產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)中的材料體驗學(xué)習(xí)方法研究

張浩 賀可可 吳新堯

（1.廣州商學(xué)院藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，廣州 511363；2.廣州工業(yè)設(shè)計促進會，廣州 510000）

設(shè)計產(chǎn)品功能和造型的實現(xiàn)均依賴于材料與工藝（特性）的結(jié)合。為了學(xué)習(xí)這些知識，目前國內(nèi)外已經(jīng)建立了材料研究與材料基礎(chǔ)學(xué)科的學(xué)習(xí)資源，如材料館、設(shè)計圖書館等[1]。這些資源的功能與傳統(tǒng)圖書館類似，包括材料的收集、分類和展示，以及提供材料的基礎(chǔ)知識。在教學(xué)中，這些資源還可以在理論與實踐結(jié)合方面發(fā)揮作用，學(xué)生可以在課后直接進入材料館，直觀地了解材料[2]。Karana 提出“材料驅(qū)動設(shè)計”方法[3]，強調(diào)以材料體驗為導(dǎo)向，通過實際互動來理解材料的物理屬性和體驗表征，為設(shè)計師提供材料潛在的設(shè)計機會。與此同時，國內(nèi)的材料與工藝教學(xué)也面臨著一定的挑戰(zhàn)，教材著重介紹了材料的固有屬性和加工工藝，對初學(xué)者和設(shè)計師來說學(xué)習(xí)難度較大[4]。為應(yīng)對這一問題，周巖等通過建立虛擬仿真平臺和強調(diào)體驗的設(shè)計來提高學(xué)生對材料知識的理解力和應(yīng)用能力[5]。此外，一些研究者還分析了材料的感覺特性，強調(diào)設(shè)計師應(yīng)關(guān)注材料的質(zhì)感、特性，以及對人們情感體驗的影響[6-7]。在當(dāng)前的設(shè)計實踐中，產(chǎn)品的功能已經(jīng)不再是唯一的關(guān)注點。審美品質(zhì)、產(chǎn)品的感知，以及與用戶的互動在設(shè)計中變得愈發(fā)重要。這些品質(zhì)受到所選材料的影響，因為材料的選擇不僅會影響產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)，還會對用戶的感官體驗產(chǎn)生深遠的影響[8]。因此，在產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)中，體驗和感知材料至關(guān)重要。

1 材料體驗的概念解析

“材料體驗”一詞起初是由Karana 等人提出的[3]，是人們使用產(chǎn)品材料并通過產(chǎn)品材料獲得的體驗。在起初的定義中，材料體驗由三個體驗組成：美學(xué)（感覺）體驗（例如發(fā)現(xiàn)材料冰冷、光滑、有光澤等）、有意義的體驗（例如材料是現(xiàn)代的、性感的、舒適的等等），以及情感體驗（例如材料會讓人們感到驚奇、驚訝、厭惡等）。隨著該領(lǐng)域相關(guān)理論和研究的不斷發(fā)展，材料在塑造行為和實踐方式方面起到積極作用。因此，材料體驗被定義為四個層次的材料體驗：感官性(美學(xué))、解釋性（意義）、情感性（情感）和行為性（動作表現(xiàn)）[9]。材料體驗承接了材料感性特征的研究方向，注重材料在整體情境中的意義[10]。材料體驗的每一個組成部分都是相互交織的，這些因素可以為學(xué)生在產(chǎn)品設(shè)計材料體驗的實踐方面提供參考。

2 產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)中的材料體驗學(xué)習(xí)方法分析

在設(shè)計領(lǐng)域，材料的種類不斷演變和發(fā)展，這歸因于技術(shù)的進步、設(shè)計師不斷的創(chuàng)新應(yīng)用，以及設(shè)計研究人員對材料的重新解釋和理解[11]。對于設(shè)計專業(yè)的學(xué)生，獲取材料知識的基本方法之一是通過邊實踐邊學(xué)習(xí)的方式，以獲得隱性知識，如技術(shù)屬性、表現(xiàn)力、感官體驗和品質(zhì)等方面。從教育者的角度，理解如何培養(yǎng)學(xué)生，使他們能夠在設(shè)計中獨立選擇和運用材料，變得至關(guān)重要且迫切。然而，材料領(lǐng)域的快速發(fā)展也帶來了新的挑戰(zhàn)。在產(chǎn)品設(shè)計中，選擇合適的材料對于產(chǎn)品的性能、外觀和功能也至關(guān)重要?；诓牧象w驗學(xué)習(xí)方法能夠更好的讓產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)的學(xué)生理解和掌握相關(guān)材料知識。材料的體驗包括所有的感官體驗，人們可以發(fā)現(xiàn)材料的外觀、感覺、聲音和氣味等。這種多感官體驗是可以通過材料體驗直接感受到的，有助于對材料的整體認知[12]。體驗式的教學(xué)方法可以幫助學(xué)生更好的將理論知識和設(shè)計實踐相結(jié)合[13]。在這個過程中，體驗涵蓋了觸覺、視覺及感性體驗。在產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)中，可以從這三個方面作為材料體驗學(xué)習(xí)的切入點，以下將針對材料體驗學(xué)習(xí)方法進行分析。

2.1 觸覺體驗方法

材料的觸覺體驗在產(chǎn)品設(shè)計的教學(xué)中扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅能夠幫助學(xué)生深入地了解材料的特性，還能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和設(shè)計靈感。通過觸摸，學(xué)生可以感知材料的紋理（光滑、粗糙）、柔韌性（僵硬、靈活）、硬度（硬、軟）、溫度（冷、暖）、形狀（有機、幾何）、重量（輕、重）等方面的信息，這種體驗是直接的、實際的，可以讓學(xué)生深入地了解材料的物理性質(zhì)[14]。觸摸體驗可以直接了解材料在人們手中如何變暖、融化，它們對擺動、壓力、拉伸等有何反應(yīng)。此外，觸摸也可以使人們了解用特定材料能夠做什么樣的設(shè)計。具體的觸覺體驗方法如下：

1）手感測試：學(xué)生可以用手觸摸不同材料，感受它們的質(zhì)地、硬度和光滑度等。通過手感測試，學(xué)生可以直觀地比較出不同材料之間的觸覺差異。例如，木材可能感覺粗糙，金屬可能感覺冷硬，而塑料可能感覺相對光滑等。學(xué)生可以通過大量觸摸不同材料的表面，訓(xùn)練手感的敏銳度，為材料選擇提供參考。

2）柔韌性測試：材料的柔韌性也可以通過手指的壓彎、揉捏等來感受。例如，軟性塑料、薄金屬和各種織物的柔韌程度就有很大的差異。了解柔韌性可以幫助學(xué)生在設(shè)計時選擇合適的材料。

3）硬度測試：硬度和厚薄會影響材料的剛性。同樣的可以通過手指按壓、敲擊來感受。硬度的材料包括陶瓷、硬木、厚板材等;軟硬適中的材料有軟木、軟金屬、皮革等。了解硬度也有助于學(xué)生在結(jié)構(gòu)設(shè)計中選擇合適的材料。

4）溫度感知：材料的溫度體驗和我們的使用相關(guān)。冷材料可以給人清涼感與冷漠感，而溫暖的材料則會給人親切感和舒適感。通過觸摸不同溫度的材料，學(xué)生可以理解材料的導(dǎo)熱性能，以及溫度如何與情感和感知產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，為設(shè)計賦予更多層次的情感體驗。

5）材料的變形測試：學(xué)生可以應(yīng)用力量來測試材料的變形特性，例如，彈性高的材料會在施加力后迅速回彈，而較硬的材料則可能更難變形。這對于工程和材料的選擇至關(guān)重要。

在產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)中教師可以通過上述觸覺體驗的訓(xùn)練來增強對材料特性的認知，這些觸覺體驗方法可以讓學(xué)生親身感受材料的性質(zhì)，幫助他們更深入地了解材料的物理特性和實際應(yīng)用。

2.2 視覺體驗方法

在理論與實踐的結(jié)合的教育背景下，材料的感官維度變得越來越重要。未來的設(shè)計師需要掌握選擇適用于特定應(yīng)用材料所需的技能。這意味著他們既要意識到材料的客觀技術(shù)特性，又具備主觀的感官特征。如果從“用戶——材料——產(chǎn)品”的交互角度來看，所有體驗的起點都是來自產(chǎn)品的感官信息。人們在生活中是處在一個視覺占據(jù)主導(dǎo)地位的世界，因此在對材料的認知的時候，視覺體驗是較為直觀的體驗方式。不同的材料有著不同的肌理、顏色、透明度、質(zhì)地等。關(guān)于材料的視覺體驗內(nèi)容如下：

1）紋理觀察：不同材料的表面都有著自己獨特的肌理質(zhì)感。木材有自然生長的木紋，金屬有光潔表面，石材有質(zhì)感分明的脈絡(luò)；織物則有柔軟或粗糙的質(zhì)感。這些都是材料獨特的肌理，可以通過視覺形象地感受到。學(xué)生可以放大觀察和比較不同材料的肌理，了解材料視覺語言的特征。

2）顏色和外觀比較：學(xué)生可以比較不同材料的顏色和外觀，觀察不同材料之間的視覺差異。金屬通常具有冷色調(diào)，塑料具有各種顏色，而木材則會呈現(xiàn)出天然的木紋。學(xué)生可以觀察和區(qū)分材料的天然色彩，有助于以后應(yīng)用材料時進行色彩搭配。材料還可以通過打磨、著色等方式改變顏色，學(xué)生可以通過比較材料原色和處理后的色彩變化，感受材料的可塑性。

3）透明度：通過透明度和光傳遞性的觀察，學(xué)生可以了解不同材料對光的反應(yīng)。玻璃通常具有高度透明性，而塑料可以有不同的透明度。學(xué)生可以通過觀察和操作不同透明度的材料，思考如何在設(shè)計中發(fā)揮材料這一特質(zhì)。

4）質(zhì)地：材料的質(zhì)地也會影響視覺體驗。平滑的質(zhì)地可以反射光線，帶來鏡面效果；粗糙的質(zhì)地會產(chǎn)生散射，柔化視覺感受。學(xué)生可以通過比較平滑和粗糙材質(zhì)，感受質(zhì)地對視覺的影響。

5）表面處理工藝：通過改變同種材料的表面處理來達到不同的視覺體驗。例如，拋光、拉絲、酸蝕等處理，可以豐富木材、金屬、石材的視覺質(zhì)感。學(xué)生可以對一種材料用不同手法進行處理，然后觀察視覺效果的變化。

這些視覺體驗方法可以幫助學(xué)生通過觀察材料的外觀和特性來認知材料。視覺觀察也有助于激發(fā)創(chuàng)意和藝術(shù)創(chuàng)作，因為材料的外觀可以成為設(shè)計和藝術(shù)作品的靈感來源。

2.3 感性體驗方法

材料的感覺特性是人們對材料的直接感受和印象，它不僅涉及生理感官的作用，還受到個人經(jīng)驗、文化背景，以及心理狀態(tài)等因素的影響。這些感覺特性可以分為多個維度來考慮，ZUO H 等對材料質(zhì)感的主觀描述可以概括為四個維度：幾何維度、物理化學(xué)維度、情感維度和聯(lián)想維度[15]。

1）幾何維度：材料的表面都有自己的幾何結(jié)構(gòu)，這會給人不同的感受。例如，木材的線條感、金屬的平整感、石材的質(zhì)樸感等。學(xué)生可以在觸摸不同材料時，思考如何在設(shè)計中利用這種幾何美感。

2）物理化學(xué)維度：不同材料的表面也會因為它的物理屬性和化學(xué)組成給人不同的感受。例如，絲綢能給人平滑柔軟的感覺，玻璃表面則會給人光滑冰冷的感覺。

3）情感維度：材料的感覺特性能夠喚起情感、享樂和價值感受。觸摸材料表面時，人們可以感受到溫暖、柔軟、光滑等情感。這些情感體驗可能會影響人們對材料的喜好和情感聯(lián)結(jié)。例如，柔軟的織物可能會給人帶來溫馨感，光滑的表面可能會給人帶來愉悅感。這些情感反應(yīng)使得材料的感性體驗更富有人情味和親和力。

4）關(guān)聯(lián)維度：這一維度探討了材料的紋理、圖案和形狀如何與個體的生活經(jīng)驗產(chǎn)生聯(lián)系。人們通常會將他們在生活中所見和感知的事物與材料的外觀進行比較和關(guān)聯(lián)。例如，木紋可能喚起自然界中的景象，而某種紋理可能使人聯(lián)想到城市的建筑結(jié)構(gòu)。

感性體驗方法可以幫助學(xué)生通過多感官體驗來認知和理解材料。感性體驗是主觀的，通常依賴于個體的感知和情感反應(yīng)。這有助于學(xué)生更深入地了解材料的多維特性，包括聲音、氣味、情感和品質(zhì)感。感性體驗對于設(shè)計、情感設(shè)計和消費者研究等領(lǐng)域都具有重要意義，因為它可以幫助創(chuàng)作者和設(shè)計師更好地滿足用戶的感官體驗和情感需求。

3 產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)中的材料體驗學(xué)習(xí)方法實踐

在產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)中，材料與工藝課程作為必修課程，在產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)課程體系中具有重要地位。為了更好地教授學(xué)生如何綜合考慮材料和工藝在產(chǎn)品設(shè)計中的作用，材料體驗學(xué)習(xí)方法是一種非常有效的教學(xué)方法。

通過上述材料體驗方法分析，在此以清水混凝土材料為例展開材料體驗實踐，如圖1、圖2 所示。傳統(tǒng)清水混凝土一般會應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，但近年來也開始應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品、藝術(shù)品等領(lǐng)域，拓展了清水混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域，打破了材質(zhì)的傳統(tǒng)用法。清水混凝土材料體驗可以讓學(xué)生更加關(guān)注該材料的美學(xué)特征，發(fā)揮它樸實、寧靜、沉穩(wěn)的特征?；炷敛牧象w驗旨在讓學(xué)生將藝術(shù)設(shè)計與材料工藝相融合，分析材料特點，通過推敲材料質(zhì)感、形態(tài)、色彩等因素進行設(shè)計創(chuàng)新，進而設(shè)計出創(chuàng)新案例。

圖1 清水混凝土產(chǎn)品制作流程

圖2 部分清水混凝土產(chǎn)品設(shè)計案例

首先在觸覺體驗方面，學(xué)生可以觸摸不同成分的清水混凝土原材料，感受水泥的粉狀質(zhì)地、沙子的粒狀感覺，以及骨料的堅硬質(zhì)地。在混凝土制作的過程中，他們可以通過觸感來掌握混凝土的工藝和材料比例。在混凝土硬化的過程中，學(xué)生觸摸新鮮的混凝土可能感覺潮濕、粘稠，而觸摸已硬化的混凝土則可能感覺堅硬、平滑。學(xué)生可以制作不同配方的混凝土樣品，并進行強度測試。他們可以觸摸并比較各個樣品的硬度和耐久性，了解不同配方對混凝土性能的影響。

視覺體驗方面，清水混凝土通常呈灰色，但可以通過添加著色劑（如氧化鐵粉）來改變顏色。學(xué)生可以比較不同顏色的混凝土，以了解顏色對視覺效果的影響。不同的模具和表面處理方法可以創(chuàng)建不同的紋理和裝飾效果。他們可以比較平滑表面和粗糙表面的混凝土，以了解紋理設(shè)計的重要性。

感性體驗方面，學(xué)生通過制作不同造型的產(chǎn)品，感受幾何特征。此外，通過不同原材料的配比能感知清水混凝土硬度和密度等物理特性。通過比較光滑、均勻和無裂縫的混凝土與表面不平整、有裂縫或顏色不均勻的混凝土，討論清水混凝土的外觀和質(zhì)感是否令人愉悅。

在這個過程中，學(xué)生不僅加深了對材料的理論認識，也親身體驗了從材料選擇、3D 打印、硅膠翻模、混凝土澆注、脫模到最終成型等一系列材料工藝的制作流程。不同材料和顏色的配比會產(chǎn)生不同的實物效果，這一實踐過程突破了學(xué)生對混凝土這一材質(zhì)的過往認知，讓他們發(fā)現(xiàn)了材料創(chuàng)新設(shè)計中更多的可能性。

4 結(jié)語

材料作為產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵元素，材料體驗不僅會影響產(chǎn)品的外觀和手感，也會影響用戶的認知和情感體驗。相比被動地接受材料信息，讓學(xué)生動手觸摸和制作材料樣品，更有助于學(xué)生對材料敏感性和特性的理解。同時，結(jié)合材料體驗與設(shè)計方法訓(xùn)練，不僅能增強學(xué)生的材料認知，也能培養(yǎng)設(shè)計能力。在產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)中，引入視覺體驗、觸覺體感和感性體驗的方法，有助于學(xué)生更加深入地認識和體驗不同材料的特性。通過多感官的參與，學(xué)生能夠建立更為立體和豐富的材料認知，從而在日后的設(shè)計實踐中更靈活地運用不同的材料。此外，教育者在教學(xué)過程中的引導(dǎo)和激發(fā)也起到了至關(guān)重要的作用，他們應(yīng)積極創(chuàng)造多樣的材料體驗場景，鼓勵學(xué)生主動參與，培養(yǎng)學(xué)生對材料的獨特感知和思考能力。