通用技術(shù)會(huì)考復(fù)習(xí) 重要知識(shí)點(diǎn)

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1、浙江省普通高中會(huì)考學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)——通用技術(shù) 普通高中會(huì)考是檢測普通高中學(xué)生課程修習(xí)狀況的省級(jí)水平考試。它對于督促學(xué)校認(rèn)真執(zhí)行課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范教育教學(xué)行為；面向全體學(xué)生，為學(xué)生終身發(fā)展打下寬厚基礎(chǔ)；檢測普通高中教育教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)高校招生制度改革，都具有十分重要的意義。 本《標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》（通用技術(shù)部分）（以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”）和《浙江省普通高中新課程實(shí)驗(yàn)第一階段通用技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)意見》以及現(xiàn)行的《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·技術(shù)與設(shè)計(jì)1》、《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·技術(shù)與設(shè)計(jì)2》（均為江蘇教育出版社出版）的內(nèi)容，按照會(huì)考的性質(zhì)和特點(diǎn)制定而成。 一、

2、會(huì)考要求 1．考試要求 通用技術(shù)會(huì)考對考試內(nèi)容掌握程度的要求，分為三個(gè)層次，從低到高依次稱為：了解、理解、應(yīng)用。分別以字母a、b、c來表示。其含義如下： a—了解：指再認(rèn)或回憶所學(xué)的技術(shù)知識(shí)、思想方法，列舉它們在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。 b—理解：指對技術(shù)的基本概念進(jìn)行解釋、區(qū)分，運(yùn)用所學(xué)的技術(shù)知識(shí)、思想方法對技術(shù)現(xiàn)象進(jìn)行解釋。 c—應(yīng)用：指對技術(shù)設(shè)計(jì)的過程、方案和成果作出比較全面的評(píng)價(jià)，運(yùn)用所學(xué)的技術(shù)知識(shí)、思想方法解決實(shí)際問題。 二、等第標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，通用技術(shù)學(xué)科會(huì)考將學(xué)生的學(xué)業(yè)成績分為優(yōu)秀、良好、合格、不合格四個(gè)等第，依次用A、B、C、E表示。 三

3、、會(huì)考形式 3.1 高中通用技術(shù)會(huì)考采用閉卷筆答形式?？荚嚂r(shí)間為90分鐘。試卷滿分為100分。 3.2 高中通用技術(shù)會(huì)考試卷結(jié)構(gòu)如下： （1）考試內(nèi)容分布 技術(shù)與設(shè)計(jì)1：（50±5）% 技術(shù)與設(shè)計(jì)2：（50±5）% （2）試題類型分布 選擇題：約占60% 簡答題：約占10% 分析題：約占10% 設(shè)計(jì)題：約占20% （3）試題難度分布 容易題：約占70% 稍難題：約占20% 較難題：約占10% 第一單元 走進(jìn)技術(shù)世界 一、 技術(shù)的價(jià)值 1、技術(shù)對人類的價(jià)值： a 技術(shù)是人類為滿足自身的需求和愿望對大自然進(jìn)行的改造。它具有保護(hù)人

4、、解放人和發(fā)展人的作用 ［保護(hù)人］（例：原始人隨身拾磨制好的石器，現(xiàn)代人對瘧疾、天花、肺結(jié)核等疾病不再恐慌） ［解放人］（例：體力解放：自行車、內(nèi)燃動(dòng)力、電力，手機(jī)——信息傳遞） ［發(fā)展人］（例：愛迪生、袁隆平） 2、技術(shù)對生活、生產(chǎn)、文化等方面的影響：a 技術(shù)促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。技術(shù)豐富社會(huì)文化內(nèi)容。技術(shù)改變社會(huì)生活方式。是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和文明進(jìn)步的主要?jiǎng)恿χ弧? 3、技術(shù)對自然的價(jià)值：c （1）依靠技術(shù)，人類得以利用自然和改造，并與自然保持和諧共處的友好關(guān)系。（例：都江堰、南水北調(diào)、西氣東輸） （2）人類利用技術(shù)開發(fā)、改造自然時(shí)，應(yīng)把握合理的尺度，要注意對自然的保護(hù)，不能

5、忽視技術(shù)或產(chǎn)品對環(huán)境可能造成的負(fù)面影響。 （3）技術(shù)的發(fā)展給自然環(huán)境帶來了問題，但也給解決這些問題提供了可能（例：物料的再循環(huán)工藝） 二、 技術(shù)的性質(zhì) 1． 技術(shù)的發(fā)展與發(fā)明和革新關(guān)系：b 技術(shù)的基本特性：目的性、創(chuàng)新性、綜合性、兩面性、專利性。 創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心。每一項(xiàng)技術(shù)的問世都是創(chuàng)新的結(jié)果。 技術(shù)的發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新表現(xiàn)為技術(shù)革新和技術(shù)發(fā)明。技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)艱難而曲折的歷程。（例：顯示器的不斷發(fā)展屬于技術(shù)革新，王選發(fā)明激光照排系統(tǒng)屬于技術(shù)發(fā)明。） 2．技術(shù)的兩面性：a 任何事物客觀上都有兩面性，技術(shù)也不例外。它既可以給人們帶來福音，也可能給人們帶來危害。（例：電

6、池可以帶來光明和動(dòng)力，也可以帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 方便人們交流溝通，但也有人利用網(wǎng)絡(luò)犯罪。B超技術(shù) 可以用于醫(yī)療，但也有人進(jìn)行胎兒鑒別?。? 3．技術(shù)與科學(xué)的區(qū)別與聯(lián)系：b 技術(shù)與科學(xué)的區(qū)別與聯(lián)系 科學(xué)是通過各種方法和實(shí)驗(yàn)，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律、理論，并予以驗(yàn)證和公式化的知識(shí)體系。如：牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力、達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)進(jìn)化論、居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳等。 技術(shù)則是人類為了滿足自身的需要和愿望對大自然進(jìn)行的改造。如：瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)、貝爾發(fā)明電話、恩格爾巴特發(fā)明鼠標(biāo)、愛迪生發(fā)明電燈泡等 科學(xué)回答“是什么”“為什么”的問題 技術(shù)則更多地回答“怎么辦”的問題 科學(xué)促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步

7、。 4．知識(shí)產(chǎn)權(quán)在技術(shù)領(lǐng)域的重要作用：a 知識(shí)產(chǎn)權(quán)是人們基于自己的智力活動(dòng)創(chuàng)造的成果和經(jīng)營活動(dòng)的標(biāo)記、信譽(yù)而依法享有的權(quán)利。狹義的知識(shí)產(chǎn)權(quán)包括著作權(quán)、專利權(quán)、商標(biāo)權(quán)三部分。 專利在產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度下對技術(shù)活動(dòng)的重要性知識(shí)產(chǎn)權(quán)制度允許專利所有權(quán)人對專利技術(shù)具有一定的性，使其專利技術(shù)和產(chǎn)品在一定時(shí)間內(nèi)獨(dú)占市場，從而得到豐厚的回報(bào)，保持發(fā)明創(chuàng)造的積極性，使技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)趨向良性循環(huán) 專利的特性:獨(dú)占性、時(shí)間性、地域性? 專利申請步驟：提交申請階段→受理階段→初審階段→公布階段→實(shí)審階段→授權(quán)階段 三、 技術(shù)的未來 技術(shù)的發(fā)展趨勢，對技術(shù)的情感和理性態(tài)度：b 對“技術(shù)的未來”的追思和憧憬

8、，既不需要技術(shù)迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術(shù)崇拜中盲目樂觀。理性地看待技術(shù)，應(yīng)以負(fù)責(zé)、更有遠(yuǎn)見、更有具道德的方式使用技術(shù)。技術(shù)的未來既充滿希望，也隱含威脅，理性地看待技術(shù)的未來，才不至于迷失在技術(shù)的世界里。 第二單元 技術(shù)世界中的設(shè)計(jì) 一、 技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系 1．設(shè)計(jì)的內(nèi)涵：b 設(shè)計(jì)是基于一定設(shè)想的、有目的的規(guī)劃及創(chuàng)造活動(dòng)。（例：書寫工具的發(fā)展、電動(dòng)剃須刀的發(fā)展。） 2．技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系：b ①設(shè)計(jì)是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的橋梁和紐帶。（例：白色污染和可降解餐具） ②設(shè)計(jì)促進(jìn)技術(shù)的革新。 ③技術(shù)是設(shè)計(jì)的平臺(tái)，沒有技術(shù)作基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)將難以表現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)。（例：早在16世紀(jì)達(dá)芬奇就設(shè)計(jì)

9、了飛行器，但當(dāng)時(shí)技術(shù)水平不夠，導(dǎo)致飛行器難以實(shí)現(xiàn)） ④技術(shù)更新為設(shè)計(jì)提供更廣闊的發(fā)展空間。（例：電燈發(fā)明之后，人們設(shè)計(jì)出了各種各樣的燈泡） ⑤技術(shù)進(jìn)步還促進(jìn)人們設(shè)計(jì)思維和手段的發(fā)展。發(fā)展的技術(shù)不斷豐富著人們的設(shè)計(jì)手段和方法。（例：計(jì)算機(jī)、打印機(jī)的發(fā)展改變了設(shè)計(jì)的手段） 技術(shù)設(shè)計(jì)側(cè)重于功能、結(jié)構(gòu)、材料、工藝等，藝術(shù)設(shè)計(jì)側(cè)重于色彩、造型、審美等 二、 設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系 1．人機(jī)關(guān)系的含義：b 當(dāng)我們使用物品時(shí)，物品就與人產(chǎn)生了一種相互關(guān)系。這種相互的關(guān)系就稱為人機(jī)關(guān)系。當(dāng)人們身處某一環(huán)境的時(shí)候，這時(shí)的人機(jī)關(guān)系就體現(xiàn)為人與環(huán)境的相互關(guān)系。 “機(jī)”是指計(jì)算機(jī)、機(jī)器、工具、儀器、儀表、設(shè)備

10、、設(shè)施、家具、交通車輛以及勞動(dòng)保護(hù)用具等等。在人機(jī)關(guān)系中，往往存在復(fù)雜的多方面關(guān)系。不一定要有接觸。（例：開門、乘電梯） 2．人機(jī)關(guān)系在設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：a ① 高效 　人機(jī)協(xié)調(diào)，提供人的工作效率。例：“科學(xué)管理之父”泰勒“鐵鍬作業(yè)試驗(yàn)”。 ② 健康 　長期使用，產(chǎn)品對人的健康不造成不良影響。例：高跟靴、設(shè)計(jì)不合理的椅子 ③ 舒適 　產(chǎn)品使用中，人體能處于自然狀體，感覺舒適。例：培土小工具手把處理 ④ 安全 　產(chǎn)品對人的身體不構(gòu)成生理上的傷害。如：安全帽、安全帶、課桌角等 3．在設(shè)計(jì)中如何合理運(yùn)用人機(jī)關(guān)系：a 如何實(shí)現(xiàn)合理的人機(jī)關(guān)系，首先應(yīng)明確設(shè)計(jì)涉及哪些人機(jī)關(guān)

11、系，其次要考慮這些人機(jī)關(guān)系涉及哪些因素和技術(shù)指標(biāo)，此外還就注意處理以下方面的關(guān)系： ①普通人群和特殊人群（例：要考慮到殘疾人的需求、考慮不同人種的身體差異） ②靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人（例：賓館床位之間距離的設(shè)計(jì)） ③人的心理需求和人的生理需求（例：咖啡屋設(shè)計(jì)以暖色調(diào)為主，辦公空間一般應(yīng)以冷色調(diào)為主） ④信息的交互（例：電話機(jī)的無液晶屏顯示、有液晶屏顯示、可以視屏通話。案例：汽車的顏色） 三、 技術(shù)試驗(yàn)及其方法 1．技術(shù)試驗(yàn)的重要性：b 我們通常將技術(shù)活動(dòng)中為了某種目的所進(jìn)行的嘗試、檢驗(yàn)、優(yōu)化等探索性實(shí)踐活動(dòng)稱為技術(shù)實(shí)驗(yàn) 。（例：技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星） 重要性：技術(shù)試驗(yàn)是技術(shù)研究不可缺

12、少的基本方法和手段，對技術(shù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)起到了有力的保障作用；技術(shù)試驗(yàn)可以使設(shè)計(jì)得以改進(jìn)和完善，將設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)和失誤降到最低。（例：阿什塔比拉河橋的垮塌、青霉素皮試試驗(yàn)） 根據(jù)應(yīng)用目的的不同分類，技術(shù)試驗(yàn)可以分為性能試驗(yàn)、優(yōu)化試驗(yàn)、預(yù)測試驗(yàn)、信息試驗(yàn)等。 2．技術(shù)試驗(yàn)的常用方法：a ①優(yōu)選試驗(yàn)法：例：不同品種水稻的對比試驗(yàn)等。 ②模擬試驗(yàn)法：例：汽車碰撞試驗(yàn)；大壩水利試驗(yàn)(縮小比例模擬)等。 ③虛擬試驗(yàn)法：例：計(jì)算機(jī)虛擬火星探測器模擬登陸動(dòng)畫等（用計(jì)算機(jī)模擬）。 ④強(qiáng)化試驗(yàn)法：例：磚塊等施工材料的抗壓試驗(yàn)、耐火試驗(yàn)、水管抗壓試驗(yàn) ⑤移植試驗(yàn)法：如：橘子從長江以南移植到長江以北的種植試驗(yàn)

13、。許多生物領(lǐng)域的試驗(yàn)。 3．簡單的技術(shù)試驗(yàn)：c 技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施與報(bào)告的寫作 技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施步驟：制定試驗(yàn)計(jì)劃、抽取樣本、進(jìn)行試驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論 技術(shù)試驗(yàn)試驗(yàn)報(bào)告項(xiàng)目包括：試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)記錄、試驗(yàn)總結(jié) 技術(shù)試驗(yàn)在設(shè)計(jì)中的作用 通過試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)問題、深化認(rèn)識(shí)、推動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展。特別是在設(shè)計(jì)的后期，對設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合性的整體試驗(yàn)，可以為設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)提供準(zhǔn)確、客觀的數(shù)據(jù)。 第三章 設(shè)計(jì)過程、原則及評(píng)價(jià) 一、 設(shè)計(jì)的一般過程 1．設(shè)計(jì)的一般過程： a ①發(fā)現(xiàn)與明確問題、②制定設(shè)計(jì)方案、③制作模型或原型、④測試、評(píng)估及優(yōu)化、 ⑤產(chǎn)品的使用和維護(hù)

14、 方案優(yōu)化可以對三種典型人群，即專家、潛在客戶、用戶進(jìn)行征求意見。設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，有些階段或步驟可能會(huì)出現(xiàn)一定的循環(huán)，不能將設(shè)計(jì)過程簡單化、模式化。 2．設(shè)計(jì)過程的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案：a 發(fā)現(xiàn)和明確問題：設(shè)計(jì)是技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，從本質(zhì)上說，設(shè)計(jì)是一個(gè)問題求解的過程。 制定方案的步驟 方案篩選 方案呈現(xiàn) 方案構(gòu)思方案 設(shè)計(jì)分析 收集信息 其中設(shè)計(jì)分析要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，找出設(shè)計(jì)需要解決的主要問題，比如材料、結(jié)構(gòu)、功能等。 3．方案設(shè)計(jì)中創(chuàng)新：b 創(chuàng)新就是通過引入新概念、新思想、新方法、新技術(shù)等，或?qū)σ延械漠a(chǎn)品的革新來創(chuàng)造具有相當(dāng)社會(huì)價(jià)值的事物或形式。創(chuàng)新是設(shè)計(jì)

15、的核心?？梢詮脑怼⒔Y(jié)構(gòu)、技術(shù)、材料、工藝等方面進(jìn)行考慮改進(jìn)和突破，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，除了要最大限度地發(fā)揮人的智慧外，還應(yīng)注意利用最新的技術(shù)成果和現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理論和方法。 二、 設(shè)計(jì)的一般原則 1．設(shè)計(jì)的一般原則：b ①創(chuàng)新原則 ②實(shí)用原則 ③經(jīng)濟(jì)原則 ④美觀原則 ⑤道德原則 ⑥技術(shù)規(guī)范原則 ⑦可持續(xù)發(fā)展原則。 創(chuàng)新是技術(shù)的核心。實(shí)用原則是最基本的原則，包括物理功能、生理功能、心理功能和社會(huì)功能（例：格雷夫斯水壺的設(shè)計(jì)）。經(jīng)濟(jì)原則是以最低的費(fèi)用取得最佳的效果（例：卷紙?jiān)O(shè)計(jì)成方形來減少空間，降低運(yùn)輸成本）。道德原則強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品要考慮人、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系（例

16、：假冒偽劣產(chǎn)品、有毒有害食品、竊取別人設(shè)計(jì)成果都是不符合道德原則）。技術(shù)規(guī)范是指產(chǎn)品需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范（例：數(shù)碼產(chǎn)品的USB接口、飛機(jī)統(tǒng)一的圓形窗戶和其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等）。 2．設(shè)計(jì)一般原則的相互關(guān)系：b 各種原則并不是各自獨(dú)立的，它們之間往往相互聯(lián)系、相互制約、相互促進(jìn)、相互影響、相互滲透。具有一定的開放性。 三、 設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià) 1．設(shè)計(jì)過程中的評(píng)價(jià)：b 設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)是指依據(jù)一定的原則，采取一定方法和手段，對設(shè)計(jì)所涉及的過程及結(jié)果進(jìn)行事實(shí)判斷和價(jià)值認(rèn)定的活動(dòng)。按評(píng)價(jià)對象來看，分為對設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)和對設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)。按評(píng)價(jià)者來看分為設(shè)計(jì)者自我評(píng)價(jià)和他人評(píng)價(jià)。- 加強(qiáng)對設(shè)計(jì)過程的評(píng)

17、價(jià)是樹立質(zhì)量管理意識(shí)、加強(qiáng)質(zhì)量管理、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵。 2．產(chǎn)品的評(píng)價(jià)：b 最終產(chǎn)品是設(shè)計(jì)過程的結(jié)晶，是設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)水平的集中體現(xiàn)。 對最終產(chǎn)品評(píng)價(jià)的依據(jù)：一是參照設(shè)計(jì)的一般原則，二是事先制定的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行評(píng)價(jià)。在實(shí)際評(píng)價(jià)中，這兩個(gè)方面也可以結(jié)合起來。 日常用品評(píng)價(jià)：功能、形態(tài)、效率、創(chuàng)新性、安全性、易操作性、性能價(jià)格比、美學(xué)因素、對社會(huì)、環(huán)境、資源的影響以及市場應(yīng)用前景等 3．評(píng)價(jià)報(bào)告的撰寫和分析：c 采用坐標(biāo)圖和列表分析 P71 第四章 發(fā)現(xiàn)與明確問題 一、發(fā)現(xiàn)問題 1．發(fā)現(xiàn)問題的重要性：a 從技術(shù)角度看，人類進(jìn)步與發(fā)展的過程就是不斷地發(fā)現(xiàn)問題，不斷地進(jìn)行

18、設(shè)計(jì)，從而解決問題的過程。問題是如何產(chǎn)生的？ 第一種：人類生存活動(dòng)中必然會(huì)遇到的問題。來源于生活 第二種：由別人給出問題，設(shè)計(jì)者必須針對問題尋求解決方案。來源于需要 第三種：基于一定的目的由設(shè)計(jì)者自己主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，并試圖解決。來源于你的主動(dòng)積極發(fā)現(xiàn) 發(fā)現(xiàn)問題的重要性：第一、第二種問題的提出往往比較明確，主要是針對一般的和已有的問題提出的，而第三種問題卻是全新的，它需要我們積極主動(dòng)的思考，需要我們細(xì)致入微的工作，需要我們獨(dú)具慧眼的發(fā)現(xiàn)。這類問題的發(fā)展，一方面可以挑戰(zhàn)和拓展我們的能力，另一方面也有可能更好地滿足人們的需要，推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。 2．發(fā)現(xiàn)問題的一般方法：c A. 觀察日常生

19、活（包括有意識(shí)觀察和無意注意） B. 收集和分析信息（文獻(xiàn)法，問卷調(diào)查法，詢問法） C. 技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn) 3．設(shè)計(jì)產(chǎn)品相關(guān)信息的收集與處理：c 我們通過對信息的收集、檢索和分析，往往可以發(fā)現(xiàn)有些有價(jià)值的問題；通過問卷調(diào)查、詢問訪談等方式進(jìn)行信息的收集，也會(huì)有驚人的發(fā)現(xiàn)。我們把對已有文獻(xiàn)信息進(jìn)行收集、分析的方法稱為文獻(xiàn)法；把問卷的方式進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，獲取信息、發(fā)現(xiàn)問題的方法稱為問卷調(diào)查法；把以詢問的方式收集和獲取信息、發(fā)現(xiàn)問題的方法稱為詢問法。其中，詢問法包括直接詢問法、間接詢問法、集體詢問法、家庭走訪詢問法、個(gè)別詢問法。采用詢問法不僅可以發(fā)現(xiàn)問題，而且可以了解問題產(chǎn)生的原因 二

20、、明確問題 1．明確問題的重要性：a 問題表述本身是否明確、問題產(chǎn)生的原因是否明確、提出問題的目的是否明確等 2．判斷問題價(jià)值的方法：c 判斷一個(gè)問題是否有價(jià)值，必須從以下問題著手： ① 所提出的問題是否遵循了基本的科學(xué)原理。 ② 迄今為止，能否確認(rèn)該問題尚未得到充分解決。 ③ 在調(diào)查的范圍內(nèi)，該問題是否有普遍意義，在更廣的范圍內(nèi)，該問題是否有意義？ ④ 在多個(gè)問題同時(shí)發(fā)生時(shí)，該問題是否是主要問題？ ⑤ 現(xiàn)有的技術(shù)條件能否解決這個(gè)問題？技術(shù)發(fā)展以后呢？ ⑥ 解決該問題所需要的投入是多少？投入與產(chǎn)出的比是否理想？ 3．設(shè)計(jì)要求、標(biāo)準(zhǔn)和限制：c 設(shè)計(jì)對象的特點(diǎn)和問題解決的

21、標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)者的技術(shù)能力和條件 設(shè)計(jì)對象具有不同的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有所不同（門鎖和玩具） 設(shè)計(jì)對象受到成本、環(huán)境等限制（工程設(shè)計(jì)等都要有一定的預(yù)算） 主觀條件，是否具有解決問題所需的知識(shí)和技能（專業(yè)人員和中學(xué)生） 限制 客觀條件，要消耗一定的人力、物力、財(cái)力以及時(shí)間等（材料資料儀器設(shè)備） 4．制定一般的設(shè)計(jì)計(jì)劃表：c 制定周密的設(shè)計(jì)計(jì)劃對確保設(shè)計(jì)有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行也有著重要的意義，參照P89能制定一般的設(shè)計(jì)計(jì)劃表 第五章 方案的構(gòu)思及其方法 方案的構(gòu)思方法 1．產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析的三個(gè)要素：c 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三要素：物 、人 、環(huán)境 一般設(shè)計(jì)需要

22、考慮的主要因素： 功能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠、成本適當(dāng)、易于制作等 2．設(shè)計(jì)方案的常用構(gòu)思方法：c 方案的構(gòu)思是指人們在一定的調(diào)查研究和設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規(guī)律架構(gòu)起來，形成一個(gè)完成的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現(xiàn)思維過程。 方案構(gòu)思的主要方法：①草圖法 ②模仿法（例：仿生技術(shù)）③聯(lián)想法 ④奇特性構(gòu)思法 3．設(shè)計(jì)方案的制定：c 4．根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料和標(biāo)準(zhǔn)件：b 選用標(biāo)準(zhǔn)件的作用：簡化制作過程、實(shí)現(xiàn)通用通換。常見的標(biāo)準(zhǔn)件P98小辭典 5．對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和權(quán)衡：c 對方案進(jìn)行評(píng)判和比較，要從設(shè)計(jì)的目的出發(fā)，針對一些相互制

23、約的問題進(jìn)行權(quán)衡和決策，選出較為滿意的方案或集中各方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。首先要滿足對基本功能的要求，其次保證安全性，在此基礎(chǔ)上考慮穩(wěn)定性和耐久性，最后綜合考慮加工難易程度、成本及環(huán)保性。 考慮的方面：實(shí)用、美觀、創(chuàng)新、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性、加工難易程度、經(jīng)濟(jì)成本，等 第六章 設(shè)計(jì)圖樣的繪制 一、設(shè)計(jì)表現(xiàn)圖 1．技術(shù)語言的種類及其應(yīng)用：a 技術(shù)語言是一種在技術(shù)活動(dòng)中進(jìn)行信息交流的特有的語言形式。(常見有：圖樣、圖表、模型等) 按照專業(yè)類型來分：計(jì)算機(jī)程序語言、工程圖學(xué)語言等；依照人的感覺類型的不同來分：視覺語言、聽覺語言和觸覺語言等；據(jù)人的視覺形式的不同來分：有圖

24、形符號(hào)語言、文字符號(hào)語言等 [技術(shù)語言的特征]：言簡意賅、通俗直觀、 [口頭語言]：較多適用于面對面的、規(guī)范要求并不過于嚴(yán)格的場合，其特點(diǎn)是簡潔、方便。 [技術(shù)圖樣]：采用某種規(guī)范形式將設(shè)計(jì)用圖樣的形式表達(dá)出來。特點(diǎn)：易于把握技術(shù)特征，最具技術(shù)特征。呈現(xiàn)較復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案及對設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說明陳述時(shí)，比較合適。（克 服了語言障礙，直接明了地進(jìn)行表達(dá)與交流。） [模型]：具有感性、直觀的特點(diǎn)，特點(diǎn)：容易吸引觀眾或讀者的注意 [圖表]：方式相對比較正式，具有一定技術(shù)要求的交流，其特點(diǎn)：較為規(guī)范，可以反復(fù)查閱、核對。是表達(dá)設(shè)計(jì)思想的一種十分有效的手段。圖表包括：表格、草圖、

25、效果 圖等。 [計(jì)算機(jī)演示、網(wǎng)頁]：逐漸重要，使各組成部分具體情況、結(jié)構(gòu)和運(yùn)作方式一目了然 [網(wǎng)絡(luò)語言]：幫助人們實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的設(shè)計(jì)交流的需要。 2．簡單的草圖：c 草圖 也叫方案草圖或設(shè)計(jì)速寫，它能迅速捕捉和記錄設(shè)計(jì)者轉(zhuǎn)瞬即逝的創(chuàng)作靈感，表達(dá)設(shè)計(jì)創(chuàng)意，是把設(shè)計(jì)構(gòu)思轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)圖形的有效手段之一。可分為構(gòu)思草圖和設(shè)計(jì)草圖。 網(wǎng)格徒手畫要領(lǐng)：與地面垂直的線垂直畫，與地面平行的線按網(wǎng)格上的斜線畫，同時(shí)以網(wǎng)格上的小格來確定物體的比例關(guān)系。 草圖的繪制步驟，詳細(xì)參看P115 3．簡單的效果圖：a 在識(shí)圖時(shí)要注意從整體上把握產(chǎn)品的形態(tài)、功能和特征，要注意從中了解產(chǎn)品外觀上的實(shí)際比例關(guān)系

26、和色彩搭配及材質(zhì)感，了解產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和色彩裝飾效果。 4．基本幾何體的正等軸測圖的畫法：a 軸間角：1200，軸向變形系數(shù)：1 切割法要領(lǐng)：1.先畫軸線，2.再畫出整體的軸測圖，3.然后再切割，4.可見輪廓線加粗(P117) 二、常見的技術(shù)圖樣 1．一般技術(shù)圖樣所采用的投影方法：a 正投影法就是假設(shè)投影光線與投影平面垂直，在投影平面上求取物體的投影的方法。為了確定物體的結(jié)構(gòu)形狀，需要采用多面正投影 2．簡單形體的三視圖：c 三視圖：物體的正面投影，即物體由前向后投影所得的圖形，通常反映物體的主要形狀特征，稱為主視圖；物體的水平投影，即物體由上向下投影所得的圖形，稱為俯

27、視圖；物體的側(cè)面投影，即物體由左向右投影所得的圖形，稱為左視圖。 三視圖投影規(guī)律：主視圖反映物體的長和高，俯視圖反映物體的長和寬，左視圖反映物體的高和寬。長對正，高平齊，寬相等。（三視圖的繪制步驟見P122-123） 3． 一般的機(jī)械加工圖：a 尺寸三要素：①尺寸界線 ②尺寸線 ③尺寸數(shù)字 以三視圖的形式來表達(dá)機(jī)械加工方法的一種技術(shù)圖樣，是完成產(chǎn)品機(jī)械加工的主要依據(jù)。它通常由三視圖及其尺寸標(biāo)注，必要的其他視圖、標(biāo)題欄和文字說明幾部分組成 假想用一剖切面剖開物體，將處在觀察者和剖切面之間的部分移去，而將其余部分向投影面上投射，這樣得到的圖形稱為剖視圖。 電子線路圖一般是指用

28、圖形符號(hào)和線段組成的電子工程用的略圖，包括電路原理圖、接線圖和邏輯圖。 第七章 模型或原型的制作 一、模型 1．模型及其功能：a 模型是根據(jù)實(shí)物、設(shè)計(jì)圖樣或構(gòu)思，按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實(shí)物相似的一種物體。 模型在設(shè)計(jì)的過程中，具有以下兩個(gè)功能： ①使設(shè)計(jì)對象具體化。 ②幫助分析設(shè)計(jì)的可能性（設(shè)計(jì)復(fù)雜的產(chǎn)品，例：大東方號(hào)） 2．模型制作在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不同階段的作用：a 草模：產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的初期階段，可以采用立體模型將設(shè)計(jì)構(gòu)思簡單地表示出來，供設(shè)計(jì)人員深入探討時(shí)使用。 概念模型：用于設(shè)計(jì)構(gòu)思初步完成之后，在草模的基礎(chǔ)上，用概括的手法表示產(chǎn)品的造型風(fēng)格、布局安排，以

29、及產(chǎn)品與人、環(huán)境的關(guān)系等，從整體上表現(xiàn)產(chǎn)品造型的整體概念。 結(jié)構(gòu)模型：用于研究產(chǎn)品造型與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，清晰地表達(dá)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)尺寸和連接方法，并用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)等。 功能模型：主要用于研究產(chǎn)品的各種性能以及人機(jī)關(guān)系，同時(shí)也用于分析檢查設(shè)計(jì)對象各部分組件尺寸與機(jī)體的相互配合關(guān)系，并在一定條件下用于試驗(yàn)。 展示模型：展示模型是在 結(jié)構(gòu)模型和功能模型的基礎(chǔ)上，采用真實(shí)材料，按照準(zhǔn)確的尺寸，做成的與實(shí)際產(chǎn)品幾乎一致的模型（樣品）。 二、工藝 1．工藝的含義和常用工藝的種類：a 工藝 是利用工具和設(shè)備對原材料、半成品進(jìn)行技術(shù)處理，使之成為產(chǎn)品的方法。 工藝的種類：有加工工藝、裝配工藝、檢測

30、工藝、 鑄造工藝、表面處理工藝等。 工藝的作用：保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率；影響產(chǎn)品的功能、強(qiáng)度、外觀 2．金工常用的工具和設(shè)備：a 金工工藝：包括劃線、鋸割、銼削、鉆孔、連接和表面處理等。 [劃線]：就是在待加工的材料上用相應(yīng)的工具劃出加工部件的輪廓線或基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)線。 一般步驟為：①劃出基準(zhǔn)②劃尺寸線③劃輪廓線④沖眼。 工具一般有：劃針、鋼直尺、角尺、劃規(guī)和樣沖。各類工具的操作要領(lǐng)詳見P144 [鉆孔]： 常用的鉆孔設(shè)備室臺(tái)鉆，常用的鉆頭是麻花鉆。鉆孔的操作步驟：①劃線定位 ②裝夾工件③裝夾鉆頭④鉆孔。安全操作警示：二要（操作時(shí)要集中注意力；要戴防護(hù)眼睛；）二不（不準(zhǔn)帶手套操

31、作；不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成傷害事故。） [連接]：通過固定連接和半固定連接的方法可以實(shí)現(xiàn)金屬件之間的連接。詳見P148 [表面處理]：為防止金屬制品表面生銹腐蝕，提高產(chǎn)品的美觀程度，通常需要對金屬表面進(jìn)行處理，覺的金屬表面處理方法有：表面刷光、噴涂油漆、鍍層等。 [表面刷光工序]：準(zhǔn)備（清除毛刺和鐵屑）→粗處理（用細(xì)銼銼平金屬表面）→細(xì)處理（用精細(xì)級(jí)金剛砂紙打磨） [噴涂油漆]：一般先檢驗(yàn)所選用的油漆對金屬表面的適用性，然后涂防銹漆，再油漆噴涂。 鍍層：可以在金屬表面涂上一層塑料，也可以采用電鍍的方面 3．金屬材料的鋸割、銼削2種加工方法：c [鋸割]：操作要領(lǐng)

32、：1.站位和握鋸姿勢要正確，2.推鋸加壓，回拉不加壓，3.鋸程要長，4.推拉要有節(jié)奏 （P145） [銼削]：操作要領(lǐng)：1.銼削時(shí)要注意身體和手臂動(dòng)作的協(xié)調(diào)，2.在推銼過程中，左手的施壓要由大變小，右手的施壓要由小變大，使銼刀平衡而不上下擺動(dòng)。 三、制作模型 1．加工工藝的的選擇：c 2．簡單產(chǎn)品的模型或原型的制作：c 模型制作的一般步驟： ①選擇合適的材料 ②準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图庸ぴO(shè)備。 ③按設(shè)計(jì)圖樣劃線 ④對材料進(jìn)行加工⑤裝配 ⑥進(jìn)行表面處理 ⑦對產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià) ⑧對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，做成展示模型。 在模型或原型制作完成之后，根據(jù)審美的需要，一般要對產(chǎn)品的

33、外觀加以一定的潤色，以使產(chǎn)品更美觀，更符合人們的心理需求。 第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 一、常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) 1、結(jié)構(gòu)的概念：a 結(jié)構(gòu)是指事物的各個(gè)組成部分之間的 。結(jié)構(gòu)決定著事物存在的性質(zhì)。 （結(jié)構(gòu)的五種受力形式：拉力、壓力、剪切力、彎曲力、扭轉(zhuǎn)力） 2、結(jié)構(gòu)的分類：b 根據(jù)物體的結(jié)構(gòu)形態(tài)，結(jié)構(gòu)分為 、 、 三種基本類型。 實(shí)體結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的結(jié)構(gòu)。其受力特點(diǎn)是： 。 如實(shí)心墻、大壩等。 框架結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體由細(xì)長的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)

34、。其受力特點(diǎn)是： 。如鐵架塔、建筑用腳手架，廠房的框架等。 殼體結(jié)構(gòu)是指層狀的結(jié)構(gòu)。其受力特點(diǎn)是： 。 如摩托車手的頭盔、飛機(jī)的外殼、貝殼等。 （生活中很多物體的結(jié)構(gòu)是由兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)類型組合而成，稱為組合結(jié)構(gòu)，如埃菲爾鐵塔等。） 二、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析 1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：b 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在 的作用下維持其原有 的能力。 2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：b ① 、②結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面

35、積的大小、③ 。 3、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素：c （結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力） ① 、② 、③ 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有兩類： 和 。 鉸連接——被連接的構(gòu)件在連接外不能相對移動(dòng)，但可相對轉(zhuǎn)動(dòng)。如：門與門框的連接 剛連接——被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對移動(dòng)，也不能相對轉(zhuǎn)動(dòng)。如：榫接、膠接、焊接 4、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系：b 結(jié)構(gòu)決定著事物的性質(zhì)，也直接影響事物的功能。 三、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

36、 1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素：a 符合使用者對設(shè)計(jì)對象的 和 要求， 因素，公眾和使用者的 ，使用者的 ，對設(shè)計(jì)對象的 控制要求和一定的 等。 2、簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：c ①設(shè)計(jì)項(xiàng)目——②設(shè)計(jì)要求——③設(shè)計(jì)分析——④設(shè)計(jì)方案——⑤呈現(xiàn)草圖 （如：設(shè)計(jì)相框、雨傘架、垃圾桶、鞋柜、衣架、筆桶等） 四、結(jié)構(gòu)的欣賞： 1、結(jié)構(gòu)的實(shí)用性：b 優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的實(shí)用功能上，也表現(xiàn)在形式上，特別是功能與形式的統(tǒng)一上。 2、經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的欣賞與評(píng)價(jià)：c —— 與

37、 兩個(gè)角度進(jìn)行。 技術(shù)角度：使用功能、穩(wěn)固耐用、造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和表現(xiàn)力、材料合理性、工藝精湛程度等。 文化角度：文化寓意與傳達(dá)，美學(xué)原則，反映時(shí)代、民族、習(xí)俗方面特征，個(gè)性特征等。 第二單元 流程與設(shè)計(jì) 一、生活和生產(chǎn)中的流程 1、流程的含義：a 流程是一項(xiàng)活動(dòng)或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項(xiàng)或行為進(jìn)行的程序。包含環(huán)節(jié)與時(shí)序。 2、流程對生活工作、生產(chǎn)的意義：b 對生活工作：提高工作和學(xué)習(xí)的效率，使我們生活變得有序、合理，為我們的安全提供保障。 （例：洗衣、煮飯與燒菜的流程安排、碘鹽和味精佐料的加放流程、青霉素注射流程等） 對生產(chǎn)：運(yùn)用科學(xué)合理的流程可以有效

38、地組織生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、 保證安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境等。 （例：自動(dòng)流水生產(chǎn)線的發(fā)明、農(nóng)業(yè)莊稼的種植流程） 流程中工序的作業(yè)方式——串行和并行。 上一道工序完成之后才能進(jìn)入下一道工序——串行。幾項(xiàng)工作同時(shí)進(jìn)行——并行。 3、時(shí)序與環(huán)節(jié)：a ⑴時(shí)序：過程的經(jīng)歷中，各環(huán)節(jié)按照一定的時(shí)間順序先后出現(xiàn)、完成。這種時(shí)間順序關(guān)系，稱為時(shí)序。 （例：買票→?候車→檢票→上車。） ⑵環(huán)節(jié)：活動(dòng)或事件在其發(fā)展的過程中，依據(jù)某種特征或方式，可將該過程分解為若干個(gè)小過程，稱這些小過程為環(huán)節(jié)。 4、常見的流程表達(dá)方式（流程圖）：a 流程圖有文字表達(dá)、表格表達(dá)、圖示表達(dá)、模型表達(dá)、動(dòng)畫演示

39、等。 5、流程圖的識(shí)讀和分析：c 識(shí)讀流程圖的要點(diǎn)： ⑴找流程的環(huán)節(jié)，明確每個(gè)環(huán)節(jié)的功能和作用； ⑵弄清流程中時(shí)序的體現(xiàn)與特征； ⑶流程是技術(shù)的核心概念之一。 不同的流程，產(chǎn)生的效益往往不同，“理解流程就是質(zhì)量”、“流程就是效益”等。 二、流程的設(shè)計(jì) 1、流程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本因素：c 總體上：流程設(shè)計(jì)應(yīng)該要研究內(nèi)在屬性與規(guī)律。 具體的：流程設(shè)計(jì)的基本因素主要有材料、工藝、設(shè)備、人員和資金、環(huán)境等。 材料：不同的材料有不同的加工處理方法。 工藝：不同產(chǎn)品的工藝要求各異，流程設(shè)計(jì)也不同。 設(shè)備：生產(chǎn)設(shè)備的水平往往決定了流程的自動(dòng)化水平。 人員和資金：不同的技術(shù)水平和必要的

40、資金影響生產(chǎn)的過程、質(zhì)量和周期。 環(huán)境：關(guān)注生產(chǎn)過程對環(huán)境的污染以及環(huán)境對生產(chǎn)的反作用。 2、流程設(shè)計(jì)的基本步驟：a——見右圖 注：流程設(shè)計(jì)的基本要素是環(huán)節(jié)和時(shí)序；對于有嚴(yán)格時(shí)間的時(shí)序，要標(biāo)注時(shí)間。 3、簡單流程的表達(dá)：c 畫流程設(shè)計(jì)框圖的一般方法：⑴根據(jù)對事物的內(nèi)在屬性和規(guī)律的分析，以及有關(guān)的考慮，將流程的全過程，按每個(gè)階段的功能、作用的不同，分解為若干小過程——環(huán)節(jié)，并用方框表示環(huán)節(jié)。⑵按照每個(gè)小過程應(yīng)該經(jīng)歷的時(shí)間順序，將各環(huán)節(jié)依次排開，并用箭頭線連接起來。 例：小鐵錘的錘頭加工流程圖：下料→劃線→鋸削→銼削→劃螺孔中心線→鉆孔→攻絲→倒角→淬火→電鍍。 小鐵錘的錘柄加工流程

41、圖：下料→磨削圓頭→板牙套絲→電鍍。 三、流程的優(yōu)化 1、流程的優(yōu)化及目的：b 在設(shè)計(jì)和實(shí)施流程的過程中，經(jīng)常需要進(jìn)行不斷的修改和完善，這種對流程修改的過程，叫做流程的優(yōu)化。 目的：提高工作效率、降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全生產(chǎn)等。 2、流程優(yōu)化的內(nèi)容：b 工期優(yōu)化：例——書本P55（制作臺(tái)燈的工期優(yōu)化） 工藝優(yōu)化：例——書本P55（法蘭加工工藝優(yōu)化） 成本優(yōu)化：例——書本P56（配送路線安排的成本優(yōu)化） 技術(shù)優(yōu)化：例——書本P57（銀行自動(dòng)取款機(jī)的發(fā)明） 質(zhì)量優(yōu)化：例——書本P58（洗衣流程的優(yōu)化） 注：工期優(yōu)化目的是為了縮短加工時(shí)間。主

42、要手段是在不改變工藝的條件下，將某些環(huán)節(jié)的串行改為并行。 3、流程優(yōu)化的條件：b ⑴內(nèi)部條件：對流程內(nèi)在機(jī)理的深入了解。 （例：對洗滌原理的了解，就會(huì)在流程中安排兩次漂洗） ⑵外部條件：流程優(yōu)化要建立在“設(shè)備”、“材料”、“工藝”水平提高的基礎(chǔ)上。 （例：只有在具備鍛壓設(shè)備時(shí)，才可能將法蘭盤的加工改為少量切削加工） ⑶人員技術(shù)水平的提高。 4、流程優(yōu)化過程所應(yīng)考慮的主要問題：c 對一個(gè)流程的優(yōu)化，可以是整體的全面優(yōu)化，也可以是對某一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)常會(huì)有這樣的情況發(fā)生：某一個(gè)指標(biāo)得到了優(yōu)化，而使另外的指標(biāo)下降了。比如，技術(shù)優(yōu)化，可能使成本提高。成本優(yōu)化了，也可能使質(zhì)量下降

43、。因此，在進(jìn)行流程優(yōu)化時(shí)，要綜合平衡，以取得整體優(yōu)化的成效。 第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1、系統(tǒng)的含義：b 概念：系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互以來和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體。 構(gòu)成系統(tǒng)必須具備的三個(gè)條件： （1）至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素（部分）； （2）要素（部分）之間互相聯(lián)系、互相作用，按照一定方式形成一個(gè)整體； （3）整體具有的功能是各個(gè)要素（部分）的功能中所沒有的。 例：自行車的結(jié)構(gòu) 2、系統(tǒng)的分類：a （1）自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。 例：生態(tài)系統(tǒng)屬于自然系統(tǒng)；飛船、房舍等屬于人造系統(tǒng)。 （2）實(shí)體系統(tǒng)和抽象系

44、統(tǒng)。 例：計(jì)算機(jī)硬件屬于實(shí)體系統(tǒng)；軟件屬于抽象系統(tǒng)。 3、系統(tǒng)的基本特性：b (1)整體性（全局、集合）：——側(cè)重于“部分影響整體”。是系統(tǒng)的最基本的特性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。 系統(tǒng)是一個(gè)整體，它不是各個(gè)要素（部分）的簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態(tài)下所沒有的。 系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。 例：巴爾扎克的塑像、“木桶理論”、一招不慎全盤皆輸、棄卒保車、“阿波羅”登月飛船上的零件 (2)相關(guān)性（匹配、關(guān)聯(lián)）：——側(cè)重于“部分與部分之間的關(guān)聯(lián)” 構(gòu)成系統(tǒng)的各元素之間是相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴、相互影響的關(guān)系，是彼此相關(guān)的。

45、 例：古代建筑的“梁柱結(jié)構(gòu)”、合金鋼材料各種性能的相互影響、家庭裝修工程 (3)目的性（功能）： 任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實(shí)現(xiàn)一定的功能，這是區(qū)別不同系統(tǒng)的主要標(biāo)志。 (4)動(dòng)態(tài)性（更新）： 物質(zhì)都是不斷變化，因此系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。 (5)環(huán)境適應(yīng)性（自適應(yīng)）： 系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中，并不斷的與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)的能量的和信息的交換，系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。 例：“春捂秋凍”、電冰箱不能緊貼墻放置 二、系統(tǒng)的分析 1、系統(tǒng)分析及其一般步驟：c （1）什么是系統(tǒng)分析？ 系統(tǒng)分析一般是從系統(tǒng)的整體功能出發(fā)，全面地思考與解決問題。

46、 系統(tǒng)分析的目標(biāo)：發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)。 系統(tǒng)分析采用的方法：運(yùn)用科學(xué)的方法對系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、試驗(yàn)。 系統(tǒng)分析產(chǎn)生的結(jié)果：擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ到y(tǒng)提出改進(jìn)方案。 例：王選漢字激光照排系統(tǒng) 明確問題, 設(shè)立目標(biāo) 收集資料, 制定方案 分析計(jì)算, 評(píng)價(jià)比較 檢驗(yàn)核實(shí), 作出決策 （2）系統(tǒng)分析的一般步驟？ 2、系統(tǒng)分析的主要原則：a （1）整體性原則 系統(tǒng)分析首先要著眼于子系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一階段；先看長遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。 例：田忌賽馬、丁謂修復(fù)皇宮、街道各部門

47、施工 （2）科學(xué)性原則 系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面應(yīng)盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過程和結(jié)果更具用說服力。 例：種稻“三三進(jìn)九不如二五一十” （3）綜合性原則 系統(tǒng)分析時(shí)還要注重綜合性原則，要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。 例：孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯旺水壩 3、系統(tǒng)的優(yōu)化：c ——在給定的條件（或約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化（或最小化）。 約束條件：對系統(tǒng)起限制作用的，并且是不可人為調(diào)節(jié)的。 影響因素：是指對系統(tǒng)的目標(biāo)產(chǎn)生顯著影響，并且可以人為調(diào)節(jié)的因素。

48、 例：農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化——農(nóng)業(yè)間作套種、利潤問題 三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ——系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。它包含對某個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，同時(shí)需要運(yùn)用系統(tǒng)的思想和方法對其設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)。 （一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題：c 1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求 要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。 2、系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用 運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。 3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化 先從整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計(jì)。 （二）簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：c 舉例：手電筒

49、照明供電部分的設(shè)計(jì)。 第四單元 控制與設(shè)計(jì) 一、控制的手段與應(yīng)用 一、 二、 1、 2、 3、 1、控制的含義：b 人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。 按人工干預(yù)來分：人工控制、自動(dòng)控制 按執(zhí)行部件來分：機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、液壓控制、電子控制 2、控制的手段：a 3、控制的應(yīng)用：b （1）生活：控制應(yīng)用到生活中，提高了人們的生活質(zhì)量，人類能夠在一定程度上按照自己的意愿改變周圍的環(huán)境，使之滿足人們的需要。 （2）生產(chǎn)：生產(chǎn)中往往需要對溫度、濕度、壓力、速度及加工動(dòng)作等進(jìn)行控制，控制在生產(chǎn)中得到了極為

50、廣泛的應(yīng)用。 （3）軍事國防：控制在軍事、國防等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。 二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式 1、簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程：c 概念：控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響的控制系統(tǒng)。 例：紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)、防盜報(bào)警控制系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、公園的音樂噴泉自動(dòng)控制系統(tǒng)、 紅外線自動(dòng)門控制系統(tǒng)、普通電風(fēng)扇風(fēng)速控制系統(tǒng)、可調(diào)光臺(tái)燈控制系統(tǒng)等。 特征：系統(tǒng)的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳遞。 方框圖： ?? 輸入量：控制系統(tǒng)的給定量。 控制器：對輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。 執(zhí)行器：直接對被控對象

51、進(jìn)行控制的裝置或元件 控制量：執(zhí)行器的輸出信號(hào)。 被控對象：控制系統(tǒng)中所要控制的裝置或生產(chǎn)過程 輸出量：控制系統(tǒng)所要控制的量。 2、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成：b 概念：系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。 例：供水水箱的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)、花房溫度控制系統(tǒng)、投籃、 家用電飯鍋保溫控制系統(tǒng)、家用電冰箱溫度控制系統(tǒng)等。 基本組成：與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了檢測裝置、比較器。 3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：?c ? 4、控制器和執(zhí)行器的作用：c 控制器：對輸入信號(hào)（偏差值）進(jìn)行運(yùn)算處理，并發(fā)出控制命令。 執(zhí)行器：根據(jù)指令對

52、被控對象直接控制。 三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋 1、干擾因素：c 在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。 有的干擾因素是環(huán)境造成的，如影響自行車行駛速度的變化的自然風(fēng)等； 有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機(jī)導(dǎo)航信號(hào)的手機(jī)信號(hào)等。 2、反饋的含義：b 控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置，返回到輸入并與輸入量進(jìn)行比較的過程，就是反饋。 例：投籃、自動(dòng)電水壺 3、反饋環(huán)節(jié)的作用：a 通過將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置，返回到輸入并與輸入量進(jìn)行比較，從而減少輸出量的偏差，穩(wěn)定輸出量。 4、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程：a （1）閉環(huán)

53、控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控制量（輸出量）的偏差。 （2）工作過程： 由于干擾因素的存在，系統(tǒng)的被控量偏離給定值時(shí)；閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)能及時(shí)檢測出被控量的值，并迅速反饋到輸入端，與給定值進(jìn)行比較；控制器根據(jù)比較得到的偏差信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而是系統(tǒng)的被控量接近給定值，達(dá)到精確控制的目的。 例：供水水箱的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng) 5、功能模擬方法：a 以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法，就是功能模擬方法。 黑箱方法：a 把將要研究的系統(tǒng)作為黑箱，通過對系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究，進(jìn)而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法，就是

54、黑箱方法。 例：通過輸入圖像、電或聲音信號(hào)，觀測、分析腦電波的輸出反應(yīng)，研究人腦對視覺或聽覺信息的傳遞、變換和處理功能，得知人腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，就是黑箱方法的運(yùn)用。 6、開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較： 開環(huán)控制系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)簡單，適用于控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場合。 閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較麻煩，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，構(gòu)成控制系統(tǒng)的成本較高。閉環(huán)控制系統(tǒng)是自動(dòng)控制中廣泛采用的一種方式，用于要求高精度和高可靠性的場合。 四、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施 P118 c 1、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路： 系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)？控制的對象？被控對象的特性？被控量和控制量？外界的主要干擾因

55、素？怎樣的方案既達(dá)到目的、又經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)？設(shè)備和元件？ 2、開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(書本P119案例分析：電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)) 開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對比較簡單，在明確設(shè)計(jì)要求，明確被控對象、被控量和控制量后，即可考慮具體控制系統(tǒng)的方案。 3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(書本P120案例分析：抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)) 基本要求：第一、一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作，首先必須是穩(wěn)定的。 第二、控制系統(tǒng)的控制精度必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定值之差應(yīng)控制 在允許的范圍之內(nèi)。 第三、閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)有較好的抗干擾性能。 在進(jìn)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，幾項(xiàng)控制要求之間往往會(huì)產(chǎn)生矛盾，需要結(jié)合具體問題全面解決或有所側(cè)重地解決。