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第四章 方案的构思及方法
《技术与设计1》
（一）设计中的人机关系 知识梳理
1.人机关系的含义
人机关系是指人们在使用物品时，物品就会与人产生的相互关系。这里所说的“机”，除了人们常说的机器外，还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施以及劳动保护用具等。
合理的人机关系要实现的主要目标
舒适
指人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不会过早地产生疲劳感。心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。
高效
指设计时，把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人的工作效率。
安全
指产品在被操作和使用的过程中，产品对人的身体不构成生理上的伤害。
健康
人在长期操作或使用产品的过程中，不会对人的健康造成不良影响；如果产品设计不合理，就会使人处于不恰当的作业姿态，长时间地操作或使用它，不仅会使人感到疲劳，还会影响人的身体健康。
实现合理的人机关系的方式
信息交互
人与产品的互动过程就是人与产品之间传递信息的过程，即人机之间运用信息语言交流的过程。
普通人群与特殊人群
大多数产品是为普通人群设计的，设计参照的标准是依据普通人的数据来确定的。但是，在产品设计和应用过程中，还应当考虑特殊人群的使用状况，如盲人、肢体残障人士、老人和儿童等
静态的人与动态的人
设计的产品不但要符合人的静态尺寸，也要符合人的动态尺寸。静态尺寸指人的构造尺寸；动态尺寸指人的功能尺寸，包括人的动作范围，体形变化等测量数据。
人的生理需求和人的心理需求
设计中的人机关系，不但要满足人的生理需求（如高矮胖瘦、身体状况等），而且要满足人的心理需求。
如图所示的口服液开盖器，其利用杠杆原理使得开盖更省力。从人机关系的角度来看，其实现了（ ）的目标。
A ．高效 B．健康 C．舒适 D．安全
练习
A
练习
如图所示是一款机械减震鞋，可以缓解使用者跑步时关节和腿部肌肉受到的冲击。从设计的人机关系角度分析，下列说法中不正确的是（ ）
A．减震鞋使用可自动松紧的鞋带，只需一按圆形按钮就可松开鞋带，穿上后顺时针旋转按钮就可以轻松调整鞋带松紧，体现了高效目标
B．可轻松调整松紧的鞋带让使用者在跑步时双脚能处于自然状态，体现了舒适目标
C．鞋底采用防滑材料，可有效防止使用者跑步滑倒，体现了安全目标
D．减震鞋可以缓解对关节和腿部肌肉的冲击，但无法保证使用者腿部永不受伤，未能体现健康和安全目标
D
如图所示是一款智能体感代步车，电力驱动，内置精准陀螺仪，根据人体姿势实现前进、后退、转弯等各种代步功能。从设计中的人机关系角度分析，以下说法中不正确的是(　 )
A．面板能显示速度、里程等，实现了信息交互
B．限定了最高速度，体现了安全目标
C．代步车有不同颜色可以选择体现了人的不同心理需求
D．根据人体姿势实现代步功能，主要考虑了特殊人群的需求
练习
D
练习
如图所示的儿童自行车车头，图中标示的尺寸中，只考虑人静态尺寸的有（ ）
A．①④ B．①③ C．②④ D．②③
D
练习
如图所示是一款家用人字梯。图中所标注的人字梯尺寸中，不是从人机关系角度考虑的是（ ）
A．1200 B．240 C．200 D．530
A
（二）方案的构思过程
设计的关键在于构思，构思的关键在于合理的设计分析与恰当地运用构思方法。
1.设计分析，方案构思
合理的设计分析是技术设计的关键。在分析时，要从人、物、环境（使用者、产品本身、使用环境）三个方面进行分析，也应根据设计要求对产品的各个组成部分进行分析。
(2)物
从产品角度分析，产品本身的特点，包括材料、结构、功能等方面。
(1)人
　　从使用者角度分析，产品是为人服务的，人的需求和特点决定着产品的设计。
(3)环境
　　从使用环境、保护环境和适应环境分析，任何产品都是在一定的环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。
（二）方案的构思过程
①在对产品进行设计分析时，当涉及的产品本身的属性(如：材料、结构、大小、质量、稳固性等因素)时，属于对从物的角度考虑的；如果这些属性所要达到的使用目的和使用功能是服务于人的，属于从人的角度考虑的；如果这些属性所要达到的使用目的和使用功能是针对环境的，属于从环境的角度考虑的。
②产品本身的功能不是从环境因素考虑，如能根据环境亮度自动调光的灯，是其功能，不是从环境因素考虑。
标准件
标准件是指按照国家标准或行业标准的技术要求批量生产的具有通用性的零部件，如螺纹连接件、健、销、滚动轴承等。主要类别包括紧固件、连接件、传动件、密封件、液压元件、气动元件、轴承、弹簧等机械零件。使用标准件的优点是可以简化制作过程，又能实现通用通换。
如图所示是一款背包式手推婴儿车。下列关于该产品的设计分析和评价中不正确的是(　　)
A．结构新颖，符合设计的创新原则
B．可折叠成背包形式，主要考虑了人的因素
C．用铰连接实现折叠，主要考虑了物的因素
D．展开后的宽度和高度要适当，主要考虑了环境的因素
练习
从人的角度
D
练习
如图所示的插座设置了一块底板，底板和插座可拆卸，底板可在不同的材质(如木材、玻璃、瓷砖等)上随意固定。关于该插座，以下分析不正确的是(　　)
A．随意固定、可拆卸、配有二脚、三脚插孔和USB接口，符合设计的实用原则
B．适合于办公使用，主要考虑了“人”的因素
C．底板采用阻燃材料，主要考虑了“物”的因素
D．底板可固定在不同材质的表面，主要考虑了“环境”的因素
从环境的角度
B
练习
如图所示是一款路面落叶清扫机，通过人骑行来带动清扫机进行清扫工作。该设计有以下特点，其中主要从环境角度设计的是(　　)
A．清扫口上下可以升降，以适合不平的路面
B．采用大量的工程塑料，降低整机的重量
C．垃圾桶可拆卸，方便桶的清洗
D．有垃圾桶机械翻转装置，方便垃圾的倾倒
A
练习
如图所示为一款马桶梯。使用时可放在普通的马桶上，方便儿童使用马桶，培养儿童良好的习惯，锻炼宝宝的自理能力。在设计该马桶梯时，不需要考虑的是(　　)
A．马桶座的高度
B．小孩子身高体重
C．马桶梯的材料
D．马桶水箱的容积
D
练习
设计学生用台灯时，需要进行设计分析，请问以下分析有错误的是(　　)
A．从人的角度分析，灯罩的造型图案要考虑学生的审美倾向
B．从物的角度分析，设计时要考虑其造型和采用的材料
C．从物的角度分析，灯泡的选择要考虑到保护学生的视力
D．从环境的角度分析，台灯的尺寸不能太大，以免过多占用桌子的面积
C
（三）常用的构思方法
方案的构思方法有形态分析法、联想法、设问法、仿生法。
形态分析法是以指从整体的思想出发，把事物看成是几个功能部分的集合，分别找出实现每部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行重新组合，根据评价标准筛选出多种设计方案。
特点：内容广泛而且全面。
联想
月亮
小夜灯
形状
色彩
意境
联想法
仿生法
形态仿生设计
结构仿生设计
肌理与质感仿生设计
功能仿生设计
设问法
设问法是通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而做出选择并深入开展创造性设想的一种构思方式。
台灯
笔筒
组合法
小结
谢 谢！

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