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第四章《方案的构思及方法》学考复习
学考第四章复习
方案的构思及方法
技术与设计1,2
通用技术
一、人机关系的含义
(1)在生活中，当我们使用物品时，物品与人产生一种相互的关系，称为人机关系。
(2)人机关系中的“机”除了人们通常所说的机器外，还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等。
考点梳理
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发现与明确问题
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二、人机关系在设计中要实现的目标
目标 含义 实例
(1)高效目标 在设计中，应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。(快速、快捷、方便) 某些机器自动化按钮的设计等。
(2)健康目标 指人在长期操作或使用产品的过程中，产品不会对人的健康造成不良的影响。(长期积累) 产品无甲醛挥发等。
(3)舒适目标 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，从而使人不致过早地产生疲劳。心理上的舒适感受也是人机关系要考虑的目标。(短期感受) 按人体工学设计的某些产品。
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目标 含义 实例
(4)安全目标 指人在操作或使用产品的过程中，产品对人的身体不构成生理上的伤害。 汽车的安全带、儿童座椅前的护栏设计、产品边缘圆滑不锋利等。
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三、在设计中实现合理的人机关系的方式
人机关系 含义 实例
(1)普通人群与特殊人群 超过正常为特殊(如尺寸)，主要为普通人群设计的产品一般没考虑特殊人群，设计也要考虑残疾人士。(考虑残疾人的需求、考虑不同人种的身体差异) 老年人专用手机。
(2)动态尺寸与静态尺寸 静态的人(构造尺寸)和动态的人(功能尺寸)，设计要考虑身体静态尺寸，也要考虑身体动作范围。 球形把手门锁——把手的尺寸的大小(静态尺寸)，使用时把手的转动范围(动态尺寸)。
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人机关系 含义 实例
(3)生理需求与心理需求 设计要考虑生理需求(衣食住行)，也要考虑心理需求(心理感受，比如色彩搭配、造型图案等)。 鞋子的款式、样式(心理需求)，鞋子的基本功能(生理需求)。
(4)信息交互 产品与人的信息交流，强调人与产品的互动，信息具有具体的含义。 电梯上的楼层显示和到达后发出的提醒音。
任何产品在设计中都需要考虑人机关系，实现高效、健康、舒适、安全的目标，以使设计的产品符合为人、宜人的理念。合理人机关系的实现，需要综合考虑普通人群与特殊人群、人的静态尺寸与动态尺寸、人的生理需求与心理需求以及信息交互等方面的问题(简称为人机关系要实现的“四个目标”与需要考虑的“四个方面”)。
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疑难辨析
疑难1：人机关系中的“人”是指使用物品的人，“机”是指使用的物品、产品。要注意区分人机关系和机机关系。
疑难2：人机关系安全目标与健康目标的区别：
安全目标 瞬时(短期)、外伤 安全目标指操作者和使用者在使用产品的过程中不会引起伤害或伤亡。例如：a.滴眼药水的支架脚的端部圆滑，体现了安全目标；b.儿童点读笔笔头形状非常圆滑，符合儿童安全目标；c.带有喷雾功能的淋浴头水温控制在50℃以下，实现了人机关系的安全目标。
健康目标 长期、内在健康 健康目标指长期操作和使用产品的过程中，产品不会对人的健康造成不良的影响。例如：a.滴眼药水的支架防止滴管接触眼球，体现了健康目标；b.儿童点读笔外壳采用环保材料，符合儿童健康需求。
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名称 人体静态尺寸 人体动态尺寸
定义 人的构造尺寸。 人的功能尺寸，包括人的动作范围、体形变化等测量数据。
案例1——文字描述 人体各个部位的丈量尺寸、人的身高、人的头围、人的腿长、人的肩宽。(长度尺寸、体形、体积与体表面积等) 人抬腿可以抬多高，抬多高舒适范围内可以对应楼梯台阶的高度，头部左右上下摆动范围，胳膊、肘、手腕、手指活动范围，腰部、腿部、脚部活动范围，走路时双臂摆幅，下蹲时需要的横向空间等等。(人在工作姿态下或在某种操作活动状态下测量的尺寸，测量关节的活动范围和肢体的活动空间，如动作范围、动作过程、形体变化)
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案例2——真题案例 从人机关系角度分析，如图所示的桌椅设计及摆放尺寸中，仅需要考虑人体静态尺寸的是(　　) A．700 B．600 C．500 D．2000 500为椅面宽度，考虑了坐姿时人体大腿尺寸，只考虑了静态尺寸。 ①700为桌子边缘与靠背的距离，考虑人坐下起身时的动态尺寸；②600为桌下空间，要考虑腿部的动态尺寸和静态尺寸；
③2000为桌子长度，为桌子空间大小，主要考虑了该桌子的功能。
C
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产品的设计不仅要符合人体静态尺寸，还要让人在使用时能够方便施力，有足够的空间等，以达到减少人体疲劳，提高效率，满足健康、舒适的要求。
疑难3：人体动态尺寸图示
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疑难4.怎样理解信息交互
信息的交互是产品与人之间的对话，产品通过一定的方式告诉人一些信息，如它的工作状态。比如饮水机的红绿灯代表了其工作状态是信息交互，但霓虹灯的颜色变化没有传递任何信息便不是信息的交互。
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四、设计分析三要素“人”、“物”、“环境”
要素 含义
物 不同的产品有不同的设计要求，要抓住对设计对象的整体分析，也要兼顾对产品各个组成部分的分析。(从产品角度分析，产品本身的特点包括材料、结构、功能(稳定及强度)、安全可靠、成本、加工难易程度)
人 不同的人对产品有不同的要求，需要从人的工作、学习、生活特点及生理、心理特点出发，分析人与产品的关系。(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)
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要素 含义
环境 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。(从使用环境、保护环境和适应环境角度分析，产品是在一定环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生影响)
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疑难辨析：怎样辨析设计分析三要素？
1．在对产品进行设计分析时，当涉及产品本身的属性如大小、结构、材料、质量和稳固性等因素时，是属于对物的因素的分析；当这些属性所要达到的使用目的和使用功能是服务于人时，是属于对人的因素的分析；当这些属性所要达到的使用目的和使用功能是针对环境时，是属于对环境因素的分析。
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节的灯，是其功能，而不是从环境因素考虑。
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3．设计分析三要素对比
举例 物 人 环境
可折叠结构(伞、折叠的自行车) 实现折叠结构的方式，如，铰连接、松铆连接、套管伸缩等。 折叠后方便携带。 折叠后，体积变小，便于存放。
材料 采用强度好的材料。 采用无毒材料、优等材质。 材料防潮、防锈。
方便拆卸 结构、固定方式。 方便拆卸携带。 拆卸后，体积小，便于存放运输。
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五、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具有通用通换性质的零部件，如螺纹连接件、键、销、滚动轴承、密封件等。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。使用标准件可以简化制作过程，又能通用通换。
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六、方案的比较、权衡与细化
方案的比较 要从设计目的和原理出发，针对一些相互制约的问题进行分析，选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进 对方案进行比较和权衡的过程是一个综合考虑的过程，各个指标相互关联，相互制约
方案的权衡 抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件
方案的细化 针对方案的细化应该从产品到制造、使用、维护等各个环节进行综合考虑，以完善方案的构思
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七：常用的构思方案
形态分析法 形态分析是指从整体的思想出发来看待事物，把事物看成是几个功能部分的集合，然后把整体拆成几个功能部分，分别找出能够实现每一部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行重新组合，根据分析评价结果最终形成多种设计方案
联想法 联想法是由甲事物想到乙事物的思维过程。具体来说，是借助想象，把形似的、相连的、相对的、相关的或某一点上有相通之处的事物加以联结
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发创造性设想的一种构思方法。主要有5W2H法、检核表法、
和田12动词法等。
仿生法 仿生法是模拟自然生物形态进行设计的方法，主要类型有：结构仿生、形态仿生、功能仿生、肌理或质感仿生
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1.如图所示是一款液压式“助起”马桶,能提供助起动力,帮助老年人或行动不便的人站起来。下列不是从人机关系角度考虑的是 (　　)
A.能提供合适的助起动力
B.坐便圈能在人站起后方便复位
C.坐便圈能升起合适的角度
D.坐便圈的支撑杆运动采用液压控制
D
单元检测
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2.如图所示的儿童点读笔,采用新奇有趣的卡通造型,笔杆适合儿童握
持,笔头非常圆滑,笔身采用环保材料,可以教孩子读拼音、说英语等。
从人机关系的角度分析,以下说法中不合理的是(　　)
A.新奇有趣的卡通造型,满足儿童生理需求
B.外壳采用环保材料,符合儿童健康要求
C.笔杆适合儿童握持,符合儿童静态尺寸
D.笔头形状非常圆滑,符合儿童安全目标
A
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3.如图所示是一款实木结构的儿童床。从设计中的人机关系角度分析,以下说法中不正确的是 (　　)
A.根据儿童特征来设计床的形象与尺寸,考虑了静态的人和动态的人
B.将床板设计成栅栏结构,透气性好,实现了舒适目标
C.合理设置护栏间距,防止卡住儿童手脚,实现了安全目标
D.床采用高强度螺栓连接,结构稳定,实现了健康目标
D
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4.自动炒菜机是一款现代科技产品,新一代微电脑操控智能烹饪设备,无油烟、无辐射、省油省电、自动翻炒。从设计中的人机关系角度分析,以下说法中不正确的是 (　　)
A
A.为不会炒菜或没时间炒菜的人而设计,照顾了特殊人群的需求
B.造型设计极具现代感,易融入现代化厨房,主要考虑了人的心理需求
C.微电脑操控智能,完成一道菜后会发出“滴滴”声,体现了信息的交互
D.把手的大小及打开锅盖所需的旋转角度,考虑了人的静态尺寸和动态尺寸
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5.如图所示是百变鱼椅,设计团队亦是以飞鱼作为原型,选用自然原木,赋予了这把椅子流畅的线条与轮廓,如同水中的鱼儿一样灵活多变。以“鱼头”为中心,翻动鱼尾,即可得到你想要的各种形状,变为阅读或者休息时的座椅、凳子、摇椅、躺椅等,或坐或卧,或趴或躺。下列选项中不合理的是(　　)
A.可翻折成各种形状,变为阅读或者休息时的座椅、凳子、摇椅、躺椅等,符合设计实用原则B.中间转轴采用松铆连接,主要考虑“物”的角度C.使用者可以或坐或卧,或趴或躺,满足了特殊人群的需求D.椅子流畅的线条,满足了人的心理需求
C
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6.小明要设计一个放在桌面上的CD架,以下各项从“人”的角度进行分析的是(　　)A.CD架与桌子颜色相同,组合更协调B.根据存放光盘的数量、大小进行下料C.无尖棱突角,使用更安全D.采用框架结构、卡通造型
C
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7.如图所示为一款钢丝钳,设计该产品时,以下因素中主要是从“物”的角度考虑的是(　　)
A.钳口的硬度B.手柄橡胶套的手感C.钢丝钳操作的顺滑性D.钢丝的直径
A
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8.如图所示是一款U形车锁,直接插在自行车车座下可作挂物支架,分析该U形车锁的设计因素,以下不属于物的因素的是(　　)
A.U形车锁采用U形结构B.U形车锁具有超强抗锯能力C.U形车锁采用碳素材料制作,取用轻便D.U形车锁适用于大部分自行车
D
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9.如图所示的产品既可以当隔热的锅垫,又可以当托盘。采用伸缩式结构以适应不同尺寸的锅,不用时可以折叠。设计该产品时,不需要考虑的因素是(　　)
A.锅的大小和外形 B.锅使用时的温度C.锅的材料 D.锅的轻重
C
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10.如图所示的实木小板凳,下列横档设计合理的是 (　　)

C
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11.如图所示的凳子,使用时凳脚容易往外撑开。以下四种加固方法中最合理的是 (　　)

C
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12.如图是一种实木凳子,为增加其强度,凳脚下部采用木档交叉连接结构,结合木工工艺常用的连接方式和加工难易程度,最恰当的连接方式为 (　)
C
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13.在激烈的自行车环行比赛中,选手在喝水时,都会一定程度上影响比赛成绩。一家运动装备公司为此研发了这套吸管式饮水系统,该系统由一个安装在座椅下部的水罐、胶皮管还有磁性绕线器组成。自行车选手口渴时只需拉出位于车把附近的吸嘴饮用便可,不必减慢车速拿取水瓶。放开吸嘴时,磁性绕线器会迅速将吸嘴拉回原处,十分方便快捷。设计该产品时,以下因素主要是从“环境”的角度考虑的是 (　　)
A.吸嘴出水时的水流大小
B.水罐、胶皮管以及磁性绕线器之间的连接方式
C.水罐的蓄水容量
D.自行车坐垫下方的结构及空间大小
D

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