2.3 技术设计的一般过程和方法 课件(共23张PPT)-2021-2022学年高中通用技术粤科版（2019）必修 技术与设计1
文档属性
| 名称 | 2.3 技术设计的一般过程和方法 课件(共23张PPT)-2021-2022学年高中通用技术粤科版（2019）必修 技术与设计1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤科版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2023-02-10 13:44:20 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
技术设计的一般过程和方法
知识回顾
1.技术设计的一般原则
2.各原则之间的相互联系
新课导入
全国有近6500万的色觉障碍者，他们不能考取驾驶执照，甚至过马路都受影响。潘利群同学发现了这个问题，产生了设计一种能让色觉障碍者容易辨识的新型交通灯的创意。（P50）
一、技术设计的一般流程
案例分析
山村里的路灯设计（阅读P51-P52）
（1）发现问题
（2）收集设计所需的信息、数据、资料
（3）值得解决吗
（4）有条件解决吗
（5）设计构思、涉及多种方案
（6）对多种方案进行分析、比较、权衡，选定方案:案例第11至15段，项目小组对3个方案进行分析、权衡和比较。
（7）进行具体、详细的设计，实施研制，产品的检测。
（8）评价提出改进意见。
（9）是否是最优化的设计。
（10）设计完成
山村路灯设计体现了哪些工程思维
（1）科学性：设计没有违反科学原理。
（2）定向性：地点是某村与小镇间的小桥旁边，要求尽快建成。
（3）求解的非唯一性：有三个可用的设计方案供选择。
（4）价值性：解决了危及村民生命安全的问题。、
（5）集成性和综合统筹性：由学校领导、镇上技术人员、村主任、班组学生代表共同设计、施工、试用、评价和改进。
（6）矛盾和协调性：功率较大的元部件耐用些，光照面积也大些,但价格较贵。选用元器件时既要满足设计需求又要控制在成本预算中，无须用远超设计需求的元器件，够用即可。
（7）可靠性和“客许误差限度”：由项目小组估算决定，试用后修改。
（8）工程风险：项目小组在设计时考虑到路灯有遭雷击、山体滑坡和水流冲击的风险。
山村路灯设计遵循的原则
（1）科学性原则
（2）创新性原则
（3）安全性原则
（4）实用性原则
（5）经济性原则
（6）可靠性和耐用性原则
（7）标准化原则
（8）工程心理学和生理学原则
（9）时效性原则
（10）最优化原则
（11）法律、道德规范原则
（12）可持续发展原则
技术设计的一般流程
二、技术设计的方法
从技术设计的一般过程知道， 发现和明确了设计问题后，需要对设计进行构思，在构思的基础上进行设计的分析。而在设计构思、分析、交流的过程中，我们需要具备绘画设计草图的本领。
（一）设计草图的绘画
1.徒手绘画
（1）画线要稳，图线要清晰
（2）目测尺寸要准，各部分比例匀称
（3）绘图速度要快
（4）标注尺寸无误，字体工整
学习徒手画图，首先要学习绘图的基础技能训练
（1）画直线
（2）画基本图形
学习徒手画图，首先要学习绘图的基础技能训练
（3）画圆形及曲线
（4）画立体图形：先外框再分割
学习徒手画图，首先要学习绘图的基础技能训练
5.借助网格画草图
与地面垂直的线垂直画
与地面平行的线按网格上的斜线画
以网格上的小格来确定物体的比例关系
知识拓展：画草图时需要准备的工具
宽记号笔：用于突出表现对象。
细记号笔：用于绘制主要图形。
超细记号笔：用于绘制细节。
30%或40%灰色笔：用于添加阴影以及让特定区域深入背景中。
黄色荧光笔：用于绘制关键点，例如交互区域。
绘图纸。
橡皮擦。
涂改液。
2.用绘图软件绘制草图
AUTO CAD 是画工程图纸用的软件。
Illustrator 和CorelDRAW 是用于画平面图片。
Photoshop主要是用在做修改图片。
ImageReady 是配合Photoshop的软件，可以做出GIF动画。
3维的软件有3D MAX、MAYA，都可以做动画。
（二）设计方案的构思
方法有：黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法
1.黑箱法
把一个不清楚内部结构的系统（系统是指由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能的有机整体）当作黑箱。通过观测外部输人黑箱的信息和黑箱输出的信息的变化关系，来探索黑箱的内部构造和机理，这种方法称黑箱法。
（二）设计方案的构思
方法有：黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法
2.列举法
与设计的参考对象作比较，列举其优点，在新方案中保留;列举其缺点，以便避免;列举其不足( 或不同)之处，以便做必要的补充。这样，在继承的基础上创新，使新方案尽可能完善。
设计参照物 优点、缺点及创新点 设计构思草图
优点
缺点 创新设想 （二）设计方案的构思
方法有：黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法
3.移植借鉴法
在电动平衡车的设计中，设计人员借鉴了人体的平衡系统，并将其原理合理的应用到设计中。
（二）设计方案的构思
方法有：黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法
4.筛选法
将多种可能的解尽可能地按层次罗列出来，然后进行排列组合，对排列组合的结果逐个分析、审查，淘汰不适合的，经过不断筛选，剩下两三种方案再按方案设计的步骤继续设计。上述挖掘机功能设计构思中运用了筛选法。
（二）设计方案的构思
方法有：黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法
5.其他方法
组合法
联想法
核检表法
“和田十二法 ”
（三）设计的分析
进入方案设计阶段要对设计进行分析，解决“设计什么”何怎么设计的问题。
1.设计的需求分析
功能需求
非功能需求
设计约束
方法指导：
问题识别
分析与综合
编制需求分析文档
需求分析与评审
2.设计的功能分析
产品的功能分析目的是要解决“如何实现设计”的问题，主要包括产品功能原理的分析、实现方法和途径、方案的评价和决策等。
设计任务
求总功能
总功能分解
求解 功能元
功能元解组合
评价与决策
最佳原理方案
分析
综合
评价决策
（四）设计中的人机关系
阅读案例：工作椅设计中的人机关系。（P69）
在工作座椅设计中，围绕着人与座椅与工作环境之间的关系进行分析和设计，从而实现人坐在座椅中工作感到方便、高效、舒适，同时保证健康和安全。这种人与机器设备及所使用的一切物品之间，包括使用时与所在的环境之间的关系称为人机关系。
在具体的设计中，“人” 往往是指大多数人的情况，同时，我们也尽可能地考虑到特殊人群的需要，必要时为他们进行专门的设计。在人处于运动状态或环境有可能变迁时，我们的设计还要从“动态”的角度来展开，以实现最合理、最长久的优良效果。
习题：
1.回顾山村路灯的设计案例，写出技术设计的一般过程。
2.徒手画一个圆柱体的草图。
3.材料拉伸试验机的设计目的是测量力和形变。请你画出其设计总功能的黑箱图及总功能的分解图。
4.选取日常生活中的一件物品，观察并思考其在设计中是如何考虑人机关系的。
技术设计的一般过程和方法
知识回顾
1.技术设计的一般原则
2.各原则之间的相互联系
新课导入
全国有近6500万的色觉障碍者，他们不能考取驾驶执照，甚至过马路都受影响。潘利群同学发现了这个问题，产生了设计一种能让色觉障碍者容易辨识的新型交通灯的创意。（P50）
一、技术设计的一般流程
案例分析
山村里的路灯设计（阅读P51-P52）
（1）发现问题
（2）收集设计所需的信息、数据、资料
（3）值得解决吗
（4）有条件解决吗
（5）设计构思、涉及多种方案
（6）对多种方案进行分析、比较、权衡，选定方案:案例第11至15段，项目小组对3个方案进行分析、权衡和比较。
（7）进行具体、详细的设计，实施研制，产品的检测。
（8）评价提出改进意见。
（9）是否是最优化的设计。
（10）设计完成
山村路灯设计体现了哪些工程思维
（1）科学性：设计没有违反科学原理。
（2）定向性：地点是某村与小镇间的小桥旁边，要求尽快建成。
（3）求解的非唯一性：有三个可用的设计方案供选择。
（4）价值性：解决了危及村民生命安全的问题。、
（5）集成性和综合统筹性：由学校领导、镇上技术人员、村主任、班组学生代表共同设计、施工、试用、评价和改进。
（6）矛盾和协调性：功率较大的元部件耐用些，光照面积也大些,但价格较贵。选用元器件时既要满足设计需求又要控制在成本预算中，无须用远超设计需求的元器件，够用即可。
（7）可靠性和“客许误差限度”：由项目小组估算决定，试用后修改。
（8）工程风险：项目小组在设计时考虑到路灯有遭雷击、山体滑坡和水流冲击的风险。
山村路灯设计遵循的原则
（1）科学性原则
（2）创新性原则
（3）安全性原则
（4）实用性原则
（5）经济性原则
（6）可靠性和耐用性原则
（7）标准化原则
（8）工程心理学和生理学原则
（9）时效性原则
（10）最优化原则
（11）法律、道德规范原则
（12）可持续发展原则
技术设计的一般流程
二、技术设计的方法
从技术设计的一般过程知道， 发现和明确了设计问题后，需要对设计进行构思，在构思的基础上进行设计的分析。而在设计构思、分析、交流的过程中，我们需要具备绘画设计草图的本领。
（一）设计草图的绘画
1.徒手绘画
（1）画线要稳，图线要清晰
（2）目测尺寸要准，各部分比例匀称
（3）绘图速度要快
（4）标注尺寸无误，字体工整
学习徒手画图，首先要学习绘图的基础技能训练
（1）画直线
（2）画基本图形
学习徒手画图，首先要学习绘图的基础技能训练
（3）画圆形及曲线
（4）画立体图形：先外框再分割
学习徒手画图，首先要学习绘图的基础技能训练
5.借助网格画草图
与地面垂直的线垂直画
与地面平行的线按网格上的斜线画
以网格上的小格来确定物体的比例关系
知识拓展：画草图时需要准备的工具
宽记号笔：用于突出表现对象。
细记号笔：用于绘制主要图形。
超细记号笔：用于绘制细节。
30%或40%灰色笔：用于添加阴影以及让特定区域深入背景中。
黄色荧光笔：用于绘制关键点，例如交互区域。
绘图纸。
橡皮擦。
涂改液。
2.用绘图软件绘制草图
AUTO CAD 是画工程图纸用的软件。
Illustrator 和CorelDRAW 是用于画平面图片。
Photoshop主要是用在做修改图片。
ImageReady 是配合Photoshop的软件，可以做出GIF动画。
3维的软件有3D MAX、MAYA，都可以做动画。
（二）设计方案的构思
方法有：黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法
1.黑箱法
把一个不清楚内部结构的系统（系统是指由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能的有机整体）当作黑箱。通过观测外部输人黑箱的信息和黑箱输出的信息的变化关系，来探索黑箱的内部构造和机理，这种方法称黑箱法。
（二）设计方案的构思
方法有：黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法
2.列举法
与设计的参考对象作比较，列举其优点，在新方案中保留;列举其缺点，以便避免;列举其不足( 或不同)之处，以便做必要的补充。这样，在继承的基础上创新，使新方案尽可能完善。
设计参照物 优点、缺点及创新点 设计构思草图
优点
缺点 创新设想 （二）设计方案的构思
方法有：黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法
3.移植借鉴法
在电动平衡车的设计中，设计人员借鉴了人体的平衡系统，并将其原理合理的应用到设计中。
（二）设计方案的构思
方法有：黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法
4.筛选法
将多种可能的解尽可能地按层次罗列出来，然后进行排列组合，对排列组合的结果逐个分析、审查，淘汰不适合的，经过不断筛选，剩下两三种方案再按方案设计的步骤继续设计。上述挖掘机功能设计构思中运用了筛选法。
（二）设计方案的构思
方法有：黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法
5.其他方法
组合法
联想法
核检表法
“和田十二法 ”
（三）设计的分析
进入方案设计阶段要对设计进行分析，解决“设计什么”何怎么设计的问题。
1.设计的需求分析
功能需求
非功能需求
设计约束
方法指导：
问题识别
分析与综合
编制需求分析文档
需求分析与评审
2.设计的功能分析
产品的功能分析目的是要解决“如何实现设计”的问题，主要包括产品功能原理的分析、实现方法和途径、方案的评价和决策等。
设计任务
求总功能
总功能分解
求解 功能元
功能元解组合
评价与决策
最佳原理方案
分析
综合
评价决策
（四）设计中的人机关系
阅读案例：工作椅设计中的人机关系。（P69）
在工作座椅设计中，围绕着人与座椅与工作环境之间的关系进行分析和设计，从而实现人坐在座椅中工作感到方便、高效、舒适，同时保证健康和安全。这种人与机器设备及所使用的一切物品之间，包括使用时与所在的环境之间的关系称为人机关系。
在具体的设计中，“人” 往往是指大多数人的情况，同时，我们也尽可能地考虑到特殊人群的需要，必要时为他们进行专门的设计。在人处于运动状态或环境有可能变迁时，我们的设计还要从“动态”的角度来展开，以实现最合理、最长久的优良效果。
习题：
1.回顾山村路灯的设计案例，写出技术设计的一般过程。
2.徒手画一个圆柱体的草图。
3.材料拉伸试验机的设计目的是测量力和形变。请你画出其设计总功能的黑箱图及总功能的分解图。
4.选取日常生活中的一件物品，观察并思考其在设计中是如何考虑人机关系的。