第三節(jié)設(shè)計(jì)是技術(shù)的關(guān)鍵

第三節(jié)設(shè)計(jì)是技術(shù)的關(guān)鍵第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三學(xué)習(xí)目標(biāo)理解技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系。能分析設(shè)計(jì)在技術(shù)發(fā)明與技術(shù)革新中的作用。理解技術(shù)活動(dòng)往往需要綜合運(yùn)用多種知識(shí)。第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三1、什么是設(shè)計(jì)？在正式做某項(xiàng)工作之前，根據(jù)一定的目的要求，預(yù)先制定方法、圖樣等2、設(shè)計(jì)有哪些種類？第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)：側(cè)重于功能、結(jié)構(gòu)、材料程序、工藝等藝術(shù)設(shè)計(jì)：側(cè)重于欣賞、審美，強(qiáng)調(diào)感覺的需要工業(yè)設(shè)計(jì)：包括外觀、概念、平面景觀設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三總結(jié)：設(shè)計(jì)是技術(shù)創(chuàng)新的重要途徑。請(qǐng)閱讀書本16頁，并思考萊特兄弟是通過怎樣的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)“飛機(jī)”的平衡的？第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三1、有計(jì)劃、有步驟的設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新的來源：2、偶然的發(fā)現(xiàn)X射線青霉素第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三1、倫琴射線(x射線)

19世紀(jì)，許多科學(xué)家都對(duì)電子撞擊金屬物體后產(chǎn)生的射線非常著迷。然而，真正發(fā)現(xiàn)倫琴射線的是德國(guó)科學(xué)家威廉-倫琴，時(shí)間是1895年。他當(dāng)時(shí)曾使用多種物體來研究這種射線，當(dāng)他在更換所使用的實(shí)驗(yàn)器材時(shí)卻偶然發(fā)現(xiàn)自己手骨在墻壁上留下了投影。最終，他確信這是一種具有很強(qiáng)穿透性的射線。第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三2、青霉素

蘇格蘭科學(xué)家亞歷山大-弗萊明原來從事流感研究工作。1928年9月的下午，弗萊明像往常一樣來到了實(shí)驗(yàn)室。在他的實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)了一些葡萄球菌--一種引起傳染性皮膚病和膿腫的常見細(xì)菌。一次非常偶然的機(jī)會(huì)，由于疏忽而忘記為一個(gè)盛有葡萄球菌的培植盤子蓋上蓋子，結(jié)果他發(fā)現(xiàn)盤子中生長(zhǎng)出的青色霉菌將周圍的葡萄球菌全部殺死。后來，弗萊明還曾風(fēng)趣地說，這一發(fā)現(xiàn)要?dú)w功于他的粗心大意。第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三請(qǐng)看下面的視頻,并思考:在”神州五號(hào)飛船”中用到了什么知識(shí).第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三雜交水稻技術(shù)袁隆平是世界著名的水稻育種專家,具有全面、深厚的農(nóng)業(yè)科學(xué)知識(shí)。1973年,袁隆平和他的助手終于成功地實(shí)現(xiàn)了水稻的三系配套,使水稻的產(chǎn)量提高了20%。這一成果轟動(dòng)了世界。

雜交水稻技術(shù)是植物學(xué)、作物育種學(xué)、作物栽培學(xué)、土壤肥料學(xué)、植物保護(hù)學(xué)等諸多學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用。這說明技術(shù)具有很強(qiáng)的綜合性。

第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三總結(jié):

任何技術(shù)都不可避免地涉及各種知識(shí)領(lǐng)域,凝結(jié)著各種知識(shí)的精華。

技術(shù)具有跨學(xué)科的性質(zhì)，綜合性是技術(shù)的內(nèi)在特性。一般地，每一項(xiàng)技術(shù)都需要綜合運(yùn)用多個(gè)學(xué)科、多方面的知識(shí)，技術(shù)是綜合知識(shí)的結(jié)晶。

第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三請(qǐng)看視頻:”前蘇聯(lián)與俄羅斯的載人航天的發(fā)展歷程”,并思考他們的航天技術(shù)經(jīng)歷了哪些發(fā)展?技術(shù)需要不斷改進(jìn)!第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三設(shè)計(jì)需要不斷改進(jìn)第一輛汽車的專利證書第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三1923年,美國(guó)福特車1903年,福特A型車第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三1949年,美國(guó)福特V8型小客車1949年,美國(guó)福特V8型小客車第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三現(xiàn)代美國(guó)福特小客車第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三目前，有關(guān)納米技術(shù)應(yīng)用的研究開發(fā)主要集中在六大方面：一、納米制造工藝與結(jié)構(gòu)材料

這是納米技術(shù)目前最大的應(yīng)用領(lǐng)域。不少公司正在加緊在這一前沿領(lǐng)域的研發(fā)：如量子范圍公司開發(fā)出納米金屬粉體用于燃料電池、氫能電池、空氣轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；達(dá)拉斯與普林斯頓大學(xué)的科研小組研制的單壁碳納米管，可用作在記憶的設(shè)備和耐用電子管方面需要的磁性納米結(jié)構(gòu)材料。最近的納米聲學(xué)工程研究產(chǎn)生了一種金屬橡膠，它既有橡膠的彎曲和伸展特性，又有固體金屬的導(dǎo)電性。

第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三特殊技術(shù)介紹

納米技術(shù)是指加工尺度達(dá)到納米級(jí)的制造技術(shù)，其基本思想是在納米尺寸范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然，直接操縱單個(gè)原子、分子或原子團(tuán)、分子團(tuán)，精確地排布原子結(jié)構(gòu)。

納米技術(shù)所研究的領(lǐng)域是人類過去很少涉及的非宏觀、非微觀的中間領(lǐng)域，開辟了人類認(rèn)識(shí)世界的新層次。納米及納米技術(shù)已不僅僅是一個(gè)空間尺度概念，而且代表了一種新興的產(chǎn)業(yè)。由納米技術(shù)制造出納米材料和納米級(jí)的裝置，具有廣闊的應(yīng)用前景。而且，采用納米技術(shù)制成的納米材料在物質(zhì)特性方面會(huì)發(fā)生變化，從而具備普通材料所沒有的優(yōu)異性能。第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三二、納米在食品與農(nóng)業(yè)應(yīng)用

一些大型食品加工聯(lián)合體，如丹麥的夫里斯蘭食品公司投入巨資，研究利用納米技術(shù)控制奶酪用面粉的發(fā)酵過程；挪威技術(shù)研究所正在試驗(yàn)在食品的包裝材料中添加納米顆粒，以提高食品保鮮的時(shí)間和質(zhì)量。第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三三、納米電子材料與計(jì)算設(shè)備

碳納米管能被用于合成不易變形的、高運(yùn)算速度的、高密度的記憶材料及其元器件，這種材料電子元器件不僅能抗輻射，而且耗能很少，它提供更好的計(jì)算平臺(tái)，顯著地增加計(jì)算設(shè)備的能力，特別是應(yīng)用于未來便攜式的計(jì)算設(shè)備。據(jù)《納米市場(chǎng)》雜志預(yù)測(cè)，納米電子元器件的市場(chǎng)份額2007年將達(dá)到108億美元。第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三四、納米在衛(wèi)生健康領(lǐng)域應(yīng)用

根據(jù)著名的Freedonia組織的資料，美國(guó)對(duì)應(yīng)用納米技術(shù)的醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)品需求每年遞增50%，在2009年將會(huì)達(dá)到65億美元。比較有代表性的開發(fā)項(xiàng)目包括：量子點(diǎn)公司正在開發(fā)臨床用的半導(dǎo)體納米催化劑，它幫助醫(yī)生用肉眼觀察癌癥圖像，便于發(fā)現(xiàn)早期的癌細(xì)胞；羅格斯特制藥公司Eco-Tru公司等正在分別開發(fā)利用納米技術(shù)遏制傳染病的新方法。第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三五、納米在能源領(lǐng)域的應(yīng)用

納米技術(shù)增加氫能作為石油替代燃料的可行性。氫能大規(guī)模應(yīng)用正受到液態(tài)氫存儲(chǔ)問題的制約。目前，液態(tài)氫只能被存儲(chǔ)幾天時(shí)間。為解決氫儲(chǔ)存的難題，美國(guó)能源部有關(guān)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正在研發(fā)利用碳納米過濾材料從氨水中提取氫的新工藝，以便未來以氨水形式更容易、更方便地存儲(chǔ)和運(yùn)輸液態(tài)氫。與此同時(shí)，科學(xué)家也在利用納米技術(shù)研制光伏電池以及能效比目前強(qiáng)100倍的太陽能電池板。

第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三六、消費(fèi)品方面出現(xiàn)納米新點(diǎn)子

據(jù)說，日本東芝公司利用納米技術(shù)正在開發(fā)能自動(dòng)除異味的冰箱。一家名為納米紡織品的公司正在研發(fā)能自動(dòng)除污和防滲漏的服裝面料。有關(guān)納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)最新的預(yù)測(cè)認(rèn)為，到2015年，納米技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)總體將超過10000億，其中納米結(jié)構(gòu)材料市場(chǎng)將達(dá)到3400億美元，電子與信息有關(guān)的納米微設(shè)備將達(dá)到6000億美元，納米生物制藥行業(yè)將達(dá)到1800億美元。第23頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三椅子穩(wěn)固花紋舒適木質(zhì)粘合外觀……試一試：（美學(xué)）（工程心理學(xué)）（力學(xué)）（化學(xué)）（材料學(xué)）（美學(xué)）第24頁，共26頁，2023年，2月20日，星期三(教師評(píng)析)

技術(shù)是設(shè)計(jì)的平臺(tái)，技術(shù)更新為設(shè)計(jì)提供了更為廣闊的空間,技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)設(shè)計(jì)思維和手段的發(fā)展。設(shè)計(jì)與技術(shù)的關(guān)系越來越密切,所以設(shè)計(jì)是技術(shù)的關(guān)鍵.要真正掌握好技術(shù)的設(shè)計(jì),還必須掌握好相關(guān)的各門學(xué)科的知識(shí).如汽車的改進(jìn)各種性能、不斷增加先進(jìn)功能.同時(shí)還需要用到燃燒學(xué)、機(jī)械學(xué)和力學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科知