐證明，設計與科技的融合，為產品設計和制造提供了重要的科學依據和條件保障，也助推了設計教育與科技的進一步融合。時代的發展，促使設計與科技更加有機的關聯，并在創新驅動戰略中發揮重要的作用。也為未來設計教育的發展和人才產業鏈的價值驅動帶來了深遠的影響。中南大學工業設計專業通過大量設計與技術結合的創新實戰，有效的培育了學生的社會責任感，使設計人才在專業素養、創新技能及審美情商等方面得到了全方位的“鏈”式塑造與知識重建，其成效驗證了基于價值鏈的設計教育嵌入式創新驅動方法論的有效性和可行性。我們期待在科技驅動型教育創新、服務產業研發及新時期高水平設計人才培養的戰略中再創佳績。
圖17 中車350km/h標準化動車組概念設計方案 戴端工作室