第二章 步入设计殿堂(地质版)

第二章步入设计殿堂

我们已经走进了五彩斑斓的技术世界。在技术活动中，有一项极为重要的工作一一设计，它是所有技术活动的基础。

让我们步入设计殿堂，来认识设计、了解设计。

第一节揭开设计的面纱

什么是设计？设计有哪些特点？

一、身边处处有设计

提到设计，你是否认为这是科学家、专家、工程师的事情，与自己没有什么关系？你是否只会联想到雄伟的建筑，复杂的机器，神奇的电脑、飞船、导弹……其实，你只要仔细思考一下，就会发现：我们身边处处都有设计。四季穿戴的服装鞋帽，饮食使用的餐具、茶杯，写字用的笔，照明用的灯，家中舒适的桌椅沙发，出门使用的交通工具……我们日常生活时时接触的各种用品，哪一样个是经过设计而产生出来的？如果要使各种用品更加满足人们的需求，也要经过设计来解决。由此可见，人们的衣、食、住、行都离不开设计。

下面我们先看一看家用餐厅装修设计的具体过程。

餐厅设计经历了以下几个步骤：

在日常生活中，类似这样的设计活动大家也许都做过，只是没有意识到而已。

在人类的生产活动中，设计是普遍存在的技术活动，任何一样新产品，小自一粒纽扣，大到飞机、汽车、房屋、桥梁，都是经过人们的设计而产生的。

大家一定会问，各种各样技术产品的设计与我们生活中的设计是一样的吗？我们也能设计工业产品吗？其实，工业产品设计和我们日常生活中的设计过程与方法基本上是一致的，只不过前者设计更为复杂，所召要的知识、技能更多而已。

下面我们再来看一看生态垃圾桶的设计过程。

将垃圾进行科学的分类和处理，是保护生态环境的重要措施。为此，工程师设计了一种生态垃圾桶（图2-2），其目的是制作一个清洁、小巧、有个性的产品。

讨论交流

分组讨论生活中还可以提出哪些设计课题。

生态垃圾桶的设计经历了这样几个步骤：

讨论交流

让我们一起比较分析上述两个案例中的设计过程有哪些相同之处。

过程

项目

发现与明确问题

制定设计方案

模型或原型制作

优化设计方案

编写产品使用说明书家用餐厅装修设计

生态垃圾桶的设计

通过上面的讨论，同学们会得出这样的结论：家用餐厅装修设计和生态垃圾桶的设计，其基本过程是大体一致的。

设计的一般过程是：

需要指出的是，上面是一个普遍的设计过程，不是一个规定的程序。在不同的设计过程中，这种次序可以发生变化，也可以产生反复。

试一试

你能举出生活中1~2个技术设计的案例，并分析其设计过程吗？

通过上面的案例分析，我们对设计开始有了一些了解。那么，什么是设计呢？设计有些什么特点？

二、设计及其特点

设计就是从确定的目标出发，经过一定的规划、分析和决策，产生相应的文字、数据、图形等信息的过程。简单地说，设计其实就是问题求解的计划过程。根据设计，可以通过实践转化为某项技术项目，或通过加工制造成为产品或作品。

让我们先来看一看下面的案例。

新型削皮器是怎样设计出来的？

20多年前，美国市场上供应的用来做烹该准备工作的削皮工具，使用起来很不方便，而且外观难看，制作粗糙。一家生产家庭用具的企业通过市场调查，了解到人们需要一种使用方便，便于抓握，而且能体现某种新的美学观念的削皮用具，于是组织人员进行设计，终于制造出了一种全新的普通削皮器（图2-3）、产品投放市场后，很受欢迎。设计者从人们的反应中认识到，使用舒适，满足人们追求更高的生活质量，是改善削皮器的主要方向。

人们在使用这种普通削皮荐的过程中，发现它存在需要进一步改进的地方。消费者需要一种上起来更舒服，有水时也能方便使用，而且用途更广泛的新型削皮已。于是，这家公司抓住机遇，经过大量人机工程学测量，设计了一种理想的椭国形手柄，并在上面刻上鳞片，使食

指和拇指能舒服地抓提，而且更便于控制。为了使手和削皮再有一种良好的技触感，并确保有水时仍有足够的摩擦力，设计者又找到了一种合成弹性元了橡胶（santoprene）。这样，削皮a具有足够的弹性，可以让人紧紧握住，又具有足够的硬度保持形状，能放在洗碗机里洗涤（图2-4）。这种新型削皮器成功地运用了人机工程学和美学原理，采用了理想的制作材料，从而畅销至今，深得人们的青睐。

问题思考：

新型削皮器的设计主要考虑了人们的哪些需求？

各种需求

你的知识

生理需求

心理需求

重质量需求

其他需求

分析上面的案例后，我们可以归纳出设计有如下特点。

人类为了适应生存环境，在不同阶段会提出不同需求。一种需求满足后，又会在此基础上提出更新、更高的需求。设计的目的正是为了满足人类的需求。

⒉设计的本质是创新

设计指的是一种新产品的创新活动。其目的是在给定的条件下，寻求最优化的方案，研究和创造新的产品、过程或系统。虽然这个目的可以在利用已知的元件、材料或原则的基础上达到，但需要进行创新性探索，用新的、独特的方法把这些元件、材料和过程有机地结合起来，以便达到功能上、质量上或数量上有创意的技术成果。

试一试：

分组对下列生活、学习用品进行创新设计。

用品

存在的缺点

创新设计目标

创新设计方案

文具盒

单层：文具多时摆放拥挤

双层：取下层文具不方便

双面可开式双层透明文具盒

插头

两脚插头不能插三孔插座

三脚插头不能插两孔插座

万能式插头

尖嘴钳

张开不易

像剪刀一样容易张开的尖嘴钳

防风晒衣架

衣架容易吹到一起或吹落地定位防风，防吹落的晒衣架

⒊设计的领域很广泛

春、夏、秋、冬，人们穿着各种各样的时令服装。是服装设计师设计了这些新颖的装扮，使人们享受着舒适，显示风采。

天上的飞机、地上的汽车、水面上的轮船……每天运载着人们南来北往。是机械设计师创造了多种多样的现代交通工具，使人们的出行越来越方便。

一幢幢新房屋，凝聚着建筑设计师的汗水。层出不穷的新产品，闪烁着各行各业设计工作者的智慧……

各行各业的新变化，离不了设计的核心作用（图2-5）。

设计的对象，个仅仅局限于新产品设计，还包括新技术的设计、新工艺方案的设计等；也不仅仅局限于个体产品的设计，还包括系统工程，如城市的规划设计、地区的交通设计、工业基地的整体设计、大型工程的整体设计等。

⒋设计工作需考虑多方面问题

设计主要是一项智力活动，必须考虑多方面的问题（图2-6）。总体上讲，主要考虑两个方面的内容：一是解决好技术产品（如机械、设备、交通工具、建筑等）中物与物关系的问题，比如汽车的气缸与活塞之间的关系、发动机与传动机械之间的关系等；二是解决好技术产品与人阶关系问题，建立以人为本的设计价值观念，比如汽车的安全性、舒适性。美观性等。

讨论交流：

以生活中的一种日用品（如系、椅、书架、文具盒等）为例，要把它设计得更符合我们的要求，需要考虑哪些方面的问题？

⒌设计需要发挥团队精神

一项成功的设计，需要市场调研人员、设计师、工程技术人员组成的团队分工台作，实现领域间的合作与互动，树立以用户为中心的产品观念，共同关心产品的有用性、可用性和吸引力。只有这样，才能最终实现设计的成功。

问题思考：

在设计过程中为什么要发挥团队精神？

小资料：

技术设计的三种类型

⒈开发性设计

在没有先例的情况下所进行的独创性的设计。

2 综合性设计

利用现有技术及其原理，进行重新组合，使设计系统化、综合化，从而创造出具有新功能的技术产品。

3 改进性设计