通用技术必修模块教材解析及教学实践.ppt

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1、通用技术必修模块教材解析及教学实践,海 南 省 教 研 培 训 院 刘亨金 2008年7月,通用技术课程的模块结构,必修模块,选修模块,必修1：技术与设计1必修2：技术与设计2,选修1：电子控制技术选修2：建筑与设计选修选修3：简易机器人制作选修4：现代农业技术选修5：家政与生活技术选修6：服装与设计选修7：汽车驾驶与保养,必修模块是选修模块的必要基础，也是高中毕业生必须达到的最低学业要求和技术素养要求。选修模块是本课程的个性化扩展，是新课程选择性的体现。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,课标相关内容摘录课程内容的性质 本模块是普通高中通用技术学习的导入 模块。旨在使学生理解技术及其性

2、质，经历一般的技术设计过程，并在九年义 务教育中的劳动与技术学习的基础上，形成结构较为完整的技术素养。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,课标相关内容摘录教学目标 课标中对本模块的教学目标做了如下的规定：1.理解技术的性质，了解技术对人类文明和社会的 推动作用。2.理解知识产权与专利的重要性，树立正确的技术 道德观，学会保护自己技术成果的方法与程序。3.掌握设计的一般过程与方法。4.了解常用材料与工艺过程的选择和应用。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,课标相关内容摘录教学目标 5.了解产品的服务、使用与一般维护方法。6.学会设计的多种表达方式，特别是技 术语言的应用。7.学会对自

3、己、他人、或现有的技术产品 与技术过程的评价方法，提高选择、决策能力，培 养质量意识与精益求精、不断改进的意识。8.具有初步的技术试验的操作技能，能进行基本 的技术测试和技术指标测量，会写简单的技术 测试 和技术试验报告。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,课标相关内容摘录 教学实施要求 在教学过程中，本模块的各个主题应该融会贯通，不能机械割裂，特别是“技术及其性质”主题的基本思想应贯穿于课程实施的始终；在设计过程的教学中，不要机械理解过程，应引导学生能根据实际情况灵活应用；交流和评价既是设计过程中的重要组成部分，也是成功完成设计的途径、方法和保证，应贯穿设计教学的全过程。,技术与设计1

4、教材解析及 教 学 实 践,课程内容的整体把握（一）技术与设计1是本课程的导入模块，通过本模块的学习，要使学生对技术有一个更全面的了解，增强学生使用技术的信心和责任感；使学生初步掌握一个通用的完整的设计过程。并从中得到创新意识、合作精神、审美情趣等情感和价值观的体验，学到一些和设计有关的知识与技能。也就是说，在技术素养上能得到一定的提高。本模块的苏教版教材共有八章。但可分为三个既递进，又独立，还有交连的三个部分：第一、二章，是技术与设计的基本概念；第三章，是设计的初步实践；第四章到第八章，是以设计过程为主线对设计知识的系统 扩展和加深。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,课程内容的整体把

5、握（二）本模块有4个主题：“技术及其性质”、“设计过程”、“设计的交流”和“设计的评价”。“技术及其性质”强调的是学生对技术应该具备的基本认识，让学生从总体上知道什么是技术以及与技术相关的各种问题；“设计过程”通过学生对设计过程的学习，使他们了解设计的一般过程，初步掌握设计的基本知识和技术实践的基本方法；“设计的交流”和“设计的评价”涉及到学生在高中技术课程中应该学到的有关技术交流和技术评价方面的基本知识和技能，它们也是技术素养的重要组成部分。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,课程内容的整体把握（三）本模块主要强调培养学生解决实际问题的能力和面对技术问题的信心，以及对个人、社会、环境的

6、责任心。因此，需要学习各种基本的技术概念和过程。但对于设计，不要死记硬背概念，不要机械理解过程，要根据实际情况灵活掌握。“设计过程”介绍的是一般的过程，不是规定的程序，可以根据实际情况，变化运用。交流和评价，既是设计过程的重要组成部分，也是设计过程成功完成的途径、方法和保证，它们应贯穿于整个教学过程。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,课程内容的整体把握（四）本模块的四个主题应该是融会贯通的，不能机械割裂。特别是第一个主题，它是普通高中技术教育的重要组成部分，应贯彻于技术教育的始终。做这样的总的分析有助于在教学中注意各部份内容的相互联系。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,教学的总

7、体要求（一）设计是技术活动中的核心内容。因此，在本模块的教学中，要让学生亲历由一系列环节组成的设计活动；要重视对学生进行技术思想和方法的学习指导，并把它贯穿在整个教学过程中；由于技术试验是解决技术问题的一个重要方法，因此，在教学中要重视技术试验的教学；要针对不同的学习内容和学生差异，选择不同的教学方式。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,教学的总体要求（二）要时刻把握本模块的教学目标，并把它落实到相关的教学内容中。通过本模块的学习，要让学生对技术有较为深刻而全面的理解，增强使用技术的自信心和责任心；初步掌握一个通用的、完整的设计过程，学会与设计有关的各种途径、方法，了解设计中可能遇到的各

8、种问题；形成创新意识，增强解决实际问题的能力；并通过设计的交流和评价，培养合作精神，提高审美情趣，学会多角度地思考问题。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,教学的总体要求（三）教学中要让学生体会设计的基本原则和方法，引导学生从技术、环境、经济、文化及人性化标准去审视、评价和选择设计方法和技术产品。（四）要重视对设计实践活动的安排。通过设计实践活动，让学生亲身体验设计活动，掌握技术设计的一般途径和方法，可以有效地培养学生的创新能力和合作精神。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,第一章 走进技术世界 本章教学内容要点 一、对课程作简要的介绍。这是本课程的导入章节，其中包含了最重要的“第

9、一课”。除了要讲清本章的内容外，还必须花一定的工夫对课程作简短的介绍，这个介绍要充满对技术的激情和憧憬，用教师对技术热爱之情去感染学生。让学生能产生献身技术的冲动。这一点是非常重要的。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,第一章 走进技术世界 本章教学内容要点 二、要让学生知道技术的基本涵义。我们学习“课标”和通读教材时，没有看到一个对技术的确切定义，这是因为技术的内涵本身就在发展之中，虽然能找到一些表述，但它们往往是从不同角度来定义的，有的还非常难懂，如“技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系。”。教师要用自己的理解和学生能接受的语言对技术做一个解读，或者叫说明。因此，在对多种

10、技术表述的比较后，我采用了如下的表述：技术是指人类为了满足社会的需要，在长期利用、控制和改造自然的过程中，积累起来的知识、经验、技巧、方法和成果。是人类利用自然、改造自然、创造人工自然的精神和物质成果的总和。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,第一章 走进技术世界 本章教学内容要点 三、要讲清技术的价值。技术的价值，可以从如下四个方面加以概括：1.技术是推动社会前进的动力；2.技术创造了人类物质文明，从而也推动着精神文明的发展；3.技术具有发展人、解放人、保护人的价值；4.技术是建设未来社会的保证。在论述这个问题的时候，既要运用政治课的基本理论，更要用实 际事 例来说明。,技术与设计1教

11、材解析及 教 学 实 践,第一章 走进技术世界 本章教学内容要点 四、要讲清技术的本质特性。对这个问题的处理，不同的教材版本有较大的区别。苏教版的叙述，学生比较容易接受。即技术的目的性、创新性、综合性、两面性和专利性。我在讲这个内容时，有学生提出，还应该增加一个“科学性”。我肯定了这个学生的观点。一是因为它可以强调技术是在科学原理指导下的开发活动，二是还可以告诫学生，不要企图去设计“永动机”。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,第二章 技术世界中的设计本章教学内容要点 一、什么是设计？简单设计的举例。二、技术离不开设计。三、产品的外观设计。四、产品设计中的“人机关系”五、技术设计的基本原

12、则。六、技术试验及其类型。,技术与设计1教材解析及 教 学 实 践,第二章 技术世界中的设计辩证地对待技术设计和艺术设计技术设计与艺术设计的融合，是对“完美”的追求设计是美的物化产品的质量包括：内在质量（功能、结构、寿命等）、外在质量（形态、色彩、装饰）和人机质量（操作使用中的质量，如控制、显示、环境等）。,第三章 设计过程（体验设计实践）,这是本模块三个主要内容的重要组成部分，是学生动手设计技术产品的初次实践，一定要精心组织，注重成效。本章的思路基本是，通过一个产品的设计 过程（构思和制作），让学生实际体验设计的 基本过程。,第三章 设计过程（体验设计实践）,需要强调的是：第一、实践必须按照

13、设计过程的基本环节来进行，不能只看制作。每个环节都要有活动和要求。第二、一定要从培养技术素养的角度来组织这次实践体验。该按技术实际要求的地方，就得按实际做严格要求。第三、这是一次技术产品成设计实践，不是单纯的“创意实践”，也不是单纯的“制作实践”，离开了这个前提，就达不到课程的要求。,第三章 设计过程（体验设计实践）,组织本章教学的建议1.可以分组进行，但每组不应超过3人；2.为了便于对设计过程的指导和督促，应安排一定的课内学时用于学生制作；3.为了进度大致一致，必须对下次上课时的制作状态提出要求；4.一定要将设计成果和学分评定挂钩,第三章 设计过程（体验设计实践）,便携式小凳是一个比较理想的

14、设计载体1.它是一个有实用价值的技术产品；2.它有比较适中的结构难度，不太简单，又可实现；3.它有比较典型的工艺流程；4.学生有较大的创造空间；5.对材料和工具的要求不高。,第四章发现与明确问题,从第四章起直到模块结束，都是围绕设计过程各个环节的拓展和加深。这里的拓展和加深，既要有知识内容的拓展和加深，也应有技术实践的拓展和加深。,第四章发现与明确问题,在进行第四章第八章的教学时，要给学生布置一个具体的设计要求，让学生随着课程的进展，逐步完成设计任务。设计任务既要照顾学生的意愿和兴趣，由学生自己提出，又要便于教学，因此需要在学生自报的基础上进行必要的组合,第四章发现与明确问题,本章的知识要点是

15、：1.发现问题的重要性。2.问题的来源和发现问题的方法。3.什么叫明确问题？4.需要明确哪些问题？,第四章发现与明确问题,需要明确的问题（1）所发现的问题是不是别人已经解决了的问题；（2）所发现的问题是不是当前技术水平所能解决的；（3）是不是自身条件所能完成的？（4）如果所设计的产品拟作为商品，还得分析产品的经济效益；（5）明确问题的成果是拟定设计工作计划。,第四章发现与明确问题,由于是用任务来驱动的，应该安排一定课时，让学生对课下进行的工作做汇报和交流。也就是他们各自都发现了什么问题，课题是怎样明确的。应将学生各自确定的设计项目进行登记，并进行一定的组合。,第五章 方案构思,本章的内容要点：

16、方案构思的重要性；方案构思环节的主要任务；方案构思的方法,第五章 方案构思,设计的创新性，主要是在方案构思上来体现出来的，一定要要求学生对所选定的设计项目在方案构思上多下功夫，尽可能提出多种方案。这一点是很重要的。,第六章 设计图样的绘制,本章内容要点：技术语言的有关知识（或者叫常识）按工程的要求讲解“三视图”的基本原理和画法。学会画简单物体的正等轴测图。学习制图标准，按标准要求绘制简单的零件加工图纸。了解其它的技术图样。,第六章 设计图样的绘制,学习制图标准，按标准要求绘制简单的零件加工图纸。这是本章教学的落脚点，单纯的三视图还不能成为可以交流的技术语言，只有规范的加工图纸才能成为交流设计意

17、图的工具，才是规范的技术语言。因此，在本章的最后，一定要让学生画一张符合要求的加工图。,第七章 模型或原型的制作,本章的中心内容是加工工艺知识和技能的学习。模型知识作一般的了解。加工工艺，一般都是对金属制品来说的。金属制品的加工工艺通常简称为“金属工艺”。金属工艺一般可分为热加工和冷加工，冷加工包括锻、铸、焊及表面处理工艺；冷加工包括钳工工艺、及机械加工工艺。制品的材料基本是木料，则有木工工艺，制品材料是塑料，则有塑料工艺。,第七章 模型或原型的制作,在本章的教学中要强调两点：一是让学生选择和使用相应的工具完成选定设计项目的制作任务。对每一个制作产品，都应该编制合理的工序，尽量要求正规，这是主

18、要的。二是要在具有一定感性知识的基础上进行金属工艺及其工具的介绍。,第八章 技术产品的使用和保养,本章教学的基本要求是：认识产品说明书的价值；学习如何编写产品说明书，包括：说明书的内容、说明书的格式和编写说明书的注意事项。编写说明书最主要的是要对使用者负责。既要介绍产品的特点和功能，更要介绍产品如何使用和安全事项。；知道怎样使用说明书。作为技术的使用者，懂得如何使用技术产品，也是技术素养的内容。,第八章 技术产品的使用和保养,本章最后要求学生除了写出自己设计制作产品的说明书外，可以用作业的形式，要求学生对一到两种身边的产品编写说明书。也可以给出几种说明书，要学生来评价说明书的优劣。,技术与设计

19、2的教材解析及教 学 实 践,.,各单元教材的具体分析和教学实践,.,本模块在教学中的总体要求,.,对本模块课程内容的整体把握,.,课标中有关本模块的内容摘录,.,介绍四个内容：.,课标中有关本模块的内容摘录,（一）课程内容的性质。课标指出：本模块是在技术与设计1的基础上设置的具有典型意义的专题性技术与设计的教学内容。这里有两个界定词：“典型意义”和“专题性”。我理解，所谓典型意义，就是课程内容的技术性、通用性和方法性（工具性）。所谓“专题性”是指各单元内容自成体系和相对独立。,课标中有关本模块的内容摘录,（二）教学目标 在课标中，对本模块的教学目标做了如下要求：1.理解结构、流程、系统、控制

20、的基本概念；2.掌握结构设计、流程设计和系统设计的基本思想和方法；,课标中有关本模块的内容摘录,（二）教学目标3.初步掌握简单控制系统设计的基本思想和方法；4.能使用常用的规范的技术语言表达设计方案；5.能结合生产和生活实际形成设计方案并初步实施；6.学会从技术、环境、经济、文化等角度综合评价技术设计方案；7.增强革新意识。,课标中有关本模块的内容摘录,（三）教学实施要求。课标对本模块的教学实施也做了原则的规定，指出：本模块的教学要面向生产和生活的实际；引导学生关注技术试验，理解技术设计中所蕴含的文化内涵，注重归纳技术设计的思想和方法并将它们迁移到日常生活中灵活运用。,对本模块课程内容的整体把

21、握,（一）正如课标所说，本模块包括的四个内容，是技术领域中具有典型意义的教学内容。其典型意义在于，首先，它们既有专业技术的内涵，又有通用技术的特性，也就是说，这些专门的技术，就像工具一样，可以在不同的技术行业中应用。其次是他们所体现的技术设计的思想和方法，不仅是解决技术问题的钥匙，还可以向其它领域迁移，对人的一生都会产生积极的影响。,对本模块课程内容的整体把握,（二）本模块的四个内容自成体系，相对独立。在教学中可以调换顺序。但它们又相互呼应，具有内在的联系。结构总是和系统相联的，结构是系统的结构，是系统的组成形式，也是系统功能的依据；流程可以说是工程系统或工作系统按时间顺序的描述；被控制的事物

22、和控制装置本身是一个系统，控制就是对系统状态所施加的干预。从总体上把握各单元的内在联系，有助于理解本模块所体现的思想和方法所具有的普适性。,对本模块课程内容的整体把握,（三）注意把握内容的深度和广度。由于本模块的四个教学内容都是专门的技术领域，从知识、能力的要求上说，每个单元都有着向深广发展的空间，差不多各个内容都可以找到大量的专门论著，基本上形成了一定的知识体系。因此，把握好内容的深度和广度就显得尤为必要。,对本模块课程内容的整体把握,如何把握内容的深度和广度 1.所用案例力求简单易懂，贴近学生实际体验；2.对于一些专业性较强的内容，一般只讲“是什么”，不讲“为什么”。能说明基本概念就行，没

23、有必要详细介绍其工作过程；3.本课程的内容原则上只作定性的分析，不作定量的计算。4.设计实践一定要在学生现有的知识水平上开展，要求要适当。应是大多数学生在规定的时限能完成的项目。,本模块在教学中的总体要求,除了把握深度和广度外，在教学中还应注意如下几点：（一）必须要用学生熟悉的事例，讲清结构、流程、系统和控制的基本概念，理解这些概念的核心内涵。要在核心内容上多下功夫，对一些扩展性的常识，就不必花更多的时间。（二）要特别重视对本模块各教学内容所体现的“思想和方法”的挖掘，并在教学过程中注意应用。可以说，这种思想方法的启蒙，远远超出技术功能的本身。例如，结构对事物特性的决定作用、优化流程，提高效率

24、、从整体出发研究问题、协调系统内部各部分及系统与系统之间的关系，寻求协调发展、注意反馈，及时纠正偏差、比较选择、优化改进等，都是这些技术中蕴涵的思想和方法。,本模块在教学中的总体要求,（三）要注意和技术与设计1的衔接。在结构、流程、系统和控制的设计中，要体现模块1中给出的基本原则和方法，以及技术语言的应用，要继续引导学生从技术、环境、经济、文化及人性化标准去审视、评价和选择设计方法和技术产品。（四）要注重对设计实践活动的安排。适当安排学生进行设计实践，不仅是课标的基本要求，事实证明，它也是提高学生学习兴趣，体现通用技术课程魅力之所在。安排中，有的可以侧重设计方案的制定，有的则应提出实施要求。一

25、般说来，流程和系统的设计，可以侧重方案的制定，而结构和控制的设计，则应提出实现设计方案的要求。有些小的实践活动，可以作为作业来安排。如学习了人性化设计时，我就让学生为一款新型的小轿车提出人性化设计要求，效果还是不错的。,本模块在教学中的总体要求,（五）不管是模块1还是模块2的教学，都要把激发和鼓励学生热爱技术、积极开展技术创新尝试实践放在重要位置，让学生切实体验到：创新是设计的灵魂，是技术的生命，是评价设计和技术产品价值的重要指标，不断强化和确立创新意识。,第一单元 结构与设计,本单元知识要点：一、认识结构。主要的内容是：什么是结构？结构的地位和作用，工程（教材中提的是力学结构）结构的涵义 二

26、、工程结构的载荷。简单介绍拉、压、剪、扭、弯的受力模型。三、简单结构的受力分析：堤坝的受力分析、单杠的受力分析、拱的受力分析、壳体的受力分析在基础上，总结出常用结构的类型。四、工程结构的强度概念。五、工程结构的稳定性。六、简单结构的设计和制作 七、经典结构的赏析。,本单元中几个教学问题的认识,1.什么是力学结构？我认为，它实际上是施力体（施加载荷）和支撑体（支撑力，习惯称为支反力）之间的承力载体。只有施加载荷，没有支反力，结构就成为了物理中运动学和动力学的研究对象，研究的内容就是速度、加速度、位移或轨迹。虽然结构中的力学问题和物理的静力学有联系，但其区别也是很大的，最大区别就是物理中静力学研究

27、的是不变形的刚体。而我们这里所说的结构，是可变形的固体。,本单元中几个教学问题的认识,2.什么是结构中的载荷？在结构中，通常所说的载荷是指施力体施加的载荷和支撑体提供的支反力而组成的平衡力系。因为一般来说，结构的工作状态是静力平衡状态，既不移动，也不转动。,本单元中几个教学问题的认识,3.在结构中，载荷、变形和内力的关系是：载荷使结构变形，变形产生内力（因变形而产生的附加内力），载荷是“因”，变形和内力是“果”。没有外载荷，结构就不会有变形，因而也就不会有因变形而产生的附加内力。,本单元中几个教学问题的认识,4.结构中五种载荷的模型 作用在构件上的基本载荷有五种，即拉力、压力、剪切力、扭转力和

28、弯曲力。因而，构件件在外力作用下的基本变形也就有五种：即拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲。工程实践中，构件的变形可能是多种载荷的复合作用而产生的复合变形，但五种基本变形是可以单独存在并各有其特征的。,本单元中几个教学问题的认识,4.结构中五种载荷的模型拉伸 载荷是作用在杆件轴线上，方向相反，指向 向 外的平衡力系。变形构件沿力的作用方向伸长，截面变细。,P,P,本单元中几个教学问题的认识,4.结构中五种载荷的模型压缩 载荷作用在杆件轴线上，方向相反 指向向里的平衡力系。变形构件沿力的作用方向缩短，截面变粗。,P,P,本单元中几个教学问题的认识,4.结构中五种载荷的模型剪切 载荷作用在构件相对的两个

29、侧面上，且与构件 轴线垂直，大小相等，方向相反，作用线 相距很近的一对外力。变形构件的相邻两截面沿力的作用方向产生错 位。,P,P,本单元中几个教学问题的认识,4.结构中五种载荷的模型扭转 载荷两个大小相等，方向相反，作用在垂 直于构件轴线的平面内的平衡力偶。变形构件横截面之间产生绕轴线的相对转动。,本单元中几个教学问题的认识,4.结构中五种载荷的模型弯曲 载荷：使构件产生弯曲的载荷通常有两种。一是纵 向平面内的横向平衡力系，作用力可以是 集中力，也可以是分布力。二是纵向平面内 的平衡力偶。或者是二者皆有。它们就是教 材上说的“弯曲力”。变形：构件的轴线在纵向平面内产生弯曲，构件的 总体长度不

30、改变。横截面的形状和大小也不 改变。,本单元中几个教学问题的认识,4.结构中五种载荷的模型弯曲,本单元中几个教学问题的认识,5.梁的弯曲是弯曲力作用的结果，不是拉力或压力作用的结果。,本单元中几个教学问题的认识,6.关于应力。有人问，对结构来说是应力大好，还是应力小好？我们在分析结构的强度时，涉及到两种应力。一种是结构因承受载荷变形而产生的应力，这种应力叫做工作应力。另一种应力是结构（材料）所能提供的，表示结构材料承受能力的应力，通常称为许用应力。对工作应力来说，小一点有好处，结构会更安全。但也不是越小越好，如果工作应力经常都是很小，那对结构来说，也是一种浪费。对许用应力来说，也不是越大越好，

31、够用就行。,本单元中几个教学问题的认识,7.结构的强度是和载荷相关的一个概念。它表示结构承载某种载荷的能力。离开载荷来谈结构的强度是没有意义的。比如说，一根绳子，当载荷是压力的时候，就无强度可言，而对拉力来说，那它就具有一定的强度。在分析影响结构强度的因素时，必须考虑载荷的因素，不能垄统的说，连接方式影响强度。,本单元中几个教学问题的认识,8.摇晃的物体是不是稳定的？根据我们教材对结构稳定性的定义，只要不翻倒，物体具备恢复原来状态的能力，物体 就应该是稳定的。因此，不倒翁应该是稳定的。也就是说，摇晃不摇晃不是判断稳定不稳定的标准 从这个角度讲，照相机支架选择三角架，就不应该是“因为它最稳定”的

32、原因。而是因为它不会摇晃的原因。这一点在教学中应该注意区别。,结构设计载体的选择,在本单元的教学中，一般应安排结构设计实践。实践项目应考虑如下一些要求：（1）是一个承力结构，具有明 显的施力体和支持体；（2）具有不同的承力部件；（3）便于进行受力分析和检测；（4）便于材料准备和制作。,本单元中体现的部分技术思想和方法,结构决定事物特性的思想；一个成功的结构，是功能、外观、环境、人文的统一体；工程结构的安全（强度、稳定性、刚度）观念及方法；,第二单元 流程与设计,主要教学内容了解流程生产和生活中的流程 流程的设计 流程的优化,第二单元 流程与设计,各节知识要点了解流程 时序环节流程流程图流程在生

33、产和生活中的价值,第二单元 流程与设计,各节知识要点流程的设计 1流程设计应考虑的基本因素 2流程设计的一般步骤 3.流程是靠人们研究和设计出来的。,第二单元 流程与设计,各节知识要点流程的优化 1.流程优化的涵义 流程的优化即对原有流程的改进过程。流程的优化通常是技术改进和革新的过程 流程优化的目的是：提高工作效率，降低成本，降低劳动强度，节约能耗，减少环境污染和保证安全生产等流程优化的内容有：工期优化，工艺优化，成本优化，技术优化，质量优化等 2.流程优化的条件,第二单元 流程与设计,活动建议1.提供70毫米长的2020方木一根，钢尺、钢锯、钢锉、铁锤、平口起或木凿等工具，按图加工木头一根

34、，中间一段保留1/4方木，体验环节和时序，尝试写出加工流程图。,第二单元 流程与设计,活动建议 2.体验活动：（1）分析：对校运会的流程进行设计 的目 标与要求有哪些？（2）讨论：要设计一盏学生台灯，我 们要考虑哪些因素？,第二单元 流程与设计,活动建议 3.两个人合作完成3根鲁班锁的制作，设计不同流程比较其优劣。提供的工具有：台钳、钢锯、钢尺、钢锉、木凿、铁锤等。,第二单元 流程与设计,教学建议1.由于流程是学生比较生疏的概念。必须要用具体的事例来说明。既要说明流程的涵义，又要讲清为什么要学习和研究流程。要用生活和学习中的实际例子来证明学习流程是有用的，这种知识是可以迁移的。2.生产中的流程

35、。这是流程概念用得最多的领域。但是讲这个内容是相当困难的。因此，建议能找到更加合适的例子来讲。3.适当增加使用技术设备的流程的内容。,第二单元 流程与设计,本单元体现的部份技术思想和方法：（1）将过程分解为多个相对独立的环节 的 思想和方法；（2）过程管理的思想和方法等（3）时间是效率的裁判，时间就是财富,第三单元 系统与设计,一、相关课程标准 1.从应用的角度理解系统的含义 2.通过简单的系统的案例分析,理解系统的基本特性，初步掌握系统分析的基本方法 3.理解系统优化的意义,能结合实例分析影响系统优化的因素 4.通过简单的系统设计案例的分析,初步学会简单系统设计的基本方法 5.确定一个生活或

36、生产中的简单对象,根据设计要求完成系统的方案设计,第三单元 系统与设计,二、主要教学内容（一）系统概论 1.什么 是系统？2.系统的组成及分类。3.系统的基本特性：整体性；相关性；系统 的 目的和功能；环境适应性；动态性。,第三单元 系统与设计,二、主要教学内容（二）系统分析 1.什么 叫系统分析？2.为什么要进行系统分析？3.怎样进行系统分析？（1）系统分析的一般步骤。（2）系统分析应遵循的原则。4.系统分析案例。教材上介绍了一些，还可以根 据具体的教学情况，再找一些案例。,第三单元 系统与设计,二、主要教学内容（三）系统设计和优化 由于教学时间和条件，不可能有很多时间让学生进行设计的实践，

37、只能一般的介绍。对于系统的优化，其中有关“线性规划”问题，最好能够讲一讲，主要让学生知道系统建模的简单概念。方程组的求解，在高二时，数学课会有这方面的内容。不需要作详细的讲解，直接把教材上的例子解出来就可以了。,第三单元 系统与设计,三、本单元的活动建议 组装自行车。通过这个活动认识系统，理解 系 统的含义。用系统的观点对“限塑令”给以评价，提出进 一步的优化方案。把你对某门功课的学习看成一个系 统，试从系统优化的角度，提出优化 目 标，及实现目标的措施,第三单元 系统与设计,四、教学建议 系统论、信息论和控制论是横跨多学科的综合科学，被称为“三论”。“三论”作为科学方法论，显示了对复杂事物研

38、究的特殊有效性。它们虽然起源于自然科学，但是由于他们具有高度的抽象性和适应性，它们正在日益广泛的向各个领域渗透。系统论的思想和方法极其丰富，在社会、政治、经济、科教等各个方面得到了广泛的应用。技术课程中的“系统”所包含的内容虽然很简单，但其中渗透的思想和方法具有很强的普遍意义，是学生技术素养学习的精华所在。通过本单元的教学，应让学生初步领悟系统的一般思想和方法。如从整体出发分析和处理问题的思想和方法；从系统结构分析系统特性的思想和方法等。,第三单元 系统与设计,四、教学建议 1从应用的角度理解系统的涵义 教学设计中，要通过学生能看得见的具有系统特性的实例案例，让学生从应用的角度来理解系统的含义

39、，因为系统的概念看似抽象，其实是很具体的。如果让学生仅从概念来理解系统的特性，是比较抽象和枯燥的，这时，我们选取一、两个具有典型意义的系统的案例分析入手，来把握系统的特性，就显得直观和形象些，如果能让学生自己总结出这些特性，那就更好了，这里关键是案例的选取和教师的引导。,第三单元 系统与设计,四、教学建议 2通过简单的系统的案例分析，理解系统的基本特性，初步掌握系统分析的基本方法 课标只要求学生掌握粗浅的系统分析的基本方法。要掌握系统的分析的基本方法，离不开案例分析，教学设计中要精选案例，要善于引导学生从案例分析中总结规律和方法。系统分析首先从整体出发，提出整体目标，在考虑实现整体目标的前提下

40、，考虑各个子系统与各部分之间的关系，始终着重整体与部分之间的相互联系、相互作用、相互制约的关系，从而揭示系统的特征与规律。系统的特性构成了系统的基本思想。一般来说，学生对系统分析的概念并不熟悉，教师最好要多找一些事例来讲解，让学生树立起系统分析的概念。,第三单元 系统与设计,四、教学建议 3理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化 的 因素 教学中，要结合实例引导学生分析影响系统优化的因素。我们要认识到，一个系统并不是一经产生就是很完备的，为了使它进一步适应外界环境，提高系统的有序性及整体的运行效果，需要不断地对系统进行优化。在不同的系统中，影响系统优化的因素是有区别的，要注意分析组成系

41、统的各部分对系统的重要程度，在动态中协调整体与部分之间的关系，使部分目标服从整体的目标，达到系统的最优化。而为了系统达到最优化的目标所提出的各种解决方法，称为最优化方法。,第三单元 系统与设计,四、教学建议 4通过简单的系统设计案例分析，初步学会简 单系统设计的基本方法 教学中，我们可以通过简单系统设计案例的分析，让学生总结和归纳，初步学会简单的系统设计的基本方法。系统的设计是建立在对系统进行有效的分析基础上的，而在学生的生活和学习中，系统设计运用的的案例比比皆是，教师可以列举一些，让学生通过类似系统设计的分析，进一步掌握系统设计的基本方法。本单元需要6课时。,第四单元 控制与设计,一、相关课

42、标内容 1、理解控制的含义及其在生产和生活中的应用 2、分析典型的案例,了解手动控制、自动控制,熟悉简单的开环 控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程 3、能画出一个简单的闭环控制系统的方框图,理解其中的控制 器、执行器等环节的作用,熟悉反馈环节的作用 4、能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素,并 作分析 5、了解简单的被控制对象的基本特性,能确定被控量、控制量,画出控制系统的方框图并形成初步的控制设计的方案 6、能根据开环控制系统的设计方案,制作一个控制装置；或者 能根据简单闭环控制系统的设计方案进行实施或模拟实施,学会调试运行,提出改进方案,第四单元 控制与设计,二内

43、容要点,第四单元 控制与设计,三、教学建议（一）控制的涵义 1.控制的基本概念 在这一节的教学中首先要从学生熟悉的事例着手，让 学生知道控制是处处存在的。接着再介绍什么 是控制并能列举身边存在的控制事例。2.控制的应用。要用生活、生产、军事、社会、管理等多方面的 事 例，让学生知道控制技术应用的广泛和深入。让学 生得到“离不开控制”、“喜欢控制”、“希望了 解控制”的初步体验。,第四单元 控制与设计,三、教学建议（二）简单控制系统的分析 1.手动控制与自动控制。首先要通过具体的手动控制事例讲 清“人”在该控制过程中的作用。2.在介绍自动控制的概念时，最好是在列举的手动控制的基 础上如何用控制装

44、置来替代“人”的作用而形成自动控制系统 的。这样做，能清楚地说明手动控制和自动控制的区别。提示：手动控制，有的又称为人工控制。这种控制的主要特点是人的部分器官作为控制环节参加到了控制的过程之中。和其它控制器件一起，共同完成了控制任务。这种事例在每一本教材中都能找到。需要特别强调的是，人作为控制系统的操作者，给控制系统施加输入指令的行为，不能视为“作为控制环节参加到了控制过程之中”。,第四单元 控制与设计,三、教学建议（二）简单控制系统的分析 3.开环控制与闭环控制。这是本节的核 心内容。需要下大的力气让学生比较 好地理解与掌握其主要教学内容。使 之达到：能陈述开环控制系统的特征；能具体陈述闭环

45、控制系统的特征；能 对比开环控制系统和闭环控制系统，分析它们的特点。,第四单元 控制与设计,三、教学建议（二）简单控制系统的分析 4.控制系统的工作过程。这个部分的主要内容是，通过具体的控制案例，讲清开环控制系统和闭环控制系统是怎样完成控制要求的。对开环系 统来说就是要说明给定一个输入量后，怎样产生一个对应的输出量。对闭环来说就是要讲清当输出量和输入量有偏差时，系统是怎样消除 偏差的。要求学生能画出简单的闭环控制系统的方框图，理解给定量、被控 量、反馈等概念。理解其中的控制器、执行器等环节的作用,熟悉反馈环 节的作用。在本主题中，限于学时以及高中学生现有的知识水平,对控制 系统中的控制器、执行

46、器、传感机构和被控对象等环节只限定于一般性 的理解,不作进一步的要求,不去探讨其内部的工作过程,只需把它们看作 黑箱，了解其输入和输出之间的关系。正反馈控制问题在此不作研究,对 于简单的开环控制、单回路负反馈控制以外的其他控制方式不作讨论。在教学控制系统的工作过程时，如果教师能提供简单明确的教学演示，对教学效果是有很大帮助的。建议老师们能制作具体的演示教具。,第四单元 控制与设计,三、教学建议（二）简单控制系统的分析 5.控制系统的方块图和主要控制术语。这个内容一般都是在讲述控制系统 的工作过程时一气呵成来完成的。这是本节的一种技能要求。最好安 排一定的时间，让学生多做几个练 习使之达到比较熟

47、练的程度。,第四单元 控制与设计,三、教学建议（二）简单控制系统的分析 6.控制中的干扰及克服。一般的控制系统都是开放系统，和外 界都存在着一定的信息交流，有的信息会对控制系统的被控量（输出量）产生影响，使之偏离原有状态。这种信息对控制来说 就是干扰。这是干扰产生的根本原因，教学中，要结合具体的 控制系统来说明外界是怎样对控制产生影响的。需要指出的 是，干扰对开环控制和闭环控制都有作用，只是开环控制抗干 扰能力差，闭环控制则具有较好的抗干扰能力。需要说明的是，对于控制系统的分析中，上述各知识点的排列顺序并不是教学顺序的安排。只要能达到所要求的结果，就像对教材的处理一样，老师在教学中可以灵活组织

48、内容。,第四单元 控制与设计,三、教学建议（三）简单控制系统的设计 在本节的教学中，应力求安排一个合适的设计项目，让学生利用技术与设计1中的设计知识和本节中的控制知识设计并实现一个简单的控制系统。设计的大致步骤为：明确设计要求，制定控制方案，找准控制参量，画出系统框图，确定实现手段（机械控制、电子控制、汽液控制等），筹备材料，组装系统，进行调试。这个环节可以在课内安排34课时。从实践来看，电控系统比较容易实现。控制系统的设计要求，可以在开始进入本单元教学时就给学生布置，让学生随着课程的进展，确定自己的设计项目，并着手制定方案和筹备元器件，如果时间允许，可以在课内安排一定的课时，让学生在教师指导

49、下进行制作。,第四单元 控制与设计,四、附录控制教学中的几个基本问题 1关于控制的概念 什么是控制？我认为，控制就是人们为了使事物的状态按给定的规律变化，而对事物施加的干预。对这个表述作如下几点说明：（1）控制的主体是人。控制是人对事物状态主动施加的干预。没有人的控制要求和控制行为，事物的状态是不可能按给定的规律变化的。在学习技术与人的关系时，曾提到，“技术可以解放人、保护人、发展人”。那时我们就强调过，技术对人的解放、保护和发展，是人的意志的体现，不是技术对人类的恩赐。在这里仍然要再次强调。因为“技术素养”的首要一条就是培养学生热爱技术、发展技术、创造技术、评价选择技术、使用技术和管理技术的

50、意识和为此而献身的热情。（2）人对事物的控制，主要是对事物状态的控制。而事物的状态又是由一定的特征量来确定的。由此，对事物状态的控制就归结为对某些状态参量的控制。,第四单元 控制与设计,四、附录控制教学中的几个基本问题 1关于控制的概念 什么是控制？我认为，控制就是人们为了使事物的状态按给定的规律变化，而对事物施加的干预。对这个表述作如下几点说明：（3）这里所说的事物，可以是一种装置，如水箱、飞机、导弹等等，也可以是一个过程，如金属的热处理过程；还可以是一种社会现象，如城市交通状况，人口发展状况等等。（4）这里的“给定的规律”。可以是保持某个参量不变，可以是给定的一个已知函数（一般来说是一个时