设计专业知识对于实现创新的意义及体现

一 设计专业知识的领域问题

很长一段时间以来，设计研究者们一直在争论一个议题，即设计领域中是否有明确的核心知识。例如，克劳斯[Cross]和阿彻尔[Archer]曾提出，设计是“第三类知识”，不同于科学和人文领域的知识。这一观点被中国设计学者广泛接受。然而，另一些学者却持有不同的态度。如王大卫[Wang]与伊尔汗[Ilhan]曾经指出，界定设计专业的问题不在于孤立地去看它所反映出的内容，而是在于在一个在更为宽泛的文化背景下如何界定设计活动所成就之事在社会进程中所起到的作用(这里包括运用任何有助于创造性实践的知识)。因此他们声称设计知识实际上只是在利用一般的文化知识来实现创造，所以设计被认为是跨学科的，或是横断性的。

目前对设计知识的研究表明，设计领域知识的范围是极具探讨性的。它的种类因对设计专业的理解不同而异，因创造性活动的不同而异。因此本文以克里斯汀娜[Christaans]与凡赛拉[Venselaar]提出的在设计过程中与创造力相关的几类知识为主要分析研究对象，梳理当前文献中这些知识对于实现设计创新的意义及具体体现。这些知识包括：材料、设计方法、设计表现、设计问题、以及策略性知识。

二 材料

材料的运用在设计过程中至关重要。从设计过程的最开端(例如在产品设计中，从新产品的概念雏形开始，到决定是否启动正式的项目)，与材料相关的知识就在相对抽象和整体的层面上进行思考。而随着设计过程的推进，对材料的概念也越来越具体，直到最终实现在设计过程结束时解决某些具体的设计问题。这意味着与材料相关的知识被运用于到整个设计过程中，并随着设计过程的进展而得到进一步的应用和发展。这个过程伴随着整个从设计问题空间到解决问题空间的转换1传统对设计过程的解释为“设计问题—解决问题”的单一线性过程，而最新的关于设计过程的理解则认为设计问题并非单一的问题，而解决问题的方案形成也并非一个简单的过程，整个设计过程是在问题与解决方案的不断变化中发展的，因此形成了“问题空间”和“解决问题的空间”，其中包含多个不同的问题与多个不同的解决方案。。此外，设计材料最终通过设计作品的表面呈现给观众，并直接影响受众的体验。阿什比[Ashby]与乔纳森[Johnson]的研究证实了这一点，他们表示，材料相关的知识一般具有两个的角色：其一对设计产物的技术和功能方面产生影响；其二对受众的情感方面产生影响。因此，新材料的合理运用以及根据特定的情境改变传统材料的使用方法都对实现创新具有很好的启发。

三 设计方法

目前不同的设计专业方向所教授的设计方法课程主要包括通过进行设计研究来开发/制定设计问题，发现设计中的各种限制条件；通过使用情绪板、思维导图或心智模型来发展设计概念；通过一系列案例研究来思考相关的解决方案等。因此，在运用相关的设计方法时，通常会涉及一些活动，例如“探索”；“发现”“详细阐述”“持续评估和重新评估”，以及“通过仔细观察和理解人的活动并合理地制定解决办法”。因此，设计方法往往被认为与设计过程有关。

在产品设计领域，有关设计过程的模型则大多是基于设计的问题解决过程来构建的，而这一过程往往被看作是创造过程的核心。正如高斯密兹[Goldschmidt]所宣称的那样，20世纪60年代可以被看作是“设计方法运动”的时代。大量的研究集中在研究这一时期的设计方法和过程上，对设计过程进行了修改和改进。克劳斯开发了一个具有各种设计方法的循环过程，其中包括“问题定义的分析阶段、设计方案的综合阶段，以及评价的分析阶段”2Cross N,"The changing design process",Product Design and Technological Innovation: A Reader,Open University,Philadelphia,1986,pp.36-47.。卢森堡[Roozenburg]和伊科尔斯[Eekels]的研究提供了一个类似的设计过程模型，包括观察、假设、期望、测试和评价活动。劳森[Lawson]和洛克[Loke]研究了设计师在设计过程中的工作经验，发现设计过程中的主要活动，即“分析、综合与评价”。具体而言，帕尔[Pahl]和贝茨[Beitz]从功能的角度更多地关注了设计过程，进而建立了功能分解模型。根据卢森堡和伊科尔斯的观点，不同设计主题的核心活动，如产品设计、平面设计和室内设计，其本质上都是相同的。综合这些研究，一般设计过程可归纳为四个阶段，1)准备阶段，即概念设计阶段；2)实施设计阶段；3)详细设计阶段；4)实施阶段，而从这四个阶段来看，设计过程无异于创造过程。

而随着这一领域研究的不断深入，研究的焦点逐渐转移到了各个阶段之间的关系和相关理论的探索上，简言之，这可能得益于20世纪80年代以后人工智能的发展。随着神经科学和生物学研究的迅速发展，以及在“深度学习”方面的突破，人工智能发展的主要概念基于根据特定的算法在计算机中植入概念，使机器能够像人类一样“思考”。杰罗[Gero]的研究表明，根据一种具体的算法可以进一步探讨设计概念是如何发展而来的。受到这些观点的启发，奥克斯曼[Oxman]进一步指出，机器学习的这一抽象概念，即“概念化、泛化、索引和类比匹配”，她的理论为改进设计方法提供了宝贵的启示，也为探索设计知识的形成提供了新的见解。因此基于这一新的认知方向，设计方法逐渐侧重于探索设计活动之间的转换过程(例如逻辑性)。相关研究包括杰罗开发的设计过程[FBS](功能、行为、结构)模型；陈勇[Chen]等人(2015)开发的需求-功能-原理-系统[NFPS]模型，这一模型“可以解释如何将有意世界中的需求转化为一种功能，然后在半客观世界中转化为一种抽象的原则，最后在客观世界中成为一个模型系统，为每个设计阶段提供更强的理据”。

四 设计表现

在设计教育中，设计表现的相关知识包括各种形式和方法。一般来说，设计表现要求做到精确，它侧重于显示某个设计对象的细节，而在某些条件下，它们则是“快速”的，只是提供了一些粗略想法的缩略图。因此，设计表现要么是具体的，要么是抽象的，反映了设计师思维的不同方面。通过表达技巧，他们可能涉及绘画，草图，或插图所表达的简短的文字。这些表现方法要么是二维的，要么是三维的，包括纸稿或者计算机辅助。它们与相关的绘画/绘画原理相关联，如透视原理，亦或它们可以自由的方式来解释设计的对象。从设计表现的内容可以看出，其根据具体的目的涉及不同的内容。例如，它们可以提供一个全面的数据，其中包含一个设计对象的许多细节，或者仅仅提供一个设计实体的特定部分，其中强调各种要素的细节。不置可否的是某些表现方法所呈现的是近似的概念，它只是概述了一个总体概念，而另一些则更注重通过应用图表来阐明操作属性，而并不表达物理属性的细节。因此，在设计教育中强调设计表现的知识/技能，因为它被认为是设计师的立场，它的灵活性给设计概念的发展带来了几乎无尽的可能性。

许多人认为设计表示是促进或实现设计创造性的一种重要方法。阿库纳[Acuna]和索萨[Sosa]进行了一项研究，旨在探索创造力因素-“原创性”和“功能性”-以及两种设计表现方式-“草图”和“快速模型制作”之间的关系。这项研究表明，设计师普遍接受一个观点，即手绘草图和其他表现技巧可以促进设计概念的发展与成形。他们还指出，那些花更多时间在素描上的设计师倾向于在有限的时间范围内在相同的条件下产生更多原创的想法；而那些在模型制作上投入更多时间的设计师更容易产生更高质量的解决方案。因此，他们的主要见解是：“素描是创造力原创性组成部分的适当表现工具，而现实模型和原型则更适合创造力中的功能性组成部分”3Acuna A & Sosa R,“The Complementary Role of Representations in Design Creativity: Sketches and Models”,Design Creativity 2010，Springer London,2011,pp.265-270.。

五 设计问题

设计通常被认为是一个解决问题的过程，或者更具体地说，是一个结构不良的问题解决过程(卢森堡和伊科尔斯)。

这类问题的主要特点就在于没有明确的解决方法或正确的答案；因此，对于一个结构不良的问题，可能有几个甚至更多的解决办法。区分结构不良问题和结构良好问题的一个典型例子如下：“如何启动汽车”被认为是一个结构良好的问题，因为人们可以遵循一系列预先设置的方向来解决这个问题；与之不同的是，“如何设计汽车”则通常被认为是一个结构不良的问题，因为解决这个问题的方案就会因情况而异。因此，结构不良的问题通常被认为是一个设计问题，相关知识是通过设计教育提供的，比如它的本质是什么，以及如何定义和分析它。

设计问题被认为是设计过程中的一个重要组成部分，它可以从设计过程的模型中反映出来。这些模型通常表明，设计是从定义结构不良的问题开始，尽管它们是由不同的角度切入的，例如各种要求，客户需求，设计任务,或者设计中的各种限制。

与此同时，一些创造力研究学者注意到，正是“结构不良”或“棘手问题”提供了创造性思维和酝酿设计产物的前提条件。当西蒙[Simon]在描述结构不良问题与结构良好的问题的特点和不同之处时，设计问题就成为人们关注的焦点。由于设计问题总是通过开放式的或扩展的目的来解决，因此它们被认为是“结构不良”的问题。设计问题和结构不良问题的相似性导致了设计与创造力之间的密切关系。

从“结构不良问题”的角度来解释设计与创造力的关系，引发了对设计过程的讨论，即创造力究竟是是通过对问题的定义还是通过问题的解决来实现？前一种观点侧重于从新的角度对问题进行界定和分析，从而通过解决这些问题实现创新；而后一种观点则认为，应通过寻求问题的创造性解决办法来实现创造性，即以决策或选择为重点。因此劳森总结了设计的两种截然不同的操作方式：即“以问题为中心”和“以解决方案为中心”。但无论从哪个角度来看，设计问题俨然成为设计实现创新的关键突破之一。

六 策略性知识

策略性知识在设计领域被引起关注源于设计管理的发展。策略性知识引导整个设计进程的方向，因为它是关于设计的动机、目标和计划的战略知识，以解决设计问题和实现最终的设计产物为目标波波维克[Popovic]。策略性相关知识使设计更为理性、过程更具效率，所有设计资源能够更为合理有效地被利用，设计结果的指向性与目的性更加明确且合理。

根据克里斯汀娜与波波维克的观点，策略性知识与设计问题相关知识被归类为领域一般知识，即无论任何学科都需要学习和掌握的知识和技能。此外，克里斯汀娜和凡赛拉的研究还指出，如果学生的设计具有较高的创造力等级，那么他们平均比其他学生运用更多这类领域一般性知识（即：解决问题与策略运用）。

七 评论与总结

综上所述，本文在现有文献的基础上，对当前文献中这些知识对于实现设计创新的意义及具体体现进行梳理与分析。其主要目的是进一步了解这些每项相关知识，以及它们与创造力之间的关系是如何体现的，并发现主要存在的争论与可继续发展的可能性。主要观点总结如下：

（一）创造力与设计问题的关系：研究的重点围绕设计创造力是以问题为中心还是以解决方案为中心。

（二）创造力与设计表现知识的关系：研究认为，设计表现是促进或实现设计创造力的重要途径。

（三）研究表明，创造能力强的学生学生更加擅长应用领域一般性知识（解决问题与策略性知识）。

然而，这些文献仅从这些知识是否会在设计过程中产生创造性结果的角度进行解释，却并未涉及它们在设计过程中实际的应用情况。而这也是当前在设计教育研究中迫切希望看到的研究成果。造成这种情况的原因比较类似在创造力研究中所遇到的问题，即拉佐克[Razzouk]与沙特[Shute]指出的，在设计研究中缺乏有效的创造力评估方式。

此外，本文中所涉及的相关研究主要是在某一个国家(主要是西方国家)的一所学校展开，并完成数据采集。因此，所得之结论可能并不具备普遍性。结合哈里斯[Harris]与威尔森[Wilson]的观点，即关于设计知识与技术的影响的文献缺乏普遍性，而相关文献主要是基于实践中的小规模的案例研究，并且集中在与其背景相关的一个较为狭窄领域。因此相关的观点和理论对于在我国设计教育中考察各项涉及专业知识与实现创新的关系仅具备参考价值，可以以此为基础，在当前的环境背景下进行进一步的检验。