第三节 设计的基本原则
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高一通用技术 第二章 第三节 设计的基本原则(精品资料)课件 精品
埃 菲 尔 铁 塔 为 什 么 百 年 坚 固 ？
大 大 的 底 座 设 计 符 合 科 学 性 原 则
在88至92楼挂置一个重达660公吨的巨球， 利用摆动来减缓建筑物的晃动幅度。
凝 固 的 建 筑 艺 术 之 美 ， 科 学 的 魅 力 在 哪 里 ？
为什么设计成如此的外形？
万里长城永不倒？为什么？
设计中的实用性是指设计的 产品为实现其目的而具有的基本 功能。
分析下面几种梳子，你认为哪个更实用？为什么？
产品的实用性因时因人而异，具有鲜明的时代特 征和个性特征。
案例分析： 以下那种洗手液瓶哪个更实用？
为什么？
手机从哪些方面进行了改进？
三、创新性原则
创新是设计的核心。 设计因创新而魅力四射。
创新性原则
例如 ：洗衣机的变迁
手工洗衣
长安一片月 万户捣衣声
创新常常表现为什么？
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时“裳”记忆——温馨的50年代
时“裳”记忆——创业的60年代
时“裳”记忆——启蒙的七十年代
时“裳”记忆——时髦的八十年代
时“裳”记忆——前卫的九十年代
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美观原则的多元化
美观原则是不断发展变化的，每个人或每个时期 人们 对美有不同的理解和认识。
观察下列手表：
1.谈谈你对各种 手表的不同感 受。
2.你喜欢那一种 款式？说明你 喜欢的理由。
七、技术规范性原则
技术规范：各行各业都可能有一些设计的技术规范，是实践
小结： 1、请大家热爱自己的生活，注意观察生活，将生活中的 不便变为方便这就是创新； 2、创新就在你身边。
复旦大学公共卫生学院考研试题第六章 研究设计
3、特异度和灵敏度
某指标的特异度（specificity）反映其鉴别真 阴性的能力
灵敏度（sensitivity）则反映其检出真阳性的 能力
特异度高的指标不易受混杂因素的干扰；灵敏 度高的指标能将处理因素的效应更好地显示出 来。
4、指标的观察
在设计时常采用盲法（blind method）
统计设计则是从统计学的角度考虑设计的科学性和逻辑性， 使研究结果具有重现性，可靠性，科学性，能够经得起时间 的考验。统计设计是对资料搜集、整理和分析全过程总的设 想和安排。它包括确定设计类型、样本含量的估计、选定统 计分析指标和统计分析方法等
第二节 实验设计的基本要素
实验设计的三个基本要素：
受试对象（subject）、 处理因素（treatment） 实验效应（experimental effect）
调查研究设计（design of investigation）是 指在观察性研究的调查中，研究者根据研 究问题制定研究方案，在研究方案中从考 虑样本的代表性和抽样的可行性等方面确 定抽样人群，特别要从控制选择性偏倚问 题确定对照抽样人群，同时还要从控制混 杂偏倚和信息偏倚等方面确定调查方法中 的许多细节问题
第六章 研究设计
第一节 研究设计的基本概念
科学研究方法根据研究者是否能够人为地 设置处理因素，分为：
观察性研究（observational study） 实验性研究（experimental study）两类。
1、观察性研究
又称非实验性研究（non-experimental study） 或对比研究（comparative study），确切地说 应是非随机化对比研究。它是以客观、真实的 观察为依据，对观察结果进行描述和对比分析。 观察性研究不能人为施加干预措施（即处理因 素），同时受试对象接受何种处理因素（非人 为处理）或同一处理因素的不同水平也不是由 随机化决定的。
第三节 产品形态构成的基本原则
3. 产品结构与形态创新
产品结构是构成产品形态的重要要素， 在产品形态呈现出的美感要素中，产品结 构的新颖与独特性占有十分重要的位置。 产品结构创新不仅能为产品创造出一种新 颖独特的视觉效果，同时还能改善产品的 使用功能，提高工作效率，使产品的各部 分能达到更科学更合理的程度。
对产品的使用方式 进行重新设计必须是 基于进一步提高产品 的使用效率，在改善 产品使用方式的基础 上，使设计后的产品 能达到提高消费者更 多、更方便的操作需 求的目的。对产品的 使用方式的创新设计 的同时，还必须新材 料、新技术的合理运 用。
2. 产品材料与形态创新
不同的材料具有不 同的视觉特征，同时 不同的材料具有不同 的加工和成型方法， 因此材料对产品形态 变化的影响是非常大 的
胡椒调味瓶 电话机
(2) 组合
(3) 变异
(4) 综合
2、仿生、模拟造型
大自然是人类创新的源泉，通过对某种生物结 构和形态的模仿，创造出新的物质形式是我们常 用的设计手段。运用仿生模拟的造型手法的步骤 如下： (1) 对某些生物进行深入的研究分析，找出其形态特 征种最具本质的要素 (2) 在形态要素提取的基础上，对一些视觉特征进行 适度的夸张，以强调要表现的主体内容。 (3) 形成雏形。在这一形态的基础上再进行反复构思， 以创造出新的二次甚至多次的形态。 在运用仿生与模拟的造型方法时，一定要根据 产品的内容
索尼公司产品
飞利浦的设计理念是“High Design”,即以围绕人 为中心的高品质设计。飞利浦的产品融合了现代高 科技技术和工业设计师、人类学者、人类工程学者 等的共同智慧，创造出了一种以关怀心，服务人为 宗旨的清新的设计风格和独特的视觉识别。
3.4 外观造型风格的确切把握
试验设计
抄下9个随机数字，将单数组中配对的第一头归入 甲组，第二头归入乙组；双数组中配对的第一头归入 乙组，第二头归入甲组：
上一张 下一张 主 页 退 出
二、试验结果的统计分析 （一）随机单位组试验结果的统计分析
采用两因素（单位组、试验因素）方差分析法。 假定单位组因素与试验因素不存在交互作用。
试验处理因素为A，处理因素水平数为a；单位组 因素为B，单位组数为b：
2、统计分析简单 （二）主要缺点
1、由于未应用局部控制原则 ，非试验因素 的影响被归入试验误差，误差大，精确性较低。
2、在试验条件、环境、试验动物差异较大时， 不宜采用。
上一张 下一张 主 页 退 出 Nhomakorabea第五节 随机单位组（区组）设计
是根据局部控制的原则，如将基础条件相同的动 物划归一个单位组，每一单位组内的动物数等于处 理数，并将各单位组的试验动物随机分配到各处理 组。 要求同一单位组内试验动物尽可能一致，不同 单位组间的试验动物允许存在差异。
的试验。 由该试验的所有试验因素的水平组合（即处理）
构成。 （1）完全方案（能考察因素间的交互作用） （2）不完全方案（正交试验、综合性试验 ）
上一张 下一张 主 页 退 出
（二）拟定试验方案的要点
1、根据试验的目的、任务和条件挑选试 验因素
挑选对试验指标影响较大的关键因素。若只考察 一个因素，则用单因素试验。考察两个以上因素，采 用多因素试验。
第二节 生物试验计划
一、试验计划的内容及要求
（一）课题选择与试验目的
1.实用性
2.先进性
3.创新性
4.可行性
（二）研究依据、内容及预期达到的经济技术指标
（三）试验方案和试验设计方法 试验方案是核心部分，主要包括因素、水平的
《水电工程设计》第06章 水电站压力钢管设计
第六章水电站压力钢管设计目录第一节概述一、压力钢管在水电工程设计中的作用与地位二、压力钢管的分类三、压力钢管的附件及其他设备第二节材料一、钢材的基本特性二、钢材的设计强度三、结构用材料四、质量监督要点第三节设计基本原则与观测设计一、管道设计特点二、布置形式三、压力钢管选型四、管道的线路五、水力计算六、设计作用(荷载)及作用效应组合七、允许应力法设计八、概率极限状态设计九、一般构造要求十、观测设计十一、水压试验十二、质量监督要点第四节明管一、布置特点二、结构计算三、构造特点四、质量监督要点第五节地下埋管一、布置特点二、结构计算三、构造特点四、质量监督要点第六节坝内埋管一、布置特点二、结构计算三、构造特点四、质量监督要点第七节坝后背管一、布置特点二、结构计算三、构造特点四、质量监督要点第八节岔管一、岔管的种类二、布置特点三、结构计算四、构造特点五、质量监督要点第九节防腐蚀一、水质二、环境三、高速水流的腐蚀或侵蚀四、影响防腐蚀质量的关键因素五、大型钢管除锈工艺六、质量监督要点第六章水电站压力钢管设计第一节概述一、压力钢管在水电工程中的作用与地位压力管道是水电站输水道最常用的形式，特别是在中高水头的水电站中，他将水从水库、前池、或调压室中在承受压力的条件下引入水轮机或其他设备，以满足发电、供水等要求。
管道可用钢材、钢筋混凝土或木材制造。
战前用木板条和钢箍制成的木输水管道，运行情况不坏，在许多电站上，一直到今天，还在运转。
在现代的水电站和水泵站中，已不再使用木管。
钢筋混凝土管，包括预应力钢筋混凝土管，常在水泵站和水电站上作为引水管道和中压（水头60～100m）水轮机管道使用；钢筋混凝土管加钢衬后组成钢衬钢筋混凝土管，承受内压可高达150m～200m，甚至更高。
钢筋混凝土管道和钢管相比耐久性好，运行费用低，造价省，大直径钢筋混凝土管可比钢管节约大量钢材，造价平均低30～40%，但是主要制作工作应在预制厂完成，所以总长度不小于1000m的管道，才划算。
景观设计的基本原则
了物质基础，景观所具有的生态庇护、 了物质基础，景观所具有的生态庇护、环境改善等 功能是城市人工环境的重要支撑。 功能是城市人工环境的重要支撑。
人工景观设计湿地
第三节文化性原则
文化景观 1 景观的文化积淀 作为一种文化载体，任何景观都必然地地处特 定的自然环境和人文环境，自然环境条件是文化 形成的决定性因素之一，影响着人们的审美观和 价值取向，同时，物质环境与社会文化相互依存， 相互促进，共同成长。
2有视觉审美意义的景物称为景观
英国规划师戈登卡伦在 《城市景观》 一书中 城市景观》 认为 “景观是一门 , ‘相互关系的艺 术’ ,一座建 筑是建筑 ,两座建筑则是景观 ,也就是说 ,实体及与 之相关的空间共同构成的关系 ,是 ” 一种艺术的 关系 . 因此 ,我们可以理解为景观是一门 “虚实相 生”的空间造型艺术 “实” , 是指有形 状、 有轮 廓 、 可视可见的物体 “虚” , 则是围绕着这些物 体所形成的空间 ,空间也是有形状 、 有轮廓 、 同 样可视可见 ,所以说 ,景观造型的一半是实体的造 型 ,另一半是虚体的造型 ,实体和虚体是一个 “有 无互生” 无互生” 的整体 。
第二节生态型原则
景观设计遵循的生态性原则主要反映在自然优先 和生态文明两个方面。 一结合自然
第一要注重保护自然景观资源 第二要充分显露自然元素和展现自然生态 第三景观设计要有地域化的特征 二生态价值 景观的生态价值表现在多个方面：景观是保持区域基本 生态过程的重要资源，对维持区域生态平衡具有重要意义； 景观生态系统的生产以及供给过程为人类的生存创造
相关艺术
景观作为艺术品客观地显形存在，但大量的 隐形因素则是借助相关艺术的点化才能全面的表 达，其中文学艺术的 作用十分明显。 中国经典的园林景观作品中，题匾经常使看 似平淡的景观建筑得以意境幽远，回味无穷。 绘画艺术对景观设计也有直接影响。 在景观设计中，除了文学、绘画的影响外，其 他艺术形式如雕塑、音乐等也对景观艺术产生了 重要的影响。
设计的基本原则
• 某市国际会展中心由国外一家著名建筑公司承建，该 公司聘请了英国一家排名世界前10位的著名设计公司 负责工程设计。设计方案为：在市中心江边竖立十几 根长杆型钢柱，用十几条大钢索牵拉钢质架空屋顶、 外表壮观，倒影水中，类似澳大利亚悉尼歌剧院。会 展中心业务主管、总工程师是毕业于某城建学院的博 士，她在检查该项设计方案时，发现两个问题；一是 钢材用量大大超过同类建筑，二是钢索与钢柱应力过 于集中，有安全隐未经过反复的思考和核算，她毅然 向英方提出更改设计意见。鉴于意见的科学合理，承 建方接受了。新设计方案解决了上述问题，为国家节 省了近亿元的资金。
• 技术规范源于人们在长期的生产实践 和生活实践中积累的许多实践经验和 科学理论，总结起来后，形成了各行 各业不同领域的统一的标准和约定， 在从事设计活动时，必须要遵守相应 的技术规范。
• 在设计活动中，需要遵
守这些统一的规范和要 求，这就是技术规范性 原则。
• 进行产品设计时，不仅要考虑功能的 完善，外观的优美，同时还要考虑对 环境的影响，力求做到降低对资源的 消耗和破坏，减少污染，注重原材料 的回收和利用，这就是可持续发展原 则。所谓的绿色设计，就是要综合考 虑环境保护、垃圾问题、资源滥用、 污染问题。
可靠性
性能
产 品 的 实 用 性
物理功能
构造 效率精度 方便性
生理功能
安全性 宜人性 造型 色彩 肌理 装饰 价值 兴趣 爱好 社会地位
心理功能
社会功能
产品实用性的特征
在产品的设计中，产品的实用性是从设 计的目的出发的，它随时代的改变而改 变，具有鲜明的个性特征。
三、创新性原则
• 设计是人类为了追求美好生活而进行的创 造性活动。它改变了人们的生活环境，改 变了人们的生活方式，同时也促进了社会 的发展。那么什么是创新呢？创新就是通 过引入新概念、新思想、新方法、新技术 等，或对已有产品的革新来创造具有相当 社会价值的事物或形式。如创造一种新的 产品，或使已有产品具有一种新的特性， 或采用一种新的生产方法，或以新的商业 方式来处理某种产品等。
实验设计
受试者 1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 3.2 4.1 4.2 5.1 5.2 6.1 6.2 7.1 7.2 8.1 8.2 随机数字 0 6 1 2 4 3 7 5 归组 乙 甲 乙 甲 甲 乙 乙 甲 乙 甲 甲 乙 甲 乙 甲 乙
三、随机区组设计
设计方案: 将条件相近的实验对象配成组，再
一、处理因素
由研究目的确定的欲施加或欲观察的、能引 起受试对象直接或间接效应的（生物的、化学的、 物理的）因素。 注意： （1）处理因素标准化 （2）分清处理与非处理因素 非处理因素：与处理因素相对应并同时存在，能 使受试对象产生混杂效应，也称混杂因素。如研 究不同药物对某疾病的疗效，病情是混杂因素。
三、实验效应 （experimental effect）
实验效应：处理因素作用于受试对象的反应和 结局，由观察指标体现。 要求指标： 1. 客观性 2. 精确性： 准确度（观察值与真值的接近程度，主要 由系统误差引起）； 精密度（观察值与其均值的接近程度，主要 由随机误差引起）
3. 灵敏度和特异度：
二、优效性检验
H 0 : T C，H1 : T C
三、等效性检验
H 0 : T C ，H1 : T C
四、非劣效性检验 H 0 : C T ，H1 : C T
临床试验还和临床治疗有很大的区别：
临床治疗是根据每一位患者的具体情况对 症施治，无需统一的方案，目的只是将患 者治愈，不必追求样本例数的多少。而临 床试验目的是探索某种新药或新疗法是否 安全、有效。必须有一个共同遵循的试验 方案，对所有参与试验的对象均按同一方 案进行处理，不得因人而异、自行其事。 需要追踪的后续性效果（属前瞻性调查） 必须达到较大的样本例数，一次试验达不 到还需长期积累（原因是大多数后续效果 为药物副作用，发生率极低，只有样本量 足够大时才能监测到）。
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创新原则
创新常常表现为什么？
创新就是通过引入新概念、新 思想、新方法、新技术等，或对 已有产品的革新来创造具有相当 社会价值的事物或形式。
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时“裳”记忆——温馨的50年代
时“裳”记忆——创业的60年 代
时“裳”记忆——启蒙的七十年代
欧洲电气机器统一安全 规格委员会 德国莱茵技术监督协会
标准件：按
统一的技术要 求，采用专门 的设备和技术 成批生产出来 的零部件。
标准件的特点：
⑴生产成本低
⑵质量性能可靠
⑶具有互换性
在我国，家用电器使用的交流电一 般额定电压是220V，频率是50Hz， 这体现家用电器的设计遵循了 （ C）
A.科学性原则
产品的实用性因时因人而异，具有鲜明的 时代特征和个性特征。
讨论
在设计时,从产品的实用性出发， 需要考虑哪些因素？(以手机为例,不 同的人对手机的功能要求)
案例分析：以下那种洗手液瓶哪个更实用？ 为什么？
讨论
从产品的实用性出发进行设计， 产品功能是否越多越好？
手机从哪些方面进行了改进？
三、创新性原则
讨论： 应该从哪些方面着手降低
成本，体现经济性原则？
材料
可口可乐公司推出一种新型添加植物材料 的塑料瓶，该款塑料瓶完全可回收再利用， 它比原来的塑料瓶少了5%的材料，降低 了成本，赢得了消费者的青睐。
方形西瓜的出现
包装 运输
便于包 装，运输十 分方便，减 少成本。
六、美观性原则
爱美之心，人皆有之。 好的产品能让人们从 产品的外观和造型上得 到美的体验、享受
时“裳”记忆——时髦的八十 年代
时“裳”记忆——前卫的九十年代
小讨论
1、衣服的的诞生和发展给人们的生 活带来了什么影响？
2、衣服的变迁中，在哪些方面进行 了创新？
3、你能举例说明生活中的某一产品 在哪些方面有创新吗？
创新是设计的核心,一个 产品,一个企业, 如果没有创新, 就很容易被不断发展的社会 所淘汰。
技术规范性原则
技术规范：各行各业
我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企
业标准
GB
DB
QB
技术规范的有强制性的标准，也有推荐性的。
强制性国家标准 GB 推荐性国家标准 GB/T（"T"是推荐的意思）
• 这些灯泡的设计哪些地方遵 守了行业统一标准？
国际铁路接轨
你认识哪个认证标志？
中国电工认证委员会
这句话出自2000多年前战国时期思想 家韩非子之口。意思是说，即使有价 值千金的玉酒杯，虽然最贵重，但没 有底，是漏的，水都装不住，是没有 实用价值的。
二、实用性原则
•一个产品如果失去了基本 功能，也就没有了价值。
实用性原则
设计中的实用性是指设计的产品为 实现其目的而具有的基本功能。
分析下面几种梳子，你认为哪个更实用？为什么？
典型的创新方法（1）
➢组 合 方 法
+
=
典型的创新方法（1）
组合方法
+
=
带摄像头的手机
典型的创新方法（2）
❖在原有基础上进行改进
原创性 设计
改进性设 计
典型的创新方法（2）
在原有基础上进行改进
小结：
1、请大家热爱自己的生活，注意观察生活，将 生活中的不便变为方便这就是创新；
2、创新就在你身边。
精神上的愉悦。
消费者：满足了求美的心理需求 生产商：能够提高产品的价值和竞争力
随着现代发 展，文明程 度的提高， 美观原则在 设计中更占 有越来越重 要的地位。
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美观原则的多元化
美观原则是不断发展变化的，每个人或每个时期人们 对美有不同的理解和认识。
思考 如：何实现产品的美观或者说如何
B.实用性原则
C.技术规范性原则 D.可持续发展原则
八、可持续发展原则
1、产品的设计要考虑人类长远的
发展，资源与能源的合理利用，生态 的平衡等可持续发展因素。
❖那设计永动机呢？
一、科学性原则
设计要遵循自然界的科 学规律。
科学性原则
设计
必须要遵循自然界的科学规律
科学性原则
科学性原则是设计的基础
违背科学原理的设计，注定 是要失败的。
设计小板凳需要考虑哪些方面的 因素？
稳固安全
携带方便
经济实用
美观大方
“虽有乎千金之玉卮，至贵而 无当，漏不可盛水。”
创新是设计的核心。 设计因创新而魅力四射。
创新性原则
创新是设计的核心，一般从外ห้องสมุดไป่ตู้、材 料、结构、原理、工艺等方面来考虑。
例如 ：洗衣机的变迁
手工洗衣
长安一片月 万户捣衣声
从裙子到瓶子的窈窕曲线
理想的瓶子应该具备下列条件： （l）握住瓶子颈时，不会有滑落的感觉； （2）里面所装的液体，看起来比实际份量多； （3）外观别致。
压纸板
切 纸 机
检测人的传感器
切纸刀
五、经济性原则
经济性原则是：力图用较低 的成本获得较好的设计产品
经济性原则
材料、技术、管理、 工艺（加工方法）包 装、运输、仓储……
4.经济性原 则
经济性原则：是指以最低的 费用取得最佳的效果。所谓最低 的费用，是指产品在得到最优良 的设计、实现最佳的功能的同时， 所涉及到的各方面的成本的总量 最小。
四、安全性原则
安全是人类最起码的需求。
设计者应对有可能造成的不安 全因素予以说明、警示，将安 全隐患降到最低。
安全性原则
• 安全是人类的起码需求，设计必须考虑安 全问题。 “豆腐渣”工程 1999年1月4日，投入 使用两年零222天的 綦江虹桥轰然垮塌， 42人遇难。 经调查，该吊索的固 定及钢管焊接结构设 计存在错误。
第二章 步入设计殿堂
学习目标
• 1、熟练掌握设计的基本原则 • 2、培养认真负责的情操和周 密思考的品质
设计作品欣赏
不成功的设计
Hockey Puck鼠标
• 设计电动机、发电机遵循了（ 电磁感应 ）的
科学原理 • 设计房屋、桥梁等遵循了（ 科学原理
材料力学 结构力学
）的
• 设计手机遵循了（无线电 ）的科学原理
表达产品外观的美？
造型、大小比例、使用材料、色彩 搭配、装饰图案等的设计组合来表达的。
七、技术规范性原则
1、技术规范：有关开发产生技术的 知识、领域、方法和规定的总和。
2、技术规范有强制性的，也有推荐性的。
3、技术规范往往可以降低生产成本， 减少工作量；对消费者选购产品以及 产品进入国际市场有很大帮助。