通用技术怎样进行设计复习知识要点及习题.doc

(完整版)通用技术怎样进行设计复习知识要点及习题
第三章 怎样进行设计
内容梳理：
一、确定设计问题
(一）发现与明确问题
1、人们的需求和愿望是设计问题的来源。
①人类生活中遇到的问题　例：鲁班对锯子的发明
②由别人给出问题
③基于一定的目的由设计者主动发现问题，并试图解决它。例：贝尔对电话的发明
2、明确设计要解决的技术问题
弄清问题所在，进而
判断是否能够解决（指判断要解决的技术问题有没有违反科学理论和违反客观规律）。
判断问题是否当前可以解决，解决这个问题是否越出了当前的能力和条件。
判断问题是否值得解决（解决这个问题是否有价值）
（二）明确解决设计问题的能力、条件与要求
1、明确解决设计问题的能力
设计的能力指的是解决问题的技术能力；通常受到社会发展水平和科学技术水平的制约.
2、明确解决设计问题的条件
时间条件 经费条件 设备条件 其他条件

3、明确解决设计问题的要求
是弄清楚设计要达到的标准和所受到的限制。
（三）发现问题的途径(苏）：
1、观察日常生活
2、收集和分析信息(文献法、问卷调查法、询问法）
3、技术研究与技术试验
（四）方案的构思及其方法（苏)
方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计分析基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完整的抽象物,并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。
草图法 运用画草图的方式来表现构思
仿形：看到已有的台灯样式去构思新的
模仿法
构思方法 仿原理：通过研究鹰眼的成像原理仿制的针孔摄像头
联想法 用联想的方法进行构思，如人们联想到爆竹升空的反冲原理制造出了火箭
奇特性构思法 一般具有原创性，在历史上很少发生或从来没有发生过，如夜视镜。
二、制订设计方案
(一）信息的收集与整理
1、信息的收集
收集信息是为了利用信息。常见的方式有：实地调查，访问有关人员,借助媒体、因特网，查阅图书资料，向专家咨询,以及调查市场现状.
信息收集要求：全面（时间跨度足够长；对象足够广；覆盖面足够大），真实准确.
2、信息的整理
信息整理的
常见方式
归类
把收集到的信息按性质和内容分类归纳整理
去伪存真
把收集到的信息进行鉴别处理,区分信息的真伪和可靠性
抓住重点突出主要因素
把收集到的信息进行筛选处理，按重要性排队
信息整理的
常用方法
比较法
对同类信息进行对比分析
核对法
对可能有用的信息进行审核查对
佐证法
对信息的关键性、相关因素开展证据的收集和鉴定
逻辑法
通过逻辑分析发现信息的可靠性和合理性
文献法
查阅有关的最新文献,确定信息的先进程度
评估法
请专家学者对信息的价值和可靠性进行评估
调查法
对信息的真假和平源开展调查研究

(二）怎样挑选材料
1、材料及性质(参考化学必修I最后一章）

（1）分类:
种类
举例
优点
缺点
从来源分
天然材料
竹、木、石、宝石等
安全、一般无害，人们普遍喜爱。
生长或加工周期长，大量使用会对生态环境造成破坏.
天然材料
金属材料
铁、铜、铝等
机械特性好，容易加工，可大量生产。
冶炼时需消耗大量能源，且产生废水、废渣和废气污染。
人工合成
材料
化学材料
塑料、涂料、油漆等
耐用性好，可大量生产.
生产过程中会产生有毒物质,而且塑料不易降解,对土壤和水源可形成长时间的污染.
复合材料
各类合金、玻璃纤维等
具有克服单一材料的某些缺陷，集合多种材料的优良性能。
制造困难
新材料
纳米、高温超导材料
具有新性能
生产难度大，成本高
（2）材料的特性
特性
含义
举例
塑性
固态材料的基本特性，是其保持形状的特性。
塑料、铜、铝等
弹性
固态材料恢复形状的特性
橡胶、钢材等
耐腐蚀性
材料化学性能稳定的特性
塑料的耐酸碱等
其他特性
材料的光学特性、放射性、硬度特性等
2、标准件与元器件
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）。标准件具有互换性，能用在各种机器、仪器、设备和建筑上。使用标准件,既可以节约成本，又可以加快工程的进度。
元器件:在电子和电器产品中,因某一功能部件被广泛、大量使用,人们出于使用方便、简化制作过程和节约成本的需求,单独设计和生产了这种零部件，称之为元器件。
3、材料选择与资源保护
材料的选择应该坚持合理、合适的原则.选材料时多使用元器件和标准件,有利于资源的保护.避免选择使用加工困难和需要专门加工设备的材料。应尽可能选取再生、可再生和储藏量丰富的资源.
（三)技术试验
1、技术试验及其作用
定义：从技术的角度对材料、元器件及整机（产品）进行测试和检验叫做技术试验。
作用：技术试验所得到的性能、数据、曲线、图表等信息材料，是开展技术设计及进行设计优化的重要依据；是进行技术革新、技术发明、科学探究的重要途径，更是揭露问题的关键；技术试验可将技术设计的失误降到最低程度，同时使技术设计得以改进、完善和优化。
方法：
试
验
的
方
法
广
教
版
实物试验
新设计的飞机试飞
对比试验
用药的白鼠与未用药的白鼠进行对比结果
模拟试验
用模型检测建筑的防震性能
计算机仿真试验
导弹发射、新通信系统传输等项目的防真试验
苏
教
版
优选试验法
不同品种水稻的对比试验
模拟试验法
在专用场所中进行的汽车碰撞试验
虚拟试验法
利用计算机来虚拟现实中的场境
强化试验法
对产品施加一定的压力，考查产品承受的最大限度
移植试验法
橘子从长江以南移植到长江以北种植
注：优选试验法：运用数理统计的方法，选定若干典型意义的试验，逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果。
模拟试验法：通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。
虚拟试验法:利用计算机来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法。
强化试验法：通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法。
移植试验法:在相互具有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验。
步骤：
（1）确定试验的目的和对象 (2)确定技术试验的方法、手段和环境条件
（3）选定技术试验的工具、仪器、器件 （4）确定参加技术试验的组成人员、分工和负责人
（5）进行技术试验 （6）写出分析、总结报告
种类:(广教版）
按专业
物理专业试验 化学专业试验 生物专业试验
注：同一个试验，按不同角度可同时属于不同的试验类型。
按行业来
工业试验 农业试验 医药试验 武器试验
从试验的目的
功能、性能试验 优化、老化试验 环境适应性试验 破坏性试验
从试验对象
材料试验 结构试验 元件试验 整机试验
按试验阶段
小试 中试 应用（用户）试验
(苏教版）
按应用的范围
农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验
根据目的不同
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.如:对产品的高（低）温试验、振动颠簸试验等。
优化试验
对试行条验对象进件优化或条件组合。如农业中不同品种的对比试验.
预测试验
通过试验,预测被试验对象状态的变化及产生的后果。如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。
（四）制订设计方案
1、设计的角度和思路 可以从多个角度和思路来开展。
2、设计方案的制订
(1）设计说明书
（2）设计图纸 图纸设计通常划分为产品总图和详图设计两个阶段。产品总图是制作详图的依据,详图则是总图的细化和补充。
（3） 成本估算
3、方案的比较、权衡和决策
通过比较、权衡和决策,可以从多个设计方案中选出最佳方案.通常是由专家学者、同行和设计委托人共同进行论证和评判来完成的。
4、方案的改进和拓展
(1）改进：
在制作阶段，在备料、加工、安装和调试等环节,发现缺陷和不足,进行改进。
在试用阶段，产品的功能发挥，技术指标的稳定，环境的适应性等都受到考验，潜在问题会显露出来，改进方案来解决
在使用阶段，由于条件环境的改变也需要对原方案进行改进。
（2)拓展:
设计方案的功能拓展：在原方案的主要功能不变的前提下，增加新的功能。
设计方案的跨越式发展：设计产品升级换代式的发展.无论形式还是内容都发生了根本变化，
设计方案的其他重大变革:执行过程中遇到重大社会变革、重大环境灾难等情况，要求对原方案进行重大改革,常常伴随主要生产材料的变换、主要技术手段的改变、产品的主要功能的改变等。

巩固练习：
1、某市铸管厂承接了一项供水的生产任务，为了保证产品的质量，维护本厂的信誉，提高产品的知名度，对所生产的水管进形质量检测，利用注水加压的方法检测水管的强度，这种试验方法属于下列哪一种( ）
A、性能试验 B、预测试验 C、环境适应性试验 D、破坏性试验
2、1863年,美国铁路巨头斯托恩全部采用铁制材料建造了铁路桥，由于对新材料的过度信任，未经技术试验就投入使用, 13年后火车经过大桥时铁架发生断裂， 大桥垮塌,使100多名旅客丧身。阿什塔比拉河桥的跨塌说明了（ ）
A、技术的发展离不开设计 B、设计是技术活动的核心
C、技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段
D、人机关系是在技术设计中必须考虑的因素之一
3、汽车的碰撞试验一定不是（ ）
A、优选试验 B、模拟试验 C、移植试验 D、强化试验
4、在驾驶前对汽车的安全检查必不可少，如轮胎、制动、水箱等.汽车的设计蕴涵着丰富的科学道理.下列说法错误的一项是（ )。
A．安全带设计的比较宽可以减小压强，增加安全系数
B．汽车外型设计为流线型考虑到美观和减少空气阻力，节省燃料
C．汽车的轮胎上有凹凸不平的花纹,目的是增大摩擦力
D．汽车的反光镜是凹面镜，便于扩大视野观察
5、在鲁班发明锯的过程中，他发现问题的方法是发现问题的途径和方法中的：( ）
A、收集和分析信息 B、观察日常生活 C、技术研究和试验 D、以上都不是
6、空心水泥砖是目前较为流行的新型建筑材料，以下对这种材料的特点分析有误的一项是
A．空心砖做成的房子冬暖夏凉，可以保温，能够节约能源
B．做成空心，可以减少水泥与砂石用量，能够节约资源
C．空心砖可以减小噪声污染
D．空心砖承受压力小，不适宜用于高层建筑
7．设计的一般过程包括:①发现与明确问题 ②制作模型或原型 ③制定设计方案 ④产品的使用和维护 ⑤测试、评估和优化.正确的顺序是 （ ）
A、①②③④⑤ B、①③②⑤④ C、③①②④⑤ D、⑤④①③②
8．右图是一个材料弯曲测试示意图，通过逐一增加砖码质量，观测材料弯曲的程度；你认为这一试验属于：（ ）
A功能、性能试验 B优化、老化试验
C环境适应性试验 D破坏性试验
9. “盲人防溢水杯”的发明者，是在看到他的一个盲人朋友倒水时，用手指插进杯里试探水的高度，他认为这样既不方便也不卫生，从而萌生了发明“盲人防溢水杯"的动机。这个事例说明(   ) 
A、因为和盲人是朋友而产生发明动机    B、观察意识和社会责任感使他萌生发明动机

C、受盲人之托而萌生发明动机          D、只要看到盲人倒水就能产生发明动机
10、在发现与明确问题的基础上，紧接着制定设计方案为（ )
A、收集信息 方案构思 设计分析 方案呈现 方案筛选
B、收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选
C、设计分析 收集信息 方案构思 方案筛选 方案呈现
D、收集信息 方案构思 方案筛选 设计分析 方案呈现
11、生产常用的安全帽一般应经过________试验。
　　A、高温 B、低温 C、弯曲 D、冲击
12、一般大型的水利大坝工程都是从理论，设计到开工建设都要进行许多次的技术试验和论证.一般采取下列的什么方法( ）:
A、 优选实验法 B、模拟实验法 C、虚拟实验法 D、强化实验法
13. 对安全帽进行超载试验是一种( ）试验.
A.预测 B.信息 C.性能 D.农业
14、李美兰同学动手制作了一个小板凳，他通过试验来检验小板凳承重力和稳定性，他的试验方法是（ ）
A、优选试验法B、模拟试验法C、虚拟试验法D、强化试验法
15、在杂交水稻试验中，通过不同品种水稻的对比试验,选出优质的杂交水稻品种，使粮食产量大幅度提高，这种试验方法是(　 ）
A、优选试验法B、模拟试验法C、虚拟试验法D、强化试验法
16.《电动自行车通用技术条件》（国标GB17761—1999)规定：电动自行车的最高车速不大于20km/h并给定了测试这一性能的技术试验.与标准中这一技术试验目的相同的是（　　）
A。家庭暖气管道在使用前进行注水加压,观察连接处是否渗水、漏水
B。将不同品牌手机长时间处于相同的通话环境，选出待机时间最长的手机
C。在不同程度的强震动、高湿环境中测试手表对环境的适应性
D。新出厂的汽车进行碰撞试验,观察驾驶室内模拟人的受伤情况
17、某厂家生产一种饮水机，在出厂前进行了一系列技术试验，其中一项是将不同型号的水桶（盛水量大小不同）逐一安放到饮水机上，看其变形情况这项试验一定不是（　　)
A、优选试验 B、性能试验 C、强化试验 D、移植试验
18、加拿大健康研究协会2003年11月１日宣布,对SARS疫苗的研制即将进入动物试验阶段。这是世界上迄今首次就非典疫苗研制发布的好消息。 来自中国国家食品药品监督管理局2003年11月23日的消息指出,经过6个多月的努力，中国SARS疫苗研究获重大突破。动物试验显示,疫苗不仅能完全抵抗SARS病毒的攻击,而且没有毒副作用。此试验属哪种试验方法( 　)
Ａ、预测试验 B、信息试验 Ｃ、模拟试验法 Ｄ、移植试验法

19、微型照相机、摄像机自动调焦的针孔摄像镜头是用( ）进行方案的构思。
A、草图法 B、联想法 C、模仿法 D奇特性构思法
20、在古今的许多战争中,侦察员是个重要的角色。许多侦察员想要是有一双夜视眼就好了。这个设想在人的生理功能前提下很难实现。然而人们采用红外热敏材料造出了能在夜晚看清敌人的夜视镜。这种方案构思方法是：( ）
A、草图法 B、联想法 C、模仿法 D、奇特性构思法
21、人们看到盲人，联想到蝙蝠超声定位的原理，从而发明了盲人用的“探路仪"。这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等，这采用的是（ ）的构思方法。
A．联想法 B．草图法 C．模仿法 D．奇特性构思法

参考答案：1－5ACCDB 6—10DBABB 11—15DBADA 16-20ADDCD　21A

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