【文章內容簡介】 研究、技術試驗，我們有可能從對已有技術問題的研究中發(fā)現(xiàn)與之相聯(lián)系的問題，從已有的研究結論中發(fā)現(xiàn)新的問題，也有可能在技術研究、技術試驗中獲得靈感、體悟，進而發(fā)現(xiàn)新的問題。二、明確問題 明確問題的內容和價值a、 問題是否明確采用各種方法可以發(fā)現(xiàn)很多問題，但這些問題有時可能是模糊不清的，需要我們進一步加以明確。明確問題需從問題表述本身是否明確、問題產生的原因是否明確、提出問題的目的是否明確等方面進行考慮。b、 問題的價值明確了問題的內容以后，還需要確定問題是否有價值。（1）所提出的問題是否尊循了基本的科學原理。（2）迄今為止，能否確認該問題尚未得到充分解決。（3）在調查的范圍內，該問題是否有普遍意義，在更廣的范圍內，該問題是否有意義？（4）在多個問題同時發(fā)生時，該問題是否是主要問題？（5）現(xiàn)有的技術條件能否解決這個問題？技術發(fā)展以后呢？（6）解決該問題所需要的投入是多少？投入與產出的比是否理想？明確問題的內容和價值，除了需要一些主觀的分析外，還可以借助于一些研究手段來進行。這樣，既可以深化對問題的認識，進一步明確問題的內容和價值，又可以為分析問題解決的條件及實現(xiàn)的可行性、提出設計要求奠定的基礎。 明確解決問受到的限制及具體的設計任務在明確問題的內容與價值后，還應該明確解決這一問題所受到的主觀條件的限制，明確設計所應受到的限制和所應達到的標準，進而提出設計任務。無論是一個問題的解決，還是一項設計的進行，它的限制主要是由兩方面決定，一是設計對象的特點和問題解決的標準，二是設計者的技術能力和條件。當我們對解決問題所受到的限制作了全面的梳理和分析后，就可以將該問題明確地視為一個設計對象，并依據已有的調查、研究和分析，提出具體的具有一定可行性的設計要求了。 設計計劃為了保證設計的順利實現(xiàn)，我們需要制定設計計劃。設計計劃可以更好地保證設計有目的、有計劃地進行，它可以通過工作程序的排列來表示。為了統(tǒng)籌安排設計進度，合理利用設計資源，并根據時間要求以及設計各個階段的工作量和設計的難易程度，科學、合理地分配時間，在完成設計計劃的基礎上，還需要制定一份時間進度計劃表。設計各階段工作的展開有的可以同時進行，有的需要依次推進。根據需要，時間進度計劃表還可以用設計計劃書的形式來表達。第五章 方案的構思方法一、方案的構思方法 設計分析合理的設計分析是成功地進行技術設計的關鍵一步，分析得當可以指引以后的技術上可以少走或不走彎路。產品本身是一個整體，包括功能、造型、材料等，但任何產品都不是孤立存在的，一方面，它是為人服務的，人的需求在很大程度上決定著產品的設計；另一方面，它是在一定的環(huán)境中使用的，必然受到環(huán)境的制約，并對環(huán)境產生影響。因此，設計任何產品都應綜合考慮物、人、環(huán)境三個方面。詳見書本P95臺燈分析的例子。 方案的構思方法方案的構思是指人們在一定的調查研究和設計分析的基礎上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構起來，形成一個完成的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現(xiàn)思維過程。方案的構思過程中，考慮到的許多問題是模糊的、零散的、不系統(tǒng)的，而且也是不具體的，怎樣把這些模糊的、零散的、不系統(tǒng)的設計想法變成我們能看到的、比較完整的具體方案呢？這就需要一定的方法（1）草圖法設計時，我們可以運用草圖法進行構思。草圖不僅能將一些想法明確地表達出來，而且可以隨意修改。在運用草圖法進行構思的過程中，學生可以捕捉靈感、自由發(fā)揮、不受約束。（2）模仿法模仿現(xiàn)實生活中存在的一些事物進行方案的構思。如仿生技術（3）聯(lián)想法要用聯(lián)想的方法進行方案的構思，人們就必須具備豐富的實踐經驗、較廣的見識、較好的知識基礎及豐富的想象力。利用聯(lián)想法進行方案的構思，不一定能使技術設計一次性成功，但它有可能為構思找到一種方法或一條形成方案的路徑。運用聯(lián)想法進行構思后，我們不能盲目地實踐，而應該首先對方案進行科學論證，而后再進行制作和實施。（4）奇特性構思法奇特性構思法所形成的方案一般具有原創(chuàng)性。這些構思在歷史上很少發(fā)生，或從來沒有發(fā)生過，甚至有些構思在當前的科學、技術、經濟條件下無法實現(xiàn)。 方案的比較和權衡在多個方案經構思形成后，我們往往要對這些方案進行評判和比較，同時要從設計的目的出發(fā)，針對一些相互制約的問題進行權衡和決策，最后選出較為滿意的方案或集中各方案的優(yōu)點進行改進。對方案進行比較和權衡的過程是一個綜合考慮的過程，各個指標并不是獨立的，它們相互關聯(lián)、相互制約。抓住設計的核心與關鍵是權衡設計方案的必要條件?？紤]的方面：實用、美觀、創(chuàng)新、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性、加工難易程度、經濟成本。第六章 設計圖樣的繪制一、設計表現(xiàn)圖技術語言的種類與應用 技術語言是一種在技術活動中進行信息交流的特有的語言形式。技術活動的豐富性使得技術語言具有多樣性。比如圖樣、圖表、模型、符號等。 技術語言可以有不同的分類方法。按照專業(yè)類型來分， 有計算機程序語言、工程圖學語言等；依照人的感覺類型的不同來分，有視覺語言、聽覺語言和觸覺語言等；依據人的視覺形式的不同來分，有圖形符號語言、文字符號語言等。 技術語言的兩大特征：言簡意賅、通俗直觀。 不同的技術語言往往適用于不同的應用范圍，具有不同的功能。 口頭語言：較多適用于面對面的、規(guī)范要求并不過于嚴格的場合，其特點是簡潔、方便。 技術圖樣：是采用某種規(guī)范形式將設計用圖樣的形式表達出來的一種設計交流的語言。具有直觀性、高效性、準確性和永久性。說明和陳述比較詳細。 模型：具有感性、直觀的特點，容易吸引觀眾或讀者的注意，并使人更容易把握技術的特征，是最具有技術特征的一種表達方式 圖表包括相關的表格、草圖、效果圖等。圖表是表達設計思想的一種十分有效的手段。文本、圖表之類的交流方式相對比較正式，適用于具體有一定技術要求的交流，其特點是較為規(guī)范，可以反復查閱、核對。 計算機演示、網頁：是各組成部分和運作一目了然，比較生動、形象，其中網頁的方式還具有交流時間靈活、開放性強等特點。 網絡語言：幫助人們實現(xiàn)了遠程的設計交流的需要。 除了上述技術語言外，在技術活動中，我們還需要借助另外的技術語言如技術符號、精度要求、必要的文字說明等。各種技術語言的靈活應用構成了對設計的完美表達。草圖的繪制徒手繪圖：掌握正確的握筆姿勢，徒手自由畫線練習，提高對筆的控制能力。網格徒手畫：作圖的要領是與地面垂直的線垂直畫，與地面平行的線按網格上的斜線畫，同時以網格上的小格來確定物體的比例關系。作圖時，先按照作圖的要領，用鉛筆畫出物體的結構線，使物體的各部分結構關系能清楚地表達出來，然后用墨線描出物體的輪廓線，注意外輪廓的實線要略為粗一點。基本圖形的繪制請參看書本P113 草圖也叫方案草圖或設計速寫，它能迅速捕捉和記錄設計者轉瞬即逝的創(chuàng)作靈感，表達設計創(chuàng)意，是把設計構思轉化為現(xiàn)實圖形的有效手段之一。可分為構思草圖和設計草圖。構思草圖是設計者在設計過程中產生的設計想法的記錄，它以具體圖形的形式記錄和描繪設計者頭腦中的諸多想法。設計的主體構思基本上是在繪制構思草圖階段完成的。設計草圖是經過設計者整理、選擇，修改和完善的草圖，它是一種正式的草圖方案。設計草圖是構思草圖中挑選出來的，可以繼續(xù)深入的，可行的實際方案，是通過對細節(jié)的完善得到的。草圖的繪制步驟，詳細參看P115 透視效果圖的識讀學會識讀效果圖，可以通過畫面所表現(xiàn)的形式獲取需要的設計信息。與草圖相比，效果圖更能真實地表現(xiàn)產品的式樣、材質和空間效果等。因此在識圖時要注意從整體上把握產品的形態(tài)、功能和特征，要注意從中了解產品外觀上的實際比例關系和色彩搭配及材質感，了解產品內部結構和色彩裝飾效果。 正等軸測圖正等軸測圖是一種可以表現(xiàn)物體三維結構特征的圖形。采用這種投影圖可以表示最初的設計思想。建立坐標軸的時候，各軸的夾角是120度。具體繪制過程參看P117118。二、常見的技術圖樣正投影和三視圖正投影法就是假設投影光線與投影平面垂直，在投影平面上求取物體的投影的方法。為了確定物體的結構形狀，需要采用多面正投影。三視圖：物體的正面投影，即物體由前向后投影所得的圖形，通常反映物體的主要形狀特征，稱為主視圖；物體的水平投影，即物體由上向下投影所得的圖形，稱為俯視圖；物體的側面投影，即物體由左向右投影所得的圖形，稱為左視圖。為了在同一張紙上畫三視圖，三個投影面必須展開，在同一個平面上。俯視圖在主視圖的正下方，左視圖在主視圖的正右方。主視圖反映物體的長和高，俯視圖反映物體的長和寬，左視圖反映物體的高和寬。長對正，高平齊，寬相等。三視圖的繪制步驟見P122123。形體的尺寸標注四個基本的要求：正確（符合國家標準）、完整（不重復、不遺漏）、清晰、合理尺寸三要素：（1）尺寸界線尺寸界線用細實線繪制，并由圖形的輪廓線、軸線或對稱中心處引出，也可利用輪廓線、軸線或對稱中心作尺寸線。（2）尺寸線尺寸線用細實線繪制。尺寸線必須單獨畫出，不能與其他圖線重合或在其延長線上。一般采用箭頭作為尺寸線終端。（3）尺寸數字圖樣上所注尺寸表示形體的真實大小，形體的真實大小與圖樣的大小及繪圖的準確度無關。圖樣上的尺寸，以毫米mm為單位時，不注寫單位，否則必須注明。線性尺寸的尺寸數字一般注寫在尺寸線上方或其中斷處，水平方向尺寸字頭向上，垂直方向尺寸數字寫在尺寸線的左側且字頭向左。標注舉例：尺寸界線超過箭頭2mm，尺寸線與尺寸線，尺寸線與輪廓線相距57mm。如P124直徑：符號為248。，整圓或大于半圓的圓弧需要標注直徑。標注直徑的方式有多種，選用何種方式通常由圓的大小和位置來決定。如P125。半徑：符號為R，半圓或者不足半圓的圓弧需要標注半徑。標注半徑的方式也有多種，采用方式也應根據圓弧的尺寸與位置來確定。如P125機械加工圖以三視圖的形式來表達機械加工方法的一種技術圖樣，是完成產品機械加工的主要依據。它通常由三視圖及其尺寸標注，必要的其他視圖、標題欄和文字說明幾部分組成。必要的其他視圖如局部放大圖、剖視圖等可以用來將三視圖不能完全表示的物體形狀表現(xiàn)清楚。詳見P126剖視圖假想采用剖切平面的方法剖開物體，將處于觀察者與剖切面之間的部分移去，將其余部分向投影面投影所得的圖形稱為剖視圖。剖切平面一般具有以下兩個特征：（1）包含內部結構如孔、槽的軸線，或物體的對稱面（2）平行于相應的投影面。畫圖時應注意：（1）物體被剖開后，用粗實線畫出物體的剖面輪廓及剖切平面后的可見輪廓。（2）采用剖視圖后，應省略不必要的虛線，只有對尚未表達清楚的物體結構才畫出虛線。（3）由于剖切平面是假想的，因此在一個視圖上取剖視，并不影響其他視圖的投影（4）剖面需按規(guī)定畫出與物體材料相應的剖面符號，金屬材料的剖面符號為與水平線成45度的一組平行細實線，同一物體的各剖視圖的剖面線應間隔相等、方向一致。線路圖電子線路圖一般是指用圖形符號和線段組成的電子工程用的略圖，包括電路原理圖、接線圖和邏輯圖。 在識讀線路圖的過程中，首先要認識線路圖中的元器件符號，知道它所代表的元器件；其次要弄清楚元器件符號相互之間的連接方式；最后確定信號如何流通。第七章 模型或原型的制作一、模型原型：是在產品生產之前制作的與產品大小相同、使用功能一致的物體。可以是產品本身。模型：是根據實物、設計圖樣或構思，按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實物相似的一種物體。由于模型有制作成本低、便于修改等優(yōu)點，設計者一般通過模型來呈現(xiàn)產品的設計方案。模型制作是產品設計過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。模型制作的過程不僅是設計思想體現(xiàn)的過程，也是發(fā)展構思的創(chuàng)造性過程。模型具有以下兩個功能：（1）使設計對象具體化。 模型可視、可觸、可控制，可以形象地表達所設計的產品的比例、尺度、線型、 色彩、材質以及每一個構成面。它是一種實體設計語言，為設計的表達和交流提供了一條有效途徑，使設計委托者、生產單位和設計人員之間能夠直接溝通，全面認識設計方案。（2）幫助分析設計的可能性由于現(xiàn)代工業(yè)產品大部分是在大規(guī)模、自動化