《产品设计》（北希望）教学资料 电子教案 教案-产品设计-12

《产品设计》教案12ProfessionalCoursesTeachingPlan产品设计专业课教案--学年第学期教研室班级专业工业设计教师时间课题第七章产品系统设计原理第五节系统设计的基本原理第六节系统设计的思路总课时4实训指导课时教学目标：充分了解系统设计的基本原理等知识。使学生能够运用系统设计的思路对产品进行创新设计。教学重点:系统设计的基本原理教学难点：1.系统设计的基本原理2.系统设计的思路教学方法与手段：通过理论知识的先行讲授，结合问题讨论及案例分析，使理论内容融合到具体产品系统设计案例中，使其更形象而便于学生理解。使用工具、材料、教具：教师要提前准备好案例材料，学生注意做好笔记，记下关键词，以便于在老师提出问题时，根据笔记展开讨论。讲授或实训过程：（一）、导入新课：（二）、讲授新课7.5系统设计的基本原理整体性、层次性、稳定性、目的性、开放性、动态性、突变性、自组织性、相似性是系统的九种基本特性，每种特性是系统的一个方面，进一步概括就形成系统论的九条基本原理。7.5.1整体性原理整体性是指各要素一旦组成了有机整体，这个整体就具有孤立的、各要素所不具有的性质和功能。整体的性质和功能不等于各要素性质和功能的简单相加。整体性原理是系统设计中观察、处理问题的重要原理。它把任一对象看作各个要素按一定方式构成的有机整体，其要素作为整体的部分，要素与整体、环境以及各要素之间的相互联系、相互作用使系统整体呈现出各个组成要素所没有的性质，因而具有构成该整体的各要素处于孤立状态时所不具有的功能，或简单表述为“整体不等于各要素的总和”，又称为非加和性。我国流传的一句话：“三个和尚没水喝”说明的正是这个道理。三个和尚离心离德，谁也不愿多出半分力，结果是一个和尚挑水喝，二个和尚抬水喝，三个和尚则处于无水喝的困境。7.5.2层次性原理由于组成系统的诸要素的种种差异（包括结合方式上的差异），从而使系统组织在地位与作用、结构与功能上表现出等级秩序性，形成了具有质的差异的系统等级。不同层次的系统具有不同功能。系统层次又是相对的。一方面，需要该系统中的要素联系起来，形成一个协同整合的统一系统；另一方面，更大系统的子系统起着要素的作用，构成了更大系统的基础。因此，不同层次有其不同质的规定性，不同质的系统之间又有联系性，这种双重功能就是一种不同系统之间的联系形式。7.5.3稳定性原理系统的稳定性原理指在外界作用下开放系统具有一定的自我稳定能力，能够在一定范围内自我调节，从而保持和恢复原来的有序状态、保持和恢复原有的结构和功能。系统的稳定性原理关心的是系统整体的稳定性，它不仅关心某一层次上的稳定性，还关心多个层次结合起来以后的稳定性。系统的整体的稳定性不是指系统中个别要素、个别部分和个别层次的稳定性，而是正如“整体”一词所指示的，指的是系统整体的稳定性。系统的稳定和发展具有统一性，同时也是系统稳定性原理的一条基本内容。“在稳定中求发展，在发展中求稳定”是系统稳定性原理所追求的，也是系统稳定性原理给予的启示。7.5.4目的性原理设计的开始阶段都有设计定位甚至确定设计的目标系统的过程，这就是目的性原理的运用。确定系统设计科学的确定目标是实现目标的重要前提。所谓目的性就是指系统在内部各要素以及与外部环境的相互作用过程中，具有趋向于某种预先确定状态的特性。这里的目的是指事物运动状态可能达到的某一个状态。在确定目的之前，事物发展存在各种可能状态，究竟达到何种状态，要视各种因素而定。目的性是事物间相互联系和相互作用的运动结果，它是以其他事物为参照，将两者的运动差异性缩小为零的一种运动状态。以往只把目的限于人的行为，同意识相联系。这里的目的性则不局限于人和活动，即使是具有反馈调节行为的机器亦适用，所以它是广义的。用这一观点观察和处理事物开展设计，便是运用了目的性原理。7.5.5开放性原理开放性是指任何系统设计工程只有把自己保持在不断地与外界进行物质、能量、信息交换的状态下，才能具有抗拒外界对它的侵犯，维持自身的动态稳定。开放性越高的系统其适应能力越强，发展水平亦就越高。系统设计运用这一观点去观察和解决设计问题即运用了开放性原理。7.5.6动态性原理动态性原理指系统方法的历时性原则。系统内部构成要素（或子系统）之间的相互联系、相互制约、相互作用以及系统与外部环境不断的进行物质、能量、信息的交换，形成了自身的动态系统。系统只有在上述内外环境交互作用的过程中才能维持稳定的状态并向前发展。因此，设计师应当把系统发展和设计过程的各个阶段统一加以研究，强调要素间相互作用及在时间、空间中的相互转化。应用系统方法的动态性原理，要求我们既要把握设计变化的动力、原因和规律，也要研究设计发展的方向和趋势，以把握其过程与未来趋势。7.5.7突变性原理系统突变性是系统通过失稳从一种状态进入另一种状态的突变过程，是系统质变的一种基本形式。系统的突变通过系统失稳而发生，因此突变是与系统的稳定性相关的。系统的突变性原理是在突变与渐变的对立统一之中来把握突变的。突变的方式多种多样，同时系统发展还存在着分叉，从而有了质变的多样性，带来系统发展的丰富多彩。经过突变而发展变化是系统发展变化的一种基本形式。突变论中系统的外部条件作为控制参量，看作对系统的一个输入:把系统的状态看作系统的一个输出，输出作为输入的函数，突变就是在外部条件（控制变量）连续变化时函数发生的一个跃迁。7.5.8自组织原理系统的自组织原理是开放系统在系统内外两方面因素的复杂非线性相互作用下，内部要素的某些偏离系统稳定状态的涨落可能得以放大，从而在系统中产生更大范围、更强烈的变化，使系统从无序到有序，从低级有序到高级有序。系统的组织的形式方面体现为系统的结构形式和系统内要素之间的联系方式。系统的组织是一个与系统的结构非常近似的一个概念，其区别主要在于，当人们使用组织概念时，除了包括系统的结构以外，往往还包括系统作为一种客观实体的含义，而使用结构概念时，一般并不包含系统作为一种客观实体的含义。从一种组织状态自发地变成为另一组织状态是系统的自组织。自组织表示系统的运动是自发地、不受特定外来干预地进行的，其自发运动是以系统内部的矛盾为根据、以系统的环境为条件的系统内部以及系统与环境的交叉作用的结果。7.5.9相似性原理系统相似性原理是系统具有同构和同态的性质，体现在系统的结构和功能、存在方式和演化过程具有共同性，是一种有差异的共性，是系统统一性的表现。如果没有系统的相似性，就没有具有普遍性的系统理论。不仅仅是指系统存在方式的相似性，也指系统演化方式的相似性。系统的相似也是相对的，是在相似和差异的对立统一之中的相似性。系统的自相似原理实际上是从存在与演化的对立统一之中来把握系统的相似性的。由于系统的时间和空间、存在和演化本质上是相互依存和相互转化的，因而系统的存在和演化，存在形式的相似性和演化形式的相似性，实际上也是相互联系和相互转化的。7.6系统设计的思路产品设计本身就是一个信息编码的过程，产品的形态与空间，材料与肌理，结构与功能，整体与局部都是通过一些符号的组合来表达其实质，而人们对产品的认知，实际上也是一个信息加工处理的过程。产品设计的概念已广泛地推广到人类视野的每一个角落。产品设计作为一种信息的代码，同时包含了与之相关的一切周边的信息。在数字化时代，产品设计成为一个系统设计，其设计思路主要体现在以下五个方面。①整体设计：即为达成某一潜在的商业目的而进行的跨行业的统一调配行为或跨学科的多元系统的创造与组构。②通过强烈制式化的人造物系列的创造进行形态语义的统一；③在产品开发中，系统设计强调产品必须与市场的销售状况保持协调与平衡。以产品附加值形成的局部最优达成产品总价值的全体最优，从而增加产品的