《设计是技术的关键》PPT课件.ppt

第三节设计是技术的关键 学习目标 理解技术与设计的关系 能分析设计在技术发明与技术革新中的作用 理解技术活动往往需要综合运用多种知识 1 什么是设计 在正式做某项工作之前 根据一定的目的要求 预先制定方法 图样等 2 设计有哪些种类 设计 技术设计 侧重于功能 结构 材料程序 工艺等 艺术设计 侧重于欣赏 审美 强调感觉的需要 工业设计 包括外观 概念 平面景观设计 教学设计 总结 设计是技术创新的重要途径 请阅读书本16页 并思考莱特兄弟是通过怎样的设计来实现 飞机 的平衡的 1 有计划 有步骤的设计 技术创新的来源 2 偶然的发现 X射线青霉素 1 伦琴射线 x射线 19世纪 许多科学家都对电子撞击金属物体后产生的射线非常着迷 然而 真正发现伦琴射线的是德国科学家威廉 伦琴 时间是1895年 他当时曾使用多种物体来研究这种射线 当他在更换所使用的实验器材时却偶然发现自己手骨在墙壁上留下了投影 最终 他确信这是一种具有很强穿透性的射线 2 青霉素苏格兰科学家亚历山大 弗莱明原来从事流感研究工作 1928年9月的下午 弗莱明像往常一样来到了实验室 在他的实验室里培养了一些葡萄球菌 一种引起传染性皮肤病和脓肿的常见细菌 一次非常偶然的机会 由于疏忽而忘记为一个盛有葡萄球菌的培植盘子盖上盖子 结果他发现盘子中生长出的青色霉菌将周围的葡萄球菌全部杀死 后来 弗莱明还曾风趣地说 这一发现要归功于他的粗心大意 请看下面的视频 并思考 在 神州五号飞船 中用到了什么知识 杂交水稻技术 袁隆平是世界著名的水稻育种专家 具有全面 深厚的农业科学知识 1973年 袁隆平和他的助手终于成功地实现了水稻的三系配套 使水稻的产量提高了20 这一成果轰动了世界 杂交水稻技术是植物学 作物育种学 作物栽培学 土壤肥料学 植物保护学等诸多学科知识的综合应用 这说明技术具有很强的综合性 总结 任何技术都不可避免地涉及各种知识领域 凝结着各种知识的精华 技术具有跨学科的性质 综合性是技术的内在特性 一般地 每一项技术都需要综合运用多个学科 多方面的知识 技术是综合知识的结晶 请看视频 前苏联与俄罗斯的载人航天的发展历程 并思考他们的航天技术经历了哪些发展 技术需要不断改进 设计需要不断改进 第一辆汽车的专利证书 1923年 美国福特车 1903年 福特A型车 1949年 美国福特V8型小客车 1949年 美国福特V8型小客车 现代美国福特小客车 目前 有关纳米技术应用的研究开发主要集中在六大方面 一 纳米制造工艺与结构材料这是纳米技术目前最大的应用领域 不少公司正在加紧在这一前沿领域的研发 如量子范围公司开发出纳米金属粉体用于燃料电池 氢能电池 空气转换系统 达拉斯与普林斯顿大学的科研小组研制的单壁碳纳米管 可用作在记忆的设备和耐用电子管方面需要的磁性纳米结构材料 最近的纳米声学工程研究产生了一种金属橡胶 它既有橡胶的弯曲和伸展特性 又有固体金属的导电性 特殊技术介绍 纳米技术是指加工尺度达到纳米级的制造技术 其基本思想是在纳米尺寸范围内认识和改造自然 直接操纵单个原子 分子或原子团 分子团 精确地排布原子结构 纳米技术所研究的领域是人类过去很少涉及的非宏观 非微观的中间领域 开辟了人类认识世界的新层次 纳米及纳米技术已不仅仅是一个空间尺度概念 而且代表了一种新兴的产业 由纳米技术制造出纳米材料和纳米级的装置 具有广阔的应用前景 而且 采用纳米技术制成的纳米材料在物质特性方面会发生变化 从而具备普通材料所没有的优异性能 二 纳米在食品与农业应用一些大型食品加工联合体 如丹麦的夫里斯兰食品公司投入巨资 研究利用纳米技术控制奶酪用面粉的发酵过程 挪威技术研究所正在试验在食品的包装材料中添加纳米颗粒 以提高食品保鲜的时间和质量 三 纳米电子材料与计算设备碳纳米管能被用于合成不易变形的 高运算速度的 高密度的记忆材料及其元器件 这种材料电子元器件不仅能抗辐射 而且耗能很少 它提供更好的计算平台 显著地增加计算设备的能力 特别是应用于未来便携式的计算设备 据 纳米市场 杂志预测 纳米电子元器件的市场份额2007年将达到108亿美元 四 纳米在卫生健康领域应用根据著名的Freedonia组织的资料 美国对应用纳米技术的医疗卫生产品需求每年递增50 在2009年将会达到65亿美元 比较有代表性的开发项目包括 量子点公司正在开发临床用的半导体纳米催化剂 它帮助医生用肉眼观察癌症图像 便于发现早期的癌细胞 罗格斯特制药公司Eco Tru公司等正在分别开发利用纳米技术遏制传染病的新方法 五 纳米在能源领域的应用纳米技术增加氢能作为石油替代燃料的可行性 氢能大规模应用正受到液态氢存储问题的制约 目前 液态氢只能被存储几天时间 为解决氢储存的难题 美国能源部有关国家实验室正在研发利用碳纳米过滤材料从氨水中提取氢的新工艺 以便未来以氨水形式更容易 更方便地存储和运输液态氢 与此同时 科学家也在利用纳米技术研制光伏电池以及能效比目前强100倍的太阳能电池板 六 消费品方面出现纳米新点子据说 日本东芝公司利用纳米技术正在开发能自动除异味的冰箱 一家名为纳米纺织品的公司正在研发能自动除污和防渗漏的服装面料 有关纳米技术产业最新的预测认为 到2015年 纳米技术应用市场总体将超过10000亿 其中纳米结构材料市场将达到3400亿美元 电子与信息有关的纳米微设备将达到6000亿美元 纳米生物制药行业将达到1800亿美元 椅子 稳固 花纹 舒适 木质 粘合 外观 试一试 美学 工程心理学 力学 化学 材料学 美学 教师评析 技术是设计的平台 技术更新为设计提供了更为广阔的空间 技术进步促进设计思维和手段的发展 设计与技术的关系越来越密切 所以设计是技术的关键 要真正掌握好技术的设计 还必须掌握好相关的各门学科的知识 如汽车的改进各种性能 不断增加先进功能 同时还需要用