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【中图分类号】G804. 61【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）22-0173-01前言
为了锻炼我们的动手实践能力、独立设计能力、艺术创造能力，我们设计制作了STEM超级跑鞋技术流程设计报告，需要构思超级跑鞋的样式、组成部分、选材及其工艺流程的设计并制作出一只超级跑鞋的模型鞋。
技术流程设计报告
2017-06-22
从上周五吕老师告诉我们这个有意思的作业开始，我一直在思考如何设计一款心中最完美的超级跑鞋。我运用了“随机输入”的思维方法，结合自己穿过的所有跑鞋，究其款式和综合性能，融合了手机的部分功能，将所需要的功能逐一罗列后，我梳理出了自己的超级跑鞋设计思路。
2017-06-23
脚的受力分析是必要的，想了很多受力分析的方法终于找到一个合适直接的实践方法。我分析的实走路、跑步时脚掌的力学性能受力分析。我洗干净了脚，然后光着脚在地面上不断走动、跑动，不断观察脚面上的尘土，直至脚面有明显黑印。黑印越明显的地方就是受力越大的地方。受力分析帮助我们确定了鞋底的受力点，对鞋底对的设计很重要。于是根据这些黑印很快得出了脚面的受力分析图。耗时1小时。
接下来就是跑鞋的样式设计，参照之前穿过的鞋子，挑选了几个自己最喜欢的元素，设计出跑鞋初稿。画图时间20分钟。
2017-06-24
我观察了班里所有同学穿的鞋子，在设计初稿的基础上加以改进。在心中构思了一双自己觉得最满意外观，也最舒适的鞋子。晚上回家绘制了跑鞋的三视图，以及鞋底的仰视图，绘制时长1小时。
完成了基础设计之后，我一直在和小伙伴们讨论鞋底的选材问题。我们初选了三种不同的材料分别是①瓦楞纸②软陶③超轻粘土；鞋面所采用的材料①海棉纸②软陶。
首先，制作了一个瓦楞纸的鞋底（单层的瓦楞纸比较薄，，所以使用乳胶粘合了7层瓦楞纸，使之达到鞋底所需厚度耗时25分钟。
接下来制作了一个海棉纸的鞋面，但是海棉纸太软，并且与瓦楞纸不易粘接，用超轻粘土和海棉纸也达不到预期的立体效果且无法粘粘，软陶和超轻粘土制作厚的鞋底均容易干裂。设计遇到了一个瓶颈，想了好久也没有解决，但是我不能就这样放弃。
我决定去商场买一双鞋子，准备回去之后拆卸鞋子来分析鞋子的选材问题，分析如何使它轻的同时还能达到所需的力学性能。拆卸过程中使用到了美工刀和钳子，耗时1小时。
拆卸图如上所示。经过拆卸买回来的运动鞋，发现鞋面本身是没有塑性作用的，而前面的皮质V形鞋头是经过塑性压制成型的，脚面和脚腕连接处是经过立体缝制而成的。起先一直以为鞋上的经纬线只是起到装饰作用，拆完才发现不仅仅是装饰作用，更多的是起到力学固定作用，正是因为这些材料的固定才达到的立体效果，使之更贴合脚面，才能达到更高的舒适度。
经过了之前的反复推敲和实践，已经有了一个大致的工艺流程。首先用超轻粘土制作了两个鞋楦，然后使用之前拆除的鞋底作为超级跑鞋的鞋底使用，在鞋底及四边上添加了粉色的超轻粘土，假设超輕粘土是一种可以达到透气隔热，防滑缓震的作用的材料，这样使跑鞋具备了基本的透气隔热，防滑缓震的作用。
接下来将超轻粘土用擀面杖压薄，直接覆盖在脚模上作为鞋面。居然发现超轻粘土狠狠地黏在了鞋楦上，无法剥离。鞋面没做成功还把好不容易做好的鞋楦报废了，接下来用用保鲜膜覆盖着鞋楦上再制作鞋面，虽然可以剥离，但是由于超轻粘土太软，更本无法支撑起来，完全没有预期的立体效果，几经尝试的我们几乎要崩溃了。家人们和我都发现这个方法行不通，讨论别的可行性方案。为了让鞋面有一定的立体感，必须将鞋面加厚。但是一整块粘合的方案又行不通，最后只能一小块一小块的组合，于是就有了接下来的毛坯。
尽管毛坯很难看，终于还是做出来了。接下来只用做好装饰，美化鞋子就好了。大家都十分兴奋，紧接着修整、磨边、装鞋带、用海棉纸装饰侧拉条，用牙签在鞋面上扎了很多小洞作为透气网（让鞋子具有良好的透气性）最后画上LOGO，我们的STEM超级跑鞋终于做好了！
根据做的成品反思设计中的一些缺陷并完善，并对其功能的实现进行详细说明。
1.STEM超级跑鞋功能整合：
GPS卫星定位、危机报警、APP无线连接、计步器、爆闪、导航、音乐、照明、鞋带安全口不易脱落、防蚊、轮滑暴走、夜行反光、散热、时钟、计步器、超运动量提醒。
2.功能的实现方案
超级跑鞋有很多电力原件，因此必须具有独立的能量供应转换系统，联想到手机使用的锂电池以及新能源汽车动力与电力互相转换，想到了可行性方案：在鞋底的凹槽处均安装充电锂电池，行走或暴走模式下均可以对锂电池进行充电。锂电池电力驱动电力原件以实现相关功能。
超级跑鞋必须具有一个超级处理运算芯片，才能够完成相关 数据运算和处理，这个超级芯片类似于智能手机的处理器。只需插入一张SIM流量卡使跑鞋可以链接到网络，上传数据以达到GPS卫星定位、APP无线连接、导航、计步、超运动量提醒等功能。
鞋面采用特殊的荧光材料，夜晚灯光照射下发出荧光，保证夜晚行走的安全性。同时鞋底一整圈安装LED爆闪灯带，这个创意来源于房顶的多层隐藏灯带池，同时在遇到危险的情况下双脚只需做出预定动作鞋子就会爆闪，同时自动拨号报警秘密地发出呼救 。
④鞋垫的散热性方案设计：联想到花卉市场的水帘具有恒温恒湿的作用，散热性极好而且不需要电力。所以我们采用扁制合金属丝编织出鞋垫，让鞋垫具有极好的散热透气功能。
总结
经过了10天的努力，终于制作完成了STEM超级跑鞋。尽管制作过程中遇到了很多瓶颈，最终经过不断地努力尝试和坚持克服了种种困难，完成了设计及制作任务。
这个课程是我真心喜欢的课程，它与普通的课程不一样。它能让我发挥无穷的想象力；能让我不断畅想，发挥创作力；能让我明白一双的鞋子来之不易。这次的任务让我经历了一个完整的设计过程，我们只有不断的尝试，不断地努力克服困难，才能达到成功的彼岸！所以不管做任何事情，遇到任何困难，我都不会轻言放弃，唯有坚持不懈才能获得最后的成功！
为了锻炼我们的动手实践能力、独立设计能力、艺术创造能力，我们设计制作了STEM超级跑鞋技术流程设计报告，需要构思超级跑鞋的样式、组成部分、选材及其工艺流程的设计并制作出一只超级跑鞋的模型鞋。
技术流程设计报告
2017-06-22
从上周五吕老师告诉我们这个有意思的作业开始，我一直在思考如何设计一款心中最完美的超级跑鞋。我运用了“随机输入”的思维方法，结合自己穿过的所有跑鞋，究其款式和综合性能，融合了手机的部分功能，将所需要的功能逐一罗列后，我梳理出了自己的超级跑鞋设计思路。
2017-06-23
脚的受力分析是必要的，想了很多受力分析的方法终于找到一个合适直接的实践方法。我分析的实走路、跑步时脚掌的力学性能受力分析。我洗干净了脚，然后光着脚在地面上不断走动、跑动，不断观察脚面上的尘土，直至脚面有明显黑印。黑印越明显的地方就是受力越大的地方。受力分析帮助我们确定了鞋底的受力点，对鞋底对的设计很重要。于是根据这些黑印很快得出了脚面的受力分析图。耗时1小时。
接下来就是跑鞋的样式设计，参照之前穿过的鞋子，挑选了几个自己最喜欢的元素，设计出跑鞋初稿。画图时间20分钟。
2017-06-24
我观察了班里所有同学穿的鞋子，在设计初稿的基础上加以改进。在心中构思了一双自己觉得最满意外观，也最舒适的鞋子。晚上回家绘制了跑鞋的三视图，以及鞋底的仰视图，绘制时长1小时。
完成了基础设计之后，我一直在和小伙伴们讨论鞋底的选材问题。我们初选了三种不同的材料分别是①瓦楞纸②软陶③超轻粘土；鞋面所采用的材料①海棉纸②软陶。
首先，制作了一个瓦楞纸的鞋底（单层的瓦楞纸比较薄，，所以使用乳胶粘合了7层瓦楞纸，使之达到鞋底所需厚度耗时25分钟。
接下来制作了一个海棉纸的鞋面，但是海棉纸太软，并且与瓦楞纸不易粘接，用超轻粘土和海棉纸也达不到预期的立体效果且无法粘粘，软陶和超轻粘土制作厚的鞋底均容易干裂。设计遇到了一个瓶颈，想了好久也没有解决，但是我不能就这样放弃。
我决定去商场买一双鞋子，准备回去之后拆卸鞋子来分析鞋子的选材问题，分析如何使它轻的同时还能达到所需的力学性能。拆卸过程中使用到了美工刀和钳子，耗时1小时。
拆卸图如上所示。经过拆卸买回来的运动鞋，发现鞋面本身是没有塑性作用的，而前面的皮质V形鞋头是经过塑性压制成型的，脚面和脚腕连接处是经过立体缝制而成的。起先一直以为鞋上的经纬线只是起到装饰作用，拆完才发现不仅仅是装饰作用，更多的是起到力学固定作用，正是因为这些材料的固定才达到的立体效果，使之更贴合脚面，才能达到更高的舒适度。
经过了之前的反复推敲和实践，已经有了一个大致的工艺流程。首先用超轻粘土制作了两个鞋楦，然后使用之前拆除的鞋底作为超级跑鞋的鞋底使用，在鞋底及四边上添加了粉色的超轻粘土，假设超輕粘土是一种可以达到透气隔热，防滑缓震的作用的材料，这样使跑鞋具备了基本的透气隔热，防滑缓震的作用。
接下来将超轻粘土用擀面杖压薄，直接覆盖在脚模上作为鞋面。居然发现超轻粘土狠狠地黏在了鞋楦上，无法剥离。鞋面没做成功还把好不容易做好的鞋楦报废了，接下来用用保鲜膜覆盖着鞋楦上再制作鞋面，虽然可以剥离，但是由于超轻粘土太软，更本无法支撑起来，完全没有预期的立体效果，几经尝试的我们几乎要崩溃了。家人们和我都发现这个方法行不通，讨论别的可行性方案。为了让鞋面有一定的立体感，必须将鞋面加厚。但是一整块粘合的方案又行不通，最后只能一小块一小块的组合，于是就有了接下来的毛坯。
尽管毛坯很难看，终于还是做出来了。接下来只用做好装饰，美化鞋子就好了。大家都十分兴奋，紧接着修整、磨边、装鞋带、用海棉纸装饰侧拉条，用牙签在鞋面上扎了很多小洞作为透气网（让鞋子具有良好的透气性）最后画上LOGO，我们的STEM超级跑鞋终于做好了！
根据做的成品反思设计中的一些缺陷并完善，并对其功能的实现进行详细说明。
1.STEM超级跑鞋功能整合：
GPS卫星定位、危机报警、APP无线连接、计步器、爆闪、导航、音乐、照明、鞋带安全口不易脱落、防蚊、轮滑暴走、夜行反光、散热、时钟、计步器、超运动量提醒。
2.功能的实现方案
超级跑鞋有很多电力原件，因此必须具有独立的能量供应转换系统，联想到手机使用的锂电池以及新能源汽车动力与电力互相转换，想到了可行性方案：在鞋底的凹槽处均安装充电锂电池，行走或暴走模式下均可以对锂电池进行充电。锂电池电力驱动电力原件以实现相关功能。
超级跑鞋必须具有一个超级处理运算芯片，才能够完成相关 数据运算和处理，这个超级芯片类似于智能手机的处理器。只需插入一张SIM流量卡使跑鞋可以链接到网络，上传数据以达到GPS卫星定位、APP无线连接、导航、计步、超运动量提醒等功能。
鞋面采用特殊的荧光材料，夜晚灯光照射下发出荧光，保证夜晚行走的安全性。同时鞋底一整圈安装LED爆闪灯带，这个创意来源于房顶的多层隐藏灯带池，同时在遇到危险的情况下双脚只需做出预定动作鞋子就会爆闪，同时自动拨号报警秘密地发出呼救 。
④鞋垫的散热性方案设计：联想到花卉市场的水帘具有恒温恒湿的作用，散热性极好而且不需要电力。所以我们采用扁制合金属丝编织出鞋垫，让鞋垫具有极好的散热透气功能。
总结
经过了10天的努力，终于制作完成了STEM超级跑鞋。尽管制作过程中遇到了很多瓶颈，最终经过不断地努力尝试和坚持克服了种种困难，完成了设计及制作任务。
这个课程是我真心喜欢的课程，它与普通的课程不一样。它能让我发挥无穷的想象力；能让我不断畅想，发挥创作力；能让我明白一双的鞋子来之不易。这次的任务让我经历了一个完整的设计过程，我们只有不断的尝试，不断地努力克服困难，才能达到成功的彼岸！所以不管做任何事情，遇到任何困难，我都不会轻言放弃，唯有坚持不懈才能获得最后的成功！