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第五章《再创设计新意》学习材料
实现创新设计
为什么在设计实践中很多人只会因循守旧，照搬照抄，而有的人则能够脱颖而出，取得创造性地成果呢？这是因为后者运用了创新思维。
定位：创新思维是优化设计的基础，优化设计为创新思维的发展提供了平台。
1 创新思维的特征
⑴开放性：敢于突破思维定势，乐于接纳新信息，善于输出新信息；能够打破现有框架的束缚，把设计过程视为推陈出新的过程。（牛顿发现万有引力定律）
⑵多向性：善于从不同角度思考问题，设计时能提出多种设想，能灵活地变换影响事物的因素。当思维在一个方向受阻时，善于转向思考或逆向思考。（人和物过河有多少方案？）
⑶独立性（或叫独创性、求异性）：这种思维方式敢于追求与众不同、前所未有的见解，能大胆突破前人设计的时代局限。（半导体的发明）
2 创新设计的类型
⑴原理创新：原理创新是运用一种新的技术原理于产品设计中，从而产生出新颖、先进的技术产品。（自行车 电动自行车）
⑵结构创新：涉及材料选用、加工制作的工艺性、产品的经济性及与社会环境的适应性等诸多因素。（普通自行车 折叠自行车）
⑶外观创新：是运用技术手段与艺术处理相结合而赋予产品美观外形的创造活动。（手机）
3 实现创新设计：一要注意训练创新思维；二要明确创新设计的方向。
二、技术测试
一项新产品设计出来后，它的设计是否科学合理，性能和质量是否符合要求，需要技术测试来回答。技术测试是检验产品性能、质量的科学手段，也是评价、优化设计方案的必要前提。
1、技术测试包括技术检测和技术试验，它是科学评价技术产品、优化设计方案的科学依据，是根据一定的科学道理，使用通用的或专用的量具或仪器设备，按照一定的测试工艺进行的。
2、技术测试一般存在于三个阶段：
①生产施工前的测试：如材料的性能测试、原料的质量检测、建筑工程的测量准备等。
②生产施工过程中的测试：如加工零件的尺寸与形状检测、部件的组合质量与功能测试、工程的施工质量检查、食品药品的配料成分检测等。
③生产成品的测试：包括各方面的质量、功能和性能的测试等。
3、技术测试所用仪器：
① 常用检测仪器：游标卡尺、内外径千分尺、百分表、硬度计和多种专用量具等。
② 专业技术测试：电子水准仪、万能试验机、钳式硬度计、高精度测试仪、测厚仪等。
4、简单的技术测试方法：
①对两种不同型号电池进行性能测试（P123技术试验）
②材料的抗弯强度测试（P124图5-8）
③木纹的横向和竖向抗剪强度比较测试（P125图5-9）
④硬度测试（P125）
⑤小板凳的抗压、稳定性测试
三 技术试验（Technical Test）
1、定义：技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动
2、作用：它不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键。
技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，它对技术应用的实现起到了有力的保障作用。通过技术试验，可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。
3、分类：
⑴按应用范围分：农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等
⑵根据试验目的分：性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等 加图
a性能试验：通过改变所给的条件，测量试验对象的状态变化并分析其原因，明确试验对象的性能或性能故障，如对产品的高（低）温试验、振动颠簸试验等。
b优化试验：对试验对象进行条件优化或条件组合，如农业中不同品种的对比试验等。
c预测试验：通过试验，预测被试对象状态的变化及产生的后果，如可以通过老化试验预测零件老化后的结果。(安全帽的超载试验)
d信息试验：通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果。
4、技术试验的方法：
⑴优选试验法：运用数理统计的方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果，这种试验方法称为优选试验法。如不同品种水稻的对比试验等。
⑵模拟试验法：通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法称为模拟试验法。如汽车的碰撞试验，在专用的场所模拟现实中的撞车事故，以考察汽车的性能。采用这种方法试验，可以减小风险，提高效率。另外，模拟试验还可以通过缩小（放大）比例来模拟所设计的现场效果。如水利大坝从论证到、设计到开工建设进行了许多试验，可以将大坝制成等比例的缩小模型，进行水利试验。图
⑶虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法称为虚拟试验法。如：用计算机模拟“勇气”号火星探测器登陆火星表面的场景效果。图
⑷强化试验法：通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法称为强化试验法。
如：检测产品的抗压性能时可采用强化试验法，选用专用的压力设备，对产品施加一定的压力，来考察产品承受压力的最大限度，这是强化外力对产品作用的试验方法。
⑸移植试验法：在相互具有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验，这样的方法就是移植试验法。如：作物的移植、学习方法的借用等。
5、技术试验的实施与报告的写作
⑴一般地，技术试验的实施包括制订试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论等几个步骤。
⑵技术试验报告是技术试验工作完成后应当形成的成果，其项目包括试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结等。试验报告的文字应力求简明扼要。
(3)试验记录作为试验的原始记录，应该是完整和真实的。记录内容应包括试验的全过程，当试验现象反常时，应做出明显标记，作详细的记录。
四、评价、优化设计
⒈ 设计评价的基本原则及运用
一般说来，可以将科学、实用、安全、经济、美观、新颖作为评价的基本原则，并以此作为优化设计的方向。运用好上述原则，还得深入探讨以下问题：
⑴问题一：存不存在“一票否决”的情况？（P126）
⑵问题二：评价原则应不应该分轻重主次？（P127）
⑶问题三：如何协调互相矛盾的评价原则？（P127）
⒉ 评价、优化简单物品的设计:要根据具体情况确定应优先考虑什么评价原则。
例一：对多功能用品盒评价的首要原则是使用功能，其次是美观性，然后考虑其他因素。
例二：对自制小板凳评价的首要原则是实用性、安全性（结构强度是否达到），其次是美观性，然后考虑新颖性等
五、技术产品的使用和保养
（一）产品说明书(Product Specification)
1、 产品说明书及其作用
产品说明书，也称为用户手册，是指导用户选择产品、使用产品的“路标”和“向导”，它可帮助用户了解产品特性，确保用户正确、安全地使用产品。
2、产品说明书的编写：
⑴一般结构：标题、正文和产品标记。
a 标题：置于文首或封面，完整的标题由产品的商标、型号、货名以及“说明书”或“使用说明书”构成。力求简洁、鲜明、醒目。
b正文：说明书的主体，包括产品构造、性能、适用范围、技术参数、安装、使用方法、注意事项等。
c标记：包括产品的商标、厂家名称、地址、电话、邮编、代号或批准文号等。内容要写清楚明白，地址要用全称。
⑵ 产品说明书的形式：条款直述式、直问直答式。
a条款直述式：把说明的内容分成若干类别，然后按照一定顺序逐项书写。
b直问直答式：将说明的内容归纳成问题，按一定顺序提出逐一回答。
⑶ 产品说明书的写作要求:
① 充分考虑用户的阅读需要。 ② 体现产品设计的特点。
③ 不必平均用力，应有所侧重。 ④ 语言准确、通俗、简洁，内容条理清楚。
（二）技术产品的使用、维护和保养
⒈ 技术产品的使用。为了恰当、安全、高效地使用产品，在使用产品之前应认真阅读产品使用说明书，了解产品的性能，懂得产品的使用或操作方法，掌握产品的保管和养护常识。以来电显示电话为例，人们若通过说明书掌握了自动追拨功能的使用方法，就可方便地拨打诸如电台之类的热线电话了。在使用此功能时，电话若未能拨通则自动挂机，16秒后会自动重拨。
⒉ 技术产品的维护和保养。它是指维护产品完好技术状况或工作能力而进行的作业。为了便于维护和保养，在设计时应注意：使用标准部件；为产品配备必需的一般维修工具以方便产品维修；尽量提供维修者易识读的符号标志；产品设计上要便于拆卸并确保操作安全。
3、技术产品的服务途径：
（1）查阅说明书获得厂家的服务电话、服务网站网址、服务网点分布等信息。
（2）打电话咨询或上网查找。
（3）请教其他用户获取服务信息。
⒎有一种药品的说明书上关于用法和用量的说明是这样写的：“本药口服，每片含有效成分0.25克，成人一次服500mg，每日3次，或遵医嘱服用。”请指出这句话存在的问题，并将其修改的更明确、易读。
答：说明书内容条理不清。可改为“本药口服，每片含有效成分0.25克，成人一次服2片，每日3次，或遵医嘱服用。”
⒐许多人认为使用洗衣机洗衣服，洗净洗不净由不得自己，只能听命于机器，其实不然。有关权威机构的试验证实，要提高洗净率，下面几点不可忽视。你能对下列各点作出正确选择吗？它们是否应在洗衣机说明书（用户手册）中得到体现？
⑴洗衣机的实际洗涤量为额定容量的（ ）时，其洗涤效果最佳。
A.80% B.100% C.90% D.50%
⑵浓缩型洗涤剂多含有酶，但洗涤剂浓缩后密度高、比重大，容易沉入洗涤液底部。为使其溶解，充分发挥酶的作用，最佳水温是（ ）
A.0～10°C B.10～20 °C C.30～40°C
⑶为了更好的发挥洗涤液中界面活性剂的作用，最好将衣物放入洗涤液中浸泡（ ）
分钟后再洗，使污渍容易去掉。
A.5 B.10～20 C.30 D.40
⑷衣服洗过一定时间（一般洗____分钟即可）后洗净率不会再明显提高，反而会损伤衣物。
A.5 B.10～15 C.30
⒒要解决人和物过河的问题，可以考虑利用桥、船、飞行器、空中索道、河底隧道、将河水抽干或者修改河道等方式，这反映了创新思维的（ ）
A.独立性 B.多向性 C.开放性 D.科学性
⒓“5W—2H法”（What、Where、When、Who、Why，How many、How to do）是一种创新思维方法。它具有创新思维的 ______、______、______特征。
A.可行性 B.开放性 C.独立性 D.多向性 E.实用性
⒔过去人们设计出火石打火机，现在随着技术的进步又设计出电子打火机，这是（ ）
A.结构创新优化设计 B.原理创新优化设计 C.外观创新优化设计
⒖在产品开发、质量控制、生产管理等方面都离不开（ ）
A.科学检测　 B.性能试验 　C.技术测试 　D.都对
⒗安全带的研制是通过哪项技术试验法而得到的？（ ）
　A．虚拟试验法 B．强化试验法　　C ．优选试验法 D．模拟试验法
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