人类社会的发展史表明,材料与人类的出现、进化、发展有着密切的关系，生产中使用的材料的性质直接反映人类社会的文明程度。了解材料与器物、工具、工业产品造型发展之间的关系，找出其规律和内在的联系，有利于在产品设计中更好的把握和应用材料。材料是产品设计的物质基础，承载者设计之本。

    一、材料与设计的关系溯源

    诚如世界是由物质构成的一样, 一切人工制品都是一定材料所组成的, 材料是人类造物活动的物质基础。材料的特性使其能适用于结构、器件、用具、机器、家具等各类产品。莫里斯.科恩在《材料科学与材料工程基础》一书中所作的序言中写道;“我们周围到处都是材料，它们不仅存在于我们的现实生活中，而且也扎根于我们的文化和思想领域” 。

    翻开人类的进化史，我们不难发现，材料的开发、使用和完善贯穿其始终。人类从石器时代、陶器时代、铜器时代、铁器时代步入当代人工合成材料时代，材料早就成为人类赖以生存和生活中不可缺少的重要部分，它是人类文明和丝带进步的标志，是社会科学技术发展水平的标志。材料一方面成为造物的物质基础和构成物品的基本内容，另一方面也成为人们实现自己目的和理想的中介物、对象物，而与人形成一种密切的联系。

    设计是人类为了实现某种特定的目的而进行的一项创造性活动，是人类得以生存和发展的最基本的活动，它包含于一切人造物品的形成过程之中。从这个意义上来说，从人类有意识地制造和使用原始的工具和装饰品开始，人类的设计文明便开始萌发了。设计的萌芽阶段从旧石器时代一直延续到新石器时代，其特征是用石、木、骨等自然材料来加工制作成各种工具。由于当时生产力极其低下，并受到材料的限制，人类的设计意识和技能是十分原始的。人类从懵懂的原始社会开始，在与恶劣的自然环境的斗争中就逐渐认识到了材料的重要性。人类最初只会用天然的石块或棍棒作为工具，以后渐渐学会了拣选石块、打制石器，作为敲、砸、刮、割的工具。这种石器便是人类最早的产品。由于人类能从事有意识、有目的的劳动，因而产生了石器生产的目的性，这种生产的目的性，正是设计最重要的特征之一。因此，我们可以认识到，石器作为人类最早的工具，反映了人类原始而朴素的设计智慧。

    值得注意的是，不管是非洲的原始文明，还是中国云南的元谋人，或是欧洲的原始部落，在一开始都不约而同的选择了片状岩石作为石器工具材料，因为易于加工。他们认识到这类石头经过简单的敲打后比原来就好用了，尖状的部分可以用来切割兽肉，绑在木棍上还可以投掷野兽，进行原始的狩猎活动。随着人类能力和对材料认识的不断提高， 原始人可以对石头进行比较精细的加工，人类进入了新石器时代，加工工具所用的石头种类更丰富，在石材选料上十分注意硬度、形状、纹理的选择，以符合不同的使用和加工要求。如石刀呈片状，所以多选用片页岩，以便于剥离。在制作上，多应用对称法则。以此看来，原始人类在不经意间就有了选材与加工紧密相关的意识，同时将材料加工后工具形态与工具目的性联系起来。

    同时，原始人还发明了陶器，这是人类历史上最伟大的创造之一，人类第一次有意识、有目的创造发明了自然界原本没有的“新”材料，在这之前，人类只能对自然材料进行加工，改变材料的外在形态, 但并没有改变材料的性质。而制陶，则是通过火的应用，使泥土改变其内在性质。这是人力改变天然物的开端，是人类发明史上重要的一页。

    我们溯源材料与设计关系，可以看出材料是自然存在或技术发展的产物, 选择、使用材料的过程也是设计意识形成的过程，是一个动态、发展的过程。

    二、产品设计与材料

    当今时代，科学技术的发展使现代新型材料不断出现和广泛应用，对工业设计有着极大的推动作用。产品设计的实现离不开材料与工艺，没有材料的设计只能是设想，材料是产品设计的物质基础。

    1、材料是产品形态设计过程中所考量的重要因素。

    材料是设计的物质基础，是产品设计前提，它与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素，而产品的功能和造型的实现都建立在材料上，在诸多的造型材料中，各种材料都有其自身的材料特性，并因加工性能和装饰处理各异而体现出不同的材质美，从而影响着产品形态设计。任何一种产品的形态设计只有与选用材料的性能特点及其工艺特性相一致，才能实现设计的目标和要求。

    每一种新材料的发现和应用，都会产生不同的成型加工方法和工艺制作方法，从而给产品形态设计带来新的飞跃，形成新的设计风格，同时也给产品形态设计提出更高的要求 。产品形态设计的过程实质上是对材料的理解和认识的过程，是“造物与“创新”的过程，是应用的过程。真正拓展产品形态使其更好发挥功能的并不是材料本身，而是设计者与制作者对材料特性的把握。例如，八十年代初，工业设计在中国还没有受到足够重视时，市场上的热水壶造型呆板，产品宜用性不佳。而同样是采用不锈钢和塑料，格雷夫斯在1985年为意大利阿莱西公司设计的实用美观的鸟鸣壶为广大消费者所推崇，获得了极大的成功，被认为是一件经典的后现代主义作品。这把水壶具有一个最突出的特征――在壶嘴处有一个塑料小鸟，当壶里的水烧开时，小鸟会发出口哨声，非常形象。格雷夫斯设计的水壶把上，有一条蓝色的拱形垫料，能够保护手不被金属把的热度烫伤;它的底部很宽，这样能够使水迅速烧开，上面的壶口也很宽，便于清洗。从这一设计实例我们可以认识到，产品设计过程中材料的价值只有在结合其形态和功能以后才能真正得到体现。这一体现不仅基于材料特性与材料所塑造的形态之上的功能方面，也同时在于视觉审美、触觉感受、易用性以及用户的心理感受等诸多方面。以产品形态的形象而展现的材料被赋予了丰富的内涵，而优秀、人性的设计更使材料具有了人情味。因此，材料只有在被赋予了有功能的形式后才能真正体现出它在人类中的价值，才对人类的生存与发展有了非同一般的意义。

    2、工业设计师对材料认识和了解以及在设计中对材料的驾驭能力是产品设计质量的重要保证。

    工业设计师设计产品的过程是他的设计意图和材料本身的特性融合沟通的过程，是设计师驾驭材料的过程，是设计师“说服”材料使其完美体现功能并为用户更好服务的过程。在设计过程中，他不能只考虑材料在成型后的使用功能特性，还要考虑到加工过程的方法及难易程度，还有视觉特性、触觉特性、维修及耐用性等。换句话说，产品设计过程中材料使用的灵活性是需要设计师掌握的。

    设计是科学与艺术的一种表现形式，对材料的正确和深刻认识有利于设计师的合理表达。一个合格的学校标志设计师应该了解设计相关的材料与物质信息，运用相关的工艺技术设计、改造、发明一些装置、结构和形式。材料是通往设计的首要途径, 是一个时代文明的标志。从一定意义上来说，人类文明的发展就是一个学习利用材料进行创造、创新的过程。人们通过追求更好材料的性质和功能来满足人的需求。

    3、将“材料设计”的理念融入设计过程是现代工业设计发展的必然要求。

    学校标志设计产品设计需要创新，而材料的选用和设计是产品创新设计中不可或缺的环节。近年来，一批学校标志设计师不甘心被动接受材料科学成果，从“以人为本”的角度出发，积极评价各种材料在设计中的价值，挖掘材料在学校标志设计中的潜力，有意识的运用新材料和新技术来创造新产品，同时关注环境问题，从而出现了“材料设计”的理念。

    材料设计是要研究组成材料的物理、化学及力学性能，熟悉材料的用途了解材料的特性，学会选择和使用最为合理的质料，结合形成审美趣味，提高设计质量。了解材料在设计中的运用方法，就必须熟悉材料与形式、结构、功能的关系。材料是形式与功能的中介物和润滑剂，是设计的物质载体。人类通过材料来设计具有一定功能的工具，将情感通过一定的形式“转嫁”到材料上。材料用自身所反映出来的各种性能特征，体现着人对形式目的的要求。因此，材料所承载的功能是设计的最初目的。材料作为载体，开始的目的是为了表现一种功能的形式，而后来的目的还包括为了表现一种美的形式，材料的美是通过形式形成、传达和表现出一定 的情绪、气氛、格调，使材料由象征变成相似于精神生活的有关环境。材料是一种物质的存在，同时设计又给其赋予了功能和精神内涵。