【正文】 。 自然界：天體結(jié)構(gòu)、地球的結(jié)構(gòu)、植物的結(jié)構(gòu)、動(dòng)物的結(jié)構(gòu) ?? 技術(shù)領(lǐng)域：汽車的結(jié)構(gòu)、微機(jī)的結(jié)構(gòu)、電腦主板的結(jié)構(gòu)、數(shù)字控床的結(jié)構(gòu) ?? 社會(huì)領(lǐng)域：教育管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、文章、詩(shī)歌的結(jié)構(gòu) ?? （二）結(jié)構(gòu)與力 從力學(xué)角度說，結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形態(tài)和大小改變的力。為了便于維護(hù)和保養(yǎng)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：①使用通用的標(biāo)準(zhǔn)部件；② 為產(chǎn)品配備必需的一般維修工具以方便產(chǎn)品維修；③盡量提供維修者易識(shí)讀的符號(hào)標(biāo)志；④ 產(chǎn)品設(shè)計(jì)上要便于拆裝并確保操作安全。 （ 3）按設(shè)計(jì)圖樣劃線 （ 4）對(duì)材料進(jìn)行割據(jù)、切削等加工 （ 5）裝配 （ 6）對(duì)模型進(jìn)行表面處理 （ 7）對(duì)產(chǎn)品的外觀造型和色彩進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)、功能進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)，檢驗(yàn)是否符合設(shè)計(jì)要求 （ 8）對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，做成展示模型。 銼刀 有扁平銼、半圓銼、圓銼、三角銼 等 。 金屬的加工工藝包括劃線、鋸割、銼削、鉆孔、連接和表面處理。 二、工藝 工藝 是利用工具和設(shè)備對(duì)原材料、半成品進(jìn)行技術(shù)處理，使之成為產(chǎn)品的方法。 通過模型可以研究技術(shù)活動(dòng)的規(guī)律和特征。模型制作是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。（ 3）由于剖切平面是假想的，因此在一個(gè)視圖上取剖視，并不影響其他視圖的投影（ 4）剖面需按規(guī)定畫出與物體材料相應(yīng)的剖面 線。標(biāo)注半徑的方 式也有多種，采用方式也應(yīng)根據(jù)圓弧的尺寸與位置來確定。圖樣上的尺寸，以毫米 （ mm） 為單位時(shí)，不注寫單位，否則必須注明。主視圖反映物體的長(zhǎng)和高，俯視圖反映物體的長(zhǎng)和寬，左視圖反映物 體的高和寬。具體繪制過程參看 P117118。 設(shè)計(jì)草圖 是經(jīng)過設(shè)計(jì)者整理、選擇，修改和完善的草圖，它是一種正式的草圖方案。多種語(yǔ)言綜合使用，才 能準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖、傳遞設(shè)計(jì)信息。具有直觀性、效 率 性、準(zhǔn)確性和永久性。技術(shù)活動(dòng)的豐富性使得技術(shù)語(yǔ)言具有多樣性。 運(yùn)用聯(lián)想法進(jìn)行構(gòu)思后，我們不能盲目地實(shí)踐，而應(yīng)該首先對(duì)方案進(jìn)行科學(xué)論證，而后再進(jìn)行制作和實(shí)施。因此，設(shè)計(jì)任何產(chǎn)品都應(yīng)綜合考慮物、人、環(huán)境三個(gè)方面。 設(shè)計(jì)計(jì)劃 為了保證設(shè)計(jì)的順利實(shí)現(xiàn)，我們需要制定設(shè)計(jì)計(jì)劃。 B、 問題的價(jià)值 明確了問題的內(nèi)容以后，還需要確定問題 是否有價(jià)值。對(duì)于日常生活中的問題，我們還可以通過有目的、有計(jì)劃的觀察來加以發(fā)現(xiàn)。 在技術(shù)課程中，我們討論的主要是技術(shù)方面的問題。即使是從參與設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)出發(fā)而進(jìn)行的評(píng)價(jià)，也離不開設(shè)計(jì)的交流。對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)應(yīng)服務(wù)于完善設(shè)計(jì)方案、促進(jìn)個(gè)人發(fā)展的根本目標(biāo)，不僅僅是設(shè)計(jì)過程終結(jié)時(shí)的回 顧性、反思性評(píng)價(jià)，而且也包括設(shè)計(jì)過程之中的即時(shí)性、階段性評(píng)價(jià)。 無論是對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)還是對(duì)設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)，都應(yīng)建立在事實(shí)判斷的基礎(chǔ)上。 設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合活動(dòng)，其一般原則對(duì)設(shè)計(jì)的成功具有重要影響。 需求分析 設(shè)計(jì)分析 方案構(gòu)思 模型制作 測(cè)試和評(píng)估 第 7 頁(yè)共 27 頁(yè) 技術(shù)規(guī)范既有強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)，也有推薦使用的技術(shù)規(guī)范。通過各種元素組合，表現(xiàn)產(chǎn)品不同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)形態(tài)美，技術(shù)美，材質(zhì)美，色彩美等獨(dú)特的表現(xiàn)元素，就會(huì)產(chǎn)生不同的產(chǎn)品風(fēng)格，帶給人們各種美的享受。 經(jīng)濟(jì)原則 設(shè)計(jì)中的經(jīng)濟(jì)原則是指以最 低的費(fèi)用最得最 大 的效 益 。 創(chuàng)新就是通過引入新概念、新思想、新方法、新技術(shù)等，或?qū)σ延械漠a(chǎn)品的革新來創(chuàng)造具有相當(dāng)社會(huì)價(jià)值的事物或形式。因此，掌握正確的使用和維護(hù)方法對(duì)于產(chǎn)品使用者來說尤為重要。 測(cè)試、評(píng)估及優(yōu)化 要明確設(shè)計(jì)方案是否可行，我們還必須進(jìn)行各種測(cè)試、評(píng)估，以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、完善產(chǎn)品原型。 方案構(gòu)思： 方案構(gòu)思是設(shè)計(jì)過程中最富有挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)，它要求我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求，大膽構(gòu)思，努力挖掘自己的創(chuàng)造潛力，提出解決 問題的多個(gè)設(shè)想。 因此，設(shè)計(jì)必須從調(diào)查需求、分析信息、發(fā)現(xiàn)和明確需要解決和值得解決的問題開始，并在此基礎(chǔ)上提出設(shè)計(jì)項(xiàng)目，明確設(shè)計(jì)要求。 這就是一種非常典型的移植試驗(yàn)。 如汽車碰撞試驗(yàn)。 如：技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星 。 （ 3）、滿足人的心理需求和生理需 求 設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系，不僅要滿足人的生理需求，而且要滿足人的 心理需求。 案例：培土小工具 （ 4） 安全 安全是指在人們的操作 和 使用 產(chǎn)品的過程 中 ， 產(chǎn)品對(duì)人 的身體 不構(gòu)成生理上的傷害，產(chǎn)品與人接觸的部分不允許有尖角和鋒利的邊槽 ，易產(chǎn)生危險(xiǎn)的地方應(yīng)進(jìn)行安全保護(hù)設(shè)計(jì) 。案例：乘電梯、進(jìn)門中存在的人機(jī)關(guān)系。 設(shè)計(jì) 主要分為：技術(shù)設(shè)計(jì)與藝術(shù)設(shè)計(jì)。 如： 達(dá) 三、技術(shù)的未來 對(duì)“技術(shù)的未來”的思考和憧憬，既不需要技術(shù)迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術(shù)崇拜中肓目樂觀。產(chǎn)生太空垃圾）。技術(shù)通過試驗(yàn)，驗(yàn)證方案的可行性與合理性，并實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)艱難的歷程。 “綠色”技術(shù)：主要包括綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)以及清潔工藝等。 ⑵ 隨著技術(shù)的發(fā)展，勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)也發(fā)了較大的變化， 第一第二產(chǎn)業(yè)從業(yè)者數(shù)量減少，第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)者數(shù)量大幅度增加。 發(fā)展人： 技術(shù)促進(jìn)人的精神和智力的發(fā)展，使得人的創(chuàng)新精神和批判能力得以提高，思維方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，自我價(jià)值得以體現(xiàn)。 ⑵人類學(xué)要進(jìn)食補(bǔ)充能量 —— 食品烹飪加工、農(nóng)作物栽培、家禽飼養(yǎng)技術(shù)。 ⑸人類需要出行 —— 車、船制造技術(shù)。技術(shù)改變社會(huì)生活方式。 ⑷ 技術(shù) 在 軍事、政治、文化 等 領(lǐng)域 好發(fā)揮著重要作用 。 人類有目的、有計(jì)劃、有步驟地技術(shù)活動(dòng)推動(dòng)了技術(shù)的不斷發(fā)展。一般地，每一項(xiàng)技術(shù)都需要綜合運(yùn)用多個(gè)學(xué)科、多方面的知識(shí)。 ⑶、技術(shù)與其他科學(xué)都有聯(lián)系 ，如技術(shù)與藝術(shù)，技術(shù)與工藝學(xué)，技術(shù)與材料學(xué)等。 知識(shí)產(chǎn)權(quán) ：是人們基于自己的智力活動(dòng)創(chuàng)造的成果和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的標(biāo)記、信譽(yù)而依法享有的權(quán)利。 一項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新需要設(shè)計(jì)，一個(gè)技術(shù)產(chǎn)品的更新需要設(shè)計(jì)，一項(xiàng)新工藝的改進(jìn)也需要設(shè)計(jì)。 如： 燈具的發(fā)展 （ 3） 技術(shù)進(jìn)步還促進(jìn)人們?cè)O(shè)計(jì)思維和手段的發(fā)展。 二、設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系 什么是人機(jī)關(guān)系 在現(xiàn)實(shí)生活中，我們每時(shí)每刻都會(huì)與身邊的物品發(fā)生聯(lián)系。 也可通過改變環(huán)境因素來提高工作效率 ， 環(huán)境因素包括溫度、濕度、噪聲、照明、振動(dòng)、污染和失重等。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)充分地考慮特殊人 群 的特點(diǎn)和需要。這樣的設(shè)計(jì)都是為了滿足人的心理需求。通過技術(shù)試驗(yàn)，可以使設(shè)計(jì)得以改進(jìn)和完善，將設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)和失誤降到最低。 （ 3） 虛擬試驗(yàn)法 ：利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來虛擬現(xiàn) 實(shí)中的技術(shù)設(shè)計(jì)原型并進(jìn)行試驗(yàn)的方法稱為虛擬試驗(yàn)法。因此，科學(xué)的精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、頑強(qiáng)的毅力等良好品質(zhì)對(duì)于技術(shù)試驗(yàn) 的實(shí)施具有重要作用，是 試驗(yàn)者必須具備的基本品質(zhì)。 在這個(gè)過程中，要大膽突破傳統(tǒng)觀念的束縛，始終明確 ： （ 1）運(yùn)用不同的材料、結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生 不同的設(shè)計(jì)方案。 方案篩選： 當(dāng)多個(gè)設(shè)計(jì)方案產(chǎn)生以后，我們就要依據(jù)一定的原則，對(duì)這些方案進(jìn)行篩選。 評(píng)估： 在測(cè)試的基礎(chǔ)上，我們還要對(duì)設(shè)計(jì)方案和產(chǎn)品進(jìn)行較為全面的評(píng)估。在一項(xiàng)具體設(shè)計(jì)中，有些階段或步驟可能會(huì)發(fā)生變化，有些步驟之間則可能出現(xiàn)一定的循環(huán)。 設(shè)計(jì)過程中，一般可以從原理、結(jié)構(gòu)、技術(shù)、材料、工藝等 方面進(jìn)行考慮改進(jìn)和突破，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的目標(biāo)。另一個(gè)方面，如果設(shè)計(jì)者只追求價(jià)廉而粗制濫造，就從根本上違背了設(shè)計(jì)的目的，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品滯銷或虧本銷售，造成更大的浪費(fèi)。 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。 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。 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)。 進(jìn)行評(píng)價(jià)必須制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。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)。其方式有口頭語(yǔ)言、文本、技術(shù)圖樣、圖表、模型、計(jì)算機(jī)演示、網(wǎng)頁(yè)等。 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。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 。 （ 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。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)。 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(yǔ)言、文字等方式呈現(xiàn)思維過程。 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)。按照專業(yè)類型來分，有計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言、工程圖學(xué)語(yǔ)言等；依照人的感覺類型的 不同來分，有視覺語(yǔ)言、聽覺語(yǔ)言和觸覺語(yǔ)言等；依據(jù)人的視覺形式的不同來分，有圖形符號(hào)語(yǔ)言、文字符號(hào)語(yǔ)言等。圖表是表達(dá)設(shè)計(jì)思想的一種十分有效的手段。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)。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。為了確定物體的結(jié)構(gòu)形狀，需要采用多面正投影。 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。如 P124 直徑：符號(hào)為 248。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。 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。 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。 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。 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。 工具一般有：劃針、鋼直尺、角尺、劃規(guī)和樣沖。鉆孔的操作 第 14 頁(yè)共 27 頁(yè) 步驟：（ 1）劃線定位（ 2）裝夾工件（ 3）裝夾鉆頭（ 4）鉆孔。 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)。 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。 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。 （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。 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。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)。 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）。 對(duì) 生活方面的流程設(shè)計(jì)，主要考慮⑴節(jié)省時(shí)間。 ⑺ 其他，如環(huán)保等。 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 。 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。 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。 （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） 。 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。 第 22 頁(yè)共 27 頁(yè) 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。 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。 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)。 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)。 ④ 利用：在一般情況下，干擾因素是需要克服的。 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。 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 。 案例分析：電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) P119 設(shè)