新工科语境下的工业设计学科发展及理论体系构建问题

董占军

近年来，欧美发达国家意识到虚拟经济过度膨胀对经济增长所造成的危害，以及面对的全球新科技竞争、争夺国际产业话语权等问题，纷纷制定了诸多相关的应对策略。如2009年12月美国出台《重振美国制造业框架》，2013年德国提出“工业革命4.0”战略，其目的在于利用互联网与制造业的智能化结合，激发制造业活力，重振实体经济。中国政府和工业、制造业、经济界、教育界也积极行动，旨在努力建设制造业强国。2014年在国际工程科技大会上，习近平总书记指出，“未来几十年，新一轮科技革命和产业变革将同人类社会发展形成历史性交汇，工程科技进步和创新将成为推动人类社会发展的重要引擎”。2015年3月5日，李克强总理在“两会”政府工作报告中指出实施“中国制造2025”强国战略，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”为基本方针，旨在将中国从制造业大国转变为制造业强国。

我国教育界为积极应对全球科技革命，服务“中国制造2025”国家战略，推动中国工程教育强国的理念，教育部于2017年先后推出“复旦共识”，“天大行动”，“北京指南”，被称为“新工科”建设的“三部曲”，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》（教高司函（2017）6号）等文件。可以说，“新工科”命题的提出是“教育应答”“时代应答”“主动应答”“中国应答”（中国方案）。无论是国际科技及产业变革局势，还是国内“新工科”建设宏观需求，都对我国工业设计学科发展、学术理论探索、理论体系构建提出了新的挑战与要求。（图1、2）

一、当前工业设计学科发展完善与“新工科”发展息息相关。

“新工科”与传统工科相比，更强调学科的实用性、交叉性与综合性，具备以产业需求为导向的前瞻性、以学科交叉为主体的融合性、以实践创新为前提的全面性的三个主要特征。尤其面对国家战略及新一轮产业革命的引导，新工科要起到一定的支撑作用，必然要在新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济下，進行学科的交叉融合。新工科与新兴产业之间的关系不是断裂式的，而是对传统行业的延续，典型代表例如车辆工程、机械、电器等专业是工业产业发展的基础，但是新兴产业的专业中，将会以互联网和工业智能为核心，包括大数据、云计算、人工智能、虚拟现实等相关工科专业。在互联网时代，对于专业和行业来说，是在原有基础上提出了“复合”的要求，目的是要把原来的工业变得更加智能，新科技、新智能的融入，将会为传统工科注入新的活力。

1/工业生产方式发展阶段

2/工业4.0涉及的领域

工业设计起源于18世纪的英国，随着英国工业革命的出现而兴起，后经历了200多年的历史，其间高等院校开始陆续设立了“工业设计”这门学科。但中国真正确立“工业设计”专业是在20世纪80年代。改革开放以来，国民经济处于快速恢复和发展期，国内社会工业造型领域迫切需要相关的人才，“工业设计”专业的设置随之不断进行调整。1979年的“工业美术设计”是工业设计专业的前身;1987年“工业造型设计”可以说是工业设计专业的雏形。当时，工业设计专业的设立有两种形式，一种是从理工类大学的机械设计专业或建筑设计专业中发展而来，另一种是以艺术类大学的工艺美术或装饰艺术专业为基础发展而来; 1993年的专业目录，将工业造型设计（工科试06）和工业造型设计（社科1218）合并，更名为“工业设计”专业，同时将工业设计专业从艺术类调整至机械类专业目录下，“工业设计专业”由此被正式确立下来。无论从工业设计的发展历程还是从学科专业的定位来看，工业设计专业本身就是一个交叉型、综合型的边缘学科，它的发展始终伴随着技术和艺术、科技和人文等多学科的相互融合，是与企业产品的设计开发、生产制造紧密联系的交叉学科，是与人民生活紧密相关的专业。毋庸置疑，工业设计高速发展的媒介和助推者是现代科学技术，因为绝大多数的工业设计成果是通过技术来实现的，科技与人文、精神与物质的交叉融合，使设计创新不断地引领生活，同时也向科学技术提出新的挑战;科学使设计更加条理化，而通过设计体现出的科学则越来越人性化，两者之间是一种互补关系。正因如此，工业设计本身承载了更多的科技含量和时代内涵。

“新工科”所强调的学科的实用性、交叉性与综合性，在工业设计中得以充分体现。目前全球的产业结构都进入了一个新的转型升级期，各国都在积极调整与之相适应的创新发展战略，工业设计一方面通过不断整合新技术、新材料、新工艺生产新的智能制造的产品;另一方面凭借信息技术革命，向着智能化、个性化、网络化、绿色低碳化、共享共创化的未来创新设计不断发展，使设计创新成为推动新一轮产业革命的重要引擎。这些变化符合当下新工科发展的建设发展趋势。

二、交叉学科门类设置为工业设计学科发展完善提供了新的机遇。

学科门类是对具有一定关联学科的归类，是授予学位的学科类别，其设置需符合学科发展和国家人才培养的需要，并兼顾教育统计分类的惯例。自20世纪80年代以来，我国高等教育学科目录经历四次大的分类调整。总体看来，以“增量”为主，“存量”调整为辅。1981年时只开设了十个学科门类，分别是哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学。随着社会与经济发展的需求，又相继开设了军事学（1983年）、管理学（2005年）、艺术学（2011年）三个学科门类。2020年7月29日，全国研究生教育会议上，决定新增“交叉学科”作为新的学科门类，“集成电路科学与工程”和“国家安全学”两个一级学科，学科门类达14个，一级学科113个。交叉学科设置的初衷是两个或多个不同学科专业之间的取长补短。交叉学科作为新的学科门类的出现，有利于推动科技的突破创新，进一步健全高等教育学科专业体系，它是社会经济与科学技术不断发展的必然趋势，是学科知识高度分化和融合的体现。

（一）学科交叉是新工科发展特征之一，工业设计具有典型交叉学科属性。从学科发展的角度，“交叉学科”的设置，是为了实现重要科学问题与关键核心技术的突破，以学科间的深度融合来应对科技革命和产业变革;从人才培养的角度，是为了建构科技创新及交叉领域高层次人才的培养体系。因此，学科交叉必然是新工科发展的重要特征之一。针对新工科的发展建设提出的“五个新”，即“工程教育的新理念”，“学科专业的新结构”，“人才培养的新模式”，“教育教学的新质量”，“分类发展的新体系”。这“五新”实质上是从五个方面体现了新工科在学科间交叉融合的内涵。作为服务于国家重大战略需求的新工科，需要不断提升学科发展的广度和深度，培养创新型、复合型、应用型的人才，支撑国家重大战略的可持续发展。工业设计作为现在学科目录的二级学科，面临人本、设计、技术、商业、文化等多元因素的整合，具有突出的交叉学科属性，因而现有学科专业目录中是“工学”“艺术学”两个门类下选择授予学位的。目前，全国共有321所本科院校设置工业设计专业（专业代码：080205），授工学或艺术学学位，其中独立艺术院校有10所;综合类大学艺术学院（设计学院、美术学院）有96所;其他院校有215所;全国共有90所院校设有工业设计专业硕士点，其中独立艺术院校有6所;综合类大学艺术学院（设计学院、美术学院）有59所;其他院校有25所;全国共有12所院校设有工业设计专业博士点，其中独立艺术院校有1所;综合类大学艺术学院（设计学院、美术学院）有8所;其他院校有3所。这说明在新工科背景下，综合类大学或其他类院校，能够提供不同学科之间更加良好的混融交叉的成长环境，促进工业设计专业与其他专业的交叉融合发展。（图3）

（二）工业设计成为交叉学科门类下一级学科的学理探索。20世纪90年代之后张道一先生发表《应该建立“艺术学”》（1995）和《艺术学研究之经》（2002年），倡导建立“工业艺术学”。在《应该建立“艺术学”》一文，从学科发展的高度，引领性地提出了艺术学学科的建设问题，2002年在《艺术学研究之经》-文中，张道一先生从学科研究层次上将艺术学分为：艺术原理、艺术史、艺术美学、艺术评论、艺术分类学、比较艺术学、艺术经济学、艺术教育学、民间艺术学，艺术文献学等十个基本分支学科。同时，又前瞻性地提出现代学术研究出现了横向嫁接的发展趋势，“边缘学科”和“交叉学科”将是学术拓展的一个重要方面，并倡导建立包括“工业艺术学”在内的十个交叉型学科。他认为“工业艺术学”既带有综合的性质，又是一个新兴的学科。工业艺术学要研究的是科学技术与艺术的关系。从产业的角度看，工业在国民经济中占有主导地位，工业生产的条件与环境决定了工业产品在功能上所能达到的技术要求;从艺术学的角度看，设计能使实用功能与艺术审美和谐统一，提高产品的竞争力，这是工业艺术学的任务。

1994年，张道一先生曾主编出版《工业设计全书》，从工学、美学、经济学相融合的角度对工业产品的设计进行研究探讨，颇具远见卓识地探究了不同学科相互交叉下的工业设计学科的发展趋势。可见，无论从工科还是艺术学科角度，或从知识体系亦或理论架构的角度，“工业设计”都早早地被学界定位于“交叉学科”领域内进行研究，这不仅是知识体系的交叉整合，更是一种思维方式的交叉整合。（图4）

（三）“工业设计”应该立足于建设成为交叉学科门类下的一级学科。美国科学史家、科学哲学家马斯库恩（Thomas Samuel Kuhn，1922-1996）提出了“学科范式理论”，他主张：一个成熟学科至少有一个学术范式，实际上通常在一个学科中有若干个相互竞争的范式，每个学术范式都有自己确定的理论体系和学科建制。一级学科建立应该具备一个“前提”、一个“基础”、一个“支撑”。一个“前提”，即应当符合国家重大战略需求;一个“基础”，即学科已有的知识体系和结构的储备情况，能够支撑国家重大战略的可持续发展;一个“支撑”，即可以提供满足国家产业发展急需人才的有力支撑。

工业设计的发展一直与国家重大战略的发展密切相关，在大众创新、万众创业中，在智能制造中，在乡村振兴中，在积极应对人口老龄化问题中，在可持续发展战略中，工业设计都发挥着积极有效的促进作用;在新工科背景下的工业设计学科，更加体现了交叉学科的特点，其知识体系将科学技术与艺术审美更加紧密地联系起来，形成了包容性、综合性、交叉性极强的学科面貌。中国作为世界第一工业制造大国，应该建立系统的工业设计学科体系，工业设计专业应纳入交叉学科门类，但需要学术界、教育界、产业界的共同努力。根据工信部的数据显示，2020年我国工业增加值已经连续11年位居世界第一，占据了全球制造业产出的28%，赶超了曾经的世界最大制造国美国，中国已经成为当今世界第一制造业大国。然而，我们也应该清楚地意识到从“制造大国”到“智造大国”，还需要经历一段很长的过程。作为新兴产业的工业设计，是创新链的起点，价值链的源头，如今工业设计已经成为推动制造业变革的核心驱动力、提升制造业竞争能力的重要手段和国家经济发展核心竞争力的重要体现。

随着社会、经济、技术、文化的不断发展，工业设计应以产业需求为导向，以学科交叉为主体，以实践创新为前提，与当下的社会经济热点，比如绿色经济、大数据、5G、VR、物联网等相融合，在学术界、教育界、产业界的共同努力下构建系统合理的具有中国特色的工业设计理论体系。工业设计学科肩负着向“交叉学科”门类迈进的重任，中国工业设计理论体系的构建对于完善工业设计学科及推动制造业高质量发展具有至关重要的作用;有助于加强设计教育，构建设计学科，集聚更多设计实践、设计研究和优秀设计人才，是中国设计不断推陈出新、推动“中国制造”迈向“中国创造”的强大支撑。

3/全国工业设计专业设置与学位授予类型（笔者统计截至2021年11月）

4/张道一先生主编《工业设计全书》

三、中国工业设计理论体系构建的几个维度

新文科建设强调对中国传统优秀文化的执着坚守和传承，注重学科之间的交叉融合。新工科建设主要围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系开展。无论是新文科，还是新工科，均要适应新技术的发展、新需求的产生、新国情的要求。在强调新工科语境下工业设计的学科建设与发展问题的同时，工业设计的理论体系探索与完善也是工业设计学科建设的重要内容，是工业设计学术体系的重要组成部分。

5/2020年中国三大产业的比重

6/2021年上半年GDP绝对额532167亿元，中国三大产业的比重

（一）历史学维度：系统梳理中国工业设计发展的历史。工业设计史研究是中国史学和学科专业史的重要组成部分，可以借鉴经典的史学研究方法，对中国工业设计历史进行系统研究。目前，研究20世纪中国工业设计的著作较多，如《中国工业史》（刘国良，2003）、《中国现代设计的诞生》（郭恩慈等，2008）、Chinas Design Revolution（《中国设计革命》，Lorraine Justice，2012）《百年上海民族工业品牌》（左旭初，2013）、《1949-1979：中国工业设计珍贵档案》（沈榆，2014）、《中国民族工业设计100年》（毛溪，2015）《中國当代设计全集（20卷）》（王琥等，2015）、《百年上海设计》（黄建平，2017）、《中英工业设计发展历程轨迹比较研究》（李朔，2020年）等。由上可知，当前研究中国工业设计史大致分为三类：一为通史类研究，即从纵向历史的角度，对中国从古至今对手工业、工业发展历程的梳理;二类为断代史与专题史研究，即对中国工业设计某一阶段或某一现象的研究;三类为跨文化比较或海外研究。这些研究范式无疑为我们了解中国工业设计发展历史，提供了重要参考，为这门学科理论体系的构建奠定了基石。

（二）经济学维度：工业化过程中国工业设计理论问题。工业设计的发展永远离不开经济这个社会发展主题。自18世纪70年代工业革命以来，工业化一直是世界经济发展的主题。工业革命的发源地英国，曾在撒切尔夫人的积极倡导下，制定了针对工业设计发展的长期战略，成为英国经济振兴的助推器。德国在包豪斯学校成立后，兴起了工业设计，并为德国的工业经济腾飞插上了翅膀。日本在战后也把大力发展工业设计作为日本经济发展的基本国策和战略导向，日本经济的迅速崛起被国际经济界一致认為是“日本经济力=设计力”的体现。（1）快速工业化之路的理论问题。中国用几十年时间走完了发达国家二百年走过的工业化历程，现在是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，正是这个完整的现代工业体系，保证中国经济在外界不可控因素的冲击下仍能够保持巨大韧性。同时，中国制造业的大发展，使“中国制造”的身影遍布世界230多个国家和地区。现在的中国是世界第二大经济体，是制造业、货物贸易第一大国，还是商品消费、外资流入第二大国，我国外汇储备连续多年位居世界第一。全世界最完整的现代工业体系，快速发展的工业化取得的宝贵经验为中国工业设计理论体系的构建提供了丰富的且具有说服力的实践案例。（2）工业生产与国民经济发展问题。2020年，我国三大产业的比重分别是，第一产业7.7%，第二产业37.8%，第三产业54.5%。2021年上半年统计结果显示，第一产业下降到5.33%，第二产业38.98%，第三产业55.74%。从这个数据可以看出，以工业为主的第二产业的涨幅最大。先进技术装备的生产，物质基础的改造，劳动工具的制造，能源及原材料的提供，各种消费品的满足都要依靠工业的力量来带动整个国民经济的发展。工业的现代化程度和发展规模，最终决定着整个国民经济的面貌。（3）“中国制造—中国设计—中国创造”问题。“中国制造”拥有全世界最完整的现代工业体系，使其在世界工业拥有一席之地。但是，“中国制造”只能说明生产加工在中国，并不代表核心技术的版权在中国。“中国制造”和“中国创造”是两个截然不同的概念，从“中国制造”到“中国创造”是中国工业的必由之路。“中国创造”是强国之本，离不开创新思维和创新能力的培养，具有中国特色的工业设计理论体系的建构，应从中国国情出发，以产业需求为导向，以学科交叉为主体，以实践创新为前提，努力开启中国自己的“创造时代”。（图5、6）

7/废弃的共享单车造成资源浪费与环境污染

8/付志伟、王奇光、何佩云（山东工艺美术学院）

9/人工智能与自动驾驶汽车

（三）现实维度：工业设计必须面临的现实问题。工业设计在解决人类面临的物质功能需要的前提下，也面临一系列的现实问题，这些问题不单纯是技术问题，而且包括社会性问题。（1）工业设计的社会伦理问题。“人类社会伦理是前沿科技发展的构架和底线”。工业设计的发展不仅要面对生态伦理的挑战，也面临着社会伦理的“诘问”。在工业革命4.0的实施中，信息技术的核心是互联，而其技术的安全性随之成为全球性问题，信息技术越普及、越深化，信息安全问题也就越突出，将成为工业4.0时代需要解决的核心议题。共享经济作为新的经济模式，其本质是拥有闲置资源的机构或个人，将资源使用权有偿让渡给别人，让渡者从中获取收益回报，而接收者则通过闲置资源来创造价值，核心要素是“闲置资源”，而不是为了能被共享而提供新的、浪费的甚至是过剩的资源去租赁或使用。例如，“共享单车”类的共享产品已经造成了共享经济下资源的巨大浪费，这与工业设计一直以来倡导的可持续发展理论背道而驰，工业设计在共享经济的时代应该肩负社会道德的使命感。我国老龄化以远超世界平均水平的速度进入老龄化社会。在如此严峻的形势下，如何应对人口老龄化的问题，也已经上升到社会伦理的高度，人与人、人与社会之间的关系如何从道德现象上进行行为的规范，是值得思考和探讨的问题。（2）工业设计与绿色经济问题。《碳中和：中国在行动》智库研究报告指出“应将绿色低碳发展与国民经济增长置于同等重要的地位”，在绿色经济具有紧迫而现实的需求，正如绿色经济是推动经济可持续发展、促进经济转型的有效途径，我国正在积极推进科技兴农助力乡村振兴、科技发展助力海洋生态建设等行动，绿色经济已经成为国民经济新的增长点。（3）大数据、5G、模拟现实技术（VR）、万物互联。工业设计的发展总是与技术的变革交织在一起。大数据是新一代的信息技术，其发展涉及机器学习、多学科融合。对于来源分散、数量巨大且格式多样的数据进行采集、存储和关联分析，从而发现和创造新价值，是大数据应用的价值体现。模拟现实技术（VR）与5G技术的强强联手，使VR技术在被终端输出应用时，其带给用户的想象性（imagination）、沉浸性（immersion）、交互性（interaction）体验得到更充分的发挥。在信息技术革命的引领下，伴随着大数据、5G、模拟现实技术（VR）等新技术的出现，工业世纪迎来了万物互联的时代，它标志着智能化时代的序幕已经拉开。（图7、8）

（四）未来维度：工业生产方式转变与人工智能发展。工业生产方式的转变是随着科技水平的进步和社会发展的需要而发生的。在经历了工业1.0的蒸汽机时代，工业2.0的电气化时代，工业3.0的信息化时代之后，工业4.0，是利用信息化技术促进产业变革的智能化时代，工业4.0已经成为可以与其他几次工业革命比肩的技术革新，也被称为第四次工业革命。（1）工业4.0的政策与理论问题。目前，对工业4.0的认识存在多样性，学术界和产业界还未达成共识，从传统的理论框架来看，工业4.0既没有被纳入到传统的理论体系中，也没有新的理论体系能解释它。因此，当前对于工业4.0的认识，是注重技术分析，忽视战略性分析;注重经济效益，忽视社会性分析;注重产业实践，忽视理论性分析。中国工业理论体系的构建是一个动态建构的过程，第四次工业革命的到来，必然会对理论体系的构建产生深远的影响。（2）人工智能与工业设计问题。人工智能是计算机学科的重要分支，通过了解人类智能的内在发展规律，并将其呈现为算法，最终制造成能够用与人类智慧相似的智能在特定领域对数据进行回应的学科及产业。人工智能是一门边缘学科，属于自然科学、社会科学、技术科学三向交叉学科。人工智能从1.0时代的初步智能，即机器能替代人的某些工作，到人工智能2.0时代，人工智能特点突出体现在，自动识别能力和无监督学习;再到人工智能3.O时代，以神经网络技术为代表的AI技术逐步发展，机器可以通过人的语言表达和面部表情来识别人的情绪的“深度学习”。人工智能已在许多学科领域被广泛应用。工业设计与人工智能的结合，主要是运用人工智能模拟人类的思维信息处理模式与想法所形成的算法，并根据工业设计的目标及要求、设计方向，结合设计的形式，模仿人类设计创作的过程或创作模式进行创新。引入人工智能可以帮助设计师在设计过程中更好的分析、处理复杂的数据，比如“鹿班”所使用的MIT2018全球十大突破性技术之一的Al设计系统，能够在1秒钟内设计出8000张海报，人工智能的类人类智慧模式与独特的智能化创新思维，对工业设计在数智化方向的发展将会产生更多积极地影响。（图9）

结语

“新工科”所强调的学科的实用性、交叉性与综合性，与工业设计强调的跨界融合不谋而合，且工业设计创新已经成为推动新一轮产业革命的重要引擎。在此语境下，“工业设计”成为交叉学科门类下的一级学科成为可能，抑或说其应该成为交叉学科门类下的一级学科。而与之相应的工业设计理论体系构建，是一个社会性（产业需求导向）、系统性（学术界、产业界、教育界密切相关）和多样性（多学科交叉）的问题;是一个长期的动态建构过程，需要从历史的维度、经济学的维度、现实的维度以及未来的维度进行多方面综合的思考;只有如此，才有可能形成一个具有中国特色、全面、系统、合理、多维度构建的理论体系。

本文根据作者在2021年世界工业设计大会“中国工业设计理论高峰论坛”发言整理。