導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇工業設計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

作者：任建軍 單位：鄭州輕工業學院

地域材料在地方傳統手工業應用中的現狀

現代社會隨著工業文明的快速發展，城鎮化進程改變了人們的傳統觀念和生活方式，以傳統的方式利用地域材料，手工業加工生產的地域性產品逐漸失去了賴以生存的社會基礎和生存空間，許多地區流傳千年的手工業技藝因此逐漸消亡。還有一些地區，擁有大量資源而當地百姓卻未因此走向富足。究其原因：（1）人們對于當地特有材料的應用大多停留在世代相傳的認知上，產品形式與現代生活脫節，因此其產品逐漸不能適應當今的社會生活需求。如柳編制品在我國長江以北地區自古就是人們日常生活用品，在新石器時期就出現柳條編織的籃、筐等，目前湖北、河南、山東各地均有柳條工藝品的生產，內銷產品主要是服務于農村農業生產和農家日常生活的各種器皿工具，產品附加值低；外銷產品依靠國外設計、加工，附加值雖高，但是利潤大多被國外經銷商獲取。（2）傳統審美與當今時尚美學的差異使傳統手工業制品難以獲得當前的消費主體——中青年消費者的青睞。目前雖然有些地區認識到地域性材料所蘊含的文化價值和商業價值，但在形態設計和加工工藝質量上開發滯后，缺乏創新意識。例如河南商丘寧陵縣是我國著名的白蠟桿生產基地，全縣種植面積達20多萬畝，白蠟條（桿）是一種耐瘠薄、耐旱澇、抗風沙、適應性極強的多年生灌木，也能長成大樹，是沙區農田林網化的理想樹種。白蠟桿通體潔白如玉、堅而不硬、柔而不折，是理想天然原材料。但是長期以來，白蠟桿僅被作為各種工具把柄及武術或體育用品，附加值偏低，近年來當地開始生產制作白蠟桿家具，家庭作坊式生產方式，未能與工業化生產相匹配，雖然應用了地域材料的優勢，但是式樣陳舊，產品工藝質量不高，設計缺乏創新意識，不能與現代城市家居環境協調。河南省蘭考縣在當年縣委書記焦裕祿的帶領下為防風固沙，大量種植泡桐樹，如今全縣每年除滿足當地需要外，還可向國家提供3萬多立方米的桐材，已成為我國重要的桐木生產基地。以蘭考泡桐加工的桐木漆器，毛拼板等在日本享有盛譽，年創匯3000萬元。加工制作的琵琶、古箏等樂器遠銷日本、美國、德國、加拿大、香港等國家和地區，為國家做出了貢獻[1]。通過對盛產泡桐的河南省蘭考縣和以白蠟桿種植聞名全國的河南省寧陵縣的實地調研，發現當地政府都對利用當地獨特的資源帶動地方產業經濟發展寄予厚望，針對泡桐和白蠟桿的設計開發，將激發兩地的特色產業活力，帶動區域經濟發展。

現代工業設計視野下的地域材料

地域材料與可持續發展歷史上的農耕時期，交通運輸不便，古人對材料的選擇通常是“就地取材”、“因才施藝”，因此，傳統手工業是應用地域材料生產與當地傳統生活方式相適應的產品，在材料的選用、加工及最終功能體現適應了當地的氣候環境和人們的生活方式。今天在產品設計中開發傳統地域材料的應用廣度與深度，不僅是尊崇本土傳統文化，探尋設計的民族風格，更重要的是通過設計帶動地域產業經濟的提升，使之產生經濟、政治和文化上的綜合功效，就業渠道的擴大可以解決一系列與勞動狀態相關的社會生態問題[6]。科學認識地域材料地域材料大都是天然的可再生材料，有其不同的屬性和存在方式、加工工藝、成型特點。傳統手工業對地域材料的認識和應用是由先人經過漫長的歷史，在生活和勞動的實踐中通過直覺和經驗而來，加工技藝依靠師徒傳承，生產方式是手工作坊式，傳統手工業的從業人員對自己所從事的專業技藝只知其然而不知其所以然[6]。當代工業設計師應該充分利用現代科學技術對地域材料特性、工藝、生長等體系化的專門知識系統了解。例如通過采用組織分離切片法實驗，對白蠟桿力學性能的檢測中發現白蠟桿的順紋抗拉強度為188MPa，比水曲柳高7.3%，比椴木高12.1%；抗彎強度為99.33MPa，比大白藤高37.2%；彎曲性能為1/1.9~1/2.0，因此可以判斷白蠟桿的各項物理力學性能良好，適合做曲木家具。工業設計對地域材料的研究不僅了解材料物理性能和化學性能，通過科學的方法研究適合材料特性的現代化加工工藝，以提高生產效率和產品工藝質量，也是相關專業深入開發地域材料使其產業化的重要研究方向。合理應用地域材料在現代工業發展模式下，高效率、高品質、高效益、低能耗、低污染是地方政府和企業的追求目標，對地域材料價值的挖掘與拓展不僅是設計技術層面的探索，更是設計文化的研究。目前我國從事地域材料的加工企業大多生產規模小、作坊式生產、產品結構單一、技術含量低、資本規模小；其看似不足的劣勢恰好符合我國“新型工業化道路”和“新農村建設”的階段目標。在“利用現代工業設計手段提高河南省地方傳統工藝產業研究”項目中，以地域性材料的再設計為切入點，分別深入河南省蘭考縣（泡桐產地）和寧陵縣（白蠟桿產地）做實地考察，研究地域材料特性與產品設計應用的可能性。通過調研與項目預研，認為針對地域性材料的設計應在對材料性能的科學認知基礎上，在以下方面深入研究：（1）研究符合材料特性的功能及表現形式；（2）深入了解當地文化，結合現代生活環境與生活方式，創作既具有傳統地域特色又具備當代時尚元素的全新設計；（3）了解現代生產工藝和加工技術，通過合理的設計全面提升產品工藝品質。通過地域材料的文化特性與現代生活方式產生交融與關聯，這也是后續設計實踐的目標與方向。

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1.橫向項目式。通過簽署合同或者協議，企業將產品設計開發項目委托予學校并支付相關費用。這種形式相當普遍，多數規模不大的民營企業比較愿意選擇這一靈活的方式。

2.年度委托式。如果企業實力較強，并且產品主要以外觀為主導，每年需要拿出的新方案比較多，那么往往會與校方締結一個長期的合作關系，向學校提供年度科研經費，委托學校完成部分新品設計任務，那么校企研發中心基本也會水到渠成地產生，比如五邑大學工業設計專業和江門市某箱包有限公司成立了箱包皮具設計研究所，一方面企業撥付研發經費，另一方面雙方還可聯合向省市科技部門申報科技攻關項目，以政府下達的經費支撐研究所的經費開銷，這樣就屬于官產學研的類型了。

3.承辦設計競賽。由企業出資設立設計獎項，而學校教師負責宣傳、組織和指導，比賽范圍可僅限于校內，也可以邀請其他兄弟院校師生和社會設計資源參加。所有成果方案的知識產權歸企業所有，獲獎師生具有署名權。企業通常也比較接受這個方式，因為一次收集到的方案數量很多，不過不足之處也是明顯的：因為參賽面廣，投稿者多是自發而為，教師很難實施指導，因此方案雖多但是良莠不齊。

4.接納畢業實習和畢業設計。學生到企業開展畢業實習，以實際課題作為畢業設計題目，設計過程中接受學校教師和企業專業技術人員“雙師”制指導，設計方案的質量比較有保障，而且學生以及企業還可以通過實習期相互考察雙向選擇以決定是否留用為正式員工。

二、強調CDIO特征的產學研合作實施案例理論聯系實際的作用

歷來在工程教育就毋庸置疑，但是CDIO模式所主張的在實踐中學習，則有其獨有的特征：強調學生應在體驗環環相扣的產品工程鏈的過程中，以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式進行學習。因此要取得良好效果，工業設計專業產學研合作的實施不可局限于類似暑期這樣的某個短暫時段，教師要預先為在大學四年全程開展而構建一個培養計劃，構建一個以項目為引導帶動具體課程以及知識點學習的專業培養體系。在這方面，五邑大學工業設計專業近年來做了不少積極探索，取得了一定的經驗。例如，瞄準本地的特色產業———五金衛浴行業，選擇了其中一間公司開展產學研活動，具體工作是為該企業設計新款水龍頭。真題真做的設計任務對學生既有吸引力也有壓力，因為如果方案得到企業接受轉化為產品，則可享受到激奮人心的成就感，但是他們也很明白個中難度———造型自然是要新穎美觀，還要有工藝上、人機關系上的合理性，這顯然需要綜合幾門課程的知識點。整個設計過程為期半個學期，學生的進步相當明顯。第一輪方案企業評價是“創意性高”，但是由于整體務實性不足只選中兩款進入結構設計環節。當一個月之后第二輪方案拿出來則令企業感到很驚喜，因為學生們在老師的幫助下從上一輪的實踐中找到了癥結所在，因此水龍頭的造型做到了實用、美觀、經濟、創新，企業一下子選出了十多款列入年內的開發計劃。這種項目式的產學研合作，為學生提供了一個“一體化學習”的機會，這正是CDIO的特點之一。學生在真題真做———工程實際環境中學習多個技術知識和學科知識，同時還要學習個人、人際交往能力，雙重學習目標的活動成為了一種學習能力的手段，加深了學生對各個學科知識的理解。當然產學合作另一個作用還在于提升了教師的能力，這也是CDIO標準中對教師提出的明確要求。現在高校里的工業設計教師普遍屬于理論基礎好，實踐經驗不足，同時在一般情況下對某個具體行業也缺乏了解。所以教師為了勝任指導學生開展設計的工作，必然會想辦法及時補充譬如五金衛浴行業的專業知識，通過下企業向工程師請教、查閱資料和文獻，這樣自身的能力便得到了明顯拓展。

三、提高產學研合作質量的關鍵問題

有的教師認為提高產學研合作質量的關鍵在于選擇適當的企業，合作成敗取決與企業支持的力度。但是事實上不少院校由于所處的地區制造業并不很發達因而缺乏合作的機會，或者由于專業本身知名度有限未能吸引較多的企業主動上門尋求合作，所以在這種情況下再談挑選合適的合作伙伴未免有些奢侈。筆者認為，在外部條件不是特別理想的情況下想要提高產學研合作質量的關鍵在于教師，確切地說在于教師必須不斷提高他們在教學能力、新的評估形式、工程實踐以及相關技能方面的水平。毋庸置疑，在產學研的關系中教師扮演著重要的指導者的角色，而企業更多的是提供實踐的場所和機會。如果希望教師能夠勝任講授融合了多個學科知識的產品全生命周期的內容，能夠向學生示范產品在構思、設計、實施、運行各環節中的人際溝通與交往，那么教師自己必須具備這些能力。目前我們當中的大多數教師從學校到學校的人生經歷，使得他們在單方面的理論知識上擁有扎實的基礎，但是在商業和工業環境中的工程實踐經驗卻非常有限，所以教師自身的發展刻不容緩。CDIO教育模式特別指出可以通過三種基本方法提升教師的能力水平：新任教師在走上講臺前先下到企業實踐一年；現有教師參加研討會、工作坊和短訓班，或者是在假期到企業實踐；招聘具有工業經驗的企業工程師作為補充師資為學生講課。在實踐中，五邑大學工業設計專業將此具體化為三個互動：

（1）校內教學團隊與企業研發團隊的互動。教師與設計師共同指導學生專業課程教學和設計競賽，多視角的交流與碰撞激發創造潛能。

（2）校內項目教學與企業項目研發的互動。通過設計項目的對接，實現課程的項目式教學與企業子平臺的研發項目保持一定的同步關系。

（3）專業人才培養模式與企業市場需求的互動。在師生參與具體設計作品的商業孵化和產業化過程中，高校可以清楚地知道企業需要什么樣的人才，不斷完善人才培養方案。

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2工業設計的藝術審美

工業設計是重要的藝術表現方式，在具備實用功效的基礎上，在審美效能上也具有別的藝術表現方式無法代替的特色位置。比如在我們身旁，在生活中，人們都享受著工業設計的成效，小的如精巧的打火機，家里的沙發，大的如宇宙飛船，工業設計到處存在。工業設計已變為人們平日生活中不可割舍的構成，工業設計的審美觀念正默默地改變著人們。工業設計的商品通常可以在大家最想不到的時刻，帶給人們特殊的喜悅，讓人們在平常的工業商品中發現美的存在。

3工業設計的審美

審美指的是在特定時刻、社會大眾及地域自然環境中形成的對美的基礎認知及想法，和在此指引下的審美思想、樂趣、心理特性等。審美看法與社會上別的思想觀念相同，受到社會生產發展水平高度的影響，與此同時它又對人類社會的整體思想產生影響。設計審美是科技人文理性意義延伸以及社會生活文化價值轉換而生成的現實化的當代審美范疇，是基于信息時代社會分層與文化多元的必然價值。它從美學的角度認識設計、理解設計，它研究的對象包括設計的所有領域，從設計作品到設計過程、設計方法，設計作品的使用、消費，從設計計劃、構想到設計的文化品位、藝術形式、風格。從廣義來講，設計是一種構思與計劃，是通過一定的手段成為視覺化的形態和形狀。因此這兩個認識相互統一才能最大限度地呈現設計內涵及外表形狀。將想法創意“可視化”，變成能夠看，可以摸的實際東西的過程中，要求滲透設計和審美元素。設計過程中要從構造美感、技藝性、效能性、時代性等方面來研討構想、創造。

3.1功能美

商品是由功效與造型2個基本點組成的，當代設計商品以能否具有功效為核心目標，其美的展現一定是以該商品的有用性為前提，在不影響應用功效的基礎上呈現，而不是不考慮實際效果，無端附加和拼接。功效是種整體定義，他的表現實質上是組成整體的各個部件一起發揮作用的效果，只有各個結構間具備和諧美，整體的魅力才能完全呈現。

3.2形式美感

所有設計中，無論哪種視覺傳遞內容都和形式密切相關。缺少形式上的規劃，就無法實現傳達，而充實富足的設計內容能使形式更加多樣。同樣的設計觀念，由于形式要素的差異，在視覺傳遞效果上，會產生大相徑庭的藝術魅力。例如工藝作品，其材質及構成都要借助形式來凸顯，通過一定的線條、顏色、形態、聲音等作品外表，能夠直觀感覺物質特性所構架的總體。商品在形式上的規劃，能夠在一定程度上直接影響新商品形式的出現，在簡單的形式審美效果上，并不依靠其它方面。不過要通過形式規劃展現預期的美感，這是相對的，并且比較單純，同時和商品的形式效果、作用、操控手段有著密切的關系，各方面相互配合，形式設計才能展現真正意義的美感。

3.3色彩美感

色彩能夠充分表達商品的感性因素及人文特征，在具有審美效果與修飾效果的同時，也具有標識作用與預示作用。作為首要印象審美的重點，在帶給人們的視覺效果及情感效果上，色彩發揮著重要作用。塑造模型影響著工藝外表的設計，而色彩就如同設計作品的美麗外衣，將造型和色彩完美融合到一起，能夠體現這一作品所要展現的狀態價值，或者打造一個具有區分作用的標識，接著通過眼睛傳達給觀眾。就此而言，作為事物傳達其內涵的手段，色彩同樣也承載著事物的感性特征。目前社會中分工明確并且呈現多樣性，色彩的標識作用也尤為顯著，如白的急救車、綠的郵政車、紅的救火車，其標識意義高于民族、文化層次，這恰是色彩自身的吸引力，色彩在此處具有無聲勝有聲的效果，可以于剎那間將事物自身不能展現的內容傳遞給觀眾。

3.4材質感

大眾對材質有感知心理，然而質感自身就是藝術的呈現。假如商品的空間構造是令人感動的，那么運用優良的材料和顏色能夠使商品設計通過最簡單的表現形式達到藝術性。材質的感官原理是利用其表面特點帶給人們視覺、觸覺感想和心理想象，這些特點具有象征性。不一樣的材料帶給人們不一樣的觀感，比如鑄鐵、陶瓷釉面帶給人的觀感是由冷到偏冷，然而啞光塑料、木頭、毛毯則是由偏暖到暖。再比如，冷感材料及暗啞表層的配合給人男性化的感想，暖性材料與高光表層配合則是女性化。不一樣的構造特點也會帶給人們不一樣的商品印象，比如鋒利的片狀及線性形狀讓人們覺得具有冷感。利用恰當的造型材料可以提升感性、浪漫，使商品與人們有更強的互動性。在選擇材質時，不但要考慮材質的強度、是否耐磨等，還有將材質和人們的感知作為重要條件。工業設計者一定要知道各種材質的性能特點，對材料質地、紋理和形狀構造等方面的聯系深入剖析，合理運用，以適應商品設計的需求。

4可持續性設計與個性設計的新平衡

安全、營養、無公害的綠色類食品將成為居民的首選食品，家電行業中綠色家電將利用新能源或新技術。綠色包裝指的是對環境無害，能循環再用或再生利用的包裝。這些表明可持續設計理念對各行各業的影響不但是巨大的，也是深遠而長久的。對設計師而言，時刻都要有可持續設計的意識，不能應用毒性材質和在提純或生產中對自然造成損害的材質，例如德國西門子集團研發的碳氫化合物制冷成果成為“綠色制冷”的經典。

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工業設計實際上講的是工業革命以來人們的設計活動。工業革命以來出現了大分工，專門有人研究市場，專門有人研究營銷，專門有人研究技術開發，專門有人研究人們的生活需求。這個時候，設計被分離出來了，這時候的設計叫工業設計。

工業設計帶給企業巨大的效益。工業設計在一件產品的價值里占多大成分，不大容易量化，因為它是蘊含在里邊的，是一個軟價值，它的含量是文化價值，是國家的機制、水平能力的一種體現。國外有些類似的比方，如美國有這樣一個說法，當然也不是很精確的：企業里如果投資于技術設備更新帶來了效益的話，那工業設計帶來的效益是它的5倍。如果投入1000美元，在設備上帶來的效益是百分之十的話，那這1000美元投給設計帶來的效益將是百分之七八十，至少百分之五六十，因為它附加值高，利潤高。英國的撒切爾夫人早在20年前就說過，英國可以沒有政府，但不可以沒有設計。英國的成功主要是靠它的設計帶動的。設計帶動企業發展，是知識經濟的必經之路，就是要有知識產權和發明，而我們國內很少有發明，大都是模仿和改良，所以下一輪的競爭就尖銳了。而中國現在連設計師的職稱都沒有，國家的職業劃分里美容師、按摩師都有，就設計師沒有。

工業設計是屬于對現代工業產品、產品結構、產業結構進行規劃設計、不斷創新的專業。其核心是以"人"為中心，設計創造的成果要能充分適應、滿足作為"人"的需求。人類的需求永遠不會停留在某一點上，因而工業是設計也是需要"再設計"的專業。

工業設計是科研技術成果轉化為產品，形成商品，符合需求，有益環保的核心過程，是技術創新和知識創新的著陸點，是產品、商品、用品、廢品相互轉化的系統方法。工業設計的本質是"人為事物的科學"。在改革開放前，我國基本上沒有形成自己的工業設計能力。其原因一是在很長的歷史時期里，我國工業的發展，基本上走的是引進---仿制---批量生產---再引進---再仿制---再批量生產，簡單的循環，缺乏自己的再創造。在現代工業產品中，極少屬于我國首創。二是在計劃經濟體制下，產品統購包銷，供不應求，是賣方市場，在這樣的歷史條件下，也不需要工業設計。

近20年來，我國工業設計事業有了很大的進展。20世紀80年代初，大專院校開始設置工業設計專業，現在，我國已有200多所院校開設了這個專業，有的大企業也相繼成立了工業設計部門，工業設計已開始在產品造型設計方面初見成效。由于工業設計的推進，導致企業產品造型多樣化，但從社會總體看，工業設計在我國尚處于早期發展階段，還未能像發達國家一樣，用極活躍的"生產力"創造出高效益的"產業"。大市場概念的實質不是以"造型"設計為主，而是以"服務"使用者為"本"。

因此，工業設計的真正任務，是對新生活方式的需求進行目標定位、研究分析及由此確定的概念設計。這一主導方向就為接下來的工作找到了很好的出發點。目前"以銷定產"的"小市場"機制，迫使企業陷入惡性循環的"一窩蜂"、"價格戰"漩渦不能自拔。其主要原因是沒有掌握工業設計這個方法論，所以未能在企業產業結構、產品結構調整戰略中乃至"品牌"、"質量"概念中，真正將"顧客為中心"的"服務"目標作為企業盈利的根本條件，而只抓"硬件"，技術、加工質量、廣告、營銷和企業形象戰略等這些手段。不抓根本市場定位，市場目標差異化戰略，即不抓工業設計，企業的技術創新就失去了目標，造成極大的資源浪費，最終，企業的競爭只停留在低層次上。

舉個例子說明其中的弊端：發展中國家發展汽車工業有兩條道路，一條是韓國道路，通過自主開發，發展民族工業，成為跨國公司的競爭對手；一條以拉美國家為代表，走合資道路，淪為跨國公司的附庸。而我國比韓國早生產汽車十幾年，幾大汽車集團公司至今基本沒有自主開發轎車的能力。與外商合資的汽車企業愈來愈多，世界上著名的跨國公司幾乎都到中國來合資了。

最重要的，還是利用我們的技術打響我們自己的品牌，發揚民族工業歸根到底還是需要工業設計。在自主品牌時代，設計將成為商業策略的一部分，設計策略將成為企業策略的重要部分。設計也許能夠在這一時期創造出新的商業模式。

汽車已不僅是單純的代步機器，這一觀點早已得到印證。上世紀初，福特的T型車曾經橫掃全球。堅固、簡練、平民化的低價位以及一成不變的黑色，所有這些使福特固執地認為T型車會成為人類交通史上的終極機器。福特顯然沒有預見到，當汽車變得隨處可見以后，人們對它的要求就不會再只是一臺簡陋的交通工具，而更需要新穎的造型、精致內飾所帶來的更高級別的享受。通用汽車的斯隆則敏銳地洞察到了這一趨勢，在他的領導之下，通用汽車創立了通用技術中心以及美術色彩組，不斷推出迎合消費者更高層次需求的新車型，再輔以精明的銷售策略。

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對設計師而言，自然界豐富的自然生命形態是個取之不盡、用之不竭的設計資料庫。這些自然生命形態經歷了幾百萬年的適者生存法則的自然進化后，不僅完全適應自然，而且其進化程度也接近完美。如將其融入新型包裝，原來的幾何線條將逐漸演變為柔和圓潤﹑厚重飽滿的有生命的線條，產品被賦予了“動”的神態。而且，仿生設計有利于突出產品的個性，尤其是當今的信息時代，人們對產品設計的要求和過去不同，既注意功能的優良特性，又追求形態的清新、淳樸，同時注重產品的返樸歸真和個性。

提倡仿生設計，不但能創造出功能完備、結構精巧、用材合理、美妙絕倫的產品，同時還賦予產品形態以生命的象征，讓設計回歸自然，增進人類與自然統一。

一、仿生學與仿生設計學

仿生是高科技的代名詞，它是指運用尖端的科學技術，來模仿生物的各種官能感覺和思維判功能，更加有效地為人類服務。各國都在不遺余力地加大在仿生學方面的研究。[1]

仿生設計學作為人類社會生產活動與自然界的鍥合點，使人類社會與自然達到了高度的統一，正逐漸成為設計發展過程中新的亮點。自古以來，自然界就是人類各種科學技術原理及重大發明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質存在，它們在漫長的進化過程中，為了求得生存與發展，逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類運用其觀察、思維和設計能力，開始了對生物的模仿，并通過創造性的勞動，制造出簡單的工具，增強了自己與自然界斗爭的本領和能力。

藝術設計領域的仿生設計兼具自然科學和社會科學的特點。首先，它是一種新的途徑和方法，具備社會科學的思辨性與形而上學的特點，并與美學、藝術理論等緊密聯系。此外，它又具備自然科學的邏輯性、科學性、系統性和實證性，與空氣動力學、流體力學、人機工程學等研究相輔相成。最為重要的一點是，它具備藝術科學的屬性，是環境科學、生態科學在藝術領域的延伸，也為形態學、語義學、符號學的發展指出了一條新路。[2]

二、仿生在工業設計中的應用

歸納現代工業設計中的仿生，其主要表現在以下幾個方面：

1、形態的仿生

形態從其再現事物的逼真程度和特征來看，可分為具象形態和抽象形態。

1）具象形態的仿生

具象形態是比較逼真的再現事物的形態。由于具象形態具有很好的情趣性、可愛性、親和性、自然性，人們普遍樂于接受，在玩具、工藝品、日用品應用比較多。

2）抽象形態的仿生

抽象形態是用簡單的形體反映事物獨特的本質特征。是一種虛幻的，不實的形。抽象形態的仿生具有形態高度的簡化性和概括性，形態豐富的聯想性和想象性，同一具象形態的抽象形態的多樣性這三個主要特征。同時在應用于產品開發時，具有生產便捷，產品形態多樣化，滿足不同層次的顧客等優點。

2、功能的仿生

動植物的某些方面的功能，實際上遠遠超越了人類自身在此方面的科技成果。生存在自然界中的各種各樣的動植物能在各種惡劣復雜的環境中生存與運動，這是因為其運動器官和形體與惡劣復雜環境斗爭進化的結果。植物和動物在幾百萬年的自然進化中，不僅完全適應自然，而且其進化程度接近完美。今天，我們生活在科學技術飛快發展的時代，學習和利用生物系統的優異結構和奇妙的功能，已經成為技術革新和技術革命的一個新方向。[3]

例如，科學家根據蜻蜒的飛行原理研制成功了直升飛機；根據加重的翅痣蜻蜒在高速飛行時安然無恙，人們仿效其在飛機的兩翼加上了平衡重錘，解決了因高速飛行而引起振動的棘手問題；又如根據蛙眼原理，科學家利用電子技術制成了雷達系統，能準確快速地識別目標；根據螢火蟲100%的光能轉化效率原理，人類制成的冷光源，將其發光效率提高十幾倍，大大節約了能量。

盡管如此，自然界的動植物千千萬萬，其許多高超的技能與奧秘人們尚未完全掌握，但可以相信，隨著仿生技術的發展，各種仿生發明會源源不斷地被應用到人類的生活中來。

3、結構和材料的仿生

隨著仿生學的深入開展，人們不但從外形、功能去模仿生物，而且從生物奇特的結構和肌理中也得到不少啟發。人們在“仿生制造”中不僅是師法大自然，而且是學習與借鑒他們自身內秉的組織方式與運行模式。有的結構精巧，用材合理，符合自然的經濟原則；有些甚至是根據某種數理法則形成的，合乎“以最少材料”構成“最大合理空間”的要求。例如蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成，這些結構與近代數學家精確計算出來的菱形鈍角109°28′和銳角70°32′完全相同，是最節省材料的結構，且容量大、極堅固，令許多專家贊嘆不止。人們仿其構造用各種材料制成蜂巢式夾層結構板，強度大、重量輕、不易傳導聲和熱，是建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。

因此，工業設計師要積極地關注仿生發明中精巧的結構和奇特的材料，并且巧妙地應用這些結構和材料，結合市場的需求創造出人們需求的產品，同時也要細心的觀察自然，提煉自然的精妙，提出更多的構想，為科學家的探索提供更多的思路，從而創造更有價值的仿生成果，為人類創造更加精美更加豐富的產品。

4、界面仿生

要理解界面仿生設計，首先要知道界面。所謂界面，即人機界面，是人與機器進行交互的操作方式，即用戶與機器互相傳遞信息的媒介，其中包括信息的輸入和輸出。好的人機界面美觀易懂、操作簡單且具有引導功能，使用戶感覺愉快、興趣增強，從而提高使用效率。

為了認識和分析仿生界面設計，可將其分類為：

1）功能性界面仿生

功能性設計界面接受物的功能信息，操縱與控制物，同時也包括與生產的接口，即材料運用、科學技術的應用等等。這一界面的仿生側重于功能、結構和材料的仿生，它反映著設計與人造物的協調作用。

2）情感性界面仿生

情感性設計界面即物要傳遞感受給人，取得與人的感情共鳴。這種感受的信息傳達存在著確定性與不確定性的統一。情感把握在于深入目標對象的使用者的感情，而不是個人的情感抒發。設計師“投入熱情，不投入感情”，避免個人的任何主觀臆斷與個性的自由發揮。這一界面的仿生側重于用形態、色彩、肌理等引發心理情感，體現大自然和諧與共生的精神哲學的仿生設計，它反映著設計與人的關系。

三、未來工業設計中仿生的前景

中國未來的工業設計必須以創意與革新為首要條件，唯有真正好用且務實的商品才能在市場上脫穎而出，讓消費者感到貼心且實惠的產品方是企業制勝的絕佳利器。今天，我們生活在科學技術飛速發展的時代，學習和利用生物系統的優異結構和奇妙的功能，已經成為技術革新和技術革命的一個新方向。許多事實說明，仿生設計學是發展新技術的金鑰匙。

總結

綜上所述，運用仿生性思維進行設計，不僅創造功能完備、結構精巧、用材合理、美妙絕倫的產品，而且賦予產品以生命的象征，讓設計回歸自然，增進人類與自然統一。因此，工業設計師要學會師法自然的仿生性設計思維，創造人、自然、機器和諧共生的對話平臺。

【參考文獻】

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設計是人類為了實現某種特定的目的而進行的創造性活動，它包含于一切人造物品的形成過程當中。目前被廣泛采用的工業設計定義是國際工業設計協會聯合會(ICSID)在1980年的巴黎年會上為工業設計下的修正定義：“就批量生產的工業產品而言，憑借訓練、技術知識、經驗及視覺感受而賦予材料、結構、形態、色彩、表面加工及裝飾以新的品質和資格，叫做工業設計。”工業設計的性質決定了它是一門覆蓋面很廣的交叉融匯的科學，涉足了眾多學科的研究領域，猶如工業社會的粘合劑，使原本孤立的學科諸如：物理、化學、生物學、市場學、美學、人體工程學、社會學、心理學、哲學等，彼此聯系、相互交融，結成有機的統一體，實現了客觀地揭示自然規律的科學與主觀、能動地進行創造活動的藝術的再度聯手。

一、工業設計的發展

工業設計真正為人們所認識和發揮作用是在工業革命爆發之后，以工業化大批量生產為條件發展起來的。當時大量工業產品粗制濫造，已嚴重影響了人們的日常生活，工業設計作為改變當時狀況的必然手段登上了歷史的舞臺。傳統的工業設計是指對以工業手段生產的產品所進行的規劃與設計，使之與使用的人之間取得最佳匹配的創造性活動。

工業設計經歷了工藝美術運動、新藝術運動等。二戰后，為了追尋包豪斯早期的理想主義、德國建立了烏爾姆設計學院(HochschuleGestaltungatUlm)，重申“藝術與科學結合”的主張。這所學院最大的貢獻是系統設計和設計院校同企業掛鉤。畢業論文

可以說，從德國開始現代設計以來．第一次有可能把理想的功能主義完令在工業生產上體現出來。美國的設計體系與歐洲設計體系是涇渭分明的。歐洲的設計先由理念切入，然后有明確的設計目標。美國則是做完設計之后才加以總結，與歐洲彌漫著社會民主氣息的設計完全不同。美國的設計起源于商業，加之沒有社會意識形態為依據，曾經一度跟著市場走。美國雖然缺乏社會思辨，卻是非常注重實用并且十分強大的經濟動物，它以雄厚的經濟實力兼收并蓄、容納各種積極因素，令自己的設計很快就取得了領先的地位。北歐人認為設計是他們生活的組成部分，美國人以之為賺錢的工具，日本人則認為設計是民族生存的手段。日本的設計從20世紀50年代開始起步，以其特有的民族性格使自己的設計變得十分強大。日本人是世界上最好的學生，他們能對國外有益的知識進行廣泛的學習，并融會貫通，最終成為己用。同時，日本民族的團體精神很強，使企業內部的力量比較容易得以完全集中。日本的傳統中有兩個因素使它的設計沒走彎路：一個是少而精的簡約風格，另一個是在生活中他們形成了以榻榻米為標準的模數體系，這令他們很快就接受了從德國引入的模數概念。空間狹小使日本民族喜愛小型化、標準化、多功能化的產品，這恰恰符合國際市場的需求，是日本的設計達到了空前繁榮的階段。轉二、現代工業設計

進入20世紀90年代后，各行業之間的界限產生模糊。這個現象所受到的最大刺激是設計師遇到問題不能按照產品的類別進行硬性分割。在設計時，他們必須注意設計對象與其它產品之間的關系，必須跨出設計對象的設計范圍來考慮問題。如設計杯子，不是單純地以是否符合人體工程學或以優美的造型為標準，而要考慮它在什么場合使用，要讓杯子能與周圍的環境相適應。隨著設計師考慮的設計范圍日趨增大，出現了以品種分類的邊緣的模糊化問題，各類學科也有了互相兼容的現象，即學科的交叉化。這是現代設計的重要趨勢。

學科交叉化和電腦的沖擊對當今的設計是積極因素，它們將促進設計在新的時代面前更快地向好的一面發展。當然，現代設計也存在一些問題。國際主義風格的產品可以批量生產，并且價格低廉，適合廣大民眾的需求。但它在設計過程中犧牲了民族性、地方性、個性，一心追求共性。現在是工業化向信息化轉型的一個過渡階段，從長遠利益來看，產品必須有個性才能在激烈的市場競爭之中占有一席之地。

在設計中，從國家、地區的實際情況出發，把民族審美情緒同現代設計的某些因素結合起來，形成獨特的設計體系，是設計的一個發展趨向。后現代主義由建筑設計產生，對嚴肅的現代設計的負面沖擊卻是難以估量的。20世紀80年代后期以來，極少主義（Minimalism）從近乎混沌的眾多流派中脫穎而出，它較之現代主義表現出更為強烈的感性精神追求，它不僅是一種設計風格，而是一種生活方式，物質享受為中心的價值觀被拋棄了，物欲被淡化了。極少主義追求清心寡欲以換取精神上的高雅與富足。這種思想與靠消費支撐起來的資本主義經濟秩序是格格不入的。極少主義以極少的直線語言來表現豐富的空間形式。它與“兼收并蓄”的后現代主義仍是水火不相容。工業設計產生以來不變的話題“簡潔美”又有了一個新的詮釋。

三、中國的工業設計

中國工業設計行業已具有一定規模。設計人員從業者年齡結構呈年輕化，設計機構呈現出多樣化的模式，設計對象也比較廣泛如政府機構、信息產業、家具制造業、家電業、醫療業、交通工具等。中國的企業家也認識到，工業設計既不是設計師滿足自己表現欲望的東西，更不是簡單的設計包裝，而是能夠提升品牌，促進銷售，提高消費者滿意度的一種必不可少的手段。在設計潮流和設計風格上，中國的工業設計也逐漸與世界接軌，以人為本的設計，綠色設計已經逐漸提上日程。此外結合中國地域特色及民族傳統元素的本土化設計也逐步開展起來。但是中國的工業設計發展起步較晚，在新的形勢下工業設計已經不能適應當前經濟發展的需要，只有大力發展設計教育，推動設計產業化，重視工業設計指導下的技術與管理的重構，才能增強中國工業設計的國際競爭力。

四、結束語

總的來說，在設計形式，設計風格上，多元化的格局已經形成，沒有哪一種流派能夠一統天下，也沒有什么權威去剝奪某些流派存在的權力。理性與感性是天平的兩端，它們誰也不能壓倒誰而趨向于某種平衡。最近出現在汽車設計上的“新鋒銳”風格就將符合空氣動力學的流線型與剛挺有力度的“硬線條”結合在一起，實現了感性認識、理性推理的協調，成為造型設計形式的新引導趨勢。總之，當今時代多元化的形式之間只有主流和非主流之分。“高科技”轉化為“高情感”，“改造自然”轉變為“適應自然”才是未來設計的主題。工業設計是不斷向前發展的，對人類的生產生活的作用也是越來越重要，會隨著人類社會的進步和人類的需要而發展。

參考文獻

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前言

自然界到處充滿活生生的“優良設計”實例，對設計師而言，是個取之不盡、用之不竭的“設計資料庫”。諸如無生命的山川河流，有生命的飛禽走獸，還有多姿多彩的花草樹木，除有豐富的造型之外，絢麗的顏色也給人以視覺上的無比享受。這些動植物經歷了幾百萬年的適者生存法則的自然進化后，不僅完全適應自然,而且其進化程度也接近完美。這些自然的“優良設計”，有的機能完備，讓人嘆服；有的結構精巧，用材合理，符合自然的經濟原則；也有的美不勝收，讓人愛不釋手；有的甚至是根據某種數理法則形成，它合乎“以最少材料”構成“最大合理空間”的要求。這些生物形形的奇特本領耐人尋味，使人浮想連翩。我們在贊賞之余，是否能從這些精妙的設計中，獲取一些靈感呢？回答是肯定的。

一、歷史上的仿生

人類在遙遠的歲月似乎就認識到能從自然生態系統中領悟到自身生存、發展、進步的真諦。人類從蒙昧時代進入文明時代就是在模仿和適應自然規律的基礎上發展起來的。回顧中國的古文明史，不難看到人們較早就留下了模仿自然生態的痕跡。從遠古原始人構筑的人首龍身、人面鳥身等“人心營構之象”，到現實生活中以各種動物形態為原型的實用器皿，如牛形燈、豬、鷹形壺等。從神話傳說中人的羽化飛升，到春秋戰國時期的魯班從草葉的齒形邊緣中“悟”到了鋸的原理等，大量的事例記述了人們對自然生命的外在形態和功能創造性地模仿。

國外亦然，古時人們看到鳥兒在天上自由自在地飛翔，就向往人也能象鳥一樣飛上天，于是便用各種方法模仿鳥。經過漫長歲月，從最初的木制飛人發展到今天的超音速飛機，終于實現了人類在藍天上自由飛翔的夢想。達芬奇被認為是現代仿生學之父。在大約公元1500年，他完成鳥翅模型之后，又畫了一系列的無法實現的飛行設備草圖。大約400年之后，奧托成功了，他根據鸛的翅膀制造的滑翔機成功地飛行了250米，而且他也取得了"滑翔機之父"的稱號。而我們小時侯玩的竹蜻蜓，便是現代直升飛機的趨形。一直以來，許多研究者都在不斷嘗試把自然界的形態和功能類比的應用于科學。

由此可見人類師法自然思維由來已久，這便促成了仿生學的誕生，仿生學是在生物科學與技術科學之間發展起來的，模仿生物系統的原理來建造技術系統的一門新興邊緣學科。仿生學恰似“橋梁”和“紐帶”，連接著生物科學與技術科學。仿生設計則是在仿生學的基礎上發展起來的。它以仿生學為基礎，通過研究自然界生物系統的優異功能、形態、結構、色彩等特征，并有選擇性的在設計過程中應用這些原理和特征進行設計。

著名的德國工業設計師路易吉.科拉尼是仿生設計理論的大力倡導者和實踐者，他那蘊藏著人類責任感的設計哲學思想，以及呼吁人類社會與大自然和諧統一的設計觀念，都具有極其深刻的劃時代意義。他鮮明的仿生設計原理與方法、強烈的造型意念和極具旺盛生命力的設計，成功地影響了后代設計師。

運用仿生性思維進行設計，可作為人類社會生產活動與自然界的鍥合點，使人類社會與自然達到高度的和諧統一，仿生設計正逐漸成為工業設計發展的大趨勢。

二、現代工業設計中的仿生

現代社會文明的主體是人與機器。人類在這種文明所導致的生態失調狀況下開始反思并力求尋找新的出路，建立人與自然、機器的對話平臺，共生哲學觀強烈地呼吁人與機器、生態自然與人造自然之間合理的建構，創造人類社會與自然高度的和諧。那么，師法自然的仿生設計就是一種良策和新理念。

仿生設計是人們在長期向大自然學習的過程中，經過積累經驗，選擇和改進其功能、形態，從而來創造更優良的人造物。尤其是當今的信息時代，人們對產品設計的要求和過去不同，既注意功能的優良特性，又追求形態的清新、淳樸，同時注重產品的返樸歸真和個性。提倡仿生設計，不但創造功能完備、結構精巧、用材合理、美妙絕倫的產品，同時賦予產品形態以生命的象征，讓設計回歸自然，增進人類與自然統一。

德國著名設計大師路易吉·科拉尼曾說：“設計的基礎應來自誕生于大自然的生命所呈現的真理之中”。這話道出了自然界是蘊含著無盡設計寶藏的天機。歸納現代工業設計中的仿生，其主要表現在以下幾個方面：

1、形態的仿生

形態從其再現事物的逼真程度和特征來看，可分為具象形態和抽象形態。

1）具象形態的仿生

具象形態是透過眼睛構造以生理的自然反應，誠實地把外界之形映入眼睛膜刺激神經后感覺到存在的形態。它比較逼真的再現事物的形態。由于具象形態具有很好的情趣性、可愛性、有機性、親和性、自然性，人們普遍樂于接受，在玩具、工藝品、日用品應用比較多。但由于其形態的復雜性，很多工業產品不宜采用具象形態。

2）抽象形態的仿生

抽象形態是用簡單的形體反映事物獨特的本質特征。此形態作用于人時，會產生“心理”形態，這種“心理”形態必需生活經驗的積累，經過聯想和相象把形浮現在腦海中，那是一種虛幻的，不實的形，但是這個形經過個人主觀的喜怒哀樂聯想所產生的形變化多端、色彩豐富，這與生理上感覺到的形大異起趣。

歸納起來抽象的仿生形態具有以下特征：

1）形態高度的簡化性和概括性

形態高度的簡化性和概括性，指的是形態本質的抽象表現。通過對生物形態或非生物形態的科學分析，結合的我們的生活經驗，均可證明一切形態的本質都是一種內力的運動變化。這種內力運動變化是產生形態的根據。在研究形態時，設計者從知覺和心理角度有意無意地都把形態的內力運動變化感受為生命活力，再通過形態抽象變化，用點、線、面的運動組合來表現生命活力。因此，形式上表現為簡化性，而在傳達本質特征上表現為高度的概括性。

這種形式的簡化性和特征的概括性，正好吻合現代工業產品對外觀形態的簡潔性，幾何性以及產品的語意性的要求，因此，它大量的應用于現代產品設計。

2）形態豐富的聯想性和想象性

抽象仿生形態作用于人時，產生的“心理”形態必需生活經驗的積累，經過聯想和想象才浮現在腦海中。因此，它充分地釋放了人無限想象力。同時因人的生活經驗不同，因此經過個人主觀喜好聯想產生的“心形”也不盡相同，產生形態生命活力的感受自然豐富多彩。

3）同一具象形態的抽象形態的多樣性

設計者在對同一具象形態進行抽象化的過程中，由于生活經驗、抽象方式方法以及表現手法不同，因此抽象化所得形態有多種。

抽象仿生形態應用于產品開發時，在生產和銷售中有以下優點：

1）生產便捷

抽象形態的形式簡潔，這吻合了現代工業產品提倡的簡練幾何外觀的特征，因此，對生產設備并沒有特殊的要求，開發商可以方便快捷的進行生產，這為各種工業產品的仿生生產提供了無限可能。

2）產品形態多樣化

具象形態不勝枚舉，抽象后的形態更是不計其數，這為仿生的工業產品形態的多樣化提供了選擇的可能。

3）滿足不同層次的顧客

抽象形態的聯想性和想象性充分地釋放了顧客的自由想象力，人們不但可以感受到產品形態的有機、可愛、情趣、親和、運動等特點，同時因聯想和想象不同，有的想起自己可愛的小寵物，有的想起一段美好的愛情，有的想起一個老朋友，有的想起一次愉快的旅行等，正所謂仁者見仁，智者見智。顧客從不同的角度感受到仿生形態賦予產品的藝術美感和想象空間，這就更容易滿足不同層次的顧客，從而激起他們共同的購買欲望。

4)產品回歸自然

抽象仿生形態的本質特征是由內力運動變化而產生的生命活力。這種特征賦予仿生產品以生命的象征，讓產品回歸自然，建立了人、機器、自然對話的平臺，這種共生的哲學觀合理地構建人造自然和生態自然之間的和諧，增進了人類和自然的統一。仿生型家具是模仿動物、植物等生物形體制作的家具，其形象十分逼真，以寄托對大自然的依戀之情，此種家具給人以大自然的感覺。

總之，具象仿生停留在模仿生物表層，思想性和藝術性的含量相對低一些；抽象仿生集中于提煉物體的內在本質屬性，是一種特殊的心理加工活動，屬于高層次思維創造活動，它側重揭示物體的理念內涵。在現代仿生設計中，高、新、精、尖的工業產品，更適合用抽象仿生。

2、功能的仿生

人們發現，動植物的某些方面的功能，實際上遠遠超越了人類自身在此方面的科技成果。生存在自然界中的各種各樣的動植物能在各種惡劣復雜的環境中生存與運動，這是因為其運動器官和形體與惡劣復雜環境斗爭進化的結果。植物和動物在幾百萬年的自然進化中，不僅完全適應自然，而且其進化程度接近完美。今天，我們生活在科學技術飛快發展的時代，學習和利用生物系統的優異結構和奇妙的功能，已經成為技術革新和技術革命的一個新方向。許多事實說明，仿生學是發展新技術的金鑰匙。

仿生學的思想是建立在自然進化和共同進化的基礎上的。仿生學試圖在技術方面模仿動物和植物在自然中的功能。這個思想在生物學和技術之間架起了一座橋梁，并且對解決技術難題提供了幫助。通過再現生物學的原理，人類不僅找到了技術上的解決方案，而且同時該方案也完全適應了自然的需要。其目的就是分析生物過程和結構，并將此分析用于未來的設計。

在創造物質文明的過程中，人類常常將生物的某些特性運用到創造發明之中。例如科學家根據蜻蜒的飛行原理研制成功了直升飛機；根據加重的翅痣蜻蜒在高速飛行時安然無恙，人們仿效其在飛機的兩翼加上了平衡重錘，解決了因高速飛行而引起振動的棘手問題；又如根據蛙眼原理，科學家利用電子技術制成了雷達系統，能準確快速地識別目標；根據螢火蟲100%的光能轉化效率原理，人類制成的冷光源，將其發光效率提高十幾倍，大大節約了能量。再如仿昆蟲單復眼的構造特點，人類造出了大屏幕模塊化彩電和復眼照相機；仿狗鼻子嗅覺功能，人類造出了電子鼻可以檢測出極其微量的有毒氣體等等諸多令人驚嘆的創造。

盡管如此，自然界的動植物千千萬萬，其許多高超的技能與奧秘人們尚未完全掌握，但可以相信，隨著仿生技術的發展，各種仿生發明會源源不斷地被應用到人類的生活中來。

在創造物質文明過程中，工業設計師該怎樣更好利用仿生發明來創造產品呢？首先，要明確科學家或工程師與工業設計師職責的不同，前者解決物與物之間或物體本身整體與部分之間的關系；后者解決物與人之間的關系，即構建人機對話的平臺。因此，工業設計師實現產品創造的基礎是仿生技術發明的實現。這樣，工業設計師就有兩種方式來更好地利用仿生發明開發產品：

1）科學家先實現成果，工業設計師結合人類的需求轉化為仿生設計

科學家先實現了仿生發明，但由于知識結構的差異，科學家不可能對市場和人的需求有一個全面而準確的定位，就不可能成功將其成果轉化為市場所需求的產品，更不可能創造人性化的人機界面。而工業設計師正好能準確地捕捉到市場需求，結合優秀的仿生發明創造出人們所需求的產品，同時構建友好的人機對話平臺，從而創造更多有價值的產品。

2）工業設計師先提出設想，科學家擇優實現的互動仿生設計

科學家還沒有實現某種仿生發明，工業設計師通過對自然現象的細心觀察和經驗總結，結合對市場需求全面而準確的認識，提出某種產品的構想或概念。科學家擇優實現這種仿生技術，這使得工業設計師創造這種仿生產品成為可能。通過工業設計師和科學家的互動，從而創造有價值的產品。

因此，工業設計師要關注最新的仿生成果，同時也要細心的觀察自然。

3、結構和材料的仿生

隨著仿生學的深入開展，人們不但從外形、功能去模仿生物，而且從生物奇特的結構和肌理中也得到不少啟發。人們在“仿生制造”中不僅是師法大自然，而且是學習與借鑒他們自身內秉的組織方式與運行模式。有的結構精巧，用材合理，符合自然的經濟原則；有些甚至是根據某種數理法則形成的，合乎“以最少材料”構成“最大合理空間”的要求。這些為人類提供了“優良設計”的典范。

例如蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成，這些結構與近代數學家精確計算出來的菱形鈍角109°28’和銳角70°32’完全相同，是最節省材料的結構，且容量大、極堅固，令許多專家贊嘆不止。人們仿其構造用各種材料制成蜂巢式夾層結構板，強度大、重量輕、不易傳導聲和熱，是建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。

最新科學研究指出，生物體都是由少數很簡單的物質構成的，諸如糖、蛋白質和水之類。生物體的不同部分，從柔韌的皮膚到堅硬的骨骼，性能如此多樣，關鍵在于從原子排列成分子，及從分子組合成纖維,晶體等半成品，在結構上的千差萬別，就是由于結構的奇巧精致，形成了各種優越奇特的性能。

解生物體構造的這些奧秘，最直接的目的就是研制新型的“仿生材料”。研究人員模仿鮑魚殼的微觀結構，將鋁分子充滿在碳化硼分子之間，已初步研制成功新型的陶瓷材料，除了既堅硬又柔軟以外，還可以感測并適應周圍環境的變化，如果飛機機翼材料具有這種性能，那么遭到損害時能夠感知并自行修復。具有和生物機體相同彈性的材料，伸縮自如，能成功地用來制作人工動脈。

因此，工業設計師也要積極的關注仿生發明中精巧的結構和奇特的材料，并且巧妙地應用這些結構和材料，結合市場的需求創造出人們需求的產品，同時也要細心的觀察自然，提煉自然的精妙，提出更多的構想，為科學家的探索提供更多的思路，從而創造更有價值的仿生成果，為人類創造更加精美更加豐富的產品。

總之，破解生物體結構之謎，研制仿生材料的路還很漫長，目前人類只不過剛剛起步前行，但是仿生材料的應用前途無量，卻是絕無疑義的。

4、界面仿生

在現代工業產品設計中，單純地從形態、功能、結構或材料的某一個方面來仿生是很少見的，更多的是綜合形態、功能、結構和材料的多個方面來進行仿生設計，而且還從大自然的生存哲學即和諧與共生的角度進行仿生設計，諸如綠色仿生設計，可持續仿生設計等。這種既從自然界的個體表現形式，又從自然界的總體生存理念的仿生設計，與界面設計的功能性設計和情感性設計是相吻合的，因此，我把這歸結為界面仿生設計。

要理解界面仿生設計，首先要知道界面。所謂界面，即人機界面，是人與機器進行交互的操作方式，即用戶與機器互相傳遞信息的媒介，其中包括信息的輸入和輸出。好的人機界面美觀易懂、操作簡單且具有引導功能，使用戶感覺愉快、興趣增強，從而提高使用效率。

美國學者赫伯特．西蒙提出：設計是人工物的內部環境(人工物自身的物質和組織)和外部環境(人工物的工作或使用環境)的接合。所以設計是把握人工物內部環境與外部環境接合的學科，這種接合是圍繞人來進行的。“人”是設計界面的一個方面，是認識的主體和設計服務的對象，而作為對象的“物”則是設計界面的另一個方面。它是包含著對象實體、環境及信息的綜合體，就如我們看見一件產品、一棟建筑，它帶給人的不僅有使用的功能、材料的質地，也包含著對傳統思考、文化理喻、科學觀念等的認知。“任何一件作品的內容，都必須超出作品中所包含的那些個別物體的表象。”分析“物”也就分析了設計界面存在的多樣性。

因此，為了認識和分析仿生界面設計，可將其分類為：

1）功能性界面仿生

功能性設計界面接受物的功能信息，操縱與控制物，同時也包括與生產的接口，即材料運用、科學技術的應用等等。這一界面的仿生側重于功能、結構和材料的仿生，它反映著設計與人造物的協調作用。

2）情感性界面仿生

情感性設計界面即物要傳遞感受給人，取得與人的感情共鳴。這種感受的信息傳達存在著確定性與不確定性的統一。情感把握在于深入目標對象的使用者的感情，而不是個人的情感抒發。設計師“投入熱情，不投入感情”，避免個人的任何主觀臆斷與個性的自由發揮。這一界面的仿生側重于用形態、色彩、肌理等引發心理情感，體現大自然和諧與共生的精神哲學的仿生設計，它反映著設計與人的關系。

如在計算機的設計中，硬件方面人們逐漸采用多種方式與機器交互，如自然語言接口、計算機支持的協同工作、眼動跟蹤、姿勢識別、三維輸入、表情識別、聽覺界面等，進行著功能性方面的界面仿生設計；軟件方面廣大的軟件研制人員開發計算機用戶愈為迫切需要的符合“簡單、自然、友好、一致”原則的人機界面，即情感性方面的界面仿生設計。

總之，隨著計算機廣泛應用，它已經變成家喻戶曉的商品，可以任意地裝在人們的口袋里，用來幫助人們處理日常的辦公業務和生活事務，自然的人機界面與和諧的人機環境已逐步變成信息世界關心的焦點。其他產品同樣如此。因此，仿生設計使產品有更加完備的功能性界面和更加自然和諧的情感性界面，更好地滿足人的需求。

三、未來工業設計中仿生的前景

今天，我們生活在科學技術飛速發展的時代，學習和利用生物系統的優異結構和奇妙的功能，已經成為技術革新和技術革命的一個新方向。許多事實說明，仿生學是發展新技術的金鑰匙。例如研究顯示，不遠的將來一種仿生電子眼可望誕生。因為科研人員已揭開眼睛是如何看到經大腦“翻譯”的圖像。他們已發明一種稱為“細胞神經網絡”的電腦微型集成電路，據此將發明仿生“電子眼”可以用來進行類似視網膜功能的圖像處理。又如美國賓夕法尼亞大學醫療中心耳鼻喉科的醫生不久將開展“仿生耳”植入手術，讓從前失去聽力的成人重獲聽力。再如科研人員以猴子作為人的替身，正在研究人大腦的思維與記憶的生理活動。他們設想，如果仿照人的神經系統，把它運用到電子計算機上去，就有可能誕生具有高級神經活動的生物計算機，那就是仿生學劃時代的貢獻。所有這些都預示著仿生科技前途似錦，而且仿生科技的探索永無止境。

另一方面，神奇的大自然向人類展示著精妙絕倫的生命形態和絢麗多彩的悅人色彩，同時，大自然還無聲地闡釋了自然界的生存哲學——和諧與共生。這種和諧的設計哲學呼吁人類社會與大自然之間的高度和諧統一；共生的設計哲學則呼吁著人與機器、生態自然與人造自然之間建立合理的建構，搭建人與自然、機器共生的對話平臺。

總結

綜上所述，運用仿生性思維進行設計，不僅創造功能完備、結構精巧、用材合理、美妙絕倫的產品，而且賦予產品以生命的象征，讓設計回歸自然，增進人類與自然統一。因此，工業設計師要學會師法自然的仿生性設計思維，創造人、自然、機器和諧共生的對話平臺。

參考文獻：

〔01〕《視覺和仿生學》倪海曙主編知識出版社1985

〔02〕《仿生學縱橫談》邵海忠編著江西人民出版社1981

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21世紀的市場競爭，是科學技術的競爭，同時也是工業設計的競爭。

什么是工業設計?1980年，巴黎國際學術年會權威的論述是，賃借訓練、技術知識、經濟及視覺感受，而賦予材料、結構、構造、形狀、色彩、表面加工以及裝飾全新的品質和風格。

21世紀是知識經濟的時代。高度發展的科學技術與代表新世紀潮流的工業設計相結合，將為人類書寫美好的篇章。

由于工業設計是由工業設計師、結構工程師、價值分析師、模型工程師等專家集團組成的共同勞動，其本身就形成了一種特殊競爭力。專家們基于他們對技術、產品、市場、消費者、購買力、價格水平、生活習慣等的科學把握，開發、設計出了一大批具有競爭力的產品。如瑞士的機械手表，微軟的軟件……

日本千葉大學著名學者宮畸清教授在介紹日本經濟發展的過程時，談到日本產業振興和經濟增長有三要訣：一是艱苦奮斗的民族精神；二是領先一步的工業設計；三是不斷完善的經濟政策。這三者相輔相成，其中，工業設計對日本經濟的起飛發揮了巨大的推動作用。

亞洲金融危機之后，日本人痛定思痛，面對21世紀，又一次將“設計競爭力”作為日本經濟振興的法寶。他們用全新的設計思維，在策劃、在設計“太陽經濟”、智能建筑、地下城市、空間城市、模糊汽車等等。

工業設計是核心競爭力，是因為它可以科學地配置資源，投資少，見效快。據測算，工業品外觀每投入一美元，可帶來1500美元的收益。日本日立公司的數據則更具說服力，該公司每增加1000億日元的銷售收入，工業設計所占的作用占51%，而設備改造的作用只占12％，顯而易見，工業設計的主旨同可持續發展戰略是一脈相通的。在21世紀，工業設計將成為企業生存的關健和核心。商家將切實感受到，如果沒有卓越的產品設計，任何先進技術精良裝備與嚴格的管理都無法創造出精美的商品。

工業設計前景之“組織設計”是全新的革命

現代工業設計應該包括組織設計。

現代企業制度是20世紀組織設計最重要的成果。但是，企業制度的革命是永恒的。企業組織設計也沒有終點。

隨著信息化、自動化、全球化的出現，人們設計了“全球工廠”、“元紙貿易”、“戰略聯盟”、“電視直銷”、“網絡營銷”等各種生產和營銷組織形式d

我們需要設計“全球工廠”。在社會分工日趨細化的時代，“大而全”、“小而全”的企業已經難以在激烈的市場競爭中占據竟爭的優勢，商戰的嚴峻現實需要眾多的各具優勢的企業聯合起來，互相支持、互相補充，形成“全球工廠”。

耐克(NIKE)公司是世界上最大的旅游鞋供應商和制造商，公司將主要精力放在產品的設計和銷售上，產品的生產制造主要在新興國家和地區進行。耐克甚至連樣鞋也不生產。這就是“全球工廠”的初級階段。

我們需要設計“戰略聯盟”。康柏電腦公司為迅速進入自己并不熟悉的個人電腦市場，獲得競爭優勢，一開始就與十幾家著名的軟硬件公司，如微軟、迪吉多等結成技術戰略聯盟，“借他人力量發展自己”。康柏電腦的大部分零件也采用外包的形式來組織供應，公司本身僅僅掌握快速的研究開發能力及行銷網絡。由于實行輕巧的高彈性組織，配合低價策略，康柏很快占領了個人電腦市場，成為全球個人電腦的著名品牌。

工業設計前景之設計創意是企業人的基本素質

科學的工業設計，其靈魂是設計創意。

設計創意是21世紀企業入的基本素質。

我們所知道的有關設計創意的經典事例太多了。索尼的盛田昭夫苦于女兒的收錄機的聲音太大的煩躁，促發了“隨身聽”的構想：美國硅谷兩個青年電腦“發燒友”基于“讓每個消費者桌上都有一臺電腦”

的理想，領導了被認為是“20世紀最偉大的技術革命”的PC電腦潮流；海灣戰爭后賦閑的摩托羅拉工程師為了“讓普通人在移動中通訊”，輕松地將軍工技術轉化為民用，引發了“大哥大”的流行；“令婦孺都能操作攝象機”的目標，使索尼創造了“掌中寶”；“在拍攝中即時觀看影象”的設想，激發了夏普“彩色液晶顯示屏手提攝象機”的獨創......

21世紀的設計創意是在“世界產品大交流”的沖撞中產生的。目前世界市場各類商品的總量是150萬種，中國市場才40多萬種。由此可見，我國產品種類的市場空間還很大。企業應當大力激發設計師，多多創意，多多開發，積極投身于風起云涌的全球工業設計浪潮當中。

21世紀也是設計教育大發展時期。創意是需要教育的。創意也需要教育來普及。目前，各國都在加大設計學院的建設力度，如美國有35所工業設計的專門學院，日本與德國各有20所，韓國有15所，這些設計院校把目光都放在21世紀。未來世界級的服裝設計師、汽車設計師、建筑設計大師......將從這里誕生。

工業設計前景之“虛擬設計”是高科技設計的旗幟

21世紀的設計，應該是“虛擬設計”。

“虛擬設計”（VirtualReality簡稱VR）技術的概念，最早是由美國科學家拉厄爾于80年代初提出的，現在它已被廣泛應用于社會生活的各個方面，如“虛擬生產”、“虛擬貿易”、“虛擬市場”、“虛擬網絡”等等。而虛擬設計則是通過“虛擬現實”的手段，追求產品的設計完美和合理化。

虛擬設計通過“三維空間電腦圖象”達到：1）真實。借助電腦和其它技術，逼真地模擬人在自然環境中的各種活動，把握人對產品的真實需要；2）交互。實現人與所設計對象的操作與交流，以不斷改進設計模型；3）構想。強調三維圖形的立體顯示，使設計對象與人、環境更具現實感和客觀性。

美國福特汽車公司科隆研究中心設計部經理羅勃認為，采用虛擬設計技術，可使整個設計流程時間減少2/3。

21世紀，虛擬設計將在建筑設計、裝備設計、產品設計、服裝設計中發揮神奇的效用。

工業設計前景之“綠色設計”是新世紀的設計主題

綠色設計，是維護人類地球綠色環境的設計。綠色設計的目的是系統有序地探索人類產業發展與社會文明的關系，有效地避免高科技工業化社會與生態環境的沖突。

綠色設計要求必須從生態倫理學出發，掌握如下原則：

——在新產品中盡可能節約物質資源。

——實行語義學革命。隨著產品日趨多樣化，能賦予產品“生命與意義”的產品語義學，正在取代傳統的產品“機能與外型”的關系。要突出自然、環境的命題。

——設計創新。在造型、功能、色彩、選材等方面，努力向高、精、尖攀登。同時，要兼顧民族性和層次性

談到工業設計專業，可以先看看在上海"中國工業設計周"了解的兩組數據，其一是我國近20年來培養的工業設計專業畢業生僅3萬人左右，只相當于韓國目前該專業在校生的數量；其二是我國高校工業設計專業的畢業生，就業形勢不好，很多工業設計專業畢業生都不得不改行。每年約有30%至40%的人流向包裝和商標設計等行當，有40%至50%的人改行去搞裝潢、廣告，也有部分畢業生到網站進行網頁設計，真正去做工業設計的人很少。為什么如此少量的畢業生就業要改行呢？難道真是市場飽和，還是市場不需要工業設計人才嗎？

篇9

在指導教師的指導和幫助下，學生通過專業的問卷調查網站“問卷星”（），制作并了調查問卷。問卷星是一個專業的在線問卷調查、測評、投票平臺，專注于為用戶提供功能強大、人性化的在線設計問卷、采集數據、自定義報表、調查結果分析系列服務。該調查問卷由九個問題組成，［5］其中前六個問題為客觀題，主要目的是確定被調查者的基本信息和乘坐飛機的經歷情況，同時明確了被調查者對機餐餐具的基本元素，如外觀，材質等設計元素的傾向性。后三個問題是主觀題，用于確認在飛機餐餐具使用過程中遇到的問題和不便之處，以及令人印象深刻的餐具體驗，一方面可以搜集用戶的問題，確定設計方向；另一方面也可以發現借鑒某些航空公司優秀的餐具設計，以提供更好的設計方案。該問卷在互聯網平臺之上，借由現在被廣泛接受的社交網絡（如微信、微博、QQ等）進行擴散，同時依靠老師和同學的幫助，得到了充分而理想的調查結果，并在該互聯網平臺上進行數據的初步統計。

1.2調研分析

此次網絡問卷調查歷時1個月（2014.03.26～2014.04.25），有效調查有51份，其中男性被訪者30人，女性被訪者21人。被訪者的年齡分布在20歲至45歲之間，其中一半被訪者有10次以上搭乘飛機的經歷，絕大多數被訪者有搭乘國際航線和國外航空公司航班的經歷。在針對用戶所關注的飛機餐餐具設計元素的調查中，餐具的手感、實用性和外形是乘客最為關心的三個要素，如圖1所示。在飛機上用餐時，乘客希望有便利好用的餐具幫助進餐，乘客關注餐具的功能，同時期待良好的外觀設計。過多繁雜的餐具、容器在較為窄小的用餐空間中會造成混亂，使用不便，擺放困難，造成使用者的煩躁，無法把注意力集中在本應是用餐主角的食物上。另外，目前餐具常用的塑料較輕，在使用中會比較容易被碰翻，或在飛機顛簸時翻倒，由于重心不穩使食物和飲料灑出。乘客反映的飛機餐餐具使用方面的不便，從表面上看是針對功能性問題，其實是現有的餐具設計考慮不周，這就給該畢業設計提供了發揮空間。一部分乘客反映未曾對餐具特別注意，換個角度來說，目前飛機餐餐具的設計并沒有引起乘客的注意，只有新航、全日空、漢莎航空等航空公司簡約精致、富有航空公司品牌元素和國家特點的餐具給乘客們留下深刻的影響。還有一部分乘客對餐具使用性提出更高的期待，并出于對環境壓力和餐具成本的考慮，對餐具材質的提出建議。

1.3設計實踐

學生根據網絡問卷所采集以及歸納的信息，從改善飛機餐餐具的手持性能、餐具的布局、體現航空公司特色和餐具材質四個方面展開設計實踐。從功能、造型、材質三個方面入手，餐具的功能性改良以協助乘客簡易順利地完成經濟艙位環境內的進食，也通過賦予餐具美觀的外觀造型營造用餐的愉快氣氛。定設計的外形、色彩、材質方案，用Rhino軟件建模渲染，如圖4所示。

篇10

㈠中國工業設計行業具有一定的規模

中國工業設計行業已具有一定規模。中國工業設計行業從業人員約30萬人，工業設計年產值約為300億人民幣，占2005年世界創意產業產值的1.27‰，相當于2004年中國國內生產總值的2.19‰。

㈡設計人員從業者年齡結構呈年輕化，從業人員集中分布在發達經濟地區

2005年中國創意設計人員年齡分布圖

根據調查顯示，中國創意設計行業的從業者主要屬于年齡段在20-30歲之間，所占比例達到93％。且創意設計人群集中分布在華北、華東、華南等較發達經濟區域，從業者比例分別是24%、22%和20%，西南地區和東北地區所占比例分別占總量的8%和8％，而西北地區的從業者最少，占總數的4%。這與我國人口分布與經濟發展水平區域差異相關。

2005年中國創意設計行業人員區域分布

㈢中國工業設計機構呈現多樣化的模式

隨著中國經濟和市場的發展，中國的工業設計機構呈現出多樣化的模式：

(1)自由職業設計顧問公司模式

20世紀80年代末期是中國工業設計的職業化發展的開始時期，具有真正意義上的專業化工業設計公司于20世紀80年代末出現在廣州和深圳。部分設計公司將工業設計與工程設計、模具制造等整個過程聯合起來，其人員規模超過150人。這些公司的特點是善于緊密的將設計與生產制造相結合，以設計的市場實現和銷售狀態為最主要的評價標準，在時間把握上具有優勢。他們所主要客戶對象涉及到家電、信息、通訊、醫療等產業領域。

(2)政府支持的設計機構模式

這類設計機構以北京工業設計促進中心與北京經緯工業設計公司為代表。北京工業設計促進中心是政府實施“工業設計科技促進”專項計劃、推進設計創意產業發展的促進機構，承擔設計產業政策規劃研究、提供企業設計咨詢指導、開展國際設計交流合作、承辦設計論壇展覽會議、舉辦設計技能專業培訓。同時，為企業進行設計實務示范。北京經緯工業設計公司是由政府投資股份方式建立的設計機構。這些機構的客戶對象包括政府機構、信息產業、家具制造業、家電業、醫療業等。

(3)院校工作室模式

在北京和廣州、上海等地，以院校為依托的工業設計工作室或公司在專業素質上具有較大的影響，其主要偏重于企業設計課題與設計教育實踐的結合，注重設計概念的創新。院校模式由于集中了教授、研究生和大學中的不同研究部門和人員，更注重設計的整體解決方案和企業的文化性。其涉及的企業范圍包括信息、家電、通訊、醫療、交通工具制造業等范圍。

(4)企業設計部門模式

從20世紀90年代開始，摩托車、汽車等交通工具制造業領域，一些企業具有非常專業的工業設計中心并吸引了大量的人才。信息產業領域主導企業不僅成立了自己的設計機構，還委托國外的大型設計機構進行合作設計，迅速提升了設計的質量和層次。

二、中國工業設計存在問題

我國的工業設計與發達國家相比還存在較大差距。其原因主要來自三個方面。

首先，大量的OEM（代工生產）使企業不斷喪失設計能力。在引進外資中大量OEM生產雖然使我國產品出口總量大幅度上升，GDP迅速增長，但同時也使我國企業在產品設計中形成對國外的依賴。在一些產品中，即便是我國自主知識產權，但核心設計仍然是從國外購買的，這在汽車、機械以及計算機等高新技術產業很普遍。許多大企業對設計缺乏專門的資金投入，更缺乏自己的設計師隊伍。這也是我國制造業一直沒有走出引進—模仿—生產—再引進—再模仿的怪圈的原因。

其次，缺乏相應的資金投入和產業扶持政策。長期以來，工業設計在我國一直沒有專門的政府管理部門，行業協會也基本處于松散狀態，且資金來源嚴重不足。政府缺乏對工業設計的資金投入，既沒有專項撥款，也沒有建立設計基金，在工業設計并沒有被引起廣泛重視，僅僅憑借個別企業的資金推動是不夠的。第一個國家級工業設計園區——2004年興建的無錫國家工業設計園區，也是我國唯一一所國家工業設計園區，起步階段是民營資本。但設計園在二期工程中園區公共服務平臺的建設遇到了融資難的問題。國家沒有提供相應的培育政策，對設計公司、設計園區缺乏相應的稅收優惠政策。

第三，工業設計產業化程度低，工業設計人才匱乏。一方面是整個設計市場人才匱乏，另一方面是設計專業學生分配難，許多人改行從事其他工作，這反映了人才供求之間的矛盾。從工業設計專業公司來看，我國目前設計公司有數百家，但普遍總體規模小，基本處于散亂經營狀態，且設計產品基本在低端，缺乏具有世界影響的設計公司和設計師。

四、中國工業設計產業的機遇

㈠企業自主創新能力不斷增強，高新技術產品貿易發展迅速

高新技術產品凝聚著最大的生產率增長潛力，是中國未來人均收入可持續提高最有力的發動機。值得關注的是，外商投資企業在中國的高新技術產品出口中有舉足輕重的地位，為避免外商只把那些高新技術產品生產中的低技術環節放在中國，從而導致高新技術產品出口含金量大大降低的問題，中國需要更多自主創新的產品來改善出口產品結構，形成更強大的國際競爭力。2004年，中國高新技術產品進出口首次實現貿易順差，由2003年的逆差90.7億美元轉變為去年實現順差41.1億美元。

㈡國家政策的支持

國家將努力培育國內具有較強國際競爭力的主導產業，形成出口產品的競爭優勢。同時利用產業扶持、優惠政策，加快高新技術產業和資金密集型機電產業的發展，為出口提供更多高附加值產品，以相對較少的出口量創造較多的外貿收益。