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设计活动把科学与艺术联系在一起 精选

已有 2880 次阅读 2022-1-20 01:58 |个人分类:科学人文|系统分类:人文社科

  前几个月,SpaceX在太空的马桶漏了点液体,带来了一些麻烦。虽然麻烦不大,应该容易解决,但让人感受到进入太空的困难。SpaceX进入太空才刚刚开始,前面肯定有更多的困难,而要解决这些困难,除了科研,还需要设计。在现实生活中,设计工作往往是被忽略,实际却十分重要。大到城市布局,小到袜子、牙签,都离不开设计工作。随着科学技术的发展,人们生活迅速提高,各种产品层出不穷。而从科技知识到产品还存在一些距离,而这个距离就由设计来填补。所有产品都离不开一项工作——设计。设计充满了我们的生活。房子、道路、城市、汽车、服装,手机等等,我们所看到的,几乎都与设计相关。

  科研单位、学校研究部门,总给人一种高冷的感觉。在一般情况下,我们很少把科研与设计联系在一起,总觉得科研是科研,设计是设计,两者并没有什么联系。多数设计往往还涉及到艺术、情感等方面的内容,更与科研不搭边。科研往往是大问题,大难题,比如卡脖子问题,比如国家战略问题。

  设计与科研是难以分家的。人们在设计产品的时候,即有设计工作,又有科学技术方面的工作。汽车肯定是设计出来的,同样是科学的成果,属于科学技术下的设计成果。SpaceX的火箭发动机有科学技术的工作,肯定也离不开设计。设计与科学技术往往揉合在一起。科学家搞研究,不可能离开设计。目前的科学发现离不开科研设备,科研装置,如国内最近建设了许多大科学装置,这些设备装置都需要细致设计。科学家有时候需要自己设计科研设备。数学家解数学题,同样需要分析解题思路,设计解题步骤。科学家搞科研攻关,肯定少不了方案设计。

  现实中,我们往往忽略了设计本身。受教育的过程中,多是学习本专业的知识,不会学习设计本身。当碰到一个问题,如何分析,如何设计解决步骤,这是一项艺术性的工作。设计本身蕴含着很多的东西,比如艺术性,创造性等,带有个人色彩。不同的人有不同的设计,就算为同样的目的,设计成果也不尽相同。比如美国海军、空军招标飞机,会请不同厂家投标,从而产生不同的方案。同一问题,由不同的设计团队来设计,通过设计竞赛PK出赢家。

   科学家的成果,很多是设计出来的。比如说爱因斯坦创立了相对论。为什么说是“创立”,而不是说“发现”?可以这么说,爱因斯坦设计出一套理论体系,通过人们的验证,理论体系符合实验结果。因为符合实验结果,则判定这套理论体系可以帮助人们认识、理解这个世界,从而更好利用自然。

   为什么不说“发现”?这就涉及到人类认识世界的问题,涉及到知识来源的问题。而不得不请出休谟、康德、胡塞尔等人。我们的脑袋是通过感觉器官来感受世界的。红外线、紫外线等超出了人类感觉器官的能力,只能通过仪器设备转化成能直接感受的信号。人类对宇宙的认识只能是局部的。宇宙到底是个什么样子,到底怎么运转的,也许人类不可能知道,也不会知道,也就不能发现。只能创立一个理论体系,通过人们实验,与现实一致。牛顿力学三大定律,早期人们通过实验验证,挺正确的。现在我们都知道存在一定局限性。实验验证并不能绝对说明正确。人们也曾经盲信过牛顿的世界观,现在知道也存在着局限。

   设计工作涉及到很多艺术性,创造性的东西。这意味着科研也有很多艺术性的东西。反过来说,如果我们提升自己的设计能力,就能提升科研能力。怎么提升设计能力。设计有没有特别的窍门?设计其实有很多的窍门,比如说设计框架、设计模式、设计技巧、设计注意事项等等。通过学习设计方面的内容,人们可以提高效率,减少试错的成本。比如说写论文,就存在写作模板,也存在写作技巧。而做实验,同样有实验的流程,实验的框架。而设计模式则是针对一些常见的问题,总结出一些常用的处理办法。对于不同专业,设计可以产生交叉,从而互相借鉴,提高效率。

   设计离不开思维转变,可能需要更多的体会,使用更多案例来学习。如果我们看古人如何做精细测量,就会发现这些人真的会想主意。当然,也可以看看魔术,同样需要转变人的思维,打破常规,充分利用条件。而一些能够提升思维的做法,都值得学习和体会。

   设计还把科学与现实联系在了一起。比如说苹果手机,设计师通过设计工作把科学技术的成果转变成了产品,转化成提高人类生活水平的物质财富。医疗领域使用的各种检查设备,也是科技转化成产品,这同样离不开设计工作。

   美国人力成本高,搞生产的竞争力差,但是产品设计水平高。这导致美国成了设计大国。这肯定离不开他们对设计的重视。

   现在提素质教育,很大程度上是设计方面的内容。孩子学了东西,需要使用。使用的过程就是设计的过程,当然最后还有动手的过程。我们说孩子要提升动手能力,显然还应在动手之前,增加设计能力。



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3 黄永义 尤明庆 史晓雷

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