產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中的材料體驗(yàn)學(xué)習(xí)方法研究

張浩 賀可可 吳新堯

（1.廣州商學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，廣州 511363；2.廣州工業(yè)設(shè)計(jì)促進(jìn)會(huì)，廣州 510000）

設(shè)計(jì)產(chǎn)品功能和造型的實(shí)現(xiàn)均依賴于材料與工藝（特性）的結(jié)合。為了學(xué)習(xí)這些知識(shí)，目前國內(nèi)外已經(jīng)建立了材料研究與材料基礎(chǔ)學(xué)科的學(xué)習(xí)資源，如材料館、設(shè)計(jì)圖書館等[1]。這些資源的功能與傳統(tǒng)圖書館類似，包括材料的收集、分類和展示，以及提供材料的基礎(chǔ)知識(shí)。在教學(xué)中，這些資源還可以在理論與實(shí)踐結(jié)合方面發(fā)揮作用，學(xué)生可以在課后直接進(jìn)入材料館，直觀地了解材料[2]。Karana 提出“材料驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)”方法[3]，強(qiáng)調(diào)以材料體驗(yàn)為導(dǎo)向，通過實(shí)際互動(dòng)來理解材料的物理屬性和體驗(yàn)表征，為設(shè)計(jì)師提供材料潛在的設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)。與此同時(shí)，國內(nèi)的材料與工藝教學(xué)也面臨著一定的挑戰(zhàn)，教材著重介紹了材料的固有屬性和加工工藝，對(duì)初學(xué)者和設(shè)計(jì)師來說學(xué)習(xí)難度較大[4]。為應(yīng)對(duì)這一問題，周巖等通過建立虛擬仿真平臺(tái)和強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)的設(shè)計(jì)來提高學(xué)生對(duì)材料知識(shí)的理解力和應(yīng)用能力[5]。此外，一些研究者還分析了材料的感覺特性，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)師應(yīng)關(guān)注材料的質(zhì)感、特性，以及對(duì)人們情感體驗(yàn)的影響[6-7]。在當(dāng)前的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，產(chǎn)品的功能已經(jīng)不再是唯一的關(guān)注點(diǎn)。審美品質(zhì)、產(chǎn)品的感知，以及與用戶的互動(dòng)在設(shè)計(jì)中變得愈發(fā)重要。這些品質(zhì)受到所選材料的影響，因?yàn)椴牧系倪x擇不僅會(huì)影響產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)，還會(huì)對(duì)用戶的感官體驗(yàn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[8]。因此，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中，體驗(yàn)和感知材料至關(guān)重要。

1 材料體驗(yàn)的概念解析

“材料體驗(yàn)”一詞起初是由Karana 等人提出的[3]，是人們使用產(chǎn)品材料并通過產(chǎn)品材料獲得的體驗(yàn)。在起初的定義中，材料體驗(yàn)由三個(gè)體驗(yàn)組成：美學(xué)（感覺）體驗(yàn)（例如發(fā)現(xiàn)材料冰冷、光滑、有光澤等）、有意義的體驗(yàn)（例如材料是現(xiàn)代的、性感的、舒適的等等），以及情感體驗(yàn)（例如材料會(huì)讓人們感到驚奇、驚訝、厭惡等）。隨著該領(lǐng)域相關(guān)理論和研究的不斷發(fā)展，材料在塑造行為和實(shí)踐方式方面起到積極作用。因此，材料體驗(yàn)被定義為四個(gè)層次的材料體驗(yàn)：感官性(美學(xué))、解釋性（意義）、情感性（情感）和行為性（動(dòng)作表現(xiàn)）[9]。材料體驗(yàn)承接了材料感性特征的研究方向，注重材料在整體情境中的意義[10]。材料體驗(yàn)的每一個(gè)組成部分都是相互交織的，這些因素可以為學(xué)生在產(chǎn)品設(shè)計(jì)材料體驗(yàn)的實(shí)踐方面提供參考。

2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中的材料體驗(yàn)學(xué)習(xí)方法分析

在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，材料的種類不斷演變和發(fā)展，這歸因于技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)計(jì)師不斷的創(chuàng)新應(yīng)用，以及設(shè)計(jì)研究人員對(duì)材料的重新解釋和理解[11]。對(duì)于設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生，獲取材料知識(shí)的基本方法之一是通過邊實(shí)踐邊學(xué)習(xí)的方式，以獲得隱性知識(shí)，如技術(shù)屬性、表現(xiàn)力、感官體驗(yàn)和品質(zhì)等方面。從教育者的角度，理解如何培養(yǎng)學(xué)生，使他們能夠在設(shè)計(jì)中獨(dú)立選擇和運(yùn)用材料，變得至關(guān)重要且迫切。然而，材料領(lǐng)域的快速發(fā)展也帶來了新的挑戰(zhàn)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，選擇合適的材料對(duì)于產(chǎn)品的性能、外觀和功能也至關(guān)重要。基于材料體驗(yàn)學(xué)習(xí)方法能夠更好的讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生理解和掌握相關(guān)材料知識(shí)。材料的體驗(yàn)包括所有的感官體驗(yàn)，人們可以發(fā)現(xiàn)材料的外觀、感覺、聲音和氣味等。這種多感官體驗(yàn)是可以通過材料體驗(yàn)直接感受到的，有助于對(duì)材料的整體認(rèn)知[12]。體驗(yàn)式的教學(xué)方法可以幫助學(xué)生更好的將理論知識(shí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合[13]。在這個(gè)過程中，體驗(yàn)涵蓋了觸覺、視覺及感性體驗(yàn)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中，可以從這三個(gè)方面作為材料體驗(yàn)學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)，以下將針對(duì)材料體驗(yàn)學(xué)習(xí)方法進(jìn)行分析。

2.1 觸覺體驗(yàn)方法

材料的觸覺體驗(yàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的教學(xué)中扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅能夠幫助學(xué)生深入地了解材料的特性，還能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和設(shè)計(jì)靈感。通過觸摸，學(xué)生可以感知材料的紋理（光滑、粗糙）、柔韌性（僵硬、靈活）、硬度（硬、軟）、溫度（冷、暖）、形狀（有機(jī)、幾何）、重量（輕、重）等方面的信息，這種體驗(yàn)是直接的、實(shí)際的，可以讓學(xué)生深入地了解材料的物理性質(zhì)[14]。觸摸體驗(yàn)可以直接了解材料在人們手中如何變暖、融化，它們對(duì)擺動(dòng)、壓力、拉伸等有何反應(yīng)。此外，觸摸也可以使人們了解用特定材料能夠做什么樣的設(shè)計(jì)。具體的觸覺體驗(yàn)方法如下：

1）手感測(cè)試：學(xué)生可以用手觸摸不同材料，感受它們的質(zhì)地、硬度和光滑度等。通過手感測(cè)試，學(xué)生可以直觀地比較出不同材料之間的觸覺差異。例如，木材可能感覺粗糙，金屬可能感覺冷硬，而塑料可能感覺相對(duì)光滑等。學(xué)生可以通過大量觸摸不同材料的表面，訓(xùn)練手感的敏銳度，為材料選擇提供參考。

2）柔韌性測(cè)試：材料的柔韌性也可以通過手指的壓彎、揉捏等來感受。例如，軟性塑料、薄金屬和各種織物的柔韌程度就有很大的差異。了解柔韌性可以幫助學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)選擇合適的材料。

3）硬度測(cè)試：硬度和厚薄會(huì)影響材料的剛性。同樣的可以通過手指按壓、敲擊來感受。硬度的材料包括陶瓷、硬木、厚板材等;軟硬適中的材料有軟木、軟金屬、皮革等。了解硬度也有助于學(xué)生在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選擇合適的材料。

4）溫度感知：材料的溫度體驗(yàn)和我們的使用相關(guān)。冷材料可以給人清涼感與冷漠感，而溫暖的材料則會(huì)給人親切感和舒適感。通過觸摸不同溫度的材料，學(xué)生可以理解材料的導(dǎo)熱性能，以及溫度如何與情感和感知產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，為設(shè)計(jì)賦予更多層次的情感體驗(yàn)。

5）材料的變形測(cè)試：學(xué)生可以應(yīng)用力量來測(cè)試材料的變形特性，例如，彈性高的材料會(huì)在施加力后迅速回彈，而較硬的材料則可能更難變形。這對(duì)于工程和材料的選擇至關(guān)重要。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中教師可以通過上述觸覺體驗(yàn)的訓(xùn)練來增強(qiáng)對(duì)材料特性的認(rèn)知，這些觸覺體驗(yàn)方法可以讓學(xué)生親身感受材料的性質(zhì)，幫助他們更深入地了解材料的物理特性和實(shí)際應(yīng)用。

2.2 視覺體驗(yàn)方法

在理論與實(shí)踐的結(jié)合的教育背景下，材料的感官維度變得越來越重要。未來的設(shè)計(jì)師需要掌握選擇適用于特定應(yīng)用材料所需的技能。這意味著他們既要意識(shí)到材料的客觀技術(shù)特性，又具備主觀的感官特征。如果從“用戶——材料——產(chǎn)品”的交互角度來看，所有體驗(yàn)的起點(diǎn)都是來自產(chǎn)品的感官信息。人們?cè)谏钪惺翘幵谝粋€(gè)視覺占據(jù)主導(dǎo)地位的世界，因此在對(duì)材料的認(rèn)知的時(shí)候，視覺體驗(yàn)是較為直觀的體驗(yàn)方式。不同的材料有著不同的肌理、顏色、透明度、質(zhì)地等。關(guān)于材料的視覺體驗(yàn)內(nèi)容如下：

1）紋理觀察：不同材料的表面都有著自己獨(dú)特的肌理質(zhì)感。木材有自然生長的木紋，金屬有光潔表面，石材有質(zhì)感分明的脈絡(luò)；織物則有柔軟或粗糙的質(zhì)感。這些都是材料獨(dú)特的肌理，可以通過視覺形象地感受到。學(xué)生可以放大觀察和比較不同材料的肌理，了解材料視覺語言的特征。

2）顏色和外觀比較：學(xué)生可以比較不同材料的顏色和外觀，觀察不同材料之間的視覺差異。金屬通常具有冷色調(diào)，塑料具有各種顏色，而木材則會(huì)呈現(xiàn)出天然的木紋。學(xué)生可以觀察和區(qū)分材料的天然色彩，有助于以后應(yīng)用材料時(shí)進(jìn)行色彩搭配。材料還可以通過打磨、著色等方式改變顏色，學(xué)生可以通過比較材料原色和處理后的色彩變化，感受材料的可塑性。

3）透明度：通過透明度和光傳遞性的觀察，學(xué)生可以了解不同材料對(duì)光的反應(yīng)。玻璃通常具有高度透明性，而塑料可以有不同的透明度。學(xué)生可以通過觀察和操作不同透明度的材料，思考如何在設(shè)計(jì)中發(fā)揮材料這一特質(zhì)。

4）質(zhì)地：材料的質(zhì)地也會(huì)影響視覺體驗(yàn)。平滑的質(zhì)地可以反射光線，帶來鏡面效果；粗糙的質(zhì)地會(huì)產(chǎn)生散射，柔化視覺感受。學(xué)生可以通過比較平滑和粗糙材質(zhì)，感受質(zhì)地對(duì)視覺的影響。

5）表面處理工藝：通過改變同種材料的表面處理來達(dá)到不同的視覺體驗(yàn)。例如，拋光、拉絲、酸蝕等處理，可以豐富木材、金屬、石材的視覺質(zhì)感。學(xué)生可以對(duì)一種材料用不同手法進(jìn)行處理，然后觀察視覺效果的變化。

這些視覺體驗(yàn)方法可以幫助學(xué)生通過觀察材料的外觀和特性來認(rèn)知材料。視覺觀察也有助于激發(fā)創(chuàng)意和藝術(shù)創(chuàng)作，因?yàn)椴牧系耐庥^可以成為設(shè)計(jì)和藝術(shù)作品的靈感來源。

2.3 感性體驗(yàn)方法

材料的感覺特性是人們對(duì)材料的直接感受和印象，它不僅涉及生理感官的作用，還受到個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、文化背景，以及心理狀態(tài)等因素的影響。這些感覺特性可以分為多個(gè)維度來考慮，ZUO H 等對(duì)材料質(zhì)感的主觀描述可以概括為四個(gè)維度：幾何維度、物理化學(xué)維度、情感維度和聯(lián)想維度[15]。

1）幾何維度：材料的表面都有自己的幾何結(jié)構(gòu)，這會(huì)給人不同的感受。例如，木材的線條感、金屬的平整感、石材的質(zhì)樸感等。學(xué)生可以在觸摸不同材料時(shí)，思考如何在設(shè)計(jì)中利用這種幾何美感。

2）物理化學(xué)維度：不同材料的表面也會(huì)因?yàn)樗奈锢韺傩院突瘜W(xué)組成給人不同的感受。例如，絲綢能給人平滑柔軟的感覺，玻璃表面則會(huì)給人光滑冰冷的感覺。

3）情感維度：材料的感覺特性能夠喚起情感、享樂和價(jià)值感受。觸摸材料表面時(shí)，人們可以感受到溫暖、柔軟、光滑等情感。這些情感體驗(yàn)可能會(huì)影響人們對(duì)材料的喜好和情感聯(lián)結(jié)。例如，柔軟的織物可能會(huì)給人帶來溫馨感，光滑的表面可能會(huì)給人帶來愉悅感。這些情感反應(yīng)使得材料的感性體驗(yàn)更富有人情味和親和力。

4）關(guān)聯(lián)維度：這一維度探討了材料的紋理、圖案和形狀如何與個(gè)體的生活經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生聯(lián)系。人們通常會(huì)將他們?cè)谏钪兴姾透兄氖挛锱c材料的外觀進(jìn)行比較和關(guān)聯(lián)。例如，木紋可能喚起自然界中的景象，而某種紋理可能使人聯(lián)想到城市的建筑結(jié)構(gòu)。

感性體驗(yàn)方法可以幫助學(xué)生通過多感官體驗(yàn)來認(rèn)知和理解材料。感性體驗(yàn)是主觀的，通常依賴于個(gè)體的感知和情感反應(yīng)。這有助于學(xué)生更深入地了解材料的多維特性，包括聲音、氣味、情感和品質(zhì)感。感性體驗(yàn)對(duì)于設(shè)計(jì)、情感設(shè)計(jì)和消費(fèi)者研究等領(lǐng)域都具有重要意義，因?yàn)樗梢詭椭鷦?chuàng)作者和設(shè)計(jì)師更好地滿足用戶的感官體驗(yàn)和情感需求。

3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中的材料體驗(yàn)學(xué)習(xí)方法實(shí)踐

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中，材料與工藝課程作為必修課程，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)課程體系中具有重要地位。為了更好地教授學(xué)生如何綜合考慮材料和工藝在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用，材料體驗(yàn)學(xué)習(xí)方法是一種非常有效的教學(xué)方法。

通過上述材料體驗(yàn)方法分析，在此以清水混凝土材料為例展開材料體驗(yàn)實(shí)踐，如圖1、圖2 所示。傳統(tǒng)清水混凝土一般會(huì)應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，但近年來也開始應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品、藝術(shù)品等領(lǐng)域，拓展了清水混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域，打破了材質(zhì)的傳統(tǒng)用法。清水混凝土材料體驗(yàn)可以讓學(xué)生更加關(guān)注該材料的美學(xué)特征，發(fā)揮它樸實(shí)、寧靜、沉穩(wěn)的特征。混凝土材料體驗(yàn)旨在讓學(xué)生將藝術(shù)設(shè)計(jì)與材料工藝相融合，分析材料特點(diǎn)，通過推敲材料質(zhì)感、形態(tài)、色彩等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，進(jìn)而設(shè)計(jì)出創(chuàng)新案例。

圖1 清水混凝土產(chǎn)品制作流程

圖2 部分清水混凝土產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例

首先在觸覺體驗(yàn)方面，學(xué)生可以觸摸不同成分的清水混凝土原材料，感受水泥的粉狀質(zhì)地、沙子的粒狀感覺，以及骨料的堅(jiān)硬質(zhì)地。在混凝土制作的過程中，他們可以通過觸感來掌握混凝土的工藝和材料比例。在混凝土硬化的過程中，學(xué)生觸摸新鮮的混凝土可能感覺潮濕、粘稠，而觸摸已硬化的混凝土則可能感覺堅(jiān)硬、平滑。學(xué)生可以制作不同配方的混凝土樣品，并進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試。他們可以觸摸并比較各個(gè)樣品的硬度和耐久性，了解不同配方對(duì)混凝土性能的影響。

視覺體驗(yàn)方面，清水混凝土通常呈灰色，但可以通過添加著色劑（如氧化鐵粉）來改變顏色。學(xué)生可以比較不同顏色的混凝土，以了解顏色對(duì)視覺效果的影響。不同的模具和表面處理方法可以創(chuàng)建不同的紋理和裝飾效果。他們可以比較平滑表面和粗糙表面的混凝土，以了解紋理設(shè)計(jì)的重要性。

感性體驗(yàn)方面，學(xué)生通過制作不同造型的產(chǎn)品，感受幾何特征。此外，通過不同原材料的配比能感知清水混凝土硬度和密度等物理特性。通過比較光滑、均勻和無裂縫的混凝土與表面不平整、有裂縫或顏色不均勻的混凝土，討論清水混凝土的外觀和質(zhì)感是否令人愉悅。

在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅加深了對(duì)材料的理論認(rèn)識(shí)，也親身體驗(yàn)了從材料選擇、3D 打印、硅膠翻模、混凝土澆注、脫模到最終成型等一系列材料工藝的制作流程。不同材料和顏色的配比會(huì)產(chǎn)生不同的實(shí)物效果，這一實(shí)踐過程突破了學(xué)生對(duì)混凝土這一材質(zhì)的過往認(rèn)知，讓他們發(fā)現(xiàn)了材料創(chuàng)新設(shè)計(jì)中更多的可能性。

4 結(jié)語

材料作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵元素，材料體驗(yàn)不僅會(huì)影響產(chǎn)品的外觀和手感，也會(huì)影響用戶的認(rèn)知和情感體驗(yàn)。相比被動(dòng)地接受材料信息，讓學(xué)生動(dòng)手觸摸和制作材料樣品，更有助于學(xué)生對(duì)材料敏感性和特性的理解。同時(shí)，結(jié)合材料體驗(yàn)與設(shè)計(jì)方法訓(xùn)練，不僅能增強(qiáng)學(xué)生的材料認(rèn)知，也能培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中，引入視覺體驗(yàn)、觸覺體感和感性體驗(yàn)的方法，有助于學(xué)生更加深入地認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)不同材料的特性。通過多感官的參與，學(xué)生能夠建立更為立體和豐富的材料認(rèn)知，從而在日后的設(shè)計(jì)實(shí)踐中更靈活地運(yùn)用不同的材料。此外，教育者在教學(xué)過程中的引導(dǎo)和激發(fā)也起到了至關(guān)重要的作用，他們應(yīng)積極創(chuàng)造多樣的材料體驗(yàn)場景，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料的獨(dú)特感知和思考能力。