第二章 技术设计的基础.docxVIP

通用技术

必修1技术与设计1

第二章技术设计的基础

一、章节体系

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。

1.1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、功能等。

2．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的方法来思考问题，提出解决问题的方法。如：电磁感应现象、司马光砸缸。

3．联想思维：

指人们在头脑中将一种事物的形象与另一种事物的形象联系起来，探索它们之间共同的或类似的规律，从而解决问题的思维方法。如：苍耳子和尼龙搭扣；鲁班发明锯子。

4．定势思维：

又叫思维定势，是人的思想被长期既定的惯例和习惯所束缚，引导或迫使自已按常规的方法去思考和处理问题的思维方式。

(二)工程思维

三峡工程中的工程思维：

（1）科学性；（2）定向性；（3）求解的非唯一性；（4）价值性；（5）集成性和综合统筹性；

（6）矛盾性和协调性；（7）可靠性要求和“容许误差”的限度；（8）工程风险。

工程思维：是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。认识系统与工程的多样性和复杂性；能运用系统分析的方法，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。

1.2技术设计的原则

（一）技术设计的一般原则

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。

2．创新性原则：设计只有不断进行创新，才能具有新的生命力。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。

6．可靠性和耐用性原则：设计的产品或项目应在使用时间内，能适应规定的条件和环境而可靠地工作，不会发生故障，原规定的功能、性能指标不低于使用说明书规定的范围。

7．标准化原则：产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，这样，产品通用，维护方便，才会拥有更广阔的市场。（类似于苏教版的技术规范原则）

8．工程心理学和生理学：设计的产品或项目必须满足人类心理、生理的需求，要美观、舒适、使用方便，及使用者和产品之间要建立最协调的关系。

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。注意量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。

（二）各原则之间的相互关系

设计原则的相互关系

编号

设计原则

相互关系

优先的原则

举例分析说明

1

安全性与经济性

可能矛盾

安全性

增加安全增加成本

2

创新性与科学性

有先后

科学性

违反科学无法创新

3

经济性与法律道德

可能矛盾

法律道德

盗窃他人专利，不合法

4

创新性与标准化

有先后

创新性

先创新后标准化

5

经济性与最优化

可能矛盾

最优化

人员或元件按需配置

6

经济性与可持续

可能矛盾

可持续

造纸厂净化排污要花钱

7

经济性与可靠耐用

可能矛盾

可靠、耐用

人字形铝梯加厚

8

实用与工程心生理

相互依存

同时符合

不实用的设计谈不上适合

9

安全性与耐用性

相互依存，部分例外

安全性

部分设备耐用才安全

10

工程心生与可持续

基本独立

无优先

汽车司机座椅与尾气排放

1.3技术设计的一般过程

（一）技术设计的一般过程

案例：方便色觉障碍者辩认的交通灯的发明过程；山村路灯的设计。

粤教版技术设计的一般过程：

1．发现问题；

2．收集设计所需要的信息、数据、资料；

3．判断问题的价值，是否值得解决；

4．判断问题有没有条件解决；

5．设计构思，制订方案；（收集信息→设计分析→方案构思→方案呈现→方案筛选）

6．对方案进行比较、权衡，选定方案；

7．进行具体、详细的设计，实施研制，产品检测；

8．评价