4.2方案的构思过程课件-2024-2025学年苏教版（2019）高中通用技术必修一

第四章 方案的构思及方法 1 现实生活中的诸多产品都是人类为了弥补自身不足而创造出来的：筷子和刀 叉是手的延伸，望远镜和显微镜是眼睛的延伸，自行车和汽车是脚的延伸......毋庸置疑，技术的发生与发展，无不围绕着满足人类的需求而展开，技术的核心就是“以人为本”。 设计的关键在于构思，构思的关键在于科学地设计分析与运用恰当的构思方 法。一个完整的构思过程既是分析、构思、比较、权衡、优化等思维活动交相辉 映的过程，也是批判性想象、创造性思考等能力不断展示的过程。 一 设计中的人机关系 二 方案的构思过程 三 常用的构思方法 §4.2 方案的构思过程 02 学习目标 1. 运用一定的设计分析方法，梳理产品设计的一般关系，明确具体设计要求。 2. 能根据设计要求制订符合一般设计原则和相关设计规范的完整的设计方案。 3. 通过比较和权衡，制订并呈现符合设计要求的完整的设计方案。 任务一 进行设计分析，构思设计方案 任务二 比较、权衡设计方案 走进情境 有些边远山区有时会因电力供应不足等原因，出现停电现象。在没有电的夜晚，学生 就只能在烛光下做作业，不仅影响学习还会损害视力。此外，有些学生由于家庭经济条件 不太好，所以他们希望台灯使用寿命长、维护成本低。能否设计一个既可充电使用，又可 插电使用，且价廉物美的护眼台灯呢？ 任务一 进行设计分析，构思设计方案 进行设计分析 合理的设计分析是成功地进行技术设计的关键一步，分析得当可以指引其后的技术设计少走或不走弯路。 下面以台灯为例，说明设计分析的基本思路。设计台灯时，要抓住台灯设计的要求及因素，如功能合理、结构稳定、安全可靠、成本适当、易于制作等。 任务一 进行设计分析，构思设计方案 进行设计分析 产品本身是一个整体，包括功能、造型、材料等，但任何产品都不是孤立存在的。一方面，它是为人服务的，人的需求在很大程度上决定着产品的设计；另一方面，它是在一定的环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。因此，设计任何产品都应综合考虑产品本身、使用者和使用环境，即物、人、环境三方面因素。 任务一 进行设计分析，构思设计方案 进行设计分析 在台灯设计中所涉及的人是一个具体而又明确的对象，这里是边远山区的初中学生。那么，他们需要的台灯与其他台灯相比，其独特性是什么呢？这就需要从他们的学习、生活特点及生理、心理特点出发，分析人与产品的关系。 任务一 进行设计分析，构思设计方案 进行设计分析 对于设计对象本身，我们必须了解它的各个组成部分的作用，以及它们之间的关系，并在此基础上，对产品的各个组成部分进行设计分析。 任务一 进行设计分析，构思设计方案 进行设计分析 任务一 进行设计分析，构思设计方案 进行设计分析 任务一 进行设计分析，构思设计方案 进行设计分析 对台灯进行设计分析时，可以考虑如何实现台灯的多功能，如在台灯底座上安装日历、笔筒等附件；定时开关功能，达到一定学习时长它就会自动关闭，提醒人们注意休息，保护视力；自动提醒功能，提醒使用者纠正坐姿。 选择台灯材料时，要尽量就地取材，并使用可再生资源，实现资源的可持续利用。台灯的零部件应选用标准件，如插头、开关等。 任务一 进行设计分析，构思设计方案 进行设计分析 任务一 进行设计分析，构思设计方案 构思设计方案 方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，并采用图、模型、文字、符号等方式整体呈现的思维过程。一般地，构思是意象物化之前的思维活动，是心中意象逐渐明朗化的过程。 梳理设计需求 呈现设计方案 任务一 进行设计分析，构思设计方案 构思设计方案 面对收集到的各种信息，要根据设计要求，找出设计需要解决的主要问题，并分析其可能的解决办法。 梳理设计需求 任务一 进行设计分析，构思设计方案 构思设计方案 梳理设计需求 结构稳固 设计稳固结构 增大底盘质量 增大接触面 材料选择 轻质材料 易加工材料 废旧材料 支架可调节 可调节结构 可折叠结构 改变连接方式 如何护眼 灯泡类型 灯罩结构 灯罩材质 任务一 进行设计分析，构思设计方案 构思设计方案 不同的产品设计一般有不同的呈现方式。在不同的设计阶段，考虑技术交流的目的差异，设计方案呈现的手段、方式、视角会有很大区别；个人设计观念的差异，同样会导致不同的设计呈现方式。设计方案时，我们可以运用设计草图进行构思。草图不仅能将一些想法较明确地表达出来，而且可以随意修改。在运用草图法进行构思的过程中，学生可以捕捉灵感，自由发挥，不受约束。 呈现设计方案 任务一 进行设计分析，构思设计方案 构思设计方案 在交流设计方案过程中，大家发现每个小组的设计方案都各具特色。赵婷婷所在的小组为解决人们在不同场景下对台灯亮度要求不同的问题，基于开源硬件开发板，设计出了能调节不同亮度、适用不同场景的台灯方案。 周华所在的小组为解决人们在夜间关闭台灯后上床不便，以及夜间起床也不太容易摸到台灯开关的问题，基于语音控制技术，设计了语音控制台灯开关的智能台灯方案。 陈晨所在的小组发现部分同学因为坐姿不端正导致近视。为了解决这个问题，他们从台灯的交互控制角度，设计了实时监测眼睛与桌面垂直距离的智能台灯方案。当头与书本的距离低于规定值时台灯就会发出提醒声音，以达到矫正坐姿，预防近视的目的。 任务二 比较、权衡设计方案 ①方案的比较 在构思形成多个方案之后，往往要对这些方案进行评判和比较，同时要从设计的目的和原则出发，针对一些相互制约的问题进行分析，选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。 ①方案的比较 ②方案的权衡 ③方案的细化 ④方案的呈现 任务二 比较、权衡设计方案 ②方案的权衡 通过比较，明确各个方案对设计指标的符合程度。但是，要制订出最佳方案，还必须根据设计要求与设计原则对各个方案进行权衡。 对方案进行比较和权衡的过程是一个综合考虑的过程，各个指标并不是独立的，它们相互关联、相互制约。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。例如，台灯首先应具备基本的照明功能，并且安全可靠；结构稳定性与安全性密切相关；台灯的耐久性、加工难易度、成本和环保性，也需综合考虑。 任务二 比较、权衡设计方案 ③方案的细化 经过方案的比较与权衡，一个比较合理的设计草案终于形成了。但很多细节仍然需要确定，如产品及零部件的尺寸、结构关系、材料及标准件选配、使用过程中的人机交互方式、使用维护等。 设计方案的细化是一个相对专业化的设计步骤。针对方案的细化应该从产品到制造、使用、维护等各个环节进行综合考虑，以完善方案的构思。 任务二 比较、权衡设计方案 ④方案的呈现 随着技术的不断发展，设计方案的呈现方式也越来越多样。一般地，呈现设计方案要说明设计思想、设计思路和设计成果。采用的方式通常包括展板、模型、视频及现场报告等；应用的技术手段包括设计方案的全套零部件图纸、三维渲染效果图或短视频、实物模型，以进一步阐释产品的使用场景、使用与维护方式、设计细节等。 任务二 比较、权衡设计方案 任务二 比较、权衡设计方案 §4.3 常用的构思方法 03 学习目标 1. 通过案例分析等活动，理解形态分析法、联想法、设问法、仿生法等常用构思方法及其作用。 2. 选择并尝试应用合适的构思方法，完成台灯的方案构思。 任务一 体验形态分析法和联想法 任务二 尝试应用设问法和仿生法 走进情境 在讨论台灯设计方案时，有学生联想到乌龟的身体部位可伸缩，把乌龟身体作为台灯 底座，脖子作为支撑杆，头作为光源和灯罩；还有同学提出，模仿磁悬浮列车来设计悬浮 灯罩。这些脑洞大开的想法令大家眼前一亮。 任务一 体验形态分析法和联想法 形态分析法 形态，指事物存在的样貌，或在一定条件下的表现形式。形态可以把握，可以感知，或者可以理解。 形态分析，是指从整体的思想出发来看待事物，把事物看成是几个功能部分的集合，然后把整体拆成几个功能部分，分别找出能够实现每一部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行重新组合，根据分析评价结果最终形成多种设计方案。这种构思方法提供了一种逻辑结构，它可以代替随机的想法，其内容广泛而全面，有助于考虑到尽可能多的选择方案，并通过对这些选择方案进行综合分析而提出未曾考虑过的新的设计方案。 任务一 体验形态分析法和联想法 形态分析法 电源 光源 结构 开关 220V家用电 LED节能灯 支撑+灯罩 按键 电池 LED灯带 底座+环状 触摸 充电宝 白炽灯 立方体镂空 光控 底座+展示物 声控 底座+镂空灯罩 灯绳 遥控 任务一 体验形态分析法和联想法 联想法 联想法就是由甲事物想到乙事物的思维过程。具体来说，是借助想象，把形似的、相连的、相对的、相关的或某一点上有相通之处的事物加以联结。 任务一 体验形态分析法和联想法 联想法 利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。 运用联想法进行构思后，不能盲目地实践，而应该首先对方案进行科学论证，然后再实施。 任务二 尝试应用设问法和仿生法 设问法 设问法是通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而做出选择并深入开展创造性设想的一种构思方法。它的主要类型有检核表法、5W2H法、和田12动词法等。 设问法借助各种思维技巧，抓住事物具有普遍意义的方面进行提问。如奥斯本的检核表法，借助于联想、类化、组合、分割、颠倒顺序等思维技巧，抓住声音、颜色、气味、形状、材料等事物的基本属性大做文章。 任务二 尝试应用设问法和仿生法 仿生法 仿生法是模拟自然生物形态进行设计的方法，主要类型包括功能仿生设计、形态仿生设计、结构仿生设计和肌理与质感仿生设计。仿生法已经被应用于各个领域，取得众多成果：蜂巢与蜂窝结构、昆虫复眼与显微镜、蛋壳与薄壳构造、萤火虫与人工冷光...... 任务二 尝试应用设问法和仿生法 设问法 形态仿生设计 想一想：模仿了仿生对象的哪些特征？ 任务二 尝试应用设问法和仿生法 设问法 想一想：模仿了仿生对象的哪些特征？ 这款台灯模仿人的骨骼结构，像人手臂一样，可以折叠打开，可以调整弯曲状态和轻松移动。 结构仿生设计 THANK YOU YOUR LOGO 汇报人：稻壳儿 Lavf61.7.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf61.7.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf61.7.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$