设计类专业研究生科研创新路径探究

设计类专业研究生科研创新路径探究

[摘要]2018年底,中央经济工作会议提出的“新基建”概念在当前的经济下行趋势中正在起到关键的逆周期调节作用。文章系统阐述了“新基建”的理念、作用和未来的发展趋势,基于“新基建”核心技术升级和普及为其工具化应用提供可行性、“新基建”目标在于借助新技术在原有基建体系内升级、产业赋能者在“新基建”发展中处于核心地位,指出了设计类专业研究生科研工作与“新基建”的契合关系,提出了设计类专业研究生以总负责人和体系架构师角色参与项目实施、以项目辅助工业设计师角色参与项目实施的通向“新基建”路径。

[关键词]“新基建”;设计类专业;研究生;竞赛;建筑学;城乡规划学

一、“新基建”现状

“新基建”的概念源于2018年末中央经济工作会议提出的“加快5G商用步伐,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”[1]。“新基建”是涵盖5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域,引领传统基建转型、升级、创新的新一代基础设施体系[2-3]。基建新旧之差异在于传统依靠“铁公机”基础设施建设与聚焦于5G、物联网、工业互联网、人工智能等代表未来转型升级方向的基建建设之间的跨越性转变[2-3]。“新基建”提出的背景一方面在于世界数字技术发展的大趋势,另一方面在于扩大基建投资是我国当时正处经济下行期的逆周期调节手段。加强基建投资是国家应对经济下行的常规手段,2008年和2012年的两轮经济下行期,我国均出台过相应的基建政策,对经济发展起到积极促进作用。2008年至今,基建已经经过十余年的发展,未来增长空间收窄。此外,我国经济发展长期趋势是“去杠杆化”,更加压低了基建的发展预期[1][2]。传统基建组成要素的特点为弱时空互联、低协同互通,无法形成群效联动、拉升经济发展乘数效应。“新基建”通过技术设备的迭代、更新、升级优化社会资源流动速度和配置模式,提升社会全要素生产率,激发边缘应用和边缘技术在“新基建”基础上走进主流应用基础圈,催生更多技术应用场景并实现实体转化,引领消费升级、扩容消费体量,为经济增长提供新支点[4-6]。总结起来,“新基建”投资是平滑经济波动的手段,且在经济发展新旧动能转化关键节点、经济高速发展与高质量发展切换阶段为发展经济提供新支点。

二、设计类研究生科研领域与“新基建”之距离

“新基建”主要包括5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域;设计类研究生科研领域主要包括艺术设计、工业设计、建筑设计、建筑技术、城市设计方法理论、城乡规划等。从二者的业务范畴可以看出两个领域之间的交集不明显。“新基建”的核心技术在于现代信息通讯技术等理工科前沿专业技术,从高校专业需求角度看,“新基建”领域的人才供应侧重专业为计算机科学、软件工程、通信工程、应用数学、物理学等理工科专业。目前设计类专业培养的研究生业务技能,大多还是基于平面设计、数字媒体、工业设计、建筑设计等输出美感的表达类成果,而建筑技术、城乡规划等需要对于前期的大量测试、实验、多方面数据等专业领域还处于小众、数据不成体系难以获取分离或者是需要其他专业团队提供设计所需数据支撑的阶段中。通过上述分析得出,设计类研究型专业与“新基建”领域在技术层面需要更多更为直接的互通。设计类专业与“新基建”形成更为直接有效的关联,需要系统探求两者间的契合点,建立二者的关系纽带。

三、设计类研究生科研工作契合“新基建”理念

(一)“新基建”核心技术升级和普及为其工具化应用提供可行性。“新基建”核心技术之一的大数据技术已经在国内外高速发展多年,目前正处于较为成熟的阶段,大量的数据分析软件已经研发出来,该类软件技术的应用已经逐渐降低了大数据分析准入门槛,越来越多的非专业领域的从业者已经能够利用大数据分析软件开展工作,在掌握一些简单编程语言的基础上,甚至能够实现对软件的二次开发,令数据分析更加适用于自身行业和数据的特殊性。技术的进步让原本高精尖具有高度技术门槛的应用技术更加惠及广大与之有交集的从业者,掌握数据收集、分析技术并灵活应用可以为传统设计类专业研究生提供设计研究工作的新的途径和机遇。在技术可操作性基础上,分析设计类研究生科研工作与大数据等“新基建”涉及的技术之间的关联,一个重要的问题是明确两者的交互契合性的强弱。

(二)“新基建”目标在于借助新技术在原有基建体系内升级。通过系统剖析“新基建”七大板块的内容,可以得出:5G基站建设之前的基础有3G、4G网络基站、特高压之前的基础为变电站、城际高速铁路和城市轨道交通之前的基础设施为动车高铁网络和城市轻轨、新能源汽车充电桩之前的基础是分布相对不平衡的充电站、大数据中心之前的基础是相对独立的数据中心、人工智能之前的基础是需要复杂操作才能实现目标动作等的初级智能、工业互联网之前的基础是没有匹配用户个性化需求的工业系统。从前述分析可以总结出“新基建”理念的终极目标是将现有的、传统的、与先进技术发展不匹配的传统行业进行升级、优化、改造。以建筑技术为例,将新兴的先进科技与传统的建筑物理环境评估方式、建筑设计理念、建筑建造方法相结合并融会应用,从而为建筑本身提供更多更新的设计方式和反馈机制,使建筑设计的新兴理念与建筑技术融合,达到共同革新的效果。

(三)产业赋能者在“新基建”发展中处于核心地位。“新基建”的目标是传统行业的升级,新技术的发展与传统行业的结合是大势所趋,只有两者的结合才能实现互相引领、互相提升的互通正向反馈机制。当下,新技术已经处于历史高点,在此基础上,行业最为需要的人才为既具备系统扎实的传统行业专业背景,同时也能与时俱进地了解、初级运用以大数据为代表的新技术的复合型人才。对于高校设计类专业研究生,他们在本科阶段掌握的专业基础知识及研究生阶段的研究方向的钻研正是新技术体系内传统行业的基石,他们的专业本身成为了“新基建”重要的服务对象和核心骨料,高校设计类专业研究生则是大数据领域的产业赋能者。在充分认识到设计类专业与“新基建”理念的联系紧密及其在新技术系统网络中的重要地位基础上,可以得出设计类专业与“新基建”涉及的专业技术具有互通、互有、互帮的内在关联性,两者的契合领域众多和介入途径甚广,具有极大的发展潜力。

四、学院研究生工作在设计类专业研究生通向“新基建”中的重要角色

在科研团队体系层面,研究生在读研期间的科研及竞赛参与一般从两个体系出发。一是导师团队自身的科研课题、毕业论文的研究等,二是学院研究生工作团队组建科研团队参与各项竞赛。两个体系对比,导师团队是研究生科研工作隶属系统,学院研究生工作团队是研究生在一段时间内由不同课题组不同细分专业领域的研究生组成针对某个特定的竞赛、科研目标而开展的阶段性综合性科研学术组织。导师团队培养体系是基础,该体系为研究生提供读研期间的全周期培养,具有时间的连贯性和科研的延伸性。学院研究生工作团队的优势在于在相对较短的周期内,基于各细分专业领域的特征和明确的科研目标,能够组建专业覆盖面广泛的复合型专业团队进行更具有针对性的研究,团队内部各司其职、发挥所长、共同配合完成科研任务。

五、通向“新基建”的具体实现路径

目前,研究生创新实践领域的全国性竞赛是已经积累了一定历史、知名度和参与经验的大型赛事。在“新基建”理念提出之前,这些竞赛已经体现出了对“新基建”的技术、理念的储备。以本文作者所在的工作机构为例,设计类专业包含但不限于艺术设计、建筑学、城乡规划学。在一系列研究生创新实践竞赛项目中,设计类专业研究生参与竞赛项目既可以在专业设计领域以主力成员参与,也可以在其他理工专业的领域作为辅助成员参与。

(一)以总负责人和体系架构师角色参与项目实施。在设计类专业研究生的专业领域,以“智慧城市技术与创意设计赛”中的创意设计方向为例。该项赛事中,建筑学、城乡规划学专业研究生将作为竞赛团队的核心成员,基于建筑与规划的专业储备和知识积淀及对于国际国内规划设计管理理念的融会贯通,结合当前的信息技术等先进技术和各种途径获得的专业基础数据资料,系统提出创新设计方案和技术路线。在团队的不擅长的技术实践环节可以邀请相关专业的研究生合作从而增加方案的可操作性,进而实现以设计类专业研究生为主导、其他专业研究生为辅助的复合型团队。在团队共同创意、科研、攻关过程中,从设计类专业研究生智慧城市理念提出到实际的技术实现,紧密结合“新基建”理念,积累“新基建”理念涉及的相关技术和知识,拓宽设计类研究生的研究思路,提升研究生科研创新质量。

(二)以项目辅助工业设计师角色参与项目实施。在设计类专业研究生的非主攻领域,例如“未来飞行器创新赛”“机器人创新设计大赛”等,设计类专业研究生可以充分发挥工业设计专业的优势加盟相关领域的参赛队伍,以辅助设计角色参与其中,利用自身的专业优势,将艺术美学融入主流科技中,为团队提供系统的工业设计方案。通过在团队的工作,积累自身专业与其他理工科专业相互合作、相互融合的知识、经验,为未来参与“新基建”领域的相关工作打下实践基础。在学院研究生工作中,大型赛事的综合型研究团队组织是设计类研究生专业团队通向“新基建”的具体实现最为切实可行的路径。设计类专业研究生以自身的传统设计基础知识作为产业赋能者,总领各项赛事的总体设计方案和技术路线,提出整体的系统架构,配合其他专业技术,共同完成科研任务,实现传统设计行业与“新基建”的有机结合。

六、对未来设计类研究生科研创新质量提升工作的启示

(一)继续夯实专业基础,探索专业核心内涵。“新基建”是当下疫情阶段提振国内经济的一针强心剂,对国家乃至国际的经济周期逆调节有着积极的作用预期,是中国经济、技术发展的大势所趋。设计类专业研究生的科研工作在与时俱进、紧跟时代与国家技术发展的同时,更需要继续重视原有的专业优势,继续探索专业在传统领域中的创新形式。要明确意识到设计类专业科研人员的核心竞争力在相关产业的赋能地位,要科学研判传统专业与“新基建”两者之间投入“量”的关系,防止过度注重、强调参与“新基建”相关项目对传统专业科研探索的稀释风险,做到根据实际情况,动态分布科研工作的比重,实现传统专业科研训练与学习“新基建”技术知识的长期动态平衡。学院研究生工作团队在“新基建”大力发展的初年,要系统分析本年度设计类专业与“新基建”相关课题相互契合科研项目的领域分布、时间分布和地域分布,为未来的相关联合科研工作提供系统的规划储备。

(二)创新研究生课程体系,寻求突破不同专业边界。现有的设计类研究生课程体系,核心的主线是设计课,几乎不涵盖与“新基建”相关技术的课程,研究生获取相关技术知识的途径主要依靠个人主观能动性向课程体系之外寻求知识技术的补充,这种依靠个人自发意识的学习仅仅能够形成“点状”的学习效应,而且由于学习手段、知识门槛等原因,在短暂而宝贵的研究生求学生涯容易走错路、走弯路,对个人造成时间精力的浪费。设计类研究生基础课程体系将“新基建”相关理念和技术概论等课程纳入进来,具有以下意义。第一,课程通过层层递进、全面系统介绍“新基建”及其周边理论,让学生更加扎实、系统获取相关知识,初步实现了研究生专业能力的外延和新技术新思想的扩展;第二,在课程体系中丰富“新基建”相关理念,极大提升研究生在求学阶段对“新基建”的重视程度和了解程度,从教学根本上树立了鼓励研究生踏上“新基建”建设之路的路标,从官方语境中引导研究生勇于突破自己专业知识边界,拓展科研专业范围,尝试多学科融合;第三,“新基建”相关课程纳入研究生课程体系能够推助研究生未来在“新基建”领域就业,体现出研究生培养体系中的“新基建”元素,起到为研究生专业能力背书的作用,增加设计类研究生的就业方向。

(三)重视校际科研学术交流,拓展传统与“新基建”互联的认识。纵观北京地区含有设计类专业的综合类、专业类高校,数量上相对较少,研究生之间的学术交流途径有待增加。设计类专业是一种需要通过外界激发更多的沟通交流寻求灵感碰撞的专业,各个院校的设计类专业科研学术都具有一定的院校特色,相应地,其与“新基建”构建互联桥梁的途径和方式也具有一定特色。处于“小众”角色的设计类研究生,在探求多种与“新基建”互通方式的过程中,开展兼顾广度和深度的校际科研交流是目前能够达成上述目标的较为高效的途径。通过专业领域的学术论坛、沙龙等交流模式,互相交流彼此对“新基建”及与之契合的认识和方法,整体上丰富了设计类专业融入“新基建”系统的思考和路径,叠加了不同方向的设计类专业与“新基建”的更多融合方式。

(四)丰富研究生就业发展路径,引导提升科研质量创新意识。完成学业之后的大多数设计类专业研究生会直接参与就业,对于学生来讲,完成学业和成功就业是读研阶段的两条并重的目标。科研本身的使命和目的就是创新,那么在原有设计类专业研究生就业体系、择业范畴基础上扩充出“新基建”相关的择业就业选择,将会起到基于就业导向的推动设计类专业研究生从未来工作实际出发的自主的参与“新基建”等新兴技术研究的作用。从就业角度考量,结合研究生所在课题组的科研学术方向,能够在研究生生涯初始阶段的两条并重的科研与就业战线上分别树立相对明晰的未来目标,并且在就业方向上为设计类研究生提供更多学科融合的多样选择。虽然抵达未来终点的路径各有不同,但是对于相对短暂的研究生求学时光,能够更加高效建立起多样的个人生涯规划体系,消除不必要的迷茫感,令研究生更加聚焦个人专业和新兴技术发展之间的结合。从就业导向维度,能够提升设计类专业研究生科研创新意识,引导学生勇于突破专业藩篱,实现个人跨学科专业发展。

作者:张帅 赵鑫 张正岳 宋高峰 单位:北京交通大学建筑与艺术学院 北方工业大学土木工程学院