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(共44张PPT)
从这两个案例你能得到什么启发？
（从明确问题相关的角度分析）
永动机
长生不老药
任务一
明确问题的内容及解决问题受到的限制
发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。但到底能不能够确定为一个设计课题，还需要作进一步的分析，并提出具体的设计任务。
一、问题是否明确
采用一定的方法和手段可以发现很多技术问题，但这些问题可能是模糊不清的，需要我们进一步的加以明确。
明确问题的要素（问题的内容）
问题的目的是否明确
要抓住解决问题的目的和需求
问题表述本身是否明确
要抓住核心概念和主要逻辑
问题产生的原因是否明确
要抓住过程要素和形成因素
问题的应用环境是否明确
要抓住问题情境的变量和变化
第1个问题：表面上看问题是明确的，但当进一步分析时就会发现这款台灯给谁用，在哪里用等问题都不明确，那么设计的对象就不明确了。
第2个问题：这个问题在于要收集冬天下的雪的用途不明确、范围不清楚，是用雪控制温度，还是把雪化成水？收集所有的雪，那就更不可能了。
第3个问题：垃圾的种类很多，有生活垃圾、生产垃圾，有液态的、固态的等，垃圾箱是不会分类的，那么设计的对象就不明确了。
第4个问题：问题在于对教室的环境表述不清楚，对“舒服”的个人感受无法判断。
二、问题是否有价值
明确了问题的内容之后，还需要确定问题是否有价值。
如何判断一个问题是否有价值？
1、所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。
2、迄今为止，该问题是否已得到解决。
6、解决该问题所需的投入是多少，投入与产出之比是否理想。
4、在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题。
5、现有的技术条件能否解决这个问题。技术发展以后呢？
3、在你调查的范围里，该问题是否具有普遍意义。在更广的范围内，这个问题是否有意义。
是否有价值？
②能不能把水“变成”油？
　①能否制造出一个不需要任何能源的机械装置带动车辆运行？
判断下列问题的价值：
案例分析：
水变油事件——曾有人声称做了大量实验发明了水变油的技术，即水通过机器后变成了油。水变油一度被宣传为中国继古代的“四大发明”之后的第五大发明，这场闹剧已经使国家损失了四亿元。
中国科学史上影响最大的闹剧“水变油”事件
?
水能变成油吗？只要有中学水平的科学常识的人都可以回答：不可能。因为水是氢和氧组成的，而油则是由碳和氢组成的。水能燃烧吗？不能。因为水和二氧化碳是煤和石油产品燃烧后的终极产物，所以水和二氧化碳是最好的灭火物质。然而1983年出来一个王洪成，到处表演水变油的把戏，把一滴神奇的药液滴到水中后，水就能像油一样燃烧起来！这就蒙住了不少人，以为真的出现了伟大的发明家。到了1992年底，一些报刊对王洪成大肆吹捧，说这是中国的第五大发明，一个洪成时代到来了。这就吸引了数以百计的单位和企业向王洪成投入了巨额资金，企图得到他的神奇药方，卖油发财。然而几年过去了，任何效益也没得到，只剩下几万元一吨买来的“膨化剂”（实际是肥皂一类的物质）无法处理，这原来是一个伪科学、假技术的大骗局！
第2题：不用充电器给手机充电，问题很明确，完全可以用技术手段解决，如充电宝、手摇充电器等。
第1题：无电磁辐射的手机是不存在的。因为无线信号的传输都是通过电磁波实现的，所以无电磁辐射的手机不可能设计成功。
明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观的分析外，还可以借助于一些研究手段(如信息收集、调查分析等)来进行。
这样，既可以深化对问题的认识，进一步明确问题的内容与价值，又可以为分析问题解决的条件及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。
案例:台灯设计活动
1组同学：设计一份调查问卷，对学生进行问卷调查，记录和总结调查结果。
2组同学：负责到大商场家电部和网络商城了解现有台灯的款式、功能及销售情况。
3组同学：到同学中去利用询问法展开调查，写出访谈计划，记录并总结访谈结果。
4组同学：通过书籍、网络等途径收集相关台灯方面的资料，写出查询计划，记录并总结查询结果。
资料收集工作结束后，四个小组的同学认真地对所调查的资料进行统计、分析，采用柱形图、三维饼图等图表形式绘制出资料的统计结果图表。
案例：现有的成人口罩存在过大导致无法和儿童面部紧贴、呼吸阻力大对儿童呼吸系统负担太大等一系列对孩子使用不利的地方。那么什么样的口罩才适合孩子使用呢？
在明确问题的内容与价值之后，还应明确解决这一问题所受到主客观条件的限制，明确设计所应受到的限制和所要达到的标准，进而提出设计任务。
三、解决问题受到的限制
问题的解决和设计的进行受到的限制主要是由两个方面决定的：
1、设计对象的特点和问题解决的标准
2、设计者的技术能力与条件
就设计对象而言，一方面，不同的设计对象往往具有不同的特点，其产品的功能、大小、安全、外观、耐用性等方面的设计标准也有所不同。如儿童玩具在外观上一定要生动活泼、色彩鲜艳，安全性能绝对可靠；在大小、结构等方面要考虑儿童的四肢、力量、心理等方面的特点等。
儿童专用坐便器
新奇的儿童床
儿童专用最原创和最时髦的行动电话—M01
这只儿童专用的GSM
行动电话拥有一些特别的功能，包括可以透过联络人清单锁定拨出和接听的电话，限制短信发送，甚至只能接收某些联络人的短信。两个快速拨号键，可以直接拨给老爸和老妈。
我们制作儿童口罩所受到的限制因素？
设计相关因素
是否受限制
可否执行国家相应技术规范
材
料
制造工艺
结构造型
质
量
成
本
时
间
……
我们在明确此问题的内容与价值之后，还应明确解决这一问题我们会受到哪些方面的限制？
一、防护性能方面，儿童防护口罩要求颗粒物过滤效率不低于95%，防护效果不低于90%；儿童卫生口罩要求颗粒物过滤效率不低于90%，细菌过滤效率不低于95%。
二、舒适性能方面，考虑儿童生理发育阶段的呼吸特征，儿童防护口罩要求呼气阻力和吸气阻力均不高于45Pa；儿童卫生口罩要求通气阻力不高于30Pa。在口罩佩戴的舒适性方面，标准推荐采用可调节式口罩带。
三、安全性能方面，口罩应能安全牢固地罩住口、鼻、下颌，不应存在可触及的锐利尖端和锐利边缘，不应明显影响视野；口罩原材料不得使用再生料和可导致不良反应的材料，不应经过有氯漂白；配有呼吸阀的口罩，其呼吸阀应牢固不变形，内部件不应脱落；不应使用系带式口罩带；鼻夹应承受20次对折不断裂；口罩内层材料不应印花或染色。标准严格规定了有害物质残留，甲醛含量不高于20mg/kg；口罩外层的印花图案不应掉色，禁用可分解致癌芳香胺染料；环氧乙烷灭菌残留量不得高于2μg/g；不得检出可迁移性荧光增白物质。标准还规定了微生物指标应达到一次性卫生用品要求。
儿童口罩的生产标准
对于有些产品（如门锁）则在精细程度、可靠性、制作工艺等方面有其具体的标准。
另一方面，设计对象还可能会受到诸如成本、环境等的限制，如一幢建筑物的设计、一项工程的设计往往都有一定的预算，对其设计对象生产的成本、经费等都有一定的限制。
注意可悬浮台灯的使用对象及使用环境，可能受到价格、大小、材料和控制方式等方面的限制。
一个问题的解决或一项任务的完成，除了设计对象所涉及的标准和因素的限制外，还受到问题解决者或设计者的主客观条件的限制：
主观条件：主要其是否具有解决问题所需要的知识和技能。
客观条件：问题解决或设计的过程往往要消耗一定的人力、物力、财力以及时间，需要一定的材料、资料、仪器、设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。
台灯设计与制作的一般要求:
(1）功能要求：实用性、方便携带等辅助功能；
(2）技术指标：光源稳定、保护视力、安全可靠、光亮度可调节；
(3）外观要求：美观
，具有一定的装饰效果；
(4）耐用性：结构稳固、经久耐用；
(5）光源选择：节能环保，具有较宽的光谱范围，具有较长的使用寿命及较高的稳定性，要保障光源在长时间运行状态下能够持续稳定的提供照明环境；
（6）供电方式：直流供电；
（7）成本要求：30元以内。
任务二
明确设计要求及编写设计计划
不够合理。如没有考虑台灯的使用环境要求，
“功能要求”不明确，
“技术指标”只限定了光源指标，
但电气、环保等指标没有要求，
“光源选择”应该考虑光谱特征、寿命特性、效率等。
三、设计计划
为了保证设计的顺利实现，我们需要制定设计计划，设计计划可以更好地保证设计有目的、有计划地进行。
为了统筹安排设计进度、合理利用设计资源，并根据时间需要及设计各个阶段的工作量和设计的难易程度，科学、合理地分配时间，在完成设计计划的基础上，还需要制定一份时间进度计划表。如：下表（教材P73）
台灯设计时间进度表
1、某学校因发展的需要，要在校园内安装电子显示屏，因没有广泛征求老师和同学的意见，结果等到电子显示屏安装好之后才发现，校园内师生和校外来访人员不方便看到显示屏上的内容。造成这样结果的原因是发现与明确问题的（
）没有做到位。
A．发现问题的途径
B．明确问题的内容
C．明确问题的价值
D．明确问题的限制条件
D
2、小明发现用普通的台灯看书比较伤眼睛，于是他决定设计一款护眼台灯。在确定问题的价值时，他查阅了大量的资料，发现已有护眼台灯很多，相关技术也很成熟，因此确定该问题的研究价值不高。小明判断依据是(
)。
A.
问题缺乏科学性
B．问题已得到解决
C．现有的技术条件不能解决该问题
D．问题无普遍意义
B
3、章鸿同学准备对如图所示的一款3D眼睛进行改进设计，他在解决这个问题的过程中可能受到的限制是(
)
A．信息收集的来源
B．技术能力与条件
C．市场调查的方法
D．试验方法
B
某设计师查阅相关数据后，发现火灾中大多数人死亡的原因是吸入毒性气体。于是他设计了如图所示的消防装置，由灭火器和防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。请回答4-5题。
4.该设计师发现问题的途径是:(
)
A．观察日常生活
B．科学实验
C．技术试验
D．收集和分析信息
5.在设计过程中需要明确解决问题受到的限制，下列不属于该装置设计限制因素的是(
)
A．灭火器的技术规范
B．火灾发生的原因
C．制作成本
D．设计者的设计能力
D
B

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