2.2 & 2.3 技术设计的原则、过程和方法 课件-2024-2025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 原则、过程、方法 技术设计的一般过程 技术设计的一般过程 发现问题 夜晚、急诊夜归、经常、掉河里 收集资料 必经之路； 镇子里靠水电站供电，枯水季经常停电； 木桥所处位置； 木桥长度，安一盏灯够用； 路灯的供电方式。 确定设计课题 山村路灯的设计 技术设计的一般过程 方案 设计构思 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 方案二 蓄电池供电，LED作灯源，水泥柱作灯柱，自动开关路灯 方案三 风光互补装置供电，水泥柱作灯柱，自动开关路灯 技术设计的原则 （一）科学性原则 （二）创新性原则 （三）安全性原则 （四）实用性原则 （五）经济性原则 （六）可靠性和耐用性原则 （七）标准化原则 （八）工程心理学和生理学原则 （九）时效性原则 （十）最优化原则 （十一）法律道德规范原则 （十二）可持续发展原则 技术设计的12项原则 以下哪一台机器，在触发以后能够不需要消耗其他能量就能一直持续做功呢？ 技术设计的原则 科学性 原则 设计必须遵从科学的原理（如能量守恒定律，流体力学原理等）按照大自然的规律进行设计，否则设计是不会成功的。 技术设计的原则 按键手机 VS 触屏手机 创新性 原则 只有不断进行创新，才能让设计具有新的生命力。 创新设计可以对物品在功能、结构、外观等方面进行创新，也可以在思想、内容、方法等方面进行创新。 技术设计的原则 安全性 原则 所有设计的产品和项目在使用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。 技术设计的原则 实用性 原则 要把解决存在的问题、满足用户的需要作为设计的一个原则，不要设计用户不欢迎甚至反对的产品。 技术设计的原则 经济性 原则 在设计中要考虑用户的经济条件，产品的市场竞争力，力求用最少成本，设计出满足用户需求的产品。 可靠性和耐用性 原则 所有设计的产品和项目在规定的使用寿命内能适应规定的条件和环境而可靠地工作，不会发生故障，原规定的功能、性能指标也不会低于使用说明书规定的范围。 技术设计的原则 标准化原则 产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，使产品通用，维护更方便，拥有更广阔的市场。 18650锂电池 技术设计的原则 工程心理学和生理学原则 工程心理学和生理学是以使用者——产品——使用环境系统为对象，研究系统中人的行为，以及人与产品和环境相互作用。 三色交通灯的设计原理： 1.相比于文字和图形，大脑对颜色的反应更为敏感迅捷，因此用颜色来区分交通指令。 2.在可见光中，红光的波长最长，当空气中有颗粒物时，其穿透能力相较于其他色光更强，适合用于警示与拒止。 3.在可见光中，黄光的波长也相对较长，而且能与红光明显区分，适合用于次一级的警示。 4.绿色作为红色的对比色，很容易让人联想到与红色相反的意义，适合作为允许通行的标志。 5.红色是鲜血的颜色，能引起人们的紧张感，在传统表达中带有危险的意味。绿色是多数植被的颜色，给人松弛平和的感觉，很适合用来表示安全。 技术设计的原则 时效性 原则 必须按照设计任务书规定的截止日期完成设计，要避免制造出过时的东西。 所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能是目前最合理的。 最优化原则 技术设计的原则 法律道德规范原则 技术设计要遵守有关的法律、制度和伦理道德规范，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。 以经济社会全面协调可持续发展为基本要求，实现经济发展与人口、环境相协调，坚持走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，保证一代接一代地永续发展进步。 可持续发展原则 设计原则间的相互关系 设计原则 相互关系 优先的原则 举例分析说明 安全性与经济性 经济性与法律道德规范 经济性与最优化 经济性与可持续发展 经济性与可靠性，耐用性 增加安全措施会增加成本 盗窃他人专利可赚钱，但不合法 人员或元件按需要配置，未必省钱 工厂净化排污要花钱 人字形铝梯材料加厚要增加成本 可能矛盾 可能矛盾 可能矛盾 可能矛盾 可能矛盾 安全性 道德法律规范 最优化 可持续发展 可靠性、耐用性 1、原则之间可能存在矛盾，应用时有优先顺序。 2、原则之间的关系并非绝对，应针对特定的设计，仔细分析，以得到正确的设计方向。 科学性与创新性 实用性与 工程心理性和生理学 可持续发展与 工程心理性和生理学 相互依存 基本相互独立 两原则应有先后 科学性 需同时符合 无优先关系 技术设计的一般过程 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 方案二 蓄电池供电，LED作灯源，水泥柱作灯柱，自动开关路灯 方案三 风光互补装置供电，水泥柱作灯柱，自动开关路灯 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。 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。 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。 技术设计的方法 一、手绘设计草图 技术设计的方法 二、构思设计方案 的四种方法 实现路灯照明的必要功能和方法 黑箱法 输入 电 输出 光 暂时摒弃一些附加功能和非必要功能，突出必要和基本功能 把必要功能和基本功能用输入和输出这样极为抽象的形式加以表达 技术设计的方法 二、构思设计方案 的四种方法 列举法 设计的参照物 优点、缺点及创新设想 设计构思草图 优点 双向照明、简约 缺点 耗能、 手动开关 创新设想 新能源驱动、自动开关 技术设计的方法 二、构思设计方案 的四种方法 移植借鉴法 移植借鉴物 创新设计构思 设计构思草图 技术设计的方法 二、构思设计方案 的四种方法 筛选法 功能元 解法 1 2 3 4 5 6 供电能源 交流电 太阳能 风能 调控 手动开关 全自动 半自动 造型 灯光 技术设计的方法 三、设计分析——需求分析 必要性和可行性 从用户角度出发 必须实现的功能 性能、响应时间、扩展性... 限制条件 技术设计的方法 三、设计分析——需求分析 业务需求 分析： 一、明确设计目标 所需满足的功能 性能指标 用户对象和人机关系的要求 二、清楚设计的条件和限制 时间限制 成本限制 技术和能力限制 经济效益和社会效益限制 法律、法规限制 标准化和国产化要求 知识产权限制 人机关系 指人与机器设备所使用的一切物品之间，包括使用时与所在的环境之间的关系。 包含两个层面： 1、人对机 人要求产品 具有更多功能；使用方便快捷；高效率、安全运行... 2、机对人 产品要满足 人的生理、心理需求；使人安全、舒适；利于人的健康... 技术设计的方法 三、设计分析——功能分析 设计任务 求总功能 总功能分解 功能元解组合 求解功能元 评价与决策 最佳原理方案 分析 综合 评价决策 技术设计的一般过程 风光互补供电路灯 技术设计的一般过程 产品检测，评价、改进意见 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。 技术设计的一般过程 THANKS 感谢观看 $$