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1、第五章 方案的构思及其方法,方案的构思方法,方案的构思阶段,信息收集与处理,按设计的要求，进行严谨的构思,多个方案，比较权衡，形成改进后方案,设计分析 合理的设计分析是成功地进行技术设计的关键，分析得当可以指引以后的技术设计少走或不走弯路。 以台灯为例，说明设计分析的基本思路。,台灯设计需要考虑的主要因素,功能结构稳定安全可靠成本适当易于制作,还有其他要考虑的要求吗？请补充：,台灯设计的开放性思考：物 、人 环境,美观、实用、新颖及符合高中生心理、生理需要等。,产品是整体,功能造型材料,不孤立,人的需求决定产品的设计必受环境制约，并影响环境设计任何产品综合考虑人、物、环境三个方面,台灯设计,人
2、；高中学生高中学生使用台灯的独特性（学习、生活特点，生理、心理特点)分析人与产品的关系,设计台灯需要考虑的因素示意图,讨论 图中空白处还可补充哪些内容？,光照性能,支撑架可调,灯内真空度高,莹光柔亮,开关自如,光照频闪低,古色感,明丽,触摸感好,报时,木质,竹质,对设计对象,知道其组成部分作用,以及相互关系,并由此对各部分进行设计分析,灯泡 功能：照明。 台灯灯泡种类：白炽灯泡、日光灯管、节能灯管等。 设计要求：应连续平稳发光、应选择没频闪或频闪度较低。,白炽灯,节能灯,Led灯,支撑架 功能：支撑作用，并能调节台灯高度 构造（形式）：多种多样台灯高度、学生坐高以及书桌高度之间关系很重要。,台
3、灯高度,影响光线利用率影响学生坐姿,支撑架的选择,前提是保证台灯高度适中考虑对不同学生身高的适应性制作复杂程度成本,设计支撑架时还应考虑哪些方面的问题？这些问题可以通过什么样的支撑架来解决？ 材料、支撑架的活动范围。 灵活的、旋转式的。,灯罩 材料可不同 形状可丰富多样 起安全保护作用、影响台灯光线强弱以及照射形式,选择灯罩（材料与外形）：照度合适、光线柔和材料：导热：外形设计：对台灯的稳定性：,你还见过哪些形状和材料的灯罩？分析它们是否符合供学生使用的台灯对灯罩的要求。,落地式台灯，供学生学习时照明不合适,开关 功能：通断电源 调节光线亮度 形式：拨动式 旋钮式 触摸式,拨动式开关,按钮式开
4、关,船型开关,旋钮式开关,触摸式开关,声控开关,光控开关,开关选择,能根据学生需要 能安全有效控制亮度,底座 功能：支撑和稳定 设计思路：从材料与形状来保证台灯的稳定性 （材料坚固、不易碎。形状稳定加个性化）,设计分析台灯时，如何实现台灯的多功能,笔筒、日历,加报时,功能拓展：定时开关、报警、提醒纠正坐姿,关于台灯的材料选择,现有条件下选材，就地取材尽可用再生资源，可持续发展选材的标准件：灯泡、灯座、插头、开关会选标准件，简化制作，通用通换,小辞典 标准件（供七大类）,设计分析的基本内容（协调整体）,功能结构安全成本,一个好的设计分析离不开对任何一个影响产品设计的主要因素的分析。,如果考虑环境
5、因素，你将如何分析你的产品设计？ 产品在环境中使用 一受环境制约，二对环境产生影响。 选材：环保、无毒、可再生与节约；产品节能；使用产品无污染；协调、美观；产品实用性。,从物、人、环境三个方面判断右图各个台灯是否适合学生在学习时使用，为什么？稳定性不好、高度低、灯光直射人眼睛；光亮度不够、高度相当、灯罩可转；光聚度不好、灯罩透光、高度低、照度低。,方案的构思方法 方案的构思：是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。,方案的构思过程中考虑到的许多问题是模糊的、零散的、不系统
6、的，而且也是不具体的，怎样把这些模糊的、零散的、不系统的设计想法变为我们能看得到的、比较完整的具体方案呢？这就需要采用一定的方法。,方案的构思方法一：草图法 设计时，我们可以运用草图进行构思： 表达想法 修改随意 在运用草图法进行构思的过程中： 捕捉灵感 自由发挥 不受约束,孙宇等多组同学综合的设想用草图形式呈现出来。,方案的构思方法二：模仿法 仿形 仿生 新式样,用模仿法进行构思,日常生活中常见：工匠学艺在现代科技中：仿生技术、微型照相机、摄像 机自动调焦的针孔摄像头、人 造卫星上的拍摄技术（鹰眼的 成像原理）,你能举出两三个日常生活中用模仿法构思出来的方案和作品吗？ 模仿飞鸟的翅膀结构原理
7、制造出飞机的机翼。 科学家把蝙蝠根据回声探测物体的方式叫做“回声定位”，并根据这种方式发明了雷达。所以雷达的发明主要运用的方案构思方法是模仿法 汉堡包CD包外形仿制出的汉堡包电话。 模仿手的功能而构思出的机器手。,方案的构思方法三：联想法 要用联想的方法进行构思，人们就必须具备丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及较丰富的想像力。,古人的飞天梦,根据所学知识和自身经验列举利用联想法进行方案构思的实例。 凉亭联想到雨伞 鲁班由草刺联想到锯子。 由“肥皂泡”的外形结构而联想设计出国家游泳中心的“水立方”。,利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它有可能为构思找到一种方法或一
8、条形成方案的途径。 运用联想法进行构思后，我们不能盲目地实践，而应该首先对方案进行科学论证，而后再进行制作和实施。,请利用联想构思的方法对台灯的设计进行一个新构想，并赋予台灯新的功能。,台灯加智慧老人（事事通）。,方案的构思方法：奇特性构思法 奇特性构思所形成的方案一般具有原创性。 这些构思在历史上很少发生，或从来没有发生过，甚至有些构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。 （例）,你能就台灯产生一些奇特性构思方案吗？ 能。台灯识主人能发光，离开灯熄灭。,夜 视 镜红外热敏材料,构思时，应开阔视野，利用和创造更多的方法为构思服务，形成丰富的，既体现创造特征、又遵循一般的设计原则和设计规范的
9、多个方案，从而为方案的比较和权衡奠定基础。,方案的比较和权衡 多个方案经构思形成后，对这些方案进行评判和比较，同时要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，最后选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。,方案的比较,注：“V”表示满足某项指标的要求。,方案的权衡 通过比较，明确指标的符合程度。制定出最佳方案，还必须按设计要求与原则进行权衡。,抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。,练习 1、眼镜中的各部件哪些是标准件？请列举。 答：螺丝、镜架、鼻托等。 2、到图书馆查阅有关台灯设计的手册，了解制作台灯的材料在技术指标上有什么要求。（绝缘性） 3、设计一个中小学生随身
10、携带的水壶，该如何进行设计分析？请写出影响设计的主要因素。 （物水壶； 人中小学生； 环境随身携带） 基本功能 容量 选材 加工与环保性等。 4、采用草图法构思中学生书包的设计方案，对方案进行比较，并选择一款性能价格比较高的方案进行制作。,综合实践 1、请你为高层建筑设计一款多功能的遮阳蓬，基本要求是：注意使用材料要环保，款式要新颖、悦目，符合市容美化要求，功能要多样，结构要稳固。试想在设计时要考虑哪些设计因素？,折臂式遮阳蓬,电自动伸缩遮阳蓬,结构稳固功能多样美化环境造型新颖电子控制技术知识遮阳布选用遮阳架选用制作安装技术等等,2、根据自己在第四章确定的设计项目、设计要求，进行设计分析，形成
11、方案，并经比较和权衡，确定和完善自己的方案。 P91 3 制定设计计划,练习题：1、产品设计要考虑的因素很多，需要综合考虑的三个主要方面是A、物、人、环境 B、物、人、安全 C、物、成本、环境 D、人、材料、结构A2、在台灯的设计过程中，需要对台灯的各个部件进行设计分析，下面分析不合理的是A、灯泡的主要功能在于照明，选用的灯泡应有利于保护学生的视力。 B、支撑架主要起支撑作用，并决定台灯的高度，从而影响学生的坐姿。 C、灯罩主要起美观作用，设计时主要考虑其造型。 D、台灯开关起通断电源或调节光线亮度的作用，选择时要注意是否符合学生的需要。C,3、人类通过研究青蛙的眼睛发明了电子蛙眼；通过研究海
12、豚游泳阻力小的原因发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮；通过研究袋鼠在沙漠运动的形式发明了无轮汽车（跳跃机）以上发明主要运用A、草图法 B、模仿法 C、奇特性构思法 D、联想法B4、根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，科学家发明了一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的探头不是金属，而是活的苍蝇，就是把非常纤维的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。该小型气体分析仪采用的方案构思方法是A、草图法 B、奇特构思法 C、联想法 D、模仿法B,5、周明同学正在设计一个中学生使用的多功能文具盒，下面是他的设计构思图：请针对中学生使
13、用的实际，对“物”作进一步的分析，并作简单说明（列举三个方面）,答：“物”可考虑造型、功能、结构、材料等方面，如造型要考虑中学生实际，力求生动活泼；功能要考虑平时中学生的学习所需，力求多功能化；结构强度大，稳定性好，操作方便；材料可用金属、塑料等。,6、室内装修时，在同样的条件下，采用标准门比非标准门便宜，请分析原因。答：标准门是大规模生产的，成本低；非标准门则要调整参数，调整生产机器等，所以采用标准门比非标准门便宜。7、科学家把蝙蝠根据回声探测物体的方式叫做“回声定位”，并根据这种方式发明了雷达。所以雷达的发明主要运用的方案构思方法是A、草图法 B、联想法 C、奇特性构思法 D、模仿法D8、
14、小张同学发明的“三色定盘围棋”是一件巧妙之作。该发明采用球体结构，该球体球面三等分成与围棋子双色及底色相应的三色，下围棋时只需拨动球面即可，所有棋子都栓在棋盘上，并设有复位装置。这里，小张同学发明“三色定盘围棋”主要运用的方案构思方法是A、草图法 B、联想法 C、奇特构思法 D、模仿法C,9、一个问题的解决或一个设计项目的进行，所受到的限制有（1）设计对象的特点 （2）设计标准的高低 （3）设计者技术能力 （4）设计团队物力财力资源A、（1）（2）（3）（4） B、（1）（2）（3） C、（2）（3）（4） D、（1）（2）（4）A10、明确问题不需要考虑以下哪个选项A、问题的内容 B、问题的价值 C、解决问题所受的限制 D、问题解决后可能产生新的问题D11、为了解决人们如何吃东西的问题，中国人设计出了筷子，而西方人设计出了刀叉，就技术问题来源而言，这个例子主要体现了A、人类生存活动中必然会遇到的问题 B、由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案 C、基于一定的目的由设计者自己主动地法现问题，并试图解决它 D、偶尔遇到的问题A,
