資源簡介

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第三章 設計過程、原則及評價
一 設計的一般過程
今天我們以便攜式小板凳為例學習設計的一般過程
設計是技術發展的關鍵。
從本質上說，設計是一個問題求解的過程。
問題存在于世界的每個角落，存在于生活的方方面面。
我們不僅應有主動發現問題的意識，而且應掌握一些發現問題的方法。只有這樣，才能從根本上發現問題，發現有價值的問題。
　日常生活是我們存在的背景和基礎，它往往蘊藏著豐富的問題資源，同時也離我們最近。
曾經有人發現：當人生病需要躺著用直吸管吸取杯中的飲料時，如果管子彎折了，就喝不到飲料，引發了可彎吸管的發明。
魯班上山手被野草劃破，發明了鋸。
1.發現與明確問題
同學們生活中有沒有發現哪些問題年？
飲水機：在倒水時手推開關會把一次性水杯壓扁
臺燈：寫字時手會遮住光線留下影子
目前電梯存在以下問題：按鈕不適合不同身高的人，只有視覺提示，沒有考慮盲人等特殊人群。
睡覺時，我們易把放在床上的小電風扇踢翻，如何使風扇不易倒？
市場上的刷頭和把柄在同一條直線上，就使得一些人誤拿來左右刷，沒有起到護牙的作用，即使是知道要上下刷，但用起來卻比較吃力，左邊容易右邊難。如何改進牙刷的結構，使人們改正錯誤的刷牙方法，使上下刷牙更容易。
案例分析1：便攜式小凳的設計
陳晨是某市第一中學高一（6）班的學生。在平常的活動中，他發現兒童非常喜歡到戶外活動，但是當他們玩累了，想休息一會兒時，卻常常不能馬上找到適合他們坐的小凳。陳晨想，能不能為小朋友們設計一種適合他們在戶外活動時使用并方便攜帶的小凳呢？
案例中的問題如何而來？
案例中的陳晨等在設計的發現與明確問題階段進行了哪些具體工作？
設計必須從調查需求、分析信息、發現與明確需要解決和值得解決的問題開始，并在此基礎上提出設計項目，明確設計要求。
2.制定設計方案
在制定設計方案的過程中，始終明確： 　　首先，運用不同的材料，結構可以產生不同的設計方案； 　　其次，任何設計方案都有改進的可能性，好方案決不會僅有一個。
制定設計方案的一般步驟：
1、收集信息：
要盡可能通過各種渠道收集盡可能多的有關信息。
2、設計分析：
找出設計需要解決的主要問題，并分析解決問題的多種辦法。
3、方案構思（發展想法）：
最具挑戰性，需要創新思維，大膽構思，發揮個人潛力。
4、方案呈現（繪畫方案草圖）：
將自己的構思和創意具體化，形象化和視覺化。根據自己的構思畫成草圖，根據草圖再繪制詳細的設計樣圖。
5、方案篩選：
選擇方案，分析比較，權衡和選擇 。
幾個常用構思方法及創造技法
一、不要放過身邊出現的問題。
你知道高壓鍋是怎樣產生的嗎？300多年以前，法國一位名叫巴本的醫生，周末和全家人到山上去度周末。在煮土豆時，明明看到水已經沸騰，可土豆就是煮不爛。一家人很掃興地回來了。可巴本醫生并沒有放棄所看到的現象。他找到了“水的沸點隨壓力的降低而降低，隨壓力的升高而升高”原理，從而制造出了世界上第一個壓力鍋。假如巴本在野炊失敗后，不再去思索“為什么？”，假如他只滿足找到了解釋野炊失敗的原因，而不去著手壓力鍋的研制，那壓力鍋的發明就將和他失之交臂。
二、不要迷信權威。
英國的大哲學家羅素來中國講學，在開講之前，他在黑板上出了一個題目：2＋2等于多少？他問來聽講的學者們，他們都面帶難色，回答不出來，因為他們想，羅素這樣的大學問家，出的問題一定是很難的。但是，羅素卻回答說，其實它就等于4。他的意思是說，請大家不要以為他講的都對。不要迷信。在科學的發展過程中，有不少的人不迷信權威，而取得了成功，但是也有人因此而懊悔。
三、要善于借鑒和遷移。
這里，給大家舉兩個例子：
例1：一位年青的媽媽，下雨天騎自行車去接孩子，把孩子裹在雨衣里，孩子又熱又悶，哭著鬧著要出來。這位媽媽一直想解決這個問題。一次在動物園，她看到袋鼠媽媽將小袋鼠放在胸前的袋里的情形，受到很大啟發，她馬上回家把雨衣前面開了一個洞，裝上一個帽沿，這樣，一個“袋鼠式母子雨衣”就出來了。這種雨衣，很快由廠家開發出來，頓時成為上海市場上的熱門貨。
例2：江西省一位初中二年級的女學生，在家里幫助父母到棉田里拔棉桿，由于棉桿根系發達，拔起來很費勁，她就想到能不能設計一種拔棉桿的工具，后來，她想到了用“羊角錘”拔釘的原理，經過移植，設計成了拔棉桿的工具，很受棉農的歡迎。
1971年，在倫敦召開的國際園林建筑藝術研討會上，迪斯尼樂園的道路設計被評為世界最佳設計。你知道這個設計方案是怎樣形成的嗎？主持迪斯尼樂園設計的世界著名建筑大師格羅培斯已經為通往各景點的道路設計方案修改了50多次，沒有一次讓他滿意。
園區建設已快竣工，馬上就要開放了，方案還沒有定下來，當時，他正在巴黎參加一個慶典，工程部又打電話來催要道路設計方案。為此，他心里很是焦急。為了使自己清醒一下，他決定慶典一完先到法國的海濱去休息幾天，爭取回國前把方案定下來。
他驅車在法國南部的鄉間公路上奔馳。這一帶，是法國的葡萄產區，不少葡萄園主把葡萄摘下來在路邊叫賣。但卻少有人問津。車到了一處，那里停了很多車，原來這里的葡萄園主人是一位老太太，沒有人力來叫賣，就讓人們自行投錢，自行摘葡萄。她用這種方法，每年都是最先賣完。格羅培斯突然得到一種啟示:
他買了一籃葡萄，掉頭回到巴黎，立即給工程部發去電報“撒上草種，提前開放”。不久，小草長出來了，整個樂園的空地被綠草覆蓋，在樂園提前開放的半年里草地被踩出許多小道，有寬有窄，優雅自然。格羅培斯以這些踩出來的小道為藍本，就形成了這個世界最佳設計。這里，他就是移植了法國老太太的方法“讓人們自行選擇”。
四、多想想物體的其他功能。
一種物體在一般情況下經常被使用的功能稱為該物體的“固有功能”。但若能從物體的基本性質入手去把握和開發它的其他功能，就會創造出意想不到的奇跡。“冰能取火”、“冰能輸送汽油”，你相信嗎？但這是真實的事情。
先說說用冰取火
冰是透明的晶體，冰具有可塑性。根據冰的這兩點基本特性，你可以將其做成一面凸透鏡，用它來聚日光，不就可以取火了嗎？
再說說用冰輸送汽油。
南極科考隊員要將運輸船上是汽油送到基地，但船離基地的距離較遠。現成的油管不夠長，于是他們就想到了用冰的基本特性做“冰管”來輸送汽油。他們先在鐵管上纏上布條，澆上水，結冰后抽出鐵管，“冰管”就做成了，要多長就接成多長。
如果只想到“冰可以降溫”的固有功能，就不可能創造出這樣的奇跡。其實，宋代詩人蘇軾的佳句“橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同；不識廬山真面目，只緣身在此山中”就給了我們這種方法的啟示。
方案構思的其他方法 　　（1）草圖法 　　設計時，我們可以運用草圖法進行構思。草圖不僅能將一些想法較明確地表達出來，而且可以任意修改。在運用草圖法進行構思的過程中，學生可以捕捉靈感、自由發揮、不受約束。 　　（2）模仿法 　　用模仿法進行方案的構思在日常生活中是比較常見的，如古代的許多工匠學藝。模仿法的方案構思在現代科學技術中，有很多豐富的內容，如仿生學、微型照相機、攝像機自動調焦的針孔攝像頭就是通過研究鷹眼的成像原理后仿制出來的產品。 　　（3）聯想法 　　要用聯想的方法進行方案構思，人們就必須具備豐富的實踐經驗、較廣的見識、較好的知識基礎及較豐富的想像力。運用聯想法構思后，我們不能盲目地實踐，而應該首先對方案進行科學論證，而后再進行制作和實施。 　　（4）奇特性構思法
(5)頭腦風暴法
什么是頭腦風暴？
當一群人圍繞一個特定的興趣領域產生新觀點的時候，這種情境就叫做頭腦風暴。由于會議使用了沒有拘束的規則,人們就能夠更自由地思考，進入思想的新區域，從而產生很多的新觀點和問題解決方法。當參加者有了新觀點和想法時，他們就大聲說出來，然后在他人提出的觀點之上建立新觀點。所有的觀點被記錄下但不進行批評。只有頭腦風暴會議結束的時候，才對這些觀點和想法進行評估。
頭腦風暴的誕生
1941年，亞歷克斯·奧斯本,一個廣告總經理,發現傳統的商業會議制約了新觀點的生產。他提出了幫助激發觀點產生的規則。他在找尋把自由賦予人們思想和行動以激發產生新觀點的規則。"想出"本來是他用來描述他開發的過程的詞語，后來逐漸變成"頭腦風暴"而聞名于世。他把頭腦風暴描述成一個小組試圖通過聚集成員自發提出的觀點，以為一個特定問題找到解決方法的會議技巧。他提出了如下規則: 　　○沒有對觀點的批評 　　○追求觀點的數量 　　○在彼此的觀點之上建立新觀點 　　○鼓勵狂熱的和夸張的觀點
三、制作模型或原型
　完成方案篩選以后，我們就要開始根據繪制的樣圖進行制作設計產品的模型。一般地，模型制作包括兩個階段，即繪制圖樣和制作模型或原型。
四、測試、評估及優化
要明確設計方案是否可行，我們還要必須進行各種測試、評估，以優化設計方案、完善產品原型。
1、測試：
在模型或原型制作完成后，一般需要對其進行測試。測試的目的是檢驗產品在操作、使用過程中，在結構和技術性能方面能否達到預定的設計要求。
對于便攜式小凳，你覺得應該測試它的哪些特性？
思考：
便攜式小凳的承重強度試驗！
2、評估：
在測試的基礎上，我們還要對設計方案和產品進行較為全面的對比評估 。
【討論】
我們應該從那些方面對小板凳進行評估？
3、優化：
在對設計方案和產品進行對比評估的基礎上，提出相應的優化和改進 。
五、產品的使用和維護
在產品使用過程中，正確的使用合維護既可以使產品更好地滿足人們的需求，又能延長其使用壽命。所以，掌握正確的使用和維護方法對于產品使用者來說尤為重要。為此，我們通常要設計一份產品使用說明書。
設計的一般過程
五、產品的使用和維護
四、測試、評估及優化
三、制作模型或原型
二、制定設計方案
一、發現和明確問題：

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