【正文】 通過對(duì)產(chǎn)品造型，大小比例，使用材料，色彩搭配，裝飾圖案等的設(shè)計(jì)組合來表達(dá)的。 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)始終堅(jiān)持為人民服務(wù)的宗旨，不能出于某種不道德的目的。技術(shù)規(guī)范是有關(guān)開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的知識(shí)、領(lǐng)域、方法和規(guī)定的 總和 。 可持續(xù)發(fā)展原則 在技術(shù)世界中，技術(shù)產(chǎn)品是與生態(tài)、環(huán)境、資源等緊密相連的。 總之，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要考慮到人類長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，資源與能源的合理利用、生態(tài)的平衡等可持續(xù)發(fā)展的因素。 三、設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià) 設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)是指依據(jù)一定的原則，采取一定方 法和手段，對(duì)設(shè)計(jì)所涉及的過程及結(jié)果進(jìn)行事實(shí)判斷和價(jià)值認(rèn)定的活動(dòng)。從 評(píng)價(jià)者 來看，也有兩類：一是設(shè)計(jì)者自我評(píng)價(jià)，二是他人的評(píng)價(jià)。 進(jìn)行評(píng)價(jià)必須制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)要注意把握各個(gè)環(huán)節(jié)或階段的主要任務(wù)和目標(biāo)，要注意把握設(shè)計(jì)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)或階段之間的銜接和協(xié)調(diào)，要注意階段性成果的質(zhì)量。對(duì)最終產(chǎn)品的評(píng)價(jià)，有兩個(gè)基本的依據(jù)：一是參照設(shè)計(jì)的一般原則進(jìn)行評(píng)價(jià)，二是依據(jù)事先制定的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行評(píng)價(jià)。 設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)的交流 很多情況下，設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)目的往往不是為了甄 別，而是為了相互交流信息、征求意見、共同研討，進(jìn)而完善設(shè)計(jì)方案。其方式有口頭語言、文本、技術(shù)圖樣、圖表、模型、計(jì)算機(jī)演示、網(wǎng)頁等。 第 8 頁共 27 頁 第四章 發(fā)現(xiàn)與明確問題 一、發(fā)現(xiàn)問題 問題的來源 生活中，有 很 多 為 我們所不知道的需要解答的 話 題，這就是問題。 第二種：由別人給出問題，設(shè)計(jì)者必須針對(duì)問題尋求解決方案。 發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法 A、 觀察日常生活 日常生活是我們 存 在的背景和基礎(chǔ)，它往往蘊(yùn)藏著豐富的問題資源，同時(shí)也離我們最近。我們把對(duì)已有文獻(xiàn)信息進(jìn)行收集、分析的方法稱為 文獻(xiàn)法 ；把問卷的方式進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，獲取信息、發(fā)現(xiàn)問題的方法稱為 問卷調(diào)查法 ；把以詢問的方式收集和獲取信息、發(fā)現(xiàn)問題的方法稱為 詢問法 。 二、明確問題 明確問題的內(nèi)容和價(jià)值 A、 問題是否明確 明確問題需從問題表述本身是否明確、問題產(chǎn)生的原因是否明確、提出問題的目的是否明確等方面進(jìn)行考慮。 （ 3）在調(diào)查的范圍內(nèi)，該問題是否有普遍意義，在更廣的范圍內(nèi)，該問題是否有意義？ （ 4）在多個(gè)問題同時(shí)發(fā)生時(shí)，該問題是否是主要問題？ （ 5）現(xiàn)有的技術(shù)條件能否解決這個(gè)問題？技術(shù)發(fā)展以后呢？ （ 6）解決該問題所需要的投入是多少？投入與產(chǎn)出的比是否理想？ 明確問題的內(nèi)容和價(jià)值，除了需要一些主觀的分析外，還可以借助于一些研究手段來進(jìn)行。 當(dāng)我們對(duì)解決問題所受到的限制作了全面的梳理和分析后，就可以將該問題明確地視為一個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)象，并依據(jù)已有的調(diào)查、研究和分析，提出具體的具有一定可行性的設(shè)計(jì) 要求了。設(shè)計(jì)各階段工作的展開有的可以同時(shí)進(jìn)行，有的需要依次推進(jìn)。 產(chǎn)品本身是一個(gè)整體，包括功能、造型、材料等，但任何產(chǎn)品都不是孤立存在的，一方面，它是為人服務(wù)的，人的需求在很大程度上決定著產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；另一方面，它是在一定的環(huán)境中使用的，必然受到環(huán)境的制約，并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。 方案的構(gòu)思方法 方案的構(gòu)思是指人們?cè)谝欢ǖ恼{(diào)查研究和設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構(gòu)起來，形成一個(gè)完成的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現(xiàn)思維過程。如仿生技術(shù) （ 3）聯(lián)想法 要用聯(lián)想的方法進(jìn)行方案的構(gòu)思，人們就必須具備豐富的 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、較廣的見識(shí)、較好的知識(shí)基礎(chǔ)及豐富的想象力。 方案的比較和權(quán)衡 在多個(gè)方案經(jīng)構(gòu)思形成后，我們往往要對(duì)這些方案進(jìn)行評(píng)判和比較，同時(shí)要從設(shè)計(jì)的目的出發(fā)，針對(duì)一些相互制約的問題進(jìn)行權(quán)衡和決策，最后選出較為滿意的方案或集中各方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。 第 11 頁共 27 頁 第六章 設(shè)計(jì)圖樣的繪制 一、設(shè)計(jì)表現(xiàn)圖 技術(shù)語言的種類與應(yīng)用 技術(shù)語言是一種在技術(shù)活動(dòng)中進(jìn)行信息交流的特有的語言形式。按照專業(yè)類型來分，有計(jì)算機(jī)程序語言、工程圖學(xué)語言等；依照人的感覺類型的 不同來分，有視覺語言、聽覺語言和觸覺語言等；依據(jù)人的視覺形式的不同來分，有圖形符號(hào)語言、文字符號(hào)語言等。 技術(shù)圖樣：是采用某種規(guī)范形 式將設(shè)計(jì)用圖樣的形式表達(dá)出來的一種設(shè)計(jì)交流的語言。圖表是表達(dá)設(shè)計(jì)思想的一種十分有效的手段。 在進(jìn)行設(shè)計(jì)交流的過程中，不可能只運(yùn)用一種語言就完成所有的交流任務(wù)，應(yīng)該根據(jù)不同的場(chǎng)合使用不同的語言。作圖時(shí)，先按照作圖的要領(lǐng)，用鉛筆畫出物體的結(jié)構(gòu)線，使物體的各部分結(jié)構(gòu)關(guān)系能清楚地表達(dá)出來，然后用墨線描出物體的輪廓線，注意外輪廓的實(shí)線要略為粗一點(diǎn)。設(shè)計(jì)的主體構(gòu)思基本上是在繪制構(gòu)思草圖階段完成的。與草圖相比， 效果圖更能真實(shí)地表現(xiàn)產(chǎn)品的式樣、材質(zhì)和空間效果等。 建立坐標(biāo)軸的時(shí)候，各軸的夾角是 120 度。為了確定物體的結(jié)構(gòu)形狀，需要采用多面正投影。俯視圖在主視圖的正下方，左視圖在主視圖的正右方。 形體的尺寸標(biāo)注 四個(gè)基本的要求：正確 （符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)） 、完整 （不重復(fù)、不遺漏） 、清晰、合理 尺寸三要素： （ 1）尺寸界線 尺寸界線用細(xì)實(shí)線繪制，并由圖形的輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心處引出，也可利用輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心作尺寸線。 （ 3）尺寸數(shù)字 圖樣上所注尺寸表示形體的真實(shí)大小， 形體的真實(shí)大小與圖樣的大小及繪圖的準(zhǔn)確度無關(guān)。如 P124 直徑：符號(hào)為 248。 半徑：符號(hào)為 R，半圓或者不足半圓的圓弧需要標(biāo)注半徑。必要的其他視圖如局部放大圖、剖視圖等可以用來將三視圖不能完全表示的物體形狀表現(xiàn)清楚。（ 2）采用剖視圖后，應(yīng)省略不必要的虛線，只有對(duì)尚未表達(dá)清楚的物體結(jié)構(gòu)才畫出虛線。 在識(shí)讀線路圖的過程中，首先要認(rèn) 識(shí)線路圖中的元器件符號(hào)，知道它所代表的元器件；其次要弄清楚元器件符號(hào)相互之間的連接方式；最后確定信號(hào)如何流通。由于模型有 制作成本低、便于修改 等優(yōu)點(diǎn)， 設(shè)計(jì)者一般通過模型來呈現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案。 模型可視、可觸、可控制，可以形象地表達(dá)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的比例、尺度、線型、色彩、材質(zhì)以及每一個(gè)構(gòu)成面。 模型制作是技術(shù)設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是一種技術(shù)方法。 概念模型： 用于設(shè)計(jì)構(gòu)思初步完成之后，在草模的基礎(chǔ)上，用概括的手法表示產(chǎn)品的造型風(fēng)格、布局安排，以及產(chǎn)品與人、環(huán)境的關(guān)系等，從整體上表現(xiàn)產(chǎn)品造型的整體概念。作為產(chǎn)品的樣品，展示模型為研究人機(jī)關(guān)系、結(jié)構(gòu)、制造工藝、外觀、市場(chǎng)宣傳等提供實(shí)體形象，并可以直接向設(shè)計(jì)委托方征求意見，為審核方案提供實(shí)物依據(jù)。 不同的行業(yè)、不同的工種、不同的工序，往往有其特定的工藝要求和嚴(yán)格的工藝規(guī)范。不同的金屬材料用不同的性能。 工具一般有：劃針、鋼直尺、角尺、劃規(guī)和樣沖。其中銼削加工操作方便，使用廣泛。鉆孔的操作 第 14 頁共 27 頁 步驟：（ 1）劃線定位（ 2）裝夾工件（ 3）裝夾鉆頭（ 4）鉆孔。詳見 P150 三、模型制作 模型制作的一般步驟： （ 1）選擇合適的材料 （ 2）根據(jù)本地的條件，準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图庸ぴO(shè)備。 是指導(dǎo)用戶選擇產(chǎn)品、使用產(chǎn)品的“路標(biāo)”和“向?qū)А薄? 產(chǎn)品的維護(hù)和保養(yǎng)是進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問題。 產(chǎn)品說明書就注意強(qiáng)化用戶對(duì)產(chǎn)品的維護(hù)和保養(yǎng)意識(shí)。 第 16 頁共 27 頁 技 術(shù)與設(shè)計(jì) 2 第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 一、常見的結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)： （一）結(jié)構(gòu) ：是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列。 用公式表示應(yīng)力為：σ =F/s，其中， F 是內(nèi)力， S 是受力面積，σ是應(yīng)力。通常是指結(jié)構(gòu)體本身由細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件組成，如窗戶、畫框、房子的架構(gòu)等等。 結(jié)構(gòu)重心所在點(diǎn)的垂線是否落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，落在就是穩(wěn)定的，沒有就是不穩(wěn)定的。 3)結(jié)構(gòu)的形狀 ：結(jié)構(gòu)的形狀不同，其穩(wěn)定性也不同。 （二） 結(jié)構(gòu) 與強(qiáng)度 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 —— 結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。如送螺栓、門與門框等 剛連接 —— 既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一些需要考慮的因素，如材料、民俗文化、地域特點(diǎn)等。 如：蛋形椅、蓋里椅、趙州橋等 P30 第 18 頁共 27 頁 第二單元 流程與設(shè)計(jì) 一、生產(chǎn)和生活中的流程 時(shí)序： 時(shí)間上的先后順序就是時(shí)序。環(huán)節(jié)中又包含若干可以分解的、目標(biāo)更具體的事項(xiàng)。任何流程都反映一定的時(shí)序，體現(xiàn)出一定的環(huán)節(jié)。 流程的 意義 ： ①生活與流程： 科學(xué)合理的流程，可以指導(dǎo)我們正確地做事，提高工作和學(xué)習(xí)的效率，是我們的生活變得有序、合理，為我們的安全提供保障（例洗衣、煮飯與燒菜的流程安排，碘鹽和味精佐料的加放流程，青霉素注射流程等）。幾項(xiàng)工作同時(shí)進(jìn)行 —— 并行，并行投入較大。 對(duì) 生活方面的流程設(shè)計(jì)，主要考慮⑴節(jié)省時(shí)間。 ⑶ 保證安全。 ⑺ 其他，如環(huán)保等。 第 19 頁共 27 頁 三 、流程的優(yōu)化： 流程的優(yōu)化 及目的： 流程的優(yōu)化 ： 在 流程的 設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中， 要 對(duì)流程 進(jìn)行不斷的 改進(jìn)以期取得最佳效果的 過程。 流程 的 優(yōu)化 應(yīng)在綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上 ， 抓住主要矛盾，突出重點(diǎn)指標(biāo)的優(yōu)化， 綜合平衡，以 達(dá)到 整體優(yōu)化的 目的 。 案例分析：銀行存取款流程的優(yōu)化 P57 第 20 頁共 27 頁 第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)： 系統(tǒng)的含義： 由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體，稱為系統(tǒng)。 人 體 系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)是自然系統(tǒng)；城市系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是人造系統(tǒng) 生物系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)是實(shí)體系統(tǒng)；哲學(xué)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)是抽象系統(tǒng) 系統(tǒng)的基本特性 整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性。系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。 當(dāng)系統(tǒng)存在多個(gè)目標(biāo)時(shí)，要從整體協(xié)調(diào)的角度出發(fā)尋求平衡以獲得整體上的最佳效果。 春捂秋凍 電冰箱放合適的位置 飛機(jī)在空中適應(yīng)環(huán)境的飛行 二、系統(tǒng)的分析： 系統(tǒng)分析： 為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治?、比較、實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程。 （結(jié)合田忌賽馬案例） 系統(tǒng)分析的主要原則： 整體性原則 （丁謂修復(fù)皇宮） 、科學(xué)性原則 （三三進(jìn)九不如二五一十） 、綜合性原則 （孝襄高速公路） 。 ① 優(yōu)化目標(biāo) 和 目標(biāo)函數(shù)； ② 約束條件 （不能人為調(diào)節(jié)） ； ③ 影響因素 （可以人為調(diào)節(jié)） 。 三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ： 是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。注重各部分的縱向、橫向聯(lián)系；依據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性，考慮當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)。 第 22 頁共 27 頁 第四單元 控制與設(shè)計(jì) 一、控制的手段與應(yīng)用 ⑴ 事物的發(fā)展與變化具有多樣性。 ⑶ 控制的手段：控制的實(shí)現(xiàn)需要通過一定的手段。 自動(dòng)控制是指在無人直接參與的情況下，使事物的變化準(zhǔn)確地按照期望的方向進(jìn)行。 ① 控制在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用在一定程度上滿足了人們的需要。 二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式 ： 任何一 種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過若干個(gè)環(huán)節(jié) 共同實(shí)現(xiàn) ，這些環(huán)節(jié) 所涉及的裝置就 構(gòu)成 了 一 個(gè)系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。 如十字路口的紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)、樓宇的防盜報(bào)警控制系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、公園的音樂噴泉自動(dòng)控制系統(tǒng) 、電子 門 鈴、自動(dòng)門、賓館自動(dòng)叫醒服務(wù) 等。 從反饋來看，閉環(huán)控制系統(tǒng)就是指在系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋 回路 ，輸出量對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。 例如：電冰箱的溫度控制系統(tǒng) 輸入量 控制器 輸出量 執(zhí)行器 被控對(duì)象 控制量 電機(jī) 水泵 水管 接通電 源 （輸入） 水流量 水管排出 的 水 （輸出） 傳動(dòng)裝置 執(zhí)行活塞 車門 開關(guān) （輸入） 行程 量 門開 /關(guān) （輸出） 電腦控制裝置 撥號(hào)裝置 電話機(jī) 時(shí)間輸入 （輸入） 電信號(hào) 鈴聲 （輸出） 腳踏板 傳動(dòng)裝置 縫紉機(jī) 腳踩的力 （輸入） 旋轉(zhuǎn) 量 輸出轉(zhuǎn)速 （輸出） 聲電傳感器 執(zhí)行電路 走道燈 有 /無聲音 （輸入） 電信號(hào) 燈亮 /滅 （輸出） 時(shí)序控制裝置 執(zhí)行電路 紅綠燈 給定滅 /亮?xí)r序 （輸入） 控制量 燈滅 /亮?xí)r序 （輸出） ?輸入量 控制器 被控量 執(zhí)行器 被控對(duì)象 控制量 檢測(cè)裝置 比較器 ＋ － 第 24 頁共 27 頁 三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋 在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。 ④ 利用：在一般情況下，干擾因素是需要克服的。 案例分析： 電冰箱的溫度控制 P110 利用反饋來分析和處理被控制對(duì)象，通過系統(tǒng)的 輸 出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運(yùn)用的方法，稱為 反饋方法 。 一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，能 夠克服外界干擾，使被控量控制在給定值附近。 閉環(huán)控制系統(tǒng) 都是自動(dòng)控制系統(tǒng)。 黑箱方法提供了一種不必打開黑箱就可以研究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的方法 。能達(dá)到控制目的，采用易于實(shí)現(xiàn)的控制方式，降低控制成本、減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響等，是我們進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮的 基本問題 。 案例分析：電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) P119 設(shè)