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设计的基本方法和基本知识1 1、原创性设计、原创性设计 为了打开红酒瓶塞的软木塞，设计的螺旋状开瓶器。这种最初的设计属于这种最初的设计属于原创性设计原创性设计,又称为开发性设计又称为开发性设计 想一想这种开瓶器存在哪些不足想一想这种开瓶器存在哪些不足?如何改进如何改进?在总的方案原理变化不大的情况下，对已有的设计进行局部的变更改进，使其更加合理、完善，或满足某些特定的需要,这种设计叫改进性设计。2 2、改进性设计、改进性设计3 3、综合（组合）性设计、综合（组合）性设计 应用现有的技术及原理重新进行组合，使其系统化、综合化、产生新应用现有的技术及原理重新进行组合，使其系统化、综合化、产生新的优点、特色，创造出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。的优点、特色，创造出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。开瓶器的各种组合性设计开瓶器的各种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多功能螺丝刀多功能螺丝刀从功能上看，工具的各种功能没有什么改变，但由于其外形从功能上看，工具的各种功能没有什么改变，但由于其外形组合巧妙，减少了体积，给携带着带来了方便。组合巧妙，减少了体积，给携带着带来了方便。性能组合设计性能组合设计 通通 信信 光光 缆缆将若干产品或材料的性将若干产品或材料的性能组合起来，构成新的能组合起来，构成新的性能性能喷气式飞机喷气式飞机流体力学原理与燃气轮机技术的组合流体力学原理与燃气轮机技术的组合设计设计将两种或两种以上的技术原理组合起来，构成较将两种或两种以上的技术原理组合起来，构成较复杂的技术系统。复杂的技术系统。原原理理的的组组合合设设计计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将不同功能单元或产品组合起来，得到多功能将不同功能单元或产品组合起来，得到多功能的技术系统，甚至产生了新的功能。的技术系统，甚至产生了新的功能。模块组合设计模块组合设计+=梳妆台梳妆台将若干个模块组合起来，产生某种作用或特色。将若干个模块组合起来，产生某种作用或特色。系统的组合设计计算机系统：由硬件系统和软件系计算机系统：由硬件系统和软件系统的组合设计而成。统的组合设计而成。二、技术设计的原则、方法和标准二、技术设计的原则、方法和标准（一）技术设计的原则（一）技术设计的原则1 1 科学性原则科学性原则设计必须遵从科学原理，按照大自然的规律进行设设计必须遵从科学原理，按照大自然的规律进行设计，否则设计不会成功。计，否则设计不会成功。想一想：永动机设计者的设计是否遵从了科学性原则？想一想：永动机设计者的设计是否遵从了科学性原则？2 2、创新性、需要性原则、创新性、需要性原则黑白电视机黑白电视机彩色电视机彩色电视机液晶电视机液晶电视机这两台电视哪台实用些这两台电视哪台实用些，在什么方面实用？在什么方面实用？3、实用原则、实用原则4 4、经济性原则、经济性原则设计中的经济原则是指以最低的费用取得最佳效果。设计中的经济原则是指以最低的费用取得最佳效果。经济性原则在设计中，要考虑用户的经济条件，市场的竞经济性原则在设计中，要考虑用户的经济条件，市场的竞争能力，力求用最少的成本，设计出满足用户要求的产品。争能力，力求用最少的成本，设计出满足用户要求的产品。图中的厨用剪刀怎样实现价值优化？提高功能成本比的方法：提高功能成本比的方法：功能不变，降低成本。功能不变，降低成本。价格不便，增加功能。价格不便，增加功能。增加功能，降低成本。增加功能，降低成本。应从哪些方面着手降低成本，体现经济原则？答案：从材料、技术、管理、工艺、包装、运输、仓储等方面降低成本。5 5 最优化原则最优化原则 所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能是目前（并能在所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能是目前（并能在一段时间内）最合理的。注意最优化不一定是最先进的，但一段时间内）最合理的。注意最优化不一定是最先进的，但一定是最合理的。一定是最合理的。坦克机动性不及汽车，火力坦克机动性不及汽车，火力不如远程大炮，防护不如堡不如远程大炮，防护不如堡垒，但却当之无愧成为垒，但却当之无愧成为“陆陆战之王战之王”。6 6 可靠性原则可靠性原则设计的产品或项目应在使用时间内，能适应规定的条件和环境而可靠设计的产品或项目应在使用时间内，能适应规定的条件和环境而可靠地工作，不会发生故障，原规定的功能、性能指标不低于使用说明书地工作，不会发生故障，原规定的功能、性能指标不低于使用说明书规定的范围。规定的范围。7 7 安全性原则安全性原则所设计的产品或项目，在使用时或操作运行时必须是安全所设计的产品或项目，在使用时或操作运行时必须是安全的，不允许发生事故，更不允许发生人身伤亡事故。的，不允许发生事故，更不允许发生人身伤亡事故。问题：问题：（1）为什么小孩子的玩具都没有锋利的棱角和尖）为什么小孩子的玩具都没有锋利的棱角和尖的的局部形状？的的局部形状？（2）为什么现在的轿车都配备安全气囊？）为什么现在的轿车都配备安全气囊？（3）为什么很多家电产品上都要求必须通过）为什么很多家电产品上都要求必须通过“CCC”认证？（认证？（CCC认证即是认证即是“中国强制认证中国强制认证”。CCC认证对涉及到的产品执行国家强制的安认证对涉及到的产品执行国家强制的安全认证。）全认证。）8 8 工程心理学和生理学原则工程心理学和生理学原则设计的产品或项目必须满足人类心理的需求，要美观、舒适、设计的产品或项目必须满足人类心理的需求，要美观、舒适、使用方便，及使用者和产品之间要建立最协调的关系。使用方便，及使用者和产品之间要建立最协调的关系。9 9 法律、道德规范原则法律、道德规范原则技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，如技术专利法、环技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，如技术专利法、环境保护法、公民权益保护法等，不允许有违法、违规的行为。境保护法、公民权益保护法等，不允许有违法、违规的行为。三鹿奶粉事件三鹿奶粉事件设计通过互联网窃取他人设计通过互联网窃取他人设计通过互联网窃取他人设计通过互联网窃取他人银行卡密码的木马程序银行卡密码的木马程序银行卡密码的木马程序银行卡密码的木马程序10 10 通用性、标准性原则通用性、标准性原则电脑风扇电脑风扇汽车齿轮汽车齿轮产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，这样，产品通用，产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，这样，产品通用，维护更方便，拥有更广阔的市场。维护更方便，拥有更广阔的市场。电脑主板电脑主板11 11 时效性原则时效性原则 必须按照设计任务书规定的截止日期完成设计，要必须按照设计任务书规定的截止日期完成设计，要避免使产品制造出来后成为过时的东西。避免使产品制造出来后成为过时的东西。阅读材料：分析这些设计违反了阅读材料：分析这些设计违反了什么原则？什么原则？例例1 A1 A研究所接受某空调机厂的研究所接受某空调机厂的委托，研究一种可变频空调的电委托，研究一种可变频空调的电机模板，当时规定机模板，当时规定6 6个月内交货，个月内交货，每块价格不超过每块价格不超过200200元，该研究所元，该研究所在在8 8个月后才完成任务，该控制模个月后才完成任务，该控制模板各功能指标符合设计任务书的，板各功能指标符合设计任务书的，每块价格每块价格190190元，但该空调机厂家元，但该空调机厂家不能接受该项目研究成果，因为不能接受该项目研究成果，因为当时已有另一研究所同时研究出当时已有另一研究所同时研究出功能相同的控制模板，每块价格功能相同的控制模板，每块价格为为160160元。元。参考答案：参考答案：违反了时效性原则。因为没有在规定的违反了时效性原则。因为没有在规定的6 6个月期限交货，而是个月期限交货，而是8 8个月。个月。违反了时效性原则的内容，违反了时效性原则的内容，“要避免使产品制造出来后成为过时的要避免使产品制造出来后成为过时的东西东西”。因为。因为8 8个月后另一家研究所同时研究出性能相同的主板，个月后另一家研究所同时研究出性能相同的主板，而且价格还便宜。而且价格还便宜。违反了经济性原则违反了经济性原则12 12 可持续发展原则可持续发展原则技术设计必须满足可持续发展原则。技术设计必须满足可持续发展原则。一次性筷子一次性筷子风能的利用风能的利用 设计过程的每一个决策充分考虑尽量减少对环境的破坏。设计过程的每一个决策充分考虑尽量减少对环境的破坏。尽尽可可能能减减少少原原料料和和自自然然资资源源的的使使用用，减减轻轻各各种种技技术术、工工艺艺对对环环境境的污染。的污染。在在设设计计过过程程中中最最大大限限度度地地减减小小产产品品重重量量和和体体积积，精精简简结结构构；在在生生产中减少消耗；在流通中降低成本；在消费中减少污染。产中减少消耗；在流通中降低成本；在消费中减少污染。改改进进产产品品结结构构设设计计，使使用用过过的的产产品品废废弃弃物物中中尚尚有有利利用用价价值值的的资资源源或部件便于回收，减少废弃物的垃圾量。或部件便于回收，减少废弃物的垃圾量。可持续发展设计原则包括以下主要内容：光电池光电池可降解的餐盒可降解的餐盒例例2 A2 A市电热水器厂发明了一项高温预市电热水器厂发明了一项高温预热式电热水器，其原理是在浴室内气温热式电热水器，其原理是在浴室内气温太低时起用，它可以先喷出高温水蒸气太低时起用，它可以先喷出高温水蒸气（达（达150150 C C）将浴室内温度提高，当浴）将浴室内温度提高，当浴室温度达到一定温度（如室温度达到一定温度（如2020 C)C)后则停后则停止喷射高温水蒸气，自动转入正常供热止喷射高温水蒸气，自动转入正常供热水状态。该产品开始很受北方寒冷地区水状态。该产品开始很受北方寒冷地区用户的欢迎，但由于外壳受潮后会带用户的欢迎，但由于外壳受潮后会带220V220V交流电，而且喷出高温水蒸气的控交流电，而且喷出高温水蒸气的控制技术不够可靠，在洗澡时，会喷出高制技术不够可靠，在洗澡时，会喷出高温水蒸气，造成伤人事故，后来被迫停温水蒸气，造成伤人事故，后来被迫停产。产。参考答案：参考答案：违反了安全性原则和可靠性原则违反了安全性原则和可靠性原则外壳受潮后绝缘不良导致漏电。外壳受潮后绝缘不良导致漏电。高温喷出水蒸气的控制器性能不稳定。高温喷出水蒸气的控制器性能不稳定。1 1、试分析以下举措分别主要考虑到了哪些原则？、试分析以下举措分别主要考虑到了哪些原则？1 1、西藏自治区政府决定关闭三个火力发电站代之以两个水利发电站、西藏自治区政府决定关闭三个火力发电站代之以两个水利发电站、两个地热发电站和一个风力发电站。以上措施主要遵循哪一原则？两个地热发电站和一个风力发电站。以上措施主要遵循哪一原则？2 2 2 2、F1F1F1F1迈凯轮被控窃取法拉利赛车的绝密技术，用以调校赛车动力提迈凯轮被控窃取法拉利赛车的绝密技术，用以调校赛车动力提迈凯轮被控窃取法拉利赛车的绝密技术，用以调校赛车动力提迈凯轮被控窃取法拉利赛车的绝密技术，用以调校赛车动力提升赛车性能，迈凯轮此举违反了技术设计中的哪一原则？升赛车性能，迈凯轮此举违反了技术设计中的哪一原则？升赛车性能，迈凯轮此举违反了技术设计中的哪一原则？升赛车性能，迈凯轮此举违反了技术设计中的哪一原则？3 3 3 3、英国奥索假肢公司研制和发明了智能仿生假肢，其仿生足内装有传、英国奥索假肢公司研制和发明了智能仿生假肢，其仿生足内装有传、英国奥索假肢公司研制和发明了智能仿生假肢，其仿生足内装有传、英国奥索假肢公司研制和发明了智能仿生假肢，其仿生足内装有传感器，由于这种智能感应，感器，由于这种智能感应，感器，由于这种智能感应，感器，由于这种智能感应，“本体本体本体本体”的使用者可以更轻松自然地站立的使用者可以更轻松自然地站立的使用者可以更轻松自然地站立的使用者可以更轻松自然地站立或坐下，步态也更加平衡矫健。或坐下，步态也更加平衡矫健。或坐下，步态也更加平衡矫健。或坐下，步态也更加平衡矫健。以上设计主要考虑了哪些原则？技术设计的原则:科学性原则 创新性原则 需要性原则 经济性原则 最优化原则 可靠性原则 安全性原则 工程心理学和生理学原则法律规范原则 通用性标准性原则时效性原则 可持续发展原则小结：小结：这些原则之间是怎样的一种关系？这些原则是独立存在的吗？这些原则能同这些原则之间是怎样的一种关系？这些原则是独立存在的吗？这些原则能同时遵守吗？时遵守吗？实际运用中，各个原则并不是独立的，它们之间有着相互实际运用中，各个原则并不是独立的，它们之间有着相互联系，相互制约、相互影响的关系。这些原则可以同时遵联系，相互制约、相互影响的关系。这些原则可以同时遵守，但侧重点会有所不同。在运用中既要综合考虑，又要守，但侧重点会有所不同。在运用中既要综合考虑，又要分清主次。分清主次。四、技术设计的一般过程有有否否否否有有有有发现问题发现问题值得解决吗？值得解决吗？有条件解决吗？有条件解决吗？确定设计课题确定设计课题调查、手机设计所需的信息、数据、资料调查、手机设计所需的信息、数据、资料制定设计方案（多种），并进行权衡，决策优化，选定方案制定设计方案（多种），并进行权衡，决策优化，选定方案进行具体、详细的设计进行具体、详细的设计实施设计（产品研制）实施设计（产品研制）产品（或方案实施结果）的检测产品（或方案实施结果）的检测评价、提出改进意见评价、提出改进意见是最优化设计吗？是最优化设计吗？完成设计完成设计进行鉴定进行鉴定申请专利申请专利值得解决吗？值得解决吗？值得解决吗？值得解决吗？修修 改改 设设 计计否否