方建福8：发现问题和明确问题课件.ppt

1、第三章：设计过程、原则及评价第三章：设计过程、原则及评价第四章：发现与明确问题第四章：发现与明确问题第五章：方案的构思及其方法第五章：方案的构思及其方法第六章：设计图样的绘制第六章：设计图样的绘制第七章：模型或原型的制作第七章：模型或原型的制作第八章：技术产品的使用和保养第八章：技术产品的使用和保养你认为值吗你认为值吗?为什么为什么?故障果然被排除了。故障果然被排除了。美国福特汽车公司的一台巨型发电机美国福特汽车公司的一台巨型发电机出现了故障，很多人都修不好，只得请来了德国的电机专家来出现了故障，很多人都修不好，只得请来了德国的电机专家来修理。这位德国专家来了以后，用了两天两夜的时间呆在发电修

2、理。这位德国专家来了以后，用了两天两夜的时间呆在发电机旁，这看看，那听听，最后他在发电机的顶上划了一条线并机旁，这看看，那听听，最后他在发电机的顶上划了一条线并告诉修理工，将顶盖打开，将划线处的线圈减少告诉修理工，将顶盖打开，将划线处的线圈减少1616圈。圈。这位德国专家向福特公司索要这位德国专家向福特公司索要1万美元的酬金万美元的酬金。很多。很多人认为不值，因为故障很简单，排除也很容易。但福人认为不值，因为故障很简单，排除也很容易。但福特的老总认为值。因为他发现了问题。而不在于排除特的老总认为值。因为他发现了问题。而不在于排除故障的复杂与简单。故障的复杂与简单。爱因斯坦曾经说过：爱因斯坦曾经

3、说过：“提出一个问题比解决一个问提出一个问题比解决一个问题更重要。题更重要。”在技术世界里如果不能发现问题，设在技术世界里如果不能发现问题，设计就不会完善，技术就不能革新。计就不会完善，技术就不能革新。思考：思考：如果我们人类不能发现问题，我们现在的生如果我们人类不能发现问题，我们现在的生活会是怎样一幅景象？活会是怎样一幅景象？1 1、人类生存活动中必然会遇到的问题、人类生存活动中必然会遇到的问题.2 2、别人给出的问题，设计者必须针对问题寻求解决、别人给出的问题，设计者必须针对问题寻求解决方案方案3 3、基于一定的目的设计者自己主动发现问题、基于一定的目的设计者自己主动发现问题.1、人类生存

4、活动中必然会遇到的问题、人类生存活动中必然会遇到的问题.为了解决进食，中国人设计了筷子，西方人发明了为了解决进食，中国人设计了筷子，西方人发明了刀叉。刀叉。主动去发现问题主动去发现问题需要积极需要积极主动的思考，需要细致入主动的思考，需要细致入微地工作，需要独具慧眼微地工作，需要独具慧眼的发现。的发现。贝尔的设计针对的是贝尔的设计针对的是如何如何让声音通过电传输的问题让声音通过电传输的问题要把卫星送上太空，必须研要把卫星送上太空，必须研制大推力火箭。制大推力火箭。P79页新式纺纱机的诞生页新式纺纱机的诞生詹姆斯詹姆斯哈格里沃斯无意中哈格里沃斯无意中将家中的纺车碰翻了，看到将家中的纺车碰翻了，看

5、到原来水平放置的纺车锤变成原来水平放置的纺车锤变成了垂直竖立，仍在不停地转动了垂直竖立，仍在不停地转动得到启示：得到启示：纺车锤竖立时仍能纺车锤竖立时仍能转动，要是并排使用几个竖立转动，要是并排使用几个竖立的纺锤，不就可以同时纺出好的纺锤，不就可以同时纺出好几根纱吗？几根纱吗？P79P79页马上行动页马上行动曾经有人观察到：曾经有人观察到：1 1、人躺着用直吸管吸取杯中的水或饮料时，如果管子、人躺着用直吸管吸取杯中的水或饮料时，如果管子弯折了，就无法喝到水；弯折了，就无法喝到水；2 2、人们在喂婴儿食物时不知道冷热，会烫着孩子；、人们在喂婴儿食物时不知道冷热，会烫着孩子；3 3、使用折叠式剃须

6、刀时很不安全，常常刮破皮肤。、使用折叠式剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤。可伸缩弯曲吸管可伸缩弯曲吸管 变色防烫碗变色防烫碗电动剃须刀电动剃须刀当有人在向猪肉内灌水？当有人在向猪肉内灌水？南京第南京第4242中高三学生周浩，发现中高三学生周浩，发现市场上有很多猪肉都有注水现象，市场上有很多猪肉都有注水现象，怎样才能辨别猪肉是否是注水肉怎样才能辨别猪肉是否是注水肉呢？经过一年多的努力，他成功呢？经过一年多的努力，他成功发明了一种测定仪器。发明了一种测定仪器。他的依据是肉和水都是导电体，他的依据是肉和水都是导电体，如果肉里加注一定量的水，肉的如果肉里加注一定量的水，肉的导电率就会相应改变。他边实验导

7、电率就会相应改变。他边实验边改进，最终制作出了测试仪。边改进，最终制作出了测试仪。该发明在第五届中国发明展览会该发明在第五届中国发明展览会上荣获银奖。上荣获银奖。中学生潘立群，在一次偶然的机会了解到全国有色障者近中学生潘立群，在一次偶然的机会了解到全国有色障者近65006500万，万，当时脑海中就闪现出一个想法：当时脑海中就闪现出一个想法：能否发明一种色障者也可识别的能否发明一种色障者也可识别的交通信号灯？交通信号灯？得到老师指点后，潘立群着手研究各种信号灯的闪得到老师指点后，潘立群着手研究各种信号灯的闪烁规律，了解到色障者只是无法辨别颜色，但具有与常人同样的烁规律，了解到色障者只是无法辨别颜

8、色，但具有与常人同样的光感和图形识别能力。潘立群经过分析认为，可利用光的闪烁和光感和图形识别能力。潘立群经过分析认为，可利用光的闪烁和图形来方便色障者，并发明了这种交通道路信号灯。他通过改变图形来方便色障者，并发明了这种交通道路信号灯。他通过改变电路在红灯中加电路在红灯中加“”图形，在黄灯中加图形，在黄灯中加“-”“-”图形，绿灯保持图形，绿灯保持不变。红灯亮时不变。红灯亮时“”同时闪烁表示禁行，黄灯亮时同时闪烁表示禁行，黄灯亮时“-”“-”同时同时闪烁表示等待，绿灯不变表示通行。这样色障者闪烁表示等待，绿灯不变表示通行。这样色障者 也能看到也能看到“红绿灯红绿灯”，而且不需增加成本。，而且不

9、需增加成本。该作品在丹麦首都哥本哈根举行的国际该作品在丹麦首都哥本哈根举行的国际 中学生创新成果展评中获得最高奖项中学生创新成果展评中获得最高奖项 “最佳国际优秀项目奖最佳国际优秀项目奖”。X-升入高中后，孙宇感到学习内容不但增多了，而且升入高中后，孙宇感到学习内容不但增多了，而且有了一定的难度，晚上学习时间随之加长。有了一定的难度，晚上学习时间随之加长。家里的家里的台灯让孙宇伤透了脑筋：台灯让孙宇伤透了脑筋：写作业时，凌乱的书有时会将台灯碰倒；写作业时，凌乱的书有时会将台灯碰倒；汽车鸣笛声会使声控灯突然熄灭；汽车鸣笛声会使声控灯突然熄灭；灯光太弱，得将眼睛靠近课本，使腰酸背疼、视力灯光太弱，

10、得将眼睛靠近课本，使腰酸背疼、视力下降；下降；班上多数同学竟然存在同样的苦恼。班上多数同学竟然存在同样的苦恼。台灯需求台灯需求问卷调查表：问卷调查表：分组讨论分组讨论：确定一个时间段（一天、一周、一月），回顾一确定一个时间段（一天、一周、一月），回顾一下，自己遇到了一些什么问题？问题产生的原因下，自己遇到了一些什么问题？问题产生的原因是什么？有没有解决的办法？是什么？有没有解决的办法？问卷调问卷调查对象查对象材料材料形状形状色彩色彩价格价格纸纸质质塑塑料料陶陶瓷瓷金金属属椭椭圆圆柱柱圆圆柱柱方方柱柱明明亮亮淡淡雅雅灰灰暗暗抵抵挡挡中中档档高高档档儿童儿童3 37 77 73 38 87 75

11、5 12125 53 3 1010 6 64 4中学生中学生3 35 56 66 64 47 79 99 98 83 36 6 1212 2 2上班族上班族8 82 25 55 56 65 59 96 68 86 63 38 89 9老人老人4 45 58 83 36 6 1010 4 45 51212 3 3 1212 5 53 3 P82 P82页阅读页阅读伽利略与体温计伽利略与体温计在一次课上，伽利略与学生一起做技术试验时，看到水温升在一次课上，伽利略与学生一起做技术试验时，看到水温升高后罐内水位就会升高，由此突然想到一个技术问题：高后罐内水位就会升高，由此突然想到一个技术问题：“能能不

12、能利用热胀冷缩的原理制造出体温计呢？不能利用热胀冷缩的原理制造出体温计呢？”技术研究、技术试验是重要的技术活动。技术研究、技术试验是重要的技术活动。通过技术研究、技术试验，我们有可能从通过技术研究、技术试验，我们有可能从对已有技术问题的研究中发现与之相联系对已有技术问题的研究中发现与之相联系的问题，从已有的研究结论中发现新的问的问题，从已有的研究结论中发现新的问题，也有可能在技术研究、技术试验的过题，也有可能在技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。观察日常生活观察日常生活收集和分析信息收集和分析信息技术研究和技术试验技术研究和技术试验

13、他人求助的问题他人求助的问题联想产生的问题联想产生的问题梦中的灵感梦中的灵感技术试验是技术是否成功的验证，更是发现问题技术试验是技术是否成功的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键、探究规律、优化技术的关键发现问题后发现问题后必须明确问题必须明确问题1、明确问题的内容与价值、明确问题的内容与价值2、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务能否设计一个能回收天空中常常出现的不明飞能否设计一个能回收天空中常常出现的不明飞行物的产品行物的产品?回收？回收？只有放（发射）出去才能只有放（发射）出去才能谈回收；谈回收；不明飞行物？不明飞行物？是是“UFOUFO

14、？”还是特还是特指的哪个具体物体指的哪个具体物体这一问题无法明确这一问题无法明确问题表述本身不明确、问题产生的原因也不明问题表述本身不明确、问题产生的原因也不明确，提出问题的目的也不够明确。确，提出问题的目的也不够明确。怎样才能将冬天下的雪都有效利用起来？怎样才能将冬天下的雪都有效利用起来？全部？全部？不可能；不可能；全部收集全部收集不必要！不必要！这个问题没有价值！这个问题没有价值！大批从中国北方甚至远在西伯利亚的候鸟，南下到当大批从中国北方甚至远在西伯利亚的候鸟，南下到当地地“歇脚歇脚”时，遭当地居民捕杀。时，遭当地居民捕杀。这是一个社会问题，不是技术问题！这是一个社会问题，不是技术问题！

15、明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观的分明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观的分析外，还可以借助于一些析外，还可以借助于一些研究手段研究手段(如信息收集、调查如信息收集、调查分析等分析等)来进行来进行.收集信息收集信息设计调查问卷表并进行调查设计调查问卷表并进行调查-大商场销售部了解现有的款式、功能、销售情况大商场销售部了解现有的款式、功能、销售情况-制定访谈提纲对使用者展开调查制定访谈提纲对使用者展开调查-通过书籍、网络等渠道收集有关资料通过书籍、网络等渠道收集有关资料统计分析统计分析-分类统计分类统计台灯访谈结果统计台灯访谈结果统计台灯开关调查统计结果台灯开关调查统计结果柱形图

16、柱形图台灯支撑架结构材料的台灯支撑架结构材料的调查统计结果三维饼形调查统计结果三维饼形图图手动手动 触摸触摸 光控光控 声控声控 其他其他322824124金属金属19%塑料塑料30%木料木料46%金属与塑料结合金属与塑料结合5%限制主要由两方面决定：限制主要由两方面决定：设计对象的特点和问题解决的标准设计对象的特点和问题解决的标准 设计者的技术能力与条件设计者的技术能力与条件设计相关因设计相关因素素是否受限制是否受限制可否执行国家相应技术可否执行国家相应技术规范规范材料材料制造工艺制造工艺结构造型结构造型标准件标准件质量质量成本成本时间时间提出设计要求如下：提出设计要求如下：n产品设计计划产

17、品设计计划三、设计计划三、设计计划 为了保证设计的顺利实现，需要制定设计计划，设计为了保证设计的顺利实现，需要制定设计计划，设计计划可以更好地保证设计的有目的、有计划地进行。计划可以更好地保证设计的有目的、有计划地进行。a a：发现与明确问题：调查需求、统计汇总、明确要求；：发现与明确问题：调查需求、统计汇总、明确要求；b b：制定设计方案：收集信息、设计分析、方案构思、方案：制定设计方案：收集信息、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选；呈现、方案筛选；c c：制作模型：绘制图样、台灯制作；：制作模型：绘制图样、台灯制作；d d：测试、评估及优化：对照设计要求测试、评估、优化；：测试、评估及

18、优化：对照设计要求测试、评估、优化；e e：产品的使用和维护：设计一份台灯的产品说明书；：产品的使用和维护：设计一份台灯的产品说明书；发现与明发现与明确问题确问题 调查需求调查需求调查统计调查统计明确要求明确要求 制定设制定设计方案计方案收集信息收集信息设计分析设计分析方案构思方案构思方案呈现方案呈现方案筛选方案筛选 制作制作模型模型绘制图样绘制图样模型制作模型制作 测试、评测试、评估及优化估及优化 设计一份设计一份产品说明产品说明书书 使用和使用和维护维护测试测试评估评估优化优化周次周次内容内容123456789101112 台灯设计计划书台灯设计计划书周次周次 项目项目内容及要求内容及要求

19、1资料收资料收集与分集与分析析1-5制定设制定设计方案计方案从所得的一些资料构思出一些初步方案，从所得的一些资料构思出一些初步方案，在发掘资料中得有用数据，制作方法和在发掘资料中得有用数据，制作方法和材料等，确定是可行的设计，并绘制该材料等，确定是可行的设计，并绘制该台灯的草图台灯的草图5-9制作台制作台等模型等模型8-11测试、测试、评估及评估及优化优化试验及检验台灯的性能，看看是否适用，试验及检验台灯的性能，看看是否适用，必要时修改产品，以求更佳效果必要时修改产品，以求更佳效果 根据发现的问题进行需求调查；进行根据发现的问题进行需求调查；进行统计分析、明确设计要求；完成相关统计分析、明确设

20、计要求；完成相关信息的收集；开始进行设计分析。信息的收集；开始进行设计分析。筛选确定设计方案；绘制出三视图；筛选确定设计方案；绘制出三视图；根据图样制作产品的模型或原型根据图样制作产品的模型或原型一、发现问题一、发现问题（一）问题的来源（一）问题的来源1、人类生存活动中必然会、人类生存活动中必然会遇到的问题遇到的问题2、别人给出，设计者针对、别人给出，设计者针对问题寻求解决方案问题寻求解决方案3、基于一定的目的由设计、基于一定的目的由设计者自己主动发现问题者自己主动发现问题（二）发现问题的途径与方（二）发现问题的途径与方法法1、观察日常生活、观察日常生活2、收集与分析信息、收集与分析信息3、技术研究与技术试验、技术研究与技术试验4 4、他人求助、他人求助5 5、联想产生、联想产生6 6、梦中灵感、梦中灵感