人類社會的發(fā)展史表明,材料與人類的出現(xiàn)、進化、發(fā)展有著密切的關系，生產中使用的材料的性質直接反映人類社會的文明程度。了解材料與器物、工具、工業(yè)產品造型發(fā)展之間的關系，找出其規(guī)律和內在的聯(lián)系，有利于在產品設計中更好的把握和應用材料。材料是產品設計的物質基礎，承載者設計之本。
一、材料與設計的關系溯源
誠如世界是由物質構成的一樣, 一切人工制品都是一定材料所組成的, 材料是人類造物活動的物質基礎。材料的特性使其能適用于結構、器件、用具、機器、家具等各類產品。莫里斯.科恩在《材料科學與材料工程基礎》一書中所作的序言中寫道;“我們周圍到處都是材料，它們不僅存在于我們的現(xiàn)實生活中，而且也扎根于我們的文化和思想領域” 。
翻開人類的進化史，我們不難發(fā)現(xiàn)，材料的開發(fā)、使用和完善貫穿其始終。人類從石器時代、陶器時代、銅器時代、鐵器時代步入當代人工合成材料時代，材料早就成為人類賴以生存和生活中不可缺少的重要部分，它是人類文明和絲帶進步的標志，是社會科學技術發(fā)展水平的標志。材料一方面成為造物的物質基礎和構成物品的基本內容，另一方面也成為人們實現(xiàn)自己目的和理想的中介物、對象物，而與人形成一種密切的聯(lián)系。
設計是人類為了實現(xiàn)某種特定的目的而進行的一項創(chuàng)造性活動，是人類得以生存和發(fā)展的最基本的活動，它包含于一切人造物品的形成過程之中。從這個意義上來說，從人類有意識地制造和使用原始的工具和裝飾品開始，人類的設計文明便開始萌發(fā)了。設計的萌芽階段從舊石器時代一直延續(xù)到新石器時代，其特征是用石、木、骨等自然材料來加工制作成各種工具。由于當時生產力極其低下，并受到材料的限制，人類的設計意識和技能是十分原始的。人類從懵懂的原始社會開始，在與惡劣的自然環(huán)境的斗爭中就逐漸認識到了材料的重要性。人類最初只會用天然的石塊或棍棒作為工具，以后漸漸學會了揀選石塊、打制石器，作為敲、砸、刮、割的工具。這種石器便是人類最早的產品。由于人類能從事有意識、有目的的勞動，因而產生了石器生產的目的性，這種生產的目的性，正是設計最重要的特征之一。因此，我們可以認識到，石器作為人類最早的工具，反映了人類原始而樸素的設計智慧。
值得注意的是，不管是非洲的原始文明，還是中國云南的元謀人，或是歐洲的原始部落，在一開始都不約而同的選擇了片狀巖石作為石器工具材料，因為易于加工。他們認識到這類石頭經過簡單的敲打后比原來就好用了，尖狀的部分可以用來切割獸肉，綁在木棍上還可以投擲野獸，進行原始的狩獵活動。隨著人類能力和對材料認識的不斷提高， 原始人可以對石頭進行比較精細的加工，人類進入了新石器時代，加工工具所用的石頭種類更豐富，在石材選料上十分注意硬度、形狀、紋理的選擇，以符合不同的使用和加工要求。如石刀呈片狀，所以多選用片頁巖，以便于剝離。在制作上，多應用對稱法則。以此看來，原始人類在不經意間就有了選材與加工緊密相關的意識，同時將材料加工后工具形態(tài)與工具目的性聯(lián)系起來。
同時，原始人還發(fā)明了陶器，這是人類歷史上最偉大的創(chuàng)造之一，人類第一次有意識、有目的創(chuàng)造發(fā)明了自然界原本沒有的“新”材料，在這之前，人類只能對自然材料進行加工，改變材料的外在形態(tài), 但并沒有改變材料的性質。而制陶，則是通過火的應用，使泥土改變其內在性質。這是人力改變天然物的開端，是人類發(fā)明史上重要的一頁。
我們溯源材料與設計關系，可以看出材料是自然存在或技術發(fā)展的產物, 選擇、使用材料的過程也是設計意識形成的過程，是一個動態(tài)、發(fā)展的過程。
二、產品設計與材料
當今時代，科學技術的發(fā)展使現(xiàn)代新型材料不斷出現(xiàn)和廣泛應用，對工業(yè)設計有著極大的推動作用。產品設計的實現(xiàn)離不開材料與工藝，沒有材料的設計只能是設想，材料是產品設計的物質基礎。
1、材料是產品形態(tài)設計過程中所考量的重要因素。
材料是設計的物質基礎，是產品設計前提，它與產品的功能、形態(tài)構成了產品設計的三大要素，而產品的功能和造型的實現(xiàn)都建立在材料上，在諸多的造型材料中，各種材料都有其自身的材料特性，并因加工性能和裝飾處理各異而體現(xiàn)出不同的材質美，從而影響著產品形態(tài)設計。任何一種產品的形態(tài)設計只有與選用材料的性能特點及其工藝特性相一致，才能實現(xiàn)設計的目標和要求。
每一種新材料的發(fā)現(xiàn)和應用，都會產生不同的成型加工方法和工藝制作方法，從而給產品形態(tài)設計帶來新的飛躍，形成新的設計風格，同時也給產品形態(tài)設計提出更高的要求 。產品形態(tài)設計的過程實質上是對材料的理解和認識的過程，是“造物與“創(chuàng)新”的過程，是應用的過程。真正拓展產品形態(tài)使其更好發(fā)揮功能的并不是材料本身，而是設計者與制作者對材料特性的把握。例如，八十年代初，工業(yè)設計在中國還沒有受到足夠重視時，市場上的熱水壺造型呆板，產品宜用性不佳。而同樣是采用不銹鋼和塑料，格雷夫斯在1985年為意大利阿萊西公司設計的實用美觀的鳥鳴壺為廣大消費者所推崇，獲得了極大的成功，被認為是一件經典的后現(xiàn)代主義作品。這把水壺具有一個最突出的特征――在壺嘴處有一個塑料小鳥，當壺里的水燒開時，小鳥會發(fā)出口哨聲，非常形象。格雷夫斯設計的水壺把上，有一條藍色的拱形墊料，能夠保護手不被金屬把的熱度燙傷;它的底部很寬，這樣能夠使水迅速燒開，上面的壺口也很寬，便于清洗。從這一設計實例我們可以認識到，產品設計過程中材料的價值只有在結合其形態(tài)和功能以后才能真正得到體現(xiàn)。這一體現(xiàn)不僅基于材料特性與材料所塑造的形態(tài)之上的功能方面，也同時在于視覺審美、觸覺感受、易用性以及用戶的心理感受等諸多方面。以產品形態(tài)的形象而展現(xiàn)的材料被賦予了豐富的內涵，而優(yōu)秀、人性的設計更使材料具有了人情味。因此，材料只有在被賦予了有功能的形式后才能真正體現(xiàn)出它在人類中的價值，才對人類的生存與發(fā)展有了非同一般的意義。
2、工業(yè)設計師對材料認識和了解以及在設計中對材料的駕馭能力是產品設計質量的重要保證。
工業(yè)設計師設計產品的過程是他的設計意圖和材料本身的特性融合溝通的過程，是設計師駕馭材料的過程，是設計師“說服”材料使其完美體現(xiàn)功能并為用戶更好服務的過程。在設計過程中，他不能只考慮材料在成型后的使用功能特性，還要考慮到加工過程的方法及難易程度，還有視覺特性、觸覺特性、維修及耐用性等。換句話說，產品設計過程中材料使用的靈活性是需要設計師掌握的。
設計是科學與藝術的一種表現(xiàn)形式，對材料的正確和深刻認識有利于設計師的合理表達。一個合格的學校標志設計師應該了解設計相關的材料與物質信息，運用相關的工藝技術設計、改造、發(fā)明一些裝置、結構和形式。材料是通往設計的首要途徑, 是一個時代文明的標志。從一定意義上來說，人類文明的發(fā)展就是一個學習利用材料進行創(chuàng)造、創(chuàng)新的過程。人們通過追求更好材料的性質和功能來滿足人的需求。
3、將“材料設計”的理念融入設計過程是現(xiàn)代工業(yè)設計發(fā)展的必然要求。
學校標志設計產品設計需要創(chuàng)新，而材料的選用和設計是產品創(chuàng)新設計中不可或缺的環(huán)節(jié)。近年來，一批學校標志設計師不甘心被動接受材料科學成果，從“以人為本”的角度出發(fā)，積極評價各種材料在設計中的價值，挖掘材料在學校標志設計中的潛力，有意識的運用新材料和新技術來創(chuàng)造新產品，同時關注環(huán)境問題，從而出現(xiàn)了“材料設計”的理念。
材料設計是要研究組成材料的物理、化學及力學性能，熟悉材料的用途了解材料的特性，學會選擇和使用最為合理的質料，結合形成審美趣味，提高設計質量。了解材料在設計中的運用方法，就必須熟悉材料與形式、結構、功能的關系。材料是形式與功能的中介物和潤滑劑，是設計的物質載體。人類通過材料來設計具有一定功能的工具，將情感通過一定的形式“轉嫁”到材料上。材料用自身所反映出來的各種性能特征，體現(xiàn)著人對形式目的的要求。因此，材料所承載的功能是設計的最初目的。材料作為載體，開始的目的是為了表現(xiàn)一種功能的形式，而后來的目的還包括為了表現(xiàn)一種美的形式，材料的美是通過形式形成、傳達和表現(xiàn)出一定 的情緒、氣氛、格調，使材料由象征變成相似于精神生活的有關環(huán)境。材料是一種物質的存在，同時設計又給其賦予了功能和精神內涵。
