【课件】第五章+方案的构思及其方法+课件高中通用技术苏教版必修1.pptx

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1、制作模型或原型测试评估及优化编写产品说明书发现与明确问题制定设计方案旧知复习：设计的一般过程包括设计的一般过程包括哪几个阶段哪几个阶段?是基础是基础是前提是前提是核心是核心是完善是完善是帮助使用是帮助使用设计是一个动态发展的过程，不能将设计是一个动态发展的过程，不能将设计的过程简单化、模式化，而应根设计的过程简单化、模式化，而应根据设计的需要进行灵活安排。据设计的需要进行灵活安排。发现问题1.问题的来源2.2.发现问题的发现问题的途径与方法途径与方法人类生存活动中必然会遇到的问题别人给定亟需解决的问题基于一定目的，由设计者主动发现问题，并试图解决明确问题观察日常生活观察日常生活收集和分析信息收

2、集和分析信息技术研究和技术试验技术研究和技术试验1.1.细化问题的内容细化问题的内容（具体做什么）（具体做什么）2.2.判断问题的价值（值不值得做判断问题的价值（值不值得做）P84P84页页 从从六个方面去判断六个方面去判断 3.3.分析解决问题受分析解决问题受到的限制（能不能到的限制（能不能做？）做？）问题表述本身是否明确 问题产生的原因是否明确提出问题的目的是否明确设计对象的特点和解决的标准设计者的技术能力与条件制作模型或原型测试评估及优化编写产品说明书发现与明确问题制定设计方案旧知复习：第五章第五章 方案的构思及其方法方案的构思及其方法制作模型或原型测试评估及优化编写产品说明书发现与明确

3、问题制定设计方案收集信息收集信息方案筛选方案筛选设计分析设计分析方案构思方案构思方案呈现方案呈现 合理的设计分析是成功地进行技术设计的合理的设计分析是成功地进行技术设计的关键一步，关键一步，分析得当可以指引以后的技术设计分析得当可以指引以后的技术设计少走少走或或不走不走弯路。弯路。一、设计分析本节课以台灯为例，说明设计分析的基本思路。本节课以台灯为例，说明设计分析的基本思路。台灯设计需要考虑的因素台灯设计需要考虑的因素？台灯设计需要考虑的因素台灯设计需要考虑的因素？还有其它需要考虑的要求吗?台灯的设计要考虑的因素很多，我们可台灯的设计要考虑的因素很多，我们可以根据设计的具体要求进行开放性的思考

4、。以根据设计的具体要求进行开放性的思考。物：物：产品本身的材料、造型、功能等特点。产品本身的材料、造型、功能等特点。人：人：产品的使用者。产品的使用者。环境：环境：产品是在一定的环境中使用的，必然受产品是在一定的环境中使用的，必然受到到环境的环境的制约并对环境产生影响。制约并对环境产生影响。产品产品本身是一个整体，包括功能、结构、材本身是一个整体，包括功能、结构、材料等。但任何产品都不是孤立的，它是为料等。但任何产品都不是孤立的，它是为人人服务服务的，所以人的需求在很大程度上决定着产品的设的，所以人的需求在很大程度上决定着产品的设计；另一方面，它是在一定的计；另一方面，它是在一定的环境环境中使

5、用的，必中使用的，必然要受到环境的制约，并对环境产生影响。因此，然要受到环境的制约，并对环境产生影响。因此，设计任何产品都应综合考虑设计任何产品都应综合考虑物、人、环境物、人、环境三个方三个方面。面。高中生使用的台灯与其他台灯高中生使用的台灯与其他台灯相比，它的独特性是什么呢相比，它的独特性是什么呢?这需要从高中学生的学习、这需要从高中学生的学习、生活特点及生理、心理特点出发，生活特点及生理、心理特点出发，分析人与产品的关系。分析人与产品的关系。设计台灯需要考虑的因素示意图设计台灯需要考虑的因素示意图思考：台灯可以由哪些部分组成？各部分的作用是什么?各部分之间有什么关系?请从人、物、环境三方面

6、进行考虑选择。台灯由灯泡、支撑架、底座、灯罩、开关等部分组成。台灯由灯泡、支撑架、底座、灯罩、开关等部分组成。对于设计对象本身，我们必须了解它的各个组成部分的作用，以及它对于设计对象本身，我们必须了解它的各个组成部分的作用，以及它们之间的关系，在此基础上，对产品的各个组成部分进行设计分析。们之间的关系，在此基础上，对产品的各个组成部分进行设计分析。作用：作用：灯泡灯泡的主要功能在于的主要功能在于照明照明。台灯的灯泡有很多种，如白炽灯、日光灯。台灯的灯泡有很多种，如白炽灯、日光灯管、节能灯管等管、节能灯管等。选择：选择：中学生中学生学习的时间较长，眼睛易疲劳，为了保护其视力，所要设计的学习的时间

7、较长，眼睛易疲劳，为了保护其视力，所要设计的台灯应连续平稳台灯应连续平稳地发光地发光，一般选择没有频闪或频闪较低的，一般选择没有频闪或频闪较低的灯泡或灯管。灯泡或灯管。灯泡灯泡支撑架支撑架作用作用:支撑作用，并决定台灯的高度，还会影响到光线的利用率。支撑作用，并决定台灯的高度，还会影响到光线的利用率。材料材料:应选择耐用、安全、低成本、美观的材料。应选择耐用、安全、低成本、美观的材料。设计支撑架时还应考虑哪些方面的问题？这些问题可以通过什么设计支撑架时还应考虑哪些方面的问题？这些问题可以通过什么样的支撑架来解决？样的支撑架来解决？答答：结构的稳定性、材料的强度、高度可调接、结构的稳定性、材料的

8、强度、高度可调接、支撑架的活动范围、支撑架的活动范围、活动支架、活动支架、成本等。铰链接、轻金属惯性材料、成本等。铰链接、轻金属惯性材料、PVC弯折软管、金弯折软管、金属弯折软管。属弯折软管。适合学生学习使用的台灯，其高度为多少最合理？适合学生学习使用的台灯，其高度为多少最合理？底座底座作用作用:支撑和稳定。支撑和稳定。材料材料:选择坚固的、不易碎的选择坚固的、不易碎的材料。材料。形状形状:底要大些，体现个性化的风格。底要大些，体现个性化的风格。灯罩灯罩作用作用:调节光线、安全保护调节光线、安全保护材料材料:选择耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料选择耐用、导热性弱、不透明

9、、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料。开关开关作用作用:通断电源通断电源或或调节光线亮度调节光线亮度。（常见的台灯开关有拨动式开关、旋钮式开。（常见的台灯开关有拨动式开关、旋钮式开关、关、触摸式开关、光控开关、声控开关触摸式开关、光控开关、声控开关等。）等。）选择：选择：手动或遥控开关手动或遥控开关 对台灯进行设计分析时，可以考虑如何实现台灯的多功对台灯进行设计分析时，可以考虑如何实现台灯的多功能，即对台灯功能进行拓展。能，即对台灯功能进行拓展。台灯台灯材料的选择：材料的选择：要注意尽量要注意尽量就地取材就地取材；并且要尽量使用；并且要尽量使用可再生资源可再生资源；必；必须学会须学会选择选择标准

10、件。在作设计分析时，应考虑台灯各部分之间的关系，使之成为在作设计分析时，应考虑台灯各部分之间的关系，使之成为一个协调的整体。一个协调的整体。标准件标准件是指经优选、简化、统一并是指经优选、简化、统一并给以标准给以标准代号的零件或部件。代号的零件或部件。包括包括紧固件、连接件紧固件、连接件、密封、密封件、滚动轴承、滚针轴承、螺孔和型件、滚动轴承、滚针轴承、螺孔和型材材等等七大七大类。类。小知识小知识紧固件连接件密封件轴承弹簧 使用标准件的使用标准件的优势优势：既可以既可以简化制作简化制作过程，又能实现过程，又能实现通用互换通用互换。练习练习1：下列下列产品中不可能是标准件产品中不可能是标准件的的

11、()A螺钉 B垫圈 C螺母 D锁 练习练习2：室内装修时，在同样的条件下，采用标准门比非标准门便宜，室内装修时，在同样的条件下，采用标准门比非标准门便宜，请分析原因。请分析原因。答案提示:标准件是大规模生产的,成本低;非标准件则要调整参数,调整生产机器等,所以采用标准门比非标准门便宜 方案的构思方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计分析是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、律架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程

12、。语言、文字等方式呈现的思维过程。二、方案的构思方法 方案的构思过程中考虑到的许多问题是方案的构思过程中考虑到的许多问题是模糊的、零模糊的、零散的、不系统的，而且也是不具体的散的、不系统的，而且也是不具体的，怎样把这些模糊，怎样把这些模糊的、零散的、不系统的设计想法变为我们能看到的、比的、零散的、不系统的设计想法变为我们能看到的、比较完整的具体方案呢较完整的具体方案呢?这就需要一定的方法。这就需要一定的方法。方法一：草图法方法一：草图法优点：优点：捕作灵感、自由发挥、不受约束。捕作灵感、自由发挥、不受约束。草图不仅能将一些想法较明确地表达出来，而且可以随意修改。草图不仅能将一些想法较明确地表达

13、出来，而且可以随意修改。太阳能侦察机 方法二：模仿法方法二：模仿法即仿形或仿生，在日常生活中比较常见。即仿形或仿生，在日常生活中比较常见。优点：优点：少走弯路，节省时间、节省成本等。少走弯路，节省时间、节省成本等。苍耳尼龙搭扣 方法二：模仿法方法二：模仿法翼凤蝶翼凤蝶迷彩服迷彩服 袋鼠式母子雨衣袋鼠式母子雨衣 一位年青的妈妈，下雨天骑自行车去接孩子，一位年青的妈妈，下雨天骑自行车去接孩子，把孩子裹在雨衣里，孩子又热又闷，哭着闹着要把孩子裹在雨衣里，孩子又热又闷，哭着闹着要出来。这位妈妈一直想解决这个问题。一次在动出来。这位妈妈一直想解决这个问题。一次在动物园，她看到袋鼠妈妈将小袋鼠放在胸前的袋

14、里物园，她看到袋鼠妈妈将小袋鼠放在胸前的袋里的情形，受到很大启发，她马上回家把雨衣前面的情形，受到很大启发，她马上回家把雨衣前面开了一个洞，装上一个帽沿，这样，一个开了一个洞，装上一个帽沿，这样，一个“袋鼠袋鼠式母子雨衣式母子雨衣”就出来了。这种雨衣，很快由厂家就出来了。这种雨衣，很快由厂家开发出来，顿时成为上海市场上的热门货。开发出来，顿时成为上海市场上的热门货。船和潜艇船和潜艇来自人们对来自人们对鱼类和海豚鱼类和海豚的模仿。的模仿。科学家根据科学家根据火野猪火野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。防毒面具。火箭升空火箭升空利用的是利用的是

15、水母、墨鱼水母、墨鱼反冲原理。反冲原理。科研人员通过研究科研人员通过研究变色龙变色龙的变色本领，为部队研制出了不少军事的变色本领，为部队研制出了不少军事伪装装备。伪装装备。科学家研究科学家研究青蛙的眼睛青蛙的眼睛，发明了，发明了电子蛙眼电子蛙眼。美国空军通过美国空军通过毒蛇的毒蛇的“热眼热眼”功能，研究开发出了功能，研究开发出了微型热传感器微型热传感器。人类模仿人类模仿警犬警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬电子警犬”。方法三：联想法方法三：联想法要用联想法，人们就必须具体丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及要用联想法，人们就必须具体丰富的实践经验、较

16、广的见识、较好的知识基础及较丰富的想象力。较丰富的想象力。例：例：江西省一位初中二年级的女学生，在家里帮助父母到棉田里拔棉杆，江西省一位初中二年级的女学生，在家里帮助父母到棉田里拔棉杆，由于棉杆根系发达，拔起来很费劲，她就想到能不能设计一种拔棉杆的工由于棉杆根系发达，拔起来很费劲，她就想到能不能设计一种拔棉杆的工具，后来，她想到了用具，后来，她想到了用“羊角锤羊角锤”拔钉的原理，经过移植，设计成了拔棉拔钉的原理，经过移植，设计成了拔棉杆的工具，很受棉农的欢迎。杆的工具，很受棉农的欢迎。了解原型的原理、功能的基础上进行的迁移应用。了解原型的原理、功能的基础上进行的迁移应用。了解原型的原理、功能的

17、基础上进行的迁移应用。了解原型的原理、功能的基础上进行的迁移应用。由于遇到具有相关性的问题，进而触发设计者灵感。由于遇到具有相关性的问题，进而触发设计者灵感。由于遇到具有相关性的问题，进而触发设计者灵感。由于遇到具有相关性的问题，进而触发设计者灵感。USB台灯USB风扇利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。有可能

18、为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。方法四：奇特性构思法方法四：奇特性构思法 所形成的方案一般具有所形成的方案一般具有所形成的方案一般具有所形成的方案一般具有原创性原创性原创性原创性。这些构思在历史。这些构思在历史。这些构思在历史。这些构思在历史上上上上很少发生很少发生很少发生很少发生，或，或，或，或从来没有发生过从来没有发生过从来没有发生过从来没有发生过，甚至有些构思，甚至有些构思，甚至有些构思，甚至有些构思在当在当在当在当前的科技、技术、经济条件下无法实现前的科技、技术、经济条件下无法实现前的科技、技术、经济条件下无法实现前的科技、技术、经

19、济条件下无法实现。西门子手机西门子手机宝马概念自行车宝马概念自行车特点：打破常规特点：打破常规特点：打破常规特点：打破常规、构思奇特、与众不同、具有原创性。、构思奇特、与众不同、具有原创性。、构思奇特、与众不同、具有原创性。、构思奇特、与众不同、具有原创性。我们可以设想一种台灯，只要人坐在灯旁，依靠人体的热量就能使台灯发光，并使人看清东西，这样既节省电能，又能照明。可以自由清洗的手机；手机经过变形可以成为一个笔记本电脑；你能想像可以天天做美梦吗？（奇思妙想”产品：“可以自由清洗的手机”、“笔记本电脑手机”、“美梦机”）在多个方案经构思形成之后，我们往往要对这些方案进行在多个方案经构思形成之后，

20、我们往往要对这些方案进行评判和比较，同时要从设计的目的和原则出发，针对一些相互制约评判和比较，同时要从设计的目的和原则出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，最后选出较为满意的方案或集中各方案的的问题进行权衡和决策，最后选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。优点进行改进。三、方案的比较和权衡方案方案A：照明效果较差，造型美观，结构创新，照明效果较差，造型美观，结构创新，稳定，耐久性较好，安全性不高，环保性不好，稳定，耐久性较好，安全性不高，环保性不好，制作稍难，价格适中。制作稍难，价格适中。方案方案B：照明效果较好，稳定，耐久性好，安全照明效果较好，稳定，耐久性好，安全性高，环保性

21、不好，制作简单，价格稍高。性高，环保性不好，制作简单，价格稍高。方案方案C：照明效果好，材料创新，稳定，耐久性照明效果好，材料创新，稳定，耐久性好，安全性高，环保性较好，制作难，价格适中。好，安全性高，环保性较好，制作难，价格适中。方案方案D：照明效果好，造型美观，稳定性不高，照明效果好，造型美观，稳定性不高，耐久性较差，安全性较高，环保性较好，制作简耐久性较差，安全性较高，环保性较好，制作简单，价格便宜。单，价格便宜。对台灯的设计方案权衡时：对台灯的设计方案权衡时：1.首先要考虑最关键因素，如基本功能和使用的安全可靠性；首先要考虑最关键因素，如基本功能和使用的安全可靠性；2.其次考虑结构的稳

22、定性和使用的耐久性；其次考虑结构的稳定性和使用的耐久性；3.最后考虑加工难易程度、成本及环保性等。最后考虑加工难易程度、成本及环保性等。对设计方案进行比较和权衡的过程是一个综合考虑的过程，各个对设计方案进行比较和权衡的过程是一个综合考虑的过程，各个指标并不是独立的，它们相互关联、相互制约。指标并不是独立的，它们相互关联、相互制约。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。题题1 1：设计学生用的台灯时要考虑的因素很多，归结起来分别属于设计学生用的台灯时要考虑的因素很多，归结起来分别属于 “物物”“”“人人”“”“环境环境”三个方面。以下设计分析

23、中从三个方面。以下设计分析中从“物物”的角的角度分析的是（度分析的是（）A.A.学生看书的时间较长，光线要柔和学生看书的时间较长，光线要柔和 B.B.根据学生的特点，外形要新颖美观根据学生的特点，外形要新颖美观 C.C.尽可能采用标准件，简化制作尽可能采用标准件，简化制作 D.D.应适合在书桌、床头等场合使用应适合在书桌、床头等场合使用题题2 2：小林发现小学生撑伞行走时，视线会被雨伞遮挡，易造成安小林发现小学生撑伞行走时，视线会被雨伞遮挡，易造成安全事故，决定设计一种学生用的安全雨伞。下列他的设计分析中，全事故，决定设计一种学生用的安全雨伞。下列他的设计分析中，首要考虑的是（首要考虑的是（）

24、A.A.在伞头设计闪光灯在伞头设计闪光灯 B.B.在伞面外沿设计反光条包边在伞面外沿设计反光条包边 C.C.在八片伞面中设计一片透明伞面在八片伞面中设计一片透明伞面 D.D.在伞柄安装定位装置在伞柄安装定位装置题题3 3：如图所示的压蒜器，可以把蒜头快速压成蒜泥。设计该如图所示的压蒜器，可以把蒜头快速压成蒜泥。设计该产品时，以下因素中从产品时，以下因素中从“物物”的角度考虑的是的角度考虑的是()()A.A.常人的握力常人的握力 B.B.手柄的强度手柄的强度 C.C.蒜头的形状蒜头的形状 D.D.蒜泥颗粒的大小蒜泥颗粒的大小1.1.认真阅读课本认真阅读课本P94-103P94-103页的内容。页的内容。2.2.完成课本完成课本P103P103页页“练习练习 1 1、4 4。课后作业