新工科背景下林业高校工业设计专业体系建设探讨

胡静 熊先青 吴智慧

摘要：为获得在新工科背景下林业高校工业设计专业体系建设的路径。分析了新工业时代我国工业设计行业的发展方向以及对高校毕业人才的能力需求。结合当前我国高校工业设计专业的发展情况，围绕问产业需求建专业，就新工科背景下林业高校工业设计专业体系建设进行探讨。以南京林业大学家居与工业设计学院为例，探索了该院三个本科专业针对不同的人才培养目标，建立院级范围内“三位一体”的工业设计专业新体系。得到林业高校工业设计专业体系转型升级的可行方案。该方案可为我国高等院校工业设计专业在新工科背景下转型升级提供参考。

关键询：新工科 工业设计 林业高校 专业体系 人才培养

中图分类号：TS664

文献标识码：A

文章编号：1003-0069 （2020） 06-0140-03

引言

工业设计是工业革命和工业发展的产物，是以机械生产大批量产品为前提条件，以满足更多人的多样化需求为目的，将最新的科学技术成果转化为产品的过程，通过重组知识结构，将科学、技术、艺术和文化综合，创新工业产业机制，进而引导社会可持续发展[1]。

美国设计师约瑟夫西奈尔于1919年最早提出“工业设计”，该名词至今仅有百年历史。之后在以德国包豪斯学院为代表的诸多运动推进下得到充分发展。工业设计专业是在工业革命带动下产生，随着工业经历蒸汽技术革命、电力技术革命和计算机及信息技术革命，进入到第四次工业革命，工业设计也经历了多个发展阶段，涌现出了大批优秀的、具有时代特色的设计师、设计流派和组织。

工业设计以工业产品为主要研究对象，重点研究需求与产品之间的映射关系，其中人类需求由于涉及到不同的文化、阶层、价值观和心理活动，具有个性化、多样性、模糊性和不确定性等特点，给工业设计研究带来了一定的困难。经过一百年的发展，工业设计已经发展为具有完整体系的独立学科[2]。计算机技术、互联网技术、新材料技术、先进制造技术、现代心理学、脑科学、神经科学、认知和伦理学等领域的发展，赋予工业设计基于人类需求创造产品的全新能力。

自20世纪70年代以来，计算机硬件和软件飞速发展，用于工业设计和工业生产的计算机辅助技术不断发展，计算机辅助工业设计（CAID）成为工业设计和智能制造等相关领域的研究热点。CAID的运用提高了产品的整体设计质量，节约产品设计和开发时间，可以对目标用户迅速响应，降低产品开发和企业运营成本，赋予产品绿色性和环境友好性。

一、新工业时代的工业设计

产业发展的历史是企业被淘汰的历史，当新技术取代旧技术时，未能赶上这一浪潮的企业便会销声匿迹。与传统产业体系相比，新工业浪潮下的工程产业体系表现出了更高的融合性、复杂性、贯通性和不确定性，作业智能化和业务数据化将成为制造业未来的重要特征之一。

在产品的设计、研发、生产、销售、物流和服务的生命周期中，传统的独立化个体将基于互联网、专家系统、人工智能等技术打破隐形壁垒，形成产业链和产业网，进而形成多行业的跨领域融合。在生产制造领域，智能化的具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应能力的新型工业机器人将赋予生产系统更高的柔性，能完成更复杂的加工工艺。产业技术革命同时将改变加工设备与人的交互关系。如果出现了应用新技术的新一代产品，市场否定了前一代产品，制造企业所从事的事业便不得不退出舞台。在物流领域，从厂内储运到厂外运输，模糊识别、精准定位、智能搜索、无人驾驶乃至自主船舶和智能海运等技术的发展，将转变全球经济下的物流体系的格局。

工业设计将与传统产业融合并助力其转型升级[3]，在价值链中发挥先导作用，将以智能化、数字化、互联化产品设计开发为突破口，提升智能制造和智能服务的水平。新工业环境下工业设计具有更加重要的地位[4]，工业设计从业者的角色也在不断变化[5]。新技术赋予产品全生命周期智能化属性，智能化的制造装备、产品和服务网络体系将成为未来工业设计的研究重点。面向商业和消费者的工业设计不再仅仅是对制造装备和产品的设计，将逐渐转变为对人行为的设计和对服务体系的设计，成为对未来人处于智能社会中新的生活方式的设计。

二、我国高校工业设计专业建设和发展情况

（一）我國高校工业设计专业建设情况。我国工业设计专业的发展经历了前身、雏形和定型三个阶段。新中国成立以后，我国高等教育中依次出现“工业美术设计”、“工业造型设计”等教学方案或专业名称，1993年“工业设计”正式出现在我国本科专业目录中。如图1所示，至2017年我国开设工业设计专业的高等院校共320所，占全国普通高校的10.98%，其中本科院校247所，专科院校73所，其中广东、江苏、浙江三省开设工业设计专业的高等院校较多，如图2所示。

工业设计中，工程和艺术发挥着同等重要的作用，我国工业设计专业在发展过程中呈现出“工学”与“艺术学”并行的双轨式发展结构，但是由于生源和师资等因素，各院校在实际培养过程中，难以均衡地进行工程素养与艺术素养的培养吲，主要是由于工业设计专业的设置采用在高校机械类和艺术类专业中分离的方式[7]，同时在专业发展中还存在师资队伍建设较慢和教学经验不足等问题。

（二）我国工业设计专业毕业生就业情况。郭会娟[8]对麦克思中国大学生就业报告数据进行分析，发现当前中国高校工业设计专业的“就业率”和“月收入等指标均低于一般水平，毕业生的就业满意度和稳定性很低。周丽君[9]就华侨大学2016和2017两届工业设计类毕业生就业情况进行分析，以“其他录用形式就业”的毕业生比例较高，主要是由于毕业生在当前人才培养体系中对行业认识度不足。张建超[7]分析内蒙古农业大学工业设计专业毕业生就业情况，其中约40%选择机械、计算机方向，30%选择平面、室内设计方向，30%从事工业设计相关工作。诸多研究人员均认为当前我国高校工业设计专业毕业生与人才市场之间存在供给与需求的严重失衡现象。

三、新工业时代工业设计行业对专业人才的需求

新工业时代工业设计行业将更加注重专业人才在思维方式和学习能力等方面的表现，要求工业设计专业人才具有多学科交叉融合的特质，具有进行设计实践和创新的能力，能够解决未来复杂时代工业设计的实际问题，对未来技术和产业起到引领作用。设计师不仅要靠经验进行定性判断，还要采用科学定量的研究方法，运用新的科技成果，进行多学科协同交叉化设计。新工业时代的工业设计师与工程师将打破壁垒，协同统一，逐步融合。

以新工业和新工科的视角来看，工业设计本身就具有“新”的特质，它是由多学科交叉所产生的新学科。在智能化的推动下，传统工业设计专业通过融合和运用新技术（虚拟现实、增强现实、人工智能、物联网、云计算、大数据等），经过升级成为新型工科专业。在转型升级过程中，工业设计的任务和本质并不发生变化，而新工业设计专业建设总体上是围绕着传统工业设计专业这个不变的主体进行转型升级和不断发展。工业设计从业者不仅将新技术应用于设计，同时也肩负着将新技术成果通过工业化设计变为产品向大众推广的责任。在进行工业设计时，首先在了解市场和目标用户对产品需求情况，工业设计从业者应熟悉产品制造新技术，对新技术和新材料的应用饱含探索和试验的热情，运用新技术进行工业产品设计和研发，不断适应和创造制造业的新业态和新模式。

四、新工业设计专业体系建设

（一）工业设计专业体系转型升级方向。由于数字技术和人工智能对传统工业设计学科的渗透和融合，新技术赋能工业设计，加之工业一体化，促使传统工业设计专业重组和发展。工业设计专业向工业产业链的上下游专业拓展，逐渐囊括市场调查研究、消费者心理分析、用户体验、产品智能生产、智慧物流和使用等领域。工业设计专业的教学理念、模式和内容应随之转型。知识的快速迭代要求对工业设计专业人才进行培养时不仅要具备过去需要的知识、能力和素质，同时还应具备数字化、智能化和综合化的能力。为应对这样的变化，需要高等院校升级和建设新的工业设计专业体系。

在进行工业设计专业转型升级时，应充分研究和预测工业设计及关联行业的未来人才需求情况，所培养的人才不仅要满足当前行业的需求，同时要能促进行业发展。转型升级的过程中，要克服过去工业设计人才培养理念、模式和课程体系与未来行业发展需求的不协调的问题。应充分吸收大数据、物联网、数据挖掘、机器学习等内容，与原有工业设计专业框架有机结合，形成新的工业设计体系。

（二）工业设计专业体系建设实例。南京林业大学家居与工业设计学院（以下简称“南林大家居院”）成立于2008年9月，由当时木材工业学院的家具设计系和机械电子工程学院的工业设计系合并组建，時称家具与工业设计学院，后于2016年正式更名为家居与工业设计学院，学院至今已有十年历史。十年来，南林大家居院始终在探索林业大学中工业设计类专业的发展道路，包括专业体系建设、人才培养模式、学科专业发展路径及社会服务职能实现等。目前南林大家居院设立有工业设计（家具设计）、工业设计、产品设计3个本科生专业，拥有江苏省重点学科“家具设计与工程”（隶属于国家一流学科“林业工程”）、国家级重点学科“木材科学与技术（家具与木制品工艺）”2个博士点，“设计学（工业产品设计及理论）”硕士点，“工业设计工程”、“林业工程（家具设计与制造）”2个工程硕士点。2019年3月25日，教育部公布2018年度普通高等学习学校本科专业备案和审批结果，南林大家居院申报的“家具设计与工程”专业获批，并于2019年7月面向全国正式招生。

面对新工业革命对工业设计相关行业和领域的影响，为培养面向未来的工业设计行业从业者、建设者和接班人，南林大家居院对人才培养和专业体系的建设进行较深入的探索和实践，问产业需求建专业，通过对行业企业和国内外院校工业设计专业体系进行调查研究及分析，将本科专业分别进行重新定位，与“智能”接轨，根据最终的人才培养的目的性，形成“工业设计+数字化交互设计”、“家具设计与工程+智能制造”和“产品设计+数字化展示”的专业定位和人才培养方向，如图3所示。

1.“工业设计+数字化交互设计”的定位。之所以将工业设计专业定位为“工业设计+数字化交互设计”，是因为新工业革命的核心特征是数字、信息、物理和生物等诸多技术的跨界融合，诸多技术的交叉融合，将诞生更多种类型的产品和服务。与此同时，用户对于产品的关注点也随之发生变化，从对产品的功能、外观和便捷性的关注转变为对其先进性、体验性和交互性的关注，即从要求产品“好”转为要求产品“新”。这种用户需求的变化就要求工业设计专业人才具有良好的数字化交互设计的能力[10]。传统的工业设计关注产品的造型、色彩、材质、结构、功能等方面，而“工业设计+交互设计”则更加关注用户与产品之间的交互行为和过程，更加注重用户需求分析和心智构建。 诸如脑电研究、行为反应测量、认知心理学和实验心理学等研究方法和相关学科知识将被广泛运用在工业设计和交互设计中[11]，来分析用户在使用产品或接受服务过程中的情绪、感知、认知、信息处理与决策等行为的变化机制，定量化的建立人体行为和大脑反应与工业产品各项性能之间的关系，更精确地评价产品及其交互功能的用户满意度。基于物联网等技术，可收集多方面数据，形成数据旁证，通过对数据进行多角度的分析和挖掘，进而对目标用户进行行为分析研究，可从多个角度反馈产品和服务的改进方向。

2.“家具设计与工程+智能制造”的定位。1986年，我国正式颁发《普通高等学校农科、林科本科专业目录》，在林产加工类目中设置“家具设计与制造”专业。次年，南京林业大学开设“家具设计与制造”本科专业，面向全国招生，围绕家具制造培养人才。20世纪90年代，南京林业大学考虑到社会和行业发展的需要，突出了专业中“设计”位置，将专业调整为“家具与室内设计”和“室内与家具设计”专业，2000年根据当时国家教委专业目录调整要求改为工业设计（家具设计）专业，2019年教育部重新批准建设和发展“家具设计与工程”专业。该专业将继续立足于中国家具产业实际发展情况，依托于南京林业大学在我国林业和林产工业中的重要地位，以木质家具制造和加工为特色，以家具制造人才和设计人才为主要为培养目标，为我国家具行业输送了大量的专业性人才，促进了家具行业改革开放40年来的发展。

之所以将家具设计与工程专业定位为“家具设计与工程+智能制造”，是因为当前作为传统制造业，我国家具行业正处于转型和发展阶段，整体上处于工业2.0和工业3.0的并行发展阶段。近年来，大规模定制家具首先崛起，基于模块化技术、信息化技术和柔性制造技术为消费者提供定制服务，满足用户的个性化、多样化和绿色化的需求[12]。其中部分企业已经达到工业3.0的水平，正顺应智能化大潮，更新智能装备，转型智能工厂引领行业发展，向工业4.0阶段迈进，在行业中起示范作用。在家具行业智能化的过程中，需要大量的人才作为支撑，根据统计我国目前仅有40家高等院校开设家具相关专业，2019年获批建设家具设计与工程专业院校共3所，与家具行业的人才需求存在很大差距，供不应求的现象严重。同时行业在信息化和数字化的过程中，对高等院校输送的人才能力需求产生巨大变化，需要人才具有数字化设计、智能制造和信息化管理等多方面的能力，同时还要具有在日渐扁平化的企业组织结构中与其他专家成员合作的素质。

3.“产品设计+数字化展示”的定位。南林大家居院的产品设计专业独立于工业设计专业存在主要是由于该专业的生源为艺术类考生。在过去的教学结构和课程体系中，针对该类学生敏锐的艺术嗅觉和良好的艺术素养，以及相对薄弱的理工科专业知识基础[13]，将专业定位为培养家居家饰和信息产品的设计人才。之所以将产品设计专业定位为“产品设计+数字化展示”，是因为在新工业时代，新技术、新产品、新业态、新模式的升级变革速度不断加快，信息迭代时间不断缩短，必须要用快速反应和调整来应对快速的迭代。虛拟现实和增强现实等新技术的应用可以将具体的工业产品展示转变为虚拟的形象展示，将静态的展示效果转变为动态交互的效果[14]。产品原型阶段的数字化展示有助于制造型企业并行小组对产品进行研发，减少样品试制时间和成本。产品营销阶段的数字化展示有助于提升目标用户体验，通过互动情境，完成信息交换，通过超现实视角，达到深层认知[15]。

结语

南林大家居院秉持问产业需求升级专业的出发点，构建工业设计专业新结构，针对三个本科专业的人才培养目标，面对传统专业在新工业时代下向新工科专业转型升级的必然选择，对三个专业分别定位，进行智能化赋能，建立在一个高校院级教学单位范围内“三位一体”的结构，使这三个本科专业即具有区分度，同时又有机结合形成一个整体。在此专业结构的基础上，根据三个专业各自的定位，问技术发展改内容，逐渐更新知识体系和课程体系，使得培养人才既具有专业知识、实践能力和人文素质，又具有面向未来的创新创造和创业能力。问学生志趣改方法，针对三个专业不同生源的基础能力，革新教育手段，采用虚拟班、木工坊、设计营等形式引导学生组织协调等能力。问学校主体推改革，基于南京林业大学地方性林业院校的根本属性，依托于“一流学科”一林业工程，立足长三角区域经济发展，服务地方工业经济发展，将行业和区域发展对工业设计专业人才的最新要求和未来需求作为目标，培养人才的综合能力。问内外资源创条件，充分利用学院在国内家居行业的地位和优势，通过与索菲亚、欧派、德华兔宝宝等家居行业内知名企业进行产学研合作，发挥合作企业在本科教学中的作用，提升新工科专业本科生实践能力，为学生提供校外实习实训平台和环境，达成理论与实践的互补，形成工业设计教育新生态。.

基金项目：2018年江苏省研究生教育教学改革课题“‘中国制造2025背景下专业学位硕士人才培养与实践一一以工业设计工程专业为例”（JGLX18-101）;2017年南京林业大学高等教育研究课题…中国制造2025背景下应用型专业人才培养与实践一一以家具设计专业为例”（ 2017-15）。

参考文献

[1]柳冠中.原创设计与工业设计“产业链”创新[J]美术学报，2009 （1）：11-13

[2]陈晓红.试论国内工业设计的就业情况[J]中国外资，2012，（2） 152-153

[3]陈芳吉，王嘉仪.工业设计专业应用型人才培养教学改革研究[J]设计，2019，32 （8）：106-107

[4]陈振益，舒余安.产业转型时期高校工业设计人才的培养[J]美术教育研究，2012，（13）：54-55

[5]朱自瑛.工业设计专业职业化路径与能力研究[J]设计艺术研究，2017，7 （2）：84-87

[6]柳沙'彭鑫玉.中国农林类高等院校工业设计专业艺术教育模式的思考与探索[J]艺术教育2016，（2）：174-175

[7]张建超，柳青英.工科工业设计专业课程设置与教学探索[J]内蒙古农业大学学报（社会科学版），2016，18（1）：100-104

[8]郭会娟，汪海波.工业设计毕业生就业竞争力培养的困境与对策[J]设计艺术研究，2017，7 （4） 20-25+72

[9]周丽君.“双一流”战略下工业设计类毕业生就业创业指导探索[J]艺术教育，2018，（11）：255-256

[10]高娃.交互设计类课程过程性考核探索研究[J]设计，2018，18：111-113

[11]尚薇.工业设计专业应用型人才培养教学改革研究[J]设计， 2018，32 （7） 108-110

[12]刘祎，吴智慧，徐伟.生命周期评价在家具行业的应用[J]世界林业研究，2019，32 （2） 56-60

[13]李晶，郁舒兰，刘玮.降低课堂认知负荷的知识可视化研究[J]电化教育研究，2017，38 （03） 24-28+40

[14]马璇宇，钟世禄.基于虚拟现实的家具展示分析[J]家具，2017，38 （01） 17-21+27

[15]郁舒兰，孙昊夫.家居类实验课程体系交互教学模式研究与实践[J]家具，2018，（2）：87-89