資源簡介

第二節 技術設計的原則
一、學習目標
1.了解技術設計的一般原則。
2.了解技術設計各原則之間的相互關系。
二、素養目標
技術意識：能用技術設計的一般原則對實際案例進行分析。
工程思維：了解技術設計各原則之間的相互關系，感受在技術設計中需要運用綜合的、系統的思維方法去分析處理，以取得最優方案。
三、教學重點、難點
重點：技術設計的十二個一般原則。
難點：綜合考慮各個原則之間的關系。
四、教材情況
本節通過對洗衣機設計的分析，發現在洗衣機的設計中，需要實現的目標非常多，其中有很多必須遵循的原則，由此引出設計中 需要遵循哪些基本原則的思考。通過具體案例對設計中的主要原則進行分析，然后分析這些原則相互之間的關系，哪些是必須遵守的，哪些應該盡力去實現，當這些原則出現沖突，又該如何處理。
五、學生情況
學生已經了解了技術和設計的關系，也了解了在設計中的基本設計思維方法，為本節課的學習提供了基本理論基礎。本節所學的基本原則，都是源于學生日常生活中常見的事物，所以對他們而言是非常熟悉的，也容易理解設計的基本原則。
六、教學過程
1.新課引入
案例1：易拉罐有多種款式，但是開罐的拉環設計大致有兩張（圖片展示），思考這兩種拉環有什么不同的地方，哪種拉環好，哪種拉環不好，為什么。
案例2：洗衣機有多種特色設計，分析為什么要這樣設計，其基本的設計原則是什么。
2.技術設計的一般原則
（1）科學性原則
案例1：分析永動機設計者的設計企圖，為什么永動機不可能設計出來。
因為違反了能量守恒定律。設計必須遵從科學原理，否則是不會成功的。
案例2：永動機的種類。
某物質循環一周回復到初始狀態，不吸熱而向外放熱或作功，這叫“第一類永動機”。這種機器不消耗任何能量，卻可以源源不斷的對外做功。
從單一熱源吸熱使之完全變為有用功而不產生其它影響的熱機稱為第二類永動機。
（2）創新性原則
在設計中我們需要遵循創新性原則。只有不斷進行創新，才能讓設計具有新的生命力。
（3）安全性原則
所有設計的產品或項目在使用中或操作運行時必須時安全的，不許發生事故，更不允許發生人生傷亡事故。
（4）實用性原則
要把解決存在的問題、滿足用戶的需要作為設計的一個原則，不要設計用戶不喜歡甚至反對的產品。在滿足需要的前提下，一項設計盡可能實用、高效，不能“華而不實，徒有其名”。
（5）經濟性原則
在設計中，要考慮用戶的經濟條件，產品的市場競爭力，力求用最少的成本，設計出滿足用戶需求的產品。經濟新原則又稱“性價比”。
（6）可靠性和耐用性原則
所設計的產品或項目在規定的實用壽命內能適應規定的條件和環境而可靠的工作，不會發生故障，原規定的功能、性能指標也不會低于使用說明書規定的范圍。
（7）標準化原則
產品設計盡可能采用標準化技術和標準件，使產品通用，維護更方便，擁有更廣闊的市場。
（8）工程心里學和生理學原則
工程心理學和生理學是以使用則—產品—使用環境系統為對象，研究系統中人的行為，以及人與產品和環境的相互作用。目的是使技術設計與人的身心特點相匹配，從而提高系統效率，保障人機安全、并使人在系統中能有效而舒適的工作。
（9）時效性原則
必須按照需求規定的截止日期完成設計，要避免產品制造出來后成為過時的東西。
（10）最優化原則
所設計的產品或項目在功能、技術上盡可能是目前（并能在一段時間內）最合理的。注意最優化不一定是最先進的，但一定是最合理的。
（11）法律、道德原則
技術設計要遵守有關的法律、制度、規范，如技術專利法、環境保護法、公民權益保護法等，不允許有違法、違規的行為。
（12）可持續發展原則
可持續發展的內涵
①突出發展的主題，發展與經濟增長有根本區別，發展是集社會、科技、文化、環境等多項因素于一體的完整現象，是人類共同的和普遍的權利，發達國家和發展中國家都享有平等的不容剝奪的發展權利;②發展的可持續性，人類的經濟和社會的發展不能超越資源和環境的承載能力;3人與人關系的公平性，當代人在發展與消費時應努力做到使后代人有同樣的發展機會，同一代人中一部分人的發展不應當損害另一部分人的利益;④人與自然的協調共生，人類必須建立新的道德觀念和價值標準，學會尊重自然、師法自然、保護自然，與自然和諧相處。以經濟社會全面協調可持續發展為基本要求，實現經濟發展和人口、資源相協調,堅持走生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路，保證一代接一代地永續發展進步。
可持續發展意義和作用
①有利于促進生態效益、經濟效益和社會效益的統一；②有利于促進經濟增長方式由粗放型向集約型轉變，使經濟發展與人口、資源、環境相協調；③有利于國民經濟持續、穩定、健康發展，提高人民的生活水平和質量；④從注重眼前、局部利益轉向長期、整體利益的發展；⑤從物質資源推動型發展轉向非物質資源或信息資源（科技與知識)推動型發展;⑥有利于控制人口、節約資源、保護環境，實現社會和經濟的良性循環，使各方面的發展能夠持續有后勁。
2.各原則之間的相互關系。
在技術設計中，通常要考慮多方面的原則，有些原則是共存的，有些可能相互沖突,這就需要我們運用綜合的、系統的思維方法去分析處理，取得最優的方案。例如，工廠污水處理的設計,簡單處理的設計可能節約成本，按國家排污標準設計可能成本較高，在設計原則沖突時，我們應該將法律、道德規范原則和可持續發展原則置于優先的地位。
七、教學反思
本節主要通過播放視頻，學生分組討論，完成調查等多種形式提高學生的學習興趣，加深學生對于一般原則的理解。在各原則之間的相互關系的教學中，可以適當對不同的原則進行分類，說明哪些是必須達到的原則，哪些原則之間相互制約，以及如何平衡的問題。除了這些常用的通過啟發引導學生思考的教學方式，還可以提供一些實物或者模型，讓學生更直觀方便地分析設計的原則。

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