设计的思维方法.doc

第五章 设计构思与思维方式 设计的构思是一种思维的活动，即一种打算概念想象。实际上“构思是一种复杂的心理过程，由表及里的分析综合比较概念，由抽象到具体的形象化过程。环境设施设计的构思与艺术设计的构思不同：艺术构思主要解决表现什么和怎样表现的问题；环境设施设计构思以解决环境试题的构造，功能和如何使用的问题为关键，“构思实际上反映了设计者综合能力的水平。 环境设施设计与其他设计一样，有赖于人的形象思维活动，它是相对于抽象思维的一种思维方式。在形象思维活动中，人们头脑中出现的是一系列有关具体事物的星星，特别是携有“有感性特征的形象画面。这种构思中的“创造的思想”实际上就是这种思维的一种表述，同时构思最主要的是具有创造性。伟大的哲学家不断地从现实生活中发现问题，并提出解决问题的方法，使社会伦理道德更趋完美，这是一种创造。想象是创造的基础，当前经常提到的时髦词汇“超前设计，这也是一种提法的概念更新，“超前”就是要求“创造”，然而缺乏丰富的想象力，就难以创造。可以认为，想象力的表现是构思活动的关键，设计构思和思维方式多种多样，一般可概括为七个方面。第一节 定向设计法 概括地说，它就是根据环境设施和人们需求的不同特点，有的放矢地进行设计。环境设施一方面受环境的影响和约束，受该地区各种人文地理等条件限制，另一方面人们的性别年龄职业生活习惯方式等不同。根据各自具有特点，进行针对性较强的设计，具有较强烈的使用价值。换句话说，环境设施设计具有与各种环境相适应的这一设计特点，在某种程度上说是“标准设计”。在实际使用时，环境设施能够选择其适合于设置的场所条件，并具有其独特的个性，它是超越地域的国际通用设计。例如塑料制成的垃圾箱和休息椅，无论在形态结构、工艺加工及环境设置等方面，均具有共同的性质o(图5152)第二节 反向设计法 也称逆向设计负乘设计，是一种从事物的反方向反向探求对立面的设计构思方式，即原型一反向思考一设计新的形式。要求设计者把习惯的事件反过来思考，从相反的方向进行思维活动。这是一种似乎是无理中求理的思维方式。这种构思方法也可以促使设计者获取一定的想象力而创造出新的环境设施。 反向思考的方法，导致了人们从绝对观念中求得解放的均衡状态，把人们从固定不变的概念中解脱出来，创造新的概念，从而为社会提供了种类繁多的环境设施。值得一提的是，反向思考时应避免极端，应从某一状态反面进行全面，较彻底地观察思考，找出问题的关键，从而启发创造新的形象。例如上海为解决城市商业中心寸金之地的停车问题，立体停车塔的构思设计，其想像力仍是源于平面设置向立体设置的发展，是一种由平摆式转向重叠式设计方式的变化，不仅大大减少了占地面积，赋予了停车新的形式和内涵。有关反向设计形式在工业设计和平面设计中也适用甚多。第三节 仿生设计法 仿生学是模仿生物系统的原理，建造技术系统的科学。自然界中各种生物有着不同的结构形态生理反应和活动现象，人们自觉地以生物界作为各种技术的设计思想设计原理和创造发明的源泉，从而导致了新兴技术科学一一仿生学的诞生。仅动物而言，从最低等到最高等的整个动物界，均具有形式不同的构筑能力，其中许多动物有着较高的构筑艺术的本能，它们能够利用外部的材料或体内产生的物质，创造出许多奇巧的构筑物。人们从它们那里得到启示，创造无数的新结构新形态的构筑物。环境设施设计也以此为指导，进行一系列创作活动。但必须注意的是仿生设计只能“启示而不能取代设计者的创造而进行“拟物化”设计。只有仿生的“启示”进入高级思维阶段，扬弃了纯粹自然形态，才能获得创造的意义。为此，仿生设计对造物而言，不重形而重意，它是摆脱了模拟原型的约束，创造新的意象。这里应强调“拟”与“化的意义，拟比模仿进了一步，但仍受原型的影响，“化”就比“拟更接近本质，更深化了。例如近来国际流行的一种轿车，吸取了飞乌翅翼展开的原理，使车门上下启动创造了新的车门结构，产生了新的汽车形态，环境设施中的游乐具公用电话亭等模仿动物形态和功能而且有独特性.(图) 第四节 组合设计法 使多种功能集中于一体的设计方法，主要着重于功能的研究。 组合设计通常称为“多功能设计o功能性：是任何一件物品的根 本，抓住了功能就抓住了本质。多功能的环境设计，受到社会的 普遍欢迎。在环境设施中也出现了广告塔与邮筒或电话连为一体， 具有既宣传商品又便于通信等优点。 组合设计并非“拼接”，而应强调协调性合理性。两种功能 集于一体，精简了物体的数量，节省设置的空间，方便使用。如 果两物组合后，产生异化，从而出现第三种功能的高级组合。也 就是l+l=3的设计再生。环境设施的街头候车亭的变化，透明的 有机玻璃顶棚，光洁的不锈钢支架，一小圈玻璃钢坐椅，有的在 候车亭边附设公用电话亭等。这类以候车广告宣传与通信功能相 结合的公共环境设施，给人以清纯温馨的感觉。(图55)五节传统研究法 各国、各民族均有其自身的传统设计。研究传统，引用传统中优良的设计原理结构功能及形态等，创造设计新型的设计是极为重要的。我国是一个有着悠久历史的国家，有着极其丰富的传统，仅从我国造型艺术理论分析，就具有许多精辟的理论观点。书法中所说的“方中寓圆圆中寓方，造园学中的“巧于因借，精在体宜”，“山石之美，具有透、漏瘦三字等，为此产生了古代轿子的启示而设计的“折装式坐具”，受传统火墙暖炕的启示而构思的“送暖墙体”的现代设计。 第六节 图解思考法 能够充分调动视觉的作用，它借助于徒手草图启发思路，将设计概念与草图工作紧密联系在一起，并互相促进，从而发展出新的概念。 视觉是我们最敏感高效的感觉。我们不但依靠视觉了解世界，而且我们还可以把其他感官得到的信息转变成视觉的线索，通过视觉的交流进行再创造。因此，视觉能够对人的创造性思维起到很大的刺激和提示作用，是思维的一个重要因素。设计者将想法随手绘制成草图，然后进行观察推敲，草图的图形通过视觉再一次被理解解释和想象，产生新的想法各种信息与图像就这样不断地从纸面到眼睛大脑手，再回到纸面，循环往复越多，就有更多的发展和提高。德罗拉修在其图式思维论一书中指出：图式思维的任务主要是帮助设计者解决构思和表现问题，迅速捕捉 灵感，找出解决办法，把构思变成设计方案，然后将其修改综合与完善。具体来说，图解思考的作用有下列四种： ： (1)它能够将思维中动荡不定、含糊不清的想法变为一种直 观的形象； I (2)它通过“想一画一视”不断的循环，能够将最初的 i想法不断地加以完善； j (3)它可以将头脑中并存的许多构想都图录到纸面上，以便 I于设计者进行分析，比较； I(4)它可以作为同事之间设计者与委托人之间的一种交流手段 第七节 创新思维设计法 一、借鉴设计法 也称移植设计，指将某一领域成功的科技原理方法创造的成果等，应用于另一领域而产生新的技法，从而形成新的物品。科学的发展，促进了现代社会不同领域间科技的交叉渗透，并取得了突破性技术创新。将电视技术光纤技术移植于医疗领域，产生了纤微胃镜等内窥技术，在环境设施设计中也借鉴了汽车流动性而设置“汽车流动厕所”，“汽车售货站等；使用植物法科学研究是环境设施设计中最有效最简便的方法，也是应用研究中运用最多的方法。这种借鉴设计应从其他物件上引入某些设计因素，加以再创造的结果。 二、集思设计法 又称“综摄法”或“提喻法”，设计时仅提出较为抽象的议题，由多人构成研究小组，自由思考、想象。当构想到一定程度时，便以此与设计课题相对照，求得某种启示。在环境设施设计中如地铁站前自行车存车场的设计。设计初期只是极简单的概念“存放。然而共同对“存”、“放”加以想象，如“放入盒子里”、“存入银行”等形式思维，并按照这些想象的各种形式思维，可获得各种不同的启示，如“放入盒子里，这类思维体系中可出现“建塔形存车处建筑”，“站台下建存车场”，“地下挖建停车场”等。“存入银行”这类思维体系中可出现“付款凭证存车、“存车按日期收款等具体空间形象思维，最后进行完整的形象表现，分析，以得到理想的设计方案。这就是我们所指的设计构思方案。这类集思设计构思方法，特别适用于大规模的，质量要求较高的设计。要求独特的创造能力，团结共事。 三、演绎法 演绎法首先确定设计的总目标，然后将其一步步分解，形成一个多层次目标系统。这种方法的关键是要对各种设计问题进行详尽的罗列，并辨别问题之间的关系。 当设计信息量过大或设计者对所涉及的领域缺少经验时，演绎法可以全面地、符合逻辑地引入、展示、描述基本的设计问题。著名建筑师亚历山大很推崇这种方法，他在形式合成纲要一书中说：“今日越来越多的设计问题已到了一种不可解的复杂程度。我们应寻找一种简洁的方法，这种方法可将复杂的问题记录下来，并将其拆散为较小的问题。他在分析印地安村落的结构时仍旧应用了这种方法，图表示村落由1 4 2项要求及它们之间的联系所限定，这些要求可分成4个主要的子系统ABCD，继而分成1 2个更小的子系统A 1A2A3B 1B2B3B4C 1这1 2个子系统每个又包含1 2项局部要求，形成一“树形结构。 四、归纳回归法 归纳回归法实际上包含了归纳和回归两个步骤。前一步骤与演绎法的推导过程恰恰相反，它由一些杂乱的、基本的局部目标出发，逐级向上推导，直至归纳出设计的总目标。后一步骤则与演绎法相同，它将归纳所得的总目标再逐层分解为系统的局部目标。 当设计者对某一设计任务难以从总体上把握时，归纳回归法可以帮助设计者认清设计目标，辨别约束条件，有秩序地分解、排列、组织设计问题。例如，一个大型行政办公楼设计涉及大量问题，难以确定什么是总目标、什么是局部目标，这时按照归纳回归法，先把各种各样的要求集中起来，然后将它们筛选、分类、汇总为城市规划、单体两大类，再用演绎法推导回去，这样设计目标就更明晰、全面了。 五、形态分析法 由美国天文学家F茨维基创造的设计构思方法，也称“形态矩阵法、“形态综合法。按照系统化填充技术进行分析和组合，以此来帮助创造性构思的一种方法。它从每个局部目标发展出若干可能的答案，填成矩阵，然后通过各种可能答案的组合，形成若干可能的总答案，再对这些总答案进行比较、评价和选择，确定最终的答案。例如：一个拟建场所的设计任务可以分解为P 1P2P3P4P 5P6六个局部要求，而它们又分别有459446个可能的答案，那么该设计总共可以得到459446=1 7 280个总答案。对这些总答案进行比较筛选，即可得到最佳的方案。、，这种方法必须在电子计算机和严格的评价标准的帮助下才能发挥作用。它比较适合于解决那些技术性较强问题比较复杂的设计任务，对于环境设施设计构思过程中，就是把需要解决的问题，分解为各个独立的要素再将个要素排列组合分析(如材料工艺功能形态等)，其中以形态分析为主要内容，获取设计方案，并从中取得最优方案。美国在火箭研制中，运用形态分析，以火箭的运载形式有车辆式输送带式容器式吊包式等；输送方式有管道滚轴轨道水等；动力来源有压缩空气电动机内燃机太阳能等。在环境设施设计中也可引用以上这种方法，可按功能列出有关独立因素，并各要素以图表序列排列组合成创造性的设想。 六、发散思维法 针对所给信息而产生的问题，求该问题的尽量多的各式各样的可能解，这种思维过程，称为发散思维，或辐散思维求异思维。现举创造心理学一书中有名的砖头问题为例。假如问：“试列举砖头的各种用途。”则答案至少有以下各种：可以造房筑墙修阶梯造马路。压东西、垫住停在斜坡上的汽车砸人当锤子等等。这类回答就具有思维的发散性，因为它可以任意地想下去。分析上述答案可以看出，前4个答案属建筑类，对砖的用途来说是习常性的，后几种则是非习常性的。对创造思维而言，运用发散思维，作出非习常性联想，化好似无关为有关，引发出新思路是非常重要的。 发散思维主要用在寻求某一问题的各种不同答案的过程中。然而，当许多不同的可能性答案提出之后，又有一个选优问题，这又要过渡到收敛思维。因此，发散思维和收敛思维在实际中是相辅相成的。 七、梦想法 梦想法亦称灵感法，是美国JW泰勒在他的怎样创造新观念(H ow To C re ate N ew工d e a s)(1 96 1年)一书中提出的。其实质是：把人的梦想通过孜孜不倦的努力变为现实。该法基本过程包括3个阶段：尽量作出对人类有最大贡献的梦想。可自问自答。自问：“什么是可为人类做的最有意义的事?什么是人类所需要的?假如我可以创造，我将选择什么？”自答是“应该选择自己永远感兴趣的事o”围绕自己的考虑问题。孜孜不倦地阅读有关书籍，研究和思考问题o缩小梦想范围，使梦想成为现实。即经过第二阶段长期的深入研究和实验，把梦想中不现实的东西舍弃，使梦想现实化。梦想法实质上是人通过长期努力实现大理想的一种方法。该法成败主要取决于第一和第二两个阶段。该法对于科学家确定研究某一重大课题和作出重大科学发现极为重要。该法之所以亦称灵感法，是因为很多重大科学发现发明创造从成功瞬间看常常是长期困惑不解而得之于一时灵感所致。 八、缺点列举法 缺点列举法是创造学的一种方法。该法和希望点列举法一样，也是在特征列举法的基础上发展起来。所不同者是缺点列举法着眼于从事物本质上的缺点进行分析，以寻求解决目标。它的理论基础是认为改进旧事物主要就是改进旧事物的缺点，列举旧事物的缺点，即可发现存在的问题，找到解决问题的目标。由于该法主要围绕旧事物的缺点作文章，所以它一般不触动原事物的本质和整体，属于被动型思维方法，难于产生新质创造物。利用该法列举事物的缺点时，也和特征列举法一样，要从表述事物的名词形容词和动词的特征3个方面来分析。该法在一般程序与进行方式上，与希望点列举法相同。 九、特征列举法 特征列举法亦称属性列举法，是美国RP克劳福德于1 945年正式提出的。克劳福德认为世界上一切新事物都出自旧事物，创造必定是对旧事物某些特征的继承和改变。这就是他的特征列举法的理论基础。因而，特征列举法就是列举现有事物的特征，从中发现需要改进的问题(特征)，提出新的创造设想。该法的基本过程包括4个阶段：选择需要改进的对象；编制改进对象组成部分表；编制改进对象组成部分的本质特征表；改进需要改进的问题(特征)，使改进对象完善或面貌一新。利用该法时，一般考虑事物3个方面的特征：名词的特征：事物的组成部分材料要素等；形容词的特征：事物的，l、生质开头颜色形态等；动词的特征：事物的功能，特别是使事物具有存在意义的功能。这样从不同角度把事物分解为一系列特征，使问题简单化具体化、易于发现和解决问题。 十、十进位探求矩阵法 十进位探求矩阵法亦称1 O1 O矩阵法，是前苏联波维莱科1 97 6年正式提出的。这一方法的特点是：有步骤地利用1 O种创造学技法与十项技术系统基本指标中的一项指标进行组合，形成1 O1 O矩阵，从中获取新的思路以探求新的解决方案。十项基本指标是：几何指标；物理和机械指标；能量指标；设计工艺指标；可靠性与寿命指标；使用指标；经济指标；标准化与统一化程度指标；使用方便与安全指标；美术设计指标。十种创造方法是迁移把某一技术系统的基本指标转用另一技术领域；适应把已知的过程结构形式、材料应用到新的具体条件时，予以适应性改变；倍增增加基本指标；分化把基本指标分解，细化等；统合把基本指标相加联结，混合统一等；反向使顺序相反转向，颠倒等；瞬变一一把基本指标作瞬态变化；动态化使重量温度尺寸、颜色及其它指标在时间性上作动态变化类比寻求和利用某技术系统与已知系统的指标在某些方面的相似：理想化使技术系统的指标接近理想值；十项基本指标与十种创造方法形成1 O1 O型矩阵，矩阵每一小格形成一个组合但这种组合方格并不是一个现成技术方案，而是帮人们产生联想，探求新观念的一种形式。 第六章 公共环境设施的设计和展开 环境设施是一项复杂的工作。它包括了分析思维和直觉思维两种思维形式。分析思维科学、严谨、富有逻辑性，适合于解决设计中的理性问题；而直觉思维快速、敏捷、富有创造性，适宜于解决设计中的感性问题。 设计时，两种思维形式交织出现于设计的全部过程，它们时而相互补充、时而又相互补充可以激发灵感，产生好的构想；而矛盾冲突却常常使设计出现差错，甚至归于失败。因此，如何使两种思维活动取长补短，避免相互间的干扰和矛盾，就成为环境设施设计方法研究的中心问题。正如方法论专家琼斯指出的那样“方法本质上好似解决存在于逻辑分析和创造性思维之间中突的手段”。通过合理地划分设计步骤能够有效地解决上述中突。 设计的程序是设计展开的重要环节，它通过程序的阶段性分解，使设计者掌握和分析各种有关的条件和要求，然后经过筛选综合确定设计所应解决的问题。根据目前的各种程序分类，综合自己在多年的设计教学，工作实践中的体会，环境设施设计程序可以分为：明确问题、寻求答案、方案构思、设计表达、项目实施、设计评价五大阶段。 第一节 明确问题 设计工作的第一个步骤是“明确问题”。在这一阶段，设计者通过相关资料和条件的收集，通过调研和分析所获得的资料和条件，然后再经过分析综合，最终提出设计所应解决的问题。 一、资料收集 设计伊始，设计者面对一个具体的设计问题，首先要收集相关的资料，以便对将要设计的对象有个初步的概念。这些资料主要包含：人文类资料工程技术类资料经济类资料相关同类设施设计资料等等。全面掌握了这些资料能够给自己的设计工作指明一个正确的方向，避免时间和资源的浪费。 人文类资料包括大众的审美意识人们的行为规范传统文化以及社会需求等等。工程技术类资料包括各类设施的施工方法节点的处理方式通常的材料选用色彩搭配等等。经济类资料包括同类设施产品的施工价格各种材料的价格等等。所有这些资料的收集可以不局限于图片的形式，还可以以影象文字图形、图表数据等等其他形式。 二、现状调研 调研也是一种收集资料的方式，注重于针对性强的问题设计各种场景或调研表，来考察同类设施的使用情况，存在的问题、具有的优点，人们的期望等等。调研的形式主要分为两种：直接调研，间接调研。1) 直接调研2) (1)设计者到现场观察体验，并对现场环境进行拍照记录。3) 并同时站在使用者的位置上设身处地地体验已有同类设施的优劣o4) (2)掌握基地现状环境特点、规模o5) (3)了解地区文化(包括风俗人们心理生理的需求等)和6) 该设施功能的需求o7) (4)直接与使用者进行对话，设计问