科技發展的歷史可追溯到原始時代,自從第一件工具被製造出來開始,人類文明及科技的發展便牽起序幕。古代科技的發展從原始人對世界的摸索開始, 經歷了古希臘、埃及、中國的煇煌, 也經歷了中世紀的黑暗,然後再發展出今日的成就。從遠古時代開始, 人類不斷鑽研用不同物料製作各種工具的方法。這些物料各具特色, 更用以劃分人類的發展時期。
從公元前一百萬年人類造出第一件石器開始, 人類的科技進程便已開始。石器時代從公元前一百萬年開始至約公元前三千年結束。在這段時期, 人類主要以石頭, 骨頭和木, 製作出簡單的工具。
石器時代的工具
約在公元前三千年, 人類學會了用炭把銅加熱以造出純度更高的銅, 而把銅和錫礦石熔合後可得一種堅度高的合金 -- 青銅. 當時人們以青銅來造出各種武器。這段時期被稱為青銅器時代。
約在公元前一千二百年, 在中東一帶鐵器盛行使用鐵器, 這段時期被稱為鐵器時代.
除各種物料的使用外, 一些機械的發明也在科技進程中扮演著重要的角色。如水力機。水力機利用水的位能來推動水輪轉動, 產生動能用以帶動機器。水力機取代了人及動物的勞力, 把人類帶入機構時代, 成為了科技革命的基礎。
近代科技發明時間線
車的發展始於輪子的發明，輪子的使用無疑是陸地交通工具變革的開始，它是人類歷史上最重要的發明之一。有了車，人類的活動範圍變大，人與人之間的交往和物質的交流也增多了。
最早的車輸可說是一條條的木柱，人類用它來搬運重物，這可說是輪子的雛型。據說5500多年前，生活在美索不達米亞(Mesopotamia)平原的蘇美(Sumer)人首先發明了車。最原始的車輪就是圓木片，以後為了製作方便，採用木板拼接，將木紋走向不同的木板交錯著釘在一起，可以防止開裂。大約在公元前2000年左右，人們發明了有輻的車輪，這種結構比從前的實體車輪輕便了許多，裝有輻式車輪的車子用馬來拉，速度就快多了，車身也變得輕巧靈活，被古人當作武器用在戰爭中。進入18世紀後，隨著第一次產業革命的興起，生產規模迅速擴大，人們開始 大量製造較耐用的金屬輪子。時至今日汽車所用的輪子要求更高，金屬輪子的外圍更加上橡膠輪軚，以作避震 及增強附著摩擦力之用。
隨時代發展，輪子有可能在未來日子完全被取締。現時有科學家在努力研究磁浮列車。這種新式交通工具利用磁力感應原理及線性馬達而沒有車輪。而這種列車在上海更快將進入啟用階段。說不定將來的車子都在磁浮馬路上行駛，再沒有車輪了。
輪子的發展
從十八世紀開始科技發展迅速, 人類的生活有著革命性的改變. 這個時期的科技發展可分為三個階段, 各自有其起點及標誌, 所以被稱為三次科技革命(又稱工業革命).其中首兩次科技革命始於18世紀中葉到19世紀下半葉的歐美。這兩次革命促進了社會生產力和科學技術水平，引起了世界政治、經濟、思想文化等方面的巨大變化，同時也為後期的科技發展建立了良好的根基。第三次科技革命始於20世紀中葉，科學技術的發展進入了一個更為輝煌的時期。
第一次科技革命發生於18世紀中葉的英國，而後遍及歐洲和北美國家。這次革命以紡織機械的革新為起點，以蒸汽機的廣泛使用為標誌，實現了工業生產從手工工具到機械化的轉變，使以機器為主體的工廠制度化替了以手工技術為基礎的手工工場，從而把人類帶進了蒸汽時代。
第一部較為實用的蒸汽機是英國的鐵匠紐可門於1705 年製成用於採礦、城市供水和農田灌溉的“大氣機”。但紐可門機耗煤量大、效能不到1%、只能作直線往復運動及不能帶動各種工具機，故不能滿足工具機械對動力的需求。
1782 年，瓦特對蒸汽機進行改進，製成了把活塞的活動由直線運動變成圓周運動，由單動變為雙動的旋轉式蒸汽機。另外，他又給這種蒸汽機安裝了 “離心調速器”一種反 饋控制裝置，使其能自動調節進氣量，很快蒸汽機便被稱為“萬能動力機”應用到各行業上，使人類進入了蒸汽時代。
離心調速器
蒸氣發動機的結構及原理
利用蒸汽作動力的構思可以追溯到古希臘時期。公元前120年左右，亞歷山大城的希羅就製造過一架利用蒸汽噴射的反衝力，推動一個中空圓球旋轉的裝置，但因產生的衝力太小，不能用於生產，只能作為一種玩具。
第二次科技革命發生於19世紀中葉，它以電機的發明為起點，以電力的廣泛應用為標誌，不僅推動了生產技術由一般的機械化到電氣化、自動化轉變，更改變了人們的生活方式。
1819 年由丹麥科學家歐爾斯德(Hans Christian Oersted)在教室裡偶然發現放在電線下之指南針不再指南，而與電線成垂直方向。經此之後，他便發現了電與磁之間的關係。次年法國人安培(Andre Marrie Ampere) 根據歐爾斯德之報告，對磁場與電流間之關係作一整理與研究，並提出認為兩條電線平行置放時，電流流動之方向相同時會相排斥；而相反時會相吸。若將電線繞成線圈並行通電後，則如自然之磁石一樣。現在，『安培』的名字已家喻戶曉，成為電流強度單位之名稱。
1830年英國有一位學者名叫法拉第(Michael Farady) ，發現當一塊磁鐵放入電線圈中時，會使電流流入線圈；拿出磁鐵時，電流則反方向流動。為使所發生之電能連續流動，法拉第用一隻十二英寸的銅盤裝在架子上，盤中央安置一曲柄，以手搖曲柄轉動銅盤，整個銅盤置於一馬蹄型磁鐵內。將電線一端接於銅盤軸上，另一端則以接觸器接出。當銅盤轉動時，電線會不斷切割磁力線，並產生連續性電流。這就是發電機的基本原型。
發電機的結構及原理
第二次科技革命的發展，使電力的廣泛應用由可能變為現實，而在電力的應用中又產生了一系列對人類社會生活具有重大影響的技術發明。
1838年摩斯(Samuel Morse)發明電報接收機，利用電流交替地通電和切斷產生不同的信號，即點、劃和空白，他以這三種不同訊號的組合造出表達26個字母和數位的電碼，這就是以後全球通用的莫爾斯電碼。
電報的結構及原理
1876年美國青年貝爾發明了靠簧片振動傳聲的第一具電話，他利用聲音振動簧片，簧片附近的電磁鐵隨即把振動變成強弱變化的電流。電流經電線傳到受話器，再利用電磁鐵振動另一簧片，把電信號重新變成聲音，從此人類的聲音可藉由電線傳到遠方。
電話結構及原理
大發明家愛迪生在 1877 年開始對電產生之光進行研究，他發現電阻會發熱，發熱後會產生光，因而發明了電燈泡。
電燈泡的原理
1864年劍橋大學科學家馬克士威結合了電和磁的知識，在理論上證明了無線電波的存在。1894年義大利人馬可尼製作了第一架電波發射機。他的 設計可以凌空發送一連串無線電波的信號。由於發送和接收設備之間不需用導線相連，這項技術就變成著名的無線電通訊。
礦石接收機
在第二次科技革命中，除了電力技術的發展和應用之外，另一項有代表性的技術成就是內燃機的發明。內燃機是燃料在汽缸內直接燃燒，由燃燒時產生的高溫高壓氣體推動活塞或轉子做功的動力機。廣泛應用於卡車、拖拉機、公共汽車、船舶及機車，成為運輸工具的主要動力機。
汽車結構
汽車所使用的內燃機
電是是一種無聲、無色、無形、無臭和肉眼看不見的能量。1780 年義大利人葛萬尼 (Luigi Galvani) 發現將浸泡過鹽水之蛙腿置於金屬盤上，用金屬刀子去接觸時，蛙腿就會抽動。葛萬尼最後將此一發現發表，但他認為這是一種動物電。
1793年，比薩大學教授伏他(Alexandro G.A.A. Volta, 1745 -1827)把一塊鋅板，一塊銅板放到舌頭上下，而用銅絲將兩板連結，他發覺舌頭會感到鹹味，而銅絲中有電流現象（如: 可使蛙腿抽動）。但不久他發覺這與「動物電」無干，因為若不用舌頭，而用一片浸過鹼水的紙板夾在銅、鋅之間，也可生電流。而且，如果用多重的鋅、紙、銅、鋅、紙、銅的排列，會得到更明顯的電流。──這就是最早的電池(鹼性電池)。有了穩定的電源，電流的研究與應用才能展開。電壓單位伏特(volt) 就是因紀念他的而命名的。
電燈的發明是一項劃時代的成就。但愛迪生認為若要推出電燈，必須搭配整套的配電系統，並降低成本。為此，他發現電壓 110/220伏特是最適合發展的範圍，並極
1920年代歐洲婦女的解放，其中一個原因是打字機及電報的發明，需要婦女去操作打字機及電報機，不得不讓她們接受教育。
始於20世紀中葉的第三次革命是以信息技術為主導，以微電子技術為核心的一系列新興技術群在當代技術領域內所引起的巨大變革的通稱。其主要標誌是原子能、電腦和太空技術的廣泛應用。
第三次科技革命的興起，源於三個方面的條件：
原子能是原子核發生變化過程中釋放出來的能量。1942年，美國建成了世界上第一座原子反應堆。原子能最初用於軍事，50年代才開始和平利用。原子能是繼蒸汽機、電力之後的另一次動力革命。
人類探索太空活動，大致經歷了氣球、火箭、人造衛星和穿梭機幾個階段。1957年10月，前蘇聯成功地把第一顆人造衛星送入太空，標誌著太空時代的到來。1961年4月，前蘇聯載人衛星的發射和1969年7月美國“阿波羅”登月計劃的實現，使幾千年來人類遨遊太空的幻想變成現實，開拓了人類認識自然界的新途徑，進而影響著人類對自然界的利用和改造。
20世紀最偉大的科技發展，可說是電子計算機的發明。它是現代科學技術的結晶。它從1946年問世至今，已經歷了電子管、晶體管、集成電路、大規模集成電路等四次換代更新。目前正在進入第五代，即用超大規模集成電路裝備的巨型計算機和微型機，並向智能化，超高速化的方向發展。
通訊技術的發展也是第三次科技革命的一項主要成就, 通訊科技的發展促進了人類文化的交流,使整個科技進程加快. 各種通訊技術中, 流動電話是一種我們較常接觸的通訊技術, 以下為現代流動電話收發過程的動畫教材.
當代科學技術的發展日新月異，其規模之大，速度之快，內容之豐富，影響之深遠，在歷史上都是空前的。現代科學技術的發展有以下幾個明顯的發展趨勢。
各種主要科技成就從研究至應用的週期
成果名稱 |
發明到應用 |
年數 |
成果名稱 |
發明到應用 |
年數 |
| 蒸汽機 | 1680~1780 | 100 | 飛機 | 1897~1911 | 14 |
| 電動機 | 1829~1886 | 57 | 電視機 | 1922~1934 | 12 |
| 電話 | 1820~1876 | 56 | 原子彈 | 1939~1945 | 6 |
| 無線電 | 1867~1902 | 35 | 晶體管 | 1948~1953 | 5 |
| 真空管 | 1882~1915 | 33 | 集成電路 | 1958~1961 | 3 |
| 汽車 | 1868~1895 | 27 | 激光器 | 1960 | 1 |
科技的發展亦與我們日常生活息息相關，但科技發展本身是中性的，它對社會的影響中既包含正面影響和負面影響，也包括物質層面的影響和精神層面的影響。以下就其對個人與家庭、社會及文化、商業與經濟及環保與道德的影響舉例說明．
工業技術對生活品質、社會安全、交通運輸皆有影響，對物質生活有利亦有害。
由於通訊及網絡科技的高速發展，人類生活的流動性越來越高。我們既可安坐家中透過互聯網聯繫世界，亦可在家中接駁到辦公室搖控工作。遠程監控技術可透過互聯網把遠在天邊的影像，透過攝錄機帶到眼前.科技把空間距離拉近，完全改變了人類的生活方式。
家長關心子女學習狀況，和同伴相處是否融洽，上下學是否由指定的親友接送…卻偏偏因工作繁忙而難以分身。即使抽空到校，校方也擔心家長頻頻探視會影響教學活動，網路即時影像免除了校方困擾，同時更讓家長陪同兒女一同成長。
現在由互聯網傳遞即時雙向語音訊息,能透過互聯網獲得遠端之即時影像及聲音,家長只要連上網路，透過一般的瀏覽器，就可以從家中或辦公室即時看到小孩在幼稚園或學校的情形。
科技亦為我們帶來一些嚴重的社會問題，例如利用先進的隱藏式攝影機去進行偷拍活動便是一個鮮活的例子。
針孔攝影機是一種隱藏式攝影機，有小至火柴棒之超迷你型。它原本用於軍事偵查、刑事蒐證、公共安全、防止犯罪錄影存證之用，但卻被利用為偷拍工具。現在攝錄裝置日新月異，針孔攝錄機大行其道，但在訂立有關法例時尚未有這些科技。社會人士及政府對尊重私隱及個人空間的觀念也很薄弱，最後間接助長了這種偷窺風潮。由於小型電子攝影機的外型多變，很多地方都可安裝，幾乎無孔不入, 難以防範!
用於遠程家居監控的攝錄機
科技發展對生活影響至深且鉅，例如醫療科技使死亡率降低、延長壽命、控制傳染病、協助傷殘重建，但亦對人口結構與疾病造成改變。
隨著日新月異的電訊資訊科技發展，它在醫療護理的應用已不再局限於處理電子醫護紀錄。遙距健康網絡的出現就是嶄新的醫護服務方式，令醫護服務的提供不再受地域限制。
遙距健康網絡的出現改變了整個社會的醫療文化。從前，市民都認為醫療等於診治。即在生病時才需要接受醫療護理。但整個遙距健康網絡的概念在於防患未然，亦即以定期檢查及保健資訊的傳播，達到預防疾病的目的。整個計劃可促進社區健康，減低醫療開支。
遙距健康網絡主要是由四個部份構成，它們分別是社區健康站、網絡專線、電子資料中心及專家諮詢中心。
社區健康站是分佈於各區健康中心的電腦終端機，它會連接網絡專線，並將市民自助身體檢查後的健康資料數碼化及傳送到電子資料中心；它亦可提供即時健康諮詢服務。
自助體檢儀可提供的自助身體檢查服務
電子資料中心備有高速伺服器及容量龐大的數碼儲存設備。它主要負責儲存每位已登記市民的健康記錄，並因應要求輸出使用者欲查閱的健康記錄到各健康站。它所儲存的數據亦可提供給政府醫療部門及各學術機構作分析，以協助制定未來醫療服務及設施的發展路向。
專家諮詢中心設於香港理工大學內，醫護界的專家可利用即時視像會議技術為市民解答健康問題，市民就可以透過健康站會見醫療專家，省卻舟車勞頓的麻煩。
目前科技人員多偏重於科技中立的價值觀，對於科技的倫理責任與社會價值較少認識，造成科技發展的同時,帶來不少環境和道德的問題。環保科技雖有助於生活環境永續利用與污染之防治，但亦面臨許多困難。
全球各個大城市無不面對汽車污染問題，汽車廢氣對空氣造成嚴重污染，行人長期吸入廢氣，也容易引起呼吸道疾病。為減少柴油車輛引致空氣污染﹐香港已開始使用另類燃料小巴──石油氣小巴和電動小巴，若該兩種另類燃料小巴能取代現有的六千多輛柴油小巴，全港汽車排放的粒子和氮氧化物將分別減少約百分之四和百分之二。
電動小巴在行駛時不會排放污染物﹐而石油氣小巴則只會排放極微量的微粒﹐而二氧化氮的排放量亦較柴油小巴低百分之五十。但電動小巴則有定時充電限制﹐一旦電源用盡便不能開動車輛。本港引進的電動小巴﹐每次充電需十數分鐘便可行走六十公里﹐每輛小巴每日約需充電兩至四次。
石油汽小巴
電動小巴
基因由脫氧核糖核酸組成，是遺傳物質的單位。它記載了一切用作製造細胞內蛋白質的資料，從而決定動物或植物的特性。改變植物的基因，目的是為了改變它們的特色。
現時的基因改造植物，有些可預防害蟲、病菌和壓力。另一些，正常的植物生長較快。這樣，可令農夫的收入和食品的供應更穩定。但基因改造亦對環境有不良影響和引起道德的爭論。
新種的「超級米」, IR8 是一個很好的例子。這些較短的米有比較強壯的莖使它種植時的間距可以少一點。同一面積的農地, 它們的收成可以比一般的米多3倍。
超級米的收成可以比一般的米多 3 倍
基因改造的科技可增加收成和改善植物的質素，而且更可改善植物的適應力。但整個生態循環系統也會改變。生態學是一個很複雜的系統，當中每個環節也是緊緊相連。植物的改變可以引起泥土、食物鏈 (food chain)、氣候和生活的改變。
從經濟角度來看，基因改造對我們是有利的。基因改造後能令我們可生產多且高質素的植物。,這些植物大多是食用植物，所以「基因改造將會來帶甚麼影響？」的問題便隨之以來。
基因改造植物對環境的影響是它們有機會成為生態災難的根，它們的基因有可能會傳播給它們的野生同類或其他與它類似而種在附近的植物，我們還能預計這種改造基因的散播會有甚麼影響，但人類不一定有能力承擔其後果。更令人擔心的是，這些能預防害蟲侵害的新種植物，會否把它們的基因帶給害蟲，使害蟲更難對付。這些問題令經濟和生態環境陷入兩難的局面。
20世紀以來，數學與許多學科的關系更為密切，以致出現了數學化的重要趨勢。數學向各門學科領域廣泛滲透。首先是物理科學的數學化，其中尤以物理學的數學化程度最高，它早就從性質的分析轉為對數量的描述，許多物理學理論早巳公式化了。與此同時，生物科學也開始了數學化。遺傳密碼的解釋、動物增長速度規律的確立和動物增長公式的引入、醫學和實業中的應用等，都是數學化的成果。
電腦可用作文字處理、計算、資料處理、電子遊戲、繪圖、通訊等多樣化的處理。電腦的主體包括中央處理器(CPU)及記憶裝置，而電腦的處理能力定於CPU中使用的微處理機，它是一塊晶片，內裡包含各種用來進行計算的複雜電路。CPU操縱電腦內的運算，利用電子記憶裝置來貯存數據，並執行計算結果。
在看似複雜的電腦背後，它不過是一部高速計算機，CPU只會作二進制的運算。文字信息、聲音信息和圖像信息，一旦進入計算機和通信系統中，就會被轉換成“0”和“1”的數字組合來表示，我們把這種處理方法稱為二進制編碼，把這種數字組合的結果稱為數字信號。理論上，只要數字的長度沒有限制，“0”和“1”所能產生的組合是無限的，所以我們就能相信，通過“0”與“1”的無限組合就能表示不同信息。
電腦內其實只會二進制的運算
科學是研究為何自然生物以該種形式出現。科技是一種手段，能令資源變成社會需要的物件和服務。科學家和科技人員共同協作。科學家發現甚麼，科技人員便會把這些付諸行動。例如，生物學家、化學家、和物理學家也是科學家；而建築師、工程師和產品設計師是科技人員。
以下是兩個例子說明科學與科技怎樣密切聯系：
核物理學又稱原子核物理學，是20世紀新建立的一個物理學分支。它研究原子核的結構和變化規律。核技術主要應用於核能源的開發服務。核能是利用原子核中的粒子之間存在的強大力量．核反應本身是一種自然現象，太陽的光和熱就是來自核能．科學家發現，利用某些原子，如鈾、鈽、氘（氫的一種），能產生核能。一公斤的氘可產生相當於三百萬公斤煤的能量。原子所產生的能量是熱能，這些熱能把水轉化為蒸氣。然後再用蒸氣機發電。
仿生學一詞是1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文"bios" (生命方式的意思)和字尾"nlc" (具有……的性質"的意思)構成的。他認為 "仿生學是研究以模仿生物系統的方式、或是以具有生物系統特征的方式、或是以類似於生物系統方式工作的系統的科學"。其應用包括:建築上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建築，模仿股骨結構建造的立柱，既消除應力特別集中的區域，又可用最少的建材承受最大的負荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結構，把人工海豚皮包敷在船艦外殼上，可減少航行揣流，提高航速.日常生活中機械人透過仿生學可造出與人相似的動作，增加其靈活性，適合用於服務業.
仿生機械人的影片：http://world.honda.com/robot/movies/
仿生機械人
一個較普遍被人接受的定義是Problem Solving。意即想一個辦法出來為客戶解決問題，滿足其所需。其實所有的設計﹐都是在企圖建構〔機能〕〔造型〕〔材料〕〔技術〕四者之間的最佳關係。這個關係﹐其實就是設計者企圖表現的『文脈』。
設計文脈
早在公元5000年前， 人類已開始利用簡單的物料製作自己的工具。這是人們的基本常識來為生活製作一些工具。這亦影響了日後的產品設計。
石器時代所製成的產品
在1900年至09年期間，在維多利亞時期美術與工藝的改革所遺留下來的東西，亦帶到20 世紀。而在 「機械年代」，製作者是會先考慮數量，而不是質量。雖然該革命在英國開始，但是還有歐洲與美國的同僚。
隨著時間的增長，設計師較少留意手工的審美，而較多留意機器的美學。所以「風格」這名詞油然而生。風格的影響遍及歐洲，特別是俄羅斯的Constructivists 和德國的 Bauhaus。
[紅與藍] / 李特維德(1888~1941)的作品
李特維德是荷蘭的建築專家及傢具設計家. 他的作品[紅與藍]把De stijl的幾何學造形理論(三原色和白黑灰的平面,立方體)直接在實際的椅子上具體地表現出來. 所以造形的感覺比椅子的機能優先考慮, 這種單純明快的感覺給現代設計帶來很大的影響. 靠背是紅色, 椅子座位部份是藍色的合板, 其他構造如角材是黑色的, 木料的未端是黃和白色的, 因此這可說是建築式的組合, 這也是Weimar. Bauhaus (包浩斯.韋瑪)傢具與建築的共同特徵.
工業家亨利褔特在1903 成立褔特汽車廠，在開始的幾年中，他發展了一套大量生產的系統，而這系統更對設計程序有深遠的影響。產品的設計，從一開始便考慮大量生產時可能遇到的各種問題，一切裝配工作都盡可能簡化，工廠工人的角色變成統一和重覆的勞動。而隨著時間增長，大量生產亦不斷普及。
美國汽車生產商福特 (Henry Ford,1863-1947,美國汽車製造商,稱「汽車大王」)引領人們進入大量生產的年代
在1919年，一所名叫 Bauhaus 的美術學院在德國成立。目標是為著培訓藝術家，令他們可在工業界工作。 以現代工業原料，製造生活必須品，並不加裝飾，這便是 Bauhaus 設計師所追求的 ”打破傳統界限”.
馬察爾.布魯耶 (Marcel Breure)的椅子
包浩斯所帶動的造型運動, 可以說是現代設計的根源. 這個造型運動所培養出來的其中一位傑出設計師, 即後來成為包浩斯造型學校的敎師—馬察爾.布魯耶 (Marcel Breure), 於1925以金屬管為材料所設計的椅子, 是傢具中採用金屬管為材料的最早範例.
自1945年， 設計的目標改變了。設計師喜歡以解決問題為本來設計產品，而不是單靠設計，而沒有目標。設計是我們生活的一部份。設計可滿足我們消費的需要。更多產品生產，便有更多的消費，又或者反過來說，更多消費，便有更多產品。
科技進步，令產品設計的工序也迅速發展。例如，由選料到探討解決方法；由繪圖到製造模型；由生產到製成產品；而每一步均需以科技來配合。
現今，工業生產，帶來很多污染，影響環境。設計師引進新的概念「環保設計」，這可以為未來帶來源源不絕的產品設計。
根據馬斯洛(Abraham Maslow) 的學說，人類心理的需要可以等級制度圖來顯示。這等級制度圖通常以金字塔式五個級別來繪畫，由最基本的需要、以至較為複雜的情操。由最高至低的排列如下：
根據馬斯洛(Maslow) 所述，必需符合每一個階段的需要，才能進到下一個階段。科技設計其實是一個滿足需要的過程。
馬斯洛(Maslow)的人類五個需求層次
產品需要符合其預期的目的，– 他們需要有庇蔭、自我表達；或者是其他他們所設計的需要。如你設計給一個個體，我們可以很輕易地考慮到所有的設計。然而，專業的設計師和製造者通常會嘗試以單一產品滿足不同客戶我需要。所以，他們並不能只問有潛在力的客戶的意見，他們需要作市場研究和預計客戶的真正需要。
例子:
手套的設計 – 用來滿足人們生理的需要，為人們保暖。
房屋的建設 – 可以滿足保障的需要， 因可提供庇蔭。
制服的設計 ─ 可滿足人們的社會需要，因可令人們有一種歸屬感。
化妝品 ─ 可令人們滿足其自我的需要，令他們希望自己更美。
從塑料的發明對人類各方面的影響，讓學生明白科技發展的重要性和影響力。
塑料，照字面上講，是可以塑造的材料，也就是具有可塑性的材料。現今的塑料是用樹脂在一定溫度和壓力下澆鑄、擠壓、吹塑或注射到模型中冷卻成型的一類材料的專稱。化學上,塑料是一種聚合物。即由很多個單元不斷重複組合而成的.
聚合物的排列
19世紀60年代，美國由於象牙供應不足，製造桌球的原料缺乏。當時有人提出，誰可發明一種取代象牙的物料便可得到一萬元奬金。1866年John Wesley Hyatt因打翻了火棉膠,發覺它凍結後,會變成堅韌而有彈性的物料而發明了塑料“賽璐珞” ( Celluloid )並於1869年為最早的人工製造的塑料賽璐珞取得專利。
由於當時電力未能普及的原因是缺乏良好的電線包裹材料，塑料的出現便成了電力普及化的新希望，使眾科學家爭相研究。第一種合成塑料是將樹脂加熱模壓製得，是在20世紀初，1910年美籍比利時化學家貝克蘭德製成。貝克蘭德將樹脂添加木屑加熱、加壓模塑成各種制品，以他的姓氏命名為貝克里特（Plastic），我們稱為電木。第一次世界大戰後，無線電、收音機等電氣工業迅猛發展，更增加了對電木的需求。塑料工業的真正興起從第二次世界大戰爆發時開始的。從那時起直到現,在塑料工業一直蓬勃發展，塑料已成為現代世界佔領導地位的新材料。
有良好的成型、成膜性
從1976起,塑料已成人類使上被應用最多的材料.它被廣泛應用到不同範疇。
然而隨著塑料產量增大、成本降低、大量的商品包裝袋、液體容器以及農膜等，人們已經不再反復使用，使塑料成為一類用過即被丟棄的產品的代表。廢棄塑料帶來的“白色污染”,今天已經成為一種不能再被忽視的社會公害了。
早在60年代中期，人們就發現聚氯乙烯塑料中殘存的氯乙烯單體，能引起使前指骨溶化稱為“肢端骨溶解症”的怪病。從事聚氯乙烯樹脂制造的工人又常會出現手指麻木、刺痛等所謂白蠟症（雷諾氏綜合症）。
70年代后又在一些聚氯乙烯生產廠中，發現有人患有一種極少見的肝癌-肝臟血管肉瘤。此後業昔雖然盡量控制聚氯乙烯樹脂中單體含量，但並未徹底解決，故在1975年美國首先提出禁止用聚氯乙烯塑料包裝食品和飲料。
多種塑料中，一般只有PET(1號)及HDPE(2號) 塑料是普遍會被回收的。另外可回收塑料售值是生產新塑料價格的3倍，由於成本高昂，所以現時塑料的回收及再造比其他材料較難普及。
雖然塑料的出現已帶來了空前的成就，而且它亦已成為人類生活不可或缺的一部份。但為了解決科技及人類生活上的種種問題，塑料仍有其發展空間。現時，塑料的最新發展方向有：
相信經歷了舊石器、新石器、陶器、青銅器、鐵器時代的人類歷史，因為有了塑料而加快了文明程度提高的速度。盡管在過去的世紀中，人們已經驚呼塑料時代的到來，但是，或許新的世紀才是塑料時代真正到來的時代，而過去的世紀只不過是塑料時代的序幕。
簡報教材: 塑料的發明簡報中國的四大發明對世界文明發展的成就是無容至疑。其中印刷術的發明不單令我國的文化遺產得以留傳，對世界文明發展更有舉足輕重的地位。本個案研習讓學生從印刷術的發明，看科技發展對人類文明的影響。
印刷術發明以前人們要複製書本，只能靠人手，一筆一筆、一個字一個字的去抄，這不單費時，而且還容易抄錯，因此書本的數量不多，人們接受教育的機會亦受到限制。若不幸碰上天災、人禍和改朝換代的戰爭，古代人的智慧就會從此失傳。
早在公元前4世紀（戰國時代）時，已經有了印章。印章創造了從反刻的文字取得正寫文字的方法，陽文印章的作用，就提供了一种從反寫文字取得正寫的文字的複製技術。
在公元前7世紀，中國就有了石刻文字。為了免去從石刻上抄寫的麻煩，在公元4世紀左右，就發明了以濕紙緊覆在石碑上，用墨打拓其文字或圖形的方法，叫做"拓石"。
拓石技術出現以後，人們又將刻在石碑上的文字，刻在木板上，演變成雕版印刷。雕版印刷即將文字、圖像雕刻在平整的木板上，再在版面上刷上油墨，然後在其上覆上紙張，用乾淨的刷子輕輕地刷過，使印版上的圖文清晰地轉印到紙張上的工藝方法。
雕版印刷過程
隨著攝影技術的發展，德國攝影師Joseph Albert於1869年前後結合了攝影和印刷技術發明柯式印刷。柯式印刷是以玻璃為版基，在玻璃板上塗上一層用重鉻酸鹽和明膠溶合而成的感光膠製成感光 版，經與照相底片密合曝光(晒版)製成印版進行印刷的技術。其流程是：原稿→拍攝底片→修版→準備玻璃板→塗感光液→乾燥→晒版→印刷
柯式印刷，技術複雜，印品精良，多用於珍貴圖片、繪畫、碑帖及文獻、照片的印製。
隨著電腦及打印機的普及，彩色桌面出版系統(Desk Top Publishing)應運而生。彩色桌面出版系統，是90年代推出的新型印前處理設備，從總體結构上分為輸入、加工處理和輸出等三大部分。 輸入設備的基本功能是對原稿進行掃描、分色並輸入系統。除文字輸入與電腦排版系統相同之外，圖像的輸入可以採用多種設備，如：掃描儀及數碼攝像機等。加工處理設備多為電腦本身。基本功能是對原稿數據進行加工處理，例如：校色、修版和創作，並加上文字、符號等，構成完整的圖文合一的頁面，再傳送到輸出設備。彩色桌面出版系統的輸出設備有各種彩色打印機如：激光打印机及噴墨打印機等。
桌面噴墨彩色打印機
大型海報打印機
印刷術的發明，大大改變了這種面貌，人們積累的經驗可以寫成文字，進行大批量的複製、傳播，這就是社會的文化面貌發生了巨大的變化，從而使更多的人有了讀書的機會。
透過錄製聲音技術的個案研究，學生可欣賞科技演進的歷史發展和對設計的影響。而且，學生應知道設計是一個滿足人類需要和期求的過程。
錄製聲音的技術的發展是基於不同層面的人類和社會的需要。以下是一些主要的因素：
第一錄音是在公元1877年由湯瑪斯.愛迪生(1847-1931)所錄下的。這個被錄的聲音在蠟圓筒上刻出一道溝槽。沒有用到電的組件，完全靠一根針的機械振動，就能記錄和重現聲音。
首項錄製聲音科技的發展是錄製聲音的長筒
後來為方便生產和儲存唱片被製成圓碟形。唱片上有刻紋。當電唱機唱頭上唱針在唱片的溝紋中移動時，會隨著聲波波形而振動。這樣就在唱頭上產生了電信號。
大量的製作，衍生出膠碟的發明，取代了傳聲筒.
錄音帶中的磁帶覆有一層含磁性的金屬的氧化層。空白磁帶中的磁性粒子沒有一定的指向，但當聲音錄到磁帶上時，粒子就會隨著聲音改變排列紋路。
錄音時，擴音器所發出的電信號送入紀錄磁頭。磁頭的磁場使粒子排列呈現規則紋路。
銷後時間，發明了錄音機， 可用作循環再錄音。
隨著電腦的發展，聲音的記錄也從類比式走向數位式。數位式錄音是在錄音之前就把聲波波形轉變為數位碼，把聲波上每一點的位置都予以標碼。然後把這些數位碼以小點儲存在雷射碟片(CD)上。
聲音錄在CD上是以極細的凹紋壓在平坦的碟面上。這些凹紋均已數位化為二進位數。每個數都是聲波在某一特時刻的高度。當碟片旋轉，CD唱機的雷射光束掃描碟面。當光束打到碟面平坦的部位，即被反射到光偵測器上，將光變為電脈衝。若光束打到凹紋，則被反射開去。
自從電腦廣泛使用後，數碼音效錄音愈來愈普遍。不同種類的碟便相繼出現。
談到MP3發展前，先了解什麼是MP3，所謂MP3(MPEG1 AUDIO LYER3)的簡稱，是根據MPEG協會新發展的壓縮技術的影音壓縮規範，MP3音樂檔案有高達12倍的壓縮比，仍保有近CD音樂的高品質，也在大幅降低檔案容量後，方便於各式媒體上傳輸或攜帶。MP3隨身聽更有輕、薄、短、小、防震耐撞不怕跳針、音質接近CD、低耗電等優點，有些還增添FM收音、錄音、電話簿等多項功能。所以MP3音樂模式能逐漸溶入人類生活層面，成為新一代數位音樂聆聽方式。
成為現今最受歡迎的音效錄音，因為這項科技能節省容量空間和方便使用。
錄製聲音技術的發展為紀錄歷史提供一個新的媒體，例如錄製一篇音樂、講詞、或任何聲音。在音樂的發展，如爵士樂、藍色怨曲都起著重要的作用，使這些音樂更廣泛流行。 商業贊助更令一個新媒體的產生 – 廣播媒體是當時一個又快而有效的傳播訊息的媒體。
MP3發展: http://www.nettrade.com.tw/stock/report/02%2DMP3%B2%A3%B7%7E.htm
音效錄音科技發展:的歷史
http://history.acusd.edu/gen/recording/notes.html
設計是一個全然的過程，由介定問題，以至找尋解決辦法和測試。但現實生活中有很多不同的設計模式或途徑，要視乎問題的本質，然後從中選取最合適的設計模式。這部份介紹基本設計步驟，有助初學者掌握設計工作。
現職設計師被安排解決生活上的實際問題。他們在此階段介定或找出顧客的需要。在未想出解決辦法之前，設計師需分析情況，從而決定問題的重點所在。
在學校的習作中，通常也會有一個處境或問題，學生需要記下一些設計的重點。在此階段，所有不清晰的地方，都需要與老師弄明白。
在了解所有的問題之後，下一步是記下設計撮要，簡短記下解決問題的基本概念。
設計細則是一項詳細的資料，記下怎樣解決問題。設計細則需列明設計的最終目標和計算這個設計的限制如何影響最終設計。
玩具水鎗的產品設計細則
完成設計細則後，你應進行探究，從而找出資料，以助你成功設計產品。一個完整的探究過程包括市場或目標客戶、實際的用途、外形、物料、結構和該產品對社會和環境的影響。 (詳情請參閱主題四第一及第三章)
在這階段，學生需用想像力去想一想可行的解決辦法。這個意念需以研究所得為依歸。亦需考慮到產品的功能、美學、物料和生產的方法。
當想到一些可行的解決方法後，應該想想那個方法最為適合。要選擇最好的解決方法，你需要從設計規格說明中，訂出一份重要元素的清單，每一個設計都給予 1 至 5 的評分標準 。這樣，便可計算設計的總得分，亦可令你作全面的評估，從而知道那一個設計最適合規格說明。
圖表 2 設計選擇方法的例子
| 因素 | 解決方法 一 | 解決方法 二 | 解決方法 三 |
| 易於使用 | 1 | 1 | 2 |
| 成本 | 3 | 5 | 5 |
| 安全程度 | 5 | 2 | 2 |
| 外形 | 4 | 3 | 4 |
| 維修保養 | 4 | 3 | 2 |
| 總數 | 17 | 14 | 15 |
當你已決定選擇那個設計方案後，你需要決定設計方案的詳細內容用作製作製作模型或最終成品。就產品設計而言，你需要決定的包括用料、使用配件和製作方法及工具等；另外，在這階段一般需要作詳細的繪圖。選用那一種繪圖則需依照你的技巧和項目的特別需要，現時電腦繪圖則較為流行。(詳情請參閱主題四第三章)
要驗證方案的成效，我們需要實踐最後的方案。一般產品設計的實踐方式是製作模型或塑像。你可能需要製作多個模型來測試並改進你的概念。製作模型需要各種的技巧。(詳情請參閱主題四)
當你完成了一個你認為最成功的方案後，你需要進行最後測試，以便試驗能否達到其目的。評鑑並記錄設計的優點與缺點，再進行最後改善。(詳情請參閱主題四 2.1 章) 最後，撰寫一份報告。報告的功用是為了給予客人一份詳細的資料〈即學校負責此項目的老師〉，令他們知道產品怎樣操作，並給予証據去支持你的概念和解決方法。
看畢上述的步驟，學生應有一個對設計過程的階段應有初步的了解。然而，我們應怎樣做一份設計習作呢？這部份會為大家闡釋產品設計過程的複雜程度和模式，從而教你如何選擇合適的設計模式。
產品的設計過程通常被描述成簡單的直線模式。
傳統設計模式
雖然有回饋的設計模式步驟與並向設計模式步驟是相同的，然而, 前者能表達出一個較能反映現實的產品設計過程。因為它能表達回饋的意見。這個步驟的連結圖能顯示不同的可能性。
有回饋的設計模式
當我們以輔助系統來設計產品時，我們可能會發現整體的系統表現並不是很理想。縱使我們已測驗過單一的系統。這可能需要再重新作一些設計過程。這樣，工程師將會很迷茫，因為他們並沒有足夠的資料知道，應從那一個設計步驟開始。
接著介紹的方法是 「刪除與嘗試」。在任何可能的情況下，最初使用的量表並不是理想，甚至沒有可能。重複的嘗試是需要的，這樣便可看看那一個是可行的方法、那一個是最好的方法。然而，每一個重複的嘗試可以令設計師更明白該問題和可行的解決方法。
例：齒輪的比例測試
反複設計模式
我們所研究的設計過程模型可形容在一段時間中的產品發展過程。這模型能準確地展示活動的性質。模型是在 1996 年由雅卡創製，嘗試在產品發展過程中以一個三重螺旋物顯示特點、創意設計和具體化的互動關係。產品發展是根據螺旋物，而在一個特定的時間，從螺旋物是可以看到三個過程常有互動關係。
三重螺旋設計模式
選擇應用哪一種設計模式視乎各方面的配合, 不能一概而論, 但選擇時基本考慮因素如下:
圖表:選擇設計模式的基本考慮因素
| 傳統設計模式 | 有回饋的設計模式 | 反複設計模式 | 三重螺旋設計模式 | |
| 產品性質 | 一般用於較簡單之產品 | 用於較複習的產品設計 |
多用於需要多方面配合及需要數學運算輔助設計的產品。 如: 汽車變速箱內的齒輪比 |
|
| 時間限制 | 較短 | 較長 | 較長 | 長 |
| 設計成本 | 較低 | 較高 | 較高 | 高 |
| 公司文化 | 有完善的溝通系統, 防止設計過程中資料傳遞錯誤. 如: 考獲ISO9000認證. | 能適應多變的生產. 如:瘦型企業 | ||
| 市場需求 | 較隱定 | 較多變 | 較隱定 | 多變 |
研究是一個找尋資料過程，可以幫助我們得到一個成功的設計。以下的圖形解釋不同資料的用處。
設計過程中各類型資料的來源和使用位置
科技日新月異，使用得當不但提高人類生活質素，更有助節省能源。
例如在過去30年裏，很多已開發國家因為相關電器的技術進步而大幅降低了能源使用量。平均來說，爐子、熱水器、爐灶等家用電器已經減少了50%的用電量。冰箱、電熱水器和爐灶等電器有望將節能率提高到原來的3~6倍（在晴朗的天氣狀況下，太陽能熱水器能更有效的減少家庭的能源使用）。當置換舊家電時，最好先考慮節能效果最佳的產品，例如空調機就是家中用電量最大的電器，其後就是冰箱。
而在衣服方面上，人造功能纖維對能有益人體健康，具有特殊功能 : 如抗紫外纖維、紅外保溫纖維、抗菌自潔纖維、防油防水纖維、防靜電，免卻清洗的煩惱。
簡單來說，一個低成本的設計產品在自由市場中往往較容易成功的。所以去了解成本的計算是必需的。以下是計算成本的作用：
盡早計算粗略成本在設計過程中是非常重要的。 因為成本的評估包括物料成本, 勞動成本和常用開支。 前兩者的總和是生產成本，後者是準備組合的成本。
在設計實務上，亦要顧及如何降低成本。 以下是一些降低成本的技巧：
成本降低之後, 亦需要了解市場需求。這是評估產品機會和市場定位的基礎。市場需求研究的資料來源有四種 :
一個公司的主要資產之一是它對於其所常處的市場的知識。他們應該知道顧客所需要的是什麼，公司現有產品滿足顧客需求的程度，及所有這些與競爭商品之功效的比較狀況。這些資訊可以由許多方法獲得:正式訪談或會談，非正式討論、用心準備的問卷或詢問消費者的期望。此一期望表，是最能滿足消費者需求的理想產品。
通常市場需求研究會先後同時進行這兩種型態的研究。定性研究可確認消費者的主要需求和期望，而定量研究則更具深度的探討這些需求，以便估算銷售預測，並完成新產品的市場定位。
美感的意思是有品味和美的欣賞，產品有美感,會給人一種視覺上的享受。而功能就是產品本身可給人們運用以獲取方便。美感本身是一種功能, 但是不能獨立存在, 否則它可能是一件只供欣賞的藝術品。
所以一件好的產品會在功能和美感上取得平衡，實用之餘亦不失美感。
名設計師，菲力塔克(Philippe Starck)設計了一個蚊拍，在蚊拍末端有一個三腳架，致令它能豎立。 最有趣的是蚊拍上是有一張人臉，當使用時，那張臉就好像一直盯著蚊子一樣。由於蚊拍必需有一塊大平面，設計師便利用了這塊平面，造出圖像效果。而在蚊拍末端的三腳架設計，別緻精巧更有其獨特用途。 這設計正正體現了「機能決定形式」的神髓。
一個由菲力塔克(Philippe Starck)設計實用且時尚的蚊拍
人體工學是以人們安全和有效地使用為目的而設計的物件，系統和環境。
設計時要留意以下三點 :
大多數產品都是設計給人們使用的，即使是最簡單的產品，使用者介面通常都很複雜，而且很少被充份了解。人們如何使用產品和使用者與產品之間的互動關係，都是值得探討的課題。
觀察和分析產品和使用者之間的互動，並使用其結果去產生新的產品概念。它可以激發概念的產生，以改善其使用者介面，並做為隨後的人體工學或人體計測設計方法的應用的準備工作。
補充內容 - Herman Miller 的 Aeron Chair人體工學座椅
適合應用在產品上的物料多不勝數，加上現有的技術，為特別需要而設計新物料亦不是鮮奇事。所以作為一個產品設計師，對產品的物料運用需有一定的認識。當然，要去認識所有物料不是產品設計師的工作，因為產品設計師可以運用他們已有的物料常識去跟物料技術員商量。
因為不同的物料有不同的特性，所以設計師需要因應設計而配合合適的物料。例如給小孩用的原子筆就不可能用鐵製，小孩長時間使用會容易疲勞，所以應用輕身的物料例如膠。
有關各種物料的特性，請參閱主題四 6.1 章 。
製作原型是一個有效的方法，可以在一個設計過程中，嘗試不同的意念。,,原型更可用來對客人表達意念。有時候，設計師是很難肯定畫在紙上的意念能在現實中運用。這樣原型便可幫助。有時候，原型製作該設計的一部份，有時，原型製作全部的設計。(詳情請參閱主題四)
成本，效率和管理是生產過程中重要的元素。它們互相配合可大大提高生產力。生產活動的主要目的是在製造產品以獲取利潤。將投入的資源加工處理成為產品，並提升價值之過程為生產過程。
當完成該設計，管理階層會更著意該項目。製造商需要決定產品的成本和銷售價，以得取利潤。如成本太高，產品需再設計或改選用一些較便宜的物料。有時候，新的產品意念可有助降低成本。
有關各種生產過程，請參閱主題四 6.2 章 。
安全的計設是肯定了產品不會對人造成傷害或損失。有兩點需要留意 : 第一，設計對象，可能是人或者物。例如：給小孩用的或給大人用的。為保護易碎的產品還是易擦花產品。第二，就是如何把安全設計實行在產品上。
產品的可靠性就是產品品質維持的標準。好的品質就即是在一系列情況下仍有令人滿意的表現。表現不佳會被判斷為失敗，所以計算產品的可靠性即要確應產品的潛在失敗。失敗形成與影響分析(failure modes and effects analysis, FMEA)就是評估設計的方法之一。(詳情請參閱主題三第三章)
製造商需要一些高質素的產品。他們需要肯定該產品是以最高質素推出市場製造商亦要控制其質素。質素檢定者需要檢查產品，並確定是否符合其理想所需。質素檢定者的意見能令工作人員改變其產品程序，亦可以確定所有產品也是一樣。
質素檢定能令大部份產品經過檢驗其功能，並確保該產品能好好地運用。而且，我們亦能確保產品的表現。好質素的產品能令顧客滿意。若作質素檢定後，很少的產品會退貨，又或需要修整。(詳情請參閱主題三第三章)
生產者在產品生命週期四階段當中，會依企業內部資源限制或環境外部變動情形施予不同的操作及策略，用以因應不同的模仿產品競爭及市場顧客喜好作多樣性變動。
1. 導入期階段
產品初次在市場上銷售與曝光，消費者對產品仍未能瞭解。開始僅有少數具有開創性消費者願意嘗試購買。
2. 長期階段
消費者在此階段對產品並不陌生，此時產品的銷售數量亦穩定的成長增加當中。
3. 成熟期階段
產品進入成熟階段市場應已充斥著同質性相仿產品，消費者有了各式各樣的選擇。
4. 衰退期階段
產品進入衰退期即代表消費者對其產品喜好或熱衷已逐漸消退，反映在市場銷售量上。
5. 改進/加入新功能階段
一般產品在進入衰退期後銷量都會逐步下降，直至在市場消失為止。但亦有產品在進入衰退期前、後改進產品或為產品加入新功能。如改進設計做得好，不單可延遲產品的衰退期，甚至可把產品的生命週期推向第二個高峰。
產品生命週期
製造商使用循環再用的產品可對人類、生態環境做成有利及不良的影響。設計師是有重大的責任去思考該設計將會有甚麼潛在的影響。這包括健康和安全因素，音量、氣味、審美、美學質素、污染等。
今日之消費會造成明日之限制。今天選擇了一種科技、品牌或產品，將來想轉換就得付出相當的成本，這是經濟層面上的設計局限。其中資訊產品之套牢現象特別嚴重。
所謂「套牢」就是使用者必須付出相當的成本，才能完成品牌或技術的轉換。在資訊體系裡，這個問題幾乎無可避免。故在使用或銷售資訊產品之前，對將來可能的轉換成本應該做周詳的考量。
例如將使用多年之封閉系統電腦轉成PC，所有發生之成本如下：
當決定了產品要推出市場，法律牽連是一個在產品發展過程中的考慮因素。每個國家也有它們自己的背景、文化、政策。 在設計具體化之前，需要查詢有關的法律與規定條文。
產品推出新市場，需要注意以下的法律規定：
1.產品責任條款
產品的責任是指任何製造商需承擔所製作的產品所造成的損害。若產品有任何的損壞，將對客戶造成損害。 而這就是產品責任條款的關鍵所在。有三種不同的產品在製作和供應方面是會牽涉責任條款。
2. 商標法例
商標法例是旨令人們正確使用商標。商標可以是一個字、符號、或詞𣾀。商標是用來區別某個製造商或銷售者的產品，從而區別他們與其他產品的分別。商標令消費者可以在短時間內辨認出該產品。.
3. 入口/出口法例
有些產品根據當地的法例是不能在該地方銷售。例如：在新加坡，不能銷售口香糖、在印度，並不能銷售任何含有牛肉成份的食品。
以戶外資訊站的設計為例，令學生了解各方面的設計考慮。
在香港理工大學校園已推出戶外資訊站，這控制台是一個電子資料中心，供學生查閱電子郵件。
有膠套密封的鍵盤
控制台以人類工程學設計
控制台的圖形介面
所有角落需是圓形和穩固地繫在牆上
讓學生從鍵盤設計中明白設計的局限及設計者錯誤判斷問題所帶來的問題。
鍵盤早在 1868 年出現於由Christopher Latham sholes所發明的機動打字機, 當時的鍵盤是由26 個英文字母順序排列的按鈕所組成。打字時, 按下的鍵會引動字棒打印在紙上。
經過人們熟習應用, 打字速度加快, 機動字捧追不上人手打字速度經常交疊在一起, 甚至互相拍打而損壞。為解決此問題, Christopher Latham Sholes 想辦法減慢打字的速度, 他將較常用的鍵設計在較外邊, 較不常用的放在中間, 這就是今日常見的鍵盤了。
舊式機動打字機以按鍵帶動字棒把字印在紙上
設計者錯誤把問題定為人們打字太快。但是, 「快」 其實不是一個問題, 人們使用打字機, 時間一久, 便會熟能生巧, 愈打愈怏, 這是無可避免的。而且打字機是為了方便人們, 以短時間完成文章的； 所以,「快」是應該的。因此, 設計者應把問題定於機動打字機私字棒跟不上人手的速度，即字棒太慢。
縱使新出的電動打字機已解決了字棒相疊相碰的問題，但由於人們已習慣了Qwerty的排列，使設計上有問題的鍵盤緣用至今。
在1932, 華盛頓洲立大學廸福教授 創立一個打字機的鍵盤，把字母以用者的頻率來排列。廸福最頭的一行用五個常用的韻母和聲母來排列。: AOEUIDHTNS. 韻母在一面、聲母在另一邊。一個打字的旋律由此而生，單手也可改變該旋律。
廸福鍵盤的排列
從鍵盤的事例可見設計存在著一定的局限。現在 Qwerty 鍵盤已經歷過百年的時間，被人類廣泛利用到字典機、電腦等地方。一個不乎合使用效益的設計卻成為鍵盤的標準。這就是典型「套牢」現象。
電腦鍵盤仍緣用機械打字機的排列
垂直思考是我們傳統所用的思考模式．從已知的理論、知識和經驗出發，按照一定的思考路線,垂直深入分析研究的一種方法。這種思考方法適於對既定問題作更加深入、細致的研究。
水平思考是與垂直思考法相對而言的，是指盡量擺脫傳統觀念而從新的視角對某一事物重新思考的一種方法。垂直思考法強調思維的單向性，水平思考法強調思維的多向性，即善於從多方面、不同的角度來考慮問題，它使垂直思考法的思維途徑從單維發展到多維，因而具有較多的創新可能性。
利用水平思考法，可從一種觀念出發，聯想出特點與這相似、相關的事物。
要擺脫老框框的限制。要全方位地思考，找出不同於一般思維方式的新特點。對於偶然一閃的構思，應該抓住不放，深入發掘新的意念。
水平思考法可能會太天馬行空，設計出來的產品可能會完全脫離設計要求．
假設一天你剛和朋友打完網球，回到家時渴得要命。你立即衝入厨房，打開雪櫃，發現雪櫃內只有一支樽裝汽水，但你找遍全屋也找不到開瓶器，怎樣解決這個問題?
你的答案五花百門， 但其實可大致分為兩類:
| 垂直思考答案實例 | 水平思考答案實例 |
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腦力激盪是激發腦力，解決困難，開創新境界的好方法。利用「靈機一動」 與「集體創作」方式思考。其四點基本哲理：
就”電子炸煱容易打翻, 打翻後滾油倒下造成意外.”問題, 改善電子炸煱的設計.
以”電子炸煱容易打翻, 打翻後滾油倒下造成意外.”為中心, 腦力激盪小組首先訂出解決問題的基本方向, 分別為: 加感應器, 不讓炸煱打翻, 不讓油溢出, 不用油. (如小組未能第一時間為問題訂立初步方向, 小組成員可隨便發言及建議. 在小組提出一定數量的建議後, 只要把建議歸納, 便能定出基本方向.)
訂出基本方向後, 各成員基於各方向提出不同的解決方法, 天馬行空, 沒有一定準則, 只要盡量多元化.
經過一輪發言後, 我們會發現建議內容會不平衡地發展, 在本例子中, 加感應器及不讓炸煱打翻便不斷發展, 而不讓油溢出及不用油便停滯不前. 這程況出現的原因有兩個, 可能是各成員在這個方向上有大量創意及靈感源源不絶, 就如本例子中的”不讓炸煱打翻”方向. 另一可能是大家覺得這個方向很有趣, 話題越拉越遠, 已達到極不相關的地步, 就如例子中加感應器的全天候感應雷達, 可能已超越討論範圍, 需要有人把討論引回正軌.
綜合眾多提議, 考慮過各方面的可行性, 如: 成本, 技術, 安全, 實際使用情況及市場反應等, 設計小組最終決定採用吸盤固定炸煱及可摺合手柄設計防止小童拉著手柄打翻炸煱.
電子炸煱腦力激盪
這個方法是所有人，都以書面方式匿名提出建議(如每人各5個建議)，然後大家投票來選出幾個建議加以發揮，因為是匿名，所以大家隨便建議也不會覺得丟面子。
利用紙條由組長說明需要組員作出甚麼建議，組員將答案分別書寫在紙上，然後收回紙條，從發紙條到收回紙條之過程即為團體列舉法。此法與腦力激盪法不同之處，乃在於其比較以自我為中心且在暗中進行，可以快速的找到答案，且可從重複或相似的建議中找到解決方法的重心。
團體列舉法的步驟如下：
設計矩陣其實是把不同的設計元素以矩陣（列表）形式列出。然後把它們合併起來，造出不同的可行設計。從中找出有創意的新設計。
由於表中所列的都是循邏輯思考而得到的，所以整體創造性有限。
圖表: 燈飾設計的設計矩陣
| 能源 | 燈泡 | 光度 | 尺寸 | 款式 | 表面處理 | 物料 |
| 電蕊 | 射燈泡 | 弱 | 大 | 流行 | 黑 | 金屬 |
| 濕電 | 一般燈泡 | 中 | 中 | 古典 | 白 | 陶瓷 |
| 太陽能 | 天然光 | 強 | 小 | 羅馬式 | 金屬色 | 混凝土 |
| 發電機 | 有色燈泡 | 可變 | 可攜 | 工業式 | 象牙色 | 骨 |
| 手動 | 民族式 | 天然 | 玻璃 | |||
| 氣態燃料 | 纖維 | 木 | ||||
| 液態燃料 | 石 | |||||
| 膠 |
從以上設計矩陣你可得出的新設計可能是一個古典式的射燈泡手電筒或民族式骨頭油燈。
檢核表技術SCAMPER是七個英文字的首字母．包括：Substitute「代」、Combine「合」、Adapt「採」、Modify「改」、Purposes「用」、Eliminate「消」、Rearrange / Reverse「排」七種技巧。當我們需要創意時，可以借「代合調改用消排」七方面去思考，找出解決問題的新方法。
除取代和配合外，其它五種技巧較難應用，對缺乏科技設計經驗及知識的學生來說可能難於使用，甚至造成無形障礙。
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代替: |
試想想用甚麼可以代替 , 還有沒有別的材料, 程序可以取代. 透過找尋其他代替品的過程, 你會有更多新的意念. 常用問題: 如果完成代替這過程後, 可以改善甚麼? 如果我這樣做, 會有怎樣的效果? 用甚麼去代替地點, 時間, 物料或人物. 例: 兒童讀物不用紙做, 用膠做. |
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C |
結合: |
試把兩項物件或多項結合, 獲得相輔相承的效果. 常用問題: 甚麼物料, 特徵, 程序, 人物, 物件可以結合? 怎樣才達至相輔相承的效果? 例: 雲尼拿味可樂 |
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A |
採納: |
試把別的組件/程序/設計適當地調整後, 應用到自己的設計上, 使產品/程序的質量得到改善. 常用問題: 有哪些設計可以採納? 跟甚麼轉換? 此轉換會對這組合的特徵, 有甚麼改變? 例: 把氣墊的避震原理應用到波鞋上成為氣墊波鞋 |
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M |
改善: |
試找出不協調的部份, 作修改, 以改變其意義, 或形式, 令產品更獨一無異. 常用問題: 甚麼地方可作修改? 如何修改? 例: 新式不離罐式汽水拉環 |
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P |
利用: |
思考如何把現有的解決方法/產品/過程, 套入別的目的, 例如構想別的方法, 解決相同問題或替你的產品找別的市場 常用問題: 怎樣才能令產品發揮其他用途? 有沒有新的用途? |
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E |
取消: |
試找出產品有没有可刪減的地方。 甚麼可以取消? 取消了以後, 會變成怎樣? 這樣便可令你用不同方法, 想不同情況. 例: 刪減電腦滑鼠的電線，變成無線滑鼠。 |
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R |
重整: |
試想想如果產品/程序倒轉來做, 結果怎樣?這樣可使你從不同角度看事物,並產生新意念. 常用問題: 如果我用相反方法做, 將會有甚麼效果? 例: 樂高玩具積木 |
生活中許多新設計都是用新的物料、形狀等「代替」原有設計的一部分。例如: 宜家傢俬以布料「代替」木、金屬、塑料等堅硬的物料造出衣櫃、梳妝台等傢俱，款式新穎又易於收藏，深受年輕人歡迎。
布料掛牆梳妝鏡架
手機製造商用了「結合」的方法把手提電話和數碼相機結合成為相機電話。新的相機電話推出不久，即成為消費者的潮流新寵，售情理想。
「結合」手法為七種方法中最易使用的，但可謂易學難精。市面上充斥著各種「結合」的產品如: 手表計算機、時鐘連收音機等，多不勝數。但如要做到有如相機電話般能開拓新市場的，需要細心分析使用者使用時的習慣，真正為大多數使用者帶來方便。就如相機電話需有多媒體訊息服務（MMS）支援，亦要配合電腦普及的年代，才能得出一鳴驚人的效果。
相機電話
由本地設計師葉智榮設計的壽司計算機，把以竹簾卷製壽司的概念「適應」於收藏計算機，設計出如壽司般捲起的計算機，獲英、韓及本港博物館永久收藏，十二年來賣出過百萬部。葉智榮指出設計師的腦袋就像攪拌機，將平時的所見不停「攪動」產生新意念。
壽司計算機 (相片摘自http://www.alanyip.com.hk)
根據統計，一般上班族一生平均約有八萬個小時坐在辦公座椅上。根據醫學報告，長時間坐在設計不良的座椅上， 對血液循環、新陳代謝、消化系統、脊椎健康等會有負面影響。
1994年Herman Miller推出Aeron chair人體工學座椅透過深入的研究， 廣泛咨詢人體工程學家、醫生等，研究"人"在辦公作業時身體活動後而「改善」現時座椅的設計。
要改善現有設計需要先找出現有設計的不協調部份或問題所在，再進行改善，所以設計者需對現有產品設計有一定認識。
Herman Miller 的 Aeron Chair人體工學座椅
上班一族 熟悉的便利貼,其創作意念是由一次失敗的研究開始的。話說3M的研究Spence Silver博士嘗試開發一種黏力極強的黏貼劑, 卻意外研究出一種黏力不強但易貼易除的黏貼劑。他深信這種產品具有特殊價值,在公司的研討會上公開這項發明。3M的化學工程師Art Fry先生出席了研討會, 卻想不到這項發明有何實際用途。
最成功產品曾被評無用, Art Fry是教會詩歌班成員, 習慣在詩歌集夾上紙條, 方便翻到下一首要唱的歌。有一次,他正要站起來獻唱時卻赫然發現紙條不見了。靈光一閃, 他想到如果把Spence Silver的黏貼劑「利用」在紙條上紙條就不易掉落, 也不會弄污詩歌集。3M歷來最成功的一項產品就此誕生。事實上, 便利貼的發明並非一帆風順,工程,生產及市務部門都懷疑其可行性。但Art Fry鍥而不捨, 還有上司的支持,才令便利貼成功面世。
新的設計不一定要有新的功能、概念或結構。若果能除去一些多餘的部份、結構，而提升使用時的效率，這也算是一個成功的新設計。
正如無線電腦滑鼠，便是利用了科技的進步，以「消除」的方法除去電線，令滑鼠的使用能適應環境的變化。
使用「消除」法時多會涉及一些技術細節，所以「消除」的概念容易運用，但實行時則需細心考慮。
無線電腦滑鼠
模組玩具仍由一組組不同形狀但可互相組合成形的組件構成。在「重整」的概念下，玩具不但可以反地組合或分柝，而且可以透過反覆進行的過程來提升兒童的創造力和想像力。「重整」概念使模組玩具為顧客帶來永恒的新鮮感。
模組玩具
環保潮流令不少女士出外購物也會自備手挽袋。但很多時連她們自己也不能預計會買多少東西，加上經常帶同一個袋，新鮮感欠奉。所以要設計出完全乎合他們心意的袋並不容易，設計師要大花心思，考慮如何迎合她們的要求，倒不如以「重整」手法設計出百變手袋讓她們自行配搭。
Endless Bag的基本組合包括三個部分，手挽、袋身和底部，全部是以拉鏈連接，因此可以按實際需要，加減袋的大小。Endless Bag也照顧女士配襯的問題，單是袋身便有多達十六個鮮豔顏色供選擇，女士們可按當天的衣飾或心情，作出不同的配搭。
初學設計的人很少一開始從「重整」入手，但明白了運用「重整」的方法後，不難開創出可供調整的新設計。
無盡的袋可因應使用都需要調整大小
定位圖是一個展示搜集得來的資料的方法，它幫助有效地把資料歸類，使人更易從資料作出決定。
定位圖只是一個把資料歸類和幫助作出決定的過程，它對思考和創作並無幫助。
市場定位圖的軸心
從市場定位圖找出機會窗口
透過多士爐設計的個案研究，介紹定位圖的用法。
1. 用兩條表示不同意義的軸。正面的字常放在右面和圖的上方。
如何設定定位圖
注意：有些情況下，可能並沒有負極數目在每一條軸上，例如：速度和重量。
沒有負極數的定位圖例子
2. 在我們的設計中考慮兩個最關鍵的兩個元素，然後放在兩軸上。在這情況下，我們會在軸上選取低科技/高感性和當代/傳統。
3. 儘量找尋不同多士爐的設計樣本，把最常見的放最中間。
4. 選擇 4個極端的設計樣本，放在圖中的 4 個角落。
把四個極端的樣本放在四個角， 而最中立的那一個放在正中。
5. 把定位圖的其他例子放在其他位置，在圖中空白位置便可找到機會窗口。
6. 要分析一些特別的趨勢或第 3 個組別，另一軸線應該加在定位圖，致令該圖更有意義和效用。
機會窗口是以藍色橢圓形表達
有了機會窗口，我們的設計目標便可達到。根據這方法，我們的設計便能與其他在市場上的產品分辨出來。
利用蒸汽作動力的構思可以追溯到古希臘時期。公元前120年左右，亞歷山大城的希羅就製造過一架利用蒸汽噴射的反衝力，推動一個中空圓球旋轉的裝置，但因產生的衝力太小，不能用於生產，只能作為一種玩具。
電是是一種無聲、無色、無形、無臭和肉眼看不見的能量。1780 年義大利人葛萬尼 (Luigi Galvani) 發現將浸泡過鹽水之蛙腿置於金屬盤上，用金屬刀子去接觸時，蛙腿就會抽動。葛萬尼最後將此一發現發表，但他認為這是一種動物電。
1793年，比薩大學教授伏他(Alexandro G.A.A. Volta, 1745 -1827)把一塊鋅板，一塊銅板放到舌頭上下，而用銅絲將兩板連結，他發覺舌頭會感到鹹味，而銅絲中有電流現象（如: 可使蛙腿抽動）。但不久他發覺這與「動物電」無干，因為若不用舌頭，而用一片浸過鹼水的紙板夾在銅、鋅之間，也可生電流。而且，如果用多重的鋅、紙、銅、鋅、紙、銅的排列，會得到更明顯的電流。──這就是最早的電池(鹼性電池)。有了穩定的電源，電流的研究與應用才能展開。電壓單位伏特(volt) 就是因紀念他的而命名的。
電燈的發明是一項劃時代的成就。但愛迪生認為若要推出電燈，必須搭配整套的配電系統，並降低成本。為此，他發現電壓 110/220伏特是最適合發展的範圍，並極
1920年代歐洲婦女的解放，其中一個原因是打字機及電報的發明，需要婦女去操作打字機及電報機，不得不讓她們接受教育。
通訊技術的發展也是第三次科技革命的一項主要成就, 通訊科技的發展促進了人類文化的交流,使整個科技進程加快. 各種通訊技術中, 流動電話是一種我們較常接觸的通訊技術, 以下為現代流動電話收發過程的動畫教材.
生活中許多新設計都是用新的物料、形狀等「代替」原有設計的一部分。例如: 宜家傢俬以布料「代替」木、金屬、塑料等堅硬的物料造出衣櫃、梳妝台等傢俱，款式新穎又易於收藏，深受年輕人歡迎。
布料掛牆梳妝鏡架
手機製造商用了「結合」的方法把手提電話和數碼相機結合成為相機電話。新的相機電話推出不久，即成為消費者的潮流新寵，售情理想。
「結合」手法為七種方法中最易使用的，但可謂易學難精。市面上充斥著各種「結合」的產品如: 手表計算機、時鐘連收音機等，多不勝數。但如要做到有如相機電話般能開拓新市場的，需要細心分析使用者使用時的習慣，真正為大多數使用者帶來方便。就如相機電話需有多媒體訊息服務（MMS）支援，亦要配合電腦普及的年代，才能得出一鳴驚人的效果。
相機電話
由本地設計師葉智榮設計的壽司計算機，把以竹簾卷製壽司的概念「適應」於收藏計算機，設計出如壽司般捲起的計算機，獲英、韓及本港博物館永久收藏，十二年來賣出過百萬部。葉智榮指出設計師的腦袋就像攪拌機，將平時的所見不停「攪動」產生新意念。
壽司計算機 (相片摘自http://www.alanyip.com.hk)
根據統計，一般上班族一生平均約有八萬個小時坐在辦公座椅上。根據醫學報告，長時間坐在設計不良的座椅上， 對血液循環、新陳代謝、消化系統、脊椎健康等會有負面影響。
1994年Herman Miller推出Aeron chair人體工學座椅透過深入的研究， 廣泛咨詢人體工程學家、醫生等，研究"人"在辦公作業時身體活動後而「改善」現時座椅的設計。
要改善現有設計需要先找出現有設計的不協調部份或問題所在，再進行改善，所以設計者需對現有產品設計有一定認識。
Herman Miller 的 Aeron Chair人體工學座椅
上班一族 熟悉的便利貼,其創作意念是由一次失敗的研究開始的。話說3M的研究Spence Silver博士嘗試開發一種黏力極強的黏貼劑, 卻意外研究出一種黏力不強但易貼易除的黏貼劑。他深信這種產品具有特殊價值,在公司的研討會上公開這項發明。3M的化學工程師Art Fry先生出席了研討會, 卻想不到這項發明有何實際用途。
最成功產品曾被評無用, Art Fry是教會詩歌班成員, 習慣在詩歌集夾上紙條, 方便翻到下一首要唱的歌。有一次,他正要站起來獻唱時卻赫然發現紙條不見了。靈光一閃, 他想到如果把Spence Silver的黏貼劑「利用」在紙條上紙條就不易掉落, 也不會弄污詩歌集。3M歷來最成功的一項產品就此誕生。事實上, 便利貼的發明並非一帆風順,工程,生產及市務部門都懷疑其可行性。但Art Fry鍥而不捨, 還有上司的支持,才令便利貼成功面世。
新的設計不一定要有新的功能、概念或結構。若果能除去一些多餘的部份、結構，而提升使用時的效率，這也算是一個成功的新設計。
正如無線電腦滑鼠，便是利用了科技的進步，以「消除」的方法除去電線，令滑鼠的使用能適應環境的變化。
使用「消除」法時多會涉及一些技術細節，所以「消除」的概念容易運用，但實行時則需細心考慮。
無線電腦滑鼠
模組玩具仍由一組組不同形狀但可互相組合成形的組件構成。在「重整」的概念下，玩具不但可以反地組合或分柝，而且可以透過反覆進行的過程來提升兒童的創造力和想像力。「重整」概念使模組玩具為顧客帶來永恒的新鮮感。
模組玩具
環保潮流令不少女士出外購物也會自備手挽袋。但很多時連她們自己也不能預計會買多少東西，加上經常帶同一個袋，新鮮感欠奉。所以要設計出完全乎合他們心意的袋並不容易，設計師要大花心思，考慮如何迎合她們的要求，倒不如以「重整」手法設計出百變手袋讓她們自行配搭。
Endless Bag的基本組合包括三個部分，手挽、袋身和底部，全部是以拉鏈連接，因此可以按實際需要，加減袋的大小。Endless Bag也照顧女士配襯的問題，單是袋身便有多達十六個鮮豔顏色供選擇，女士們可按當天的衣飾或心情，作出不同的配搭。
初學設計的人很少一開始從「重整」入手，但明白了運用「重整」的方法後，不難開創出可供調整的新設計。
無盡的袋可因應使用都需要調整大小
先用水潤濕的紙展平蒙在碑上，用棕刷輕刷平，待紙和石碑貼實後，再用刀刷，直到碑上所有文字筆劃凹下去的地方都用紙蓋緊、刷實。待紙上的水份蒸發到一定程度，用包緊棉花的布包蘸上墨輕輕地在紙上輕拍打，這樣布包上的墨就一點一點地印在紙上。由於石碑是平的，碑上的文字是凹下去的，紙上平的地方就很容易沾上墨，而有文字的地方因筆劃下凹而沾不上墨。印出來的就是黑底白字的經文。
選用既硬能雕刻，又不易變形的棗木、梨木等梗木製成若平塊面積基本相同的木板，板的厚度在一寸左右，兩面鉋平，把要刻的字先寫在薄紙上，字面向下貼在板上，用刀把字旁邊的空白遂剔掉一層，凸出了字的筆劃，字就刻了出來。木板的一面刻完，再刻另一面。
先要把書板固在桌子上或檯子上，要印刷的一面朝上。準備兩樣工具，一把圓形棕刷，一塊刷板。刷板是一塊近兩寸厚，三寸寬，一尺多長，六面刮平的木板，外面用馬尾或棕絲包裹纏繞製成。用圓形棕刷蘸墨均勻地在書板字面上，敷上紙，再用刷板輕輕把紙刷平，書板的墨就移到紙上，紙上的文字和書板上的字完全一樣，白底黑字，只要書板不壞，就可反履印刷。
首先是用原稿拍攝底片。拍攝時在鏡頭前面要加放轉向三棱鏡，這樣拍攝的底片是正像，正像底片晒在印版上是反像，印刷品才能是正像。底片經沖洗、乾燥後，要人工修版 ，製成可供晒版用的原版。
第二步是準備玻璃板。玻璃板因需直接印刷，厚度在6-10mm間，並需用金剛砂研磨，使玻璃 平面產生細小的砂目，在經清水或鹼溶液沖洗、去除雜質后，在玻璃板上塗上媒解劑硅酸鈉 ，以增加玻璃板面對感光膠層的黏附力。
第三步是在準備好的玻璃板上塗感光液明膠鉻鹽。感光液的涂布一定要均勻，之後放入烘箱烘烤、乾燥。
第四步是晒版，即將拍攝的底片與感光版密合放入晒版機內，抽真空曝光，使感光版上的感光膠膜因底片深淺密度不同而產生不同程度的硬化。之後，將其放入顯影槽內顯影，將未受光硬化的膠膜溶解，版面形成不規則的皺紋。經乾燥後，即可上機印刷。
最後是上機印刷。用皮轆或膠轆在版面滾動上墨，覆紙印刷。
有了廸福鍵盤，打字員可打大約400個常用的英文字而其手是不需要離開首行。而 QWERTY 需時是 100。 廸福鍵盤看來很好. 然而， 一個鍵盤是需要有更好的作用。沒有用者想花時間和精神再熟習一個新鍵盤。只有少數的電腦軟件和special-order daisy wheels 是可用來把現代的打字機或文字處理器轉化為廸福鍵盤，但是這個產品的需求是相當小。最終我們還發現專業的打字員使用 QWERTY 鍵盤能在一分鐘打100 個字元；文字處理器更能加快打字速度。由此可見，廸福所述其鍵盤的好處，也變得沒有太大的影響。
With the Dvorak keyboard, a typist can type about 400 of the English language's most common words without ever leaving the home row. The comparable figure on QWERTY is 100. The home row letters on Dvorak do a total of 70% of the work. On QWERTY they do only 32%.