4.2 怎样实现创新设计课件-2025-2026学年地质版高中通用技术必修一

第二节 怎样实现创新设计 第四章 放飞设计创意 创新指创造新的，革新。它包含创造新事物、新方法、新观念等，是对旧有事物的改进或突破 1 第二节 怎样实现创新设计 联合利华引进了一条香皂包装生产线，结果发现这条生产线有个缺陷：常常会有盒子里没装入香皂。他们请了一个学自动化的博士后设计一个方案. 综合采用了机械、微电子、自动化、X射线探测等技术，花了几十万成功解决了问题。每当生产线上有空香皂盒通过，两旁的探测器会检测到，并且驱动一只机械手把空皂盒推走。　 第二节 怎样实现创新设计 中国南方有个乡镇企业也买了同样的生产线。老板发现这个问题后大为发火，找小工说:你给我把这个搞定，不然你给我走人! 小工很快想出了办法：花了90块钱在生产线旁边放了台风扇猛吹，于是空皂盒都被吹走了。 第二节 怎样实现创新设计 创新设计是指利用已有科学知识和技术手段创造性地解决某种问题的设计活动。我们对面临的已有问题和新出现的问题，可采用已有的和新开发的技术去解决。用新技术解决新问题和老问题，以及用已有技术解决新问题都是创新设计。 创新设计 创新思维的特征 创新设计的类型 一、创新思维的特征 5 一、创新思维的特征1——开放性 红外辐射是一种很普通的物理过程，将这一原理移植到其他领域，可产生新奇的成果： 红外线测距 红外线测体温 任何东西，只要它的温度比绝对零度高（也就是不是绝对的“死寂”状态），它里面的分子、原子就会不停地动来动去。比如一杯热水，里面的水分子就在快速地跑来跑去；一块烧热的铁块，里面的原子也在剧烈地振动。 这些分子、原子的运动不是乱来的，它们在运动过程中会不断地改变自身的电荷分布。就好像一群人在跳舞，每个人的位置和动作不断变化，就会产生一些微小的电信号。而这些微小的电信号会进一步产生磁场，电场和磁场交替变化，就形成了一种电磁波，其中一部分就是我们说的红外线，也就是红外辐射。 红外线导弹 红外线夜视仪 一、创新思维的特征——开放性 敢于突破思维定势，能够打破现有框架的束缚，把设计过程视为推陈出新的过程。即创新思维的开放性。 蓝牙技术最初是为实现无线音频传输而发明的。如今它广泛应用于运动手环、智能手表等健身设备中 3D打印技术最初多用于工业制造、航空航天等领域快速成型零部件。在医疗领域，它可根据患者身体数据定制假肢，成本降低、制作周期缩短 核磁共振成像原本是医学上用于对人体内部结构进行详细成像诊断的技术。考古学家将其应用到文物和骨骼化石研究中，能在不破坏文物的前提下，清晰看到文物内部结构或化石内部细节，帮助了解古代工艺和生物进化。 一、创新思维的特征1——开放性 如右图，要求： 1、用三条或四条直线把所有九个圆连接起来。 2、不能移动任何圆。 3、连线必须一笔完成。 4、连线画完前，笔不能离开纸面。 一、创新思维的特征1——开放性 如右图，要求： 1、用三条或四条直线把所有九个圆连接起来。 2、不能移动任何圆。 3、连线必须一笔完成。 4、连线画完前，笔不能离开纸面。 一、创新思维的特征1——开放性 如下图，要求： 只能移动两根小棍，把两个菱形变成一个菱形。 一、创新思维的特征2——多向性 多向性主要表现为发散思维、收敛思维、正向思维、逆向思维等，其主要特征是善于从不同角度思考问题，设计时能提出多种设想，能灵活地变换影响事物的因素。当思维在一个方向受阻时，善于灵活转向思考或逆向思考。 从纵、横、逆三方面来思考问题 一、创新思维的特征2——多向性 例1：一旅客在火车站附近手机被偷了 马上请朋友给自己手机发了一条信息：“哥，火车快开了，我等不到你，先上车了！欠你的两万块钱，我放在火车站寄存处A19号柜子里，密码是1685”。 半小时后，偷手机的人在火车站寄存处A19号柜子前被生擒。 一、创新思维的特征2——多向性 例2：一个秃头的男人坐在理发店里。发型师问：“有什么可以帮你的吗？”那个人解释说：“我本来要去做头皮移植，但实在太痛了，如果你能够让我的头发看起来像你的一样，而且没有任何痛苦，我将付你500美元。” “没问题” 发型师将自己剃了个光头。 逆向思考 一、创新思维的特征3——独创性 创新思维具有独创性，其主要特征是敢于提出与众不同、前所未有的见解，不受传统习惯和先例的束缚，创造出独特的解决方案。独创性思维往往能使设计标新立异、独辟蹊径，产生出新颖的设计成果。 一、创新思维的特征3——独创性 1982年，捷克斯洛伐克和保加利亚篮球队正在争夺欧洲篮球锦标赛的决赛权。当比赛只胜最后8秒的时候，保加利亚队以2分优势领先，并且还掌握着球权。一般来说，这已稳操胜券。但是那次锦标赛采取的是循环制，保加利亚必须超过对方5分才能取胜，可要用仅胜的8秒再赢3分，谈何容易。 这时保加利亚队教练叫了一次暂停，许多人对之付之一笑，认为保加利亚队大势已去，被淘汰是不可避免的，教练即使有回天之力，也很难力挽狂澜，暂停结束后，比赛继续进行。这时球场上出现了众人意想不到的事情：只见保加利亚拿球的队员突然运球身自家篮下跑去，并迅速跳起投篮，球应声入筐。这时，全场目瞪口呆，全场比赛时间到。但是，当裁判宣布双方战成平局，需要加时赛时，大家才恍然大悟。保加利亚这一出人意料之举，为自己创造了一次起死回生的机会。加时赛结果，保加利亚队赢了6分，如愿以偿的出线了。 起死回生的8秒钟 在淘宝、京东等传统电商平台以B2C、C2C模式为主时，拼多多独创“社交+电商”的拼团模式。它借助微信社交平台，让用户通过发起和朋友、家人、邻居等的拼团，以更低的价格购买商品。 田忌赛马、司马光砸缸 圆珠笔刚刚发明的时候，因其书写流畅、便捷而受到人们的欢迎。然而，很快就出现了一个问题：圆珠笔写了大约20,000字后，笔尖的滚珠就会磨损，导致油墨泄漏，弄脏纸张。许多制造商都试图解决这个问题，但大多是从改进滚珠材质和工艺等方面入手，花费了大量的人力、物力和时间，却始终没有取得理想的解决方案。后来，日本的一位发明家换了个角度思考问题。他发现既然圆珠笔在写了20,000字左右就容易出现漏油问题，那么为什么不把笔芯的油墨容量减少呢？这样，在滚珠磨损导致漏油之前，笔芯的油墨就已经用完了。基于这个发现，他成功解决了圆珠笔漏油的问题，使圆珠笔得以继续广泛使用。 一、创新思维的特征 总结：创新思维的特征 开放性 多向性 独创性 　　敢于突破思维定势，打破框架的束缚，推陈出新。 　　多角度思考问题，提出多种设想，灵活多变，转变思考或逆向思考。 　　与众不同、前所未有，大胆突破时代局限，标新立异。 练一练 如何把梳子卖给没有头发的和尚？ 二、创新设计的类型 18 二、创新设计的类型 个人电脑的创新发展 → 现代个人电脑采用多核处理器，基于并行计算原理。现代电脑有高速缓存和预取技术 现代个人电脑结构更模块化。主板、CPU、显卡、内存等部件都可以方便地升级或更换。现代有超极本等轻薄型电脑。它们采用新的结构设计，如更薄的机身、更小的电池和主板布局，在保证性能的同时提高了便携性。 现代个人电脑屏幕多采用窄边框设计，屏占比很高。现代电脑外观颜色丰富多样， 现代笔记本电脑大多配备触摸板，支持多种手势操作，如双指缩放、三指切换应用等。部分电脑还有触摸屏功能，可直接用手指操作界面。现代个人电脑支持语音交互，用户可以通过语音指令进行搜索、打开应用等操作 二、创新设计的类型——原理创新 原理创新是运用一种新的技术原理于产品设计中，从而产生出新颖、先进的技术产品。 将电子显示技术运用于量具制造上，出现了先进的数显量具。 二、创新设计的类型——结构创新 结构设计指的是针对产品的内部结构和机械部分的设计，包括产品的强度与稳定性设计、构件间的连接方式设计等。 二、创新设计的类型——外观创新 外观设计是设计的重要内容，它是在进行了用户研究和人机分析的基础上，将实用的功能与优美的外观相结合，是具有创造性的活动。 二、创新设计的类型——人机交互式创新 随着计算机及人工智能技术的发展，原来由于技术原因只能由人完成的某些功能。现在可以交给机器来完成，这样就实现了产品的不断创新。 二、创新设计的类型 这四种类型的创新设计有时是独立的，有时是结合在一起的。只有多关注市场信息，多思考、勤实践，我们才能提高自己的创新能力，做出有创意的设计。 创新设计 原理创新 结构创新 外观创新 人机交互创新 练一练 1、过去人们设计出火石打火机，现在随着技术的进步又设计出电子打火机，这是（ ） Ａ、原理创新 Ｂ、结构创新 Ｃ、外观创新 D、人机交互方式创新 Ａ 练一练 2、北京奥运吉祥物创作修改组的组长韩美林曾经说过：“经历了五六次设计人员的变动，五六十次设计方案的改动，画了四五千张设计草图，这5个小‘福娃’才得以诞生。”这些设计人员的创新成果属于（ ） Ａ、原理创新 Ｂ、结构创新 Ｃ、外观创新 D、人机交互方式创新 C 总结 我们怎样提高自己的创新设计能力，实现创新设计呢？ 一要掌握创新思维的基本特征，学会运用创新设计思维。 二要明确创新设计的类型，做到有的放矢。 $