第二章 技术世界中的设计 课件-2022-2023学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计1》（82张PPT）

(共82张PPT)
DESIGN
技术世界中的设计
技术与设计的关系 | 设计的一般原则 |
设计的一般过程 | 技术试验及其方法 |
延时符

01


延时符
技术与设计的关系
厘清技术与设计的相互关系 | 理解设计的丰富内涵

思考
什么是技术？
什么是设计？
是从人类需求出发，秉持一定的价值理念，运用各种物质及装置、工艺方法、知识技能与经验等，实现具有一定使用价值的创造性实践活动。
基于一定的设想、有目的的规划及创造活动。
设计
设计
技术与设计的关系
设计是技术发展的重要驱动力
1.设计是技术成果转化的桥梁和纽带
2.设计促进技术革新
技术的发展对设计产生重要影响
1.设计依赖技术得以实现
2.技术发展为设计提供了更广阔的发展空间
3.技术进步还促进人们设计思维和手段的发展
-思维: 人们不断思考利用新技术新材料、新工艺来改进现有产品、开发新产品
-手段: 人们利用计算机，扫描仪，打印机来设计，使设计的手段更便捷，丰富
设计是技术成果转化的桥梁和纽带
蓝牙技术
移动互联
网技术
移动通信
技术
音频、视频
媒体播放技术
摄影技术
Wifi技术
设计1
Moto V8
设计是技术成果转化的桥梁和纽带
在厚度仅为4.5毫米的超薄翻盖上集成了这两块高质量的屏幕，视觉效果令人叹为观止。摩托罗拉V8还有高达500MHz的高速CPU，菜单响应非常迅速。而外屏虚拟触摸按键的引入更为V8增色不少。
——中关村2007年智能手机年度评价
摩托罗拉 V8
设计是技术成果转化的桥梁和纽带
设计2
iphone
设计1
蓝牙技术
移动互联
网技术
移动通信
技术
音频、视频
媒体播放技术
摄影技术
Wifi技术
设计促进技术的革新
设计2 iphone
设计1 Moto v8
技术发展方向
按键技术
翻盖技术
旋盖技术
滑盖技术
万能充技术
全面屏
柔性屏技术
屏下指纹技术
移动电源技术
设计依赖技术得以实现
技术发展为设计提供了更为广阔的发展空间，使设计的主题更加丰富，设计的表达方式更加多样，设计的效率更高。
设计依赖技术得以实现
没有技术支撑，设计就只能是空想。
此处是《没啥用科技发布会》视频
技术进步促进人们设计思维和手段的发展
思维：人们不断思考如何应用新技术、新材料、新工艺来改进现有产品、开发新产品等问题。
手段：计算机、三维扫描仪、三维打印机使得设计手段更加便捷、丰富。
理解设计的丰富内涵
■ 技术设计侧重功能、结构、材料、工艺等
■ 艺术设计侧重审美、欣赏、文化等
笔记本电脑：提升性能
理解设计的丰富内涵
创意台灯：设计新意
理解设计的丰富内涵
技术产品的设计通常以技术设计为核心，艺术设计融入其中。
兼具技术设计与艺术设计？
技术与设计的关系
设计是技术发展的重要驱动力
1.设计是技术成果转化的桥梁和纽带
2.设计促进技术革新
技术的发展对设计产生重要影响
1.设计依赖技术得以实现
2.技术发展为设计提供了更广阔的发展空间
3.技术进步还促进人们设计思维和手段的发展
-思维: 人们不断思考利用新技术新材料、新工艺来改进现有产品、开发新产品
-手段: 人们利用计算机，扫描仪，打印机来设计，使设计的手段更便捷，丰富
设计很重要
技术很重要

02


延时符
设计的一般原则
分析设计的一般原则 | 辨析设计原则之间的关系
实用原则
创新原则
经济原则
美观原则
技术规范原则
可持续发展原则
道德原则
设计的一般原则
实用原则
虽有乎千金之玉卮，至贵而无当，漏不可盛水，则人孰注浆哉？
——《韩非子》
【思考】设计了一个非常有创意的水杯，但它不能盛水，这个设计还有意义吗？
对于产品设计来说，必须考虑到它的实用性
实用原则
设计中的实用性是指设计的产品为实现其目的而具有的基本功能。它包括物理功能、生理功能、心理功能和社会功能等。
创新原则
创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等，或对已有产品的革新来创造具有一定社会价值的事物或形式。
第一台手摇洗衣机
第一台电动洗衣机
单缸单洗洗衣机
双缸半自动洗衣机
全自动滚筒洗衣机
创新原则
创新是设计的核心。包括技术发明与技术革新。可从原理、结构、技术、材料、工艺等方面考虑改进和突破。
经济原则
经济原则是指产品得到最优良的设计、实现最佳的功能的同时，所涉及到的各方面的成本的总量最小。
效益成本比
经济原则
提高效益（经济效益、社会效益……）
降低成本（生产成本、运输成本……）
效益成本比
经济原则
这项设计名为 “Better Shelter”，采用的是宜家的扁平设计，整个“房子”采用金属管钢架搭建，而板材则采用的是轻质的塑料板。屋顶上安置了可拆卸的太阳能电池板，可以为难民提供方便的电力。
道德原则
设计要为人服务
不能出于某种不道德的目的
不能危害身体健康
不能破坏环境
不能抄袭他人的设计成果
……
道德原则
假冒伪劣
三聚氰胺毒奶粉事件
ATM密码盗取机
山寨机
美观原则
产品外观的美是通过对产品造型、大小比例、使用材料、色彩搭配、装饰图案等的设计组合来表达的。
产品设计中的美观原则是多元的，它受到消费者、功能、技术、文化传统等多方面的影响。
技术规范原则
技术规范是有关开发生产技术的知识、领域、方法和规定的总和。
不同的国家和地区使用不同的技术规范：
技术规范原则
不同的国家和地区使用相同的技术规范
USB接口
全球漫游服务

技术规范原则
技术规范有强制性的（GB），也有推荐性的(GB/T)；
技术规范原则
技术规范是发展的。
可持续发展原则
可持续发展原则指产品的设计既满足当代发展的需求，又考虑未来发展的需要。即不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人的需求。
设计是一项综合活动。设计过程中，各种原则并不是各自独立的，它们之间有着相互联系、相互制约、相互影响的关系。
权衡利弊，整体判断。
辨析设计原则之间的相互关系
【思考】在产品设计过程中，当设计原则之间关系发生冲突时，该如何取舍？
1、如图所示是一款便携微型风力发电装置。该装置结构简易，折叠后只有一根拐杖大小，携带方便。它由碳纤维做成，重量很轻。当有风时，展开帆布，发电机运转，USB接口连接手机等移动设备提供电力。以下关于该产品的说法不合理的是(　　)
A．风力发电符合可持续发展原则
B．内置的充电接口，符合技术规范原则
C．利用了风能，增加了能源的消耗，违背了道德原则
D．折叠后只有一根拐杖大小，携带方便，体现了实用原则
练一练
C
3、计算机是我们经常用到的工具，但使用时间长了会让手腕酸疼，因此有人设计出了保护手腕的键盘，这运用了（ ）原则
A. 科学性 B. 实用性
C. 美观性 D. 创新性
2、电话发展了好几代，从砖头式的大哥大，到现在小巧玲珑、功能齐备的手机这都显示出手机设计的（ ）原则
A. 经济性 B. 可持续发展性
C. 创新性 D. 实用性
C
B
练一练
5、日本一家公司开发研制出一款新型DVD光盘，制成该光盘的主要材料是从玉米中提炼出的淀粉合成的塑料，以减少电子垃圾的排放，这体现了设计的（ ）。
A. 可持续发展原则 B. 美观原则
C. 实用原则 D. 道德原则
4、家中的灯管或灯泡坏了，购买之前一定要搞清产品规格，如功率、接口、外形尺寸等，否则只能带上旧产品。这说明设计遵循（ ）
A. 美观性原则 B. 经济性原则
C. 实用性原则 D. 规范性原则
D
A
练一练

03


延时符
设计的一般过程
体验设计的一般过程（上） | 体验设计的一般过程（下）
发现与明确问题
制定设计方案
制作模型或原型
优化设计方案
编写产品说明书
设计的一般过程
发现与明确问题
【思考】便携式小凳的设计要求是什么？
便携式小凳的设计要求
1.结构简单、稳固，易于制作。
2.自重轻、体积小，便于携带。
3.制作成本不高于5元。
4.承重不低于25kg。
设计必须从调查需求、分析信息、发现与明确需要解决和值得解决的问题开始，并在此基础上提出设计项目。
制订设计方案
运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。
任何设计方案都有改进的可能性，好方案绝不会仅有一个。
此处是《全生命周期成本》视频
制订设计方案
1.收集信息
2.设计分析
3.方案构思
4.方案呈现
5.方案筛选
制订设计方案
1.收集信息
2.设计分析
3.方案构思
4.方案呈现
5.方案筛选
分析如何将信息转变为设计的有用资源
制订设计方案
1.收集信息
2.设计分析
3.方案构思
4.方案呈现
5.方案筛选
注意分辨信息的真伪
超强承重
10000斤
制订设计方案
1.收集信息
2.设计分析
3.方案构思
4.方案呈现
5.方案筛选
根据设计要求，提出多个设想。
制订设计方案
1.收集信息
2.设计分析
3.方案构思
4.方案呈现
5.方案筛选
草图具象化呈现设想。
制订设计方案
1.收集信息
2.设计分析
3.方案构思
4.方案呈现
5.方案筛选
制作模型或原型
绘制图样
制作模型或原型
（缩小/简化模型）
优化设计方案
要明确设计方案是否可行，我们还要必须进行各种测试、评估，以优化设计方案、完善产品原型。
便携式小凳的承重强度试验
全面评估：质量，拆卸后体积，成本，造型精美程度，结构稳定程度，使用便利程度，加工难易程度等。
相应优化：结合测试与评估结果改进，并向专业人员、潜在客户和用户征集意见，进一步优化设计。
编写产品说明书
阅读下面说明书，谈谈你的感受:
1—吹风机：「睡眠时请勿使用。」
２－香皂：「使用说明：如一般香皂使用。」
３－Swanson冷冻食品：「食用方法 －建议先解冻。」
４－某饭店提供的浴帽外盒写著：「适用一颗头。」
５－Tesco‘s Tiramisu点心： (印在盒子底部) 「请勿倒置。 」
６－Marks & Spencer面包布丁：「本产品加热後会变热。」 ７－儿童咳嗽药（2-4 岁儿童专用）：「服用後请勿开车或操作机械。」
８－安眠药：「服用後的徵状 - -可能会引起嗜睡。」
编写产品说明书
编写产品说明书
产品介绍
产品结构
技术指标
使用方法
注意事项
适用范围
一、发现与明确问题
二、制定设计方案
三、制作模型或原型
四、优化设计方案 （测试、评价、优化）
五、编写产品说明书
五大五小
收集信息
设计分析
方案构思
方案呈现
方案筛选
小结
结合实际情况灵活安排
设计实际上是一个动态发展的过程。在具体设计中，有些阶段或步骤可能会发生变化，有些步骤之间则可能出现一定的循环。因此，不能将设计的过程简单化、模式化，而应根据设计的需要灵活安排。
补充P48

04


延时符
技术试验及其方法
走进技术试验 | 撰写试验报告
2003年神舟五号
杨利伟成为中国进入太空第一人
1999年神舟一号
运送农作物种子与国旗
2001年神舟二号
完成天文、物理等各类科学实验
2002年神舟三号
完全模拟载人状态
2002年神舟四号
第一艘可载人却处无人状态的飞船
技术试验及其意义
技术试验：技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动。
科学实验：根据一定目的，运用一定的仪器、设备等物质手段，在人工控制的条件下，观察、研究自然现象及其规律的社会实践活动。
技术试验的作用
技术试验不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键。
通过技术试验，可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。
技术试验的常见类型——按应用领域分类
农业试验
工业试验
国防试验
技术试验的常见类型——按试验目的分类
优化试验
性能试验
预测试验
技术试验的常用方法
设计制造一辆车，要进行一系列的技术试验。
汽车正面碰撞试验
技术试验的常用方法
设计制造一辆车，要进行一系列的技术试验。
汽车侧面碰撞试验
模拟试验法
通过再现的形式来模拟现实发生情况。
模拟试验可以用缩小或放大比例的模型来模拟所设计的实际效果。
强化试验法
高温高湿试验
盐水搓板路行驶试验
盐水喷雾试验
强化坏路行驶试验
强化试验法
通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率。
汽车座椅耐用性试验
头盔抗压性能试验
虚拟试验法
利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验。
计算机演示“勇气”号火星探测器登陆火星
虚拟人群进行临床试验
虚拟试验法
【思考】虚拟试验方法与传统试验方法相比有什么优点？
成本更低
效率更高
设计灵活
降低风险
强化试验法
【思考】这是虚拟实验吗？
此处是《键盘回弹强化试验》视频
优选试验法
运用数理统计的方法，选定若干次典型意义的试验，按一定的逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果。
移植试验法
在具有差异的事物之间，将某些共同的或相关的因素从一物移植到另一物进行试验。
皮肤移植
器官移植
植物移植
技术试验的常用方法
1
2
3
5
4
test
强化试验法
优选试验法
模拟试验法
虚拟试验法
移植试验法
扩大和强化
对比+择优
再现现实情境/模型
计算机虚拟现实
从一物移植到另一物
某品牌中性墨水笔及笔芯初写性能试验[1]
1.初写性能：指笔或笔芯在轻荷重下接触纸张，在短距离内书写时出水正常的性能。
2.技术要求：100mm内出水正常
[1]中华人民共和国轻工行业标准（2004年修订）QB/T 2625-2003,中性墨水笔和笔芯[S].
3.器具材料：①25g砝码；②70g/m2书写纸（GB/T 12654）
4.试验过程：
①取一支未使用过的笔，并固定砝码到笔的下端；
②确定起点，使笔与纸面成50°-70°角，以10mm/s-15mm/s的速度徒手划直线；
③测量_________________的长度，若该长度_________100mm，则该笔芯合格，否则不合格；
起点到正常出墨
小于
某品牌中性墨水笔及笔芯间歇书写试验[1]
1.间歇书写：笔或笔芯去笔套，在常温15℃~25℃，相对湿度50%-70%情况下，放置规定时间内，轻荷重下接触纸张在短距离书写时出水正常的性能。
2.技术要求：大于等于24小时
[1]中华人民共和国轻工行业标准（2004年修订）QB/T 2625-2003,中性墨水笔和笔芯[S].
3.器具材料：①25g砝码；②70g/m2书写纸（GB/T 12654）
4.试验过程：
①测试条件：温度______________，湿度______________；
②取一支符合放置规定时间的笔，除去笔套；
③把砝码固定于笔下端；
④确定起点，使笔与纸面成50°~70°角，以10mm/s-15mm/s的速度徒手划直线；
⑤测量_________________的长度，若该长度＜100mm，则该笔芯合格，否则不合格；
温度：
湿度：
22.5℃
50%
某品牌中性墨水笔及笔芯间歇书写试验[1]
1.间歇书写：笔或笔芯去笔套，在常温15℃~25℃，相对湿度50%-70%情况下，放置规定时间内，轻荷重下接触纸张在短距离书写时出水正常的性能。
2.技术要求：≥24小时
[1]中华人民共和国轻工行业标准（2004年修订）QB/T 2625-2003,中性墨水笔和笔芯[S].
3.器具材料：①25g砝码；②70g/m2书写纸（GB/T 12654）
4.试验过程：
①测试条件：温度______________，湿度______________；
②取一支符合放置规定时间的笔，除去笔套；
③把砝码固定于笔下端；
④确定起点，使笔与纸面成50°~70°角，以10mm/s-15mm/s的速度徒手划直线；
⑤测量_________________的长度，若该长度＜100mm，则该笔芯合格，否则不合格；
22.5℃
50%
起点到正常出墨
某品牌中性墨水笔及笔芯划线长度试验[1]
1.划线长度：笔或笔芯必须达到书写不断线、线条无明显变淡的最短书写长度的性能。
2.技术要求：请根据国家标准填表
[1]中华人民共和国轻工行业标准（2004年修订）QB/T 2625-2003,中性墨水笔和笔芯[S].
3.器具材料： ______________
4.试验过程：
①测试条件：温度______________，湿度______________；
② ______________ ______________ ______________ ______________
m
\
\
≥400
[1]中华人民共和国轻工行业标准（2004年修订）QB/T 2625-2003,中性墨水笔和笔芯[S].
划圆书写机
技术试验报告
试验主题 某品牌中性墨水笔及笔芯初写性能试验
试验目的 测试某品牌中性墨水笔的初写性能
试验材料及准备 某品牌未使用的新笔1支、直尺、25g砝码一个、透明胶带、剪刀
试验过程 1.
2.
3.
……
试验记录 ……
试验结论 该样品从起点到正常出墨距离为0mm，小于国家标准要求的100mm内出水正常，合格
小结
小结