第一節方案的構思方法

第一節方案的構思方法（精選2篇）

第一節方案的構思方法 篇1

　　一、教材分析

　　1、課程標準對本節課的要求 1、能通過各種渠道收集與所設計產品有關的各種信息，并進行處理。 2、能根據設計要求選擇合適的材料或標準件。 2、教材的地位和作用   1、本節內容是蘇教版《技術與設計1》第五章第一節“方案的構思方法”第1時的內容，即設計分析。對于整個《技術與設計1》教學內容來說，設計分析這一部分是教學的重中之重，它與上一章及后面幾章組成設計過程的整體，而且是關鍵點，是方案構思及最終確定的保證。有著承上啟下的作用。教材通過“物”、“人”、“環境”三者的關系，從三方面對臺燈這個具體的案例進行了設計分析，但表述的內容基本上還是停留在思維層面上，對學生的思維活動提出了挑戰。 3、教學目標     對指導意見和課程標準的分析，本節課最主要的教學目標即知識與技能，是讓學生理解設計分析的基本思路，掌握產品設計分析的三個要素。 能力與方法：能對某個具體產品進行設計分析，會根據設計要求選擇合適的材料或標準件。 情感態度與價值觀：培養想象力，對自己的想法能合理，準確的表達出來，能養成批判性思維。 4、教學重、難點及關鍵點 教學重點：能明確設計的基本要求和原則，對臺燈設計分析能合理，符合使用對象。并能了解基本的標準件。 教學難點：物、人、環境（人文環境）三方面關系的理解和具體的設計分析思路，處理產品設計分析中各因素的關系。 教學關鍵點：創造一個寬松、自由的環境，能引導學生潛移的應用缺點列舉法。

　　二、學情分析

　　對于第五章的知識，學生在學習完第三章的內容后對設計的一般過程及原則有了一定的基礎，知道人機關系在設計中的作用和要求，以及對臺燈這一具體的產品的使用感受。但是對于臺燈的具體構造及功能要求缺乏實質性的認識，而且本身并沒有對臺燈這一產品有過創意構思，在分析的時候會受到現有產品造型和功能的束縛，這對學生思維的展開是不利的，也是教學中的一個難點所在。 三、教法分析 新課程倡導“重過程、重體驗、重探究”，主張用自主、合作、探究學習替代傳授、灌輸式教學。對于設計分析中密集的知識聯系點，采用認知學習法，能使知識、事實、原則、概括的意義和理解等的獲得、保持和運用有很大的效果，能讓學生在較短的時間內接受前人較多的文化科學知識和經驗。教學過程中采用接受學習方法，使學生在教師的指導下接受事物意義和現成知識，讓學生有了一定的知識體系。通過創設學習情景并應用發現學習方法，讓學生通過自己的探索、觀察、調查等從而獲得問題的答案和形成科學的觀念。而且發現學習有利于激發學生的好奇心及探索未知事物的興趣。

　　四、學法分析

　　課堂教學過程中，要充分讓學生進行觀察、討論，并且采用“缺點列舉法”的方案構思方法聯合實際情況對臺燈該如何設計進行討論。要求學生能合作學習、自主學習。

　　五、教學過程

　　過程

　　教學環節、內容

　　教師引導

　　學生活動

　　激情引入

　　創設情境

　　（5分鐘）

　　1、  選用幾種典型（使用環境、對象等）臺燈讓學生進行觀察。2、   創設多個使用環境，對學生小組進行角色分配，讓學生針對性的選擇自己需要的臺燈 。展示臺燈，師生互動；激發學生好奇心，增進探索需求。1.觀察臺燈2.描述觀察結果（填寫任務單）3.針對角色進行選擇分析

　　觀點闡述

　　缺點列舉

　　（7分鐘）

　　1、讓小組代表闡述自己小組為何選擇這種臺燈。

　　2、對其他臺燈為什么不符合自己角色的需要，并列舉其缺點 。

　　教師引導學生有秩序的發表自己的見解，并要求學生進行內容要點記錄。采用任務驅動，填寫任務單，思考各種臺燈設計意圖

　　層層推進

　　深入剖析

　　形成結論

　　（13分鐘）

　　針對學生回答，明確技術設計重要因素（物、人、環境）及當前社會背景下的設計要求。（1、提倡設計的簡潔性；2、采用標準化，通用化部件；3、提倡多功能、多用途設計；4、“綠色設計”；5新材料、新工藝、新技術的應用。

　　在講解分析過程中選用一些有創意性的臺燈設計圖片用多媒體進行展示。引出結論。感受臺燈設計創意，聯想自己心中的臺燈。并完成任務單中的相關任務。

　　拆解臺燈

　　關鍵講解

　　（15分鐘）

　　對臺燈的各主要部件進行講解，并闡述設計目的和功能的實現。（主要是燈泡、燈罩、支撐架、開關、底座、電線等）解釋標準件的含義及重要性，針對臺燈設計通過市場調查了解有哪些標準件。（展示）設計問題情景，通過提問，引導學生對臺燈部件的認識和了解，并進行針對本地臺燈零部件的市場情況進行簡單的調查參與問題的討論，并回答。同時要完成任務單相關內容。

　　課堂總結

　　布置任務

　　（5分鐘）

　　對課堂進行總結，并布置課后任務（你心目中的臺燈）總結課堂，并說明課后任務要求回顧知識，完成相關任務

　　六、板書設計

　　設計分析任務單

　　姓名：組號：觀察臺燈結果選購臺燈理由臺燈設計分析主要考慮的因素部件和標準件你想設計的臺燈

第一節方案的構思方法 篇2

　　第一節方案的構思方法

　　一、內容分析：

　　1、《方案的構思方法》在教材中的位置是位于第四章《發現與明確問題》之后，屬于設計的一般過程的具體教學，在教材中有承上啟下的作用，是第二章中人機關系、第三章設計的一般原則在設計過程中的具體運用。

　　2.方案的構思及其方法是整個技術產品設計過程中的關鍵部分，它與“發現問題、明確問題”，“設計圖樣的繪制”，“模型或原型的制作”，“技術產品的使用和保養”等組成設計過程的整體。本章所講的內容都是在思維層面上的，對學生的思維提出挑戰，同時也為學生提供了一個展現創造力的機會。“方案的構思方法”一節包括三部分內容即設計分析、方案的構思方法和方案的比較和權衡。對設計分析的教學著重以引導學生能從多方面考慮產品設計所涉及的因素為主，并抓住主要因素進行設計分析。也就是緊扣“物”、“人”、“環境”三者關系，從這三方面對臺燈進行設計分析。

　　二、學情分析

　　1、 對設計的基本原則有了一定理解；

　　2、 知道人機關系在設計中的重要的作用，熟悉人機關系在設計中實現的目標；

　　3、 對構思方案有一定畏難情緒，對方案的構思方法還不是很清楚；

　　4、 在設計分析階段對設計對象有了一些想法，有一定創造沖動和較大創造潛能；

　　三、三維目標：

　　1.知識與技能目標：

　　1）能就具體的設計任務進行一定的設計分析。

　　2）能根據設計要求選擇合適的材料或標準間。

　　3）能制定符合一般設計原則及相關設計規范的完整設計方案。

　　4）通過比較權衡，能在多個方案中選定滿足設計要求的最佳方案或集中各種方案的優點來改進原有方案。

　　2. 情感態度與價值觀

　　1）親身感受設計的快感，體會設計分析的過程。

　　2）增強學生設計信心，養成細致、嚴謹，考慮問題全面的情感態度。

　　3）培養學生的創新性思維、發散性思維和批判性思維。

　　4）培養對技術設計的激情和責任心、安全意識等。

　　3.過程與方法:

　　（1）收集與所設計產品有關的信息和欣賞別人精妙獨到的作品設計的同時，激發大家的學習興趣和創造欲望。

　　（2）經歷自己收集展示別人的優秀作品、分析作品設計、提出自己改進設計的構思、進而畫草圖呈現出來，形成方案構思的過程。由淺入深，學生積極主動地接受并從中享受到成功和創造的快樂。

　　（3）通過大量的設計案例，對學生進行信息刺激，激發他們的創造靈感。

　　（4）情景設置、嘗試體驗、分析歸納、知識拓展、小結。

　　四、重點、難點

　　重點：

　　對設計對象進行深入分析，尋找產品設計時需要考慮的因素。

　　難點：

　　1.“物、人、環境”三方面關系的理解和具體的設計分析思路，以及如何實現方案的構思，形成滿意的方案。

　　2.處理產品設計分析中各因素的關系，即權衡與選擇。

　　五、教學過程（課時安排：1課時。）

　　一）導入：“我們在明確問題后，在信息收集與處理的基礎上，根據整個技術設計的要求，可以開始方案的構思。第五章方案的構思及其方法第一節方案的構思方法

　　二）新課講授：

　　為了設計少走彎路或不走彎路，設計分析是關鍵。設計分析這個過程是設計構思的前提，合理周全的設計分析不但使構思目標明確，構思方案更加具有說服力，而且會使技術產品在設計過程中少走彎路或不走彎路。現在，我們以臺燈為例，來說明設計分析的基本思路。”

　　1.     設計分析：

　　（1）明確臺燈設計的主要因素

　　設計分析是一個思維發散的過程，其特點在一個 “分”字。“在臺燈的設計中，我們常要考慮一些主要因素，如考慮功能、結構穩定、安全可靠、成本適當等，除這些之外，你還能想到應該考慮的問題有哪些？”

　　思考：填寫課本思考的內容：

　　美觀、實用、新穎、環保、造型、質量、符合人的心理、生理特點。

　　生：“我考慮了設計要美觀。。。。。。”

　　師：“你的這些因素主要是從哪些方面來考慮呢？”

　　生：“我考慮的主要是設計的一般原則出發的。”

　　這一段是考慮主要因素的教學，運用的教學方式是師生合作。對于考慮的主體因素方面，學生有自己的經驗。由教師啟個頭，通過學生與教師之間的問答，學生的思維受到啟發，了解了設計的基本思路。

　　師：“臺燈設計要考慮的因素很多，這些因素可歸屬于‘人’、‘物’、‘環境’三個方面。

　　“現在我們就從‘人’這一角度來分析一下我們在設計過程中需要注意的問題。

　　產品必須滿足使用者，也就是高中生—你們的需求，正如課本95頁圖中所示，設計中的‘人’是高中生，他們處于生長發育期，學習任務重，安全意識弱等特點，‘學習任務重’因素使設計中要考慮到臺燈要‘經久耐用’、‘照明效果好’，而出于對生理和心理上的要求，則在設計中應做到高度適中，追求個性，時尚前衛等”。

　　“我們在設計過程中，始終要注意使用者需求和產品之間聯系”。

　　對于臺燈這個“物-------產品”本身，我們可以考慮的因素主要有：（展示幻燈片）結構造型（形狀、色彩、質地）、功能（基本功能、附加功能）、材料（金屬、陶瓷、塑料）等。

　　展示不同造型的幻燈片（一個是夾式，另一個是臺式）

　　提問：大家看這兩盞臺燈有什么不同？

　　學生：底座不同

　　老師：為什么要設計不同的底座？它們分別有什么作用？

　　學生：臺式的放在桌面上，夾式的可以夾在床頭。

　　老師：對，這是為了提高臺燈不同使用環境下的適應性。所以，在產品設計中，除了要充分考慮物和人兩個要素之外，我們還要考慮環境這方面的要素（展示幻燈片）。

　　老師歸納：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，它是在一定的環境中使用的，必然會受到環境的制約，并對環境產生影響。因此，設計任何產品都應綜合考慮物、人、環境三個方面。（展示幻燈片）在考慮“物”“人”“環境”三個因素時，我們還要考慮它們之間相互牽連制約。

　　（2）明確臺燈的使用對象而進行具體設計分析:

　　今天我們的設計對象是高中生，也就是你們自己了，那你們高中生臺燈與其他臺燈相比，又有什么獨特性呢？大家圍繞三個主要因素開動腦筋，大膽地構思與分析。

　　討論：從教材的因素示意圖進行分析，并在空余的地方寫下你認為還要考慮的因素。當然，這里體現你的思想和個性。

　　學生開始看書和填寫95頁因素示意圖。

　　師：“同學們的閱讀和填寫已經完成，我看到每位同學都寫出了不少有獨立知識主權的內容，有思想有頭腦，不錯。我們這么多優秀的思考結果，是不是應該與朋友分享？”

　　生齊聲：“是”。

　　師：“那好，請你將課本與同桌的同學交換，看看別人有什么優秀成果，對于優秀的思考要虛心請教，有什么自己認為不錯的創意，給同桌說說。”

　　學生之間開始活動，教師走到學生中去，與學生一起活動，聽學生的交流，感受學生的交流，對某些問題答疑，給予學生適當的強化，師生共愉悅。

　　色彩：單色調、流行色、綜合、冷色調、暗色、柔和色等

　　形狀：個性化、傳統與現代的結合等

　　質地：細膩、不易損壞、粗糙、結實、防滑、磨砂

　　功能中附加功能：mp3、日歷、收音機、溫度計、自動報警器、定時開關、播放器、錄音機、照片架、小風扇

　　材料：木材、合金、玻璃、人工合成材料、復合材料、橡膠、花崗巖、大理石、石膏

　　環境保護：節能、可回收利用、生態因素

　　適應性：支撐架可調節、高度可調、可折疊、可變化角度、能旋轉

　　安全意識：防潮、防水、防靜電隔離、自動斷電

　　心理：裝飾美觀、方便、符合心理特征

　　生理：大小適合、光感好、可調光

　　學習任務重：音樂提醒、能預設時間、可消除疲勞、根據明暗程度變換光度

　　（3）對臺燈的各個部件進行設計符合心理特征分析：

　　老師：剛才我們討論了產品設計要綜合考慮的三要素。對于設計對象本身，除了要充分考慮這些要素之外，我們還必須了解它的各個組成部分的作用，以及他們之間的關系，并在此基礎上，對產品的各個組成部分進行設計分析。現在，我們就來對臺燈的各個部件作用進行具體的分析。

　　從臺燈這一系列的作品中可以知道臺燈的組成結構（展示老師的作品圖片并注明部件名稱）它是由燈泡、燈頭、燈罩、支撐架、開關、底座與電線組成。那我們又如何去選擇最適當的部件？下面讓老師把臺燈的部件歸類進行分析選擇。（師生互動）

　　燈泡、燈頭、開關、電線這四種部件是標準件，是我們無法制作的，只好在市場上根據使用者的具體特性進行具體的分析選擇。

　　① 標準件 指經優選、簡化、統一并給以標準代號的零件或部件

　　燈泡：臺燈的主要功能是照明，燈泡是它的主要部件，有白熾燈泡、日光燈管、節能燈管等。如何選擇？（展示各類型燈泡的特點，進行比較）具體問題具體分析，根據不同的使用者對燈泡的具體需求來選擇。如高中生對燈泡的需求，一般選擇沒有頻閃或頻閃度較底、耐用且光線柔和的燈泡或燈管。

　　燈座：為了保證臺燈的穩定性，我們需要在它的底部設計一個底座，起支撐和穩定的作用。要保證臺燈的穩定性，對它的設計主要通過材料和形狀決定。可選擇堅固、不易碎的材料，其形狀應在追求臺燈穩定性的基礎上，體現個性化風格。我們還可以在底座上做文章，給它安裝上日歷、筆筒、自動報警器、定時開關、溫度計、播放器、錄音機等功能。應選擇與燈泡能配套。

　　開關：手控或遙控。常見的臺燈開關有撥動式、旋鈕式、觸摸式等。對于開關的選擇，主要是根據使用者的需要，能安全有效地控制臺燈的亮度即可。

　　電線：花線類

　　說明：由于標準件可以規模化生產，具有通用性及成本低等優勢，還能保證安全，故建議大家選用。

　　②底座：起支撐和穩定作用。應選擇堅固、不易碎的材料

　　③支撐架：臺燈的高度主要由支撐架決定，它主要起到支撐作用。（展示各樣式的支撐架圖案）選擇時，在保證臺燈高度適中的前提下，還需考慮它的活動范圍、選用材料、成本、制作復雜程度等。

　　思考：設計支撐架時還應考慮那些方面的問題？這些問題可以通過什么樣的支撐架來解決？

　　答案：結構的穩定性、材料的強度、高度可調接、支撐架的活動范圍、成本等。

　　鉸鏈接、輕金屬慣性材料、pvc彎折軟管、金屬彎折軟管。

　　探究：適合學生學習使用的臺燈，其高度為多少最合理？

　　答案：只考慮臺燈高度不可取，還應考慮臺燈的照度、學生身高、使用環境和使用要求相匹配。一般臺燈高度為40-50cm之間，人在燈下學習燈光的照度應為300lux最為合適。

　　④燈罩：為了給使用者創造一個照度合適且光線柔和的環境，我們往往需要給它設計個燈罩，同時也起到安全保護作用。選擇燈罩時，主要考慮它的材料和外形。不同的材料會直接影響到光線的照射形式，同時它的導熱性也很重要，導熱性好的材料，短時間內受熱容易引起發熱發燙，容易給使用者造成燙傷。而外形設計直接影響到光線照射的角度。

　　馬上行動：你還見過那些形狀和材料的燈罩？分析它們是否符合供學生使用的臺燈對燈罩的要求。

　　注意：

　　①選擇臺燈材料時，盡量就地取材，并且要盡可能選擇可再生資源，實現能源的可持續發展。

　　②制作臺燈時，必須學會選擇標準件，如燈泡、燈座、插頭、開關等。這樣既可簡化制作過程，又能實現通用通換。

　　小知識：什么是標準件？

　　標準件是指經優選、簡化、統一并給以標準代號的零件或部件。

　　思考：同學們想一想，眼鏡中包括哪些標準件？

　　思考：如果考慮環境因素，你將如何分析你的產品設計？

　　馬上行動：p099從人、物、環境三個方面判斷右圖各個臺燈是否符合學生在學習時使用，為什么？

　　第一個：高度低、燈管直射人眼，不適合。

　　第二個：高度合適、燈罩可轉動、整體較合理

　　第三個：燈罩透光對學生學習有影響，高度低、照度低

　　1.     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律架構起來，形成一個完整的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現的思維過程。

　　方案的構思，把我們在設計分析過程當中產生的模糊的、零散的、不系統的想法，建構成完整、具體的方案，其特點在一個“構”字。

　　1）草圖法

　　草圖法不僅能將一些想法較明確地表達出來，而且可以隨時修改。在繪制草圖的過程中，很多靈感、新的想法會被激發出來，新的構思也會因此而形成。

　　馬上行動：p100 4-6名同學組成一組，每組同學選擇上述設計方案草圖中的一組作為優選方案并進行討論，形成自己小組的較完善的設計方案，然后全班同學進行交流。

　　2）模仿法

　　模仿法的核心在于通過別人的想法、構思，激發自己的靈感。

　　模仿法在仿生學領域的應用：模仿鷹眼的成像原理仿制出來的微型照相機、攝像機自動調焦的攝像頭等；人造衛星的拍攝系統；模仿飛鳥的翅膀結構原理制造出的飛機機翼等。

　　教師：總結一下，我們在運用模仿法構思設計方案時，可以大致分為哪幾類？

　　a.    外形模仿

　　b.    仿生模仿：形態仿生、結構仿生、原理仿生

　　c.    功能模仿

　　馬上行動：

　　①你能舉出兩三個日常生活中用模仿法構思出來的方案和作品嗎？

　　②請大家運用模仿法將自己設計的臺燈進一步改進。

　　鼠式母子雨衣

　　一位年輕的媽媽，下雨天騎自行車去接孩子，把孩子裹在雨衣里，孩子又熱又悶，哭著鬧著要出來。這位媽媽一直想解決這個問題。一次在動物園，她看到袋鼠媽媽將小袋鼠放在胸前的袋里的情形，受到很大啟發，她馬上回家把雨衣前面開了一個洞，裝上一個帽沿，這樣，一個“袋鼠式母子雨衣”就出來了。這種雨衣，很快由廠家開發出來，頓時成為上海市場上的熱門貨。

　　3）聯想法

　　要用聯想法進行方案構思，人們就必須具備豐富的實踐經驗、較廣的見識、較好的知識基礎及較豐富的想像力。

　　下面請同學們閱讀“案例分析——古人的飛天夢”。

　　思考：根據所學知識和自身經驗列舉利用聯想法進行方案構思的實例。

　　（1）故事：魯班發明鋸子的故事（引出聯想法）

　　一次，魯班上山去砍樹，突然，他的胳膊被一片茅草葉子劃了一條細長的傷口，鮮血直流。魯班感到很奇怪：“這么柔嫩的青草葉怎么能劃破皮膚呢？”魯班扯下草葉，認真、仔細地觀察起來，他發現草葉的邊緣有許多鋒利的細齒。是這些細齒劃破了皮膚嗎？他嘗試地把茅草握在手中，用另一只手使勁一抽，果然，手上又出現了流血的傷口。一轉身，他又看見一只大蝗蟲正張著兩顆大板牙，很快地吃著草葉，魯班捉住這只蝗蟲，經過觀察，他發現蝗蟲的板牙上也有利齒，這使魯班豁然開朗。回家后，他請鐵匠在鐵條的邊緣打出細齒，并把細齒磨成鋒利的形狀，用這把鋸來鋸木材，被鋸過的木材的切口平整，而且鋸時省時又省力。這樣，經魯班創造性的設計，世界上第一把鋸就誕生了。

　　（2）展示聯想法構思案例：

　　a)充氣雨衣           （外形結構聯想）、

　　b)音樂防盜拉鏈    （功能聯想）、

　　c) 拔棉器                （原理聯想）

　　利用聯想法進行方案構思，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途徑。運用聯想法構思后，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。

　　馬上行動：

　　請利用聯想構思的方法對臺燈的設計進行一個新構思，并賦予臺燈新功能。

　　4）奇特性構思法

　　運用這種方法形成的方案一般具有原創性。這些構思在歷史上很少發生，或從來沒能發生過，甚至有些構思在當前的科學、技術、經濟條件下無法實現。

　　例如：我們可以設想一種臺燈，只要人坐在燈旁，依靠人體的熱量就能使臺燈發光，并使人看清東西，這樣既節省電能，又能照明。可以自由清洗的手機；手機經過變形可以成為一個筆記本電腦；你能想像可以天天做美夢嗎？（奇思妙想”產品：“可以自由清洗的手機” 、“筆記本電腦手機”、“美夢機”）

　　下面請同學們閱讀“案例分析——夜視鏡”。

　　歸納：方案的構思方法有很多，這里我們只談到其中的一部分。在構思時，應該開闊視野，利用和創造更多的方法為構思服務，最后形成豐富的，既體現創造特征，又遵循一般設計原則和設計規范的多個方案，從而為方案的比較和權衡奠定基礎。

　　3.方案的比較與權衡:

　　在多個方案經構思形成之后，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，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點進行改進。

　　（1）方案的比較：

　　（2）方案的權衡：

　　通過比較，明確了各個方案對設計指標的符合程度。但，要制定出最佳方案，還必須根據設計要求與設計原則對各個方案進行權衡。

　　注意;

　　（1）          比較與權衡必須有依據（設計要求與設計原則）。

　　（2）          比較與權衡是技術的思想方法的重要內容，比較是為了權衡，沒有比較就沒有權衡。

　　思考：假如讓你選擇設計方案，你選擇哪一個？試說明理由。如果你認為這些方案都不符合要求，你會做什么樣的改進？

　　4.小結

　　課堂小結：

　　通過本節課的學習，我們能就具體的設計任務進行一定的設計分析，并且要綜合考慮物、人、環境三個方面，在設計分析的基礎上，能夠使用適當的構思方法，形成比較滿意的設計方案。

　　實踐方案構思“四法”

　　“畫”——畫草圖

　　“仿”——模仿

　　“聯”——聯想

　　“破”——奇特性構思法

　　5.作業布置

　　請結合所學知識對課堂上設計的中學生用臺燈的方案進行修改,并對設計方案進行比較和權衡。

　　教學反思：通過教學實踐，較好的達到了所制定的教學目標。課堂上學生的參與程度也較高，通過嘗試學生對設計分析的必要性有了新的認識。同時也感到自己對課堂的駕馭能力還有待提高，課堂上應多鼓勵學生進行思考和參與。

　　閱讀：

　　人類的發明——來自動物的靈感

　　船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

　　科學家根據火野豬的鼻子測毒的奇特本領制成了世界上第一批防毒面具。

　　火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。

　　科研人員通過研究變色龍的變色本領，為部隊研制出了不少軍事偽裝裝備。

　　科學家研究青蛙的眼睛，發明了電子蛙眼。

　　美國空軍通過毒蛇的“熱眼”功能，研究開發出了微型熱傳感器。

　　人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯(hang)。

　　人類模仿警犬的高靈敏嗅覺制成了用于偵緝的“電子警犬”。

　　仿生與高科技

　　現代的雷達，一種無線電定位和測距裝置:科學家研究發現蝙蝠魔不是靠眼睛，而是靠嘴、喉和耳朵組成的回聲定位系統。因為蝙蝠魔在飛行時發出超聲波，又能覺察出障礙物反射回來的超聲波。科學家據此設計出了現代的雷達——一種無線電定位和測距裝置

　　科學家通過對海豚游泳阻力小的研究發明了能提高魚雷航速的人工海豚皮；

　　以及模仿袋鼠在沙漠運動形式的無輪汽車(跳躍機)。

　　前蘇聯科學院動物研究所的科學家在企鵝王的啟示下，他們設計了一種新型汽車－－“企鵝王”牌極地越野汽車。這種汽車的寬闊的底部，直接貼在雪面上，用輪勺撐動著前進，行駛速度可達50公里/小時。這種汽車用寬闊的底部貼在雪面上，用輪勺推動前進，這樣不僅解決了極地運輸問題，而且也可以在泥濘地帶行駛。

　　科學家模仿昆蟲制造了太空機器人。

　　澳大利亞國立大學的一個科研小組通過對幾種昆蟲的研究，已經研制出一個小型的導航和飛行控制裝置。這種裝置可以用來裝備用于火星考察的小型飛行器。

　　人們根據蛙眼的視覺原理，已研制成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣，準確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統后，雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而準確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈，防止以假亂真。

　　電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場，它能監視飛機的起飛與降落，若發現飛機將要發生碰撞，能及時發出警報。在交通要道，它能指揮車輛的行駛，防止車輛碰撞事故的發生。

　　人們模擬海蟄感受次聲波的器官，設計成功精確的“水母耳”儀器。它由喇叭、接受次聲波的共振器和把這種振動轉變為電脈沖的轉換器以及指示器組成。將這種儀器安裝在船的前甲板上，喇叭做360°旋轉。當它接收到8赫茲－13赫茲的次聲波時，旋轉自動停止，喇叭所指示的方向，就是風暴將要來臨的方向。指示器還可以告訴人們風暴的強度。這種儀器，可提前15小時左右預報風暴。

　　對鱟行為影響最大的是兩側的復眼。受光束照射后，復眼產生脈沖。一只眼受光束照射，一只眼產主脈沖；兩只眼同時受光束照射，兩只眼同時產生脈沖，但比光束照射一只眼時產生的脈沖的頻率略低些。人類受其啟示，研制成功一種電子模擬裝置，能解10個元素構成的網絡方程，應用這個原理制成的電視攝影機，能在激光下提供清晰度較高的電視影象。

　　魚兒在水中有自由來去的本領，人們就模仿魚類的形體造船，以木槳仿鰭。相傳早在大禹時期，我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉彎，他們就在船尾上架置木槳。通過反復的觀察、模仿和實踐，逐漸改成櫓和舵，增加了船的動力，掌握了使船轉彎的手段。這樣，即使在波濤滾滾的江河中，人們也能讓船只航行自如。

　　蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是“天然導航儀”，人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上，實現了自動駕駛。

　　蒼蠅的眼睛是一種“復眼”，由30o0多只小眼組成，人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”。“蠅眼透鏡”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的，用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機”，一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經用于印刷制版和大量復制電子計算機的微小電路，大大提高了工效和質量。“蠅眼透鏡”是一種新型光學元件，它的用途很多。

　　鳥類的翅膀具有許多特殊功能和結構，使得它們不僅善于飛行，而且會表演許多“特技”，這些特技還是目前人類的技術難以達到的。

　　小小的蜂鳥是鳥中的“直升機”，它既可以垂直起落，又可以退著飛。在吮吸花蜜時，它不像蜜蜂那樣停落在花上，而是懸停于空中。這是多么巧妙的飛行啊。制造具有蜂鳥飛行特性的垂直起落飛機，已經成為許多飛機設計師夢寐以求的愿望。

　　蒼蠅的眼睛，發明了蠅眼攝象機。 蒼蠅的靈敏感知，發明了危險探測儀，用在危險工作場所。

　　鷹的滑翔技巧，發明了滑翔機。

　　鳥類的留線造型，改變了飛機的外型，更符合空氣動力學。

　　鳥類的骨頭，改進了飛行器的骨架結構，更輕，強度更高。

　　蝙蝠和海豚的聲波探測，發明了超聲波雷達。

　　飛機靠雷達在夜間飛行是人們從蝙蝠身上受到的啟示