資源簡介

(共31張PPT)
了解設計師所需具備的基本素質
學習和應用優良的思維方法
學習開發智能和創造潛能的方法
學會設計的種類、原則和方法
初步掌握設計、交流中的技術語言
第二章 設計的基礎
學習目標
第一節 做一名優秀的設計師
一、優秀設計師應具備的素質
故事1 魯班發明鋸子
故事解讀：
要善于觀察和思考。
要善于實踐和實驗。
故事2 蝙蝠與雷達(radar)
故事解讀：
要想發現問題和設計新東西
首先必須有興趣和好奇心。
其次還要用想象力去進行大膽的猜測和假設。
最后要用實驗來證明。
故事3 愛迪生(Alva Edison)發明電燈
愛迪生在認真總結了前人制造電燈的失敗經驗后，制定發詳細的試驗計劃，分別在兩方面進行試驗：一是分類試驗1600多種不同耐熱的材料；二是改進抽空設備，使燈泡有高真空度。他還對新型發電機和電路分路系統等進行了研究。愛迪生將1600多種耐熱發光材料逐一地試驗下來，唯獨白金絲性能量好，但白金價格貴得驚人，必須找到更合適的材料來代替。1879年，幾經實驗，愛迪生最后決定用炭絲來作燈絲。他把一截棉絲撒滿炭粉，彎成馬蹄形，裝到坩鍋中加熱，做成燈絲，放到燈泡中，再用抽氣機抽去燈泡內空氣，電燈亮了，竟能連續使用45個小時。就這樣，世界上第一批炭絲的白熾燈問世了。1879年除夕，愛迪生電燈公司所在地洛帕克街燈火通明。 為了研制電燈，愛迪生在實驗室里常常一天工作十幾個小時，有時連續幾天試驗，發明炭絲作燈絲后，他又接連試驗了6000多種植物纖維，最后又選用竹絲，通過高溫密閉爐燒焦，再加工，得到炭化竹絲，裝到燈泡里，再次提高了燈泡的真空度，電燈竟可連續點亮1200個小時。電燈的發明，曾使煤氣股票3天內猛跌百分之十二。 繼愛迪生之后，1909年，美國柯進而奇發明了用鎢絲代替炭絲，使電燈效率猛增。從此，電燈躍上新臺階，日光燈、碘鎢燈等形形色色的燈如雨后春筍般登上照明舞臺。
舉世聞名的美國電學家和發明家，被譽為“世界發明大王”。他除了在留聲機、電燈、電話、電報、電影等方面的發明和貢獻以外，在礦業、建筑業、化工等領域也有不少著名的創造和真知灼見。愛迪生一生共有約兩千項創造發明，為人類的文明和進步作出了巨大的貢獻。 愛迪生同時也是一位偉大的企業家，1879年，愛迪生創辦了“愛迪生電力照明公司”，1880年，白熾燈上市銷售，1890年，愛迪生已經將其各種業務組建成為愛迪生通用電氣公司。1891年，愛迪生的細燈絲、高真空白熾燈泡獲得專利。1892年，湯姆 休斯頓公司與愛迪生電力照明公司合并成立了通用電氣公司。開始了通用電氣在電氣領域長達一個世紀的統治地位。
托馬斯 阿爾瓦 愛迪生(Thomas Alva Edison，1847年2月11日—1931年10月18日)生平介紹
愛迪生的重要發明
復印機 1976年，愛迪生開始量產他發明的復印機，一下子，機關，學校，事業單位，團體都采用這種蠟紙油印機。 同步發報機 愛迪生本身是電報技師，便著手改良傳統發報機，制造出二重發報機，1974年又研發出四重發報機，也就是同步發報機。在無線電還沒有發展的當時，同步發報機是一項重大的突破。 改良電話機 我們都知道，現代電話是由貝爾所發明的，事實上，電話能夠清晰的接收與發話，要歸功於愛迪生一次又一次的試驗，突破傳統的窠臼，制造出碳粉送話器，一舉提高了電話的靈敏度，音量，接收距離。 留聲機誕生 愛迪生又多次改良留聲機，直到將滾筒式改成膠木唱盤式為止，這中間可不是一，二年而已，而是歷經幾十年的不斷改進喔! 光明的使者 19世紀初，人們開始使用煤氣燈(瓦斯燈)，但是煤氣靠管道供給，一但漏氣或堵塞，非常容易出事，人們對于照明的改革，十分殷切。經過不眠不休的做了1600多次耐熱材料和600多種植物纖維的實驗，才制造出第一個炭絲燈泡，可以一次燃燒45個鐘頭。后來他更在這基礎上不斷改良制造的方法，終于推出可以點燃1200小時的竹絲燈泡。
優秀設計師應具備的一些素質
努力實踐和善于應用
始終不滿足現狀
批判性地思考
有高遠的志向
不迷信權威
有計劃地踏實
地做事的作風
堅忍不拔的精神和不怕失敗的性格
……
虛心向他人學習細
觀察和深入思考
努力積累知
識和經驗
敢于幻想具有豐富的想象力和靈感
廣闊的國內外視野
寬厚的基礎知識較強的綜合運用能力
合作和團隊精神
好奇心與興趣
二、正確思維方式的培養
（一）發散思維
發散思維又叫輻射思維，它以思維的問題為中心向外擴展各種想法，即從多角度、多層次（深度）來探討問題的解決方法，并由此導致思路的轉移和思想的躍進。然后在眾多的思維中，找出一種或多種解決問題的方法，或解決問題的一個系統（整套）方法。
如解決交通擁擠問題面臨如下一些問題：
道路問題、交通管理問題、住房問題、就業問題、交通工具問題、城市規劃問題、城市居民的素質和教育問題、……
思維的發散可以從材料結構、功能、形態、方法、關系和因果等方面進行。
發散思維的特點：流暢性（靈敏、迅速）、變通性（不受約束）、獨特性（新角度、新觀念、新特點）。
（二）定勢思維
定勢思維又叫思維定勢，是人的思想被長期即定的慣例和習慣所束縛，引導或迫使自己按習以為常的思路和方法去思考和處理問題的思維方式。
怎樣克服思維定勢：
1.把自己熟悉的事物當作陌生的事物；
2.用幼稚的心靈重新想象這些事物；
3.從新的角度異化原有的事物和規律；
4.多學習和應用其他有益的思維方法。
思維定勢（又叫舊思維）對人們的發明、創新設計活動無益，一定要想辦法克服，不要墨守成規，或許換一種思維方式或角度，就可使問題迎刃而解。
（三）逆向思維
逆向思維又叫反向思維。它的特點是采用與正向思維完全不同（甚至相反）的方法來思考問題，提出解決問題的方法。
處理問題可以從事物的方向、順序、分合、結構、功能、狀態、多少、大小、有無等多個角度進行思維逆轉，以求得解決問題的新辦法。
例 合金的用途
特種鋼
　　合金鋼，合金鋼也叫特種鋼。在碳素鋼里適量地加入一種或幾種合金元素，使鋼的組織結構發生變化，從而使鋼具有各種不同的特殊性能，如強度、硬度大，可塑性、韌性好，耐磨，耐腐蝕，以及其他許多優良性能。下面是一些特種鋼的性能和用途：
　
　1.鎢鋼、錳鋼：硬度很大，制造金屬加工工具、拖拉機履帶和車軸等。
　2.錳硅鋼：韌性特別強，制造彈簧片、彈簧圈等。
　3.鉬鋼：抗高溫 制造飛機的曲軸、特別硬的工具等。
　4.鎢鉻鋼：硬度大，韌性很強 做機床刀具和模具等。
　5.鎳鉻鋼（不銹鋼）：抗腐蝕性能強，不易氧化 制造化工生產上的耐酸塔、醫療器械和日常用品等。
其他的思維方式：
抽象思維、形象思維、聯想思維、聯想思維、類比思維、邏輯思維等。
三、開發智能與創造潛能
（一）開發智能
人的智能不僅與遺傳因素有關，還與后天的智能培養密切相關，但更重要的是，每個人要能正確認識自己，有意識地培養和開發自己的各種智能。
（二）開發創造潛能
1 發現創造法
發現創造法是充分利用被發現的某種現象進行創造，有了發明構思之后，盡可能想辦法去實現，完成這一構思創造。
例 蜂窩煤的發明過程
2 改進創造法
改進創造法是對已有的事物、技術或專利進行研究，找出不足之處進行改進，并產生一種新的事物或技術。
例 愛迪生用改進創造發明電燈
例 燈具的改進
節能冷光燈、熱感應燈、模擬陽光燈、塑料熒光燈、無極燈、磁性燈、香味燈
3 主體附加法
主體附加法是在原有事物或技術的主體上，附加另一種技術或事物，而構成新的技術或事物。
例 洗衣機上附加定時器
標定輸入電壓：127VC±10%，60Hz
標定輸入電壓：127VAC
電流輸入范圍：正常輸入9A,沖流15A
每分鐘周期：120±10%
工作電壓：95VAC~139.7VAC
工作環境溫度：-5℃~60℃壽命：10,000測試周期，20分鐘一個周期
例 大門上附加門鈴
外出關門自動提醒器
樓宇可視門鈴
對講門鈴
無線數碼門鈴
有線門鈴
例 香煙上附加過濾嘴
4 聯想創造法
聯想創造法是經常把各種技術和事物連在一起思考，從中創造出新的技術和事物來。
播種機關槍
有人曾突發奇想而口出怪論：“種莊稼像現在這樣播種太費事了！播種應該像機關槍那樣把種子射出去，又快又！”這說得多荒唐！可是，國外卻真的已經發明了用來播種的種子槍。這種“槍”實際上是在一種特制的容器里面裝上種，還有種子發芽需要的養料及殺蟲藥。播種的時候，只要把一粒粒種子彈射到地里，這些種子落地以后就會生根發芽。
5 其他創造發明法
組合法、分解法、反向突破法……
“2006中國大學生年度十大人物”新鮮出爐?；顒佑山逃克枷胝喂ぷ魉尽F中央學校部、人民日報教科文部指導，人民網和大學生雜志社聯合舉辦。南京航空航天大學研究生、“小發明家”胡鈴心獲此殊榮，成為江蘇唯一。 2005年11月，“奇奇”獲第九屆“挑戰杯”全國大學生科技競賽一等獎。 2005年10月23日，胡鈴心受到了溫總理的親切接見。
挑戰杯
挑戰杯是“挑戰杯”全國大學生系列科技學術競賽的簡稱，是由共青團中央、中國科協、教育部和全國學聯共同主辦的全國性的大學生課外學術實踐競賽。，“挑戰杯”競賽在中國共有兩個并列項目，一個是“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽；另一個則是“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽。這兩個項目的全國競賽交叉輪流開展，每個項目每兩年舉辦一屆。
歷史發展
第一屆競賽于1989年在清華大學舉行
第二屆競賽于1991年在浙江大學舉行。
第三屆競賽于1993年在上海交通大學舉行。
第四屆競賽于1995年在武漢大學舉行。
第五屆競賽于1997年在南京理工大學舉行。
第六屆競賽于1999年在重慶大學舉行。
第七屆競賽于2001年在西安交通大學舉行。
第八屆競賽于2003年在華南理工大學舉行。
第九屆競賽于2005年在復旦大學舉行。
第十屆競賽于2007年在南開大學舉辦。
第十一屆競賽于2009年在北京航空航天大學舉辦。
競賽宗旨
崇尚科學、追求真知、勤奮學習、銳意創新、迎接挑戰。 　　
競賽目的
　 引導和激勵高校學生實事求是、刻苦鉆研、勇于創新、多出成果、提高素質，并在此基礎上促進高校學生課外學術科技活動的蓬勃開展，發現和培養一批在學術科技上有作為、有潛力的優秀人才。 　　
競賽方式
　 高等學校在校學生申報自然科學類學術論文、哲學社會科學類社會調查報告和學術論文、科技發明制作三類作品參賽；聘請專家評定出具有較高學術理論水平、實際應用價值和創新意義的優秀作品，給予獎勵；組織學術交流和科技成果的展覽、轉讓活動。
參賽資格
凡在舉辦競賽終審決賽的當年7月1日以前正式注冊的全日制非成人教育的各類高等院校的在校中國籍專科生、本科生、碩士研究生和博士研究生（均不含在職研究生）都可申報作品參賽。
四、影響技術發明和創新的諸多因素
主體性因素
社會因素
科技文化因素
機會和機遇
其他

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