資源簡(jiǎn)介

(共64張PPT)
§2.2設(shè)計(jì)的基本方法和基礎(chǔ)知識(shí)
一、技術(shù)設(shè)計(jì)的種類
技術(shù)設(shè)計(jì)的種類
原創(chuàng)性設(shè)計(jì)
改進(jìn)性設(shè)計(jì)
綜合（組合）性設(shè)計(jì)
1、原創(chuàng)性設(shè)計(jì)
為了打開紅酒瓶塞的軟木塞，設(shè)計(jì)的螺旋狀開瓶器。
這種最初的設(shè)計(jì)屬于原創(chuàng)性設(shè)計(jì),又稱為開發(fā)性設(shè)計(jì)
想一想這種開瓶器存在哪些不足 如何改進(jìn)
在總的方案原理變化不大的情況下，對(duì)已有的設(shè)計(jì)進(jìn)行局部的變更改進(jìn)，使其更加合理、完善，或滿足某些特定的需要,這種設(shè)計(jì)叫改進(jìn)性設(shè)計(jì)。
3、綜合（組合）性設(shè)計(jì)
應(yīng)用現(xiàn)有的技術(shù)及原理重新進(jìn)行組合，使其系統(tǒng)化、綜合化、產(chǎn)生新的優(yōu)點(diǎn)、特色，創(chuàng)造出新的功能設(shè)計(jì)方法叫做綜合（組合）設(shè)計(jì)。
幾種開瓶器的綜合性設(shè)計(jì)
綜合(組合)性設(shè)計(jì)
外形組合
性能組合
功能組合
模塊組合
原理組合
系統(tǒng)組合
外形組合設(shè)計(jì)
多功能螺絲刀
性能組合設(shè)計(jì)
通 信 光 纜
原理組合設(shè)計(jì)
功能組合設(shè)計(jì)
文藝晚會(huì)的表演由每一場(chǎng)文藝節(jié)目模塊組合而成
家具、電器的擺放、裝潢設(shè)計(jì)也是一種組合設(shè)計(jì)
模塊組合設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的組合設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的組合設(shè)計(jì)而成。
神舟六號(hào)飛船由發(fā)射系統(tǒng)、
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、航天員
系統(tǒng)、飛船本身系統(tǒng)和回收系
統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。
汽車也可以看作系統(tǒng)的組合設(shè)計(jì)
A 技術(shù)設(shè)計(jì)的原則
二、技術(shù)設(shè)計(jì)的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)
科學(xué)性原則 創(chuàng)新性原則
需要性和實(shí)用性原則 經(jīng)濟(jì)性原則
最優(yōu)化原則 可靠性原則
安全性原則 工程心理學(xué)和生理學(xué)原則
法律道德規(guī)范原則 通用性標(biāo)準(zhǔn)性原則
時(shí)效性原則 可持續(xù)發(fā)展原則
1、科學(xué)性原則：
設(shè)計(jì)必須遵從科學(xué)的原理，按照大自然的規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則設(shè)計(jì)是不會(huì)成功的。
想一想：永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)是否遵從了科學(xué)性原則？
2、創(chuàng)新性原則：
設(shè)計(jì)只有不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能具有新的生命力。
一個(gè)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以在原理運(yùn)用功能、結(jié)構(gòu)、指標(biāo)、外觀等方面進(jìn)行創(chuàng)新，也可以在安全，可靠耐用，有利于節(jié)能、環(huán)保創(chuàng)造優(yōu)良性價(jià)比，有利于使用者身心健康、舒服、快捷、方便等方面進(jìn)行創(chuàng)新等。
例如：電視機(jī)從誕生以來，在新材料、新器件、新技術(shù)、外觀、節(jié)能等方面進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
3、 需要性和實(shí)用性原則－－要把解決存在的問題，滿足用戶的需要作為設(shè)計(jì)的一個(gè)原則，不要設(shè)計(jì)用戶不歡迎甚至反對(duì)的產(chǎn)品。
男士車
女士車
對(duì)比：
（1）以前的靠按鈕或旋鈕來實(shí)現(xiàn)開關(guān)或調(diào)臺(tái)的的傳統(tǒng)電視機(jī)為什么會(huì)逐漸被淘汰，出現(xiàn)了現(xiàn)在比較高級(jí)的遙控電視機(jī)？
（2）以前的手機(jī)體積比較大，重量也比較大，而且功能也比較單一，現(xiàn)在的手機(jī)體積、質(zhì)量小，而且功能也月來越來越多，用處也越來越大。為什么會(huì)出現(xiàn)這種狀況？
4、 經(jīng)濟(jì)性原則
設(shè)計(jì)中的經(jīng)濟(jì)原則是指以最低的費(fèi)用取得最佳效果。
在材料方面講究經(jīng)濟(jì)原則
在運(yùn)輸成本方面講究經(jīng)濟(jì)原則
經(jīng)濟(jì)性原則－－在設(shè)計(jì)中，要考慮用戶的經(jīng)濟(jì)條件，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，力求用最少的成本，設(shè)計(jì)出滿足用戶要求的產(chǎn)品。
應(yīng)從哪些方面著手降低成本，體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)原則
議一議：
材料（合理使用質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、能優(yōu)化產(chǎn)品品質(zhì)的原材料）、技術(shù)、管理、工藝（加工方法）、包裝、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)等等。
性價(jià)比，全稱是性能價(jià)格比，是一個(gè)性能與價(jià)格之間的比例關(guān)系，具體公式：性價(jià)比=性能/價(jià)格。所以，大家購買產(chǎn)品時(shí)，都會(huì)選擇性價(jià)比高的產(chǎn)品購買。但是，產(chǎn)品的性價(jià)比應(yīng)該建立在同一的性能基礎(chǔ)上，也就是說，如果沒有一個(gè)相同的性能比較基礎(chǔ)，得出的性價(jià)比是沒有意義的。
小資料：
提高功能成本比的方法：
①功能不變，降低成本。
②價(jià)格不便，增加功能。
③增加功能，降低成本。
廚用剪刀
怎樣實(shí)現(xiàn)價(jià)值優(yōu)化
5、 最優(yōu)化原則－－所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目在功能、技術(shù)上盡可能是目前（并可能在一段時(shí)間內(nèi)）是最合理的。
最優(yōu)化不一定是最先進(jìn)，但一定是最合理
最優(yōu)化原則設(shè)計(jì)要貫徹”系統(tǒng)化”和優(yōu)化的思想。這一原則要求在研究解決問題是，統(tǒng)籌兼顧，大力協(xié)同，多中擇優(yōu)，采用時(shí)間、空間、程序、主體、客體等方面的峰值佳點(diǎn)，本著“多利相衡取其重，多害相衡取其輕”的精神進(jìn)行綜合優(yōu)化和系統(tǒng)篩選。
坦克機(jī)動(dòng)性不及汽車，火力不如遠(yuǎn)程大炮，防護(hù)不如堡壘，但卻當(dāng)之無愧成為“陸戰(zhàn)之王”。
6、 可靠性和安全性原則
問題：
（1）為什么小孩子的玩具都沒有鋒利的棱角和尖的的局部形狀？
　（2）為什么現(xiàn)在的轎車都配備安全氣囊？
　（3）為什么很多家電產(chǎn)品上都要求必須通過 “CCC”認(rèn)證？（CCC認(rèn)證即是“中國(guó)強(qiáng)制認(rèn)證”，其英文名稱為“China Compulsory Certification”，縮寫為CCC。CCC認(rèn)證對(duì)涉及到的產(chǎn)品執(zhí)行國(guó)家強(qiáng)制的安全認(rèn)證。）
－－設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目應(yīng)在規(guī)定使用時(shí)間內(nèi)，能可靠安全的工作，能適應(yīng)規(guī)定的條件和環(huán)境，不會(huì)發(fā)生故障和事故。
電熱水瓶
熱得快
7、 工程心理學(xué)和生理學(xué)原則
－－設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目必須滿足人類心理的需求，要美觀、舒適、使用方便，是使用者和產(chǎn)品之間建立最協(xié)調(diào)的關(guān)系。又稱“人類工效學(xué)原則”。
普通雨傘
方便時(shí)尚的折疊傘
8、 法律、道德規(guī)范原則－－技術(shù)設(shè)計(jì)要遵守有關(guān)的法律、制度、規(guī)范，不允許有違反、違規(guī)行為。
目前流行的LED“免電燈”，用的是電話線的余電，電費(fèi)由電信部門負(fù)擔(dān)，廠家這一技術(shù)創(chuàng)新符合法律規(guī)范原則嗎？
“免電燈”侵害了電信部門的合法權(quán)益,也侵犯了用戶正常使用通信業(yè)務(wù)的權(quán)益
設(shè)計(jì)通過互聯(lián)網(wǎng)竊取他人銀
行卡密碼的木馬程序
9、 通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則
－－產(chǎn)品設(shè)計(jì)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)件，這樣，產(chǎn)品通用，維護(hù)方便，擁有更廣闊的市場(chǎng)。
你知道火車為什么能安全地運(yùn)行在鐵軌上嗎？
一個(gè)重要因素是鐵軌都是按照嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的。鐵路的鋪設(shè)、火車的車輪間距離都有嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，否則火車就無法在鐵軌上運(yùn)行。
各行各業(yè)都可能有一些設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)范，這些規(guī)范往往是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及科學(xué)理論的總結(jié)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)必須遵循。
小資料：
各行各業(yè)還有一些標(biāo)準(zhǔn)化的零部件，稱為標(biāo)準(zhǔn)件。例如機(jī)械行業(yè)的螺釘、螺母、銷釘，電子行業(yè)的一些電子元器件等，都是常見的標(biāo)準(zhǔn)件。
中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)插頭
歐洲標(biāo)準(zhǔn)插頭
你能辨認(rèn)這些標(biāo)志嗎？
小資料：
10、 時(shí)效性原則
－－必須按照設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的截至日期完成設(shè)計(jì)任務(wù)，避免使產(chǎn)品制造出來后成為過時(shí)的東西。
分析課本P45例1，說明設(shè)計(jì)失敗的原因。
(1)違反了時(shí)效性原則，沒有在規(guī)定的6個(gè)月期限交貨，而是8個(gè)月才交貨；
(2)還違反了時(shí)效性原則的第二個(gè)內(nèi)容“不應(yīng)該使產(chǎn)品制造出來后成為過時(shí)的東西”。因?yàn)?個(gè)月后已經(jīng)有另一研究所同時(shí)研制出性能相同，價(jià)格更便宜的產(chǎn)品。所以A研究所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品成為過時(shí)的產(chǎn)品。
9. 可持續(xù)發(fā)展原則
可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)原則，就是要克服傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不足，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品既能滿足產(chǎn)品功能的要求，又能滿足適應(yīng)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的需求。
基本思想是，在設(shè)計(jì)階段將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納人設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境保護(hù)作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)。
可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)原則包括以下主要內(nèi)容：
⒈ 設(shè)計(jì)過程的每一個(gè)決策充分考慮盡量減少對(duì)環(huán)境的破壞。
⒉ 盡可能減少原料和自然資源的使用，減輕各種技術(shù)、工藝對(duì)環(huán)境的污染。
⒊ 在設(shè)計(jì)過程中最大限度地減小產(chǎn)品重量和體積，精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)；在生產(chǎn)中減少消耗；在流通中降低成本；在消費(fèi)中減少污染。
⒋ 改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使用過的產(chǎn)品廢棄物中尚有利用價(jià)值的資源或部件便于回收，減少廢棄物的垃圾量。
下列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，為什么符合可持續(xù)發(fā)展原則？
議一議：
光電池
可降解的餐盒
1、試分析以下舉措分別主要考慮
到了哪些原則？
⑴西藏自治區(qū)政府決定關(guān)閉三個(gè)
火力發(fā)電站代之以兩個(gè)水利發(fā)電
站、兩個(gè)地?zé)岚l(fā)電站和一個(gè)風(fēng)力
發(fā)電站。以上措施主要遵循哪一
原則？
⑵F1邁凱輪被控竊取法拉利賽車
的絕密技術(shù)，用以調(diào)校賽車動(dòng)力
提升賽車性能，邁凱輪此舉違反
了技術(shù)設(shè)計(jì)中的哪一原則？
⑶海爾電熱水器上加裝隔電墻
以下是一則網(wǎng)絡(luò)幽默，雖然稍顯
荒誕不經(jīng)，但是你是否從里面悟
出點(diǎn)什么道理？
軍委主席： 成吉思汗 國(guó)務(wù)院總理： 諸葛亮 外交部長(zhǎng)： 周恩來 衛(wèi)生部長(zhǎng)： 華佗 公安部長(zhǎng)： 展昭 最高人民法院院長(zhǎng)：包拯
國(guó)家禁 毒署署長(zhǎng)： 林則徐 教育部長(zhǎng)： 孔子
這樣的人員配置，遵循了哪一原則？
（4）英國(guó)奧索假肢公司研制和發(fā)明
了智能仿生假肢，其仿生足內(nèi)裝有傳
感器，由于這種智能感應(yīng)，“本體”
的使用者可以更輕松自然地站立或
坐下，步態(tài)也更加平衡矯健。
以上設(shè)計(jì)主要考慮了哪些原則？
遠(yuǎn)望5號(hào)解決船舶穩(wěn)性的方法
在船體上前后各裝兩個(gè)減搖鰭，把
十幾度的搖擺減少到5度。
2. 在雷達(dá)基座上安裝相關(guān)設(shè)備，
進(jìn)而把5度的搖擺減少到1度。
3.在天線上安裝相關(guān)設(shè)備，把1度
的搖擺減少到幾秒。 三級(jí)減搖措施，就使主測(cè)量船在6
級(jí)海浪下達(dá)到了陸地標(biāo)準(zhǔn)，可以在
12級(jí)臺(tái)風(fēng)中昂首挺立。
以上措施主要考慮設(shè)備的哪一因素？
技術(shù)設(shè)計(jì)的原則:
科學(xué)性原則 創(chuàng)新性原則
需要性原則 經(jīng)濟(jì)性原則
最優(yōu)化原則 可靠性原則
安全性原則 工程心理學(xué)和生理學(xué)原則
法律規(guī)范原則 通用性標(biāo)準(zhǔn)性原則
時(shí)效性原則 可持續(xù)發(fā)展原則
小結(jié)：
這些原則之間是怎樣的一種關(guān)系？這些原則是獨(dú)立存在的嗎？之些原則能同時(shí)遵守嗎？
實(shí)際運(yùn)用中，各個(gè)原則并不是獨(dú)立的，它們之間有著相互聯(lián)系，相互制約、相互影響的關(guān)系。這些原則可以同時(shí)遵守，但側(cè)重點(diǎn)會(huì)有所不同。在運(yùn)用中既要綜合考慮，又要分清主次。
設(shè)計(jì)的一般原則要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)中要考慮到人文因素和要機(jī)關(guān)系，要樹立創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)要具有對(duì)人、社會(huì)、環(huán)境的責(zé)任感。
B 技術(shù)設(shè)計(jì)的一些方法
七種方法：
常規(guī)設(shè)計(jì)法
系統(tǒng)設(shè)計(jì)法
功能設(shè)計(jì)法
工效學(xué)設(shè)計(jì)法
可靠性設(shè)計(jì)法
最優(yōu)化設(shè)計(jì)法
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法CAD
（Computer Adied Design）
借鑒法
應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法
技術(shù)（或工程）實(shí)驗(yàn)法
保證系統(tǒng)各個(gè)部分的協(xié)調(diào)工作
基本功能和輔助功能
考慮人的生理和心理特征，能做到安全、方便、
舒適、美觀的設(shè)計(jì)目標(biāo)
抗熱、抗震、抗干擾，適應(yīng)環(huán)境，預(yù)備“余量”
設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)進(jìn)行的過程，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)選擇
利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)或仿真，可以用最快的速度獲得效果。
例如：城市交通
例如：橫跨一條江河的交通：輪渡、橋梁、隧道
C 人機(jī)關(guān)系
概念:人機(jī)關(guān)系是指人與”機(jī)器設(shè)備”及所使用的”一切物品”之間的關(guān)系,包括使用時(shí)與所在的環(huán)境之間的關(guān)系.
目的:是為了在設(shè)計(jì)產(chǎn)品和實(shí)施某個(gè)項(xiàng)目時(shí),實(shí)現(xiàn)快速高效,讓人感到方便,舒適,同時(shí)保證健康和安全.
在具體的設(shè)計(jì)中,這里的”人”往往是指大多數(shù)人的情況,同時(shí),我們也盡可能考慮到特殊人的特殊需要,必要時(shí)專門為他們進(jìn)行專門的設(shè)計(jì).在人處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或環(huán)境有可能變遷時(shí),我們的設(shè)計(jì)還要用”動(dòng)態(tài)”的角度來展開,以實(shí)現(xiàn)最合理、最長(zhǎng)久的優(yōu)良效果.
C 設(shè)計(jì)的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
部頒標(biāo)準(zhǔn)
案例：我國(guó)家用吸油煙機(jī)的設(shè)計(jì)、
生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)：
《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)吸油煙機(jī)GB/T 17713-1999》
其內(nèi)容包括：
適用范圍、引用標(biāo)準(zhǔn)、術(shù)語、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求（環(huán)境條件、安全性能、噪音、調(diào)速、照明、結(jié)構(gòu)要求、外觀等）、試驗(yàn)方法、檢測(cè)規(guī)則、標(biāo)志標(biāo)簽與包裝等項(xiàng)目。
吸油煙機(jī)
三、技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程
是
無
否
有
值得
發(fā)現(xiàn)問題
值得解決嗎？
有條件解決嗎？
確定設(shè)計(jì)課題
調(diào)查、手機(jī)設(shè)計(jì)所需的信息、數(shù)據(jù)、資料
制定設(shè)計(jì)方案（多種），并進(jìn)行權(quán)衡，決策優(yōu)化，選定方案
進(jìn)行具體、詳細(xì)的設(shè)計(jì)
實(shí)施設(shè)計(jì)（產(chǎn)品研制）
產(chǎn)品（或方案實(shí)施結(jié)果）的檢測(cè)
評(píng)價(jià)、提出改進(jìn)意見
是最優(yōu)化設(shè)計(jì)嗎？
完成設(shè)計(jì)
進(jìn)行鑒定
申請(qǐng)專利
不解決
暫時(shí)不解決
修 改 設(shè) 計(jì)
否
中間過程檢測(cè)，評(píng)價(jià)及改進(jìn)
四、技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程舉例
發(fā)現(xiàn)問題
展開調(diào)查
制定方案
制作模型
測(cè)試優(yōu)化
推廣應(yīng)用

展開更多......

收起↑