资源简介 (共64张PPT)通 用 技 术 第 一 册合 格 考 知 识 点第一章 走进技术世界知识框架第三章 发现与明确问题第五章 制定设计方案第四章 放飞设计创意第二章 开启设计之旅第六章 制作模型或原型第七章 设计的评价与交流第一章走进技术世界一、技术的含义:技术是指从人类需求出发,秉持一定的价值理念,运用各种物质及装置、工艺方法、知识技能与经验等,实现一定使用价值的创造性实践活动。 技术不仅包含物质手段、工具或方法,还是从技术方案设计转化为生产技术和工程技术的过程。技术是人类文明的重要组成部分,是社会生产力水平的重要标志。(技术是伴随着人类的思维、学习和劳动等活动而产生的)。二、技术的性质:(1)目的性:满足人类的需求和愿望,如造纸术、印刷术、飞机(2)双重性: 自然属性:符合自然规律(“永动机”的破灭) 社会属性:又受社会条件的制约(3)创新性:包括发明(从未有过的技术)和革新(原有技术的改进)(4)综合性:技术是多种学科知识的综合(5)实践性:技术是科学的应用(6)实用性:(7)两面性:网络、B超、克隆、转基因、核能(8)时效性:在一定的时间内起到作用二、技术的性质三、技术与科学的关系习惯于把技术与科学两者联系在一起,统称为科学技术,简称科技。其实,技术与科学是既有联系又有区别的两个不同的概念。(1)科学是自然界存在的客观规律,研究的是事物本身的发生和发展规律,属于知识体系。而技术则是利用科学知识来解决实际问题,表现为劳动者的技能、生产过程的物质手段、工艺流程和操作方法等,是生产的组成部分,具有实践性,属于应用体系。(2)科学是技术的基础,科学的发展促进了技术的进步,同时,技术的进步反过来又为科学的发展提供动力,为科学研究提供必要的支持。(3)科学的基本任务是认识世界,有所发现,以增加人类的知识财富;技术的基本任务是合理利用自然,有所发明,以创造人类的物质财富,丰富人们的物质和精神文化生活(4)科学要回答“是什么”“怎么样”和“为什么”的问题;技术则要回答“做什么”和“怎样做”的问题四、技术的价值2、技术与社会技术促进社会生产的发展,丰富了人们的文化生活改变看人们的生活方式,是推动社会发展和文明进步的主要动力之一。3、技术与自然人与自然和谐相处,实现可持续发展五、知识产权及其保护知识产权是指国家赋予相关权利人对其所创作的智力劳动成果依法享有的财产权。主要有著作权、专利权、商标权、发明权、版权与有关权利、集成电路布图设计、地理标记、生物新品种、商业秘密等。知识产权是一种无形的财产权,是受国家法律保护的。专利权是知识产权的重要组成部分,是国家按专利法授予申请人在一定时间内对其发明成果所享有的独占、使用和处分的权利。专利的作用是保护一种思想、发明或革新的权益。三个特性:独占性、时间性、地域性三种类型:A.发明专利(20年),技术含量高、花费的创造性劳动多。B.外观设计专利(15年),颜色、图案、样式的新颖设计。C.实用新型专利(10年),对原有产品或技术的改进或革新。目的:可以保护自己的发明成果,防止科研成果流失,有利于成果转化为生产力,促进经济发展,可独占现有市场,抢占潜在市场,也可通过转让专利技术,获得相应的经济效益。申请专利的流程:1.提交申请2.受理3.初审 4.发明专利申请公布5.实质审查 6.授权申请原则:先申请原则第二章开启设计之旅一、设计的含义:设计是创新驱动的策略性解决问题的过程,通过创新的成品、系统、服务和体验来实现商业成功和提供更高品质的生活。设计就是追求既具备技术可实现性和市场可行性,又能满足人们实际需要的创新成功的过程。 从确定的目标出发,经过一定的规划、分析和决策,产生相应的文字、数据、图形等信息的过程。(狭义上:把一个问题解决好前的计划)二、设计与技术的关系技术是手段,工程是过程,设计是工程的一部分,设计可分为工程设计和工业设计。1技术是设计创新的基础,技术的发展不断丰富着人们的设计手段和方法,不断丰富着人们的设计思维,为设计提供了更为广阔的发展空间。早在新石器时代,我国的先民就掌握了烧制技术,从而设计和制作了大量精美的彩陶作品。设计同样具有自然属性和社会属性,即它既要符合自然规律,也要受制于社会条件,要以现实社会的技术水平为基础。如果没有采掘技术、冶炼技术生产的金属,就不会有金属机械产品 。2.设计为技术实现价值技术不转化成产品,就不能彰显其价值。从古代的马车到现代形态优美、性能卓越的轿车,人类的代步工具和制造交通工具的技术都越来越先进。技术的根本目的是解决问题,而设计能够让技术实现其价值,并成为技术创新的动力。综上所述,技术与设计是密不可分的,两者是相互依存、相互促进的关系,其闪亮结合点就是创新。技术的发展需要发明与革新,而设计是枝术发明和技术革新的核心过程,催化了发明与革新,从而促进了技术的发展。但是,设计也要依赖于技术的发展水平。二、设计的原则设计的原则,也就是从事设计活动时的依据和准则。科学、实用、创新、安全、经济、美观、技术规范性原则、道德原则、可持续发展原则(绿色环保,不造成污染;便于回收利用,能减少废弃物和垃圾量等)设计时需要考虑的三要素:物、人、环境。补充:影响外观设计的因素:造形、色彩、美感、(动感节奏感方向感)人机工程学注:人机工程学是指以人的活动范围及人体各部分或各种动作、姿势所需的范围为基本条件,在设计时考虑使人安全舒适、操作便利的尺寸形状。 如:座椅设计的好可使人坐着舒服,活动方便。人机关系的含义:人在使用物品时,与周围物品构成的相互关系。“机”包括工具、仪器、设施、家具、交通车辆、劳动保护用具及环境等。以实现健康、高效、舒适、安全的人机目标。实现合理的人机关系可从以下几方面考虑:普通人群与特殊人群、静态的人与动态的人、人的生理需求与心理需求、信息的交互。三、设计的一般过程发现与明确问题 创意构思 制定设计方案 模型和原型制作 测试、评价和优化 完成产品并编写产品使用说明书第三章 发现与明确问题一、发现问题与课题确定设计的过程,实际上就是发现问题、分析问题并解决问题的过程。根据需要,发现问题,提出设计课题:可以做实地调查(如访谈、设计问卷等)发现一个值得解决的问题,要有价值、有意义。发现问题的方法:观察法、问卷法、访谈法、网络调查法。二、设计要求和定位设计课题确定后,接着就要进一步明确设计的具体要求,包括应达到的标准和所受到的限制等,从中选择有价值的问题进行设计定位。对于问题进行分析和研究的过程中,常用柱状图、饼状图、折线图、表格等统计和分析获得信息。1、功能设计:功能是产品能满足消费者需求的基本属性产品概念:产品在研发初期对可能采用的工作原理、运动的传递方式、各部件的链接方式等方面的图片和文字性描述.2、结构与机构设计:结构设计的本质是为了承受力和抵抗变形,使设计的产品既牢固又方便使用。 结构是指物体的各组成部分之间的搭配和排列,确定的搭配和排列决定了物体的性质和形态。第四章 放飞设计创意一、产品概念设计3、机构设计:结构的各组成部分称为构件;机构指的是由两个及以上构件通过活动连接组成的构建系统,是传递、转换或实现某种特定运动的机械装置。曲柄滑块机构连杆机构杠杆机构螺旋机构齿轮机构二、怎样实现创新设计创新设计:利用已有科学知识和技术手段创造性地解决某种问题的设计活动。1.创新思维的特征:(1)开放性:敢于突破思维定势,乐于接纳新信息(2)多向性:发散思维、收敛思维、正向思维、逆向思维(3)独创性:敢于提出与众不同、前所未有的见解2.创新设计的类型:(1)原理创新:运用一种新技术原理于产品设计中,从而产生出新颖、先进的技术产品。如:激光切割机、激光手术刀(2)结构创新:产品的内部结构和机械部分的设计(3)外观创新(4)人机交互方式创新:采用新的显示和控制技术改善人机界面1、联想法:自由联想法强制联想法:运用强制性连接方式以产生创造性构想的方法。2、头脑风暴法:自由畅谈以量求质延迟评判综合改善不连续的自由联想:例:狗——猫 刺激词 第一反应连续的自由联想:例:马——马车——轮胎——橡皮……主试者呈现一个刺激词,要求被试者以一系列词或事实作反应,前一个联想的反应词或事实,作为下一个联想的刺激,不断联想下去..........三、收集创意的方法1、草图法:能迅速捕捉和记录设计者转瞬即逝的创作灵感,表达设计创意,是把设计和构思转化为现实的有效手段之一。经常用徒手绘图和网格法徒手画。2、模仿法:用模仿进行方案构思,多用于仿生技术。3、联想法:须具备丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及丰富的想象力。4、奇特构思法:用奇特的方法进行构思,一般具有原创性,如夜视镜的发明。补充:方案构思的基本方法3、思维导图法:围绕着一个中心主题思想,对与中心主题思想产生关联的词或想法进行发散,并用图像和词的形式加以展示。1、绘制设计草图:(1)构思型设计草图:分析、构思和推敲,有快速记录创意的作用、采用徒手绘制(2)表现性设计效果图:最终设计方案的呈现2、绘制设计效果图:透视图:大小相等的物体看起来近大远小的现象就是透视图。透视图类型:一点透视(画室内设计效果图)、二点透视(产品设计效果图)、 三点透视(高大的建筑)四、创意的表达第五章 制定设计方案一、产品初步设计1、人机界面大多数情况下,产品的功能是通过人和产品互相配合来实现的,所以人和产品之间就需要有信息交流的通道,称之为人机界面。人机界面设计的主要工作之一就是确定人和产品各自实现的功能。2、产品功能结构设计拆开一个产品,会发现其内部有很多零部件,这些零部件各有其功能,它们相互配合,一起完成产品的整体功能。3、产品的内部布局设计二、产品深化设计造型设计方法1、几何体造型法:点线面是立体形态的基本组成元素。2、仿生设计法:模仿大自然中的物体进行产品形态、功能、颜色、结构等方面的设计3、移植法:将某一领域中的科学原理应用到另一个领域中的创意设计方法,是把多门学科的技术原理引进移植,使不同学科的技术原理有机结合,打破学科内的思维形式,形成跨界的设计。4、外观设计的CMF设计色彩、材料、表面处理工艺简称CMF(Color,Material,Finishing)三、材料与制造工艺1、材料的分类(1)天然材料是指不改变其在自然界中保持的状态,或只施加低度加工的材料,如,竹材、棉、毛、皮革、石材等(2)加工材料是指自然界存在的、不能真接使用的,或者自然界不存在的,需要经过人为加工或合成后才能使用的材料。如金属、玻璃、尼龙塑料、橡胶等(3)复合材料是指运用先进的材料制备技术,将两种或两种以上不同性质的材料组分优化组合而成的具有综合性能的新材料。复合材料主要可分为结构复合材料(如玻璃纤维或碳纤维与树脂复合而成的材料)和功能复合材料(如导电橡胶等)。2.材料的性能抗压:汽车底盘、房屋立柱、桥墩、铁轨、虎钳(承受压力的能力)抗拉:不锈钢的链条、新型石棉材料(船、车)(承受拉力的能力) 抗弯:房屋上梁(对致弯外力的承受力)抗剪:钢筋混凝土(承受剪切力的能力)(2)弹性:弹簧称、车胎、沙发(3)韧性:钉子、锤、木地板(4)硬度:金属制品、水泥、地板砖(5)延展性:铝(经折、锻、压等外力被改变形状或被延伸,但未被破坏的能力)3、木材及其加工工艺(1)天然木材:质地较软的:如杉木、松木(轻而软,易加工,变形很小,广泛用于建筑和家具制作)、不适合做强度要求较高的构件。软硬适中的:如樟木、槠木、梓木(精致的木制品)等(有一定的强度和硬度)(2)人造板材:胶合板、纤维板、刨花板、饰面板(将树枝或碎料经处理,高温高压制成)木材加工工艺:锯割、刨削、轴铣、打磨、表面处理4、塑料及其加工工艺热塑性塑料:物态变化可塑、可循环(瓶类包装、水管)、聚酯类塑料热固性塑料:物态变化不可循环(机械零件、座椅、工具手柄、电器壳体)塑料加工工艺:配料、成型、接合、装配、机械加工、表面处理5、金属及其加工工艺黑色(含铁金属):铸铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、不锈钢等有色(不含铁的金属):铝、铜、金、钨等金属加工工艺:铸造、塑性加工、焊接、切削加工补充:常用材料的加工工艺简介(1)木材的主要加工工艺锯割:几乎每一件木工活都是从锯割开始的。如圆锯可以用来“纵切”“横切” 还可以“挖槽”;带锯主要用来“纵切”和“横切”。刨削通常是跟随在锯割后面的加工工艺。创削使木材达到精确的尺寸,并使木材平整、光滑。打磨:大多数产品需要通过打磨得到一个很光滑的表面。盘式打磨机、辗筒打磨机。表面处理:打磨后,可以用表面涂层对产品进行表面处理。可以采用油、清漆、油漆和蜡抛光。(2)塑料加工工艺塑料加工一般包括塑料的配料、成型、接合、装配、机械加工和表面处理等,后四个工序是在塑料已成型为成品或半成品后进行的,又称为塑料二次加工。(3)金属的加工工艺金属的加工工艺主要包括金属的成型加工和金属的表面处理,主要的方法有铸造、塑性加工、焊接和切削加工等。四、设计时如何选材?材料应满足产品的使用功能、使用寿命等要求;要安全(如电疗设备中与人接触的部位要绝缘等);要有质感和较好的外观;特别注重可持续发展原则(尽量减少对环境的污染和破坏,减少资源浪费,充分考虑材料的回收、再生和重复利用,以节约资源和保护环境)。五、产品的装配装配是将材料和零部件“组合”成结构或产品的过程,有三种不同类型的连接方法,分别是永久连接、暂时连接和活动连接。(一)永久连接:木材的永久连接包括斜接、齿接、半叠接、插接、对接、搭接、榫接,以及黏合剂胶合等;金属的永久连接包括钎焊、熔接、铆接、胶合等;塑料的永久连接主要为胶合。(二)暂时连接:指在某些时候不得不分离或“不完整”的连接。(三)活动连接:许多设备依靠活动连接进行操作。活动连接又分为线性活动(沿一条直线)连接和转动活动(旋转)连接。五、设计的工程表达1、工程制图人们进行思想交流要依靠语言和文字。在进行某种产品加工制作的时候,不需要设计人员在场,就能控成图纸准南无误地加工出符合设计要求的产品。这张图纸运用的就是在技术活动中进行信息交流的特有语言形式——“技术语言”,常见的技术语言有图样、图表、模型、符号等。用于进行设计交流的图有透视图和三视图等。(1)制图标准图纸:A0、A1、A2、A3、A4 字体:长仿宋、端正、整齐比例:所注尺寸均为真实大小,和比例没有关系 图线:宽度在0.5—2mm之间,不标注单位时,单位为mm。标注圆的半径时加字母R,直径时加Φ;标注球面半径加字母SR,球面直径时加SΦ。尺寸三要素:尺寸界线、尺寸线(包括箭头)、尺寸数字(包括符号及字母、垂直方向字头朝左)绘图工具和用品:丁字尺、三角板、圆规、比例尺、铅笔、绘图橡皮、砂纸等2、三视图三视图(反映物体各个表面的形状和长、宽、高 )主视图——由前向后投影,在正面上得到的视图,反映物体的长和高及前后两个面的实形。俯视图——由上向下投影,在水平面上得到的视图,反映物体的长和宽及上下两个面的实形左视图——由左向右投影,在侧面上得到的视图,反映物体的宽和高及左右两个面的实形活动木梯的立体图及三视图如图所示:主视图和俯视图都反映了物体的长度,长对正。主视图和左视图都反映了物体的高度,高平齐。俯视图和左视图都反映了物体的宽度,宽相等。如图所示是同学们常用的学校餐厅常用的不锈钢餐盘,如要求快加工一次成型,应该选择( )A.焊接工艺 B.锻造工艺 C.冲压工艺 D.铸造工艺C工艺:是生产过程中的程序、方法和技巧,它体现了生产活动中的技术和知识经验。常用的工艺:木工工艺、钳工工艺、机械加工工艺、焊接工艺(高温和焊接材料)、铸造工艺(将金属加热熔为液体,铸入型腔)、锻造工艺、热切割工艺、金属材料热处理工艺、表面涂覆处理工艺、冲压工艺(是一种金属加工方法,利用模具和冲压设备对板料施加压力,使板料产生塑性变形)设计方案确定后,还需要根据设计方案制作模型或原型,以进一步展现自己的设计,交流、评价并检验设计方案。第一节 认识模型和原型一、什么是模型和原型(1)模型:是根据实物设计图样,按比例、生态或其他特征制成与实物相似的一种物体。(如08奥运会主会场模型、神舟飞船模型、汽车模型等)。(帮助分析设计的可能性、使设计对象具体化。)廉价材料做附:根据产品模型在各个设计阶段发挥的实际作用,可将产品模型分为草模、功能模型、展示模型等。A.草模:初级阶段,多用于研究、推敲产品的基本形态、尺度、比例和体面关系;草模多采用易加工成型、易反复修改的材料制作,如黏土、油泥、泡沫塑料、纸材等都是制作草模的常用材料。第六章 制作模型或原型B.功能模型:主要用于研究产品的各种性能以及人机关系,进而找出设计存在的问题以便继续修正;C.展示模型:按所确定的形态、尺寸、材质及表面效果等要求精细制作而成,其外观与产品有相似的视觉效果,但通常不反映产品的内部结构,具有展示、宣传、设计交流与评价等作用。展示模型通常选用加工性能好的油泥、石膏、木材、塑料及金属等材料制作。(2)原型:是采用实际生产材料并严格按设计要求对产品的外观形态和内部结构进行真实、准确制作的实物。几乎接近实际产品。 真材实料做二、模型制作流程1、选择合适的材料2、选择适当的工具和设备3、加工零件4、组装5、表面处理三、常用模型材料及其制作工艺可用于模型制作的材料有很多,金属、塑料、木材、石膏、纸材、黏土、油泥等都可作为制作模型的材料。油泥是一种软硬可调、质地细腻均匀、附着力强、不易干裂变形的有色造型材料。油泥主要用于汽车等工业产品的模型制作以完成形态设计评价、修改,以及工艺品、五金、塑胶开模等。油泥的可塑性极强,可循环使用。第二节 常用模型制作工具一、量具和常用手动工具(一)量具:钢尺、卷尺、游标卡尺、直角尺等。(二)划线和画线工具用于金属材料上的划线工具有划针、划规、样冲等。在中国传统木工行业中,墨斗是常见的画线工具,主要用来画长直线。(三)切割工具美工刀、勾刀、曲线锯、框锯、板锯、钢锯等。锯条的安装归纳起来有三条: 齿尖朝前、松紧适中、锯条无扭曲(四)打磨工具常用的手动打磨工具有砂纸(干砂纸、水砂纸、砂布)和锉刀(钳工锉、木工锉)(五)装卡工具在模型制作过程中,能夹紧固定材料和工件以便于进行加工的工具称为装卡工具。常见的装卡工具有台钳、平口钳、c型钳、手钳等(六)钻孔工具目前常用的手工钻孔工具有手摇钻和弓摇钻两种手摇钻弓摇钻(七)冲击工具斧、木工锤、手锤、橡皮锤、羊角锤等。(八)錾凿工具錾子、木工凿、木刻雕刀等(九)攻丝套丝工具加工内螺纹叫攻丝,加工外螺纹叫套丝。常用的手工攻丝工具有手用丝锥和攻丝绞手;常用的手工套丝工具包括板牙和板牙架。(十)电子电工工具要制作一件电子产品的模型,需要验电笔、焊接工具、万用表、示波器等。焊接电路板时,需要用到电烙铁及偏口钳、尖嘴钳、剥线钳、镊子等辅助工具。万用表示波器二、电动工具(一)切割类电动工具电动曲线锯、电热丝切割机(切割泡沫塑料)等(二)打磨类电动工具砂带机、砂轮机等(三)钻孔类电动工具手电钻、钻床三、数字化加工设备(一)激光雕刻切割机 (二)三维打印机 (三)数控机床第三节 模型的制作踩踏式垃圾桶模型的制作流程:(一)看图备料(二)准备工具(三)制作组件(四)组装一、技术试验:是生产中不可缺少的基本方法和手段,通过试验使设计得以改进和完善,将设计的风险和失误降到最低。技术试验的分类:(1)按应用范围分类:农业试验、工业试验、国防试验、科学试验(2)按目的分类:①性能试验(通过改变所给的条件,测量试验对象的状态变化并分析其原因,明确试验对象的性能或性能故障.)、②优化试验(对试验对象进行优化或条件组合,如农业中不同品种的对比试验;“杂交水稻之父”袁隆平在试验田)、③预测试验(预测被试对象状态的变化及产生的后果。如对安全帽的超载试验、天气预测等。)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。如航测。)第七章 设计的评价与交流技术试验方法: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。如水稻的对比试验。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。如汽车的碰撞试验。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形并进行试验的方法 。如计算机模拟“勇气”号火星探测器登陆火星表面的场景效果。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.如东海大桥主通航孔进行荷载试验、抗压、抗震等,检测产品的抗压性能;运动员平时的负重训练等。⑤移植试验法:在相互具有差异的事物之间,将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验法。如橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验;许多疫苗的试验,先通过小白鼠或动物身上测试,然后再使用于人体。技术试验报告:报告内容通常包括试验题目、试验目的、试验准备、试验方法和步骤、试验数据记录、试验结果分析和试验结论等。二、评价与优化设计:将科学、实用、安全、经济、美观、新颖等作为设计评价、优化的方向,注重使用功能、美观性、人机工程学、可持续发展方面等。值得研讨的问题:如对于实用型的产品,若尽管它是美观的,成本也很低,也必须否定,要从其功能上考虑;在运用评价原则时,要分轻重主次,是由产品的不同类型而决定的(如飞机、装饰工艺品、对于电器首先应考虑安全、科学等);既能考虑产品性能,又不至于过多提升价格,针对具体的评价对象,综合地、灵活地运用评价原则。三、设计产品的交流:(1)直接交流:最直接、最有效,但有很大的局限性。(2)间接交流 :借助一定的载体如网络、传单、电视等,以一种特殊的方式间接地实现设计产品与消费者之间的交流。 如:文本、图表、模型、广告媒体、网络等。四、产品说明书的撰写:1.包括:①设计说明(主要介绍性能特点、产品的技术参数)②使用说明(介绍本产品具体的、正确的操作使用方法)③注意事项(介绍在使用该产品时要着重注意的地方,或者是有可能产生的负面作用,以消除在使用时或使用后有可能带来的安全隐患,还应包括出现意外情况时的应急措施及出现故障时的简单维修处理办法)④联系方式(写清生产单位名称、地址、邮编、电话 、传真及网址等)附:[食品的说明书]包括:品名:××梳打饼干成份:小麦粉、食用植物油、麦芽糖、食盐、疏松剂、鸡蛋粉、醇母、全脂奶粉、食用香精净含量:400克 保质期:九个月(对于药品是有效期)生产日期:2018-04-17 产品标准号:0/XOMR2保存方式:避免日晒,置阴凉干燥处;生产厂家:上海××饼干食品有限公司地址:中国上海市××路××号邮编:200033电话号码:03**)3414××××注:如果该食品有质量问题,维权的办法是:①可到消协投诉 (12315) ②与生产厂家协商解决。2.撰写产品说明书必须遵循以下原则:①实事求是 ②表达准确 ③通俗易懂3.技术产品的维护常识:金属制品:防锈蚀、干燥、适时擦拭机械产品:运动部位润滑,定期施加润滑油电视机、手机等电子产品:防水很重要,还有防高温暴晒、防震动撞击等 展开更多...... 收起↑ 资源预览