设计思维方法引导下的硬件创新研究

秦宇雯　吴翔

摘 要：分析设计思维在硬件创新的必要性，确立硬件创新行之有效的开发方法，用于硬件创新设计实践。了解国内外硬件创新设计思维及其研究的现状，通过导入著名的设计思维理论，提出具体的行之有效的硬件创新设计方法。设计领域对创造性设计思维的研究有利于修正硬件开发人员对产品设计的把握和理解上的偏差。设计思维方法的运用对创新硬件有着推动性作用，该设计思维方法应用到设计实例是行之有效的。

关键词：硬件创新；设计思维与方法；设计应用

全球化的大趋势和“创客运动”的浪潮冲击下，实体经济愈来愈追求专业与全面。跨领域的深入合作，为提升产品质量等起到了极大的推动作用。硬件设计开发也不例外，不同的学科专业技术为硬件创新带来了各异的变化。在硬件产品设计过程中，针对不同的设计目标、不同的开发者和不同的学科领域背景，一套通用的设计思维方法能够节省设计过程的开销，加快迭代速度，对硬件创新开发有着极其重要的意义，充分发挥设计者的创造性思维，将科学、技术、文化、艺术、社会和经济融会在设计中，设计出具有新颖性、创造性和实用性的新产品。[1]

1 设计思维方法概述

1.1 设计思维方法的起源

设计思维是以人为中心的进行创新探索的方法论系统，透过从人的需求出发，为各种议题寻求创新解决方案，并创造更多的可能性。[2]

设计思维成为一种科学的思维方式，其起源可以追溯到1969年赫尔伯特·西蒙的《艺术的科学》一书，以及之后的少数著作，它们都有在一定程度上阐述设计思维的方法。20世纪八九十年代，斯坦福大学的普拉特纳设计学院“D.School”首先开设了设计思维的课程，系统地总结了设计思维的方法和步骤，使其成为了一套完整的体系。[3]

1.2 设计思维的具体方法和基本属性

第一，设计思维与传统产品创作思维的区别。传统的产品创作思维着重于解决当前的问题。这种思维方法首先在创作开始阶段就定义好问题，然后通过分析这个问题所有属性来得出一个合适的解决方案，将之实现为产品。因此传统的产品创作思维也被称为分析式思维。设计思维是以最大程度优化产品为目标驱动，通过不断地提出可靠的创新解决方案来达成目的一套标准思维方式。该方式在结合现状和未来的各种可能性的基础上，寻求大量创造性的优化方案，为产品的改进提供了可选思路并决定了最终方向。设计思维方法的主要过程可以总结为：移情、定义、设想、原型、测试、迭代。

第二，设计思维的独特属性。一是视觉化。Robert McKim在《Experiences in Visual Thinking》一书中讲述了视觉化在设计过程中的重要性。[4]我们常用的思考方式是文字思考，属于左脑活动。视觉化的展示可以使设计师们使用右脑做设计和解决问题，激发更多的潜能，并可以使用户更真实地进入场景，做出真实的反馈。设计者将产品应用可视化，不断将其在真实场景、真实用户中测试并改善，反复迭代，使新的问题、新的功能不断地被挖掘出来。产品原型在反复的制作、可视化、检验、完善设计原型的过程中，一步步得到优化。二是三不五要。设计思维方法在设想步骤中要求提出尽可能多的解决方案，方案越多思维越跳跃越好。设想的过程遵循三不五要的原则，即不打断，不否定，不离题；要画图，要疯狂，要更多，要记录，要延续他人想法。这个原则能够让每个人把脑里每一瞬间的想法都记录下来，并在最后被用于综合考量。在量变的情况下，许多跳跃的想法往往就带来了产品的创新，稳健的想法往往指明了一条清晰的道路，最终引起产品的质变。

2 设计思维引导下的硬件创新转变

设计思维在硬件创新中的优势与必要性：

第一，传统硬件行业的举步维艰。近些年来，硬件产品创新成为了热门的话题。在全球化的背景下，形成了跨文化的国际化消费市场。在快速变换的消费文化的影响下，市场对传统的工具性需求趋于淡化，取而代之的是日益增长的自我体验的精神性需求。生活需求的多样变化，远远地超过了传统硬件模式的革新速度。而传统硬件企业却大多都在守着老本，重复地“炒冷饭”，“挤牙膏”，真正创新的产品仍旧寥寥无几。在信息时代的大环境下，互联网产品异军突起，传统的硬件行业因此遭受了巨大的冲击。如今许多传统硬件企业的举步维艰，主要原因就是固守着老旧的开发经营模式，以产品为中心来开发升级，忽视了产品背后用户的需求和变化。同时，缺乏测试与反馈的渠道，不能够快速地获取用户的想法。从步骤上来看，传统的调研-设计-开发-上市这个流程只是解决了调研中用户描述体现的问题，并不一定能够满足用户的真正需求。因此，产品设计方法的循规蹈矩，必将会失去对市场格局变化的掌控，最终就会因为不能满足用户日益增长的需求而被残忍淘汰。

第二，创客运动的催化剂。克里斯在《创客：新工业革命》一书中认为，“创客运动”是“长尾理论”在实体世界的一种延续。[5]然而，如今开源设计、3D打印、产品众筹等的出现，降低了开发生产成本，以至于每个人都能成为创造者，隐藏在其背后的，可能是无数创新的变化。对于大多数创客说，缘起是技术出身，自己缺乏正确的设计理论，便会纯粹地习惯从技术角度出发，用智能的技术充当用户的需求。这种创新方式容易被“智能化”所框定，创作的结果往往成为各种传感器的集合，只是满足了自己臆想的需求，陷入了硬件创新的局限。设计思维的运用，可以充当创客运动的催化剂，为创造者的设计过程起到很好的指导作用，使创客们的各种灵光一现，转换为真正适应用户需求的创新产品。因此，设计思维研究也能促进利用设计思维处理不同问题的群体之间产生更多的协同和互利。[6]

3 结语

Tim Brown在《Change by design》中写道：设计思维是战略层面的，它将“设计”拉出设计工作室，并释放出设计思维的颠覆性和改变游戏规则的潜能。[7]设计思维基于用户本质需求的实践性、本能式的思维，突破了传统设计方法的限制，其自由随机式的想法碰撞进入了结构性思考所无法赋予的新境地。设计思维让设计团队站在更广阔的视野上思考问题，更明白用户真正需要的是什么，它为硬件创新提供了多样化的创意过程，使得硬件创新在开发过程中紧扣主题，灵活迭代，贴紧用户需求，紧跟时代变化。运用设计思维的硬件创新必将成为未来的趋势。

参考文献：

[1] 李彦.产品创新设计理论及方法[M]. 2012.

[2] 尹碧菊，李彦，熊艳，李翔龙.设计思维研究现状及发展趋势[J].计算机集成制造系统，2013（06）：1165-1176.

[3] Brown T . Design thinking[J] . Harvard business review，2008，86（6）：84.

[4] McKim R H . Experiences in visual thinking[J] . 1972.

[5] 安德森克里斯.创客：新工业革命[J].新华月报，2014（010）：26-28.

[6] Simon H A，西蒙，夷山.人工科学：复杂性面面观[M].上海科技教育出版社，2004.

[7] Brown T . Change by design[J] . 2009.