资源简介

通用技术 必修 技术与设计2
第二章流程及其设计
第二节 流程的组成与描述
教学背景
党的二十大报告指出，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。
通用技术是一门与科学技术息息相关的学科。回顾人类的发展历程，从石器时代、青铜时代、蒸汽机时代直到当今的信息时代，技术进步改变着人类的生活和生产方式。我们的生活、工作、生产处处都要用到技术，例如我们手中拿的圆珠笔和钢笔就是多次技术改造的结果，使我们足不出户就可以了解世界的电视机也是技术发明的成果。认识技术、善用技术，已成为现代人必须具备的素质。
教学目标：
归纳流程的概念、分类及组成。
分析时序、环节的含义。
能够自己动手绘制简单流程的流程图。
经历将基础知识应用于技术实践和创新的过程，同学们会养成实事求是、精益求精的习惯，能运用规范的技术语言和设计制作方法去解决一些实际的技术问题。
教材分析
本节课以提高同学们的核心素养为主旨，以学习思想和方法为基础，以设计和操作实践为主要特征，培养同学们的实践能力和创新意识，体现科技与人文相统一。
本节主要包含的内容有流程设计的基本因素、流程设计的基本步骤、流程的设计和实践。学生对流程的一些基本概念、基本思路和方法已有所了解，在这基础上，给出流程设计的案例并加以分析，使学生对流程设计的一般过程有所了解。
学情分析:
经过前面的学习，学生对流程的基本概念、流程的基本组成和描述形式都有所掌握，能使用流程图来表达工作流程和工艺流程。但是学生容易认为流程只是完成一个工作或工艺生产的顺序及过程，无需特意设计。
教学重难点:
重点:了解流程设计的一般过程，能根据已知条件设计简单流程。
难点:分析流程设计中应考虑的主要因素，不同的流程设计需考虑的因素各有侧重，各因素之间相互关联又相互制约，对环节和时序进行科学合理地安排。
教学策略:
本节课教学主要由教师通过实物图片和多媒体手段设置学习情境，并加以引导，让学生在过程中自主探究、自主建构设计原则知识并形成能力。
教学准备:
展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。
　　教学过程:
　　情景导入:
老师：本节课我们学习通用技术 必修 技术与设计2第二章流程及其设计
第二节 流程的组成与描述。
食盐是人们常用的调味品之一，它的生产原料来自大自然（如海水、湖水等），需要经过一定的生产流程，才能成为可以食用的盐。以海水晒盐为例，其生产过程包括四道工序:
(1)纳潮，即将海水引进盐田；
(2)制卤，即让海水在盐田（面积广阔的蒸发池）中通过日晒蒸发并根据每日蒸发量适当掌握蒸发池走水深度，使卤水浓度逐步提高，最后浓缩成饱和卤；
(3)结品，海水在不断菜发浓缩过程中，各种盐类浓度不断增大，当盐类浓度达到饱和时，将以晶体形式析出。在过饱和溶液中，不断维持溶液过饱和度，晶体就能不断生长；
(4)收盘，利用人工或机械将长成的益收起盐坨。
海水晒盐的生产过程有具体的生产环节，各环节之间有一定的先后顺序，在生产过程中只有接顺序完成各个生产环节的工作内容才能得到最终产品。同样，在我们工作和生活中的各种流程出有不同的环节和时序。
导学思考
流程包含哪些基本要素
流程的基本组成
通过前面的学习，我们知道，无论是工作流程还是工艺流程，其目的都是实现特定的结果或做出某种产品，都反映了完成一项任务、一件事情以及生产、制造某种产品的全过程。流程由一系列环节（工作、活动、工艺环节或加工环节)组成，这些环节之间有时序（先后期序)和一定的内在逻辑关系。事实上，也正是这种先后的逻辑关系构成了流程本身。
(一)流程的基本组成分析
任何流程都包含具体的环节和时序关系。例如，在氢气还原氧化铜实验的流程中，在试管底部装入氧化铜、将试管安故到铁架台上、放好酒精灯并调好试管的高度、通入氢气、点燃酒精灯加热、观察反应过程、停止加热、停止通入氢气，这些实验步骤就是该流程的环节。它们由化学反应和实验要求所决定，每一个环节都有具体内容。这些环节都对实验的完成产生直接的影响，缺少其中任何一个环节，实验都无法完成。
然面，我们在做实验时常常会发生这样的情况，所有的实验环节都做了，却得不到预期的结果。常见的原因是在实验过程中没有按照实验要求的顺序去做。由此可见，在氢气还原氧化铜实验的流程中，用箭头表示的各实验环节之间的先后顺序关系是保证实验成功的另一个重要因者，这就是流程的时序。
实践
两人一组，选择一个初中或高中做过的化学实验，根据化学反应和实验要求，写出该实验的流程图，说明实验的具体操作步骤和实验环节先后顺序设置的原因，理解流程的基本组成。
1.试分析在做这个实验时，如果改变实验环节的操作或实验环节的时序，是否会影响实验结果或造成安全问题。
2.在氢气还原氧化铜的实验中，如果我们不接照实验流程中的时序去完成每一个环节( 如先加热再通入氢气或先停止通入氢气再停止加热），将会出现什么情况
（二）工作流程的基本组成分析
工作流程反映完成一项任务，一件事情的全过程，它也是由环节和时序组成的。其中，环节是一系列必须做的具体工作内容，时序是做这些具体工作时需要遵循的顺序。
立即行动
网上购物的过程是一个工作流程，在此流程中各环节的具体工作内容是什么 工作流程中环节与时序有什么作用
（三）工艺流程的基本组成分析
工艺流程反映了完成生产、制造某种产品的全过程。在工业生产和制造中，工艺流程带有一定的技术与工艺的特证。工艺流程的环节和时序与相关的生产技术、生产过程和工艺设备等紧密相关。
实践
利用废纸制作再生纸。通过体验再生纸的制作流程，了解该流程中的环节和时序，进而理解工艺流程的环节和时序。
造纸原料、工具、方法和过程如图2-11所示。
1.制造纸浆，首先要把废纸撕成碎片，放入加了一茶匙洗涤剂的水中泡一段时间，使碎纸变得柔软。
2.用搅拌器搅拌，以确保碎纸充分分解，形成纸浆。如果混合物不够松或太稀，还要再加一点水或一些碎纸。
3.用手舀4把纸浆放进一个装了水的盆中(如洗碗盆)，然后搅拌均匀、
4.找一个木框架,用纱布或其他细孔织品蒙在木框架底部并固定好。把木框架浸入纸浆中再拿起，一层纸浆便会留在网上。
5.滤去多余的水，然后翻转框架，让纸浆落在一块柔软的棉布或吸墨纸上，这片像薄煎饼似的东西就是一张纸了。把另一块棉布或吸墨纸铺在你造的纸上，用擀面杖压走纸浆上的水。纸张差不多干时，小心地把棉布或吸墨纸拿走，把纸张放在温暖处晾干即可。重复以上步骤多造几张纸。
纸的创造和发明推动了科技、经济的发展，促进了文化的交流和繁荣，使得人类文明得以传承和发扬。随着科学技术的进步，今天的造纸工业已达到了机械化、自动化和环保、低污染的水平。
那么现代工业化大生产是如向造纸的呢 现代造纸工艺流程叉是怎样的呢
案例
现代造纸的原料主要来源于木材或其他植物。以木材造纸的过程为例，将原木去掉树皮，削成木屑，经蒸煮分离纤维、洗涤、漂白和打浆后变成纸浆，将纸浆放在网带上晾干水分，经压水滚筒压榨、热滚筒烘干，最后卷取成纸。其工艺流程如下:
原木一去掉树皮一削成木屑一蒸煮分离纤维一洗涤漂白一打纸奖一在网带上晾干水分一压水滚筒压榨一热滚筒把纸烘干一卷取成纸。
活纸过程如图2-12所示。（参见教材P56）
造纸工艺流程反映了造纸的全过程，通过从原料（木材）的投入到名个工艺环节的在续处理，最后得到纸。在造纸的工艺流程中，各工艺环节是造纸过程中的关键步骤。例如，
蒸煮分离纤维环节：将木屑与腐蚀性的碱或其他化合物一起煮沸，使木屑变得柔软，并除去杂质，分离红维；
打纸浆环节：将纸浆捶打分解成纤维，使它们容易缠结在一起等。
每一个环节根据不同的处理要求选用相应的设备。造纸工艺流程中，各个环节之间的处理顺序根据造纸的生产过程和工艺要求来确定。
类似的工业生产流程还有石油化工、冶金炼制，纺织印染等，它们的共同特点为生产过程往往是连续不断的。
思考
1.在工艺流程中，环节和时序的作用是什么
2.如果调换工艺流程中的部分时序会产生什么结果
工艺流程由一系列工艺或加工环节，以及反以这些环节之间相互关系的时序组成环节是具体的处理或加工内容和所需的技术或工艺要求，并对应着相应的设备、装置和过程。
机械设备、电了产品，家具的制造一般为两个过程，即零部件或元件制造过程及整体的装配过程。由于生产目标、生产过程不同，其工艺流程也不相同。
立即行动
调查某种产品（如家用电器、农机具、电子产品、家具等）的制造工艺流程，并讨论下列问题。
1.零件制造和整体装配的工艺流程与造纸工艺流程有何相同点与不同点
2.根据流程的有关知识，分析生产流水线的特点。
用同样的原料在不同的工艺和设备下生产产品。其工艺流程中环节的内容和数量都有可能随之改变，所生产产品的物理和化学性能也会有所不同，相应的应用范围也不一样。
知识窗
聚乙烯
聚乙烯具有热塑性，一般无臭、无毒，具有优良的耐低温和电绝缘性能，常用来制过塑料制品，如包装薄膜、电线电缆的绝缘材料和日用品等。以高纯度乙烯为原料，在引发剂或催化剂的作用下聚合为聚乙烯，经分离和造粒得到固体聚乙烯。聚乙烯的生产有高压聚合法和低压聚合法两种生产工艺流程，它的密度性能指标和主要产品见表2－3.
表2-3 聚乙烯的性能指标和主要产品
聚合方法 聚合压力/ MPa 密度（g/cm ） 主要产品
高压聚合法 130- 250 0.91 - 0.92 塑料薄膜，如食品包装、各种商品包装、农业育秧薄膜等
低压聚合法 <5 0.93-0.96 容器、管道、电绝缘材料、硬泡沫塑料等
图2-13所示的薄膜是用经过浸泡的再生聚乙烯碎片制成的。再生聚乙烯被熔化以后，被压进一个模具里，从模具中通过的热气流把聚乙烯吹成筒状并把它烘干。随后聚乙烯筒被滚轮拉向上方，被压成薄膜。图中工人正在对薄膜进行检查。
在工业化、自动化和智能化的大生产中，都涉及人员的分工、设备的有效使用和生产环节的合理安排等。无论是从生产管理的角度考虑，还是从生产过程的复杂程度考虑，产品的生产过程往往都不能只用一个流程来表达。在流程的各环节中，一般还可以包含其他流程。倒如，在印刷电路板的制造流程中，其处理环节就是一个过程，其相应的流程为:制作胶片和钻孔图一钻孔一金属孔化，每个环节中又都包含与其相应的子流程。
二、流程的描述
流程既可以用文字表述，也可用流程图来表达。流程图是指用图形和简单的文宇来描述流程，是对流程进行交流、测试、分析和设计的有效工具。在很多情况下，它比文字表达更清晰、简洁和明确。
方框流程图是最简便易行和应用最广泛的流程图，随着科学技术的发展，方框流程图在工程学、自然科学、管理学、经济学和人文社会学等领战都有广泛应用。
方框流程图有很多种，一般采用几何图形或符号表示各个环节以及名个环节之间的顺序关系（时序）。根据其用途和繁简程度、选用的图形、符号也不同。图2-14是常用的流程图图形与符号示例。（参见教材P58）
（一）绘制流程图
在确定了流程的环节和时序后，可利用相应的几何图形和符号将流程图绘制出来。
以下邮寄物品的流程（图2-15）和糖果加工工艺流程(图2-16)是利用最简单的方框流程图符号揣述的。方框流程图中的方框代表环节(工作和工艺环节等），环节的具体内容或名你可写在方框中。带箭头的直线表示各环节之间的时序关系，必要时也可在直线上加注文字说明。
实践
阅读以下资料，绘制出自来水生产方框流程图
城市自来水的生产过程
受多种因素影响，自来水厂抽取的原水里通常含有各种各样的杂质，这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。城市水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分，使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的要求。一般来说，自来水厂对常规水的外理过程包括混凝工艺处理、沉淀、过滤及消毒等。
1.混凝工艺处理。
原水经取水泵房提取后，首先经过混凝工艺处理，即投入水处理药剂，便原水中的悬浮物、胶体等杂质混凝抱团形成大颗粒，然后通过管道流入沉淀池，进入净水第二阶段。
2.沉淀。
水流入沉淀区后，沿水区整个截面进行分配，然后授慢地流向出口区。水中的颗粒依靠重力作用沉于池底，污泥不断堆积并浓缩，定期排出池外。
3.过滤。
过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗粒，从而进一步除去水中细小悬浮杂质、有机物等。水经过滤后，浊度进一步降低，同时也使残留细菌、病毒等失去浑浊物保护或依附，为滤后消毒创造良好条件。
4.消毒。
消毒并非把微生物全部消灭，只要求消灭致病微生物。水经混凝工艺处理、沉淀和过滤，已经除去大多数细菌和病毒，消毒则起到保证水质达到饮用水细菌学指标的作用，同时使城市自来水管网末梢保持一定余氯量，以控制细菌繁殖且预防污染。
消毒的加氯量（液氯）为1.0- 2.5g/cm 。主要是通过氯气与水反应生成的次氯酸在细菌内部起氧化作用玻坏细菌的酶系统而便细菌死亡。消毒后的水由清水池经送水采房提升达到一定的水压，再通过输、配水管网送给千家万户。
（二）识读流程图
流程图的识读是指根据流程图的几何图形或符号，来理解完成某件事情或制造某种产品所需的环节和时序关系的全过程。通过流程图还可以进一步分析和发现问题，为流程的优化改进做准备。图2-17为某工厂原材料进厂验收的工作流程图，你能识谈其中各环节的内容及它们之间的关系吗 （参见教材P60）
在图2-17中，用圆角矩形表示流程的开始和结束:用方框图形表示环节，它具有一个流入指向和一个流出指向:用菱形表示检测分支点，它具有一个流入指向和两个流出指向。
图2-17的流程为:当原材料到货进厂时，仓管理员首先清点货物数量，然后接货并存放在待检区；接着仓库管理员填写材料检验申请单并送质检部。质检部在接单后派出人员对材料进行抽检，并将检验报告送物料部和仓库，若检验合格则做材料入库和记账工作，流程结束。若检验不合格则材料放入退货区，启动退换货流程，本流程结束。
流程图根据行业和用途的不同有多种描述方式。如图2-18为琼脂生产工艺流程，图2-19为机械加工中的装配流程，图2-20为商场购物的流程。
实践
每3-5位同学为一组，选择下列内容之一（或自选其他熟悉的内容），进行调查或参观。运用本节所学知识讨论和分析，确定流程的环节和时序，画出方框流程图。最后，每个小组提交一份报告并在班上进行交流和评价。
1.制陶的工艺流程。
2.某种农作物育种的工作流程。
3.服装加工的工艺流程。
讨论、思考、形成小论文。
每位同学组织一篇小作文，可以从不同的方面进行展开。
完成后，与同学们进行讨论、分享。
课后作业
1.以下流程中环节的时序不可颠倒的是（　　　），并说明原因。
A.早晨起床后:洗脸一刷牙一吃早餐
B.在社区体检流程: 抽血一B超一内科一心电图一五官科
C.注射青霉素流程:皮肤消毒一做皮试（过敏试验）一观察20分钟 一注射青霉素
D.用煤气灶做饭流程:开抽油烟机一开火一做饭一关火一关抽油烟机
2.我们每周都按照班级课程表来进行课程学习，课程表属于流程的什么表达方式？除此之外，流程还有哪此表这方式
3.在流程中，时序体现了环节之间的哪一种关系 为什么
4.流程只可以用方框流程图表达吗 请举例说明。
5.请上网查找你感兴趣的中国传统工艺的资料，分析时序变化或决少某一环节对产品的影响。

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