3.4技术设计方案课件-2025-2026学年粤科版高中通用技术必修一

——第三章 制定我的设计方案 第四节 技术设计方案 01 02 03 04 设计的构思 设计方案的制订 方案的比较、权衡和决策 方案的改进与拓展 目录 05 章节练习 06 本章小结 01 设计的构思 设计的构思 设计的根本出发点是要满足使用者、使用环境的需求。因此，产品、使用者、使用环境成为设计中要重点分析的因素。 产品与使用者、使用环境构成了人机关系（如右图)。 产品 设计 使用 环境 使用者 产品 1、人机关系 高效、安全、健康、舒适 处理人机关系：以人为本的设计思想；产品设计的整体观；努力做到最优；生态优先、绿色优先；体现设计的文化性 艺术性；弘扬社会主义核心价值观和中华传统美德。 人机关系中所指的"机"除了人们通常所说的机器外，还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等。 设计的构思 在设计中，应把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人的工作效率。同时，人机所在的使用环境中的一些因素，如温度、湿度、噪声、照明、振动、污染和失重等也影响人的效率和行为。 ①高效 人机关系目标 设计的构思 是指人在操作或使用产品的过程中，产品对人的健康不会造成不良的影响。如果产品设计不合理，就会使人处于不恰当的作业姿势，长时间地操作或使用它，不仅使人感到疲劳，还会影响人的身体健康。 ②健康 人机关系目标 设计的构思 是指人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然，正常的肢体肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳。心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。 ③舒适 人机关系目标 设计的构思 指人们在操作和使用产品的过程中，产品对人的身体不构成生理上的伤害，产品与人接触的部分不允许有尖角和锋利的边槽，易产生危险的地方应进行安全保护设计，如汽车的安全带设计、冲床的安全保护设计、儿童座椅前的护栏设计等，其目的是避免操作者和使用者产生因作业而引起的伤害或伤亡。 ④安全 人机关系目标 设计的构思 一个好的设计离不开对任何一个影响产品设计的主要因素的分析，即综合考虑功能、材料、结构、安全、成本等因素，通过紧扣产品、使用者、使用环境三者间的关系进行设计构思，产生尽可能多的设计方案。 2、设计方案构思的方法 黑箱法、列举法、移植借鉴法、筛选法…… 02 设计方案的制订 设计方案的制订 设计说明书 成本估算 设计图纸 方案的制订是设计者将设计思想与设计目标按照一定的设计原则和设计规范，用文字、图表呈现出来的过程。方案设计通常是要根据设计任务进行编制，它由设计说明书、设计图纸及成本估算三部分组成。 设计方案的制订 （一）设计说明书 设计说明书是预先对设计项目进行全面构思、统筹规划之后编制的。设计说明书由封面（内容有单位名称、产品名称、设计人签字、设计日期、单位负责人签字）、产品外观总图（效果图）、目录、设计说明书正文等几部分构成。 A 设计依据及设计要求 B 设计主要阐述的内容 其中设计说明书正文一般包以下内容： 设计方案的制订 （一）设计说明书 设计依据的规范、规程及规定； 设计的要求； 所设计产品的类别； 1、设计依据及设计要求 设计方案的制订 （一）设计说明书 6 产品功能及其指标 产品安全信息 新技术、新工艺、新材料采用情况 条件许可时，阐述产品选型及产品制作方式 1 2 3 4 5 标准化情况 其他需要阐述的问题 2、设计主要阐述的内容 设计方案的制订 （一）设计说明书 设计说明书格式不是一成不变的，要根据具体设计的产品而选用不同的格式。 (1)设计作品的基本信息，如作品名称、作品所用材料、造价、用途等。 (2)讲解设计作品的初衷，如为什么设计这个作品，设计作品的动力和背景。 (3)作品完成会产生的作用和效果。 (4)作品设计简单过程或者流程图。 (5)简单总结。 设计方案的制订 （二）设计图纸 A 设计图纸内容 B 总图和详图 C 对设计图纸的要求 1．设计图纸内容 包括封面、目录、图纸和说明等。 2．总图和详图 设计图纸一般需要设计产品总图和详图。产品总图是制作详图的依据，详图则是产品总图的细化和补充。 产品详图一般为零件的三视图、结构图，构件的平立面布置图、断面图，产品安装图等。 3．对设计图纸的要求 施工预算、生产施工的招标要求 备料要求 设计方案的制订 （二）设计图纸 1、设计图纸内容 包括封面、目录、图纸和说明等 设计方案的制订 （二）设计图纸 2、总图和详图 设计图纸一般需要设计产品总图和详图。 产品总图是制作详图的依据，详图则是产品总图的细化和补充。 如果是结构复杂的产品，可以有多个总或分图，分别对应各个主要部件。 产品详图一般为零件的三视图、结构图，构件的平立面布置图、断面图，产品安装图等。 设计方案的制订 1 应满足编制生产施工预算和生产施工招标要求 3 完成生产施工详图的要求 2 应满足进行备料的要求 4 进行工程或者产品验收的要求 （二）设计图纸 3、对设计图纸的要求 设计方案的制订 （三）成本估算 方案设计的成本估算文件包括成本估算编制说明、成本估算表及用材量估算表。成本估算编制说明应包括编制依据及其他必须说明的问题等内容。 成本估算表编制内容可参照国家和本地区有关产品设计概算、预算文件。用材量估算是指产品生产过程中主要材料的消耗总量。 成本估算：由材料+加工费+损耗成本 成本估算：由材料+加工费+损耗成本。 03 方案的比较、权衡和决策 方案的比较、权衡和决策 01 02 03 方案的权衡 方案的比较 方案的决策 解决同一个设计的技术问题，通常存在着多个设计方案，通过比较、权衡和决策，可以选出最佳方案。 技术试验的方法、步骤和试验报告 01 方案的比较 方案的比较：将各方案的产品性能、技术指标、特点、外形尺寸、造价等要素逐一分析、比较。 02 方案的权衡 方案的权衡：在比较的基础上，从整体上衡量各方案的优劣。 技术试验的方法、步骤和试验报告 方案的决策：根据时间、成本、环境影响、实现的难易等要素综合考虑，经过比较和权衡，选出一个最佳方案。确定设计方案后，还需要对该方案进行优化，吸收其他方案的优点。 03 方案的决策 04 方案的改进与拓展 方案的改进与拓展 在产品制作、试用和使用阶段均可对产品的设 计方案进行改进；（例如，使用设计好的衣架 后，发现衣架不再掉落，但衣服却容易从衣架 上掉落，于是在衣架的两端拉架夹子，或者使 其两端向上弯曲） 设计的方案的改进 设计方案的功能拓展（智能马桶为例） 设计方案的跨越式发展（如在衣架的活动挂钩 上设计芯片，使其自动开启和闭合） 设计方案的其他重大变革（隧道改桥梁、公路 大桥改为公铁两用大桥） 设计方案的拓展 经过以上四个过程的努力，我们就可以完成一个完整的优秀的方案设计，然后即可 投入生产。 方案的改进与拓展 1.设计方案的改进 2.设计方案的拓展 使用的期间 试用期间 制作阶段 设计方案的其他重大变革 设计方案的跨越式发展 设计方案的功能拓展 方案的改进与拓展 在制作阶段，备料、加工、安装和调试等环节，如果发现原方案存在缺陷或者不足，应加以改进。 1.设计方案的改进 制作期间 方案的改进与拓展 在试用期间，产品的功能发挥、技术指标的稳定性、环境的适应性等都将受到考验，某些潜在问题会显露出来，需要通过改进方案来解决。 1.设计方案的改进 试用阶段 方案的改进与拓展 在产品使用的期间，由于条件、环境发生改变，也需要对原方案进行改进。如有些城市提出广告灯箱要使用LED灯，严禁使用耗能大的广告灯箱等。 1.设计方案的改进 使用的期间 方案的改进与拓展 功能拓展是指在原设计方案的主要功能不变的前提下增加新的功能。这种新功能与原方案的主功能无论在类别上，还是在原理上都有着很大的区别。例如，一个简单的抽水马桶，原来只有用于大小便的功能。在此基础上，设计人员拓展了按摩功能、自动清洗功能、坐垫加热功能、坐垫纸自动更换功能等。 2.设计方案的拓展 设计方案的功能拓展 方案的改进与拓展 跨越式发展是指设计产品升级换代式的发展。这种发展，无论形式还是内容都发生了根本的变化。例如手工控制变换为电子控制、计算机控制等。 2.设计方案的拓展 设计方案的跨越式发展 方案的改进与拓展 设计方案在执行过程中，遇到重大社会变革、重大灾难等情况，要求对原方案进行重大的改革。例如，第二次世界大战令苏联的拖拉机厂变为坦克厂。 2.设计方案的拓展 设计方案的其他重大变革 05 本章小结 本章小结 06 课堂练习 课堂练习 1、设计的构思阶段不需要分析的因素是：（ ） A.产品 B.设计者 C.使用环境 D.使用者 B 2、设计方案要包含的信息有( ) A.设计说明书 B.设计图纸 C.成本估算 D.以上都是 D 3、下列属于设计方案的跨越式发展的是（ ） A. 木质门栓锁 -> 金属门栓锁 B. 数字密码锁 -> 指纹密码锁 C. 数字密码锁 -> NFC门禁锁 D. 机械弹子锁 -> NFC门禁锁 D A. 手工控制->手工控制 B. 电子控制->电子控制 C. 电子控制->电子控制 D. 手工控制->电子控制 方案的跨越式拓展： 设计产品升级换代的发展，无论形式和内容都发生了根本变化 37 4、在设计方案的功能拓展中，可以不在原方案的主要功能不变的前提下，增加新的功能。（ ） 5、设计方案的改进包括_________、_________、__________。 6、在设计方案的改进中，技术指标参数的稳定性测试是____________ 。 7、设计方案的拓展包括_________，___________，_____________。 课堂练习 试用阶段 制作阶段 使用阶段 × 试用阶段 功能拓展 跨越式发展 其他重大改革 38 $