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第四章 方案的構思及方法
《技術與設計1》
（一）設計中的人機關系 知識梳理
1.人機關系的含義
人機關系是指人們在使用物品時，物品就會與人產生的相互關系。這里所說的“機”，除了人們常說的機器外，還包括各種各樣的工具、儀器、儀表、設備、設施以及勞動保護用具等。
合理的人機關系要實現的主要目標
舒適
指人在使用產品的過程中，人體能處于自然的狀態，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍之內，從而使人不會過早地產生疲勞感。心理上的舒適感受也是人機關系應當考慮的目標。
高效
指設計時，把人和機作為一個整體來考慮，合理或最優地分配人和機的功能，以促進二者的協調，提高人的工作效率。
安全
指產品在被操作和使用的過程中，產品對人的身體不構成生理上的傷害。
健康
人在長期操作或使用產品的過程中，不會對人的健康造成不良影響；如果產品設計不合理，就會使人處于不恰當的作業姿態，長時間地操作或使用它，不僅會使人感到疲勞，還會影響人的身體健康。
實現合理的人機關系的方式
信息交互
人與產品的互動過程就是人與產品之間傳遞信息的過程，即人機之間運用信息語言交流的過程。
普通人群與特殊人群
大多數產品是為普通人群設計的，設計參照的標準是依據普通人的數據來確定的。但是，在產品設計和應用過程中，還應當考慮特殊人群的使用狀況，如盲人、肢體殘障人士、老人和兒童等
靜態的人與動態的人
設計的產品不但要符合人的靜態尺寸，也要符合人的動態尺寸。靜態尺寸指人的構造尺寸；動態尺寸指人的功能尺寸，包括人的動作范圍，體形變化等測量數據。
人的生理需求和人的心理需求
設計中的人機關系，不但要滿足人的生理需求（如高矮胖瘦、身體狀況等），而且要滿足人的心理需求。
如圖所示的口服液開蓋器，其利用杠桿原理使得開蓋更省力。從人機關系的角度來看，其實現了（ ）的目標。
A ．高效 B．健康 C．舒適 D．安全
練習
A
練習
如圖所示是一款機械減震鞋，可以緩解使用者跑步時關節和腿部肌肉受到的沖擊。從設計的人機關系角度分析，下列說法中不正確的是（ ）
A．減震鞋使用可自動松緊的鞋帶，只需一按圓形按鈕就可松開鞋帶，穿上后順時針旋轉按鈕就可以輕松調整鞋帶松緊，體現了高效目標
B．可輕松調整松緊的鞋帶讓使用者在跑步時雙腳能處于自然狀態，體現了舒適目標
C．鞋底采用防滑材料，可有效防止使用者跑步滑倒，體現了安全目標
D．減震鞋可以緩解對關節和腿部肌肉的沖擊，但無法保證使用者腿部永不受傷，未能體現健康和安全目標
D
如圖所示是一款智能體感代步車，電力驅動，內置精準陀螺儀，根據人體姿勢實現前進、后退、轉彎等各種代步功能。從設計中的人機關系角度分析，以下說法中不正確的是(　 )
A．面板能顯示速度、里程等，實現了信息交互
B．限定了最高速度，體現了安全目標
C．代步車有不同顏色可以選擇體現了人的不同心理需求
D．根據人體姿勢實現代步功能，主要考慮了特殊人群的需求
練習
D
練習
如圖所示的兒童自行車車頭，圖中標示的尺寸中，只考慮人靜態尺寸的有（ ）
A．①④ B．①③ C．②④ D．②③
D
練習
如圖所示是一款家用人字梯。圖中所標注的人字梯尺寸中，不是從人機關系角度考慮的是（ ）
A．1200 B．240 C．200 D．530
A
（二）方案的構思過程
設計的關鍵在于構思，構思的關鍵在于合理的設計分析與恰當地運用構思方法。
1.設計分析，方案構思
合理的設計分析是技術設計的關鍵。在分析時，要從人、物、環境（使用者、產品本身、使用環境）三個方面進行分析，也應根據設計要求對產品的各個組成部分進行分析。
(2)物
從產品角度分析，產品本身的特點，包括材料、結構、功能等方面。
(1)人
　　從使用者角度分析，產品是為人服務的，人的需求和特點決定著產品的設計。
(3)環境
　　從使用環境、保護環境和適應環境分析，任何產品都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。
（二）方案的構思過程
①在對產品進行設計分析時，當涉及的產品本身的屬性(如：材料、結構、大小、質量、穩固性等因素)時，屬于對從物的角度考慮的；如果這些屬性所要達到的使用目的和使用功能是服務于人的，屬于從人的角度考慮的；如果這些屬性所要達到的使用目的和使用功能是針對環境的，屬于從環境的角度考慮的。
②產品本身的功能不是從環境因素考慮，如能根據環境亮度自動調光的燈，是其功能，不是從環境因素考慮。
標準件
標準件是指按照國家標準或行業標準的技術要求批量生產的具有通用性的零部件，如螺紋連接件、健、銷、滾動軸承等。主要類別包括緊固件、連接件、傳動件、密封件、液壓元件、氣動元件、軸承、彈簧等機械零件。使用標準件的優點是可以簡化制作過程，又能實現通用通換。
如圖所示是一款背包式手推嬰兒車。下列關于該產品的設計分析和評價中不正確的是(　　)
A．結構新穎，符合設計的創新原則
B．可折疊成背包形式，主要考慮了人的因素
C．用鉸連接實現折疊，主要考慮了物的因素
D．展開后的寬度和高度要適當，主要考慮了環境的因素
練習
從人的角度
D
練習
如圖所示的插座設置了一塊底板，底板和插座可拆卸，底板可在不同的材質(如木材、玻璃、瓷磚等)上隨意固定。關于該插座，以下分析不正確的是(　　)
A．隨意固定、可拆卸、配有二腳、三腳插孔和USB接口，符合設計的實用原則
B．適合于辦公使用，主要考慮了“人”的因素
C．底板采用阻燃材料，主要考慮了“物”的因素
D．底板可固定在不同材質的表面，主要考慮了“環境”的因素
從環境的角度
B
練習
如圖所示是一款路面落葉清掃機，通過人騎行來帶動清掃機進行清掃工作。該設計有以下特點，其中主要從環境角度設計的是(　　)
A．清掃口上下可以升降，以適合不平的路面
B．采用大量的工程塑料，降低整機的重量
C．垃圾桶可拆卸，方便桶的清洗
D．有垃圾桶機械翻轉裝置，方便垃圾的傾倒
A
練習
如圖所示為一款馬桶梯。使用時可放在普通的馬桶上，方便兒童使用馬桶，培養兒童良好的習慣，鍛煉寶寶的自理能力。在設計該馬桶梯時，不需要考慮的是(　　)
A．馬桶座的高度
B．小孩子身高體重
C．馬桶梯的材料
D．馬桶水箱的容積
D
練習
設計學生用臺燈時，需要進行設計分析，請問以下分析有錯誤的是(　　)
A．從人的角度分析，燈罩的造型圖案要考慮學生的審美傾向
B．從物的角度分析，設計時要考慮其造型和采用的材料
C．從物的角度分析，燈泡的選擇要考慮到保護學生的視力
D．從環境的角度分析，臺燈的尺寸不能太大，以免過多占用桌子的面積
C
（三）常用的構思方法
方案的構思方法有形態分析法、聯想法、設問法、仿生法。
形態分析法是以指從整體的思想出發，把事物看成是幾個功能部分的集合，分別找出實現每部分功能的所有方法，最后再將這些方法進行重新組合，根據評價標準篩選出多種設計方案。
特點：內容廣泛而且全面。
聯想
月亮
小夜燈
形狀
色彩
意境
聯想法
仿生法
形態仿生設計
結構仿生設計
肌理與質感仿生設計
功能仿生設計
設問法
設問法是通過多角度提出問題，從問題中尋找思路，進而做出選擇并深入開展創造性設想的一種構思方式。
臺燈
筆筒
組合法
小結
謝 謝！

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