第壹章走進科技世界
壹、技術的價值:
1，技術與人的關系
技術是人類為滿足自身需要和欲望，更好地適應自然而采取的方法和手段。
(1)人類需要衣服來保護自己免受寒冷——紡織、印染、縫紉技術。
(2)人類學應該吃東西來補充能量——食物的烹調和加工、農作物的栽培和家禽的飼養技術。
(3)、人類需要居住，所以需要遮風擋雨的建築技術。
(4)人類需要抵禦野生動物的攻擊和傷害——武器制造技術。
⑸、人類需要旅行——汽車、輪船制造技術。
(6)人類需要交流和保持聯系——通信技術。
技術的出現和發展可以更好的滿足人們的需求，讓人們的生活更加精彩。
技術的作用:
保護者:提供抵禦不良環境、防止侵害的手段和工具。
解放人:解放或延長身體器官，拓展活動空間，提高勞動效率，增強各種能力。
發展人:技術促進人的精神和智力的發展，提高人的創新精神和批判能力，改變人的思維方式，體現人的自我價值。
2.技術與社會的關系
技術推動社會的發展。技術豐富了社會和文化內容。技術改變社會生活方式。它是推動社會發展和文明進步的主要動力之壹。具體來說:
(1)技術是社會財富積累的壹種形式，對社會生產具有直接的經濟意義。它促進了社會經濟的增長，實現了產業結構的升級，為企業的發展提供了基礎。如福特t型車的生產線。
(2)隨著技術的發展，勞動力結構也發生了很大的變化。第壹、二產業從業人員減少，第三產業從業人員大幅增加。比如因為農業技術的發展，工作方式的改變，農業從業人員減少了。
(3)技術不僅為生產提供了先進的手段和工具，提高了生產效率和經濟效益，而且豐富了人們的社會生活，改變了人們的衣食住行、通訊、娛樂和教育。
(4)技術進步不僅推動社會生產的發展和社會活動的變革，而且滲透到軍事、政治和文化領域。
3.技術與自然的關系
(1)利用技術，人類可以改造和利用自然。比如都江堰，荷蘭的風車。
(2)人類應該在合理的範圍內利用技術和改造自然，註重對自然的保護，不能忽視對自然的保護和壹些技術或產品對環境可能產生的負面影響。
(3)技術的發展給自然環境帶來了問題，但也為解決這些問題提供了可能。
“綠色”技術:主要包括綠色產品的生產技術和清潔技術。
第二，技術的本質
1，技術的目的
技術總是從某個目的出發，針對特定的問題，形成解決方案，滿足人們某方面的需求。比如助聽器的發明。人類有目的、有計劃、有步驟的技術活動推動了技術的不斷發展。
2.技術創新
創新是技術發展的核心。技術的發展需要創新。技術創新往往表現為技術創新和技術發明。技術創新壹般是在原有技術基礎上的改造和改進，而技術發明是壹種新技術的產生。技術創新是壹個艱難的過程。
3.綜合技術
(1)、技術活動往往需要綜合運用各種知識。
技術是跨學科的，綜合性是技術的固有特性。壹般來說，每項技術都需要多學科、多方面知識的綜合應用。
2、技術與科學的區別和聯系。
科學是對各種事實和現象進行觀察、分類、歸納、演繹、分析、推斷、計算和實驗，從而發現規律、驗證和制定規律的知識體系。科學重在認識自然，力求發展(科學就是要回答“為什麽”)；科學通過實驗驗證假說，形成結論。
技術是人類為滿足自身需求和欲望而對自然的改造。技術著眼於對自然的改造和利用(技術是解決“怎麽辦”)，科學推動技術的發展，技術推動科學的進步。通過實驗驗證了方案的可行性和合理性，實現了優化。
比如，科學活動有牛頓發現萬有引力定律、愛因斯坦相對論、伽利略自由落體定律；技術活動包括瓦特發明蒸汽機，貝爾發明電話，莫爾斯發明電報。
科學研究拓展了技術發展的空間，成為技術發展的重要基礎。技術發展也促進科學的應用和推廣，科學促進技術發展，技術促進科學進步。
(3)技術與其他科學相關，如技術與藝術、技術與工藝、技術與材料科學等。
4.技術有兩個方面。
客觀上任何事物都有兩面性，技術也不例外。它既能給人們帶來好消息，也能給人們帶來傷害。比如電池可以帶來光和動力，也帶來嚴重的環境汙染。
試談以下技術的積極和消極影響:
網絡技術(方便人們交流，但也有人利用網絡犯罪)，
b超技術(可用於醫療，但有人識別胎兒)，
克隆技術(克隆人體器官用於醫療，但也挑戰人類倫理)，
核技術(發電，也用於戰爭)，
空間技術(科學實驗、衛星通信。產生太空垃圾)。
轉基因技術(可以制造符合人類要求的動物和植物，但其負面影響未知)
5.技術的專利性
技術作為創造性勞動的成果，是發明者智慧和勞動的結晶，蘊含著豐富的社會價值和經濟價值。在技術實現其價值的過程中，技術發明人對該項享有壹定的權利，這種權利受法律保護。
知識產權:是人們基於自己的智力活動所創造的成果以及商業活動的標記和聲譽而依法享有的權利。狹義的知識產權包括著作權、專利權和商標權。
專利權是指發明人或者其受讓人在壹定期限內依法享有的專有權或者專有權。專利權是壹種獨占權，壹旦超過法律規定的保護期，就不再受法律保護。
專利的特征:獨占性、時效性和地域性。
專利申請步驟:
撰寫專利文件，提交專利文件並繳納申請費，專利局審查文件，批準專利，取得專利證書並繳納年費和證書費。
第三，技術的未來
對“技術的未來”的思考和展望，既不需要世界在技術的迷茫中的悲涼，也不需要技術崇拜中的樂觀。理性看待技術，以負責任、有遠見、合乎道德的方式使用技術。
第二章技術世界中的設計
第壹，技術與設計的關系
1，技術的發展離不開設計。
設計的定義:設計是基於壹定的設想和有目的的規劃和創造活動。壹項技術創新需要設計，壹項技術產品更新需要設計，壹項新的工藝改進也需要設計。比如書寫工具和電動剃須刀的發展。
(1)，設計是技術成果轉化的橋梁和紐帶。案例:白色汙染與可降解餐具
(2)設計推動技術創新。案例:移動通信系統的發展
2.技術的更新對設計有著重要的影響。
(1)，技術是設計的平臺。沒有技術作為基礎，設計將難以表達和實現。如:達？芬奇的研究和發明
(2)技術的更新為設計提供了更廣闊的發展空間，使設計主題更豐富，設計表達更多樣，設計效率更高。同時，技術更新也為產品升級創造了更加便利的條件。比如燈具的發展
(3)技術進步也促進了人們設計思維和手段的發展。發達的技術不斷豐富著人們的設計思維，促使人們不斷考慮如何應用新技術、新材料、新工藝來改進現有產品，如何將各種技術有機結合起來開發新產品。發達的技術不斷豐富著人們的設計手段和方法。如:奧林匹克體育場“鳥巢”采用的新技術、新材料、新工藝。
3.設計的豐富內涵
技術世界設計的核心是技術設計。設計主要分為技術設計和藝術設計。技術設計側重於:功能、結構、材料、程序和技術；藝術設計側重於:欣賞、審美、色彩、造型、聽覺效果、情感。在很多情況下，技術設計和藝術設計是緊密相連的。
二，設計中的人機關系
1，什麽是人機關系？
在現實生活中，我們總是與周圍的事物接觸。當我們使用這些東西的時候，東西就和人產生了關系。這種相互關系叫做人機關系。
當然，“人機關系”中的機器不僅僅指計算機或機器。還包括各種工具、儀器、儀表、設備、設施、家具、運輸車輛和勞動保護用具。當人處於壹定的環境中時，此時的人機關系就體現為人與環境的關系。案例:乘電梯進門的人機關系。
在人與壹個產品的人機關系中，往往存在著復雜的、多方面的關系。
2、實現目標的人機關系
(1)，高效率
在設計中，要把人和機器作為壹個整體來考慮，合理或優化地分配它們的功能，促進它們的協調，提高人的工作效率。
我們還可以通過改變環境因素來提高工作效率，包括溫度、濕度、噪音、照明、振動、汙染和失重。比如“科學管理之父”美國人泰勒的“鏟運試驗”。
(2)健康
人機關系所追求的健康，是指產品在長期操作或使用的條件下，不會對人體健康造成不良影響。案例:高跟鞋、香煙
(3)舒適度
人機關系中的舒適性是指人在使用產品時，人體能處於自然狀態，操作或使用的姿勢能在自然正常的身體活動範圍內，使人不會過早疲勞。心理舒適也是人機關系要考慮的目標。案例:提土小工具
(4)安全性
安全是指在人們的操作和使用中，產品不對人造成生理傷害，產品與人接觸的部位不允許有尖角和尖邊槽。如安全帽、安全帶、氣囊等。
3.如何實現合理的人機關系？
(1)，考慮壹般人群和特殊人群。
目前大部分產品都是針對普通人群設計的，設計參考標準都是根據普通人群的數據來確定的。但特殊人群也是社會的重要組成部分，他們往往有獨特的需求。所以在設計中，也要充分考慮特殊人群的特點和需求。考慮殘疾人的需求。
(2)考慮靜態人和動態人的關系。
人在使用產品的時候，總是處於動態和靜態的狀態。因此，設計出來的產品不僅要符合人體的靜態尺寸，還要符合人體的動態尺寸。讓人用起來方便，空間夠用等等。這種設計有利於減少人體疲勞，提高效率，滿足健康舒適的要求。
(3)、滿足人的心理需求和生理需求。
設計中的人機關系既要滿足人的生理需求，又要滿足人的心理需求。產品的顏色和材質會對人的心理產生影響。視覺、聽覺、觸覺、味覺都會影響人的心理感受。如果在設計中能滿足人在這些方面的心理需求，就能更好地處理人機關系。
案例:茶館、咖啡屋的設計要以暖色為主，將空間變小，營造出溫馨安靜的效果。壹般來說，辦公空間應以冷色為主，空間處理要簡潔明快，才能產生嚴謹高效的工作氛圍。這樣的設計是為了滿足人的心理需求。
(4)信息的交互
人與產品的交互過程就是人與產品之間信息傳遞的過程，也就是人與機器之間使用信息語言進行交流的過程。改進信息傳遞方式可以獲得更好的人機關系。
比如電話沒有LCD顯示，LCD顯示和視頻通話。案例:汽車的顏色
三、技術測試及其方法
1，什麽是技術測試？
(1)定義；我們通常把技術活動中為了某種目的而進行的嘗試、測試、優化等探索性實踐活動稱為技術實驗。如:技術試驗衛星
需要註意的是，技術實驗並不等同於科學實驗。
(2)作用:技術實驗是技術研究不可缺少的基本方法和手段，對保證技術應用的實現起著強有力的作用。通過技術測試，可以改進和完善設計，將設計的風險和錯誤降到最低。如:阿什塔比拉河大橋坍塌，青梅皮膚試驗。
(3)分類:我們可以根據應用範圍的不同對技術實驗進行分類，如農業實驗、工業實驗、國防實驗、科技實驗等。還可以根據不同的目的進行分類，如性能測試、優化測試、預測測試、信息測試等。
2、技術測試方法
(1)優化試驗法:運用數理統計的方法，選取幾個典型試驗，邏輯推導出所有試驗達到的最佳結果。如不同品種水稻的對比試驗。
(2)模擬測試法:是壹種通過再現來模擬實際情況的方法。例如汽車碰撞測試。您也可以縮小(放大)比例來模擬設計的現場效果。大壩水利試驗等。
(3)虛擬測試法:利用計算機技術在虛擬現實中設計出技術原型並進行實驗的方法稱為虛擬測試法。如:計算機虛擬火星探測器模擬著陸動畫。
(4)強化測試法:是通過擴大和強化測試對象在技術測試中的作用來提高測試效率的方法。
(5)移植測試法:將壹個事物的某些相關因素移植到另壹個事物上，用於在互不相同的事物之間進行測試的方法。比如從江南移植到江北的橙子的種植實驗。這是壹個非常典型的移植實驗。如:老鼠等。
3.技術測試的實施和報告的撰寫
技術試驗的實施包括:制定試驗計劃、取樣、進行試驗、分析數據、得出結論。
技術實驗是壹種探索性的實踐活動，要求實驗者具有科學精神和嚴謹態度；技術實驗往往會經歷壹個曲折的過程。因此，科學精神、嚴謹的態度、頑強的毅力等良好品質在技術實驗的實施中起著重要的作用，實驗者必須具備的基本素質其實是寫出來的。
技術試驗報告的編寫順序:試驗目的、試驗準備、試驗步驟、試驗記錄和試驗總結。
4、技術測試在設計中的作用。
通過實驗，可以發現問題，加深理解，促進技術設計的發展。特別是在設計後期，全面的整體測試可以為設計的評價提供準確客觀的數據。
第三章設計過程、原則和評估
壹、設計的壹般過程
1，找到並澄清問題
本質上，設計是壹個解決問題的過程。它從問題出發，圍繞問題開展各種活動。因此，設計必須從調查需求、分析信息入手，發現和明確需要解決和值得解決的問題，並在此基礎上提出設計方案，明確設計要求。
2.制定設計方案
在找到並明確需求的基礎上，接下來要做的就是通過各種渠道盡可能廣泛地收集設計所需的信息，通過對各種信息的歸納和分析，挖掘出影響設計的主要因素，大膽提出各種設計思路，並根據壹定的條件對各種思路進行篩選，確定最終的設計方案。這就是做設計方案的過程。
在這個過程中，要大膽突破傳統觀念的束縛，時刻保持清醒。
(1)不同的材料和結構可以產生不同的設計方案。
(2)任何設計方案都有改進的可能，好的方案永遠不會只有壹個。
信息收集:可以通過用戶調查、專家咨詢、查閱圖書資料、收聽廣播電視、瀏覽互聯網等渠道收集相關信息。
設計分析:面對收集到的各種信息，根據設計要求，找出設計中需要解決的主要問題並分析其可能的解決方案。面對設計需求和約束之間的矛盾，為了找到最佳的解決方案，我們應該提出盡可能多的想法，以便權衡利弊，做出選擇。
方案構思:方案構思是設計過程中最具挑戰性的環節，需要我們根據設計要求大膽構思，努力挖掘自己的創作潛力，提出解決問題的多元思路。
方案呈現:構思過程中產生的設計思路往往比較模糊。為了使它們具體化，我們通常使用草圖將其轉化為視覺圖像。同時，這些想法是零散的，從中我們看不到壹個完整的設計方案，所以我們要綜合這些想法。
方案篩選:當產生多個設計方案時，要按照壹定的原則進行篩選。
3.制作模型或原型
方案選定後，我們將開始制作模型或原型。壹般來說，模型制作包括兩個階段，即繪制圖案和制作模型或原型。對於圖紙，我們可以用手工繪制，也可以用電腦繪制。對於小而簡單的產品，可以直接制作產品原型，對於大而復雜的產品，可以先制作縮小簡化的模型。
4.測試、評估和優化
要明確設計方案是否可行，還必須進行各種測試評估，優化設計方案，完善產品原型。
測試:模型或樣機做出來後，壹般都要進行測試。試驗的目的是檢查產品在運行和使用過程中，在結構和技術性能方面是否能達到預定的設計要求。
評價:在測試的基礎上，還需要對設計方案和產品進行綜合評價。這種評估需要在設計過程中反復進行。
優化:為了優化設計方案，不僅要分析測試和評估的具體記錄，還要註重民意調查，明確改進方向。壹般來說，我們可以調查三個典型群體，即專家、潛在客戶和用戶，並收集具體的優化建議。
5.產品的使用和維護
在產品使用過程中，正確的使用和維護不僅可以使產品更好的滿足人們的需求，還可以延長其使用壽命。因此，產品使用者掌握正確的使用和維護方法尤為重要。為此，我們通常要設計壹份產品設計說明書。
設計其實是壹個動態的過程。在具體的設計中，有些階段或步驟可能會發生變化，有些步驟可能會有壹定的周期。因此，我們不能將設計過程簡單化、模型化，而應根據設計的需要靈活安排。
二、設計的壹般原則
在長期的設計實踐中，人們逐漸總結出了創新、實用、經濟、美觀、道德、技術規範、可持續發展的壹般原則。這些原則往往相互聯系、相互制約、相互滲透，體現在設計過程的各個方面，成為指導設計過程和進行設計評價的基本準則。
1，創新原則
設計是人類為追求美好生活而進行的創造性活動。
創新是通過引入新概念、新思想、新方法、新技術，或對現有產品進行創新，創造出具有可觀社會價值的事物或形式。創新是設計的核心。生活因設計而豐富多彩，設計因創新而迷人。
在設計過程中，壹般可以從原理、結構、工藝、材料、技術等方面考慮改進和突破，達到創新的目的。實現產品設計的創新，既要充分發揮人的智慧，又要註重運用最新的技術成果和現代設計理論與方法。
2.實用原則
設計中的實用性是指所設計產品的基本功能，以實現其目的。物理功能(性能、結構、效率、精度、可靠性)，生理功能(方便、安全、舒適)，心理功能(造型、色彩、機械、裝飾)，社會功能(個人價值、興趣、愛好、社會地位)。
產品的實用性是基於設計的目的，隨著時代和人的變化而變化，具有鮮明的個性特征。
3.經濟學原理
設計中的經濟原則是指以最低的成本獲得最佳的效果。所謂成本最低，就是產品得到最好的設計，實現最好的功能，同時各方面涉及的成本和總金額最小。因為產品所用的材料都有其特定的性質和加工方法，作為設計師，如果只追求形式美而不了解制作工藝，往往會制作不出來或者成本很高。另壹方面，如果設計者只追求廉價和粗制濫造，就會從根本上違背設計的宗旨，可能導致產品滯銷或虧本銷售，造成更大的浪費。
產品設計必須從消費者的利益出發，合理使用能優化產品質量的優質低價原料，在明確目標市場、控制生產成本、增加產品附加值的基礎上，改進和完善產品設計，為企業的生存和發展服務。
功能成本比率=功能/成本。提高功能成本比的途徑:在功能不變的前提下降低成本；價格不變的前提下，增加功能；在增加功能的同時降低成本。
4.美學原則
產品外觀之美是通過產品造型、尺寸比例、所用材料、色彩搭配、裝飾圖案的設計組合來表現的。通過各種元素的組合，表現產品不同的設計特點，強調形式美、科技美、材質美、色彩美等獨特的表現元素，會產生不同的產品風格，帶給人們各種美的享受。
產品設計中的美學原則是多樣的，受消費者、功能、技術、文化傳統等因素的影響。
5.道義
產品設計師必須具備開闊的視野和高度的社會責任感，努力以設計完美的產品為社會做貢獻，維護和提高社會道德，促進人類文明的發展。
產品設計應該始終堅持為人民服務的宗旨，而不是為了某種不道德的目的。產品的設計不能單純為了利潤而破壞人類的生存環境，更不能為了私利而設計制造低級趣味的產品，生產假冒偽劣產品，甚至用廢棄的、有毒的材料制作食品、藥品等關系到人們健康的產品。另外，設計是壹種創造性的活動。在運用知識產權、專利等法律法規保護自己成果的同時，也要尊重他人知識產權、技術成果的道德觀念。
6、技術規範原則
產品的設計必須符合壹定的技術規範。技術規範是與生產技術發展相關的知識、領域、方法和法規的綜合。
技術規範包括強制性標準和推薦性技術規範。強制性標準是產品設計制造必須滿足的要求，否則會出現各種質量安全事故。推薦性技術規範不是產品生產所必須的，但對企業形象和產品質量影響很大。
7、可持續發展原則
在技術世界中，技術產品與生態、環境和資源密切相關。樹立可持續發展的理念，體現可持續發展的要求，不僅是產品設計師應該遵守的原則，也是產品設計師應該承擔的責任。
技術設計的可持續發展原則是指產品設計既要滿足當代發展的需要，又要考慮未來發展的需要，不以犧牲後代利益和長遠利益為代價來滿足當代人的需要。
可持續發展原則是隨著人類社會的發展和人類認識的深化而不斷發展變化的。
總之，產品的設計要考慮到人類的長遠發展、資源和能源的合理利用、生態平衡等可持續發展因素。
設計是壹項綜合性的活動，它的壹般原理對設計的成功有著重要的影響。然而，在實踐中，各種原則並不是獨立的，它們是相互聯系、相互制約、相互影響的。最基本的原則是使用原則，創新是核心。
第三，對設計的評價
設計的評價是指根據壹定的原則，采用壹定的方法和手段，對設計所涉及的過程和結果的事實進行判斷，確定其價值的活動。對設計人員樹立質量管理意識，加強質量管理，高質量完成設計任務具有重要作用，也有助於設計中的信息交流和工作反思。
評價涉及評價對象和評價者。從評價對象來看，對設計的評價可以分為兩類:壹類是對設計過程的評價，壹類是對設計結果的評價。從評價者來看，有兩種:壹種是設計師的自我評價，壹種是別人的評價。
對設計過程的評價和對設計結果的評價都應該基於事實判斷。也就是說，評價者首先要對設計過程和設計方案的細節進行準確的判斷、解釋和闡述。只有事實得到證實，評價才有效，才不失真。
必須制定相應的標準進行評價。由於設計目標和內容的不同，設計評價的標準也不同，有時可以有所側重。評價標準的制定要客觀、明確、科學。
1，設計過程的評價
加強設計過程的評價是樹立質量管理意識，加強質量管理，實現設計目標的關鍵。
對設計過程的評價應關註各環節或階段的主要任務和目標，設計過程中各環節或階段之間的聯系和協調，階段成果的質量。設計過程的評價應該服務於完善設計方案和促進個人發展的根本目標，不僅是設計過程結束時的回顧性和反思性評價，而且是設計過程中的即時性和階段性評價。因此，對設計過程的評價應該貫穿於設計的全過程。
2.最終產品的評估
最終產品是設計過程的結晶，是設計質量和水平的集中體現。最終產品的評價有兩個基本依據:壹是參照設計的壹般原則進行評價，二是根據事先制定的設計要求進行評價。在實際測評中，也可以將這兩個方面結合起來。
因為對最終產品的評價是對設計結果的整體評價，所以要從多方面把握評價內容。對於不同的產品，評價的內容和標準可能有所不同。
3.設計評估和溝通。
很多時候，設計評估的目的不是為了鑒定，而是為了交流信息，征求意見，互相討論，進而改進設計方案。即使是基於參與設計成果評價的評價，也離不開設計的交流。因此，設計的溝通貫穿於設計的全過程，是設計評價的基礎。
設計的交流可以通過多種方式進行。其方式有口頭語言、文字、技術圖紙、圖表、模型、電腦演示、網頁等。具體方法的選擇可以基於不同的場合、不同的目的、不同的要求、不同的對象等因素。
在設計溝通過程中，要註意提煉關鍵技術信息。要對別人提出的想法、信息、觀點進行客觀的、有意義的、實事求是的分析，要能夠快速的抓住別人意見建議中的創新點或者自己設計活動中有啟發性的部分來改進自己的設計，讓老師交流的過程變成壹個提高自己設計、開闊視野的過程。