當工程投資一經(jīng)決策,設計就是決定工程造價的關鍵階段。下文是學習啦小編為大家整理的關于工業(yè)設計本科論文的范文，歡迎大家閱讀參考!

　　工業(yè)設計本科論文篇1

　　試談工業(yè)設計中的仿生設計

　　【摘要】 以科學家對仿生學的研究成果為基礎，工業(yè)設計師們通過結合不同的產(chǎn)品概念進行仿生設計，使得產(chǎn)品具有真實的美感、自然生命的意義以及人性化的特征。充分體現(xiàn)了人類與自然，科學與設計等技術多元化融合的創(chuàng)新設計。闡述了仿生設計中的“形態(tài)”仿生、“結構與材料”仿生、“功能”仿生以及“界面”仿生等多種仿生技術在工業(yè)設計中應用。

　　【關鍵詞】 仿生設計;工業(yè)設計;生物進化;人性化

　　仿生設計是工業(yè)設計中最有活力，最具創(chuàng)新的設計方法，它在工業(yè)設計中蘊藏著豐富的實踐經(jīng)驗以及深厚的歷史積淀。仿生設計是設計回歸自然，追求人性化的一種具體可行的辦法，逐漸成為工業(yè)設計中新的亮點。

　　一、仿生設計的概況

　　人類出現(xiàn)以前，地球上已經(jīng)出現(xiàn)了各種生物，而且在自然界已經(jīng)存活了上億萬年，在長期的進化中，獲得了與大自然相適應的各種生活能力，生理的功能與結構也達到了高度的統(tǒng)一。形形色色的自然界，總讓人神往，使人浮想聯(lián)翩，小鳥在天上飛，魚兒在水中游，吸引著人們不斷的想象、探索、模仿。

　　仿生學是以研究生物系統(tǒng)的性質和結構，為工程技術提供新的工作原理及新的思想觀念。嚴格的講，仿生學其實是生物學中應用生物學的一個分支，仿生設計也可以說是仿生學的一種發(fā)展和延續(xù)，很多仿生學的研究成果都是通過工業(yè)設計的加工創(chuàng)造從而進入人們的生活。仿生設計在工業(yè)上主要是運用科學與工業(yè)設計的藝術相結合的方法、思維，以人性化的角度出發(fā)，不僅在物質上，而是在精神上追求自然與人類、傳統(tǒng)與現(xiàn)代、藝術與科技等多元素的創(chuàng)新和融合。仿生設計有利于尋求人類共同的生存方式、社會活動與大自然之間的默契，使人與自然達到真正的和諧。

　　二、仿生設計中的形態(tài)仿生

　　大自然中天然形成的優(yōu)良設計對于設計師來說，是取之不盡用之不竭的資料庫。運用效仿自然形態(tài)的手法來設計產(chǎn)品，是設計師們在學習大自然的過程中逐漸形成的設計習慣。當今社會，人們對于生活用品、工業(yè)用品的要求已不僅僅在于功能，更多的是追求淳樸、清新的風格?，F(xiàn)代文明的發(fā)展嚴重影響了生態(tài)平衡，迫使人們不斷的反思、努力追求更新的出路，并且深刻地意識到生態(tài)環(huán)境對于人類的深刻的意義。因此，發(fā)現(xiàn)與探索人類本真的面貌以及追求和諧生活的原始形態(tài)已經(jīng)逐漸成為社會生活發(fā)展的方向，仿生設計逐漸被人們所關注和重視，它似乎為人們打開了通往和諧的門庭?，F(xiàn)代的形態(tài)仿生設計產(chǎn)品建立了人、自然、機器和諧對話的平臺，使人類進入原生態(tài)中不斷挖掘新的設計作品和新的形象。產(chǎn)品的形態(tài)仿生設計主要在于將生物界中各類形體內外的本質屬性精確概括的提煉出來，屬于一種高層次的心理加工和思維創(chuàng)造活動。

　　例如，世界著名的設計大師Luigi Colani設計了世界上第一輛單體結構的跑車——BMW700，同時他也被譽為仿生設計的創(chuàng)始人。在這之后，他又帶來了“甲蟲”手機充電器。據(jù)介紹，用戶只要將手機塞入“甲蟲”張開的“前肢”中，“Any Fix”便會對手機進行自動檢測，確定其所需電量，同時對手機進行充電。

　　據(jù)調查，這種充電器已經(jīng)與歐洲市場上80%的手機實現(xiàn)了兼容。甲殼蟲以一種可愛、憨厚、親切、老實的自然形態(tài)，給人以親近的感覺。它的線條簡潔舒展且流暢唯美，將這種利落的生物形象和感覺進行加工、提煉以后并應用于產(chǎn)品的開發(fā)與設計當中，往往容易被消費者所熟知并接受，從而增強消費者的參與，喚起高漲的體驗情緒，有效增強設計的魅力。仿螢火蟲形態(tài)的鑰匙以及燈具設計，大多被人們所接受，其形態(tài)簡練、符合審美、具有趣味性，較適宜小工業(yè)鏟平。仿蘑菇形態(tài)的產(chǎn)品主要應用于植物形態(tài)的仿生案例，根據(jù)蘑菇的形態(tài)進行整合，設計形態(tài)簡練、大方，功能齊備，色彩搭配合理，充滿意蘊和意境的設計，帶給人們快樂和感恩。

　　三、仿生設計中仿結構和材料的設計

　　隨著科學技術的發(fā)展，社會人文方面的進步，仿生物的結構和材料已經(jīng)成為工業(yè)設計中新的原理、新的方法和新的途徑，在工業(yè)設計中逐漸占有重要的地位。只有對自然界中優(yōu)秀結構進行不斷地觀察、探索與分析，才有可能探索出更為合理的結構。自然界存在著的生物都經(jīng)歷了億萬年的進化和演變，每一種生物本身都具有巧妙、實用、合理、完整的形態(tài)以及獨特的結構。結構仿生主要研究生物和自然界之間存在的內部的結構原理如何運用到實際的設計中的問題。利用不同產(chǎn)品的概念以及設計的目的進行創(chuàng)新，使人工的產(chǎn)品更具自然生命的特征和美感。例如蜂巢，經(jīng)過近代數(shù)學家的精確計算得知這種類似蜂巢的結構是最節(jié)省材料的結構，并且容量大、堅固性強。蜂巢由很多排列整齊的六棱柱形的小蜂房組成，每一個小蜂房的底部都有三個大小形同的菱形組成。人們采用各種材料來模仿和制造蜂巢式的夾層結構板，重量輕、強度大、不易傳導熱和聲，是制造宇宙飛船、航天飛機、人造衛(wèi)星等的最佳材料。此外，根據(jù)結構的特征，設計師還將移動的信號網(wǎng)絡所覆蓋的模式設計為“蜂巢狀”，以驗證此種結構下的覆蓋信號最佳、所用材料最節(jié)省。

　　四、仿生設計中的功能設計

　　實際上，動物的某些功能遠遠超越了人類在此方面的研究成果。各種各樣的動植物可以在極其惡劣、極其復雜的自然環(huán)境中生存和運動，主要是因為其形體和運動器官可以與惡劣的環(huán)境進行斗爭。動植物經(jīng)過幾百萬年的進化，不僅能夠適應大自然，而且其進化的程度幾近完美，令人類驚嘆。

　　當今社會，學習并利用動植物的奇妙功能，已經(jīng)成為工業(yè)設計中技術革新的新方向。工業(yè)設計師利用科學家對于仿生發(fā)明的實現(xiàn)以及工程師對于解決新技術的難題提供了很大的幫助，不僅可以解決人與物之間的關系，而且可以搭建人機對話的平臺。結合人類的不斷需求轉化為新產(chǎn)品的設計，以滿足人們不斷的生理、心理上的需求。例如科學家們利用蒼蠅的嗅覺，仿制了十分成功而且奇特的小型氣體分析儀。這種儀器被安裝在宇宙飛船的座艙里，主要用于檢測艙內的氣體成分;根據(jù)蛙眼的原理，科學家們發(fā)明了雷達系統(tǒng)，能夠準確的識別目標;根據(jù)鱷魚嘴的形態(tài)，不難看出鉗子的造型來源;根據(jù)鶴的體態(tài)特征設計出挖土機的懸臂。

　　五、仿生設計中的界面設計

　　以上介紹了工業(yè)設計中的形態(tài)仿生、結構與材料仿生、功能仿生等技術。事實上，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設計中，單純地從某一方面來進行仿生是很罕見的，更多的是從大自然的生存哲學與和諧共生的角度出發(fā)，運用形態(tài)、結構與材料、功能等多個方面進行綜合仿生設計。例如綠色仿生設計、可持續(xù)仿生設計等等。此種仿生設計不僅以自然界的個體為表現(xiàn)形式，而且借鑒自然界的整體生存理念進行仿生設計，將界面設計的情感設計與功能設計相吻合，這就是所謂的界面仿生。仿生藝術不僅僅具有一種單純的形式美和懷舊美，而是具有深刻的理論依據(jù)和技術背景。

　　例如科拉尼采用卵形設計茶具的主要形態(tài)。原因如下：其一，卵是母體內孕育出來的生命形態(tài)，具有和諧的生命象征，擁有獨特的、光滑的外表以及適應能力。其二，實驗表明，卵形受熱最均勻，可以將熱量以最快的速度均勻的傳遞給形態(tài)中其他各個部分。再例如設計飛機時，科拉尼借鑒了鯊魚嘴的形態(tài)，原因很科學。

　　仿生設計是人類創(chuàng)新設計中永遠不老的話題。工業(yè)設計應充分發(fā)揮仿生學的優(yōu)勢和先進的理念，結合工業(yè)設計和仿生學的特點來拓寬產(chǎn)品的設計方法和途徑，要緊緊把握仿生設計系統(tǒng)中整體內在特征的關鍵因素。工業(yè)設計過程中應結合仿生學的設計特征原理及研究成果，與工業(yè)設計工程師一起，準確認識并掌握市場的需求，提出對于某種產(chǎn)品的創(chuàng)新概念和構想，踏踏實實的從基礎做起，運用嫻熟的藝術手法和科學技術創(chuàng)造出更具價值的產(chǎn)品。

　　參考文獻

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　　工業(yè)設計本科論文篇2

　　通過工業(yè)設計看綠色設計

　　[摘要]綠色設計是近來幾年設計界研究的熱門話題，目前對綠色設計的研究主要集中在綠色技術方面(物質的一面)。本文就綠色設計的理念內容，通過研究工業(yè)設計的各個階段對其進行補充，發(fā)展。把設計的情感化，人性化(精神的一面)納入到綠色設計理念中來豐富綠色設計的內容。

　　[關鍵詞]綠色設計 情感化 人性化 可持續(xù)發(fā)展

　　近幾年，隨著人口、環(huán)境、資源三大問題的出現(xiàn)與加劇，綠色設計(Green Design)成為國際設計界研究的熱門話題，因為它是進行可持續(xù)發(fā)展的必然要求，通過它可以協(xié)調“人─機─環(huán)境”系統(tǒng)關系。通俗的講綠色設計是解決人與產(chǎn)品、人與環(huán)境、產(chǎn)品與環(huán)境三者之間的協(xié)調性問題。

　　但是就目前國際設計界對綠色設計的研究來看，主要集中在綠色技術方面，以解決“機─環(huán)境”也就是“產(chǎn)品—環(huán)境”的關系，這種思想強調了設計對將來人類生活環(huán)境的影響，而卻忽視了人在整個“人─機─環(huán)境”關系中的全面協(xié)調性的研究，忽視了人類現(xiàn)在生活的質量問題。因此，在綠色設計理論研究的基礎上，從“人─機─環(huán)境”總體關系的協(xié)調性上提出了“人類生活設計”的設計思想，把“情感化設計或者個性化設計”納入到綠色設計理念中來進一步完善綠色設計理論。“人性化設計”的納入強調了“人—機—環(huán)境”關系系統(tǒng)中人的因素，使綠色設計理論更加充實，把人類的現(xiàn)在與將來緊緊聯(lián)系在一起。

　　工業(yè)設計是一門研究產(chǎn)品在“人─機(產(chǎn)品)─環(huán)境”關系系統(tǒng)中如何最優(yōu)化的學科。因此，要很好地指導產(chǎn)品的設計開發(fā)，還必須解決好人一機(產(chǎn)品)和人一環(huán)境之間的關系。

　　要對以上對綠色設計概念的擴充，完善綠色設計理論的理解，首先我們必須了解一下工業(yè)設計發(fā)展的幾個階段。

　　1，產(chǎn)品化設計

　　產(chǎn)品化是人類在其設計行為中對產(chǎn)品設計目的的界定。產(chǎn)品設計是進行其它各項生產(chǎn)技術準備工作的主要依據(jù)。產(chǎn)品化設計是產(chǎn)品的技術設計，其意義為人類使其自身的技術活動結果的對象化一物化。物化的過程是運用技術成果、技術手段、工具與技術規(guī)范等，最終所達到工業(yè)化生產(chǎn)物品的過程。產(chǎn)品化設計就是這種物化過程的設計。產(chǎn)品設計或產(chǎn)品化設計，解決的是物與物間的關系，即零件與零件間的關系、部件與部件間的關系以及產(chǎn)品與產(chǎn)品間的關系。解決這些關系的最終目的是創(chuàng)造出物的使用功能。

　　以技術為主體的產(chǎn)品設計，是人類為滿足自身最基本需求的設計行為。把由產(chǎn)品化設計的產(chǎn)品納入“人─機(產(chǎn)品)─環(huán)境”系統(tǒng)中進行考察，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品化設計是一種非優(yōu)化設計。主要解決“人─機(產(chǎn)品)─環(huán)境”中“機(產(chǎn)品)”的環(huán)節(jié)。

　　2，商品化設計

　　商品化設計是對產(chǎn)品化設計的提升與超越，即商品化設計既保留了產(chǎn)品化設計對產(chǎn)品物質效用功能的追求，同時又增加了人對產(chǎn)品其它功能，特別是精神功能(心理)的需求。因此，商品化設計實際上是把人對產(chǎn)品的各種功能需求作為設計的目標，把消費者的心理需求融合到產(chǎn)品進行優(yōu)化設計的一種設計方法。主要解決“人─機(產(chǎn)品)─環(huán)境”中“人─機(產(chǎn)品)”的環(huán)節(jié)。

　　商品化設計在滿足人的多元化需求的同時，也遷就了人的種種并非理智的需求。這不僅助長了人對物的貪婪心理，使浪費資源的現(xiàn)象日漸嚴重，而且隨著人類社會與人類文明不斷發(fā)展，人類改造自然的技術手段也愈加進步，于是人類對自然的破壞也愈加嚴重。大自然對人類的屢屢報復使人類認識到，自然是人類的朋友而非敵人：人類要提高自己的生存質量，必須遵循人類與自然共生共榮的原則。

　　3，生態(tài)化設計(綠色設計)

　　人類對大自然采取了掠奪性態(tài)度，這種掠奪的結果是以損害自然界的生存達到人類的生存為目的的。今天，人類終于認識到人類的生存必須以自然界的生存為前提，人類的生存與自然界的生存是共生的關系。人類的這種意識導致了生態(tài)文化的誕生。綠色設計建立在生態(tài)文化的基礎上，是工業(yè)設計的高級階段，其能真正地解決“人─機(產(chǎn)品)─環(huán)境”的協(xié)調發(fā)展;因此，研究綠色設計并將其應用對于人類的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。

　　在設計思想上，綠色設計需要生態(tài)哲學的指導。生態(tài)哲學，就是用生態(tài)智慧、生態(tài)觀點觀察事物、解釋現(xiàn)實世界、認識和解決現(xiàn)實問題。生態(tài)哲學是從“反自然”走向尊重自然的哲學，從人統(tǒng)治自然的哲學過渡到人與自然和諧發(fā)展的哲學。綠色設計需要生態(tài)哲學的指導，是因為它能為設計提供新的價值觀念、新的意識形式與新的思維方法，為設計指出方向。綠色設計，首先必須建立在生態(tài)意識與嶄新的消費文化上。

　　生態(tài)意識是生態(tài)哲學的重要組成部分。生態(tài)意識作為人類思想的先進觀念，產(chǎn)生于20世紀后半葉，它是反映人、人類社會與自然和諧發(fā)展的一種新的價值觀念。經(jīng)過20多年的發(fā)展，生態(tài)意識正從淺層向深層發(fā)展，具體的標志即是從限制人類行為向指導人類創(chuàng)造健康的生活方式發(fā)展。

　　人類對待環(huán)境的行為，鮮明地表現(xiàn)出生態(tài)意識從淺層向深層的發(fā)展。在傳統(tǒng)的科學價值觀念指導下，人的環(huán)境行為具有“反自然”的掠奪性，在向大自然無限制地索取物質的同時，又向大自然無所顧忌地排放著過多的廢棄物，把地球視作物質的倉庫與廢物排放場。生態(tài)意識產(chǎn)生后，人們對自身的活動做出了限制：既限制向自然的索取，又限制廢棄物的排放。通過兩種限制，以延長、維持人類的生存與發(fā)展。

　　很明顯，這種限制帶有退卻和消極適應自然的性質，與人類的智慧、人類的創(chuàng)造精神和主動積極的進取精神相悖的。這種生態(tài)意識顯然是人類生態(tài)意識的淺層表現(xiàn)，要使生態(tài)意識從淺層向深層發(fā)展，從被動向主動發(fā)展，從限制到自由地發(fā)展。具體表現(xiàn)應該為：研究綠色工藝、生態(tài)技術，開拓更廉價、更清潔的新資源，減少廢棄物并向無廢料生產(chǎn)發(fā)展;同時，建立綠色消費文化，并注意消費行為的引導。

　　通過上面的分析可以看出，工業(yè)設計中的綠色設計包含了更廣闊的內容，其不僅要利用綠色技術解決好產(chǎn)品與自然環(huán)境的關系，還得解決好產(chǎn)品與社會環(huán)境、人與產(chǎn)品的關系、人與環(huán)境(自然和社會環(huán)境)的關系，實現(xiàn)“人─機─環(huán)境”的協(xié)調發(fā)展。從表面上看來，綠色設計更偏重于綠色技術方面的因素，不注重產(chǎn)品的外觀和風格;

　　因此，工業(yè)設計師的影響和作用是比較小的。但隨著綠色設計理論的發(fā)展，逐步意識到僅僅是優(yōu)化產(chǎn)品結構的易拆卸性和清潔的生產(chǎn)過程、廢棄后的回收是不夠的。從根本上說，應該通過研究和影響消費者的行為，引導用戶向可持續(xù)發(fā)展的生活方式發(fā)展。在這些方面，工業(yè)設計師是具有其它專業(yè)所不具備的條件和優(yōu)勢，其能對使用他們產(chǎn)品客戶的消費行為和態(tài)度，使用行為和態(tài)度有很大的影

　　響。因此，在這里提出“人類生活設計”的設計理念，作為對以綠色技術為基礎的綠色設計的補充，將綠色設計的概念進行擴展。因為，情感往往被看作是一種人與人之間的行為，但是在物質生活日益豐富的今天，依情論點的出現(xiàn)，讓我們得知，人與物質是可以產(chǎn)生感情的，并可以把這種情感覆蓋在人類的行為活動中，通過工業(yè)設計中對產(chǎn)品情感化，人性化的研究來引導綠色消費，讓設計來引導消費者走向可持續(xù)發(fā)展的生活方式。

　　綠色設計是指通過設計師對產(chǎn)品、自然環(huán)境、社會環(huán)境、用戶進行全方位的考慮，對產(chǎn)品整個生命周期進行全過程分析，設計出滿足環(huán)境要求、適應市場和用戶需求的產(chǎn)品，并發(fā)揮引導作用促使同步實現(xiàn)產(chǎn)品、自然環(huán)境、社會環(huán)境和消費者健康生活方式的可持續(xù)發(fā)展。

　　先進的產(chǎn)品開發(fā)理念和設計方法能給產(chǎn)品開發(fā)提供有效的理論指導，對于提高產(chǎn)品的開發(fā)效率和成功率有重要的意義。綠色設計理論的不斷成熟和完善，特別是將綠色技術和對生活方式理解融入到產(chǎn)品設計中，將會給人們提供宜人的綠色產(chǎn)品，這不僅讓消費者受益，同時也能促進全人類的可持續(xù)發(fā)展。但是可持續(xù)不僅僅是人類生活能源，環(huán)境的可持續(xù)，可持續(xù)還應該包括人類生活情感世界的可持續(xù)。因此，提出“人類生活設計”的觀點把情感化或者說個性化注入到綠色設計的理念中，是對綠色設計的一個補充與擴展。

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