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(共13張PPT)
第二節 技術設計的原則
一、技術設計的一般原則（通用性原則）
1、科學性原則：
情境：永動機的設計者試圖設計一種永動機：用發電機發出的電供給電動機，使電動機運轉，再由電動機帶動發電機發電，這樣就可以在外加力量啟動發電機和電動機之后，不需補充能量而一直運行下去，實現永恒的旋轉運動。
： 可以實現嗎？為什么？
： 不能實現。因為它違反了能量守恒定律
技術設計的原則
2、創新性原則：
情境：風能和太陽能互補的環保路燈應用已十分廣泛。但這類環保路燈的電源經常發生故障，需要安排維護人員不定期進行電源設備狀態的巡檢與維護，從而導致路燈養護成本偏高。萬老師和他的學生小為了解決這個問題，設計了環保路燈遠程自動報障管理系統（圖2-9）。這項設計獲得了廣東省青少年科技創新大賽一等獎。
： 有哪些創新？
： 1、時效性高。 2、節約成本。 3、模式創新
技術設計的原則
3、安全性原則：
情境：某電熱水器生產廠發明了一項高溫預熱式電熱水器，可在天氣寒冷時啟動預熱功能，先噴出高溫水蒸氣（達150℃）將浴室內溫度提高，當浴室內達到一定溫度(如20℃)后則停止噴射高溫水蒸氣，自動轉入正常供熱水狀態。但外殼受潮后容易觸電。
： 你愿意用嗎？
： 不安全
技術設計的原則
4、實用性原則：
情境：隨著教育信息化、數字化的發展，手機成為一些學校“智慧課堂”中學習的工具。如果要專門為“智慧課堂”設計一款手機，從實用性的角度，你認為需要設計哪些功能？
： 手機功能越多越好嗎？
： 以滿足“智慧課堂”的功能需要，兼顧交流通話作為功能設計目標
技術設計的原則
5、經濟性原則：
情境：李明的爸爸想選購一輛經濟、實用型的小汽車，他向朋友征求意見。有人向他提議：觀察一下街道上跑的出租車，哪種款式多就選哪種。
：你認為有道理嗎？說說理由。
：有道理，根據性價比來選擇
技術設計的原則
6、可靠性和耐用性原則：
情境：圓珠筆設計的基本要求是可靠性和耐用性，它的其中一項測試是要求圓珠筆能按一個角度順暢書寫80m以上。為保證圓珠筆書寫的可靠性和耐用性，圓珠筆的筆尖制作十分精密(圖2-10)。雖然全球有80%圓珠筆由我國生產，但核心部件圓珠筆的筆尖的材料一直靠國外進口，這成為中國制筆人心中揮之不去的痛。2017年初，我國企業終于突破了技術難關，成功研發生產出適合生產圓珠筆的筆尖的新材料，并實現了量產。
：此例說明了什么？
：圓珠筆尖要可靠耐用。
說明：飛機發動機;汽車制動裝置要把可靠性和耐用性放在第一位
技術設計的原則
7、標準化原則：
情境：李明的姐姐想網購一張兒童床，讓李明幫忙選購。事關外甥的健康和安全，小明對選購十分認真。他首先查閱了所選產品是否符合國家環保質量標準（圖2-11），以及是否符合兒童床的安全要求，然后查詢了兒童床的尺寸標準。由于網購后需要自己安裝，李明向商家咨詢了安裝問題，商家回答：安裝非常簡單，因為提供有裝配圖，各種零配件都是通用性的，并配有相匹配的安裝工具。
：此例說明了什么？
：產品設計得標準化
說明：1、標準化是提高產品性能的有效手段；
2、標準化能提高設計效率
技術設計的原則
8、工程心理學和生理學原則：
情境：汽車駕駛員都想有一張美觀、舒適、實用的座椅。以下是某品牌汽車駕駛座椅的設計：考慮到不同駕駛員的身高、腿長，座椅設計了可升降、可前后移動功能；考慮到駕駛員腰部容易疲勞，設計了可調節的腰部支撐功能；為了消減駕駛疲勞，設計了座椅按摩功能；為了讓駕駛員在冬天駕駛時感到溫暖，設計了座椅自動加熱功能；為了方便駕駛員在休息區休息，設計了座椅平放功能等。設計人員根據什么來進行這些設計？
：此產品是為誰而設計？
：駕駛員；
說明：設計人員遵循了工程心理學和生理學的原則，在考慮美觀、舒適、使用方便的同時，亦考慮使用者和產品之間的協調關系，突出了
以人為本的設計理念。
技術設計的原則
9、時效性原則：
情境：某研究所接受一家空調機生產廠的委托，研究開發一種可變頻空調的電機控制板。委托書規定6個月內交貨，每塊價格不超過200元。A研究所在8個月后才完成設計任務，該電機控制板各功能指標符合設計任務書的要求，每塊價格為190元。但該空調機廠家不能接受該項目研究成果，因為當時已有另一家研究所開發出了功能相同的電機控制板，而且每塊價格僅為150元。
：為什么該空調機廠家不能接受該項目研究成果？
：時間超過了規定時間
技術設計的原則
10、最優化原則：
情境：李明和劉揮是同一學習小組的成員，兩人就某項產品設計的零配件選用問題展開了討論。劉輝認為好的零配件是好產品的基礎，所以要全部選用最好的零配件；李明則認為要根據產品的設計要求，選用合適的零配件，在功能、技術上盡可能做到最合理就可以了。
：你的意見呢？為什么？
：李明的意見最合理
說明：技術設計需要運用工程思維，對各種設計因素進行分析、比較和權衡，努力做到最合理。
技術設計的原則
11、法律、道德規范原則：
情境：王某是一位科技愛好者，一天他在朋友劉某的鼓動下，設計了一種轎車遙控信號干擾器，這種干擾器可以發出與轎車遙控器相同的頻率信號。劉某利用這種遙控信號干擾器多次駕車尾隨作案對象，趁車主遙控鎖車的瞬間，利用信號干擾器干擾，致使車輛實際未上鎖，待車主離開后，劉某打開車門，將車內財物洗劫一空。
：王某的做法可取嗎？
：不可取，是一種違法犯罪行為
說明：開展技術設計，一定要遵守國家的法律法規，不違背倫理道德。
技術設計的原則
12、可持續發展原則：
情境：于金田同學發現，馬桶沖水浪費了大量的水資源，決定設計一套節水裝置。為了達到節水又節能的目的，他巧妙地運用了水往低處流的原理，選擇利用樓上住戶的污水。經過大量試驗，于金田同學成功設計了一套樓房污水回收利用裝置，該裝置包括高位水箱和三通過濾器。樓上住戶的洗滌污水通過過濾器流到下一層樓的一個高位污水箱中，不需任何動力，利用水箱中水的落差就能沖洗下層住戶家的廁所。裝置中還設置了一個水位調節器用來調節水箱水位，當高位污水箱水量不足時，自來水可經這個裝置自動注入。節能專家對于金田同學的設計給予了充分肯定：“目前家庭中普遍使用的抽水馬桶，沖1次至少要用去6~10L水，如能把這項設計應用于實際生活中，每人每天就
能節約50~90L水。”這項設計獲得了國家實用新型專利。。
：于金田同學的做法值得肯定嗎？
：值得充分肯定
說明：技術設計，必須堅持可持續發展，多從節約能源，生態優先、綠色環保的角度去考慮設計問題。
小結：
一、技術設計的原則
4、實用性原則
5、經濟性原則
6、可靠性和耐用性原則
8、工程心理學和生理學原則
11、法律規范原則
7、標準性原則
9、時效性原則
12、可持續發展原則
課堂練習
閱讀教材47兩頁中的
例子，分析、討論這些設
計遵循了什么原則？
1、科學性原則
2、創新性原則
3、安全性原則
10、最優化原則

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