设计的基本方法和基础知识11
通用技术 《设计的基本方法和基础知识 》教案
教学设计（主备人：张晶）教研组长审查签名：高中课程标准实验教科书﹡通计必修1 教案执行时间：第 5 周.第二节设计的基本方法和基础知识一教学内容及解析1、内容：本节内容主要包括技术设计的的三种种类，设计的原则、方法和标准，技术设计的一般过程三个板块的内容。
2、解析：（1）技术设计的种类介绍主要是让学生了解从哪些原理角度去进行设计，让学生从原创、改进、综合（组合）3个角度来学习设计。
（2）介绍了技术设计的8条原则，教材列举了2个列子，说明设计失败的原因，对“技术设计的方法和标准”，教材介绍了7种设计方法，这里只要求学生初步了解。
（3）设计技术的一般过程是必须遵守的步骤。
二教学目标了解设计的三种类型；了解技术设计的原则、方法和标准；了解技术设计的一般过程。
学会在日常生活和工作中观察，发现问题并解决问题；学会在分析问题的过程中掌握方法。
三教学问题诊断及分析本节的重点在于让学生全面掌握一般设计的过程，本节的难点在于为什么要规定这些设计原则、方法、和标准，它有什么意义。
为了要学生突破难点，采用反面案例教学法来进行教学。
四教学过程设计（一）教学基本流程：（二）教学情境1、引入：复习设计的相关知识，做一名优秀的设计师，除了具有优秀的素质、正确的思维方式，还要掌握设计的基本方法和基础知识，今天就让我们一起来学习第二节。
设计意图：了解学生对前面知识的掌握情况，同时点出这节课的课题。
2、问题及活动活动一：通过让学生阅读课本41至43页，让学生知道技术设计的种类有三类，原创性设计、改进性设计和综合性设计。
问题1：什么是原创性设计？问题2：什么是改进性设计？问题3：什么事综合性设计？设计意图：让学生初步了解设计技术的三种类型。
活动二：通过【案例】红酒开瓶器的三种设计，使学生进一步掌握设计技术的类型。
为了打开红酒瓶塞的软木塞，设计的螺旋状开瓶器。
这种最初的设计属于原创性设计,又称为开发性设计。
问题3：想一想这种开瓶器存在哪些不足?1、两只手向相反方向拉木塞时，当软木塞突然离开酒瓶时，因酒瓶的突然后退，可能将酒洒出瓶外，甚至因左手握不住酒瓶，造成酒瓶脱手。
电路设计课程
电路设计课程简介电路设计课程是电子工程类专业中的一门重要课程，旨在培养学生对电路设计的理论和实践能力。
通过该课程的学习，学生将掌握电路设计的基本原理、方法和技巧，并能够独立完成简单到复杂的电路设计任务。
课程目标1.掌握电路设计的基本概念和原理。
2.熟悉常用的电子元器件及其特性。
3.学会使用计算机辅助设计软件进行电路仿真和优化。
4.培养解决实际问题的能力。
课程内容第一部分：基础知识1.电路基本概念：电流、电压、功率等。
2.电子元器件：二极管、晶体管、集成电路等。
3.电源与稳压：直流稳压源、交流变压器等。
4.放大器设计：放大器类型、放大倍数计算等。
第二部分：模拟电路设计1.放大器设计：共射放大器、共基放大器、共集放大器等。
2.滤波器设计：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
3.音频放大器设计：功放电路、音调控制电路等。
4.射频放大器设计：射频功率放大器、射频前端电路等。
第三部分：数字电路设计1.逻辑门设计：与门、或门、非门等。
2.组合逻辑电路设计：译码器、多路选择器、加法器等。
3.时序逻辑电路设计：触发器、计数器、状态机等。
4.存储器设计：RAM、ROM、闪存等。
第四部分：实践项目1.小型音响系统设计与制作。
2.数字闹钟设计与制作。
3.无线遥控车设计与制作。
4.自动温度控制系统设计与制作。
教学方法1.理论讲解：通过课堂讲解，向学生介绍电路设计的基本理论和方法。
2.实验演示：通过实验演示，让学生亲自操纵仪器设备，了解电路实际工作的过程和特点。
3.实践项目：通过实践项目，让学生将所学的理论知识应用于实际场景中，培养解决问题的能力。
考核方式1.课堂作业：学生每周需要完成一定数量的课堂作业，巩固所学的知识。
2.实验报告：学生需要按时提交实验报告，记录实验过程和结果。
3.期末考试：学生需要参加期末考试，测试对电路设计知识的掌握程度。
参考教材1.《电路设计基础》（第三版），作者：张三，出版社：XX出版社。
2.《模拟电路设计与仿真》（第二版），作者：李四，出版社：XX出版社。
机械设计基础知识总结
机械设计基础知识总结(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--机械设计基础知识总结关于机械设计基础知识总结第一章绪论1、机械的组成：完整的机械系统由原动机、传动装置、工作机、和控制系统四大基本组成部分2、机械结构组成层次：零件→构件→机构→机器3、机械零件：加工的单元体4、机械构件：运动的单元体5、机械机构：具有确定相对运动的构件组合体第二章机械设计概论1、机械设计的基本要求：使用功能、工艺性、经济性、其他2、机械设计的一般程序：（1）确定设计任务书（2）总体方案设计（3）技术设计（4）编制技术文件（5）技术审定和产品鉴定3、机械零件的失效：机械零件不能正常工作、失去所需的工作效能4、设计计算准则：保证零件不产生失效5、机械零件的结构工艺性：铸造工艺性；模锻工艺性；焊接工艺性；热处理工艺性；切削加工工艺性；装配工艺性；6、工程材料：金属材料、非金属材料7、金属材料的机械性能：强度、刚度、硬度、塑性、韧性和疲劳强度8、金属材料的工艺性能：铸造性、铸造性、焊接性、切削加工性9、钢的热处理方式：退火、正火、淬火与回火、表面淬火、表面化学热处理10、常用金属材料：铸铁、碳素钢、合金钢、有色金属材料11、配合：间隙配合：具有间隙的配合，孔的公差带在轴公差带上过盈配合：具有过盈的配合，孔的公差带在轴公差带下过度配合：可能具有间隙或过盈的配合，孔的公差带与轴的公差带相互交叠12、基准值：基孔制、基轴制（优先选用基孔制）13、运动副：构件与构件之间通过一定的相互接触和制约，构成保持相对运动的可动连接低副：通过面接触构成的运动副，分为回转副和移动副高副：两构件通过电线接触构成的运动副14、机构中的构件：机架、原动件、从动件15、机构具有确定运动的条件：（1）机构的自由度F>0（2）机构的原动件数等于机构的自由度F16、机构自由度的计算：机构自由度计算的注意事项：复合铰链：两个以上的构件同时在一处用转动副相联结就构成复合铰链.由K个构件组成的复合铰链应含有(K-1)个转动副局部自由度：在机构中常会出现一种与输出构件运动无关的自由度，称局部自由度（或多余自由度）。
机械设计基础
机械设计基础概述机械设计是指通过对机械系统的结构、运动和力学性能的分析、计算和优化，设计出满足特定功能和性能要求的机械产品的过程。
机械设计基础是机械设计的基本理论和方法的总称，它包括机械设计的基本原理、基本计算方法以及常用的机械设计软件的使用等内容。
机械设计的基本原理1.基本材料力学: 机械设计中需要考虑材料的力学性能，如强度、刚度、韧度等。
了解基本材料力学理论对合理选材和结构设计有重要意义。
2.运动学：运动学研究物体在空间中的运动规律，机械设计中需要分析物体的运动轨迹和速度等参数，以确定机构的工作性能。
3.动力学：动力学研究物体的运动状态和受力情况，机械设计中需要对机械系统受到的各种力进行分析和计算，以确保机械系统的安全和稳定性。
4.刚体力学：刚体力学是研究刚体受力和运动的力学学科，机械设计中需要对机械构件进行刚体分析，以计算各个构件的应力和变形，从而确定结构的稳定性。
5.机构学：机构学是研究机械构件之间相对运动和传动的学科，机械设计中需要对机构的结构和运动进行分析，以满足特定的功能和工艺要求。
机械设计的基本计算方法1.强度计算：在机械设计中，强度是一个重要的考虑因素。
常用的强度计算方法有应力计算、应变计算和变形计算等。
通过这些计算方法可以评估机械结构的强度，从而避免结构因载荷过大而破坏的问题。
2.变形计算：机械结构在受到载荷作用时，会发生一定的变形。
变形计算是对机械结构的变形进行分析和计算，以保证结构的稳定性和工作性能。
3.高强度螺栓组合计算：在机械设计中经常会使用螺栓连接各个构件，螺栓组合的计算是为了确定螺栓的尺寸和数量，以满足机械结构的强度要求。
4.刚度计算：机械结构的刚度对于机构运动的精度和稳定性有很大的影响。
刚度计算是对机械结构的刚度进行分析和计算，以确保机构的工作性能。
5.选择轴承和传动元件：在机械设计中，选择合适的轴承和传动元件对于机械结构的运动效果和寿命有重要的影响。
选择轴承和传动元件的计算方法包括轴承尺寸计算、带传动计算等。
设计概论知识点
名词解释仿生设计学仿生设计学，亦可称之为设计仿生学，它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴学科。
仿生物形态的设计是在对自然生物体，包括动物、植物、微生物、人类等所具有的典型外部形态的认知基础上，寻求对产品形态的突破与创新，强调对生物外部形态特征与人类审美特征的统一。
环境设计环境设计是指对客观环境进行创造与整合的实用艺术，其运用自然光、人工照明、家居、装饰物的布置等设计语言，使建筑物以及室内外环境呈现出特有的审美风格。
环境设计主要包含展示设计、室内外设计、景观设计、小区规划、园林设计等。
平面设计平面设计是以上下左右二度空间为限定，以图形、标志、符号、摄影、插图、纹样等视觉表现方式来传达作品内容的设计。
国际上把影像媒体包括在内统称“视觉传达设计”。
在我国，书籍设计、包装设计、字体设计、标志设计、企业形象设计等是平面设计的重要领域。
工业产品设计工业产品设计是在现代工业批量生产的条件下，运用高科技与艺术形式相结合的方法，将材料、结构、工艺、审美等目的紧密联系在一起，在优美的形式中实现具有较高品质的艺术产品设计。
广告设计广告是人类交流的产物，有“广而告之”之意。
现代广告设计具有四大功能：传达信息、塑造形象、诱导说明、刺激需求。
广告的主要类型包括报纸杂志广告、广播电视广告、户外广告等。
人体工程学人体工程学（Human Engineering or Ergonomic Design）是探讨人、物、环境之间相互关系的一门学科，通过对人类自身生理和心理的认识来将相关的知识应用在设计当中，从而使物与环境适合人类的需求和行为习惯。
类比思维类比思维是根据两个具有相同或相似特征的事物间的对比，从某一事物的某些已知特征去推测另一事物的相应特征的思维活动。
类比思维在两个特殊事物之间进行分析比较，将一个事物的特征运用在另一个事物之上。
《山海经》《山海经》是中国一部记述古代志怪的古籍，大体是战国中后期到汉代初中期的楚国或巴蜀人所作。
高中《通用技术》广东版必修一_复习资料讲义
第三章 怎样进行设计
第一节 发现与明确值得解决的问题（P82）
“发现与明确问题”是技术设计的首要阶段，而发现问题又是明确问题的前提。对理解设计的 一般过程，建立发现问题、认识问题的意识，形成对问题的敏感性，以及揭示与明确问题具有重 要的作用。
人类的需求和愿望是一切技术问题的来源。技术问题的三个来源： 一个是人类生存活动的需求，这可以说是一切技术问题的总来源； 第二来源是来自别人的委托。这是现在大多数设计人员设计问题的基本来源，也就是平常说 的工作任务； 第三个来源是，基于一定的目的，由设计人员自己主动的发现问题，并试图去解决它。
专利权是一种独占权，指国家专利审批机关提出专利申请的发明创造，经依法审查合格后，向专 利申请人授予的、在规定时间内对该项发明创造享有的专用权 著作权（版权）是指作者依法对其创作的文学、艺术和科学作品享有的志有权。 商标权是指商标所有人在法律规定的有效期内，对商标主管机关核准注册的商标享有的独占的、 排他的使用和处分的权利。
第三章 怎样进行设计
第三节 信息的收集与处理 信息收集应坚持以下原则。 １、信息收集的原则：①准确性原则 ②全面性原则 ③时效性原则 ２、信息收集有以下一些方式 ：实地调查（实时）、访问有关人员（历史性问题）、借助媒体（广播、 电视、报刊、杂志）、借助因特网、查阅图书资料、进行专家咨询、调查市场现状。 3、信息整理的常见方式：
第三章 怎样进行设计
第二节 判断（明确）解决问题的能力与条件
在明确问题的内容与价值之后，还应明确解决这一问题所受到主、客观条件的限制。 主观条件：是否有解决问题所需要的知识技能。 客观条件：问题的解决过程要消耗一定的人力、物力、财力以及时间，需要一定的材料、资料、仪器、 设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。 2.1.3 明确设计要求（包括设计标准和设计限制）（外界） 明确设计的要求就是弄清楚设计要达到的标准和所受到的限制。 设计的标准是指设计的产品要达到的标准或规范 设计的限制是指设计产品的活动受到时间、成本、环境等的限制
设计的基本方法和基础知识
设计的基本方法和基础知识
设计的基本方法和基础知识包括以下几个方面：
1. 基础知识：设计师需要掌握一定的基础知识，包括设计理论、设计原则、色彩学、排版等。
这些知识可以帮助设计师了解设计的基本概念和规律，提高设计的质量。
2. 用户需求分析：设计师需要了解用户的需求和期望，通过用户调研、市场调研等方法，收集和分析用户需求，为设计提供指导。
3. 创意与构思：设计师需要具备一定的创造力和想象力，通过灵感的激发和头脑风暴的方式，提出新颖的设计构思。
4. 原型制作与评估：设计师可以通过制作原型来验证和改进设计方案。
原型可以是纸质模型、数字模型或者交互式模型，通过与用户进行互动，收集意见和反馈，进一步完善设计。
5. 图形设计软件和工具：设计师需要熟悉并灵活运用设计软件和工具，如Adobe Photoshop、Illustrator、Sketch等。
这些工具可以帮助设计师实现设计构思，并进行设计的细节处理和整合。
6. 用户体验设计：设计师需要关注用户体验，通过设计信息架构、交互设计和
视觉设计等方面，提升产品或服务的用户体验，使用户更加容易使用和满意。
7. 版面设计和排版：设计师需要具备一定的版面设计和排版的能力，合理安排元素的位置、大小、比例、颜色等，使设计结构清晰，具有良好的视觉效果。
8. 反馈和改进：设计师需要接受来自用户、团队和其他相关人员的反馈，并及时进行反思和改进。
不断优化设计，提高设计的质量和效果。
综上所述，设计的基本方法和基础知识是设计师进行设计工作的重要基础。
通过不断学习和实践，设计师可以提高自己的设计水平，设计出更具创意和实用性的作品。
设计方法有哪些
设计方法有哪些设计是一门艺术，也是一门科学。
在不同的领域中，设计方法也各有不同。
无论是产品设计、平面设计还是用户体验设计，都需要有一套科学的方法来指导和支持。
下面将介绍一些常见的设计方法，希望能够对你有所帮助。
首先，我们来说说用户体验设计中常用的设计方法。
用户体验设计的核心在于以用户为中心，因此，用户研究是至关重要的一环。
而在用户研究中，有许多设计方法可以帮助设计师更好地了解用户的需求和行为。
比如，用户访谈、问卷调查、用户画像等方法，都可以帮助设计师深入了解用户的喜好、习惯和痛点，从而指导后续的设计工作。
其次，产品设计中的设计方法也是多种多样。
在产品设计的初期阶段，常常需要进行头脑风暴和竞品分析，以确定产品的定位和特色。
而在产品的具体设计阶段，原型设计和用户测试是非常重要的方法。
通过制作原型，设计师可以快速验证自己的想法，并及时进行修正。
而用户测试则可以帮助设计师发现产品存在的问题，并及时改进，以提升产品的体验和功能。
另外，平面设计中的设计方法也是不可或缺的。
在平面设计中，构图、色彩搭配、字体选择等都是非常重要的设计元素。
因此，设计师需要掌握一定的设计原则和方法。
比如，黄金分割、对比度、色彩情感等设计原则，都可以帮助设计师更好地完成设计任务。
总的来说，不同领域的设计方法各有特点，但它们都是为了更好地满足用户需求而存在的。
设计方法的选择和运用需要根据具体的设计任务和目标来确定，希望以上介绍的设计方法能够对你有所启发。
设计是一个不断探索和创新的过程，希望你能够在设计的道路上不断前行，不断进步。
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可靠性和安全性原则 工程心理学原则 法律规范原则 通用性、标准性原则 时效性原则
可持续发展原则
（1）以前的靠按钮或旋钮来实现开关或调台的 的传统电视机为什么会逐渐被淘汰，出现了现 在比较高级的遥控电视机？
（2）以前的手机体积比较大，重量也比较大， 而且功能也比较单一，现在的手机体积、质量 小，而且功能也越来越多，用处也越来越大。 为什么会出现这种状况？
加拿大魁北克大桥
【案例分析】 王致和“金狮利康”牌酱油销量占京城的二分之一，
造假者用食盐、糖色、自来水混合制造酱油，用原 装回收瓶包装。（酱油的主要成分是胺基酸态氮， 是酱油美味的主要物质）
【分组讨论】 1、法律规范原则对于产品设计有何意义？
维护和完善社会伦理道德、推进人类文明。 2、设计中的创新与法律规范原则有何关系？
（1）产品设计应始终坚持为人服务的宗旨，不能出 于某种不道德目的，不能危害人体健康。 （2）产品的设计不能损害环境。 （3）不能为了私利而设计制造低级趣味的产品，不 能生产假冒伪劣产品。 （4）尊重他人的知识产权、技术成果。
案例2
一住在三楼的住户为了阻止小偷再次“光顾” 自己的家，遂将阳台用通电电网围上，这天 小偷晚上又到这家偷东西，触到该户通电防 盗网，从三楼掉下摔死了。
1、请问该住户违法了吗？ 2、住户违反了什么设计原则？
观看案例1，回答问题：该大桥设计遵循了什么 原则？违反了什么原则？
•美国《时代周刊》日前评出百年世界十大最恶劣塌桥事故， 每次事故都是一个血的教训，令人深思。这是加拿大魁北 克大桥二度坍塌。 事故时间：1916年9月11日 • 坍塌原因：由于设计上的缺陷，导致桥体实际承载量远 低于设计承载量，并导致该桥两度坍塌。首次坍塌时间为 1907年。 死亡人数：95人。
1、两只手向相反方向拉木塞时，当软木塞突然 离开酒瓶时，因酒瓶的突然后退，可能将酒洒 出瓶外，甚至因左手握不住酒瓶，造成酒瓶脱 手。
2、有些酒瓶由于软木塞太紧，即使用较大的力 也无法拔出。
如何改进?
2、改进性设计 利用杠杆省力的原理以及齿轮改变力的方向
的原理进行改进。
在总的方案原理变化不大的情况下，对已有的设计进行 局部的变更改进，使其更加合理、完善，或满足某些特 定的需要,这种设计叫改进性设计。
§2.2设计的基本方法和 基础知识
－－技术设计的种类、原则方法、标准和一般过程
一、技术设计的种类
技术设计的种类
原创性设计 改进性设计 综合（组合）性设计
1、原创性设计 为了打开红酒瓶塞的软木塞，设计的螺旋状
开瓶器。
这种最初的设计属于原创性设计,又称为开发性设计 。 想一想这种开瓶器存在哪些不足?
3、综合（组合）性设计 应用现有的技术及原理重新进行组合，使其
系统化、综合化、产生新的优点、特色，创造 出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。
几种开瓶器的综合性设计
综合性设计 组合性设计
外形组 合
性能组 合
原理组 合
功能组 合
模块组 合
系统组 合
二、技术设计的原则、方法和标准
技术设计 九大原则