【正文】 為了滿足自身的需 要和愿望對(duì)大自然進(jìn)行的改造 科學(xué)側(cè)重認(rèn)識(shí)自然，力求有所發(fā)現(xiàn) 技術(shù)側(cè)重利用和合理地改造自然，力求有所發(fā)明 科學(xué)回答“是什么”“為什么”的問(wèn)題 技術(shù)則更多地回答“怎么辦”的問(wèn)題 科學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，形成結(jié)論 技術(shù)則通過(guò)試驗(yàn)，驗(yàn)證方案的可行性與合理性，并實(shí)現(xiàn)優(yōu)化 科學(xué)促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步。狹義的知識(shí)產(chǎn)權(quán)包括著作權(quán)、專(zhuān)利權(quán)、商標(biāo)權(quán)三部分。理性地看待技術(shù)，應(yīng)以負(fù)責(zé)、更有遠(yuǎn)見(jiàn)、更有具道德的方式使用技術(shù)。 第二單元 技術(shù)世界中的設(shè)計(jì) 一、 技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系 1． 設(shè)計(jì)的內(nèi)涵 ： b 設(shè)計(jì) 是基于一定設(shè)想的、有目的的規(guī)劃及創(chuàng)造活動(dòng)。） 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心 2． 技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系 ： b ①設(shè)計(jì)是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的橋梁和紐帶。 （例：移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程） 二、 設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系 1． 人機(jī)關(guān)系的含義 ： b 當(dāng)我們使用物品時(shí)，物品就與人產(chǎn)生了一種相互關(guān)系。當(dāng)人們身處某一環(huán)境 的時(shí)候，這時(shí)的人機(jī)關(guān)系就體現(xiàn)為人與環(huán)境的相互關(guān)系。在人機(jī)關(guān)系中，往往存在復(fù)雜的多方面關(guān)系。 （例：開(kāi)門(mén)、乘電梯） 2． 人機(jī)關(guān)系在設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) ： a ①高效 例 ：“科學(xué)管理之父” 泰勒 “鐵鍬作業(yè)試驗(yàn)”。 ④ 信息的交互 （ 例 ：電話機(jī)的無(wú)液晶屏顯示、有液晶屏顯示、可以視屏通話。 （例：技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星） 重要性： 技術(shù)試驗(yàn)是技術(shù)活動(dòng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容；技術(shù)試驗(yàn)不僅是對(duì)技術(shù)成功與否的驗(yàn)證，更是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究規(guī)律、優(yōu)化技術(shù)的關(guān)鍵；技術(shù)試驗(yàn)是技術(shù)研究不可缺少的基本方法和手段，對(duì)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)起到了有力的保障作用；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。 ② 模擬試驗(yàn)法 ： 例 ： 汽車(chē)碰撞試驗(yàn)；大壩水利試驗(yàn)等 。 ④ 強(qiáng)化試驗(yàn)法 ： 例 ： 磚塊等施工材料的抗壓試驗(yàn)、耐火試驗(yàn) ⑤ 移植試驗(yàn)法 ： 如：橘子從長(zhǎng)江以南移植到長(zhǎng)江以北的種植試驗(yàn)。 3． 簡(jiǎn)單的技術(shù)試驗(yàn) ： c 技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施與報(bào)告的寫(xiě)作 技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施步驟：制定試驗(yàn)計(jì)劃、抽取樣本、進(jìn)行試驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論 技術(shù)試驗(yàn)試驗(yàn)報(bào)告：試驗(yàn)項(xiàng)目、 試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)準(zhǔn)備 、 試驗(yàn)步驟 、 試驗(yàn)記錄、試驗(yàn)總結(jié) 技術(shù)試驗(yàn)在設(shè)計(jì)中的作用 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心 通過(guò)試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、深化認(rèn)識(shí)、推動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展。 第三章 設(shè)計(jì)過(guò)程、原則及評(píng)價(jià) 一、 設(shè)計(jì)的一般過(guò)程 1．設(shè)計(jì)的一般過(guò)程： a 發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題，制定設(shè)計(jì)方案，制作模型或原型，測(cè)試、評(píng)估及優(yōu)化，產(chǎn)品的使用和維護(hù) 2．設(shè)計(jì)過(guò)程的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案： a 發(fā)現(xiàn)和明確問(wèn)題： 設(shè)計(jì)是技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，從本質(zhì)上說(shuō)，設(shè)計(jì)是一個(gè)問(wèn)題求解的過(guò)程。創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的核心。要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，除了要最大限度地發(fā)揮人的智慧外，還應(yīng)注意利用最新的技術(shù)成果和現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理論和方法。具有一定的開(kāi)放性。 加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的評(píng)價(jià)是樹(shù)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。 2．對(duì)產(chǎn)品多方面的評(píng)價(jià)： b 最終產(chǎn)品 是設(shè)計(jì)過(guò)程的結(jié)晶，是設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)水平的集中體現(xiàn)。在實(shí)際評(píng)價(jià)中，這兩個(gè)方面也可以結(jié)合起來(lái)。問(wèn)題是如何產(chǎn)生的？ 第一種：人類(lèi)生存活動(dòng)中必然會(huì)遇到的問(wèn)題。來(lái)源于需要 第三種：基于一定的目的由設(shè)計(jì)者自己主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，并試圖解決。這類(lèi)問(wèn)題的發(fā)展，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。我們把對(duì)已有文獻(xiàn)信息進(jìn)行收集、分析的方法稱(chēng)為文獻(xiàn)法；把問(wèn)卷的方式進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，獲取信息、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的方法稱(chēng)為問(wèn)卷調(diào)查法；把以詢問(wèn)的方式收集和獲取信息、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的方法稱(chēng) 為詢問(wèn)法。 4．技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)的重要性： a 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(wèn)題的途徑與方法。 二、 明確問(wèn)題 1．明確問(wèn)題的重要性： a 問(wèn)題表述本身是否明確、問(wèn)題產(chǎn)生的原因是否明確、提出問(wèn)題的目的是否明確，等 2．判斷問(wèn)題價(jià)值的方 法： c 判斷一個(gè)問(wèn)題是否有價(jià)值，必須從以下問(wèn)題著手： ① 所提出的問(wèn)題是否遵循了基本的科學(xué)原理。 ③ 在調(diào)查的范圍內(nèi)，該問(wèn)題是否有普遍意義，在更廣的范圍內(nèi)，該問(wèn)題是否有意義？ ④ 在多個(gè)問(wèn)題同時(shí)發(fā)生時(shí)，該問(wèn)題是否是主要問(wèn)題？ ⑤ 現(xiàn)有的技術(shù)條件能否解決這個(gè)問(wèn)題？技術(shù)發(fā)展以后呢？ ⑥ 解決該問(wèn)題所需要的投入是多少？投入與產(chǎn)出的比是否理想？ 3．設(shè)計(jì)要求、標(biāo)準(zhǔn)和限制： c 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心 設(shè)計(jì)對(duì)象的特點(diǎn)和問(wèn)題解決的標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)者的技術(shù)能力和條件 設(shè)計(jì)對(duì)象具有不同的特 點(diǎn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有所不同 （門(mén)鎖和玩具） 設(shè)計(jì)對(duì)象受到成本、環(huán)境等限制（ 工程設(shè)計(jì)等都要有一定的預(yù)算） 主觀條件，是否具有解決問(wèn)題所需的知識(shí)和技能（ 專(zhuān)業(yè)人員和中學(xué)生） 限制 客觀條件，要消耗一定的人力、物力、財(cái)力以及時(shí)間等（ 材料資料儀器設(shè)備） 4．制定一般的設(shè)計(jì)計(jì)劃表： c 制定周密的設(shè)計(jì)計(jì)劃對(duì)確保設(shè)計(jì)有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行也 有著重要的意義，參照 P89 能制定一般的設(shè)計(jì)計(jì)劃表 第五章 方案的構(gòu)思及其方法 方案的構(gòu)思方法 1．產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析的三個(gè)要素： c 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的 三要素 ：物、人、環(huán)境 設(shè)計(jì)需要考慮的 主要因 素 ： 功能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠、成本適當(dāng)、易于制作等 2．設(shè)計(jì)方案的常用構(gòu)思方法： c 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(guò)思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構(gòu)起來(lái)，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(guò)程。 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，等 第六 章 設(shè)計(jì)圖樣的繪制 一、 設(shè)計(jì)表現(xiàn)圖 1．技術(shù)語(yǔ)言的種類(lèi)及其應(yīng)用： a 技術(shù)語(yǔ)言 是一種在技術(shù) 活動(dòng)中進(jìn)行信息交流的特有的語(yǔ)言形式。 [技術(shù)圖樣 ]：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(lái)。呈現(xiàn)較復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案及對(duì)設(shè)計(jì) 進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明陳述時(shí)，比較合適。） [模型 ]：具有感性、直觀的特點(diǎn)，特點(diǎn)：容易吸引觀眾或讀者的注意 [圖表 ]：交流方式相對(duì)比較正式，具有一定技術(shù)要求的交流，其特點(diǎn)：較為規(guī)范，可以反復(fù)查閱、核對(duì)。圖表包括：表格、草圖、效果 圖等。 2．簡(jiǎn)單的草圖： c 草圖（ 方案草圖或設(shè)計(jì)速寫(xiě)）：它能迅速 捕捉和記錄設(shè)計(jì)者轉(zhuǎn)瞬即逝的創(chuàng)作靈感，表達(dá)設(shè)計(jì)創(chuàng)意，是把設(shè)計(jì)構(gòu)思轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)圖形的有效手段之一。 草圖的繪制步驟，詳細(xì)參看 P115 3．簡(jiǎn)單的效果圖： a 在識(shí)圖時(shí)要注意從整體上把握產(chǎn)品的形態(tài)、功能和特征，要注意從中了解產(chǎn)品外觀上的實(shí)際比例關(guān)系和色彩搭配及材質(zhì)感，了解產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和色彩裝飾效果。為了確定物體的結(jié)構(gòu)形狀，需要采用多面正投影 2．簡(jiǎn)單形體的三視圖： c 三視圖 ：物體的正面投影，即物體由前向后投影所得的圖形，通常反映物體的主要形狀特征，稱(chēng)為 主視圖 ；物體的水平投影，即物體由上向下投影所得的圖形，稱(chēng)為 俯視圖 ；物體的側(cè)面投影，即物體由左向右投影所得的圖形，稱(chēng)為 左視圖 。長(zhǎng)對(duì)正，高平齊，寬相等。 它通常由三視圖及其尺寸標(biāo)注，必要的其他視圖、標(biāo)題欄和文字說(shuō)明幾部分組成 。 （ A4 圖紙：210 297） 讀圖 ：首先要了解它的組成部分，其次要了解各個(gè)部分給我們提供了什么樣的信息 第七章 模型或原型的制作 一、 模型 1．模型及其功能： a 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。 ② 幫助分析設(shè)計(jì)的可能性 （設(shè)計(jì)復(fù)雜的產(chǎn)品 ， 例 ： 大東方號(hào)） 2．模型制作在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不同階段的作用： a 草模： 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的初期階段，可以采用立體模型將設(shè)計(jì)構(gòu)思簡(jiǎn)單地表示出來(lái)，供設(shè)計(jì)人員深入探討時(shí)使用。 結(jié)構(gòu)模型： 用于研究產(chǎn)品造型 與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，清晰地表達(dá)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)尺寸和連接方法，并用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)等。 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 （樣品） 。 工藝的種類(lèi)： 有加工工藝、裝配工藝、檢測(cè) 工藝、 鑄造工藝、表面處理工藝等。 [劃線 ]：就是在待加工的材料上用相應(yīng)的工具劃出加工部件的輪廓線或基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)線。工具一般有：劃針、鋼直尺、角尺、劃規(guī)和樣沖。鉆孔的操作步驟：①劃線定位 ② 裝夾工件③裝夾鉆頭④鉆孔。） [連接 ]：通過(guò)固定連接和半固定連接的方法可以實(shí)現(xiàn)金屬件之間的連接。 [表面刷光工序 ]：準(zhǔn)備 （清除毛刺和鐵屑） →粗處理 （用細(xì)銼銼平金屬表面） →細(xì)處理 （用精細(xì)級(jí)金剛砂紙打磨） [噴涂油漆 ]： 一般先檢驗(yàn)所選用的油漆對(duì)金屬表面的適用性，然后涂防銹漆，再 油漆噴涂。 三、 制作模型 1．加工工藝的的選擇： c 2．簡(jiǎn)單產(chǎn)品的模型或原型的制作： c 模型制作的一般 步驟 ： 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心 ① 選擇合適的材料 ② 準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)墓ぞ吆?加工設(shè)備。 在模型或原型制作完成之后，根據(jù)審美的需要，一般要對(duì)產(chǎn)品的外觀加以一定的潤(rùn)色，以使產(chǎn)品更美觀，更符合人們的心理需求。 結(jié)構(gòu)決定著事物存在的性質(zhì)。 實(shí)體結(jié)構(gòu) 是指結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的結(jié)構(gòu)。 如實(shí)心墻、大壩等。其受力特點(diǎn)是： 。 殼體結(jié)構(gòu) 是指層狀的結(jié)構(gòu)。 如摩托車(chē)手的頭盔、飛機(jī) 的外殼、貝殼等。） 二、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性： b 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 是指結(jié)構(gòu)在 的作用下維持其原有 的能力。 影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素： c （結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力） ① 、② 、③ 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有兩類(lèi)： 和 。 如：門(mén)與門(mén)框的連接 剛連接 —— 被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 三、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素： a 符合使用者對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的 和 要求， 因素，公眾和使用者的 ，使用者的 ，對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的 控制要求和一定的 等。 經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的欣賞與評(píng)價(jià)： c —— 與 兩個(gè)角度進(jìn)行。 文化角度 ：文化寓意與傳達(dá)，美學(xué)原則，反映時(shí)代、民族、習(xí)俗方面特征，個(gè)性特征等。包含環(huán)節(jié)與時(shí)序。 （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)生產(chǎn) ： 運(yùn)用科 學(xué)合理的流程可以有效地組織生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、 保證安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境等。 上一道工序完成之后才能進(jìn)入下一道工序 —— 串行。 時(shí)序與環(huán)節(jié)： a ⑴ 時(shí)序： 過(guò)程的經(jīng)歷中，各環(huán)節(jié)按照一定的時(shí)間順序先后出現(xiàn)、完成。 （ 例 ： 買(mǎi)票→ 候車(chē)→檢票→上車(chē) 。 常見(jiàn)的流程表達(dá)方式（流程圖） ： a 流程圖有 文字表達(dá)、表格表達(dá)、圖示表達(dá)、模型表達(dá)、動(dòng)畫(huà)演示 等。 不同的流程，產(chǎn)生的效益往往不同， “理解流程就是質(zhì)量 ”、 “流程就是效益 ”等。 具體的：流程設(shè)計(jì)的基本因素主要有材料、工藝、設(shè)備、人員和資金、環(huán)境等。 工藝 ： 不同產(chǎn)品的工藝要求各異，流程設(shè)計(jì)也不同。 人員和資金 ：不同的技術(shù)水平和必要的資金影響生產(chǎn)的過(guò)程、質(zhì)量和周期。 流程設(shè)計(jì)的基本步驟： a—— 見(jiàn)右圖 注： 流程設(shè)計(jì)的基本要素是 環(huán)節(jié) 和 時(shí)序 ； 對(duì)于有嚴(yán)格時(shí)間的時(shí)序，要標(biāo)注時(shí)間。 ⑵ 按照每個(gè)小過(guò)程應(yīng)該經(jīng)歷的時(shí)間順序，將各環(huán)節(jié)依次排開(kāi)，并用箭頭線連接起來(lái)。 小鐵錘的 錘柄 加工流程圖：下料→磨削圓頭→板牙套絲→電鍍 。 目的 ： 提高工作效率、降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全生產(chǎn)等 。主要手段是在不改變工藝的條件下，將某些環(huán)節(jié)的串行改 為并行。 （例： 對(duì)洗滌原理的了解，就會(huì)在流程中安排兩次漂洗 ） ⑵ 外部條件： 流程優(yōu)化要建立在“ 設(shè)備 ”、“材料”、 “工藝 ”水平提高的基礎(chǔ)上。 流程優(yōu)化過(guò)程所應(yīng)考慮的主要問(wèn)題： c 對(duì)一個(gè)流程的優(yōu)化，可以是整體的全面優(yōu)化，也可以是對(duì)某一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。比如，技術(shù)優(yōu)化，可能使成本提高。因此，在進(jìn)行流程優(yōu)化時(shí)，要綜合平衡，以取得整體優(yōu)化的成效。 構(gòu)成系統(tǒng)必須具備的三個(gè)條件： （ 1）至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素（部分）； （ 2）要素（部分）之間互相聯(lián)系、互相作用，按照一定方式形成一個(gè)整體； （ 3）整體具有的功能是各個(gè)要素（部分）的功能中所沒(méi)有的。 例：生態(tài)系統(tǒng)屬于自然系統(tǒng)；飛船、房舍等屬于人造系統(tǒng)。 例：計(jì)算機(jī)硬件屬于實(shí)體系統(tǒng)；軟件屬于抽象系統(tǒng)。是系統(tǒng)的最基本的特性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。 ○ 2 系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。 例：古代建筑的“梁柱結(jié)構(gòu)”、合金鋼材料各種性能的相互影響、家庭裝修工程 (3)目的性 （功能） ： 任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實(shí)現(xiàn)一定的功能，這是區(qū)別不同系統(tǒng)的主要標(biāo)志。 (5)環(huán)境適應(yīng)性 （自適應(yīng)） ： 系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中，并不斷的與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)的能量的和信息的交換，系統(tǒng)必須適應(yīng)