罗仕鉴，浙江大学计算机学院工业设计系，设计学博士生导师。以互联网产业化、工业智能化为代表的第四次工业革命既带来了新一轮产业竞赛机遇，也带来了支撑变革和发展的教育新挑战。为应对当前人才培养供需失衡、质量不均、特色不明、机制不全等问题，2017年以来，我国依托“复旦共识”、“天大行动”、“北京指南”等战略举措，调整工程教育结构，探索新时代中国特色的工程教育新范式、新经验，形成领跑全球工程教育的“新工科”模式。
一、新工科 新起点 新机遇
蒸汽机的问世改变了人类几千年的生产方式，世界以不断加速状态历经了三次工业革命，同时也带来了教育行业的三次变革。工业1.0机械化时代，教育以技能训练的学徒制为主，既适应着流水作业与劳动分工的新格局，又仍在传承着千百年来的师徒制度。工业2.0电气化时代，大规模生产让科学管理成为全球热点，流水线生产模式进入教育领域，产生了学分、学位与专业，教育进入以学位认证为典型特征的大众教育阶段。工业3.0信息化时代，计算机与信息自动化技术支撑了互联网的快速发展，海量在线资源成就了远程数字学习。
工业4.0已拉开帷幕，信息物理融合系统的建设，既支持了数据驱动的教育决策，也带来了个性化学习体验和创新教育的新机遇，分布式智能教育系统迅速崛起，沉浸式信息物理学习情境触手可及。大数据、人工智能、量子通讯等新技术改变着教育格局，塑造了世界教育革命的新赛道。世界各国已纷纷起跑，发布教育改革前瞻性战略，主动调整高等教育结构，发展新兴前沿学科与专业。美国相继推出“先进制造业伙伴关系计划”、“先进制造业国家战略计划”及“制造业创新网络计划”，德国提出了“工业4.0战略实施建议”，日本发布“制造业白皮书”，英国发布《作为知识经济体的成功: 卓越教学、社会流动性和学生选择》政策白皮书，修改《继续教育和高等教育法，颁布《高等教育与科研法案》等，旨在以产业变革为推手，对教育进行一次系统性变革，以培养能够引领未来产业和社会发展的新型人才。
我国于2019年4月在天津启动“六卓越一拔尖”计划2.0，全面推进新工科、新医科、新农科和新文科(简称“四新”) 建设。新工科旨在面向工业4.0，加强战略工程人才培养，支撑传统工业向新型工业升级转换、工业化与信息化交叉融合，抢占新经济竞争高地。“新工科”之“新”有三类，其一为新型，即旧之改造、传统升级、由弱至强；其二为新生，即跨越现有、交叉复合、由单一至体系；其三为新兴，即前所未有、全新出现、由领域至全局。精准识变、科学应变、主动求变，方能破除壁垒，树立工程教育“新理念”、构建学科专业“新结构”、探索人才培养“新模式”、打造工程教育“新质量”、建立中国特色“新体系”，实现自下而上的教育变革和“未来合作”人才培养目标。
二、浙江大学工业设计学科人才培养模式发展
1990年，在路甬祥院士提议，潘云鹤院士领导下，浙江大学创建了工业设计专业，一直设置于计算机学院下面。学科瞄准国际前沿，围绕国家战略、产业升级和人民美好生活需求，推进学科交叉融合，以交叉、融合、跨越式发展，建立了学科、人才、科研一体化的创新设计生态系统。大致分为三个发展时期，如图1所示。
图1 浙江大学工业设计学科发展阶段
20世纪90年代，计算机是个热门。工业设计与计算机结合成为浙江大学工业设计学科人才培养最显著特色，表现为一方面强调计算机辅助工业设计的思维能力，另一方面将计算机辅助二维和三维设计软件从课程体系中剔除，将工具技能由课内教学引导的被动式学习转向课外自学为核心的主动式学习，以问题为导向、以实践为手段培养学生对计算机技能的掌握。将师生从计算机辅助设计软件课程中解放出来，探索工业产品创新的前沿设计，逐步形成以“设计服务产业”的人才培养目标，特色鲜明。
2000年开始，伴随着信息技术发展一路高歌猛进，人类进入网络知识时代。工业设计人才培养目标瞄准世界与产业前沿，将设计与信息科技融合发展。2006年，对工业设计进行了重新定义，2008年发展成为了科技设计，即：挑战创意极限，整合“人本+艺术+技术+商业+文化”，为世界不断提供新的产品、智能系统及服务，并创造独特的商业机会，提升产业及生命的质量。从2006年到2008年，在工业设计专业的基础上建立了“信息产品设计+用户体验设计+产品艺术设计”三大培养方向，这与后来教育部设置的工业设计专业与产品设计专业正好吻合。在课程授课和毕业设计环节，要求学生通过信息技术的融入，创造新的产品和服务。
自然科学追求“科技之真”，社会科学追求“人文之善”，艺术追求“艺术之美”，而工业设计能够将三者有效整合，实现“真善美”的完美融合。科技设计，通过工业设计与智能技术的融合，能够驱动设计教育和产业提升发生新的变革。到2009年，工业设计教育模式基本定型，创建了“工业设计+嵌入式系统+机电一体”的整合创新理念，形成了“人本构成+艺术构成+技术构成+商业构成+文化构成”的交叉学科特色，特别为产品由内而外的创新、信息化提升提供了解决方案，专业课程基本围绕这五大构成而设立。
在学科建设方面，创建了D+X（Design+X）的设计创新培养模式，探索“TII（思维力、实现力、整合力）”的整合设计能力的培养方式。2008年，浙江大学工业设计专业被评为全国特色专业，以及浙江省教育厅创新实验区。《计算机辅助工业设计》《整合与创新设计》《用户体验与产品创新设计》分别获得国家精品课程；《用户体验与产品创新设计》2013年获得国家精品资源共享课；《用户体验与产品创新设计》和《设计思维与创新设计》分别获得国家线下和线上一流课程，《设计思维与创新设计》课程上线学习强国平台。获得互联网+大赛金奖2项，银奖2项，挑战杯大赛金奖3项；2006年以来获得了包括德国红点、德国IF、美国IDEA等多项国际顶级设计赛事重要奖项300多项，受到了中央、省市、学校领导的高度好评，央视、省市等媒体多次报道。
在设计研究与产业化服务方面，承担了国家自然科学基金、国家社会科学基金、国家计委高科技项目、国家863计划、国家973计划、国家科技支撑计划、国家重点研发计划等项目100多项，多次获省部级科技进步奖；发表三高学术论文500余篇，出版著作50余部；建有教育部计算机辅助产品创新设计工程中心和多家校企联动合作平台。为国内外200余家企业进行产品创新研发，涉及机械、电子、IT、家电、玩具、文具、动漫、仪器仪表、展览展示等行业。
在服务国家战略方面，与航天、航空、大飞机、雷达、高铁、G20等部门开展紧密合作，设计成果运用于国之重器。牵头负责了中国工程院重大咨询项目“创新设计发展战略研究”，成果获得了党和国家领导人重要批示，被纳入国务院《中国制造2025》发展战略。创立了中国创新设计产业战略联盟，发起了“好设计奖”，承担了中国工程院重大咨询项目“数字创意产业发展战略研究”。参加了中国新一代人工智能发展战略研究，研究成果纳入国家《中国新一代人工智能发展战略》。
在国际合作方面，2010年成立了国际设计研究院，与美国麻省理工学院（MIT）一起支持新加坡科技设计大学建设，包括输出课程、联合培养学生和交换学习等。
2006年以来，交互设计、界面设计、用户体验设计、服务设计等逐渐升温，学生们蜂拥至各大IT企业如阿里巴巴、华为、腾讯、百度、网易等就业，以及自主创业，这也对教育模式提出了新的机遇和挑战。工业设计学科率先开展的教育改革和探索，正好契合了时代的发展需求。
进入数据智能时代，工业设计、产品设计与数字媒体技术三个专业合并，组建了新的工业设计专业，形成了“人本+艺术+技术+商业+文化”融合的新模式。在新时代，在原有“T”型人才培养模式基础上，我们计划培养具有引领性发展的“工”型人才，即：水平能力，文理兼通的多学科交叉领域知识（广度思考和整合思考的能力）；垂直能力，自己的设计领域知识（专门知识和能力）；构建未来能力，面向人类未来问题和愿景的创新拓展，开辟全新领域。
2020年，宁波校区成立了国际合作设计学院，与“联合国最不发达国家技术银行”签订合作协议，为联合国最不发达国家每年培养50名研究生；与荷兰爱因霍温科技大学、英国诺丁汉大学等开展联合培养博士和硕士研究生，提升国际文化交融与设计自信。这一系列举措适应了新时代对于设计学科“内生代谢生长，外生学习进化”发展的核心驱动力要求。
三、超学科背景下的超设计
（一）超学科内涵
2015年10月，国际工业设计协会（ICSID）在韩国光州召开了第29届年度代表大会，将沿用近60年的“国际工业设计协会”将正式改名为“国际设计组织”（World Design Organization，WDO），发布了工业设计新定义。工业设计旨在引导创新、促发商业成功及提供更好质量的生活，是一种将策略性解决问题的过程应用于产品、系统、服务及体验的设计活动。它是一种跨学科的专业，将创新、技术、商业、研究及消费者紧密联系在一起，共同进行创造性活动、并将需解决的问题、提出的解决方案进行可视化，重新解构问题，将其作为建立更好的产品、系统、服务、体验或商业网络的机会，提供新的价值以及竞争优势。
在新的定义下，设计回归了本体，打破和超越了学科界限，进入以问题为导向的“超学科”范式。在谈超学科之前，先了解设计人才培养模式的新变革。麻省理工学院媒体实验室提出了“反学科”人才培养模式。该媒体实验室的教师和学生专业背景包括电子工程、计算机、建筑、设计、音乐、戏剧、社会学、生物等，研究目标定位于“发明未来”，融合了科学、工程、艺术和设计，形成了独特的“反学科”的文化氛围。斯坦福大学设计学院采用“设计思维”人才培养模式，以激发学生创造力和协作精神为目标，学生来自不同学院，具有不同的学科背景，以跨学科方式进行学习和项目实践，采用以人为本的方式提出应对各种挑战的解决方案，强调设计思维、动手实践与团队合作的结合，释放每个人的创造力。新加坡科技设计大学采用“大设计”( Big Design)人才培养模式，通过4D模式组织实施，1D：几乎每门课都要有设计实践环节；2D：在很多学期中设置了打通不同课程的设计项目；3D：部分设计项目跨越多个学期或学年，以支持学生运用新知识重构原来的设计项目；4D：限制每学期修读课程的数量，确保学生在课余时间也能够接受实践训练。“反学科+设计思维+大设计”等人才培养模式已被广泛应用于国外设计教育领域，培养过程中强调学科交叉、跨界融合，探索新的设计范式，进而全方位开阔科技设计人才的视野。
“超学科”强调超越学科界限，在学科之上思考人类及宇宙问题，建立系统的超学科设计体系，让利益相关者超越学科禁锢，思考未来生命及社会的发展。以问题为导向，以应用为目标，以人本为中心，以设计为牵引，以产品为媒介，以科技为支撑，基于创新创业教育及“有核无界”的国际化人才培养模式，构建引领未来的“超学科”设计人才培养体系。如图2所示为世界科技革命和产业革命所引发的设计革命发展变化。
图2 世界科技革命、产业革命和设计革命发展变化
（二）超学科下的超设计
随着互联网、物联网、大数据和人工智能等技术的发展，产业问题的边界日益模糊，导致设计逐渐超越传统科技创新和文化创意，超越学科的界限，从功能型、美观型、创意性向群体智慧型转变，成为集科技、工程、艺术、服务于一体的“超设计”。“超设计”不是彻底地超越设计学科，而是代表着一种高层次的设计学与其它学科之间、设计学与非学科之间的跨越、交叉和融合，是专业内学者与学者之间、专业内学者与专业外行业人士之间的合作。数据智能时代下，“超设计”带有明显的协同性、系统性和去中心性，依托主体多元化的创新生态系统，结合科技手段与群体智慧，面向全局解决复杂实践问题。在“超设计”时代，单线条、多线条的创新模式向网络状模式转型，摆脱功能、美学导向，融合多方利益相关者、产业发展、社会价值等要素的问题导向成为设计的核心驱动力，群智创新成为设计的关键推进力，多元并存、生态共生的创新体系成为设计的全面托举力。
1.多要素下的问题导向驱动：在快速变化、不确定性和互联共通日益增强的当代世界里，持续而复杂的问题比比皆是。在设计领域，如产业扩张中的环境问题、城市扩张中的都市空间问题、乡村发展中的空心问题等，这些复杂问题无法依赖设计学单一学科提供对策解决；不仅单一设计学对策无法解决，设计学与其它学科整合下的多学科、跨学科方式亦无法解决，原因在于每一门学科都以自我控制的方式运作，整合过程中，一旦涉及到学科边界，就难以脱离核心学科的研究范式。基于问题的“超学科，超设计”思想，便是打破学科与非学科界限，脱离固定的研究范式，以多渠道协同的方式考虑与问题相关的关键要素。随着供求关系的变化，创意、科技、产业和服务逐渐演变成“超设计”的四大要素，其中，创意是核心与灵魂，可驱动跨越式创新，重塑新格局；科技是重要推力，当前智能技术作为人工智能 2.0 时代的新兴生产力，让生产技术的智能化从产品制造阶段向产业链的上游延伸，直达设计和创意阶段；产业是科技和创意的结合处，是用户深层需求挖掘的一线，也是设计成果推动新经济新动能的发力点；服务是获取利润的主要来源。可以说，创意、科技、产业和服务形成了“超设计”问题的关键“四向”，以此为导向，将形成“超设计”的巨大驱动力。
2.多渠道下的智创赋能推进：大数据、区块链、人工智能等前沿技术发展推动下，网络化资源及知识成为创新重要来源。“超设计”在解决复杂设计问题的过程中，强调解决人与产品、环境、服务、系统、场景等社会性、产业性多维度问题。设计方式由原有的设计师设计向蕴含群体智能的群智创新设计转变。智能设计、网络交互设计、全球协同设计等成为设计新方式。设计价值创造不再专属于设计师或设计企业，而成为多渠道、多主体的融合产物。不同类别的企业依靠人工智能与群体智慧，将创意、知识、信息、产品、服务等沿多种渠道进行交换利用，进而形成设计产业网。这种群智共创活动，以艺术为魂、技术为骨、需求为根，以群智创新为推力，协调多学科、多角色、多组织、多媒介，打造超设计时代新产品、新服务、新体验、新场景，可充分考虑多方利益相关者、产业发展需求和社会价值诉求，解决复杂设计问题，推动产业结构优化升级发展。
3.多主体下的生态共生托举：世界已从三元空间，即信息—物理—人类空间，进入到四元空间，即信息—物理—机器—人类空间。在四元空间和数字经济时代，创造新的想象空间、新的场景体验和新的科技美学，需要自然科学、社会科学、设计科学与艺术学等多方融合，建立新的创新生态系统，以适应未来四元世界甚至元宇宙的发展需求，实现人文、环境、产业的共创可持续发展。在全球价值链协同下，“超学科”、“超设计”创新生态系统的知识供给呈现出广泛的参与性和无边界性，解决问题的路径由学科结构决定转变为由知识结构决定。参与主体呈现出两个“多”，一是多角色，包括企业管理者、设计人员、客户、社会民众、销售人员等，既包含利益相关者，也包了价值观趋同的参与者；二是多组织，“政产学研用金媒”即政府、产业、院校、科研机构、用户、媒体、金融等组织共同作用；各方主体以问题为核心，以自治方式聚合在一起，在不断厘清协同中的知识产权所有形式、知识产品利益分配的基础上，通过激活各方的知识贡献活力，建立主体之间彼此认可的协商机制、定期对话机制和共治机制，使研究结果最大化地满足各利益相关者的普遍需要和特殊期望。多主体结构中，企业管理者、政府、金融的作用在于优化知识生产的管理流程与服务体系，提供科学全面的激励政策；客户、销售人员、媒体及社会民众的作用在于为设计决策提供目的性、经验性和务实性建议；大学、公共科研机构、学术社团、设计人员的作用在于研究问题、解决问题；三大群体生态协同共生，为“超设计”发挥顶天、立地和中流砥柱的作用。
综上所述，工业设计的本质在于引导创新、促发商业成功及提供更好质量的生活，不论何种问题的解决策略，最终的应用场景都依托于产品、系统、服务及体验。系统、服务及体验无法以空中楼阁的形式存在，不论是“超学科”、“超设计”，抑或伴随时代的发展，未来将产生何种新的设计思想，产品的场景如元宇宙，产品（包括有形的产品和无形的产品）始终是媒介。归根结底，在新的时代，设计要站在国际视野上，进行国家思考。设计始终以问题为导向，以产品为核心，服务国家战略，提升产业层级，创造美好生活，自主创新创业，助力乡村振兴，实现共同富裕！面对四新建设，各个院校应该根据自己的发展特色，因地制宜地进行工业设计学科建设，只有“各美其美”，方能“美美与共”。
感谢吕中意、张振颖、郑莉珍和舒伟四位老师的辛勤组织和撰写。