技术与设计1(广东版)教材解读通用技术学什么•专业知识、技术、技能、思想方法……?•大学、大专、中专、职校、技校有何区别?•通用技术科设计1、设计2、选修课的区别?•是把过去大学的知识下放到高中吗?•贯穿教材的主线是什么?通用技术教材的主线•主线:提高技术素养,掌握技术思想和方法(原则、方法、标准、规范),开发创造潜能•副线:学习专业知识、技术和技能•主线副线版面内容在各模块中所占的比例广东版通用技术教材《技术与设计1》教材解读5技术与设计1•技术及其性质•设计的基础•怎样进行设计•设计的实现——制作•设计的交流与评价第一章技术及其性质为什么要在教材中设置技术的发展历史内容技术史的划分:石器、青铜器、铁器、蒸气机、电器、信息时代•了解技术源于什么;了解技术发展史上具有里程碑式的重要贡献;了解技术的过去和现在,从而可以预测未来,了解技术的各个时代的代表人物,重大事件及其对社会发展的影响。(摘自美国国家技术课程标准)什么叫技术?•技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然的改造(教育部课标的说法)•技术是人类改造大自然的工具和方法(本教材的说法).包括工具和技术产品(收音机,杀虫剂等)硬件;协议,程序,工艺,制度等软件.(摘自美国国家技术课程标准)•科学和技术哪个在先?–见2008年版教材P3第4~5行•科学与技术有何不同?–科学是研究自然和社会的原理与规律,技术是原理和规律的应用揭示技术性质的三个原则•必须是本身固有的,不是衍生的,演变的•必须是内在的,本质的,不是表面的•必须是每个技术都,不能只有部份技术才有技术的性质•实践性:技术来源于实践,应用于实践(关于目的性、两面性、应用性)•创新性:技术刚产生时一定有创新(关于保守性、时效性)•综合性:技术要用多种综合知识•相关性:一个技术的发展会促进其他技术发展(关于系统性)•价值性:技术有社会价值和经济价值(关于功利性)•保密性:一定时间内会保密(关于专利性、非专利性)技术的作用和影响第二节技术发明与技术革新•发明和革新是技术的源泉•技术发明和技术革新的区别•发明和革新推动技术发展–造纸术洗衣机电冰箱计算机通信•技术素养理解,应用,管理,评价技术的能力叫技术素养.•注意与素质的区别知识产权及其保护第三节设计是技术的灵魂•什么叫设计?–广东版:基于预定的设想和目标,遵从相关的原则和规范进行的构思和规划,最后用某种形式表达出来的活动,叫做设计。–有许多活动是创新活动但重复的设计(如重复设计另一座大楼),侵犯他人版权的设计,落后的设计都不是创新活动。–其它版:设计是基于某种目标的创新活动•设计的种类–设计可以是技术设计、艺术设计、工业设计(包括外观、概念、平面、景观设计等)和教学设计等。本书讨论的主要是技术设计(简称设计)。–技术创新从来源上可以分为两大类:一是来源于有计划、有步骤的设计;二是来源于偶然的发现。创新设计给技术的进步带来了巨大的推动力。设计推动着汽车技术的发展第二章设计的基础•本章所呈现的技术思想和方法不但贯穿于本书,而且为全套书的主线。•教材内容从根本上来说,并不仅仅是学一些技术知识和技能,而是从技术思想和技术方法上来培养和要求学生。第一节做一名优秀的设计师•优秀设计师应具备的素质–一个中学老师对教材中讲锯子发明的故事认为太古老,建议改为讲现代木工机械。你认为对吗?–书中三个故事的重点在于“故事解读”鲁班发明锯子鲁班发明锯子爱迪生发明电灯主题作用:引入优秀设计师应具备的素质正确思维方式对创造性设计所起的关键作用•发散思维——解决交通拥挤•定势思维(见书P36)•逆向思维(见书P37)问题讨论•专门与别人唱反调是否逆向思维?–逆向思维与正向思维都是用于解决同一个问题,实现同一个目标的思维方式,专门唱反调和专门与别人对着干不是逆向思维的方式。开发智能与创造潜能•一个早期开发智能的案例•教材P38关于智能开发的说法讨论•开发创造潜能的各种方法(P39)•开发创造潜能的几种方法•影响技术发明和创造的诸多因素第二节设计的基本方法和基础知识技术•设计的种类•创新性原则–设计只有不断进行创新,才能具有新的生命力。一个产品的创新设计可以在原理运用、功能、结构、指标、外观等方面进行创新,也可以在安全,可靠耐用,有利于节能、环保、创造优良性价比、有利于使用者身心健康、舒服、快捷、方便等方面进行创新;对设计一个项目来说,可以在思想、内容形式、结构等方面进行创新。并不是所有的设计都是有创新性的,那些陈旧的,过时的,照抄、仿冒他人产品(项目)的设计就没有创新性。•可靠性原则–设计的产品或项目在规定的使用寿命时间内,能适应规定的条件和环境可靠地工作,不会发生故障,原规定的功能、性能指标也不会超出使用说明书规定的范围。一个产品再漂亮,功能指标再好,但用不了几天就坏了,还可能发生安全事故,这不仅可能造成经济损失,还可能导致人身的伤亡,引来法律诉讼问题。“可靠性设计”现在已发展成一专门的学科。•安全性原则–安全性原则指的是,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,不允许发生事故,更不允许发生人身伤亡事故。我们还必须注意到,一个产品在使用时是可靠的,未必一定是安全的;有的产品如果不可靠,使用时一定是不安全的。例如儿童用的某些玩具,如小铁锤,如果用铁来做成,它永远不会损坏,但儿童玩起来有极大的危险!又如人字型铝梯如果铝板太薄,则使用时可能变型,一定是不可靠的,也绝对是不安全的。•需要性原则•经济性原则•最优化原则•工程心理学和生理学原则•法律和道德规范原则•通用性标准性原则•时效性原则•可持续发展原则(见书P43)人机关系•人机关系是指人与“机器设备”以及人与所使用的“物品”之间的关系,还包括使用时与所在的环境之间的关系。•研究人机关系的目的,是为了在设计产品和一个项目时,体现以人为本,要使人在制作产品或实施一个项目中,实现快速高效,使用者感到方便、舒适,同时保证人的健康与安全。在人处于动态或环境有可能变迁时,我们的设计还要用“动态”的角度来展开,以实现最合理,最长久的优良效果。•在我们前面学习的技术设计的原则中,有许多原则都直接体现了人机关系中提出的目标和要求。例如,可靠性原则、安全性原则、工程心理学和生理学原则、可持续发展原则等等,就直接与人机关系中追求的舒适、方便、健康、安全目标是一致的。其他几项技术设计的原则,也与人机关系的追求目标息息相关。例如实用性、经济性、最优化、通用性、标准性、时效性原则,也是快速、高效的可靠保证。案例讨论•例1、例2(见书P45)•例3家用床头电风扇有一种功能,当电风扇倒下的时会自动关闭电源。•例4某家用电器的外壳设计中,规定其绝缘击穿电压必须不小于1000伏(在通电规定的时间内),同时规定它的洞或缝不大于某一尺寸。•例5小汽车司机和前排乘客都必须绑好安全带。•例6:某中学有一批教学、管理、后勤部门的职工退休,为了提高该中学的教学,管理水平,该校人事主管部门规定,新招聘接替各个岗位工作的人员都必须具有博士学位。•例7在飞往火星的航天器上,有人想象设计一种能源的产生办法,你认为可行吗?为什么?–方案:将航天器所带的水用电力进行电解,得到氢和氧,再将氢和氧进行燃烧产生动力,带动发电机发电;在燃烧中氢和氧合成了水,再用该发电机发出的电将新产生的水电解成氢和氧,如此循环,可以无穷利用下去产生能量。。。。。•例8洗衣机的设计近百年来发生了巨大的变化:洗衣机的洗衣筒(缸)从手摇改革到电动机带动旋转。1.洗衣机的进水由早期的人工加水,到现在用自来水;洗衣机会根据衣服的多少自动选定水位,加到预定水位后自动停止进水。2.洗衣机的排水口由单一出口改为左、右双向出水口任选。3.洗衣机缸体的设计变化是a.早期洗衣用单缸,甩干用另一个甩干机。b.中期一个洗衣机是双缸的,一个缸洗衣,一个缸甩干。c.现在共用一个缸,洗衣,甩干用同一个缸。使用者把衣服放进去到洗完为止,不用移动衣服。4.洗衣机的程序控制设计变化是:a.完全靠人工控制洗衣的程序b.用机械的方法进行程序控制c.用电脑编程进行自动程序控制5.洗衣缸在旋转运行时,如果打开洗衣机的上盖,洗衣机会立即停止对电动机供电,缸体迅速停止运转。6.洗衣机的外壳由早期的木头到现在改为金属外壳。7.洗衣机型号由一、二种发展到多种;但同一个标准的零部件各种洗衣机都可以更换使用。技术设计的方法和标准•常规设计法•系统设计法•功能设计法•工效学设计法•可靠性设计法•最优化设计法•计算机辅助设计法(见P46)技术设计的一般过程中间过程检测、评价及改进技术设计的过程案例•发现问题,确定课题–因无路灯照明,晚间摔伤村民–有学校和老师指导,决定立项设计课题•开展调查,收集信息–摔伤村民的小桥离交流供电点太远–枯水季节晚上十点以后不发电–小桥周围常有大风•制定方案,决策优化–方案1:架设交流电供电照明–方案2:用蓄电池供电,直流灯光照明,用电子电路自动开关灯–方案3:在2基础上改用小型风力发电机对蓄电池自动充电–决策优化:方案1开支太大,而且枯水季节无法照明;方案2开支较小,但要对蓄电池轮换充电太麻烦;方案3开支与方案2相近似,但不用人工换取电池,而且节省能源,属先进水平。•实施制作,评价改进–方案3实施制作后使用一个月发现五个问题:•亮暗转换工作点不完善•防水性能不够完善•可能遭雷击•防风防撞性能不强•防盗防范不足•修改设计,达到最优–针对以上缺点改进设计,实施制作,试用两月达到最优,村民满意•受到表彰,推广应用–受到学校和教育局领导的表彰,该项目推广应用到全县第三节设计与交流中的技术语言•语言的各类及作用(见书P52)•机械制图与识图基础(见书P53)机械制图的基本规范•常用图线线型规范•图线的画法–在同一张图中,同类图线的宽度应一致–绘制圆的对称中心线时,应超出圆外2~5毫米,圆心应为长画的交点。细点画线首末两端应是长画而不是点。–在较小的图形上绘制细点画线有难度时,可用细实线代替。–细点画线、细虚线和其他图线相交时,避免间隔或点处相交–两条平行的轮廓线之间距,不得小于0.7mm•尺寸标注第三章怎样进行设计•第一节~第四节遵照设计的过程和要求进行第五节技术试验•在设计过程中,技术试验伴随着多个重要的设计阶段——材料的选择、器件的筛选、工件、构件和产品的制作等。技术试验为设计提供依据,也是检验设计是否成功的重要手段。技术试验及其作用•什么是技术试验–从技术的角度对材料、元器件及整机(产品)进行测试和检验就叫做技术试验。•技术试验的作用–技术试验所得到的性能、数据、曲线、图表等信息材料,是开展技术设计及进行设计优化的重要依据;技术试验是进行技术革新,技术发明,科学探究的重要途径,它更是揭露问题的关键;它将技术设计的失误降到最低程度,同时使技术设计得于改进、完善和优化。•技术试验的步骤1.确定技术试验的目的和对象。2.确定技术试验的方法和手段、环境条件。3.选定技术试验的工具、仪表、器件。4.确定参加技术试验的组成人员、分工和负责人。5.进行技术试验6.写出分析、总结报告•按试验阶段分,可分为:小试,中试,应用(用户)试验等等。•从试验的方法来分还可以分为三种,前面已经讨论过了。•同一个试验,按不同的角度可属于不同的试验类型。例如汽车碰撞试验是实物试验,也是力学试验,也是破坏性试验等技术试验案例1.木方的变形性能试验2.挂钩的变形性能试验3.结构耐振试验4.材料硬度的试验和防撞试验5.拉力及其弹性试验6.导线的承受电流试验7.材料绝缘试验8.导线和变压器绝缘电阻试验9.燃烧和阻燃试验10.铁心、非铁磁材料的导磁系数试验11.水泥性能的简单测试12.传感器件性能测试第六节制订设计方案•设计的角度与思路–制作的产品应尽可能包括多多专业、方面的知识–应将设计的种类、原则、方法,尽可能实施应用–应尽可能用各种正确的思维方式广东版教材,把《技术与设计1》第三章到第五章的设计、制作和评价的对象定为“宣传广告灯”,它具有以下特点:1.上手十分容易(最简单的可做一个灯笼)。2.材料易取(竹子、木头、纸张、蜡烛)。3.地域和时代跨度大,可适应全国东西南北地域和古