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

爱迪生的重要发明
复印机 1976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。 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，1974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，同步发报 机是一项重大的突破。 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， 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。 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， 二年而已，而是历经几十年的不断改进喔! 光明的使者 19世纪初，人们开始使用煤气灯(瓦斯灯)，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1600 多次耐热材料和600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45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 1200小时的竹丝灯泡。
……
二、正确思维方式的培养
（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 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 后在众多的思维中，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。
如解决交通拥挤问题面临如下一些问题：
15A 每分钟周期：120±10%
工作环境温度：-5℃~60℃寿命： 10,000测试周期，20分钟一个周期
例 大门上附加门铃
外出关门自动提醒器 楼宇可视门铃 对讲门铃 无线数码门铃 有线门铃
例 香烟上附加过滤嘴
4 联想创造法
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。
怎样克服思维定势：
1.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；
3.从新的角度异化原有的事物和规律；
4.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 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。
（三）逆向思维
• 第八届竞赛于2003年在华南理工大学举行。 • 第九届竞赛于2005年在复旦大学举行。 • 第十届竞赛于2007年在南开大学举办。 • 第十一届竞赛于2009年在北京航空航天大
学举办。
• 竞赛宗旨
崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战。
• 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、 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有 作为、有潜力的优秀人才。
例 灯具的改进
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 主体附加法
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 的技术或事物。
例 洗衣机上附加定时器
标定输入电压：127VC±10%，60Hz 标定输入电压：127VAC 电流输入范围：正常输入9A,冲流
继爱迪生之后，1909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 形形色色的灯如雨后春笋般登上照明舞台。
托马斯•阿尔瓦•爱迪生(Thomas Alva Edison，1847 年2月11日—1931年10月18日)生平介绍
举世闻名的美国电学家和发明家，被誉为“世界 发明大王”。他除了在留声机、电灯、电话、电 报、电影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 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。
发生变化，从而使钢具有各种不同的特殊性能，
如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐
蚀，以及其他许多优良性能。下面是一些特种钢
的性能和用途：
•
• 1.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。
• 2.锰硅钢：韧性特别强，制造弹簧片、弹簧圈等。
• 3.钼钢：抗高温 制造飞机的曲轴、特别硬的工具等。
• 要善于实践和实验。
故事2 蝙蝠与雷达(radar)
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3 爱迪生(Alva Edison)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 的试验计划，分别在两方面进行试验：一是分类试验1600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 还对新型发电机和电路分路系统等进行了研究。爱迪生将1600 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。1879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 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45 个小时。就这样，世界上第一批炭丝的白炽灯问世了。1879年 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 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6000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 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1200个小时。电灯的发明，曾使煤气股票3天内猛跌百分 之十二。
5 其他创造发明法
组合法、分解法、反向突破法……
“2006中国大学生年度十大 人物”新鲜出炉。活动由教育 部思想政治工作司、团中央 学校部、人民日报教科文部 指导，人民网和大学生杂志 社联合举办。南京航空航天 大学研究生、“小发明家”胡铃 心获此殊荣，成为江苏唯一。 2005年11月，“奇奇”获第九届 “挑战杯”全国大学生科技竞赛 一等奖。 2005年10月23日， 胡铃心受到了温总理的亲切 接见。
• 4.钨铬钢：硬度大，韧性很强 做机床刀具和模具等。
• 5.镍铬钢（不锈钢）：抗腐蚀性能强，不易氧化 制造 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：
抽象思维、形象思维、联 想思维、联想思维、类比 思维、逻辑思维等。
三、开发智能与创造潜能
（一）开发智能
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， 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 自己的各种智能。
播种机关枪
有人曾突发奇想而口出怪论：“种庄稼 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！” 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“枪”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 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。
爱迪生同时也是一位伟大的企业家，1879年， 爱迪生创办了“爱迪生电力照明公司”，1880年， 白炽灯上市销售，1890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。1891年， 爱迪生的细灯丝、高真空白炽灯泡获得专利。 1892年，汤姆•休斯顿公司与爱迪生电力照明 公司合并成立了通用电气公司。开始了通用电 气在电气领域长达一个世纪的统治地位。
优秀设计师应具备的一些素质
合作和团队精神
好奇心与兴趣
努力实践和 善于应用
始终不满足现状 批判性地思考
宽厚的基础知识较 强的综合运用能力
有高远的志向 不迷信权威
广阔的国内外视野
有计划地踏实 地做事的作风
敢于幻想具有丰富 的想象力和灵感
努力积累知 识和经验
虚心向他人学习细 观察和深入思考
坚忍不拔的精神和 不怕失败的性格
• 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 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 励；组织学术交流和科技成果的展览、转让活动。
• 参赛资格
凡在举办竞赛终审决赛的当年7月1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 研究生（均不含在职研究生）都可申报作品参赛。
历史发展
• 第一届竞赛于1989年在清华大学举行 • 第二届竞赛于1991年在浙江大学举行。 • 第三届竞赛于1993年在上海交通大学举行。 • 第四届竞赛于1995年在武汉大学举行。 • 第五届竞赛于1997年在南京理工大学举行。 • 第六届竞赛于1999年在重庆大学举行。 • 第七届竞赛于2001年在西安交通大学举行。
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问 题、……
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。
发散思维的特点：流畅性（灵敏、迅 速）、变通性（不受约束）、独特性 （新角度、新观念、新特点）。
（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 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。
（二）开发创造潜能
1 发现创造法
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 去实现，完成这一构思创造。
例 蜂窝煤的发明过程
2 改进创造法
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 进，并产生一种新的事物或技术。
例 爱迪生ຫໍສະໝຸດ Baidu改进创造发明电灯
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 问题的方法。
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 转，以求得解决问题的新办法。
例 合金的用途
特种钢
•
合金钢，合金钢也叫特种钢。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
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。
四、影响技术发明和创新的诸多因素
• 主体性因素 • 社会因素 • 科技文化因素 • 机会和机遇 • 其他
第二章 设计的基础
学习目标 • 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 • 学习开发智能和创造潜能的方法 • 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
第一节 做一名优秀的设计师 一、优秀设计师应具备的素质 故事1 鲁班发明锯子
故事解读：
• 要善于观察和思考。