技术与设计一学习指导手册（模块二）

模块二：设计过程
第三章 设计过程、原则及评价
设计是动态而有章可循的过程。设计有开放而有规可矩的原则。
第一节 设计的一般过程
一、知识与技能
1、掌握设计的一般过程及其各个环节，知道设计是动态而有章可循的过程；2、知道设计过程中有可能产生多个方案；3、理解设计过程需要不断优化。
二、主要学习内容
1、设计是一个有计划的创新活动，是一个问题求解的过程。设计的一般过程：发现与明确问题→制定设计方案→制作模型或原型→测试、评价与优化→产品的使用与维护等。
2、发现与明确问题：通过调查需求、分析信息，从而发现问题，还得明确问题值不值得、能不能够解决，并在此基础上提出设计项目，明确设计要求，从而为具体的设计作好铺垫。
3、制定设计方案是设计中最具有创新的环节，在该过程中，要明确下面的两个理念：①运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。②任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅有一个。
4、制定设计方案的“五要素”：①收集信息：调查、咨询、查阅文献、电视广播、互联网；②设计分析：设计要求、主要问题、材料、结构、功能；③方案构思：选材，结构、连接、多个设想，方案多样性；④方案呈现：草图将构思创意具体化、形象化和视觉化；⑤方案筛选：依据一定的原则对多个方案比较、权衡和选择 。
5、模型制作分为两个阶段：①绘制图样（手工、CAD）；②制作模型（大型复杂）或原型（小型简单）。制作模型或原型的目的是：具体化设计的方案，为讨论提供直观的、形象的材料，便于交流讨论；在制作过程中可能激发新的想法，便于对原有方案的改进和优化；为测试、评估提供实物。
6、测试、评估及优化：①测试：测试的目的在于检验产品在操作使用过程中，在结构、技术参数等方面是否能达到能否达到预定的设计要求。②评估：通过测试对设计的方案进行较全面的评估验收，对其优缺点进行系统的评估，这个过程要反复进行，从而得出一个相对比较理想的方案。③优化：分析测试和评估的具体记录，对三种典型人群即专家（销售者、制造者）、潜在客户（可能会用的人）和用户（正在使用的人）进行调查，征集优化的具体意见。对不同的设计方案提出建议，从而对现有方案进行多方面的优化，同时通过讨论明确优化改进的方向。
7、产品说明书主要包括：①产品名称（直观简明）；②产品功能（简介、构成、指标参数）；③使用方法（操作流程）；④注意事项（禁忌、安全事项、不良反应等）；⑤使用范围（适用人群、环境等）。
8、设计是一个动态发展的过程。在某项具体设计中，有些阶段可能会发生变化，有些步骤间可能会出现循环。不能把设计的过程简单化、模式化，应根据设计的需要灵活安排。
第二节 设计的一般原则
一、知识与技能
1、理解设计的一般原则；2、理解设计的一般原则之间存在的相互关联和相互制约的关系；3、初步运用设计的一般原则来评价某个产品。
二、主要学习内容
1、设计的一般原则——设计的重要思想方法：创新原则，适用原则，经济原则，美观原则，道德原则，技术规范原则，可持续发展原则等。是指导设计过程和进行设计评价的基本准则。
2、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相当社会价值的事物或形式。创新是设计的核心，设计因创新而魅力四射，设计过程中一般可从原理、结构、技术、材料、工艺等方面考虑改进和突破，以发挥人的智慧为主体，利用新技术的成果和现代设计理论和方法等，实现创新的目标。
3、实用原则：设计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。产品的实用性包括：物理功能（产品的性能、构造、效率精度、可靠性等）、生理功能（产品使用的宜人、安全、方便等）、心理功能（产品的色彩、造型、肌理、装饰、外观等）、社会功能（产品象征或显示个人的价值、爱好、兴趣或社会地位等）。产品的实用性具有鲜明的个性特征，是最基本的。
4、经济原则：设计中的经济原则是指以最低的费用取得最大的效益（经济效益和社会效益）。设计中应遵循价值优化原理，即功能成本比 = 功能 / 成本（性价比）。合理降低成本的途径：批量生产、自动化生产、降低消耗、节约能源、减少环节、改进工艺等。
5、美观原则：产品的外观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，强调表现产品的形态美、色彩美、材质美和技术（设计）美等，产生不同的产品风格，带给人们各种美的享受。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、时代变革等多方面的影响。
6、道德原则：产品设计必须坚持以人为本和社会效益、环境效益三个方面的标准。产品设计不能出于某种不道德目的，不能危害人体健康；不能损害环境；不能为了私利而设计制造低级趣味的产品，不能生产假冒伪劣产品；不能不尊重他人的知识产权、技术成果等。
7、技术规范原则：技术规范是与产品设计有关的开发生产技术的知识、领域、方法和规定之总和。技术规范是为了方便交流、防止出现各种质量和安全方面的事故。技术规范既有强制性的标准，也有推荐使用的技术规范。
8、可持续发展原则：技术设计中的可持续发展是指产品设计既满足当代发展的需求，又考虑未来发展的需要，不以牺牲后人的利益和长远利益为代价来满足当代人的需求。现今如：节能、少排放或不排放三废、循环利用等都是可持续发展的内容。
9、设计的一般原则之间是相互联系、相互制约、相互影响、相互渗透的关系，在应用中既要综合考虑，又要分清主次。产品设计原则具有开放性，原则是实践中的经验总结，而经验随着社会的发展而发展。
第四章 发现与明确问题
问题的发现来源于对生活的热爱和对人的关爱。问题的明确依据于人的需求和所受到的限制。
第一节 发现问题
一、知识与技能
1、明确发现问题的重要性；2、初步掌握发现问题的一般方法；3、能通过各种渠道收集与所发现问题相关的各种信息，并进行处理。
二、主要学习内容
1、发现问题与明确问题是设计的起点，而发现问题又是明确问题的前提。人类进步与发展的过程就是不断地发现问题，不断地进行设计，从而解决问题的过程。人类的需求和愿望是问题产生的源泉，问题产生的三种情况：①人类生存活动中必然会遇到的问题；②由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案；③基于一定的目的由设计者自已主动发现问题，并试图解决它。
2、发现问题的途径与方法：①观察日常生活。通过有目的、有计划的观察来发现问题；②收集和分析信息。通过文献、网络、媒体、问卷、询问等收集和分析信息并发现问题；③技术研究与技术试验。通过技术研究、技术实验的研究中或结论中或过程中发现问题。
第二节 明确问题
一、知识与技能
1、根据设计对象和现有的工作条件列出具体的设计要求，包括应达到的标准和所受到的限制；2、能制定一般的设计计划表。
二、主要学习内容
1、明确问题的内容：问题表述本身是否明确、问题产生的原因是否明确、提出问题的目的是否明确等。
2、明确问题的价值：①该问题是否遵循基本的科学原理；②该问题是否未得到充分解决；③在调查和研究范围内，该问题是否具有意义；④在多个问题中，该问题是否为主要问题；⑤现有技术或技术发展以后，该问题是否能解决；⑥解决该问题需要多少投入，投入与产出比是否理想。
3、明确解决问题受到的限制：①设计对象的特点和问题的解决标准，如：产品的国家技术规范、制作及工艺标准、成本和环境限制等；②设计者的技术能力和条件，如：设计者的知识、技能、人力、财力、时间、资源限制等。
4、设计计划：根据设计任务，制定设计计划表可更好地保证设计有目的、有计划地进行。制定设计计划表可依据设计的一般过程，通过工作程序的排列来表示，并制定时间进度表，有序依次地推进各阶段工作。
第五章 方案的构思及其方法
设计的关键在于构思，构思的关键在于科学的设计分析与恰当的构思方法运用。
第一节 方案的构思方法
一、知识与技能
1、能就具体的设计任务进行一定的设计分析；2、能根据设计要求选择合适的材料或标准件；3、能制定符合一般设计原则和相关设计规范的完整设计方案；4、通过比较和权衡，能在多个方案中选定满足设计要求的最佳方案或集中各种方案的优点来改进原有方案。
二、主要学习内容
1、设计分析：设计分析就是对产品的方案设计中应考虑的因素及其关联进行分析。分析时，既要从物、人、环境三者关系进行分析，也应根据设计要求对产品的各个组成部分进行分析，综合考虑功能、结构、安全、成本等因素是设计分析的基本内容。合理的设计分析对于设计方案的形成非常重要，分析得当可以指引以后的技术设计少走或不走弯路。
在进行材料和部件选择时，要尽可能选择合适的材料或标准件。
2、方案的构思：在广泛信息收集和处理的基础上，根据设计要求，提出各种设想和解决问题的方法，形成设计方案，这个过程称为设计构思。方案的构思是指在设计分析的基础上，通过思考将各要素架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。
3、方案构思的主要方法：①草图法；②模仿法；③联想法；④奇特构思法。方案构思的方法很多，构思时应开阔视野，利用和创造更多的方法为构思服务。
4、方案的比较和权衡：比较是为了权衡，用于在多个方案中选出最佳方案。比较和权衡必须依据设计要求和设计原则，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。
第二节 常用的创造技法（选学）（略）
第七章 模型或原型的制作
模型制作是产品设计过程中一个重要的环节，它又是构思、分析和评估设计方案的一种方法。
第一节 模型
一、知识与技能
1、知道模型及其功能；2、理解模型制作在产品设计的不同阶段有不同的作用。
二、主要学习内容
1、模型和原型：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。原型可以是产品本身，也可以是在产品生产之前制作的与产品大小相同、使用功能一致的物体。
由于模型有制作成本低、便于修改等优点，设计者一般通过模型来呈现产品的设计方案。
2、模型的功能：①使设计对象具体化；②帮助分析设计的可能性。
3、模型在不同阶段的作用：在设计的不同阶段，根据不同的要求往往需要制作的草模、概念模型、结构模型、功能模型及展示模型等多种模型。
①草模:产品造型的初级阶段、简单的表示设计设计构思、供设计人员深入探讨使用；
②概念模型：在草模基础上、构思初步完成之后、用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排、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；
③结构模型:研究产品造型与结构的关系、清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，侧重与产品结构的构思；
④功能模型:研究产品的各种功能以及人机关系、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、在一定条件下用于试验，进一步完善对产品功能的完善；
⑤展示模型：在结构、功能模型的基础上，用真实材料，按照准确尺寸，做成的与实际产品几乎一致的模型；是产品的样品，是进一步研究的实体形象，也是向设计委托方征求意见、为审核方案提供实物依据。
第二节 工艺
知识与技能
1、知道工艺的含义和常用工艺的种类；2、了解常用的划线、割据、锉削、钻孔、连接、表面处理及部分木工加工工具和设备，知道根据工艺要求选用适合的工具制作；3、体会并掌握划线、木工割据、可折叠式手据、钻孔、连结、表面处理的加工工具的操作方法和相应的加工方法，会用螺丝刀松紧螺丝，初步学会使用台虎钳。
二、主要学习内容
1、认识工艺：工艺是指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。常见的工艺有加工工艺、装配工艺、检测工艺、 铸造工艺、表面处理工艺等。
2、金属材料的分类：黑色金属（铁、锰与铬，并非黑颜色）、有色金属（常见金属中除了黑色金属都可称为有色金属）、特殊金属（包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料，如分别具有超导、形状记忆、耐磨等功能的合金）。
3、金属材料的加工工艺：
①划线：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和基准线。划线的步骤：划出基准→划轮廓→划尺寸线→冲眼。在实际操作中掌握常用划线工具（划针、钢直尺、角尺、划规、样冲）的用途和操作要领等。
②锯割：在实际操作中掌握手锯的安装和握法、操作要领、起锯方法等。
③锉削：在实际操作中掌握锉削的操作要领、方法及工作面垂直度检查方法等。
④钻孔：在实际操作中掌握钻孔的操作步骤（划线定位、装夹工件、装夹钻头、钻孔）、操作要领及安全规范等。
⑤连接：金属材料的连接方法主要有铆接、黏结、焊接、螺栓和螺母、紧定螺钉（平头螺丝）、元宝螺帽、平垫圈、弹簧垫圈等。采取什么样的连接，取决于被连接的材料及连接的场合：金属之间的不可拆卸连接一般采用铆接、焊接和黏结；金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓和螺母连接；金属和非金属之间、非金属之间的不可拆卸连接，一般采用黏结；金属和非金属之间、非金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓螺母连接。
⑥表面处理：目的是为了防止金属制品表面生锈腐蚀，提高产品的美观程度。常见的金属表面处理方法：表面刷光、喷涂油漆和镀层等。
第三节 制作模型
一、知识与技能
1、能根据设计方案和已有条件选择加工工艺，并能正确、安全地操作；2、能根据设计方案制作一个简单的模型或原型；3、制作成功后，能对产品的外观加以润色。
二、主要学习内容
1、制作模型的一般步骤：选择合适的材料；根据本地的条件，准备适当的工具和加工设备；按设计图样划线；对材料进行锯割、切削等加工；装配；对模型进行表面处理；对产品的外观造型和色彩进行评价，对产品的结构、功能进行检测和试验，检验是否符合设计要求；对设计方案进行修改，做成展示模型（样品）。
2、制作一个简单产品的模型或原型。
第八章 技术产品的使用和保养
科学地使用、维护和管理技术产品，不仅是每个消费者面对琳琅满目的技术产品所应具有的基本素质，而且也是衡量人们技术素养的一项重要指标。
第一节 产品说明书及其编写
一、知识与技能
1、了解产品说明书或用户手册作用与一般结构；2、能简单编写产品说明书或用户手册。
二、主要学习内容
1、产品说明书及其作用：产品说明书，也称用户手册，是指导用户消费的文书。它的目的是向消费者介绍产品的性质、结构、使用方法、操作方法及保养、维修等方面的知识，以此来帮助消费者正确使用、保养产品，最大限度地发挥产品的使用价值。一般由生产商编写，印成册子、单页或印在包装、标签上，随产品发出。
2、产品说明书的写作：产品说明书的一般结构由标题、正文和产品标记组成。产品说明书的形式主要有条款直述式、自问自答式等。产品说明书的写作要求主要有：充分考虑用户的阅读需要；体现产品的设计特点；不必平均用力，而应有所侧重；语言准确、通俗、简洁、条理清晰等。
第二节 技术产品的使用、维护和保养
知识与技能
1、了解技术产品常用的维护和保养方法；
2、了解技术产品的服务途径。
二、主要学习内容
1、技术产品的使用：为恰当、安全、高效地使用产品，在产品使用前，使用者应认真阅读产品说明书，了解产品性能，懂得产品的使用和操作方法，掌握产品的保管和养护常识。
2、产品的维护和保养是指维护产品完好技术状况或工作能力而进行的作业。产品维护和保养是进行技术设计时必须考虑的问题：使用通用的标准部件；为产品配备必需的一般维修工具以方便产品维修；尽量提供维修者易识读的符号标志；产品设计上要便于拆装并确保保用安全。
3、技术产品的服务途径：产品使用过程中，可能会出现故障，产品说明书要提醒用户关心产品常用的服务途径。从产品的生产者和销售者看，厂家和商家是产品的两个常用服务途径。
活动案例：一、纸制桥梁的设计
一、活动说明
纸桥的制作是个非常有意思的活动，成本低廉，技术含量却很高。学生在设计和制作时，可以有很多的方案，可以有效的开拓学生的创新意识。另外虽然同学们都知道桥梁是由桥面、桥墩等组成的，也知道桥梁的承受力与桥面形状和所用的材料有关。但是由于学生平时较少接触“压力”、“形变”、“承重”等实际问题，所以他们虽然对物理中所学的力学知识有一些了解，但是很难与具体实际中的事物联系起来。通过本次试验，可以让学生自己观察到什么样的形状是最可以承受重量。
本次活动就是通过纸桥的设计，进一步熟悉设计的一般过程的各个环节和模型制作等。
二、活动指导
1. 教师演示：拿出一张A3白纸，均匀分成两份，一半卷成直径20毫米的圆柱型，另一半反复对折成20毫米宽的硬纸片。然后在讲台上放置两张凳子，中间间隔150毫米，再把这两个物体架在两张凳子之间，两端用胶带纸固定。这时，教师再取出重物（可以是塑料袋中加入若干水的矿泉水瓶子）放置中央。结果是直径20毫米的圆柱型可承受的重量比20毫米宽的硬纸片可承受的重量要大很多。
由这个简单的试验引出今天活动的主题——纸制桥梁的设计，希望同学们认真思考，仔细制作，设计出自己最完美的纸制桥梁结构。
2.活动提示:
（1）每组发放A3铅化纸1张、剪刀1把、固体胶1瓶、塑料垫板1块。学生用用所给的工具设计并制作出一个纸制材料的桥梁模型。
（可参照上述三种方案的横断面草图，也可以自己设计呈现其它方案制作）
（2）各个小组绘制构思的原始的两种设计草图。
图一 图二
（3）经过适当的承重测试试验，讨论确定并绘制最终方案。
例：
方案图：
（4）制作桥梁模型，其外型必须为45毫米（高），35毫米（宽），297毫米（长）的长方体，两端开通不封闭。长方体中间，用剩余的纸张制作各种结构的填充物放置其中，做成简单的桥梁模型。
三、活动评价
（1）模型制作完成后，全班集中测试哪个小组设计并制作的桥梁结构承受力最大，进行活动评价和评分记载。试验完成后，最好安排由得分优秀的小组介绍他们作品的制作方法。
（2）一起仔细研究好讨论这些桥梁结构的特点，并分析出这个桥梁模型结构为什么会有比较高的承受力的原因。
活动资料：
观察生活中真实的桥梁，尝试分析这些桥梁有很高的承受力的原因？回答：生活中的桥梁在设计和施工时，主要需要研究桥址的选择；决定桥梁孔径；考虑通航和线路要求以确定桥面高程；考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋置深度；设计导流建筑物等；桥式方案设计；桥梁结构设计；桥梁施工；桥梁检定；桥梁试验；桥梁养护等方面。在建桥材料方面，以高强、轻质、低成本为选择的主要依据，近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主，提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等，以及混凝土材料的非弹性问题(收缩徐变以及疲劳等)，将继续作充分的研究，使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用，还必须在降低成本以后才有可能。在桥梁勘察设计方面，随着交通事业的迅速发展，大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展，对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中，将有可能利用结构优化设计理论，借助电子计算机选出最佳方案。在结构设计计算中，采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能；以概率统计理论为基础的极限状态设计理论，将进一步反映在桥涵设计规范中，使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映，将愈来愈受到人们的重视：桥梁的面貌将蔚为大观。在桥梁施工方面，对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理。在施工技术中，将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备，借以提高质量、缩短工期、降低造价。如采用激光测量控制结构的精确定位；引用自升式水上平台克服深水基础的困难；利用遥控设备在沉井、沉箱中挖基，以减少劳动强度并避免人身危险；利用高质量的焊接技术，借能推广工地焊接等，此外，装配式桥梁也将有所发展，以使结构和构件标准化，生产工业化。在桥梁养护维修方面，要求对既有桥梁建立完善的技术档案管理制度。在桥梁维修检查中，引用新型精密的测量仪表，如用声测法对结构材料的缺陷以及弹性模量进行测定；用手携式金相摄影仪检查钢材的晶体结构俾能及早进行加固防患于末然，以便延长桥梁的使用寿命。
活动案例 二、光控百叶窗的制作
一、活动说明：本活动选自智慧天下科技有限公司产品《技术与设计1》制作套件（笔筒、书架、光控百叶窗、密码箱、汽车模型）中的光控百叶窗制作，有专用活动手册进行活动指导。通过本活动，进一步熟悉设计的一般过程的各个环节和模型制作、作品评价等。
二、活动指导
1、发现问题，明确设计要求：你所设计的窗帘能实现哪些功能？
2、设计构思：对窗帘的设计你有什么好的构思？并画出构思草图
案例方案图示：
3、模型制作（见活动手册第20—23页）：
①加工窗叶 ②窗叶和标准件组装
③接通电源，进行调试
④测试与优化
4、编写说明书（重点：使用方法和注意事项，语言通俗易懂。）
三、活动评价：参照活动手册进行评价和评分记载。
《技术与设计1》模块二“设计过程”单元练习
一、选择题
1、设计的一般过程包括：①发现与明确问题； ②制作模型或原型；③制定设计方案；④产品的使用和维护；⑤测试、评估和优化。正确的顺序是（ ）
A、①②③④⑤ B、①③②⑤④ C、③①②④⑤ D、⑤④①③②
2、设计过程中最富有挑战性的环节是（ ）
A、需求调查 B、设计分析 C、方案构思 D、模型或原型制作
3、设计定位的实质是（　）。
A、创新思维　　B、明确设计要求　C、发现人们需求　D、提出设计课题
4、设计要求是在哪一步提出来的（ ）
A、发现和明确问题 B、制定设计方案
C、模型或原型的制作 D、测试、评估和优化
5、在制定设计方案阶段，收集和处理信息指的是（ ）。
A、人们的需求 　　　　　B、类似产品的信息
C、限制条件的信息 　　　D、具有创新思维的信息。
6、从模拟信号手机发展到数字信号手机的创新过程是一个（ ）
A、原理创新 B、结构创新 C、材料创新 D、工艺创新
7、李明针对晚上开门摸不到钥匙孔的情况，想对钥匙进行设计改进，在钥匙上增加照明功能。这种改进属于（　　）
A、原理创新 B、功能扩展 C、新技术应用 D、外观设计
8、产品使用的安全性属于设计中的实用原则中的（ ）功能
A、物理 B、生理 C、心理 D、社会
9、新型快餐盒以谷物秸杆为材料做成，用过后可直接转化为牲畜饲料或肥料。这符合了设计中的哪项基本原则（ ）
A、美观性原则 B、经济性原则 C、创新性 D、可持续发展原则
10、目前，正规厂家设计生产的家用燃气灶都具有熄灭自动关闭阀门的功能，以避免出现意外。从设计的角度分析，主要考虑的是（ ）
A、安全性 B、创新性 C、科学性 D、可持续发展
11、设计的核心是（ ）
A、生产出产品 B、制订出生产工艺流程 C、革新 D、创新
12、2007年6月14日信息产业部颁布新款手机的充电器都要统一使用新标准。目前，已经有14家企业生产的15种型号的统一接口手机充电器通过了国家验证。这一标准的颁布主要体现（ ）。
A、道德原则 B、美观原则 C、技术规范原则 D、可持续发展原则
13、小明到电器商场去购买电冰箱，导购员介绍某款冰箱时说：“这款电冰箱采用了无氟制冷技术，外壳和部件是采用可回收的新型工程塑料制成的。”导购员的介绍主要是针对产品的（ ）。
A、环保性能 B、牢固可靠 C、操作方便 D、性能价格比
14、一般地说，产品首先必须满足使用者的功能需求，所以作为一个设计者在设计产品的过程中，其基本原则应为（ ）
A、发明性 B、科学性 C、创新性 D、实用性
15、价值优化原理公式是：功能成本比＝功能÷成本。其提高功能成本比的方法为（ ）
A、在功能不变的前提下降低成本 B、在功能不变的前提下增加成本
C、在价格增加的条件下增加成本 D、在增加功能的同时增加成本
16、在制定设计方案时，往往要通过各种渠道，尽可能广泛地收集设计所需的信息，通过对各种信息的归纳与分析，挖掘影响设计的主要因素，大胆提出各种设计想法，并依据一定条件对各种想法进行筛选，确定最终的设计方案。以下说法正确的是：（ ）
A、好的设计方案仅有一个； B、好的设计方案不会仅有一个；
C、好设计方案有无数个； D、好的方案不需要什么改进
17、一个问题的解决或一项任务的完成，除了设计对象所涉及的标准和因素的限制外，还受到问题解决者或设计者的主客观条件的限制。其中属于主观条件的是：（ ）
A、一定的人力、物力、财力以及时间 B、一定的材料、资料等资源
C、仪器、设备以及空间 D解决问题所需要的知识技能
18、制定设计方案的过程是
①方案筛选②方案构思③设计分析④方案呈现⑤收集信息
Ａ．⑤④③②①　　　Ｂ．①③②④⑤　　Ｃ．①⑤③④②　Ｄ．⑤③②④①
19、小强家的木质书桌桌面已经严重掉漆，而且有很多地方坑洼不平，他决定对桌面进行简单的维修。下列维修工序中最合理的是（ ）。
A、刨平 打磨 上漆 B、上漆 打磨 刨平
C、上漆 刨平 打磨 D、打磨 上漆 刨平
20、下列有关产品的维护和保养表述正确的是（ ）
A、通过对产品的维护和保养可以保证产品永远不会出故障
B、通过对产品的维护和保养可以延长产品使用寿命，防止机件早期损坏，减少运行故障
C、在进行技术设计时不必考虑产品维护保养的问题
D、使用者不必掌握产品通用的维护保养方法
二、填空题
1、从本质上讲，设计是一个问题求解的过程。它从问题出发，并围绕问题展开各项活动。因此设计必须从调查需求、 、发现与明确需求、解决和值得解决的问题开始，并在此基础之上提出设计项目、 。
2、在“发现与明确问题”的基础上，紧接着“制定设计方案”环节可细分为： 、设计分析、 、 、方案筛选。
3、科学的基本任务是认识世界，有所发现，以增加人类的知识财富；技术的基本任务是改造世界，有所发明。以创造人类的物质财富，丰富人们的精神文化生活。因此科学要回答_________ 和_________的问题；技术要回答_______的问题。
三、简述题（35分）
1、某同学就人们对杯子在材料、形状、色彩、价格方面的喜爱情况进行了问卷调查，选取儿童、中学生、上班族、老人各20名作为调查对象，获得的统计数据如下表所示。请对此进行分析，并提炼出你发现的问题（至少4个问题）。
问卷调查对象 材料 形状 色彩 价格
纸质 塑料 陶瓷 金属 椭圆 圆柱 方柱 明亮 淡雅 灰暗 低档 中档 高档
儿童 3 7 7 3 8 7 5 12 5 3 10 6 4
中学生 3 5 6 6 4 7 9 9 8 3 6 12 2
上班族 8 2 5 5 6 5 9 6 8 6 3 8 9
老人 4 5 8 3 6 10 4 5 12 3 12 5 3
2、请利用联想构思的方法对台灯的设计进行一个新构思，并赋予台灯新的功能。
3、案例：某市电热水器生产厂发明了一项高温预热式电热水器，在室内气温太低时，启用时可以先喷出高温水蒸气（达150℃）将浴室内温度提高，当室内温度达到一定温度（如20℃）后则停止喷射高温水蒸气，自动转入正常供热水洗澡状态。该产品开始很受北方寒冷地区用户的欢迎，但由于外壳受潮后会带220V交流电，而且喷出高温水蒸气的控制技术不够可靠，在洗澡时，间或喷出高温水蒸气，造成伤人事故，后来被迫停产。
问：（1）就你的理解，设计的一般原则应包括哪几项？
（2）请就设计的一般原则分析以上所给的案例。
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C A B A B B D A
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D C A D A B D D A B
二、填空题
1、分析信息、明确设计要求2、收集信息、方案构思、方案呈现
3、“是什么”、“为什么”；“怎么做”
三、简答题
1、在针对不同的人群杯子的设计侧重点应有不同。
问题1：儿童喜欢的杯子是色彩明快、价格比较便宜的陶瓷或者塑料的杯子；问题2：中学生喜欢的杯子是色彩明亮，清淡优雅、价格比较陶瓷或者金属的杯子；问题3：上班族由于工作节奏较快，流动性较大因此偏好纸杯，在色彩上喜欢淡雅中高档次的杯子；问题4：老年人则喜欢淡雅，陶瓷材质（对身体无毒副作用，保温性能较好）的杯子。
2、答题方向能够达到启发智力，开发思维即可得分。
3、（1）设计的一般原则
创新原则：通过引入新概念新心思想、新方法、新技术等，或对已有的产品的革新来创造具有相应社会价值的事物或形式。实用原则：设计产品为实现其目的而具有的基本功能。包括：物理功能、生理功能、心理功能、社会功能。经济原则：以最低的消费取得最佳的效果。美观原则：指产品的外观美，它是通过对产品造型、大小比例、使用材料、色彩搭配、装饰图案等的设计来实现的。道德原则：设计产品考虑它与社会、环境的关系，必须遵循道德的原则。技术规范：有关开发生产技术的知识、领域、方法和规定的总和。可持续发展原则：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，不以牺牲后人的利益和长远利益为代价，满足当代人的需求。
除此之外还应该包括安全原则
（2）设计的原则不是孤立的，他们之间相互联系相互制约，在产品设计时应综合进行考虑。
对于热水器生产制造也突出体现了这样的问题。它针对北方气候特点和人们的需求研制发明了一项高温预热式电热水器，在室内气温太低时，启用时可以先喷出高温水蒸气（达150℃）将浴室内温度提高，当室内温度达到一定温度（如20℃）后则停止喷射高温水蒸气，自动转入正常供热水洗澡状态。体现了产品设计的实用原则。但是未考虑到热水器使用环境的特殊性，没有遵守相关的热水器生产技术标准（隔热、绝缘）导致产品在长期使用后外壳受潮后会带220V交流电。而且喷出高温水蒸气的控制技术不够可靠，在洗澡时，间或喷出高温水蒸气，造成伤人事故，设计不符合安全原则。