第二单元 技术世界中的设计
一、 技术与设计的关系 1.设计的内涵:b
设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。(例:书写工具的发展、电动剃须刀的发展。) 2.技术与设计的关系:b
①设计是技术成果转化的桥梁和纽带。(例:白色污染和可降解餐具) ②设计促进技术的革新。
③技术是设计的平台,没有技术作基础,设计将难以表现和实现。(例:早在16世纪达芬奇就设计了飞行器,但
当时技术水平不够,导致飞行器难以实现)
④技术更新为设计提供更广阔的发展空间。(例:电灯发明之后,人们设计出了各种各样的灯泡)
⑤技术进步还促进人们设计思维和手段的发展。发展的技术不断丰富着人们的设计手段和方法。(例:计算机、
打印机的发展改变了设计的手段)
技术设计侧重于功能、结构、材料、工艺等,艺术设计侧重于色彩、造型、审美等 二、 设计中的人机关系 1.人机关系的含义:b
当我们使用物品时,物品就与人产生了一种相互关系。这种相互的关系就称为人机关系。当人们身处某一环境的时候,这时的人机关系就体现为人与环境的相互关系。
“机”是指计算机、机器、工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等等。在人机关系中,往往存在复杂的多方面关系。不一定要有接触。(例:开门、乘电梯) 2.人机关系在设计中要实现的目标:a
①高效人机协调,提供人的工作效率。例:“科学管理之父”泰勒“铁锹作业试验”。 ②健康长期使用,产品对人的健康不造成不良影响。例:高跟靴、设计不合理的椅子 ③舒适产品使用中,人体能处于自然状体,感觉舒适。例:培土小工具手把处理 ④安全产品对人的身体不构成生理上的伤害。如:安全帽、安全带、课桌角等 3.在设计中如何合理运用人机关系:a
如何实现合理的人机关系,首先应明确设计涉及哪些人机关系,其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标,此外还就注意处理以下方面的关系:
①普通人群和特殊人群(例:要考虑到残疾人的需求、考虑不同人种的身体差异) ②静态的人与动态的人(例:宾馆床位之间距离的设计)
③人的心理需求和人的生理需求(例:咖啡屋设计以暖色调为主,办公空间一般应以冷色调为主) ④信息的交互(例:电话机的无液晶屏显示、有液晶屏显示、可以视屏通话。案例:汽车的颜色) 三、 技术试验及其方法 1.技术试验的重要性:b
我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术实验。(例:技术试验
卫星)
重要性:技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段,对技术应用的实现起到了有力的保障作用;技术试验可以使设计得以改进和完善,将设计的风险和失误降到最低。(例:阿什塔比拉河桥的垮塌、青霉素皮试试验)
根据应用目的的不同分类,技术试验可以分为性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。
2.技术试验的常用方法:a
①优选试验法:例:不同品种水稻的对比试验等。
②模拟试验法:例:汽车碰撞试验;大坝水利试验(缩小比例模拟)等。 ③虚拟试验法:例:计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等(用计算机模拟)。 ④强化试验法:例:砖块等施工材料的抗压试验、耐火试验、水管抗压试验
⑤移植试验法:如:橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。许多生物领域的试验。 3.简单的技术试验:c 技术试验的实施与报告的写作
技术试验的实施步骤:制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论 技术试验试验报告项目包括:试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结
技术试验在设计中的作用
通过试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。特别是在设计的后期,对设计进行综合性的整体试验,可以为设计的评价提供准确、客观的数据。
第三章 设计过程、原则及评价
一、 设计的一般过程 1.设计的一般过程: a
①发现与明确问题、②制定设计方案、③制作模型或原型、④测试、评估及优化、 ⑤产品的使用和维护
方案优化可以对三种典型人群,即专家、潜在客户、用户进行征求意见。设计是一个动态的过程,有些阶段或步骤可能会出现一定的循环,不能将设计过程简单化、模式化。 2.设计过程的设计要求和设计方案:a
发现和明确问题:设计是技术发展的关键,从本质上说,设计是一个问题求解的过程。 制定方案的步骤 收集信息
设计分析 方案构思方案呈现
方案筛选 其中设计分析要根据设计要求,找出设计需要解决的主要问题,比如材料、结构、功能等。 3.方案设计中创新:b
创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等,或对已有的产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。创新是设计的核心。可以从原理、结构、技术、材料、工艺等方面进行考虑改进和突破,以实现创新的目标。要实现产品设计的创新,除了要最大限度地发挥人的智慧外,还应注意利用最新的技术成果和现代的设计理论和方法。 二、 设计的一般原则 1.设计的一般原则:b
①创新原则②实用原则③经济原则④美观原则⑤道德原则⑥技术规范原则⑦可持续发展原则。
创新是技术的核心。实用原则是最基本的原则,包括物理功能、生理功能、心理功能和社会功能(例:格雷夫斯
水壶的设计)。经济原则是以最低的费用取得最佳的效果(例:卷纸设计成方形来减少空间,降低运输成本)。道德原
则强调产品要考虑人、社会、环境的关系(例:假冒伪劣产品、有毒有害食品、窃取别人设计成果都是不符合道德原则)。技术规范是指产品需要统一的标准和规范(例:数码产品的USB接口、飞机统一的圆形窗户和其他行业标准等)。 2.设计一般原则的相互关系:b
各种原则并不是各自独立的,它们之间往往相互联系、相互制约、相互促进、相互影响、相互渗透。具有一定的开放性。 三、 设计的评价 1.设计过程中的评价:b
设计的评价是指依据一定的原则,采取一定方法和手段,对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。按评价对象来看,分为对设计过程的评价和对设计成果的评价。按评价者来看分为设计者自我评价和他人评价。-
加强对设计过程的评价是树立质量管理意识、加强质量管理、实现设计目标的关键。 2.产品的评价:b
最终产品是设计过程的结晶,是设计质量、设计水平的集中体现。
对最终产品评价的依据:一是参照设计的一般原则,二是事先制定的设计要求进行评价。在实际评价中,这两个方面也可以结合起来。
日常用品评价:功能、形态、效率、创新性、安全性、易操作性、性能价格比、美学因素、对社会、环境、资源的影响以及市场应用前景等 3.评价报告的撰写和分析:c 采用坐标图和列表分析 P71
第四章 发现与明确问题
一、发现问题 1.发现问题的重要性:a
从技术角度看,人类进步与发展的过程就是不断地发现问题,不断地进行设计,从而解决问题的过程。问题是如何产生的?
第一种:人类生存活动中必然会遇到的问题。来源于生活
第二种:由别人给出问题,设计者必须针对问题寻求解决方案。来源于需要
第三种:基于一定的目的由设计者自己主动发现,并试图解决。来源于你的主动积极发现
发现问题的重要性:第一、第二种问题的提出往往比较明确,主要是针对一般的和已有的问题提出的,而第三种问题却是全新的,它需要我们积极主动的思考,需要我们细致入微的工作,需要我们独具慧眼的发现。这类问题的发展,一方面可以挑战和拓展我们的能力,另一方面也有可能更好地满足人们的需要,推进技术的发展和创新。
2.发现问题的一般方法:c
A. 观察日常生活(包括有意识观察和无意注意) B. 收集和分析信息(文献法,问卷调查法,询问法) C. 技术研究与技术试验
3.设计产品相关信息的收集与处理:c
我们通过对信息的收集、检索和分析,往往可以发现有些有价值的问题;通过问卷调查、询问访谈等方式进行信息的收集,也会有惊人的发现。我们把对已有文献信息进行收集、分析的方法称为文献法;把问卷的方式进行实际调查,获取信息、发现问题的方法称为问卷调查法;把以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法称为询问法。其中,询问法包括直接询问法、间接询问法、集体询问法、家庭走访询问法、个别询问法。采用询问法不仅可以发现问题,而且可以了解问题产生的原因 二、明确问题 1.明确问题的重要性:a
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等 2.判断问题价值的方法:c
判断一个问题是否有价值,必须从以下问题着手: ①所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。 ②迄今为止,能否确认该问题尚未得到充分解决。
③在调查的范围内,该问题是否有普遍意义,在更广的范围内,该问题是否有意义? ④在多个问题同时发生时,该问题是否是主要问题? ⑤现有的技术条件能否解决这个问题?技术发展以后呢? ⑥解决该问题所需要的投入是多少?投入与产出的比是否理想? 3.设计要求、标准和限制:c 限制 设计对象具有不同的特点,设计标准有所不同(门锁和玩具) 设计对象受到成本、环境等限制(工程设计等都要有一定的预算) 主观条件,是否具有解决问题所需的知识和技能(专业人员和中学生) 设计对象的特点和问题解决的标准 设计者的技术能力和条件 客观条件,要消耗一定的人力、物力、财力以及时间等(材料资料仪器设备) 4.制定一般的设计计划表:c 制定周密的设计计划对确保设计有目的、有计划地进行也有着重要的意义,参照P89能制定一般的设计计划表
第五章 方案的构思及其方法
方案的构思方法 1.产品设计分析的三个要素:c 产品设计的三要素:物、人、环境
一般设计需要考虑的主要因素: 功能、结构稳定、安全可靠、成本适当、易于制作等 2.设计方案的常用构思方法:c
方案的构思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律架构起来,形成一个完成的抽象物,并采用图、模型、语言、文字等方式呈现思维过程。
方案构思的主要方法:①草图法②模仿法(例:仿生技术)③联想法④奇特性构思法 3.设计方案的制定:c
4.根据设计要求选择合适的材料和标准件:b
选用标准件的作用:简化制作过程、实现通用通换。常见的标准件P98小辞典 5.对设计方案进行比较和权衡:c
对方案进行评判和比较,要从设计的目的出发,针对一些相互制约的问题进行权衡和决策,选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。首先要满足对基本功能的要求,其次保证安全性,在此基础上考虑稳定性和耐久性,最后综合考虑加工难易程度、成本及环保性。