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第三章　发现与明确问题
知识体系
教材解读
一、发现问题
1.问题的种类
问题形形色色、多种多样,有的是社会方面的问题,有的是科学方面的问题,也有的是技术方面的问题。在技术课程中,我们讨论的主要是技术问题。
2.问题的来源
第一种,人类生存必然会遇到的问题。第二种,由别人给出问题,设计者必须针对问题寻求解决方案。第三种,基于一定的目的,由设计者自己主动地发现问题并试图解决。
3.发现问题的途径与方法
(1)观察日常生活。
(2)收集和分析信息。收集信息的方法很多,如文献法、问卷调查法、询问法等。
(3)技术研究与技术试验。
二、明确问题
1.问题的价值
判断一个问题是否有价值,必须从以下几方面着手:
(1)所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。
(2)迄今为止,该问题是否已得到充分解决。
(3)在你调查的范围里,该问题是否具有普遍意义。在更广的范围内,这个问题是否有意义。
(4)在多个问题同时发生时,该问题是不是主要问题。
(5)现有的技术条件能否解决这个问题。技术发展以后呢
(6)解决该问题所需的投入是多少,投入与产出之比是否理想。
2.解决问题受到的限制
无论是一个问题的解决,还是一项设计的进行,它的限制主要是由两方面决定的,一是设计对象的特点和问题解决的标准,二是设计者的技术能力与条件。
3.明确设计要求及编写设计计划
(1)提出具体的设计要求。
(2)制订可行的设计计划。
典例变式
[典例1] 倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”,当探头检测到汽车靠近障碍物时,蜂鸣器自动发出警报提醒驾驶员。下列对倒车雷达提出的设计要求,不恰当的是(　 　)
A.灵敏度高,一有物体被检测到蜂鸣器就发出声音
B.蜂鸣器的提示音可以是自选的很舒缓的轻音乐
C.声音要有持续性
D.倒车的时候自动开启
B
解析:由分析知,A、C、D选项都是合理的设计要求,蜂鸣器的提示音不可以是自选的很舒缓的轻音乐,一定是能起到警戒提示作用的声音,故选项B不恰当。
[变式1] 小明的爸爸是钓鱼爱好者,在网上购买了如图a所示的鱼竿支架,夹持到河边的栏杆后,发现压头与栏杆的接触面较小(如图b所示),导致夹持不稳定,尤其在圆钢管栏杆上很难夹住。小明决定对鱼竿支架的压头进行改进设计,课余时间借用通用技术实践室进行加工。小明首先进行了设计分析,提出了下列要求,其中不合理的是　　　　(在下列选项中选择合适的选项,将字母填入“　　　　”处)。
A.有足够的强度
B.防止锈蚀
C.压头的安装结构要与螺杆头部结构相适应
D.压头拆卸方便
E.利用通用技术实践室现有的设备和工具能加工出来
F.利用通用技术实践室现有的材料加工
DF
解析:本题主要考查设计要求的分析。压头不需要经常拆卸,只是经常要进行旋松或旋紧的操作,故选项D不合理;通用技术实践室现有的材料不一定能满足加工的要求,故选项F不合理。
[典例2] 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,并在此基础上提出设计项目,明确设计要求。下列问题中没有研究价值的是(　 　)
A.设计不用洗衣粉的洗衣机 B.设计光电手机
C.设计不用能源的永动机 D.设计可伸缩折叠的电视机
C
解析:不用能源的永动机违背了基本的科学原理,所以该问题没有研究价值。
[变式2] “目前我们使用的手机有一定的电磁辐射,长时间使用可能给人体的健康带来一定的危害,能否设计一款没有电磁辐射的手机 ”这个问题没有价值的原因是(　 　)
A.所提出的问题没有遵循基本的科学原理
B.解决该问题所需的投入太大
C.现有的技术条件不能解决这个问题
D.该问题不具有普遍意义
A
重难拓展
问题是否有价值 ①所提出的问题是否遵循了基本的科学原理 科学性
②迄今为止,该问题是否已得到充分解决 新颖性
③在你调查的范围里,该问题是否具有普遍意义。在更广的范围内,这个问题是否有意义 普遍性
④在多个问题同时发生时,该问题是不是主要问题 主要性
⑤现有的技术条件能否解决这个问题,技术发展以后呢 可行性
⑥解决该问题所需的投入是多少,投入与产出之比是否理想 经济性
解决问题受到限制的具体内容
限制方面 具体内容
设计对象 不同的设计对象往往具有不同的特点,各方面设计标准也有所不同
成本、 环境等的限制
设计者的主客 观条件 解决问题所需要的知识和技能(主观条件)
问题解决或设计的过程所消耗的人力、物力、财力以及时间,需要的材料、资料、仪器、设备以及空间等资源(客观条件)
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