2.3设计的一般过程课件-2025-2026学年地质版高中通用技术必修一

设计的一般过程 1 通过何同学的视频，同学们可以发现设计工作要经历哪些过程 2 发现与明确问题 创意构思 模型或原型的制作 编写技术产品说明书 测试、评价及优化产品 制定设计方案 3 一、发现与明确问题 设计的过程，实际上就是发现问题、分析问题并解决问题的过程。人们在工作和生活中经常会遇到各种各样的问题，设计就是要利用技术解决这些问题。发现问题是设计的起点，明确解决这个问题的具体要求和各种限制条件，就是确定设计定位。这样，一个设计课题就产生了。不断地发现新问题、解决新问题是产品创新的驱动力。 4 一、发现与明确问题 发现问题是创新的起点，我们可以发现已有产品存在的问题并加以改进，也可以发现工作或生活中遇到的新问题，设计全新的产品。问题可以是无意识发现的，也可以是主动寻找的；可以是自己遇到的问题，也可以是他人遇到的问题，还可能是通过其他途径得到的信息。 5 二、创意构思 创意构思（Ideation）：围绕问题展开创意，提出各种新的可能。 6 三、制定设计方案 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，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。 最具挑战性，需要创新思维，大胆构思，发挥个人潜力。 （1）根据设计课题要求，借鉴现有信息，形成想法，并逐步加以发展和完善； （2）组织讨论，集思广益，激发创造性思维。 （1）方案构思 7 三、制定设计方案 （2）草图绘制 创意草图:用简单的笔触记录创意 功能草图:表现设计方案的使用方式 结构草图:对设计的连接方式等进行研究 细节草图:表现方案的具体细节 概念草图:强化设计概念，重点表现关键部分 构思过程中产生的设计想法常常是模糊的，为了使其具体化，通常会用草图把它们转化为视觉形象 8 三、制定设计方案 （3）确定方案 实用性:是否能达到目的。 便携性:是否能达到携带要求。 易用性:是否能让用户明确而又舒适地使用产品。 美观性:造型是否美观。 经济性:是否满足一定的开发成本要求。 市场性:是否具有一定的市场潜力和经济效益。 当多个设计方案产生以后，要依据一定的原则对这些方案进行筛选 9 四、模型和原型的制作 目的：测试设计的视觉效果和触觉效果。 两个阶段：绘制图样、制作模型或原型。 对于小型、简单的产品可以直接制作产品原型，而对于大型、复杂的产品应先制作缩小、简化的模型。 10 四、模型和原型的制作 （1）模型：是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。 （有制作成本低、便于修改等优点，设计者一般通过模型来呈现产品的设计方案） 11 四、模型和原型的制作 （2）原型：是在产品生产之前制作的与产品大小相同、使用功能一致的物体（可以是产品本身）。 包括功能原型、人机关系原型。 12 五、测试、评价和优化 测试：结构和技术性能等方面 评价：评价的基本原则就是设计的基本原则 优化：征集用户、专家（生产商、销售者)和潜在用户优化方案的具体意见 13 六、编写技术作品说明书 沟通设计者、生成者与用户的桥梁和纽带 14 六、编写技术作品说明书 正确使用和维护可以使产品更好地满足人们的需求，并能延长其使用寿命 如何设计使用说明书 1、产品简介 2、产品构成 3、技术指标 4、使用方法 5、注意事项 6、适用范围 15 发现与明确问题 16 设计的过程，实际上就是发现问题、分析问题并解决问题的过程。人们在工作和生活中经常会遇到各种各样的问题，设计就是要利用技术解决这些问题。发现问题是设计的起点，明确解决这个问题的具体要求和各种限制条件，就是确定设计定位。这样，一个设计课题就产生了。不断地发现新问题、解决新问题是产品创新的驱动力。 17 一、发现问题 泰诺是一种常见的解热镇痛药，在市场上广受欢迎。20世纪80年代，美国发生了一系列严重的投毒事件，在芝加哥地区，陆续有多人在服用泰诺胶囊后中毒死亡，经调查发现，是有人恶意在胶囊中注入了剧毒物质氰化物，并且警方发现这种投毒行为并非针对特定的个人，而是具有随机性，这使得公众陷入了极大的恐慌之中。 随着媒体的广泛报道，泰诺胶囊投毒事件引起了全美国乃至全球的关注。消费者对泰诺产品的安全性产生了严重质疑，纷纷停止购买和使用泰诺胶囊。泰诺的销量急剧下降，强生公司的声誉也遭受了沉重打击。更为严重的是，这一事件引发了消费者对整个药品行业安全性的担忧，对药品市场造成了巨大的冲击。 发现问题的重要性 18 一、发现问题 发现问题的重要性 在得知投毒事件后，强生公司迅速做出了反应，决定在全国范围内召回所有的泰诺胶囊产品。这一举措虽然给公司带来了巨大的经济损失，但体现了强生公司对消费者生命安全的高度负责态度，赢得了部分消费者的信任和好感。为了防止类似事件再次发生，强生公司投入大量资源对泰诺胶囊的包装进行了改进。他们设计了一种全新的防篡改包装，这种包装具有独特的密封结构和警示标识，一旦被打开或篡改，消费者很容易就能识别出来。除了改进包装外，强生公司还加强了生产环节的安全管理，提高了产品的质量控制标准，增加了多道检测工序，确保每一粒胶囊都符合严格的安全要求。同时，公司还与执法部门密切合作，积极配合调查工作，提供必要的技术支持和信息。 发现问题和提出问题是进行设计的前提，如果没有发现问题、不能提出问题，设计便无从谈起。 19 一、发现问题 发现问题的重要性 尽管泰诺胶囊投毒事件给泰诺品牌带来了严重的负面影响，但强生公司通过积极有效的应对措施，逐渐挽回了消费者的信任。在改进包装和加强安全管理后，泰诺产品重新回到了市场，并逐渐恢复了往日的市场份额。这次事件也让泰诺品牌更加注重产品质量和安全问题，进一步提升了品牌的形象和声誉。 泰诺胶囊投毒事件引起了整个药品行业的高度重视，促使各国政府和药品监管机构加强了对药品安全的监管力度。药品生产企业也纷纷加强了自身的安全管理措施，提高了产品的质量和安全性标准。同时，这一事件也推动了药品包装技术的不断创新和发展，防篡改包装逐渐成为了药品包装的基本要求之一。 发现问题和提出问题是进行设计的前提，如果没有发现问题、不能提出问题，设计便无从谈起。 20 一、发现问题 1、科学问题 3、技术问题 2、社会问题 为什么苹果会掉下来？ 以自然的开发利用和人工世界的改变为主要对象，以回答“做什么”“怎么做”为主要内容。 21 基于一定的目的,设计者自己主动发现问题。 别人提出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。 人类生存活动中必然会遇到的问题。 1 2 3 一、发现问题 产生问题的三种情况： 22 1、基于一定的目的,设计者自己主动发现问题。 起初，打字机的键盘是按字母顺序排列的，1860年Christopher Latham Sholes(克里斯托夫·拉森·肖尔斯)发现在实际使用过程中，只要录入的速度稍微加快，打字机就会因连杆之间互相干涉撞击而无法进行正常工作。肖尔斯通过对英文词组排列方式的研究后，将26个英文字母排序打乱后重新排列于键盘之上，尽管这会让用户的输入效率有明显降低，但几乎不会出现键位卡死的情况，拥有了较高的输入效率。1868年6月23日，美国专利局授予肖尔斯发明专利，这就是流传至今的QWERTY键位。 键盘的改进设计 发现已有产品存在的问题并加以改进 23 1、基于一定的目的,设计者自己主动发现问题。 发现工作或生活中遇到的问题，设计全新的产品 茶具的改进设计 使用普通水杯泡茶，茶叶和水不能及时分离，不易控制茶水的浓度。 飘逸是台湾茶具业第一家荣获台湾精品及设计优良产品标志的专业厂，也是茶农世家，因有感于时下年轻人及外国人士对于中国传统泡茶方式之繁琐，而与最健康之原片茶叶越离越远，所以在1980年起投入巨资研发简易泡茶器具，历时四年的开发，终于在1984年推出第一代飘逸杯，此乃世界首创之简易泡茶具，也称茶道杯。 飘逸杯 24 2、别人提出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。 在了解他人遇到的问题和需求时，我们要有同理心。同理心又叫作换位思考。 只有具备了同理心，我们才能敏锐地发现问题，提出设计课题 25 1 2 3 3、人类生存活动中必然会遇到的问题。 为了解决进食的问题，人们设计了筷子，西方人发明了刀叉。 为了解决保暖的问题，人们设计了各种保暖的衣、物。 为了解决出行的问题，人们设计了各种出行工具。 26 一、发现问题 创新设计需要我们对生活保持敏锐的观察力，掌握一些发现问题的方法。我们可以通过实地调查、访问相关人员、网上搜索、查阅图书资料、问卷调查等多种途径去主动发现问题。 27 主动发现问题 一、发现问题 3 访谈法 1 观察法 2 问卷法 4 网络调查法 28 一、发现问题 1 观察法 共享单车的出现 随着人们生活节奏的加快，城市交通成为大家关心的热点问题，尤其是上下班高峰期拥堵现象十分严重。有的路程只有几千来，却要等很久才能乘上公交车；想随时随地骑自行车，但是自行车又不便随身携带。能否有一种便捷的方式来缓解城市的交通压力?有人通过观察，发现上下班高峰期或短距离出行时，人们对自行车的需求量很大，于是设计出了基于全球定位技术和移动互联网技术的共享单车。共享单车的出现使人们能够在地铁站、公交站点、居民区、校园、商业区等附近方便地找到自行车，极大地方便了人们的出行。 观察生活，发现需求，是设计人员所要做的第步。需求就是人们需要解决的问题，有需求才有市场，才有设计的必要。 29 一、发现问题 1 观察法 有意观察 1914年的某一天，德军为争夺某一战略要点，向法军发起了超饱和炮击，法军阵地瞬间被钢铁暴雨摧毁，伤亡惨重。一个法国军士当时正在厨房当值，慌乱之下顺手抄起一口行军锅扣在头上，虽然身上多处负伤，但头部因有铁锅保护而安然无恙，在纷飞的弹片中侥幸得以逃生。战斗结束后，当法国的亚德里安将军到医院视察时，听说此人在这场炮击中奇迹般生还，便饶有兴趣地询问他何以如此幸运，军士据实答道是行军锅保住了他的性命。亚德里安将军由此设想出保护士兵头部的一种办法，即在每人头上安上一顶“小铁锅”。次年，这种新装备便开始在法军中应用，果然因头部受伤而导致伤亡的比率大幅度下降，这种装备被命名为亚德里安头盔。各国见其行之有效，纷纷效仿，到一战中期各主要参战国基本上都已装备了钢盔。 网状结构可以有效地打破钢盔的轮廓，使其在自然环境中更难被敌方发现，从而提供一定的伪装效果。金属表面在阳光下容易反射光线，网状覆盖可以减少反光，避免暴露位置。网状结构可以方便地挂载其他装备，如树叶、草丛等伪装材料，进一步增强伪装效果。网状结构可以在一定程度上防止异物直接撞击头盔，提供额外的保护。 30 一、发现问题 1 观察法 无意观察 1895年的一天，德国物理学家威廉·伦琴在实验室中研究阴极射线管的特性时，突然注意到一束光投射到了屋内另一头的“氰亚铂酸钡”荧光纸板屏幕上，接着他发现纸板屏幕上出现了一只形同骷髅的手掌骨骼，他最初的惊讶顿时变成了震惊。伦琴很快意识到，一些神秘的辐射光不但穿过了空气、并且穿过了他的血肉，从而使他的手掌骨骼投影在了光线暗淡的纸板屏幕上。这种光的粒子显然能够穿过固态物体，伦琴接着发现，他可以借助这种超乎想像的辐射光来产生清晰的体内图像。就这样，世界上第一幅X光片诞生了。 31 一、发现问题 问卷法是比较常用的一种调研方法， 可以通过设置相关问题来获取信息。问卷可分为开放式问卷、封闭式问卷和混合式问卷。设计问卷时，应从被调查者的角度出发，忌问卷设计得太长、问题太多、需要填写的文字量太大。除了发放纸质问卷外，还可以通过网络进行问卷调查。 2 问卷法 问卷调查是一种发掘事实现况的研究方式，最大的目的是搜集，累积某一目标族群的各项科学教育属性的基本资料，可分为描述性研究及分析性研究两大类。 32 一、发现问题 调 查 问 卷 亲爱的同学,尊敬的家长、老师： 您好: 我们是高一学生，我们将设计一款新式更适合人们使用的杯子，现在要对您选用杯子的情况进行调查，以下是有关选用杯子调查问卷，您只需在选择的答案前的方框内打√即可，如果没有合适的备选答案请在后面的横线上填入您的答案。希望您认真如实的填写，感谢您的合作！ 高一学生 您所处的年龄段： □儿童 □中学生 □上班族 □老人 _______ 您选择杯子时考虑杯子的材料是： □纸杯 □塑料杯 □陶瓷 □玻璃 _______ 您选择杯子时考虑杯子的形状是： □圆柱形 □椭圆柱 □方柱形 _______ 您选择杯子的颜色是： □明亮色 □淡雅色 □灰暗色 _______ 您选择杯子的价格是： □低档 □中档 □高档 _______ 您对我们设计杯子有什么建议或意见吗？（可不填） ___________________________________________________ 再次感谢您认真阅读并填写调查问卷，谢谢合作！ 2 问卷法 33 一、发现问题 2 问卷法 问卷的类型 1.开放式问卷 2.封闭式问卷 3.混合式问卷 34 一、发现问题 访谈是种更加活跃的发现问题的方式。与其它的调查研究方法相比，访谈调查是适应范围最广泛的一种调查方法。通过不同形式的访谈，可以使得问题更加明确。访谈是真正了解对方需求的一种途径，能够用同理心去把握对方的真实想法和感受，从而发现真正的需求。对于已有产品的改良设计，可以对经常接触产品的人员进行访问。 3 访谈法 35 一、发现问题 日本的本田公司就很推崇“抓住问题，追问到底”。比如，某台机器突然不动了，他们就采用追问到底来解决。“机器为什么不动了？”－保险丝断了。――为什么保险会断？――超负荷，电流过大――为什么超负荷？――轴承润滑不好――为什么轴承会润滑不好？――吸不上润滑油。――为什么吸不上油？――油泵严重磨损――为什么会磨损？――是因为没有装过滤器进入了铁屑。问题到此，也就解决了。应该给油泵装过滤器。 3 访谈法 36 一、发现问题 3 访谈法 访谈需要注意的事项： (1)选择访谈对象应考虑对方是否掌握与该访谈主题有关的材料，以及对方是否愿意提供有关材料。 (2)要事先了解被访者的背景情况及性格、爱好。 (3)访谈前要对交谈的主题、提问的方式、措辞等做各种可能的考虑。 (4)问题要明确具体。每个问题不要太长，要简单明了，少用对方听不懂的术语。 (5)要注意控制话题。整个访谈过程要让被访者多说多讲，但内容都应由访问者控制。 (6)交谈中要自然、轻松，表现出诚恳谦虚、热情有礼貌的良好态度，以取得对方的好感、信任和合作。 (7)交谈中要持平等、公正、中立的态度，不要对所访谈的问题擅加评论，也不要对被访者的谈话轻下断语。 (8)访谈记录一定要翔实，也可以录音或录像，但要征得被访者同意。 37 一、发现问题 网络调查是获得有用信息的一种较便捷而有效的手段，通过合适的搜索工具，能够得到海量的信息。网络调查最大的好处是方便快捷，缺点则是信息量太大，需要我们学会筛选，将有价值的信息保存下来，将无用的信息别除掉。另外，物联网、智能家居和大数据技术也可以为设计提供大量有用的信息。 4 网络调查法 38 可选课题 选题要具有价值性、科学性、创新性、可行性。 1 2 3 二、确定设计课题 选题要求 可以选择通过产品的形态、结构设计解决问题的课题，有条件的也可以选择通过机构设计，甚至应用智能硬件技术解决问题的课题。要选择客观存在的、迫切需要解决的问题，同时还要考虑时间、能力、模型或原型制作条件的限制。 小组尽量由不同特长、不同生活环境和经历的同学组成，大家要分工合作，密切配合，充分发挥每位同学的特长，调动每位同学的积极性。小组成立后，要推选一位组长，组织设计活动的开展。 小组构成 39 1.张师傅在工厂修磨钻头的实践中，发现手工修磨钻头影响了工作的精度和质量，于是发明了“钻头刃磨器”，成功地解決了磨钻头困难的问题。这一“钻头刃感器”课题的发现来源于（ ） A.观察法 B.收集和处理信息 C.技术研究和技术试验 D.模仿法 A 40 2.下列不是问卷类型的是（ ） A.开放式问卷 B.封闭式问卷 C.混合式问卷 D.调查式问卷 3.设计人员在设计时所要做的第一步是（ ） A.做问卷调查 B.观察生活，发现需求 C.制作模型 D.做技术研究 D B 41 $