技术设计的原则教案-高中通用技术粤科版必修技术与设计1

第二节技术设计的原则
一、学习目标
1.了解技术设计的一般原则。

2.了解技术设计各原则之间的相互关系。

二、素养目标
技术意识：能用技术设计的一般原则对实际案例进行分析。

工程思维：了解技术设计各原则之间的相互关系，感受在技术设计中需要运用综合的、系统的思维方法去分析处理，以取得最优方案。

三、教学重点、难点
重点：技术设计的十二个一般原则。

难点：综合考虑各个原则之间的关系。

四、教材情况
本节通过对洗衣机设计的分析，发现在洗衣机的设计中，需要实现的目标非常多，其中有很多必须遵循的原则，由此引出设计中需要遵循哪些基本原则的思考。

通过具体案例对设计中的主要原则进行分析，然后分析这些原则相互之间的关系，哪些是必须遵守的，哪些应该尽力去实现，当这些原则出现冲突，又该如何处理。

五、学生情况
学生已经了解了技术和设计的关系，也了解了在设计中的基本设计思维方法，为本节课的学习提供了基本理论基础。

本节所学的基本原则，都是源于学生日常生活中常见的事物，所以对他们而言是非常
熟悉的，也容易理解设计的基本原则。

六、教学过程
案例1：易拉罐有多种款式，但是开罐的拉环设计大致有两张（图片展示），思考这两种拉环有什么不同的地方，哪种拉环好，哪种拉环不好，为什么。

案例2：洗衣机有多种特色设计，分析为什么要这样设计，其基本的设计原则是什么。

（1）科学性原则
案例1：分析永动机设计者的设计企图，为什么永动机不可能设计出来。

因为违反了能量守恒定律。

设计必须遵从科学原理，否则是不会成功的。

案例2：永动机的种类。

某物质循环一周回复到初始状态，不吸热而向外放热或作功，这叫“第一类永动机”。

这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断的对外做功。

从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机称为第二类永动机。

（2）创新性原则
在设计中我们需要遵循创新性原则。

只有不断进行创新，才能让设计具有新的生命力。

（3）安全性原则
所有设计的产品或项目在使用中或操作运行时必须时安全的，不许发生事故，更不允许发生人生伤亡事故。

要把解决存在的问题、满足用户的需要作为设计的一个原则，不要设计用户不喜欢甚至反对的产品。

在满足需要的前提下，一项设计尽可能实用、高效，不能“华而不实，徒有其名”。

（5）经济性原则
在设计中，要考虑用户的经济条件，产品的市场竞争力，力求用最少的成本，设计出满足用户需求的产品。

经济新原则又称“性价比”。

（6）可靠性和耐用性原则
所设计的产品或项目在规定的实用寿命内能适应规定的条件和环境而可靠的工作，不会发生故障，原规定的功能、性能指标也不会低于使用说明书规定的范围。

（7）标准化原则
产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，使产品通用，维护更方便，拥有更广阔的市场。

（8）工程心里学和生理学原则
工程心理学和生理学是以使用则—产品—使用环境系统为对象，研究系统中人的行为，以及人与产品和环境的相互作用。

目的是使技术设计与人的身心特点相匹配，从而提高系统效率，保障人机安全、并使人在系统中能有效而舒适的工作。

（9）时效性原则
必须按照需求规定的截止日期完成设计，要避免产品制造出来后成为过时的东西。

所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能是目前（并能在一段时间内）最合理的。

注意最优化不一定是最先进的，但一定是最合理的。

（11）法律、道德原则
技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，如技术专利法、环境保护法、公民权益保护法等，不允许有违法、违规的行为。

（12）可持续发展原则
可持续发展的内涵
①突出发展的主题，发展与经济增长有根本区别，发展是集社会、科技、文化、环境等多项因素于一体的完整现象，是人类共同的和普遍的权利，发达国家和发展中国家都享有平等的不容剥夺的发展权利;
②发展的可持续性，人类的经济和社会的发展不能超越资源和环境的承载能力;3人与人关系的公平性，当代人在发展与消费时应努力做到使后代人有同样的发展机会，同一代人中一部分人的发展不应当损害另一部分人的利益;④人与自然的协调共生，人类必须建立新的道德观念和价值标准，学会尊重自然、师法自然、保护自然，与自然和谐相处。

以经济社会全面协调可持续发展为基本要求，实现经济发展和人口、资源相协调,坚持走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，保证一代接一代地永续发展进步。

可持续发展意义和作用
①有利于促进生态效益、经济效益和社会效益的统一；②有利于
促进经济增长方式由粗放型向集约型转变，使经济发展与人口、资源、环境相协调；③有利于国民经济持续、稳定、健康发展，提高人民的生活水平和质量；④从注重眼前、局部利益转向长期、整体利益的发展；⑤从物质资源推动型发展转向非物质资源或信息资源（科技与知识)推动型发展;⑥有利于控制人口、节约资源、保护环境，实现社会和经济的良性循环，使各方面的发展能够持续有后劲。

2.各原则之间的相互关系。

在技术设计中，通常要考虑多方面的原则，有些原则是共存的，有些可能相互冲突,这就需要我们运用综合的、系统的思维方法去分析处理，取得最优的方案。

例如，工厂污水处理的设计,简单处理的设计可能节约成本，按国家排污标准设计可能成本较高，在设计原则冲突时，我们应该将法律、道德规范原则和可持续发展原则置于优先的地位。

七、教学反思
本节主要通过播放视频，学生分组讨论，完成调查等多种形式提高学生的学习兴趣，加深学生对于一般原则的理解。

在各原则之间的相互关系的教学中，可以适当对不同的原则进行分类，说明哪些是必须达到的原则，哪些原则之间相互制约，以及如何平衡的问题。

除了
这些常用的通过启发引导学生思考的教学方式，还可以提供一些实物或者模型，让学生更直观方便地分析设计的原则。