通用技術學業水平考試必修1和2知識點總結

技術與設計一

第一章  技術及其性質

一、技術的性質及其巨大作用

1、技術的起源：源于原始人類尋找、生產食物；制作衣服；與野獸搏斗等生存的基本需要。

2、技術：是人類改造大自然的工具和方法。

3、技術和科學的關系和區別：

科學的任務是認識世界，技術的任務是改造世界。技術是從科學到生產的中間環節，是把科學原理轉化為生產力的橋梁。技術來源于實踐經驗的總結和科學原理的指導?？茖W回答“是什么”、“為什么”的問題。技術則更多地回答“怎么辦”的問題。

4、技術的性質：實踐性、創新性、綜合性（運用多種知識）、相關性、價值性。

5、技術的巨大影響

[1]、技術的影響:在當今社會，技術已經滲透到社會的經濟、政治、軍事、外交、文化等

[2]、技術的兩面性：技術的兩面性是指技術既能滿足人類需求，為人類造福(正面影響)，同時也會對人類帶來一定的危機、隱患、甚至是災難(負面影響)。如原子能技術、農藥技術的應用。

二、技術發明與技術革新

1、發明與革新是技術的源泉

   [1]、發明：創造發明出自然界原來沒有的事物。（電弧燈）[2]、革新：對原來的舊的技術加以改造和提高。（白熾燈）

   [3]、發明和革新的結果：就是以新的技術取代舊的和落后的技術。正是由于技術不斷發明和革新推動了技術及其產品的不斷進步與完善。發明和革新是技術的源泉。

2、知識產權內容:廣義上著作權、鄰接權、商標權、商號權、商業秘密權、產地標記權、專利權、植物新品種權、集成電路布圖設計權、計算機程序著作權等；狹義上包括著作權、專利權、商標權；

3、知識產權在技術領域的重要作用  

（1）知識產權是人們基于自己的智力活動創造的成果和經營活動的標記、信譽而依法享有的權利。狹義的知識產權包括著作權、專利權、商標權。    專利的特性:獨占性、時間性、地域性。

（2）專利的種類：發明專利（20年保護期限），實用新型專利（10年），外觀設計專利（10年）。

（3）專利申請步驟：向國家知識產權局提交申請→受理→初審→公布→實質審查→授權

（4）專利在產權保護制度下對技術活動的重要性：知識產權制度允許專利所有權人對專利技術具有一定的壟斷性，使其專利技術和產品在一定時間內獨占市場，從而得到豐厚的回報；保持發明創造的積極性，使技術創新活動趨向良性循環。

三、設計是技術的關鍵

1、設計是指基于預定的設想和目標，遵從相關的原則和規范進行的構思和規劃，最后用某種形式表達出來的活動。

2、技術創新的重要途徑是設計:技術的目的是解決實際問題。設計的目的是研究解決問題的方法.

3、技術創新的來源:[1]、是來源于有計劃有步驟的設計，如航天技術；[2]、是來源于偶然的發現；

第二章  設計的基礎

一、做一名優秀的設計師

1、正確的思維方式的培養：

[1]、發散思維：又叫輻射思維，它以思考的問題為中心，從多角度、多個層次來探討解決問題的方法，擴展思路，然后從多個方法中選擇最好的。

[2]、定勢思維：又叫思維定勢，是指人的思想長期被慣例和習慣所束縛，迫使自己按照常規的思路和想法去思考問題和處理問題的思維方式。

[3]、逆向思維：又叫反向思維。采用和正向思維相反的方法來思考問題和解決問題的方法。

二、設計的基本方法和基礎知識

1、技術設計的種類

   [1]、原創性設計：就是最初的最原始的設計，也叫開發性設計。如：最初的開瓶器。

    [2]、改進性設計：在原有的技術發明基礎上加以改進，使其更加合理、完善。如改進后開瓶器。

 [3]、綜合性（組合）設計：（適當了解）

2、技術設計的基本原則：科學性原則、創新性原則、實用性原則、美觀性原則、安全性原則、經濟性原則、技術規范性原則、可持續發展性原則。

三、設計和交流中的技術語言

1、設計交流的技術語言及作用

[1]、設計的技術語言：口頭語言、書面語言、技術符號、技術圖紙、圖樣、圖表、模型、原型、效果圖等都是設計交流的技術語言。

2、機械制圖與識讀基礎

   [1]、投影和投影法

①投影：指物體在光線的照射下在地面或墻面上出現影子叫物體的投影。②投影法：是指用物體投影的方法和原理來表示物體的形狀和大小叫投影法。③正投影：投影光線與投影面垂直的投影叫正投影。投影光線必須是互相平行的投影線。④視圖：用正投影法得到的物體的投影叫視圖。

[2]、正投影的特性：正投影有如下特性：1、真實性；2、積聚性；3、收縮性；

[3]、三視圖：三視圖是指用三個相互垂直的投影面中的視圖來表示物體的形狀和大小，叫三視圖。三視圖的規律：長對正、高平齊、寬相等。

[4]尺寸三要素：①尺寸界線  ②尺寸線   ③尺寸數字

第三章 怎樣進行設計

一、發現與明確值得解決的問題

    技術問題的三個來源：一個是人類生存活動的需求；第二來源是來自別人的委托。第三個來源是，基于一定的目的，由設計人員自己主動的發現問題，并試圖去解決它。

發現問題的途徑和方法：１、觀察日常生活：日常生活蘊藏著豐富的問題資源，同時也離我們最近。

２、收集和分析信息：文獻法 、問卷調查法 、詢問法

二、明確解決問題的能力、條件與要求

1、主觀條件：是否有解決問題所需要的知識技能。

   客觀條件：人力、物力、財力以及時間，需要一定的材料、資料、儀器、設備以及空間等。

  2、明確設計要求（包括設計標準和設計限制）

明確設計的要求就是弄清楚設計要達到的標準和所受到的限制。

三、收集并處理與設計有關的信息

１、信息收集的原則：①準確性原則    ②全面性原則   ③時效性原則

２、信息收集有以下一些方式 ：實地調查（實時）、訪問有關人員（歷史性問題）、借助媒體（廣播、電視、報刊、雜志）、借助因特網、查閱圖書資料、進行專家咨詢、調查市場現狀。

3、信息整理的常見方式：

    歸類——把收集到的信息按性質和內容歸類整理。

    去偽存真——把收集到信息進行鑒別處理，區分信息的真偽的可靠性。

    抓住重點，突出主要因素——把收集到的信息進行篩選處理，按重要性排隊

四、怎樣挑選材料

 1、材料分類及其標準件

    [1]、材料的分類

天然材料：竹子、木頭、大理石等。優點是安全、無害。缺點是生長周期長，破壞環境和生態平衡。金屬材料：銅、鐵、金、銀等。優點是機械性能好，有韌性、可塑性，容易加工，可大量生產。缺點是冶煉時消耗大量能源，產生廢水、廢氣等污染環境。

化學材料：油漆、涂料、塑料等，優點是穩定、耐用性能好。缺點是生產過程產生有毒有害物質，塑料不易降解，污染環境。復合物質：各類鋁合金、玻璃等。優點是有特殊的性能，如鋁合金即輕又硬。缺點是生產制造困難。新材料：指納米材料、高溫超導材料等。優點是有新的特性，如超導電性能。缺點是難生產，成本高。混合材料：是天然材料與合成材料的綜合，如膠合板、紙、混紡料等。

[2]、材料的特性

可塑性：指固態材料的保持形狀的特性。如金屬、木頭、塑料等。彈性：固態材料恢復形狀的特性。如橡膠、鋼材等。耐腐蝕性：指材料的化學性能穩定。如塑料耐酸堿。其它特性：光學特性（玻璃）、放射性（大理石）、硬度特性（鋼、鉆石）。

[3]、元器件是指在電子和電器產品中，某一功能部件被廣泛、大量使用，人們出于使用方便、簡化制作過程和節約成本的需求，單獨設計和生產了這種零部件，稱為元器件。

[4]、標準件：按統一的形狀、大小、公差、技術要求等生產的零件和部件。如國家標準的螺釘、螺母、墊圈、齒輪等。

 2、材料選擇和資源保護的要求

選擇材料時要堅持合理、合適的原則。要求不要太高，以免浪費；也不要太低，以免達不到要求。選擇材料時要盡量選擇標準件和元器件?？梢怨澕s成本和能源。選擇材料時要盡量選可再生的資源、再生周期短的資源。

五、技術試驗

 1、技術試驗是從技術角度對材料、元器件及整機產品進行測試和試驗。

2、技術試驗的方法：實物實驗、對比實驗、模擬實驗、計算機仿真實驗。(會舉例)

 六、會制定完整的設計方案

  1、設計方案是設計者與制造者溝的通語言。設計者設計方案，制造者根據設計方案制作設計產品的過程，是設計思想的物化過程，制造者要用實物告訴人們：設計的產品是這樣的。

一般規定方案設計要根據設計任務書進行編制，由設計說明書、設計圖紙及成本估算等3部分組成。

  2、設計方案的優選和改進

1、在多個方案經構思形成之后，我們往往要對這些方案進行評判和比較，最后選出較為滿意的方案或集中各方案的優點進行改進。

2、方案的權衡是一個綜合考慮過程，要抓住設計的核心與關鍵。

3、設計方案的改進

確定設計方案后，在施工（制作、生產）或者產品的施用過程中，由于條件的改變和潛在的問題的暴露，需要對原設計方案作進一步的改進。

4、設計方案的拓展

    設計，特別是產品（商品）的設計，通常都是從低級到高級，從單一功能拓展到多功能，一代一代逐步發展起來的。

第四章  設計的實現——制作

一、工藝

1、工藝

[1]、工藝是技術活動中的加工過程和加工方法。

[2]、加工的目的就是改變材料的大小、形狀、特性、外觀等，使其符合設計的規格。

[3]、金、木工手工工具：鋸：1.鋸條鋸齒朝外；2.起鋸角度要小;3.推鋸是工作行程要施壓力，回鋸不施壓）（螺紋加工：內螺紋如螺母用絲錐和攻絲絞手，外螺紋如螺桿用板牙和板牙架。在金屬板上劃線用畫針。打磨金屬用金工銼，鋸斷金屬用鋼鋸。

[4]、木工操作流程：（下料→鋸割→刨平→打磨→組裝→上漆）

2、常用的工藝種類

（1）、零部件加工工藝：

[1]、切削加工工藝：就是用切削工具把壞料上多余的部分去除，以獲得我們需要的幾何形狀、尺寸、表面質量的加工方法。如剪紙、線鋸鋸木材等。

[2]、成型加工工藝：就是使用適當的外力，利用材料的可塑性，改變材料的外形、大小、形狀等，且改變后材料的質量不變，叫成型加工工藝。有折彎、壓制等方法，如石膏雕像制作、鋼筋柵欄。

[3]、澆鑄及模塑加工工藝：利用澆鑄模具成型來生產產品的方法。金屬、陶瓷、塑料、玻璃、石膏、蠟等都適合采用澆鑄或注塑的方法。如塑料相框、蠟燭、石膏像、古代的青銅器等。

（2）、零部件裝配工藝

[1]、零部件裝配工藝概念:將兩件以上的零部件暫或永久的結合在一起的加工方法。常用的裝配方法有粘接、焊接、榫接、釘接、鉚接、螺接等。

[2]、零部件接合方式：

1.  用膠水、焊條、焊錫等膠合零部件。如用熱熔膠、強力膠乳白膠膠合部件、用化學藥劑溶解部件接觸表面后接合、用高溫將工件或焊條、焊錫等熔融后接合，如電焊、電路板焊接。

2.  用類似于訂書機的方式以機械外力接合部件。如用鐵釘或螺絲釘接合木頭、用榫頭接合木材、用鉚釘接合部件、用鉚釘接合金屬板。

（3）、表面涂飾工藝：是指在工件表面施以保護性或裝飾性處理的加工方法。如木材表面涂油漆、貼木皮、貼塑料皮處理；汽車表面防銹和噴漆處理；陶瓷表面上釉處理。

二、模型和原型的制作

 1、模型與原型概念

[1]、原型：通常是樣品，有時也是最終的產品。它是第一個能全面反映產品的功能和性能的產品。如設計一款新型的汽車時通常要制作出一輛汽車的原型，以評估該款汽車的安全性、美觀性、人機工程學、可制造性、可維護性等。

[2]、模型：在多數情況下由于資金、材料、場地等條件的限制不能直接制作出原型，只能使用仿真材料和精密的加工手段，按照一定的比例加工制作出尺寸精確、材質逼真的模型。

第五章  設計的交流與評價

一、設計的交流

1、設計交流的意義：通過交流可以改進設計中的不中之處；消除設計中存在的隱患；選出最佳的設計方案；可以將自己的設計變成產品服務社會。

2、設計交流的方式：文本、圖紙、表格、設計模型、生活中的口頭語言、計算機演示、網頁等都是設計交流中的常用交流方式。

3、設計師和用戶的交流：

[1]、產品說明的重要性：設計師通常不能和用戶直接交流，只有通過用戶手冊和產品說明書向用戶傳遞信息，因此生產商必須為用戶提供用戶手冊或說明書，以防止用戶由于產品信息缺乏而導致利益受損。

[2]、說明書或用戶手冊的編寫內容：（適當了解）

技術與設計二

第一章 結構與設計

一、認識結構

1、結構的概念：

結構是可以承受一定 應力 的物體形態，結構可以抵抗引起形狀和大小改變的力。

（作用在結構和構件上的五種力的形式：拉力、壓力、剪切力、彎曲力、扭轉力）

構件：椅面、椅背、椅腿和橫檔是椅子的組成部分。變形：在外力作用下，結構會發生幾何形狀的改變，構件的形狀和大小也會有改變，這些改變在工程上稱為變形。

2、結構的分類：

根據物體的結構形態，結構分為實體結構、框架結構、殼體結構三種基本類型。

實體結構是指結構體本身是實心的結構。其受力特點是：自身承受外力，主要是壓力。如實心墻、大壩等。

框架結構是指結構體由細長的構件組成的結構。其受力特點是：通過組成框架的條狀物來承受外力，既可承受拉力，也可以承受壓力。如鐵架塔、建筑用腳手架，廠房的框架等。

殼體結構是指層狀的結構。其受力特點是：通過外殼傳遞力和承受外力，當外殼頂部受力，能將力均勻擴散。如摩托車手的頭盔、飛機的外殼、貝殼等。

二、探究結構

1、結構的穩定性：

結構的穩定性是指結構在荷載的作用下維持其原有的平衡形式的能力，就叫做結構的穩定性。如三邊確定的三角形構成穩定的幾何結構。

2、影響結構穩定性的主要因素：

結構的穩定性與它的幾何形狀、支撐面積的大小和重心位置密切相關。也就是必須做到：結構的幾何形狀科學合理、結構的支撐面積越大越好、結構的重心越低越好。

3、影響結構強度的主要因素：

內力：結構的強度是通過構件和材料實現的，構件在外力的作用下會發生形變，此時構件內部各質點之間會發生相互作用力，這種作用力叫作內力。構件受的外力越大，內力就越大，以維持構件的內力和外力的平衡。

強度：在工程技術中不允許構件在正常使用的情況下被破壞，要求構件和材料具有抵抗破壞的能力，這種能力叫強度。

應力：構件單位面積所受的內力叫做應力。

在國際單位制中應力的單位叫帕，符號是Pa，一般使用MPa；內力的單位是牛頓，符號是N；橫截面積的單位是平方米，符號是M²。

第二章 流程與設計

一、了解流程

1、流程的含義：

流程是一系列連續有規律的活動，這些活動以確定的方式發生或執行，導致特定的結果實現。

回家開門的流程：取鑰匙—插入鎖孔—>旋轉—>開門—>進屋；

2、工作流程和工藝流程

工作流程是反映要完成一件事情、一項任務而要進行的一系列有序的工作或活動的全過程。

郵寄包裹的工作流程：取包裹單—>購買標準包裝箱—>包裝密封—>填寫包裹單—>交寄—>收好回執單；

工藝流程是反映了從原料投入到成品產出，通過一系列加工環節，順序進行生產或制造某種產品的全過程。

蔡倫造紙工藝流程：收集原料—>水浸—>剁碎—>水洗—>浸入草木灰水中—>加熱蒸煮—>漂洗—>搗碎形成紙漿—>用紙模撈取紙漿—>濾水晾干成紙；

二、流程的組成和描述

1、流程的基本組成

任何流程都包括具體的環節和時序的關系。

⑴時序：過程的經歷中，各環節按照一定的時間順序先后出現、完成。這種時間順序關系，稱為時序。（例：買票→ 候車→檢票→上車。）

⑵環節

方框流程圖方框流程圖的符號如下所示：

流程圖的繪制是指在已經確定了流程的環節和時序，利用預先約定的流程圖幾何圖形和符號繪制出來

第三章 系統與設計

一、認識系統

1、系統的含義：

系統：指由兩個或者兩個以上相互聯系、相互作用的元素所組成的具有一定的結構功能的有機整體。

系統和子系統：系統有大有小，有簡單有復雜。任何系統都是由子系統組成。如人體系統是由呼吸系統、神經系統、消化系統、分泌系統、骨骼系統等子系統組成。

子系統和元素：子系統可以層層分解成元素。元素與子系統是相對而言的。如肺是組成人體呼吸系統的子系統，也是組成人體的元素。

2、系統的分類：

1）、按照系統組成元素的性質：自然、人工、復合系統。2）、按照系統組成元素的存在形態：實體、概念。3）、按照系統的運動狀態：動態、靜態。4）、按照系統和外部環境的關系狀態：開放、封閉。

二、系統分析的基本方法

1、系統的基本特性：(1)整體性(2)相關性(3)目的性 (4)層次性(5)環境適應性

第四章 控制與設計

一、了解控制

1、控制的含義：

人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標發展，這就是控制。

2、開環控制與閉環控制

能將控制的結果反饋回來與希望值進行比較，并根據它們的誤差及時調整控制作用的系統，稱為閉環控制系統。不能將控制的結果反饋回來，調整控制作用的系統，稱為開環控制系統。

3、手動控制與自動控制

控制系統必須在人的直接干預下才能完成控制任務的系統叫手動控制系統。

控制過程不需要人的干預，就可以按期望的規律或預定的程序運行的控制系統叫自動控制系統。 

二、控制系統的組成和描述

1、控制系統的組成

2、控制器：控制系統的控制命令發出的部分叫做控制器，如上面的離心調節器和人的大腦。

3、執行器：將控制器的控制信號轉換成能影響被控對象的信號的裝置，叫執行器。如投擲飛鏢的手。

4、控制量：能夠對控制被控對象產生作用，從而使被控量發生變化的量，叫控制量。

5、被控對象：控制系統控制的對象就是被控對象，如飛鏢和發動機。

6、被控量：就是一個系統實際控制的目的，有時系統的控制目的就是系統的被控量。

2、控制系統的框圖表示（書中P117頁圖)

四、控制中的干擾1、干擾對控制的影響：干擾會使被控對象產生誤動作。2、干擾:在實際的控制系統中，常常會有一些變化不定的因素對系統的行為造成不利的影響，這種有害的因素稱為干擾。

例題：

1.劃線是機械加工中的一道重要工序之一，一般步驟是（[**]）。

[**]劃基準線-劃加工尺寸線-劃輪廓線-沖眼 B劃加工尺寸線-劃基準線-沖眼-劃輪廓線

C劃輪廓線-劃加工尺寸線-沖眼-劃輪廓線  D劃輪廓線-劃加工尺寸線-沖眼-劃基準線

2.建筑用腳手架是屬于（C）。[**].實體結構       B.殼體結構    C.框架結構    D.組合結構  

3.請根據所學知識，設計制作一個便于在寫字臺上擺放的相框，要求能方便放照片，具有一定的穩定性和強度，具有一定的裝飾性。

（1）請寫出設計方案；（3分）（2）請畫出草圖并加以文字說明。（4分）

（3）請列出制作的材料及所需的工具。（3分）

相框設計方案

一、設計目的

設計一種能放入一般照片、簡潔大方、低成本的相框。

二、設計方案

以木條制作矩形外框并以彩色涂料進行裝飾；以防火板制作相框背板；以梯形木塊與背板黏接形成具有穩定三角支撐的簡潔木質相框。具體如下圖:

三、設計原理

遵循實用、環保、經濟的原則，并綜合考慮穩定性和強度及裝飾性，原料的獲取和手工制作的加工難度，決定設計方案。

四、工具和材料

材料：木條、膠水、彩色涂料。

工具：直尺、鉛筆、手鋸、銼刀、壁紙刀、砂紙、刷子。

五、制作步驟

1、根據預定尺寸切割木條、背板和支撐木塊。

2、用膠水黏接成相框。

3、用彩色涂料粉刷裝飾相框。

六、成本估算

木條及背板3元，膠水2元，涂料5元，合計10元。

（強調：試卷一定不能留空白，特別是最后的25題一定要認真畫草圖。）