设计基础:由问题到设计考虑

基础

设计是为满足需要而创作方案的过程。拆解产品可以了解零部件、材料和工作原理;设计时要考虑材料、颜色、形状、大小、重量、功能、美感和人体工学。

适合:中一设计与科技 · 单元:制造过程 · 建议学习路径第 4/6 课

学完呢课,你会识:
  • 设计是为满足需要和解决问题而创作方案的过程
  • 拆解产品三步:零部件、材料、工作原理
  • 设计考虑:材料、颜色形状、大小重量、功能、美感
文体:科技知识说明文有声朗读

文体小知识:科技知识说明文解释产品设计的概念和考虑因素,引导读者有系统地分析和评鉴日常用品。

设计与科技Design & Technology
读呢课前,你应该识: 工场安全与基本手工具

§课文原文 Passage

1设计是把构思变成可行方案的过程,目的是满足人的需要和解决生活问题。水樽、书包、八达通卡、手机应用程式,全部都是设计的成果。设计并非艺术家的专利:艺术著重表达自我,设计却必须切合使用者的实际需要。举个例子:一个好用的水樽除了美观,还要不漏水、易握、易清洗,这些都是设计出来的。

2拆解产品是学习设计的好方法:把产品分解为零部件、材料和外形,再分析它的工作原理。零部件是组成产品的各个部分;材料是每个零部件所用的物料;工作原理是产品怎样达成功能。举个例子:把订书机拆开,有底座、订书槽、推针器、上盖和弹簧等零部件;底座用金属承受敲击力,弹簧令上盖自动弹开,各部分互相配合才能把钉打进纸张。

3设计的基本考虑因素包括:使用的材料、颜色和形状、大小和重量、功能及美感。功能和实用排第一,美感则透过颜色、线条和比例传达,视觉语言是设计师的沟通工具。设计师会用铅笔、直尺等绘图工具,以草图和基本绘图惯例记录意念,方便与人讨论和改进。举个例子:为长者设计水杯,手柄要粗大易握,颜色鲜明易辨认,容量适中不要太重。

4设计中的人类因素包括易于使用、安全性和人体工学,即按照人体尺寸和动作习惯设计产品,令用者舒适省力。同时要明白科技的正反两面:手机方便通讯却令人沉迷;包装吸引顾客却制造大量废物。设计、生产和销售产品都会影响环境,选用可回收物料、减少过度包装,是设计师对社会的责任。

1重点摘要 Summary

设计是为满足需要而创作方案的过程。拆解产品可以了解零部件、材料和工作原理;设计时要考虑材料、颜色、形状、大小、重量、功能、美感和人体工学。

2生字卡 Vocabulary

D
Design设计

为满足需要而创作方案的过程。

C
Component零部件

组成产品的各个部分。

W
Working principle工作原理

产品达成功能的方式和道理。

D
Design consideration设计考虑

设计时权衡的因素,如材料、功能、美感。

F
Function功能

产品能为使用者做到的事情。

A
Aesthetics美感

产品外观带来的美感和吸引力。

V
Visual language视觉语言

以线条、颜色、形状传达意念的设计语言。

E
Ergonomics人体工学

按人体尺寸与动作习惯设计产品的学问。

S
Sketch草图

快速记录设计意念的徒手图。

P
Product analysis产品拆解

把产品分解研究以了解其设计的方法。

3逐步讲解 Steps

  1. 设计的性质与概念设计是为满足人的需要、解决生活问题而创作方案的过程,范围由产品外观到使用方法都包括在内。设计与纯艺术不同:艺术表达感受,设计必须切合使用者的实际需要,并受材料和成本等条件约束。举个例子:雨伞的设计要兼顾挡雨、挡风、收纳体积和重量,单是美观而一遇风便反起的伞,就是失败的设计。好的设计由问题出发,以解难为本。
  2. 由问题到设计意念设计的第一步是清楚界定问题:谁在使用?在什么场合?遇到什么不便?然后构思多个意念,比较之后才选定方案。意念要快速记录,徒手草图配简单文字说明已经足够,铅笔、直尺和三角尺是最基本的绘图工具,并要遵守基本的绘图惯例,让别人看得明白。举个例子:发现同学的间尺总是断在笔袋里,问题是缺乏保护;设计意念可以是一个带扣盖的间尺套,草图画出外形和扣位即可表达。
  3. 拆解产品三步法拆解产品要有系统地进行:先列出零部件,再记下每个零部件的材料,最后分析工作原理。拆解时要小心步骤,记录安装次序,方便重组。举个例子:拆解一个订书机,可以列出底座、订书槽、推针器、上盖、弹簧等零部件;底座和推针器用金属,上盖用塑料;工作原理是按下上盖时推针器把钉推前击出。完成后便能批评它的优劣,例如换针是否方便。
  4. 设计的基本考虑因素设计产品时要权衡基本考虑:使用的材料、颜色和形状、大小和重量、功能及美感。功能排第一,因为产品首先要能用;材料和成本互相影响;颜色形状传达风格;大小重量关乎携带和存放。举个例子:设计学生书包,功能上要有足够间隔,材料要耐磨防水,肩带要阔而软,颜色可以鲜明,但重量必须轻,否则再美观也不适合每天背著上学。
  5. 美感与视觉语言美感不是主观随意,而是有原则的视觉语言:线条、颜色、形状、比例和对比都会传达讯息和情绪。同一产品用不同颜色,感觉可以完全不同;圆角令人觉得安全和亲切,锐角则带来速度感和警示。举个例子:儿童药水樽用圆润外形和鲜明颜色,减低小孩的抗拒;安全警示标志用黄黑对比,因为对比强烈最为抢眼。设计师运用视觉语言,令产品传达正确的讯息。
  6. 人体工学入门人体工学研究人与产品之间的配合,按照人体尺寸、力量和动作习惯设计,令产品易于使用、安全和舒适。考虑要点包括手握部分是否合乎手掌大小、操作力度是否适中、介面是否清楚易明。举个例子:厨房剪刀的手柄加大并加上软胶,长者用力时不会手痛;电脑滑鼠贴合掌心的弧度,长时间使用也不易疲劳。以人为本的设计,往往在细节处见到功夫。
  7. 科技正反面与环境科技对人类有正反两面影响,设计师必须思考道德和环境问题。包装令产品衞生美观,却制造废物;电子产品更新快,旧产品变成电子废料。设计、生产和销售的每个环节都影响环境,可行的保护途径包括选用可回收物料、减少过度包装、设计耐用易维修的产品。举个例子:部分品牌把水樽改用单一塑料方便回收,并推出补充装减少包装废物,兼顾商业与环境。此外,制造过程应用于不同领域,镭射切割机和3D打印机等设备已广泛用于产品制作,操作时必须配合安全和正确的态度。

4图解 Diagrams

拆解产品:一个水樽的设计考虑 Product teardown樽盖 Cap樽嘴环樽身 BodyPET 胶料易握、防漏螺纹透明?刻度?手掌握感是否合适可回收标志、厚度悭料设计基本考虑因素· 材料:成本、强度、可回收· 颜色与形状:美感和识别· 大小与重量:方便携带· 功能:防漏、易开、易唧· 美感:线条与比例· 人体工学:配合手掌与嘴形拆解日常用品(零件、材料、工作原理)是设计师的基本功:好的设计是每个考虑都取得平衡。
图 1:拆解产品:水樽的设计考虑

5例题示范 Example

例题:试拆解一个胶水樽的设计,列出它的零部件、材料和工作原理,并提出一项设计优点和一项可改进之处。

  1. 列出零部件 → 樽身、樽盖、樽嘴、海绵头(或尖嘴)
  2. 指出材料 → 樽身多用聚乙烯软塑料,樽盖用较硬聚丙烯,海绵头为多孔海绵
  3. 分析工作原理 → 挤压樽身,胶水经樽嘴受压流出,海绵头把胶水平均涂开
  4. 批评优劣 → 优点:软塑料易挤压、海绵头控制用量;可改进:樽嘴易积胶堵塞、难清洗
  5. 答案:胶水樽由樽身、樽盖、樽嘴和海绵头组成;樽身选用软身聚乙烯,因为要反复挤压且轻身安全,樽盖用较硬的聚丙烯承受拧开的力度。工作原理是挤压樽身令胶水受压,经樽嘴流出并由海绵头平均涂布。设计优点包括软塑料方便控制力度和用量;可改进之处是樽嘴容易积胶变硬,若改为可拆洗樽嘴或加防干盖,产品会更好用。

6常见错误 Mistakes

✗ 「设计就是美化外观,好看就是好设计。」
✓ 功能和实用排第一,美感只是设计考虑之一。
✗ 「拆解产品只需要知道它由什么材料造成。」
✓ 还要列出零部件和分析工作原理,才能全面批评产品优劣。
✗ 「人体工学只是令产品舒适,与安全无关。」
✓ 人体工学同时照顾易用、舒适和安全,例如防滑手柄可减低意外。
✗ 「科技一定令生活更好,不用考虑坏影响。」
✓ 科技有正反两面,设计师要考虑道德和环境影响,并寻求保护途径。

75 题快测 Quick check

Q1拆解产品时要分析哪三方面?

Q2设计的基本考虑因素包括哪些?试列出至少四项。

Q3为什么为长者设计水杯时,手柄要粗大?

Q4包装设计带来什么环境问题?可以怎样改善?

Q5设计与纯艺术有什么主要分别?

8重点回顾 Recap

  • 设计是为满足需要和解决问题而创作方案的过程
  • 拆解产品三步:零部件、材料、工作原理
  • 设计考虑:材料、颜色形状、大小重量、功能、美感
  • 人体工学按人体尺寸和习惯设计,令产品易用、安全、舒适
  • 科技有正反两面,设计要顾及道德与环境

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