第三章一、設(shè)計的一般過程

1、第三章 設(shè)計過程、原則及評價 一、設(shè)計的一般過程 五、編寫產(chǎn)品說明書五、編寫產(chǎn)品說明書 四、測試、評估及優(yōu)化四、測試、評估及優(yōu)化 三、制作模型或原型三、制作模型或原型 二、制定設(shè)計方案二、制定設(shè)計方案 一、發(fā)現(xiàn)和明確問題：一、發(fā)現(xiàn)和明確問題： 設(shè)計是一個有計劃的創(chuàng)新活動，它有著科學(xué)合設(shè)計是一個有計劃的創(chuàng)新活動，它有著科學(xué)合 理的基本的工作程序和流程。當今很少有產(chǎn)品理的基本的工作程序和流程。當今很少有產(chǎn)品 是偶然被開發(fā)出來的。是偶然被開發(fā)出來的。 設(shè)計是技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。 從本質(zhì)上說：設(shè)計是一個問題求解的過程設(shè)計是一個問題求解的過程。 1、發(fā)現(xiàn)與明確問題 設(shè)計來自于日常生活。設(shè)計來自于日常生活。

2、設(shè)計從何而來？設(shè)計從何而來？ 日常生活是我們存在的背景和基礎(chǔ)， 它往往蘊藏著豐富的問題資源，同時也 離我們最近。 當人生病需要躺著用直吸管吸取杯中的 飲料時，如果管子彎折了，就喝不到飲 料，引發(fā)了可彎吸管的發(fā)明。魯班上山 手被野草劃破，發(fā)明了鋸。 同學(xué)們生活中有沒有發(fā)現(xiàn)哪些問題？同學(xué)們生活中有沒有發(fā)現(xiàn)哪些問題？ 飲水機：在倒水時手推開關(guān)會把一次性水杯壓飲水機：在倒水時手推開關(guān)會把一次性水杯壓 扁扁 臺燈：寫字時手會遮住光線留下影子臺燈：寫字時手會遮住光線留下影子 墨水瓶：吸墨水時會把筆弄臟墨水瓶：吸墨水時會把筆弄臟 目前電梯存在以下問題：按鈕不適合不同身高目前電梯存在以下問題：按鈕不適合不同身

3、高 的人，只有視覺提示，沒有考慮盲人等特殊人的人，只有視覺提示，沒有考慮盲人等特殊人 群。群。 睡覺時，我們易把放在床上的小電風(fēng)扇踢翻，睡覺時，我們易把放在床上的小電風(fēng)扇踢翻， 如何使風(fēng)扇不易倒？如何使風(fēng)扇不易倒？ 戴眼鏡低頭時，眼鏡往往會滑落戴眼鏡低頭時，眼鏡往往會滑落 陳晨是某市第一中學(xué)陳晨是某市第一中學(xué) 高一（高一（6）班的學(xué)生。在）班的學(xué)生。在 平常的活動中，他發(fā)現(xiàn)兒平常的活動中，他發(fā)現(xiàn)兒 童非常喜歡到戶外活動，童非常喜歡到戶外活動， 但是當他們玩累了，想休但是當他們玩累了，想休 息一會兒時，卻常常不能息一會兒時，卻常常不能 馬上找到適合他們坐的小馬上找到適合他們坐的小 凳。凳。陳晨想

4、，能不能為小陳晨想，能不能為小 朋友們設(shè)計一種適合他們朋友們設(shè)計一種適合他們 在戶外活動時使用并方便在戶外活動時使用并方便 攜帶的小凳呢？攜帶的小凳呢？ 案例中的問題如何而來？案例中的問題如何而來？ 案例中的陳晨等在設(shè)計的發(fā)現(xiàn)與明確問題階段進行了哪些具體工案例中的陳晨等在設(shè)計的發(fā)現(xiàn)與明確問題階段進行了哪些具體工 作？作？ 小明與三個同學(xué)組成小組，設(shè)計了訪問提綱和調(diào)小明與三個同學(xué)組成小組，設(shè)計了訪問提綱和調(diào) 查問卷，利用課外時間到幼兒園、小學(xué)等處，就小凳查問卷，利用課外時間到幼兒園、小學(xué)等處，就小凳 的一般需求對兒童及成人進行了調(diào)查。的一般需求對兒童及成人進行了調(diào)查。 調(diào)查結(jié)束后，小明等同學(xué)對調(diào)

5、查資料進行了統(tǒng)計、調(diào)查結(jié)束后，小明等同學(xué)對調(diào)查資料進行了統(tǒng)計、 分析，并將各統(tǒng)計結(jié)果繪制成了相應(yīng)的圖表。在此基分析，并將各統(tǒng)計結(jié)果繪制成了相應(yīng)的圖表。在此基 礎(chǔ)上，他們進行了一次熱烈的討論，最終確定將便攜礎(chǔ)上，他們進行了一次熱烈的討論，最終確定將便攜 式小凳作為設(shè)計項目，并列出了具體的設(shè)計要求。式小凳作為設(shè)計項目，并列出了具體的設(shè)計要求。 具體工作具體工作 【馬上行動【馬上行動】 分析案例中的陳晨等同學(xué)在設(shè)計的發(fā)現(xiàn)分析案例中的陳晨等同學(xué)在設(shè)計的發(fā)現(xiàn) 與明確階段進行了哪些具體工作？與明確階段進行了哪些具體工作？ 主要環(huán)節(jié)主要環(huán)節(jié)具體工作內(nèi)容具體工作內(nèi)容 調(diào)查需求調(diào)查需求 利用課余時間到幼兒園、小

6、學(xué)等處，利用課余時間到幼兒園、小學(xué)等處， 就小凳的一般需求進行了調(diào)查就小凳的一般需求進行了調(diào)查 資料統(tǒng)計分析資料統(tǒng)計分析 對調(diào)查的資料進行了統(tǒng)計、分析，并對調(diào)查的資料進行了統(tǒng)計、分析，并 將統(tǒng)計結(jié)果繪制成相應(yīng)的圖表將統(tǒng)計結(jié)果繪制成相應(yīng)的圖表 確定設(shè)計項目確定設(shè)計項目 經(jīng)過熱烈的討論，確定將便攜式小凳經(jīng)過熱烈的討論，確定將便攜式小凳 作為設(shè)計項目作為設(shè)計項目 明確設(shè)計要求明確設(shè)計要求 列出了具體的設(shè)計要求列出了具體的設(shè)計要求 便攜式小凳的設(shè)計要求便攜式小凳的設(shè)計要求 1、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)固，易于制作；、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)固，易于制作； 2、自重輕，體積小，攜帶方便、自重輕，體積小，攜帶方便 3、成本不高于

7、、成本不高于5元。元。 2、制定設(shè)計方案、制定設(shè)計方案 在制定設(shè)計方案的過程中，在制定設(shè)計方案的過程中，始終明確始終明確： 首先，運用不同的材料，結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生不同的設(shè)計首先，運用不同的材料，結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生不同的設(shè)計 方案；方案； 其次，任何設(shè)計方案都有改進的可能性，好方案決其次，任何設(shè)計方案都有改進的可能性，好方案決 不會僅有一個。不會僅有一個。 制定設(shè)計方案的一般步驟：制定設(shè)計方案的一般步驟： （1）收集信息：收集信息： 要盡可能通過各種渠道收集盡可能多的有關(guān)信息。要盡可能通過各種渠道收集盡可能多的有關(guān)信息。 （2）設(shè)計分析：設(shè)計分析： 找出設(shè)計需要解決的主要問題，并分析解決問題的多種辦法。找

8、出設(shè)計需要解決的主要問題，并分析解決問題的多種辦法。 （3）方案構(gòu)思（發(fā)展想法）方案構(gòu)思（發(fā)展想法）： 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。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。 收集信息：收集信息： 用戶調(diào)查用戶調(diào)查 專家咨詢專家咨詢 查閱圖書查閱圖書 瀏覽互聯(lián)網(wǎng)瀏覽互聯(lián)網(wǎng) 為了獲得設(shè)計所需的大量資料，小明等同學(xué)利用為了獲得設(shè)計所需的大量資料，小明等同學(xué)利用 課外時間，分頭到商店、工廠、圖書館等處收集到了課外時間，分頭到商店、工廠、圖書館等處收集到了 有關(guān)凳子的各種資料，并在互聯(lián)網(wǎng)上查到了相應(yīng)的信有關(guān)凳子的各種資料，并在互聯(lián)網(wǎng)上查到了相應(yīng)的信 息。息。 收集有關(guān)各類

9、凳子的資料。收集有關(guān)各類凳子的資料。 收集有關(guān)各類便攜在、折疊、組合凳子的資料收集有關(guān)各類便攜在、折疊、組合凳子的資料 查閱人機工程學(xué)的有關(guān)資料。查閱人機工程學(xué)的有關(guān)資料。 觀看有關(guān)坐具的手工生產(chǎn)和機械化生產(chǎn)的音像觀看有關(guān)坐具的手工生產(chǎn)和機械化生產(chǎn)的音像 資料。資料。 訪問木工師傅，了解他們制作凳子的經(jīng)驗。訪問木工師傅，了解他們制作凳子的經(jīng)驗。 在幼兒園和小學(xué)收集兒童所用凳子的尺寸資料。在幼兒園和小學(xué)收集兒童所用凳子的尺寸資料。 收集信息收集信息 1、你認為還需要收集哪些方面的信息？ 2、還可以通過哪些途徑收集？ 還需要收集材料方面的信息還需要收集材料方面的信息,特別是環(huán)保方面特別是環(huán)保方面

10、的?？梢酝ㄟ^問卷法、詢問法、文獻法、專家咨的?？梢酝ㄟ^問卷法、詢問法、文獻法、專家咨 詢、網(wǎng)上查找資料等方式。詢、網(wǎng)上查找資料等方式。 設(shè)計分析設(shè)計分析 面對收集到的各種信息，要根據(jù)設(shè)計要求，面對收集到的各種信息，要根據(jù)設(shè)計要求， 找出設(shè)計需要解決的主要問題，并分析其可能找出設(shè)計需要解決的主要問題，并分析其可能 的解決方法。的解決方法。 P48 （2）設(shè)計分析）設(shè)計分析 設(shè)計分析：設(shè)計分析： 材材 料料 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 攜攜 帶帶 結(jié)構(gòu)穩(wěn)固結(jié)構(gòu)穩(wěn)固 易于制作易于制作 自重輕自重輕 體積小體積小 攜帶方便攜帶方便 成本不高成本不高5元元 選輕質(zhì)材料選輕質(zhì)材料 選易加工材料選易加工材料 選廢舊材料選廢

11、舊材料 擴大支撐面擴大支撐面 采用插接方式采用插接方式 盡量縮小體積盡量縮小體積 采用折疊式采用折疊式 根據(jù)設(shè)計要求根據(jù)設(shè)計要求,你認為設(shè)計便攜式小凳還需要解決你認為設(shè)計便攜式小凳還需要解決 哪些問題哪些問題?有哪些解決辦法有哪些解決辦法? 解決辦法解決辦法 還需解還需解 決的問題決的問題 辦法1辦法2辦法3 A、提高、提高 美觀性美觀性 改變凳子造型改變凳子造型 卡通型卡通型 美化、色彩鮮美化、色彩鮮 艷艷 表面處理、裝表面處理、裝 飾飾 B、提高、提高 環(huán)保性環(huán)保性 使用木材等天使用木材等天 然材料然材料 使用不會污染使用不會污染 環(huán)境的材料環(huán)境的材料 選用無毒、無選用無毒、無 害安全害安

12、全 的膠水的膠水 C、提高、提高 舒適性舒適性 凳面采用軟性凳面采用軟性 材料材料 形狀考慮人機形狀考慮人機 關(guān)系關(guān)系 尺寸符合使用尺寸符合使用 人群人群 D、提高、提高 安全性安全性 把邊角做成圓把邊角做成圓 弧形弧形 增加凳腳穩(wěn)定增加凳腳穩(wěn)定 性性 材料強度大、材料強度大、 連接牢固可靠連接牢固可靠 根據(jù)設(shè)計要求，大膽構(gòu)思，挖掘創(chuàng)造潛力，提根據(jù)設(shè)計要求，大膽構(gòu)思，挖掘創(chuàng)造潛力，提 出多個設(shè)想。出多個設(shè)想。 方案構(gòu)思方案構(gòu)思 材料材料結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)連接方式連接方式 （3）方案構(gòu)思）方案構(gòu)思 你還能提出符合設(shè)計要求的其他你還能提出符合設(shè)計要求的其他 材料、結(jié)構(gòu)和連接方式嗎材料、結(jié)構(gòu)和連接方式嗎? 材

13、料材料:包裝帶、藤、皮、皮帶、塑料、帆布等。包裝帶、藤、皮、皮帶、塑料、帆布等。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):固定式、拆卸式、折疊式、可縮折式等。固定式、拆卸式、折疊式、可縮折式等。 連接方式連接方式:鉸鏈、螺釘、螺栓、膠合、釘接等鉸鏈、螺釘、螺栓、膠合、釘接等。 （4）方案呈現(xiàn)）方案呈現(xiàn) 構(gòu)思過程中產(chǎn)生的設(shè)計想法常常是模糊的，為構(gòu)思過程中產(chǎn)生的設(shè)計想法常常是模糊的，為 了使其具體化，我們通常會用草圖把它們轉(zhuǎn)化為視了使其具體化，我們通常會用草圖把它們轉(zhuǎn)化為視 覺形象。覺形象。 方案呈現(xiàn)方案呈現(xiàn) 同時我們還要對這些想法進行綜合。同時我們還要對這些想法進行綜合。 采用木板、木棍材料的方案草圖采用木板、木棍材料的方案

14、草圖 C.采用五夾板材料的方案草圖采用五夾板材料的方案草圖 D.采用其他材料的方案草圖采用其他材料的方案草圖 （5）方案篩選）方案篩選 當多個設(shè)計方案產(chǎn)生后，我們就依據(jù)一定的當多個設(shè)計方案產(chǎn)生后，我們就依據(jù)一定的 原則，對這些方案進行篩選。原則，對這些方案進行篩選。 方案篩選方案篩選 對提出的幾個設(shè)計方案對提出的幾個設(shè)計方案, ,依據(jù)一定的原則依據(jù)一定的原則, ,對對 方案進行篩選方案進行篩選. . 方案方案C3C3比較符合設(shè)計要求比較符合設(shè)計要求. . 3、制作模型或原型、制作模型或原型 制作過程分解圖制作過程分解圖 用用 高高 密密 度度 板板 做做 的的 一一 張張 凳凳 子子 要明確設(shè)

15、計方案是否可行，我們還要必須進要明確設(shè)計方案是否可行，我們還要必須進 行各種測試、評估，以優(yōu)化設(shè)計方案、完善產(chǎn)品行各種測試、評估，以優(yōu)化設(shè)計方案、完善產(chǎn)品 原型。原型。 4、測試、評估及優(yōu)化、測試、評估及優(yōu)化 承重力測試承重力測試:將小凳置于水平地面將小凳置于水平地面,在小凳凳面上放置一在小凳凳面上放置一 塊面積形狀與凳面大小相等的木板塊面積形狀與凳面大小相等的木板,然后在木板上逐步增加然后在木板上逐步增加 重物重物,記下重物的重力記下重物的重力,直至重物把小凳壓垮直至重物把小凳壓垮,把重物將小凳壓把重物將小凳壓 垮前的一次重力記錄為該小凳的承重力?？迩暗囊淮沃亓τ涗洖樵撔〉实某兄亓?。 還可以

16、記錄每瓶盛滿水的礦泉水的重力還可以記錄每瓶盛滿水的礦泉水的重力,用上面類似的用上面類似的 方法來測試方法來測試,最后將幾瓶礦泉水的重力相加即可。最后將幾瓶礦泉水的重力相加即可。 穩(wěn)定性測試穩(wěn)定性測試:在小凳上固定一個特制的擋風(fēng)屏障在小凳上固定一個特制的擋風(fēng)屏障,記錄屏記錄屏 障的高度和寬度障的高度和寬度,用電風(fēng)扇在一定距離吹風(fēng)用電風(fēng)扇在一定距離吹風(fēng),調(diào)節(jié)電風(fēng)扇的高調(diào)節(jié)電風(fēng)扇的高 度與擋風(fēng)屏障處于同一高度度與擋風(fēng)屏障處于同一高度,電風(fēng)扇由遠及近移動電風(fēng)扇由遠及近移動,風(fēng)力由小風(fēng)力由小 漸大漸大,記錄擋風(fēng)屏障連同小凳一起倒下時電風(fēng)扇與小凳之間記錄擋風(fēng)屏障連同小凳一起倒下時電風(fēng)扇與小凳之間 的距離以

17、及電風(fēng)扇的風(fēng)力。的距離以及電風(fēng)扇的風(fēng)力。 粗略的測試方法可以這樣粗略的測試方法可以這樣:用手左右晃一晃用手左右晃一晃,看是否穩(wěn)固看是否穩(wěn)固; 或讓某一重量的人坐到凳上左右搖晃或讓某一重量的人坐到凳上左右搖晃,看其是否穩(wěn)固?？雌涫欠穹€(wěn)固。 討論：討論： 在凳腳板上部在凳腳板上部“造造” 出一個出一個“肩肩”，凳腳板的左右兩側(cè)及下，凳腳板的左右兩側(cè)及下 方，各挖去一個弧形板。方，各挖去一個弧形板。 5、編寫產(chǎn)品說明書、編寫產(chǎn)品說明書 在產(chǎn)品使用過程中，正確的使用合維護既可以在產(chǎn)品使用過程中，正確的使用合維護既可以 使產(chǎn)品更好地滿足人們的需求，又能延長其使用壽使產(chǎn)品更好地滿足人們的需求，又能延長其使

18、用壽 命。所以，掌握正確的使用和維護方法對于產(chǎn)品使命。所以，掌握正確的使用和維護方法對于產(chǎn)品使 用者來說尤為重要。為此，我們通常要設(shè)計一份產(chǎn)用者來說尤為重要。為此，我們通常要設(shè)計一份產(chǎn) 品使用說明書。品使用說明書。 為了使小凳使用者學(xué)會正確使用和維護小凳的方法，陳晨等同學(xué)又為了使小凳使用者學(xué)會正確使用和維護小凳的方法，陳晨等同學(xué)又 就五夾板方案就五夾板方案C3編寫了一份產(chǎn)品使用說明書。編寫了一份產(chǎn)品使用說明書。 便攜式小板凳使用說明書：便攜式小板凳使用說明書： 產(chǎn)品簡介：本產(chǎn)品是一款專門為小朋友外出活動設(shè)計的便攜式小產(chǎn)品簡介：本產(chǎn)品是一款專門為小朋友外出活動設(shè)計的便攜式小 凳。它自凳。它自 重

19、輕，體積小，攜帶方便，拆卸、組裝的方法簡單。重輕，體積小，攜帶方便，拆卸、組裝的方法簡單。 產(chǎn)品構(gòu)成：中空式凳面，凳腳板產(chǎn)品構(gòu)成：中空式凳面，凳腳板 ( 兩塊兩塊 ) 。 技術(shù)指標：凳子高度：技術(shù)指標：凳子高度：16.5cm。 凳子質(zhì)量：凳子質(zhì)量：350g。 凳面面積：凳面面積：432cm2。 使用方法：先將兩塊凳腳板從凳面中取出使用方法：先將兩塊凳腳板從凳面中取出 ，然后對準插縫，然后對準插縫 , 將它們插接起將它們插接起 來，再將插接好的凳腳板插入凳面的槽縫中，并用手或其他物體使凳腳板與來，再將插接好的凳腳板插入凳面的槽縫中，并用手或其他物體使凳腳板與 凳面完全貼緊。凳面完全貼緊。 注意事項：注意事項： (1)