廣東版高中通用技術(shù)與設(shè)計(jì)教材解讀
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1、技術(shù)與設(shè)計(jì)1(廣東版)教材解讀,通用技術(shù)學(xué)什么,專業(yè)知識(shí)、技術(shù)、技能、思想方法?大學(xué)、大專、中專、職校、技校有何區(qū)別?通用技術(shù)科設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)2、選修課的區(qū)別?是把過(guò)去大學(xué)的知識(shí)下放到高中嗎?貫穿教材的主線是什么?,通用技術(shù)教材的主線,主線:提高技術(shù)素養(yǎng),掌握技術(shù)思想和方法(原則、方法、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范),開發(fā)創(chuàng)造潛能副線:學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、技術(shù)和技能主線副線版面內(nèi)容在各模塊中所占的比例,廣東版通用技術(shù)教材技術(shù)與設(shè)計(jì)1教材解讀,5,技術(shù)與設(shè)計(jì)1,技術(shù)及其性質(zhì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)制作設(shè)計(jì)的交流與評(píng)價(jià),第一章技術(shù)及其性質(zhì),為什么要在教材中設(shè)置技術(shù)的發(fā)展歷史內(nèi)容技術(shù)史的劃分:石器、青銅器、鐵器、蒸氣
2、機(jī)、電器、信息時(shí)代了解技術(shù)源于什么;了解技術(shù)發(fā)展史上具有里程碑式的重要貢獻(xiàn);了解技術(shù)的過(guò)去和現(xiàn)在,從而可以預(yù)測(cè)未來(lái),了解技術(shù)的各個(gè)時(shí)代的代表人物,重大事件及其對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響。(摘自美國(guó)國(guó)家技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)),什么叫技術(shù)?,技術(shù)是人類為滿足自身的需求和愿望對(duì)大自然的改造(教育部課標(biāo)的說(shuō)法)技術(shù)是人類改造大自然的工具和方法(本教材的說(shuō)法).包括工具和技術(shù)產(chǎn)品(收音機(jī),殺蟲劑等)硬件;協(xié)議,程序,工藝,制度等軟件.,(摘自美國(guó)國(guó)家技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)),科學(xué)和技術(shù)哪個(gè)在先?見2008年版教材P3第45行科學(xué)與技術(shù)有何不同?科學(xué)是研究自然和社會(huì)的原理與規(guī)律,技術(shù)是原理和規(guī)律的應(yīng)用,揭示技術(shù)性質(zhì)的三個(gè)原則必須是本
3、身固有的,不是衍生的,演變的必須是內(nèi)在的,本質(zhì)的,不是表面的必須是每個(gè)技術(shù)都,不能只有部份技術(shù)才有,技術(shù)的性質(zhì),實(shí)踐性:技術(shù)來(lái)源于實(shí)踐,應(yīng)用于實(shí)踐(關(guān)于目的性、兩面性、應(yīng)用性)創(chuàng)新性:技術(shù)剛產(chǎn)生時(shí)一定有創(chuàng)新(關(guān)于保守性、時(shí)效性)綜合性:技術(shù)要用多種綜合知識(shí)相關(guān)性:一個(gè)技術(shù)的發(fā)展會(huì)促進(jìn)其他技術(shù)發(fā)展(關(guān)于系統(tǒng)性)價(jià)值性:技術(shù)有社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值(關(guān)于功利性)保密性:一定時(shí)間內(nèi)會(huì)保密(關(guān)于專利性、非專利性),技術(shù)的作用和影響,第二節(jié)技術(shù)發(fā)明與技術(shù)革新,發(fā)明和革新是技術(shù)的源泉技術(shù)發(fā)明和技術(shù)革新的區(qū)別發(fā)明和革新推動(dòng)技術(shù)發(fā)展造紙術(shù)洗衣機(jī)電冰箱計(jì)算機(jī)通信,技術(shù)素養(yǎng)理解,應(yīng)用,管理,評(píng)價(jià)技術(shù)的能力叫技術(shù)素養(yǎng).
4、注意與素質(zhì)的區(qū)別,知識(shí)產(chǎn)權(quán)及其保護(hù),第三節(jié)設(shè)計(jì)是技術(shù)的靈魂,什么叫設(shè)計(jì)?廣東版:基于預(yù)定的設(shè)想和目標(biāo),遵從相關(guān)的原則和規(guī)范進(jìn)行的構(gòu)思和規(guī)劃,最后用某種形式表達(dá)出來(lái)的活動(dòng),叫做設(shè)計(jì)。有許多活動(dòng)是創(chuàng)新活動(dòng)但重復(fù)的設(shè)計(jì)(如重復(fù)設(shè)計(jì)另一座大樓),侵犯他人版權(quán)的設(shè)計(jì),落后的設(shè)計(jì)都不是創(chuàng)新活動(dòng)。其它版:設(shè)計(jì)是基于某種目標(biāo)的創(chuàng)新活動(dòng),設(shè)計(jì)的種類設(shè)計(jì)可以是技術(shù)設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)(包括外觀、概念、平面、景觀設(shè)計(jì)等)和教學(xué)設(shè)計(jì)等。本書討論的主要是技術(shù)設(shè)計(jì)(簡(jiǎn)稱設(shè)計(jì))。技術(shù)創(chuàng)新從來(lái)源上可以分為兩大類:一是來(lái)源于有計(jì)劃、有步驟的設(shè)計(jì);二是來(lái)源于偶然的發(fā)現(xiàn)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)給技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)了巨大的推動(dòng)力。,設(shè)計(jì)推動(dòng)著汽車
5、技術(shù)的發(fā)展,第二章設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),本章所呈現(xiàn)的技術(shù)思想和方法不但貫穿于本書,而且為全套書的主線。教材內(nèi)容從根本上來(lái)說(shuō),并不僅僅是學(xué)一些技術(shù)知識(shí)和技能,而是從技術(shù)思想和技術(shù)方法上來(lái)培養(yǎng)和要求學(xué)生。,第一節(jié)做一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師,優(yōu)秀設(shè)計(jì)師應(yīng)具備的素質(zhì)一個(gè)中學(xué)老師對(duì)教材中講鋸子發(fā)明的故事認(rèn)為太古老,建議改為講現(xiàn)代木工機(jī)械。你認(rèn)為對(duì)嗎?書中三個(gè)故事的重點(diǎn)在于“故事解讀”,魯班發(fā)明鋸子,魯班發(fā)明鋸子,愛迪生發(fā)明電燈,主題作用:引入優(yōu)秀設(shè)計(jì)師應(yīng)具備的素質(zhì),正確思維方式對(duì)創(chuàng)造性設(shè)計(jì)所起的關(guān)鍵作用,發(fā)散思維解決交通擁擠,定勢(shì)思維(見書P36)逆向思維(見書P37),問(wèn)題討論,專門與別人唱反調(diào)是否逆向思維?逆向思維與
6、正向思維都是用于解決同一個(gè)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)同一個(gè)目標(biāo)的思維方式,專門唱反調(diào)和專門與別人對(duì)著干不是逆向思維的方式。,開發(fā)智能與創(chuàng)造潛能,一個(gè)早期開發(fā)智能的案例教材P38關(guān)于智能開發(fā)的說(shuō)法討論開發(fā)創(chuàng)造潛能的各種方法(P39)開發(fā)創(chuàng)造潛能的幾種方法影響技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)造的諸多因素,第二節(jié)設(shè)計(jì)的基本方法和基礎(chǔ)知識(shí)技術(shù),設(shè)計(jì)的種類,創(chuàng)新性原則設(shè)計(jì)只有不斷進(jìn)行創(chuàng)新,才能具有新的生命力。一個(gè)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以在原理運(yùn)用、功能、結(jié)構(gòu)、指標(biāo)、外觀等方面進(jìn)行創(chuàng)新,也可以在安全,可靠耐用,有利于節(jié)能、環(huán)保、創(chuàng)造優(yōu)良性價(jià)比、有利于使用者身心健康、舒服、快捷、方便等方面進(jìn)行創(chuàng)新;對(duì)設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō),可以在思想、內(nèi)容形式、結(jié)構(gòu)等方
7、面進(jìn)行創(chuàng)新。并不是所有的設(shè)計(jì)都是有創(chuàng)新性的,那些陳舊的,過(guò)時(shí)的,照抄、仿冒他人產(chǎn)品(項(xiàng)目)的設(shè)計(jì)就沒(méi)有創(chuàng)新性。,可靠性原則設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目在規(guī)定的使用壽命時(shí)間內(nèi),能適應(yīng)規(guī)定的條件和環(huán)境可靠地工作,不會(huì)發(fā)生故障,原規(guī)定的功能、性能指標(biāo)也不會(huì)超出使用說(shuō)明書規(guī)定的范圍。一個(gè)產(chǎn)品再漂亮,功能指標(biāo)再好,但用不了幾天就壞了,還可能發(fā)生安全事故,這不僅可能造成經(jīng)濟(jì)損失,還可能導(dǎo)致人身的傷亡,引來(lái)法律訴訟問(wèn)題。“可靠性設(shè)計(jì)”現(xiàn)在已發(fā)展成一專門的學(xué)科。,安全性原則安全性原則指的是,所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目,在使用時(shí)或操作運(yùn)行時(shí)必須是安全的,不允許發(fā)生事故,更不允許發(fā)生人身傷亡事故。我們還必須注意到,一個(gè)產(chǎn)品在使用時(shí)是
8、可靠的,未必一定是安全的;有的產(chǎn)品如果不可靠,使用時(shí)一定是不安全的。例如兒童用的某些玩具,如小鐵錘,如果用鐵來(lái)做成,它永遠(yuǎn)不會(huì)損壞,但兒童玩起來(lái)有極大的危險(xiǎn)!又如人字型鋁梯如果鋁板太薄,則使用時(shí)可能變型,一定是不可靠的,也絕對(duì)是不安全的。,需要性原則經(jīng)濟(jì)性原則最優(yōu)化原則工程心理學(xué)和生理學(xué)原則法律和道德規(guī)范原則通用性標(biāo)準(zhǔn)性原則時(shí)效性原則可持續(xù)發(fā)展原則(見書P43),人機(jī)關(guān)系,人機(jī)關(guān)系是指人與“機(jī)器設(shè)備”以及人與所使用的“物品”之間的關(guān)系,還包括使用時(shí)與所在的環(huán)境之間的關(guān)系。研究人機(jī)關(guān)系的目的,是為了在設(shè)計(jì)產(chǎn)品和一個(gè)項(xiàng)目時(shí),體現(xiàn)以人為本,要使人在制作產(chǎn)品或?qū)嵤┮粋€(gè)項(xiàng)目中,實(shí)現(xiàn)快速高效,使用者感到方
9、便、舒適,同時(shí)保證人的健康與安全。在人處于動(dòng)態(tài)或環(huán)境有可能變遷時(shí),我們的設(shè)計(jì)還要用“動(dòng)態(tài)”的角度來(lái)展開,以實(shí)現(xiàn)最合理,最長(zhǎng)久的優(yōu)良效果。在我們前面學(xué)習(xí)的技術(shù)設(shè)計(jì)的原則中,有許多原則都直接體現(xiàn)了人機(jī)關(guān)系中提出的目標(biāo)和要求。例如,可靠性原則、安全性原則、工程心理學(xué)和生理學(xué)原則、可持續(xù)發(fā)展原則等等,就直接與人機(jī)關(guān)系中追求的舒適、方便、健康、安全目標(biāo)是一致的。其他幾項(xiàng)技術(shù)設(shè)計(jì)的原則,也與人機(jī)關(guān)系的追求目標(biāo)息息相關(guān)。例如實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、最優(yōu)化、通用性、標(biāo)準(zhǔn)性、時(shí)效性原則,也是快速、高效的可靠保證。,案例討論,例1、例2(見書P45)例3家用床頭電風(fēng)扇有一種功能,當(dāng)電風(fēng)扇倒下的時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電源。例4某家用
10、電器的外殼設(shè)計(jì)中,規(guī)定其絕緣擊穿電壓必須不小于1000伏(在通電規(guī)定的時(shí)間內(nèi)),同時(shí)規(guī)定它的洞或縫不大于某一尺寸。例5小汽車司機(jī)和前排乘客都必須綁好安全帶。例6:某中學(xué)有一批教學(xué)、管理、后勤部門的職工退休,為了提高該中學(xué)的教學(xué),管理水平,該校人事主管部門規(guī)定,新招聘接替各個(gè)崗位工作的人員都必須具有博士學(xué)位。,例7在飛往火星的航天器上,有人想象設(shè)計(jì)一種能源的產(chǎn)生辦法,你認(rèn)為可行嗎?為什么?方案:將航天器所帶的水用電力進(jìn)行電解,得到氫和氧,再將氫和氧進(jìn)行燃燒產(chǎn)生動(dòng)力,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;在燃燒中氫和氧合成了水,再用該發(fā)電機(jī)發(fā)出的電將新產(chǎn)生的水電解成氫和氧,如此循環(huán),可以無(wú)窮利用下去產(chǎn)生能量。,例8洗衣
11、機(jī)的設(shè)計(jì)近百年來(lái)發(fā)生了巨大的變化:洗衣機(jī)的洗衣筒(缸)從手搖改革到電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。洗衣機(jī)的進(jìn)水由早期的人工加水,到現(xiàn)在用自來(lái)水;洗衣機(jī)會(huì)根據(jù)衣服的多少自動(dòng)選定水位,加到預(yù)定水位后自動(dòng)停止進(jìn)水。洗衣機(jī)的排水口由單一出口改為左、右雙向出水口任選。洗衣機(jī)缸體的設(shè)計(jì)變化是早期洗衣用單缸,甩干用另一個(gè)甩干機(jī)。中期一個(gè)洗衣機(jī)是雙缸的,一個(gè)缸洗衣,一個(gè)缸甩干?,F(xiàn)在共用一個(gè)缸,洗衣,甩干用同一個(gè)缸。使用者把衣服放進(jìn)去到洗完為止,不用移動(dòng)衣服。洗衣機(jī)的程序控制設(shè)計(jì)變化是:完全靠人工控制洗衣的程序用機(jī)械的方法進(jìn)行程序控制用電腦編程進(jìn)行自動(dòng)程序控制洗衣缸在旋轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí),如果打開洗衣機(jī)的上蓋,洗衣機(jī)會(huì)立即停止對(duì)電動(dòng)機(jī)供
12、電,缸體迅速停止運(yùn)轉(zhuǎn)。洗衣機(jī)的外殼由早期的木頭到現(xiàn)在改為金屬外殼。洗衣機(jī)型號(hào)由一、二種發(fā)展到多種;但同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的零部件各種洗衣機(jī)都可以更換使用。,技術(shù)設(shè)計(jì)的方法和標(biāo)準(zhǔn),常規(guī)設(shè)計(jì)法系統(tǒng)設(shè)計(jì)法功能設(shè)計(jì)法工效學(xué)設(shè)計(jì)法可靠性設(shè)計(jì)法最優(yōu)化設(shè)計(jì)法計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法(見P46),技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程,中間過(guò)程檢測(cè)、評(píng)價(jià)及改進(jìn),技術(shù)設(shè)計(jì)的過(guò)程案例,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,確定課題因無(wú)路燈照明,晚間摔傷村民有學(xué)校和老師指導(dǎo),決定立項(xiàng)設(shè)計(jì)課題開展調(diào)查,收集信息摔傷村民的小橋離交流供電點(diǎn)太遠(yuǎn)枯水季節(jié)晚上十點(diǎn)以后不發(fā)電小橋周圍常有大風(fēng)制定方案,決策優(yōu)化方案1:架設(shè)交流電供電照明方案2:用蓄電池供電,直流燈光照明,用電子電路自動(dòng)開關(guān)燈方
13、案3:在2基礎(chǔ)上改用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池自動(dòng)充電決策優(yōu)化:方案1開支太大,而且枯水季節(jié)無(wú)法照明;方案2開支較小,但要對(duì)蓄電池輪換充電太麻煩;方案3開支與方案2相近似,但不用人工換取電池,而且節(jié)省能源,屬先進(jìn)水平。,實(shí)施制作,評(píng)價(jià)改進(jìn)方案3實(shí)施制作后使用一個(gè)月發(fā)現(xiàn)五個(gè)問(wèn)題:亮暗轉(zhuǎn)換工作點(diǎn)不完善防水性能不夠完善可能遭雷擊防風(fēng)防撞性能不強(qiáng)防盜防范不足修改設(shè)計(jì),達(dá)到最優(yōu)針對(duì)以上缺點(diǎn)改進(jìn)設(shè)計(jì),實(shí)施制作,試用兩月達(dá)到最優(yōu),村民滿意受到表彰,推廣應(yīng)用受到學(xué)校和教育局領(lǐng)導(dǎo)的表彰,該項(xiàng)目推廣應(yīng)用到全縣,第三節(jié)設(shè)計(jì)與交流中的技術(shù)語(yǔ)言,語(yǔ)言的各類及作用(見書P52)機(jī)械制圖與識(shí)圖基礎(chǔ)(見書P53),機(jī)械制圖的基本
14、規(guī)范,常用圖線線型規(guī)范,圖線的畫法在同一張圖中,同類圖線的寬度應(yīng)一致繪制圓的對(duì)稱中心線時(shí),應(yīng)超出圓外25毫米,圓心應(yīng)為長(zhǎng)畫的交點(diǎn)。細(xì)點(diǎn)畫線首末兩端應(yīng)是長(zhǎng)畫而不是點(diǎn)。在較小的圖形上繪制細(xì)點(diǎn)畫線有難度時(shí),可用細(xì)實(shí)線代替。細(xì)點(diǎn)畫線、細(xì)虛線和其他圖線相交時(shí),避免間隔或點(diǎn)處相交兩條平行的輪廓線之間距,不得小于0.7mm,尺寸標(biāo)注,第三章怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì),第一節(jié)第四節(jié)遵照設(shè)計(jì)的過(guò)程和要求進(jìn)行,第五節(jié)技術(shù)試驗(yàn),在設(shè)計(jì)過(guò)程中,技術(shù)試驗(yàn)伴隨著多個(gè)重要的設(shè)計(jì)階段材料的選擇、器件的篩選、工件、構(gòu)件和產(chǎn)品的制作等。技術(shù)試驗(yàn)為設(shè)計(jì)提供依據(jù),也是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否成功的重要手段。,技術(shù)試驗(yàn)及其作用,什么是技術(shù)試驗(yàn)從技術(shù)的角度對(duì)材料
15、、元器件及整機(jī)(產(chǎn)品)進(jìn)行測(cè)試和檢驗(yàn)就叫做技術(shù)試驗(yàn)。技術(shù)試驗(yàn)的作用技術(shù)試驗(yàn)所得到的性能、數(shù)據(jù)、曲線、圖表等信息材料,是開展技術(shù)設(shè)計(jì)及進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要依據(jù);技術(shù)試驗(yàn)是進(jìn)行技術(shù)革新,技術(shù)發(fā)明,科學(xué)探究的重要途徑,它更是揭露問(wèn)題的關(guān)鍵;它將技術(shù)設(shè)計(jì)的失誤降到最低程度,同時(shí)使技術(shù)設(shè)計(jì)得于改進(jìn)、完善和優(yōu)化。,技術(shù)試驗(yàn)的步驟確定技術(shù)試驗(yàn)的目的和對(duì)象。確定技術(shù)試驗(yàn)的方法和手段、環(huán)境條件。選定技術(shù)試驗(yàn)的工具、儀表、器件。確定參加技術(shù)試驗(yàn)的組成人員、分工和負(fù)責(zé)人。進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)寫出分析、總結(jié)報(bào)告,按試驗(yàn)階段分,可分為:小試,中試,應(yīng)用(用戶)試驗(yàn)等等。從試驗(yàn)的方法來(lái)分還可以分為三種,前面已經(jīng)討論過(guò)了。同一個(gè)試驗(yàn)
16、,按不同的角度可屬于不同的試驗(yàn)類型。例如汽車碰撞試驗(yàn)是實(shí)物試驗(yàn),也是力學(xué)試驗(yàn),也是破壞性試驗(yàn)等,技術(shù)試驗(yàn)案例,木方的變形性能試驗(yàn)掛鉤的變形性能試驗(yàn)結(jié)構(gòu)耐振試驗(yàn)材料硬度的試驗(yàn)和防撞試驗(yàn)拉力及其彈性試驗(yàn)導(dǎo)線的承受電流試驗(yàn)材料絕緣試驗(yàn)導(dǎo)線和變壓器絕緣電阻試驗(yàn)燃燒和阻燃試驗(yàn)鐵心、非鐵磁材料的導(dǎo)磁系數(shù)試驗(yàn)水泥性能的簡(jiǎn)單測(cè)試傳感器件性能測(cè)試,第六節(jié)制訂設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)的角度與思路制作的產(chǎn)品應(yīng)盡可能包括多多專業(yè)、方面的知識(shí)應(yīng)將設(shè)計(jì)的種類、原則、方法,盡可能實(shí)施應(yīng)用應(yīng)盡可能用各種正確的思維方式,廣東版教材,把技術(shù)與設(shè)計(jì)1第三章到第五章的設(shè)計(jì)、制作和評(píng)價(jià)的對(duì)象定為“宣傳廣告燈”,它具有以下特點(diǎn):上手十分容易(最簡(jiǎn)
17、單的可做一個(gè)燈籠)。材料易?。ㄖ褡印⒛绢^、紙張、蠟燭)。地域和時(shí)代跨度大,可適應(yīng)全國(guó)東西南北地域和古代、現(xiàn)代、民族風(fēng)情。包含力學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)、材料學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)、政治思想等多專業(yè)多方面的知識(shí),5.由于廣告宣傳燈上可放置各種文字、圖畫、聲音、樂(lè)曲、動(dòng)作、燈光,因而可融入技術(shù)、結(jié)構(gòu)、材料、方法、原則、政治思想,人文風(fēng)情等18種設(shè)計(jì)角度和思路。將貫徹提高技術(shù)素養(yǎng)、開發(fā)創(chuàng)造潛能、掌握技術(shù)思想、方法、原則、標(biāo)準(zhǔn)的主線,將情感、態(tài)度、價(jià)值觀十分和諧的體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、制作、評(píng)價(jià)(第三、四、五章)的教學(xué)中。6.明顯體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)”、“控制”的概念,隱含“系統(tǒng)”、“控制”的概念,為學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)2奠定基礎(chǔ),并在學(xué)習(xí)完設(shè)計(jì)2以
18、后,進(jìn)一步以本課題的制作來(lái)提高設(shè)計(jì)、制作和評(píng)價(jià)的深度和寬度,也把設(shè)計(jì)1和設(shè)計(jì)2有機(jī)結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)必修內(nèi)容的主線貫穿。,廣告宣傳燈的設(shè)計(jì)思路與角度,設(shè)計(jì)方案的制定方案的比較、權(quán)衡和決策方案的改進(jìn)和擴(kuò)展(以上見書P108),自動(dòng)開關(guān)電路的設(shè)計(jì),前面我們已經(jīng)進(jìn)行了一種廣告宣傳燈的設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)的方案集中在廣告宣傳燈本身,對(duì)發(fā)光燈的控制方式,采用人工開關(guān)進(jìn)行控制?,F(xiàn)在,我們對(duì)該燈的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)、擴(kuò)展、采用光敏傳感元件進(jìn)行傳感,使發(fā)光燈在白天關(guān)閉,晚上自動(dòng)通電發(fā)光,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)燈控制,避免了人工開關(guān)控制的麻煩。下面,我們以設(shè)計(jì)自動(dòng)開關(guān)照明路燈為例,討論它的設(shè)計(jì)過(guò)程。在本設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)討論照明路燈自動(dòng)開關(guān)電路
19、控制單元的設(shè)計(jì);照明路燈的結(jié)構(gòu)、外形、材料選擇、光源種類和功率設(shè)計(jì)等,都與前面討論的廣告宣傳燈的設(shè)計(jì)基本相同。,電路控制單元的設(shè)計(jì)要點(diǎn)首先考慮照明路燈用什么電源供電,再考慮根據(jù)照明需求確定發(fā)光燈的種類和功率,不同種類的燈具,在同一耗電功率情況下發(fā)光強(qiáng)度不同。該發(fā)光燈電源開關(guān)可用繼電器進(jìn)行開關(guān)控制,該繼電器的開關(guān)觸點(diǎn)工作電壓、電流,必須根據(jù)發(fā)光燈的工作電壓、電流來(lái)選取,做到安全耐用。該繼電器觸點(diǎn)為常開狀態(tài)。在選好發(fā)光燈種類、功率、供電電源、繼電器型號(hào)后,再根據(jù)繼電器線圈的工作電流來(lái)選擇驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)和元器件,使繼電器的開關(guān)觸點(diǎn)在線圈通電時(shí),電磁鐵的吸合下由斷開變?yōu)殚]合。該電子放大器應(yīng)有前后兩級(jí):
20、前級(jí)將光敏元件輸出的信號(hào)進(jìn)行放大,后級(jí)輸出的電流應(yīng)大于繼電器線圈的工作電流。電子放大器可以使用三極管,也可以用運(yùn)算放大器集成電路。選擇光敏傳感器件,可選擇光敏電阻或光敏二極管、光敏三極管做光敏元件。電路設(shè)計(jì)必須有控制亮度起控點(diǎn)可調(diào)元件,以便在實(shí)際安裝時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié),使環(huán)境亮度暗到指定數(shù)值時(shí)開始起控,照明燈亮??刂齐娐繁仨氂锌垢蓴_能力,例如可以抑制瞬間環(huán)境閃光時(shí)不會(huì)關(guān)閉路燈的誤動(dòng)作。,電路設(shè)計(jì)及電路工作原理自動(dòng)開關(guān)照明燈電子控制單元的電路基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3-22所示。它由光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路,信號(hào)放大器、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行繼電器四部分組成。,圖3-22,圖中,R1,R2,R3都是信號(hào)放大器的直流偏置電阻。R
21、3為光敏電阻,在光照亮度較大時(shí)電阻阻值較小,在光照較暗時(shí)阻值較大;當(dāng)天色昏暗時(shí),R3阻值變大,使放大器A點(diǎn)的輸入電壓上升,放大器導(dǎo)通,從而使驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通,+12伏電源有較大電流流經(jīng)繼電器的線圈K,經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路入地;繼電器線圈K通電后使開關(guān)S的接點(diǎn)由斷開轉(zhuǎn)為閉合,使路燈HL通電發(fā)光。如圖所示,如果S2開關(guān)控制的是220伏市電供電的照明燈,那么繼電器的開關(guān)觸點(diǎn)的工作電壓、電流就不相同,從而采用繼電器的型號(hào)也要作相應(yīng)的改變。與R3并聯(lián)的電容C采用1微法到2微法的電容器,由于它的容量較大,因而它的充電和放電都需要較長(zhǎng)的時(shí)間。當(dāng)夜間有雷電閃光時(shí),R3的阻值可能會(huì)瞬間變小,電容上的電壓因放電時(shí)間較長(zhǎng)不會(huì)很快
22、的改變,即A點(diǎn)的對(duì)地電位不會(huì)因瞬間的閃電而有明顯的改變,從抑制了瞬間閃光造成的干擾,不會(huì)因此而停止照明。如果HL1是瓦數(shù)不太大的+12伏直流燈泡,驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流不小于HL1的工作電流。那么HL1可以直接代替繼電器線包,直接接入,不再采用繼電器,二極管VD也取消。二極管VD的作用是防止繼電器電流突變時(shí)引起的吸合抖動(dòng),它在線圈K產(chǎn)生下正上負(fù)的電勢(shì)時(shí)導(dǎo)通,短路該電動(dòng)勢(shì),從而起到繼電器接點(diǎn)通斷穩(wěn)定的作用。,第四章設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)制作,第一節(jié)工藝,工藝的定義,改進(jìn)設(shè)計(jì)自動(dòng)開關(guān)燈電路制作與調(diào)試(P136),采用光敏電阻的光控路燈電路如圖所示。光敏電阻由光導(dǎo)電材料硫化鎘(CdS)和電極兩部分組成,其頂部有一個(gè)
23、光感應(yīng)窗。光敏電阻R2與10K的可變電阻R1(電位器)形成1個(gè)分壓電路。當(dāng)環(huán)境照度不足時(shí),光敏電阻阻值很大,其兩端分得的電壓較高,繼電器吸合,接通電燈開關(guān);當(dāng)光照射到光感應(yīng)窗時(shí),電阻值就減少,其兩端分得的電壓很小,繼電器釋放,斷開電燈開關(guān)。調(diào)節(jié)圖中的可變電阻R1(電位器)可以調(diào)節(jié)起控照度,光敏電阻并聯(lián)的電容用以消除干擾。,圖4-28,晶體三極管的放大作用是利用三極管的性能,將小信號(hào)電流放大成大信號(hào)電流。如圖4-31所示,若基極(B)與發(fā)射極(E)之間流過(guò)較小電流,則集電極(C)與發(fā)射極(E)之間就流過(guò)大的電流,使繼電器勵(lì)磁,能使繼電器接通。,采用電磁繼電器控制的光控路燈電路既可應(yīng)用于直流供電,
24、也可應(yīng)用于220V的交流供電。若路燈采用直流供電,控制電路還可采用如P138圖4-32。它取消了電磁繼電器,但考慮到燈泡通過(guò)的電流較大,可用達(dá)林頓型三極管(如TIP122,它實(shí)質(zhì)是用三極管級(jí)聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)大電流輸出)。若小燈泡換為發(fā)光二極管,則使用普通三極管即可。,圖4-32,第五章設(shè)計(jì)的交流與評(píng)價(jià),第一節(jié)設(shè)計(jì)的交流,交流的意義通過(guò)交流,找到設(shè)計(jì)中的不足,使設(shè)計(jì)得以改進(jìn);通過(guò)交流,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的隱患,并盡早消除;通過(guò)交流,在多種方案中選出最佳的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷完善的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,設(shè)計(jì)者需要準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明、完整地向合作者表達(dá)自己的技術(shù)思想,以便相互了解、幫助與協(xié)作;設(shè)計(jì)者還將面向社會(huì)推
25、介自己的設(shè)計(jì),力爭(zhēng)將設(shè)計(jì)變成產(chǎn)品服務(wù)于社會(huì)。所有的這些技術(shù)活動(dòng)都需要交流。,交流的方式,設(shè)計(jì)者與用戶的交流產(chǎn)品使用說(shuō)明書的重要性簡(jiǎn)單的產(chǎn)品使用說(shuō)明書或者用戶手冊(cè)的編寫常見的產(chǎn)品維護(hù)服務(wù)和服務(wù)途徑,第二節(jié)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià),設(shè)計(jì)的階段與評(píng)價(jià),設(shè)計(jì)的多方面、多角度評(píng)價(jià),六面廣告宣傳燈評(píng)價(jià)表,自動(dòng)開關(guān)照明路燈評(píng)價(jià)表,設(shè)計(jì)的總結(jié)性評(píng)價(jià)評(píng)估表,評(píng)估報(bào)告主要特點(diǎn),評(píng)估報(bào)告一般格式,設(shè)計(jì)的質(zhì)量管理QM管理的主要作用,質(zhì)量管理與現(xiàn)代質(zhì)量管理質(zhì)量管理的歷史階段,現(xiàn)代質(zhì)量管理,產(chǎn)品的鑒定方法和程序,第三節(jié)設(shè)計(jì)的保護(hù),專利及其意義一個(gè)設(shè)計(jì),當(dāng)它具備創(chuàng)造性、新穎性和實(shí)用性時(shí)就具有了申請(qǐng)專利(patent)的前提條件。對(duì)于這樣
26、的設(shè)計(jì),我們可以通過(guò)獲取專利權(quán)來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)加以法律上的保護(hù)。在第一章我們?cè)佑|過(guò)專利的概念,知道專利通常是指專利權(quán)。而專利權(quán)是一種獨(dú)占權(quán),指國(guó)家專利審批機(jī)關(guān)對(duì)提出專利申請(qǐng)的發(fā)明創(chuàng)造,經(jīng)依法審查合格后,向?qū)@暾?qǐng)人授予的、在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)該項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造享有的獨(dú)占權(quán)。人們?yōu)槭裁匆@得專利?這是因?yàn)閷@梢员Wo(hù)技術(shù)創(chuàng)新。任何人如果發(fā)明了具有創(chuàng)新性及實(shí)用性的工藝方法、機(jī)器、產(chǎn)品或物料成分,或者是對(duì)它們進(jìn)行的改進(jìn),都可以申請(qǐng)專利。專利不僅可以防止科技成果的流失,而且有利于科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。專利擁有人一旦在一個(gè)國(guó)家獲得了專利,在這個(gè)國(guó)家就享有了阻止別人仿造、制造、使用或銷售其發(fā)明的權(quán)利?,F(xiàn)在世界上大多數(shù)國(guó)家都建
27、立了自己的專利制度。,專利的種類我國(guó)目前的專利有發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利。發(fā)明專利是指對(duì)產(chǎn)品、方法或者改進(jìn)所提出的新的技術(shù)方案。發(fā)明專利申請(qǐng)實(shí)行早期公開、延遲審查制度,保護(hù)期限為20年,自申請(qǐng)日起算。實(shí)用新型專利是指對(duì)產(chǎn)品的形狀、構(gòu)造或者結(jié)合所提出的適于實(shí)用的新的技術(shù)方案。實(shí)用新型專利申請(qǐng)實(shí)行初步審查制度,保護(hù)期限為10年,自申請(qǐng)日起算。外觀設(shè)計(jì)專利是指對(duì)產(chǎn)品的形狀、圖案、色彩等所作出的富有美感并適于工業(yè)上應(yīng)用的新設(shè)計(jì)。外觀設(shè)計(jì)專利實(shí)行初步審查制度,保護(hù)期限為10年,自申請(qǐng)日起算。申請(qǐng)人應(yīng)結(jié)合發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)水平、商業(yè)價(jià)值、市場(chǎng)壽命、費(fèi)用等情況考慮申請(qǐng)哪種專利為適宜。,專利的申請(qǐng)與保
28、護(hù)專利的申請(qǐng),專利的保護(hù)行政機(jī)關(guān)處理專利侵權(quán)糾紛;專利申請(qǐng)權(quán)和專利權(quán)屬糾紛;職務(wù)發(fā)明人獎(jiǎng)酬糾紛;發(fā)明專利申請(qǐng)公布后至專利權(quán)授予前實(shí)施發(fā)明的費(fèi)用糾紛;專利申請(qǐng)權(quán)轉(zhuǎn)讓合同、專利權(quán)轉(zhuǎn)讓合同及專利實(shí)施許可合同糾紛;發(fā)明人、設(shè)計(jì)人資格糾紛;其他專利糾紛。司法途徑,專利保護(hù)案例例1:電子集團(tuán)投入600多萬(wàn)元,花費(fèi)半年時(shí)間研發(fā)出了一種新型電子產(chǎn)品,但在剛要上市之際,卻收到公司的一份法律聲明,其原因是公司的專利(ZL)已于年月日獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán),其保護(hù)范圍覆蓋。此案例說(shuō)明,企業(yè)在新產(chǎn)品研發(fā)或研發(fā)立項(xiàng)之前,務(wù)必注意檢索專利等文獻(xiàn),盡可能地避免無(wú)價(jià)值的重復(fù)研究。例2:公司研發(fā)的抗?jié)兯幬镞蚱?,最高年銷售額曾達(dá)60億美元,該藥品的原批準(zhǔn)專利于2001年過(guò)期,配方專利于2005年過(guò)期。有4家制藥企業(yè)從2001年起開始生產(chǎn)該藥,公司起訴這幾家公司侵犯其配方專利權(quán)。結(jié)果2002年M國(guó)法院判決這4家公司中的3家停止銷售唑片,但其中1家公司不受限制。因其所采用的配方不同,這家公司所擁有的新配方專利權(quán)成立,使得自己的產(chǎn)品市場(chǎng)得到了保護(hù)。,技術(shù)與設(shè)計(jì)2(廣東版)教材解讀,鏈接,教材特色,貫穿主線內(nèi)容主線技術(shù)相融文理方法相共難度高低相通科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)系統(tǒng)鏈接,
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