高二通用技术 设计的基础——设计的基础方法和基础知识课件

产品必须考虑到它可能对环境造成的污染。如： 制冷剂 氟利昂
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2、 技术设计的一些方法
01 常规设计法
04 工效学设计法
02 系统设计法
05 可靠性设计法
03 最优化设计法
06 最优化设计法
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3、 人机关系
01 人机关系的含义
当我们使用物品时，物品就与人产生了一种相互关系。这种相互的 关系就称为人机关系。当人们身处某一环境的时候，这时的人机关系就 体现为人与环境的相互关系。
②静态的人与动态的人（例：宾馆床位之间距离的设计）
③人的心理需求和人的生理需求（例：咖啡屋设计以暖色调为主，办公
空间一般应以冷色调为主）
④信息的交互（例：电话机的无液晶屏显示、有液晶屏显示、可以视屏
通话。案例：汽车的颜色）
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4、 设计的依据标准
依据 标准
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标准包括：
国际标准、国家标准、部颁标准、行业标
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1. 设计的内涵
设计 内涵
设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活 动。（例：书写工具的发展、航天技术的发展。）
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2. 技术与设计的关系
设计是技术创新的重要途径，是关键，两者密不可分
1、设计是技术成果转化的桥梁 和纽带。（例：白色污染和可降解餐 具）
3、没有技术作基础，设计将难以表现 和实现。（例：早在16世纪达芬奇就设计了 飞行器，但当时技术水平不够，导致飞行器 难以实现）
D．技术规范原则
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例题
例3：汽车贴防爆膜，其具有很强的吸附力，当意外发生，玻璃破裂时可以粘合散裂的玻

通用技术—技术与设计1
第二章 设计的基础
第二节 设计的基本方 法和基础知识
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整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
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技术设计的种类
1、原创性设计；
2、改进性设计；
3、综合（组合）性设计。
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Байду номын сангаас 请仔细看 看这是什 么？
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设计的一般原则
思考： 你认为还需要收集哪些方面的信息?可以通过哪些途径收集?
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设计分析： 通过对设计要求和所收集到的各种信息的分析，大家发 现，要设计好一个便携式小凳，必须解决好小凳的材料 选择、结构设计、携带方式等主要问题。
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在设计分析中我们可以看到，凳子的自重减轻了， 却带来了材料、结构方面的问题；凳子结构的稳固程度 增强了，却又造成凳子的自重、携带方面的问题；凳子 携带方便了，结构和制作方面却又出现了问题……
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方案筛选： 当多个设计方案产生以后，我们就要依据一定的原则，对这 些方案进行筛选。
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3.制作模型或原型 完成方案筛选以后 ，就要开始制作模型或原型了。一般地， 模型制作包括两个阶段，即绘制图样和制作模型或原型。
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4.测试、评估及优化 要明确设计方案是否可行，我们还必须进行各种测试、评估， 以优化设计方案、完善产品原型。
时效性原则 按规定时间完成设计，避免成为过时的东西 通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等对
创新原则 已有产品的革新。 6
方形西瓜的出现：想一想符合什么原则?
方形西瓜：西瓜生长时套上 方形的玻璃套子，收获时就成了 方形西瓜。

•六、最优化设计法：1）问题的解决方案可以是多种的 六 最优化设计法： 建立数学模型， 2）建立数学模型，球的最优化的数据和结论 3）设计应该是一个反复进行的过程
•七、计算机辅助设计法：是借助计算机进行设计或仿真， 七 计算机辅助设计法：是借助计算机进行设计或仿真， 可以用最快的速度获得结果。 可以用最快的速度获得结果。
第二章 设计的基础
第二节 设计的基本方法和基础知识（二）
复习提问：技术设计的原则有那些？
• • • • • • • • • • • • 1.科学性原则 2.创新性原则 3.需要性和实用性原则 4.经济性原则 5.最优化原则 6.安全性原则 7.可靠性原则 8.工程生理学和心理学原则 9.法律、道德规范原则 10.通用性原则 11.时效性原则 12.可持续发展原则
展开调查
2.小桥是必经之路，且小桥边路不好走，有大风 小桥是必经之路，且小桥边路不好走， 小桥是必经之路 3.其他路段平坦，只需在小桥两桥头安路灯 其他路段平坦， 其他路段平坦 方案一、方案二、 方案一、方案二、方案三
制定方案
1.调节光敏二极管，使天未完全黑灯就亮 调节光敏二极管， 调节光敏二极管 2.加强防水，用防水铁盒将设备锁上 加强防水， 加强防水 3.加装避雷针 加装避雷针 4.用石头和水泥围绕灯柱做一水泥墩，加强风吹和牲畜撞击的防护工作 用石头和水泥围绕灯柱做一水泥墩， 用石头和水泥围绕灯柱做一水泥墩
制作模型
测试优化
推广应用
小结：
一、技术设计的一些方法（7种） 二、人机关系 三、设计的依据标准 四、技术设计的一般过程 五、技术设计的一般过程举例
作业：
• 预习下节课，找一些简单的、形状规则的 模型
观赏愉快！ 观赏愉快！

的优点、特色，创造出新的功能设计
方法叫做综合（组合）设计。
2014-2-17 安徽省太和中学通用技术组 11
（三）综合（组合）性设计
开瓶器的各种组合性设计
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外形组 合 性能组 合 原理组 合 功能组 合
综合(组合)性 设计
模块组 合
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功能设计法
在设计过程中，将设计对象的功能分为基本功能和辅 助功能。基本功能是直接满足主要技术目标的功能， 不能随意改变；同一基本功能可由不同的技术原理来 实现。辅助功能是为完善基本功能而在设计中添加的 功能，它可以在保证实现基本功能的前提下作出某种 改变（如改变显示的方法和形式等）。
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（三）人机关系 • 人机关系是指人与“机器设备”及所使用的 “一切物品”之间的关系。 • 目标：高效、方便、舒适、健康、安全。
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例：
• • • • • 图中反应了人机关系要实现的哪个目标（ A 高效 B 安全 C 舒适 D 健康 ）
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需要性和实用性原则
要把解决存在的问题，满足用户的需要作为设计的 一个原则，不要设计拥护不欢迎甚至反对的产品。
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4 经济性原则 在设计中，要考虑用户用户的经济条件、市场 的竞争力，力求用最少的成本，设计出满足用 户要、要求的产品。
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命力。抄袭、过时、重复的设计不具创新性。
3．安全性原则： 所设计的产品或项目，在使用时或操作运行时必须是安全的，不允许发生事故，更不允许发生人身 伤亡事故。
4．实用性原则：要解决问题，满足用户的需要，不要设计用户不欢迎甚至反对的产品。
5．经济性原则：在设计中，要考虑用户的经济条件、市场的竞争力，力求用最少的成本，设计出满足用户需要、要 求的产品。
的方法，针对某一具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划，并运用模拟和简易建模等方法进行简易设计；领悟结 构、流程、系统、控制等基本思想和方法的实际运用，进行简单的风险评估和综合决策。
（一）技术设计的一般原则
2.2 技术设计的原则
1．科学性原则：设计必须遵从科学原理，按照大自然的规律进行设计。永动机、水变油、长生不老药等不符合科学 性原则。
9．时效性原则：必须按照设计任务书规定的截止日期完成设计，要避免使产品制造出来后成为过时的东西。 10．最优化原则：所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能是目前（并能在一段时间内）最合理的。注意最优化不 一定是最先进的，但一定是最合理的。 11．法律、道德规范原则：技术设计要遵守法律、法规，不允许有违法、违规的行为。 12．可持续发展原则：技术设计必须考虑可持续发展原则。 13．美观原则：产品的造型、大小比例、使用材料、色彩搭配、装饰图案等符合人们的审美需要。（苏教版，与粤教 版工程心理学原则类似） 苏教版中设计的一般原则：实用原则、创新原则、经济原则、道德原则、美观原则、技术规范原则、可持续发展原则。 比粤教版少一些。
第二章 技术设计的基础
二、知识点 设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。
2.1 设计的创造性思维和工程思维
(一)创造性思维 1．发散思维： 从多角度、多层次来探讨问题的解决方法，并由此导致思路的转移和思想的跃进。自行车：结构、形态、组合、材料、

逆向思维
又叫反向思维。它的特点 是采用与正向思维完全不同 （甚至相反）的方法，来思考 问题，提出解决问题的方法。
空城计
诸葛亮一生都很谨慎，不曾用险。今大开城门，必有埋伏!
讨？ 诸葛亮运用了什么思维方式？
发散思维与创造发明
又称侧向思维、旁通思维。为了创
综合(组合) 性设计
外形组合 性能组合 原理组合 功能组合 模块组合 系统组合
外形组合设计 多 功 能 螺 丝 刀
性能组合设计 通信光缆
原 理 组 合 设 计
功能组合设计
模块组合设计
文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成
家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计
模块组合设计
系统的组合设计
故事2：鲁班发明锯子
善于观察和思考 善于实验和实践
(优秀设计师应具备的素质)
故事3：蝙蝠与雷达（仿生）
“回声定位法”
*有兴趣和好奇心 *丰富的想像力 *勇于实践 *有计划、踏实做事的作风
优秀设计师作品 优秀工业设计产品
展示
家居设计
建筑设计1
CCTV新址大楼（北京）
建筑设计2
2008年奥运会兴建的国家游泳中心（水立方）
又叫思维定势，是人思想 被长期既定的惯例和习惯所束 缚，引导或迫使自己按习以为 常的思路和方法去思考和处理 问题的思维方式。
【案例】长竹杆进城门
发散思维
又叫辐射思维，它以思维的问题为 中心向外扩展各种想法，即从多角 度、多层次来探讨问题的解决方法， 并由此导致思路的转移和思想的跃 进。
特点:是从一点到多点的思维方式， 呈“辐射状”。
《摩托车 头盔 防雨
挡风镜》
第二章 设计的基础
第二节 设计的基本方法和基础知识

•
ISO9004 机械认证
•
ISO9005 汽车安全认证
•
ISO9006 升降机认证
• 国家标准:
• ANSI (美国国家标准) • GOST (俄罗斯国家标准) • JSA (日本标准) • GB (中华人民共和国标准) • BIS (印度标准) • BSI (英国标准) • CSA (加拿大标准协会) • NF (法国标准) • DIN (德国标准)
• 部颁标准 • 行业标准 • 企业标准
三、技术设计的一般过程
发现问题
值得解决吗？ 否 值得解决 无
有条件解决吗？
有
确定设计课题
不解决 暂时不解决
调查、收集设计所需的信息、数据、资料
制定设计方案（多种），并进 行权衡，决策优化，选定方案
进行具体、详细的设计
实施设计（产品研制）
产品（或方案实施结果）的检测
（四）设计的依据标准
• 国际标准
• 国际标准:国际标准是指国际标准化组织（ISO）、国际电 工委员会（IEC）和国际电信联盟（ITU）制定的标准，以 及国际标准化组织确认并公布的其他国际组织制定的标准
• 例：ISO9000 质量认证
•
ISO9001 管理认证
•
ISO9002 安全认证
•
ISO9003 食品认证
应用标准器件法：查找和应用已有的成就、稳定的优 秀的结构原件和器件、标准件、可最快获得优秀的设 计方案。
技术（或工程）试验法：通过技术（或工程）试验， 检验或探索某些机制、效应、性能，或对几种对象进 行对比，或寻找未知的原因，或以相似理论对模型 （或原型）进行试验等。
汽车防撞性能设计，获取数据和结论，作为设计的依据。