一 技术与设计的关系教案教学设计

考点一| 技术与设计的关系、设计中的人机关系

一、技术与设计的关系

1. 设计的内涵：设计是技术发展的关键，一般意义上的设计具有丰富的内涵，它主要包括①________、②________，其中③________主要侧重于功能、结构、材料、程序、工艺等方面，而④________则主要侧重于欣赏、审美等方面。

2．技术与设计的关系

(1)⑤____________：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设计促进了技术的革新。

(2)⑥____________：①技术是设计的平台，技术的进步直接制约着设计的发展；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。

二、设计中的人机关系

1．人机关系的含义：当我们使用物品时，物品就与人产生了一种相互关系，这种相互的关系就称为⑦________。其中“⑧________”是指计算机、机器、工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等。

2．人机关系在设计中要实现的目标

(1)⑨________：在设计中，应把人和机作为一个整体考虑，合理或最优地分配人和机的功能，以促进两者的协调，提高人的工作效率。

(2)⑩________：人在长期操作或使用产品的过程中，产品对人的健康不会造成不良的影响。

(3)⑪________：人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳。

(4)⑫_________：人在使用产品的过程中，产品对人的身体不构成生理上的伤害。

3．在设计中如何实现合理的人机关系

如何实现合理的人机关系，首先应明确设计涉及哪些人机关系，其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标，此外还应该注意处理好以下几个方面的关系。

(1)⑬________：设计的产品不但要符合普通人群的需要，还要充分考虑特殊人群的特点和需要。

(2)⑭________：设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合人体的动态尺寸。

(3)⑮________________：设计中的人机关系，不仅需满足人的生理需求，也要满足人的心理需求，产品的色彩、材质等都会对人的心理产生影响。视觉、听觉、触觉、味觉等都影响人的心理感受。

(4)⑯________________：人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程。人与产品之间良好的信息交流能够获得更好的人机关系。

【答案】

①技术设计

②艺术设计

③技术设计

④艺术设计

⑤技术的发展离不开设计

⑥技术更新对设计产生重要影响

⑦人机关系

⑧机

⑨高效

⑩健康

⑪舒适

⑫安全

⑬普通人群与特殊人群

⑭静态的人与动态的人

⑮人的生理需求与人的心理需求

⑯信息的交互

1．(2016·浙江4月学考)如图所示是一款测力矩扳手，在紧固螺栓时可显示所施加的力矩值。从人机关系角度分析，该设计主要考虑了(

)

A．人体的静态尺寸与动态尺寸

B．普通人群和特殊人群

C．信息的交互

D．人的生理需求与心理需求

C

[本题考查人机关系。显示屏显示力矩值，体现了信息交互，因此C项正确。] 2．(2015·浙江10月学考)如图所示是一款手镯式蓝牙耳机，耳机嵌放在手镯中，使用时从手镯中抽出，非常方便。从人机关系角度分析，下列说法中错误的．．是(

)

A．耳机可快速抽取，实现了高效目标

B．耳机具有蓝牙功能，考虑了特殊人群的需求

C．手镯外型新颖美观，满足了人的心理需求

D．手镯光滑圆润，材质柔软，实现了舒适目标

B

[本题考查人机关系要实现的目标。耳机的蓝牙功能为大多数人的使用而服务，不是针对某些人的特别需求而服务，因此不体现特殊人群的需求，B项符合题意。]

内容

高效

健康

舒适

安全

普通人群与特殊人群

静态尺寸与动态尺寸

生理需求与心理需求

信息交互

实例

手机屏幕显示大号字体

鼠标垫的护腕垫

书包上宽厚的背带

漏电保护插头

地铁入口设置无障碍电梯

课桌高度可调，适应不同学生身高的静态尺寸；课桌之间距离适当，考虑学生进出的动态尺寸需要

儿童用品表面上画有可爱的造型

家庭电话的来电显示功能

1．据某报纸报道，手工设计的老式的家用缝纫机价格只有100多元，而某民营企业家与中科院计算所合作，利用先进的电脑技术，设计了一款家用电脑缝纫机，可能卖到7 000多元。这种新的缝纫机上有一个USB接口，只要插入U

盘，缝纫机就会自动将U盘中的图案绣到布料上。据此，以下说法错误的是(

) ．．A．技术的发展离不开设计

B．技术更新对设计产生主要影响

C．设计具有丰富的内涵

D．技术进步制约设计的发展

D

[注意题干中的关键词“先进的电脑技术”“设计了家用电脑缝纫机”，案例主要说明的是技术更新对设计产生的影响，D正确。] 2．如图所示为一种定制拖鞋，用户把脚放到无害液体原料里面蘸一下，沾上的液体晾干即可变成一双量体裁衣、穿戴轻便自如的拖鞋，还可选择不同颜色的原料，并在拖鞋上绘制图案。从人机关系角度分析，以下说法错误的是(

) ．．

A．可选择颜色，体现信息交互

B．穿戴轻便自如，体现舒适目标

C．采用无害的原料，符合用户健康要求

D．依脚造鞋，考虑人的静态尺寸

A

[本题考查设计中的人机关系。拖鞋的颜色体现设计的美观原则，满足使用者的心理需求，对产品的使用没有实质性的作用，不属于信息交互的范畴，因此A项符合题意。] 3．如图所示是洗浴盆和抽水马桶一体式的设计，洗浴盆用剩的水，能储存到抽水马桶中用于冲水。从设计的人机关系角度分析，下列说法中不正确的是．．．(

)

A．水能够重复使用，体现了人机关系高效的目标

B．洗浴盆和抽水马桶高度合理，体现了人机关系舒适的目标

C．洗浴盆和抽水马桶的距离合理，主要考虑了静态的人和动态的人

D．造型美观，色彩清新，满足了人的心理需求

A

[本题考查人机关系。重复用水节约资源，但与人的使用无关，不体现人使用产品的方便快捷，没有反映人机关系的高效目标，因此A项符合题意。] 4.如图所示的儿童点读笔，采用新奇有趣的卡通造型，笔杆适合儿童握持，笔头非常圆滑，笔身采用环保材料，可以教孩子读拼音，说英语等，从人机关系的角度分析，以下说法中不合理的是(

) ．．．

A．新奇有趣卡通造型，满足儿童生理需求

B．外壳采用环保材料，符合儿童健康要求

C．笔杆适合儿童握持，符合儿童静态尺寸

D．笔头形状非常圆滑，符合儿童安全目标

A

[本题考查设计中的人机关系。“新奇有趣卡通造型”符合儿童的喜好，满足他们的心理需求，不是生理需求，因此A项符合题意。] 5．如图所示是一款盲人阅读器，通过光电扫描和信号处理，将文字信息转换为语音信息。该产品的设计主要是为了满足(

)

A．普通人群的需求

B．特殊人群的需求

C．静态的人的需求

D．动态的人的需求

B

[本题考查人机关系的相关知识。该产品主要为盲人设计，考虑了这一类人群的阅读需要，因此B项正确。] 考点二| 技术试验及其方法

1．技术试验

含义：技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动称为技术试验。

重要性：改进和完善设计，将设计的风险和失误降到最低，对技术应用的实现起到了有力的①________作用。

2．技术试验的常用方法

优选试验法：运用②________的方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果。

模拟试验法：通过③________的形式来模拟现实发生情况的方法。

虚拟试验法：利用④________来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法。

强化试验法：通过⑤________和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法。

移植试验法：在相互具有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验。

3．简单的技术试验

技术试验的实施与报告的写作：

(1)技术试验的实施步骤：制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论。

(2)技术试验报告包括：试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结。

技术试验在设计中的作用：通过试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。特别是在设计的后期，对设计进行综合性的整体试验，可以为设计的评价提供准确、客观的数据。

【答案】

①保障

②数理统计

③再现

④计算机

⑤扩大

1．(2015·浙江10月学考)如图所示是一款便携椅，要求椅面能承重75 kg，台面能承重10 kg。下列检验该椅子强度的方案中合理的是(

)

D

[本题考查技术试验方案的权衡。符合题目要求的只有D项，因此D项正确。] 2．(2015·浙江10月学考)如图所示是管道密封检测设备，为了快速地检测煤气管道密封的可靠性，用该设备将管道内的空气压力加大到管道设计压力的1.5倍，持续稳压1小时，然后用肥皂水对管道接口进行检查，判断管道是否漏气。这种试验方法属于(

)

A．优选试验法

C．虚拟试验法

B．模拟试验法

D．强化试验法

D

[本题考查技术试验的方法。根据题干所述，“将管道内的空气压力加大到管道设计压力的1.5倍”是测试产品的极限状态，符合强化试验法的含义，因此D项正确。]

技术试验是技术创造的重要手段，为技术研究和技术开发提供重要的科学依据和各种数据，也为通过设计达到预期的社会和经济效益提供保证。试验的目的是检验产品在操作和使用过程中能否正常工作，在结构与技术性能等方面能否达到预定的设计要求。一般说来，测试要达到下列目标：

(1)确保产品完成了设计所承诺或公布的功能；

(2)确保产品满足性能的要求；

(3)确保产品能适应用户环境。

1．下列技术活动中，不属于技术试验的是(

) ．．．A．打青霉素试验针

B．杂交水稻种植试验

C．发射商用广播电视卫星

D．A380飞机第一次试飞抵达广州白云国际机场

C

[本题考查技术试验。我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动称为技术试验。发射广播电视卫星是一次商业活动，目的是为了广播电视转播，没有试验目的和试验任务，因此C项符合题意。] 2．如图所示是李刚设计制作的一款木质台灯，现在要对其进行技术试验，下列试验中不需要的是(

) ．．．

A．打开开关，测试电路是否正常

B．打开开关，测试灯泡的使用寿命

C．调节灯杆，测试其稳定性

D．打开开关，观察灯罩是否耐热

B

[本题考查了技术试验的设计。灯泡是台灯的一个部件，其使用寿命不是台灯设计的主要方面。灯泡的使用寿命应由灯泡制造商在产品出厂前进行测试，因此B项符合题意。] 3．如图所示是一款儿童玩具，为了检测其质量，以下试验中不需要做的是．．．(

)

A．结构安全性试验

B．使用过程中的稳定性试验

C．操控灵活性试验

D．干电池的使用寿命试验

D

[本题考查了技术试验的设计。干电池是该玩具的一个辅助部件，其使用寿命不是该玩具设计的主要方面，因此D项符合题意。] 4．如图所示是宇航员在进行失重试验。在水池中建造1∶1的航天模型，让宇航员穿上特殊的潜水服潜入水中，利用水的浮力进行失重试验。这种试验方法属于(

)

A．移植试验法

B．虚拟试验法

C．强化试验法

D．模拟试验法

D

[本题考查了技术试验的方法。以水的浮力模拟失重环境，属于模拟试验法。因此D项正确。] 5．为了检测摇椅的摇摆范围，下列试验方案中(图中箭头表示施加力的方向和作用点)合理的是(

)

B

[本题考查技术试验方案的选择。根据试验目的，B项方案能使摇椅摆动范围最大，因此B项正确。]