“設計的一般過程”的實例
技術與設計i第三章中講到“設計的一般過程”,針對這個問題,很多學生沒有實質性地進行設計過,所以單純地講述顯得蒼白無力,搜集了幾個案例,和學生一道分析得出結論,效果還算不錯。記錄如此,以共享:
案例一:色障者交通信號燈
xx年4月20日,丹麥。山東師范大學附屬中學高三學生潘立群帶著他的發明,與其他的國內選手一同參加國際中學生創新成果展評。
潘立群的項目令人眼前一亮,被授予最高獎“最佳國際優秀項目獎”,成為本屆創新展評中獲此殊榮的唯一的中國選手。
這是一個可以解決色覺障礙者駕駛車輛時分辨交通信號燈的發明。xx年4月,馬上就要升入高三的潘立群,在一次偶然的機會中了解到全國色障患者有近6500萬人,因為色障,他們不能考取駕駛執照,有的甚至連過馬路也成問題。
能不能發明一種交通道路信號燈解決色障者的識別問題?就是這個偶然的發現,點燃了潘立群創造的火花。在得到學校指導老師的認可后,潘立群正式開始攻關。
在接下來的幾個月里,他到馬路上研究各種信號燈的閃爍規律,上網搜尋國外相關的研究報告,后來,又三天兩頭往 醫院跑去了解色障者和正常人的異同。半年后,潘立群終于拿出了設計產品:他通過改變電路,在紅燈中加入“x”圖形,在黃燈中加入“-”圖形,綠燈保持不變。這樣,紅燈亮時“x”同時閃爍表示禁行,黃燈亮時“-”同時閃爍表示等待,綠燈不變表示通行。這使得色障者也可以通過燈的閃爍和圖形識別來看到“紅綠燈”。
潘立群的發明得到專家們的高度贊賞:這個看似簡單的發明,不是難在電路設計上,而是難在設計思路的創新上。首先,它符合各國信號燈的使用慣例和有關的國家標準,而且不需要增加成本;其次,它既不影響大多數人的使用,同時又能滿足色障者的識別需要。項目有廣泛的實用性并具備推廣價值。
案例二:注水肉檢測儀器
南京第42中高三學生周浩經過一年多努力,成功發明一種測定儀器,只要往肉里一插,馬上就讓“注水肉”現形。
周浩同學制作這個儀器是因媽媽的煩惱引起的。今年春節期間,他的媽媽在廚房里燒肉時,發現肉是注過水的,感嘆自己無法辨別注水肉。周浩想:“能不能制出一個辨別儀呢?”他把這個想法跟指導老師劉海林一說,劉老師認為是個好主意。周浩說,肉和水都是導電體,但導電率不同,如果肉里加注一定量的水,肉的導電率就會相應改變。于是,他就運用一個電流表進行實驗。當初的辦法是,先從超市里買來正常的豬肉,測量后再注水,發現水進去后不滲透,電流量變化也不明顯。后來才明白,注水必須在動物活體時進行,水才會均勻滲透。于是,周浩同學就帶著電流表去肉攤子上實驗,結果發現,正常豬肉的導電率為260毫安左右,牛肉為320毫安左右,而注水豬肉最大導電率可達600毫安左右,注水牛肉可達500毫安左右,其中的變化隨注水量的增加而遞增。
經過多次實驗,周浩制作出這臺測試儀。該發明在日前舉行的第五屆中國發明展覽會上榮獲銀獎。
據劉海林老師介紹,這種測試儀體積還可以縮小,如果批量生產,每個市場價僅在30元左右,普通市民都可以配備。
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