《设计》：请介绍一下中南大学工业设计专业课程设置方面技术与设计相融合的特色。是否也有跨学科的尝试？
戴端：中南大学工业设计专业始于1993年，初建时隶属机械工程学院。2001年挂靠机械工程学科招收了本专业第一批硕士研究生。2002年专业合并组建成立中南大学艺术学院。工业设计专业在艺术学科凸显出鲜明的跨学科特色，课程设置及培养环节秉承设计与技术融合的宗旨，除了强调设计艺术学科内的交叉融合，还加设了先进制造技术、机械设计原理、高等数学、设计物理等跨学科内容，并在学院率先开启了工作室模式，涉及工程机械、交通装备、家居家电、智能交互、人机工程、文创服务等多个领域的合作。将课堂教学、创新实践等内容有机结合，引导学生更加开放的了解和应用科技手段解决实际问题，在教学过程、设计实践中有效的尝试了设计与科技融合的创新探索。
科技创新驱动战略背景下，设计走向了一个更加开放、系统、智能的文化环境中，设计教育尤其强调其跨学科、跨领域、跨文化的课程管理特色，并在整体运作的链式驱动中进行设计与科技的深度融合与再造。我校工业设计专业正是在这样的驱动模式下，不断更新整合专业资源，设置了装备产品设计、交通工具设计、家居产品设计、交互设计等课程模块，并增设了工业设计工程基础、制造工程训练、设计管理、服务设计等跨学科课程。教学内容从概念创新到实题运作，课程形式由课堂走向企业，在知识结构上强调多学科融合，利用学校文、理、工等多学科优势，并集合校外多元创新资源，注重学生探索性研究能力的培养，构建了产、学、研一体化的集成式教学体系。通过嵌入式1+4集成模式的实施，赢得了长效驱动效应：（1）嵌入多元文化。实施跨国界、跨学科、跨行业的教育合作，在融合与超越的关系中，获取了新生态教育环境下的创新发展契机；（2）嵌入科学技术。更新教师育人观念和教学技能，变革传统教学局限，智能科技手段的介入，激活了设计教育的内动力；（3）嵌入企业资源。设立多种形式的实践基地和协同创新平台，实现设计人才培养与创新研发无缝对接，构建了创新设计人才的协同孵化机制；（4）嵌入价值评估。融进企业考核及社会性全链条效应评估，检验教育质量和设计人才的创造性作用，获得人才培养的循环价值拓展。嵌入集成范式有效地作用于新时期设计教育在知识型、能力型、创造型人才培养体系的构建。其多途径“嵌入式”跨界融合所形成的产、学、研集成效应也将在设计教育及产业创新全链条中发挥积极的作用。（图1）
图1设计人才培养嵌入式1+4集成范式
设计人才培养是很务实的工作，在嵌入多效资源的同时，依然要根据设计教学自身特点和逻辑性，对接市场实际需求，建立完善既有时代特色又符合学科内在特征的培养体系。在嵌入集成实践中，首先应对自身的办学资源进行整合和细分，从学生面对的就业市场入手，课程设置要紧随市场、产业的变化而应变，还需对现有的教学资源进行深层次开发，并进一步强化本专业特点。同时，组织学生举办多种与市场、社会密切联系的社会实践与创新竞赛活动也是集成发展的重要途径。在新型教育生态环境下，我校设计教育实施嵌入式集成教育模式，在课堂教学、实践应用、设计研究等方面取得了可喜的成绩。（图2）
图2 校级优秀毕业设计一等奖 张建挺 戴端指导
设计的特征是集成创新，设计的目标是以需求为导向的转化应用。设计教育只有实施多向度的跨界、知识的交融、资源的整合、创新的集成、科学的评价，才能培养出能统筹多元知识，满足社会需求的合格的创新设计人才。近年来我校工业设计专业多件作品在国内外行业领域的设计大赛中获得佳绩，毕业生就业情况可喜，多在互联网行业、轨道交通装备、家居家电、文创服务等领域发挥着重要的作用。如何有效地加强设计与科技的融合，为国家培育出具有创新意识、创造能力的设计精英型人才，我们一直在融合与再造的创新探索中实现价值。（图3）
图3 全国工业设计大赛国家级获奖作品 工业设计系提供
《设计》：您认为设计艺术与现代科技之间存在着怎样的关联？如何才算完美结合？
戴端：设计艺术与现代科技是一种驱动关系，如同齿轮的扣合联动，在“嵌入式”驱动状态下使设计与技术的关联融合达到高度契合的“链”式动能效应。科技不断创造新能源、新技术、新途径，给设计艺术的创新带来了更多的可能，现代科技也避不开设计艺术的在场与传播，两者既互动又相互依存，并在互相促进中得以丰富、创新和发展。设计艺术与科技的结合也是创新人才培养的重要手段，只有将两者如同扣环式的有机关联，在相互作用下，形成新的知识共同体并促成教育结构与功能达到新的改革共识，在高度“融合与再造”的“链”式驱动中，实现其价值的突破与提升从而体现出设计艺术与科技结合的果效。
设计是现代大工业条件下技术与艺术形式的高度结合，并按照美的规律及合目的性理念进行的一种社会实践活动，必须借助技术的介入及对企业文化的解读等一系列活动尚能付诸实施。曾在2015年参与了中车株洲机车厂“工业设计美学方法研究”的前期工作，由多学科组成的设计师团队与企业展开了全方位的互动，通过大量的调查研究，基于产业生态学原理，以技术驱动型设计研究为路径，提取了企业品牌进化的生态基因，总结了技术驱动设计变异的生成要素，并集合产业品牌有效资源及统筹评估管理，设定了技术美、功效美、设计美、体验美为主线的生态基因美学路径，构建了产品迭代发展的DNA美学生态链方法论模型”，为企业在工业设计美学评价方法的建构上提供了参考。亦是一次嵌入企业文化、技术、产业推动的极佳创新体验。（图4）
图4 车辆产品DNA美学生态链方法论模型 戴端工作室
设计艺术需要多途径的跨界融合，多方协同的将科研实题及相应的技术应用于实践中。可以说科技驱动型创新引导设计很大程度上突破了传统局限，使我们有效的尝试了：行业领域的“协调性”对接、专业学科的“跨界性”包容、知识技能的“模块化”集合、创新能力的“绩效性”统筹、科技手段的“嵌入式”驱动、科研资源的“开放式”协同等多途径探索路径与方法。这一模式既独立又相互关联，从理论层面：具有知识性、科学性、探索性、认知性等方法论范畴的学理范式效应，由此产生系统的多元知识结构直接影响到设计人才培养质量；在实践层面上：具有集成性、协同性、拉动性、拓展性等应用体验式创新驱动效应。只有将设计与现代科技有序的集合，通过行业的嵌入、知识的嵌入、技术的嵌入、形式与方法的嵌入等，必能在融合再造的驱动关联中实现其两者的完美结合。（图5）
图5 设计与科技的嵌入式关联创新驱动效应
《设计》：您认为未来工业设计的发展趋势是怎样的？
戴端：未来工业设计的发展取决于科技的进步和人类文明的攀升。现代科技不断影响和驱动着社会的变革，助推着设计向更加协同、多元、综合、智能化发展，并自觉地对接于科技、文化、经济、社会等全链条价值系统中。全球公共卫生事件的频繁发生，极大地冲击和影响着制造业的发展，据研究，全球产业链将发生逆转和重构，并走向以利益和安全为导向的价值认同势态。未来工业设计将延伸至更加关注社会性公共安全、健康和高科技产业的服务创新，如生物制药产业、人工智能及以视频为牵引的线上产业等将获得新的崛起；产品创新也将重点涉及医疗、生物、军事、航空、通信、精密制造、5G+AI人工智能等多个领域；同时，创新模式更加趋于跨界协同，并将在科技驱动型融合再造中呈现出新的工业生态格局。由此，设计必须加强与科技的深度融合，用新的理念创设未来，以“智创型”思维建构新生态环境下的创新知识共同体。总之，未来工业设计将走向前所未有的范式变革与新的价值认同，并朝着更环保、更怡人、更智能、更优化的方向发展。
图6 冬奥主题概念设计方案 戴端工作室
《设计》：设计教育应当如何与时俱进以适应快速发展的时代？
戴端：设计教育要适应快速发展的时代必须转变观念，主动适应新形势的变化。21世纪科技创新驱动及人才强国战略为设计教育的重振与建设开辟了新的发展路径，也决定了中国设计教育在全球知识革命中的重新定位和选择。高起点、前瞻性、全方位、多层次的构建新型教育生态体系，探索符合时代要求的设计人才培养模式，增强人才培养质量的最优化管理机制亟待健全。企业创新管理的集成范式，其综合、交融、沟通等集群效应及多元结构模式，对设计教育如何嵌入当下科技驱动性创新，并建立人才质量的多效评价机制有很好的借鉴意义。设计在与科技的融合再造中，也将为设计教育创新范式的构建提供资源支持，包含教育团队、技术条件、方法规范、专业结构、知识体系、研发项目、评价标准等，并促成设计教育在多元协同的集成创新中获得与时俱进的价值效应。
在实际工作中如何做？几点心得供大家讨论：（1）从新的视角构建教育目标。面对日趋严峻的人才需求市场，当站在时代发展的前沿审视其价值取向，注重教育在创造性、劳动力培养及专业人才培育过程中的角色使命，以建造学生的创新精神和创造能力为根本任务，使设计教育有效的接纳并融进科技创新驱动的价值链中，用发展的眼光和超前的智慧去思考并建构具有新时代特征的人才培养模式。（2）以新的姿态投入科技兴教。面临全球产业链的重组与新的价值驱动，人工智能技术、互联网、5G时代的到来打破了空间壁垒，使知识共享更加便捷化。毫无疑问，设计教育走向了范式变革的必然，科技驱动型智创环境将为如何实现教学模式和教学体系的重构，提供智慧和技术支撑。传统的育人观和教学体系难以适应新时期设计教学需要。因此，教育角色的转换、教学手段的变革、教学内容的更新、教学资源的扩展、评价标准的优化、新型人才培养机制的完善是科技兴教的必须。（3）持新的理念引导设计创新。全球公共卫生事件对设计人才在道德、伦理、自律价值观的培养及如何应对突发事件的创新研发能力等方面提出了新的要求，灾难是暂时的，但人类的发展是持久的，我们必须更新育人理念，在科技带来的利与弊中更加重视如何引导设计创新。使学生在共享、开放的新型教育生态环境下获得更精准化、个性化和适应性的创新实践服务，促成教育在先进理论和科技条件的支持下，用全新的理念建构未来若干年设计教育与时代发展相适应的创新人才培养范式。（4）筑新的阵容助推教育发展。在构建新型教育生态体系的过程中，教与学面临着技术创新与应用带来的全新考验。如何实现技术与教育的无缝衔接，除了学校、师生间的共同努力，还要拓宽教学阵容。以新的面貌参与到国家科技创新驱动战略中，将各方资源向人才培养目标系统上做嵌入式的对接，并将专业知识有机地融入在价值链各环节的互动循环中，形成战略性协同的有机关联驱动阵容，在扣环式机制的集群拉动中，使设计教育与科技创新及经济文化发展有机结合，并走向社会性全产业链价值驱动的自觉循环中，助推设计教育在与时俱进的融合再造中，实现其战略协同及“链”式驱动集成发展新格局，以适应快速发展的时代需求。（图7）
图7 设计教育在融合再造中的协同驱动集成创新模式
《设计》：面对科学技术的迅速发展，高校教师如何保持领域内领先的状态？
戴端：科学技术的高速发展对人类社会带来了深远的影响，也极大地助推了高等教育的发展。不仅为设计教育模式的变革、智慧性教育技能的提高、学科知识重构等方面提供了重要的机遇和保障，同时也给学校、教师、学生带来了很大的挑战。特别是大数据、云计算、虚拟现实、影像和语音辨识等AI人工智能技术，将颠覆传统的时空结构，使教育者与受教育者的关系发生了根本的变化，并在知识结构、育人方法、教学形式、人才能力等方面，势必全方位打破较为封闭的教育生态。当务之急，高校教师建立与之相适应甚至超前的学识素养和应对能力是必做的功课。如何做？我们要在立德树人的总体目标导向下，（1）改变教学观念，提升自身能力。设计与技术的融合促使设计教育介入了对社会伦理、经济建设、文化环境等诸多问题的关联互动中，作为教师要充分认清所面临的教育新局势，形成新的人才培育观、方法观以及质量和价值观，利用新的思维方式、新的教育理念、新的教学内容、新的课程形式与手段去实施新时期人才培养目标。在自身能力的提高方面，除了国家和学校提供的培训，还应自发的进行软硬技能的学习和训练，学会将现代科技手段应用于教学环节，在知识型、能力型、智创型、时代性等方面装备好自己，更好地为学生提供个性化和引领性教学服务；（2）转换教师角色，更新教学内容。教师不能再停留在课程学者的研究中，应从封闭保守的传授者转变为开放领先的新知识建构者，成为教学活动的协助者和组织者。在如何激发学生自主钻研，调动学生积极性等方面多出新招。设计教育必须是以需求为导向，注重学生在伦理道德、社会责任感方面的引导，并关注学生职业生涯的发展，引入先进的学理方法和科技手段，加强对学生的创新体验和知识认知及研究能力的培育和建造。将创意与视觉表现力、实践与创新能力、策划与组织能力、沟通和创业能力等贯穿于人才培养的全过程中。使人才培养质量在有效的知识统筹里得到最大化的彰显。（3）活性规划格局，拓展教学效果。教学方案不仅要整体构思，用心策划、系统设计，还要善于打破原有狭隘封闭式教学格局，有效利用各类资源，激活设计教育的内动力。采取开放式、探究式、参与式、互动式、体验式等途径，活性布局教学环节，组织各类竞赛及科研实践活动，并实时进行教学评估，及时总结经验，提炼课堂教学成果，使课堂教学派生出新的价值增长点，成为优秀设计人才的孵化基地、培育教学经验和科研能力的实训场所、教学研究成果的前期积累及信息储备库、教与学及企业供需对接的交流与输出渠道。由此，课堂教学效果得到全方位的价值拓展。面对科学技术迅速发展的今天，只要我们与时俱进的应对和担当，将更加自信的保持领域内率先的状态。（图8）
图8 新时期高校教师课堂教学方略探析
设计教育如何通过实施突破性教育来实现从原有价值链跨越到更高层次的价值链，实现与科技的深度融合及社会性全产业链的对接和教育驱动是我们值得探讨的话题。多年来尝试“链”式方法论在设计教育中的应用研究，先后发表了“融合与再造-对当代设计艺术语言语构创新的思考”、“多元文化差异背景下的整合式设计教育与实践”、“新时期设计人才培养与嵌入式集成创新范式探析”、“创新战略背景下设计教育的链式驱动效应”、“基于价值链的设计教育创新驱动研究”等课题研究及学术论文和演讲，通过一系列“链”式方法论的思考和研究，从“嵌入式价值链”的视角，探索设计教育与科技互为助力的创新驱动模式，并在“融合与再造”的“链”式效应中实现设计教育的价值提升。如何“嵌入”并“融合再造”？问题的提出不仅反映了当时代设计人才培养的一种回应和自觉，亦是业界共同关注的话题并期待要解决的问题。
在设计教育创新模式的构建中，基于价值链方法论的研究与实践，确立了以循环方法观、链式价值观、跨界认知观、多元评价观、集成创新观为主线的嵌入式教学改革思路。课程体系反映了设计教育本身的跨界与循环驱动特征；教学手段和形式体现在开放多元的思维过程中，在系统的协调和评价机制下，其人才特征必然表现出跨界认知的多样统一与复合型价值取向；而多元教育主体也将促使设计教育不断地进行融合再造式的创新突破。正是这种具有产业拉动集群效应的科学共同体的在场性，一方面通过教育内部创新要素集合，汇集外部实践平台的资源，使知识结构产生了一定的规模和群聚效应；另一方面展开嵌入式集成创新实践，强化学习积累和知识的扩展，提高了教学实效并为企业需求输入了核心能力。过程重于结果，通过实施“嵌入式”创新实践，从原有单一知识性价值跨越到社会性人才效应的全链条对接与价值拓展，具有“链”式驱动效应的教育增值在一个不断关联循环的过程中得以实现。（图9）
图9 基于价值链的设计教育嵌入式创新驱动方法论模型
新时期设计教育得益于开放的视角与大量的实践探索，并在不断地价值实现和推广中使人才质量得以提升。基于“价值链”的“嵌入式”集成创新人才培养模式，体现了多样性、多层次、智创型、协同化的育人特色，其活性多元的嵌入式集成教学实践，使人才培养在新型教育生态环境下获得了在专业格局、知识格局、教学格局、质量格局、人才格局等方面的新跨越和范式重建。具有价值驱动效应的嵌入式设计创新在与科技的融合再造中，将有效地助推设计教育的可持续发展。
《设计》：请您分享一次您记忆深刻的设计与科技完美结合的实践
戴端：每一次设计实战都是一次难忘的经历。中南大学工业设计研究中心，在设计与科技结合的实践活动中，始终坚持以创新研究为主导，基于专业学科基础教育平台，以培养学生的创造性能力和社会责任感为目标，在强化设计与科学结合及跨学科共创的同时，多途径展开校企共建产、学、研协同合作，并集结学校文、理、工、管等多学科资源，形成了多元知识结构的设计研究团队，通过富有成效的设计实践活动，在创新研发与学理构建等方面取得了可喜的成绩。先后与三一重工、北汽福田、山河智能、中车株机、中车长江车辆、中车青岛四方、中车长春客机、青岛海尔等企业合作研发了多项产品设计。特别是近年来集合中南大学高速列车研究中心及相关企业的科技研发资源，为我国轨道交通产品的创新研发做了大量的工作。先后完成了中车株机武汉车辆厂多款重载货运列车设计，其中重载80t通用敞车方案投入使用并获得专利。（图10）自2012年以来针对中车350km/h、400km/h、500km/h标准化动车组工业设计、新型600km/h磁悬浮列车内室设计、新一代地铁外形、内饰设计、神华号电力机车造型设计、冬奥会主题动车车型及涂装设计、京张智能高铁外形设计、路面工程机械产品设计、智能家电产品等展开了一系列的创新探索，多套方案被企业采用并投入使用。在设计实现的过程中，除了前期调研分析，概念设定，整个项目的完成近80%的工作都体现在设计与科技的融合上，可以说，设计若没有科技的参与，再好的概念和表达都无法实现其创新应用及社会价值。（图11）
图10 中车长江80t通用敞车.95t专用敞车设计 戴端工作室
图11 350km/h标准化动车方案 中南大学田红旗校长及企业专家在项目评审现场
高速列车是集机械制造、自动控制、电气技术和工业设计等多学科知识于一体的高端装备制造产品，其设计创新需要从技术、工程、美学、人文等多方面进行综合考量，既要考虑相关技术限定，又要满足特定功能性要求，还需有怡人性的用户体验和车体外观、舒适的驾乘环境和契合的文化特征。其中，新材料、新工艺、车体结构优化和气动性能分析是概念设定的主要技术指标。我们在350km/h标准化动车组“祝融”车型概念挖掘及外观视觉设计中，除了充分体现其概念内涵的表达，更加强调车体造型的空气动力学性能。整体设计依据其功能性要素，进行积富形面语义表征的边界凹凸线型塑造，借助计算机技术表达其在骨架蒙皮后的预想光影及材质效果，其飘逸灵动的结构线性、层次分明的曲面边界、稳健立体的空间动势、简洁明快的形面分色，创设出功能与审美、科技与人文完美融合的新一代高速列车形态语义特征和高科技智创产品的视觉风貌。然而，要进入企业后期验收和生产，必须进行大量的可行性测算和评估，在深入细致的概念优化过程中，除了三维建模的技术处理，人机关系及操作视野模拟分析，中南大学高速列车研究中心还需进行大量的数据测算和可行性评估，如列车的阻力、升力特性、交会压力波幅值、头车车尾的侧向力系数、过隧道时产生的空气动力效应等等，为实现设计和制造提供科学依据。（图12、13）继而，工业设计研究团队又依据气动性能、机械结构、人机工程等方面的技术参数，从设计学的视角综合考量其可实现性及工业美学等因素，在形态特征、文化寓意上进行语义推演与表达，同时对车体造型、线型结构、外部涂装、展开细化设计与效果输出，并保持与企业在后期研发中的服务对接。在项目全过程中，设计与技术跨领域团队紧密配合，深入探讨，参与企业多方评估，努力寻求最佳合作途径与功效。经过一系列的测试评估与优化完善，我校设计的350km/h标准化动车组“祝融”方案在项目竞标中被中车四方车辆公司采纳并将投入使用。设计与科技融合的科研实践使我们受益匪浅，并为能参与到国家高端装备制造业的建设与创新发展中发挥作用感到自豪。（图14-16）
图12 适应性驾驶视野范围计算.犀牛模型三视图.分色效果 戴端工作室
图13 气动性能测试/中南大学高速列车研究中心提供 戴端工作室
图14 350km/h标准化动车组“鹰击号”概念设计方案 戴端工作室
图15 新一代地铁列车概念设计方案 戴端工作室
图16 新型600km/h磁悬浮列车内室概念设计方案 戴端工作室
我们在创新实践中本着“做项目即做学问”的宗旨，除了高度重视专业知识与科技的学习和应用，更强调用科学的态度贯穿设计实践的全过程。研究中得益于柳冠中先生“设计事理学方法论“的指导，在综合观察、问题分析、系统归纳、联想创造、多元评价、完善优化的全过程中，采取“嵌入式”集成创新实践模式展开一系列研究。针对项目要求，在设计表达上严格遵循工业产品本身的实用性和审美性原则，抛弃一切附加的装饰，追求其简洁、秩序及物态本身所体现的工业理性和审美逻辑，充分演绎装备产品设计在技术规范作用下呈现出的标准化与纯而又纯的工业美视觉功效。作为高端装备制造业的产品创新设计，其人机环境系统、技术与文化，美学与宜人性系统，是设计与技术完美结合的落脚点。伴随着信息科技的到来，互联网与制造业的深度融合，人们对高速列车的安全快捷及怡人性体验需求提出了更高的要求，智创制造将为我国高速列车开启新篇章。（图17）实践证明，设计与科技的融合，为产品设计和制造提供了重要的科学依据和条件保障，也助推了设计教育与科技的进一步融合。时代的发展，促使设计与科技更加有机的关联，并在创新驱动战略中发挥重要的作用。也为未来设计教育的发展和人才产业链的价值驱动带来了深远的影响。中南大学工业设计专业通过大量设计与技术结合的创新实战，有效的培育了学生的社会责任感，使设计人才在专业素养、创新技能及审美情商等方面得到了全方位的“链”式塑造与知识重建，其成效验证了基于价值链的设计教育嵌入式创新驱动方法论的有效性和可行性。我们期待在科技驱动型教育创新、服务产业研发及新时期高水平设计人才培养的战略中再创佳绩。
图17 中车350km/h标准化动车组概念设计方案 戴端工作室
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