资源简介

(共33张PPT)
第二章 技术世界中的设计
课标导引
考点 课标要求 学业水
平要求
技术与设计的关系 (1)厘清技术与设计的相互关系 (2)理解设计的丰富内涵 理解设计的丰富内涵,阐述技术设计的特征 厘清技术与设计的关系
水平二
水平二
设计的一般原则 (1)分析设计的一般原则 (2)辨析设计原则之间的关系 根据设计的一般原则,运用一定的设计分析方法,制定符合设计要求的完整设计方案
水平二
水平二
设计的一般过程 (1)设计的一般过程 (2)设计过程的设计要求和设计方案 (3)方案设计中的创新 熟悉设计的一般过程,进行发现与明确问题、制订设计方案、制作模型或原型、优化设计方案、编写产品说明书等设计环节的实践
水平二
水平一
水平二
技术试验及其方法 (1)技术试验及其意义 (2)技术试验的常用方法 (3)技术试验报告的写作 阐述技术试验的意义、特点,结合技术作品的设计与评价进行简单的技术试验,写出技术试验报告,体验技术探究、技术革新活动的乐趣,并通过技术试验的多种常用方法,对多个方案进行比较、权衡和优化,形成最佳方案
水平二
水平一
水平二
教材研析
知识点一　技术与设计的相互关系
1.设计是技术发展的重要驱动力
一项技术的创新需要设计,一个技术产品的更新需要设计,一项工艺的改进也需要设计,技术成果的转化更离不开设计,设计成为推进技术发展的重要驱动力。主要表现在:技术的发展离不开设计;设计是技术成果与人的需求之间联系的纽带,是技术成果转化为技术产品的桥梁;设计促进技术的革新。
2.技术发展对设计产生重要影响
技术发展对设计的影响主要表现在:技术是设计的平台,设计的实现以技术为基础;技术发展为设计提供了更为广阔的思维空间,使设计的主题更加丰富;技术的进步促进了设计手段和思维的发展。
知识点二　设计的丰富内涵
设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。
1.技术设计
侧重功能、结构、材料、工艺、程序、操作、实用、寿命、舒适、安全、成本、环保等。
2.艺术设计
侧重审美、欣赏、文化、色彩、图案、造型等。
3.技术世界中的设计,其核心是技术设计
通用技术是一门技术与艺术相结合的学科,是功能与形式、技术与艺术的统一。设计的出发点是为人而不是产品,必须遵循自然与客观的规律法则来进行。
知识点三　设计的一般原则
1.实用原则
设计中的实用性是指设计的产品为实现其目的而具有的基本功能(例:格雷夫斯水壶的设计)。它包括四个功能:
(1)物理功能
产品的性能、构造、精度、效率和可靠度等。
(2)生理功能
产品使用的方便、安全和宜人等。
(3)心理功能
产品的造型、色彩、装饰和肌理等。
(4)社会功能
产品象征、个人价值、社会地位、兴趣和爱好等。
2.创新原则
创新是指通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等,或对已有产品的革新来创造具有一定社会价值的事物或形式。创新是设计的核心,产品没有创新就没有生命力。一般地说,创新可以从原理、结构、技术、材料、工艺等方面实现。
3.经济原则
经济原则是指以最低的费用取得最大的效益(例:卷纸设计成方形来减少空间占用,降低运输成本)。在设计产品时,要注意采用新工艺、新材料,尽可能做到有利于批量生产,有利于自动化操作和管理,有利于降低材料消耗和节约能源,有利于产品的包装、运输、销售、储存和回收等各个流通环节的畅通。
提高功能成本比值的方法:(1)功能不变,降低成本;(2)价格不变,增加功能;(3)增加功能,降低成本。
4.道德原则
道德原则包括在设计中强调以人为本、遵循道德伦理、保护知识产权、负起社会责任等。产品的设计应始终坚持为人服务的宗旨,不能出于某种不道德的目的(例:生产假冒伪劣产品、有毒有害食品和窃取他人设计成果都是不符合道德原则的)。
5.美观原则
产品外观的美是通过对产品造型、大小比例、使用材料、色彩搭配、装饰图案等的设计组合来表达的。产品设计中的美观原则是多元的,它受到消费者、功能、技术、文化传统等多方面的影响。
6.技术规范原则
技术规范既有强制性标准,也有推荐性标准,主要指:①设计产品符合行业中的规定,有强制性和推荐性的规定;②标准件,即结构、尺寸、画法、标记等各个方面已经完全标准化,并由专业厂生产的常用的零(部)件,如螺纹件、键、销、滚动轴承等,可批量生产,实现通用互换(例:数码产品的USB接口、飞机统一的圆形窗户和其他行业标准)。
7.可持续发展原则
技术设计的可持续发展原则是指产品的设计既满足当代发展的需求,又考虑未来发展的需要,不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人的需求。可以从人类的长远发展、资源的合理利用、生态平衡等三方面来考虑。
知识点四　设计的一般过程
1.发现与明确问题
设计必须从调查需求、分析信息、发现与明确需要解决和值得解决的问题开始,提出设计项目,明确设计要求。
“设计要求”包括的内容有:(1)功能;(2)外形、材料、结构、技术指标等要求;(3)完成时间、成本等;(4)反映的文化内涵。
2.制订设计方案
在这个过程中,要大胆突破传统观念的束缚,始终明确:运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案;任何设计方案都有改进的可能性,好方案绝不会仅有一个。具体过程包括以下几个步骤(以便捷式小凳的设计为例):
(1)收集信息
收集有关各类凳子的资料。
(2)设计分析
(3)方案构思
根据设计要求,大胆构思,挖掘创造潜力,提出解决问题的多个设想。
(4)方案呈现(绘画方案草图)
将自己的构思和创意具体化、形象化和视觉化。根据自己的构思画成草图,根据草图再绘制详细的设计样图。
(5)方案筛选
以小组为单位,对小组内的设计方案进行初步的筛选,对现有的方案进行整合,并最终呈现出1~2个你们小组认为最合适的便携式小凳设计草图。
3.制作模型或原型
完成方案筛选以后,就要开始制作模型或原型,模型制作包含两个阶段:绘制图样和制作模型或原型。
4.优化设计方案
(1)测试
检验产品在操作、使用过程中,其结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求(质量、承载力、方便拆卸、稳定性等)。
(2)评价
在测试的基础上,我们还要对设计方案和产品进行较为全面的评价。这种评价,在设计过程的后期需要反复进行。
(3)优化
既要分析测试和评价的具体记录,又要重视对公众意见的调查,以明确改进的方向(增加结构强度、美化外观等)。
5.编写产品说明书
正确的使用和维护既可以使产品更好地满足人们的需求,又能延长其使用寿命。
设计实际上是一个动态发展的过程,不能将设计的过程简单化、模式化,而应根据设计的需要进行灵活安排。
知识点五　技术试验
1.技术试验及其意义
(1)含义
技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动称为技术试验。
(2)重要性
技术试验是技术活动中的一项重要内容,在技术发明、技术革新、技术推广等活动中,它不仅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。技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段,对技术应用的实现起到了有力的保障作用。通过技术试验,可以使设计得以改进和完善,将设计的风险和失误概率降到最低。
2.技术试验的常见类型
根据目的不同分为性能试验、优化试验、预测试验等。
3.技术试验的常用方法
(1)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(例:砖块等施工材料的抗压试验、耐火试验、水管抗压试验)。
(2)优选试验法
运用数理统计的方法,选定若干次具有典型意义的试验,按一定的逻辑推出全部试验所达到的最佳效果(例:不同品种水稻的对比试验)。
(3)模拟试验法
通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法(例:汽车碰撞试验;大坝水利试验)。
(4)虚拟试验法
利用计算机技术来模拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法(例:用计算机模拟火星探测器登陆火星表面的场景)。
(5)移植试验法
在具有差异的事物之间,将某些共同的或相关的因素从一物移植到另一物上进行试验的方法(例:橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验)。
知识点六　撰写试验报告
1.技术试验报告的写作
技术试验的实施包括制订试验方案、抽取样本、进行试验、记录数据、分析数据、得出结论等几个步骤。技术试验报告是技术试验工作完成后应当形成的成果,包括试验目的、试验准备、试验过程、试验记录、试验结论等。
简单技术试验报告
试验目的 测试机动车用三角警告牌结构的稳定性
试验材料 及准备 机动车用三角警告牌样品、钢直尺、200 g钩码一个、细绳
试验过程 1.阅读国家标准4.6节和5.6节的规定,在试验记录单上填写结构稳定性技术要求和国家标准数据
2.选择4件合格的测试样品分别进行组装,使用钢直尺测量出样品的初始高度
3.在样品的顶点处系上细绳,挂上钩码,用钢直尺测出位移后的高度,得出位移距离,计入表中
4.撤销测试力,用钢直尺再次测量样品高度,计入下表中
5.重复步骤2~4,共计测试3次
6.列表比较、分析试验数据
试验记录
试验结论 四个样品在相同的测试条件下,位移距离均不超过国家标准要求(不大于50 mm),均合格
试验内容 样品1 样品2 样品3 样品4
第 一 次 测试力 2 N 2 N 2 N 2 N
初始高度 460 mm 460 mm 440 mm 440 mm
位移距离 5 mm 8 mm 4 mm 5 mm
恢复高度 460 mm 460 mm 440 mm 440 mm
第 二 次 测试力 2 N 2 N 2 N 2 N
初始高度 460 mm 460 mm 440 mm 440 mm
位移距离 5 mm 8 mm 4 mm 5 mm
恢复高度 460 mm 460 mm 440 mm 440 mm
第 三 次 测试力 2 N 2 N 2 N 2 N
初始高度 460 mm 460 mm 440 mm 440 mm
位移距离 5 mm 8 mm 4 mm 5 mm
恢复高度 460 mm 460 mm 440 mm 440 mm
2.技术试验在设计中的作用
通过试验可以发现问题,优化设计,推动技术设计的发展。特别是在技术设计的后期,对设计进行综合性的整体试验,可以为设计的评价提供准确、客观的数据。
问题详解
典例1 设计的一般原则
典例2 技术试验方法
典例3 技术试验的必要性和严谨性
典 例 1
(2022年浙江1月学考)一款多功能电源插线板如图所示,下列关于该插线板的评价,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
变式训练
下列关于各产品的设计,说法不正确的是(　　)
A.水杯可倾斜倒置的设计,体现了设计的创新原则 B.挤压式油刷的设计,体现了设计的实用原则 C.可折叠马桶具有省水功能的设计,体现了设计的可持续发展原则 D.插座USB接口的设计,体现了设计的安全原则
D
解析 采用USB接口的设计体现了设计的技术规范原则。
典 例 2
2(2022年浙江1月学考)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
解析 “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”,这是通过扩大和强化试验对象的作用,以提高试验效率,属于强化试
验法。
B
变式训练
(2021年浙江7月学考)贵州都安高速云雾大桥进行840吨荷载试验的场景如图所示。该技术试验的方法属于(　　)
A.移植试验法 B.模拟试验法
C.优选试验法 D.虚拟试验法
解析 根据图片信息,云雾大桥上停了几十辆汽车,再现现实发生的实际承重情况,因此此试验方法属于模拟试验法。
B
典 例 3
某公司生产了一款用于体育场露天看台的塑料椅子,想通过较短时间的试验了解该款椅子的使用寿命,下列试验方法较合理的是(　　)
A.采用模拟试验法模拟太阳光穿过窗玻璃照射进行光照老化试验
B.采用虚拟试验法模拟产品在潮湿、超高温的环境中进行耐腐蚀试验
C.采用强化试验法模拟光照强度远高于实际的太阳光直接照射进行光照老化试验
D.采用强化试验法进行自由跌落试验
解析 想通过较短时间的试验了解该款椅子的使用寿命当然要用强化试
验法。
C
变式训练
一款公交地铁一卡通智能戒指如图所示,出行时,将佩戴的智能
戒指靠近公交、地铁的读卡器设备,即可感应并读取相关信息,
实现支付。关于该智能戒指出厂前进行的测试,下列说法不正
确的是(　　)
A.让智能戒指分别在高温和低温环境中放置一定时间,对其进行环境适应性测试
B.让智能戒指从不同高度自由跌落,对其进行破坏性测试
C.戴上智能戒指乘公交、地铁消费一万次以上,对其进行强度测试
D.将智能戒指放入水中,对其进行防水性能测试
解析 消费次数与该产品的强度没有必然联系。
C

展开更多......

收起↑