高中通用技術(shù)精品學案系列(必修1第五章 再創(chuàng)設(shè)計新意 學案).doc

第五章再創(chuàng)設(shè)計新意學習材料一、 實現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計為什么在設(shè)計實踐中很多人只會因循守舊，照搬照抄，而有的人則能夠脫穎而出，取得創(chuàng)造性地成果呢？這是因為后者運用了創(chuàng)新思維。定位：創(chuàng)新思維是優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)，優(yōu)化設(shè)計為創(chuàng)新思維的發(fā)展提供了平臺。1 創(chuàng)新思維的特征開放性：敢于突破思維定勢，樂于接納新信息，善于輸出新信息；能夠打破現(xiàn)有框架的束縛，把設(shè)計過程視為推陳出新的過程。（牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律）多向性：善于從不同角度思考問題，設(shè)計時能提出多種設(shè)想，能靈活地變換影響事物的因素。當思維在一個方向受阻時，善于轉(zhuǎn)向思考或逆向思考。（人和物過河有多少方案？）獨立性（或叫獨創(chuàng)性、求異性）：這種思維方式敢于追求與眾不同、前所未有的見解，能大膽突破前人設(shè)計的時代局限。（半導體的發(fā)明）2 創(chuàng)新設(shè)計的類型原理創(chuàng)新：原理創(chuàng)新是運用一種新的技術(shù)原理于產(chǎn)品設(shè)計中，從而產(chǎn)生出新穎、先進的技術(shù)產(chǎn)品。（自行車 電動自行車）結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：涉及材料選用、加工制作的工藝性、產(chǎn)品的經(jīng)濟性及與社會環(huán)境的適應性等諸多因素。（普通自行車 折疊自行車）外觀創(chuàng)新：是運用技術(shù)手段與藝術(shù)處理相結(jié)合而賦予產(chǎn)品美觀外形的創(chuàng)造活動。（手機） 3 實現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計：一要注意訓練創(chuàng)新思維；二要明確創(chuàng)新設(shè)計的方向。二、技術(shù)測試一項新產(chǎn)品設(shè)計出來后，它的設(shè)計是否科學合理，性能和質(zhì)量是否符合要求，需要技術(shù)測試來回答。技術(shù)測試是檢驗產(chǎn)品性能、質(zhì)量的科學手段，也是評價、優(yōu)化設(shè)計方案的必要前提。1、技術(shù)測試包括技術(shù)檢測和技術(shù)試驗，它是科學評價技術(shù)產(chǎn)品、優(yōu)化設(shè)計方案的科學依據(jù)，是根據(jù)一定的科學道理，使用通用的或?qū)Ｓ玫牧烤呋騼x器設(shè)備，按照一定的測試工藝進行的。2、技術(shù)測試一般存在于三個階段：生產(chǎn)施工前的測試：如材料的性能測試、原料的質(zhì)量檢測、建筑工程的測量準備等。生產(chǎn)施工過程中的測試：如加工零件的尺寸與形狀檢測、部件的組合質(zhì)量與功能測試、工程的施工質(zhì)量檢查、食品藥品的配料成分檢測等。生產(chǎn)成品的測試：包括各方面的質(zhì)量、功能和性能的測試等。3、技術(shù)測試所用儀器： 常用檢測儀器：游標卡尺、內(nèi)外徑千分尺、百分表、硬度計和多種專用量具等。 專業(yè)技術(shù)測試：電子水準儀、萬能試驗機、鉗式硬度計、高精度測試儀、測厚儀等。4、簡單的技術(shù)測試方法：對兩種不同型號電池進行性能測試（P123技術(shù)試驗） 材料的抗彎強度測試（P124圖5-8）木紋的橫向和豎向抗剪強度比較測試（P125圖5-9）硬度測試（P125）小板凳的抗壓、穩(wěn)定性測試三 技術(shù)試驗（Technical Test）1、定義：技術(shù)活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優(yōu)化等探索性實踐活動2、作用：它不僅是對技術(shù)成功與否的驗證，更是發(fā)現(xiàn)問題、探究規(guī)律、優(yōu)化技術(shù)的關(guān)鍵。技術(shù)試驗是技術(shù)研究不可缺少的基本方法和手段，它對技術(shù)應用的實現(xiàn)起到了有力的保障作用。通過技術(shù)試驗，可以使設(shè)計得以改進和完善，將設(shè)計的風險和失誤降到最低。3、分類：按應用范圍分：農(nóng)業(yè)試驗、工業(yè)試驗、國防試驗、科學技術(shù)試驗等根據(jù)試驗目的分：性能試驗、優(yōu)化試驗、預測試驗、信息試驗等 加圖a性能試驗：通過改變所給的條件，測量試驗對象的狀態(tài)變化并分析其原因，明確試驗對象的性能或性能故障，如對產(chǎn)品的高（低）溫試驗、振動顛簸試驗等。b優(yōu)化試驗：對試驗對象進行條件優(yōu)化或條件組合，如農(nóng)業(yè)中不同品種的對比試驗等。c預測試驗：通過試驗，預測被試對象狀態(tài)的變化及產(chǎn)生的后果，如可以通過老化試驗預測零件老化后的結(jié)果。(安全帽的超載試驗)d信息試驗：通過測量、采集、識別和處理信息來影響試驗效果。4、技術(shù)試驗的方法：優(yōu)選試驗法：運用數(shù)理統(tǒng)計的方法，選定若干次典型意義的試驗，邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果，這種試驗方法稱為優(yōu)選試驗法。如不同品種水稻的對比試驗等。模擬試驗法：通過再現(xiàn)的形式來模擬現(xiàn)實發(fā)生情況的方法稱為模擬試驗法。如汽車的碰撞試驗，在專用的場所模擬現(xiàn)實中的撞車事故，以考察汽車的性能。采用這種方法試驗，可以減小風險，提高效率。另外，模擬試驗還可以通過縮?。ǚ糯螅┍壤齺砟M所設(shè)計的現(xiàn)場效果。如水利大壩從論證到、設(shè)計到開工建設(shè)進行了許多試驗，可以將大壩制成等比例的縮小模型，進行水利試驗。圖虛擬試驗法：利用計算機技術(shù)來虛擬現(xiàn)實中的技術(shù)設(shè)計原型并進行試驗的方法稱為虛擬試驗法。如：用計算機模擬“勇氣”號火星探測器登陸火星表面的場景效果。圖強化試驗法：通過擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法稱為強化試驗法。如：檢測產(chǎn)品的抗壓性能時可采用強化試驗法，選用專用的壓力設(shè)備，對產(chǎn)品施加一定的壓力，來考察產(chǎn)品承受壓力的最大限度，這是強化外力對產(chǎn)品作用的試驗方法。移植試驗法：在相互具有差異的事物之間，將某些共同相關(guān)的因素從一物移植到另一物進行試驗，這樣的方法就是移植試驗法。如：作物的移植、學習方法的借用等。5、技術(shù)試驗的實施與報告的寫作一般地，技術(shù)試驗的實施包括制訂試驗計劃、抽取樣本、進行試驗、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等幾個步驟。技術(shù)試驗報告是技術(shù)試驗工作完成后應當形成的成果，其項目包括試驗目的、試驗準備、試驗步驟、試驗記錄、試驗總結(jié)等。試驗報告的文字應力求簡明扼要。(3)試驗記錄作為試驗的原始記錄，應該是完整和真實的。記錄內(nèi)容應包括試驗的全過程，當試驗現(xiàn)象反常時，應做出明顯標記，作詳細的記錄。四、評價、優(yōu)化設(shè)計 設(shè)計評價的基本原則及運用一般說來，可以將科學、實用、安全、經(jīng)濟、美觀、新穎作為評價的基本原則，并以此作為優(yōu)化設(shè)計的方向。運用好上述原則，還得深入探討以下問題：問題一：存不存在“一票否決”的情況？（P126）問題二：評價原則應不應該分輕重主次？（P127）問題三：如何協(xié)調(diào)互相矛盾的評價原則？（P127） 評價、優(yōu)化簡單物品的設(shè)計:要根據(jù)具體情況確定應優(yōu)先考慮什么評價原則。例一：對多功能用品盒評價的首要原則是使用功能，其次是美觀性，然后考慮其他因素。例二：對自制小板凳評價的首要原則是實用性、安全性（結(jié)構(gòu)強度是否達到），其次是美觀性，然后考慮新穎性等五、技術(shù)產(chǎn)品的使用和保養(yǎng)（一）產(chǎn)品說明書(Product Specification)1、 產(chǎn)品說明書及其作用產(chǎn)品說明書，也稱為用戶手冊，是指導用戶選擇產(chǎn)品、使用產(chǎn)品的“路標”和“向?qū)А保蓭椭脩袅私猱a(chǎn)品特性，確保用戶正確、安全地使用產(chǎn)品。2、產(chǎn)品說明書的編寫：一般結(jié)構(gòu)：標題、正文和產(chǎn)品標記。a 標題：置于文首或封面，完整的標題由產(chǎn)品的商標、型號、貨名以及“說明書”或“使用說明書”構(gòu)成。力求簡潔、鮮明、醒目。b正文：說明書的主體，包括產(chǎn)品構(gòu)造、性能、適用范圍、技術(shù)參數(shù)、安裝、使用方法、注意事項等。c標記：包括產(chǎn)品的商標、廠家名稱、地址、電話、郵編、代號或批準文號等。內(nèi)容要寫清楚明白，地址要用全稱。 產(chǎn)品說明書的形式：條款直述式、直問直答式。a條款直述式：把說明的內(nèi)容分成若干類別，然后按照一定順序逐項書寫。b直問直答式：將說明的內(nèi)容歸納成問題，按一定順序提出逐一回答。 產(chǎn)品說明書的寫作要求: 充分考慮用戶的閱讀需要。 體現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的特點。 不必平均用力，應有所側(cè)重。 語言準確、通俗、簡潔，內(nèi)容條理清楚。（二）技術(shù)產(chǎn)品的使用、維護和保養(yǎng) 技術(shù)產(chǎn)品的使用。為了恰當、安全、高效地使用產(chǎn)品，在使用產(chǎn)品之前應認真閱讀產(chǎn)品使用說明書，了解產(chǎn)品的性能，懂得產(chǎn)品的使用或操作方法，掌握產(chǎn)品的保管和養(yǎng)護常識。以來電顯示電話為例，人們?nèi)敉ㄟ^說明書掌握了自動追撥功能的使用方法，就可方便地撥打諸如電臺之類的熱線電話了。在使用此功能時，電話若未能撥通則自動掛機，16秒后會自動重撥。 技術(shù)產(chǎn)品的維護和保養(yǎng)。它是指維護產(chǎn)品完好技術(shù)狀況或工作能力而進行的作業(yè)。為了便于維護和保養(yǎng)，在設(shè)計時應注意：使用標準部件；為產(chǎn)品配備必需的一般維修工具以方便產(chǎn)品維修；盡量提供維修者易識讀的符號標志；產(chǎn)品設(shè)計上要便于拆卸并確保操作安全。3、技術(shù)產(chǎn)品的服務途徑：（1）查閱說明書獲得廠家的服務電話、服務網(wǎng)站網(wǎng)址、服務網(wǎng)點分布等信息。（2）打電話咨詢或上網(wǎng)查找。（3）請教其他用戶獲取服務信息。有一種藥品的說明書上關(guān)于用法和用量的說明是這樣寫的：“本藥口服，每片含有效成分0.25克，成人一次服500mg，每日3次，或遵醫(yī)囑服用?！闭堉赋鲞@句話存在的問題，并將其修改的更明確、易讀。答：說明書內(nèi)容條理不清?？筛臑椤氨舅幙诜?，每片含有效成分0.25克，成人一次服2片，每日3次，或遵醫(yī)囑服用?！?許多人認為使用洗衣機洗衣服，洗凈洗不凈由不得自己，只能聽命于機器，其實不然。有關(guān)權(quán)威機構(gòu)的試驗證實，要提高洗凈率，下面幾點不可忽視。你能對下列各點作出正確選擇嗎？它們是否應在洗衣機說明書（用戶手冊）中得到體現(xiàn)？洗衣機的實際洗滌量為額定容量的（ ）時，其洗滌效果最佳。A.80% B.100% C.90% D.50%濃縮型洗滌劑多含有酶，但洗滌劑濃縮后密度高、比重大，容易沉入洗滌液底部。為使其溶解，充分發(fā)揮酶的作用，最佳水溫是（ ）A.010C B.1020 C C.3040C為了更好的發(fā)揮洗滌液中界面活性劑的作用，最好將衣物放入洗滌液中浸泡（ ）分鐘后再洗，使污漬容易去掉。A.5 B.1020 C.30 D.40 衣服洗過一定時間（一般洗_分鐘即可）后洗凈率不會再明顯提高，反而會損傷衣物。A.5 B.1015 C.30 要解決人和物過河的問題，可以考慮利用橋、船、飛行器、空中索道、河底隧道、將河水抽干或者修改河道等方式，這反映了創(chuàng)新思維的（ ）A.獨立性 B.多向性 C.開放性 D.科學性 “5W2H法”（What、Where、When、Who、Why，How many、How to do）是一種創(chuàng)新思維方法。它具有創(chuàng)新思維的 _、_、_特征。A