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1、技术与设计1知识要点第一章 技术及其巨大作用（人类的需要不断推动技术的产生和发展；新技术的产生及发展地更好地满足人类的需要）1、技术对人类的价值： 技术是指从人类需求出发,秉持一定的价值理念,运用各种物质及装置、工艺方法、知识技能与经验，实现一定使用价值的创造性实践活动。它具有保护人、解放人和发展人的作用。保护人（例：原始人随身携带磨制好的尖削石器，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：自行车、内燃动力、电力，手机信息传递）发展人（例：爱迪生、袁隆平，技术上的创造与发明使他们得到终身的发展和自我价值的体现）2、技术对生活、生产、文化等方面的影响：技术促进社会的发展。技
2、术丰富社会文化内容。技术改变社会生活方式。是推动社会发展和文明进步的主要动力之一。3、技术对自然的价值：（1）依靠技术，人类得以利用自然和改造，并与自然保持和谐共处的友好关系。（例：都江堰、南水北调、西气东输）（2）人类利用技术开发、改造自然时，应把握合理的尺度，要注意对自然的保护，不能忽视技术或产品对环境可能造成的负面影响。（3）技术的发展给自然环境带来了问题，但也给解决这些问题提供了可能（例：物料的再循环工艺、利用可再生的材料）一、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、实践性、综合性、相关性、专利性。创新是技术发展的核心。技术的发展需要创新，技术创新表现
3、为技术革新和技术发明。（例：显示器的不断发展属于技术革新，王选发明激光照排系统属于技术发明。）2科学与技术的区别与联系：科学是通过各种方法和实验，从而发现规律、理论，并予以验证和公式化的知识体系。如：牛顿发现万有引力、达尔文发现进化论、居里夫人发现镭等。技术则是人类为了满足自身的需要和愿望对大自然进行的改造。如：瓦特发明蒸汽机、贝尔发明电话、恩格尔巴特发明鼠标、爱迪生发明电灯泡等。科学侧重认识自然，力求有所发现技术则侧重利用和合理改造自然，力求有所发明科学回答“是什么”“为什么”的问题技术则更多地回答“怎么做”“做什么”的问题科学通过实验验证假设，形成结论技术则通过试验，验证方案的可行性与合理
4、性，并实现优化科学促进了技术的发展，技术推动了科学的进步。3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垄断性，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。它是指同一发明在一定的区域范围内，其他任何人未经许可都不能对其进行制造、使用和
5、销售等，否则属于侵权行为。（2）区域性。区域性是指专利权是一种有区域范围限制的权利，它只有在法律管辖区域内有效。除了在有些情况下，依据保护知识产权的国际公约，以及个别国家承认另一国批准的专利权有效以外，技术发明在哪个国家申请专利，就由哪个国家授予专利权，而且只在专利授予国的范围内有效，而对其他国家则不具有法律的约束力，其他国家不承担任何保护义务。但是，同一发明可以同时在两个或两个以上的国家申请专利，获得批准后其发明便可以在所有申请国获得法律保护。 （3）时间性。时间性是指专利只有在法律规定的期限内才有效。专利权的有效保护期限结束以后，专利权人所享有的专利权便自动丧失，一般不能续展。发明便随着保
6、护期限的结束而成为社会公有的财富，其他人便可以自由地使用该发明来创造产品。（4）实施性。除美国等少数几个国家外，绝大多数国家都要求专利权人必须在一定期限内，在给予保护的国家内实施其专利权，即利用专利技术制造产品或转让其专利。专利实际上就是个人或企业与国家签订的一个特殊的合同，个人和企业的代价是公开技术，国家的代价是允许一定时间的垄断经营权利。 (5)独占性。独占性是指指专利权人依法对其发明创造享有的排他性权利。 专利申请步骤：提交申请受理初审公布实质审查授权二技术与设计的关系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：手机的发展、数码相机的发展。）2技术与设计的关系：设计
7、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。第二章 技术设计的基础一、设计的一般原则1设计的一般原则：创新原则实用原则经济原则美观原则道德原则技术规
8、范（标准化）原则可持续发展原则科学原则安全原则。创新是技术的核心。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：格雷夫斯水壶的设计）。经济原则是以最低的费用取得最佳的收益（例：卷纸设计成方形来减少空间，降低运输成本）。道德原则强调产品要考虑人、社会、环境的关系，考虑人的健康（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）。技术规范是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）。2设计一般原则的相互关系：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
9、放性。参见教材P48表2-8设计原则的相互关系二、设计中的人机关系1人机关系的含义：人与机器设备及所使用的一切物品之间，包括使用时与所在的环境之间的关系称为人机关系。“机”不光指机器，还指各种设备及所处的环境。（例：开门、乘电梯）2人机关系在设计中要实现的目标： 高效 人机协调，提高人的工作效率。例：“科学管理之父”泰勒“铁锹作业试验”。 健康 长期使用，产品对人的健康不造成不良影响。例：护眼灯、儿童自行车 舒适 产品使用中，人体能处于自然状体，感觉舒适。例：工程学鼠标、键盘 安全 产品对人的身体不构成生理上的伤害。如：安全帽、汽车安全带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，
10、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、特殊工种:消防员等）静态的人与动态的人（例：宾馆床位之间距离的设计、考虑不同人种的身体差异）人的心理需求和生理需求（例：书吧设计以暖色调为主，办公空间一般应以冷色调为主。案例：汽车的颜色）方便信息的交互（例：手机的来电显示、视频通话）四、设计的一般过程1设计的一般过程： 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2设计过程的设计要求和设计方案：发现和明确问题：设计是技术发展的关键，从本质上说，设计是一个问题求解
11、的过程。制定方案的步骤 ：方案筛选方案呈现方案构思方案设计分析收集信息其中设计分析要根据设计要求，找出设计需要解决的主要问题，比如材料、结构、功能等。创新是设计的核心。可以从原理、结构、技术、材料、工艺等方面进行考虑改进和突破，以实现创新的目标。五、技术试验及其方法1技术试验的重要性：从技术的角度对材料、元器件（构件）及整机（产品）进行测试和检验叫作技术试验。重要性：技术试验是开展技术设计及进行设计优化的重要依据；技术试验是进行技术革新、技术发明、科学研究的重要途径，是揭露问题的关键手段。将设计的风险和失误降到最低。（例：青霉素皮试试验）根据应用目的的不同分类，技术试验可以分为性能试验、优化试
12、验、预测试验、信息试验等。（试验种类）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(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：例：橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。许多生物领域的试验。3简单的技术试验：技术试验的实施与报告的写作技术试验的实施步骤：制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论技术试验试验报告项目包括：试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结 技术试验在设计中的作用通过试验可以
13、发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。特别是在设计的后期，对设计进行综合性的整体试验，可以为设计的评价提供准确、客观的数据。六、发现与明确问题（一）发现问题1发现问题的重要性：从技术角度看，人类进步与发展的过程就是不断地发现问题，不断地进行设计，从而解决问题的过程。问题是如何产生的？第一种：人类生存活动中必然会遇到的问题。来源于生活第二种：由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。来源于需要第三种：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发现问题的重要性：第一、第二种设计问题比较确定，主要是针对一般的和已有的问题提出的，而第三种问题需要设计者主动寻找和发现
14、。人们对美好生活的向往，是技术设计的源泉和动力。2发现问题的一般方法：A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技术研究与技术试验（伽利略体温表）3设计产品相关信息的收集与处理：我们通过对信息的收集、检索和分析，往往可以发现有些有价值的问题；通过问卷调查、询问访谈等方式进行信息的收集，也会有惊人的发现。我们把对已有文献信息进行收集、分析的方法称为文献法；把问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现问题的方法称为问卷调查法；把以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法称为询问法。其中，询问法包括直接询问法、间接询问法、集体询问法、家庭走访询问法、个别询
15、问法。采用询问法不仅可以发现问题，而且可以了解问题产生的原因（二）、明确问题1明确问题的重要性：问题表述本身是否明确、问题产生的原因是否明确、提出问题的目的是否明确等。2判断问题价值的方法：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。 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？3设计要求、标准和限制：设计对象的特点和问题解决的标准设
16、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）产品设计的三要素：物 、人 、环境 第三章 设计和交流中的技术语言一、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
17、形符号语言、文字符号语言等技术语言的特征：言简意赅、通俗直观 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。模型：具有感性、直观的特点，特点：容易吸引观众或读者的注意图表：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：逐渐重要，使各组成部分具体情况、结构和运作方式一目了然 网络语言：帮助人们实
18、现了远程的设计交流的需要。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。3简单的效果图：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色彩装饰效果。4基本几何体的正等轴测图的画法：轴间角：1200 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1一般技术图样所采用的投影方法：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
19、投影的方法。为了唯一确定物体的结构形状，需要采用多面正投影。2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，如右图：（）；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，如右图：（）；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，如右图：（）。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。主视图与俯视图长对正；主视图与左视图高平齐；左视图与俯视图宽相等。3 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
20、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。第四章 方案的实现及其评价一、工艺1工艺的含义和常用工艺的种类：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：金
21、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。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
22、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3金属材料的锯割、锉削2种加工方法：锯割：操作要领：1.站位和握锯姿势要正确，2.推锯加压，回拉不加压，3.锯程要长，4.推拉要有节奏 （P145）锉削：操作要领：1.锉削时要注意身体和手臂动作的协调，2.在推锉过程中，左手的施压要由大变小，右手的施压要由小变大，使锉刀平衡而不上下摆动。
23、二、制作模型1加工工艺的的选择：2简单产品的模型或原型的制作：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，更符合人们的心理需求。金工常用的工具和设备1.金工划线工具划针、钢直尺、角尺、划规和样冲2.金工锯割工具钢锯3.金工钻孔工具台钻、丝锥、板牙、扳手4表面处理工具锉刀、金工砂纸5其他辅助工具圆头锤、钳工锤木工常用的工具和设备1.木工划线工具铅笔、木工尺（角尺）、墨斗、卷尺2.木工锯割
24、工具木工锯（统称），主要分为框锯、弓锯、刀锯等3.木工凿孔工具木工凿：平凿、圆凿、斜刃凿等4表面处理工具木工刨、木砂纸5其他辅助工具羊角锤三、设计的评价1设计过程中的评价：设计的评价是指依据一定的原则，采取一定方法和手段，对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。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。-加强对设计过程的评价是树立质量管理意识、加强质量管理、实现设计目标的关键。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。美观创新实用环保稳定牢固人机关系成本1243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3雷达图