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关键词:文化衍生产品;文化形象设计;产品设计;文化创作;手工艺设计;系统设计
中图分类号:J50 文献标识码:A
随着改革开放的进一步深入,我国制造业占国民生产总值比重已超过三分之一,占工业企业工业增加值70%以上,成为世界重要的制造大国。但是,我们必须清醒地看到,我国虽有不少产品产量已居世界前列,但产品创新带来的附加价值极低;我们挣的是廉价劳动力的血汗钱。产品创新是提高制造业价值的重要手段,它包含技术创新和设计创新两方面内容;文化创新则是设计创新的核心内容。现代西方发达国家普遍重视中国雄厚的传统文化宝藏,认为后工业时代中国将逐渐成为世界的主流。如果说前一轮国际竞争是一场以技术创新为主知识产权大战的话,那么现在美国、日本及欧洲发达国家有计划、有目的地研究我国的传统文化,正昭示着另一场以文化创新为主的知识产权大战已拉开序幕。文化创新将是我国制造业转型升级的必经之路。如果说现代工业产品制造业主要满足人们生产和生活的物质需求,那么文化衍生产品制造业主要满足人们生产和生活的精神需求。因此,文化衍生产品开发是我国未来制造业的热点。
一、文化衍生产品概念界定
文化衍生产品是文化产业与制造业融合的产物,是文化产业存在和发展的重要经济基础,也是现代制造业的重要内容。文化衍生产品是满足消费者精神需要的物化产品形态,是记载人类文明成果的物质形态和传播科学文化知识的媒介,是具有特定文化含量的消费品。从文化衍生产品所具有的精神属性的意义上说,现代文化衍生产品制造业是在社会发展到一定程度,可以满足生产力的发展、人们社会物质需求的情况下出现的,是在社会物质生产和精神生产融合的基础上出现并发展起来的。
(一)文化衍生产品与文化的关系
文化衍生产品是服务于文化产业的。换言之,文化衍生产品是对文化的一种表达,是通过对文化的不同特征的解构后产生的一种新的物化的文化产品形态。文化是文化衍生产品形成的必要条件,文化衍生产品是基于一定的文化背景借助现代制造技术才能得以形成的。这里的文化是指一个群体(可以是国家,也可以是民族、企业、家族)在一定时期内形成的思想、理念、行为、风俗、习惯、代表人物及由这个群体整体意识所显现出来的一切生产和生活活动。2008年奥运会期间,吉祥物“福娃”将中国文化很好地展现给了世界。首先是对中国传统文化符号的传播。造型方面将鱼、大熊猫、藏羚羊以及燕子等中国传统文化符号运用到形象设计中,以中国独有的方式向世界传递祝福。其次是对中国风俗文化和语言文化的传播。每个娃娃都有一个朗朗上口的名字:“贝贝”、“晶晶”、“欢炊”、“迎迎”和“妮妮”。在中国,叠音名字是孩子纯真表达事物的方式。谐音是大家含蓄表示美好愿望的方式。当把五个娃娃的名字连在一起,就能读出“北京欢迎您”的寓意。
(二)文化衍生产品与传统手工艺品的关系
文化衍生产品是由文化衍生出的主要用以满足消费者精神需求的。文化衍生产品源于传统文化(含传统手工艺)但又不同于传统手工艺品。传统手工艺品是传统文化物化的表现。工业社会之前的手工艺品是指当时劳动者为生计,就地取材,以手工生产为主的生产工具和生活用具。当今,传统生产和生活必需的工具与用具渐渐丧失其实用性,变成人们缅怀传统文化的精神消费品。文化衍生产品是根据不同地域,不同民族的文化所形成的以机械化批量生产为主要手段的现代工艺产品,主要满足消费者的精神需求。文化衍生产品与传统手工艺品是相互影响,相互促进的。不管是传统手工艺品还是文化衍生产品都不是纯艺术现象,它们服务于民众,并都代表了其区域或族群文化的风格特色。
二、文化衍生产品与现代工业产品开发设计过程的异同
(一)现代工业产品开发过程概述
现代工业产品开发设计又称为产品系统设计。现代工业产品是工业革命之后机械化大批量生产的生产工具和生活用具。产品系统设计是现代工业设计理论的重要组成部分,是工业设计与其他学科相互渗透、融合、吸纳而成的新的分支。它继承了传统手工艺“设计、制造和使用紧密结合”的优良传统,将现代工业产品当作一个整体的系统,加以认识和研究,从全局出发将各组成部分看作是子系统或要素,通过整合,建立起相互之间有机联系以及系统与外界之间的有机关系。一个完整的产品系统设计由产品概念设计、产品造型设计、产品工艺设计和产品商品化设计四部分组成,是由工业设计师、工程师和市场销售人员协同完成的系统工作(如图1所示)。产品概念设计和产品造型设计是产品形象设计的核心工作,是工业设计师的主要工作,其具体过程一般包括产品调研、设计定位、方案构思、结构设计、标识设计、产品原型(样品)制作、人机分析、材料与工艺分析、产品价值工程分析等。
产品概念设计是指从分析用户需求、现有技术、人为因素到形成产品概念的全过程。产品概念设计的首要任务是产品调研,产品调研是收集产品创新元素的过程,是最终确定未来产品文化价值和经济价值所在的过程,它包括:产品市场调研、消费者调研、技术调研、人机调研、造型规律调研、法律法规调研等。因此,产品调研是产品产品概念形成的重要途径。
产品造型设计是工业设计师在遵循实用、经济、美观、舒适安全、绿色、文化认同等美学原则的基础上,按照产品定位的既定目标对产品的形态、结构、色彩、材料等方面进行全面设计的过程。它包括:产品造型方案设计、色彩与标识设计、产品结构设计、产品原型制作、产品人机分析、产品材料与工艺分析、产品价值工程分析等几部分。
产品工艺设计是产品批量化生产之前的技术预演,是产品系统工程的关键过程。产品工艺设计由产品结构工程师和制造工艺工程师(包括技师)领衔,依据产品造型设计定案,确定产品零部件逻辑关系,设计专用件制造工艺,组织零部件装配工艺等。期间,工业设计师配合工程人员,负责设计意图的解释和造型设计方案的进一步完善。
产品商品化设计是产品批量化生产之前的市场预演,是产品实现商品化的关键过程。由于社会分工和艺术门类设计学科的发展,工业设计师不再包揽产品商品化设计工作。产品商品化设计主要由艺术设计师负责。他们遵循企业形象规范,依据销售人员的市场信息,对产品包装、广告、服务等精心设计,以平面、立体,数字多媒体等形式向消费者展销商品。
(二)文化衍生产品开发过程概述
文化衍生产品开发设计同样是一个系统设计过程,一般分为文化形象设计和衍生产品设计两大部分(见图2)。
1 文化形象设计
文化形象设计是对所要表现文化进行综合归纳,并以图形、符号、形态等可视化的方式展示的过程。文化形象设计分为文化概念设计和文化形象可视化设计两大部分。其中,文化概念设计是文化形象可视化设计的基础,是文化形象可视化设计所要表达的主要内容。
文化概念设计由文化概念调研和文化概念定位两过程组成。文化概念调研主要包括文化现象调研和消费群体调研两方面内容。文化现象调研是文化概念调研的核心工作,是文化概念定位的重要依据,决定后期文化衍生产品开发设计的正确方向。文化现象调研运用科学的研究方法,对研究对象所体现出的各种文化现象进行收集和整理,了解其形成和发展的自然和社会基础,把握其各种表现特征和运行规律。消费群体调研是对不同层次消费者对所研究文化的消费观念、消费行为和消费心理特征的调查研究,是后期文化衍生产品开发设计市场可行性的科学依据。文化概念定位是在文化概念调研的基础上对所要表现文化的总结和概括,是文化衍生产品开发设计的根本出发点。
文化形象可视化设计是文化概念的视觉传达设计。文化形象即文化概念在人们心目中的意象(文化原形),可以是现实事物的夸张变形(如动物、植物、生活用品等),也可以是人为事物的抽象形态(如神像、圣物、吉祥物等)。面对一种文化,人们心中会有丰富多彩的意象。为此,文化形象可视化设计造型要素的选择必须符合文化概念定位,表达大家都能接受的文化意象。文化形象可视化设计主要通过夸张、联想、变形、拟人等手法进行设计表现。其中“拟人化”的表现手法在现代文化形象可视化设计中最为重要。在设计创造过程中,拟人化的形态具有了一些人的基本特征,更容易在形态上赋予人的情感,给人以似曾相识亲切感,容易得到大众的认同。文化形象可视化设计应尽可能地简洁。使后期开发设计的文化衍生产品适应机械化大批量生产的需求。文化形象可视化设计的具体过程如下:
(1)充分了解文化原形的特征。对文化历史、表象、内涵等诸方面加以综合归纳,得出原形与该文化概念的最佳契合点。
(2)通过夸张、变形、拟人等艺术手法设计出文化形象的基本形态。文化原形应造型简洁、个性突出、色彩鲜艳、动作神态丰富,视觉冲击力强。
(3)根据已定的文化原形方案进行衍生形象设计,完善文化形象体系。如:丰富其形象的动作神态,增添不同的性格特征,又或者是将其衍生成为家族形式等。
2 衍生产品设计
衍生产品设计是把文化可视化形象融入礼品、纪念品、玩具、用品等物品形态的过程,是文化产业商业化的重要途径。衍生产品设计包括产品载体选择和产品造型设计两个重要过程。产品载体选择即衍生产品概念设计过程,是设计师在文化概念定位和形象设计的基础上,选择某一产品作为文化形象载体的过程。对所有备选产品的调研、定位及后期的造型设计过程与现代工业产品系统设计过程相似。
(三)文化衍生产品与一般工业产品开发设计过程的联系与区别
文化衍生产品制造行业作为现代制造业的重要组成部分,必须遵循现代工业产品开发设计的一般规律,自然离不开产品系统设计理论的指导。文化衍生产品设计只是比现代工业产品设计更大的一个系统,即在产品内部系统设计之外还兼顾文化形象设计的系统。
文化衍生产品与现代工业产品开发设计的区别主要表现为两个方面。一方面,在保证产品实用功能的前提下,文化衍生产品开发更加注重产品的精神功能开发。创新设计则侧重于产品外观造型的艺术设计;而现代工业产品开发设计则更为注重产品的实用功能开发,体现科学技术与文化艺术良好结合的精神功能,创新设计侧重于产品结构和人机界面的优化设计。另一方面,文化衍生产品开发设计系统由文化形象设计和衍生产品设计两个子系统组成;而现代工业产品开发则是对既定的产品系统进行开发设计。
三、文化衍生产品开发设计的核心工作
(一)文化衍生产品对文化概念的合理演绎
文化衍生产品是文化概念的物化表现,坚持产品形象对文化形象的正确表述。文化衍生产品设计是系统设计过程。必须保证各个环节运行的内在序列,这是由系统理论的基本属性决定的。没有对纷繁复杂的文化现象和形形的消费群体进行深入调研,就不可能形成较为全面和准确的文化概念。不从文化概念出发,文化形象设计就无法保证其科学性和合理性,文化形象就很难被大众所接受。文化衍生产品形态构思不以文化形象为原形,形态转换就无从下手且不知所终。因此,文化产业绝不是单纯的文化艺术现象,是一个较为庞大的社会系统工程。
文化衍生产品又是文化概念的再次升华,坚持产品形象对文化形象的必要创新。文化是特定人群生产和生活过程中形成的共同规范,引导并约束着新人的思维和行为方式;新人们根据自然与社会的变化,又不断地传承和发展着该文化。因此,文化形象设计结果基本符合文化概念定位的同时,又不能完全拘泥于传统的观念和形式。全球化与信息化促进了文化的交流,大家需要彼此交流的平台。文化的认同和交融,使民族化和国际化不再是水火不容的冤家。充分认识本土传统文化的魅力,发挥中国悠久传统文化的优势;冷静面对东西方文化的差异,深入分析东西方文化的共性与个性,科学地解决文化差异带来的矛盾,做好东西方文化的融合,给中国文化注入新的活力。从文化概念入手,文化衍生产品可以借鉴“国际化”的设计风格和现代文化理念来进行造型设计。意大利设计师阿莱西对文化形象产品——清宫木偶设计,遵循清宫人物的基本形制,概括和简化文化概念,对人物的形状、比例和色彩进行大胆的抽象和变形,最终取得巨大的成果。
(二)文化衍生产品材料与工艺的科学选择
材料与工艺的选择直接影响着文化形象和产品形象设计效果的表现。有些材料和工艺本身就具有特殊的文化内涵,在文化衍生产品设计时须充分兼顾这些特质。文化衍生产品设计既要兼顾产品对传统材料与工艺文化的传承,又要避免替代材料与工艺带来的文化冲突。旅游景区商铺中,粗制滥造、以次充好的纪念品问题往往出在材料与工艺的文化表述。现代文化衍生产品设计中,对材质的恰当表现能够与人的心理产生一种心灵呼应的感觉。不同的材料和加工工艺对使用者的视觉和触觉感受是不尽相同的,同时不同的消费者又有着不同的爱好倾向、心理需求和安全需求。如女性喜欢钻石般晶莹剔透的、男性喜欢青铜般雄浑厚实的材质等。当产品使用对象为儿童时,为保证儿童使用的人身安全,必须充分研究儿童的人体机能;产品材料就应该避免使用坚硬、易碎的材料(如:玻璃、金属等),选用柔韧、无毒、不易滋生细菌的材料(如:布艺、橡胶等)。设计师必须充分了解选材的物理化学、人体感觉、机械加工等特性,将产品造型尺度控制在材料各项性能的有效承受范围内,并合理选择产品结构和表面处理工艺。
从设计到市场,还有制造和销售的环节。文化衍生产品在生产运营方面所体现出来的是以现代工业生产效率、产品规模、生产组织、品质管理和市场销售为形式的文化产业。材料与工艺决定产品的生产成本,材料与工艺的选择最终影响着产品制造和商品化的可行性。不同的材料对应不同的加工工艺,不同的加工工艺又决定着产品批量化生产形式。既然文化衍生产品主要是满足大众精神需求的产品,那么面对大众多样化的个性需求产品开发设计也必须表现出多样化。为此,柔性生产方式应该是文化衍生产品生产的首选。柔性生产方式是相对刚性生产方式而言的。刚性生产方式是指机械化自动流水线生产方式,它只能满足单一产品的生产。它的物流、信息流基本上是串行的,即必须按经营、管理、设计、制造的流程一步一步地运作。尽管流水线生产效率很高,但整个工厂运作效率并非很高。某个部门工作脱节往往会影响整个生产。柔性生产方式是在信息技术(计算机技术、网络技术)基础上,以合理的设备配置和系统优化去适应产品多样化的生产方式。它的物流、信息流基本上是并行的。它不排挤传统手工艺和机械加工工艺,不迷信电子加工工艺。追求以有限的投入创造更高的经济效益为目的。尽管流水线生产效率不如刚性生产方式那么高,但整个工厂运作效率很高,产品的市场适应性很强。如南京云锦材料——金线体现特有的金箔文化、纺织工艺体现特有的云锦手工艺文化,在其文化衍生产品——领带批量生产的过程中上就巧妙地掺入部分云锦手工艺、较好地体现了南京金箔和云锦文化。
及时进行知识的回顾和综合食品生物化学实验课通常安排在理论课教学之后,起到加深理论知识的理解和培养学生实验技能的作用。因为受到课时数、仪器设备、师资力量等因素的限制,实验课的内容是由几个独立的有代表性的实验内容组成,而且各实验内容之间缺乏内在的联系。为了使所学的知识通过对比而得到理解加深,通过综合运用而实现全面的掌握,并且也为了同时培养学生解决实际问题的实践能力,我在淀粉的显色和水解实验、氨基酸纸上层析实验和蛋白质的呈色反应实验之后,及时地引入了实验设计的课题。课题的目的是通过复习单糖、淀粉、氨基酸和蛋白质的性质,运用已经学习的生物化学反应原理和检测方法,鉴别未知混合溶液的组成成分。课题的实验对象是三种未知混合溶液。课题的实验要求是:
(1)首先,自己设计鉴定方法与操作步骤,并预测实验结果。
(2)实验中,根据实验设计选择试剂,实施检测方案,观察实验现象并记录实验结果。
(3)实验后,分析实验结果,判断溶液的组成成分,完成实验报告。实验设计课题布置后,学生们翻阅理论课教材和实验指导,回顾已经学习的相关章节和已做过的实验内容,积极地思考检测方案,并且以小组为单位,各抒己见展开了热烈的讨论。从课堂检查结果来看,大部分的实验小组能够制定出比较合理的实验方案,虽然他们所用的时间长短不一。其他一小部分实验小组的方案在经过教师的启发和引导后,也趋于完善。在实验方案的实施过程中,学生们抱着比通常的验证性试验更强的好奇心,仔细观察每个实验现象,验证自己提出的预想和假设。从实验结果来看,大部分的实验小组能够正确地推断出三种未知溶液的组成成分。虽然正确的实验结果能给予学生成就感和自豪感,这对于激发学生的求知欲和学习兴趣至关重要。但是,从任课教师的角度来看,实验设计课题的实施过程更为重要。与一般的应试复习截然不同的是在此过程中学生们对已经学习的书本知识进行了能动的复习,而且通过对比进行了进一步的巩固和认识的加深。与此同时,在探究的过程中,学生的学习积极性和主观能动性得到了充分的发挥。食品生物化学实验设计课题的导入,在加深和巩固理论知识的理解、锻炼学生的实验操作技能、培养学生发现问题和解决问题能力等诸方面,都起到了明显的推动作用。
二以附加实验补齐各实验组之间的进度差异
及时进行实验总结实验小组之间存在实验进度的差异是不可避免的,如果提前完成实验的学生可以提前离开实验室,这样既影响了实验未完成小组的情绪,而且也无法进行系统的实验总结。我尝试了通过引入与计划内容相关的附加实验来补齐小组之间进度差异的方法,而且附加实验的结果将在实验总结时展示给全班同学并归纳进实验总结中。所以,附加实验不仅补齐了实验小组之间的进度差异,而且充实和拓展了实验内容。另外,我还发现实验内容的拓展大大地激发了学生的学习兴趣,许多实验小组在顺利完成计划实验内容的前提下,争取演习附加实验内容。实验总结是实验教学的一个重要环节,学生在实验过程中往往专注于实验操作,并没有及时将实验结果与要验证的生物化学理论联系起来。
三总结
本导盲系统主要由单片机控制电路,太阳能供电电路,以及报警装置等组成。系统的硬件结构框见图2。
1.1单片机控制电路单片机控制电路主要由单片机进行控制,包括超声波发射电路与接收电路,其电路图见图3。其中stm32f103为单片机,TVG为时间电压增益控制器,PreAmpH和PreAmpL分别为高频通道和低频通道的前置放大器,BPH和BPL分别为高低频通道带通滤波器。单片机控制电路采用收发一体式的超声波传感器。当单片机接到启动命令后,立即从I/O口发送出一串频率约为40KHz的高频信号,而后发送出一串频率约为25KHz的低频率信号,同时计时器开始计时,这两种频率的信号被功率放大后,推动超声波换能器发出两种频率的超声波。发出的超声波遇到障碍物反射后,形成回波,回波经由前置放大、带通滤波及检波后,形成高频回波脉冲和低频回波脉冲。由于高频声波先发出,对同一目标,高频回波脉冲先到达接收器,因此用高频超声波探测近距离的目标;而远处的目标由于高频超声波被空气吸收而大幅衰减,所以回波只有低频声波。回波信号传到单片机后计时器停止计时,通过发射接收超声波的时间差就可计算出障碍物的距离。由于温度对超声波传播的影响较大,因此还必须及时对声速进行修正。空气中声速与温度的关系为。因此需要在上述超声波发射接收电路中加入一个数字温度传感器Ds18B20,实时检测环境温度,并将通过传感器将测得的温度T转化为一个与其成正比的频率信号f,传至单片机处理后来修正声速,从而使测得的距离更精确。
1.2供电装置供电模块由太阳能电池板、太阳能控制器以及可充电的镍氢蓄电池等组成。将太阳能电池板置于导盲仪外部,产生的直流电为主控制电路供电,并将多余电量贮存在蓄电池中。目前常用的太阳能电池为硅太阳电池,其工作原理是:当入射光能量大于硅的禁带宽度时,会在其内部形成电子-空穴对,在结电场的作用下,大部分光生空穴被推到P区,而光生电子被推到N区。随着太阳光的不断照射,光生电子和空穴会在N区和P区不断积累,从而在两侧产生一个稳定的电位差,即光生电动势。太阳能供电模块工作框图见图4。
1.3报警装置报警装置采用HYV040语音芯片,它是一款功能强大的语音编程芯片,抗干扰能力强,性能稳定,具有自动节电控制功能,将导盲仪的所有探测距离需要播放的语音(如“前方障碍物距离为1米”)按不同结果录制好,通过语音芯片配套的语音编程软件直接下载到OTP存储器中永久储存。将经过单片机计算出的障碍物距离传至语音芯片,芯片中的程序根据检测数据的处理结果判断并选择要播放的语音段,并将声音信号送到输出端,通过扬声器来播放障碍物距离。
2软件设计
该导盲仪的软件设计主要由主程序、超声波发射接收子程序和数据处理子程序等组成,其控制核心为stm32f103单片机。单片机控制超声波传感器先发射10~16个完整波形的高频超声波,然后发射4~8个完整波形的低频超声波,并启动定时器定时,当检测到高频或低频回波时计时器停止计时,读取时间差。同时温度传感器将检测的环境温度转化成频率信号传至单片机以修正声速,从而计算出障碍物的距离。探测结果传至语音芯片,判断并选择要播放的语音段,播放障碍物距离以提醒盲人。
3声场模拟分析
超声波声场即充满超声波的空间,超声场中的声压分布可以反映超声波的声场特性。超声波某一点在某一瞬间所具有的压强与超声波声场不存在时同一位置的静态压强之差称为该点的声压。为研究不同频率的超声波传播时的超声场分布情况,用水作为传播介质,采用直径12mm的超声波换能器,利用matlab软件对不同频率的超声波声场进行仿真,得到的声压分布图见图6。从图6中可以看出,频率高的超声波辐射范围小,但声能集中在中心轴线的能力提高,测量精度高,因此适用于探测近处的物体。而频率低的超声波辐射范围广,可以到达远处目标,因此可以用来探测远处的物体。
4结论