《设计》专访｜孙利：站在人类健康“全息化”动态发展的高度来认识并开展健康设计

　　孙利，博士，教授，现任燕山大学艺术与设计学院院长，机械工程学科工业设计方向博士生导师，河北省教学名师，河北省智能工业设计技术创新中心主任，河北省艺术学研究生教指委副主任。主要从事机械装备产品智能定制设计理论与方法、康养辅具创新设计研究。先后主持并参与国家自然科学基金项目、国家对外发展重点研发项目5项，河北省社科基金项目、科技支撑项目9项，河北省教学改革项目12项。发表SCI、EI等高水平论文37篇，授权国际发明等专利10项，出版著作及教材3部。

　　《设计》：您认为可从哪些层面和维度认识“健康中国 设计助力”，”健康设计“涵盖了哪些内容？设计如何为提升国人健康质量、实现《“健康中国2030”规划纲要》助力？

　　孙利：2016年，中央、国务院印发了《“健康中国2030”规划纲要》，纲要指出，推进健康中国建设是实现人民健康与经济社会协调发展的重要战略。未来10年，是推进健康中国建设的重要机遇期。为促进京津冀协同发展、实现健康中国等伟大目标，燕山大学依托“南有海南岛，北有秦皇岛”的国家生命健康产业战略布局，以健康生态设计高点定位，创新前行。“健康设计”是一种生态设计，不仅包含了每一款为人类健康服务的产品，更是所有产品组合成的为全人类、全生命周期健康服务的生态共同体。从场景角度分析，“健康生态设计”可以分为健康家庭、健康医院、健康社区以及其他健康公域这四个方面。

　　《设计》：国家统计局日前公布的第七次全国人口普查主要数据显示，全国人口持续增长，而人口老龄化加深，但国内对适老设计的重视仍不充分，您认为应该从哪些方面着手促进？

　　孙利：中国人口老龄化程度正在加速加深。随着第一代独生子女步入中年，越来越多的中国直系家庭结构由原来“421”两代型转化为“8421”三代型。陡降倒三角式“8421”家庭结构加重了家庭成员间抚养压力以及由此带来的心理危机。

　　“未富先老”的老年人养老危机，“未老先衰”的中年人养家危机，“未立先废”的巨婴青年啃老危机，三重危机恶性循环将会引发更多的社会涉老事件，也将越来越多的老年人陷入“难逃老，难求养”的尴尬境地。老年人的社会地位认可与尊严问题引发越来越多的研究关注和思考。

　　中国养老服务改革一直在不断探索中前行，“医养结合”、“智慧养老”等新业态在提高并促进养老社会化的同时，也还存在着“对标不对本，贴身不贴心，中理不中听，称义不称薪”等社会服务提供与老年人心理体验不对等问题。

　　（1）政策层面：我国已经从高速发展阶段进入高质量发展阶段，国家对养老服务和适老化产品设计应用促进将进一步加大推动力度。同时，各级地方政府也应根据区域情况面向大健康产业出台一定的惠民、惠企政策，搭建企业和用户之间的桥梁才能更高效地推动适老化设计的发展，让适老化产品拥有“博士般的智慧，家电般的价格”这样卓越的性价比。

　　（2）企业层面：目前一些适老化产品推向市场后并未取得期望效益也是导致适老化产品难以突破瓶颈的问题之一，其中一个原因我认为是目前适老化产品特征过于“明显化”，忽视老年人隐性心态特征与诉求。像助老企业推出居家照护、机构养老等服务产品，多以关注老年人身体健康及生理问题为主，缺少有针对性地心理问题疏导，对于老年人多发的抑郁痴呆、疏离失落等负面心态疗愈问题解决较少。此外，相当一部分老年人有着“不服老”的心态，更期望产品能够无声无息地辅助老年人，而非呈现一种“老年专用”的身份标出感。这样才能让适老化产品从“无声无息”的辅助到“无处不在”的呵护，实现让用户接受，让企业获益，让社会认可。

　　（3）教育层面：作为高校教师，我认为适老化设计与学生的设计伦理观培育息息相关。设计一方面是需求推动，另一方面也是设计师本身的思想推动。燕山大学艺术与设计学院自2014年以来已将康复辅具等适老化产品作为课程模块以及研究方向之一，目前学生初步形成了基于孝道文化传承的适老化产品设计思维，并逐步建立起“中国特色健康生态系统观”。

　　《设计》：此次席卷全球的疫情对”健康设计“不啻为一次大考，给您带来的最大感悟是什么？您观察到了哪些“危”与“机”？

　　孙利：我的最大感受是，此次疫情对各行各业都有着巨大的影响。很多人的工作方式、生活方式发生了颠覆式的变化。受外部环境与市场因素的制约，健康设计行业上下游资金池紧张。由于制造业需求减弱以及人们对必需品的需求激增，健康设计各类业务需求量相对减少并单一化，这些都是不争的事实。而站在产业发展的角度来看，疫情对大健康产业提出新挑战的同时也带来了新的机遇。疫情防控期间“爆红”的自助送餐机器人、红外测温设备、智能检测终端、非接触式体温枪等无一不凸显出智能健康产品设计及相关行业发展的重要性。随着疫情常态化引发的消费需求变化，智慧医疗、智慧社区、个人健康管理监测等健康服务系统将极大地得到应用和普及，健康设计行业也将会迎来更多的发展机会。

　　《设计》：疫情防控的需要给智能产品提供了极大的发展空间，您认为是否为设计专业的发展指出了新的发展方向？

　　孙利：2020年，疫情这只黑天鹅给多个行业都带来了颠覆式的影响，犹如一支催化剂，加速了行业的优胜劣汰。随着数字经济在全球范围内爆发性增长，智能化产品也如雨后春笋般不断涌现。

　　在疫情危机下，我认为智能产品应更注重无接触的交互方式创新设计，比如LG 以及华为推出的隔空手势，可实现如滑动、切歌、截屏等效果，还支持旋转、揉搓等更细微、更直观、更灵活的方式来操控界面。这种交互方式可以应用在疫情时代的很多场景，能够有效避免病毒感染，同时也更加符合时代与场景的需求。

　　此外，腾讯2020-2021设计趋势ISUX报告中曾提到基于情感感知主动理解用户需求的设计，我认为这也是智能产品设计发展的另一个重要方向。如2019年1月的CES展上亮相的起亚互动式“情感驾驶空间”技术，可通过传感器读取用户的面部表情、心率等反应，调整驾驶空间内的灯光、影片类型、音乐风格等，从而舒缓舱内乘客心情，提供更人性化的出行体验。

　　当然，智能的服务提供方式要把握得当，平衡好科技与生活之间的关系，尽量对人们的生活本身不造成负面的影响和打扰。正如施乐帕克研究中心提出的“宁静技术（Calm Technology）”的愿景——技术应该是隐匿不见的，它们如纤维般融入日常生活，丝丝入扣，直至不可分辨。

　　孙利：疫情防控期间，健康成为了每个人不可回避的话题，那么后疫情时代的健康设计就给设计教育带来了新的思考。如何在现有技术背景下运用设计思维推动健康设计教育，成了未来设计教育面临的挑战。随着人工智能、5G等技术的发展，设计教育内部的专业融合，外部的学科交叉是新的发展趋势，这就要求设计教育对于人才的培养和定位也要进行及时的调整，设计教育课程要引入多领域学科知识，促进学科间知识的融合，思维的互补，同时培养学生建立系统性的设计思维以及大生态设计观，进而使设计在交叉领域发挥更重要的作用，同时让设计更好地服务于人民日益增长的美好生活需要。

　　孙利：新冠疫情之后，提高健康意识成为全民共识，对健康养生的需求不再是中老年群体的专属话题，全民大健康设计成为顶流型话题。

　　我认为“健康设计”应符合“四全”的设计理念，即全人群、全周期、全方位、全面化，从而达成预防为主、强化干预、防治结合的健康生态共识。

　　图1/ 便捷组合式消毒匣（第八届全国高校数字艺术设计大赛全国总决赛三等奖）设计者：王志朋等，指导教师：孙利

　　图1便捷组合式消毒匣，是一款通过间接触的方式，解决疫情期使用电梯按钮、门把手等部件而交叉感染问题的消毒产品。该匣前端用于按压电梯按钮等，同时能对其消毒，也可用于手机等小部件擦拭消毒。

　　图2/ 多姿态下肢康复机器人（全国大学生工业设计大赛银奖）设计者：刘世杰等，指导教师：吴俭涛

　　图2为多姿态下肢康复机器人，采用了一体式弧形整合设计。以一段式弧形滑轨结构为主，通过设定好的程序配合内部电机驱动带动整条滑轨的转动，从而实现坐、躺、站三姿训练的功能。配合虚拟现实技术提供重复练习，将心理疏导与生理疗养相结合，根据音乐、画面、文字及语音提示等手段给以患者激励反馈，增加患者康复训练的乐趣。该康复机器人适用于脊髓损伤全周期训练治疗以及各种因素造成的下肢功能障碍的康复训练等。

　　图3/ 社区智能消毒防疫机器人（第二届河北省研究生艺术创意大赛 二等奖）设计者：彭琪等，指导教师：吴俭涛

　　图3是一套社区消毒防疫系统，并以“小鲨卫士”消毒机器人为载体，实现社区防疫常态化的设计目标。为构建健康社区环境，创新提出物业管理消毒服务系统、用户预约消毒系统两大系统，能够满足物业人员对公共环境的日常消毒作业和平时的环境护理，以及以预约的方式满足个体用户或单位想要为个人领域自行消毒的需求。作为服务系统重要载体的，主要有两个设备：注水机设备和消毒机器人设备。注水机以注水的方式代替现有消毒机器人更换水桶的方式，以解决其不便捷性；消毒机器人通过激光雷达摄像头实现避障测距，有效检测周边环境，躲避行人；车体下方有伸缩履带，能应对阶梯等复杂路况；感应，能在遇到行人的情况下，减小水压，停止喷洒，以免误撒行人。

　　图4是上肢运动障碍康复机器人，整合了指掌关节、腕关节、肘关节等上肢各个部位等训练方法，同时可以通过电机驱动，实现被动、助动、主动、抗阻等多个方面的训练。此外，还对肌电－惯性检测模块进行了结构改进，设计了可拆卸的肌电接口，使其在训练过程中能够便捷地佩戴。产品对于安全性和舒适性也进行了考虑，增加了防护垫、固定绑带等。

　　图5/ 基于轮腿重构技术的适老化社区服务机器人设计（校级艺工协同毕业设计项目）设计者：王婧、成秦松等，指导教师：孙利，吴俭涛，姚建涛

　　图5是 适老化社区服务机器人设计，是轮腿形态可重构技术在社区服务系统中的设计创新应用。通过系统研究轮腿形态可重构功能的技术原理，从中寻找社区服务系统中的应用点，引导设计创新、提出设计方案，并根据服务情境来划分各要素之间的层次关系和结构框架，作为设计和评价社区服务的外观方案的指导依据，有助于提高组织的服务效益，形成可持续的社会创新能力。

　　图6/ 基于BAWS技术的疲劳监测与舒缓功能一体化智能坐垫设计（校级联合毕业设计项目）设计者：成亚辉，胡贻凯等，指导教师：孙利

　　我国每年因司机疲劳驾驶造成的交通事故很多。图6是疲劳监测与舒缓功能一体化智能座垫，基于BAWS技术可以实现实时监测识别驾驶人员的疲劳特征，提供多方位、多级程度的疲劳舒缓与感官刺激方式，另附加嗅觉辅助功能来缓解驾驶疲劳感，从而保障驾驶员行车安全性和舒适性。

　　图7医疗转运车，结合工学进行创新设计，使其更贴合结构和符合医患使用习惯。转运车的主要功能包括预警、起背、起腿、高度调节、体位倾斜等。床的两侧增设预警灯带，在紧急状况下便于疏散人群；左右两侧的护栏和床头的推行把手都带有弧度造型，方便抓握，在不使用的状态下可以折叠，节省空间；床板微微凹陷，并结合结构进行弧度设计；底盘设有放置双氧瓶及医疗用品的位置，床位设有放置医疗器械的小桌板，方便医护人员在救治过程中使用。各个结构功能部分模块化设计，整体造型简洁，可落地性高。

　　脑卒中已成为我国残疾和死亡的主要原因之一，图8的外骨骼康复机器人设计重点解决脑卒中导致的偏瘫患者恢复期的康复训练问题。患者可以依靠自己的意识和力量进行自主式康复训练。自适应绑带设计可以实现设备的自动化穿戴过程。结合运动想象脑机接口，康复机器人可以感知患者意识并带动肢体产生实际的动作输出。

　　孙利：后疫情时代，人们将会更多关注自身健康管理方面的需求，健康设计也会在这方面进行详细的触点分解与服务对接，比如智能家居产品中个人健康护理，个人消杀产品、健康家居生态系统等。同时，后疫情时代的健康设计，亦应更多关注健康预防、健康行为的引导、干预，以及健康生活方式形成和康复辅助手段等普适人群健康防护领域。这就要求健康设计与其他关联学科理论进行融合，如医学、心理学、运动学、养生学等，站在人类健康“全息化”动态发展的高度来认识并开展相应健康设计活动。

　　孙利：2018年，投资9300万的亚洲开发银行国际合作项目“康养人才培训中心”落户燕山大学，为我院开展特色中医理疗理论与康养产品研发提供了平台优势。

　　为验证和推广“中医主导的中西医结合模式”，在新冠肺炎疫情高峰期间，我院研究团队多次赶赴湖北武汉汉口华南海鲜市场周边区域进行实地调研，赴江西抚州和湖北天门市基层疫情防控一线采集患者临床数据，撰写论文《中医药生命动力学理论提示中医新冠肺炎神奇疗效原理》，建议尽快构建起“新型冠状病毒中医药技术理论体系”。

　　我院省级重点建设实训基地“燕大－康泰医疗工业设计专业教学实训基地”，全力聚焦医疗与康养产品创新研发。在我院康养团队的技术支持下，秦皇岛康泰医学公司联合多家医疗设备加工企业赶工增产，向雷神山医院等 6 家定点治疗单位捐赠多参数监护仪等应急设备总价值达14000万元。

　　同时，结合线上课程教学，组织全院师生开展防疫主题设计作品创作，积极参加教育部“众志成城，设计抗疫”设计作品展，40件作品获奖，其中“便捷组合式消毒匣”在学习强国武汉平台上推送。

　　依托学校机械、材料、电气、信息、管理工程等工科群优势，开创本硕多学科联合毕业设计模式，创建跨学科人才联培联育机制，聚焦大健康产业，突出“健康生态设计”理念，在智能装备与康辅器具、健康人居与生态设计研究领域形成鲜明特色。

　　交叉融合，创立省际联合教研团队。先后聘任河北工业大学、华北理工大学、燕山大学多个学院的博士生导师担任设计学研究生联合导师，有力推动跨学科、跨领域科研项目合作与人才培养。自2018年起全面启动“联合毕业设计”计划，依托多专业联合教研团队资源，进一步深化与机械电子工程、电气工程、生物工程、计算机科学技术等学科专业的交叉融合，开启“浸、养、熏、育”模式，为培养高层次复合型健康设计“新工科”创新人才奠定坚实基础。

　　围绕“健康生态设计”开展课程一体化建设、多单元整体式教学、双向式教学设计、自迁移型深度学习模式四个维面的教学实践与课程改革活动，先后完成教改项目30余项，横向课题80余项，获河北省教学成果三等奖 1 项，国家教学创新奖 1 项。获批国家级康养专向人才培养基地 1 个，开展6期设计大讲堂活动，培训企业人员逾3000人。

　　成立“健康人居与生态设计——中韩设计研究中心”等国际交流与合作平台，主办“健康生态，融创未来”河北省设计学智库及研究生教育国际论坛，筑基“健康生态设计”学术高地。

　　近五年各类参赛作品总量达2000件，世界级、国家级奖项获奖累计200余项，其中康养辅具与智能装备创新设计类作品占比85%。部分设计抗疫作品入选学习强国APP专栏推送。艺术扶贫专项“七彩银里”最美生态宜养村落获人民日报头版专题报道，“艺术康养－北戴河艺术村落创新创业基地”多次被央视《新闻联播》《人民日报》《河北日报》等媒体报道，得到中央局委员、国务院副总理孙春兰，国务院前副总理和多位河北省委领导同志的充分肯定与高度评价。

　　孙利：我院工业设计专业依托河北省设计创新及产业发展研究中心（设计学智库）、河北省智能工业设计技术创新中心等平台，服务京津冀协同发展、北戴河国际生命健康产业园区等国家重大战略实施，围绕产业转型升级、“健康中国”战略深化等经济社会发展重大需求，开展了具有区域和行业特色的社会服务。

　　以艺术与设计学院多个双创实践基地为支撑，工业设计专题实践教研团队结合院校所在地“康养之城”的城市定位，对接“生活方式与康养辅具”课程模块并形成优势特色方向：

　　（1）康辅产品个性化设计。重点研究个人移动、个人生活自理和防护、个人医疗、技能训练、家务与休闲娱乐辅助器具6大类康复辅助器具的产品定制标准、定制方案及使用过程监控设计。

　　（2）康辅产品智能化设计。重点针对传统中医理疗类产品进行智能化系统开发、功能集约和移动端平台设计，面向养老机构的生活照料和安全监护技术与示范产品集成研究，以及智能救援机器人设计。

　　（3）康复训练系统虚拟仿真与交互设计。重点针对康复训练产品的功能系统、使用场景、效果预测进行仿真模拟和系统交互设计。

　　（4）康辅产品人机工学研究。重点研究基于老年人心理与生理安全的人机工程学分析、基于参数获取和交互安全的模块设计、通用设计、可调性设计研究，以及基于人机差异性的辅具类产品安全优化研究。

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