資源簡介

通用技術 必修 技術與設計2
第二章流程及其設計
第二節(jié) 流程的組成與描述
教學背景
黨的二十大報告指出，“教育、科技、人才是全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的基礎性、戰(zhàn)略性支撐。必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力，深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略”。
通用技術是一門與科學技術息息相關的學科?；仡櫲祟惖陌l(fā)展歷程，從石器時代、青銅時代、蒸汽機時代直到當今的信息時代，技術進步改變著人類的生活和生產方式。我們的生活、工作、生產處處都要用到技術，例如我們手中拿的圓珠筆和鋼筆就是多次技術改造的結果，使我們足不出戶就可以了解世界的電視機也是技術發(fā)明的成果。認識技術、善用技術，已成為現(xiàn)代人必須具備的素質。
教學目標：
歸納流程的概念、分類及組成。
分析時序、環(huán)節(jié)的含義。
能夠自己動手繪制簡單流程的流程圖。
經歷將基礎知識應用于技術實踐和創(chuàng)新的過程，同學們會養(yǎng)成實事求是、精益求精的習慣，能運用規(guī)范的技術語言和設計制作方法去解決一些實際的技術問題。
教材分析
本節(jié)課以提高同學們的核心素養(yǎng)為主旨，以學習思想和方法為基礎，以設計和操作實踐為主要特征，培養(yǎng)同學們的實踐能力和創(chuàng)新意識，體現(xiàn)科技與人文相統(tǒng)一。
本節(jié)主要包含的內容有流程設計的基本因素、流程設計的基本步驟、流程的設計和實踐。學生對流程的一些基本概念、基本思路和方法已有所了解，在這基礎上，給出流程設計的案例并加以分析，使學生對流程設計的一般過程有所了解。
學情分析:
經過前面的學習，學生對流程的基本概念、流程的基本組成和描述形式都有所掌握，能使用流程圖來表達工作流程和工藝流程。但是學生容易認為流程只是完成一個工作或工藝生產的順序及過程，無需特意設計。
教學重難點:
重點:了解流程設計的一般過程，能根據(jù)已知條件設計簡單流程。
難點:分析流程設計中應考慮的主要因素，不同的流程設計需考慮的因素各有側重，各因素之間相互關聯(lián)又相互制約，對環(huán)節(jié)和時序進行科學合理地安排。
教學策略:
本節(jié)課教學主要由教師通過實物圖片和多媒體手段設置學習情境，并加以引導，讓學生在過程中自主探究、自主建構設計原則知識并形成能力。
教學準備:
展示用的圖片、其他技術產品、多媒體課件。
　　教學過程:
　　情景導入:
老師：本節(jié)課我們學習通用技術 必修 技術與設計2第二章流程及其設計
第二節(jié) 流程的組成與描述。
食鹽是人們常用的調味品之一，它的生產原料來自大自然（如海水、湖水等），需要經過一定的生產流程，才能成為可以食用的鹽。以海水曬鹽為例，其生產過程包括四道工序:
(1)納潮，即將海水引進鹽田；
(2)制鹵，即讓海水在鹽田（面積廣闊的蒸發(fā)池）中通過日曬蒸發(fā)并根據(jù)每日蒸發(fā)量適當掌握蒸發(fā)池走水深度，使鹵水濃度逐步提高，最后濃縮成飽和鹵；
(3)結品，海水在不斷菜發(fā)濃縮過程中，各種鹽類濃度不斷增大，當鹽類濃度達到飽和時，將以晶體形式析出。在過飽和溶液中，不斷維持溶液過飽和度，晶體就能不斷生長；
(4)收盤，利用人工或機械將長成的益收起鹽坨。
海水曬鹽的生產過程有具體的生產環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)之間有一定的先后順序，在生產過程中只有接順序完成各個生產環(huán)節(jié)的工作內容才能得到最終產品。同樣，在我們工作和生活中的各種流程出有不同的環(huán)節(jié)和時序。
導學思考
流程包含哪些基本要素
流程的基本組成
通過前面的學習，我們知道，無論是工作流程還是工藝流程，其目的都是實現(xiàn)特定的結果或做出某種產品，都反映了完成一項任務、一件事情以及生產、制造某種產品的全過程。流程由一系列環(huán)節(jié)（工作、活動、工藝環(huán)節(jié)或加工環(huán)節(jié))組成，這些環(huán)節(jié)之間有時序（先后期序)和一定的內在邏輯關系。事實上，也正是這種先后的邏輯關系構成了流程本身。
(一)流程的基本組成分析
任何流程都包含具體的環(huán)節(jié)和時序關系。例如，在氫氣還原氧化銅實驗的流程中，在試管底部裝入氧化銅、將試管安故到鐵架臺上、放好酒精燈并調好試管的高度、通入氫氣、點燃酒精燈加熱、觀察反應過程、停止加熱、停止通入氫氣，這些實驗步驟就是該流程的環(huán)節(jié)。它們由化學反應和實驗要求所決定，每一個環(huán)節(jié)都有具體內容。這些環(huán)節(jié)都對實驗的完成產生直接的影響，缺少其中任何一個環(huán)節(jié)，實驗都無法完成。
然面，我們在做實驗時常常會發(fā)生這樣的情況，所有的實驗環(huán)節(jié)都做了，卻得不到預期的結果。常見的原因是在實驗過程中沒有按照實驗要求的順序去做。由此可見，在氫氣還原氧化銅實驗的流程中，用箭頭表示的各實驗環(huán)節(jié)之間的先后順序關系是保證實驗成功的另一個重要因者，這就是流程的時序。
實踐
兩人一組，選擇一個初中或高中做過的化學實驗，根據(jù)化學反應和實驗要求，寫出該實驗的流程圖，說明實驗的具體操作步驟和實驗環(huán)節(jié)先后順序設置的原因，理解流程的基本組成。
1.試分析在做這個實驗時，如果改變實驗環(huán)節(jié)的操作或實驗環(huán)節(jié)的時序，是否會影響實驗結果或造成安全問題。
2.在氫氣還原氧化銅的實驗中，如果我們不接照實驗流程中的時序去完成每一個環(huán)節(jié)( 如先加熱再通入氫氣或先停止通入氫氣再停止加熱），將會出現(xiàn)什么情況
（二）工作流程的基本組成分析
工作流程反映完成一項任務，一件事情的全過程，它也是由環(huán)節(jié)和時序組成的。其中，環(huán)節(jié)是一系列必須做的具體工作內容，時序是做這些具體工作時需要遵循的順序。
立即行動
網(wǎng)上購物的過程是一個工作流程，在此流程中各環(huán)節(jié)的具體工作內容是什么 工作流程中環(huán)節(jié)與時序有什么作用
（三）工藝流程的基本組成分析
工藝流程反映了完成生產、制造某種產品的全過程。在工業(yè)生產和制造中，工藝流程帶有一定的技術與工藝的特證。工藝流程的環(huán)節(jié)和時序與相關的生產技術、生產過程和工藝設備等緊密相關。
實踐
利用廢紙制作再生紙。通過體驗再生紙的制作流程，了解該流程中的環(huán)節(jié)和時序，進而理解工藝流程的環(huán)節(jié)和時序。
造紙原料、工具、方法和過程如圖2-11所示。
1.制造紙漿，首先要把廢紙撕成碎片，放入加了一茶匙洗滌劑的水中泡一段時間，使碎紙變得柔軟。
2.用攪拌器攪拌，以確保碎紙充分分解，形成紙漿。如果混合物不夠松或太稀，還要再加一點水或一些碎紙。
3.用手舀4把紙漿放進一個裝了水的盆中(如洗碗盆)，然后攪拌均勻、
4.找一個木框架,用紗布或其他細孔織品蒙在木框架底部并固定好。把木框架浸入紙漿中再拿起，一層紙漿便會留在網(wǎng)上。
5.濾去多余的水，然后翻轉框架，讓紙漿落在一塊柔軟的棉布或吸墨紙上，這片像薄煎餅似的東西就是一張紙了。把另一塊棉布或吸墨紙鋪在你造的紙上，用搟面杖壓走紙漿上的水。紙張差不多干時，小心地把棉布或吸墨紙拿走，把紙張放在溫暖處晾干即可。重復以上步驟多造幾張紙。
紙的創(chuàng)造和發(fā)明推動了科技、經濟的發(fā)展，促進了文化的交流和繁榮，使得人類文明得以傳承和發(fā)揚。隨著科學技術的進步，今天的造紙工業(yè)已達到了機械化、自動化和環(huán)保、低污染的水平。
那么現(xiàn)代工業(yè)化大生產是如向造紙的呢 現(xiàn)代造紙工藝流程叉是怎樣的呢
案例
現(xiàn)代造紙的原料主要來源于木材或其他植物。以木材造紙的過程為例，將原木去掉樹皮，削成木屑，經蒸煮分離纖維、洗滌、漂白和打漿后變成紙漿，將紙漿放在網(wǎng)帶上晾干水分，經壓水滾筒壓榨、熱滾筒烘干，最后卷取成紙。其工藝流程如下:
原木一去掉樹皮一削成木屑一蒸煮分離纖維一洗滌漂白一打紙獎一在網(wǎng)帶上晾干水分一壓水滾筒壓榨一熱滾筒把紙烘干一卷取成紙。
活紙過程如圖2-12所示。（參見教材P56）
造紙工藝流程反映了造紙的全過程，通過從原料（木材）的投入到名個工藝環(huán)節(jié)的在續(xù)處理，最后得到紙。在造紙的工藝流程中，各工藝環(huán)節(jié)是造紙過程中的關鍵步驟。例如，
蒸煮分離纖維環(huán)節(jié)：將木屑與腐蝕性的堿或其他化合物一起煮沸，使木屑變得柔軟，并除去雜質，分離紅維；
打紙漿環(huán)節(jié)：將紙漿捶打分解成纖維，使它們容易纏結在一起等。
每一個環(huán)節(jié)根據(jù)不同的處理要求選用相應的設備。造紙工藝流程中，各個環(huán)節(jié)之間的處理順序根據(jù)造紙的生產過程和工藝要求來確定。
類似的工業(yè)生產流程還有石油化工、冶金煉制，紡織印染等，它們的共同特點為生產過程往往是連續(xù)不斷的。
思考
1.在工藝流程中，環(huán)節(jié)和時序的作用是什么
2.如果調換工藝流程中的部分時序會產生什么結果
工藝流程由一系列工藝或加工環(huán)節(jié)，以及反以這些環(huán)節(jié)之間相互關系的時序組成環(huán)節(jié)是具體的處理或加工內容和所需的技術或工藝要求，并對應著相應的設備、裝置和過程。
機械設備、電了產品，家具的制造一般為兩個過程，即零部件或元件制造過程及整體的裝配過程。由于生產目標、生產過程不同，其工藝流程也不相同。
立即行動
調查某種產品（如家用電器、農機具、電子產品、家具等）的制造工藝流程，并討論下列問題。
1.零件制造和整體裝配的工藝流程與造紙工藝流程有何相同點與不同點
2.根據(jù)流程的有關知識，分析生產流水線的特點。
用同樣的原料在不同的工藝和設備下生產產品。其工藝流程中環(huán)節(jié)的內容和數(shù)量都有可能隨之改變，所生產產品的物理和化學性能也會有所不同，相應的應用范圍也不一樣。
知識窗
聚乙烯
聚乙烯具有熱塑性，一般無臭、無毒，具有優(yōu)良的耐低溫和電絕緣性能，常用來制過塑料制品，如包裝薄膜、電線電纜的絕緣材料和日用品等。以高純度乙烯為原料，在引發(fā)劑或催化劑的作用下聚合為聚乙烯，經分離和造粒得到固體聚乙烯。聚乙烯的生產有高壓聚合法和低壓聚合法兩種生產工藝流程，它的密度性能指標和主要產品見表2－3.
表2-3 聚乙烯的性能指標和主要產品
聚合方法 聚合壓力/ MPa 密度（g/cm ） 主要產品
高壓聚合法 130- 250 0.91 - 0.92 塑料薄膜，如食品包裝、各種商品包裝、農業(yè)育秧薄膜等
低壓聚合法 <5 0.93-0.96 容器、管道、電絕緣材料、硬泡沫塑料等
圖2-13所示的薄膜是用經過浸泡的再生聚乙烯碎片制成的。再生聚乙烯被熔化以后，被壓進一個模具里，從模具中通過的熱氣流把聚乙烯吹成筒狀并把它烘干。隨后聚乙烯筒被滾輪拉向上方，被壓成薄膜。圖中工人正在對薄膜進行檢查。
在工業(yè)化、自動化和智能化的大生產中，都涉及人員的分工、設備的有效使用和生產環(huán)節(jié)的合理安排等。無論是從生產管理的角度考慮，還是從生產過程的復雜程度考慮，產品的生產過程往往都不能只用一個流程來表達。在流程的各環(huán)節(jié)中，一般還可以包含其他流程。倒如，在印刷電路板的制造流程中，其處理環(huán)節(jié)就是一個過程，其相應的流程為:制作膠片和鉆孔圖一鉆孔一金屬孔化，每個環(huán)節(jié)中又都包含與其相應的子流程。
二、流程的描述
流程既可以用文字表述，也可用流程圖來表達。流程圖是指用圖形和簡單的文宇來描述流程，是對流程進行交流、測試、分析和設計的有效工具。在很多情況下，它比文字表達更清晰、簡潔和明確。
方框流程圖是最簡便易行和應用最廣泛的流程圖，隨著科學技術的發(fā)展，方框流程圖在工程學、自然科學、管理學、經濟學和人文社會學等領戰(zhàn)都有廣泛應用。
方框流程圖有很多種，一般采用幾何圖形或符號表示各個環(huán)節(jié)以及名個環(huán)節(jié)之間的順序關系（時序）。根據(jù)其用途和繁簡程度、選用的圖形、符號也不同。圖2-14是常用的流程圖圖形與符號示例。（參見教材P58）
（一）繪制流程圖
在確定了流程的環(huán)節(jié)和時序后，可利用相應的幾何圖形和符號將流程圖繪制出來。
以下郵寄物品的流程（圖2-15）和糖果加工工藝流程(圖2-16)是利用最簡單的方框流程圖符號揣述的。方框流程圖中的方框代表環(huán)節(jié)(工作和工藝環(huán)節(jié)等），環(huán)節(jié)的具體內容或名你可寫在方框中。帶箭頭的直線表示各環(huán)節(jié)之間的時序關系，必要時也可在直線上加注文字說明。
實踐
閱讀以下資料，繪制出自來水生產方框流程圖
城市自來水的生產過程
受多種因素影響，自來水廠抽取的原水里通常含有各種各樣的雜質，這些雜質可分為懸浮物、膠體、溶解物三大類。城市水廠凈水處理的目的就是去除原水中這些會給人類健康和工業(yè)生產帶來危害的懸浮物質、膠體物質、細菌及其他有害成分，使凈化后的水能滿足生活飲用及工業(yè)生產的要求。一般來說，自來水廠對常規(guī)水的外理過程包括混凝工藝處理、沉淀、過濾及消毒等。
1.混凝工藝處理。
原水經取水泵房提取后，首先經過混凝工藝處理，即投入水處理藥劑，便原水中的懸浮物、膠體等雜質混凝抱團形成大顆粒，然后通過管道流入沉淀池，進入凈水第二階段。
2.沉淀。
水流入沉淀區(qū)后，沿水區(qū)整個截面進行分配，然后授慢地流向出口區(qū)。水中的顆粒依靠重力作用沉于池底，污泥不斷堆積并濃縮，定期排出池外。
3.過濾。
過濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層通過黏附作用截留水中懸浮顆粒，從而進一步除去水中細小懸浮雜質、有機物等。水經過濾后，濁度進一步降低，同時也使殘留細菌、病毒等失去渾濁物保護或依附，為濾后消毒創(chuàng)造良好條件。
4.消毒。
消毒并非把微生物全部消滅，只要求消滅致病微生物。水經混凝工藝處理、沉淀和過濾，已經除去大多數(shù)細菌和病毒，消毒則起到保證水質達到飲用水細菌學指標的作用，同時使城市自來水管網(wǎng)末梢保持一定余氯量，以控制細菌繁殖且預防污染。
消毒的加氯量（液氯）為1.0- 2.5g/cm 。主要是通過氯氣與水反應生成的次氯酸在細菌內部起氧化作用玻壞細菌的酶系統(tǒng)而便細菌死亡。消毒后的水由清水池經送水采房提升達到一定的水壓，再通過輸、配水管網(wǎng)送給千家萬戶。
（二）識讀流程圖
流程圖的識讀是指根據(jù)流程圖的幾何圖形或符號，來理解完成某件事情或制造某種產品所需的環(huán)節(jié)和時序關系的全過程。通過流程圖還可以進一步分析和發(fā)現(xiàn)問題，為流程的優(yōu)化改進做準備。圖2-17為某工廠原材料進廠驗收的工作流程圖，你能識談其中各環(huán)節(jié)的內容及它們之間的關系嗎 （參見教材P60）
在圖2-17中，用圓角矩形表示流程的開始和結束:用方框圖形表示環(huán)節(jié)，它具有一個流入指向和一個流出指向:用菱形表示檢測分支點，它具有一個流入指向和兩個流出指向。
圖2-17的流程為:當原材料到貨進廠時，倉管理員首先清點貨物數(shù)量，然后接貨并存放在待檢區(qū)；接著倉庫管理員填寫材料檢驗申請單并送質檢部。質檢部在接單后派出人員對材料進行抽檢，并將檢驗報告送物料部和倉庫，若檢驗合格則做材料入庫和記賬工作，流程結束。若檢驗不合格則材料放入退貨區(qū)，啟動退換貨流程，本流程結束。
流程圖根據(jù)行業(yè)和用途的不同有多種描述方式。如圖2-18為瓊脂生產工藝流程，圖2-19為機械加工中的裝配流程，圖2-20為商場購物的流程。
實踐
每3-5位同學為一組，選擇下列內容之一（或自選其他熟悉的內容），進行調查或參觀。運用本節(jié)所學知識討論和分析，確定流程的環(huán)節(jié)和時序，畫出方框流程圖。最后，每個小組提交一份報告并在班上進行交流和評價。
1.制陶的工藝流程。
2.某種農作物育種的工作流程。
3.服裝加工的工藝流程。
討論、思考、形成小論文。
每位同學組織一篇小作文，可以從不同的方面進行展開。
完成后，與同學們進行討論、分享。
課后作業(yè)
1.以下流程中環(huán)節(jié)的時序不可顛倒的是（　　?。?，并說明原因。
A.早晨起床后:洗臉一刷牙一吃早餐
B.在社區(qū)體檢流程: 抽血一B超一內科一心電圖一五官科
C.注射青霉素流程:皮膚消毒一做皮試（過敏試驗）一觀察20分鐘 一注射青霉素
D.用煤氣灶做飯流程:開抽油煙機一開火一做飯一關火一關抽油煙機
2.我們每周都按照班級課程表來進行課程學習，課程表屬于流程的什么表達方式？除此之外，流程還有哪此表這方式
3.在流程中，時序體現(xiàn)了環(huán)節(jié)之間的哪一種關系 為什么
4.流程只可以用方框流程圖表達嗎 請舉例說明。
5.請上網(wǎng)查找你感興趣的中國傳統(tǒng)工藝的資料，分析時序變化或決少某一環(huán)節(jié)對產品的影響。

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