2019-2020年高一通用技術《技術與設計1》學案 蘇教版必修1.doc

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通用技術必修一 知識匯總 一、選擇題 1、陳程同學自己制作了一個小扳凳，為了檢驗小扳凳的穩(wěn)固性，他在小扳凳上逐漸增加重物，直致把小扳凳壓跨。這種試驗屬于：（ c ） A、模擬試驗、 B、性能試驗、 C、強化試驗、 D、優(yōu)化試驗 2、小明的鋁合金書架斷裂了，他最好采用那種連接方式進行修補：（ d） A、焊接 B、榫接 C、膠接 D、鉚接 3、汽車的傳動軸主要的受到的作用力是：（d ） A、 拉力、B、壓力、C、彎曲力、D、扭轉力。 4、系統(tǒng)分析的目的是：（c ） A、為了減少實驗的失敗 B、為了減少系統(tǒng)內子系統(tǒng)的要素 C、為了減少設計決策的風險 D、為了減少設計過程的不確定因素。 5、電冰箱工作時溫度設定在一定的范圍值，當箱內溫度變化超過設定的范圍值時，熱敏電阻的阻值也相應地變化，通過熱敏電阻的變化電流經過三極管放大器的放大，帶動繼電器，控制壓縮的啟動，實現電冰箱的溫度控制。溫度的變化量是：（ c） A 、輸入量、 B、輸出量 C、控制量 D、其他量 6、 在人類社會的發(fā)展過程中，為了滿足人們在“衣”、“食”、“住”、“行”、“交往”等方面的需求，相應產生了許多種技術。以下技術中，屬于滿足人們在“食”這一方面技術的是 【 b 】 　　A、印染技術 B、烹飪技術 C、文字技術 D、園林技術 7、 ?？谌f綠園是海口市政府利用填海造綠地的方式，將一片泥濘的海灘建造成一個園林式的供?？谑忻窆ぷ髦嘤瓮嫘菹⒌暮萌ヌ帯＿@一龐大工程體現了技術對下邊哪方面有影響作用【d 】 　　A、對人 B、對社會 C、對自然 D、以上都有 8、 自從人類發(fā)明了電扇以后，電扇便在許多領域之中開始了它為人類服務的歷程。下面不屬于電扇的功能作用一項的是 【a 】 　　A、發(fā)電作用 B、消暑作用 C、通風作用 D、散熱作用 9、 某市鑄管廠承接了一項供水水管的生產任務，為了保證產品的質量，維護本廠信譽，提高產品知名度，對所生產的水管進行質量檢測，利用注水加壓的方法檢測水管的強度，這種試驗方法屬于以下試驗中的哪一種【a 】 　　A、性能實驗 B、預測試驗 C、優(yōu)化實驗 D、信息實驗 10、 技術常?？梢越鉀Q人類所遇到的問題，給人類提供了很大的幫助，而有的時候技術又會給人類帶來一定的危害。下邊所列出來得技術對人類的危害現象中，不是危害地球自然環(huán)境的是【d 】 A、水土流失 B、噪聲污染 C、酸雨現象 D、胎兒鑒定 二、填空題 11、鋼結構構件的橫截面通常有：____、_____、_____、_____、_____、_____ 。 12、技術產生和發(fā)展的最終目的是為了______________________________。 13、技術的產生對人類的發(fā)展起著重要的作用，它對人所起的作用有__________ 、_________、__________。 14、技術試驗的實施步驟有___________ 、_____________ 、_____________、　　___________、______________ 。 15、 請將下列有關技術的性質與其相關內容用劃線正確連接起來。(在橫線上寫上前面的數字) 1、技術的目的性 ____技術有時候也會給人們帶來危害。 2、技術的創(chuàng)新性 ____既要肯定技術的價值，又要保持創(chuàng)造發(fā)明的積極性。 3、技術的綜合性 ____技術可以滿足人們的需求。 4、技術的兩面性 ____在原來的基礎上對技術進行改進，或重新產生一種新的技術。 5、技術的專利性 ____每一種技術都是在多種科學知識的共同作用下產生的。 三、簡答題 16、現代技術發(fā)展日新月異，技術產品的更新換代越來越快。以彩色電視機顯像管為例，在短短的十幾年內，彩色電視顯像管已經經歷了幾代的改革更新。請就你所了解的情況，試舉出三種不同的彩色電視機顯像管的外觀結構特點。 17、請大家根據下邊這段話的內容，從中找出所存在的人機關系。（至少四種） 　　上課鈴響了，老師面帶著微笑走進教室，她走上講臺臺階，從講臺上拿起一支彩色粉筆，在黑板上用秀麗的字體寫下一行大大的粉筆字“祝同學們新年快樂，學習進步。” 18、隨著人類社會的不斷發(fā)展，生活垃圾的處理問題越來越引起世界各國的高度重視。為了更好地回收垃圾廢物，同時又能保護環(huán)境衛(wèi)生，各國都采取一系列的回收措施，垃圾箱的使用便是其中的一種。假設讓你設計一種在城市街道使用的環(huán)保垃圾回收箱，你會怎樣設計？請說說你所設計的環(huán)保垃圾箱的構造特點和相應的功能作用。（允許利用畫草圖的方式加以說明） 19、技術具有兩面性。所以我們在使用技術有利的一面解決一些問題的同時，還應該注意避免技術不利的一面給我們帶來的危害，這是每一個地球人都應該正確對待得問題。請你按照自己對技術的了解，舉出兩個例子來說明技術的兩面性，并就所舉的例子，簡單闡述應如何合理地應用技術的一些措施。 11、工字型、十字型、長方型、L型、圓型、U字型。 12、保護人、解放人和發(fā)展人 13、　保護人　解放人　發(fā)展人　 14、優(yōu)選試驗法　模擬試驗法　虛擬試驗法　強化試驗法　移植試驗法 15、4、5、1、2、3 2019-2020年高一通用技術《技術與設計1》學案 蘇教版必修1 一、選擇題 1、1912年，在電燈發(fā)明50周年的時候，包括美國總統(tǒng)在內的500 多名社會名流在華盛頓隆重集會慶祝。愛迪生在經久不息的掌聲中出場，他激動的說“倘若我做的工作給這個社會哪怕只帶來一絲的幸福，那我也就因此而滿足了……”這主要說明 （C ） A、愛迪生對自己的發(fā)明很滿意 B、技術具有兩面性 C、技術活動能實現自我價值 D、技術解放人 2、技術可以解決人類所遇到的問題，給人類提供了很大的幫助，而有的時候技術又會給人類帶來一定的危害。下邊所列出來的技術對人類的危害中，不是危害地球自然環(huán)境的是（D ） A、水土流失 B、噪聲污染 C、酸雨現象 D、胎兒鑒定 3、技術對人的解放作用表現為人依靠技術解放或延長了自己的手、腳……等身體器官，拓展了活動空間，提高勞動效率。下列技術的發(fā)展解放了人的體力的是（D ） A、B超技術 B、攝像技術 C、電視技術 D、蒸汽動力 4、20世紀中葉，美國施樂公司發(fā)明的復印機掀起了一場劃時代的辦公室革命，公司為阻止某些公司的加入，先后為其研發(fā)的復印機申請了500多項專利。這說明了技術的（D ） A、目的性 B、創(chuàng)新性 C、綜合性 D、專利性 5、下列活動是科學活動而不是技術活動的是……C A、蒸汽機的發(fā)明 B、B超的技術 C、萬有引力的發(fā)現 D、攝像技術的發(fā)明 6、有兩家公司A、B經營電器，A公司的某職員盜取了該公司的商業(yè)機密賣給B公司，這時A公司應以侵犯（B ）告這個職員。 A.商標權 B.商業(yè)秘密權 C.商號權 D.產地標記權 7、早在100多年前,恩格斯就警告人類：“不要過分陶醉于人類對自然界的勝利”，“人類每一次對自然界的勝利都必然要受到大自然的報復”。你對這句話的理解是（B ） A、技術具有目的性 B、技術具有兩面性 C、有了技術人類可以陶醉自然 D、技術的未來在于人類對自然界的勝利 8、在人類社會的發(fā)展過程中，為了滿足人們在“衣”、“食”、“住”、“行”、“交往”等方面的需求，相應產生了許多種技術。以下技術中，屬于滿足人們在“食”這一方面技術的是 (B ) A、印染技術 B、烹飪技術 C、文字技術 D、園林技術 9、下列能說明技術是推動社會發(fā)展和文明進步的主要動力之一的是（A ） A、煤油燈的產生 B、金屬鹵化物燈的產生 C、B超技術的產生 D、福特T型車的生產流水線的產生 10、人類生活中，需要著衣遮身御寒，于是便有（C ）產生 A、建筑技術 B、食品加工技術 C、紡織縫制技術 D、通信郵電技術 11、下列活動是技術活動的成果的是（C ） A、干細胞 B、牛頓第一定律 C、熱能轉化為動能 D、克隆 12、某同學制作一個小板凳需要綜合運用多門學科的知識，這說明了技術的（C ） A、專利性 B、創(chuàng)新性 C、綜合性 D、兩面性 13、為了２００８年北京奧遠會會微不受侵犯，該公司應進行技術的（C ）保證 A、綜合性 B、兩面性 C、專利性 D、目的性 14、偉大的發(fā)明家愛迪生從小就是個求知欲特別強的孩子。為了弄懂船為什么能浮在水面上，他縱身跳進水中，險些淹死；看到母雞孵出小雞，他也學著母雞的樣子趴在雞蛋上……對技術的濃厚興趣和熱情推動著愛迪生不斷地進行創(chuàng)造和發(fā)明。愛迪生在技術上的創(chuàng)造和發(fā)明使他得到了終身的發(fā)展和自我價值的實現。這個案例說明了技術的價值體現在以下的什么關系中（A ） A、技術與人 B、技術與社會 C、技術與自然 D、技術與科學 二、綜合實踐題 結合日常生活中某項技術的應用所帶來的正反兩方面的影響，談談你對恩格斯下面這段話的理解：早在100多年前，恩格斯就曾警告人類，“不要過分陶醉于人類對自然界的勝利”，“人類每一次對自然界的勝利都必然要受到大自然的報復”。 從技術的兩面性答（P15） 第一章 走進技術世界 一、技術的價值： 1、技術與人的關系 技術是人類滿足自身的需求、愿望，更好的適應大自然，而采取的方法和手段。 ⑴、人類需要著衣遮身避寒---------紡織、印染、縫制技術。 ⑵、人類學要進食補充能量---------食品烹飪加工、農作物栽培、家禽飼養(yǎng)技術。 ⑶、人類需要住所以避風擋雨------建筑技術。 ⑷、人類需要抵御野獸攻擊和傷害-----武器制造技術。 ⑸、人類需要出行--------車、船制造技術。 ⑹、人類需要交往、保持聯系------通訊技術。 技術的產生和發(fā)展，能更好地滿足人們的需求，使人們的生活更加精彩。 技術的作用： 保護人：提供抵抗不良環(huán)境，防止被侵害的手段和工具。 解放人：解放或延長身體器官，拓展活動空間，提高勞動效率，增強各方面的能力。 發(fā)展人：技術促進人的精神和智力的發(fā)展，使得人的創(chuàng)新精神和批判能力得以提高，思維方式發(fā)生轉變，自我價值得以體現。 2、技術與社會的關系 技術促進社會的發(fā)展。技術豐富社會文化內容。技術改變社會生活方式。是推動社會發(fā)展和文明進步的主要動力之一。具體為： ⑴、技術是社會財富積累的一種形式，對社會生產具有直接的經濟意義。它促進了社會經濟的增長，實現了產業(yè)結構的升級，并為企業(yè)的發(fā)展提供了基礎。如福特T型車的生產流水線。 ⑵、隨著技術的發(fā)展，勞動力結構也發(fā)了較大的變化，第一第二產業(yè)從業(yè)者數量減少，第三產業(yè)從業(yè)者數量大幅度增加。如因為農業(yè)技術的發(fā)展與勞作方式的變革使農業(yè)從業(yè)人口減少。 ⑶、技術不僅為生產提供了先進的手段和工具，提高了生產效率和經濟效益，而且豐富了人們的社會生活，使人們衣、食、住、行、交往、娛樂、教育等方面都發(fā)生了改變。 ⑷、技術進步不僅帶動社會生產的發(fā)展和社會活動的變化，而且滲透到軍事、政治、文化各領域。 3、技術與自然的關系 ⑴、利用技術，人類可以改造和利用自然。如：都江堰、荷蘭的風車。 ⑵、人類利用技術和改造自然要有合理的尺度，要注意對自然的保護，不能忽視對自然的保護，不能忽視一些技術或產品對環(huán)境可能造成的負面影響。 ⑶、技術的發(fā)展給自然環(huán)境帶來了問題，但也給解決這些問題提供了可能。 “綠色”技術：主要包括綠色產品的生產技術以及清潔工藝等。 二、技術的性質 1、技術的目的性 技術總是從一定的目的出發(fā)，針對、具體的問題，形成解決方案，從而滿足人們的某方面的需求。如：助聽器的發(fā)明。人類有目的、有計劃、有步驟地技術活動推動了技術的不斷發(fā)展。 2、技術的創(chuàng)新性 創(chuàng)新是技術發(fā)展的核心。技術的發(fā)展需要創(chuàng)新。技術創(chuàng)新常常表現為技術革新和技術發(fā)明。技術革新一般是在原有技術的基礎上的變革和改進，技術發(fā)明則是一項新技術的產生。技術創(chuàng)新是一個艱難的歷程。 3、技術的綜合性 ⑴、技術活動往往需要綜合運用多種知識。 技術具有跨學科的性質，綜合性是技術的內在特性。一般地，每一項技術都需要綜合運用多個學科、多方面的知識。 ⑵、技術與科學的區(qū)別與聯系 科學是對各種事實和現象進行觀察、分類、歸納、演繹、分析、推理、計算和實驗，從而發(fā)現規(guī)律，并予以驗證和公式化的知識體系?？茖W側重認識自然，力求有所發(fā)展（科學是回答“為什么”）；科學通過實驗驗證假設，形成結論。 技術則是人類為了滿足自身的需要和愿望對大自然進行的改造。技術側重改造和利用自然（技術是解決“怎么辦”），科學促進了技術的發(fā)展，技術推動了科學的進步。技術通過試驗，驗證方案的可行性與合理性，并實現優(yōu)化。 例如：科學活動有牛頓發(fā)現萬有引力定律、愛因斯坦提出相對論、伽利略提出自由落體定律；技術活動有瓦特發(fā)明蒸汽機、貝爾發(fā)明電話、莫爾斯發(fā)明電報。 科學研究為技術發(fā)展拓展空間，成為技術發(fā)展的重要基礎，技術發(fā)展也促進科學的應用與延伸，科學促進技術發(fā)展，技術推動科學進步。 ⑶、技術與其他科學都有聯系，如技術與藝術，技術與工藝學，技術與材料學等。 4、技術的兩面性 任何事物客觀上都有兩面性，技術也不例外。它既可以給人們帶來福音，也可能給人們帶來危害。例如：電池可以帶來光明和動力，也可以帶來嚴重的環(huán)境污染。 試講述一下下列技術的正反兩方面的影響： 網絡技術 （方便人們交流溝通，但也有人利用網絡犯罪）、 B超技術 （可以用于醫(yī)療，但也有人進行胎兒鑒別）、 克隆技術 （克隆人體器官用于醫(yī)療，但也會挑戰(zhàn)人類倫理道德）、 核技術 （發(fā)電，但也會用于戰(zhàn)爭）、 空間技術 （科學實驗，衛(wèi)星通訊。產生太空垃圾）。 轉基因技術（可制造符合人類要求的動植物，但其負作用還未知） 5、技術的專利性 技術作為創(chuàng)造性勞動成果，是技術發(fā)明人的智慧和勞動的結晶，它包含豐富的社會價值和經濟價值。在技術實現其價值的過程中，技術發(fā)明者對此項有一定權力，這種權利受法律保護。 知識產權：是人們基于自己的智力活動創(chuàng)造的成果和經營活動的標記、信譽而依法享有的權利。狹義的知識產權包括著作權、專利權、商標權三部分。 專利權是指依法批準的發(fā)明人或其權利受讓人對其發(fā)明成果在一定年限內享有的獨占權或專用權。專利權是一種專有權，一旦超過法律規(guī)定的保護期限，就不再受法律保護。 專利的特性：獨占性、時間性、地域性 專利申請步驟： 寫好專利文件遞交專利文件并交納申請費專利局審查文件批準專利領取專利證書并繳納年費及證書費。 三、技術的未來 對“技術的未來”的思考和憧憬，既不需要技術迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術崇拜中肓目樂觀。理性地看待技術，以負責、更有遠見、有具道德的方式使用技術。 第二章 技術世界中的設計 一、技術與設計的關系 1、技術的發(fā)展離不開設計 設計的定義：設計是基于一定設想的、有目的的規(guī)劃及創(chuàng)造活動。一項技術的創(chuàng)新需要設計，一個技術產品的更新需要設計，一項新工藝的改進也需要設計。如：書寫工具的發(fā)展、電動剃須刀的發(fā)展。 （1）、設計是技術成果轉化的橋梁和紐帶。案例：白色污染和可降解餐具 （2）、設計促進技術的革新。案例：移動通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程 2、技術的更新對設計產生重要影響 （1）、技術是設計的平臺，沒有技術作基礎，設計將難以表現和實現。如：達芬奇的研究和發(fā)明 （2）、技術更新為設計提供了更為廣闊的發(fā)展空間，使設計的主題更加豐富，設計的表達方式更加多樣，設計的效率更高。同時，技術更新也為產品的更新換代創(chuàng)造了更加便利的條件。如：燈具的發(fā)展 （3）、技術進步還促進人們設計思維和手段的發(fā)展。發(fā)展的技術不斷豐富著人們的設計思維，它促使人們不斷考慮如何應用新技術、新材料、新工藝來改進現有的產品，如何有機地結合各種技術來開發(fā)新產品等問題。發(fā)展的技術不斷豐富著人們的設計手段和方法。如：奧運場館“鳥巢”中使用的新技術、新材料、新工藝。 3、設計的豐富內涵 技術世界的設計，其核心是技術設計。設計主要分為：技術設計與藝術設計。技術設計側重：功能、結構、材料、程序、工藝；藝術設計側重：欣賞、審美、色彩、造型、聽覺效果、情感。在很多情況下，技術設計和藝術設計緊密地聯系在一起的。 二、設計中的人機關系 1、什么是人機關系 在現實生活中，我們每時每刻都會與身邊的物品發(fā)生聯系。當我們使用這些物品時，物品就與人產生了一種相互關系。這種相互的關系就稱為人機關系。 當然“人機關系”中的機并不僅僅是指計算機或機器。還包括各種各樣的工具、儀器、儀表、設備、設施、家具、交通車輛以及勞動保護用具等，當人們身處某一環(huán)境的時候，這時的人機關系就體現為人與環(huán)境的相互關系。案例：乘電梯、進門中存在的人機關系。 在人與某個產品構成的人機關系中，往往存在復雜的多方面關系。 2、人機關系要實現的目標 （１）、高效 在設計中,應該把人和機作為一個整體來考慮,合理或最優(yōu)地分配人和機的功能,促進二者的協(xié)調,提高人的工作效率。 也可通過改變環(huán)境因素來提高工作效率,環(huán)境因素包括溫度、濕度、噪聲、照明、振動、污染和失重等。如：“科學管理之父”美國人泰勒“鐵鍬作業(yè)試驗”。 （２）、健康 人機關系所追求的健康 , 是指在長期操作或使用的情況下 , 產品對人的健康不會造成不良的影響。案例：高跟靴、煙 （３）、舒適 人機關系中的舒適是指人在使用產品的過程中,人體能處于自然的狀態(tài), 操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍之內, 而使人不致過早地產生疲勞。心理上的舒適感受也是人機關系應當考慮的目標。案例：培土小工具 （４）、安全 安全是指在人們的操作使用中,產品對人不構成生理上的傷害，產品與人接觸的部分不允許有尖角和鋒利的邊槽。如：安全帽、安全帶、安全氣囊等 3、如何實現合理的人機關系 （１）、考慮到普通人群和特殊人群 現在大多數產品是為了普通人群設計的，設計參照的標準是依據普通人群的數據確定的。但是特殊人群也是社會的重要組成部分，他們往往有著獨特的需要。所以在設計時，還應充分地考慮特殊人數的特點和需要。如：要考慮到殘疾人的需求。 （２）、考慮靜態(tài)的人與動態(tài)的人的關系 人們使用產品時時常處于動態(tài)和靜態(tài)兩種狀態(tài)之中，因此，設計的產品不但要符合人體靜態(tài)的尺寸，也要符合人體的動態(tài)尺寸。要讓人在使用它時，能夠方便施力、有足夠的空間等。這樣的設計有利于減少人體疲勞，提高效率，滿足健康、舒適的要求。 （３）、滿足人的心理需求和生理需求 設計中的人機關系，不僅要滿足人的生理需求，而且要滿足人的心理需求。產品的色彩、材質等都會對人的心理產生影響。視覺、聽覺、觸覺、味覺等都影響人的心理感受，如果能在設計中注意滿足人在這些方面的心理需求，就可以將人機關系處理得更好。 案例：茶座、咖啡屋的設計應以暖色調為主，將空間處理得小一些，以營造溫馨、寧靜的效果；而辦公空間一般應以冷色調為主，空間處理要簡潔明快，以求產生嚴謹、高效的工作氛圍。這樣的設計都是為了滿足人的心理需求。 （４）、信息的交互 人與產品的互動過程就是人與產品之間信息傳遞的過程.即人機之間運用信息語言交流的過程。改善信息傳遞的途徑能夠獲得更好的人機關系。 如：電話機的無液晶屏顯示、有液晶屏顯示、可以視屏通話。案例：汽車的顏色 三、技術試驗及其方法 1、什么是技術試驗 （1）定義；我們通常將技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優(yōu)化等探索性實踐活動稱為技術實驗。如：技術試驗衛(wèi)星 要注意技術試驗與科學實驗并不一樣。 （２）作用：技術試驗是技術研究不可缺少的基本方法和手段，對技術應用的實現起到了有力的保障作用。通過技術試驗，可以使設計得以改進和完善，將設計的風險和失誤降到最低。如：阿什塔比拉河橋的垮塌、青梅素皮試試驗 （３）分類：對技術實驗，我們可以根據應用的范圍不同進行分類，如農業(yè)試驗、工業(yè)試驗、國防試驗、科學技術試驗等；還可以根據目的的不同進行分類，如性能試驗、優(yōu)化試驗、預測試驗、信息試驗等。 2、技術試驗方法 （1）優(yōu)選試驗法：運用數理統(tǒng)計的方法，選定若干次典型意義的試驗，邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果。如不同品種水稻的對比試驗等。 （２）模擬試驗法：是通過再現的形式來模擬現實發(fā)生情況的方法。如汽車碰撞試驗。還可以通過縮?。ǚ糯螅┍壤齺砟M所設計的現場效果。大壩水利試驗等。 （３）虛擬試驗法：利用計算機技術來虛擬現實中的技術設計原型并進行試驗的方法稱為虛擬試驗法。如：計算機虛擬火星探測器模擬登陸動畫等。 （4）強化試驗法：是在技術試驗中通過擴大和強化試驗對象的作用，提高試驗效率的方法。 （５）移植試驗法： 在相互有差異的事物之間，將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗的方法。如橘子從長江以南移植到長江以北的種植試驗。這就是一種非常典型的移植試驗。如：小白鼠等。 3、技術試驗的實施與報告的寫作 技術試驗的實施包括：制定試驗計劃、抽取樣本、進行試驗、分析數據、得出結論 技術試驗是一種探索性的實踐活動，需要試驗者具有科學的精神、嚴謹的態(tài)度；技術實驗往往要經歷一個曲折的過程。因此，科學的精神、嚴謹的態(tài)度、頑強的毅力等良好品質對于技術試驗的實施具有重要作用，實際書試驗者必須具備的基本品質。 技術試驗試驗報告的寫作順序：試驗目的、試驗準備、試驗步驟、試驗記錄、試驗總結 4、技術試驗在設計中的作用 通過試驗可以發(fā)現問題、深化認識、推動技術設計的發(fā)展。特別是在設計的后期，對設計進行綜合性的整體試驗，可以為設計的評價提供準確、客觀的數據。 第三章 設計過程、原則及評價 一、設計的一般過程 發(fā)現和明確問題 從本質上說，設計是一個問題求解的過程。它從問題出發(fā)，并圍繞問題展開各項活動。因此，設計必須從調查需求、分析信息、發(fā)現和明確需要解決和值得解決的問題開始，并在此基礎上提出設計項目，明確設計要求。 制定設計方案 在發(fā)現和明確要求的基礎上，我們緊接著要做的就是通過各種渠道，盡可能廣泛地收集設計所需的信息，通過對各種信息的歸納和分析，挖掘影響設計的主要因素，大膽提出各種設計想法，并依據一定條件對各種想法進行篩選，確定最終的設計方案。這就是制定設計方案的過程。 在這個過程中，要大膽突破傳統(tǒng)觀念的束縛，始終明確。 （1）運用不同的材料、結構可以產生不同的設計方案。 （2）任何設計方案都有改進的可能性，好方案決不會僅有一個。 收集信息：可以通過用戶調查，專家咨詢，查閱圖書資料，收聽收看廣播電視，瀏覽互聯網等渠道收集有關的信息。 設計分析：面對收集到的各種信息，要根據設計要求，找出設計需要解決的主要問題，并分析其可能的解決辦法。面對設計要求和約束條件之間的相互矛盾，為了找到最好的解決辦法，應該提出盡可能多的設想，以便于權衡利弊，作出選擇。 方案構思：方案構思是設計過程中最富有挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)，它要求我們根據設計要求，大膽構思，努力挖掘自己的創(chuàng)造潛力，提出解決問題的多個設想。 方案呈現：構思過程中產生的設計想法常常是模糊的，為了使其具體化，我們通常會用草圖把它們轉化為視覺形象。同時，這些想法又是零散的，從中我們并不能看到一個完整的設計方案，所以我們還要對這些想法進行綜合。 方案篩選：當多個設計方案產生以后，我們就要依據一定的原則，對這些方案進行篩選。 制作模型或原型 完成方案篩選后，我們就要開始制作模型或者原形了。一般地，模型制作包括兩個階段，既繪制圖樣和制作模型或原型。對于圖樣，我們既可以手工繪制，也可以用計算機輔助制圖。對于小型、簡單的產品可以直接制作產品原型，而對于大型、復雜的產品先制作縮小、簡化的模型。 測試、評估及優(yōu)化 要明確設計方案是否可行，我們還必須進行各種測試、評估，以優(yōu)化設計方案、完善產品原型。 測試：在模型或原型制作完成后，一般需要對其進行測試。測試的目的是檢驗產品在操作、使用過程中，在結構和技術性能等方面能否達到預定的設計要求。 評估：在測試的基礎上，我們還要對設計方案和產品進行較為全面的評估。這種評估，在設計過程中需要反復進行。 優(yōu)化：為了優(yōu)化設計方案，我們既要分析測試和評估的具體記錄，也要重視對公眾意見的調查，以明確改進的方向。一般說來，我們可以對三種典型人群，即專家、潛在客戶和用戶進行調查，征集優(yōu)化的具體意見。 產品的使用和維護 在產品使用過程中，正確的使用和維護既可以使產品更好地滿足人民的需求，又能延長其使用壽命。因此，掌握正確的使用和維護方法對于產品使用者來說尤為重要。為此，我們通常要設計一份產品設計說明書。 設計實際上是一個動態(tài)的過程。在一項具體設計中，有些階段或步驟可能會發(fā)生變化，有些步驟之間則可能出現一定的循環(huán)。因此，我們不能將設計的過程簡單化、模式化，而應根據設計的需要進行靈活安排。 二、設計的一般原則 在長期的設計實踐中，人們逐漸總結出創(chuàng)新、實用、經濟、美觀、道德、技術規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展等設計的一般原則。這些原則往往互相聯系，互相制約，互相滲透，并體現在設計過程的各環(huán)節(jié)中，成為指導設計過程和進行設計評價的基本準則。 創(chuàng)新原則 設計是人類為了追求美好生活而進行的創(chuàng)造性活動。 創(chuàng)新就是通過引入新概念、新思想、新方法、新技術等，或對已有的產品的革新來創(chuàng)造具有相當社會價值的事物或形式。創(chuàng)新是設計的核心。生活因設計而豐富多彩，設計因創(chuàng)新而魅力四射。 設計過程中，一般可以從原理、結構、技術、材料、工藝等方面進行考慮改進和突破，以實現創(chuàng)新的目標。要實現產品設計的創(chuàng)新，除了了要最大限度地發(fā)揮人的智慧外，還應注意利用最新的技術成果和現代的設計理論和方法。 實用原則 設計中的實用性是指設計的產品為了實現其目的而具有的基本功能。物理功能（性能、構造、效率精度和可靠性）、生理功能（方便性、安全性、宜人性）、心理功能（造型、色彩、機理和裝飾）、社會功能（個人價值、興趣、愛好和社會地位）。 產品的實用性是從設計的目的出發(fā)的，它隨時代的改變而改變，隨人群的改變而改變，具有鮮明的個性特征。 經濟原則 設計中的經濟原則是指以最低的費用最得最佳的效果。所謂最低的費用，是指產品在得到最優(yōu)良的設計，實現最佳的功能的同時，所涉及到的各方面的成本和總量最小。由于產品所用的材料都有其特定的性能和加工的方法，作為設計者，如果只追求形式美而不了解生產工藝，往往就會出現無法生產或成本很高的情況。另一個方面，如果設計者只追求價廉而粗制濫造，就從根本上違背了設計的目的，可能會導致產品滯銷或虧本銷售，造成更大的浪費。 產品設計必須從消費者的利益出發(fā)，合理使用優(yōu)質價廉、能優(yōu)化產品質量的原材料，并在明確目標市場、控制生產成本、提高產品附加值等基礎上改進與完善產品設計，為企業(yè)的生存與發(fā)展服務。 功能成本比=功能/成本。提高功能成本比的方法：在功能不變的前提下降低成本；在價格不變的前提下，增加功能；在增加功能的同時降低成本。 美觀原則 產品外觀的美是通過對產品造型，大小比例，使用材料，色彩搭配，裝飾圖案等的設計組合來表達的。通過各種元素組合，表現產品不同的設計特點，強調形態(tài)美，技術美，材質美，色彩美等獨特的表現元素，就會產生不同的產品風格，帶給人們各種美的享受。 產品設計中的美觀原則是多元的，受到消費者、功能、技術、文化傳統(tǒng)等多方面的影響。 道德原則 產品設計者必須具有寬廣的眼界和高度的社會責任感，并力求用設計完美的產品奉獻社會，維護、完善社會倫理道德，推進人類文明的發(fā)展。 產品的設計應始終堅持為人民服務的宗旨，不能出于某種不道德的目的。產品的設計不能單純?yōu)榱酥\取利益而損害人類所居住的環(huán)境，更不能為了私利而設計制造低級趣味的產品，生產假冒偽劣產品，甚至用報廢、有毒材料制造食品、藥品等關系到人們身體健康的產品。此外，設計是創(chuàng)造性的活動，在利用有關知識產權和專利的法律法規(guī)保護自己的成果的同時，還要尊重他人的知識產權、技術成果的道德觀念。 技術規(guī)范原則 產品的設計必須符合一定的技術規(guī)范。技術規(guī)范是有關開發(fā)生產技術的知識、領域、方法和規(guī)定的綜合。 技術規(guī)范既有強制性的標準，也有推薦使用的技術規(guī)范。強制性標準是產品設計制造必須達到的要求，否則將出現各種質量和安全方面的事故。推薦性的技術規(guī)范不是產品制作必須要達到的，而是對企業(yè)形象和產品的質量有很大影響的要求。 可持續(xù)發(fā)展原則 在技術世界中，技術產品是與生態(tài)、環(huán)境、資源等緊密相連的。樹立可持續(xù)發(fā)展的理念，體現可持續(xù)發(fā)展的要求，不僅是產品設計者應當遵守的原則，而且是產品設計者應當承擔的責任。 技術設計的可持續(xù)發(fā)展原則是指產品的設計既滿足當代發(fā)展的需求，又要考慮未來發(fā)展的需要，不以犧牲后人的利益和長遠的利益為代價來滿足當代人的需求。 可持續(xù)發(fā)展原則是隨著人類社會的發(fā)展和人類認識的深入而不斷發(fā)展變化的。 總之，產品的設計要考慮到人類長遠的發(fā)展，資源與能源的合理利用、生態(tài)的平衡等可持續(xù)發(fā)展的因素。 設計是一項綜合活動，其一般原則對設計的成功具有重要影響。但是在實際運用中，各種原則并不是各自獨立的，它們之間有著相互聯系、相互制約、相互影響的關系。最基本的原則是使用原則，創(chuàng)新是核心。 三、設計的評價 設計的評價是指依據一定的原則，采取一定方法和手段，對設計所涉及的過程及結果進行事實判斷和價值認定的活動。它對設計者樹立質量管理意識、強化質量管理、高質量完成設計任務有重要作用，同時也有助于設計中的信息交流和工作反思。 評價涉及到評價對象和評價者。從評價對象來看，設計的評價可以分為兩類：一是對設計過程的評價，二是對設計成果的評價。從評價者來看，也有兩類：一是設計者自我評價，二是他人的評價。 無論是對設計過程的評價還是對設計成果的評價，都應建立在事實判斷的基礎上。也就是說，評價者首先應對設計過程和設計方案的各個細節(jié)進行準確的判斷、說明、闡述。只有在事實確定的前提下，評價才會有效，才不至于失真。 進行評價必須制定相應的標準。由于設計的目標和內容不同，設計評價的標準也就不同，有時可以有所側重。評價標準的制定應當客觀、明確，體現科學性和可操作性。 對設計過程的評價 加強對設計過程的評價是樹立質量管理意識、加強質量管理、實現設計目標的關鍵。 對設計過程的評價要注意把握各個環(huán)節(jié)或階段的主要任務和目標，要注意把握設計過程中各個環(huán)節(jié)或階段之間的銜接和協(xié)調，要注意階段性成果的質量。對設計過程的評價應服務于完善設計方案、促進個人發(fā)展的根本目標，不僅僅是設計過程終結時的回顧性、反思性評價，而且也包括設計過程之中的即時性、階段性評價。因此，對設計過程的評價應寓于設計的全過程。 對最終產品的評價 最終產品是設計過程的結晶，是設計質量、設計水平的集中體現。對最終產品的評價，有兩個基本的依據：一是參照設計的一般原則進行評價，二是依據事先制定的設計要求進行評價。在實際評價中，這兩個方面也可以結合起來。 由于對最終產品的評價是對設計成果的總評價，因此，應從多方面把握評價內容。對于不同的產品，評價的內容及標準可能有所不同。 設計的評價和設計的交流 很多情況下，設計的評價目的往往不是為了甄別，而是為了相互交流信息、征求意見、共同研討，進而完善設計方案。即使是從參與設計成果的評價出發(fā)而進行的評價，也離不開設計的交流。因此，設計的交流貫穿于設計的全過程，是設計評價的基礎。 設計的交流可以通過多種方式進行。其方式有口頭語言、文本、技術圖樣、圖表、模型、計算機演示、網頁等。具體方式的選用可根據不同的場合、不同的目的、不同的要求，不同的對象等因素進行選擇。 在設計的交流過程中，應當注意提煉關鍵的技術信息。對他人所提出的理念、信息、意見要做客觀的、有意義的、實事求是的分析，要能敏捷地抓住他人的意見、建議中的創(chuàng)新點或對自己設計活動有啟發(fā)意義的部分，用以改進自己的設計，從而師交流的過程成為改進自己設計、開闊自己視野的過程。 第四章 發(fā)現與明確問題 一、發(fā)現問題 問題的來源 生活中，有許多形形色色我們所不知道的需要解答的問題，這就是問題。在技術課程中，我們討論的主要是技術方面的問題。 從技術角度看，人類進步與發(fā)展的過程就是不斷地發(fā)現問題，不斷地進行設計，從而解決問題的過程。問題是如何產生的？ 第一種：人類生存活動中必然會遇到的問題。 第二種：由別人給出問題，設計者必須針對問題尋求解決方案。 第三種：基于一定的目的由設計者自己主動發(fā)現問題，并試圖解決它。 第一、第二種問題的提出往往比較明確，主要是針對一般的和已有的問題提出的，而第三種問題卻是全新的，它需要我們積極主動的思考，需要我們細致入微的工作，需要我們獨具慧眼的發(fā)現。這類問題的發(fā)展，一方面可以挑戰(zhàn)和拓展我們的能力，另一方面也有可能更好地滿足人們的需要，推進技術的發(fā)展和創(chuàng)新。 發(fā)現問題的途徑和方法 觀察日常生活 日常生活是我們尋在的背景和基礎，它往往蘊藏著豐富的問題資源，同時也離我們最近。對于日常生活中的問題，我們還可以通過有目的、有計劃的觀察來加以發(fā)現。這樣的觀察，往往需要根據一定的目的，先制定一個觀察提綱或觀察表，然后用自己的感官和輔助工具觀察日常生活的某一個方面，最后在一定的總結與分析的基礎上提出問題。 收集和分析信息 我們通過對信息的收集、檢索和分析，往往可以發(fā)現有些有價值的問題；通過問卷調查、詢問訪談等方式進行信息的收集，也會有驚人的發(fā)現。我們把對已有文獻信息進行收集、分析的方法稱為文獻法；把問卷的方式進行實際調查，獲取信息、發(fā)現問題的方法稱為問卷調查法；把以詢問的方式收集和獲取信息、發(fā)現問題的方法稱為詢問法。其中，詢問法包括直接詢問法、間接詢問法、集體詢問法、家庭走訪詢問法、個別詢問法。 技術研究與技術試驗 技術研究、技術試驗是重要的技術活動，也是發(fā)現問題的途徑和方法。通過技術研究、技術試驗，我們有可能從對已有技術問題的研究中發(fā)現與之相聯系的問題，從已有的研究結論中發(fā)現新的問題，也有可能在技術研究、技術試驗中獲得靈感、體悟，進而發(fā)現新的問題。 二、明確問題 明確問題的內容和價值 問題是否明確 采用各種方法可以發(fā)現很多問題，但這些問題有時可能是模糊不清的，需要我們進一步加以明確。明確問題需從問題表述本身是否明確、問題產生的原因是否明確、提出問題的目的是否明確等方面進行考慮。 問題的價值 明確了問題的內容以后，還需要確定問題是否有價值。 （1）所提出的問題是否尊循了基本的科學原理。 （2）迄今為止，能否確認該問題尚未得到充分解決。 （3）在調查的范圍內，該問題是否有普遍意義，在更廣的范圍內，該問題是否有意義？ （4）在多個問題同時發(fā)生時，該問題是否是主要問題？ （5）現有的技術條件能否解決這個問題？技術發(fā)展以后呢？ （6）解決該問題所需要的投入是多少？投入與產出的比是否理想？ 明確問題的內容和價值，除了需要一些主觀的分析外，還可以借助于一些研究手段來進行。這樣，既可以深化對問題的認識，進一步明確問題的內容和價值，又可以為分析問題解決的條件及實現的可行性、提出設計要求奠定的基礎。 明確解決問受到的限制及具體的設計任務 在明確問題的內容與價值后，還應該明確解決這一問題所受到的主觀條件的限制，明確設計所應受到的限制和所應達到的標準，進而提出設計任務。 無論是一個問題的解決，還是一項設計的進行，它的限制主要是由兩方面決定，一是設計對象的特點和問題解決的標準，二是設計者的技術能力和條件。 當我們對解決問題所受到的限制作了全面的梳理和分析后，就可以將該問題明確地視為一個設計對象，并依據已有的調查、研究和分析，提出具體的具有一定可行性的設計要求了。 設計計劃 為了保證設計的順利實現，我們需要制定設計計劃。設計計劃可以更好地保證設計有目的、有計劃地進行，它可以通過工作程序的排列來表示。 為了統(tǒng)籌安排設計進度，合理利用設計資源，并根據時間要求以及設計各個階段的工作量和設計的難易程度，科學、合理地分配時間，在完成設計計劃的基礎上，還需要制定一份時間進度計劃表。設計各階段工作的展開有的可以同時進行，有的需要依次推進。 根據需要，時間進度計劃表還可以用設計計劃書的形式來表達。 第五章 方案的構思方法 一、方案的構思方法 設計分析 合理的設計分析是成功地進行技術設計的關鍵一步，分析得當可以指引以后的技術上可以少走或不走彎路。 產品本身是一個整體，包括功能、造型、材料等，但任何產品都不是孤立存在的，一方面，它是為人服務的，人的需求在很大程度上決定著產品的設計；另一方面，它是在一定的環(huán)境中使用的，必然受到環(huán)境的制約，并對環(huán)境產生影響。因此，設計任何產品都應綜合考慮物、人、環(huán)境三個方面。詳見書本P95臺燈分析的例子。 方案的構思方法 方案的構思是指人們在一定的調查研究和設計分析的基礎上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構起來，形成一個完成的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現思維過程。 方案的構思過程中，考慮到的許多問題是模糊的、零散的、不系統(tǒng)的，而且也是不具體的，怎樣把這些模糊的、零散的、不系統(tǒng)的設計想法變成我們能看到的、比較完整的具體方案呢？這就需要一定的方法 （1）草圖法 設計時，我們可以運用草圖法進行構思。草圖不僅能將一些想法明確地表達出來，而且可以隨意修改。在運用草圖法進行構思的過程中，學生可以捕捉靈感、自由發(fā)揮、不受約束。 （2）模仿法 模仿現實生活中存在的一些事物進行方案的構思。如仿生技術 （3）聯想法 要用聯想的方法進行方案的構思，人們就必須具備豐富的實踐經驗、較廣的見識、較好的知識基礎及豐富的想象力。 利用聯想法進行方案的構思，不一定能使技術設計一次性成功，但它有可能為構思找到一種方法或一條形成方案的路徑。運用聯想法進行構思后，我們不能盲目地實踐，而應該首先對方案進行科學論證，而后再進行制作和實施。 （4）奇特性構思法 奇特性構思法所形成的方案一般具有原創(chuàng)性。這些構思在歷史上很少發(fā)生，或從來沒有發(fā)生過，甚至有些構思在當前的科學、技術、經濟條件下無法實現。 方案的比較和權衡 在多個方案經構思形成后，我們往往要對這些方案進行評判和比較，同時要從設計的目的出發(fā)，針對一些相互制約的問題進行權衡和決策，最后選出較為滿意的方案或集中各方案的優(yōu)點進行改進。 對方案進行比較和權衡的過程是一個綜合考慮的過程，各個指標并不是獨立的，它們相互關聯、相互制約。抓住設計的核心與關鍵是權衡設計方案的必要條件。 考慮的方面：實用、美觀、創(chuàng)新、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性、加工難易程度、經濟成本。