高中信息技術(shù)必修一第二章課件

第二章設(shè)計的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標:*了解設(shè)計師所需要具備的基本素質(zhì)*學(xué)習(xí)和應(yīng)用優(yōu)良的思維方法*學(xué)習(xí)開發(fā)智能和創(chuàng)造潛能的方法*學(xué)會設(shè)計的種類、原則和方法*初步掌握設(shè)計、交流中的技術(shù)語言2021/10/10星期日1第一節(jié)做一名優(yōu)秀的設(shè)計師2021/10/10星期日2一、優(yōu)秀設(shè)計師應(yīng)具備的素質(zhì)1、善于觀察和思考2、善于實驗和實踐故事1：魯班發(fā)明鋸子一次，魯班上山砍樹，突然，他的胳膊被一片茅草葉子劃了一條細長的傷口，鮮血直流。經(jīng)過觀察，魯班創(chuàng)造設(shè)計出世界第一把鋸子……故事解讀：要善于觀察和思考，善于實驗和實踐。2021/10/10星期日3故事2蝙蝠與雷達有一位生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，蝙蝠是靠喉結(jié)振動產(chǎn)生超聲波，用嘴或鼻子發(fā)射超聲波，再由耳朵接收由物體反射回來的超聲波，根據(jù)回聲來判斷物體的種類、大小和距離的。這種探測目標的方式叫做“回聲定位法”。2021/10/10星期日4

第二次世界大戰(zhàn)前，英國科學(xué)家勒姆·馬克西依據(jù)“回聲定位法”設(shè)計制造了雷達。故事解讀：要想發(fā)現(xiàn)問題或設(shè)計新的東西，首先必須有興趣和好奇心，興趣和好奇心不僅是學(xué)習(xí)的動力，也是設(shè)計和發(fā)明的敲門磚。2021/10/10星期日5故事3愛迪生（AlvaEdison)發(fā)明電燈泡

1802年，俄國物理學(xué)教授彼得羅夫發(fā)現(xiàn)了電弧，并觀察到極刺眼的白色亮光，把黑暗的地方照得非常清楚。由此發(fā)明了弧光燈。但弧光燈的耗電功率大、費用高。愛迪生認為發(fā)展弧光燈的路子不對并確定在研制電燈方面作出努力……為此，愛迪生做了無數(shù)次的實驗。僅為了找到合適的燈絲，提高燈泡的亮度和延長燈泡的壽命，就實驗過包括竹子在內(nèi)的1600多種材料，最后，終于找到了鎢。19世紀末，愛迪生戰(zhàn)勝了種種困難發(fā)明了電燈。故事解讀：“天才就是百分之九十九的汗水加一分靈感”2021/10/10星期日6二、正確思維方式的培養(yǎng)（一）發(fā)散思維—發(fā)明和創(chuàng)新十分需要的思維方式發(fā)散思維又叫輻射思維，它以各種各樣的思維方式來思考問題和解決問題。例：運用發(fā)散思維解決交通擁擠問題……交通擁擠問題城市居民的素質(zhì)和教育問題道路問題交通管理問題住房問題就業(yè)問題交通工具問題城市規(guī)劃問題2021/10/10星期日7支撐物重物……形狀紅顏色建筑材料紅磚的用途？當枕頭當教具…支書架…當?shù)首訉懽帜ゼt粉…當球門…做剎車物蓋房子建教室鋪路面建圍墻…釘釘子鍛煉當武器…壓紙煉功夫壓帳篷流暢性、變通性、獨特性2021/10/10星期日8（二）定勢思維——阻礙發(fā)明創(chuàng)新的思維方式定勢思維又叫思維定勢,是人們的思想長期既定的慣例和習(xí)慣所束縛,引導(dǎo)或迫使自己按習(xí)以為常的思路和方法去思考和處理問題的思維方式.2021/10/10星期日92021/10/10星期日10諸葛亮一生都很謹慎，不曾用險。今大開城門，必有埋伏。2021/10/10星期日11克服定勢思維的方法：*把自己熟悉的事物當作陌生的事物*用幼稚的心靈重新想象這些事物*從新的角度異化原有的事物和規(guī)律*多學(xué)習(xí)和應(yīng)用其他有益的思維方法2021/10/10星期日12問題定勢思維解決方法其他思維解決方法市內(nèi)交通太擁擠改善道路減少車輛改善道路調(diào)整車輛流向增強市民素質(zhì)……某同學(xué)學(xué)習(xí)成績不好增加補課增加作業(yè)檢討學(xué)習(xí)方法提高學(xué)習(xí)興趣……沒有橋過不了河搭建橋梁改用渡船游泳等速度不快跳不過水溝增加速度撐桿跳找木板搭橋2021/10/10星期日13（三）逆向思維——有利發(fā)明創(chuàng)新的思維方式逆向思維又叫反向思維。采用與正向思維完全不同（甚至相反）的方法來思考問題，提出解決問題的方法。（四）其他思維方式*抽象思維*形象思維*聯(lián)想思維*移植思維*類比思維*邏輯推理思維2021/10/10星期日14三、開發(fā)智能與創(chuàng)造潛能（一）開發(fā)智能下面幾種關(guān)于智能開發(fā)的說法，你同意嗎？若同意請在□內(nèi)打√；不同意打×，為什么？□智能開發(fā)越早越好□智能開發(fā)應(yīng)多想多問□知識越多的人智能就越高□智能開發(fā)應(yīng)多閱讀科學(xué)家的故事□外向型性格的人一定比內(nèi)向型的人智能高□智能開發(fā)應(yīng)多進行良好的思維方式訓(xùn)練□年紀越大智能一定越高□智能開發(fā)應(yīng)多進行創(chuàng)造性實踐□艱苦努力可以提高智能□常常面對富有挑戰(zhàn)性的環(huán)境并盡可能學(xué)習(xí)獨立解決問題可以提高智能□多進行記憶、觀察、分析等能力的訓(xùn)練，有利智能的提高2021/10/10星期日15（二）開發(fā)創(chuàng)造潛能開發(fā)潛能必須進行必要的訓(xùn)練：*發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造法——充分利用被發(fā)現(xiàn)的某種現(xiàn)象進行發(fā)明創(chuàng)造*主體附加法——在原有事物或技術(shù)的主體上附加另一種技術(shù)或事物而構(gòu)成新的技術(shù)或事物*聯(lián)想創(chuàng)造法——經(jīng)常把各種技術(shù)和事物連在一起思想從中創(chuàng)造新的技術(shù)和事物來*其他創(chuàng)造發(fā)明法組合法分解法反向突破法2021/10/10星期日16四、影響技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)新的諸多因素*主體因素：發(fā)明人的素質(zhì)文化水平，生理、心理因素和其他條件。*社會因素：發(fā)明者所處的社會、社會群體狀況及社會的經(jīng)濟能力和社會制度的制約。*科技文化因素：主體所在環(huán)境的科技文化水平可以使用的設(shè)備及條件等。*機會和機遇*其他2021/10/10星期日17第二章設(shè)計的基礎(chǔ)第二節(jié)設(shè)計的基本方法和基礎(chǔ)知識2021/10/10星期日18一、技術(shù)設(shè)計的種類（一）原創(chuàng)性設(shè)計最初的原始設(shè)計叫原創(chuàng)性設(shè)計又叫開發(fā)性設(shè)計。特點：可用但缺陷較多需要不斷改進。原創(chuàng)設(shè)計的開瓶器2021/10/10星期日19（二）改進性設(shè)計對已有的設(shè)計進行局部的變更改進，使其更加合理、完善，或滿足某些特定的需要。改進型開瓶器：2021/10/10星期日20（三）綜合（組合）設(shè)計應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)及原理重新進行組合，使其系統(tǒng)化、綜合化，產(chǎn)生新的優(yōu)點、特色，創(chuàng)造出新的功能的設(shè)計方法叫做綜合（組合）性設(shè)計。*外形的組合設(shè)計：多種功能、外形不同的技術(shù)組合為一。例多功能錘*性能的組合設(shè)計：若干產(chǎn)品或材料組合起來構(gòu)成新的性能。例通信電纜性能組合2021/10/10星期日21*原理的組合設(shè)計：將兩種或兩種以上的技術(shù)原理組合起來，構(gòu)成較復(fù)雜的系統(tǒng)。例噴氣式飛機*功能的組合設(shè)計將不同功能單元或產(chǎn)品組合起來得到多功能的技術(shù)系統(tǒng)。*模塊組合設(shè)計：將若干模塊組合起來。*系統(tǒng)組合設(shè)計：幾個系統(tǒng)組合成一個復(fù)雜的大系統(tǒng)。例“神州”五號飛船2021/10/10星期日22二、技術(shù)設(shè)計的原則、方法和標準（一）技術(shù)設(shè)計的原則*需要性原則要把解決存在的問題，滿足用戶的需要是設(shè)計的一個原則。*經(jīng)濟性原則考慮用戶的經(jīng)濟條件，市場的競爭能力的原則。*最優(yōu)化原則保證技術(shù)上盡可能是目前（并能在一段時間內(nèi)）是最合理的。

①方案多種性②方案選定③設(shè)計要反復(fù)進行2021/10/10星期日23*可靠性和安全性原則以保證產(chǎn)品在使用期內(nèi)能可靠安全地工作為原則*工程心理學(xué)原則以產(chǎn)品或項目與使用者之間建立最協(xié)調(diào)的關(guān)系為原則*法律規(guī)范原則技術(shù)設(shè)計要遵守有關(guān)的法律、制度、規(guī)范*通用性、標準化原則產(chǎn)品設(shè)計盡可能采用標準化技術(shù)和標準件*時效性原則必須按照設(shè)計任務(wù)書規(guī)定的截止日期完成設(shè)計*可持續(xù)性原則技術(shù)設(shè)計必須滿足可持續(xù)發(fā)展原則2021/10/10星期日24（二）技術(shù)設(shè)計的一些方法*常規(guī)設(shè)計法①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)例采用現(xiàn)有的集成快進行電子電路設(shè)計②技術(shù)（或工程）試驗法:通過技術(shù)(或工程)試驗,檢驗或探索某些機理、效應(yīng)、性能*系統(tǒng)設(shè)計法技術(shù)設(shè)計必須是系統(tǒng)化的*功能設(shè)計法將設(shè)計對象的功能區(qū)分為基本功能和輔助功能*工效學(xué)設(shè)計法考慮人的生理和心理特征的設(shè)計*可靠性設(shè)計法設(shè)計必須考慮產(chǎn)品的可靠性*最優(yōu)化設(shè)計法①方案多種性②方案選定③設(shè)計要反復(fù)進行2021/10/10星期日25（三）設(shè)計的依據(jù)標準*國家標準國家頒布的技術(shù)標準*國際標準國際公認的技術(shù)標準2021/10/10星期日26三、技術(shù)設(shè)計的一般過程設(shè)計流程圖發(fā)現(xiàn)問題值得解決嗎？不解決NoYes有條件解決嗎？暫時不解決NoYes確定設(shè)計課題調(diào)查、收集設(shè)計所需的信息、數(shù)據(jù)、資料2021/10/10星期日27制定設(shè)計方案（多種）并進行權(quán)衡、決策、優(yōu)化、選定方案進行具體、詳細的設(shè)計實施設(shè)計（產(chǎn)品研制）產(chǎn)品（或方案實施結(jié)果）的檢驗評價、提出改進意見是最優(yōu)化設(shè)計嗎？修改設(shè)計No設(shè)計完成進行鑒定申請專利Yes申請專利過程2021/10/10星期日28第三節(jié)設(shè)計和交流中的技術(shù)語言教學(xué)重點:機械加工圖識讀教學(xué)難點:培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力2021/10/10星期日29設(shè)計和交流中的技術(shù)語言

設(shè)計的技術(shù)語言包括口頭語言、文本語言、技術(shù)符號、技術(shù)圖紙、圖樣、圖表、模型、網(wǎng)頁、和計算機演示等。一、機械制圖與識圖基礎(chǔ)投影法:用物體的影子表達物體的形狀和大小的方法投影法中心投影法：過一個投影中心（點光源）將物體投影到某投影面上的方法平行投影法：把光源移到無限遠處，用平行光將物體投影到某投影面上的方法1、投影：介紹幾種投影

2021/10/10星期日30中心投影法

投射中心、物體、投影面三者之間的相對距離對投影的大小有影響。度量性較差。中心投影特性物體位置改變，投影大小也改變。投射線物體投影面投影投射中心2021/10/10星期日31平行投影法平行投影特性投影大小與物體和投影面之間的距離無關(guān)度量性較好。工程圖樣多數(shù)采用正投影法繪制。正投影法斜投影法2021/10/10星期日322、正投影的基本特性（1）真實性

當物體上的平面（或直線），與投影面平行時，它的投影反映了實形（或?qū)嶉L）。（2）收縮性

當物體上的平面（或直線），與投影面垂直時，它的投影積聚為一直線(或一點)。（3）積聚性

當物體上的平面（或直線），與投影面傾斜時，它的投影縮小（或縮短），并產(chǎn)生變形。2021/10/10星期日33比較下圖不同形狀的3個物體投影的形狀大??？

由圖中三個不同的物體在同一投影面上的視圖完全相同，可知要反映物體的完整形狀和大小，必須有幾個不同投影方向得到的視圖。2021/10/10星期日34

觀察正面投影和水平投影，各反映了長方體的哪些邊？兩圖之間有何相同的之處？正面投影與水平投影，長相同正面投影與側(cè)面投影，高相同水平投影與側(cè)面投影，寬相同

同理,正面投影與側(cè)面投影、水平投影與側(cè)面投影，各又有何關(guān)系？結(jié)論：

為了確定物體的長、寬、高和結(jié)構(gòu)形狀，通常采用三個相互垂直相交的投影面（正投影面V、水平投影面H、左側(cè)投影面W）建立一個三投影面體系，再用正投影法將物體（所有面）同時向三投影面投影形成圖形。VHW2021/10/10星期日35

保持正投影圖不變，將此立體投影圖的側(cè)投影圖和水平投影圖分別向后旋轉(zhuǎn)90度，即可得三視圖。正面投影（從前往后看）稱為主視圖水平投影（從上往下看）稱為俯視圖側(cè)面投影（從左往右看)稱為左視圖三視圖的展開動畫觀察此三視圖，各視圖間有何關(guān)系？結(jié)論：

三視圖的位置關(guān)系:左視圖在主視圖的左邊,俯視圖在主視圖的正下方。主視圖和俯視圖都反映了物體的長度，而且長對正主視圖和左視圖都反映了物體的高度，而且高平齊俯視圖和左視圖都反映了物體的寬度，而且寬相等3、三視圖的規(guī)律2021/10/10星期日36練習(xí)1：作出物體的三視圖3cm5cm4cm3cm5cm4cm2021/10/10星期日374cm4cm4cm3m3m0.5cm4cm4cm4cm4cm?3cm

0.5cm2021/10/10星期日38

s

●

s

●s練習(xí)2：由三視圖看出立體圖2021/10/10星期日392021/10/10星期日40

行業(yè)不同,表達設(shè)計者設(shè)計意圖的方式也不完全一樣.技術(shù)圖樣是設(shè)計者的設(shè)計方案正確實施的保證和依據(jù),是使用最廣泛、基本的技術(shù)語言。常見的技術(shù)圖樣有機械制造業(yè)的機械圖、線路圖等。二、機械加工圖的識讀

機械圖包括零件圖和裝配圖。表示機械零件結(jié)構(gòu)、大小及技術(shù)要求的圖樣稱為零件圖，是制造和檢驗零件用的圖樣。（一）讀零件圖的作用、方法、步驟

讀零件圖就是根據(jù)圖樣想象出零件的結(jié)構(gòu)形狀，搞清零件的大小、技術(shù)要求和零件的用途及加工的方法2021/10/10星期日41

圖框右下角一般有標題欄，如圖所示的格式。標題欄中文字方向為讀圖方向。

從標題欄中，可以了解零件的名稱、比例、圖號，制造該零件的材料及數(shù)量已對零件有一個初步的了解，必要時還可了解一下零件在部件中位置及作用。1、讀標題欄2021/10/10星期日42練習(xí)讀標題欄同學(xué)們，從標題欄中你能了解有關(guān)此零件圖的哪些信息？2021/10/10星期日432、分析視圖，想出零件的形狀

弄懂零件的形狀，是讀零件圖的主要環(huán)節(jié)。通過對視圖表達方案的分析，大致弄懂該零件的結(jié)構(gòu)特點，然后再通過形體分析和線面分析，結(jié)合剖視圖的剖切位置和投影關(guān)系，逐步弄懂形狀。結(jié)合本零件圖并參考課本65頁中的表格回答以下問題例：軸套類零件，如圖所示1、圖中?7的默認單位是什么？又代表何意義？2、此零件共有多少圓柱體組成？2021/10/10星期日443、分析尺寸

了解零件圖上標注的尺寸，就能知道零件的大小。首先分析長、寬、高3個方向的基準；從基準出發(fā)，找出主要尺寸，在以零件形狀結(jié)構(gòu)分析為線索，找出個部分的定形尺寸和定位尺寸。在找定位尺寸時，應(yīng)搞清它的定位基準。通過尺寸分析，對零件的構(gòu)造、作用等多方面情況可進一步加深理解。、2021/10/10星期日454、了解技術(shù)的要求

圖形和尺寸看懂以后，就要了解零件有哪些技術(shù)要求，技術(shù)要求就是制造零件的質(zhì)量指標。如：表面粗糙度、材料、表面涂覆、尺寸公差與行位公差等。2、Ф70-0.01

代表什么意義?◎Φ0.03C3、又代表何意義？⊥Φ0.05C4、代表何意義?1、代表的意義？思考：2021/10/10星期日465、綜合考慮

最后把該零件的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸和技術(shù)要求綜合起來考慮，是頭腦中對零件有個整體輪廓。2021/10/10星期日47

練習(xí)2:

如左圖，你能否從千斤頂?shù)钠室晥D和俯視圖看出其是由哪些部件組成？2021/10/10星期日48(二)線路圖的識讀

線路圖是指導(dǎo)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)圖樣,包括系統(tǒng)圖、框圖、電路圖、接線圖、邏輯圖、印刷版圖、說明書用圖等。

讀電路圖，必須了解《電器圖用圖形符號（GB4728)》中的詳細規(guī)定，并掌握常用元器件的圖形符號、文字符號、項目代號、導(dǎo)線和接線端子的標記符號，名詞術(shù)語等。讀圖步驟：1、找出該電路有哪些功能單元構(gòu)成，并定性分析各功能單元的工作原理。2、找出該電路的主要信號是什么，然后找出該信號的流向。3、找出供電電路供電。4、用總體框圖進行整體分析。5、定量作分析后估算2021/10/10星期日49如圖：

SA-1為限溫器開關(guān)，SA-2為控溫器開關(guān)，

自動限溫保溫電飯煲的電路圖FU為保險絲，電流太大時會自動斷開；

EH2為主加熱器，主要用于煮飯；EH1為副加熱熱器，主要用于保溫

HL2為EH2工作時的指示燈（在煮飯狀態(tài)時發(fā)亮），

HL1為EH1工作時的指示燈（在保溫狀態(tài)時發(fā)亮）。

R2為EH2的限流電阻，調(diào)節(jié)R2的阻值大小，可以將流過EH2的電流大小調(diào)到適合的程度；R1為EH1的限流電阻，調(diào)節(jié)R1的阻值大小，可以將流過EH1的電流調(diào)到適合的程度。XP1、XP2為接入220V交流電的插頭，PE為接地線插頭（連接電飯煲的外殼，起安全保護作用），它們一起構(gòu)成一個三腳電源插頭。(1)功能元件介紹例:電飯煲電路的