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高中通用技術(shù)《技術(shù)與設(shè)計2》教案

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  1. 二一教育資源

高中通用技術(shù)《技術(shù)與設(shè)計2》教案

資源簡介

《通用技術(shù)2》總體把握
本模塊內(nèi)容使學(xué)生再進(jìn)一步掌握技術(shù)設(shè)計過程的基礎(chǔ)上,對技術(shù)設(shè)計的思想方法進(jìn)行理解和應(yīng)用。
《技術(shù)與設(shè)計2》與《技術(shù)與設(shè)計1》不同的是,它是一種專題性的技術(shù)設(shè)計。它要運用《技術(shù)設(shè)計1》所學(xué)的一般性原理和方法,又要結(jié)合“結(jié)構(gòu)”“流程”“系統(tǒng)”和“控制”的一些基本原理和方法進(jìn)行設(shè)計實踐。
《通用技術(shù)2》模塊簡要說明
1.《技術(shù)與設(shè)計2》包括4個模塊,“結(jié)構(gòu)與設(shè)計”“流程與設(shè)計”“系統(tǒng)與設(shè)計”“控制與設(shè)計”。設(shè)計是技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)動機(jī),四個模塊都緊緊圍繞“設(shè)計”而來。這四個模塊既有專業(yè)技術(shù)的內(nèi)涵又有通用技術(shù)的特性,這些專門技術(shù)可以像工具一樣,在不同的技術(shù)行業(yè)共享。四個模塊體現(xiàn)了技術(shù)設(shè)計的思想方法,,不僅是解決問題的鑰匙,而且可以向其他領(lǐng)域遷移。
2.四個單元相對獨立,分屬不同專業(yè),而我們從課程的角度把他們放在一起,是因為他們所擁有的技術(shù)思想和方法具有廣泛的遷移價值。如:整體、協(xié)調(diào)、關(guān)聯(lián)、控制、穩(wěn)定、比較選擇、改進(jìn)等方面的思想方法。使我們把設(shè)計技巧轉(zhuǎn)化為思想方法,由憑借經(jīng)驗設(shè)計上升到理性設(shè)計。
3.四模塊的關(guān)系
(1)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)相關(guān)聯(lián),是系統(tǒng)的組成形式,也是系統(tǒng)功能的依據(jù)。
(2)流程可以說是“各種系統(tǒng)工作”的時間順序的描述。
(3)控制本身又是“各種系統(tǒng)工作”的狀態(tài)的干預(yù)。
(4)所以系統(tǒng)是所有其他概念的一個過渡話題。
《通用技術(shù)2》的教育價值
本模塊體現(xiàn)了技術(shù)的整體、協(xié)調(diào)、關(guān)聯(lián)、控制、穩(wěn)定、比較選擇、改進(jìn)等思想方法。如技術(shù)設(shè)計的改進(jìn)和優(yōu)化將促進(jìn)學(xué)生批判,反思等思維的養(yǎng)成;如關(guān)聯(lián)思想的認(rèn)識:一個問題的解決又會有新的問題產(chǎn)生等,這些都是學(xué)生可以學(xué)習(xí)的一些思想方法。
高中生對技術(shù)與設(shè)計的學(xué)習(xí)已經(jīng)不能停留在傳統(tǒng)的傳藝或傳術(shù)的層面,而是應(yīng)該走向理解和關(guān)注設(shè)計與社會、設(shè)計與科學(xué)、設(shè)計與人文、設(shè)計與生活環(huán)境的境界,追求,技術(shù)與人、技術(shù)與生活、技術(shù)與文化,與人的需求的完美結(jié)合。
恩格斯說過,一切方法的背后,要有一種生機(jī)勃勃的精神,如果沒有,再好的方法,也不過是一堆笨拙的工具。我們理解的“精神”應(yīng)為技術(shù)設(shè)計的社會觀和人文觀。
《通用技術(shù)》教案設(shè)計思路
一、教學(xué)內(nèi)容分析
【教材分析】 知識脈絡(luò)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 每小節(jié)前列出
【重點難點】 總結(jié)把握
二、教學(xué)對象分析 分析學(xué)生先前認(rèn)知考慮如何與本節(jié)內(nèi)容連貫
三、教學(xué)目標(biāo)確定
【知識與技能】 每小節(jié)前的學(xué)習(xí)目標(biāo)(魚)
【過程和方法】 如何學(xué)到知識與技能的(漁)即一些思想方法
【情感態(tài)度價值觀】 育人思想滲透到知識的傳授中
四、教學(xué)策略
【內(nèi)容安排】 課時安排
【思路引導(dǎo)】 相當(dāng)于簡單述課稿
【教學(xué)方法】 教學(xué)手段
【教學(xué)輔助】 所有上課用到的東西
五、教學(xué)過程
【教學(xué)(回顧)導(dǎo)入】 引導(dǎo)學(xué)生到本節(jié)內(nèi)容
【具體過程】 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境
【板書設(shè)計】 穿插于教學(xué)過程中,宋體輸入
六、教學(xué)反思
第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計
第一節(jié) 常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(2課時)
一、教材內(nèi)容分析:
  【教材分析】
1、無處不在的結(jié)構(gòu)(從廣義角度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu))
2、結(jié)構(gòu)與力(從力學(xué)角度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu))
3、結(jié)構(gòu)的分類
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解結(jié)構(gòu)的含義
2、從力學(xué)角度理解結(jié)構(gòu)的概念和結(jié)構(gòu)分類
3、結(jié)合1~2個案例,分析結(jié)構(gòu)如何承受力的
【重點難點】
1、重點:結(jié)構(gòu)的含義;結(jié)構(gòu)決定事物的性質(zhì);受力的分析方法。
2、難點:力的分析方法;殼體結(jié)構(gòu)受力分析。
二、教學(xué)對象分析:
由于生活經(jīng)驗的積累,學(xué)生對結(jié)構(gòu)有一定的了解,加上有初中物理的基礎(chǔ),應(yīng)該對物理受力不會陌生。但由于受力分析在物理教學(xué)中算是難點,所以多數(shù)學(xué)生從力學(xué)角度理解結(jié)構(gòu)就有一定的難度,所以簡單結(jié)構(gòu)受力應(yīng)該成為本節(jié)的教學(xué)重點。另外,學(xué)生對結(jié)構(gòu)的認(rèn)識學(xué)習(xí)目的不太明確,應(yīng)積極引導(dǎo)他們?yōu)閷淼慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計做知識和情感上的準(zhǔn)備。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】 課本給出的學(xué)習(xí)目標(biāo)即是
【過程與方法】展示(幻燈片)、列舉歸納、現(xiàn)場演示、試驗、思維模仿來學(xué)習(xí)新知識
【情感態(tài)度價值觀】通過不同角度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活,積極創(chuàng)造,增強(qiáng)設(shè)計責(zé)任感。
四、教學(xué)策略
【課時安排】2課時 1、 無處不在的結(jié)構(gòu) 2、結(jié)構(gòu)與力 結(jié)構(gòu)的類型
【思路條理】本節(jié)內(nèi)容是由一條線串聯(lián)的:即為什么要學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)?
本節(jié)主要的兩塊內(nèi)容都在講述這個答案。①無處不在的結(jié)構(gòu)中,人們通過對自然界的結(jié)構(gòu)分析和研究,可以解決許多現(xiàn)實技術(shù)問題,從而造福人類 ②結(jié)構(gòu)與力中,結(jié)構(gòu)的一項基本功能就是可以抵抗外力,通過研究結(jié)構(gòu)與力的關(guān)系,使我們能夠更科學(xué)合理的進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計,沿著這條線索,我們可以學(xué)到其它一些星星點點的東西,比如:結(jié)構(gòu)從不同角度如何理解、結(jié)構(gòu)多種多樣決定著事物的性質(zhì)、具體的結(jié)構(gòu)受力分析、結(jié)構(gòu)的類型、以及結(jié)構(gòu)設(shè)計責(zé)任感的培養(yǎng)等等。。。。。。
【教學(xué)方法】自學(xué)、實物展示、幻燈片、講解、小試驗等
【教學(xué)輔助】教材、教案、ppt(U盤)、蒼耳子尼龍搭扣。
五、教學(xué)過程
【教學(xué)導(dǎo)入】上節(jié)課我們一起把通用2的教材架構(gòu)做了一個簡單剖析,那么今天就正式進(jìn)入第一章的學(xué)習(xí)——幻燈片(1)……
四個環(huán)節(jié),認(rèn)識、分析、設(shè)計、欣賞,那么我們就從認(rèn)識結(jié)構(gòu)開始帶領(lǐng)大家進(jìn)入這個全新的領(lǐng)域
【具體過程】楷體
【板書設(shè)計】宋體
一 常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識
人們每天與各種各樣的結(jié)構(gòu)打交道,我們欣賞它,模仿它,設(shè)計它,那么需要我們首先來認(rèn)識它,看大屏幕(幻燈片2、3、4)……看了這么多,感受了也一定不少,是什么——
<一>結(jié)構(gòu)無處不在
(看書2~4頁)回答,思考(幻燈片5)所提出的問題,而這幾個問題得回答就是我們本小節(jié)的所有知識點。
1、(廣義)結(jié)構(gòu)(structure):指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
2、結(jié)構(gòu)大量存在于 自然界、技術(shù)領(lǐng)域、社會領(lǐng)域。
第三個問題比較第1、2個問題要難理解些,其實也是檢驗我們是否對結(jié)構(gòu)的概念真正理解了。用我們的生活經(jīng)驗和我們剛剛學(xué)過的結(jié)構(gòu)概念想想:事物的各個組成部分之間的搭配和排列如果改變了,事物的性質(zhì)是否會發(fā)生變化?舉例說明一下。(幻燈片6、7)
3、結(jié)構(gòu)多種多樣且決定著事物存在的性質(zhì)。
第四個問題課本案例中提到了蒼耳子、尼龍搭扣,見過嗎?(展示)包括飛鳥飛機(jī),鷹眼導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng),這兩兩相對的物品有著許多的類似,這些事偶然的嗎?長期以來人們對對自然界的結(jié)構(gòu)分析和研究,并將成果應(yīng)用到技術(shù)領(lǐng)域,更好的服務(wù)于人類。
4、(案例回答了我們)為什么要學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)?
美國的大橋塌了,中國的大橋也塌了,如果我們是大橋垮塌的受害者,我們欲哭無淚;如果我們是大橋的總設(shè)計師,我們將名譽(yù)掃地,尤其在中國,出現(xiàn)安全問題將面臨一票否決,這具有鮮明的中國特色,如云南這幾天又發(fā)生泥石流災(zāi)害,云南省長第一時間趕到了。
5、合理的結(jié)構(gòu)是事物存在的基礎(chǔ)、進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計要有高度的責(zé)任感。
…………………………………………………………………………………
【回顧導(dǎo)入】上一節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)了有關(guān)結(jié)構(gòu)的一些知識,讓我們一起來回顧一下(幻燈片1——)。
其中“我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)”我們是怎么回答的?<人類可以通過分析研究自然界結(jié)構(gòu),進(jìn)行模仿學(xué)習(xí),將其成果應(yīng)用到技術(shù)領(lǐng)域,服務(wù)人類>那么本節(jié)課我們換個角度來回答這個問題?也就是本節(jié)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——結(jié)構(gòu)與力(幻燈片2——)
【具體過程】楷體
【板書設(shè)計】宋體
<二>結(jié)構(gòu)與力
把課本翻到第4頁,看書回答以下問題?(幻燈片3——)
1、(力學(xué)角度)結(jié)構(gòu):指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài),它可以抵抗能引起其形狀和大小改變的力。 一拳打向一個大胖子,依據(jù):FS=△E
構(gòu)件:結(jié)構(gòu)的各個組成部分稱為構(gòu)件
2、為什么學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)?(力學(xué)角度)
一個設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)應(yīng)該可以承受外界各種作用力,抵抗各種變形,我們需要了解作用在結(jié)構(gòu)上的各種力,對結(jié)構(gòu)內(nèi)部承載能力分析,可以及時提出改進(jìn)措施,更好服務(wù)人類。
(page 6 案例分析:分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件受力及時提出改進(jìn)方案)那么如何從技術(shù)的角度,具體去分析一些結(jié)構(gòu)的受力呢?也就是我們提出的第3個問題——
3、分析結(jié)構(gòu)受力兩環(huán)節(jié):①構(gòu)件受力和變形分析 ②構(gòu)件承載能力分析
物理學(xué)關(guān)注研究外力,各種外力相信大家知道很多:有哪些?(重力、彈力、支持力等)而技術(shù)學(xué)關(guān)注物體內(nèi)部(構(gòu)件)受力,而且其含義已經(jīng)不是一個"力"字那么簡單,而是被稱為受力和變形形式,具體有哪些呢?
4、構(gòu)件受力和變形的5種基本形式:受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉(zhuǎn)
各種受力變形形式的特點:(結(jié)合page 5圖示、連線馬上行動)
實踐練習(xí):(page6 馬上行動)
構(gòu)件受力和變形形式有5種那么我們所學(xué)的東西在現(xiàn)實生活中有多大幫助呢,這就要結(jié)合生活經(jīng)驗來進(jìn)行探究了(幻燈片4——)。(page7探究:①保證推桿在一個平面內(nèi)②平衡了推桿重力,防止彎曲變形)
5、構(gòu)件的承載能力分析:技術(shù)試驗是最好的途徑
小試驗:這個結(jié)果可以應(yīng)用到拱橋建筑中,建造拱橋時候,跨度問題是存在兩難的。大:抗壓能力?小:不利通行。所以技術(shù)試驗是最好的解決辦法。
(page7)不屬于嚴(yán)格意義上的試驗,是直觀感受型試驗,因為科學(xué)的試驗:“改變一個變量,其它條件不變”,但在這個試驗中可以根據(jù)實際情況簡化,這本身也是一種技術(shù)方法。
<三>結(jié)構(gòu)的類型
1、從力學(xué)架構(gòu)和形態(tài)分,基本的結(jié)構(gòu)類型:
實體結(jié)構(gòu):外力分布在整個體積中,如實心墻、大壩
框架結(jié)構(gòu):既能承受豎直方向重力荷載,也能承受水平方向荷載,如腳手架
殼體結(jié)構(gòu):外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上, 如第9頁小試驗中提到的雞蛋,我們常說“別拿雞蛋碰石頭”……雞蛋是不是軟蛋的代名詞?我們一起來看這個試驗——看看人們把這個試驗結(jié)論應(yīng)用到了什么地方?頭盔、飛機(jī)外殼等
第10頁馬上行動(幻燈片5——)
2、結(jié)合9頁給出的案例以及課本圖片,我們可以知道物體結(jié)構(gòu)很多是兩種或兩種以上基本結(jié)構(gòu)類型組合而成的。
六、教學(xué)反思
第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計
第二節(jié) 穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析(2課時)
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
【教材分析】
1、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性(穩(wěn))
2、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度(固)
3、結(jié)構(gòu)與功能
本節(jié)講述了結(jié)構(gòu)的兩大重要性質(zhì):穩(wěn)定性、強(qiáng)度。通過案例分析和生活實際解釋其影響因素為后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。本節(jié)承前啟后是本章的重點。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、通過技術(shù)試驗分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和強(qiáng)度的因素,并寫出試驗報告
2、理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
【重點難點】
1、重點:影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和強(qiáng)度的因素
2、難點:利用所學(xué)知識解決有關(guān)問題
二、教學(xué)對象分析:
學(xué)生在物理課上已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)力學(xué)的知識,對物體的受力分析有比較好的基礎(chǔ),可以說物理的力學(xué)知識和上節(jié)課常見結(jié)構(gòu)的基本知識為本課時做好了知識的準(zhǔn)備。在教學(xué)中盡量多舉些生活中的案例,進(jìn)行師生互動探討,幫助學(xué)生加深對知識的理解。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】
1)能通過技術(shù)試驗分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的因素,并寫出試驗報告或總結(jié)。
2)理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。
【過程與方法】
1)簡單的技術(shù)試驗過程,學(xué)會簡單的技術(shù)試驗方法。
2)探究、實驗、討論、分析等方法使學(xué)生懂得應(yīng)用相關(guān)的理論知識。
【情感態(tài)度價值觀】
1)通過分析討論等得到結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生的探究、實驗、分析問題的能力,體驗學(xué)習(xí)樂趣。滲透安全教育、德育教育。
2)創(chuàng)新和改進(jìn)事物的結(jié)構(gòu),使其更能為百姓服務(wù),體現(xiàn)人文關(guān)懷。
四、教學(xué)策略
【課時安排】本節(jié)有三個模塊內(nèi)容,基本都是對與結(jié)構(gòu)穩(wěn)固有關(guān)的。1.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素探析;2.影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的探析;3.結(jié)構(gòu)布局的不同,導(dǎo)致事物功能不同。本節(jié)計劃3個課時。
【思路引導(dǎo)】從小段視頻或幻燈片或小試驗引入,激發(fā)學(xué)生對穩(wěn)固結(jié)構(gòu)探索的興趣,而后分別從“穩(wěn)”“固”兩個點分別切入來探究影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強(qiáng)度的各種因素,培養(yǎng)學(xué)生理性地觀察分析世間奇妙的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象,并且規(guī)范簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計。
【教學(xué)方法】直觀教學(xué) 探究式教學(xué)
【教學(xué)輔助】教材 教案 視頻 一摞書 雞蛋 不倒翁(鐵環(huán)) Bridge Build 軟件的使用
五、教學(xué)過程
【教學(xué)導(dǎo)入】
今天我們就一起來學(xué)習(xí)本章第2節(jié):(幻燈片1)
第二節(jié) 穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
這一節(jié)內(nèi)容主要是圍繞著兩個字來的“穩(wěn)”(結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性)、“固”(結(jié)構(gòu)強(qiáng)度)那我們先來看第一個話題:結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
【具體過程】楷體
【板書設(shè)計】宋體
<一>結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
(先看幾張圖,幻燈片2……引入小試驗:有兩顆雞蛋,一生一熟,請大家判斷一下,哪顆生,哪顆熟,用什么辦法最簡單?……這里我們使用旋轉(zhuǎn)法……臺風(fēng)過后,為什么各種建筑物都會倒坍或傾倒?雜技演員為什么保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素到底有哪些?旋轉(zhuǎn)的雞蛋為社么可以直立?這些疑惑怎么解決?請看書(page 11——16頁回答幻燈片3上提出的問題)
1.不穩(wěn)定現(xiàn)象的出現(xiàn)是因為:物體受到外力作用時,原有平衡狀態(tài)被打破導(dǎo)致的。
2.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性:結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持原有平衡狀態(tài)的能力。如果一個結(jié)構(gòu)不能有效的抵御荷載作用,那么物體很難承受荷載而保持原有平衡狀態(tài)。(幻燈片4)
(page 11 馬上行動)
3.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要因素:重心位置、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面大小、結(jié)構(gòu)的形狀。那具體結(jié)論有(幻燈片5)
(1)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與支撐面的大小有關(guān):支撐面越大,穩(wěn)定性相對越好。
小試驗:一本書怎么樣就直立起來穩(wěn)定性相對好點?同樣的(幻燈片6)
(2)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與重心位置有關(guān)。
①水平方向:物體重心垂線位置必須落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi),否則結(jié)構(gòu)將傾倒。
小試驗:摞課本:整齊摞;斜摞法,證明重心垂線要求(幻燈片7)
②豎直方向:重心垂線在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)時,物體重心越低,穩(wěn)定性相對越好。
(幻燈片8)小試驗:最好準(zhǔn)備 不倒翁和鐵環(huán)
(3)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與幾何形狀有關(guān):三角形是最基本的穩(wěn)定幾何結(jié)構(gòu)。(幻燈片9)
小常識:許多家用的電冰箱,四個腳有一個是可以調(diào)節(jié)高低的,為什么這樣設(shè)計?
[馬上行動](page 12 A字形梯)
4.運動狀態(tài)下與靜止?fàn)顟B(tài)下物體的穩(wěn)定條件有所不同
(幻燈片10)靜止?fàn)顟B(tài)下自行車
(幻燈片10)運動狀態(tài)下自行車——如果用靜止結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性結(jié)論解釋:人們掌握了隨時平衡車體平穩(wěn)的能力,盡量使自行車重心落入垂面范圍內(nèi)。舉例:運動直行的自行車、走鋼絲(重心落入狹長長方形內(nèi))。那拐彎的自行車呢,所以我們不能硬套靜止穩(wěn)定的原理。大家可以看陀螺,一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指方向不受外力時候,是不會改變的。我們把這種現(xiàn)象叫做“陀螺現(xiàn)象”。運動的自行車就利用了這個原理,越快越不容易倒。
5.利用結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性實現(xiàn)許多功能
(幻燈片11) 如何實現(xiàn)快速在水井里用水桶打水?人們往往在水桶邊上懸掛重物,當(dāng)水桶到水面時候,可以自動翻倒打水,解決實際問題。
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【教學(xué)導(dǎo)入】
河北唐山,一座上百萬人口的工業(yè)城市,在一場沒有預(yù)報的特大地震中夷為廢墟:死亡242769人,重傷164851人,輕傷544000人。大導(dǎo)演馮小剛最近拍攝的《唐山大地震》再一次勾起了當(dāng)代人們對那一段慘痛災(zāi)難的回憶!
1976年7月28日……(視頻切入—大地震)……
是啊,老天爺。大災(zāi)無情,我們腳下有路,人類能做的只能盡量增加建筑結(jié)構(gòu)抵抗外力能力,避免房屋倒塌,減少損失,所以我們的任務(wù)必須是要弄清楚什么因素影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,這是擺在我們眼前拭待解決的一個問題?那么我們一起來學(xué)習(xí)本節(jié)第2個話題,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度:也就是結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的第2個字“固”(幻燈片1)
【具體過程】楷體
【板書設(shè)計】宋體
二、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
請看書(page 16——20頁回答幻燈片2上提出的問題)
1.結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定原因:結(jié)構(gòu)受到外力作用下,原有平衡狀態(tài)被打破……
結(jié)構(gòu)被破壞的原因:結(jié)構(gòu)受到外力作用下,結(jié)構(gòu)抵抗外力能力不夠,從而遭到破壞。(馬上行動:page3)
這里我們把一個結(jié)構(gòu)具有的抵抗外力破壞的能力就叫:
2.結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度:是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗外力破壞的能力。
3.內(nèi)力:構(gòu)件受到外力,內(nèi)部各質(zhì)點之間相互作用發(fā)生改變,產(chǎn)生抵抗外力,抵抗變形的力,稱為內(nèi)力。
應(yīng)力:指單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力,是表示結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度的基本指標(biāo)。 應(yīng)力:δ=F/S
不同角度受力:物理學(xué)研究外力,技術(shù)學(xué)側(cè)重研究結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力。(幻燈4)
S1 特指形變距離 S2特指橫截面(幻燈4)
4.影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素:
(1)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)形狀有關(guān)(三角形、工字形、拱形結(jié)構(gòu))
Page18——簡單試驗:可以得出三角形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要好于正方型。大學(xué)課程中可以經(jīng)過復(fù)雜受力計算得出圓形強(qiáng)度要好于三角型。(幻燈16)
(2)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與材料有關(guān)(混凝土樓板,空心鋼筋位置在哪里?、飛機(jī)剎車材料,向老一本科學(xué)家學(xué)習(xí)艱苦執(zhí)著的精神)(幻燈片17)
(3)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與連接方式有關(guān)(鉸連接、剛連接)(懸空寺懸梁怎么榫卯的?幻燈片18 馬上行動 page19)
三、結(jié)構(gòu)與功能
結(jié)構(gòu)是事物存在的一種形式,而且對事物的功能和作用有直接影響:結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致功能的不同,結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致功能的變化。自習(xí)為主:展示多功能工具
第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計
第三節(jié) 簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(3課時)
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
【教材分析】
本節(jié)教材由兩小節(jié)組成:1.結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素 2.簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計案例
是前面內(nèi)容的綜合應(yīng)用。在介紹了結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素后通過案例將理論知識和實際應(yīng)用結(jié)合起來讓學(xué)生經(jīng)歷完整的設(shè)計過程,有利于學(xué)生對知識的理解與掌握。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1)熟悉設(shè)計一個簡單結(jié)構(gòu)應(yīng)該考慮的主要因素。
2)能確定一個簡單對象進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,并繪制設(shè)計圖紙,做出模型或原型。
【重點難點】
重點:結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素。
難點:結(jié)構(gòu)設(shè)計分析。
二、教學(xué)對象分析:
學(xué)生對結(jié)構(gòu)的一些基本知識已經(jīng)有所了解,對主要因素的分析應(yīng)該不存在困難。但是由于時間限制學(xué)生在高一的學(xué)習(xí)中沒有具體化設(shè)計,方案的構(gòu)思等過程,所以對于自己進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計會存在一定的困難。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】
1) 熟悉設(shè)計一個簡單結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮的主要因素,并能夠在自己的設(shè)計中得到應(yīng)用。
2) 確定一個簡單對像進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,并繪制設(shè)計圖樣,做出模型或原型。
【過程與方法】
1) 通過分析,學(xué)生參與,要求學(xué)生自己動手在電腦上進(jìn)行設(shè)計增強(qiáng)對結(jié)構(gòu)安全重要性理解。
2) 自己動手進(jìn)行一次簡單結(jié)構(gòu)的動手設(shè)計制作。
【情感態(tài)度價值觀】
1)培養(yǎng)學(xué)生積極思維、勇于創(chuàng)新精神,從不同角度思考問題。
2)體驗結(jié)構(gòu)設(shè)計的樂趣,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)意所在,形成合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
四、教學(xué)策略
【內(nèi)容安排】3課時 1課時知識預(yù)備 2、3課時動手實踐
【思路引導(dǎo)】第1課時課本學(xué)習(xí)教材內(nèi)容,第2課時機(jī)房實踐橋梁設(shè)計,第3課時教室動手設(shè)計廊橋。一條線索貫穿始終:設(shè)計各有特點,考慮要素有所不同,但是安全是至關(guān)重要因素,影響結(jié)構(gòu)安全和的穩(wěn)定性和強(qiáng)度時必須要考慮的問題。
第1課時 從結(jié)構(gòu)設(shè)計重要性入手,結(jié)構(gòu)設(shè)計首要考慮設(shè)計目標(biāo),遵守相關(guān)設(shè)計規(guī)范,最后到具體考慮因素的思路。第2課時要求學(xué)生自己設(shè)計圖樣(電腦輔助—橋梁制作)并且直接將自己的設(shè)計圖樣“實踐應(yīng)用”,以此直接檢驗學(xué)生設(shè)計的結(jié)構(gòu)是否具有功能、成本、強(qiáng)度、美觀、穩(wěn)定、安全等等方面的優(yōu)勢,最終提升學(xué)生設(shè)計能力。第3課時要求學(xué)生具體到,自己找材料,自我思考,合作探討,具體技巧入手實踐,進(jìn)一步提升學(xué)生,動手,合作,社會實踐等方面技能,以及安全意識。(廊橋制作)
【教學(xué)方法】提問式自習(xí) 多媒體、實物展示 動手實踐 計算機(jī)輔助教學(xué)
【教學(xué)輔助】教材 多媒體 埃佛爾竹塔 Bridge Build軟件(橋梁設(shè)計) 一次性筷子 細(xì)線(廊橋制作)
五、教學(xué)過程
【教學(xué)導(dǎo)入】
我們從結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,到上兩節(jié)課對結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的深入分析,讓我們對結(jié)構(gòu)有了一個清楚的認(rèn)知,那么今天將要學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的設(shè)計,打開本章第3節(jié):(幻燈片1)
【具體過程】楷體
【板書設(shè)計】宋體
第三節(jié) 簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(1)
先讓我們一起來看幾幅作品(幻燈片2)……,結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮許多因素,它們是什么?結(jié)構(gòu)該如何去設(shè)計?請看課本24——29頁,回答幻燈(3)提出的問題……
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計對我們?nèi)粘I睢τ诟鞣N各樣的生產(chǎn)活動都非常重要,因為一切都源于設(shè)計。
2.結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目標(biāo):預(yù)定的一種或幾種功能實現(xiàn)。
基本要求:滿足設(shè)計規(guī)范、滿足基本需要。(幻燈片4)
3.結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮因素:
安全第一(穩(wěn)定性、強(qiáng)度),功能實現(xiàn),經(jīng)濟(jì)性,美觀性……(幻燈片5)
①.一般結(jié)構(gòu)設(shè)計 ②.工程結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③.其他因素
4.設(shè)計解決實際問題,你能行嗎?:馬上行動(p26)……(幻燈片6)
5.從“簡易相片架的設(shè)計”案例的結(jié)構(gòu)組成,可以規(guī)范我們以后案例設(shè)計(幻燈片7)
下節(jié)內(nèi)容介紹:計算機(jī)輔助——橋梁設(shè)計,地點:機(jī)房
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第三節(jié) 簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(2)
本節(jié)內(nèi)容側(cè)重動腦設(shè)計,在機(jī)房進(jìn)行……
要求:學(xué)生自己設(shè)計圖樣(電腦輔助—橋梁制作)并且直接將自己的設(shè)計圖樣“實踐應(yīng)用”。目的:以此直接檢驗學(xué)生設(shè)計的結(jié)構(gòu)是否具有功能、成本、強(qiáng)度、美觀、穩(wěn)定、安全等等方面的優(yōu)勢,最終提升學(xué)生設(shè)計能力。
最后5分鐘,電子公告:下節(jié)實踐內(nèi)容(幻燈片2)
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第三節(jié) 簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(3)
本節(jié)內(nèi)容側(cè)重動手設(shè)計,在教室進(jìn)行……推薦“廊橋制作”。
第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計
第四節(jié) 經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞 (2課時)
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
  【教材分析】
本單元總的設(shè)計思路是“認(rèn)識結(jié)構(gòu)”→“探析結(jié)構(gòu)”→“設(shè)計結(jié)構(gòu)”→“欣賞結(jié)構(gòu)”。本節(jié)教材通過對趙州橋、飛檐、斗拱、蛋形椅、補(bǔ)充案例的欣賞,引導(dǎo)學(xué)生賞析具有典型人文意義的結(jié)構(gòu),開闊學(xué)生的視野,拓展學(xué)生對結(jié)構(gòu)設(shè)計的文化特性的理解和評價,在以后的設(shè)計中注入更豐富的文化內(nèi)涵。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.學(xué)會觀察結(jié)構(gòu)的實用性和美。
2.能從技術(shù)和文化的角度欣賞并評價典型結(jié)構(gòu)設(shè)計案例。
【重點難點】
重點:透過經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞,讓學(xué)生學(xué)會觀察結(jié)構(gòu)的實用性和美,使學(xué)生關(guān)注結(jié)構(gòu)的技術(shù)和文化特征。
難點:學(xué)生能從技術(shù)、文化等角度欣賞并評階典型結(jié)構(gòu)的設(shè)計案例,并在自己以后的設(shè)計中注入更豐富的文化內(nèi)涵。
二、教學(xué)對象分析:
高中學(xué)生已有一定的生活經(jīng)驗,對藝術(shù)的欣賞具有較好的基礎(chǔ),加上前三節(jié)的學(xué)習(xí),對結(jié)構(gòu)的欣賞有一定的知識準(zhǔn)備。但大多數(shù)都是零散、片面的。學(xué)生通過觀看視頻、討論、探究、師生互動等環(huán)節(jié),進(jìn)行積極思考,形成欣賞角度,加深對結(jié)構(gòu)的理解,豐富設(shè)計的內(nèi)涵。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】
1)通過對典型結(jié)構(gòu)的欣賞,學(xué)會觀察結(jié)構(gòu)的實用性和美。
2)能從技術(shù)和文化的角度欣賞,并評價典型結(jié)構(gòu)設(shè)計的案例。
【過程與方法】
經(jīng)歷不同地域、民族、文化等典型建筑結(jié)構(gòu)的欣賞,學(xué)會對比、類比、歸納、優(yōu)化等思維方法。
【情感態(tài)度價值觀】
通過典型結(jié)構(gòu)的欣賞,提高自身的技術(shù)素養(yǎng),拓展學(xué)生對設(shè)計文化特性的理解和評價,培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,增強(qiáng)他們的民族自豪感。
四、教學(xué)策略:
【內(nèi)容安排】計劃2個課時。
第1課時:通過趙州橋、飛檐、蛋形椅的欣賞,引導(dǎo)學(xué)生賞析具有典型人文意義的結(jié)構(gòu),拓展學(xué)生對結(jié)構(gòu)設(shè)計的文化特性的理解和評價。
第2課時:收集不同類型的經(jīng)典結(jié)構(gòu)通過投影機(jī)播放圖片讓學(xué)生鑒賞。懸空寺、趙州橋
【思路引導(dǎo)】
(一)從技術(shù)與文化兩個角度分析結(jié)構(gòu)設(shè)計作品。此外,還可以結(jié)合經(jīng)典結(jié)構(gòu)設(shè)計者的歷史背景、設(shè)計思想、設(shè)計風(fēng)格等進(jìn)行全面分析。
(二)教師可以通過不同的渠道、收集更多的中外經(jīng)典結(jié)構(gòu)的圖片、資料制作成電子課件,以豐富教學(xué)課堂內(nèi)容,擴(kuò)展學(xué)生知識面,提高學(xué)生對來自各種不同的經(jīng)典結(jié)構(gòu)的識別及賞析能力。
(三)教學(xué)中,教師可以充當(dāng)“導(dǎo)游”的角色進(jìn)行漫游導(dǎo)說,盡量創(chuàng)設(shè)出“旅游”情境和營造出“旅游”的氣氛,讓學(xué)生產(chǎn)生猶如親臨其境的感受。學(xué)生隨“導(dǎo)游”觀賞各處的經(jīng)典結(jié)構(gòu),會留下更深刻的印象。
【教學(xué)方法】自習(xí) 圖片展示 講解 視頻播放
【教學(xué)輔助】教材 多媒體 視頻課件
五、教學(xué)過程:
【教學(xué)導(dǎo)入】
前面幾周來學(xué)過的關(guān)于本單元的知識,從了解結(jié)構(gòu)到探究結(jié)構(gòu)再到結(jié)構(gòu)設(shè)計。上節(jié)課我們還設(shè)計了結(jié)構(gòu)作品。在上節(jié)課的設(shè)計中有幾個作品設(shè)計得不錯,但是總感覺還缺點什么,真正優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計表現(xiàn)在哪些方面,我們該如何賞析設(shè)計作品呢?這節(jié)課就是為解決這些問題而來的。打開本章第4節(jié):(幻燈片1)
【具體過程】楷體
【板書設(shè)計】宋體
第四節(jié) 經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
看書30頁到32頁,思考以下問題(幻燈片2)引導(dǎo)學(xué)生回答:
1、優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計的表現(xiàn):
不僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的實用功能上,也表現(xiàn)在形式上,特別是功能與形式的統(tǒng)一上。古今中外許多能工巧匠把結(jié)構(gòu)的功能與形式恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合起來, 形成了一些經(jīng)典的結(jié)構(gòu)。
2、賞析結(jié)構(gòu)設(shè)計作品,可從技術(shù)與文化兩個角度進(jìn)行。
(1)技術(shù)的角度主要有:結(jié)構(gòu)功能、穩(wěn)固耐用、造型設(shè)計的創(chuàng)意和表現(xiàn)力、材料使用的合理性,工藝制造的精湛程度等。
(2)文化的角度主要有:文化寓意與傳達(dá),公眾認(rèn)可的美學(xué)原則,反映的時代、民族、習(xí)俗方面的特征、結(jié)構(gòu)的個性特征等。
3、趙州橋的“敞肩拱”設(shè)計給我們怎樣的啟示,還有哪些結(jié)構(gòu)設(shè)計與此相比?
欣賞經(jīng)典結(jié)構(gòu)趙州橋:(幻燈片3)
回答問題:“敞肩拱”設(shè)計三好處:①加速排洪 ②減輕橋身自重 ③節(jié)省石料
欣賞其它類似結(jié)構(gòu):(幻燈片4)
侗族的風(fēng)雨橋
風(fēng)雨橋亦稱花橋 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀(jì)教育網(wǎng)" \t "_parent )。是侗族的一種交通 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀(jì)教育網(wǎng)" \t "_parent )風(fēng)俗。流行于湖南、湖北、貴州、廣西等地。多建于交通要道。方便行人過往歇腳,也是迎賓場所。通常由橋 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀(jì)教育網(wǎng)" \t "_parent )、塔 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀(jì)教育網(wǎng)" \t "_parent )、亭 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀(jì)教育網(wǎng)" \t "_parent )組成。用木料筑成,靠鑿榫銜接,風(fēng)格獨特,建筑技巧高超。建橋時,不用一顆鐵釘,只在柱子上鑿?fù)o數(shù)大小不一的孔眼,以榫銜接,斜穿直套,縱橫交錯,結(jié)構(gòu)極為精密。其堅固程度不亞于鐵、石橋,可延二三百年而不損。橋面鋪板,兩旁設(shè)置欄、長凳,形成長廊 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀(jì)教育網(wǎng)" \t "_parent )式走道。石橋墩上建塔、亭,有多層,每層檐角翹起,繪鳳雕龍。頂有寶葫蘆、千年鶴等吉祥物。歷來由民眾集資、獻(xiàn)工、獻(xiàn)料建成,橋頭立石碑,鐫刻捐資、獻(xiàn)工料者姓名,建造風(fēng)雨橋現(xiàn)已成侗鄉(xiāng)的一項公益事業(yè) ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀(jì)教育網(wǎng)" \t "_parent )。
結(jié)構(gòu):集橋、廊、亭一體。
受力特點:木板下面受拉力。
民族特色:公益性、團(tuán)結(jié)性。
福斯灣懸臂鋼桁架橋:
福斯灣懸臂鋼桁架橋位于英國蘇格蘭東海岸,為19世紀(jì)末期世界上最大的雙線鐵路、懸臂剛桁架橋,該橋1883年開工, 1889年竣工。
高明橋:
高明橋是一跨越西江的大型公路橋,主通航孔采用中承式鋼管混凝土拱,引橋系鋼筋混凝土肋拱,屬于弓形拱橋。
維拉札諾橋:
維拉札諾橋位于美國紐約,是跨越維拉札諾海峽的雙層公路懸索橋。雙面懸索,每面均為雙索。
4、中西方建筑別樣風(fēng)格
中國的古典建筑——沉靜幽思
歐洲的古典建筑——雄壯奔放
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【教學(xué)導(dǎo)入】
今天給大家?guī)韮啥我曨l,是關(guān)于一些經(jīng)典結(jié)構(gòu)的。加深大家對經(jīng)典結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。
六、教學(xué)反思:
1、案例分析:你是如何賞析飛檐這一結(jié)構(gòu)設(shè)計作品的?
武當(dāng)山道教古建筑的宮殿屋檐的每條垂脊前端,都有一排栩栩如生的禽獸像,形狀各異,數(shù)量不一。龍,是傳說中一種能興云作雨的神異動物,封建時代龍又是作為皇帝的象征. 金殿垂脊上都安有走獸,外飾鎏金,極為精致。
這些禽獸被稱為小獸。
2、中國古建筑探究。
請你從材料與構(gòu)件的連接方式等角度, 分析中國古代建筑穩(wěn)固的原因。
中國古建筑以木材、磚塊為主要建筑材料, 以木構(gòu)架結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)方式, 此結(jié)構(gòu)式由立柱、橫梁、順模等主要構(gòu)件建造而成,各個構(gòu)件之間的連接點以棒卵相吻合,構(gòu)成富有彈性的框架。
木構(gòu)架結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點。首先,承重與圍護(hù)結(jié)構(gòu)分工明確, 屋頂重力由木構(gòu)架來承擔(dān), 外墻起遮擋陽光、隔熱防寒的作用, 內(nèi)墻起分割室內(nèi)空間的作用。由于墻壁不承重, 這種結(jié) 構(gòu)賦予建筑物以極大的靈活性。其次, 有利于防震、抗震。木構(gòu)架結(jié)構(gòu)很類似今天的框架結(jié)構(gòu),由于術(shù)材具有的特性,且構(gòu)架的結(jié)構(gòu)所用斗拱和棒卵又都有若干伸縮余地, 因此在一定限度內(nèi)可減少由地震對這種構(gòu)架所引起的危害。“墻倒屋不塌”形象地表達(dá)了這種結(jié)構(gòu)的特點。
斗拱也是中國木構(gòu)架建筑特有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件, 由方形的斗、升和矩形的拱、斜的昂組成。在結(jié)構(gòu)上挑出承重, 并將屋頂?shù)拇竺娣e荷載經(jīng)斗拱傳遞到柱上。它有一定的裝飾作用,又是 屋頂和屋身上的過渡。此外,它還是封建社會中森嚴(yán)的等級制度的象征和重要的建筑尺度衡量標(biāo)準(zhǔn)。
斗拱一般使用在高級的官式建筑中,稱為大式建筑。大體可分為外檐斗拱和內(nèi)檐斗拱, 外檐斗拱中“斗”是最下面的構(gòu)件,斗口的大小決定著整個建筑的尺寸;“拱”指木;“昂”是斗拱中斜置的構(gòu)件室外為下昂, 室內(nèi)為上昂。因為斗拱的重要性, 歷代建筑對它十分重視, 使它成為判斷建筑時代的重要標(biāo)志之一。
3、蛋形椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計表現(xiàn)在哪些方面?你如何從技術(shù)與文化的角度賞析蛋形椅?蛋形椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計給我們怎樣的啟示?
丹麥建筑師阿納 雅格布森簡介:
阿納 雅格布森被認(rèn)為是 20 世紀(jì)丹麥最有成就的建筑師、室內(nèi)設(shè)計師、家具設(shè)計師和手工藝品設(shè)計師 , 也是僅有的 幾個將自己的名字鎊刻在建筑 與設(shè)計這兩個領(lǐng)域歷史里的設(shè) 計師。他的作品不僅是博物館中的經(jīng)典藏品, 還有一些更成為丹麥人日常生活中不可缺少 的一部分 , 如一只杯子或者一 盞璧燈。他的作品具有適合的尺度、細(xì)節(jié)和意念。他還為自己的大部分建筑作品設(shè)計家具和配件。對作品, 他注重細(xì)節(jié)和材料的選用,傳統(tǒng)與實用的結(jié)合。
課堂練習(xí)
1)從技術(shù)和文化兩個角度賞析丹麥設(shè)計師雅格布森的作品“蓋里椅”。你對“太師椅”感覺如何?
引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生:
“蓋里椅”結(jié)構(gòu)上簡潔大方,線條明快,有流動感;功能上具有和其它椅子相同的功能;從文化角度看,“蓋里椅”結(jié)構(gòu)傳達(dá)出一種盤旋上升、奮發(fā)向上的精神,具有雕塑般的美感和強(qiáng)烈的時代氣息,形成了優(yōu)雅的浪漫主義設(shè)計風(fēng)格。
2)從技術(shù)和文化兩個角度賞析高一學(xué)生設(shè)計的長安一中校徽或雕塑。
第二單元 流程與設(shè)計
第一節(jié) 生活和生產(chǎn)中的流程(2課時)
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
【教材分析】本節(jié)教材由“1.認(rèn)識流程”、“2.生活與流程”、“3.生產(chǎn)與流程”三部分組成。但內(nèi)容卻包括四塊:①流程含義②流程表達(dá)③生活流程④生產(chǎn)流程。通過具有生活氣息的實例,引入和揭示流程的概念,意義,以及流程的描述方法——流程圖。并分別從生活和生產(chǎn)中的流程案例分析說明科學(xué)合理流程的重要意義,同時進(jìn)一步加深了學(xué)生對時序的理解和環(huán)節(jié)的理解。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解流程含義及其對生活和生產(chǎn)的意義。
2.通過對典型工作流程和生產(chǎn)工藝流程的分析,理解流程中環(huán)節(jié)和時序的意義。
3.學(xué)會閱讀簡單的流程圖。
【重點難點】流程的含義;有意識地設(shè)計好生活流程習(xí)慣。
二、教學(xué)對象分析:
學(xué)生在可能并不知道什么事流程,但常常會執(zhí)行流程。要能夠認(rèn)真并一絲不茍的執(zhí)行流程,設(shè)計好科學(xué)合理的流程,優(yōu)化原有的流程,首先要認(rèn)識流程,了解流程的構(gòu)成。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】
1)了解流程的含義及其對生活、生產(chǎn)的意義
2)通過對典型的工作流程、生產(chǎn)工藝流程和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程案例的分析,理解流程中的環(huán)節(jié)和時序的意義。
3) 學(xué)會閱讀簡單的流程圖。
【過程與方法】
通過極有感染力的視頻引入、引出流程的含義,聯(lián)想流程如何表達(dá),結(jié)合對典型案例的分析,說明流程的表達(dá)及其對生活、生產(chǎn)的意義。
【情感態(tài)度價值觀】教材從時間入手解釋流程。時間是人們思考人生,思考社會的一個重要維度,努力培養(yǎng)學(xué)生的時間意識,通過“機(jī)不可失,時不再來”“趕早不趕晚——黃瓜上來蒜老啦”的一些諺語,培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約時間,巧妙安排時間的能力。
四、教學(xué)策略:
【內(nèi)容安排】計劃2個課時。第1課時,介紹流程的含義、流程的表達(dá);第2課時,介紹生活和生產(chǎn)中的流程。
【思路引導(dǎo)】本單元研究的是生產(chǎn)和生活中的流程,相對于其他三個單元而言,內(nèi)容較易理解。流程是技術(shù)的核心概念之一。流程是以時間為核心的概念,所以本單元第一節(jié)認(rèn)識流程部分從時間上的先后關(guān)系入手,通過具有生活氣息的事例,從時序和環(huán)節(jié)兩個角度,引入和揭示了流程的概念、意義及流程的表述方法-----流程圖。對于第2課時的教學(xué),通過詳實的案例,讓學(xué)生切身感受科學(xué)合理的流程給我們的生活和生產(chǎn)帶來的種種好處,從而深化大家對流程以及環(huán)節(jié)和時序的理解。
【教學(xué)方法】以案例分析法為主,結(jié)合問答法、實驗法、發(fā)現(xiàn)法達(dá)到師生互動的效果。
【教學(xué)輔助】教材 多媒體 視頻課件 軟件:青蛙跳
五、教學(xué)過程
【教學(xué)導(dǎo)入】
今天我們就一起來學(xué)習(xí)第二章內(nèi)容,設(shè)計中的一個核心概念——流程。首先從第1節(jié)生活和生產(chǎn)中遇到的流程說起。(幻燈片1) 。
第一節(jié) 生活和生產(chǎn)當(dāng)中的流程
【教學(xué)過程】
不知道大家有沒有這樣的感受,在生活、學(xué)習(xí)中,我們會自覺或不自覺地按照一定的“流程”進(jìn)行一件事情或完成一項工作。那究竟什么是流程?我們先通過一小段視頻,來認(rèn)識流程。播放視頻……自行車裝配流程A.B
師:從視頻中可以看出,自行車裝配經(jīng)歷了一系列具體步驟 (幻燈片2)。那么我們就把這樣一個過程,認(rèn)為是“一個流程”。但是流程真正的本質(zhì)是什么?請大家看課本38頁到43頁,結(jié)合視頻及已有的知識經(jīng)驗回答一下問題?以此來加深對流程的認(rèn)識。(幻燈片3)。
【板書設(shè)計】宋體
1、什么是時序?時序可不可以顛倒,舉例并說出理。
時序:一系列具體步驟在時間上的先后順序稱為時序。任何一項生產(chǎn)和生活活動都有一定的時序。
有些時候,時序可以顛倒,如你回到家是先吃飯還是先喝水。
但有些時候時序是堅決不可以顛倒的。比如:引入小游戲,如果不按照一定的時序來,這個任務(wù)就無法完成。
請?zhí)顚懀?9頁馬上行動,說出理由。
板書結(jié)論:時序反映事物發(fā)展的時間先后。
2、什么是環(huán)節(jié)?環(huán)節(jié)可不可以任意缺少?如何劃分各個過程中的環(huán)節(jié)?
環(huán)節(jié):是個先對概念,是完成某項生產(chǎn)或某個活動過程的若干階段或小的過程稱為環(huán)節(jié)。
環(huán)節(jié)一項活動的具體過程怎么可以隨便缺失呢?(幻燈片4)
環(huán)節(jié)有大有小,有長有短,其環(huán)節(jié)劃分要依據(jù)問題性質(zhì)的不同和不同人的理解。
根據(jù)你的理解劃分環(huán)節(jié):40頁下面,馬上行動。
根據(jù)問題性質(zhì)劃分環(huán)節(jié):水稻的種植過程(幻燈片5):選種——耕地——育秧——插秧——田間管理——收割。其中每個環(huán)節(jié)對各個時間點,以及每個環(huán)節(jié)的時間段都有嚴(yán)格要求。
板書結(jié)論:每個環(huán)節(jié)對時間長短的分配也有要求。
3、歸納總結(jié)什么是流程?它與時序環(huán)節(jié)有什么關(guān)系?
流程:是一項活動或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項或行為進(jìn)行的程序。
結(jié)論:(幻燈片6)做事離不開環(huán)節(jié),延循一定的時序。當(dāng)我們用時序做線,環(huán)節(jié)做珠,串起來的事物稱為:流程。
時序反映事物發(fā)展的時間先后,每個環(huán)節(jié)對時間長短的分配有要求,那么流程完全可比作時間軸上跳動的一連串音符。所以理解流程,時間意識為核心。 “機(jī)不可失,時不在來”,諺語“黃瓜上來蒜老啦”都是在提醒人們時間的重要性的。
4、流程的表達(dá)一般可以采用流程圖,當(dāng)然還可以使用文字、表格、圖示、模型、動畫等方式來表達(dá)。一般流程的流程圖中方框表示某個事項或活動,單向箭頭表示活動順序。
對應(yīng)課本42頁圖形理解。有時候,數(shù)字序號,時間也可以表達(dá)時序;序號和方框反映環(huán)節(jié)等。但流程圖畢竟也是一種技術(shù)語言,要盡量規(guī)范。特別的如,計算機(jī)程序流程圖有特別的規(guī)定:方框和菱形表示一定環(huán)節(jié)(方框賦值和計算而菱形表示判斷),箭頭表示程序流動方向。
練習(xí):43頁,馬上行動中的圖形是否也是一種流程的表達(dá)方式?可以劃分幾個環(huán)節(jié)?
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【教學(xué)過程】
在上一節(jié)課的學(xué)習(xí)中,我們認(rèn)識了流程。那我們回顧一下什么是流程,涉及到哪兩個要素:它們是一種什么樣的關(guān)系……(幻燈片1)
流程廣泛存在于人們的生活和生產(chǎn)活動中,請看下面幾個生活常識(幻燈片2)……今天我們就來學(xué)習(xí)第一節(jié)的后半部分內(nèi)容:生活與流程,生產(chǎn)與流程。(幻燈片3)
請大家自己閱讀課本,體會一下流程給我們的生活和生產(chǎn)帶來的便利,同時思考以下問題:
(幻燈片4)
【板書設(shè)計】宋體
1.流程對于日常生活的意義有哪些?
日常生活中,科學(xué)合理的流程,可以指導(dǎo)我們正確地做事,提高工作和學(xué)習(xí)的效率,使我們的生活變得有序、合理,為我們的安全提供保障。
科學(xué)合理的流程可以提高生活、工作效率?舉例說明。(幻燈片5)
科學(xué)合理的流程為我們的安全提供了保障?舉例說明。(幻燈片7)
P45馬上行動
2.可以列舉一些生產(chǎn)中的流程嗎?它對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義有哪些?(幻燈片8)
有效組織生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、保證安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境。
3.生產(chǎn)流程中工序是什么?工序的作業(yè)方式有哪些?
P45馬上行動(幻燈片9)分別怎么理解(幻燈片10)
4.現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)普遍采用了生產(chǎn)流水線有哪些好處?流水線的由來。
P46(幻燈片11)
5. 工業(yè)生產(chǎn)中常常要對一些金屬零件進(jìn)行熱處理——淬火工藝,其中涉及到許多環(huán)節(jié),去掉幾個可以不?
P47頁,淬火工藝是遠(yuǎn)古就有的一項古老工藝,傳說中造劍技術(shù)就會使用到,而今這個工藝已經(jīng)有很到改進(jìn)(幻燈12)各個環(huán)節(jié)不僅有先手的時序問題,而且每個環(huán)節(jié)對于時間的停留也有嚴(yán)格要求……
發(fā)現(xiàn)問題從我做起——科學(xué)合理流程實踐中來(藍(lán)領(lǐng)專家孔祥瑞)
六、教學(xué)反思
  本節(jié)內(nèi)容就是要讓學(xué)生掌握流程是一個以時間為核心的概念,能夠閱讀簡單的生活和生產(chǎn)流程圖,并通過生活和生產(chǎn)的實例,讓學(xué)生理解流程的意義,體會流程在日常生活中的作用和意義。教學(xué)中,要讓學(xué)生歸納流程對于生活生產(chǎn)的意義,學(xué)生雖然很感有難度,但能歸納出:按照流程做事,可以節(jié)省時間,可以提高效率,可以保證生命和財產(chǎn)的安全,至于其他的意義,就難以歸納出了。
第二單元 流程與設(shè)計
第二節(jié) 流程的設(shè)計(2課時)
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
【教材分析】本節(jié)教材由“1.流程設(shè)計應(yīng)考慮的基本因素”、“2.流程設(shè)計的步驟”、“3.流程設(shè)計舉例”等3小節(jié)組成。
本節(jié)首先提出了生活和生產(chǎn)中流程設(shè)計的基本目標(biāo)以及設(shè)計時需要考慮的主要因素,接著在講述流程設(shè)計應(yīng)遵循的一般步驟的基礎(chǔ)上,以小鐵錘的兩種加工流程為例,進(jìn)一步說明流程設(shè)計所需考慮的因素和設(shè)計步驟。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.學(xué)會分析流程設(shè)計應(yīng)考慮的基本因素。
2.能畫出所設(shè)計流程的框圖。
3.能對生活、生產(chǎn)中的簡單事項進(jìn)行流程設(shè)計。
【重點難點】
重點:流程設(shè)計應(yīng)該考慮的基本因素;流程設(shè)計的步驟。
難點:區(qū)分流程設(shè)計步驟,與具體流程的操作流程圖
二、教學(xué)對象分析:
流程設(shè)計對學(xué)生來說是做過但并不知道應(yīng)當(dāng)怎樣做的事,因而這一節(jié)是設(shè)計實踐的好教材。突出技術(shù)設(shè)計中的思想方法則是這一節(jié)的教學(xué)重點。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】
1) 學(xué)會分析流程設(shè)計中應(yīng)考慮的基本因素。
2)能畫出流程設(shè)計的框圖。
3)能對生活、生產(chǎn)中的簡單事項進(jìn)行流程設(shè)計。
【過程與方法】
經(jīng)歷案例分析,學(xué)會從身邊例子把握一般規(guī)律。
【情感態(tài)度價值觀】
培養(yǎng)學(xué)生對自己生活中的流程進(jìn)行設(shè)計的需要。
四、教學(xué)策略:
【內(nèi)容安排】2個課時。第1課時,介紹流程設(shè)計應(yīng)該的一些套路;第2課時,要求學(xué)生能設(shè)計出貼近生活的一些流程,這里安排設(shè)計——超市采購員采購生鮮大類流程,并講解。
【思路引導(dǎo)】通過對自行車補(bǔ)胎流程的回顧,引出流程不是自然就存在的,是人們在生活中研究和設(shè)計出來的,我們的生活和生產(chǎn)都離不開流程。因此,為了提高工作效率,提高生活和生產(chǎn)的質(zhì)量,我們有必要進(jìn)行流程設(shè)計,引出課題。然后提出了生活和生產(chǎn)中流程設(shè)計的基本目標(biāo)以及設(shè)計時需要考慮的主要因素,接著在講述流程設(shè)計應(yīng)遵循的一般步驟。在理論指導(dǎo)的基礎(chǔ)上,簡述小鐵錘的兩種加工流程,重點引入超市采購流程,進(jìn)一步說明流程設(shè)計所需考慮的因素和設(shè)計步驟。
【教學(xué)方法】以案例分析法為主,結(jié)合提問答,達(dá)到師生互動的效果。
【教學(xué)輔助】教材 多媒體
五、教學(xué)過程
【教學(xué)導(dǎo)入】
師:自行車補(bǔ)胎的流程中,用銼子將洞口四周的胎皮銼毛,是必不可少的一個環(huán)節(jié),目的是為了增大摩擦力,使補(bǔ)丁與胎皮的附著力更強(qiáng)。(幻燈1)那么請問:這個流程是不是自然就存在的呢?
生:不是的,是人們在生活中研究和設(shè)計出來的。人們發(fā)現(xiàn),在自行車補(bǔ)胎過程中,按照這個流程做事,不但節(jié)省時間,而且補(bǔ)出的輪胎質(zhì)量更好。不但補(bǔ)胎需要流程,我們的生活和生產(chǎn)都離不開流程。因此,為了提高工作效率,提高生活和生產(chǎn)的質(zhì)量,我們有必要進(jìn)行流程設(shè)計。(板演課題)(幻燈2)
第二節(jié) 流程的設(shè)計
【教學(xué)過程】
請大家看課本50——52頁,回答幻燈片(幻燈3)提出的問題
【板書設(shè)計】宋體
1.為什么要進(jìn)行流程設(shè)計?
P50,第一段。生活和生產(chǎn)都離不開流程。因此,為了提高工作效率,提高生活和生產(chǎn)的質(zhì)量,我們有必要進(jìn)行流程設(shè)計。
2.流程設(shè)計應(yīng)該明確其目標(biāo):(為什么目標(biāo)這么重要?)
其中工作和生活中有:節(jié)省時間、提高工作效率、提高工作質(zhì)量等.(幻燈片4)
生產(chǎn)活動中有:提高效率、提高質(zhì)量、節(jié)省資源、安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益、提高管理水平等.
為什么流程設(shè)計首先應(yīng)該明確其實現(xiàn)的目標(biāo)呢?(幻燈片6)
*高中有沒有目標(biāo)?
一方面:因為在流程設(shè)計中往往會因為只注意環(huán)節(jié)、時序而忘了目標(biāo),不能根據(jù)目標(biāo)去統(tǒng)籌安排、調(diào)整、改革環(huán)節(jié)、時序。
另一方面:設(shè)計的目標(biāo)可以是多種多樣的,對于一個流程可以實現(xiàn)多個目標(biāo),有時需要對這些目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡,選出其中最主要的目標(biāo),并綜合考慮其他目標(biāo)。因此目標(biāo)的確定是需要認(rèn)真考慮的問題。
3.流程設(shè)計應(yīng)考慮的基本因素有哪些?考慮時要注意哪些方面的問題?
基本因素有:材料、工藝、設(shè)備、人員、資金、環(huán)境等(幻燈片5)
注意:(幻燈片7)
①不同行業(yè)流程特點不同,流程設(shè)計考慮因素也不同
舉兩案例:昔日農(nóng)家寶今朝成公害(幻燈片8) 清道夫成阿道夫(幻燈片9)
②事物內(nèi)在屬性和客觀變化規(guī)律不同,流程設(shè)計依據(jù)也就不同
合成氨工藝流程(幻燈片10、11)
4.流程設(shè)計的步驟?(幻燈片12)
第一步:首先要明確設(shè)計的目的和任務(wù),明確流程所應(yīng)遵循的內(nèi)在變化規(guī)律。
第二步:要分析現(xiàn)有材料、設(shè)備、資金、人員、工藝和環(huán)境等因素。
第三步:列出流程涉及的主要事項,并進(jìn)行初步的排列。
第四步:分析各事項(步驟)之間先后順序,合理地安排流程的時序和環(huán)節(jié)。
第五步:選擇一個合適的表達(dá)方式畫出流程圖,對于有嚴(yán)格時間的時序,要標(biāo)注時間。
注意:流程設(shè)計的基本要素是環(huán)節(jié)和時序。
流程圖中最常用的形式是框圖,因為這種形式既簡單又明確。
繪制框圖的常用符號:
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上一節(jié)課我們一起學(xué)習(xí)了流程設(shè)計的步驟,那么今天我們就通過兩個案例來體驗一下流程的設(shè)計的整個過程。(幻燈片1)
1、案例分析:“小鐵錘的加工流程設(shè)計”(見蘇教版第52頁)(幻燈片2、3、)
注意小鐵錘加工的流程設(shè)計的步驟,并比較手工制作和批量生產(chǎn)的流程各用什么方式表達(dá)。手工制作小鐵錘的加工流程用框圖表達(dá),而批量生產(chǎn)的流程則用表格法表達(dá)。表格法是說明零件加工或機(jī)器裝配步驟的常用形式,它的主要特點是過程嚴(yán)謹(jǐn)明確。
套用流程設(shè)計的一般步驟:明確每一步的含義,請一個同學(xué)來回答?
手工生產(chǎn)小鐵錘的流程設(shè)計:(幻燈片2、3)
批量生產(chǎn)小鐵錘的流程設(shè)計:(幻燈片4)
銑床是一種很多個刀刃同時進(jìn)行工作的設(shè)備。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外,還能加工比較復(fù)雜的型面,效率較刨床高,在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。
課本53頁思考:1、2
2、案例分析:如何設(shè)計一個生鮮大類的采購流程?(幻燈片5、6)
為什么要思考這樣的問題:沃爾瑪超市落戶孝義?
分析思考整個采購流程:大菜農(nóng)收菜小故事、跪稱小故事。。。
六、教學(xué)反思:
補(bǔ)充資料:
①食人魚:
食人魚又名食人鯧,原產(chǎn)亞馬遜河,共有20余個不同品種。其中具有代表性也是目前在國內(nèi)各市場俏銷的品種被稱為紅腹食人魚,它們體型小巧,一般為25公分左右,色彩美麗,擁有墨綠色的魚背,淺綠色的魚體,火紅色的腹部,性格卻極為殘暴。食人魚長著銳利的牙齒,一旦被咬的獵物溢出血腥,它就會瘋狂無比,用其鋒利的尖齒,像外科醫(yī)生的手術(shù)刀一般瘋狂地撕咬切割,直到剩下一堆骸骨為止。
食人魚一旦流入自然環(huán)境,其“嗜殺成性”的本性會對本地的生態(tài)平衡造成嚴(yán)重破壞。亞馬遜河流域的氣候與我國南方許多地方的氣候相似,加之食人魚對環(huán)境的要求比較粗放、而且繁殖速度快。一旦在某一流域達(dá)到一定的規(guī)模時,它們就會大量地“屠殺”水中其他的魚類,造成不可估量的損失。
②澳洲的兔子
澳大利亞原本沒有兔子,140多年前英國人托馬斯 奧斯汀引進(jìn)了24只兔子,為打獵而放養(yǎng)了13只。結(jié)果在那個幾乎沒有天敵的土地上,兔子們至今已繁衍6億多只后代,成群的野兔常常把數(shù)萬平方公里的植物啃個精光,導(dǎo)致其他種類野生動物面臨饑餓的危機(jī),許多野生植物也瀕臨絕種。生物入侵的危害性可見一斑。
③福壽螺(略)
第二單元 流程與設(shè)計
第三節(jié) 流程的優(yōu)化(1課時)
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
【教材分析】本節(jié)課的內(nèi)容主要是日常生活與生產(chǎn)中一些流程優(yōu)化的案例分析,以次來說明每件事情成功在于細(xì)節(jié)的把握和設(shè)計。能夠概括簡單生產(chǎn)流程優(yōu)化過程應(yīng)考慮的主要因素。通過對生產(chǎn)生活流程優(yōu)化內(nèi)容的分析來判斷出每一件事情流程優(yōu)化所具備的最基本的條件。流程優(yōu)化是流程分析的深入和延伸,流程分析和流程優(yōu)化是流程設(shè)計的基礎(chǔ),更是流程設(shè)計過程中的重要環(huán)節(jié)。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1)理解流程優(yōu)化的意義及主要內(nèi)容。
2)理解流程優(yōu)化與設(shè)備、材料等之間的關(guān)系。
3)能概括某種簡單生產(chǎn)流程優(yōu)化過程所應(yīng)考慮的主要問題。
4)能對生活中的簡單事項進(jìn)行流程的改進(jìn)設(shè)計,并用文字或圖表說明流程設(shè)計方案的特點或流程改進(jìn)方案的優(yōu)越之處。
【重點難點】
重點:流程優(yōu)化的內(nèi)容及目的以及使用的辦法。
難點:如何使學(xué)生明確流程優(yōu)化的目的,把握流程優(yōu)化的條件,創(chuàng)設(shè)條件對簡單流程進(jìn)行優(yōu)化。
二、教學(xué)對象分析:
本節(jié)課內(nèi)容同學(xué)們較易理解,因此無須更多的實驗和案例進(jìn)行詳細(xì)的講解,只需對書上一些案例進(jìn)行細(xì)致的分析,從而讓同學(xué)們對流程優(yōu)化有一個深入的了解。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】
1)理解流程優(yōu)化的意義及主要內(nèi)容。
2)理解流程優(yōu)化與設(shè)備、材料等之間的關(guān)系。
3)能概括某種簡單生產(chǎn)流程優(yōu)化過程所應(yīng)考慮的主要問題。
4)能對生活中的簡單事項進(jìn)行流程的改進(jìn)設(shè)計,并用文字或圖表說明流程設(shè)計方案的特點或流程改進(jìn)方案的優(yōu)越之處。
【過程與方法】
通過討論、案例分析,使學(xué)生學(xué)會分析流程的不足,并提出優(yōu)化方案。
【情感態(tài)度價值觀】
1)增強(qiáng)學(xué)生解決和處理問題的優(yōu)化思想和優(yōu)化意識。
2)增強(qiáng)與技術(shù)相聯(lián)系的質(zhì)量意識、環(huán)保意識。
四、教學(xué)策略:
【內(nèi)容安排】1課時。主要有兩個問題要回答,流程優(yōu)化的內(nèi)容,優(yōu)化的條件。
【思路引導(dǎo)】通過古代 “田忌賽馬的故事”引入本節(jié)內(nèi)容,許多流程需要改善,需要優(yōu)化,從而提出本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容。本節(jié)主要有兩個方面的問題要解決:第一個流程優(yōu)化的內(nèi)容,第二個流程優(yōu)化的條件。第一塊根據(jù)流程優(yōu)化的目的,從成本優(yōu)化、工期優(yōu)化、工藝優(yōu)化、質(zhì)量優(yōu)化等幾個典型案例來綜合考慮實際的優(yōu)化。通過對幾個案例的分析,讓學(xué)生感受其背后隱藏的思想和方法。第二塊還提出流程優(yōu)化的條件:設(shè)備工藝、流程內(nèi)部機(jī)理的研究掌握。案例分析闡述了流程優(yōu)化方法和一般性步驟,分析影響流程優(yōu)化的因素。要求學(xué)生運用流程的思想和定性、定量相結(jié)合的方法,進(jìn)行分析研究、評價比較、優(yōu)化方案。總結(jié)歸納出流程優(yōu)化方法和含義。
【教學(xué)方法】以案例分析法為主,結(jié)合提問答,達(dá)到師生互動的效果。
【教學(xué)輔助】教材 多媒體
五、教學(xué)過程:
【教學(xué)導(dǎo)入】
師:今天我們的課程從一個小故事開始,《田忌賽馬》大家一定聽說過(幻燈片1)在這個故事里,田忌做的只是改變了賽馬出場的流程(幻燈片2),于是就取得了重大的成就,因此流程需要改善,需要優(yōu)化。(幻燈片3)
(板演課題)
第三節(jié) 流程的優(yōu)化
【教學(xué)過程】
請大家看課本54——59頁,回答幻燈片(幻燈4)提出的問題
【板書設(shè)計】宋體
1.流程優(yōu)化的內(nèi)容:
①流程優(yōu)化其目的是提高勞動效率、降低成本、降低勞動強(qiáng)度、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全生產(chǎn)。
②流程優(yōu)化涉及工期優(yōu)化、工藝優(yōu)化、成本優(yōu)化、質(zhì)量優(yōu)化等內(nèi)容。
③根據(jù)需要流程優(yōu)化有的是對單個指標(biāo)優(yōu)化,有的是對多個指標(biāo)優(yōu)化。而對于特定流程往往以某個指標(biāo)優(yōu)化為主,綜合考慮其他指標(biāo)。因此,流程優(yōu)化應(yīng)在綜合考慮各項指標(biāo)的基礎(chǔ)上,突出重點指標(biāo),達(dá)到綜合優(yōu)化的目的。
&&案例介紹:
(1) 工期優(yōu)化——節(jié)約時間(幻燈5)
(2)工藝優(yōu)化——節(jié)約材料(幻燈6)——(幻燈10)
(3)成本優(yōu)化——節(jié)約資金(幻燈7)
(4)質(zhì)量優(yōu)化——提高效率(幻燈8)
2、流程優(yōu)化的條件:
通過上面的案例我們可以看出來,流程的優(yōu)化辦法很多,那么流程優(yōu)化有哪些條件需要具備呢?(幻燈9)
六、教學(xué)反思
在教學(xué)過程中,往往會依托于課本進(jìn)行講解,自己生活中的例子不是很充足。但是有一個好處就是學(xué)生能有及時回顧課堂的內(nèi)容,而講到課外的流程,需要講到具有代表性的,否則講了學(xué)生還是沒有多大印象。
閱讀材料
1.不用洗衣粉的洗衣機(jī)
海爾不用洗衣粉洗衣機(jī)采用獨創(chuàng)的電解原理及活化水技術(shù),通過把水分解成弱堿性離子,達(dá)到高于洗衣粉的洗凈效果。同時,水又被分解成弱酸性離子,使這一產(chǎn)品更具有了殺菌消毒的作用,能輕松實現(xiàn)衣物潔凈,呵護(hù)皮膚。由于不用洗衣粉的洗衣機(jī)可以一次漂凈,而且電解出來的弱酸性離子水更可以殺菌消毒,殺菌消毒率達(dá)到99%,加上不用洗衣粉避免了衣服上的殘留,不會對皮膚造成額外的傷害,皮膚嬌嫩的寶寶也可以安然享受此種洗滌后的貼身衣物的舒適,完全符合新生兒家庭綠色、健康的洗衣需求。
2.同學(xué)們經(jīng)常會遇到這樣的事情:中午去提水遇到很多人在排隊等候,作為管理員,如何安排可以節(jié)省大家的時間?
為了便于比較我們可以假設(shè):中午12:00時恰好有甲、乙、丙三人在排隊等候。其中甲要提3壺水,乙提2壺水,丙提1壺水。提一壺水需要2分鐘的時間,如何安排時序,才比較有利呢?
方案名稱 方案 總時間
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=
第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計
第一節(jié) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(2課時)
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
【教材分析】本單元以系統(tǒng)為研究對象,既是前兩個單元內(nèi)容的延伸和一定程度上的綜合,又是最后一個單元的基礎(chǔ)。本單元集中了很多核心概念和重要的思想和方法,學(xué)好本單元可以使我們運用系統(tǒng)的思想與方法,學(xué)好本單元可以使我們運用系統(tǒng)的思想與方法處理和研究問題,使我們掌握分析、設(shè)計系統(tǒng)的基本方法和步驟。
本節(jié)是系統(tǒng)學(xué)習(xí)的入門知識,通過對系統(tǒng)概念,含義及其功能的學(xué)習(xí),從而為培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思想打下基礎(chǔ)。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.從應(yīng)用的角度理解系統(tǒng)的含義。
2.通過簡單的系統(tǒng)案例分析,理解系統(tǒng)的基本特性。
【重點難點】系統(tǒng)的構(gòu)成;系統(tǒng)的基本特性。
二、教學(xué)對象分析:
學(xué)生雖然接觸過系統(tǒng),知道系統(tǒng)這個名詞(如人體系統(tǒng)),但實際上并不知道什么是系統(tǒng)。因此,本節(jié)系統(tǒng)教學(xué)的入門知識,學(xué)習(xí)系統(tǒng)的概念、含義以及功能與特性,了解學(xué)習(xí)系統(tǒng)知識的價值。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】
1.從應(yīng)用的角度理解系統(tǒng)的含義。
2.通過簡單的系統(tǒng)案例分析,理解系統(tǒng)的基本特性。
【過程與方法】
通過實踐活動和案例分析,理解系統(tǒng)的節(jié)本特性。
【情感態(tài)度價值觀】
1.體驗用系統(tǒng)論解決問題過程的曲折,感受用系統(tǒng)觀點處理問題帶來的喜悅。
2.具有良好的學(xué)習(xí)和交流的態(tài)度。
四、教學(xué)策略:
【內(nèi)容安排】計劃2個課時。第1課時,介紹系統(tǒng)的含義、系統(tǒng)的構(gòu)成條件;第2課時,介紹系統(tǒng)的特征。
【思路引導(dǎo)】本節(jié)主要講述了什么是系統(tǒng)、系統(tǒng)的類型及系統(tǒng)的基本特性。系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體。具體來說,根據(jù)系統(tǒng)的定義和實例詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的基本特性。
【教學(xué)方法】以案例分析法為主,結(jié)合問答法、發(fā)現(xiàn)法達(dá)到師生互動的效果。
【教學(xué)輔助】教材 多媒體
五、教學(xué)過程
【教學(xué)導(dǎo)入】
用一張大網(wǎng)捕捉麻雀,盡管被不少人批評,但是卻是自古就有的方法(幻燈片1),荀悅所著的《申鑒·時事》就曾提到它…… 那么大家猜猜他能否捕到麻雀?自然……(幻燈片2)在我們的生活中,如果不用整體的、相互聯(lián)系的系統(tǒng)觀點解決問題,就會犯與此人同樣的錯誤。那么什么系統(tǒng)的觀點,人們是如何理解和應(yīng)用它的,我們就從斷臂的維納斯神雕像說起(幻燈片3) 維納斯雕像修短適度、美妙絕倫,為世人所傳唱,維納斯是希臘美麗的女神,至于她為什么斷臂,有各種傳說,其中之一就莫過于,因為手太美而被砍去……真實與否無從考證,但羅丹的巴爾扎克雕像斷臂卻是確有其事(幻燈片4)……,今天我們就來了解一下有關(guān)系統(tǒng),這得從系統(tǒng)的基本構(gòu)成說起……(幻燈片5)
第一節(jié) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
【教學(xué)過程】
說到系統(tǒng),我們在日常工作和生活中,經(jīng)常使用這個名詞,如:消化系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等(幻燈片6),這里,誰能給我把一個消化系統(tǒng)搬來,或者誰可以造一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這里網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅有硬件支撐,還有軟件支撐。究竟什么是系統(tǒng),就需要大家看書學(xué)習(xí)了——(幻燈片7)。
【板書設(shè)計】宋體
……通過看書,大家不想看的問題:舉例“真?zhèn)饕痪湓挘?假傳萬卷書”“搞清楚我們要學(xué)什么東西是屬于自己(思想、方法,類比自己高中知識到現(xiàn)在……)”
1、什么是系統(tǒng)?
(1)系統(tǒng)的概念:(幻燈片8)
由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體。
*為什么叫有機(jī)整體:從市場上買回豬耳朵、豬蹄、豬腸子、前腿后腿等把它們縫制在一起,它們之間有沒有“相互……”?是不是具有特定功能?是不是有機(jī)整體?所以有機(jī),有生命的意思。
(2)構(gòu)成系統(tǒng)的三個條件:(幻燈片9)
*整體具有的功能是各個要素沒有的?比如說一群蜜蜂,可以叫一個蜜蜂系統(tǒng)嗎?
①至少要有兩個或兩個以上的要素(或部分) 才能組成系統(tǒng);
②各要素(部分)之間互相聯(lián)系、相互作用,按照一定方式形成一個整體;
③這個整體的功能是局部(各個要素或部分)所沒有的。
思考:班級是不是一個系統(tǒng)?(幻燈片10)
(3)什么是子系統(tǒng)?(幻燈片11)
p66馬上行動:
學(xué)生不想思考的問題解決:表面上看我們每天學(xué)習(xí)做作業(yè)在思考(數(shù)學(xué)、英語),但我們思考的什么呢?都只是把別人給的東西“推論”出來,其實我們每天做什么“+”“+”“+”好簡單啊,而不是需要創(chuàng)新又需要推出……自行車的子系統(tǒng)?(幻燈片12)
子系統(tǒng)概念是相對的(幻燈片13)
2、系統(tǒng)的分類? (幻燈片14)
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【教學(xué)過程】
在上一節(jié)課的學(xué)習(xí)中,我們認(rèn)識了系統(tǒng),以及它的構(gòu)成條件,在這個基礎(chǔ)之上,我們本節(jié)將進(jìn)一步挖掘系統(tǒng)內(nèi)涵——系統(tǒng)的基本特性:(幻燈片1)以此來加深對系統(tǒng)的認(rèn)識。
系統(tǒng)的基本特征課本上介紹了5個分別是:整體性、相關(guān)性、目的性、動態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性(幻燈片2)。那么請大家自己看課本P67——P73,能不能理解其含義。
【板書設(shè)計】宋體
為什么說它是易經(jīng)一角呢?易經(jīng)是中華古文化的精髓,主要是闡述一些古老的哲學(xué)思想,對我們現(xiàn)代許多的前沿學(xué)科有重要的引導(dǎo)意義。它產(chǎn)生于我國文字出現(xiàn)的三千年前,用陽爻和陰爻兩種符號記事表意。能嗎?那大家說1、0能嗎?也就是說電腦使用的語言在我國古代就已經(jīng)使用了。使用兩種符號,古代先人發(fā)明了卦,以此來對世間各種事物分類表述:比如,不同位置聊天,發(fā)現(xiàn)坐在北方的朋友有糖尿病,這么巧的事情,再比如,染發(fā)后直接去吃海鮮的例子,現(xiàn)代人解釋不了所以只拿一部分——系統(tǒng)論,來指導(dǎo)大家做事。那么本書中的5個特征分別怎么理解呢?請看大屏幕……
從盲人摸象的例子(幻燈片3)引入,指出看事物要整體性把握。
1.整體性
三個觀點:(幻燈片4)
①系統(tǒng)是一個整體,它不是各要素的簡單相加。(幻燈片5)
②其整體功能是各個要素孤立狀態(tài)下所沒有的。(幻燈片6)
③任何一個要素發(fā)生變化或出現(xiàn)故障,都會影響其他要素或整體的功能發(fā)揮。(幻燈片7)
馬上行動:P 69頁(幻燈片8)
2.相關(guān)性
兩個觀點:(幻燈片9)
①系統(tǒng)的各組分或元素只要有一個變化都會影響其他元素和部分實現(xiàn)其功能。(幻燈片10)
②要重視關(guān)鍵因素。一個系統(tǒng)中關(guān)鍵部分的變化,會對全局產(chǎn)生決定性的影響。(幻燈片11)
3.目的性
任何系統(tǒng)都具有某種目的,實現(xiàn)一定的功能,是區(qū)別其他系統(tǒng)的標(biāo)志。(幻燈片12)
①設(shè)計和分析一個系統(tǒng)時,必須先弄清目的,否則就無法構(gòu)成一個良好、有序的現(xiàn)實系統(tǒng)。
②系統(tǒng)多個目標(biāo)有時不完全一致,甚至矛盾,這就需要協(xié)調(diào),尋求平衡或折衷辦法,從而更好地實現(xiàn)其目的。
4.動態(tài)性
任何系統(tǒng)都是一個動態(tài)的系統(tǒng),處于運動變化和發(fā)展之中。 我們要(被動)根據(jù)系統(tǒng)的這一特點把握規(guī)律,預(yù)測未來。(幻燈片13)
P72討論:(幻燈片14)
5. 環(huán)境適應(yīng)性
為什么要求系統(tǒng)具有環(huán)境適應(yīng)能力 P72
一個系統(tǒng)與其所處的環(huán)境之間通常都有物質(zhì)、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(yīng)地引起系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內(nèi)部各部分相互關(guān)系的變化,系統(tǒng)要適應(yīng)環(huán)境的變化而變化。
對于外部環(huán)境的變化,系統(tǒng)只有具有(被動)對環(huán)境的適應(yīng)能力,才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。(幻燈片15)
案例:(幻燈片16) P73作業(yè)(幻燈片17)
六、教學(xué)反思
 
第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計
第二節(jié) 系統(tǒng)的分析(2課時)
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
【教材分析】本節(jié)主要學(xué)習(xí)系統(tǒng)分析的基本方法,并對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,是系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ),通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生會了解技術(shù)設(shè)計的一些文化內(nèi)涵,能歸納技術(shù)設(shè)計中的一些思想和方法,并把它們遷移到日常的生活中解決問題,這樣有助于減少處理問題過程中的盲目性,并能學(xué)會對事件的理性分析和科學(xué)決策。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過簡單的系統(tǒng)案例(農(nóng)夫過河)分析,初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法。
2.理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義,能結(jié)合實例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。
【重點難點】
重點:初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法。
難點: 能結(jié)合實例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。
二、教學(xué)對象分析:
系統(tǒng)分析,一聽名字學(xué)生自然會蒙,因此,本節(jié)系統(tǒng)分析教學(xué)要盡量從實例出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實例((農(nóng)夫過河))分析,進(jìn)而達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】
1.初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法。
2.理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義,能結(jié)合實例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。
【過程與方法】
通過案例分析和分組討論,明確系統(tǒng)分析步驟、以及系統(tǒng)分析原則把握。
【情感態(tài)度價值觀】
通過對農(nóng)夫過河的討論,培養(yǎng)學(xué)生的主動參與意識和合作意識。
四、教學(xué)策略:
【內(nèi)容安排】計劃2個課時。第1課時,介紹系統(tǒng)分析的概念、系統(tǒng)分析的步驟;第2課時,介紹系統(tǒng)如何優(yōu)化。
【思路引導(dǎo)】第一課:通過小故事“農(nóng)夫過河”,使學(xué)生感悟到系統(tǒng)分析的必要性,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意愿,導(dǎo)入新課。通過對“農(nóng)夫過河”的分析和討論,使學(xué)生對系統(tǒng)分析有個初步認(rèn)識;并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)、歸納出系統(tǒng)分析的一般步驟;同時理解系統(tǒng)分析應(yīng)該遵循整體性原則、科學(xué)性原則、綜合性原則這三個主要原則;
我們做任何事情都希望達(dá)到最優(yōu)化的效果。如何對可以完成一定工作的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化?
提出系統(tǒng)優(yōu)化的概念,以及考慮的要素是什么?最后通過案例來印證。
【教學(xué)方法】以案例分析法為主,結(jié)合問答法、達(dá)到師生互動共同學(xué)習(xí)推出結(jié)論的效果。
【教學(xué)輔助】教材 多媒體
五、教學(xué)過程
【教學(xué)導(dǎo)入】
師:通過上一節(jié)的學(xué)習(xí),我們知道了系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體。那么系統(tǒng)的整體特性有哪些?
生:整體性、相關(guān)性、目的性、動態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性
那么過渡:在日常生活中,每個人都會面臨選擇、面臨決策,決策方法有那些呢?一般有經(jīng)驗決策和科學(xué)決策,那么今天就給大家介紹一種科學(xué)決策的方法:系統(tǒng)分析。(幻燈片1)請看大屏幕《農(nóng)夫過河》……(幻燈片2) (時間充足可以叫幾個學(xué)生做這個小游戲:一人扮農(nóng)夫,一人扮狼、一人扮羊、一人為白菜,一個人解說)
通過小組討論,結(jié)論如下:(也可叫學(xué)生爬黑板)
a. 農(nóng)夫帶著羊首先過河,農(nóng)夫回來;
b.農(nóng)夫與狼過河,農(nóng)夫與羊回來;
c.農(nóng)夫搬白菜過河,農(nóng)夫回來;
d.農(nóng)夫與羊一起過河。
師:在這里我們把農(nóng)夫、狼、羊、白菜和船組成一個系統(tǒng)。系統(tǒng)中各個要素組成了一個整體,整體目標(biāo)就是保證各要素都要安全過河。
那么大家能否說說你們對該“過河系統(tǒng)”進(jìn)行分析的過程?
師:最大的問題是什么?——是“船很小,只夠農(nóng)夫帶一樣?xùn)|西過河”和“沒有農(nóng)夫看管,則狼要吃羊,羊要吃白菜”的沖突。
問題的突破口事件的主要矛盾集中在誰身上?——羊是主要矛盾!
我們聯(lián)系已知條件,做了一系列的分析,比較,由于其它方案不能實現(xiàn)這些要素都安全過河,所以最終得出了上面這個解決方案。
事實上,過河問題就是一個系統(tǒng)分析的問題。剛才同學(xué)們在分析和解決問題的過程中,已經(jīng)不自覺地應(yīng)用了系統(tǒng)分析的一些基本方法。那么,什么是系統(tǒng)分析?緊密聯(lián)系《農(nóng)夫過河》的故事,看課本76——82頁,回答總結(jié)大屏幕上提出的問題?(幻燈片3)
【教學(xué)過程】
【板書設(shè)計】宋體
第二節(jié) 系統(tǒng)的分析
1、什么是系統(tǒng)分析?(幻燈片4)
為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能、實現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo),運用科學(xué)的方法對系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗,并在此基礎(chǔ)上擬定一套有效的處理步驟和程序,或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程,就是系統(tǒng)分析。
在這里系統(tǒng)分析的原因、辦法、過程都說的很清楚了。(其實把系統(tǒng)分析的步驟也道出來了)。系統(tǒng)分析的出發(fā)點是為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能,目的是尋求解決問題的最佳決策。那么系統(tǒng)分析的一般步驟有哪些?
2、系統(tǒng)分析的一般步驟?(幻燈片5)
①明確問題,設(shè)立目標(biāo)
②收集資料,制定方案
③分析計算,評價比較
④檢驗核實,作出決策
通過案例:阿拉斯加原油輸送美國本土來例證系統(tǒng)分析一般步驟。
運用系統(tǒng)分析的方法可以處理具體問題,那么具體使用系統(tǒng)理論分析問題時候,需要遵循那些主要原則呢?
3、系統(tǒng)分析的主要原則(幻燈片6)
整體性原則 科學(xué)性原則( 優(yōu)選法、西方管網(wǎng)系統(tǒng)) 綜合性原則
************************************************************************
【教學(xué)過程】
(幻燈片1)在上一節(jié)課的學(xué)習(xí)中,我們知道了用系統(tǒng)分析進(jìn)行科學(xué)決策可以收到很好的效果。在這個基礎(chǔ)之上,我們做任何事情都希望達(dá)到最優(yōu)化的效果,即以最小的成本獲得最大的利潤,以最短的工期完成更多的工程量,以最少的能耗生產(chǎn)更多的產(chǎn)品,那么如何對一定工作的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化呢?今天我們來學(xué)習(xí)系統(tǒng)的優(yōu)化(幻燈片1單擊——系統(tǒng)的優(yōu)化),把課本翻到81頁看書思考下面的問題(幻燈片2)
【板書設(shè)計】宋體
【教學(xué)過程】
1、什么是系統(tǒng)的優(yōu)化?
系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件(或約束條件)下,根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo),采取一定的手段和方法,使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化(或最小化)。(幻燈片3)
在這個概念里邊提到了,約束條件,優(yōu)化目標(biāo),手段方法等,他們分別指什么下面我們通過81頁案例來解答。
——為了提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量,人們廣泛使用了一種農(nóng)作物種植系統(tǒng)優(yōu)化的方法——農(nóng)業(yè)間套種。(幻燈4)
那么該種植系統(tǒng)是如何實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化的。我們以農(nóng)業(yè)間作套種案例的優(yōu)化為藍(lán)本,來分析一下。(幻燈片5)
對應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)化概念中的系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)是什么?約束條件有哪些?采用了什么方法手段? (叫學(xué)生參與回答)
其中由于約束條件,人們無法改變,那么對系統(tǒng)優(yōu)化采用的方法手段,只能從影響系統(tǒng)的因素入手,那么影響因素有哪些?(叫學(xué)生參與回答)
所使用的方法就是:利用農(nóng)作物生長的季節(jié)差、時間差進(jìn)行套種;人為調(diào)節(jié)、優(yōu)化套種水平,防治田間病蟲害。
2、系統(tǒng)優(yōu)化考慮的三概念?(幻燈片6)
目標(biāo)函數(shù):系統(tǒng)目標(biāo)與收益總和之間的關(guān)系
約束條件:對目標(biāo)函數(shù)起限制作用,不能人為調(diào)節(jié)
影響因素:對目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生影響,可以人為調(diào)節(jié)
課本81頁提到三個概念,分別是:目標(biāo)函數(shù)、約束條件、影響因素是為了以后我們使用數(shù)學(xué)模型,來解決一些實際優(yōu)化問題的。
如81頁利潤問題(幻燈7)
3、數(shù)學(xué)模型與現(xiàn)實世界事物的關(guān)系圖的應(yīng)用——P82利潤問題?
把利潤問題對應(yīng)的事物用數(shù)學(xué)模型表達(dá)出來。
數(shù)學(xué)模型法應(yīng)用:探究:碼頭位置的選擇。(幻燈片8)
4、什么是系統(tǒng)最優(yōu)化方法?
使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法稱為最優(yōu)化方法
最優(yōu)化方法多種多樣,這里我們提到兩種:(幻燈片9)
①數(shù)學(xué)模型法,可以得出最優(yōu)解。
②估算實驗法,可以得出滿意解。
*案例分析:裝修施工的組織優(yōu)化(幻燈片10)
六、教學(xué)反思
 
第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計
第三節(jié) 系統(tǒng)的設(shè)計(1課時)
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
【教材分析】
通過分析系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題,根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟,應(yīng)能進(jìn)行簡單的系統(tǒng)項目設(shè)計。可結(jié)合具體實例讓學(xué)生分析系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮哪些主要的問題,并組織討論活動。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、通過簡單系統(tǒng)的設(shè)計案例的分析,初步學(xué)會簡單系統(tǒng)設(shè)計的基本方法。
2、確定一個生活或生產(chǎn)中的簡單對象,根據(jù)設(shè)計要求完成系統(tǒng)的方案設(shè)計。
【重點難點】
重點:(1)系統(tǒng)設(shè)計中要考慮的主要問題;系統(tǒng)設(shè)計的一般過程及思想方法。
(2)系統(tǒng)設(shè)計中要考慮的主要問題分析。
難點:簡單系統(tǒng)的設(shè)計的實現(xiàn)。
二、教學(xué)對象分析:
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生對系統(tǒng)的優(yōu)化已經(jīng)有了初步的了解,通過簡單系統(tǒng)的設(shè)計案例的分析,初步學(xué)會簡單系統(tǒng)設(shè)計的基本方法。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】
1、通過簡單系統(tǒng)的設(shè)計案例的分析,初步學(xué)會簡單系統(tǒng)設(shè)計的基本方法。
2、確定一個生活或生產(chǎn)中的簡單對象,根據(jù)設(shè)計要求完成系統(tǒng)的方案設(shè)計。
【過程與方法】
通過案例進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,在設(shè)計中將系統(tǒng)的基本特性考慮到設(shè)計中去,考慮到系統(tǒng)各要素之間的作用和聯(lián)系, 進(jìn)行系統(tǒng)分析和優(yōu)化.
通過手電筒進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,在設(shè)計中將系統(tǒng)的基本特性考慮到設(shè)計中去,考慮到系統(tǒng)各要素之間的作用和聯(lián)系, 進(jìn)行系統(tǒng)分析和優(yōu)化.
【情感態(tài)度價值觀】
1、學(xué)會把系統(tǒng)思想和方法運用到自己的生活、工作和學(xué)習(xí)中去進(jìn)行設(shè)計
2、培養(yǎng)學(xué)生動手動腦實踐能力
四、教學(xué)策略:
【內(nèi)容安排】計劃1個課時。
【思路引導(dǎo)】在教學(xué)實踐中讓學(xué)生分成學(xué)習(xí)小組進(jìn)行設(shè)計并給出設(shè)計方案,讓學(xué)生在技術(shù)實踐中學(xué)會系統(tǒng)設(shè)計的方法,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)和提升。通過案例簡單系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計,把系統(tǒng)的思想貫穿于整個設(shè)計當(dāng)中,初步學(xué)會簡單的系統(tǒng)設(shè)計的基本方法,學(xué)習(xí)如何進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。
【教學(xué)方法】明確設(shè)計考慮的問題和一般步驟,以自己動手為主。
【教學(xué)輔助】教材 多媒體 玩具電動機(jī)、燈泡、齒輪、手搖柄、導(dǎo)線等
五、教學(xué)過程
【教學(xué)導(dǎo)入】
我們每個人都會在日常生活中遇到系統(tǒng)設(shè)計,系統(tǒng)設(shè)計運用的案例比比皆是。(幻燈1)
例如:家庭室內(nèi)裝修設(shè)計;假期旅游行程設(shè)計;班級管理系統(tǒng)設(shè)計;學(xué)校田徑運動會競賽日程表設(shè)計等等,設(shè)計這些事情,往往需要我們從系統(tǒng)的整體的角度去考慮,那么怎么理解系統(tǒng)設(shè)計?具體設(shè)計應(yīng)該考慮哪些問題?具體步驟改如何去把握呢?把課本翻到86頁,自己閱讀理解。
1.系統(tǒng)的設(shè)計的涵義:
系統(tǒng)設(shè)計:在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。
2.系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題:
(1)系統(tǒng)設(shè)計的目的與要求。
理解:從系統(tǒng)的整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的.不同行業(yè)系統(tǒng)設(shè)計有不同要求。
(2)系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用。
理解:運用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題,注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。依據(jù)系統(tǒng)的基本特性,既要考慮當(dāng)前,也要考慮長遠(yuǎn)。
(3)系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化。
理解:從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化,統(tǒng)籌兼顧,再在此基礎(chǔ)上完善個部分的設(shè)計。
3.系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟:
(1)將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng);
(2)確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系;
(3)對子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計和評價;
(4)對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計和評價。
可以概括為“總——分——總”。
4. 系統(tǒng)設(shè)計(動手)的基本方法要點:(自己動手自制手搖發(fā)電設(shè)備)
1.遵守設(shè)計的一般過程、方法和原則(見《技術(shù)與設(shè)計1》P35~P39)
2.遵守系統(tǒng)設(shè)計中特有的兩條原則:
(1)設(shè)計好系統(tǒng)中的每一個元素或子系統(tǒng)。
(2)設(shè)計好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
六、教學(xué)反思
 
第四單元 系統(tǒng)與設(shè)計
第一節(jié) 控制的手段和應(yīng)用(1課時)
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
【教材分析】
本節(jié)內(nèi)容是要學(xué)生對控制及其控制技術(shù)有一個初步地了解,知道控制技術(shù)應(yīng)用的廣泛性,對控制技術(shù)產(chǎn)生興趣,為后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)及提供學(xué)習(xí)動力。“1.控制的手段”、 2. “控制的應(yīng)用”
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、理解控制的含義。
2、理解生活中的控制現(xiàn)象,明確控制的對象、目的及手段。
3、通過對生活中典型案例的分析,了解手動控制和自動控制。
【重點難點】
重點:理解控制的含義,理解手動控制與自動控制;
難點:發(fā)現(xiàn)并理解生活中的控制現(xiàn)象,對其分析并明確控制的“三要素”。
二、教學(xué)對象分析:
學(xué)生雖然知道控制技術(shù)在生活中有著廣泛地應(yīng)用,但卻對控制的概念是陌生的,對控制現(xiàn)象的理解還很模糊,覺得控制技術(shù)很神秘和復(fù)雜,同時又對控制技術(shù)有著強(qiáng)烈的興趣和好奇心。
三、教學(xué)目標(biāo)確定:
【知識與技能】
1、理解控制的含義。
2、理解生活中的控制現(xiàn)象,明確控制的對象、目的及手段。
3、通過對生活中典型案例的分析,了解手動控制和自動控制。
【過程與方法】
1.能夠?qū)ι钪袑ι钪械湫偷目刂片F(xiàn)象進(jìn)行簡單地分析;
2.能夠從控制的角度對日常生活事件進(jìn)行思考,加深對控制含義的理解。
【情感態(tài)度價值觀】
1.通過對控制現(xiàn)象的分析,對控制技術(shù)產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣和好奇心,并把它轉(zhuǎn)化為對后續(xù)知識學(xué)習(xí)的動力。
2.形成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,一定的創(chuàng)新精神和實踐能力,進(jìn)而樹立正確的設(shè)計理念。
四、教學(xué)策略:
【內(nèi)容安排】計劃1個課時。
【思路引導(dǎo)】 通過卓別林的《摩登時代》錄像片段,《木牛流馬》視頻,《希羅自動門》激發(fā)學(xué)生了解控制,研究控制的興趣與熱情從而引入新課提出控制概念。
【教學(xué)方法】演示、討論、閱讀課本,講解練習(xí)結(jié)合理解控制、控制的現(xiàn)象。
【教學(xué)輔助】教材 多媒體 視頻 傳動系統(tǒng)教具等
五、教學(xué)過程
【教學(xué)導(dǎo)入】
我們每個人都會在日常生活中遇到系統(tǒng)設(shè)計,系統(tǒng)設(shè)計運用的案例比比皆是。(幻燈1)
例如:家庭室內(nèi)裝修設(shè)計;假期旅游行程設(shè)計;班級管理系統(tǒng)設(shè)計;學(xué)校田徑運動會競賽日程表設(shè)計等等,設(shè)計這些事情,往往需要我們從系統(tǒng)的整體的角度去考慮,那么怎么理解系統(tǒng)設(shè)計?具體設(shè)計應(yīng)該考慮哪些問題?具體步驟改如何去把握呢?把課本翻到86頁,自己閱讀理解。
1.系統(tǒng)的設(shè)計的涵義:
系統(tǒng)設(shè)計:在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。
2.系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題:
(1)系統(tǒng)設(shè)計的目的與要求。
理解:從系統(tǒng)的整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的.不同行業(yè)系統(tǒng)設(shè)計有不同要求。
(2)系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用。
理解:運用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題,注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。依據(jù)系統(tǒng)的基本特性,既要考慮當(dāng)前,也要考慮長遠(yuǎn)。
(3)系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化。
理解:從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化,統(tǒng)籌兼顧,再在此基礎(chǔ)上完善個部分的設(shè)計。
3.系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟:
(1)將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng);
(2)確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系;
(3)對子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計和評價;
(4)對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計和評價。
可以概括為“總——分——總”。
4. 系統(tǒng)設(shè)計(動手)的基本方法要點:(自己動手自制手搖發(fā)電設(shè)備)
1.遵守設(shè)計的一般過程、方法和原則(見《技術(shù)與設(shè)計1》P35~P39)
2.遵守系統(tǒng)設(shè)計中特有的兩條原則:
(1)設(shè)計好系統(tǒng)中的每一個元素或子系統(tǒng)。
(2)設(shè)計好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
六、教學(xué)反思
 
第四單元 控制與設(shè)計
第二節(jié) 控制系統(tǒng)的工作過程與方式
一、教學(xué)內(nèi)容分析:
《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》選自普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《通用技術(shù)-技術(shù)與設(shè)計 2 》的第四單元第二節(jié)(江蘇教育出版社)。
《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》這節(jié)的內(nèi)容是有關(guān)“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的學(xué)習(xí)和掌握,包含“控制系統(tǒng)”、“開環(huán)控制”和“閉環(huán)控制”等三個內(nèi)容。
生活中不乏簡單控制系統(tǒng)的應(yīng)用,人們對此往往象看待日出日落一類自然景色般的習(xí)以為常。本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),正是要引導(dǎo)學(xué)生,從技術(shù)的角度、用控制的思維看周圍的存在,分析其道理。
本課教學(xué)內(nèi)容,從學(xué)生生活經(jīng)驗出發(fā),從實例分析入手,歸納出對控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識,以及根據(jù)控制系統(tǒng)方式分類的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩類,并側(cè)重對開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、方框圖、重要參數(shù)進(jìn)行分析。
二、教學(xué)對象分析:
學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)和分析了控制在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用,獲得了有關(guān)控制及其應(yīng)用的初步感性認(rèn)識和體驗,但是對控制的基本工作方式和工作機(jī)理還缺乏了解,他們對進(jìn)一步了解控制系統(tǒng)的知識是有探究的欲望的。本節(jié)課的教學(xué)除了繼續(xù)加深對技術(shù)與設(shè)計的知識深度和技能程度外,更是培養(yǎng)技術(shù)思想和方法的很好的平臺和載體。因此,應(yīng)多貼近學(xué)生生活經(jīng)驗出發(fā),從實例分析入手,逐步歸納出對控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識,并能對開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、方框圖進(jìn)行分析。
三、目標(biāo):
1.知識與技能:
1.分析典型案例,熟悉簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程。
2.熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成,能畫出一個簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。
3.理解閉環(huán)控制系統(tǒng)中的控制器、執(zhí)行器的作用。
2.過程與方法:
鼓勵學(xué)生自主探究和合作交流,引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、總結(jié),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(fā)展。注意引導(dǎo)學(xué)生體會控制系統(tǒng)的工作過程和方式,特別是理解閉環(huán)控制的工作過程以及其構(gòu)成的作用。
3.情感態(tài)度價值觀:
提高對生活中技術(shù)問題的敏感度和引發(fā)出探究欲望,并能保持積極審慎的態(tài)度。
四、教學(xué)重難點:
1.教學(xué)重點:控制系統(tǒng)的構(gòu)成;開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成與判斷。
2.教學(xué)難點:開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成與判斷。
五、教學(xué)概述:
本章的教學(xué)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)我們采用“案例情景—機(jī)理分析—總結(jié)歸納-認(rèn)識提升”的模式展開。在教學(xué)中把知識點的教與學(xué)置于具體的案例情景當(dāng)中,通過豐富而貼近生活的案例使學(xué)生從生活體驗到理性分析的思維升華過程。同時關(guān)注學(xué)生能否用不同的語言表達(dá)、交流自己的體驗和想法。通過富有吸引力的現(xiàn)實生活中的問題,使學(xué)生回想和體會控制系統(tǒng)的工作過程,激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動學(xué)習(xí)的欲望。讓學(xué)生本著“回想—分析—聯(lián)想—猜想”的思維過程,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行步步展開,使學(xué)生親歷自主探索和思維升華的過程。
在重要的“問題分析”環(huán)節(jié)上立足于“控制系統(tǒng)設(shè)計的目的性”,讓學(xué)生抓住問題的主要矛盾,“歸納總結(jié)”階段著重引導(dǎo)學(xué)生完善知識框架。讓學(xué)生在自主探索中經(jīng)歷思維升華的過程。
2課時
六、教學(xué)器材:
多媒體課件等。
七、教學(xué)過程:
一)引入新課:
日常生活中的控制舉例:
A.拔動教室電燈開關(guān),燈的亮與不亮與手動有關(guān)。
B.聲光感應(yīng)開關(guān),當(dāng)有聲音時燈亮。
C.紅外感應(yīng)出水龍頭,手靠近水龍頭出水,離開則不出水。
D.賓館自動門,當(dāng)有人進(jìn)入,門自動打開。
E.當(dāng)手靠近自動烘手機(jī)時,機(jī)器啟動;當(dāng)手離開時,機(jī)器關(guān)閉。
(是靠著紅外線感知手的靠近過程,沒有人用的時候,鼓風(fēng)機(jī)和加熱電爐絲都自動切斷了電源。當(dāng)手的溫度在紅外傳感器監(jiān)視范圍之內(nèi)的時候,烘手機(jī)就啟動。)
師生歸納、抽象以上活動的特征:
一個輸入信號(如手拔開關(guān))對應(yīng)著一個輸出信號(如燈亮或不亮)。
這些控制是怎樣實現(xiàn)這個功能的呢?或者說,它們工作過程是怎樣的呢?這個知識我們這節(jié)課就要學(xué)到。今天我們來學(xué)習(xí)第二節(jié):控制系統(tǒng)的工作過程與方式
二)新課教學(xué):
一、控制系統(tǒng)
1、什么是控制系統(tǒng):
要想進(jìn)一步了解控制,我們首先需要分析
控制的對象是什么
控制要達(dá)到什么目的
采取什么控制手段
然后,控制的實現(xiàn)又是通過哪些具體的環(huán)節(jié)呢?
【案例分析】教室電燈的開關(guān)控制、自行車速度的控制、電風(fēng)扇風(fēng)速的控制
控制事例 控制的對象 控制的目的 控制的手段
電燈的開關(guān)控制 電燈 電燈的開關(guān) 撥動開關(guān)
自行車速度的控制 自行車 速度的調(diào)節(jié) 改變踩動腳蹬的力氣
電風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)速快慢的控制 電風(fēng)扇 調(diào)節(jié)速度 換檔
分析教室電燈的開關(guān)控制、自行車速度的控制的實現(xiàn)過程、電風(fēng)扇風(fēng)速的控制過程。(畫出控制過程方框圖)
自行車行駛的速度控制是通過腳蹬、曲柄、鏈輪、中軸、鏈條、飛輪等部件來實現(xiàn)。
電風(fēng)扇的風(fēng)速控制是通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。
【總結(jié)】
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(xiàn),都要通過若干個環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)構(gòu)成一個系統(tǒng),我們稱之為控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)的輸入輸出之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。
【馬上行動】(課文p102)指出表中所列事例是否屬于控制系統(tǒng),如果是控制系統(tǒng),請指出系統(tǒng)的輸入、輸出分別是什么?(一般的控制過程都有一個輸入和一個輸出。)
是否屬于控制系統(tǒng) 輸入 輸出
電飯煲 是 做飯指令(電信號) 鍋內(nèi)的溫度
脫粒機(jī) 是 啟動指令(電信號) 脫粒的量
紅外線自動水龍頭 是 人手的紅外信號 出水和不出水
控制系統(tǒng)一般分為開環(huán)控制系統(tǒng)(open loop control system)和閉環(huán)控制系統(tǒng)(closed loop control system)。
2、開環(huán)控制:
【閱讀課本】普通游泳池注水控制系統(tǒng)控制過程
游泳池注水控制系統(tǒng)中,如果進(jìn)水管單位時間的水流量一定,那么游泳池水位的高低與進(jìn)水的時間一一對應(yīng)。我們可以利用定時器來控制進(jìn)水閥門的開啟與關(guān)閉。
設(shè)定注水 游泳池的水位
的時間 (輸出)
(輸入)
為了分析控制系統(tǒng)的方便,我們可以使用方框來表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié),用單向箭頭(單向信號線)來表示系統(tǒng)信號傳遞的方向。這樣畫出的控制系統(tǒng)的方框圖可以表示系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、功能和相互之間的關(guān)系。
定時器對輸入的注水時間進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令,控制進(jìn)水閥門往游泳池里面的注水量。
注:在把游泳池注水控制系統(tǒng)進(jìn)行分解的時候,分析的時候要注意措詞,使學(xué)生對“控制”,“執(zhí)行”,“被控”,“控制量”這樣一些名詞提前有所感知。
【案例分析】自動門的控制系統(tǒng):
自動門系統(tǒng)由四個子系統(tǒng)組成:傳感器、控制器、執(zhí)行器(電動機(jī))、被控對象(門)。
當(dāng)有人到達(dá)門前某一距離時,傳感器感知,發(fā)出“有人”的信號,控制器接到傳感器傳來的信號后,經(jīng)變換放大后傳給執(zhí)行器(電動機(jī)),電動機(jī)根據(jù)傳來的開門信號轉(zhuǎn)動,門(被控對象)被打開,控制器保持開門信號延時設(shè)定的時間后,自動發(fā)出關(guān)門信號,電動機(jī)反轉(zhuǎn),門重新關(guān)閉。與人類比,傳感器相當(dāng)于眼睛,判斷有沒有人要通過;控制器相當(dāng)于人腦,根據(jù)眼睛傳來的信號下達(dá)指令;執(zhí)行器相當(dāng)于人手,把門打開。
自動門的工作原理可以用下面的方框圖來描述:
紅外裝置是否檢測到人 門的開啟或關(guān)閉
體熱輻射發(fā)出的信號: (輸出)
(輸入)
在上面的例子中,信息總是自輸入端單向傳至輸出端,不存在信息逆向流動,象這樣的控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響的控制系統(tǒng)成為開環(huán)控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響,這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。
開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖:
利用前面的案例和普通游泳池注水控制系統(tǒng)控制過程分別引出名詞:
輸入量:控制系統(tǒng)的給定量。
控制器:對輸入信號進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。
執(zhí)行器:直接對被控對象進(jìn)行控制的裝置或元件。
控制量:執(zhí)行器的輸出信號。
被控對象:控制系統(tǒng)中所要求控制的裝置或生產(chǎn)過程。
輸出量(被控量):控制系統(tǒng)中所要控制的量,也是控制系統(tǒng)的輸出信號。
控制量與被控量的區(qū)別:
控制量:執(zhí)行器的輸出信號。
被控量:控制系統(tǒng)的輸出信號。
開環(huán)控制系統(tǒng)特征:
系統(tǒng)的輸出量僅受輸入量控制,輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞,輸出量不對控制產(chǎn)生任何影響。
馬上行動:列舉你所知道的開環(huán)控制系統(tǒng)。
(紅綠燈定時控制系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、音樂噴泉控制系統(tǒng)、鬧鐘定時控制系統(tǒng)、聲控?zé)簟⒆詣雍媸謾C(jī)、自動水龍頭、洗衣機(jī)、電風(fēng)扇的風(fēng)速控制、直流電動機(jī)和數(shù)控機(jī)床等。)
案例分析:水泵抽水控制系統(tǒng)(104)
這是一個開環(huán)控制系統(tǒng),在這個控制系統(tǒng)中,水泵是否排出水受電源開或關(guān)的控制,而且信號的傳遞是單向的。
馬上行動:
1)用方框圖說明下列開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程。
(1)普通家用電飯煲的煮飯控制。
普愛通電飯鍋的控制中,加熱過程的控制是一個以溫度為變量、按時間順序變化的時序控制,因而,它是一個開環(huán)自動控制系統(tǒng)。控制的對象是電飯鍋內(nèi)的內(nèi)鍋,輸出量是內(nèi)鍋溫度按時間變化的規(guī)律。輸入量是“做飯指令”,這個指令的核心是:內(nèi)鍋溫度低于限制溫度(103℃),電熱盤工作;內(nèi)鍋溫度達(dá)到限制溫度,電熱盤停止工作;內(nèi)鍋溫度達(dá)到限制溫度,電熱盤停止工作;內(nèi)鍋溫度下降到保溫點(65℃)時,實施保溫控制。在具體操作上是由按鈕實施。系統(tǒng)的執(zhí)行器是電熱盤。
(2)公共汽車車門的開關(guān)控制系統(tǒng)。
輸入量為開關(guān)信號,輸出量為車門的開與關(guān),控制量為氣動活塞的行程。
2)列舉你所了解的開環(huán)控制系統(tǒng)的例子,說明其控制工作過程,并畫出方框圖。
電視機(jī)和遙控器構(gòu)成了一個開環(huán)控制系統(tǒng)。接通電源,打開電視機(jī)的開關(guān),將遙控器的前端對準(zhǔn)電視機(jī)上的紅外檢測裝置,通過按按鈕,可以選擇頻道節(jié)目。
小試驗:
制作一紙猴,拉動背后的線(輸入),紙猴的動作表情發(fā)生變化(輸出) 觀察、體驗輸出信號與輸入信號之間對應(yīng)關(guān)系。
1)說明試驗的基本步驟
2)指導(dǎo)學(xué)生觀察拉動線繩,紙猴表情的變化(圖略)。
探究:
1)
(1)酒店自動叫醒報務(wù)控制系統(tǒng)的工作過程,畫出方框圖。
(2)當(dāng)系統(tǒng)自身計時出現(xiàn)誤差時,叫醒報務(wù)時間是否準(zhǔn)確?也就是系統(tǒng)能否修正這一誤差?
是一個開環(huán)系統(tǒng),所以如果系統(tǒng)自身時間計時有誤,系統(tǒng)不能自動調(diào)整過來,叫醒時間也就要出差錯。
2)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、現(xiàn)場報警部件、報警控制器組成。火災(zāi)探測器包括感煙探測器和感溫探測器,現(xiàn)場報警器包括警鈴、訊響鈴、報警門燈等,報警控制器按顯示方式分為數(shù)碼顯示和液

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