第三章設(shè)計過程、原則及評價一設(shè)計的一般過程設(shè)計的一般過程五、產(chǎn)品的使用和維護

四、測試、評估及優(yōu)化三、制作模型或原型

二、制定設(shè)計方案一、發(fā)現(xiàn)和明確問題：

設(shè)計是一個有計劃的創(chuàng)新活動，它有著科學合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。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。

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。

1.發(fā)現(xiàn)與明確問題設(shè)計來自于日常生活。設(shè)計從何而來？同學們生活中有沒有發(fā)現(xiàn)哪些問題？飲水機：在倒水時手推開關(guān)會把一次性水杯壓扁臺燈：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

目前電梯存在以下問題：按鈕不適合不同身高的人，只有視覺提示，沒有考慮盲人等特殊人群。

睡覺時，我們易把放在床上的小電風扇踢翻，如何使風扇不易倒？戴眼鏡低頭時，眼鏡往往會滑落案例：便攜式小凳的設(shè)計陳晨是某市第一中學高一（6）班的學生。在平常的活動中，他發(fā)現(xiàn)兒童非常喜歡到戶外活動，但是當他們玩累了，想休息一會兒時，卻常常不能馬上找到適合他們坐的小凳。陳晨想，能不能為小朋友們設(shè)計一種適合他們在戶外活動時使用并方便攜帶的小凳呢？

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作？小明與三個同學組成小組，設(shè)計了訪問提綱和調(diào)查問卷，利用課外時間到幼兒園、小學等處，就小凳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。具體工作發(fā)現(xiàn)與明確問題階段經(jīng)過環(huán)節(jié)具體工作調(diào)查研究問卷調(diào)查、訪談、查找文獻分析信息整理歸類、制成圖表明確問題小組討論、全班討論確定項目設(shè)計便攜式小凳便攜式小凳的設(shè)計要求1、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)固，易于制作；2、自重輕，體積小，攜帶方便3、成本不高于5元。2.制定設(shè)計方案

在制定設(shè)計方案的過程中，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)計方案；

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。2、制定設(shè)計方案⑴收集信息：用戶調(diào)查專家咨詢查閱圖書瀏覽互聯(lián)網(wǎng)制定設(shè)計方案的一般步驟：

1、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。2、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。3、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。為了獲得設(shè)計所需的大量資料，小明等同學利用課外時間，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)的信息。

⑴收集有關(guān)各類凳子的資料。

⑵收集有關(guān)各類便攜在、折疊、組合凳子的資料

⑶查閱人機工程學的有關(guān)資料。

⑷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。

⑸訪問木工師傅，了解他們制作凳子的經(jīng)驗。

⑹在幼兒園和小學收集兒童所用凳子的尺寸資料。收集信息⑵設(shè)計分析：材料結(jié)構(gòu)攜帶結(jié)構(gòu)穩(wěn)固易于制作自重輕體積小攜帶方便成本不高5元選輕質(zhì)材料選易加工材料選廢舊材料

…………擴大支撐面采用插接方式

…………

…………盡量縮小體積采用折疊式4、方案呈現(xiàn)（繪畫方案草圖）：將自己的構(gòu)思和創(chuàng)意具體化，形象化和視覺化。根據(jù)自己的構(gòu)思畫成草圖，根據(jù)草圖再繪制詳細的設(shè)計樣圖。5、方案篩選：

選擇方案，分析比較，權(quán)衡和選擇。設(shè)計必須從調(diào)查需求、分析信息、發(fā)現(xiàn)與明確需要解決和值得解決的問題開始，并在此基礎(chǔ)上提出設(shè)計項目，明確設(shè)計要求。

三、制作模型或原型

完成方案篩選以后，我們就要開始根據(jù)繪制的樣圖進行制作設(shè)計產(chǎn)品的模型。一般地，模型制作包括兩個階段，即繪制圖樣和制作模型或原型。四、測試、評估及優(yōu)化

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)品原型。1、測試：在模型或原型制作完成后，一般需要對其進行測試。測試的目的是檢驗產(chǎn)品在操作、使用過程中，在結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能方面能否達到預定的設(shè)計要求。對于便攜式小凳，你覺得應(yīng)該測試它的哪些特性？思考：

便攜式小凳的承重強度試驗！2、評估：在測試的基礎(chǔ)上，我們還要對設(shè)計方案和產(chǎn)品進行較為全面的對比評估?！居懻摗?/p>

我們應(yīng)該從那些方面對小板凳進行評估？3、優(yōu)化：在對設(shè)計方案和產(chǎn)品進行對比評估的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的優(yōu)化和改進。五、產(chǎn)品的使用和維護

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)品使用說明書。設(shè)計的一般過程五、產(chǎn)品的使用和維護

四、測試、評估及優(yōu)化三、制作模型或原型

二、制定設(shè)計方案一、發(fā)現(xiàn)和明確問題：

幾個常用構(gòu)思方法及創(chuàng)造技法一、不要放過身邊出現(xiàn)的問題。你知道高壓鍋是怎樣產(chǎn)生的嗎？300多年以前，法國一位名叫巴本的醫(yī)生，周末和全家人到山上去度周末。在煮土豆時，明明看到水已經(jīng)沸騰，可土豆就是煮不爛。一家人很掃興地回來了?？砂捅踞t(yī)生并沒有放棄所看到的現(xiàn)象。他找到了“水的沸點隨壓力的降低而降低，隨壓力的升高而升高”原理，從而制造出了世界上第一個壓力鍋。假如巴本在野炊失敗后，不再去思索“為什么？”，假如他只滿足找到了解釋野炊失敗的原因，而不去著手壓力鍋的研制，那壓力鍋的發(fā)明就將和他失之交臂。二、不要迷信權(quán)威。英國的大哲學家羅素來中國講學，在開講之前，他在黑板上出了一個題目：2＋2等于多少？他問來聽講的學者們，他們都面帶難色，回答不出來，因為他們想，羅素這樣的大學問家，出的問題一定是很難的。但是，羅素卻回答說，其實它就等于4。他的意思是說，請大家不要以為他講的都對。不要迷信。在科學的發(fā)展過程中，有不少的人不迷信權(quán)威，而取得了成功，但是也有人因此而懊悔。

三、要善于借鑒和遷移。這里，給大家舉兩個例子：例1：一位年青的媽媽，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問題。一次在動物園，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洞，裝上一個帽沿，這樣，一個“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，頓時成為上海市場上的熱門貨。例2：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(fā)達，拔起來很費勁，她就想到能不能設(shè)計一種拔棉桿的工具，后來，她想到了用“羊角錘”拔釘?shù)脑?，?jīng)過移植，設(shè)計成了拔棉桿的工具，很受棉農(nóng)的歡迎。

1971年，在倫敦召開的國際園林建筑藝術(shù)研討會上，迪斯尼樂園的道路設(shè)計被評為世界最佳設(shè)計。你知道這個設(shè)計方案是怎樣形成的嗎？主持迪斯尼樂園設(shè)計的世界著名建筑大師格羅培斯已經(jīng)為通往各景點的道路設(shè)計方案修改了50多次，沒有一次讓他滿意。園區(qū)建設(shè)已快竣工，馬上就要開放了，方案還沒有定下來，當時，他正在巴黎參加一個慶典，工程部又打電話來催要道路設(shè)計方案。為此，他心里很是焦急。為了使自己清醒一下，他決定慶典一完先到法國的海濱去休息幾天，爭取回國前把方案定下來。他驅(qū)車在法國南部的鄉(xiāng)間公路上奔馳。這一帶，是法國的葡萄產(chǎn)區(qū)，不少葡萄園主把葡萄摘下來在路邊叫賣。但卻少有人問津。車到了一處，那里停了很多車，原來這里的葡萄園主人是一位老太太，沒有人力來叫賣，就讓人們自行投錢，自行摘葡萄。她用這種方法，每年都是最先賣完。格羅培斯突然得到一種啟示:他買了一籃葡萄，掉頭回到巴黎，立即給工程部發(fā)去電報“撒上草種，提前開放”。不久，小草長出來了，整個樂園的空地被綠草覆蓋，在樂園提前開放的半年里草地被踩出許多小道，有寬有窄，優(yōu)雅自然。格羅培斯以這些踩出來的小道為藍本，就形成了這個世界最佳設(shè)計。這里，他就是移植了法國老太太的方法“讓人們自行選擇”。四、多想想物體的其他功能。一種物體在一般情況下經(jīng)常被使用的功能稱為該物體的“固有功能”。但若能從物體的基本性質(zhì)入手去把握和開發(fā)它的其他功能，就會創(chuàng)造出意想不到的奇跡?！氨苋』稹?、“冰能輸送汽油”，你相信嗎？但這是真實的事情。先說說用冰取火

冰是透明的晶體，冰具有可塑性。根據(jù)冰的這兩點基本特性，你可以將其做成一面凸透鏡，用它來聚日光，不就可以取火了嗎？再說說用冰輸送汽油。南極科考隊員要將運輸船上是汽油送到基地，但船離基地的距離較遠。現(xiàn)成的油管不夠長，于是他們就想到了用冰的基本特性做“冰管”來輸送汽油。他們先在鐵管上纏上布條，澆上水，結(jié)冰后抽出鐵管，“冰管”就做成了，要多長就接成多長。如果只想到“冰可以降溫”的固有功能，就不可能創(chuàng)造出這樣的奇跡。其實，宋代詩人蘇軾的佳句“橫看成嶺側(cè)成峰，遠近高低各不同；不識廬山真面目，只緣身在此山中”就給了我們這種方法的啟示。方案構(gòu)思的其他方法

（1）草圖法

設(shè)計時，我們可以運用草圖法進行構(gòu)思。草圖不僅能將一些想法較明確地表達出來，而且可以任意修改。在運用草圖法進行構(gòu)思的過程中，學生可以捕捉靈感、自由發(fā)揮、不受約束。

（2）模仿法

用模仿法進行方案的構(gòu)思在日常生活中是比較常見的，如古代的許多工匠學藝。模仿法的方案構(gòu)思在現(xiàn)代科學技術(shù)中，有很多豐富的內(nèi)容，如仿生學、微型照相機、攝像機自動調(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。

（3）聯(lián)想法

要用聯(lián)想的方法進行方案構(gòu)思，人們就必須具備豐富的實踐經(jīng)驗、較廣的見識、較好的知識基礎(chǔ)及較豐富的想像力。運用聯(lián)想法構(gòu)思后，我們不能盲目地實踐，而應(yīng)該首先對方案進行科學論證，而后再進行制作和實施。

（4）奇特性構(gòu)思法

(5)頭腦風暴法

什么是頭腦風暴？當一群人圍繞一個特定的興趣領(lǐng)域產(chǎn)生新觀點的時候，這種情境就叫做頭腦風暴。由于會議使用了沒有拘束的規(guī)則,人們就能夠更自由地思考，進入思想的新區(qū)域，從而產(chǎn)生很多的新觀點和問題解決方法。當參加者有了新觀點和想法時，他們就大聲說出來，然后在他人提出的觀點之上建立新觀點。所有的觀點被記錄下但不進行批評。只有頭腦風暴會議結(jié)束的時候，才對這些觀點和想法進行評估。頭腦風暴的誕生1941年，亞歷克斯·奧斯本,一個廣告總經(jīng)理,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的商業(yè)會議制約了新觀點的生產(chǎn)。他提出了幫助激發(fā)觀點產(chǎn)生的規(guī)則。他在找尋把自由賦予人們思想和行動以激發(fā)產(chǎn)生新觀點的規(guī)則。"想出"本來是他用來描述他開發(fā)的過程的詞語，后來逐漸變成"頭腦風暴"而聞名于世。他把頭腦風暴描述成一個小組試圖通過聚集成員自發(fā)提出的觀點，以為一個特定問題找到解決方法的會議技巧。他提出了如下規(guī)則:

○沒有對觀點的批評

○追求觀點的數(shù)量

○在彼此的觀點之上建立新觀點

○鼓勵狂熱的和夸張的觀點他發(fā)現(xiàn)，當遵循這些規(guī)則的時候,更多的觀點就被產(chǎn)生，而且更多的新穎觀點帶來了更多有用的觀點。

使用這些新規(guī)則,人們的自然的拘束減少了。這些拘束使人們不能提出他們感到可能被認為是"錯誤"或"愚蠢"的觀點。奧斯本也發(fā)現(xiàn)，"愚蠢"觀點的產(chǎn)生由于改變了人們思維方式，因而可以激發(fā)出非常有用的觀點。

正如你會發(fā)現(xiàn)的,這個最初技巧的發(fā)展是革命性的，已經(jīng)改變了我們的世界。隨著對過程的不斷改進和創(chuàng)新的思考技巧的介紹，你會非常容易地生成觀點。無論你是在小組里或獨立工作，你不需要為新觀點感到無措。

你可以在亞歷克斯·奧斯本的著作《應(yīng)用想像力》中閱讀他最初的方式。頭腦風暴活動指南許多問題并不是隨著閃現(xiàn)在頭腦中的第一個念頭而自動解決的。為了尋求最佳解決方案，需要考慮多種可能的解決方案。被認為是最好的行動方法之一就是頭腦風暴法。頭腦風暴法是定義一個問題、概念以及與主題相關(guān)的任何事情的行動，它從不忽視來自任何微弱聲音中的建議。所有的主意都將被記錄下來并，僅當頭腦風暴論結(jié)束以后才予以評價。過程

1、在一個小組或者大組中選擇一位主持人和一位記錄員（他們可以是同一個人）。

2、通過頭腦風暴法來定義問題或者概念。確保每人對將要探索的問題都有清晰的了解。

3、建立討論活動的規(guī)則。這些規(guī)則包括：

*主持人控制討論進程。

*承認每個人作出的貢獻。

*確保沒有人侮辱、貶低、或者評價另一參與者或者他的/她的回應(yīng)。