資源簡介

(共87張PPT)
第五章 一、方案的構思方法
1、設計分析
2、方案的構思方法
3、方案的比較和權衡
引言
設計的關鍵在于構思，構思的關鍵在于科學的設計分析與恰當的構思方法運用。一個完整的構思過程既是分析、構思、比較、權衡等思維活動交相輝映的過程，也是批判性想象、創造性思考、科學性決策綜合運用的過程。方案的構思是設計中最富有挑戰性的環節，是我們感受頭腦風暴、體驗創造樂趣的舞臺。
設計分析
合理的設計分析是成功地進行技術設計的關鍵一步，分析得當可以指引以后的技術設計少走或不走彎路。
產品本身是一個整體，包括功能、造型、材料等，但任何產品都不是孤立存在的，它是為人服務的，人的需求在很大程度上決定著產品的設計；另一方面，任何產品都是在一定的環境中使用的，必然受到環境的制約。因此，設計任何產品都應綜合考慮物、人、環境三個方面！
下面我們就以臺燈為例，說明設計分析的基本思路。
首先要抓住臺燈設計需要考慮的主要因素，如功能、結構穩定、安全可靠、成本適當等。
思考：同學們想一想，還應考慮到其他哪些因素？
歸納：臺燈設計要考慮的因素很多，歸結起來，這些因素分別歸屬于產品本身、使用者、使用環境，即“物”、“人”、“環境”三個方面。
一、設計分析
產品設計分析
以上各式各樣的臺燈，適合各種不同的人和不同的環境。
想一想
下面兩個臺燈適合什么人使用？為什么？
任何產品都在一定的環境中使用，必然受到環境的制約，
并對環境產生影響。
想一想
下面這個臺燈適合在什么樣的環境中使用？為什么？
對于設計對象本身，我們必須了解它的各個組成部分的作用，以及它們之間的關系，并在此基礎上，對產品的各個組成部分進行設計分析。
對產品的各個組成部分進行設計分析
１、燈泡
　　主要功能：照明
　　種類：白熾燈泡、日光燈管、節能燈泡。
　　要求：中學生學習的時間較長，眼睛易疲勞，為了保護其視力，所要設計的臺燈應連續平穩地發光，一般選擇沒有頻閃或頻閃較低的燈泡。
對產品的各個組成部分進行設計分析
作用: 支撐作用，并決定臺燈的高度，還會影響到
光線的利用率。
材料: 應選擇耐用、安全、低成本、美觀的材料。
支撐架
設計支撐架時還應考慮哪些方面的問題？這些問題可以通過什么樣的支撐架來解決？
答：支撐架的活動范圍, 活動支架
思考：
對產品的各個組成部分進行設計分析
作用: 調節光線、安全保護
材料: 選擇耐用、導熱性弱、不透明、反光度適宜、顏色和諧等特性的材料。
燈罩
對產品的各個組成部分進行設計分析
開關：
開關起通斷電源或調節光線亮度的作用。常見的開關有撥動式開關、旋紐式開關、觸摸式開關,光控開關、聲控開關等。
選擇：手動或遙控開關
對產品的各個組成部分進行設計分析
作用: 支撐和穩定。
材料: 選擇堅固的、不易碎的材料
形狀: 底要大些，體現個性化的風格。
底座
設計分析
綜合考慮功能、結構、安全、成本等因數是設計分析的基本內容，一個好的設計分析離不開對任何一個影響產品設計的主要因素的分析。
馬上行動
從物、人、環境三個方面判斷右圖各個臺燈是否適合學生在學習中使用？
（課本 P99）
注意：
1、選擇臺燈材料時，盡量就地取材，并且要盡可能選擇可再生資源，實現能源的可持續發展。 2、制作臺燈時，必須學會選擇標準件，如燈泡、燈座、插頭、開關等。這樣既可簡化制作過程，又能實現通用通換。 3、在作設計分析時，應考慮臺燈各部分之間的關系，使之成為一個協調的整體。
什么是標準件？
標準件是指經優選、簡化、統一并給以標準代號的零件或部件。
（1）燈泡：應選擇耐用且光線柔和的燈泡或燈管
（2）支撐架：支撐作用，并決定臺燈的高度
材料選擇：耐用、安全、低成本、美觀
（3）燈罩：作用: 調節光線、安全保護
材料: 選擇耐用、導熱性弱、白色不透明、反光度適宜、顏色和諧等特性的材料。
（4）開關：手控或遙控
（5）底座：起支撐和穩定作用，底要大些。
材料選擇：堅固、不易碎的材料
（6）電線：花線類
標準件是指經優選、簡化、統一并給以標準代號的零件或部件　　
小結
二.方案的構思方法
復習回顧
設計分析過程“三要素”是什么？
“物”
“人”
“環境”
方案的構思方法
草圖法
模仿法
聯想法
奇特性構思法
方案的構思方法
方案的構思是指人們在一定的調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律架構起來，形成一個完整的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現的過程。
方案的構思過程中考慮到的許多問題是模糊的、
零散的、不系統的、而且也是不具體的。
怎樣把這些模糊的、零散的、不系統的設計想法
變為我們能看到的、比較完整的具體方案呢？
這就要采取一定的方法。
設計“分”析
方案“構”思
1、畫草圖法 —— 直觀明了
(1)能大致表達設計者的設計意圖；
(2)對畫圖技術不過分強調，也可隨意修改；
(3)學生可以捕捉靈感、自由發揮、不受拘束。
“畫”
臺燈草圖的設計
1、葫蘆殼制燈罩
2、節能燈泡
3、金屬可彎曲支架
4、粘上竹制筆筒
5、大理石硯臺（在底座上刻槽裝入）
6、木制底座
7、大理石筆架（大理石可采用地板裝潢后的邊角料）
學生設計草圖
草圖的設計并不要求畫的非常美觀，只要能勾劃出設計意圖就算成功。
由業界知名的Phoenix Design工作室設計的SK65草圖曝光
馬上行動
請你運用方案構思法設計一款新式產品，并用草圖法畫在“我的創新設計”作業紙上（任選一項）。
手機 刀 書包
茶杯 電話機 臺燈等
欣賞他人的設計
2、 “仿”—模仿法 ——簡單易行
仿形
仿形
打火機
開瓶器
外形模仿
仿生
仿生模仿
袋鼠式
母子雨衣
新型導航儀——振動陀螺儀
連體鯊魚裝
結構模仿
奧運場館國家體育場“鳥巢”
Usb臺燈
Usb臺燈風扇
Usb臺燈+風扇
功能原理模仿
提問：舉出幾個日常生活中用模仿法構思出來的方案和作品？
馬上行動
模仿動物，可以擴展思路，科學史上這樣的例子很多。
鷹的眼睛——自動調焦攝像頭；
蜻蜓翅膀上的黑點； 飛機機翼上的加重防震塊。
海豚；潛水艇的聲納定位儀。
蜂鳥——直升飛機；
草履蟲——帶幾千只小型螺旋槳推進器的潛艇；
螢火蟲——冷光源；
大家還想到了哪些例子？
3、聯想法 ——由此及彼
愛因斯坦說過：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識的源泉。嚴格地說，想象力是科學研究的實在因素。”
古人的飛天夢
1、將直的、硬的、鐵的傘架變換為軟的充氣管式傘架以便于攜帶。
2、將同種材料不透明的傘面變換為應用兩種不同材料的，帶透明傘的傘面以擴大視線。
3、將用手舉的傘變換為用肩固定的傘，用頭固定的傘，以方便騎車者、提物者、 抱嬰兒者。
4、將無聲響的傘變換為帶放音的，帶收音的，帶電筒的，以方便使用。
5、還可增加一些新特征，如帶香味、能發光、能代替太陽灶、透風不透雨等。
小組討論：對雨傘進行聯想開發
馬上行動
頭頂一把傘
可抗12級臺風
結構遷移
案例：防盜音樂拉鏈
有一位遼寧省梨樹縣的農民農閑到城里去的時候，看見有些人的手機上佩戴著能發光、發聲的“來電顯掛件”。他就想，如果將這個東西安到拉鏈上，那就能起到報警的作用了。于是經過一番設計就發明音樂防盜拉鏈，在拉動拉鏈把手時拉鏈連桿就接通電路并發出音樂。
功能遷移
案例：拔棉器
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。
原理遷移
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。
注意點
1、運用聯想法，必須具備豐富的實踐經驗、較廣的見識、較好的知識基礎和較為豐富的想像力。
利用聯想法進行方案構思，不一定能使設計一次成功，但它有可能為構思找到一種方法或一條形成方案的路徑。
2、運用聯想法進行構思后，不能盲目地實踐，必須進行科學的論證。
4、奇特構思法 —— 與眾不同
奇特，即“巧”奪天工，使人產生意想不到的效果，反映設計人在智力上的獨到之處。“奇特”表現方式：表現在原理、結構、材料、方法、用途等方面的創造。奇特性構思所形成的方案一般具有原創性。
設計有何獨特之處？
設計作品欣賞
桌式電腦
什么玩意啊
手機
又什么新玩意啊
電話機
臺燈的創意設計
還可以設計出依靠人體的熱量發光的臺燈
手機還可以像變形金鋼那樣在需要時變成一個大屏幕的筆記本電腦，你相信嗎？
手機可以像衣服一樣清洗,你相信嗎？
你能想像在現實生活中有一種讓你天天做美夢的機器嗎？
這臺美夢機，可以通過它“喚醒”你喜歡的記憶，制造出接近你夢想的環境，從而讓你天天做美夢。
美夢機（日本）
筆記本電腦(美國)
通過變形操作，一部手機可以在幾秒鐘內拉開成為一臺有著大屏幕的筆記本電腦。
可以清洗的手機(英國)
這個手機并非普通手機，而是采用了一種名為ElekTex的設備柔軟技術，從里到外就像個布疙瘩，能夠隨意清洗。
構思奇特的人行橋
方案的構思方法
草圖法
模仿法
聯想法
奇特性構思法
“畫”
“仿”
“移”
“破”
方案構思四法
臺北市的101大樓
“世界最高建筑物”、“世界最高使用樓層”、“世界最高屋頂高度”
臺北101大樓
芝加哥席爾斯大樓
吉隆坡雙子星大樓
上海金茂大廈
香港國際金融中心
紐約帝國大廈
方案的構思方法
小結
1、四種方案構思法各有特點：
模仿法——簡單易行
聯想法——由此及彼。
奇特構思法——與眾不同。
草圖法——直觀明了。
2、方案構思的方法還有很多種，同學們可參閱報紙、雜志、書籍、網絡等渠道獲取并靈活運用。
3、對于學生構思方案的評價，不以好壞論英雄，而要看在構思過程中能否利用合適的方法，方案有沒有獨到、新穎的地方，是否形成了多個方案，方案的構思是否理等。
4、最重要的是同學們要運用這些方法多實踐、多創造！相信每位同學都能成為一名優秀的設計大師。
三.方案的比較和權衡
在多個方案經構思形成之后，我們往往要對這些方案進行評判和比較，同時要從設計的目的出發，針對一些相互制約的問題進行權衡和決策，最后選出較為滿意的方案或集中各方案的優點進行改進。
實用 美觀 創新 穩定性 安全性 環保性 加工難易程度 經濟
成本
方案A
方案B
方案C
方案D
方案的比較
例：P102臺燈方案的比較
方案的權衡
1、權衡時首先要考慮最關鍵因素；
2、其次考慮穩定性和耐久性；
3、最后考慮加工難易程度、成本、環保性等。
方案的權衡是一個綜合考慮過程，它們相互關聯、互相制約。抓住設計的核心與關鍵是權衡設計方案的必要條件。
相信嗎？你也能成為設計者
以小組為單位，由一人提出你特別想得到的某樣東西（物），并說明該物應具備的基本功能和附加功能，并描述一下該物的使用環境。（越具體越好）
請將該位同學的口頭描述形成文字，填入表格。（該表格僅供你在設計時參考）
隨堂練習
1、設計的一般過程：①發現與明確問題 ②制作模型或原型 ③制定設計方案 ④產品的使用和維護⑤測試、評估和優化。正確的順序是 （ ） 　　А、①②③④⑤ B、①③②⑤④ C、③①②④⑤ D、⑤④①③②
B
2．下列哪種結構是受自然界事物結構啟發而產生的？（ ）
A．鋼筆 B．潛艇 C．課桌 D．黑板
B
下列哪種設計方法是根據聯想法設計的（ ）
A、潛水員腳上的人工蛙蹼
B、自動調焦攝相頭
C、神州火箭
D、潛水艇上的聲納裝置
C
3、設計一個中學生野外考察用的隨身攜帶的水壺，該如何進行設計分析？請寫出影響設計的主要因素。并畫出草圖。
課后反饋
本課需要2個課時完成，學生畫草圖的時間要控制10分鐘左右，若不能完成可在課后完成。講完模仿法后，給學生回答問題的時間可多些。隨堂練習教師可以靈活處理，可以在課堂上完成，也可以在課外完成。

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