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(共33張PPT)
第三章第一節(jié)
設(shè)計(jì)的一般過程
江山中學(xué) 通用技術(shù)課程
一根棒槌一塊布？
這東西的外形比較難以描述，主體是一根頗為結(jié)實(shí)的金屬棍（長(zhǎng)約五十厘米），上面還配有一塊紅色的布。同學(xué)們說它像什么呢
那么這東西的真實(shí)用途又是什么呢？
一根棒槌一塊布？
這其實(shí)是一款便攜的折疊凳子，由鐵棍支撐，紅布展開則是凳面。坐這樣的椅子得需要比較好的平衡能力才可以哦。
千瘡百孔的“手掌”
一個(gè)千瘡百孔的手掌，再配上兩個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的鉚釘。這樣的東西能用來做什么呢？
千瘡百孔的“手掌”
這其實(shí)是一款筆架，兩個(gè)“鉚釘用來支撐”,大小不同的孔則用來放置不同的筆。
發(fā)泄工具
欠揍的燈
不過，當(dāng)你發(fā)現(xiàn)自己累得滿頭大汗卻只能發(fā)出一點(diǎn)微弱的光亮?xí)r，你就會(huì)意識(shí)到電力是多么的來之不易。或許也就能夠提高你的節(jié)能環(huán)保意識(shí)了。
這個(gè)像倒置的沙袋一樣的東西其實(shí)是一款落地?zé)簟Ｋ莫?dú)特之處并不僅僅在充氣的設(shè)計(jì)上，還在與它特殊的點(diǎn)亮方式。
要點(diǎn)亮它，你不斷的用力擊打它——真是夠欠揍的！
發(fā)現(xiàn)與明確問題
制定設(shè)計(jì)方案
制作模型或原型
測(cè)試、評(píng)估及優(yōu)化
產(chǎn)品的使用和維護(hù)
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設(shè)計(jì)的一般過程
設(shè)計(jì)的一般過程：
注水肉檢測(cè)儀器
南京第42中高三學(xué)生周浩經(jīng)過一年多努力，成功發(fā)明一種測(cè)定儀器，只要往肉里一插，馬上就讓“注水肉”現(xiàn)形。
　　周浩同學(xué)制作這個(gè)儀器是因媽媽的煩惱引起的。今年春節(jié)期間，他的媽媽在廚房里燒肉時(shí)，發(fā)現(xiàn)肉是注過水的，感嘆自己無法辨別注水肉。周浩想：“能不能制出一個(gè)辨別儀呢？”他把這個(gè)想法跟指導(dǎo)老師劉海林一說，劉老師認(rèn)為是個(gè)好主意。周浩說，肉和水都是導(dǎo)電體，但導(dǎo)電率不同，如果肉里加注一定量的水，肉的導(dǎo)電率就會(huì)相應(yīng)改變。于是，他就運(yùn)用一個(gè)電流表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)初的辦法是，先從超市里買來正常的豬肉，測(cè)量后再注水，發(fā)現(xiàn)水進(jìn)去后不滲透，電流量變化也不明顯。后來才明白，注水必須在動(dòng)物活體時(shí)進(jìn)行，水才會(huì)均勻滲透。于是，周浩同學(xué)就帶著電流表去肉攤子上實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，正常豬肉的導(dǎo)電率為260毫安左右，牛肉為320毫安左右，而注水豬肉最大導(dǎo)電率可達(dá)600毫安左右，注水牛肉可達(dá)500毫安左右，其中的變化隨注水量的增加而遞增。
　　經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，周浩制作出這臺(tái)測(cè)試儀。該發(fā)明在日前舉行的第五屆中國(guó)發(fā)明展覽會(huì)上榮獲銀獎(jiǎng)。
　　據(jù)劉海林老師介紹，這種測(cè)試儀體積還可以縮小，如果批量生產(chǎn)，每個(gè)市場(chǎng)價(jià)僅在30元左右，普通市民都可以配備。
可折疊黑板
將黑板分為等大的兩部分，它們之間用轉(zhuǎn)軸連接。把轉(zhuǎn)軸固定在墻面上，兩扇黑板可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。使用時(shí)如同開門一樣，將一側(cè)的黑板進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變視線與字的角度（如圖所示）。如果黑板在墻上，甲的視線與黑板成的夾角為145度，他看到的字是細(xì)長(zhǎng)的，而且有些模糊。人的視線與黑板為90度時(shí)看到的字最清楚。所以視線與黑板夾角越接近90度，字就越清晰。這時(shí)只要把黑板略微轉(zhuǎn)一下，使黑板與甲的視線夾角成130度，他看到的字就會(huì)比剛才要清楚。通過這種方法，原本看上去被“擠扁”的字變得“正常”了許多，兩側(cè)的同學(xué)很容易看清寫的字。將這種“可折式”黑板應(yīng)用在教室中，對(duì)兩側(cè)做筆記的同學(xué)會(huì)有很大幫助。而且它操作簡(jiǎn)單——在必要時(shí)轉(zhuǎn)一下黑板。改造一下，裝一個(gè)堅(jiān)實(shí)的轉(zhuǎn)軸。
色障者交通信號(hào)燈
2006年4月20日，丹麥。山東師范大學(xué)附屬中學(xué)高三學(xué)生潘立群帶著他的發(fā)明，與其他的國(guó)內(nèi)選手一同參加國(guó)際中學(xué)生創(chuàng)新成果展評(píng)。 　　潘立群的項(xiàng)目令人眼前一亮，被授予最高獎(jiǎng)“最佳國(guó)際優(yōu)秀項(xiàng)目獎(jiǎng)”，成為本屆創(chuàng)新展評(píng)中獲此殊榮的唯一的中國(guó)選手。 　　這是一個(gè)可以解決色覺障礙者駕駛車輛時(shí)分辨交通信號(hào)燈的發(fā)明。2005年4月，馬上就要升入高三的潘立群，在一次偶然的機(jī)會(huì)中了解到全國(guó)色障患者有近6500萬人，因?yàn)樯希麄儾荒芸既●{駛執(zhí)照，有的甚至連過馬路也成問題。 　　能不能發(fā)明一種交通道路信號(hào)燈解決色障者的識(shí)別問題？就是這個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)燃了潘立群創(chuàng)造的火花。在得到學(xué)校指導(dǎo)老師的認(rèn)可后，潘立群正式開始攻關(guān)。 　　在接下來的幾個(gè)月里，他到馬路上研究各種信號(hào)燈的閃爍規(guī)律，上網(wǎng)搜尋國(guó)外相關(guān)的研究報(bào)告，后來，又三天兩頭往 醫(yī)院跑去了解色障者和正常人的異同。半年后，潘立群終于拿出了設(shè)計(jì)產(chǎn)品：他通過改變電路，在紅燈中加入“X”圖形，在黃燈中加入“-”圖形，綠燈保持不變。這樣，紅燈亮?xí)r“X”同時(shí)閃爍表示禁行，黃燈亮?xí)r“-”同時(shí)閃爍表示等待，綠燈不變表示通行。這使得色障者也可以通過燈的閃爍和圖形識(shí)別來看到“紅綠燈”。 　　潘立群的發(fā)明得到專家們的高度贊賞：這個(gè)看似簡(jiǎn)單的發(fā)明，不是難在電路設(shè)計(jì)上，而是難在設(shè)計(jì)思路的創(chuàng)新上。首先，它符合各國(guó)信號(hào)燈的使用慣例和有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而且不需要增加成本；其次，它既不影響大多數(shù)人的使用，同時(shí)又能滿足色障者的識(shí)別需要。項(xiàng)目有廣泛的實(shí)用性并具備推廣價(jià)值。
1.發(fā)現(xiàn)與明確問題
陳晨發(fā)現(xiàn)了什么問題？
產(chǎn)生了什么需求？
制作便攜小凳的設(shè)計(jì)要求有哪些
兒童在戶外玩累了，不能馬上找到時(shí)候他們的坐的小凳子
制作便攜式小凳
“設(shè)計(jì)要求”包括的內(nèi)容
討論:
“設(shè)計(jì)要求”包括的內(nèi)容
外形、材料、結(jié)構(gòu)、技術(shù)指標(biāo)等要求
完成時(shí)間、成本等
便攜式小凳設(shè)計(jì)要求
1. 外出使用
2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)固， 易于制作
3.自重輕，體積小， 攜帶方便
4.材料成本不高于5元
反映的文化內(nèi)涵
功能
1.發(fā)現(xiàn)與明確問題
馬上行動(dòng)
經(jīng)過環(huán)節(jié) 具體工作
調(diào)查需求 問卷調(diào)查、訪談、查找文獻(xiàn)
分析信息 統(tǒng)計(jì)分析、繪制圖表
明確問題 小組討論、全班討論
確定項(xiàng)目 列出便攜式小凳的設(shè)計(jì)要求
評(píng)估指標(biāo)
收集信息
設(shè)計(jì)分析
方案構(gòu)思
方案呈現(xiàn)
方案篩選
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2.制定設(shè)計(jì)方案
一般步驟:
2.制定設(shè)計(jì)方案
(1)收集信息:
（1）收集有關(guān)各類凳子的資料
（2）收集有關(guān)各類便攜、折疊、組合式凳子的資料
（3）查閱人機(jī)工程學(xué)的有關(guān)資料
（4）觀看有關(guān)坐具的手工生產(chǎn)和機(jī)械化生產(chǎn)的音像資料
（5）訪問木工師傅，了解他們制作凳子的經(jīng)驗(yàn)
（6）凳子尺寸
2.制定設(shè)計(jì)方案
收集各類凳子的資料:
2.制定設(shè)計(jì)方案
設(shè)計(jì)分析:
結(jié)構(gòu)穩(wěn)固
成本不高于5元
攜帶方便
體積小
自重輕
易于制作
材料(選擇)
攜帶(方便)
結(jié)構(gòu)(穩(wěn)固)
選用輕質(zhì)材料
選用易加工材料
選用廢舊材料(月餅盒)
擴(kuò)大支撐面
采用榫接方式連接
采用插接方式連接
盡量縮小體積
采用可拆卸式
采用折疊式
2.制定設(shè)計(jì)方案
制定設(shè)計(jì)方案應(yīng)明確:
1.運(yùn)用不同的材料、結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生不同的設(shè)計(jì)方案。
2.任何設(shè)計(jì)方案都有改進(jìn)的可能性，好方案決不會(huì)僅
有一個(gè)。
2.制定設(shè)計(jì)方案
方案構(gòu)思:根據(jù)設(shè)計(jì)要求，大膽構(gòu)思，挖掘創(chuàng)造潛力，提出多個(gè)設(shè)想。
材 料
結(jié) 構(gòu)
連接方式
2.制定設(shè)計(jì)方案
方案呈現(xiàn)A.采用瓦楞紙材料的方案草圖
2.制定設(shè)計(jì)方案
方案呈現(xiàn)B.采用木板、木棍材料的方案草圖
2.制定設(shè)計(jì)方案
C.采用五夾板材料的方案草
D.采用其他材料的方案草圖
方案呈現(xiàn)
2.制定設(shè)計(jì)方案
方案篩選:對(duì)提出的幾個(gè)設(shè)計(jì)方案,依據(jù)一定的原則,對(duì)方案進(jìn)行篩選。
方案C3比較符合設(shè)計(jì)要求.
3.制作模型或原型
(1)繪制圖樣
3.制作模型或原型
(2)制作模型或者原型(縮小\簡(jiǎn)化)
4.測(cè)試、評(píng)估及優(yōu)化
(1) 測(cè)試：
·檢驗(yàn)產(chǎn)品在操作、使用過程 中，在結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能等方面能否達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。
·（承重、穩(wěn)定性）
4.測(cè)試、評(píng)估及優(yōu)化
(2) 評(píng)估：
對(duì)各個(gè)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(jìn)行評(píng)估。
方案 質(zhì)量（g） 拆卸后體積（cm） 成本（元） 造型精美程度 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定程度 使用便利程度 加工難易程度
方案C1 290 1080 3.2 較好 較差,左右易搖晃 較好 容易
方案C2 315 1080 3.2 較好 一般,受力不易倒 較好 容易
方案C3 350 1080 3.2 較好 較好,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 較好 一般
4.測(cè)試、評(píng)估及優(yōu)化
(3) 優(yōu)化：
分析測(cè)試和評(píng)估的具體記錄，同時(shí)聽取用戶、專家等的意見進(jìn)行改正。
（增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、美化外觀）
5.產(chǎn)品的使用和維護(hù)
·正確使用和維護(hù)可以使產(chǎn)品更好地滿足人們的
需求,并能延長(zhǎng)其使用壽命
·如何設(shè)計(jì)使用說明書
設(shè)計(jì)過程示意圖
設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過程,在設(shè)計(jì)中有些步驟之間可能出現(xiàn)一定的循環(huán)。
需求調(diào)查
設(shè)計(jì)分析
方案構(gòu)思
模型制作
測(cè)試和評(píng)估
動(dòng)態(tài)發(fā)展，不斷反復(fù)，相互制約，權(quán)衡利弊。
江山中學(xué) 通用技術(shù)課程

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