第三章第一节设计的一般过程(浙江省衢州市江山市)

(共33张PPT)
第三章第一节
设计的一般过程
江山中学 通用技术课程
一根棒槌一块布？
这东西的外形比较难以描述，主体是一根颇为结实的金属棍（长约五十厘米），上面还配有一块红色的布。同学们说它像什么呢
那么这东西的真实用途又是什么呢？
一根棒槌一块布？
这其实是一款便携的折叠凳子，由铁棍支撑，红布展开则是凳面。坐这样的椅子得需要比较好的平衡能力才可以哦。
千疮百孔的“手掌”
一个千疮百孔的手掌，再配上两个长长的铆钉。这样的东西能用来做什么呢？
千疮百孔的“手掌”
这其实是一款笔架，两个“铆钉用来支撑”,大小不同的孔则用来放置不同的笔。
发泄工具
欠揍的灯
不过，当你发现自己累得满头大汗却只能发出一点微弱的光亮时，你就会意识到电力是多么的来之不易。或许也就能够提高你的节能环保意识了。
这个像倒置的沙袋一样的东西其实是一款落地灯。它的独特之处并不仅仅在充气的设计上，还在与它特殊的点亮方式。
要点亮它，你不断的用力击打它——真是够欠揍的！
发现与明确问题
制定设计方案
制作模型或原型
测试、评估及优化
产品的使用和维护
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设计的一般过程
设计的一般过程：
注水肉检测仪器
南京第42中高三学生周浩经过一年多努力，成功发明一种测定仪器，只要往肉里一插，马上就让“注水肉”现形。
　　周浩同学制作这个仪器是因妈妈的烦恼引起的。今年春节期间，他的妈妈在厨房里烧肉时，发现肉是注过水的，感叹自己无法辨别注水肉。周浩想：“能不能制出一个辨别仪呢？”他把这个想法跟指导老师刘海林一说，刘老师认为是个好主意。周浩说，肉和水都是导电体，但导电率不同，如果肉里加注一定量的水，肉的导电率就会相应改变。于是，他就运用一个电流表进行实验。当初的办法是，先从超市里买来正常的猪肉，测量后再注水，发现水进去后不渗透，电流量变化也不明显。后来才明白，注水必须在动物活体时进行，水才会均匀渗透。于是，周浩同学就带着电流表去肉摊子上实验，结果发现，正常猪肉的导电率为260毫安左右，牛肉为320毫安左右，而注水猪肉最大导电率可达600毫安左右，注水牛肉可达500毫安左右，其中的变化随注水量的增加而递增。
　　经过多次实验，周浩制作出这台测试仪。该发明在日前举行的第五届中国发明展览会上荣获银奖。
　　据刘海林老师介绍，这种测试仪体积还可以缩小，如果批量生产，每个市场价仅在30元左右，普通市民都可以配备。
可折叠黑板
将黑板分为等大的两部分，它们之间用转轴连接。把转轴固定在墙面上，两扇黑板可自由转动。使用时如同开门一样，将一侧的黑板进行调节，从而改变视线与字的角度（如图所示）。如果黑板在墙上，甲的视线与黑板成的夹角为145度，他看到的字是细长的，而且有些模糊。人的视线与黑板为90度时看到的字最清楚。所以视线与黑板夹角越接近90度，字就越清晰。这时只要把黑板略微转一下，使黑板与甲的视线夹角成130度，他看到的字就会比刚才要清楚。通过这种方法，原本看上去被“挤扁”的字变得“正常”了许多，两侧的同学很容易看清写的字。将这种“可折式”黑板应用在教室中，对两侧做笔记的同学会有很大帮助。而且它操作简单——在必要时转一下黑板。改造一下，装一个坚实的转轴。
色障者交通信号灯
2006年4月20日，丹麦。山东师范大学附属中学高三学生潘立群带着他的发明，与其他的国内选手一同参加国际中学生创新成果展评。 　　潘立群的项目令人眼前一亮，被授予最高奖“最佳国际优秀项目奖”，成为本届创新展评中获此殊荣的唯一的中国选手。 　　这是一个可以解决色觉障碍者驾驶车辆时分辨交通信号灯的发明。2005年4月，马上就要升入高三的潘立群，在一次偶然的机会中了解到全国色障患者有近6500万人，因为色障，他们不能考取驾驶执照，有的甚至连过马路也成问题。 　　能不能发明一种交通道路信号灯解决色障者的识别问题？就是这个偶然的发现，点燃了潘立群创造的火花。在得到学校指导老师的认可后，潘立群正式开始攻关。 　　在接下来的几个月里，他到马路上研究各种信号灯的闪烁规律，上网搜寻国外相关的研究报告，后来，又三天两头往 医院跑去了解色障者和正常人的异同。半年后，潘立群终于拿出了设计产品：他通过改变电路，在红灯中加入“X”图形，在黄灯中加入“-”图形，绿灯保持不变。这样，红灯亮时“X”同时闪烁表示禁行，黄灯亮时“-”同时闪烁表示等待，绿灯不变表示通行。这使得色障者也可以通过灯的闪烁和图形识别来看到“红绿灯”。 　　潘立群的发明得到专家们的高度赞赏：这个看似简单的发明，不是难在电路设计上，而是难在设计思路的创新上。首先，它符合各国信号灯的使用惯例和有关的国家标准，而且不需要增加成本；其次，它既不影响大多数人的使用，同时又能满足色障者的识别需要。项目有广泛的实用性并具备推广价值。
1.发现与明确问题
陈晨发现了什么问题？
产生了什么需求？
制作便携小凳的设计要求有哪些
儿童在户外玩累了，不能马上找到时候他们的坐的小凳子
制作便携式小凳
“设计要求”包括的内容
讨论:
“设计要求”包括的内容
外形、材料、结构、技术指标等要求
完成时间、成本等
便携式小凳设计要求
1. 外出使用
2.结构简单、稳固， 易于制作
3.自重轻，体积小， 携带方便
4.材料成本不高于5元
反映的文化内涵
功能
1.发现与明确问题
马上行动
经过环节 具体工作
调查需求 问卷调查、访谈、查找文献
分析信息 统计分析、绘制图表
明确问题 小组讨论、全班讨论
确定项目 列出便携式小凳的设计要求
评估指标
收集信息
设计分析
方案构思
方案呈现
方案筛选
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2.制定设计方案
一般步骤:
2.制定设计方案
(1)收集信息:
（1）收集有关各类凳子的资料
（2）收集有关各类便携、折叠、组合式凳子的资料
（3）查阅人机工程学的有关资料
（4）观看有关坐具的手工生产和机械化生产的音像资料
（5）访问木工师傅，了解他们制作凳子的经验
（6）凳子尺寸
2.制定设计方案
收集各类凳子的资料:
2.制定设计方案
设计分析:
结构稳固
成本不高于5元
携带方便
体积小
自重轻
易于制作
材料(选择)
携带(方便)
结构(稳固)
选用轻质材料
选用易加工材料
选用废旧材料(月饼盒)
扩大支撑面
采用榫接方式连接
采用插接方式连接
尽量缩小体积
采用可拆卸式
采用折叠式
2.制定设计方案
制定设计方案应明确:
1.运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。
2.任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅
有一个。
2.制定设计方案
方案构思:根据设计要求，大胆构思，挖掘创造潜力，提出多个设想。
材 料
结 构
连接方式
2.制定设计方案
方案呈现A.采用瓦楞纸材料的方案草图
2.制定设计方案
方案呈现B.采用木板、木棍材料的方案草图
2.制定设计方案
C.采用五夹板材料的方案草
D.采用其他材料的方案草图
方案呈现
2.制定设计方案
方案筛选:对提出的几个设计方案,依据一定的原则,对方案进行筛选。
方案C3比较符合设计要求.
3.制作模型或原型
(1)绘制图样
3.制作模型或原型
(2)制作模型或者原型(缩小\简化)
4.测试、评估及优化
(1) 测试：
·检验产品在操作、使用过程 中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。
·（承重、稳定性）
4.测试、评估及优化
(2) 评估：
对各个方案的结构稳固、造型、制作难度、自重、体积、携带、成本等方面进行评估。
方案 质量（g） 拆卸后体积（cm） 成本（元） 造型精美程度 结构稳定程度 使用便利程度 加工难易程度
方案C1 290 1080 3.2 较好 较差,左右易摇晃 较好 容易
方案C2 315 1080 3.2 较好 一般,受力不易倒 较好 容易
方案C3 350 1080 3.2 较好 较好,结构稳定 较好 一般
4.测试、评估及优化
(3) 优化：
分析测试和评估的具体记录，同时听取用户、专家等的意见进行改正。
（增加结构强度、美化外观）
5.产品的使用和维护
·正确使用和维护可以使产品更好地满足人们的
需求,并能延长其使用寿命
·如何设计使用说明书
设计过程示意图
设计是一个动态发展的过程,在设计中有些步骤之间可能出现一定的循环。
需求调查
设计分析
方案构思
模型制作
测试和评估
动态发展，不断反复，相互制约，权衡利弊。
江山中学 通用技术课程