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第三章 怎樣進行設計
目標導航：
1、通過對人們的需求和愿望的調查，發現與明確值得解決的技術問題，并能判斷是否具備解決這個問題的技術能力與條件
2、能根據設計對象和現有的工具條件列出具體的設計要求。包括應到達的標準和所受到的限制。
3、能通過各種渠道收集與設計產品有關的各種信息，并進行處理
4、能根據設計要求選擇合適的材料和標準件
5、能制定符合一般原則和相關設計規范的完整設計方案。
6、通過比較和權衡，能在多個方案中選定滿足設計要求的最佳方案，或集中各種方案的優點來改進原來方案。
知識梳理：
考點1、發現與明確問題
1、問題的來源
第一種，人類生存活動中，必然會遇到的問題
第二種，有別人給出問題，設計者必須針對問題尋求解決方案。
第三種，基于一定的目的，有設計者自己主動的發現問題，并試圖解決它。
2、發現問題的途徑與方法：觀察日常生活，收集和分析信息，技術研究與技術試驗。
3、明確問題的內容與價值
4、明確問題受到的限制及具體的設計任務
5、設計計劃
典例分析：
例題1：2011（山東鄒城高補）明確問題內容之后，還應確定問題是否有價值，判斷一個問題的價值可以從以下幾個方面入手（ D ）
①、是否符合基本的科學道理 ②、能否確認改問題尚未得到充分解決 ③、是否是多個問題中的主要問題 ④、現有的技術條件能否解決這個問題
A、①②④ B、①②③ C、②③④ D、①②③④
練習1：下列不屬于問題來源的是（ D ）
A、人類生存活動中，必然會遇到的問題
B、有別人給出問題，設計者必須針對問題尋求解決方案。
C、基于一定的目的，有設計者自己主動的發現問題，并試圖解決它。
D、自己想象出來的問題。
練習2、下列不屬于發現問題的方法的是（C）
A、問卷調查法 B、文獻法 C、詢問法 D、分析法
練習3、2011(山東青島)鉆頭是機械工業中用途最為廣泛和最常用的消耗工具。小張在工廠修磨鉆頭的實踐中發現手工修磨鉆頭無依靠及參照物，影響到工作的精度和質量，于是開發研制了“鉆頭刃磨器”。成功的解決了問題。“鉆頭刃磨器”課題的發現來源于（ C ）
A、觀察日常生活 B、技術試驗和技術研究 C、收集信息和分析信息 D、專家的指點
考點二：方案的構思及其方法
設計分析：
①、設計需要考慮的主要因素：功能、結構、安全、可靠、成本適當等。
②、明確使用對象進行具體分析
③產品設計的三要素：物、人、環境
2、方案構思的主要方法：草圖法、模仿法、聯想法、其特性構思法。方案的構思是采用圖、模型、語言、文學等方式呈現的思維過程。
3、方案設計的一般過程
第一步；技術設計首先產生于遇到的問題，這個問題可能來自于人們改造自然中遇到的問題或來自于人們的需求和愿望，然后對這個問題能否解決或值得解決進行調查，從而獲取供設計用得信息資料。第二步，決定是否進行方案設計，提出解決該問題的若干方案，然后各中方案，進行權衡論證和決策，選卻最優化方案。第三步對具體產品進行詳細具體的設計。第四步對設計的產品進行制作，并在制作過程中，進行不斷檢測，評價和改進。第五步是對產品（或以實施的課題“）進行檢測，總結，評價。找出優缺點提出改進意見。第六步是進一步修改設計，優化設計，知道產品達到最優為止。
3、方案的比較和權衡
典例分析：
例題1：在古今許多戰爭中，偵查員是個重要角色，許多偵查員想要是有一雙夜視眼就好了，這個設想再人的生理功能前提下，很難實現，然而人們在對這個方案構思進行二次開發的時候，采用了紅外熱敏材料造出了夜視鏡，這種方案構思屬于哪一種（ C ）
A、草圖法 B、聯想法 C、奇特構思法 D、模仿法
練習1：人類探索宇宙奧妙的構想很早就有了，而且有一些人還為此付出了沉重的代價。后人由“萬戶飛天”的壯舉，聯想到制造能夠飛上太空的火箭，這種方案構思的方法屬于（ B ）A、草圖法 B、聯想法 C、奇特構思法 D、模仿法
練習2：科技走進生活，新產品層出不窮，我們在進行產品設計分析時，要考慮的要素是（A ） A、物、人、環境 B、物、人、安全 C、物、環境、適應性 D、人、物、材料成本和結構
考點三：信息的收集與整理
1、收集信息的方式：實地調查、訪問有關人員，借助媒體，（廣播、電視、報紙等）、因特網，查閱圖書資料，向專家咨詢，以及調查市場現狀。
2、收集信息的要求：全面，真是準確
3、整理信息的方法：歸類，去偽存真，抓住重點，突出，主要因素，其他方式。
例題1：2011（山東高密）對產品進行設計分析之前，要做的工作是（ A ）
A、收集信息 B、方案構思 C、方案呈現 D、方案篩選
練習1、小林是個熱愛發明的中學生，他看到盲人想喝水時，倒水非常不方便。于是他想發明有自動感應裝置的飲水機，只要人站在飲水機前，飲水機自動送出一杯水來。根據所學的設計過程。你認為小林最先要做的是（ C ）A、繪制產品三視圖 B、收集設計所需要的信息 C、提出設計項目，明確設計要求 D、制作模型
考點四：材料
1、常見材料的分類:天然材料，合成材料，混合材料。
材料的性能：強度（抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度）、彈性、韌性、延展性
3、標準件與元器件
例題1：2011（濟寧一中）下列屬于混合材料的是（ A ）
A、膠合板 B、玻璃 C、木材 D、塑料
練習1、2010（山東濟寧）下列產品不可能是標準件的是（ D ）
A、螺絲 B、墊圈 C、螺母 D、鎖
練習2、2010（山東高考）制作風向標的風力板最合適的選材是（ D ）
A、普通硬紙板 B、鑄鐵板 C、太陽能電池板 D 、硬鋁板
考點五：技術試驗及其方法
1、什么是技術試驗？
在技術活動中，為了某種目的，所進行的嘗試、檢驗、優化、等探索性實踐活動。，我們稱之為技術試驗。技術試驗是重要的技術活動，也是發現問題的途徑和方法。
2、技術試驗的分類：
性能試驗：通過改變對象所給條件，測量試驗對象的狀態變化并分析其原因，明確試驗對象的性能或性能故障，如對產品的高低溫試驗，震動顛簸試驗等。
優化試驗：對實驗對象進行條件優化或條件組合，如農產品中不同品種的對比實驗。
預測試驗：預測被試對象狀態的變化即產生的后果，如老化試驗等。
信息試驗：通過測量采集，識別和處理信息來影響試驗效果。
注意技術試驗的種類劃分不上絕對的
3、技術試驗的方法：
優選實驗法：運用數理統計的方法，選定若干典型意義的試驗，邏輯的推出全部試驗所達到的最佳效果。
模擬試驗：模擬現實發生情況的方法，如汽車碰撞
虛擬實驗：利用計算機技術來虛擬現實中的技術設計原型并進行試驗的方法，如計算機模擬勇氣號探測器登陸火星表面的場景。
強化實驗法：通過擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法。如飛機極限速度試驗。
移植試驗法：在相互具有詫異的事物之間，將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗。
析因實驗法：是一種有已知的結果去分析原因的方法。
例題1：2011（山東試驗中學）“七喜水立方”是國內第一款專業防水手機。在國家權威機構測試中：“七喜水立方”在1米水深進行沖水、浸泡半小時等全面測試，一切功能正常，被評為真正的防水手機。該手機在水下進行測試的方法是（ B ）
A、模擬實驗法 B、強化實驗法 C、虛擬實驗法 D、優選實驗法
練習1：2010（浙江杭州一中）在非典期間，科學家用動物試驗非典疫苗，試驗顯示，疫苗不僅能夠完全抵抗SARS病毒的攻擊，而且沒有毒副作用，這采用了那種試驗方法？（ D ）
A、模擬實驗法 B、強化實驗法 C、虛擬實驗法 D、移植實驗法
考點六：設計說明書
1、設計說明書的格式：
①、封面：內容有單位名稱、產品名稱、設計人簽字、設計日期、單位負責人簽字
②、第二頁：產品外觀總圖照片
③、第三頁：目錄
④、設計說明書正文
設計說明書正文格式：①、設計依據及設計要求 ②、設計主要闡述的內容
跟蹤訓練：
1、本質來說設計是一個求解的過程，他從問題出發，圍繞問題展開各項活動。因此，設計必須從調查需求，分析信息、發現與明確需要解決的問題和值得解決的問題開始，并在此基礎上提出設計項目、明確設計要求。下列各項內容中不是問題的是（ C ）
A、發明不用洗衣粉的洗衣機 B、發明光電手機 C、發明不用能源的永動機 D、發明可伸縮折疊的電視機
2、陳誠同學自己制作了一個小板凳，為了檢驗小板凳的穩固性，他在小板凳上增加重物，直至將小板凳壓塌，這種試驗屬于（ C ）
A、模擬試驗 C、性能試驗 C、強化試驗 D、優化試驗
3、一位媽媽在選購奶瓶時，發現一款新型奶瓶，無論傾斜、倒立，嬰兒總能喝著水，不至于嗆著，她認為該奶瓶很適合孩子用，這是針對該奶瓶的 （ C ）進行評價
A、材料 B、成本 C、功能 D、外觀
4、安全帶的試驗是通過哪項技術試驗而得到（B ）
A、虛擬實驗法 B、強化實驗法 C、優選實驗法 D、模擬實驗法
5、技術試驗是重要的 也是發現問題的 和
6、明確問題從 是否明確， 是否明確， 是否明確等方面考慮。（問題表述本身、產生問題的原因、提出問題的目的）
7、運用 進行表達是最常用的表達方式。（口頭語言）
8、搬新家啦，媽媽為應考的女兒布置了新房間，女兒有晚上睡前閱讀的習慣媽媽應為女兒購買的臺燈是（ A ）
A B C
9、媽媽為女兒選購臺燈，充分考慮了（ D ）
A、女兒的個性 B、房間的布局 C、自己的心里 D、人、物、環境
10、,這種設計體現的技術要素是（ B ）
A、媽媽的心里需求，女兒的生理需求 B、女兒的學習，“動態的人”需求
C、節能與健康的保證 D、健康、舒適與信息交互的目的
11、保溫瓶是我們大家都熟悉的，請回答：
①、保溫瓶保溫的原因是什么？（中間真空不能傳遞熱量，內壁涂有銀鏡，可將熱水的熱量反射回去）
②、創新是技術的核心，保溫瓶的外殼有以前的竹子，到鐵皮再到塑料這是創新原則中的（ ）（材料創新）外殼印有圖案，這體現了（ ）原則，而大量廢棄塑料給人們帶了了白色污染這說明了技術的（ ），在保溫瓶的設計，制作中牽扯多種學科知識，這體現了技術的（ ）
床
書桌

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