資源簡介

(共40張PPT)
回顧
功能部分
設計分析
方案構思
功能單元
實現方式
零部件
設計任務
造型部分
分析設計要求解決辦法
(原理)
構思造型
設計方案
連接方式
構思方法
分析設計因素
↓
設計分析
↓
方案構思
↓
方案比較、權衡、細化
常用的構思方法
思考
零散、抽象的想法
完成的設計方案
有沒有科學的方法？
走入情境
在討論設計方案時，有學生聯想到烏龜的身體部位可以伸縮，把烏龜身體作為臺燈底座，脖子作為支撐桿，頭作為光源和燈罩；還有同學提出，模仿磁懸浮列車來設計懸浮臺燈。這些腦洞大開的想法令大家眼前一亮。那么如何構思呢？
1.形態分析法
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。
是產生多方案、行之有效的構思方法。
要素分解
列舉形態
方案篩選
形態組合
特點：內容廣泛而且全面。
案例
二戰期間，美國情報部門探聽到法西斯德國正在研制一種新型巡航導彈，但費盡心機也難以獲得有關技術情報。然而，火箭專家茲維基博士卻在自己的研究室里，輕而易舉地搜索出法西斯德國正在研制并嚴加保密的乃是帶脈沖發動機的巡航導彈。他能夠坐在研究室里獲得技術間諜都難以弄到的技術情報，是因為運用了他稱之為“形態分析”的思考方法。
案例
　 在研制過程中，茨維基在當時可能的技術基礎上，分析了火箭的各主要組成要素可能具有的各種形態。
茨維基利用排列組合的原理，在一周之內就提交了576中火箭設計方案，其中就包括了德國保密的F-I型巡航導彈和F-2型火箭。在經過先發散后收斂的創造過程，美國很快獲得了同樣的先進方案，在軍備競賽中趕上了德國。
總結
一個事物（技術裝置）都可以分解成若干個子系統，直至分解成不能再分的要素為止，把要素創新排列組合，就會產生很多新的功能、方法或裝置。
案例
電源 光源 結構 開關
220V家用電源 白熾燈 支撐+燈罩 按鍵
充電電池 鹵素燈 立方體鏤空 觸摸
太陽能電池 節能燈 底座+磁懸浮燈頭 光控
LED燈 底座+3D圖形 聲控
折疊式 手勢控制
附加功能 智能控制
步驟
形態分析法一般實施步驟及注意事項
01
02
03
04
05
確定對象
列舉形態
方案篩選
要素分析
形態組合
自己想到的
別人給出的
確定組成要素
全面、獨立、適中
收集同類產品
完善對象要素
列舉所有形態
排列組合
獲得所有方案
設計原則
設計要求
加工條件
1.形態分析法
利用可能的一切組合來構思，只要能把現有科技成果提供的技術手段全部羅列，就可以把現存的可能方案一網打盡。
優點
操作上困難，要在數目龐大的組合中篩選出可行的新品方案，選擇不當，可能使組合過程的辛苦付之東流。
缺點
需注意的：
1.形態分析法
1.不必將不可能采用的手段填入形態分析表中，以避免組合表過于龐大。
2.綜合思考時，最好有一個主要思想，從而更有效率。且這一步難度更大，須有較強的專業基礎才行。
3.對于復雜的技術課題可分幾個層次，可用逐項展開的方法不斷深入主題，最后分幾層進行主題組合。
2.聯想法
愛因斯坦說過：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識的源泉。嚴格地說，想象力是科學研究的實在因素。”
2.聯想法
聯想法就是由甲事物想到乙事物的思維過程。具體來說，是借助想象，把形似的、相連的、相對的、相關的或某一點上有相通之處的事物加以聯結。
聯想
甲
觸發物
乙
聯想物
結
構
形
式
意義
相似、相關、相反
案例
案例
江西省一位初中二年級的女學生，在家里幫助父母到棉田里拔棉桿，由于棉桿根系發達，拔起來很費勁，她就想到能不能設計一種拔棉桿的工具。
原理遷移
案例
利用聯想法進行方案構思，不一定能使技術設計一次性成功，但它有可能為構思找到一種方法或一條形成方案的路徑。運用聯想法進行構思后，不能盲目實踐，而應該首先對方案進行科學論證，然后在實施。
2.聯想法
吸塵器
正向思維：把地面上的灰塵掃走，使地面變干凈
反向思維：把地面上的灰塵吸起來，地面也變干凈了
2.聯想法
(1)簡單易行，存在失敗風險。
(2)聯想要有豐富的記憶或觀察作為基礎。
(3)養成勤于思考的良好習慣。
2.聯想法
聯想法注意事項
3.設問法
設問法是通過多角度提問題，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法。主要類型有檢核表法、5W2H法、和田12動詞法等。
學會提問
什么是問題？
對事物產生疑問、要求回答或需要解釋的題目
從對象看：別人不懂或自己不懂的
從內容看：包括對書本里、生活中、社會上等一切的提問和質疑。
3.設問法
有無其他用途
能否借用、模仿
能否改變（形狀、顏色、味道等）
........
能否擴大、縮小
和田十二動詞法
(1) 加一加:加高、加厚、加多、組合等。
(2) 減一減:減輕、減少、省略等。
(3) 擴一擴:放大、擴大、提高功效等。
(4) 變一變:變形狀、顏色、氣味、音響、次序等。
(5) 改一改:改缺點、改不便、不足之處。
(6) 縮一縮:壓縮、縮小、微型化。
(7) 聯一聯:原因和結果有何聯系，把某些東西聯系起來。
(8) 學一學:模仿形狀、結構、方法，學習先進。
(9) 代一代:用別的材料代替，用別的方法代替。
(10)搬一搬:移作他用。
(11)反一反:能否顛倒一下。
(12)定一定:定個界限、標準，能提高工作效率。
案例
檢核表法
檢核表法是指美國創造學家奧斯本率先提出的一種創造技法，它幾乎適用于任何類型和場合的創造活動。其特點是根據需要解決的問題，或需要創造發明的對象，列出有關的問題，然后一個個來核對討論，以期引發出新的創造性設想來。
(1) 現有的發明有無其他的用途
(2) 現有的發明能否引入其他的創造性設想
(3) 現有的發明可否改變形狀、制作方法、顏色、音響、味道
(4) 現有的發明能否擴大使用范圍，延長它的壽命
(5) 現有的發明可否縮小體積、減輕重量或者分割化小
(6) 現有的發明有無替代用品
(7) 現有的發明能否更換一下型號，或更換一下順序
(8) 現有的發明是否可以顛倒過來使用
(9) 現有的幾種發明是否可以組合在一起
4.仿生法
仿生法就是模擬自然生物形態進行設計的方法，主要類型包括功能仿生、形態仿生設計、結構仿生設計和肌理與質感仿生設計。
蝙蝠
雷達
4.仿生法
科學原理
方
案
已有技術
自然現象
仿 生
遠古時代
4.仿生法
人類處于農牧漁時代，人類的祖先模仿蜘蛛網編網捕魚；受果實和瓢蟲滾動的啟發發明了輪子……
生存 ——自衛——競爭
案例
工業時代
人們模仿植物和動物的結構，創造新的建筑結構：
模仿鳥的飛翔發明飛機；
模仿人與動物發明機器人；
模仿海豚發明潛艇……
觀察 ——靈感——模仿
案例
信息時代
人們模仿人的運算發明計算機；
分析 ——啟示——設計
案例
下面圖片中的產品，有什么特點？你能猜到它們的靈感來源嗎？
果汁包裝盒
杯 子
輪 胎
尼龍搭扣
案例
果汁包裝盒
杯 子
輪 胎
尼龍搭扣
功能仿生
肌理與質感仿生
結構仿生
形態仿生
案例
功能仿生設計
仿蝙蝠超聲波導盲手杖
案例
形態仿生設計
案例
結構模仿
總結
設計分析
↓
方案構思
↓
方案比較、權衡、細化
形態分析法
聯想法
仿生法
設問法
5W2H法
功能仿生
結構仿生
形態仿生
肌理與質感仿生
檢核表法
和田十二法
練習
D
B
練習
D
練習
練習
C

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