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通用技術(shù) 發(fā)現(xiàn)與明確問題ppt課件.ppt

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1、,教師 董李鵬,發(fā)現(xiàn)與明確問題,1,發(fā)現(xiàn)問題,明確問題,發(fā)現(xiàn)問題,2,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,美國福特汽車公司的一臺大型發(fā)電機出現(xiàn)了故障,很多工程師都修不好,后來請來了德國的電機專家斯坦門茨來修理。斯坦門茨來了以后.,3,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,提出(發(fā)現(xiàn))一個問題往往比解決一個問題更為重要,因為解決一個問題也許只是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募记蓡栴}。而提出新的問題、新的可能性,從新的角度看舊問題,卻需要創(chuàng)造性的想像力,而且標志著科學(xué)的真正進步。 愛因斯坦,從技術(shù)的角度看,人類進步與發(fā)展的過程就是不斷發(fā)現(xiàn)問題,不斷進行設(shè)計,從而解決問題的過程。,4,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,在生活中,有很多為我們所不知而需要解答的話題

2、,這就是問題。通常有科學(xué)問題,社會問題,技術(shù)問題。,問題的來源,5,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,第一種:人類生存活動中必然會遇到的問題,問題的來源,例如:為了解決進食,中國人設(shè)計了筷子,西方人設(shè)計了刀叉。,6,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,問題的來源,7,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,第二種:由別人給出問題,設(shè)計者必須針對問題尋求解決方案,問題的來源,例如:當(dāng)汽車的速度超過200Km/h時,空氣阻力的問題越來越明顯。為了解決這個問題,人們設(shè)計了外觀呈流線型的汽車。也有人說:“我燒菜時放鹽的量老是控制不好?!?電子顯示型,流線型的車,8,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,問題的來源,流線型設(shè)計,9,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,第三種:基于一定的目的由設(shè)計

3、者自己主動地發(fā)現(xiàn)問題,并試圖解決它,問題的來源,案例 電話的發(fā)明,世界第一部電話,思考:貝爾的設(shè)計針對的是什么問題?這個問題從何而來?,貝爾針對的是如何讓聲音通過電傳輸?shù)膯栴};是貝爾發(fā)現(xiàn)并研究解決的問題。,10,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法,1. 觀察日常生活 2. 收集和分析信息 3. 技術(shù)研究與技術(shù)試驗,11,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,觀察日常生活對生活中的人或物的偶然一瞥,都可能引發(fā)一個問題的發(fā)現(xiàn)。,案例 新式紡紗機的誕生,發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法,哈格里夫斯和珍妮機,12,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,你知道下面這些問題的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了哪些設(shè)計和發(fā)明嗎?,1. 當(dāng)人生病需要躺著用直吸管吸取杯中飲料時,如

4、果管子彎折了,就喝不到飲料。 2. 人們在喂嬰兒食物的時候不知道冷熱,會燙著孩子。 3. 在使用折疊剃須刀時很不安全,常常刮破皮膚。,發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法,13,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,對于日常生活的問題還可以有目的、有計劃地實行觀察。,1. 養(yǎng)成觀察習(xí)慣,邊觀察邊思考 2. 制定好觀察計劃(提綱) 3. 按計劃(提綱)實行觀察,作好紀錄,最后整理、分析、概括觀察結(jié)果,作出結(jié)論,發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法,14,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,收集和分析信息信息時代,信息層出不窮。通過對文獻、網(wǎng)絡(luò)、媒體信息的收集、檢索和分析可能會發(fā)現(xiàn)有價值的問題,通過問卷、訪談也會有驚人的發(fā)現(xiàn) 。,對文獻信息進行收集、分析的方法。,用

5、問卷的方式進行實際調(diào)查,獲取信息、發(fā)現(xiàn)的問題的方法,以詢問的方式收集和獲取信息、發(fā)現(xiàn)問題的方法,發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法,15,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,問卷設(shè)計不要太長、問題太多、填答量太大、難度太大。,發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法,16,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,1. 家長每月一共給你的零用錢一般為多少? ( )A. 250元以下 B .250-400元 C .400-600元 D. 600元 2.你每月用于學(xué)習(xí)用品的消費 ( )A .20元以下 B.20-50元 C.50-100元 D.100元以上 3.你每月用于零食方面的消費 ( )A.20元以下 B.20-50元 C.50-100元 D.100元以上 4.如果

6、你中了50萬大獎,你會如何花費? _,混合式問卷,發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法,17,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法,技術(shù)研究與技術(shù)試驗在技術(shù)研究與試驗的過程中獲得靈感、體悟,進而發(fā)現(xiàn)新的問題。,案例 伽利略與體溫表,18,19,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法,伽利略,華倫海特,攝爾修斯,20,21,22,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,隨堂練習(xí),1. 21歲的克萊特拉是美國馬薩諸塞州伍斯特理工學(xué)院的一名大學(xué)生。他在玩電腦游戲時,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的鼠標不能三維的操作,他跟另四位同學(xué)發(fā)明了這種新型“魔術(shù)鼠標”,它可以像戒指一樣套在手指上使用。由于它具備三維操作功能,人們通過手在空中的上下左右前后的移動,就可以

7、對電腦桌面進行操作。從這段文字中我們知道這案例說明重要問題的發(fā)現(xiàn)來源于() A對日常生活的觀察 B技術(shù)試驗、技術(shù)研究 C收集信息 D靈感,A,23,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,隨堂練習(xí),2下列活動中,屬于發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法的是() 主動觀察日常生活 收集信息 技術(shù)試驗與技術(shù)研究 文獻法 A B C D ,C,24,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,隨堂練習(xí),3某設(shè)計師在就餐時發(fā)現(xiàn)普通托盤上的酒杯很容易被碰倒,于是設(shè)計了如圖所示的卡口式酒杯托盤。該設(shè)計師發(fā)現(xiàn)問題的途徑是() A觀察日常生活 B技術(shù)試驗 C技術(shù)研究 D收集和分析信息 (浙江省2011通用會考題),A,25,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題,隨堂練習(xí),4下列關(guān)于卡口的設(shè)計

8、分析中比較合理的是() A卡口數(shù)量與酒瓶容量有關(guān) B卡口大小與杯子高度有關(guān) C卡口之間的距離與酒杯大小有關(guān) D卡口形狀與杯子底座形狀有關(guān) (浙江省2011通用會考題),C,26,5小黃發(fā)現(xiàn)同學(xué)們在課桌上放置的水杯易被碰倒,于是構(gòu)思了如圖乙所示的杯托,可以夾持在課桌(圖甲所示)面板的邊沿。他分析該方案,發(fā)現(xiàn)了以下問題: 僅依靠U形槽夾持,杯托容易脫落; 杯子放在杯托的凹陷處,還是容易被碰倒; 杯托占用過多通道空間。 請你重新設(shè)計一個夾持在課桌面板邊沿的杯托, 要求杯子取放方便,并解決上述問題。完成下列各題。 (1)在設(shè)計之前需要收集相應(yīng)的信息,下列信息中: 桌子高度;面板的厚度;面板外伸部分的尺

9、寸; 桌面的大??;杯子的形狀與尺寸;杯子的材料。 你認為需要收集的是 。(在有“ ”處填上相應(yīng)的字母) A. B C D,B,27,5小黃發(fā)現(xiàn)同學(xué)們在課桌上放置的水杯易被碰倒,于是構(gòu)思了如圖乙所示的杯托,可以夾持在課桌(圖甲所示)面板的邊沿。他分析該方案,發(fā)現(xiàn)了以下問題: 僅依靠U形槽夾持,杯托容易脫落; 杯子放在杯托的凹陷處,還是容易被碰倒; 杯托占用過多通道空間。 請你重新設(shè)計一個夾持在課桌面板邊沿的杯托, 要求杯子取放方便,并解決上述問題。完成下列各題。 (2)用草圖表達你的設(shè)計方案,必要時用文字說明。 (3)請說明你的設(shè)計方案中是如何解決杯托占用過多通道 空間的問題。,-,28,5小黃

10、發(fā)現(xiàn)同學(xué)們在課桌上放置的水杯易被碰倒,于是構(gòu)思了如圖乙所示的杯托,可以夾持在課桌(圖甲所示)面板的邊沿。他分析該方案,發(fā)現(xiàn)了以下問題: 僅依靠U形槽夾持,杯托容易脫落; 杯子放在杯托的凹陷處,還是容易被碰倒; 杯托占用過多通道空間。 請你重新設(shè)計一個夾持在課桌面板邊沿的杯托,要求杯子取放方便,并解決上述問題。完成下列各題。 (4)制作完成后需要對杯托進行技術(shù)試驗,這些試驗包括: 與桌子的連接是否牢固的試驗; 杯子取放是否方便的試驗; 杯子放在杯托上是否穩(wěn)定的試驗; 夾持是否方便的試驗; 杯托受撞擊后是否損壞的試驗。 其中屬于強度試驗的是 。(在有“ ”處填上相應(yīng)的序號) 。,29,第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)

11、問題,30,發(fā)現(xiàn)問題,明確問題,明確問題,31,發(fā)現(xiàn)了問題,只是初步有了一個設(shè)計的方向。但到底能不能夠確定為一個設(shè)計課題,還需要作進一步的分析,并提出具體的設(shè)計任務(wù)。我們把這個環(huán)節(jié)叫做明確問題的內(nèi)容與價值。,第二節(jié) 明確問題,明確問題,明確問題的內(nèi)容與價值,解決問題的限制與計劃,內(nèi)容,價值,限制,設(shè)計,32,第二節(jié) 明確問題,分析問題表述是否明確? 核心的概念,明確問題的內(nèi)容與價值,問題產(chǎn)生的原因是否明確?涉及的環(huán)境,提出問題的目的是否明確?基礎(chǔ)與條件,三個方面考慮:,33,第二節(jié) 明確問題,1.能否設(shè)計一個能回收天空中常常出現(xiàn)的不明飛行物的產(chǎn)品?,明確問題的內(nèi)容與價值,34,第二節(jié) 明確問題

12、,2.怎樣才能將冬天下的雪都有效地利用起來?,明確問題的內(nèi)容與價值,35,第二節(jié) 明確問題,問題是否具有價值?,1. 所提出的問題是否遵循了基本的科學(xué)原理? 2. 迄今為止,能否確認該問題尚未得到充分解決? 3. 在你調(diào)查的范圍里,該問題是否具有普遍意義?在更廣的范圍內(nèi),這個問題是否有意義? 4. 在多個問題發(fā)生時,該問題是否是主要問題? 5. 現(xiàn)有的技術(shù)條件是否能解決這個問題?技術(shù)發(fā)展以后呢? 6. 解決該問題所需要的投入是多少?投入和產(chǎn)出比是多少?,明確問題的內(nèi)容與價值,36,第二節(jié) 明確問題,明確問題的內(nèi)容與價值,在知道問題的內(nèi)容與價值后,再去做產(chǎn)品,這樣可以使做出的產(chǎn)品更快的被社會承認

13、。如果不弄清問題的內(nèi)容與價值,盲目去做,會有什么結(jié)果呢?,37,第二節(jié) 明確問題,明確問題的內(nèi)容與價值,案例 水變油,水變油事件曾有人聲稱做了大量實驗,發(fā)明了水變油的技術(shù),即水通過機器后變成了油。水變油一度被宣傳為中國繼古代的“四大發(fā)明”之后的第五大發(fā)明,這場鬧劇已經(jīng)使國家損失了4億元。,38,第二節(jié) 明確問題,常用方法:信息收集與調(diào)查分析,作用:(1)可以深化對問題的認識,進一步明確問題的內(nèi)容和價值; (2)可以為所提問題具體實施的可行性及所需條件、設(shè)計要求奠定基礎(chǔ)。,明確問題的內(nèi)容與價值,明確問題的內(nèi)容與價值,除了需要進行一些主觀分析外,還需:,39,第二節(jié) 明確問題,案例 臺燈的設(shè)計活動

14、,明確問題的內(nèi)容與價值,升入高中后,孫宇感到學(xué)習(xí)內(nèi)容不但增多了,而且有一定的難度,他晚上看書學(xué)習(xí)的時間也隨之延長。家里的臺燈讓孫宇傷透了腦筋。寫作業(yè)時,凌亂的書有時會將臺燈碰倒;樓下的汽車鳴笛聲會使由聲控開關(guān)控制的臺燈突然熄滅;燈光太弱,看書費勁,時間長了,視力也下降了許多。孫宇就使用臺燈產(chǎn)生的苦惱詢問班上同學(xué),他發(fā)現(xiàn)多數(shù)同學(xué)竟然存在同樣的問題?!笆裁礃拥呐_燈才適合學(xué)生使用呢”孫宇提出了這樣的一個問題。,40,第二節(jié) 明確問題,設(shè)計一份調(diào)查問卷,對學(xué)生進行問卷調(diào)查,記錄和總結(jié)調(diào)查結(jié)果。,負責(zé)到大商場家電部了解現(xiàn)有臺燈的款式、功能及銷售情況。,在同學(xué)中以詢問法展開調(diào)查,寫出訪談計劃,記錄并總結(jié)訪

15、談結(jié)果。,通過書或到網(wǎng)上查詢問題的相關(guān)情況,寫出查詢計劃,記錄并總結(jié)查詢結(jié)果。,1組,2組,3組,4組,明確問題的內(nèi)容與價值,41,第二節(jié) 明確問題,調(diào)查問卷表,明確問題的內(nèi)容與價值,42,第二節(jié) 明確問題,訪談計劃,1.訪談對象:高中學(xué)生。 2.訪談時間:*月*號 3.訪談地點:某市某中校園內(nèi)。 4.訪談的主要問題: 1)你希望的臺燈是手動的、聲控的、觸摸式的、光控的還是其他控制方式。 2)你理想的臺燈的主要功能是什么? 3)臺燈支架所選用材料,你喜歡金屬的、塑料的、木材的、還是別的材料。 4)臺燈的結(jié)構(gòu)形式:你喜歡固定的、折疊的、升降的,還是別的形式。 5)臺燈的燈泡:你喜歡節(jié)能燈、白熾燈

16、,還是小日光燈。 6)臺燈的燈罩:你喜歡普通反射式的、藝術(shù)造型式的,還是其他形式。,明確問題的內(nèi)容與價值,43,第二節(jié) 明確問題,明確問題的內(nèi)容與價值,關(guān)于臺燈支撐架結(jié)構(gòu)材料的調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果三維餅圖,關(guān)于臺燈開關(guān)的調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果柱形圖,結(jié)合統(tǒng)計結(jié)果,孫宇同學(xué)得到了關(guān)于臺燈的功能、開關(guān)、支撐架結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)形式、燈罩形式等方面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。,44,第二節(jié) 明確問題,明確問題的內(nèi)容與價值,1、你會制定信息收集的各種表格嗎?會整理和用圖表表達匯總結(jié)果嗎?,2、孫宇等四組同學(xué)借助信息收集、調(diào)查分析等手段明確學(xué)生臺燈問題的內(nèi)容與價值的過程是否合理?談?wù)勀愕恼J識。,思考,45,第二節(jié) 明確問題,明確解決問題受到

17、的限制及具體的設(shè)計任務(wù),限制主要由兩方面決定:,1.設(shè)計對象的特點和問題解決的標準,2.設(shè)計者的技術(shù)能力與條件,46,第二節(jié) 明確問題,設(shè)計對象的特點和問題解決的標準,明確解決問題受到的限制及具體的設(shè)計任務(wù),1.不同的設(shè)計對象往往具有不同的特點,其產(chǎn)品的功能、大小、外觀、安全、耐用性等方面的設(shè)計標準也有所不同。如:兒童玩具、床、書架、筆筒等。,兒童電腦,新奇的兒童床,兒童書桌,47,第二節(jié) 明確問題,設(shè)計對象的特點和問題解決的標準,明確解決問題受到的限制及具體的設(shè)計任務(wù),1.不同的設(shè)計對象往往具有不同的特點,對象的特點不同,對象的設(shè)計標準也不同。,老年玩具,按摩音響床,48,第二節(jié) 明確問題,

18、設(shè)計對象的特點和問題解決的標準,明確解決問題受到的限制及具體的設(shè)計任務(wù),2. 設(shè)計對象還將受到諸如成本、環(huán)境等的限制。如:一幢建筑物的設(shè)計、一些工程的設(shè)計往往都有一定的預(yù)算,對其設(shè)計對象生產(chǎn)的成本、經(jīng)費等都有一定的限制。,49,第二節(jié) 明確問題,設(shè)計者的技術(shù)能力與條件,明確解決問題受到的限制及具體的設(shè)計任務(wù),主觀:設(shè)計者是否具有解決問題的所需要的知識與技能。 客觀:問題的解決或設(shè)計的過程往往要消耗一定的人力、物力、財力以及時間,需要一定的材料、資料、儀器、設(shè)備以及空間等作支撐。,50,第二節(jié) 明確問題,思考和討論,明確解決問題受到的限制及具體的設(shè)計任務(wù),制作臺燈要考慮的限制因素:,51,第二節(jié)

19、 明確問題,臺燈設(shè)計的一般要求:,明確解決問題受到的限制及具體的設(shè)計任務(wù),(1)功能要求:具有基本的照明功能,同時有適當(dāng)?shù)妮o助功能。 (2)技術(shù)指標:亮度大于等于300Lx,不反光,不眩目,絕緣度大于1兆歐。 (3)外觀要求:美觀,有一定的裝飾效果。 (4)耐用性:結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,經(jīng)久耐用。 (5)成本要求:20元人民幣以內(nèi)。,你認為這個設(shè)計要求是否合理,你還有什么補充和修改的嗎?,52,第二節(jié) 明確問題,為了保證設(shè)計的順利實現(xiàn),我們需要制定設(shè)計計劃,設(shè)計計劃可以更好地保證設(shè)計有目的、有計劃地進行設(shè)計計劃的作用。,設(shè)計計劃,53,第二節(jié) 明確問題,產(chǎn)品設(shè)計計劃舉例:制作臺燈,設(shè)計計劃,1,2,3,4

20、,5,a:發(fā)現(xiàn)與明確問題:調(diào)查需求、明確要求; b:制定設(shè)計方案:設(shè)計分析、方案構(gòu)思; c:制作模型:繪制圖樣、產(chǎn)品制作; d:測試、評估及優(yōu)化; e:產(chǎn)品的使用和維護:產(chǎn)品說明書。,a,b,6,c,d,e,方式1:工作程序的排列,54,第二節(jié) 明確問題,為了統(tǒng)籌安排設(shè)計進度、合理利用設(shè)計資源,并根據(jù)時間需要及設(shè)計各個階段的工作量和設(shè)計的難易程度,科學(xué)、合理地分配時間,還需要制定一份時間進度計劃表或設(shè)計計劃書。,設(shè)計計劃,55,第二節(jié) 明確問題,設(shè)計計劃,方式2:設(shè)計進度表,56,57,第二節(jié) 明確問題,設(shè)計計劃,方式3:設(shè)計計劃書,58,59,第二節(jié) 明確問題,綜合練習(xí),設(shè)計計劃,小明上課遲

21、到的經(jīng)歷:,60,第二節(jié) 明確問題,綜合練習(xí),設(shè)計計劃,61,第二節(jié) 明確問題,隨堂練習(xí),1. 有人發(fā)明了一種“帶計時、收音”的多功能圓珠筆,這是一種比現(xiàn)有圓珠筆功能更多的發(fā)明創(chuàng)造,后來進行了制作和試驗。但“多功能圓珠筆”自發(fā)明以來,一直受到市場的冷落。從設(shè)計的過程來看,這是可能是由于設(shè)計者缺乏() A設(shè)計分析 B發(fā)現(xiàn)問題 C明確問題 D設(shè)計的交流,C,62,第二節(jié) 明確問題,隨堂練習(xí),2. 曉冬同學(xué)發(fā)現(xiàn)家里的飲水機總是忘記關(guān),使得飲水機里的水反復(fù)煮,成為我們所說的“千沸水”,產(chǎn)生很多對人體有害的物質(zhì),他通過研究試驗制作了一個定時器,可以通過設(shè)定時間,給飲水機斷電,但曉冬去申請專利時發(fā)現(xiàn)別人已

22、經(jīng)申請過該專利了,請問曉冬少做了哪項工作() A收集信息 B明確問題 C設(shè)計分析 D設(shè)計交流,B,63,第二節(jié) 明確問題,隨堂練習(xí),3. 為幼兒園設(shè)計一批課桌椅,要考慮到這些課桌椅的高度要適宜,顏色要符合幼兒的心理,這是考慮到了下列哪點的限制() A不同的設(shè)計對象具有不同的特點 B資金成本的限制 C設(shè)計過程人力物力的限制 D設(shè)計者技術(shù)能力的限制,A,64,5北京奧運會火炬長72厘米,重985克,燃燒時間15分鐘,在零風(fēng)速下火焰高度25至30厘米,在強光和日光情況下均可識別和拍攝。在工藝方面使用錐體曲面異型一次成型技術(shù)和鋁材腐蝕、著色技術(shù)?;鹁嫱庑沃谱鞑牧蠟榭苫厥盏沫h(huán)保材料。,北京奧運會火炬在燃

23、燒穩(wěn)定性與外界環(huán)境適應(yīng)性方面達到了新的技術(shù)高度,能在每小時65公里的強風(fēng)和每小時50毫米的大雨情況下保持燃燒。在工藝上采用輕薄高品質(zhì)鋁合金和中空塑件設(shè)計,十分輕盈。下半部噴涂高觸感塑膠漆,手感舒適不易滑落。北京奧運會火炬是我國自主設(shè)計研發(fā)的產(chǎn)物,擁有完全的知識產(chǎn)權(quán)。 北京奧運會火炬使用燃料為丙烷,這是一種價格低廉的常用燃料。其主要成分是碳和氫,燃燒后只有二氧化碳和水,沒有其他物質(zhì),不會對環(huán)境造成污染,65,第二節(jié) 明確問題,隨堂練習(xí),1. 祥云火炬的設(shè)計主要體現(xiàn)了技術(shù)的哪些特性? 2. 從結(jié)構(gòu)和使用的材料上分析祥云火炬的特點和所體現(xiàn)的設(shè)計原則?3. 運用設(shè)計一般原則對北京奧運火炬進行評價(請用鉛筆繪制雷達圖來表示),66,第二節(jié) 明確問題,67,1. 通過本章的學(xué)習(xí),樹立發(fā)現(xiàn)問題的意識,掌握發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法,可以幫助人們更好地發(fā)現(xiàn)有價值的問題。,2. 明確問題的內(nèi)容,確認問題的價值,分析和明確設(shè)計所應(yīng)受到的限制和所應(yīng)達到的標準,進而提出設(shè)計任務(wù),可以保證問題的解決和設(shè)計工作的順利進行。制定周密的設(shè)計計劃對確保設(shè)計有目的、有計劃地進行也有著重要的意義。,第四章 發(fā)現(xiàn)與明確問題,68,T,h,a,n,k,s,69,

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