第二章 技术世界中的设计[知识梳理]
一、 技术与设计的关系
1、技术的发展离不开设计
设计是基于一定设想的、有目的规划及创造活动。
一项技术的创新需要设计，一个技术产品的更新需要设计，一项新工艺的改进也需要设计。如：书写工具的发展、电动剃须刀的发展。
（1）设计是技术成果转化的桥梁和纽带。案例：白色污染和可降解餐具
（2）设计促进技术的革新。案例：移动通信系统发展历程
2、技术的更新对设计产生重要影响
（1）技术是设计的平台，没有技术作基础，设计将难以表现和实现。如：达芬奇的研究和发明
（2）技术更新为设计提供了更为广阔的发展空间，使设计的主题更加丰富，设计的表达方式更加多样，设计的效率更高。同时，技术更新也为产品的更新换代创造了更加便利的条件。如：灯具的发展
（3）技术进步还促进人们设计思维和手段的发展。发展的技术不断丰富着人们的设计思维，它促使人们不断考虑如何应用新技术、新材料、新工艺来改进现有产品，如何有机地结合各种技术来开发新产品等问题。如：奥运场馆“鸟巢”中使用的新技术、新材料、新工艺。
3、设计的丰富内涵
技术世界的设计，其核心是技术设计。
设计主要分为：技术设计与艺术设计
技术设计侧重：功能、结构、材料、程序、工艺；
艺术设计侧重：欣赏、审美、色彩、造型、听觉效果、情感。在很多情况下，技术设计和艺术设计紧密地联系在一起的。
二、设计中的人机关系
1、什么是人机关系
在现实生活中，我们每时每刻都会与身边的物品发生联系。当我们使用这些物品时，物品就与人产生了一种相互关系。这种相互关系就称为人机关系。
“人机关系”中的机不仅是指计算机或机器，还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等，当人们身处某一环境的时候，这时的人机关系就体现为人机关系。案例：乘电梯、进门中存在的人与某个产品构成的人机关系中，往往存在复杂的多方面关系。
2、人机关系要实现的目标
（1）高效
在设计中，应该把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能，促进二者的协调，提高人的工作效率。
也可通过改变环境因素来提高工作效率，环境因素包括温度、湿度、噪声、照明、振动、污染和失重等。如：“科学管理之父”美国人泰勒“铁锹作业试验”。
（2）健康
人机关系所追求的健康，是指在长期操作或使用的情况下，产品对人的健康不会造成不良的影响。案例：高跟靴、烟。
（3）舒适
人机关系中舒适是指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，而使人不致过早地产生疲劳。心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。案例：培土小工具
（4）安全
安全是指在人们的操作使用中，产品对人不构成生理上的伤害，产品与人接触的部分不允许有尖角和锋利的上的边槽。如：安全帽、安全带、安全气囊等。
3、如何实现合理的人机关系
（1）考虑到普通人群和特殊人群
现在大多数产品是为了普通人群设计的，设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。但是特殊人群也是社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要。所以在设计时，还应充分地考虑特殊人群的特点和需要。如：要考虑到残疾人的需求。
（2）考虑静态的人与动态的人的关系
设计的产品不但要符合人体静态的尺寸，要让人在使用它时，能够方便施力、有足够的空间等。这样的设计有利于减少人体疲劳，提高效率，满足健康、舒适的要求。
（3）满足人心理需求和生理需求
设计中的人机关系，不仅要满足人的生理需求，而且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、味觉等影响人的心理感受，如果能在设计中注意满足人在这些方面的心理需求，就可以将人机关系处理得更好。
案例：茶座、咖啡屋的设计应以暖色调为主，将空间处理得小些，以营造温馨、宁静的效果；而办公空间一般应以冷色调为主，空间处理要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。这样的设计都是为了满足人的心理需求。
（4）信息的交互
人与产品的互动过程就人与产品宽之间信息传递的过程。即人机之间运用信息语言交流的过程。改善信息传递的途径能获得更好的人机关系。
如：电话机的无液晶屏显示、有液晶屏显示，可以视屏通话。案例：汽车的颜色
技术试验及其方法
1、什么是技术试验
（1）定义：在技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术实验。如：技术试验卫星。要注意技术试验与科学实验并不一样。
（2）作用：技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，对技术应用的实现起到了有力的保障作用。通过技术试验，可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。如：阿会塔比拉河桥的垮塌、青霉素皮试试验。
（3）分类：对技术实验，我们可以根据应用的范围不同进行分类，如农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等；还可以根据目的的不同进行分类，如性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。
2、技术试验方法
（1）优选试验法：运用数理统计的方法，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。如不同品种水稻的对比试验等。
（2）模拟试验法：是通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。如汽车碰撞试验。还可以通过缩小（放大）比例来模拟所设计的现场效果。如：大坝水利试验等。
（3）虚拟试验法：利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法称为虚拟试验法。如：计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等。
（4）强化试验法：是在技术试验中通过扩大和强化试验对象的作用，提高试验效率的方法。
（5）移植试验法：在相互有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验的方法。如橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验，这就是一种非常典型的移植试验。如：小白鼠等。
3、技术试验的实施与报告的写作
技术试验的实施包括：制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论
技术试验试验报告的写作顺序：试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结
4、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。
[检测练习]
1、安全带的研制是通过哪项技术试验法而得到检验的（ ）
A、虚拟试验法 B、强化试验法 C、优选试验法 D、模拟试验法
2、办公室空间处理要简洁明快，以达到严谨、高效的工作氛围，是为了满足（ ）
A、信息的交互 B、生理需求 C、动态的人 D、心理需求
3、某市铸管厂承接了一项供水的生产任务，为了保证产品的质量，维护本厂的信誉，提高产品的知名度，对所生产的水管进行质量检测，利用注水加压的方法检测水管的强度，这种试验方法属于以下试验中的哪一种（ ）
A、性能试验 B、预测试验 C、优化试验 D、信息试验
4、小明准备设计一盏台灯，从技术设计的角度分析，应侧重于灯的哪个部件。（ ）从艺术设计的角度分析，应侧重于灯的哪个部件（ ）。
A、灯泡、开关 B、灯支架、底座 C、灯泡、灯罩 D、开关、底座
5、给书包换上一条宽一点的背带，主要体现了人机关系中（ ）特点
A、安全 B、高效 C、健康 D、舒适
6、周棉敏同学动手制作了一个小板凳，他通过试验来检验小板凳承重力和稳定性，他的试验方法是（ ）
A、优选试验法 B、模拟试验法 C、虚拟试验法 D、强化试验法
7、在人行天桥的设计中，通常都要在阶梯的两边安排一定宽度的斜面通道。这是为了（ ）
A、美观 B、满足不同人群的需要 C、提高强度 D、节省建筑材料
8、阿什塔比拉河桥的垮塌说明了（ ）
A、技术的发展离不开设计
B、设计是技术活动的核心
C、技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段
D、人机关系是在技术设计中必须考虑的因素之一
9、汽车的碰撞试验是（ ）
A、优选试验 B、模拟试验 C、移植试验 D、强化试验
10、电动剃须刀发明之初体积很大，携带不方便。于是有人设计出一种小巧、便携式的电动剃须刀。这一设计推动了电机微型化技术的发展。这个案例说明了什么（ ）
A、技术的发展离不开设计
B、技术的发展与设计无关
C、技术的发展对设计不产生影响
D、技术的丰富内涵
11、家用落地风扇的底座一般做得比较重，这是为了（ ）
A、增加风扇的强度
B、增加电风扇的稳定性
C、安全电线的需要
D、更加美观
12、在装修学生宿舍时，工人师傅在宿舍走廊的围墙上又增加了用铁管做成的护栏。这是考虑了人机关系的什么目标（ ）
A、高效 B、健康 C、舒适 D、安全
13、李宁自己动手制作了一张座椅，他对座椅的稳定性做了如下试验，你认为合理的一项应该是（ ）
A、亲自坐在椅子上感受一下
B、放一些重物在椅子上，看是否能承受
C、用电风扇对椅子吹风看能否吹倒
D、用手左右晃一晃看是否稳固
14、随着激光技术的不断发展，激光唱片被设计出来。它采用激光束照射唱片上的音槽，不会发出摩擦声，播放的音乐纯净优美，自然动听。并且采用激光技术后，长篇的信息量也大大增加，这说明（ ）
A、技术的发展离不开设计
B、技术更新对设计产生重要影响
C、设计具有丰富的内涵
D、技术进步制约设计的发展
15、1884年英国的沃特曼设计了一种用毛细管供给墨水的铅笔。此笔的端部可以卸下用一个小的滴管即可将墨水注入毛细管，这样，钢笔就可以自由吸水了。钢笔的设计是对鹅毛吸水技术的改进，而小圆球笔尖的设计则使圆珠笔技术得以诞生。这个案例说明了技术与设计的关系是（ ）
A、技术的发展离不开设计
B、技术更新对设计产生重要影响
C、设计丰富的内涵
D、设计制约技术的发展
16、（ ）遭遇车祸的概率最高
A、棕色车子 B、银色车子 C、白色车子 D、绿色车子
17、我校教学楼楼梯的扶手，主要体现了人机关系中的（ ）目标。
A、高效 B、高度 C、健康 D、舒适
18、学生在上机操作的过程中，构成的主要人机关系是（ ）。
A、学生与电脑 B、学生与教室 C、学生与教师 D、学生与课本
19、在著名的“铁锹作业试验”中改变了许多具体的人机关系，它是要实现人机关系中的哪个目标（ ）。
A、健康 B、高效 C、舒适 D、位置 E、安全
20、水利大坝从理论设计到开工建设进行了许多次的试验，一般采取下列的什么方法（ ）。
A、优选试验法 B、模拟试验法 C、移植试验法 D、强化试验法
21、生产常用的安全帽一般应经过（ ）试验。
A、高温 B、低温 C、弯曲 D、冲击
22、技术与设计的结合点是（ ）。
A、团队精神 B、实践 C、发明 D、创新
23、在电梯门上加装红外线感应装置，这体现了人机关系中的什么目标（ ）。
A、安全 B、高效 C、经济 D、健康
24、有种“读屏”软件，可以把计算机屏幕显示的内容透过音箱“读”出来，请问这种软件体现了人机关系中的什么要求：（ ）。
A、考虑特殊人群的需要 B、考虑人的心理需要
C、考虑人的不同状态 D、考虑人的接受能力
25、现在的手机式多样、功能齐全，如：拍照手机、音乐手机、游戏手机等等，请问这些多功能手机属于那种设计类型：（ ）。
A、综合性设计 B、原创性设计 C、改进性设计 D、突出性设计
26、技术创新的重要途径是：（ ）。
A、学习 B、不断尝试 C、设计 D、实验研究
27、以往电路图的设计都是手工绘制，烦琐且易出错；随着电子技术发展，尤其电脑的发展，现在专门的电路图设计软件大大方便了电路设计，而且还可以进行仿真测试，这体现了技术与设计的关系（ ）。
A、技术的发展为设计创新提供了条件
B、技术的发展和设计无关
C、技术的发展对设计不产生影响
D、技术就是设计
28、设计定位的实质是（ ）。
A、创新思维 B、明确设计要求 C、发现人们需求 D、提出设计课题
29、陈程同学自己制作了一个小板凳，为了检验小板凳的稳固性，他在小板凳上逐渐增加重物，直至把小板凳压垮。这种试验属于：（ ）。
A、模拟试验 B、性能试验 C、强化试验 D、优化实验
30、为了测试汽车安全气囊的安全性，用计算机制作汽车碰撞的全过程，结果“驾驶员”身负重伤。在此使用的计算机技术是（ ）。
A、虚拟现技术 B、语音技术 C、智能代理技术 D、碰撞技术
31、塑料产品的使用为我们生活带来了方便，同时也带来了环境污染。为解决这一问题，研究人员研制出了像废纸一样可回收利用的新型塑料，这种新型塑料的诞生，为塑料产品的设计提供了新的材料。根据这个案例，以下说法正确的是（ ）。
A、技术与设计是相互促进进互制约的关系
B、技术的发展与设计没有关系
C、设计其实是不需要技术参与的
D、有了好的设计就必然产生好的技术
32、达?芬奇是意大利文艺复兴时期第一位画家也是整个欧洲文艺复兴时期最杰出的代表人物之一，大家可能还不了解，他在那时就已经想到了飞行器的设计并画出了效果图，可是当时的技术水平落后、科学理论落后，他的飞行的梦想没有能够实现。这说明：（ ）。
A、设计是技术的发展的基础
B、技术是设计的平台，要依赖于已有的技术基础
C、设计的发展超前于技术的发展
D、没有设计技术的创新就不能实现
33、具有MP4功能的手机要求能够长时间播放视频节目，这种设计要求电池的容量要大、体积要小，这促使电池生产厂家加快研发高能微型电池。这个案例说明（ ）。
A、设计创新促进技术的发展
B、设计与技术的发展无关
C、技术总是无法满足设计的要求
D、技术的发展不需要设计
34、我国元朝著名纺织家黄道婆十分重视纺织过程中各环节的检测工序。据记载，她来海南了解木棉纺织工艺时，曾用悬吊重物的方法对用来织布的木棉线的抗拉能力进行过定量测试。她的这种测试是（ ）。
A、对木棉布成品的测试
B、织布前对所用原料的测试
C、织布过程中对木棉布质量的测试
D、对木棉纤维长度的测试
35、把试验和试验方法连起来（ ）。
优选试验法 橘子从江南移植到江北的种植试验
模拟试验法 汽车的碰撞试验
强化试验法 检测产品的抗压性能
移植试验法 水稻的对比试验
36、李明同学要设计一张椅子，请你帮他想想，如果是从人机关系学方面考虑，这把椅子的设计应该如何考虑？
37、在技术活动中为什么要进行技术试验？你在生活中接触了哪些技术试验？请举两例说明。
38、请大家根据下边这段话的内容，从中找出所存在的人机关系。（至少四种）
上课铃响了，老师面带着微笑走进教室，他走上讲台台阶，从讲台上拿起一支红色粉笔，在黑板上用苍劲的字体写下一行大大的粉笔字“祝同学们新年快乐，学习进步，以优异的成绩迎接春节的到来！”