資源簡介

第二節 設計的一般原則
【教材版本】
通用技術必修1《技術與設計1》（江蘇教育出版社）
【設計理念】
發揮學生的主體作用，采用逆向思維和探究式教學模式，引導學生回顧自己生活經歷中見識過的產品設計引發討論和學習實踐活動，使學生通過交流和教師的指導來達到預期的學習目標，培養學生的自主求知能力、合作學習能力以及認識創新意識的提高。
【教材分析】
1.知識結構分析
本節課是有關“設計過程、原則及評價”中“設計的一般原則”的學習，力求以通過經典的“案例分析”、“閱讀材料”和師生“討論”為課堂主線，從一個個學生感興趣的現實生活和知識經驗中的實例出發展開教學，引導學生由淺簡到深繁、由易到難地參與討論和分析，去了解和掌握相關知識和概念，在完成教與學的過程中，適時地了解有關的概念與思想，掌握相應的學習方法。
1個課時完成。
2.知識發生發展過程分析
《設計的一般原則》主要闡述了設計應當遵從的一般準則，這些準則是指導設計過程和進行設計評價的基本準則。這些準則為后期深化理解和學習設計過程的各個主要環節起到引導作用。
3.知識學習意義分析
學生通過本章節的學習，會感受到按照設計原則開展設計和評價更有助于設計活動的有效開展，養成在設計實踐全過程中遵循設計的基本原則的良好的設計習慣和全面的技術素養。
4.教學建議與學法指導說明
1）通過學生現實生活中遇到的實例和案例的討論和分析，認識設計的一般過程與原則，掌握相應的設計方法和思想。
2）以學生熟悉和常見的產品設計為案例貫穿整個教學過程，鼓勵學生自主探究學習。
【學情分析】
1.原有認知發展分析
學生少有的產品設計實踐經歷決定了其對設計過程、設計評價的依據認識不全面。通過本節課的學習，使學生從理論到實踐上對設計過程和設計評價經歷一次從觀察已有產品設計特點到貫穿設計全程的交流和評價實踐的全過程，進而對設計原則有一個全面而較深的認識和理解。
2.原有知識結構分析
在學生已有的生活經驗和具備了前面第二章知識的基礎上，根據學生認知發展的需要，引導他們從生活中的設計事例出發，學習設計的一般原則，使學生不但走進了生活，拓展了心理空間，而且還延伸了觀察、想象、思考和創造的空間。教師通過創設情境，培養學生從日常生活中發現問題、思考問題、協作解決問題和表達的能力，增強面對技術世界的信心和責任感。
3.非認知因素分析
沒有設計的實踐經驗，對設計原則認識不全面，使學生對設計依據和準則的知覺及思維遲緩。要轉變這些，應激發學生的學習熱情，建立和培養學生學習的信心，運用各種教學手段引導學生養成依據標準評價設計的習慣。
【教學目標】
1.知識與技能
（1）理解設計的一般原則。
（2）理解設計的一般原則之間存在相互關聯，相互制約，相互促進的關系。
（3）初步運用設計的一般原則來評價某個產品。允許學生從自身理解的角度展開對現有產品的交流與評價，充分調動學生的思維積極性和拓展思維空間，進而減少依據自我標準評價與遵循設計一般原則評價的差距。
2.過程與方法
通過幻燈片呈現諸多的圖片、案例加深學生對本節課知識的掌握。用直觀的設計案例和產品圖片和相關教具激發學生的學習和參與討論興趣，充分調動學生學習的積極性和主動性，增大教學的信息容量，以達到提高教學質量和效率的目采用小組探究學習方式培養學生合作學習的習慣。
3.情感、態度與價值觀
培養學生用正確方法和思路去設計，在設計的過程中，要具有良好的道德觀念，產品的設計要考慮到人類長遠的發展，資源與能源的合理利用，生態的平衡等可持續發展的因素。提高學生審美情趣和技術素養，增強面對技術世界的信心以及對個人、社會、環境的責任心。
【重點難點】
教學重點：設計的一般原則。
教學難點：引導學生以聯系的觀點看待各原則間的關系，用設計的一般原則來評價某些產品。
【教學資源】
本節課的教學在多媒體教室完成。
【教學方法】
案例教學法、討論式教學法、自主探究式教學法。
【教學思路】
本節課的教學采用“問題情景—案例討論－貼近教材—總結提升”的模式展開，以各種產品的設計實例為案例貫穿整個教學過程，鼓勵學生自主探究和合作學習。鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發展。在教學過程中，采用案例分析、演示講解，主動探究式學習等教學方法。在教學中把知識點的學習置于具體的情景當中，通過豐富的案例使學生從生活體驗到理性分析的思維升華過程。通過富有吸引力的現實生活中的問題，使學生回想和體會技術產品的使用，激發學生的好奇心和主動學習的欲望。
【教學過程】
一、新課導入：
同學們，通過前面的學習，我們已經知道，技術世界因設計而愈加精彩，設計是技術發展的關鍵。問：我們設計的最終目的是什么？
就是為了解決人們的實際需要。
不好的設計導致失敗，好的設計帶來成功，我們該如何評價設計的優劣？
一個好的設計簡單地說，要符合這么幾個要求：
（1）設計思想有新意
（2）具有一定的實用價值
（3）設計美觀又注重環保意識等等
【提出問題】“不以規矩，不成方圓”，設計有沒有一定的原則可循呢？
要設計一個好的產品或方案，除了要有科學合理的設計過程外，還應遵守一些基本的原則，即創新、實用、經濟、美觀、道德、技術規范等等，它們是指導設計過程和進行設計評價的基本準則。這些規則是人們在長期的設計實踐中總結出來的。這些原則往往互相關聯、互相制約、互相滲透，成為指導設計過程和我們進行設計評價的基本原則。
這就是我們這節課要學習的課題—第二節 設計的一般原則。
二、講授新課：（閱讀案例、提問和討論相結合）
問：創新常常表現為什么？
學生回答：技術發明和技術革新
所以我們可以這樣來理解什么是創新：
　　創新就是通過引入新概念、新思想、新方法、新技術等，或對已有產品的革新來創造具有相當社會價值的事物或形式。
1）創新原則：
【案例分析】
洗衣機的變遷
讓學生討論課本第 61頁的兩個問題：
第一，洗衣機的誕生和發展給我們的生活帶來了什么？
第二，比較相鄰形態洗衣機的發展變化，并填寫下列表格。
問：你能舉例說明生活中的某一產品在哪些方面有創新嗎？
例：收音機、電視機、自行車、表、電話等。
問：如何實現創新的目標？
創新是技術發展的核心所在，創新也是設計的核心，設計過程中，一般可從原理、結構、技術、材料、工藝等方面考慮改進和突破，以及使用最新的技術成果和現代設計理論與方法以實現產品設計的創新。
典型的創新方法
（1）組 合 方 法 例：梳妝臺、帶攝像功能的手機、帶燈拖鞋。
（2）在原有基礎上進行改進 例如：牙刷、月亮枕、可計數藥瓶、左手寫字筆。
（3）多想想物體的其他功能 例如：冰能取火、并能輸送汽油
用韓非子所說的“雖有乎千金之玉卮 ，至貴而無當，漏不可盛水……”這句話出自2000多年前戰國時期思想家韓非子之口。意思是說，一個酒杯價值千金，但若是它漏了不能盛酒，也就失去了基本的功能，就沒有了使用價值。
帶靠背的自行車。
引入這部分內容的教學，說明產品設計一定要考慮到它的實用性。
2）實用原則：
設計的實用性是我們設計的產品要實現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、和社會功能等等。
物理功能：性能、構造、效率、精度、可靠性
生理功能：使用的方便性、安全性、宜人性。
心理功能：產品的造型、色彩、機理和修飾給人的愉悅感。
社會功能：顯示個人價值、興趣、愛好和社會地位、設計要考慮人文因素。
P59討論：從產品的實用性出發進行設計時，需要考慮哪些因素？產品是否功能越多越好？
P59馬上行動：
1985年格雷夫斯設計的水壺，從實用性出發分析其功能。并完成連線題。
案例分析：“美的電飯鍋”中的實用性具有物理、生物、心理及社會功能。
強調：一個產品如果失去了基本功能，也就設有了價值。
3）經濟原則：
【案例分析】
圓形卷紙改成方形卷紙，體現了什么原則？
（教師引導：圓形改為方形并沒有創新，其實用性相同，結省了包裝空間。。。。體現了什么？由學生自己得出結論）
設計中的經濟原則是指以最低的費用取得最佳的效果（即降低成本，提高效益）。產品設計必須從消費者的利益出發，合理使用優質價廉、能優化產品品質的原材料，并在明確目標市場、控制成本、提高產品附加值等的基礎上改進和完善產品設計。
問：應從哪些方面著手降低成本，體現經濟原則？
　 材料（合理使用質優價廉、能優化產品品質的原材料）、技術、管理、工藝（加工方法）、包裝、運輸、倉儲。。。。。。。。（板書）
P6案例分析：福特T型車的生產流水線是從什么角度來體現經濟原則的？
答：改變設計，適應流水線生產方式，提高效率、降低成本。
下面兩個筆筒，同學們會選那一個呢？
強調：從經濟原則出發，作為設計者，在設計時應避免哪兩種情況？
（1）如果只追求形式美而不了解生產工藝，往往就會出現無法生產或生產成本很高的情況。
（2）如果只追求價廉而粗制濫造，就從根本上違背了設計目的，可能會導致產品滯銷或虧本銷售，造成更大的浪費。
【案例分析】
木桶與塑料桶的生產。
要點：以最低的費用取得最佳的效果。
真正好的產品應該是在實現某種功能的同時，也能讓人們從產品的外觀和造型上得到美的體驗，享受精神上的愉悅，所以產品設計時，還要遵循美觀的原則。
4）美觀原則：
學生閱讀該點內容
討論：1.相同功能的手機、MP3你會不會寧愿多花點錢也買外形漂亮一些的款式？
2.有一款TCL手機鑲嵌有寶石，它對通話功能沒有任何作用，但是它卻非常暢銷，為什么？
“愛美之心，人皆有之”設計美觀的產品可以滿足人追求美的心理，促進產品的銷量。
P61馬上行動
問：產品的外觀美是怎樣來表達的？
通過對產品造型、大小比例、使用材料、色彩搭配、裝飾圖案等的設計組合來表達的。
P62思考：試用適當的形容詞來描述這些產品外觀的美學特征
強調：產品設計中的美觀原則是多元的，它受到消費者、功能、技術、文化傳統等多方面的影響。
討論：學生談談對美觀原則的認識。
總結要點：美觀的產品是可以滿足人們求美的心理的同時也能增加產品的銷量。好的產品設計不僅能滿足人們的物質需求，而且也能讓人們從產品的外觀和造型上得到美的體驗，享受精神上的愉悅。產品的美觀原則是多元化的，他受到消費者、功能、技術、文化傳統等多方面的影響。
【課堂活動】
選擇自己喜歡的手表樣式。
思考：P062描繪產品的外觀美學特征。
5）道德原則：
【案例分析】
“中央電視臺的每周質量報告”有關的毒瓜子，毒大米，有毒豆芽、 黑心湯圓、毒火腿、劣質瓜子、用工業染料染黃的腐竹、死雞做成的扒雞黑心棉、假酒、假煙、大頭娃娃劣質奶粉事件。。。。。。。。。。。…… 等內容。
問：為什么會有這些情況出現？
由于制造這些產品的人為了自己的私利不惜損害他人身體健康造成成的，是由于缺乏道德感，所以設計中還要遵循道德原則。
在設計過程中應如何遵循道德原則？
（1）產品設計應始終堅持為人服務的宗旨，不能出于某種不道德目的，不能危害人體健康。
（2）產品的設計不能損害環境。
（3）不能為了私利而設計制造低級趣味的產品，不能生產假冒偽劣產品。
（4）尊重他人的知識產權、技術成果。
【討論】P63
道德原則對于產品設計的意義？
要點：
維護社會治安、完善社會倫理道德、推進人類文明。不道德的產品設計將被一票否決！
產品的設計應始終堅持為人服務的宗旨，既要滿足當代發展的需求，又考慮未來發展的需要，不要犧牲后人的利益和長遠的利益為代價來滿足當代人的需求。產品設計必須考慮它與人、社會、環境的關系，必須遵循道德原則。
如何辨別假冒偽劣產品呢？同學們知道那些防偽的方法？
【補充案例：】
① 一次性筷子的使用。 ② 月餅盒的包裝。③ 大量抽取地下水。 ④ 草屋下的“五糧液”。
⑤ “大頭奶粉”、 ⑥“爆炸電視” ⑦“爆炸手機”⑧ “爆炸電池”等。
6）技術規范原則：
收集現在市場各種品牌的手機圖樣（每個品牌一種），以課件的形式展示.
提出：具有全球漫游功能的移動電話可以在全世界上百個國家自由地漫游通話，為什么？
因為這么多的國家都使用相同的移動電話技術規范來建設它們的電話信號收發設備，所以手機就可以在世界各地暢通無阻地使用。自然而然地引出技術規范原則的話題。
問：什么是技術規范
閱讀P64案例：飛機上的圓形窗戶以及課件展示關于技術規范的有關知識后歸納總結出技術規范的概念：是有關開發產生技術的知識、領域、方法和規定的總和。技術規范的有強制性的，也有推薦性的；技術規范是有發展的。
如果沒有技術規范將會怎樣？
不方便交流，而且會出現各種質量和安全方面的事故。
【教師舉例說明：】
道路交通標志的規范，電視頻率信號的規定，手機號碼的規定，電視的技術標準，電腦的環保標準，“綠色標準”等等。
認識一些重要的產品標準認證標志（課件展示）
7）可持續發展原則：
產品的設計要考慮到人類長遠的發展，要考慮到資源與能源的合理利用，生態的平衡等可持續發展的因素。技術產品是與生態、環境、資源等緊密相連的，所以設計中要遵循可持續發展原則。
閱讀：“月餅的包裝”
【案例分析】
“環保餐具”、“生態農業”
問：設計中該如何做才能實現可持續發展目標？
（1）設計時，應充分考慮產品對環境可能造成的影響，并盡量采取措施減少其負面影響。
（2）盡可能選用可再生資源和可重復使用的材料，盡量減少原料和自然資源的使用。
（3）降低產品在生產過程中的損耗，以及考慮使用回收問題。
（4）對有很大危害的產品，及時設計出更加先進，負面影響更小的替代產品。
　三、小結歸納技術設計的一般原則
問：這些原則之間是怎樣的一種關系？這些原則是獨立存在的嗎？之些原則能同時遵守嗎？
　　閱讀P66內容
　　這在實際運用中，各個原則并不是獨立的，它們之間有著相互聯系，相互制約、相互影響的關系。這些原則可以同時遵守，但側重點會有所不同。在運用中既要綜合考慮，又要分清主次。
強調：產品設計的原則具有一定的開放性
對設計應遵循的一般原則的引伸：
設計的一般原則要求我們在設計中要考慮到人文因素和要機關系，要樹立創新意識，同時要具有對人、社會、環境的責任感。
研討活動：展示一些生活中的設計例，讓學生根據設計的一般原則來進行評價。
【練習】
讓學生舉出生活中類似的正面或者反面的例子。
活動：
1、通過大屏幕投影播放“水壺設計”課件，并作簡要使用說明。
根據水壺配件的多種因素作出自己的選擇并計算價格。
2、請二至三位同學根據對設計的一般原則的理解，從課件中選擇不同材料、形狀、價格的多種水壺配件（壺身、壺嘴、壺蓋、壺把、蜂鳴器等）進行組合形成一個水壺。水壺的整體效果圖及價格將顯示在大屏幕上。
對比同學的不同選擇并思考。
3、提出問題：為什么不同的同學有不同的選擇？面對諸多因素，除了綜合考慮外，你有無側重點？能否讓所有的設計原則都達到最佳？設計的一般原則之間是一種什么關系？
思考教師提出的問題，結合自身的體驗自主發現設計的一般原則之間相互聯系、制約的關系以及在運用中既要綜合考慮又要分清主次。
通過這種開放的、活潑的活動形式，將設計的一般原則之間抽象的關系具體化，使學生在設計的體驗活動中自主發現，加深理解。
閱讀
材料“MOTO手機當種子 竟能長出向日葵[圖]”，加以評價。
大千世界可謂無奇不有，可能是為了環保，摩托羅拉公司近日公布了一項新技術，他居然把日常用的手機和活生生的向日葵結合在了一起，太神奇了！
　　這種手機的外殼是使用一種可降解的材料，當手機的年限到了時，用戶可以把它放進泥土里，幾周以后它就開始腐爛，并釋放出一粒以前的向日葵種子，不久你就可以看到從你的手機墓地里會長出一朵美麗的太陽花。
（強調創新性、可持續發展）
閱讀材料，加以評價：
在青島啤酒廠包裝車間的屋頂上的五彩旋轉球就是無動力風機，它不使用電不使用煤，完全是無能耗的。“包裝車間，它長年的溫度是在35度到40度之間，它跟室外的溫度形成的溫度差保證了空氣的對流，產生了這個動力，這種無動力風機既不消耗能源，又提供了散熱的可能性，可謂是兩全其美，這樣既省電又省煤，什么都不用，就用一個熱交換。
（創新原則、經濟原則、實用原則、可持續發展原則）
請問下列題分別體現什么原則
1、海爾顯示器事業部推出“潤眼顯示器”，一推出市場均引起不小的轟動，除了畫面顯示相當清晰明亮之外，最主要是因為海爾潤眼顯示器屏幕采用了最新的潤眼技術，長時間使用眼睛也不干不痛不流淚，對眼睛進行更細致體貼的呵護。（創新性原則）
2、成都日報報道，明明沒有借錢，可手機里卻有能夠作為證據使用的短信；在茶樓里喝茶聊天，可電話那端聽見的卻是開會時的掌聲和講話聲，可以堂而皇之地稱，“不好意思，我正在開會”。日前，一種幫助手機“撒謊”的軟件受到眾多網民的追捧。對此，專家認為，這種“撒謊軟件”的盛行，對社會誠信是一個挑戰。（道德原則）
3、 在設計中，產品的生產盡可能就地取材，以免增加運輸成本，設計普及型產品時，一般民眾不太需要的功能不必納入，以免產品的價格太高等。 (經濟性原則)
4、 汽車設計技術中，其螺絲和其他零配件采用標準件，大大方便了維修保養，設計過程中采用國際標準，產品可以在世界各國生產使用 。（技術規范原則）
5、 計算機的操作，早期要輸入許多程序，既不方便又費時，現在只要用鼠標點一下顯示器上相應欄目就可以了，操作人員感到快捷、方便，人機之間建立了協調關系，得到了廣泛的應用。（實用原則）
6、產品的外觀、款式、顏色符合顧客的審美要求，顧客就會被這種產品所吸引。瑞士SWATCH手表的成功更多地應歸功于其對顧客審美需求的準確把握。（美觀原則）
7、 設計一個產品或項目時，必須同時考慮到它可能造成的對環境的污染，并同時設計排污凈化系統。（可持續發展原則）
8、 廣告宣傳的信息必須全面，并且盡量同時顧全廣告主和消費者雙方的利益，對消費者在購買并使用廣告宣傳產品之后可能產生的危害提出警告。（道德原則）
9、空調器是一種需要消耗電能的產品，在達到同樣的制冷效果下能耗越低給顧客帶來的節約就越大；（經濟性原則）
10、農業機械具有適合平原或山區使用的性能、特點等，深受山區及平原的居民喜愛。( 實用原則)
11、為了展現甜美女孩般純凈、靜謐的質感，資生堂、IPSA、高絲、佳麗寶等品牌，不約而同都大玩“局部整型”的彩妝調和美概念。透過藍、黃、紅等三色光影折射變化原理，以含光透膜感、四次原粉體、多種保養成分等，科技彩妝新品與技法，展現自然冰肌、濃眉、大眼、小顏、豐唇、紅頰等妝感。（美觀原則）
12、（中新社蘭州十月二十三日電）二十二日下午，黃河蘭州段有一市政排水管排放了紅色污水，致使河面近岸局部呈淡玫瑰紅色，水面上有少量油花，廢水在下游五十米處匯入黃河主流。據介紹，紅色污水排放約三個小時。經調查，蘭州市灘尖子第二供熱站當日因鍋爐補水水箱內拉筋斷裂，在進行焊接的同時，對水箱內的殘留物進行了沖洗，殘留物中有去年采暖期添加的染色劑，沖洗廢水經地溝排入小區化糞池，后經市政管網排入黃河。（道德原則、可持續發展原則）
通過小組討論的形式，請你們思考以下案例，除了書上的七種原則以外，設計還應該遵循哪些原則？
　　A研究所接受某空調機生產廠的委托，研究一種可變頻空調的電機控制模板，當時規定6個月內交貨，每塊價格不超過200元，該研究所在8個月后才完成任務，該控制模板各功能指標符合設計任務書的要求，每塊價格190元，但該空調廠家不能接受該項目研究成果，因為當時，已有另一研究所同時研究出功能相同的控制模板，每塊價格為160元。（時效性原則：必須按照設計任務書規定的截止日期完成設計，要避免使用產品制造出來后成為過時的東西，在設計開始時其擬定的功能指標可能是先進的，但在設計結束時可能已是過時的了。）
A市電熱水器生產廠發明了一項高溫預熱式電熱水器，在室內氣溫太低時，啟用時可以先噴出高溫水蒸氣（達150℃）將浴室內溫度提高，當室內溫度達到一定溫度（如20℃）后則停止噴射高溫水蒸氣，自動轉入正常供熱水洗澡狀態。該產品開始很受北方寒冷地區用戶的歡迎，但由于外殼受潮后會帶220V交流電，而且噴出高溫水蒸氣的控制技術不夠可靠，在洗澡時，間或噴出高溫水蒸氣，造成傷人事故，后來被破停產。（安全性和可靠性原則）
【案例分析】1——秦兵器的標準化生產
兵馬俑坑中發現的三棱箭頭4萬多支，它們都制作得極其規整，箭頭底邊寬度的平均誤差只有正負0.83毫米。經過金相分析，發現它們的金屬配比基本相同，數以萬計的箭頭竟然是按照相同的技術標準鑄造出來的。不論是在北方草原，還是在南方叢林的各個戰場，秦軍射向對手的所有箭頭，都具有同樣的作戰質量。秦人的標準化已遠遠地超越了自己的時代。
秦軍使用的弩機部件誤差只有0.2毫米，由于制作的十分標準，它的部件可以互換的。戰場上，秦兵可以把損壞的弩機中完好的部件重新拼裝使用。
鈹是一種起源于短劍的長柄兵器，它的形式曾經五花八門。但是，在俑坑中發現的鈹，盡管生產日期相隔十幾年，造型和尺寸卻完全一致。考古人員在湖北鄂洲發現了一把秦劍，它的造型跟陜西兵馬俑坑中的秦劍完全相同。專家推測，秦人很可能將優選兵器的技術標準固定，國家再通過法令將這些技術標準發放到所有的兵工廠。
【案例分析】2：此前手機的中文輸入法都是外國人發明的，我國每年支付給外商巨額手機輸入法專利費。2006年12月6日手機專用王碼軟件“王碼春雨”在京首發，該輸入法以高指標通過信息產業部標準化檢測，技術簡便高效，用六個數字鍵對應六種基本筆畫，任何漢字、詞組只需按筆順打前四個和后一個對應的數字鍵，就可完成手機輸入。
【案例分析】3：中國雖是VCD、DVD的生產大國，但核心技術是外國人發明的，使用外國的標準必須付費。可喜的是DVD的換代產品EVD及其技術標準是由中國人自己發明的，EVD的各項技術性能都優于DVD,將來外國人要生產EVD，不僅要付給中國人專利費，還要付給標準使用費。
【案例分析】4——TCO是電腦的標準認證。
TCO92：低輻射、節電、防火、防電。
TCO95：環保、人體工程學。
TCO99：可回收。
TCO03：新技術。
【問題探討】以上例子說明什么？
答案：以上例子說明技術規范隨設計的發展而發展。
問題：為什么技術規范隨設計的發展而發展？
答案：因為技術總是在不斷地進步，人們對技術產品的要求也不斷地提高，并且新的技術帶來新的產品功能，這些都要求技術地規范要不斷地發展。

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