资源简介

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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
常用的构思方法
思考
零散、抽象的想法
完成的设计方案
有没有科学的方法？
走入情境
在讨论设计方案时，有学生联想到乌龟的身体部位可以伸缩，把乌龟身体作为台灯底座，脖子作为支撑杆，头作为光源和灯罩；还有同学提出，模仿磁悬浮列车来设计悬浮台灯。这些脑洞大开的想法令大家眼前一亮。那么如何构思呢？
1.形态分析法
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。
是产生多方案、行之有效的构思方法。
要素分解
列举形态
方案筛选
形态组合
特点：内容广泛而且全面。
案例
二战期间，美国情报部门探听到法西斯德国正在研制一种新型巡航导弹，但费尽心机也难以获得有关技术情报。然而，火箭专家兹维基博士却在自己的研究室里，轻而易举地搜索出法西斯德国正在研制并严加保密的乃是带脉冲发动机的巡航导弹。他能够坐在研究室里获得技术间谍都难以弄到的技术情报，是因为运用了他称之为“形态分析”的思考方法。
案例
　 在研制过程中，茨维基在当时可能的技术基础上，分析了火箭的各主要组成要素可能具有的各种形态。
茨维基利用排列组合的原理，在一周之内就提交了576中火箭设计方案，其中就包括了德国保密的F-I型巡航导弹和F-2型火箭。在经过先发散后收敛的创造过程，美国很快获得了同样的先进方案，在军备竞赛中赶上了德国。
总结
一个事物（技术装置）都可以分解成若干个子系统，直至分解成不能再分的要素为止，把要素创新排列组合，就会产生很多新的功能、方法或装置。
案例
电源 光源 结构 开关
220V家用电源 白炽灯 支撑+灯罩 按键
充电电池 卤素灯 立方体镂空 触摸
太阳能电池 节能灯 底座+磁悬浮灯头 光控
LED灯 底座+3D图形 声控
折叠式 手势控制
附加功能 智能控制
步骤
形态分析法一般实施步骤及注意事项
01
02
03
04
05
确定对象
列举形态
方案筛选
要素分析
形态组合
自己想到的
别人给出的
确定组成要素
全面、独立、适中
收集同类产品
完善对象要素
列举所有形态
排列组合
获得所有方案
设计原则
设计要求
加工条件
1.形态分析法
利用可能的一切组合来构思，只要能把现有科技成果提供的技术手段全部罗列，就可以把现存的可能方案一网打尽。
优点
操作上困难，要在数目庞大的组合中筛选出可行的新品方案，选择不当，可能使组合过程的辛苦付之东流。
缺点
需注意的：
1.形态分析法
1.不必将不可能采用的手段填入形态分析表中，以避免组合表过于庞大。
2.综合思考时，最好有一个主要思想，从而更有效率。且这一步难度更大，须有较强的专业基础才行。
3.对于复杂的技术课题可分几个层次，可用逐项展开的方法不断深入主题，最后分几层进行主题组合。
2.联想法
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。”
2.联想法
联想法就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。
联想
甲
触发物
乙
联想物
结
构
形
式
意义
相似、相关、相反
案例
案例
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。
原理迁移
案例
利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。运用联想法进行构思后，不能盲目实践，而应该首先对方案进行科学论证，然后在实施。
2.联想法
吸尘器
正向思维：把地面上的灰尘扫走，使地面变干净
反向思维：把地面上的灰尘吸起来，地面也变干净了
2.联想法
(1)简单易行，存在失败风险。
(2)联想要有丰富的记忆或观察作为基础。
(3)养成勤于思考的良好习惯。
2.联想法
联想法注意事项
3.设问法
设问法是通过多角度提问题，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法。主要类型有检核表法、5W2H法、和田12动词法等。
学会提问
什么是问题？
对事物产生疑问、要求回答或需要解释的题目
从对象看：别人不懂或自己不懂的
从内容看：包括对书本里、生活中、社会上等一切的提问和质疑。
3.设问法
有无其他用途
能否借用、模仿
能否改变（形状、颜色、味道等）
........
能否扩大、缩小
和田十二动词法
(1) 加一加:加高、加厚、加多、组合等。
(2) 减一减:减轻、减少、省略等。
(3) 扩一扩:放大、扩大、提高功效等。
(4) 变一变:变形状、颜色、气味、音响、次序等。
(5) 改一改:改缺点、改不便、不足之处。
(6) 缩一缩:压缩、缩小、微型化。
(7) 联一联:原因和结果有何联系，把某些东西联系起来。
(8) 学一学:模仿形状、结构、方法，学习先进。
(9) 代一代:用别的材料代替，用别的方法代替。
(10)搬一搬:移作他用。
(11)反一反:能否颠倒一下。
(12)定一定:定个界限、标准，能提高工作效率。
案例
检核表法
检核表法是指美国创造学家奥斯本率先提出的一种创造技法，它几乎适用于任何类型和场合的创造活动。其特点是根据需要解决的问题，或需要创造发明的对象，列出有关的问题，然后一个个来核对讨论，以期引发出新的创造性设想来。
(1) 现有的发明有无其他的用途
(2) 现有的发明能否引入其他的创造性设想
(3) 现有的发明可否改变形状、制作方法、颜色、音响、味道
(4) 现有的发明能否扩大使用范围，延长它的寿命
(5) 现有的发明可否缩小体积、减轻重量或者分割化小
(6) 现有的发明有无替代用品
(7) 现有的发明能否更换一下型号，或更换一下顺序
(8) 现有的发明是否可以颠倒过来使用
(9) 现有的几种发明是否可以组合在一起
4.仿生法
仿生法就是模拟自然生物形态进行设计的方法，主要类型包括功能仿生、形态仿生设计、结构仿生设计和肌理与质感仿生设计。
蝙蝠
雷达
4.仿生法
科学原理
方
案
已有技术
自然现象
仿 生
远古时代
4.仿生法
人类处于农牧渔时代，人类的祖先模仿蜘蛛网编网捕鱼；受果实和瓢虫滚动的启发发明了轮子……
生存 ——自卫——竞争
案例
工业时代
人们模仿植物和动物的结构，创造新的建筑结构：
模仿鸟的飞翔发明飞机；
模仿人与动物发明机器人；
模仿海豚发明潜艇……
观察 ——灵感——模仿
案例
信息时代
人们模仿人的运算发明计算机；
分析 ——启示——设计
案例
下面图片中的产品，有什么特点？你能猜到它们的灵感来源吗？
果汁包装盒
杯 子
轮 胎
尼龙搭扣
案例
果汁包装盒
杯 子
轮 胎
尼龙搭扣
功能仿生
肌理与质感仿生
结构仿生
形态仿生
案例
功能仿生设计
仿蝙蝠超声波导盲手杖
案例
形态仿生设计
案例
结构模仿
总结
设计分析
↓
方案构思
↓
方案比较、权衡、细化
形态分析法
联想法
仿生法
设问法
5W2H法
功能仿生
结构仿生
形态仿生
肌理与质感仿生
检核表法
和田十二法
练习
D
B
练习
D
练习
练习
C

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