1、三、常用的构思方法三、常用的构思方法海盐高级中学 高新军2021年1月第四章第四章 方案的构思及方法方案的构思及方法学习任务学习任务1.体验形态分析法和联想法体验形态分析法和联想法2.尝试应用设问法和仿生法尝试应用设问法和仿生法 4.2方案的构思过程方案的构思过程1.进行设计分析进行设计分析一、一、进行设计分析，构思设计方案进行设计分析，构思设计方案-三要素：三要素：物、人、环境物、人、环境。作用：既可以简化制作过程，又能实现通用通换。标准件是标准件是指按照国家标准或行业标准的技术要求批量生产的具有通用性的零部件。指按照国家标准或行业标准的技术要求批量生产的具有通用性的零部件。包括：紧固件、连
2、接件、传动件、密封件、液压元件、气动元件、轴承、弹簧包括：紧固件、连接件、传动件、密封件、液压元件、气动元件、轴承、弹簧等机械零件。等机械零件。2.构思设计方案构思设计方案（1）梳理设计需求：）梳理设计需求：权衡利弊，权衡利弊，提出一些设想提出一些设想.（2）呈现设计方案：用草图）呈现设计方案：用草图表达表达构思，方便更改。构思，方便更改。二、比较、权衡设计方案二、比较、权衡设计方案1.方案的比较方案的比较2.方案的权衡方案的权衡3.方案的细化方案的细化要从产品的要从产品的制造、使用、维护制造、使用、维护等各个环节进行综合考虑，以完等各个环节进行综合考虑，以完善设计的构思。善设计的构思。根据根
3、据设计要求与设计原则设计要求与设计原则对各个方案进行权衡。对各个方案进行权衡。需要进行需要进行评判和比较评判和比较，选出较满意的方案。，选出较满意的方案。复习回顾复习回顾:本节课我们将要学习本节课我们将要学习-4.3常用的构思方法常用的构思方法 在讨论台灯设计方案时，同学们会联想到很多形状-球形、锥形、圆柱形等，也会联想到各种动、植物的形体。1.形态分析法形态分析法一、一、体验形态分析法和联想法体验形态分析法和联想法指事物存在的样貌，或在一定条件下的表现形式。形态可以把握，可以感知，或者可以理解。形态分析形态分析是指从整体的思想出发来看待事物，把事物看成是几个功能部分的集合，然后把整体拆成几个
4、功能部分，分别找出能够实现每一部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行重新组合，根据分析评价结果最终形成多种设计方案。2.联想法联想法 具体来说，是借助想象，把形似的、相连的、相对的、相关的或某一点上具体来说，是借助想象，把形似的、相连的、相对的、相关的或某一点上有相通之处的事物加以联结。有相通之处的事物加以联结。联想法联想法就是由甲事物想到乙事物的思维过程。就是由甲事物想到乙事物的思维过程。爆米花爆米花沙漏沙漏千纸鹤千纸鹤3.设问法设问法二、二、尝试应用设问法和仿生法尝试应用设问法和仿生法设问法设问法是通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而做出选择并深入开发创造性设想的一种构思方法。分类
5、：（分类：（1）检核表法）检核表法（2）5W2H法法（3）和田）和田12动词法动词法（1）检核表法）检核表法 是指是指美国创造学家奥斯本率先提出的一种创造技法美国创造学家奥斯本率先提出的一种创造技法。它几乎适用于任何类型和场合的创造活动，因此被称为它几乎适用于任何类型和场合的创造活动，因此被称为创造技法创造技法之母之母。这种技法的特点，就是根据需要解决的问题，或需要创造。这种技法的特点，就是根据需要解决的问题，或需要创造发明的对象，列出有关的问题，然后一个个来核对讨论，以期引发明的对象，列出有关的问题，然后一个个来核对讨论，以期引发出新的创造性设想来。奥斯本的检核表法是从以下九个方面来发出新的
6、创造性设想来。奥斯本的检核表法是从以下九个方面来进行检核的进行检核的:奥斯本的检核表法奥斯本的检核表法检核项目检核项目含含 义义1 1能否他用能否他用现有的事物有无现有的事物有无其其它的用途、保持不变能否扩大用途；稍加改变有无其他用途。它的用途、保持不变能否扩大用途；稍加改变有无其他用途。2 2能否借用能否借用能否引入其它的创造性设想；能否模仿别的东西；能否从其他领域、产品、方案中引入能否引入其它的创造性设想；能否模仿别的东西；能否从其他领域、产品、方案中引入新的元素、材料、造型、原理、工艺、思路。新的元素、材料、造型、原理、工艺、思路。3 3能否改变能否改变 现有事物能否做些改变？如现有事物
7、能否做些改变？如:颜色颜色 声音、味道、声音、味道、形形式、花色、音响，品种、意义、制造方式、花色、音响，品种、意义、制造方法：改变后效果如何法：改变后效果如何:4 4能否扩大能否扩大 现有现有事事物可否扩大适用范围，能否增加使用功能，能否添加物可否扩大适用范围，能否增加使用功能，能否添加零部件零部件：延长它的使用寿命，：延长它的使用寿命，增加长度、厚度、强度、频率、速度、数量，价值增加长度、厚度、强度、频率、速度、数量，价值。5 5能否缩小能否缩小 现有事物能否体积变小、长度变短、重量变轻、厚度变薄以及拆分或省略某些部份（简现有事物能否体积变小、长度变短、重量变轻、厚度变薄以及拆分或省略某些
8、部份（简单化）？能否浓缩化、省力化、方便化、短路化：单化）？能否浓缩化、省力化、方便化、短路化：6 6能否替代能否替代 现有事物能否用其他材料、元件、结构、力、现有事物能否用其他材料、元件、结构、力、设设备、方法、符号、声音等代替；备、方法、符号、声音等代替；7 7能否调整能否调整现有事物能否交换排列顺序、位置、时间、速度、计划、型号；内部元件可否交换现有事物能否交换排列顺序、位置、时间、速度、计划、型号；内部元件可否交换8 8能否颠倒能否颠倒 现有的事物能否从里外、上下、左右、前后、现有的事物能否从里外、上下、左右、前后、横竖横竖、主次、主次、正负正负、因因果等相反的角度颠果等相反的角度颠倒
9、过来用：倒过来用：9 9能否组合能否组合 能否进行原理组合、材料组合、部件组合、形状组合、功能组合、能否进行原理组合、材料组合、部件组合、形状组合、功能组合、结构结构组合：组合：（2）5W2H法法 又叫和田创新法则(和田创新十二法)，指人们在观察、认识事物时，可以考虑是否可以。是我国学者许立言、张福奎在奥斯本检核问题表基础上，借用其基本原理，加以创造而提出的一种思维技法。这些技法更通俗易懂，简便易行，便于推广。（3）和田）和田12动词法（动词法（和田十二法）(1)加一加:加高、加厚、加多、组合等。(2)减一减:减轻、减少、省略等。(3)扩一扩:放大、扩大、提高功效等。(4)变一变:变形状、颜色
10、、气味、音响、次序等。(5)改一改:改缺点、改不便、不足之处。(6)缩一缩:压缩、缩小、微型化。(7)联一联:原因和结果有何联系，把某些东西联系起来。(8)学一学:模仿形状、结构、方法，学习先进。(9)代一代:用别的材料代替，用别的方法代替。(10)搬一搬:移作他用。(11)反一反:能否颠倒一下。(12)定一定:定个界限、标准，能提高工作效率。和田十二法和田十二法 总之，不管是哪一种形式的设问法，其操作过程都是通过提出各种问题来产生大量设想，从中诱发创造性思维，进而作出判断和选择。4.仿生法仿生法是模拟自然生物形态进行设计的方法。是模拟自然生物形态进行设计的方法。主要包括主要包括:功能仿生设计
11、、功能仿生设计、形态形态仿生设计、仿生设计、结构仿生设计、结构仿生设计、肌理与质感仿生肌理与质感仿生设计。设计。仿生法就是模仿自然生物的功能、外形、结构等特征，来完成新的发明创造的方法。三、课堂练习三、课堂练习1.赵明准备设计一款适合学生公寓用的毛巾架，以下设计的四种方案，从赵明准备设计一款适合学生公寓用的毛巾架，以下设计的四种方案，从强度、成本和安全性的角度综合考虑，其中比较合理的是强度、成本和安全性的角度综合考虑，其中比较合理的是()解析：解析：联想生活，A和C不安全，D选项增加了伸缩功能，提高了成本，不合题意应排除。故选B选项22014.3浙江统一考试浙江统一考试如图所示的连接件中，两金
12、属片需要经常如图所示的连接件中，两金属片需要经常拆装，以下金属片设计方案中合理的是拆装，以下金属片设计方案中合理的是()【答案】【答案】C32013.9浙江统一考试浙江统一考试小通要将一根厚度为小通要将一根厚度为26mm的木条与一块厚度的木条与一块厚度为为9mm的木板牢固地连接在一起，若采用长度为的木板牢固地连接在一起，若采用长度为30mm的自攻螺钉，则的自攻螺钉，则下列连接方案中，合理的是下列连接方案中，合理的是()解析：解析：根据木板和木条的厚度，再联系螺钉的长度，可知选根据木板和木条的厚度，再联系螺钉的长度，可知选 A 42013.9浙江统一考试浙江统一考试如图所示是一款卡通造型如图所示
13、是一款卡通造型煎锅，其手柄已折断。请你煎锅，其手柄已折断。请你给煎锅设计一个手柄给煎锅设计一个手柄，设计要求设计要求为：为：A手柄与锅体连接牢固，连接处材料耐高温；手柄与锅体连接牢固，连接处材料耐高温；B手柄握手处的形状符合人体工学，且使用时不烫手；手柄握手处的形状符合人体工学，且使用时不烫手；C手柄安装后，锅体平放时握手处与锅体连接处有一手柄安装后，锅体平放时握手处与锅体连接处有一定的高度差，以方便操作。定的高度差，以方便操作。根据上述设计要求，完成以下任务：根据上述设计要求，完成以下任务：(1)适合制作适合制作手柄连接处和手柄握手处手柄连接处和手柄握手处的材料分别是的材料分别是_(在在不锈
14、钢和铝；不锈钢和铝；不锈钢和木料；不锈钢和木料；木料和橡胶中选择一项，将序号填写在木料和橡胶中选择一项，将序号填写在“_”处处)；(2)画出手柄的设计草图画出手柄的设计草图(只需要画出手柄草图，不需要画出锅体只需要画出手柄草图，不需要画出锅体)，必要时可用，必要时可用文字说明；文字说明；目的目的尺寸尺寸(3)在设计草图上标注连接处的在设计草图上标注连接处的主要尺寸主要尺寸；(4)为了检验手柄与锅体连接后是否达到设计要求，下列试验方案中不合理为了检验手柄与锅体连接后是否达到设计要求，下列试验方案中不合理的是的是_(在下列选项中选择一项，将序号填写在在下列选项中选择一项，将序号填写在“_”处处)。
15、在锅里放置适当的重物，握持手柄握手处，将锅水平拿起，观察各处是在锅里放置适当的重物，握持手柄握手处，将锅水平拿起，观察各处是否发生明显变形；否发生明显变形；锅加热后，检验手柄握手处是否烫手；锅加热后，检验手柄握手处是否烫手；泡在水中一段时间，观察手柄与锅体的连接是否牢固。泡在水中一段时间，观察手柄与锅体的连接是否牢固。记住只有标注了尺寸才是图样，别人才能根据你的图样加工产品记住只有标注了尺寸才是图样，别人才能根据你的图样加工产品构思方法：构思方法：1.联想法联想法2.形态分析法形态分析法3.设问法设问法4.仿生法仿生法52014.3浙江统一考试浙江统一考试如图所示是一款如图所示是一款木制作品展
16、示架。支架与展示板之间采用铰木制作品展示架。支架与展示板之间采用铰连接，能够实现展示板的转动。请你为该展连接，能够实现展示板的转动。请你为该展示架示架设计一个支撑件，便于将展示板固定于设计一个支撑件，便于将展示板固定于某一倾角。某一倾角。设计要求设计要求如下：如下：A支撑件安装在展示板与支架之间，能使展示板上部向后倾斜，在支撑件安装在展示板与支架之间，能使展示板上部向后倾斜，在0 45之间任意调整并可靠固定；之间任意调整并可靠固定；B支撑件采用厚支撑件采用厚2mm、宽、宽30mm、长度足够的钢板制作，其余零件自选、长度足够的钢板制作，其余零件自选C结构简单，操作方便。结构简单，操作方便。请根据
17、上述设计要求，完成以下任务：请根据上述设计要求，完成以下任务：(1)以下因素在设计时不需要考虑的是以下因素在设计时不需要考虑的是_(在在安装的位置；安装的位置；支架高度；支架高度；板与支架之间的缝隙；板与支架之间的缝隙；固定方式中选择一项，将序号填写在固定方式中选择一项，将序号填写在“_”处处)(2)画出支撑件的设计草图画出支撑件的设计草图(只需画出支撑件只需画出支撑件)，必要时，必要时可用文字说明可用文字说明；(3)在设计草图上标注支撑件的在设计草图上标注支撑件的主要尺寸主要尺寸；(4)说明该支撑件是如何让展示板实现在说明该支撑件是如何让展示板实现在0 45之间任意调整并可靠固定之间任意调整
18、并可靠固定；(5)支撑件安装在展示架后，要对该支撑件进行技术试验，以下的试验中，不需支撑件安装在展示架后，要对该支撑件进行技术试验，以下的试验中，不需要的是要的是_(在在操作灵活性试验；操作灵活性试验；展示板不同角度调整和固定试验；展示板不同角度调整和固定试验；支撑件反复装拆试验中选择一项，将序号填写在支撑件反复装拆试验中选择一项，将序号填写在“_”处处)。(4)拧松元宝螺母，调整展示板角度，拧紧元宝螺母拧松元宝螺母，调整展示板角度，拧紧元宝螺母连接在支架上连接在支架上局部视图的表示局部视图的表示联想：数学知识联想：数学知识“两点确定一条直线两点确定一条直线”面板的侧棱类似一条直线，其中其中1
19、个点在动，直线才会动。个点在动，直线才会动。元宝螺母与元宝螺栓：便于拆卸的地方直接用手转动使用。元宝螺母与元宝螺栓：便于拆卸的地方直接用手转动使用。手画方法手画方法课堂小结课堂小结4.3常用的构思方法常用的构思方法1.形态分析法：系统思维，易于形成多种方案。形态分析法：系统思维，易于形成多种方案。一、一、体验形态分析法和联想法体验形态分析法和联想法2.联想法：借助想象，触类旁通。联想法：借助想象，触类旁通。二、二、尝试应用设问法和仿生法尝试应用设问法和仿生法3.设问法设问法是通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而做出选择并深入开发创造性设想的一种构思方法。分类：（分类：（1）检核表法）检核表法（2）5W2H法法（3）和田）和田12动词法动词法4.仿生法仿生法是模拟自然生物形态进行设计的方法。是模拟自然生物形态进行设计的方法。
