《设计DESIGN》杂志2023全国百校工业设计毕业作品展作品展示 （二）产业装备

产业装备2

江苏大学

办学特色：我校产品设计专业立足学科特点，紧扣国家“乡村振兴战略”和“创新驱动发展战略”，充分发挥学校农业工程学科集群优势，围绕“生产、生活、生态”主题，立足新乡村建设快速发展现状，研究城乡生活方式的转变，积极探讨“人—产品—环境”关系的新事态，打造以农业装备现代化为目标的农业智能装备创新设计、以新城乡生活方式优化为目标的用户体验与服务设计、以优秀传统文化创新为目标的文创设计的涉农专业特色，在人才培养及社会服务中的实践中积极探索“设计赋能尚农智库，创意驱动乡村振兴”的实施路径。

Horizon榛子采摘装备

作者阐述：我国榛子种植业正处于快速发展阶段，迫切需要提高生产效率和质量。Horizon榛子智能采摘装备立足智能化、模块化的设计思路，提出系统化的解决方案。本设计分为实体机械装备和应用系统两个部分，适用于大型榛子种植基地。主控巡逻车作为主模块装备，可自主进行路径规划、榛树生长状况监测、数据实时反馈与分析、能源动力控制等工作；振落机、清扫收集机等为次模块装备，为主模块所调用，协同完成榛果摇落、收集、杂质去除、果实储存等采摘任务；应用系统融装备信息、农务信息、环境信息于一体，可合理规划榛子生长期间的各类农业事务、调配智能装备，为信息共享、远程控制、用户交流、设备管理等提供了交互载体。Horizon榛子智能采摘装备设计方案旨在提高榛果采收效率，减少人力投入，提升榛子质量和产量，促进农业的可持续发展。

指导老师：沙春发

沙春发，博士，江苏大学艺术学院副教授，硕士生导师。主持教育部、省社科联等各类项目10余项；发表论文20余篇；获各类授权专利60余件、软件著作权3项；指导学生获国家级、省级学科竞赛奖项50余项；完成校企合作课题20余个。

导师点评：农业智能化是党和国家在十四五规划中指出的发展需求，为农业机械装备的升级发展指明了方向。2023年，江苏大学继续以“耒耜智·惠生活”为产品设计专业本科毕业设计主题，“农业智能装备”产品系统与服务设计是其中一个主要方向。“榛子智能采摘装备设计”选题是学生结合生活周边的问题确定的，符合主题范畴，也体现了当代大学生“把论文写在大地上”的真切情怀。

随着人民生活水平的提高，高端坚果产业快速发展。榛子作为“坚果之王”，其需求量激增。但是，相比土耳其、美国等榛子出产国，我国榛子采收主要依靠人工，机械化程度较低，对于劳动力需求较高，同时榛林种植、施肥、灌溉、采收等农林事务管理缺乏规范，多依靠农民经验来确定，由此果实生产质量、采摘效率参差不齐。设计一款智能榛子采摘装备迫在眉睫。

设计前期，充分开展用户研究。通过现场考察、用户访谈、专家咨询等方式提炼用户需求及痛点。本设计的用户人群为榛林实际种植者、管理者，对于他们而言，机器工作的高效性和舒适性，对设备的实时状态、必要的环境情况、榛树的生长状态等信息的掌握均非常重要。因此，产品定位于智能采收、辅助管理十分必要。

设计中，充分开展产品功能分析。通过对比现有同类产品、各类专利的创新特征，分析功能实施的可能性，如：针对绵密沙土或砂石的种植地形，采用履带式行走装置；针对辅助管理需求，用户可通过PAD端实现智能设备控制、农事计划设置、设备巡逻监测、数据采集、果实采摘等操作；针对多功能需求，采用模块化设计，确定了整个系统的组成：主控巡逻车、振落机、清扫收集机及智能管理系统。巡逻车为主控装置，配备智能控制系统，自主规划行进路线，可完成日常榛园的巡逻监测等事项，也可与其他不同功能的模块设备组合以达到不同功能目的；针对复杂环境，装备采用高强度材料，提高产品耐久性，减少后期维护成本。

通过概念草图、形态草图的多轮推敲，确定了整个设备的外观造型、功能区划分、使用场景等。通过三维数模模拟产品功能组件关系，并完成系统DEMO开发与演示。Horizon智能榛子采摘装备，提出了榛子种植采摘的系统化管理方案，结合无线远程控制、图像识别、数据综合管理等技术，优化了采摘的方式，旨在减少劳动力成本、提高榛子种植质量和采摘效果。

南京理工大学

办学特色：我校工业设计专业于1985年开始筹建，1993年开始招收本科生，是国家“双万计划”国家级一流本科专业建设点、江苏省设计学类重点专业、江苏省卓越工程师计划培养专业、江苏省国际化人才培养品牌专业。工业设计专业依托南京理工大学强大的工科教学背景与学科优势，基于创新理论、信息技术、工程技术，创新课程体系和教学方法，致力于培养具备坚实工业设计基础理论、知识技能、设计创新思维，具有国际化视野、社会责任感、团队合作精神的复合型工业设计精英人才。南京理工大学工业设计专业在适老化设计、交通工具设计、交互设计等领域具有深厚的研究与教学积累，不仅产出众多的重要科研成果，每年还为相关领域的各家知名企业输送大量的优秀设计人才。

智野农服——子母式田间管理和植物保护设备

作者阐述：在农具农机进一步机械化、智能化的背景下，本方案提出了一种基于植保无人机的子母式田间管理和植物保护设备。通过子母式整合以及智能网联化等创新设计手段，将农业工作车辆和植保无人机设计为一套系统的以田间管理为中心的农服生产设备。在设计过程中，主要解决现有植保设备续航时间短、续药过程繁琐，农民体力消耗大、危害身体健康等一系列问题，通过搭配电驱农用工作车，实现系统搭建田间移动机场、补给中心、控制台和休息站的目的。其中，电驱农用工作车充当母机构——地面服务基站，进行地面补给和控制。植保无人机充当子机构——空中飞防系统，进行空中农情监测及施药喷雾。机构间运载、补给、协同作业，高效率大规模完成多类型土地的现代化农田植保。

指导老师：丁一

丁一，南京理工大学设计艺术与传媒学院教师，九州大学艺术工学研究院博士。主要从事工业设计、地域文化等领域的研究。主持或作为主要成员参与多项国家和省部级科研项目，并多次指导学生获得国家和省部级设计竞赛奖项。

导师点评：该生成长于北方乡村，熟稔农业生产，因此在毕业设计的选题中选择了农用机械作为课题。在具体设计方向的选择上，敏锐地从政策文件中挖掘出加强田间管理、发展植保设备的相关意见，并结合了北方乡村的耕作条件、新能源车和无人机迅速发展的技术优势，具有着眼个人兴趣、追踪时代热点、立足客观现实的选题特点。

在该作品的前期调研阶段，该生引入“信息—动机—行为技巧”行为干预模型，通过市场调研验证了多数目标农户对于引入先进智能设备进行耕作具有较高的接受度，在此基础上结合北方乡村耕作的常见任务和劳动模式，选择基于无人机的子母式设备作为进行田间管理和植物保护的设计方案。通过子母式的造型与结构，以及智能网联化手段，将农业工作车辆和植保无人机加以整合并形成系统化的解决方案。

在对该作品进行构思和迭代之初，该生针对现有植保设备续航时间短、续药过程繁琐，农民体力消耗大、危害身体健康等问题，选择将电力驱动农用工作车作为地面枢纽，完成诸如搭建田间移动机场、补给中心、控制台和休息站等任务，而对无人机的构思则不仅要求其具有满足动力学要求的外形，并应设置有符合植保要求的喷洒装置，可通过空中飞行和移动机场续航续药的方式快速有效地完成预设任务——前述较为精准的设计定位为作品进一步的深入设计奠定了坚实的基础。

在对该作品进行深入设计的阶段，该生在整体造型的提炼中使用了仿生手法以强化作品的美学形象，并针对农用工具车的移动机场、储物空间，以及无人机上用于农情检测、施药供水和供电换电模块进行了产品结构层面的合理规划。此外，该生还以兼顾简明性、流畅度、科技感为原则针对操作界面进行了设计。最终的作品不仅在结构上符合人机工程学和产品功能设定，而且给人的主观印象兼具高技术美感和牢固耐用之感。

总体来看，该作品不仅规划了使用的功能，还具有合理的结构和美观的造型，在设计层面的完整度对于本科生而言殊为难得。该作品的一个迭代方案获得了2023年度“米兰设计周——中国高校设计学科师生优秀作品展”的一等奖，作品在毕业答辩中经过评议被认为完成度令人满意，被评为2023年度南京理工大学校优秀毕业设计。

湖南工业大学

办学特色：我校产品设计系成立于2002年，包含产品设计、服装与服饰设计两个专业。其中“产品设计”先后获批国家“专业综合改革试点”专业、国家级一流本科专业，核心课程“产品专题设计”被认定为国家级一流本科课程，拥有中国创新设计大数据株洲中心、中国包装设计专业中心、湖南省苗绣研究基地、陶瓷产品设计研发和轨道交通产品设计创新创业教育基地、湖南省品牌设计大学生创新训练中心等教学科研平台。产品设计专业主要面向文化创意（传统工艺）、轨道交通、智能制造等行业，培养理想信念坚定、专业基础扎实的创新创业型设计人才；服装与服饰设计专业主要面向服装设计与开发、服装销售与推广、服装饰品与家居纺织品等行业，培养理想信念坚定、专业基础扎实的应用型高级专门人才。

多功能模块化农用播种机设计

作者阐述：该产品主要利用模块化思维对现有根茎系农用播种机进行改造设计，主要实现对水稻、红薯、土豆、大蒜中等大小根茎系种子的播种，采用可拆卸方式，将作业平台与农用播种机结合。整体由“储存、传输、播种”3个模块构成，每个模块具有独立的动力系统，由永磁吸盘进行组装。储存模块由储存箱、开盖口、传送带组成；传输模块由调距条、传输板、传送带组成，通过对调距条的控制调整种子下落方向；播种模块由苗播种器和块播种器组成。以鲜艳的橙黄色为主色调，白黑为辅色调，整体沉稳又富有生机活力。让农村中传统的耕作劳动走向农业机械化，提高农村生产力，推进乡村振兴战略的发展，带动人们共同富裕。

指导老师：张宗登

张宗登，湖南工业大学创新创业学院院长，湖南省“芙蓉计划”湖湘青年英才，中国工业设计协会设计教育委员会理事，中国工艺美术协会竹工艺委员会常委，湖南省设计艺术家协会文创设计专业委员会副主任，《玩具世界》杂志副主编。

导师点评：“粮安天下，衣稳社稷”，民族要复兴，乡村必须先振兴。全面推进乡村振兴的战略任务至关重要，更要坚持把农业农村优先发展放在突出位置。在这个时代下，一大批有文化的80后、90后返乡创业当农民，年轻的“新农人”成为了种粮主力军，他们带动广大农户多种粮、种好粮。

近年来，随着社会的发展，农业科技的进步，生活水平的提高，农民尤其是“新农人”对于有效提高农业生产效率和减轻农耕作压力等问题越来越重视，对农用机械产品的需求也越来越广泛，农业种植与农用机械生产开始建立起了不可分离的关系。但是我国地域辽阔，作物的种植方式也不同，农田面积差距大，北方为旱地作业，多采用撒种的方式种植。南方为水田作业，多采用移栽的方式种植。不同的土地状况和不同的种子形态，导致播种方式以及农机规模也不同。农用播种机存在着功能单一，不同播种方式不能转化等诸多问题，为此，本产品的研究方向主要是针对农用播种机的功能模块化设计。拟设计一个智能作业平台，将模块化的设计思维注入农用机械生产上，采用可拆卸方式，对不同模块进行替换，不仅减少了劳动力的浪费，提高农作物播种效率和播种质量，还为推动村民脱贫致富，实现乡村振兴提供源源不断的动力。

本产品主要使用了文献研究法、案例分析法、问卷调查法、比较分析法等研究方法，针对播种机产品进行了研究。通过对目前市场上的农用播种机进行外观分析，选用以鲜艳的橙黄色为主色调，白黑为辅色调，整体沉稳又富有生机活力。造型以简单的几何形态为主，降低生产成本。目前的根茎系农用播种机播种方式单一，只适配特定种子，而该课题运用智能模块化理念将多种农用播种机的播种组件结合作为创新点，主要拓宽产品的播种功能以及解决机型不匹配问题，最大限度地助农利农。

四川传媒学院

办学特色：我校产品设计专业立足成都，面向四川，辐射全国，以社会需求和我校传媒优势特色为导向，培养适应地方和国家社会经济文化发展需要的高素质应用型人才。本专业的核心课程主要包括工业设计史、产品效果图表现技法、制图基础、设计软件、产品设计程序与方法、人机工程学、产品构造、材料与工艺、交互设计、专题设计、家具设计、产品整合设计等。本专业所涵盖的设计范围包括家具、交通工具、电子产品、家用电器、UI、交互、首饰、文化创意产品等，本专业特色为“融创一体，智造共行”，即：将文化与技术相融合，地方资源与产品设计相融合，教育教学与行业发展相融合，以设计创新为核心，形成一体化专业发展格局；以新时代中国智造为契机，探索产品造型设计内涵式发展。

公园智能除虫飞行器设计

作者阐述：智能除虫飞行器的设计旨在应对夏季成都公园中让人头疼的蚊虫多发问题。整个除虫器的外型灵感源于蜘蛛，被称为陆地杀手的蜘蛛与灭虫器这一主题十分贴合。通过对蜘蛛形态进行元素的提取和简化，原本蜘蛛的八只脚变成了能够辅助飞行的螺旋桨和杀虫剂喷洒头。而配色采用与蜘蛛相似的黑色为主要颜色，红色作为辅助色在视觉上增强了警示的意味，也让整个设计看起来更具科技感。坚固耐摔的ABS做为机体主要材料，延长了产品的使用寿命。而在功能上，这台除虫飞行器前端具有两个可调节式的喷雾喷头，电网能够提供喷洒除虫以及电击除虫两种主要的灭虫功能。同时，机身的紫外线光带可以在夜晚辅助吸引蚊虫靠近，从而让夜晚蚊虫高发期的灭虫工作更加高效。这台智能除虫飞行器可以配合一个名为《无影》的手机App进行使用，用户可以在App中选择除虫的地点以及时间来召唤飞行器进行除虫任务。

指导老师：钟家奎

钟家奎，四川传媒学院艺术设计与动画学院院长助理、产品设计专业主任，副教授，四川省工业设计智库专家。研究方向为产品设计。曾获得四川省教学成果奖二等奖，主讲课程《立体构成》获批为国家一流本科课程。

导师点评：当下适逢智慧城市概念推广，物联网、人工智能在公共设施上的应用成为推进公园城市发展的重要组成部分。在目前成都大多数公园的公共设施设计中，依然存在着诸如物联网和智慧文化没得到充分的运用及发展、用户需求和智能公共设施设计没有得到很好的对接、公共设施没有与物联网很好融合等问题。因此对这些设计痛点的逐个突破就成为我们同学设计中的巨大机会。

安玉缘同学的智能灭虫飞行器正是基于这样的背景以及对这些问题的观察思考应运而生的。此设计不仅运用了人工智能、物联网等新技术来解决因夏季成都公园中蚊虫多发所造成的民生困扰，同时也体现了青年设计师对国家政策发展的积极响应与支持。

在设计过程中，该同学主动探索并了解了机器与人和环境之间的交互问题，使该设计不仅能满足大多数用户的需求，同时能改善公园的环境条件。调研中积极采用实地考察法、问卷调查法、文献查阅法等不同的方式，对设计的问题进行多维的充分挖掘；通过横向对比对已有除虫产品的外观、技术和功能进行研究与改良。在产品形态上，经过多次讨论，最终选择以蜘蛛的形态作为造型参考，相对较小的机身体量能够让除虫飞行器在树林里灵活自如地往来穿梭，捕杀蚊虫。考虑到户外使用时可能遭遇的各种不可预测的情境，机身主体材料选择了轻巧而坚固的ABS，在喷洒除虫药物及一些关键部件上，则选用了轻便又防腐的钛合金。这样的材料组合可以有效延长机器的使用寿命，从而减少维护开支，增加机器的投放比。功能上，此款智能除虫飞行器能提供喷药及电击两种不同的灭虫方式，其配备的蚊虫感知摄像头能够精准高效地达到杀灭蚊虫的目的。与App的配合使用也进一步增强了用户使用的便利性。

总体而言，安玉缘同学的设计是一次基于社会观察的设计实践。她的设计通过观察思考当下的民生问题，然后充分挖掘痛难点，最后使用适当的设计方法突破，在为成都市的公园城市建设做出了一点贡献的同时，也体现了青年设计师们所应有的社会责任感和使命感。

四川美术学院

办学特色：我校产品设计专业是国家级一流专业、省级特色专业，重庆市三特行动计划建设特色专业。教师团队为省级优秀教学团队，获国家级教学成果三等奖一次，省级教学成果特等奖一次、一等奖两次，在全国产品设计专业中具有明显的科研创作优势和办学特色。产品设计作为一个综合了人文、艺术和计算机技术的综合学科，川美始终坚持设计的先导性、实践性和创新本质，服务重庆与西部社会经济所需，着眼大西部文化传承创新、大都市经济转型与产业升级、大农村城乡统筹发展、大后方国防重器装备制造，立足腹地智慧，建构中国原话语下的可持续设计研创体系，持续建设特色鲜明、国际知名、国内一流、服务西部，培养卓越人才的设计学学科。

蚁群——智慧物流配送机器人与运营站点设计

作者阐述：本设计由两个部分构成，一是“蚁群”自动化末端包裹配送小车，二是与小车配套的运营站点。设计目的旨在解决传统物流无人车浪费运力、效率低、不准时等问题。此外，对于停车空间利用率低，无法形成大规模有效运力的问题，透过本设计设想一种新的解决方式，以取代现有的传统人力搬运取快递方式，形成大规模有效运力并大量部署。用户可以在任意时间呼叫或预约配送并在该配送时间段开始不久后在自家楼下准时收到自己的包裹。

小车（540×540×300mm，底盘高度140mm）部分的特点是既可以一辆车搭配四块侧护板和一块小件货物专用顶护板进行运送，一次运送多个小件包裹，也可以多车连接组合后搭配多个侧护板和顶护板运送各种形状大小重量的较大包裹或单个用户的多件包裹。

站点为较大型的末端配送服务枢纽，单个站点可以满足2-3个小区的配送服务并可以根据实际运量需求大小动态调整小车部署量和站点大小。站点特点，一是双层分布，节省空间。二是自动化护板装配车间，通过机械臂自动装配护板，上层为护板拆卸车间，拆卸下来的护板可直接落到下层安装车间重复使用。

指导老师：黄国梁

黄国梁，四川美术学院设计学院工业设计与产品设计系副教授。商管学士、信息硕士、工业设计博士，有13年设计产业实务经验，曾任职于全球知名科研机构——台湾工业技术研究院（ITRI）。长期致力于为智能产品注入人性的情感温度，落实科研与产业化。

导师点评：目前智慧物流末端包裹配送仍是待攻克的“最后一英里（last mile）”，以无人车方式，高效、精准、安全、防疫等特点是未来快递收送趋势。设计的灵感源自“蚂蚁”复杂但又系统化的巢穴，还有齐心协力搬运食物的蚁群。本设计方案两个主轴包括：（1）运营站点犹如巢穴；（2）无人配送车犹如搬运食物蚁群。

设计过程中，首先了解物流及无人车行业规范，并通过调研了解目前配送的痛点与期望。接着，融合智慧物流发展与前沿技术进行设计定义并进行构思发散及收敛。最后，进行元件、机构设计并经由评估后完成方案。本设计为4级无人驾驶，应用的关键技术包括：物联网（IoT）、车联网（V2X）、计算机视觉、5G通讯、自然语言、语音识别、边缘计算、SLAM与路径规划、车辆定位。关键元件包括：激光、雷达、摄像头等传感器、轮毂动力电机、激光雷达及高性能自动量程电源模块。

本设计立足于技术可行性基础上，充分考量了物流配送一线环境和从业人员的实际需求与感受，针对未来应用场景进行创新设计。有以下特点：

1.市场潜力：目前智慧物流末端配送仍存在诸多难题，利用无人车技术实现高效、精准、安全、防疫的配送是未来发展趋势，市场空间广阔，潜力大。

2.创新性：采用无人驾驶技术与算法实现智能物流配送，基于蚁群智能的概念进行运营站点与无人配送车的设计，具有较高的创新性，可以产生差异化解决方案。

3.可行性：方案采用目前较为成熟的技术，如物联网、5G、边缘计算等，结合行业标准进行设计，技术基础较为稳固，实现难度不高，方案可行性较好。

4.专业性：设计者对智慧物流与无人驾驶有较深入研究，并结合行业标准与发展趋势进行设计定义与方案构思，具有较强的专业性。

综合以上，该设计方案市场潜力和用户需求较高，创新性和专业性较强，技术基础与转化潜力较好，具备较高的设计价值。整体而言，该设计方案前景广阔，值得进一步推展与优化。

中央美术学院

办学特色：我校设计学院打破专业框架探索交叉融合的教学实践社会上褒贬不一，作为依赖递进技能培养的工业设计方向无疑是在这场变革中受影响最大的。正如挑战与机遇并存，我们积极应对变革，在顺应教改需要逐步梳理出适合复合型人才造物技能培养的课程体系同时，我们工作的重点是为具备综合创新能力的苗子提供肥沃的土壤。经过多年摸索初见成效，实践证明有独立思考能力、有明确研学目标的学生可以如鱼得水地尽情探索。虽然目前这类教学成果十分有限，但作为培养未来复合型新型人才的实践无疑是值得肯定的。

产品设计与推广中的开源社群模式

作者阐述：近些年来出现了一批“开源产品”。这些产品的设计者将源文件完全公开，并允许任何人下载、复制、编辑，甚至根据源文件生产同款产品。我们常认为将产品开源的做法是疯狂的，但开源之后设计者能够轻松获得一批忠实粉丝并形成社群。这些粉丝乐于将产品在自己的圈子中广而告之，并分文不取地对设计方案建言献策。产品设计者由此建立起基于开源社群的设计、推广与交付闭环。

为了验证这一模式的可行性，我在开源分享平台中提出了光固化打印机的产品创意，并在开源环境中主导用户共同参与设计迭代。在用户共创的过程中，与这个产品紧密联结的开源社群逐渐诞生了。“众”的聚集使“筹”成为可能，此产品于不久前在Kickstarter收获了近150万元人民币的众筹金额。我希望通过这次实践来证明“闭源”并非做产品的唯一方式。以开源的方式做产品，小团队能够在开源社群中获得他人的助力，从而更轻松地完成产品设计、推广与交付。

指导老师：李卫

李卫， 中央美术学院设计学院产品设计方向召集人、教授，在工业设计领域探索三十多年。在经历了八年设计实践、三年国际研学后，经过多年产学研实践，始终致力于为未来挖掘并培养复合型创新设计人才。

导师点评：分享的这组工业设计方向研究生毕业作品可以比较直观地诠释我们的教学理念，即设计教育应当不只是培养被动的服务型设计师，而是试图为勇于探索未知的创新型人才提供有助于其施展的平台。目前我们的条件与能力是十分有限的，更多还是靠个别学生自身强大的综合素质。即便如此，我们希望可以通过这个案例使大家受到一些启发。

与绝大部分同学不同的是，我们师生从研究生初期就已经跨越将研学目标定位于技能实施的水平，而是将目光聚焦于探索设计模式的创新。以往我们的设计程序是为完成客户交给的设计任务而设置的，即尽可能通过分析现有市场的问题找到突破点，通过创意作出形成新的购买动机的差异性方案。而且往往客户为了保持住这一优势会申请专利。但通过我们的实践发现，在快速迭代的当今世界，与其保守地构筑护城河，还不如借鉴IT领域的共创模式，将适合于形成小众需求的产品平台化，在创建志同道合者社群的基础上，开源共创探索迭代产品的性能。经过实践这种设计模式初见成效，值得在更多的领域拓展。

通过这个案例我们得到了一个重要的启示：研究生教学与本科的最大差异应当是纵向深入研究力的培养。当然这个前提是学生不只是为了文凭而来，而且需要在入学之初就有明确的研究方向，越早聚焦越好，因为有限的时间很容易被后期的程式化流程分散精力。实际上这个课题前期也走了很多弯路，只是中期学生全情投入攻克了一道道障碍，为后期及时输出了可供市场化的产品，最终争取到验证开源设计价值的条件。很显然，与被动的三年蜻蜓点水式的泛知识学习相比，以一条研究主线主动地串联起相关导师的课程，才能实现真正的交叉融合。在这类教学实践中，学生是绝对的主体，学院是宽厚的平台，导师是坚实的臂膀。为了达到这个目标，我们的工作应该是挖掘出这类人才，为他们搭建更丰富的舞台，而作为导师，要知道未来已来，要认清自己的价值，不是教，而是伴。

产业装备3

华北理工大学

办学特色：我校产品产品设计是在当代工业和信息化背景下，集人文艺术、工程和计算机技术于一体的综合性设计门类，其作用旨在以产品形式创造人类完美的生产与生活方式。主要目的是让学生掌握产品设计的基本理论和基本知识。最后是必不可少的实践能力，本专业在能力结构方面要求学生应具有一定的设计创新思维意识，初步具备综合运用所学知识，分析和解决工业产品造型设计过程中遇到的研究、开发、设计等方面问题的能力；能清晰地表达设计思想，熟悉产品设计的程序与方法，能在综合把握产品的功能、材料、结构、外观、加工工艺、内部机构和市场需求诸要素的基础上对产品进行合理的改进性设计和开发性设计。

“一圈多援”的救援装置设计

作者阐述：中国是一个水灾频发国家，每年因灾造成大量财产损失与人员伤亡。洪水滔滔不绝泛滥成灾，导致城市内涝，淹没农田，毁坏作物。除此之外，洪水还会诱发次生灾害如滑坡、泥石流、疫病的出现。面对灾难的恐惧，我们更应该做好的是救生防护的准备，因此通过设计新型救援装置来提高救援效率，让多功能的救援装置投入到救援行动中，让救援行动更好、更快地完成，进而挽救更多生命。

指导老师：王振兴

王振兴，博士，华北理工大学艺术学院副院长，副教授，硕士生导师。毕业于韩国首尔科学技术大学通用化设计专业，获得设计学博士学位。韩国设计协会、韩国设计趋势协会会员，韩国情报设计协会理事（中国地区责任人）。

导师点评：救援设备的本体外观为U型，在装置尾部及下方均配备了动力装置，用以提升速度及转动、以及用于安装在本体上的无线控制器和蓄电池，无线控制器与动力装置和蓄电池的线路相连，且控制系统利用无线电频率与遥控器相连；在产品的表层涂抹超级疏水涂料以减少救援装置与水之间接触产生的摩擦阻力。当救援装置放入水中时，救援人员通过装置远程遥控器发出信号，可操控救援装置来实施快速准确的救援。当信号不好时或落水人员清醒时，还可通过人员操控救援装置来进行自救与辅助救援。救援装置两侧自带两个压缩式救生圈，在保证自身安全的情况下可以将压缩式救生圈传递给其他落水者，达到一个“传递救援”的效果。救生圈还自带连接装置，可以将多个救生圈连接在一起，当水面环境恶劣时达到更稳定的效果。如出现夜晚、雾天等恶劣天气，可启动聚光灯照亮，大大提高救援效果。

当被困人员迷失方向时可以投掷烟雾信号弹，救援队员就可以通过烟雾、光线信息来确定被困人群的位置，以更迅速、更精确地对落水者采取营救行动。

产品主要的材质选择软闭孔发泡，是一种广泛使用的固有浮力树脂，技术安全性比较好，且产品价格也较为便宜，闭孔特性优良，保温功能可控，起泡倍率可控。制品主要包括交联聚乙烯（PE）泡沫、聚乙烯一乙酸乙烯酯（EVA）泡沫、改性聚乙烯（PVC）软发泡等。聚乙烯泡沫塑料具有体积小、密闭孔结构均匀、柔软、吸附湿度少、压强小、抗压强度低、抗永久老化特性好、吸附作用小、不易腐烂等优势，其产品价格也比较便宜，是一种优秀的高悬浮度特性塑料制产品。

四川音乐学院

办学特色：我校工业设计系产品设计专业，成立于2001年，省级一流专业建设点。2008年荣获四川省高等院校特色专业；2016年荣获四川省教育厅自然学科类创新团队项目；2018年荣获四川省高等教育人才培养质量和教学重点改革项目；2019年《产品设计专业》荣获四川省普通高校应用型本科示范专业；1项省级教学成果一等奖，2项省级教学成果二等奖。学科专注培养学生的社会担当，“文化自信”的自觉研究能力；“设计赋能社会”的专业服务能力；“商业运营孵化”的社会实践能力和高品质高情感的文化审美与自信的能力。培养学生规划学的思维模式、设计思维范式，立足当下、紧跟技术、着眼未来 。专业学科下设智慧城市家具系统设计工作室、设计文化规划研究工作室、乡村振兴与服务发展工作室、健康与医护产品设计工作室，强化校企合作产学研用及多学科交叉融合和跨界整合。注重学生的整体设计能力和创新设计能力，让学生在实践中学真知、悟真谛多维度的培养产品设计专业人才。

流焰——森林消防救援装备无人运输车

作者阐述：在植被茂密、地形崎岖的国内森林环境下，现有消防物资运输装备难以进入灾情现场，补给品难以送达前方，导致山火扑灭不及时，火势范围扩大，甚至消防人员伤亡等问题。

流焰——森林消防救援装备无人运输车是基于情景导向设计方法下，对使用环境（国内森林）以及用户（森林消防人员）进行深度剖析的设计呈现。

采用5G智能无人驾驶与远程辅助技术，实现智能定位、识别路况、火源与人群位置，自动规划行进路径，智能避障。车身履带传动结构适应性更强，保障在各种地形环境中实现高通过率；四足分离式结构设计又保障了整体灵活性，可抬高、降低的轮体，减少行驶卡顿，提高越障能力，保障运输效率；车身整体低重心，不易侧翻，提高运输安全性；车身整体配色在视觉上呈现救援装备的警示作用，提升在环境中的识别度。

设计通过减少运输过程中人力的消耗，为消防救援人员带来智能、安全的救援体验，为消防救援提供更加高效的辅助作用。

指导老师：董婉婷

董婉婷， 四川音乐学院成都美术学院讲师，第三届四川省普通本科院校教师创新大赛三等奖主讲教师，国家工信部高级用户体验设计师，国家工信部高级UI设计师，人力社会资源保障部创业能力培训导师，工业和信息化人才培养工程用户研究工程师。

导师点评：因近年来全球整体气候变暖，持续的高温干燥导致多地连续发生森林大火。在2022年重庆山火救援中，多地连续数日降水量几乎为0，使地面植被干燥易燃，灭掉的火复燃情况多发，燥热的天气加上火情现场的高温，远超人体耐受值。森林环境坡度高、地势险峻、山沟深、地面腐殖层厚等问题极大地影响着救援行动，只能通过人力一点一点地运输救援物资，导致救援进度迟缓，火情进一步扩散。

该作品关注人群为森林消防救援人员。以国内火情救援实况来看，国内现阶段森林消防救援是通过现有的消防装备辅助单兵作战灭火为主。其最大的缺点就是对于救援人员的安全保障不足。人力对抗火力难度极高，同时还需要不间断地连续数日进行扑救，各种环境因素对救援人员的伤害、损耗极大。每年都有无数人因森林消防救援伤亡。森林火灾的扑灭是由无数鲜活生命换来的。作为无私的奉献者和人民安全坚实的后盾，他们的人身安全更应该得到关注与保障。

在我国特殊森林环境因素的影响下，森林消防救援受到诸多限制，救援人员承受着生理、心理的双重考验。该产品基于中国本土森林消防救援情景导向研究下适应性更好、安全性更强、效率性更高的目标出发，通过对传动结构调研、分析。设计出四足分离履带式轮轴结构；为车身提供如四足动物般活动的动力结构，用于满足本土森林复杂地形环境的高效率移动；利用全地形行驶技术结合无人自动驾驶、高精地图及各类传感器模组等高科技新技术，满足环境属性下的高效运行作业；操作人员远程监管控制调度，实现高效安全的救援作业；还能帮助救援人员了解火情现场温度、湿度、救援状态等一线救援资料。

该作品通过设计将新技术用于救援人员安全保障，新设计思路解决产品与救援环境间的适配性，不仅能够保护自然资源、保障救援安全，更能推进我国地面救援装备的研究进展。

台湾艺术大学

办学特色：我校工艺设计学系以美学涵养为底蕴，以工艺媒材为基础，以设计思维为主轴，以工作室教学为特色，以艺术行销与管理为策略，形塑一个理论与实务并重的教学体系，也规化了各种选修课程让学生们学习工艺设计之“三元教育目标”的思考核心“产品设计”“工艺创作”“文化创意产业”。台艺大工艺设计系的学生利用所学，运用各种媒材，如金工、木工、陶瓷、玻璃、漆器及竹材等创作与设计，学生不但具备专精的传统工艺技术，还能发挥自身创意与内涵，跳脱传统框架，把工艺品升华为独一无二的艺术品。甚至融合对生活的体验与感受，亦将工艺的特性带入设计中，设计出结合艺术价值并带有适度的手作感的独特产品。此次毕业制作，则由日间学士班与进修学士班共同参与，冀望以工艺的材质本位，加上对艺术视野的敏感度，发展工艺精神，让观众对于“工艺”“设计”有新的体悟与见解。

SCHIMA —— 模块化森林防火系统

作者阐述：森林火灾是全球范围内一个严重的问题，每次火灾都会造成巨大的环境伤害和经济损失。SCHIMA是以森林原有的防火道为基础，再建设一个模块组合的防火系统，由废弃陶瓷回收加工砖块与消防洒水管组成，目的在于能第一时间控制火势蔓延，争取救援时间，让伤害面积最小化。造型以树叶的俯视，交织的树根为灵感，利用镂空的设计，减少易燃物接触，使地表火蔓延速度减缓。整体由多个模块组成，且有3种尺寸，分别是30、60、120公分，可以根据需求增减，使系统更加灵活，以适应不同类型的场合。运作方面，第一阶段当火源烧到砖块时，因材质的特性，可以达到初步火源阻断。第二阶段启动洒水机控制火势。在1平方公尺范围内设置12个S尺寸的SCHIMA，可安装6——19个洒水喷头，单一喷头出水量约为每分钟80升。且在每2平方公尺会有一个约2000公升的储水槽，水源来自雨水及湿气。收集的水会通过管道系统输送到储水槽中，利用电动马达将储水槽中的水分配给所有高压水管。SCHIMA以创新和灵活性为核心以保护森林资源免受火灾侵害。

指导老师：刘立伟

刘立伟，台湾艺术大学设计学院工艺设计学系主任，副教授，产品设计专业工作室主持人，台湾清华大学艺术与设计学系产品设计课程兼任副教授。专长领域：产品开发设计、设计实务与管理 、工业产品制程。

导师点评：SCHIMA设计理念之初心是因感念到现今全球性频繁的森林火灾所带来的巨大环境伤害与经济损失，而产生思考如何能减低自然界火灾的发生并能同时启动自动辅助灭火之创新设计系统。

造型的设计灵感来自对树丛的俯视和交织的树根，以仿生设计为出发点，试图将防火系统融于大自然，与自然共存。透过镂空设计方式，能减少易燃物接触，使地表火苗的延烧速度减缓，从而有效控制火势的扩散。系统设计的灵活性也令人印象深刻，应用模块自由连续组成，适合铺设于各种大小地面范围；另外，为适应不同的森林场域而设计出三种形式尺寸，以配合在多样地貌的实际使用，从而充分发挥其设计效益。

于效能运作方面则以务实与技术逻辑思考为主轴，采取火源阻断再配合强力洒水机构，使其产品系统拥有两段式防火机制，能达到迅速灭火的目的。除了建构消防洒水管系统网，还设置了复数区块分布的储水槽与备用储水槽，能在防火过程中持续且稳定地提供足够的水源。驱动洒水灭火方面，则是通过AI控制的智能马达将储水槽中的水分配给所有灾区的高压水管，并确保每分钟能输出80升的水量，以保障洒水灭火机制的有效运作。

此设计对环保的关注也颇有看点。筛性结构的主体地砖由废弃陶瓷回收材料经过粉碎与聚合加工而成，透水性佳，雨水可渗入土壤蕴生植物，除了可发挥水土保持机能，还能保护自然资源，同时符合绿色设计原则，是实现了循环再利用的绿色环保产物。

SCHIMA这项模块组合防火系统对于森林管理的机构、消防队伍和关注环境保护的普罗大众而言都是一项创新的设计与解决方案，也将火灾防控效率推向新的高度，为自然环境带来了新的希望和保障，期待能够更有效地保护宝贵的森林资源，共同建设一个更加绿色、可持续的美好未来世界。

指导此毕业制作期间经历了绵密的设计程序、资料的搜集分析归纳、激烈的良性辩论、无数次的实验与试做、数位建模的严苛细节要求、没日没夜的实体模型制作……皆是考验设计者的韧性与成长的历练。喜见这组SCHIMA的优异成果，也为努力不懈的优秀学生们感到骄傲，期待入职产业时在设计专业方面的能量也能长足地发光发热。

湖北美术学院

办学特色：我校产品设计专业定位于培养能适应我国现代市场经济发展需要，具备较强的创新意识、国际视野和团队协作精神，具有扎实的产品设计专业技能和创新设计恩维能力，具有创新能力和创业精神的宽口径、厚基础、复合型创新艺术设计人才。专业定位与国家重大发展战略及社会对艺术设计人才需求契合，课程体系体现“产出导向”，与科研院所、行业企业协同合作，积极进行学科资源整合，将科研成果转化为教学资源。2019年，产品设计专业（包含产品设计、展示设计两个专业方向）入选首批国家级一流本科专业建设点培养学生具备从事产品设计与开发、空间形态设计、公共设计、交互设计、品牌设计、系统服务设计的能力。

全地形森林火灾防控无人设备

作者阐述：随着地表温度逐年升高，森林火灾日益频繁，该产品提供24小时不间断森林巡逻功能，通过太阳能和热能转换提供超长电池续航和使用寿命。空中无人机在电量低于阈值时将自动返航或寻找最近的地面无人机停靠充电。同时，地面无人机将进行地面巡逻，充电完成后，空中无人机继续巡逻工作，地面无人机原地待机，利用太阳能板充电。

地面无人机和空中无人机按5:1的比例为单位进行灭火工作，由空中无人机担任灭火工作并提供空中视野，地面无人机提供地面视野兼为空中无人机补充化学药剂和电能，保证长时间续航。遇到森林火灾时，火源地点附近的空中无人机可根据卫星热源追踪技术提供的定位，自动前往并投掷灭火化学药剂。扑灭初发火后，无人机将原地待命以防复燃。若火势较大，则自动呼叫消防单位前往火源灭火，并提供陆、空的视野支援，保障消防人员安全。

指导老师：杨艺

杨艺，湖北美术学院工业设计系产品设计专业教研室主任、副教授，毕业于湖北美术学院工业设计专业获学士学位与武汉大学工程硕士专业获硕士学位，2018 年至今攻读武汉理工艺术设计学院工业设计创新研究博士学位学位。

导师点评：随着温室效应的增强和地表温度的升高，山火的发生率也在逐年增长。本设计关注广大卫生健康与人身防卫工作者在抗击重大自然灾害时的生命安全和工作难度。主要针对林区看护组织和消防工作人员等人群，旨在降低林区山火发生率，提高工作效率和生存率。

山火的原因包括天气干燥引起的自燃，雷电引起的雷击以及人为疏漏引起的火灾。目前山火防控产品可分为监控类和灭火类两类。监控类产品主要通过森林热源追踪技术和发现火势后报告给消防单位来进行处理。然而，这种处理方式多为事后干预，火焰已经发展到一定程度后才开展灭火行动，增加了灭火难度和工作量，也带来了经济损失和环境破坏。因此，提前防范和打初发火才是解决山火问题的关键。

灭火类产品中，无人机灭火具有很好的干预性和灭火视野，但需要人员进行操控，无法第—时间找到火源位置。因而本设计考虑让热源追踪技术和无人机技术互相补足，相辅相成。因此，本设计的产品应对山火初发火，利用热源追踪技术和自动导航技术，驱使飞行无人机自动前往火源地点投掷灭火化学药剂。地面无人机使用耐高温隔热材料，可以在火场行动自如。同时装配有热光伏电池和太阳能板，可以随时转换和储存电能，增长工作续航时间，达到24小时不间断作业，提高针对火灾的反应力和处理速度。地面无人机内装配有足量灭火化学药剂，随时为“弹药”不足的飞行无人机提供补给。地面无人机为四轮驱动电机，内置水平陀螺仪，可以平稳应对多种复杂地形，同时提供物资运送功能。

学生最终设计出的这款山火防控全地形概念无人设备，能够快速追踪热源并自动前往灭火，既能日常防范山火，也能快速处理山火，保障消防人员生命安全，提高森林火险处理效率。

湘潭大学

办学特色：我校工业设计专业始建于2003年，是全国成立较早的工业设计专业，现有教授3人、副教授6人、高级工程师1人、讲师5人。设有国防军工与高端装备产品创新设计、智能产品信息交互设计、机械制造与加工等方向，具有良好的科研院所和企业合作基础，在载人航天、高端装备和社会服务创新实践等领域形成较显著的成果，承担“中国空间站航天服”、天宫一号卫生间等重大工业设计项目；承担国家和省部级课题20余项；承担机械装备、智能产品、文化创意产品等方面设计项目，有30多项产品投产；学生获Reddot、IF、BraunPrize，挑战杯、大学生工业设计大赛等国内外奖项100余项，形成良好的经济和社会效益。

空间站睡眠区概念设计

作者阐述：本设计以未来太空旅行为目标，针对太空睡眠区的问题进行系统的研究与设计。采用了环绕式睡眠舱的理念，通过六个舱室的环绕形成圆环，中间部分作为进出的通道，一次性能同时搭载6名乘员，将有限空间最大限度的合理化运用。空间内包含功能分区、情绪支持、娱乐休闲、私密活动四方面内容。舱室的形状呈近小远大的状态，与航天员眼睛的放射方向相同，能够在视觉感知上扩大空间感。同时，睡眠舱室提供积极的情绪支持，保证乘员健康生活和正常休息。通过脑电实验的研究结论，以缓解航天员负性情绪的睡眠舱环境色彩白色、蓝色作为舱室环境色。

指导老师：姚湘

姚湘，湘潭大学工业设计硕士点负责人，教授，硕士生导师。主持高端装备领域国家基金项目3项，发表国内外顶级学术期刊论文10余篇，授权专利50余项，获省级教学成果一等奖2项，设计作品在载人航天、智能家居等领域获广泛应用。

导师点评：国务院新闻办公室发布《2021中国的航天》白皮书中明确指出，未来五年要全面建成和运营中国空间站。要培育发展太空旅游等太空经济新业态，提升航天产业规模效益。太空旅游是以娱乐为目的的人类太空旅行，是基于人们遨游太空的理想，到太空去旅游，给人提供一种前所未有的体验。

太空睡眠区是太空旅行中至关重要的区域。通过对目前国内外空间站睡眠舱存在的问题进行充分调研，发现存在空间较为狭小、压抑；环境单调，色彩单一、不协调；空间布局不合理，活动不便；多为开放式空间，无个人隐私等问题。团队进行焦点小组、头脑风暴等方法，明确睡眠舱室应从四个角度进行设计：功能分区；情绪支持；娱乐休闲；私密活动。其中功能分区应包含睡眠区、照明区、收纳区、通信区。睡眠舱应满足乘员的正常的娱乐休闲以及能够进行一些必要的私密活动。

针对太空微重力特征和太空旅行人数的需求。经过方案推演，采用了环绕式睡眠舱的理念，通过六个舱室的环绕形成圆环，中间部分作为进出的通道，一次性能同时搭载6名乘员。舱室的形状呈近小远大的状态，与航天员眼睛的放射方向相同，能够在视觉感知上扩大空间感。同时，睡眠舱室提供积极的情绪支持，保证乘员健康生活和正常休息。通过脑电实验的形式展开，通过负性情绪刺激源，从主观和客观两个维度进行设计评价，最终得出最能缓解航天员负性情绪的睡眠舱环境色彩；结果显示：白色、蓝色数据最优，因此研究将白色、蓝色作为舱室环境色进行深入设计。

新的太空睡眠舱中包含供航天员休息的寝具；音乐、报警、充电接口、能源支持等功能组件；放置物品、物件悬挂等需要的粘胶；进行物品收纳归类的绑带等，将有限空间最大限度的合理化运用。在情绪支持方面，天花板的机舱顶部有一个平板电脑支架，有用于支架移动的轨道带；设备可多方位旋转，并可自行取下；设备具备通信、娱乐、工作等多种功能，能够满足乘员的日常需求。

产业装备4

西安美术学院

办学特色：我校产品设计系目前是国家级一流专业。专业立足振兴“工匠精神”和“中国智造”的国家战略需求和社会发展需要，依托学校学科结构整体优势和平台，致力打造西部领先、国内一流的产品设计教育教学高地，培养兼具国际化视野和设计创新创业能力的高层次产品设计专业人才。本专业特色优势为：1.拥有完整的本硕博教育体系支撑的学科平台，师资结构合理。2.具有高水平的教学实验平台，有实验教学、实践教学和协同创新三个省级中心。3.以中国传统文化创新设计为课程特色，教学成果丰硕，荣获省部级教学成果一等奖一项、二等奖一项。4.具备高起点、有影响的国内学术交流平台，“西部设计双年展”获得国家艺术基金立项，策划承办了八届陕西省大学生工业设计大赛，成为专业建设与发展的有效支撑与靓丽品牌。

MEP-02辅助探索设备

作者阐述：MEP-02， 译为The second stage of Mars Exploration Program（火星探索计划第二阶段），此阶段着重聚焦在火星探索计划的前中期阶段即火星的探索开发阶段。我们设计的可穿戴设备，主要解决在火星表面的舱外移动问题，此设备通过部分外设装置辅助移动，增加移动效率，并可进行智能辅助作业以提高宇航员在舱外的工作效率。同时也将帮助人们在复杂地型地貌中进行相关的研究工作，最终推进人类的火星探索事业。

指导老师：张弘毅

张弘毅，西安美术学院设计艺术学院产品设计系副系主任，交互体验工作室专业教师，设计学硕士，助教，中国人类功效学学会-智能交互与体验分会理事，中国计算机协会人机交互分会委员，中国工业设计协会信息与交互设计专业委员会委员。

导师点评：MEP-02 辅助探索设备聚焦于未来火星地表探索视域，以驻扎火星进行科研探索的宇航员为核心用户群体，聚焦于火星探索宇航员在火星复杂地表的舱外移动难题；以智能可穿戴辅助移动装置为依托，通过对探索作业过程进行智能化辅助与分析，助力探索人员提升基于科学研究与地缘拓展工作的舱外移动效率，提升由火星风暴与高危地表地貌带来的个人生命安全防护等级与体征维持能效。展开基于辅助火星宇航员移动探索的智能可穿戴系统化设备解决方案设计研究。

在研究过程中，设计团队首先对未来探索火星与载人探索形式的必要性展开思辨分析，并对现存火星探索规划与相关科研资料进行研究比较，针对本次设计研究内容，明确将探索过程界定为火星探索的前中期——初步探索火星基地并对周边区域进行探索的阶段。根据火星高危地表地貌环境与距驻扎基地的距离位置将宇航员的舱外探索区域界定至危险任务区，该地域由于地势崎岖，只能由宇航员独立前往完成科研与探索工作，因此提出本次设计方案的核心要素——基于个人移动出行的智能可穿戴设备。其次，对火星高危地表地貌环境的特殊性进行资料整理与背景调研，着重分析当下高危环境的物理与化学因素对宇航员个人移动出行过程中的体征影响，提出主要以辅助移动出行、科研作业探索、生命特征维持和地表安全防护4个方面进行设计分析与方案构造的研究思路。

最后，根据人因工程与人体构造对可穿戴设备的结构划分为4个部分，分别是：1.负责生命维持功能的模块一（由头部与后背背包部分组成）；2.负责力量增强与功能性提升的模块二（由胸腔与上肢区域组成）；3.负责机体稳定与内容存储的模块三（由腰胯区域组成）；4.负责机体稳定与辅助移动的模块四（由下肢区域组成）。形成了面向火星探索的个人系统化智能可穿戴设备设计方案。

该设计方案选题视角新颖，面向未来，背景调研充分扎实，与设计作品结合紧密，且设计流程系统完整，设计表达清晰明确，在火星探测研究领域展现了深入的设计思考能力与创新探索意识，为后续该领域相关作品提供了具有高参考价值的设计范例。

江南大学

办学特色：我校工业设计专业是国家特色专业，江苏省品牌专业，江苏省重点专业类建设专业，主要培养产品造型设计师，属于艺术学科门类的设计学领域。本专业历史悠久，师资力量雄厚，是江苏省品牌专业及江苏省重点专业类建设专业。近年来在产品创新的基础上进一步关注科技、商业、文化、社会、生态等新型复杂问题，主要聚焦生活产品、移动生活方式、健康设计、文化传承与创新等主题领域，已成为具有一定国际影响力、国内一流水平的知名专业。培养具备创新设计思维、宽广的国际视野、较宽的人文社会科学基础、良好的团队合作精神及社会责任感，能够适应不断变化的经济和产业格局的产品设计师。为企事业单位、专业设计机构和科学研究单位从事产品创新设计开发、系统创新研究、设计管理工作等输送具有整合创新能力的高级复合型设计人才。

“Wave Cleaner” 海洋塑料垃圾回收产品设计

作者阐述：本概念设计是定位于未来5〜10年，以国内南方人口密集城市中的河流入海河道作为切入点，对解决海洋塑料垃圾问题作出的尝试。在技术上借助无人机卫星遥测、人工智能深度学习图像识别和洋流模型预测等新兴技术，简化海洋塑料垃圾回收过程，减轻工作人员的负担，并利用智能技术应对河流入海口航道船只众多的复杂情况。在道路状况良好的情况下，可以通过陆上转运来进一步提高回收效率。通过“母体+多单元”的组合形式，利用收集单元收集沿河道移动的塑料垃圾、利用无人机监视塑料垃圾动向，随后母体负责搭载无人机和收集单元、暂存所收集的垃圾并转运。整个设施还可以利用搭载的众多传感器灵活规避航道内船只，与城市河道系统实现有机结合，通过新系统使信息互联互通。

指导老师：张立昊

张立昊，江南大学设计学院产品设计系副系主任，交通工具实验室负责人，硕士毕业于德国包豪斯设计学院。主要研究领域包括：交通工具设计、装备类产品设计，及轻智能家电产品开发。发表教学论文多篇，撰写教材三本，专著一本，获得校优秀教学成果奖金奖一项。指导学生多次获得院、校级及省级优秀毕业设计，个人多次获得优秀毕业设计指导教师奖；带领学生参加并获得数项在汽车设计领域颇具影响力的国内外设计奖项。

导师点评：人类正处于“塑料时代”，但对于塑料的回收、处理流程并没有达到应有的水准。

其中一部分塑料制品在被抛弃后将流向海洋，成为海洋塑料垃圾，并在生态、社会、经济、健康等方面产生深远的恶劣影响。该设计就是对解决此问题的一次探索性尝试。

本设计通过针对海洋塑料垃圾演变过程的研究，得出了对其演变各阶段干预可行性的分析。最终结合各地的具体情况，以国内南方人口密集城市的中型河流河道入海口作为典型切入点，为接下来的设计探索提供了扎实的现实依据。

在设计方案的技术应用层面，主要使用无人机与卫星遥测获取塑料垃圾的图像信息；借助人工智能图像识别分辨塑料垃圾的类型；使用越来越精准的洋流模型预测不同大小塑料碎片在河流、海洋中的运动轨迹，从而达到主动式的、精准回收处理塑料垃圾、使作业效率最大化的目的。

根据实际的作业环境和产品背景，结合技术约束，母体采用三段式结构，达到结构上各功能模块最优化的同时，也更进一步的优化了回收流程，提高了作业效率，当然，创新性的结构布局带来了极具创新性的产品造型语言和整体形象。个体的力量总归是有限的，因此，学生为此设计构建了一套更完整的工作系统，揭示了产品之间在完成任务目标时是如何高效运作的，同时也体现了学生的系统性思维能力，对动态变化、复杂的系统性问题的理解和应对能力。

综上，“WAVE CLEANER”是一次针对此领域大胆的前瞻性尝试和探索，也是学生大学四年从思维到表达的一次综合性知识运用。

北京航空航天大学

办学特色：我校工业设计专业（国家级一流本科专业）基于北航的工程基础和工学优势，结合设计学科“创新性、实践性、交叉性”的自身属性，坚持符合工业设计专业发展趋势的“理、工、艺融合”教育理念，以“产品创新”为人才培养的核心目标，采用“实践引导、产学结合”的特色教学模式，建设了基于工程实现的产品设计、信息设计、视觉传达、环境展示及服务设计等重基础多样化、兼具前瞻性的专业课程体系，体现了工程与艺术融合、多学科交叉的培养特色，并在复杂产品系统开发、智能产品设计、信息交互设计、公共服务设计、设计文化创意等领域进行设计研究及产学研合作。

自主式水下航行器：基于人工智能协作模式的设计形态研究

作者阐述：随着大交叉、大融合时代的到来，生成式人工智能的飞速发展引起了设计方法的更新迭代，不断涌现的新工具逐渐成为设计形态研究的新媒介，促进了设计学核心领域的研究新范式。本研究从设计形态学理论出发，结合仿生设计、拓扑研究、产品族研究等跨学科理论，协同生成式人工智能工具，如Midjourney、Stable Diffusion、Chilloutmix等开展研究，并采用参数化设计、双向渐进拓扑优化、遗传算法与仿真分析等技术方法，总结了针对工业设计领域的AIGC关键词公式，并结合双钻模型框架提出了以“找形”和“造型”为核心的七步设计形态研究方法。

同时，基于仿生设计理论，协同人工智能技术进行珍珠贝设计形态研究并梳理知识图谱，完成自主式水下航行器的全案设计，结合八叉树算法、卡罗尔五边形镶嵌对航行器壳体、电池保护模组、照明系统进行设计，运用遗传算法、衍生设计开展潜航器连接件设计，并通过定量严谨的ANSYS流体仿真验证了形态研究方法的有效性，为复杂形态研究提供了新思路。

指导老师：尹虎

尹虎，北京航空航天大学工业设计系副教授、硕士生导师，国际设计师协会（IAD）会员 Member of International Association of Designers，国际创意工业协会（ICCI）会员 Member of International Council of Creative Industries，世界设计共同体（WDC）成员 Member of World Design Consortium，北京图学会艺术设计委员会主任。

导师点评：今年毕业设计的主题是“以设计为媒，对话未来”。设计形态研究是设计学的核心研究内容之一，它并非设计学传统内容的细分，而是设计学的拓展与扩充。人工智能技术的发展为设计学进行跨学科研究与协同创新提供了新的路径。设计学借助人工智能技术的协作是应对设计形态复杂事物研究的有效办法。

当前基于人工智能的设计形态研究大多集中在可视化图像生成研究，且研究成果多以案例形式呈现，缺乏系统的、可供参考的设计形态研究方法。顺应时代发展，探索一个人工智能协作下的形态研究和产品设计的方法，让设计形态研究更具系统性、易用性、探索性与可操作性，填补“找形”阶段的空缺，并在其中体现“人机协作模式”的必要性，是研究的关键问题。

本研究从设计形态学理论出发，结合仿生设计、拓扑研究、产品族研究等跨学科理论，协同生成式人工智能工具，如Midjourney、Stable Diffusion、Chilloutmix等对具体案例开展研究。为了提高形态研究的效率与准确性，研究过程中还采用了参数化设计、双向渐进拓扑优化、遗传算法、衍生设计与仿真分析等技术方法，综合开展设计实验探索。本研究总结了针对工业设计领域的AIGC关键词公式，创新性地提出了以“找形”和“造型”为核心的7步设计形态研究方法。该方法分为“找形”与“造型”两大模块，细分为7个步骤，分别是：选取研究对象、静态研究、动态研究、形状提取、实验验证、生成阶段、总体设计，并利用“双钻模型”完成方法框架的构建。

为了进一步验证方法的有效性，本研究选取珍珠贝这一常见物种进行“找形”研究，锚定其水下抗压的特性，在确保研究专业性的前提下进行水下无人潜航器设计。综合运用了圆弧插值算法、八叉树算法、卡罗尔五边形镶嵌，协同人工智能技术对珍珠贝的壳体与眼睛进行模拟，并通过定量严谨的有限元分析得出了4个形态学结论，并梳理成知识图谱。同时，基于仿生设计理论，协同人工智能技术对潜航器的壳体、电池保护模组、照明系统进行设计，在研究基础上完成自主式水下航行器的全案设计，并通过流体仿真验证7步设计形态研究方法的有效性。

本研究在理论、方法与实践层面均有创新：（1）在理论上，本研究交叉性强，以设计形态研究为核心，从跨模态深度学习等底层原理出发，结合人工智能、拓扑学、仿生学等多方面知识，进行综合研究；（2）在方法上，打破了传统设计形态学以往的案例呈现方式，结合生成式人工智能工具，构建了系统的、可参考的设计形态研究方法，让设计师定量、高效地开展设计形态学研究；（3）在设计实践上，定性与定量研究相结合，顺应AIGC时代下的生成式人工智能发展，并通过遗传算法、衍生设计补全了当前人工智能技术在方案落地性上的短板，拓宽了设计形态研究的边界。

福州大学

办学特色：我校工业设计专业创办于1985年，是福建省第一个工业设计专业。经过近40年的建设与发展，产学合作特色鲜明，人才培养成果显著，在福建省内处于领先地位，师生在红点奖、iF奖、中美青年创客大赛等国内外竞赛中屡获殊荣，获得发明和实用新型专利授权百余项。工业设计专业将“设计向善” 作为价值主张，聚焦国家战略、关注社会民生，面向战略性新兴产业和高新技术产业制定办 学目标，引导学生洞察用户需求，研究生活方式，瞄准科技前沿，把握未来趋势，借助自身专业技能“主动设计”，依托产业优势资源“协同创新”，持续通过教学改革、课程创新，探索新工科教育框架下“艺工融合”的人才培养新模式。

海洋珊瑚智能保育设备概念设计

作者阐述：珊瑚礁是地球生物多样性最丰富的生态系统之一，联合国教科文组织于2022 年4月启动紧急计划，旨在保护珊瑚礁世界遗产。本设计以海洋珊瑚礁智能保育设备为研究 对象，对目前常见的珊瑚园艺式养殖保育过程中的用户行为、设备、环境等进行调研和分析， 基于UCD设计理念，从安全性、可靠性、包容性、便利性出发，构建了海洋珊瑚智能保育设备概念设计模型，创新性地提出同时满足人员氧环境和珊瑚水环境的“双环境”方案，同时整合机械手、智能技术等对珊瑚残枝或断肢的收集、传输、种植、苗圃置放等进行优化和创新，解决了人员潜水作业的不便，避免了可能面临的危险，珊瑚保育的环境需求也得到较好保证。

指导老师：吴绍兰/林幸民

吴绍兰，教授，福州大学工艺美术学院学术委员会副主任，中国工业设计协会设计教育分会理事，福建省图学学会副理事长，厦门市工业设计协会副会长，获福建省教学成果一二等奖。林幸民，博士，福州大学工业设计学院副教授，硕士生导师，福州大学旗山学者，入选文化部、财政部重点人才扶持计划，中国工程科技知识中心专家，第16届光华龙腾奖中国青年设计百人榜。

导师点评：珊瑚礁被喻为“海底绿洲”，珊瑚礁的生态健康是海洋中生物多样性 的重要保证。然而，由于自然环境的变化导致全球范围内珊瑚礁出现明显退化，部分区域的珊瑚覆盖率急剧下降，因此，开展珊瑚礁保护和修复工作迫在眉睫。在过去的十几年里，珊瑚移植在珊瑚礁修复中扮演着重要的角色，是珊瑚礁修复的主要手段。通过大量的文献研究，并实地考察了自然资源部海洋第三研究所珊瑚保育馆，总结出目前珊瑚保育中主要存在的问题有：保育员水下作业需背负沉重装备，行动不便，气瓶所能维持的时间有限；潜水时因气压变化可能产生DCS症状，潜水员无法连续多次 作业；随时可能遭遇危险海洋生物；远距离转运时维持珊瑚苗物理环境的条件有限；陆地上的珊瑚养殖规模有限，珊瑚培育模块也相对较小。对此，提出融合智能技术的珊瑚保育设备概念设计，创新理念主要包含：自主实现珊瑚苗（珊瑚残枝/珊瑚断枝） 的收集、保育员种植作业环境的切换、无人自主完成苗圃的安置固定、充当珊瑚保护区的警示。分别设置4个功能模块：1.种植模块。主要进行珊瑚苗的收集和采集工作，由驾驶员在舱内通过操纵杆操作外部机械手臂完成珊瑚残枝的拾取/珊瑚断枝的钳取等动作，机械手臂通过滑动槽配合将珊瑚苗放入收集舱内，机械手臂未工作状态为线性回收状态。2.传输模块。主要进行珊瑚苗的传输工作，将其从舱外传输至舱内操作台。为保证设备水下密封性，通过双舱置换设置将收集到的珊瑚苗传输入舱内。3.种植模块。主要进行珊瑚苗的种植工作，由保育员记录珊瑚苗编码及生长数据，并依据珊瑚苗的生长情况和生长趋势将其固定于种植舱内的苗圃架上。4.置放模块。主要将珊瑚苗圃架放置并固定于海床上，苗圃满载后由设备进行投放并固定。苗圃四个支撑脚与通电磁吸模块相吸，利用缆线控制实现平行投放，利用电钻工作原理实现苗圃架的远程打桩固定。造型设计充分考虑了功能的实现和珊瑚保育员全过程作业要求，设备前端应确保保育员的观察视野不被遮挡，同时考虑海水压力，采用球状透明聚碳酸酯（PC）材料。为便于保育员进出舱门方便，舱门与船体之间的距离不宜过大，以满足基本的人机尺寸为宜。在舱门附近增设浮板，并加装灯带，当设备停泊在海面时，可以起到警示作用，也有助于保育员进出攀爬，色彩以富含科技感的银色和黑色为主。本设计为珊瑚保育提供了新的探索方向，对改善珊瑚保育的人工作业环境、提高珊瑚保育的质量和效率有一定的借鉴作用，具有一定的社会价值和现实意义。

北京林业大学

办学特色：我校产品设计专业是国家级与北京市级一流本科专业建设点，专业以绿色、可持续设计理念为引领，在工业化和信息化背景下，综合运用科技成果结合美学、工学、心理学、经济学等知识，是对产品的功能、结构、形态、色彩及包装等进行整合优化设计的创新专业。面向未来将参与融合艺术、科学、人工智能与设计和工程的有意义的创造性体验。在人文与技术交汇的空间进行实验，通过卓越的教育、研究、创新和激发创造力。产品设计专业培养目标是培养德、智、体、美全面发展，掌握产品设计专业的基本理论、基本知识、基本方法，具有产品设计、环境设施设计、文创产品设计的基本能力和技能，了解本专业设计前沿，具备社会责任意识、创新意识、团队意识的职业素质，能在产品设计、文创产品设计、人机交互设计、设施设计等领域服务的应用型高级专门人才。

Fast engine 户外场景下的个人便携式风电产品系统设计

作者阐述：高海拔地区科考工作是一项具有重要意义和挑战性的任务，其电力供应问题是一个亟待解决的难题。为应对此问题，本研究对高海拔地区可持续风力发电的便携式应用进行了系统性分析与研究，通过对微型垂直轴风力发电技术的探讨，发现其作为一种环保、可靠且方便携带的电力解决方案，能够充分利用高海拔地区风速大的特点，提供稳定且充足的电力，并与便携性的使用场景相匹配。通过深入分析户外科考人群的电能需求及便携式风力发电设备的发展现状，探讨微型垂直轴风力发电设备的理论结构，并采用模块化设计、产品系统设计、服务设计等设计方法，构建一种新的便携式垂直轴风力发电设备的设计理念与系统设计方案。此外，还对户外场景下便携式垂直轴风力发电系统进行了设计实践。研究通过构建针对高海拔户外科考个人便携式风电系统，为科考人员带来更加便捷可靠与绿色清洁的电能，有助于保护高海拔地区的生态环境，助推了更加绿色、可持续的生活方式。

指导老师：冯乙

冯乙，北京林业大学艺术设计学院副教授，曾任工业设计教研室主任、工业设计系副系主任。长期从事艺术设计、工业设计研究。先后在EI、CSCD期刊、北大核心等刊物发表科研论文和作品10余篇。2件设计作品获意大利ADESIGN AWARD银奖和铜奖，作品入选全国美展2件。主持中央高校专项基金科研课题2项，参与北京市社科科研项目1项。

导师点评：本毕业设计主题是高海拔地区科考工作中的电力供应，探索了基于垂直轴风力发电技术的便携式风力发电设备的设计与应用。高海拔地区科考工作是一项具有重要意义和挑战性的任务，其电力供应是一个亟待解决的难题。高海拔地区科考工作具有气候恶劣、风速大、温差大、电力资源缺乏等特征，该作品关注的人群是户外科考人员，旨在为他们提供更加便捷可靠的电力解决方案。

在研究过程中我们发现，现有的户外发电设备在性能、稳定性和便携性等方面存在不足，难以满足高海拔地区科考工作中的电力需求。为解决这一问题，本研究对微型垂直轴风力发电技术进行了深入探讨，并采用模块化设计、产品系统设计、服务设计等方法，构建了一种新的便携式垂直轴风力发电设备的设计理念与系统设计方案。

在设计过程中，本研究分析便携式风力发电设备的产品定位与服务流程，并提出了一系列设计创新点。本研究将个人便携式风电产品系统设计分为三个模块：模块化产品、交互应用设计和用户体验模块，模块化可拆卸的产品实现了设备的快速组装和拆卸。此外，我们还引入了服务设计的理念，对便携式风力发电设备的使用流程进行了优化与改进，并设计了一款简洁易用、直观高效的交互服务界面。

在技术和材料方面，本研究充分利用了高海拔地区风能资源的优势，并结合前人的研究成果和实际调查数据，对便携式风力发电设备进行了系统性的分析和评价：采用了微型垂直轴风力发电技术，利用高效风力发电机和先进的最大功率点追踪（MPPT）技术，在发电效率方面具有一定的优势。锂电池组的应用为储能模块提供了高能量密度和长寿命的保障，使产品能够适应多种使用场景。除此之外，选用高性能、耐久性强的材料，以确保设备在恶劣环境下仍能稳定运行。

本研究通过对高海拔地区科考工作中的电力供应问题及其解决方案的全面探讨，为便携式风力发电设备的设计和应用提供了理论支撑和实践指导。我们希望通过这一作品，为科考人员带来更加便捷可靠与绿色清洁的电能，有助于保护高海拔地区的生态环境，助推更加绿色、可持续的生活方式。