資源簡介

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第四章
方案的構思及方法
蘇教版（2019）
第四單元
目錄
一
一
設計中的人機關系
二
方案的構思過程
三
常用的構思方法
一　設計中的人機關系
任務一　尋找身邊的人機關系
播放漫畫《嘟嘟嘴的一天》。提問：嘟嘟嘴這一天為什么不高興，請指出不高興的原因。
學生回答。（售票窗口太低、座椅間隔太小、房間隔音太差、門框太矮、地面太滑……）
什么是人機關系
生活中，我們每個人時刻都與身邊的物品發生聯系，當我們使用這些物品時，物品就與人就產生了一種相互關系，這種關系稱為人機關系。
工具
設備
儀器
儀表
設施
交通車輛
環境
勞動保護用具……
機的內涵
總結：人機關系中所指的“機”有工具、儀器、儀表、設備、設施以及勞動保護用具，包括環境。人機關系是設計活動必須考慮的核心問題之一。
演示開門過程：走近門—握住把手開門—通過。
提問：這三個環節中的人機關系有哪些？
學生回答。（人與門板、手與把手、人與門框……）
總結：人有不同部位，“機”也有不同部位。在分析人機關系時，我們要關注人的哪些部位與“機”的哪些部位有什么對應關系。
展示人坐椅子、人騎健身車、兒童使用學步車的圖片，讓學生討論并分析圖片中的人機關系。
學生回答。（分場景回答)
（a）座椅
（b）沙發
阿克布羅姆靠背曲線圖
展示阿克布羅姆（Bent
Akerblom）靠背曲線圖，向學生介紹：阿克布羅姆，瑞典整形外科醫生，曾著有歷史上第一本分析坐姿解剖特性的專著——《站與坐的姿勢》。這本專著奠定了用人體解剖學理論指導座椅功能設計的基礎。該專著發表6年后，他在1954年發表了座椅靠背曲線設計，即阿克布羅姆靠背曲線。之后，各國陸續制定了很多類型的座椅工業標準。在正式開展設計時，設計師不應僅僅局限于找出人機關系，同時還要關注醫學、人體結構等多方面的內容。
本節課的教學過程中，采用了大量生活中的案例，利用圖片、教學案例等資源，全面調動學生興趣，讓學生在學中做、做中學，充分培養學生的創新精神與實踐能力。
謝謝大家
目錄
一
一
設計中的人機關系
二
方案的構思過程
三
常用的構思方法
一　設計中的人機關系
任務二　理解人機關系要實現的目標
人機關系要實現的目標
高效、安全、健康、舒適
請體驗使用下發物品，分析這些物品在人機關系處理上存在的缺陷并提出改進方案，繪出草圖。
謝謝大家
目錄
一
一
設計中的人機關系
二
方案的構思過程
三
常用的構思方法
任務三　探究實現合理人機關系的方式
一　設計中的人機關系
場
景
特殊人群
解決方案
餐廳洗手池
?
?
地鐵站樓梯
?
?
醫院掛號排隊
?
?
場
景
需要考慮的動態尺寸
淋浴房
?
超市貨架與通道
?
學生公寓雙層床
?
產
品
需要考慮的心理需求
兒童抱枕
?
老年人躺椅
?
學生用筆袋
?
信息交互方式
適合應用的產品
數
字
?
指示燈
?
圖
標
?
在實現合理人機關系的設計中，我們應處理好普通人群與特殊人群，靜態的人與動態的人，人的生理需求與心理需求，信息的交互等方面的關系。
如何實現合理的人機關系
設計任務：利用人機關系的相關知識設計兒童便攜水壺，使用對象以小學生為主。
要求：繪制草圖并用文字注釋。
謝謝大家
目錄
一
一
設計中的人機關系
二
方案的構思過程
三
常用的構思方法
二　方案的構思過程
任務一　進行設計分析，構思設計方案
2020年5月1日新修訂的《北京市生活垃圾管理條例》開始實施，垃圾桶再次成為熱點。
假如請你作為設計師,針對某一場景設計一款垃圾盛收裝置，你將如何著手分析？準備從哪些方面進行分析？
為辦公室挑選垃圾桶，你認為哪一款最好？為什么？
設計要求
______（使用場景）垃圾盛收裝置設計要求：
（1）
__________________________________________________
（2）
__________________________________________________
（3）
__________________________________________________
（4）
__________________________________________________
目標需求
設計問題
設計一款垃圾桶
解決垃圾盛放問題
設計分析
物
人
環境
產品設計
使用環境：產品是在一定的環境中使用的，必然受到環境的制約，并對環境產生影響。
使用者：產品是為人類服務的，人類的需求在很大程度上決定著產品的設計。
產品：產品是一個整體，包括功能、造型、結構、材料等。
設計分析
在一定的調查研究和設計分析的基礎上，從不同的角度，將設計對象分解為不同的部分、方面或因素，具體的進行全面、科學、合理的考慮。
設計的一般原則
人、物、環境
人機關系
設計要求
設計分析
細化
組成部件設計分析
部
件
作
用
設計分析
設計構想
構思設計方案
構思設計方案（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，并采用圖、模型、文字、符號等方式整體呈現。
設計要求
設計分析
設計方案
轉化
自動收集功能的垃圾桶
自動打包套袋垃圾桶
自動分類垃圾桶
廚房用智能垃圾桶
降解堆肥垃圾桶
自動接垃圾
課堂任務
各組參照教材臺燈案例和本節課的垃圾盛放裝置案例，針對自己的設計項目，進行設計分析，完成各類實踐表格，然后用草圖結合文字表達自己的設計方案。
構思過程
構思方案
用戶畫像
設計三要素分析
性
別：_________
年
齡：_________
興趣喜好：___________________
特點描述：___________________
謝謝大家
目錄
一
一
設計中的人機關系
二
方案的構思過程
三
常用的構思方法
二　方案的構思過程
任務二　比較、權衡設計方案
屏幕上這幾款臺燈，如果讓你為教材中的山區學生挑選一件便攜式臺燈，你會選擇哪款產品？為什么？
產品2
產品1
產品3
復習
1、設計的一般原則
2、人機關系等知識
問題：一個技術問題往往有多種解決方案，怎樣選擇最佳方案呢？
第一組
匯報交流會
由選定小組展示、介紹自己的多個方案，大家對方案進行評析。
桌面臺燈方案1
桌面臺燈方案2
桌面臺燈方案3
比較、權衡的步驟：
①從設計的目的出發,明確設計指標，分方案具體描述。
②列表格，明確各方案與設計指標的匹配程度，可賦分。
③根據設計要求與設計原則，綜合分析，進行權衡決策，并得到結論。
（1）方案比較各小組輪流展示自己的方案。學生：對各個方案逐一進行評析，總結分析其特點。方案評析表
優
點
不
足
方案1
方案2
……
教師：引導學生根據設計目標、設計要求以及各個方案的特點，列舉評價指標，然后歸納總結，形成具體的方案評價指標，并對各指標進行重要性排序。（如果在重要性排序上存在困難或很難達成一致，可以介紹KANO模型分析法）
KANO模型分析法
運用Excel生成雷達圖
圖書館每年都在下沉！
建筑師在設計上忽略了書籍的重量！
指標排序表
重要性順序
1
2
3
4
5
……
指
標
方案評析指標表
實
用
美
觀
創新性
安全性
加工難易程度
成
本
環保性
權
重
方案1
方案2
……
某品牌經典爆款水杯
新生兒恒溫箱
某品牌經典爆款水杯設計對比圖
新生兒恒溫箱設計圖
（2）方案權衡
任務：通過比較，以描述或賦分的方式，明確各個方案與設計指標的匹配程度。
展示小組進行答辯，學生根據設計要求、設計原則和產品特點，指出問題、提出疑問或者給出合理的改進建議。
學生：針對相互制約的問題進行權衡和決策，選出最優方案，并有選擇地吸收其他方案的優點，優化本組的方案。
教師：以宜家經典馬克杯和嬰兒車為例，引導學生關注生產、運輸、后期使用和維護等多個環節，進行方案優化。
備案：如果學生在權衡上存在困難，介紹雷達圖，依據面積完成方案權衡。產品需要符合相關技術標準，達到設計要求。另外，可以根據情況探討測試方法。
（3）方案細化
問題引導：能否實現預想的功能？總體及部件的形狀、尺寸是什么？使用材料及加工方式是什么？組成部件的連接方式是什么樣的？
教師：指導學生盡量使用標準件，采購方便，可以簡化制作過程，降低成本，實現通用通換，易維護。
（4）完善方案
任務：根據項目實際，利用本節課所學知識，制訂適合自己項目的方案評價指標，進行方案的比較、權衡，選擇最優方案或集中各方案的優點進行改進，然后細化和完善。各小組之間可以進行交流。
第二組
匯報交流會
第三組
匯報交流會
功能實用
重量體積
堅固耐用
成本適當
設計目標
安全穩定
設計指標
攜帶
操控
收納
維護
課堂小結
加工難易
人機交互
符合人體工程學
方便易用
美觀新穎
環保節能
謝謝大家
目錄
一
一
設計中的人機關系
二
方案的構思過程
三
常用的構思方法
任務一　體驗形態分析法和聯想法
三　常用的構思方法
用六根火柴可以拼出幾個三角形?
目標需求
設計問題
設計一款垃圾桶
解決垃圾盛放問題
發現用戶的需求，明確真實的設計問題
科學原理
方
案
從學科知識與經驗中，搜尋解決問題的原理
科學原理
方
案
已有技術
聯想
汽車化油器
香水瓶噴頭
聯想法
聯想法就是由甲事物想到乙事物的思維過程。
坐姿不正確容易腰酸背痛，甚至壓迫神經影響身體健康。
能否利用現有技術，檢測坐姿以對不良坐姿發出提醒？
形態分析法
如何解決使用美工刀容易劃傷手的問題？
形態分析法
勺
頭
勺
柄
附加件
形態分析法
形態分析法
形態分析法是以系統分析和綜合為基礎，用集合理論對研究對象相關的形態要素，分解排列和重新組合，得出所有可能的總體方案，最后通過評價進行選擇。
要素分解
形態分析
排列組合
篩選分析
構造矩陣
因
素
（功
能）
形
態（技術手段）
1
2
3
4
A
盛裝衣服
鋁
桶
塑料桶
玻璃鋼桶
B
分離臟物
機械摩擦
電磁振蕩
超聲波
熱脹分離
C
控制時間
人工手控
機械定時
程序自控
形態分析法
洗衣機形態矩陣表
因
素
（功能部分）
形
態（功能部分實現方法）
1
2
3
4
5
6
A
開蓋方法
邊緣軸翻轉
連桿結構邊緣軸翻轉
中間軸
翻轉
升降式
光圈式
B
操控方式
手掀/壓
腳
踩
聲
控
光電、紅外感應
遙
控
手勢識別
C
驅動能量
人
力
電
動
重
力
形態分析法
垃圾桶開蓋形態分析矩陣
項目實踐
針對自己的設計問題，繪制形態分析表或者三維形態分析矩陣；嘗試運用形態分析法，提出小組項目的形態設計方案；結合聯想法，提出多個設計方案，并繼續完善方案。
技術分析
方案構思
因
素
形
態
組
合
篩
選
功
能
結
構
操
控
能
量
修
飾
材
料
構件形狀、尺寸
構件連接方式
機
械
電
子
液壓、氣壓
人
力
電
力
其他動力
外觀形狀
色彩、質感
紋飾圖案
謝謝大家
目錄
一
一
設計中的人機關系
二
方案的構思過程
三
常用的構思方法
任務二　嘗試應用設問法和仿生法
三　常用的構思方法
科學原理
方
案
已有技術
自然現象
仿
生
仿生法
仿生法是模擬自然生物形態進行設計的方法。
仿生法
仿生法
下面圖片中的產品，有什么特點？你能猜到它們的靈感來源嗎？
果汁包裝盒
杯
子
輪
胎
尼龍搭扣
果汁包裝盒
杯
子
輪
胎
尼龍搭扣
功能仿生
肌理與質感仿生
結構仿生
形態仿生
仿形：注重形態與功能的統一
你還知道哪些產品運用了這些構思方法嗎？
任
務
分析自己設計對象的結構，探討可以實施仿生設計的主要構成部件及仿生方式。針對自己的設計草案，嘗試進行形態的仿生設計。
科學原理
方
案
已有技術
自然現象
設問法
設問法是通過多角度提出問題，從問題中尋找思路，進而作出選擇,并深入開發創造性設想的一種構思方法。它的主要類型有檢核表法、5W2H法以及和田十二法等。
檢核表法
和田十二法
5W2H法
設問法——5W2H分析法
任
務
針對自己的設計草案，運用5W2H分析法，展開交流，完善自己的設計方案。
檢核表法
和田十二法
5W2H法
設問法
設問法是通過多角度提出問題，從問題中尋找思路，進而作出選擇并深入開發創造性設想的一種構思方法。
能否縮小
縮一縮
能否擴大
擴一擴
能否顛倒
反一反
能否組合
加一加
項目實踐
針對自己的設計問題，綜合選擇使用形態分析法、聯想法、仿生法或設問法等構思方法，形成并完善自己的設計方案。
方案的構思方法
形態分析法
聯想法
仿生法
設問法
5W2H法
功能仿生
結構仿生
形態仿生
肌理與質感仿生
檢核表法
和田十二法
謝謝大家

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