設計形態學研究
邱 松
清華大學美術學院教授
博士生導師
基礎教研室主任
中國工業設計十佳教育工作者
2017年,“設計形態學研究” 獲批國家社科基金重大項目。如今,團隊在邱松教授的帶領下已取得諸多豐碩的成果,結題之際,相關專著的出版也在緊鑼密鼓地籌備中。
站在基礎層面上 |
“為什么要選設計形態學這個課題去研究?它不像有些項目聽起來很‘高大上’,而該課題看起來似乎平平淡淡、普普通通。”
清華大學美術學院基礎教研室主任、教授邱松總結了“設計形態學研究”能夠獲批國家社科基金重大項目的原因:“一是我們在該領域研究已有近10年的學術積淀,包括在本科和研究生的教學、研究生的研究課題的指導等方面,打下了一個很好的基礎;另外是,現在大家都很關注設計應用層面的研究,而忽略基礎研究,相反,我們則是選擇在設計基礎層面上的深耕,因為它是設計賴以生長的土壤和根基。”
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那么,設計學的根基到底是什么?
是用戶與體驗的研究嗎?但社會學也在做這件事,而且更加專業;
是品牌與營銷嗎?商科相對而言更有優勢,更擅于市場營銷和資金、資源運作;
是材料、機械,還是美學、邏輯?
“我思來想去,我覺得還是造型與形態更適合成為設計學的根基。”
邱松老師進一步解釋,造型與形態并不是指外觀與表面,更不是風格層面的追求。在設計形態學的研究中,有個很重要的概念——原形態,所謂原形態便是自然形成的,非人為加工的。設計形態學便是從原形態出發,通過探索研究,深入挖掘形態內在的規律,并揭示其本源,進而推動原始創新和設計應用。
設計形態學與“仿生”類似,但涉及的深度和廣度卻遠超“仿生”。仿生是用機械的方式去模擬自然的一些功能,比如用機械模仿鳥的飛行,創造了飛行器;模仿鯊魚的造型,設計了潛水艇。然而設計形態學的研究卻并不局限于此,比如在對獵豹的腿部肌肉和結構的研究中,提煉出其減震的原理,再將這種原理應用于設計當中,設計可覆蓋從跑鞋、沙發到安全帽,從建筑、汽車到裝甲車的廣闊范圍。“所以,我們便是發現這樣的原理,再通過想象與發散思維,將其應用到眾多設計之中。”這是一個“由點及面”的設計思維方法,在很多時候往往能夠超越用戶的認知,甚至突破一些工科研究中的思維瓶頸,并從根本上解決問題。
邱松老師教學現場
因此,“形態研究”并不簡單。邱松老師認為,很多人對于形態的認知簡單化,一方面是因為沒有深入地去研究學習,另一方面則是在對待形態時,往往是依靠經驗與感覺去評判。這種“只可意會不可言傳”的感性和經驗性處事方式,使得形態落入“直覺”的范疇,也造成了藝術、設計學科與理工科的溝通障礙。而設計形態學的研究則利用科學的研究方法,將“不可言傳”的經驗性判斷量化為數據與實驗報告,搭起跨學科溝通的橋梁。“也就是說,我們可以借助形態研究與其它學科進行直接、深入的交流,只是因為我們原來做得不夠到位、不夠專業,才導致不容易被外界認可。”
此外,在跨學科交流中,形態本身便具有“得天獨厚”的優勢。邱松老師在研究中發現,約60%的學科都與形態有關,從生物到數學,從力學到材料,雖運用著不同的表述方式,本質上關注的卻是同樣的東西。因此,形態是一個很好的抓手,設計形態學通過“形態研究”這一平臺,能順利地與大多數學科進行交叉或對接,從而實現跨學科研究與融合。
化學變化就像一個火鍋 |
在“設計形態學研究”項目中期成果《設計形態學研究與應用》的前言中這樣寫道:“盡管矗立于藝術與科學之間,但設計并未因此尷尬,反而在兩者間游刃有余,或許還應該慶幸,因其既可借助藝術的感知和靈性化解人文認知上的沖突,也能依托科學的邏輯與嚴謹攻克復雜事物中的問題,而這恰恰是其他學科較難平衡的。至于與其他學科的交叉與融合,設計更具有明顯優勢,它能與絕大多數學科建立起聯系,并通過交叉融合實現以共同目標為導向的協同創新。”而跨學科交叉與融合正是邱松老師在研究與教學中極為強調的一點。
“學科交叉需要有交叉點,不能是一個面的交叉,那就與別人重合了,我們需要的是一個交叉點,像十字路口一樣,甚至是一個立體的立交橋。只要有一個交叉點,通過這個點就很容易連通。”在研究生的培養中,這個“交叉點”便是學生介入其它學科的“切入點”,通過“拓撲形態”可以切到數學里,借助“數字形態”可以切入計算機學科中……而想要順利地將腳步跨進其它學科中,不可或缺的便是前置知識的學習。這也是邱松老師對于研究生的要求,在開題之前,邱松老師會要求學生選修與專業方向相關的其它學院的課程,學生選修的課程涵蓋了計算機、材料學、心理學、機械等多個領域,為他們的跨學科研究奠定了很好的基礎。
邱松老師教學現場
邱松老師給學生作教學指導
邱松老師常常教導學生,一定要善于突破自己,在自己原有的知識結構上找到立足點,站在這個立足點之上,再根據自己的能力進行一些突破。邱松老師指導的一名博士研究生最初的興趣是參數化設計,在邱松老師的指導下將自己的研究拓展到了運動數字形態研究。首先,要求他先要拓展現有的知識結構。分兩個方向:一是計算機編程,二是自動化控制,即:一手抓軟件,一手抓硬件。利用清華大學的多學科綜合平臺,他選修了其他院系的相關課程,最終掌握了所需知識技能。邱松老師介紹:“他開始學習編程不久就來找我,說自己遇到了很大的困難——需要學高數。作為藝術生,這無疑是一件非常痛苦的事情。”于是,邱松老師便鼓勵他:“這是計算機編程的基礎門檻,你若想要在這方面有所突破,就必須把它拿下!”最終他順利掌握了編程方面的技能,達到了許多信息設計方向的學生都難以企及的水平。正是由于新的知識技能的加持,促使他將自己的運動數字形態研究,拓展到了氣動機器人方面,實現了從“專”的應用設計,向“廣”的基礎研究的華麗轉變。
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學科交叉不是目的,邱松老師更看重的是融合。“交叉只是一個物理的變化,要產生真正實質性的改變,是要發生化學變化,那就是融合。物理變化就像一個拼盤,擺在一起不見得融到一塊,而化學變化就像一個火鍋,表面上看不出什么,但是它的味道很厚重。”在邱松老師看來,學設計是一件很幸運的事,因為其未來的發展相當廣泛,與絕大多數學科都能產生關聯。邱松老師認為,對于設計學而言,創新已不是首要目標,更重要的是實現設計的另一個屬性:協同。目前,被國內外學術界公認的創新途徑有三種:技術主導的創新、設計主導的創新和用戶主導的創新。而協同創新旨在融合三者精髓,博采眾長,形成真正的創新合力。
能源源不斷地提供營養 |
“越想達到學科前沿,越離不開基礎研究。基礎的研究恰恰能產生真正前沿的東西,它是原生和交叉融合的,能夠源源不斷地為設計應用提供營養和源泉。”
在幾十年的研究與教學之中,邱松老師對于基礎研究的強調從未停止。在他看來,基礎研究并不針對專門的應用,注重的是規律原理的探索,因而更易抓住事物本質,由此啟發的創新往往更具有發散性和前沿性。同時,對于學科交叉而言,越到已然清晰的應用層面便越難產生交叉,而基礎層面的研究則更需要多學科交叉來產生新的東西。因此,在一個學科之中,要想真正地有高度、做扎實,必須深耕于基礎研究中,“這樣我們在設計學科當中才能形成真正自己的特色,產生我們自己的理論和方法,指導今后的設計應用。”否則,所謂的“中國設計”、“本土化設計”只能是元素與標簽的堆砌。
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邱松老師表示,或許基礎研究不能很快地產生炫酷的設計、時尚的熱點,讓別人前呼后擁,但它的影響是持續性的,有可能產生更前沿的成果。事實也是如此。如今“元宇宙”概念作為熱點風行全球,殊不知在數年以前邱松老師的研究團隊就已經在對原形態構筑的真實世界進行數字化的研究,“我們沒有去追逐這個熱點,但其實我們做的事是一樣的。”
邱松老師寄語青年學子,做基礎研究需要足夠的定力,“隨著當今社會的快速發展,很多時候我們都容易被別人帶著跑,追逐時尚與熱點,今天做這個,明天又做另一個,看起來好像都是在“掐尖”,但事實上還是在很低的層面來回地跳動。而基礎研究不怎么起眼,看似平平淡淡,但是10年、20年之后,高度便會真正拉開,而且絕不怕別人來模仿,因為它已足夠深厚。”
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邱松老師《三維造型基礎2》課程視頻