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)鍵一、技術(shù)創(chuàng)新的重要途徑——設(shè)計(jì)

技術(shù)是人類改造大自然的工具和方法。技術(shù)的根本目的是解決實(shí)際問題。

設(shè)計(jì)是指基于預(yù)定的設(shè)想和目標(biāo)，遵從相關(guān)的原則和規(guī)范進(jìn)行的構(gòu)想和規(guī)劃，最后用某種形式

表達(dá)出來的活動(dòng)。設(shè)計(jì)的目的是產(chǎn)生解決問題的方法的主要途徑。1、什么是技術(shù)？目的是什么?2、什么是設(shè)計(jì)？目的是什么？一、技術(shù)創(chuàng)新的重要途徑——設(shè)計(jì)技術(shù)的目的是要解決問題如：汽車技術(shù)產(chǎn)生解決了人們的交通工具問題。汽車這樣交通工具如何制造出來的？設(shè)計(jì)是產(chǎn)生解決問題的方法的主要途徑。設(shè)計(jì)的種類：技術(shù)設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、教學(xué)設(shè)計(jì)等

一、技術(shù)創(chuàng)新的重要途徑——設(shè)計(jì)藝術(shù)設(shè)計(jì)側(cè)重于色彩、造型、線條、審美、欣賞、感覺、視覺效果、音響效果……更強(qiáng)調(diào)感覺的需要，如雕像的設(shè)計(jì)、裝飾鐘的設(shè)計(jì)。人民英雄紀(jì)念碑浮雕工業(yè)設(shè)計(jì)側(cè)重于外觀、概念、平面，如汽車、手機(jī)的設(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、實(shí)用、壽命、舒適……等，圍繞技術(shù)的目的而展開，如電飯煲的設(shè)計(jì)、候車亭的設(shè)計(jì)。本書討論的主要是技術(shù)設(shè)計(jì)（簡稱設(shè)計(jì)）。技術(shù)創(chuàng)新從來源上可分為兩類：一是來源于有計(jì)劃、有步驟的設(shè)計(jì)，如航天技術(shù)、萊特兄弟設(shè)計(jì)出第一架飛機(jī)等；二是來源于偶然的發(fā)現(xiàn)，如抗生素藥物的發(fā)現(xiàn)、鋸子的發(fā)明等。一、技術(shù)創(chuàng)新的重要途徑——設(shè)計(jì)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。

冰棒1.冰棒

1905年，11歲的弗蘭克·易普森（FrankEpperson）把他的蘇打制作模具落在外面放了一整夜。第二天，他用來攪拌水和調(diào)味劑的小棍被凍了在溶液里面，第一根冰棍就這樣誕生了。大約20年以后，已經(jīng)長大成人的易普森才把制作冰棒申請成為了專利。

微波爐1945年，雷神公司的一位工程師在操作一個(gè)軍用雷達(dá)系統(tǒng)中的磁電管設(shè)備時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己口袋里的糖果居然融化掉了。發(fā)明家帕西·斯賓塞（PercySpencer）在意識(shí)到是輻射把工程師的糖果烤化后，他制造出了第一臺(tái)微波爐，那時(shí)候這臺(tái)機(jī)器足有5英尺（1.524米）多高。

橡皮泥橡皮泥在成為深受兒童喜愛的玩具以前，它的最初設(shè)計(jì)目的是作為清潔產(chǎn)品。它第一次進(jìn)入市場的形象是作為骯臟壁紙的清潔物。這一發(fā)現(xiàn)拯救了即將破產(chǎn)的KutolProducts公司，這并不是因?yàn)樗那鍧嵭Ч卸嗝春?，而是因?yàn)樾W(xué)生們開始用它制作圣誕裝飾物。該公司去掉橡皮泥里的清潔劑成分，加入顏料和好聞的氣味，使它成為世界上最受歡迎的一種玩具，這一改變讓這個(gè)瀕臨破產(chǎn)的公司取得了巨大成功。有時(shí)候在別人沒注意到你以前，你并不清楚自己到底有多聰明

糖精糖精是一種很古老的甜味劑。有這么一種說法，說糖精的發(fā)現(xiàn)是一個(gè)飯前不洗手的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的。傳說斯坦丁·法赫伯格在實(shí)驗(yàn)室擺弄煤焦油忙碌了一天，疲倦的他沒有洗手就回到家去廚房吃晚餐卷。拿在手上的晚餐卷嘗起來比平時(shí)甜很多，于是他問妻子緣由。他妻子自然不知道就是這家伙臟兮兮的雙手沾上的，就是以后成為人造甜味劑的糖精。萊特兄弟設(shè)計(jì)出第一架飛機(jī)世界航空先驅(qū)，美國飛機(jī)發(fā)明家。兄W.萊特（1867～1912），弟O.萊特（1871～1948），自幼對飛行懷有濃厚興趣。1896年德國李林塔爾失事犧牲，萊特兄弟深受感動(dòng)，決心研制動(dòng)力飛行器。萊特兄弟在李林塔爾研究的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持一切經(jīng)過試驗(yàn)的科學(xué)態(tài)度。1901年制作了200多個(gè)不同形狀的機(jī)翼模型在不同角度下進(jìn)行上千次的風(fēng)洞試驗(yàn)；又用展弦比不同的機(jī)翼測量升力，發(fā)現(xiàn)展弦比越大，產(chǎn)生的升力也越大。萊特兄弟重視從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面解決飛機(jī)的穩(wěn)定操縱問題。所制造的滑翔機(jī)進(jìn)行了近千次滑翔飛行，最后完全達(dá)到了穩(wěn)定操縱要求。在穩(wěn)定操縱的滑翔機(jī)上安裝一臺(tái)自制的8.8千瓦（12馬力）功率的內(nèi)燃機(jī)，帶動(dòng)兩副二葉推進(jìn)式螺旋槳，采用升降舵在前、方向舵在后的布局。翼剖面呈弧形，翼展13.2米，滑橇式著陸裝置，駕駛員俯臥操縱。飛機(jī)命名為飛行者1號(hào)。1903年12月17日，飛行者1號(hào)在基蒂霍克試飛成功，其中最長飛行距離為260米、空中時(shí)間59秒，這是公認(rèn)的最早空中持續(xù)動(dòng)力飛行。萊特兄弟作為航空先驅(qū)受到人們的崇敬，曾獲得多種榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì)。人們在基蒂霍克試飛成功的地方建有萊特兄弟的紀(jì)念碑。

飛機(jī)的發(fā)明成功與萊特兄弟的精心設(shè)計(jì)密不可分，設(shè)計(jì)不是一次就完成的，一項(xiàng)發(fā)明的設(shè)計(jì)過程往往是通過多次的改進(jìn)來完成。由此可見，精巧的設(shè)計(jì)，可大大地推動(dòng)技術(shù)發(fā)明和技術(shù)革新，使技術(shù)水平及其產(chǎn)生的效益達(dá)到新的高峰。設(shè)計(jì)是技術(shù)的關(guān)鍵。二、設(shè)計(jì)需要不斷改進(jìn)以汽車的功能與性能的改進(jìn)為例來說明：創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)不斷推動(dòng)著技術(shù)的進(jìn)步，改變著我們的生活。1903年,福特A型車1885年,第一輛汽車1949年,美國福特V8型小客車

1925年，阿爾法·羅密歐敞篷車

汽車的變遷：1952年,美國別克小客車

福特T型車大眾“甲殼蟲”雪鐵龍C-Cactus概念車iMIEVSport概念車汽車的發(fā)展ABS(Anti-lockBrakeSystem)

“防鎖死剎車系統(tǒng)”ABS系統(tǒng)大幅度提升剎車穩(wěn)定性同時(shí)縮短剎車所需距離汽車的發(fā)展GPS導(dǎo)航儀汽車的發(fā)展

未來的汽車可能是怎樣的？未來汽車可以無人駕駛不用汽油，燃料被環(huán)保材料代替。像飛機(jī)一樣在天空快速穿梭，還可以在海里游泳，觀賞海底世界。有電腦、有電冰箱、有、還有自動(dòng)按摩器和游戲機(jī)?？梢宰兂梢婚g小屋子，屋子里面還有廚房，人們可以在車?yán)镞^夜。汽車的發(fā)展未來汽車設(shè)計(jì)欣賞自行車的發(fā)展改進(jìn)設(shè)計(jì)安裝方向舵安裝腳踏板安裝實(shí)心橡膠輪胎安裝傳動(dòng)系統(tǒng)安裝剎車系統(tǒng)安裝充氣輪胎應(yīng)用無縫鋼管應(yīng)用折疊設(shè)計(jì)安裝變速系統(tǒng)作用增加安全性減少自行車體積，方便攜帶增強(qiáng)自行車的環(huán)境適應(yīng)性提高行駛速度改變行駛方向改進(jìn)自行車的避震功能雙腳離開地面減輕自行車重量使騎行更省力三、設(shè)計(jì)需要多種知識(shí)技術(shù)發(fā)明和技術(shù)活動(dòng)往往需要多種知識(shí)的綜合運(yùn)用。這種綜合不是簡單的組合，它可能是在不同情況、不同條件下有機(jī)地綜合運(yùn)用。三、設(shè)計(jì)需要多種知識(shí)汽車流體力學(xué)燃燒學(xué)和熱力學(xué)機(jī)械學(xué)和力學(xué)材料學(xué)電工學(xué)美學(xué)人類工程心理學(xué)電子學(xué)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)）設(shè)計(jì)自行車活動(dòng)選擇材料顏色搭配車身結(jié)構(gòu)座位設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)表面噴涂應(yīng)用的知識(shí)美學(xué)化學(xué)力學(xué)材料學(xué)物理學(xué)人體工程學(xué)四、技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系（補(bǔ)充）1.技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)計(jì)例：電動(dòng)剃須刀電動(dòng)剃須刀發(fā)明之初體積很大，攜帶不方便。于是，有人設(shè)計(jì)出一種小巧、便攜式的電動(dòng)剃須刀，這一設(shè)計(jì)推動(dòng)了電機(jī)微型化技術(shù)的發(fā)展。設(shè)計(jì)是技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。案例：環(huán)保餐具的設(shè)計(jì)一次性餐具（很難降解）環(huán)保餐具（容易降解）設(shè)計(jì)是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的橋梁和紐帶。

技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)計(jì)案例：手機(jī)的發(fā)展

第一代模擬蜂窩手機(jī)（大哥大）：出現(xiàn)于70年代末，80年代初，傳輸?shù)氖悄M信號(hào)，體積大，提只提供話音業(yè)務(wù)，沒有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，功能單一。

第三代手機(jī)（3G手機(jī)、多媒體手機(jī)）：出現(xiàn)于90年代中后期，提供話音，數(shù)據(jù)及多媒體等多種業(yè)務(wù)，具有高數(shù)據(jù)傳輸率，功能強(qiáng)大。

第二代數(shù)字蜂窩手機(jī)：出現(xiàn)于80年代末，90年代初，傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，體積小，提供話音及簡簡單數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，功能相對增多。MOTO3200

技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)計(jì)NOKIA8310Apple3G手機(jī)iPhone

模擬手機(jī)缺點(diǎn)：體積大，功能單一，外觀難看。缺點(diǎn)：傳輸速率低，不支持多媒體業(yè)務(wù)。優(yōu)點(diǎn)：體積小巧，支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)：短一一一一一一一一信、游戲、彩鈴、手機(jī)報(bào)等。優(yōu)點(diǎn)：傳輸速率高，支持多媒體業(yè)務(wù)：手機(jī)電視、手機(jī)在線聽音樂、手機(jī)在線看電影等。設(shè)計(jì)促進(jìn)技術(shù)的革新

技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)計(jì)多媒體手機(jī)數(shù)字手機(jī)再看看達(dá)·芬奇的飛行器，為什么當(dāng)時(shí)沒有出現(xiàn)而現(xiàn)在出現(xiàn)了呢？

技術(shù)更新對設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響2、技術(shù)更新對設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響案例：達(dá).芬奇的飛行器

技術(shù)是設(shè)計(jì)的的平臺(tái)，沒有技術(shù)作基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)將難以表現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)。先進(jìn)的技術(shù)可以使人們的設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。案例：燈具

如果還是用火照明，能設(shè)計(jì)這樣的路燈嗎？技術(shù)更新為設(shè)計(jì)提供了廣闊的發(fā)展空間。

技術(shù)更新對設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響

新技術(shù)、新材料、新工藝的出現(xiàn)豐富著人們的設(shè)計(jì)思維。

計(jì)算機(jī)、掃描儀、打印機(jī)等技術(shù)的出現(xiàn)改變了設(shè)計(jì)的程序和方法。

技術(shù)進(jìn)步還促進(jìn)人們設(shè)計(jì)思維和手段的發(fā)展。

技術(shù)更新對設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系一、設(shè)計(jì)是技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力設(shè)計(jì)是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的橋梁和紐帶設(shè)計(jì)促進(jìn)技術(shù)更新二、技術(shù)發(fā)展為設(shè)計(jì)創(chuàng)新提供了條件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)以技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)更新擴(kuò)大設(shè)計(jì)思維空間技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)設(shè)計(jì)手段發(fā)展動(dòng)腦筋：你能用幾句話總結(jié)技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系嗎？技術(shù)設(shè)計(jì)：運(yùn)用一定的科學(xué)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)預(yù)定的目標(biāo)和環(huán)境限制條件，在頭腦中進(jìn)行想象、構(gòu)思和分析，并運(yùn)用各種途徑、方法手段表現(xiàn)出擬定中的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝方案的實(shí)施過程和結(jié)果。1.技術(shù)常?？梢越鉀Q人類所遇到的問題，給人類提供了很大的幫助，而有的時(shí)候技術(shù)又會(huì)給人類帶來一定的危害。下邊所列出來的技術(shù)對人類危害現(xiàn)象中，不是危害地球自然環(huán)境的是（）

A水土流失B噪聲污染C酸雨現(xiàn)象D胎兒鑒定2.技術(shù)對人的解放作用表現(xiàn)為人依靠技術(shù)解放或延長了自己的手、腳……等身體器官，拓展了勞動(dòng)空間，提高了勞動(dòng)效率。下列技術(shù)的發(fā)展解放了人的體力的是（

）

AB超技術(shù)B攝像技術(shù)C電視技術(shù)D蒸汽技術(shù)課堂練習(xí)DD3.下列選項(xiàng)當(dāng)中，屬于技術(shù)活動(dòng)的是（）A、廣義相對論B、牛頓第一定律C、阿基米德原理D、蒸汽機(jī)的發(fā)明4.下列活動(dòng)是科學(xué)活動(dòng)的是（）A、蒸汽機(jī)的發(fā)明B、B超技術(shù)C、萬有引力的發(fā)現(xiàn)D、攝像技術(shù)的發(fā)明5.如果地球表面溫度的升高按現(xiàn)在的速度繼續(xù)發(fā)展，到2050年全球溫度將上升2~4攝氏度，南北極地冰山將大幅度融化，導(dǎo)致海平面大大上升，一些島嶼國家和沿海城市將淹于水中，其中包括幾個(gè)著名的國際大城市：紐約、上海、東京和悉尼。造成上述現(xiàn)象的罪魁禍?zhǔn)资牵ǎ〢溫室效應(yīng)B臭氧空洞C酸雨D核輻射DCA課堂練習(xí)6.20世紀(jì)中葉，美國施樂公司發(fā)明的復(fù)印機(jī)掀起了一場劃時(shí)代的辦公室革命，公司為阻止某些公司的加入，先后為其研發(fā)的復(fù)印機(jī)申請了500多項(xiàng)專利。這說明了技術(shù)的（）A、目的性B、創(chuàng)新性

C、綜合性

D、專利性7.顯示器是電視機(jī)的核心部件，普通電視機(jī)常用的是陰極射線管。它經(jīng)歷了從球面顯像管，柱面顯像管，平面直角顯像管到純平顯像管等革新過程。說明了技術(shù)的（）

A、目的性B、創(chuàng)新性C、綜合性D、兩面性DB課堂練習(xí)8.專利的申請和獲得要經(jīng)過以下幾個(gè)階段,1.初審2.授權(quán)3.提交申請4.實(shí)質(zhì)審查5.公布6.受理。正確的順序是()A、1-2-3-4-5-6；B、3-6-1-4-2-5；C、3-6-1-5-4-2；D、4-6-2-1-3-5課堂練習(xí)C9.2005年2月16日，旨在減少全球溫室氣體排放的《京都議定書》在全球正式生效。這里的溫室氣體是指（）ASO2BN2CCODCO2D10．為了減緩大氣中的溫室氣體含量的增加，以下建議可行的是（

）A大量植樹造林，禁止濫坎亂伐