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(共44张PPT)
第二章 技术世界中的设计
01
技术与设计的关系
02
设计一般原则
03
设计的一般过程
04
技术试验及其方法
The next work plan
CONTENTS
目
录
知识点回顾
01
PART ONE
技术设计:侧重于功能、结构、材料、工艺等；
艺术设计:侧重于欣赏、审美、色彩、造型技术
设计的丰富内涵
知识点回顾
01
PART ONE
内置天线手机
滑盖手机
大哥大
智能手机
手机制作技术：
01
技术与设计的关系
1、技术与设计的关系（b）
１、技术的发展离不开设计。
　设计是推进技术发展的重要驱动力
设计是技术成果转化的桥梁和纽带。
２、技术的更新对设计产生重要影响。
　技术是设计的平台，
技术的进步直接制约着设计的发展
知识点回顾
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B
知识点回顾
设计一般原则
1、创新原则
创新就是通过引入新概念、新方法、新技术等，或对已有的产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。（注：题干中出现关键词如“新技术”“新材料”“新工艺”“新原理”等，一般体现创新原则）
2、实用原则
设计中的实用性是指设计的产品为了实现其目的而具有的基本功能。物理功能（性能、构造、效率精度和可靠性等）
生理功能（产品使用的方便性、安全性、宜人性等）
心理功能（产品的造型、色彩、机理和装饰）
社会功能（产品象征或显示个人价值、兴趣、爱好和社会地位）
（注：题干中出现关键词如“功能”“性能”等或是描述产品功能等，一般体现实用原则）。
知识点回顾
设计一般原则
3、经济原则
经济原则是指以最低的费用最得最佳的效果。所谓最低的费用，是指产品在得到最优良的设计，实现最佳的功能的同时，所涉及到的各方面的成本和总量最小。
功能成本比=功能/成本。（包括材料、制作、运输存储成本等）
（注：题干中出现关键词如“成本”“可拆卸运输”“减少存储空间”“降低运输成本”等一般体现经济原则）
知识点回顾
设计一般原则
4、美观原则
5、道德原则：在设计中强调以人为本（产品不能对他人、社会、环境造成负面影响）、遵循道德伦理、保护知识产权、负起社会责任，设计者必须具有宽广的眼界和高度的社会责任感，侧重“观念”。（注：假冒伪劣产品、有毒有害食品、窃取别人设计成果都是不符合道德原则）.
知识点回顾
设计一般原则
6、技术规范原则（指产品需要统一的标准和规范。行业规定和行业标准）
技术规范是有关使用设备工序，执行工艺过程以及产品、劳动、服务质量要求 等方面的准则和标准、技术规范既有强制性的标准，也有推荐使用的技术规范。
注：题干中出现关键词如“标准”“规定”等一般体现技术规范原则，如设备上的USB 接口、插座孔间距等。
标准件本身体现设计技术规范原则，但产品设计时采用标准件不能直接等同于技术规范原则。产品是否采用标准件与技术规范原则无直接关系。
7、可持续发展原则（产品设计时要考虑生态、资源、能源既满足当代发展的需求，又要考虑未来）
（注：主要体现在资源与能源的合理利用（节能）、生态的平衡（环保）两个方面，关键词如“节能”“环保”“绿色”等）。
3.如图所示是一款多功能电源插线板，下列关于该插线板的评价中，合理的是( )
A.既能放手机，又能充电，符合设计的实用原则
B.多种插口组合在一起，符合设计的道德原则
C.插线板呈圆形，符合设计的技术规范原则
D.外壳材料绝缘，符合设计的可持续发展原则
A
A
典例6(2022·浙江S9联盟高二)以下关于各产品从设计一般原则的角度分析，说法正确的是(　　)
A．图甲断点抽拉式的垃圾袋设
计，体现了设计的经济原则
B．图乙可折叠的手机支架设计，体现了设计的技术规范原则
C．图丙斜口式饮水杯设计，体现了设计的道德原则
D．图丁能摆放锅盖的支架设计，体现了设计的实用原则
D
知识点回顾
技术试验
1、优选试验法 2、模拟试验法
3、虚拟试验法 4、强化试验法
5、移植试验法
1、技术试验
我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术试验。（例：买电脑，运行相应的程序去试一试）
2、技术试验的作用：
技术试验是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键，
可以将技术得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。
知识点回顾
技术试验
2024/1/14
3.按目的分类
优化试验
预测试验
性能试验
抗拉力、冲击力，耐高低温等
信息试验
全球鹰无人机情报信息试验
预测被试对象状态的变化及产生的后果
知识点回顾
设计一般原则
技术试验方法：
①优选试验法：运用数理统计的方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果，即多选优多选一。
杂交水稻的培育、杨利伟上天
②模拟试验法：通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。侧重“真”（如汽车碰撞试验。）
通过再现汽车就是发生车祸的场景进行技术试验
知识点回顾
技术试验
模拟试验可以通过缩小或放大比例来模拟所设计的现场效果。
加拿大多伦多标志性建筑“梦露大厦”
历史上首位在国外赢得重大
标志性建筑项目的中国建筑师
马岩松（中国·北京）
③虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法称为虚拟试验法。侧重“计算机仿真”，不要看见计算机软件就选虚拟试验法
知识点回顾
02
设计一般原则
2024/1/14
阅读P38小资料
一
④强化试验法：是在技术试验中通过扩大和强化试验对象的作用，提高试验效率的方法，或得到极限性能的方法。
注：测试产品的极端情况，侧重“过度”。例如超出产品的正常使用物理性能范围、强度，或短时间内增加使用频率
（如对手机接键连续击40万次来验证手机键盘质量、砖块等施工材料的抗压试验）
知识点回顾
02
设计一般原则
⑤移植试验法：在相互有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验的方法。
（如：橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。）
如农作物的嫁接试验、器官（基 因）移植试验。
知识点回顾
02
B
5.（22.1学考题）小明将衣服放在强紫外线灯下长时间连续照射，观察衣服是否会褪色。小明采用的试验方法属于
A.优选试验法 B.强化试验法
C.虚拟试验法 D.移植试验法
B
知识点回顾
02
设计一般原则
B
知识点回顾
02
设计一般原则
D
11.如图所示是小明设计的新型路灯系统，该系统包括交通拥堵预警、雾霾监测、太阳能发电等子系统。当检测到路面车流量高于设定值时，交通拥堵预警子系统中的彩色LED灯闪烁。由于该路灯的太阳能电池板和广告显示屏迎风面积较大、位置较高，使用前需对路灯进行抗风性能试验，下列试验方案中不合理的是 （ ）
C
1、试验内容：xx xx性能试验
（1）试验目的：测试xx xx的性能
（2）试验准备： （材料、仪器、工具和设备）
（3）试验步骤
①、准备阶段：正常工作状态
②、实验具体过程：合理试验方法
③、观察现象，并做记录
（4）试验记录：
（5）试验总结：
如图所示是某校学生设计制作的桥梁模型。现要求测试该模型最大负载量，确定模型中部所能承受的最大载荷。提供不同质量珠砝码若干，请设计简易试验方案。
将桥梁模型水平摆放在水平面上，在模型的中间位置逐渐加载砝码，直到模型发生破坏，记录模型破坏前的砝码质量。
A
知识点回顾
02
设计一般原则
15题设计大题中的技术试验题（试验对象、方法正确，试验目的是否是题中设计要求）
①确定选项中技术试验对象是否是题目中要求你设计的连接件或支撑件（明确技术试验的对象）
②确定选项中技术试验目的（测试点）是否检测的是设计题中提出的设计要求（明确技术试验目的
③确定选项中技术试验方法是否正确：不能对人构成安全隐患，比如用手触摸支架的各个部分，试验其表面的锋利程度。不能刻意人为破坏实验对象，比如说检测拖把布是否耐用，用剪刀去剪拖把布也是不对的。
例题:疫情期间，电视新闻中报导洗手时与水龙头手柄直接接触，造成人员的交叉感染，于是小明想设计一种通过脚踩来控制水龙头开闭的装置。水槽边缘预留有φ50的圆孔，图2是水龙头的形体部分尺寸图，水龙头手柄向上抬升30°实现出水。图3是已准备可绕轴转动的脚踏板，圆孔用于连接使用，请你帮助小明设计脚踏板和手柄之间的连接装置，设计要求如下∶
①脚踏板踩下时，水龙头出水，脚松开时，水龙头关闭；
②不可破坏手柄；③具有一定的稳定性和牢固程度；
（5）小明完成安装后，对连接装置进行如下技术试验，
其中不合理的是 下列选项中选择合适的选项，将序号填入" "处）；A.小明对脚踏板进行反复踩踏，观察脚踏板的牢固程度；B.小明反复踩下脚踏板后松开，观察连接装置是否能使会自动复位；C.小明反复踩下脚踏板后松开，观察水龙头是否正常出水和关闭；
A
知识点回顾
02
设计一般原则
设计
1、发现与明确问题
2、制定设计方案
设计草图
4、优化设计方案：测试、评估、优化
5、产品使用说明书
3、制定模型或原型
发现问题
明确问题价值
明确受到限制因素
明确设计要求
②设计分析（人、物、环境）
①收集信息：通过各种途径获得信息
③方案构思（仿生法、联想法、形态分析法、设问法
④方案呈现 画出设计图
⑤方案呈现 画出设计图
绘制图样
制作模型或原型
知识点回顾
02
设计一般过程
1、 发现问题的途径和方法（重点掌握，学会区分，会出现在设计题的小题中，高频考点）
a、观察日常生活（包括有意识观察和无意注意）
b、收集和分析信息（文献法，问卷调查法，询问法）
C、技术研究与技术试验
12.小明看到家里的衣架堆放在一起（如图所示），使用时不易分开，决定改计制作一个能悬挂衣架的支架。请你帮助小明完成该支架的设计，设计要求如下：
A.能悬挂衣架，防止衣架缠绕在一起；B.挂取衣架方便，结构简单；C.能直接安装在砖墙上，牢固可靠；D.材料自选。
请根据描述和设计要求，完成以下任务：（1）小明发现问题的途径是 （在"A.观察日常生活；B.收集和分析信息；C.技术研究与技术试验"中选择合适的选项，将序号填入" ”处）；
典例7一种梯子安全固定器如图所示。小米经过多次测试，发现其防滑性能还不够好，需要考虑更换摩擦系数更大的材料。小米发现问题的途径是(　　)
A．观察日常生活
B．收集和分析信息
C．技术研究和技术试验
D．灵感
C
1、明确解决问题受到的限制： (会出现在设计题的小题中，高频考点)
①设计对象的特点和问题解决的标准
（如成本、环境的限制，工程问题一般都有预算限制）
不同的设计对象会有不同的特点其产品的设计标准。
在设计题中所给的功能以及所连接结构的形状、尺寸对设计的连接件都是一种限制因素。
②设计者的技术能力与条件
受到问题解决者所具有知识和技能、受到有解决问题所需要能力的限制（人力、物力、财力以及时间，需要的材料、仪器等资源限制）
02
设计一般过程
知识点回顾
02
设计一般原则
例题:疫情期间，电视新闻中报导洗手时与水龙头手柄直接接触，造成人员的交叉感染，于是小明想设计一种通过脚踩来控制水龙头开闭的装置。水槽边缘预留有φ50的圆孔，图2是水龙头的形体部分尺寸图，水龙头手柄向上抬升30°实现出水。图3是已准备可绕轴转动的脚踏板，圆孔用于连接使用，请你帮助小明设计脚踏板和手柄之间的连接装置，设计要求如下∶①脚踏板踩下时，水龙头出水，脚松开时，水龙头关闭；②不可破坏手柄；③具有一定的稳定性和牢固程度；
（4）设计该装置时，下列属于限制因素的是 、 、 （在"A．手柄抬升30°角度；B．手柄左端R20圆弧大小；C．φ50 的圆孔D.设计者绘图的能力"中选择合适的选项，将序号填入“___”处）
A C D
知识点回顾
02
C
B
D
D
知识点回顾
02
设计一般原则
12.小明发现汤勺使用后，汤勺放在锅内容易滑到锅底；汤勺放到锅外，一般要用碗、碟等来放置，且汤汁容易滴到餐桌或灶台上。请完成下列任务：
（1）小明发现汤勺放置的问题之后，开始进入明确问题环节，
下列活动中不属于该环节的是 ▲ （单选，填字母）；A.询问家人是否需要汤勺放置装置 B.上网查找是否已有合适的汤勺放置装置C.明确发现问题的途径
（2）明确问题后，小明决定设计并制作一个汤勺放置装置，确定了如下的设计要求：
①装置能方便装在如图a所示的锅的边沿上；②如图b所示的汤勺能可靠地放在装置上，取放方便，且汤汁不易滴到餐桌或灶台上；③不对锅和汤勺进行改动。
根据设计要求，他设计了三个方案，并向家人征求意见，得到的评价结果如下表所示（分数越高表示评价越好）。
方案 评价指标
放置可靠程度 使用便利程度 清洗方便程度 美观程度 加工难易程度
方案1 8 8 9 7 容易
方案2 5 7 8 8 容易
方案3 7 9 7 9 较难
根据评价结果综合分析，较优的方案是 ▲ （单选，填字母）；
A.方案1 B.方案2 C.方案3
C
A
知识点回顾
02
设计一般原则
典例1小明准备设计一个多功能粉笔筒，他制订了一个设计计划，在设计的过程中，绘制了如图所示的构思草图，以下说法中合理的是(　　)
A．该构思草图属于技术语言中的表格、文字和模型类
B．在绘制构思草图阶段之前，需要先设计分析，再收集信息
C．该构思草图呈现后马上进行模型的制作
D．制作完毕后，需先进行测试、评价和优化，再编写产品说明书
典例2(2022·宁波效实中学高二)小明计划开发一款针对小学生玩的益智玩具，以下选取了小明在设计中的一部分工作步骤，下列排序中符合设计的一般过程的是(　　)
①收集一些研发益智玩具相关的专利、国家标准等资料
②通过问卷调查对小学生进行需求调查，确定研发方向
③进行设计分析，画出草图
④制作玩具模型并进行相关测试、评价、优化
A．①②③④ B．②①④③C．①②④③ D．②①③④
D
D
①形态分析法：是指从整体的思想出发来看待事物，把事物看成是几个功能部分的集合，然后把整体拆成几个功能部分，分别找出能够实现每一部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行重新组合，根据分析评价结果最终形成多种设计方案；
②联想法：由甲事物想到乙事物的思维过程。是借助想象，把形似的、相连的、相对的、相关的或某一点上有相通之处的事物加以联结。注：从另一技术产品延伸至技术产品。如爆米花灯
③设问法：通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而做出选择并深入开发创造性设想的一种构思方法，主要类型有：检核表法、5W2H法、田12动词法等。设问法借助各种思维技巧，抓住事物具有普遍意义的方面进行提问。
④仿生法：模拟自然生物形态进行设计的方法，主要类型包括功能仿生设计、形态仿生设计、结构仿生设计和肌理与质感仿生设计。注：从自然界原生态延伸至技术产品。
B、C、D
A、B
谢谢大家
THANKS
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