高二通用技术 设计的基础——做一名优秀的设计师（第二章第一节）课件.ppt

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1、 了解设计师所需具备的基本素质了解设计师所需具备的基本素质 学习和应用优良的思维方法学习和应用优良的思维方法 学习开发智能和创造潜能的方法学习开发智能和创造潜能的方法 学会设计的种类、原则和方法学会设计的种类、原则和方法 初步掌握设计、交流中的技术语言初步掌握设计、交流中的技术语言第二章 设计的基础学习目标学习目标第一节第一节 做一名优秀的设计师做一名优秀的设计师一、优秀设计师应具备的素质一、优秀设计师应具备的素质故事故事1 1 鲁班发明锯子鲁班发明锯子故事解读：故事解读： 要善于观察和思考。要善于观察和思考。 要善于实践和实验。要善于实践和实验。故事故事2 2 蝙蝠与雷达蝙蝠与雷达(rada

2、r)(radar)故事解读：故事解读： 要想发现问题和设计新东西 首先必须有兴趣和好奇心。 其次还要用想象力去进行大胆的猜测和假设。 最后要用实验来证明。故事故事3 3 爱迪生爱迪生(Alva Edison)(Alva Edison)发明电灯发明电灯爱迪生在认真总结了前人制造电灯的失败经验后，制定发详细爱迪生在认真总结了前人制造电灯的失败经验后，制定发详细的试验计划，分别在两方面进行试验：一是分类试验的试验计划，分别在两方面进行试验：一是分类试验16001600多种多种不同耐热的材料；二是改进抽空设备，使灯泡有高真空度。他不同耐热的材料；二是改进抽空设备，使灯泡有高真空度。他还对新型发电机和电

3、路分路系统等进行了研究。爱迪生将还对新型发电机和电路分路系统等进行了研究。爱迪生将16001600多种耐热发光材料逐一地试验下来，唯独白金丝性能量好，但多种耐热发光材料逐一地试验下来，唯独白金丝性能量好，但白金价格贵得惊人，必须找到更合适的材料来代替。白金价格贵得惊人，必须找到更合适的材料来代替。18791879年，年，几经实验，爱迪生最后决定用炭丝来作灯丝。他把一截棉丝撒几经实验，爱迪生最后决定用炭丝来作灯丝。他把一截棉丝撒满炭粉，弯成马蹄形，装到坩锅中加热，做成灯丝，放到灯泡满炭粉，弯成马蹄形，装到坩锅中加热，做成灯丝，放到灯泡中，再用抽气机抽去灯泡内空气，电灯亮了，竟能连续使用中，再用抽

4、气机抽去灯泡内空气，电灯亮了，竟能连续使用4545个小时。就这样，世界上第一批炭丝的白炽灯问世了。个小时。就这样，世界上第一批炭丝的白炽灯问世了。18791879年年除夕，爱迪生电灯公司所在地洛帕克街灯火通明。除夕，爱迪生电灯公司所在地洛帕克街灯火通明。 为了研制电为了研制电灯，爱迪生在实验室里常常一天工作十几个小时，有时连续几灯，爱迪生在实验室里常常一天工作十几个小时，有时连续几天试验，发明炭丝作灯丝后，他又接连试验了天试验，发明炭丝作灯丝后，他又接连试验了60006000多种植物纤多种植物纤维，最后又选用竹丝，通过高温密闭炉烧焦，再加工，得到炭维，最后又选用竹丝，通过高温密闭炉烧焦，再加工

5、，得到炭化竹丝，装到灯泡里，再次提高了灯泡的真空度，电灯竟可连化竹丝，装到灯泡里，再次提高了灯泡的真空度，电灯竟可连续点亮续点亮12001200个小时。电灯的发明，曾使煤气股票个小时。电灯的发明，曾使煤气股票3 3天内猛跌百分天内猛跌百分之十二。之十二。 继爱迪生之后，继爱迪生之后，19091909年，美国柯进而奇发明了用钨丝代替炭丝，年，美国柯进而奇发明了用钨丝代替炭丝，使电灯效率猛增。从此，电灯跃上新台阶，日光灯、碘钨灯等使电灯效率猛增。从此，电灯跃上新台阶，日光灯、碘钨灯等形形色色的灯如雨后春笋般登上照明舞台。形形色色的灯如雨后春笋般登上照明舞台。 举世闻名的举世闻名的美国美国电学家和电

6、学家和发明家发明家，被誉为，被誉为“世世界发明大王界发明大王”。他除了在。他除了在留声机留声机、电灯电灯、电话电话、电报电报、电影电影等方面的发明和贡献以外，在矿业、等方面的发明和贡献以外，在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有约两千项创造发明，知灼见。爱迪生一生共有约两千项创造发明，为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。 爱迪生爱迪生同时也是一位伟大的同时也是一位伟大的企业家企业家，18791879年，年，爱迪生创办了爱迪生创办了“爱迪生电力照明公司爱迪生电力照明公司”，18801880

7、年，年，白炽灯白炽灯上市销售，上市销售，18901890年，爱迪生已经将年，爱迪生已经将其各种业务组建成为爱迪生通用电气公司。其各种业务组建成为爱迪生通用电气公司。18911891年，爱迪生的细灯丝、高真空白炽灯泡获年，爱迪生的细灯丝、高真空白炽灯泡获得专利。得专利。18921892年，汤姆年，汤姆休斯顿公司与爱迪生休斯顿公司与爱迪生电力照明公司合并成立了电力照明公司合并成立了通用电气公司通用电气公司。开始。开始了通用电气在电气领域长达一个世纪的统治地了通用电气在电气领域长达一个世纪的统治地位。位。托马斯托马斯阿尔瓦阿尔瓦爱迪生爱迪生(Thomas Alva Edison(Thomas Alv

8、a Edison，18471847年年2 2月月1111日日19311931年年1010月月1818日日) )生平介绍生平介绍爱迪生的重要发明爱迪生的重要发明复印机复印机19761976年，爱迪生开始量产他发明的复印机，一下子，机关，学校，事业单位，团年，爱迪生开始量产他发明的复印机，一下子，机关，学校，事业单位，团体都采用这种蜡纸油印机。体都采用这种蜡纸油印机。同步发报机同步发报机爱迪生本身是电报技师，便著手改良传统发报机，制造出二重发报机，爱迪生本身是电报技师，便著手改良传统发报机，制造出二重发报机，19741974年又年又研发出四重发报机，也就是同步发报机。在无线电还没有发展的当时，同步

9、发报研发出四重发报机，也就是同步发报机。在无线电还没有发展的当时，同步发报机是一项重大的突破。机是一项重大的突破。改良电话机改良电话机我们都知道，现代电话是由贝尔所发明的，事实上，电话能够清晰的接收与发话，我们都知道，现代电话是由贝尔所发明的，事实上，电话能够清晰的接收与发话，要归功於爱迪生一次又一次的试验，突破传统的窠臼，制造出碳粉送话器，一举要归功於爱迪生一次又一次的试验，突破传统的窠臼，制造出碳粉送话器，一举提高了电话的灵敏度，音量，接收距离。提高了电话的灵敏度，音量，接收距离。留声机诞生留声机诞生爱迪生又多次改良留声机，直到将滚筒式改成胶木唱盘式为止，这中间可不是一，爱迪生又多次改良留

10、声机，直到将滚筒式改成胶木唱盘式为止，这中间可不是一，二年而已，而是历经几十年的不断改进喔二年而已，而是历经几十年的不断改进喔! !光明的使者光明的使者1919世纪初，人们开始使用煤气灯世纪初，人们开始使用煤气灯( (瓦斯灯瓦斯灯) )，但是煤气靠管道供给，一但漏气或堵，但是煤气靠管道供给，一但漏气或堵塞，非常容易出事，人们对于照明的改革，十分殷切。经过不眠不休的做了塞，非常容易出事，人们对于照明的改革，十分殷切。经过不眠不休的做了16001600多次耐热材料和多次耐热材料和600600多种植物纤维的实验，才制造出第一个炭丝灯泡，可以一次多种植物纤维的实验，才制造出第一个炭丝灯泡，可以一次燃烧

11、燃烧4545个钟头。后来他更在这基础上不断改良制造的方法，终于推出可以点燃个钟头。后来他更在这基础上不断改良制造的方法，终于推出可以点燃12001200小时的竹丝灯泡。小时的竹丝灯泡。 优秀设计师应具备的一些素质优秀设计师应具备的一些素质努力实践和努力实践和善于应用善于应用始终不满足现状始终不满足现状批判性地思考批判性地思考有高远的志向有高远的志向不迷信权威不迷信权威有计划地踏实有计划地踏实地做事的作风地做事的作风坚忍不拔的精神和坚忍不拔的精神和不怕失败的性格不怕失败的性格虚心向他人学习细虚心向他人学习细观察和深入思考观察和深入思考努力积累知努力积累知识和经验识和经验敢于幻想具有丰富敢于幻想具

12、有丰富的想象力和灵感的想象力和灵感广阔的国内外视野广阔的国内外视野宽厚的基础知识较宽厚的基础知识较强的综合运用能力强的综合运用能力合作和团队精神合作和团队精神好奇心与兴趣好奇心与兴趣二、正确思维方式的培养二、正确思维方式的培养（一）发散思维（一）发散思维发散思维又叫辐射思维，它以思维的问题为中心向外扩发散思维又叫辐射思维，它以思维的问题为中心向外扩展各种想法，即从多角度、多层次（深度）来探讨问题展各种想法，即从多角度、多层次（深度）来探讨问题的解决方法，并由此导致思路的转移和思想的跃进。然的解决方法，并由此导致思路的转移和思想的跃进。然后在众多的思维中，找出一种或多种解决问题的方法，后在众多的

13、思维中，找出一种或多种解决问题的方法，或解决问题的一个系统（整套）方法。或解决问题的一个系统（整套）方法。如解决交通拥挤问题面临如下一些问题：如解决交通拥挤问题面临如下一些问题：道路问题、交通管理问题、住房问题、就业问题、交道路问题、交通管理问题、住房问题、就业问题、交通工具问题、城市规划问题、城市居民的素质和教育通工具问题、城市规划问题、城市居民的素质和教育问题、问题、思维的发散可以从材料结构、功能、形思维的发散可以从材料结构、功能、形态、方法、关系和因果等方面进行。态、方法、关系和因果等方面进行。发散思维的特点：流畅性（灵敏、迅发散思维的特点：流畅性（灵敏、迅速）、变通性（不受约束）、独特

14、性速）、变通性（不受约束）、独特性（新角度、新观念、新特点）。（新角度、新观念、新特点）。（二）定势思维（二）定势思维定势思维又叫思维定势，是人的思想被长期即定的定势思维又叫思维定势，是人的思想被长期即定的惯例和习惯所束缚，引导或迫使自己按习以为常的惯例和习惯所束缚，引导或迫使自己按习以为常的思路和方法去思考和处理问题的思维方式。思路和方法去思考和处理问题的思维方式。怎样克服思维定势：怎样克服思维定势：1.把自己熟悉的事物当作陌生的事物；把自己熟悉的事物当作陌生的事物；2.用幼稚的心灵重新想象这些事物；用幼稚的心灵重新想象这些事物；3.从新的角度异化原有的事物和规律；从新的角度异化原有的事物和

15、规律；4.多学习和应用其他有益的思维方法。多学习和应用其他有益的思维方法。思维定势（又叫旧思维）对人们的发明、创新设计思维定势（又叫旧思维）对人们的发明、创新设计活动无益，一定要想办法克服，不要墨守成规，或活动无益，一定要想办法克服，不要墨守成规，或许换一种思维方式或角度，就可使问题迎刃而解。许换一种思维方式或角度，就可使问题迎刃而解。（三）逆向思维（三）逆向思维逆向思维又叫反向思维。它的特点是采用与正向思维逆向思维又叫反向思维。它的特点是采用与正向思维完全不同（甚至相反）的方法来思考问题，提出解决完全不同（甚至相反）的方法来思考问题，提出解决问题的方法。问题的方法。处理问题可以从事物的方向、

16、顺序、分合、结构、功处理问题可以从事物的方向、顺序、分合、结构、功能、状态、多少、大小、有无等多个角度进行思维逆能、状态、多少、大小、有无等多个角度进行思维逆转，以求得解决问题的新办法。转，以求得解决问题的新办法。例例 合金的用途合金的用途特种钢特种钢 合金钢，合金钢也叫合金钢，合金钢也叫特种钢特种钢。在碳素钢里适。在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种不同的特殊性能，发生变化，从而使钢具有各种不同的特殊性能，如如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀蚀，以及其他许多

17、优良性能。下面是一些特种钢，以及其他许多优良性能。下面是一些特种钢的性能和用途：的性能和用途： 1.1.钨钢、锰钢：硬度很大，制造金属加工工具、拖拉机钨钢、锰钢：硬度很大，制造金属加工工具、拖拉机履带和车轴等。履带和车轴等。 2.2.锰硅钢：韧性特别强，制造弹簧片、弹簧圈等。锰硅钢：韧性特别强，制造弹簧片、弹簧圈等。 3.3.钼钢：抗高温钼钢：抗高温 制造飞机的曲轴、特别硬的工具等。制造飞机的曲轴、特别硬的工具等。 4.4.钨铬钢：硬度大，韧性很强钨铬钢：硬度大，韧性很强 做机床刀具和模具等。做机床刀具和模具等。 5.5.镍铬钢（镍铬钢（不锈钢不锈钢）：抗腐蚀性能强，不易氧化）：抗腐蚀性能强，

18、不易氧化 制造制造化工生产上的耐酸塔、医疗器械和日常用品等。化工生产上的耐酸塔、医疗器械和日常用品等。 其他的思维方式：其他的思维方式：抽象思维、形象思维、联抽象思维、形象思维、联想思维、联想思维、类比想思维、联想思维、类比思维、逻辑思维等。思维、逻辑思维等。三、开发智能与创造潜能三、开发智能与创造潜能（一）开发智能（一）开发智能人的智能不仅与遗传因素有关，人的智能不仅与遗传因素有关，还与后天的智能培养密切相关，还与后天的智能培养密切相关，但更重要的是，每个人要能正确但更重要的是，每个人要能正确认识自己，有意识地培养和开发认识自己，有意识地培养和开发自己的各种智能。自己的各种智能。（二）开发创

19、造潜能（二）开发创造潜能1 1 发现创造法发现创造法发现创造法是充分利用被发现的某种现象进发现创造法是充分利用被发现的某种现象进行创造，有了发明构思之后，尽可能想办法行创造，有了发明构思之后，尽可能想办法去实现，完成这一构思创造。去实现，完成这一构思创造。例例 蜂窝煤的发明过程蜂窝煤的发明过程2 2 改进创造法改进创造法改进创造法是对已有的事物、技术或改进创造法是对已有的事物、技术或专利进行研究，找出不足之处进行改专利进行研究，找出不足之处进行改进，并产生一种新的事物或技术。进，并产生一种新的事物或技术。例例 爱迪生用改进创造发明电灯爱迪生用改进创造发明电灯例例 灯具的改进灯具的改进节能冷光灯

20、、热感应灯、模拟阳光灯、塑料荧光灯、无极灯、磁性灯、香味灯节能冷光灯、热感应灯、模拟阳光灯、塑料荧光灯、无极灯、磁性灯、香味灯3 3 主体附加法主体附加法主体附加法是在原有事物或技术的主体主体附加法是在原有事物或技术的主体上，附加另一种技术或事物，而构成新上，附加另一种技术或事物，而构成新的技术或事物。的技术或事物。例例 洗衣机上附加定时器洗衣机上附加定时器标定输入电压：标定输入电压：127VC127VC10%10%，60Hz60Hz 标定输入电压：标定输入电压：127VAC127VAC 电流输入范围：正常输入电流输入范围：正常输入9A,9A,冲流冲流15A15A 每分钟周期：每分钟周期：12

21、012010%10% 工作电压：工作电压：95VAC139.7VAC95VAC139.7VAC 工作环境温度：工作环境温度：-560-560寿命：寿命：10,00010,000测试周期，测试周期，2020分钟一个周期分钟一个周期 例例 大门上附加门铃大门上附加门铃外出关门自动提醒器外出关门自动提醒器楼宇可视门铃楼宇可视门铃对讲门铃对讲门铃无线数码门铃无线数码门铃有线门铃有线门铃例例 香烟上附加过滤嘴香烟上附加过滤嘴4 4 联想创造法联想创造法联想创造法是经常把各种技术和事物连在一联想创造法是经常把各种技术和事物连在一起思考，从中创造出新的技术和事物来。起思考，从中创造出新的技术和事物来。播种机

22、关枪播种机关枪有人曾突发奇想而口出怪论：有人曾突发奇想而口出怪论：“种庄稼种庄稼像现在这样播种太费事了！播种应该像像现在这样播种太费事了！播种应该像机关枪那样把种子射出去，又快又！机关枪那样把种子射出去，又快又！”这说得多荒唐！可是，国外却真的已经这说得多荒唐！可是，国外却真的已经发明了用来播种的种子枪。这种发明了用来播种的种子枪。这种“枪枪”实际上是在一种特制的容器里面装上种，实际上是在一种特制的容器里面装上种，还有种子发芽需要的养料及杀虫药。播还有种子发芽需要的养料及杀虫药。播种的时候，只要把一粒粒种子弹射到地种的时候，只要把一粒粒种子弹射到地里，这些种子落地以后就会生根发芽。里，这些种子

23、落地以后就会生根发芽。 5 5 其他创造发明法其他创造发明法组合法、分解法、反向突破法组合法、分解法、反向突破法“2006“2006中国大学生年度十大中国大学生年度十大人物人物”新鲜出炉。活动由教新鲜出炉。活动由教育部思想政治工作司、团中育部思想政治工作司、团中央学校部、人民日报教科文央学校部、人民日报教科文部指导，人民网和大学生杂部指导，人民网和大学生杂志社联合举办。南京航空航志社联合举办。南京航空航天大学研究生、天大学研究生、“小发明家小发明家”胡铃心获此殊荣，成为江苏胡铃心获此殊荣，成为江苏唯一。唯一。 20052005年年1111月，月，“奇奇奇奇”获第九届获第九届“挑战杯挑战杯”全国

24、大全国大学生科技竞赛一等奖。学生科技竞赛一等奖。 20052005年年1010月月2323日，胡铃心受到了日，胡铃心受到了温总理的亲切接见。温总理的亲切接见。 挑战杯 挑战杯是“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛的简称，是由共青团中央、中国科协、教育部和全国学联共同主办的全国性的大学生课外学术实践竞赛。，“挑战杯”竞赛在中国共有两个并列项目，一个是“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛；另一个则是“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛。这两个项目的全国竞赛交叉轮流开展，每个项目每两年举办一届。 历史发展历史发展 第一届竞赛于第一届竞赛于19891989年在清华大学举行年在清华大学举行 第二届竞赛于

25、第二届竞赛于19911991年在浙江大学举行。年在浙江大学举行。 第三届竞赛于第三届竞赛于19931993年在上海交通大学举行。年在上海交通大学举行。 第四届竞赛于第四届竞赛于19951995年在武汉大学举行。年在武汉大学举行。 第五届竞赛于第五届竞赛于19971997年在南京理工大学举行。年在南京理工大学举行。 第六届竞赛于第六届竞赛于19991999年在重庆大学举行。年在重庆大学举行。 第七届竞赛于第七届竞赛于20012001年在西安交通大学举行。年在西安交通大学举行。 第八届竞赛于第八届竞赛于20032003年在华南理工大学举行。年在华南理工大学举行。 第九届竞赛于第九届竞赛于20052

26、005年在复旦大学举行。年在复旦大学举行。 第十届竞赛于第十届竞赛于20072007年在南开大学举办。年在南开大学举办。 第十一届竞赛于第十一届竞赛于20092009年在北京航空航天大年在北京航空航天大学举办。学举办。 竞赛宗旨竞赛宗旨崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战。崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战。 竞赛目的竞赛目的 引导和激励高校学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、引导和激励高校学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质，并在此基础上促进高校学生课外学多出成果、提高素质，并在此基础上促进高校学生课外学术科技活动的蓬勃开展，发现和培养一批在学术科技上

27、有术科技活动的蓬勃开展，发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。作为、有潜力的优秀人才。 竞赛方式竞赛方式 高等学校在校学生申报自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调高等学校在校学生申报自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作三类作品参赛；聘请专家评定出具查报告和学术论文、科技发明制作三类作品参赛；聘请专家评定出具有较高学术理论水平、实际应用价值和创新意义的优秀作品，给予奖有较高学术理论水平、实际应用价值和创新意义的优秀作品，给予奖励；组织学术交流和科技成果的展览、转让活动。励；组织学术交流和科技成果的展览、转让活动。 参赛资格参赛资格凡在举办竞赛终审决赛的当年凡在举办竞赛终审决赛的当年7 7月月1 1日以前正式注册的全日制非成人教日以前正式注册的全日制非成人教育的各类高等院校的在校中国籍专科生、本科生、硕士研究生和博士育的各类高等院校的在校中国籍专科生、本科生、硕士研究生和博士研究生（均不含在职研究生）都可申报作品参赛。研究生（均不含在职研究生）都可申报作品参赛。 四、影响技术发明和创新的诸多因素四、影响技术发明和创新的诸多因素 主体性因素主体性因素 社会因素社会因素 科技文化因素科技文化因素 机会和机遇机会和机遇 其他其他