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第二章　技術世界中的設計
[考試標準]
考試內容
考試要求
考試屬性
已考點
技術與設計的關系
①設計的內涵
②技術與設計的關系
b
b
必考
設計中的人機關系
①人機關系的含義
②人機關系在設計中要實現的目標
③在設計中實現合理的人機關系
b
b
c
必考＋加試
2015年10月選考(第1題)
2016年4月選考(第2題)
2016年10月選考(第2題)
2017年11月選考(第2題)
2018年4月選考(第4題)
技術試驗及其方法
①技術試驗的重要性
②技術試驗的常用方法
③簡單技術試驗的設計與實施
b
a
c
必考＋加試
2016年10月選考(第15題(4)小題)
2017年4月選考(第2題)
2018年4月選考(第2題)
一、技術與設計的關系
1.設計是技術發展的重要驅動力
技術世界既是豐富多彩的，又是發展變化的，而這一切都離不開設計。設計是基于一定設想的、有目的的規劃及創造活動。
(1)設計是技術成果轉化的橋梁和紐帶。例如環保餐具的設計。
(2)設計促進技術的革新。
2.技術發展對設計產生的重要影響
技術是設計的平臺，沒有技術作基礎，設計將難以表現和實現。技術的發展制約著設計的發展，先進的技術可以使人們的設計得以實現。
(1)技術發展為設計提供了更為廣闊的發展空間，使設計的主題更加豐富，設計的表達方式更加多樣，設計的效率更高。
(2)技術進步還促進人們設計思維和手段的發展。
3.設計的豐富內涵
技術世界中的設計，其核心是技術設計。設計包括技術設計與藝術設計，技術設計側重于功能、結構、材料、程序、工藝等，圍繞技術的目的而展開；藝術設計側重于欣賞、審美，更強調感覺的需要，技術設計與藝術設計往往緊密地聯系在一起。
二、設計中的人機關系
1.人機關系
在設計中，我們所設計的產品都是從人的需求出發，為人服務的。當人們使用物品時，物品與人就產生了一種相互的關系，這種相互的關系稱為人機關系。
2.人機關系中要實現的目標是高效、健康、舒適、安全
(1)高效：把人和機作為一個整體，合理或最優地分配人和機的功能，促進二者的協調，提高人的工作效率。人機所在環境中的一些因素也影響人的效率和行為。
(2)健康：人在長期操作或使用產品的過程中，產品對人的健康不會造成不良的影響。
(3)舒適：人在使用產品的過程中，人體能處于自然的狀態，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍內，從而使人不致過早地產生疲勞。心理上的舒適感是人機關系應當考慮的目標。
(4)安全：人們在操作和使用產品的過程中，產品對人的身體不構成生理上的傷害。目的是避免操作者和使用者產生因作業而引起的傷害或傷亡。
3.如何實現合理的人機關系
(1)普通人群和特殊人群：產品設計應以普通人群為標準，還應充分考慮特殊人群的獨特需要。
(2)靜態的人群和動態的人群：人們在使用產品時處于靜態和動態兩種狀態交替之中，產品不但要符合人體的靜態尺寸(是指人的構造尺寸)，也要符合人體的動態尺寸(是指人的功能尺寸，包括人的動作范圍，體形變化等測量數據)。
(3)人的生理需求和人的心理需求：產品不但要滿足人的生理需求(性別、年齡等不同對同一產品的需求是不同的)，而且要滿足人的心理需求(視覺、聽覺、觸覺、味覺等)。
(4)信息的交互：人與產品的互動過程就是人與產品之間信息傳遞的過程。改變信息傳遞的途徑能夠獲得更好的人機關系。
三、技術試驗及其方法
1.技術試驗
技術實驗是技術活動中的一項重要內容，在技術發明、技術革新、技術推廣等活動中，它不僅是技術成功與否的驗證，更是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。
(1)什么叫技術試驗：在技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗等探索性實踐活動稱為技術試驗。
(2)技術試驗的重要性：可以使設計得以改進和完善設計，將設計的風險和失誤降到最低，對技術應用的實現起到了有力的保障作用。
2.技術試驗方法
(1)優選試驗法：運用數理統計的方法，選定若干次典型意義的試驗，邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果。如不同品種的水稻的對比實驗等。
(2)模擬試驗法：通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法。如汽車的碰撞實驗等。
(3)虛擬試驗法：利用計算機來虛擬現實中的技術設計原型并進行試驗的方法。如用計算機模擬“勇氣”號火星探測器登陸火星表面的場景效果。
(4)強化試驗法：通過擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法。如檢測產品的抗壓性能等。
(5)移植試驗法：在相互具有差異的事物之間，將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗。如橘子從長江以南移植到長江以北的種植試驗等。
3.技術試驗的實施與報告的寫作
技術實驗是一種探索性的實踐活動，需要試驗者具有科學的精神、嚴謹的態度，更需要頑強的毅力。
(1)技術試驗的實施包括制定試驗計劃、抽取樣本、進行試驗、分析數據、得出結論等幾個步驟。
(2)技術試驗報告是技術試驗工作完成后應當形成的成果，其項目包括試驗目的、試驗名稱、試驗準備、試驗過程(試驗步驟、試驗記錄)、試驗總結等。試驗報告的文字應力求簡明扼要。
4.技術試驗在設計中的作用
通過技術試驗，可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展，特別是在設計的后期，進行綜合性的整體試驗顯得更為重要，因為能為設計的評價提供準確、客觀的數據。
【例1】　(2016·10月浙江選考)如圖所示是一款可折疊木椅，從設計中的人機關系角度分析下列說法中不正確的是(　　)
A.采用鉸連接便于折疊和展開，實現了高效目標
B.柵格結構的椅面和靠背透氣性好，實現了舒適目標
C.折疊和展開需要雙手操作，主要考慮了普通人群
D.站在一側就可以將木椅折疊和展開，主要考慮了人的靜態尺寸
解析　站在一側就可以將木椅折疊和展開，主要體現了高效目標，與人的自身的生理尺寸的長、短、大、小等都沒有關系。
答案　D
[變式1]　(2016·8月溫州模擬)如圖所示的手環，具有查看運動量、監測睡眠質量、智能鬧鐘震動喚醒等功能。從人機關系角度分析，下列說法中不合理的是(　　)
A.將手環靠近手機，即可安全解鎖，體現了高效的目標
B.手環具有藍牙連接手機功能，考慮了人的動態需求
C.手環腕帶有六色可選，滿足了人的心理需求
D.手環選用環保無毒材料，體現了健康目標
解析　B錯誤，沒有動態需求的說法。
答案　B
【例2】　(2018·11月浙江選考)如圖所示的顯示器支架，能根據用戶需要帶動顯示器在設定范圍內緩慢平動，引導用戶跟隨屏幕活動頸部。從人機關系的角度分析，下列說法中不正確的是(　　)
A.支架的設計考慮了普通人群與特殊人群
B.可根據需要設定平動的范圍，考慮了人的動態尺寸
C.引導用戶活動頸部，實現了人機關系的健康目標
D.支架帶動屏幕緩慢平動，不影響閱讀，實現了人機關系的高效目標
答案　D
[變式2]　如圖所示是一款新型門鎖，采用凹面設計，外圍有一圈熒光環，方便用戶找到門鎖并將鑰匙順著凹面插入鎖孔。從人機關系的角度分析，凹面和熒光環的設計主要是為了(　　)
A.實現人機關系的舒適目標
B.考慮人的生理需求和心理需求
C.考慮特殊人群的需求
D.實現人機關系的高效目標
解析　這種方便用戶找到門鎖的設計提高了開門的效率。
答案　D
【例3】　(2015·10月浙江選考)如圖所示為一款帶有噴霧功能的淋浴頭，能噴出熱騰騰的水霧，使浴室保持適宜溫度，避免受涼；通過按鍵可調節水霧和淋浴水的大小，并使水溫控制在50 ℃以下，防止燙傷；淋浴頭的高度和角度可調節。從設計中的人機關系角度分析，下列說法中不正確的是(　　)
A.水溫控制在50 ℃以下，實現了人機關系的安全目標
B.使浴室保持適宜溫度，實現了人機關系的舒適目標
C.通過按鍵調節水霧和淋浴水的大小，主要考慮了特殊人群的需要
D.淋浴頭的高度和角度可調節，考慮了靜態的人和動態的人
解析　本題考查人機關系要實現的目標和在設計中實現合理的人機關系，按鍵調節主要體現了高效目標。
答案　C
[變式3]　如圖所示是一款可折疊的水杯。下列對水杯的評價中，不正確的是(　　)
A.可以快速折疊，實現人機關系高效目標
B.采用食品級硅膠材質，無毒、無異味，實現人機關系健康目標
C.可折疊，便于攜帶，符合設計的實用原則
D.鍵式開關設計，按鍵防塵蓋即開，符合設計的技術規范原則
解析　鍵式開關設計，不是技術上強制性或推薦使用的標準，不能說符合設計的技術規范原則。故選D。
答案　D
【例4】　如圖所示是一款鑰匙尋找器。把鑰匙和尋找器串在一起，找鑰匙的時候，只需吹響口哨，尋找器就會發出響聲。從人機關系角度分析，以下有關尋找器設計的說法不正確的是(　　)
A.實現了人機關系的信息交互
B.實現了人機關系的安全目標
C.實現了人機關系的高效目標
D.考慮了普通人群和特殊人群的需求
解析　注意題干的要求是“說法不正確的”，故應該選擇B，信息交互、高效、特殊需求都能體現。
答案　B
[變式4]　常見拐杖基本上都以腋下肩關節和大臂關節提供支持，還必須雙手緊握，相當不舒服。如圖所示是一款全新設計的以手肘為支撐點，綁在前臂上的拐杖，比現有產品要更靈活，更舒適，長時間的走路不易引起酸麻等疲勞狀態，而且能夠解放雙手，完成一些必要工作；該拐杖高度可調節，適合不同身高的人使用。針對該設計以下說法正確的是(　　)
A.長時間的走路不易引起酸麻等疲勞狀態，這實現了人機關系的舒適目標
B.為了防滑，該拐杖使用橡膠墊，主要實現了健康的目標
C.該拐杖高度可調節的設計，主要實現了安全目標
D.該拐杖解放了人的雙手，體現了技術具有發展人的作用
解析　本題考查人機關系在設計中要實現的目標及設計中如何實現合理的人機關系。A項符合題意，B項主要實現安全目標，C項主要考慮人的動態尺寸，D項敘述體現了技術具有解放人的作用。
答案　A
【例5】　(2018·11月浙江選考)如圖所示為一款振動試驗臺。把物品包裝后放入試驗臺，以汽車運輸時的顛簸狀態進行振動，測試物品是否會損壞。該試驗的方法屬于(　　)
A.優選試驗法 B.強化試驗法
C.模擬試驗法 D.虛擬試驗法
答案　C
[變式5]　淺色的鞋穿久了會發黃。試驗時將淺色的鞋放在耐黃變測試儀中(如圖所示)，溫度調到50 ℃左右，并用強光長時間不間斷地照射，以快速檢測鞋的發黃情況。該試驗的方法屬于(　　)
A.模擬試驗法 B.強化試驗法
C.優選試驗法 D.虛擬試驗法
解析　快速達到臨界值，達到試驗效果。所以是強化試驗法。
答案　B
【例6】　(2018·4月浙江選考)如圖所示是一款可折疊的嬰兒床。下列對嬰兒床的評價中，不正確的是(　　)
A.無尖棱凸角，實現了人機關系的安全目標
B.可快速地展開和收攏，實現了人機關系的高效目標
C.可折疊，便于攜帶，符合設計的實用原則
D.整體采用圓形結構，符合設計的技術規范原則
解析　圓形結構不是一種技術上的規范要求。
答案　D
[變式6]　(2017·11月浙江選考)一款適合兒童使用的智能姿勢提醒器。采用無輻射方式檢測姿勢，整機僅重6.5 g，外殼柔軟防滑，富有彈性，具有語音提示和信息存儲功能，家長可以通過手機APP了解孩子的姿勢情況。下列關于該姿勢提醒品質分析評價中，不正確的是(　　)
A.采用了無輻射方式檢測姿勢，實現了人機關系的健康目標
B.整機僅重6.5 g，外殼柔軟防滑，與耳朵貼合良好，實現了人機關系的舒適目標
C.外殼有彈性，適用于不同大小的耳朵，符合人體的動態尺寸
D.通過手機APP顯示存儲在提醒器中的姿勢信息，實現了人機關系的信息交互
解析　外殼有彈性，適用于不同大小的耳朵，符合人體的靜態尺寸。
答案　C
【易混易錯】
人機關系要實現的目標是安全、舒適、高效、健康
(1)安全目標：在設計中考慮人在操作和使用過程中，產品對人的身體產生的傷害。
(2)舒適目標：例如：各種用品的把手設計成和人手的結構形狀相吻合，使人握得更加穩當和舒適。
(3)高效目標：在設計中應充分考慮人的運動體能，合理地優化人、機和環境之間的相互關系，提高人的工作效率。例如：美國科學管理之父泰勒的“鐵鍬作業試驗”。
(4)健康目標：在設計中考慮人在長期操作或使用產品的過程中，產品設計的不合理對人的健康產生的影響。
1.2017年5月3日，中國科學院在上海舉辦新聞發布會，宣布世界上第一臺超越早期經典計算機的光量子計算機誕生。該原型機的取樣速度比國際同行類似的實驗加快至少24 000倍，同時，通過和經典算法比較，也比人類歷史上第一臺電子管計算機(ENIAC)和第一臺晶體管計算機(TRADIC)運行速度快10～100倍。這一設計推動了計算機技術的發展。說明了(　　)
A.技術的發展離不開設計
B.技術的發展和設計無關
C.技術的發展對設計產生影響
D.設計是技術發展的重要推動力
解析　本題B選項是錯誤的，A、C選項說法是正確的，但與題中設疑關系不直接。所以選D。
答案　D
2.智能手機要求能夠長時間播放視頻節目，這種設計要求電池的容量大、體積小，這促使電池生產廠家加快研發高能微型電池。這個案例說明(　　)
A.設計創新促進了技術的發展
B.設計與技術的發展無關
C.技術總是無法滿足設計的要求
D.技術的發展不需要設計
解析　正是由于人們對設計要求的變化，促使了高能微型電池的發展，故體現的關系是設計促進技術的革新。故選A。
答案　A
3.從人機關系角度來看，以下產品設計的分析不恰當的是(　　)
解析　箱子底部小輪子的間距應與箱子自身的大小有關，與人腿長度無關。
答案　B
4.日本研究機構受到蝴蝶翅膀在不同角度觀察有不同顏色的啟發，發明了一種拉扯變色的橡膠材質，研究人員在橡膠表面涂抹了一層納米顆粒并將其排列成晶體樣式，當用力拉扯橡膠時，這些顆粒便會因為位置的變化而折射不同光域的光線，進而判斷哪些位置受力明顯，哪些處于臨界點，依靠著這明顯的視覺提示可幫助人們判斷建筑結構關鍵的應力變化，預防災難和事故的發生。從人機關系角度分析，該設計主要考慮了(　　)
A.安全目標和信息的交互
B.健康目標和信息的交互
C.安全目標和健康目標
D.高效目標和健康目標
答案　A
5.如圖所示是一種奶嘴式喂藥器，依據嬰兒口腔來設計口含部分的形狀與尺寸；口含部分材料采用食品級硅膠；部件全部采用圓滑弧線設計，喂藥器自帶容量刻度值。從人機關系的角度分析，以下說法中不合理的是(　　)
A.喂藥器自帶容量刻度值，考慮了信息的交互
B.采用奶嘴式造型，主要考慮幼兒的心理需求
C.口含部分材料采用食品級硅膠，符合健康的目標
D.口含部分尺寸的確定，主要考慮了動態的人
解析　口含部分尺寸的確定，主要考慮了靜態的人。
答案　D
6.如圖是一款集振動和音樂鈴聲于一體的分體式振動叫醒鬧鐘，它具有鈴聲提醒、振動提醒、夜光顯示等多種功能。從人機關系的角度分析，其中針對“分體式振動提醒”的設計是為了(　　)
A.滿足靜態人的需求
B.達到安全的目標
C.實現更合理的信息交互
D.滿足人的心理需求
答案　C
7.如圖所示是一款水管密封試驗裝置。家庭裝修時，為了快速檢驗水管的密封性，用該裝置將管內水壓加壓到正常工作壓力的2～3倍，并保壓一段時間，根據壓力變化情況判斷水管是否泄漏。這種試驗方法屬于(　　)
A.虛擬試驗 B.優選試驗
C.強化試驗 D.模擬試驗
解析　注意題干中的試驗方法是“用該裝置將管內水壓加壓到正常工作壓力的2～3倍”，故應該選擇C。
答案　C
8.如圖所示是一款液壓式“助起”馬桶，能提供助起動力，幫助老年人或行動不便的人站起來。下列不是從人機關系角度考慮的是(　　)
A.能提供合適的助起動力
B.坐便圈能在人站起后方便復位
C.坐便圈能升起合適的角度
D.坐便圈的支撐桿運動采用液壓控制
解析　坐便圈的支撐桿運動控制與控制手段有關，與人機關系無關。
答案　D
9.如圖是某筆記本電腦桌，在桌上放了兩桶總質量為50千克的飲用水進行技術試驗，下列說法正確的是(　　)
A.該技術試驗測試的是結構的穩定性
B.從試驗的方便性角度，該技術試驗可用虛擬試驗法
C.該試驗采用的技術試驗方法是強化試驗法
D.最容易出現斷裂的是桌腳
解析　C屬于強化試驗法。
答案　C
10.風洞試驗是依據運動的相對性原理，將飛行器固定在某一地面環境中，人為制造氣流流過，以此獲取空中各種復雜的飛行狀態中的數據，風洞，是現代飛機、導彈、火箭等研制定型和生產的“綠色通道”。 該技術試驗屬于(　　)
A.優選試驗 B.虛擬試驗
C.模擬試驗 D.移植試驗
解析　通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法，屬于模擬試驗法。
答案　C
11.如圖所示是某景區在玻璃棧道上擺滿了水箱，水箱里裝了不少水，這是他們在做最后的承受力測試。先在棧道上放上水箱，然后不斷往里面加水。該試驗的方法屬(　　)
A.虛擬試驗法 B.模擬試驗法
C.優選試驗法 D.強化試驗法
答案　D
1.如圖所示是拎瓶器。從設計中的人機關系角度分析，下列說法中正確的是(　　)
A.啤酒瓶不易滑出拎瓶器的卡口摔落破碎，實現了安全目標
B.一次可以攜帶多達6瓶啤酒，實現了高效目標
C.邊角弧形設計，實現了健康目標
D. 適合于酒店服務員使用，考慮了特殊人群
解析　人機關系中的安全，是指在操作和使用產品的過程當中，產品對人的身體不構成生理上的傷害，A錯誤；邊角弧形設計，實現了安全目標；酒店服務員不屬于特殊人群。故選B。
答案　B
2.如圖所示是一把手工鋼鋸，以下關于其人機關系說法正確的是(　　)
A.手柄握手處采用柔軟橡膠材質體現了安全目標
B.鋸條安裝采用元寶螺帽，方便快捷體現高效目標
C.鋸條長度與運鋸時手臂推拉的距離相適宜考慮了人的靜態尺寸
D.鋸弓沒有尖銳突角主要是考慮了特殊人群
解析　采用柔軟橡膠材質體現了舒適目標，鋸條長度與運鋸時手臂推拉的距離相適宜考慮了人的動態尺寸，鋸弓沒有尖銳突角主要是考慮安全目標。
答案　B
3.如圖所示是某大學生設計的猴子形狀的輸液固定板。該固定板帶有提示功能，當手放在凸起的猴嘴上時，顯示屏出現動畫，手超出范圍就自動關閉動畫，提醒兒童手不可亂動，以防針頭錯位造成傷害。其中為了實現人機關系舒適目標的是 (　　)
A.采用了猴子的形象
B.采用了符合輸液時手的自然狀態的凸起猴嘴
C.顯示屏會出現動畫
D.采用了尼龍搭扣
解析　A、C項滿足使用者心理需求，D項方便固定，實現人機關系的高效目標。
答案　B
4.如圖所示是一款單片式纏繞護腕，套于大拇指后對關節纏繞的設計，能強化腕部的穩定與支撐，舒緩腕部在長期作業或活動后的部位僵硬疲勞；束套邊緣的包邊特殊處理能大幅降低護具在穿戴時的不適，減少護具邊緣與皮膚之間的摩擦；單片的纏繞形式除能依個人需求做調整外，也能維持指關節的活動空間，不影響整個手部的活動過程，護腕設有不同的顏色。從人機關系的角度分析，以下關于護腕設計的說法不正確的是(　　)
A.束套邊緣的包邊特殊處理，實現了人機關系的舒適目標
B.纏繞能依個人需求做調整，考慮到不同人群手部的靜態尺寸
C.纏繞后維持指關節的活動空間，考慮到人手部的動態尺寸
D.設有不同的顏色，考慮了特殊人群的需求
解析　不同顏色的護腕，滿足了人的心理需求。
答案　D
5.如圖所示是一款新型“梯子衣架兩用梯”，使用鋁合金制作，重量輕，可折疊以實現兩用梯的轉換。從人機關系的角度分析該兩用梯的設計，下列說法中合理的是(　　)
A.防滑踏板、腳墊設計，體現了人機關系的健康目標
B.柔軟的膠棉扶手設計，體現了人機關系的安全目標
C.可快速實現兩用梯的轉換，體現了人機關系的高效目標
D.折疊式設計滿足了特殊人群的需求
解析　本題主要考查人機關系實現的目標，關鍵要理解各目標實現的真正目的，A項實現安全目標，B項實現舒適目標，D項設計主要考慮普通人群的需求(在特殊情況下使用)。
答案　C
6.(2015·9月浙江統考)如圖所示是一款手鐲式藍牙耳機，耳機嵌放在手鐲中，使用時從手鐲中抽出，非常方便。從人機關系角度分析，下列說法中錯誤的是(　　)
A.耳機可快速抽取，實現了高效目標
B.耳機具有藍牙功能，考慮了特殊人群的需求
C.手鐲外型新穎美觀，滿足了人的心理需求
D.手鐲光滑圓潤，材質柔軟，實現了舒適目標
解析　耳機具有藍牙功能，主要考慮滿足普通人群的需求。
答案　B
7.如圖所示是一款噴水壺，以下尺寸設計一般無需考慮人的靜態、動態尺寸的是(　　)
A.L1 B.L2
C.L3 D.L4
答案　D
8.如圖所示為一款球形把手門鎖，使用時將把手轉動90°就能把門打開。從人機關系角度分析，設計時采用轉動90°而不是180°，主要是為了(　　)
A.實現健康目標 B.實現舒適目標
C.符合人體的動態尺寸 D.符合人體的靜態尺寸
解析　本題主要考查人機關系在設計中要實現的目標和在設計中實現合理的人機關系。健康目標指的是人在長期操作或使用產品的過程中，產品對人的健康不會造成不良的影響。舒適是指人在使用產品的過程中，人體能處于自然的狀態，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍之內，從而使人不致過早地產生疲勞。同時在設計中實現合理的人機關系，我們設計的產品不但要符合人體的靜態尺寸，也要符合人體的動態尺寸。題目里門把手設計時采用轉動90°而不是180°，主要考慮到了人體肘腕關節的動態活動尺寸。
答案　C
9.如圖所示的電線夾可以方便地夾在電源線上，電線夾的兩面分別有盲文、圖案和文字，可以方便快捷地區分出不同電器的電源線。從人機關系角度分析，該設計(　　)
A.未考慮特殊人群的需要
B.不符合信息交互要求
C.符合高效的目標
D.符合人體動態尺寸
解析　電線夾上有盲文、圖案和文字，考慮了特殊人群和信息交互；通過電線夾可方便快捷地分出不同電器的電源線，符合人機關系的高效目標。
答案　C
10.如圖所示，牛仔褲的拉鏈老開是一個常見現象，其實正規廠家的拉鏈頭都有一個自鎖功能，就是在拉手小鐵片下有一個金屬小尖頭，當你拉好拉鏈，把拉鏈頭壓平，小尖頭就會卡在拉鏈上，不會開。這個自鎖功能，從合理的人機關系的實現角度分析，該設計主要考慮的是(　　)
A.考慮普通人群與特殊人群
B.靜態的人與動態的人
C.人的生理需求與人的心理需求
D.信息的交互
答案　C
11.如圖所示，“神舟”七號宇航員在水底進行失重試驗，完成出艙等系列動作。航天員所進行的失重試驗從技術試驗方法看，屬于(　　)
A.移植試驗法 B.模擬試驗法
C.強化試驗法 D.虛擬試驗法
解析　在水底進行的失重試驗是模擬太空的失重環境。
答案　B
12.一款兒童安全座椅，造型符合人體工學，靠枕可以伸縮，可適應不同身高的兒童。從設計中的人機關系角度分析下列說法中不正確的是(　　)
A.采用五點式安全帶固定，實現了安全目標
B.椅面和靠背采用透氣性好的面料，實現了舒適目標
C.適合在多種車型上使用，主要考慮了人的心理需求
D.椅背角度可以調節，主要考慮了兒童的生理需求
解析　適合在多種車型上使用，主要考慮了設計三要素中的環境因素。
答案　C
13.如圖所示是一款傾斜的噴壺，傾斜面的壺底設計，可以快速倒干壺里的水，從設計中的人機關系角度分析，下列說法中不正確的是(　　)
A.傾斜更少的角度就可以把水倒出來，實現了高效目標
B.提手圓弧形設計，實現了舒適目標
C.透明材料制作，可實時觀察壺內水量，考慮普通人群的需求
D.可拆卸的壺嘴，主要考慮了人的動態需求
解析　沒有動態需求的說法。
答案　D
14.如圖所示是一款醫務人員查房用的無線移動一體機，可通過無線查閱數據庫中患者信息和及時在數據庫中記錄病歷；支架高度可調，可適合坐姿或站姿工作；顯示屏視角可調。從人機關系角度分析，以下說法中恰當的是(　　)
A.支架高度可調，考慮了特殊人群的需要
B.通過無線調用與記錄病人數據庫信息，考慮信息的交互
C.即時查閱與記錄信息，實現高效目標
D.顯示屏視角可調，考慮人的心理需求
答案　C
15.如圖所示的兒童點讀筆，采用新奇有趣的卡通造型，筆桿適合兒童握持，筆頭非常圓滑，筆身采用環保材料，可以教孩子讀拼音，說英語等，從人機關系的角度分析，以下說法不合理的是(　　)
A.新奇有趣卡通造型，滿足兒童生理需求
B.外殼采用環保材料，符合兒童健康要求
C.筆桿適合兒童握持，符合兒童靜態尺寸
D.筆頭形狀非常圓滑，符合兒童安全目標
解析　新奇有趣的卡通造型是兒童所喜歡的，正好滿足了他們的心理需求。
答案　A
16.如圖所示的手表，造型新穎，大小適中，表蓋可以打開，刻度、指針可觸摸，既適合普通人群使用，也便于盲人使用，從人機關系的角度分析，以下說法不合理的是 (　　)
A.表蓋可以打開，考慮了人的動態尺寸
B.大小適中，考慮了人的心理需求
C.刻度、指針可觸摸，考慮了特殊人群的需要
D.造型新穎，考慮人的心理需求
解析　“表蓋可以打開”滿足盲人使用，體現了產品設計考慮特殊人群的需要，與人的動態尺寸無關。
答案　A
17.如圖所示為一款自平衡獨輪車，采用全弧形機身，無螺孔設計，更加貼合雙腿。機身超強承重骨架，自重較輕，自帶LED照明燈及高亮顯示屏，夜晚騎行不再黑暗，車身狀態參數一目了然。從人機關系的角度分析，以下說法中不合理的是 (　　)
A.全弧形機身，無螺孔設計，更加貼合雙腿，滿足人的生理需求
B.超強承重骨架，自重較輕，體現高效目標
C.自帶LED照明燈及高亮顯示屏，夜晚騎行不再黑暗，體現安全目標
D.車身狀態參數一目了然，體現信息的交互
答案　B
18.如圖所示的殘疾人支撐杖，手杖高度可調，適合不同人的身高。把手處采用防過敏硅膠手柄套，使用時可以對手心穴位進行按摩保健。底部有橡膠防滑腳墊，防滑性高。手杖有多種顏色可供選擇，滿足不同人的需求。從人機關系的角度分析，以下說法中不合理的是(　　)
A.防過敏硅膠手柄套，主要考慮了健康目標
B.手杖有多種顏色可供選擇，主要考慮了人的心理需求
C.手杖高度可調，主要考慮了人的動態尺寸
D.底部防滑橡膠腳墊的設計，主要考慮了安全目標
解析　手杖高度可調，主要考慮了人的靜態尺寸。
答案　C
19.如圖所示是帶洗手液的節水龍頭，開關是長長的中空管，洗手液可以從管中流出。以下的設計中，并非從人的角度考慮的是(　　)
A.開關抬起、壓下、再壓下，就能快捷實現水龍頭打開、關閉、出洗手液
B.中空管與出水管之間有一定的角度，給手留出空間
C.裝洗手液容器可拆卸，方便清洗
D.采用不銹鋼與工程塑料，對溫度與濕度影響不大
答案　D
20.如圖所示，用滿載的集裝箱車集中通過大橋，測試大橋的承載能力，這種試驗方法屬于(　　)
A.優選試驗 B.模擬試驗
C.強化試驗 D.移植試驗
解析　依據題干描述(滿載)和圖片反應的測試，應該屬于強化試驗法。
答案　C
21.如圖所示的吸管，下部有一圈由特殊材料構成的結構，當杯內液體溫度50 ℃以上時，它會向內膨脹，堵住管口，防止燙傷。溫度合適時，它又會恢復原狀打開吸管通路，從人機關系的角度分析，以下說法合理的是 (　　)
A.特殊結構可以開閉，考慮了人的動態尺寸
B.根據杯內液體溫度開閉，考慮了人機關系安全目標
C.吸管的粗細長短適中，考慮了人的心理需求
D.該設計主要考慮了盲人的需求
答案　B
22.如圖所示是某汽車在鵝卵石路面上進行性能試驗，這種試驗方法屬于(　　)
A.優選試驗法 B.虛擬試驗法
C.強化試驗法 D.移植試驗法
解析　鵝卵石路面顛簸劇烈，相比于正常行駛的路面，是擴大了測試范圍，屬于強化試驗法。因此C項正確。
答案　C
23.如圖所示是一款筆記本支架及使用示意圖，王進對該產品進行了評價并打分(滿分為5分)：
①不需要低頭操作，可以防止頸椎病(5分)；
②采用可回收材料，有利于環保(4分)
③可使眼睛與顯示器保持安全距離，有利于保護視力(4.5分)；
④支架角度可調，操作者可以選擇舒適的操作角度(3.5分)；
⑤可折疊便于攜帶(4分)。
請根據上述評價回答以下問題：
(1)以上屬于對人機關系健康目標進行評價的是：________、________(在“________”處填寫評價項目的序號)；
(2)為了檢驗筆記本電腦支架的質量，以下試驗方案中不合理的是________(在下列方案中選擇序號填寫在“________”處)。
①在支架上適當施力檢查支架的強度；
②調整支架的角度，檢查支架不同角度時的穩定性；
③將筆記本放在支架上，然后適當施力，檢查支架的防滑性能；
④將支架拆開后重新組裝，檢查連接部分是否損壞。
解析　(1)健康是長時間內形成的，如果不加以改進就會形成疾病，①、③就是這方面的問題。
(2)技術試驗中不會碰到的情況也是不需要試驗的，如④。
答案　(1)①　③　(2)④
課件32張PPT。第二章　技術世界中的設計[考試標準]一、技術與設計的關系
1.設計是技術發展的重要驅動力技術世界既是豐富多彩的，又是發展變化的，而這一切都離不開設計。設計是基于一定設想的、有目的的規劃及創造活動。
(1)設計是技術成果轉化的橋梁和紐帶。例如環保餐具的設計。
(2)設計促進技術的革新。2.技術發展對設計產生的重要影響技術是設計的平臺，沒有技術作基礎，設計將難以表現和實現。技術的發展制約著設計的發展，先進的技術可以使人們的設計得以實現。
(1)技術發展為設計提供了更為廣闊的發展空間，使設計的主題更加豐富，設計的表達方式更加多樣，設計的效率更高。
(2)技術進步還促進人們設計思維和手段的發展。3.設計的豐富內涵技術世界中的設計，其核心是技術設計。設計包括技術設計與藝術設計，技術設計側重于功能、結構、材料、程序、工藝等，圍繞技術的目的而展開；藝術設計側重于欣賞、審美，更強調感覺的需要，技術設計與藝術設計往往緊密地聯系在一起。二、設計中的人機關系
1.人機關系在設計中，我們所設計的產品都是從人的需求出發，為人服務的。當人們使用物品時，物品與人就產生了一種相互的關系，這種相互的關系稱為人機關系。2.人機關系中要實現的目標是高效、健康、舒適、安全(1)高效：把人和機作為一個整體，合理或最優地分配人和機的功能，促進二者的協調，提高人的工作效率。人機所在環境中的一些因素也影響人的效率和行為。
(2)健康：人在長期操作或使用產品的過程中，產品對人的健康不會造成不良的影響。
(3)舒適：人在使用產品的過程中，人體能處于自然的狀態，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍內，從而使人不致過早地產生疲勞。心理上的舒適感是人機關系應當考慮的目標。
(4)安全：人們在操作和使用產品的過程中，產品對人的身體不構成生理上的傷害。目的是避免操作者和使用者產生因作業而引起的傷害或傷亡。3.如何實現合理的人機關系(1)普通人群和特殊人群：產品設計應以普通人群為標準，還應充分考慮特殊人群的獨特需要。
(2)靜態的人群和動態的人群：人們在使用產品時處于靜態和動態兩種狀態交替之中，產品不但要符合人體的靜態尺寸(是指人的構造尺寸)，也要符合人體的動態尺寸(是指人的功能尺寸，包括人的動作范圍，體形變化等測量數據)。
(3)人的生理需求和人的心理需求：產品不但要滿足人的生理需求(性別、年齡等不同對同一產品的需求是不同的)，而且要滿足人的心理需求(視覺、聽覺、觸覺、味覺等)。
(4)信息的交互：人與產品的互動過程就是人與產品之間信息傳遞的過程。改變信息傳遞的途徑能夠獲得更好的人機關系。三、技術試驗及其方法
1.技術試驗技術實驗是技術活動中的一項重要內容，在技術發明、技術革新、技術推廣等活動中，它不僅是技術成功與否的驗證，更是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。
(1)什么叫技術試驗：在技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗等探索性實踐活動稱為技術試驗。
(2)技術試驗的重要性：可以使設計得以改進和完善設計，將設計的風險和失誤降到最低，對技術應用的實現起到了有力的保障作用。2.技術試驗方法(1)優選試驗法：運用數理統計的方法，選定若干次典型意義的試驗，邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果。如不同品種的水稻的對比實驗等。
(2)模擬試驗法：通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法。如汽車的碰撞實驗等。
(3)虛擬試驗法：利用計算機來虛擬現實中的技術設計原型并進行試驗的方法。如用計算機模擬“勇氣”號火星探測器登陸火星表面的場景效果。
(4)強化試驗法：通過擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法。如檢測產品的抗壓性能等。
(5)移植試驗法：在相互具有差異的事物之間，將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗。如橘子從長江以南移植到長江以北的種植試驗等。3.技術試驗的實施與報告的寫作技術實驗是一種探索性的實踐活動，需要試驗者具有科學的精神、嚴謹的態度，更需要頑強的毅力。
(1)技術試驗的實施包括制定試驗計劃、抽取樣本、進行試驗、分析數據、得出結論等幾個步驟。
(2)技術試驗報告是技術試驗工作完成后應當形成的成果，其項目包括試驗目的、試驗名稱、試驗準備、試驗過程(試驗步驟、試驗記錄)、試驗總結等。試驗報告的文字應力求簡明扼要。4.技術試驗在設計中的作用
通過技術試驗，可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展，特別是在設計的后期，進行綜合性的整體試驗顯得更為重要，因為能為設計的評價提供準確、客觀的數據。【例1】　(2016·10月浙江選考)如圖所示是一款可折疊木椅，從設計中的人機關系角度分析下列說法中不正確的是(　　)A.采用鉸連接便于折疊和展開，實現了高效目標
B.柵格結構的椅面和靠背透氣性好，實現了舒適目標
C.折疊和展開需要雙手操作，主要考慮了普通人群
D.站在一側就可以將木椅折疊和展開，主要考慮了人的靜態尺寸
解析　站在一側就可以將木椅折疊和展開，主要體現了高效目標，與人的自身的生理尺寸的長、短、大、小等都沒有關系。
答案　D[變式1]　(2016·8月溫州模擬)如圖所示的手環，具有查看運動量、監測睡眠質量、智能鬧鐘震動喚醒等功能。從人機關系角度分析，下列說法中不合理的是(　　)A.將手環靠近手機，即可安全解鎖，體現了高效的目標
B.手環具有藍牙連接手機功能，考慮了人的動態需求
C.手環腕帶有六色可選，滿足了人的心理需求
D.手環選用環保無毒材料，體現了健康目標
解析　B錯誤，沒有動態需求的說法。
答案　BA.支架的設計考慮了普通人群與特殊人群
B.可根據需要設定平動的范圍，考慮了人的動態尺寸
C.引導用戶活動頸部，實現了人機關系的健康目標
D.支架帶動屏幕緩慢平動，不影響閱讀，實現了人機關系的高效目標
答案　D[變式2]　如圖所示是一款新型門鎖，采用凹面設計，外圍有一圈熒光環，方便用戶找到門鎖并將鑰匙順著凹面插入鎖孔。從人機關系的角度分析，凹面和熒光環的設計主要是為了(　　)A.實現人機關系的舒適目標
B.考慮人的生理需求和心理需求
C.考慮特殊人群的需求
D.實現人機關系的高效目標
解析　這種方便用戶找到門鎖的設計提高了開門的效率。
答案　D【例3】　(2015·10月浙江選考) 如圖所示為一款帶有噴霧功能的淋浴頭，能噴出熱騰騰的水霧，使浴室保持適宜溫度，避免受涼；通過按鍵可調節水霧和淋浴水的大小，并使水溫控制在50 ℃以下，防止燙傷；淋浴頭的高度和角度可調節。從設計中的人機關系角度分析，下列說法中不正確的是(　　)A.水溫控制在50 ℃以下，實現了人機關系的安全目標
B.使浴室保持適宜溫度，實現了人機關系的舒適目標
C.通過按鍵調節水霧和淋浴水的大小，主要考慮了特殊人群的需要
D.淋浴頭的高度和角度可調節，考慮了靜態的人和動態的人
解析　本題考查人機關系要實現的目標和在設計中實現合理的人機關系，按鍵調節主要體現了高效目標。
答案　C[變式3]　如圖所示是一款可折疊的水杯。下列對水杯的評價中，不正確的是(　　)A.可以快速折疊，實現人機關系高效目標
B.采用食品級硅膠材質，無毒、無異味，實現人機關系健康目標
C.可折疊，便于攜帶，符合設計的實用原則
D.鍵式開關設計，按鍵防塵蓋即開，符合設計的技術規范原則
解析　鍵式開關設計，不是技術上強制性或推薦使用的標準，不能說符合設計的技術規范原則。故選D。
答案　D【例4】　如圖所示是一款鑰匙尋找器。把鑰匙和尋找器串在一起，找鑰匙的時候，只需吹響口哨，尋找器就會發出響聲。從人機關系角度分析，以下有關尋找器設計的說法不正確的是(　　)A.實現了人機關系的信息交互
B.實現了人機關系的安全目標
C.實現了人機關系的高效目標
D.考慮了普通人群和特殊人群的需求
解析　注意題干的要求是“說法不正確的”，故應該選擇B，信息交互、高效、特殊需求都能體現。
答案　B[變式4]　常見拐杖基本上都以腋下肩關節和大臂關節提供支持，還必須雙手緊握，相當不舒服。如圖所示是一款全新設計的以手肘為支撐點，綁在前臂上的拐杖，比現有產品要更靈活，更舒適，長時間的走路不易引起酸麻等疲勞狀態，而且能夠解放雙手，完成一些必要工作；該拐杖高度可調節，適合不同身高的人使用。針對該設計以下說法正確的是(　　)A.長時間的走路不易引起酸麻等疲勞狀態，這實現了人機關系的舒適目標
B.為了防滑，該拐杖使用橡膠墊，主要實現了健康的目標
C.該拐杖高度可調節的設計，主要實現了安全目標
D.該拐杖解放了人的雙手，體現了技術具有發展人的作用
解析　本題考查人機關系在設計中要實現的目標及設計中如何實現合理的人機關系。A項符合題意，B項主要實現安全目標，C項主要考慮人的動態尺寸，D項敘述體現了技術具有解放人的作用。
答案　A【例5】　(2018·11月浙江選考)如圖所示為一款振動試驗臺。把物品包裝后放入試驗臺，以汽車運輸時的顛簸狀態進行振動，測試物品是否會損壞。該試驗的方法屬于(　　)A.優選試驗法 B.強化試驗法
C.模擬試驗法 D.虛擬試驗法
答案　C[變式5]　淺色的鞋穿久了會發黃。試驗時將淺色的鞋放在耐黃變測試儀中(如圖所示)，溫度調到50 ℃左右，并用強光長時間不間斷地照射，以快速檢測鞋的發黃情況。該試驗的方法屬于(　　)A.模擬試驗法 B.強化試驗法
C.優選試驗法 D.虛擬試驗法
解析　快速達到臨界值，達到試驗效果。所以是強化試驗法。
答案　B【例6】　(2018·4月浙江選考)如圖所示是一款可折疊的嬰兒床。下列對嬰兒床的評價中，不正確的是(　　)A.無尖棱凸角，實現了人機關系的安全目標
B.可快速地展開和收攏，實現了人機關系的高效目標
C.可折疊，便于攜帶，符合設計的實用原則
D.整體采用圓形結構，符合設計的技術規范原則
解析　圓形結構不是一種技術上的規范要求。
答案　D[變式6]　(2017·11月浙江選考)一款適合兒童使用的智能姿勢提醒器。采用無輻射方式檢測姿勢，整機僅重6.5 g，外殼柔軟防滑，富有彈性，具有語音提示和信息存儲功能，家長可以通過手機APP了解孩子的姿勢情況。下列關于該姿勢提醒品質分析評價中，不正確的是(　　)A.采用了無輻射方式檢測姿勢，實現了人機關系的健康目標
B.整機僅重6.5 g，外殼柔軟防滑，與耳朵貼合良好，實現了人機關系的舒適目標
C.外殼有彈性，適用于不同大小的耳朵，符合人體的動態尺寸
D.通過手機APP顯示存儲在提醒器中的姿勢信息，實現了人機關系的信息交互
解析　外殼有彈性，適用于不同大小的耳朵，符合人體的靜態尺寸。
答案　C【易混易錯】
人機關系要實現的目標是安全、舒適、高效、健康
(1)安全目標：在設計中考慮人在操作和使用過程中，產品對人的身體產生的傷害。
(2)舒適目標：例如：各種用品的把手設計成和人手的結構形狀相吻合，使人握得更加穩當和舒適。
(3)高效目標：在設計中應充分考慮人的運動體能，合理地優化人、機和環境之間的相互關系，提高人的工作效率。例如：美國科學管理之父泰勒的“鐵鍬作業試驗”。
(4)健康目標：在設計中考慮人在長期操作或使用產品的過程中，產品設計的不合理對人的健康產生的影響。

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