《技術與設計２》內容解析.ppt

技術與設計 內容解析,技術與設計2模塊 的價值、特點,技術與設計2,結構與設計,流程與設計,系統(tǒng)與設計,控制與設計,“技術與設計2”模塊是在掌握“技術與設計1”的基礎上，提升學生對技術設計的思想和方法的理解和應用能力，使學生具備使用和評價技術的方法和策略的能力，以及受用終身的技術管理能力。,技術與設計2模塊價值：,模塊內容構成了技術設計過程中特有的、具有廣泛的應用價值和可以有效遷移的思想方法，它遠超出了人們一般意義上的習得性的知識和技能，使對事物的事實認定，上升為指導實踐的規(guī)律并滲透在人們處理各種問題的過程中，既對事物的價值認定。,技術與設計2內容特點：,閱讀課標、教材,分析教材內涵,把握內容脈絡,提練內容思想,拓展內容空間,技術與設計2內容解析：,一般說來，教材各單元的開篇語或以遠古先人對技術的奇妙應用，或以技術與設計造就的現代文明，清新自然、具有親和力，以敘事的方式娓娓道來，由此導入正文，激發(fā)學生學習技術的興趣，使他們喜歡技術、愿意學習技術。 正文基本沿著以下思路展開：,生活中的設計,設計方法分析,案例的剖析,形成基于問題的設計方案,第一單元 結構與設計,本單元重要概念： 結構、構件、實體結構、框架結構、殼體結構、穩(wěn)定性、強度、重心、連接,第一單元 結構與設計,常見結構的認識,內容,穩(wěn)固結構的探析,簡單結構的設計,經典結構的欣賞,教學目標：,了解結構的涵義，能從力學的角度理解結構的概念和一般分類。 能結合12種簡單的結構案例，分析結構是如何承受應力的。 能通過技術試驗分析影響結構的強度和穩(wěn)定性的因素，并寫出試驗報告。 能確定一個簡單對象進行結構設計，并繪制設計圖紙，做出模型或原型。 能從技術和文化的角度欣賞并評價典型結構設計的案例。,一、常見結構的認識,廣義地說，結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。 但這里所談的結構，是指可以承受一定應力的架構形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。,結構與力:,主要是指物體的以下基本受力形式： 拉力、彎曲力、壓力、扭轉力、剪切力 例：梁的受力： 上部受到壓力 下部受到拉力,結構類型的實例：,埃菲爾鐵塔底座的實體結構,埃菲爾鐵塔上部的框架結構,框架結構,高壓儲氣罐、貝殼的殼體結構,二、穩(wěn)固結構的探索,結構的穩(wěn)定性案例分析和“馬上行動”,1、結構的穩(wěn)定性探析,從生活中常見的事例入手，引出結構強度,2、結構的強度,引導學生思考生活實際中結構的不穩(wěn)定的應用。,倒立的酒瓶預報地震,從試驗中，使學生體驗構件的截面與強度的關系。,1、把廢舊報紙做成四種不同形狀的構件（平折條狀、圓筒形、三角形和圓柱形，前三種構件的橫截面的尺寸應盡量接近），用掛碼測試它們所能承受的重量（對于中空構件的紙片的層數應盡量相同）。 2、比較同一形狀構件（圓柱形），不同尺寸大小的承重。,結構設計豐富而有趣： 選題 創(chuàng)意 設計 選材 ,結構的功能、穩(wěn)定、強度、安全、美觀、成本、個性、,不同學校、不同層次、不同條件的學生，均可做富有特色的結構設計的作品。,三、簡單結構的設計,結構設計作品舉例：,四、經典結構的欣賞,在“結構與設計”中，引導學生欣賞中國傳統(tǒng)飛檐建筑文化和橋梁文化。,第二單元 流程與設計,本單重要概念： 環(huán)節(jié)、時序、流程、流程圖、優(yōu)化,第二單元 流程與設計,生活和生產中的流程,內容,流程的設計,流程的優(yōu)化,教學目標：,了解流程的含義及其對生產、生活的意義。 通過對典型的工作流程和生產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，學會閱讀簡單的流程圖。 能分析流程設計中應考慮的基本因素，并畫出流程設計的框圖。 能解釋流程的改進與設備、材料等之間的關系，能概括某種簡單生產流程優(yōu)化過程中所應考慮的主要問題。 能對生活、生產中的簡單對象進行流程設計或流程的改進設計，并用文字或圖表說明流程設計方案的特點，或者流程的改進方案的優(yōu)越之處。,幾個概念： 流程： 一項活動或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項或行為進行的順序。 時序：時間上的先后順序 環(huán)節(jié)：根據某種邏輯，將一項活動分為的若干小的過程,一、生產生活中的流程,生活生產中流程的案例分析,學生一天的活動流程,軟皮椅的生產流程,錘柄的加工流程： 下料磨削圓頭板牙套絲電鍍。,強調按照流程中環(huán)節(jié)和時序的要求的重要性。,流程的試驗,讓學生通過試驗體驗生活中的流程。其中，隱含流程優(yōu)化的思想。,二、流程的設計,流程設計主要應考慮事物的內在性質、規(guī)律和相關因素，應以環(huán)節(jié)和時序為設計的主要線索。,流程設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：不同的產品有不同的工藝要求，流程也不同。 設備：生產設備的水平往往決定了流程的自動化水平。 人員和資金：人員的技術水平和必要的資金會影響生產的過程、質量和周期，是流程設計必須考慮的主要因素。 環(huán)境：生產過程與環(huán)境的相互作用，是流程設計中應該關注的重要因素，等等。,流程設計的目標和要求,三、流程的優(yōu)化,流程的優(yōu)化是指，在流程的設計和實施過程中，要對流程進行不斷的改進，以期取得最佳的效果。 改進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、保證安全生產等等。,流程優(yōu)化的常用方法,工期優(yōu)化（工序并行，先進設備的使用） 工藝優(yōu)化（切削改澆鑄，標準件的使用） 成本優(yōu)化（自動化生產，廢水循環(huán)使用） 質量優(yōu)化（計算機管理和監(jiān)控） 等等,第三單元 系統(tǒng)與設計,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)設計,第三單元 系統(tǒng)與設計,系統(tǒng)的結構,內容,系統(tǒng)的分析,系統(tǒng)的設計,教學目標：,從應用的角度理解系統(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，能結合實例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。 通過簡單的系統(tǒng)設計案例的分析，初步學會簡單系統(tǒng)設計的基本方法。 確定一個生活或生產中的簡單對象，根據設計要求完成系統(tǒng)的方案設計。,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整體。,一、系統(tǒng)與系統(tǒng)的結構,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) 內分泌系統(tǒng) 神經系統(tǒng) ,子系統(tǒng)： 對于較大的系統(tǒng)，可以根據一定的標準劃分為若干個小的系統(tǒng)。 系統(tǒng)的類型： 實體系統(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,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” 請學生根據系統(tǒng)的整體性特征， 分別解釋之。, 相關性：各要素之間相互作用 例：廚房裝修,目的性：實現一定的功能 例：企業(yè)管理系統(tǒng) 動態(tài)性：系統(tǒng)處于運動變化之中 例：生病、看病,環(huán)境適應性：任何系統(tǒng)都處在一定的環(huán)境中，系統(tǒng)與其所處的環(huán)境通常都有物質、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，并相應地引起系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內部分相互關系的變化。,運用科學的方法對系統(tǒng)進行分析、比較、試驗，從而擬定一套經濟有效的處理程序，或對原有系統(tǒng)提出改進方案。 系統(tǒng)分析,三、系統(tǒng)的分析,在現實生活中，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，運用科學的方法就更為重要，缺乏資料，缺少對資料的科學計算和分析，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，設立目標,收集資料，制定方案,檢驗核實，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)的目標值達到最大化（最小化）的方案。 優(yōu)化的關鍵在于：分工合理，協(xié)調配合。,四、系統(tǒng)的優(yōu)化,建筑材料的改進也是一項優(yōu)化技術，以往建筑物的墻體多采用實心磚，現在采用了空心磚，在保證強度、隔熱隔音效果的同時，節(jié)省了材料。 但是，對于比較復雜的系統(tǒng)，人們對其特征了解不夠，所以需要運用一定的數學的手段描述它，進而找到合適的解決方案。,數學模型,以往課程的學習中，我們就曾接觸到數學模型的問題，比如自由落體運動的公式為：1/2gt2，這就是一個反映物體運動的路程隨時間變化的數學模型 。 系統(tǒng)建模的目的是要將系統(tǒng)的原型抽象為數學模型，并運用已有的數學方法分析求解得出數學結論，再運用這一結論來解決實際系統(tǒng)中的問題。,在日常生活和生產實踐中，我們經常需要對各種各樣的系統(tǒng)進行一定的設計。 例如，企業(yè)資產的管理設計、室內裝潢設計、個人形象設計等等 系統(tǒng)設計應考慮的主要問題 1、系統(tǒng)設計的目的與要求 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)設計方案的優(yōu)化,五、系統(tǒng)的設計,本單元以“系統(tǒng)”為研究對象，即是前兩個單元內容的延伸，又是后一單元的基礎，集中了眾多核心概念和重要的思想和方法。 在內容設計上選用了大量案例，依照學生從具體到抽象的學習進程來組織學習內容，有利于學生把系統(tǒng)方面的知識與技能整合到已有認知結構中 。,第四單元 控制與設計,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 控制與設計,控制的手段與應用,內容,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)的設計與實施,教學目標：,理解控制的含義及其在生產和生活中的應用。 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)的作用。 能結合案例找出影響簡單控制系統(tǒng)運行的主要干擾因素，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,幾個關鍵概念： 控制系統(tǒng)的方框圖 反饋 干擾 ,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)的輸出量產生影響的因素。干擾因素的分析對控制系統(tǒng)設計是重要的。 風磨是靠風力推動的。 影響風磨轉速的干擾因素主要有風速和投料量等。當投料量一定時，風速減小，磨的轉速就變慢。,設計涼衣架,技術與設計2模塊中 技術的思想和方法,技術思想和方法： 是指凝結在技術中為技術所固有的理念、觀念，以及分析問題、解決問題的方式和方法。 是技術課程促進學生認知發(fā)展、實現能力遷移的核心。,技術思想和方法的特點：,抽象性、概括性 源于并高于具體的技術內容 內隱性 滲透在具體的技術活動之中 可遷移性 可以運用到生活和生產的許多方面,技術思想和方法舉偶：,結構 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行描述和解釋 能夠梳理清楚其中存在的種種關系 能夠理解技術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踐的指導意義,實現對“技術思想和方法”領悟：,祝您在教學過程中一帆風順！,謝謝，歡迎提出寶貴意見！,董明 13683683093 D,