2026年工業(yè)設(shè)計與產(chǎn)品創(chuàng)新實踐能力題一、案例分析題（共3題，每題20分）1.題目：某智能家居企業(yè)計劃在2026年推出一款面向年輕家庭的新型智能音箱，要求產(chǎn)品兼具設(shè)計美學(xué)與實用功能，并適應(yīng)中國家庭的使用習(xí)慣。請結(jié)合中國智能家居市場現(xiàn)狀與用戶需求，分析該產(chǎn)品的設(shè)計策略、創(chuàng)新點及可行性，并撰寫一份簡要的設(shè)計方案（需包含產(chǎn)品定位、核心功能、設(shè)計風(fēng)格、技術(shù)亮點及市場分析）。答案與解析：設(shè)計方案：-產(chǎn)品定位：中高端智能音箱，面向25-40歲年輕家庭，強調(diào)智能家居整合能力與親子互動功能。-核心功能：語音控制、家庭場景聯(lián)動、兒童教育內(nèi)容、健康監(jiān)測提醒。-設(shè)計風(fēng)格：極簡現(xiàn)代，采用啞光質(zhì)感材料，搭配可調(diào)節(jié)燈光氛圍，支持模塊化定制顏色。-技術(shù)亮點：AI情感識別、多房間音頻同步、跌倒檢測等適老化功能。-市場分析：中國智能家居滲透率2025年達(dá)35%，年輕家庭對智能交互產(chǎn)品需求旺盛，但現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計同質(zhì)化嚴(yán)重，需突出差異化。解析：設(shè)計需結(jié)合中國家庭“實用優(yōu)先”的特點，如模塊化設(shè)計滿足個性化需求；技術(shù)方面，AI情感識別符合本土市場對情感關(guān)懷的需求?？尚行苑治鲂杩紤]供應(yīng)鏈（如本土3C產(chǎn)業(yè)鏈配套）與成本控制（如采用國產(chǎn)芯片）。2.題目：某沿海城市政府計劃開發(fā)一款便攜式海上救援設(shè)備，用于漁業(yè)或旅游船只的緊急求救。要求產(chǎn)品輕便、耐用，并符合國際救援標(biāo)準(zhǔn)。請設(shè)計一款名為“海翼”的救援設(shè)備，包含結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能模塊、材料選擇及應(yīng)急場景應(yīng)用說明。答案與解析：設(shè)計方案：-結(jié)構(gòu)設(shè)計：可折疊充氣式外殼，內(nèi)置GPS定位模塊、聲光求救信號器、急救包。-功能模塊：防水通信模塊（支持衛(wèi)星電話）、溫度傳感器（監(jiān)測落水者體溫）。-材料選擇：高強度輕質(zhì)合金骨架，TPU防水材料，食品級急救包。-應(yīng)急場景應(yīng)用：配合漁船北斗系統(tǒng)，實現(xiàn)一鍵報警，自動生成救援坐標(biāo)。解析：設(shè)計需突出海上環(huán)境的適應(yīng)性，如IP67防水等級、抗鹽霧腐蝕涂層。功能模塊需考慮低功耗設(shè)計（如太陽能充電板）。材料選擇需兼顧便攜性（如鎂合金骨架）與耐用性（如316不銹鋼配件）。3.題目：某新疆企業(yè)計劃推出一款便攜式果蔬清洗機，面向高原農(nóng)牧區(qū)家庭。要求產(chǎn)品適應(yīng)低電壓環(huán)境，操作簡易，并解決高原地區(qū)水質(zhì)硬度高的問題。請設(shè)計一款名為“雪嶺”的清洗機，包含工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計、用戶體驗優(yōu)化及市場推廣建議。答案與解析：設(shè)計方案：-工作原理：超聲波振動+磁化水處理，降低清洗劑用量。-結(jié)構(gòu)設(shè)計：手搖式發(fā)電裝置（備用動力），可拆卸濾網(wǎng)（適應(yīng)不同蔬果）。-用戶體驗優(yōu)化：藏語語音提示，大按鍵設(shè)計（適應(yīng)當(dāng)?shù)乩夏耆巳后w）。-市場推廣建議：與牧區(qū)合作社合作，提供上門安裝服務(wù)。解析：設(shè)計需解決高原低電壓問題（如手搖發(fā)電補充電力）。磁化水技術(shù)可降低水質(zhì)硬度影響。市場推廣需結(jié)合當(dāng)?shù)匚幕?，如設(shè)計符合民族審美的外觀圖案。二、設(shè)計實踐題（共4題，每題15分）4.題目：設(shè)計一款面向老年人的智能藥盒，需解決老年人視力下降、記憶力減退等問題。要求藥盒具備語音提醒、藥物分裝及異常報警功能，并符合醫(yī)療級安全標(biāo)準(zhǔn)。請繪制草圖（手繪或CAD均可），標(biāo)注關(guān)鍵功能點，并說明設(shè)計邏輯。答案與解析：設(shè)計草圖（示例）：-大字體日期顯示，觸感凸起的數(shù)字按鍵。-分區(qū)藥倉（日服/晚服/備用），語音播報功能（如“今天早上吃藍(lán)色藥片”）。-異常報警（如未按時服藥，或藥倉破損）。設(shè)計邏輯：通過大字體與觸感設(shè)計提升視力障礙用戶易用性；語音播報減少記憶負(fù)擔(dān)；異常報警功能保障用藥安全。5.題目：設(shè)計一款便攜式垃圾分類處理器，適用于家庭廚房場景。要求產(chǎn)品能自動識別廚余垃圾類型，并分類處理（如有機垃圾發(fā)酵、塑料壓縮）。請說明設(shè)計思路、核心部件及環(huán)保效益。答案與解析：設(shè)計思路：-微波識別模塊（區(qū)分廚余、塑料、玻璃等）。-有機垃圾層采用生物發(fā)酵技術(shù)，塑料層設(shè)壓縮裝置。-可連接智能APP，記錄垃圾產(chǎn)生量，生成環(huán)保積分。核心部件：-紅外傳感器、微型壓縮馬達(dá)、生物菌種包。環(huán)保效益：減少垃圾填埋量，有機垃圾轉(zhuǎn)化為肥料，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟。6.題目：設(shè)計一款面向城市通勤者的智能自行車燈，需在夜間提供高亮度照明，并具備避障提醒功能。請說明產(chǎn)品形態(tài)、技術(shù)方案及用戶交互方式。答案與解析：產(chǎn)品形態(tài)：-騎行燈集成在車把立管上，可360°旋轉(zhuǎn)。-背部反光條采用動態(tài)LED顯示（警示后方車輛）。技術(shù)方案：-激光照明模塊（1000流明），超聲波避障傳感器（前方小于1米報警）。用戶交互：通過手機APP調(diào)節(jié)亮度、切換避障靈敏度。7.題目：設(shè)計一款便攜式空氣凈化器，適用于室內(nèi)小空間（如辦公室、宿舍）。要求產(chǎn)品輕便、續(xù)航長，并具備空氣質(zhì)量可視化功能。請繪制產(chǎn)品效果圖，標(biāo)注核心功能，并說明設(shè)計創(chuàng)新點。答案與解析：產(chǎn)品效果圖（示例）：-棱柱形設(shè)計，頂部觸控面板，可折疊收納。-PM2.5數(shù)字顯示，LED光帶（顏色變化反映空氣質(zhì)量）。核心功能：HEPA濾網(wǎng)、負(fù)離子發(fā)生器、USB充電接口。設(shè)計創(chuàng)新點：模塊化濾網(wǎng)（可按需更換），折疊設(shè)計適應(yīng)小空間，低噪音運行（30分貝）。三、創(chuàng)新思維題（共2題，每題10分）8.題目：某企業(yè)計劃將AR技術(shù)應(yīng)用于服裝設(shè)計，請?zhí)岢鋈N創(chuàng)新應(yīng)用場景，并說明技術(shù)優(yōu)勢與商業(yè)價值。答案與解析：應(yīng)用場景：1.虛擬試衣間：用戶通過手機APP試穿不同款式，實時調(diào)整尺寸。2.動態(tài)圖案設(shè)計：設(shè)計師用AR筆在布料上繪制會動圖案。3.AR時尚教程：消費者掃描服裝吊牌，觀看3D制作工藝視頻。技術(shù)優(yōu)勢：提升試衣效率，降低退貨率，增強品牌互動性。商業(yè)價值：吸引年輕消費者，延長產(chǎn)品生命周期。9.題目：請以“智能農(nóng)業(yè)”為主題，提出一個產(chǎn)品設(shè)計概念，并說明其解決的問題及可行性。答案與解析：產(chǎn)品設(shè)計概念：“蜂鳥”智能授粉無人機-功能：搭載微型震動裝置，為低矮作物（如草莓、棉花）進(jìn)行人工授粉。