1.3 设计是技术的关键
1-3感受设计与技术的关系课件-高中通用技术粤科版必修技术与设计1
三 设计是技术的关键
1.技术创新来源分类 有计划 偶然的 2.设计的方法
25
课后习题 （其它选项都是革新）
D 1. 下列选项中，属于技术发明的是（ ）。
A. 人们制造出圆盘锯、带锯、钢丝锯等，以满足各种不同锯割 的需要 B. 某技师采用新的钻头刃口形状，提高了钻孔效率 C. 鲁班被边缘有齿的茅草割破了手，由此受到启发，造出了锯 子 D. 为了满足不同消费者的需求，工厂生产出了不同款式的手机
1.3 感受设计与技术的关系
什么是技术？
技术是指从人类需求出发，秉承一定的 价值理念，运用各种物质及装置、工艺方法、 知识技能与经验等，实现一定使用价值的创 造性实践活动。
2
学习目标 CONTENTS
一 发明和改进是技术的源泉 二 设计需要用到已用的技术 三 设计是技术的关键
3
P22
一、发明和改进是技术的源泉
4
历史上一些重要的技术发明对技术发展具有巨大的推动作用
中国的四大发明
指南针 造纸术
火药 活字印刷
20世纪新四大发明
原子能 半导体 计算机 激光器
21世纪四大发明
高铁 移动支付 共享单车
网购 ……
5
1. 技术发明与技术改进的区别
技术发明： 创造发明自然界原来没有的事物。
技术改进： 对原有技术加以改造和提高。
序号
用途或功能
运用的知识及技术
1
达到更长时间保温效果
物理学
2
外观设计
美学
3 使各部件材料性能满足其功能要求
材料学
4
显示温度
电子学
15
试一试：设计这只椅子需要什么知识？
装配式建筑的关键技术与核心技术：
装配式建筑的关键技术与核心技术：装配式建筑是一种以工厂预制组件，现场拼装搭建的建筑方式。
相比传统的施工方式，装配式建筑具有施工速度快、质量可控、环保节能等优势。
而实现装配式建筑的关键技术和核心技术则是确保这种新型建筑方式成功应用的基础。
一、关键技术1.1 工厂化生产技术工厂化生产是装配式建筑实现的重要前提。
通过在工厂中进行模块化构件的生产，可以提高产品精度和质量稳定性。
其中，需要注意以下几个关键点：首先，设计要素标准化。
设计师需要将各种不同功能模块进行合理划分，并根据不同需求确定标准尺寸和规格，从而实现模块化生产。
其次，生产线设备自动化程度要高。
使用机器人等高效设备可以实现生产过程中的自动化操作，提升生产效率和质量控制能力。
最后，要确保供应链管理顺畅。
与传统施工方式相比，装配式建筑需要更多的原材料和组件供应，并确保在工期内按时到达施工现场。
1.2 信息技术与BIM信息技术在装配式建筑的实现过程中起到了至关重要的作用。
其中，建筑信息模型（BIM）被广泛应用于装配式建筑施工管理。
通过使用BIM软件，施工方可以在虚拟环境中对建筑进行全面模拟和预测。
这样可以有效地解决现场上的问题，提高生产效率，同时降低施工风险。
1.3 连接、固定和密封技术装配式建筑中，连接、固定和密封技术是关键的核心技术之一。
它们直接影响着整个建筑结构的安全性和稳定性。
在连接方面，通常采用了螺栓、焊接等方式进行模块间连接；在固定方面，则使用地锚或膨胀螺栓等方式将整个结构稳定固定；而密封则采用防水和保温材料来确保建筑的密封性能。
二、核心技术2.1 钢结构设计与制造钢结构作为传统装配式建筑的主要承重体系，在装配式建筑中仍然占据着重要地位。
其设计与制造过程需要关注以下几个核心技术：首先，钢结构设计要充分考虑建筑的受力特点，确保结构稳定可靠。
其次，需要选择适当的钢材种类和规格以满足建筑的强度和刚度要求。
最后，在制造过程中，要严格控制工艺参数，确保钢结构组件的尺寸精度和质量稳定性。
设计是技术的关键
goodbye!
技术
技术源于人类生存的基本需要，是人类改 技术 造自然的工具和方法。
设计
设想目标 原则规律 构思规划
某种形式
设计， 设计，技术创新的源泉
• 没有设计，我们的社会将会怎样？ • 没有设计，我们的生活将会怎样？
这也是体现在，设计、技术存在的重要性。 这也是体现在，设计、技术存在的重要性。
• 只有运用多种知识，进行与时俱进 的设计，才能达到技术的创新！
讨论： 希望你的生活什么样？
课后练习
• 以小组或个人进行项设计工作，或者了解某 个事物的设计过程，形成报告，进行展示。 • 主题可以是如下：
蔬菜大棚种植反常季节蔬菜的技术；修筑小型 水利设施的技术；民用住宅楼或平房的建筑设 计技术；多媒体教室的设计与安装技术
通用技术
——设计是技术的关键
（通用技术A版 技术与设计1 第一章 第三节）
制作人：吴昊
互动： 互动：思维发散
假如给你一张A4白纸， 你会利用它做成什么？
技术
设计——是技术的关键 是技术的关键 设计
• 设计？ • 关于设计
设计——是技术的关键 是技术的关键
• 设计——技术创新的重要途径 • 设计，需要不断改进 • 设计，需要许多种知识
不同时代， 不同时代，货币的发展
纸币
金银
金属币
物换物
同一时代的你们，对于某一事物 喜好有怎样的偏好呢？
（例如汽车，房子）
杯子
材料学 传热学 经济学 美学
文学 动力学 电工学
1.3 设计是技术的关键
第一章技术及其性质第3节设计是技术的关键一、教学目标1．知识与技能了解设计是技术关键，设计需要不断改进，需要用到多方面的知识2．过程与方法学会举一反三，通过案例来获得知识并将其应用在分析其他例子中3．情感态度与价值观了解设计的重要性，并能体会设计人员的工作意义二、教学重难点1．教学重点：设计的重要性2．教学难点：设计的重要性三、课时安排1课时。
四、教学过程[导入]课件展示名人（英国前首相撒切尔夫人、著名科学家杨振宁）关于设计和技术关系的名言，引导学生思考：同学们从这些名人名言中，可以看出什么？（学生思考）[新课导入]1．偶然的发现案例：青霉素的发现2．有计划、有步骤的设计案例：航天技术的发展观看莱特兄弟设计飞机的视频，提出：人们通过设计可以把自己或他人的由创造性构思得到的设想具体化。
从而说明：设计是绝大多数技术发明和技术革新的核心过程。
从课本中找出关于“设计”的定义，读一读，想一想它的界定是靠什么？1.抓关键词：基于设想的规划创造理解“基于一定设想”有什么条件？（学生可思考，先不回答）2.抓关键词读排比句：“一项技术的创新需要设计，一个技术产品的更新需要设计，一项新工艺的改进也需要设计。
”这里的“需要”说明什么？由上述关键词的理解引出“设计与技术”“设计与技术发展”的关系。
课件展示图片讲述汽车发展历程，引导学生思考此说明了什么问题。
以便最后强调：设计需要不断改进。
案例：设计汽车需要燃烧学和热力学、机械学和力学、流体力学、材料学、美学、电子学、电工学、人类工程心理学等知识。
4～5人一小组，讨论设计符合实际需要的方案，每组找个代表把你们的想法记下来，并和其他小组交流。
看哪一组的方案实用。
讨论主题：为了不影响风景，在旅游圣地的公厕应该建设成什么样子？[小结]1.技术的关键——设计2.设计需要不断改进3.设计需要多种知识五教学反思技术最关键的部分是设计，因此在课上给予了学生很多真实经典的例子，让他们能够更好理解什么是设计，设计当中会存在什么样的问题，也引出了后面的教学内容，对于视频的运用，学生的兴趣比较大，课上的学习气氛是不错的，但是很多时候学生看视频的时候欠缺更宏观的深入思考，使得学生知道了设计是需要不断进展的但如何改进，改进时候我们该怎么做等问题学生的认识不够深刻。
1-3-1设计是技术的关键
试分析设计一张桌子 用到哪些知识？ • 材料学 • 力学 • 美学 • 人类工程心理学
第一代模拟制式手机(1G)
• 能够清晰地听出对方的声音，可以与固定 电话媲美。
• • • •
保密性较差，极易被并机盗打； 只能实现话音业务，无法提供增值业务； 网络覆盖范围小且漫游功能差； 模拟手机体积大、重量沉、样式陈旧
GSM全球移动通讯系统(2G)
• GSM(Global System for Mobile Communications) 俗称“全球通”。
GSM系统特点： • 防盗拷能力佳 • 网络容量大 、手机号码资源丰富 • 通话清晰、稳定性强不易受干扰 • 信息灵敏、通话死角少 • 手机耗电量低
3G第三代移动通信技术
3G(3rd Generation)指将无线通 信与国际互联网等多媒体通信结 合的新一代移动通信系统。它能 够处理图像、音乐、视频流等多 种媒体形式，提供包括网页浏览、 电话会议、电子商务等多种信息 服务。
1-3设计是技术的关键
设计不仅要创造， 还要不断地改进。
设计需要不断改进
•时速4公里/小时。 •每走15分钟，锅炉的压力就耗尽。
•方向盘十分沉重，难以改变方向。
•没有任何刹车系统。
1769年法国古诺第一驾蒸汽动力车
价格低廉的福特T型汽车
ABS(Anti-lock Brake System) “防锁死刹车系统”
请对你身边的某种事物提出 “改进” 意见？
三、设计要综合多种知识
案例： 汽车设计与制造所用到的各种知识
人类工程心理学
定义：以人-机-环境系统为对象，研
究系统中人的行为，以及人与机器和 环境相互作用的工业心理学分支。 目的：
• 使技术设计与人的人在系统中能够有效而舒适地工作;
芯片设计中的功耗与热问题综合解决方案与技术
芯片设计中的功耗与热问题综合解决方案与技术随着现代电子产品的普及和功能要求的提升，芯片的功耗与热问题成为了设计中的一大挑战。
高功耗和高温度不仅会影响芯片的性能与寿命，还会对电子产品的稳定性和可靠性产生严重的影响。
为了解决这一问题，工程师们提出了各种综合解决方案与技术，本文将对其进行探讨。
一. 低功耗芯片设计技术1.1 时钟管理技术时钟管理技术是降低功耗的关键，通过合理的时钟控制和管理策略，可以在不降低芯片性能的情况下降低功耗。
其中，动态时钟门控技术（DCG）和时钟门控技术（CG）是常用的两种方法。
通过对时钟信号的控制，可以在不需要时关闭时钟，从而减少芯片的功耗。
1.2 功耗优化设计方法采用优化设计方法可以有效地降低芯片的功耗。
例如，通过寄存器传输级别优化可以减少功耗，通过对布局和连接进行优化可以减小开关电容。
此外，还可以利用优化的编译器、综合工具和布线工具来降低功耗。
1.3 压缩算法技术压缩算法技术可以通过对芯片的数据进行压缩和解压缩，从而减少数据传输和存储时的功耗。
通过采用合适的压缩算法，可以在减小数据存储空间的同时降低芯片功耗。
二. 热问题综合解决方案2.1 散热设计散热设计是解决芯片热问题的重要手段。
合理的散热设计可以提高芯片的散热效率，降低芯片的温度。
常见的散热设计方法包括风冷散热、水冷散热和热管散热等。
2.2 温度感知与控制温度感知与控制技术可以实时监测芯片的温度，并进行相应的温度控制。
通过准确的感知和智能的控制算法，可以及时发现温度异常，避免芯片过热，并采取相应的措施进行降温。
2.3 芯片层次的热管理芯片层次的热管理是通过优化芯片的结构和硬件电路，降低功耗和散热的同时提高芯片的性能。
例如，采用多核设计可以分散芯片的功耗，减少单个核心的热量；采用片上温度传感器可以实时监测芯片的温度，从而进行动态的温度管理。
三. 综合解决方案的应用案例3.1 移动设备中的功耗与热问题解决方案移动设备的功耗和热问题一直是制约其性能和使用时间的关键因素。
装配式建筑的关键技术及应用
装配式建筑的关键技术及应用随着人们对建筑品质和施工效率的追求，装配式建筑逐渐成为现代建筑的重要发展方向。
装配式建筑是指将多个构件在工厂进行预制加工，然后在现场进行组装而成的建筑方式。
它通过标准化、模块化设计与生产来提高施工速度、降低施工成本，并且具有可持续性和环境友好的特点。
本文将介绍装配式建筑的关键技术及其应用。
一、关键技术1.1 结构设计技术结构设计是装配式建筑的核心，其目标是实现结构优化与标准化。
首先，需要对整体结构进行分析和计算，确定各个部位的力学特性和相互作用方式。
然后，在此基础上选择适合预制加工和现场组装的结构连接方式，确保整体稳定性和承载能力。
同时，结构设计还需要考虑排水、防火、隔热等功能需求。
1.2 工艺流程控制技术装配式建筑需要运用先进的工艺流程控制技术来实现生产线化操作。
这包括了构件预制、装配、运输和安装等过程。
工艺流程控制技术要求加工精度高、操作简便，以提高工作效率和质量稳定性。
1.3 节能环保技术装配式建筑的节能环保是其重要特点之一。
在装配式建筑中，可以采用隔热、保温材料，结合优化设计和施工方式，减少热桥效应和能源消耗。
同时，在装配式建筑中使用可再生材料，如木材、竹材等，以减少对自然资源的消耗，并且实现循环利用。
1.4 建筑信息化技术建筑信息化技术在装配式建筑中发挥着重要作用。
利用数字化设计、数据共享、虚拟仿真等技术手段，可以准确分析结构力学性能和施工过程中存在的问题，并进行实时监测与管理。
此外，在建筑信息化系统中还可以对施工进度、质量和成本进行全面记录和分析。
二、应用领域2.1 住宅建筑住宅是最常见的装配式建筑应用领域之一。
通过模块化设计与生产，可以快速组装出标准化的住宅构件。
这不仅能够缩短施工周期，降低人工成本，还能够提高建筑质量和耐久性。
因此，装配式住宅建筑逐渐受到市场和消费者的青睐。
2.2 商业建筑商业建筑是另一个适用于装配式建筑的领域。
无论是商场、酒店、办公楼还是展览馆等，都可以通过模块化设计与生产实现快速建设。
1.3感受设计与技术的关系教案-高中通用技术粤科版必修技术与设计1
《通用技术》必修1第一章第三节感受设计与技术的关系教学设计教学背景党的二十大报告指出，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。
必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。
通用技术是一门与科学技术息息相关的学科。
回顾人类的发展历程，从石器时代、青铜时代、蒸汽机时代直到当今的信息时代，技术进步改变着人类的生活和生产方式。
我们的生活、工作、生产处处都要用到技术，例如我们手中拿的圆珠笔和钢笔就是多次技术改造的结果，使我们足不出户就可以了解世界的电视机也是技术发明的成果。
认识技术、善用技术，已成为现代人必须具备的素质。
教学目标：知识与技能目标:1、了解技术发明与技术革新的关系。
2、理解设计与技术的关系。
情感、态度、价值观目标:1、通过了解技术发明与技术革新的关系，增强学生对技术的理解，培养学生对技术应以人为本的理念。
2、加深对技术的艺术美、技术美及文化性的理解，增强技术设计的道德责任观念。
3、通过对设计原则的理解，形成全面的、联系的、发展的技术原则观。
教学内容分析:本书第一章向同学们介绍了技术及其性质，以及科学、技术、设计之间的相互关系等。
为了满足需求及愿望，人类不断地进行技术的发明和革新，并在人类社会发展的过程中形成了一条清晰的技术发展线索。
技术对人类的生产、生活起到巨大推动作用的同时，也产生了一些负面影响，如出现环境污染、生态不平衡、都市拥挤等新的问题。
面对新的技术、新的问题，如何获取信息，如何分析、评判、整合这些信息，如何利用这些信息进行技术的设计与实践并最终解决问题，是我们学习这一章时要特别关注的内容。
技术设计需要灵感，但更重要的是要有扎实的基础，包括思想和情感、知识和方法等。
学情分析:作为高中生，对生活中的技术产品，依据已有的知识和生活经验有了一定的评价意识和评价标准；在学习过程中，学生也已经理解了技术，只是对这些技术的理解和运用是感性的、不全面的。
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设计是技术的关键
• 莱特兄弟发明飞机时做了哪些设计？
翼端卷曲 活动方向舵 汽油活塞发动机 螺旋桨
• 为什么要这么设计？
保持飞机平衡，提升飞机的飞行动力
在人类的生产活动中，设计是普遍存在的技 术活动，如我们手中的笔、教室的课桌椅，以及 任何一样新产品，小至一粒纽扣，大到飞机、 “神八”、汽车、房屋、桥梁等，都是经过人们 设计而产生的。
设计的分类
• 设计可分为技术设计、艺术设计、工业 设计、程序设计、教学设计等，本书讨 论的主要是技术设计。 • 技术设计侧重于功能、结构、材料、程 序、工艺，如电饭煲、电视机的设计； • 艺术设计侧重于欣赏、审美，如雕像的 设计。 • 工业设计侧重于外观、概念、 平面，如 环境设计、企业形象设计。
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6 7 8
改进悬挂系统
研究、改进汽车轮胎
提高行使的平顺性和舒适性
保证高速运行不出故障（如轮胎爆炸）提高 使用寿命
设计汽车自动驾驶系统和 实现自动驾驶、导航 卫星导航系统 设计防盗系统 用于防盗
9
10
设计使用不同能源的汽车 适应环境的要求和开拓新的可用能源
设计不同车型、不同档次 适应不同需求，提高舒适性 的车内装饰和电子装置
产品设计需考虑的问题
设计包含了如此多的内容，那么设计者 在设计产品的过程当中都要考虑哪些方面的 问题呢？
（１）要用什么材料？ 有条件制作么？ 是否科学合理？ 环保性如何？
（２）是否经济？ 是否新颖？ 是否实用？ 形状美观么？ 爱美之心，人皆有之 。好的产品也能让人们从产品 的外观和造型上得到美的体验，享受精神上的愉悦。
4.更高境界——美观
直接带USB接口的MP3操作起来虽 然方便，可是致命的弱点在于美观上 大打折扣。 而伸缩式USB接口更具优势的是， 不仅可以提供高速传输，而且还能即 插即用，在Windows 2000以上的操作 系统无需安装管理软件，而且无需电 池即可拷歌。 联想F860可伸缩的内置USB接口， 集高速、便利、美观于一身。
技术创新
技术创新从来源上可分为两大类： 1、来源于有计划、有步骤的设计。 2、来源于偶然的发现。 一位名叫乔治•克拉姆 的厨师早在1853年就发明了 这一至今倍受人们钟爱的食 品。当时，他的一位顾客曾 抱怨说他把土豆切得太厚， 后来他便将土豆切成薄片再 进行煎炸，结果油炸土豆片 就迅速成为世人最为欢迎的 休闲食品了。
汽 车 点 火 燃 烧 系 统
汽 车 传 动 系 统
汽 车 制 动 和 转 向 系 统
汽 车 安 全 防 撞 系 统
汽车悬挂（减震）系统
汽 车 轮 胎
汽 车 自 动 驾 驶 和 卫 星 导 航
汽 车 自 动 变 速 器
自 动 导 航 设 备
汽 车 防 盗 系 统
混 合 动 力 汽 车
设计需要多种知识(P27)
燃料燃烧，产生动力 考虑各部件的承重和传动
燃烧学和热力学
减少运动阻力
机械学和力学
使各部件性 能满足需要
流体力学 空气动力学
使汽车美 观漂亮
材料学
防盗、导航
美学
汽车点火、照 明、显示系统
电工学
电子学 操作系统使用 计算机 方便、舒适 科学 人类工程心理学
学习小结
精巧的设计可以大大地推进技术发 明和技术革新，是技术水平及其产品的 效益达到新的高峰，因此讲：设计是技 术的关键。 技术发明和技术活动往往需要多种 知识的综合运用，这种综合不是简单的 组合，它可能是在不同情况、不同条件 下有机的综合运用。
3.高级阶段——方便
整合式USB接口使数据传输更加方便。伴随 着“无操作系统中还免去安装驱动程序的 麻烦。 直接带USB接口的MP3操作起来虽然方便， 可是致命的弱点在于美观上大打折扣。集成式 USB接口还有一个问题就是一般厂商会在USB接 口上带一个“帽”，这个帽很容易弄丢，一旦 丢掉，露出光秃秃的接口非常难看。
设计欣赏
Thomas Brown一体式课桌椅设计
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手机底座加听筒
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设计需要不断改进(P25)
序号 改进设计 作 用
什么叫设计？
• 设计是指基于预定的设想和目标，遵从相关 的原则和规范进行的构思和规划，最后用某 种形式（模型、图纸、图表、文字文本等） 表达出来的活动。 • 有许多设计都是创新活动，但重复的设计， 侵犯他人版权的设计，落后的设计都不是创 新活动。
服 装 设 计
装潢设计、家居设计
手机设计
汽车设计
2.中级阶段——高速
2000年是USB技术突飞猛进的一年，MP3播放器开始使 用USB接口的设计。2000年中，创新发布了世界上第一台 2.5寸硬盘MP3播放器——NOMAD Jukebox。 这款NOMAD Jukebox音乐播放器的外形就像一个标准大 小的CD播放器，使用普通5号电池供电。 USB接口提供了12Mbps的连接速度，相比并口速度提高 达到10倍以上，在这个速度之下歌曲文件传输时间缩减为 4MB÷(12(Mb/s)÷8(b/B))≈3秒，进行64MB文件的传送也 不过1分钟。 USB 2.0标准进一步将接口速度提高到480Mbps，是普 通USB速度的20倍，更大幅度降低了MP3音乐文件的传输时 间。
改 进 汽 车 的 各 种 新 技 术
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改进发动机的点火、燃烧 提高燃烧效率和输出功率 系统 改进机械传动系统 提高传动效率、动力性、耐用性，减少噪音 和震动，提高车速，实现自动换挡
改善制动系统和转向系统 提高制动性和操作稳定性，使汽车更安全、 灵活、可靠，确保行车安全 设置自动防撞系统，安装 改善汽车防撞性能，保护司乘人员免受伤害。 保险带和防撞气囊等安全 装置
1998年，第一台MP3 随身听Saehan MPman F10诞生，重65克。
1.初始阶段——困难
第一台MP3 主要缺点：
1)信噪比太低，只有70dB，不 可避免地有一些杂音； 2)并口数据传输，速度慢。
假设一个MP3歌曲文件为4MB，在并口上进行传输则需要 4MB×1024(K/M)×1024(1/K)÷(115200(b/s)÷8(b/B))≈291s≈5分钟
5.展望未来——无线
当然，MP3播放器的接口设计并不仅仅USB这一 种形式所限制。有关电脑的数据传输技术多种多样， 如Irda（红外）、Bluetooth（蓝牙）、WiFi（无 线网络）等等，采用无线的数据传输方式将为MP3 带来更美好的前景。
Button MP3
概念型产品
利用身体热量运行
无线充电技术 已经诞生并应 用于手机充电
汽车内装饰