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第五章
方案的构思及其方法
教学内容
发现问题与明确问题
制定设计方案
制作模型
测试评估优化
编写使用说明书
设计的一般过程
收集信息
设计分析
方案构思
方案呈现
方案筛选
制定方案的方法
设计分析
方案构思
比较权衡
如果你是 ，你会考虑的因素？
购买者
设计者
设计需要考虑的其他因素: 外形、经久耐用、节约用电、光线柔和、操作简单 ··· ···
一、设计分析
产品设计的三要素
设计任何产品都应综合考虑物、人、环境三个方面
我们从中可以看出，任何产品都是为人服务的，人的需求决定了产品的设计，而产品又是在一定的环境中被使用，必然受到环境的制约，同时又影响着环境，由此可见，“人”“物”“环境”是相互影响相互制约的有机整体，我们在设计分析过程中，一定要处理好三方面的关系，从这三方面展开 。
台灯设计需要考虑的因素示意图
空白补全
以上各式各样的台灯，适合各种不同的人和不同的环境。
想一想
下面两个台灯适合什么人使用？为什么？
任何产品都在一定的环境中使用，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。
想一想
下面这个台灯适合在什么样的环境中使用？为什么？
对于设计对象本身，我们必须了解它的各个组成部分的作用，以及它们之间的关系，并在此基础上，对产品的各个组成部分进行设计分析。
灯泡的主要功能在于照明。台灯的灯泡有很多种，如白炽灯、日光灯管、节能灯管等。
灯泡
----应选择耐用且光线柔和的灯泡或灯管
LED灯泡
支撑架
作用: 支撑作用，并决定台灯的高度，还会影响到光线的利用率。
材料: 应选择耐用、安全、低成本、美观的材料。
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？
思考：
答：支撑架的活动范围, 活动支架
灯罩
作用: 调节光线、安全保护
材料: 选择耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料。
开关
选择：手动或遥控开关
拨动式 旋钮式 触摸式 光控 声控
开关起通断电源或调节光线亮度的作用。
底座
作用: 支撑和稳定。
材料: 选择坚固的、不易碎的材料
形状: 底要大些，体现个性化的风格。
1、选择台灯材料时，尽量就地取材，并且要尽可能选择可再生资源，实现能源的可持续发展。 2、制作台灯时，必须学会选择标准件，如灯泡、灯座、插头、开关等。这样既可简化制作过程，又能实现通用通换。
什么是标准件？
标准件是指经优选、简化、统一并给以标准代号的零件或部件。
小知识
多功能台灯
想一想
下面两个台灯适合什么人使用？为什么？
（1）灯泡：应选择耐用且光线柔和的灯泡或灯管
（2）支撑架：支撑作用，并决定台灯的高度
材料选择：耐用、安全、低成本、美观
（3）灯罩：作用: 调节光线、安全保护
材料: 选择耐用、导热性弱、白色不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料。
（4）开关：手控或遥控
（5）底座：起支撑和稳定作用，底要大些。
材料选择：坚固、不易碎的材料
（6）电线：花线类
标准件是指经优选、简化、统一并给以标准代号的零件或部件　　
小结
二、方案的构思方法
一、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。
最具挑战性，需要创新思维，大胆构思，发挥个人潜力。
方案构思方法一：
“画”——画草图
我的创意设计: ——用草图法绘制
(1)能大致表达设计者的设计意图；
(2)对画图技术不过分强调，也可随意修改；
(3)学生可自由发挥、不受拘束。
草图法: ——直观明了
台灯草图的设计
1、葫芦壳制灯罩
2、节能灯泡
3、金属可弯曲支架
4、粘上竹制笔筒
5、大理石砚台（在底座上刻槽装入）
6、木制底座
7、大理石笔架（大理石可采用地板装潢后的边角料）
学生设计草图
马上行动
草图的设计并不要求画的非常美观，只要能勾划出设计意图就算成功。
由业界知名的Phoenix Design工作室设计的SK65草图曝光
方案构思方法二：
“仿”——模仿
模仿法: ——简单易行
仿形
仿形
打火机
开瓶器
仿生模仿
袋鼠式
母子雨衣
新型导航仪——振动陀螺仪
连体鲨鱼装
青蛙的眼睛——跟踪导弹的“电子蛙眼”；
蝙蝠——雷达；
蜂鸟——直升飞机；
鱼鳃——人工鳃；
草履虫——带几千只小型螺旋桨推进器的潜艇；
萤火虫——冷光源；
袋鼠——“跳跃式”极地汽车；
蚊子——测向器。
模仿动物，可以扩展思路，科学史上这样的例子很多。
功能模仿 声控遥控器
Usb台灯
Usb台灯风扇
Usb台灯+风扇
功能原理模仿
结构模仿
奥运场馆国家体育场“鸟巢”
提问：举出几个日常生活中用模仿法构思出来的方案和作品？
马上行动
方案构思方法三：
“想”——联想
3、联想法 ——由此及彼
院
爱因斯坦说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识的源泉。
严格地说，想象力是
科学研究的实在因素。”
古人的飞天梦
1、将直的、硬的、铁的伞架变换为软的充气管式伞架以便于携带。
2、将同种材料不透明的伞面变换为应用两种不同材料的，带透明伞的伞面以扩大视线。
3、将用手举的伞变换为用肩固定的伞，用头固定的伞，以方便骑车者、提物者、 抱婴儿者。
4、将无声响的伞变换为带放音的，带收音的，带电筒的，以方便使用。
5、还可增加一些新特征，如带香味、能发光、能代替太阳灶、透风不透雨等。
小组讨论：对雨伞进行联想开发
马上行动
头顶一把伞
可抗12级台风
结构迁移
案例：防盗音乐拉链
有一位辽宁省梨树县的农民农闲到城里去的时候，看见有些人的手机上佩戴着能发光、发声的“来电显挂件”。他就想，如果将这个东西安到拉链上，那就能起到报警的作用了。于是经过一番设计就发明音乐防盗拉链，在拉动拉链把手时拉链连杆就接通电路并发出音乐。
功能迁移
案例：拔棉器
江西省一位初中二年级的女学生，在家里帮助父母到棉田里拔棉杆，由于棉杆根系发达，拔起来很费劲，她就想到能不能设计一种拔棉杆的工具。后来，她想到了用“羊角锤”拔钉的原理，经过移植，设计成了拔棉杆的工具，很受棉农的欢迎。
原理迁移
一展身手
观察如下设计，利用模仿和迁移法进行台灯和相框的方案构思，并画出草图。
注意点
1、运用联想法，必须具备丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础和较为丰富的想像力；
2、运用联想法进行构思后，不能盲目地实践，必须进行科学的论证。
方案构思方法四：
“奇”——奇思妙想
4、奇特构思法 —— 与众不同
奇特，即“巧”夺天工，使人产生意想不到的效果，反映设计人在智力上的独到之处。“奇特”表现方式：表现在原理、结构、材料、方法、用途等方面的创造。奇特性构思所形成的方案一般具有原创性。
设计有何独特之处？
什么玩意啊
手机
又什么新玩意啊
电话机
台灯的创意设计
还可以设计出依靠人体的热量发光的台灯
手机还可以像变形金钢那样在需要时变成一个大屏幕的笔记本电脑，你相信吗？
手机可以像衣服一样清洗,你相信吗？
你能想像在现实生活中有一种让你天天做美梦的机器吗？
4、奇特构思法 ——与众不同
美梦机（日本）:可以通过它“唤醒”你喜欢的记忆，制造出接近你梦想的环境，从而让你天天做美梦
笔记本电脑(美国):通过变形操作，一部手机可以在几秒钟内拉开成为一台有着大屏幕的笔记本电脑。
可以清洗的手机(英国):这个手机并非普通手机，而是采用了一种名为ElekTex的设备柔软技术，从里到外就像个布疙瘩，能够随意清洗。
带有康复功能的轮椅
桌式电脑
一起来异想天开！
对象：台灯
台灯的创意设计 （提问）
马上行 动
构思奇特的人行桥
方案的构思方法
草图法
模仿法
联想法
奇特性构思法
“画”
“仿”
“想”
“奇”
方案构思四法
台北市的101大楼
“世界最高建筑物”、“世界最高使用楼层”、“世界最高屋顶高度”
台北101大楼
芝加哥席尔斯大楼
吉隆坡双子星大楼
上海金茂大厦
香港国际金融中心
纽约帝国大厦
课堂小结
1、四种方案构思法
草图法——直观明了
模仿法——简单易行
联想法——由此及彼
奇特构思法——与众不同
2、方案构思的方法还有很多种，同学们可参阅报纸、杂志、书籍、网络等渠道获取并灵活运用。
3、对于学生构思方案的评价，不以好坏论英雄，而要看在构思过程中能否利用合适的方法，方案有没有独到、新颖的地方，是否形成了多个方案，方案的构思是否理等。
三.方案的比较和权衡
在多个方案经构思形成之后，我们往往要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。
实用 美观 创新 稳定性 安全性 环保性 加工难易程度 经济
成本
方案A
方案B
方案C
方案D
方案的比较
例：P102台灯方案的比较
方案的权衡
1、权衡时首先要考虑最关键因素；
2、其次考虑稳定性和耐久性；
3、最后考虑加工难易程度、成本、环保性等。
方案的权衡是一个综合考虑过程，它们相互关联、互相制约。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。
相信吗？你也能成为设计者
以小组为单位，由一人提出你特别想得到的某样东西（物），并说明该物应具备的基本功能和附加功能，并描述一下该物的使用环境。（越具体越好）
请将该位同学的口头描述形成文字，填入表格。（该表格仅供你在设计时参考）
随堂练习
1、设计的一般过程：①发现与明确问题 ②制作模型或原型 ③制定设计方案 ④产品的使用和维护⑤测试、评估和优化。正确的顺序是 （ ） 　　А、①②③④⑤ B、①③②⑤④ C、③①②④⑤ D、⑤④①③②
B
B
2．下列哪种结构是受自然界事物结构启发而产生的？（ ）
A．钢笔 B．潜艇 C．课桌 D．黑板
B
B
下列哪种设计方法是根据联想法设计的（ ）
A、潜水员脚上的人工蛙蹼
B、自动调焦摄相头
C、神州火箭
D、潜水艇上的声纳装置
C
C

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