技术设计与学生的创新能力培养
马宪春 宁波大学理学院

    “21世纪将是设计的世纪”，这是著名华裔物理学家杨振宁和著名德国哲学家沃夫冈·韦尔施在二十世纪末不约而同地提出来的，可见设计的重要性。高中新课程技术领域通用技术科目就有“技术与设计1”、“技术与设计2”模块，该模块的的基本内容是技术设计。技术设计是技术的基础内容，是技术发展的关键，是学生动手与动脑相结合、培养创新精神和实践能力的良好载体，对学生理解技术、使用技术、应用技术解决实际问题等方面的技术素养的提高具有奠基作用。
    1、设计的过程
设计就是在头脑中设想、计划，是一种思维活动。设计是一连串解决问题的活动，并没有固定的规则或模式。一般较为普遍的程序安排可分为五个阶段：需求分析、问题转换、搜集资料、产品设计、形成方案。
    2、设计的特点：
    （1）设计的目的性
    设计首先满足消费者物质或精神需要，以实用功能为最终目的，必须以产品内部结构和特殊功能为基础。设计在解决物与物的关系的同时，还侧重解决物与人的关系，解决产品的外观、造型、形体布局、操纵安排，考虑产品对人的心理、生理的作用，实现以人为中心的设计理念。
    （2）设计过程是解决问题的过程
    一个设计之所以被称为“设计”，是因为它能解决问题、满足需要。设计过程中的思维活动，具有—般解决问题思维活动的特点，但又不同于一般的解决问题。因为它不只是依靠现有的表面现象或现有的条件，而是要求在现有资料的基础上进行想象，加以构思，才能解决问题。
    （3）设计成果的特殊性
    设计是个人的思维活动(即便有合作)，是脑力劳动。产生的成果不同于体力劳动产品，和其它脑力劳动成果也有区别。这主要是因为设计成果实际上是整个生产过程的中间产品。也可以说是真正产品的模型、样板。它出现在其它脑力劳动产品和体力劳动产品正式产生之前。它可以用语言描述、文字描述、图形表现、模型展示、计算机多媒体表达。
    （4）设计成果的创新性
    设计，应该是新颖的，自己以前不知道的或没经历过的，如果已经有了，照着做就行了，不用设计。因此，设计是创造没有，是创新。
    （5）设计成果的选择性
    形成的方案是由多个要素构成的，解决同一个问题的方法是多种多样的，满足要求的设计方案通常也并不是唯一的。从设计者角度，每个人做方案，一般也不只做一个、而可能是有多个；若有两个以上的设计师合作，分头做方案，可能方案更多，经过内部讨论、分析、评议、修改、补充、完善，选择最佳的确定下来。从用户的角度，现在普遍实行的“招标”，就是有意从多个方案中进行综合评判、优化选择。
    （6）设计条件的约束性
    设计活动受到很多条件的约束与限制，包括科学、技术、经济等发展水平的限制，也包括客户提出的特定要求和条件，同时还涉及环境、法律、社会心理、地域文化等因素。这些限制和要求构成了一组边界条件，形成了设计师进行策划和构思的“设计空间”。设计师要想高水平地完成设计工作，就要善于协调各种关系，灵活处置，合理取舍，精心构思，而这只有充分发挥自己的创造力才能做到。
    （7）设计是文明的表现
    “设计其实就是人类把自己的意志加在自然界之上，用以创造人类文明的一种广泛的活动。或者用更为简单的话来说：设计是一种文明。” 设计是人类有意识的活动，是处理物与物、人与物、人与人之间关系的有意识、有意义的活动，是为人类谋福利的行为，它表达了人类的生存方式和对自然的态度。通过一个特定时代设计成果状况即可看出该时代的文明程度和社会进步的面貌。
    3、设计原则
    （1）求实创新
    设计本身就是创造性思维活动，只有大胆创新才能有所发明、有所创造。但是，今天的科学技术已经高度发展，创新往往是在已有技术基础上的综合。有的新产品是根据别人研究试验结果而设计，有的是博采众长，加以巧妙的组合。因此，在继承的基础上创新是一条重要原则。
    （2）安全可靠
    产品设计力求技术上先进，但更要保证使用中的可靠性，即无故障运行的时间长短，是评价产品质量优劣的一个重要指标。所以，产品要进行可靠性设计。
    （3）质量效益
    在可靠的前提下，力求做到经济合理，使产品“价廉物美”，才有较大的竞争能力，创造较高的技术经济效益和社会效益。也就是说，在满足用户提出的功能要求下，有效地节约能源，降低成本。
    （4）反馈控制
    设计过程是一种信息分析、处理、判断、修正的过程。为减少设计失误、实现高效、优质、经济地设计，必须对每一设计程序的信息，随时进行反馈，不许有错误的信息流入下一道工序。实践证明，产品设计质量不好，其原因往往是控制不严造成的。因此，适时而准确的反馈控制是确保设计质量的一项重要原则。
    （5）人与自然
    以人为本，和谐自然，绿色设计。
    4、创新培养
    高中学生正处于创造力发展的重要阶段，他们的想象能力、逻辑思维能力和批判精神都达到了新的水平。因此在教学中要注重创新能力培养。创新不是一个简单的事情，它有一定的难度，为此，教学中就要掌握适当的方法。
    设计，是创造没有，是创新。这从过程图中可以清楚的看出。这个“新”有着不同的层次，它可以是改良性的，也可以是创造性的；可以是设计过去从未出现过的东西，也可以是对已知事物从新进行组合、改造，但这种组合与改造的结果不是简单的已知事物的重复，而应是有某种新的成分的出现。2008北京申奥标志就是最好的例证：她用的是旧的元素太极拳动作造型与奥运会五环产生新的组合(如图2) 。标志线条简洁明快、生动活泼，极富现代感且符合国际流行趋势。设计者陈绍华先生介绍说：“我设计的这个标志共有四层寓意。首先，标志是由五环组成，象征着世界五大洲的团结、协作。其次，这个标志是由五星基本构成的，五星代表国家形象，图中的五星轻松、活泼，代表我国美好的前景。第三，标志似一个打太极拳的人形，以此表现中国传统体育文化的精髓。第四，标志又是中国传统民间工艺品‘中国结’的象形，相互环扣象征着吉祥如意。”
    从这里可以看出创新的层次和方法，给我们的学生提供了信心和可操作的抓手。
设计的创新性来自于人们需求的无限性。设计是为用户服务的，现代社会人们普遍追求时尚、个性、与众不同，设计又是为明天的消费服务的，因此又要对未来有一个清晰的判断，因而作为设计师必须有创新意识和创新能力。
高中生在学习、设计、创作作品的同时，按照设计的要求，就只能不断地思考，提出新的创意，在设计的过程中创新能力就在不断增长。
    总之，设计的本质决定了创新的存在，学习设计，就学习了创新。