一、明确解决设计问题的能力与条件

1、1.设计问题的来源？ 2.如何明确设计要解决的技术问题,第一板块、知识回顾,明确解决设计问题的能力、条件与要求,合川中学,明确解决设计问题的能力、条件与要求就是要弄清楚是否有能力和条件完成设计。,魁北克大桥 事故原因：设计考虑不足，构件失稳,位于加拿大的圣劳伦斯河之上的Quebec Bridge本该是著名设计师Theodore Cooper的一个真正有价值的不朽杰作。作为当时世界上最长跨度的钢悬臂桥，库帕忘乎所以地把大桥的主跨由490米延伸至550米，以此节省建造桥墩基础的成本。 然而就在这座桥即将竣工之际，悲剧发生了。1907年8月29日，大桥杆件发生失稳，突然倒塌，19000吨钢材和86名

2、建桥工人落入水中，只有11人生还。由于库帕的过分自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，导致了一场事故。,塔科马海峡大桥 事故原因：理论认知有限，风毁,塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。第一座塔科马海峡大桥建于1938年11月到1940年7月，中跨853米。在建造最后阶段，人们就发现大桥在微风的吹拂下会出现晃动甚至扭曲变形的情况，司机在桥上驾车时可以见到另一端的汽车随着桥面的扭动一会儿消失一会儿又出现的奇观。 1940年11月7日，大桥在远低于设计风速的19m/s（相当于八级大风）风速下发生强烈的风致振动，桥面经历了70分钟振幅不断增大的反对称扭转振动，最终导致桥面折断坠落到峡谷中。 重建

3、的大桥于1950年通车，2007年，新的平行桥通车。,1.明确解决设计问题的能力 设计的能力：解决问题的技术能力。 通常受到社会发展水平和科学技术水平的制约。,第一环节学：一.明确解决设计问题的能力与条件,中国人的飞天梦,设计能力可以是一名设计者的能力，也可以是一群设计者的能力。 “祥云火炬”设计团队,2.明确解决设计问题的条件 时间条件：解决问题所需的时间 经费条件：解决问题所需的费用 设备条件：解决问题所需的科学仪器与机器设备 其他条件：例如需要特殊材料等。,1951年6.21，毛泽东在军委扩大会议上提出了核潜艇、航天、航母等设想。58年进口苏联图纸“跃进”号，60年自行研制“东风”号。5

4、8年8月沈阳飞机制造厂正式开始了航载机“东风”107设计，后由于种种原因，航母计划被迫停止。 请同学们分析第一次航母计划为什么会终止？,第二环节议：,在建国初期，国家领导站在安全的角度上，大手笔的提出发展核武器、战略导弹、航母等计划。但只完成了核武、核潜艇、战略导弹及其相关的技术。而航母的计划由于国家造船技术差，工业底子薄，经济条件达不到，没有具有自主研发的设计者和团队。,明确设计的要求就是要求弄清设计要达到的标准和所受到的限制。 标准 限制,第三环节导：二.明确设计的要求,设计的标准是指设计的产品要达到的标准。 有总的标准，如：要到达国际、国家、行业和企业标准。 部分或方面的技术标准，例如：

5、产品或者部件的功能、大小、安全、外观和耐用性等方面要达到的标准。,技术标准的两层含义： 1.对技术要达到的水平画了一条线，只要不达到此线的就是不合格的生产技术。 2.技术标准中的技术是完善的，谁如果达不到技术生产的标准，可以向标准体系寻求技术的许可，从而获得相应的达标的生产技术。对于一些技术上不发达的国家来说，他们不可能有能力来进行技术的研发，他们就只能通过从标准体系获得许可而形成生产能力，除却费时之外，关键是要服从标准的管理。,螺帽螺母的生产是有严格的尺寸标准的,日本丰田汽车召回事件： 2010年1月起，由于油门踏板和脚垫的原因，丰田在美国召回109万辆汽车，在中国将召回大约7.5万辆RAV

6、4，在欧洲约200万辆汽车也在召回的考虑过程中。两周内，丰田召回已超346万辆。 1月21日，丰田汽车美国公司宣布召回230万辆汽车，一周之后，丰田宣布继续追加召回110万辆汽车。召回原因是这些汽车的油门踏板因设计问题在踩下去之后可能无法恢复到正常位置，存在极大安全隐患。召回的车辆包括RAV4、Matrix、 Avalon等8款车型。,设计的限制是指设计受到时间、成本、环境等因素的限制。 时间限制指设计任务书所规定的完成设计的时间要求。 成本限制指设计任务书所规定的完成设计的成本要求。 环境限制指产品使用环境条件的限制。 其他限制如产品的节能、安全等限制。,明确设计的限制,1.明确设计能力 在

7、明确了要设计多用 途的广告宣传灯后，设 计者既要对设计多用途 广告宣传灯的技术要求 要有一个全面的了解， 又要对自己在这方面的 知识、技能与经验做出 衡量与评价，明确自己 是否有能力完成这个设计。,第四环节思：例：明确多功能广告灯的设计能力、条件与要求,2.明确设计条件 时间：7天 调查需求与明确问题1天，收集与整理信息一天，制定方案、制作样品、优化方案和最终完成设计共5天。 经费：50元 调查收集整理信息5元，设计方案5元，制作样品，优化方案与完成设计共30元，其他10元。 设备：各种木工加工设备。,3.明确设计标准或要求 整体要达到的技术标准和要求如下： 用途：增加节日庆典气氛、文字宣传、图像宣传等。 形状：正四面柱体或正六面柱体。 外观：整体造型协调，美观，外挂饰物和艺术雕刻视设计条件而灵活掌握。 安全：悬挂部件牢固，灯光部件防水、防风、防火性能良好。,明确设计的限制 时间限制：7天 环保限制：灯光强度（光污染）