发现和明确问题 PPT课件
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通用技术 发现与明确问题 (共50张PPT)
2018/6/26 第三章 怎样进行设计 平遥二中 刘壮 会遇到的问题 可以说是一切技术问题的总来源。
比如，我们要解决如何进食，所以设计出叉子、筷子。
2018/6/26
第三章 怎样进行设计 平遥二中 刘壮
16
设计问题的来源
第一种，人类生存活动中必然会遇到的问题 可以说是一切技术问题的总来源。
2018/6/26
第三章 怎样进行设计 平遥二中 刘壮
18
案例分析：电话的发明
德国人赖特
赖特是一位德国教师。 1861 年， 他造出了一台简易电话机，由 发话器和受话器两部分组成。 赖特高兴地把这一发明拿到法 兰克福物理学会上表演，但是 到会的权威们却毫无兴趣，认 为这是小孩子的玩意。这使得 赖特大受打击，不久就病逝了。
10
发现与解决问题
“发现与明确问题”在设计活动中是首要的，必须通过调查研究和 各方面的思考，才能“发现”与“明确”。
“发现与明确问题”就是通过对人们生活、工作的各种需求和愿望 的调查，去发现和明确值得解决的技术问题：
判断问题是否能够解决； 判断问题是否当前可以解决； 判断问题是否值得解决。
2018/6/26
14
设计问题的来源
什么是问题？
在生活中，在很多为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。
科学方面的问题：天上为什么会下雨、飞机为什么能飞上太空 是什么？为什么？ 社会方面的问题：人口问题、升学就业问题 怎么解决？ 技术方面的问题：程序设计问题、用品的设计问题 怎么做？ 为了满足人类的需要而被不断发现、设计、解决的问题。
第三章 怎样进行设计 平遥二中 刘壮
11
发现与明确问题
“发现与明确问题”是十分重要的。
2018/6/26
比如，我们要解决如何进食，所以设计出叉子、筷子。
2018/6/26
第三章 怎样进行设计 平遥二中 刘壮
16
设计问题的来源
第一种，人类生存活动中必然会遇到的问题 可以说是一切技术问题的总来源。
2018/6/26
第三章 怎样进行设计 平遥二中 刘壮
18
案例分析：电话的发明
德国人赖特
赖特是一位德国教师。 1861 年， 他造出了一台简易电话机，由 发话器和受话器两部分组成。 赖特高兴地把这一发明拿到法 兰克福物理学会上表演，但是 到会的权威们却毫无兴趣，认 为这是小孩子的玩意。这使得 赖特大受打击，不久就病逝了。
10
发现与解决问题
“发现与明确问题”在设计活动中是首要的，必须通过调查研究和 各方面的思考，才能“发现”与“明确”。
“发现与明确问题”就是通过对人们生活、工作的各种需求和愿望 的调查，去发现和明确值得解决的技术问题：
判断问题是否能够解决； 判断问题是否当前可以解决； 判断问题是否值得解决。
2018/6/26
14
设计问题的来源
什么是问题？
在生活中，在很多为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。
科学方面的问题：天上为什么会下雨、飞机为什么能飞上太空 是什么？为什么？ 社会方面的问题：人口问题、升学就业问题 怎么解决？ 技术方面的问题：程序设计问题、用品的设计问题 怎么做？ 为了满足人类的需要而被不断发现、设计、解决的问题。
第三章 怎样进行设计 平遥二中 刘壮
11
发现与明确问题
“发现与明确问题”是十分重要的。
2018/6/26
第三章 发现与明确问题 (43张PPT)精品通用技术公开课
目录
技术试验及分类 技术试验的方法 技术试验报告的写作
二、发现问题的途径与方法
1. 观察日常生活——生活中偶然的一个事物、现
象等，稍一留心，都可能发现一个新问题。
观察日常生活
日常生活是我们存在的背景和基础 ， 它往往蕴 藏着丰富的问题资源。观察不仅仅是眼睛的事情，要 与耳、鼻、舌、手等五官并用。
防火服
思考：
生活中还有哪些发明产品是由张 三提出来，李四发明的？
3：基于一定的目的由设计者自己主动地发现问题 并试图解决它。
例：1876年，贝尔发明了第一部电话。
思考：
生活中还有哪些发明产品是由张 三提出来，然后张三又发明的？
第一、二种问题的提出往往比较明确，第三种 问题需要积极主动的观察，细致入微的比较，独具 慧眼的发现。
4、问题的意义
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 夜的时间呆在发电机旁，这看看那听听，最后，他 在发电机的顶上划了一条线。告诉修理工，将顶盖 打开，将划线处的线圈减少16圈。故障果然被排除 了。这位德国专家向福特公司索要1万美元的酬金。 很多人认为不值，因为故障很简单，排除也很容易。 但福特的老总认为值。因为他发现了问题。而不在 于排除故障的复杂与简单。为什么其他人没发现出 来呢？
思考：
生活中还有哪些发明产品是人类 必须使用才发明的？也就是说，所有人 都会遇到的问题。
2：由别人给出问题，设计者必 须针对问题寻求解决方案。
例如，为了减少空气阻力，人们设计了外观 呈流线型的汽车。
流线型设计的交通工具
流线型设计的交通工具:
基于消防员的安全保护 为解决这问题人们发明 出了防火服。
通用技术公开课 发现问题与明确问题
调查问卷表的形式与内容
访谈计划的形式与内容
统计结果立体图式中的三维饼图法：
• 明确解决问题受到的限制及具体的设 计要求
• 在明确问题的内容与价值之后，还应明 确解决这一问题所受到的主客观条件的 限制，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。
(1)受到的限制主要由两方面决定： ①设计对象的特点和问题解决的 标准
第四章 发现与明确问题
问题的来源
问题：在生活中，我们所不知而需要解答的话题。 产生问题的三种情况：
1.人类生存活动中必然会遇到的问题：
例：叉子、筷子
2.别人给出的问题：
在企业进行设计工作时，问题的来源大都属于这种。
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。
• 答案：贝尔针对的是如何让声音通过电 传输的问题。 • 是贝尔自主发现并研究解决的问题。
（二）发现问题的途径与方法
• 观察日常生活 • 收集和分析信息 • 技术研究和技术试验
1、观察日常生活
感冒专用卫生纸
吃面条专用筷子
2、收集和分析信息
收集信息和分析信息
• 微软通过收集用户信息，发现系统问题
1.人类生存活动中必然会遇到的问题
中国人发 明筷子
欧美人发明刀叉
2.别人给出的问题
• 在企业进行设计工作时，问题的来源大都属于这种
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。
贝尔发 明电话 机
案例电话的发明
• 阅读P78《电话的发明》，贝尔针对的 是什么问题？这个问题从何而来？
明确问题
明确什么呢？
1、明确问题的内容与价值 （1）明确问题的内容
发现、分析、解决问题课件 PPT
只要有问题，就证明： 1）一定存在差距； 2）一定有了比较的过程； 3）一定有了相关的结论。即： ①问题=期待A状态-现实B状态。 ②问题=f（差距）
何谓问题 发现问题 分析问题 解决问题
QC手法应用
现场管理的金科玉律
1）当问题（异常）发生时，要先去 现场。 2）检查现物（有关的物件）。
3）当场采取暂行处置措施。
How
简 化
解决问题的误区：
1).解决问题的“一时式”方法。 2).解决问题的“一事式”方法。 3).解决问题的“脉冲式”方法。
检查效果
设定检查的标准：内容、时间点、检查
方法、负责人。
检查的重点：方法，规范遵守难量度、
实施人员的了解程度、方法的合理性、
操作的捷性。
效果确认
确认对策是否有效果
测定别
制品别 环境别
测定仪、测定人、测定地区、测定方法等
品种、批号、规格、新旧等 气温、阴睛、风雨、照明、潮湿干燥等
不良项目别
依各种不良之现象如裂痕、破损、污点等
某零件不良查检表
日 期 不良项目 内孔粗糙 偏 心 内厚不均 毛 边 其 他 合 计 检查数 不良率
8/1 8 12 2 15 2 39 307 13
是否有其他因素加入 考虑其他方面有无反效果
因。
1. 摸索方法（不断设计各种方法）
2. 实践（不断试用各种方法）
3. 记录（不论结果好坏，都记录下来）
4. 标准化（使产品质量保持一致性、稳定 性）
ISO精神
怎样做 怎样写 怎样写 怎样做
何谓问题 发现问题 分析问题 解决问题
QC手法应用
解决问题的原则
廉正快乐原则 廉……成本 快……速度
发现与明确问题
• 问题和设计受到的限制主要由两个方面决定的： 1、设计对象的特点和问题解决的标准； 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。如：儿童玩具、门锁等
客观条件的限制： 不同的设计对象有不同的要求、成本、市场需求
再 见 吧！
设计者 林恒韬（小学四年级 ）
“用心”观察日常生活
对问题价值的敏感性进行思考
主动出击 寻找问题
——收集和分析信息
（主动发现问题的方法之一）
产品设计的市场调查和分析
北京小家电市场调查报告
收集和分析信息
严谨试验 创造问题
——技术研究与技术试验
（主动发现问题的方法之二）
船模技术试验
明确问题的 内容与价值
内容 价值
明确问题
限制
解决问题的
限制与计划
计划
一、 明确问题的内容与价值
1 、内容明确的含义：
①问题表述本身是否明确——核心的概念
例如: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?
②问题产生的原因是否明确——涉及的环境
例如:控制氟里昂（二氧化碳）排放量的问题 发展中国家、发达国家
③提出问题的目的是否明确——基础与条件
梅雨季节房屋装修计划书
6月15日 入梅天气较为凉爽到装修公司咨询设计
6月15日至6月30日 签订装修合同,水电进场施工
7月1日 7月15日
出梅天气,进入高温阶段,泥工
进场施工
7月10日至8月10日 木工木料进场,高温可确保材
料干燥且甲醛挥发较快
8月10日至8月30日 油漆进场施工,因气温高油漆
中苯挥发较快
• 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。如：儿童玩具、门锁等
客观条件的限制： 不同的设计对象有不同的要求、成本、市场需求
再 见 吧！
设计者 林恒韬（小学四年级 ）
“用心”观察日常生活
对问题价值的敏感性进行思考
主动出击 寻找问题
——收集和分析信息
（主动发现问题的方法之一）
产品设计的市场调查和分析
北京小家电市场调查报告
收集和分析信息
严谨试验 创造问题
——技术研究与技术试验
（主动发现问题的方法之二）
船模技术试验
明确问题的 内容与价值
内容 价值
明确问题
限制
解决问题的
限制与计划
计划
一、 明确问题的内容与价值
1 、内容明确的含义：
①问题表述本身是否明确——核心的概念
例如: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?
②问题产生的原因是否明确——涉及的环境
例如:控制氟里昂（二氧化碳）排放量的问题 发展中国家、发达国家
③提出问题的目的是否明确——基础与条件
梅雨季节房屋装修计划书
6月15日 入梅天气较为凉爽到装修公司咨询设计
6月15日至6月30日 签订装修合同,水电进场施工
7月1日 7月15日
出梅天气,进入高温阶段,泥工
进场施工
7月10日至8月10日 木工木料进场,高温可确保材
料干燥且甲醛挥发较快
8月10日至8月30日 油漆进场施工,因气温高油漆
中苯挥发较快
高一通用技术 第四单元 发现与明确问题(发现问题)技术课件
美军在越南战争时使用的移动电话
1969年，可视电话产生 年
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。
你认为发现问题的途径与方法还有哪些？ 你认为发现问题的途径与方法还有哪些？
新式纺纱机的诞生
马上行动
你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？ 你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？
案例分析——电话的发明 电话的发明 案例分析
3.贝尔是治疗耳聋的 贝尔是治疗耳聋的 医生。 医生。他的工作使他 对声音如何用电来传 递产生了兴趣。 递产生了兴趣。 1876年贝尔电话研制 年贝尔电话研制 成功。 成功。 基本原理: 基本原理
电磁 感应 电磁
贝尔电话的外形 和内部结构图
声音
薄膜振动
电流 (变化 变化) 变化
感应
薄膜振动
声音
喂，芝加哥
1892年纽约和芝加哥的电话线路开通。 1892年纽约和芝加哥的电话线路开通。电话 年纽约和芝加哥的电话线路开通 发明人贝尔第一个试音： 芝加哥” 发明人贝尔第一个试音：“喂，芝加哥”，这一 历史性声音被记录下来。 历史性声音被记录下来。
自从使用了增音器之后， 自从使用了增音器之后，连接美国 和欧洲大陆的电话成为可能。 和欧洲大陆的电话成为可能。
案例分析——电话的发明 电话的发明 案例分析
2.1874年 2.1874年，美国人格雷制造了一台比赖 特电话还要灵敏些的电话机， 特电话还要灵敏些的电话机，在华盛顿当 众表演。表演是成功的， 众表演。表演是成功的，但是权威们依然 认为用电传送人的声音没有实用价值。 认为用电传送人的声音没有实用价值。格 雷在众口非议中也动摇不干了。 雷在众口非议中也动摇不干了。
问题的意义
发现与明确问题ppt课件
讨论: 这一过程中明确台灯问题的内容与价值 的过程是否合理？谈谈认识。
在明确问题的内容与价值之后，还应明确解决
这一问题所受到的主客观条件的限制，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。
设计对 象的特 点和问 题解决 的标准
对象特点不同， 设计标准不同
成本、环境等的 限制
设计者的 技术能力 与条件
设计
•如何判断问题是否明确？
分析问题表述是否明确？ ——要抓住核心概念；
分析问题产生的原因是否明确？ ——要抓住问题所涉及的环境；
分析提出问题的目的是否明确？ ——要抓住提出问题的情境和解决问题的基础与条件。
问题是否具有价值？
（1）所提出的问题是否遵循了 基本的科学原理?
（2）迄今为止，能否确认该问 题尚未得到充分解决?
(二) 发现问题的途径与方法 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。
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，并提出具体的设计任务。我们把这个
环节叫做明确问题的内容与价值。
内容
明确问题的
明
内容与价值
价值
确
问
限制
题
解决问题的 限制与计划
折叠式
白炽灯 艺术造型式
升降式
小日光灯 其它形式
访谈计划
• 1.访谈对象：高中学生。 • 2.访谈时间：*月*号 • 3.访谈地点：某市某中校园内。 • 4.访谈的主要问题： • 1）你希望的台灯是手动的、声控的、触摸
式的、光控的还是其他控制方式。 • 2）你理想的台灯的主要功能是什么？ • 3）台灯支架所选用材料，你喜欢金属的、
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例如：为了解决进食，人们设计了勺子、 筷子，西方人发明了刀叉。
变色防烫碗
“一种自带吸管的易拉 罐”（获得实用新型专 利证书）--该实用新型 解决实际问题所采用的 技术方案是：一种自带 吸管的易拉罐，包括易 拉罐体和易拉罐顶盖及 吸管组成，其特征在于 吸管为一可弯折吸管， 插入易拉罐体内部，易 拉罐顶盖中的拉盖连接 着吸管扣件，吸管插入 吸管扣件内。
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，这场闹剧已经使国 家损失了四亿元。
军用笔记本电脑
800元儿童电脑
课堂小结
一、设计问题的来源 二、明确设计要解决的技术问题
小结
人们的需求和愿望，是
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。
请问同学们：为什么老总会觉得非常值得呢？
当时福特公司最著名的薪酬口号就是“月薪5美元”，这在当时是 很高的工资待遇，以至于全美国许许多多经验丰富的技术工人和优 秀的工程师为了这5美元月薪从各地纷纷涌来。1条线，1万美元， 一个普通职员100多年的收入总和！
生活中处处存在着问题
生活中的一些问题
石油是不可再生资源，有没有替代油？ 教室里的桌椅设计是否合理？ 三轮车、摩托车、汽车转弯时易摔倒， 怎么办？ 雨衣有没有缺点？ 在使用黑板擦擦黑板时有没有发现问题？ 人掉进深井，有没有更好的施救办法？
……
问题是如何产生的呢？
人们的需求和愿望，可以说是一切技术问 题的总来源。
2007年3月16日，袁隆平赴香港中文大学联合书院参加“杰出学人到访”活动，并作学术报 告。他表示：在第一、第二阶段取得良好成果的基础上，第三阶段超级杂交水稻育种计划已顺势 推出，目标是在2015年将每亩水稻产量提高到900公斤，并达到“种三产四”，即种植3亩田，产 出原来4亩田的稻谷。
2011年9月19日， 指导的超级稻第三期目标亩产900公斤高产攻关获得成功，湖南隆回县百 亩试验田亩产达到926.6公斤。
他一生的研究领域涉及发电、输电、配电、电照明、电机、电化学 等方面，他还进行过用汞灯照射以加速植物生长的实验。他一生获 得近200项专利。
斯坦梅茨还热心于教育事业，在他担任通用电气公司总工程师期间 还兼任斯克内克塔迪联合大学电气工程专业教授，并对当时的大学 教育提出了改革性意见，强调学生实验的重要性。
模仿DNA双螺旋结构的立体栽培 系统，节约土地又节水
通过实践，黄建洪发现普通立体 栽培系统存在两个问题：浇灌过程中 水浪费现象严重；采光不均匀，导致 不同平台的植物生长状况不均衡。
黄建洪联想到利用DNA双螺旋结构 优越性改造立体栽培系统，经历半年多的设 计修改，他终于成功实施了设计方案，与普 通立体栽培系统比，该系统的植物种植密度 更高。并且它可以根据植物的需要定时喷水， 比普通立体栽培更节水。同时，它还能根据 不同平台植物的采光需要进行旋转，让所有 的植物能获得均匀的采光。这个设计可以广 泛应用于大棚蔬菜的种植、各种花卉的培育 以及育种等多个领域。
2、从收集和分析信息发现问题
产品设计的市场调查和分析
北京小家电市场调查报告
3、在技术研究与技术试验中“寻求 灵感、发现问题”
案例分析： 伽利略与体温表
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 水位就会上升，由此突然想到一 个技术问题:“能不能利用热胀冷 缩的原理制造出体温计呢？”想到 这伽利略顾不得上课，就立刻奔回 自己的工作室，投入到技术试验中。 试验了很多次，每次都以失败告终， 但他仍不气馁。有一次，伽利略用手握住试管底部， 让管内空气渐渐变热，然后把试管的上端插入冰水中， 松手后发现，水慢慢地从试管里上升了一截，再握住 试管，水又渐渐从试管里被压了下去。从水的上升与 下降已经看出了温度的变化。于是，他就把一个很细 的试管装上水，排出里面的空气，密封并在试管上刻 了刻度，这样，最早的体温表就研制成功了。
第三章 怎样进行设计
第一节 发现与明确问题
案例
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斯坦梅茨来修理.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。
→ 问题的来源
一切技术问题的总来源。
发现 ↗
问题
发 现
↗
↘ 发现问题的
途径与方法
与
1、观察日常生活
→ 2、收集和分析信息 3、试验、研究
明
→ → 确 明确
问 问题
1、明确问题的内容与价值 2、明确受到的限制
题
3、明确的具体设计要求
↘
→ 设计
计划
制作时间进度计划表或设计计划书
浙林本科生一项试验独具创意
2000年国家 最高科学技
术奖获奖者 袁隆平
中国工程院院士袁隆平，中国研究杂交水稻的创始人，世界上成功利用水稻杂交优势的第一 人。他于1964年开始从事杂交水稻研究。
2004年10月，中国超级杂交稻研究第二期目标现场实测在深圳市龙岗区进行。有关专家对48 亩实验田的超级杂交水稻晚稻的实测结果表明：每亩高达847公斤，标志着中国超级杂交稻育种研 究继续领跑世界。
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。
凡是伪科学的或者反科学的问题都 不应徒劳地设计。
永动机
长生不老药
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。
斯坦门茨看大家迷惑不解，转身开了个清单：画一条线，1美元； 知道在哪儿画线，9999美元。福特公司经理看了之后，不仅照价付 酬，还重金聘用了斯坦门茨。
斯坦梅茨（Charles Proteus Steinmetz，1865-1923），德国出生 的美籍电机工程师、发明家，对交流电系统的发展作出巨大贡献。
斯坦梅茨曾获斯克内克塔迪联合学院博士学位、哈佛大学名誉博士。 1901～1902年任美国电机工程师学会主席。他是美国艺术与科学 学院院士，曾获富兰克林学会的克雷松金质奖章。
爱因斯坦曾经说过：“提出一个 问题比解决一个问题更重要”。
（一）设计问题的来源
在生活中有很多为我们所不知而需要 解答的话题，这就是问题。问题形形色色， 有科学方面、有社会生活方面、有技术方 面等。问题是永远存在的。
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。
判断下列问题的价值： 1、能否制造出永动机？ 2、能否用电来照明？ 3、设计椅子的时候，实用性？多功能性？ 4、能否去火星上种果树？ 5、怎样才能把冬天下的雪都有效利用起来？ 6、能不能把水“变成”油？
书包的变化
侧背书包
横式侧背书包
双肩运动书包 健康书包
拉杆书包
？
智能书包
书包的变化给我们什么启示呢？
人的需求是会随着技术发展和时代 的变化而变化的。其实我们除了可以从 无到有的创造新产品外，对熟悉的工具 或用品都可以提出新的要求，并重新设 计。
从发展的眼光来看，世界上的 一切事物都不可能尽善尽美，一旦 找到这些事物的“缺点”并加以改 进，事物就会在原有基础上得到新 的提高。
问题从哪里来？
必然碰到的
别人给出的
生活（衣、食、住、行等） 需要(为别人解决问题)
主动发现的
主动思考（开发新产品）
人类的需求与愿望不断推动着物
质产品和精神产品的生产和创新， 这些是产生设计课题的源泉。
1、人类的需求
……
2、人类的愿望(想飞)
（二）发现问题的途径与方法 1、从对日常观察发现问题
2、发现问题的途径
（１）观察日常生活：养成观察的习惯，形成观 察的灵敏性。制定好观察提纲，有计划地实行 观察。
（２）收集和分析信息：通过调查、访问、媒体、 互联网、查阅资料等。
（３）参加技术研究与技术试验。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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，进而判断问题是否能够 解决，是否当前可以解决，是否 值得解决
1981年6月6日，袁隆平和籼型杂交水稻获国内第一个特等发明奖。 2001年2月19日，袁隆平院士获首届“国家最高科学技术奖”。颁奖仪式在人民大会堂举行， 由国家主席江泽民亲自颁授奖励证书和奖金（500万元）。
小结：
1、设计问题的来源
（１）人类的需求与愿望是设计问题的来源 （２）要知道人们的需求与愿望,要去了解、调查。 （３）设计可以是原创性设计，也可以是改进性设计。
变色防烫碗
“一种自带吸管的易拉 罐”（获得实用新型专 利证书）--该实用新型 解决实际问题所采用的 技术方案是：一种自带 吸管的易拉罐，包括易 拉罐体和易拉罐顶盖及 吸管组成，其特征在于 吸管为一可弯折吸管， 插入易拉罐体内部，易 拉罐顶盖中的拉盖连接 着吸管扣件，吸管插入 吸管扣件内。
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，这场闹剧已经使国 家损失了四亿元。
军用笔记本电脑
800元儿童电脑
课堂小结
一、设计问题的来源 二、明确设计要解决的技术问题
小结
人们的需求和愿望，是
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。
请问同学们：为什么老总会觉得非常值得呢？
当时福特公司最著名的薪酬口号就是“月薪5美元”，这在当时是 很高的工资待遇，以至于全美国许许多多经验丰富的技术工人和优 秀的工程师为了这5美元月薪从各地纷纷涌来。1条线，1万美元， 一个普通职员100多年的收入总和！
生活中处处存在着问题
生活中的一些问题
石油是不可再生资源，有没有替代油？ 教室里的桌椅设计是否合理？ 三轮车、摩托车、汽车转弯时易摔倒， 怎么办？ 雨衣有没有缺点？ 在使用黑板擦擦黑板时有没有发现问题？ 人掉进深井，有没有更好的施救办法？
……
问题是如何产生的呢？
人们的需求和愿望，可以说是一切技术问 题的总来源。
2007年3月16日，袁隆平赴香港中文大学联合书院参加“杰出学人到访”活动，并作学术报 告。他表示：在第一、第二阶段取得良好成果的基础上，第三阶段超级杂交水稻育种计划已顺势 推出，目标是在2015年将每亩水稻产量提高到900公斤，并达到“种三产四”，即种植3亩田，产 出原来4亩田的稻谷。
2011年9月19日， 指导的超级稻第三期目标亩产900公斤高产攻关获得成功，湖南隆回县百 亩试验田亩产达到926.6公斤。
他一生的研究领域涉及发电、输电、配电、电照明、电机、电化学 等方面，他还进行过用汞灯照射以加速植物生长的实验。他一生获 得近200项专利。
斯坦梅茨还热心于教育事业，在他担任通用电气公司总工程师期间 还兼任斯克内克塔迪联合大学电气工程专业教授，并对当时的大学 教育提出了改革性意见，强调学生实验的重要性。
模仿DNA双螺旋结构的立体栽培 系统，节约土地又节水
通过实践，黄建洪发现普通立体 栽培系统存在两个问题：浇灌过程中 水浪费现象严重；采光不均匀，导致 不同平台的植物生长状况不均衡。
黄建洪联想到利用DNA双螺旋结构 优越性改造立体栽培系统，经历半年多的设 计修改，他终于成功实施了设计方案，与普 通立体栽培系统比，该系统的植物种植密度 更高。并且它可以根据植物的需要定时喷水， 比普通立体栽培更节水。同时，它还能根据 不同平台植物的采光需要进行旋转，让所有 的植物能获得均匀的采光。这个设计可以广 泛应用于大棚蔬菜的种植、各种花卉的培育 以及育种等多个领域。
2、从收集和分析信息发现问题
产品设计的市场调查和分析
北京小家电市场调查报告
3、在技术研究与技术试验中“寻求 灵感、发现问题”
案例分析： 伽利略与体温表
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 水位就会上升，由此突然想到一 个技术问题:“能不能利用热胀冷 缩的原理制造出体温计呢？”想到 这伽利略顾不得上课，就立刻奔回 自己的工作室，投入到技术试验中。 试验了很多次，每次都以失败告终， 但他仍不气馁。有一次，伽利略用手握住试管底部， 让管内空气渐渐变热，然后把试管的上端插入冰水中， 松手后发现，水慢慢地从试管里上升了一截，再握住 试管，水又渐渐从试管里被压了下去。从水的上升与 下降已经看出了温度的变化。于是，他就把一个很细 的试管装上水，排出里面的空气，密封并在试管上刻 了刻度，这样，最早的体温表就研制成功了。
第三章 怎样进行设计
第一节 发现与明确问题
案例
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斯坦梅茨来修理.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。
→ 问题的来源
一切技术问题的总来源。
发现 ↗
问题
发 现
↗
↘ 发现问题的
途径与方法
与
1、观察日常生活
→ 2、收集和分析信息 3、试验、研究
明
→ → 确 明确
问 问题
1、明确问题的内容与价值 2、明确受到的限制
题
3、明确的具体设计要求
↘
→ 设计
计划
制作时间进度计划表或设计计划书
浙林本科生一项试验独具创意
2000年国家 最高科学技
术奖获奖者 袁隆平
中国工程院院士袁隆平，中国研究杂交水稻的创始人，世界上成功利用水稻杂交优势的第一 人。他于1964年开始从事杂交水稻研究。
2004年10月，中国超级杂交稻研究第二期目标现场实测在深圳市龙岗区进行。有关专家对48 亩实验田的超级杂交水稻晚稻的实测结果表明：每亩高达847公斤，标志着中国超级杂交稻育种研 究继续领跑世界。
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。
凡是伪科学的或者反科学的问题都 不应徒劳地设计。
永动机
长生不老药
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。
斯坦门茨看大家迷惑不解，转身开了个清单：画一条线，1美元； 知道在哪儿画线，9999美元。福特公司经理看了之后，不仅照价付 酬，还重金聘用了斯坦门茨。
斯坦梅茨（Charles Proteus Steinmetz，1865-1923），德国出生 的美籍电机工程师、发明家，对交流电系统的发展作出巨大贡献。
斯坦梅茨曾获斯克内克塔迪联合学院博士学位、哈佛大学名誉博士。 1901～1902年任美国电机工程师学会主席。他是美国艺术与科学 学院院士，曾获富兰克林学会的克雷松金质奖章。
爱因斯坦曾经说过：“提出一个 问题比解决一个问题更重要”。
（一）设计问题的来源
在生活中有很多为我们所不知而需要 解答的话题，这就是问题。问题形形色色， 有科学方面、有社会生活方面、有技术方 面等。问题是永远存在的。
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。
判断下列问题的价值： 1、能否制造出永动机？ 2、能否用电来照明？ 3、设计椅子的时候，实用性？多功能性？ 4、能否去火星上种果树？ 5、怎样才能把冬天下的雪都有效利用起来？ 6、能不能把水“变成”油？
书包的变化
侧背书包
横式侧背书包
双肩运动书包 健康书包
拉杆书包
？
智能书包
书包的变化给我们什么启示呢？
人的需求是会随着技术发展和时代 的变化而变化的。其实我们除了可以从 无到有的创造新产品外，对熟悉的工具 或用品都可以提出新的要求，并重新设 计。
从发展的眼光来看，世界上的 一切事物都不可能尽善尽美，一旦 找到这些事物的“缺点”并加以改 进，事物就会在原有基础上得到新 的提高。
问题从哪里来？
必然碰到的
别人给出的
生活（衣、食、住、行等） 需要(为别人解决问题)
主动发现的
主动思考（开发新产品）
人类的需求与愿望不断推动着物
质产品和精神产品的生产和创新， 这些是产生设计课题的源泉。
1、人类的需求
……
2、人类的愿望(想飞)
（二）发现问题的途径与方法 1、从对日常观察发现问题
2、发现问题的途径
（１）观察日常生活：养成观察的习惯，形成观 察的灵敏性。制定好观察提纲，有计划地实行 观察。
（２）收集和分析信息：通过调查、访问、媒体、 互联网、查阅资料等。
（３）参加技术研究与技术试验。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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，进而判断问题是否能够 解决，是否当前可以解决，是否 值得解决
1981年6月6日，袁隆平和籼型杂交水稻获国内第一个特等发明奖。 2001年2月19日，袁隆平院士获首届“国家最高科学技术奖”。颁奖仪式在人民大会堂举行， 由国家主席江泽民亲自颁授奖励证书和奖金（500万元）。
小结：
1、设计问题的来源
（１）人类的需求与愿望是设计问题的来源 （２）要知道人们的需求与愿望,要去了解、调查。 （３）设计可以是原创性设计，也可以是改进性设计。