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引言
設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于構(gòu)思，構(gòu)思的關(guān)鍵在于科學(xué)的設(shè)計(jì)分析與恰當(dāng)?shù)臉?gòu)思方法運(yùn)用。一個完整的構(gòu)思過程既是分析、構(gòu)思、比較、權(quán)衡等思維活動交相輝映的過程，也是批判性想象、創(chuàng)造性思考、科學(xué)性決策綜合運(yùn)用的過程。方案的構(gòu)思是設(shè)計(jì)中最富有挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)，是我們感受頭腦風(fēng)暴、體驗(yàn)創(chuàng)造樂趣的舞臺。
一、設(shè)計(jì)分析
合理的設(shè)計(jì)分析是成功地進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步，分析得當(dāng)可以指引以后的技術(shù)設(shè)計(jì)少走或不走彎路。
產(chǎn)品本身是一個整體，包括功能、造型、材料等，但任何產(chǎn)品都不是孤立存在的，它是為人服務(wù)的，人的需求在很大程度上決定著產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；另一方面，任何產(chǎn)品都是在一定的環(huán)境中使用的，必然受到環(huán)境的制約。因此，設(shè)計(jì)任何產(chǎn)品都應(yīng)綜合考慮物、人、環(huán)境三個方面！
下面我們就以臺燈為例，說明設(shè)計(jì)分析的基本思路。
首先要抓住臺燈設(shè)計(jì)需要考慮的主要因素，如功能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠、成本適當(dāng)?shù)取?br/>歸納：臺燈設(shè)計(jì)要考慮的因素很多，歸結(jié)起來，這些因素分別歸屬于產(chǎn)品本身、使用者、使用環(huán)境，即“物”、“人”、“環(huán)境”三個方面。
思考：同學(xué)們想一想，還應(yīng)考慮到其他哪些因素？
以上各式各樣的臺燈，適合各種不同的人和不同的環(huán)境。
人：如果兩個人分別選臺燈，一般情況下，兩個人選到得是不一樣的，因?yàn)槊總€人的需求不同，審美不同。學(xué)習(xí)生活特點(diǎn) 生理特點(diǎn) 心理特點(diǎn)（人機(jī)關(guān)系）
環(huán)境：任何產(chǎn)品都在一定的環(huán)境中使用，必然受到環(huán)境的制約，
并對環(huán)境產(chǎn)生影響。適應(yīng)性 環(huán)保
同樣是燈，處于不同的環(huán)境設(shè)計(jì)也會不一樣，我們用的臺燈和路燈不一樣，和客廳的吊燈，和礦井工人安全帽上的探測燈也不一樣。
物：物的話從臺燈的造型，功能，材料等方面考慮。
對于設(shè)計(jì)對象本身，我們必須了解它的各個組成部分的作用，以及它們之間的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品的各個組成部分進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。
對產(chǎn)品的各個組成部分進(jìn)行設(shè)計(jì)分析
１、燈泡
　主要功能：照明
　種類：白熾燈泡、日光燈管、節(jié)能燈泡。
　要求：中學(xué)生學(xué)習(xí)的時間較長，眼睛易疲勞，為了保護(hù)其視力，所要設(shè)計(jì)的臺燈應(yīng)連續(xù)平穩(wěn)地發(fā)光，一般選擇沒有頻閃或頻閃較低的燈泡。
2、支撐架
。作用: 支撐作用，并決定臺燈的高度，還會影響到
光線的利用率。
。材料: 應(yīng)選擇耐用、安全、低成本、美觀的材料。
3、燈罩
作用: 調(diào)節(jié)光線、安全保護(hù)
材料: 選擇耐用、導(dǎo)熱性弱、不透明、反光度適宜、顏色和諧等特性的材料。
開關(guān)
開關(guān)起通斷電源或調(diào)節(jié)光線亮度的作用。常見的開關(guān)有撥動式開關(guān)、旋紐式開關(guān)、觸摸式開關(guān),光控開關(guān)、聲控開關(guān)等。
。選擇：手動或遙控開關(guān)
底座
。作用: 支撐和穩(wěn)定。
。材料: 選擇堅(jiān)固的、不易碎的材料
。形狀: 底要大些，體現(xiàn)個性化的風(fēng)格。
臺燈光照明呢，功能比較單一。
給燈添加附加功能，你最想添加什么功能？電扇，筆筒，收音機(jī)，溫度計(jì)。
綜合考慮功能、結(jié)構(gòu)、安全、成本等因數(shù)是設(shè)計(jì)分析的基本內(nèi)容，一個好的設(shè)計(jì)分析離不開對任何一個影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要因素的分析。
臺燈的材料選擇需要用到很多標(biāo)準(zhǔn)件，如燈泡，燈座，插頭，開關(guān)等。制作臺燈時，必須學(xué)會選擇標(biāo)準(zhǔn)件，這樣既可以簡化制作過程，又能實(shí)現(xiàn)通用通換。
標(biāo)準(zhǔn)件：標(biāo)準(zhǔn)件是指經(jīng)優(yōu)化，簡化，統(tǒng)一并給以標(biāo)準(zhǔn)代號的零件或部件。包括緊固件，連接件，密封件，滾動軸承，滾針軸承，螺孔和型材等七大類。
型材是 鐵或鋼以及具有一定強(qiáng)度和韌性的材料(如塑料,鋁,玻璃纖維等)通過軋制,擠出,鑄造等工藝制成的具有一定幾何形狀的物體。
注意：
1、選擇臺燈材料時，盡量就地取材，并且要盡可能選擇可再生資源，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。
2、制作臺燈時，必須學(xué)會選擇標(biāo)準(zhǔn)件，如燈泡、燈座、插頭、開關(guān)等。這樣既可簡化制作過程，又能實(shí)現(xiàn)通用通換。
3、在作設(shè)計(jì)分析時，應(yīng)考慮臺燈各部分之間的關(guān)系，使之成為一個協(xié)調(diào)的整體。
二、方案的構(gòu)思方法
方案的構(gòu)思是指人們在一定的調(diào)查研究和設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構(gòu)起來，形成一個完整的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現(xiàn)的過程。最具挑戰(zhàn)性，需要創(chuàng)新思維，大膽構(gòu)思，發(fā)揮個人潛力。
方案的構(gòu)思過程中考慮到的許多問題是模糊的、零散的、不系統(tǒng)的、而且也是不具體的。怎樣把這些模糊的、零散的、不系統(tǒng)的設(shè)計(jì)想法變?yōu)槲覀兡芸吹降摹⒈容^完整的具體方案呢？這就要采取一定的方法。
方案的構(gòu)思方法一：草圖法
(1)能將一些想法較明確的表達(dá)出來并且可以修改；
(2) 學(xué)生可以捕捉靈感、自由發(fā)揮、不受拘束。
馬上行動：草圖的設(shè)計(jì)并不要求畫的非常美觀，只要能勾劃出設(shè)計(jì)意圖就算成功。
請你運(yùn)用方案構(gòu)思法設(shè)計(jì)一款新式產(chǎn)品，并用草圖法畫在“我的創(chuàng)新設(shè)計(jì)”作業(yè)紙上（任選一項(xiàng)）。手機(jī) 刀 書包 茶杯 電話機(jī) 臺燈等
方案的構(gòu)思方法二：模仿法
用模仿法進(jìn)行方案的構(gòu)思資日常生活中是比較常見的，他的內(nèi)容呢，也比較豐富。如仿生術(shù)，微型照相機(jī)，攝像機(jī)自動調(diào)焦的針孔攝像頭就是通過研究鷹眼的成像原理后仿制出來的產(chǎn)品。
模仿法是指以某一模仿原型為參照，在此基礎(chǔ)之上加以變化產(chǎn)生新事物的方法。
我們用的東西大部分都是仿生學(xué)的功勞。
自從人類發(fā)明了電燈，生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見光，其余大部分都以熱能的形式浪費(fèi)掉了，而且電燈的熱射線有害于人眼。那么，有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢 人類又把目光投向了大自然。
在自然界中，有許多生物都能發(fā)光，如細(xì)菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等，而且這些動物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱，所以又被稱為“冷光”。
在眾多的發(fā)光動物中，螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發(fā)出的冷光的顏色有黃綠色、橙色，光的亮度也各不相同。螢火蟲發(fā)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率，而且發(fā)出的冷光一般都很柔和，很適合人類的眼睛，光的強(qiáng)度也比較高。因此，生物光是一種人類理想的光。
電魚與伏特電池
自然界中有許多生物都能產(chǎn)生電，僅僅是魚類就有500余種 。人們將這些能放電的魚，統(tǒng)稱為“電魚”。
各種電魚放電的本領(lǐng)各不相同。放電能力最強(qiáng)的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產(chǎn)生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產(chǎn)生的電壓高達(dá)220伏； 非洲電鯰能產(chǎn)生350伏的電壓；電鰻能產(chǎn)生500伏的電壓，有一種南美洲電鰻竟能產(chǎn)生高達(dá)880伏的電壓，稱得上電擊冠軍,據(jù)說它能擊斃像馬那樣的大動物。
電魚這種非凡的本領(lǐng)，引起了人們極大的興趣。19世紀(jì)初，意大利物理學(xué)家伏特，以電魚發(fā)電器官為模型，設(shè)計(jì)出世界上最早的伏特電池。
水母的順風(fēng)耳
水母，又叫海蜇，是一種古老的腔腸動物，早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預(yù)測風(fēng)暴的本能，每當(dāng)風(fēng)暴來臨前，它就游向大海避難去了。
仿生學(xué)家仿照水母耳朵的結(jié)構(gòu)和功能，設(shè)計(jì)了水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀，相當(dāng)精確地模擬了水母感受次聲波的器官。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上，當(dāng)接 受到風(fēng)暴的次聲波時，可令旋轉(zhuǎn)360°的喇叭自行停止旋轉(zhuǎn),它所指的方向，就是風(fēng)暴前進(jìn)的方向；
蒼蠅與宇宙飛船
令人討厭的蒼蠅，與宏偉的航天事業(yè)似乎風(fēng)馬牛不相及，但仿生學(xué)卻把它們緊密地聯(lián)系起來了。蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。
內(nèi)含上百個嗅覺神經(jīng)細(xì)胞。若有氣味進(jìn)入“鼻孔”，這些神經(jīng)立即把氣味刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)電脈沖，送往大腦。大腦根據(jù)不同氣味物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不同，就可區(qū)別出不同氣味的物質(zhì)。
安裝在宇宙飛船的里用來檢測艙內(nèi)氣體的成分的儀器，這種儀器的“探頭”不是金屬，而是活的蒼蠅。就是把 非常纖細(xì)的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經(jīng)上，再把信號放大分析。
根據(jù)響尾蛇的頰窩能感覺到0.001℃的溫度變化的原理，人類發(fā)明了跟蹤追擊的響尾蛇導(dǎo)彈。頰窩：蝮蛇類頭部兩側(cè)在鼻孔與眼睛之間各有一個凹下似漏斗形的感溫器官。頰窩里有一層很薄的膜，對熱非常敏感，甚至能感知周圍氣溫千分之幾攝氏度的變化，附近任何物體的溫度，只要比頰窩所處的溫度稍微高一點(diǎn)，就能引起反應(yīng)，非常靈敏。如果將手移近蝮蛇30厘米左右就能被察覺，所以各種蝮蛇能夠在黑暗環(huán)境里，準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)附近溫血動物所在的方向和位置，迅速地猛撲過去。
東施效顰，思考、討論故事給我們怎么的啟發(fā)？
模仿法不是照搬照抄，模仿是需要加入自己的思維的，通過領(lǐng)悟才能取得成功，盲目模仿就會適得其反。
在北京奧運(yùn)會上有那些物體是根據(jù)模仿法發(fā)明出來的？
鷹的眼睛——自動調(diào)焦攝像頭；
蜻蜓翅膀上的黑點(diǎn)； 飛機(jī)機(jī)翼上的加重防震塊。
蜂鳥——直升飛機(jī)；
螢火蟲——冷光源；
草履蟲——帶幾千只小型螺旋槳推進(jìn)器的潛艇；
方案的構(gòu)思方法三：聯(lián)想法
愛因斯坦說過：“想象力比知識更重要，因?yàn)橹R是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進(jìn)步，并且是知識的源泉。嚴(yán)格地說，想象力是科學(xué)研究的實(shí)在因素。”
是指人們在頭腦中將一種事物的形象與另一種事物的形象聯(lián)系起來，探索它們之間共同的或類似的規(guī)律，從而解決問題的思維方法。
由三角形你聯(lián)想到了什么？
醫(yī)學(xué)上也有聯(lián)想，例如,在人們普遍考慮“人為什么會得天花”問題時,琴納聯(lián)想到“為什么在奶牛場勞動的女工不得天花 ”正是采用這種聯(lián)想式思維法,使他做出了醫(yī)學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)。接受牛痘接鐘
1、要求通過聯(lián)想作媒介使下面兩種事物發(fā)生聯(lián)系。
[木頭和皮球 天空和茶]
2、植物的根系在松軟的土壤中盤根錯節(jié)，交織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使土壤抱成一團(tuán)，由此你聯(lián)想到什么？
案例：防盜音樂拉鏈
有一位遼寧省梨樹縣的農(nóng)民農(nóng)閑到城里去的時候，看見有些人的手機(jī)上佩戴著能發(fā)光、發(fā)聲的“來電顯掛件”。他就想，如果將這個東西安到拉鏈上，那就能起到報(bào)警的作用了。于是經(jīng)過一番設(shè)計(jì)就發(fā)明音樂防盜拉鏈，在拉動拉鏈把手時拉鏈連桿就接通電路并發(fā)出音樂。
案例：拔棉器
江西省一位初中二年級的女學(xué)生，在家里幫助父母到棉田里拔棉桿，由于棉桿根系發(fā)達(dá)，拔起來很費(fèi)勁，她就想到能不能設(shè)計(jì)一種拔棉桿的工具。后來，她想到了用“羊角錘”拔釘?shù)脑恚?jīng)過移植，設(shè)計(jì)成了拔棉桿的工具，很受棉農(nóng)的歡迎。
注意
1、運(yùn)用聯(lián)想法，必須具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、較廣的見識、較好的知識基礎(chǔ)和較為豐富的想像力。
利用聯(lián)想法進(jìn)行方案構(gòu)思，不一定能使設(shè)計(jì)一次成功，但它有可能為構(gòu)思找到一種方法或一條形成方案的路徑。
2、運(yùn)用聯(lián)想法進(jìn)行構(gòu)思后，不能盲目地實(shí)踐，必須進(jìn)行科學(xué)的論證。
方案的構(gòu)思方法四：奇特性構(gòu)思法
奇特，即“巧”奪天工，使人產(chǎn)生意想不到的效果，反映設(shè)計(jì)人在智力上的獨(dú)到之處。“奇特”表現(xiàn)方式：表現(xiàn)在原理、結(jié)構(gòu)、材料、方法、用途等方面的創(chuàng)造。奇特性構(gòu)思所形成的方案一般具有原創(chuàng)性。
1、四種方案構(gòu)思法各有特點(diǎn)：
草圖法——直觀明了。
模仿法——簡單易行
聯(lián)想法——由此及彼。
奇特構(gòu)思法——與眾不同。
2、方案構(gòu)思的方法還有很多種，同學(xué)們可參閱報(bào)紙、雜志、書籍、網(wǎng)絡(luò)等渠道獲取并靈活運(yùn)用。
3、對于學(xué)生構(gòu)思方案的評價(jià)，不以好壞論英雄，而要看在構(gòu)思過程中能否利用合適的方法，方案有沒有獨(dú)到、新穎的地方，是否形成了多個方案，方案的構(gòu)思是否理等。
4、最重要的是同學(xué)們要運(yùn)用這些方法多實(shí)踐、多創(chuàng)造！相信每位同學(xué)都能成為一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)大師。
三.方案的比較和權(quán)衡
在多個方案經(jīng)構(gòu)思形成之后，我們往往要對這些方案進(jìn)行評判和比較，同時要從設(shè)計(jì)的目的出發(fā)，針對一些相互制約的問題進(jìn)行權(quán)衡和決策，最后選出較為滿意的方案或集中各方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。
方案的比較 例：P102臺燈方案的比較
方案的權(quán)衡 你會怎樣選擇自己心愛的手機(jī)？一般會從哪些因素來考慮？
品牌、功能、性能、外型、價(jià)格、顏色……
1、權(quán)衡時首先要考慮最關(guān)鍵因素；
2、其次考慮穩(wěn)定性和耐久性；
3、最后考慮加工難易程度、成本、環(huán)保性等。
方案的權(quán)衡是一個綜合考慮過程，它們相互關(guān)聯(lián)、互相制約。抓住設(shè)計(jì)的核心與關(guān)鍵是權(quán)衡設(shè)計(jì)方案的必要條件。

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