資源簡介

(共23張PPT)
技術設計的一般過程和方法
知識回顧
1.技術設計的一般原則
2.各原則之間的相互聯系
新課導入
全國有近6500萬的色覺障礙者，他們不能考取駕駛執照，甚至過馬路都受影響。潘利群同學發現了這個問題，產生了設計一種能讓色覺障礙者容易辨識的新型交通燈的創意。（P50）
一、技術設計的一般流程
案例分析
山村里的路燈設計（閱讀P51-P52）
（1）發現問題
（2）收集設計所需的信息、數據、資料
（3）值得解決嗎
（4）有條件解決嗎
（5）設計構思、涉及多種方案
（6）對多種方案進行分析、比較、權衡，選定方案:案例第11至15段，項目小組對3個方案進行分析、權衡和比較。
（7）進行具體、詳細的設計，實施研制，產品的檢測。
（8）評價提出改進意見。
（9）是否是最優化的設計。
（10）設計完成
山村路燈設計體現了哪些工程思維
（1）科學性：設計沒有違反科學原理。
（2）定向性：地點是某村與小鎮間的小橋旁邊，要求盡快建成。
（3）求解的非唯一性：有三個可用的設計方案供選擇。
（4）價值性：解決了危及村民生命安全的問題。、
（5）集成性和綜合統籌性：由學校領導、鎮上技術人員、村主任、班組學生代表共同設計、施工、試用、評價和改進。
（6）矛盾和協調性：功率較大的元部件耐用些，光照面積也大些,但價格較貴。選用元器件時既要滿足設計需求又要控制在成本預算中，無須用遠超設計需求的元器件，夠用即可。
（7）可靠性和“客許誤差限度”：由項目小組估算決定，試用后修改。
（8）工程風險：項目小組在設計時考慮到路燈有遭雷擊、山體滑坡和水流沖擊的風險。
山村路燈設計遵循的原則
（1）科學性原則
（2）創新性原則
（3）安全性原則
（4）實用性原則
（5）經濟性原則
（6）可靠性和耐用性原則
（7）標準化原則
（8）工程心理學和生理學原則
（9）時效性原則
（10）最優化原則
（11）法律、道德規范原則
（12）可持續發展原則
技術設計的一般流程
二、技術設計的方法
從技術設計的一般過程知道， 發現和明確了設計問題后，需要對設計進行構思，在構思的基礎上進行設計的分析。而在設計構思、分析、交流的過程中，我們需要具備繪畫設計草圖的本領。
（一）設計草圖的繪畫
1.徒手繪畫
（1）畫線要穩，圖線要清晰
（2）目測尺寸要準，各部分比例勻稱
（3）繪圖速度要快
（4）標注尺寸無誤，字體工整
學習徒手畫圖，首先要學習繪圖的基礎技能訓練
（1）畫直線
（2）畫基本圖形
學習徒手畫圖，首先要學習繪圖的基礎技能訓練
（3）畫圓形及曲線
（4）畫立體圖形：先外框再分割
學習徒手畫圖，首先要學習繪圖的基礎技能訓練
5.借助網格畫草圖
與地面垂直的線垂直畫
與地面平行的線按網格上的斜線畫
以網格上的小格來確定物體的比例關系
知識拓展：畫草圖時需要準備的工具
寬記號筆：用于突出表現對象。
細記號筆：用于繪制主要圖形。
超細記號筆：用于繪制細節。
30%或40%灰色筆：用于添加陰影以及讓特定區域深入背景中。
黃色熒光筆：用于繪制關鍵點，例如交互區域。
繪圖紙。
橡皮擦。
涂改液。
2.用繪圖軟件繪制草圖
AUTO CAD 是畫工程圖紙用的軟件。
Illustrator 和CorelDRAW 是用于畫平面圖片。
Photoshop主要是用在做修改圖片。
ImageReady 是配合Photoshop的軟件，可以做出GIF動畫。
3維的軟件有3D MAX、MAYA，都可以做動畫。
（二）設計方案的構思
方法有：黑箱法、列舉法、移植借鑒法、篩選法
1.黑箱法
把一個不清楚內部結構的系統（系統是指由相互作用、相互依賴的若干組成部分結合而成的，具有特定功能的有機整體）當作黑箱。通過觀測外部輸人黑箱的信息和黑箱輸出的信息的變化關系，來探索黑箱的內部構造和機理，這種方法稱黑箱法。
（二）設計方案的構思
方法有：黑箱法、列舉法、移植借鑒法、篩選法
2.列舉法
與設計的參考對象作比較，列舉其優點，在新方案中保留;列舉其缺點，以便避免;列舉其不足( 或不同)之處，以便做必要的補充。這樣，在繼承的基礎上創新，使新方案盡可能完善。
設計參照物 優點、缺點及創新點 設計構思草圖
優點
缺點 創新設想 （二）設計方案的構思
方法有：黑箱法、列舉法、移植借鑒法、篩選法
3.移植借鑒法
在電動平衡車的設計中，設計人員借鑒了人體的平衡系統，并將其原理合理的應用到設計中。
（二）設計方案的構思
方法有：黑箱法、列舉法、移植借鑒法、篩選法
4.篩選法
將多種可能的解盡可能地按層次羅列出來，然后進行排列組合，對排列組合的結果逐個分析、審查，淘汰不適合的，經過不斷篩選，剩下兩三種方案再按方案設計的步驟繼續設計。上述挖掘機功能設計構思中運用了篩選法。
（二）設計方案的構思
方法有：黑箱法、列舉法、移植借鑒法、篩選法
5.其他方法
組合法
聯想法
核檢表法
“和田十二法 ”
（三）設計的分析
進入方案設計階段要對設計進行分析，解決“設計什么”何怎么設計的問題。
1.設計的需求分析
功能需求
非功能需求
設計約束
方法指導：
問題識別
分析與綜合
編制需求分析文檔
需求分析與評審
2.設計的功能分析
產品的功能分析目的是要解決“如何實現設計”的問題，主要包括產品功能原理的分析、實現方法和途徑、方案的評價和決策等。
設計任務
求總功能
總功能分解
求解 功能元
功能元解組合
評價與決策
最佳原理方案
分析
綜合
評價決策
（四）設計中的人機關系
閱讀案例：工作椅設計中的人機關系。（P69）
在工作座椅設計中，圍繞著人與座椅與工作環境之間的關系進行分析和設計，從而實現人坐在座椅中工作感到方便、高效、舒適，同時保證健康和安全。這種人與機器設備及所使用的一切物品之間，包括使用時與所在的環境之間的關系稱為人機關系。
在具體的設計中，“人” 往往是指大多數人的情況，同時，我們也盡可能地考慮到特殊人群的需要，必要時為他們進行專門的設計。在人處于運動狀態或環境有可能變遷時，我們的設計還要從“動態”的角度來展開，以實現最合理、最長久的優良效果。
習題：
1.回顧山村路燈的設計案例，寫出技術設計的一般過程。
2.徒手畫一個圓柱體的草圖。
3.材料拉伸試驗機的設計目的是測量力和形變。請你畫出其設計總功能的黑箱圖及總功能的分解圖。
4.選取日常生活中的一件物品，觀察并思考其在設計中是如何考慮人機關系的。

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