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一．选择题（每题１分，共２０分）
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 （ B ）
　　А、①②③④⑤ B、①③②⑤④ C、③①②④⑤ D、⑤④①③②
2．下列物体属于标准件的是（ ）
A．螺丝 B．眼镜架
C．砖块 D．馒头
3．技术的发展，尤其是能源技术的发展，应以什么为目标。（ A ）
A．可持续发展 B.快速发展 C．稳步发展 D．缓慢发展
4.徐明设想要对自己使用的普通手机进行改造，既在现有功能的基础上增加手电照明功能，以方便夜间行路照明。这种改造属于（　 B　）。
A. 原理创新 B、功能扩展 C、新技术应用 D、外观设计
5．小明要设计一个中小学生随身携带的水壶，他对水壶进行了设计分析，你认为对产品进行设计分析应考虑的因素是（ A ）
A、“物”、“人”、“环境”。 B、美观、实用、经济。
C、结构、功能、安全性。 D、高效、健康、舒适。
6．现在市场上有一种奶瓶，与传统奶瓶最大区别是加了一根底端插有带孔小钢球的软管，这样无论奶瓶水平放置，还是倾斜、倒立，婴儿总能喝着水，而且不至于呛着。试分析该奶瓶设计主要体现了哪项设计原则？（ B ）
A.美观性原则 B.实用性原则 C.可持续发展原则 D.技术规范性原则
7．老肖从日本带回了一个原装微波炉，通电后冒起了一团黑烟。这一现象可以用设计的哪个原则来解释（ D ）
　 A.美观原则 B.经济原则
C.实用原则 D.技术规范性
8．一般的市内公共汽车上通常都设有“老、孕、幼、残”人士的专用座位，这主要体现了设计中的什么原则：（ D ）
A．创新和美观 B．经济和美观
C．可持续发展 D．实用和道德
9．据报导，西安市有一瓜子贩自制毒瓜子，自己不吃没想到儿子不断偷吃。结果，聪明伶俐的儿子因为长期偷吃用明矾、工业盐、泔水油、石蜡等加工的黑瓜子，脑子出了问题，这真是害人害己。这个例子说明了产品设计必须遵循什么原则（ B ）
A.美观原则 B.道德原则
C.实用原则 D.创新原则
10、永动机是人们梦想要实现的一种动力机械，几个世纪以来都不能实现是因为（ C ）。
A、没有适合的能源提供动力 B、设计制造技术未达到
C、不符合自然规律 D、人们现在还不需要它
11、在汽车制造业中，人们采用和先进的尾气净化技术极大的降低了汽车尾气对空气的污染程度，此外，人们正在发展无空气污染的电动汽车，请问，这一设计体现了设计的（ A ）原则？
A、可持续发展原则 B、经济原则
C、道德原则 D、技术规范性
12、在设计中，产品的生产尽可能就地取材，以免增加运输成本，设计普及型产品时，一般民众不太需要的功能不必纳入，以免产品的价格太高等,这体现了设计原则中的 ( D )
Ａ、实用原则 Ｂ、可持续发展原则 Ｃ、道德原则　　Ｄ、经济性原则
13.“盲人防溢水杯”的发明者，是在看到他的一个盲人朋友水时倒水时，用手指插进杯里试探水的高度，他认为这样既不方便也不卫生，从而萌生了发明“盲人防溢水杯”的动机。这个事例说明（ B ）。
A. 因为和盲人是朋友而产生发明动机 B.观察意识和社会责任感使他萌生发明动机
C. 受盲人之托而萌生发明动机 D.只要看到盲人倒水就能产生发明动机
14、张瑞准备设计一个班级宣传灯，在对宣传灯进行设计分析时，下列不需要考虑的是（ A ）
A．灯泡的生产过程 B．底座的大小
C．灯罩的材料 D．支撑架的强度
15、下列不属于模型的是： （D ）
A．浑天仪 B．地球仪 C．“神舟三号”中的模拟人 D．南京长江大桥
二、填空题，每小题5分，共10分。
16．技术规范是有关开发生产技术的知识、领域、方法和规定的总和。技术规范既有 __强制性的规范_，也有_推荐性的规范___。
17．无论是一个问题的解决，还是一项设计的进行，它的限制主要是由两方面定的，一是设计对象的特点和问题解决的标准，二是设计者的技术能力与条件_ 。
18．要制定出最佳方案，还必须根据_设计的要求__ 与_设计的原则___ 对各个方案进行权衡。
19．对于下列事例：A.自动调焦镜头 B.古人坐爆竹上天 C.利用人体热量点亮的台灯D.夜视镜E.伞的发明 F.锯的发明 。（每空2分）
属于模仿法构思方案的： _AEF，属于联想法构思方案的：_B_，属于奇特性构思法构思方案的：__CD____。
20．设计的交流可以通过多种方式进行。其方式有__口头语言____________ 、文本___、图表、模型、计算机演示、网页等。
三、简答题（根据要点相近就得分）。
21、如图所示为一款可延伸的多功能电源插头。它不仅可作为任何电器的插头，而且还
作为插座。在许多情况下一个插座无法应付大量的电子设备，必须增加很多的插座才能满
足这种需要，而且会造成电线、插座混乱，搅得一团糟。如果设计多功能的插头和插座，就
可以改变这 混乱的状况。而且从电器的设计角度来看，它完全符合田家强制执行的安全标
准。请你根据设计的一般原则对这一设计进行评价。并用坐标图表述评价结果。
答：这款多功能电源从设计的一般原则有以下优点：
1、从创新的角度讲：具有创新性
2、从实用的角度讲：可作插头也可做插座
3、从经济的角度讲：成本不高，简洁方便
4、从美观的角度讲：电线插头不混乱
5、从技术的规范性讲：插孔插头间距标准
6、从道德性讲：符合技术对人类的服务遵旨。
7、从可续发展角度讲：绝对环保
22、莫尔斯是在1832年从法国返回美国的旅途中萌生了发明电报的愿望的。当时莫尔斯已经41岁了，在法国学了3年绘画后坐轮船返回祖国。轮船在大西洋中航行，为了打破长途旅行的沉闷气氛，美国医生杰克逊向旅客们展示了一种叫“电磁铁”的新器件并讲述电磁铁原理。杰克逊滔滔不绝地介绍电磁学的一些知识，旅客中41岁的美国画家莫尔斯被深深地吸引住了。杰克逊的一句话深深地印在了莫尔斯的脑海里。杰克逊说：“实验证明，不管电线有多长，电流都可以神速地通过。”这句话使莫尔斯产生了遐想：既然电流可以瞬息通过导线，那能不能用电流来进行远距离传递信息呢？莫尔斯为自己的想法兴奋不已，从这以后，他毅然改行投身于电学研究领域。莫尔斯前进的道路上困难重重。由于莫尔斯物理知识贫乏，要学会和掌握电磁学的知识谈何容易！回到美国后，他只得向纽约大学物理学教授盖尔请教，盖尔教授悉心教他组装电池和制造电磁铁的方法，加之莫尔斯的刻苦学习，1835年底，他终于用旧材料制成第一台电报机。
阅读案例材料，
（1）谈谈莫尔斯的设计针对的是什么问题？这个问题从何而来？
（2）除了这种发现问题的途径外，还有哪些常用的发现问题方法？
答：1、远距离传输信息这个问题，来源于观察日常生活
2、还有收集分析信息、技术研究与实验方法。
四、分析题（第22题8分，第23题8分，第24题4分，共20分）
23.有一次,兰兰同学家来了几个客人,兰兰同学用一次性塑料杯给客人倒了热茶水,过了一会兰兰发现了两个问题一是塑料杯受热变软不好拿,二是客人走动后杯子容易混淆,过后兰兰写信给了塑料杯厂家,提出了对杯子改进的方案．如果你是兰兰,你明确了什么问题？说说你能向厂方提出怎么样的方案？
答：1、明确问题的要点：（1）杯子变软的原因：
（2）混淆的原因
（3）现有的材料能够解决问题
2、提出方案要点：（1） 使用隔热材料等
（2）印上数字，不同图案等
五、设计制作题。（25、26任选一道题做答，每题20分，两道均作答，只阅第25题
24、作为一名高中学生，请结合你在学校所使用的课桌发现的缺陷和不足，根据设计的创新性、实用性、经济性、美观性等原则，为学校设计一张更适合高中生使用的课桌。
（1）你认为该设计解决了哪些问题？（5分）
（2）根据你发现和明确的问题，提出具有一定可行性的设计要求（5分）
（3）综合考虑人、物、环境三个方面，提出设计应主要考虑的因素（5分）
（4）请运用草图及必要的文字说明你的方案（5分）
答：一、该讲桌要解决以下问题：
功能要求：具备基本功能，可升降桌腿、桌面可倾斜\ 空间可扩展
技术要求：课桌高度适当，材料处理技术
外观要求：大方、明快
耐用性：结构稳固、经久耐用
成本要求：200元以内
二、综合考虑三方面的因素：
1、人：
（1）学习任务重：经久耐用
（2）生长发育期：高度适中，桌面可倾斜空间可扩展
（3）安全意识弱：零件使用安全、方便
2、物（课桌）：
（1）功能：基本功能、附加功能
（2）材料：木质、塑料、合金
（3）造型：形状传统、色彩柔和、质地细腻
3、环境：
（1）适应性：摆放稳定、体积适中
（2）环境保护：无污染
三、构思方法：
草图法、模仿法、联想法、奇特性构思法
四、方案一及文字说明
1、木质材料
2、桌面通过支架可倾斜或水平放置等
3、桌脚可通过活动螺丝调节高度
4、其他第三章 设计过程、原则及评价
一、设计的一般过程
发现和明确问题
从本质上说，设计是一个问题求解的过程。它从问题出发，并围绕问题展开各项活动。因此，设计必须从调查需求、分析信息、发现和明确需要解决和值得解决的问题开始，并在此基础上提出设计项目，明确设计要求。
制定设计方案
在发现和明确要求的基础上，我们紧接着就是通过各种渠道，尽可能广泛地收集设计所需的信息，通过对各种信息的归纳和分析，挖掘影响设计的主要因素，大胆提出各种设计想法，并依据一定条件对各种想法进行筛选，确定最终的设计方案。这就是制定设计方案的过程。
①运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。
②任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅有一个。
收集信息：通过用户调查、专家咨询、查阅资料、收听收看广播电视、互联网等渠道收集相关信息。
设计分析：面对收集到的各种信息，要根据设计要求，找出设计需要解决的主要问题，并分析其可能的解决办法。面对设计要求和约束条件之间的相互矛盾，为了找到最好的解决办法，应该提出尽可能多的设想，以便于权衡利弊，作出选择。
方案构思：要求我们根据设计要求，大胆构思，努力挖掘自己的创造潜力，提出解决问题的多个设想。方案构思是设计过程中最富有挑战性的环节。
方案呈现：常常是，为了使其，我们通常会用草图把构思过程中产生的模糊的零散的设计想法转化、综合为具体化视觉形象。
方案筛选：当多个设计方案产生以后，要依据一定的原则，对这些方案进行筛选。
制作模型或原型
完成方案筛选后，要开始制作模型或者原形了。模型制作包括两个阶段，既绘制图样和制作模型或原型。对于小型、简单的产品可以直接制作产品原型，而对于大型、复杂的产品先制作缩小、简化的模型。
测试、评估及优化
要明确设计方案是否可行，必须进行各种测试、评估，以优化设计方案、完善产品原型。
测试：测试的目的是检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。（放重物是测试承重力、材料强度、结构强度；电风扇吹是测试重心稳定性；亲自坐上感受一下是测试舒适度；用手左右晃一晃看是否稳固是测试结构稳定程度、稳固性）
评估：在测试的基础上，还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。评估，在设计过程中需要反复进行。
优化：为了优化设计方案，既要分析测试和评估的具体记录，也要重视对公众意见的调查，以明确改进的方向。一般说来，我们可以对三种典型人群进行调查，征集优化的具体意见。三种人群即专家（销售者、制造者）、潜在客户（可能会用的人）和用户（正在使用的人）
产品的使用和维护
在产品使用过程中，正确的使用和维护既可以使产品更好地满足人民的需求，又能延长其使用寿命。因此，掌握正确的使用和维护方法对于产品使用者来说尤为重要。
设计过程是一个动态的过程。有些阶段或步骤可能会发生变化，有些步骤之间则可能出现一定的循环。我们不能将设计的过程简单化、模式化，而应根据设计的需要进行灵活安排。
二、设计的一般原则
创新原则
创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等，或对已有的产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。创新是设计的核心。可以从原理、结构、技术、材料、工艺等方面进行考虑改进和突破，以实现创新的目标。要实现产品设计的创新，除了要最大限度地发挥人的智慧外，还应注意利用最新的技术成果和现代的设计理论和方法。（案例：洗衣机的发展历程）
实用原则
设计中的实用性是指设计的产品为了实现其目的而具有的基本功能。它包括
物理功能（性能、构造、效率精度和可靠性等）、
生理功能（产品使用的方便性、安全性、宜人性等）
心理功能（产品的造型、色彩、机理和装饰）
社会功能（产品象征或显示个人价值、兴趣、爱好和社会地位）
经济原则
经济原则是指以最低的费用最得最佳的效果。所谓最低的费用，是指产品在得到最优良的设计，实现最佳的功能的同时，所涉及到的各方面的成本和总量最小。（包括运输成本等）
由于产品所用的材料都有其特定的性能和加工的方法，作为设计者，如果只追求形式美而不了解生产工艺，往往就会出现无法生产或成本很高的情况。另一个方面，如果设计者只追求价廉而粗制滥造，就从根本上违背了设计的目的，可能会导致产品滞销或亏本销售，造成更大的浪费。
产品设计必须从消费者的利益出发，合理使用优质价廉、能优化产品质量的原材料，并在明确目标市场、控制生产成本、提高产品附加值等基础上改进与完善产品设计，为企业的生存与发展服务。
功能成本比=功能/成本。
美观原则
产品外观的美是通过对产品造型，大小比例，使用材料，色彩搭配，装饰图案等的设计组合来表达的。通过各种元素组合，表现产品不同的设计特点，强调形态美，技术美，材质美，色彩美等独特的表现元素，产生不同的产品风格，带给人们各种美的享受。
产品设计中的美观原则是多元的，受到消费者、功能、技术、文化传统等多方面的影响。
道德原则
产品设计者必须具有宽广的眼界和高度的社会责任感。力求用设计完美的产品奉献社会，维护、完善社会伦理道德，推进人类文明的发展。
①设计应坚持为人民服务的宗旨，以人为本，不能出于某种不道德的目的；（刑讯逼供器具）
②设计不能单纯为了谋取利益而损害他人和环境；（假冒伪劣，有毒材料制造食品、药品等）
③设计要尊重他人知识产权、技术成果。不能一味抄袭别人的设计（ ）
技术规范原则
技术规范是有关开发生产技术的知识、领域、方法和规定的综合。产品的设计必须符合一定的技术规范。技术规范既有强制性的标准，也有推荐使用的技术规范。
可持续发展原则
可持续发展原则是指产品的设计既满足当代发展的需求，又要考虑未来发展的需要，不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人的需求。
应充分考虑产品对环境可能造成的影响，并尽量采取措施减少其负面影响；
应尽可能选用可再生资源和可重复使用材料，应尽量减少原料和自然资源的使用，降低产品在生产中的损耗和产品的回收问题
设计一般原则之间的关系
各种原则并不是各自独立的，它们之间往往相互联系、相互制约、相互促进、相互影响、相互渗透。具有一定的开放性。
三、设计的评价
设计的评价是指依据一定的原则，采取一定方法和手段，对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。
它对设计者树立质量管理意识、强化质量管理、高质量完成设计任务有重要作用，同时也有助于设计中的信息交流和工作反思。
从评价对象来分：一是对设计过程的评价，二是对设计成果的评价。
从评价者角度来分：一是设计者自我评价，二是他人的评价。
对设计评价应建立在事实判断的基础上。评价者首先应对设计过程和设计方案的各个细节进行准确的判断、说明、阐述。只有在事实确定的前提下，评价才会有效，才不至于失真。
对设计过程的评价
加强对设计过程的评价是树立质量管理意识、加强质量管理、实现设计目标的关键。
对设计过程的评价内容：设计过程是否完备，过程是否全心投入，计划是否科学严密，组织是否协调；分工是否合理；采用的方法是否正确，工作是否具有创新性；各环节或阶段的任务是否完成；形成的中间成果（方案）是否符合要求；全过程是否有质量控制和相应的监督、改进措施；是否注意把握各个环节或阶段的主要任务和目标；是否要注意把握设计过程中各个环节或阶段之间的衔接和协调；设计资源运用是否合理；等。
对设计过程的评价应服务于完善设计方案、促进个人发展的根本目标，不仅仅是设计过程终结时的回顾性、反思性评价，而且也包括设计过程之中的即时性、阶段性评价。因此，对设计过程的评价应寓于设计的全过程。
对最终产品的评价
最终产品是设计过程的结晶，是设计质量、设计水平的集中体现。
对最终产品评价的依据：一是参照设计的一般原则，二是事先制定的设计要求进行评价。在实际评价中，这两个方面也可以结合起来。
日常用品评价：功能、形态、效率、创新性、安全性、易操作性、性能价格比、美学因素、对社会、环境、资源的影响以及市场应用前景等
（人机关系：主要操作装置应与人体有关尺寸相适应；主要显示应清晰易读，处在人阅读的最佳范围内；操作件使用方便，符合人体生物力学特点；在工作区域内无划伤人的尖棱突角，照明光线柔和，亮度适宜；在危险区域内，有保护装置，有警示标志；等）
设计的评价和设计的交流
很多情况下，设计的评价目的往往不是为了甄别，而是为了相互交流信息、征求意见、共同研讨，进而完善设计方案。有口头语言、文本、技术图样、图表、模型、计算机演示等。（详见第六章）
第四章 发现与明确问题
一、发现问题
问题的来源
从技术角度看，人类进步与发展的过程就是不断地发现问题，不断地进行设计，从而解决问题的过程。问题是如何产生的？
第一种：人类生存活动中必然会遇到的问题。来源于生活
第二种：由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。来源于需要
第三种：基于一定的目的由设计者自己主动发现，并试图解决。来源于你的主动积极发现
[发现问题的重要性]：第一、第二种问题的提出往往比较明确，主要是针对一般的和已有的问题提出的，而第三种问题却是全新的，它需要我们积极主动的思考，需要我们细致入微的工作，需要我们独具慧眼的发现。这类问题的发展，一方面可以挑战和拓展我们的能力，另一方面也有可能更好地满足人们的需要，推进技术的发展和创新。
发现问题的途径和方法
观察日常生活（包括有意识观察和无意注意）
收集和分析信息（文献法，问卷调查法，询问法）
技术研究与技术试验
二、明确问题
明确问题的内容和价值
问题是否明确
问题表述本身是否明确、问题产生的原因是否明确、提出问题的目的是否明确，等。
问题的价值
判断一个问题是否有价值，必须从以下问题着手：
①所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。
②迄今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决。
③在调查的范围内，该问题是否有普遍意义，在更广的范围内，该问题是否有意义？
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？
⑥解决该问题所需要的投入是多少？投入与产出的比是否理想？
明确解决问题受到的限制及具体的设计任
设计计划
制定周密的设计计划对确保设计有目的、有计划地进行也有着重要的意义，参照P89能制定一般的设计计划表
第五章 方案的构思方法
一、方案的构思方法
设计分析
设计任何产品都应综合考虑物、人、环境三个方面。P95台灯分析，由总到分，由组到细，全方位多角度思考。
标准件：采购方便；直接使用，简化制作过程；相对便宜，从而降低产品成本；实现通用通换，易维护
方案的构思方法
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，形成一个完成的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现思维过程。
①草图法
随意修改。捕捉灵感、自由发挥、不受约束。
②模仿法
模仿现实生活中存在的一些事物进行方案的构思。（如仿生技术）
③联想法
必须具备丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及丰富的想象力。不一定能一次性成功，不能盲目地实践，应该首先对方案进行科学论证，而后再进行制作和实施。
④奇特性构思法
奇特性构思法所形成的方案一般具有原创性。这些构思在历史上很少发生，或从来没有发生过，甚至有些构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。
方案的比较和权衡
对方案进行评判和比较，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，选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。考虑的方面：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，等
设计对象的特点和问题解决的标准
设计者的技术能力和条件
设计对象具有不同的特点，设计标准有所不同（门锁和玩具）
设计对象受到成本、环境等限制（工程设计等都要有一定的预算）
主观条件，是否具有解决问题所需的知识和技能（专业人员和中学生）
限制
客观条件，要消耗一定的人力、物力、财力以及时间等（材料资料仪器设备）第三章 设计过程、原则及评价
大千世界，万千事物，一切自有其生长的过程，一切自有其生成的机理。人类的设计也是如此。动态而有章可循的过程、开放而有规可矩的原则，是人类设计生生不息、不绝江河的重要保证。
一、设计的一般过程
学习目标
掌握设计的一般过程；知道设计过程中有可能产生多个方案；理解设计过程需要不断优化。
设计是一个有计划的创新活动，它有着科学合理的基本工作程序。
1、发现与明确问题
从本质上说，设计是一个问题求解的过程。它从问题出发，并围绕问题展开各项活动。因此，设计必须从调查需求、分析信息、发现与明确需要解决和值得解决的问题开始，并在此基础上提出设计项目，明确设计要求。
陈晨是某市第一中学高一（6）班的学生。在平常的生活中，他发现儿童非常喜欢到户外活动，但是当他们玩累了，想休息一会儿时，却常常不能马上找到适合他们坐的小凳。陈晨想，能不能为小朋友们设计一种适合他们在户外活动时使用并携带方便的小凳呢？
经过讨论，陈晨与另外三位同学组成了一个小组。他们在老师的指导下，设计了访谈提纲和调查问卷，并利用课余时间到幼儿园、小学等处，就小凳的一般需求对儿童及成人进行了调查。
调查结束后，陈晨等同学对调查的资料进行了统计、分析，并将各统计结果绘制成了相应的图表。在此基础上，他们进行了一次热烈的讨论，最终确定将便携式小凳作为设计项目，并列出了具体的设计要求。
便携式小凳的设计要求：
1、结构简单、稳固，易于制作；
2、自重轻，体积小，携带方便；
3、成本不高于5元。
马上行动
你认为陈晨等同学在设计的发现与明确问题阶段进行了哪些具体工作？
主要环节 具体工作内容
调查需求
2、制定设计方案
在发现问题和明确要求的基础上，我们紧接着要做的就是通过各种渠道，尽可能广泛地收集设计所需的信息，通过对各种信息的归纳与分析，挖掘影响设计的主要因素，大胆提出各种设计想法，并依据一定条件对各种想法进行筛选，确定最终的设计方案。这就是制定设计方案的过程。
在这个过程中，要大胆突破传统观念的束缚，始终明确：
1、运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案；
2、任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅有一个。
收集信息
可以通过用户调查、专家咨询、查阅图书资料、收听收看广播电视、浏览互联网等渠道收集有关信息。
为了获得设计所需要的大量资料，陈晨等同学利用课余时间，分头到商店、工厂、图书馆等处收集到了有关凳子的各种资料，并在互联网上查到了相应的信息。
1、收集有关各类凳子的资料。
2、收集有关各类便携、折叠、组合式凳子的资料。
3、查阅人机工程学的有关资料。
4、观看有关坐具的手工生产和机械化生产的音像资料。
5、访问木工师傅，了解他们制作凳子的经验。
6、在幼儿园和小学收集儿童所用凳子的尺寸资料。
思考
你认为还需要收集哪些方面的信息？可以通过哪些途径收集？
设计分析
面对收集到的各种信息，要根据设计要求，找出设计需要解决的主要问题，并分析其可能的解决办法。
通过对设计要求和所收集到的各种信息的分析，大家发现，要设计好一个便携式小凳，必须解决好小凳的材料选择、结构设计、携带方式等主要问题。
在明确了所要解决的主要问题后，陈晨等同学积极思考，提出了一些可能的解决办法。
在设计分析中我们可以看到，凳子的自重减轻了，却带来了材料、结构方面的问题；凳子结构的稳固程度增强了，却又造成凳子的自重、携带方面的问题；凳子携带方便了，结构和制作方面却又出现了问题------
面对设计要求和约束条件之间的相互矛盾，为了找到最好的解决方法，应该提出尽可能多的设想，以便于权衡利弊，作出选择。
马上行动
根据设计要求，你认为设计便携式小凳还需要解决哪些问题？有哪些解决办法？
解决办法还需解决的问题 办法1 办法2 办法3 ------
A
B
C
D
方案构思
方案构思是设计过程中最富有挑战性的环节，它要求我们根据设计要求，大胆构思，努力挖掘自己的创造潜力，提出解决问题的多个设想。
为解决设计分析阶段提出的三个关键问题，陈晨等同学所在的班级开展了一次别开生面的“头脑风暴”活动，大家积极思考，提出了符合设计要求的多种材料、结构及连接方式。
材料、结构、连接方式
思考
你还能提出符合设计要求的其他材料、结构和连接方式吗？
方案呈现
构思过程中产生的设计想法常常是模糊的，为了使其具体化，我们通常会用草图把它们转化为视觉形象。同时，这些想法又是零散的，从中我们并不能看到一个完整的设计方案，所以我们还要对这些想法进行综合。
在大家提出了多种设想后，陈晨等同学对这些设想进行了综合，并用草图的形式将它们呈现出来。
A、采用瓦楞纸材料的方案草图
B、采用木板、木棍材料的方案草图
C、采用五夹板材料的方案草图
D、采用其他材料的方案草图
马上行动
将全班同学分成四组，每组同学选择上述设计方案草图中的一组，先在小组内对所选组中的各个方案的利弊进行讨论，然后再在全班进行交流。
方案筛选
当多个设计方案产生以后，我们就要依据一定的原则，对这些方案进行筛选。
考虑到制作出来的小凳要适合批量生产，陈晨等同学选择了以五夹板为制作材料的五个方案。接着，他们又根据设计要求对这五个方案进行了再次筛选，最后选中了三个方案。
方案C1：1、凳面采用中空的盒式结构；2、两块凳脚板平行插入凳面。
方案C2：1、凳面采用中空的盒式结构；2、两块凳脚板呈丁字形结构。
方案C3：1、凳面采用中空的盒式结构；2、两块凳脚板呈十字形结构。
3、制作模型或原型
完成方案筛选以后，我们就要开始制作模型或原型了。一般地，模型制作包括两个阶段，即绘制图样和制作模型或原型。
对于图样，我们既可以手工绘制，也可以用计算机辅助绘制。
陈晨等同学手工绘制出了三个设计方案的三视图。左图是方案C3 的三视图。
对于小型、简单的产品可以直接制作产品原型，而对于大型、复杂的产品先制作缩小、简化的模型。
陈晨等同学根据绘制的加工图样进行了产品原型的制作，在经过锯、削、刨、磨和装配等几道工序之后，他们制作出三个方案的产品原型。
4、测试、评估及优化
要明确设计方案是否可行，我们还必须进行各种测试、评估，以优化设计方案、完善产品原型。
测试
在模型或原型制作完成后，一般需要对其进行测试。测试的目的是检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。
陈晨等同学为了比较三个方案的优劣，对所制作的原型进行了承重力测试和稳定性测试，并对测试结果进行了汇总。
思考
你认为应如何具体实施承重力测试和稳定性测试？还可以通过哪些测试来检验设计方案的可行性？
评估
在测试的基础上，我们还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。这种评估，在设计过程中需要反复进行。
陈晨等同学综合考虑了各方面的因素，对三个方案进行了评估。
评估指标方案 质量（克） 拆卸后体积（cm3） 成本（元） 造型精美程度 结构稳定程度 使用便利程度 加工难易程度
方案C1
方案C2
方案C3
根据测试和评估结果，对照设计要求，陈晨等同学认为，五夹板方案C3是较理想的设计方案。
优化
为了优化设计方案，我们既要分析测试和评估的具体记录，也要重视对公众意见的调查，以明确改进的方向。一般说来，我们可以对三种典型人群，即专家（销售者、制造者）、潜在客户（可能会用的人）和用户（正在使用的人）进行调查，征集优化的具体意见。
陈晨等同学在广泛听取意见的基础上，对凳脚板和小凳外观作了改进和优化。
增加结构强度
五夹板方案C3的凳面是中空的盒式结构，为了使凳面受压后不发生大的形变，他们在凳脚板上部“造”出一个“肩”，这样在凳面受到压力的时候，它的上板和下板都能得到“肩”形结构的支撑。
美化外观
1、在凳脚板的左右两侧及下方，各挖去一个弧形板。这样，既美化了外观，减轻了凳子的自重，又不影响它的结构强度。
2、将小凳的凳面用纸进行包装，纸面可根据自己的爱好而设计。经美化的小凳拆卸后，将凳脚板放回中空的盒式凳面内，再将它放在书架上，真使人难以分辨书和小凳哩。
5、产品的使用和维护
在产品使用过程中，正确的使用和维护既可以使产品更好地满足人们的需求，又能延长其使用寿命。因此，掌握正确的使用和维护方法对于产品使用者来说尤为重要。为此，我们通常要设计一份产品使用说明书。
为了使小凳使用者学会正确使用和维护小凳的方法，陈晨等同学又就五夹板方案C3编写了一份产品使用说明书。
便携式小凳使用说明书
产品简介 本产品是一款专门为小朋友外出活动设计的便携式小凳。它自重轻，体积小，携带方便，组装的方法简单。
产品构成 中空式凳面，凳脚板（两块）
技术指标 凳子高度：16.5cm。
凳子质量：350g。
凳面面积：432cm2 。。
使用方法 先将两块凳板从凳面中取出，然后对准插缝，将它们插接起来，再将插接好的凳脚板插入凳面的槽缝中，并用手或其他物体使凳脚板与凳面完全贴紧。
注意事项 1、使用完毕后，要及时拆卸，将凳脚板放回中空的盒式凳面内。
2、勿将过重的物体（大于42kg）放置在小凳上，以免凳面弯曲变形。
3、避免小凳长时间日晒雨淋，以防材料爆裂或受潮。
适用范围 5—9岁的儿童
为了反思设计过程、总结设计经验，陈晨等同学在王老师的指导下组织了一次形式活泼、内容丰富的“便携式小凳设计过程展”，向全班同学展示了他们的“成果”——调查问卷、访谈记录、资料分析、设计草图、模型、测试和评估结果以及优化方案，并作了口头汇报。通过这次活动，陈晨等同学对设计过程有了切身的体会，全班同学在分享他们的成功和喜悦的同时，也加深了对设计过程的认识。
马上行动
根据课文中的案例，请采用图示方式展示陈晨等同学设计便携式小凳的过程。
设计实际上是一个动态发展的过程。在一项具体设计中，有些阶段或步骤可能会发生变化，有些步骤之间则可能出现一定的循环。因此，我们不能将设计的过程简单化、模式化，而应根据设计的需要进行灵活安排。
讨论
下图是一幅描述产品设计过程的示意图，请就此图谈谈你的看法，并与同学交流。
练习
1、选择课文中的一个或几个方案，或者改进课文中的某个方案，或者自己设计一个便携式小凳的设计方案，然后用厚卡纸制作它的模型。
（1）材料：25g16开卡纸两张，透明胶带纸，棉线。
（2）工具：笔，尺，刀，剪，针。
（3）要求：①凳高8—9cm，凳面大于40cm2。
②卡纸的剪裁、折叠方式不限，不得使用上述材料之外的其他材料。③组装拆卸方便，自重轻，承重大，拆卸后体积小。
（4）评价：讨论后确定各项指标，采用自评、互评等方式进行评价。
2、在学完这一节的内容之后，你觉得整个设计过程中：
给你印象深的环节是 ；
最具挑战性的环节是 ；
最为关键的环节是 。
二、设计的一般原则
学习目标
理解设计的一般原则；理解设计的一般原则之间存在相互关联、相互制约的关系；初步学会用设计的一般原则来评价某个产品。
“不以规矩，不成方圆。”要设计好一个产品。除了要经历一个科学合理的设计过程外，还应遵循一些基本的原则。在长期的设计实践中，人们逐渐总结出创新、实用、经济、美观、道德、技术规范、可持续发展等设计的一般原则。这些原则往往互相关联、互相制约、互相渗透，并体现在设计过程的各环节之中，成为指导设计过程和进行设计评价的基本准则。
1、创新原则
设计是人类为了追求美好生活而进行的创造性活动。它改变了人们的生活环境，改变了人们的生活方式，同时也促进了社会的发展。那么什么是创新呢？创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等，或对已有产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。如创造一种新的产品，或使已有产品具有一种新的特性，或采用一种新的生产方法，或以新的商业方式来处理某种产品等。
案例分析
洗衣机的变迁
洗衣机是每个家庭都熟悉的家用电器。最早出现的洗衣机是用手来操作的，那是一个带柄的不漏水的箱子。洗衣时，将衣服和水都放进箱子里，然后转动手柄来搅动衣服。1907年，美国工程师阿尔瓦 费西尔设计出了第一台电动洗衣机——“托尔”，它利用一个圆筒的来回转动，使衣物翻动洗净。这是一种真正节省劳力的设计。随着工业技术的发展，利用机械代替人从事繁重的劳动成为可能。此后，洗衣机又经历了由单缸单洗到双缸半自动，再到全自动滚筒多次变化和更新的过程。
讨论
1、洗衣机的诞生和发展给我们的生活带来了什么？
2、比较相邻形态洗衣机的发展变化，并填写下列表格。
比较 手工洗衣与手摇洗衣机 手摇洗衣机与单缸单洗洗衣机 单缸单洗洗衣机与双缸半自动洗衣机 双缸半自动洗衣机与全自动滚筒洗衣机
主要变化
创新是设计的核心。一个产品如果没有任何新意，就很容易被不断发展的社会所淘汰。生活因设计而丰富多彩，设计因创新而魅力四射。
设计过程中，一般可从原理、结构、技术、材料、工艺等方面考虑改进和突破，以实现创新的目标。要实现产品设计的创新，除了要最大限度地发挥人的智慧外，还应注意利用最新的技术成果和现代的设计理论与方法。
2、实用原则
“虽有乎千金之玉卮，至贵而无当，漏不可盛水------”这句话出自2000多年前战国时期思想家韩非子之口。意思是说，一个酒杯价值千金，但若是它漏了不能盛酒，也就失去了基本的功能，就没有了使用价值。所以，对于产品设计来说，必须考虑到它的实用性。
设计中的实用性是指设计的产品为实现其目的而具有的基本功能。它包括物理功能（产品的性能、构造、效率精度和可靠性等）、生理功能（产品使用的方便性、安全性、宜人性等）、心理功能（产品的造型、色彩、机理和装饰诸要素给人以愉悦感等）和社会功能（产品象征或显示个人的价值、兴趣、爱好或社会地位）等。
产品的实用性是从设计的目的出发的，它随时代的改变而改变，随人群的改变而改变，具有鲜明的个性特征。
讨论
从产品的实用性出发进行设计时，需要考虑哪些因素？产品是否功能越多越好？
马上行动
1985年格雷夫斯设计的水壶，实用美观，获得极大的成功，这把水壶具有一个最突出的特征——在壶嘴处有一个小鸟的形象。
请仔细观察右图，结合水壶造型特点分析其功能，完成下面的连线题。
产品外形设计 功能分析
水烧开时，提醒注意
美观、形象
开启出水口
稳定性好
受热面积大，热效率高
保护手不被金属把烫伤
手感舒适
便于倾倒
便于清洗
链接
《百年工业设计集萃：20世纪经典创新设计作品》，（英）拜厄斯、（法）德邦著，詹炳宏等译，中国纺织出版社，2001年2月版。
3、经济原则
卷纸是一种既便宜又轻便的产品，但其运输成本在价格中所占比重较高。因此，在运输中怎样充分利用空间是设计中需要考虑的重要问题。圆形卷纸在捆扎包装时会留有缝隙，造成空间的浪费，这样，方形卷纸在设计中便应运而生。方形卷纸因其断面是方形的，可以缩小缝隙进行打包，具有提高储藏和运输效率的优点。这种设计上的改进降低了运输成本，提高了经济效益，体现了经济原则在设计中的应用。
设计中的经济原则是指以最低的费用取得最佳的效果。所谓最低的费用，是指产品在得到最优良的设计、实现最佳的功能的同时，所涉及到的各方面的成本的总量最小。由于产品所用的材料都有其特定的性能和加工方法，作为设计者，如果只追求形式美而不了解生产工艺，往往就会出现无法生产或成本很高的情况。另一方面，如果设计者只追求价廉而粗制滥造，就从根本上违背了设计的目的，可能会导致产品滞销或亏本销售，造成更大的浪费。
小资料
在设计产品时，要注意采用新工艺、新材料，尽可能做到有利于批量生产，有利于自动化操作和管理，有利于降低材料消耗和节约能源，有利于产品的包装、运输、销售、储存和回收等各个流通环节的畅通。
案例分析
木桶与塑料桶
普通的木桶和塑料桶，功能相同，但由于木桶一般为手工单件生产，塑料桶是批量生产，所以大批量生产时，塑料桶的生产成本就很低，充分实现了其设计中的经济追求。
从设计的经济原则出发，对木桶与塑料桶进行比较，并在下列空格中填上关键词。
制造成本 材料成本 维护成本 使用寿命 运输成本 储存成本 回收成本 其他 总体评价
木桶
塑料桶
现代产品除了满足个别需要的单件制品外，几乎是供多数人使用的批量产品。产品设计必须从消费者的利益出发，合理使用质优价廉、能优化产品品质的原材料，并在明确目标市场、控制生产成本、提高产品附加值等基础上改进与完善产品设计，为企业的生存与发展服务。
小资料
价值优势原理
功能成本比=功能/成本。提高功能成本比的方法：在功能不变的前提下降低成本；在价格不变的前提下增加功能；在增加功能的同时降低成本。
4、美观原则
手表是人们生活中一件重要的计时工具，它极大地方便了人们的生活和公务的安排，同时它也是一件重要的装饰品。在满足计时功能的基础上，手表的样式设计变化多样，表现出不同的美观特性。
马上行动
在观察右面手表设计实例的基础上：
1、谈谈自己对各种款式手表的不同感受。
2、选出自己所喜欢的款式，在下面对应的空白处做上标记，并说明理由。
“爱美之心，人皆有之。”好的产品设计不仅能满足人的物质要求，而且也能让人从产品外观上得到美的体验，享受精神上的愉悦。随着时代的发展和文明程度的提高，美观原则对设计越来越重要。在产品技术含量相同、功能类似的情况下，人们总是愿意用同样或高一点的价格购买更加美观的产品。设计美观的产品可以满足人们求美的心理，美化生活，同时对生产商来说也能增加产品的销量。
产品外观的美是通过对产品造型、大小比例、使用材料、色彩搭配、装饰图案等的设计组合来表达的。通过各种元素组合，表现产品不同的设计优点，强调形态美、技术美、材质美、色彩美等独特的表现元素，就会产生各种不同的产品风格，带给人们各种美的享受。
产品设计中的美观原则是多元的，它受到消费者、功能、技术、文化传统等多方面的影响。例如，儿童用的玩具收录机通常结构比较简单，造型卡通化，颜色鲜艳，对比强烈，有的就干脆做成一个玩具娃娃的样子，符合儿童天真活泼的天性。而面向年轻人的组合音响一般是多功能的高度集成，外观精致，常有很多操作按键、旋钮，表现出年轻人的时代感、科技感。
思考
分析以下产品设计的实例，试用适当的形容词描述这些产品外观的美学特征。
5、道德原则
产品设计不能只将产品考虑为一个孤立的物的实体，还必须考虑它与人、社会、环境的关系，必须遵循道德原则。产品设计者必须具有宽广的眼界和高度的社会责任感，并力求用设计完美的产品奉献社会，维护、完善社会伦理道德，推进人类文明的发展。
产品的设计应始终坚持为人服务的宗旨，不能出于某种不道德的目的。如设计旨在摧残人的肉体，以逼迫他人就范的刑讯逼供器具，就是一种不道德的设计。同时，产品的设计不能单纯为了谋取利益而损害人类所居住的环境，更不能为了私利而设计制造低级趣味的产品，生产假冒伪劣产品，甚至用报废、有毒材料制造食品、药品等关系到人们身体健康的产品。此外，设计是创造性的活动，在利用有关知识产权和专利的法律法规保护自己的成果的同时，还要尊重他人知识产权、技术成果和道德观念。那种一味抄袭别人的设计成果的行为也是不道德的。
案例分析
给瓜子“美容”
瓜子是人们喜食的休闲食品。一颗小小的瓜子放在嘴里，吃得香，吃得随意方便。
为了能使瓜子更“漂亮”、更“可口”，某些厂家在煮制瓜子时，先是放入明矾，以使瓜子不易受潮变软，保持好的口感；然后将瓜子放入滚筒内，用价格便宜的工业盐代替食用盐加以炒制；十多分钟后，加入滑石粉或工业石蜡给瓜子“抛光”，使炒出来的瓜子光滑、好看；在给瓜子“抛光”的同时，加入调味剂和色素进行调味和调色。如此，经过“美容”的瓜子就出炉了。
经检测部门检测，经过“美容”的瓜子中铝（主要来源于瓜子加工过程中添加的明矾）的含量高出日常饮用水标准13倍。超量的铝对人的机体造成损害，早期症状表现为身体虚弱、抑郁、焦躁、记忆力衰退，严重的会造成肾功能衰竭、尿毒症，如果在脑内沉积过多则会造成痴呆和帕金森综合症。而瓜子“美容”过程中所使用的工业石蜡，遇含有非常强的致癌物。
讨论
1、道德原则对于产品设计有可意义？
2、设计中的创新原则与道德原则有什么关系？
6、技术规范原则
具有全球漫游功能的移动电话可以在全世界上百个国家自由地漫游通话。这个奇迹之所以能成为现实，是因为这些国家都使用相同的移动电话技术规范来建设它们的电话信号收发设备，这样，手机就可以在世界各地畅通无阻地使用了。
案例分析
飞机上的圆形窗户
世界上第一架喷气客运飞机“彗星号”，它的设计一开始受到普遍赞赏，但是飞行不久就出了事故，原因是它的漂亮的方形窗户发生破裂。人们都知道，轮船两侧的窗户都是圆形的，因为圆形能够把受到的力平均分散，使窗户不易被压破，但没有考虑到飞机的窗户在空中也会受到很大的力。从那以后，圆形的窗户就成为飞机设计的一项技术规范。
讨论
请结合上述案例说明技术规范为什么应随着设计的发展而发展。
产品设计不能停留在纸上，必须通过一定的技术手段变成实在的物品。因此，产品的设计必须符合一定的技术规范。技术规范是有关开发生产技术的知识、领域、方法和规定的总和。
技术规范既有强制性的标准，也有推荐使用的技术规范。强制性标准是产品设计制造必须达到的要求，否则将出现各种质量和安全方面的事故。推荐性的技术规范不是产品设计制造必须达到的，而是对企业形象和产品的品质有很大影响的要求。如国际标准化组织的ISO—9000及ISO—14000系列质量、环保标准，电脑的TCO—99环保标准等。产品通过了这些标准的认证，是对其设计、生产、管理高质量的一种体现和认可，而这对消费者选购产品以及企业进入国际市场也都有很大的帮助。
链接
中国标准网http://www.
世界标准化组织htt://www.iso.org
马上行动
寻找生活中应用技术规范较典型的案例，并对技术规范的内容加以说明。
7、可持续发展原则
一次性发泡快餐饭盒曾因其在功能、价格方面的优势而备受消费者的青睐。但是近年来，人们逐渐意识到这种泡沫饭盒的弊端，因丢弃后长时间内无法降解，其所制造的白色污染对环境造成了极大的危害。
在技术世界中，技术产品是与生态、环境、资源等紧密相连的。树立可持续发展的理念，体现可持续发展的要求，不仅是产品设计者应当遵循的原则，而且是产品设计者应当承担的责任。
技术设计的可持续发展原则是指产品的设计既满足当代发展的需求，又考虑未来发展的需要，不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人的需求。设计产品时，应充分考虑产品对环境可能造成的影响，并尽量采取措施减少其负面影响。在产品设计的过程中，应尽可能选用可再生资源和可重复使用的材料，尽量减少原料和自然资源的使用，降低产品在生产中的损耗。对于一些产品的设计，还要考虑到与之相关的使用回收问题。
可持续发展原则是随着人类社会的发展和人类认识的深入而不断发展变化的。在一定时期内被视为优良的材料、产品，可能在一段时间后被发现具有很大的危害，这时候就应及时设计出更加先进、负面影响更小的替代产品。
总之，产品的设计要考虑到人类长远的发展、资源与能源的合理利用、生态的平衡等可持续发展的因素。
阅读
月饼的包装
中秋节，月饼专柜俨然是工艺品专柜。如某品牌的月饼推出了木盒礼品系列，每一个大木盒里还有一个小木盒。里面装着附送的小礼物。然而，精美的包装很快就变成了无用的垃圾。由此造成的浪费相当于每年要毁掉一片相当规模的树林。目前，欧洲各国政府纷纷制定包装法。最早推崇包装材料回收的德国制定了“循环经济法”。丹麦率先实行“绿色税”制度。很多国家要求制造商、进口商与零售商负起将包装材料回收利用与再制造的责任。
设计是一项综合活动，其一般原则对设计的成功具有重要影响。但是在实际运用中，各种原则并不是各自独立的，它们之间有着相互联系、相互制约、相互影响的关系。
一般地，产品首先必须满足使用者的功能需求，所以实用原则是最基本的。但是对于生产商来说，为了在激烈的竞争中取胜，需要不断地推出新产品，赢得更大的市场份额，因此，不断地创新就成为他们制胜的法宝之一。不同的产品所考虑的重点也不同，如生产工具和设备的功能可靠性肯定是第一位的，而其他一些产品，如礼品、装饰品，则首先要通过美观的外形设计表达特别的情感，实用功能则降到次要的地位。例如，一些豪华手表在表盘上设计了很多装饰性的钻石，而这些对显示时间功能没有帮助，反而会影响观察，但是这样的设计表现了一种豪华贵重的感觉，还是受到很多要显示自己身份地位者的青睐。
马上行动
讨论设计的一般原则之间的相互关系，并尝试用图的形式予以表示。
在设计的一般原理中，有些原则之间是相互制约的，如一味地追求美观，可能就会影响到实用，反之亦然。有些原则之间则存在着相互促进的关系，如在产品设计生产中，如果使用很高的技术规范和标准来提高产品的性能和质量，就会在开发之初花费更多的技术费用和精力，看起来使经济原则不能很好地得到体现，但是这样做降低了次品率，减少了产品损坏维修的工作量，延长了产品的使用寿命，使产品得到了消费者的赞赏，并赢得了更为巨大的市场。
产品设计的原则具有一定的开放性。这些原则是人们在实践中的经验总结，它们随着社会的发展而发展。就设计的道德原则来说，当人们沉浸于工业化社会大生产、大消费给我们带来的物质享受时，并没有注意到它给我们的生存环境带来的负面影响。而现在，那些威胁到人类的生存和健康发展的产品设计，由于被认为是不道德的产品而受到谴责。所以，在科学技术快速发展的时代，必然有很多新的问题出现，有更多新产品被设计出来，也必然会有一些新的设计原则被总结和应用到设计中去。
思考
除了课文所述的七项原则外，设计还需要遵循哪些原则？
练习
1、谈一谈你对创新的理解，并选择生活中的某个产品，试从下表所列的四个方面对其进行分析。
分 析
原理创新
结构创新
材料创新
工艺创新
2、找出一些生活中不实用的设计案例，分析其不实用的原因，并提出改进意见。
三、设计的评价
学习目标
能根据设计过程中每一阶段的要求进行评价，树立质量管理意识；能根据设计要求对设计过程和最终产品进行多方面的评价，并写出设计总结报告；能在设计过程中和设计完成后，用恰当方式与他人交流设计想法和成果，并能在交流中提炼出有价值的信息。
设计的评价是指依据一定原则，采取一定方法和手段，对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。它对设计者树立质量管理意识、强化质量管理、高质量完成设计任务具有重要作用，同时也有助于设计中的信息交流和工作反思。
讨论
1、如果没有评价，一项设计将可能出现哪些情形？
2、有人认为评价就是考试，你认为对吗？为什么？
评价涉及到评价对象和评价者。从评价对象来看，设计的评论可以分为两类：一是对设计过程的评价，二是对设计成果的评价。从评价者来看，也有两类：一是设计者自我评价（即自评），二是他人的评价（即他评）。
思考
设计者为什么要进行自我评价？
无论是对设计设计过程的评价还是对设计成果的评价，都应建立在事实判断的基础上。也就是说，评价者首先应对设计过程和设计方案的各个细节进行准确的判断、说明、阐述，如在设计过程中经历了哪些步骤，作了哪些调研，提出了哪些方案，进行了哪些试验等。只有在事实确定的前提下，评价才会有效，才不至于失真。
进行评价必须制定相应的标准。由于设计的目标和内容不同，设计评价的标准也就不同，有时可以有所侧重。评价标准的制定应当客观、明确，体现科学性和可操作性。
马上行动
下表是张成同学制定的评价产品在人机方面的具体标准，你认为各项指标分值合适吗？还可增加哪些评价内容？
项目名称 内 容 分 值
人机关系 主要操作装置应与人体有关尺寸相适应 5
主要显示装置应清晰易读，处在人阅读的最佳范围内 5
操作件使用方便，符合人体生物力学特点 4
在工作区域内无划伤人的尖棱突角 4
照明光线柔和，亮度适宜 2
在危险区域内，有保护装置，有警示标志 3
------
链接
中国设计之窗 http://www.designcn.org
1、对设计过程的评价
没有良好的设计过程，就不可能有良好的设计成果。统计资料显示，一项设计成果质量的好坏，60%——70%是由设计过程的质量所决定的。因此，加强对设计过程的评价是树立质量管理意识、加强质量管理、实现设计目标的关键。
对设计过程的评价有着丰富的内容，例如，设计过程是否完备，分工是否合理，采用的方法是否正确，各个环节或阶段的任务是否完成，形成的中间成果（方案）是否符合要求，全过程是否有质量控制和相应的监督、改进措施等。
马上行动
请对设计过程的评价内容作补充：
1、
2、
3、
对设计过程的评价要注意把握各个环节或阶段的主要任务和目标，要注意把握设计过程中各个环节或阶段之间的衔接和协调，要注意阶段性成果的质量。对设计过程的评价应服务于完善设计方案、促进个人发展的根本目标，不仅仅是设计过程终结时的回顾性、反思性评价，而且也包括设计过程进行之中的即时性、阶段性评价。因此，对设计过程的评价应寓于设计的全过程。
设计过程的评价：
（1）发现与明确问题。（2）制定设计方案。（3）制作模型或原型。（4）测试、评估及优化。（5）产品的使用和维护。
马上行动
陈晨等同学在王老师的指导下，确定了如下几个评价角度对小凳的设计过程进行评价，你认为是否合理？还可补充哪些角度？
评价角度 程度评价 评价说明
工作是否具有创新性 低 中 高 设计过程开拓创新性很好
组织是否协调 低 中 高 协调性好
采用的方法是否正确 低 中 高
计划是否科学严密 低 中 高
过程是否全心投入 低 中 高
资源运用是否合理 低 中 高
低 中 高
2、对最终产品的评价
最终产品是设计过程的结晶，是设计质量、设计水平的集中体现。对最终产品的评价，有两个基本依据：一是参照设计的一般原则进行评价，二是依据事先制定的设计要求进行评价。在实际评价中，这两个方面也可以结合起来。
马上行动
图示为运用设计的一般原则对某产品进行的评价。试对该产品的设计作简要阐述。
由于对最终产品的评价是对设计成果的总评价，因此，应从多方面把握评价内容。如对一个日常用品，我们可从其功能、形态、效率、创新性、安全性、易操作性、性能价格比、美学因素，对社会、环境、资源的影响以及市场应用前景等方面进行评价。但应指出的是，对不同的产品，评价的内容及标准可能有所不同。
案例分析
郑欣同学设计制作了一个新书架，他设计出了如下的评价表，从操作性能、形态等几个角度对新书架进行评价，在“程度评价”栏中标注相应的程度高低，“评价说明”栏中填写自己的主观感受。
评价角度 程度评价 评价说明
操作性好 低 中 高
形态新颖 低 中 高
牢固可靠 低 中 高
人机因素 低 中 高
环境因素 低 中 高
易维护 低 中 高
郑欣还设计出了坐标图来表述评价结果
思考
郑欣所设计的评价角度合理吗？为什么？
探究
坐标图法是表述评价结果的方法之一，其图形面积越大表明产品越好吗？
阅读
《产品设计与开发》中的设计评价要点
宾夕法尼亚大学活顿商学院的卡尔 犹里齐和麻省理工学院斯隆管理学院的斯蒂芬 埃平格两位教授，在《产品设计与开发》一书中就工业设计提出了以下评价方面的要点。
产品的用户界面质量
1、产品的特征是否向顾客有效地揭示了相应的操作？
2、产品使用方便吗？
3、所有的性能都安全吗？
4、所有潜在的顾客以及产品的用途都明确了吗？
产品的感染力
1、产品吸引人吗？令人兴奋吗？
2、产品能显示它自身的品质吗？
3、看上去给人一种什么样印象？
4、拥有产品能够给顾客带来自豪感吗？
产品的维护和修理性能
1、产品的维护方法明显吗？方便吗？
2、产品的特征是否能反映出拆卸和装配的程序？
产品的资源的合理利用
1、为满足顾客的需要，所耗费的资源合理吗？
2、材料的选择恰当吗（根据成本和质量）？
3、是否考虑了环境的、生态的因素？
3、设计的评价与设计的交流
很多情况下，设计的评价目的往往不是为了甄别，而是为了相互交流信息、征求意见、共同研讨，进而完善设计方案。即使是从参与设计成果的评选出发而进行的评价，也离不开设计的交流。因此，设计的交流贯穿于设计的全过程，是设计评价的基础。
设计的交流可以通过多种方式进行。其方式有口头语言、文本、技术图样、图表、模型、计算机演示、网页等。具体方式的选用可根据不同的场合、不同的目的、不同的要求、不同的对象等因素进行选择。一般地，口头语言较多适用于面对面的、规范要求并不过于严格的场合，其特点是简洁、方便；文本、图表之类的交流方式相对比较正式，适用于具有一定技术要求的交流，其特点是较为规范，可以反复查阅、核对；技术图样、模型具有感性、直观的特点，容易吸引观众或读者的注意，并使人更易于把握技术的特征，是最具有技术特征的一种表达方式；计算机演示、网页的表达方式往往生动、形象，其中网页的方式还具有交流时间灵活、开放性强等特点。
马上行动
尝试设计一个体现各种交流方式相互关系和各自特点的图表。
小资料
语言的形式有多种，依据感觉的方式不同分为视觉语言、听觉语言、触觉语言等。据研究表明，人与外界交流的70%是通过视觉途径进行的，因此，视觉的语言对于人类的交流是重要的。
在设计的交流过程中，应当注意提炼关键的技术信息。对他人所提出的理念、信息、意见要作客观的、有意义的、实事求是的分析，要能敏感地抓住他人意见、建议中的创新点或自己设计活动富有启发意义的部分，用以改进自己的设计，从而使交流的过程成为改进自己设计、开阔自己视野的过程。
马上行动
如何在设计的交流中提炼出有价值的信息？请列出要点：
1、
2、
3、
4、
练习
1、五名同学组成一个模拟专家小组，对一台教学设备进行设计评价，并提出改进意见。
2、根据自己对设计过程的理解，设计一个对设计过程评价的内容及指标体系。
3、分析设计的评价与设计的交流之间的关系，策划一次设计的交流活动。
本章小结
设计是一个有目的、的计划的活动。设计的一般过程是设计按科学的顺序进行运作的基础，它保证了设计的方向性和设计的质量。设计的一般原则是指导设计活动的准则，是根据设计目标综合评价产品品质的最基本的要素。
产品的设计过程一般包括发现与明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、测试评估及优化、产品的使用和维护等阶段，各环节不完全是一种线性的关系，有时是不断循环、不断反复的过程。
设计产品必须遵循一般的设计原则。这些原则包括创新原则、实用原则、经济原则、美观原则、道德原则、技术规范原则和可持续发展原则等。这些原则既相互联系，又相互制约。它们既是设计的着眼点，又是进行设计评价的必要尺度。由于设计对象所涉及的内容与范围很广，且设计的复杂程度差异很大，因此设计过程的各个阶段和设计中所遵循各原则有可能不完全相同。
设计的评价是指依据一定原则，采取一定方法和手段对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。对设计的过程及最终产品进行评价，并在评价中不断与他人进行交流，对于强化质量管理、顺利完成设计任务等方面都具有重要意义。
综合实践
1、以设计所应遵循的一般原则为依据，对第一节内容中某市高一（6）班陈晨等同学设计便携式小凳的过程与结果作简要评价。
2、设想在设计中缺少以下某一环节或某些环节结局会怎样？先讨论，再填写下表。
缺少的环节 对设计可能导致的影响
明确问题
设计分析
方案筛选
试验
3、阅读以下材料，试对刻在伦敦委员会建筑师部墙上的关于设计方案形成时的六个阶段的告示内容作出评价。
刻在伦敦委员会建筑师部墙上的告示
设计方案形成时的六个阶段：
1、热心于研究的对象；2、醒悟到一些问题（使幻想破灭）；3、对问题感到十分惊慌；4、因为一些内疚而探索；5、对一些复杂的方案以猛烈攻击；6、局外人的赞扬。
4、观察下图，谈谈你学习本章内容的体会。
第三章学习评价
评价内容 自我评价
学习过程 课内完成学习任务情况
课外完成学习任务情况
学习态度评价
学评价
学习结果 本单元学习目标实现情况
学习本单元内容的收获与不足
第四章 发现与明确问题
从技术角度看，人类进步与发展的过程就是不断发现问题，不断进行设计，从而解决问题的过程。技术世界的问题形形色色，存在于世界的每个角落。能不能发现问题，能不能明确问题，将关系到能否找到一个好的切入点，能否推动技术的发展与创新。
一、发现问题
学习目标
明确发现问题的重要性；初步掌握发现问题的一般方法；能通过各种渠道收集与所发现问题相关的各种信息，并进行处理。
1、问题的来源
在生活中，有很多为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。问题形形色色、多种多样，有的是科学方面的问题，有的是社会方面的问题，也有的是技术方面的问题。在技术课程中，我们讨论的主要是技术方面的问题。
从技术角度看，人类进步与发展的过程就是不断地发现问题，不断地进行设计，从而解决问题的过程。那么，问题是如何产生的呢？这不外乎下列三种情况：第一种，人类生存活动中必然会遇到的问题。例如，为了解决人们如何进食的问题，中国人设计出了筷子，而西方人则设计出了刀叉。第二种，由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。例如，当汽车的速度超过200km/h时，空气阻力的问题越来越明显。为了解决这个问题，人们设计了外观呈流线型的汽车。第三种，基于一定的目的由设计者自己主动地发现问题，并试图解决它。
案例分析
电话的发明
人们总是想与听觉范围以外的其他人联络。例如，古代罗马人从一个山顶向另一个山顶闪镜子，古代中国人则使用烽火和烟雾信号。亚历山大 格雷厄姆 贝尔是一位在北美治疗耳聋的苏格兰医生。他的工作自然而然地把他引向了对声音的研究，使他对声音如何能够用电发送这一问题产生了兴趣。在话筒端，贝尔使用一种膜片（或称薄膜），声音传到膜片会导致膜片振动，该振动将导致电路中的电流发生变化。在听筒端，该变化的电流通过电磁作用，使听筒膜片振动，从而产生声波。1876年，贝尔发明了第一部电话机。
思考
贝尔的设计针对的是什么问题？这个问题从何而来？
在前述三种情况中，第一、第二种问题的提出往往比较明确，主要是针对一般的和已有的问题提出的，而第三种问题却是全新的，它需要我们积极主动的思考，需要我们细致入微的工作，需要我们独具慧眼的发现。这类问题的发现，一方面可以挑战和拓展我们的能力，另一方面也有可能更好地满足人们的需要，推进技术的发展和创新。
2、发现问题的途径与方法
问题存在于世界的每个角落，存在于生活的方方面面。我们不仅应有主动发现问题的意识，而且应掌握一些发现问题的方法。只有这样，才能从根本上发现问题，发现有价值的问题。
观察日常生活
日常生活是我们存在的背景和基础，它往往蕴藏着丰富的问题资源，同时也离我们最近。循环往复的生活内容，偶然遇到的一个事件、一个器物、一个现象，甚至于对日常生活中所遇到的人或物或事的偶然一瞥、偶然一思，都可能引发一个问题的发现。
案例分析
新式纺纱机的诞生
詹姆斯 哈格里沃斯有一次无意中将家中的纺车碰翻了，他看见原来水平放置的纺车变成了垂直竖立，仍在不停地转动。从这一偶然事件中，他得到启示：既然纺车锤竖立时仍能转动，要是并排使用几个竖立的纺锤，不就可以同时纺出好几根纱吗？他说干就干，经过试验终于发明了装有8个纺锤的新式纺纱机。
思考
在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？
马上行动
曾经有人发现：
1、当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中的饮料时，如果管子弯折了，就喝不到饮料；
2、人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子；
3、在作用折叠式剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤。
你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？请在此基础上尝试提出两个日常生活中遇到的问题。
1、
2、
对于日常生活中的问题，我们还可以通过有目的、有计划的观察来加以发现。这样的观察，往往需要根据一定和目的，先制定一个观察提纲或观察表，然后用自己的感官和辅助工具观察日常生活的某一方面，最后在一定的总结与分析的基础上提出问题。
阅读
观察的一般要求
1、养成观察习惯，形成观察的灵敏性；集中精力，勤奋、全面和多角度地进行观察；观察与思考相结合。
2、制定好观察提纲。观察提纲因只供观察者使用，应力求简便，只需列出观察内容、起止时间、观察地点和观察对象即可。为使用方便，还可以以制成观察表或卡片。
3、按计划（提纲）实行观察，作好详细记录，最后整理、分析、概括观察结果，作出结论。
收集和分析信息
在信息时代，种类繁多、纷至沓来、层出不穷的信息是丰富的问题之源。我们通过对文献信息、网络信息、媒体信息的收集、检索和分析，往往可以发现一些有价值的问题；通过问卷调查、询问访谈等方式进行信息的收集，有时也会有惊人的发现。我们把对已有文献信息进行收集、分析的方法称为文献法；把用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现问题的方法称为问卷调查法；把以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法称为询问法。其中，询问法包括直接询问法、间接询问法；集体询问法、家庭走访询问法、个别询问法等。
小资料
1、问卷分类
A、开放式问卷。被调查者在表格中根据自己的意愿填写相关内容。
B、封闭式问卷。被调查者在已设计好的答案中选择自己最认可的一项。
C、混合式问卷。在一份问卷中，既有开放式要求的栏目，又有封闭式要求的栏目。
2、调查问卷设计的原则
把被调查者作为问卷设计的出发点，忌问卷设计得太长，问题太多，需要填答的量太大；忌问卷中要求被调查者进行难度较大的回忆和计算；对阻碍问卷调查的因素有明确的认识；从多个不同的角度来考虑问卷的设计工作。
链接
高中教材《统计》，人民教育出版社，2001年版。
马上行动
高佳佳同学就人们对杯子在材料、形状、色彩、价格方面的喜爱情况进行了问卷调查，选取儿童、中学生、上班族、老人各阶层0名作为调查对象，获得的统计数据如下表所示。请对此进行分析，并提炼出你发现的问题。
问卷调查对象 材 料 形 状 色 彩 价 格
纸质 塑料 陶瓷 金属 椭圆柱 圆柱 方柱 明亮 淡雅 灰暗 低档 中档 高档
儿 童 3 7 7 3 8 7 5 12 5 3 10 6 4
中学生 3 5 6 6 4 7 9 9 8 3 6 12 2
上班族 8 2 5 5 6 5 9 6 8 6 3 8 9
老 人 4 5 8 3 6 10 4 5 12 3 12 5 3
从现在开始，我们将以高一（1）班孙宇等同学设计台灯为例，具体讲述从发现与明确问题到制作模型或原型的整个设计过程。
升入高中后，孙宇感到学习内容不但增多了，而且有了一定的难度，他晚上看书学习的时间也随之延长。家里的台灯让孙宇伤透了脑筋。写作业时，凌乱的书有时会将台灯碰倒；楼下的汽车鸣笛声会使由声控开关控制的台灯突然熄灭；灯光太弱，孙宇想看清书上的内容，就得费劲地靠近课本，时间长了，腰酸背疼，而且视力也下降了许多。孙宇就使用台灯产生的苦恼询问班上同学，他发现多数同学竟然存在同样的问题。“什么样的台灯才适合学生使用呢？”孙宇提出了一个问题。
讨论
设想孙宇是怎样就使用台灯产生的苦恼展开询问的，并与同桌进行情景模拟。
思考
假设你询问的内容涉及到对方的隐私，应怎么办？
采用询问法不仅可以发现问题，而且可以了解问题产生的原因。
马上行动
请就钢笔的使用情况设计一个询问提纲，通过对同学的询问，发现问题材并了解问题产生的原因。
发现的问题 问题产生的原因
技术研究与技术试验
技术研究、技术试验是重要的技术活动，也是发现问题的途径与方法。通过技术研究、技术试验，我们有可能从对已有技术问题的研究中发现与之相联系的问题，从已有的研究结论中发现新的问题，也有可能在技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。
案例分析
伽利略与体温表
在一次课上，伽利略与学生一起做技术试验时，看到水温升高后罐内水位就会上升，由此突然想到一个技术问题：“能不能利用热胀冷缩的原理制造出体温计呢？”想到这，伽利略顾不得上课，就立刻奔回自己的工作室，投入到技术试验之中。试验了很多次，每次试验均以失败告终，但他仍不气馁。有一次，伽利略用手握住试管底部，让管内空气渐渐变热，然后把试管的上端插入冰水中，松开握着的手，他发现，水慢慢地从试管里上升了一截；再握住试管，水又渐渐从试管里被压了下去。从水的上升与下降已经看出温度的变化了。于是，他就把一个很细的试管装上水，排出里面的空气，密封住并在试管上刻了刻度，这样，最早的可测量人的体温的体温表就研制成功了。
讨论
请你谈谈技术试验对发现问题有什么重要作用。
发现问题的途径与方法有很多，我们可以通过自身的实践和进一步的研究去探索和总结。
思考
你认为发现问题的途径与方法还有哪些？
练习
1、鲁班上山的时候，偶尔捋了一把长在山上的一种野草，手一下子就被划破了。鲁班很奇怪，小小的一根草为什么这样锋利？他把草折下来细心观察，发现草的两边都长有许多小细齿，他的手就是被这些小细齿划破的。鲁班由被锯齿形的草划破手而发明了锯。在日常生活中，你是否也具有这种发现问题的意识？这种意识对发现问题有何作用？
2、人有时借助于做梦也可以发现问题，你有过这样的经历吗？若有，那么你借助于做梦发现了什么问题？
3、现在，笔的样式越来越多，有立方体形的，也有圆柱形的；有很细的，也有特别粗的-------我们选择的范围也越来越大。请就笔的使用情况，采用观察法、询问法、问卷调查法中的任意一种，发现问题并查明原因。
4、请以全班同学为调查对象，根据前文所提供的台灯使用情况进行调查，完成调查结果百分比图，并提出自己分析问卷所发现的问题。
二、明确问题
学习目标
能根据设计对象和现有的工作条件列出具体的设计要求，包括应达到的标准和所受到的限制；能制定一般的设计计划表。
1、明确问题的内容与价值
问题是否明确
采用各种方法可以发现很多问题，但这些问题有时可能是模糊不清的需要我们进一步加以明确。明确问题需从问题表述本身是否明确、提出问题的目的是否明确等方面考虑。
马上行动
判断以下两个问题是否明确，并说明理由。
1、能否设计一个能回收天空中常常出现的不明飞行物的产品？
2、怎样才能半冬天下的雪都有效地利用起来？
问题的价值
明确了问题的内容之后，还需要确定问题是否有价值。判断一个问题是否有价值，必须从以下问题着手：
（1）所提出的问题是否遵循了基本的科学原理？（如“能否制造一个不需要任何能源的机械装置带动车辆运行”就是一个不科学的问题）
（2）迄今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决？
（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？
（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？
（6）解决该问题所需的投入是多少？投入与产出的比是否理想？
马上行动
试判断“怎样才能将冬天下的雪都有效地利用起来”这一问题的价值。
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。
孙宇带着他的问题求助“技术与设计1”课的老师，老师建议成立“学生台灯设计项目组”以便开展工作。以孙宇为代表的几个同学被分成四个调查小组，在老师的指导下，开始了需求调查。
第一组同学负责对学校各个班级的学生进行问卷调查。下表是第一组同学设计的调查问卷表。
调查问卷表
同学：
你好！
我们是高一（1）班的学生。我们正计划设计一种供学生学习使用的台灯，希望能就您对台灯的一般要求进行调查。以下列出的各题，请您在认可的答案前的方框中打“√”（单选）。
谢谢您的合作！
高一（1）班学生台灯设计项目组
10月18日
1、台灯的功能
□照明 □照明加日历 □照明加笔筒
□照明加温度计 □照明加计算器 □照明加时钟
□照明加应急灯 □照明加装饰 □亮度可调节
2、台灯的开关
□手动开关 □声控开关 □触摸式开关
□光控开关 □调光开关
3、支撑架结构材料
□金属 □塑料 □木材 □金属与塑料结合
4、结构形式
□固定式 □折叠式 □升降式
5、灯泡
□节能灯 □白炽灯 □小日光灯
6、灯罩形式
□普通反光式 □艺术造型式 □其他形式
7、能承受的成本价格
□10元以内 □10元—20元 □20—30元
□30—40元 □50元以上
8、其他特殊要求：
第二组同学负责到大商场家电部了解现有台灯的款式、功能及销售情况。
第三组同学负责到学生宿舍利用询问法展开调查。下面是他们所列的访谈计划。
访谈计划：
1、访谈对象：高中学生
2、访谈时间：10月18日
3、访谈地点：市第一中学学生宿舍
4、访谈的主要问题：
（1）你理想的台灯的主要功能是什么？
（2）你希望台灯的开关是手动的、声控的、触摸式的、光控的、还是其他？
（3）台灯支撑架结构材料，你喜欢金属的、塑料的、木材的、还是其他？
（5）台灯的灯泡，你喜欢节能灯、白炽灯、还是小日光灯？
（6）台灯的灯罩，你喜欢普通反光式的、艺术造型式的，还是其他？
第四组同学负责通过书籍、网络等渠道收集有关学生台灯方面的资料。
资料收集工作结束后，工作进入资料分析阶段。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了资料的统计结果图表。
结合统计结果，孙宇等同学得到了关于台灯的功能、开关、支撑架结构材料、结构形式、灯罩形式等方面的统计数据；32%的人喜欢手动开关，19%的人喜欢金属材料的台灯支撑架结构-------
讨论
孙宇等四组同学借助信息收集、调查分析等手段明确学生台灯问题的内容与价值的过程是否合理？谈谈你的认识。
2、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务
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的主客观条件的限制，明确设计所应受到的限制和所应达到的标准，进而提出设计任务。
无论是一个问题的解决，还是一项设计的进行，它的限制主要是由两方面决定的，一是设计对象的特点和问题解决的标准，二是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、结构等方面要考虑到儿童的四肢、力量、心理等方面的特点等。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等。另一方面，设计对象还将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。
马上行动
假如要设计一个家庭书架，你认为从设计对象角度看应受到哪些方面的限制？讨论后请填写在下面的空格内。
限制的内容 原 因
一个问题的解决或一项设计的完成，除了受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。从主观条件看，主要是其是否具有解决问题所需要的知识和技能。例如，一位机械领域的技术人员对于涉及农业、生物工程等方面的技术问题的解决可能会无能为力；一名中学生由于知识和经验的局限，对较复杂产品在设计上难以驾驭等。从客观条件看，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、设备以及空间作支撑，而这些资源都是有限的。对这些问题，如果没有正确的估计和清醒的认识，往往会使我们的问题解决或设计工作夭折。
思考
根据自己的实际情况，分析自己进行技术设计的有利条件和不利条件。
有利条件：
不利条件：
马上行动
如果你自己动手制作一盏台灯，请考虑各种限制因素，填写下表。
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
标准件
质量
成本
时间
------
当我们对解决问题所受到的限制作了全面的梳理和分析之后，就可以将该问题明确地视为一个设计对象，并依据已有的调查、研究和分析，提出具体的具有一定可行性的设计要求了。
孙宇等同学在老师的指导下，对资料分析的统计结果进行了热烈的讨论，认真分析了学生台灯在设计时所应达到的标准和所应受到的限制。大家一致认为，要解决学生台灯的问题，对安全、趣味性、造型、色彩等诸多要素进行综合考虑是必不可少的。学生台灯应具有光源稳定、保护视力、安全可靠、结构稳固、经久耐用等特点。经过思考，他们提出了台灯设计的一般要求。
（1）功能要求：具有基本的照明功能，同时有适当的辅助功能。
（2）技术指标：亮度≥300lx，不反光，不眩目，绝缘度≥1MΩ。
（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）成本要求：20元人民币以内。
讨论
高一（1）班孙宇等同学对台灯设计所提的一般要求是否合理？是否具有可行性？
3、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，它可以通过工作程序的排列来表示。
根据所学过的“设计的一般过程”方面的知识，孙宇制定了一份台灯的设计计划。
a b c d e
① → ② → ③ → ④ → ⑤ → ⑥
其中，a、发现问题与明确问题：调查需求，调查统计，明确要求；b、制定设计方案：收集信息，设计分析，方案构思，方案呈现，方案筛选；c、制作模型：绘制图样，台灯制作；d、测试、评估及优化：测试，评估，优化；e、台灯的使用和维护：设计一份产品说明书。
为了统筹安排设计进度，合理利用设计资源，并根据时间要求以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。设计各阶段工作的展开，有的可以同时进行，有的需要依次推进。
根据自己的设计计划，孙宇制定了一份台灯设计的时间进度计划表。
时间（周）内容 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
发现与明确问题 调查需求 --
调查统计 --
明确要求 -
制定设计方案 收集信息 ----
设计分析 ---- ---- ----
方案构思 ---- ---- -
方案呈现 ---
方案筛选 - ----
制作模型 绘制图样 ---- --
模型制作 --- ---- ---- ----
测试、评估及优化 测试 -- ---- --
评估 -- ----
优化 - ----
使用和维护 设计一份产品说明书 ---
思考
你认为孙宇的台灯设计计划和时间进度计划表安排得合理吗？如果不合理，如何改进？
根据需要，时间进度计划表也可以用设计计划书的形式来表达。
马上行动
下表为孙宇准备制作台灯的设计计划书，请帮助她填写完整。
台灯设计计划书
周次 项目 内容及要求
第1周 资料收集与分析
第2—5周 制定设计方案 从所得的资料中构想出一些初步方案，再发掘资料中的有用数据、制作方法和材料等，确定最可行的设计，并绘制该台灯的草图------
第5—9周 制作台灯模型
第8—11周 测试、评估及优化 试验及检验台灯的性能，看看是否适用，必要时修改产品，以求更佳效果------
练习
如果请你设计制作一个笔筒，请分析一下此设计所应受到的限制。
本章小结
技术领域中存在着各种各样的问题。知道问题的来源，树立发现问题的意识，积极主动地发现问题可以挑战和拓展人们的能力。掌握一些发现问题的途径和方法，学会观察日常生活、收集和分析信息、进行技术研究和技术试验，可以帮助人们更好地发现问题，发现有价值的问题。
明确问题的内容，确认问题的价值，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。分析解决问题所受到的主客观条件的限制，明确设计所应受到的限制和所应达到的标准，进而提出设计任务，可以保证问题的解决和设计工作的顺利进行。制定周密的设计计划对确保设计有目的、有计划地进行也有着重要的意义。
综合实践
1、全班同学分成若干组，每组从日常生活中发现一个问题，分析解决这个问题的有效途径及方法。每两组组成一对，以己方为正方、对方为反方，分别就所发现的问题展开辩论，重点论证以下问题：
（1）各组发现问题的价值所在；
（2）明确各问题，确定其能否上升为一个设计项目；
（3）讨论各设计实现所受到的限制。
经过辩论，明确所要解决的问题，最终制定相应的设计计划。
2、阅读以下材料。
郁闷的一天
小明今天上课迟到了。
昨天爸爸去外地出差，妈妈又在医院值夜班，小明怕今早起不来，昨晚临睡前，拿出了新买的闹钟，设定好闹铃的时间。早上5点闹铃就响了，小明醒来一看，时间还早，就又睡下了。可是这一觉睡过了头。要是闹钟能够设定每隔一段时间就自动提醒，那该多好啊！
从床上爬起来，急急忙忙从冰箱里取出速冻水饺放进锅里煮，却发现水饺冻成一团，怎么都分不开了。
背上书包，赶紧开门，却怎么也旋不开防盗门上那个开锁的旋钮。
匆匆忙忙骑上自行车，发现轮胎是瘪的！这轮胎天天漏气，唉，若有不漏气的轮胎该多好！
上了一辆公交车，发现IC卡刷不了了，原来刷卡机“罢工”了，小明没带零钱，这下完了，只能走到学校去了。
（1）小明遇到了一些什么问题？问题产生的原因是什么？有没有解决办法？
（2）确定一个时间段（一天、一周、一月），回顾一下，自己遇到了一些什么问题？问题产生的原因是什么？有没有解决办法？
问 题 问题产生的原因 解决办法
（3）能否从上述问题中明确一些问题，并在此基础上提出一个设计项目？如果能，请制定相应的设计计划。
3、根据自己的生活经验，在进行一定的调查研究之后，明确一个值得解决的问题，提出设计的标准及所受到的限制，同时制定出设计计划，并注意将此项目作为学习以后各章一以贯之的作业内容。
第四章学习评价
评价内容 自我评价
学习过程 课内完成学习任务情况
课外完成学习任务情况
学习态度评价
学评价
学习结果 本单元学习目标实现情况
学习本单元内容的收获与不足
第五章 方案的构思及其方法
设计的关键在于构思，构思的关键在于科学的设计分析与恰当的构思方法运用。一个完整的构思过程既是分析、构思、比较、权衡等思维活动交相辉映的过程，也是批判性想像、创造性思考、科学决策综合运用的过程。方案的构思是设计中最富有挑战性的环节，是我们感受头脑风暴、体验创造乐趣的舞台。
一、方案的构思方法
学习目标
能就具体的设计任务进行一定的设计分析；能根据设计要求选择合适的材料或标准件；能制定符合一般设计原则和相关设计规范的完整设计方案；通过比较和权衡，能在多个方案中选定
在方案的构思阶段，我们要在信息收集与处理的基础上，根据整个技术设计的要求，进行严谨的构思。在具有多个方案的基础上，进行比较和权衡，形成改进后的方案。
1、设计分析
合理的设计分析是成功地进行技术设计的关键一步，分析得当可以指引以后的技术设计少走或不走弯路。
下面以台灯为例，说明设计分析的基本思路。
首先要抓住台灯设计需要考虑的主要因素，如功能、结构稳定、安全可靠、成本适当等。
思考
还有其他要考虑的因素吗？请补充： 。
台灯设计要考虑的因素很多，我们可以根据设计的具体要求进行开放性的思考。归结起来，这些因素分别归属于产品本身、使用者、使用环境，即“物”、“人”、“环境”三个方面。
产品本身是一个整体，包括功能、造型、材料等。但任何产品都不是孤立存在的，一方面，它是为人服务的，人的需求在很大程度上决定着产品的设计；另一方面，它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。因此，设计任何产品都应综合考虑物、人、环境三个方面。
在台灯的设计中，所涉及的人是一个具体而又明确的对象，也就是高中学生。那么高中学生使用的台灯与其他台灯相比，它的独特性是什么呢？这又需要从高中学生的学习、生活特点及生理、心理特点出发，分析人与产品的关系。
讨论
图中空白部分还可补充哪些内容？
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。
下面对台灯的各个部件进行设计分析。
灯泡
灯泡的主要功能在于照明。台灯的灯泡有很多种，如白炽灯泡、日光灯管、节能灯管等。
由于高中生学习的时间较长，眼睛易疲劳，为了保护其视力，所要设计的台灯应连续平稳地发光，一般选择没有频闪或频闪度较低的灯泡。
支撑架
支撑架的形式多种多样，但主要起支撑作用，并决定台灯的高度。
台灯放在书桌上，它的高度与学生的坐高以及书桌高度之间有很重要的关系。台灯的高度不仅影响光线的利用率，而且影响学生的坐姿。选择支撑架时，在保证台灯高度适中的前提下，要考虑它对不同学生身高的适应性以及制作复杂程度、成本等问题。
思考
设计支撑架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？
探究
适合学生学习使用的台灯，其高度为多少最合理？
灯罩
灯罩可以由不同材料做成，而且它的形状也丰富多样。灯罩不仅起安全保护作用，而且影响台灯光线的强弱及照射形式。
选择灯罩时，主要考虑的是通过灯罩给学生提供一个照度合适并且光线柔和的环境。这与灯罩的材料和外形有着密切的关系。灯罩的材料会影响光线的照射形式。透明灯罩将光线透射出去，这会使台灯照度达不到要求；不透明的灯罩反射灯光，使台灯照度很高却不能营造一个柔和的环境。选择灯罩材料时还应注意材料的导热效果。由于学生的安全防范意识不强，导热性强的材料容易造成烫伤。灯罩的外形设计主要应考虑光线照射的角度，通过选择合适的灯罩坡度使台灯的光线更符合要求。当然，对灯罩的设计分析还要考虑它对台灯稳定性的影响。
马上行动
你还见过哪些形状和材料的灯罩？分析它们是否符合供学生使用的台灯对灯罩的要求。
开关
开关起通断电源或调节光线亮度的作用。常见的台灯开关有拨动式开关、旋钮式开关、触摸式开关等。
选择开关时，要注意它能否根据学生的需要，安全有效地控制台灯的亮度。触摸式感应开关会因为无意的触碰而导致灯亮和灯灭，而声控式开关也会因为外界环境发出的声音而引起灯的自动开和关，这无疑会对学生的学习造成影响。
底座
底座位于台灯的底部，起支撑和稳定作用。因此，它的设计主要是通过对材料和形状的设计来保证台灯的稳定性。
根据高中生的特点，底座的材料应选择坚固的、不易碎的，其形状则应在追求台灯稳定的基础上，体现个性化的风格。
对台灯进行设计分析时，可以考虑如何实现台灯的多功能，如在台灯底座上安装日历、笔筒等附件。还可以考虑对台灯功能进行拓展，如实现台灯的定时开关功能，到了学习时间它就会自动打开；实现台灯的自动报警功能，当眼睛离书本太近时，台灯能自动提醒使用者纠正坐姿。
分析台灯材料的选择时，要注意在现有条件下有哪些材料可供使用，尽量就地取材；并且要尽量使用可再生资源，实现能源的可持续发展。台灯的材料选择需要用到很多标准件，这样既可以简化制作过程，又能实现通用通换。
小辞典
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。包括紧固件、连接件、密封件、滚动轴承、滚针轴承、螺孔和型材等七大类。
一般来说，供学生学习使用的台灯的灯罩在灯泡的上方，起着调节光线、安全保护的作用。支撑架连接灯泡与底座，底座则支撑并稳定整个台灯。电路的电源线经过支撑架从底座引出，接入电源插座。有时为了安全起见，我们可以加入变压器，使灯在低压情况下也能正常工作，支撑架直接起电源线的作用。在作设计分析时，应考虑台灯各部分之间的关系，使之成为一个协调的整体。
综合考虑功能、结构、安全、成本等因素是设计分析的基本内容，一个好的设计分析离不开对任何一个影响产品设计的主要因素的分析。
思考
如果考虑环境因素，你将如何分析你的产品设计？
马上行动
从物、人、环境三个方面判断右图各个台灯是否适合学生在学习时使用，为什么？
2、方案的构思方法
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。
方案的构思过程中考虑到的许多问题是模糊的、零散的、不系统的，而且也是不具体的，怎样把这些模糊的、零散的、不系统的设计想法变为我们能看到的、比较完整的具体方案呢？这就需要采用一定的方法。
方案的构思方法一：草图法
设计时，我们可以运用草图进行构思。草图不仅能将一些想法较明确地表达出来，而且可以随意修改。在运用草图法进行构思的过程中，学生可以捕捉灵感、自由发挥、不受约束。
在大家提出了多种设想以后，孙宇等同学据此总结出四种设想，并将人员临时组合为四组，各组分别有一名同学将各自小组的设想进行综合，并用草图形式将它们呈现出来。
马上行动
4—6名同学组成一组，每组同学选择上述设计方案草图中的一组作为优选方案并进行讨论，形成自己小组的较完善的设计方案，然后全班同学进行交流。
方案的构思方法二：模仿法
有些同学想做一个台灯，虽然以前没有做过，但是他们有使用台灯的经验，也看到过好多种台灯。因此，他们要完成台灯设计方案的构思，就可以依葫芦画瓢，用模仿的方法按已有的台灯去设计制作，即仿形；也可以将熟悉的几种台灯的不同部分重新组合成一种新式样的台灯。
用模仿法进行方案的构思是日常生活中是比较常见的，如古代的许多工匠学艺。模仿法的方案构思在现代科学技术中，有很多丰富的内容，如仿生技术、微型照相机、摄像机自动调焦的针孔摄像头就是通过研究鹰眼的成像原理后仿制出来的产品。
马上行动
你能举出两三个日常生活中用模仿法构思出来的方案和作品吗？
方案的构思方法三：联想法
要用联想的方法进行方案构思，人们就必须具备丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及较丰富的想像力。
案例分析
古人的飞天梦
人类探索宇宙奥秘的梦想其实很早就有，而且有一些人还为此付出了沉重的代价。明朝有一个人名叫万户，他看到爆竹点燃爆炸之后即能升空，就联想到如果自己能够乘坐爆竹，不就能升到高空了吗？于是他就找了把椅子，在椅子的四条腿上分别捆绑上了大爆竹。当然，当他坐上椅子让别人点燃爆竹之后，未能升上天空，而是让爆炸后的爆竹摔了一个大跟头。但以后的人们联想到这个原理，终于造出了能够飞上太空的火箭。
思考
根据所学知识和自身经验列举利用联想法进行方案构思的实例。
利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次成功，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，我们不能盲目地实践，而应该首先对方案进行科学论证，而后再进行制作和实施。
马上行动
请利用联想构思的方法对台灯的设计进行一个新构思，并赋予台灯新的功能。
方案的构思方法四：奇特性构思法
奇特性构思所形成的方案一般具有原创性。这些构思在历史上很少发生，或从来没有发生过，甚至有些构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。例如，在构思台灯的设计方案时，设想一种台灯，其射出的光线在一定的范围内，仅供学习者使用，而不影响他人；设想一种台灯，只要人坐在灯旁，依靠人体的热量就能使台灯发光，并能使人看清东西，这样既节省电能，又能照明。这些设想都是奇特性构思。
思考
你能就台灯产生一些奇特性构思方案吗？
案例分析
夜视镜
在古今许多战斗中，侦察员是个重要的角色。侦察员在战斗前，凭借夜色保护，到敌方前沿阵地侦察。夜色里，敌方看不见侦察员，但同时侦察员也很难看清敌方的情况。许多侦察员想，能有一双夜视眼就好了。这个设想在人的生理功能前提下不能实现。然而人们在对这个方案构思进行二次开发的时候，采用红外热敏材料造出了能在夜晚看清敌人的夜视镜。
方案构思方法有很多，以上只是其中的一部分。在构思时，应该开阔视野，利用和创造更多的方法为构思服务，最后形成丰富的，既体现创造特征、又遵循一般的设计原则和设计规范的多个方案，从而为方案的比较和权衡奠定基础。
3、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。
下面我们仍以已形成的台灯方案的比较、权衡来说明其一般方法。
方案的比较
A小组同学的方案构思
（1）木制底座（2）有机玻璃灯罩（3）6根支撑用自行车钢丝（4）6块普通玻璃（5）标准灯泡、导线、插头（6）调光开关
B小组同学的方案构思
（1）木制底座（2）金属灯罩（3）两根金属或有机玻璃支撑杆（4）手动开关（5）标准灯泡、导线、插头
C小组同学的方案构思
（1）椰子壳或葫芦壳制底座、灯罩（2）金属软管支撑杆（标准件）（3）标准灯泡、导线、插头（4）调光开关
D小组同学的方案构思
（1）陶瓷瓶或空酒瓶制底座（2）硬纸质灯罩（外贴花布）（3）标准灯泡、导线、插头（4）空心金属管或非金属管作支撑杆（5）手动开关
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 √ √ √ 8元/盏
方案B √ √ √ √ 12元/盏
方案C √ √ √ √ √ 9元/盏
方案D √ √ √ √ √ 7元/盏
注：“√”表示满足某项指标的要求。
方案的权衡
通过比较，明确了各个方案对设计指标的符合程度。但是，要制定出最佳方案，还必须根据设计要求与设计原则对各个方案进行权衡。
方案A：照明效果较差，造型美观，结构创新，稳定，耐久性较好，安全性不高，环保性不好，制作稍难，价格适中。
方案B：照明效果好，稳定，耐久性好，安全性高，环保性不好，制作简单，价格稍高。
方案C：照明效果好，材料创新，稳定，耐久性好，安全性高，环保性较高，制作难，价格适中。
方案D：照明效果好，造型美观，稳定性不高，耐久性较差，安全性较高，环保性较好，制作简单，价格便宜。
设计台灯首先要满足对基本功能——照明的要求，其次必须保证台灯的安全性，在此基础上考虑台灯结构稳定性和台灯的耐久性，最后综合考虑台灯的加工难易程度、成本及环保性等。对方案进行比较和权衡的过程是一个综合考虑的过程，各个指标并不是独立的，它们相互关联，相互制约。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。
四个方案各有千秋，孙宇等同学根据自己对方案的比较与权衡选择出了各自认为合适的方案。同学中大致有两种不同的意见：一部分同学坚持方案B是最好的，另一部分同学则坚持方案C是最好的。坚持方案B最好的同学认为：方案B中的台灯照明效果较好、安全性很高，虽然外形普通、成本较高，但台灯的结构稳定、经久耐用，而且取材加工较容易，学生制作方便。坚持方案C最好的同学则认为：方案C中的台灯照明效果很好，材料的选择既保证了台灯的安全性、稳定性，在材料使用上，又体现出了创新与别致，很符合中学生的心理，而且环保性较好，虽然制作较难，但这也是个锻炼动手能力的好机会，坚硬的外壳使得台灯更经久耐用。
思考
假如让你选择设计方案，你选择哪一个？试说明理由。如果你认为这些方案都不符合要求，你会做什么样的改进？
练习
1、眼镜中包括哪些标准件？请列举。
2、到图书馆查阅有关台灯设计的手册，了解制作台灯的材料在技术指标上有什么要求。
3、设计一个中小学生随身携带的水壶，该如何进行设计分析？请写出影响设计的主要因素。
4、采用草图法构思中学生书包的设计方案，对方案进行比较，并选择一款性能价格比较高的方案进行制作。
二、常用的创造技法
学习目标
熟悉头脑风暴法；了解列举法；了解设问法。
创造技法在设计中有着广泛的应用，它直接影响设计方案的构思。下面将介绍几种常用的创造技法。
1、头脑风暴法
“头脑风暴法”是由现代创造学的创始人、美国学者阿历克斯 奥斯本于1938年首次提出的，最初用于广告设计，是一种集体开发创造性思维的方法。
“头脑风暴”的概念源于医学，原指精神病患者头脑中短时间出现的思维紊乱、产生各式各样的胡思乱想的现象。创造学中借用这个概念来比喻思维高度活跃，打破常规的思维方式而产生大量创造性设想的状况。
小资料
头脑风暴法的原理与原则
一、原理
头脑风暴法的原理是通过强化信息刺激，促使思维者展开想象，引起思维扩散，在短期内产生大量设想，并进一步诱发创造性设想。
二、原则
在组织头脑风暴活动时，应该遵循以下几条原则：
1、自由畅想。要求参加者不受任何条条框框限制，放松思想，让思想自由驰骋。
2、延迟批判。在组织头脑风暴会议时，必须坚持当场不对任何设想作出评价的原则。
3、以量求质。头脑风暴会议的目标是获得尽可能多的设想，增加设想的数量，以便获得有价值的创造。
4、综合改善。鼓励与会者对别人的设想补充完善成新的设想，会后对所有设想作综合改善的工作。
5、限时限人。会议通常限定时间为30——60分钟，人数为10人左右。
2、列举法
列举法是遵照一定的规则，罗列研究对象有关的各种性质，进而诱发创造性设想的创造技法。
阅读
特性列举法和缺点列举法
一、特性列举法
（一）原理
特性列举法是通过对研究对象的特性进行详细分析，迫使人们进行逐项认真思考并深入研究，进而诱发创造性设想的方法。
特性罗列为人们提供详尽分析、周密思考的途径，有利于克服思维定势，产生新设想。因此，这一方法也叫分析创造法。它尤其适用于在已有产品的基础上进行新产品开发和已有工艺、工具等的革新改造。
（二）实施步骤
特性列举法的实施步骤主要有以下四个环节：
1、对象剖析
首先进行系统分析，即将研究对象逐步分解为若干个子系统，直至可以直接成为基本单元的组合为止。例如，一个保温瓶，可以分解为外壳、瓶胆、瓶塞、瓶盖子等子系统；而外壳又可以分解为壳身和把手，瓶胆又可分解为玻璃瓶胆和镀层等更小的子系统。对研究对象的剖析越详尽，下面的特性列举就越容易进行。
2、特性列举
选项罗列出各子系统的各种特性。一般是将特性分为名词类、形容词类和动词类三类来加以考虑。
名词类特性主要是指结构、材料、制造方法等方面的性质；
形容词类特性主要是指形态、体积、自重、颜色等方面的性质；
动词类特性主要是指原理、功能等方面的性质。
3、设想开发
针对罗列的各种特性逐一进行推敲，对如何改变或改进原有特性提出设想。
仍以保温瓶为例，如果原有的保温瓶是一般塑料的热水瓶，那么从名词类特征来考虑，可以提出的设想是：（1）外壳材料由一般改为高性能塑料；（2）把手形式由固定式改为手提式；（3）瓶胆镀层由银改为镁或其他合适的材料。
4、设想处理
对获得的某种设想进行处理，分别给予实施、舍弃或再开发。
二、缺点列举法
缺点列举法是应用广泛、效果显著的一种创造技法。从发展的眼光来看，世界上的一切事物都不可能尽善尽美，一旦找到这些“缺点”并加以改进，事物就会在原有的基础上得到新的提高。缺点列举法的宗旨在于通过分析研究对象各个方面的不足之处，并予以罗列，从而有针对性地提出各种设想来加以改进和完善。
不难看出，缺点列举法是特性列举法的特例，实际上是只将特性中的缺点予以罗列的特性列举法。其优点是精力集中，节省时间，容易取得显著效果，有时候只要找出原有事物的一个缺点并加以改进就能产生巨大效益。然而，采用这一技法开发设想只能对原有事物“拾遗补缺”，它是一种被动型的创造技法。
讨论
采用列举法对保温水杯提出改进设想。
3、设问法
设问法是通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而作出选择并深入开发创造性设想的一种创造技法。它的主要类型有检核表法、5W2H法、和田12动词法等。
问题提得好，就等于找到了解决问题的突破口。面对着各种各样的问题，关键在于正确的选择，而可供选择的并列因素越多，选择的结果就可能越有价值。设问法的作用就在于提供多种可供选择的并列因素。
设问法借助各种思维技巧抓住事物具有普遍意义的方面进行提问。如奥斯本的检核表法，借助于联想、类化、组合、分割、颠倒顺序等思维技巧，抓住声音、颜色、气味、形状、材料等事物的基本属性大做文章。
又如5W2H法，是从七个不同的角度对事物进行提问：
Why 为什么做这项工作？为什么是这种形状、大小、颜色？为什么有这种性质？为什么使用这种材料？为什么应用这个原理？为什么采用这个方法？
What 做什么？任务是什么？目的是什么？条件是什么？方法是什么？规范是什么？重点是什么？功能是什么？与什么有关？
Who 谁会做？谁来做？谁不能做？与谁有关？谁来决策？谁会赞成？谁会反对？
When 何时开始？何时完成？何时最适宜？何时最不适宜？
Where 何处可做？在何处做？何处最适宜？
How to 怎样去做？怎样做效果好？怎样做效果不好？怎样得到？怎样改进？怎样发展？怎样避免失败？
How much 需要多少人力、物力、财力？成本多少？产量多少？有多少功能？有多少利益？有多大效率？
总之，不管是哪一种形式的设问法其操作过程都是通过提出各种问题来产生大量设想，从中诱发创造性思维，进而作出判断和选择。至于创造成果的完成，往往还要做许多付诸实施的工作。
创造技法的种类多达数百种，本章只介绍了几种常用的技法。还有不少创造技法，如综摄法（类比法）、组合法、等值变换法、专利创造法等，应用后往往也能获得较好的效果。
链接
创造科技网 http://www.pcut_cn.com
《创造能力培训教程》，张立中著，中国统计出版社，2002年版。
练习
1、开展一次头脑风暴活动，设计一款利用天空无线电波能源照明的新型台灯。
2、采用列举法，对课文中所提出的台灯的设计方案重新构思，设计一款性能价格比更高的台灯。
本章小结
设计分析是技术设计的关键。分析时，既要从物、人、环境三者的关系进行分析，也应根据设计要求对产品的各个组成部分进行分析。在进行材料和部件的选择时，要尽可能选择合适的材料或标准件。
方案的构思是技术设计过程中重要的环节。方案的构思方法主要有草图法、模仿法、联想法、奇特性构思法等四种类型。掌握方案的构思是制定出好的设计方案的重要保证。在信息收集与处理的基础上，通过设计分析、方案的构思、方案的比较和权衡，能制定出符合一般设计原则和相关规范的完整设计方案。对多种方案进行反复思考，不断完善，在多个方案中选出满足设计要求的最佳方案或集中各种方案的优点来改进原有方案。
综合实践
1、请你为高层建筑设计一款多功能的遮阳篷，基本要求是：注意使用材料要环保，款式要新颖、悦目，符合市容美化要求，功能要多样，结构要稳固。试想在设计时要考虑哪些设计因素？
2、根据自己在第四章确定的设计项目、设计要求，进行设计分析，形成方案，并经比较和权衡，确定和完善自己的方案。
第五章学习评价
评价内容 自我评价
学习过程 课内完成学习任务情况
课外完成学习任务情况
学习态度评价
学评价
学习结果 本单元学习目标实现情况
学习本单元内容的收获与不足(共49张PPT)
1.发现与明确问题　　
2.制定设计方案　　
3.制作模型或原型　　
4.测试、评估及优化　
5.产品的使用和维护
一、发现与明确问题
讨论：
陈晨发现了什么问题？
产生了什么需求？
发现问题
从本质上说，设计是一个问题求解的过程。设计必须从调查需求、分析信息、发现与明确需要解决的问题开始，提出设计项目，明确设计要求。
第一种，人类生存活动中必然会遇到的问题。
第二种，由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。
第三种，基于一定的目的由设计者自己主动地发现问题，并试图解决它。
一、问题的来源有哪些？
二、发现问题的途径与方法
1、观察日常生活
1、您是不是类似的受害者？
那该怎么办呢
2、收集和分析信息
收集信息的途径：文献法、问卷法、询问法。
通过技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。
（3）技术研究与技术试验
在下面的喂饭机器试验中，你能发现哪些问题？
Ch4.2 明确问题
一、明确问题的内容与价值
（二）问题的价值
1、防滑能够做到吗？利用科学中的那些原理呢？
2、这个问题在能我们身边发生，其他地方也有同样的问题吗？或者其他人也有同样的问题吗？
二、明确解决问题受到的限制及
具体的设计任务
要解决这个“雪天路滑”的问题都受到哪些条件的限制啊？
主观条件上看：
客观条件上看：
问题解决者或设计者的技术能力。
人力、物力、财力、时间等的限制。
1、运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。
2、任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅有一个。
二、制定设计方案
应明确
1、收集信息
用户调查
专家咨询
查阅图书
浏览互联网
如何选择材料
如何使结构稳定
如何便于携带
选用轻质材料
选用易加工材料
选用废旧材料
……
扩大支撑面
采用榫接方式连接
采用插接方式连接
……
尽量缩小体积
采取可拆卸式
采用折叠式
……
结构稳固
易于制作
自重轻
体积小
携带方便
成本不高于5元
材料
结构
携带
2、设计分析
根据设计要求，大胆构思，挖掘创造潜力，提出多个设想
材料
结构（画草图、做模型）
连接方式（画草图、做模型）
3、方案构思
一、方案的构思方法
一、方案的构思方法
——设计分析
1、设计要考虑的主要因素有哪些？
2、方案的构思方法
3、方案的比较与权衡
方案的构思方法
1、设计要考虑的主要因素有哪些？
（1）以下车是为哪些人群设计的？
（2）适合于哪些环境？
（3）对车有哪些要求？
车牌号为京V02009的红旗轿车...
该检阅车全身防弹，且由纯手工精心打造，站车高度固定，不可升降，完全根据首长身高量身定做。 新一代... 据悉，京V是2004式军牌，一般是中央军委的车。车牌号“2009”，简单直观的解读，就是指今年——2009年。
总结一下：
在设计车的时候要考虑哪些方面
环境
物体
人
设计
方案的构思方法
草图法
模仿法
联想法
奇特性构思法
草图法
随意修改。捕捉灵感、自由发挥、不受约束。
模仿法
模仿现实生活中存在的一些事物进行方案的构思。（如仿生技术）
奇特性构思法
三、方案的比较与权衡
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，选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。
要制作最佳方案还必须根据设计要求和设计原则对设计进行权衡。
考虑的方面：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，等
A.采用瓦楞纸材料的方案草图
4、方案呈现
对提出的几个设计方案,依据一定的原则,对方案进行筛选.
方案C3比较符合设计要求.
5、方案筛选
小结：制定设计方案
收集信息
方案呈现（画出草图）
设计分析（材料、结构、携带- - -）
方案构思（材料、结构、连接方式- - -）
方案筛选
1、
2、
3、
4、
5、
(1)绘制图样
(2)制作模型或者原型(缩小\简化)
三、制作模型或原型
（1）测试：
检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。
（承重、稳定性）
四、测试、评估及优化
（2）评估：
对各个方案的结构稳固、 造型、制作难度、自重、体积、携带、成本等方面 进行评估
（3）优化：（增加结构强度、美化外观）
设计的评价
问题：为什么要进行设计的评价？
　　因为它对设计者树立质量管理意识、强化质量管理、高质量完成设计任务具有重要作用，同时也有助于设计中的信息交流和工作反思。
设计的评价
评价对象
评价者
设计过程
设计成果
自我评价
他人的评价
评价
评价的分类
设计的评价
　　评价要建立在事实判断的基础上，进行评价必须制定相应的标准。
　　评价标准的制定应当客观、明确，体现科学性和可操作性。
设计的评价
我们该如何来进行设计过程的评价呢？
(1)设计过程是否完备
(2)分工是否合理
(3)采用的方法是否正确
(4)各个环节或阶段的任务是否完成
(5)形成的中间成果（方案）是否符合要求
(6)全过程是否有质量控制和相应的监督、改进措施
评价的内容
设计的评价
１、发现与明确问题
２、制定设计方案
３、制作模型或原型
４、测试、评估及优化
５、产品的使用和维护
设计过程
的 评价
对设计过程的评价应寓于设计的全过程
设计的评价
对最终产品的评价
2
就是对设计成果的总评价
两个依据
参照设计的一般原则进行评价
根据事先制定的设计要求进行评价
设计的评价
　　如：对一个日常用品，可从以下方面进行评价：
　　功能、形态、效率、创新、安全、操作、性能价格比、美学因素，对社会、环境、资源的影响、市场前景等
设计的评价
根据设计原则对某个最终产品的评价（坐标法）
设计的评价
设计的评价与设计的交流
３
　　设计的评价目的不是为了甄别，而是为了相互交流信息、征求意见、共同研讨，进而完善设计方案。
　　设计的交流贯穿与设计的全过程，是设计评价的基础。
正确使用和维护可以使产品更好地满足人们的需求,并能延长其使用寿命。
如何设计使用说明书？
五、产品的使用和维护
1、产品介绍
2、产品结构
3、技术指标
4、使用方法
5、注意事项
6、适用范围
范例
阅读 P、055
需求调查
设计分析
方案构思
模型制作
测试评估
下图是一幅描述产品设计过程的示意图，请就此图谈谈你的看法，并与同学交流。
讨 论
1、发现与明确问题
2、制定设计方案
3、制作模型或原型
4、测试、评估及优化
5、产品的使用和维护
[小结] :设计的一般过程
一、科学性 二、创新性
三、实用性 四、美观性
五、经济性 六、道德性
七、(环保)可持续发展性
我们寻找一下对不同产品有哪些相同要求

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