苏教版必修一第五章第一节方案的构思方法1

第五章方案的构思及其方法一方案的构思方法二常用的创造技法设计的关键在于构思，构思的关键在于科学的设计分析与恰当的构思方法运用。一个完整的构思过程既是分析、构思、比较、权衡等思维活动交相辉映的过程，也是批判性想像、创造性思考、科学决策综合运用的过程。方案的构思是设计中最富有挑战性的环节，是我们感受头脑风暴、体验创造乐趣的舞台。一方案的构思方法1、能就具体的设计任务进行一定的设计分析；2、能根据设计要求选择合适的材料或标准件；3、能制定符合一般设计原则和相关设计规范的完整设计方案；4、通过比较和权衡，能在多个方案中选定满足设计要求的最佳方案或集中各种方案的优点来改进原有方案。

1、设计分析3、方案的比较和权衡2、方案的构思方法学习目标制定方案的方法收集信息设计分析方案构思方案呈现方案筛选发现与明确问题制定设计方案制作模型测试评估优化编写使用说明书设计的一般过程结构稳定易于制作功能齐全成本适当安全可靠外形美观1、设计分析(1)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。思考还有其他要考虑的因素吗？请补充：(2)产品设计的三要素是：物、人、环境。任何产品都不是孤立存在的，一方面它是为人服务的，人的需求在很大程度上决定着产品的设计；另一方面，它是在一定的环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。因此，设计任何产品都应综合考虑物、人、环境三个方面。分析中学生台灯设计时需要考虑的因素物(台灯)人(学生)环境造型：形状、色彩、质地功能：基本功能、附加功能材料：金属、塑料、陶瓷学习：照明效果好、经久耐用生长：生理需求、心理需求安全：结构稳固、散热好、材料绝缘适应性：体积小巧，底座稳固环境：无污染、可持续利用手感好木材玻璃计算器开关方便节能高度可调舒适稳定性好没有频闪古朴亮丽(3）要明确使用对象进行具体设计分析

（在台灯设计中，使用对象是中学生）图中空白部分还可补充哪些内容？灯泡灯罩支撑架底座开关台灯的基本结构主要功能？注意事项？？电流通过灯丝时产生热量而发热，灯丝的温度越高，发出的光就越亮。

通电后灯中的灯丝发热，使水银变成蒸气而释放出电子，产生紫外光，紫外光为管壁上的荧光物质吸收，而发出可见光。

各部件设计分析:

◆主要功能:照明。灯泡有很多种，如白炽灯、日光灯管、节能灯管等。灯泡灯泡——应选择耐用且光线柔和的灯泡或灯管

一般led（发光二极管）2毛左右一个（零售），市面上的发光二极管台灯，如果是那种小的，成本顶多2、3元中学生学习的时间较长，眼睛易疲劳，所要设计的台灯应连续平稳地发光。

◆要求：没有频闪或频闪较低。

◆功能：支撑作用，决定台灯的高度，影响光线的利用率和学生的坐姿。◆要求：耐用,支撑性好，台灯高度可调性好。

。

支撑架---应选择耐用、安全、低成本、美观的材料和可调高度的链接方式。支撑架设计支撑架时还应考虑哪些方面的问题？这些问题可以通过什么样的支撑架来解决？还应考虑支撑架的活动范围,可用活动支架来解决。思考探究适合学生学习使用的台灯，其高度为多少最合理？◆功能：聚光和安全保护作用，调节台灯光线的强弱及照射形式。◆要求：聚光效果好，导热性差，提供一个照度合适并且光线柔和的环境。即材料、导热性、外形、坡度、稳定性等。灯罩灯罩----选择耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料和合适的坡度。你还见过哪些形状和材料的灯罩？分析它们是否符合供学生使用的台灯对灯罩的要求。常见的台灯开关有拨动式开关、旋钮式开关、触摸式感应开关、声控开关、光控开关等。开关----选择手动或遥控开关开关◆功能：通断电源或调节光线亮度的作用。◆要求：安全、有效、方便地控制台灯的亮度。·旋钮式·声控式·触摸式·拨动式·光控式底座--选择坚固的、不易碎的材料；底要大些，体现个性化的风格。底座◆功能：支撑与稳定作用，台灯的多功能。◆要求：材料、形状的选择来保证台灯的稳定性与个性化需求。附加功能设计在台灯底座上安装日历、笔筒、时钟等附件。或增加定时开关功能，自动报警功能。台灯材料的选择：要注意尽量就地取材；并且要尽量使用可再生资源；学会选择标准件。在作设计分析时，应考虑台灯各部分之间的关系，使之成为一个协调的整体。电线：选择绝缘性能好、价格低的柔软的花线或胶线。电话台灯电扇、笔筒座椅台灯错觉台灯观察下列台灯的灯泡、支撑架、灯罩、开关、底座的特点。组件功

能要

求人环境灯泡照明选择没有频闪或频闪较低的灯泡连续平稳地发光，选择没有频闪或频闪较低的灯泡节能支撑架决定台灯的高度，影响光线的利用率应选择支撑性好、耐用、安全、低成本、美观的材料能折叠、活动、美观、易制作，成本低等能满足不同人群的需求灯罩调节光线、安全保护聚光效果好、耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料环保、无污染、与周围的环境和谐开关通断电源或调节光线亮度安全、易操作、耐用能有效地控制台灯的亮度，绝缘性好不能选用触摸式、声控式开关底座支撑和稳定坚固、不易碎的材料，稳定性好、造型功能体现个性化坚固、不易碎，个性化的风格稳定标准件是指经优选、简化、统一并给以标准代号的零件或部件。包括紧固件、连接件、密封件、滚动轴承、滚针轴承、螺孔和型材等七大类。优点：易替换、维护方便、生产容易、成本低、质量性能可靠……标准件螺栓与螺母电阻轴承发光二极管电容弹簧与垫圈课堂小结2综合考虑功能、结构、安全、成本等因素。对设计对象的各个组成部分进行设计分析1以整体—局部—整体的设计思想，围绕“人”、“物”、“环境”设计“三要素”分析设计对象需考虑主要的因素产品设计物人环境思考如果考虑环境因素，你将如何分析你的产品设计？从物、人、环境三个方面判断下图各个台灯是否适合学生在学习时使用，为什么？2、方案构思方法：

什么是方案的构思？是指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，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。

把方案构思过程中考虑到的许多模糊的、零散的、不系统的设计想法变为能看得见的、具体的方案的方法，就是方案的构思方法。方案的构思最具挑战性，需要创新思维，大胆构思，发挥个人潜力。方法一：草图法（画）(1)能大致表达设计者的设计意图；(2)对画图技术不过分强调，也可随意修改；(3)在绘制过程中，很多灵感、新的想法会被激发出来，新的构思也会形成。

4—6名同学组成一组，每组同学选择上述设计方案草图中的一组作为优选方案并进行讨论，形成自己小组的较完善的设计方案，然后全班同学进行交流。草图法的优点是突出“画”字，直观明了，可以捕作灵感，自由发挥，不受约束。方法二：模仿法（仿）

模仿法的核心在于通过别人的想法、构思，激发自己的灵感。模仿法在仿生学领域的应用：模仿鹰眼的成像原理仿制出来的微型照相机、摄像机自动调焦的摄像头等；模仿飞鸟的翅膀结构原理制造出的飞机机翼等。模仿法优点是突出“仿”字，简单易行，少走弯路你能举出两三个日常生活中用模仿法构思出来的方案和作品吗？鹰的眼睛——自动调焦摄像头；蜻蜓翅膀上的黑点——飞机机翼上的加重防震块。海豚——潜水艇的声纳定位仪。蜂鸟——直升飞机；草履虫——带几千只小型螺旋桨推进器的潜艇；萤火虫——冷光源；蜂巢与散热器有效散热节省材料坚固奥运场馆国家体育场“鸟巢”

昆虫单复眼与生物显微镜

高级研究用正置生物显微镜：内置“复眼”照明，使数码成像更为理想。蜻蜓的飞行原理与直升飞机海螺与海螺摄像头方法三：联想法（移）

用联想法进行方案构思，必须具备丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及较丰富的想像力。联想法即由此及彼，进行思维迁移。它的特点是突出“移”字。古人的飞天梦爆竹升空万户坐爆竹火箭1971年，在伦敦召开的国际园林建筑艺术研讨会上，迪斯尼乐园的道路设计被评为世界最佳设计。你知道这个设计方案是怎样形成的吗？主持迪斯尼乐园设计的世界著名建筑大师格罗培斯已经为通往各景点的道路设计方案修改了50多次，没有一次让他满意。园区建设已快竣工，马上就要开放了，方案还没有定下来，他心里很是焦急。为使自己清醒一下，他决定先到法国的海滨去休息几天。他驱车在法国南部的乡间公路上。这一带恰是法国的葡萄产区，不少葡萄园主把葡萄摘下来在路边叫卖。但少有人问津。只有一处，却有很多车和人，原来这里的葡萄园主人是一位老太太，没有人力来叫卖，就让人们自行投钱，自行摘葡萄。她用这种方法，每年都是最先卖完。格罗培斯突然得到一种启示:他买了一篮葡萄，掉头回到巴黎，立即给工程部发去电报“撒上草种，提前开放”。不久，小草长出来了，整个乐园的空地被绿草覆盖，在乐园提前开放的半年里草地被踩出许多小道，有宽有窄，优雅自然。格罗培斯以这些踩出来的小道为蓝本，就形成了这个世界最佳设计。这里，他就是移植了法国老太太的方法“让人们自行选择”。结构迁移自动门的设计联想到可推动的书报架思考根据所学知识和自身经验列举利用联想法进行方案构思的实例。利用联想法进行方案构思，不一定能一次成功，但它可能找到一种方法或一条路径。运用联想法构思后，也要先论证，再制作和实施。对雨伞进行联想开发

1.将直的、硬的、铁的伞架变换为软的充气管式伞架以便于携带。

2.将同种材料不透明的伞面变换为应用两种不同材料的，带透明伞的伞面以扩大视线。

3.将用手举的伞变换为用肩固定的伞，用头固定的伞，以方便骑车者、提物者、抱婴儿者。

4.将无声响的伞变换为带放音的，带收音的，带电筒的，以方便使用。

5.还可增加一些新特征，如带香味、能发光、能代替太阳灶、透风不透雨等。风暴伞的设计符合空气动力学原理，该伞制造商称，它可以抵御风力高达10级的暴风雨。塑料充气伞是一种便携式雨伞，通过一个手压泵很容易给它充气，放气时只需轻拉一个手柄，因此它占用的空间并不多。即使你迫不得已要撞到其他人，也能避免用伞撑把他人的眼睛戳伤。由于它上面有3个明亮的发光二极管，夜间也能避免碰到他人或被他人撞到。亚历克斯·乌伦设计室设计的水枪雨伞，通过凹陷的顶部收集雨水，并通过伞柄把水输送到枪膛里，因此，只要下雨，你永远有用不完“子弹”。水枪伞请利用联想构思的方法对台灯的设计进行一个新构思，并赋予台灯新的功能。蛇形台灯螺旋桨台灯人型台灯上吊式台灯保龄球台灯方案的构思设计分析方案的构思方法整体分析组成部分分析草图法模仿法联想法奇特性构思法物人环境方法四：奇特性构思法（奇）这种方法妙在“奇”字，奇思妙想。“奇特”表现在原理、结构、材料、方法、用途等方面的创造。要敢于突破常规思维，大胆想象，勇于创新

运用这种方法形成的方案一般具有原创性。这些构思在历史上很少发生，或从来没能发生过，甚至有些构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。思考你能就台灯产生一些奇特性构思方案吗？文明台灯：其射出的光线在一定的范围内，仅供学习者使用，而不影响他人。智能台灯：只要人坐在灯旁，依靠人体的热量就能使台灯发光，并能使人看清东西。夜视镜侦察员红外线夜视镜隐身人？西门子手机宝马自行车构思奇特的人行天桥这个手机并非普通手机，而是采用了一种名为ElekTex的设备柔软技术，从里到外就像个布疙瘩，能够像衣服一样随意清洗。两栖汽车

这是世界上首台两栖汽车“Splash”，在陆地上最大速度接近200公里/小时；水深1.3米以上，也能在水中遨游。(瑞士)美梦机

这台美梦机，可以通过它“唤醒”你喜欢的记忆，制造出接近你梦想的环境，从而让你天天做美梦。(日本)方案的构思方法特点适用范围草图法明确表达想法、随意修改、不受约束适用面广模仿法简单易行将熟悉的不同部分重新组合成新的、适宜初学者联想法在一定基础上进行，有难度，新颖具备丰富实践经验、知识基础及丰富的想象力奇特性构思法具有原创性、新颖独到极富想象力的展望、未来的设计者“画”“仿”“移”“奇”方案构思四法比较“设计分析”与“方案构思”的思维方式设计分析是一个思维发散的过程,其特点在一个“分”字方案的构思,把我们在设计分析过程中产生的模糊的、零散的、不系统的想法、建构成完整、具体的方案，其特点在一个“构”字3、方案的比较和权衡在多个方案经构思形成之后，我们往往要对这些方案进行评判和比较，同时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，最后选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。方案的比较方案的比较即是将各个设计方案按设计要求对设计指标进行逐项比较。A小组同学的方案构思（1）木制底座（2）有机玻璃灯罩（3）6根支撑用自行车钢丝（4）6块普通玻璃（5）标准灯泡、导线、插头（6）调光开关B小组同学的方案构思（1）木制底座（2）金属灯罩（3）两根金属或有机玻璃支撑杆（4）手动开关（5）标准灯泡、导线、插头

C小组同学的方案构思（1）椰子壳或葫芦壳制底座、灯罩（2）金属软管支撑杆（标准件）（3）标准灯泡、导线、插头（4）调光开关D小组同学的方案构思（1）陶瓷瓶或空酒瓶制底座（2）硬纸质灯罩（外贴花布）（3）标准灯泡、导线、插头（4）空心金属管或非金属管作支撑杆（5）手动开关方案的权衡根据设计要求与设计原则对各个方案进行权衡，制定出最佳方案。实用美观创新稳定性安全性环保性加工难易程度经济成本方案A√√√8元/盏方案B√√√√12元/