《通用技术》学业水平考试_知识点.doc

《通用技术》知识点 技术与设计1 第一单元   技术及其性质 一、技术的价值 1、技术对人类的价值：技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。它具有保护人、解放人和发展人的作用 [保护人]（例：原始人随身拾磨制好的石器，现代人对疟疾、天花、肺结核等疾病不再恐慌） [解放人]（例：体力解放：自行车、内燃动力、电力，手机——信息传递） [发展人]（例：爱迪生、袁隆平） 2、技术对生活、生产、文化等方面的影响：技术促进社会的发展。技术丰富社会文化内容。技术改变社会生活方式。是推动社会发展和文明进步的主要动力之一。具体为： ⑴ 技术是社会财富积累的一种形式，对社会生产具有直接的经济意义。 ⑵ 随着技术的发展，劳动力结构也发了较大的变化，第一第二产业从业者数量减少，第三产业从业者数量大幅度增加。如因为农业技术的发展与劳作方式的变革使农业从业人口减少。 ⑶ 技术不仅为生产提供了先进的手段和工具，提高了生产效率和经济效益，而且丰富了人们的社会生活，使人们衣、食、住、行、交往、娱乐、教育等方面都发生了改变。 ⑷ 技术进步不仅带动社会生产的发展和社会活动的变化，而且渗透到军事、政治、文化各领域。 3、技术对自然的价值： （1）依靠技术，人类得以利用自然和改造，并与自然保持和谐共处的友好关系。（例：都江堰） （2）人类利用技术开发、改造自然时，应把握合理的尺度，要注意对自然的保护，不能忽视技术或产品对环境可能造成的负面影响。 （3）技术的发展给自然环境带来了问题，但也给解决这些问题提供了可能（例：物料的再循环工艺） 二、技术的性质 1．技术的发展与发明和革新关系： 技术的基本特性：目的性、创新性、综合性、两面性、专利性。 创新是技术发展的核心。每一项技术的问世都是创新的结果。 技术的发展需要创新，技术创新表现为技术革新和技术发明。技术创新是一个艰难而曲折的历程。（例：瓦特蒸汽机与第一次技术革命。显示器的革新和电视机的创新，阴极射线管(CRT)） 2．技术的两面性： 任何事物客观上都有两面性，技术也不例外。它既可以给人们带来福音，也可能给人们带来危害。（例：电池可以带来光明和动力，也可以带来严重的环境污染。网络技术  方便人们交流沟通，但也有人利用网络犯罪。B超技术  可以用于医疗，但也有人进行胎儿鉴别） 3．技术与科学的区别与联系： 科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验，从而发现规律，并予以验证和公式化的知识体系        技术则是人类为了满足自身的需要和愿望对大自然进行的改造 科学侧重认识自然，力求有所发现      技术侧重利用和合理地改造自然，力求有所发明 科学回答“是什么”“为什么”的问题      技术则更多地回答“怎么办”的问题 科学通过实验验证假设，形成结论     技术则通过试验，验证方案的可行性与合理性，并实现优化 科学促进了技术的发展,技术推动了科学的进步。 4．知识产权在技术领域的重要作用：知识产权是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营活动的标记、信誉而依法享有的权利。狭义的知识产权包括著作权、专利权、商标权三部分。 专利在产权保护制度下对技术活动的重要性知识产权制度允许专利所有权人对专利技术具有一定的性，使其专利技术和产品在一定时间内独占市场，从而得到丰厚的回报，保持发明创造的积极性，使技术创新活动趋向良性循环 专利的特性:独占性、时间性、地域性 专利申请步骤：提交申请阶段→受理阶段→初审阶段→公布阶段→实审阶段→授权阶段 三、技术的未来 技术的发展趋势，对技术的情感和理性态度： 对“技术的未来”的追思和憧憬，既不需要技术迷惘中的旷世悲怆，也不需要技术崇拜中盲目乐观。理性地看待技术，应以负责、更有远见、更有具道德的方式使用技术。技术的未来既充满希望，也隐含威胁，理性地看待技术的未来，才不至于迷失在技术的世界里。 四、技术与设计的关系 1．设计的内涵： 设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。（例：书写工具的发展、电动剃须刀的发展。） 2．技术与设计的关系： ①设计是技术成果转化的桥梁和纽带。（例：白色污染和可降解餐具） ②设计促进技术的革新。（例：移动通信系统的发展历程） 3、技术设计和艺术设计的区别： 技术设计侧重于功能、结构、材料、程序、工艺等,围绕技术的目的而展开,如电饭煲、台灯的设计 艺术设计侧重于欣赏、审美，更强调感觉的需要，如雕像的设计、装饰钟的设计。 五、设计中的人机关系 1．人机关系的含义：当我们使用物品时，物品就与人产生了一种相互关系。这种相互的关系就称为人机关系。当人们身处某一环境的时候，这时的人机关系就体现为人与环境的相互关系。 “机”是指计算机、机器、工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等等。在人机关系中，往往存在复杂的多方面关系。不一定要有接触。（例：开门、乘电梯） 2．人机关系在设计中要实现的目标： ①高效 例:“科学管理之父”泰勒“铁锹作业试验” ②健康　例：高跟靴、设计不合理的椅子 ③舒适　例：培土小工具手把处理 ④安全　如：安全帽、安全带、课桌角等 3．在设计中如何合理运用人机关系：如何实现合理的人机关系，首先应明确设计涉及哪些人机关系，其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标，此外还要注意处理以下方面的关系： ① 考虑到普通人群和特殊人群（例：要考虑到残疾人的需求、考虑不同人种的身体差异） ② 考虑静态的人与动态的人的关系 ③ 满足人的心理需求和生理需求 例：办公空间一般应以冷色调为主，空间处理要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。 ④信息的交互（例：电话机的无液晶屏显示、有液晶屏显示、可以视屏通话。案例：汽车的颜色） 六、技术试验及其方法 1．技术试验的重要性：我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术实验。（例：技术试验卫星） 重要性：技术试验是技术活动中的一项重要内容；技术试验不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键；技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，对技术应用的实现起到了有力的保障作用；技术试验可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。（例：阿什塔比拉河桥的垮塌、青霉素皮试试验） 2、技术试验的分类： ①按专业分，如按物理专业分为力学试验、电学试验、光学试验等等。 ②按行业来分，可分为工业试验、农业试验、医药试验和武器试验等等。 ③从试验的目的来分,可分为功能、性能试验，优化、老化试验,环境适应性试验破坏性试验等等。 ④从测试对象来分，可分为材料试验、结构试验、元件试验、整机试验等等。 ⑤按试验阶段分，可分为小试、中试、应用（用户）试验等等。 3．技术试验的常用方法： ①优选试验法：例：不同品种水稻的对比试验等。 ②模拟试验法:例:汽车碰撞试验,大坝水利试验等 ③虚拟试验法：例：计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等。 ④强化试验法：例：砖块等施工材料的抗压试验、耐火试验 ⑤移植试验法：如：橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。许多生物领域的试验。 4．简单的技术试验： 技术试验的实施与报告的写作 技术试验的实施步骤：制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论 技术试验试验报告：试验项目、试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结 技术试验在设计中的作用 通过试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。特别是在设计的后期，对设计进行综合性的整体试验，可以为设计的评价提供准确、客观的数据。 第二单元  设计过程、原则及评价 一、设计的基本方法和基础科知识 （一）设计的一般过程 1．设计的一般过程： 发现与明确问题，制定设计方案，制作模型或原型，测试、评估及优化，产品的使用和维护 2．方案构思的主要环节：收集信息、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选。 3．设计过程的设计要求和设计方案： 发现和明确问题：设计是技术发展的关键，从本质上说，设计是一个问题求解的过程。 （二）设计的一般原则 1．设计的一般原则： ①创新原则    ②实用原则   ③经济原则   ④美观原则 ⑤道德原则    ⑥技术规范原则        ⑦可持续发展原则 2．设计一般原则的相互关系：各种原则并不是各自独立的，它们之间往往相互联系、相互制约、相互促进、相互影响、相互渗透。具有一定的开放性。 （三）设计表现图  1．技术语言的种类及其应用：技术语言是一种在技术活动中进行信息交流的特有的语言形式。（常见的有：图样、图表、模型等） 按照专业类型来分：计算机程序语言、工程图学语言等； 依照人的感觉类型的不同来分：视觉语言、听觉语言和触觉语言等； 依据人的视觉形式的不同来分：有图形符号语言、文字符号语言等 [技术语言的特征]：言简意赅、通俗直观、       [口头语言]：较多适用于面对面的、规范要求并不过于严格的场合，其特点是简洁、方便。 [技术图样]：采用某种规范形式将设计用图样的形式表达出来。特点：易于把握技术特征，最具技术特征。呈现较复杂产品的设计方案及对设计进行详细说明陈述时，比较合适。（克服了语言障碍，直接明了地进行表达与交流。） [模型]：具有感性、直观的特点，特点：容易吸引观众或读者的注意 [图表]：交流方式相对比较正式，具有一定技术要求的交流，其特点：较为规范，可以反复查阅、核对。是表达设计思想的一种十分有效的手段。图表包括：表格、草图、效果   图等。 [计算机演示、网页]：使各组成部分具体情况、结构和运作方式一目了然，比较生动、形象等 [网络语言]：帮助人们实现了远程的设计交流的需要。 2．简单的草图：草图（方案草图或设计速写）：它能迅速捕捉和记录设计者转瞬即逝的创作灵感，表达设计创意,是把设计构思转化为现实图形的有效手段之一。可分为构思草图和设计草图。 3．简单的效果图：在识图时要注意从整体上把握产品的形态、功能和特征，要注意从中了解产品外观上的实际比例关系和色彩搭配及材质感，了解产品内部结构和色彩装饰效果。 4．基本几何体的正等轴测图的画法：轴间角：120°，轴向变形系数：1 切割法要领：1.先画轴线，2.再画出整体的轴测图，3.然后再切割，4.可见轮廓线加粗 （四）常见的技术图样        1．一般技术图样所采用的投影方法：正投影法就是假设投影光线与投影平面垂直，在投影平面上求取物体的投影的方法。为了确定物体的结构形状，需要采用多面正投影 2．简单形体的三视图： 三视图：物体的正面投影，即物体由前向后投影所得的图形，通常反映物体的主要形状特征，称为主视图；物体的水平投影，即物体由上向下投影所得的图形，称为俯视图；物体的侧面投影，即物体由左向右投影所得的图形，称为左视图。 三视图投影规律：主视图反映物体的长和高，俯视图反映物体的长和宽，左视图反映物体的高和宽。长对正，高平齐，宽相等。 3． 一般的机械加工图： 尺寸三要素：①尺寸界线  ②尺寸线  ③尺寸数字 以三视图的形式来表达机械加工方法的一种技术图样，是完成产品机械加工的主要依据。它通常由三视图及其尺寸标注，必要的其他视图、标题栏和文字说明几部分组成。标题栏通常包括：设计的名称、材料、图的比例、设计者、设计单位、设计日期、审核等。（A4图纸：210×297） 读图：首先要了解它的组成部分，其次要了解各个部分给我们提供了什么样的信息 二、发现与明确问题 （一）发现问题 1．发现问题的重要性：从技术角度看,人类进步与发展的过程就是不断地发现问题,不断地进行设计,从而解决问题的过程。问题是如何产生的？ 第一种：人类生存活动中必然会遇到的问题。来源于生活 第二种：由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。来源于需要 第三种：基于一定的目的由设计者自己主动发现，并试图解决。来源于你的主动积极发现 发现问题的重要性：第一、第二种问题的提出往往比较明确，主要是针对一般的和已有的问题提出的，而第三种问题却是全新的，它需要我们积极主动的思考，需要我们细致入微的工作，需要我们独具慧眼的发现。这类问题的发展，一方面可以挑战和拓展我们的能力，另一方面也有可能更好地满足人们的需要,推进技术的发展和创新。 2．发现问题的一般方法： A.观察日常生活（包括有意识观察和无意注意） B.收集和分析信息（文献法，问卷调查法，询问法） C.技术研究与技术试验 3．设计产品相关信息的收集与处理： 我们通过对信息的收集、检索和分析，往往可以发现有些有价值的问题；通过问卷调查、询问访谈等方式进行信息的收集，也会有惊人的发现。我们把对已有文献信息进行收集、分析的方法称为文献法；把问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现问题的方法称为问卷调查法；把以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法称为询问法。其中，询问法包括直接询问法、间接询问法、集体询问法、家庭走访询问法、个别询问法。 4．技术研究与技术试验的重要性： 技术研究、技术试验是重要的技术活动，也是发现问题的途径与方法。通过技术研究、 技术试验，我们有可能从对已有技术问题的研究中发现与之相联系的问题，从已有的研究结论中发现新的问题，也有可能在技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。 （二）明确问题 1．明确问题的重要性： 问题表述本身是否明确、问题产生的原因是否明确、提出问题的目的是否明确，等 2．判断问题价值的方法：判断一个问题是否有价值，必须从以下问题着手： ① 所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。 ② 迄今为止,能否确认该问题尚未得到充分解决。 ③ 在调查的范围内，该问题是否有普遍意义，在更广的范围内，该问题是否有意义？ ④ 在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题？ ⑤ 现有的技术条件能否解决这个问题？技术发展以后呢？ ⑥ 解决该问题所需要的投入是多少？投入与产出的比是否理想？ 3．设计要求、标准和限制：        4．制定一般的设计计划表：制定周密的设计计划对确保设计有目的、有计划地进行也有着重要的意义。 三、制定设计方案 方案的构思方法 1．产品设计分析的三个要素：物、人、环境 设计需要考虑的主要因素： 功能、结构稳定、安全可靠、成本适当、易于制作等 2．设计方案的常用构思方法： 方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完成的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现思维过程。 ①草图法、②模仿法（例：仿生技术）、③联想法、④奇特性构思法。 3．设计方案的制定： 4．对产品设计分析，根据设计要求选择合适的材料和标准件： 标准件：采购方便；直接使用，简化制作过程；相对便宜，从而降低产品成本；实现通用通换，易维护 5．对设计方案进行比较和权衡： 对方案进行评判和比较，要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。考虑的方面：实用、美观、创新、稳定性、安全性、环保性、加工难易程度、经济成本，等 四、模型或原型的制作 （一）模型 1．模型及其功能： 模型是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。 模型在设计的过程中，具有以下两个功能： ①使设计对象具体化。 ②帮助分析设计的可能性（设计复杂的产品，例：大东方号） 2．模型制作在产品设计的不同阶段的作用： 草模：产品造型设计的初期阶段，可以采用立体模型将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用。 概念模型：用于设计构思初步完成之后，在草模的基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排，以及产品与人、环境的关系等，从整体上表现产品造型的整体概念。 结构模型：用于研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的机构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验等。 功能模型：主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用于分析检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系，并在一定条件下用于试验。 展示模型：展示模型是在 结构模型和功能模型的基础上，采用真实材料，按照准确的尺寸，做成的与实际产品几乎一致的模型（样品）。 （二）工艺 1．工艺的含义和常用工艺的种类： 工艺是利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理，使之成为产品的方法。 工艺的种类：有加工工艺、装配工艺、检测工艺、 铸造工艺、表面处理工艺等。 工艺的作用：保证产品质量，提高生产效率；影响产品的功能、强度、外观 2．金工常用的工具和设备： 金工工艺： 包括划线、锯割、锉削、钻孔、连接和表面处理，等等。 [划线]：就是在待加工的材料上用相应的工具划出加工部件的轮廓线或基准点或基准线。 一般步骤为：①划出基准②划尺寸线③划轮廓线④冲眼。工具一般有：划针、钢直尺、角尺、划规和样冲。 [钻孔]：常用的钻头