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设计创造未来
南京理工大学设计艺术系 段齐骏
技术与设计的概念
技术表示的是包括产品、知识、人员、组织、规章制度和社会结构在内的整个系统
技术是发展人类文明的强大动力
设计，基于特定目标的设想与计划
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技术设计的特征
以一定的手段，对特定的目标开展设想与计划；
研究领域广泛；
工业设计是技术设计的重要组成部分。
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就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格，叫工业设计。
工业设计的定义
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美国工业设计师协会（IDSA）关于工业设计的论述：
工业设计是一项专业的服务性工作，为使用者和生产者双方的利益而对产品和产品系列的外形、功能和使用价值进行优化。
这种服务性的工作是在经常与开发组织的其他成员协作下进行的。典型的开发组织包括经营管理、销售、技术工程、制造等专业机构。工业设计师特别注重人的特征、需求和兴趣，而这些又需要对视觉、触觉、安全、使用标准等各方面有详细的了解。工业设计师就是把这些方面的考虑与生产过程中的技术要求，包括销售的机遇、流通和维修等有机地结合起来。
工业设计师是在保护公众的安全和利益、尊重现实环境和遵守职业道德的责任感的指导下工作。
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工业设计是我国一个新兴的、综合性的应用学科，包括工业产品设计，视觉传达设计、环境艺术设计以及随着现代信息技术的发展而产生的新媒体设计、人机交互界面设计等崭新的学科方向，并与艺术学、建筑学、管理科学、机械工程、材料科学等学科有密切联系。
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工业设计力图以人为中心，用美学的和可持续发展的方式来解决技术问题，从而创造出有市场竞争力的产品和完美的企业形象。这对于我国在21世纪创造中国自己的知名品牌和知名企业，建设有中国文化特色的设计文化，应对加入WTO后国际国内的市场竞争，提高全民族的生活素质，具有特别重要的意义。
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工业设计的发生和发展有两个基本的前提：
1、大批量的工业生产；
2、激烈的市场竞争。
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工业设计 艺术
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工业设计 工程技术设计
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工业设计 艺术+工程技术
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工业设计是一门综合性、多学科交叉的应用学科，有其自身的内在规律。
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产 品
使用者
.人-机关系
.使用者购买力
.个人喜好
使用环境
.周边产品
.使用空间
.环境状况
社会环境
.风俗习惯
.法规
.禁忌
.可持续发展
产品设计的相关因素
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工业设计要解决的一个核心问题是功能（实用）与形式（美学）的关系问题：
Function　Ergonomics Aesthetics
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人性化设计
—通过人机工程学研究、通用设计理念的贯彻，满足使用者生理、心理的多方面需求。
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人机工程学
　　　　—Ergonomics, Human Factor Engineering
2000年8月，国际人机工程学会（International Ergonomics Association）对本学科所下的定义为：
人机工程学是研究人与系统中其它因素之间的相互作用，以及应用相关理论、原理、数据和方法开展设计,以达到优化人类和系统效能的学科。
人机工程学专家旨在设计和优化任务、工作、产品、环境和系统，使之满足人们的需要、能力和限度。
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Man－Machine Engineering
人机工程学是研究“人—机—环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论和方法的科学。
人是指使用者和作业者，可以认为是正在和“机”发生作用的人；
机的定义是广义的，它不仅包括机器，还包括了与人接触的任何人造物；
环境可以看作人机交互的背景；
所谓系统，在系统论上的定义是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体 ；
人的效能就是人按照一定要求完成某项作业时表现出来的效率和成绩；
人的健康是一个广义的概念，它不仅指生理也指心理健康.
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人机工程学研究内容
信息输入研究　Information Input
操作界面系统　Human Output & Control
工作空间设计　Workplace Design
人机环境研究　Environmental Conditions
人因素的应用　Human Factors Applications
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人机工程学应用领域
工业：加工场所的布置、加工设备的人机界面设计、劳动效率管
理、 光环境、温度环境、粉尘噪音、工作姿势等。
农业：农业机具人机界面设计、作业姿势、噪音、温湿度等。
建筑：脚手架安全、作业姿势、建筑机械的安全等。
交通：各种车辆的驾驶姿势、操作空间、高速公路收费闸门的作业
环 境、驾驶员工作时间研究等。
生活：家具的布置、灯光选择、安全舒适、色彩搭配等。
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水龙头把手该往哪个方向转？
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哪个控制器可以打开风扇？
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中间一扇门应该怎样开？
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文件柜抽屉怎么打开 ？
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通用设计
通用设计又名全民设计或全方位设计，系指无须改良或特别设计就能为所有人使用的产品、环境及通讯。它所传达的意思是：如果能被功能有障碍的人使用，就更能被所有的人使用。
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公平使用：这种设计对任何使用者都不会造成伤害或使其受窘
两个顾客，一个是推着购物车而另一个人使用轮椅，他们都走过一扇开着的自动门。
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弹性使用：这种设计涵盖了广泛的个人喜好及能力
左利手使用大把手在右边的剪刀，而大把手在左边的剪刀适用于右手使用。
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简易而直观地使用：不论使用者的经验、知识、语言能力或集中力如何，这种设计的使用都很容易了解.
进口家具的安装说明，仅有图例，没有文字的描述。
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明显的信息：不论周围状况或使用者感官能力如何，这种设计有效地对使用者传达了必要的信息
一个有视觉障碍的人，在很靠近地操作一个很细辐度的恒温器。该恒温器的刻度不仅用很大的数字来表示、还有可以触碰的指针、和声音提示。
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容许错误：这种设计将危险及因意外或不经意的动作所导致的不利后果降至最低。
计算机的菜单，指针指向“取消（Undo）”功能。
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省力：这种设计可以有效、舒适及不费力地使用
一只握拳的手向下按动杠杆门把手来推开一扇门。
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适当的尺寸及空间供使用：不论使用者体型、姿势或移动性如何，这种设计提供了适当的大小及空间供操作及使用
提供足够的空间和尺寸，使使用者能够接近使用。坐在电动轮椅上的妇女经过一个很宽的地铁检票口。
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CASE ANALYSIS
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灯具设计
容器设计
CASE ANALYSIS
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CASE ANALYSIS
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美国的发明者迪纳·凯曼开始销售自己发明的残疾人轮椅，它不仅能爬楼梯，而且能利用后轮“站起来”，可使坐在上面的残疾人升高到几乎一人高.
CASE ANALYSIS
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CASE ANALYSIS
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CASE ANALYSIS
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产 品
使用者
.人-机关系
.使用者购买力
.个人喜好
使用环境
.周边产品
.使用空间
.环境状况
社会环境
.风俗习惯
.法规
.禁忌
.可持续发展
产品设计的相关因素
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两条铁轨之间的距离为什么是4.85英尺？
美国
英国
电车
马车
罗马战车
两匹战马的臀宽
隧道宽度
火箭推进器的径向尺寸
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设计与环境的关系
设计受制于周边环境
设计影响环境
标准
性价比
价值工程
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保洁机器人RC3000
由德国凯驰公司生产。身长50cm，由光电传感器和芯片控制，在遇到障碍时能随机改变角度，自动避让楼梯与台阶，内置了四种清洁程序，可以自行完成家中地面清洁的所有工作，大大提高人们的生活质量。然而，它每小时只可清洁15平方米的地面，电池工作1H就需要充电，工作效率实在不高，而且普通家庭实在请不起这名售价18000元的保洁元。
可持续发展与设计
可持续发展概念和生态产品设计
4R理念—绿色设计
Recovery 回收
Recycle 再循环
Reuse 再利用
Reduce 减量
—以环境和资源保护为核心，以保护生态环境、维护人类身体健康为目的的设计理念和行为。
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绿色设计的概念
绿色设计GD (Green Design)，也称为生态设计ED (Ecological Design)、环境设计DFE (Design for Environment)、生命周期设计LCD（Life Cycle Design）或环境意识设计ECD（Environmental Conscious Design）等。
绿色产品GP（Green Product），也称为环境协调产品（Environmental Conscious Product）是绿色设计的最终体现，是产品绿色程度的载体。就是在其生命周期全程中，符合特定的环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率最高，能源消耗最低的产品。
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绿色设计的主要内容
绿色产品设计的材料选择与管理
一方面，不能把含有有害成分与无害成分的材料混放在一起；另一方面，对于达到寿命周期的产品，有用部分要充分回收利用，不可用部分要用一定的工艺方法进行处理，使其对环境的影响降到最低 。
产品的可拆卸性设计
产品的可回收性设计
产品包装设计
绿色产品的成本分析
绿色产品设计数据库
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Tripp Trapp 成长椅，木制，它有效地增大了使用对象的范围，通过部件间的组合和调节，使其适用于从婴儿到成年人各个阶段，成为一件可以终生使用的产品。
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易拉罐灯座和再生材料制成的灯罩
伯纳德 活尔纳森(法)
回收纸生产的包装袋
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回收纸生产的包装袋
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可回收的无毒无味的塑料盒
可回收的塑料包装，无毒、无味、无菌。
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可再生材料在回收之后，通过再加工得以新生，形成新的材料资源，可重复使用。
再生纸制成的包装盒
用再生纸包装的彩色铅笔
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“青蛙公司”设计的ＲＣＳ１型无线电太阳能钟，运用回收的再生材料设计的
Ｉ２５７１型环保型真空吸尘器，外壳使用的是再生塑料．
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再生塑料制成的电话机壳，废弃后可再回收
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由废旧零件设计的产品
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运用废料制作的意大利设计师安德烈亚 布兰茨的作品
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　　Patagonia 软毛衣服，是由塑料瓶子压成玻片，打成捆，纺成纤维,然后织成的。
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　　　　这是一款由百分之百回收铝制成的椅子，这款Ａｅｒｏｎ椅子的回收的比例为百分之六十七。
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使用可降解纸制作的产品
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氢燃料汽车　经由燃料电池装置，可以将氢气转为水蒸气，从而产生动力。测试表明，氢动力汽车的排放污染为0。
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尽管绿色设计并不注重美学表现或狭义的设计语言,但绿色设计强调尽量减少无谓的材料消耗,重视再生材料使用的原则在产品的外观上也有所体现。在绿色设计中，“小就是美”、“少就是多”具有了新的含义。从20世纪80年代开始，一种追求极端简单的设计流派兴一起,将产品的造型化简到极致，这就是所谓的“减约主义”(Minimalism)。
法国著名设计师菲利普 斯塔克（Philip Starck,1949- ）是减约主义的代表人物。菲利普是一位全才,设计领域涉及建筑设计、室内设计、电器产品设计、家具设计等等。他的家具设计异常简洁,基本上将造型简化到了最单纯但又十分典雅的形态,从视觉上和材料的使用上都体现了“少就是多”的原则。
斯塔克设计的床头收音机等
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斯塔克设计的床头收音机等
斯塔克设计的路易20椅及圆桌
1994年,斯塔克为沙巴法国公司设计的一台电视机,采用了一种用可回收的材料--高密度纤维模压成型的机壳,同时也为家用电器创造了一种“绿色”的新视觉。
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向日葵手机
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玉米手机
NEC设计了一款环保型手机－N701i ECO。这款手机的机身百分之七十五都由植物性材质组成，其中包括了玉米和马铃薯。所以被弃置, 它也能和大地溶为一体，最终被分解成为水和二氧化碳。
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无水洗衣机
由产品设计新材料、制造加工新工艺说开去—产品本身也可采用新技术：
在自然界中，瀑布的浪花冲击可以产生大量的负离子，新加坡国立大学的学生们就利用了这种原理，制造了能产生人工空气瀑布的洗衣机，利用负离子来对衣物进行空气洗涤。
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体验设计
社会经济形态进入体验经济时代
经济形态的转变引导设计的发展趋势
产品经济
商品经济
服务经济
体验经济
自然属性
标准化
定制化
人性化
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体验形式
—设计的体验形式包括感官、情感、行动、思考、关联 等5大模块。
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感官体验—视觉 （材质、色彩）
Miriam Mirri设计的LOVE小对碗
ALESSI的饼干盒
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感官体验—视觉（形态）
Alessandro所设计的开瓶器ANNA
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情感体验—本能水平的情感体验
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情感体验
—行为水平的情感体验
满足功能需求的，由Philippe Starck设计的一款“外星人”榨汁器
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情感体验—行为水平的情感体验
乔凡诺尼（Stefano Giovannoni）设计的桔橙榨汁器，性能良好
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情感体验—反思水平的情感体验
引起回忆的物品
满足自我感觉的物品
Philippe Starck设计的手表
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由参与引起的行动体验— DIY
荷兰设计师约翰·巴克曼斯（Johan Bakermans）设计的花瓶
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由认知引起的思考体验
iMAC的广告
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在系统中产生的关联体验
哈雷—戴维森机车（Harley-Davidson）
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CASE 1 哈雷机车
CASE 2 中国盛大
工业设计的灵魂在于创新
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创新为企业带来生机
CASE 1 iMAC电脑
CASE 2 传真机
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创新设计的思路：
发现/提出问题——分析问题——解决问题
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提出问题
对现有状况say No
头脑风暴法
思维发散法
……
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创新设计理论
—识别产品机遇的社会、经济与技术因素
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系统方法论
指导创新设计
用WSR系统方法论分析眼镜设计过程中所涉及的各类因素，由此发现设计创新点。
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游泳眼镜
男士滑雪眼镜
高尔夫眼镜
登山眼镜
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运动眼镜
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眼镜形式
眼镜形式要素
肌理
结构
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探讨产品实现的可能性
现有技术的支持
功能整合 独立功能
功能如何安排
市场需求调查
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为产品定性
5W1H设计理论
Who什么人使用
Where什么地方使用
When什么时候使用
Why为什么使用
What使用什么
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How怎么使用
打造产品的形态
根据已有产品,归纳风格的视觉元素
以这些元素为主导,进行产品的外观及细 节设计
和工程技术人员交流,确定形态的可实现性
案例分析:简约风格
概括总结
简约风格的设计元素: 几何造型明确、单一 色彩简单、明快 线条分明、有力度 简单但不乏味，注重细节设计
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仿生设计的基本概念
仿生设计学是以自然界万事万物的“形”、色”、音”、“功能”、“结构”等为研究对象，有选择地在设计过程中应用这些特征原理，为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。
师法自然的仿生设计是一种重要的设计方法。建构人与机器、生态自然与人造自然之间的高度和谐，是仿生设计的主要目标。
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仿生设计的主要内容
1、形态的仿生
2、功能的仿生
3、结构和材料的仿生
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形态仿生的分类
1）具象形态的仿生
具象形态是真实的外界形态映入眼帘刺激神经后，观察者所感觉到的存在形态。由于具象形态具有很好的情趣性、可爱性、有机性、亲和性、自然性，人们普遍乐于接受，在玩具、工艺品、日用品应用比较多。
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CASE ANALYSIS
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CASE ANALYSIS
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CASE ANALYSIS
2）抽象形态的仿生
抽象形态是用简单的形体反映事物独特的本质特征。此形态作用于人时，会产生“心理”形态，这种“心理”形态依据生活经验的积累，经过联想浮现于脑海中，那是一种虚幻的，不实的形，但是这个形经过个人主观的喜怒哀乐联想所产生的形变化多端、色彩丰富，这与生理上感觉到的形大异其趣。
形态仿生的分类
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CASE ANALYSIS
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CASE ANALYSIS
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CASE ANALYSIS
功能仿生设计
功能仿生设计主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统，以促进产品的更新换代或新产品的开发。
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蜻蜓的飞行原理与直升飞机
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昆虫单复眼与生物显微镜
高级研究用正置生物显微镜：
内置“复眼”照明，使数码成像
更为理想。
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3、结构和材料的仿生
人们在“仿生制造”中不仅是师法大自然，而且是学习与借鉴他们自身内部的组织方式与运行模式。有的结构精巧，用材合理，符合自然的经济原则；有些甚至是根据某种数理法则形成的，合乎“以最少材料”构成“最大合理空间”的要求。这些为人类提供了“优良设计”的典范。
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蜂巢与散热器
有效散热
节省材料
坚固
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设计案例：节水型移动厕所
（镇江华清环保有限公司）
设计目标：满足08年奥运会游客、运动员、工作人员的需要，同时提供群众日常使用。
设计指导思想：绿色设计和通用设计。
设计要求：绿色环保，美观大方，可移动 。
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分析
市场背景：2008年奥运会
中国移动厕所的现状
现有的主要技术
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表1
问题和拟采用方案
问题 拟采用的解决方案
体现文明程度和城市形象 美观，与现代城市景观相和谐
临时需要 可移动性
残疾人上厕所难 较大的空间，无结构障碍，座便器，辅助设施
不文明的涂鸦 特殊材料的使用
冲水 脚踏式和红外线的冲水器
臭味 良好的通风
夜间如厕照明问题 照明灯
担心坐便器不干净 蹲坐两用的便器
等候的问题 座椅
厕纸 提供厕纸
补妆 镜子
换尿布 可折叠的托板
小孩上厕所 高度合适的座便器
洗手 有洗手池
环保节水 水循环装置
男士站立小便 有立式小便器
找厕所难 厕所地图
东西的存放 存包处
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节水措施
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End & Thanks!
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人人是创新之才，
天天是创新之时，
处处是创新之地。
—陶行知

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