設(shè)計(jì)的基本方法和基礎(chǔ)知識(shí)2課件

§2.2設(shè)計(jì)的基本方法和基礎(chǔ)知識(shí)一、技術(shù)設(shè)計(jì)的種類(lèi)技術(shù)設(shè)計(jì)的種類(lèi)原創(chuàng)性設(shè)計(jì)改進(jìn)性設(shè)計(jì)綜合（組合）性設(shè)計(jì)1、原創(chuàng)性設(shè)計(jì)

為了打開(kāi)紅酒瓶塞的軟木塞，設(shè)計(jì)的螺旋狀開(kāi)瓶器。這種最初的設(shè)計(jì)屬于原創(chuàng)性設(shè)計(jì),又稱(chēng)為開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)

想一想這種開(kāi)瓶器存在哪些不足?如何改進(jìn)?在總的方案原理變化不大的情況下，對(duì)已有的設(shè)計(jì)進(jìn)行局部的變更改進(jìn)，使其更加合理、完善，或滿足某些特定的需要,這種設(shè)計(jì)叫改進(jìn)性設(shè)計(jì)。3、綜合（組合）性設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)有的技術(shù)及原理重新進(jìn)行組合，使其系統(tǒng)化、綜合化、產(chǎn)生新的優(yōu)點(diǎn)、特色，創(chuàng)造出新的功能設(shè)計(jì)方法叫做綜合（組合）設(shè)計(jì)。幾種開(kāi)瓶器的綜合性設(shè)計(jì)

綜合(組合)性設(shè)計(jì)外形組合性能組合功能組合模塊組合原理組合系統(tǒng)組合外形組合設(shè)計(jì)

多功能螺絲刀性能組合設(shè)計(jì)

通信光纜原理組合設(shè)計(jì)

功能組合設(shè)計(jì)

文藝晚會(huì)的表演由每一場(chǎng)文藝節(jié)目模塊組合而成家具、電器的擺放、裝潢設(shè)計(jì)也是一種組合設(shè)計(jì)模塊組合設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的組合設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的組合設(shè)計(jì)而成。神舟六號(hào)飛船由發(fā)射系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、航天員系統(tǒng)、飛船本身系統(tǒng)和回收系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。汽車(chē)也可以看作系統(tǒng)的組合設(shè)計(jì)

A技術(shù)設(shè)計(jì)的原則二、技術(shù)設(shè)計(jì)的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)

科學(xué)性原則創(chuàng)新性原則需要性和實(shí)用性原則經(jīng)濟(jì)性原則最優(yōu)化原則可靠性原則安全性原則工程心理學(xué)和生理學(xué)原則法律道德規(guī)范原則通用性標(biāo)準(zhǔn)性原則時(shí)效性原則可持續(xù)發(fā)展原則1、科學(xué)性原則：設(shè)計(jì)必須遵從科學(xué)的原理，按照大自然的規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則設(shè)計(jì)是不會(huì)成功的。想一想：永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)是否遵從了科學(xué)性原則？

2、創(chuàng)新性原則：設(shè)計(jì)只有不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能具有新的生命力。一個(gè)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以在原理運(yùn)用功能、結(jié)構(gòu)、指標(biāo)、外觀等方面進(jìn)行創(chuàng)新，也可以在安全，可靠耐用，有利于節(jié)能、環(huán)保創(chuàng)造優(yōu)良性?xún)r(jià)比，有利于使用者身心健康、舒服、快捷、方便等方面進(jìn)行創(chuàng)新等。例如：電視機(jī)從誕生以來(lái)，在新材料、新器件、新技術(shù)、外觀、節(jié)能等方面進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。3、需要性和實(shí)用性原則－－要把解決存在的問(wèn)題，滿足用戶(hù)的需要作為設(shè)計(jì)的一個(gè)原則，不要設(shè)計(jì)用戶(hù)不歡迎甚至反對(duì)的產(chǎn)品。

男士車(chē)女士車(chē)對(duì)比：（1）以前的靠按鈕或旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)或調(diào)臺(tái)的的傳統(tǒng)電視機(jī)為什么會(huì)逐漸被淘汰，出現(xiàn)了現(xiàn)在比較高級(jí)的遙控電視機(jī)？（2）以前的手機(jī)體積比較大，重量也比較大，而且功能也比較單一，現(xiàn)在的手機(jī)體積、質(zhì)量小，而且功能也月來(lái)越來(lái)越多，用處也越來(lái)越大。為什么會(huì)出現(xiàn)這種狀況？4、經(jīng)濟(jì)性原則設(shè)計(jì)中的經(jīng)濟(jì)原則是指以最低的費(fèi)用取得最佳效果。

在材料方面講究經(jīng)濟(jì)原則

在運(yùn)輸成本方面講究經(jīng)濟(jì)原則

經(jīng)濟(jì)性原則－－在設(shè)計(jì)中，要考慮用戶(hù)的經(jīng)濟(jì)條件，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，力求用最少的成本，設(shè)計(jì)出滿足用戶(hù)要求的產(chǎn)品。

應(yīng)從哪些方面著手降低成本，體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)原則?議一議：材料（合理使用質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、能優(yōu)化產(chǎn)品品質(zhì)的原材料）、技術(shù)、管理、工藝（加工方法）、包裝、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)等等。

性?xún)r(jià)比，全稱(chēng)是性能價(jià)格比，是一個(gè)性能與價(jià)格之間的比例關(guān)系，具體公式：性?xún)r(jià)比=性能/價(jià)格。所以，大家購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品時(shí)，都會(huì)選擇性?xún)r(jià)比高的產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)。但是，產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比應(yīng)該建立在同一的性能基礎(chǔ)上，也就是說(shuō)，如果沒(méi)有一個(gè)相同的性能比較基礎(chǔ)，得出的性?xún)r(jià)比是沒(méi)有意義的。小資料：提高功能成本比的方法：①功能不變，降低成本。②價(jià)格不便，增加功能。③增加功能，降低成本。廚用剪刀怎樣實(shí)現(xiàn)價(jià)值優(yōu)化

5、最優(yōu)化原則－－所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目在功能、技術(shù)上盡可能是目前（并可能在一段時(shí)間內(nèi)）是最合理的。

最優(yōu)化不一定是最先進(jìn)，但一定是最合理

最優(yōu)化原則設(shè)計(jì)要貫徹”系統(tǒng)化”和優(yōu)化的思想。這一原則要求在研究解決問(wèn)題是，統(tǒng)籌兼顧，大力協(xié)同，多中擇優(yōu)，采用時(shí)間、空間、程序、主體、客體等方面的峰值佳點(diǎn)，本著“多利相衡取其重，多害相衡取其輕”的精神進(jìn)行綜合優(yōu)化和系統(tǒng)篩選。

坦克機(jī)動(dòng)性不及汽車(chē)，火力不如遠(yuǎn)程大炮，防護(hù)不如堡壘，但卻當(dāng)之無(wú)愧成為“陸戰(zhàn)之王”。6、可靠性和安全性原則問(wèn)題：（1）為什么小孩子的玩具都沒(méi)有鋒利的棱角和尖的的局部形狀？（2）為什么現(xiàn)在的轎車(chē)都配備安全氣囊？（3）為什么很多家電產(chǎn)品上都要求必須通過(guò)“CCC”認(rèn)證？（CCC認(rèn)證即是“中國(guó)強(qiáng)制認(rèn)證”，其英文名稱(chēng)為“ChinaCompulsoryCertification”，縮寫(xiě)為CCC。CCC認(rèn)證對(duì)涉及到的產(chǎn)品執(zhí)行國(guó)家強(qiáng)制的安全認(rèn)證。）－－設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目應(yīng)在規(guī)定使用時(shí)間內(nèi)，能可靠安全的工作，能適應(yīng)規(guī)定的條件和環(huán)境，不會(huì)發(fā)生故障和事故。

電熱水瓶熱得快7、工程心理學(xué)和生理學(xué)原則－－設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目必須滿足人類(lèi)心理的需求，要美觀、舒適、使用方便，是使用者和產(chǎn)品之間建立最協(xié)調(diào)的關(guān)系。又稱(chēng)“人類(lèi)工效學(xué)原則”。

普通雨傘方便時(shí)尚的折疊傘8、法律、道德規(guī)范原則－－技術(shù)設(shè)計(jì)要遵守有關(guān)的法律、制度、規(guī)范，不允許有違反、違規(guī)行為。

目前流行的LED“免電燈”，用的是電話線的余電，電費(fèi)由電信部門(mén)負(fù)擔(dān)，廠家這一技術(shù)創(chuàng)新符合法律規(guī)范原則嗎？

“免電燈”侵害了電信部門(mén)的合法權(quán)益,也侵犯了用戶(hù)正常使用通信業(yè)務(wù)的權(quán)益設(shè)計(jì)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)竊取他人銀行卡密碼的木馬程序9、通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則

－－產(chǎn)品設(shè)計(jì)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)件，這樣，產(chǎn)品通用，維護(hù)方便，擁有更廣闊的市場(chǎng)。你知道火車(chē)為什么能安全地運(yùn)行在鐵軌上嗎？

一個(gè)重要因素是鐵軌都是按照嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的。鐵路的鋪設(shè)、火車(chē)的車(chē)輪間距離都有嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，否則火車(chē)就無(wú)法在鐵軌上運(yùn)行。各行各業(yè)都可能有一些設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)范，這些規(guī)范往往是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及科學(xué)理論的總結(jié)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)必須遵循。小資料：各行各業(yè)還有一些標(biāo)準(zhǔn)化的零部件，稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)件。例如機(jī)械行業(yè)的螺釘、螺母、銷(xiāo)釘，電子行業(yè)的一些電子元器件等，都是常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)件。

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)插頭歐洲標(biāo)準(zhǔn)插頭你能辨認(rèn)這些標(biāo)志嗎？小資料：10、時(shí)效性原則－－必須按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)規(guī)定的截至日期完成設(shè)計(jì)任務(wù)，避免使產(chǎn)品制造出來(lái)后成為過(guò)時(shí)的東西。分析課本P45例1，說(shuō)明設(shè)計(jì)失敗的原因。

(1)違反了時(shí)效性原則，沒(méi)有在規(guī)定的6個(gè)月期限交貨，而是8個(gè)月才交貨；(2)還違反了時(shí)效性原則的第二個(gè)內(nèi)容“不應(yīng)該使產(chǎn)品制造出來(lái)后成為過(guò)時(shí)的東西”。因?yàn)?個(gè)月后已經(jīng)有另一研究所同時(shí)研制出性能相同，價(jià)格更便宜的產(chǎn)品。所以A研究所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品成為過(guò)時(shí)的產(chǎn)品。9.可持續(xù)發(fā)展原則可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)原則，就是要克服傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不足，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品既能滿足產(chǎn)品功能的要求，又能滿足適應(yīng)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的需求?；舅枷胧?，在設(shè)計(jì)階段將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納人設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境保護(hù)作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)。

可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)原則包括以下主要內(nèi)容：⒈設(shè)計(jì)過(guò)程的每一個(gè)決策充分考慮盡量減少對(duì)環(huán)境的破壞。⒉盡可能減少原料和自然資源的使用，減輕各種技術(shù)、工藝對(duì)環(huán)境的污染。⒊在設(shè)計(jì)過(guò)程中最大限度地減小產(chǎn)品重量和體積，精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)；在生產(chǎn)中減少消耗；在流通中降低成本；在消費(fèi)中減少污染。⒋改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使用過(guò)的產(chǎn)品廢棄物中尚有利用價(jià)值的資源或部件便于回收，減少?gòu)U棄物的垃圾量。下列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，為什么符合可持續(xù)發(fā)展原則？

議一議：光電池可降解的餐盒1、試分析以下舉措分別主要考慮到了哪些原則？⑴西藏自治區(qū)政府決定關(guān)閉三個(gè)火力發(fā)電站代之以?xún)蓚€(gè)水利發(fā)電站、兩個(gè)地?zé)岚l(fā)電站和一個(gè)風(fēng)力發(fā)電站。以上措施主要遵循哪一原則？⑵F1邁凱輪被控竊取法拉利賽車(chē)的絕密技術(shù)，用以調(diào)校賽車(chē)動(dòng)力提升賽車(chē)性能，邁凱輪此舉違反了技術(shù)設(shè)計(jì)中的哪一原則？⑶海爾電熱水器上加裝隔電墻以下是一則網(wǎng)絡(luò)幽默，雖然稍顯荒誕不經(jīng)，但是你是否從里面悟出點(diǎn)什么道理？軍委主席：成吉思汗

國(guó)務(wù)院總理：諸葛亮

外交部長(zhǎng)：周恩來(lái)

衛(wèi)生部長(zhǎng)：華佗

公安部長(zhǎng)：展昭

最高人民法院院長(zhǎng)：包拯國(guó)家禁毒署署長(zhǎng)：林則徐

教育部長(zhǎng)：孔子這樣的人員配置，遵循了哪一原則？（4）英國(guó)奧索假肢公司研制和發(fā)明了智能仿生假肢，其仿生足內(nèi)裝有傳感器，由于這種智能感應(yīng)，“本體”的使用者可以更輕松自然地站立或坐下，步態(tài)也更加平衡矯健。以上設(shè)計(jì)主要考慮了哪些原則？

遠(yuǎn)望5號(hào)解決船舶穩(wěn)性的方法在船體上前后各裝兩個(gè)減搖鰭，把十幾度的搖擺減少到5度。2.在雷達(dá)基座上安裝相關(guān)設(shè)備，進(jìn)而把5度的搖擺減少到1度。3.在天線上安裝相關(guān)設(shè)備，把1度的搖擺減少到幾秒。

三級(jí)減搖措施，就使主測(cè)量船在6級(jí)海浪下達(dá)到了陸地標(biāo)準(zhǔn)，可以在12級(jí)臺(tái)風(fēng)中昂首挺立。以上措施主要考慮設(shè)備的哪一因素？技術(shù)設(shè)計(jì)的原則:科學(xué)性原則創(chuàng)新性原則需要性原則經(jīng)濟(jì)性原則最優(yōu)化原則可靠性原則安全性原則工程心理學(xué)和生理學(xué)原則法律規(guī)范原則通用性標(biāo)準(zhǔn)性原則時(shí)效性原則可持續(xù)發(fā)展原則小結(jié)：這些原則之間是怎樣的一種關(guān)系？這些原則是獨(dú)立存在的嗎？之些原則能同時(shí)遵守嗎？實(shí)際運(yùn)用中，各個(gè)原則并不是獨(dú)立的，它們之間有著相互聯(lián)系，相互制約、相互影響的關(guān)系。這些原則可以同時(shí)遵守，但側(cè)重點(diǎn)會(huì)有所不同。在運(yùn)用中既要綜合考慮，又要分清主次。

設(shè)計(jì)的一般原則要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)中要考慮到人文因素和要機(jī)關(guān)系，要樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)要具有對(duì)人、社會(huì)、環(huán)境的責(zé)任感。B技術(shù)設(shè)計(jì)的一些方法七種方法：常規(guī)設(shè)計(jì)法系統(tǒng)設(shè)計(jì)法功能設(shè)計(jì)法工效學(xué)設(shè)計(jì)法可靠性設(shè)計(jì)法最優(yōu)化設(shè)計(jì)法計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法CAD（ComputerAdiedDesign）借鑒法應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法技術(shù)（或工程）實(shí)驗(yàn)法保證系統(tǒng)各個(gè)部分的協(xié)調(diào)工作基本功能和輔助功能考慮人的生理和心理特征，能做到安全、方便、舒適、美觀的設(shè)計(jì)目標(biāo)抗熱、抗震、抗干擾，適應(yīng)環(huán)境，預(yù)備“余量”設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)進(jìn)行的過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)選擇利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)或仿真，可以用最快的速度獲得效果。例如：城市交通例如：橫跨一條江河的交通：輪渡、橋梁、隧道C人機(jī)關(guān)系概念:人機(jī)關(guān)系是指人與”機(jī)器設(shè)備”及所使用的”一切物品”之間的關(guān)系,包括使用時(shí)與所在的環(huán)境之間的關(guān)系.目的:是為了在設(shè)計(jì)產(chǎn)品和實(shí)施某個(gè)項(xiàng)目時(shí),實(shí)現(xiàn)快速高效,讓人感到方便,舒適,同時(shí)保證健康和安全.

在具體的設(shè)計(jì)中,這里的”人”往往是指大多數(shù)人的情況,同時(shí),我們也盡可能考慮到特殊人的特殊需要,必要時(shí)專(zhuān)門(mén)為他們進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì).在人處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或環(huán)境有可能變遷時(shí),我們的設(shè)計(jì)還要用”動(dòng)態(tài)”的角度來(lái)展開(kāi),以實(shí)現(xiàn)最合理、最長(zhǎng)久的優(yōu)良效果.C設(shè)計(jì)的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部頒標(biāo)準(zhǔn)案例：我國(guó)家用吸油煙機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)：《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)吸油煙機(jī)GB/T17713-1999》其內(nèi)容包括：

適用范圍、引用標(biāo)準(zhǔn)、術(shù)語(yǔ)、產(chǎn)品分類(lèi)、技術(shù)要求（環(huán)境條件、安全性能、噪音、調(diào)速、照明、結(jié)構(gòu)要求、外觀等）