工业设计方法学(修正).

设计方法学教学目的设计方法论包括三个方面的基本问题：技术与艺术的统一；功能与形式的统一；宏观与微观的统一。通过本课程的学习加深对设计理论的认识，掌握科学的设计方法、程序和评价方法，在设计中始终体现“以人为本”的价值观，在创造：“人——社会——自然”和谐体系中，创造人类崭新的生活方式和生存空间。一、方法与方法论方法是指在任何领域中的行为方式，它是用以达到某一目的的手段的总和。人们要认识世界和改造世界，就必然要从事一系列思维和实践活动，这些活动所采用的各种方式，统称方法。自古以来，方法就是人们注意的问题。随着社会的进步，人们认识和改造世界的人物更加繁重复杂，方法的重要性也就更加突出。以方法为研究对象的研究，已成为独立的专门学科，此即科学方法论。科学方法论是关于科学的一般研究方法的理论，它探索方法的一般结构、发展趋势和方向，以及科学研究中各种方法的相互关系。科学方法论的发展大体经历了四个时期：1、自然哲学时期2、分析为主的方法论时期3、分析与综合并重的方法论时期4、综合方法论时期二、方法论的发展科学方法论大体可分为四个层次：1、各种技术手段、操作规程等构成的最低层次——经验层次2、反映各门学科中的一些具体方法，它属于各门学科本身的研究对象3、科学研究中的一般方法，是从各门学科中总结、概括出来的，它不是某一学科独有的，而是各门学科共同适用的方法，如系统论方法等。4、第四层次是哲学方法，普遍适用于自然科学、社会科学和思维科学，是一切科学最一般的方法。三、方法论的结构设计方法论亦称为“设计哲学”、“设计科学”、“设计工程”、“设计方法学”。是本世纪60年代以来兴起的一门学科，主要探讨工程设计、建筑设计和工业设计的一般规律和方法，内容涉及到哲学、心理学、生理学、工程学、管理学、经济学、社会学、生态学、美学、思维科学等领域，是研究开发和设计的方法的学科，包含了方法论中各种层次的问题。四、设计方法论设计方法在近年来得到了迅速的发展，在一些国家形成了各自的独特风格。德国：着重设计模式的研究，对设计过程进行系统化的逻辑分析，使设计方法步骤规范化。美国：重视创造性开发和计算机辅助设计在工业设计上形成的商业性的、高科技的、多元文化的风格。日本：在开发创造工程学和自动化设计的同时，特别强调工业设计，形成了东方文化和高科技相结合的风格。四、设计方法论四、设计方法论德国产品的风格：德国布劳恩公司的产品四、设计方法论美国产品的风格：厄尔设计的汽车美国产品的风格：沙里宁设计的郁金香椅和胎椅四、设计方法论日本产品的风格：黑川雅之设计的椅子柳宗理设计的蝴蝶凳首要研究的问题：技术与艺术的结合。五、工业设计的方法论如果说，当初工业设计产生于艺术与技术的鸿沟之间，那么今天工业设计的飞速发展正在逐步填平这二者之间的鸿沟。在技术与艺术的结合过程中，设计科学得到软化，而艺术得到物化，就在这中间，工业设计得到发展。作为设计师，一方面要关注社会和技术的进步，另一方面又应在其发展中探求美的精神。设计本身所具有的这种双重性格的交互影响、对比和平衡，就产生了设计上的诸多流派，如功能主义、新立体主义、后现代主义等等。产业革命后，大机器生产带来了更精细的分工，更加提高了劳动生产率，但产品变得粗糙了，产品各部分失去了有机的和谐。产品的外形当然值得注意，但对设计来说，它不应是关心的重点，要关心的应是根据产品功能来赋予它的外形芝加哥派建筑师沙利文提出的“形式追随功能”的名言掀起了功能主义的热潮，并在19世纪50年代前主导现代设计的方向。第二次世界大战后，随着科学技术的发展，产业结构、社会结构、自然环境及人的意识形态都发生了巨大的变化。传统的功能主义的设计式样和设计原理发生了变化，即形成了多元化设计。功能在业不是单一的结构功能，而呈现为复合形态：即物质功能、信息功能、环境功能和社会功能的综合。五、工业设计的方法论第二个基本问题：功能与形式的关系。70年代以来，由于对人类生活形态的研究，同时也由于社会学、生态学的研究而发展的社会设计和生态设计，使得设计人类的各种生活方式，改善人类的生存空间，已成为设计界共同的迫切问题。80年大德曼菲斯设计前卫集团和后现代的设计师们强调形象、生理、心理相互联系和统一。他们提出：设计师的责任不是实现功能而是发现功能。“新的功能就是新的自由”工业设计的发展历程表明：没有功能，形式就无从产生，因此，正确处理功能与形式的关系是工业设计方法论研究的第二个基本问题。五、工业设计的方法论第二个基本问题：功能与形式的关系。五、工业设计的方法论第三个基本问题：宏观与微观的关系。工业设计的研究对象是“人—机—环境—社会”这一大系统。工业设计的出发点是人，设计的目的是为了人而不是产品。因此工业设计首先不是对产品的设计而是对人类生活方式的设计（包括劳动方式、消费方式、娱乐方式、学习方式等）工业设计不仅研究人—机的关系，而要扩及整个人类的人造环境。工业设计的发展已经超越了传统功能主义的阶段，国内的内涵应大大的扩展为物质功能、信息功能、环境功能及社会功能等等。应注目于人类社会和生存环境在整体上的和谐。一、广义设计人类文明的源泉就是创造；人类生活的本质就是创造；而设计，其本质上就是创造性思维与活动。设计的历史也可以说是人类的历史，但自觉地设计是始于15世纪欧洲文艺复兴时期，直到20世纪中期，设计仍被限定在比较狭窄的专业范围内。随着创造性活动理论、现代决策理论、信息论、控制论、工业设计理论、系统工程等现代理论与方法的发展及传播，人们冲破了传统学科间的专业壁垒，在相邻甚至相远的学科领域内探索、研究，使现代设计科学走上了日趋整体化的道路，促使单一的设计研究向广义的设计研究转变。从而形成了设计科学学。一、广义设计对广义设计的诸多定义：设计是“一种针对目标的问题求解活动”设计是“将人为环境符合人类的社会心理、生理需求过程”设计是“从现存事实转向未来可能的一种想象跃进”设计是“一种创造性活动——创造前所未有的、新颖而又有益的东西”设计是“一种构思与计划，以及把这种构思与计划通过一定的手段符号化的活动过程”设计是“建立在一定生产方式上的造型计划”设计是“使人造物产生变化的活动”设计是“一种社会—文化活动。”设计是“对一批特殊的实际需要的总和，得出最恰当的答案”设计是“实现信念的一种非常复杂的行动”设计是“一种约定俗成的活动，是在规定和创造将来”设计是“完成委托人的要求、目标，获得设计师与用户均能满意的结果”设计是“一种研讨生活的途径”设计是“综合社会的、积极的、及时的、心理的、生理的、人类学的、艺术的各种形态的特殊的美学活动及其产品”……………二、设计研究的领域设计科学是研究现代设计的规律、人物、结构、方法、程式、法规、历史等的科学；是设计哲学、设计科学方法论等的总和；是思维与方法、技术与哲学、自然与社会、个体育群体等广角而又多元的交叉。设计学科的研究范围大致涉及三类学科：•设计想象学•设计行为学•设计哲学二、设计研究的领域1、设计现象学设计现象学是研究设计科学的历史，即主要事件、组织及人物；研究其与科技、社会发展的联系；研究设计领域中的现象分类、设计系统、设计物的设计技术等。二、设计研究的领域2、设计行为学设计行为学的研究包括思维、问题求解等设计能力的探讨；设计活动组织机构、设计过程、设计建模及设计任务的度量、评价等等。二、设计研究的领域3、设计哲学设计哲学是研究设计定义、设计的系统论、方法论、认识论；设计的新概念；设计领域中技术、经济、社会伦理、美学等价值及其关系；设计教育的原则、结构、实践等等。二、设计研究的领域4、设计研究与设计科学的领域及其相互关系：三、现代设计方法•突变方法论•信息方法论•系统方法论•离散方法论•智能方法论•控制方法论•对应方法论•优化方法论•寿命方法论•模糊方法论•艺术方法论三、现代设计方法1、突变方法论突变方法论是现代设计的关键。因为人类要突破自然增长的极限，不断开拓发展，关键就是要有创新、有突破，才会有新的思想、新的理论、新的设计、新的事物。因此，它们是一种用于开发性设计的科学方法。目前。对于这些方法已经建立起初步的数学模型，已可对设计创造的质的飞跃进行一定的定量描述。三、现代设计方法2、信息方法论信息方法论是现代设计的前提，具有高度的综合性。它已超越了原先应用于电信通讯技术的狭义范围，延伸到经济学、管理学、人类学、语言学、物理学、化学等与信息有关的一切领域。主要研究信息的获取、变换、传输、处理等问题。常用的方法有预测技术法、信号分析法、信息合成法等。三、现代设计方法3、系统方法论系统方法论是以系统整体分析及系统观点来解决各种领域具体问题的科学方法学。从整体上看，系统方法论不外乎是系统分析（管理）——系统设计——系统实施（决策）三个步骤。具体设计方法有：系统分析法、逻辑分析法、模式识别法、系统辨识法等。人类认识论的发展，已将工业设计置于“人-机-环境-社会”的大系统中，由此创造人们新的生活、生存方式。三、现代设计方法4、离散方法论同系统方法论相反，离散方法论将复杂的、广义的系统离散为分系统、子系统、单元，以求得总体的近似与最优细解。常用方法有：微分法、隔离体法、有限单元法、边界元法、离散优化法等。三、现代设计方法5、智能方法论智能论方法是现代设计的核心。运用智能理论，采取各种方法、工具去认识、改造、设计各种系统。发掘人的潜能的方法；计算机求解、设计、控制；机器人技术、仿生物智能、专家系统等。三、现代设计方法6、控制方法论控制论方法重点研究动态的信息与控制、反馈过程，以使系统在稳定的前提下正常工作。现代认识论将任何系统、过程、运动都可看成一个复杂的控制系统，因而控制论方法是具有普遍意义的方法论。常用的方法有：动态分析法、柔性设计法、动态优化法、动态系统辨识法等。三、现代设计方法7、对应方法论世界上事物虽然千差万别，但各类事物之间存在某些共性或相似的恰当比拟，具有大量而普遍的对应性。以相似或对应模拟作为思维、设计方式的科学方法，即为对应论方法。如科学类比法、相似设计法、模拟设计法、建模技术、符号设计法等。三、现代设计方法8、优化方法论优化论方法或优化设计法，即用数学方法在给定的多因素、多方案等条件下得到尽可能满意的结果，这是现代设计的宗旨。有线性和非线性规划、动态规划、多目标优化等优化设计法，优化控制法、优化实验法等。三、现代设计方法9、寿命方法论设计中以产品使用寿命为依据，保证使用寿命周期内的经济指标与使用价值，同时谋求必要的可靠性与最佳的经济效益的方法论，即为寿命方法论，也有称作功能论方法。有可靠性分析法、可靠性设计法、功能价值工程等。三、现代设计方法10、模糊论方法将模糊问题进行量化解题的科学方法学。主要用于模糊性参数的确定、方案的整体质量评价等方面。常用的方法有模糊分析法、模糊评价法、模糊控制法、模糊设计法。三、现代设计方法11、艺术方法论社会的发展、科学的进步、人类审美情趣的提高，使现代设计不仅要考虑功能、科学技术，还必须要考虑精神上、艺术上美的结合。以艺术美感作为出发点，使技术与艺术、科学与美学、创造与工艺紧密联系的科学方法学，即为艺术论方法。它主要用于系统、子系统、单体的形体设计、工业设计、环境设计等领域。四、设计理性的特点与思索•对偶处理模型•有限理性说•设计系统原理四、设计理性的特点与思索“白箱”模型：指系统内部结构完全清楚、完全被人们了解，认为设计者对自己的所作所为及其理由是了如指掌的。“黑箱”模型：认为设计过程最有价值的部分，处于人脑的深处，其部分内容已经超出自觉控制的范围。“对偶处理模型”认为：在求解设计问题的过程中，设计者既有逻辑的、理性的思维，又有非理性的、形象的思维；既有分析式串行思维，又有整体性的综合思维。“对偶”是指二种思维方式的交互作用。1、对偶处理模型设计科学既不纯属自然科学和工程科学，又不纯属于人文、社会科学。它是一门高度交叉的新学。四、设计理性的特点与思索有限理性说是与客观理性说相对立的新学说。客观理性说认为设计者可用一个囊括全部价值的效用函数来计算所有方案的多重价值，以比较方案的优劣。要求设计者知道可供选取的一切方案，了解