2.2 技术设计原则、分析与优化（课件）-高中通用技术必修技术与设计1人教版

nullnull第2节 技术设计原则、 分析与优化 授课者：XXX 1 学习目标 1.知道技术设计的一般原则。 2.学会设计分析的方法和过程。 3.熟悉设计方案优化的方法，理解方案优化贯穿于产品设计、生产、使用全过程。 课堂导入 说一说：在设计一个三轮爬楼小车时，需要考虑哪些内容？ 能用吗？ 好用吗？ 安全吗？ 便宜吗？ 好看吗？ 设计原则 设计原则 01 一、设计的一般原则 在长期的设计实践中，人们逐渐总结出技术设计的一般原则，这些原则成为指导技术设计过程的基本准则。 能用吗？ 好用吗？ 安全吗？ 便宜吗？ 好看吗？ 科学性原则 实用性原则 安全性原则 经济性原则 美观性原则 一、设计的一般原则 观看视频并思考，视频中的公交座椅违背了什么设计原则？ 设计分析 02 设计分析是在设计的一般过程中，一项重要的环节。 设计需要从不同的方面进行分析、论证等，才能找到不断完善、优化设计的思路和方法，使之成为最佳的设计方案。 一、根据设计原则进行设计分析 讨论与交流：请同学们从设计原则的角度对爬楼梯手拉车三支架组合轮进行设计分析，并完成表格。 设计原则 满足了人的需求 科学性 实用性 安全性 经济性 美观性 利用数学、物理、机械等知识分析爬楼小车车轮设计是否科学 从实际使用的角度分析爬楼小车车轮是否满足用户功能需求 从安全、产品标准的角度分析爬楼小车车轮是否安全 从成本、市场推广的角度分析爬楼小车车轮是否经济 从审美的角度分析爬楼小车车轮是否美观 二、通过制作模型进行设计分析 在设计分析的过程中，通过制作模型来分析设计的可行性，以检验设计方案是否达到性能、结构等要求。 三、根据技术试验进行设计分析 三、根据技术试验进行设计分析 技术试验就是从技术的角度对材料、零部件、技术产品进行测试和检验。 技术试验不仅是对技术设计成功与否的直接验证，更是发现问题、分析设计缺陷等的关键。 三、根据技术试验进行设计分析 案例：圆珠笔的笔芯试验 四、根据技术标准进行设计分析 技术标准：国际标准、国家标准、行业标准、团体标准和企业标准等。 在设计产品时，各行各业都有一些技术标准或规范，必须严格遵守。 例：飞机舷窗企业标准 五、通过交流、评价进行设计分析 针对设计方案与专家、用户和潜在用户等典型人群进行交流和评价，咨询、调查、征集具体的反馈意见，从而改进设计的不足和缺陷。 六、根据人机工程学进行设计分析 观看视频，了解人机工程学及其发展历程 首先了解什么是人机工程学 六、根据人机工程学进行设计分析 1.人机工程学 人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门 科学。 人机工程学的研究主要是解决人、机、环境三大要素之间的关系，为人的作业效能、安全、生理和心理健康问题提供理论和方法。 首先了解什么是人机工程学 六、根据人机工程学进行设计分析 六、根据人机工程学进行设计分析 2.设计与人机工程学 认识设计与人机工程学的关系，可以从如下几个方面展开。 （1）理论层面的一致性。 （2）为设计提供科学依据。 （3）为设计产品提供切入点。 六、根据人机工程学进行设计分析 3.产品设计中的人机工程学 在产品设计中，应该把人与机作为一个整体考虑，实现最优、协调、高效的功能分配。 人在操作和使用产品过程中，追求健康、舒适、安全等原则。 设计产品时，还要充分考虑普通人群和特殊人群、静态的人和动态的人、生理和心理等需求。 六、根据人机工程学进行设计分析 案例分析：削皮刀设计中的人机工程学 请阅读教材P49-50，从削皮刀的四个部分，分析设计细节中的人机工程学。（提示：从高效、舒适、健康、安全等角度进行分析） 设计优化 03 一、方案比较、权衡和决策 思考：同学们收集到了爬楼梯手拉车车轮的三个方案，那么应该选择哪个方案呢？ 技术设计方案形成后，还需要进一步优化 一、方案比较、权衡和决策 通过比较、权衡和决策，从中选出最优方案。 序号 爬楼能力 结构功能 外观造型 成本造价 加工难度 市场偏好 权衡决策 方案一 方案二 方案三 技术设计方案形成后，还需要进一步优化 二、设计优化的方法 技术设计方案决策完成后，还需要进行优化，使其成为最佳方案。 设计优化的一般方法， 如图所示： 技术设计方案形成后，还需要进一步优化 三、产品的改进和拓展 想一想：方案优化只在设计阶段进行吗？ 方案优化不应局限在设计阶段，而应贯穿设计、生产、试用和使用全过程。 例：自行车的设计改进过程 四、爬楼梯手拉车车轮的设计优化实践 例：爬楼梯手拉车车轮的优化过程 支架不牢固 与台阶踏步发生碰撞 支架强度不够 完善设计方案演化历程 发现与明确 问题 收集处理 信息 构思设计 方案 表达设计 意图 制作模型/ 原型 编写设计 说明 设计过程的每一个步骤不是简单的线性过程，而是复杂交织、循环往复、相互促进的演化历程。 例：自行车的设计改进过程 实践任务：完善循迹小车底板的设计 请同学们利用本节学习的设计原则、设计分析与优化方法，完善你在第1节中设计的循迹小车底板，并完成表格中的评价 课堂小结： 技术设计原则、分析与优化 设计原则 科学性原则 实用性原则 安全性原则 经济性原则 美观性原则 设计分析 设计原则 技术标准 制作模型 交流与评价 技术试验 人机工程学 设计优化 方案的比较、权衡、决策 设计优化的方法 产品的改进和拓展 爬楼梯手拉车优化实践 练习提升 1.如图为一款折叠电动车，可轻松、快速地收折与展开，方便携带与存放。该产品主要体现设计的( ） A.经济原则 B.规范原则 C.美观原则 D.实用原则 D 练习提升 2.小明在设计凳子时，从网上收集了如下四款塑料凳。下列分析中不正确的是( ) A.甲款凳子在一提一放间就能实现折叠，实现了人机关系的高效目标 B.乙款凳子方便叠放，节省了不用时的存储空间，主要考虑了“环境”的因素 C.丙款利用了塑料易塑形的特点，设计了树状的靠背，体现了设计的创新原则、美观原则 D.丁款设计了可爱的卡通图案，深受小朋友们喜欢，主要考虑了信息的交互 D 练习提升 3.如图所示的购物车需选装万向轮。为了方便购物车转向，小明构思了以下四种方案，其中转向能力最差的方案是( ) A.前轮选择甲轮，后轮选择乙轮 B.前轮选择甲轮，后轮选择甲轮 C.前轮选择乙轮，后轮选择甲轮 D.前轮选择乙轮，后轮选择乙轮 D Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$null