羅仕鑒，浙江大學計算機學院工業(yè)設計系，設計學博士生導師。以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)智能化為代表的第四次工業(yè)革命既帶來了新一輪產(chǎn)業(yè)競賽機遇，也帶來了支撐變革和發(fā)展的教育新挑戰(zhàn)。為應對當前人才培養(yǎng)供需失衡、質量不均、特色不明、機制不全等問題，2017年以來，我國依托“復旦共識”、“天大行動”、“北京指南”等戰(zhàn)略舉措，調整工程教育結構，探索新時代中國特色的工程教育新范式、新經(jīng)驗，形成領跑全球工程教育的“新工科”模式。
一、新工科 新起點 新機遇
蒸汽機的問世改變了人類幾千年的生產(chǎn)方式，世界以不斷加速狀態(tài)歷經(jīng)了三次工業(yè)革命，同時也帶來了教育行業(yè)的三次變革。工業(yè)1.0機械化時代，教育以技能訓練的學徒制為主，既適應著流水作業(yè)與勞動分工的新格局，又仍在傳承著千百年來的師徒制度。工業(yè)2.0電氣化時代，大規(guī)模生產(chǎn)讓科學管理成為全球熱點，流水線生產(chǎn)模式進入教育領域，產(chǎn)生了學分、學位與專業(yè)，教育進入以學位認證為典型特征的大眾教育階段。工業(yè)3.0信息化時代，計算機與信息自動化技術支撐了互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，海量在線資源成就了遠程數(shù)字學習。
工業(yè)4.0已拉開帷幕，信息物理融合系統(tǒng)的建設，既支持了數(shù)據(jù)驅動的教育決策，也帶來了個性化學習體驗和創(chuàng)新教育的新機遇，分布式智能教育系統(tǒng)迅速崛起，沉浸式信息物理學習情境觸手可及。大數(shù)據(jù)、人工智能、量子通訊等新技術改變著教育格局，塑造了世界教育革命的新賽道。世界各國已紛紛起跑，發(fā)布教育改革前瞻性戰(zhàn)略，主動調整高等教育結構，發(fā)展新興前沿學科與專業(yè)。美國相繼推出“先進制造業(yè)伙伴關系計劃”、“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”及“制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡計劃”，德國提出了“工業(yè)4.0戰(zhàn)略實施建議”，日本發(fā)布“制造業(yè)白皮書”，英國發(fā)布《作為知識經(jīng)濟體的成功: 卓越教學、社會流動性和學生選擇》政策白皮書，修改《繼續(xù)教育和高等教育法，頒布《高等教育與科研法案》等，旨在以產(chǎn)業(yè)變革為推手，對教育進行一次系統(tǒng)性變革，以培養(yǎng)能夠引領未來產(chǎn)業(yè)和社會發(fā)展的新型人才。
我國于2019年4月在天津啟動“六卓越一拔尖”計劃2.0，全面推進新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科和新文科(簡稱“四新”) 建設。新工科旨在面向工業(yè)4.0，加強戰(zhàn)略工程人才培養(yǎng)，支撐傳統(tǒng)工業(yè)向新型工業(yè)升級轉換、工業(yè)化與信息化交叉融合，搶占新經(jīng)濟競爭高地。“新工科”之“新”有三類，其一為新型，即舊之改造、傳統(tǒng)升級、由弱至強；其二為新生，即跨越現(xiàn)有、交叉復合、由單一至體系；其三為新興，即前所未有、全新出現(xiàn)、由領域至全局。精準識變、科學應變、主動求變，方能破除壁壘，樹立工程教育“新理念”、構建學科專業(yè)“新結構”、探索人才培養(yǎng)“新模式”、打造工程教育“新質量”、建立中國特色“新體系”，實現(xiàn)自下而上的教育變革和“未來合作”人才培養(yǎng)目標。
二、浙江大學工業(yè)設計學科人才培養(yǎng)模式發(fā)展
1990年，在路甬祥院士提議，潘云鶴院士領導下，浙江大學創(chuàng)建了工業(yè)設計專業(yè)，一直設置于計算機學院下面。學科瞄準國際前沿，圍繞國家戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)升級和人民美好生活需求，推進學科交叉融合，以交叉、融合、跨越式發(fā)展，建立了學科、人才、科研一體化的創(chuàng)新設計生態(tài)系統(tǒng)。大致分為三個發(fā)展時期，如圖1所示。
圖1 浙江大學工業(yè)設計學科發(fā)展階段
20世紀90年代，計算機是個熱門。工業(yè)設計與計算機結合成為浙江大學工業(yè)設計學科人才培養(yǎng)最顯著特色，表現(xiàn)為一方面強調計算機輔助工業(yè)設計的思維能力，另一方面將計算機輔助二維和三維設計軟件從課程體系中剔除，將工具技能由課內(nèi)教學引導的被動式學習轉向課外自學為核心的主動式學習，以問題為導向、以實踐為手段培養(yǎng)學生對計算機技能的掌握。將師生從計算機輔助設計軟件課程中解放出來，探索工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新的前沿設計，逐步形成以“設計服務產(chǎn)業(yè)”的人才培養(yǎng)目標，特色鮮明。
2000年開始，伴隨著信息技術發(fā)展一路高歌猛進，人類進入網(wǎng)絡知識時代。工業(yè)設計人才培養(yǎng)目標瞄準世界與產(chǎn)業(yè)前沿，將設計與信息科技融合發(fā)展。2006年，對工業(yè)設計進行了重新定義，2008年發(fā)展成為了科技設計，即：挑戰(zhàn)創(chuàng)意極限，整合“人本+藝術+技術+商業(yè)+文化”，為世界不斷提供新的產(chǎn)品、智能系統(tǒng)及服務，并創(chuàng)造獨特的商業(yè)機會，提升產(chǎn)業(yè)及生命的質量。從2006年到2008年，在工業(yè)設計專業(yè)的基礎上建立了“信息產(chǎn)品設計+用戶體驗設計+產(chǎn)品藝術設計”三大培養(yǎng)方向，這與后來教育部設置的工業(yè)設計專業(yè)與產(chǎn)品設計專業(yè)正好吻合。在課程授課和畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，要求學生通過信息技術的融入，創(chuàng)造新的產(chǎn)品和服務。
自然科學追求“科技之真”，社會科學追求“人文之善”，藝術追求“藝術之美”，而工業(yè)設計能夠將三者有效整合，實現(xiàn)“真善美”的完美融合。科技設計，通過工業(yè)設計與智能技術的融合，能夠驅動設計教育和產(chǎn)業(yè)提升發(fā)生新的變革。到2009年，工業(yè)設計教育模式基本定型，創(chuàng)建了“工業(yè)設計+嵌入式系統(tǒng)+機電一體”的整合創(chuàng)新理念，形成了“人本構成+藝術構成+技術構成+商業(yè)構成+文化構成”的交叉學科特色，特別為產(chǎn)品由內(nèi)而外的創(chuàng)新、信息化提升提供了解決方案，專業(yè)課程基本圍繞這五大構成而設立。
在學科建設方面，創(chuàng)建了D+X（Design+X）的設計創(chuàng)新培養(yǎng)模式，探索“TII（思維力、實現(xiàn)力、整合力）”的整合設計能力的培養(yǎng)方式。2008年，浙江大學工業(yè)設計專業(yè)被評為全國特色專業(yè)，以及浙江省教育廳創(chuàng)新實驗區(qū)。《計算機輔助工業(yè)設計》《整合與創(chuàng)新設計》《用戶體驗與產(chǎn)品創(chuàng)新設計》分別獲得國家精品課程；《用戶體驗與產(chǎn)品創(chuàng)新設計》2013年獲得國家精品資源共享課；《用戶體驗與產(chǎn)品創(chuàng)新設計》和《設計思維與創(chuàng)新設計》分別獲得國家線下和線上一流課程，《設計思維與創(chuàng)新設計》課程上線學習強國平臺。獲得互聯(lián)網(wǎng)+大賽金獎2項，銀獎2項，挑戰(zhàn)杯大賽金獎3項；2006年以來獲得了包括德國紅點、德國IF、美國IDEA等多項國際頂級設計賽事重要獎項300多項，受到了中央、省市、學校領導的高度好評，央視、省市等媒體多次報道。
在設計研究與產(chǎn)業(yè)化服務方面，承擔了國家自然科學基金、國家社會科學基金、國家計委高科技項目、國家863計劃、國家973計劃、國家科技支撐計劃、國家重點研發(fā)計劃等項目100多項，多次獲省部級科技進步獎；發(fā)表三高學術論文500余篇，出版著作50余部；建有教育部計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設計工程中心和多家校企聯(lián)動合作平臺。為國內(nèi)外200余家企業(yè)進行產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)，涉及機械、電子、IT、家電、玩具、文具、動漫、儀器儀表、展覽展示等行業(yè)。
在服務國家戰(zhàn)略方面，與航天、航空、大飛機、雷達、高鐵、G20等部門開展緊密合作，設計成果運用于國之重器。牽頭負責了中國工程院重大咨詢項目“創(chuàng)新設計發(fā)展戰(zhàn)略研究”，成果獲得了黨和國家領導人重要批示，被納入國務院《中國制造2025》發(fā)展戰(zhàn)略。創(chuàng)立了中國創(chuàng)新設計產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟，發(fā)起了“好設計獎”，承擔了中國工程院重大咨詢項目“數(shù)字創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究”。參加了中國新一代人工智能發(fā)展戰(zhàn)略研究，研究成果納入國家《中國新一代人工智能發(fā)展戰(zhàn)略》。
在國際合作方面，2010年成立了國際設計研究院，與美國麻省理工學院（MIT）一起支持新加坡科技設計大學建設，包括輸出課程、聯(lián)合培養(yǎng)學生和交換學習等。
2006年以來，交互設計、界面設計、用戶體驗設計、服務設計等逐漸升溫，學生們蜂擁至各大IT企業(yè)如阿里巴巴、華為、騰訊、百度、網(wǎng)易等就業(yè)，以及自主創(chuàng)業(yè)，這也對教育模式提出了新的機遇和挑戰(zhàn)。工業(yè)設計學科率先開展的教育改革和探索，正好契合了時代的發(fā)展需求。
進入數(shù)據(jù)智能時代，工業(yè)設計、產(chǎn)品設計與數(shù)字媒體技術三個專業(yè)合并，組建了新的工業(yè)設計專業(yè)，形成了“人本+藝術+技術+商業(yè)+文化”融合的新模式。在新時代，在原有“T”型人才培養(yǎng)模式基礎上，我們計劃培養(yǎng)具有引領性發(fā)展的“工”型人才，即：水平能力，文理兼通的多學科交叉領域知識（廣度思考和整合思考的能力）；垂直能力，自己的設計領域知識（專門知識和能力）；構建未來能力，面向人類未來問題和愿景的創(chuàng)新拓展，開辟全新領域。
2020年，寧波校區(qū)成立了國際合作設計學院，與“聯(lián)合國最不發(fā)達國家技術銀行”簽訂合作協(xié)議，為聯(lián)合國最不發(fā)達國家每年培養(yǎng)50名研究生；與荷蘭愛因霍溫科技大學、英國諾丁漢大學等開展聯(lián)合培養(yǎng)博士和碩士研究生，提升國際文化交融與設計自信。這一系列舉措適應了新時代對于設計學科“內(nèi)生代謝生長，外生學習進化”發(fā)展的核心驅動力要求。
三、超學科背景下的超設計
（一）超學科內(nèi)涵
2015年10月，國際工業(yè)設計協(xié)會（ICSID）在韓國光州召開了第29屆年度代表大會，將沿用近60年的“國際工業(yè)設計協(xié)會”將正式改名為“國際設計組織”（World Design Organization，WDO），發(fā)布了工業(yè)設計新定義。工業(yè)設計旨在引導創(chuàng)新、促發(fā)商業(yè)成功及提供更好質量的生活，是一種將策略性解決問題的過程應用于產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務及體驗的設計活動。它是一種跨學科的專業(yè)，將創(chuàng)新、技術、商業(yè)、研究及消費者緊密聯(lián)系在一起，共同進行創(chuàng)造性活動、并將需解決的問題、提出的解決方案進行可視化，重新解構問題，將其作為建立更好的產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務、體驗或商業(yè)網(wǎng)絡的機會，提供新的價值以及競爭優(yōu)勢。
在新的定義下，設計回歸了本體，打破和超越了學科界限，進入以問題為導向的“超學科”范式。在談超學科之前，先了解設計人才培養(yǎng)模式的新變革。麻省理工學院媒體實驗室提出了“反學科”人才培養(yǎng)模式。該媒體實驗室的教師和學生專業(yè)背景包括電子工程、計算機、建筑、設計、音樂、戲劇、社會學、生物等，研究目標定位于“發(fā)明未來”，融合了科學、工程、藝術和設計，形成了獨特的“反學科”的文化氛圍。斯坦福大學設計學院采用“設計思維”人才培養(yǎng)模式，以激發(fā)學生創(chuàng)造力和協(xié)作精神為目標，學生來自不同學院，具有不同的學科背景，以跨學科方式進行學習和項目實踐，采用以人為本的方式提出應對各種挑戰(zhàn)的解決方案，強調設計思維、動手實踐與團隊合作的結合，釋放每個人的創(chuàng)造力。新加坡科技設計大學采用“大設計”( Big Design)人才培養(yǎng)模式，通過4D模式組織實施，1D：幾乎每門課都要有設計實踐環(huán)節(jié)；2D：在很多學期中設置了打通不同課程的設計項目；3D：部分設計項目跨越多個學期或學年，以支持學生運用新知識重構原來的設計項目；4D：限制每學期修讀課程的數(shù)量，確保學生在課余時間也能夠接受實踐訓練。“反學科+設計思維+大設計”等人才培養(yǎng)模式已被廣泛應用于國外設計教育領域，培養(yǎng)過程中強調學科交叉、跨界融合，探索新的設計范式，進而全方位開闊科技設計人才的視野。
“超學科”強調超越學科界限，在學科之上思考人類及宇宙問題，建立系統(tǒng)的超學科設計體系，讓利益相關者超越學科禁錮，思考未來生命及社會的發(fā)展。以問題為導向，以應用為目標，以人本為中心，以設計為牽引，以產(chǎn)品為媒介，以科技為支撐，基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育及“有核無界”的國際化人才培養(yǎng)模式，構建引領未來的“超學科”設計人才培養(yǎng)體系。如圖2所示為世界科技革命和產(chǎn)業(yè)革命所引發(fā)的設計革命發(fā)展變化。
圖2 世界科技革命、產(chǎn)業(yè)革命和設計革命發(fā)展變化
（二）超學科下的超設計
隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)問題的邊界日益模糊，導致設計逐漸超越傳統(tǒng)科技創(chuàng)新和文化創(chuàng)意，超越學科的界限，從功能型、美觀型、創(chuàng)意性向群體智慧型轉變，成為集科技、工程、藝術、服務于一體的“超設計”。“超設計”不是徹底地超越設計學科，而是代表著一種高層次的設計學與其它學科之間、設計學與非學科之間的跨越、交叉和融合，是專業(yè)內(nèi)學者與學者之間、專業(yè)內(nèi)學者與專業(yè)外行業(yè)人士之間的合作。數(shù)據(jù)智能時代下，“超設計”帶有明顯的協(xié)同性、系統(tǒng)性和去中心性，依托主體多元化的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，結合科技手段與群體智慧，面向全局解決復雜實踐問題。在“超設計”時代，單線條、多線條的創(chuàng)新模式向網(wǎng)絡狀模式轉型，擺脫功能、美學導向，融合多方利益相關者、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會價值等要素的問題導向成為設計的核心驅動力，群智創(chuàng)新成為設計的關鍵推進力，多元并存、生態(tài)共生的創(chuàng)新體系成為設計的全面托舉力。
1.多要素下的問題導向驅動：在快速變化、不確定性和互聯(lián)共通日益增強的當代世界里，持續(xù)而復雜的問題比比皆是。在設計領域，如產(chǎn)業(yè)擴張中的環(huán)境問題、城市擴張中的都市空間問題、鄉(xiāng)村發(fā)展中的空心問題等，這些復雜問題無法依賴設計學單一學科提供對策解決；不僅單一設計學對策無法解決，設計學與其它學科整合下的多學科、跨學科方式亦無法解決，原因在于每一門學科都以自我控制的方式運作，整合過程中，一旦涉及到學科邊界，就難以脫離核心學科的研究范式。基于問題的“超學科，超設計”思想，便是打破學科與非學科界限，脫離固定的研究范式，以多渠道協(xié)同的方式考慮與問題相關的關鍵要素。隨著供求關系的變化，創(chuàng)意、科技、產(chǎn)業(yè)和服務逐漸演變成“超設計”的四大要素，其中，創(chuàng)意是核心與靈魂，可驅動跨越式創(chuàng)新，重塑新格局；科技是重要推力，當前智能技術作為人工智能 2.0 時代的新興生產(chǎn)力，讓生產(chǎn)技術的智能化從產(chǎn)品制造階段向產(chǎn)業(yè)鏈的上游延伸，直達設計和創(chuàng)意階段；產(chǎn)業(yè)是科技和創(chuàng)意的結合處，是用戶深層需求挖掘的一線，也是設計成果推動新經(jīng)濟新動能的發(fā)力點；服務是獲取利潤的主要來源。可以說，創(chuàng)意、科技、產(chǎn)業(yè)和服務形成了“超設計”問題的關鍵“四向”，以此為導向，將形成“超設計”的巨大驅動力。
2.多渠道下的智創(chuàng)賦能推進：大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等前沿技術發(fā)展推動下，網(wǎng)絡化資源及知識成為創(chuàng)新重要來源。“超設計”在解決復雜設計問題的過程中，強調解決人與產(chǎn)品、環(huán)境、服務、系統(tǒng)、場景等社會性、產(chǎn)業(yè)性多維度問題。設計方式由原有的設計師設計向蘊含群體智能的群智創(chuàng)新設計轉變。智能設計、網(wǎng)絡交互設計、全球協(xié)同設計等成為設計新方式。設計價值創(chuàng)造不再專屬于設計師或設計企業(yè)，而成為多渠道、多主體的融合產(chǎn)物。不同類別的企業(yè)依靠人工智能與群體智慧，將創(chuàng)意、知識、信息、產(chǎn)品、服務等沿多種渠道進行交換利用，進而形成設計產(chǎn)業(yè)網(wǎng)。這種群智共創(chuàng)活動，以藝術為魂、技術為骨、需求為根，以群智創(chuàng)新為推力，協(xié)調多學科、多角色、多組織、多媒介，打造超設計時代新產(chǎn)品、新服務、新體驗、新場景，可充分考慮多方利益相關者、產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求和社會價值訴求，解決復雜設計問題，推動產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級發(fā)展。
3.多主體下的生態(tài)共生托舉：世界已從三元空間，即信息—物理—人類空間，進入到四元空間，即信息—物理—機器—人類空間。在四元空間和數(shù)字經(jīng)濟時代，創(chuàng)造新的想象空間、新的場景體驗和新的科技美學，需要自然科學、社會科學、設計科學與藝術學等多方融合，建立新的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，以適應未來四元世界甚至元宇宙的發(fā)展需求，實現(xiàn)人文、環(huán)境、產(chǎn)業(yè)的共創(chuàng)可持續(xù)發(fā)展。在全球價值鏈協(xié)同下，“超學科”、“超設計”創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的知識供給呈現(xiàn)出廣泛的參與性和無邊界性，解決問題的路徑由學科結構決定轉變?yōu)橛芍R結構決定。參與主體呈現(xiàn)出兩個“多”，一是多角色，包括企業(yè)管理者、設計人員、客戶、社會民眾、銷售人員等，既包含利益相關者，也包了價值觀趨同的參與者；二是多組織，“政產(chǎn)學研用金媒”即政府、產(chǎn)業(yè)、院校、科研機構、用戶、媒體、金融等組織共同作用；各方主體以問題為核心，以自治方式聚合在一起，在不斷厘清協(xié)同中的知識產(chǎn)權所有形式、知識產(chǎn)品利益分配的基礎上，通過激活各方的知識貢獻活力，建立主體之間彼此認可的協(xié)商機制、定期對話機制和共治機制，使研究結果最大化地滿足各利益相關者的普遍需要和特殊期望。多主體結構中，企業(yè)管理者、政府、金融的作用在于優(yōu)化知識生產(chǎn)的管理流程與服務體系，提供科學全面的激勵政策；客戶、銷售人員、媒體及社會民眾的作用在于為設計決策提供目的性、經(jīng)驗性和務實性建議；大學、公共科研機構、學術社團、設計人員的作用在于研究問題、解決問題；三大群體生態(tài)協(xié)同共生，為“超設計”發(fā)揮頂天、立地和中流砥柱的作用。
綜上所述，工業(yè)設計的本質在于引導創(chuàng)新、促發(fā)商業(yè)成功及提供更好質量的生活，不論何種問題的解決策略，最終的應用場景都依托于產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務及體驗。系統(tǒng)、服務及體驗無法以空中樓閣的形式存在，不論是“超學科”、“超設計”，抑或伴隨時代的發(fā)展，未來將產(chǎn)生何種新的設計思想，產(chǎn)品的場景如元宇宙，產(chǎn)品（包括有形的產(chǎn)品和無形的產(chǎn)品）始終是媒介。歸根結底，在新的時代，設計要站在國際視野上，進行國家思考。設計始終以問題為導向，以產(chǎn)品為核心，服務國家戰(zhàn)略，提升產(chǎn)業(yè)層級，創(chuàng)造美好生活，自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，助力鄉(xiāng)村振興，實現(xiàn)共同富裕！面對四新建設，各個院校應該根據(jù)自己的發(fā)展特色，因地制宜地進行工業(yè)設計學科建設，只有“各美其美”，方能“美美與共”。
感謝呂中意、張振穎、鄭莉珍和舒?zhèn)ニ奈焕蠋煹男燎诮M織和撰寫。