资源简介

《通用技术2》总体把握
本模块内容使学生再进一步掌握技术设计过程的基础上，对技术设计的思想方法进行理解和应用。
《技术与设计2》与《技术与设计1》不同的是，它是一种专题性的技术设计。它要运用《技术设计1》所学的一般性原理和方法，又要结合“结构”“流程”“系统”和“控制”的一些基本原理和方法进行设计实践。
《通用技术2》模块简要说明
1．《技术与设计2》包括4个模块，“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”。设计是技术创新的发动机，四个模块都紧紧围绕“设计”而来。这四个模块既有专业技术的内涵又有通用技术的特性，这些专门技术可以像工具一样，在不同的技术行业共享。四个模块体现了技术设计的思想方法，，不仅是解决问题的钥匙，而且可以向其他领域迁移。
2．四个单元相对独立，分属不同专业，而我们从课程的角度把他们放在一起，是因为他们所拥有的技术思想和方法具有广泛的迁移价值。如：整体、协调、关联、控制、稳定、比较选择、改进等方面的思想方法。使我们把设计技巧转化为思想方法，由凭借经验设计上升到理性设计。
3．四模块的关系
（1）结构与系统相关联，是系统的组成形式，也是系统功能的依据。
（2）流程可以说是“各种系统工作”的时间顺序的描述。
（3）控制本身又是“各种系统工作”的状态的干预。
（4）所以系统是所有其他概念的一个过渡话题。
《通用技术2》的教育价值
本模块体现了技术的整体、协调、关联、控制、稳定、比较选择、改进等思想方法。如技术设计的改进和优化将促进学生批判，反思等思维的养成；如关联思想的认识：一个问题的解决又会有新的问题产生等，这些都是学生可以学习的一些思想方法。
高中生对技术与设计的学习已经不能停留在传统的传艺或传术的层面，而是应该走向理解和关注设计与社会、设计与科学、设计与人文、设计与生活环境的境界，追求，技术与人、技术与生活、技术与文化，与人的需求的完美结合。
恩格斯说过，一切方法的背后，要有一种生机勃勃的精神，如果没有，再好的方法，也不过是一堆笨拙的工具。我们理解的“精神”应为技术设计的社会观和人文观。
《通用技术》教案设计思路
一、教学内容分析
【教材分析】 知识脉络
【学习目标】 每小节前列出
【重点难点】 总结把握
二、教学对象分析 分析学生先前认知考虑如何与本节内容连贯
三、教学目标确定
【知识与技能】 每小节前的学习目标（鱼）
【过程和方法】 如何学到知识与技能的（渔）即一些思想方法
【情感态度价值观】 育人思想渗透到知识的传授中
四、教学策略
【内容安排】 课时安排
【思路引导】 相当于简单述课稿
【教学方法】 教学手段
【教学辅助】 所有上课用到的东西
五、教学过程
【教学(回顾)导入】 引导学生到本节内容
【具体过程】 创设教学情境
【板书设计】 穿插于教学过程中，宋体输入
六、教学反思
第一单元 结构与设计
第一节 常见结构的认识(2课时)
一、教材内容分析：
　 【教材分析】
1、无处不在的结构（从广义角度学习结构）
2、结构与力（从力学角度学习结构）
3、结构的分类
【学习目标】
1、了解结构的含义
2、从力学角度理解结构的概念和结构分类
3、结合1~2个案例，分析结构如何承受力的
【重点难点】
1、重点：结构的含义；结构决定事物的性质；受力的分析方法。
2、难点：力的分析方法；壳体结构受力分析。
二、教学对象分析：
由于生活经验的积累，学生对结构有一定的了解，加上有初中物理的基础，应该对物理受力不会陌生。但由于受力分析在物理教学中算是难点，所以多数学生从力学角度理解结构就有一定的难度，所以简单结构受力应该成为本节的教学重点。另外，学生对结构的认识学习目的不太明确，应积极引导他们为将来的结构设计做知识和情感上的准备。
三、教学目标确定：
【知识与技能】 课本给出的学习目标即是
【过程与方法】展示（幻灯片）、列举归纳、现场演示、试验、思维模仿来学习新知识
【情感态度价值观】通过不同角度学习结构，培养学生热爱生活，积极创造，增强设计责任感。
四、教学策略
【课时安排】2课时 1、 无处不在的结构 2、结构与力 结构的类型
【思路条理】本节内容是由一条线串联的：即为什么要学习结构？
本节主要的两块内容都在讲述这个答案。①无处不在的结构中，人们通过对自然界的结构分析和研究，可以解决许多现实技术问题，从而造福人类 ②结构与力中，结构的一项基本功能就是可以抵抗外力，通过研究结构与力的关系，使我们能够更科学合理的进行结构的设计，沿着这条线索，我们可以学到其它一些星星点点的东西，比如：结构从不同角度如何理解、结构多种多样决定着事物的性质、具体的结构受力分析、结构的类型、以及结构设计责任感的培养等等。。。。。。
【教学方法】自学、实物展示、幻灯片、讲解、小试验等
【教学辅助】教材、教案、ppt（U盘）、苍耳子尼龙搭扣。
五、教学过程
【教学导入】上节课我们一起把通用2的教材架构做了一个简单剖析，那么今天就正式进入第一章的学习——幻灯片（1）……
四个环节，认识、分析、设计、欣赏，那么我们就从认识结构开始带领大家进入这个全新的领域
【具体过程】楷体
【板书设计】宋体
一 常见结构的认识
人们每天与各种各样的结构打交道，我们欣赏它，模仿它，设计它，那么需要我们首先来认识它，看大屏幕(幻灯片2、3、4)……看了这么多，感受了也一定不少，是什么——
<一>结构无处不在
（看书2~4页）回答，思考（幻灯片5）所提出的问题，而这几个问题得回答就是我们本小节的所有知识点。
1、（广义）结构（structure）:指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
2、结构大量存在于 自然界、技术领域、社会领域。
第三个问题比较第1、2个问题要难理解些，其实也是检验我们是否对结构的概念真正理解了。用我们的生活经验和我们刚刚学过的结构概念想想：事物的各个组成部分之间的搭配和排列如果改变了，事物的性质是否会发生变化？举例说明一下。（幻灯片6、7）
3、结构多种多样且决定着事物存在的性质。
第四个问题课本案例中提到了苍耳子、尼龙搭扣，见过吗？（展示）包括飞鸟飞机，鹰眼导弹跟踪系统，这两两相对的物品有着许多的类似，这些事偶然的吗？长期以来人们对对自然界的结构分析和研究，并将成果应用到技术领域，更好的服务于人类。
4、（案例回答了我们）为什么要学习结构？
美国的大桥塌了，中国的大桥也塌了，如果我们是大桥垮塌的受害者，我们欲哭无泪；如果我们是大桥的总设计师，我们将名誉扫地，尤其在中国，出现安全问题将面临一票否决，这具有鲜明的中国特色，如云南这几天又发生泥石流灾害，云南省长第一时间赶到了。
5、合理的结构是事物存在的基础、进行结构设计要有高度的责任感。
…………………………………………………………………………………
【回顾导入】上一节课我们共同学习了有关结构的一些知识，让我们一起来回顾一下（幻灯片1——）。
其中“我们为什么要学习结构”我们是怎么回答的？<人类可以通过分析研究自然界结构，进行模仿学习，将其成果应用到技术领域，服务人类>那么本节课我们换个角度来回答这个问题？也就是本节要学习的内容——结构与力(幻灯片2——)
【具体过程】楷体
【板书设计】宋体
<二>结构与力
把课本翻到第4页，看书回答以下问题？(幻灯片3——)
1、（力学角度）结构：指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起其形状和大小改变的力。 一拳打向一个大胖子，依据：FS=△E
构件：结构的各个组成部分称为构件
2、为什么学习结构？（力学角度）
一个设计合理的结构应该可以承受外界各种作用力，抵抗各种变形，我们需要了解作用在结构上的各种力，对结构内部承载能力分析，可以及时提出改进措施，更好服务人类。
（page 6 案例分析：分析结构内部构件受力及时提出改进方案）那么如何从技术的角度，具体去分析一些结构的受力呢？也就是我们提出的第3个问题——
3、分析结构受力两环节：①构件受力和变形分析 ②构件承载能力分析
物理学关注研究外力，各种外力相信大家知道很多：有哪些？（重力、弹力、支持力等）而技术学关注物体内部（构件）受力，而且其含义已经不是一个"力"字那么简单，而是被称为受力和变形形式，具体有哪些呢？
4、构件受力和变形的5种基本形式：受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转
各种受力变形形式的特点：（结合page 5图示、连线马上行动）
实践练习：（page6 马上行动）
构件受力和变形形式有5种那么我们所学的东西在现实生活中有多大帮助呢，这就要结合生活经验来进行探究了（幻灯片4——）。（page7探究：①保证推杆在一个平面内②平衡了推杆重力，防止弯曲变形）
5、构件的承载能力分析：技术试验是最好的途径
小试验：这个结果可以应用到拱桥建筑中，建造拱桥时候，跨度问题是存在两难的。大：抗压能力？小：不利通行。所以技术试验是最好的解决办法。
（page7）不属于严格意义上的试验，是直观感受型试验，因为科学的试验：“改变一个变量，其它条件不变”，但在这个试验中可以根据实际情况简化，这本身也是一种技术方法。
<三>结构的类型
1、从力学架构和形态分，基本的结构类型：
实体结构：外力分布在整个体积中，如实心墙、大坝
框架结构：既能承受竖直方向重力荷载，也能承受水平方向荷载，如脚手架
壳体结构：外力作用在结构体的表面上， 如第9页小试验中提到的鸡蛋，我们常说“别拿鸡蛋碰石头”……鸡蛋是不是软蛋的代名词？我们一起来看这个试验——看看人们把这个试验结论应用到了什么地方？头盔、飞机外壳等
第10页马上行动（幻灯片5——）
2、结合9页给出的案例以及课本图片，我们可以知道物体结构很多是两种或两种以上基本结构类型组合而成的。
六、教学反思
第一单元 结构与设计
第二节 稳固结构的探析(2课时)
一、教学内容分析：
【教材分析】
1、结构与稳定性(稳)
2、结构与强度(固)
3、结构与功能
本节讲述了结构的两大重要性质：稳定性、强度。通过案例分析和生活实际解释其影响因素为后续结构设计奠定基础。本节承前启后是本章的重点。
【学习目标】
1、通过技术试验分析影响结构的稳定和强度的因素，并写出试验报告
2、理解结构与功能的关系
【重点难点】
1、重点：影响结构稳定和强度的因素
2、难点：利用所学知识解决有关问题
二、教学对象分析：
学生在物理课上已经学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础，可以说物理的力学知识和上节课常见结构的基本知识为本课时做好了知识的准备。在教学中尽量多举些生活中的案例，进行师生互动探讨，帮助学生加深对知识的理解。
三、教学目标确定：
【知识与技能】
1）能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告或总结。
2）理解结构与功能的关系。
【过程与方法】
1)简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法。
2)探究、实验、讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识。
【情感态度价值观】
1）通过分析讨论等得到结论，培养学生的探究、实验、分析问题的能力，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育。
2）创新和改进事物的结构，使其更能为百姓服务，体现人文关怀。
四、教学策略
【课时安排】本节有三个模块内容，基本都是对与结构稳固有关的。1.影响结构稳定性的因素探析；2.影响结构强度的探析；3.结构布局的不同，导致事物功能不同。本节计划3个课时。
【思路引导】从小段视频或幻灯片或小试验引入，激发学生对稳固结构探索的兴趣，而后分别从“稳”“固”两个点分别切入来探究影响结构稳定性和强度的各种因素，培养学生理性地观察分析世间奇妙的结构现象，并且规范简单结构的设计。
【教学方法】直观教学 探究式教学
【教学辅助】教材 教案 视频 一摞书 鸡蛋 不倒翁(铁环) Bridge Build 软件的使用
五、教学过程
【教学导入】
今天我们就一起来学习本章第2节：（幻灯片1）
第二节 稳固结构的探析
这一节内容主要是围绕着两个字来的“稳”（结构稳定性）、“固”（结构强度）那我们先来看第一个话题：结构与稳定性
【具体过程】楷体
【板书设计】宋体
<一>结构与稳定性
（先看几张图，幻灯片2……引入小试验：有两颗鸡蛋，一生一熟，请大家判断一下，哪颗生，哪颗熟，用什么办法最简单？……这里我们使用旋转法……台风过后，为什么各种建筑物都会倒坍或倾倒？杂技演员为什么保持结构稳定的因素到底有哪些？旋转的鸡蛋为社么可以直立？这些疑惑怎么解决？请看书（page 11——16页回答幻灯片3上提出的问题）
1．不稳定现象的出现是因为：物体受到外力作用时，原有平衡状态被打破导致的。
2．结构的稳定性：结构在荷载的作用下维持原有平衡状态的能力。如果一个结构不能有效的抵御荷载作用，那么物体很难承受荷载而保持原有平衡状态。（幻灯片4）
(page 11 马上行动)
3．影响结构稳定的主要因素：重心位置、结构与地面接触所形成的支撑面大小、结构的形状。那具体结论有(幻灯片5)
(1)结构稳定性与支撑面的大小有关：支撑面越大，稳定性相对越好。
小试验：一本书怎么样就直立起来稳定性相对好点？同样的（幻灯片6）
(2)结构的稳定性与重心位置有关。
①水平方向：物体重心垂线位置必须落在结构底面的范围内，否则结构将倾倒。
小试验：摞课本:整齐摞;斜摞法,证明重心垂线要求(幻灯片7)
②竖直方向：重心垂线在结构底面的范围内时，物体重心越低，稳定性相对越好。
(幻灯片8)小试验：最好准备 不倒翁和铁环
(3)结构的稳定性与几何形状有关：三角形是最基本的稳定几何结构。(幻灯片9)
小常识：许多家用的电冰箱，四个脚有一个是可以调节高低的，为什么这样设计？
[马上行动]（page 12 A字形梯）
4．运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同
(幻灯片10)静止状态下自行车
(幻灯片10)运动状态下自行车——如果用静止结构稳定性结论解释：人们掌握了随时平衡车体平稳的能力，尽量使自行车重心落入垂面范围内。举例：运动直行的自行车、走钢丝（重心落入狭长长方形内）。那拐弯的自行车呢，所以我们不能硬套静止稳定的原理。大家可以看陀螺，一个旋转物体的旋转轴所指方向不受外力时候，是不会改变的。我们把这种现象叫做“陀螺现象”。运动的自行车就利用了这个原理，越快越不容易倒。
5．利用结构的不稳定性实现许多功能
(幻灯片11) 如何实现快速在水井里用水桶打水？人们往往在水桶边上悬挂重物，当水桶到水面时候，可以自动翻倒打水，解决实际问题。
…………………………………………………………………………………………
【教学导入】
河北唐山，一座上百万人口的工业城市，在一场没有预报的特大地震中夷为废墟：死亡242769人，重伤164851人，轻伤544000人。大导演冯小刚最近拍摄的《唐山大地震》再一次勾起了当代人们对那一段惨痛灾难的回忆！
1976年7月28日……(视频切入—大地震)……
是啊，老天爷。大灾无情，我们脚下有路，人类能做的只能尽量增加建筑结构抵抗外力能力，避免房屋倒塌，减少损失，所以我们的任务必须是要弄清楚什么因素影响结构的强度，这是摆在我们眼前拭待解决的一个问题？那么我们一起来学习本节第2个话题，结构的强度：也就是结构稳固性的第2个字“固”（幻灯片1）
【具体过程】楷体
【板书设计】宋体
二、结构与强度
请看书（page 16——20页回答幻灯片2上提出的问题）
1．结构不稳定原因：结构受到外力作用下，原有平衡状态被打破……
结构被破坏的原因：结构受到外力作用下，结构抵抗外力能力不够，从而遭到破坏。（马上行动：page3）
这里我们把一个结构具有的抵抗外力破坏的能力就叫：
2．结构的强度：是指结构具有的抵抗外力破坏的能力。
3．内力：构件受到外力，内部各质点之间相互作用发生改变，产生抵抗外力，抵抗变形的力，称为内力。
应力：指单位横截面上所产生的内力，是表示结构构件强度的基本指标。 应力：δ=F/S
不同角度受力：物理学研究外力，技术学侧重研究结构内部受力。（幻灯4）
S1 特指形变距离 S2特指横截面（幻灯4）
4．影响结构强度的主要因素：
(1)结构强度与结构形状有关（三角形、工字形、拱形结构）
Page18——简单试验：可以得出三角形结构强度要好于正方型。大学课程中可以经过复杂受力计算得出圆形强度要好于三角型。（幻灯16）
(2)结构强度与材料有关（混凝土楼板，空心钢筋位置在哪里？、飞机刹车材料，向老一本科学家学习艰苦执着的精神）(幻灯片17)
(3)结构强度与连接方式有关（铰连接、刚连接）(悬空寺悬梁怎么榫卯的？幻灯片18 马上行动 page19)
三、结构与功能
结构是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用有直接影响：结构不同导致功能的不同，结构的改变可能导致功能的变化。自习为主：展示多功能工具
第一单元 结构与设计
第三节 简单结构的设计(3课时)
一、教学内容分析：
【教材分析】
本节教材由两小节组成：1．结构设计应考虑的主要因素 2．简单结构的设计案例
是前面内容的综合应用。在介绍了结构设计应考虑的主要因素后通过案例将理论知识和实际应用结合起来让学生经历完整的设计过程，有利于学生对知识的理解与掌握。
【学习目标】
1)熟悉设计一个简单结构应该考虑的主要因素。
2)能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。
【重点难点】
重点：结构设计应考虑的主要因素。
难点：结构设计分析。
二、教学对象分析：
学生对结构的一些基本知识已经有所了解，对主要因素的分析应该不存在困难。但是由于时间限制学生在高一的学习中没有具体化设计，方案的构思等过程，所以对于自己进行结构方案的设计会存在一定的困难。
三、教学目标确定：
【知识与技能】
1) 熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素，并能够在自己的设计中得到应用。
2) 确定一个简单对像进行结构设计，并绘制设计图样，做出模型或原型。
【过程与方法】
1) 通过分析，学生参与，要求学生自己动手在电脑上进行设计增强对结构安全重要性理解。
2) 自己动手进行一次简单结构的动手设计制作。
【情感态度价值观】
1）培养学生积极思维、勇于创新精神，从不同角度思考问题。
2）体验结构设计的乐趣，发现结构的创意所在，形成合作学习的习惯。
四、教学策略
【内容安排】3课时 1课时知识预备 2、3课时动手实践
【思路引导】第1课时课本学习教材内容，第2课时机房实践桥梁设计，第3课时教室动手设计廊桥。一条线索贯穿始终：设计各有特点，考虑要素有所不同，但是安全是至关重要因素，影响结构安全和的稳定性和强度时必须要考虑的问题。
第1课时 从结构设计重要性入手，结构设计首要考虑设计目标，遵守相关设计规范，最后到具体考虑因素的思路。第2课时要求学生自己设计图样(电脑辅助—桥梁制作)并且直接将自己的设计图样“实践应用”，以此直接检验学生设计的结构是否具有功能、成本、强度、美观、稳定、安全等等方面的优势，最终提升学生设计能力。第3课时要求学生具体到，自己找材料，自我思考，合作探讨，具体技巧入手实践，进一步提升学生，动手，合作，社会实践等方面技能，以及安全意识。（廊桥制作）
【教学方法】提问式自习 多媒体、实物展示 动手实践 计算机辅助教学
【教学辅助】教材 多媒体 埃佛尔竹塔 Bridge Build软件(桥梁设计) 一次性筷子 细线(廊桥制作)
五、教学过程
【教学导入】
我们从结构的认识，到上两节课对结构稳固性的深入分析，让我们对结构有了一个清楚的认知，那么今天将要学习结构的设计，打开本章第3节：（幻灯片1）
【具体过程】楷体
【板书设计】宋体
第三节 简单结构的设计(1)
先让我们一起来看几幅作品（幻灯片2）……，结构设计要考虑许多因素，它们是什么？结构该如何去设计？请看课本24——29页，回答幻灯（3）提出的问题……
1．结构设计对我们日常生活、对于各种各样的生产活动都非常重要，因为一切都源于设计。
2．结构设计的基本目标：预定的一种或几种功能实现。
基本要求：满足设计规范、满足基本需要。（幻灯片4）
3.结构设计考虑因素：
安全第一(稳定性、强度)，功能实现，经济性，美观性……（幻灯片5）
①．一般结构设计 ②．工程结构设计 ③．其他因素
4.设计解决实际问题，你能行吗？：马上行动(p26)……（幻灯片6）
5.从“简易相片架的设计”案例的结构组成，可以规范我们以后案例设计（幻灯片7）
下节内容介绍：计算机辅助——桥梁设计，地点：机房
………………………………………………………………………………………………
第三节 简单结构的设计(2)
本节内容侧重动脑设计，在机房进行……
要求：学生自己设计图样(电脑辅助—桥梁制作)并且直接将自己的设计图样“实践应用”。目的：以此直接检验学生设计的结构是否具有功能、成本、强度、美观、稳定、安全等等方面的优势，最终提升学生设计能力。
最后5分钟，电子公告：下节实践内容（幻灯片2）
………………………………………………………………………………………………
第三节 简单结构的设计(3)
本节内容侧重动手设计，在教室进行……推荐“廊桥制作”。
第一单元 结构与设计
第四节 经典结构的欣赏 (2课时)
一、教学内容分析：
　 【教材分析】
本单元总的设计思路是“认识结构”→“探析结构”→“设计结构”→“欣赏结构”。本节教材通过对赵州桥、飞檐、斗拱、蛋形椅、补充案例的欣赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，开阔学生的视野，拓展学生对结构设计的文化特性的理解和评价，在以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
【学习目标】
1．学会观察结构的实用性和美。
2．能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计案例。
【重点难点】
重点：透过经典结构的欣赏，让学生学会观察结构的实用性和美，使学生关注结构的技术和文化特征。
难点：学生能从技术、文化等角度欣赏并评阶典型结构的设计案例，并在自己以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
二、教学对象分析：
高中学生已有一定的生活经验，对艺术的欣赏具有较好的基础，加上前三节的学习，对结构的欣赏有一定的知识准备。但大多数都是零散、片面的。学生通过观看视频、讨论、探究、师生互动等环节，进行积极思考，形成欣赏角度，加深对结构的理解，丰富设计的内涵。
三、教学目标确定：
【知识与技能】
1）通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性和美。
2）能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。
【过程与方法】
经历不同地域、民族、文化等典型建筑结构的欣赏，学会对比、类比、归纳、优化等思维方法。
【情感态度价值观】
通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计文化特性的理解和评价，培养学生的审美情趣，增强他们的民族自豪感。
四、教学策略：
【内容安排】计划2个课时。
第1课时：通过赵州桥、飞檐、蛋形椅的欣赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的文化特性的理解和评价。
第2课时：收集不同类型的经典结构通过投影机播放图片让学生鉴赏。悬空寺、赵州桥
【思路引导】
（一）从技术与文化两个角度分析结构设计作品。此外，还可以结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格等进行全面分析。
（二）教师可以通过不同的渠道、收集更多的中外经典结构的图片、资料制作成电子课件，以丰富教学课堂内容，扩展学生知识面，提高学生对来自各种不同的经典结构的识别及赏析能力。
（三）教学中，教师可以充当“导游”的角色进行漫游导说，尽量创设出“旅游”情境和营造出“旅游”的气氛，让学生产生犹如亲临其境的感受。学生随“导游”观赏各处的经典结构，会留下更深刻的印象。
【教学方法】自习 图片展示 讲解 视频播放
【教学辅助】教材 多媒体 视频课件
五、教学过程：
【教学导入】
前面几周来学过的关于本单元的知识，从了解结构到探究结构再到结构设计。上节课我们还设计了结构作品。在上节课的设计中有几个作品设计得不错，但是总感觉还缺点什么，真正优秀的结构设计表现在哪些方面，我们该如何赏析设计作品呢？这节课就是为解决这些问题而来的。打开本章第4节：（幻灯片1）
【具体过程】楷体
【板书设计】宋体
第四节 经典结构的欣赏
看书30页到32页，思考以下问题（幻灯片2）引导学生回答：
1、优秀的结构设计的表现：
不仅表现在结构的实用功能上,也表现在形式上,特别是功能与形式的统一上。古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式恰当地结合起来, 形成了一些经典的结构。
2、赏析结构设计作品,可从技术与文化两个角度进行。
（1）技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料使用的合理性，工艺制造的精湛程度等。
（2）文化的角度主要有：文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征、结构的个性特征等。
3、赵州桥的“敞肩拱”设计给我们怎样的启示，还有哪些结构设计与此相比？
欣赏经典结构赵州桥：(幻灯片3)
回答问题：“敞肩拱”设计三好处：①加速排洪 ②减轻桥身自重 ③节省石料
欣赏其它类似结构：(幻灯片4)
侗族的风雨桥
风雨桥亦称花桥 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_parent )。是侗族的一种交通 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_parent )风俗。流行于湖南、湖北、贵州、广西等地。多建于交通要道。方便行人过往歇脚，也是迎宾场所。通常由桥 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_parent )、塔 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_parent )、亭 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_parent )组成。用木料筑成，靠凿榫衔接，风格独特，建筑技巧高超。建桥时，不用一颗铁钉，只在柱子上凿通无数大小不一的孔眼，以榫衔接，斜穿直套，纵横交错，结构极为精密。其坚固程度不亚于铁、石桥，可延二三百年而不损。桥面铺板，两旁设置栏、长凳，形成长廊 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_parent )式走道。石桥墩上建塔、亭，有多层，每层檐角翘起，绘凤雕龙。顶有宝葫芦、千年鹤等吉祥物。历来由民众集资、献工、献料建成，桥头立石碑，镌刻捐资、献工料者姓名，建造风雨桥现已成侗乡的一项公益事业 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_parent )。
结构：集桥、廊、亭一体。
受力特点：木板下面受拉力。
民族特色：公益性、团结性。
福斯湾悬臂钢桁架桥:
福斯湾悬臂钢桁架桥位于英国苏格兰东海岸，为19世纪末期世界上最大的双线铁路、悬臂刚桁架桥，该桥1883年开工， 1889年竣工。
高明桥:
高明桥是一跨越西江的大型公路桥，主通航孔采用中承式钢管混凝土拱，引桥系钢筋混凝土肋拱，属于弓形拱桥。
维拉札诺桥:
维拉札诺桥位于美国纽约，是跨越维拉札诺海峡的双层公路悬索桥。双面悬索，每面均为双索。
4、中西方建筑别样风格
中国的古典建筑——沉静幽思
欧洲的古典建筑——雄壮奔放
……………………………………………………………………………………………………
【教学导入】
今天给大家带来两段视频，是关于一些经典结构的。加深大家对经典结构的认识。
六、教学反思：
1、案例分析：你是如何赏析飞檐这一结构设计作品的？
武当山道教古建筑的宫殿屋檐的每条垂脊前端，都有一排栩栩如生的禽兽像，形状各异，数量不一。龙，是传说中一种能兴云作雨的神异动物，封建时代龙又是作为皇帝的象征. 金殿垂脊上都安有走兽，外饰鎏金，极为精致。
这些禽兽被称为小兽。
2、中国古建筑探究。
请你从材料与构件的连接方式等角度, 分析中国古代建筑稳固的原因。
中国古建筑以木材、砖块为主要建筑材料, 以木构架结构为主要结构方式, 此结构式由立柱、横梁、顺模等主要构件建造而成,各个构件之间的连接点以棒卵相吻合,构成富有弹性的框架。
木构架结构有很多优点。首先,承重与围护结构分工明确, 屋顶重力由木构架来承担, 外墙起遮挡阳光、隔热防寒的作用, 内墙起分割室内空间的作用。由于墙壁不承重, 这种结 构赋予建筑物以极大的灵活性。其次, 有利于防震、抗震。木构架结构很类似今天的框架结构,由于术材具有的特性,且构架的结构所用斗拱和棒卵又都有若干伸缩余地, 因此在一定限度内可减少由地震对这种构架所引起的危害。“墙倒屋不塌”形象地表达了这种结构的特点。
斗拱也是中国木构架建筑特有的结构构件, 由方形的斗、升和矩形的拱、斜的昂组成。在结构上挑出承重, 并将屋顶的大面积荷载经斗拱传递到柱上。它有一定的装饰作用,又是 屋顶和屋身上的过渡。此外,它还是封建社会中森严的等级制度的象征和重要的建筑尺度衡量标准。
斗拱一般使用在高级的官式建筑中,称为大式建筑。大体可分为外檐斗拱和内檐斗拱, 外檐斗拱中“斗”是最下面的构件,斗口的大小决定着整个建筑的尺寸;“拱”指木;“昂”是斗拱中斜置的构件室外为下昂, 室内为上昂。因为斗拱的重要性, 历代建筑对它十分重视, 使它成为判断建筑时代的重要标志之一。
3、蛋形椅的结构设计表现在哪些方面？你如何从技术与文化的角度赏析蛋形椅？蛋形椅的结构设计给我们怎样的启示？
丹麦建筑师阿纳 雅格布森简介：
阿纳 雅格布森被认为是 20 世纪丹麦最有成就的建筑师、室内设计师、家具设计师和手工艺品设计师 , 也是仅有的 几个将自己的名字镑刻在建筑 与设计这两个领域历史里的设 计师。他的作品不仅是博物馆中的经典藏品, 还有一些更成为丹麦人日常生活中不可缺少 的一部分 , 如一只杯子或者一 盏璧灯。他的作品具有适合的尺度、细节和意念。他还为自己的大部分建筑作品设计家具和配件。对作品, 他注重细节和材料的选用,传统与实用的结合。
课堂练习
1）从技术和文化两个角度赏析丹麦设计师雅格布森的作品“盖里椅”。你对“太师椅”感觉如何？
引导启发学生：
“盖里椅”结构上简洁大方，线条明快，有流动感；功能上具有和其它椅子相同的功能；从文化角度看，“盖里椅”结构传达出一种盘旋上升、奋发向上的精神，具有雕塑般的美感和强烈的时代气息，形成了优雅的浪漫主义设计风格。
2）从技术和文化两个角度赏析高一学生设计的长安一中校徽或雕塑。
第二单元 流程与设计
第一节 生活和生产中的流程（2课时）
一、教学内容分析：
【教材分析】本节教材由“1.认识流程”、“2.生活与流程”、“3.生产与流程”三部分组成。但内容却包括四块：①流程含义②流程表达③生活流程④生产流程。通过具有生活气息的实例，引入和揭示流程的概念，意义，以及流程的描述方法——流程图。并分别从生活和生产中的流程案例分析说明科学合理流程的重要意义，同时进一步加深了学生对时序的理解和环节的理解。
【学习目标】
1.了解流程含义及其对生活和生产的意义。
2.通过对典型工作流程和生产工艺流程的分析，理解流程中环节和时序的意义。
3.学会阅读简单的流程图。
【重点难点】流程的含义；有意识地设计好生活流程习惯。
二、教学对象分析：
学生在可能并不知道什么事流程，但常常会执行流程。要能够认真并一丝不苟的执行流程，设计好科学合理的流程，优化原有的流程，首先要认识流程，了解流程的构成。
三、教学目标确定：
【知识与技能】
1）了解流程的含义及其对生活、生产的意义
2）通过对典型的工作流程、生产工艺流程和农业生产流程案例的分析，理解流程中的环节和时序的意义。
3) 学会阅读简单的流程图。
【过程与方法】
通过极有感染力的视频引入、引出流程的含义，联想流程如何表达，结合对典型案例的分析，说明流程的表达及其对生活、生产的意义。
【情感态度价值观】教材从时间入手解释流程。时间是人们思考人生，思考社会的一个重要维度，努力培养学生的时间意识，通过“机不可失，时不再来”“赶早不赶晚——黄瓜上来蒜老啦”的一些谚语，培养学生节约时间，巧妙安排时间的能力。
四、教学策略：
【内容安排】计划2个课时。第1课时，介绍流程的含义、流程的表达；第2课时，介绍生活和生产中的流程。
【思路引导】本单元研究的是生产和生活中的流程，相对于其他三个单元而言，内容较易理解。流程是技术的核心概念之一。流程是以时间为核心的概念，所以本单元第一节认识流程部分从时间上的先后关系入手，通过具有生活气息的事例，从时序和环节两个角度，引入和揭示了流程的概念、意义及流程的表述方法-----流程图。对于第2课时的教学，通过详实的案例，让学生切身感受科学合理的流程给我们的生活和生产带来的种种好处，从而深化大家对流程以及环节和时序的理解。
【教学方法】以案例分析法为主，结合问答法、实验法、发现法达到师生互动的效果。
【教学辅助】教材 多媒体 视频课件 软件:青蛙跳
五、教学过程
【教学导入】
今天我们就一起来学习第二章内容，设计中的一个核心概念——流程。首先从第1节生活和生产中遇到的流程说起。(幻灯片1) 。
第一节 生活和生产当中的流程
【教学过程】
不知道大家有没有这样的感受，在生活、学习中，我们会自觉或不自觉地按照一定的“流程”进行一件事情或完成一项工作。那究竟什么是流程？我们先通过一小段视频，来认识流程。播放视频……自行车装配流程A.B
师：从视频中可以看出，自行车装配经历了一系列具体步骤 (幻灯片2)。那么我们就把这样一个过程，认为是“一个流程”。但是流程真正的本质是什么？请大家看课本38页到43页，结合视频及已有的知识经验回答一下问题？以此来加深对流程的认识。(幻灯片3)。
【板书设计】宋体
1、什么是时序？时序可不可以颠倒，举例并说出理。
时序:一系列具体步骤在时间上的先后顺序称为时序。任何一项生产和生活活动都有一定的时序。
有些时候，时序可以颠倒，如你回到家是先吃饭还是先喝水。
但有些时候时序是坚决不可以颠倒的。比如：引入小游戏，如果不按照一定的时序来，这个任务就无法完成。
请填写，39页马上行动，说出理由。
板书结论:时序反映事物发展的时间先后。
2、什么是环节？环节可不可以任意缺少？如何划分各个过程中的环节？
环节：是个先对概念，是完成某项生产或某个活动过程的若干阶段或小的过程称为环节。
环节一项活动的具体过程怎么可以随便缺失呢？（幻灯片4）
环节有大有小，有长有短，其环节划分要依据问题性质的不同和不同人的理解。
根据你的理解划分环节：40页下面，马上行动。
根据问题性质划分环节：水稻的种植过程（幻灯片5）：选种——耕地——育秧——插秧——田间管理——收割。其中每个环节对各个时间点，以及每个环节的时间段都有严格要求。
板书结论：每个环节对时间长短的分配也有要求。
3、归纳总结什么是流程？它与时序环节有什么关系？
流程：是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。
结论：（幻灯片6）做事离不开环节，延循一定的时序。当我们用时序做线，环节做珠，串起来的事物称为：流程。
时序反映事物发展的时间先后，每个环节对时间长短的分配有要求，那么流程完全可比作时间轴上跳动的一连串音符。所以理解流程，时间意识为核心。 “机不可失，时不在来”，谚语“黄瓜上来蒜老啦”都是在提醒人们时间的重要性的。
4、流程的表达一般可以采用流程图，当然还可以使用文字、表格、图示、模型、动画等方式来表达。一般流程的流程图中方框表示某个事项或活动，单向箭头表示活动顺序。
对应课本42页图形理解。有时候，数字序号，时间也可以表达时序；序号和方框反映环节等。但流程图毕竟也是一种技术语言，要尽量规范。特别的如，计算机程序流程图有特别的规定：方框和菱形表示一定环节（方框赋值和计算而菱形表示判断），箭头表示程序流动方向。
练习：43页，马上行动中的图形是否也是一种流程的表达方式？可以划分几个环节？
************************************************************************
【教学过程】
在上一节课的学习中，我们认识了流程。那我们回顾一下什么是流程，涉及到哪两个要素：它们是一种什么样的关系……（幻灯片1）
流程广泛存在于人们的生活和生产活动中，请看下面几个生活常识（幻灯片2）……今天我们就来学习第一节的后半部分内容：生活与流程，生产与流程。（幻灯片3）
请大家自己阅读课本，体会一下流程给我们的生活和生产带来的便利，同时思考以下问题：
（幻灯片4）
【板书设计】宋体
1．流程对于日常生活的意义有哪些？
日常生活中，科学合理的流程，可以指导我们正确地做事，提高工作和学习的效率，使我们的生活变得有序、合理，为我们的安全提供保障。
科学合理的流程可以提高生活、工作效率？举例说明。(幻灯片5)
科学合理的流程为我们的安全提供了保障？举例说明。(幻灯片7)
P45马上行动
2．可以列举一些生产中的流程吗？它对于工农业生产的意义有哪些？(幻灯片8)
有效组织生产、提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境。
3．生产流程中工序是什么？工序的作业方式有哪些？
P45马上行动（幻灯片9）分别怎么理解（幻灯片10）
4．现代化的工业生产普遍采用了生产流水线有哪些好处？流水线的由来。
P46(幻灯片11)
5. 工业生产中常常要对一些金属零件进行热处理——淬火工艺，其中涉及到许多环节，去掉几个可以不？
P47页，淬火工艺是远古就有的一项古老工艺，传说中造剑技术就会使用到，而今这个工艺已经有很到改进（幻灯12）各个环节不仅有先手的时序问题，而且每个环节对于时间的停留也有严格要求……
发现问题从我做起——科学合理流程实践中来（蓝领专家孔祥瑞）
六、教学反思
　　本节内容就是要让学生掌握流程是一个以时间为核心的概念，能够阅读简单的生活和生产流程图，并通过生活和生产的实例，让学生理解流程的意义，体会流程在日常生活中的作用和意义。教学中，要让学生归纳流程对于生活生产的意义，学生虽然很感有难度，但能归纳出：按照流程做事，可以节省时间，可以提高效率，可以保证生命和财产的安全，至于其他的意义，就难以归纳出了。
第二单元 流程与设计
第二节 流程的设计（2课时）
一、教学内容分析：
【教材分析】本节教材由“1.流程设计应考虑的基本因素”、“2.流程设计的步骤”、“3.流程设计举例”等3小节组成。
本节首先提出了生活和生产中流程设计的基本目标以及设计时需要考虑的主要因素，接着在讲述流程设计应遵循的一般步骤的基础上，以小铁锤的两种加工流程为例，进一步说明流程设计所需考虑的因素和设计步骤。
【学习目标】
1.学会分析流程设计应考虑的基本因素。
2.能画出所设计流程的框图。
3.能对生活、生产中的简单事项进行流程设计。
【重点难点】
重点：流程设计应该考虑的基本因素；流程设计的步骤。
难点：区分流程设计步骤，与具体流程的操作流程图
二、教学对象分析：
流程设计对学生来说是做过但并不知道应当怎样做的事，因而这一节是设计实践的好教材。突出技术设计中的思想方法则是这一节的教学重点。
三、教学目标确定：
【知识与技能】
1) 学会分析流程设计中应考虑的基本因素。
2）能画出流程设计的框图。
3）能对生活、生产中的简单事项进行流程设计。
【过程与方法】
经历案例分析，学会从身边例子把握一般规律。
【情感态度价值观】
培养学生对自己生活中的流程进行设计的需要。
四、教学策略：
【内容安排】2个课时。第1课时，介绍流程设计应该的一些套路；第2课时，要求学生能设计出贴近生活的一些流程，这里安排设计——超市采购员采购生鲜大类流程，并讲解。
【思路引导】通过对自行车补胎流程的回顾，引出流程不是自然就存在的，是人们在生活中研究和设计出来的，我们的生活和生产都离不开流程。因此，为了提高工作效率，提高生活和生产的质量，我们有必要进行流程设计，引出课题。然后提出了生活和生产中流程设计的基本目标以及设计时需要考虑的主要因素，接着在讲述流程设计应遵循的一般步骤。在理论指导的基础上，简述小铁锤的两种加工流程，重点引入超市采购流程，进一步说明流程设计所需考虑的因素和设计步骤。
【教学方法】以案例分析法为主，结合提问答，达到师生互动的效果。
【教学辅助】教材 多媒体
五、教学过程
【教学导入】
师：自行车补胎的流程中，用锉子将洞口四周的胎皮锉毛，是必不可少的一个环节，目的是为了增大摩擦力，使补丁与胎皮的附着力更强。（幻灯1）那么请问：这个流程是不是自然就存在的呢？
生：不是的，是人们在生活中研究和设计出来的。人们发现，在自行车补胎过程中，按照这个流程做事，不但节省时间，而且补出的轮胎质量更好。不但补胎需要流程，我们的生活和生产都离不开流程。因此，为了提高工作效率，提高生活和生产的质量，我们有必要进行流程设计。（板演课题）（幻灯2）
第二节 流程的设计
【教学过程】
请大家看课本50——52页，回答幻灯片（幻灯3）提出的问题
【板书设计】宋体
1.为什么要进行流程设计？
P50，第一段。生活和生产都离不开流程。因此，为了提高工作效率，提高生活和生产的质量，我们有必要进行流程设计。
2.流程设计应该明确其目标：(为什么目标这么重要？)
其中工作和生活中有:节省时间、提高工作效率、提高工作质量等.（幻灯片4）
生产活动中有:提高效率、提高质量、节省资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平等.
为什么流程设计首先应该明确其实现的目标呢？(幻灯片6)
*高中有没有目标？
一方面：因为在流程设计中往往会因为只注意环节、时序而忘了目标，不能根据目标去统筹安排、调整、改革环节、时序。
另一方面：设计的目标可以是多种多样的，对于一个流程可以实现多个目标，有时需要对这些目标进行权衡，选出其中最主要的目标，并综合考虑其他目标。因此目标的确定是需要认真考虑的问题。
3.流程设计应考虑的基本因素有哪些？考虑时要注意哪些方面的问题？
基本因素有：材料、工艺、设备、人员、资金、环境等（幻灯片5）
注意：(幻灯片7)
①不同行业流程特点不同，流程设计考虑因素也不同
举两案例：昔日农家宝今朝成公害(幻灯片8) 清道夫成阿道夫(幻灯片9)
②事物内在属性和客观变化规律不同，流程设计依据也就不同
合成氨工艺流程(幻灯片10、11)
4．流程设计的步骤？(幻灯片12)
第一步：首先要明确设计的目的和任务，明确流程所应遵循的内在变化规律。
第二步：要分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环境等因素。
第三步：列出流程涉及的主要事项，并进行初步的排列。
第四步：分析各事项（步骤）之间先后顺序，合理地安排流程的时序和环节。
第五步：选择一个合适的表达方式画出流程图，对于有严格时间的时序，要标注时间。
注意：流程设计的基本要素是环节和时序。
流程图中最常用的形式是框图，因为这种形式既简单又明确。
绘制框图的常用符号：
*************************************************************************
上一节课我们一起学习了流程设计的步骤，那么今天我们就通过两个案例来体验一下流程的设计的整个过程。(幻灯片1)
1、案例分析：“小铁锤的加工流程设计”（见苏教版第52页）(幻灯片2、3、)
注意小铁锤加工的流程设计的步骤，并比较手工制作和批量生产的流程各用什么方式表达。手工制作小铁锤的加工流程用框图表达，而批量生产的流程则用表格法表达。表格法是说明零件加工或机器装配步骤的常用形式，它的主要特点是过程严谨明确。
套用流程设计的一般步骤：明确每一步的含义，请一个同学来回答？
手工生产小铁锤的流程设计：(幻灯片2、3)
批量生产小铁锤的流程设计：(幻灯片4)
铣床是一种很多个刀刃同时进行工作的设备。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。
课本53页思考：1、2
2、案例分析：如何设计一个生鲜大类的采购流程？(幻灯片5、6)
为什么要思考这样的问题：沃尔玛超市落户孝义？
分析思考整个采购流程：大菜农收菜小故事、跪称小故事。。。
六、教学反思:
补充资料：
①食人鱼：
食人鱼又名食人鲳，原产亚马逊河，共有20余个不同品种。其中具有代表性也是目前在国内各市场俏销的品种被称为红腹食人鱼，它们体型小巧，一般为25公分左右，色彩美丽，拥有墨绿色的鱼背，浅绿色的鱼体，火红色的腹部，性格却极为残暴。食人鱼长着锐利的牙齿，一旦被咬的猎物溢出血腥，它就会疯狂无比，用其锋利的尖齿，像外科医生的手术刀一般疯狂地撕咬切割，直到剩下一堆骸骨为止。
食人鱼一旦流入自然环境，其“嗜杀成性”的本性会对本地的生态平衡造成严重破坏。亚马逊河流域的气候与我国南方许多地方的气候相似，加之食人鱼对环境的要求比较粗放、而且繁殖速度快。一旦在某一流域达到一定的规模时，它们就会大量地“屠杀”水中其他的鱼类，造成不可估量的损失。
②澳洲的兔子
澳大利亚原本没有兔子，140多年前英国人托马斯 奥斯汀引进了24只兔子，为打猎而放养了13只。结果在那个几乎没有天敌的土地上，兔子们至今已繁衍6亿多只后代，成群的野兔常常把数万平方公里的植物啃个精光，导致其他种类野生动物面临饥饿的危机，许多野生植物也濒临绝种。生物入侵的危害性可见一斑。
③福寿螺（略）
第二单元 流程与设计
第三节 流程的优化（1课时）
一、教学内容分析：
【教材分析】本节课的内容主要是日常生活与生产中一些流程优化的案例分析，以次来说明每件事情成功在于细节的把握和设计。能够概括简单生产流程优化过程应考虑的主要因素。通过对生产生活流程优化内容的分析来判断出每一件事情流程优化所具备的最基本的条件。流程优化是流程分析的深入和延伸，流程分析和流程优化是流程设计的基础，更是流程设计过程中的重要环节。
【学习目标】
1）理解流程优化的意义及主要内容。
2）理解流程优化与设备、材料等之间的关系。
3）能概括某种简单生产流程优化过程所应考虑的主要问题。
4）能对生活中的简单事项进行流程的改进设计，并用文字或图表说明流程设计方案的特点或流程改进方案的优越之处。
【重点难点】
重点：流程优化的内容及目的以及使用的办法。
难点：如何使学生明确流程优化的目的，把握流程优化的条件，创设条件对简单流程进行优化。
二、教学对象分析：
本节课内容同学们较易理解，因此无须更多的实验和案例进行详细的讲解，只需对书上一些案例进行细致的分析，从而让同学们对流程优化有一个深入的了解。
三、教学目标确定：
【知识与技能】
1）理解流程优化的意义及主要内容。
2）理解流程优化与设备、材料等之间的关系。
3）能概括某种简单生产流程优化过程所应考虑的主要问题。
4）能对生活中的简单事项进行流程的改进设计，并用文字或图表说明流程设计方案的特点或流程改进方案的优越之处。
【过程与方法】
通过讨论、案例分析，使学生学会分析流程的不足，并提出优化方案。
【情感态度价值观】
1）增强学生解决和处理问题的优化思想和优化意识。
2）增强与技术相联系的质量意识、环保意识。
四、教学策略：
【内容安排】1课时。主要有两个问题要回答，流程优化的内容，优化的条件。
【思路引导】通过古代 “田忌赛马的故事”引入本节内容，许多流程需要改善，需要优化，从而提出本节学习内容。本节主要有两个方面的问题要解决：第一个流程优化的内容，第二个流程优化的条件。第一块根据流程优化的目的，从成本优化、工期优化、工艺优化、质量优化等几个典型案例来综合考虑实际的优化。通过对几个案例的分析，让学生感受其背后隐藏的思想和方法。第二块还提出流程优化的条件：设备工艺、流程内部机理的研究掌握。案例分析阐述了流程优化方法和一般性步骤，分析影响流程优化的因素。要求学生运用流程的思想和定性、定量相结合的方法，进行分析研究、评价比较、优化方案。总结归纳出流程优化方法和含义。
【教学方法】以案例分析法为主，结合提问答，达到师生互动的效果。
【教学辅助】教材 多媒体
五、教学过程：
【教学导入】
师：今天我们的课程从一个小故事开始，《田忌赛马》大家一定听说过(幻灯片1)在这个故事里，田忌做的只是改变了赛马出场的流程(幻灯片2)，于是就取得了重大的成就，因此流程需要改善，需要优化。(幻灯片3)
（板演课题）
第三节 流程的优化
【教学过程】
请大家看课本54——59页，回答幻灯片（幻灯4）提出的问题
【板书设计】宋体
1.流程优化的内容：
①流程优化其目的是提高劳动效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境污染、保证安全生产。
②流程优化涉及工期优化、工艺优化、成本优化、质量优化等内容。
③根据需要流程优化有的是对单个指标优化，有的是对多个指标优化。而对于特定流程往往以某个指标优化为主，综合考虑其他指标。因此，流程优化应在综合考虑各项指标的基础上，突出重点指标，达到综合优化的目的。
&&案例介绍：
(1) 工期优化——节约时间（幻灯5）
(2)工艺优化——节约材料（幻灯6）——（幻灯10）
(3)成本优化——节约资金（幻灯7）
(4)质量优化——提高效率（幻灯8）
2、流程优化的条件：
通过上面的案例我们可以看出来，流程的优化办法很多，那么流程优化有哪些条件需要具备呢？（幻灯9）
六、教学反思
在教学过程中，往往会依托于课本进行讲解，自己生活中的例子不是很充足。但是有一个好处就是学生能有及时回顾课堂的内容，而讲到课外的流程，需要讲到具有代表性的，否则讲了学生还是没有多大印象。
阅读材料
1.不用洗衣粉的洗衣机
海尔不用洗衣粉洗衣机采用独创的电解原理及活化水技术，通过把水分解成弱碱性离子，达到高于洗衣粉的洗净效果。同时，水又被分解成弱酸性离子，使这一产品更具有了杀菌消毒的作用，能轻松实现衣物洁净，呵护皮肤。由于不用洗衣粉的洗衣机可以一次漂净，而且电解出来的弱酸性离子水更可以杀菌消毒，杀菌消毒率达到99%，加上不用洗衣粉避免了衣服上的残留，不会对皮肤造成额外的伤害，皮肤娇嫩的宝宝也可以安然享受此种洗涤后的贴身衣物的舒适，完全符合新生儿家庭绿色、健康的洗衣需求。
2.同学们经常会遇到这样的事情：中午去提水遇到很多人在排队等候，作为管理员，如何安排可以节省大家的时间？
为了便于比较我们可以假设：中午12：00时恰好有甲、乙、丙三人在排队等候。其中甲要提3壶水，乙提2壶水，丙提1壶水。提一壶水需要2分钟的时间，如何安排时序，才比较有利呢？
方案名称 方案 总时间
1 甲乙丙 6+10+12=
2 甲丙乙 6+8+12=
3 乙甲丙 4+10+12=
4 乙丙甲 4+6+12=
5 丙甲乙 2+8+12=
6 丙乙甲 2+6+12=
第三单元 系统与设计
第一节 系统的结构（2课时）
一、教学内容分析：
【教材分析】本单元以系统为研究对象，既是前两个单元内容的延伸和一定程度上的综合，又是最后一个单元的基础。本单元集中了很多核心概念和重要的思想和方法，学好本单元可以使我们运用系统的思想与方法，学好本单元可以使我们运用系统的思想与方法处理和研究问题，使我们掌握分析、设计系统的基本方法和步骤。
本节是系统学习的入门知识，通过对系统概念，含义及其功能的学习，从而为培养学生的系统思想打下基础。
【学习目标】
1．从应用的角度理解系统的含义。
2．通过简单的系统案例分析，理解系统的基本特性。
【重点难点】系统的构成；系统的基本特性。
二、教学对象分析：
学生虽然接触过系统，知道系统这个名词(如人体系统)，但实际上并不知道什么是系统。因此，本节系统教学的入门知识，学习系统的概念、含义以及功能与特性，了解学习系统知识的价值。
三、教学目标确定：
【知识与技能】
1．从应用的角度理解系统的含义。
2．通过简单的系统案例分析，理解系统的基本特性。
【过程与方法】
通过实践活动和案例分析，理解系统的节本特性。
【情感态度价值观】
1．体验用系统论解决问题过程的曲折，感受用系统观点处理问题带来的喜悦。
2．具有良好的学习和交流的态度。
四、教学策略：
【内容安排】计划2个课时。第1课时，介绍系统的含义、系统的构成条件；第2课时，介绍系统的特征。
【思路引导】本节主要讲述了什么是系统、系统的类型及系统的基本特性。系统是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。具体来说，根据系统的定义和实例详细介绍了系统的基本特性。
【教学方法】以案例分析法为主，结合问答法、发现法达到师生互动的效果。
【教学辅助】教材 多媒体
五、教学过程
【教学导入】
用一张大网捕捉麻雀，尽管被不少人批评，但是却是自古就有的方法(幻灯片1)，荀悦所著的《申鉴·时事》就曾提到它…… 那么大家猜猜他能否捕到麻雀？自然……(幻灯片2)在我们的生活中，如果不用整体的、相互联系的系统观点解决问题，就会犯与此人同样的错误。那么什么系统的观点，人们是如何理解和应用它的，我们就从断臂的维纳斯神雕像说起(幻灯片3) 维纳斯雕像修短适度、美妙绝伦，为世人所传唱，维纳斯是希腊美丽的女神，至于她为什么断臂，有各种传说，其中之一就莫过于，因为手太美而被砍去……真实与否无从考证，但罗丹的巴尔扎克雕像断臂却是确有其事(幻灯片4)……，今天我们就来了解一下有关系统，这得从系统的基本构成说起……(幻灯片5)
第一节 系统的结构
【教学过程】
说到系统，我们在日常工作和生活中,经常使用这个名词，如：消化系统，网络系统等(幻灯片6)，这里，谁能给我把一个消化系统搬来，或者谁可以造一个网络系统，这里网络系统不仅有硬件支撑，还有软件支撑。究竟什么是系统，就需要大家看书学习了——(幻灯片7)。
【板书设计】宋体
……通过看书，大家不想看的问题：举例“真传一句话， 假传万卷书”“搞清楚我们要学什么东西是属于自己(思想、方法，类比自己高中知识到现在……)”
1、什么是系统？
(1)系统的概念：(幻灯片8)
由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
*为什么叫有机整体：从市场上买回猪耳朵、猪蹄、猪肠子、前腿后腿等把它们缝制在一起，它们之间有没有“相互……”？是不是具有特定功能？是不是有机整体？所以有机，有生命的意思。
（2）构成系统的三个条件：(幻灯片9)
*整体具有的功能是各个要素没有的？比如说一群蜜蜂，可以叫一个蜜蜂系统吗？
①至少要有两个或两个以上的要素（或部分） 才能组成系统；
②各要素（部分）之间互相联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体；
③这个整体的功能是局部（各个要素或部分）所没有的。
思考：班级是不是一个系统？(幻灯片10)
（3）什么是子系统？(幻灯片11)
p66马上行动：
学生不想思考的问题解决：表面上看我们每天学习做作业在思考（数学、英语），但我们思考的什么呢？都只是把别人给的东西“推论”出来，其实我们每天做什么“+”“+”“+”好简单啊，而不是需要创新又需要推出……自行车的子系统？(幻灯片12)
子系统概念是相对的(幻灯片13)
2、系统的分类？ (幻灯片14)
************************************************************************
【教学过程】
在上一节课的学习中，我们认识了系统，以及它的构成条件，在这个基础之上，我们本节将进一步挖掘系统内涵——系统的基本特性：（幻灯片1）以此来加深对系统的认识。
系统的基本特征课本上介绍了5个分别是：整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性（幻灯片2）。那么请大家自己看课本P67——P73，能不能理解其含义。
【板书设计】宋体
为什么说它是易经一角呢？易经是中华古文化的精髓，主要是阐述一些古老的哲学思想，对我们现代许多的前沿学科有重要的引导意义。它产生于我国文字出现的三千年前，用阳爻和阴爻两种符号记事表意。能吗？那大家说1、0能吗？也就是说电脑使用的语言在我国古代就已经使用了。使用两种符号，古代先人发明了卦，以此来对世间各种事物分类表述：比如，不同位置聊天，发现坐在北方的朋友有糖尿病，这么巧的事情，再比如，染发后直接去吃海鲜的例子，现代人解释不了所以只拿一部分——系统论，来指导大家做事。那么本书中的5个特征分别怎么理解呢？请看大屏幕……
从盲人摸象的例子(幻灯片3)引入，指出看事物要整体性把握。
1．整体性
三个观点：(幻灯片4)
①系统是一个整体，它不是各要素的简单相加。(幻灯片5)
②其整体功能是各个要素孤立状态下所没有的。(幻灯片6)
③任何一个要素发生变化或出现故障，都会影响其他要素或整体的功能发挥。(幻灯片7)
马上行动：P 69页(幻灯片8)
2．相关性
两个观点：(幻灯片9)
①系统的各组分或元素只要有一个变化都会影响其他元素和部分实现其功能。(幻灯片10)
②要重视关键因素。一个系统中关键部分的变化，会对全局产生决定性的影响。(幻灯片11)
3．目的性
任何系统都具有某种目的，实现一定的功能，是区别其他系统的标志。(幻灯片12)
①设计和分析一个系统时，必须先弄清目的，否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。
②系统多个目标有时不完全一致，甚至矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折衷办法，从而更好地实现其目的。
4．动态性
任何系统都是一个动态的系统，处于运动变化和发展之中。 我们要（被动）根据系统的这一特点把握规律，预测未来。(幻灯片13)
P72讨论：(幻灯片14)
5. 环境适应性
为什么要求系统具有环境适应能力 P72
一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统特性的改变，并相应地引起系统功能和系统内部各部分相互关系的变化，系统要适应环境的变化而变化。
对于外部环境的变化，系统只有具有（被动）对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性。(幻灯片15)
案例：(幻灯片16) P73作业(幻灯片17)
六、教学反思
　
第三单元 系统与设计
第二节 系统的分析（2课时）
一、教学内容分析：
【教材分析】本节主要学习系统分析的基本方法，并对系统进行优化，是系统设计的基础，通过本节课的学习，学生会了解技术设计的一些文化内涵，能归纳技术设计中的一些思想和方法，并把它们迁移到日常的生活中解决问题，这样有助于减少处理问题过程中的盲目性，并能学会对事件的理性分析和科学决策。
【学习目标】
1．通过简单的系统案例(农夫过河)分析，初步掌握系统分析的基本方法。
2．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。
【重点难点】
重点：初步掌握系统分析的基本方法。
难点: 能结合实例分析影响系统优化的因素。
二、教学对象分析：
系统分析，一听名字学生自然会蒙，因此，本节系统分析教学要尽量从实例出发引导学生进行实例((农夫过河))分析，进而达到学习目标。
三、教学目标确定：
【知识与技能】
1．初步掌握系统分析的基本方法。
2．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。
【过程与方法】
通过案例分析和分组讨论，明确系统分析步骤、以及系统分析原则把握。
【情感态度价值观】
通过对农夫过河的讨论，培养学生的主动参与意识和合作意识。
四、教学策略：
【内容安排】计划2个课时。第1课时，介绍系统分析的概念、系统分析的步骤；第2课时，介绍系统如何优化。
【思路引导】第一课：通过小故事“农夫过河”，使学生感悟到系统分析的必要性，激发学生主动学习的意愿，导入新课。通过对“农夫过河”的分析和讨论，使学生对系统分析有个初步认识；并引导学生总结、归纳出系统分析的一般步骤；同时理解系统分析应该遵循整体性原则、科学性原则、综合性原则这三个主要原则；
我们做任何事情都希望达到最优化的效果。如何对可以完成一定工作的系统进行优化？
提出系统优化的概念，以及考虑的要素是什么？最后通过案例来印证。
【教学方法】以案例分析法为主，结合问答法、达到师生互动共同学习推出结论的效果。
【教学辅助】教材 多媒体
五、教学过程
【教学导入】
师：通过上一节的学习，我们知道了系统是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。那么系统的整体特性有哪些？
生：整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性
那么过渡：在日常生活中，每个人都会面临选择、面临决策，决策方法有那些呢？一般有经验决策和科学决策，那么今天就给大家介绍一种科学决策的方法：系统分析。（幻灯片1）请看大屏幕《农夫过河》……（幻灯片2） (时间充足可以叫几个学生做这个小游戏：一人扮农夫，一人扮狼、一人扮羊、一人为白菜，一个人解说)
通过小组讨论，结论如下：(也可叫学生爬黑板)
a. 农夫带着羊首先过河，农夫回来；
b．农夫与狼过河，农夫与羊回来；
c．农夫搬白菜过河，农夫回来；
d．农夫与羊一起过河。
师：在这里我们把农夫、狼、羊、白菜和船组成一个系统。系统中各个要素组成了一个整体，整体目标就是保证各要素都要安全过河。
那么大家能否说说你们对该“过河系统”进行分析的过程？
师：最大的问题是什么？——是“船很小，只够农夫带一样东西过河”和“没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜”的冲突。
问题的突破口事件的主要矛盾集中在谁身上？——羊是主要矛盾！
我们联系已知条件，做了一系列的分析，比较，由于其它方案不能实现这些要素都安全过河，所以最终得出了上面这个解决方案。
事实上，过河问题就是一个系统分析的问题。刚才同学们在分析和解决问题的过程中，已经不自觉地应用了系统分析的一些基本方法。那么，什么是系统分析？紧密联系《农夫过河》的故事，看课本76——82页，回答总结大屏幕上提出的问题？(幻灯片3)
【教学过程】
【板书设计】宋体
第二节 系统的分析
1、什么是系统分析？(幻灯片4)
为了发挥系统的功能、实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程，就是系统分析。
在这里系统分析的原因、办法、过程都说的很清楚了。（其实把系统分析的步骤也道出来了）。系统分析的出发点是为了发挥系统的整体功能，目的是寻求解决问题的最佳决策。那么系统分析的一般步骤有哪些？
2、系统分析的一般步骤？(幻灯片5)
①明确问题，设立目标
②收集资料，制定方案
③分析计算，评价比较
④检验核实，作出决策
通过案例：阿拉斯加原油输送美国本土来例证系统分析一般步骤。
运用系统分析的方法可以处理具体问题，那么具体使用系统理论分析问题时候，需要遵循那些主要原则呢？
3、系统分析的主要原则(幻灯片6)
整体性原则 科学性原则( 优选法、西方管网系统) 综合性原则
************************************************************************
【教学过程】
（幻灯片1）在上一节课的学习中，我们知道了用系统分析进行科学决策可以收到很好的效果。在这个基础之上，我们做任何事情都希望达到最优化的效果，即以最小的成本获得最大的利润，以最短的工期完成更多的工程量，以最少的能耗生产更多的产品，那么如何对一定工作的系统进行优化呢？今天我们来学习系统的优化(幻灯片1单击——系统的优化)，把课本翻到81页看书思考下面的问题（幻灯片2）
【板书设计】宋体
【教学过程】
1、什么是系统的优化？
系统的优化是指在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。（幻灯片3）
在这个概念里边提到了，约束条件，优化目标，手段方法等，他们分别指什么下面我们通过81页案例来解答。
——为了提高农业产量，人们广泛使用了一种农作物种植系统优化的方法——农业间套种。(幻灯4)
那么该种植系统是如何实现系统优化的。我们以农业间作套种案例的优化为蓝本，来分析一下。（幻灯片5）
对应系统优化概念中的系统的优化目标是什么？约束条件有哪些？采用了什么方法手段？ （叫学生参与回答）
其中由于约束条件，人们无法改变，那么对系统优化采用的方法手段，只能从影响系统的因素入手，那么影响因素有哪些？（叫学生参与回答）
所使用的方法就是：利用农作物生长的季节差、时间差进行套种；人为调节、优化套种水平，防治田间病虫害。
2、系统优化考虑的三概念？（幻灯片6）
目标函数：系统目标与收益总和之间的关系
约束条件：对目标函数起限制作用，不能人为调节
影响因素：对目标函数产生影响，可以人为调节
课本81页提到三个概念，分别是：目标函数、约束条件、影响因素是为了以后我们使用数学模型，来解决一些实际优化问题的。
如81页利润问题（幻灯7）
3、数学模型与现实世界事物的关系图的应用——P82利润问题？
把利润问题对应的事物用数学模型表达出来。
数学模型法应用：探究：码头位置的选择。(幻灯片8)
4、什么是系统最优化方法？
使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法
最优化方法多种多样，这里我们提到两种：(幻灯片9)
①数学模型法，可以得出最优解。
②估算实验法，可以得出满意解。
*案例分析：装修施工的组织优化(幻灯片10)
六、教学反思
　
第三单元 系统与设计
第三节 系统的设计（1课时）
一、教学内容分析：
【教材分析】
通过分析系统设计应考虑的主要问题，根据系统设计的一般步骤，应能进行简单的系统项目设计。可结合具体实例让学生分析系统设计应考虑哪些主要的问题，并组织讨论活动。
【学习目标】
1、通过简单系统的设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。
2、确定一个生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计。
【重点难点】
重点：(1)系统设计中要考虑的主要问题；系统设计的一般过程及思想方法。
(2)系统设计中要考虑的主要问题分析。
难点：简单系统的设计的实现。
二、教学对象分析：
通过上节课的学习，学生对系统的优化已经有了初步的了解，通过简单系统的设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。
三、教学目标确定：
【知识与技能】
1、通过简单系统的设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。
2、确定一个生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计。
【过程与方法】
通过案例进行系统设计,在设计中将系统的基本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的作用和联系, 进行系统分析和优化.
通过手电筒进行系统设计,在设计中将系统的基本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的作用和联系, 进行系统分析和优化.
【情感态度价值观】
１、学会把系统思想和方法运用到自己的生活、工作和学习中去进行设计
２、培养学生动手动脑实践能力
四、教学策略：
【内容安排】计划1个课时。
【思路引导】在教学实践中让学生分成学习小组进行设计并给出设计方案，让学生在技术实践中学会系统设计的方法，教师引导学生进行总结和提升。通过案例简单系统进行设计，把系统的思想贯穿于整个设计当中，初步学会简单的系统设计的基本方法，学习如何进行系统设计。
【教学方法】明确设计考虑的问题和一般步骤，以自己动手为主。
【教学辅助】教材 多媒体 玩具电动机、灯泡、齿轮、手摇柄、导线等
五、教学过程
【教学导入】
我们每个人都会在日常生活中遇到系统设计，系统设计运用的案例比比皆是。（幻灯1）
例如：家庭室内装修设计；假期旅游行程设计；班级管理系统设计；学校田径运动会竞赛日程表设计等等，设计这些事情，往往需要我们从系统的整体的角度去考虑，那么怎么理解系统设计？具体设计应该考虑哪些问题？具体步骤改如何去把握呢？把课本翻到86页，自己阅读理解。
1．系统的设计的涵义：
系统设计：在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。
2．系统设计应考虑的主要问题：
(1)系统设计的目的与要求。
理解：从系统的整体出发，以系统整体功能的最优为目的.不同行业系统设计有不同要求。
（2）系统各部分之间的相互联系与相互作用。
理解：运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。依据系统的基本特性，既要考虑当前，也要考虑长远。
（3）系统设计方案的优化。
理解：从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善个部分的设计。
3．系统设计的一般步骤：
（1）将系统分解为若干子系统；
（2）确定各子系统的目标、功能及其相互关系；
（3）对子系统进行技术设计和评价；
（4）对系统进行总体设计和评价。
可以概括为“总——分——总”。
4. 系统设计（动手）的基本方法要点：（自己动手自制手摇发电设备）
1.遵守设计的一般过程、方法和原则（见《技术与设计1》P35～P39）
2.遵守系统设计中特有的两条原则：
（1）设计好系统中的每一个元素或子系统。
（2）设计好各元素或子系统之间的协调关系。
六、教学反思
　
第四单元 系统与设计
第一节 控制的手段和应用（1课时）
一、教学内容分析：
【教材分析】
本节内容是要学生对控制及其控制技术有一个初步地了解，知道控制技术应用的广泛性，对控制技术产生兴趣，为后面内容的学习打下坚实的基础及提供学习动力。“1.控制的手段”、 2. “控制的应用”
【学习目标】
1、理解控制的含义。
2、理解生活中的控制现象，明确控制的对象、目的及手段。
3、通过对生活中典型案例的分析，了解手动控制和自动控制。
【重点难点】
重点：理解控制的含义，理解手动控制与自动控制；
难点：发现并理解生活中的控制现象，对其分析并明确控制的“三要素”。
二、教学对象分析：
学生虽然知道控制技术在生活中有着广泛地应用，但却对控制的概念是陌生的，对控制现象的理解还很模糊，觉得控制技术很神秘和复杂，同时又对控制技术有着强烈的兴趣和好奇心。
三、教学目标确定：
【知识与技能】
1、理解控制的含义。
2、理解生活中的控制现象，明确控制的对象、目的及手段。
3、通过对生活中典型案例的分析，了解手动控制和自动控制。
【过程与方法】
1．能够对生活中对生活中典型的控制现象进行简单地分析；
2．能够从控制的角度对日常生活事件进行思考，加深对控制含义的理解。
【情感态度价值观】
１．通过对控制现象的分析，对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。
2．形成认真严谨的态度，一定的创新精神和实践能力，进而树立正确的设计理念。
四、教学策略：
【内容安排】计划1个课时。
【思路引导】 通过卓别林的《摩登时代》录像片段，《木牛流马》视频，《希罗自动门》激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情从而引入新课提出控制概念。
【教学方法】演示、讨论、阅读课本，讲解练习结合理解控制、控制的现象。
【教学辅助】教材 多媒体 视频 传动系统教具等
五、教学过程
【教学导入】
我们每个人都会在日常生活中遇到系统设计，系统设计运用的案例比比皆是。（幻灯1）
例如：家庭室内装修设计；假期旅游行程设计；班级管理系统设计；学校田径运动会竞赛日程表设计等等，设计这些事情，往往需要我们从系统的整体的角度去考虑，那么怎么理解系统设计？具体设计应该考虑哪些问题？具体步骤改如何去把握呢？把课本翻到86页，自己阅读理解。
1．系统的设计的涵义：
系统设计：在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。
2．系统设计应考虑的主要问题：
(1)系统设计的目的与要求。
理解：从系统的整体出发，以系统整体功能的最优为目的.不同行业系统设计有不同要求。
（2）系统各部分之间的相互联系与相互作用。
理解：运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。依据系统的基本特性，既要考虑当前，也要考虑长远。
（3）系统设计方案的优化。
理解：从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善个部分的设计。
3．系统设计的一般步骤：
（1）将系统分解为若干子系统；
（2）确定各子系统的目标、功能及其相互关系；
（3）对子系统进行技术设计和评价；
（4）对系统进行总体设计和评价。
可以概括为“总——分——总”。
4. 系统设计（动手）的基本方法要点：（自己动手自制手摇发电设备）
1.遵守设计的一般过程、方法和原则（见《技术与设计1》P35～P39）
2.遵守系统设计中特有的两条原则：
（1）设计好系统中的每一个元素或子系统。
（2）设计好各元素或子系统之间的协调关系。
六、教学反思
　
第四单元 控制与设计
第二节 控制系统的工作过程与方式
一、教学内容分析：
《控制系统的工作过程与方式》选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术-技术与设计 2 》的第四单元第二节（江苏教育出版社）。
《控制系统的工作过程与方式》这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。
生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理。
本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
二、教学对象分析：
学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。本节课的教学除了继续加深对技术与设计的知识深度和技能程度外，更是培养技术思想和方法的很好的平台和载体。因此，应多贴近学生生活经验出发，从实例分析入手，逐步归纳出对控制系统的一般认识，并能对开环控制系统的工作过程、方框图进行分析。
三、目标：
1.知识与技能：
1.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
2.熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图。
3.理解闭环控制系统中的控制器、执行器的作用。
2.过程与方法：
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。
3.情感态度价值观：
提高对生活中技术问题的敏感度和引发出探究欲望，并能保持积极审慎的态度。
四、教学重难点：
1.教学重点：控制系统的构成；开环系统与闭环系统的构成与判断。
2.教学难点：开环系统与闭环系统的构成与判断。
五、教学概述：
本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。
在重要的“问题分析”环节上立足于“控制系统设计的目的性”，让学生抓住问题的主要矛盾，“归纳总结”阶段着重引导学生完善知识框架。让学生在自主探索中经历思维升华的过程。
2课时
六、教学器材：
多媒体课件等。
七、教学过程：
一）引入新课：
日常生活中的控制举例：
A.拔动教室电灯开关，灯的亮与不亮与手动有关。
B.声光感应开关，当有声音时灯亮。
C.红外感应出水龙头，手靠近水龙头出水，离开则不出水。
D.宾馆自动门，当有人进入，门自动打开。
E.当手靠近自动烘手机时，机器启动；当手离开时，机器关闭。
（是靠着红外线感知手的靠近过程，没有人用的时候，鼓风机和加热电炉丝都自动切断了电源。当手的温度在红外传感器监视范围之内的时候，烘手机就启动。）
师生归纳、抽象以上活动的特征：
一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）。
这些控制是怎样实现这个功能的呢？或者说，它们工作过程是怎样的呢？这个知识我们这节课就要学到。今天我们来学习第二节：控制系统的工作过程与方式
二）新课教学：
一、控制系统
1、什么是控制系统：
要想进一步了解控制，我们首先需要分析
控制的对象是什么
控制要达到什么目的
采取什么控制手段
然后，控制的实现又是通过哪些具体的环节呢？
【案例分析】教室电灯的开关控制、自行车速度的控制、电风扇风速的控制
控制事例 控制的对象 控制的目的 控制的手段
电灯的开关控制 电灯 电灯的开关 拨动开关
自行车速度的控制 自行车 速度的调节 改变踩动脚蹬的力气
电风扇扇叶转速快慢的控制 电风扇 调节速度 换档
分析教室电灯的开关控制、自行车速度的控制的实现过程、电风扇风速的控制过程。（画出控制过程方框图）
自行车行驶的速度控制是通过脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等部件来实现。
电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来实现的。
【总结】
一般的控制过程都有一个输入和一个输出。
任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。
控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。
【马上行动】（课文p102）指出表中所列事例是否属于控制系统，如果是控制系统，请指出系统的输入、输出分别是什么？（一般的控制过程都有一个输入和一个输出。）
是否属于控制系统 输入 输出
电饭煲 是 做饭指令（电信号） 锅内的温度
脱粒机 是 启动指令（电信号） 脱粒的量
红外线自动水龙头 是 人手的红外信号 出水和不出水
控制系统一般分为开环控制系统（open loop control system）和闭环控制系统（closed loop control system）。
2、开环控制：
【阅读课本】普通游泳池注水控制系统控制过程
游泳池注水控制系统中，如果进水管单位时间的水流量一定，那么游泳池水位的高低与进水的时间一一对应。我们可以利用定时器来控制进水阀门的开启与关闭。
设定注水 游泳池的水位
的时间 （输出）
(输入)
为了分析控制系统的方便，我们可以使用方框来表示系统的环节，用单向箭头（单向信号线）来表示系统信号传递的方向。这样画出的控制系统的方框图可以表示系统的各个环节在系统中的位置、功能和相互之间的关系。
定时器对输入的注水时间进行处理并发出控制命令，控制进水阀门往游泳池里面的注水量。
注：在把游泳池注水控制系统进行分解的时候，分析的时候要注意措词，使学生对“控制”，“执行”，“被控”，“控制量”这样一些名词提前有所感知。
【案例分析】自动门的控制系统：
自动门系统由四个子系统组成：传感器、控制器、执行器（电动机）、被控对象（门）。
当有人到达门前某一距离时，传感器感知，发出“有人”的信号，控制器接到传感器传来的信号后，经变换放大后传给执行器（电动机），电动机根据传来的开门信号转动，门（被控对象）被打开，控制器保持开门信号延时设定的时间后，自动发出关门信号，电动机反转，门重新关闭。与人类比，传感器相当于眼睛，判断有没有人要通过；控制器相当于人脑，根据眼睛传来的信号下达指令；执行器相当于人手，把门打开。
自动门的工作原理可以用下面的方框图来描述：
红外装置是否检测到人 门的开启或关闭
体热辐射发出的信号： （输出）
（输入）
在上面的例子中，信息总是自输入端单向传至输出端，不存在信息逆向流动，象这样的控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统成为开环控制系统。
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。
开环控制系统的方框图：
利用前面的案例和普通游泳池注水控制系统控制过程分别引出名词：
输入量：控制系统的给定量。
控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件。
控制量：执行器的输出信号。
被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。
输出量（被控量）：控制系统中所要控制的量，也是控制系统的输出信号。
控制量与被控量的区别:
控制量:执行器的输出信号。
被控量:控制系统的输出信号。
开环控制系统特征：
系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递，输出量不对控制产生任何影响。
马上行动：列举你所知道的开环控制系统。
（红绿灯定时控制系统、防盗报警系统、火灾报警系统、音乐喷泉控制系统、闹钟定时控制系统、声控灯、自动烘手机、自动水龙头、洗衣机、电风扇的风速控制、直流电动机和数控机床等。）
案例分析：水泵抽水控制系统（104）
这是一个开环控制系统，在这个控制系统中，水泵是否排出水受电源开或关的控制，而且信号的传递是单向的。
马上行动：
1)用方框图说明下列开环控制系统的工作过程。
（1）普通家用电饭煲的煮饭控制。
普爱通电饭锅的控制中，加热过程的控制是一个以温度为变量、按时间顺序变化的时序控制，因而，它是一个开环自动控制系统。控制的对象是电饭锅内的内锅，输出量是内锅温度按时间变化的规律。输入量是“做饭指令”，这个指令的核心是：内锅温度低于限制温度（103℃），电热盘工作；内锅温度达到限制温度，电热盘停止工作；内锅温度达到限制温度，电热盘停止工作；内锅温度下降到保温点（65℃）时，实施保温控制。在具体操作上是由按钮实施。系统的执行器是电热盘。
（2）公共汽车车门的开关控制系统。
输入量为开关信号，输出量为车门的开与关，控制量为气动活塞的行程。
2)列举你所了解的开环控制系统的例子，说明其控制工作过程，并画出方框图。
电视机和遥控器构成了一个开环控制系统。接通电源，打开电视机的开关，将遥控器的前端对准电视机上的红外检测装置，通过按按钮，可以选择频道节目。
小试验：
制作一纸猴，拉动背后的线（输入），纸猴的动作表情发生变化（输出） 观察、体验输出信号与输入信号之间对应关系。
1)说明试验的基本步骤
2)指导学生观察拉动线绳，纸猴表情的变化（图略）。
探究：
1）
（1）酒店自动叫醒报务控制系统的工作过程，画出方框图。
（2）当系统自身计时出现误差时，叫醒报务时间是否准确？也就是系统能否修正这一误差？
是一个开环系统，所以如果系统自身时间计时有误，系统不能自动调整过来，叫醒时间也就要出差错。
2）火灾自动报警系统由火灾探测器、现场报警部件、报警控制器组成。火灾探测器包括感烟探测器和感温探测器，现场报警器包括警铃、讯响铃、报警门灯等，报警控制器按显示方式分为数码显示和液

展开更多......

收起↑