產品專題設計項目化課程實施方案——產品設計專題的不同研究維度13維度一：研究并利用某種特定的結構形式，設計一種產品例如：設計一個可以“夾”的東西；設計提示：1、選擇好解決“夾”的問題，圍繞“夾”的功能采用任何形態(tài)都可以。2、“夾”的概念非常廣泛，她遠遠不只是我們常規(guī)思維中的“夾子”才具有的概念，只要能固定東西都可以歸屬“夾”的范疇。3、打破常規(guī)思維去創(chuàng)造新形態(tài)。例如：設計一個可以“折疊”的東西；設計提示：1、理解好“折疊”機構，圍繞“折疊”的功能進行創(chuàng)意發(fā)散。2、

“折疊”的概念，分為可以“折”和可以“疊”，只而折疊的核心目的通常是出于節(jié)省空間的思考。3、打破常規(guī)思維去創(chuàng)造新形態(tài)。維度二：綠色設計、環(huán)保材料14例如：環(huán)保綠色材料的新用途（例如：竹子、橡膠、紙制可降解材料等）廢棄產品或包裝、容器的再利用材料利用的3R原則：Reduce、Reuse、RecycleReduce:“少量化設計原則”：通過減少材料的重量、面積和數量來實現生產與流通、消費過程中的節(jié)能化。達到節(jié)約資源，減少垃圾生成數量的目的。Reuse：“再利用設計原則”：回收、再利用的意思，即將本來已脫離產品消費軌道的零部件返回到合適的結構中，讓其繼續(xù)發(fā)揮作用。Recycle：“資源再生設計原則”：可再生、再循環(huán)的意思，即構成產品或零部件的材料經過回收之后的再加工，得以新生，形成新的材料資源而重復使用。3R原則之：

Reuse

圖片中漂亮的吊燈，是由普通的廢棄塑料瓶制成。燈的主體部分是一個球形燈，周圍布滿很多小孔，只要將塑料瓶插到小孔里面，就變成了這樣一個非常美觀的吊燈。產品專題設計課題的不同選擇維度15維度三：利用新型能源新能源種類新能源一般是指在新技術基礎上加以開發(fā)利用的可再生能源,包括太陽能、生物質能、風能、地熱能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面與深層之間的熱循環(huán)等;此外,還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等；已經廣泛利用的煤炭、石油、天然氣、水能等能源,稱為常規(guī)能源。三峽大壩太陽能、風能地熱能生物質能新能源的產生方式新的能源收集、利用方式圖例：將太陽能板與地面停車場相結合，能帶來一舉數得的好處：1、不占用地面面積；2、能為汽車遮擋陽光，避免被爆曬；3、收集并利用太陽能，綠色環(huán)保；4、為新能源電動汽車的充電提供優(yōu)越場所。綜合利用風能、太陽能的路燈維度四：仿生設計16維度四：仿生設計仿生設計——將“仿生設計學”的研究成果，應用于具體產品的設計實踐之中的一系列過程和成果的統(tǒng)稱；仿生設計學：仿生設計學是仿生學與設計學互相交叉滲透而結合成的一門的邊緣學科，其研究范圍非常廣泛，研究內容豐富多彩，特別是由于仿生學和設計學涉及到自然科學和社會科學的許多學科，因此也就很難對仿生設計學的研究內容進行劃分。從國內外仿生設計學的發(fā)展情況來看，形態(tài)仿生設計學和功能仿生設計學是目前研究的重點。1、形態(tài)仿生設計學

研究的是生物體（包括動物、植物、微生物、人類）和自然界物質存在（如日、月、風、云、山、川、雷、電等）的外部形態(tài)及其象征寓意，以及如何通過相應的藝術處理手法將之應用與設計之中。形態(tài)仿生設計：

強調對生物外部形態(tài)美感特征的抽取整理，并且尋求對產品形態(tài)的突破與創(chuàng)新。

蝴蝶椅仿生設計螺旋樓梯仿生設計材質機理

仿生設計顏色的仿生設計2、結構仿生設計學

主要研究生物體和自然界物質存在的內部結構原理在設計中的應用問題，適用與產品設計和建筑設計。研究最多的是植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結構背包的結構仿生設計脊椎椅仿生設計蜂巢椅的結構仿生設計3、功能仿生設計學

主要研究生物體和自然界物質存在的功能原理，并用這些原理去改進現有的或建造新的技術系統(tǒng)，以促進產品的更新換代或新產品的開發(fā)潛水服仿生設計適應高速的禽類仿生設計適合攀爬的羊山蹄假肢仿生設計一種模仿象鼻功能的自動手臂設計仿生設計學的研究方法17仿生設計學的研究方法主要為“模型分析法”可分為如下步驟：1、創(chuàng)造生物模型和技術模型

首先從自然中選取研究對象，然后依此對象建立各種實體模型或虛擬模型，用各種技術手段（包括材料、工藝、計算機等）對它們進行研究，做出定量的數學依據；通過對生物體和模型定性的、定量的分析，把生物體的形態(tài)、結構轉化為可以利用在技術領域的抽象功能，并考慮用不同的物質材料和工藝手段創(chuàng)造新的形態(tài)和結構。

①從功能出發(fā)、研究生物體結構形態(tài)——制造生物模型。找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發(fā)，研究生物的結構形態(tài)，在感性認識的基礎上，除去無關因素，并加以簡化，提出一個生物模型。對照生物原型進行定性的分析，用模型模擬生物結構原理。目的是研究生物體本身的結構原理。

②從結構形態(tài)出發(fā)，達到抽象功能——制造技術模型根據對生物體的分析，做出定量的數學依據，用各種技術手段（包括材料、工藝等）制造出可以在產品上進行實驗的技術模型。牢牢掌握量的尺度，從具象的形態(tài)和結構中，抽象出功能原理。目的是研究和發(fā)展技術模型本身。2、可行性分析與研究

建立好模型后，開始對它們進行各種可行性的分析與研究：

①功能性分析找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發(fā)，對照生物原型進行定性的分析。②外部形態(tài)分析對生物體的外部形態(tài)分析，可以是抽象的，也可以是具象的。在此過程中重點考慮的是人機工學、寓意、材料與加工工藝等方面的問題。

③色彩分析進行色彩的分析同時，亦要對生物的生活環(huán)境進行分析，要研究為什么是這種色彩？在這一環(huán)境下這種色彩有什么功能？

2、可行性分析與研究

建立好模型后，開始對它們進行各種可行性的分析與研究：

④內部結構分析研究生物的結構形態(tài)，在感性認識的基礎上，除去無關因素，并加以簡化，通過分析，找出其在設計中值得借鑒合利用的地方。

⑤運動規(guī)律分析利用現有的高科技手段，對生物體的運動規(guī)律進行研究，找出其運動的原理，針對性的解決設計工程中的問題。當然，我們還可以就生物體的其它方面進行各種可行性分析。人物：設計大師克拉尼與他的仿生設計18維度五：通用設計19UniversalDesign（or:Barrier

Free

Design）

生活環(huán)境中形成了「人」－「產品」－「環(huán)境」三者間的關系，UniversalDesign就是在最大限度內，協(xié)調人—產品—環(huán)境之間的關系，使得設計環(huán)境和產品盡可能地適合所有性別、年齡與能力的人方便使用。維度五：通用設計或“無障礙設計”「UniversalDesign」最初的定義為「無性別、年齡、能力等差異，適合所有使用者的設計」。1998年TheCenterforUniversalDesign再修正為「在最大限度范圍內，不分性別、年齡與能力，適合所有人使用方便的環(huán)境或產品的設計」?！窾niversalDesign」的中文譯名如果按照字面則翻譯成「全體的設計」，令人不知所云。

現在國內有關UniversalDesign的翻譯常作「通用設計」、「共通設計」、「全方位設計」和「人本設計」等。

「通用」之意為沒有時、地、人的限制，可以共同使用；

「共通」為可以互為流通使用；

「人本」則是以人為本的精神；

「全方位」為不拘泥于一處，考慮及包容每個層面。

所以「以人本主義精神為基礎的全方位設計」比較接近其意涵內容；其實設計本來就是以「人」為基點進行設計的活動，「全方位設計」一詞能較為充分地表達「UniversalDesign」的精神及意義。常見的「UniversalDesign」通用設計可以包括如下幾類例如：1、特定人群、特定使用場景下的產品設計；（例如：特種設備、特種裝備）2、針對障礙人群的無障礙設計；（例如：盲人手機、假肢、助聽器等）3、室內外活動的無障礙設施、產品需求；（例如：盲道、無障礙洗手間等）4、老年產品；（例如：助行器、拐杖、老花鏡等）5、孕婦使用的產品；（例如：）6、嬰幼兒產品等；（例如：嬰幼兒進食工具、安全玩具等）維度六：人性化設計專題20“人性化設計”又稱“以人為本的設計”?！耙匀藶楸尽?/p>

就是以人性的需求為衡量一切外部事物的基本標準，就是注重人性、人格和能力的完善和全面發(fā)展。維度六：人性化設計專題研究維度一：人機的互動方式

（1）讓用戶更好的適應產品的操作；

（常見于大型復雜機械的操作界面；例如飛機的駕駛艙、汽車的中控臺等）

（2）讓產品的設計符合人們的日常習慣；

（常見于一些消費電子產品；例如手機的操作界面、AI語音控制、手勢控制、人臉識別等）研究維度二：有趣味的設計

（1）極致的審美與價值觀；

（常見于一些發(fā)燒級的產品設計；例如發(fā)燒級攝影攝像裝備、發(fā)燒級影音視聽產品等）

（2）讓日常生活充滿趣味；

（常見于一些日用小產品；例如廚房、衛(wèi)生間的小產品、家具設計等）例如：研究一種新的使用方式或生活形態(tài)使之：1、更為科學或便利2、具備更為新鮮刺激的生活體驗3、自助式設計（DIY）維度七：模塊化設計專題21維度七：模塊化設計專題定義

模塊化設計是指在對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構成不同的產品，以滿足市場的不同需求的設計方法。模塊化設計的原則①力求以少量的模塊組成盡可能多的產品，并在滿足要求的基礎上使產品精度高、性能穩(wěn)定、結構簡單、成本低廉，模塊間的聯系盡可能簡單；②模塊的系列化，其目的在于用有限的產品品種和規(guī)格來最大限度又經濟合理地滿足用戶的要求。模塊化設計的意義

模塊化產品設計的突出意義是能夠“以少變應多變”，以盡可能少的投入生產盡可能多的產品，以最為經濟的方法滿足各種要求。

由于模塊具有不同的組合可以配置生成多樣化的滿足用戶需求的產品的特點，同時模塊又具有標準的幾何連接接口和一致的輸入輸出接口，如果模塊的劃分和接口定義符合企業(yè)批量化生產中采購、物流、生產和服務的實際情況，這就意味著按照模塊化模式配置出來的產品是符合批量化生產的實際情況的，從而使定制化生產和批量化生產這對矛盾得到解決。模塊化設計與產品系列化系列產品中的模塊是一種通用件，通過模塊化設計從而達到高效的產品系列化，已成為現今各種裝備、產品發(fā)展的一個趨勢。產品模塊的三大特征

模塊是模塊化設計和制造的功能單元，具有三大特征：

1.相對獨立性，可以對模塊單獨進行設計、制造、調試、修改和存儲，這便于由不同的專業(yè)化企業(yè)分別進行生產；

2.互換性，模塊接口部位的結構、尺寸和參數標準化，容易實現模塊間的互換，從而使模塊滿足更大數量的不同產品的需要；

3.通用性，有利于實現橫系列、縱系列產品間的模塊的通用，實現跨系列產品間的模塊的通用。設計案例：采用模塊化設計的多面插頭插頭太多，插座太少，正如僧多粥少。「多面插頭（Multi