通用技术第三章第二节设计的一般原则课件.ppt

1、2.2.设计的一般原则设计的一般原则再来看看下图的再来看看下图的太空电梯太空电梯设设计计“中国第一幅月图中国第一幅月图”完美亮相完美亮相 大千世界大千世界,万千事物万千事物,一切自有一切自有其生长的过程其生长的过程,一切自有其生成一切自有其生成的机理的机理.人类的设计也是如此人类的设计也是如此.动动态而有章可循的过程态而有章可循的过程,开放而有开放而有规可矩的原则规可矩的原则,是人类设计生生是人类设计生生息息息息,不绝江河的重要保证不绝江河的重要保证 同学们生活中有没有发现以下这些问题？同学们生活中有没有发现以下这些问题？饮水机：饮水机：在倒水时手推开关会把一次性水杯压扁在倒水时手推开关会把一

2、次性水杯压扁 台灯：台灯：写字时手会遮住光线留下影子写字时手会遮住光线留下影子 墨水瓶：墨水瓶：吸墨水时会把笔弄脏吸墨水时会把笔弄脏 目前电梯存在以下问题：目前电梯存在以下问题：按钮不适合不同身高的人，只按钮不适合不同身高的人，只有视觉提示，没有考虑盲人等特殊人群。有视觉提示，没有考虑盲人等特殊人群。塑料吸管塑料吸管:当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中饮料时，如果当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中饮料时，如果管子弯折了，就喝不到饮料；管子弯折了，就喝不到饮料；睡觉时，我们易把放在床上的小电风扇踢翻，睡觉时，我们易把放在床上的小电风扇踢翻，如何使风扇不易倒？如何使风扇不易倒？市场上的牙刷刷头和把柄在

3、同一条直线上，市场上的牙刷刷头和把柄在同一条直线上，就使得一些人误拿来左右刷，没有起到护牙就使得一些人误拿来左右刷，没有起到护牙的作用，即使是知道要上下刷，但用起来却的作用，即使是知道要上下刷，但用起来却比较吃力，左边容易右边难。如何改进牙刷比较吃力，左边容易右边难。如何改进牙刷的结构，使人们改正错误的刷牙方法，使上的结构，使人们改正错误的刷牙方法，使上下刷牙更容易。下刷牙更容易。戴眼镜低头时，眼镜往往会滑落戴眼镜低头时，眼镜往往会滑落？水和肉哪个更容易导电？知道这个水和肉哪个更容易导电？知道这个知识你能设计发明什么新技术出来吗？知识你能设计发明什么新技术出来吗？1818岁的南京第岁的南京第4

4、242中高三学生周浩经过一年多的努中高三学生周浩经过一年多的努力，成功设计发明了一种测定仪器，只要往肉里力，成功设计发明了一种测定仪器，只要往肉里一插，马上就让一插，马上就让“注水肉注水肉”现形。他的根据是肉现形。他的根据是肉和水都是导电体，但导电率不同，如果肉里加注和水都是导电体，但导电率不同，如果肉里加注一定量的水，肉的导电率就会相应改变。他边实一定量的水，肉的导电率就会相应改变。他边实验边改进，最终制作出了这台测试仪。该发明在验边改进，最终制作出了这台测试仪。该发明在日前举行的日前举行的第五届中国发明展览会上荣获银奖第五届中国发明展览会上荣获银奖。v常用设计的方法种类常用设计的方法种类1

5、、原创性设计、原创性设计开瓶器开瓶器2、改进性设计、改进性设计改进后的开瓶器改进后的开瓶器感官体验感官体验视觉（形态）视觉（形态）AlessandroAlessandro所设计的开瓶器所设计的开瓶器ANNA ANNA 68683、组合性设计、组合性设计外形的组合设计外形的组合设计瑞士军刀瑞士军刀功能的组合设计功能的组合设计+=带摄像功能的手机带摄像功能的手机模块组合设计模块组合设计+=梳妆台梳妆台9191CASE CASE ANALYSISANALYSIS仿生设计仿生设计 蜂巢与散热器蜂巢与散热器有效散热有效散热节省材料节省材料坚固坚固9797昆虫单复眼与生物显微镜昆虫单复眼与生物显微镜 高级

6、研究用正置生物显微镜：内置“复眼”照明，使数码成像更为理想。9595 蜻蜓的飞行原理与直升飞机蜻蜓的飞行原理与直升飞机9494功能原理模仿功能原理模仿Usb台灯台灯+风扇风扇Usb台灯风扇台灯风扇外形模仿外形模仿Patagonia 软毛衣服，是由塑料瓶子压成玻片，打成捆，纺成纤维,然后织成的。5656室内装潢设计建筑设计服装设计英国伦敦塔桥英国伦敦塔桥(Tower Bridge)(Tower Bridge)杭州湾大桥杭州湾大桥 世界在建最大斜拉桥苏通长江公路大桥世界在建最大斜拉桥苏通长江公路大桥 广州丫髻沙大桥广州丫髻沙大桥商业周刊商业周刊2006年年“最佳工业设计奖最佳工业设计奖”由商业周刊

7、赞助，美国工业设计协会联办的年度最佳工业设计奖评选结果日前正式出炉。与往年一样，该奖项始终能够给人们带来意想不到的结果，今年也毫不例外。自从该奖项设立的24年以来，亚洲企业在本届大奖赛上的获奖数量首次超越美国和欧洲。三星公司获得5项设计奖，其中金奖两项。而苹果公司也不甘示弱，一举拿下四项大奖，其中金奖两项。AppliedEffective球状的瓶子，用来盛放饮料和矿泉水，引人的外观在设计时考虑到了碳酸饮料的压力问题。LaconicLaconicBeautifulBeautiful 金奖：罗技（金奖：罗技（Logitech）键盘）键盘 设计者：设计者：Design Partners（爱尔兰）、（

8、爱尔兰）、ElekSen（英国）、（英国）、IDEO和罗技和罗技 这是一款标准型键盘，可与这是一款标准型键盘，可与Palm手持设备相兼容。该款手持设备相兼容。该款键盘可以折叠，并可以将键盘可以折叠，并可以将PDA设备包裹起来，起到防护设备包裹起来，起到防护作用。外表看似钱夹，售价作用。外表看似钱夹，售价99美元。美元。AppliedEffective 银奖：重力前倾锤银奖：重力前倾锤 设计者：设计者：Farm Design公司公司 流线型设计，锤头前倾，可以将重力的中心更多流线型设计，锤头前倾，可以将重力的中心更多的转移到锤头，以减轻使用者的力量。该款产品的转移到锤头，以减轻使用者的力量。该款

9、产品外形设计颇具杀伤力，价格为外形设计颇具杀伤力，价格为30美元。美元。AppliedEffective 金奖：未来银行设计金奖：未来银行设计 设计者：设计者：ZIBA 为了提供全新的用户体验，为了提供全新的用户体验，ZIBA对消费者的银行消费心理对消费者的银行消费心理进行了全面研究，设计出一套理想的银行办公环境。该环进行了全面研究，设计出一套理想的银行办公环境。该环境看起来更像一个公共中心，而不是一家金融机构。境看起来更像一个公共中心，而不是一家金融机构。AppliedEffective 金奖：金奖：“迷你型迷你型”iPOD播放器播放器 设计者：苹果公司设计者：苹果公司“轮型轮型”按钮设计使

10、之必此前的按钮设计使之必此前的iPOD播放器更方便播放器更方便操作。该款播放器仅重操作。该款播放器仅重3.6盎司，仅相当于此前盎司，仅相当于此前iPOD播放器播放器1/2。外观也只有名片般大小，可以存。外观也只有名片般大小，可以存储储1000首首MP3乐曲，价格为乐曲，价格为249美元。美元。AppliedEffective 金奖：诺基亚金奖：诺基亚7600 设计者：诺基亚（英国公司）设计者：诺基亚（英国公司）这是一款针对于这是一款针对于3G宽带技术而设计的通信产品，打破传宽带技术而设计的通信产品，打破传统设计，诺基亚将该款手机的显示屏放置在设备的中央，统设计，诺基亚将该款手机的显示屏放置在设

11、备的中央，而按键却分布在显示屏的四周。这是一款新的而按键却分布在显示屏的四周。这是一款新的“图标型图标型”设计，售价设计，售价480美元。美元。AppliedEffectiveTechnicalFriendlyCASE CASE ANALYSISANALYSIS3838CASE CASE ANALYSISANALYSIS3737小结：小结：1 1、请大家热爱自己的生活，注意观察生活中，将生、请大家热爱自己的生活，注意观察生活中，将生 活中的不便变为方便这就是设计；就是创新活中的不便变为方便这就是设计；就是创新2 2、设计就在你身边。、设计就在你身边。“不以规矩、不成方圆”二二 设计的一般原则设

12、计的一般原则 要设计好一个产品要设计好一个产品,除了要经历一个除了要经历一个科学合理的设计过程外科学合理的设计过程外,还要遵循一还要遵循一些基本原则些基本原则.在长期的设计实践中在长期的设计实践中,人人们逐渐总结出们逐渐总结出创新创新,实用实用,经济经济,美观美观,道德道德,技术规范技术规范,可持续发展等可持续发展等设计的设计的一般原则一般原则.这些一般原则往往这些一般原则往往互相关互相关联联,互相制约互相制约,互相渗透互相渗透,并体现在设计并体现在设计过程的各环节之中过程的各环节之中,成为指导设计过成为指导设计过程和进行设计评价的基本原则程和进行设计评价的基本原则设计首先需要遵循什么原则？遵

13、循什么原则？科学的原则科学的原则永动机的想法在人永动机的想法在人类历史上持续了几类历史上持续了几百年，由于它违反百年，由于它违反科学规律，所以无科学规律，所以无法成功。这个神话法成功。这个神话的被驳倒，有利于的被驳倒，有利于人们正确的认识技人们正确的认识技术设计不能违背科术设计不能违背科学原理。学原理。设计电动机、发电机的要遵循电磁感设计电动机、发电机的要遵循电磁感应定律；应定律；设计房屋、桥梁等要以材料力学、理设计房屋、桥梁等要以材料力学、理论论 力学为依据；力学为依据；设计各种机械要符合机械原理设计各种机械要符合机械原理当汽车的速度超过当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻力的问时，空气

14、阻力的问题越来越明显。为了解决这个问题，人们设计题越来越明显。为了解决这个问题，人们设计了外观呈流线型的汽车。了外观呈流线型的汽车。人机关系要实现的目标人机关系要实现的目标健康健康 人在长期操作或使用产品的过程中，产品对人人在长期操作或使用产品的过程中，产品对人的健康不会造成不良的影响。的健康不会造成不良的影响。马上行动马上行动:指出下列图片中设计不合理、有损人体健康的指出下列图片中设计不合理、有损人体健康的地方。地方。设计要体现以人为本的理念设计要体现以人为本的理念 创新就是通过引入新概念、创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等或对已有产新思想、新方法、新技术等或对已有产品的革新来

15、创造具有相当社会价值的事物品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。或形式。创新概念创新概念1、创新原则、创新原则【案例分析】洗衣机的变迁【案例分析】洗衣机的变迁【案例分析】洗衣机的变迁【案例分析】洗衣机的变迁【案例分析】洗衣机的变迁【案例分析】洗衣机的变迁 1 1、洗衣机的诞生和发展给我们的生活带来了、洗衣机的诞生和发展给我们的生活带来了什么？什么？讨论：讨论：2 2、比较相邻形态洗衣机的发展变化、比较相邻形态洗衣机的发展变化最新自行车及轮椅美国的发明者迪纳凯曼开始销售自己发明的残疾人轮椅，它不仅能爬楼梯，而且能利用后轮“站起来”，可使坐在上面的残疾人升高到几乎一人高.CASE CASE

16、ANALYSISANALYSIS3636生活处处皆创意双向手灯双向手灯雨伞衣陶瓷留言板弯折的书架塑料瓶衣架 创新是设计的核心一个产品如创新是设计的核心一个产品如果没有任何新意，就很容易被不果没有任何新意，就很容易被不断发展的社会所淘汰断发展的社会所淘汰 设计过程中，一般可从原理，结设计过程中，一般可从原理，结构，技术，材料，工艺等方面考构，技术，材料，工艺等方面考虑改进和突破，以实现创新的目虑改进和突破，以实现创新的目标标2 2、实用原则、实用原则 虽有乎千金之玉卮，至贵而无当，虽有乎千金之玉卮，至贵而无当，漏不可盛水漏不可盛水 韩非子韩非子这两台电视哪台实用些这两台电视哪台实用些，在什么方面

17、实用？在什么方面实用？马上行动马上行动 水烧开时水烧开时,提醒注意提醒注意 美观美观,形象形象 开启出水口开启出水口 稳定性好稳定性好 受热面积大受热面积大,热效率高热效率高 保护手不被金属把烫伤保护手不被金属把烫伤 手感舒适手感舒适 便于倾倒便于倾倒 便于清洗便于清洗结合水壶造型特点分结合水壶造型特点分析其各部分的功能析其各部分的功能3、经济原则、经济原则想想现在在超市看到的卷纸有什么想想现在在超市看到的卷纸有什么形状的，哪种设计好呢？形状的，哪种设计好呢？3.经济原则经济原则 设计中的经济原则是指设计中的经济原则是指以最低的费用以最低的费用(成本成本)取得取得最佳最佳的的效果效果.(1)注

18、意采用注意采用新工艺、新材料新工艺、新材料，尽可能采用，尽可能采用生产流水线、生产流水线、生产自动化、自动化管理生产自动化、自动化管理。(2)注意注意降低材料消耗和节约能源降低材料消耗和节约能源，但绝不能为降低成，但绝不能为降低成本而粗制滥造，产品设计必须本而粗制滥造，产品设计必须从消费者利益出发从消费者利益出发。(3)价值优化原理：价值优化原理：功能成本比功能成本比=功能功能/成本成本 提高功能成本比的方法：提高功能成本比的方法：（1）在）在功能不变功能不变的前提下的前提下降低成本降低成本；（2）在）在价格不变价格不变的前提下的前提下增加功能增加功能；（3）在）在增加功能增加功能的同时的同时

19、降低成本降低成本。案例分析：案例分析：“木桶与塑料桶木桶与塑料桶”从经济原则出发，对木桶与塑料桶进行比较，从经济原则出发，对木桶与塑料桶进行比较，成本谁高谁低？成本谁高谁低？制制造造成成本本材材料料成成本本维维护护成成本本使使用用寿寿命命运运输输成成本本储储存存成成本本回回收收成成本本总总评评木木桶桶塑塑料料桶桶4 4、美观原则、美观原则 爱爱美之心，人皆有之美之心，人皆有之 好的好的产产品也能品也能让让人人们从们从产产品的外品的外观观和造型上得和造型上得到美的体到美的体验验，享受，享受精神上的愉精神上的愉悦悦。4 4、美观原则、美观原则产品的外观是通过对产品造型、产品的外观是通过对产品造型、

20、大小比例、使用材料、色彩搭配、大小比例、使用材料、色彩搭配、装饰图案等设计组合来表达。装饰图案等设计组合来表达。有一款有一款TCL手机镶嵌有宝石，它对通话功手机镶嵌有宝石，它对通话功能没有任何作用，但是它却非常畅销，为能没有任何作用，但是它却非常畅销，为什么？什么？【案例分析【案例分析】毒瓜子，毒大米，毒瓜子，毒大米，毒豆芽、黑心汤圆、毒火毒豆芽、黑心汤圆、毒火腿、用工业染料染黄的腐腿、用工业染料染黄的腐竹、死鸡做成的扒鸡、黑竹、死鸡做成的扒鸡、黑心棉、假酒、假烟、心棉、假酒、假烟、“大大头奶粉头奶粉”5 5、道德原则、道德原则 记者昨天获悉，上海华源股份有限公司安徽华源生物药业记者昨天获悉，

21、上海华源股份有限公司安徽华源生物药业有限公司违反规定生产克林霉素磷酸酯葡萄糖注射液有限公司违反规定生产克林霉素磷酸酯葡萄糖注射液(欣弗欣弗)，是导致这起不良事件的主要原因。是导致这起不良事件的主要原因。经查，上海华源股份有限公司安徽华源生物药业有限公经查，上海华源股份有限公司安徽华源生物药业有限公司司20062006年年6 6月至月至7 7月生产的克林霉素磷酸酯葡萄糖注射液未按月生产的克林霉素磷酸酯葡萄糖注射液未按批准的工艺参数灭菌，降低灭菌温度，缩短灭菌时间，增加批准的工艺参数灭菌，降低灭菌温度，缩短灭菌时间，增加灭菌柜装载量，影响了灭菌效果。灭菌柜装载量，影响了灭菌效果。经中国药品生物制品

22、检定经中国药品生物制品检定所对相关样品进行检验，结果表明，无菌检查和热原检查不所对相关样品进行检验，结果表明，无菌检查和热原检查不符合规定。符合规定。“欣弗欣弗”事件涉及全国事件涉及全国1616个省区，共报告不良反应病例个省区，共报告不良反应病例9393例，死亡例，死亡1111人人。产品设计必须考虑它与产品设计必须考虑它与人、社会、环境的关系，必人、社会、环境的关系，必须遵循道德原则。须遵循道德原则。要有尊重他人知识产权、要有尊重他人知识产权、技术成果的道德观念。技术成果的道德观念。盗取银行卡密码器盗取银行卡密码器：假键盘套取客户密码假键盘套取客户密码不道德的产品设不道德的产品设计将被一票否决

23、！计将被一票否决！具有全球漫游功能的移动电话可以在全世界上百个国家自由地漫游通话，为什么？因为这么多的国家都使用相同的移动电话技术规范来建设它们的电话信号收发设备，所以手机就可以在世界各地畅通无阻地使用。技术规范：有关开发产生技术的知技术规范：有关开发产生技术的知 识、领域、方法和规定的总和。识、领域、方法和规定的总和。技术规范的有强制性的，也有推荐技术规范的有强制性的，也有推荐 性的；性的；技术规范是有发展的。技术规范是有发展的。【案例分析】飞机上圆形窗户【案例分析】飞机上圆形窗户 两条铁轨之间的距离为什么是两条铁轨之间的距离为什么是4.85英尺？英尺？美国美国英国英国电车电车马车马车罗马战

24、车罗马战车两匹战马两匹战马的臀宽的臀宽隧道宽度隧道宽度火箭推进器火箭推进器的径向尺寸的径向尺寸4040日常生活用的螺栓日常生活用的螺栓考考你考考你请问以下各种标志的名称及含义。请问以下各种标志的名称及含义。TCO-99认证标志认证标志中国质量认证中心中国质量认证中心CCC认证标志认证标志长城标志又称长城标志又称CCEE安全认证标志，为电安全认证标志，为电工产品专用认证标志工产品专用认证标志iso9002质量认证标志质量认证标志 加拿大加拿大csa认证标志认证标志TCO-95认证标志认证标志 任何电气、医疗或机械产品，只要有任何电气、医疗或机械产品，只要有S标志，就说明它已标志，就说明它已经经过

25、测试且符合欧盟的产品安全标准。经经过测试且符合欧盟的产品安全标准。S 标志标志GS标志标志 任何电气、机械或机电产品只要带有任何电气、机械或机电产品只要带有GS标志标志就表明它是经过测试符合德国的产品安全标准。就表明它是经过测试符合德国的产品安全标准。欧洲共同体欧洲共同体ce认证标认证标 主要有玩具、低压电器、医疗设备、电讯终端（电主要有玩具、低压电器、医疗设备、电讯终端（电话类）、自动衡器、电磁兼容、机械等。话类）、自动衡器、电磁兼容、机械等。UL 分级标志分级标志 是美国保险商协会安检实验所（是美国保险商协会安检实验所（Underwriter Laboratories Inc.）目前）目前

26、 UL 共有近共有近 800 多套标准。多套标准。如果没有技术规范将如果没有技术规范将会怎样？会怎样？不方便交流，而且会出现各不方便交流，而且会出现各种质量和安全方面的事故。种质量和安全方面的事故。产品的设计要考虑到人类长远产品的设计要考虑到人类长远的发展，资源与能源的合理利用，的发展，资源与能源的合理利用，生态的平衡等可持续发展的因素。生态的平衡等可持续发展的因素。技术产品是与生态、环境、资技术产品是与生态、环境、资源等等紧密相连的。源等等紧密相连的。可持续发展与设计可持续发展与设计 可持续发展概念和生态产品设计可持续发展概念和生态产品设计l4R理念理念绿色设计绿色设计Recovery 回收

27、回收Recycle 再循环再循环Reuse 再利用再利用Reduce 减量减量以环境和资源保护为核心，以保护生态环境、维护以环境和资源保护为核心，以保护生态环境、维护人类身体健康为目的的设计理念和行为。人类身体健康为目的的设计理念和行为。4444白色污染白色污染汽车尾汽排放标准汽车尾汽排放标准;汽车供油由化油器改为电喷汽车供油由化油器改为电喷装置；装置；城市公交汽车改燃液化汽城市公交汽车改燃液化汽【案例分析【案例分析】氢燃料汽车氢燃料汽车经由燃料电池装置，可以将氢气转为水蒸气，从而产生动力。测试表明，氢动力汽车的排放污染为0。5959月饼的包装 NECNEC设计了一款环保型设计了一款环保型手机

28、手机N701i ECO。这。这款手机的机身百分之七款手机的机身百分之七十五都由植物性材质组十五都由植物性材质组成，其中包括了玉米和成，其中包括了玉米和马铃薯。所以被弃置马铃薯。所以被弃置,它也能和大地溶为一体，它也能和大地溶为一体，最终被分解成为水和二最终被分解成为水和二氧化碳。氧化碳。6464绿色设计绿色设计环境保护环境保护垃圾问题垃圾问题资源滥用资源滥用污染问题污染问题设计思考设计思考绿色设计绿色设计归纳：技术设计的一般原则归纳：技术设计的一般原则一一、科学原则、科学原则二、创新原则二、创新原则三、实用原则三、实用原则四、经济原则四、经济原则五、美观原则五、美观原则六六、道德原则、道德原则

29、七七、技术规范原则、技术规范原则八八、可持续发展原则、可持续发展原则八、安全原则八、安全原则 1999 1999年年1 1月月4 4日，投入使日，投入使用两年零用两年零222222天的綦江虹桥天的綦江虹桥轰然垮塌，轰然垮塌，4242人遇难。人遇难。经调查，该吊索的固定经调查，该吊索的固定及钢管焊接结构设计存在及钢管焊接结构设计存在错误。错误。綦江虹桥綦江虹桥魁北克大桥魁北克大桥 加拿大魁北克大桥建于二十世纪初期，加拿大魁北克大桥建于二十世纪初期，它是当时世界上此类大桥中最大的一座。可它是当时世界上此类大桥中最大的一座。可悲的是，桥在建造过程中，发生了坍塌（不悲的是，桥在建造过程中，发生了坍塌（

30、不是一次，而是两次），是一次，而是两次），75名工人死亡。坍塌名工人死亡。坍塌的原因是由于工程师们没有仔细核查他们的的原因是由于工程师们没有仔细核查他们的设计。设计。今天，所有毕业于加拿大各大学的工程今天，所有毕业于加拿大各大学的工程师们都带有一个铁指环，这些铁指环曾经是师们都带有一个铁指环，这些铁指环曾经是由取之于那座坍塌的魁北克大桥的金属制成由取之于那座坍塌的魁北克大桥的金属制成的（现在的指环由不锈钢制造）。它们时刻的（现在的指环由不锈钢制造）。它们时刻提醒工程师们，要具有高度的责任感去设计提醒工程师们，要具有高度的责任感去设计安全、牢固和有用的结构。安全、牢固和有用的结构。实用不美观美观不实用侧重实用突出美观4、学生评价产品阅读材料:“MOTO手机当种子 竟能长出向日葵图”，加以评价。阅读材料，加以评价：在青岛啤酒厂包装车间的屋顶上的五彩旋转球就是无动力 风机，它不使用电不使用煤，完全是无能耗的。“包装车间，它长年的温度是在35度到40度之间，它跟室外的温度形成的温度差保证了空气的对流，产生了这个动力，这种无动力风机既不消耗能源，又提供了散热的可能性，可谓是两全其美，这样既省电又省煤，什么都不用，就用一个热交换。5、课后练习：通过网络或者相关资料收集和调查，运用设计的一般原则来评价“月饼的各种包装”，写出一个评价小报告。