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第三章 設計的過程及評價
基本要求
1、了解設計的一般過程
2、知道設計活動是從產(chǎn)生需求和明確設計要求開始的，知道設計過程可能產(chǎn)生多個方案。
3、理解方案設計中創(chuàng)新的意義，了解設計過程需要不斷優(yōu)化。
發(fā)展要求：
　　掌握設計的一般過程
一、設計的一般過程
一、發(fā)現(xiàn)與明確問題
二、制定設計方案
三、制作模型或原型
四、測試、評估及優(yōu)化
五、產(chǎn)品的使用和維護
1.發(fā)現(xiàn)與明確問題
戶外活動無處坐
2、制定設計方案
1、收集信息
2、設計分析
3、方案構(gòu)思
4、方案呈現(xiàn)
5、方案篩選
應明確:
1.運用不同的材料、結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生不同的設計方案。
2.任何設計方案都有改進的可能性，好方案決不會僅有一個。
3.制作模型或原型
(1)繪制圖樣
(2)制作模型或者原型(縮小\簡化)
4.測試、評估及優(yōu)化
（1）測試：
檢驗產(chǎn)品在操作、使用過程中，在結(jié)構(gòu)和技術性能等方面能否達到預定的設計要求。（承重、穩(wěn)定性）
（2）評估：
對各個方案的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、造型、制作難度、自重、體積、攜帶、成本等方面進行評估。
（3）優(yōu)化：
分析測試和評估的具體記錄，同時聽取用戶、專家等的意見進行改正。
（增加結(jié)構(gòu)強度、美化外觀）
5.產(chǎn)品的使用和維護
　　正確使用和維護可以使產(chǎn)品更好地滿足人們的需求,并能延長其使用壽命
　　如何設計使用說明書
二、設計的評價
設計的評價
什么是設計的評價
設計的評價是依據(jù)一定的原則，采取一定的方法和手段，對設計所涉及的過程及結(jié)果進行事實判斷和價值認定的活動。
為什么要對設計進行評價？
從設計者自身來說有助于設計中的信息交流和工作反思，從管理的角度來說可以促使設計者樹立質(zhì)量管理意識、強化質(zhì)量管理、高質(zhì)量完成設計任務。
設計的評價
對設計過程的評價
對最終產(chǎn)品的評價
設計的評價不僅自評還要他評，不僅要對最終產(chǎn)品進行評價還要對設計的過程進行評價。
2、對設計過程的評價
設計過程是否完備，分工是否合理，采用的方法是否正確，各個環(huán)節(jié)或階段的任務是否完成，形成的中間成果（方案）是否符合要求，全過程是否有相應的監(jiān)督、改進措施等。
對最終產(chǎn)品的評價
如對一個日常用品，可以從其功能、形態(tài)、效率、創(chuàng)新性、安全性、易操作性、性能價格比、美學因素，對社會、環(huán)境、資源的影響及市場應用前景等方面進行評價。對不同的產(chǎn)品，評價的內(nèi)容及標準可能有所不同。
第四章 發(fā)現(xiàn)與明確問題
問題的來源——問題的種類
1、問題的來源
問題的種類 例子 備注
科學問題 冥王星為什么不是太陽系行星？
社會問題 礦難為什么屢屢發(fā)生？
技術問題 怎樣使電熱水器更安全？ 我們探索的問題
…… ……
問題的種類
問題的來源
問題的來源——技術問題的來源
技
術
問
題
的
來
源
人類生存活動必
然會遇到的問題
為了解決人們?nèi)绾芜M食的問題，
中國人設計出了筷子，
而西方人設計出了刀叉
別人提出需要設計
者解決的問題
當汽車速度超過200km/h時，
空氣阻力的問題越來越明顯，
為了解決這個問題，設計
出了外觀呈流線型的汽車。
設計者自主發(fā)現(xiàn)
并要解決的問題
電話的發(fā)明
第三種發(fā)現(xiàn)問題的能力是發(fā)明家的潛質(zhì)，具有挑戰(zhàn)性，利于技術的進步。
案例分析——鉛筆盒的進步
第一代筆盒容量小
第二代筆盒容量增大，使用不便
第三代筆盒容量增大使用便
發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法——觀察日常生活
發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法——收集和分析信息
文獻法
詢問法
集體詢問、家庭詢問、電話詢問、個別詢問
問卷法
交流活動：
1、你在研究性學習中有否接觸過問卷調(diào)查？有何得失？問卷有哪些類型？問卷設計要注意什么？
2、P81馬上行動：分析表中數(shù)據(jù)，得出問卷結(jié)論。
收集和分析信息
技術研究與技術試驗
案例：伽利略發(fā)明體溫表
這個案例說明了技術研究與技術試驗往往會觸發(fā)靈感，發(fā)現(xiàn)新問題，進而產(chǎn)生新發(fā)明。
發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法——技術研究與技術試驗
二、明 確 問 題
問題是否明確？
分析問題表述是否明確？
—要抓住核心概念；
分析問題產(chǎn)生的原因是否明確？
—要抓住問題所涉及的環(huán)境；
分析提出問題的目的是否明確？
—要抓住提出問題的情境和解決問題的基礎與條件。
1
明確問題的內(nèi)容與價值
問題是否有價值？
是否符合科學原理？
能否確定問題尚未得到充分解決？
問題是否有普遍的意義？
該問題是否是主要問題？
現(xiàn)有技術能否解決這個問題？
投入多少？投入與產(chǎn)出比是否合理？
1
明確問題的內(nèi)容與價值
是否有價值？
2、明確解決問題受到的限制及具體的設計要求
限制主要由兩方面決定：
設計對象的特點和問題解決的標準
設計者的技術能力與條件
第五章 方案的構(gòu)思方法
方案的構(gòu)思是指人們在一定的調(diào)查研究和設計分析的基礎上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構(gòu)起來，形成一個完整的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現(xiàn)的思維過程。
設計“分”析
方案“構(gòu)”思
2、方案的構(gòu)思方法：
(1)草圖法:　用一幅草圖把想法明確地表達出來。
（優(yōu)點:捕捉靈感，自由發(fā)揮）
(2)模仿法: 模仿他物(結(jié)構(gòu). 形態(tài).功能.原理.聲音等) 進行方案構(gòu)思. （優(yōu)點:少走彎路）
(a)用模仿法進行方案構(gòu)思,在日常生活中是比較常見的。
外形模仿
Usb臺燈
Usb風扇
Usb臺燈+風扇
功能原理模仿
仿生模仿
袋鼠式
母子雨衣
(b) 用模仿法進行方案構(gòu)思,在現(xiàn)代科學技術中也常見，如仿生技術.
(3)聯(lián)想法: 聯(lián)想別類進行方案構(gòu)思.
案例分析:
古人的飛天夢
人類探索宇宙奧秘的夢想很早就有，明朝有一個人名叫萬戶，他看到爆竹點燃爆炸后能升空，就聯(lián)想到如果自己能乘坐爆竹不就能升到高空了嗎？于是他就找了把椅子，在椅子的四條腿上分別綁上了大爆竹．當然，當他坐上椅子讓別人點燃爆炸后，未能升上天空．而是讓爆炸后的爆竹摔了一個大跟頭．但后來的人們聯(lián)想到這個原理，終于造出了能夠飛上太空的火箭．
(4)奇特性構(gòu)思法 ：用奇特思想進行方案構(gòu)思,
這些構(gòu)思在歷史上很少發(fā)生，或從來沒有發(fā)生過。
案例分析:夜視鏡
　　　在古今許多戰(zhàn)爭中，偵察員是個重要的角色。偵察員在戰(zhàn)斗前，憑借夜色保護，到敵方前沿陣地偵察。夜色里，敵方看不見偵察員，但同時偵察員也很難看清敵方的情況。許多偵察員想，能有一雙夜視眼就好了。這個想法在人的生理功能前提下不能實現(xiàn)。然而人們在對這個方案構(gòu)思進行二次開發(fā)的時候，采用紅外熱敏材料造出了能在夜晚看清敵人的夜視鏡 。
四種方案的構(gòu)思方法:
一畫-----畫草圖 (側(cè)重表述方式)
二仿-----模仿
三想-----聯(lián)想
四奇-----奇特性構(gòu)思
思維方式
第七章 模型或原型的制作
一、原型與模型
原型
通常是第一個能全面反映產(chǎn)品功能的物體，它廣泛應用于新產(chǎn)品的開發(fā)中，有時原型就是最終產(chǎn)品。
模型
（1）定義：根據(jù)實物、設計圖樣或構(gòu)思，按比例制成的與實物相似的一種物體。
（2）功能：
A.使設計對象具體化。
B.幫助分析設計的可能性。
小區(qū)住宅模型
模型在不同階段的作用
（1）草模:
在設計的初始階段，采用立體模型將設計構(gòu)思簡單地表示出來，供設計人員深入探討時使用。
（2）概念模型:
概念模型用于設計構(gòu)思初步完成之后，在草模的基礎上，用概括的手法表示產(chǎn)品的造型風格、布局安排，以及產(chǎn)品與人、與環(huán)境的關系，從整體上表現(xiàn)產(chǎn)品造型的整體概念。
雷諾概念車
馬自達概念車
（3）結(jié)構(gòu)模型:
結(jié)構(gòu)模型用于研究產(chǎn)品的風格性能以及人機關系，清晰的表達產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸和連接方式并用于進行結(jié)構(gòu)強度實驗。
（4）功能模型:
功能模型主要用于研究產(chǎn)品的各種性能以及人機關系，同時也用于分析，檢查設計的產(chǎn)品。
（5）展示模型:
采用真實材料按照準確尺寸做成與產(chǎn)品幾乎一致的模型，為審核方案提供實物數(shù)據(jù)。
二、工藝
（1）.工藝
是指利用工具和設備對原材料、半成品進行技術處理，使之成為產(chǎn)品的方法。
（2）工藝的種類：
常見的工藝有加工工藝、裝配工藝、檢測工藝、 鑄造工藝、表面處理工藝等。
（3）工藝的作用：
保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率；影響產(chǎn)品的功能、強度、外觀等。
臺虎鉗 :用來夾持工件
刨子
羊角錘
釘沖
鑿子
2、金屬材料的加工工藝
劃線：
劃出基準——劃尺寸線——劃輪廓線——沖眼
鋸割：鋼鋸對金屬材料進行切割
銼削：鋼銼對金屬材料進行表切削
鉆孔：臺鉆、麻花鉆對金屬材料進行鉆孔
連接：固定的方法將金屬連接
表面處理：表面刷光、噴涂油漆、鍍層
常用的劃線工具
（1）劃線
----在待加工的材料上用相應的工具劃出加工
部件的輪廓線或基準點和基準線。
步驟：劃出基準——劃尺寸線——劃輪廓線——沖眼
劃線：
Φ6
25
15
沖眼:
直線
弧線
樣沖
(2)鋸割
鋸割姿勢
3、銼削
銼削操作要領
（1）銼削時要注意身體和手臂手臂動作的協(xié)調(diào)
（2）在推銼的過程中，左手施壓要由大變小，右手的施壓要由小變大，使銼刀平穩(wěn)而不上下擺動。
鉆孔
劃線定位
裝夾工件
裝夾鉆頭
鉆孔
立式鉆床
二要：
操作要集中注意力；
鉆孔要戴防護眼罩，以防鐵削飛出傷害眼睛
二不：
不準帶手套，以防轉(zhuǎn)頭卷住手套而傷害手指；
不能用手直接扶持小工件，薄工件，以免造成傷害事故
閱讀：安全操作警示
5、連接
（1）通過固定連接和半固定連接的方法可以實現(xiàn)金屬件之間的連接。
（2）常用的連接方法有：
----鉚接、黏結(jié)、焊接（包括錫焊、電焊、氣焊） 、螺栓和螺母、平頭螺絲、元寶螺帽、墊圈、彈簧墊圈
表面處理
表面刷光
噴涂油漆
鍍層

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