Nghiên cứu thiết kế (tiếng Anh: design research, hay design studies; khoa học thiết kế) là một lĩnh vực nghiên cứu học thuật liên ngành khảo sát bản chất, cấu trúc nhận thức, phương pháp luận thực hành và tác động xã hội của hành vi thiết kế trong các ngành kỹ thuật công trình, công nghệ phần mềm số, kiến trúc quy hoạch và thiết kế sản phẩm công nghiệp. Khác với khoa học tự nhiên tìm kiếm quy luật của "những gì đang tồn tại" (the way things are) hay khoa học nhân văn tìm hiểu ý nghĩa văn hóa, nghiên cứu thiết kế tập trung vào việc tạo ra "những gì chưa từng tồn tại" (the artificial world) thông qua việc tổng hợp tri thức để giải quyết các bài toán nan giải (wicked problems) của con người. Từ phong trào Phương pháp Thiết kế (Design Methods Movement) thập niên 1960 do John Christopher Jones khởi xướng đến các khuôn khổ Tư duy Thiết kế (Design Thinking) và Nghiên cứu Trải nghiệm Người dùng (UX Research) đương đại, nghiên cứu thiết kế đã khẳng định vị thế như một phương thức nhận thức độc lập (Designerly ways of knowing). Bài viết này trình bày toàn diện về cơ sở bản thể luận, các mô hình phân loại phương pháp nghiên cứu, tiến trình thiết kế kép và các ứng dụng kỹ thuật số.
Bản chất nhận thức luận của nghiên cứu thiết kế
Theo nhà lý thuyết thiết kế Nigel Cross (2006), tư duy thiết kế là một phương thức nhận thức đặc thù không thể đồng nhất hoàn toàn với tư duy khoa học quy nạp/diễn dịch hay tư duy nghệ thuật biểu cảm thuần túy. Đặc trưng của nhận thức thiết kế là tư duy tạo sinh (Abductive Reasoning / Logic of Design): từ một mục tiêu giá trị mong muốn trong tương lai, người thiết kế phải đồng thời đề xuất cả đối tượng mới và phương thức vận hành để tạo ra giá trị đó.
Đặc tính của các bài toán thiết kế là các Bài toán nan giải (Wicked Problems - theo Rittel & Webber, 1973): bài toán không có định nghĩa ranh giới rõ ràng ngay từ đầu, không có lời giải duy nhất đúng hay sai tuyệt đối mà chỉ có lời giải "tốt hơn" hoặc "kém hơn", và quá trình đi tìm lời giải chính là quá trình liên tục định nghĩa lại bản chất của bài toán.
Phân loại nghiên cứu thiết kế theo Christopher Frayling
Năm 1993, Sir Christopher Frayling tại Đại học Nghệ thuật Hoàng gia Anh (RCA) đã đề xuất hệ thống phân loại ba nhánh kinh điển:
| Nhánh nghiên cứu | Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu | Phương pháp luận tiếp cận | Đầu ra tri thức |
|---|---|---|---|
| Nghiên cứu VỀ thiết kế (Research INTO Design) | Nghiên cứu mang tính lịch sử, lý thuyết, xã hội học hoặc nhận thức học về hoạt động thiết kế và các nhà thiết kế. | Sử dụng phương pháp nghiên cứu định tính, quan sát giao thức tư duy (Protocol Analysis), phân tích lịch sử phong cách kiến trúc. | Các lý thuyết về quy trình thiết kế, mô hình nhận thức sáng tạo, sách lịch sử thiết kế. |
| Nghiên cứu CHO thiết kế (Research FOR Design) | Thu thập dữ liệu thực nghiệm, tính chất vật liệu, thông số nhân trắc học (Anthropometrics) và bối cảnh người dùng để phục vụ trực tiếp cho một dự án thiết kế cụ thể. | Thử nghiệm độ bền cơ học, đo đạc nhân trắc học, khảo sát thị trường, phỏng vấn nhu cầu khách hàng. | Tài liệu đặc tả yêu cầu kỹ thuật (Design Brief / PRD), bộ chỉ dẫn nguyên tắc thiết kế (Design Guidelines). |
| Nghiên cứu BẰNG thiết kế (Research THROUGH Design - RtD) | Hoạt động thực hành thiết kế, tạo mẫu thử nghiệm (Prototyping) và lặp lại chính là phương tiện trực tiếp để khám phá và kiến tạo tri thức học thuật mới. | Chế tạo mẫu thử nghiệm tương tác (Interactive Prototypes), thiết kế đầu cơ (Speculative Design), nghiên cứu hành động (Action Research). | Các giả thuyết công nghệ mới được hiện thực hóa, sản phẩm ý niệm (Concept Artifacts) khơi gợi tri thức mới. |
Mô hình Quy trình Thiết kế Kim cương Đôi (Double Diamond)
Hội đồng Thiết kế Vương quốc Anh (Design Council, 2004) chuẩn hóa quy trình thiết kế thông qua mô hình Kim cương Đôi gồm hai chu kỳ Hội tụ - Phân kỳ liên hoàn:
- Khám phá (Discover - Phân kỳ 1): Mở rộng không gian nghiên cứu, lắng nghe và thấu cảm người dùng bằng các phương pháp định tính thực địa (Contextual Inquiry, Diary Studies, shadowing) để tìm ra các nhu cầu tiềm ẩn chưa được đáp ứng.
- Xác định (Define - Hội tụ 1): Phân tích và cô đọng dữ liệu thu thập được thành chân dung người dùng (Personas), bản đồ hành trình trải nghiệm (Customer Journey Map) và định hình chính xác phát biểu bài toán cốt lõi (Problem Statement).
- Phát triển (Develop - Phân kỳ 2): Động não sáng tạo (Brainstorming), phác thảo ý tưởng (Sketching) và xây dựng nhiều phương án mẫu thử nghiệm nhanh (Rapid Low-fidelity Prototypes) để hiện thực hóa các giải pháp kỹ thuật khả thi.
- Chuyển giao (Deliver - Hội tụ 2): Kiểm thử khả năng sử dụng (Usability Testing), đánh giá hiệu năng, tinh chỉnh mẫu thử nghiệm độ trung thực cao (Hi-fi Prototype) và hoàn thiện hồ sơ sản xuất/lập trình.
Ứng dụng trong Kỷ nguyên Số và Trải nghiệm Người dùng (UX)
- Nghiên cứu Trải nghiệm Người dùng (User Experience - UX Research): Là động lực cốt lõi quyết định sự thành công của các sản phẩm phần mềm, ứng dụng di động (như các ứng dụng ngân hàng số, ví điện tử MoMo, VNeID tại Việt Nam). UX Research sử dụng các kỹ thuật theo dõi chuyển động mắt (Eye-tracking), thử nghiệm A/B Testing và phân tích dữ liệu hành vi (Product Analytics) để tối ưu hóa khả năng sử dụng.
- Thiết kế Hệ thống phức hợp (Systemic Design): Áp dụng nghiên cứu thiết kế trong xây dựng dịch vụ công, chính sách y tế thông minh và quy hoạch đô thị thông minh (Smart Cities).