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(共38张PPT)
4.2方案的构思过程
【第四章】【方案的构思及方法】
知识回顾——设计的一般过程
发现与明确问题
制订设计方案
制作模型或原型
优化设计方案
编写说明书
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
6、绘制图样
对收集的信息进行分析
产品的构想
学习目标
Learning goals
构思设计方案
进行设计分析
比较、权衡设计方案
进行设计分析
第
一
任
务
di
yi
ren
wu
有些贫困山区因为电力供电不足等原因，时常出现停电现象。在没有电的夜晚，学生就只能在烛光下做作业，不仅影响学习还会伤害眼睛。此外，有此学生因为家庭条件不太好，所以他们希望台灯使用寿命变长、维护成本低。能否设计一个即可充电使用，又可以插电使用，且价美物廉的护眼台灯呢
走进情景
(1) 功能：学习照明、收纳文具、时间显示。
(2) 技术指标：照度≥250lx(距光源300mm处)，频闪≥3125Hz。
(3) 外观：美观、简洁、方便收纳。
(4) 光源：全色光源，节能环保
(5) 供电方式：直流供电（电压≤12V）。
(6) 成本要求：100元以内。
《多功能学习台灯》
设计要求
设计计划
收集信息
你喜欢什么样的台灯？
进行设计分析
合理的设计分析是成功地进行技术设计的关键一步，分析得当可以指引以后的技术设计少走弯路或不走弯路。
安全
可靠
成本
适当
功能
合理
结构
稳定
易于
制作
物
人
环境
产品设计
使用环境：产品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。
使用者：产品是为人类服务的，人类的需求在很大程度上决定着产品的设计。
产品：产品是一个整体，包括功能、造型、结构、材料等。任何产品都不是孤立存在的。
设计任何产品都应综合考虑产品本身，使用者和使用环境。
进行设计分析
台灯三因素设计分析
进行设计分析
人(学生)
学习任务重：经久耐用、照明效果好
处于生长发育期
生理：高度适中、光线柔和
心理：时尚前卫、追求个性
安全意识弱：散热性能好、开关明显、材料绝缘
以台灯为例，进行人、物、环境分析
进行设计分析
物(台灯)
造型
功能
基本功能：照明
附加功能：闹钟、定时开关
材料：金属、塑料、陶瓷
形状：复古、时尚
色彩：沉稳、靓丽
质地：光洁、磨砂
以台灯为例，进行人、物、环境分析
进行设计分析
环境
适应性：体积小巧、底座稳定、高度可调
环境保护：节能环保、无污染、可持续利用
以台灯为例，进行人、物、环境分析
进行设计分析
对于设计对象，我们需要理解各个组成部分的作用，以及他们之间的关系，在此基础上，对产品的各个组成部分进行设计分析。
设计分析
台灯部件 设计分析 示例
光源 光源的主要功能在于照明，有多种选择 白炽灯、日光灯、节能灯、LED灯
支撑架 支撑架的形式多样，主要起支撑作用，并决定台灯高度 可弯折支撑架、可调节支撑架
木质支撑架、金属支撑架
灯罩 灯罩不仅起到安全保护的作用，而且影响台灯光线的强弱及照射方式，灯罩可以由不同材料做成，外形也多种多样 塑料灯罩、镂空灯罩、造型灯罩
开关 开关起通断电源或调节光线亮度的作用 旋钮式开关、触点式开关、
触摸式开关
底座 底座位于台灯底部，起支撑和稳定作用 可夹持底座、片形底座、柱形底座
造型因素
台灯
电路组成 电源 控制部件 发光部件 导线
作用 提供电能 通断电源、调节亮度 照明 连接、传输电能
要求 安全、稳定 安全、易操作、耐用 全色光、无频闪或很低频闪 导电性好
进行设计分析
功能因素
标准件是按照国家标准或者行业标准的技术要求批量生产的具有通用性的零部件。包括紧固件、连接件、密封件、轴承、液压元件和气压元件、弹簧等机械零件。（参考导学P34）
紧固件
连接件
密封件
轴承
弹簧
注意：选择台灯材料时，尽量就地取材，并使用可再生资源，实现资源的可持续利用。零部件应尽量选用标准件.
小辞典——标准件
构思设计方案
第
二
任
务
di
er
ren
wu
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，并采用图、模型、文字、符号等方式整体呈现。
构思设计方案
面对收集到的各种信息，根据设计要求，找出设计需要解决的主要问题并分析其可能的解决办法。
健康照明
安全保护
方便收纳
控制简单
成本便宜
多功能使用方式
结构、材料、造型
如何控制产品
标准化
可拆卸……
模块化
转轴结构
仿生形态
部件形态呼应
材料易得……
机械拨动开关
压点开关
光感开关
智能控制……
功能
形式
控制
实现方式
请构思你的方案
梳理设计要求
方案1：枯树台灯
方案呈现
方案2：灯塔台灯
方案呈现
方案3：锥形台灯
1
2
3
方案呈现
立式话筒灯
其它小组的构思方案
方案呈现
比较、权衡设计方案
第
三
任
务
di
san
ren
wu
实用 美观 创新 安全性 稳定性 经济性 环保性 耐久性 加工难易 附加功能 方便收纳
方案1
方案2
方案3
你的方案
安全性：考虑使用安全、用电安全(避免线路短路)、健康安全
耐久性：长时间安全稳定正常工作
方便收纳：自身折叠/变形变小，方便收藏
台灯首先具备基本的照明功能，并且安全可靠；结构稳定性和安全性密切相关；台灯耐久性、加工难易度、成本和环保，也需综合考虑。
方案比较权衡
方案的权衡：抓住设计的核心和关键的一个综合考虑过程。方案权衡方法：
1. 分析每一个方案各评价指标间的关联、制约关系；
2. 首先考虑最关键因素——实用、基本功能达成；
3. 其次考虑安全性、稳定性和耐久性；
4. 最后考虑加工难易程度、成本、环保、美观、可持续发展等。
　　方案构思完成后，对多个构思方案进行方案比较，从设计的目的和原则出发，将实际方案与设计要求进行比较，看是否达到了设计要求
方案比较权衡
方案1 枯树灯
照明效果较差，造型美观，结构创新，稳定，耐久性较好，安全性较高，环保性不好，制作稍难，价格适中，有附加功能，可卷曲起来收纳。
方案比较权衡
方案2 灯塔灯
照明效果较好，稳定，耐久性好，安全性高，环保性不好，制作难度一般，价格稍高，有附加功能，收纳效果一般 。
方案比较权衡
方案3 锥形灯
照明效果较好，材料易得，稳定，耐久性好，安全性高，环保性较好，制作简单，价格适中，有附加功能，收纳方便。
方案比较权衡
方案4立式话筒灯
学习照明效果差，造型独特，稳定性较差，耐久性较好，安全性较高，环保性较好，制作难度一般，价格便宜，没有附加功能，能折叠方便收纳。
方案比较权衡
这些方案你选哪个？选择的依据是什么？
√
方案权衡选择
经过比较和权衡，一个比较合理的设计草案终于形成了，但很多细节仍然需要确定，如产品及零部件的尺寸、结构关系、材料及标准件选配、使用过程中的人机交互方式、使用维护等。
方案细化
课堂小结
功能部分
设计分析
方案构思
功能单元
实现方式
零部件
设计任务
造型部分
分析设计要求解决办法
(原理)
构思造型
设计方案
连接方式
构思方法
分析设计因素
↓
设计分析
↓
方案构思
↓
方案比较、权衡、细化
课堂练习
导学练 课堂导学P31
例2、例12
课后作业
导学练 同步导练P131-133
做3页，留一页
下 课 ！
方案呈现

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