再創設計新意導學案
[知識要點]
一、創新思維的特征
⒈開放性:敢于突破思維定勢,樂于接納新信息,善于輸出新信息;能夠打破現有框架的束縛,把設計過程視為推陳出新的過程。
⒉多向性:善于從不同角度思考問題,設計時能提出多種設想,能靈活地變換影響事物的因素。當思維在一個方向受阻時,善于轉向思考或逆向思考。
⒊獨立性:敢于追求與眾不同、前所未有的見解,能大膽突破前人設計的時代局限。獨立性的思維往往能使設計標新立異、獨辟蹊徑,產生出具有現代氣息的新穎設計成果。
二、創新設計的類型
⒈原理創新
原理創新是運用一種新的技術原理于產品設計中,從而產生出新穎、先進的技術產品。
⒉結構創新
涉及材料選用、加工制作的工藝性、產品的經濟性及與社會環境的適應性等諸多因素。以合適的材料、簡單的結構實現設計目標。
⒊外觀創新
它是運用技術手段與藝術處理相結合而賦予產品美觀外形的創造活動。
三、認識技術測試(技術檢測和技術試驗)
1.技術測試的作用
技術測試是檢驗產品性能、質量的科學手段,是評價、優化設計方案的必要前提。
2.技術測試存在于三個階段:
(1) 生產施工前的測試,如材料的性能測試、原料的質量檢測、建筑工程的測量準備等等。
(2) 生產施工過程中的測試,如加工零件的尺寸與形狀檢測、部件的組合質量與功 能測試、工程的施工質量檢查、食品藥品的配料成分檢測等等。
(3)生產成品的測試,包括各方面的質量、功能和性能的測試等等。
3.技術試驗
(1)性能試驗:研究試驗對象的性能,如對產品的高低溫試驗,震動顛簸試驗等。
(2)優化試驗:用優化組合法,如對不同的種子采用對比試驗。
(3)預測試驗:預測對象的狀態變化和產生的后果,如地震預測、天氣預報等。
(4)信息試驗:通過測量、采集、識別和處理信息來影響試驗效果。
4.技術試驗方法
(1)優選實驗法:如農作物的育種選種、選擇最佳的設計方案。
(2)模擬實驗法:用縮小的實物或模型進行的試驗,如汽車的撞車試驗,建筑物的抗震試驗。
(3)虛擬實驗法:利用計算機進行的虛擬試驗,如飛機的對抗戰、火箭的運行等。
(4)強化實驗法:一般用來測量產品的極限值,如鋼梁的承受力試驗。
(5)移植實驗法:如樹木的嫁接或移植試驗。
四、評價、優化設計
1.設計評價的基本原則
科學、實用、安全、經濟、美觀、新穎為設計評價的基本原則,并以此作為優化設計的方向。
2.評價時應考慮的問題
(1)存在“一票否決”的情況。
(2)評價原則應該分輕重主次,這種區分有時是由產品的不同類型而決定的。
(3)協調互相矛盾的評價原則
評價的原則,有時候往往會互相矛盾,互相制約,典型的如產品成本和產品性能的矛盾,你要提高產品的性能,就要增加成本,使產品價格上升;你要考慮經濟性原則,就制約了產品性能的提升。遇到這種情況,我們如何來評價設計的優劣呢?應該兼顧性能和價格兩方面因素,具體分析產品的性價比,找到一個較好的平衡點。例如,某產品的性能―價格曲線如圖所示。由圖可知,在g點以左,產品性能的提高會導致產品價格的一定上升,過了g點后,性能的一點點提高將導致價格較大的上升。那么,一般說來,g點以左靠近g點的附近,是較好的選擇點,既能考慮產品性能,又不至于過多提升價格。而性能達到一定程度后,再要提高一點,都需付出較大成本代價,這時若無特殊的必要性,就該考慮以經濟性原則為主。因此,要根據具體情況,從合理的性價比出發來進行評價。這也說明,對設計的評價也是相對的,要具體問題具體對待。