【課件】第五章+方案的構(gòu)思及其方法+課件高中通用技術(shù)蘇教版必修1

制作模型或原型測(cè)試評(píng)估及優(yōu)化編寫產(chǎn)品說明書發(fā)現(xiàn)與明確問題制定設(shè)計(jì)方案舊知復(fù)習(xí)：設(shè)計(jì)的一般過程包括哪幾個(gè)階段?是基礎(chǔ)是前提是核心是完善是幫助使用設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過程，不能將設(shè)計(jì)的過程簡單化、模式化，而應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行靈活安排。發(fā)現(xiàn)問題1.問題的來源2.發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法①人類生存活動(dòng)中必然會(huì)遇到的問題②別人給定亟需解決的問題③基于一定目的，由設(shè)計(jì)者主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題，并試圖解決明確問題①觀察日常生活②收集和分析信息③技術(shù)研究和技術(shù)試驗(yàn)1.細(xì)化問題的內(nèi)容（具體做什么）2.判斷問題的價(jià)值（值不值得做）

P84頁從六個(gè)方面去判斷3.分析解決問題受到的限制（能不能做？）①問題表述本身是否明確②問題產(chǎn)生的原因是否明確③提出問題的目的是否明確①設(shè)計(jì)對(duì)象的特點(diǎn)和解決的標(biāo)準(zhǔn)②設(shè)計(jì)者的技術(shù)能力與條件制作模型或原型測(cè)試評(píng)估及優(yōu)化編寫產(chǎn)品說明書發(fā)現(xiàn)與明確問題制定設(shè)計(jì)方案舊知復(fù)習(xí)：第五章方案的構(gòu)思及其方法制作模型或原型測(cè)試評(píng)估及優(yōu)化編寫產(chǎn)品說明書發(fā)現(xiàn)與明確問題制定設(shè)計(jì)方案收集信息方案篩選設(shè)計(jì)分析方案構(gòu)思方案呈現(xiàn)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。一、設(shè)計(jì)分析本節(jié)課以臺(tái)燈為例，說明設(shè)計(jì)分析的基本思路。臺(tái)燈設(shè)計(jì)需要考慮的因素？思考：臺(tái)燈設(shè)計(jì)需要考慮的因素？思考：還有其它需要考慮的要求嗎?臺(tái)燈的設(shè)計(jì)要考慮的因素很多，我們可以根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求進(jìn)行開放性的思考。物：產(chǎn)品本身的材料、造型、功能等特點(diǎn)。人：產(chǎn)品的使用者。環(huán)境：產(chǎn)品是在一定的環(huán)境中使用的，必然受到環(huán)境的制約并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。產(chǎn)品本身是一個(gè)整體，包括功能、結(jié)構(gòu)、材料等。但任何產(chǎn)品都不是孤立的，它是為人服務(wù)的，所以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，它是在一定的環(huán)境中使用的，必然要受到環(huán)境的制約，并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。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(gè)方面。高中生使用的臺(tái)燈與其他臺(tái)燈相比，它的獨(dú)特性是什么呢?這需要從高中學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活特點(diǎn)及生理、心理特點(diǎn)出發(fā)，分析人與產(chǎn)品的關(guān)系。設(shè)計(jì)臺(tái)燈需要考慮的因素示意圖思考：臺(tái)燈可以由哪些部分組成？各部分的作用是什么?各部分之間有什么關(guān)系?請(qǐng)從人、物、環(huán)境三方面進(jìn)行考慮選擇。臺(tái)燈由燈泡、支撐架、底座、燈罩、開關(guān)等部分組成。對(duì)于設(shè)計(jì)對(duì)象本身，我們必須了解它的各個(gè)組成部分的作用，以及它們之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品的各個(gè)組成部分進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。作用：燈泡的主要功能在于照明。臺(tái)燈的燈泡有很多種，如白熾燈、日光燈管、節(jié)能燈管等。選擇：中學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間較長，眼睛易疲勞，為了保護(hù)其視力，所要設(shè)計(jì)的臺(tái)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或燈管。燈泡支撐架作用:支撐作用，并決定臺(tái)燈的高度，還會(huì)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。設(shè)計(jì)支撐架時(shí)還應(yīng)考慮哪些方面的問題？這些問題可以通過什么樣的支撐架來解決？答：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、材料的強(qiáng)度、高度可調(diào)接、支撐架的活動(dòng)范圍、活動(dòng)支架、成本等。鉸鏈接、輕金屬慣性材料、PVC彎折軟管、金屬彎折軟管。

思考：探究：適合學(xué)生學(xué)習(xí)使用的臺(tái)燈，其高度為多少最合理？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(gè)性化的風(fēng)格。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)作用:通斷電源或調(diào)節(jié)光線亮度。（常見的臺(tái)燈開關(guān)有撥動(dòng)式開關(guān)、旋鈕式開關(guān)、觸摸式開關(guān)、光控開關(guān)、聲控開關(guān)等。）選擇：手動(dòng)或遙控開關(guān)拓展：對(duì)臺(tái)燈進(jìn)行設(shè)計(jì)分析時(shí)，可以考慮如何實(shí)現(xiàn)臺(tái)燈的多功能，即對(duì)臺(tái)燈功能進(jìn)行拓展。臺(tái)燈材料的選擇：要注意盡量就地取材；并且要盡量使用可再生資源；必須學(xué)會(huì)選擇標(biāo)準(zhǔn)件。在作設(shè)計(jì)分析時(shí)，應(yīng)考慮臺(tái)燈各部分之間的關(guān)系，使之成為一個(gè)協(xié)調(diào)的整體。標(biāo)準(zhǔn)件是指經(jīng)優(yōu)選、簡化、統(tǒng)一并給以標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)的零件或部件。包括緊固件、連接件、密封件、滾動(dòng)軸承、滾針軸承、螺孔和型材等七大類。小知識(shí)緊固件連接件密封件軸承彈簧使用標(biāo)準(zhǔn)件的優(yōu)勢(shì)：既可以簡化制作過程，又能實(shí)現(xiàn)通用互換。練習(xí)1：下列產(chǎn)品中不可能是標(biāo)準(zhǔn)件的()A．螺釘B．墊圈C．螺母D．鎖練習(xí)2：室內(nèi)裝修時(shí)，在同樣的條件下，采用標(biāo)準(zhǔn)門比非標(biāo)準(zhǔn)門便宜，請(qǐng)分析原因。答案提示:標(biāo)準(zhǔn)件是大規(guī)模生產(chǎn)的,成本低;非標(biāo)準(zhǔn)件則要調(diào)整參數(shù),調(diào)整生產(chǎn)機(jī)器等,所以采用標(biāo)準(zhǔn)門比非標(biāo)準(zhǔn)門便宜

方案的構(gòu)思是指人們?cè)谝欢ǖ恼{(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(gè)完整的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現(xiàn)的思維過程。二、方案的構(gòu)思方法方案的構(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?、比較完整的具體方案呢?這就需要一定的方法。方法一：草圖法優(yōu)點(diǎn)：捕作靈感、自由發(fā)揮、不受約束。草圖不僅能將一些想法較明確地表達(dá)出來，而且可以隨意修改。太陽能偵察機(jī)

方法二：模仿法即仿形或仿生，在日常生活中比較常見。優(yōu)點(diǎn)：少走彎路，節(jié)省時(shí)間、節(jié)省成本等。蒼耳——尼龍搭扣方法二：模仿法翼鳳蝶——迷彩服袋鼠式母子雨衣一位年青的媽媽，下雨天騎自行車去接孩子，把孩子裹在雨衣里，孩子又熱又悶，哭著鬧著要出來。這位媽媽一直想解決這個(gè)問題。一次在動(dòng)物園，她看到袋鼠媽媽將小袋鼠放在胸前的袋里的情形，受到很大啟發(fā)，她馬上回家把雨衣前面開了一個(gè)洞，裝上一個(gè)帽沿，這樣，一個(gè)“袋鼠式母子雨衣”就出來了。這種雨衣，很快由廠家開發(fā)出來，頓時(shí)成為上海市場上的熱門貨。船和潛艇來自人們對(duì)魚類和海豚的模仿?？茖W(xué)家根據(jù)火野豬的鼻子測(cè)毒的奇特本領(lǐng)制成了世界上第一批防毒面具?；鸺绽玫氖撬浮⒛~反沖原理。科研人員通過研究變色龍的變色本領(lǐng)，為部隊(duì)研制出了不少軍事偽裝裝備?？茖W(xué)家研究青蛙的眼睛，發(fā)明了電子蛙眼。美國空軍通過毒蛇的“熱眼”功能，研究開發(fā)出了微型熱傳感器。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺制成了用于偵緝的“電子警犬”。知識(shí)拓展方法三：聯(lián)想法要用聯(lián)想法，人們就必須具體豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、較廣的見識(shí)、較好的知識(shí)基礎(chǔ)及較豐富的想象力。例：江西省一位初中二年級(jí)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。了解原型的原理、功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行的遷移應(yīng)用。由于遇到具有相關(guān)性的問題，進(jìn)而觸發(fā)設(shè)計(jì)者靈感。USB臺(tái)燈USB風(fēng)扇利用聯(lián)想法進(jìn)行方案構(gòu)思，不一定能使技術(shù)設(shè)計(jì)一次性成功，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。方法四：奇特性構(gòu)思法

所形成的方案一般具有原創(chuàng)性。這些構(gòu)思在歷史上很少發(fā)生，或從來沒有發(fā)生過，甚至有些構(gòu)思在當(dāng)前的科技、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下無法實(shí)現(xiàn)。西門子手機(jī)寶馬概念自行車特點(diǎn)：打破常規(guī)、構(gòu)思奇特、與眾不同、具有原創(chuàng)性。我們可以設(shè)想一種臺(tái)燈，只要人坐在燈旁，依靠人體的熱量就能使臺(tái)燈發(fā)光，并使人看清東西，這樣既節(jié)省電能，又能照明。可以自由清洗的手機(jī)；手機(jī)經(jīng)過變形可以成為一個(gè)筆記本電腦；你能想像可以天天做美夢(mèng)嗎？（奇思妙想”產(chǎn)品：“可以自由清洗的手機(jī)”、“筆記本電腦手機(jī)”、“美夢(mèng)機(jī)”）想一想在多個(gè)方案經(jīng)構(gòu)思形成之后，我們往往要對(duì)這些方案進(jìn)行評(píng)判和比較，同時(shí)要從設(shè)計(jì)的目的和原則出發(fā)，針對(duì)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)。三、方案的比較和權(quán)衡方案A：照明效果較差，造型美觀，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，穩(wěn)定，耐久性較好，安全性不高，環(huán)保性不好，制作稍難，價(jià)格適中。方案B：照明效果較好，穩(wěn)定，耐久性好，安全性高，環(huán)保性不好，制作簡單，價(jià)格稍高。方案C：照明效果好，材料創(chuàng)新，穩(wěn)定，耐久性好，安全性高，環(huán)保性較好，制作難，價(jià)格適中。方案D：照明效果好，造型美觀，穩(wěn)定性不高，耐久性較差，安全性較高，環(huán)保性較好，制作簡單，價(jià)格便宜。對(duì)臺(tái)燈的設(shè)計(jì)方案權(quán)衡時(shí)：1.首先要考慮最關(guān)鍵因素，如基本功能和使用的安全可靠性；2.其次考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用的耐久性；3.最后考慮加工難易程度、成本及環(huán)保性等。對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和權(quán)衡的過程是一個(gè)綜合考慮的過程，各個(gè)指標(biāo)并不是獨(dú)立的，它們相互關(guān)聯(lián)、相互制約。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。題1：設(shè)計(jì)學(xué)生用的臺(tái)燈時(shí)要考慮的因素很多，歸結(jié)起來分別屬于“物”“人”“環(huán)境”三個(gè)方面。以下設(shè)計(jì)分析中從“物”的角度分析的是（）A.學(xué)生看書的時(shí)間較長，光線要柔和B.根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，外形要新穎美觀C.盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)件，簡化制作D.應(yīng)適合在書桌、床頭等場合使用課堂練習(xí)題2：小林發(fā)現(xiàn)小學(xué)生撐傘行走時(shí)，視線會(huì)被雨傘遮擋，易造成安全事故，決定設(shè)計(jì)一種學(xué)生用的安全雨傘。下列他的設(shè)計(jì)分析中，首要考慮的是（）A.在傘頭設(shè)計(jì)閃光燈B.在傘面外沿