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1、第一单元 走进技术世界一、 技术的价值1、技术对人类的价值： 技术它具有保护人、解放人和发展人的作用保护人（例：原始人随身拾磨制好的石器，现代人对疟疾、天花、肺结核等疾病不再恐慌）解放人（例：体力解放，解放人的手脚、脑等：自行车、内燃动力、电力，手机信息传递）发展人（只要是能发展或提升人的智力或精神的技术）二、 技术的性质1 技术的发展与发明和革新关系：技术的基本特性：目的性、创新性、综合性、两面性、专利性。创新是技术发展的核心。2技术的两面性：任何事物客观上都有两面性，技术也不例外。它既可以给人们带来福音，也可能给人们带来危害。（例：电池可以带来光明和动力，也可以带来严重的环境污染。网络技术
2、 方便人们交流沟通，但也有人利用网络犯罪。B超技术 可以用于医疗，但也有人进行胎儿鉴别）3技术与科学的区别与联系：科学活动：是发现 如：牛顿的万有引力的发现技术活动：是发明 如：蒸汽机的发明科学促进了技术的发展，技术推动了科学的进步。4知识产权在技术领域的重要作用：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。专利在产权保护制度下对技术活动的重要性知识产权制度允许专利所有权人对专利技术具有一定的性，使其专利技术和产品在一定时间内独占市场，从而得到丰厚的回报，保持发明创造的积极性，使技术创新活动趋向良性循环专利的
3、特性:独占性、时间性、地域性专利申请步骤：提交申请阶段受理阶段初审阶段公布阶段实审阶段授权阶段第二单元 技术世界中的设计一、 技术与设计的关系1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。（例：移动通信系统的发展历程）技术是设计实现的基础，平台。2设计的分类：技术设计。（侧重于功能、材料、工艺和程序等）艺术设计。（侧重于欣赏和审美）二、 设计中的人机关系1人机关系的含义：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。2人机关系在设计中要实现的
4、目标：高效例：“科学管理之父”泰勒“铁锹作业试验”。健康：长期使用某产品，而不会对人造成不健康影响的。例高跟靴、设计不合理的椅子舒适例：培土小工具手把处理安全：短时间内对人的身体不会造成生理性伤害的如：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： 考虑到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） 考虑静态的人与动态的人的关系 满足人的心理需求和生理需求例：办公空间一般应以冷色调为主，空间处理要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。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）三、 技术试验及其方法1技术试验的重要性
5、：我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术实验。（例：技术试验卫星）技术试验可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。技术试验根据目的分类为：性能试验：检验对象的性能或性能故障。 预测试验：预测零件老化试验 优化试验：对比试验，或将条件优化或组合。信息试验：测量采集信息影响试验2技术试验的常用方法：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；大坝水利试验等。虚拟试验法：例：计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等。强化试验法：例：砖块等施工材料的抗压试验、耐火试验移植试验法：如：橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。许
6、多生物领域的试验。第三章 设计过程、原则及评价一、 设计的一般过程1设计的一般过程： a发现与明确问题，制定设计方案，制作模型或原型，测试、评估及优化，产品的使用和维护二、 设计的一般原则1设计的一般原则：b创新原则 实用原则 经济原则 美观原则道德原则 技术规范原则（规格一致）可持续发展原则2设计一般原则的相互关系：b各种原则并不是各自独立的，它们之间往往相互联系、相互制约、相互促进、相互影响、相互渗透。具有一定的开放性。第四章 发现与明确问题一、发现问题1发现问题的一般方法：cA. 观察日常生活（包括有意识观察和无意注意）B. 收集和分析信息（文献法，问卷调查法，询问法）C. 技术研究与技
7、术试验二、明确问题1判断问题价值的方法：c判断一个问题是否有价值，必须从以下问题着手： 所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。如：永动机就违背了 迄今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决。 在调查的范围内，该问题是否有普遍意义，在更广的范围内，该问题是否有意义？ 在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题？ 现有的技术条件能否解决这个问题？技术发展以后呢？ 解决该问题所需要的投入是多少？投入与产出的比是否理想？2设计要求、标准和限制：c设计对象的特点和问题解决的标准设计者的技术能力和条件设计对象具有不同的特点，设计标准有所不同（门锁和玩具）设计对象受到成本、环境等限制（工程设计等都要有一定的预
8、算）主观条件，是否具有解决问题所需的知识和技能（专业人员和中学生）限制客观条件，要消耗一定的人力、物力、财力以及时间等（材料资料仪器设备）第五章 方案的构思及其方法方案的构思方法1产品设计分析的三个要素：c产品设计的三要素：物、人、环境设计需要考虑的主要因素： 功能、结构稳定、安全可靠、成本适当、易于制作等2设计方案的常用构思方法：c草图法模仿法：模仿大自然界中的动植物功能或形态（例：仿生技术）联想法：例书中的飞天火箭奇特性构思法：例书中的夜视镜3对产品设计分析，根据设计要求选择合适的材料和标准件：c标准件：统一标准代号的零件。包括连接件、滚动轴承、螺孔和紧固密封件等。采购方便；直接使用，简化
9、制作过程；相对便宜，从而降低产品成本；实现通用通换，易维护4对设计方案进行比较和权衡，进行方案的优化：c考虑的方面：实用、创新、稳定性、安全性、环保性、加工难易程度、经济成本、美观，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：a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。 口头语言：较多适用于面对面的、规范要求并不过于严格的场合，其特点是简洁、方便。技术图样：采用某种规范形式将设计用图样的形式表达出来。特点：易于把握技术特征，最具技术特征。呈现较复杂产品的设计方案及对设计进行详细说明陈述时，比较合适。（克 服了语言障碍，直接明了地进行表达与交流。）模型：具有感
10、性、直观的特点，特点：容易吸引观众或读者的注意图表：交流方式相对比较正式，具有一定技术要求的交流，其特点：较为规范，可以反复查阅、核对。是表达设计思想的一种十分有效的手段。图表包括：表格、草图、效果图等。计算机演示、网页：使各组成部分具体情况、结构和运作方式一目了然，比较生动、形象等 2简单的草图：c草图（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。3简单的效果图：a在识图时要注意从整体上把握产品的形态、功能和特征，要注意从中了解产品外观上的实际比例关系和色彩搭配及材质感，了解产品内部结构和
11、色彩装饰效果。4基本几何体的正等轴测图的画法：a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（P117）二、常见的技术图样p121，p124-p1251简单形体的三视图：c三视图：物体的正面投影，即物体由前向后投影所得的图形，通常反映物体的主要形状特征，称为主视图；物体的水平投影，即物体由上向下投影所得的图形，称为俯视图；物体的侧面投影，即物体由左向右投影所得的图形，称为左视图。三视图投影规律：主视图反映物体的长和高，俯视图反映物体的长和宽，左视图反映物体的高和宽。长对正，高平齐，宽相等。（三视图的绘制步骤见P122-1
12、23）3 一般的机械加工图：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。尺寸三要素：尺寸界线 尺寸线 尺寸数字 注：不漏画，不重复画。以毫米（mm）为单位时，可以不注写单位，否则必须注明！第七章 模型或原型的制作一、模型1模型制作在产品设计的不同阶段的作用：a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：清晰地表达产品的机构尺寸和连接方法，并用于进行结构
13、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。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（样品）。二、工艺1工艺的含义和常用工艺的种类：a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金工工艺加工步骤： 包括划线、锯割、锉削、钻孔、连接和表面处理，等等。P143-150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
14、线或基准点或基准线。一般步骤为：划出基准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。各类工具的操作要领详见P144钻孔：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。详见P148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。 喷涂油漆：一般先检验所选用的油漆对金属表面的适
15、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3.部分工具和工艺介绍：砂轮：打磨之用 车床：用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床，加工的零件都是圆形手钳：切断金属工件之用 活口扳手：医用手术扳手钳工工艺：以手工操作为主的切削加工方法。冲压工艺：大批量生产同规模（模具）产品。用冲床或冲压模具将板材加工成所需产品如：电脑机箱等。铸造工艺：将没有任何形状的金属材料铸造成想要的形状。锻造工艺：将现有钢材类产品加工成另一种金属产品。机械加工工艺：将毛坯（形状、尺寸、表面都没有加工处理的）变成零件的过程。第八章 技术产品的使用和保养一、产品说明书及其编写a1产品说明
16、书的一般结构：由标题、正文和产品标记组成2产品说明书的形式有条款直述式和自问自答式3产品说明书的写作要求是充分考虑用户的阅读需要、体现产品的设计特点、不必平均用力，而应有所侧重和语言准确、通俗、简洁、内容条理清楚。第一单元 结构与设计一、常见结构的认识1、结构的概念：a结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。结构决定着事物存在的性质。（五种受力形式：拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力）注：从力的效果趋势判断！2、结构的分类：b实体结构是是实心的其受力特点是： 外力分布在整个体积中。如实心墙、大坝等。框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。其受力特点是： 既能承受竖向重力荷载，也能承受
17、水平方向的荷载。如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等。壳体结构是指层状的结构。其受力特点是：外力作用在结构体的表面如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。（生活中很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成，称为组合结构，如埃菲尔铁塔等。）二、稳固结构的探析1、结构的稳定性：（静态物体稳定的必要或前提条件：重心的垂线落在结构地面范围内）结构的稳定性是指结构在 荷载 的作用下维持其原有 平衡状态 的能力。2、影响结构稳定性的主要因素：重心位置的高低 结构与地面接触所形成的支撑面积的大小、 结构的形状等。3、影响结构强度的主要因素：（结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力） 结构的形
18、状 、 使用的材料 、 构件之间的连接方式 。结构构件的连接通常有两类：铰连接 和 刚连接 。铰连接被连接的构件在连接外不能相对移动，但可相对转动。如：门与门框的连接刚连接被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。如：榫接、胶接、焊接4、结构与功能的关系：b结构决定着事物的性质，也直接影响事物的功能。三、结构的设计1、结构设计应考虑的主要因素：a符合使用者对设计对象的 稳定性 和 强度 要求， 安全 因素，公众和使用者的 审美需求 ，使用者的 个性化需求 ，对设计对象的 成本 控制要求和一定的 使用寿命 等。第二单元 流程与设计一、流程、时序和环节的关系 可颠倒 时序 不可颠倒（体现
19、内在规律） （时间上先后顺序） 同时进行（并行）流程 分法不一（做事顺序） 环节 （小的过程） 可分解（例：买票候车检票上车。箭头为时序，买票等小过程为环节，整个案例为流程。）4、常见的流程表达方式（流程图）：a流程图有文字表达、表格表达、图示表达、模型表达、动画演示等。二、流程的设计1、流程设计应考虑的基本因素：c总体上：流程设计应该要研究内在属性与规律。具体的：流程设计的基本因素主要有材料、工艺、设备、人员和资金、环境等。三、流程的优化1、流程优化的内容：b工期优化：串行变并行或减少工序来缩短时间。例书本P55（制作台灯的工期优化）工艺优化：切削法，少切削法和无切削法（模具）例书本P55（
20、法兰加工工艺优化）成本优化：例书本P56（配送路线安排的成本优化）技术优化：技术升级，完全的技术替代。例书本P57（银行自动取款机的发明）质量优化：结果的提升。例本P58（洗衣流程的优化）注：工期优化目的是为了缩短加工时间。主要手段是在不改变工艺的条件下，将某些环节的串行改为并行。第三单元 系统与设计一、系统的结构1、系统的含义：b概念：系统是由相互联系、相互作用、相互以来和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。构成系统必须具备的三个条件：（1）至少要有两个或两个以上的要素（部分）；（2）要素（部分）之间互相联系、互相作用，按照一定方式形成一个整体；（3）整体具有的功能是各个要
21、素（部分）的功能中所没有的。例：自行车的结构2、系统的分类：a（1）自然系统和人造系统。 例：生态系统属于自然系统；飞船、房舍等属于人造系统。（2）实体系统和抽象系统。 例：计算机硬件属于实体系统；软件属于抽象系统。3、系统的基本特性：p67-72(1)整体性（全局、集合）：侧重于“部分影响整体”。是系统的最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。系统是一个整体，它不是各个要素（部分）的简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。系统的任何一个要素（部分）发生变化或出现故障时，都会影响整体功能的发挥。系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。不能离开整体去分析系
22、统中的任何一个组成部分。必要时抛弃部分保存整体例：巴尔扎克的塑像、“木桶理论”、一招不慎全盘皆输、弃卒保车、“阿波罗”登月飞船上的零件(2)相关性（匹配、关联）：侧重于“部分与部分之间的关联”构成系统的各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的。例：古代建筑的“梁柱结构”、合金钢材料各种性能的相互影响、家庭装修工程(3)目的性（功能）：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这是区别不同系统的主要标志。(4)动态性（更新）：物质都是不断变化，因此系统是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。(5)环境适应性（自适应）：系统都存在于一定的环境之中，并不断的与外界环
23、境进行物质的能量的和信息的交换，系统必须适应外部环境的变化。例：“春捂秋冻”、电冰箱不能紧贴墙放置二、系统的分析1、系统分析的主要原则：a（1）整体性原则系统分析首先要着眼于子系统整体，要先分析整体，再分析部分； 例：田忌赛马、丁谓修复皇宫、街道各部门施工（2）科学性原则系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具用说服力。例：种稻“三三进九不如二五一十”（3）综合性原则（有首要目标）系统分析时还要注重综合性原则，要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。例：孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯旺水坝3、系统的优化：c在给
24、定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。系统优化各要素的具体内容：（1）期望目标：系统优化的目标(A)。（2）约束条件：对系统起限制作用的，并且是不可人为调节的。（3）影响因素：是指对系统的目标产生显著影响，并且可以人为调节的因素(X)。例：农作物种植系统的优化农业间作套种、利润问题（4）函数关系：期望目标与影响因素之间的函数关系。A=f(X)第四单元 控制与设计一、控制的手段与应用一、二、1、2、3、1、控制的含义：b人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。按人工干预来分：人工控制（人全程
25、干预）、自动控制（半自动或全自动）按执行部件来分：机械控制（利用机械的闭、开来控制）、气动控制、液压控制、电子控制（利用电子元件如电容、电阻的变化来实现控制）2、控制的手段：a二、控制系统的工作过程与方式p103-p1061、简单开环控制系统的基本组成和工作过程：c开环：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。（判断开闭环依据）例：红绿灯定时控制系统、防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统、红外线自动门控制系统、普通电风扇风速控制系统、可调光台灯控制系统等。特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。开环方框图：输入量：控制的给定
26、量或是信号为因。输出量：所要控制的量，即控制导致的结果为果控制量：执行器的输出信号控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。执行器：直接对被控对象进行作用控制的装置或元件被控对象：控制系统中所要控制的装置或生产过程例：闭着眼睛用粉笔在黑板上添加鼻子：期望的鼻子形状和位置控制器（大脑）执行器（手）被控对象（粉笔）鼻子的实际形状和位置力度和角度2、闭环控制系统的基本组成：b概念：系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。（判断开闭环依据）例：供水水箱的水位自动控制系统、加热炉的温度自动控制系统、花房温度控制系统、投篮、家用电饭锅保温控制系统、家用电冰箱温度控制系统等。基本
27、组成：与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。3、闭环控制系统的方框图：c4、控制器和执行器的作用：c控制器：对输入信号（偏差值）进行运算处理，并发出控制命令。执行器：根据指令对被控对象直接控制。三、闭环控制系统的干扰与反馈1、干扰因素：c在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量偏离结果的各种因素称为干扰因素。有的干扰因素是环境造成的，如影响自行车行驶速度的变化的自然风等；有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导航信号的手机信号等。2、反馈的含义：b控制系统中，将输出量通过适当的检测装置，返回到输入并与输入量进行比较的过程，就是反馈。例：投篮、自动电水壶3、反馈环节的作用
28、：a通过将输出量通过适当的检测装置，返回到输入并与输入量进行比较，从而减少输出量的偏差，稳定输出量。 4、闭环控制系统的工作过程：a（1）闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控制量（输出量）的偏差。（2）工作过程：由于干扰因素的存在，系统的被控量偏离给定值时；闭环控制系统中的反馈环节能及时检测出被控量的值，并迅速反馈到输入端，与给定值进行比较；控制器根据比较得到的偏差信号进行调节，从而是系统的被控量接近给定值，达到精确控制的目的。例：供水水箱的水位自动控制系统、加热炉的温度自动控制系统5、功能模拟方法：a 以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟方法。
29、黑箱方法：a 把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，就是黑箱方法。例：通过输入图像、电或声音信号，观测、分析脑电波的输出反应，研究人脑对视觉或听觉信息的传递、变换和处理功能，得知人脑内部结构的细节，就是黑箱方法的运用。6、开环控制系统与闭环控制系统的比较：控制系统判断依据：有无反馈控制精度结构成本应用范围开环无低简单低控制精度要求不高系统稳定的领域闭环有高复杂高精度要求高系统本身不稳定的领域闭环控制系统方框图7例1、投篮控制器（大脑）执行器（手）被控对象（篮球）被控量（篮球位置）给定量（篮圈位置）检测装置（眼睛）控制量（投掷力）比较器控
30、制器（机械或电气控制装置）执行器（阀门）被控对象（水箱）被控量（水箱水位）给定量（设定的水位高度）检测装置（浮球或液位传感器）器）控制量（进水量）比较器2、 供水水箱的水位自动控制系统控制器（电子或微机控制装置）执行器（加热器）被控对象（加热炉）被控量（炉内温度）给定量（设定的温度）检测装置（热电偶）控制量（电压）比较器3、加热炉的温度自动控制系统控制器（连杆机构）执行器（进水阀门）被控对象（水箱）被控量（水箱水位）给定量（设定的水位）检测装置（浮球）控制量（进水量）比较器4、抽水马桶的自动控制系统给定量（设定的温度）控制器（控制电路）执行器（加热或制冷元件）被控对象（花房）被控量（花房温度）检测装置（温度传感器）控制量（制冷制暖量）比较器5、花房温度控制系统6、夏天房间温度控制系统给定量（设定的温度）控制器（控制装置）执行器（制冷装置）被控对象（空调房间）被控量（房内实际温度）检测装置（空调测温装置）控制量（制冷量）比较器给定量（设定的温度）控制器（温控装置）执行器（电热盘）被控对象（电饭锅）被控量（电饭锅温度7080）检测装置（双金属片）控制量（加热时间）比较器7、家用电饭锅保温控制系统