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第二节 技术设计的原则
一、技术设计的一般原则（通用性原则）
1、科学性原则：
情境：永动机的设计者试图设计一种永动机：用发电机发出的电供给电动机，使电动机运转，再由电动机带动发电机发电，这样就可以在外加力量启动发电机和电动机之后，不需补充能量而一直运行下去，实现永恒的旋转运动。
： 可以实现吗？为什么？
： 不能实现。因为它违反了能量守恒定律
技术设计的原则
2、创新性原则：
情境：风能和太阳能互补的环保路灯应用已十分广泛。但这类环保路灯的电源经常发生故障，需要安排维护人员不定期进行电源设备状态的巡检与维护，从而导致路灯养护成本偏高。万老师和他的学生小为了解决这个问题，设计了环保路灯远程自动报障管理系统（图2-9）。这项设计获得了广东省青少年科技创新大赛一等奖。
： 有哪些创新？
： 1、时效性高。 2、节约成本。 3、模式创新
技术设计的原则
3、安全性原则：
情境：某电热水器生产厂发明了一项高温预热式电热水器，可在天气寒冷时启动预热功能，先喷出高温水蒸气（达150℃）将浴室内温度提高，当浴室内达到一定温度(如20℃)后则停止喷射高温水蒸气，自动转入正常供热水状态。但外壳受潮后容易触电。
： 你愿意用吗？
： 不安全
技术设计的原则
4、实用性原则：
情境：随着教育信息化、数字化的发展，手机成为一些学校“智慧课堂”中学习的工具。如果要专门为“智慧课堂”设计一款手机，从实用性的角度，你认为需要设计哪些功能？
： 手机功能越多越好吗？
： 以满足“智慧课堂”的功能需要，兼顾交流通话作为功能设计目标
技术设计的原则
5、经济性原则：
情境：李明的爸爸想选购一辆经济、实用型的小汽车，他向朋友征求意见。有人向他提议：观察一下街道上跑的出租车，哪种款式多就选哪种。
：你认为有道理吗？说说理由。
：有道理，根据性价比来选择
技术设计的原则
6、可靠性和耐用性原则：
情境：圆珠笔设计的基本要求是可靠性和耐用性，它的其中一项测试是要求圆珠笔能按一个角度顺畅书写80m以上。为保证圆珠笔书写的可靠性和耐用性，圆珠笔的笔尖制作十分精密(图2-10)。虽然全球有80%圆珠笔由我国生产，但核心部件圆珠笔的笔尖的材料一直靠国外进口，这成为中国制笔人心中挥之不去的痛。2017年初，我国企业终于突破了技术难关，成功研发生产出适合生产圆珠笔的笔尖的新材料，并实现了量产。
：此例说明了什么？
：圆珠笔尖要可靠耐用。
说明：飞机发动机;汽车制动装置要把可靠性和耐用性放在第一位
技术设计的原则
7、标准化原则：
情境：李明的姐姐想网购一张儿童床，让李明帮忙选购。事关外甥的健康和安全，小明对选购十分认真。他首先查阅了所选产品是否符合国家环保质量标准（图2-11），以及是否符合儿童床的安全要求，然后查询了儿童床的尺寸标准。由于网购后需要自己安装，李明向商家咨询了安装问题，商家回答：安装非常简单，因为提供有装配图，各种零配件都是通用性的，并配有相匹配的安装工具。
：此例说明了什么？
：产品设计得标准化
说明：1、标准化是提高产品性能的有效手段；
2、标准化能提高设计效率
技术设计的原则
8、工程心理学和生理学原则：
情境：汽车驾驶员都想有一张美观、舒适、实用的座椅。以下是某品牌汽车驾驶座椅的设计：考虑到不同驾驶员的身高、腿长，座椅设计了可升降、可前后移动功能；考虑到驾驶员腰部容易疲劳，设计了可调节的腰部支撑功能；为了消减驾驶疲劳，设计了座椅按摩功能；为了让驾驶员在冬天驾驶时感到温暖，设计了座椅自动加热功能；为了方便驾驶员在休息区休息，设计了座椅平放功能等。设计人员根据什么来进行这些设计？
：此产品是为谁而设计？
：驾驶员；
说明：设计人员遵循了工程心理学和生理学的原则，在考虑美观、舒适、使用方便的同时，亦考虑使用者和产品之间的协调关系，突出了
以人为本的设计理念。
技术设计的原则
9、时效性原则：
情境：某研究所接受一家空调机生产厂的委托，研究开发一种可变频空调的电机控制板。委托书规定6个月内交货，每块价格不超过200元。A研究所在8个月后才完成设计任务，该电机控制板各功能指标符合设计任务书的要求，每块价格为190元。但该空调机厂家不能接受该项目研究成果，因为当时已有另一家研究所开发出了功能相同的电机控制板，而且每块价格仅为150元。
：为什么该空调机厂家不能接受该项目研究成果？
：时间超过了规定时间
技术设计的原则
10、最优化原则：
情境：李明和刘挥是同一学习小组的成员，两人就某项产品设计的零配件选用问题展开了讨论。刘辉认为好的零配件是好产品的基础，所以要全部选用最好的零配件；李明则认为要根据产品的设计要求，选用合适的零配件，在功能、技术上尽可能做到最合理就可以了。
：你的意见呢？为什么？
：李明的意见最合理
说明：技术设计需要运用工程思维，对各种设计因素进行分析、比较和权衡，努力做到最合理。
技术设计的原则
11、法律、道德规范原则：
情境：王某是一位科技爱好者，一天他在朋友刘某的鼓动下，设计了一种轿车遥控信号干扰器，这种干扰器可以发出与轿车遥控器相同的频率信号。刘某利用这种遥控信号干扰器多次驾车尾随作案对象，趁车主遥控锁车的瞬间，利用信号干扰器干扰，致使车辆实际未上锁，待车主离开后，刘某打开车门，将车内财物洗劫一空。
：王某的做法可取吗？
：不可取，是一种违法犯罪行为
说明：开展技术设计，一定要遵守国家的法律法规，不违背伦理道德。
技术设计的原则
12、可持续发展原则：
情境：于金田同学发现，马桶冲水浪费了大量的水资源，决定设计一套节水装置。为了达到节水又节能的目的，他巧妙地运用了水往低处流的原理，选择利用楼上住户的污水。经过大量试验，于金田同学成功设计了一套楼房污水回收利用装置，该装置包括高位水箱和三通过滤器。楼上住户的洗涤污水通过过滤器流到下一层楼的一个高位污水箱中，不需任何动力，利用水箱中水的落差就能冲洗下层住户家的厕所。装置中还设置了一个水位调节器用来调节水箱水位，当高位污水箱水量不足时，自来水可经这个装置自动注入。节能专家对于金田同学的设计给予了充分肯定：“目前家庭中普遍使用的抽水马桶，冲1次至少要用去6~10L水，如能把这项设计应用于实际生活中，每人每天就
能节约50~90L水。”这项设计获得了国家实用新型专利。。
：于金田同学的做法值得肯定吗？
：值得充分肯定
说明：技术设计，必须坚持可持续发展，多从节约能源，生态优先、绿色环保的角度去考虑设计问题。
小结：
一、技术设计的原则
4、实用性原则
5、经济性原则
6、可靠性和耐用性原则
8、工程心理学和生理学原则
11、法律规范原则
7、标准性原则
9、时效性原则
12、可持续发展原则
课堂练习
阅读教材47两页中的
例子，分析、讨论这些设
计遵循了什么原则？
1、科学性原则
2、创新性原则
3、安全性原则
10、最优化原则

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