湖南大学设计艺术学院“新工科·新设计”人才培养教学体系与实践研究

2021-11-21季铁

设计 2021年20期

关键词：智能生态服务

季铁

在2021年11月10日，联合国教科文组织在题为《一起重新构想我们的未来：为教育打造新的社会契约》的报告呼吁改革课程和教学方法，以响应社会近年发生的3大变化：全球化、气候挑战和数字革命及相关变化。报告特别要求：

·以人权和尊重文化多样性为基础的教育;

·将环境教育纳入所有学校课程;

·在传授数字工具时兼顾技能与正确运用所需的批判精神

中国的设计教育目前处于一个规模空前的阶段，湖南大学作为综合院校以“工业设计”为核心的设计学科发展过程中，无论是197了年创建“机械造型及制造工艺美术研究室”，还是1993年《理工科院校工业设计学科的建设与设计教育特征的确立》获得国家级教学成果奖一等奖并担任工业设计教学指导组主任单位，湖南大学设计艺术学院始终坚持将不同时期的前沿科技整合应用于产业服务和社会创新，随着家电、通讯、装备、汽车、互联网等产业的逐步发展，不断丰富学科内涵，迭代研究方法，提升实践创新能力。2018年，《面向国家战略的数字化与国际化设计创新人才培养体系》再次获得国家级教学成果一等奖，延续了“湖大设计”薪火相传的精神。

一、经世致用：国家战略与问题导向

2018年12月，2018-2022年教育部高等学校工业设计专业教学指导分委員会成立大会暨第一次全体会议在东北大学召开，明确了“新工科·新设计”的教学改革任务。2020年9月，在总书记视察岳麓书院之后，湖南大学锚定一流大学目标，集聚快速发展新动能，以“培养新时代经世致用的领军人才”为重点工作，持续推进“新工科”行动。

面向2035和2050的新征程，在“三新”（新发展阶段、新发展理念、新发展格局）与“四个面向”（面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康）的战略规划指导下，湖南大学设计艺术学院充分发挥综合学科、产业服务及多元化国际资源优势，重新定义面向国家战略和产业升级的系统设计方法与知识体系、智能制造与数字化驱动的“设计学科”时代特征，全面提升工业设计专业的工程实践能力，提高教师与学生自主融合创新的知识体系建构能力，以数字化为驱动，以互联网、大数据、人工智能等新兴技术为手段，以社会科学和人文科学的视野驱动工业设计创新的原动力、人本思维以及社会运动的判断能力，敢当设计教育改革的先行者、探索者、引领者，构建跨地域、产业融合、协同发展的创新设计知识体系与产业服务体系，将“教书育人-科学研究-社会服务”融为一体。学院2020年以来，持续举办了14期“新工科·新设计”学术论坛，吸引了近20万人的关注，逐步明确了“新工科”发展应以数字化为驱动，以工业互联网、大数据、人工智能等新兴技术为手段，构建跨地域、产业融合、协同发展的创新设计知识体系与产业服务体系，聚焦构建“数据、工具、平台”为核心的设计生态。（图1）

在“问题导向”的指引下，学院针对社会转型与产业升级过程中的实际需求，逐步聚焦以下六大问题中的设计参与方法：（图2）

1.产业升级与设计赋能

2020年，我国与创意设计直接相关的16个行业实现营收31425亿元，占GDP总量的3.1%。在产业结构调整与转型的关键时期，从简单的功能需求发展到数据驱动、智能生产、融合众创的创新生态，设计将加速融合多学科力量，更深入地参与到不同产业的转型升级过程中，在“生产、生态、生活”的各个环节发挥关键性的赋能作用。（图3）

2.能源结构与绿色发展

面向“双碳”目标，我国亟需优化产业和能源结构，推动经济发展模式转型。针对现有能源系统在产品、交互、服务层面的问题，开展包括面向能源结构调整的生态系统创新设计、面向后疫情时代集聚空间的绿色协同设计、面向消费模式转型的可持续产品与服务系统等内容的生态设计研究与实践，逐步形成“生态文化、生态科技、生态经济”融合的可持续与生态设计知识体系。（图4）

3.城市群与城乡融合

面向“城乡融合”及一系列区域化的城市群发展，“城市化”不断重新定义，乡村与城市之间逐步展开以文化与服务因素为核心的新业态、新服务、新经济、新文化。在此背景下，按照“乡村社区—城市社区—虚拟社区”的研究路径，以“乡村—服务—产品—城市”作为新的研究框架，探索数字文明时代文化与生态多样化的美好场景，催生多元共生的城市文化与业态融合。（图5）

1/“三新+四个面向+双循环”的时代背景

2/社会转型与产业升级中的设计思考

3/设计驱动的产业转型升级路径

4/可持续与生态设计方向的国际合作情况

5/“乡村社区—城市社区—虚拟社区”的研究路径

4.文化科技与现代服务业

2019年8月，科技部等六部门共同研究制定了《关于促进文化和科技深度融合的指导意见》，“十四五”国家重点研发计划重点专项“文化科技与现代服务业”规划组随后成立，完成了相关重点任务的调研、部署和指南工作。文化科技融合态势凸显，成为现代服务业创新的两翼与内在驱动力，迈入文化科技经济融合互动的“文化经济4.0”时代，“服务经济”的变革和发展持续升温。（图6）

5.粮食、公共安全与健康

在当前国内外政治经济环境日趋复杂的背景下，受疫情冲击影响，全球的不确定性不断加强，粮食安全、公共安全与人民健康是国之大计。通过数据融合与智能创新，设计将有可能在智慧农业、应急系统、航空航天航海等方面展示更多的可能性。（图7）

6.数据智能与未来发展

在“人、物理世界、智能机器和虚拟信息”构成的“四元世界”（吴朝晖），亟需通过数据智能方法来将传统的线性工作流程转化为基于设计大数据的网状设计创新体系，提升产品定义、服务体验与赋能产业发展精准度与效率，形成数据智能驱动的创意设计服务新模式。（图8）

二、知行合一：人才培养与学科建设

为培养能够解决国家重大关键问题的设计人才，学院以“文化引领、科技赋能、融合创新”来推动设计学科内涵体系建设，制定了全新的模块化教学计划，并组建了跨学科的教师团队开展教学工作，包括设计理论与战略、智能设计方法与工具、文化科技融合与社会创新方法三大方向，以及智能装备、智慧出行、数据智能与服务设计、智慧健康、可持续与生态设计、数字文化创新六大模块。（图9）

6/文化科技融合的与现代服务业研究

7/面向信息一体化作战的智能座舱

8/数据智能驱动的创意设计服务新模式

9/“3+6”模块化教学计划

10/智能装备模块研究内容

11/智慧交通场景化创新设计

12/数据智能赋能服务设计发展

13/智慧健康领域的设计大数据

14/可持续与生态设计的三大研究方向

1.智能装备模块

针对工程机械、三航、军工、应急领域的智能装备设计需求，研究智能化、无人化、集成化趋势下的复杂系统设计方法、智能功效优化、装备控制与可靠性、人因交互与体验、造型风格与品牌基因、全产业链商业模式等问题，在“三高四新”地方产业服务与国防安全战略中发挥积极作用。（图10）

2.智慧出行模块

研究智能网联时代以自动驾驶汽车、轨道交通（高铁）为代表的智能运载工具设计理论与方法，构建多样化出行情境下的“安全、舒适、体验”智慧出行服务系统，参与全球标志性产品设计与研发，基于出行与运载大数据，开发面向运载工具的智能设计系统、工具与软件。（图11）

3.数据智能与服务设计

针对现代服务业中人工智能、大数据等关键领域的实际需求，主要研究以用户为中心、以数据为驱动的服务设计方法及相关智能平台工具，挖掘人、产品、服务与场景中的数据价值，洞察产品与服务的创新机会点，优化服务生态链，培养掌握数据驱动创新方法的设计专业人才，推动服务设计产、学、研、创的转化。（图12）

4.智慧健康模块

面向医疗康养、防疫抗灾等大健康、公共安全问题，整合设计、人工智能与行为科学，通过智能感知、机器视觉、数据挖掘等方法，围绕“物理—认知—情感”三个方向，以场景创新开展“生理心理、运动行为以及医疗大数据驱动”的设计研究，形成产品、服务、体验三个层面的设计理论与方法，开发智慧健康领域的智能设计工具。（图13）

5.可持续与生态设计

在系统生态观的导向下，面向“生态文明”的短期目标以及“碳达峰、碳中和”的中长期目标，通过“能源生态系统一绿色协同一可持续设计”的设计参与路径，从“面向能源结构调整的生态系统创新设计、面向后疫情时代集聚空间的绿色协同设计、面向消费模式转型的可持续产品与服务系统”三个方面来进行研究，从而形成面向未来的可持续解决方案，推动实现人与自然和谐共生的新格局。（图14）

15/国家重点研发计划项目课题研究路线

表1 湖南大学设计艺术学院的部分教学成果列表

6.数字文化创新

针对数字文化生态中的文化资源、文化传播、文化价值等问题，系统梳理中华优秀传统文化的核心价值，构建互联共生的国家文化大数据智能创意设计平台。以“文化内涵一设计重构一艺术再现”为路径，丰富文化表现形式、文化与科技体验，赋能实体产业与数字经济，以文化科技融合推动文化自信、文化认同、文化强国。（图15）

三、“新工科·新设计”体系建设的重点工作

1.实事求是，以国家战略和民生之维，开展课程建设与教学研究

学院以工业设计国家级特色专业、艺术与设计国家级实验教学示范中心和具有国际竞争力的艺术设计人才培养实验区等项目建设为基础，以培养担当民族复兴大任的时代新人为着眼点，坚持设计驱动和问题导向，不断调整设计教学的内涵与内容建设，培养学生成为技术、文化、经济和社会创新的推动者。学院将学科特点与国家发展需求紧密结合，提出了设计人才培养的六个基本能力：人文思想与艺术感受、设计思维与综合表达、复杂问题与知识求解、先进技术与智能交互、本土文化与国际视野、资源整合与协同创新，构建了数字化条件下具有中国文化底蕴和国际视野的创新设计人才培养体系，并在国内外高校进行推广、示范和应用，十三五期间先后取得国家教学成果奖一等奖1项、省级教学成果一等奖3项。课程建设方面，建设国家级一流课程2门、国际慕课1门、省级一流课程9门;教材建设方面，获得全国优秀教材奖1项，多本教材入选国家级规划教材;教学改革方面，立项教育部新工科研究与实践项目1项、新文科研究与实践项目1项。（表1）

2.敢为人先：设计引擎，数智赋能，实现产业合作与地方服务

16/为三一集团提供设计服务

17/交互与服务设计发展历程

以培养担当民族复兴大任的时代新人为着眼点，精准对标国际一流高校（RCA、CMU等），从借鉴到自主，从追赶到超越，培养学生面向未来、面向未知的自主创新能力。学院组建了以设计学为核心的跨学科、高水平科研与社会服务团队，聚焦重点领域，自“十三五”至今，完成国际合作、国家和省级研究项目80多项，同时服务于国际知名企业与地方产业，完成横向科研经费近亿元。学生在紧密而多元的政、产、学、研的科研体系，学生在田野实践中锻炼了意志力、快速学习与转化能力、市场推广能力，一大批畢业生进入全球知名企业之后，仍然保留了坚强的使命感，科教融合的体验成为他们成长过程中宝贵的生命记忆。

在智能装备、出行方向，培养以汽车、轨道车辆、工程机械和大飞机等高端装备为主的工业设计人才，为三一、中车、商飞、泛亚、一汽、二汽、广汽等装备与汽车产业、高等院校输送了大量人才。在持续26年为三一重工提供设计服务的基础上，集中针对汽车起重机、全路面起重机、越野起重机和特种起重机四大类产品开展工业设计，产品型谱覆盖25吨至1200吨级的20多种规格与型号，完成87款产品的整体产品形象（PI）设计优化，助力三一集团打造国际化、数字化和智能化的自主高端装备品牌。在2020年11月26日“三一全球购机狂欢夜”，2小时交易额突破234亿元，创造了国际工程机械领域的奇迹。（图16）

在交互体验与服务设计方向，通过持续十五年的国际知名企业合作，如华为、百度、LG、诺基亚、微软等展开人才培养和科学研究领域的深度合作，形成了面向新技术和社会条件下的交互与服务设计教育新模式。2014年开始与华为开展全面合作，围绕全场景业务生态制定了系统的用户体验与设计生态研究计划，完成25个委托项目，解决了无线网络国际标准、中国头部和内耳人体尺寸数字化建模等“卡脖子”问题，培养了6位关键岗位的设计总监;2018年，学院与百度共建“百度一湖南大学智能设计与交互体验联合创新实验室”与“百度一湖南大学设计学博士后联合人才培养基地”;2021年，与华为UCD中心成立了首个高校合作联合创新研究平台——“用户体验设计联合创新中心”。2021年，与小米、迈瑞、京东、太火鸟等企业组建“面向智能交互产品的创意服务设计技术与平台”研究联盟，通过设计大数据、全价值链路设计决策和精准营销等方法，构建数据智能时代面向智能交互产品的创意服务设计理论、方法、工具、平台，提升创意设计产业效率，探索中国设计4.0范式。（图17）

表2 工业设计课程标准指南（讨论版）

在数字文化创新方向，通过国家社科基金艺术学重点项目“全球化、智能化引领的非物质文化遗产创新生态体系建构研究”、科技部重点研发计划课题“中国设计风格的经典文化元素及原型数据库研发”等项目的积累，学院2021年5月获批“数字文化创意智能设计技术”文化和旅游部重点实验室，探索“中国风格数字文化资源开发共享技术，数字文化创意智能设计方法，数字文化体验、交互与服务设计”等热点问题。通过10多年的地域文化研究和社会创新实践，以“文创公益、精准扶贫”为目标，在“新通道”项目中培养了一批“有大地情怀、有文化温度”的设计创新人才，探索总结的“非遗扶贫”路径在全国形成了一定的影响力，尤其是在怀化市的应用示范卓有成效，支持了市一县一村各级平台建设，参与建成了国家级文化（广告）创意产业园、国家级文化和科技融合示范基地、国家级星创天地、中国侗锦传承基地、湖南省科普基地、通道县省级可持续发展实验区等项目，成为中西部文化、生态资源创新发展的典范。（图18、19）

3.守正创新，示范引领，协同创新，开展学科内涵与课程标准建设

作为教育部高等学校工业设计专业教学指导分委员会的主任单位，推进“新工科·新设计”学科内涵与国标建设。既要“与智造同行”，集成机械类专业的前沿学科成果，又突出工业设计专业“以人为本、面向未来”的学科融合特征，引领性地推进本专业的学科内涵建设与创新创业教育。2021年，组织20多所院校优秀教师开展了工业设计专业教程编写工作，构建了“新工科·新设计”的内涵体系、核心知识点，形成新的课程标准指南及工业设计工程实践创新体系;推動“一流专业”建设，针对“同质化”现象引导全国工业设计专业点差异化发展，突出地域特色和行业优势，适应多样化的社会需求，推动“教育部非遗（文创）联盟”、“海洋文化与生态设计联盟”等创新生态体系建设。（表2）

4.知行合一，创新思政教育与实践教学融合生态系统

在实践创新生态体系建设方面，促进“思政教育”和“实践教学”深度融合，从支撑平台、组织形式和内容主题等不同角度为学生营造良好的创新环境，使他们既能扎根本土文化，也能走上国际舞台。整合社会资源，采用多种社会实践创新组织形式，积极组建非遗（文创）扶贫联盟、中意设计创新中心、“金砖五国”设计联盟、“芙蓉杯”国际工业设计大赛、DESIS国际社会创新与可持续设计联盟、LeNSin欧盟国际合作课程、设计引擎国家级众创空间、湖南省工业设计创新平台、长沙媒体艺术之都、武陵山非遗文创中心、“新通道”设计与社会创新夏令营、阿里联合教学课程、华为云服务平台、华为体验设计联合创新中心、百度智能设计与交互体验实验室建设等项目，广泛参与米兰设计周、世博展、国际文化创客展、巴黎博览会等一系列的国际交流活动。为学生提供更多的跨校、海外的交流机会，与意大利米兰理工大学、英国伦敦大学玛丽女王学院、美国乔治亚理工学院等高校建立联合培养与交换项目，使学生在多元教育环境下提高国际竞争力和国家意识，学生国际名校升学率及500强就业率不断提升（其中2019年为80%），大部分毕业生进入微软、华为、阿里巴巴、腾讯等全球500十强企业或国际知名设计机构工作或海外继续研读，包括全球一流设计院校，如英国皇家艺术学院、美国艺术设计中心、罗德岛设计艺术学院、麻省理工学院等，直接参与国际文化与产业竞争的主战场。