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1、通用技术技术与设计1,第三章 怎样进行设计,第一节 发现与明确问题,人类社会发展和进步的过程,就是不断发现问题,从而进行设计,最终解决问题的过程.,美国福特汽车公司的一台巨型发电机出现了故障,很多人都修不好，后来请来了德国的电机专家来修理.德国专家来了以后，用了两天的时间呆在发电机旁,这看看那听听，最后,他在发电机的顶上画了一条线。告诉修理工，将顶盖打开，将画线处的线圈减少16圈。故障果然被排除了。 这位德国专家向福特公司要1万美元的酬金。很多人认为不值，因为故障很简单，排除也很容易。但福特的老总认为非常值。,案例,请问同学们：为什么老总会觉得非常值得呢？,要解决实际问题，而设计正是产生解决方
2、法的主要途径。,技术的根本目的是什么呢？,爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要”。,在一个五百多户的小区里有两家副食品店，生意都不错。不过，两家还是有点差距。生意好的那家每月销售额要比另一家多出三四百元，多卖出的这部分大多是被小孩们买去的。生意稍差的这家注意到了这点，便悄悄地寻找原因。货是一样的货，价也是一样的价，怎么小孩都愿意上那家去买呢？百思不得其解，于是他们只好叫自己的孙子去孩子中打探。,故事-找钱哲学,小孙子回来告诉他们，那家的老奶奶每次都笑着对来买东西的小朋友说：“来，找你一张新票。”不管是一元钱还是五角、一角，都是找新钱。原来如此。他们是利用了人们喜新厌旧的心理。大
3、人虽然不像小孩那样明显，但在找钱时也很讨厌找回破旧不堪的钱币。时间一长，就会把这种厌烦心理波及到对售货员、对店家的态度上，所以一些精明的商家总是会准备好充足的零钱，以取悦顾客。,故事-找钱哲学,启示：做生活中的有心人，要善于发现问题。,生活中的问题处处在，时时有。只要我们细心、认真观察也可以发现问题。人人都可以进行设计，人人都可以有所发明，每个人都有创造的潜能，而且从某种意义上看，创造又是十分简单的。我们要鼓励同学们积极动脑，勇敢地动手，尝试着去发明，去创造，并最终拿出成果来。,（一）设计问题的来源,同学们：如果你要设计一件作品，会设计什么？,第一种，人类生存活动中必然会遇到的问题。这可以说是
4、一切技术问题的总来源。,人类的需求,第二种，由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。这是现在大多数设计人员设计问题的基本来源。,例如，当汽车的速度超过200km/h时，空气阻力问题越来越明显。为了解决这个问题，人们设计了外观呈流线型的汽车。,第三种，基于一定的目的由设计者自己主动地发现问题，并试图解决它。,人类的愿望(想飞),1、从对日常观察发现问题,（二）发现问题的途径与方法,书包的变化,侧背书包,横式侧背书包,双肩运动书包,健康书包,拉杆书包,智能书包,人的需求是会随着技术发展和时代的变化而变化的。其实我们除了可以从无到有的创造新产品外，对熟悉的工具或用品都可以提出新的要求，并重新
5、设计。,书包的变化给我们什么启示呢？,有意观察：有目的、带着问题、用挑剔的眼光去观察；观察问题认真、深入、周密，要透过现象看本质。,观察日常生活,大家可以发现什么问题?,对于一些人来说，打针是件痛苦事，有些人还会晕针。最近，英国的科研人员就为他们发明了一种新型无针注射器。这种新注射器简单易操作，人们甚至无需前往医院，就可以为自己注射。另外，由于该注射器不需要进入人体，因此不会造成疾病传染。,因天花的蔓延所造成的人类的不幸是令人惨不忍睹的。在不到30年的时间内，欧洲先后就曾有五位国王或皇后因天花而丧生，人们因天花难以遏制的传染而惶恐。作为医生的琴纳，怀着一种强烈的责任感和浓厚的兴趣迫切希望能够对
6、天花这种疾病的防治做出点努力。有一天，一位少女来到琴纳的诊所看病，琴纳根据少女的症状诊断她患的是天花。但是少女稍停片刻之后解释说：“我这不是天花。我在奶牛场挤牛奶时，手指上的皮肤不慎被装牛奶的铁桶碰破了，当时没在意。后来，碰破的手指又接触到奶牛常患的痘疮上，第三天，我手上就生出了几颗小痘疮。这不是天花，几十年来，在我们奶牛场所有挤奶的姑娘中，没有一个患天花的，只是差不多都患过这种小痘疮。”,有意观察天花病疫苗的发现,听了少女的话，琴纳仿佛意识到了什么，然而又有点半信半疑。在此后近20年的时间中，琴纳一边行医一边经常到奶牛场，仔细观察奶牛生痘疮，牛痘怎样感染到人的身上，人感染了牛痘后又有哪些症状
7、。在经过细心的观察之后，他做了详细的记载，接着就开始了在动物身上接种牛痘，然后再接种天花的试验。1796年5月17日，被称为“死神的帮凶“的天花从此被人类征服了。,有意观察天花病疫苗的发现,马上行动,从以上两幅图中,同学们发现了什么问题?,要解决你发现的问题,你有什么设想呢?,2、从收集和分析信息发现问题,案例 :日本的本田公司就很推崇“抓住问题，追问到底”。比如，某台机器突然不动了，他们就采用追问到底来解决。“机器为什么不动了？”保险丝断了。为什么保险会断？超负荷，电流过大为什么超负荷？轴承润滑不好为什么轴承会润滑不好？吸不上润滑油。为什么吸不上油？油泵严重磨损为什么会磨损？是因为没有装过滤
8、器进入了铁屑。问题到此，也就解决了。应该给油泵装过滤器。,从发展的眼光来看，世界上的一切事物都不可能尽善尽美，一旦找到这些事物的“缺点”并加以改进，事物就会在原有基础上得到新的提高。,3、从技术研究与技术试验发现问题,汽车碰撞试验,第四，发现问题的其它途径与方法 如 做梦、联想活动等,联想产生问题 例：鲁班由手被草的叶缘划破这一现象产生联想，进而发明了锯子。,做梦发现问题 例：苯的分子式的发明 凯库勒在公共马车上打盹时梦见了一条扭动着并自咬尾巴的蛇，脑子里突然灵光闪现，终于想明白了苯环结构。,第一种 人类生存活动中必然会遇到的问题 第二种 别人给出的问题 第三种 设计者自己主动发现并想去解决的
9、问题,第一、第二种问题的提出往往比较明确，主要是针对一般的和已有的问题提出的，而第三种问题却是全新的，它需要我们独具慧眼的发现。这类问题的发现，它可以挑战和拓展我们的能力，也有可能更好地满足了人们的需要，推进了技术的发展和创新。,设计问题的来源,发现问题的途径,（）观察日常生活：养成观察的习惯，形成观察的灵敏性。制定好观察提纲，有计划地实行观察。 （）收集和分析信息：通过调查、访问、媒体、互联网、查阅资料等。 （）参加技术研究与技术试验。 （ 4 ）其它,但到底能不能够确定成为一个设计课题，还需要作进一步的分析，并提出具体的设计任务。我们把这个环节叫做明确问题的内容与价值。,永动机 长生不老药
10、 雷电利用机,发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。,1883年,美国发明家爱迪生为了寻找白炽灯的最佳灯丝材料,曾做过一个小小的试验。 他在真空白炽灯泡内部炭丝附近安装了一小截铜丝,希望铜丝能阻止炭丝蒸发。试验结果使爱迪生大失所望,但在无意中,他发现,没有连接在电路里的铜丝却产生了微弱的电流。 爱迪生并不重视这个现象,只是把它记录在案,申报了一个未找到任何用途的专利,称之为“爱迪生效应”,被爱迪生本人忽略的“爱迪生效应”惊动了大洋彼岸的 一位青年。 1885年,30岁的英国电气工程师弗莱明坚持认为,一定可以为热电子真空发射找到实际用途。经过反复试验,他终于发现,如果在真空泡里装上炭丝和铜极,
11、分别充当阴极和屏极,则灯泡里的电子就能实现单向流动。 经过多次试验,1904年,弗莱明研制出一种能够充当交流电整流和无线电检波的特殊灯泡“热离子管”,这就是后来人们所说的真空二极管或者叫电子管,爱迪生忽略了“爱迪生效应”潜在的科学价值, 对“爱迪生效应”的内容和价值明确不够。,他怎么也没有想到他在科学发展史上的地位 越来越高,不是因为他的一千多项发明,而是 因为曾被他忽视的“爱迪生效应”。,“爱迪生效应”为人类的科技进步,特别是电子 技术的发展与进步做出了具大的贡献。可见 明确问题是多么的重要,如何明确问题是否有价值？ （1）、是否符合科学原理？ （2）、能否确定问题尚未得到解决？ （3）、问
12、题是否有普遍的意义？ （4）、该问题是否是主要问题？ （5）、明确解决问题受到的限制及具体的设 计要求？主要考虑设计对象的特点和 问题解决的标准以及设计者解决问题 的条件、能力。 （6）、投入多少？投入与产出比是否合理？,徐明是一位高一学生，想对自己使用的自行车进行改造，在现有功能的基础上增加照明功能，以方便夜间行路。他准备用蓄电池给车灯供电。试分析徐明完成改造的限制因素。,答：用蓄电池供电，只需电池、灯泡、开关、 导线，电路的联接对于高一的学生应该没 有问题，也费不了多少时间完全有能力解 决。 但如何固定在自行车上（安全且美观）对 高中生有难度，购买蓄电池的资金也是问 题,例如:能否制造一个
13、不需要任何能源的机械装 置带动车辆运行? 能否制造出永动机？,吸蚊机综合各种捕蚊技术，利用更先进的诱蚊灯及无声轴吸气方式，把蚊子诱到机前，利用风扇吸力，把蚊子吸入机内，再用电网加以捕杀。其灭蚊方式较主动，灭蚊效率高，可达90%以上。且不使用任何化学药品，无毒、无味、无辐射、无噪音，安全环保。,不同的设计对象往往有不同的特点，其产品的功能、大小、安全、外观、耐用性等方面的设计标准也有所不同。如：儿童玩具、床、书架、笔筒等。,新奇的儿童床,儿童专用坐便器,练 习,分析判断下列问题的价值： 1、能否制造出永动机？ 2、能否用电来照明？ 3、喝水的问题？ 4、设计椅子的时候，实用性？多功能性？ 5、能否去火星上种果树？ 6、怎样才能把冬天下的雪都有效利用起来？ 7、能不能把水“变成”油？,课堂小结,一、设计问题的来源,二、明确设计要解决的技术问题,
