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1、发现与明确问题发现与明确问题制定设计方案制定设计方案制作模型或原型制作模型或原型测试评估优化测试评估优化编写使用说明书编写使用说明书复习：复习：设计的一般过程设计的一般过程收集信息收集信息设计分析设计分析方案构思方案构思方案呈现方案呈现方案筛选方案筛选制定设计方案制定设计方案复习：复习：5.15.1方方案的构思方案的构思方法法思考思考1、设计时应分析哪三要素？、设计时应分析哪三要素？2、标准件的含义？使用标准件的优点？、标准件的含义？使用标准件的优点？3、方案的构思方法有哪些？、方案的构思方法有哪些？1、设计时应分析哪三要素？、设计时应分析哪三要素？分析中学生台灯设计时需要考虑的因素分析中学生
2、台灯设计时需要考虑的因素 物物( (台灯台灯) ) 人人( (学生学生) )环境环境造型：形状、色彩、质地造型：形状、色彩、质地造型：形状、色彩、质地造型：形状、色彩、质地功能：基本功能、附加功能功能：基本功能、附加功能功能：基本功能、附加功能功能：基本功能、附加功能材料：金属、塑料、陶瓷材料：金属、塑料、陶瓷材料：金属、塑料、陶瓷材料：金属、塑料、陶瓷学习：照明效果好、经久耐用学习：照明效果好、经久耐用学习：照明效果好、经久耐用学习：照明效果好、经久耐用生长：生理需求、心理需求生长：生理需求、心理需求生长：生理需求、心理需求生长：生理需求、心理需求安全：结构稳固、散热好、材料绝缘安全：结构稳
3、固、散热好、材料绝缘安全：结构稳固、散热好、材料绝缘安全：结构稳固、散热好、材料绝缘适应性：体积小巧，底座稳固适应性：体积小巧，底座稳固适应性：体积小巧，底座稳固适应性：体积小巧，底座稳固环境：无污染、可持续利用环境：无污染、可持续利用环境：无污染、可持续利用环境：无污染、可持续利用思考思考灯泡灯泡灯罩灯罩支撑架支撑架底座底座开关开关台台灯灯的的基基本本结结构构案例：案例：对对“物物”的分析的分析电流通过灯丝时产生热量电流通过灯丝时产生热量电流通过灯丝时产生热量电流通过灯丝时产生热量而发热而发热而发热而发热 ，灯丝的温度越高，灯丝的温度越高，灯丝的温度越高，灯丝的温度越高，发出的光就越亮。发出
4、的光就越亮。发出的光就越亮。发出的光就越亮。 通电后灯中的灯丝发热，使水银变成通电后灯中的灯丝发热，使水银变成通电后灯中的灯丝发热，使水银变成通电后灯中的灯丝发热，使水银变成蒸气而释放出电子，产生紫外光，紫蒸气而释放出电子，产生紫外光，紫蒸气而释放出电子，产生紫外光，紫蒸气而释放出电子，产生紫外光，紫外光为管壁上的荧光物质吸收，而发外光为管壁上的荧光物质吸收，而发外光为管壁上的荧光物质吸收，而发外光为管壁上的荧光物质吸收，而发出可见光。出可见光。出可见光。出可见光。 各部件设计分析各部件设计分析: 主要功能主要功能: :照明照明。灯泡有很多种，如白炽灯、日光灯管、节能灯管等。灯泡有很多种，如白
5、炽灯、日光灯管、节能灯管等。 灯泡灯泡应选择应选择耐用且光线柔和的灯泡或灯管耐用且光线柔和的灯泡或灯管 一般一般一般一般led led （发光二极管）（发光二极管）（发光二极管）（发光二极管）2 2毛左右一个毛左右一个毛左右一个毛左右一个（零售），市面上的发光二极管台灯，（零售），市面上的发光二极管台灯，（零售），市面上的发光二极管台灯，（零售），市面上的发光二极管台灯，如果是那种小的，成本顶多如果是那种小的，成本顶多如果是那种小的，成本顶多如果是那种小的，成本顶多2 2、3 3元元元元 中学生学习的时间较长，眼睛易疲劳，所要设中学生学习的时间较长，眼睛易疲劳，所要设计的台灯应计的台灯应连续平
6、稳地发光。连续平稳地发光。 要求：要求：没有频闪或频闪较低没有频闪或频闪较低。 功能：功能：支撑作用支撑作用，决定，决定台灯的高度台灯的高度，影，影响光线的利用率和学生的坐姿。响光线的利用率和学生的坐姿。要求：要求：要求：要求：耐用耐用耐用耐用, ,支撑性好，台灯高度可调性好支撑性好，台灯高度可调性好支撑性好，台灯高度可调性好支撑性好，台灯高度可调性好。 。 支撑架支撑架支撑架支撑架-应选择应选择应选择应选择耐用、安全、低成本、美观耐用、安全、低成本、美观耐用、安全、低成本、美观耐用、安全、低成本、美观的材料和的材料和的材料和的材料和可调高度的链接方式。可调高度的链接方式。可调高度的链接方式。
7、可调高度的链接方式。 设计支撑架时还应考虑哪些方面的问题？设计支撑架时还应考虑哪些方面的问题？这些问题可以通过什么样的支撑架来解决？这些问题可以通过什么样的支撑架来解决？ 还应考虑支撑架的活动范围还应考虑支撑架的活动范围, ,可用活动支可用活动支架来解决。架来解决。思考思考 适合学生学习使用的台灯，其高度为多适合学生学习使用的台灯，其高度为多少最合理？少最合理？功能：功能：聚光聚光聚光聚光和和和和安全保护安全保护安全保护安全保护作用作用作用作用，调节台灯，调节台灯光线的强弱光线的强弱及及照射形式照射形式。要求：要求：聚光效果好，导热性差聚光效果好，导热性差，提供一个照度合适提供一个照度合适并且
8、光线柔和的环境。即并且光线柔和的环境。即材料、导热性、外形、坡材料、导热性、外形、坡度、稳定性度、稳定性等。等。 灯罩灯罩-选择选择耐用、导热性弱、不透明、反光度适耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐宜、颜色和谐等特性的材料和等特性的材料和合适的坡度合适的坡度。 你还见过哪些形状和材料的灯罩？分析它你还见过哪些形状和材料的灯罩？分析它们是否符合供学生使用的台灯对灯罩的要求。们是否符合供学生使用的台灯对灯罩的要求。 常见的台灯开关有拨动式开关、旋钮式开常见的台灯开关有拨动式开关、旋钮式开关、触摸式感应开关、关、触摸式感应开关、声控开关、声控开关、光控开关等。光控开关等。开关开关-选择选择
9、手动或遥控开关手动或遥控开关功能：功能：功能：功能：通断电源通断电源通断电源通断电源或或或或调节光线亮度调节光线亮度调节光线亮度调节光线亮度的作用。的作用。的作用。的作用。要求：安全、有效、方便地控制台灯的亮度。要求：安全、有效、方便地控制台灯的亮度。要求：安全、有效、方便地控制台灯的亮度。要求：安全、有效、方便地控制台灯的亮度。旋钮式旋钮式旋钮式旋钮式 声控式声控式声控式声控式 触摸式触摸式触摸式触摸式 拨动式拨动式拨动式拨动式 光控式光控式光控式光控式底座底座-选择选择坚固的、不易碎的材料；坚固的、不易碎的材料；底要大些，底要大些，体现个性化的风格体现个性化的风格。 功能：功能：功能：功能
10、：支撑支撑支撑支撑与与与与稳定稳定稳定稳定作用，台灯的多功能。作用，台灯的多功能。作用，台灯的多功能。作用，台灯的多功能。要求：材料、形状的选择来保证台灯的稳定性与个要求：材料、形状的选择来保证台灯的稳定性与个要求：材料、形状的选择来保证台灯的稳定性与个要求：材料、形状的选择来保证台灯的稳定性与个性化需求。性化需求。性化需求。性化需求。附加功能设计附加功能设计 在台灯底座上安装在台灯底座上安装日历、笔筒、时钟日历、笔筒、时钟等附件。等附件。或增加或增加定时开关定时开关功能，功能，自动报警自动报警功能。功能。 台灯材料的选择：要注意尽量台灯材料的选择：要注意尽量就地取材就地取材；并；并且要尽量使
11、用且要尽量使用可再生资源可再生资源；学会选择；学会选择标准件。标准件。 在作设计分析时，应考虑台灯各部分之间的在作设计分析时，应考虑台灯各部分之间的关系，使之成为一个协调的整体。关系，使之成为一个协调的整体。 电线：电线： 选择选择绝缘性能好、价格低绝缘性能好、价格低的的柔软柔软的花线的花线或胶线。或胶线。电话台灯电话台灯电话台灯电话台灯电扇、笔筒电扇、笔筒电扇、笔筒电扇、笔筒座椅台灯座椅台灯座椅台灯座椅台灯错错错错觉觉觉觉台台台台灯灯灯灯高考题高考题1.如如图所示的所示的压蒜器，可以把蒜蒜器，可以把蒜头快速快速压成成蒜泥。蒜泥。设计该产品品时，以下因素中从，以下因素中从“物物”的的角度考角度
12、考虑的是（的是（ ）A.常人的握力常人的握力 B.手柄的手柄的强度度C.蒜蒜头的形状的形状 D.蒜泥蒜泥颗粒的大小粒的大小B标准件是指标准件是指标准件是指标准件是指经优选、简化、统一并给以标准代号的零经优选、简化、统一并给以标准代号的零经优选、简化、统一并给以标准代号的零经优选、简化、统一并给以标准代号的零件或部件件或部件件或部件件或部件。包括紧固件、连接件、密封件、滚动轴承、。包括紧固件、连接件、密封件、滚动轴承、。包括紧固件、连接件、密封件、滚动轴承、。包括紧固件、连接件、密封件、滚动轴承、滚针轴承、螺孔和型材等七大类。滚针轴承、螺孔和型材等七大类。滚针轴承、螺孔和型材等七大类。滚针轴承、
13、螺孔和型材等七大类。优点优点优点优点：简化制作过程，实现通用通换。：简化制作过程，实现通用通换。：简化制作过程，实现通用通换。：简化制作过程，实现通用通换。螺栓与螺母螺栓与螺母螺栓与螺母螺栓与螺母电阻电阻电阻电阻轴承轴承轴承轴承发光二极管发光二极管发光二极管发光二极管电容电容电容电容弹簧与垫圈弹簧与垫圈弹簧与垫圈弹簧与垫圈2、标准件的含义？使用标准件的优点？、标准件的含义？使用标准件的优点？3 3、方案构思方法：方案构思方法：草图法草图法模仿法模仿法联想法联想法奇特性构思法奇特性构思法方法一：方法一：草图法（画）草图法（画）案例：案例：方法二：方法二：模仿法模仿法 模仿法的核心在于通过别人的想
14、法、构思，激发模仿法的核心在于通过别人的想法、构思，激发模仿法的核心在于通过别人的想法、构思，激发模仿法的核心在于通过别人的想法、构思，激发自己的灵感。模仿法在仿生学领域的应用：模仿鹰眼自己的灵感。模仿法在仿生学领域的应用：模仿鹰眼自己的灵感。模仿法在仿生学领域的应用：模仿鹰眼自己的灵感。模仿法在仿生学领域的应用：模仿鹰眼的成像原理仿制出来的微型照相机、摄像机自动调焦的成像原理仿制出来的微型照相机、摄像机自动调焦的成像原理仿制出来的微型照相机、摄像机自动调焦的成像原理仿制出来的微型照相机、摄像机自动调焦的摄像头等；模仿飞鸟的翅膀结构原理制造出的飞机的摄像头等；模仿飞鸟的翅膀结构原理制造出的飞机
15、的摄像头等；模仿飞鸟的翅膀结构原理制造出的飞机的摄像头等；模仿飞鸟的翅膀结构原理制造出的飞机机翼等。机翼等。机翼等。机翼等。案例：案例：模仿法模仿法优点是优点是突出突出“仿仿”字，简单易行，少走弯字，简单易行，少走弯路路 你能举出两三个日常生活中用模仿法你能举出两三个日常生活中用模仿法构思出来的方案和作品吗？构思出来的方案和作品吗？鹰的眼睛鹰的眼睛鹰的眼睛鹰的眼睛鹰的眼睛鹰的眼睛自动调焦摄像头；自动调焦摄像头；自动调焦摄像头；自动调焦摄像头；自动调焦摄像头；自动调焦摄像头；蜻蜓翅膀上的黑点蜻蜓翅膀上的黑点蜻蜓翅膀上的黑点蜻蜓翅膀上的黑点蜻蜓翅膀上的黑点蜻蜓翅膀上的黑点飞机机翼上的加重防震块。飞
16、机机翼上的加重防震块。飞机机翼上的加重防震块。飞机机翼上的加重防震块。飞机机翼上的加重防震块。飞机机翼上的加重防震块。海豚海豚海豚海豚海豚海豚潜水艇的声纳定位仪。潜水艇的声纳定位仪。潜水艇的声纳定位仪。潜水艇的声纳定位仪。潜水艇的声纳定位仪。潜水艇的声纳定位仪。蜂鸟蜂鸟蜂鸟蜂鸟蜂鸟蜂鸟直升飞机；直升飞机；直升飞机；直升飞机；直升飞机；直升飞机；草履虫草履虫草履虫草履虫草履虫草履虫带几千只小型螺旋桨推进器的潜艇；带几千只小型螺旋桨推进器的潜艇；带几千只小型螺旋桨推进器的潜艇；带几千只小型螺旋桨推进器的潜艇；带几千只小型螺旋桨推进器的潜艇；带几千只小型螺旋桨推进器的潜艇；萤火虫萤火虫萤火虫萤火虫萤
17、火虫萤火虫冷光源；冷光源；冷光源；冷光源；冷光源；冷光源； 蜂巢与散热器蜂巢与散热器有效散热有效散热有效散热有效散热节省材料节省材料节省材料节省材料坚固坚固坚固坚固奥运场馆国家体育场奥运场馆国家体育场奥运场馆国家体育场“ “ “鸟巢鸟巢鸟巢” ” ” 方法三：方法三：联想法联想法（移）移） 用联想法进行方案构思，必须具备丰富的用联想法进行方案构思，必须具备丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及实践经验、较广的见识、较好的知识基础及较丰富的想像力。较丰富的想像力。 联想法即由此及彼，进行思维联想法即由此及彼，进行思维迁移。它的迁移。它的特点是突出特点是突出“移移”字。字。古人的飞天梦古人的
18、飞天梦爆爆竹竹升升空空 万户坐万户坐爆竹爆竹 火火箭箭 案例：案例：结构迁移结构迁移结构迁移结构迁移自动门的设计联想到可推动的书报架自动门的设计联想到可推动的书报架自动门的设计联想到可推动的书报架自动门的设计联想到可推动的书报架 请利用联想构思的方法对台灯的设计进行一请利用联想构思的方法对台灯的设计进行一请利用联想构思的方法对台灯的设计进行一请利用联想构思的方法对台灯的设计进行一个新构思，并赋予台灯新的功能。个新构思，并赋予台灯新的功能。个新构思，并赋予台灯新的功能。个新构思，并赋予台灯新的功能。蛇形台灯蛇形台灯 螺旋桨台灯螺旋桨台灯 人型台灯人型台灯上吊式台灯上吊式台灯保龄球台灯保龄球台灯方
19、法四：方法四：奇特性构思奇特性构思法法 这种方法妙在这种方法妙在这种方法妙在这种方法妙在“ “奇奇奇奇” ”字，奇字，奇字，奇字，奇思妙想。思妙想。思妙想。思妙想。“奇特奇特”表现表现在在原理、结构、材料、方法、用途原理、结构、材料、方法、用途等方面的创造。等方面的创造。要敢要敢要敢要敢于突破常规思维，大胆想象，勇于创新于突破常规思维，大胆想象，勇于创新于突破常规思维，大胆想象，勇于创新于突破常规思维，大胆想象，勇于创新 运用这种方法形成的方案一般具有原创性。这些构运用这种方法形成的方案一般具有原创性。这些构运用这种方法形成的方案一般具有原创性。这些构运用这种方法形成的方案一般具有原创性。这些
20、构思在历史上很少发生，或从来没能发生过，甚至有些思在历史上很少发生，或从来没能发生过，甚至有些思在历史上很少发生，或从来没能发生过，甚至有些思在历史上很少发生，或从来没能发生过，甚至有些构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。思考思考你能就台灯产生一些奇特性构思方案吗？你能就台灯产生一些奇特性构思方案吗？你能就台灯产生一些奇特性构思方案吗？你能就台灯产生一些奇特性构思方案吗？文明台灯：文明台灯：文明台灯：文明台灯：其射出的光线在一定的范围内，仅供学其射出的光线
21、在一定的范围内，仅供学其射出的光线在一定的范围内，仅供学其射出的光线在一定的范围内，仅供学习者使用，而不影响他人。习者使用，而不影响他人。习者使用，而不影响他人。习者使用，而不影响他人。 智能台灯：智能台灯：智能台灯：智能台灯：只要人坐在灯旁，依靠人体的热量就能只要人坐在灯旁，依靠人体的热量就能只要人坐在灯旁，依靠人体的热量就能只要人坐在灯旁，依靠人体的热量就能使台灯发光，并能使人看清东西。使台灯发光，并能使人看清东西。使台灯发光，并能使人看清东西。使台灯发光，并能使人看清东西。 案例：案例：西门子手机西门子手机西门子手机西门子手机宝马自行车宝马自行车宝马自行车宝马自行车构构思思奇奇特特的的人
22、人行行天天桥桥4 4、方案的比较和权衡、方案的比较和权衡在多个方案经构思形成之后，我们往往要在多个方案经构思形成之后，我们往往要对这些方案进行评判和比较，同时要从设对这些方案进行评判和比较，同时要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，最后选出较为满意的方进行权衡和决策，最后选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。案或集中各方案的优点进行改进。方案的比较方案的比较 方案的比较即是将各个设计方案按设计要方案的比较即是将各个设计方案按设计要求对设计指标进行逐项比较。求对设计指标进行逐项比较。A A A A小组同学的方案构思小组同学的方案构思
23、小组同学的方案构思小组同学的方案构思（1 1 1 1）木制底座（）木制底座（）木制底座（）木制底座（2 2 2 2）有机玻璃）有机玻璃）有机玻璃）有机玻璃灯罩（灯罩（灯罩（灯罩（3 3 3 3）6 6 6 6根支撑用自行车钢丝根支撑用自行车钢丝根支撑用自行车钢丝根支撑用自行车钢丝（4 4 4 4）6 6 6 6块普通玻璃块普通玻璃块普通玻璃块普通玻璃（5 5 5 5）标准灯泡、导线、插头）标准灯泡、导线、插头）标准灯泡、导线、插头）标准灯泡、导线、插头（6 6 6 6）调光开关）调光开关）调光开关）调光开关B B B B小组同学的方案构思小组同学的方案构思小组同学的方案构思小组同学的方案构思（
24、1 1 1 1）木制底座（）木制底座（）木制底座（）木制底座（2 2 2 2）金属灯罩）金属灯罩）金属灯罩）金属灯罩（3 3 3 3）两根金属或有机玻璃支撑）两根金属或有机玻璃支撑）两根金属或有机玻璃支撑）两根金属或有机玻璃支撑杆（杆（杆（杆（4 4 4 4）手）手）手）手动动开关（开关（开关（开关（5 5 5 5）标标准灯泡、准灯泡、准灯泡、准灯泡、导线导线、插、插、插、插头头 C C C C小组同学的方案构思小组同学的方案构思小组同学的方案构思小组同学的方案构思（1 1 1 1）椰子壳或葫芦壳制底座、灯）椰子壳或葫芦壳制底座、灯）椰子壳或葫芦壳制底座、灯）椰子壳或葫芦壳制底座、灯罩（罩（罩
25、（罩（2 2 2 2）金属软管支撑杆（标准件）金属软管支撑杆（标准件）金属软管支撑杆（标准件）金属软管支撑杆（标准件）（3 3 3 3）标准灯泡、导线、插头）标准灯泡、导线、插头）标准灯泡、导线、插头）标准灯泡、导线、插头（4 4 4 4）调光开关）调光开关）调光开关）调光开关D D D D小组同学的方案构思小组同学的方案构思小组同学的方案构思小组同学的方案构思（1 1 1 1）陶瓷瓶或空酒瓶制底座）陶瓷瓶或空酒瓶制底座）陶瓷瓶或空酒瓶制底座）陶瓷瓶或空酒瓶制底座（2 2 2 2）硬纸质灯罩（外贴花布）硬纸质灯罩（外贴花布）硬纸质灯罩（外贴花布）硬纸质灯罩（外贴花布）（3 3 3 3）标准灯泡
26、、导线、插头）标准灯泡、导线、插头）标准灯泡、导线、插头）标准灯泡、导线、插头（4 4 4 4）空心金属管或非金属管作支）空心金属管或非金属管作支）空心金属管或非金属管作支）空心金属管或非金属管作支撑杆（撑杆（撑杆（撑杆（5 5 5 5）手动开关）手动开关）手动开关）手动开关方案的权衡方案的权衡 根据设计要求与设计原则对各个方案进行权衡，制根据设计要求与设计原则对各个方案进行权衡，制根据设计要求与设计原则对各个方案进行权衡，制根据设计要求与设计原则对各个方案进行权衡，制定出最佳方案定出最佳方案定出最佳方案定出最佳方案 。 实实用用用用美美美美观观观观创创新新新新稳稳定定定定性性性性安安安安全全
27、全全性性性性环环保保保保性性性性加工加工加工加工难难易易易易程度程度程度程度经济经济成本成本成本成本方案方案方案方案A A A A8 8 8 8元元元元/ / / /盏盏方案方案方案方案B B B B12121212元元元元/ / / /盏盏方案方案方案方案C C C C9 9 9 9元元元元/ / / /盏盏方案方案方案方案D D D D7 7 7 7元元元元/ / / /盏盏方案方案A A：照明效果较差，造照明效果较差，造型美观，结构创新，稳定，型美观，结构创新，稳定，耐久性较好，安全性不高，耐久性较好，安全性不高，环保性不好，制作稍难，环保性不好，制作稍难，价格适中。价格适中。方案方案B
28、 B：照明效果较好，稳照明效果较好，稳定，耐久性好，安全性高，定，耐久性好，安全性高，环保性不好，制作简单，价环保性不好，制作简单，价格稍高。格稍高。方案方案C C：照明效果好，材料照明效果好，材料创新，稳定，耐久性好，安创新，稳定，耐久性好，安全性高，环保性较好，制作全性高，环保性较好，制作难，价格适中。难，价格适中。方案方案D D：照明效果好，造型照明效果好，造型美观，稳定性不高，耐久性美观，稳定性不高，耐久性较差，安全性较高，环保性较差，安全性较高，环保性较好，制作简单，价格便宜。较好，制作简单，价格便宜。设计台灯设计台灯首先首先要满足基本功能要满足基本功能照明，照明，其次其次安全性，安
29、全性，再再考虑结构稳定性和台灯的耐久性，考虑结构稳定性和台灯的耐久性，最后最后综合考虑台灯的加工难易等。综合考虑台灯的加工难易等。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。条件。思考思考 假如让你选择设计方案，你选择哪一个假如让你选择设计方案，你选择哪一个？试说明理由。如果你认为这些方案都不符合？试说明理由。如果你认为这些方案都不符合要求，你会做什么样的改进？要求，你会做什么样的改进？方案的构思方法有很多，在构思时，应该开阔视野，方案的构思方法有很多，在构思时，应该开阔视野，方案的构思方法有很多，在构思时，应该开阔视野，方案的构思方法有很多，在构思时，应该开阔视野，利用和创造更多的方法为构思服务，形成既体现创利用和创造更多的方法为构思服务，形成既体现创利用和创造更多的方法为构思服务，形成既体现创利用和创造更多的方法为构思服务，形成既体现创造特征，又遵循一般设计原则和设计规范的多个方造特征，又遵循一般设计原则和设计规范的多个方造特征，又遵循一般设计原则和设计规范的多个方造特征，又遵循一般设计原则和设计规范的多个方案，从而为方案的比较和权衡奠定基础。案，从而为方案的比较和权衡奠定基础。案，从而为方案的比较和权衡奠定基础。案，从而为方案的比较和权衡奠定基础。
