資源簡介

第四單元 控制與設計
第一節 控制的手段與應用
一、教學內容分析
本節是本章的第一節，可以說是本章的開始，也是本章的基礎，對于本節知識的掌握有助于后面幾節的學習。
二、教學對象分析
學生正處于高中階段，對于生活中的一些控制雖然見過，但是由于生活經驗不是很豐富，所以必須要老師引導才能發現問題。
三、教學目標
知識與技能
1.通過分析社會各領域的具體例子，理解控制的涵義及其在生產和生活中的應用。
2.通過學習，培養學生注意觀察問題，發現問題，幫助學生了解控制的作用。
過程與方法：
通過視頻導出新課，通過案例分析和課堂討論理解控制的含義和了解控制的手段，并知道控制的應用。
情感態度與價值觀：
激發學生了解控制，研究控制的興趣與熱情。
四、教學重點和難點
重點：理解控制的含義
難點：理解控制的含義
五、教學策略
采用多媒體進行教學，引導學生理解控制的含義和了解控制的手段及應用
六、教學準備
典型案例圖片收集，課件制作，收集相關視頻材料
七、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動
導入新課 [錄像]通過卓別林的《摩登時代》錄像片段，引入新課。 學生觀看
新課講授 一、控制是普遍存在。
用一些典型的、生活中的例子讓學生了解控制是普遍存在，對控制有初步的認識，打破其神秘感。
現代社會中的例子：
生產、生活中的例子（圖片）
古代社會中的例子：
案例1：大禹治水（圖片）問題：大禹治水過程中，通過什么手段實現治理好水患的目的？
答案：通過“疏通河道，泄洪為主” 手段實現治理好水患的目的。
案例2：木牛流馬：據研究：木牛和流馬是漢代獨輪手推車的兩種改進設計，通過改進使人的負重有所減輕。木牛是一種輪子稍小一些的獨輪手推車，載重大，前由人拉、后由人推，運行較慢；流馬載重小，輪子稍大一些，由一人推，運行速度很快。諸葛亮所說“木牛流馬”應是比喻它們運行的靈便程度和載重量的大小：木牛行動較笨而慢，像牛；流馬行動敏捷而快，像馬。不是說它們外形像牛像馬。
目的：幫助軍隊運送戰略物資。
案例3：希羅自動門（圖片）
希羅自動門的相關材料見教參P66或江蘇版P107。
希羅自動門說明了什么道理？
道理是：利用氣壓和液壓動力裝置，實現自動開門、關門。
總結：事物發展的結果可能是人們預先期望的，也可能與預期的目標不相符，甚至是不希望得到的。如果人們想達到某一特定的目的，就必須運用適當的手段來實現。
那么，運用什么手段來實現呢？
（引入控制的概念）
二、控制的涵義
　　控制是根據自己的目的，通過一定的手段使事物沿著某一確定方向發展的行為和過程。
　　結合事例（用音樂噴泉的事例），重點闡明控制的對象是什么；控制要達到什么目的；采取什么控制手段。[探究活動]
請同學們說說你在生活學習中所見到的應用控制的事例。
如：學校：學校的音樂鈴聲、多媒體教學系統、足球場草地自動噴淋系統、體育館的自動伸縮坐椅等。 家庭：冰箱、電飯煲、微波爐等。 社會：交通信號燈、電子警察、電梯、程控電話交換機等 三、控制的分類從控制過程中人工干預的情形來分： 人工控制：人工紡紗、普通自來水龍頭，旋轉按鈕打開電燈、駕駛汽車等； 自動控制：數控機床、飲料自動裝罐生產線、花房恒溫控制、十字路口紅綠燈的轉換等 按照執行部件的不同，控制分為：機械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制等 對于自動控制 按控制方式分為：開環控制、閉環控制和復合控制。
3、控制的應用
控制的應用自古就有，并在近代得到迅速發展，在社會生產生活的各個領域都有極其廣泛的應用。
通過事例說明控制在社會生產生活的各個領域的應用。
　　案例1：汽車自動化生產線。（圖片）
　　案例2：農業現代化設施。（圖片）
　　案例3：現代網絡家電。（圖片） 學生講述《大禹治水》的故事讓學生思考并回答請學生講述《木牛流馬》的故事觀看圖片，并思考
課堂小結 　1、控制是普遍存在。要求學生能列舉事例。
　　2、控制的涵義。要求學生在理解的基礎上掌握好其控制的涵義。
　　3、控制的應用。
第二節 控制系統的工作過程與方式
一、教學內容分析
控制系統的工作過程與方式》選自普通高中課程標準實驗教科書《通用技術-技術與設計 2 》的第四單元第二節（江蘇教育出版社）。
《控制系統的工作過程與方式》這節的內容是有關“控制系統的工作過程與方式”的學習和掌握，包含“控制系統”、“開環控制”和“閉環控制”等三個內容。它是學生在學習控制在我們的生活和生產中的應用后，進一步學習有關控制系統的組成、工作方式以及兩種重要的控制系統：開環控制和閉環控制，并熟悉它們工作原理和作用。
根據學生已經學習的內容和認知特點，我們利用兩個課時來完成本節的教學，讓學生通過對相關典型控制應用案例的深入分析，引導學生在對控制系統的生活生產應用分析，進而熟悉控制系統的基本組成和工作過程，通過對開環和閉環控制基本組成和其工作機理的學習，進而掌握和理解這兩種控制方式的重要作用。
二、教學對象分析
學生在前面的學習中已經學習和分析了控制在生活生產中的應用，獲得了有關控制及其應用的初步感性認識和體驗，但是對控制的基本工作方式和工作機理還缺乏了解，他們對進一步了解控制系統的知識是有探究的欲望的。結合前面的應用案例分析，進一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎樣的工作方式，是學生學習的最近發展區。
三、教學目標
知識與技能
熟悉簡單的開環控制系統的基本組成和簡單的工作過程
熟悉閉環控制系統的基本組成，能畫出一個簡單的閉環控制系統的方框圖
理解閉環控制系統中的控制器、執行器的作用
初步理解開環與閉環系統的區別
過程與方法
經歷“回想—分析—聯想—猜想”的思維過程，與同學和老師充分溝通和交流，將前面所學的結構、流程、系統與控制的基本知識應用于具體問題的分析，發展創新精神。
情感態度與價值觀
提高對生活中技術問題的敏感度和引發出探究欲望，并能保持積極審慎的態度。
四、教學重點和難點
重點：開環控制系統的工作過程分析
難點：用方框圖描述開環控制系統的工作過程
五、教學策略
教法：
　　本章的教學結合具體的教學內容和目標我們采用“案例情景—機理分析—總結歸納－認識提升”的模式展開。在教學中把知識點的教與學置于具體的案例情景當中，通過豐富而貼近生活的案例使學生從生活體驗到理性分析的思維升華過程。同時關注學生能否用不同的語言表達、交流自己的體驗和想法。通過富有吸引力的現實生活中的問題，使學生回想和體會控制系統的工作過程，激發學生的好奇心和主動學習的欲望。讓學生本著“回想—分析—聯想—猜想”的思維過程，對教學內容進行步步展開，使學生親歷自主探索和思維升華的過程。
　　學法：
　　鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發展。注意引導學生體會控制系統的工作過程和方式，特別是理解閉環控制的工作過程以及其構成的作用。
六、教學資源準備
多媒體課件等
七、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動
導入新課 1 、拔動教室電燈開關，燈的亮與不亮與手動有關
2 、播放圖片，聲光感應開關，當有聲音時燈亮
3 、播放圖片，紅外感應出水龍頭，手靠近水龍頭出水，離開則不出水
4 、播放圖片，賓館自動門，當有人進入，門自動打開
師生歸納、抽象以上活動的特征 學生觀察思考
新課講授 1、控制系統：
　　【案例分析】
　　自行車速度的控制的實現過程、電風扇風速的控制過程、自動門的控制過程、遙控電視頻道更換的控制過程、航空模型的控制過程
　　（畫出控制過程方框圖）
　　【總結】
　　一般的控制過程都有一個輸入和一個輸出。
　　任何一種控制的實現，都要通過若干個環節，這些環節構成一個系統，我們稱之為控制系統。
　　控制系統的輸入輸出之間有一定的對應關系。
　　【馬上行動】（課文p102）
　　控制系統一般分為開環控制系統和閉環控制系統。
　　2、開環控制：
　　【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系統控制過程分別引出兩個名詞：輸入量和輸出量】
　　控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響，這種控制系統成為開環控制系統。
　　開環控制系統的方框圖：
　
　　【案例分析】
　　自動門的控制系統、水泵抽水控制系統
　　【學生課堂舉例并分析】
　　公共汽車車門控制系統
　　（紅綠燈定時控制系統、防盜報警系統、火災報警系統、音樂噴泉控制系統、鬧鐘定時控制系統等等）
　　（要求學生能畫出其控制方框圖）
3、閉環控制：
　　【教師分析與學生討論：在游泳池注水控制系統增加水位測量設備和改變控制對象后，控制系統的過程與前面的開環控制過程有何區別，輸出量輸入量之間產生了什么關系和作用。】
　　把系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響的控制系統稱為閉環控制系統。
　　閉環控制系統方框圖：
　　
　　（解釋方框圖中的一些圖標代表的含義）
　　（讓學生觀察并解釋閉環控制系統與開環控制系統的區別？然后教師歸納總結）
　　【生活案例】保溫電飯鍋的保溫控制、空調的溫度控制等等
　　【生產案例】溫室大棚、氨氣生產的反應爐溫控制等等
　　【復雜案例簡述】導彈防空系統，戰斧巡航導彈的控制
課堂小結 教師引導補充 與老師一起歸納
練習
學生做練習
第三節 閉環控制系統的干擾與反饋（第一課時）
一、教學內容分析
本節可以說是本章的難點，也是重點，這節也是對第二節內容的一個檢驗。本節內容在《控制和設計》中起到舉足輕重的作用，不僅可使學生對閉環控制系統中的反饋（feedback）有很深的認識，而且也為閉環控制系統的設計與實施打好基礎。
二、教學對象分析
學生如果能很好的學習前面章節，將對本節的學習有所幫助。
三、教學目標
［知識與技能］
理解干擾因素的含義
理解反饋的含義
熟悉閉環控制系統及反饋環節的作用
了解功能模擬方法和黑箱方法的含義
了解功能模擬方法和黑箱方法的應用
［過程與方法］
結合案例分析影響簡單控制系統運行的主要干擾因素及克服方法
結合案例分析閉環控制系統的反饋環節
［情感態度與價值觀］
能具體問題，具體分析
能在生活中應用反饋原理，調節自身的心理、學習與生活
四、教學重點、難點
重點：干擾因素的定義
難點：1、了解干擾對控制系統的影響，并能分析克服干擾因素的合理方案；2、分析閉環控制系統有較強抗干擾能力的機理，能夠分析一個簡單閉環控制系統的克服干擾因素的過程。
五、教學策略
六、教學資源準備
多媒體課件等。
七、教學過程
序號 教學內容 教師引領 學生活動
1 引入新課 列舉日常生活中時常存在的“干擾”現象：
①自然產生的：風中騎車、行船等；
②人為造成的：手機信號對電腦的干擾；
明確本節主要討論的是干擾因素的也同樣存在于控制系統當中問題。 思考、參與討論。
2 什么是干擾因素 教師引導學生回答：我們要學習的干擾因素指的是控制系統當中的干擾因素。
結合具體控制系統，使同學們了解控制系統當中的干擾因素所指的是什么。
練習 P108馬上行動
P109思考 聽講，根據具體的控制系統，回答它們會受到那些干擾因素的影響。
3 分析干擾因素 根據一個具體的控制系統分析干擾對控制系統的影響并分析克服干擾因素的合理方案，總結出以下三點：
1、 控制系統的穩定性能與干擾因素的控制以及克服能力直接相關；
2、 干擾因素的個數不定；
3、 只有使被控量穩定，才能使控制系統正常操作。 聽講、討論。
4 分析控制系統怎樣克服干擾因素 列舉游泳池的開環控制系統及閉環控制系統，分析閉環控制系統有較強抗干擾能力。
通過一些具體的控制系統的案例分析使同學們了解一個簡單閉環控制系統克服干擾因素的過程。 聽講、思考。結合老師講解和自己的理解討論一些簡單的控制系統克服干擾因素的過程。
5 干擾因素的利用 干擾因素在某種情況下也可以成為我們利用的對象，例如打狂犬疫苗。 討論還有那些是我們可以利用的干擾因素。
6 小結 引導學生對本節課進行整理、歸納。 對本節課內容進行整理、歸納。
第三節 閉環控制系統的干擾與反饋（第二課時）
一、教學內容分析
本節內容在《控制和設計》中起到舉足輕重的作用，不僅可使學生對閉環控制系統中的反饋（feedback）有很深的認識，而且也為閉環控制系統的設計與實施打好基礎。
二、教學對象分析
學生如果能很好的學習前面章節，將對本節的學習有所幫助。
三、教學目標
知識與技能：
1、 熟悉反饋環節在閉環控制系統中的作用
2、 熟悉閉環控制系統的工作過程
3、知道開環控制系統和閉環控制系統區別。
情感態度價值觀
通過學習，聯系生活，培養學生的觀察能力，體驗學習樂趣。滲透安全教育、德育教育、
環保等教育。
四、教學重點和難點
重點：熟悉閉環控制系統中反饋環節的作用
難點：能分析閉環控制系統的工作過程，理解其中的控制器、執行器等環節的作用，畫出一個簡單的閉環控制系統的方框圖。
五、教學策略
用方框圖分析生活中常見控制系統，通過實踐、游戲、討論、分析等方法使學生懂得反饋在閉環控制系統中的作用
六、教學資源準備：
電線若干、水塔水位控制模型1套（自制）、一次性杯子、一次性筷子、乒乓球、自行車模型、烘箱、畫架等
七、教學過程：
教學環節 教師活動 學生活動
導入新課 [探究目的]：
1、引入反饋概念，分析在沒有對比操作的情況下，制作的難易。
2、通過合作探究來提升同學們的團結合作精神。提高創作思維和動手操作實踐能力。
3、通過教師自制的自行車模型作品來感觸同學們的創作意念，用創新以發展和感知生活中的美，并通過習作實踐交流。
4、用自行車工藝品來提高學生審美能力，裝飾豐富擺設生活美，豐富人們的精神享受。
[探究內容]：鼓勵學生合作探究，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發展。注意引導學生體會控制系統的工作過程和方式，特別是理解閉環控制的工作過程以及其構成的作用。運用生活中破舊拋棄的電線進行設計制作出自行車模型。
材料：用直徑1.5毫米---2毫米的銅電線。
工具：剪刀、尖嘴鉗和斜口鉗各一把，示范作品若干，線材藝術作品圖片資料等。
內容：小組合作設計制作一件自己喜歡的線材（稍硬）自行車藝術擺設品。引導分組探究創作思路、制作方法、色彩線調配等。
[提問引出]：人腦---手----做模型（開環）
示范教師自制的自行車模型作品并結合實物圖象，通過眼睛比照，反應到大腦，動手操作自行車作品設計制作。
[引出問題]： 為什么用眼睛觀察實物或圖樣操作起來更方便正確 （閉環）
人腦-----手-----做模型
-----眼睛--- 學生觀察，動手操作，思考
新課講授 [案例分析]：投籃
[游戲]：乒乓球投入一次性杯子
[引導學生得出結論]：投籃的工作過程
[引出結論]：反饋---控制系統中，將輸出量通過適當的檢測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程
[思考提問]：生活中的反饋：反饋控制是一種在計劃執行一段時間或結束后進行的事后控制，主要為下一步計劃的實施總結經驗，但它卻常常是管理控制工作的主要形式。例如投訴與反饋、留言反饋、意見反饋、環境反饋、教學活動、超市反饋調查表、市場信息反饋系統、工作總結、 產品性能檢驗、現代酒店控制方法等。
[游戲]：在黑板上畫兩張大臉，“四官俱全”，沒有眼睛。然后請一個同學上來“填”眼睛，閉著眼睛畫，位置不對；也不好看睜著眼睛畫，漂亮。
[分析原因]：將兩次畫的過程來分析。畫出其控制框圖，得出它們的控制類別。
1、閉著眼睛畫：
人腦控制手畫眼睛：人腦——手——眼睛；
控制過程中，沒有反饋環節，不能對控制結果加以修正、調節。是個單程的控制流向。這是開環控制。
2、睜著眼睛畫：
人腦控制手畫眼睛，在此過程中，眼睛可以把手的位置及畫的效果及時反饋給大腦，使得大腦準確精細的控制手去畫好眼睛。控制過程中有反饋環節可以把控制結果反饋給人腦，控制流向形成了閉合回路。這是閉環控制。[講解]：汽車速度控制
[講解]：反饋方法——利用反饋來分析和處理被控對象，通過系統的輸出來調整系統的行為，使系統沿著預期的目標運行的方法。
[演示]：反饋的工作過程：當人打算要拿桌子上的水杯時，人首先要看到自己的手與杯子之間的距離，然后確定自己手的移動方向，手始向水杯移動。同時人的眼睛不停觀察手與杯子的距離（該距離就是輸入與輸出的差值），而人腦（控制器）的作用就是不停控制手移動，以消除這個差值。直到手拿到杯子為止，整個過程也就結束了。從上面的例子可以看出，由（負）反饋形成的偏差是人準確完成拿杯子動作的關鍵。如果這個差值不能得到的話，整個動作也就沒有辦法完成了。這就是眼睛失明的人不能拿到杯子的緣故。
[教具演示]：水位自動控制系統
接通電源后，電機工作，水泵出水，當水位升到A 點水位傳感器位置時，電機停止工作；當水位由A點降止B點以下時，電機又開始工作，這樣往復，達到了自動控制儲水器中的水位。
[學生討論]：請同學們相互討論一下這個水位自動控制系統的工作過程，試用系統框圖來描述。（引導學生歸納出水塔水位控制系統框圖，著重推導信息反饋與比較環節的框圖表達。）
[教師總結]：簡單的閉環控制系統的方框圖，理解其中的控制器、執行器等環節的作用，熟悉反饋環節的作用。
[閉環控制系統的工作過程]：
閉環控制系統就是系統的輸出端與輸入端之間存在反饋回路，輸出量對控制過程產生影響的控制系統。閉環控制系統是通過反饋環節克服干擾因素而使系統達到穩定。
[核心]：通過反饋來減少被控量(輸出量)的偏差。
[案例分析]：閱讀書上案例
[思考設計]：家用抽水馬桶是一個典型的閉環控制系統的水位控制。（鏈接下節課用水位檢測，控制電路，電磁閥來改進為自動控制，設計閉環控制系統方框圖，并用頭腦風暴法獲更多節水控制創造性設想。）
[思考]：在水箱的水位控制系統中，控制量還可以有其他選擇嗎？為什么？
控制量是進水閥的流量。放水、蒸發是干擾
閉環控制系統的特點:
1)系統輸出量對控制作用有直接影響。
2）有反饋環節，并應用反饋減小誤差。
3）當出現干擾時，可以自動減弱其影響。
[實物展示]： 烘箱（飲水機）
溫度自動控制系統。首先用熱電偶來代替溫度計來測量溫度的值，然后對溫度的比較，當小于恒溫箱給定時，就增大加熱裝置的電流；相反當大于恒溫箱給定時，就減小電流。這樣恒溫箱就能保持給定的溫度。
加熱爐的溫度自動控制系統的結構圖：
[ 閉環與開環控制系統的比較]：[介紹]：閉環控制：反饋控制， 偏差控制，可以抑制內、外擾動對被量產生的影響。精度高、結構復雜，設計、分析麻煩。
開環控制：順向作用，沒有反向的聯系，沒有修正偏差能力，抗擾動性較差。結構簡單、調整方便、成本低。在精度要求不高或擾動影響較小的情況下，這種控制方式還有一定的實用價值。
[提問回答]： 開環控制系統閉環控制系統能否自動調整和補償 控制精度 結構 適用場合 [補充討論]： 紅綠燈定時控制（開），車流量控制（閉）檢測輸出（閉），否則（開）例如自動門檢測
人工控制，自動控制，開環控制，閉環控制之間區別聯系 [補充]：起增強輸入信號作用——正反饋。起減弱輸入信號作用——負反饋。正反饋不能進行控制，會使系統的偏差越來越大。只有負反饋控制系統才能完成自動控制的任務。負反饋控制系統最大的特點：檢測偏差，糾正偏差
課堂小結 教師引導補充 與老師一起歸納
練習
學生做練習
第四節 控制系統的設計與實施
一、教學內容分析
本節是這一單元的最后一節，可以說是這單元的“收口”部分，讓學生了解控制系統設計的一般思路比較關鍵，只有這部分內容理解了，才能有效的進行下一個內容——控制系統的設計與實施案例。在控制系統的設計與實施案例中，重點要讓學生會分析和選擇案例，并最終會設計。
二、教學對象分析
這是本書的最后一節，學生們通過前邊知識的學習，基本上知道應該怎樣來設計一個產品，但是在專業知識方面還是比較欠缺，所以在這里設計練習時要注意盡量找學生身邊的容易理解的案例來進行設計。
三、教學目標
1.知識與技能：了解簡單的被控對象的基本特性，能確定被控量、控制量，畫出控制系統的方框圖，并形成初步的控制系統設計的方案。
2、通過講解和實際操作是同學們加深對控制系統實施的理解與應用
3、情感態度與價值觀：能根據開環控制系統的設計方法，制作一個控制裝置；或者根據簡單閉環控制系統的方案進行模擬實施，學會調試運行提出改進方案。
四、教學重點和難點
重點：了解簡單的被控對象的基本特性，確定相關的量，會畫方框圖。
難點：制作
五、教學過程：
教學環節 教師活動 學生活動
導入新課 復習提問設計的一般思路。引出控制也需要設計。 回答問題
新課講授 1、控制系統設計的一般思想 我們知道在設計的一般過程中，首先要發現和明確問題，那么在對控制系統進行設計時我們要明確那些問題呢？ 給出答案（幻燈片）1，開環控制系統的設計 講述普通風扇的控制系統設計（幻燈片）請同學快速閱讀書中案例《電吹風控制系統的設計》，并思考電吹風的被控對象、被控量以及控制量都是什么？2，閉環控制系統的設計 講述簡單閉環控制系統的基本要求（幻燈片）。 讓學生閱讀書中案例《抽水馬捅水箱的自動控制系統的設計》2、控制系統的設計與實施案例好，我們了解了控制系統設計的一般思路，下面我們一起來分析和了解控制系統的設計與實施案例播放“香港回歸升旗視頻”引導學生，如果我們學校的升旗也設計成這樣那該多好。閱讀書中案例《自動升旗簡易控制裝置的設計》 在教師的引導下思考并回答問題觀看看書中案例，思考后回答問題認真聽講認真閱讀案例并討論下邊的問題。觀看看書并小組研究
課堂小結 教師引導補充 與老師一起歸納
練習 1、晾衣控制裝置2、畫自行車發電看電視的方框圖并分析其中的技術和原理 學生做練習第二章 流程與設計
一 生活和生產中的流程
教學內容分析
本次授課內容為《技術與設計2》流程與設計模塊中的基礎內容，即生活和生產中的流程。本節以時間為核心，案例為依托，從時序、環節兩方面，通過學生動手操作并對生活中的事例進行分析，引入和揭示流程的概念（流程、時序、環節）、意義以及流程的表達方法——流程圖，并且通過一些案例分析學習生活與流程和生產與流程的內容。旨在加深學生對流程的理解，培養良好的生活習慣和提高邏輯思維能力。
二、教學對象分析
如果按照書上的內容講，學生一定不感興趣，因此，一切要從學生的興趣出發，設計一些合理的情景，見書上的內容進行了改進，讓學生積極的去思維，主動的思考，將學生的思維全部引導到課堂中來。
三、教學目標
知識與技能
通過案例分析使學生了解流程、環節、時序的含義及它們之間的關系。并學會閱讀和分
析繪制簡單流程圖。
過程與方法
通過對生產、生活中的案例流程分析、以及學生動手操作、觀看視頻，使學生逐步構
建以科學的流程來指導生活學習的思維方式。
情感、態度和價值觀
學生對流程意義深入理解，從而認識到在人生的整個流程中應該遵循自身機理和自然的
規律發展。
四、教學重點和難點
重點：通過案例分析使學生了解流程、環節、時序的含義及它們之間的關系。
難點：通過案例分析使學生了解流程、環節、時序的含義及它們之間的關系。
五、教學策略
根據我校學生特點我采用的學法指導是講授法、提問法、討論法、演示法、實驗法、觀察法、欣賞教學法等。本節課采用的教學方法有以案例分析法為主，結合問答法、實驗法、發現法達到師生互動的效果。
六、教學準備
圖片：學生制作相框現場和成品、自行車安裝修理工具、各個環節、一些書上掃描的圖片等。實物：磨刀器、軍用鍬、成品相框、電腦零件、機械發電手電筒等。
場地及設備：多媒體、投影、實物展臺、筆記本等。
七、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動
復習導入新課 猜一猜 想一想 講一講 做一做：展示藏在箱子中的兩種產品：軍用鍬、磨刀器。讓學生猜一猜、想一想、講一講、上臺前做一做，總結。 觀察、思考、講解、操作
給你一片天 相框制作現場展示本班或年級上節課制作較好的相框，學生講解制作流程及創意。導入：回憶我們在上學期所做的石英鐘、橋梁等作品中，與我們制作相框的過程幾乎都是一樣的。整個作品都是按照一定的順序和規則進行的。這個過程，就是我們今天所要學習的第二章流程與設計中的第一節生活與生產中的流程——認識流程。 回答——方案構思、制定方案、準備材料和工具、制作產品、優化改進。
新課講授 認識流程（Process）展示打亂的自行車前輪裝圈上軸的圖片流程。讓每小組設計出正確的安裝流程。正確的自行車前輪裝圈上軸的圖片流程、時序的概念。 觀察、聽講、思考、討論、匯報。小組匯報安裝流程。小組討論總結時序的概念。
提問:任何一種活動都有一定的的時序，有些時序是不可以顛倒的，有些則可以。請問：1、在安裝自行車前圈的時序中，哪些可以顛倒，哪些不可以顛倒？2、完成書上39頁的馬上行動表格，每個組至少列舉2個案例。 討論、回答：不可顛倒—上鋼絲與裝外胎、裝內胎和裝外胎等。裝前軸就沒有嚴格的規定。列舉案例，同學評價。
大屏幕展示檢修工具創設情景，提出問題：假如你騎自行車到郊外游玩，突然感覺騎車費力，下車檢查發現車胎被扎。幸好你隨車攜帶了檢修工具，你將如何設計檢修流程修好你的自行車？ 總結：在同學們所設計的檢修過程和所舉的案例中不難看出，合理的時序在我們生活中隨處可見，但最終我們應遵循和尊重事物活動的內在機理與規律，并根據一定目的和條件進行合理的安排。 小組討論回答（將會有不同的檢修過程）：先將外胎扒開，將內胎取出充氣，檢查漏氣的地方，然后用銼將漏氣地方和修補皮銼好，將他們抹上膠水，吹一吹，粘上，再查，直到不漏氣為止，上胎。
展示純凈水的生產流程圖。我們看了以上的生產過程。請思考、討論，說出流程、環節的意義以及流程、環節、時序三者之間的存在怎樣的聯系。 同學們討論，總結出流程、環節的內涵和意義。以及流程、環節、時序三者之間的關系。
文字提問：小組展示生活中的一些對流程有嚴格要求的案例？（各組調查結果） 展示各組調查流程案例結果。學生上臺通過實物展臺展示、講解。
試驗要求。每組同學都準備了試驗器材。試驗要求：1、操作時間6分鐘。2、將安裝過程記錄下來。3、操作過程要注意安全。4、小組代表展示本組試驗過程及感受。5、要體現小組團結協作的精神。6、根據試驗過程表現給每個小組加分。 作為期末成績的重要內容之一。 試驗操作。并記錄試驗過程。學生總結安裝流程。匯報試驗過程及感受。
流程圖的表達 同學要想把你的安裝流程描述的清晰可見，我們一般采用流程圖來表達流程。而流程圖表達有幾種：口頭表達、文字表達、表格表達、圖示表達，有些場合模型表達、動畫表達等。而采取怎樣的表達方式還要根據某項事情的特點。 觀察、思考并回答流程的表達方式。
課堂小結 １、任何流程都反映一定的時序，體現出一定的環節。2、這節課我們通過對一些案例的分析，對時序、環節、流程有了深入的了解。知道了做任何事情都要尊重和遵循事情的內在機理或規律，根據其不同的特點進行合理、有序的安排，這樣我們才能把事情做好。 學生討論回答。比較不同答案的差別。學生總結，回答。學生觀察、思考。
作業： 請每組設計組裝一臺電腦，周末回家做好以下工作.將你組的流程環節用某種表達方式，記錄下來。下節課將你組的調查結果展示給全班同學，我們還要進行電腦硬件組裝的實際操作。程序：1、明確自己想要安裝什么檔次的電腦。2、列出硬件清單。 3、市場調查結果記錄。4、購買硬件名稱、型號，價格。5、組裝電腦流程 6、安裝系統及相關應用軟件。
二 流程的設計
教學內容分析
本小節主要通過一個電腦組裝實驗來加深同學們對流程設計應考慮的基本因素、步驟
地認識 ；學習要點：學會分析流程設計應考慮的基本因素；基本理論到實踐操作，實踐操作到實際能力的提升。
二、教學對象分析
如果按照書上的內容講，學生一定不感興趣，因此，一切要從學生的興趣出發，設計一些合理的情景，見書上的內容進行了改進，讓學生積極的去思維，主動的思考，將學生的思維全部引導到課堂中來。
三、教學目標
知識與技能
通過實例的分析學會不同種類流程設計考慮的基本因素和設計步驟。
過程與方法
通過電腦購買到組裝電腦的實驗，來提高同學們在實際生活工作中處理事情的能力和多項思維的能力。
情感、態度和價值觀
學會觀察是市場動態和辨別真偽的能力。
四、教學重點和難點
重點：通過案例分析使學生了解流程、環節、時序的含義及它們之間的關系。
難點：通過案例分析使學生了解流程、環節、時序的含義及它們之間的關系。
五、教學策略
本節課的內容以案例閱讀分析和學生參與思考分析為課堂教學主線，充分體現老師的主導作用、學生的主體地位。在教學過程中，采用多媒體課件進行案例分析、演示講解，學生主動探究式學習等教學方法。教學所采用的演示法、講解法、實驗法。
六、教學準備
1、硬件圖片2、硬件實物3、安裝電腦整個流程的錄像4、安裝電腦的步驟（文本）
七、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動
復習導入新課 各小組匯報調查電腦市場價格和本組所組裝的電腦硬件清單。使用展臺展示各組的電腦硬件清單 觀展示、講解本組的調查結果。
新課講授 一、流程設計應考慮的基本因素列舉一些生活中所知道的提高效率的案例。 舉例日常生活工作中的案例
教師引出流程設計的目的與要求 觀察思考聯系實際生活
列舉一些流程設計應考慮的一些因素。教師引導 學生思考回答通過實際生活工作中的案例來分析流程設計的考慮的因素
講解：合成氨的生產工藝流程圖通過案例說明流程設計是在不斷的改進和優化當中完善 觀察、思考
引導進入思考馬上行動 同學思考回答
講解流程設計步驟 聽講
提問患者看病的流程、教師補充 學生回答增長實際生活知識
講解流程的表達形式 觀察
講解1、產品為中心的企業業務流程圖2、數控機床的加工流程圖 聽講、思考回答加深流程設計的合理性
展示組裝步驟、播放視頻教師組裝電腦，邊講解 觀察、記錄提高實踐能力
課堂小結 1、流程設計應考慮的因素2、流程設計的步驟3、流程表達方式有哪些 觀察
作業： 快餐配送流程圖（框圖） 記錄
三、流程的優化
一、教學內容分析
本節課的內容主要是日常生活與生產中一些流程優化的案例分析，以次來說明每件事情
成功在于細節的把握和設計。能夠概括簡單生產流程優化過程應考慮的主要因素。通過對生產生活流程優化內容的分析來判斷出每一件事情流程優化所具備的最基本的條件。
二、教學對象分析
本節課內容同學們較易理解，因此無須更多的實驗和案例進行詳細的講解，秩序對書上一些案例進行細致的分析，從而讓同學們對流程優化有一個深入的了解。
三、教學目標
知識與技能
流程優化的意義和主要內容以及優化的基本條件。
過程與方法
能夠概括一些簡單生產流程優化過程所要考慮的主要問題以及能對生產生活中簡單事
項進行流程的改進設計，并用或圖表說明流程設計方案的特點或流程的改進方案的優越之處。
情感態度與價值觀
讓同學們真正認識到優化人生對一個人重大意義。
四、教學重點和難點
重點： 能概括某種簡單生產流程優化過程所應考慮的主要問題。
難點： 能對生產生活中的簡單事項進行流程的改進設計，并用文字或圖表說明流程設計方案的特點或流程的改進方案的優越之處。
五、教學策略
教學所采用演示法、比較法、小組討論邊問邊答的形式進行課堂教學。
六、教學資源準備
以教材資源為主，增添精選案例，教師準備課件，圖片、教具。
七、教學過程：
教學環節 教師活動 學生活動
復習導入新課 提問、評價、補充 用實物展臺展示個小組作品各小組匯報作業情況（
新課講授 大屏幕展示本節課的要點1、流程優化的內容2、流程優化的條件 觀察
分析、提問、講解分析制作一只臺燈的流程 討論、回答判斷生產生產流程中的優化途徑。
講解展示改進后的流程并行和串行所用的時間 思考、回答理解并行與串行在生產中的區別和意義
解釋流程優化的內容 領悟
分析、探討探討校辦工廠機器的維修流程合理性 討論、回答分析出流程中的合理性
分析、探討工藝優化的兩種方法的差別加工剛才兩種方法的差別 討論、回答 理解工藝優化兩種方法的差別
提問、評價、講解、補充戰事配送路線圖和不同路線的里程差別。 各組討論不同的配送方案，匯報各組的結果
展示圖片、進行講解、分析討論流程優化條件的關鍵因素。通過一些案例的分析讓同學們知道生產生活的一些流程設計的巧妙之處 觀察、思考 設備、工藝、材料。列舉一些案冽。
分析案例洗衣流程的優化。流程再造與信息化基礎。 閱讀、分析案例
流程的設計與優化選題 設計類 粉刷裝修我們的教室的流程 組織一次班際小型田徑比賽的流程 優化類 改進一次主題班會的流程 改進校學生會選舉的流程 置換選題 改進某一個理化實驗的流程 辦一期自己的班級或年級小報的流程 自選題 每組選擇一組選題，進行流程優化設計
1、組織好學生的交流活動，對學生的成果進肯定并提出改進的意見。 交流與評價 介紹本組活動流程并展示方案 方案報告人作設計說明 大家提問 評價
課堂小結 1、流程的優化內容　工期優化、成本優化、技術優化、質量優化等。2、流程優化的條件　設備、工藝、材料。 聽講
作業 校教導處設計一個組織期末考試的工作流程。為同學們設計一天的合理的飲食流程。 家庭作業第一單元 結構與設計
第一節 常見結構的認識（第1課時）
一、教學內容分析　　
本課時是《技術與設計2》第一單元“結構與設計”的第一節“無處不在的結構”的第一課時。世界上任何事物都存在結構,結構多種多樣且決定著事物存在的性質。本課時要通過放映蜂窩、蜘蛛網、大樹、動物的身體與器官等結構圖。通過對自然界中形形色色的結構的分析和研究,使學生明白“結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列”。要讓學生知道為什么要學習“結構與設計”，自然界中形形色色的結構給了人們無限的創造靈感和啟示。人們將其成果應用到技術領域, 是為了更好地服務于人類。本課時還要講解構件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力，講解應力概念。當一個結構受到外力作用時,內部各質點之間的相互作用會發生改變, 產生一種抵抗的力,稱為內力。應力從認識常見的結構開始,通過學生熟悉的事例,展開技術視野中的力與結構討論, 通過有趣的小試驗, 強化對不同類型結構的特點的理解。
二、教學對象分析
　　學生對結構有一定的了解。對結構的功能和分類也有一定的基礎。另外，學生在物理課中已學習了有關力學的知識，對物體的受力分析有比較好的基礎。但是由于受力分析是物理課教學中的難點，多數學生在受力分析中還是有困難的，所以在教學中還要利用模型演示形變的情況，分析說明拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力等。
三、 教學目標
（一）知識與能力：解結構的含義。
（二）過程與方法：度理解結構的概念。
（三）情感態度與價值觀：橋梁的受力分析案例,分析結構是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱結構的建筑物的圖片，激發學生的學習激情和興趣。
四、教學重點和難點
重點：結構概念
難點：應力概念
五、教學策略
　　從認識常見的結構開始,通過學生熟悉的事例,展開技術視野中的力與結構討論, 通過有趣的小試驗, 強化對不同類型結構的特點的理解。
　　（一）教法
　　在教學過程中，采用講授法、閱讀法、案例分析法和提問法，讓學生共同討論、分析、交流互動等教學形式交叉和滲透靈活運用，并始終貫穿于整個課堂教學當中。本課時要求學生親歷紙板承受壓力試驗并運用多媒體教學設備，將與教學相關的圖片展示給學生，都是為了讓學生盡快獲得感性認識，并上升到理性認識。
　　（二）學法
　　鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發展。引導學生從力學的角度理解結構的概念并注意基本受力形式與物理學中力的區別和聯系。
六、教學準備
　　紙板承受壓力試驗需要廢舊紙盒的紙板和給紙板加壓的重物,由于是第一個課時，不要求學生準備材料，教師應提供足夠的材料。
七、教學過程
　　（一）通用技術必修2學習介紹：
　　1、通用技術必修2是一門什么課程？
　　同學們，我們生活在科學技術高度發達的時代。我國載人航天成功, 實現千年邀游太空夢; 長江三峽順利截流發電, 高峽出平湖; 水稻育種結碩果, 世界領先……我們今天努力學習技術, 是為了明天把我們的國家建設得更加美好。
　　我們將要學習的通用技術必修2, 應用廣泛, 具有寬廣的遷移價值。“技術與設計2”中的“結構與設計”“流程與設計”“系統與設計”“控制與設計”等四個主題都是具體的、通用的技術, 它們具有典型意義, 并與技術的發展密切相關聯。學習這些技術與設計的基本思想和基本方法, 將使我們終身受益。同時也將使我們適應新世紀的科技發展、知識經濟發展以及社會可持續發展的需要,成為有用的人才。
　　2、學習通用技術必修2課程要注意的幾點:
　　（1） 圍繞教材內容,以技術設計為主線索,認真鉆研各主題的技術與設計要點。充分調動自己的感知、思維、想像, 進行調查研究、批判性思考、 創新性想像,努力提高技術理論素養,增強各種思維能力。
　　（2） 參照教材中的案例,觸類旁通, 舉一反三。密切聯系實際, 挖掘技術實例, 既動腦又動手, 做好剖析、試驗、實習、設計制作、交流、評價各環節, 努力提高技術實踐素養, 培養動手解決技術問題的能力和技術應用能力。
　　（3） 發揚在老師引導下的團隊合作精神, 把學習技術課程的過程, 變為一個創新的過程。在學習過程中要以多種視角、多種思路、多種方法, 去探究一個個技術問題, 完成一項項設計任務, 努力造就我們的創造品質, 提高我們的創新能力。
　　（4） 學習技術課程, 尤其是“技術與設計”,會遇到困難, 會感到辛苦, 我們要以堅強的意志力, 鼓起戰勝困難繼續前進的勇氣, 努力增強我們的耐挫力, 磨煉我們的意志品質。
　　同學們,努力吧!
　　（二）案例引入
　　【第一單元 結構與設計】
　　1、觀看教材蜂窩、蜘蛛網、大樹、動物的身體與器官等結構圖。
　　【一、無處不在的結構】
　　世界上任何事物都存在結構,結構多種多樣且決定著事物存在的性質。
　　2、引導學生觀察結構圖。
　　引導學生分析蜂窩的結構。這種結構的優點在哪里？
　　3、讓學生歸納結構概念：
　　結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
　　4、讓學生閱讀案例：
　　蒼耳子與尼龍搭扣;
　　鳥與飛機;
　　鷹眼與導彈跟蹤系統。
　　5、讓學生思考：為什么要研究結構？
　　（三）思考與分析：
　　1、啟發學生回答：通過對自然界中形形色色的結構的分析和研究, 給了人們無限的創造靈感和啟示。人們將其成果應用到技術領域, 更好地服務于人類。
　　2、討論以上三個案例，重點討論“鷹眼與導彈跟蹤系統”。
　　鷹可以在幾千米的高空準確無誤地辨別地面上的動物,這是因為它的眼部結構比較特殊。人類每只眼睛的視網膜上都有一個凹槽,叫做中央凹。而老鷹眼中的中央凹卻有兩個, 這兩個中央凹的作用不同, 其中一個專門用于接收來自鷹頭側面物體的像, 另一個用于接收來自鷹頭前方物體的像。這樣,老鷹的視覺范圍就寬多了,能兼顧前方和側面。根據鷹眼的結構,人們正在研制“ 鷹眼”導彈系統。這種導彈系統能自動尋找、識別目標并跟蹤攻擊。
　　3、進一步拓展：
　　除了根據鷹眼的結構,人們正在研制“ 鷹眼”導彈系統以外，你還受到哪些啟發？
　　如果在人類的視網膜上象鷹一樣有兩個凹槽，世界將會如何變化？
　　將來運用技術手段在人的視網膜造出兩個凹槽,有這種可能嗎？
　　看來我們人類好多地方不如動物,不能象鳥一樣在空中自由飛翔,不能象魚一樣在水中歡快游蕩,奔跑速度不如狗，打斗力氣不如虎。人類憑什么能成為動物界的統治者呢
　　啟發學生回答：憑大腦,憑學習,人類把幾千年知識在幾年十幾年中繼承過來并在原來的基礎上進行創新，現在進入知識經濟時代，人類知識總量幾年就要翻一番。
　　教育學生：人與人之間有競爭,而且可能很激烈，能否立于不敗之地,在于不斷學習。
　　生產生活中還有哪些產品的結構是受到自然界事物結構的啟發而產生的？
　　羊毛衣，潛水艇……。
　　讓學生閱讀案例：魁北克大橋的坍塌。
　　大橋坍塌的原因是什么？
　　擅自改變橋的結構。
　　在社會領域,也普遍存在著結構現象。
　　一篇文章的內容結構影響文章的表達與質量, 一家企業的人員結構關乎企業的運行與效率。
　　請分別列舉自然界、技術領域、社會領域給你印象較深的有關結構的事例？
　　（四）結構與力
　　1、結構與力
　　從力學角度來說, 結構是指可承受一定力的架構形態, 它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
　　2、分析一塊豆腐的受力情況，講解應力概念。
　　當一個結構受到外力作用時,內部各質點之間的相互作用會發生改變, 產生一種抵抗的力 , 稱為內力。應力是結構的單位橫截面上所產生的內力，應力達到某一極限值時, 結構就會遭到破壞。用公式表示應力為σ =F/s, 其中 ,F 是內力 ,S 是受力面積 , σ是應力。
　　3、講解構件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力。
　　4、案例分析：人坐在椅子上, 椅面受到的力；行人和車輛通行的橋面受到的力。
　　5、指導學生概括五種基本受力形式：
拉 力 物體所承受的拉拽力
壓 力 擠壓物體的力
剪切力 兩個距離很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物體上的平行力
扭轉力 反方向向物體兩端均勻施力 ,使物體發生扭轉形變的力
彎曲力 作用于物體 ,使它產生彎曲的力
　　學習椅面、簡易橋梁的受力分析案例,分析結構是如何承受力的。
　　展示一些采用架、梁、拱結構的建筑物的圖片。
　　（五） 指導學生做“紙板承受壓力試驗”：
　　比較不同形狀的紙板承受壓力的大小。
　　試驗準備、試驗過程（略）
　　回答問題：
　　1. 哪種情況下紙板的抗壓能力最強
　　2. 舉例說明這一結論在實際應用中有什么意義。
　　3. 如果把紙板折成瓦楞狀,試驗結果會發生什么變化
　　（六）探究：觀察右圖,說明石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來。
　　進一步挖掘：石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個什么圖形？
　　（七）課后作業:
P006、007的馬上行動。
第一節 常見結構的認識（第2課時）
　
一、教學內容分析
　　這一節從力的角度對結構進行分析，對于學生來說難度相對加大，新出現的一些受力形式可能不好理解。知識點相對比較多并且抽象，所以最好采用實驗的方法，讓學生親自感受結構承受力的特點與不同。
二、教學對象分析
學生在前一節課的學習中對結構已經有了一些表面的了解，能夠說出結構的概念，并列舉出各個領域結構的例子。有一定的力學基礎，對一些內容應該容易理解，但也容易把通用技術中所進行的受力分析和物理學的受力分析混淆。
三、教學目標
　　1、知識與能力：理解結構的概念和一般分類。
　　2、過程與方法：簡單的結構案例，分析結構是如何承受力的。
3、情感態度與價值觀：展示一些采用架、梁、拱結構的建筑物的圖片，激發學生的學習激情和興趣。
四、教學重點與難點
重點：1、從力學的角度理解結構的概念和一般分類。
　　　2、能結合1~2種簡單的結構案例，分析結構是如何承受力的。
難點：1、區分物理和通用的受力分析。
　　　2、理解幾種受力形式。
五、教學準備
木板、雞蛋、瓶蓋等。
五、教學策略
首先采用講解，舉例子方法介紹一些基本的概念，然后通過試驗，讓學生對知識有更深一步的理解。
六、教學過程
　　（一）復習和導入
　　（1）上節課我們已經學習了什么是結構。請一個同學來回答一下。
學生回答。
　　總結：由各個組成部分之間有序的搭配和排列就組成了事物的結構，我們都知道任何事物都要受到力的作用，也就是說事物的特定的結構都要承受一定的力的作用了。比如課桌要承受我們的壓力，書本的壓力等等。所以我們需要從力學的角度定義結構。
　　（2）力學角度結構的概念：從力學角度來說結構是承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
　　（3）結構的幾種受力形式：那么要判斷這個結構是否合理，首先我們要知道結構一般會受到哪些力的作用。接下來我們就學習幾種常見的結構的受力形式。
　　檢查指導作業：“馬上行動”的題目，將幾種受力形式和相應的解釋連線。（老師走動指導）
　　然后再針對學生容易混淆的，弄不清楚的地方講解。
　　（3）內力與應力：以籃球為例子
　　當我們用手拍籃球時，能夠感受到籃球內部產生的抵抗我們手的作用力,這就是我們所說的內力。當一個結構受到外力作用時，內部分子之間相互作用，產生一種抵抗力，稱為內力。
　　和學生進行互動玩一個游戲。讓同桌之間用手指互抵，感受內力，然后由一個學生將手指換為手掌，感受受力的變化，引出應力。
（二）結構的類型
　　 1實體結構：實心結構
　　 受力特點：外力分布在整個體積中
　　 實體結構可以連續傳遞載荷，適于承受壓力。
　　 案例分析： 三峽大壩實體結構
　　 2框架結構：細長的構件
　　 受力特點：支撐空間而不充滿空間
　　 框架結構是由桿件或板件連接而成的，構件可以是空心，也可以是實心；可以是平面框架，也可以是空間框架。由于這種結構用料少，可以承受多種載荷，因此用得很廣泛。
　　 案例分析 ： 電視塔
　　 3 殼體結構：層狀結構
　　 受力特點：外力作用在結構體的表面上
　　 殼體結構是用薄壁殼狀構件來替代空間框架而形成的一種空間結構。由于它可以將作用在其上的集中橫向載荷分散為沿殼體的壓力。因此在場館建設中用得很多。
案例分析：頭盔，汽車外殼等。
[雞蛋承受壓力試驗]： 略。
　　[學生討論]： 進入工地時總是被要求戴上安全帽，為什么？
案例分析：埃菲爾鐵塔
（三）課堂練習與作業
[馬上行動]：教材011
[課后作業]：p011 練習1、2題
第二節 穩固結構的探析

一、教學內容分析
本單元的內容與實際生活聯系緊密，課本上的案例也通俗易懂。本節內容有承上啟下的作用，不僅可使學生對結構的基本知識有更深的認識與鞏固，而且也是以后結構的強度、結構的設計基礎。　
二、教學對象分析
學生在以前已經學過一些相關的知識，所以這部分內容對于他們來說難度不大。在前幾節課中學生的參與度比較大，表現出一定的熱情和興趣。
三、教學目標
　　1、知識與能力：學生能夠自己分析影響結構穩定性的因素。
2、過程與方法：、能夠聯系“應力”，理解強度的概念　　
3、情感態度與價值觀：從點問題，日常生活出發進行課堂教學，讓學生感受技術中的結構與他們密切相關，激發學生自主的關注身邊的生活，提高他們的觀察力，能用強度的概念來評價、選擇和使用結構。培養學生分析與交流的能力。
四、教學重點與難點
　　重點：分析影響結構穩定性的因素。能夠聯系“應力”，理解強度的概念。
　　難點：1、支撐面積不等于受力面積。
2、了解結構穩定性與強度的聯系與區別。
五、教學資源
三腳架、A字形梯。
六、教學策略
引導學生根據自己的生活經驗總結出影響結構穩定性的因素，然后由學生扮演教師角色進行講解，分析，其他同學可以補充，提問。最后針對每個因素教師進行總結，補充。從熱點話題出發，引入強度的概念，通過課本的案例分析，學習影響結構強度的主要因素，再通過視頻展示圖片，分析生活中的例子，讓學生能關注身邊的生活，將所學知識運用到生活中。
七、教學過程
　　（1）導入：前幾節課我們學習了結構的一些知識，接下來我們看一下影響結構有哪些因素。由學習目標這里我們可以看到它與結構的穩定性，結構的強度有關。（強調該課的學習方法，閱讀學習目標部分）那這節課我們來學習結構與穩定性。
　　（2）和學生一起總結影響結構穩定性的幾個因素（不一定局限于課本上的幾個因素，學生可以舉的更多，然后由他們自己來講解。強調課本上基本的幾個因素）。
[影響結構的幾個因素：]
　　[1、幾何形狀]
　　[2、支撐面大小]
　　[3、重心位置]
　 （3）由學生自己推薦或其他同學推薦選擇其中的一個因素進行講解。（老師作為學生進行發問，引導學生將內容講解完整，可以引導學生對課本或生活中的案例進行分析）
　 （4）每個因素講解完后，由老師將剛才學生講解的過程進行簡單復述，然后在這基礎上進行補充總結。
　　“幾何形狀影響因素”的總結：強調三角形的穩固結構。講解“三腳架”和“A字形梯”的例子。
　　“支撐面大小影響因素”的總結：舉水壩的例子，金字塔的例子，并且和前一節課學習的結構類型結合起來。舉三腳架的例子，強調影響結構穩定性的因素不是單一的，孤立的，解釋支撐面大小不等于受力面積。
“重心位置影響因素”的總結：詳細分析“重心所在點的垂線落在結構地面的范圍內，就是穩定的”。舉比薩斜塔的例子。然后提出問題：1、為什么不倒翁不倒？2、裝了半杯水的杯子穩定還是裝了滿杯水的杯子穩定？
（5）導入：我們前面講過結構的穩固性探析包含了兩個內容，一個是結構的穩定性，一個是結構的強度。我們學習了結構的穩定性，接下來學習結構的強度。
　　（6）結構強度的概念：我們知道結構的穩定性是指結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態的能力。那么結構的強度是什么呢？例如我們現在坐的椅子，它要承受我們的重力，大家想想，如果有一個體重很重的人坐在這張椅子上，很可能椅子無法承受他的重力，椅子壞了，人跌倒在地上。（就像我們前兩節課做的雞蛋的試驗，有個同學坐在上面，雞蛋被壓碎了。）那我們如何來評價這張椅子呢 我們就要用到我們今天學習的內容：強度。這張椅子的強度是怎樣的，也就是指它受到外力作用的情況下，它不被外力破壞的能力如何。
　　所以說結構的強度是指：結構具有的抵抗被外力破壞的能力。
　　（7）強度與穩定性的聯系與區別：那么它和結構的穩定性的區別在哪里呢？我們知道穩定性是研究物體的保持平衡狀態的能力，強度是研究不被外力破壞的能力。例如我們剛才舉的椅子的例子，椅子能夠承受人的重力這是一個強度問題，那么椅子會不會左右晃動，搖擺，那就是一個穩定性問題了。（通過例子讓學生有感性的認識，不必要進行深入分析）
　　（8）應力和強度的關系：這只是我們一個籠統的說法，我們如何來衡量一件東西的強度呢。那就要用到我們以前學習的應力的知識。
　　聯系前面的內容講解應力與強度的關系，如何用應力來衡量強度。舉鳥巢結構鋼卸載的例子說明（只要有感性的認識即可，不必要有量的分析。）
　　（9）影響結構強度的主要因素
　　1、總結出影響結構強度的幾個主要因素
　　①完成課本P17頁案例
　　②學生回答
　　③由學生的回答，引導學生得出影響結構強度的幾個主要因素。
　　2、因素一：結構的形狀
　　①三角形形狀。展示幻燈片，通過鉆石的例子進行分析。
　　②橫截面形狀：具有相同截面積，但不同截面形狀的同種材料的堅固性就不同。利用圖片介紹同種材料、相同橫截面積、不同截面形狀的構件的強度排列順序。
　　③強調學生注意對結構的影響有兩點，一是結構的外部形狀，二是結構的構件截面形狀，結構的外形相同，構件的截面不同，其強度不一樣。
　　3、因素二：材料
　　①展示幻燈片圖片，從紙杯到塑料杯到無銹鋼杯，說明強度和材料有關。
　　②介紹混凝土材料。從應用廣泛的鋼筋和混凝土到工程人員新發明的纖維混凝土、聚合物混凝土、輕質混凝土等，一系列新型高強度混凝土。
　　4、因素三：構件的連接方式：
　　①構件連接的類別：
　　鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可相對轉動。（圖片舉例）
　　剛連接：被連接的構件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉動。（圖片舉例）
　　舉紐曼MP3的例子，激發學生的興趣，讓學生感受到課本知識與生活緊密相連。
　　②提出：結點是從連接的效果來劃分。一個結點可以有多種連接方式。不同的材料有不同的連接方式；構件的連接方式不同，結構的強度也不同。
　　（10）結構與功能:
　　結構不僅是事物存在的一種形式，而且對事物的功能和作用產生著直接的影響，結構的改變可能導致功能的變化。（展示各種自行車的圖片）
　　討論對于自行車還有什么改進。
七、作業：練習第1題。
第三節 簡單結構的設計
一、教學內容分析
結構設計和技術設計一樣，具有明確的目的性，方案的多元性和創新性。所以，在教學過程中，應當重視滿足使用者的需要、多方案的形成和強調設計的創新。
二、教學對象分析
　　采取以小組為單位的形式進行分工合作, 進行討論、設計，引導學生打開思路, 形成多種設計方案, 在多方案中進行選擇。
三、教學目標
知識與技能： 分析理解能力——— 能夠對日常生活中的簡單結構設計進行比較合理正確的分析。
過程與方法：交流與表達能力———陳述平衡狀態的概念
實踐能力———雞蛋放在桌面上提高其穩定性的試驗
情感態度價值觀：觀察能力和分析問題的能力———手機座試驗
同伴間相互合作能力———設計一個簡單結構
四、教學策略
　　教師在教學時,應引導學生用人文的眼光看待設計, 設計是為了滿足人們的需要, 設計是與實際生活情景相聯系。
五、教學重點和難點
重點：運用結構設計應考慮的主要因素，從而初步體驗結構設計的方法。
難點：多方案的構思與設計。
六、教學準備
　　多媒體課件等。
七、教學過程
　　（一） 引入新課
　　請學生欣賞不同樣式的服裝，并選擇自己喜歡的服裝。
設問：問為什么要選擇自己喜歡的？同學們從中發現了什么與技術設計有關的內容？
回答導入：設計考慮的因素。回到結構設計上來，
　　服裝設計離得開設計嗎？
　　結構設計應考慮哪些因素呢？
（二）學習結構設計的重要性。
結構設計對于我們的日常生活、對于各種各樣的生產活動都非常重要。日常生活中, 沒有豐富的結構設計, 產品將會造型單一、功能單調, 那些大型建筑物、交通運輸工具等 更是無法產生; 生產活動中, 產品制造技術、結構安全性及耐久性評估、維修加固技術等, 都離不開結構的設計和研究。
（三）學習結構設計的目標及要求
　　結構設計應以一種或幾種功能的實現為基本目標, 應滿足設計規范, 滿足使用者的基本需要。例如, 兒童自行車的結構設計, 首先應以代步、鍛煉兒童的手腳協調能力為設計目標, 同時要滿足童車結構設計的國家標準和規范要求, 如自行車的鏈輪、鏈條、車把、車閘有一定的要求，否則設計應視為不合格。
（四）學習結構設計應考慮的主要因素
　　結構設計應考慮的主要因素有: 符合使用者對設計對象的穩定性和強度要求, 安全因素, 公眾和使用者的審美需求, 使用者的個性化需要, 對設計對象的成本控制要求和一定 的使用壽命等。
　　在工程的結構設計中, 應考慮結構的安全性、適用性和耐久性。在考慮結構的穩定性和強度, 使結構在規定的條件下和規定的使用期限內, 能實現一定的功能的同時, 還要考慮經濟因素, 如做到用料省、成本低等, 也就是說, 力求以最低的成本使所建造的結構達到預定的要求。
　　不同的結構設計, 應考慮的因素各有側重, 但無論在哪一類用途的結構設計中, 安全都是至關重要的因素。
　　在結構設計中還有一些需要考慮的因素, 如材料、民俗文化、地域特點等, 還可以引導學生思考是否還有其他需要考慮的因素。
　　（五）簡單結構的設計案例
1、講解簡易相片架的設計過程與方法
　　在實際生活中,人們選擇相片架, 不僅考慮造型、材料、穩定性等因素, 還考慮相片架的顏色、造型與房間的整體是否協調,相片架的擺放方式與房間的空間關系等。例如,房間內的桌子比較小,而房間的墻上有大面積的空白,此時就可能會選擇懸掛式的相片架,而不會選擇用支架式的相片架。
　　從造型、材料、穩定性和強度等方面 , 比較上述案例中三個設計方案中相片架的結構的特點,并構思其他設計方案,列出方案要點。
2、讓學生根據所學知識為設計簡易相片架作好準備。
（1）小組討論制作簡易相片架應考慮那些方面的因素并落列出來。
（2）在相框和支架的設計上都要有創意，并畫出草圖
（3）目標激勵：
　　 a、有創意的設計方案要到學校存檔，
　　 b、你所做的模型或原型還可送給你最要好的同學，因是自己親手所做，比買貴重物品相送更能表達純潔的友誼。
　　 c、作品要在網上發表，并在高三畢業對作品進行拍賣。
　　 3、探究：在某些地震災區, 居民采用“木板夾心”結構筑墻建房,這種由當地農民創造出的結構能經受地震的考驗, 具有較好的抗震效果。
　　請簡要說明這種結構的特點,并根據所學的有關結構與設計的知識,對這種結構設計進行分析。
（六）學生作品展示
下面這些橋不僅是外形美觀的工藝品，更重要是它們具有承重3000g以上重力的結構。而所用的承重物都是統一規格的紙板。（8幅圖片）
（七）作業
根據所學結構的知識，準備材料，設計出一個作品。突出結構的穩定性、強度、美觀、實用。（作品可以是報架、鞋架、書架、相片架、橋梁的模型等等。材料可用硬紙殼、木料、塑料、金屬等。）
第四節 經典結構的欣賞
一、教學內容分析
　　《經典結構的欣賞》是通用技術必修模塊“技術與設計2”第二單元第四節（蘇教版）的內容。通過對趙州橋、飛檐、斗拱、蛋形椅、補充案例的欣賞，引導學生賞析具有典型人文意義的結構，開闊學生的視野，拓展學生對結構設計的文化特性的理解和評價，在以后的設計中注入更豐富的文化內涵。
二、教學對象分析
　　高中學生已有一定的生活經驗，對藝術的欣賞具有較好的基礎，加上前三節的學習，對結構的欣賞有一定的知識準備。但大多數都是零散、片面的。學生通過討論、探究、師生互動、觀看視頻、作品的賞析等環節，進行積極思考，形成欣賞角度，加深對結構的理解，豐富設計的內涵。
三、教學目標
　　1、知識目標：
　　通過對典型結構的欣賞，學會觀察結構的實用性和美。
2、能力目標：
　　能從技術和文化的角度欣賞，并評價典型結構設計的案例。
3、情感態度價值觀：
　　通過典型結構的欣賞，提高自身的技術素養，拓展學生對設計文化特性的理解和評價，增強學生對中華民族的自豪感。
四、教學重點、難點：
重點：透過經典結構的欣賞，讓學生學會觀察結構的實用性和美。
難點：學生能從技術、文化等角度欣賞并評價典型結構的設計案例，并在自己以后的設計中注入更豐富的文化內涵。
五、教學策略
　　在本節的教學中，借助多媒體教學，分析經典案例，播放補充案例的視頻，引導學生討論、自主探究、自動構建知識，實現學生能力拓展，開闊學生視野，達到知識遷移目的。總體教學流程為：“復習回顧——情境導入——合作探究、能力展現——歸納、講授新課——能力拓展——開闊視野——總結”。本節內容按排2課時（連排）。
六、教學準備
多媒體課件、圖片等
七、教學過程
師：（展示幾幅景點結構的圖片 ：如悉尼歌劇院、趙州橋、中國故宮、飛檐、等國內外經典結構）同學們先看這樣幾幅圖片，說說此時此刻你有什么感受？
生1：我感到這些建筑特別宏偉、壯觀，給人一種振奮的感覺。
生2：令人驚嘆，人類這么聰明，能建造出這么偉大的建筑來。
……
師：是啊，這些建筑中所采用的結構林令我們每個人折服。自古至今，不管是中國，還是其他一些國家，都留下了一些經典的結構，那么，你們認為怎樣的結構才算優秀的結構？
省1：結構穩固。
生2：形式上特別。
生3：體現出一定的文化。
……
師：通過剛才同學的回答，我們可以總結出：對于優秀的結構設計不僅表現在結構的實用功能上，也表現在形式上，特別是功能和形式的統一上。因此我們欣賞結構的設計作品，可以從技術和文化量個角度進行。請同學們閱讀課本p30頁有關趙州橋和飛檐的介紹。
[介紹趙州橋并觀看圖片] 趙州橋原名安濟橋，俗稱大石橋，建于隋煬帝大業年間（595-605年），至今已有1400年的歷史，是今天世界上最古老的石拱橋。石拱橋是用石塊拼砌成彎曲的拱作為橋身，上面修成平坦的橋面，以行車走人。而趙州橋的特點是“敝肩式”，即在大拱的兩肩上再辟小拱，是石拱橋結構中最先進的一種。
（５分鐘后）
師：下面我們請同學分別從技術和文化角度分析趙州橋為什么能稱之為經典結構。
生：趙州橋結構穩定，形式特別，１４００多年來依然堅固，所以說是經典結構。
生：結構上非常美，有豐富的文化寓意。
師：下面我們再來看這樣一幅圖片［展示蛋形椅圖片并介紹其特點］
中國建筑從古至今經歷了一定的發展過程不同時代有不同的特點，與外國建筑又有不同之處，下面我們就查閱到的資料進行交流。（教師提前布置學生查閱有關建筑方面的資料）
學生激烈交流，氣氛熱烈。
[為了弘揚中國文化，讓學生尋找有關中國古典建筑的資料，在課堂上交流]
生1：
徽派建筑的背景及特點:[配圖片]
背景:徽州地區（安徽南部黃山與齊云山之間）出現成片建筑群，是古代“中原衣冠”入徽的結果。徽州避開了歷史上多次戰禍，包容了大量從中原遷來的人群。北方人口南遷，到此聚族而居。明代中葉，徽州村落就形成了獨特的景觀。
特點:白色的馬頭墻，有灰而黑的薄瓦，還有精美工巧的磚雕、石雕、木雕，它們一筆一劃地拼寫成徽式鄉村的圖騰。
[中國山西王家大院] 山西晉中的王家大院被譽為“華夏民居第一宅”。大院包括東、西兩個大院和孝義祠：東堡院為全封閉式院落，占地約1.2萬平方米。26座院落以不可想象的精妙方式隱約連接，既成整體，又保持相對獨立，形成若離若合的復雜結構。西堡院擁有28座院落，呈“王”字對稱分布，且充分體現著“一關轄三門，三門通四院”。這種層層深入的封閉格局是王家大院，乃至山西大院共有的特點，體現出強烈的封建禮教的等級性和威嚴感。
[邊交流邊觀看圖片]
師：不僅在中國，在世界各國的歷史中也都留下了許多經典的結構：
生2：[配圖片]
米拉公寓： 俗稱“采石場”(La Pedrera)高迪的杰作。這幢建筑完工時因其先鋒性質和大膽的手法而引起了極大的騷動。許多人認為這幢房子代表了現代派的頂峰，20世紀全世界最奇特的建筑物。
這是一尊由波浪型的曲線構成的巨大石造紀念碑，形狀扭曲奇特的通風口，石塊好像都是液體的，有機的，房頂上的煙囪和通風口成了幻影似的戰士，抽象的陶瓷拼花螺旋，驚人想象力的魔幻森林。米拉公寓使得Passeig de Gràcia大街上的其他建筑多少有些平淡無奇。
[英國霍華德府邸]18世紀初，英國少數大貴族執掌內閣，他們的莊園府邸不僅規模趕上了王宮，而且風格也力圖宏偉。這類府邸中最著名的有霍華德府邸。它們的一般形制是：正中為主樓，包括大廳、臥室、書房、餐廳、休息廳等。主樓前是寬闊的三合院，它兩側又各有一個四合院，一個是廚房和其它雜用房屋及仆役們的住房，另一個是馬廄。布局很不方便，廚房遠離餐廳，主樓房間不夠明亮，只是一味追求豪華的氣派。
生3：[配圖片]
[西班牙塞維利亞阿拉米羅大橋] 大橋的設計創造了一種新型的斜拉橋樣式，采用半邊支撐的拉索結構，利用傾斜橋塔的自重代替以往的后部鋼索，形成具有輕盈感的橋梁結構。整座大橋猶如一把豎琴，典雅美觀，散發著高雅的神韻。
設計者桑地亞哥·卡拉特拉瓦是西班牙當代建筑的代表人物，他對建筑技術非常入迷，特別是對鋼筋混凝土和鋼鐵鉤架的支撐能力及形式有著深入的研究，因此作品有著突出的強調工程技術的傾向。
[智利魯特住宅] 魯特住宅是一個富有的出口商的假日別墅。它修建在一個長滿松樹的斜坡之上，一座30米長的鐵橋將公路和住宅的屋頂聯系起來，然后從屋頂上通過一個下降的樓梯才能進入室內，具有非常有趣的戲劇性效果。
主體由一大一小兩個箱體互嵌而成，大箱體外表覆蓋木條，內部是起居室、廚房和餐廳，兩面側墻為玻璃門窗，因而木條具有木百葉的效果；小箱體外表覆蓋銅皮，內部是臥室和浴室，有一排水平窗面對樹林，創造出安寧的睡眠環境。臥室和起居室可以方便地溝通，從而將兩個箱體接合起來。一個陽臺面對大海。
[澳大利亞悉尼歌劇院] 悉尼歌劇院，澳大利亞的標志性建筑，聳立在新南威爾士州首府悉尼市貝尼朗岬角上。建筑造型新穎奇特、雄偉瑰麗，外形猶如一組揚帆出海的船隊，也象一枚枚屹立在海灘上的潔白大貝殼，與周圍海上景色渾然一體，富有詩意。
不為世人所知的是，其設計師烏特松不愿因建設資金問題修改設計方案與州政府吵翻后，憤然辭職離開澳大利亞，再也沒有重登這塊大陸，至今沒有親眼實地看看這座自己嘔心瀝血奉獻的聞名遐邇的建筑奇跡
[意大利羅馬競技場] 位于意大利羅馬的威尼斯廣場南面，它是迄今遺存的古羅馬建筑工程中最卓越的代表，也是古羅馬帝國國威的象征。科洛塞奧(Colosseo)語出意大利文,意即競技場或斗獸場，它建于古羅馬的佛拉維奧皇朝時代，所以其正式名稱是“佛拉維奧競技場”。公元72年，由維斯巴西安皇帝開始修建，公元80年其子蒂托斯皇帝隆重揭幕。競技場的外觀象是一座龐大的碉堡，占地20000平方米，圍墻周長527米，直徑188米，墻高57米，相當于一座19層樓的高度，場內可容10.7萬名觀眾。
[美國圣路易市杰斐遜國家紀念碑]
埃羅·沙里寧是20世紀中葉美國最有創造性的建筑師之一。他設計了一系列新奇獨特的作品，表現了豐富多彩的建筑語匯。埃羅·沙里寧1961年9月1日死于腦科手術中。1962年美國建筑師協會追授他金質獎章。使沙里寧名聞世界的是圣路易市杰斐遜國家紀念碑。這座高寬各為190米的外貼不銹鋼的拋物線形拱門，造型雄偉，線條流暢，象征該市為美國開發西部的大門。
師：通過這節課的學習，同學們了解了許多的國內和國外的優秀結構，感受了經典結構蘊含的寓意和文化內涵。讓我們感嘆人類的偉大智慧和力量。
教學反思： 由于經驗有限，在把握課堂氣氛上還有待提高，另外，講本堂課需要有豐富的歷史及文化知識，這一點還很欠缺，以后應加強自身學習，豐富自己的知識。學生在語文、歷史、美術課中已學習了有關經典結構方面的知識，對藝術作品欣賞有比較好的基礎，對故宮、飛檐等典型結構有了一定的了解，但多數學生分析結構在技術上的突破還有一定的困難。本節課題內容簡單但實施起來較難，尤其是各個學校的條件不一樣，如能帶領學生去參觀一些典型的建筑會更好的激發學生的積極性和創造性。第三單元 第三節 系統的設計
(第一課時) 系統的設計
一、學習目標
１．知識與技能
通過簡單的系統設計案例分析,初步學會簡單系統設計的基本方法
２。過程與方法
通過案例進行系統設計,在設計中將系統的基本特性考慮到設計中去,考慮到系統各要素之間的作用和聯系, 進行系統分析和優化.
３。情感態度與價值觀
（１）學會運用系統思想進行設計
（２）培養正確處理和分析事物能力、學會全面解決問題的方法
二、重點、難點分析
1．重點：系統設計
2．難點：如何運用系統的基本方法進行設計
三、教學策略
通過案例分析理解和學會對簡單系統進行設計，讓學生總結和歸納，初步學會簡單的系統設計的基本方法。學習如何進行系統設計。
四、教學過程
引入：我們每個人都會在日常生活中遇到系統設計，系統設計運用的案例比比皆是。
講解：系統的設計是建立在對系統進行有效的分析基礎上的，設計出滿足預定目標的系統的過程，它既包含了對某個系統進行技術設計本身的內容，同時又需要運用系統的思想和方法對其設計過程進行分析、設計。
例如：1．連鎖店的貨物配送的設計
問：貨物配送的目的是什么？
學生：用最少的時間、最短的路程把貨送到目的地。
問：怎樣做到合理貨物配送呢？
學生討論：
（1）調查都有哪些連鎖店，這些連鎖店的位置都處在什么地方、通過什么路線才能夠到達，
（2）設計通向連鎖店的路線圖，計算貨物按不同路線配送時所需的時間，制定出幾種路線方案,
（3）配送車按照制定的路線行駛,計算行車時間,觀察道路的狀況,
（4）對行車路線的實際情況進行比較后，對路線進行優化，最后確定行車路線。
（5）送貨車在運行一段時間后，可以對不合適的行車線路進行調整不斷完善。
2．某單位遠程視頻會議系統的設計
問：遠程視頻會議的目的是什么？
學生：遠程視頻會議就是召集不同的地點的人，同時召開會議。
問：怎樣才能實現遠程視頻會議的召開？
學生討論：
（1）調查有哪些地方、哪些部門參加會議。
（2）參加會議的這些部門要具有多媒體功能的專門會議室。
（3）專門會議室都要有電視網絡和多媒體的技術的支持。
3．企業資產的管理設計
問：企業資產的管理的目的是什么？
學生：就是以最小的投入，獲取最大的經濟效益。
問：怎樣才能實現企業資產的最有效的管理？
學生：（１）調查分析企業資產的占用情況，哪些是閑置資產，哪些是可用的資產。
（２）聽取各部門的資產使用情況，合理的建議，調查研究哪些資產發揮的作用大，哪些資產利用的不合理等。
（３）研究企業資產的作用是否發揮到最大的有效使用
（４）對企業資產的配置情況及合理性進行分析，調整不合理的資產使用情況，實現企業資產最有效管理的設計。
4．假期旅游行程的設計
問：假期旅游的目的是否明確？
學生：根據假期的天數，確定旅游路線
問：怎樣實現假期旅游的行程設計？
學生討論：
根據個人的財力情況，確定以什么方式進行旅游？是以團體形式還是個人方式出行？
選擇行程的交通工具
考慮旅游地點、食宿的安排
帶上所需要的行李及常用的藥品
…
5．個人形象的設計
問：明確設計成什么角色和形象？
學生：（1）將個人定位在什么角色上
（2）要有一定審美能力
（3）具有化裝技巧
（4）體現人物的外在美，
（5）具有轟動的效應
…
教師：無論簡單系統，還是復雜系統的設計，都要對設計系統進行調查分析、籌劃研究、評價實施、運行改善，直到完成一個能協調工作的實際系統，這一過程就是系統設計。
系統設計：
設計滿足預定目標的系統過程
包含整個系統進行技術設計本身內容
運用系統的思想和方法對其設計過程進行分析、設計
系統設計應考慮的主要問題
系統設計的目的與要求
理解：從系統的整體出發，以系統整體功能的最優為目的
系統各部分之間的相互聯系與相互作用
理解：運用系統的思想綜合考慮各部分之間的關聯、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯系。依據系統的基本特性，既要考慮當前，也要考慮長遠。
3．系統設計方案的優化
理解：從系統整體考慮優化，統籌兼顧，再在此基礎上完善個部分的設計。
學生閱讀討論：馬上行動
思考：從系統設計 的思路出發，怎樣理順這些關系？
學生：路向選擇——地質勘探——資金分配——人員調配——材料購置——施工進度
（1）要實現筑路工程的總體目標是：經濟、快速、安全、方便地選擇路向。
（2）進行地質勘探，哪些路段適合筑路，哪些路段不適合筑路，哪些地段適合架橋，哪些地段要避開耕地。
（3）選擇筑路技術方案，不同的地段實施不同技術方案，
（4）進行資金合理的分配
（５）考慮工期、人員、材料安排方案，合理安排人員，各段工程同時進行，實行并行施工，在不增加總資金的情況下，降低材料成本，減少材料的浪費，就近取材，就地取材，選擇合理路線購置材料。 在不增加過多人工的前提下，提高工程進度，提高勞動生產率。
系統設計的一般步驟
將系統分解為若干子系統
確定各子系統的目標，功能及其相互關系
對系統進行技術設計和評價
對系統進行總體技術設計和評價
小結：（1）系統設計
（2）系統設計應考慮的主要問題
（3）系統設計的一般步驟
五、教學反思；
本節教學內容圍繞熟悉的事例作為系統展開，根據系統的目標和要求、各子系統之間的相互關系，對系統進行整體設計、評價和優化，教學中讓學生分析系統設計應考慮哪些主要的問題和一般步驟，組織學生對每個簡單的系統設計討論，注意對不同系統設計的方法和要求有所不同。
第三單元 第三節 系統的設計
（第二課時 簡單系統的設計的實現）
一、學習目標
１．知識與技能
(1)通過簡單手電筒的系統設計,初步學會簡單系統設計的基本方法
(2)掌握系統的設計方法和過程。
２。過程與方法
通過手電筒進行系統設計,在設計中將系統的基本特性考慮到設計中去,考慮到系統各要素之間的作用和聯系, 進行系統分析和優化.
３。情感態度與價值觀
（１）學會把系統思想和方法運用到自己的生活、工作和學習中去進行設計
（２）培養學生動手動腦實踐能力。
二、重點、難點分析
1．重點：手電筒系統設計
2．難點：如何運用系統的思想進行設計
三、教具準備：玩具電動機、燈泡、齒輪、手搖柄、導線等
四、教學策略
在教學實踐中讓學生分成學習小組進行設計并給出設計方案，讓學生在技術實踐中學會系統設計的方法，教師引導學生進行總結和提升。通過案例簡單系統進行設計，把系統的思想貫穿于整個設計當中，初步學會簡單的系統設計的基本方法，學習如何進行系統設計。
四、教學過程
引入：我們每個人都會在日常生活中遇到系統設計，系統設計運用的案例比比皆是。
系統的設計多用于比較復雜的系統工程，為了方便理解系統設計的方法和過程，就簡單的設計項目來說明如何進行簡單系統的設計呢？
分析案例：手電筒照明供電部分的設計
講解：王丹遇到了照明問題，想解決這個問題就要用到系統設計
（一）王丹的目的：用所學過的知識，設計并制作一只簡易的手電筒。
（二）設計要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。
（三）設計分析：
1．手電筒的結構：
（1）可把手電筒看成一個整體
（2）再把手電筒照明供電部分分為兩個子系統，一個是照明子系統；另一個是供電子系統。
（3）照明子系統的要素是燈泡、導線。
（4）供電子系統的要素是電源、開關。
2．手電筒的功能
（1）手電筒的功能就是照明，取決于各個組成要素
（2）供電裝置電源是通過導線的連接驅動燈泡的發光，這些是基本要素，缺少任何一個，手電筒都不能正常工作。
3．手電筒的組裝
（1）將手電筒的各個要素按照一定的要求進行匹配，組裝才能達到目的功能
（2）合理選擇元器件
（四）設計方案：方案C
1．設計目標：設計一個自動發電手電筒，用發電機代替干電池進行供電。
2．手電筒系統的各要素：
3．工作原理：用手搖動手柄，使齒輪轉動，帶動由磁鐵和線圈組成的發電機旋轉，線圈在磁場中轉動時切割磁感線產生感應電流，將機械能轉化為電能，輸出電流，使小燈泡發光。
（五）方案制作：
試驗：測試玩具電動機能否改裝為發電機
試驗器材：玩具電動機、小燈泡、粗棉線、導線。
試驗過程：
在電動機的接頭上連接小燈泡
在電動機的轉軸上繞十幾圈的棉線
用力快速抽動棉線，使電動機的轉子迅速轉動，觀察小燈泡發光情況。
試驗總結：
當外力使電動機轉子迅速旋轉時，轉子線圈中產生感應電流，小燈泡發光。玩具電動機經改裝可以發電。
講解：試驗獲得成功后，他們開始動手制作。
設計簡單電路，畫出電路圖
根據電路圖，選擇元器件，2．5V的燈泡、導線、發電機、大齒輪、小齒輪、發電機座子、手柄等
通過手搖柄控制燈泡發光
工作原理：手柄的軸與大齒輪軸連接，利用輪軸原理，把手運動帶動大齒輪轉動，大齒輪與小齒輪嚙合提高小齒輪的轉速，帶動發電機的轉子高速旋轉，快速切割磁感線引起磁通量的變化，產生感應電動勢，有了感應電流，使小燈泡持續發光
學生動手試驗制作
問；你們在設計和制作時遇到哪些問題？
學生；小玩具電動機選擇，大小齒輪的匹配，
問：對手電筒的設計方案怎樣進行優化的？
略
（六）作業：寫出設計報告和系統分析，
五、教學反思：
通過案例系統設計，分析各要素之間的關系，課前充分準備玩具電動機及相關的部件，第一課時系統設計，第二課時試驗和制作，針對學生的生活經驗和實踐不足的實際，教師及時指導學生的問題，討論總結。
第三單元 第三節 系統的設計
（第三課時 簡單系統的設計的實現—室內住宅電氣系統設計）
一、學習目標
１．知識與技能
(1)學習住宅電氣系統的設計,學會簡單系統設計的基本方法
(2)進一步掌握系統的設計方法。
２。過程與方法
通過室內住宅電氣系統的設計，分析設計中系統的基本特性，系統各要素之間的作用和聯系，將這些特性考慮到設計中去, 并對系統進行優化，得出一套完整的電氣裝修圖。
３。情感態度與價值觀
（１）學會把系統思想和方法運用到系統的設計中
（２）提高學生分析問題和解決問題的能力。
二、重點、難點分析
1．重點：室內住宅電氣系統設計
2．難點：如何運用系統的思想進行室內住宅電氣系統設計
三、教學策略
在教學中以室內住宅電氣系統的設計為事例進行簡單系統的設計，確定系統設計的目的與要求，分析各要素之間的關系，根據室內照明的電線敷設的安全標準，制定設計方案，讓學生討論并進行設計，給出設計方案。通過案例把系統的思想貫穿于整個設計當中。
四、教學過程
引入：現在人們最大消費就是購房，當房子買下后，面臨的就是裝修問題了。在裝修過程中，許多業主和裝修公司都十分重視“木工活”、“瓦工活”的施工質量和效果，人們容易忽視住宅的室內電氣設計，導致裝潢完成后才發現有設計不合理之處，或住戶對每條線路的走向一無所知，殊不知，對將來的使用影響最大的，既不是地上的磚鋪得平不平，也不是墻壁上的涂料刷得是否牢固，而是室內電線、電話線、有線電視光纜的鋪設是否安全合理，使用后出現了故障能不能檢修，所以進行住宅室內電氣線路設計很重要。
隨著住戶各類家用電器的逐漸增多，特別是空調、電熱水器等大功率電器的使用，住宅電氣設計由原來的純照明向多功能的方向發展。為避免住戶使用過程中的電氣線路過載等狀況的發生，運用系統的思想整體地進行電氣線路的設計是非常必要的。
下面我們就對楊輝購買的一套135.6m2的三室二廳的新房室內電氣線路進行系統的設計.
組織學生討論并分析教材第89頁案例: “室內住宅電氣系統設計”明確室內住宅電氣系統的設計從以下方面考慮
（一）系統設計的目的與要求：
1．分析室內照明的功能需求，書房、臥室、客廳、廚房、衛生間和涼臺的照明要求是如何的？
2．系統組成部分之間的相互聯系和作用：針對不同的照明需求來選擇怎樣的燈具？
3．如何計算家居總用電量？
4．室內照明的電線敷設的安全標準？
5．系統設計方案及其優化：
（二）設計要求:1.用電負荷:照明用電負荷800w，娛樂用電負荷1500w，廚房用電負荷1300w，
空調用電負荷3000w。最大功率P=800w+1500w+1300w+3000w=11100w
2．照明和各種家用電器使用安全、方便，相互之間影響小，便于維修。
（三）設計分析；
1．設計的目的方便住戶使用，滿足住戶的舒適和審美要求，便于維修，安裝規范，確保室內電氣線路的安全。
2．室內配電系統由電源配電箱和若干個回路組成，它們構成了室內電器線路系統的子系統。
3．當某一回路發生故障時，不影響其他回路的正常工作。
（四）設計方案：
1．電源配電箱
電源通過住宅的專用配電箱再進入室內房間，配電箱中應有短路、過載和漏電保護，具有過負載、
過電壓和漏電保護功能。每戶應設置強弱電箱，配電箱內應設動作電流30MA的漏電保護器，分路經過控開后，分別控制照明，空調，插座等。控開的工作電流應與終端電器的最大工作電流相匹配，一般情況下，照明10A，插座16A，柜式空調20A，進戶40-60A。
2．電路的設計
楊揮家用電負荷最大值約為11.1kw，通過安全電流11.1kw/220v=21A,電流過大各線路必須采用單獨的電路回路。室內配電系統采用多回路形式，本例設計有照明回路、插座回路、空調回路，對于廚房、浴室設立單獨回路。
3．導線與電器設備選擇
（1）導線:為了防火、維修及安全，最好選用有長城標志的“國標” 塑料或橡膠絕緣保護層的單
股銅芯電線，線材槽載面積一般是：照明用線選用1.5平方毫米，插座用線選用2.5平方毫米，空調用線不得小于4平方毫米，接線選用綠黃雙色線，接開關線(火線)用紅、白、黑、紫等任一種。但在同一家裝工程中用線的顏色用途應一致。
（2）電器設備：電源配電箱、電表、控制開關漏電保護開關、電源插座、開關面板、插座的選材
面板的尺寸應與預埋的接線盒的尺寸一致；表面光潔、品牌標志明顯，有防偽標志和國家電工安全認證的長城標志；開關開啟時手感靈活，插座穩固，銅片要有一定的厚度；面板的材料應有阻燃性和堅固性。
（五）線路布置
1．智能系統：在住宅電氣線路設計中應預埋電話線、有線電視信號線、視頻線、網絡線，在客廳和三間睡房預埋電話線、有線電視信號線、視頻線、選擇其中一間睡房作為書房，預埋網絡線。
2．照明回路：在睡房、客廳、飯廳、廚房、浴室、涼臺室安裝一個主光源吊燈，在睡房和客廳的墻
壁上安裝輔助光源壁燈。
3．功能電路：廚房放置冰箱、電飯堡、電熱水器，排氣扇電源插座，浴室安裝淋浴器、洗衣機的電源插座，睡房和客廳安裝空調的電源插座，書房安裝娛樂電視機、音響、電腦等的電源插座都是獨立的電源回路。
4．線路布置圖：
在形成了住宅的電氣線路設計方案后，繪制出線路走向位置尺寸圖和線路布線圖，編寫《電氣
線路設計說明書》草擬布線圖。
劃線。確定線路終端插座，開關，面板的位置，在墻面標畫出準確的位置和尺寸。
（2） 開槽。
（3）電源線配線
（4） 埋設暗盒及敷設PVC電線管。
（5） 穿線。
（6） 安裝開關，面板，各種插座，強弱電箱和燈具。
（7） 檢查。
（8） 完成電路布線圖，并向住戶反饋設計方案，根據住戶的意見進行修正。提交設計單位備案。
5．布線要求原則：(http://bbsz./forum/detai12771732_1.html)
（1） 設計布線時，執行強電走上，弱電在下，橫平豎直，避免交叉，美觀實用的原則。
（2） 開槽深度應一致，一般是PVC管直徑+10MM。
（3） 電源線配線時，所用導線截面積應滿足用電設備的最大輸出功率。一般情況，照明1.5平方，
空調掛機及插座2.5平方，柜機4.0平方，進戶線10.0平方。
（4） 暗線敷設必須配阻燃PVC管。插座用SG20管，照明用SG16管。當管線長度超過15m或有兩個直角彎時，應增設拉線盒。天棚上的燈具設拉線盒固定。
（5） PVC管應用管卡固定。PVC管接頭均用配套接頭，用PVC膠水粘牢，彎頭均用彈簧彎曲。
（6） PVC管安裝好后，統一穿電線，同一回路電線應穿入同一根管內，但管內總根數不應超過8根，電線總截面積（包括絕緣外皮）不應超過管內截面積的40％。
（7） 電源線與通訊線不得穿入同一根管內。
（8） 電源線及插座與電視線及插座的水平間距不應小于500mm。
（9） 電線與暖氣、熱水、煤氣管之間的平行距離不應小于300mm，交叉距離不應小于100mm。
（10） 穿入配管導線的接頭應設在接線盒內，線頭要留有余量150mm，接頭搭接應牢固，絕緣帶包纏應均勻緊密。
（11） 安裝電源插座時，面向插座的左側應接零線（N），右側應接相線（L），中間上方應接保護地線（PE）。保護地線為2.5平方的雙色軟線。
（12） 當吊燈自重在3kg及以上時，應先在頂板上安裝后置埋件，然后將燈具固定在后置埋件上。嚴禁安裝在木楔、木磚上。
（13） 連接開關、螺口燈具導線時，相線應先接開關，開關引出的相線應接在燈中心的端子上，零線應接在螺紋的端于上。
（14）導線間和導線對地間電阻必須大于0.5MΩ。
（15）電源插座底邊距地宜為300mm，平開關板底邊距地宜為1300mm。掛壁空調插座的高度1900MM。脫排插座高2100MM，廚房插座高950MM，掛式消毒柜1900MM，洗衣機1000MM。電視機650MM。
（16）同一室內的電源、電話、電視等插座面板應在同一水平標高上，高差應小于5mm.
（17）安裝開關，面板，插座及燈具時應注意清潔，宜安排在最后一涂乳膠漆之前。　
6．各房間的布線：
（1）臥室：　
一般應為6支路線：包括電源線、照明線、空調線、電視饋線、電話線、電腦線。
臥室各線終端欲留：床頭柜的上方欲留電源線口，還應欲留電話線口。寫字臺或電腦臺上方應
裝電源線、電視饋線、電腦線、電話線接口。照明燈光采用單頭燈或吸頂燈，多頭燈應加裝分控器，重點是開關，采用雙控開關，單聯，空調線終端接口欲留。
（2）走廊、過廳：　
應為2支路線：包括電源線、照明線。電源終端接口欲留1—2個。燈光應根據走廊長度、面積而定、如果較寬可安裝頂燈、壁燈；如果狹窄，只能安裝頂燈或透光玻璃頂，在戶外內側安裝開關。
（3）廚房：
應為2支路線：包括電源線、照明線。電源線部分尤為重要，最好選用4mm2線，因為隨著廚房設備的更新，目前使用如微波爐、抽油煙機、洗碗機、消毒柜、食品加工機、電烤箱、電冰箱等設備增多，所以應根據客戶要求在不同部位欲留電源接口，并稍有富余，以備日后所增添的廚房設備使用，電源接口距地不得低于50cm，避免因潮濕造成短路。照明燈光的開關，最好安裝在廚房門的外側。
（4）餐廳：　
應為3支路線：包括電源線、照明線、空調線。電源線盡量欲留2至3個電源接線口。燈光照明最好選用暖色光源，開關選在門內側。空調也需按專業人員要求欲留接口。
（5）衛生間：　
應為3支線路：電源線、照明線、電話線。電源線以選用4mm2線為宜。考慮電熱水器、電加熱器等大電流設備，電源線接口最好安裝在不易受到水浸泡的部位，如在電熱水器上側，或在吊頂上側。電加熱器，目前看好的是浴霸，同時可解決照明、加熱、排風等問題，浴霸開關應放在室內。而照明燈光或鏡燈開關，應放在門外側。在相對干燥的地方欲留一個電話接口，最好選在坐便器左右為宜，電話接口應注意要選用防水型的。最好在坐便器旁再安個排風扇開關。
（6）客廳：　　
客廳布線一般應為8支路線：包括電源線（2.5mm2銅線）照明線（2.5mm2銅線）、空調線（4mm2
銅線）、電視線（饋線）、電話線（4芯護套線）、電腦線（5類雙腳線）、對講器或門鈴線（可選用4芯護套線，備用2芯）、報警線（指煙感，紅外報警線，選用8芯護套線）。
客廳各線終端欲留分布：在電視柜上方欲留電源（5孔面板）、電視、電腦線終端。空調線終端欲留孔應按照空調專業安裝人員測定的部位欲留空調線（16A面板）、照明線開關。單頭或吸頂燈，可采用單聯開關；多頭吊燈，可在吊燈上安裝燈光分控器，根據需要調節亮度。在沙發的邊沿處欲留電話線口。在戶門內側欲留對講器或門鈴線口。在頂部欲留報警線口。客廳如果需要擺放冰箱、飲水機、加濕器等設備，根據擺放位置欲留電源口，一般情況客廳至少應留5個電源線口。
（7）書房：　
應為7支線路；包括電源線、照明線、電視線、電話線、電腦線、空調線、報警線。
書房內的寫字臺或電腦臺，在臺面上方應裝電源線、電腦線、電話線、電視線終端接口，從安全角
度應在寫字臺或電腦下方裝電源插口1-2個，以備電腦配套設備電源用。照明燈光若為多頭燈應增加分控器，開關可安裝在書房門內側。空調欲留口，應按專業安裝人員要求欲留。報警線應在頂部欲留接線口。
（8）陽臺：
應為2支線路：包括電源線、照明線。電源線終端欲留1—2個接口。照明燈光應設在不影響晾衣物的墻壁上或暗裝在擋板下方，開關應裝在與陽臺門相聯的室內，不應安裝在陽臺內。
7．方案實施：
布線的時候的特別要求：
強電和弱電的管槽之間距離30厘米以上，因為并排走線強電和弱電之間會有干擾。
（1）插座多裝，寧濫勿缺。樓梯間一定要有插座。爐灶旁邊不要設插座，有安全隱患。
（2）開關不要放在門背后等距離狹小的地方。
（3）走道里最好設計一個雙控燈，這頭打開，那頭關閉。
（4）插頭最好買帶有面板的，一些長時間不用的插座不容易損壞。
（5）餐廳燈要考慮餐桌擺放的位置，否則燈不在餐桌正中。
（6）小的射燈一定要裝變壓器，沒有變壓器，燈就像隨時會爆炸的小炸彈，最后的結果是永遠不
（7）多買2眼的插座，3眼的電器少。
（8）有線插座要買寬頻的。
（9）原有的下水管、地漏的位置最好別改變。改不好的話，最容易泛水。
（10）電工管線鋪完沒封槽之前，畫出走線圖。
（11）為了省電，請精確規劃平時微弱耗電電器(如電視、DVD機、微波爐、空調，DVD機等)的插座。不拔插頭都處于待機狀態的DVD最好裝有開關的插座面板，因為待機所耗的電在普通電表里讀不出來，但分時電表會讀出來。
（12）穿好線管后要把線槽里的管道封閉起來，用水泥砂漿把線盒等封裝牢固，其合口要略低于墻面
5cm左右，并保持端正。走暗線時通信線不僅不能和電源線的管路一起走，并且還要保持50厘米
以上的間距，否則會產生電磁干擾。
（六）小結：
在房屋還沒有完工時，導線的敷設按照用戶的要求，根據電氣設計的規定進行施工，隱蔽的電氣線路還要在住戶驗收合格后才可以走線。電氣線路工程完工后，由住戶根據電氣設計的安全性、功能性、舒適性和維修方便進行驗收評價或改進。
（七）作業：畫出楊輝家室內電氣裝修圖
五、教學反思：
這個室內住宅電氣系統的設計案例，對于學生來說室內住宅電氣經常接觸使用,但對民用建筑照明
設計規范不甚了解,事先讓學生了解有關室內照明的電氣元件的規格和型號和相關資料，幫助學生分析和設計電氣裝修。
發電機
小燈泡
齒輪組
手柄

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