2.3.1 技术设计的一般过程 课件-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）必修 技术与设计1

技术设计的一般过程 General process of technical design 《通用技术》 讲课人：谭祎婳 目录 CONTENT 01 为什么要学习技术设计的一般过程？ 02 案例：色觉障碍者辨认的交通灯 03 案例：山村路灯的设计 04 课堂总结：设计动态发展过程 01 为什么要学习技术设计的一般过程？ （1）技术设计种类非常多，如工业设计、桥梁设计、服装设计等，所谓一般过程，就是说这个过程是适应大多数设计的过程。 作为设计的初学者，要先学会“一般过程”，并养成习惯，为将来学习和进行各种各样的设计做好准备。在进入具体专业后，再学习该专业的设计过程。 （2）理解和体悟该过程的每一个环节的内涵及步骤十分重要。 02 案例：色觉障碍者辨认的交通灯 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。 1914年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路，红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，红灯是禁行信号，黄灯是警告信号。此后，这一规定在全世界开始通用。 全国有近6500万的色觉障碍者，他们不能考取驾照执照， 甚至过马路都受影响。如何让色觉障碍者更加容易辨认交通信号灯呢？ 通过改变电路 在红灯中加入“X”图形，表示禁行 在黄灯中加入“-”图形，表示等待 绿灯保持不变，表示通行 X - 03 案例分析：山村路灯的设计 添加页面标题内容 单击此处添加文字阐述，添加简短问题说明文字，具体添加文字在此处添加单击 村子通往镇里的山路上有一座没有路灯的简易木桥 发现问题 近期发生几起夜里到镇医院急诊的病人及赶集夜归的路人掉进河里的事故 村民们急切希望能在小桥边装上照明灯 添加页面标题内容 单击此处添加文字阐述，添加简短问题说明文字，具体添加文字在此处添加单击 收集设计所需的信息、数据、资料 添加页面标题内容 1、夜晚急诊病人及赶集夜归的人要经过小桥，解决桥边的路灯照明很有价值。 3、小桥位于山路中段，离山村和小镇都约12km；小桥位置低处河谷，晴天时阳光充足，常年风比较大。 2、小镇靠本地水电站供电照明，枯水季节经常发生停电。 4、全路段安装路灯投入太大，小桥不长，安装1盏路灯即可。其他路段相对平坦，可以暂不安装。 5、路灯的供电方式有市电(交流电)、蓄电池、风能和太阳能。 方案 设计 分析、比较、权衡 方案一 交流供电，交流电作电源，水泥柱作灯柱，人工开关路灯 架设一条交流电供电线，电线、灯柱要投入几万元，成本较高。在枯水季节大多数时间水电站发电会受影响，存在经常停电的可能。 方案二 蓄电池供电，LED作灯源，水泥柱作灯柱，自动开关路灯 经常要将蓄电池送到小镇充电，比较麻烦，需要多块蓄电池，投资也不少。 方案三 风光互补装置供电，水泥柱作灯柱，自动开关路灯 省去人工充电的麻烦，加上光敏二极管在晚上和白天自动开关路灯，安装调试后不用人工管理。风光互补供电装置全套不到2000元。 风光互补供电路灯 添加页面标题内容 单击此处添加文字阐述，添加简短问题说明文字，具体添加文字在此处添加单击 产品检测，评价、改进意见 添加页面标题内容 4、8m高的灯柱有被大风吹倒和牛羊撞倒的可能。 2、对智能控制器和蓄电池的防水不够完善，雨水会飘洒到设备内，容易引起设备的损坏。 3、该山区常有雷电，担心设备收到雷击。 1、路灯在天完全时才开启，仍不安全，能否天未全黑就开启？ 5、担心灯柱下面的智能控制器和蓄电池被盗窃。 修改设计 重新调试了光敏二极管的工作点，使天还未全黑时，路灯就开启。 (将光根据使用方式，转换成电流或电压信号的光探测器。可以利用光照强弱来改变电路中的电流) 改进了路灯的防水设备，使其不但能从上方防水，而且侧面也能防水。 将台柱下面的智能控制器和蓄电池改为在通风良好、防水完善的镀锌铁盒中并锁上。 加装了避雷针。 灯柱加装了高50cm、40cm直径的水泥墩，予以加固。 巩固练习 表现事例 遵循的设计原则 设计的路灯能在夜间为路人提供照明 没有仿冒他人的设计，没有未经许可使用他人的专利 将风能和光能转化成电能 在设计中选用标准化部件，如光伏板、风力发电机等 系统分析了设计潜在危险，并进行了防雷法、防风、防水等设计 及时设计和建成路灯，解决了村民摸黑过桥