第二章第三節(jié)-設(shè)計(jì)的基本方法和基礎(chǔ)知識

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1、設(shè)計(jì)的基本方法和基礎(chǔ)知識設(shè)計(jì)的基本方法和基礎(chǔ)知識本課主要內(nèi)容本課主要內(nèi)容技術(shù)設(shè)計(jì)的種類技術(shù)設(shè)計(jì)的種類1技術(shù)設(shè)計(jì)的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)設(shè)計(jì)的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)2技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程3技術(shù)設(shè)計(jì)的種類技術(shù)設(shè)計(jì)的種類技術(shù)設(shè)計(jì)的種類技術(shù)設(shè)計(jì)的種類廣州市南海中學(xué)信息科技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)原創(chuàng)性設(shè)計(jì)原創(chuàng)性設(shè)計(jì)改進(jìn)性設(shè)計(jì)改進(jìn)性設(shè)計(jì)綜合（組合）性設(shè)計(jì)綜合（組合）性設(shè)計(jì)原創(chuàng)性設(shè)計(jì)原創(chuàng)性設(shè)計(jì)開瓶器開瓶器廣州市南海中學(xué)信息科怎樣開瓶的？怎樣開瓶的？有什么缺點(diǎn)？有什么缺點(diǎn)？改進(jìn)性設(shè)計(jì)改進(jìn)性設(shè)計(jì)杠桿開瓶器杠桿開瓶器廣州市南海中學(xué)信息科利用什么原理開瓶的？利用什么原理開瓶的？有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？改

2、進(jìn)性設(shè)計(jì)改進(jìn)性設(shè)計(jì)氣壓和電動開瓶器氣壓和電動開瓶器廣州市南海中學(xué)信息科利用什么原理開瓶的？利用什么原理開瓶的？有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？綜合（組合）性設(shè)計(jì)：閱讀課本綜合（組合）性設(shè)計(jì)：閱讀課本P44-46回答回答廣州市南海中學(xué)信息科類型類型含義含義舉例（兩個以上）舉例（兩個以上）外形組合設(shè)計(jì)外形組合設(shè)計(jì)性能組合設(shè)計(jì)性能組合設(shè)計(jì)原理組合設(shè)計(jì)原理組合設(shè)計(jì)功能組合設(shè)計(jì)功能組合設(shè)計(jì)模塊組合設(shè)計(jì)模塊組合設(shè)計(jì)系統(tǒng)組合設(shè)計(jì)系統(tǒng)組合設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)設(shè)計(jì)的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)設(shè)計(jì)的原則技術(shù)設(shè)計(jì)的原則廣州市南海中學(xué)信息科原則原則含義含義舉例（兩個）舉例（兩個）科學(xué)性原則科學(xué)性原則創(chuàng)新性

3、原則創(chuàng)新性原則需要性和實(shí)用性原則需要性和實(shí)用性原則經(jīng)濟(jì)性原則經(jīng)濟(jì)性原則最優(yōu)化原則最優(yōu)化原則可靠性原則可靠性原則安全性原則安全性原則工程心理學(xué)和生理學(xué)原則工程心理學(xué)和生理學(xué)原則法律、道德規(guī)范原則法律、道德規(guī)范原則通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則時效性原則時效性原則可持續(xù)發(fā)展原則可持續(xù)發(fā)展原則閱讀書本閱讀書本P49-50回答問題回答問題廣州市南海中學(xué)信息科1 1 常規(guī)設(shè)計(jì)法常規(guī)設(shè)計(jì)法 常規(guī)設(shè)計(jì)法常規(guī)設(shè)計(jì)法借鑒法借鑒法應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法技術(shù)（或工程）試驗(yàn)法技術(shù)（或工程）試驗(yàn)法技術(shù)設(shè)計(jì)的一些方法技術(shù)設(shè)計(jì)的一些方法借鑒法：借鑒法：從已有的技術(shù)發(fā)展歷史中尋找可參考的技術(shù)，從已有的技術(shù)發(fā)展歷史

4、中尋找可參考的技術(shù)，從最新的國內(nèi)外情報資料中去查找新產(chǎn)品、新技術(shù)、從最新的國內(nèi)外情報資料中去查找新產(chǎn)品、新技術(shù)、新思想、新動向（俗稱新思想、新動向（俗稱“查新查新”），從而開闊視野，），從而開闊視野，廣開思路，這叫做技術(shù)借鑒。廣開思路，這叫做技術(shù)借鑒。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法：應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法：查找和應(yīng)用已有的成就、穩(wěn)定的優(yōu)查找和應(yīng)用已有的成就、穩(wěn)定的優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)原件和器件、標(biāo)準(zhǔn)件、可最快獲得優(yōu)秀的設(shè)秀的結(jié)構(gòu)原件和器件、標(biāo)準(zhǔn)件、可最快獲得優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案。計(jì)方案。技術(shù)（或工程）試驗(yàn)法：技術(shù)（或工程）試驗(yàn)法：通過技術(shù)（或工程）試驗(yàn)，通過技術(shù)（或工程）試驗(yàn)，檢驗(yàn)或探索某些機(jī)制、效應(yīng)、性能，或?qū)追N對象進(jìn)檢驗(yàn)或探索

5、某些機(jī)制、效應(yīng)、性能，或?qū)追N對象進(jìn)行對比，或?qū)ふ椅粗脑?，或以相似理論對模型行對比，或?qū)ふ椅粗脑?，或以相似理論對模型（或原型）進(jìn)行試驗(yàn)等。（或原型）進(jìn)行試驗(yàn)等。汽車防撞性能設(shè)計(jì)，獲取數(shù)據(jù)和結(jié)論，作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。汽車防撞性能設(shè)計(jì)，獲取數(shù)據(jù)和結(jié)論，作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。2 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)法系統(tǒng)設(shè)計(jì)法技術(shù)設(shè)計(jì)必須是系統(tǒng)化的，因?yàn)榻鉀Q一個問題要同時技術(shù)設(shè)計(jì)必須是系統(tǒng)化的，因?yàn)榻鉀Q一個問題要同時考慮許多部分，以及它們之間的協(xié)調(diào)問題。技術(shù)設(shè)計(jì)考慮許多部分，以及它們之間的協(xié)調(diào)問題。技術(shù)設(shè)計(jì)存在許多不同的設(shè)計(jì)方法和解決方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)法可存在許多不同的設(shè)計(jì)方法和解決方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)法可使一個系統(tǒng)各個部分有條不紊地

6、工作。使一個系統(tǒng)各個部分有條不紊地工作。3 3 功能設(shè)計(jì)法功能設(shè)計(jì)法在設(shè)計(jì)過程中，將設(shè)計(jì)對象的功能分為基本功能和輔在設(shè)計(jì)過程中，將設(shè)計(jì)對象的功能分為基本功能和輔助功能。基本功能是直接滿足主要技術(shù)目標(biāo)的功能，助功能?；竟δ苁侵苯訚M足主要技術(shù)目標(biāo)的功能，不能隨意改變；同一基本功能可由不同的技術(shù)原理來不能隨意改變；同一基本功能可由不同的技術(shù)原理來實(shí)現(xiàn)。輔助功能是為完善基本功能而在設(shè)計(jì)中添加的實(shí)現(xiàn)。輔助功能是為完善基本功能而在設(shè)計(jì)中添加的功能，它可以在保證實(shí)現(xiàn)基本功能的前提下作出某種功能，它可以在保證實(shí)現(xiàn)基本功能的前提下作出某種改變（如改變顯示的方法和形式等）。改變（如改變顯示的方法和形式等）。4

7、4 工效學(xué)設(shè)計(jì)法工效學(xué)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)中必須考慮人的生理和心理特征，適應(yīng)人的生設(shè)計(jì)中必須考慮人的生理和心理特征，適應(yīng)人的生理、心理的要求，從而實(shí)現(xiàn)安全、方便、舒適、美理、心理的要求，從而實(shí)現(xiàn)安全、方便、舒適、美觀的設(shè)計(jì)目標(biāo)。觀的設(shè)計(jì)目標(biāo)。5 5 可靠性設(shè)計(jì)法可靠性設(shè)計(jì)法可靠性設(shè)計(jì)是一門學(xué)問，包括抗熱、抗震、抗干擾，可靠性設(shè)計(jì)是一門學(xué)問，包括抗熱、抗震、抗干擾，能在規(guī)定的環(huán)境（可能是惡劣的）下工作。能在規(guī)定的環(huán)境（可能是惡劣的）下工作。6 6 最優(yōu)化設(shè)計(jì)法最優(yōu)化設(shè)計(jì)法（1 1）問題的解決方案可以是多種的，而且從不同的）問題的解決方案可以是多種的，而且從不同的角度看問題會有不同的評價。設(shè)計(jì)者必須綜合各種

8、因角度看問題會有不同的評價。設(shè)計(jì)者必須綜合各種因素，權(quán)衡利弊，從綜合角度選取最優(yōu)秀的方案。素，權(quán)衡利弊，從綜合角度選取最優(yōu)秀的方案。（2 2）方案選定之后，可以建立其數(shù)學(xué)模型，在滿足）方案選定之后，可以建立其數(shù)學(xué)模型，在滿足各種約束條件的前提下，合理地設(shè)計(jì)其變量值，從而各種約束條件的前提下，合理地設(shè)計(jì)其變量值，從而求得最優(yōu)化的數(shù)據(jù)和結(jié)論，并據(jù)此進(jìn)行設(shè)計(jì)。求得最優(yōu)化的數(shù)據(jù)和結(jié)論，并據(jù)此進(jìn)行設(shè)計(jì)。（3 3）設(shè)計(jì)應(yīng)該是一個反復(fù)進(jìn)行的過程。設(shè)計(jì)實(shí)施之）設(shè)計(jì)應(yīng)該是一個反復(fù)進(jìn)行的過程。設(shè)計(jì)實(shí)施之后，通過檢驗(yàn)、試用、評價之后發(fā)現(xiàn)新的問題，再反后，通過檢驗(yàn)、試用、評價之后發(fā)現(xiàn)新的問題，再反過來修改設(shè)計(jì)，最后得

9、到較滿意的設(shè)計(jì)，才可以正式過來修改設(shè)計(jì)，最后得到較滿意的設(shè)計(jì)，才可以正式應(yīng)用或投產(chǎn)。應(yīng)用或投產(chǎn)。7 7 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法CADCAD（Computer aided design)Computer aided design)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)或仿真，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)或仿真，可以用最快的速度獲得結(jié)果。可以用最快的速度獲得結(jié)果。人機(jī)關(guān)系人機(jī)關(guān)系v指人與機(jī)器設(shè)備及所使用的一切物品之間的關(guān)系，指人與機(jī)器設(shè)備及所使用的一切物品之間的關(guān)系，包括使用時與所在的環(huán)境之間的關(guān)系。包括使用時與所在的環(huán)境之間的關(guān)系。v許多原則都直接體現(xiàn)了人機(jī)關(guān)系中提出的目標(biāo)和許多原則

10、都直接體現(xiàn)了人機(jī)關(guān)系中提出的目標(biāo)和要求。要求。設(shè)計(jì)的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)v國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)廣州市南海中學(xué)信息科技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程的一般過程發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題值得解決嗎？值得解決嗎？不解決不解決有條件解決嗎？有條件解決嗎？確定設(shè)計(jì)課題確定設(shè)計(jì)課題調(diào)查、收集設(shè)計(jì)所需的信息、數(shù)據(jù)、資料調(diào)查、收集設(shè)計(jì)所需的信息、數(shù)據(jù)、資料制定設(shè)計(jì)方案（多種），并進(jìn)制定設(shè)計(jì)方案（多種），并進(jìn)行權(quán)衡，決策優(yōu)化，選定方案行權(quán)衡，決策優(yōu)化，選定方案否否暫時不解決暫時不解決值得解決值得解決無無有有進(jìn)行具體、詳細(xì)的設(shè)計(jì)進(jìn)行具體、詳細(xì)的設(shè)計(jì)實(shí)施

11、設(shè)計(jì)（產(chǎn)品研制）實(shí)施設(shè)計(jì)（產(chǎn)品研制）產(chǎn)品（或方案實(shí)施結(jié)果）的檢測產(chǎn)品（或方案實(shí)施結(jié)果）的檢測評價、提出改進(jìn)評價、提出改進(jìn)是最優(yōu)化設(shè)計(jì)嗎？是最優(yōu)化設(shè)計(jì)嗎？設(shè)計(jì)完成設(shè)計(jì)完成進(jìn)行鑒定進(jìn)行鑒定申請專利申請專利否否中間過程中間過程檢測、評檢測、評價及改進(jìn)價及改進(jìn)是是四、技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程舉例四、技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程舉例v（一）發(fā)現(xiàn)問題（一）發(fā)現(xiàn)問題v（二）開展調(diào)查，搜索信息（二）開展調(diào)查，搜索信息v（三）制定方案，決策優(yōu)化（三）制定方案，決策優(yōu)化v（四）實(shí)施制作，評價改進(jìn)（四）實(shí)施制作，評價改進(jìn)v（五）修改設(shè)計(jì)，達(dá)到最優(yōu)（五）修改設(shè)計(jì)，達(dá)到最優(yōu)v（六）受到表彰，推廣應(yīng)用（六）受到表彰，推廣應(yīng)用1 1 科學(xué)

12、性原則科學(xué)性原則設(shè)計(jì)必須遵從科學(xué)原理，按照大自然的規(guī)律進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)必須遵從科學(xué)原理，按照大自然的規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則設(shè)計(jì)不會成功。計(jì)，否則設(shè)計(jì)不會成功。2 2 創(chuàng)新性原則創(chuàng)新性原則v設(shè)計(jì)只有不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能具有新的生命力。設(shè)計(jì)只有不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能具有新的生命力。但是并不是所有的設(shè)計(jì)都有創(chuàng)新性的，那些重復(fù)但是并不是所有的設(shè)計(jì)都有創(chuàng)新性的，那些重復(fù)的、過時的、照抄、仿冒他人的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就沒的、過時的、照抄、仿冒他人的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就沒有創(chuàng)新性。有創(chuàng)新性。3 3 需要性和實(shí)用性原則需要性和實(shí)用性原則要把解決存在的問題，滿足用戶的需要作為設(shè)計(jì)的要把解決存在的問題，滿足用戶的需要作為設(shè)計(jì)的一個原則，不要設(shè)計(jì)

13、擁護(hù)不歡迎甚至反對的產(chǎn)品。一個原則，不要設(shè)計(jì)擁護(hù)不歡迎甚至反對的產(chǎn)品。4 4 經(jīng)濟(jì)性原則經(jīng)濟(jì)性原則在設(shè)計(jì)中，要考慮用戶用戶的經(jīng)濟(jì)條件、市場在設(shè)計(jì)中，要考慮用戶用戶的經(jīng)濟(jì)條件、市場的競爭力，力求用最少的成本，設(shè)計(jì)出滿足用的競爭力，力求用最少的成本，設(shè)計(jì)出滿足用戶要、要求的產(chǎn)品。戶要、要求的產(chǎn)品。5 5 最優(yōu)化原則最優(yōu)化原則 所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目在功能、技術(shù)上盡可能是所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目在功能、技術(shù)上盡可能是目前（并能在一段時間內(nèi)）最合理的。注意目前（并能在一段時間內(nèi)）最合理的。注意最最優(yōu)化不一定是最先進(jìn)的，但一定是最合理的優(yōu)化不一定是最先進(jìn)的，但一定是最合理的。6 6 可靠性原則可靠性原則設(shè)計(jì)的產(chǎn)品

14、或項(xiàng)目應(yīng)在使用時間內(nèi)，能適應(yīng)規(guī)定的設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目應(yīng)在使用時間內(nèi)，能適應(yīng)規(guī)定的條件和環(huán)境而可靠地工作，不會發(fā)生故障，原規(guī)定條件和環(huán)境而可靠地工作，不會發(fā)生故障，原規(guī)定的功能、性能指標(biāo)不低于使用說明書規(guī)定的范圍。的功能、性能指標(biāo)不低于使用說明書規(guī)定的范圍。7 7 安全性原則安全性原則v所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目，在使用時或操作運(yùn)行時必所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目，在使用時或操作運(yùn)行時必須是安全的，不允許發(fā)生事故，更不允許發(fā)生人須是安全的，不允許發(fā)生事故，更不允許發(fā)生人身傷亡事故。身傷亡事故。8 8 工程心理學(xué)和生理學(xué)原則工程心理學(xué)和生理學(xué)原則設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目必須滿足人類心理的需求，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目必須滿足人類心理

15、的需求，要美觀、舒適、使用方便，及使用者和產(chǎn)品之要美觀、舒適、使用方便，及使用者和產(chǎn)品之間要建立最協(xié)調(diào)的關(guān)系。間要建立最協(xié)調(diào)的關(guān)系。9 9 法律、道德規(guī)范原則法律、道德規(guī)范原則技術(shù)設(shè)計(jì)要遵守有關(guān)的法律、制度、規(guī)范，技術(shù)設(shè)計(jì)要遵守有關(guān)的法律、制度、規(guī)范，如技術(shù)專利法、環(huán)境保護(hù)法、公民權(quán)益保護(hù)如技術(shù)專利法、環(huán)境保護(hù)法、公民權(quán)益保護(hù)法等，不允許有違法、違規(guī)的行為。法等，不允許有違法、違規(guī)的行為。三鹿奶粉事件三鹿奶粉事件大連星海廣場大連星海廣場10 10 通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則電腦風(fēng)扇電腦風(fēng)扇汽車齒輪汽車齒輪產(chǎn)品設(shè)計(jì)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)件，產(chǎn)品設(shè)計(jì)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)件，這樣，產(chǎn)品通用，維護(hù)更方便，擁有更廣闊這樣，產(chǎn)品通用，維護(hù)更方便，擁有更廣闊的市場。的市場。電腦主板電腦主板11 11 時效性原則時效性原則必須按照設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的截止日期完成設(shè)計(jì)，必須按照設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的截止日期完成設(shè)計(jì)，要避免要避免使產(chǎn)品制造出來后成為過時的東西使產(chǎn)品制造出來后成為過時的東西。20072007年哈爾濱糖酒會年哈爾濱糖酒會12 12 可持續(xù)發(fā)展原則可持續(xù)發(fā)展原則技術(shù)設(shè)計(jì)必須滿足可持續(xù)發(fā)展原則。技術(shù)設(shè)計(jì)必須滿足可持續(xù)發(fā)展原則。一次性筷子一次性筷子風(fēng)能的利用風(fēng)能的利用廣州市南海中學(xué)廣州市南海中學(xué)