1、1第四章 展现设计成果导学学案二（地质版）原型与模型的制作【学习目标】 1知道什么是模型和原型。2能列举生活中模型或原型的实例。3知道模型或原型及其功能，理解模型制作在产品设计的不同阶段有不同的作用。4感受到学习设计的乐趣，体会模型制作在设计中具有重要意义。【重 点】：1、理解原型与模型的概念以及模型是设计的一个环节和一种重要的技术方法。2、根据设计方案制作一个简单产品的模型或原型。【难 点】：模型的功能及其在产品设计中的作用【知识要点】：原型与模型的概念和制作一、原型与模型1、原型原型（prototype ）通常是第一个能全面反映产品功能的形体，它广泛应用于新产品的开发中，有时原型就是最终产
2、品。新产品的开发需要考虑诸多方面的因素,比如:在开发一款新汽车的车型时其美学的创造性要受到安全、人机工程学、可制造性等多方面要求的制约，建立产品的物理原型，可以对这些方面作出较好的评价。一般来说原型有两方面的作用。2、原型的作用（1）有利于对设计方案的实现效果进行评估。（2）有利于实现对于大规模生产的生产技术与成本的估算。既然原型具有许多作用和优点，那么是不是所有的产品都是直接制备原型的呢？案 例分析(一): 大东方号事例大东方号集中了当时世界上最先进的各种动力设备，邀请了著名的造船专家，想制造一艘世界上最大、航速最快的远洋轮船，但最后失败了。其根本原因是一次2的完成图纸设计后就直接施工制造的
3、大东方号轮船，虽然集中了当时造船技术的精华，但还是造成了动力设备与庞大船体的动力需要不匹配。从大东方号事件我们不难看出有时直接制作原型是不行的。在很多情况下，模型是很好的替代品。3、模型模型（model）是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。比如：奥运会主会场模型“鸟巢” 、神州七号飞船模型、张衡天体运行的模型浑天仪等（奥运会主会场模型“ 鸟巢 ”、神州七号飞船模型、张衡天体运行的模型浑天仪 ）在科学技术领域中，模型是相对于原型来说的。模型是指能反映原形事物某方面特性的等价物，其表现形态可以有多种。常见的模型有：实体模型、图表模型、模拟模型和数学模型等几
4、种。实体模型是根据几何相似原理而制作的原型物体的几何等价物，可以放大，可以缩小，可以是原型的复制品；实体模型在技术产品设计中的作用：实体模型制作，是技术产品设计中十分重要的一个环节。因为实体模型在设计中有着非常重要的作用。 （1）实体模型可以将设计方案变为可视、可摸的形象实体，可以更好地表现方案的特性。（2）通过实体模型的制作，可以验证设计的可行性。并为产品的投产及生产设备的准备提供可用信息。（3）通过模型的运转、试验可以为产品的进一步优化提供参考。图表模型是以图表形式表现原事物的流程、结构或发展趋势的一种模型。如机构组织图，生产流程图等；模拟模型是用另外一种信号的运动情况来研究原系统信号运动
5、情况的模型，比如，可以用电路图中电压信号的变化情况来替代力学系统中物体运动情况。数学模型是一种以数学表达式来表现事物特性的一种模型。它广泛用于复杂的社会系统、经济系统、军事系统的研究中。通过对模型的研究来研究原型，往往可以达到简单、省事的目的。特别是在原型比较复杂，甚至没有原型的时候，就更显得重要了。问题 1：请同学们结合生活实际列举一些模型的例子。模型在设计过程中能起到什么作用呢？以神州号飞船模型中的模拟人为例来讨论。案例分析（二）：神州飞船中的模拟人问题 2：“神舟三号 ”中的模拟人有什么特征 ?为什么要进行“模拟人”试验?从所列举和分析的大量实例不难看出模型是设计的一个环节和一种重要的技
6、术方法，而且模型在技术设计中发挥着重要的作用，3二、模型的功能1、模型使设计对象具体化。2、模型帮助分析设计的可能性。问题 3： 在设计的不同阶段，需要制作不同的模型。那么模型都有哪些种类呢？三、模型的分类以汽车模型为例来说明。首先是草模。在设计初期阶段草模可以把设计构思用立体模型简单的表示出来，供设计人员深入探讨时使用。1、草模（汽车草模图片）草模用于产品造型设计的初期阶段，它可以采用立体模型将设计构思简单的表示出来，供设计人员深入探讨时使用。德国学生：汽车模型制作2、概念模型概念模型就是在草模的基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排、人机关系等，从整体上表现产品造型的整体概念。比
7、如：我们在一些汽车杂志上看到的某某概念车，实际上对于概念车来讲有两种，一种是真正能跑的汽车，另一种就是设计概念模型。（富豪在 2003 年纽约车展的推出的概念实验模型车）。43、结构模型 为了研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并进行结构强度试验而制作的模型。其实像化学教学中所使用的合成塔模型、生物中的人体器官模型，当然还有物理等其他学科中的教学模型等等。图为雷克萨斯混合动力 RX400h 结构模型4、 功能模型功能模型，顾名思义主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用作分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系，并在一定的条件下用于试验。汽车撞击试
8、验图片、利用 NF-3 全机低速风洞对“运-8” 模型进行吹风试验图片。5、展示模型最后就是在结构模型和功能模型的基础上发展而来的展示模型。它是采用真实材料，用准确的尺寸，做成与实际产品几乎一致的模型，作为产品的样品进行展示，以便提供实体形象。另外通过展示模型可以直接向设计委托方征求意见，为审核方案提供实物依据。日产 PIVO2 概念车展示模型、起亚运动概念车KOUP、红旗顶级SUV 概念车型、本田 CR-Z 概念跑车、劳斯莱斯二、原型与模型的制作5小组活动 ：按照教材 114117 页的内容利用自己中已有的材料试做一个多功能学习用品盒的模型。完成后交流一下体会。课堂测试1王勇设计了一个学生用台灯，现想对台灯的性能以及人机关系进行研究，他应制作出（ ） A概念模型 B结构模型 C功能模型 2 （2011.6）下列模型中，属于概念模型的是：A. 2015 款莲花跑车模型 B. 车展上的已量产汽车C. 足球烯结构模型 D. 地震测量仪工作原理模型课后作业：写一段 80 个字左右的模型制作体会。
