第二章第二節(jié)設(shè)計的基本方法和基礎(chǔ)知識

1、 第二節(jié) 設(shè)計的基本方法和基礎(chǔ)知識忠縣石寶中學(xué) 袁 勇一、技術(shù)設(shè)計的種類一、技術(shù)設(shè)計的種類原創(chuàng)性設(shè)計原創(chuàng)性設(shè)計綜合性設(shè)計綜合性設(shè)計改進(jìn)性設(shè)計改進(jìn)性設(shè)計案例：案例：紅酒紅酒開瓶開瓶器的器的三種三種設(shè)計設(shè)計（一）原創(chuàng)性設(shè)計（一）原創(chuàng)性設(shè)計 為了打開紅酒瓶塞的軟木塞，設(shè)計的螺旋狀開瓶器。為了打開紅酒瓶塞的軟木塞，設(shè)計的螺旋狀開瓶器。這種最初的設(shè)計屬于原創(chuàng)性設(shè)計這種最初的設(shè)計屬于原創(chuàng)性設(shè)計又稱為開發(fā)性設(shè)計。又稱為開發(fā)性設(shè)計。開瓶器開瓶器存在的缺陷存在的缺陷 兩只手向相反方向拉木塞時，當(dāng)軟木塞突然離開酒兩只手向相反方向拉木塞時，當(dāng)軟木塞突然離開酒瓶時，因酒瓶的突然后退，可能將酒灑出瓶外，甚至因瓶時，因酒

2、瓶的突然后退，可能將酒灑出瓶外，甚至因左手握不住酒瓶，造成酒瓶脫手。左手握不住酒瓶，造成酒瓶脫手。 有些酒瓶由于軟木塞太緊，即使用較大的力也無法有些酒瓶由于軟木塞太緊，即使用較大的力也無法拔出。拔出。改進(jìn)后的開瓶器改進(jìn)后的開瓶器 由上面的改進(jìn)設(shè)計可以看到，設(shè)計者在原來的基礎(chǔ)上應(yīng)用了由上面的改進(jìn)設(shè)計可以看到，設(shè)計者在原來的基礎(chǔ)上應(yīng)用了力學(xué)上的兩個原理，才使開瓶技術(shù)有了進(jìn)步。而改進(jìn)設(shè)計的設(shè)想，力學(xué)上的兩個原理，才使開瓶技術(shù)有了進(jìn)步。而改進(jìn)設(shè)計的設(shè)想，來源于開酒瓶軟木塞中碰到的問題。來源于開酒瓶軟木塞中碰到的問題。 改進(jìn)者使用了杠桿省力的原理及齒輪改變力的方向的原理，改進(jìn)者使用了杠桿省力的原理及齒輪

3、改變力的方向的原理，設(shè)計了一個功能較為較為完善的開酒瓶軟木塞的工具。設(shè)計了一個功能較為較為完善的開酒瓶軟木塞的工具。（二）改進(jìn)性設(shè)計（二）改進(jìn)性設(shè)計 在總的方案原理變化不大的情況下，對已有的設(shè)計進(jìn)行局部的在總的方案原理變化不大的情況下，對已有的設(shè)計進(jìn)行局部的變更改進(jìn)，使其更加合理、完善，或滿足某些特定的需要，這樣的設(shè)變更改進(jìn)，使其更加合理、完善，或滿足某些特定的需要，這樣的設(shè)計叫做計叫做改進(jìn)性設(shè)計改進(jìn)性設(shè)計。（三）綜合（組合）性設(shè)計（三）綜合（組合）性設(shè)計 應(yīng)用現(xiàn)有的技術(shù)及原理重新進(jìn)行組合，使其系統(tǒng)化、綜合化、應(yīng)用現(xiàn)有的技術(shù)及原理重新進(jìn)行組合，使其系統(tǒng)化、綜合化、產(chǎn)生新的優(yōu)點、特色，創(chuàng)造出新的

4、功能設(shè)計方法叫做綜合（組合）產(chǎn)生新的優(yōu)點、特色，創(chuàng)造出新的功能設(shè)計方法叫做綜合（組合）設(shè)計。設(shè)計。開瓶器的各種組合性設(shè)計開瓶器的各種組合性設(shè)計改進(jìn)性設(shè)計改進(jìn)性設(shè)計綜合（組合）綜合（組合）性設(shè)計性設(shè)計外外形形組組合合性性能能組組合合功功能能組組合合模模塊塊組組合合原原理理組組合合系系統(tǒng)統(tǒng)組組合合多功多功能螺絲刀能螺絲刀外形組合設(shè)計外形組合設(shè)計 多功能螺絲刀多功能螺絲刀外形的組合設(shè)計外形的組合設(shè)計通信光纜通信光纜性能的組合設(shè)計性能的組合設(shè)計抗拉強(qiáng)度大的鋼線抗拉強(qiáng)度大的鋼線噴氣式飛機(jī)噴氣式飛機(jī)流體力學(xué)原理與燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的組合流體力學(xué)原理與燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的組合設(shè)計設(shè)計原理的組合設(shè)計原理的組合設(shè)計功能的組

5、合設(shè)計功能的組合設(shè)計內(nèi)燃機(jī)與傳動、制動、轉(zhuǎn)向、照內(nèi)燃機(jī)與傳動、制動、轉(zhuǎn)向、照明、電氣等功能結(jié)合設(shè)計出汽車明、電氣等功能結(jié)合設(shè)計出汽車兩把刀刃上下相對交錯兩把刀刃上下相對交錯組合設(shè)計出剪刀組合設(shè)計出剪刀聲電轉(zhuǎn)換原理與光電轉(zhuǎn)換、無線聲電轉(zhuǎn)換原理與光電轉(zhuǎn)換、無線通信、多媒體相結(jié)合設(shè)計出手機(jī)通信、多媒體相結(jié)合設(shè)計出手機(jī)蒸汽機(jī)原理與機(jī)械原理組合蒸汽機(jī)原理與機(jī)械原理組合自身的組合設(shè)計自身的組合設(shè)計雙體船雙體船并木以渡并木以渡舫舫雙體客船雙體客船文藝晚會的表演由每一場文藝節(jié)目模塊組合而成文藝晚會的表演由每一場文藝節(jié)目模塊組合而成家具、電器的擺放、裝潢設(shè)計也是一種組合設(shè)計家具、電器的擺放、裝潢設(shè)計也是一種組合

6、設(shè)計模塊的組合設(shè)計模塊的組合設(shè)計 計算機(jī)系統(tǒng)：由硬件系統(tǒng)和計算機(jī)系統(tǒng)：由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的組合設(shè)計而成。軟件系統(tǒng)的組合設(shè)計而成。 神舟六號飛船由發(fā)射系統(tǒng)、神舟六號飛船由發(fā)射系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、航天員監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、航天員系統(tǒng)、飛船本身系統(tǒng)和回收系系統(tǒng)、飛船本身系統(tǒng)和回收系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。系統(tǒng)的組合設(shè)計系統(tǒng)的組合設(shè)計如果利用現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行巧妙的組合或者改進(jìn)，如果利用現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行巧妙的組合或者改進(jìn)，照樣可以產(chǎn)生出新的發(fā)明專利。如果利用得當(dāng)組合技照樣可以產(chǎn)生出新的發(fā)明專利。如果利用得當(dāng)組合技術(shù)的前景照樣非常廣泛。絕對不要把專利技術(shù)想的太術(shù)的前景照樣非常廣泛。絕對

7、不要把專利技術(shù)想的太復(fù)雜。鉛筆無非是把石墨和木頭組合在一起，產(chǎn)生了復(fù)雜。鉛筆無非是把石墨和木頭組合在一起，產(chǎn)生了具大的市場價值具大的市場價值。 當(dāng)鉛筆已經(jīng)成為一項專利時，真正的有心人并沒有當(dāng)鉛筆已經(jīng)成為一項專利時，真正的有心人并沒有灰心，而是發(fā)現(xiàn)把橡皮和鉛筆結(jié)合在一起又成為一灰心，而是發(fā)現(xiàn)把橡皮和鉛筆結(jié)合在一起又成為一項新專利。項新專利。小小的鉛筆市場上已經(jīng)有兩項在先專利時，往后小小的鉛筆市場上已經(jīng)有兩項在先專利時，往后又有新的有心人發(fā)現(xiàn)把圓形鉛筆做成六棱形盡管又有新的有心人發(fā)現(xiàn)把圓形鉛筆做成六棱形盡管是小小的改進(jìn)，卻可以防止使用時手和鉛筆互相是小小的改進(jìn)，卻可以防止使用時手和鉛筆互相滑脫，還

8、可防止圓形鉛筆從桌上滾落。雖說這種滑脫，還可防止圓形鉛筆從桌上滾落。雖說這種改進(jìn)只能獲得外觀設(shè)計專利，但市場價值卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)改進(jìn)只能獲得外觀設(shè)計專利，但市場價值卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大多數(shù)發(fā)明專利。改進(jìn)發(fā)明再次獲得成功。超過大多數(shù)發(fā)明專利。改進(jìn)發(fā)明再次獲得成功。不要以為鉛筆加橡皮是古老的故事，不要以為鉛筆加橡皮是古老的故事，年鄧國順申請的年鄧國順申請的閃盤專利正是將既有的接口和早已存在的閃存盤組合到閃盤專利正是將既有的接口和早已存在的閃存盤組合到一起。一起。如此簡單的原理，點透了傻瓜都明白的閃存盤專利為朗科公司如此簡單的原理，點透了傻瓜都明白的閃存盤專利為朗科公司帶來了滾滾盈利，簡直就是歷史的重演。這些足以說明

9、專利的帶來了滾滾盈利，簡直就是歷史的重演。這些足以說明專利的發(fā)明者未必是絕頂聰明的人，但一定是發(fā)明者未必是絕頂聰明的人，但一定是有心人有心人。 如果要再舉些例子，我們可以發(fā)現(xiàn)把具有新功能的新材料利用到已有產(chǎn)品如果要再舉些例子，我們可以發(fā)現(xiàn)把具有新功能的新材料利用到已有產(chǎn)品上，通過合理組合可能取得前所未有的技術(shù)效果。上，通過合理組合可能取得前所未有的技術(shù)效果。比如把無毒熱縮塑料薄膜密封包裝同樣無毒的泡沫塑料可以大大增強(qiáng)后者比如把無毒熱縮塑料薄膜密封包裝同樣無毒的泡沫塑料可以大大增強(qiáng)后者耐熱性。用這種抗熱的無毒塑料制成耐熱性。用這種抗熱的無毒塑料制成碗狀裝方便面碗狀裝方便面，旅行者就可以隨身攜，旅

10、行者就可以隨身攜帶并隨時沖泡而不必四處尋找餐具。這個并不復(fù)雜的發(fā)明極大方便了出門帶并隨時沖泡而不必四處尋找餐具。這個并不復(fù)雜的發(fā)明極大方便了出門在外者，是食品包裝史上的重大革新。在外者，是食品包裝史上的重大革新。再比如把白色奶油冰淇淋和黑色巧克力冰淇淋或者其他顏色、口味的冰淇再比如把白色奶油冰淇淋和黑色巧克力冰淇淋或者其他顏色、口味的冰淇淋攪放成淋攪放成雙色或者多色冰淇淋雙色或者多色冰淇淋，極大贏得了冰淇淋迷的歡心。，極大贏得了冰淇淋迷的歡心。 3、回家想想自己的學(xué)校、家庭及其周圍的一些物、回家想想自己的學(xué)校、家庭及其周圍的一些物品，找出一些技術(shù)設(shè)計的例子，并分析它們是哪品，找出一些技術(shù)設(shè)計的

11、例子，并分析它們是哪一種設(shè)計種類？若是組合設(shè)計的想想是屬于哪種一種設(shè)計種類？若是組合設(shè)計的想想是屬于哪種組合？組合？思考與練習(xí)思考與練習(xí)1、技術(shù)設(shè)計的種類分為哪三種？、技術(shù)設(shè)計的種類分為哪三種？2、組合設(shè)計又分為哪些組合方式？、組合設(shè)計又分為哪些組合方式？技術(shù)設(shè)計有原創(chuàng)性設(shè)計、改進(jìn)性設(shè)計和綜合（組合）性技術(shù)設(shè)計有原創(chuàng)性設(shè)計、改進(jìn)性設(shè)計和綜合（組合）性設(shè)計設(shè)計3 3種種綜合（組合）性設(shè)計又分為外形組合、性能組合、原理綜合（組合）性設(shè)計又分為外形組合、性能組合、原理組合、功能組合、模塊組合、系統(tǒng)組合等多種組合方式。組合、功能組合、模塊組合、系統(tǒng)組合等多種組合方式。二、技術(shù)設(shè)計的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)二、

12、技術(shù)設(shè)計的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)3、需要性和實用性原則、需要性和實用性原則4、經(jīng)濟(jì)性原則、經(jīng)濟(jì)性原則8、工程心理學(xué)原則、工程心理學(xué)原則9、法律、道德規(guī)范原則、法律、道德規(guī)范原則10、通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則、通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則11、時效性原則、時效性原則12、可持續(xù)發(fā)展原則、可持續(xù)發(fā)展原則（一）技術(shù)設(shè)計的原則（一）技術(shù)設(shè)計的原則1、科學(xué)性原則、科學(xué)性原則2、創(chuàng)新性原則、創(chuàng)新性原則5、最優(yōu)化原則、最優(yōu)化原則6、可靠性原則、可靠性原則7、安全性原則、安全性原則l1、科學(xué)性原則：l 設(shè)計必須遵從科學(xué)的原理，按照大自然的規(guī)律進(jìn)行設(shè)計，否則設(shè)計是不會成功的。永動機(jī)設(shè)計者的設(shè)計就是違反了科學(xué)性原則。永動機(jī)設(shè)計者的設(shè)計

13、就是違反了科學(xué)性原則。l 2、創(chuàng)新性原則：l設(shè)計只有不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能具有新的生命力。l例如：電視機(jī)從誕生以來，在新材料、新器件、新技術(shù)、外觀、節(jié)能等方面進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計。男士車男士車女士車女士車l3、 需要性和實用性原則l 要把解決存在的問題，滿足用戶的需要作為設(shè)計的一個原則，不要設(shè)計用戶不歡迎甚至反對的產(chǎn)品。l4、經(jīng)濟(jì)性原則設(shè)計中的經(jīng)濟(jì)原則是指以最低的費用取得設(shè)計中的經(jīng)濟(jì)原則是指以最低的費用取得最佳效果。最佳效果。 在材料方面講究經(jīng)濟(jì)原則在材料方面講究經(jīng)濟(jì)原則 l5、最優(yōu)化原則所設(shè)計的產(chǎn)品或項目在功能、技術(shù)上盡可能是目前（并可能在一段時間內(nèi)）是最合理的。l 最優(yōu)化不一定是最先進(jìn)，但一定是最合

14、理l 6、可靠性原則、可靠性原則l 7、安全性原則、安全性原則8、 工程心理學(xué)和生理學(xué)原則l 產(chǎn)品必須滿足人類心理的需求，要美觀、舒適、使用方便，是使用者和產(chǎn)品之間建立最協(xié)調(diào)的關(guān)系。l9、法律、道德規(guī)范原則技術(shù)設(shè)計要遵守有關(guān)的法律、制度、規(guī)范，不允許有違法、違規(guī)行為。 目前流行的目前流行的LEDLED“免電燈免電燈”，用的是電話線的余，用的是電話線的余電，電費由電信部門負(fù)擔(dān)，廠家這一技術(shù)創(chuàng)新符合電，電費由電信部門負(fù)擔(dān)，廠家這一技術(shù)創(chuàng)新符合法律規(guī)范原則嗎？法律規(guī)范原則嗎？ “免電燈免電燈”侵害了電信部門的合法權(quán)益侵害了電信部門的合法權(quán)益, ,也侵也侵犯了用戶正常使用通信業(yè)務(wù)的權(quán)益犯了用戶正常使用

15、通信業(yè)務(wù)的權(quán)益 l 10、通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則l 產(chǎn)品設(shè)計盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)件，這樣，產(chǎn)品通用，維護(hù)方便，擁有更廣闊的市場。l 11、時效性原則l 必須按照設(shè)計任務(wù)書規(guī)定的截至日期完成設(shè)計任務(wù)，避免使產(chǎn)品制造出來后成為過時的東西。l 12.可持續(xù)發(fā)展原則l 基本思想是，在設(shè)計階段將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納人設(shè)計之中，將環(huán)境保護(hù)作為產(chǎn)品的設(shè)計目標(biāo)和出發(fā)點。案例案例1 1，回答問題：該大橋設(shè)計遵循了什么原則？違反了什么原則？，回答問題：該大橋設(shè)計遵循了什么原則？違反了什么原則？這座大橋本該是著名設(shè)計師特奧多羅這座大橋本該是著名設(shè)計師特奧多羅庫帕的一個真正有價值的不朽杰作庫帕曾稱庫帕的一個真

16、正有價值的不朽杰作庫帕曾稱他的設(shè)計是他的設(shè)計是“最佳、最省的最佳、最省的”?？上?，它沒有架成。庫帕自我陶醉于他的設(shè)計，?？上?，它沒有架成。庫帕自我陶醉于他的設(shè)計，忘乎所以地把大橋的長度由原來的忘乎所以地把大橋的長度由原來的500米加到米加到600米，以成為世界上最長的橋。橋米，以成為世界上最長的橋。橋的建設(shè)速度很快，施工也很完善。正當(dāng)投資修建這座大橋的人士開始考慮如何為的建設(shè)速度很快，施工也很完善。正當(dāng)投資修建這座大橋的人士開始考慮如何為大橋剪彩時，人們忽然聽到一陣震耳欲聾的巨響大橋剪彩時，人們忽然聽到一陣震耳欲聾的巨響大橋的整個金屬結(jié)構(gòu)垮了：大橋的整個金屬結(jié)構(gòu)垮了：19000噸鋼材和噸鋼材和

17、86名建橋工人落入水中，只有名建橋工人落入水中，只有11人生還。人生還。由于庫帕的過分自信而由于庫帕的過分自信而忽略了對橋梁重量的精確計算，導(dǎo)致了一場事故忽略了對橋梁重量的精確計算，導(dǎo)致了一場事故。加拿大魁北克大橋 美國時代周刊日前評出百年世界十大最惡劣塌橋事故，每次事故都是一個血的教訓(xùn)，令人深思。這是加拿大魁北克大橋二度坍塌。 事故時間：1916年9月11日 坍塌原因：由于設(shè)計上的缺陷，導(dǎo)致橋體實際承載量遠(yuǎn)低于設(shè)計承載量，并導(dǎo)致該橋兩度坍塌。首次坍塌時間為1907年。 死亡人數(shù)：95人。1922年，在魁北克大橋竣工不久，加拿大的七大工程學(xué)院（即后來的 “The Corporation of

18、the Seven Wardens”） 一起出錢將建橋過程中倒塌的殘骸全部買下，并決定把這些親臨過事故的這些鋼材打造成一枚枚戒指，發(fā)給每年從工程系畢業(yè)的學(xué)生。然而由于當(dāng)時技術(shù)的限制，橋梁殘骸的鋼材無法被打造戒指。于是這些學(xué)院只好用其它鋼材代替。不過為了體現(xiàn)是代表橋坍塌的殘骸，戒指被設(shè)計成被扭曲的鋼條形狀，用來紀(jì)念這起事故和在事故中被奪去的生命。于是，這一枚枚戒指就成為了后來在工程界聞名的工程師之戒(Iron Ring)。這枚戒指要戴在小拇指上，作為對每個工程師的一種警示。 案例案例2一住在三樓的住戶為了阻止小偷再次一住在三樓的住戶為了阻止小偷再次“光光顧顧”自己的家，遂將陽臺用通電電網(wǎng)圍自己的

19、家，遂將陽臺用通電電網(wǎng)圍上，這天小偷晚上又到這家偷東西，觸上，這天小偷晚上又到這家偷東西，觸到該戶通電防盜網(wǎng)，從三樓掉下摔死了。到該戶通電防盜網(wǎng)，從三樓掉下摔死了。1、請問該住戶違法了嗎？、請問該住戶違法了嗎？2、住戶違反了什么設(shè)計原則？、住戶違反了什么設(shè)計原則？仔細(xì)觀察下圖，找出設(shè)計不合理的地方。仔細(xì)觀察下圖，找出設(shè)計不合理的地方。1、教學(xué)樓離公路太近；、教學(xué)樓離公路太近；2、車棚離教學(xué)樓太遠(yuǎn)；、車棚離教學(xué)樓太遠(yuǎn)；3、人行道應(yīng)該在學(xué)校門口。、人行道應(yīng)該在學(xué)校門口。閱讀書上閱讀書上4546案例，同學(xué)間互相進(jìn)行分析、討論這些設(shè)計案例，同學(xué)間互相進(jìn)行分析、討論這些設(shè)計違反了什么原則？違反了什么原則

20、？例例1 1、違反了時效性原則、違反了時效性原則例例2 2、違反了可靠性和安全性原則、違反了可靠性和安全性原則例例3 3、違反了最優(yōu)化原則、違反了最優(yōu)化原則例例4 4、違反了科學(xué)性原則、違反了科學(xué)性原則l 總結(jié)強(qiáng)調(diào)：l 設(shè)計的原則之間不是毫無關(guān)聯(lián)的，而是相互聯(lián)系相互制約的！比如美觀原則和經(jīng)濟(jì)原則會相互制約。（如家庭經(jīng)濟(jì)型轎車的制造，既考慮美觀，又要考慮到大眾的經(jīng)濟(jì)承受能力，另外還要注重可靠性和安全性原則、可持續(xù)發(fā)展原則。）問題5：為什么必須遵守技術(shù)設(shè)計的原則？l 解析：技術(shù)設(shè)計的原則是必須遵守的，否則會帶來設(shè)計的缺陷，甚至造成重大的失誤，最后導(dǎo)致設(shè)計失敗。l 案例泰坦尼克號的設(shè)計就是沒有嚴(yán)格的

21、遵循設(shè)計的一般過程和設(shè)計的原則，船上的救生艇不足，導(dǎo)致悲劇的發(fā)生。l 1、諸葛弩是三國時諸葛亮對弩機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，可以連發(fā)十枝箭的連弩。諸葛弩嚴(yán)格按照圖紙制作出來的，各個部件可以互換，戰(zhàn)場上士兵可以從損壞的弩機(jī)上拆下完好的部件重新組裝使用。這說明諸葛弩的設(shè)計主要體現(xiàn)了（ ）l A、創(chuàng)新原則 B、實用原則 C、技術(shù)規(guī)范原則 D、經(jīng)濟(jì)原則l 2、小明的媽媽在超市發(fā)現(xiàn)衛(wèi)生卷紙有兩種捆卷方式，一種是圓形、一種是方形。方形卷紙的設(shè)計主要體現(xiàn)了什么設(shè)計原則? l A道德原則 B經(jīng)濟(jì)原則 C可靠安全原則 D可持續(xù)發(fā)展原則l 3、工程技術(shù)人員利用一種新材料設(shè)計制造出了可將耗電量降低90的藍(lán)色發(fā)光二極管。這種二極管

22、可用于新一代DVD的讀取裝置、汽車后燈、交通信號燈等領(lǐng)域，特別是對于要求高亮度的裝置更有價值。這項產(chǎn)品的問世，充分體現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計的（ ）原則。l A美觀性 B經(jīng)濟(jì)性 C創(chuàng)新性 D規(guī)范性CBB常規(guī)設(shè)計法常規(guī)設(shè)計法系統(tǒng)設(shè)計法系統(tǒng)設(shè)計法功能設(shè)計法功能設(shè)計法工效學(xué)設(shè)計法工效學(xué)設(shè)計法可靠性設(shè)計法可靠性設(shè)計法最優(yōu)化設(shè)計法最優(yōu)化設(shè)計法計算機(jī)輔助設(shè)計法計算機(jī)輔助設(shè)計法CAD（Computer Adied Design）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）實驗法技術(shù)（或工程）實驗法保證系統(tǒng)各個部分的協(xié)調(diào)工作保證系統(tǒng)各個部分的協(xié)調(diào)工作基本功能和輔助功能基本功能和輔助功能考慮人的生理和心理特征，能

23、做到安全、方便、考慮人的生理和心理特征，能做到安全、方便、舒適、美觀的設(shè)計目標(biāo)舒適、美觀的設(shè)計目標(biāo)抗熱、抗震、抗干擾，適應(yīng)環(huán)境，預(yù)備抗熱、抗震、抗干擾，適應(yīng)環(huán)境，預(yù)備“余量余量”設(shè)計是一個反復(fù)進(jìn)行的過程，以實現(xiàn)最優(yōu)選擇設(shè)計是一個反復(fù)進(jìn)行的過程，以實現(xiàn)最優(yōu)選擇利用計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計或仿真，可以用利用計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計或仿真，可以用最快的速度獲得效果。最快的速度獲得效果。例如：城市交通例如：城市交通例如：橫跨一條江河的交通：輪渡、橋梁、隧道例如：橫跨一條江河的交通：輪渡、橋梁、隧道（二）技術(shù)設(shè)計的一些方法1、常規(guī)設(shè)計法借鑒法：從已有的技術(shù)發(fā)展歷史中尋找可參考的技術(shù)，從最新的國內(nèi)外情報資料中去查找新產(chǎn)品、新

24、技術(shù)、 新思想、新動向（俗稱“查新”），從而開闊視野，廣開思路。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)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)計方案。技術(shù)（或工程）試驗法：通過技術(shù)（或工程）試驗，檢驗或探索某些機(jī)制、效應(yīng)、性能，或?qū)δ硯追N對象進(jìn)行對比，或?qū)ふ椅粗脑?，或以相似理論模型（或原型）進(jìn)行試驗（如汽車防撞設(shè)計性能試驗）等。借鑒法應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法技術(shù)（或工程）試驗法汽車防撞性能試驗2、3、4、5、6、7、( (三三) )技術(shù)設(shè)計中的人機(jī)關(guān)系技術(shù)設(shè)計中的人機(jī)關(guān)系思考：人機(jī)關(guān)系中的思考：人機(jī)關(guān)系中的“機(jī)機(jī)”指的是什么？指的是什么？簡單的說，簡單的說，“機(jī)機(jī)”是指我們身邊的所有物

25、品。是指我們身邊的所有物品。人在使用身邊的物品的時候，物品和人發(fā)生人在使用身邊的物品的時候，物品和人發(fā)生的一種相互作用成為人機(jī)關(guān)系。的一種相互作用成為人機(jī)關(guān)系。1.1.學(xué)生拿著鋼筆寫字學(xué)生拿著鋼筆寫字2.2.司機(jī)手握方向盤司機(jī)手握方向盤3.3.媽媽拿著拖把拖地。媽媽拿著拖把拖地。4.4.農(nóng)民用鋤頭鋤地。農(nóng)民用鋤頭鋤地。思考以下人機(jī)關(guān)系思考以下人機(jī)關(guān)系1 1、人機(jī)關(guān)系、人機(jī)關(guān)系（1）、高效（方便、健康）、高效（方便、健康）設(shè)計中應(yīng)把人和機(jī)作為一個整體來考慮，合設(shè)計中應(yīng)把人和機(jī)作為一個整體來考慮，合理或最優(yōu)地分配人和機(jī)的功能以促進(jìn)二者的理或最優(yōu)地分配人和機(jī)的功能以促進(jìn)二者的協(xié)調(diào)，提高人的工作效率。

26、協(xié)調(diào)，提高人的工作效率。2 2、人機(jī)關(guān)系要實現(xiàn)的目標(biāo)、人機(jī)關(guān)系要實現(xiàn)的目標(biāo)2 2、人機(jī)關(guān)系要實現(xiàn)的目標(biāo)、人機(jī)關(guān)系要實現(xiàn)的目標(biāo)( (2 2) )、舒適、舒適人在使用產(chǎn)品的過程中，人體能處于自然的狀人在使用產(chǎn)品的過程中，人體能處于自然的狀態(tài)，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常態(tài)，操作或使用的姿勢能夠在人們自然、正常的肢體活動范圍之內(nèi)，從而使人不致過早地產(chǎn)的肢體活動范圍之內(nèi)，從而使人不致過早地產(chǎn)生疲勞。生疲勞。思考：思考：你覺得右邊圖中的你覺得右邊圖中的小工具，哪個使用起小工具，哪個使用起來更舒適？為什么？來更舒適？為什么？想一想想一想，生活中還，生活中還有哪些類似的例子有哪些類似的例子?2 2、

27、人機(jī)關(guān)系要實現(xiàn)的目標(biāo)、人機(jī)關(guān)系要實現(xiàn)的目標(biāo)(3)、安全安全人在長期操作或使用產(chǎn)品的過程中，產(chǎn)品對人的人在長期操作或使用產(chǎn)品的過程中，產(chǎn)品對人的安全不會造成不良的影響。安全不會造成不良的影響。想一想：想一想：在我們學(xué)校有哪此地方實現(xiàn)了人機(jī)關(guān)系中的安全目標(biāo)？在我們學(xué)校有哪此地方實現(xiàn)了人機(jī)關(guān)系中的安全目標(biāo)？ 想一想想一想: :在設(shè)計中，人機(jī)關(guān)系除要考慮高效、舒適、安全在設(shè)計中，人機(jī)關(guān)系除要考慮高效、舒適、安全外，還要實現(xiàn)哪些目標(biāo)？請再列舉一、二個。外，還要實現(xiàn)哪些目標(biāo)？請再列舉一、二個。環(huán)保、美觀、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、美觀、經(jīng)濟(jì)3 3、如何實現(xiàn)合理的人機(jī)關(guān)系、如何實現(xiàn)合理的人機(jī)關(guān)系(1) 、設(shè)計參照普通人群為

28、標(biāo)準(zhǔn)，也要考慮特殊人群、設(shè)計參照普通人群為標(biāo)準(zhǔn)，也要考慮特殊人群 的需要。的需要。(2)、設(shè)計要符合人體的靜態(tài)尺寸，也要符合人體的、設(shè)計要符合人體的靜態(tài)尺寸，也要符合人體的 動態(tài)尺寸，還有生活習(xí)慣、民族信仰動態(tài)尺寸，還有生活習(xí)慣、民族信仰 。(3)、要滿足人的生理需求，也要滿足人的心理需求、要滿足人的生理需求，也要滿足人的心理需求 (視覺、聽覺、觸覺、味覺）。視覺、聽覺、觸覺、味覺）。1人走向電梯門：人與電梯門板人走向電梯門：人與電梯門板2人按電梯外按鈕：人與電梯外按鈕人按電梯外按鈕：人與電梯外按鈕3人進(jìn)入電梯：人與電梯廂體之間人進(jìn)入電梯：人與電梯廂體之間4人按電梯內(nèi)按鈕：人與電梯內(nèi)按鈕人按電梯內(nèi)按鈕：人與電梯內(nèi)按鈕馬上行動馬上行動“人與門人與門”之間存在哪些人機(jī)關(guān)系？之間存在哪些人機(jī)關(guān)系？馬上行動馬上行動l說出說出“人坐在椅子上人坐在椅子上”時人和椅子間的人機(jī)關(guān)時人和椅子間的人機(jī)關(guān)系系 l1、人的、人的背部背部與與椅子靠背椅子靠背的人機(jī)關(guān)系。的人機(jī)關(guān)系。l2、人的、人的臀部臀部與與椅子墊椅子墊間間的人機(jī)關(guān)系。的人機(jī)關(guān)系。l3、人的、人的腿部腿部與與椅子墊椅子墊間間的人機(jī)