第四章 方案的构思及方法课件-2025-2026学年苏教版高中通用技术必修一

方案构思过程 1 1.设计中的人机关系 01 设计中的人机关系 任务一 寻找身边的人机关系 生活中，我们每个人时刻都与身边的物品发生联系，当我们使用这些物品时，物品就与人就产生了一种相互关系，这种关系称为人机关系。 人机关系的核心是人，一切以人为本 机：工具、仪器、仪表、设备、设施以及劳动保护用具 人走近进门， 人与门板构成人机关系 人握手把， 人的手与手把就构成人机关 人通过门时， 人与门框就构成人机关系 动态变化的关系 01 设计中的人机关系 马上行动： 手臂与：椅子的扶手 背部与： 臀部与： 腿与： 脚与： 椅子的靠背 椅面 椅子的高度 地面 01 设计中的人机关系 任务二 理解人机关系要实现的目标 ——舒适 人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳。 找一找： 自行车哪些设计使人感觉很舒适。 01 设计中的人机关系 任务二 理解人机关系要实现的目标 ——安全 人机关系中的安全是指人们在操作和使用产品的过程中，产品对人的身体不构成身体上的伤害，产品与人接触的部分不允许有尖角和锋利的边槽，易产生危险的地方应进行安全保护设计。 01 设计中的人机关系 任务二 理解人机关系要实现的目标 ——安全 例如: 走廊的栏杆 消防栓和灭火器 学校周围围墙 台阶有防滑条 …… 想一想： 在我们学校有哪些地方的设计实现了人机关系中的“安全”目标？ 01 设计中的人机关系 任务二 理解人机关系要实现的目标 ——健康 人机关系所追求的健康，是指人在长期操作或使用产品的过程中，产品对人的健康不会造成不良的影响。如果产品设计不合理，就会使人处于不恰当的作业姿态，长时间地操作或使用它，不仅使人感到疲劳，还会影响到人的身体健康。 HANDSHOE 01 设计中的人机关系 任务二 理解人机关系要实现的目标 ——高效 设计中应把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能以促进二者的协调，提高人的工作效率。 阅读:课本79页! 案例分析----铁锹的作业效率 01 设计中的人机关系 任务二 理解人机关系要实现的目标 ——高效 讨论： 1.“铁锹作业试验”中改进了那些人机关系而使工人的工作效率大大提高？ 2.在人机关系中，哪些因素会影响工作的效率？请结合具体的案例进行说明。 01 设计中的人机关系 任务二 理解人机关系要实现的目标 在设计中,人机关系除要考虑高效、健康、舒适、安全外，还要实现哪些目标？ 环保 美观 经济 01 设计中的人机关系 任务三 探究实现合理人机关系的方式 ——普通人群与特殊人群 案例分析----为残障人士设计的公共设施（课本81页） 大多数产品是为普通人群设计的，设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。 eg.常见的门，其高度、宽度、门把手的位置等都是以普通人群的身高、体宽以及左右手习惯等为标准设计的，适合于普通人群操作、使用。 但是，在产品设计应用过程中，还应当考虑特殊人群的使用状况。 eg.盲人、肢体残障人士、老人和儿童等，让这部分群体享受无障碍设计带来的便捷。 01 设计中的人机关系 任务三 探究实现合理人机关系的方式 ——普通人群与特殊人群 讨论：请说说我们生活中还有哪些为残障人士设计的公共设施，你最想为哪类人群设计什么样的公共设施，请分享你的设计想法。 01 设计中的人机关系 任务三 探究实现合理人机关系的方式 ——静态的人与动态的人 人们使用产品时处于静态和动态两种状态交替之中。 静态尺寸是指人的构造尺寸。 动态尺寸是指人的功能尺寸，包括人的动作范围、体形变化等测量数据。 思考生活中总会遇到如图这种情况，为什么？ 01 设计中的人机关系 任务三 探究实现合理人机关系的方式 ——静态的人与动态的人 为了实现良好的人机关系，不仅要使产品符合人体静态尺寸，还要符合人体的动态尺寸,要让人在使用它时，能够方便施力、有足够的空间等，这样的设计有利于缓解人体疲劳，提高效率，满足健康、舒适的要求。 01 设计中的人机关系 任务三 探究实现合理人机关系的方式 ——静态的人与动态的人 讨论： 举例说明人体的静态尺寸和动态尺寸的关系。 01 设计中的人机关系 任务三 探究实现合理人机关系的方式 ——人的生理需求与心理需求 要满足人的心理需求要考虑几个方面的问题： 视觉：对产品的色彩、形态，空间的关系的感觉，感受。 听觉：对产品的声音的感觉 嗅觉：对产品的气味的感觉 触觉：手、足、皮肤对产品的感觉 …… 思考： 为什么图书馆，教室的装修很简洁？ 如果把你的房间全部布置成红色或者黑色，你会有怎样的感觉呢？ 01 设计中的人机关系 任务三 探究实现合理人机关系的方式 ——信息的交互 人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程。 01 设计中的人机关系 探究实现合理人机关系的方式 普通人群与特殊人群 静态的人与动态的人 人的生理需求与心理需求 信息的交互 理解人机关系要实现的目标 高效、健康、舒适、安全 人机关系 核心：人，以人为本 小结 2.方案的构思过程 ——以“可折叠多功能学习台灯”为例 02 方案的构思过程 明确问题：可折叠多功能学习台灯的设计要求 三、制作模型或原型 测试 评价 优化 二、制订设计方案 四、优化设计方案 五、编写产品说明书 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 一、发现与明确问题 (1) 功能：学习照明、收纳文具、时间显示。 (2) 技术指标：照度≥250lx(距光源300mm处)，频闪≥3125Hz。 (3) 外观：美观、简洁、方便收纳。 (4) 光源：全色光源，节能环保 (5) 供电方式：直流供电（电压≤12V）。 (6) 成本要求：100元以内。 制定设计方案 设计线索： 设计应该从设计因素入手，功能确定后，再考虑造型。 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 走进灯具城，寻找线索 卧室吊灯 阳台吸顶灯 儿童吸顶灯 客厅吸顶灯 射灯 壁灯 镜前灯 落地灯 台灯、折叠台灯 餐厅吊灯 02 方案的构思过程 分析设计因素 物 人 环境 产品设计 儿童学生 使用者：产品是为人类服务的，人类的需求在很大程度上决定着产品的设计。 镜前灯 阳台灯 客厅灯 卧室灯 壁灯 落地灯 吊灯 吸顶灯 射灯 台灯 功能：照明 造型： 样式 形状 色彩 材料 风格 架构 质地 产品：产品是一个整体，包括功能、造型、结构、材料等。 使用环境：产品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。 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 02 方案的构思过程 想一想：你的项目需要进行怎样的设计因素分析。 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 分析设计因素 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 设计分析 ——功能部分 电路组成 作用 功能部分 电源 提供电能 安全、稳定 控制部件 通断电源、调节亮度 安全、易操作、耐用 发光部件 照明 全色光、无频闪（低频闪） 导线 连接、传输电能 导电性好 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 设计分析 ——功能部分 发光部件 控制部件 电源部件 导线 标准件是指按照国家标准或行业标准的技术要求批量生产的具有通用性的零部件。 尽量选用标准件。 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 设计分析 ——造型部分 造型组成 作用 要 求 灯罩 调节光线、安全保护、美化 聚光性效果好、耐用、 导热性弱、不/微透明、反光度适宜、颜色和谐 支撑架 支撑、塑形、 调节照明高度 支撑性好、耐用、安全、低成本 底座 支撑、稳定 坚固、不易碎、稳定性好 嵌入 灯罩 支撑架 底座 灯泡 导线 电池 开关 塑造物体整体造型；承受各组成部分间相互的力；维持住整体造型。 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 收纳文具 方便收纳 水平槽 竖直筒 开口盒 尺寸小 卷曲式 折叠式 伸缩式 …… …… …… …… …… 实现方式 设计要求 设计因素 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 造型：没有明确具体要求，构思限制少，发挥空间大，可以充分体现创意；有意识搜集资料，灵活运用各种构思方法，构思容易入手。 功能：要求明确具体，实现方式有限，组成部分基本确定，发挥的空间小，需配合造型构思才方便实现。 台灯构思小窍门 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 方案1：枯树台灯 方案2：灯塔台灯 方案3：锥形台灯 …… 请构思你的方案，并用草图方式表达出来。 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 方案比较、权衡 方案的比较：方案构思完成后，对多个构思方案进行方案比较，从设计的目的和原则出发，根据实际方案可能达到的效果与事先确定的设计要求进行比较，看是否达到了设计要求，如未达到设计要求，需说明所受到的限制。 方案的权衡：需要权衡的是方案各项指标在都满足设计要求的情况下，对一些相互矛盾的指标的确定，如功能与经济；节约与耐用；制作难度与性能好坏、成本与环保等。这时就需要从我们分析所得的一些因素去考虑确定取舍。 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 方案比较、权衡 实用 美观 创新 安全性 稳定性 经济性 环保性 耐久性 加工难易 附加功能 方便收纳 方案1 方案2 方案3 你的方案 方案权衡方法： 1. 分析每一个方案各评价指标间的关联、制约关系； 2. 首先考虑最关键因素——实用、基本功能达成； 3. 其次考虑安全性、稳定性和耐久性； 4. 最后考虑加工难易程度、成本、环保、美观、可持续发展等。 方案的权衡：抓住设计的核心和关键的一个综合考虑过程。 安全性：考虑使用安全、用电安全(避免线路短路)、健康安全 耐久性：长时间安全稳定正常工作 方便收纳：自身折叠/变形变小，方便收藏 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 方案细化 方案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。 包括：产品及零部件尺寸、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。 02 方案的构思过程 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 分析设计因素 ↓ 设计分析 ↓ 方案构思 ↓ 方案比较、权衡、细化 小结 功能部分 设计分析 方案构思 功能单元 实现方式 零部件 设计任务 造型部分 分析设计要求解决办法 (原理) 构思造型 设计方案 连接方式 构思方法 3.常用的构思方法 03 常用的构思方法 创意灯具 怎样才能设计出一款好用、好看又新颖的创意灯具呢？ 03 常用的构思方法 ——形态分析法 形态分析法是以指从整体的思想出发，把事物看成是几个功能部分的集合，分别找出实现每部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行重新组合，根据评价标准筛选出多种设计方案。 特点：内容广泛而且全面。 想一想：创意灯具由哪些要素组成？ 要素 结构 光源 电源 开关 03 常用的构思方法 组别 电源 光源 结构 开关 第一组 220V家用电 LED节能灯 支撑+灯罩 按键 ——形态分析法 查找渠道：生活环境、电商网站、设计网站 案例分享1 03 常用的构思方法 组别 电源 光源 结构 开关 第一组 220V家用电 LED节能灯 支撑+灯罩 按键 第二组 220V家用电 LED灯带 底座+环状 触摸、遥控 ——形态分析法 查找渠道：生活环境、电商网站、设计网站 案例分享2 03 常用的构思方法 组别 电源 光源 结构 开关 第一组 220V家用电 LED节能灯 支撑+灯罩 按键 第二组 220V家用电 LED灯带 底座+环状 触摸、遥控 第三组 220V家用电 LED节能灯 立方体镂空 光控、灯绳 ——形态分析法 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想一想：这些设计的参照物有什么共同特点呢？ 这里的参照物都是具体的有生命的生物。 翼凤蝶——迷彩服 苍耳——尼龙搭扣 03 常用的构思方法 ——仿生法 模拟自然生物形态进行设计的方法。 形态仿生设计 03 常用的构思方法 ——仿生法 模拟生物体的结构进行设计的方法。 结构仿生设计 这款台灯模仿人的骨骼结构，像人的手臂一样，可以折叠打开，可以调整弯曲状态和轻松移动。 03 常用的构思方法 ——仿生法 功能仿生设计 开合吊灯：仿生自然界中花朵开合的生物学功能原理，由光学传感器感应花瓣周围的光线来控制花瓣的开合，随即调节藏于花瓣中心灯泡的亮度，来控制灯光的明暗，从而完成照明功能。 肌理与质感仿生设计 ——花瓣纹理的仿生 03 常用的构思方法 ——组合法 将两种或两种以上不同功能、技术等进行组合构思的方法就叫组合法。 一位画家，经常用铅笔画画，画错了去找橡皮擦，可是因为乱放经常找不到。为了不再发生这种事情，他把铅笔和橡皮捆绑在一起。这时，一个创意浮现在脑海——将铅笔和橡皮组合成一个产品！ 橡皮+铅笔=橡皮铅 台灯 笔筒 03 常用的构思方法 形态分析法：内容全面 工作量大 联想法：简单易行 可能会失败 仿生法：思路开阔 技术难度大 组合法：许多创造成果来源于组合 小结 本章小结 53 $