2.3 设计的一般过程(3)课件-2025-2026学年苏教版高中通用技术必修一

镇雄长风中学 杨鹏 技术与设计 1 2.3 设计的一般过程 2.3.3 制作模型或原型 第二章 技术世界中的设计 进入情景 《天工开物》记载：“凡铁钟模不重费油蜡者，先埏土作外模，剖破两边形或为两截，以子口串合，翻刻书文于其上。内模缩小分寸，空其中体，精算而就。外模刻文后，以牛油滑之，使他日器无粘烂。然后盖上，混合其缝而受铸焉。巨磬、云板，法皆仿此。” 明朝永乐二十一年（1423年）铸造的重达14吨的云南省现存古代最大的一口铜钟（ 现存于云南省昆明市金殿公园内）。 必修一：技术与设计（GT） 进入情景 《天工开物》记载：“凡铁钟模不重费油蜡者，先埏土作外模，剖破两边形或为两截，以子口串合，翻刻书文于其上。内模缩小分寸，空其中体，精算而就。外模刻文后，以牛油滑之，使他日器无粘烂。然后盖上，混合其缝而受铸焉。巨磬、云板，法皆仿此。” 必修一：技术与设计（GT） 制作模型或原型 探寻生产生活中的模型或原型 用一句话总结”模拟人”的特点： 与人相似 2.3 设计的一般过程 “神舟三号”中的“模拟人”有什么特征？ 为什么要进行“模拟人”实验？ “神舟三号”飞船中的“模拟人” “神舟”飞船是我国为载人航天计划自行研究的载人宇宙飞船系统。从1999年11月“神舟一号”首次飞行成功，到2016年10月“神舟十一号”第六次载人飞行成功，其间经历了一系列的技术实验。其中，2002年4月“神舟三号”飞船的发射是我国首次完成全模拟载人状态下的飞行试验。 “神舟三号”是无人飞船，可船舱李却安放着几乎可以以假乱真的拟人载荷设备----“模拟人”。该“模拟人”包括人体代谢模拟装置，拟人生理信号设备和航天员形态、结构、质量基本一致的“形体假人”。 “神舟三号”飞船的成功发射和返回，迈出了最终实现载人飞行的重要一步。2011年的“神舟八号”也带着“模拟人”上天，但重点是完成自动空间交会对接任务。 讨论 “神舟三号”飞船中的“模拟人” “神舟四号”飞船中的“模拟人” 必修一：技术与设计（GT） 2.3 设计的一般过程 2003年10月15日北京时间9时，杨利伟乘长征二号F火箭运载的神舟五号飞船首次进入太空，在轨运行21小时23分钟，绕地球14圈后于次日6时23分安全着陆内蒙古中部。‌ 必修一：技术与设计（GT） 探寻生产生活中的模型或原型 生产或生活中的模型、原型 延禧宫，是明清中国宫殿建筑，属于紫禁城内廷东六宫之一，位于故宫博物院（北门）附近。  延禧宫始建于明永乐十八年（1420年），初名“长寿宫”。 明嘉靖十四年（1535年），改称“延祺宫”。 清康熙二十五年（1686年），重修延祺宫，更名为“延禧宫”，意为迎福请喜之意。   清宣统元年（1909年），隆裕太后下懿旨在延禧宫建一座3层西洋式的建筑水殿。水殿四周浚池，引玉泉山水环绕。主楼每层9间，底层四面当中各开一门，四周环以围廊。楼之四角各接3层六角亭1座，底层各开两门，分别与主楼和回廊相通。因国库空虚，水晶宫直至清宣统三年（1911年）冬尚未完工，后被迫停建。 2019年3月2日，故宫博物院宣布，延禧宫区域建筑将启动研究性保护和修缮。 紫禁城的延禧宫原与东六宫其它五宫格局相同，为前后两进院，前院正殿5间，黄琉璃瓦歇山顶。殿前有东西配殿各3间。后院正殿5间，亦有东西配殿各3间，均为黄琉璃瓦硬山顶。 作为故宫中为数不多的钢结构西洋建筑之一，延禧宫为研究当时的历史和建筑风格提供了宝贵的史料。 1 2.3 设计的一般过程 清代延禧宫烫样 烂尾延禧宫 延禧宫 故宫平面图 必修一：技术与设计（GT） 延禧宫，是明清中国宫殿建筑，属于紫禁城内廷东六宫之一，位于故宫博物院（北门）附近。  延禧宫始建于明永乐十八年（1420年），初名“长寿宫”。 明嘉靖十四年（1535年），改称“延祺宫”。 清康熙二十五年（1686年），重修延祺宫，更名为“延禧宫”，意为迎福请喜之意。   清宣统元年（1909年），隆裕太后下懿旨在延禧宫建一座3层西洋式的建筑水殿。水殿四周浚池，引玉泉山水环绕。主楼每层9间，底层四面当中各开一门，四周环以围廊。楼之四角各接3层六角亭1座，底层各开两门，分别与主楼和回廊相通。因国库空虚，水晶宫直至清宣统三年（1911年）冬尚未完工，后被迫停建。 2019年3月2日，故宫博物院宣布，延禧宫区域建筑将启动研究性保护和修缮。 紫禁城的延禧宫原与东六宫其它五宫格局相同，为前后两进院，前院正殿5间，黄琉璃瓦歇山顶。殿前有东西配殿各3间。后院正殿5间，亦有东西配殿各3间，均为黄琉璃瓦硬山顶。 作为故宫中为数不多的钢结构西洋建筑之一，延禧宫为研究当时的历史和建筑风格提供了宝贵的史料。 2.3 设计的一般过程 清代延禧宫烫样 烂尾延禧宫 延禧宫 故宫平面图 《阅微草堂笔记》原名《阅微笔记》，是清朝翰林院庶吉士出身的纪昀于乾隆五十四年（公元1789年）至嘉庆三年（公元1798年）间以笔记形式所编写成的文言短篇志怪小说。嘉庆五年（1800年）由纪昀门人盛时彦将这五种笔记合为一编，盛氏说：“又请先生检视一过，然后摹印。“ 延 禧 令 妃 孝仪纯皇后魏佳氏（1727年10月23日－1775年2月28日），乾隆十年（1745年）入宫，乾隆帝的第三位皇后，嘉庆帝生母。 必修一：技术与设计（GT） 生产或生活中的模型 探寻生产生活中的模型或原型 模型：模型是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或者其他特征制成的与实物相似的一种物体。 1 歼20S（双座型） 第55届巴黎航展展出直20多用途直升机 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 生产或生活中的模型 探寻生产生活中的模型或原型 模型制作是产品设计中不可或缺的环节。 模型制作不仅仅是体现设计思想体现的过程，也是发展构思的创造性过程。由于模型有制作成本低，便于修改等优点，设计者一般通过模型来呈现产品设计方案。 北宋开宝九年（976年）创立的岳麓书院模型 1 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 探寻生产生活中的模型或原型 生产或生活中的模型、原型 1 国产第五代战机歼20 歼-20（英文：Chengdu J-20，绰号：威龙，代号：Fire Fang），是中国自主研制的隐形第五代制空战斗机，也是最新一代双发重型隐形战斗机，担负中国空军未来对空、对海的主权维护任务。 该战斗机具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力 ，机长20.3米，机宽12.88米，机高4.45米，最大飞行速度2.5马赫，最大飞行高度2万米，可乘坐1人。 2011年1月11日，歼-20战斗机于成都首飞。2016年11月1日，在第十一届珠海航展上公开飞行展示。2017年3月9日，正式进入中国空军序列；7月，参加庆祝中国人民解放军建军90周年阅兵。2018年2月9日，列装空军作战部队。2019年10月13日，列装中国人民解放军空军王牌部队。2021年6月18日，列装人民空军多支英雄部队 。2022年11月8日，在第十四届中国航展进行飞行表演。2023年11月23日，第十批志愿军烈士遗骸回国时，2架歼-20在中国领空为执行接运任务的运-20伴飞护航。2025年9月3日，歼-20飞机亮相纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式，接受检阅。 2.3 设计的一般过程 2011-2017年歼20原型机 必修一：技术与设计（GT） 生产或生活中的模型 探寻生产生活中的模型或原型 原型：可以是产品本身，也可以是在产品生产之前制作的与产品大小相同、使用功能一致的物体。 1 2.3 设计的一般过程 歼35原型机 歼20原型机 列装的歼20和歼35 必修一：技术与设计（GT） 生产或生活中的模型 探寻生产生活中的模型或原型 1 2.3 设计的一般过程 珠海航展上歼20进行飞行表演 福建舰上弹射起飞的歼35舰载机 必修一：技术与设计（GT） 世界七大工业奇迹之“大东方号” “大东方号”首航失败的原因是什么？ 事后设计师吸取到了什么教训？ 模型可帮助分析设计的可能性 降低风险，减少损失 大东方号是一艘在19世纪所建造的巨型游轮，设计者是伊桑巴德·金德姆·布鲁内尔，船长 211米，船宽36米，最大吃水9.2米，排水量27700吨 ，它的载客量达4000人，是当时世界上最长的船，能够装五万吨煤，需要二百多名烧煤工人日以继夜地工作以提供动力，四个蒸气引擎共产生超过8000匹马力。由于大东方号的船长为当时一般船的六倍，没有纵深那么长的船台来建造，所以采用侧面下水的横向船台建造。当1857年11月7日下水典礼那天，大东方号只侧滑行3呎距离，再也不肯滑下水，1889年废弃并拆除。 生产或生活中的模型 探寻生产生活中的模型或原型 模型可使设计对象具体化 可视、可触、可控制，体现比例、尺度、线型、色彩、材质…… 1 2.3 设计的一般过程 根本原因是一的完成图纸设计后就直接施工制造的“大东方号”轮船没有进行模型试验，二虽然集中了当时造船技术的精华，但还是造成了动力设备与庞大船体的动力需要不匹配。任何一项技术在投入生产之前都要通过模型制作，并对模型进行技术试验。只有通过对模型的制作和试验，才能使设计对象具体化；帮助分析设计的可行性。防止出现重大事故。 在设计过程中，模型具有以下两个功能： 必修一：技术与设计（GT） 【练一练】如图所示是19世纪英国设计制造的一艘庞大蒸汽船——大东方号，没有进行模型制作就直接投入生产，最终因动力不匹配，首航失败。后来参与该船设计的工程师仿造了该船模型，在水槽中进行试验，测算出真船所需的动力数据，该数据与真船的数据惊人的一致。以下对该案例中模型的功能和所用的试验方法的说法中都正确的是（ ） A、使设计对象具体化、模拟试验法 B、使设计对象具体化、强化试验法 C、帮助分析设计的可能性、优选试验法 D、帮助分析设计的可能性、模拟试验法 D 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 不同设计阶段模型的作用 探寻生产生活中的模型或原型 在设计过程中，我们要借助模型表达设计方案，并对其进行分析、调整，帮助发展构思，进行实验、改进和展示。设计中，根据设计要求有各类模型，不同模型有不同作用。 草模：用于初期阶段，可以采用立体模型展示设计思路。 2 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 不同设计阶段模型的作用 探寻生产生活中的模型或原型 在设计过程中，我们要借助模型表达设计方案，并对其进行分析、调整，帮助发展构思，进行实验、改进和展示。设计中，根据设计要求有各类模型，不同模型有不同作用。 概念模型：用于设计构思完成之后，在草模基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排，以及产品与人、环境的关系等，从整体上表示产品造型的概念。 2 建筑概念模型 2.3 设计的一般过程 15年前的宝马i8概念车 必修一：技术与设计（GT） 不同设计阶段模型的作用 探寻生产生活中的模型或原型 结构模型：用于研究产品造型与结构的关系，清晰表达产品的结构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验等。 2 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 不同设计阶段模型的作用 探寻生产生活中的模型或原型 功能模型：用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用于分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系，并在一定实验条件下用于实验。 2 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 不同设计阶段模型的作用 探寻生产生活中的模型或原型 展示模型：在结构模型的基础上采用真是材料，按照准确的尺寸，选择恰当的比例，做成的与实际产品形态高度相似的模型。为研究人机关系、结构、制造工艺、外观以及市场宣传等提供实体形象，并可以直接向设计委托方征求意见，为审核方案提供实物依据。 2 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 准备台灯制作材料和工具 制作台灯的模型或原型 在产品设计方案基本成型后，可以制作模型或原型来检验产品的造型、结构以及零部件的装配关系，并通过对立体形态的真实观察与推敲，对产品设计进行调整和修改。 制作模型一般可以分为以下几个步骤: ① 依据设计方案选择合适的材料。 ② 根据学校实践室的实际配备条件，准备适当的工具和加工设备。 ③ 按设计图样画线。 ④ 对材料进行锯割、切削等加工。 ⑤ 装配连接。 ⑥ 表面处理。 ⑦ 对产品的外观造型和色彩进行评价；对产品的结构、功能进行检测和试验，检验是否符合设计要求。 ⑧ 对设计方案进行修改，做成展示模型。 3 台灯装配 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 制作台灯的模型或原型 连接台灯电路时，需要用到电子电工工具。电子电工工具主要用于电子元器件及电路的连接、焊接、安装和测试等操作。常用的有电工刀、螺丝刀、钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电烙铁、多用电表、试电笔等。 3 工具和设备： 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 制作台灯模型或原型 制作台灯的模型或原型 材料和工具准备好后，就进入工艺制作过程。在整个制作过程中，一方面应注意选择合理的加工工艺，另一方面应注意操作过程的合理安排和安全规范。 在模型或原型制作完成之后，一般要对产品的外观进行润色，以使产品更美观，更符合人们的心理需求。 4 台灯模型制作完，大家对它是否实现了设计要求进行了对照检查: ① 线性光源，桌面照明能够覆盖较大面积。 ② 可折叠，方便收纳。 ③ LED光源，结构简单并节能。 ④ 照度可调节，健康护眼。 ⑤ 造型简洁，以铝管、塑料、竹材为主要材料。 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 小结 设计的一般过程 发现与明确问题 制定设计方案 制作模型或原型 测试、评估及优化 产品的使用和维护 不同设计 阶段模型 使设计对象具体化 帮助分析设计的可能性 草模 概念模型 功能模型 结构模型 展示模型 模型的功能 生产生活中的模型和原型 2.3 设计的一般过程 必修一：技术与设计（GT） 每一种知识都需要努力! 都需要付出，感谢你们！ Lavf57.0.100 Coded by New Bilibili Transcoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $