4.2明确问题

第二节明确问题1.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任务的设计计划。3.设计计划。学习目标1.能根据设计对象和现有的工作条件列出具体的设计要求，包括应达到的标准和所受到的限制。2.能制定一般的设计计划表。明确问题复习：发现问题（二）发现问题的途径与方法（一）发现问题的重要性1.观察日常生活2.收集与分析信息3.技术研究与技术试验导入:发现的问题（原始记录）1.眼镜戴久了会下滑，并且会在鼻梁上留下红印。2.盲人倒茶时看不见何时倒满。3.学校现用垃圾箱不能对垃圾进行分类。4.早晨太阳升起后必须起床上学。5.冬季使用融雪剂除雪,造成环境污染和水资源浪费。6.教室没有电话，不能随时和外界联系。7.午睡时，课桌不够高，感觉不舒服。8.削苹果时容易削到手。•明确问题发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。但到底能不能够确定为一个设计课题，还需要作进一步的分析，并提出具体的设计要求。我们把这个环节叫做明确问题。•有同学产生了这样的想法设计一款适合所有人群使用的手机•大家觉的有可能吗？一、明确问题的内容讨论：不能设计一款适合所有人群使用手机的理由1、问题是否明确问题表述本身是否明确问题产生的原因是否明确问题提出的目的是否明确123一、明确问题的内容与价值案例手机信号塔附近居民患癌率高4倍对此，你能提出什么问题呢？能否设计一款没有电磁辐射的手机，以确保人们的健康？这个问题明确吗？这样的手机能设计成功吗？为什么？问题表述是否明确无电磁辐射的手机问题产生原因是否明确电磁辐射对人健康不利问题的提出目的是否明确减少手机对人的危害二、明确问题的价值能否设计一款没有电磁辐射的手机，以确保人们的健康？不符合科学原理一、明确问题的内容与价值在知道问题的内容与价值后，再去做产品，这样可以使做出的产品更快的被社会承认。（二）问题的价值现有技术能否解决（可能性）是否遵循基本的科学原理（科学性）目前是否已经充分解决（先进性）是否具有普遍意义（普遍性）投入与产出的比是否理想（效能性）用柠檬发电的电子钟滑板后面装风扇给苍蝇一个机会的拍子给苍蝇一个机会的拍子通过面部识别来调节水温水压的水龙头明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观的分析外，还可以借助于一些研究手段(如信息收集、调查分析等)来进行。这样，既可以深化对问题的认识，进一步明确问题的内容与价值，又可以为分析问题解决的条件及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。你会制作信息收集的各种表格，会整理和用图表表达汇总结果吗?（案例二）俞焱发现冬季收集雪存在问题•从天而降的雪花给人们带来欢乐和一些不便，同时也给人们带来了无须额外投入的能源。雪是水的固体形态，充分利用对人类大有益处。•在日本北海道洞爷湖国际媒体中心二层地板以下，有一个采用隔热材料砌成的雪仓库，保存了超过7000吨的天然雪，参与大楼的制冷降温。数据显示，融雪空调可以负担媒体中心最大制冷负荷的30%，雪可以供给空调使用60天，空调费用减少约1000万日元，减排二氧化碳185吨。无能耗的“雪能源”在日本北方市民生活中扮演越来越重要的角色。人们把降雪积存起来，集中保管在雪库里，转年夏天，用它作不冻液降温，往复循环地送入各户制冷。据报道，北海道美呗市建造了一座以雪为制冷剂的六层空调住宅楼，这一奇特方式目前尚属世界首例。•虽然一个夏天用雪量为数不小，但美呗市每年降雪量很大，一个冬天郊外地面积雪可达２米，足以供给制冷需要。利用雪储藏大米、土豆等农作物是一种有效的方法，冬天存雪，天气转暖后可以直接用于粮库的恒温系统。•如果在雪花的六边形造型上适当调整温度、压力，也可以生成像海底甲烷水合物（亦称可燃冰）一类的物质。这样一来，天然气的贮藏、运输将因此而变得更加简便安全。•此外，雪水是一种超软水，不含钾、钠等矿物质，具有很强的渗透力。因此，对人体有着奇妙的保健作用，对治疗红眼病、皮肤烫伤、冻伤都有效果。常用雪水洗澡，可以增强皮肤的抵抗力，促进血液循环，减少疾病。二、明确解决问题的限制及具体设计任务•限制主要由两个方面决定：•1、设计对象的特点和问题解决解决的标准；•2、设计者的技术能力与条件。不同的设计对象往往有不同的特点，其产品的功能、大小、安全、外观、耐用性等方面的设计标准也有所不同。1、设计对象的特点和问题解决的标准；童车变速自行车不同的设计对象有不同的要求、成本、市场需求军用笔记本电脑儿童电脑设计对象还将可能会受到诸如成本、环境等的限制。如一幢建筑物的设计、一项工程的设计往往都有一定的预算，对其设计对象生产的成本、经费等有一定的限制。2、受到解决者或设计者的主、客观条件的限制•主观条件：是否有解决问题所需要的知识和技能。•客观条件：问题的解决过程要消耗一定的人力、物力、财力以及时间，需要一定的材料、资料、仪器、设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。•思考：假如你家需要一个新书架，从设计对象的角度看，解决这一问题将会受到哪些方面的限制？请完成下表限制的内容限制的原因空间成本造型为了保证设计的顺利实现，我们需要制定设计计划，设计计划可以更好地保证设计的有目的、有计划地进行——设计计划的作用。a：发现与明确问题：调查需求、明确要求；b：制定设计方案：设计分析、方案构思；c：制作模型：绘制图样、产品制作；d：测试、评估及优化；e：产品的使用和维护：产品说明书。产品设计计划举例:制作台灯为了统筹安排设计进度、合理利用设计资源，并根据时间需要及设计各个阶段的工作量和设计的难易程度，科学、合理地分配时间，还需要制定一份时间进度计划表或设计计划书。（根据a、b、c、d、e五方面）P89—90思考和讨论？注意设计计划书时，既要根据设计的一般过程，又要结合设计的实际。比如技术试验的安排，就得根据具体需要来确定。20世纪初，食品商瓦尔特·杜伯纳观察来到他店里的消费者。他注意到，人们能够用手提起来多少商品，或者用胳膊夹起来多少商品，这直接影响到商品的销售。于是他有了一个创意。他准备了一个大纸袋，用一根绳索作为加固筋兜起来，这种申请了专利的杜伯纳购物袋可以承重75磅，那根绳子还兼做提手用。杜伯纳每年销售100万个这样的购物袋。•1.上述材料中杜伯纳发现问题的途径和方法是()A．调查问卷B．观察日常生活C．技术试验D．技术研究•2.发现问题之后，杜伯纳明确了什么问题？()A．怎样发明一个购物袋？B．如何增加商品的销售量？C．怎样使人们可以方便、轻松地购买商品？D．怎样用绳索设计一个购物袋？徐明是一位高一学生，想要对自己使用的自行车进行改造，在现有功能的基础上增加照明功能，以方便夜间行路。他准备利用废旧蓄电池给车灯供电。试分析徐明完成改造的限制因素。大类限制因素是否具备材料工具电线、可购买开关、可购买12伏小灯炮可购买反光镜旧手电筒拆下尖嘴钳、螺丝刀具备个人能力电学知识，具备动手能力。具备工艺方案未能落实蓄电池固定的具体位置资金改造的预算资金约18元，具备时间课余、休息时间有•通过对人们的需求调查发现和明确值得解决的技术问题如下，请选择最有价值的问题，并判断自己是否具有解决这个问题的条件和能力。•（1）人们在夜晚打开门锁时，如果附近没有灯光，从寻找钥匙到打开门的过程，是比较麻烦的。•（2）家中如果只有一位耳背的老奶奶，如何解决她接听电话的问题。•（3）我们学校现在使用的黑板擦，对于擦黑板和教师的健康问题，依然没有很好的解决。•（4）我们学校个别地方“长明灯”现象还存在，如何才能有效解决？•请写出你认为最有价值的问题（只写字母序号），并列举解决其中某一个问题时你具有的3个有利条件和3个不利条件。•答案：略•本题属较难题。主要考查明确问题的能力。•举例深井救人器发现问题通过google搜索，约有90,400项符合“深井救人”的查询结果主动地发现了问题；收集了各种信息；问题得到了明确；这个问题是有价值的。方案构思•方案1：手铐式•方案2：捆肚子•方案3：智能救人•方案4：捆脚•方案5：捆手•方案6：可行性分析明确受到的限制进行设计制作模型作品的测试、评估及优化产品的使用和维护对深井救人器的使用意见浙江省新昌中学学生通过细心观察和严密思考，从人民群众的生命安全出发，设计完成了深井救人器。现在各种安全事故频繁发生，深井事故十分突出，由于目前没有专门的深井救生器械，救援人员不易下到窄型深井中，多采用先在深井上方搭一个三脚叉，放下救护绳，绳子的另一头系牢救援人员，将救护人员从深井高处倒立放下，待救护人员找到落井者后再将救护绳拉上。如果遇到井较深，则需要调来挖土机帮忙。该项目提供了一种适用于深井中救人的器械，在救援人员难以接近落井人员的情况下，可以在高处远距离捆绑固定落井人员，并将其从窄型深井中提升到地面上。其关键发明的巧妙点在于绳索组上的绳扣扣合的机械机构部分及用于捆绑固定落井者的绳索组的设计，现在这些问题已在吴路同学的努力下巧妙地解决了。吴路同学还设计了几种不同的套件，以适合不同姿态的落井者。该项目问世后，我们消防队进行过模拟深井营救，效果很好，我们认为方案是可行的，设计是合理的，它可以在消防中心配备使用，从而保护人民群众的生命安全，也可以在突发事故中使用（如矿井、水库等），具有广泛的推广应用前景。浙江省新昌县消防大队2007年6月28日做一做设计一个适合你自己的家庭书架的设计要求：结合第三章设计的一般过程，（1）从设计者的角度分析该设计可能受到哪些方面的限制。（列出限制因素分析表）（2）说明你打算如何实施你的这个设计的过程。（时间进度计划）寄宿生小明发现……,怎样改善呢?•梳妆台还缺点什么吗？“也许这才是我想要的……”思考和练习1你家新买了一套住房，如果让你进行设计装修，你将从哪些方面考虑？设计、装修新房时会受哪些主、客观条件的限制？你如何解决？如何制定一份装修计划表或计划书来确保你的工程得以顺利的实施？思考和练习2明确设计便携式小凳子的设计能力、设计条件和设计限制，根据情况该如何解决？请制订一份制作计划书。1.通过本章的学习，树立发现问题的意识，掌握发现问题的途径和方法，可以帮助人们更好地发现有价值的问题。2.明确问题的内容，确认问题的价值，分析和明确设计所应受到的限制和所应达到的标准，进而提出设计任务，可以保证问题的解决和设计工作的顺利进行。制定周密的设计计划对确保设计有目的、有计划地进行也有着重要的意义。