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必修 技术与设计
制作：王爱军
技 术 的 价 值
技术与人
技术与社会
技术与自然
A、技术源于人类的需求和愿望
B、技术能更好地满足人的需求
C、技术具有保护人、解放人、发展人的作用
D、技术改变客观世界的同时也改变主观世界
A、促进生产发展
B、改变生活方式
C、丰富社会文化内容
D、在政治文化军事方面成为综合国力的象征
A、依靠技术人们得以利用和改造自然
B、人们利用和改造自然应把握合理的尺度
C、技术发展给环境带来了问题也为解决该问题提供了可能
技 术 的 性 质
1、目的性：任何技术的发展都是人类有意识有目的的活动。
2、创新性：包含技术革新和技术创新两个方面
3、综合性：内在特性，具有跨学科性质。（技术与科学的区别和联系）
4、两面性：实用性和危害性
5、专利性：知识产权与专利申请
三、技术与未来：从人类根本利益出发，从人类共同利益出发。不要迷茫中的旷世悲伧，也不要崇拜中的盲目乐观。
技术与设计的关系
1、技术的发展离不开设计
A、设计是技术发展的驱动力
B、设计是技术成果转化的桥梁与纽带
C、设计促进技术的革新
2、技术更新对设计产生重要影响
A、技术进步制约设计的发展
B、技术更新为设计提供了广阔的发展空间
C、技术进步促进人们设计思想和手段的发展
设计中的人机关系
1、人机关系的目标：
2、如何实现人机关系：
A、普通人群与特殊人群
B、静态的人与动态的人
C、人的生理需求与 心理需求
D、信息的交互
A高效
B健康
C舒适
D安全
技术试验分类 （根据目的）
1、性能试验：通过变量控制的方法，对产品进行强化试验，一般测量的是极值或临界值。（如：测定弹簧弹性限度）
2、优化试验：抽取多个试验样本对象，进行条件优化组合。（如：农业中不同品种对比种植试验）
3、预测试验：通过试验，预测试验对象的状态变化及产生的后果。（如：零部件老化后果预测试验）
4、信息试验：通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果。（如：地矿储量勘探试验）
技术试验的方法
1、优选试验法：运用数理统计方法，选定若干次典型意义的实验，逻辑的推出全部试验所达到的最佳效果。如：农作物育种选种
2、模拟试验法：通过缩小、放大比例来模拟所设计的现场效果，或通过再现的形式来模拟现实发生的情况。如：汽车碰撞试验
3、虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实中技术设计原型并进行试验。如：勇气号火星探测器着陆场景模拟
4、强化试验法：通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法。如：对产品质量或品质的测定
5、移植试验法：在相互具有差异的事物间，将某些共同相关的因素从一事物移到另一事物进行试验的方法。如：作物移植
技术试验的实施：
1、制定计划
2、抽取样本
3、进行试验
4、分析数据
5、得出结论
技术试验报告：
1、试验目的
2、试验准备
3、试验步骤
4、试验记录
5、试验总结
技术试验的作用：
1、技术试验是验证技术成功与否，发现问题、探究规律、优化技术的关键。
2、可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。
设计的一般过程
二、制定设计计划
1调查需求（访问提纲、调查问卷）
2分析信息（统计、分析、绘制成相应图表）
3发现和明确需要解决和值得解决的问题（讨论）
4提出设计项目、明确设计要求（讨论）
1收集信息
2设计分析
3方案构思
4方案呈现
5方案筛选
用户调查、专家咨询、查阅图书资料、收听收看广播电视、
浏览互联网等
材料筛选、结构设计、携带方式（综合权衡加以选择）
材料选用、结构设计、连接方式
将模糊、零散的构思想法转化为视觉形象，并进行综合
依据一定原则对方案进行筛选
三、 制作模型或原型
五、 产品的使用和维护
四、 测试、评估及优化
一、发现与明确问题
1、绘制图样（手工、计算机辅助）
2、制作模型或原型
正确的使用和维护既可以使产品更好的满足人们的需求，又能延长其使用寿命，对用户来说非常重要。
设计的一般原则
1、创新：从原理、结构、材料、工艺进行改进和突破
2、实用
3、经济
4、美观： 材料、色彩搭配、装饰图案等
5、道德
6、技术规范
7、可持续发展
物理：产品性能、构造、效率精度和可靠性
生理：产品的方便性、安全性、宜人性等
心理：产品的造型、色彩、机理和装饰等给人愉悦
社会：产品象征或显示个人价值、兴趣、爱好或社会地位等
降低材耗、节约能源以最低的费用取得最佳的效果
价值优化原理：功能成本比=功能/成本
设计的评价
评价对象角度
实际过程的评价
1、注意把握各个环节或阶段的主要任务和目标
2、注意把握设计过程中各个环节或阶段之间的衔接和协调
3、注意阶段性成果的质量
设计成果的评价
1、参照设计的一般原则进行评价
2、依据事物制定的设计要求进行评价
从评价者角度
自评
他评
评价交流方式
口头语言：面对面，不规范
书面语言：文本、图表类，较正式、规范，可反复查阅核对
技术图样：模型、感性、直观，更使人易于把握技术特征
计算机演示、网页：交流灵活、开放
发现与明确问题
发现问题
问题的来源
1、生存中遇到的问题
2、设计人员必须面对的问题
3、设计者自己主动发现
发现问题的途径与方法
1、观察日常生活
2、收集和分析信息
3、技术研究与技术试验
文献法、问卷调查法、询问法
明确问题
1、内容
1、问题表书本身是否明确
2、问题产生原因是否明确
3、提出问题的目的是否明确
2、价值
3、解决问题受到的限制
设计对象的特点和标准
设计者的技术 能力与条件
主观：知识与技能
客观：人力、物力、财力、时间
4、设计计划
方案的构思及其方法
设计分析
从物、人、环境三者的关系进行分析
对产品的各个组成部分进行分析
方案构思方法
草图法
模仿法
联想法
奇特性构思法
方案的比较和权衡
比较：明确各个方案对设计目标的符合程度
权衡：对各个方案进行权衡找出最佳方案
从产品的功能、结构、成本、安全、制作难易等方面
设计图样的绘制
设计表现图
技术语言的种类：
透视效果图的识读
正等轴测图
按专业类型分：计算机程序语言、工程图学语言等
按人的感觉类型分：视觉语言、听觉语言和触觉语言等
按人的视觉类型分：图形符号语言、文字符号语言等
草图的绘制：徒手绘图和网格绘图 分类：构思草图和设计草图
常见技术图样
正投影与三视图
尺寸标注：尺寸标注三要素：尺寸界限、尺寸线、尺寸数字
机械加工图
剖视图
线路图
模型或原型的制作
模型
模型及其功能
１使设计对象具体化
２帮助分析设计的可能性
模型在不同阶段的作用
草模：用于产品造型设计的初期阶段……
概念模型：用于设计构思初步完成之后……
结构模型：用于研究产品造型与结构的关系……
功能模型：用于研究产品的各种性能以及人机关系……
展示模型：作为产品样品……
工艺
工艺种类：加工工艺、装配工艺、检测工艺、铸造工艺、表面处理工艺等
金属表面加工工艺：划线、锯割、锉削、钻孔、连接
表面处理：表面刷光、喷吐油漆、镀层、
制作模型步骤
1、选择合适的材料
2、根据本地条件，准备社党的加工工具
3、按设计图样划线
4、对材料进行锯割、切削等加工
5、装配
6、对模型进行表面处理
7、对产品的外观造型和色彩进行评价；对产品结构、功能进行检测和试验，检验是否符合设计要求
8、对设计方案进行修改，作成展示模型（样品）
技术产品的使用和保养
产品说明书及其应用
说明书的结构：标题、正文、标记
说明书的形式：条款直述式、自问自答式
产品说明书的协作要求：
1充分考虑用户的阅读要求
2体现产品的设计特点
3不必平均用力而应有所侧重
4语言准确通俗简洁，内容条理清楚
技术产品的使用维护和保养
技术产品的使用维护和保养
技术产品的服务途径：厂家、商家、请教其他用户
结 构 与 设 计
结构的概念:
结构的存在:
结构的分类：
事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列
自然界、技术领域、社会领域
实体结构、框架结构、壳体结构
结构的受力：
拉力、压力、解切力、扭转力、弯曲力
结构强度的含义：
σ＝F/S 应力=内力/受力面积
结构稳定性的含义：
指结构在负载的作用下维持其原有平衡态的能力
影响结构稳定性的因素：
结构的形状、结构的材料、结构的连接方式
指结构具有抵抗被外力破坏的能力
影响结构强度的因素：
重心位置的高低、结构的形状、支撑面的大小
简单结构的设计
目标及要求：满足一种或几种功能的实现，满足设计规范，满足使用着的基本需要。
考虑的主要因素：稳定性和强度、安全因素、经济因素、审美需求、个性化需要、成本控制和使用寿命等
经典结构的欣赏
技术角度和文化角度
流 程 与 设 计
几个概念： 时序、环节、流程
流程的表达方式：
流程与生活
科学合理的流程,可以指导我们正确的做事,提高工作和学习效率,使我们的生活变得有序、合理,为我们的安全提供保障。
流程与生产
科学合理的流程可以有效的组织生产、提高生产效率、保证安全生产、保护环境等。
流程设计的目标
提高效率、提高质量、节省资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平
流程设计考虑的基本因素
材料、工艺、设备、人员、资金、环境
流程设计的步骤
明确任务、分析要素、列出环节、安排时序、画流程图
流程的优化包括：
工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等
流程图（文字、表格、图示）、模型、动画演示等
流程优化的条件
它建立在设备和工艺水平提高的基础上；建立在对流程内在机理进一步研究的基础上
系 统 与 设 计
系统的概念：
有相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为系统。
构成系统的条件：
1至少要有两个或者两个以上的要素才能组成系统
2要素部分之间相互联系、相互作用，
按照一定方式形成一个整体
3这个整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的
系统的类型：
自然与人造；实体与抽象；开放与封闭；静态与动态；简单与复杂；黑色与白色等
系统的基本特性
1整体性 2相关性 3目的性 4动态性 5环境适应性
系统分析的基本步骤
1明确问题，设立目标 2收集资料，制定方案 3分析计算，评价比较 4检验核实，做出决策
系统分析的主要原则
1整体性原则 2科学性原则 3综合性原则
系统的优化
系统的设计
在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）
1将系统分解为若干子系统确定各子系统的目标、功能及相互关系 2对子系统进行技术设计和评价， 3对系统进行总体技术设计和评价等
控 制 与 设 计
控制：
按照自己的意愿和目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展
区分： 人工控制和自动控制 开环控制与闭环控制
在控制现象中要明确控制的对象、控制要达到的目的以及采取控制的手段
开环控制特点：输出量直接受输入量的限制
闭环控制特点：与开环系统比增加了一个能对输出量进行检测的装置，使输出量能反馈到输入端并与给定量比较，构成一个闭合回路。从而使输出量稳定在给定的范围内。
给定水位
杠杆比较
进水阀门
水箱
水位
进水量
浮球
抽水马桶水箱的自动控制系统方框图
篮圈的位置
篮球实际投掷位置
控制器
(大脑)
执行器
(手)
被控对象
(篮球)
检测装置
(眼睛)
投篮控制系统的方框图
－
－
＋
＋
控 制 与 设 计
反馈:将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程.
干扰因素:在控制系统中除输入量以外,引起被控量变化的各种因素. 人为 环境
以功能和行为的相似性为基础,用“模型”模拟“原形”的功能和行为的方法，就是功能模拟法
功能模拟法
反馈方法：
利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法，称为反馈方法。
通过考察系统的输入与输出关系认识系统功能的研究方法。
黑箱方法
控制系统的设计
1 闭环控制系统必须是稳定的；
2 系统的输出量与给定值之差应控制在允许的范围之内；
3 要有较好的抗干扰性能；
闭环控制系统的基本要求：
开环控制系统的设计
在明确设计要求、明确被控对象、被控量和控制量后，即可直接考虑具体控制系统的方案
一轮复习结束
祝同学们取得理想成绩
谢谢！

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