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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
教学目标：
知识与技能：1、了解设计的方法和标准；
2、了解技术设计的一般过程
过程与方法：在分析问题的过程中掌握方 法
情感、态度与价值观：树立严谨的设计态度
教学重点：
技术设计的一般过程
教学难点：
技术设计的一般过程
技术设计的一些方法（7种）
一、常规设计法：
借鉴法：从已有的技术发展史中寻找可参考的技术，从最新的国内外情报资料中去查找新产品、新技术、新思想、新动向（俗称“查新”），从而开阔视野，广开思路。
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。
技术（或工程）实验法：通过技术（或工程）试验，检验或探索某些机制、效应、性能，或对某几种对象进行对比，或寻找未知的原因，或以相似理论对模型（或原理）进行实验等。
借鉴法
应用标准件法
汽车防撞设计性能试验
技术（或工程）试验法
二、系统设计法：技术设计必须是系统化的，因为解决一个问题要同时考虑许多部分，以及他们之间的协调问题。
三、功能设计法：将设计对象的功能区分为基本功能和辅助功能。
基本功能：直接满足主要技术目标的功能，不能随意改变
辅助功能：为完善基本功能而在设计中添加的功能
四、工效学设计法：考虑人的生理和心理特征，适应人的生理、心理要求，从而实现安全、方便、舒适、美观的设计目标。
五、可靠性设计法：包括抗热、抗震、抗干扰，能在规定的环境（可能是恶劣的）下工作。如某些设备要能在电压不稳、高温、高湿等环境下工作。还要考虑预备“余量”的问题，预防预料不到的状态发生。
六、最优化设计法：1）问题的解决方案可以是多种的
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，可以用最快的速度获得结果。
卧虎藏龙片段
常规设计法
系统设计法
功能设计法
工效学设计法
可靠性设计法
最优化设计法
计算机辅助设计法CAD
（Computer Adied Design）
借鉴法
应用标准器件法
技术（或工程）实验法
保证系统各个部分的协调工作
基本功能和辅助功能
考虑人的生理和心理特征，能做到安全、方便、
舒适、美观的设计目标
抗热、抗震、抗干扰，适应环境，预备“余量”
设计是一个反复进行的过程，以实现最优选择
利用计算机进行设计或仿真，可以用最快的速度获得效果。
人机关系
1.概念: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,包括使用时与所在的环境之间的关系.
2.目的:是为了在设计产品和实施某个项目时,实现快速高效,让人感到方便,舒适,同时保证健康和安全.
在具体的设计中,这里的”人”往往是指大多数人的情况,同时,我们也尽可能考虑到特殊人的特殊需要,必要时专门为他们进行专门的设计.在人处于运动状态或环境有可能变迁时,我们的设计还要用”动态”的角度来展开,以实现最合理、最长久的优良效果.
3.人机关系需要实现的目标：
1）安全
2）高效
3）健康
4）舒适
设计的依据标准
技术标准和规范
国际标准
国家标准
行业标准
企业标准
部颁标准
案例：我国家用吸油烟机的设计、
生产制造标准：
《中华人民共和国标准吸油烟机GB/T 17713-1999》
其内容包括：
适用范围、引用标准、术语、产品分类、技术要求（环境条件、安全性能、噪音、调速、照明、结构要求、外观等）、试验方法、检测规则、标志标签与包装等项目。
吸油烟机
技术设计的一般过程
是
无
否
有
值得
发现问题
值得解决吗？
有条件解决吗？
确定设计课题
调查、手机设计所需的信息、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
评价、提出改进意见
是最优化设计吗？
完成设计
进行鉴定
申请专利
不解决
暂时不解决
修 改 设 计
否
中间过程检测，评价及改进
技术设计的一般过程举例
发现问题
展开调查
制定方案
制作模型
测试优化
推广应用
近两个月，燕山村和医院间的小桥多次发生晚上紧急送病人到医院救治时，由于小桥没有路灯致使人员调到河里。
1.枯水季节，水电站只能供电五小时，村民用煤油灯，医院和中学自备小发电机
2.小桥是必经之路，且小桥边路不好走，有大风
3.其他路段平坦，只需在小桥两桥头安路灯
方案一、方案二、方案三
1.调节光敏二极管，使天未完全黑灯就亮
2.加强防水，用防水铁盒将设备锁上
3.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
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！

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