1、技术与设计1知识点汇集第一章 技术及其性质一、 基本概念：“技术”、“科学”、“设计”、“创新”、“发明”、“革新”二、几个概念之间的关系：（1）技术的起源比科学早了许多。因此，最早期的技术是没有依靠科学的。而当今，技术与科学的关系是互相依存，互相促进，共同发展的关系。（2）创新是技术和科学发展的主要推动力。中国与世界的技术发展史实际上就是一部创新史。（3）设计是技术的关键。设计要依靠技术来实现。（4）发明和革新组成了技术发展的两个重要方面，发明和革新推动着技术的发展。三、 各节知识内容：（一） 技术的性质及作用： 1.技术与人：技术的产生与人类需要之间的关系两者之间是辩证的关系；人类需求孕育
2、了技术的产生和发展；技术的产生和发展，能更好地满足人们的需求，使人们的生活更加精彩。保护人技术为人提供了抵抗不良环境，防止被侵害的手段和工具。既包括生理上的保护，也包括心理上的保护。（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）解放人解放或延长身体器官，拓展活动空间，提高劳动效率，增强利用、保护、合理地改造自然的能力。（例：体力解放：自行车、内燃动力、电力，手机信息传递）发展人在探究技术、使用技术过程中，人的精神和智力得到发展，使得人的创新精神和批判能力得以提高，思维方式发生转变，自我价值得以体现。（例：爱迪生、袁隆平） 3.了解技术的性质：实践性（两面性）、综合性
3、、创新性、目的性、专利性、相关性、价值性、保密性 4.理解技术与科学的关系（参照笔记记忆） 5.能从技术的两面性角度分析技术的影响（如：试分析“火药技术”、“农药技术”、“核技术”、“克隆技术”等的影响。可从网上查阅相关资料。）（二） 技术发展的源泉技术发明与技术革新 1.理解发明、革新、创新之间的关系； 2.理解一个基本原理“技术的发展需要发明和革新”，并能对具体的例子进行分析和总结。 3.记忆并理解相关结论： （1）发明和革新是技术的源泉。 （2）技术的本质在于创新，同时技术也在不断创新的过程中发展自己。 （3）创新是技术发展的核心。 （4）创新的具体表征：创新是发明与革新的成果。 （5）
4、中国与世界的技术发展史实际上就是一部创新史。 4.了解“知识产权”相关知识。（1） 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。（2） 狭义的知识产权包括著作权、专利权、商标权三部分。（3）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（4）专利的特性：独占性、时间性、地域性（5）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（三） 设计是技术的关键 1.理解设计与技术的关系设计是
5、技术发展的基础；技术为设计的创新提供条件。 2.理解设计需要多种知识并需要不断创新，并能对日常生活中“改进设计”的例子进行分析说明。（建议从网上或图书室阅读查找相关知识，以扩充知识面）第二章 设计的基础一、做一名优秀的设计师1.了解优秀设计师应具备的一些素质；思考：要做一名优秀设计师，自己还欠缺哪些素质？2.了解三种思维方式的定义及特点。你还能说出哪些常用的思维方式？3.了解克服定势思维的方法：（ ）4.了解开发创造潜能的常见训练方法：（ ），并能举出常见的例子；5.了解影响技术发明和创新的主要因素：（ ）二、设计的基本方法和基础知识1.了解技术设计的种类：（ ），试举例说明；2.了解组合性设
6、计的类型：（ ），试举例说明；3.理解技术设计的原则及内涵，会分析一些设计案例；4.了解技术设计的一些方法：（ ）5.人机关系：（1）、什么是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）、人机关系要实现的目标高效在设计中,应该把人和机作为一个整体来考虑,合理或最优地分配人和机的功能,促进二者的协调,提高人的工作效率
7、。人机所在的环境因素，如温度、湿度、噪声、照明、振动、污染和失重等也影响人的效率和行为。（如：“科学管理之父”泰勒“铁锹作业试验”。）健康指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。（例：高跟靴、设计不合理的椅子）舒适指人在使用产品的过程中,人体能处于自然的状态, 操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内, 从而使人不致过早地产生疲劳。心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。（例：培土小工具手把处理）安全指在人们的操作使用中，产品对人不构成生理上的伤害，产品与人接触的部分不允许有尖角和锋利的边槽。（如：安全帽、安全带、课桌角等）（3）、如何实现合理的
8、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：考虑到普通人群和特殊人群现在大多数产品是为了普通人群设计的，设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。但是特殊人群也是社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要。所以在设计时，还应充分地考虑特殊人群的特点和需要。（如：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人们使用产品时时常处于动态和静态两种状态之中，因此，设计的产品不但要符合人体静态的尺寸，也要符合人体的动态尺寸。要让人在使用它时，能够方便施力、有足够的空间等。这样的
9、设计有利于减少人体疲劳，提高效率，满足健康、舒适的要求。满足人的心理需求和生理需求设计中的人机关系，不仅要满足人的生理需求，而且要满足人的心理需求。产品的色彩、材质等都会对人的心理产生影响。视觉、听觉、触觉、味觉等都影响人的心理感受。（例：茶座、咖啡屋的设计应以暖色调为主，将空间处理得小一些，以营造温馨、宁静的效果；而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。这样的设计都是为了满足人的心理需求。）信息的交互人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程.即人机之间运用信息语言交流的过程。改善信息传递的途径能够获得更好的人机关系。（如：电话机的无液晶屏显示、
10、有液晶屏显示、可以视屏通话。案例：汽车的颜色）三、设计和交流中的技术语言1.了解常见的技术语言：口头语言、文本、技术图样、图表、模型、计算机演示等。2.几个基本概念：了解：投影线、投影、投影面、中心投影法、斜投影；理解：平行投影法、正投影、视图，并理解三者之间的联系；3.理解正投影的基本特性：真实性、收缩性、积聚性。4.掌握三视图基本知识点：三视图三个投影面的位置、名称及表示字母；三视图中三个视图分别是如何得到的；物体的三视图是如何形成的；三视图中三个视图的位置关系；三视图如何反映物体的方位关系及方向尺度；主视图：（上、下、左、右）（长、高）左视图：（上、下、后、前）（宽、高）俯视图：（左、右
11、、后、前）（长、宽）三视图中各视图之间存在的投影规律：长对正（主、俯）、高平齐（主、左）、宽相等（左、俯）；5.掌握三视图画法及基本尺寸标注方法；6.掌握草图绘制要领，熟记绘图要求；7.掌握识读一般机械加工图的一般方法和步骤，通过图样能想象出物体的结构形状。第三章第五章一、基本概念：1、标准件：指具有统一的形状、尺寸、公差和技术要求等的零件（或部件）。2、技术试验：定义1：从技术的角度对材料、元器件及整机（产品）进行测试和检验。定义2：将技术活动中为了某中目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术试验。3、 工艺：定义1：技术活动中的加工程序和方法。定义2：指利用工具和设备对原材料、
12、半成品进行技术处理，使之成为产品的程序与方法。4、 原型：通常是第一个能全面反映产品功能的形体，它广泛应用于新产品的开发中。有时原型就是最终产品。5、 模型：是根据实物的设计图样，按比例相似的一种物体。一般通过模型可呈现产品的设计方案。二、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（一）发现与明确问题 发 现 问 题 1、问题的来源： 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 2、发现问
13、题的途径和方法 观察日常生活（包括有意识观察和无意注意） 收集和分析信息（文献法，问卷调查法，询问法） 技术研究与技术试验 1、分析问题本身明确设计要解决的技术问题 明 确 问 题 判断问题是否能解决，即是否遵循了基本的科学原理； 判断问题当前是否可以解决，即现有的技术条件（时间、经费、设备等）能否解决这个问题 判断问题是否值得解决，即：能否确认该问题尚未得到充分解决；在调查的范围及更广的范围内， 该问题是否有普遍意义；在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题；投入与产出的比是否理想等。 2、分析主客观条件 解决设计问题的条件：时间、经费、设备、其他； 设计要求：设计的规范及设计限制时间、成
14、本、环境等。（二）制定设计方案1、一般步骤：收集信息、设计分析、方案构思、方案呈现、方按筛选；2、“设计分析、方案构思、方按筛选”的依据：设计的一般原则；设计要求；设计应考虑的主要因素（即合理的人机关系）。 1、收集信息的方式：用户调查、专家咨询、查阅资料、收听收看广播电视、互联网等；收集信息 2、收集信息的要求：全面、准确、真实； 3、收集信息的内容：功能、大小、外观、安全、耐用、材料、设备、加工、市场等； 4、收集和处理的信息指的是“类似产品的信息”。 1、怎样进行设计分析：首先，对设计进行整体分析，即：明确设计需要考虑的主要因素。 其次，了解并分析设计对象的各组成部分及作用，相互之间的关
15、系。 2、标准件的特点：采购方便；直接使用，简化制作过程；相对便宜，从而降低产品成本；实现通用 通换，易维护；设计思路 3、方案构思方法： 草图法：随意修改。捕捉灵感、自由发挥、不受约束。 模仿法：模仿现实生活中存在的一些事物进行方案的构思。（如仿生技术） 联想法：必须具备丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及丰富的想象力。不一定能 一次性成功，不能盲目地实践，应该首先对方案进行科学论证，而后再进行制作和实施。 奇特性构思法：奇特性构思法所形成的方案一般具有原创性。这些构思在历史上很少发生，或 从来没有发生过，甚至有些构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。3、方案的比较和权衡对方案
16、进行评判和比较，要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。考虑的方面：实用、美观、创新、稳定性、安全性、环保性、加工难易程度、经济成本等。（三）制作模型或原型 1、按“生产流程”分为：零件加工工艺、装配工艺、表面涂饰工艺。 2、熟悉金属材料和木材的一般加工工艺、常用工具、常用连接方式：材料加工工艺常用工具常用连接方式工艺金属划线-锯割-锉削-钻孔-（螺纹加工）-连接-表面处理划针、钢尺；铁锯；锉刀；钻床、样冲；螺丝刀、扳手、板牙、老虎钳等铆接、黏接、焊接、螺栓等木材划线-下料-刨光-掏榫-连接-表面处理木工铅笔、墨斗、木工锯、推刨、
17、凿子、斧子、锉、钻等榫接、合页连接等1、原型的作用：（1）有利于对设计方案的实现效果进行评估；（2）有利于实现对于大规模生产的生产技术与成本的估算。2、模型的两个功能：（1）使设计对象具体化。（2）帮助分析设计的可能性（设计复杂的产品,必须通过模型制作，才能投入生产.例:大东方号）3、模型的种类及作用：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
18、晰地表达产品的机构尺寸和连接方法，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。作为产品的样品，展示模型为研究人机关系、结构、制造工艺、外观、市场宣传等提供实体形象，并可以直接向设计委托方征求意见，为审核方案提供实物依据。4、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
19、行修改，做成展示模型。（四）测试、评估及优化测试：测试的目的是检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。（放重物是测试承重力、材料强度、结构强度；电风扇吹是测试重心稳定性；亲自坐上感受一下是测试舒适度；用手左右晃一晃看是否稳固是测试结构稳定程度、稳固性）评估：在测试的基础上，还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。评估，在设计过程中需要反复进行。优化：为了优化设计方案，既要分析测试和评估的具体记录，也要重视对公众意见的调查，以明确改进的方向。一般说来，我们可以对三种典型人群进行调查，征集优化的具体意见。三种人群即专家（销售者、制造者）、潜在客户（可能会用的人）和
20、用户（正在使用的人）A、 技术试验1、技术试验的作用：技术试验是技术活动中的一项重要内容；技术试验不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键；技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，对技术应用的实现起到了有力的保障作用；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。（例：阿什塔比拉河桥的垮塌、青霉素皮试试验）2、分类：根据应用的范围不同分类：农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等；根据目的的不同进行分类：如性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。性能试验：通过改变所给的条件，测量试验对象的状态变化并分析其原因，明确试验对象的性能或性能故障。
21、如：对产品的高（低）温试验、振动颠簸试验；优化试验：对试验对象进行条件优化或条件组合；如：农业不同品种的对比试验；预测试验：通过试验，预测被试对象状态的变化及产生的后果；如：通过老化试验预测零件老化后的结果；信息试验：通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果。3、常用的技术试验方法优选试验法：运用数理统计的方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果。（如不同品种水稻的对比试验等。）模拟试验法：是通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。（如汽车碰撞试验。）还可以通过缩小（放大）比例来模拟所设计的现场效果。（大坝水利试验等。）虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实中的技术
22、设计原型并进行试验的方法称为虚拟试验法。（如：计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等。）强化试验法：是在技术试验中通过扩大和强化试验对象的作用，提高试验效率的方法。（砖块等施工材料的抗压试验、耐火试验）移植试验法：在相互有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验的方法。（如：橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。许多生物领域的试验。）4、启示：技术试验是一种探索性的实践活动，需要试验者具有科学的精神、严谨的态度；技术试验往往要经历一个曲折的过程，需要试验者拥有顽强的毅力。5、技术试验的实施与报告的写作（1）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
23、结论（2）技术试验报告其项目包括：试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结 B、设计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。它对设计者树立质量管理意识、强化质量管理、高质量完成设计任务有重要作用，同时也有助于设计中的信息交流和工作反思。从评价对象来分： 一是对设计过程的评价， 二是对设计成果的评价。从评价者角度来分：一是设计者自我评价（即自评），二是他人的评价（即他评）。对设计评价应建立在事实判断的基础上。评价者首先应对设计过程和设计方案的各个细节进行准确的判断、说明、阐述。只有在事实确定的前提下，评价才会有效，才不
24、至于失真。1、 对设计过程的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。对设计过程的评价内容：设计过程是否完备，过程是否全心投入，计划是否科学严密，组织是否协调；分工是否合理；采用的方法是否正确，工作是否具有创新性；各环节或阶段的任务是否完成；形成的中间成果（方案）是否符合要求；全过程是否有质量控制和相应的监督、改进措施；是否注意把握各个环节或阶段的主要任务和目标；是否要注意把握设计过程中各个环节或阶段之间的衔接和协调；设计资源运用是否合理；等。对设计过程的评价应服务于完善设计方案、促进个人发展的根本目标，不仅仅是设计过程终结时的回顾性、反思性评价，而且也包括
25、设计过程之中的即时性、阶段性评价。因此，对设计过程的评价应寓于设计的全过程。 2、 对最终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。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（人机关系：主要操作装置应与人体有关尺寸相适应；主要显示应清晰易读，处在人阅读的最佳范围内；操作件使用方便，符合人体生物力学特点；在工作区域内无划伤人的尖棱突角，照明光线柔和，亮度适宜；在危险区域内，有保护装置，有警示标志；等）（五）产品的使用和维护参照学业水平测试书P18的主题五。
