資源簡(jiǎn)介

高二年級(jí)通用技術(shù)復(fù)習(xí)要點(diǎn)
技術(shù)與設(shè)計(jì)1
第一章　走進(jìn)技術(shù)世界
一、技術(shù)的價(jià)值
1、技術(shù)與人
技術(shù)的產(chǎn)生與人類需要之間的關(guān)系：人類需求孕育了技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展；技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，能更好地滿足人們的需求，使人們的生活更加精彩。（p2、3案例：從火到燈、照明技術(shù)的發(fā)展；p4閱讀：火與烹飪、制陶、冶煉技術(shù)）
⑴人類需要著衣遮身避寒---------紡織、印染、縫制技術(shù)。
⑵人類學(xué)要進(jìn)食補(bǔ)充能量---------食品烹飪加工、農(nóng)作物栽培、家禽飼養(yǎng)技術(shù)。
⑶人類需要住所以避風(fēng)擋雨------建筑技術(shù)。
⑷人類需要抵御野獸攻擊和傷害-----武器制造技術(shù)。
⑸人類需要出行--------車、船制造技術(shù)。
⑹人類需要交往、保持聯(lián)系------通訊技術(shù)。
技術(shù)的作用：
［保護(hù)人］技術(shù)為人提供了抵抗不良環(huán)境，防止被侵害的手段和工具。既包括生理上的保護(hù)，也包括心理上的保護(hù)。（例：原始人隨身拾磨制好的石器，現(xiàn)代人對(duì)瘧疾、天花、肺結(jié)核等疾病不再恐慌）
［解放人］解放或延長(zhǎng)身體器官，拓展活動(dòng)空間，提高勞動(dòng)效率，增強(qiáng)利用、保護(hù)、合理地改造自然的能力。（例：體力解放：自行車、內(nèi)燃動(dòng)力、電力，手機(jī)——信息傳遞）
［發(fā)展人］在探究技術(shù)、使用技術(shù)過程中，人的精神和智力得到發(fā)展，使得人的創(chuàng)新精神和批判能力得以提高，思維方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，自我價(jià)值得以體現(xiàn)。（p5案例：愛迪生）
2、技術(shù)與社會(huì)
技術(shù)促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展，豐富社會(huì)文化的內(nèi)容，改變社會(huì)生活的方式，是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和文明進(jìn)步的主要?jiǎng)恿χ弧?br/>技術(shù)是社會(huì)財(cái)富積累的一種形式。對(duì)社會(huì)生產(chǎn)具有直接的經(jīng)濟(jì)意義。它促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，并為企業(yè)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。（p6案例：福特T型車的生產(chǎn)流水線）
隨著技術(shù)的發(fā)展，勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)也發(fā)了較大的變化，第一第二產(chǎn)業(yè)從業(yè)者數(shù)量減少，第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)者數(shù)量大幅度增加，勞動(dòng)隊(duì)伍出現(xiàn)知識(shí)化的趨勢(shì)，整體的科學(xué)技術(shù)和文化素質(zhì)日益提高。（p7案例：農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展與勞作方式的變化）
技術(shù)在軍事、政治、文化等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。技術(shù)的發(fā)展水平已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力強(qiáng)弱和文明程度高低的標(biāo)志之一。
3、技術(shù)與自然
依靠技術(shù)，人類得以利用自然和改造，并與自然保持和諧共處的友好關(guān)系。（p8、9案例：都江堰、荷蘭風(fēng)車）
人類利用技術(shù)開發(fā)、改造自然時(shí)，應(yīng)把握合理的尺度，要注意對(duì)自然的保護(hù)，不能忽視技術(shù)或產(chǎn)品對(duì)環(huán)境可能造成的負(fù)面影響。自然資源是有限的，無法承受人類永無止境的開發(fā)利用。技術(shù)的發(fā)展，尤其是以能源技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)該以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)。
技術(shù)的發(fā)展給自然環(huán)境帶來了問題，但也給解決這些問題提供了可能，尤其是現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，更加注重環(huán)境保護(hù)。（p10閱讀：綠色技術(shù)、清潔工藝）
二、技術(shù)的性質(zhì)
1、技術(shù)的目的性
任何技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，都是人類有意識(shí)、有目的的活動(dòng)成果?？偸菑囊欢ǖ木唧w目的出發(fā)，針對(duì)具體的問題，形成解決方案，滿足人們的某方面的需求。（p11案例：助聽器的發(fā)明）
技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的終極目的是滿足人類的需要。
2、技術(shù)的創(chuàng)新性
創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心。每一項(xiàng)技術(shù)的問世都是創(chuàng)新的結(jié)果，都閃爍著創(chuàng)新的光芒。
技術(shù)的發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新表現(xiàn)為技術(shù)革新和技術(shù)發(fā)明。技術(shù)革新一般是在原有的技術(shù)的基礎(chǔ)上的變革和改進(jìn)，技術(shù)發(fā)明則是一項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)生。歷史上一些重要的技術(shù)發(fā)明對(duì)技術(shù)發(fā)展具有巨大的推動(dòng)作用。（p12案例：瓦特蒸汽機(jī)與第一次工業(yè)革命）
技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)艱難而曲折的歷程，有時(shí)一個(gè)產(chǎn)品往往要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的進(jìn)化過程，需要不斷的更新?lián)Q代。（p13案例：顯示器的革新與電視機(jī)的創(chuàng)新）
3、技術(shù)的綜合性
技術(shù)具有跨學(xué)科的性質(zhì)，每一項(xiàng)技術(shù)都需要綜合運(yùn)用多個(gè)學(xué)科、多個(gè)方面的知識(shí)。（p14馬上行動(dòng)）
①技術(shù)與科學(xué)的區(qū)別與聯(lián)系
科學(xué)是對(duì)各種事實(shí)和現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分類、歸納、演繹、分析、推理、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并予以驗(yàn)證和公式化的知識(shí)體系 技術(shù)則是人類為了滿足自身的需要和愿望對(duì)大自然進(jìn)行的改造
科學(xué)側(cè)重認(rèn)識(shí)自然，力求有所發(fā)現(xiàn) 技術(shù)側(cè)重利用和合理地改造自然，力求有所發(fā)明
科學(xué)回答“是什么”“為什么”的問題 技術(shù)則更多地回答“怎么辦”的問題
科學(xué)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，形成結(jié)論 技術(shù)則通過試驗(yàn)，驗(yàn)證方案的可行性與合理性，并實(shí)現(xiàn)優(yōu)化
科學(xué)促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步。
②技術(shù)與藝術(shù)的關(guān)系
藝術(shù)能觸發(fā)智慧的火花，激發(fā)技術(shù)創(chuàng)造的想象力，而技術(shù)進(jìn)步也會(huì)帶來藝術(shù)創(chuàng)作方式的改變。技術(shù)涉及工具、材料、技能、工藝、程序等，藝術(shù)則涉及人類的價(jià)值觀、審美觀、藝術(shù)修養(yǎng)等
4、技術(shù)的兩面性
任何事物客觀上都有兩面性，技術(shù)也不例外。它既可以給人們帶來福音，也可能給人們帶來危害。（例：電池可以帶來光明和動(dòng)力，也可以帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 方便人們交流溝通，但也有人利用網(wǎng)絡(luò)犯罪　B超技術(shù)可以用于醫(yī)療，但也有人進(jìn)行胎兒鑒別　克隆技術(shù) 克隆人體器官用于醫(yī)療，但也會(huì)挑戰(zhàn)人類倫理道德　核技術(shù)發(fā)電，但也會(huì)用于戰(zhàn)爭(zhēng)　空間技術(shù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，衛(wèi)星通訊。產(chǎn)生太空垃圾，用于戰(zhàn)爭(zhēng)）（恩格斯“不要過分陶醉于人類對(duì)自然界的勝利”“人類每一次對(duì)自然界的勝利都必然要受到大自然的報(bào)復(fù)”）
5、技術(shù)的專利性
技術(shù)作為創(chuàng)造性勞動(dòng)成果，是技術(shù)發(fā)明人的智慧和勞動(dòng)的結(jié)晶，它包含豐富的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。（p17案例：復(fù)印機(jī)的專利壁壘）
［知識(shí)產(chǎn)權(quán)］是人們基于自己的智力活動(dòng)創(chuàng)造的成果和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的標(biāo)記、信譽(yù)而依法享有的權(quán)利。包括占有權(quán)、使用權(quán)、處分權(quán)、收益權(quán)。狹義的知識(shí)產(chǎn)權(quán)包括著作權(quán)、專利權(quán)、商標(biāo)權(quán)三部分。
專利在產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度下對(duì)技術(shù)活動(dòng)的重要性 知識(shí)產(chǎn)權(quán)制度允許專利所有權(quán)人對(duì)專利技術(shù)具有一定的壟斷性，使其專利技術(shù)和產(chǎn)品在一定時(shí)間內(nèi)獨(dú)占市場(chǎng)，從而得到豐厚的回報(bào)，保持發(fā)明創(chuàng)造的積極性，使技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)趨向良性循環(huán)
［專利的特性］獨(dú)占性、時(shí)間性、地域性
［專利申請(qǐng)步驟］提交申請(qǐng)階段→受理階段→初審階段→公布階段→實(shí)審階段→授權(quán)階段
三、技術(shù)的未來
對(duì)“技術(shù)的未來”的追思和憧憬，既不需要技術(shù)迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術(shù)崇拜中盲目樂觀。應(yīng)當(dāng)從人類的根本利益出發(fā)，從人類的共同利益出發(fā)，從人類的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，更加理性地看待技術(shù)，應(yīng)以負(fù)責(zé)、更有遠(yuǎn)見、更有具道德的方式使用技術(shù)。技術(shù)的未來既充滿希望，也隱含威脅，理性地看待技術(shù)的未來，才不至于迷失在技術(shù)的世界里。
技術(shù)世界中的設(shè)計(jì)
［設(shè)計(jì)］設(shè)計(jì)是基于一定設(shè)想的、有目的的規(guī)劃及創(chuàng)造活動(dòng)。
1、技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)計(jì)（p24案例：書寫工具、電動(dòng)剃須刀。）
①設(shè)計(jì)是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的橋梁和紐帶。通過設(shè)計(jì)，可以把技術(shù)的潛在價(jià)值發(fā)揮出來，使科技成果更貼近人們的生活，更好地為人類服務(wù)。（p25案例：環(huán)保餐具的設(shè)計(jì)---白色污染和可降解餐具）
②設(shè)計(jì)促進(jìn)技術(shù)的革新。富有創(chuàng)造性特征的設(shè)計(jì)使產(chǎn)品具有新的品質(zhì)，這種新品質(zhì)的實(shí)現(xiàn)可能要求更先進(jìn)的技術(shù)予以投入和支持，從而使技術(shù)在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的過程中得以發(fā)展
2、技術(shù)更新對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響
①技術(shù)是設(shè)計(jì)的平臺(tái)，沒有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)將難以表現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)。（p25閱讀：達(dá)·芬奇的飛行器）
②技術(shù)更新為設(shè)計(jì)提供了更為廣闊的發(fā)展空間，使設(shè)計(jì)的主題更加豐富，設(shè)計(jì)的表達(dá)方式更加多樣，設(shè)計(jì)的效率更高。（p26案例：燈具的發(fā)展）
③技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)設(shè)計(jì)思維和手段的發(fā)展。（例：計(jì)算機(jī)技術(shù)，電腦、打印機(jī)、掃描儀使設(shè)計(jì)手段更加便捷、豐富。）
3、設(shè)計(jì)的豐富內(nèi)涵
技術(shù)設(shè)計(jì)與藝術(shù)設(shè)計(jì)緊密地聯(lián)系在一起。一般意義上的設(shè)計(jì)指的是綜合設(shè)計(jì)。技術(shù)設(shè)計(jì)側(cè)重：功能、結(jié)構(gòu)、材料、程序、工藝等；藝術(shù)設(shè)計(jì)側(cè)重：欣賞、審美、色彩、造型、聽覺效果、情感、線條、裝飾等。
二、設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系
1、什么是人機(jī)關(guān)系
當(dāng)我們使用物品時(shí)，物品就與人產(chǎn)生了一種相互關(guān)系。這種相互的關(guān)系就稱為人機(jī)關(guān)系。當(dāng)人們身處某一環(huán)境的時(shí)候，這時(shí)的人機(jī)關(guān)系就體現(xiàn)為人與環(huán)境的相互關(guān)系。
“機(jī)”是指計(jì)算機(jī)、機(jī)器、工具、儀器、儀表、設(shè)備、設(shè)施、家具、交通車輛以及勞動(dòng)保護(hù)用具等等。在人機(jī)關(guān)系中，往往存在復(fù)雜的多方面關(guān)系。（p28、29案例：開門、乘電梯）
2、人機(jī)關(guān)系要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)
①高效　在設(shè)計(jì)中,應(yīng)該把人和機(jī)作為一個(gè)整體來考慮,合理或最優(yōu)地分配人和機(jī)的功能,促進(jìn)二者的協(xié)調(diào),提高人的工作效率。人機(jī)所在的環(huán)境因素，如溫度、濕度、噪聲、照明、振動(dòng)、污染和失重等也影響人的效率和行為。（如：“科學(xué)管理之父”泰勒“鐵鍬作業(yè)試驗(yàn)”。）
②健康　指在長(zhǎng)期操作或使用產(chǎn)品的過程中 , 產(chǎn)品對(duì)人的健康不會(huì)造成不良的影響。（例：高跟靴、設(shè)計(jì)不合理的椅子）
③舒適　指人在使用產(chǎn)品的過程中,人體能處于自然的狀態(tài), 操作或使用的姿勢(shì)能夠在人們自然、正常的肢體活動(dòng)范圍之內(nèi), 從而使人不致過早地產(chǎn)生疲勞。心理上的舒適感受也是人機(jī)關(guān)系應(yīng)當(dāng)考慮的目標(biāo)。（例：培土小工具手把處理）
④安全　指在人們的操作使用中，產(chǎn)品對(duì)人不構(gòu)成生理上的傷害，產(chǎn)品與人接觸的部分不允許有尖角和鋒利的邊槽。（如：安全帽、安全帶、課桌角等）
3、如何實(shí)現(xiàn)合理的人機(jī)關(guān)系
如何實(shí)現(xiàn)合理的人機(jī)關(guān)系，首先應(yīng)明確設(shè)計(jì)涉及哪些人機(jī)關(guān)系，其次要考慮這些人機(jī)關(guān)系涉及哪些因素和技術(shù)指標(biāo)，此外還就注意處理以下方面的關(guān)系：
①考慮到普通人群和特殊人群
現(xiàn)在大多數(shù)產(chǎn)品是為了普通人群設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)參照的標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)普通人群的數(shù)據(jù)確定的。但是特殊人群也是社會(huì)的重要組成部分，他們往往有著獨(dú)特的需要。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)充分地考慮特殊人群的特點(diǎn)和需要。（如：要考慮到殘疾人的需求、考慮不同人種的身體差異）
②考慮靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人的關(guān)系
　　人們使用產(chǎn)品時(shí)時(shí)常處于動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種狀態(tài)之中，因此，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不但要符合人體靜態(tài)的尺寸，也要符合人體的動(dòng)態(tài)尺寸。要讓人在使用它時(shí)，能夠方便施力、有足夠的空間等。這樣的設(shè)計(jì)有利于減少人體疲勞，提高效率，滿足健康、舒適的要求。
③滿足人的心理需求和生理需求
　　設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系，不僅要滿足人的生理需求，而且要滿足人的心理需求。產(chǎn)品的色彩、材質(zhì)等都會(huì)對(duì)人的心理產(chǎn)生影響。視覺、聽覺、觸覺、味覺等都影響人的心理感受。（例：茶座、咖啡屋的設(shè)計(jì)應(yīng)以暖色調(diào)為主，將空間處理得小一些，以營(yíng)造溫馨、寧靜的效果；而辦公空間一般應(yīng)以冷色調(diào)為主，空間處理要簡(jiǎn)潔明快，以求產(chǎn)生嚴(yán)謹(jǐn)、高效的工作氛圍。這樣的設(shè)計(jì)都是為了滿足人的心理需求。）
④信息的交互
　　人與產(chǎn)品的互動(dòng)過程就是人與產(chǎn)品之間信息傳遞的過程.即人機(jī)之間運(yùn)用信息語言交流的過程。改善信息傳遞的途徑能夠獲得更好的人機(jī)關(guān)系。（如：電話機(jī)的無液晶屏顯示、有液晶屏顯示、可以視屏通話。案例：汽車的顏色）
三、技術(shù)試驗(yàn)及其方法
1、什么是技術(shù)試驗(yàn)
①定義；我們通常將技術(shù)活動(dòng)中為了某種目的所進(jìn)行的嘗試、檢驗(yàn)、優(yōu)化等探索性實(shí)踐活動(dòng)稱為技術(shù)試驗(yàn)。（p36案例：技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星）
②重要作用：技術(shù)試驗(yàn)是技術(shù)活動(dòng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容；技術(shù)試驗(yàn)不僅是對(duì)技術(shù)成功與否的驗(yàn)證，更是發(fā)現(xiàn)問題、探究規(guī)律、優(yōu)化技術(shù)的關(guān)鍵；技術(shù)試驗(yàn)是技術(shù)研究不可缺少的基本方法和手段，對(duì)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)起到了有力的保障作用；技術(shù)試驗(yàn)可以使設(shè)計(jì)得以改進(jìn)和完善，將設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)和失誤降到最低。（p37案例：阿什塔比拉河橋的垮塌）
③分類：根據(jù)應(yīng)用的范圍不同分類：農(nóng)業(yè)試驗(yàn)、工業(yè)試驗(yàn)、國(guó)防試驗(yàn)、科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)等；根據(jù)目的的不同進(jìn)行分類：如性能試驗(yàn)、優(yōu)化試驗(yàn)、預(yù)測(cè)試驗(yàn)、信息試驗(yàn)等。
性能試驗(yàn) 通過改變所給的條件，測(cè)量試驗(yàn)對(duì)象的狀態(tài)變化并分析其原因，明確試驗(yàn)對(duì)象的性能或性能故障 對(duì)產(chǎn)品的高（低）溫試驗(yàn)、振動(dòng)顛簸試驗(yàn)
優(yōu)化試驗(yàn) 對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行條件優(yōu)化或條件組合 農(nóng)業(yè)不同品種的對(duì)比試驗(yàn)
預(yù)測(cè)試驗(yàn) 通過試驗(yàn)，預(yù)測(cè)被試對(duì)象狀態(tài)的變化及產(chǎn)生的后果 通過老化試驗(yàn)預(yù)測(cè)零件老化后的結(jié)果
信息試驗(yàn) 通過測(cè)量、采集、識(shí)別和處理信息來影響試驗(yàn)效果
2、常用的技術(shù)試驗(yàn)方法
①優(yōu)選試驗(yàn)法：運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，選定若干次典型意義的試驗(yàn)，邏輯地推出全部試驗(yàn)所達(dá)到的最佳效果。（如不同品種水稻的對(duì)比試驗(yàn)等。）
②模擬試驗(yàn)法：是通過再現(xiàn)的形式來模擬現(xiàn)實(shí)發(fā)生情況的方法。（如汽車碰撞試驗(yàn)。）還可以通過縮?。ǚ糯螅┍壤齺砟M所設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)效果。（大壩水利試驗(yàn)等。）
③虛擬試驗(yàn)法：利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來虛擬現(xiàn)實(shí)中的技術(shù)設(shè)計(jì)原型并進(jìn)行試驗(yàn)的方法稱為虛擬試驗(yàn)法。（如：計(jì)算機(jī)虛擬火星探測(cè)器模擬登陸動(dòng)畫等。）
④強(qiáng)化試驗(yàn)法：是在技術(shù)試驗(yàn)中通過擴(kuò)大和強(qiáng)化試驗(yàn)對(duì)象的作用，提高試驗(yàn)效率的方法。（磚塊等施工材料的抗壓試驗(yàn)、耐火試驗(yàn)）
⑤移植試驗(yàn)法：在相互有差異的事物之間，將某些共同相關(guān)的因素從一物移植到另一物進(jìn)行試驗(yàn)的方法。（如：橘子從長(zhǎng)江以南移植到長(zhǎng)江以北的種植試驗(yàn)。許多生物領(lǐng)域的試驗(yàn)。）
3、技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施與報(bào)告的寫作
技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施步驟：制定試驗(yàn)計(jì)劃、抽取樣本、進(jìn)行試驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論
技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告其項(xiàng)目包括：試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)記錄、試驗(yàn)總結(jié)（p41案例：紙張的結(jié)構(gòu)造型與強(qiáng)度的關(guān)系。）
4、技術(shù)試驗(yàn)在設(shè)計(jì)中的作用
通過試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)問題、深化認(rèn)識(shí)、推動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展。特別是在設(shè)計(jì)的后期，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合性的整體試驗(yàn)，可以為設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)提供準(zhǔn)確、客觀的數(shù)據(jù)。
第三章 設(shè)計(jì)過程、原則及評(píng)價(jià)
一、設(shè)計(jì)的一般過程
發(fā)現(xiàn)和明確問題
從本質(zhì)上說，設(shè)計(jì)是一個(gè)問題求解的過程。它從問題出發(fā)，并圍繞問題展開各項(xiàng)活動(dòng)。因此，設(shè)計(jì)必須從調(diào)查需求、分析信息、發(fā)現(xiàn)和明確需要解決和值得解決的問題開始，并在此基礎(chǔ)上提出設(shè)計(jì)項(xiàng)目，明確設(shè)計(jì)要求。（p466：便攜式小凳的設(shè)計(jì)要求）
制定設(shè)計(jì)方案
在發(fā)現(xiàn)和明確要求的基礎(chǔ)上，我們緊接著就是通過各種渠道，盡可能廣泛地收集設(shè)計(jì)所需的信息，通過對(duì)各種信息的歸納和分析，挖掘影響設(shè)計(jì)的主要因素，大膽提出各種設(shè)計(jì)想法，并依據(jù)一定條件對(duì)各種想法進(jìn)行篩選，確定最終的設(shè)計(jì)方案。這就是制定設(shè)計(jì)方案的過程。
①運(yùn)用不同的材料、結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生不同的設(shè)計(jì)方案。
②任何設(shè)計(jì)方案都有改進(jìn)的可能性，好方案決不會(huì)僅有一個(gè)。
收集信息：通過用戶調(diào)查、專家咨詢、查閱資料、收聽收看廣播電視、互聯(lián)網(wǎng)等渠道收集相關(guān)信息。
設(shè)計(jì)分析：面對(duì)收集到的各種信息，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，找出設(shè)計(jì)需要解決的主要問題，并分析其可能的解決辦法。面對(duì)設(shè)計(jì)要求和約束條件之間的相互矛盾，為了找到最好的解決辦法，應(yīng)該提出盡可能多的設(shè)想，以便于權(quán)衡利弊，作出選擇。
方案構(gòu)思：要求我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求，大膽構(gòu)思，努力挖掘自己的創(chuàng)造潛力，提出解決問題的多個(gè)設(shè)想。方案構(gòu)思是設(shè)計(jì)過程中最富有挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)。
方案呈現(xiàn)：構(gòu)思過程中產(chǎn)生的設(shè)計(jì)想法常常是模糊的，為了使其具體化，我們通常會(huì)用草圖把它們轉(zhuǎn)化為視覺形象。還經(jīng)對(duì)這些想法進(jìn)行綜合。
方案篩選：當(dāng)多個(gè)設(shè)計(jì)方案產(chǎn)生以后，要依據(jù)一定的原則，對(duì)這些方案進(jìn)行篩選。
制作模型或原型
完成方案篩選后，要開始制作模型或者原形了。模型制作包括兩個(gè)階段，即繪制圖樣和制作模型或原型。對(duì)于小型、簡(jiǎn)單的產(chǎn)品可以直接制作產(chǎn)品原型，而對(duì)于大型、復(fù)雜的產(chǎn)品先制作縮小、簡(jiǎn)化的模型。
測(cè)試、評(píng)估及優(yōu)化
要明確設(shè)計(jì)方案是否可行，必須進(jìn)行各種測(cè)試、評(píng)估，以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、完善產(chǎn)品原型。
測(cè)試：測(cè)試的目的是檢驗(yàn)產(chǎn)品在操作、使用過程中，在結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能等方面能否達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。（放重物是測(cè)試承重力、材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；電風(fēng)扇吹是測(cè)試穩(wěn)定性；親自坐上感受一下是測(cè)試舒適度；用手左右晃一晃是測(cè)試結(jié)構(gòu)穩(wěn)定程性）
評(píng)估：在測(cè)試的基礎(chǔ)上，還要對(duì)設(shè)計(jì)方案和產(chǎn)品進(jìn)行較為全面的評(píng)估。評(píng)估，在設(shè)計(jì)過程中需要反復(fù)進(jìn)行。
優(yōu)化：為了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，既要分析測(cè)試和評(píng)估的具體記錄，也要重視對(duì)公眾意見的調(diào)查，以明確改進(jìn)的方向。一般說來，我們可以對(duì)三種典型人群進(jìn)行調(diào)查，征集優(yōu)化的具體意見。三種人群即專家（銷售者、制造者）、潛在客戶（可能會(huì)用的人）和用戶（正在使用的人）
產(chǎn)品的使用和維護(hù)
在產(chǎn)品使用過程中，正確的使用和維護(hù)既可以使產(chǎn)品更好地滿足人民的需求，又能延長(zhǎng)其使用壽命。因此，掌握正確的使用和維護(hù)方法對(duì)于產(chǎn)品使用者來說尤為重要。
（設(shè)計(jì)過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程。有些階段或步驟可能會(huì)發(fā)生變化，有些步驟之間則可能出現(xiàn)一定的循環(huán)。我們不能將設(shè)計(jì)的過程簡(jiǎn)單化、模式化，而應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行靈活安排。）
二、設(shè)計(jì)的一般原則
創(chuàng)新原則
創(chuàng)新就是通過引入新概念、新思想、新方法、新技術(shù)等，或?qū)σ延械漠a(chǎn)品的革新來創(chuàng)造具有相當(dāng)社會(huì)價(jià)值的事物或形式。創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的核心?？梢詮脑怼⒔Y(jié)構(gòu)、技術(shù)、材料、工藝等方面進(jìn)行考慮改進(jìn)和突破，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，除了要最大限度地發(fā)揮人的智慧外，還應(yīng)注意利用最新的技術(shù)成果和現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理論和方法。
（p57案例：洗衣機(jī)的發(fā)展歷程）
實(shí)用原則
設(shè)計(jì)中的實(shí)用性是指設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為了實(shí)現(xiàn)其目的而具有的基本功能。（也可細(xì)分為需要性原則、可靠性和安全性原則等）它包括
物理功能（性能、構(gòu)造、效率精度和可靠性等）、
生理功能（產(chǎn)品使用的方便性、安全性、宜人性等）
心理功能（產(chǎn)品的造型、色彩、機(jī)理和裝飾）
社會(huì)功能（產(chǎn)品象征或顯示個(gè)人價(jià)值、興趣、愛好和社會(huì)地位）
（p59馬上行動(dòng)：格雷夫斯設(shè)計(jì)的水壺）
經(jīng)濟(jì)原則
經(jīng)濟(jì)原則是指以最低的費(fèi)用最得最佳的效果。所謂最低的費(fèi)用，是指產(chǎn)品在得到最優(yōu)良的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)最佳的功能的同時(shí)，所涉及到的各方面的成本和總量最小。（包括運(yùn)輸成本等）
(由于產(chǎn)品所用的材料都有其特定的性能和加工的方法，作為設(shè)計(jì)者，如果只追求形式美而不了解生產(chǎn)工藝，往往就會(huì)出現(xiàn)無法生產(chǎn)或成本很高的情況。另一個(gè)方面，如果設(shè)計(jì)者只追求價(jià)廉而粗制濫造，就從根本上違背了設(shè)計(jì)的目的，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品滯銷或虧本銷售，造成更大的浪費(fèi)。)
（產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須從消費(fèi)者的利益出發(fā)，合理使用優(yōu)質(zhì)價(jià)廉、能優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量的原材料，并在明確目標(biāo)市場(chǎng)、控制生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品附加值等基礎(chǔ)上改進(jìn)與完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)，為企業(yè)的生存與發(fā)展服務(wù)。）
功能成本比=功能/成本。（p61小資料：價(jià)值優(yōu)化原理。）
美觀原則
產(chǎn)品外觀的美是通過對(duì)產(chǎn)品造型，大小比例，使用材料，色彩搭配，裝飾圖案等的設(shè)計(jì)組合來表達(dá)的。通過各種元素組合，表現(xiàn)產(chǎn)品不同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)形態(tài)美，技術(shù)美，材質(zhì)美，色彩美等獨(dú)特的表現(xiàn)元素，產(chǎn)生不同的產(chǎn)品風(fēng)格，帶給人們各種美的享受。
（產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的美觀原則是多元的，受到消費(fèi)者、功能、技術(shù)、文化傳統(tǒng)等多方面的影響。）
道德原則
產(chǎn)品設(shè)計(jì)者必須具有寬廣的眼界和高度的社會(huì)責(zé)任感。力求用設(shè)計(jì)完美的產(chǎn)品奉獻(xiàn)社會(huì)，維護(hù)、完善社會(huì)倫理道德，推進(jìn)人類文明的發(fā)展。
①設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持為人民服務(wù)的宗旨，以人為本，不能出于某種不道德的目的；（刑訊逼供器具）
②設(shè)計(jì)不能單純?yōu)榱酥\取利益而損害他人環(huán)境；（假冒偽劣，有毒材料制造食品、藥品等）
③設(shè)計(jì)要尊重他人知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)成果。不能一味抄襲別人的設(shè)計(jì)成果。
技術(shù)規(guī)范原則
技術(shù)規(guī)范是有關(guān)開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的知識(shí)、領(lǐng)域、方法和規(guī)定的總和，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)必須符合一定的技術(shù)規(guī)范。技術(shù)規(guī)范既有強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)，也有推薦使用的技術(shù)規(guī)范。（又稱通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則）
可持續(xù)發(fā)展原則
可持續(xù)發(fā)展原則是指產(chǎn)品的設(shè)計(jì)既滿足當(dāng)代發(fā)展的需求，又要考慮未來發(fā)展的需要，不以犧牲后人的利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益為代價(jià)來滿足當(dāng)代人的需求。
應(yīng)充分考慮產(chǎn)品對(duì)環(huán)境可能造成的影響，并盡量采取措施減少其負(fù)面影響；
應(yīng)盡可能選用可再生資源和可重復(fù)使用材料，應(yīng)盡量減少原料和自然資源的使用，降低產(chǎn)品在生產(chǎn)中的損耗和產(chǎn)品的回收問題
設(shè)計(jì)一般原則之間的關(guān)系
設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合活動(dòng)，其一般原則對(duì)設(shè)計(jì)的成功具有重要影響。但是在實(shí)際運(yùn)用中，各種原則并不是各自獨(dú)立的，它們之間往往相互聯(lián)系、相互制約、相互影響的關(guān)系。
（產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則具有一定的開放性，還有其他原則，如，最優(yōu)化原則、時(shí)效性原則、工程心理學(xué)原則、法律規(guī)范原則等。）
三、設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)
設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)是指依據(jù)一定的原則，采取一定方法和手段，對(duì)設(shè)計(jì)所涉及的過程及結(jié)果進(jìn)行事實(shí)判斷和價(jià)值認(rèn)定的活動(dòng)。它對(duì)設(shè)計(jì)者樹立質(zhì)量管理意識(shí)、強(qiáng)化質(zhì)量管理、高質(zhì)量完成設(shè)計(jì)任務(wù)有重要作用，同時(shí)也有助于設(shè)計(jì)中的信息交流和工作反思。
從評(píng)價(jià)對(duì)象來分：一是對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)，二是對(duì)設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)。
從評(píng)價(jià)者角度來分：一是設(shè)計(jì)者自我評(píng)價(jià)（即自評(píng)），二是他人的評(píng)價(jià)（即他評(píng)）。
對(duì)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)應(yīng)建立在事實(shí)判斷的基礎(chǔ)上。評(píng)價(jià)者首先應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)方案的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷、說明、闡述。只有在事實(shí)確定的前提下，評(píng)價(jià)才會(huì)有效，才不至于失真。
對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)
（加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)是樹立質(zhì)量管理意識(shí)、加強(qiáng)質(zhì)量管理、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵。）
對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)內(nèi)容：設(shè)計(jì)過程是否完備，過程是否全心投入，計(jì)劃是否科學(xué)嚴(yán)密，組織是否協(xié)調(diào)；分工是否合理；采用的方法是否正確，工作是否具有創(chuàng)新性；各環(huán)節(jié)或階段的任務(wù)是否完成；形成的中間成果（方案）是否符合要求；全過程是否有質(zhì)量控制和相應(yīng)的監(jiān)督、改進(jìn)措施；是否注意把握各個(gè)環(huán)節(jié)或階段的主要任務(wù)和目標(biāo)；是否要注意把握設(shè)計(jì)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)或階段之間的銜接和協(xié)調(diào)；設(shè)計(jì)資源運(yùn)用是否合理；等。
對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)應(yīng)服務(wù)于完善設(shè)計(jì)方案、促進(jìn)個(gè)人發(fā)展的根本目標(biāo)，不僅僅是設(shè)計(jì)過程終結(jié)時(shí)的回顧性、反思性評(píng)價(jià)，而且也包括設(shè)計(jì)過程之中的即時(shí)性、階段性評(píng)價(jià)。因此，對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)應(yīng)寓于設(shè)計(jì)的全過程。
對(duì)最終產(chǎn)品的評(píng)價(jià)
最終產(chǎn)品是設(shè)計(jì)過程的結(jié)晶，是設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)水平的集中體現(xiàn)。
對(duì)最終產(chǎn)品評(píng)價(jià)的依據(jù)：一是參照設(shè)計(jì)的一般原則，二是事先制定的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行評(píng)價(jià)。在實(shí)際評(píng)價(jià)中，這兩個(gè)方面也可以結(jié)合起來。（p70、71：坐標(biāo)圖）
日常用品評(píng)價(jià)：功能、形態(tài)、效率、創(chuàng)新性、安全性、易操作性、性能價(jià)格比、美學(xué)因素、對(duì)社會(huì)、環(huán)境、資源的影響以及市場(chǎng)應(yīng)用前景等
（人機(jī)關(guān)系：主要操作裝置應(yīng)與人體有關(guān)尺寸相適應(yīng)；主要顯示應(yīng)清晰易讀，處在人閱讀的最佳范圍內(nèi)；操作件使用方便，符合人體生物力學(xué)特點(diǎn)；在工作區(qū)域內(nèi)無劃傷人的尖棱突角，照明光線柔和，亮度適宜；在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，有保護(hù)裝置，有警示標(biāo)志；等）
設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)的交流
很多情況下，設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)目的往往不是為了甄別，而是為了相互交流信息、征求意見、共同研討，進(jìn)而完善設(shè)計(jì)方案。有口頭語言、文本、技術(shù)圖樣、圖表、模型、計(jì)算機(jī)演示等。（詳見第六章）
第四章 發(fā)現(xiàn)與明確問題
一、發(fā)現(xiàn)問題
問題的來源
從技術(shù)角度看，人類進(jìn)步與發(fā)展的過程就是不斷地發(fā)現(xiàn)問題，不斷地進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而解決問題的過程。問題是如何產(chǎn)生的？
第一種：人類生存活動(dòng)中必然會(huì)遇到的問題。來源于生活
第二種：由別人給出問題，設(shè)計(jì)者必須針對(duì)問題尋求解決方案。來源于需要
第三種：基于一定的目的由設(shè)計(jì)者自己主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，并試圖解決。來源于你的主動(dòng)積極發(fā)現(xiàn)
[發(fā)現(xiàn)問題的重要性]：第一、第二種問題的提出往往比較明確，主要是針對(duì)一般的和已有的問題提出的，而第三種問題卻是全新的，它需要我們積極主動(dòng)的思考，需要我們細(xì)致入微的工作，需要我們獨(dú)具慧眼的發(fā)現(xiàn)。這類問題的發(fā)展，一方面可以挑戰(zhàn)和拓展我們的能力，另一方面也有可能更好地滿足人們的需要，推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。
發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法（特指問題的來源中的第三種問題的發(fā)現(xiàn)）
觀察日常生活（包括有意識(shí)觀察和無意注意）（p79案例：新式紡紗機(jī)的誕生）
收集和分析信息（文獻(xiàn)法，問卷調(diào)查法，詢問法等）（p81小資料）
技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)（p82案例：伽利略與體溫表）
二、明確問題
明確問題的內(nèi)容和價(jià)值
問題是否明確
問題表述本身是否明確、問題產(chǎn)生的原因是否明確、提出問題的目的是否明確，等。
問題的價(jià)值
判斷一個(gè)問題是否有價(jià)值，必須從以下問題著手：
①所提出的問題是否遵循了基本的科學(xué)原理。
②迄今為止，能否確認(rèn)該問題尚未得到充分解決。
③在調(diào)查的范圍內(nèi)，該問題是否有普遍意義，在更廣的范圍內(nèi)，該問題是否有意義？
④在多個(gè)問題同時(shí)發(fā)生時(shí)，該問題是否是主要問題？
⑤現(xiàn)有的技術(shù)條件能否解決這個(gè)問題？技術(shù)發(fā)展以后呢？
⑥解決該問題所需要的投入是多少？投入與產(chǎn)出的比是否理想？
（也可以從科學(xué)性、新穎性、實(shí)用性、技術(shù)可行性、投入產(chǎn)出比等來考慮）
明確解決問題受到的限制及具體的設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)對(duì)象的特點(diǎn)和問題解決的標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計(jì)者的技術(shù)能力與條件
具體設(shè)計(jì)要求的列出（如，p46：便攜式小凳的設(shè)計(jì)要求，p88：臺(tái)燈設(shè)計(jì)的一般要求）
設(shè)計(jì)計(jì)劃書
制定周密的設(shè)計(jì)計(jì)劃對(duì)確保設(shè)計(jì)有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行也有著重要的意義，參照P89、90能制定一般的設(shè)計(jì)計(jì)劃表
第五章 方案的構(gòu)思方法
一、方案的構(gòu)思方法
設(shè)計(jì)分析
設(shè)計(jì)任何產(chǎn)品都應(yīng)綜合考慮人、物、環(huán)境三個(gè)方面。（P95臺(tái)燈分析，由總到分，由粗到細(xì)，全方位多角度思考。依據(jù)就是明確問題階段列出的設(shè)計(jì)要求，p88：臺(tái)燈設(shè)計(jì)的一般要求）
標(biāo)準(zhǔn)件：采購(gòu)方便；直接使用，簡(jiǎn)化制作過程；相對(duì)便宜，從而降低產(chǎn)品成本；實(shí)現(xiàn)通用通換，易維護(hù)（p98小詞典：標(biāo)準(zhǔn)件）
方案的構(gòu)思方法
方案的構(gòu)思是指人們?cè)谝欢ǖ恼{(diào)查研究和設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構(gòu)起來，形成一個(gè)完成的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現(xiàn)思維過程。（包括架構(gòu)、呈現(xiàn)）
①草圖法
隨意修改。捕捉靈感、自由發(fā)揮、不受約束。
②模仿法
模仿現(xiàn)實(shí)生活中存在的一些事物進(jìn)行方案的構(gòu)思。（如仿生技術(shù)）
③聯(lián)想法
必須具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、較廣的見識(shí)、較好的知識(shí)基礎(chǔ)及豐富的想象力。不一定能一次性成功，不能盲目地實(shí)踐，應(yīng)該首先對(duì)方案進(jìn)行科學(xué)論證，而后再進(jìn)行制作和實(shí)施。（p101案例：古人的飛天夢(mèng)。）
④奇特性構(gòu)思法
奇特性構(gòu)思法所形成的方案一般具有原創(chuàng)性。這些構(gòu)思在歷史上很少發(fā)生，或從來沒有發(fā)生過，甚至有些構(gòu)思在當(dāng)前的科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下無法實(shí)現(xiàn)。
方案的比較和權(quán)衡
對(duì)方案進(jìn)行評(píng)判和比較，要從設(shè)計(jì)的目的出發(fā)，針對(duì)一些相互制約的問題進(jìn)行權(quán)衡和決策，選出較為滿意的方案或集中各方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。考慮的方面：實(shí)用、美觀、創(chuàng)新、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性、加工難易程度、經(jīng)濟(jì)成本，等
第六章 設(shè)計(jì)圖樣的繪制
一、設(shè)計(jì)表現(xiàn)圖
1、技術(shù)語言的種類與應(yīng)用
技術(shù)語言是一種在技術(shù)活動(dòng)中進(jìn)行信息交流的特有的語言形式。技術(shù)活動(dòng)的豐富性使得技術(shù)語言具有多樣性。
按照專業(yè)類型來分：計(jì)算機(jī)程序語言、工程圖學(xué)語言等；
依照人的感覺類型的不同來分：視覺語言、聽覺語言和觸覺語言等；
依據(jù)人的視覺形式的不同來分：有圖形符號(hào)語言、文字符號(hào)語言等。
技術(shù)語言的特征：言簡(jiǎn)意賅、通俗直觀、
口頭語言：較多適用于面對(duì)面的、規(guī)范要求并不過于嚴(yán)格的場(chǎng)合，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)潔、方便。
技術(shù)圖樣：采用某種規(guī)范形式將設(shè)計(jì)用圖樣的形式表達(dá)出來。特點(diǎn)：易于把握技術(shù)特征，最具技術(shù)特征。呈現(xiàn)較復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案及對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說明陳述時(shí)，比較合適。包括三視圖、機(jī)械加工圖、剖視圖、線路圖等。
（克服了語言障礙，直接明了地進(jìn)行表達(dá)與交流。）
模型：具有感性、直觀的特點(diǎn)，特點(diǎn)：容易吸引觀眾或讀者的注意
圖表：交流方式相對(duì)比較正式，具有一定技術(shù)要求的交流，其特點(diǎn)：較為規(guī)范，可以反復(fù)查閱、核對(duì)。是表達(dá)設(shè)計(jì)思想的一種十分有效的手段。圖表包括：表格、草圖、效果圖、正等軸測(cè)圖等。
計(jì)算機(jī)演示、網(wǎng)頁：使各組成部分具體情況、結(jié)構(gòu)和運(yùn)作方式一目了然，比較生動(dòng)、形象等
網(wǎng)絡(luò)語言：幫助人們實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的設(shè)計(jì)交流的需要。
2、草圖的繪制
徒手繪圖：詳見教材P112
網(wǎng)格徒手畫：作圖的要領(lǐng)：與地面垂直的線垂直畫，與地面平行的線按網(wǎng)格上的斜線畫，同時(shí)以網(wǎng)格上的小格來確定物體的比例關(guān)系。參看書本P113
草圖（方案草圖或設(shè)計(jì)速寫）：它能迅速捕捉和記錄設(shè)計(jì)者轉(zhuǎn)瞬即逝的創(chuàng)作靈感，表達(dá)設(shè)計(jì)創(chuàng)意，是把設(shè)計(jì)構(gòu)思轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)圖形的有效手段之一?？煞譃闃?gòu)思草圖和設(shè)計(jì)草圖。
構(gòu)思草圖是設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的設(shè)計(jì)想法的記錄，它以具體圖形的形式記錄和描繪設(shè)計(jì)者頭腦中的諸多想法。設(shè)計(jì)的主體構(gòu)思基本上是在繪制構(gòu)思草圖階段完成的。
設(shè)計(jì)草圖是經(jīng)過設(shè)計(jì)者整理、選擇，修改和完善的草圖，它是一種正式的草圖方案。設(shè)計(jì)草圖是構(gòu)思草圖中挑選出來的，可以繼續(xù)深入的，可行的實(shí)際方案，是通過對(duì)細(xì)節(jié)的完善得到的。
草圖的繪制步驟，詳細(xì)參看P115“馬上行動(dòng)”
3、透視效果圖的識(shí)讀
在識(shí)圖時(shí)要注意從整體上把握產(chǎn)品的形態(tài)、功能和特征，要注意從中了解產(chǎn)品外觀上的實(shí)際比例關(guān)系和色彩搭配及材質(zhì)感，了解產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和色彩裝飾效果。
4、正等軸測(cè)圖
軸間角：1200，軸向變形系數(shù)：1
切割法要領(lǐng)：1.先畫軸線，2.再畫出整體的軸測(cè)圖，3.然后再切割，4.可見輪廓線加粗（P117）
二、常見的技術(shù)圖樣
1、正投影和三視圖
正投影法就是假設(shè)投影光線與投影平面垂直，在投影平面上求取物體的投影的方法。為了確定物體的結(jié)構(gòu)形狀，需要采用多面正投影。
三視圖：物體的正面投影，即物體由前向后投影所得的圖形，通常反映物體的主要形狀特征，稱為主視圖；物體的水平投影，即物體由上向下投影所得的圖形，稱為俯視圖；物體的側(cè)面投影，即物體由左向右投影所得的圖形，稱為左視圖。
三視圖投影規(guī)律：主視圖反映物體的長(zhǎng)和高，俯視圖反映物體的長(zhǎng)和寬，左視圖反映物體的高和寬。長(zhǎng)對(duì)正，高平齊，寬相等。（三視圖的繪制步驟見P122-123案例：模型房的結(jié)構(gòu)與三視圖。）
2、形體的尺寸標(biāo)注
四個(gè)基本的要求：正確（必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）、完整（必須注定齊全、不重復(fù)、不遺漏）、清晰（尺寸標(biāo)注布局整齊、清晰，便于識(shí)圖）、合理（尺寸注定方式符合加工要求）
尺寸三要素：
①尺寸界線
尺寸界線用細(xì)實(shí)線繪制，并由圖形的輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心處引出，也可利用輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心作尺寸線。
②尺寸線尺寸線用細(xì)實(shí)線繪制。尺寸線必須單獨(dú)畫出，不能與其他圖線重合或在其延長(zhǎng)線上。一般采用箭頭作為尺寸線終端。
③尺寸數(shù)字
圖樣上所注尺寸表示形體的真實(shí)大小，形體的真實(shí)大小與圖樣的大小及繪圖的準(zhǔn)確度無關(guān)。圖樣上的尺寸，以毫米mm為單位時(shí)，不注寫單位，否則必須注明。線性尺寸的尺寸數(shù)字一般注寫在尺寸線上方或其中斷處，水平方向尺寸字頭向上，垂直方向尺寸數(shù)字寫在尺寸線的左側(cè)且字頭向左。
直徑： ，整圓或大于半圓的圓弧需要標(biāo)注直徑。注意小尺寸標(biāo)注的方法（P125）
半徑：R，半圓或者不足半圓的圓弧需要標(biāo)注半徑。小尺寸標(biāo)注方法（P125）
3、機(jī)械加工圖
以三視圖的形式來表達(dá)機(jī)械加工方法的一種技術(shù)圖樣，是完成產(chǎn)品機(jī)械加工的主要依據(jù)。它通常由三視圖及其尺寸標(biāo)注，必要的其他視圖、標(biāo)題欄和文字說明幾部分組成。標(biāo)題欄通常包括：設(shè)計(jì)的名稱、材料、圖的比例、設(shè)計(jì)者、設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)日期、審核等。（A4圖紙：210×297）
讀圖：首先要了解它的組成部分，其次要了解各個(gè)部分給我們提供了什么樣的信息
4、剖視圖
假想采用剖切平面的方法剖開物體，將處于觀察者與剖切面之間的部分移去，將其余部分向投影面投影所得的圖形稱為剖視圖。剖切平面一般具有以下兩個(gè)特征：①包含內(nèi)部結(jié)構(gòu)如孔、槽的軸線，或物體的對(duì)稱面②平行于相應(yīng)的投影面。
畫圖時(shí)應(yīng)注意：
①用粗實(shí)線畫出物體的剖面輪廓及剖切平面后的可見輪廓。
②應(yīng)省略不必要的虛線，只有對(duì)尚未表達(dá)清楚的物體結(jié)構(gòu)才畫出虛線。
③由于剖切平面是假想的，因此在一個(gè)視圖上取剖視，并不影響其他視圖的投影
④剖面需按規(guī)定畫出與物體材料相應(yīng)的剖面符號(hào)，剖面線應(yīng)間隔相等、方向一致。
5、線路圖
電子線路圖一般是指用圖形符號(hào)和線段組成的電子工程用的略圖，包括電路原理圖、接線圖和邏輯圖。首先要認(rèn)識(shí)線路圖中的元器件符號(hào)，知道它所代表的元器件；其次要弄清楚元器件符號(hào)相互之間的連接方式；最后確定信號(hào)如何流通。
第七章 模型或原型的制作
一、模型
原型：可以是產(chǎn)品本身,也可以是產(chǎn)品生產(chǎn)之前制作的與產(chǎn)品大小相同、使用功能一致的物體。
模型：是根據(jù)實(shí)物、設(shè)計(jì)圖樣或構(gòu)思，按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實(shí)物相似的一種物體。模型具有制作成本低、便于修改等優(yōu)點(diǎn)。
模型在設(shè)計(jì)的過程中，具有以下兩個(gè)功能：
①使設(shè)計(jì)對(duì)象具體化。
②幫助分析設(shè)計(jì)的可能性（設(shè)計(jì)復(fù)雜的產(chǎn)品,必須通過模型制作，才能投入生產(chǎn).p139案例:大東方號(hào)）
草模：產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的初期階段，可以采用立體模型將設(shè)計(jì)構(gòu)思簡(jiǎn)單地表示出來，供設(shè)計(jì)人員深入探討時(shí)使用。
概念模型：用于設(shè)計(jì)構(gòu)思初步完成之后，在草模的基礎(chǔ)上，用概括的手法表示產(chǎn)品的造型風(fēng)格、布局安排，以及產(chǎn)品與人、環(huán)境的關(guān)系等，從整體上表現(xiàn)產(chǎn)品造型的整體概念。
結(jié)構(gòu)模型：用于研究產(chǎn)品造型與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，清晰地表達(dá)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)尺寸和連接方法，并用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)等。
功能模型：主要用于研究產(chǎn)品的各種性能以及人機(jī)關(guān)系，同時(shí)也用于分析檢查設(shè)計(jì)對(duì)象各部分組件尺寸與機(jī)體的相互配合關(guān)系，并在一定條件下用于試驗(yàn)。
展示模型：展示模型是在 結(jié)構(gòu)模型和功能模型的基礎(chǔ)上，采用真實(shí)材料，按照準(zhǔn)確的尺寸，做成的與實(shí)際產(chǎn)品幾乎一致的模型。作為產(chǎn)品的樣品，展示模型為研究人機(jī)關(guān)系、結(jié)構(gòu)、制造工藝、外觀、市場(chǎng)宣傳等提供實(shí)體形象，并可以直接向設(shè)計(jì)委托方征求意見，為審核方案提供實(shí)物依據(jù)。
二、工藝
工藝是利用工具和設(shè)備對(duì)原材料、半成品進(jìn)行技術(shù)處理，使之成為產(chǎn)品的方法。它體現(xiàn)了生產(chǎn)活動(dòng)中的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并隨著人們認(rèn)識(shí)的深入和經(jīng)驗(yàn)的積累而不斷地改進(jìn)和發(fā)展。常見的工藝有加工工藝、表面處理工藝和檢測(cè)工藝等。不同的行業(yè)、不同的工種、不同的工序，有特定的工藝要求和嚴(yán)格的工藝規(guī)范。
工藝對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率具有非常重要的作用。
[金工工藝]:包括劃線、鋸割、銼削、鉆孔、連接和表面處理，等等。
[劃線]：就是在待加工的材料上用相應(yīng)的工具劃出加工部件的輪廓線或基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)線。
一般步驟為：①劃出基準(zhǔn)②劃尺寸線③劃輪廓線④沖眼。工具一般有：劃針、鋼直尺、角尺、劃規(guī)和樣沖。各類工具的操作要領(lǐng)詳見P144
[鋸割]：操作要領(lǐng)：1.站位和握鋸姿勢(shì)要正確，2.推鋸加壓，回拉不加壓，3.鋸程要長(zhǎng)，4.推拉要有節(jié)奏（P145）
[銼削]：為了使工件符合設(shè)計(jì)所要求的形狀、尺寸和粗糙度，往往需要進(jìn)行銼削、銑削和磨削。操作要領(lǐng)：1.銼削時(shí)要注意身體和手臂動(dòng)作的協(xié)調(diào)，2.在推銼過程中，左手的施壓要由大變小，右手的施壓要由小變大，使銼刀平衡而不上下擺動(dòng)。
[鉆孔]：常用的鉆頭是麻花鉆。鉆孔的操作步驟：①劃線定位 ②裝夾工件③裝夾鉆頭④鉆孔。安全操作警示：二要（操作時(shí)要集中注意力；要戴防護(hù)眼睛；）
二不（不準(zhǔn)帶手套操作；不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成傷害事故。）
[連接]：通過固定連接和半固定連接的方法可以實(shí)現(xiàn)金屬件之間的連接。詳見P148
[表面處理]：為防止金屬制品表面生銹腐蝕，提高產(chǎn)品的美觀程度，通常需要對(duì)金屬表面進(jìn)行處理，覺的金屬表面處理方法有：表面刷光、噴涂油漆、鍍層等。
表面刷光工序：
準(zhǔn)備（清除毛刺和鐵屑）→粗處理（用細(xì)銼銼平金屬表面）→細(xì)處理（用精細(xì)級(jí)金剛砂紙打磨）
噴涂油漆：一般先檢驗(yàn)所選用的油漆對(duì)金屬表面的適用性，然后涂防銹漆，再油漆噴涂。
鍍層：可以在金屬表面涂上一層塑料，也可以采用電鍍的方面
三、模型制作
模型制作的一般步驟：
①選擇合適的材料
②準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图庸ぴO(shè)備。
③按設(shè)計(jì)圖樣劃線
④對(duì)材料進(jìn)行加工
⑤裝配
⑥進(jìn)行表面處理
⑦對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)
⑧對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，做成展示模型。
在模型或原型制作完成之后，根據(jù)審美的需要，一般要對(duì)產(chǎn)品的外觀加以一定的潤(rùn)色，以使產(chǎn)品更美觀，更符合人們的心理需求。
第八章 技術(shù)產(chǎn)品的使用和保養(yǎng)
一、產(chǎn)品說明書及其編寫
1、定義：是指導(dǎo)用戶選擇產(chǎn)品、使用產(chǎn)品的“路標(biāo)”和“向?qū)А薄?br/>2、作用：介紹產(chǎn)品特性，確保用戶正確、安全地使用產(chǎn)品，幫助用戶解決問題
3、結(jié)構(gòu)：標(biāo)題、正文、標(biāo)記
4、形式：條款直述式、自問自答式
5、寫作要求：（1）充分考慮用戶的閱讀需要（2）體現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特點(diǎn)（3）不必平均用力，而應(yīng)有所側(cè)重（4）語言準(zhǔn)確、通俗、簡(jiǎn)潔，內(nèi)容條理清楚
二、技術(shù)產(chǎn)品的使用、維護(hù)和保養(yǎng)
用戶應(yīng)認(rèn)真閱讀說明書
明確產(chǎn)品維護(hù)和保養(yǎng)的要點(diǎn)，熟悉產(chǎn)品維護(hù)的途徑和方法
明確產(chǎn)品常用的服務(wù)途徑
技術(shù)與設(shè)計(jì)2
第一章：結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
（一）、常見的結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)：
一、結(jié)構(gòu)（structure)是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列。
1、自然界：天體結(jié)構(gòu)、植物的結(jié)構(gòu)、動(dòng)物的結(jié)構(gòu)（p3案例分析）
生產(chǎn)生活中還有哪些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是受到自然界事物結(jié)構(gòu)的啟發(fā)而產(chǎn)生的？如：鋸子（植物的葉）潛水艇（魚）雷達(dá)（蝙蝠）等
2、技術(shù)領(lǐng)域：汽車的結(jié)構(gòu)、微機(jī)的結(jié)構(gòu)、數(shù)字控床的結(jié)構(gòu) （p4案例： 魁北克大橋的坍塌P4）
3、社會(huì)領(lǐng)域：教育管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、通用技術(shù)的學(xué)科結(jié)構(gòu)、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)
二、結(jié)構(gòu)與力
1、內(nèi)力：當(dāng)結(jié)件受到外力作用時(shí)，內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用發(fā)生改變，產(chǎn)生一種抵抗外力與形變的力，稱為內(nèi)力。應(yīng)力：是構(gòu)件的單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力。用公式表示應(yīng)力為：σ= F/s , 其中 ,F 是內(nèi)力 ,S 是受力面積 , σ是應(yīng)力。
2、構(gòu)件的基本受力形式：
①拉力：物體所承受的拉拽力
　 ②壓力：擠壓物體的力
③剪切力：兩個(gè)距離很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物體上的平行的力
④扭轉(zhuǎn)力：反方向向物體兩端均勻施力，使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力
⑤彎曲力：作用于物體，使它產(chǎn)生彎曲的力
三、結(jié)構(gòu)的分類
物體結(jié)構(gòu)形態(tài)在受力時(shí)承受和傳遞力的方式差別分為：實(shí)體結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu) ，殼體結(jié)構(gòu)
1、實(shí)體結(jié)構(gòu)-----通常是指結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的結(jié)構(gòu)。
受力特點(diǎn)：外力分布在整個(gè)體積中。主要承受壓力如墻壁、柱子、實(shí)心球等等
2、框架結(jié)構(gòu)-----通常是指結(jié)構(gòu)體本身由細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件組成，支撐空間卻不充滿空間。如窗戶、畫框、房子的架構(gòu)等等
框架結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：實(shí)體結(jié)構(gòu)是通過條狀物的連接來承受荷載，可以承受壓力和拉力
3、殼體結(jié)構(gòu)-----通常是指層狀的結(jié)構(gòu)。如貝殼、頭盔、汽車飛機(jī)的外殼等等
殼形結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上（殼形結(jié)構(gòu)是通過殼形來傳遞力和承受荷載，特別是當(dāng)頂部受到壓力時(shí)，它能將力均勻擴(kuò)散）。
（二）、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的探析
一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性—結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有多種，主要有重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小和結(jié)構(gòu)的形狀。
1、結(jié)構(gòu)的重心（獨(dú)腳茶幾為重心降低，以提高穩(wěn)定性）。
2、結(jié)構(gòu)的底座、支撐面（建筑、橋梁這類大型的固定結(jié)構(gòu)，底座越大越堅(jiān)實(shí)，穩(wěn)定性越好）。
3、結(jié)構(gòu)的形狀（照相機(jī)的支撐架常使用三角架而不用其他形狀）
二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度
結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。
1、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的形狀、使用的材料、構(gòu)件之間的連接方式等因素有密切的關(guān)系。
2、三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一，它結(jié)實(shí)、穩(wěn)定，所有材料最少。
結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有以下兩類：
a、鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有松螺栓、松鉚等，如折疊傘傘骨間的連接、門與門框的連接等。
b、剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有榫接、膠接、焊接等，如固定鐵床架的連接、不可移動(dòng)的桌腿與桌面的連接等。
不同的材料有不同的連接方式。構(gòu)件的連接方式不同，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也不同。
3、結(jié)構(gòu)與功能（P21案例：自行車的結(jié)構(gòu)與功能）
三、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素有：符合使用者對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的穩(wěn)定性和強(qiáng)度要求，安全因素，公眾和使用者的審美需求，使用者的個(gè)性化需要，對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的成本控制要求和一定的使用壽命等。（教材P25案例：戶外廣告牌）
2、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的案例要求（參考P26：設(shè)計(jì)相框）：
①設(shè)計(jì)項(xiàng)目 ②設(shè)計(jì)要求 ③設(shè)計(jì)分析 ④設(shè)計(jì)方案 ⑤呈現(xiàn)草圖
四、經(jīng)典結(jié)構(gòu)欣賞
賞析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作品，可從技術(shù)與文化兩個(gè)角度進(jìn)行。（p30、31、32案例：趙州橋、飛檐、蛋形椅。）
技術(shù)的角度主要有：結(jié)構(gòu)的使用功能的實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固耐用，結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和表現(xiàn)力，材料使用的合理性，工藝制造的精湛程度等。
文化的角度主要有：結(jié)構(gòu)的文化寓意與傳達(dá)，公眾認(rèn)可的美學(xué)原則，反映的時(shí)代、民族、習(xí)俗方面的特征，結(jié)構(gòu)的個(gè)性特征等。
第二單元：流程與設(shè)計(jì)
一、流程的涵義：
1、流程的概念：
流程是一項(xiàng)活動(dòng)或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項(xiàng)或行為進(jìn)行的程序。任何流程都反映了一定的時(shí)序，體現(xiàn)出一定的環(huán)節(jié)。
⑴環(huán)節(jié)：活動(dòng)或事件在其發(fā)展的過程中，依據(jù)某種特征或方式，可將該過程分解為若干個(gè)小過程，稱這些小過程為環(huán)節(jié)。如：切種、布種、掩種環(huán)節(jié)，沖片和印片環(huán)節(jié)等。
⑴時(shí)序：過程的經(jīng)歷中，各環(huán)節(jié)按照一定的時(shí)間順序先后出現(xiàn)、完成。這種時(shí)間順序關(guān)系，稱為時(shí)序。時(shí)序體現(xiàn)了具體活動(dòng)內(nèi)容的先后關(guān)系，在這種先后關(guān)系中，有些步驟之間的時(shí)序是可以顛倒的，不些不可顛倒。
2、流程的表達(dá)（流程圖）：
依據(jù)流程的性質(zhì)及人們的表達(dá)習(xí)慣，流程圖有文字表達(dá)、表格表達(dá)、圖示表達(dá)、模型表達(dá)、動(dòng)畫演示等。（參考p42例）
二、流程的分析：
1、生活與流程：
科學(xué)合理的流程，可以指導(dǎo)我們正確地做事，提高工作和學(xué)習(xí)的效率，是我們的生活變得有序、合理，為我們的安全提供保障（例洗衣、煮飯與燒菜的流程安排，碘鹽和味精佐料的加放流程，青霉素注射流程等）。（p44案例：洗衣煮飯燒菜的流程安排、青霉素注射的流程）
2、生產(chǎn)與流程：
運(yùn)用科學(xué)合理的流程可以有效地組織生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、保證安全生產(chǎn)、保護(hù) 環(huán)境等。（p45、47、48案例：軟皮椅的生產(chǎn)流程、連續(xù)式淬火的工藝流程、李龍飛的莊稼為什么顆粒無收）
流程中工序的作業(yè)方式——串行和并行。上一道工序完成之后才能進(jìn)入下一道工序——串行。幾項(xiàng)工作同時(shí)進(jìn)行——并行。
3、簡(jiǎn)單流程圖的識(shí)讀：
識(shí)讀流程圖的要點(diǎn)： ⑴找流程的環(huán)節(jié)，明確每個(gè)環(huán)節(jié)的功能和作用； ⑵弄清流程中時(shí)序的體現(xiàn)與特征； ⑶流程是技術(shù)的核心概念之一。（不同的流程，產(chǎn)生的效益往往不同，“理解流程就是質(zhì)量”、“流程就是效益”等。）
三、流程的設(shè)計(jì)：
1、流程設(shè)計(jì)的基本要求：
⑴提高效率。⑵提高質(zhì)量。⑶節(jié)省資源。⑷安全生產(chǎn)。⑸提高經(jīng)濟(jì)效益。⑹提高管理水平。
2、流程設(shè)計(jì)中的基本因素：
生產(chǎn)活動(dòng)中的流程設(shè)計(jì)的基本因素主要有材料、工藝、設(shè)備、人員、資金和環(huán)境等。
不同行業(yè)的流程設(shè)計(jì)中考慮的基本因素各有差異。
流程設(shè)計(jì)要依據(jù)事物內(nèi)在屬性和客觀的變化規(guī)律，科學(xué)地設(shè)計(jì)時(shí)序和環(huán)節(jié)，以達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。
3、流程設(shè)計(jì)的步驟：
第一步：首先要明確設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)，明確流程所應(yīng)遵循的內(nèi)在變化規(guī)律。第二步：要分析現(xiàn)有材料、設(shè)備、資金、人員、工藝和環(huán)境等因素。第三步：列出流程涉及的主要事項(xiàng)，并進(jìn)行初步的排列。第四步：分析各事項(xiàng)（步驟）之間的先后順序，合理地安排流程的時(shí)序和環(huán)節(jié)。第五步：選擇一個(gè)合適的表達(dá)方式畫出流程圖，對(duì)于有嚴(yán)格時(shí)間的時(shí)序，要標(biāo)注時(shí)間。注意：流程設(shè)計(jì)的基本要素是環(huán)節(jié)和時(shí)序。
4、學(xué)畫流程設(shè)計(jì)的框圖：
畫流程設(shè)計(jì)框圖的一般方法：⑴根據(jù)對(duì)事物的內(nèi)在屬性和規(guī)律的分析，以及有關(guān)的考慮，將流程的全過程，按每個(gè)階段的功能、作用的不同，分解為若干小過程——環(huán)節(jié)，并用方框表示環(huán)節(jié)。⑵按照每個(gè)小過程應(yīng)該經(jīng)歷的時(shí)間順序，將各環(huán)節(jié)依次排開，并用箭頭線連接起來。
四、流程的優(yōu)化：
1、流程的優(yōu)化及目的：
在設(shè)計(jì)和實(shí)施流程的過程中，經(jīng)常需要進(jìn)行不斷的修改和完善，這種對(duì)流程修改的過程，叫做流程的優(yōu)化。
目的：提高工作效率、降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全生產(chǎn)等。
2、流程優(yōu)化的內(nèi)容：
一般流程優(yōu)化的主要內(nèi)容有：工期優(yōu)化、工藝優(yōu)化、成本優(yōu)化、技術(shù)優(yōu)化、質(zhì)量?jī)?yōu)化等。（p54、55、56案例：工期優(yōu)化、工藝優(yōu)化、成本優(yōu)化；p56、57、58閱讀；p57馬上行動(dòng)）
對(duì)一個(gè)流程的優(yōu)化，可以是整體的全面優(yōu)化，也可以是對(duì)某一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)常會(huì)有這樣的情況發(fā)生：某一個(gè)指標(biāo)得到了優(yōu)化，而使另外的指標(biāo)下降了。比如，技術(shù)優(yōu)化，可能使成本提高。成本優(yōu)化了，也可能使質(zhì)量下降。因此，在進(jìn)行流程優(yōu)化時(shí)，要綜合平衡，以取得整體優(yōu)化的成效。
3、流程優(yōu)化的條件：
流程的改進(jìn)和優(yōu)化需要一定的條件，它建立在設(shè)備和工藝水平提高的基礎(chǔ)上，建立在對(duì)流程內(nèi)在機(jī)理進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)上。例如，零件加工中材料的改變，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的改變和工藝方法的改變，從而加工流程就要改變；若材料不變，加工工藝改變了，設(shè)備也要改變，這樣，流程也會(huì)改變。因此，流程與材料、設(shè)備、工藝有著密切的關(guān)系，在優(yōu)化流程時(shí)，需要充分考慮到這些條件。
第三單元：系統(tǒng)與設(shè)計(jì)
一、系統(tǒng)的涵義：
1、系統(tǒng)的概念：
由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體，稱為系統(tǒng)。
構(gòu)成系統(tǒng)，必須具備三個(gè)條件：第一，至少要有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的要素（部分）才能組成系統(tǒng)；第二，要素（部分）之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一個(gè)整體；第三，這個(gè)整體具有的功能是各個(gè)要素（部分）的功能中所沒有的。
系統(tǒng)的類型：
系統(tǒng)是普遍存在的，也是多種多樣的。根據(jù)需要，可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不同的分類。如，可把系統(tǒng)分為自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)，自然系統(tǒng)是自然形成的系統(tǒng)（如生態(tài)系統(tǒng)），人造系統(tǒng)是由人工制造加工而成的系統(tǒng)（如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)）；也可把系統(tǒng)分為實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)，實(shí)體系統(tǒng)是實(shí)物形態(tài)的（如生物系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)），抽象系統(tǒng)是非實(shí)物形態(tài)的（如哲學(xué)系統(tǒng)）。
3、系統(tǒng)的基本特性：
系統(tǒng)的基本特性主要有整體行（全局、集合）、相關(guān)性（匹配、關(guān)聯(lián)）、目的性（功能）、動(dòng)態(tài)性（更新）和環(huán)境適應(yīng)性（自適應(yīng)）等，這些特性都體現(xiàn)了一定的思想與方法。（P69、70案例：巴爾扎克的塑像、廚具安裝，p71、73馬上行動(dòng)，p72討論，p74閱讀：阿斯旺水壩）
二、系統(tǒng)的分析：
1、系統(tǒng)分析及其目的：
系統(tǒng)分析是指為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程。
目的：尋求解決問題的最佳決策。
2、系統(tǒng)分析的一般步驟：
明確問題、設(shè)立目標(biāo) → 收集資料、制定方案 → 分析計(jì)算、評(píng)價(jià)比較 → 檢驗(yàn)核實(shí)、作出決策。（p78案例：田忌賽馬）
3、系統(tǒng)分析的主要原則：
系統(tǒng)分析應(yīng)遵循整體性原則（p79案例：丁謂修復(fù)皇宮）、科學(xué)性原則（p79：三三進(jìn)九不如二五一十）和綜合性原則（p80案例：孝襄高速公路）。
三、系統(tǒng)的優(yōu)化：
系統(tǒng)優(yōu)化的目的：
系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件（或約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化（或最小化）。（p81案例：農(nóng)業(yè)間作套種，家具利潤(rùn)問題）
四、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：
1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的、方法與過程：
系統(tǒng)設(shè)計(jì)是對(duì)各種各樣的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查分析、籌劃研究、評(píng)價(jià)實(shí)施、運(yùn)行改善等，直到完成一個(gè)能協(xié)調(diào)工作的實(shí)際系統(tǒng)的過程。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮其目的與要求（以系統(tǒng)的整體功能的最優(yōu)為目的）、系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用、對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化（整體優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧）等問題。
2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟：
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟包括：將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系，對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)等。
3、簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：
了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問題和基本的設(shè)計(jì)過程，寫出系統(tǒng)設(shè)計(jì)或系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的書面方案，包括必要的設(shè)計(jì)草圖以及量化數(shù)據(jù)。（p87案例：手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì)）
第四單元 控制與設(shè)計(jì)
一、控制手段與應(yīng)用
1、人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。
理解任何控制現(xiàn)象，都要明確控制的對(duì)象是什么，控制要達(dá)到什么目的和采取什么控制手段。例如，人力三輪車轉(zhuǎn)彎過程中的方向控制問題，其控制的對(duì)象就是人力三輪車，控制的目的是為了改變?nèi)嗆囆旭偟姆较?，控制的手段是騎車人通過雙手轉(zhuǎn)動(dòng)車把，改變前輪的方向并帶動(dòng)后輪。
從控制過程中人工干預(yù)的情形來分，控制有人工控制和自動(dòng)控制（有無人直接參與）。
按照?qǐng)?zhí)行部件的不同，控制可分為機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、液壓控制、電子控制等。當(dāng)然，在很多控制事例中，控制的手段又可以是綜合的。
二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式
任何一種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過若干個(gè)環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)就構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的輸出與輸入之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
控制系統(tǒng)通常又分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。
1、控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。
對(duì)于開環(huán)控制系統(tǒng)，通?？梢杂孟旅娴姆娇驁D來描述：
2、控制系統(tǒng)可以把輸出量返回到輸入端與給定值進(jìn)行比較，構(gòu)成一條閉合回路。我們把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。
對(duì)于開環(huán)控制系統(tǒng)，通常可以用下面的方框圖來描述：
三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋
1、干擾因素
在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。有的干擾因素是由于環(huán)境造成的，有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機(jī)導(dǎo)航信號(hào)的手機(jī)信號(hào)等。
在控制系統(tǒng)中，干擾因素可能有一個(gè)，也可能有若干個(gè)。（p109案例：電視機(jī)）
控制系統(tǒng)在工作過程中必須克服干擾，使被控量穩(wěn)定。
2、反饋：控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較的過程，就是反饋。（p110案例：投籃）
利用反饋來分析和處理被控對(duì)象，通過系統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運(yùn)行的方法，稱為反饋方法。
閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程
從反饋來看，閉環(huán)控制系統(tǒng)就是指在系統(tǒng)的輸出與輸入端之間存在反饋回路，輸出量對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控量（輸出量）的偏差。
由于某種干擾因素的存在，系統(tǒng)的被控量偏離給定值時(shí)，閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)能及時(shí)檢測(cè)出被控量的值，并迅速反饋到輸入端，與給定值進(jìn)行比較，控制器根據(jù)比較得到的偏差信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使系統(tǒng)的被控量接近給定值，達(dá)到精確控制的目的。所以，一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，能夠克服外界干擾，使被控量控制在給定值附近。（p112、113案例：供水水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、加熱爐溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)）
閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較
開環(huán)控制系統(tǒng)本身不能對(duì)被控量的偏差進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償。也就是說，由于某種干擾信號(hào)的作用使輸出信號(hào)出現(xiàn)非正常狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)本身沒有自動(dòng)糾正的能力，要進(jìn)行糾正，必須借助于人工。所以，開環(huán)控制系統(tǒng)的控制精確度（或稱控制精度）相對(duì)比較低。但如果控制系統(tǒng)中各組成元件的特性比較穩(wěn)定，而且外界的干擾相對(duì)較小，則開環(huán)控制系統(tǒng)也可以保證一定的精度。開環(huán)控制系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場(chǎng)合。
閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是控制精度高，不論何種原因造成系統(tǒng)的輸出量偏離給定量，閉環(huán)控制系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生控制作用來減小這一偏差。與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較麻煩，結(jié)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜，構(gòu)成控制系統(tǒng)的成本較高。閉環(huán)控制系統(tǒng)是自動(dòng)控制中廣泛采用的一種控制方式，用于要求高精度和高可靠性的場(chǎng)合。
功能模擬方法
以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用“模型”模擬“原形”的功能和行為的方法，就是功能模擬法。
黑箱方法
通過對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究，進(jìn)而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法，就是黑箱方法。
四、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
要設(shè)計(jì)好一個(gè)控制系統(tǒng)，應(yīng)該明確這個(gè)系統(tǒng)要達(dá)到的目的是什么，所要控制的對(duì)象是什么，被控對(duì)象有哪些重要的特性，被控量和控制量分別是什么，外界的主要干擾因素有哪些，選擇怎樣的設(shè)計(jì)方案既能達(dá)到目的，又經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)，如何選擇設(shè)備和元件，等等。（p120、121案例：抽水馬桶水箱自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制裝置的設(shè)計(jì)）
設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)，是選擇開環(huán)控制還是閉環(huán)控制，應(yīng)根據(jù)對(duì)控制精度的要求以及條件的可行性而定。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，被控對(duì)象的特性往往難以直接得到，通常是通過了解被控對(duì)象的輸入與輸出之間的關(guān)系來分析它的基本特性，從而確定控制器的運(yùn)算方式；一個(gè)控制系統(tǒng)中可能存在若干個(gè)干擾因素，需要分析主次，找出對(duì)系統(tǒng)影響最大的干擾因素；被控量和控制量的確定是控制方案的關(guān)鍵，對(duì)于簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，需要控制的量往往被確定為被控量，控制量應(yīng)選擇可控制的、對(duì)抑制干擾因素和保持系統(tǒng)穩(wěn)定有明顯作用的量；執(zhí)行器、檢測(cè)器的選擇一是要根據(jù)被控量和控制量的需求，二是要根據(jù)控制的條件進(jìn)行?？傊?，能達(dá)到控制的目的，采用易于實(shí)現(xiàn)的控制方式，降低控制成本、減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響等，是我們進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮的基本問題。
控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，還包括畫出必要的設(shè)計(jì)圖紙（控制電路設(shè)計(jì)或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）和實(shí)施圖紙、撰寫設(shè)計(jì)說明書等。
開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，在明確設(shè)計(jì)要求，明確被控對(duì)象、被控量和控制量后，即可考慮具體控制系統(tǒng)的方案。
閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
第一，一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作，首先必須是穩(wěn)定的。
第二，控制系統(tǒng)的控制精度必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定值之差應(yīng)控制在允許的范圍之內(nèi)。
第三，閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)有較好的抗干擾性能。
在進(jìn)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，幾項(xiàng)控制要求之間往往會(huì)產(chǎn)生矛盾，需要結(jié)合具體問題全面解決或有所側(cè)重地解決。
被控對(duì)象
執(zhí)行器
控制器
輸入量
控制量
輸出量
被控對(duì)象
執(zhí)行器
控制器
給定量
控制量
被控量
檢測(cè)裝置
比較器
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