2025年清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)拔尖計(jì)劃工業(yè)設(shè)計(jì)真題詳解考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______第一部分：設(shè)計(jì)問題理解與定義請仔細(xì)閱讀以下設(shè)計(jì)背景材料，并完成后續(xù)問題。背景材料：隨著城市人口密度增加和生活方式的轉(zhuǎn)變，共享出行成為解決“最后一公里”出行難題的重要手段。電動滑板車和電動自行車因其便捷、環(huán)保的特點(diǎn)受到廣泛歡迎。然而，現(xiàn)有產(chǎn)品在安全性、便攜性、智能化以及用戶多樣性需求方面仍存在提升空間。特別是在夜間使用、惡劣天氣條件下，以及對于兒童、老年人等特定人群，現(xiàn)有產(chǎn)品的體驗(yàn)有待改善。同時，產(chǎn)品與城市環(huán)境的融合、能源效率等問題也日益凸顯。問題要求：1.請基于以上背景材料，識別并清晰定義一個你認(rèn)為當(dāng)前共享出行領(lǐng)域（電動滑板車或電動自行車）亟待解決的核心設(shè)計(jì)問題。請闡述你定義該問題的理由，并說明其重要性。2.描述你認(rèn)為該問題主要影響哪些用戶群體，并分析這些用戶群體的核心需求與痛點(diǎn)。第二部分：概念發(fā)想與方案構(gòu)思針對你在第一部分中定義的核心設(shè)計(jì)問題，請進(jìn)行概念發(fā)想，并提出一個創(chuàng)新的解決方案方向。要求：1.描述你的核心設(shè)計(jì)概念名稱及其核心理念。2.闡述該概念如何回應(yīng)你所定義的設(shè)計(jì)問題，解決用戶的核心需求與痛點(diǎn)。3.提出該概念在功能、形式、技術(shù)或用戶體驗(yàn)等方面的創(chuàng)新點(diǎn)。4.簡要說明你將如何驗(yàn)證或發(fā)展這個初步概念（例如，通過用戶訪談、草圖推演、小范圍測試等）。第三部分：設(shè)計(jì)構(gòu)思發(fā)展選擇你在第二部分提出的概念中的一個關(guān)鍵方面（如核心功能、結(jié)構(gòu)形態(tài)、交互方式等），進(jìn)行更深入的設(shè)計(jì)構(gòu)思發(fā)展。要求：1.繪制至少三張與該關(guān)鍵方面相關(guān)的草圖（可以是功能示意圖、結(jié)構(gòu)分析圖、用戶交互流程圖等），清晰地表達(dá)你的設(shè)計(jì)想法。2.選擇其中一張草圖，進(jìn)行簡要說明，闡述其設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和考慮。第四部分：設(shè)計(jì)表達(dá)與說明假設(shè)你將基于前三部分的內(nèi)容，制作一個物理模型或數(shù)字模型來驗(yàn)證你的設(shè)計(jì)概念。請撰寫一份設(shè)計(jì)說明，介紹你的設(shè)計(jì)方案。要求：1.簡要介紹你所定義的設(shè)計(jì)問題和目標(biāo)用戶。2.概述你的設(shè)計(jì)概念核心及主要創(chuàng)新點(diǎn)。3.描述你的設(shè)計(jì)方案（包括主要功能、形態(tài)特點(diǎn)、關(guān)鍵材料或技術(shù)選擇等）。4.闡述該設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)、潛在挑戰(zhàn)以及進(jìn)一步發(fā)展的方向。5.結(jié)合你的草圖（第三部分繪制），說明設(shè)計(jì)說明與草圖之間的對應(yīng)關(guān)系，展示你對設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的思考。第五部分：綜合思考1.結(jié)合當(dāng)前設(shè)計(jì)趨勢（如智能化、可持續(xù)性、包容性設(shè)計(jì)等），談?wù)勀阏J(rèn)為未來共享出行產(chǎn)品可能的發(fā)展方向。2.在你的設(shè)計(jì)過程中，你遇到了哪些挑戰(zhàn)？你是如何克服的？這次經(jīng)歷讓你對設(shè)計(jì)有什么新的認(rèn)識？試卷答案第一部分：設(shè)計(jì)問題理解與定義問題定義：核心設(shè)計(jì)問題定義為：如何為夜間及惡劣天氣條件下的共享電動滑板車/自行車設(shè)計(jì)一套集成化的安全預(yù)警與輔助系統(tǒng)，以提升特定用戶群體的出行安全。定義理由與重要性：理由：當(dāng)前共享出行產(chǎn)品在夜間、雨雪霧等惡劣天氣下的能見度低、風(fēng)險高，缺乏有效的主動預(yù)警和輔助系統(tǒng)，尤其對騎行經(jīng)驗(yàn)不足或注意力集中的用戶（如學(xué)生、外賣員）構(gòu)成安全威脅。重要性：解決此問題直接關(guān)系到用戶生命安全，是提升共享出行服務(wù)體驗(yàn)和普及度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有顯著的社會價值和經(jīng)濟(jì)意義。影響用戶群體及需求痛點(diǎn)分析：主要影響用戶群體包括：夜間通勤者（如學(xué)生、上班族）、兒童（若使用）、老年人、騎行經(jīng)驗(yàn)較少者、以及在外賣等行業(yè)從事高強(qiáng)度騎行的人員。核心需求與痛點(diǎn)：1）夜間騎行恐懼感與不安全感；2）惡劣天氣下視線受阻，難以被其他交通參與者發(fā)現(xiàn)；3）自身難以感知周圍環(huán)境風(fēng)險（如側(cè)后方來車）；4）緊急情況下的自救能力有限。第二部分：概念發(fā)想與方案構(gòu)思核心設(shè)計(jì)概念名稱與理念：名稱：“夜影守護(hù)者”（或類似名稱）核心理念：基于“主動防御、智能感知、協(xié)同預(yù)警”的理念，為共享電動滑板車/自行車集成一套主動式安全增強(qiáng)系統(tǒng)，提升車輛在不利環(huán)境下的自顯性、用戶感知能力和環(huán)境交互能力。概念如何回應(yīng)問題與創(chuàng)新點(diǎn)：概念回應(yīng)問題：通過集成前向主動光源（動態(tài)光效）、側(cè)向及后方預(yù)警燈帶（閃爍/顏色變化）、環(huán)境聲音模擬器（警示音/環(huán)境音）、以及可選的簡易避障提示（通過震動或聲音），從視覺、聽覺、甚至觸覺（震動）多個維度提升車輛在夜間和惡劣天氣下的可被感知性，并為用戶提供一定的環(huán)境風(fēng)險提示。創(chuàng)新點(diǎn)：1）動態(tài)融合式預(yù)警燈帶：區(qū)別于固定的警示燈，燈帶可根據(jù)騎行速度、方向（通過IMU感知）或預(yù)設(shè)模式進(jìn)行動態(tài)光效變化，提升主動性和信息傳達(dá)效率。2）環(huán)境聲音模擬器：根據(jù)實(shí)時環(huán)境噪音水平，智能調(diào)節(jié)或疊加警示音效，既能警示他人，又不過度打擾用戶或他人。3）用戶情境感知輔助：結(jié)合簡單的傳感器（如超聲波探測前方障礙物），在探測到潛在風(fēng)險時，通過座椅或把橫處的震動提示用戶，實(shí)現(xiàn)“第二感官”輔助。4）模塊化與可調(diào)性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)為模塊化，部分功能（如聲音）可由用戶根據(jù)偏好或環(huán)境選擇開啟/關(guān)閉，兼顧警示效果與用戶體驗(yàn)。如何驗(yàn)證或發(fā)展概念：第三部分：設(shè)計(jì)構(gòu)思發(fā)展(此處應(yīng)有三張草圖，此處僅文字描述示例)草圖一：動態(tài)預(yù)警燈帶系統(tǒng)示意圖*描述：繪制車輛側(cè)面視圖，展示環(huán)繞車架的柔性燈帶。燈帶分為前后段，前段為長條形，后段較短。示意燈帶內(nèi)部由多個LED組成，能夠?qū)崿F(xiàn)流水、閃爍、顏色漸變等動態(tài)效果。標(biāo)注燈帶材質(zhì)（如柔韌硅膠），并示意其如何通過柔性連接件固定在車架不同位置（如車把、立管、后梁），確保在不同角度下均有較好的可見性。草圖二：環(huán)境聲音模擬器交互邏輯圖*描述：繪制簡單的流程圖。起點(diǎn)為“環(huán)境噪音檢測（麥克風(fēng)）”，分支判斷噪音水平是否低于閾值。若低于閾值，則輸出“靜音”狀態(tài)；若高于閾值，則進(jìn)入下一分支“用戶設(shè)置檢測（是否開啟警示音）”。若用戶未開啟，則輸出“模擬環(huán)境音（如鳥鳴、風(fēng)聲）”；若用戶開啟，則輸出“疊加警示音（如蜂鳴、短促提示音）”。輸出至“揚(yáng)聲器”。草圖三：簡易避障震動提示示意圖*描述：繪制車輛正面和騎行者視角的草圖。在車輛前方適當(dāng)位置示意安裝超聲波傳感器。當(dāng)傳感器探測到前方距離小于設(shè)定閾值時，繪制箭頭指示信號傳輸至控制單元，控制單元觸發(fā)安裝在座椅坐墊或騎行者手腕處（可選）的震動馬達(dá)。示意騎行者感受到震動提示，同時避免安裝過于復(fù)雜或顯眼的傳感器影響美觀。(此處應(yīng)有對應(yīng)的設(shè)計(jì)說明，此處僅文字描述示例)對草圖三（簡易避障震動提示）的說明：該示意圖展示的避障震動提示系統(tǒng)，通過在前方安裝低成本的超聲波傳感器，實(shí)時探測車輛前方的障礙物距離。當(dāng)距離過近，可能存在碰撞風(fēng)險時，傳感器將信號發(fā)送至車載控制單元?？刂茊卧鶕?jù)預(yù)設(shè)邏輯（如距離與速度關(guān)系）判斷風(fēng)險等級，并觸發(fā)安裝在座椅坐墊下的震動馬達(dá)，向騎行者傳遞觸覺警告。該設(shè)計(jì)考慮了成本效益和用戶接受度，提供了一種簡單有效的輔助安全提示方式。震動頻率和強(qiáng)度可通過軟件調(diào)校，以適應(yīng)不同用戶偏好和騎行場景。此方案強(qiáng)調(diào)“輔助”而非“替代”，旨在提醒騎行者注意潛在風(fēng)險，而非完全自動化避障。第四部分：設(shè)計(jì)表達(dá)與說明設(shè)計(jì)說明：1.設(shè)計(jì)問題與用戶：本設(shè)計(jì)針對當(dāng)前共享電動滑板車/自行車在夜間及惡劣天氣條件下存在的安全隱患問題。主要目標(biāo)用戶為城市通勤者、學(xué)生、老年人等在上述條件下使用共享出行的群體。他們面臨的主要痛點(diǎn)是能見度低導(dǎo)致的被其他交通參與者忽視風(fēng)險，以及自身難以察覺側(cè)后方或前方近距離的潛在危險。2.設(shè)計(jì)概念與創(chuàng)新：核心設(shè)計(jì)概念為“夜影守護(hù)者”，旨在通過集成化的主動安全預(yù)警與輔助系統(tǒng)提升出行安全。主要創(chuàng)新點(diǎn)包括：動態(tài)變化的預(yù)警燈帶、智能調(diào)節(jié)的環(huán)境聲音模擬器、以及可選的簡易避障震動提示。這些創(chuàng)新旨在從多感官維度提升車輛的可被感知性，并為用戶提供環(huán)境風(fēng)險輔助感知。3.設(shè)計(jì)方案：本設(shè)計(jì)方案圍繞“夜影守護(hù)者”概念展開。*形態(tài)與結(jié)構(gòu)：預(yù)警燈帶采用柔性、防水材料，集成在車架的顯著位置（車把、立管、后梁），線條流暢，與車身設(shè)計(jì)融合。聲音模擬器模塊小巧，集成在車頭或車尾控制器內(nèi)部。震動提示通過現(xiàn)有座椅坐墊內(nèi)的震動馬達(dá)實(shí)現(xiàn)，或以可穿戴設(shè)備（如騎行手環(huán)）形式提供，后者更佳但成本更高。*功能特點(diǎn)：燈帶根據(jù)騎行狀態(tài)和預(yù)設(shè)模式展示不同動態(tài)光效（如速度感應(yīng)的流光、轉(zhuǎn)彎時的轉(zhuǎn)向指示光束、危險接近時的紅色閃爍）。聲音模擬器在用戶開啟狀態(tài)下，根據(jù)環(huán)境噪音自動調(diào)節(jié)警示音量或疊加特定提示音，避免干擾。避障震動提示在探測到近距離障礙物時觸發(fā)，提供直觀的警示。*材料與工藝：燈帶采用高亮度、長壽命LED和柔性電路板。外殼材料考慮防水防塵，如PC或ABS。整體結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有共享單車/滑板車部件結(jié)合，盡量減少額外重量和復(fù)雜安裝。4.優(yōu)點(diǎn)、挑戰(zhàn)與發(fā)展：優(yōu)點(diǎn)：顯著提升夜間及惡劣天氣下的出行安全；設(shè)計(jì)創(chuàng)新，具有市場競爭力；系統(tǒng)相對模塊化，便于集成和升級；考慮用戶偏好，提供一定可調(diào)性。潛在挑戰(zhàn)：成本控制；系統(tǒng)功耗管理；傳感器精度與可靠性；用戶對聲音/震動提示的適應(yīng)與過度依賴問題。進(jìn)一步發(fā)展：可增加與手機(jī)APP的聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)更豐富的自定義設(shè)置；集成更先進(jìn)的傳感器（如攝像頭輔助識別）；探索與其他智能交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互（如接收前方事故預(yù)警信息）。5.草圖對應(yīng)說明：上述設(shè)計(jì)說明中的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)等內(nèi)容，與第三部分繪制的三張草圖相對應(yīng)。草圖一清晰展示了動態(tài)預(yù)警燈帶的布局和形態(tài)；草圖二闡述了聲音模擬器的交互邏輯，體現(xiàn)了其智能性；草圖三則具體描繪了避障震動提示的原理和實(shí)現(xiàn)方式。這些草圖是設(shè)計(jì)想法的視覺化表達(dá)，幫助具體化設(shè)計(jì)概念，并為后續(xù)模型制作或軟件開發(fā)提供依據(jù)。第五部分：綜合思考未來共享出行產(chǎn)品發(fā)展方向：未來共享出行產(chǎn)品將朝著更智能化、更可持續(xù)、更包容化的方向發(fā)展。*智能化：深度融合AI和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛狀態(tài)智能診斷、路徑規(guī)劃優(yōu)化、個性化服務(wù)推薦、自動駕駛輔助（如低速自動泊車、循線行駛）等。*可持續(xù)性：更加注重使用階段能耗優(yōu)化（如輕量化材料、能量回收），探索更環(huán)保的電池技術(shù)（如固態(tài)電池、換電模式），并設(shè)計(jì)易于拆解回收的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。*包容性設(shè)計(jì)：更加關(guān)注不同年齡段、身體能力用戶的多樣化需求，提供更友好的操作界面、更舒適的騎行體驗(yàn)、更安全的輔助功能（如針對視障/聽障用戶的特殊提示），實(shí)現(xiàn)服務(wù)的普惠性。設(shè)計(jì)過程挑戰(zhàn)與認(rèn)識：挑戰(zhàn)：在設(shè)計(jì)初期，如何在提升安全性的同時，保持車輛的簡潔美觀和共享出行的便捷性，是一個平衡難題。例如，過多的安全裝置可能使車輛顯得笨重或廉價。在概念發(fā)展過程中，如何確保預(yù)警系統(tǒng)的有效性與用戶接受度之間取得平衡，避免過度刺激或引起用戶反感，也是一個挑戰(zhàn)。此