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第三章 设计的过程及评价
基本要求
1、了解设计的一般过程
2、知道设计活动是从产生需求和明确设计要求开始的，知道设计过程可能产生多个方案。
3、理解方案设计中创新的意义，了解设计过程需要不断优化。
发展要求：
　　掌握设计的一般过程
一、设计的一般过程
一、发现与明确问题
二、制定设计方案
三、制作模型或原型
四、测试、评估及优化
五、产品的使用和维护
1.发现与明确问题
户外活动无处坐
2、制定设计方案
1、收集信息
2、设计分析
3、方案构思
4、方案呈现
5、方案筛选
应明确:
1.运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。
2.任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅有一个。
3.制作模型或原型
(1)绘制图样
(2)制作模型或者原型(缩小\简化)
4.测试、评估及优化
（1）测试：
检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。（承重、稳定性）
（2）评估：
对各个方案的结构稳固、造型、制作难度、自重、体积、携带、成本等方面进行评估。
（3）优化：
分析测试和评估的具体记录，同时听取用户、专家等的意见进行改正。
（增加结构强度、美化外观）
5.产品的使用和维护
　　正确使用和维护可以使产品更好地满足人们的需求,并能延长其使用寿命
　　如何设计使用说明书
二、设计的评价
设计的评价
什么是设计的评价
设计的评价是依据一定的原则，采取一定的方法和手段，对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。
为什么要对设计进行评价？
从设计者自身来说有助于设计中的信息交流和工作反思，从管理的角度来说可以促使设计者树立质量管理意识、强化质量管理、高质量完成设计任务。
设计的评价
对设计过程的评价
对最终产品的评价
设计的评价不仅自评还要他评，不仅要对最终产品进行评价还要对设计的过程进行评价。
2、对设计过程的评价
设计过程是否完备，分工是否合理，采用的方法是否正确，各个环节或阶段的任务是否完成，形成的中间成果（方案）是否符合要求，全过程是否有相应的监督、改进措施等。
对最终产品的评价
如对一个日常用品，可以从其功能、形态、效率、创新性、安全性、易操作性、性能价格比、美学因素，对社会、环境、资源的影响及市场应用前景等方面进行评价。对不同的产品，评价的内容及标准可能有所不同。
第四章 发现与明确问题
问题的来源——问题的种类
1、问题的来源
问题的种类 例子 备注
科学问题 冥王星为什么不是太阳系行星？
社会问题 矿难为什么屡屡发生？
技术问题 怎样使电热水器更安全？ 我们探索的问题
…… ……
问题的种类
问题的来源
问题的来源——技术问题的来源
技
术
问
题
的
来
源
人类生存活动必
然会遇到的问题
为了解决人们如何进食的问题，
中国人设计出了筷子，
而西方人设计出了刀叉
别人提出需要设计
者解决的问题
当汽车速度超过200km/h时，
空气阻力的问题越来越明显，
为了解决这个问题，设计
出了外观呈流线型的汽车。
设计者自主发现
并要解决的问题
电话的发明
第三种发现问题的能力是发明家的潜质，具有挑战性，利于技术的进步。
案例分析——铅笔盒的进步
第一代笔盒容量小
第二代笔盒容量增大，使用不便
第三代笔盒容量增大使用便
发现问题的途径与方法——观察日常生活
发现问题的途径与方法——收集和分析信息
文献法
询问法
集体询问、家庭询问、电话询问、个别询问
问卷法
交流活动：
1、你在研究性学习中有否接触过问卷调查？有何得失？问卷有哪些类型？问卷设计要注意什么？
2、P81马上行动：分析表中数据，得出问卷结论。
收集和分析信息
技术研究与技术试验
案例：伽利略发明体温表
这个案例说明了技术研究与技术试验往往会触发灵感，发现新问题，进而产生新发明。
发现问题的途径与方法——技术研究与技术试验
二、明 确 问 题
问题是否明确？
分析问题表述是否明确？
—要抓住核心概念；
分析问题产生的原因是否明确？
—要抓住问题所涉及的环境；
分析提出问题的目的是否明确？
—要抓住提出问题的情境和解决问题的基础与条件。
1
明确问题的内容与价值
问题是否有价值？
是否符合科学原理？
能否确定问题尚未得到充分解决？
问题是否有普遍的意义？
该问题是否是主要问题？
现有技术能否解决这个问题？
投入多少？投入与产出比是否合理？
1
明确问题的内容与价值
是否有价值？
2、明确解决问题受到的限制及具体的设计要求
限制主要由两方面决定：
设计对象的特点和问题解决的标准
设计者的技术能力与条件
第五章 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。
设计“分”析
方案“构”思
2、方案的构思方法：
(1)草图法:　用一幅草图把想法明确地表达出来。
（优点:捕捉灵感，自由发挥）
(2)模仿法: 模仿他物(结构. 形态.功能.原理.声音等) 进行方案构思. （优点:少走弯路）
(a)用模仿法进行方案构思,在日常生活中是比较常见的。
外形模仿
Usb台灯
Usb风扇
Usb台灯+风扇
功能原理模仿
仿生模仿
袋鼠式
母子雨衣
(b) 用模仿法进行方案构思,在现代科学技术中也常见，如仿生技术.
(3)联想法: 联想别类进行方案构思.
案例分析:
古人的飞天梦
人类探索宇宙奥秘的梦想很早就有，明朝有一个人名叫万户，他看到爆竹点燃爆炸后能升空，就联想到如果自己能乘坐爆竹不就能升到高空了吗？于是他就找了把椅子，在椅子的四条腿上分别绑上了大爆竹．当然，当他坐上椅子让别人点燃爆炸后，未能升上天空．而是让爆炸后的爆竹摔了一个大跟头．但后来的人们联想到这个原理，终于造出了能够飞上太空的火箭．
(4)奇特性构思法 ：用奇特思想进行方案构思,
这些构思在历史上很少发生，或从来没有发生过。
案例分析:夜视镜
　　　在古今许多战争中，侦察员是个重要的角色。侦察员在战斗前，凭借夜色保护，到敌方前沿阵地侦察。夜色里，敌方看不见侦察员，但同时侦察员也很难看清敌方的情况。许多侦察员想，能有一双夜视眼就好了。这个想法在人的生理功能前提下不能实现。然而人们在对这个方案构思进行二次开发的时候，采用红外热敏材料造出了能在夜晚看清敌人的夜视镜 。
四种方案的构思方法:
一画-----画草图 (侧重表述方式)
二仿-----模仿
三想-----联想
四奇-----奇特性构思
思维方式
第七章 模型或原型的制作
一、原型与模型
原型
通常是第一个能全面反映产品功能的物体，它广泛应用于新产品的开发中，有时原型就是最终产品。
模型
（1）定义：根据实物、设计图样或构思，按比例制成的与实物相似的一种物体。
（2）功能：
A.使设计对象具体化。
B.帮助分析设计的可能性。
小区住宅模型
模型在不同阶段的作用
（1）草模:
在设计的初始阶段，采用立体模型将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用。
（2）概念模型:
概念模型用于设计构思初步完成之后，在草模的基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排，以及产品与人、与环境的关系，从整体上表现产品造型的整体概念。
雷诺概念车
马自达概念车
（3）结构模型:
结构模型用于研究产品的风格性能以及人机关系，清晰的表达产品的结构尺寸和连接方式并用于进行结构强度实验。
（4）功能模型:
功能模型主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用于分析，检查设计的产品。
（5）展示模型:
采用真实材料按照准确尺寸做成与产品几乎一致的模型，为审核方案提供实物数据。
二、工艺
（1）.工艺
是指利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理，使之成为产品的方法。
（2）工艺的种类：
常见的工艺有加工工艺、装配工艺、检测工艺、 铸造工艺、表面处理工艺等。
（3）工艺的作用：
保证产品质量，提高生产效率；影响产品的功能、强度、外观等。
台虎钳 :用来夹持工件
刨子
羊角锤
钉冲
凿子
2、金属材料的加工工艺
划线：
划出基准——划尺寸线——划轮廓线——冲眼
锯割：钢锯对金属材料进行切割
锉削：钢锉对金属材料进行表切削
钻孔：台钻、麻花钻对金属材料进行钻孔
连接：固定的方法将金属连接
表面处理：表面刷光、喷涂油漆、镀层
常用的划线工具
（1）划线
----在待加工的材料上用相应的工具划出加工
部件的轮廓线或基准点和基准线。
步骤：划出基准——划尺寸线——划轮廓线——冲眼
划线：
Φ6
25
15
冲眼:
直线
弧线
样冲
(2)锯割
锯割姿势
3、锉削
锉削操作要领
（1）锉削时要注意身体和手臂手臂动作的协调
（2）在推锉的过程中，左手施压要由大变小，右手的施压要由小变大，使锉刀平稳而不上下摆动。
钻孔
划线定位
装夹工件
装夹钻头
钻孔
立式钻床
二要：
操作要集中注意力；
钻孔要戴防护眼罩，以防铁削飞出伤害眼睛
二不：
不准带手套，以防转头卷住手套而伤害手指；
不能用手直接扶持小工件，薄工件，以免造成伤害事故
阅读：安全操作警示
5、连接
（1）通过固定连接和半固定连接的方法可以实现金属件之间的连接。
（2）常用的连接方法有：
----铆接、黏结、焊接（包括锡焊、电焊、气焊） 、螺栓和螺母、平头螺丝、元宝螺帽、垫圈、弹簧垫圈
表面处理
表面刷光
喷涂油漆
镀层

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