古鳳嵐

摘 要：時間是檢驗真理的唯一標準，這也同樣也適用于工業(yè)案例中。從基于案例的思想出發(fā)，提出工業(yè)設(shè)計中包含問題情境、求解情境、解情境的設(shè)計概念，并以此建立基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型，輔之以基于案例的完整的、成熟的輔助工業(yè)設(shè)計系統(tǒng)，從而可以更好地發(fā)揮工業(yè)設(shè)計情境模型的功能，使其更好地運用到現(xiàn)實中去。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計；情境模型；案例推理

工業(yè)設(shè)計是工業(yè)制造的重要環(huán)節(jié)，是振興業(yè)務(wù)、打響品牌的關(guān)鍵技術(shù)之一，而工業(yè)設(shè)計的核心便是產(chǎn)品造型設(shè)計。因為產(chǎn)品的使用與人類的生活息息相關(guān)，因而產(chǎn)品造型設(shè)計涉及藝術(shù)學、心理學、美學、人體工學以及工藝和制造領(lǐng)域方面的各種復(fù)雜問題，也正是因為其復(fù)雜，才大大方便了人類生活。因而，針對工業(yè)制造而言，其產(chǎn)業(yè)能否得到振興和認可，工業(yè)設(shè)計及產(chǎn)品造型設(shè)計是影響其發(fā)展的決定性因素。為了更好地進行工業(yè)設(shè)計，建立基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型成為保障設(shè)計成功的重要方法之一。

CBR即基于案例的推理方法思想是通過對以往進行過的實踐案例進行推理[1]，來獲得當前工業(yè)設(shè)計所需方法和工藝的解決方案。由于工業(yè)設(shè)計知識具有很強的經(jīng)驗性和模糊性，一般的設(shè)計理論知識無法將其完整、靈活地表達出來，而工業(yè)設(shè)計是一個將理論及其概念具象化的一個過程，從模糊問題開始的概念驅(qū)動再到設(shè)計結(jié)果的直接呈現(xiàn)，唯有案例和情景才能幫助實現(xiàn)和加快這一過程，達成工業(yè)設(shè)計的既定效果，實現(xiàn)設(shè)計目的和意義。同時，從基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型出發(fā)，結(jié)合認知心理學和情境認識的研究，運用已知案例的設(shè)計技巧和認知實驗，搭建出一套基于案例的情境模型建立輔助系統(tǒng)和方法，可以更好地完成模型的驗證，進而確定其實際效果，對工業(yè)設(shè)計情境模型加以改良和優(yōu)化。

1 工業(yè)設(shè)計框架與設(shè)計情境概述

1.1 工業(yè)設(shè)計框架

設(shè)計是一個從概念到具象，從需求到目標的求解過程，因此可以認為工業(yè)設(shè)計框架是一個集設(shè)計行為、產(chǎn)品功能、物理實現(xiàn)和產(chǎn)生過程的域的結(jié)合。工業(yè)設(shè)計的核心是產(chǎn)品的用途，必須考慮到人的使用便捷性、審美以及感受情感。一件成功的工業(yè)設(shè)計作品，既要滿足人體生理層面的需要，具體變現(xiàn)為產(chǎn)品實用、便捷的物質(zhì)功能，又可以實現(xiàn)人們對于精神更高層次的需求，展現(xiàn)產(chǎn)品所代表的品牌形象和產(chǎn)品特征。因而，要誕生出一件好的工業(yè)作品，需要建立適合該產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計框架，即以過程域為基礎(chǔ)構(gòu)建行為域、功能域、物理域的適合工業(yè)設(shè)計的知識模型。

1.2 設(shè)計情境

設(shè)計情境源于認知心理學中的“情境認知”。認知心理學認為人的認知跟死在某個時間段或時間點的具體經(jīng)歷有關(guān)，表現(xiàn)為對當時具體情境的認知。而基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型，是對抽象、概念化的涉及知識的具體表達，是為了更好地完成當前的設(shè)計任務(wù)而建，即運用已有的“情境認知”去創(chuàng)造出一個新的“情境認知”，在實踐的基礎(chǔ)上更好地創(chuàng)造出新的實踐活動。設(shè)計情境模型即是求解“情境認知”的過程，其建立要度過3個情境階段，即問題情境、求解情景、解情境。

1.2.1 問題情境

問題情境是工業(yè)設(shè)計的初始環(huán)節(jié)，即通過對需求的提問及分析，列出此次工業(yè)設(shè)計所要面對的設(shè)計難點、設(shè)計條件和設(shè)計目標。通過對需求的深入分析從源頭打好此次工業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)，有針對性地突破各個設(shè)計難點。

1.2.2 求解情境

求解情景即是對問題情境所提出問題的一個解答[2]，是設(shè)計者根據(jù)設(shè)計信息和設(shè)計問題，結(jié)合以往的實踐經(jīng)驗，把設(shè)計問題求解的過程。求解過程是對成型產(chǎn)品的一種剝離，是從局部到整體的一種逐漸完善的設(shè)計過程。在這個情境中，求解策略是情境表達的重點。

1.2.3 解情境

解情境是工業(yè)設(shè)計成果的一種具象化的描述，是各種設(shè)計綜合運用后的成果，即通過具體的產(chǎn)品設(shè)計將問題情境中所提出的設(shè)計目標（產(chǎn)品所需的物質(zhì)屬性及其精神屬性）形象地表達出來。由于工業(yè)設(shè)計知識中的抽象性及模糊性較重，因而解情境是表達的難點之一。

2 基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型的產(chǎn)生

基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型是工業(yè)設(shè)計中結(jié)合以往設(shè)計經(jīng)驗和實踐創(chuàng)造新的設(shè)計實踐的一種推理方式。它主要包括情境組織框架和情境推理框架兩個部分。

2.1 基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型組織部分

工業(yè)設(shè)計情境模型的組織部分包含工業(yè)設(shè)計知識獲取和知識運用兩部分。工業(yè)設(shè)計者首先要列出以上所說的3個情境——問題情境、求解情境、解情境——的框架，通過對這三者之間關(guān)系的分析，并依據(jù)一定規(guī)則搜集獲取完成此次設(shè)計目的所需要的設(shè)計知識和外部幫助。然后設(shè)計者需要運用基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型總結(jié)以往的設(shè)計經(jīng)驗，借鑒當中所運用到的設(shè)計技巧，運用知識獲取過程中所得到的涉及知識和外部幫助，形成一個“多方案問題求解”的邏輯思路，從而順利實現(xiàn)基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型建立的目的。

2.2 基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型推理部分

選擇適當?shù)陌咐M行工業(yè)設(shè)計情境模型的建立需要經(jīng)過推理這一部分的邏輯思考，因為工業(yè)設(shè)計的過程是對以往案例和現(xiàn)今設(shè)計的一個分析比對過程，需要在以往的設(shè)計實踐中找出匹配度和相似度最高的案例，再從這些案例中獲取靈感和啟發(fā)，最終運用案例完成工業(yè)設(shè)計?？偟膩碚f，基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型的建立需要4個階段的推理過程，包括檢索階段、案例內(nèi)情境轉(zhuǎn)換階段、案例間情境轉(zhuǎn)化階段和案例運用階段，這4個階段便是對以上推理內(nèi)容的簡單概括。

3 工業(yè)設(shè)計情境模型的運用

基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型由于其現(xiàn)實條件的實用性以及模型建立過程中的邏輯嚴密性，被應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)計當中，并由此產(chǎn)生了一系列用以輔助進行設(shè)計情境模型建立的系統(tǒng)。

3.1 數(shù)控機床CBID系統(tǒng)

基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型的建立促成了CBID系統(tǒng)的出現(xiàn)，該系統(tǒng)包括4個基本模塊：檢索模塊、情境模塊、評估模塊、修改和存儲模塊，與基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型的推理過程相對應(yīng)。檢索模塊主要供設(shè)計者輸入情境表達因素檢索進行相應(yīng)案例搜索，情境模塊可以展現(xiàn)案例的情景描述，評估模塊可以對獲取的案例和設(shè)計者自身的設(shè)計方案進行簡單評估，修改和保存模塊可以存儲于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中以備下次使用。總之，設(shè)計者可以在該系統(tǒng)利用程序進行案例的篩選和選擇，并通過智能分析摘選出與當前所需工業(yè)設(shè)計最匹配的案例進行分析研究，幫助設(shè)計師完成產(chǎn)品設(shè)計。目前該系統(tǒng)已經(jīng)為眾多數(shù)控機床成功設(shè)計過造型，獲得了行業(yè)內(nèi)的一致好評，成功驗證了基于案例的工業(yè)設(shè)計模型的可行性和實用性。

3.2 開發(fā)新產(chǎn)品需要的設(shè)計方法

基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型是開發(fā)新產(chǎn)品需要的設(shè)計方法之一。由于工業(yè)設(shè)計所需的知識過于龐雜，并且具有模糊度高、抽象性強、不易理解的特點，因而設(shè)計師在開發(fā)新產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計時往往毫無頭緒或者完全照搬已有產(chǎn)品進行設(shè)計，而通過基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型的建立，可以讓設(shè)計者充分認識產(chǎn)品屬性和設(shè)計要求，在模型的建立中找到屬于自身的設(shè)計方法并形成設(shè)計方案，為開發(fā)新產(chǎn)品提供幫助。同時，在基于案例的情況下，還可以預(yù)防設(shè)計者重復(fù)設(shè)計產(chǎn)品形象，避免因形象重復(fù)或類似而使產(chǎn)品設(shè)計失去競爭力，影響客戶體驗和感受。

3.3 優(yōu)化工業(yè)設(shè)計內(nèi)容

基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型是通過對比分析從而促使設(shè)計師誕生出新的設(shè)計方案，因而此次設(shè)計的過程是舊與新、存在與創(chuàng)造的一次碰撞。設(shè)計師不僅可以在激烈的設(shè)計沖突中找到靈感和啟發(fā)，還可以產(chǎn)生設(shè)計理論的新認知，產(chǎn)生更多的設(shè)計技巧，從而優(yōu)化自身的設(shè)計方案。同時，在基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型建模的過程中，也使設(shè)計師了解到眾多不同設(shè)計案例的過程，是一個“取其精華”的融智集粹的過程，在補充自身設(shè)計理論基礎(chǔ)知識的學習和研發(fā)過程中，可以有效彌補設(shè)計師自身短板[3]，從而在工業(yè)設(shè)計中融入更多的以前尚未掌握的元素，在源頭上提升工業(yè)產(chǎn)品的實用度和體驗度，并在一定程度上刺激工業(yè)設(shè)計行業(yè)的繁榮，有助于設(shè)計行業(yè)的健康發(fā)展。

4 結(jié)束語

總而言之，工業(yè)設(shè)計因為其自身的客觀屬性一直是設(shè)計研究領(lǐng)域的難點，基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型的建模方法有效地解決了工業(yè)設(shè)計當中的一部分難題，并在許多的設(shè)計項目中也取得了良好的效果。但在整體上，由于工業(yè)設(shè)計問題及其設(shè)計過程的繁雜，特別是綜合設(shè)計領(lǐng)域廣泛，所以在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域仍然有很多的問題需要解決，需要更多如基于案例的工業(yè)設(shè)計情境模型的建模方法的產(chǎn)生，目前也有許多設(shè)計工作者致力于這一方面的研究。希望未來工業(yè)設(shè)計的發(fā)展和設(shè)計方法能夠越來越完善，工業(yè)設(shè)計的痛點也能找到有效的解決方案，迎來工業(yè)設(shè)計的美好春天。

參考文獻

[1]簡召全.工業(yè)設(shè)計方法學[M].北京：北京理工大學出版社，2000.

[2]胡玉杰，李善平，郭銘.基于本體的產(chǎn)品知識表達[J].計算機輔助設(shè)計與圖形學報，2003，15（12）：1531-1537.

[3]劉伶，黃顯智，陳秀珠.語言學概要[M].北京：北京師范大學出版社，1986.

（作者單位：西京學院）