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1、 技術(shù)與設(shè)計 內(nèi)容解析 技術(shù)與設(shè)計 2 模塊 的價值、特點(diǎn) 技術(shù)與設(shè)計 2 結(jié)構(gòu)與 設(shè)計 流程與 設(shè)計 系統(tǒng)與 設(shè)計 控制與 設(shè)計 “技術(shù)與設(shè)計 2”模塊是在掌握 “ 技術(shù) 與設(shè)計 1”的基礎(chǔ)上，提升學(xué)生對技術(shù)設(shè) 計的 思想和方法 的理解和應(yīng)用能力，使 學(xué)生具備使用和評價技術(shù)的方法和策略 的能力，以及受用終身的技術(shù)管理能力。 技術(shù)與設(shè)計 2 模塊價值： 模塊內(nèi)容構(gòu)成了技術(shù)設(shè)計過程中特 有的、 具有廣泛的應(yīng)用價值和可以有效 遷移的思想方法， 它遠(yuǎn)超出了人們一般 意義上的習(xí)得性的知識和技能，使對事 物的事實(shí)認(rèn)定，上升為指導(dǎo)實(shí)踐的 規(guī)律 并滲透在人們處理各種問題的過程中， 既對事物的價值認(rèn)定。 技術(shù)
2、與設(shè)計 2 內(nèi)容特點(diǎn)： 閱讀課標(biāo)、教材 分析教材內(nèi)涵 把握內(nèi)容脈絡(luò) 提練內(nèi)容思想 拓展內(nèi)容空間 技術(shù)與設(shè)計 2 內(nèi)容解析： 一般說來，教材 各單元的開篇語或以遠(yuǎn)古先人 對技術(shù)的奇妙應(yīng)用，或以技術(shù)與設(shè)計造就的現(xiàn)代文明， 清新自然、具有親和力，以 敘事的方式娓娓道來， 由 此導(dǎo)入正文， 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)的興趣，使他們喜歡 技術(shù)、愿意學(xué)習(xí)技術(shù)。 正文基本沿著以下思路展開： 生活中的設(shè)計 設(shè)計方法分析 案例的剖析 形成基于問題的設(shè)計方案 第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計 本單元重要概念： 結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、實(shí)體結(jié)構(gòu)、框 架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、 穩(wěn)定性、強(qiáng) 度、重心、連接 第一章 結(jié)構(gòu)與設(shè)計 常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識 內(nèi)容 穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的
3、探析 簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計 經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞 教學(xué)目標(biāo)： 了解 結(jié)構(gòu)的涵義，能從力學(xué)的角度理解 結(jié)構(gòu)的概念和一般分類。 能結(jié)合 1 2種 簡單的 結(jié)構(gòu)案例，分析結(jié) 構(gòu)是如何承受應(yīng)力的。 能通過技術(shù)試驗(yàn)分析影響 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和 穩(wěn)定性 的因素，并寫出試驗(yàn)報告。 能確定一個 簡單對象 進(jìn)行 結(jié)構(gòu)設(shè)計 ，并 繪制設(shè)計圖紙，做出模型或原型。 能從 技術(shù)和文化 的角度欣賞并評價典型 結(jié)構(gòu)設(shè)計的案例。 一、常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識 廣義地說，結(jié)構(gòu)是指事物的各個組成部 分之間的有序搭配和排列。 但這里所談的結(jié)構(gòu)，是指可以承受一定 應(yīng)力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和 大小改變的力。 結(jié)構(gòu)與力 : 主要是指物體的以下基本受力形
4、式： 拉力、彎曲力、壓力、扭轉(zhuǎn)力、剪切力 例：梁的受力： 上部受到壓力 下部受到拉力 結(jié)構(gòu)類型的實(shí)例： 埃菲爾鐵塔 底座的實(shí)體 結(jié)構(gòu) 埃菲爾鐵 塔上部的 框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 高壓儲氣罐、貝殼的殼體 結(jié)構(gòu) 二、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探索 結(jié)構(gòu)的穩(wěn) 定性案例 分析和 “馬上行 動” 1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性探析 從生活中常見的 事例入手，引出 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 2、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 思考：生活實(shí) 際中結(jié)構(gòu)的不 穩(wěn)定的應(yīng)用。 倒立的酒瓶預(yù)報地震 從試驗(yàn)中，使 學(xué)生體驗(yàn)構(gòu)件的截 面與強(qiáng)度的關(guān)系 。 1、把廢舊報紙做成四種不同形狀的構(gòu)件（平折 條狀、圓筒形、三角形和圓柱形，前三種構(gòu)件 的橫截面的尺寸應(yīng)盡量接近），用掛碼測試它 們所能承受
5、的重量（對于中空構(gòu)件的紙片的層 數(shù)應(yīng)盡量相同）。 2、比較同一形狀構(gòu)件（圓柱形），不同尺寸 大小的承重。 結(jié)構(gòu)設(shè)計豐富而有趣： 選題 創(chuàng)意 設(shè)計 選材 結(jié)構(gòu)的功能、穩(wěn)定、 強(qiáng)度、安全、美觀、成 本、個性、 不同學(xué)校、不同層次、不同條件 的學(xué)生，均可做富有特色的結(jié)構(gòu)設(shè)計 的作品。 三、簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計作品舉例： 四、經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞 在“結(jié)構(gòu)與設(shè) 計”中，請欣賞 中國傳統(tǒng)飛檐建 筑文化和橋梁文 化。 第二單元 流程與設(shè)計 本單重要概念： 環(huán)節(jié)、時序、流程、流程 圖、優(yōu)化 第二章 流程與設(shè)計 生活和生產(chǎn)中的流程 內(nèi)容 流程的設(shè)計 流程的優(yōu)化 教學(xué)目標(biāo)： 了解 流程的含義及其對生產(chǎn)、生活的意義
6、。 通過對典型的工作流程和生產(chǎn)工藝流程案例的分 析，理解流程中的 時序 和 環(huán)節(jié) 的意義，學(xué)會閱讀 簡單 的流程圖。 能分析流程設(shè)計中應(yīng)考慮的 基本因素 ，并畫出流 程設(shè)計的框圖。 能解釋流程的改進(jìn)與設(shè)備、材料等之間的關(guān)系， 能 概括 某種 簡單 生產(chǎn) 流程優(yōu)化 過程中所應(yīng)考慮的 主要問題。 能對生活、生產(chǎn)中的 簡單對象 進(jìn)行 流程設(shè)計 或流 程的 改進(jìn)設(shè)計 ，并用文字或圖表說明流程設(shè)計方 案的特點(diǎn)，或者流程的改進(jìn)方案的優(yōu)越之處。 幾個概念： 流程： 一項(xiàng)活動或一系列連續(xù)有規(guī)律的事 項(xiàng)或行為進(jìn)行的順序。 時序：時間上的先后順序 環(huán)節(jié)：根據(jù)某種邏輯，將一項(xiàng)活動分為 的若干小的過程 一、生產(chǎn)生活中
7、的流程 生活生產(chǎn)中流程的案例分析 學(xué)生一天的活動流程 軟皮椅的生產(chǎn)流程 錘柄的加工流程： 下料 磨削圓頭 板牙套絲 電鍍。 思考：按 照流程中 環(huán)節(jié)和時 序的要求 的重要性。 流程的試驗(yàn) 請同學(xué)們通過試驗(yàn) 體驗(yàn)生活中的流程。 其中，隱含流程優(yōu) 化的思想。 二、流程的設(shè)計 流程設(shè)計主要應(yīng)考慮事物的內(nèi)在性 質(zhì)、規(guī)律和相關(guān)因素，應(yīng)以環(huán)節(jié)和時序 為設(shè)計的主要線索。 流程設(shè)計需要考慮的基本因素 材料：不同的材料有不同的加工方法。 工藝：不同的產(chǎn)品有不同的工藝要求，流程也不同。 設(shè)備：生產(chǎn)設(shè)備的水平往往決定了流程的自動化水 平。 人員和資金：人員的技術(shù)水平和必要的資金會影響 生產(chǎn)的過程、質(zhì)量和周期，是流程
8、設(shè)計必須考慮的 主要因素。 環(huán)境：生產(chǎn)過程與環(huán)境的相互作用，是流程設(shè)計中 應(yīng)該關(guān)注的重要因素，等等。 流程設(shè)計的目標(biāo)和要求 三、流程的優(yōu)化 流程的優(yōu)化是指，在流程的設(shè)計和實(shí)施 過程中，要對流程進(jìn)行不斷的改進(jìn)，以期取 得最佳的效果。 改進(jìn)的目的是為了提高工作效率、降低 成本、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全 生產(chǎn)等等。 流程優(yōu)化的常用方法 工期優(yōu)化（工序并行，先進(jìn)設(shè)備的使用） 工藝優(yōu)化（切削改澆鑄，標(biāo)準(zhǔn)件的使用） 成本優(yōu)化（自動化生產(chǎn)，廢水循環(huán)使用） 質(zhì)量優(yōu)化（計算機(jī)管理和監(jiān)控） 等等 第三章 系統(tǒng)與設(shè)計 本單重要概念： 系統(tǒng)、子系統(tǒng)、整體性、系 統(tǒng)分析、系統(tǒng)優(yōu)化、系統(tǒng)設(shè)計 第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計
9、 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 內(nèi)容 系統(tǒng)的分析 系統(tǒng)的設(shè)計 教學(xué)目標(biāo)： 從 應(yīng)用的 角度理解系統(tǒng)的含義。 通過簡單的系統(tǒng)的案例分析，理解系統(tǒng) 的 基本特性 ， 初步掌握 系統(tǒng)分析的基本 方法。 理解 系統(tǒng)優(yōu)化 的意義，能結(jié)合實(shí)例分析 影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。 通過 簡單的 系統(tǒng)設(shè)計案例的分析，初步 學(xué)會簡單 系統(tǒng)設(shè)計 的基本方法。 確定一個生活或生產(chǎn)中的 簡單對象 ，根 據(jù)設(shè)計要求完成系統(tǒng)的方案設(shè)計。 系統(tǒng)：由相 互聯(lián)系、相互作 用、相互依賴和 相互制約的若干 要素組成的有機(jī) 整體。 一、系統(tǒng)與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 人體系統(tǒng) 骨骼 肌肉 消化系統(tǒng) 呼吸系統(tǒng) 血液循環(huán)系統(tǒng) 內(nèi)分泌系統(tǒng) 神經(jīng)系統(tǒng) 子系統(tǒng)： 對于較大的系統(tǒng)，可以
10、根據(jù)一定的標(biāo) 準(zhǔn)劃分為若干個小的系統(tǒng)。 系統(tǒng)的類型： 實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng) 開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng) 靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng) 如：汽車系統(tǒng)： 點(diǎn)火系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)，方向系統(tǒng)，制動系 統(tǒng)， 整體性：非各個要素的簡單相加 例：一支球隊(duì) 二、系統(tǒng)的基本特性 日常生活中，常聽人說： 1、 “一個和尚挑水吃，二個和尚抬水吃， 三個和尚沒水吃” 2、 “三個臭皮匠等于一個諸葛亮” 3、 “一著不慎，全盤皆輸” 請學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征， 分別解釋之。 相關(guān)性：各要素之間相互作用 例：廚房裝修 目的性：實(shí)現(xiàn)一定的功能 例：企業(yè)管理系統(tǒng) 動態(tài)性：系統(tǒng)處于運(yùn)動變化之中 例：生病、看病 環(huán)境適應(yīng)性：任何系統(tǒng)都處在一定的環(huán)境
11、中，系統(tǒng)與其所處的環(huán)境通常都有物質(zhì)、 能量和信息的交換，外界環(huán)境的變化會引 起系統(tǒng)特性的改變，并相應(yīng)地引起系統(tǒng)功 能和系統(tǒng)內(nèi)部分相互關(guān)系的變化。 運(yùn)用科學(xué)的方法對系統(tǒng)進(jìn)行分析、比 較、試驗(yàn)，從而擬定一套經(jīng)濟(jì)有效的 處理程序，或?qū)υ邢到y(tǒng)提出改進(jìn)方 案。 系統(tǒng)分析 三、系統(tǒng)的分析 在現(xiàn)實(shí)生活中，由于受環(huán)境和條件的限 制，不可能找出一切方案，也不可能對所有 方案進(jìn)行全面比較，漫無邊際地去研究所有 方案，無論在時間上還是人力上都不允許， 運(yùn)用科學(xué)的方法就更為重要，缺乏資料，缺 少對資料的科學(xué)計算和分析，只靠拍腦袋無 法尋找到最優(yōu)方案。 系統(tǒng)分析的一般步驟 明確問題，設(shè)立目標(biāo) 收集資料，制定方案 檢驗(yàn)
12、核實(shí)，作出決策 分析計算，評價比較 田忌與齊王賽馬 優(yōu)化：在一定的條件（約束條件）下，通 過一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá) 到最大化（最小化）的方案。 優(yōu)化的關(guān)鍵在于：分工合理，協(xié)調(diào)配合。 四、系統(tǒng)的優(yōu)化 建筑材料的改進(jìn)也是一項(xiàng)優(yōu)化技術(shù)，以 往建筑物的墻體多采用實(shí)心磚，現(xiàn)在采用 了空心磚，在保證強(qiáng)度、隔熱隔音效果的 同時，節(jié)省了材料。 但是，對于比較復(fù)雜的系統(tǒng)，人們對其 特征了解不夠，所以需要運(yùn)用一定的數(shù)學(xué) 的手段描述它，進(jìn)而找到合適的解決方案。 數(shù)學(xué)模型 以往課程的學(xué)習(xí)中，我們就曾接觸到數(shù)學(xué) 模型的問題，比如自由落體運(yùn)動的公式 為： 1/2gt2，這就是一個反映物體運(yùn)動的 路程隨時間變化
13、的數(shù)學(xué)模型 。 系統(tǒng)建模的目的是要將系統(tǒng)的原型抽象為 數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用已有的數(shù)學(xué)方法分析求 解得出數(shù)學(xué)結(jié)論，再運(yùn)用這一結(jié)論來解決 實(shí)際系統(tǒng)中的問題。 在日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中，我們經(jīng)常需要 對各種各樣的系統(tǒng)進(jìn)行一定的設(shè)計。 例如，企業(yè)資產(chǎn)的管理設(shè)計、室內(nèi)裝潢設(shè) 計、個人形象設(shè)計等等 系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題 1、系統(tǒng)設(shè)計的目的與要求 2、系統(tǒng)的各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用 3、系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化 五、系統(tǒng)的設(shè)計 本單元以 “ 系統(tǒng) ” 為研究對象，即是前 兩個單元內(nèi)容的延伸，又是后一單元的基 礎(chǔ)，集中了眾多核心概念和重要的思想和 方法 。 在內(nèi)容設(shè)計上選用了大量案例，依照 學(xué)生從具體到抽象的學(xué)
14、習(xí)進(jìn)程來組織學(xué)習(xí) 內(nèi)容，有利于學(xué)生把系統(tǒng)方面的知識與技 能整合到已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中 。 第四章 控制與設(shè)計 本單元重要概念： 控制、控制系統(tǒng)、開環(huán)控制、閉 環(huán)控制、干擾因素、反饋、功能模 擬法、黑箱方法 第四單元 控制與設(shè)計 控制的手段與應(yīng)用 內(nèi)容 控制系統(tǒng)的工作過程與方式 閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋 控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施 教學(xué)目標(biāo)： 理解 控制的含義及其在生產(chǎn)和生活中的 應(yīng)用 。 分析典型的案例， 了解 手動控制、自動控制， 熟悉簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的 基 本組成 和 簡單的 工作過程。 能畫出一個簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，理 解其中的控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用， 熟悉 反饋環(huán)節(jié)的作
15、用。 能結(jié)合案例找出影響 簡單 控制系統(tǒng)運(yùn)行的主要 干擾因素，并作分析。 了解 簡單的被控制對象的 基本特性 ，能確定被 控量、控制量，畫出控制系統(tǒng)的方框圖，并形 成初步的控制設(shè)計的方案。 控制系統(tǒng)存在于我們身邊： 自行車中的動力控制系統(tǒng)、方向控制系統(tǒng)、剎車控制 系統(tǒng)： 某單位大門口（或倉庫門口）伸縮門的自動 控制： 控制系統(tǒng) 開環(huán)控制 閉環(huán)控制 輸出量 輸入量 控制器 執(zhí)行器 被控對象 + 控制量 幾個關(guān)鍵概念： 控制系統(tǒng)的方框圖 反饋 干擾 控制器 執(zhí)行器 被控對象 給定值 被控量 干擾信號 + 反饋環(huán)節(jié) - 干擾信號 大腦指揮手 音量旋鈕 CD唱機(jī) 設(shè)定的音量 實(shí)際音量 + 耳朵聽聲音
16、- 不想聽了，由 它開著吧。 多美妙的 音樂！ 控制系統(tǒng)的干擾因素是指除了給定值以外， 對系統(tǒng)的輸出量產(chǎn)生影響的因素。干擾因素的分 析對控制系統(tǒng)設(shè)計是重要的。 風(fēng)磨是靠風(fēng)力推動的。 影響風(fēng)磨轉(zhuǎn)速的干擾因素主要有風(fēng)速和投料 量等。當(dāng)投料量一定時，風(fēng)速減小，磨的轉(zhuǎn)速就 變慢。 技術(shù)與設(shè)計 2 模塊中 技術(shù)的思想和方法 技術(shù)思想和方法： 是指凝結(jié)在技術(shù)中為技術(shù)所固有 的理念、觀念，以及分析問題、解 決問題的方式和方法。 是技術(shù)課程促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展、 實(shí)現(xiàn)能力遷移的核心。 技術(shù)思想和方法的特點(diǎn)： 抽象性、概括性 源于并高于具體的技術(shù)內(nèi)容 內(nèi)隱性 滲透在具體的技術(shù)活動之中 可遷移性 可以運(yùn)用到生活和生產(chǎn)的許多方面 技術(shù)思想和方法舉偶： 結(jié)構(gòu) 功能模擬 系統(tǒng) 黑箱方法 優(yōu)化 比較 反饋 能夠用自己的語言進(jìn)行描述和解釋 能夠梳理清楚其中存在的種種關(guān)系 能夠理解技術(shù)思想和方法作為一種理 念、價值觀，以及分析問題、解決問 題的方式和方法對實(shí)踐的指導(dǎo)意義 實(shí)現(xiàn)對“技術(shù)思想和方法”領(lǐng)悟：
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