第二章第二节-设计的基本方法和原则 - 改

1、回顾：回顾：技术创新技术创新偶然的发现偶然的发现设计设计原创性设计原创性设计改进性设计改进性设计综合性设计综合性设计技术发明和技术革新技术发明和技术革新是创新的两种表现形式。是创新的两种表现形式。一、技术设计的种类一、技术设计的种类技术设计技术设计三大类三大类原创性设计原创性设计综合性设计综合性设计改进性设计改进性设计案例：红酒开瓶器的三种设计案例：红酒开瓶器的三种设计 就是红葡萄酒的意思，即红酒就是红葡萄酒的意思，即红酒=红红葡萄酒，但通常来说，红酒一词作为葡葡萄酒，但通常来说，红酒一词作为葡萄酒的统称存在。（百度百科）萄酒的统称存在。（百度百科） 天然塞天然塞 合成塞合成塞 聚合塞聚合塞螺

2、旋盖螺旋盖玻璃塞玻璃塞螺旋盖就适合在螺旋盖就适合在降低成本的情况降低成本的情况下，封装香气浓下，封装香气浓郁的白葡萄酒和郁的白葡萄酒和简单且适合早饮简单且适合早饮的红葡萄酒等的红葡萄酒等不不需要长时间陈酿需要长时间陈酿的葡萄酒。的葡萄酒。优质葡萄酒在装瓶之后，需要优质葡萄酒在装瓶之后，需要一段时间（有的长达数十年）一段时间（有的长达数十年）才能真正成熟，在这个过程中，才能真正成熟，在这个过程中，葡萄酒需要少量氧气促进成熟。葡萄酒需要少量氧气促进成熟。天然软木塞接触酒液后略微膨天然软木塞接触酒液后略微膨胀胀，空气透过木，空气透过木栓层里极细微栓层里极细微的气孔缓缓渗入，氧化作用随的气孔缓缓渗入，

3、氧化作用随之慢慢产生让葡萄酒慢慢成熟之慢慢产生让葡萄酒慢慢成熟。醒酒醒酒 葡萄酒的香气通常需要一些时间才能明显地发散出来。，并与空气发生氧化，并与空气发生氧化；开酒后应该倒一些在杯子里，然后轻摇，这样对酒味的散发有很大的帮助，在旋转晃动的时候，酒与空气接触的面积也就加大了，加速氧化作用，让酒的香味更多的释放出来。 原创性设计原创性设计 为了打开红酒瓶塞的软木塞，设计的螺旋状开瓶器。为了打开红酒瓶塞的软木塞，设计的螺旋状开瓶器。这种最初的设计属于原创性设计这种最初的设计属于原创性设计又称为开发性设计。又称为开发性设计。开瓶器开瓶器存在的缺陷存在的缺陷 两只手向相反方向拉木塞时，当软木塞突然离开酒

4、瓶时，两只手向相反方向拉木塞时，当软木塞突然离开酒瓶时，因酒瓶的突然后退，可能将酒洒出瓶外，甚至因左手握不住因酒瓶的突然后退，可能将酒洒出瓶外，甚至因左手握不住酒瓶，造成酒瓶脱手。酒瓶，造成酒瓶脱手。 有些酒瓶由于软木塞太紧，即使用较大的力也无法拔出。有些酒瓶由于软木塞太紧，即使用较大的力也无法拔出。改进：改进： 改进者使用了杠杆省力的原理及齿轮改变力的方向的原理，改进者使用了杠杆省力的原理及齿轮改变力的方向的原理，设计了一个功能较为较为完善的开酒瓶软木塞的工具。设计了一个功能较为较为完善的开酒瓶软木塞的工具。开酒开酒改进后的开瓶器改进后的开瓶器 由上面的改进设计可以看到，设计者在原来由上面的

5、改进设计可以看到，设计者在原来的基础上应用了力学上的两个原理，才使开瓶的基础上应用了力学上的两个原理，才使开瓶技术有了进步。而改进设计的设想，来源于开技术有了进步。而改进设计的设想，来源于开酒瓶软木塞中碰到的问题。酒瓶软木塞中碰到的问题。 客机窗口的客机窗口的原创性设计原创性设计马德堡半球实马德堡半球实验验 1654 1654年年5 5月月8 8日，德国日，德国马德堡马德堡市的市民们看到了一市的市民们看到了一件令人既惊奇又困惑的事情：他们的件令人既惊奇又困惑的事情：他们的市长市长、发明抽气、发明抽气机的机的奥托奥托格里克（格里克（1602168616021686），把两个直径，把两个直径20

6、20 cmcm的空心铜半球紧贴在一起，抽出球内的空气，然后的空心铜半球紧贴在一起，抽出球内的空气，然后用两队马用两队马( (每队各八匹马每队各八匹马) )向相反的方向拉这两个半球。向相反的方向拉这两个半球。当这当这1616匹马竭尽全力终于把两个半球拉开时，竟然像匹马竭尽全力终于把两个半球拉开时，竟然像放炮一样发出了巨大的响声。这就是物理学史上著名放炮一样发出了巨大的响声。这就是物理学史上著名的的马德堡半球实验马德堡半球实验。 马德堡半球实验证明了马德堡半球实验证明了大气确实存在着压强。大气确实存在着压强。托里拆利实验托里拆利实验测定大气压值测定大气压值你想知道世界上第一你想知道世界上第一个精确

7、测出大气压值个精确测出大气压值的实验吗的实验吗? ?760760毫米毫米真空真空汞汞汞柱汞柱大气压大气压 玻璃管内汞柱上方是真空，而管外玻璃管内汞柱上方是真空，而管外汞面上受到大气压强，正是大气压强汞面上受到大气压强，正是大气压强支持着管内支持着管内760760毫米高的汞柱。毫米高的汞柱。P P0 0=P = =P = g h g h = 13.6= 13.610 10 3 3/m/m3 39.8 9.8 N/N/0.760.76m m = = 计算计算760760毫米高汞柱产生的压强就毫米高汞柱产生的压强就可以知道此时大气压强的值。可以知道此时大气压强的值。1.013 10 5 Pa7607

8、60毫米毫米真空真空汞汞汞柱汞柱大气压大气压 托里拆利实验是最早测出大气压托里拆利实验是最早测出大气压值的实验，这个实验测得水银柱的高值的实验，这个实验测得水银柱的高度为度为760mm760mm，我们把这个大小的大气压，我们把这个大小的大气压叫做叫做标准大气压。标准大气压。1 1标准大气压标准大气压( (1atm)= 1.013105pa大气压对人体的影响大气压对人体的影响思考？思考？ 大气能产生如此大的压强而生活在大气中的人大气能产生如此大的压强而生活在大气中的人为什么却没有事呢？为什么却没有事呢？人体内部也有气压，人体内部也有气压，正常情况下正常情况下内外大气压平衡！内外大气压平衡！人体对

9、大气压的变化有一个逐步适应的过程。人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程。1950年代，德哈维兰公司制造的成为历史上第一种喷气式民航客机。波音公司的则成为首款被广泛使用的喷气式民航客机。20世纪世纪50年代，当时曾发生过几起飞机年代，当时曾发生过几起飞机在飞行过程中解体的事故，其中包括：在飞行过程中解体的事故，其中包括：1调查员发现，调查员发现，。机舱内加压后，这些尖角。机舱内加压后，这些尖角格外容易因为受压而破裂。格外容易因为受压而破裂。英国皇家飞机研究院在一次测试中发现，英国皇家飞机研究院在一次测试中发现，高达百分之高达百分之的舱内压力都集中在这的舱内压力都集中在这些机窗的些机窗的尖角上尖

10、角上。;体体长长120-149cm;翅翅75-80cm;能飞越世界屋脊能飞越世界屋脊-珠穆朗玛珠穆朗玛峰，最高飞行高度可达峰，最高飞行高度可达9000米以上米以上宇航员为什么要穿上宇航服宇航员为什么要穿上宇航服? ? 宇宙空间的环境几乎是宇宙空间的环境几乎是真空真空的，气压接近为的，气压接近为零零。在宇宙飞船的舱内都进行在宇宙飞船的舱内都进行了了加压加压，宇宙员在舱内一，宇宙员在舱内一般般没有危险没有危险。但一旦宇宙。但一旦宇宙员走出飞行器，员走出飞行器，接触到飞接触到飞行器外的空间行器外的空间或或飞船的居飞船的居住舱的增压设施出现故障住舱的增压设施出现故障，那他体内的空气就会被那他体内的空气

11、就会被压压出出体外，血管里的血液就体外，血管里的血液就会会沸腾沸腾，血管就会，血管就会破裂破裂。 19711971年年6 6月月3030日，苏联日，苏联“联盟联盟1111号号”飞船顺飞船顺利完成任务后，在返回舱和轨道舱分离时，返利完成任务后，在返回舱和轨道舱分离时，返回舱的压力阀门被震开，舱内的空气泄漏，舱回舱的压力阀门被震开，舱内的空气泄漏，舱内内迅速减压迅速减压，致使，致使3 3名宇航员因名宇航员因体内液体沸腾体内液体沸腾而死亡。而死亡。气压对液体沸点的影响气压对液体沸点的影响水的沸点与气压的关系水的沸点与气压的关系? ? 现在你能解释飞船意外漏气后，现在你能解释飞船意外漏气后，3 3名苏

12、名苏联航天员联航天员液体沸腾液体沸腾的原因吗？的原因吗？结论：结论： 当气压当气压增大增大时，液体的沸点升高；时，液体的沸点升高；当气压当气压减小减小时，液体的沸点时，液体的沸点降低降低。每扇圆形机窗都由三每扇圆形机窗都由三层分工明确的玻璃组层分工明确的玻璃组成：成： 客机窗口的改进性设计客机窗口的改进性设计综合（组合）性设计综合（组合）性设计 应用现有的技术及原理重新进行组合，使其系统化、综合化、产生新应用现有的技术及原理重新进行组合，使其系统化、综合化、产生新的优点、特色，创造出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。的优点、特色，创造出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。开瓶器的各种组合

13、性设计开瓶器的各种组合性设计综合(组合)性设计外形组合性能组合功能组合模块组合原理组合系统组合外形组合设计外形组合设计*综合（组合）设计综合（组合）设计外形组合设计外形组合设计 性能性能组合设计组合设计通通 信信 光光 缆缆两种或以上的技术原理组合起来构两种或以上的技术原理组合起来构成成 较复杂的技术系统较复杂的技术系统喷气（流体力学）原理喷气（流体力学）原理+燃气轮机技术燃气轮机技术喷气式飞机喷气式飞机4:功能组合设计功能组合设计 内燃机与传动、制动、转向、内燃机与传动、制动、转向、照明、电气等功能结合设计出照明、电气等功能结合设计出汽车汽车两把刀刃上下相对交错组合设计出剪刀两把刀刃上下相对

14、交错组合设计出剪刀声电转换原理与光电转换、无线通信、多媒体相结合设计出手机声电转换原理与光电转换、无线通信、多媒体相结合设计出手机多功能办公家具多功能办公家具文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计模块的组合设计模块的组合设计 计算机系统：由硬件系统和计算机系统：由硬件系统和软件系统的组合设计而成。软件系统的组合设计而成。 神舟六号飞船由发射系统、神舟六号飞船由发射系统、监测系统、控制系统、航天员监测系统、控制系统、航天员系统、飞船本身系统和回收系系统、飞船本身系统和

15、回收系统等子系统组成。统等子系统组成。系统的组合设计系统的组合设计教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系同学们去购买手机的时候，会注重哪些方面的要求？同学们去购买手机的时候，会注重哪些方面的要求？ 环保材料环保材料配件丰富配件丰富外观外观价钱价钱新颖新颖实用实用拒绝假冒伪劣拒绝假冒伪劣可持续发展可持续发展技技 术术 规规 范范美观美观经济经济创新创新实用实用道德道德设计的一般原则设计的一般原则教学设计实例教学设计实例设计的一般原则设计的一般原则二、技术设计的原则、方法和标准二、技术设计的原则、方法和标准技术设计的原则（技术设计的原则（P4345）1、科学性原则、科学性原则2、

16、创新性原则、创新性原则3、需要性和实用性原则、需要性和实用性原则4、经济性原则、经济性原则5、最优化原则、最优化原则9、法律、道德规范原则、法律、道德规范原则10、通用性、标准性原则、通用性、标准性原则7、安全性原则、安全性原则8、工程心理学和生理学原则、工程心理学和生理学原则技术设计的技术设计的12大原则大原则6、可靠性原则、可靠性原则11、时效性原则时效性原则12、可持续发展原则、可持续发展原则1、科学性原则：、科学性原则： 设计必须遵从科学的原理，按照大自然设计必须遵从科学的原理，按照大自然的规律进行设计，否则设计是不会成功的规律进行设计，否则设计是不会成功的。的。设计者的设计就是违反了

17、科学性原设计者的设计就是违反了科学性原则。则。2002年高考作文命题的部分内容：年高考作文命题的部分内容：有一位登山者，在途中遇到暴风雪。他深知不尽快找有一位登山者，在途中遇到暴风雪。他深知不尽快找到避风所，非冻死不可。他走啊走啊，腿已经迈不开到避风所，非冻死不可。他走啊走啊，腿已经迈不开了。就在这时，脚碰到了一个硬邦邦的东西，扒开雪了。就在这时，脚碰到了一个硬邦邦的东西，扒开雪一看，竟然是个快冻僵的人。登山者犯难了：是继续一看，竟然是个快冻僵的人。登山者犯难了：是继续向前，还是停下来救援这个陌生人？心灵深处翻江倒向前，还是停下来救援这个陌生人？心灵深处翻江倒海之后，他毅然做出决定，海之后，他

18、毅然做出决定，脱下手套，给那人做按摩脱下手套，给那人做按摩。经过一番按摩，陌生人可以活动了，而登山者经过一番按摩，陌生人可以活动了，而登山者也因此也因此暖和了自己的身心暖和了自己的身心。最后两人搀扶着走出了困境。最后两人搀扶着走出了困境。 这个作文题讲述了一个登山者救人的故事，要求考这个作文题讲述了一个登山者救人的故事，要求考生以生以“心灵的选择心灵的选择”为题写一篇作文。为题写一篇作文。 设计必须遵从科学原理，按照大自然的规律进行设计，否则设计必须遵从科学原理，按照大自然的规律进行设计，否则设计不会成功。设计不会成功。是：是：在严寒条件下手指头如果没有在严寒条件下手指头如果没有手套的保护暴露

19、在暴风雪里，那么等待他的手套的保护暴露在暴风雪里，那么等待他的将是冻僵和截肢将是冻僵和截肢。但令人难以想象的是没有。但令人难以想象的是没有手套保护的手指头居然能给人做按摩，而且手套保护的手指头居然能给人做按摩，而且经过一番异常神奇的按摩，冻僵者可以活动经过一番异常神奇的按摩，冻僵者可以活动了。了。但科学告诉我们：但科学告诉我们：冻伤使肌肉僵直，严重者冻伤使肌肉僵直，严重者深及骨骼，按摩将会加重损伤。深及骨骼，按摩将会加重损伤。 金属嘴金属嘴（内有棉绳）（内有棉绳）盖着布的头盖着布的头 结构介绍：饮水鸟的头和躯体分别为两个薄壁玻璃结构介绍：饮水鸟的头和躯体分别为两个薄壁玻璃球球( ( 以下简称以

20、下简称“上球上球”和和“ “ 下球下球”) ,) ,其间以一根玻璃其间以一根玻璃管连通管连通, , 内装乙醚液体内装乙醚液体, , 构成一个密闭容器。构成一个密闭容器。 这是一种古老的中国玩具。它的神奇之这是一种古老的中国玩具。它的神奇之处在于：它看上去没有任何外来的动力，却处在于：它看上去没有任何外来的动力，却能不停地点头能不停地点头“喝喝”水，犹如一台永动机。水，犹如一台永动机。就连爱因斯坦看后都十分惊叹饮水鸟的设计。就连爱因斯坦看后都十分惊叹饮水鸟的设计。 “不倦不倦”的饮水鸟的饮水鸟 乙醚液体常温下易挥发乙醚液体常温下易挥发, ,因此液面上方充满乙醚蒸气，因此液面上方充满乙醚蒸气，乙醚

21、蒸气在温度降低时易液乙醚蒸气在温度降低时易液化。鸟头四周包有一层易吸化。鸟头四周包有一层易吸水的布，水蒸发时吸热。平水的布，水蒸发时吸热。平时时, , 鸟身略向前倾。启动时鸟身略向前倾。启动时给鸟头滴少许水。给鸟头滴少许水。 “不倦不倦”的饮水鸟的饮水鸟 （1）随着时间的推移，上球的乙醚液体逐渐_（填“增多”、“减少”、“不变”,下同），下球的乙醚液体_ ，导致饮水鸟的的重心向头部偏移，随之出现了“饮水”现象。为什么乙醚液体会从下球推向上球？增多增多 减少减少“低头低头”分析：分析：上球内乙醚蒸气遇冷液化吸水布表面水分蒸发吸热液柱上升重心上移饮水鸟“饮水”上球气压减小（2） 当鸟嘴接触液面时,

22、 上下球内乙醚蒸气刚好通过玻璃管连通，上下球的气压_ ，上球内的乙醚液体由于受到_的作用倒流回下球。饮水鸟的重心再次下移, 于是渐渐直立起来, 回到初始状态。“抬头抬头”分析：分析： “不倦不倦”的饮水鸟的饮水鸟相等相等重力重力光感手套：只需空中比划，即可输入命令。光感手套：只需空中比划，即可输入命令。教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系 这是一款令人惊艳的学生设计作品，这款豆腐沙发设计这是一款令人惊艳的学生设计作品，这款豆腐沙发设计灵感就来源于我们常吃的豆制品。满是灵感就来源于我们常吃的豆制品。满是“呼吸呼吸”孔洞的它在孔洞的它在平时保持正方体的形态，平时保持正方体的形态

23、，坐上去想必十分舒适。坐上去想必十分舒适。( (出自宝岛台湾的一位设计师出自宝岛台湾的一位设计师之手之手) )创新原则创新原则教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系手电筒手电筒衣架衣架双向手电筒双向手电筒塑料瓶衣架塑料瓶衣架创新原则创新原则迷你西瓜佩普基诺，产于南美迷你西瓜佩普基诺，产于南美洲，洲，长仅有长仅有3厘米、直径厘米、直径2厘米厘米，是一种营养价值很高的高档水是一种营养价值很高的高档水果。佩普基诺外表与普通西瓜果。佩普基诺外表与普通西瓜无异，外皮柔滑细嫩，但是它无异，外皮柔滑细嫩，但是它内瓤为青绿色内瓤为青绿色，口感如黄瓜般口感如黄瓜般清脆爽口，可以直接食用清脆爽口

24、，可以直接食用。这。这种小西瓜因拥有大量生物活性种小西瓜因拥有大量生物活性酶，酶，能够对抗衰老，对延年益能够对抗衰老，对延年益寿有显著功效寿有显著功效。真正的人体工学鼠标，是要符合每一个消费者自真正的人体工学鼠标，是要符合每一个消费者自己的手型大小。这款鼠标的外形可以任由消费者己的手型大小。这款鼠标的外形可以任由消费者自己自己“拿捏拿捏”，喜欢用怎样的外形，你说了算。，喜欢用怎样的外形，你说了算。 设计的产品或项目必须满足人类心理的需求，要美观、设计的产品或项目必须满足人类心理的需求，要美观、舒适、使用方便，及使用者和产品之间要建立最协调舒适、使用方便，及使用者和产品之间要建立最协调的关系。的

25、关系。罗技经典无线鼠标罗技经典无线鼠标防汗清凉鼠标防汗清凉鼠标 技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，如技术专利法、环境保护法、公民权益保护如技术专利法、环境保护法、公民权益保护法等，不允许有违法、违规的行为。法等，不允许有违法、违规的行为。（9）法律、道德规范原则）法律、道德规范原则（9）法律、道德规范原则）法律、道德规范原则盗取银行卡密码器：假键盘套取客户密码盗取银行卡密码器：假键盘套取客户密码教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系不能设计制造不能设计制造假冒伪劣产品。假冒伪劣产

26、品。用工酒精加自用工酒精加自来水生产的假酒来水生产的假酒更不能设计生产更不能设计生产有毒食品、药品。有毒食品、药品。教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系假五粮液就是这么生产出来的！假五粮液就是这么生产出来的！用回收的真酒瓶造假酒用回收的真酒瓶造假酒 2013年年11月月31日日广州市工商局荷广州市工商局荷花工商所接到举花工商所接到举报，对三衢路的报，对三衢路的一家星级酒店的一家星级酒店的20箱共计箱共计240瓶瓶涉嫌假冒茅台酒涉嫌假冒茅台酒进行了鉴定，结进行了鉴定，结果全部为假酒，果全部为假酒，包括现场查封的包括现场查封的98瓶假五粮液，瓶假五粮液，工商部门查获的工商部门查

27、获的这批高档假酒，这批高档假酒，涉案金额达涉案金额达25万万元左右。元左右。 2022-5-2372 在十多年前，也就是在十多年前，也就是在在20032003年到年到20042004年年，在安徽在安徽阜阳农村，发生了一件怪事。阜阳农村，发生了一件怪事。本来健康出生的孩子，在喂本来健康出生的孩子，在喂养期间，开始变得四肢短小，养期间，开始变得四肢短小，身体瘦弱，尤其是婴儿的脑身体瘦弱，尤其是婴儿的脑袋显得偏大，嘴小，浮肿，袋显得偏大，嘴小，浮肿，低烧。当地人称这些孩子为低烧。当地人称这些孩子为大头娃娃大头娃娃。 教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系苏丹红事件苏丹红事件2005

28、2005年年3 3月月4 4日，日，亨氏辣椒酱在北亨氏辣椒酱在北京首次被检出含京首次被检出含有有“苏丹红一苏丹红一号号”。不到。不到1 1个月个月内，在包括肯德内，在包括肯德基等多家餐饮、基等多家餐饮、食品公司的产品食品公司的产品中相继被检出含中相继被检出含有有“苏丹红一苏丹红一号号”。苏丹红事。苏丹红事件席卷中国。件席卷中国。道德原则道德原则如何鉴别苏丹如何鉴别苏丹红？有个简单红？有个简单易行的初步排易行的初步排除除“苏丹红苏丹红”的办法、如果的办法、如果怀疑某种着色怀疑某种着色剂可能是剂可能是“苏苏丹红丹红“。可以。可以看它是否溶于看它是否溶于水，易溶于水水，易溶于水就不是就不是”苏丹苏丹

29、红红”。2008年年三鹿奶粉事件三鹿奶粉事件（9）法律、道德规范原则）法律、道德规范原则什么是三聚氰胺 三聚氰胺是一种毒性化工产品，婴幼儿大量摄入会引起泌尿系统疾病，严重的可以导致死亡。 三聚氰胺俗称蛋白精，加到牛奶里可以提高牛奶里的蛋白含量。蛋白含量一高，牛奶的口感就很浓郁，就容易受到消费者的欢迎。 据研究人员介绍，三聚氰胺其分子中含有大量氮元素，用普通的全氮测定法全氮测定法测饲料和食品中的蛋白质数值时，根本不会区分这种伪蛋白氮，添加在食品中，可以提高检测时食品中蛋白质检测数值 。 监管机构检定奶粉时监管机构检定奶粉时，会从会从奶粉上的氮含量奶粉上的氮含量计计算算奶粉的奶粉的蛋白质蛋白质含量

30、，以含量，以确定该确定该奶粉是否奶粉是否是否是否达到国家标准达到国家标准氮氮有人把三聚氰胺加入牛有人把三聚氰胺加入牛奶或奶粉內，令氮含量奶或奶粉內，令氮含量大增，以隱瞞奶粉真正大增，以隱瞞奶粉真正的蛋白質含量的蛋白質含量氮蛋白質蛋白質三聚氰胺三聚氰胺案例分析：以下那种洗手液瓶哪个更实用？案例分析：以下那种洗手液瓶哪个更实用？为什么？为什么？（3）需要性和实用性原则）需要性和实用性原则教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系 “虽有乎千金之玉卮，至贵而无当，漏虽有乎千金之玉卮，至贵而无当，漏不可盛水不可盛水” 语语自自2000多年前战国时期思想家多年前战国时期思想家。意思是说，一

31、个酒杯价值千金，但若是它漏意思是说，一个酒杯价值千金，但若是它漏了不能盛酒，也就失去了基本的功能，就没了不能盛酒，也就失去了基本的功能，就没有了使用价值有了使用价值（还有其它价值体现，比如艺（还有其它价值体现，比如艺术价值）术价值）。所以，对于产品设计来说，必须。所以，对于产品设计来说，必须考虑到它的实用性。考虑到它的实用性。 实用性原则是设计的根本原则实用性原则是设计的根本原则。实用原则实用原则教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系v设计的设计的实用性实用性是指产品为实现其目的而具有的基本功能是指产品为实现其目的而具有的基本功能(使用价值使用价值)。（包括物理功能、生理功能

32、、心理功能和。（包括物理功能、生理功能、心理功能和社会功能。）社会功能。）实用原则实用原则v 产品实用性的内涵是很丰富的，包括：产品实用性的内涵是很丰富的，包括：v 物理功能：性能、构造、效率、精度、可靠性。物理功能：性能、构造、效率、精度、可靠性。v 生理功能：方便性、安全性、宜人性。生理功能：方便性、安全性、宜人性。v 心理功能：造型、色彩、机理、装饰。心理功能：造型、色彩、机理、装饰。v 社会功能：产品象征、显示个人的价值、兴趣、爱好和社会地位。社会功能：产品象征、显示个人的价值、兴趣、爱好和社会地位。教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系实用原则实用原则对比：*（1）

33、以前的靠按钮或旋钮来实现开关或调台的）以前的靠按钮或旋钮来实现开关或调台的的传统电视机为什么会逐渐被淘汰，出现了现的传统电视机为什么会逐渐被淘汰，出现了现在比较高级的遥控电视机？在比较高级的遥控电视机？*（2）以前的手机体积比较大，重量也比较大，）以前的手机体积比较大，重量也比较大，而且功能也比较单一，现在的手机体积、质量而且功能也比较单一，现在的手机体积、质量小，而且功能也月来越来越多，用处也越来越小，而且功能也月来越来越多，用处也越来越大。为什么会出现这种状况？大。为什么会出现这种状况？教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系经济原则经济原则 以最低的费用以最低的费用取得最

34、佳的效果取得最佳的效果 物美价廉物美价廉教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系 应该从哪些方面着应该从哪些方面着手降低成本，体现经手降低成本，体现经济原则？济原则？思思 考考经济原则经济原则教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系 从从材料、技术、管理工艺（加工方法）材料、技术、管理工艺（加工方法）包装、运输、仓储包装、运输、仓储方面考虑。方面考虑。 空调是一种消耗电能的产品，为了实现空调是一种消耗电能的产品，为了实现在达到同样制冷效果的前提下，消耗更低在达到同样制冷效果的前提下，消耗更低的电能，同时也达到保护环境的效果，变的电能，同时也达到保护环境的效果，变

35、频空调技术应运面生。频空调技术应运面生。降低成本的途径降低成本的途径经济原则经济原则教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系经济原则经济原则v 圆形纸卷改成方形卷，怎么样圆形纸卷改成方形卷，怎么样体现了经济原则？体现了经济原则？充分利用空间，提高储藏和运输效率降低成本。充分利用空间，提高储藏和运输效率降低成本。教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系经济性经济性在材料方面讲究经济原则在材料方面讲究经济原则教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系P060案例分析：案例分析：“木桶与塑料桶木桶与塑料桶” 从经济原则出发，对木桶与塑料桶进行比较，从经济

36、原则出发，对木桶与塑料桶进行比较，成本谁高谁低？成本谁高谁低？高高 低低高高 低低高高 低低高高 低低高高 低低长长 短短高高 低低经济经济不经济不经济经济原则经济原则（5）最优化原则）最优化原则 所设计的产品所设计的产品或项目在功能、或项目在功能、技术上尽可能技术上尽可能是目前（并能是目前（并能在一段时间内）在一段时间内）最合理的。注最合理的。注意意最优化不一最优化不一定是最先进的，定是最先进的，但一定是最合但一定是最合理的理的。思考：思考：10年保质期的方便面年保质期的方便面设计的产品或项目应在使用时间内，设计的产品或项目应在使用时间内，能适应规定的条件和环境而可靠地能适应规定的条件和环境

37、而可靠地工作，不会发生故障，原规定的功工作，不会发生故障，原规定的功能、性能指标不低于使用说明书规能、性能指标不低于使用说明书规定的范围。定的范围。 是厂家向消费者作出的保证，保证在标是厂家向消费者作出的保证，保证在标注时间内产品的质量是最佳的，但并不意味着过了注时间内产品的质量是最佳的，但并不意味着过了时限，产品就一定会发生质的变化。超过保质期的时限，产品就一定会发生质的变化。超过保质期的食品，如果色、香、味没有改变，仍然可以食用食品，如果色、香、味没有改变，仍然可以食用。 则是硬性规定，是指在标注条件下，食则是硬性规定，是指在标注条件下，食品可食用的最终日期。超过了这个期限，质量会发品可食

38、用的最终日期。超过了这个期限，质量会发生变化，不再适合食用，更不能用以出售。生变化，不再适合食用，更不能用以出售。 国家关于食品标签的标准，规定保质期为最佳国家关于食品标签的标准，规定保质期为最佳食用期，保存期为推荐的最终食用期。食用期，保存期为推荐的最终食用期。问题：问题： （1）为什么小孩子的玩具都没有锋利的）为什么小孩子的玩具都没有锋利的棱角和尖的的局部形状？棱角和尖的的局部形状？（2）为什么现在的轿车都配备安全气囊？）为什么现在的轿车都配备安全气囊？（3）为什么很多家电产品上都要求必须）为什么很多家电产品上都要求必须通过通过 “CCC”认证？（认证？（CCC认证即是认证即是“中国强制认

39、证中国强制认证”，其英文名称为，其英文名称为“China Compulsory Certification”，缩写为缩写为CCC。CCC认证对涉及到的产认证对涉及到的产品执行国家强制的安全认证。）品执行国家强制的安全认证。）所设计的产品或项目，在使用时或操所设计的产品或项目，在使用时或操作运行时必须是安全的，不允许发生作运行时必须是安全的，不允许发生事故，更不允许发生人身伤亡事故。事故，更不允许发生人身伤亡事故。1 1无公害农产品无公害农产品2 2有机产品认证有机产品认证3 3绿色食品绿色食品4 4食品市场准入食品市场准入5 5纯羊毛纯羊毛6 6国家免检产品国家免检产品7 7中国强制认证中国强

40、制认证8 8中国名牌产品中国名牌产品9 9中国质量环保产品认证中国质量环保产品认证1010中国质量认证中心产品中国质量认证中心产品认证认证 1111原产地认证原产地认证1212中国实验室国家认可中国实验室国家认可1313定量包装商品计量保证能定量包装商品计量保证能力合格力合格1414采标标志采标标志 你能辨认这些标志吗？*产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，这样，产品通用，维护方便，拥有更广阔的市场。* 各行各业都可能有一些设计的技术规范，这些规范往往是实践经验及科学理论的总结，在进行设计活动时必须遵循。（10）通用性、标准性原则）通用性、标准性原则教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技

41、术与设计的关系 在很多大城市，平均每个人拥在很多大城市，平均每个人拥有超过一台以上的手机，而不同品有超过一台以上的手机，而不同品牌、甚至同品牌不同型号手机，需牌、甚至同品牌不同型号手机，需配备各不相同的充电器，由于更换配备各不相同的充电器，由于更换手机而引发的浪费，以及产生的电手机而引发的浪费，以及产生的电子废弃物，将对环境资源的破坏可子废弃物，将对环境资源的破坏可想而知。因此手机充电器的标准化想而知。因此手机充电器的标准化就显得尤为重要。就显得尤为重要。 6 6、通用性、标准性原则通用性、标准性原则教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系v技术规范很重要技术规范很重要 v不同

42、地区的插头不一样使用起来很麻烦不同地区的插头不一样使用起来很麻烦英式插头英式插头德式插头德式插头中式插头中式插头美式插头美式插头日式插头日式插头教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系飞机上的圆形窗口飞机上的圆形窗口国际通用标准国际通用标准教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系v产品处处有标准产品处处有标准设计的一般原则技术规范原则例如：冲击钻的钻头型号必须与膨胀螺栓的型号配套。例如：冲击钻的钻头型号必须与膨胀螺栓的型号配套。冲击钻钻头冲击钻钻头冲击钻冲击钻膨胀螺栓膨胀螺栓（1111）时效性原则）时效性原则 必须按照设计任务书规定的必须按照设计任务书规定的截止

43、日期完成设截止日期完成设计计，要避免，要避免使产品制造出来后成为过时的东西使产品制造出来后成为过时的东西。20072007年哈尔滨糖酒会年哈尔滨糖酒会阅读材料：分析这些设计违反了阅读材料：分析这些设计违反了什么原则？什么原则？A研究所接受某空调机厂的委托，研究一种可变频空调的电机模板，当时规定6个月内交货，每块价格不超过200元，该研究所在8个月后才完成任务，该控制模板各功能指标符合设计任务书的，每块价格190元，但该空调机厂家不能接受该项目研究成果，因为当时已有另一研究所同时研究出功能相同的控制模板，每块价格为160元。* (1)违反了时效性原则，没有在规定的6个月期限交货，而是8个月才交货

44、；* (2)还违反了时效性原则的第二个内容“不应该使产品制造出来后成为过时的东西”。因为8个月后已经有另一研究所同时研制出性能相同，价格更便宜的产品。所以A研究所设计的产品成为过时的产品。技术设计必须满足可持续发展原则。技术设计必须满足可持续发展原则。一次性筷子一次性筷子风能的利用风能的利用（12）可持续发展原则）可持续发展原则教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系（12）可持续发展原则）可持续发展原则教学设计实例教学设计实例技术与设计的关系技术与设计的关系科技新产品：太阳能风能照明灯科技新产品：太阳能风能照明灯（12）可持续发展原则）可持续发展原则绿色包装案例新型可降解一次

45、性餐具 马粪纸包装 绿色设计：绿色设计：绿色设计(Green Design)是20世纪80末出现的一股国际设计潮流。对工业设计而言，绿色设计的核心是“3R”，即Reduce,Recycle,Reuse,不仅要减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。限塑令限塑令a) 从2008年6月1日起，在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋。b) 自2008年6月1日起，在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，一律不得免费提供塑料购物袋。a. 节约能源节约能源: 塑料袋的成本低，且重复使用率

46、也极低，需塑料袋的成本低，且重复使用率也极低，需要消耗掉大量的宝贵的石油资源。而限制使用塑料袋则可要消耗掉大量的宝贵的石油资源。而限制使用塑料袋则可以在很大程度上节省石油资源。以在很大程度上节省石油资源。b. 保护环境：塑料袋不仅浪费资源，同时，那些丢弃的保护环境：塑料袋不仅浪费资源，同时，那些丢弃的塑料袋对于环境也造成了极大的破坏作用。塑料袋对于环境也造成了极大的破坏作用。c. 培养人们的环保意识：通过影响这种和我们日常生活培养人们的环保意识：通过影响这种和我们日常生活紧密联系的日常行为，可以起到一个很好的宣传和引导作紧密联系的日常行为，可以起到一个很好的宣传和引导作用，以培养大家的环保意识

47、，保证我们全社会走向一个可用，以培养大家的环保意识，保证我们全社会走向一个可持续的发展之路。持续的发展之路。常规设计法常规设计法 常规设计法常规设计法借鉴法借鉴法应用标准器件法应用标准器件法技术（或工程）试验法技术（或工程）试验法（二）技术设计的一些方法（二）技术设计的一些方法借鉴法：借鉴法：从已有的技术发展历史中寻找可参考的技术，从已有的技术发展历史中寻找可参考的技术，从最新的国内外情报资料中去查找新产品、新技术、从最新的国内外情报资料中去查找新产品、新技术、新思想、新动向（俗称新思想、新动向（俗称“查新查新”），从而开阔视野，），从而开阔视野，广开思路，这叫做技术借鉴。广开思路，这叫做技术

48、借鉴。应用标准器件法：应用标准器件法：查找和应用已有的成就、稳定的优查找和应用已有的成就、稳定的优秀的结构原件和器件、标准件、可最快获得优秀的设秀的结构原件和器件、标准件、可最快获得优秀的设计方案。计方案。技术（或工程）试验法：技术（或工程）试验法：通过技术（或工程）试验，通过技术（或工程）试验，检验或探索某些机制、效应、性能，或对几种对象进检验或探索某些机制、效应、性能，或对几种对象进行对比，或寻找未知的原因，或以相似理论对模型行对比，或寻找未知的原因，或以相似理论对模型（或原型）进行试验等。（或原型）进行试验等。汽车防撞性能设计，获取数据和结论，作为设计的依据。汽车防撞性能设计，获取数据和

49、结论，作为设计的依据。技术设计必须是系统化的，因为解决一个问题要同时技术设计必须是系统化的，因为解决一个问题要同时考虑许多部分，以及它们之间的协调问题。技术设计考虑许多部分，以及它们之间的协调问题。技术设计存在许多不同的设计方法和解决方案。系统设计法可存在许多不同的设计方法和解决方案。系统设计法可使一个系统各个部分有条不紊地工作。使一个系统各个部分有条不紊地工作。3 3 功能设计法功能设计法在设计过程中，将设计对象的功能分为基本功能和辅在设计过程中，将设计对象的功能分为基本功能和辅助功能。基本功能是直接满足主要技术目标的功能，助功能。基本功能是直接满足主要技术目标的功能，不能随意改变；同一基本功能可由不同的技术原理来不能随意改变；同一基本功能可由不同的技术原理来实现。辅助功能是为完善基本功能而在设计中添加的实现。辅助功能是为完善基本功能而在设计中添加的功能，它可以在保证实现基本功能的前提