設(shè)計的一般過程 課件-2023-2024學(xué)年高中通用技術(shù)蘇教版（2019）必修《技術(shù)與設(shè)計1》

前情回顧：設(shè)計的基本原則相互聯(lián)系相互制約相互影響2.3設(shè)計的一般過程教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1教學(xué)目標(biāo)：體會設(shè)計的一般過程認(rèn)識設(shè)計過程的整體性，培養(yǎng)工程思維教學(xué)重點(diǎn)：掌握設(shè)計過程每一步驟的注意事項教學(xué)難點(diǎn)：理解設(shè)計過程的開放性2.3.1案例中的設(shè)計體驗巴爾干火藥桶的爆炸通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計11914年6月28日，奧匈帝國皇儲斐迪南大公與妻子索菲亞在波斯尼亞首都薩拉熱窩視察時，被塞爾維亞民族主義者加夫里若·普林西普槍殺。這一突發(fā)事件導(dǎo)致國際局勢迅速惡化。奧匈帝國于7月28日向塞爾維亞宣戰(zhàn)，第一次世界大戰(zhàn)正式爆發(fā)。巴爾干火藥桶的爆炸通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1德國與英國、法國加入戰(zhàn)爭后，西線戰(zhàn)場呈現(xiàn)一種膠著狀態(tài)，對陣雙方修筑工事，深溝眾壑，火炮齊鳴，曠日持久的塹壕戰(zhàn)嚴(yán)重?fù)p害了雙方的士氣，但誰也拿對面沒什么辦法……如何突破對方陣地？打破僵局的設(shè)計通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1步兵人數(shù)多，但攻擊、防御、機(jī)動性都差，騎兵機(jī)動強(qiáng)，防御差；炮兵火力強(qiáng)，機(jī)動差，為了滿足戰(zhàn)爭的需要，一種具有以下特征的新武器設(shè)計被提上日程：可以大批量制造火力充足，可有效打擊敵軍陣地防御厚實，能抵擋敵軍炮火機(jī)動性強(qiáng)，隨時支援各個戰(zhàn)線打破僵局的設(shè)計通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1第一次世界大戰(zhàn)前，裝有內(nèi)燃機(jī)的車輛便已投入使用，由于其動力強(qiáng)勁，可以牽引較重的物體前進(jìn)。1915年2月，英國人斯文頓提出一個建議，如果給拖拉機(jī)裝上武器，就可以翻越壕溝，突破對方的防御陣地。英國政府馬上就開始著手設(shè)計這一新式武器。打破僵局的設(shè)計通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1設(shè)計時可能遇到如下選擇：裝甲材料：鋼（性能一般但便宜）、合金鋼（性能好但成本高）底盤：輪式（油耗低、路面損害小、載重力差）、履帶式（可以翻越障礙地形、制造成本高、行走較慢）……打破僵局的設(shè)計通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計11915年9月，英國實驗坦克的原型車制造成功。其重18噸，全長5.87米，寬2.86米，高3.05米，乘員6人，采用一臺105馬力“戴姆勒”汽油發(fā)動機(jī)為動力，搭載40毫米口徑主炮和多挺7.7毫米口徑機(jī)槍。打破僵局的設(shè)計通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1由于坦克的原型車“小威利”在試驗中的反饋為舒適性差，越野性能不達(dá)標(biāo)，并未投入實戰(zhàn)。英國于1916年改進(jìn)的MarkI坦克，于1916年8月正式開始服役。在坦克投入索姆河戰(zhàn)役后，德軍士兵被這一鋼鐵巨獸嚇得四下逃竄。打破僵局的設(shè)計通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1改變戰(zhàn)爭的發(fā)明通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1此后，各國紛紛開始制造坦克，但受限于機(jī)動性，其裝甲厚度均在40mm之內(nèi)。一戰(zhàn)結(jié)束后，軍工廠將坦克前后的裝甲板由豎直改為傾斜，炮彈在擊中傾斜裝甲后，軌跡會向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致穿甲路徑變長，使得裝甲的防護(hù)系數(shù)加大，性能有了明顯的優(yōu)化。改變戰(zhàn)爭的發(fā)明通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1第二次世界大戰(zhàn)中，德國的“揮鐮行動”以阿登森林為突破口，大量裝甲部隊直沖英吉利海峽，切斷了法國南北軍隊的聯(lián)系通道。1940年6月14日德軍進(jìn)入巴黎后，法國政府隨即垮臺，坦克為主力的閃電戰(zhàn)術(shù)在兩個月之內(nèi)打垮了思想頑固、動作僵硬的英法聯(lián)軍。2.3.2設(shè)計過程的內(nèi)容體驗設(shè)計的過程通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1設(shè)計是一個有計劃的創(chuàng)新活動，有著科學(xué)合理的基本工作程序。設(shè)計的一般過程與設(shè)計的原則一樣，對設(shè)計起到了幫助作用。發(fā)現(xiàn)與明確問題通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1從本質(zhì)上說，設(shè)計是一個問題求解的過程，它從問題出發(fā)，并圍繞問題展開各項活動。因此，設(shè)計必須從調(diào)查需求、收集信息、發(fā)現(xiàn)與明確需要解決且值得解決的問題開始。這一步的任務(wù)是提出設(shè)計項目、明確設(shè)計要求。制定設(shè)計方案通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1在發(fā)現(xiàn)問題和明確問題后，緊接著要做的就是通過各種渠道，盡可能廣泛地收集設(shè)計所需要的信息，通過對各種信息的歸納與分析，挖掘影響設(shè)計的主要因素，大膽提出各種設(shè)計想法，并依據(jù)一定條件對各種想法進(jìn)行篩選，確定最終的設(shè)計方案。制定設(shè)計方案：收集信息通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1可以通過用戶調(diào)查、專家咨詢、查閱圖書資料、收聽廣播、收看電視、瀏覽互聯(lián)網(wǎng)、安排特工（劃掉）等渠道收集有關(guān)信息。這些有關(guān)的信息包括科學(xué)原理、材料特性、有關(guān)法律、技術(shù)規(guī)范、已有的優(yōu)秀設(shè)計方案、使用反饋意見等。制定設(shè)計方案：設(shè)計分析通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1收集起來的信息需要辨別真?zhèn)?，虛假、錯誤的信息不僅無法幫助設(shè)計分析，反而會引導(dǎo)設(shè)計者邁向錯誤的道路。我們要利用真實信息，找出設(shè)計需要解決的主要問題，并分析其相應(yīng)的可能解決辦法，提出具體的設(shè)計要求。2019年5月22日，一篇名為《水氫發(fā)動機(jī)在南陽下線，市委書記點(diǎn)贊！》的文章在網(wǎng)絡(luò)引發(fā)熱議，報道稱：河南南陽氫能源汽車項目取得最新成果，車輛只需加水即可行駛。而南陽市委書記在體驗后，表示非常好，并用英文稱贊“verygood”。而這背后，用到的正是青年汽車的“水氫發(fā)動機(jī)”動力技術(shù)。制定設(shè)計方案：設(shè)計分析通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1設(shè)計分析時會遇到設(shè)計要求和約束條件之間的矛盾，如設(shè)計一款運(yùn)動衣物時，在天然的棉、毛材料中摻入更多的有機(jī)合成纖維，會使衣物的彈性、耐磨性增加，但同時會導(dǎo)致其吸濕、透氣性變差。制定設(shè)計方案：方案構(gòu)思通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1方案構(gòu)思是設(shè)計過程中最富有挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)，由于運(yùn)用不同的材料、結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生不同的設(shè)計方案，且任何設(shè)計方案都有改進(jìn)的可能性，好方案絕不會僅有一個。我們要根據(jù)設(shè)計要求，大膽構(gòu)思，努力挖掘自己的創(chuàng)造潛力，提出解決問題的多個設(shè)想。制定設(shè)計方案：方案呈現(xiàn)通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1構(gòu)思過程中產(chǎn)生的設(shè)計想法常常是模糊的，為了使其具體化，通常會用草圖把它們轉(zhuǎn)化為視覺形象。同時，這些想法又是零散的，從中并不能看到一個完整的設(shè)計方案，所以還要對這些想法進(jìn)行綜合。制定設(shè)計方案：方案篩選通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1當(dāng)多個設(shè)計方案產(chǎn)生以后，要依據(jù)一定的原則（主要考慮實用、成本、美觀，可能涉及政治、社會文化等因素），對這些方案進(jìn)行篩選。制作模型或原型通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1完成方案篩選以后，就要開始制作模型或原型了。一般地，模型制作包含兩個階段，即繪制圖樣和制作模型或原型。對于圖樣，我們既可以手工繪制，也可以采用計算機(jī)輔助繪制。制作模型或原型通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1對于小型、簡單的產(chǎn)品可以直接制作產(chǎn)品原型，而對于大型、復(fù)雜的產(chǎn)品應(yīng)先制作縮小、簡化的模型。優(yōu)化設(shè)計方案通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1要明確設(shè)計方案是否可行、是否符合設(shè)計要求，還必須進(jìn)行各種測試、評價，以優(yōu)化設(shè)計方案，完善產(chǎn)品原型。優(yōu)化設(shè)計方案：測試通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1在模型或原型制作完成后，一般需要對其進(jìn)行測試。測試的目的是檢驗產(chǎn)品在操作、使用過程中，其結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能等方面能否達(dá)到預(yù)定的設(shè)計要求。優(yōu)化設(shè)計方案：評價通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1在測試的基礎(chǔ)上，還要對設(shè)計方案和產(chǎn)品進(jìn)行較為全面的評價。在設(shè)計過程的后期需要反復(fù)進(jìn)行評價。優(yōu)化設(shè)計方案：優(yōu)化通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1為了獲得更加符合設(shè)計要求的產(chǎn)品，設(shè)計者要根據(jù)測試和評價結(jié)果，對方案進(jìn)行若干次的修改。除此以外，還要對公眾意見進(jìn)行調(diào)查，以明確改進(jìn)的方向。一般地，可以對專業(yè)人員（設(shè)計者、制造者、銷售者）、潛在客戶（可能會使用的人）和用戶（正在使用的人）進(jìn)行調(diào)查，征集優(yōu)化的具體意見。編寫產(chǎn)品說明書通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1在產(chǎn)品使用過程中，正確的使用和維護(hù)既可以使產(chǎn)品更好地滿足人們的需求，又能延長其使用壽命。因此，掌握正確的使用和維護(hù)方法對于產(chǎn)品使用者來說尤其重要。為此，要編寫好產(chǎn)品說明書。2.3.3設(shè)計過程理論的發(fā)展設(shè)計過程的開放性通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1設(shè)計實際上是一個動態(tài)發(fā)展的過程。在一項具體設(shè)計中，有些階段或步驟可能會發(fā)生變化，有些步驟之間則可能出現(xiàn)一定的循環(huán)，因此，不能將設(shè)計的過程簡單化、模式化，而應(yīng)根據(jù)設(shè)計的需要進(jìn)行靈活安排。全生命周期設(shè)計通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1在生產(chǎn)社會化、經(jīng)濟(jì)全球化背景下，任何一個產(chǎn)品都不是單孑孤立的，其一定存在生產(chǎn)環(huán)境、使用環(huán)境、處理環(huán)境。此外，資源、能源的短缺也對產(chǎn)品設(shè)計有一定影響。在這些因素共同作用下，一種新的設(shè)計思路——全生命周期設(shè)計出現(xiàn)了。全生命周期設(shè)計通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1全生命周期設(shè)計就是在產(chǎn)品設(shè)計階段就考慮產(chǎn)品壽命歷程的所有環(huán)節(jié)，使所有相關(guān)因素在產(chǎn)品設(shè)計階段得到綜合規(guī)劃和優(yōu)化，以謀求資源、能源在整個生命周期內(nèi)的優(yōu)化利用，減少或消除環(huán)境污染。全生命周期設(shè)計意味著更多的設(shè)計要求，更復(fù)雜的設(shè)計分析，更長的優(yōu)化歷程等，是對設(shè)計者能力的考驗。小結(jié)通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1發(fā)現(xiàn)與明確問題制定設(shè)計方案收集信息設(shè)計分析方案構(gòu)思方案呈現(xiàn)方案篩選制作模型或原型繪制圖樣制作實體優(yōu)化設(shè)計方案測試評價優(yōu)化編寫產(chǎn)品使用說明書題組訓(xùn)練通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計11.某興趣小組在設(shè)計臺燈的過程中，已經(jīng)繪制好了設(shè)計草圖，則下列給出的設(shè)計步驟中，需要進(jìn)行的步驟順序是

。 a.收集信息 b.發(fā)現(xiàn)與明確問題 c.進(jìn)行試驗 d.優(yōu)化與改進(jìn) e.方案呈現(xiàn) f.實物制作 g.編寫使用說明書 h.繪制加工圖

hfcdg解析：繪制設(shè)計草圖屬于制定設(shè)計方案中的方案呈現(xiàn)步驟，其后需要經(jīng)過方案篩選、繪制圖樣、制作模型或原型、測試、評價、優(yōu)化、編寫產(chǎn)品使用說明書，上述選項中按順序為hfcdg題組訓(xùn)練通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計12.小王設(shè)計了一款兒童自行車，但因為鏈輪、鏈條裸露在外而被否定，這主要是因為（）A.沒有進(jìn)行問卷調(diào)查B.沒有進(jìn)行模型制作C.沒有明確設(shè)計要求D.沒有進(jìn)行技術(shù)測試C解析：為了防止身體部位被碰撞、衣物被鏈條纏繞，導(dǎo)致騎乘者受傷，兒童自行車的鏈輪和鏈條必須位于隔離裝置內(nèi)部，這個設(shè)計失敗的主要原因是沒有明確設(shè)計要求題組訓(xùn)練通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計13.北方的鄉(xiāng)下居民住宅在冬天一般要緊閉門窗燒煤取暖，但室內(nèi)二氧化碳濃度較高不利于人體健康，在完成室內(nèi)通風(fēng)裝置的設(shè)計過程中，主客觀限制條件有很多，但不包括下列的（）A.裝置的材料與制造成本B.工作人員的設(shè)計能力C.換氣裝置的技術(shù)規(guī)范D.室內(nèi)門窗的數(shù)量D解析：該裝置要在緊閉門窗的前提下使用，因此與門窗數(shù)量無關(guān)題組訓(xùn)練通用技術(shù)·技術(shù)與設(shè)計1