山东省2022-2023学年高中通用技术学考复习讲义（含答案）

山东省通用技术学科水平考试
复习必看知识点专题讲解
前言
山东省通用技术学业水平考试考试范围为普通高中通用技术必修部分《技术与设计1》和《技术与设计2》两本书的内容，大致可以分为八个专题分别是：专题一 技术及其性质、专题二 技术设计过程、专题三 工艺及方案实现、专题四 技术交流与评价、专题五 结构及其设计、专题六 流程及其设计、专题七 系统及其设计、专题八 控制及其设计。八个专题基本呈现由易到难的趋势，对于专题内容的复习，要明确各知识点主次的区分，一般内容至少做到熟悉理解，黑色加粗字体部分内容务必牢牢掌握。
专题一 技术及其性质
专题一主要讲述的“技术及其性质”，在本专题的复习中，将一起了解“技术的产生和发展”、“技术的性质”、“技术与设计的关系”三个大的方面，其中需要重点掌握：技术与科学的区别是什么；技术的5点性质，特别是技术的价值性；人机关系要实现的4个目标和合理的人机关系需要考虑的4个方面。本专题内容较简单，认真复习，一遍即可掌握。
一、技术的产生和发展
1、技术与人的关系（技术对人类的价值）：
技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。它具有保护人、解放人和发展人的作用。
（1）保护人：为人提供抵抗不良环境、防御野兽、病毒侵害等的手段和工具，从而使人在适应自然界的过程中生存下来。技术保护人仅体现保护人的生命和生理健康。
如：原始人随身拾磨制好的石器，现代人对疟疾、天花、肺结核等疾病不再恐慌。
（※易错点：技术保护人不包含技术保护人的财产安全和人的心理，如：ATM机能识别假钞不属于技术保护人。）
（2）解放人：依靠技术解放或延长了自己的身体器官，拓展了活动范围，提高了劳动效率，增强了合理利用、改造和保护自然的能力。
如：洗碗机、扫地机器人、全自动化流水线、医疗机器人。
（3）发展人：促进人的精神和智力得到发展，思维发生改变，自我价值得到实现，所以人类在探索技术、使用技术、发展技术的过程中，不仅改变着客观世界，而且改变着主观世界。
如：汽车、轮船、航空器等技术的进步使得不同地区经济文化交流更加密切，思想相互碰撞，使人取得更出色的成就。
2、技术与自然的关系：
结合地理、政治所学“可持续发展”辩证分析即可。
3、技术对生活、生产、文化等方面的影响：
技术促进社会的发展。技术丰富社会文化内容。技术改变社会生活方式。是推动社会发展和文明进步的主要动力之一。
4、技术与科学的关系
科学 技术
区别 科学是先天就有的，任务是认识世界，它通过“发现”而获知 技术是后天产生的，任务是改造世界，它通过“发明”而产生
科学是通过各种方法和实验，从而发现规律、理论，并予以验证和公式化的知识体系。如：牛顿发现万有引力、达尔文发现进化论、居里夫人发现镭等 技术则是人类为了满足自身的需要和愿望对大自然进行的改造。如：瓦特发明蒸汽机、贝尔发明电话、恩格尔巴特发明鼠标、爱迪生发明电灯泡等
科学回答“是什么”“为什么”的问题 技术则更多地回答“怎么办”的问题
联系 科学促进了技术的发展，技术推动了科学的进步。
二、技术的性质
1、技术的基本特性：目的性、创新性、综合性、两面性、专利性。
（1）目的性：技术是为了满足人类的需求而改变物质世界的活动，它具有目的性。
（2）创新性：技术发展需要不断地发明和革新，它具有创新性。
（3）综合性：技术的创新需要多学科领域的知识，它具有综合性。
强调多学科领域共同组成了某一项技术。
（易错点：手机既可以打电话也可以看电影听音乐不属于综合性，这里是功能多样性，不属于技术的综合性。不属于技术的综合性关键词：多功能、多用途、多优点、多模式、装载多等。）
（4）两面性：技术在造福人类的同时，因使用不当、使用过度或技术本身的问题有可能对人类、社会和环境造成不良影响，它具有两面性。
（易错点：技术的一些局限不属于两面性，如手机在无信号环境中无法使用。价格昂贵、工艺复杂也不属于两面性）
（5）价值型（专利性）：技术作为创造性劳动的成果，凝聚着技术发明者和革新者的心血和智慧，为鼓励创新，国家建立了知识产权保护制度来保护发明和革新者的利益，它具有价值性（专利性）。
①知识产权
②专利特性：专利的特性有独占性、时间性、地域性。
独占性：专利在产权保护制度下对技术活动的重要性知识产权制度允许专利所有权人对专利技术具有一定的性，使其专利技术和产品在一定时间内独占市场，从而得到丰厚的回报，保持发明创造的积极性，使技术创新活动趋向良性循环。
时间性：根据专利法的规定，发明专利的期限为20年、实用新型专利的期限为10年、外观设计专利的期限为15年，均自申请之日起计算。
地域性：指一个国家或一个地区所授予的专利保护权仅在该国或地区的范围内有效，除此之外的国家和地区不发生法律效力，专利保护权是不被确认与认可的。
③专利申请步骤
三、技术与设计的关系
技术的发展离不开设计，技术的目的是要解决实际问题，设计就是从问题出发，并围绕问题展开各项活动的一个求解过程。设计是技术的关键，是技术成果转化的桥梁和纽带，它促进技术创新。同时技术进步为设计提供了良好的平台，并促进人们设计思维和手段的发展，使创新设计得以实现。
1、人机关系：
当我们使用物品时，物品就与人产生了一种相互关系。这种相互的关系就称为人机关系。当人们身处某一环境的时候，这时的人机关系就体现为人与环境的相互关系。
“机”是指计算机、机器、工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等等。在人机关系中，往往存在复杂的多方面关系。不一定要有接触。（例：开门、乘电梯）
（1）人机关系在设计中要实现的4个目标：
①高效：人机协调，提供人的工作效率。例：“科学管理之父”泰勒“铁锹作业试验”。
②健康：人机关系中的健康目标特指产品本身材质、构造等不对人造成健康威胁。
③舒适：产品使用中，人体能处于自然状体，感觉舒适。例：培土小工具手把处理
④安全：产品对人的身体不构成生理上的伤害。如：安全帽、安全带、课桌角等
（2）合理的人机关系需要考虑的4个方面：
①普通人群和特殊人群：要考虑到残疾人或其他特殊人群的需求、考虑不同人种的身体差异。
例：无障碍通道。
②静态的人与动态的人：考虑人在相对静止状态和移动状态不同的活动范围。
例：双开窗户；教室课桌排布。
③人的心理需求和生理需求
例：咖啡屋设计以暖色调为主，办公空间一般应以冷色调为主。
④信息交互
例：电话机的无液晶屏显示、有液晶屏显示、可以视屏通话。
专题二 技术设计过程
在专题二中，重点是明确设计的一般过程中所经历的各个步骤以及各步骤中的一些重点知识。
设计的一般过程就包括：①发现与明确问题、②制定设计方案、③制作模型或原型、④测试、评估及优化、 ⑤编写产品说明书。
而在这些知识点之中，“发现问题的3个方法”、“设计分析的3要素”、“方案构思的4种方法”和“设计的7个一般原则”尤为重要。数量虽多，却好在只需要理解，不需要记忆，能在众选项中选择出即可。
一、发现与明确问题
1、发现问题的一般方法
2、明确问题（技术问题的内容和价值判断）：明确问题的内容，确认问题的价值，可以为分析问题解决的条件及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。
3、列出具体设计需求
二、制定设计方案
1、制定方案的步骤
2、设计分析
产品设计分析的三要素：物 、人 、环境
可以联系大家经历过的水杯架或收纳盒项目来考虑如何从物、人、环境三个方面进行设计分析。
3、方案构思的4种方法
方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完成的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现思维过程。
方案构思的主要方法：①草图法 ②模仿法（例：仿生技术）③联想法 ④奇特性构思法。
注意：模仿法和联想法的区分。模仿法是有原理或者造型相类似，例如人类模仿蝙蝠发明了雷达；而联想法没有原理和造型类似但可以实现相同的功能等，例如人类看到鸟能飞，发明了火箭。
4、设计的一般原则
无需记忆背诵，理解这些原则即可。
①创新原则
②实用原则
③经济原则
④美观原则
⑤道德原则
⑥技术规范原则
技术规范原则是指产品在设计和制作时需要统一的标准和规范，这样虽由各种不同厂家生产，但是大家生产出来的可以共通互用，满足需求、节约成本并促进技术的进步。（例：数码产品的USB接口、N95口罩等）。
⑦可持续发展原则。
各种原则并不是各自独立的，它们之间往往相互联系、相互制约、相互促进、相互影响、相互渗透。具有一定的开放性。
专题三 工艺及方案实现
本专题对于同学们来讲难度有了一个很大的提升，一方面金工木工里边有很多工具和工艺同学们有所遗忘，另一方面一些常见的工序流程也在脑海里略显模糊，工具的使用和工序加工流程的判断是学考必考，还需大家加倍细心，认真复习。
一、工艺
1、工艺的含义和常用工艺的种类
工艺：是利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理，使之成为产品的方法。
工艺的种类：有加工工艺、装配工艺、检测工艺、 铸造工艺、表面处理工艺等。
工艺的作用：保证产品质量，提高生产效率；影响产品的功能、强度、外观
2、金工、木工常用的工具和工艺：
常见包括划线、锯割、凿削、锉削、钻孔、连接和表面处理等。
一般流程（重点）：
划线→锯割→凿削→锉削→钻孔→倒角→攻丝（套丝）→表面涂饰→装配
（1）划线
就是在待加工的材料上用相应的工具划出加工部件的轮廓线或基准点或者是基准线。
①划线一般步骤为：①划出基准、 ②划尺寸线、 ③划轮廓线、 ④冲眼。
②划线的常用工具
工具一般有：划针、钢直尺、角尺、划规和样冲。
（2）锯割
对于金属或木质材料，通常以锯割的方式进行割断。手锯是人工锯割的常用工具，利用它可分割金属材料、木料和硬塑料等。
①锯割的常用工具
②锯割操作要领
（3）凿削
①凿削的常用工具
②凿削操作要领
（4）锉削
①锉削用工具
②锉削操作要领
双手握持，左手握头，右手握尾，锉削注意身体和手臂动作的协调；
在推锉过程中，左手的施压要由大变小，右手的施压要由小变大，使锉刀平衡而不上下摆动。
（5）钻孔
①钻孔常用工具
②钻孔操作要领
钻孔的操作步骤：划线定位 →装夹工件→装夹钻头→钻孔。
安全操作警示：
二要（要集中注意力；要戴防护眼睛）
二不（不带手套操作；不能用手直接扶持小工件、薄工件）
（6）倒角
倒角指的是把工件的棱角切削成一定斜面的加工。倒角是为了去除零件上因机加工产生的毛刺，也为了便于零件装配，一般在零件端部做出倒角。
（7）攻丝和套丝
①攻丝常用工具
用丝锥在孔中切削出内螺纹的操作称为攻丝。
攻丝工具：由丝锥和丝锥扳手组成。丝锥是用来制作工件上内螺纹的切削工具，丝锥铰手是扳动丝锥进行切削的辅助工具。
②套丝常用工具
用板牙在圆杆上切削出外螺纹的操作称为套丝。
套丝工具：由板牙和板牙扳手组成。板牙是用来制作工件上外螺纹的切削工具，板牙铰手是扳动板牙进行切削的辅助工具。
（8）表面涂饰
表面涂饰是指在工件表面施以装饰性或保护性处理的加工方法。
（9）装配
二、方案实现
1、模型和原型的含义及功能
（1）模型和原型的含义
模型是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。
产品原型是指产品上市前详细设计的产品模型，产品原型所涉及的材料，部件，设计及装配方式必须与最终产品的一致。
（2）模型和原型的功能
在设计的过程中，具有以下两个功能：
①使设计对象具体化。
②帮助分析设计的可能性（设计复杂的产品，例：大东方号）
（3）不同类别模型的作用
草模：产品造型设计的初期阶段，可以采用立体模型将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用。
概念模型：用于设计构思初步完成之后，在草模的基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排，以及产品与人、环境的关系等，从整体上表现产品造型的整体概念。
结构模型：用于研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的机构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验等。
功能模型：主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用于分析检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系，并在一定条件下用于试验。
展示模型：展示模型是在 结构模型和功能模型的基础上，采用真实材料，按照准确的尺寸，做成的与实际产品几乎一致的模型（样品）。
2、常见加工工序流程
（1）一般流程：
划线→锯割→凿削→锉削→钻孔→倒角→攻丝（套丝）→表面涂饰→装配
（2）几种特殊情况：
①斜面钻孔
若孔垂直于斜面（图甲），则先锯割后钻孔；若孔垂直于水平面，和斜面有夹角（图乙），则先钻孔后锯割。
3、加工常见的连接方式及常见连接件
（1）常见连接方式
榫接：是指榫头插入榫眼或榫槽的接合方式，是我国古典家具与现代家具的基本结合方式，也是现代框架式家具的主要结合方式。榫接是两块材料一个做出榫头，一个做出榫眼，两个穿到一起，靠材料的摩擦力将两块材料固定在一起。
铆接：即铆钉连接，是利用轴向力将零件铆钉孔内钉杆墩粗并形成钉头，使多个零件相连接的方法。
钉接：钉子连接，较常见。
胶接：胶水、胶棒黏连，较常见。
（2）常见连接件
a 铆钉：用于两个零件的连接，一端有帽，铆钉可以看成半球形的没有螺纹的螺丝钉的模样，可以观察背板侧面边框的连接，多为铆钉连接。
b 螺栓和螺母：可调节薄厚的连接件，多用于整体厚度较薄的两个零件，例如自行车车筐和支架间的连接。
c 自攻螺丝：自攻螺丝是一种带有钻头的螺丝。主要用于一些较薄板件的连接与固定，如彩钢板与彩钢板的连接，彩钢板与檩条、墙梁的连接等，其穿透能力一般不超过 6mm，最大不超过12mm。一些不需要较深插入和较轻的连接件多用自攻螺丝，
d 膨胀螺栓：是将管路支/吊/托架或设备固定在墙上、楼板上、柱上所用的一种特殊螺纹连接件。一般承重较大，录入壁挂电视，壁挂空调都需要膨胀螺栓。
e 紧定螺钉：紧定螺钉又称为支头螺丝、定位螺丝。是一种专供固定机件相对位置用的螺钉。
专题四 技术交流与评价
本专题的重点就是技术图样，同学们需要能分辨出各种技术图样的种类，明确它们不同的的使用场景，其中复杂物体的的三视图是重点。另外，尺寸标注是学考必考的重点和难点，要重点复习。其他的，比如技术试验，了解即可。
一、技术语言的种类及其应用
技术语言是一种在技术活动中进行信息交流的特有的语言形式。(常见有：图样、图表、模型等)
1、技术图样
常见的技术图样有：草图、机械加工图、线路图、效果图、正等轴测图和三视图等。
对于这些技术图样，我们需要的是明确他们的图样特点和使用场景，能够在众多图例中挑选出来对应的技术图样类别。
（1）草图
草图以能够说明基本意向和概念为佳。通常不要求很精细。
（2）机械加工图
机械加工图就是模具设计的设计图。
（3）线路图
线路图是指用图表的方式用来表达某一种事务的进程状态。
（4）效果图
效果图，是指通过计算机三维仿真软件技术模拟真实环境的高仿真虚拟图片。
（5）正等轴侧图
将形体放置成使它的三条坐标轴与轴测投影面具有相同的夹角（35°16′），然后向轴测投影面作正投影。用这种方法作出的轴测图称为正等轴测图。
（6）三视图
能够正确反映物体长、宽、高尺寸的正投影工程图（主视图，俯视图，左视图三个基本视图）为三视图，这是工程界一种对物体几何形状约定俗成的抽象表达方式。
物体的正面投影，即物体由前向后投影所得的图形，通常反映物体的主要形状特征，称为主视图；物体的水平投影，即物体由上向下投影所得的图形，称为俯视图；物体的侧面投影，即物体由左向右投影所得的图形，称为左视图。
三视图作图规则：
2、尺寸标注（重点）
尺寸三要素：①尺寸界线 ②尺寸线 ③尺寸数字
尺寸标注规范：
（1）横向标准标注在尺寸线的上方或中断处；
（2）纵向标准在尺寸线左边且字头朝左；
（3）大于半圆的圆弧用Φ标注直径；
（4）小于等于半圆的圆弧用R尺寸标注半径。
（5）尺寸数字默认单位都是毫米
3、其他技术语言
口头语言、文本、技术符号、图表、模型、计算机演示、网页等。
二、技术设计评价
1、评价的内容
对方案进行评判和比较，要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。首先要满足对基本功能的要求，其次保证安全性，在此基础上考虑稳定性和耐久性，最后综合考虑加工难易程度、成本及环保性。
考虑的方面：实用、美观、创新、稳定性、安全性、环保性、加工难易程度、经济成本等。
2、评价的类型
过程性评价和最终性评价
3、技术试验
（1）技术试验的重要性：
我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术实验 。（例：技术试验卫星）
技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，对技术应用的实现起到了有力的保障作用；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。（例：青霉素皮试试验）
根据应用目的的不同分类，技术试验可以分为性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。
（2）技术试验的常用方法：
①优选试验法：例：不同品种水稻的对比试验等。
②模拟试验法：例：汽车碰撞试验；大坝水利试验(缩小比例模拟)等。
③虚拟试验法：例：计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等（用计算机模拟）。
④强化试验法：例：砖块等施工材料的抗压试验、耐火试验、水管抗压试验
⑤移植试验法：如：橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。许多生物领域的试验。
⑥实物试验：例：用产品本身完全还原场景进行试验。
⑦对比实验：例：不同材质头盔做抗压对比。
⑧老化试验：例：水管、电线老化试验测试耐久度。
专题五 结构及其设计
结构这一专题主要考察两大块儿内容，一块是结构的受力，另一块就是影响结构强度和稳定性的因素，其中结构的的5种受力方式因为和物理里边有较大差别，需要重点研究复习。
一、认识结构
1、结构的含义：
结构是指事物的各个组成部分之间的。结构决定着事物存在的性质。
2、结构的的类型
①实体结构是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是：抗压能力强，抗拉能力较差。如实心墙、大坝等。
②框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。其结构特点是：收各种力的能力较为均衡，且为人类活动提供空间。如铁架塔、建筑用脚手架等。
③壳体结构是指层状的结构。其受力特点是：力延壳体表面扩散。如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
也有组合结构类型，一般不考察，遇到结合实际情况具体分析即可。
3、结构的受力
每个物体都有其特定的架构形态，一个较复杂的结构由许多不同的部分组成、这些组成部分通常称为构件。
当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变．产生一种抵抗的力，称为内力。
应力是构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限值时．结构就会遭到破坏。
通用技术的受力分析指整个构件的形变趋势。（通用技术里边的受力分析和物理里边有很大不同，技术里边的受力分析是对物体整体形变的受力分析，而物理里边是对点的受力分析）
结构的五种受力形式：拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力。
受力形式 受力特征 构件受力意识图
拉力 两个反方向的拉拽力
压力 必须要有两个力对物体进行挤压。
剪切力 两个距离很近，左右错开，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行力
扭转力 反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力
弯曲力 作用于物体，使它产生弯曲形变的力
注意：
（1）压力和弯曲力的区分
例：物体上方受力，下方没有支撑则物体受弯曲力，物体上方受力下方有支撑则受压力。
如图，桥梁A桥面整体受弯曲力，桥梁B桥面整体和桥墩受压力。
（2）常见多连杆装置受力分析
二、探析稳固的的结构
1、结构与稳定性：
结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
影响结构稳定性的主要因素：
（1）重心的高低
重心垂线落在物体支撑面内的情况下，重心越低相对越稳定。
（2）结构与地面接触所形成的支撑面积的大小
（3）结构的形状
2、结构与强度
结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力
影响结构强度的主要因素：
（1）结构的形状
（2）结构的材料
（3）结构之间的连接方式
结构构件的连接通常有两类：铰连接和刚连接。
铰连接（活连接）——被连接的构件在连接外不能相对移动，但可相对转动。如：门与门框的连接。
刚连接（死链接）——被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。如：榫接、胶接、焊接。
3、结构与功能
三、设计简单的结构
1、结构设计案例
2、结构模型或原型的制作
四、欣赏经典的结构
1、结构设计案例的评价
一般从美学、稳定性和强度综合考虑评价。
专题六 流程及其设计
流程，是相对来说知识点较少，考察也较为简单的一个专题，其重难点其实在于和专题三工艺里边工艺流程的结合，本专题只要掌握了前边专题三提到的常见的工艺加工流程，其他知识点熟悉了解即可。
一、生活和生产中的流程
1、流程的含义：
流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。包含环节与时序。
2、流程的意义：
对生活工作：提高工作和学习的效率，使我们生活变得有序、合理，为我们的安全提供保障。（例：洗衣、煮饭与烧菜的流程安排、碘盐和味精佐料的加放流程、青霉素注射流程等）
对生产：运用科学合理的流程可以有效地组织生产、提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境等。（例：自动流水生产线的发明、农业庄稼的种植流程）
3、常见的流程表达方式（流程图）：
我们常用流程框图的方式来表达我们设计的流程。
画流程设计框图的一般方法：⑴根据对事物的内在属性和规律的分析，以及有关的考虑，将流程的全过程，按每个阶段的功能、作用的不同，分解为若干小过程——环节，并用方框表示环节。⑵按照每个小过程应该经历的时间顺序，将各环节依次排开，并用箭头线连接起来。
（1）时序与环节
时序：先后顺序。 （例：买票→候车→检票→上车。）
环节：活动或事件在其发展的过程中，依据某种特征或方式，可将该过程分解为若干个小过程，称这些小过程为环节。
（2）串行和并行
流程中工序的作业方式——串行和并行。
类似于物理里边的串并联电路。上一道工序完成之后才能进入下一道工序是串行工序。几项工作同时进行是并行工序。
例：图1为串行工序，图2为并行工序。
（3）流程图的识读和分析：
识读流程图的要点：① 找流程的环节，明确每个环节的功能和作用； ② 弄清流程中时序的体现与特征； ③ 流程是技术的核心概念之一。
不同的流程，产生的效益往往不同，“理解流程就是质量”、“流程就是效益”等。
二、流程的设计
1、流程的设计
（1）流程设计的基本步骤（如右图）：
流程设计的基本要素是环节和时序；对于有严格时间的时序，要标注时间。
（2）流程设计应考虑的基本因素：
总体上：流程设计应该要研究内在属性与规律。
具体的：流程设计的基本因素主要有材料、工艺、设备、人员和资金、环境等。
材料：不同的材料有不同的加工处理方法。
工艺：不同产品的工艺要求各异，流程设计也不同。
设备：生产设备的水平往往决定了流程的自动化水平。
人员和资金：不同的技术水平和必要的资金影响生产的过程、质量和周期。
环境：关注生产过程对环境的污染以及环境对生产的反作用。
三、流程的优化
1、流程的优化及目的：
在设计和实施流程的过程中，经常需要进行不断的修改和完善，这种对流程修改的过程，叫做流程的优化。
目的：提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境污染、保证安全生产等。
2、流程优化的内容：
工期优化；工艺优化；成本优化；技术优化；质量优化。
注：工期优化目的是为了缩短加工时间。主要手段是在不改变工艺的条件下，将某些环节的串行改为并行。
3、流程优化过程所应考虑的主要问题：
对一个流程的优化，可以是整体的全面优化，也可以是对某一个指标进行优化。经常会有这样的情况发生：某一个指标得到了优化，而使另外的指标下降了。比如，技术优化，可能使成本提高。成本优化了，也可能使质量下降。因此，在进行流程优化时，要综合平衡，以取得整体优化的成效。
专题七 系统及其设计
系统，是一个非常抽象的概念，也正是因为其抽象的内涵和复杂的应用，使得它成为通用技术学考里边的一个出错率较高的专题。在本专题里，对于系统含义及必备条件、系统的基本特性和系统分析的主要原则这三个大的知识点要重点复习掌握。
一、系统的含义
1、系统的含义
概念：系统是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
构成系统必须具备的三个条件：
（1）至少要有两个或两个以上的要素（部分）；
（2）要素（部分）之间互相联系、互相作用，按照一定方式形成一个整体；
（3）整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。
2、系统的分类
（1）自然系统和人造系统。
例：生态系统属于自然系统；飞船、房舍等属于人造系统。
（2）实体系统和抽象系统。
例：计算机硬件属于实体系统；软件属于抽象系统。
3、系统的基本特性
(1)整体性（全局、集合）
侧重于“部分影响整体”。是系统的最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。
①系统是一个整体，它不是各个要素（部分）的简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。
②系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。
例：一招不慎全盘皆输、弃卒保车这些经典案例。又如人体中的几大系统，不管是哪个出现问题都会使整个人的系统健康受到影响。
(2)相关性（匹配、关联）
侧重于“部分与部分之间的关联”。构成系统的各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的。
例：为了保护草原植被，当地政府颁布了禁止大量捕杀野狼的法令，狼捕杀羊、野兔等食草性动物，使其数量减少，从而起到保护植被的作用。
(3)目的性（功能）
任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这是区别不同系统的主要标志。
例：汽车中的刹车系统是起制动作用，而发动机在内的动力其他是给汽车形式提供动力的，两个系统都很重要，有不同的功能。
(4)动态性（更新）：
物质都是不断变化，因此系统是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。
例：人体的各系统会随着人从孩童时期到成年时期再到老年时期有着不一样的变化。电动车的刹车系统等也会随着时间的推移功能性有一定变化。
(5)环境适应性（自适应）
系统都存在于一定的环境之中，并不断的与外界环境进行物质的能量的和信息的交换，系统必须适应外部环境的变化而有一定的调整。
例：冰箱放置与墙保持距离，目的是有一个适当的散热空间，从而保持正常工作。 一般汽车在雪地上会因为打滑而无法正常行走，因此在轮胎上加链条是起防滑作用。
二、系统的分析
为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效处理步骤和程序，或对原来的系统提出改进方案的过程，就是系统分析。
1、系统分析的基本方法
系统分析一般是从系统的整体功能出发，全面地思考与解决问题。
（1）系统分析的目标：发挥系统的功能，实现系统的目标。
（2）系统分析采用的方法：运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验。
（3）系统分析产生的结果：拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原系统提出改进方案。
2、系统分析及其一般步骤
①明确问题、设立目标；
②收集资料、制定方案；
③分析计算、评价比较；
④检验核实、做出决策。
三、系统的设计
1、系统分析的主要原则
（1）整体性原则
系统分析首先要着眼于子系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。
例：田忌赛马。
（2）科学性原则
系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具用说服力。
（3）综合性原则
系统分析时还要注重综合性原则，要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。
例：都江堰水利工程的实施。
2、简单系统方案设计
能够分析一些简单系统方案即可。
四、系统的优化
在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。
约束条件：对系统起限制作用的，并且是不可人为调节的。
影响因素：是指对系统的目标产生显著影响，并且可以人为调节的因素。例：农作物种植系统的优化——农业间作套种、利润问题。
专题八 控制及其设计
来到最后一个专题，难度也是最大的一个专题，题目本身难度大且常以多选题出现。对于控制系统的复习而言，虽然控制系统是个更加抽象和复杂的模块，但是他的复习缺有一些窍门。控制系统专题复习的底线就是记清楚开环控制系统和闭环控制系统框图，由此能够准确找出题目中的各个成分，对于各成分的内涵，能够理解。达到这种程度，控制系统的题目能解决十之八九。
一、控制
1、控制的含义：
人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。
2、控制的手段
3、控制的应用
（1）生活：控制应用到生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之满足人们的需要。
（2）生产：生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制，控制在生产中得到了极为广泛的应用。
（3）军事国防：控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。
二、简单控制系统的分析
1、开环控制系统的基本组成和工作过程
（1）概念：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。
例：红绿灯定时控制系统、防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统、红外线自动门控制系统、普通电风扇风速控制系统、可调光台灯控制系统等。
特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是成一条线单向传递。
（2）开环控制系统框图：
输入量：控制系统的给定量。
控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件
控制量：执行器的输出信号。
被控对象：控制系统中所要控制的装置或生产过程
输出量：控制系统所要控制的量。
2、闭环控制系统的基本组成和工作过程
（1）概念：系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。
例：供水水箱的水位自动控制系统、加热炉的温度自动控制系统、花房温度控制系统、投篮、家用电饭锅保温控制系统、家用电冰箱温度控制系统等。
基本组成及特征：与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。整个工作过程形成一个回路。
（2）闭环控制系统的方框图：
检测装置:测量出被控量并返回到系统的输入端
比较器:它将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值
控制器:将这一偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令
执行器:根据指令对被控对象进行控制，从而使被控量稳定在一定范围内
控制量:执行器的输出(电机的转动、阀门的水流量)
被控量:团环控制系统的输出量(实际温度、实际水位)
常见控制器:微电脑、控制电路、控制平台、控制装置、控制处理中心、单片机等电子芯片类装置。
常见执行器:电机(马达、泵、压缩机)、开关(阀门)、加热器(制冷器)等机械类装置。
常见被控对象:房间、箱体、土壤、管道、水、空气…
（3）开环控制系统与闭环控制系统的比较
开环控制系统一般结构简单，适用于控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合。
闭环控制系统设计比较麻烦，结构相对复杂，构成控制系统的成本较高。闭环控制系统是自动控制中广泛采用的一种方式，用于要求高精度和高可靠性的场合。
一般来说，控制结果有且只有两个的是开环控制，例如灯要么亮、要么灭，门要门开、要么关；控制结果有多个的是闭环控制。
三、复杂控制系统的干扰与反馈
1、干扰
在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。
有的干扰因素是环境造成的，如影响自行车行驶速度的变化的自然风等；
有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导航信号的手机信号等。
2、反馈
控制系统中，将输出量通过适当的检测装置，返回到输入并与输入量进行比较的过程，就是反馈。
反馈可以通过将输出量通过适当的检测装置，返回到输入并与输入量进行比较，从而减少输出量的偏差，稳定输出量。
四、简单控制系统设计
1、控制系统的设计方案
附：
常见开环控制系统：
常见闭环控制系统：