资源简介

(共86张PPT)
地质版《技术与设计1》
第三章体验设计实践
第二节 设计方案的制订
学习目标
1、懂得信息的作用，初步具有收集信息、处理信息的能力。
2、学会构思设计方案的方法，包括自己如何构思和如何利用激智法来组织讨论以集思广益。
3、学会徒手画简单的立体草图，能将自己的设计方案构思画出草图。
4、懂得如何合理地评价和选择设计构思，能够运用设计的基本原则等技术思想来制订合适的设计方案。
5、培养认真操作和周密思考的习惯。
发现问题，提出设计课题
设计应达到的具体目标
设计所受到的限制
明确要求，进行设计定位
知识回顾
设 计 的 一 般 过 程
发现问题与明确
制定设计方案
制作原型或模型
测试评估
优化
编写说明书
知识回顾
第二节 设计方案的制订
收集和处理信息
构思设计方案的方法
学会用草图表现构思
评价与选择设计方案构思。
设计课题明确了，接着就要进人制定设计方案阶段。这一节我们将学习
收集和处理信息
构思设计方案
用草图表达构思
评价与选择设计方案构思
即：
一、收集和处理信息
收集和处理与设计课题有关的信息，是方案构思的准备工作。信息收集得越多，就越有可能找到解决问题的好方法。我们现在要设计多功能学习用品盒（架），就要去收集现有的类似产品的信息（图3-5）。收集信息的途径和方法很多，例如，我们可以在家中、商店里、书本资料上、广播电视上、互联网上去寻找。然后对这些信息进行分析整理。
一、收集信息和处理信息
收集信息的途径：文献法、问卷法、询问法。
用户调查
专家咨询
查阅图书
浏览互联网
例：设计花架收集的信息
二、构思设计方案
明确了课题，收集了信息资料后，我们可以进入构思设计方案阶段。
构思的方法是：
⑴ 根据设计课题的要求，借鉴现有信息，形成想法，并逐步加以发展和完善。例如，初步设想了一种卧式的放在书桌角上的多功能学习用品盒（架），它的平面形状如下（图3-6）。
对多功能学习用品创新的设计，你有什么构思？
这个平面形状符合设计要求吗？是不是很理想呢？通过分析思考，进一步完善想法。
针对拟设计的多功能学习用品盒（架）初步构思，提出你新的设想。例如：
做成立式的？立式的与卧式的各有什么优缺点？可不可以壁挂式的？
放书的隔板可做成活动的吗？这样有何好处？
笔筒可不可以利用现成的圆筒来做？哪些物品可用来做笔筒？
学习用品盒的形状和结构，可以做哪些改进？
可以增加其他的功能吗？
还可以用其他的材料吗？用什么颜色好看？
集思广益的结果，会出现许多构思方案，我们可以选出一些合适的来，如图 3-7所示
设计分析
头脑风暴法
头脑风暴法又称智力激励法、BS法、自由思考法，是由美国创造学家A·F·奥斯本于1939年首次提出、1953年正式发表的一种激发性思维的方法。此法经各国创造学研究者的实践和发展，至今已经形成了一个发明技法群，深受众多企业和组织的青睐。
“头脑风暴法”
1、什么是头脑风暴法：头脑风暴原指精神病患者头脑中短时间出现的思维紊乱、产生各种各样的胡思乱想的现象。
2、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。
3、原理：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。
原则：
1、自由畅想 大家不受任何条条框框限制，放飞你想象的翅膀，任思维凭空翱翔。
2、延迟判断 在头脑风暴活动中，每一提出的设想当场不做评价，消除影响自由畅想的一切负面因素，鼓励发言，才能强化信息同时不断刺激思维，诱发新的思想。
3、、以量求质 头脑风暴会议的目标是获取尽可能多的设想，从中提取有价值的创造，因此同学们的设想越多越好。　　
4、综合改善 这是一个吸收与完善的过程，也是一个相互补充一齐提升的过程。　　
5、限时限人 会议通常限定时间 ３０～６０分钟，人数１０人左右。　　
原则：
产品及问题：
黑板刷：
粉笔灰到处飞，且黑板不易檫干净等
雨 伞：
信 封：
不易拆开、且易把里面的信纸拆烂等
牙 刷：
牙膏易掉；水会倒流到手柄；牙刷不用时牙刷头易粘灰尘等
易打湿鞋及裤腿等
分组确定议题
第一小组：黑板刷
第二小组：雨伞
第三小组：信封
第四小组：牙刷
小组活动时间：15分钟
小组总结发言时间：3分钟
活 动 原 则
自由畅想
综合改善
延迟批判
以量求质
限时限人
议题：
第一小组：
黑板刷
第二小组：
雨伞
第三小组：
信封
第四小组：
牙刷
小组会议时间：15分钟
小组总结发言时间：3分钟
奇特性构思法
在模仿、联想基础上，要培养敢于突破常规思维，大胆想象的能力。 在小组中可开展“奇思妙想”的讨论，拓展思路。
奇特性构思所形成的方案一般具有原创性。
模仿法
即模仿现有的产品进行方案构思的方法 用模仿法进行方案的构思在日常生活中是比较常见的。在现代科学技术中也很常见，如仿生技术。
联想法
用联想法进行方案构思，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。 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。
进行方案的比较和权衡
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。
方案的比较
方案的权衡
方案构思的核心——创新
一个产品是不是有新意，是不是有生命力，就是看它是不是有创新。而创新性就体现在设计方案上。因此我们说，方案构思，是设计者设计风格和能力的体现。
1、不要放过身边出现的问题 2、不要迷信权威 3、要善于借鉴和迁移 4、多想想物体的其他功能
三、用草图表达构思
有了好的构思，怎样把它表达出来呢 画个草图，这是常用的办法。
草图一般都采用徒手绘画来完成．徒手绘画就是只用铅笔，不用尺和其他绘图工具的绘图技能。练习好这种技能，就可以尽快把自己的构思画出来，这是一种很有实用价值的技能。
徒手绘画练习的基本方法如下：
㈠ 直线练习
要领：铅笔削成锥形。先打点，然后照点画；将两点连成直线时，要眼看线的终点（不看笔尖）一笔画成．可以先练习画水平线，然后练习画竖直线，再练习画斜线。直线练习达到一定熟练程度后，再进行画各种角度、方形的练习。可先画小的，逐渐画较大的．
举例
例如，画图3-8a所示物体，步骤为：
⑴ 画一条水平线和一条垂直线，垂直线长度等于立方体的高，如图3-8b；
⑵ 从垂足处向两边画斜线，均与水平线成30夹角，如图3-8C；
⑶ 目测适宜长度，分别作已有三条线的平行线，就得到由三个可见面构成的立方体，如图3-8d；⑷ 其余部位画法按上述要领进行即可，如图3-8e、f。
㈡ 圆形和曲线练习
要领：先用直线轻轻画出圆或曲线的范围和中心线，然后根据界定的位置尽可能均匀地画出圆和曲线。必要时，先打点，再描点成曲线。
㈢ 立体图练习
要领：任何立体都有长、宽、高。先画出三个可见面，构成立方体。每个面互相平行的棱边应画成平行．其他形体均可用立方体界定位置。
1、为什么要练习徒手绘画？
2、画直线的要领
3、画圆形和曲线的要领
4、立体图的要领
1、画线要稳，图线清晰
2、目测尺寸要准、各部分比例均匀。
3、标注尺寸无误、字体工整。
徒手绘画要求
例1：设计个性汽车的草图
草图
2、可调座椅
【练习】李琳准备在房间里放置一个落地式书架，为李琳设计、制造一个书架。
1、用草图展示设计，说明该书架的总体尺寸（长、宽、高）；2、并针对草图说出你所设计的书架的两个特点。
(2008温州会考题)
草图
作品欣赏
四、评价与选择设计方案构思
通过前面的学习，我们体会到设计方案构思是一种创造性工作。即使是一件简单的产品，其设计方案构思也不会是单一的。那么，在多种构思方案面前，我们应当怎样从众多的构思方案中选择合理的构思呢？
评价与选择设计构思时，要采取科学的态度，实事求是，具体情况具体分析。在采用“头脑风暴法讨论构思方案时，需要热情和遐想，但是现在就需要科学和冷静了。
评价设计构思的主要依据，是看它是否符合设计的基本原则。但是，这里有如何权衡的问题。
一个符合设计原则的设计方案构思，需要考虑许多方面的因素，比如功能问题、美学问题、人机工程学问题、经济成本问题、体积与空间的问题、与环境适应问题、材料与工艺问题等。这些因素之间，例如高性能、高质量与低成本之间，可能产生矛盾；又如，在考虑各项设计原则的时候，如何把握分寸，准确分清主次，都需要认真斟酌。
以我们设计的多功能学习用品盒（架）来说，在材料的选用方面，以下方案哪种好呢？
⒈ 用有机玻璃机做
材料成本较高，加工也较难。可是对有条件者来说，在雅致的书房里放一个精致的有机玻璃盒又何尝不好呢！
⒉ 用废硬纸盒做,成品简陋低档，可能不太结实，但成本低廉。
⒊ 用塑料做, 成品会结实而且轻巧，可是制作需要专门的设备和工艺，一般学校没有这样的条件。在式样方面，如果想改变，就要改模具，成本较高，不利于做少量的个性化的产品。不过，如果是已定型的产品大批量生产，则用塑料做是可取的。
⒋ 用木材做
加工制作相对容易，成本也不高，可以较灵活地做出各种式样，有利于实现个性化制作。
⒌ 用金属薄板做
加工制作相对较难，但材料强度好，有利于减少占用空间。
可见，评价设计方案的优劣，结论总是相对的。应在满足设计要求的前提下权衡利弊，选择合适的方案，或在可能的条件下吸收各方案的优点来优化方案。
做成立式的虽然占的地方小，但不如卧式的平稳；做成壁挂式的虽然不占地方，但不够安全，而且拿取学习用品时不方便；用金属、塑料等其他材料做虽然有很多优点，但技术、经济条件不够，而废硬纸板又不耐用。于是他们做出了最后的选择：设计卧式放在书桌上的多功能学习用品盒（架）。材料：木材（图3-9）。
例如，根据前面的构思，第一组的同学进行方案选择时作了如下思考:
其他组的同学们可以根据各自的实际情况权衡确定。只要你能说出自己选择的理由，而且符合设计基本原则和具体情况，你的选择就是正确的。
技术实习：
收集各种储物盒（架）的信息资料，进行分析整理。
产品 外观 结构 大小 材料 工艺 特色 改进意见
通过对这些信息的处理，选出有用的信息，找出可以借鉴的地方，作为我们构思设计的参考。
人
物
环境
造型
功能
材料
学习
重
在发
育
安全
意识弱
适应性
环境
保护
中
学
生
台
灯
设
计
各部件设计分析
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、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较低的灯泡。
各部件设计分析
支撑架
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：
① 设计支撑架时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？
各部件设计分析
灯罩
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。透明灯罩将光透射出去，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。选择灯罩材料还应注意材料的导热效果。
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。
对灯罩的设计分析还要考虑它对台灯稳定性的影响。
各部件设计分析
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。
各部件设计分析
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。
根据高中学生的特点，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。
各部件设计分析
其它设计
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。还可以考虑对台灯的功能进行拓展，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。制作台灯时，必须学会选择标准件。
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。
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：照明效果较好，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，环保性较好，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基本功能——照明，其次安全性，再考虑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等。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。
思考：
假如让你选择设计方案，你选择哪一个？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？
“设计要求”包括的内容有： ⑴ 功能； ⑵ 外形、材料、结构、技术指标等要求； ⑶ 完成时间、成本等； ⑷ 反映的文化内涵。
便携式小凳的设计要求(1)功能:外出使用
(2)结构稳固，最大承重为600牛顿。
(3)质量不大于1千克，并能方便地 放入中学生书包。
(4)材料成本不高于5元
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(选择)
携带(方便)
结构(稳固)
选用轻质材料
选用易加工材料
选用废旧材料(月饼盒)
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
采用可拆卸式
采用折叠式
方案构思
根据设计要求，大胆构思，挖掘创造潜力，提出多个设想。
结构（画草图、做模型）
连接方式（画草图、做模型）
材 料
结 构
连接
方式
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
采用瓦楞纸材料的方案草图
步骤
(1)绘制图样(2)制作模型或者原型(缩小\简化)
方案C
步骤
(1)绘制图样
(2)制作模型或者原型(缩小\简化)
用高密度板做的一张凳子
4.测试、评估及优化
（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）
4.测试、评估及优化
（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）
（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：
分析测试和评估的具体记录，同时听取用户、专家等的意见进行改正。
（增加结构强度、美化外观）
（3）优化：
分析测试和评估的具体记录，同时听取用户、专家等的意见进行改正。
（增加结构强度、美化外观）

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