智能時代的工業設計教育

摘要：工業設計在經歷了工業革命、工藝美術運動、現代與后現代主義以及信息時代技術的迅猛發展后，轉變成了與技術變革緊密相關的設計領域。智能時代的到來，使工業設計邁進了新的探索時代，也為作為交叉學科人才培養場域的專業教育帶來了跨學科融合的新機遇。本文以中國美術學院工業設計學院的工業設計教育現狀與趨勢為對象，以2024 年學院畢業設計部分作品為案例，探討智能時代背景下工業設計作為交叉學科專業所面臨的新的機遇與挑戰。尤其重要的是，在人工智能崛起的當下，探討工業設計教育新的發展方向及可能性，旨在為設計教育者提供有價值的見解和指導，推動工業設計教育在智能時代進行更明確的定位，實現更高水平的發展。

關鍵詞：智能時代 工業設計 設計教育

工業設計主要是通過一定的設計方法和流程，從概念形成到實際生產的過程中開發和優化產品。從一支筆到一輛汽車，從一個圖標到一部手機，從工業革命到智能時代，工業設計與科技發展一直在交織前行，始終圍繞當下人們的需求，從對物理世界的塑造，延展到對虛擬世界的拓展。在這個過程中，工業設計師從開始的關注產品外觀與功能，逐漸聚焦到用戶體驗，通過創造具備商業競爭力、功能實用性和美學價值的解決方案來尋求問題的答案。

中國美術學院工業設計學院以藝術學的產品設計和交叉學科的工業設計為專業雙驅，以智慧生活美學與智能制造裝備為設計雙核，培養復合型創新人才，即具有創意性的獨立設計師和具有領導力的首席設計官，從而打造新時代中國設計智造創新理論與實踐高地。學院以生活美學、數智交互、智慧出行、智能制造四大設計研究所為教研組織。其中，生活美學設計研究所以人文智性為導向，以生活方式為核心，探索映射中國文化價值理念的創意圖式。該研究所主要圍繞生活日用、家居家電、健康娛樂、文旅等領域進行創作實踐，力求展現文化美學、可持續等設計思想。數智交互設計研究所以社會與行業的數智化轉型為契機，設計對象以智能化的軟件系統為主、硬件為輔，探討人、信息與社會之間的價值流動與系統，從而創造新的商業價值和社會意義。在數字經濟蓬勃發展的時代背景下，該研究方向將主要關注消費電子、文化教育、大健康等產業的數智化系統與服務。智慧出行設計研究所以新能源出行為主要研究領域，以場景體驗與數化感知為驅動，以設計工程系統創新方式為變革奇點，通過視覺藝術與空間造物為線索開展研究，探索從短途代步到公共交通、從智能裝備到智慧城市乃至海洋戰略的多維產業裝備創新，是應對未來移動場景流和交通工具屬性變革而開拓的設計方向。智能制造設計研究所以智能創新為主領域，以解決智能硬件產品與人的自然和諧交互為使命，構建人機交互與協同的新生態。該研究所結合交叉創新方法與技術，聚焦人本智能交互美學的感知與體驗，探索軟硬件一體化智能新物種的誕生與成長。

在智能時代下，學院緊密結合行業發展及自身科研需求，在專業培養方案的教學模塊中積極擁抱技術變革，設置先進技術導向的知識點，將A IGC（Artificial Intelligence Generated Content，人工智能生成內容）等工具轉化成設計生產力，在設計教育中強調跨學科教學，強化優質產業及科研資源導入，開展產學研一體的緊密化前瞻性人生教學模式。

本文將以中國美術學院2024年工業設計學院畢業作品為案例，從工業設計領域的時代變化特征來呈現學院工業設計教育的發展現狀，展望工業設計教育在智能時代下的發展趨勢。與產業合作是工業設計的重要特征，本次畢業設計在選題方面繼續和產業充分合作，但校企的角色有所調整，即脫離原有的單方面的意愿合作，校企共同商討具體產業領域在當今的社會消費水平變革和技術演進的背景下的新變化，重新開展用戶需求、技術趨勢及市場導向等問題的研判，這避免了讓學院陷入設計服務供應商的角色。本屆畢業生在主題上積極響應智能時代的特征，探索個人定制、可持續設計、智能可穿戴、智慧家居、數字化服務等方面的創作，呈現出對用戶極致的洞察，對行業新的理解角度，對生態的設計賦能，對技術的整合性設計。這既是工業設計學院關注的方向，也是對當下真實存在的問題的回答。

一、工業設計領域的延展

新興技術導向的生產方式，從以計算機的出現為標志的信息時代到當前以人工智能為主的智能時代，產生了顛覆式的革命。從普適計算到人工智能，從萬物互聯到萬物智能，嵌入式智能模塊將傳統產品變成了智能產品，深度學習將機器智慧變成可能，從而全面提升了產品及基于產品的服務系統的功能性和用戶體驗。同時，運用新功能和技術解決方案設計的智能產品，擴展了產品的使用機會和潛力，提出并解決了新問題，挖掘并解決了用戶潛在痛點，滿足了新需求。這是智能時代產品設計的兩種典型路徑。

由于智能化與計算技術的加持，即具有數據收集、數據分析、實時定位或個性化提醒等功能，智能產品可以被視為一套服務系統。用戶與產品的互動依賴于產品的物理部分，而這些產品的用戶體驗感則更多地來自用戶與產品間有形或無形的對話、連續的交互行為。這是智能時代產品有別于傳統產品的最大特征。

中國美術學院工業設計學院生活美學研究所對智能時代的生活方式進行探索，基于用戶行為開展更為細致的智慧家居研究。在坐、臥、站、蹲等人體常態姿勢中，坐姿最常見。而在當今時代，生活狀態的復雜化、人體無意識行為和身體壓力舒緩需求催生了多樣性的坐姿，久坐更成為影響健康的重要因素。基于此，有的學生從基本的人機工學尺寸和用戶居家行為心理要素出發，找到基于基本坐姿的多感官舒適化體驗，通過嵌入式智能技術加持，與新型家具制作工藝相結合，得以將方案實現。

在如今的智能時代，人工智能成為重要的技術標志，人工智能的再一次崛起，以AIGC為代表的人工智能技術的出現使通用人工智能（Artificial General"Intelligence，簡稱“AGI”）的實現成為可能。在人工智能時代下，工業設計面臨著新一輪的進化。首先，利用人工智能技術提升產品的智能水平和用戶體驗。產品通過嵌入傳感器、物聯網和機器學習算法，利用大數據分析用戶反饋，與用戶進行互動，學習用戶行為，并進行自我優化，從而逐漸實現智能產品中的最高維度——自治，也就是自主性，使得產品將能夠更加自主地學習用戶行為，并進行自我優化和調整。同時，AIGC的出現使設計領域面臨新的工具革命，在提升效率的同時，設計師也正在探索AIGC的邊界與局限。智慧出行設計研究所在開展交通工具內外飾造型設計的同時，以AIGC作為泛設計工具，嘗試進行由設計師作為生產主體的人的主觀去調動AI開展汽車造型設計，借力人工智能克服人類在內容生成方面的局限性，從而加速汽車造型外觀的創新升級，將AIGC轉變成設計過程中真正兼具創意與效率的工具。

圍繞用戶的體驗，人性化設計進一步加強。一方面，通過AI技術，可對大批量的用戶數據進行分析，設計師能夠更加深入地了解用戶需求及相關趨勢，進而設計出更符合用戶期望的產品。另一方面，在AI技術的介入下，用戶介入的行為愈發直接，交互邏輯愈發簡單，以語音識別、手勢控制等新型交互方式為代表的對話式用戶交互界面（Conversational UserInterface，簡稱“CUI”）更加趨向于自然，使得設計更加聚焦于人的情感需求和使用體驗，進而引發用戶共鳴。但是，人工智能技術的出現一直伴隨著對于倫理的思考，其中算法偏見、算法歧視、隱私泄露和技術黑箱等都是整個社會關注的問題。因此，人本人工智能被進一步強調，即在關注人的層面上對工業設計提出新要求，將人的價值觀、倫理和需求融入涉及AI的系統性設計中，以實現技術、產品與人類的和諧共存。在2024年中國美術學院工業設計學院的畢業設計中，基于硬件的數字化服務設計呈現關注人本思想的趨勢，以場景應用為主，面向不同場景的不同問題與需求，提出設計解決方案。在這個過程中，學院師生也針對每一件創作中提出的數字化解決方案的必要性與合理性進行探討論證，反思萬物數字化的意義與后果。在這些設計作品中，有相當一部分關注到了教學教育場景、STEAM（多領域融合的綜合教育）教學、兒童理財觀培養，以智能助力中小學教育場景中的青少年健康發展，這在學院聚焦的大健康領域下成為重要的賽道。

數據驅動設計推動新型的人機協同生產與個性化定制。數據作為智能時代重要的資源，逐漸成為產品設計的重要依據。通過算力，計算機能實時分析來自物聯網設備和其他數據源的用戶數據，并持續優化和改進設計方案，實現數據驅動的設計過程。同時，依托3D打印等先進制造技術，可以實現快速響應和小批量定制生產，降低迭代成本、提高生產靈活性。人機協同的新型實體產品定制化平臺的出現，使用戶能夠輕松參與設計過程，根據個人喜好和需求選擇產品的外觀和功能，根據分析出的數據結果調整各項生產參數，選擇和定制符合自己需求的產品。AI與設計師形成更緊密的人機協同關系，發揮各自優勢，共同完成更復雜的創新設計任務。除面向消費端的個人產品外，在近幾年的畢業設計作品中，工業設計學院學生們也從智能制造的角度關注企業端個性化定制平臺在AI技術加持下的可能性。個人化產品，尤其是與人體有高度貼合性需求的產品，存在物理數據與舒適度要求的差異。于是，服飾的個性化定制成為“Z世代”學生關注的領域，例如用于生產制作鞋履產品的鞋楦的設計。在該案例中，設計者通過調研發現，現階段鞋履設計行業面臨傳統環節復雜、周期長且成本高、創意提升不足等問題。通過對數字化鞋楦的嘗試，設計者發現其雖然在一定程度上能夠提升鞋履生產的效率，但設計者自身缺少實際、直觀的感受，從而缺少了舒適度體驗的設計過程。因此，作品《時空繪影》（FLOWFORM）嘗試在智能技術協同機械結構設計的情況下，使鞋楦回歸到物理層面和可觸達的感知層面，從而提升整個鞋履生產過程的智能性，既是對制造流程的客制化思考，也是對智能技術支持下新質生產力的解決方案的探索。

二、工業設計教育的升級

技術在智能時代具有一定的主導性，工業設計成為在智能時代需要進行跨學科合作的重要專業領域。這要求作為交叉學科的工業設計在具備傳統美學塑造能力的基礎上，開展與人工智能、數據科學、機械工程、計算機科學、心理學、社會學、商業等多個領域的協同工作，組建包括設計師、工程師、數據科學家、用戶研究員等在內的多學科團隊，共同參與產品開發，使設計的產品或服務能夠實現真正的智能。因此，當下工業設計的復雜性也隨之增加。中國美術學院工業設計學院目前的課程設置不僅包括傳統的專業基礎課程，還引入了創意編程、人本人工智能、智能設計等內容。

從傳統意義上講，工業設計教育是一個通過專業和學術實踐者傳授知識和經驗的過程，也是高校教授或者設計師運用已有知識解決當前問題或探索未來可能性的過程。工業設計教育的一個挑戰是如何培養設計師解決設計問題的技能，以及如何培養學生的動手能力和思維能力。隨著ChatGPT的出現，從基礎研究開始，工業設計教育流程及工具在功效上產生了變化：在用戶研究與需求分析階段，使用大數據分析和用戶行為分析，深入理解用戶需求和市場趨勢，指導設計方向和產品定位。同時，通過用戶反饋數據，評估和改進用戶體驗，提高產品的用戶滿意度。在創意與概念生成階段，通過自然語言處理和生成式對抗網絡（Generative Adversarial Networks，簡稱“GAN”）等，自動生成設計概念和初步草圖，幫助學生快速探索多種設計方案。在設計優化階段，首先通過優化算法和機器學習模型，實現參數調整和優化，以達到最佳性能和效率；其次通過虛擬仿真測試，預測設計方案的性能和潛在問題，減少物理原型的制作次數，降低成本。技術的大規模介入，使得設計的過程轉向更加開放的局面，專業設計技能不再是創意過程的門檻和主要條件，工具操作趨向于低學習成本，設計內容可以通過了解用戶自動生成，這使得人人成為設計師變成了可能。通過智能技術幫助用戶介入創造性活動，用戶參與式的服務體系設計便逐漸成為被關注的領域。

作為工業設計專業教學的重要特征，校企合作不僅為學生提供了實踐和實習的機會，也推動了技術和知識的雙向轉移，提升了教學質量和研究水平。中國美術學院工業設計學院通過實踐驗證，學院作為研究成果的實驗場，研究的主題可以來自教學實踐，研究成果將被用于優化教學及產業活動，將研究服務于教育。在產學研合作模式中，傳統的項目制合作模式使高校容易陷入設計服務供應商的角色。而面對企業對于復合型人才的需求，以及當前各相關領域對于更高緯度創新的探索狀況，亟須新的產學研合作模式。因此，工業設計學院于2023年創辦“10×10×10”新青年設計共創計劃，與各行業頭部優質企業開展校企合作的模式，探索新的可能性。該計劃從早期的設計概念階段就開始校企合作，結合企業的實際需求和學院的研究優勢，雙方共同開發創新產品和技術，在用戶洞察、需求挖掘、市場趨勢、場景應用、敘事演繹等方面進行聯合，培養學生綜合性能力的同時，將學院教師與企業設計師共同納入設計團隊，并嘗試建立創新創業孵化器，支持學生和教師的創業項目。企業提供創業資金、技術指導、市場資源等支持，學院提供專業知識、創新理念和實驗室資源。在這其中，既有對于企業所在行業的新需求的挖掘，也有對于企業已有產品生態的場景創新，在遵循循環經濟與尊重企業發展戰略的前提下布局新賽道，做產品的功能迭代，從而滿足新需求，創造新體驗。

每一次的技術進步都會引發人們對于自身生存的思考，智能技術所帶來的變革強化了人對技術與倫理的思辨，可持續的理念再一次被強調。這其中，虛擬現實（VR）和增強現實（AR）的技術普及使得物理工具和場景趨向虛擬化，感知層面逐漸剝離實體。數字化產品所帶來的循環經濟效應將產品服務系統設計變成了可持續設計的重要組成部分。通過智能材料、智能CMF的研究應用，產品的全生命周期也正在逐步延長。生態設計正在成為工業設計面向未來智能時代的重要教學與研究領域。在2024年智能制造研究所的畢業設計中，對于生態體現出了前所未有的關注，其中不乏應用智能技術輔助生態保育的方向。可以看到，未來的設計師們正在思考技術的善意應用，嘗試開發解決生存環境問題的設計方案。

技術引領下的智能時代為設計帶來了諸多挑戰，將烏卡時代的不確定性加速呈現在了我們面前，設計師將面對更多復雜的問題，需要解決更多潛在的需求。人工智能和機器學習帶來的機遇是讓我們能利用A I工具進行輔助設計、自動生成多元化的方案以及進行用戶行為和偏好的預測。跨學科合作成了必須要開展的教學模式之一，如需要與計算機科學、工程學、心理學等領域結合，培養跨領域的交叉型人才。但同時，技術的更新速度已經超越了摩爾定律，教學內容與行業領域的同步性要求更高，從而急需建立靈活的課程體系。跨學科融合要求教師和學生不僅要有設計能力，還要具備一定的技術和工程知識。在有限的學制內，如何有效整合和教授多學科知識成為當前工業設計教育的難題。技術所帶來的數據隱私、機器身份、倫理和社會關系等問題，將會成為設計教育的重要內容，用以培養學生的社會責任感和倫理意識，使得其所設計的產品或服務能夠實現真正的“智”，即既有對于人工“智”能的先進技術應用，又有對于藝術“智”性的人文關懷及人本主義回應。