基于情景的产品概念设计教学研究

王沈策　毛征宇　文星

摘 要：产品概念设计毕业指导是工业设计实践教学的重要环节，针对学生在抽象概念到具象设计方案表达困难的问题，采用情景构建的方法指导学生完成方案设计。通过产品概念设计情景构建的定义分析，将情景构建内容划分为时间序列与事件序列。从概念设计的问题出发，通过调研分析、情景构建获得概念设计任务书，完成功能、结构和造型等产品属性要素定位。

关键词：实践教学；毕业设计；产品概念设计；情景构建；时间序列；事件序列

产品概念设计是工业设计专业毕业作品选题的主体，是通过产品造型设计表达产品创新思维的过程，重点考核本科生四年中专业知识掌握情况[1]。其具有毕业设计和概念设计的双重属性，相对课程作业和竞赛作品在考查模式和思维过程上具有差异性[2]。因此，面对系统的知识体系，运用抽象思维结合具象设计成为毕业设计中关键。拟采用情景构建的方法进行产品概念设计毕业作品指导教学研究，并以产品概念设计任务书的形式，定义产品属性、用户需求等具象要素，指导毕业作品设计。

1 产品概念设计与情景

“情景”是对未来愿景的一般描述，从开始到最后的实际情况的说明或描述，是一个过程，情景不等同于预测，更多的强调情景本身是一系列预期可能出现的状况的集合[3]。产品概念设计情景构建是通过一系列图景表达假设的状态，采用图形、图像的方式，对产品的使用过程中人—机—环境整体情况的判断，结合概念来界定和判断情境中产品可能存在的功能、结构、造型等一系列的产品属性。

1.1 概念设计思维情景的可视化

产品概念设计是设计思维表达的过程，但思维具有抽象性与模糊性，因此学生在构思产品的时候往往无法寻找合适的切入点[4]。其中产品设计涉及的典型环境、典型用户和典型过程，成为概念思维可视化表达成为关键。情景构建可视化过程是将构思的创新性思维进行可视化表达，从构建产品功能（服务）发生、发展为基点，全面展示产品所在情境中产品与环境的关系，进一步明确产品创新思路。

1.2 概念设计过程情景的推理

概念设计是以需求为出发点，通过对问题的描述，来界定产品的概念[5]。情境中产品展现其功能与作用，满足人们对特定情境的需求，并通过对相关问题的推理来假设解决问题的方案，以及针对特定问题解决思路，从而形成完整的概念模型。情境即产品概念的集中体现，也是产品内涵意义的集合。通过推理过程完成产品人—机—环境整体情况的判断。

1.3 概念设计情景的产品属性定位

通过产品使用情境构建，形成以人为中心的产品使用环境，情境中的产品展现功能、结构、工艺、材质和色彩等产品造型要素，产品的基本属性得到完善。根据用户所处的环境和产品使用目的，定位产品的功能，从而决定结构关系，并根据喜好、审美和使用环境等，定位产品造型式样和造型风格。

2 基于情景的产品概念设计任务

2.1 问题的提出

概念设计是从问题为出发点的设计过程，问题即为概念设计的目标，以设计提供解决问题方的案，所以在概念设计中问题的分析成为首要任务。采用三阶段思维方法，发现问题——分析问题——解决问题的思维模式，采用调查问卷的形式针对问题的方向总结需要解决的点，并根据问题的重要性进行选择，将问题划分为主要问题和次要问题进行重要程度排序。确定目标问题之后，对问题进行分析，并采用头脑风暴的方法进行发散构思，寻找解决问题的方法。通过发散-收敛的思维模式，确定决绝问题的基本思路。

2.2 情景构建

情景构建是抽象思维可视化的方法，通过情景的构想和表达，使学生能够了解设计意图。因此产品概念情景构建是以时间或产品应用过程为主线，强调产品在应用过程中事件发生、发展的时间过程。以时间发展为主线产品概念表达过程称之为时间序列，以事件过程为主线的概念表达称之为事件序列。产品的时间序列、事态序列在整个过程中的因果关系，用来推理产品概念设计的细节。

2.3 调研分析

对现有产品进行调研分析，通过整理获取同类型产品目前的状态，分析在概念设计过程中目标产品与其他产品的区别，同时定位概念设计产品的相关属性、创新点以及目标人群的需求，形成设计的创意性与差异性。

2.4 产品概念设计任务书

情境构建中的产品能够反映产品本身的作用与特点，情景构建中的产品在特定的状态下，具有相应的作用，因此时间或事件序列不同，产品所展示的功能、结构、造型等也不相同。产品与情景的结合形成“人—机—环境”的使用空间，针对时间序列划分得出产品的事件，对事件中的产品作用进行定义，从使用目的推理功能、从功能推理产品的结构等产品相关要素，最终形成设计任务书，指导学生进行具体设计。

2.5 方案设计

根据设计任务书中的定位，学生采用工业设计造型构思与表现方法，进行方案设计和表达，完成毕业设计作品创作。情景构建表达具象化思维的过程，因此在方案设计阶段，学生需要采用手绘的方式进行方案构思，教师对设计方案进行指导，围绕概念将方案进一步进行完善，并选择最优方案进行后期效果表达。

3 应用案例—救援飞行器概念设计

救援飞行器概念设计是针对伤员运送问题，在“黄金救治时间”内转移救治为目的，研究医疗急救车在遇到堵车、毁坏等无法通行的情况下，快速的到达现场对伤员进行转移这一特定的问题，如表1是本次概念设计的需求。

3.1 情景构建

产品环境定位是交通事故现场、地震、洪涝等。以交通事故救援情景为例，通过时间序列的发展过程，划分事件序列为启用救援装备、控制救援装备、执行伤员救助、回收救援装备四个部分。采用二维图形的方式表现救援过程的时间序列和事件序列，如图1所示。

3.2 设计调研

救援飞行器的造型设计，具有医疗产品设计等造型风格，同时融入交通工具设计，航天航空飞行器设计等一些具有科技感、未来感的造型风格。根据调研情况，定位本产品同时具有救援医疗产品风格，同时突出科技感、未来感。

3.3 设计任务书

通过理解设计背景，提出问题，研究问题的意义，再对市场现有产品做的全面的市场调研和分析之后，明确产品基本定位，整合成设计任务书如表2所示。

3.4 方案设计

通过仔细的推敲与分析，确定造型圆润、饱满，具有速度感、科技感、新颖、独特的草图方案为优化方案，并采用计算机辅助工业设计表达方法进行效果图的制作。如图2所示，通过效果图模拟情景，满足设计任务书的相应要求。

4 结语

基于情景构建的方法指导学生进行毕业产品创新设计，将产品创新思维进行可视化表达。以时间序列、事件序列为主线的情景构建，通过概念設计思维情景的可视化、概念设计过程情景的推理、概念设计情景的产品属性定位等进行分析，采用提出问题、构建情景、调研分析等方法，建立基于情景的产品概念设计任务书，指导学生毕业作品的设计。

参考文献：

[1]齐宁宁，杨春燕. 基于可拓学第三创造法的产品概念设计[J]. 数学的实践与认识，2015，45（05）：226-238.

[2]杨涛，杨育，张东东. 考虑客户需求偏好的产品创新概念设计方案生成[J]. 计算机集成制造系统，2015，21（4）：875-884.

[3]王沈策.工业设计专业学生竞赛指导教学探讨[J].当代教育理论与实践，2015，7（4）：78-80.

[4]雷庆，王敏.工程设计与工程设计教育的历史解读[J]. 高等工程教育研究，2014，01：38-44.

[5]王沈策. 基于产品识别的矿山机械造型设计研究[J]. 机械设计，2015，32（8）：109-112.

资助基金：

1、湖南省普通高等学校教学改革研究项目“提升工业设计专业本科生创新能力的学科竞赛导向实践教学体系研究”。

2、湖南省情与决策咨询研究课题“面向新型工业化的湖南省工业设计产学研发展研究”，项目编号：2015BZZ172。