设计的一般过程 课件-2023-2024学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计1》

前情回顾：设计的基本原则相互联系相互制约相互影响2.3设计的一般过程教学目标与重难点通用技术·技术与设计1教学目标：体会设计的一般过程认识设计过程的整体性，培养工程思维教学重点：掌握设计过程每一步骤的注意事项教学难点：理解设计过程的开放性2.3.1案例中的设计体验巴尔干火药桶的爆炸通用技术·技术与设计11914年6月28日，奥匈帝国皇储斐迪南大公与妻子索菲亚在波斯尼亚首都萨拉热窝视察时，被塞尔维亚民族主义者加夫里若·普林西普枪杀。这一突发事件导致国际局势迅速恶化。奥匈帝国于7月28日向塞尔维亚宣战，第一次世界大战正式爆发。巴尔干火药桶的爆炸通用技术·技术与设计1德国与英国、法国加入战争后，西线战场呈现一种胶着状态，对阵双方修筑工事，深沟众壑，火炮齐鸣，旷日持久的堑壕战严重损害了双方的士气，但谁也拿对面没什么办法……如何突破对方阵地？打破僵局的设计通用技术·技术与设计1步兵人数多，但攻击、防御、机动性都差，骑兵机动强，防御差；炮兵火力强，机动差，为了满足战争的需要，一种具有以下特征的新武器设计被提上日程：可以大批量制造火力充足，可有效打击敌军阵地防御厚实，能抵挡敌军炮火机动性强，随时支援各个战线打破僵局的设计通用技术·技术与设计1第一次世界大战前，装有内燃机的车辆便已投入使用，由于其动力强劲，可以牵引较重的物体前进。1915年2月，英国人斯文顿提出一个建议，如果给拖拉机装上武器，就可以翻越壕沟，突破对方的防御阵地。英国政府马上就开始着手设计这一新式武器。打破僵局的设计通用技术·技术与设计1设计时可能遇到如下选择：装甲材料：钢（性能一般但便宜）、合金钢（性能好但成本高）底盘：轮式（油耗低、路面损害小、载重力差）、履带式（可以翻越障碍地形、制造成本高、行走较慢）……打破僵局的设计通用技术·技术与设计11915年9月，英国实验坦克的原型车制造成功。其重18吨，全长5.87米，宽2.86米，高3.05米，乘员6人，采用一台105马力“戴姆勒”汽油发动机为动力，搭载40毫米口径主炮和多挺7.7毫米口径机枪。打破僵局的设计通用技术·技术与设计1由于坦克的原型车“小威利”在试验中的反馈为舒适性差，越野性能不达标，并未投入实战。英国于1916年改进的MarkI坦克，于1916年8月正式开始服役。在坦克投入索姆河战役后，德军士兵被这一钢铁巨兽吓得四下逃窜。打破僵局的设计通用技术·技术与设计1改变战争的发明通用技术·技术与设计1此后，各国纷纷开始制造坦克，但受限于机动性，其装甲厚度均在40mm之内。一战结束后，军工厂将坦克前后的装甲板由竖直改为倾斜，炮弹在击中倾斜装甲后，轨迹会向上发生偏转导致穿甲路径变长，使得装甲的防护系数加大，性能有了明显的优化。改变战争的发明通用技术·技术与设计1第二次世界大战中，德国的“挥镰行动”以阿登森林为突破口，大量装甲部队直冲英吉利海峡，切断了法国南北军队的联系通道。1940年6月14日德军进入巴黎后，法国政府随即垮台，坦克为主力的闪电战术在两个月之内打垮了思想顽固、动作僵硬的英法联军。2.3.2设计过程的内容体验设计的过程通用技术·技术与设计1设计是一个有计划的创新活动，有着科学合理的基本工作程序。设计的一般过程与设计的原则一样，对设计起到了帮助作用。发现与明确问题通用技术·技术与设计1从本质上说，设计是一个问题求解的过程，它从问题出发，并围绕问题展开各项活动。因此，设计必须从调查需求、收集信息、发现与明确需要解决且值得解决的问题开始。这一步的任务是提出设计项目、明确设计要求。制定设计方案通用技术·技术与设计1在发现问题和明确问题后，紧接着要做的就是通过各种渠道，尽可能广泛地收集设计所需要的信息，通过对各种信息的归纳与分析，挖掘影响设计的主要因素，大胆提出各种设计想法，并依据一定条件对各种想法进行筛选，确定最终的设计方案。制定设计方案：收集信息通用技术·技术与设计1可以通过用户调查、专家咨询、查阅图书资料、收听广播、收看电视、浏览互联网、安排特工（划掉）等渠道收集有关信息。这些有关的信息包括科学原理、材料特性、有关法律、技术规范、已有的优秀设计方案、使用反馈意见等。制定设计方案：设计分析通用技术·技术与设计1收集起来的信息需要辨别真伪，虚假、错误的信息不仅无法帮助设计分析，反而会引导设计者迈向错误的道路。我们要利用真实信息，找出设计需要解决的主要问题，并分析其相应的可能解决办法，提出具体的设计要求。2019年5月22日，一篇名为《水氢发动机在南阳下线，市委书记点赞！》的文章在网络引发热议，报道称：河南南阳氢能源汽车项目取得最新成果，车辆只需加水即可行驶。而南阳市委书记在体验后，表示非常好，并用英文称赞“verygood”。而这背后，用到的正是青年汽车的“水氢发动机”动力技术。制定设计方案：设计分析通用技术·技术与设计1设计分析时会遇到设计要求和约束条件之间的矛盾，如设计一款运动衣物时，在天然的棉、毛材料中掺入更多的有机合成纤维，会使衣物的弹性、耐磨性增加，但同时会导致其吸湿、透气性变差。制定设计方案：方案构思通用技术·技术与设计1方案构思是设计过程中最富有挑战性的环节，由于运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案，且任何设计方案都有改进的可能性，好方案绝不会仅有一个。我们要根据设计要求，大胆构思，努力挖掘自己的创造潜力，提出解决问题的多个设想。制定设计方案：方案呈现通用技术·技术与设计1构思过程中产生的设计想法常常是模糊的，为了使其具体化，通常会用草图把它们转化为视觉形象。同时，这些想法又是零散的，从中并不能看到一个完整的设计方案，所以还要对这些想法进行综合。制定设计方案：方案筛选通用技术·技术与设计1当多个设计方案产生以后，要依据一定的原则（主要考虑实用、成本、美观，可能涉及政治、社会文化等因素），对这些方案进行筛选。制作模型或原型通用技术·技术与设计1完成方案筛选以后，就要开始制作模型或原型了。一般地，模型制作包含两个阶段，即绘制图样和制作模型或原型。对于图样，我们既可以手工绘制，也可以采用计算机辅助绘制。制作模型或原型通用技术·技术与设计1对于小型、简单的产品可以直接制作产品原型，而对于大型、复杂的产品应先制作缩小、简化的模型。优化设计方案通用技术·技术与设计1要明确设计方案是否可行、是否符合设计要求，还必须进行各种测试、评价，以优化设计方案，完善产品原型。优化设计方案：测试通用技术·技术与设计1在模型或原型制作完成后，一般需要对其进行测试。测试的目的是检验产品在操作、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。优化设计方案：评价通用技术·技术与设计1在测试的基础上，还要对设计方案和产品进行较为全面的评价。在设计过程的后期需要反复进行评价。优化设计方案：优化通用技术·技术与设计1为了获得更加符合设计要求的产品，设计者要根据测试和评价结果，对方案进行若干次的修改。除此以外，还要对公众意见进行调查，以明确改进的方向。一般地，可以对专业人员（设计者、制造者、销售者）、潜在客户（可能会使用的人）和用户（正在使用的人）进行调查，征集优化的具体意见。编写产品说明书通用技术·技术与设计1在产品使用过程中，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。因此，掌握正确的使用和维护方法对于产品使用者来说尤其重要。为此，要编写好产品说明书。2.3.3设计过程理论的发展设计过程的开放性通用技术·技术与设计1设计实际上是一个动态发展的过程。在一项具体设计中，有些阶段或步骤可能会发生变化，有些步骤之间则可能出现一定的循环，因此，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。全生命周期设计通用技术·技术与设计1在生产社会化、经济全球化背景下，任何一个产品都不是单孑孤立的，其一定存在生产环境、使用环境、处理环境。此外，资源、能源的短缺也对产品设计有一定影响。在这些因素共同作用下，一种新的设计思路——全生命周期设计出现了。全生命周期设计通用技术·技术与设计1全生命周期设计就是在产品设计阶段就考虑产品寿命历程的所有环节，使所有相关因素在产品设计阶段得到综合规划和优化，以谋求资源、能源在整个生命周期内的优化利用，减少或消除环境污染。全生命周期设计意味着更多的设计要求，更复杂的设计分析，更长的优化历程等，是对设计者能力的考验。小结通用技术·技术与设计1发现与明确问题制定设计方案收集信息设计分析方案构思方案呈现方案筛选制作模型或原型绘制图样制作实体优化设计方案测试评价优化编写产品使用说明书题组训练通用技术·技术与设计11.某兴趣小组在设计台灯的过程中，已经绘制好了设计草图，则下列给出的设计步骤中，需要进行的步骤顺序是

。 a.收集信息 b.发现与明确问题 c.进行试验 d.优化与改进 e.方案呈现 f.实物制作 g.编写使用说明书 h.绘制加工图

hfcdg解析：绘制设计草图属于制定设计方案中的方案呈现步骤，其后需要经过方案筛选、绘制图样、制作模型或原型、测试、评价、优化、编写产品使用说明书，上述选项中按顺序为hfcdg题组训练通用技术·技术与设计12.小王设计了一款儿童自行车，但因为链轮、链条裸露在外而被否定，这主要是因为（）A.没有进行问卷调查B.没有进行模型制作C.没有明确设计要求D.没有进行技术测试C解析：为了防止身体部位被碰撞、衣物被链条缠绕，导致骑乘者受伤，儿童自行车的链轮和链条必须位于隔离装置内部，这个设计失败的主要原因是没有明确设计要求题组训练通用技术·技术与设计13.北方的乡下居民住宅在冬天一般要紧闭门窗烧煤取暖，但室内二氧化碳浓度较高不利于人体健康，在完成室内通风装置的设计过程中，主客观限制条件有很多，但不包括下列的（）A.装置的材料与制造成本B.工作人员的设计能力C.换气装置的技术规范D.室内门窗的数量D解析：该装置要在紧闭门窗的前提下使用，因此与门窗数量无关题组训练通用技术·技术与设计1