内容正文:
感受设计与技术的关系
学习目标
理解设计与技术的基本关系
区分技术发明与技术改进
掌握设计在技术发展中的关键作用
能举例说明设计与技术的互动关系
思考:
技术与设计之间有什么关系?
你如何理解“设计”?
从达·芬奇的飞行梦,到莱特兄弟的飞机——设计推动技术,技术也成就设计。
一、发明与改进是技术的源泉
技术发明:创造自然界原本不存在的事物
例如:四大发明、电灯、飞机
技术改进:在原有技术上优化性能、功能
例如:汽车防抱死系统(ABS)、电子点火控制
提问:
1.智能手机的首次出现”和“手机摄像头从单摄升级到多摄”,哪个是发明?哪个是改进?
2.除了汽车,你还能想到哪些通过不断“改进”而变得更好的技术产品?
案例探究:莱特兄弟的飞行器
观察鸟类飞行联系空气动力学原理 → 飞行器设计
风洞试验 → 平衡方法
安装发动机 → “飞行者号”诞生
结论:设计引导技术实现突破
发明
案例探究:汽车点火角的改进
问题:燃油不完全燃烧 → 功率低、污染大
设计解决:电子控制燃油喷射
效果:燃烧更充分、排放更清洁
启示:设计推动技术进步
改进
二、设计需要用到已用的技术
技术的综合运用:不是简单的组合,而是有机整合多学科知识
案例:汽车设计
用途 运用的知识技术
燃烧推动 燃烧学、热力学
结构传动 机械学、力学
材料选择 材料学
智能系统 电子学、计算机技术
为什么说技术的综合运用是“有机的”,而不是“简单组合”?请举例说明。
三、设计是技术发展的关键
设计的定义:基于预定的设想和目标,遵从相关的原则和规范进行构思,并将其用某种形式(模型、图纸、图表、文本等)表达出来的活动。
设计 ≠ 全部创新
重复设计、侵权设计、落后设计 ≠ 创新
1.抄袭一款手机的外形”是设计吗?是创新吗?为什么?
2.设计”最核心的价值是什么?
解决问题,实现预定目标
经典案例:雅西高速公路“天梯高速”
设计难点:
高差大(46km爬升2600m)
地形复杂、生态敏感
解决方案:
双螺旋隧道设计→ 满足坡度与转弯半径要求
思考:工程技术人员为什么不直接修一条笔直的大桥或者打一条直的隧道爬升?
设计的关键作用
1. 从外部关系设计:功能、安全、环保等
2. 从内部关系设计:结构、系统、流程
3. 从设计过程分析:遵守流程、规范、标准
4. 从技术创新角度:运用新原理、新材料,
推动技术进步
基础/需求
内核/协调
过程/保障
引领/创新
技术前沿:3D打印技术
应用领域:
制造发动机零件
建造房屋
定制精密的人体器官
思考:你能设想一下,未来3D打印技术还可能颠覆哪个行业的设计与制造方式吗?
如食品、服装、航空航天
四、总结与练习
小结
设计依赖技术,也推动技术
发明创造全新事物,改进优化现有技术
设计是系统性、综合性的创新活动
优秀设计解决实际问题,推动社会进步
课堂练习
1. 判断属于“技术发明”还是“技术改进”:
人们制造出圆盘锯、带锯、钢丝锯等,以满足锯割不同材料的需求。
某技师采用新的钻头刀口形状,提高了钻孔效率。
鲁班被边缘有齿的小草割破了手,由此受到启发,造出了锯子。
技术改进
技术改进
技术发明
2. 你觉得汽车的技术设计还需要哪些方面的改进?
自动驾驶、车联网、新能源、安全性
下课啦
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