高中通用技术必修一第二章设计的基础课件

第二章《设计的基础》第一节做一名优秀的设计师一.优秀的设计师应具备的素质“

天才就是百分之九十九的血汗加一分灵感”

—爱迪生格言—

故事1：爱迪生研究白炽灯（具体见书本34页）……他做了无数次试验，为灯丝就用了1600多种材料……(优秀设计师应具备的素质)故事1：爱迪生发明电灯泡高远的志向不迷信权威不怕失败的性格坚韧不拔的精神(优秀设计师应具备的素质)故事2：鲁班发明锯子善于观察和思考善于实验和实践(优秀设计师应具备的素质)故事3：蝙蝠与雷达（仿生）“回声定位法”*有兴趣和好奇心*丰富的想像力*勇于实践*有计划、踏实做事的作风优秀设计师作品优秀工业设计产品展示家居设计CCTV新址大楼（北京）建筑设计12008年奥运会兴建的国家游泳中心（水立方）建筑设计2服装设计玩具设计猜猜它是做什么用的？衣挂多功能伞已获得实用新型专利的排水伞

已获得实用新型专利的防风伞

思考：多功能伞请同学们根据日常生活体会，想一想普通的伞有哪些地方曾让你感到不便？你还希望伞有什么功能？

你认为做一名优秀设计师应具备怎样的素质？努力实践、善于运用细致的观察和深入的思考虚心向他人学习强烈的事业心,一丝不苟,严谨的态度优秀设计师应具备的素质敢于幻想，具有丰富的想像力和灵感好奇心与兴趣始终不满足现状，批判性地思考有计划地、踏实地做事的作风有高远的志向，不迷信权威合作和团队精神广阔的国内外视野……坚韧不拔的精神和不怕失败的性格宽厚的基础知识及较强的综合运用能力二.正确思维方式的培养1.思维的一般过程：

是经过分析、综合、比较、抽象、概括等一系列具体过程而实现的。2.思维的形式：概念、判断、推理3.思维方式分类（p38）发散思维*定势思维*逆向思维*抽象思维形象思维联想思维移植思维类比思维逻辑推理思维……定势思维

又叫思维定势，是人思想被长期既定的惯例和习惯所束缚，引导或迫使自己按习以为常的思路和方法去思考和处理问题的思维方式。【案例】长竹杆进城门发散思维又叫辐射思维，它以思维的问题为中心向外扩展各种想法，即从多角度、多层次来探讨问题的解决方法，并由此导致思路的转移和思想的跃进。特点:是从一点到多点的思维方式，呈“辐射状”。逆向思维

又叫反向思维。它的特点是采用与正向思维完全不同（甚至相反）的方法，来思考问题，提出解决问题的方法。

空城计诸葛亮一生都很谨慎，不曾用险。今大开城门，必有埋伏!“空城计”中:司马懿运用了什么思维方式？诸葛亮运用了什么思维方式？讨论分析发散思维与创造发明

又称侧向思维、旁通思维。为了创造，主体必须“左思右想”，通过联想、类比、扩大思路，才能从多种可能中追捕机会。例：创造发明作品

《带不同光照颜色的钥匙》《带不同光照颜色的钥匙》逆向思维与创造发明即“反过来想一想”。不能忽视事物之间常常互为因果，具有双向性或可逆性。“倒过来”思考的方式，能收到突破性效果。例：《摩托车头盔防雨挡风镜》《摩托车

头盔

防雨

挡风镜》第二节

设计的基本方法和基础知识第二章设计的基础一、技术设计的种类技术设计的种类原创性设计改进性设计综合（组合）性设计1、原创性设计

为了打开红酒瓶塞的软木塞，设计的螺旋状开瓶器。这种最初的设计属于原创性设计,又称为开发性设计

想一想这种开瓶器存在哪些不足?如何改进?

在总的方案原理变化不大的情况下，对已有的设计进行局部的变更改进，使其更加合理、完善，或满足某些特定的需要,这种设计叫改进性设计。2、改进性设计3、综合（组合）性设计应用现有的技术及原理重新进行组合，使其系统化、综合化、产生新的优点、特色，创造出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。几种开瓶器的综合性设计

综合(组合)性设计外形组合性能组合功能组合模块组合原理组合系统组合外形组合设计

多功能螺丝刀性能组合设计

通信光缆原理组合设计功能组合设计

文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计模块组合设计

模块组合设计系统的组合设计

计算机系统：由硬件系统和软件系统的组合设计而成。

神舟六号飞船由发射系统、监测系统、控制系统、航天员系统、飞船本身系统和回收系统等子系统组成。汽车也可以看作系统的组合设计

系统的组合设计（一）技术设计的原则二、技术设计的原则、方法和标准科学性原则创新性原则需要性和实用性原则经济性原则最优化原则可靠性原则安全性原则工程心理学和生理学原则法律道德规范原则通用性标准性原则时效性原则可持续发展原则1、科学性原则：设计必须遵从科学的原理，按照大自然的规律进行设计，否则设计是不会成功的。想一想：永动机设计者的设计是否遵从了科学性原则？2、创新性原则：设计只有不断进行创新，才能具有新的生命力。一个产品的创新设计可以在原理运用功能、结构、指标、外观等方面进行创新，也可以在安全，可靠耐用，有利于节能、环保创造优良性价比，有利于使用者身心健康、舒服、快捷、方便等方面进行创新等。例如：电视机从诞生以来，在新材料、新器件、新技术、外观、节能等方面进行了创新设计。3、需要性和实用性原则－－要把解决存在的问题，满足用户的需要作为设计的一个原则，不要设计用户不欢迎甚至反对的产品。

男士车女士车对比：（1）以前的靠按钮或旋钮来实现开关或调台的的传统电视机为什么会逐渐被淘汰，出现了现在比较高级的遥控电视机？（2）以前的手机体积比较大，重量也比较大，而且功能也比较单一，现在的手机体积、质量小，而且功能也月来越来越多，用处也越来越大。为什么会出现这种状况？4、经济性原则设计中的经济原则是指以最低的费用取得最佳效果。

在材料方面讲究经济原则

在运输成本方面讲究经济原则

经济性原则－－在设计中，要考虑用户的经济条件，市场的竞争能力，力求用最少的成本，设计出满足用户要求的产品。

在设计中，要考虑用户用户的经济条件、市场的竞争力，力求用最少的成本，设计出满足用户要、要求的产品。应从哪些方面着手降低成本，体现经济原则?议一议：材料（合理使用质优价廉、能优化产品品质的原材料）、技术、管理、工艺（加工方法）、包装、运输、仓储等等。

性价比，全称是性能价格比，是一个性能与价格之间的比例关系，具体公式：性价比=性能/价格。所以，大家购买产品时，都会选择性价比高的产品购买。但是，产品的性价比应该建立在同一的性能基础上，也就是说，如果没有一个相同的性能比较基础，得出的性价比是没有意义的。小资料：提高功能成本比的方法：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。厨用剪刀怎样实现价值优化

5、最优化原则－－所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能是目前（并可能在一段时间内）是最合理的。

最优化不一定是最先进，但一定是最合理

最优化原则设计要贯彻”系统化”和优化的思想。这一原则要求在研究解决问题是，统筹兼顾，大力协同，多中择优，采用时间、空间、程序、主体、客体等方面的峰值佳点，本着“多利相衡取其重，多害相衡取其轻”的精神进行综合优化和系统筛选。

坦克机动性不及汽车，火力不如远程大炮，防护不如堡垒，但却当之无愧成为“陆战之王”。6、可靠性和安全性原则问题：（1）为什么小孩子的玩具都没有锋利的棱角和尖的的局部形状？（2）为什么现在的轿车都配备安全气囊？（3）为什么很多家电产品上都要求必须通过“CCC”认证？（CCC认证即是“中国强制认证”，其英文名称为“ChinaCompulsoryCertification”，缩写为CCC。CCC认证对涉及到的产品执行国家强制的安全认证。）

－－设计的产品或项目应在规定使用时间内，能可靠安全的工作，能适应规定的条件和环境，不会发生故障和事故。

设计的产品或项目应在使用时间内，能适应规定的条件和环境而可靠地工作，不会发生故障，原规定的功能、性能指标不低于使用说明书规定的范围。电热水瓶热得快所设计的产品或项目，在使用时或操作运行时必须是安全的，不允许发生事故，更不允许发生人身伤亡事故。7、工程心理学和生理学原则－－设计的产品或项目必须满足人类心理的需求，要美观、舒适、使用方便，是使用者和产品之间建立最协调的关系。又称“人类工效学原则”。

普通雨伞方便时尚的折叠伞8、法律、道德规范原则－－技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，不允许有违反、违规行为。

目前流行的LED“免电灯”，用的是电话线的余电，电费由电信部门负担，厂家这一技术创新符合法律规范原则吗？

“免电灯”侵害了电信部门的合法权益,也侵犯了用户正常使用通信业务的权益设计通过互联网窃取他人银行卡密码的木马程序技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，如技术专利法、环境保护法、公民权益保护法等，不允许有违法、违规的行为。三鹿奶粉事件大连星海广场9、通用性、标准性原则

－－产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，这样，产品通用，维护方便，拥有更广阔的市场。你知道火车为什么能安全地运行在铁轨上吗？

一个重要因素是铁轨都是按照严格的技术规范标准设计制造的。铁路的铺设、火车的车轮间距离都有严格的技术规范标准，否则火车就无法在铁轨上运行。各行各业都可能有一些设计的技术规范，这些规范往往是实践经验及科学理论的总结，在进行设计活动时必须遵循。电脑风扇汽车齿轮电脑主板中国标准插头欧洲标准插头小资料：

各行各业还有一些标准化的零部件，称为标准件。例如机械行业的螺钉、螺母、销钉，电子行业的一些电子元器件等，都是常见的标准件。

中国标准插头欧洲标准插头你能辨认这些标志吗？小资料：10、时效性原则－－必须按照设计任务书规定的截至日期完成设计任务，避免使产品制造出来后成为过时的东西。2007年哈尔滨糖酒会11.可持续发展原则可持续发展的设计原则，就是要克服传统产品设计的不足，使所设计的产品既能满足产品功能的要求，又能满足适应环境与可持续发展的需求。基本思想是，在设计阶段将环境因素和预防污染的措施纳人设计之中，将环境保护作为产品的设计目标和出发点。

技术设计必须满足可持续发展原则。一次性筷子风能的利用可持续发展设计原则包括以下主要内容：⒈设计过程的每一个决策充分考虑尽量减少对环境的破坏。⒉尽可能减少原料和自然资源的使用，减轻各种技术、工艺对环境的污染。⒊在设计过程中最大限度地减小产品重量和体积，精简结构；在生产中减少消耗；在流通中降低成本；在消费中减少污染。⒋改进产品结构设计，使用过的产品废弃物中尚有利用价值的资源或部件便于回收，减少废弃物的垃圾量。下列产品的设计，为什么符合可持续发展原则？

议一议：光电池可降解的餐盒1、试分析以下举措分别主要考虑到了哪些原则？⑴西藏自治区政府决定关闭三个火力发电站代之以两个水利发电站、两个地热发电站和一个风力发电站。以上措施主要遵循哪一原则？可持续发展原则

⑵F1迈凯轮被控窃取法拉利赛车的绝密技术，用以调校赛车动力提升赛车性能，迈凯轮此举违反了技术设计中的哪一原则？违反法律、道德规范原则不公平竞争

以非法手段窃取了他人的资料

⑶海尔电热水器上加装隔电墙安全性原则把创口贴改进设计为各种花形，美观实用。工程生理学和心理学原则以下是一则网络幽默，虽然稍显荒诞不经，但是你是否从里面悟出点什么道理？军委主席：成吉思汗

国务院总理：诸葛亮

外交部长：周恩来

卫生部长：华佗

公安部长：展昭

最高人民法院院长：包拯国家禁毒署署长：林则徐

教育部长：孔子这样的人员配置，遵循了哪一原则？最优化原则（4）英国奥索假肢公司研制和发明了智能仿生假肢，其仿生足内装有传感器，由于这种智能感应，“本体”的使用者可以更轻松自然地站立或坐下，步态也更加平衡矫健。以上设计主要考虑了哪些原则？

创新性原则、工程生理学和心理学原则远望5号解决船舶稳性的方法在船体上前后各装两个减摇鳍，把十几度的摇摆减少到5度。2.在雷达基座上安装相关设备，进而把5度的摇摆减少到1度。3.在天线上安装相关设备，把1度的摇摆减少到几秒。

三级减摇措施，就使主测量船在6级海浪下达到了陆地标准，可以在12级台风中昂首挺立。以上措施主要考虑设备的哪一因素？可靠性原则技术设计的原则:

科学性原则创新性原则需要性原则经济性原则最优化原则可靠性原则安全性原则工程心理学和生理学原则法律规范原则通用性标准性原则时效性原则可持续发展原则小结：

这些原则之间是怎样的一种关系？这些原则是独立存在的吗？之些原则能同时遵守吗？实际运用中，各个原则并不是独立的，它们之间有着相互联系，相互制约、相互影响的关系。这些原则可以同时遵守，但侧重点会有所不同。在运用中既要综合考虑，又要分清主次。

设计的一般原则要求我们在设计中要考虑到人文因素和人机关系，要树立创新意识，同时要具有对人、社会、环境的责任感。阅读材料：分析这些设计违反了什么原则？例1A研究所接受某空调机厂的委托，研究一种可变频空调的电机模板，当时规定6个月内交货，每块价格不超过200元，该研究所在8个月后才完成任务，该控制模板各功能指标符合设计任务书的，每块价格190元，但该空调机厂家不能接受该项目研究成果，因为当时已有另一研究所同时研究出功能相同的控制模板，每块价格为160元。参考答案：违反了时效性原则。因为没有在规定的6个月期限交货，而是8个月。违反了时效性原则的内容，“要避免使产品制造出来后成为过时的东西”。因为8个月后另一家研究所同时研究出性能相同的主板，而且价格还便宜。违反了经济性原则例2A市电热水器厂发明了一项高温预热式电热水器，其原理是在浴室内气温太低时起用，它可以先喷出高温水蒸气（达150C）将浴室内温度提高，当浴室温度达到一定温度（如20C)后则停止喷射高温水蒸气，自动转入正常供热水状态。该产品开始很受北方寒冷地区用户的欢迎，但由于外壳受潮后会带220V交流电，而且喷出高温水蒸气的控制技术不够可靠，在洗澡时，会喷出高温水蒸气，造成伤人事故，后来被迫停产。参考答案：违反了安全性原则和可靠性原则外壳受潮后绝缘不良导致漏电。高温喷出水蒸气的控制器性能不稳定。（二）技术设计的一些方法七种方法：（二）技术设计的一些方法常规设计法常规设计法借鉴法应用标准器件法技术（或工程）试验法借鉴法：从已有的技术发展历史中寻找可参考的技术，从最新的国内外情报资料中去查找新产品、新技术、新思想、新动向（俗称“查新”），从而开阔视野，广开思路，这叫做技术借鉴。应用标准器件法：查找和应用已有的成就、稳定的优秀的结构原件和器件、标准件、可最快获得优秀的设计方案。技术（或工程）试验法：通过技术（或工程）试验，检验或探索某些机制、效应、性能，或对几种对象进行对比，或寻找未知的原因，或以相似理论对模型（或原型）进行试验等。汽车防撞性能设计，获取数据和结论，作为设计的依据。2系统设计法技术设计必须是系统化的，因为解决一个问题要同时考虑许多部分，以及它们之间的协调问题。技术设计存在许多不同的设计方法和解决方案。系统设计法可使一个系统各个部分有条不紊地工作。3功能设计法在设计过程中，将设计对象的功能分为基本功能和辅助功能。基本功能是直接满足主要技术目标的功能，不能随意改变；同一基本功能可由不同的技术原理来实现。辅助功能是为完善基本功能而在设计中添加的功能，它可以在保证实现基本功能的前提下作出某种改变（如改变显示的方法和形式等）。4工效学设计法设计中必须考虑人的生理和心理特征，适应人的生理、心理的要求，从而实现安全、方便、舒适、美观的设计目标。5可靠性设计法可靠性设计是一门学问，包括抗热、抗震、抗干扰，能在规定的环境（可能是恶劣的）下工作。6最优化设计法（1）问题的解决方案可以是多种的，而且从不同的角度看问题会有不同的评价。设计者必须综合各种因素，权衡利弊，从综合角度选取最优秀的方案。（2）方案选定之后，可以建立其数学模型，在满足各种约束条件的前提下，合理地设计其变量值，从而求得最优化的数据和结论，并据此进行设计。（3）设计应该是一个反复进行的过程。设计实施之后，通过检验、试用、评价之后发现新的问题，再反过来修改设计，最后得到较满意的设计，才可以正式应用或投产。7计算机辅助设计法CAD（Computeraideddesign)计算机辅助设计是借助计算机进行设计或仿真，可以用最快的速度获得结果。（三）人机关系概念:人机关系是指人与”机器设备”及所使用的”一切物品”之间的关系,包括使用时与所在的环境之间的关系.目的:是为了在设计产品和实施某个项目时,实现快速高效,让人感到方便,舒适,同时保证健康和安全.

在具体的设计中,这里的”人”往往是指大多数人的情况,同时,我们也尽可能考虑到特殊人的特殊需要,必要时专门为他们进行专门的设计.在人处于运动状态或环境有可能变迁时,我们的设计还要用”动态”的角度来展开,以实现最合理、最长久的优良效果.（四）设计的依据标准技术标准和规范国际标准国家标准行业标准企业标准部颁标准案例：我国家用吸油烟机的设计、生产制造标准：《中华人民共和国标准吸油烟机GB/T17713-1999》其内容包括：

适用范围、引用标准、术语、产品分类、技术要求（环境条件、安全性能、噪音、调速、照明、结构要求、外观等）、试验方法、检测规则、标志标签与包装等项目。吸油烟机三、技术设计的一般过程是无否有值得发现问题值得解决吗？有条件解决吗？确定设计课题调查、手机设计所需的信息、数据、资料制定设计方案（多种），并进行权衡，决策优化，选定方案进行具体、详细的设计实施设计（产品研制）产品（或方案实施结果）的检测评价、提出改进意见是最优化设计吗？完成设计进行鉴定申请专利不解决暂时不解决修改设计否中间过程检测，评价及改进四、技术设计的一般过程举例发现问题展开调查制定方案制作模型测试优化推广应用见教材50页第三节

设计和交流中的技术语言

1.什么是语言？

2.语言的作用是什么？?

请同学们想一想,在日常生活中接触过哪些技术语言?口头语言是一种常见的技术语言.(2)符号禁止行驶禁止非机动车辆通行禁止掉头残疾人设施安全出口停车处禁止携带宠物注意(3)技术图样如：机械加工图、建筑施工图、装潢布线图、电子电路图(4)图表如：表格、草图、效果图(5)模型如：车模、房模、航模(6)肢体语言

如何描述这个玻璃杯呢

？工程图样一般都是采用正投影。

投影知识二、正投影的基本