设计的一般原则

　　设计的一般原则  

　　一、教学内容分析

　　本课是江苏教育出版社出版的《技术与设计1》第三章第二节。本节主要阐述了产品设计过程中应遵循的基本原则以及各原则之间存在相互制约、相互联系的关系。本节内容是全章的重点。设计的一般原则既是设计的规范，又是评价的尺度。学生通过对设计的一般原则及原则之间关系的理解，内化为初步运用设计的一般原则评价产品的能力，并为“能制定符合一般原则和相关设计规范的完整设计方案（课标要求）”作知识准备。

　　二、教学对象分析

　　高二学生都已有一定的生活经验，能够模仿生活中已有产品进行一些简单的设计制作，但大多是一些零碎而非系统的模仿技能。在学习第一节“设计的一般过程”时，学生合作设计制作了“纸制承重桥梁”，对设计已有了一定的了解和认识，并不自觉运用了某些设计的原则。而设计的基本原则是人们长期设计实践的总结，是设计时必须要考虑的因素。通过本节的学习，学生可以系统地掌握设计基本原则及相互间的关系，能用此原则来评价某一产品。

　　三、教学目标

　　1、知识目标：

　　（1）理解设计的一般原则。

　　（2）理解设计的一般原则之间存在相互关联、相互制约的关系。

　　（3）初步学会用设计的一般原则来评价某个产品。

　　2、能力目标：培养学生善于思考、自主学习以解决实际问题的能力以及创新意识和团结协作能力。

　　3、情感态度与价值观：提高学生审美情趣和技术素养，增强面对技术世界的信心以及对个人、社会、环境的责任心。

　　四、教学重难点

　　1、重点：

　　（1）正确理解设计的一般原则及其关系。

　　（2）会应用设计的一般原则来评价某些产品。

　　2、难点：对设计原则之间主次、制约、相互联系关系的理解。

　　五、教学策略与方法

　　1、在本节的教学过程中，主要采用“主导—主体”的设计模式，引导学生进行自主探究、知识建构和能力拓展。总体教学流程为：“情境导入——合作探究——自主发现——能力展现——总结提升”。

　　2、教学方法：讲授法、讨论法。

　　六、教学过程：

　　第一课时

　　新课引入

　　[ppt展示]  展示三种台灯图片，请学生选择满意的一款，并说明理由。

　　三款台灯分别是漂亮的、有创新技术含量高的和普通的。

　　[学生选择]　并说明其理由

　　[教师评析]　同学们对这三个台灯都有自己不同的选择，同学们的选择不一样，同学们理由也不一样，那么设计者在设计制造的过程中要怎么样为消费者考虑呢，设计者在设计时有没有要遵守的一些规则呢？比如说第个台灯，它和我们以往用的台灯不一样，有一些创新。

　　新课讲授

　　1、创新原则：创新就是通用引入新概念、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。

　　[ppt展示]  三个削铅笔的工具。

　　[问题]　下面的削铅笔工具在什么方面有创新，如果让你选择，你会选那一个，为什么？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]　创新的核心是设计。一个产品如果没有任何新意，就很容易被不断发展的社会所淘汰。而我们的生活却会因设计而丰富多彩，设计因创新而魅力四射。削铅笔的工具也是如此，第二个相对第一个就将新的思想用到了削铅笔刀上了，由削变成了圈了；第三个相对第二个也有创新，在结构上有了创新，使我们使用削铅笔工具更为轻松了。

　　[ppt展示]  有线和无线鼠标

　　[问题]　下面的两个鼠标是否存在创新？

　　[学生讨论]　有

　　[教师评析]　由有线变成了无线。

　　[问题]　在设计的过程中如何来实现创新呢？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]　一般可以从原理、结构、技术、材料、工艺等方面改进和突破，实现创新目标。要实现产品设计的创新，除了要最大限度地发挥人的智慧外，还应注意利用最新的技术成果和现代的设计理论与方法。

　　[ppt展示]  指纹识别门把、门禁

　　[问题]　在指纹识别门把、门禁设计的过程中有没有创新呢？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]　当然是有创新的，在这里面引入了新的技术。

　　2、实用原则：设计中的实用性是指设计的产品为实现其目的而具有的基本功能。

　　产品实用性的内涵是很丰富的，包括：

　　物理功能：性能、构造、效率、精度、可靠性。

　　生理功能：方便性、安全性、宜人性。

　　心理功能：造型、色彩、机理、装饰。

　　社会功能：显示产品象征、个人的价值、兴趣、爱好和社会地位。

　　[ppt展示]  可折叠自行车

　　[问题]　这种可折叠自行车实用吗？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]　同学也许觉得不会很实用，因为现在同学们过着两点一线的生活，要不是学校就是家里，不会出现被偷的情况；然后现在在大城市里经常出门如果骑自行车太远，不骑到车站也不方便，如果有可折叠自行车就可以搬上地铁，这样是不是就很实用了？

　　[案例分析]  以下那种洗手液瓶哪个更实用？为什么？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]  左边的液体瓶取液用气压法，不拿起瓶子，可单手操作，很方便。瓶体透明，可以看清剩下多少液体。右边的液体瓶不具备这种优点。

　　[案例分析]  请同学们为我们学校食堂洗碗池选一种水龙头，你会选那种？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]  第三种较为明显，不适合在学校大范围的使用，而第二种相对而言因为学校里洗碗池的水管较粗会很容易放出大水渐湿洗碗者也不是很适合，相对而言第二种较好。

　　[ppt展示]  请观察下面的椅子，你认为它的设计有什么特点？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]  可重叠储运、规模化生产，这要可以节省成本。从而体现我们要学习的第三个原则：经济原则。

　　3、经济原则：是指以最低的费用取得最佳的效果。所谓最低的费用，是指产品在得到最优良的设计、实现最佳的功能的同时，所涉及到的各方面的成本的总量最小。

　　[问题]　什么是功能成本比？

　　[教师评析]  功能成本比＝功能/成本

　　[问题]　怎么样提高功能成本比？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]  ①功能不变，降低成本；②价格不便，增加功能；③增加功能，降低成本。

　　[ppt展示]  两个笔筒

　　[问题]　同学们你们会选那个？为什么？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]  “爱美之心，人皆有之”，随着时代的发展，美观对设计越来越重要。在产品技术含量相同、功能类似的情况下，人们总愿意用相同或高一点的价格购买更加美观的产品。这就是我们所要学习的第四个原则：美观原则。

　　4、美观原则：好的产品设计不仅能满足人的物质要求，而且也能让人从产品外观上得到美的体验，享受精神上的愉悦。

　　[问题]　我们要从那些方面让我们设计的作品更为美观呢？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]  外观美的实现：外观的美通过造型、大小比例、材质、色彩、装饰图案等设计组合来表达。

　　[案例分析]  卡通笔筒

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]  因美观而影响到了实用。

　　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。要有尊重他人知识产权、技术成果的道德观念。

　　设计者必须具有宽广的眼界和高度的社会责任感。那我们在设计时应注意那些道德上的问题呢？

　　[ppt展示]  不能单纯为了谋取利益而损害人类所居住的环境。造纸、化工、医药。

　　[ppt展示]  不能为了私利而设计制造低级趣味的产品。整人玩具：痒痒粉、越洗手越脏香皂 、喷虫口香糖、喷嚏粉、辣牙签、辣茶叶、假可乐等。

　　[ppt展示]  不能设计制造假冒伪劣产品。假酒、假烟等。假酒大多是利用回收来的真酒瓶，用工业酒精加自来水勾兑而成，工业酒精的主要成分是甲醇，轻度甲醇中毒时，病人可呈现醉酒状态。中度中毒者恶心、呕吐、腹痛、腹泻，出现视听幻觉、视物模糊等症状。重度中毒者，可有面色苍白、发绀、呼吸和脉搏加快、出冷汗、意识模糊、休克，最后因呼吸和循环衰竭而死亡。

　　[问题]　现在社会上有很多假冒伪劣的产品，我们作为消费者应该如何防伪呢，大家知道一些什么样的防伪方法？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]　手机短信防伪

　　更不能设计生产有毒食品、药品。大头娃娃奶粉事件，阜阳市xx年5月1日以后出生、以奶粉喂养为主的婴儿中没有严重营养不良的婴儿，共有轻中度营养不良婴儿189例，其中因并发症死亡的13名，劣质婴儿奶粉主要是以各种廉价的食品原料如淀粉、蔗糖等全部或部分替代乳粉，再用奶香精等添加剂进行调香调味制成的，并没有按照国家有关标准添加婴儿生长发育所必需的维生素和矿物质。劣质奶粉中蛋白质等营养素全面低下是造成婴儿患病的重要原因，特别是在农村和偏远地区对婴儿的危害相当严重。

　　xx年齐齐哈尔第二制药公司生产的“亮菌甲素注射液” 假药事件，该厂的假药也是造成多人死亡。

　　[问题]　前面我们讲到了利用回收来的真酒瓶来来造假酒，这无疑是不道德的，是违法的。那么酒厂自己回收酒瓶呢？玻璃可以回收利用吗？如果都不回收将会怎样？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]　 酒厂自己回收酒瓶自己回收酒瓶当然是好事了，好的回收回去后通过清洗可以再利用，体现了循环经济的概念，所谓循环经济，就是物质要尽可能的发挥它的效用，要高效益、低能耗。破的玻璃酒瓶也是可以再利用的，目前玻璃容器工业在制造过程中约使用20%的碎玻璃，以促进融熔以及与砂子、石灰石和碱等原料的混合。

　　废弃玻璃转型利用 1.非加热型。非加热型利用也称机械型利用。其具体方法是根据使用情况直接粉碎或先将回收的破旧玻璃经过清洗、分类、干燥等预前处理，然后采用机械的方法将它们粉碎成小颗料，或研磨加工成小玻璃球待用。

　　2.加热型

　　加热型利用是将废玻璃捣碎后，用高温熔化炉将其熔化后，再用快速拉丝的方法制得玻璃纤维。这种玻璃纤维可广泛用于制取石棉瓦、玻璃缸及各种建材与日常用品。

　　如果不回收的话，那我们身边可能会到处看到各种废弃玻璃瓶。

　　讲到了回收，请大家看看这位女士是谁？

　　[ppt展示]  张茵女士

　　[教师评析]　她是xx年胡润富豪榜中的中国首富。知道她是怎样成为中国首富的吗？她是靠废纸回收起家，是全美废纸回收出口大王，后来又占领了中国百分之七十以上的再生纸原料市场。再进而进行造纸，成为中国牛卡纸的大王。

　　[问题]　同学们她现在已经不是中国首富了，你们知道老师为什么要介绍她吗？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]　因为张茵女士的事业高度的体现了一个原则，这个原则就是我们接下来要学习的：

　　6、可持续发展原则

　　可持续发展原则是指产品的设计要考虑到人类长远的发展，关注生态、环保和资源的合理利用。不能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。

　　[ppt展示]  漂亮的纸制贺卡

　　[教师评析]  每年都因制作贺卡而砍伐大片森林，我们作为21世纪信息社会的青年，是不是用电子贺卡代替更有意义？

　　[ppt展示]  产品过度包装案例

　　[问题]　产品过度包装好吗？为什么？有人说产品过度包装错在消费者，你怎么认为呢？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]  不好，因为①浪费资源；②污染环境；③损害消费者利益；④助长奢华消费。这里还要建议一下同学们，不要买陶瓷灌装的商品，因为碎陶瓷只能是垃圾，况且陶瓷瓶本身不结实，稍有磕碰就掉瓷。陶瓷的烧制对能源利用来讲，是高耗能的，特别对于粗制陶的烧制，由于工艺落后，还属于高污染的企业，消耗宝贵的能源；污染不堪重负的环境制造的酒瓶，仅仅是一次性使用，这在当前构建节能环保型和谐社会是极不相称的。

　　[ppt展示]  绿色包装案例

　　[教师评析] 马粪纸包装，马粪纸也是用稻草和麦秸等原料做的，只是在造纸的时候加工得比较粗，新型可降解一次性餐具。

　　[问题]　同学们在我们身边还有没有一些遵循可持续发展的案例呢？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]  现在可持续发展的理念越来越深入人心，在我们身边也有了更多的循可持续发展的案例。新一代抽水马桶的冲水量：大6升、小3升，使用这种马桶一个家庭一个月可以节水近升，差不多有3600多瓶水。

　　科技新产品：光导管，采集太阳光的光导管绿色照明系统能够把白天的太阳光有效地传递到室内阴暗的房间或者易燃易爆不适宜采用电光源的房间，改变目前很多建筑“室外阳光灿烂，室内灯火辉煌”的局面，可以有效地减少电能消耗。光导管还可以用于办公楼、住宅、商店、旅馆等建筑的地下室或走廊的自然采光或辅助照明，并能取得良好的采光照明效果，是太阳能光利用的一种有效方式。

　　节能灯：节能灯的发光率是白炽灯的4～5倍，如果将一盏40瓦的白炽灯换成10瓦的节能灯，按每天亮灯4小时计算，一个月照明可省电3.6度，一年可节电43.2度。

　　[问题]　同学们，刚才我们讲到了节能灯，同学们想一下，如果我们设计生产的节能灯的灯头的大小和原来的白炽灯不一样的话，会怎么样？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]  如果灯头大小不一样的话，那么我们的节能灯就没有办法使用，如果要使用就必须要换相应的接口。这样是不符合可持续发展的原则的。为了避免出现这种情况，所以我们在设计生产过程中还必须有下面的原则：

　　7、技术规范原则

　　“技术规范”是有关开发产生技术的知识、领域、方法和规定的总和。

　　[案例分析]  p64案例分析。

　　[问题]　请结合上述案例说明技术规范为什么应随着设计的发展而发展？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]　技术规范如果不随着设计的发展而发展的话，是不能适应新产品的要求的。

　　[ppt展示]　重要的产品认证标志。

　　[问题]　你能辨认这些标志吗？   

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]　

　　[案例分析]  美泰公司曾先后3次在全世界范围内召回数千万件中国产玩具。前两次召回的多万件中，按照美国进口商的要求设计和生产的占85％；因为铅含量不符合美国要求的占15％。第三次被召回的所有玩具的油漆中铅溶出量都合格。

　　[问题]　玩具的生产要不要遵守技术规范？为什么第三次玩具是合格的，也被召回了？

　　[学生讨论]　

　　[教师评析]　技术规范有强制性的，也有推荐性的，有时我们不但要满足强制性的，为了更好的取信消费者，我们还要有一些更高的推荐性的技术规范要达到。

　　国家玩具安全技术规范、美国玩具安全标准。这些标准对材料品质、易燃性、毒性 、电/热能、脉冲噪音、小对象、可接触利边等提出了要求。而且技术规范是随着社会的发展和人们的需求的提高而发展的。

　　[ppt展示]　 tco是电脑的标准认证。tco92：低辐射、节电、防火、防电。tco95：环保、人体工程学。tco99：可回收。tco03：新技术。

　　小结：在这一节中，我们一共学习了七个设计的一般原则，这些原则有些是想到制约的，如一味地追求美观，可能就会影响到实用，反之亦然。有些原则之间则存在着相互促进的关系，如在产品设计生产中，如果使用很高的技术规范和标准来提高产品的性能和质量，就会在开发之初花费更多的技术费用和精力，看起来使经济原则不能很好的得到体现，但是这样做降低了次品率，减少了产品损坏维修的工作量，延长了产品的使用寿命，使产品能得到消费者的赞赏，从而得到更多的市场，得到更多的利润。