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设计的一般过程发现与明确问题制定设计方案制作原型或模型优化设计方案编写产品使用说明书测试评价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，后来请来了德国的电机专家来修理。德国专家来了以后，用了两天的时间呆在发电机旁，这看看那听听，最后，他在发电机的顶上画了一条线。告诉修理工，将顶盖打开，将画线处的线圈减少16圈。故障果然被排除了。这位德国专家向福特公司要1万元美元的酬金。很多人认为不值，因为故障很简单，排除也很容易。但福特的老总认为非常值。为什么老总会觉得非常值得呢？发现问题很重要!福特公司的老总认为值,是因为德国专家发现了问题。而不在于排除故障的复杂与简单。为什么其他人没有发现问题呢？1.问题的来源(1)人类生存活动中必然会遇到的问题。产生问题主要有以下三种情况：避雷针筷子、叉子算盘的发明•在古代，由于社会的发展，对计算的速度和准确性要求越来越高，于是人们发明了算盘。镜子的发明在漫长的远古时代，人类没有镜子，但人类还是用“土”办法看到了自己的身形，那就是在平静而清澈的水面上观看自己的倒影。水中倒影青铜镜玻璃镜子(2)别人给出的问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。在企业进行设计工作时，问题的来源大都属于这种。防火服收割机当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻力的问题越来越明显。为了解决这个问题，人们设计了外观呈流线型的汽车。流线型设计的交通工具(3)基于一定的目的由设计者自己主动发现问题。需要我们积极主动的思考，独具慧眼的发现。照明拖鞋水上行走鞋人们总是想与听觉范围以外的其他人联络。例如罗马人从一个山顶向另一山顶闪镜子，古代中国人则使用烽火和烟雾信号。亚历山大·格雷厄姆·贝尔是一位在北美治疗耳聋的苏格兰医生，他的工作自然而然的把他引向了对声音的研究，在话筒端，贝尔使用一种膜片，声音传到膜片会导致膜片震动，该震动会导致电路中的电流发生变化。在听筒端，该变化的电流通过电磁作用，使听筒膜片震动，从而产生声波。1876年贝尔发明了第一部电话。电话的发明(1)观察日常生活(2)收集和分析信息(3)技术研究与技术试验2.发现问题的途径与方法要养成观察的习惯，多角度、多层次、多方向地进行观察和思考。制定好观察提纲，作好观察记录。做一个有“心”人。(1)观察日常生活一次，鲁班带着徒弟们上山伐木，突然，鲁班觉得手被什么东西划了一下，抬手一看，长满老茧的手划出一道口子，渗出了血珠。他仔细地在周围观察，原来是丝茅草划的。鲁班很惊奇，他摘了一片草叶，发现草叶边缘长着许多锋利的细齿。看看丝茅草的叶子，他心里豁然开朗。他用毛竹做了一条竹片，上面刻了很多象丝茅草叶那样的锯齿。用它去拉树，只几下，树皮就破了。他跑下山去，请铁匠按照自己做的竹片的模样，打了带锯齿的铁条。用它去拉树，真是快极了！这铁条，就是锯的祖先。案例—鲁班与锯1.当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中饮料时，如果管子弯折了，就喝不到饮料；2.人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子；3.在使用折叠剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤；你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？由以上问题引发的设计与发明(2)收集和分析信息(3)技术研究与技术试验案例—伽利略与体温计在一次课上，伽利略与学生一起做实验时，看到水温升高后罐内的水位上升，他突然想到能不能利用热胀冷缩的原理制造出温度计呢？他立即投入到实验当中去，每次试验都以失败而告终，但他仍不气馁，有一次伽利略发现把试管插入冰水中，用手握住试管，使空气变热，水慢慢从试管中上升一截，于是他就把很细的试管装上水，排出空气并密封，并在试管上刻上刻度，这样最早测量人体温的体温计诞生了。身边的这些问题你解决了么？无针订书机无针订书机原理分析：•从订书机顶部压下，纸张便轻易地被订在了一起，无需订书钉！•环保设计，时尚先锋，永不伤手。尤其适合装订票据、简单文件等。•它是利用折纸的原理设计的，利用订书机内的特殊裁切钢刀将纸张打孔，再将纸张透过特殊折纸结构将打孔后的纸张穿入裁切痕内侧，纸张就固定了。无针注射器原理:通过高压使液体药品通过一个极细的孔后，产生一个液体柱，穿透皮肤喷射到皮下。它的优点是消除了被注射者对针头的恐惧，消除了疼痛。二、明确设计要解决的技术问题明确设计要解决的技术问题就是要弄清楚要设计的技术问题的所在：1.判断问题是否能够解决2.判断问题是否当前可以解决3.判断问题是否值得解决1.判断问题是否能够解决就是判断要解决的问题有没有违反科学理论和客观规律。例如：永动机长生不老药凡是伪科学的或者反科学的问题都不应徒劳地设计。2.判断问题是否当前可以解决，解决这个问题是否超出了当前的能力与条件。如果是当前科学技术水平无法解决的问题，就不适宜进行设计；对超出当前物质条件和工作条件（人力、物理、资源等）的问题，也不适宜进行设计。例如：古代的人想飞上天3.判断问题是否值得解决，是解决这个问题是否有价值，投入产出比如何，社会效益如何，综合效益如何，不符合成本效益原则的设计一般都不宜考虑。判断下列问题是否有解决的价值：1.制造永动机2.用电来照明3.设计多功能的椅子4.去火星上种果树5.把冬天下的雪都有效利用起来6.把水“变成”油•案例分析：水变油事件——曾有人声称做了大量实验发明了水变油的技术，即水通过机器后变成了油。水变油一度被宣传为中国继古代的“四大发明”之后的第五大发明，这场闹剧使国家受到了巨大的损失。课堂小结：发现与明确问题设计问题的来源明确设计要解决的技术问题必然会遇到的问题别人给出的问题主动发现问题是否能够解决是否当前可以解决是否值得解决人们的需求和愿望1.詹姆斯﹒哈格里沃斯有一次无意中将家中的纺车碰翻了，发现纺车锤竖立时仍能转动，从这一偶然事件中得到启示，从而诞生了新式的纺纱机。这个案例说明（）A、问题可以来源于观察生活B、问题来源于收集和分析信息C、问题来源于技术研究与技术试验D、问题来源于梦境A2.在鲁班发明锯的过程中，他发现问题的方法是发现问题的途径和方法中的（）A、收集和分析信息B、观察日常生活C、技术研究和试验D、以上三种都不是B3.发现问题的途径和方法中，伽利略发明温度计时是通过（）发现问题的A、观察日常生活B、收集分析信息C、技术研究和技术试验D、都不是C