时间：2024-02-22 14:34:44
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇简述人体工程学的研究方法，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：逆向工程 膝关节 三维重建 Mimics Geomagic Studio
中图分类号：TB21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0014-02
Abstract：Tested the knee joint of a volunteer by CT and MR， imported the image data in Mimics Research in 17.0 software in DICOM format. According to the characteristics of image data and the different segmentation algorithms， adjusted the gray threshold and separated the bone and the soft tissue， acquire the reconstruction mode separately. Saved the data in STL forma and imported the reverse engineering software named Geomagic Studio 2012.After the operation of network doctors， simplify and remove characteristics， meshing， relaxation and smooth， according to the actual situation assembled the bone and the soft tissue rationally， built the knee 3D model finally. The models of reconstruction not only can be observed alone by arbitrary angle， but also can got the correlation parameter. For the study of the biomechanics of the knee joint， injury rehabilitation research and finite element analysis， the models of reconstruction provides a reliable basis.
Key Words：Reverse Engineering；The Knee Joint；3D Reconstruction；Mimics；Geomagic Studio
膝关节周围包含胫骨、腓骨、股骨和髌骨等骨组织以及半月板、韧带和肌肉等软组织，结构复杂。组织之间存在着相对协调的静力与动力相互影响和制约并通过神经系统的协调、反馈维持着膝关节的稳定。膝关节不同部位损伤后，在关节内部存在着异常的应力分布和运动轨迹[1-2]。因此能够全方位剖析膝关节内组织情况以获得所需数据资料成为医学、康复、体育工程学等众多领域的热点。
上世纪70年代以来，随着CT、MR等医学成像技术的飞速发展，医学诊断和康复治疗结束取得了极大的发展。但医生以及康复技师仍然需要通过很好的空间想象能力将二维图像在大脑中构建成三维模型。为了有效提高专业人员诊治的准确性和科学性，三维重建技术得到了广泛关注[2-4]。
1 研究方法
1.1 实验设备及软件
计算机（Intel i5 2.40GHz，RAM：8G，OS：win7 64位）、医学影像三维重建软件Mimics Research 17.0 x64和逆向工程软件Geomagic Studio 2012（64 bit）。
1.2 实验方法
该次研究所用的膝关节数据来自男性志愿者的CT和MR检测结果。其中CT平扫图片数据377张，MR矢状面224张，均为DICOM格式。将CT数据导入Mimics Research 17.0 x64软件中，根据膝关节结构，对各块骨进行单独重建。首先将骨组织与软组织进行分割，然后根据需要手动选取目标区域，如图1所示。依据此方法分别对胫骨、腓骨、髌骨和半月板进行三维重建。基于CT中提取的骨组织和MR中提取的半月板及软组织数据进行三维重建。导入同一空间坐标系时需要进行图像的融合与关键点的配准。Mimics软件中的Merge很好的实现了对半月板及软组织的融合功能，可以达到预定要求后将骨组织与软组织进行融合[4-5]。图2为十字韧带与半月板模型建立、处理与装配过程。
2 研究结果
2.1 模型处理
将Mimics软件中的三维模型用STL+命令输出为stl格式文件后便可导入Geomagic Studio中。在软件中可以继续为模型进行“网格医生”修复、简化、网格划分、松弛和精确曲面等操作，最终生成所需的stl或iges格式文件。图3为模型优化处理过程，图4为模型装配过程。
2.2 研究结果
从图3膝关节模型的装配过程可以看出，各部分组织模型都是单独建立的。各领域针对膝关节的分析时，很少对膝关节站立进行研究，更多的是在特殊关节角度下内力、外力的静力学、动力学分析和有限元分析[6-7]。三维重建模型基本真实的体现了膝关节内部骨组织与软组织的形态与特点，为医疗工作者或康复技师提供了直观的参考。在应用方面，三维重建模型可为虚拟手术、生物力学分析、人体工程学分析、体育装备设计与制造以及3D打印等提供依据。
3 结语与建议
3.1 结语
该文利用Mimics Research 17.0 x64软件对CT和MR图像进行三维重建、图像分割、配准和融合。在针对CT图像骨组织结构三维重建时过程较快，效率较高。在处理MR图像软组织结构时，多图像分割作凭借手工操作，使得重建过程较长，效率低下。总体而言，膝关节三维重建模型不仅可以获取现实中无法测量的解剖学数据，而且所建立的模型可以为医疗、康复训练、科学研究、体育工程和人体工学等研究领域提供直观、科学的理论依据。
3.2 建议
该研究仅以膝关节为例简述了膝关节建模的基本方法，其他关节、组织大同小异。使用该方法进行人体关节、组织的三维重建并最终建立的三维模型，为后续的静力学、动力学和有限元分析等实验研究提供了相对科学、准确的三维模型。在此基础上还可以在模型上添加肌肉和其余韧带等软组织结构予以完善。为不同关节角度和不同外部环境下进行仿真分析提供了更加便捷的建模途径，为以后研究不同运动项目、外部环境和个性化关节受力分析提供技术保障。
参考文献
[1]王西十，白瑞璞.关于人膝关节生物力学模型的研究现状[J].力学进展，1999，29（2）：244-245.
[2]李鉴轶，赵卫东，余正红，等.膝关节关节软骨的三维构建[J].解剖学杂志，2007，30（6）：695-697.
[3]Nau T， Chevalier Y， Hagemeister N， et al. 3D kinematic In-vitrocomparison ofposterolateral corner reconstruction techniques inacombined injury model[J].Knee Surg Spots TraumatolArthrosc，2005，13（7）：572-580.
[4]吴迪.基于CT、MRI的人体膝关节三维有限元模型的建立及应用[D].大连：大连医科大学，2007.
[5]E Pena， B Calvo， Martinez MA， et al.A three-dimensional finite elementanalysis of the combined behavior of ligaments and menisci inthe healthy human knee joint [J].Journal of Biomchanics，2005，39（9）：1686-1701.
中华人民共和国医疗器械注册证是我国对医疗器械生产者、销售者和使用者实施全面管理的基础。根据国家对医疗器械一词的定义可知，医疗器械涵盖了现代医学在人类疾病诊断、治疗和康复过程中所使用的全部工具和辅助设施（包括各种医疗设备、手术器械、医用耗材、体外试剂、病房用具和医疗工程）。医院作为医疗器械的使用者，同时对医疗器械的管理也肩负了十分重要的任务。随着人类对健康保障要求的提高，现代医疗器械的发展进程明显加快，导致医院在用医疗器械的数量和种类随之急增；同时，由于医疗器械的生产、使用、维护、维修、管理和质量控制等越来越复杂，故这一管理任务必须由医院的某个职能部门来实施，也就是日常所说的“维修科”、“器械科”或“设备科”等；目前，我军正式改称“医学工程科”。由此不难看出该部门有了自己的学科建设方向，即“临床医学工程学”已被提上了议事日程。从以下几个方面可以看出医学工程科发展的现状和必要性。
1 医学工程科的现状
1.1 医疗器械的种类和数量增多
各医院年度设备采购经费逐年递增说明了这一点，例如国内某医院从1987年设备采购经费仅600万元左右，到2007年则高达6000多万元。
1.2 医疗器械的复杂性增加
表现为材料、生产工艺、维护和维修复杂；评估选型和采购决策困难；计量和质控要求严格，否则，医疗质量难以保障。
1.3 学术和管理界已高度重视该学科
2002年11月科学出版社出版了由姜远海主编的《21世纪高等医学院校教材-临床医学工程技术》一书；2007年1月人民卫生出版社出版了由杨虎主编的《临床医学工程教程》一书；同年，中国医学考试网公布了《2007年临床医学工程技术专业考试大纲》［内容包括：(1)基础知识（医学基础知识、自然科学基础知识）；(2)相关专业知识（管理基础知识、专业英语和计算机基础）；(3)专业实践能力；(4)专业知识（医疗设备知识和医疗设备管理）］。
2 临床医学工程学主要内容
2.1 临床医学工程学基础内容
2.1.1 临床需求与论证
临床需求主要包括购新、维修及医疗器械的改造升级等，不论那一种需求，都有必要对其学术效益、社会效益及经济效益进行全面的论证，其中学术效益是根本。就学科建设而言，可以把学术效益看作春天播种的种子，实际上也就是能否解决特定学科建设及其医疗、教学和科研的问题，同时兼顾医院整体发展的问题；经过夏天的辛勤劳动，到了秋天你才能收获经济和社会效益这两个果实。
2.1.2 选型与评估
主要是一定要保证所采购医疗器械的技术先进性、可靠性和可维修性，为此对计划购置的厂商的医疗器械产品要进行纵横两个方向的评价；同时，对医疗器械的安全防护、节能性和配套性等问题也应当高度重视。2007年10月国家卫生部办公厅就城市医疗机构卫生装备评估选型推荐了第二批32品目362种规格型号的医疗器械产品，在选型与评价时可供参考。
2.1.3 采购计划
医疗器械购置计划应当有长远规划、中期计划和年度计划。制定医疗器械购置计划应当坚持经济性原则、有效性原则和先进性原则；其程序应当包括： （1）使用部门提出申请；（2）收集产品信息初步汇总；（3）分析研究产品信息确定方案；（4）拟定方案提出预算；（5）综合平衡确定计划。
2.1.4 产品标准
医疗器械产品标准是一个完整的体系，包括有国家标准（GB)、行业标准(YY)和产品注册标准（有国产、进口两种）；国际上一些非营利专业组织的相关标准具有重要的指导意义，而欧盟和美国标准也往往具有较大的参考意义。
2.1.5 集中招标采购
可参考《招投标法》等相关法律法规以及各级管理部门的相关规定。
2.1.6 安装、调试与验收
（1)安装与调试：主要内容一是使用环境的技术要求；二是安装调试的程序（验收合格后进行；参加安装调试的人员要做好安装调试的各项准备工作；对大型设备安装调试、使用和维修人员进行技术培训；调试时要按照说明书进行；调试过程中操作人员要多操作，多熟悉，尽快安排 “考机”；安装调试完成，仪器能够正常运转，应予签收；医疗设备的保修）。（2)验收：一是验收前的准备工作：包括：验收资料的准备；验收人员和部门的准备；制定验收方案；建立验收记录和验收报表；做好辅助设备的准备；验收工具的准备；对于进口医疗设备需申请商品检验；对于进口计量设备需申请计量检定。二是验收的程序：包括：开箱；清点；查验外形；检查机内组件；重点检查精密易碎部件；在验收过程中，所有与合同要求不符的情况都应当做好有关记录并拍照、录像以备索赔。
2.1.7 维护与维修
（1）维护：一般指周期性地对特定的医疗设备进行的预防性维护（Preventive Maintenance，PM )，这一系列周期性的科学维护工作主要包括： ①操作性能测试及调整；②电气安全测试；③外观、控制部件及内部清洁、、更换易耗元件。（2）维修一般可分成下面三种情况：①保修：新机带的，或新机过保后买的，过保后买的则可能采购成本非常高，且服务情况也无标准可言；②自修：一般大型设备较难，主要由图纸、密码和备件供应所引起；③第三方维修：目前，医疗器械维修的社会化问题已被提上了议事日程，虽成本较低但风险较大。
2.1.8 报废
要确定标准的技术鉴定程序和分级审批程序。
2.1.9 信息和档案管理
（1）按国家《医疗器械分类目录》进行信息的收集和归档；（2）将医疗器械分为：医疗设备、手术器械、医用耗材、体外试剂、病房用具和医疗工程，在此基础上进行分类建档、管理，管理原则是按I、II和III类进行，以确保医疗质量。
2.1.10 计量
加强医学计量监督管理是卫生法规建设的主要内容，也是提高医疗水平、促进医学技术发展的必要手段。医院应将计量工作纳入年度工作计划，加强法律、法规等文件的宣传教育，增强法制观念，对于计量检定不合格的设备应严禁使用，强制检定器具损坏修复后必须进行计量检定。对于设备陈旧老化、超过使用年限，经计量检定不合格的设备应进行报废处理；对超过使用年限，但计量技术指标仍然合格的设备应缩短计量检定周期，确保使用设备的良好运行。
2.1.11 不良事件监测与报告
医疗设备不良事件是指获准上市的、合格的医疗设备在正常使用情况下发生的导致或可能导致人体伤害的任何与医疗设备预期效果无关的有害事件。伤害事件分一般伤害与严重伤害。严重伤害的含义是指下列情况之一：（1）危及生命；（2）导致机体功能的永久性伤害或机体结构永久性损伤；（3）必须采取医疗措施才能避免的永久性伤害或损伤。
2.2 临床医学工程学要求
前面简述了临床医学工程学的基本内容，随着医院的发展，对该学科提出了更高的要求，主要包括以下几方面：（1）医疗器械质量安全控制的基本原则是：标准是基础，计量技术是手段，医疗器械的质量安全是目的。内容包括：①例行强检；②验收检测（新设备）；③状态检测（日常工作之一）；④稳定性检测（日常工作之二）；⑤维修后检测（日常工作之三）。(2)充分发挥医疗器械的现有功能的基本原则是：用技术和管理手段保障设备正常和有效运行。(3)积极改进医疗器械的现有功能的基本原则是：应用新技术新方法优化现有性能。(4)积极开发医疗器械的新功能的基本原则是：应用新技术新方法拓展其新的应用领域。(5)医疗器械的临床试验。
上述要求，往往受人员水平、硬件条件和管理水平的影响，有一定难度，但通过努力在一定程度上是能够达到的。
2.3 临床医学工程学高级阶段内容
为满足医院医疗、教学和科研的需要，对临床医学工程学科提出了更高的要求，也即设计或开发新设备、新器械和新耗材。是该学科的努力方向。
关键词：艺术设计；高等教育；通识教育；哲学；评估
中图分类号：G642.0
文献标识码：A
文章编号：1003-9104(2009)07-0196-03
清华大学中文系教授徐葆耕曾在《漫话中文系的失宠》一文中提到相对于二三十年前，中文系在青年一代中的受宠程度已大不如前，并日呈颓势。他引用了哈姆雷特的一句台词“整个世界是个大监狱，丹麦是最坏的一间”，并将之改为“整个大学是一个大监狱，中文系是最坏的一间。”这句话多少折射出对当代大学教育的质疑和对中文系发展状况的不满。相对于中文系的失宠，艺术系可以说正在得宠，尤其是与社会发展、人民生活联系密切的艺术设计专业正在吸引越来越多的年轻人。但是，在我看来艺术设计专业看似是很好的一间，却是最需自我修缮的一间。
一、艺术设计教育在国内的发展状况
“艺术设计是指在现代工业批量生产的条件下，把产品的功能、使用时的舒适和外观的美有机地、和谐地结合起来的设计。”艺术设计作为一门现代设计学科，经历了长期的理论研究与实践上探索的发展过程；从19世纪中期的产业革命到19世纪后期的工艺美术运动，再到19世纪末20世纪初的新艺术运动，都为现代设计教育奠定了基础，20世纪初叶，包豪斯学校的成立，正式宣告了现代设计教育的起步，欧洲完成了以传统手工业为基础的工艺美术和以大工业生产为基础的现代设计的学科剥离。
由于经济、文化、历史条件等的不同，每个国家的设计教育都经过了各自不同的历程，呈现出不同的特点。“欧洲的设计教育是社会变革的结果，美国则是商业发展和经济增长的结果，起源于商业的需求……”而二战后的日本受现代西方思潮的影响，从上世纪50年代前后开始大力推行设计教育，并将设计视为民族生存和发展的手段。
我国现代设计启蒙思想出现并不算晚，失败后，中国知识分子将寻求真理的目光投向西方，时值工艺美术运动在西方开始盛行，给中国知识界以很大的启发。1894年清末维新派先驱思想家和著名实业家郑观应撰写的《盛世危言》指出“工艺一道，为国家致富之机。”并提出一系列设计教育的主张如：“设工艺专科”、“开工艺学堂”、“设博览会以励百工”等。随后，康有为、李叔同、鲁迅等有识之士都曾提出过美术与民族工业相结合的思路，认为“美术可以救援经济。”美术作为一种竞争手段被重视。
中国传统工艺美术带有深刻的农业文明烙印，是一种封闭的，以家庭为单位的小作坊式的生产活动，随着大工业时代的来临必然面临一种难堪的境地。20世纪50年代以前，我国的艺术设计只局限于染织、陶瓷、包装、广告等领域，还没有和工业设计相结合，而且我们的传统工艺美术往往偏重于器物表面的装饰，对产品功能性的设计重视不够。如当时较有影响的工艺美术先驱陈之佛在《重视工艺时代的图案》一文中写到“但是所谓提倡国货，亦不可不先注意于工艺图案”。直到20世纪80年代以后的很长一段时间还延用“装饰或装潢”一词来指室内环境设计，这类设计只偏重于对室内界面的装饰，而缺乏对空间功能、人在空间中的感受与行为特点的研究。我国正式开设现代设计课程还是20世纪80年代以后的事。至80年代末，我国美术院校有艺术设计专业的高校不超过几十所，而最近几年我国约有千余所高校开设了艺术设计专业，每年招生数达十万人，成了全球规模最大，发展最快的高等艺术设计教育大国。
二、我国高等院校艺术设计课程体系设置呈现的特点
我国高等艺术设计基本课程体系脱胎于德国的包豪斯、乌尔姆设计学院的教学模式，主要表现为：(1)将从绘画与雕塑中抽象而出的形态构成学作为设计教育的基础课程；并注重对创造力的培养；(2)强调设计中的功能原则，重视设计和人的相互关系，如人的心理、感觉特点、尺寸、行为方式等相关因素在设计教育的范畴中被反复探讨；(3)强调设计师为大众服务并以市场需求为导向，重视社会实践对于设计教学的指导意义，加强了专业课程与实践环节的联系。
随着我国改革开放的深入，与世界各国在高等教育交流的日益增强，日本、美国、欧洲先进的设计教育理念对我国的艺术设计教育产生了重大的影响，我国的艺术设计教育不仅进行了设计教育方法的改革，而且更加关注世界经济的发展，对设计的民族性和全球化进行了反思，将可持续发展、绿色环保等作为现代设计教育的重要指导思想。
三、我国高等院校艺术设计教育中存在的问题
我们对高等艺术设计教育的理解应建立在两个基础之上：即对艺术设计的理解和对高等教育的认识；两者都被时代赋予了各自的特征。我国的设计教育水平与发达国家相比还存在一定差距，这是由历史等因素构成的大环境背景决定的。目前较突出的问题有：
1、我国高等艺术设计专业培养目标受社会功利化影响，与职业教育渐行渐近
高等教育以服务社会为基本目标，主要为社会培养有广博的文化修养，具备一定专业知识，具有创新能力的人才。海德格尔认为大学教育就是教人用正确的方法求真知。正如德国教育家Klaus Lehmann所指出的那样：“教学的目的不是培养一个专家，而是要培养一位解决问题的专家。”艺术设计教育的目标就是通过培养解决问题的人才来促进社会文明的发展，使人类的生活更加美好。
近年来，大学生面临越来越大的就业压力，绝大部分家庭在选择学校和专业时都将就业作为主要考虑因素，大部分高校也将就业率看做社会对其评价的风向标。而中国的设计企业并未走上良性发展的轨道，设计人员的流动性较大，一般私营企业在招聘人员时，都将眼前利益放在首位，重视其实际掌握的技能，而不愿花费时间去发现和培养人才，突出的表现为在招聘中都将从业经历作为标准，而较少去关注学生的发展潜能和创新的能力。高校的艺术设计专业也越来越倾向于一种职业技能的培训而非技艺或设计的感知力、创造力的培养，除了公选课的设置以外，专业课程设置体系和职业学校并无明显差别。这一切仿佛无可厚非，一度也被当做是一种进步而备受学生和家长青睐。全社会弥漫的一种躁动的情绪使人不去思考什么是教育的真谛，仿佛存在是一切的根本，只要存在就合理，一切理想都要屈服于现实，况且我们也能从包豪斯的教育体系中找到依据，工厂制，学徒制……能学以致用是中国人对待教育的一贯主张，面对当今高等院校艺术设计专业出现的问题，今天我国艺术设计教育要想有所突破，必需重新找到自己的发展方向，即我国高等艺术设计教育应当强调个体的自我发展能力，并突出创造力的培养。
2、将技能等同于技艺，创造力的培养被带入误区
海德格尔在其巨著《存在与时间》中曾提出“人与世界的 关系首先是一种操作的关系，其次才是认识和观照的关系。”这种操作关系导致技术的产生。人们直接使用工具“操作”对象时所达到的某种熟练性、能力或灵巧度就是技能，如果说技术是一种外在于人的客观力量，那么技能则是一种内在于人的主观能力。技艺则是人们得到某种领悟后技能的进一步升华。“在古希腊，人们普遍认同艺术是技艺而不是技术，艺术家是艺人，不是技术员也不是工匠。技艺基于一种知道……对迄今尚未被视见的东西的预先洞见。”技艺与技能相比具有预见性和创造性。艺术与科学相结合的口号让人模糊了技术和技艺的区别。设计学院与企业的直接沟通与合作被看做是培养人才的有效手段，但这只是一种技能培养，距离技艺还差本质的一步。创造力的培养需要鼓励动手操作，切身体会材料的性能，了解操作工具……技术只是一种表现手段，关键是我们如何驾驭它，怎样运用它做出新的东西。
德国19世纪末的“艺术教育运动”的起因就是不满当时艺术教育仅停留于理论知识、技术层面而忽视对艺术感受力的培养。提出“通过艺术进行教育和通过教育进人艺术，不只是传授知识，而是唤醒并发展学生的创造能力和审美能力。”
创造力来源于对知识主动整理。信息社会人们获取知识的方式和以往大不相同。古人强调学习知识要通过自身体悟，读万卷书，行万里路。学习类似于修行，要能安静沉思，“定而后能静，静而后能安，安而后能虑，虑而后能得。”西方也一样，强调利用闲暇休息来感悟世界。例如，《圣经》说“你们要休息，然后认知。”Musse即英文的leisure，在历史上传达的讯息为“学习和教育的场所”；在古代，称这种场所为“闲暇”。德国哲学家约瑟夫・皮珀在《闲暇――文化的基础》中认为“闲暇”是西方文化发生的基础。通过闲暇使人类精神得到解放，人们沉思静默以培养对世界的关照能力，心灵因而获得滋养和力量。当今社会生活节奏明显加快，信息量庞大，全球化使人们每天都能通过媒体，网络获得大量讯息，但信息不等于知识，人们主动学习的能力反而退化了，创造力也会随之消退。
3、我国大学通识教育体系不完善，对艺术设计等边缘学科的发展不利
我国中学教育实行文理分科制，中学文科教授的社会学、哲学、历史学都较为简单、片面。理科教育基本上还停留在18世纪牛顿的数理逻辑训练。艺术类学生在入学前也只是受过一点机械的技能训练。对艺术类学生要加强自然科学方面的教育，同时也要加强文学、历史、哲学、社会学等方面的学习，这就有赖于通识教育的发展。很早就提出高等教育要“融通文理两科之界限”，通识教育在欧美已经有百余年的发展历史，不同的国家根据自己的国情发展了各具特色的通识教育体制。通过设定一些“核心课程”让不同专业的学生同样接受科学与文明的洗礼，使其具备理性思考的能力。我国高校提倡的文化素质教育即是通识教育，一般来说，欧美的通识教育以人文社会科学为重心，如美国将通识教育分为“外国文化、历史研究、文学与艺术、道德思考，社会分析，定量推理，自然科学七个领域，并对学生的学习有具体严格的要求。我国的素质教育基于对人和社会的本质认识，在体制上学习美国的模式，以东南大学为例，该校构建了“以人文选修课程与经典阅读活动为两翼”的文化素质教育课程布局，要求理工科学生必须在文学艺术、社会科学、经典导读三大类中各选修一门课程；文科生则要求必修“文科数学”、“文科物理”课程，全体学生都必修“经济管理基础”课程。
与欧美相比，我们的素质课一般占学分比重较小但名目繁多，都超过百余种，如东南大学就开过500种课程，但精品课程较少；一般采取上大课的形式，课时较短，效果难以保证；因人设课，知识的系统性也难以保证；教师为了让学生选自己的课往往不愿严格要求……，这些都是我国高校素质教育效果不够理想的原因。
当今社会的实用化导向使大学分科化和系科单面化模式越来越明显，艺术设计专业覆盖面越来越广泛，专业划分越来越细致，与其他专业的接触面也越来越多。以近年来较为热门的环境艺术设计专业(景观设计方向)为例，就需要如社会学、自然科学等领域的知识背景。目前我国艺术类学生大部分由文科考入，对现代科学知识涉猎不足，如在现代环境艺术设计中强调关注生态性、关注历史人文，这就要求具有自然科学方面的基础知识，同时又了解社会历史的发展动态，设计的过程和方法是在理性的指导下，严格遵循自然、科学的规律，才能最终转化为设计上的创造力。
4、哲学教育的缺失使现代艺术设计教育失去了重心
人类社会经历了从巫术、宗教逐步发展到哲学与美学的过程，哲学成为人类理性的最高形式，艺术则是人类感性的最高形式，人们通过艺术和哲学体现自己存在的本质。长期以来艺术院校用美学来取代哲学的学习，认为美学是哲学和艺术的中间桥梁，黑格尔称美学为“艺术哲学”，艺术的构建以通感为基础，哲学则提供了构建的价值取向。“判断力或者眼力是一种鉴赏家的眼光，而在价值体系的大变动的时期，判断的本身和过程即是参与价值体系的重建过程。”
哲学和宗教一直在引导着艺术，美第奇家族翻译普及了古希腊柏拉图的哲学著作，为文艺复兴开启了思路，随着欧洲科学思想的产生，工业文明促进了西方现代哲学、美学和科学的发展，注重研究人的科学思想观，当人类进人二十世纪后，尤其是经历了两次世界大战，西方哲学有了很大的发展。近现代西方对真理的追求不是要寻找哪种生活方式是最好的，是最符合上帝的旨意，而是直接追问：“生命是什么?”、“社会是什么?”、“人与自然的关系如何?”、“人性是怎样的?”这种追求真理的怀疑态度促进了现代科学与设计理论的发展，比如色彩学、人体工程学、现代心理学、生态学、结构美学等，也由此而催生了许多艺术思潮，如波普艺术是对消费社会商业文明的思考；环境艺术设计中的低限度主义(极简主义)是对建筑与环境、人与社会关系的重新认识；装置艺术更颠覆了传统艺术作品的形式……，艺术创作的范围越来越广，并逐渐脱离了美学的局限，开始注重对社会与人性、生命本质等问题的深刻反思，与传统古典艺术不同，艺术作品打动人心的力量越来越来自于作品本身的内涵而非外在形式。当今国外大学的一些艺术设计系正更名为文化造型系，正说明了这点，我们如果不理解西方哲学很难去解读现代艺术。
我国政府与西方世界自20世纪50年代起一直处于某种政治对立之中，对西方的哲学研究成果一直抱着批判的态度，中学以至大学教育都以唯物辩证法为主，大部分艺术设计人员对东方传统哲学尚且一知半解，队西方哲学更是知之甚少。近年来，我国大量的艺术家和设计师从西方哲学中套用概念、挪用思想，热衷于搞文化“拼盘”，将中国艺术符号化，以取得西方认同为目标。反观日本的设计师，大多能在设计中保持和强调东方哲学精神，使艺术作品独树一帜，在国际上也有较高的声誉。哲学思想的缺失使中国的设计师在国际上很难找到自己的位置，艺术设计教育也失去了重心。
5、缺乏合理有效的艺术设计教育和评估体系
近年来我国艺术设计专业的连续扩招，发展过快暴露出许多问题，比较突出的是教学资源供给不足导致教育质量下滑，国家规定艺术专业的师生比是1：11，但是绝大部分院校都做不到，教师都在超高负荷的教学，学生也难有固定的专业教室。这些给师生的交流带来很大障碍，现在的艺术设计学院已经很难寻觅到八九十年代的宽松教育环境和师生间亲厚的感情。
我国的艺术设计学院有的是独立设置的，有的设置在综合性大学中，独立设置的艺术学院在课程安排上较为合理，一般有自己的办学特色。而设在综合性大学中的，有学科交叉的优势，但总的来说，艺术设计教育特点不突出，专业不受尊重。我国现代高校的企业化管理，衙门化体制使我国绝大多数艺术设计专业很难形成自己的教育特色。艺术设计的教育体系完善离不开高校专业评估体系，现在推行的本科教学水平的评估，被批评为把教育变成简单、刻板的机械运动，热衷于制定各种琐屑的指标条例，无视教育的主动性、创造性。这对崇尚自由、宣扬独特个性的艺术教育伤害尤其大。优良的大学传统与教育理念往往需要几十年乃至上百年历代人的不懈努力才能形成，而不同的社会文化背景、国情的差异，决定了我们无法完全套用别国的教育模式。
近年来，有一些关于艺术院校教育改革方面的讨论，例如陈丹青教授多次提出要废除英语考级要求的强制性规定，给一部分有艺术天赋的学生以“特权”；艺术教育参照西方，面向全社会各年龄层次开放，废除学位制，只有一部分优秀学生能拿到学位；大力发展美术馆教育等艺术教育改革观念。我们认为第一条就有争议，过去大家学不好英语情有可原，语言环境差，而时至今日，再学不好恐怕就有自身的原因了。接受别国的文化却排除语言，语言难道不是文明的载体与精髓吗?后两条根据中国国情恐怕更难办到，但是我国高等院校艺术设计专业的教学改革事在必行，否则我们就无法培养出创新型人才，更不能因噎废食，任何改革的探索都是要不断经历时间检验而逐步完善的。