普通高中通用技术课知识点复习资料技术与设计1及2新课标word版

模块一技术及其性质
一、技术的价值
1、课程定义
《通用技术课程标准》对课程的定义为：“体现基础性和通用性的技术”，其培养目标是提高学生的技术素养。

2、技术的定义
（1）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，是人类能动性和创造性的表现。

（2）技术最早源于人类寻找、生产食物，制作衣服，与野兽搏斗等生存的基本需要。

3、技术与人
（1）保护人：为人提供生理和心理上的保护，如药物从生理方面保护人，核武器从心理方面保护人。

（2）解放人：使人得以从繁重的体力劳动中脱离出来，如有了洗衣机人们就可以脱离“双手”。

（3）发展人：让人从技术发明或应用的过程中得以实现人生价值，如乔布斯因苹果手机而拥有无数粉丝。

4、技术与社会
（1）技术是推动社会发展和人类文明进步的主要动力之一。

（2）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。

（3）技术的发展使劳动力结构发生了较大的变化，第一，第二产业的从业者数量减少，第三产业从业者数量大幅度增加，促进经济的增长，产业的升级，劳动者的科学技术和文化素质也进一步得到了提高。

（4）技术不仅为生产提供了先进的技术手段和工具，提高了生产效率和经济效益，而且丰富了人们的社会生活，使人们的衣食住行交往娱乐教育等方面发生了改变。

5、技术与自然
（1）人们利用改造自然时需要注意把握合理的尺度，注意对自然的保护不能忽略一些技术或产品对自然环境可能造成的负面影响。

（2）技术的发展，尤其是能源技术的发展，要以可持续发展为目标，实现以更少的能源消耗获取更大的效益。

（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，尤其是高新技术的发展，更加注重保护环境。

二、技术的性质
1、技术的目的性、实践性：
任何技术的产生和发展，都是人类有意识有目的的活动成果。

它总是从一定的具体目的出发，针对具体的问题，形成解决问题的方法，从而满足人们某方面的具体需求。

2、技术的创新性：
创新是技术的核心，也是设计的核心。

技术创新分为技术发明与技术革新。

技术发明：是创造产生新技术，是一项新技术的产生；
技术革新：一般是在原有技术的基础上进行的变革和改进。

3、技术的综合性：
技术具有跨学科的性质，综合性是技术的内在特性，每一项技术都需要综合运用多个学科、多方面的知识，技术是综合知识的结晶。

科学与技术的区别与联系：
科学成果一般表现为理论、概念、定律、规则、论文等，此类成果一般不具有商业性；科学侧重：认识自然，力求：有所发现。

技术成果一般则以工艺流程、设计图、操作方法等形式出现，此类成果可以商品化；侧重：利用和合理改造自然，力求：有所发明。

4、技术的两面性：
（1）指技术既存在满足人类需求，为人类造福的价值，同时也会对人类带来一定的危机、隐患、甚至是灾难性的负面影响。

（2）对技术两面性的正确理解：一是“技术应用的两面性”，即技术由什么人使用及使用的目的而出现了“两面性”现象，例如：中国人用火药制成烟花来娱乐，欧美列强用火药制成枪炮来打仗；也就是技术的两面性是在技术的使用过程中才表现出两面性，技术本身是不具备两面性的。

二是由于技术的“不可控性”所决定的技术负面影响，例如：用核能发电就不可避免有核泄漏的风险。

5、技术的专利性/价值性
（1）知识产权保护的是：著作权、专利权、商标权。

（2）专利申请过程及具体内容：
A提交申请（申请人提交申请书、说明书、摘要、权利要求书等文件一式两份）；
B受理（代办处对申请文件进行审查，确定申请日，给予申请号，发出申请受理书、缴费通知书）；
C初审（审查申请是否存在明显缺陷以及申请文件是否齐全、格式是否符合要求）；
D公布（将申请内容给予公式）；
E实质审查（全面审查该专利是否具备新颖性、实用性、创新性以及专利法规定的其他实质条件）；
F授权（专利局发出授权通知书和办理登记手续通知书，申请人在2个月内按要求办理登记手续和缴纳规定费用后，专利局将授予专利权、颁发专利证书）。

模块二技术与设计
一、设计的涵义
1、设计的定义：
设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动，设计的核心是创新。

2、设计的种类
（1）原创性设计：与众不同的独创性设计。

如以前用电缆来传输信号，现在XX厂设计了光纤来传输信号，这样的设计即原创性设计。

（2）改进性设计：在原有设计的基础上进行革新设计。

如XX厂发现光纤容易折断，就在外面加上了厚厚的橡胶保护层，这样的设计即改进性设计。

（3）性能组合型设计：将两种及以上产品的性能组合在一起的设计。

如油电混合动力车，既有燃油车的加速性能，又有电动车的超低排放，这样的设计即性能组合型设计。

（4）功能组合型设计：将两种及以上功能组合设计在一个产品上，如瑞士军刀，教学一体机等。

3、设计的分类：技术设计与艺术设计
技术设计：侧重于功能、结构、材料、程序、工艺、环保。

艺术设计：侧重于美观、欣赏、审美、色彩、造型。

二、技术与设计的关系
1、设计促进技术发展
（1）设计是推动技术发展的重要驱动力；
（2）设计是技术成果转化的桥梁和纽带；
（3）设计促进技术的革新；
2、技术更新制约设计
（1）技术是设计的平台；
（2）技术更新为设计提供了更为广阔的发展空间；
（3）技术进步还促进人们设计思维和手段的发展。

三、人机关系
1、人机关系：
当我们使用物品时，物品与人之间产生的这种相互关系称为人机关系。

“机”除了机器外，还包括工具、仪表、设备、设施、家具、交通等所有与人有关联的元素。

2、人机关系需实现的目标：
（1）高效：把人和机作为一个整体考虑，合理分配人和机的功能，促进二者协调，提高人的工作效率。

（2）健康：人在长期操作和使用产品的过程中，产品不会对人的健康造成不良影响。

（3）舒适：人在使用产品过程中，操作和使用产品的姿势能够使人马上觉得自然、惬意。

（4）安全：人在使用产品过程中，产品不会对人的身体构成生理性的伤害。

3、如何实现合理的人机关系：
（1）需要考虑普通人群与特殊人群（残疾人、老人、小孩、孕妇、学生等）。

（2）静态人（人的静态尺寸）与动态人（人的动态尺寸）。

（3）人的生理需求与心理需求
（4）信息的交互
4、汽车的颜色从安全到不安全的排序：
白、红、黄、蓝、灰、绿、棕。

四、设计的一般原则（注意不要与之前“技术的性质”混淆）
1、创新原则：
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。

创新是设计的核心。

2、实用原则：
是指设计的产品为实现其目的而具有的基本功能。

它包括物理功能（产品的性能、构造、效率精度和可靠性）、生理功能（产品使用的方便性、安全性、宜人性）、心理功能（产品的造型、色彩、机理和装饰等要素给人以愉悦感等）和社会功能（产品象征或显示个人的价值、兴趣、爱好或社会地位等）。

3、经济原则：
以最低的费用（成本）取得最佳的效果。

4、美观原则：
好的产品能让人们从产品的外观和造型上得到美的体验、享受和精神上的愉悦。

5、道德原则：
产品设计必须考虑它与人、社会、环境的关系，必须遵循道德原则。

还要尊重他人的知识产权、技术成果的道德观念。

6、技术规范原则：
技术规范既有强制性标准（质量和安全方面），也有推荐使用的技术标准企业形象和产品的品质有很大影响的要求。

7、可持续发展原则：
既要满足当代发展的需求，又要考虑未来发展的需求，不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人的需求。

五、设计的一般过程
1、设计的三要素：人、物、环境。

2、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。

3、制定设计方案：
收集信息——设计分析——方案构思——方案呈现——方案筛选。

4、思维方式与创造技法：
（1）发散思维：以思维的问题为中心向外扩张各种想法，从多角度、多层次来探讨问题的解决方法。

（2）定势思维：人的思想被长期既定的思维习惯束缚，引起或迫使自己按照以往的思路和方法去思考和处理问题的思维方式。

（3）逆向思维：采用和正常思维不同的方法来思考问题，提出解决方案。

5、模型或原型的制作
（1）原型：第一个能全面反映产品功能的形体，它广泛应用于新产品的开发，有时原型就是最终产品。

（2）模型：是根据实物、设计图样或构思，按照比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。

（3）模型在不同阶段的作用：
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，供设计人员深入讨论时使用；
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、布局安排人机关系等，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，清晰的表达产品的结构尺寸和连接方式，并进行结构强度试验而制作的模型；
功能模型：用于研究产品的各种性能及人机关系；
展示模型：采用真实材料，按照准确的尺寸，选择恰当的比例，做成的实际产品形态高度相似的模型或与实际产品几乎一致的模型（样品）。

六、工艺
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。

对木材加工工艺称为木工工艺，对金属加工工艺称为金工工艺。

1、金属材料的加工工艺：
划线、锯割、锉（切）削、钻孔、套（外部）\攻（内部）丝、连接、表
面处理等。

（1）划线：在待加工工件上划出需要被加工的轮廓线，工具为划针、钢直尺、钢角尺、划规、样冲。

划针用于划出直线线痕，如划垂直或平行线时，一般用直尺。

划针的头要保持锐利，划线时紧贴导向工具，并尽量一次完成。

划规用于划出圆或圆弧的线痕，划线时要保持中心不发生滑移。

划规用于划出圆或圆弧的线痕，划线时要保持中心不发生滑移。

（2）锯割：把金属或硬质塑料割断，工具是手锯（也称钢锯）。

安装锯条：所材料越硬，选择锯条的锯齿应该越小，安装锯条时应注意锯齿方向，锯齿朝前；
起锯：一般采用远端起锯，起锯倾角一般为15度，起锯时采用大拇指挡住锯条，且锯程要断，用力要轻；
正常锯割：推锯加压，回拉不加压；锯程要长，推拉要有节奏。

（3）锉削：把工件表面加工平整，工具为锉刀；锉刀一般有方锉、圆锉、三角锉、平锉、半圆锉；
操作要领：锉削时要注意身体和手臂动作的协调，在锉削过程中，左手的施压要由大变小，右手的施压要由小变大，使锉刀平衡而不上下摆动。

安全操作提示：不能用嘴吹锉屑，也不能用手清除锉屑。

（4）钻孔：在材料上打孔，工具为台钻、手钻；钻孔前必须要划线，并用样冲在钻孔中心冲眼；
安全操作提示：二要（操作时要集中注意力，要戴防护眼镜）；二不要（不能戴手套操作；不能用手直接扶持小工件、薄工件）
（5）套丝：给工件做外部螺纹，工具为扳牙。

（6）攻丝：给工件做内部螺纹，工具为丝锥。

（7）连接：通过固定和半固定连接方法将零件之间连接起来，连接方法有粘接、焊接、螺栓连接、榫接等。

表面处理：用以防止金属制品表面生锈腐蚀提高美观程度，方法有表面刷光、喷涂油漆、电镀镀层等等。

6、测试、评估及优化
测试目的：检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。

六、技术试验
1、技术试验的4大种类：
（1）性能试验：通过由小到大的改变试验条件并进行多次试验，找到测试对象的最佳性能值。

如测试一辆货车的载重性能，从1吨开始，每次增加1吨试验1次，测试10次后达到极限，于是得出结论“最大载重10吨”。

（2）优化试验：将试验对象进行条件优化与组合后，找到内在属性和规律。

如学校将学生分成若干试验班，用不同的师资组合和教学方法进行教学，找到最有效的师资组合和教学方法。

（3）预测试验：已知试验对象最佳性能的前提下，通过1次“超过最佳性能”的试验来试验对象的变化和后果。

（4）信息试验：通过测量、采集、识别和处理信息来进行试验。

如通过收集压力、湿度、风速等信息后给出未来变化的假设。

2、技术试验常用的5种方法：
（1）优选试验法：运用数理统计、对比的方法选出最佳的试验结果。

如袁隆平通过优选试验法研制高产水稻。

（2）模拟试验法：通过试验模拟现实情况或者通过放大和缩小比例来模拟现实效果，如汽车碰撞试验和水利工程从论证、设计到开工进行的缩小模拟试验。

（3）虚拟试验法：计算机虚拟现实的试验，如火星探测器的登陆场景模拟。

（4）强化试验法：通过扩大和强化试验对象的作用，以测试产品的最大值，如载重汽车的超载试验，测试汽车的最大载重量。

（5）移植试验法：将试验从一物移到另一物，如用小白鼠试验人类传染病。

模块三设计交流
一、技术语言
1、定义：是一种在技术活动中进行信息交流的特有的语言形式，特点：言简意赅、通俗易懂。

2、分类：
（1）文字：适用于面对面，规范要求并不严格的场合，特点是简便、方便；
（2）标志符号：如各种交通标志；
（3）图样：包括三视图、尺寸标注、机械加工图、透视图、电路图等，特点是最具解释特征，适合复杂设计的陈述；
（4）图表：包括表格、草图、效果图等，特点是交流方式规范，是表达设计思想的有效手段；
（5）模型
（6）肢体语言
（7）计算机语言等
二、常见的技术图样
1、正投影：投影光线与投影面垂直
（1）投影的分类：中心投影、平行投影（斜投影、正投影）
（2）正投影的基本性质：真实性、积聚性、收缩性
2、三视图：
（1）组成：主视图、俯视图、左视图
（2）规律：长对正、高平齐、宽相等
3、尺寸标注：
（1）尺寸标注的三要素：尺寸线、尺寸界线、尺寸数字
（2）图样中所标注的尺寸数字是实物的实际大小，与绘制图形的比例及绘图的准确度无关；
（3）尺寸默认尺寸单位为mm，在标注尺寸时不需要标注出来；每个尺寸一般只标注一次；
（4）当尺寸线水平时，尺寸数字放在尺寸线正上方，且字头朝上；当尺寸线竖直时，尺寸数字放在尺寸线左侧，且字头朝左；
(5)直径尺寸标注：
※整圆或大于半圆的圆弧需要标注直径。

(6)半径尺寸标注：
※半圆或不足半圆的圆弧需要标注半径R。

模块四设计评价
一、设计评价涵义
设计评价是指依据一定的原则，采取一定的方法和手段，对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。

分为对设计过程评价和对最终产品的评价两类。

二、设计过程评价
1、意义：
没有良好的设计过程，就不可能有好的设计成果。

过程评价有助于设计中的信息交流和工作反思，对设计者树立质量管理意识、强化质量、高质量完成设计任务具有重要作用。

2、设计过程评价的内容：
（1）设计过程是否完备
（2）分工是否合理
（3）采用的方法是否正确
（4）各个环节或阶段的任务是否完成
（5）形成的中间成果（方案）是否符合要求
（6）全过程是否有质量控制和相应的监督、改进措施
三、对最终产品的评价
1、评价依据：
一是参照设计的一般原则，二是事先设计的评价规则。

2、评价的方法:
（1）方法1：表格评价
（2）方法2：坐标评价（蜘蛛网评价图）
模块五结构与设计
一、结构的涵义
1、结构的概念：
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列；结构多种多样且决定这事物存在的性质与功能。

2、结构的分类：根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构三种基本类型。

（1）实体结构：指结构体本身是实心的结构。

它的受力特点是，外力分布在整个体积中，能承受较大的外力，如实心墙、大坝等；
（2）框架结构：指结构体由细长的构件组成的结构。

它的受力特点是，支撑空间而不充满空间，能承受竖直和水平方向的力，如电力铁架、脚手架、厂房的框架等；
（3）壳体结构：指中空的圆球状结构。

它的受力特点是，外力分散在结构体的表面上，如头盔、飞机的外壳、贝壳等。

3、结构与力
构件的受力形式多种多样，基本受力形式有：拉力、压力、弯曲力、剪切力、扭转力。

二、结构的分析
1、结构的稳定性
（1）定义：结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力；它是结构的重要性质之一，通俗的说就是“推不推得倒”。

（2）影响结构稳定性的主要因素：
重心位置的高低、重心所在点的垂线是否落在支撑面内；
支撑面的大小（支撑面=接触面）；
结构的形状
2、结构的强度
（1）定义：结构的强度是指结构受到外力具有的抵抗被外力破坏的能力。

（2）结构强度的指标：应力=F/S，F为内力，S为受力部位的横截面积。

（3）影响强度的主要因素：
使用的材料
结构的形状
构件之间的连接方式
（4）结构构件的连接通常有两类：铰连接、刚连接
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动，如门与门框的连接；
刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动也不能相对转动，如榫接、胶接、焊接等。

模块六流程与设计
一、流程的涵义
1、流程的概念
（1）流程：是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。

任何流程反应了一定的时序，体现出一定的环节。

流程由环节与时序组成。

（2）环节：把完成某个具体目标、组成某项生产或某个活动过程的若干阶段或小过程成为环节。

（3）时序：做事情时时间上的先后顺序称为时序，任何生产、生活活动都有一定的时序。

可以分解
时序
分法不一
可以颠倒
环节不可以颠倒
同时进行
2、流程的表达
依据流程的性质及人们的表达习惯，流程的表达有流程图、文字表达、表
格表达、图示表达、模型表达、动画表达等。

二、流程的分析
1、生活与流程
科学合理的流程，可以指导我们正确地做事，提高工作和学习的效率，使我们的生活变得有序、合理，为我们的安全提供保障。

2、生产与流程
（1）运用科学合理的流程可以有效地组织生产、提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境等。

（2）流程中工序的作业方式——串行和并行。

串行：上一道工序完成后才能进入下一道工序；
并行：几项工序同时进行。

三、流程的优化
1、流程的优化及目的：
（1）在设计和实施流程的过程中，经常需要进行不断的修改和完善，这种对流程修改的过程，叫做流程的优化。

（2）目的：提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境污染，保证安全生产等。

2、流程优化的内容：
一般流程优化的主要内容有：工期优化、工艺优化、成本优化、质量优化等。

3、流程优化的条件
（1）内部条件：对流程在机理和规律的深入了解。

比如对洗涤原理的了解，就会在流程中安排两次漂洗。

（2）外部条件：设备和工艺水平的提高或完善，以及人员技术水平的提高。

四、流程的设计
流程设计中的主要因素：
1、研究内在属性与规律，是流程设计应该考虑的基本因素；
2、其次还要考虑材料、工艺、设备、人员、资金和环境等。

模块七系统与设计
1、系统的涵义
1、系统的概念
（1）系统：由相互联系、相互作用、相互依赖的若干元素组成的具有特定功能的有机整体。

（2）子系统：大系统中相对独立并且有一定功能的组成部分，任何系统都是更大系统的系系统。

如呼吸系统就是人体系统的子系统。

（3）元素：构成系统的最小单位。

2、构成系统的必要条件：
（1）至少要有两个或两个以上元素才能组成；
（2）元素之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体；
（3）整体所具有的功能是各元素中所没有的。

3、系统的分类
系统是普遍存在的，也是多种多样的。

根据需要，可以对系统进行不同的分类。

如，可以把系统分为自然系统和人造系统，自然系统是自然形成的系统（如生态系统、人体系统），人造系统是由人工制造加工成的系统（如Windows 操作系统、机械传动系统）；也可以把系统分为实体系统和抽象系统，实体系统是实物形态的系统（如生物系统、汽车制动系统），抽象系统是非实物形态存在的系统（如手机安卓系统、哲学系统）。

4、系统的基本特性
（1）整体性：元素是构成系统的前提和基础，没有部分就没有整体，但系统的整体功能是各元素在孤立状态下所没有的；系统的整体功能大于系统各组成部分的功能之和（1+1>2原理），部分影响整体。

（2）目的性：系统都是以实现某种功能为目的的，这是区别系统与系统的标志。

（3）相关性：系统内各元素之间存在相互相互联系、相互作用的特定关系，某一元素的变化会影响其他元素实现其功能。

（4）环境适应性：任何系统都存在于一定的环境之中，必然要与外界有
物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化。

系统只有具有对环境适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性更好的发挥。

（5）动态性：任何系统都是动态的系统，处在运动变化和发展之中。

二、系统的分析
1、系统的分析及其目的：
（1）系统分析是指为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程。

（2）目的：寻求解决问题的最佳决策。

2、系统分析的一般步骤：
（1）明确问题，设立目标
（2）收集资料，制定方案
（3）分析计算，评价比较
（4）检验核实，作出决策
3、系统分析的主要原则
系统分析应遵循整体性原则、科学性原则、综合性原则
三、系统的优化
系统优化的目的：系统的优化是指在给定的条件下，根据系统的优化目标，采取一定的方法和手段，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。

模块八控制与设计
一、控制的手段与应用
1、控制的手段
（1）控制的含义：人们根据自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。

（2）控制的三要素：控制对象、控制目的、控制手段（方法）。

（3）控制的分类：
从控制中人工干预的情形来分，分为人工控制和自动控制。

人工（手动）控制：如果控制过程必须在人的直接干预下才能完成控制任务，我们称之为人工（手动）控制。

如鼠标、投篮、骑自行车、开车控制等。

自动控制：如果控制过程不需要人的干预，就能达到期望的控制效果，则称为自动控制。

如感应灯、水温控制等。

按执行机构来分分为：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制。

2、控制系统
控制系统一般分为开环控制和闭环控制。

3、开环控制
控制系统的结果（输出量）不对系统的控制产生任何影响的控制系统。

特征：无反馈、一次执行。

开环控制系统方框图：
4、闭环控制
能将控制的结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它们的误差调整控制系统的控制过程，称为闭环控制。

特征：有反馈、反馈影响控制。

5、干扰因素
除输入量（给定值）以外，引起输出量（被控量）变化的各种因素称为干扰因素。

无论是开环控制系统还是闭环控制系统，都存在干扰因素。

闭环控制系统抗干扰能力更强。