高一技术：技术与设计教学课件

高一通用技术：技术与设计技术·设计·实践·创造授课对象：高一学生课程导览01走进技术世界认识技术本质，理解技术性质与价值02开启设计之旅掌握设计思维、原则与一般过程03制订设计方案发现明确问题，选材试验与方案决策04实现方案与评价工艺制作、测试优化与交流评价走进技术世界技术就在我们身边认识技术本质，理解技术与人、社会、自然的关系01技术源于人类的需要技术是人类为满足自身需要而对自然的改造信息传递的演变技术是由需求驱动的创造性实践活动技术的定义从人类需求出发，运用物质及装置、工艺方法、知识、技能与经验等实现实用价值的创造性实践活动技术的主体是人，目的是满足人类自身的需要和愿望周朝烽火传信1876年贝尔发明有线电话19世纪90年代无线电话网络走入生活核心判断技术是由需求驱动的创造性实践活动技术推动时代更迭以主导技术划分时代，技术是文明进步的引擎石器时代以石器为生产工具青铜器时代青铜器取代石器铁器时代铁器广泛使用蒸汽机时代蒸汽动力驱动工业电气时代电力推动文明进程信息时代信息技术重塑世界第一次变革：约一万四千年前至十八世纪，农业出现，人类由游牧生活转为定居生活第二次变革：十八世纪至十九世纪中叶，蒸汽机带来工业革命，人类进入现代文明第三次变革：20世纪末计算机与通信技术发明，信息存储、处理、传递更便捷，地球成为地球村技术具有五大性质实用性、创新性、时效性、综合性、两面性技技术五大性质5项实用性能解决人类面临的问题，满足人类需求，因此受到社会高度重视创新性创新是技术发明的核心，表现为技术的发明与革新发明由无到有革新改造提高时效性技术会随时间推移不断更新换代综合性一项技术往往综合多学科、多领域的知识与方法两面性既能造福人类，使用不当也会带来负面影响技术与人、社会、自然技术改变了生活，也改变着人与自然的关系技术并非孤立存在，它始终在与人、社会、自然和科学的互动中塑造着世界。与人满足人的需求深刻影响生活方式与思维方式与社会推动社会变革驱动经济发展与自然改造自然须遵循自然规律，兼顾环境影响与科学科学侧重认识世界技术侧重改造世界二者相互促进，又相互区别众多颠覆性技术不断创造着新产品、新需求、新业态。理性看待技术的两面性技术既能造福人类，使用不当也会带来危害正面价值提高生产效率改善生活质量促进社会进步负面可能可能带来环境问题可能带来资源问题可能带来伦理问题正确态度安全安全、负责地使用技术负责发展技术须遵循自然规律与社会伦理界定边界尊重尊重他人技术成果保护理解知识产权保护的意义VS开启设计之旅设计源于需求，成于思维掌握创造性思维与工程思维，理解设计的一般原则02设计是解决问题的活动设计是一种解决问题、满足需求的活动设计是从需求出发，通过构思与规划形成方案的活动创原创性设计独立由作者独立创作产生成果独创原创性强专利可申请专利改改进型设计局部对已有设计作局部改进原理原理变化不大实例如给开瓶器加装助力扳手综综合性设计组合两种或多种功能组合连接通过一定连接方式实例如房车兼具车与家的功能创造性思维让创意涌现创造性思维是创新设计的源泉好点子不必凭空而来——四种思维方式，是创意涌现最可靠的入口。发散思维围绕一个问题向多方向展开思考，追求多种解决方案逆向思维从常规思路的反面切入，寻找突破口联想思维由此及彼，在不同事物之间建立新的联系“定势思维：影响创新的常见障碍，需要主动打破”创新技法源于创造性思维，能帮助人们开展创新设计工程思维强调系统分析用系统分析的方法思考和解决技术问题用系统化的视角去拆解复杂问题，是工程思维的核心起点02系统分析综合考虑功能、结构、材料、成本、环境与安全等多重因素。工程思维定义·分析·优化系统思维01工程思维理解技术系统的构成与各要素之间的相互联系，是工程思维的基石。案案例分析港珠澳大桥面对复杂技术难题，需在系统层面统筹解决。掌握工程思维，才能对方案进行整合、分析与优化。设计的一般原则（一）设计的一般原则是设计取舍的判断依据实用原则产品为实现其目的而具有的基本功能，体现使用价值，如洗手液瓶单手按压比双手挤压更方便创新原则引入新概念、新思想、新方法、新技术，或对已有产品革新升级最终创造具有社会价值的新事物经济原则以最低的费用取得最大的效益，追求最佳功能而非粗制滥造美观原则通过对造型、大小比例、材料、色彩搭配与装饰图案的组合来表达产品之美洗手液瓶更好用设计的一般原则（二）设计须对人、社会与环境负责原则之间相互关联，需结合实际综合权衡运用设计原则间相互关联，不可孤立取舍，应结合产品实际与社会责任综合权衡道德原则产品非孤立实体，须考虑与人、社会、环境的关系坚持为人服务的宗旨技术规范原则使用设备工序与工艺过程准则产品与服务质量要求标准经法律确认成为技术法规可持续发展原则关注环保材料的使用产品的可回收性对人体健康的影响设计的一般过程从发现问题到交流评价的完整闭环1发现与明确问题弄清做什么、为谁做2制订设计方案比较、权衡并作出决策3制作模型或原型让构思变为实体4测试与优化检验功能并改进不足5交流与评价在反馈中提升设计品质各环节相互衔接，评价后可根据需要返回前面的环节反复迭代教材以

台灯的设计与制作

为载体，整合本模块的学习内容用技术语言表达构想图样表达是交流设计思想的重要方式技术语言是工程与设计之间沟通的通用桥梁让设计构想清晰可传技术语言运用图形、文字等方式传递技术信息、交流设计思想素养定位图样表达是通用技术课程核心素养的重要组成部分作用把设计构想清晰传递给他人，为方案交流与评价提供依据三种常见图样3种草图快速记录构思三视图准确表达形体效果图呈现整体效果制订设计方案好的方案始于好问题发现与明确设计问题，选材试验，比较权衡与决策03发现问题是设计的起点发现问题往往比解决问题更重要好问题决定设计的价值方向问题的来源日常生活从衣食住行的点滴体验中捕捉不便与需求生产实践在劳动与制造场景中发现效率与工艺的改进点技术试验与观察通过实验与数据发现客观规律与异常现象他人的实际需求倾听用户反馈，理解真实使用情境与痛点发现问题的途径与方法4种观察调查阅读试验收集和整理信息围绕设计问题收集资料，并进行分类与汇总情境导入调查护眼台灯市场，了解使用者的真实需求明确设计要求与定位把模糊的问题转化为明确的技术问题设计定位决定方案的边界，也决定后续每一步的取舍明确要解决的技术问题做什么确定设计任务的具体对象与内容为谁做明确目标用户及其需求特征达到什么要求明确功能、性能与使用标准01设计定位功能定位产品承担的核心功能与价值目标用户面向的人群与使用场景使用环境物理与使用情境约束成本范围可接受的成本与资源边界限定边界功能·用户·环境·成本制订设计工作计划明确任务分工合理分配各成员的设计职责时间节点设置各阶段的关键时间节点阶段性成果明确每阶段的交付成果要求选择材料与认识工艺材料特性决定设计的可实现性材料选择依据功能需求必须实现的功能决定材料的硬性要求使用环境在特定环境下材料的耐候与耐受要求加工条件与成本控制兼顾工艺可行性与成本约束制造工艺基础切削通过刀具去除余量获得形状连接将多个零件组合成一体的方法表面处理等常用加工方法改善外观与性能的后续工艺手段材料与工具的选择，直接关系到模型或原型能否顺利实现常见材料属性强度抗外力作用而不破坏的能力硬度抵抗表面压入或划痕的能力密度单位体积的质量，影响重量与质感耐热耐寒适应温度变化而不失效的能力防水防腐抵抗水分与腐蚀介质的侵蚀可加工性材料被加工成型的难易程度用技术试验验证方案技术试验是检验设计的重要手段试验数据是方案优化的直接依据作用检验设计是否达到预期要求，为改进提供事实依据常见类型性能性能试验安全安全试验耐久耐久试验成果输出撰写简要试验报告，作为方案优化的理论依据步骤1明确目的明确目的确定试验目标步骤2设计方案设计试验方案制定测试方法步骤3开展测试开展测试按方案实施步骤4记录数据记录数据准确记录结果步骤5分析结论分析结论形成报告比较权衡与方案决策在多种方案中做出最优选择方案确定后，即可进入模型或原型的制作阶段综合设计要求与评价结果，权衡主次、确定最优方案1环节01方案比较从功能、结构、成本、工艺、美观、环保等维度对照分析2环节02权衡取舍各设计原则常相互制约，依据设计要求分清主次3环节03决策依据设计要求与评价结果，确定最终采用的方案实现方案与评价让创意落地，让设计更优认识工艺，制作模型原型，测试优化与交流评价04认识工艺与方案实现工艺是把设计变为产品的桥梁工艺把设计变成产品将材料加工为产品的方法与过程。工艺技术基础基本操作划线、锯割、锉削、钻孔、连接、表面处理等基本操作。方案实现的材料合理选材依据设计要求与使用环境选择合适的材料。组装与调试装配与检验按图装配，逐项检查功能是否正常。制作模型或原型模型和原型让设计变得可触可感先用模型验证思路，再用原型测试体验“从分析到验证，模型与原型让每一步设计都更接近真实。”模型用于分析、验证设计方案帮助发现设计中的问题常用工具量具、切割工具、打磨工具、连接工具原型最接近最终产品的实体用于测试与评价制作要点按图施工、尺寸准确、规范操作、注意安全测试与优化设计测试发现问题，优化提升品质1测试内容功能、性能、安全、耐久与使用体验2结果分析记录测试结果，找出与设计要求的差距3优化方向调整结构、更换材料、改进