【正文】 所受到的主觀條件的限制，明確設(shè)計(jì)所應(yīng)受到的限制和所應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而提出設(shè)計(jì)任務(wù)。 C、 技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn) 技術(shù)研究、技術(shù)試驗(yàn)是重要的技術(shù)活動(dòng)，也是發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法。 第一、第二種問題的提出往往比較明確，主要是針對(duì)一般的和已有的問題提出的，而第三種問題卻是全新的，它需要我們積極主動(dòng)的思考，需要我們細(xì)致入微的工作，需要我們獨(dú)具慧眼的發(fā)現(xiàn)。 在設(shè)計(jì)的交流過程中，應(yīng)當(dāng)注意提煉關(guān)鍵的技術(shù)信息。 由于對(duì)最終產(chǎn)品的評(píng)價(jià)是對(duì)設(shè)計(jì)成果的總評(píng)價(jià)，因此，應(yīng)從多方面把握評(píng)價(jià)內(nèi)容。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)當(dāng)客觀、明確，體現(xiàn)科學(xué)性和可操作性。 評(píng)價(jià)涉及到評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)者。 技術(shù)設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展原則是指產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 既滿足當(dāng)代發(fā)展的需求，又要考慮未來發(fā)展的需要，不以犧牲后人的利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益為代價(jià)來滿足當(dāng)代人的需求。此外，設(shè)計(jì)是創(chuàng)造性的活動(dòng)，在利用有關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專利的法律法規(guī)保護(hù)自己的成果的同時(shí)，還要尊重他人的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)成果的道德觀念。 功能成本比 =功能 /成本。 實(shí)用原則 設(shè)計(jì)中的實(shí)用性是指設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為了實(shí)現(xiàn)其目的而具有的基本功能。 第 6 頁(yè)共 27 頁(yè) 二、 設(shè)計(jì)的一般原則 在長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，人們逐漸總結(jié)出創(chuàng)新、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀、道德、技術(shù)規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展等設(shè)計(jì)的一般原則。 優(yōu)化： 為了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，我們既要分析測(cè)試和評(píng)估的具體記錄，也要重視對(duì)公眾意見的調(diào)查，以明確改進(jìn)的方向。一般地，模型制作包括兩個(gè)階段，既繪制圖樣和制作模型或原型。 收集信息： 可以通過用戶調(diào)查，專家咨詢，查閱圖書資料，收聽收看廣播電視，瀏覽互聯(lián)網(wǎng)等渠道收集有關(guān)的信息。特別是在設(shè)計(jì)的后期，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合性的整體試驗(yàn)，可以為設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)提供準(zhǔn)確、客觀的數(shù)據(jù)。 （ 4） 強(qiáng)化試驗(yàn)法 ： 是在技術(shù)試驗(yàn)中 通過擴(kuò)大和強(qiáng)化試驗(yàn)對(duì)象的作用，提高試驗(yàn)效率的方法。 技術(shù)試驗(yàn)方法 （ 1） 優(yōu)選試驗(yàn)法 ：運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，選定若干次典型意義的試驗(yàn)，邏輯地推出全部試驗(yàn)所達(dá)到的最佳效果。改善信息傳遞的途徑能夠獲得更好的人機(jī)關(guān)系。 （ 2）、考慮靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人的關(guān)系 人們使用產(chǎn)品時(shí)時(shí)常處于動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種狀態(tài)之中，因此，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不但要符合人體靜態(tài)的尺寸，也要符合人體的動(dòng)態(tài)尺寸。 （ 2） 健康 人機(jī)關(guān)系所追求的健康 ， 是指在長(zhǎng)期操作或使用的情況下 ， 產(chǎn)品對(duì)人的健康不會(huì)造 成不良的影響。這種相互的關(guān)系就稱為人機(jī)關(guān)系。發(fā)展的技術(shù)不斷豐富著人們的設(shè)計(jì)手段和方法。 （ 1） 設(shè)計(jì)是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的橋梁和紐帶。 專利權(quán) 是指依法批準(zhǔn)的發(fā)明人或其權(quán)利受讓人對(duì)其發(fā)明成果在一定年限內(nèi)享有的獨(dú)占權(quán)或?qū)Ｓ脵?quán)。它既可以給人們帶來福音，也可能給人們帶來危害。 科學(xué)側(cè)重認(rèn)識(shí)自然，力求有所發(fā)展（科學(xué)是回答“為什么”）；科學(xué)通過實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證假設(shè)，形成結(jié)論。技術(shù)的發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新。 如：都江堰、荷蘭的風(fēng)車。具體為： ⑴ 技術(shù)是社會(huì)財(cái)富積累的一種形式，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)具有直接的經(jīng)濟(jì)意義。 技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，能更好地滿足人們的需求，使人們的生活 更加精彩。 第 1 頁(yè)共 27 頁(yè) 通用技術(shù)學(xué)業(yè)水平考試 復(fù)習(xí)提綱 技術(shù)與設(shè)計(jì) 1 第一章 走進(jìn)技術(shù)世界 一、技術(shù)的價(jià)值： 技術(shù)與人的關(guān)系 技術(shù)是人類滿足自身的需求 和 愿望 對(duì) 大自然 進(jìn)行的改造 。 技術(shù)的作用： 保護(hù)人： 提供抵抗不良環(huán)境，防止被侵害的手段和工具。 它促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，并 為企業(yè)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。 ⑵ 人類利 用技術(shù)和改造自然要有合理的尺度，要注意對(duì)自然的保護(hù)，不能忽視對(duì)自然的保護(hù)，不能忽視一些技術(shù)或產(chǎn)品對(duì)環(huán)境可能造成的負(fù)面影響。技術(shù)創(chuàng) 新常常表現(xiàn)為技術(shù)革新和技術(shù)發(fā)明。 技術(shù)則是人類為了滿足自身的需要和愿望對(duì)大自然進(jìn)行的改造。 例如：電池可以帶來光明和動(dòng)力，也可以帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。 專利權(quán)是一種專有權(quán)，一旦超過法律規(guī)定的保護(hù)期限，就不再受法律保護(hù)。 案例：白色污染和可降解餐具 （ 2） 設(shè)計(jì)促進(jìn)技術(shù)的革新。 如：奧運(yùn)場(chǎng)館“鳥巢”中使用的 新技術(shù)、新材料、新工藝。 當(dāng)然“人機(jī)關(guān)系”中的機(jī)并不僅僅是指計(jì)算機(jī)或機(jī)器。 案例： 高跟靴、煙 （ 3） 舒適 人機(jī)關(guān)系中的舒適 ， 是指人在使用產(chǎn)品的過程中 ， 人體能處于自然的狀態(tài) ， 操作或使用的姿勢(shì)能夠在人們自然、正常的肢體活動(dòng)范圍之內(nèi) ， 而使人不致過早地產(chǎn)生疲勞。要讓人在使用它時(shí)，能夠方便施力、有足夠的空間等。 如：電話機(jī)的無(wú)液晶屏顯示、有液晶屏顯示、可以視 頻 通話。 如不同品種水稻的對(duì)比試驗(yàn)等。 （ 5） 移植試驗(yàn)法 ： 在相互有差異的事物之間，將某些共同相關(guān)的因素從一物移植到另一物進(jìn)行試驗(yàn)的方法。 第 5 頁(yè)共 27 頁(yè) 第三章 設(shè)計(jì)過程、原則及評(píng)價(jià) 一、設(shè)計(jì)的一般過程 發(fā)現(xiàn)和明確問題 從本質(zhì)上說，設(shè)計(jì)是一個(gè)問題求解 的過程。 設(shè)計(jì)分析： 面對(duì)收集到的各種信息，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，找出設(shè)計(jì)需要解決的主要問題，并分析其可能的解決辦法。 對(duì)于圖樣，我們既可以手工繪制，也可以用計(jì)算機(jī)輔助制圖。 一般說來， 我們可以對(duì)三種典型人群，即專家、潛在客戶和用戶進(jìn)行調(diào)查，征集優(yōu)化的具體意見。這些原則往往互相聯(lián)系，互相制約，互相滲透，并體現(xiàn)在設(shè)計(jì)過程的各環(huán)節(jié)中，成為指導(dǎo)設(shè)計(jì)過程和進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的基本準(zhǔn)則。 物理功能 （性能、構(gòu)造、效率精度和可靠性）、 生理功能 （方便性、安全性、宜人性）、心理功能（造型、色彩、機(jī)理和裝飾）、 社會(huì)功能（個(gè)人價(jià)值、興趣、愛好和社會(huì)地位）。 提高功能成本比的方法：在功能不變的前提下降低成本；在價(jià)格不變的前提下，增加功能；在增加功能的同時(shí)降低成本。 技術(shù)規(guī)范原則 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)必須符 合一定的技術(shù)規(guī)范。 可持續(xù)發(fā)展原則是隨著人類社會(huì)的發(fā)展和人類認(rèn)識(shí)的深入而不斷發(fā)展變化的。從 評(píng)價(jià)對(duì)象 來看，設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)可以分為兩類：一是對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)，二是對(duì)設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)。 對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià) 加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)是樹立質(zhì)量管理意識(shí)、加強(qiáng)質(zhì)量管理、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵。對(duì)于不同的產(chǎn)品，評(píng)價(jià)的內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)可能有所不同。對(duì)他人所提出的理念、信息、意見要做客觀的、有意義的、實(shí)事求是的分析，要能敏捷地抓住他人的意見、建議 中的創(chuàng)新點(diǎn)或?qū)ψ约涸O(shè)計(jì)活動(dòng)有啟發(fā)意義的部分，用以改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)，從而師交流的過程成為改進(jìn)自己設(shè)計(jì)、開闊自己視野的過程。這類問題的發(fā) 現(xiàn) ，一方面可以挑戰(zhàn)和拓展我們的能力，另一方面也有可能更好地滿足人們的需要，推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。 通過技術(shù)研究、技術(shù)試驗(yàn)，我們有可能從對(duì)已有技術(shù)問題的研究中發(fā)現(xiàn)與之相聯(lián)系的問題，從已有的研究結(jié)論中發(fā)現(xiàn)新的問題，也有可能在技術(shù)研究、技術(shù)試驗(yàn)中獲得靈感、體悟，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)新的問題。 無(wú)論是一個(gè)問題的解決，還是一項(xiàng)設(shè)計(jì)的進(jìn)行，它的限制主要是由兩方面決定 的 ，一是設(shè)計(jì)對(duì)象的特點(diǎn)和問題解決的標(biāo)準(zhǔn)，二是設(shè)計(jì)者的技術(shù)能力和條件。 合理的設(shè)計(jì)分析是成功地進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步，分析得當(dāng)可以指引以后的技術(shù)上可以少走或不走彎路。 （ 2）模仿法 模仿現(xiàn)實(shí)生活中存在的一些事物進(jìn)行方案的構(gòu)思。 考慮的方面：實(shí)用、美觀、創(chuàng)新、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性、加工難易程度、經(jīng)濟(jì)成本。 口頭語(yǔ)言：較多適用于面對(duì)面的、規(guī)范要求并不過于嚴(yán)格的場(chǎng)合，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)潔、方便。 網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言：幫助人們實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的設(shè)計(jì)交流的需要。 構(gòu)思草圖 是設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的設(shè)計(jì)想法的記錄，它以具體圖形的形式記錄和描繪設(shè)計(jì)者頭腦中的諸多想法。采用這種投影圖可以表示最初的設(shè)計(jì)思想。 為了在同一張紙上畫三視圖，三個(gè)投影面必須展開 、攤開 在同一個(gè)平面上。一般采用箭頭 （箭頭就瘦長(zhǎng)） 作為尺寸線終端。如 P125。 畫圖時(shí)應(yīng)注意： （ 1）物體被剖開后，用粗實(shí)線畫出物體的剖面輪廓及剖切平面后的可見輪廓。 模型：是根據(jù)實(shí)物、設(shè)計(jì)圖樣或構(gòu)思，按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實(shí)物相似的一種物體。 如果設(shè)計(jì)一旦失敗，損失將十分巨大，所以，設(shè)計(jì)一件復(fù)雜的產(chǎn)品，必須通過模型制作，才能投入生產(chǎn)。 展示模型： 展示模型是在結(jié)構(gòu)模型和功能模型的基礎(chǔ)上，采用真實(shí)材料，按照準(zhǔn)確的尺寸，做成的與實(shí)際產(chǎn)品幾乎一致的模型。 金屬材料的加工工藝 金屬材料 ： 黑色金屬、有色金屬和特殊金屬材料。 銼削： 為了使工件符合設(shè)計(jì)所要求的形狀、尺寸和粗糙度，往往需要進(jìn)行銼削，銑削和磨削。連接方法見 P148 表面處理： 表面刷光，噴涂油漆、鍍層。 技術(shù)產(chǎn)品的維護(hù)和保養(yǎng)：是指維護(hù)產(chǎn)品完好技術(shù)狀況或工作能力面進(jìn)行的作業(yè)。 了解服務(wù)信息的渠道： ①說明書；②打電話或上網(wǎng)；③其他用戶。 框架結(jié)構(gòu) —— 受力特點(diǎn)：支撐空間而不充滿空間。 如：高塔的共同特點(diǎn)都是上端小而下端大 。 ②常見的 構(gòu)件的橫截面形狀：工字形、十字形、長(zhǎng)方形、 L 形、圓形、 U 形 ③ 結(jié)構(gòu)的連接方式 鉸連接 —— 被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 2）文化的角度主要有： ① 文化寓意與傳達(dá)， ② 公眾認(rèn)可的美學(xué)原則， ③ 反映的時(shí)代、民族、習(xí)俗方面的特征， ④ 結(jié)構(gòu)的個(gè)性特征等。 可以把流程理解為為了一定的目的去做事情的順序。上一道工序完成之后才能進(jìn)入下一道工序 —— 串行。⑵ 提高質(zhì)量。 流程設(shè)計(jì)的步驟： ①確定 目標(biāo) ， 明確任務(wù) ② 分析 基本 因素 ③明確 主要事項(xiàng) （步驟）④確定 時(shí)序 ，劃分 環(huán)節(jié) ⑤ 畫出流程圖 ⑥修改方案 設(shè)計(jì)流程時(shí)，不但要懂技術(shù)，還要熟知工 廠的設(shè)備情況、工人的技術(shù)水平、生產(chǎn)組織流程、質(zhì)量管理流程等。比如對(duì)洗滌原理的了解，就會(huì)在流程中安排兩次漂洗； ⑶ 人員技術(shù)水平的提高。系統(tǒng)的任何一個(gè)要素（部分）發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時(shí)，都會(huì)影響其他要素（部分）或整體的功能的發(fā)揮。 （ 5）環(huán)境適應(yīng)性：系統(tǒng)只有具有對(duì)環(huán)境的適 應(yīng)能力，才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。（案例： 農(nóng)業(yè)間作套種，家具利潤(rùn)問題等） 影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素： 指對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響，并且可以認(rèn)為調(diào)節(jié)的因素。 ②系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用： 運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題。 例如：人力三輪車轉(zhuǎn)彎過程中的方向控 制問題，其控制的對(duì)象就是人力三輪車，控制的目的是為了改變?nèi)嗆囆旭偟姆较颍刂频氖侄问球T車人通過雙手轉(zhuǎn)動(dòng)車把，改變前輪的方向并帶動(dòng)后輪。 控 制 的 應(yīng)用 自古就有，并在近代得到了迅速發(fā)展，它涉及到社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。 案例分析：自行車行駛的速度控制的實(shí)現(xiàn) P102 案例分析：電風(fēng)扇的風(fēng)速控制的實(shí)現(xiàn) P102 控制系統(tǒng)的 輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響 ，這種控制系統(tǒng)為開環(huán)控制系統(tǒng)。 與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了一個(gè) 由檢測(cè)裝置組成的環(huán)節(jié) 。 （ 1）什么是反饋 控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入并與輸入量進(jìn)行比較的過程，就 是反饋。用于要求高精度和高可靠性的場(chǎng)合。 設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)，是選擇開環(huán)控制還是閉環(huán)控制，應(yīng)根據(jù)對(duì)控制精度的要求以及條件的可行性而定。 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，還包括畫出必要的設(shè)計(jì)圖紙（控制電路設(shè)計(jì)或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）和實(shí)施圖紙、撰寫說明書等。自動(dòng)控制系統(tǒng)不一定是閉環(huán)控制系統(tǒng)。 如普通電水壺將水加熱至沸騰時(shí)，需要人工關(guān)閉電源，而自動(dòng)電水壺具有擋水沸騰時(shí)自動(dòng)切斷電源的功能，終究是運(yùn)用反饋方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的結(jié)果。 ①來源： 有的干擾因素 是環(huán)境造成的，如影響自行車行駛速度的變化的自然風(fēng)等；有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機(jī)導(dǎo)航信號(hào)的手機(jī)信號(hào)等。 常采用方框來表示系統(tǒng)的 環(huán)節(jié)，用單向信號(hào)線來表示系統(tǒng)信號(hào)傳遞的方向，這種圖稱為 控制系統(tǒng)的方框圖 ，它表示了系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、功能和相互之間的關(guān)系。 （ 空調(diào)對(duì)房間溫度的控制使房間溫度適宜、自動(dòng)取款機(jī)縮短取款時(shí)間、自動(dòng)水龍頭等） ② 生產(chǎn)中往往需要對(duì)溫度、濕度、壓力、速度及加工動(dòng)作等進(jìn)行控制，控制在生產(chǎn)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。 P98 從控制過程中人工干預(yù)的情形來分，控制有 人工控制和自動(dòng)控制 。 ③系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化：首先從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)最優(yōu)化方法： 使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法。 系統(tǒng)分析的顯著特點(diǎn)是完整而不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因素及其相互的影響，全面地思考和解決問題。 （請(qǐng)掌握 P68 頁(yè)的表格與巴爾扎克的塑像分析、木桶理論） （ 2）相關(guān)性：是指組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。 案例分析： P64 自行車由車架、車把、鞍座、前叉、腳蹬、鏈輪、鏈條、車輪（輪 胎、輻條、車圈、氣門）、車閘、等主要部件組成。 對(duì)流程的改進(jìn)過程，稱為流程的優(yōu)化。 ⑷ 節(jié)省資源。 簡(jiǎn)單流程圖的識(shí)讀： 識(shí)讀流程圖的要點(diǎn) ：⑴ 找流程的環(huán)節(jié)，明確每個(gè)環(huán)節(jié)的功能和作用； ⑵ 弄清流程中時(shí)序的體現(xiàn)與特征；⑶ 流程是技術(shù)的核心概念之一。 流程的表達(dá)： 流程圖 流程圖有文字表達(dá)、表格表達(dá)、圖示表達(dá)等方式，有些場(chǎng)合還可用模型表達(dá)、動(dòng)畫演示等。 時(shí)序體現(xiàn)了具體活動(dòng)內(nèi)容的先后關(guān)系，在這種先后關(guān)系中，有些步驟之間的時(shí)序是不可顛倒的，有些步驟之間的時(shí)序是可 以顛倒的。具體有榫接、膠接、焊接等，如固定鐵床架的連接 ： 結(jié)構(gòu)的 改變 可能導(dǎo)致功能的變化。 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素是相互關(guān)聯(lián)的，需要綜合考慮各種因素來討論結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 殼體結(jié)構(gòu) —— 受力特點(diǎn)：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上