第二章 步入设计殿堂(地质版)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 揭开设计的面纱啥是设计？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，与自己没有啥关系？你是否只会Lenovo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办法基本上是一致的，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，啥是设计呢？设计有些啥特点？
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。
新型削皮器是怎么样设计出来的？
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。共5页，当前第1页12345
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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，设计者也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，也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，进而畅销至今，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。
⒈ 设计课题的源泉是人类的需求
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，也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、独特的办法把这些元件、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，例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，例如汽车的安全性、舒适性。美观性等。共5页，当前第2页12345
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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：
在设计过程中为啥要发挥团队精神？
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，进而创造出具有新功能的技术产品。
3 改进性设计
在总的方案原理保持不变的。情况下，对已有的产品进行局部变更，使其进一步满足某些特定需要的设计。
三、影响外观设计的因素好的外观设计令人赏心说日。一件产品的外观是否漂亮、优雅，是否使人感觉安全、舒适，往往决定了它在市场上受欢迎的程度。那么，影响外观设计的因素主要表现在哪些方面呢？
㈠ 造形
物体都有形态，形态都由基本几何元素组成。正确运用造形知识，就能设计出理想的物体外观形态.
⒈ 平面设计的基本元素
点是最基本的元素。不同人小的点，下同的排列和密度可以产生人同的表现效果（图2-7）。
线是各种形象的基础。线可分为直线、曲线。可以利用线条产生各种不同的效果（图2-8）。
面是设计中非常重要的一个概念。面可以有不同的形状、大小和方向。面的组合可以形成不同的效果，构成各种立体造型。生活中使用的各种物品，大都由不同的面组合而成（图2-9）。
试一试：
利用点、线、面的特点，画出不同的表现效果图。
⒉ 物体的对称与平衡
对称的形状设计给人稳重、安全、规律的感觉，而不对称的设计也能创造一种新颖、突破传统的效果（图2-10）。
此外，协调统，虚拟主机大理，体积适宜等，都是造型设计应该考虑的因素。
讨论交流：
观察一件对称的物品和一件不对称的物品，写出你对这两件物品设计的评价意见，并与小组同学交流。
评价意见：
㈡ 色彩
色彩可以表达多种消绪，传递不同信息。润色也是外观形体设计的更要内容之一。
⑴ 各种色相给予人的抽象感觉如下表，可供设计参考。
色相
可能产生的抽象感觉
红色
艳丽、热情、紧张、欢乐.兴奋、停止、危险、庸俗
橙色
热烈、温暖，阳光、希望、高兴、刺激、精神
黄色
柔和、明朗、开心、生命、温和、舒服
绿色
生命、青春、安宁、平衡、希望、新鲜、生长、前进、清爽
蓝色
诚实、认真、沉着、凉快、寂寞、孤独、深思、博大
紫色
高贵、神秘、梦想、女性化、哀伤、惦念、优郁
白色
纯洁、单纯、开放、洁净
灰色
抑郁、冷酷、沉着、科技、冷静、哀伤、暧昧、暗淡
黑色
中立、严厉、阴沉、庄严、迟钝、不安、死亡、罪恶共5页，当前第3页12345
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⑵ 色彩的对比往往可以使设计的物品产生刺激性的效果。我们进行设计时，可以通过色彩的对比、不同亮度的对比和不同色调的对比来实现突出和刺激性的效果，以达到吸引别人注意的目的。
⑶ 色彩的和谐所产生的效果同对比恰恰相反，和谐的效果给人以安全、和平、舒适等感觉。希望产生和谐的效果，就应该选用相接近的色彩、相接近的色调、相接近的亮度来进行配色。
⑷ 不同的材料具有不同的质感。色彩的巧妙运用可以仿造出某种材质的质感。用涂饰色彩实现设计者预期的材质感，是降低产品成本的手段。
讨论交流：
选择几件你认为色彩处理较好的物品，把你的认识填入下表，并与小组同学交流。
物品名称
你的认识
㈢ 美感
啥样的产品外观是美的？可以从哪几方面来评价？
产品的形式美是各种美的形式所具有的共同特征，有其共同的评价标准。
⒈ 动感
动感是设计者在作品中表现出来的一种带有想像化的感觉。比如，自行车、摩托车、汽车等产品的流线型外观，除了具有能减少空气阻力的好处外，还能产生一种动感效果，增添了产品的摄力。图2-12所示的饰物设计，利用活跃的线条创造出了动感。
⒉ 节奏感
有规律的变化，可以产生出节奏感效果。设计者需要使自己的作品产生既安稳也不显得呆板的效果时，就可以利用制造节奏感这一手段。比如，利用重复出现的形态配上间隔、虚拟主机、大小、方向等变化，就可以形成较好的节奏感效果。图2-13所示的悉尼歌剧院就是根据上述原理设计的富有节奏感的建筑。
⒊ 方向感
具有方向感的物品，会平添几分生气，使其更具有意念和，清绪方面的表现力，如直上云霄的建筑，给人挺拔、宏伟的感觉。图2-14所示是具有方向感效果的雕塑。
⒋ 比例
比例是指物体各个部分之间相互的大小关系、正确的比例既具有实用的价值意义，也能产生舒适的视觉效果。
根据黄金分割法则优化的比例，称为黄金比例。按这个比例设计的长方形的宽度与长度之比为1：1.618。黄金比例被广泛应用于各类设计中（图2-15）。
某些产品，如儿童玩具等，为厂产生漫画化和趣味性的效果，有时也有故意设计得不合比例。
前面讲的物体的形态、色彩等都是评价美的重要标准。
技术美是功能、精神、材料、技术工艺、艺术等美感的集合.面不仅是停留在形式美感上。那么，工业产品技术美的基本内容有哪些呢？
讨论交流：
选择造型整体效果好的和欠佳的物品各一件，写出评价意见，并在小组成员之间进行讨论交流。
阅读材料：
技术美的基本内容
⒈ 功能美
功能美是指产品良好的技术性能所体现的合理性，它是科学技术高速发展对产品造型设计的要求。
产品的功能美有明显的层次需求。如汽车的功能是运输，但由于社会生产和生活对它的功能要求是多样的，进而出现了具有不同功能的专用汽车（如轿车、货车、消防车、救护车以及各种军用汽车等）（图2-16）。
产品优良的工作性能（如汽车的速度、稳定性、耗油量等）和使用性能（如汽车的操纵性、舒适性等）也是产品功能美的表现形式。
⒉ 材质美
材质美指选取天然材料或通过人为加工所获得的具有审美价值的表面纹理，它的具体表现形式就是质感美。共5页，当前第4页12345
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不同的材质或表面形状产生不同的质感，比如，粗糙的墙壁表面产生原始、朴素的感觉；磨砂玻璃有一种神秘、安全和浪漫的感觉；光滑的表面具有明快清晰的质感；不同的材料、如金属、木材、塑料、布料等，都具有各自不同的质感（图2-17）。
⒊ 结构美
结构美是指产品依据一定原理而组成的结构系统产生的美感、结构既包括产品内部组织、也包括产品各组成部分的合理配合和排列。如飞机、火箭、汽车、船舶等高速行驶的工业产品，在结构上实现低阻流线体人 当然，这些新的结构形态也产生新的美学特征，俗称流线美。
⒋ 工艺美
产品零部件加工的办法和表面涂饰的办法通称为工艺、任何产品要获得美的形态，必须通过相应的工艺措施来保证。制造工艺主要是指产品通过机械精整加工后，材料表面在有润滑油保护的情况下.可以保持长期的光洁特征，体现出工艺精致的外观。
装饰工艺主要指对成型产品进行必要的涂料装饰或电化处理、以提高产品的力学性能和审美情趣，给人以舒适美丽的感觉。
把先进的精密加工手段在产品上反映出来。不仅能体现现代各种加工工艺和装饰工艺的先进性，而且也可以体现产品的时代美感。
⒌ 色彩美
工业产品的色彩比形体对人的视觉更有吸引力，色彩在产品造型中具有先声夺人的艺术魅力，人们在观看物体时，色彩因素始终处于首位。
产品的色彩美感应表现为产品色彩组合的秩序与产品功能、人的生理、人的心理等因素的一致，有着强烈的时代性（图2-18）。由于科学技术和社会生活的发展，人们对色彩的需求也在不断发生变化。
⒍ 舒适美
舒适美是指人们在使用某产品的过程中，通过人机关系的协调一致而获得的一种美感。
产品设计通过舒适美的研究，使人与机器的关系更加和谐，并把劳动过程变为劳动者自我美育和精神享受的过程.充分发挥人机关系的使用效能。舒适美主要是通过人的生理感受（如操作方便、使用舒适、不易产生疲劳等）和心理感受（如形态新颖、色彩调和、装饰适当）两方面来体现的，、其中更侧重生理上的感受（图2-19）。
⒎ 规范类
产品的造型必须符合生产工艺流程，符合大规模、标准化、通用化和系列化的现代特点。产品零部件标准化所形成的外出尺寸整齐划一，表现出强烈的逻辑性和秩序感。这就是规范美所在。
试一试：
选择一个你熟悉的技术产品，按照技术美的标准对其进行评价，并撰写一篇小论文。
㈣ 人机工程学
人机工程学是指以人的活动范围及人体各部分或各种动作、姿势所需的尺寸范围为基本条件，在设计时考虑使人安全舒适、操作便利的尺寸形状。比如，座椅设计得好可使人坐着舒服，活动方便。分析下面的设计有啥问题（图2-20）。
设计座椅应考虑的因素如图2-21所示。
在设计过程中，人们往往会遇到人机工程学的问题。尤其是设计操作手柄之类的形状、尺寸、位置时，或涉及人体活动虚拟主机、光线环境时，更应认真处理。
技术实习：
选择一件生活日用品（如台灯）.根据你现有的设计知识、画出设计草图，使之更符合我们生活、学习的要求。
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