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1、 第一章走进技术世界 第一节 技术的价值技术以满足人类的需求和愿望为目的 例 衣食住行1 技术具有保护人 解放人和发展人的作用 2 技术与社会 例 福特车的生产流水线 农业技术的发展与劳作方式的变革 交通工具的发展3 技术与自然 例 都江堰 活的水利博物馆 荷兰风车 环境保护 第二节技术的性质1 技术的目的性 任何技术的产生和发展 都是人类有意识 有目的的活动的成果 2 技术的创新性 创新是技术发展的核心所在 技术创新常常表现为技术发明和技术革新 例 瓦特蒸汽机与第一次技术革命3 技术的综合性 A 技术活动需要综合运用多种知识 B 技术与科学既有区别又有联系 例 牛顿发现万有引力是科学活动而瓦
2、特发明蒸汽机是技术活动 C 技术与其他学科有着密切的联系4 技术的两面性 例 电池 决定婴儿性别的技术 信息技术 农药技术5 技术的专利性 申请专利的过程 提交申请阶段 受理阶段 初审阶段 发明专利申请公布阶段 发明专利申请实质审查阶段 授权阶段 知识产权是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营活动的标记 信誉而依法享有的权利 狭义的知识产权包括著作权 专利权 商标权三部分 专利的特性 专利属于知识产权的一部分 是一种无形的财产 具有与其他财产不同的特点 1 排他性 2 区域性 3 时间性 4 实施性 5 独占性 专利的种类 1 发明专利 20年 2 外观设计专利 10年 3 实用新型专利 1
3、0年 第二章技术世界中的设计第一节技术与设计的关系1 设计的内涵 设计是基于一定设想的 有目的的规划及创造活动 例 书写工具的发展 电动剃须刀的发展 2 技术与设计的关系 设计是技术成果转化的桥梁和纽带 例 白色污染和可降解餐具 设计促进技术的革新 技术是设计的平台 没有技术作基础 设计将难以表现和实现 例 早在16世纪达芬奇就设计了飞行器 但当时技术水平不够 导致飞行器难以实现 技术更新为设计提供更广阔的发展空间 例 电灯发明之后 人们设计出了各种各样的灯泡 技术进步还促进人们设计思维和手段的发展 发展的技术不断丰富着人们的设计手段和方法 例 计算机 打印机的发展改变了设计的手段 技术设计侧
4、重于功能 结构 材料 工艺等 艺术设计侧重于色彩 造型 审美等 第二节设计中的人机关系当我们使用物品时 物品就与人产生了一种相互关系 这种相互的关系就称为人机关系 当人们身处某一环境的时候 这时的人机关系就体现为人与环境的相互关系 机 是指计算机 机器 工具 仪器 仪表 设备 设施 家具 交通车辆以及劳动保护用具等等 在人机关系中 往往存在复杂的多方面关系 不一定要有接触 例 开门 乘电梯 2 人机关系在设计中要实现的目标 1 高效人机协调 提供人的工作效率 例 科学管理之父 泰勒 铁锹作业试验 2 健康长期使用 产品对人的健康不造成不良影响 例 高跟靴 设计不合理的椅子 3 舒适产品使用中
5、人体能处于自然状体 感觉舒适 例 培土小工具手把处理 4 安全产品对人的身体不构成生理上的伤害 如 安全帽 安全带 课桌角等 3 在设计中如何合理运用人机关系 如何实现合理的人机关系 首先应明确设计涉及哪些人机关系 其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标 此外还就注意处理以下方面的关系 普通人群和特殊人群 例 要考虑到残疾人的需求 考虑不同人种的身体差异 静态的人与动态的人 例 宾馆床位之间距离的设计 人的心理需求和人的生理需求 例 咖啡屋设计以暖色调为主 办公空间一般应以冷色调为主 信息的交互 例 电话机的无液晶屏显示 有液晶屏显示 可以视屏通话 案例 汽车的颜色 第三节技术试验及其方
6、法1 什么是技术试验 技术活动中为了某种目的所进行的尝试 检验 优化等探索性试验活动称为技术试验 例 技术试验卫星技术试验的种类 性能试验 例 对产品的高温试验 振动颠簸试验 硬度测试试验等 优化试验 例 农业中不同品种的对比试验 预测试验 例 对安全帽的超载试验 信息试验 2 技术试验方法 优选试验法 例 不同品种水稻的对比试验等 模拟试验法 例 汽车碰撞试验 大坝水利试验 缩小比例模拟 等 虚拟试验法 例 计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等 用计算机模拟 强化试验法 例 砖块等施工材料的抗压试验 耐火试验 水管抗压试验 移植试验法 如 橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验 许多生物领域的
7、试验 3 技术试验的实施与报告的写作 技术试验的实施包括制订试验计划 抽取样本 进行试验 分析数据 得出结论技术试验报告的写作 试验目的 试验准备 试验步骤 试验记录 试验总结 第三章设计过程 原则及评价第一节设计的过程 1 发现与明确问题 设计是技术发展的关键 从本质上说 设计是一个问题求解的过程 2 制定设计方案 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选3 制作模型或原型4 测试 评估及优化5 产品的使用和维护设计的各个环节不完全是一种线性关系 有时是不断循环 不断反复的过程 1 创新原则 创新是技术的核心2 实用原则 是最基本的原则 包括物理功能 生理功能 心理功能和社会功能 例
8、 格雷夫斯水壶的设计 3 经济原则 以最低的费用取得最佳的效果 例 卷纸设计成方形来减少空间 降低运输成本 4 美观原则5 道德原则 强调产品要考虑人 社会 环境的关系 例 假冒伪劣产品 有毒有害食品 窃取别人设计成果都是不符合道德原则 6 技术规范原则 指产品需要统一的标准和规范 例 数码产品的USB接口 飞机统一的圆形窗户和其他行业标准等 7 可持续发展原则 第二节设计的原则 1 设计过程中的评价按评价对象来看 分为对设计过程的评价和对设计成果的评价 按评价者来看分为设计者自我评价和他人评价 2 产品的评价 最终产品是设计过程的结晶 是设计质量 设计水平的集中体现 对最终产品评价的依据 一
9、是参照设计的一般原则 二是事先制定的设计要求进行评价 在实际评价中 这两个方面也可以结合起来 日常用品评价 功能 形态 效率 创新性 安全性 易操作性性能价格比 美学因素 对社会 环境 资源的影响以及市场应用前景等一般从设计的一般原则 设计的要求 人机关系等因素来评价某件作品 第三节设计的评价 第四章发现与明确问题第一节发现问题 1 问题的来源 1 人类生存活动中必然会遇到的问题 来源于生活 2 由别人给出问题 设计者必须针对问题寻求解决方案 来源于需要 3 基于一定的目的由设计者自己主动发现 并试图解决 来源于你的主动积极发现2 发现问题的途径与方法 1 观察生活 例 新式纺纱机的诞生 2
10、收集和分析信息 例 问卷调查 集体询问 家庭走访询问 电话询问法等 3 技术研究与技术试验 例 伽利略研制出体温表 1 明确问题的内容与价值问题是否明确问题的价值2 明确解决问题受到的限制及具体的设计任务3 设计计划 第二节明确问题 第五章方案的构思及其方法 第一节方案的构思方法 1 设计分析 设计任何产品都应综合考虑物 人 环境三个方面 2 方案的构思方法 草图法 模仿法 例如仿生技术 联想法 奇特性构思法 例如夜视镜 3 方案的比较权衡 首先要满足对基本功能的要求 其次保证安全性 在此基础上考虑稳定性和耐久性 最后综合考虑加工难易程度 成本及环保性 考虑的方面 实用 美观 创新 稳定性 安
11、全性 环保性 加工难易程度 经济成本 等 第六章设计图样的绘制 一 设计表现图1 技术语言的种类及其应用 技术语言是一种在技术活动中进行信息交流的特有的语言形式 常见有 图样 图表 模型等 按照专业类型来分 计算机程序语言 工程图学语言等 依照人的感觉类型的不同来分 视觉语言 听觉语言和触觉语言等 据人的视觉形式的不同来分 有图形符号语言 文字符号语言等2 简单的草图 草图也叫方案草图或设计速写 它能迅速捕捉和记录设计者转瞬即逝的创作灵感 表达设计创意 是把设计构思转化为现实图形的有效手段之一 可分为构思草图和设计草图 网格徒手画要领 与地面垂直的线垂直画 与地面平行的线按网格上的斜线画 同时
12、以网格上的小格来确定物体的比例关系 3 简单的效果图4 基本几何体的正等轴测图的画法 轴间角 1200 轴向变形系数 1切割法要领 1 先画轴线 2 再画出整体的轴测图 3 然后再切割 4 可见轮廓线加粗 二 常见的技术图样1 正投影法就是假设投影光线与投影平面垂直 在投影平面上求取物体的投影的方法 为了确定物体的结构形状 需要采用多面正投影简单形体的三视图 主视图 物体的正面投影 即物体由前向后投影所得的图形 通常反映物体的长和高俯视图 物体的水平投影 即物体由上向下投影所得的图形 反映物体的长和宽左视图 物体的侧面投影 即物体由左向右投影所得的图形 反映物体的高和宽长对正 高平齐 宽相等
13、2 一般的机械加工图 尺寸三要素 尺寸界线 尺寸线 尺寸数字以三视图的形式来表达机械加工方法的一种技术图样 是完成产品机械加工的主要依据 它通常由三视图及其尺寸标注 必要的其他视图 标题栏和文字说明几部分组成假想用一剖切面剖开物体 将处在观察者和剖切面之间的部分移去 而将其余部分向投影面上投射 这样得到的图形称为剖视图 电子线路图一般是指用图形符号和线段组成的电子工程用的略图 包括电路原理图 接线图和逻辑图 第七章模型或原型的制作 第一节模型1 模型及其功能模型是根据实物 设计图样或构思 按比例 生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体 模型在设计的过程中 具有以下两个功能 使设计对象具体化
14、帮助分析设计的可能性 设计复杂的产品 例 大东方号 2 模型在不同阶段的功能在设计过程中我们需要借助模型表达方案 根据要求可先后制作草模 概念模型 结构模型 功能模型 展示模型等多种模型草模 产品造型设计的初期阶段 可以采用立体模型将设计构思简单地表示出来 供设计人员深入探讨时使用 概念模型 用于设计构思初步完成之后 在草模的基础上 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 从整体上表现产品造型的整体概念 结构模型 用于研究产品造型与结构的关系 清晰地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 功能模型 主要用于研究产品的各种性能以及人机关系 同时也用于
15、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 并在一定条件下用于试验 展示模型 展示模型是在结构模型和功能模型的基础上 采用真实材料 按照准确的尺寸 做成的与实际产品几乎一致的模型 第二节工艺1 认识工艺 工艺是利用工具和设备对原材料 半成品进行技术处理 使之成为产品的方法 工艺的种类 有加工工艺 装配工艺 检测工艺 铸造工艺 表面处理工艺等 工艺的作用 保证产品质量 提高生产效率 影响产品的功能 强度 外观 2 金工常用的工具和设备 a金工工艺 包括划线 锯割 锉削 钻孔 连接和表面处理等 划线 就是在待加工的材料上用相应的工具划出加工部件的轮廓线或基准点或基准线 一般步骤为 划出基准
16、 划尺寸线 划轮廓线 冲眼 工具一般有 划针 钢直尺 角尺 划规和样冲 钻孔 常用的钻孔设备室台钻 常用的钻头是麻花钻 钻孔的操作步骤 划线定位 装夹工件 装夹钻头 钻孔 安全操作警示 二要 操作时要集中注意力 要戴防护眼睛 二不 不准带手套操作 不能用手直接扶持小工件 薄工件 以免造成伤害事故 连接 通过固定连接和半固定连接的方法可以实现金属件之间的连接 表面处理 为防止金属制品表面生锈腐蚀 提高产品的美观程度 通常需要对金属表面进行处理 觉的金属表面处理方法有 表面刷光 喷涂油漆 镀层等 表面刷光工序 准备 清除毛刺和铁屑 粗处理 用细锉锉平金属表面 细处理 用精细级金刚砂纸打磨 喷涂油漆 一般先检验所选用的油漆对金属表面的适用性 然后涂防锈漆 再油漆喷涂 镀层 可以在金属表面涂上一层塑料 也可以采用电镀的方面 第三节制作模型模型制作的一般步骤 选择合适的材料 准备适当的工具和加工设备 按设计图样划线 对材料进行加工 装配 进行表面处理 对产品进行评价 对设计方案进行修改 做成展示模型 在模型或原型制作完成之后 根据审美的需要 一般要对产品的外观加以一定的润色 以使产品更美观 更符
