通用技术苏教版 同步 教学设计

稳固结构的探析
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：稳固结构的探析
章　　节：第一单元　结构与设计 第二节 稳固结构的探析
课 时：第1课时
作 者：张亚莲（浙江黄泽中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 了解什么是结构的稳定状态。
(2) 理解影响结构的稳定性有三个主要因素。
(3) 能够对常见简单结构设计进行正确分析，对稳定不合理结构提出改进意见
2. 过程与方法目标
(1) 参与简单的技术试验过程，能用简单的方法进行技术试验，能写简单的试验报告。
(2) 观察不同的结构，通过探究、试验、讨论、分析等方法学会分析实际问题；能对常见的结构进行分析，并动手改造和革新事物的结构，对结构提出合理化的设计。
3. 情感态度和价值观目标
在探究试验过程中增强合作交流的意识，体验学习乐趣；通过结构稳定性讨论，增强技术安全的意识。
二、教学重点
教学重点：能通过技术试验分析影响结构的稳定性的因素，并写出试验报告。
三、教学难点
能通过技术试验分析影响结构的稳定性的因素，并写出试验报告。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本单元内容是《技术与设计2 》的第一个主题，该单元总的设计思路是：认识结构——探析结构——设计结构——欣赏结构，“结构”和“设计”共同构成本单元两个核心概念。结构体现了“空间”的概念，而结构的稳定性又是结构的重要性质之一，因此，本节内容在《结构与设计》中起到举足轻重的作用，所以教材通过马上行动、案例分析、探究、小试验及阅读等手段引导学生理解结构的稳定性、探究影响结构稳定性的主要因素，这样不仅可以使学生对结构的基本概念有更深的认识，而且也为以后结构的强度、结构的设计等奠定了良好基础。
2. 设计理念
本节课设计紧紧抓住课程的标准“能通过技术试验分析影响结构稳定性的因素，并写出试验报告”,突出教材的“探究”的教学指引。在教学中为了使学生更易学到相关知识，以“影响结构稳定的主要因素”为主线，并以这条主线展开教学，使学生达到应用知识的最终目的。课堂安排具有开放性的学生定性的小试验，培养学生设计试验方案能力，给学生广阔的思维空间，这些小试验完全可以不需要老师出示探究指引，放手由小组商量探究，鼓励学生自主探究和合作交流；安排定量的严谨有序的探究试验：用茶几模型来探究结构稳定性与支撑面的关系，写出试验报告。
整堂课立足学生的直接经验和亲身经历，通过“做中学”，以学生的亲历情境，亲手操作，亲身体验为基础，学生自己能发现问题、解决问题，并将所学知识应用于实际问题。让学生真正成为课堂的主人。
提供学生更多的动脑、动手的机会，课堂涉及到物体的，尽可能让学生面对实物进行探究、分析、学习。本节课利用矿泉水瓶 、熟鸡蛋、旧磁带盒、方木块、旧铁丝等方便易得的又经济的教学资源。
3. 教学策略设计
运用生活中的实例理解结构的稳定性，通过学生分组技术试验自行得出影响结构稳定性的因素。采用情境设置，活跃课堂气氛，激发学生学习技术课程的热情。
4. 学情分析
学生通过第一节“常见结构的认识”的学习，对结构的概念，结构的受力、及结构的一般分类有了初步的认识，这部分内容对于他们来说难度不大，因此对哪些主要因素影响结构的稳定性会产生浓厚的兴趣，也有了一定探究的欲望。看到被大风刮倒的物品，就认识到这些物品的稳定性是有问题的。但这样的认识仅仅停留在感性层面上，没有上升到理性认识高度。因此通过典型案例分析、亲自动手试验等途径，学生完全能够达到本节内容的学习目标。
动手能力较弱、思维比较迟缓的同学可能更多地体验解决问题过程的艰辛，这个过程同样是一份可贵的经验，而且他们对结构设计的理解尤为深刻。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、薄铁板、强力磁铁、圆柱体铁块、钩码、重心不同的矿泉水瓶、熟鸡蛋、旧磁带盒、高空骑独轮车表演器材、方木块、旧铁丝、多媒体等。
2. 教学课件的准备
收集、拍摄相关图片，制作教学课件。
七、教学过程
教学环节 活动设计 设计意图
导入新课 高空骑钢丝实物模拟表演 用精彩的模拟表演激发学生学习的热情和求知的欲望，活跃气氛、拉近与学生的距离，同时引出本课题：结构与稳定性。
一、结构稳定性的概念 1、实物展示稳定性好的相片架和稳定性不好的相片架，进行比较。2、台风中吹翻的广告牌、农作物、船只等图片加深对稳定性的概念的理解。 1、通过具体的生活中实例的比较，理解稳定性的含义。2、通过观察生活中的实际现象加深对稳定性的概念的理解。同时感受结构不稳定带来的损失和麻烦，激发想提高结构稳定性的愿望。
二、揭开结构稳定的奥秘（结构稳定的条件） 1、观看图片：货车超高载货易侧翻的现象。提出问题：货车斜到什么程度侧翻呢？2、学生活动：缓慢将方木块推向桌子边缘，观察刚要翻倒时重锤尖端所指位置3、动画演示木块翻倒过程，观察翻倒瞬间重心所在点的垂线位置。引导学生得出结论：结构保持稳定的条件是重心所在点的垂线落在结构底面的范围内4、实物展示区别“支撑面”还是“接触面 ” 1、用生活的中的实际现象创设情境，提出问题。2、用木块翻倒实验挖掘结构稳定的条件，很生动，一目了然，把抽象的概念具体化。3、渗透安全教育。
三、影响结构稳定性的因素： 过渡：想一想： 重心所在点的垂线怎样才不容易落到结构支撑面的范围外？（支撑面大，重心低）问：要想提高结构的稳定性，从理论上来讲应该怎么做？（增大支撑面，降低重心。）事实是不是这样呢？我们亲自动手来试一试！ 1、安排二个学生自主探究活动来突出重点，突破难点。通过小组间的合作、严谨有序的探究突出学生的主体地位，使学生真正投入到教学活动中。2、活动一学生方案的选择不受过多的限制，具有开放性，给学生一个充分思考的空间。3、活动二通过设计方案、步骤、写试验报告等技术试验活动，提高实践能力，严谨有序的实验探究培养学生实事求是的作风。
1、学生自主探究活动一：学生通过小试验探究重心位置高低、支撑面大小对结构稳定性的影响。请从桌子上挑选合适的器材，探究重心位置高低、支撑面大小对结构稳定性的影响，每组至少找出能说明结构稳定性与重心的位置、与支撑面大小关系的试验2个。
2、学生自主探究活动二：探究结构稳定性与支撑面大小的关系，写出试验报告。教师交代可用器材：薄铁板、强力磁铁、圆柱体铁块、钩码等。教师通过下面4个问题逐步引导学生形成一个初步的试验方案：问题（1）：当稳定性与几个因素同时有关的时候，怎么找它与其中一个因素的关系？学生可能回答：保持其他因素不变，只改变其中一个因素 ；控制变量法等。问题（2）：如果你用茶几来试验，你准备怎么保持茶几的重心位置不变？ 学生可能回答：四个支撑柱放在对角线上，使重心始终落在茶几正中间。问题（3）：你准备用什么数据来衡量茶几稳定性的好坏？ 学生可能回答：在上面放钩码，用最多能放钩码的数量来衡量稳定性的好坏。问题（4）：钩码放在什么位置？改变支撑面后钩码放置的位置能不能换？学生可能回答：放在茶几边缘能使茶几翻倒的地方。每次钩码放置的位置应在同一点。学生动手探究，教师巡视，及时发现学生操作中出现的问题。选2、3组进行交流，说出他们的做法和得出的结论。
3、探究结构稳定性与形状的关系 创设情境：图片人字屋顶、鸟巢、秋千提出问题：这些结构稳定性如何？结构上有什么特点？（三角形多）教师演示:三角形几何不变体系与与平行四边形几何可变体系。拓展：人字梯怎样更稳定？怎样用简便的办法使摇晃的凳子变稳定
四：如何提高结构的稳定性 学生活动说一说： 1、东方明珠塔是如何提高稳定性的？2、从影响结构稳定性的因素出发设计一款不易翻倒的遮阳伞。 教师小结： 影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论，增大支撑往往形状改变，重心也降低。综合实践活动：搭一个简易的结构，把蛋稳稳当当地顶起来！高度不少于10cm。材料：电线、尖嘴钳、蛋。 作品交流，教师点评。 通过实例分析，提高应用知识解决实际问题的能力；通过构思遮阳伞的方案，激发创新的欲望。通过综合实践活动，把这堂课的精髓在进一步的实践活动中得到提升!
六、课外作业 1、寻找日常生活中碰到的结构不稳定的实例，并从影响结构稳定性的因素出发对它进行改进。2、动态物体(转动的陀螺、行驶中的自行车)如何保持稳定？请上网查阅《科学世界》http://www.kxsj.com/index.asp“中国科普博览” http:///gb/index.html 余下问题，激发学生课后继续学习的兴趣，将课堂延伸到课外。
七、板书设计 结构与稳定性含义稳定的条件 重心的位置：越低越稳定影响稳定性的因素 支撑面的大小：越大越稳定 结构的形状：三角形结构更稳定 用合理的板书理清教学内容的思路，将教学内容结构化，突出教学的重点和难点
附：
试验名称 结构稳定性与支撑面大小的关系探究试验
试验目的 探究结构稳定性与支撑面大小的关系
试验准备 薄铁片一块、支撑柱子4个、强力磁铁片若干、钩码若干
试验步骤 将支撑柱放在标有A的长方形四个角上，使茶几的重心落在正中间。2、3、改变支撑柱的位置，重复上述步骤3次
数据记录 1、当支撑面为SA时，放 个钩码翻倒；2、当支撑面为SB时，放 个钩码翻倒；3、当支撑面为SC时，放 个钩码翻倒。
试验结论凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的工作过程与方式
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的工作过程与方式
章　　节：第四单元　控制与设计 第二节　控制系统的工作过程与方式
课 时：第1课时
作 者：改编自江苏省天一中学冯丹沁老师的教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 通过实例分析，帮助学生理解控制系统的含义。
(2) 熟悉简单开环控制系统的基本组成和工作过程，学会画开环控制系统方框图。
(3) 利用电子积木进行开环控制系统的设计，提高学生的实践能力。
2. 过程与方法目标
(1) 通过电子积木进行开环控制系统的设计,学会用开环控制的思想来解决问题
(2)学会用开环控制的方框图理解控制系统的工作过程把复杂问题简单化及用方框图来表达设计想法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 利用电子积木形成和保持学生了解控制系统、探究控制系统的兴趣与热情。
(2) 借助老师搭建的支架，形成自己关于控制设计的创意，从而体会创新的快乐，培养创新的精神。
二、教学重点
对控制系统和开环控制系统的理解、会用方框图描述开环控制系统的工作过程、开环控制系统的技术试验能力培养。
三、教学难点
开环控制系统的工作过程分析及技术试验能力培养
四、教学方法
讲授法、任务驱动、分组试验法。
五、设计思想
1. 教材分析
本节课教学内容为苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的第二节“控制系统的工作过程与方式”的第1课时。从总体上看,“控制与设计”这个单元按照控制的手段——控制系统——控制系统的设计与实施这样的思路来组织教材内容。上节课学生已对控制手段、控制应用及传感器功能演示仪的使用有初步了解,下节课将让学生进一步学习闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程,因此，本课教学非常关键，是承上启下的核心内容。
本节课的教学除了继续加深对技术与设计的知识深度和技能程度外，更是培养技术思想和方法的很好的平台和载体。因此，应多贴近学生生活经验出发，从实例分析入手，逐步归纳出对控制系统的一般认识，并能对开环控制系统的工作过程、方框图进行分析。本课要突出的重点是：对控制系统和开环控制系统的理解、会用方框图描述开环控制系统的工作过程、开环控制系统的技术试验能力培养。
本课要突破的难点是开环控制系统的工作过程分析及技术试验能力培养。
2. 教学策略设计
（1）创设情境： 以精彩的控制录像片段、水箱进水控制演示实例吸引学生，引导学生能叙述开环控制系统工作过程、理解方框图作用。
（2）调动学生学习积极性：本课教学中以“芝麻开门”声控等实际控制系统问题解决为主线，激发学生的认知，引导学生自发地、主动地解决问题
（3）学案设计：帮助学生总结、整理重点，梳理教材内容，建构知识网络体系。
3. 学情分析
学生属于文科类班级，虽在物理课上学到了基本的电学基础知识，通过以前的通用技术课对技术与设计也有了一定的认识，通过前一节的学习又对控制等基本概念、传感器功能演示仪实验套件的使用方法有了理解。但毕竟没有电子技术方面的训练基础，也没有理科班学生扎实的逻辑思维与动手能力。故在教学中只能放低要求，对控制器的内核技术不作介绍，先安排教师的主导分析，即使在引导学生案例分析时，也应及时穿插老师的补充、归纳。在安排开环控制系统设计的模拟技术试验前应先安排老师的演示或讲解，尽量降低知识与技能提升的梯度。
六、教学准备
1. 教师：多媒体投影机、电脑、PPT课件、水箱定时进水控制电路、声控开门电路等
2. 学生:　电子积木（2人1套）
七、教学过程
1. 课前活动
播放几分钟描述控制过程的片段，让学生欣赏 开始静心观看，很快能进入学习状态。
2. 引导学生对“控制系统”有初步理解
由教材中控制例子、课前大家欣赏的汽车零部件动作控制例子介绍入手引导学生探究控制系统共同的特征。（显然它们都是由若干环节构成，为研究方便我们可以将这些环节组成的整体看成一个控制系统。每个系统必有输入与输出）
师生归纳、抽象出以上活动的特征：
一个输入信号必对应着一个输出信号
3. 分析“水箱定时进水”开环控制系统工作过程及控制框图
问题的提出：由无锡最近爆发的自来水“蓝藻”事件引出对于有井的农户设计水箱定时进水控制电路的需求。
分析“水箱定时进水”开环控制系统的工作过程及控制框图：实物整体展示、主要部件介绍、工作过程实物演示并介绍、控制框图产生、学生结合框图模仿描述控制工作过程
归纳控制特点：输出量不对控制产生任何影响（开环控制）
理解“水箱定时进水”开环控制系统的工作过程并画出控制框图
4. 分析“芝麻开门”控制案例
引出问题《一千零一夜》中的故事“芝麻开门”（给出图片）
引导学生自己分析并得出“芝麻开门”开环控制系统的工作过程及控制框图
由学生演示并描述“芝麻开门”模拟控制电路 猜想“芝麻开门”的奥秘（联系现有知识与经验）---有那几个控制环节
学习画“芝麻开门”控制框图
5. 归纳出开环控制系统的一般框图：
由两个实例控制框图导出一般框图
开环控制系统特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递
6. 开环控制系统制作体验
（１）提供问题情景，引出天亮告知器、近视预防台灯的设计需求，确定设计项目
（２）师生共同讨论“天亮告知器、近视预防台灯”控制的工作过程，并完成设计控制框图
（３）模拟实施：利用电子积木模拟实施，教师适当组织、引导 动手实践。
（４）测试并引导学生观察、体验输入信号（环境光线变化）与输出信号（灯自动点亮）之间对应关系
7. 小结
教师引导学生归纳、整理本课内容，交流学习收获。
八、教学反思
由于学生缺少生活生产的经验，教师如何去弥补这一缺憾很重要。我用了生活中常见的控制事例，学生听起来能接受，因而就有兴趣，接受的效果就好一些。有些控制案例我给学生进行了控制系统的组成分析，让学生知道组成系统的零部件，按功能分这些零部件的作用有什么不同，然后学生自己去分清控制器、执行器、被控对象是什么。
本节课的教学重点是开环控制系统方框图正确画法及工作原理，控制过程的工作原理学生基本会分析，控制方框图的画法还要加强训练。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
经典结构的欣赏
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：经典结构的欣赏
章　　节：第一单元　结构与设计 第四节 经典结构的欣赏
课 时：第1课时
作 者：徐道安（海南华侨中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性和美。
(2) 能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。
2. 过程与方法目标
(1) 经历不同地域、民族、文化等典型建筑结构的欣赏。
(2) 学会对比、类比、归纳、优化等思维方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计文化特性的理解和评价。
(2) 增强学生对中华民族的自豪感。
二、教学重点
通过对经典结构的欣赏使学生关注结构的技术和文化特征。
三、教学难点
学生能从真正意义上学会欣赏和评价一些经典结构。同时使他们在自己的设计作品中注入更丰富的文化内涵。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节课是第一单元“结构与设计”第四节“经典结构的欣赏”。这是一节欣赏课，教材通过赵州桥、飞檐和蛋形椅等具有代表性的经典结构和某市海关大厦的建筑文化呈现给学生，让学生欣赏、分析和评价。在教学中，教师要引导学生从技术和文化的角度欣赏结构。除此之外，还应结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格等全面分析。在教学中教师要多些从结构的牢固、稳定、简约、和谐、美观等细节方面与学生进行分析、评价经典结构的作品，从而达到教学目标的要求。在教学内容上, 除了课文中的案例, 教师也可以补充相应的案例,以开阔学生的视野, 如补充一些经典的结构设计案例供学生欣赏、分析。有条件的话, 教师可以带领学生参观附近的古代建筑, 近距离地观察古代建筑的精巧设计,品味其历史文化内涵。　
2.教学策略设计
(1)本课时从技术与文化两个角度分析结构设计作品。此外，还可以结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格等进行全面分析。
(2)本课时教师可以通过不同的渠道、收集更多的中外经典结构的图片、资料制作成电子课件，以丰富教学课堂内容，扩展学生知识面，提高学生对来自各种不同的经典结构的识别及赏析能力。
　　(3)在本课时教学中，教师可以充当“导游”的角色进行漫游导说，尽量创设出“旅游”情境和营造出“旅游”的气氛，让学生产生犹如亲临其境的感受。学生随“导游”观赏各处的经典结构，会留下更深刻的印象。
4. 学情分析
高中阶段的学生有一定的物理力学知识和动手实践的基础，制作纸结构完成情况应该普遍较好。但是由于是第一次接触纸结构设计，很多很好的结构设计往往在制作过程中会因为设计与制作的脱节而“流产”。但是不断地修正设计——动手制作的过程本身就是一个良好的创新实践过程，在这个过程中每个用心的学生都能体会到自己设计的乐趣。限于学生对纸结构认识的不同、掌握结构设计水平能力的不同，学生们最终制作出的纸桥完成设计要求的结果差异性也很大。动手能力强、思维灵活的同学更容易设计出承载比较高的作品，这样可以让他们把自己成功的经验向其他同学们分享。动手能力较弱、思维比较迟缓的同学可能更多地体验解决问题过程的艰辛，这个过程同样是一份可贵的经验，而且他们对结构设计的理解尤为深刻。
六、教学准备
为了吸引学生,激发学生的学习兴趣, 培养学生对技术的情感, 本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏， 引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
1. 让学生阅读案例, 阅读案例时思考：
（1）优秀的结构设计表现在哪些方面？
（2）如何赏析结构设计作品？
赏析结构设计作品——某市海关大厦的建筑文化
2.引导学生回答： 某市海关大厦的建筑文化
（1）优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上,也表现在形式上,特别是功能与形式 的统一上。古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式恰当地结合起来, 形成了一些经典的结构。
（2）赏析结构设计作品,可从技术与文化两个角度进行。
技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料使用的合理性，工艺制造的精湛程度等。
　　文化的角度主要有：文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征、结构的个性特征等。
　　3.师生互动“思考”问题
　　（1）赵州桥的“敞肩拱”设计给我们怎样的启示，还有哪些结构设计与此相比？
　　从文化的角度赏析赵州桥栏板上的饕餮(仿隋朝栏板）：饕餮,最贪吃,能吃能喝,常饰于鼎的盖子上。因它能喝水,几乎在古代桥梁外侧正中都能见到,防止大水将桥淹没。
（2）你是如何赏析飞檐这一结构设计作品的？
（3）你如何从技术与文化的角度赏析蛋形椅？ 赵州桥栏板上的饕餮
4.师生共同探究
（1）中国古建筑探究
中国古代建筑的结构多以木材为材料。请你从材料与构件的连接方式等角度, 分析中国古代建筑稳固的原因。
中国古建筑以木材、砖块为主要建筑材料, 以木构架结构为主要结构方式, 此结构式由立柱、横梁、顺模等主要构件建造而成,各个构件之间的连接点以棒卵相吻合,构成富有弹性的框架。
木构架结构有很多优点。首先,承重与围护结构分工明确, 屋顶重力由木构架来承担, 外墙起遮挡阳光、隔热防寒的作用, 内墙起分割室内空间的作用。由于墙壁不承重, 这种结 构赋予建筑物以极大的灵活性。其次, 有利于防震、抗震。木构架结构很类似今天的框架结构,由于术材具有的特性,且构架的结构所用斗拱和棒卵又都有若干伸缩余地, 因此在一定限度内可减少由地震对这种构架所引起的危害。“墙倒屋不塌”形象地表达了这种结构的特点。
斗拱也是中国木构架建筑特有的结构构件, 由方形的斗、升和矩形的拱、斜的昂组成。在结构上挑出承重, 并将屋顶的大面积荷载经斗拱传递到柱上。它有一定的装饰作用,又是 屋顶和屋身上的过渡。此外,它还是封建社会中森严的等级制度的象征和重要的建筑尺度衡 量标准。
斗拱一般使用在高级的官式建筑中,称为大式建筑。大体可分为外檐斗拱和内檐斗拱, 外檐斗拱中“斗”是最下面的构件,斗口的大小决定着整个建筑的尺寸;“拱”指木;“昂”是斗拱中斜置的构件室外为下昂, 室内为上昂。
因为斗拱的重要性, 历代建筑对它十分重视, 使它成为判断建筑时代的重要标志之一。
2、丹麦建筑师阿纳·雅格布森简介：
阿纳·雅格布森被认为是20世纪丹麦最有成就的建筑师、室内设计师、家具设计师和手工艺品设计师，也是仅有的几个将自己的名字镑刻在建筑与设计这两个领域历史里的设计师。他的作品不仅是博物馆中的经典藏品, 还有一些更成为丹麦人日常生活中不可缺少的一部分，如一只杯子或者一盏璧灯。他的作品具有适合的尺度、细节和意念。他还为自己的大部分建筑作品设计家具和配件。对作品，他注重细节和材料的选用，传统与实用的结合。
5.教材拓展
课文只从技术角度和文化角度进行了评价元素的列举, 教学中教师鼓励学生积极思考, 想出更多的评价角度和评价元素。
在教学中，教师除了引导学生从技术和文化的角度欣赏结构之外，还应结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格等全面分析。
6.让学生总结：
在物质文明、精神文明高度发展的今天，任何一种结构的设计已不仅仅局限于只满足他的使用功能。结构设计中的美学因素、环境因素、安全因素以及时尚、个性、等都以成为人们进行结构设计时必须综合考虑的重要因素。结构的牢固、稳定、简约、和谐、美观是结果设计不变的追求。
　　7.课堂练习
（1）从技术和文化两个角度赏析丹麦设计师雅格布森的作品“盖里椅”
引导启发学生：
技术角度：
（1）功能
在使用功能上，盖里椅具
有与其他椅子相同的功效。
（2）结构设计
盖里椅的结构简洁大方、
线条明快、具有流动感。
文化角度： 盖里椅
整体造型精练、雅致，具有雕塑般的美感和强烈的时代气息。形成优雅由于的浪漫主义设计风格，通过盘旋上升的外形传达奋发向上的文化寓意。
“盖里椅”结构上简洁大方，线条明快，有流动感；功能上具有和其它椅子相同的功能；从文化角度看，“盖里椅”结构传达出一种盘旋上升、奋发向上的精神，具有雕塑般的美感和强烈的时代气息，形成了优雅的浪漫主义设计风格。
（2）从技术和文化两个角度赏析高一学生设计的海南华侨中学雕塑。
8.布置作业：
　　　　p033 1、2题
八、教学反思
在本课时中,我灵活运用文学作品欣赏知识，从文化角度欣赏赵州桥的结构。我分别提问学生赵州桥案例中所描写的文化寓意和美感,学生回答：“赵州桥弧形平拱和敞肩小拱给人以巨身轻灵、跃跃欲飞的动感”；“桥两边的栏板和望柱上,雕有各种精美图案,刀法苍劲,造型生动, 线条刚劲之中见柔和,稳重之中显轻灵,雄伟之中含隽永”；“主拱顶上有一块雕着龙头的龙门石,八瓣莲花的仰天石点缀于桥两侧。这些雕像,寄寓着大桥不受水害、长存永安的愿望”。这样一下子活跃了课堂气氛,也提高了学生的审美能力。
在学习了“经典结构的欣赏”后，我布置了一道练习题要求学生马上做，赏析丹麦设计师雅格布森的作品“盖里椅”。通过启发，学生能够说出“盖里椅”结构、功能和文化的特点。
我要求学生设计并评价本校——海南华侨中学的雕塑, 收到了很好的教学效果。学生设计了形态各异、寓意不同的校园雕塑。有的结构上简洁大方，线条明快，有流动感；有的传达出一种盘旋上升、奋发向上的精神，具有强烈的时代气息；有的形成了优雅的浪漫主义设计风格；有的透出现实主义的美感。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
简单结构的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章　　节：第一单元　结构与设计 第三节 简单结构的设计
课 时：第2课时
作 者：朱建军（浙江省宁波市鄞州姜山中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 能够对相框结构进行合理的结构设计分析。
(2) 通过对简易相片架的多方案中几个主要因素之间的分析、比较和权衡，学会对影响结构设计中侧重因素的选择。
2. 过程与方法目标
(1) 通过简易相片架的设计案例，能对简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。
(2) 强调学生在结构设计中的多角度、多方案构思，采用多种方式进行独特的创意。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 形成和保持学生了解结构，研究结构的兴趣与热情。
(2) 认识技术的创造性特征，培养勇于创造的个性。
二、教学重点
综合理解所学的知识，并运用到结构设计中。
三、教学难点
多种设计方案的形成和方案的优化。
四、教学方法
案例分析法、讨论法、。
五、设计思想
1. 教材分析
本节课是在上节课学生学习结构设计应考虑的主要因素后，以简易相片架的设计作为案例，通过分析使学生进一步熟悉结构设计中应考虑各主要因素，也是使学生从理论到实践，再上升到理论的一个认识结构设计的反复过程。
结构设计和技术设计一样，具有明确的目的性，方案的多元性和创新性。所以，在教学过程中，应当重视满足使用者的需要，详细的分析设计中的各种步骤和环节，重点突出方案构思的重要性与设计的创新性。教材通过简易相片架结构的多方案设计的案例，让学生学习如何进行结构设计，并能运用所学的有关结构的基本知识进行多方案的结构设计，为下节课的实践制作做好准备。
2. 设计理念
简易相片框是学生在生活中常见的，比较容易制作，也很实用，但从“结构设计要考虑的因素”到具体的案例设计，要有一个过渡，让学生能顺利的从抽象的设计思想转化为具体的应用，教学过程要符合学生的思维习惯，因此本课时安排在普通教室，以演示、探究、讨论、思考为主。
简易相片框的结构设计比较适合于方案的比较和权衡，从而进一步明确结构设计需要考虑的主要因素，相片框具体的制作和试验可以用更好的设计载体替代，以激发学生的学习兴趣。
3. 教学策略设计
（1）简易相片架的设计涉及到各种相片架，可提供一些相片架实物或图片给学生欣赏和分析，有条件的话让学生在课后准备一些相片架。根据教学设计和学校实际情况，酌情使用和选择一些替代器材、材料，如用乐高积木进行相片架的结构设计，也是一种方法。
（2）为了完成思维的顺利过渡，结合生活中的结构事例，如住宅窗户防盗网的设计、秋千等游乐设施的设计等，引导学生思考：不同的设计所要重点考虑的因素是什么。在实际生活中，人们选择相片架时不仅考虑造型、材料、稳定性等因素，还考虑相片架的颜色、造型与房间的整体是否协调，相片架的摆放方式与房间的空间关系等，提供一些相片架实物或图片供学生欣赏和分析。
（3）查阅结构设计规范，准备一些与学生学习生活相关的结构设计规范。
4. 学情分析
学生通过上节课的学习，对结构设计应考虑的主要因素有了初步的认识，而且能够对一些简单的结构设计进行分析，但对于设计的一般过程重视程度不够，没有很好的贯穿于整个设计过程中。因此在教学过程中，通过学生熟悉案例的讨论分析，实物演示等活动，明确设计目的，并仔细分析结构的功能。同时，通过对不同方案的比较、分析和权衡，正确把握主要因素。
六、教学准备
对学生以4～5人为一个单位进行分组，准备各式相片架、一套演示用的制作材料、制作工具。简易相片架范例图片、学生制作相片架图片、数码相框图片、多媒体课件PPT。
七、教学过程
1.导入
设计的一般过程包括哪些环节？
【师生互动】发现和明确问题，制定设计方案，制作模型或原型，测试、评估及优化，产品的使用和维护。
结构设计应考虑的主要因素有哪些？
【学生回答】设计时要考虑强度、安全、功能、稳定性、个性化需求等。
【投影展示】简易相片架的图片。
【实物展示】生活中的相片架。
今天我们以相片架为设计对象，介绍如何进行简单结构的设计。
2.简易相片架的设计分析
在实际生活中，人们选择相片架，不仅考虑造型、材料和稳定性等因素，还考虑相片架的颜色、造型与房间的整体是否协调一致。根据相片架的摆放方式与房间空间的大小关系决定选用悬挂式还是支架式相片架，根据相片的大小设计合适的相片架。
（1）分析相片架的构成。
【实物展示】一般相片架的组成构件：框架、玻璃面板、底板、支架等。
【师生互动】其中结构设计中最重要的部分是哪些？
相框和支架是结构设计中最重要的部分。
（2）分析相片架的强度。
由于相片架在使用过程中会受到外力的影响，因此在设计时要考虑结构的强度。通常，相片架的结构的几何形状采用长方形居多，其结构缺陷是强度较差，在外力作用下容易挪位、变形，整个结构出现松动现象。那么，该如何解决呢？
【师生互动】在稳固结构的探析中我们学习过，三角形是框架结构中最基本的结构，它结实、温度，所用材料最少。所以我们可以考虑在框架连接处增加一个小三角形，既增加了强度，又不影响美观。
【实物展示】用小三角板增加相框强度的相片架。
【课堂讨论】还有哪些措施可以增加相片架的强度？
选择其它材料，比如用一次注塑成型的塑料；改变材料的截面；适当的选择其它形状的相片架，如圆形等。
（3）分析支架的结构
支架的作用是支撑起相片框且使其不易翻倒。
【课堂讨论】设计怎样的支架结构能提高相片框的稳定性？
尽量降低相片框的重心、增大支撑面积，设计合理的支架形状。
（4）分析简易相片架设计应考虑的其它因素。
【师生互动】需要考虑的其它因素有美观、个性化需要、成本、环保、技术规范等。
3.简易相片架范例分析与评价
【投影展示】各种类型的简易相片架。
将准备好的各式相片架分发给每个小组。
【师生互动】观察这些相片架所使用的材料、其结构特点、连接方式、稳定性和强度、是否能方便的取放相片、创新点等。我们发现，考虑制作成本和环保因素，因选用身边可利用的材料，如木材加工厂的边角料、三合板、废弃的塑料瓶、易拉罐等。每个小组填写评价表格。
材料
结构特点
连接方式
稳定性
强度
是否方便取放相片
创新点
可以改进之处
4.简易相片架范例的制作
【师生互动】准备材料：规格为200mm×20mm×10mm的木条2根，规格为100mm×20mm×10mm的木条两根。准备工具：手工刨、凿子、锯子、木工尺、锤子、砂纸、钉子。画出结构示意图
先把4根木条用手工刨刨平整，用边刨刨出凹槽，便于玻璃、相片和后衬板的嵌入。用砂纸打磨光滑，测量计算好各工件的尺寸，用锯子、凿子等准备好榫头，或选用钉接、胶接连接成型，最后安装支架，可采用铰连接或刚连接方式。
5.小结
不管是技术设计还是结构设计，其设计目标都是为了满足人们的需要。在设计中要综合考虑各种因素，要与实际生活情境相联系。经典的结构设计不仅是技术设计，而且蕴涵着人文思想。
【课堂拓展】随着数码摄影的发展，打印出来的相片越来越少，相片冲印行业也在不断的萎缩，相片架将逐渐被数码相框取代。数码相框通常直接插上相机的存储卡展示照片，大多数也提供内部存储空间，通过一个液晶的屏幕显示，并可以设置循环显示的方式，比普通的相框更灵活多变，也给现在日益使用的数码相片一个新的展示空间。
6.作业
制作梁式结构的纸板，整个纸结构必须全部使用普通A4（或16K）纸，最终设计出的纸结构用纸量应在3张以内。纸结构的连接只允许使用普通的胶水或双面胶（胶水只能起到辅助连接，不可用来承重，所以不可使用乳胶等）。纸结构在主要受力面内应满足几何不变性，跨度要求15cm以上，宽度7cm以上，放置在2块等高的木块上，最低承重要求为一灌满沙的沙盒（竖直放置于纸板中央保持稳定状态，每个沙盒重约600g），在此基础上承载比越高越好。（可做破坏性试验，看压多少块沙盒把纸板压垮）
八、教学反思
本节课内容充实，素材丰富，节奏紧凑，考虑到了“实践－认识－再实践－再认识的多次循环”过程，总体效果理想，但是过于注重技术而忽略了技术设计思想的教学，这是一大遗憾。
通用技术课程的教学除了要重视知识与技能的教学以外，更应重视思想与分发的教学，掌握技术思想方法远比单纯学习一些专门的知识更为重要。技术思想与方法是学生未来生活必备、终身发展有用的基础内容。
重视技术思想与方法的另外一种途径是充分利用信息技术工具。许多老师认为通用技术与信息技术是相互独立的，其实在技术课程的教学过程中，信息技术不仅可以改变教学的方式，更为技术课程的开展提供了广阔的平台和空间。在简易相片架的制作过程中，也善于利用计算机进行信息的收集和处理，不仅教室要善于利用信息技术，学生也可以通过上网、数据分析、计算机辅助设计等手段进行结构的设计和分析。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的设计
章　　节：第三单元　系统与设计 第三节　系统的设计
课 时：第２～３课时
作 者：叶朝晖（海南省海南中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）通过简单系统的设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。
（2）确定一个生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计。
2. 过程与方法目标
(1) 通过案例进行系统设计,在设计中将系统的基本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的作用和联系, 进行系统分析和优化.
(2)通过手电筒进行系统设计,在设计中将系统的基本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的作用和联系, 进行系统分析和优化.
3. 情感态度和价值观目标
(1)学会把系统思想和方法运用到自己的生活、工作和学习中去进行设计
(2)培养学生动手动脑实践能力。
二、教学重点
(1)系统设计中要考虑的主要问题；系统设计的一般过程及思想方法。
(2)系统设计中要考虑的主要问题分析。
三、教学难点
简单系统的设计的实现。
四、教学方法
讲授法、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
“简单系统的设计的实现”这章节的内容是苏教版通用技术教材《技术与设计 2 》第三单元“系统与设计”第三节“系统的设计”第2～3课时的内容。它是研究和认识系统的目的和落脚点——根据系统的目的和要求、组成系统的各要素或子系统之间的相互关系，对系统进行整体设计、评价和优化。
2. 学情分析
学生已经学习了的系统的相关知识和内容，上一课时也对设计设计应考虑的主要问题及系统设计的一般步骤有了一个初步的了解，学生对系统与设计这一节章的内容感觉很空泛，对复杂系统有惧难情绪
3. 教学策略设计
（1）选择相对简单的系统的作为设计项目，避免太过复杂，难以实现，但也不能太过简单要能体现系统的一些特性。故选择起重机的设计作为设计项目
（2）一般系统设计，于是相对较复杂，实现起来很困难，特别是制作出实物就更难，故本次实践最后采用了宝高公司的通用技术配套实验器材，使得复杂的设计得以快速的实现
六、教学准备
小马达、灯泡、齿轮、手摇柄、导线等
七、教学过程
1.创设问题怀境：
展现建筑工地上繁忙的场景和建筑工人的需求：一个运送建筑材料的设计备，激发学生的探究欲望和学习兴趣，引出设计项目：塔式起重机的设计
2.引导学生提出起重机的设计要求：
引重机设计要求：
(1)占地面积小
(2)结构稳定、牢固、安全
(3)能将重物吊至期高度
(4)起吊过程安全、不会造成人物损伤
3.指导学生分组讨论，进行设计分析。
引导学生明确设计目的
（设计起重机的主要目的是为了将重物搬运到指定地点）
明确他想要制作的塔式起重机的组成、每一组成部分的功能能及各组成部分之间的相互联系。
（起重机主要由两大系统组成，它们是支撑子系统和传动子系统。支撑子系统的主要包括底座和主架，传动子系统主要包括水平机械臂和垂直升降设备）
指导学生对每一部分进行设计分析，明确其关键所在，找到相应的解决办法
要求学生绘制每个部分的简单设计草图
4.指导学生根据自己的设计，用宝高实验器材动手制作起重机模型
制作底座
制作主架
制作水平机械臂
制作垂直升降设备
将上述四部分连接起来
5.建议学生检验本组方案，进行自我评价。提出可以进一步改进和优化的地方
6.组织学生对各组作品进行展示、交流和评价
7.组织学生对本次系统设计实践活动进行总结：
在设计起重机时，你都考虑了哪些主要问题，试作简要分析和说明
概括起重机设计的主要步骤。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的结构
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的结构
章　　节：第三单元 系统与设计 第一节 系统的结构
课 时：共2课时
作 者：根据陕西长安一中蒋建波教学设计改编
一、教学目标：
　1.知识与技能：
1）从应用的角度理解系统的含义。
2）通过简单的系统的案例分析，理解系统的基本特性。
　 2.过程与方法：
选取学生身边典型和容易理解的案例, 通过讨论，案例分析，使学生把握系统的特性和概念,掌握系统的基本特性，建构系统的基本思想，能对简单系统进行应用案例分析。
　 3.情感、态度与价值观:
初步认识系统，感受系统科学的魅力；激发学生对技术课的学习兴趣；培养学生敢于表现、勇于创新的个性品质及良好的合作交流态度；树立在设计中充分考虑系统的意识，提高学生的技术素养。
二、教学重点
1.系统的构成。
2.系统的基本特性。
三、教学难点
应用系统的基本特性分析身边的系统问题。
四、教学方法
讲授、演示、分组讨论。
五、设计思想
1.教材分析
本单元以系统为研究对象，既是前两个单元内容的延伸和一定程度上的综合，又是最后一单元的基础。本单元是本册教材的重要内容之一，在内容设计上紧紧抓住整体性、相关性、动态性等系统的基本特性进行详细阐述，这些特性体现了从整体出发看待和处理问题的系统的思想。系统的思想与方法高屋建瓴、综观全局、别开生面地为现代社会的人们提供了有效的思维方式。
这单元的内容分别是“一、系统的结构”、“二、系统的分析”、“系统的设计”。本节分成三个内容：什么是系统，系统的类型，系统的基本特性。这些概念抽象，学生理解起来有些困难，因此应从系统的应用角度来理解系统的含义。通过看得见，摸得着的简单案例来进行分析，理解系统的概念与基本特性。从了解系统概念到知道系统的特性，是认识系统的一个重要的认识飞跃，也是给了学生分析问题的一个重要方法。
2.学情分析
学生虽然接触过系统，知道系统这个名词（如人体系统），但实际上并不知道什么是系统。因此，学习的过程中还是存在很大困难的。在教学中把概念含义的学习置于具体的问题情景之中，通过引导学生对案例的分析，再加上老师对贴近学生生活的案例的剖析，容易激发学生思考的热情，理解系统的概念与基本特性，这也是本节课取得实效的关键之一。
六、教学准备
多媒体、挂图、课件。
七、教学过程：
第1课时
导入：生活中经常会听到有关系统的说法，比如：汽车传动系统、太阳系、人体的呼吸系统等。从技术与设计的角度分析系统会有哪些收获呢？
新课:
1.什么是系统：
（投影）
什么是系统？如何理解系统？下面我们以对自行车的结构分析，来更深理解系统和子系统的概念（屏幕上展示自行车）。
提问：自行车是同学们最常用的交通工具，自行车主要由哪些部件组成？
学生回答：车架、车把、鞍座、前叉、脚蹬、链轮、车闸等主要部件组成。
提问：这些部件是如何组合使其实现代步功能的？
学生回答：车把的作用：控制车的方向。
脚蹬的作用：将人脚踩的力传递到链轮链条上。
链轮和链条的作用：将动力机的运动和动力传递给执行系统的中间装置。
前后车轮的作用：当脚踩脚蹬时,带动中轴,使大链轮转动起来经链条传动传给小链轮,再传到后轮,使其转动起来与地面产生摩擦,从而实现前进,而前轮在这时还起到导向作用, 还可以起到防振,及地面对轮子的直接影响,又提高了舒适度。
车闸的作用：利用摩擦力使得自行车减速或停止。
教师：这说明自行车的主要部件间是相互作用、相互联系的。
提问：如果某些主要部件出现问题将会导致什么后果？
学生：
(1)车闸的橡皮松了刹车不灵（自行车将不能减速，更不容易停止，容易发生交通事故。）
(2)车把固定螺钉松了 方向把不准（车的行使方向不容易控制。）
(3)链条断了 无法行进（动力将不能传递给执行系统，车子就不能行使。）
(4)车轮的辐条断了 受力不均容易引起车圈变形（车轮容易变形。）
教师：这说明自行车的主要部件间是相互依赖、相互制约的。
提问：什么是系统？构成系统的条件有哪些？
教师：经过了上面的练习，我们知道，组成系统的某部分出现了问题会影响到系统的整体功能，同时也会引起其他部分的无法正常工作。那这样我们对系统的含义可以总结为：
这种由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为系统。
要 素：指构成系统的最主要的元素。
系统有大有小，有复杂有简单。对于较大型的系统和比较复杂的系统，根据一定的标准可划分为若干子系统。
子系统：子系统是相对于大系统而言的，它是大系统中相对独立且具有一定功能的组成部分。
地球生态系统：海洋生态系统、森林生态系统、陆地生态系统等子系统。
交通系统：航空运输系统、铁路运输系统、公路运输系统等子系统。
管理系统：生产管理系统、营销管理系统、财务管理系统等子系统。
任何系统又是更大系统的子系统。
教师：
我们要改进产品、提高产品的质量就必须正确分析系统的结构及其在整个系统中的作用。
构成系统，必须具备三个条件：
第一、至少要有两个或两个以上的要素（部分）才能组成系统；
第二、要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体；
第三、这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。
提问：
请指出下列系统分别由哪些要素（部分）组成，并说出相互之间有怎样的联系。
系统的名称 组成要素（部分）
台灯 灯座、 灯泡、 灯罩、 电线、 开关等
学校多媒体教室 实物展示台、投影机、电动屏幕、录像机、摄像机、VCD机、展台、音响设备等多种现代教学设备组成。
手表 表壳、表带、表芯等。
缝纫机 机头、机座、传动和附件
2.系统的类型：
（1）按系统的规模分：小型系统、中型系统、大型系统和巨型系统
（2）按组成要素的性质（按人类干预的情况）分：自然系统、人造系统和复合系统。
自然系统——原始的系统都是自然系统，如天体、海洋、生态系统等。又如呼唤系统、消化系统、循环系统、免疫系统等。
人造系统——如人造卫星、海运船只、机械设备等。又如：交通系统、商业系统、金融系统、工业系统、农业系统、教育系统、经济系统、文艺系统、军事系统、社会系统等等。
复合系统——既包含人造系统又包含自然系统。
（3）按系统与环境的关系分：开放系统、封闭系统和孤立系统。
开放系统——是指在系统边界上与环境有信息、物质和能量交互作用的系统。例如商业系统、生产系统或生态系统，这些都是开放系统。在环境发生变化时，开放系统通过系统中要 素与环境的交互作用以及系统本身的调节作用，使系统达到某一稳定状态。因此，开放系统常是自调整或自适应的系统.。
封闭系统——是一个与外界无明显联系的系统，环境仅仅为系统提供了一个边界，不管外部环境有什么变化，封闭系统仍表现为其内部稳定的均衡特性。封闭系统的一个实例就是密闭罐中的化学反应，在一定初始条件下，不同反应物在罐中经化学反应达到一个平衡态。注意物理上讲，还有严格划分，往往仅把没有物质来往的系统称封闭系统；而把没有物质、能量和信息来往的称为孤立系统。
（4）按学科领域就可分：自然系统、社会系统和思维系统；
（5）按范围划分：宏观系统、微观系统；
（6）按状态划分：有静态系统和动态系统；稳态系统和非稳态系统；平衡系统、非平衡系统衡系统、远平衡系统等等。
提问：请分别列举以下系统的2~3个实例。
工业生产方面的系统：工业控制网络系统、工业电视监控系统、光纤工业电视系统、工业除尘系统、工业排风系统、影子系统、清除系统垃圾。
农业生产方面的系统：农业生态系统、农业银行系统、生产管理系统、生产率系统。
军事方面的系统： 导弹跟踪系统、防卫系统。
教育方面的系统：远程教育系统、教育评价指标系统、教育电声系统、教育培训系统、教育管理系统、教育信息系统、教育指标系统、教育资源管理系统。
小结：
（一）系统的含义
由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
（二）系统的类型
第2课时
导入：我们上节课学习了系统的含义，以及系统的分类，那么系统若干要素之间是否相对独立？
3.系统的基本特性：
系统的基本特性有：整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性。
1)整体性：
系统是一个整体，他不是各个要素（部分）简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。整体性是系统最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。例如：自行车条辐的调整，动一条整个车轮都发生改变。
（1）美国“阿波罗”计划中的飞船和运载火箭是由700多万个零件组成。这些零件都很普通，甚至没有一个是新研制的，为什么能实现把人送上太空的功能？
系统的思想：各部分按照一定的结构组成了系统，从而实现了整体的功能。
（2）巴尔扎克的塑像：
传说，法国著名雕塑家罗丹曾经给文学家巴尔扎克雕了一座塑像。塑像雕好之后，大受人们的称赞，人们特别对雕像上巴尔扎克的一双手赞不绝口，都说这双手太逼真、太生动了。罗丹听到人们的议论后，却毫不犹豫地从塑像上砍去了这双手。
提问：请解释，罗丹这样做的目的何在，雕塑家的这一行为给你以怎样的启示？
学生回答：让人们看到其它的美所在。不能离开整体去分析任何一个组分，一个系统组织的好不好，就看它的整体功能实现的怎样。罗丹砍去雕塑双手的目的在于使人们注意雕像的整体，而不仅仅是注意这双手。
系统的思想：做任何事情都要重视整体效应，必要的时候要舍得抛弃部分而保留整体（中国有一句成语就表达了这个意思：“弃卒保车”）。
（3）三个和尚的故事说明了什么？“三个臭皮匠顶个诸葛亮”又说明了什么？
辩论：在一个系统中，各要素好，则整体性能是否好？
系统的思想：系统不是各个元素（组分）的简单相加。如果将它们之间的相互联系和相互作用协调好，就能得到“1+1>2”的效果。反之亦然。
提问：
请举例说明“系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和”这一论点。
系统的名称 系统的整体功能 各部分的功能
呼吸系统 完成呼吸，为人体提供氧气 传送空气：向肺内运送空气，不能执行气体的交换
教育系统 能有序的完成整个教育教学工作。 学校：直接教育学生，向学生传授知识，但不能形成公平公正的教育机制。
水利灌溉系统 由水库蓄水、分水闸分配水量、引水渠输水等配合工作，起到灌溉农田的作用。 分水闸；按需求分配水量，否则，分配不合理，造成水源的浪费。
2)相关性：
教师：相关性是指组成系统的各个要素之间或整体之间相互作用、相互联系。系统的各组分或元素只要有一个变化都会影响其他元素和组分实现其功能。
提问：为了保护草原植被，当地政府颁布了禁止大量捕杀野狼的法令，这是什么道理？
狼捕杀羊、野兔等食草性动物，使其数量减少，从而起到保护植被的作用。
系统思想：系统的各个元素、组分的变化会对其他的元素、组分起影响（相同的道理，为了使野生动物园的羚羊更有活力、生命力更强，可以引进狼或豹子等肉食动物）。
提问：如何理解“一着不慎，满盘皆输”？
学生：不管什么棋类比赛，关键的一着下错，都很有可能输掉整盘棋。
系统思想：要重视关键因素。在一个系统中关键部分的变化，甚至会对全局产生决定性的影响。
案例分析：厨具的安装
思考：
1.请分析吴瑾家的厨房装修与厨具安装出现问题的原因所在。
学生：略
教师：忽视系统的相关性，家庭装修是一项系统性很强的工程，各项工作之间、各种设施之间存在着必然的联系，它们互相影响互相制约，只有从它们的相关性出发，处理好各方面的关系，才能事半功倍。
2.如果让你设计，你将如何处理，才不至于出现这类管线打架和有安全隐患现象的问题？
学生：略。
教师：在预埋厨房水管和电线时，就要考虑好哪里是烹饪区，哪里是储藏区等，再决定水电的管道和线路实际；在购买厨具时，要依照厨房的个性化要求来选购，具体裁衣，协调安排好风、水、火、电的接口，还要考虑造型、色彩以及人机关系和工程材料等方面的因素。
3）目的性：
系统都是以实现某种功能为目的的，这是区别这一系统与那一个系统的标志。设计和分析一个系统时，必须先弄清其目的，否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。系统的多个目标有时不完全一致，甚至矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折衷的办法，从而更好地实现其目的。
提问：（1）人们为什么要发明自行车？
自行车的由来：世界上第一辆自行车出现于1790年，由法国人希布拉克用木材制成，没有脚蹬，靠双脚交替踏地前进。1801年，俄国人阿尔塔莫诺夫发明了一辆轮子前后挂着的小车。这些发明家把它作为礼物献给了俄国沙皇。1831年，德国人德列斯发明了车把，可以方便地转弯。 1839年，英国人麦克米伦发明了脚踏，装于前轮上。 1880年，法国人基尔梅发明了链条，用它带动后轮旋转。 1888年，英国人邓勒普发明了充气车胎。
教师：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能。
提问：（2）自行车为什么要有刹车功能？自行车的作用是提高速度，使人们可以更快地到达目的地，而刹车的作用却是减速，两者相矛盾。为什么还要刹车呢？
教师：在某些情况下（如下陡坡），行车速度和安全要求这两个具体目标产生了矛盾，就得通过刹车来减速，进行协调，从而保证自行车更好地到达目的地。
系统思想：系统的具体目标之间有矛盾时，要从系统的目的出发，进行协调。
填写：
1.人们将发条、游丝、齿轮、表壳等零部件组装成钟表，其目的是：实现能准时的体现时间的功能。
2.经营管理系统通过优化和配置企业的人力资源和物力资源而形成，其目的是：实现企业利润的最大化，成本和能源使用的最小化。
讨论：作为一个系统，我国农业生产结构调整的目地是什么，是通过哪些途径进行农业生产结构调整的？
教师：使产业结构更加合理，以增加农民的收入。调减粮田面积，增加经济作物和饲料作物。种植业开始形成粮食作物，经济作物和饲料作物协调发展的基本格局。
4）动态性：事物都是不断变化，因此系统是一个动态的系统。在分析认识系统时，不仅要看到它的现在，还要看到它的未来，掌握系统的发展规律，从而预测系统的将来。
讨论：
1. 某学校一位教师肩膀疼痛，一位医生用各种药物和方法治疗肩膀，都收不到良好的治疗效果。另一位资深的医生认为：人体是一个复杂的系统，“头痛医头，脚痛医脚”是不能解决问题的，他对该病人进行了全面身体检查，最后发现病人患肺癌，右肩膀疼是癌细胞扩散的结果。后经系统诊断和综合治疗，病人的病情得到控制。
2. 根据产热的多少进行散热。
3. 没有。任何事物都是不断变化的。任何系统都是一个动态的系统，处于运动和发展之中。
5）环境的适应性：
一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统特性的改变，并相应地引起系统功能和系统内部各部分相互关系的变化，系统要适应环境的变化而变化。系统只有具有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性。
提问：(1)家用电冰箱不能紧贴墙壁放置，汽车在雪地行走轮胎要加链条，这是都为什么？
学生：冰箱放置与墙保持距离，目的是有一个适当的散热空间，从而保持正常工作。一般汽车在雪地上会因为打滑而无法正常行走，因此在轮胎上加链条是起防滑作用。
教师：系统只有在一定的环境条件下才能保持（或恢复）其原有的特性。
提问：（2）自行车为什么要不断地进行更新换代？
学生：当外部环境条件变化时（路况改变－跋山涉水，市场需求变化－舒适休闲），自行车就必须更新换代（如增加新的功能，提高性能、舒适度），才能继续存在和发展下去。
要不断完善系统，使系统能适应新的环境。
教师：
“春捂秋冻”，是环境适应性的体现，由于人自身就是一个系统，春天多穿一些是对冬天的一种适应和衔接，秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不至于生病。（随着外界气候的变化，人们必须能适应周围的环境，借助物质资料，才能保持和恢复人的活动。）
工程技术中，这类通过系统调节以适应外界环境变化的事例很多，请列举几例，填入下表：
事 例 外界环境的变化 系统通过调节，适应环境的变化
汽车的雨刷 雨天，挡风玻璃模糊 利用雨刷及时的擦拭挡风玻璃
导弹跟踪系统 当被跟踪无方向改变时 跟踪系统及时的改变方向，继续跟踪
系统必须适应外部环境的变化。只有能够适应外部环境的变化并保持最优适应状态的系统，才能发挥自身作用，实现可持续的发展，否则是没有生命力的。
讨论：
下列的事例体现了系统的什么特性？
（1）人们往往希望汽车跑得又快又省油，但车速过快会格外耗油，有个折中的最适当的速度叫经济速度，最省油。（相关性）
（2）过度发展畜牧业，导致绿洲变成荒漠。（相关性）
（3）一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃。（整体性）
（4）三个臭皮匠顶个诸葛亮。（整体性）
（5）要经常给机械手表上链，即拧发条。（目的性）
（6）春捂秋冻（环境适应性）
补充：
木桶理论：
一只沿口不齐的木桶，其存水量的多少？不取决于最长的那块木板，而取决于最短的那块木板。
管理学中的“木桶理论”是指：
人的能力大小是由他身上最劣质的素养决定的，一个企业成功的概率大小也是由这个企业的最薄弱的环节决定的，就像木桶的容水多少是由木桶最短的一块木板决定的一样。
木桶理论的外延还可以扩大到：
1）木桶容水的多少还要由木桶的直径决定。对于个人，如果你的能力只有那么大，你必须学习，不断地增加自己的知识直径。企业亦然，要不断的进行改造、革新，以便更好的发展。
2）木桶容水的多少还要由木桶之间的木板是否箍的紧密有关，否则，你无论多大的木桶，都把水会漏光的，“木桶打水一场空”。对于个人，也就是说：你要把自己的知识进行融会贯通，才能成就一番事业。对于企业，一定要进行多种文化的融解包容，同时要建造一个齐心协力的团队，只有这样，才能在万众一心的基础上，将企业搞好。
练习：
1.木桶由若干块木板组合而成，若把木桶看成一个整体，每块木板就是部分，“木桶理论”实际上反映了系统的部分与整体的关系，部分影响整体。
2.用系统的观点分析，如果把和面看做一个系统，则干面粉和水是其组成要素，这两个要素间关系十分重要，只有两要素之间的比例适当时，和好的面团才软硬适中。
3.提示：
方案（1）：内存不变，更换一个大容量的硬盘，对提高系统的整体性能作用不大。
方案（2）：分别升级CPU、主板和内存，这一方案相对合理。
方案（3）：与方案（1）一
样，内存不变，只换一个大的显示器，同样不能提高系统的整体性能。
4.提示：
系统论是建立在现代科学技术基础上的综合性的理论和方法，它的哲学意义在于有力的证明了马克思主义哲学关于物质世界普遍联系的原理。贝塔朗菲承认马克思的辩证法对系统论的形成起到了巨大作用，并且认为系统论和辩证唯物主义是雷同的。系统论是一门跨学科的横断科学，它提供的综合性的理论和方法，并不是一般的世界观和方法论，因此，它不是哲学。但是，系统论为马克思主义哲学提供了新的思想材料。
小结：
（一）系统的含义
由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
（二）系统的类型
（三）系统的特性
整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性
八、教学反思
本章的教学结合具体的教学内容采用“生活体验—问题提出―教学内容—案例分析―练习巩固―总结提升”的模式展开。
本节课的教学内容看起来特别的枯燥、抽象，理解起来也显得比较困难。在教学中把概念含义的学习置于具体的问题情景当中，通过丰富的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。通过案例学习，了解系统的涵义和在生活生产中的作用及意义，体会系统在社会生产生活中的作用和意义，让学生本着“回想—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的设计
章　　节：第二单元　流程与设计 第二节 流程的设计
课 时：第１课时
作 者：改编自海口四中文家凤
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 知道流程设计的基本因素，掌握流程设计的一般过程。
(2) 学会分析流程设计应考虑的基本因素。
2. 过程与方法目标
经历案例分析，学会从身边例子把握一般规律
3. 情感态度和价值观目标
培养学生对自己生活中的流程进行设计的需要。
二、教学重点
学会分析流程设计应考虑的基本因素及设计的表达。
三、教学难点
流程设计的灵活运用。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
本节教材从“流程设计应考虑的基本因素”，“流程设计的步骤”，“流程设计举例”三层面让学生理解如何进行“流程的设计”。众所周知 “人类生产和生活中的流程都不是自然存在的，而是基于人类对自然、对事物客观规律的认识”，本节教材首先以“合成氨的生产工艺流程”为例，来分析生活和生产中流程设计的基本目标以及需要考虑的主要因素出发，在讲述流程设计应遵循的一般步骤的基础上，以小铁锤的两种加工流程为例，进一步让学生理解流程设计所需考虑的因素和设计步骤。教学重点应放在流程设计的思想方法和设计的一般方法上。
流程设计考虑的基本因素：首先应使学生认识到设计目标是技术活动的中心关注点，同样也是流程设计的关注点，告诉学生流程设计时在注重环节和时序的同时要时刻关注目标的达成；第二设计目标的确定是要认真考虑的问题。
教材从理论上说流程设计的一般步骤是：确定目标，明确任务；分析基本因素；明确主要事项（步骤）；确定时序，划分环节；画出流程图；判断优化。但重点应放在前三项，这是流程设计的基础。更要使学生知道“一个流程要经过精心设计和反复修改，才能达到比较理想的效果”。
2. 设计理念
通过教师引导、实例分析，理解流程所蕴涵的思想和方法，明确流程设计要实现的具体目标和流程设计应该考虑的主要因素。通过实践活动，结合学生生活经验，分析流程设计中应考虑的基本因素。通过实践让学生了解流程设计的一般步骤，并能画出生活和生产中简单对象的流程设计框图。学生在老师的指导下，通过小组学习、案例分析、任务完成等来解决问题，从而通过他们的合作精神和自主学习能力。
3. 教学策略设计
流程的含义和流程是普遍存在，流程的设计学生比较容易理解，而由于不同的行业、不同的领域及同一事物在不同的阶段，流程设计所要考虑的因素各不相同。所以举例时一要注意代表性和普遍性，二要注意社会经济实际和学生的关切。这里从黄师傅的徒弟补轮胎的生活案例入手，吸引学生的注意力，引导学生进行分析归纳，启发学生学习的兴趣。
由于学生的生活、生产经历有限，对生产实际中的问题分析有一定的困难，针对这一问题可以采取以下策略：一是前后连贯教学，所举案例尽量照顾前面教学中引用过的案例；二是在教学中渗透案例所涉及的技术原理及对流程设计的影响。在教学中不仅使用教材上的案例，还引入生活中的案例如：豆浆的制作，让学生不仅对生活也对生产中的流程事例有所对比和认识。
4. 学情分析
学生通过前面的学习，已经从时序、环节两个角度，理解了流程的概念，知道了流程是技术的核心之一。作为高中学生，已经对生活、生产中的流程有一定认识。他们所接触的大多数都是来自生活中的流程，目前他们能设计的流程也是生活中的流程多些，他们也想尝试下如何去对身边的事进行流程的设计。对没有经历过的事进行安排，对已经安排好的事情进行改进和优化，甚至设计新的流程。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、各类工具等。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
引入：复习上节课内容
§１.什么是流程？
流程就是为了一定的目的去做事情的顺序。
§２.常见流程的表达方式有那些？
有：文字表达、表格表达、图示表达、模型表达、动画演示，还有乒乓球单打比赛层式的结构图等，流程图的表达方式具有多样性。
§３.如何选定适合自己流程的表达方式？
　　各种流程图各有特色，按实际需要进行选择。
§４.科学合理的流程图对生活、生产活动各有什么作用？
在生活中：
　　可以提高工作和学习的效率。
在生产中：
　　可以提高生产效率、保证产品的质量。
下面有个案例，请同学们思考:
　　黄师傅的徒弟补轮胎，在没有磨周围胎皮的情况下，直接把补丁贴上去，行吗，为什么？
　　现黄师傅请我们帮他设计一个合理的流程图，请位同学出来，画出流程图。
　　送给黄师傅的补胎流程：
扒胎 → 查漏 → 磨洞边胎皮 → 贴补丁→ 装胎
新课教学：
带着问题阅读课文
（1）什么叫流程设计？
（2）流程设计要考虑的基本因素有那些？
（3）流程设计分几个步骤进行？
（4）结合小铁锤制作的案例，说说流程设计的具体方法？
（一）流程设计的基本因素
设问：我们为什么要进行流程设计？
1.流程设计的目标与要求
1）工作、生活：节约时间、提高工作效率、提高工作质量等等。
2）生产活动：提高效率、节省资源、安全生产等等。
设问：我们要考虑那些因素？
2.分析基本因素
以生产活动的流程设计为例：
1）材料、工艺、设备
2）人员和资金：人员的技术水平和必要的资金影响生产的过程、质量和周期，是进行流程设计必须考虑的主要因素。
3）环境：生产过程对环境的污染以及环境对生产的反作用，是流程设计时应关注的重要因素。
（二）流程的设计
一）按照流程设计的步骤分析稻谷加工工艺流程设计的例子。
1.确定目标，明确任务
设计稻谷加工工艺流程
2.分析基本因素
（1）稻谷由什么组成？
稻谷由米、糙皮层、稻壳组成
（2）稻谷怎样变成米？
清除杂质、脱去稻壳和糙皮层。
（3）工艺要求及设备
3.确定时序，划分环节
（1）环节
清理：清除稻谷中各种杂质，以达到砻谷前净谷质量的要求。
砻谷：脱去稻谷的颖壳，获得纯净的糙米。
碾米：碾去糙米表面的部分或全部皮层，制成符合规定质量标准的成品米。
（2）时序
4.画出流程图
5.检验
二）用流程图给出流程设计的步骤
请同学从上面的例子总结出设计的步骤
三）结合材料对流程设计的过程进行分析
材料1合成氨的生产工艺流程
步骤：1）从空气中进行原料气制取
2）气体产净化、除去杂质
3）用压缩机压缩（至高压状态）
　 4）氨的合成
5）最后进行氨的分离，得到浓氨并将未完全反应的N2 ,H2送回合成塔，再循环加工利用
五个环节完成后，得至的是合成的液态氨。
请学生课堂上画出流程图。
材料2：豆浆、豆腐花、豆腐制作工艺流程设计。
1.选料
选用新鲜黄豆，用干选法过筛或用水选法筛除杂物、劣质豆、草木和砂土等杂质。
2.浸豆
把黄豆浸泡于水中，除去浮于水面的杂质，水量以浸没黄豆为准。在浸泡的过程中，防止泡豆水质变酸变馊，而影响豆浆质量，根据具体情况及时换水1次，浸泡时间根据气温不同而异，一般是夏天泡豆4-6小时；冬天可延长至9～12小时。
3.磨浆
把泡好的豆分多次加入磨浆机中，边加黄豆边加水，磨成豆浆糊，一般是0.5千克泡豆加水0，5千克左右，磨浆时，加豆加水要均匀，与磨速协调一致，这样才能磨出细腻而嫩滑的豆浆。
4.过滤
豆浆过滤一般用过滤网布或面粉袋，把磨好的豆浆糊5千克(约相当于1千克干黄豆)加入约20℃的温水2 .5千克，拌和均匀后装入布袋，吊起布袋，用手摇动，待浆液流出，反复操作3—4次，直至浆液沥干为止。
5.煮浆
取过滤后的生豆浆放入锅内，猛火加热煮沸 (或用水蒸气加热)煮至锅面豆浆泡沫破裂，撤火便得熟豆浆。
6.点浆
点浆一般用石膏粉作凝固剂，10克干黄豆需配用石膏约1千克。
点浆的方法：把煮沸的豆浆舀出锅后稍冷，待温度降至 80℃时即可点浆。点浆时用小勺将豆浆向前不断搅动，慢慢加入石膏水，当豆浆粘勺后，搅动放慢，加石膏水的速度也相应放慢，直到豆浆出现玉米大小的豆腐粒时，停止搅动，盖上锅盖，保持约半小时就可以进行包浆工序。
7.包浆
包浆就是把豆腐脑倒在铺有棉布的木格内，包好，用重物挤压，把水挤出，一般不能压得太干，若制豆腐干，则可以压至无水滴出为止。
小结与练习：
§一、小结：
§1.认识流程设计的含义。
§2.了解流程设计要考虑的一些基本因素。
§3.结合案例进行了详细流程设计分析。
§二、点评：
§1.流程不是自然过程，是要根据目标和环境的要求进行设计的。
§2.不同的流程，产生的效益往往不同。
§3.流程的设计并不是唯一的，所以要对流程进行优化，提高产生的效益。
八、教学反思
教学中，学生对于工作和生活中的流程的口头描述，一般没有问题，但若要求学生用正规的技术语言如图表、框图等来表达，学生就感觉困难重重。因此，我举了补胎流程设计这个学生都认识的案例入手，通过这个例子，引导学生用框图来表达流程，并学会流程图的画法，以及画流程图的注意事项。在生产流程的设计举例中，使用教材的“合成氨的生产工艺流程”的同时也增加一个生活的案例材料：“豆浆的制作”，对学生感觉困难比较大的是一些专业术语，花了一部分时间来做解释和启发他们与其他学科的知识进行联系，因此，造成本节内容课时较紧。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的优化
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的优化
章　　节：第二单元　流程与设计 第三节 流程的优化
课 时：第1课时
作 者：根据海南省海口四中文家凤老师教学设计案例改编
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)流程改进的内容与目的
(2) 流程优化的步骤。
2. 过程与方法目标
学会分析流程的不足，并提出优化方案
3. 情感态度和价值观目标
培养分析问题的能力。
二、教学重点
流程优化的内容及目的。
三、教学难点
流程改进的目的。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节内容是《技术与设计2》第二单元“流程与设计”的内容，是在学生初步认识了流程，并对流程设计和优化的方法和步骤有了一定的了解的基本上，让学生进行综合实践的部分，是学生把理论应用于实践的部分。
　　
2.教学思路设计
　　
　　在整个教学过程中，贯彻以下理念：
　　让学生在活动中提高实践能力，在交流中开发创造潜能。
生活中处处有流程。
不满足现状是一种动力，流程需要我们不断优化。
3. 学情分析
学生对工农生产及企管理中的流程不是很熟悉，要他们对这些流程进行设计和优化是非常困难，但学生对与他们学习和生活有关一些事项却比较了解，并感兴趣，所以这节课让学生进行设计和优化的选题都是与学生生活和学习密切相关的由学生自己在上一课时提出的一些问题。
六、教学准备
为了吸引学生,激发学生的学习兴趣, 培养学生对技术的情感, 本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏， 引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
复习上节课内容：流程的设计过程
新课教学：
(一)流程改进的内容与目的
1.工期优化——节约时间
案例①机械设备修理的工期优化
案例②结合前面44页的流程说出最省时间的做饭工作流程
阅读课本56页案例，画出最省时间的做饭工作流程
台灯的工期优化
2.工艺优化——节约材料
案例：工件制造的工艺优化
1）切削法
2）少切削法
3）无切削法
3.成本优化——节省资金
案例：售后中心配送的成本优化
4.提高效率
案例：餐厅结帐的流程优化
原流程：
1）确认结账要求
2）取得账单给客户过目
3）得到客户付款并询问客户是否需要发票
4）回到收款台取得零钱和发票
5）将发票和零钱交给顾客
改进流程：
1）确认结账要求
2）取得账单、零钱和发票
3）得到客户付款并将发票和零钱 交给顾客
5.用户安全
案例：银行卡挂失流程的改进
6.其他目的
(二)流程改进的步骤：
1.分析流程的现状
2.确定改进的目标和要求
3.确定改进方案
案例1：银行卡挂失流程的改进
分析流程的现状：只能在银行上班时才能去挂失，失主不能及时报失；
确定改进的目标和要求：使失主能及时报失，尽可能把钱财的损失减少到最低程度；
确定改进方案：利用先进的计算机电话集成技术和现代化通讯手段，为客户提供全天24小时不间断的电话挂失服务。
案例2：【视频】汉字输入的流程改进
（根据流程改进的步骤进行分析）
分析流程的现状：汉字的快速输入是普通计算机使用者最为棘手的问题，人机交流困难限制了计算机的广泛应用。
确定改进的目标和要求：提高文字输入速度，符合使用者用笔的传统习惯，舒适方便。
确定改进方案：利用数字笔、数字纸进行书写输入，代替原来的键盘、鼠标输入。
(三)小结与练习：
1）流程改进的内容与目的
2）流程的优化步骤
3）流程优化的常用方法
工期优化（工序并行，先进设备的使用）
工艺优化（切削改浇铸，标准件的使用）
成本优化（自动化生产，废水循环使用）
质量优化（计算机管理和监控）等等
4）课后练习
八、教学反思
在教学过程中，往往会依托于课本进行讲解，自己生活中的例子不是很充足。但是有一个好处就是学生能有及时回顾课堂的内容，而讲到课外的流程，需要讲到具有代表性的，否则讲了学生还是没有多大印象。常见结构的认识
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：常见结构的认识
章　　节：第一单元　结构与设计 第一节 常见结构的认识
课 时：第2课时
作 者：朱建军（浙江省宁波市鄞州姜山中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 理解并巩固结构的一般分类。
(2) 了解不同结构类型具有不同的受力情况。
2. 过程与方法目标
(1) 能指出不同类型的结构具有不同的应用场合。
(2) 能对生活中常见的简单结构的实例进行归类。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过结构的组装形成和保持学生了解结构，研究结构的兴趣与热情。
(2) 体验组装过程获得成功的喜悦。
(3) 提高动手实践和操作能力。
二、教学重点
三种结构及其受力情况。
三、教学难点
壳体结构力的分析。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本小节介绍了三种基本结构类型，同时指出了生产生活实际中结构的复杂性，多数物体的结构是这三种基本结构形式的组合。教材通过学生熟悉的实例，展开技术视野中结构的基本分类的讨论，通过有趣的小试验，强化对不同类型结构的特点的理解，重点是把握不同类型的结构的受力特点及其具体应用。
2. 设计理念
在结构与力的基础上提出结构的类型，能够加深学生对结构的理解，教学中要注意与前面一节内容的联系和整合，在让学生理解结构类型的同时，更要让学生学会类型的选择和应用。
适当拓展，除了使用书本上提到的长城、大坝、脚手架等图片，也可以是锯条、桥梁模型、及当前社会的热点如世博会的中国馆、国家体育场“鸟巢”等。通过有创意的工业设计作品，丰富和拓展本节内容。
在进入“稳固结构的探析”之前，让学生动手实践是很有必要的，对消化结构决定事物的性质，结构与力、结构的类型有着重要的促进作用。在载体的选择上要把握几个原则：首先，学生要喜闻乐见；其次，简单易操作，学生在有限的时间里能顺利完成指定的任务；再次，要能够体现本节课的主要内容和重点。
3. 教学策略设计
（1）查阅有关结构力学和理论力学书籍，明确“壳体”、“框架”等概念。
（2）使用简单材料制作不同结构类型的实体给学生做演示，学生可能难以理解壳体结构为层状的结构，教学中可以从“壳体结构是由曲面型板与梁、柱等边缘构件所组成的结构”这个角度来解释。壳体结构的受力比较复杂，可以先讲拱的受力，然后借用拱的受力特点来说明壳体的受力特点。
（3）准备若干未组装的星空投影灯及其说明书，分组进行说明书的阅读和组装，在规定时间内考查哪个小组最先完成，要求学生分析投影灯主要构件的受力情况。
4. 学情分析
学生对结构类型的分类，往往只注意到一种结构形态，容易造成分类的混淆。这一节从力的角度对不同类型的结构进行分析，相对比较抽象，对于学生来说难度加大，所以最好采用实验的方法，让学生亲自感受不同类型结构承受力的特点与不同。
六、教学准备
准备不同结构类型的实物和图片，生鸡蛋3个，合适的瓶盖6个，木板1块，砖头或石板若干，多媒体课件PPT，若干星空投影灯。
七、教学过程
1.导入
上节课我们做了“比较不同形状的纸板承受压力的大小”的试验，这节课，我们来做一个更有趣的试验“鸡蛋承受压力试验”。
【教师演示】将3只瓶盖以三角形状摆放在桌面上，将鸡蛋分别立于瓶盖上，再在鸡蛋上盖上另外3只瓶盖。取一块木板放在上面，轻轻将砖头或石板压在木板上（砖头或石板应放在鸡蛋所组成的三角形的中部）。试验过程中记录鸡蛋所能承受的砖头或石板的块数。
为什么鸡蛋能够承受如此大的压力？
【师生互动】这跟结构的类型有关，鸡蛋的承压面呈现拱形，而拱形的承压能力是比较好的。结构的分类多种多样，从力学架构与形态方面考虑，通常有实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。这节课我们来研究结构的类型，并通过结构的组装来体验结构的受力和结构的类型。
2.结构的类型
【教师演示】三把不同的凳子。这三把凳子有什么不同？其受力有什么特点？
【师生互动】石凳子是实心的，外力分布在整个体积中；木凳子是由细长的构件组成的，其受力特点比较复杂；塑料凳子是一次注塑成型的，成本最低，结构是层状的，外力作用在结构体的表面。这三把凳子其实代表了三种不同类型的结构，其受力特点不一样。
【投影展示】不同类型的结构图片。
请将这些结构与凳子的结构进行对比分析，是否有共同点？
【教师总结】
（1）实体结构：实体结构通常是指结构体本身是实心的结构。它的受力特点是外力分布在整个体积中，如实心墙、大坝等。
（2）框架结构：框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构，如铁塔架、建筑用脚手架、厂房的框架等。它的受力特点是既能承受竖向重力荷载、也能承受水平方向的荷载。
（3）壳体结构：壳体结构通常是指层状的结构。它的受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
【投影展示】不同类型的结构图片。
请区分这些结构的类型。
【投影展示】视频动画“疯狂实验室—纸牌结构试验”
在生产和生活中，很多物体并不是单一的结构体，而是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。
【案例分析】世界上最大的教堂——圣彼得大教堂的结构类型。
分析要点：其结构整体往往采用框架结构，而地基、支撑柱则是实体结构，屋顶通常采用壳体结构，这也是大多数结构体所采用的结构类型。
3.体验结构
【投影展示】星空投影灯整体造型、投影效果。
操作要求：仔细阅读说明书，清点配件，按组装说明进行构件的组装，分析体会主要构件的受力情况，分析体会结构底座、支柱、灯罩的结构类型。
操作流程：以4～5位同学为一个小组，分组完成任务，在指定的时间内，看哪个小组组装效率和效果最佳？
星空投影灯的底座属于什么结构类型？灯罩属于什么结构类型？其支柱的主要受力是什么？
4.作业
观察身边的结构，尝试辨别其结构类型，并进行受力分析。
八、教学反思
这节课选择了学生比较感兴趣的“载体”，所以学生参与程度和热情相当高，但在实际实施过程中还存在不足：
1. 学生参与度仍待提高，在介绍结构的类型时，要时刻注意让学生参与讨论和探究。
2. 要对学生提出的“为什么”保持较高的警觉性和敏感性，课堂教学不应死守教学设计，应该学会变通。比如关于结构的类型，不能一概而论，其实生活中的许多物体的结构是很复杂的，为了分析问题的方便，往往略去一些不重要的细节，抓住主要因素，分析其基本的受力情况。
3. 除了自己收集素材展示以外，是否可以尝试让学生自己收集结构类型的图片，然后互相交流，这样学生的参与度会提高，教学效果会更理想。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
简单结构的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章　　节：第一单元　结构与设计 第三节 简单结构的设计
课 时：第3课时
作 者：朱建军（浙江省宁波市鄞州姜山中学）
一、教学目标
1.知识与目标
（1）通过弹性驱动小车的设计和制作，让学生亲历结构设计的过程，把握结构设计应考虑的主要因素。
（2）通过对小车多种方案的分析、比较和权衡，学会对影响结构设计中侧重因素的选择。
2.过程与方法
（1）通过小组讨论设计方案，小组动手制作亲身经历，加强学生对结构设计方法的体验。
（2）能进行简单的技术试验设计和操作技术试验。
3.情感与价值观
（1）通过小组合作，加强团结协作精神。
（2）培养严谨、认真、细致的工作态度、不怕艰难失败的精神和求新求变的创新精神。
（3）通过鼓励与奖励的方法，充分调动学生的积极性，体现关爱学生,使课堂人文得到体现。
二、教学重点
完成弹性驱动小车的设计，选择合适的形状和连接方式搭建结构模型。
三、教学难点
选择合适的结构和连接方式以达到最佳的性能。
四、教学方法
任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 设计理念
（1）本节课是“简单结构的设计案例”的延续，因此本节课重点应放在如何在设计简单结构的过程中，结合这些知识点，让学生发挥自己的创造力，设计出既符合要求又各具特点的简单结构。同时，结构的设计要贯穿《技术与设计1》中的技术设计的思想与方法，教师在教学中应引导学生将本单元的知识与他们学过的《技术与设计1》的技术设计知识联系起来，将其中的思想与方法应用到结构设计中。
（2）本节教学以结构设计制作为重点来带动整节的教学内容，而良好的结构设计除了满足设计的目标和规范以外，还应该能够实现出色的功能，因此选择了弹性驱动小车的制作作为结构设计项目的载体，贴近学生生活，又相对简单，能体现教学目标要求。
（3）要强调过程评价与结果评价相结合，将评价的内容贯穿到设计过程中去，一件合格的结构设计作品的诞生，需要思维的反复和时间的磨砺，这是一个有意义的过程，所以要引导学生用技术设计档案袋的形式，把这一过程的丰富性记录下来，便于把过程性评价落到实处。要倡导学生对方案进行互评，学会倾听不同声音，学会接纳对设计方案的多元化理解，要引导学生不断质疑、不断修正，共同寻找更完善的解决方案。
（4）引导学生用人文的眼光看待设计，设计是为了满足人们的需要，是与实际生活相联系的，弹性驱动小车的工作原理在生活实际中有很多的应用。
（5）注意制作过程中的引导作用，对设计方法不符合要求，设计结果失败几率大的小组要及时纠正，以提高学生的制作效率。要提醒学生注意安全。
3. 教学策略设计
学生设计制作的关键阶段安排在课内进行，便于教师掌握、指导和督促。
(1)首先对小车动力的输出形式进行相应分析。
(2)设计分析小车的结构形状，这是设计的关键，不同的结构其动力输出性能不同，引导学生完成合理结构的设计。
(3)小车的组合连接方式有多种，好的组合连接能够有效提高动力输出的效率。引导学生自己设计合适的连接方式。
(4)学生自主设计技术试验，通过小车行驶距离比赛的形式进行设计评价。
4. 学情分析
高中阶段的学生有一定的物理力学知识和动手实践的基础，制作完成情况普遍较好。但是由于是第一次接触结构设计，很多很好的结构设计往往在制作过程中会因为设计与制作的脱节而“流产”。但是不断地修正设计——动手制作的过程本身就是一个良好的创新实践过程，在这个过程中每个用心的学生都能体会到自己设计的乐趣。限于学生对结构认识的不同、掌握结构设计水平能力的不同，学生们最终制作出的作品差异性也较大。动手能力强、思维灵活的同学更容易设计出性能良好的小车，这样可以让他们把自己成功的经验向其他同学们分享。
六、教学准备
每组提供四只车轮、两根轴、两根车架、螺母四只、橡皮筋四条。用粉笔在教室走廊画出约8米长、2米宽的跑道。设计成绩记录表格，准备数码相机。
七、教学过程
八、教学反思
这节课选择了学生比较感兴趣的“载体”，所以学生参与程度和热情相当高，教学重点和难点掌握得也比较扎实。然而，实际制作中，还有很多不足，总结一下有这样几点：
1. 学生掌握的结构设计思想与方法与动手实践能力总有差异。尽管设计的方案很好，实际制作的时候很难把设计的意图完全贯彻到小车制作过程中去。
2. 学生动手过程中，但是制作的工艺水准普遍不是很高，直接影响了整个构的功能。
3. 给予学生思考的时间还是短了很多，学生在课堂上面能体现出的好的结构设计并不多，需要课后深入思考后才能有更好的作品制作出来。所以要重视学生在设计和制作过程中的反复，设计结果不理想并不重要，重要的是学生能找到问题的原因所在并尝试解决它。
4. 囿于老师自身的技术水平，不可能对每个学生提出的问题做出最准确的指导。很多学生提出的问题只能依靠自身摸索，最后得到的结果也未必是最好的解决方案。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
经典结构的欣赏
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：经典结构的欣赏
章　　节：第一单元　结构与设计 第四节 经典结构的欣赏
课 时：第2课时
作 者：徐道安（海南华侨中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性和美。
(2) 能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。
2. 过程与方法目标
(1) 经历不同地域、民族、文化等典型建筑结构的欣赏。
(2) 学会对比、类比、归纳、优化等思维方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计文化特性的理解和评价。
(2) 增强学生对中华民族的自豪感。
二、教学重点
通过对经典结构的欣赏使学生关注结构的技术和文化特征。
三、教学难点
学生能从真正意义上学会欣赏和评价一些经典结构。同时使他们在自己的设计作品中注入更丰富的文化内涵。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节课是第一单元“结构与设计”第四节“经典结构的欣赏”。这是一节欣赏课，教材通过赵州桥、飞檐和蛋形椅等具有代表性的经典结构呈现给学生，让学生欣赏、分析和评价。在教学中，教师要引导学生从技术和文化的角度欣赏结构。除此之外，还应结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格等全面分析。在教学中教师要多些从结构的牢固、稳定、简约、和谐、美观等细节方面与学生进行分析、评价经典结构的作品，从而达到教学目标的要求。在教学内容上, 除了课文中的案例, 教师也可以补充相应的案例,以开阔学生的视野, 如补充一些经典的结构设计案例供学生欣赏、分析。有条件的话, 教师可以带领学生参观附近的古代建筑, 近距离地观察古代建筑的精巧设计,品味其历史文化内涵。　
2.教学策略设计
(1)本课时从技术与文化两个角度分析结构设计作品。此外，还可以结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格等进行全面分析。
(2)本课时教师可以通过不同的渠道、收集更多的中外经典结构的图片、资料制作成电子课件，以丰富教学课堂内容，扩展学生知识面，提高学生对来自各种不同的经典结构的识别及赏析能力。
　　(3)在本课时教学中，教师可以充当“导游”的角色进行漫游导说，尽量创设出“旅游”情境和营造出“旅游”的气氛，让学生产生犹如亲临其境的感受。学生随“导游”观赏各处的经典结构，会留下更深刻的印象。
4. 学情分析
高中阶段的学生有一定的物理力学知识和动手实践的基础，制作纸结构完成情况应该普遍较好。但是由于是第一次接触纸结构设计，很多很好的结构设计往往在制作过程中会因为设计与制作的脱节而“流产”。但是不断地修正设计——动手制作的过程本身就是一个良好的创新实践过程，在这个过程中每个用心的学生都能体会到自己设计的乐趣。限于学生对纸结构认识的不同、掌握结构设计水平能力的不同，学生们最终制作出的纸桥完成设计要求的结果差异性也很大。动手能力强、思维灵活的同学更容易设计出承载比较高的作品，这样可以让他们把自己成功的经验向其他同学们分享。动手能力较弱、思维比较迟缓的同学可能更多地体验解决问题过程的艰辛，这个过程同样是一份可贵的经验，而且他们对结构设计的理解尤为深刻。
六、教学准备
为了吸引学生,激发学生的学习兴趣, 培养学生对技术的情感, 本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏， 引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
1. 复习提问：赏析结构设计作品，可从哪些角度进行？
技术、文化
2.引导学生回答：
技术的角度主要有：
结构的使用功能的实现；
结构的稳固耐用；
结构造型设计的创意和表现力；
材料使用的合理性；
工艺制造的精湛程度等。
文化的角度主要有 :
结构的文化寓意与传达 ；
公众认可的美学原则 ；
反映的时代、民族、习俗方面的特征；
结构的个性特征等。
3. 检查作业完成情况：
选择 2～3个学生谈谈自己所欣赏的案例,从功能、结构设计、材料和审美等角度进行简单分析。
检查技术小论文完成情况。
4.教材拓展
课文只从技术角度和文化角度进行了评价元素的列举, 教学中教师鼓励学生积极思考, 想出更多的评价角度和评价元素。
在教学中，教师除了引导学生从技术和文化的角度欣赏结构之外，还应结合经典结构设计者的历史背景等，对台灯设计设计思想、设计风格等全面分析。
在教学中，应注意将沙发、台灯等设计所蕴含的丰富的人文因素，自然地融入技术课程的教学之中，使其滋润学生的心田，提升学生的文化品位和人文素养。
5.让学生总结：
在物质文明、精神文明高度发展的今天，任何一种结构的设计已不仅仅局限于只满足他的使用功能。结构设计中的美学因素、环境因素、安全因素以及时尚、个性、等都以成为人们进行结构设计时必须综合考虑的重要因素。结构的牢固、稳定、简约、和谐、美观是结果设计不变的追求。
6.从单元的角度看“经典结构的欣赏”
结构对自然界、技术领域和社会领域具有普遍意义。
从力的角度来看 , 结构是指可承受一定力的架构形态。
从结构构件的基本受力、结构类型、结构的稳定性和强度“欣赏”“经典结构”。
7.指导学生完成作业：起重机的稳定条件
八、教学反思
在本课时中,我首先复习提问：赏析结构设计作品，可从哪些角度进行？
引导学生回答：可从技术、文化等角度进行。
技术的角度主要有：功能、结构、材料和工艺等。
文化的角度主要有 :文化寓意、美学原则、时代、民族、习俗和个性特征等。
通过检查作业完成情况，要求学生谈谈自己所欣赏的案例,从功能、结构设计、材料和审美等角度进行简单分析。活跃了课堂气氛,也提高了学生的审美能力。
通过从单元的角度看“经典结构的欣赏”让学生懂得结构对自然界、技术领域和社会领域具有普遍意义。更加深刻地理解结构是指可承受一定力的架构形态。从结构构件的基本受力、结构类型、结构的稳定性和强度“欣赏”“经典结构”的与众不同。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
闭环控制系统的干扰与反馈
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：闭环控制系统的干扰与反馈
章　　节：第四单元　控制与设计 第三节　闭环控制系统的干扰与反馈
课 时：第1课时
作 者：叶朝晖（海南省海南中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并作分析。
（2）熟悉闭环控系统中反馈环节的作用。
（3）能识读和画出简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器的作用。
2. 过程与方法目标
（1）通过课堂小试验亲身体验“反馈”的作用。
（2）通过典型闭环控制系统的分析，熟悉闭环控制系统的基本组成及工作过程。
（3）逐步形成理解和分析闭环控制系统的一般方法，学会使用逆推法分析问题。
3. 情感态度与价值观目标
（1）通过“神奇”的自动控制装置，感受科技的魅力，形成和保持探究控制系统的兴趣与热情。
（2）通过对闭环控制系统的探究，形成勇于探索敢于创造优良品质。
二、教学重点
本节学习重点偏重于对闭环控制系统反馈环节的作用的体会，及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。
三、教学难点
分析闭环控系统的基本组成及工作过程
四、教学方法
演示法、逆推分析法、游戏法
五、设计思想：
1. 教材分析
本节是“控制与设计”第三节的内容，其内容包括“干扰因素”、“反馈”、“功能模拟方法”和“黑箱方法”。闭环控制系统相对于开环控系统要复杂些，但闭环控制系统因其控制准，自动化程度高，有着“神奇”的控制效果，对学生来说也同样具有一定的吸引力，成为学生进一步学习的动力。本节学习重点偏重于对闭环控制系统反馈环节的作用的体会，及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。
2. 学情分析
（1）知道什么是开环控制系统，什么闭环控制系统；
（2）熟悉开环控制系统的基本组成及工作过程；
（3）在和学习开环控制系统过程中，学会了用系统框图来帮助分析和理解开环控制系统的组成和工作过程，及用系统框图来抽象概括开环控制系统的特征；
（4）对分析闭环控制系统有一定的畏难情绪；
（5）对闭环控制系统“神奇”的控制效果充满的好奇心，有着进一步了解其内部组成和工作原理的欲望。
3. 教学策略
（1）通过实物模型演示闭环控制系统“神奇”的控制效果，激发学生的学习兴趣；
（2）通过课堂小试验亲身体验“反馈”的作用；
（3）采用逆推法引发学生的思维，帮助分析闭环控制的基本组成和工作过程；
（4）淡化对概念或定义的描述，侧重机理的分析。
六、教学资源准备
实物模型、相关图片资料、技术试验工具、材料等
七、教学过程
序号 教学步骤 教师活动 学生活动
一 情景导入 很多同学都会发现在一些比较高的楼房顶上都有一个蓄水塔。平时要往水塔里抽水，如果要人亲自去水塔上开关水阀门是不是很麻烦呢？我们学习了控制的有关知识，知道我们完全可以用一个控制装置来实现抽水的自动控制。今天老师就带来了两种可以实现自动抽水的实物模型，现在老师来演示给同学看一、演示并讲解两种自动抽水控制装置的自动控制效果和控制过程：（1）自动抽水实物模型1(定时器控制)的控制效果：设定间隔时间和抽水持续时→启动→过一段时间后开始抽水→抽水持续一段时间后停止抽水（2）自动抽水实物模型2（闭环控制）的控制效果：水塔放水→当水塔水位降低到一定水位，开始抽水→当塔水位上升到一定水位，停止抽水。二、比较两种自动控制的控制效果，引导学生指出定时器自动抽水装置存在的缺陷及原因三、引出干扰的概念：其实导致定时控制抽水存在这样的缺陷的根本原因是在控制过程中存在干扰 观察、思考和比较指出定时器自动抽水装置存在的缺陷和原因：缺陷1：会出现有时水用完需抽水时没有抽水，而有时还不需抽水时却提前抽水了。原因：每天的用水量有多有少导致不知多长时间后该抽水。缺陷2：抽水时有时会抽得过满甚至溢出，而有进还没抽满就停止抽水了。原因：抽水时进水量不稳定
二 干扰因素 在日常生活中，干扰是时常存在的1. 什么是干扰？在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。2. 干扰举例：（1）风对自动车行驶（2）手机信号对飞机导航的干扰（3）室外温度对空调温度控制的干扰（4）手机对显示器的干扰（现场演示）3. 案例分析（1）在电冰箱的温度控制系统有哪些干扰因素？（2）自动扶梯的升降控制系统存在哪些干扰因素？（3）利用滑轮组提升重物的控制装置存在哪些干扰因素？4. 干扰存在的普遍性在几乎所有控制系统都存在着干扰因素，干扰不可能被杜绝，但可以被克服。5. 思考生活中哪些干扰因素是可以利用的？如何进行利用？
三 反馈 1. 什么是反馈控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈(feedback) 明确反馈的概念
2. 案例分析：投篮这个投篮过程中的人的眼睛相当于什么？大脑、手又相当于什么？人在投篮时有没有信息的反馈过程？请分析得出系统控制框图。 思考，归纳：眼睛是检测装置，大脑是控制器，手是执行器，被控对象是篮球
3. 体验反馈：课堂小游戏“穿针引线”思考：这个游戏中的人的眼睛相当于什么？大脑、手又相当于什么？人在“穿针”时有没有信息的反馈过程？ 体验反馈在控制中的作用
4. 思考：“十聋九哑”产生的原因？ 因为没有反馈
四 闭环控制系统的基本组成和工作过程 闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量（输出量）的偏差，我们再来看看我们在开始时给大家演示的第二个自动抽水控制装置，这个控制装置能准确控制抽水过程，也正是因为有反馈，从而形成闭环控制系统，下面来分析一下这个自动抽水控制装置的组成和工作过程1. 用逆推法引导学生分析自动抽水控制系统的组成（1）再次展示自动抽水控制装置实物（2）提问a. 该控制系统的被控对象是什么？被控量是什么？（被控对象是水塔，被控量是水塔的水位）b. 水塔水位靠什么来实现？（水泵）c. 水泵靠什么来控制？（控制电路）d. 控制电路怎么知道什么时侯该开始抽水，什么时侯停止抽水？（通过传感器检测水位，再反馈给控制电路）2. 自动抽水控制系统的工作过程（1）再次演示自动抽水控制装置自动抽水过程：将水位传感器定在第一条水位线，通电，水泵往水塔里抽水，水位到达传感器位置时水泵即停止抽水，从排水口排水，水位低于第一水位线时水泵又开始抽水；将水位传感器定在第二条水位线，重复上述操作。（2）提问：这个水塔的工作过程是怎样的，请同学们相互讨论一下，试用系统框图来描述。3. 案例分析：加热炉的温度控制系统提问：在加热炉的温度控制系统中，可能有哪些干扰因素，系统是如何克服干扰使炉温稳定在给定的范围内的？其控制量是什么？控制量可以有其他选择吗？4. 思考如果请你设计一个温室的温度控制系统，你将选择什么作为控制量？ 归纳出系统的组成：被控对象：水塔被控量：水塔的水位执行器：水泵控制器：控制电路检测器：水位检测装置画出控制系统框图：（略）分析、归纳分析思考后得出：用散热量作为控制量
五 闭环控制系统与开环控制系统的比较 引导学生对闭环控制系统与开环控系统进行比较 比较，归纳凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
经典结构的欣赏
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：经典结构的欣赏
章　　节：第一单元　结构与设计 第四节 经典结构的欣赏
课 时：第1课时
作 者：根据广东省珠海市斗门区第一中学陈春光教学设计修改
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性和美。
(2) 能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。
2. 过程与方法目标
(1) 经历不同地域、民族、文化等典型建筑结构的欣赏。
(2) 学会对比、类比、归纳、优化等思维方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计文化特性的理解和评价。
(2) 增强学生对中华民族的自豪感。
二、教学重点
透过经典结构的欣赏，让学生学会观察结构的实用性和美，使学生关注结构的技术和文化特征。
三、教学难点
学生能从技术、文化等角度欣赏并评阶典型结构的设计案例，并在自己以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
“经典结构的欣赏”是通用技术必修２《技术与设计2》第二单元第四节的内容。通过对赵州桥、飞檐、斗拱、蛋形椅、补充案例的欣赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，开阔学生的视野，拓展学生对结构设计的文化特性的理解和评价，在以后的设计中注入更丰富的文化内涵。设计思路
在本节的教学中，借助多媒体教学，分析经典案例，播放补充案例的视频，引导学生讨论、自主探究、自动构建知识，实现学生能力拓展，开阔学生视野，达到知识迁移目的。总体教学流程为：“复习回顾——情境导入——合作探究、能力展现——归纳、讲授新课——能力拓展——开阔视野——总结”。
2. 教学策略设计
（1）本课时从技术与文化两个角度分析结构设计作品。此外，还可以结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格等进行全面分析。
（2）本课时教师可以通过不同的渠道、收集更多的中外经典结构的图片、资料制作成电子课件，以丰富教学课堂内容，扩展学生知识面，提高学生对来自各种不同的经典结构的识别及赏析能力。
（3）在本课时教学中，教师可以充当“导游”的角色进行漫游导说，尽量创设出“旅游”情境和营造出“旅游”的气氛，让学生产生犹如亲临其境的感受。学生随“导游”观赏各处的经典结构，会留下更深刻的印象。
4. 学情分析
高中学生已有一定的生活经验，对艺术的欣赏具有较好的基础，加上前三节的学习，对结构的欣赏有一定的知识准备。但大多数都是零散、片面的。学生通过讨论、探究、师生互动、观看视频、作品的赏析等环节，进行积极思考，形成欣赏角度，加深对结构的理解，丰富设计的内涵。
六、教学准备
为了吸引学生,激发学生的学习兴趣, 培养学生对技术的情感, 本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏， 引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
教学内容 教学环节 活动时间(大约) 教学活动 设计意图
教师活动 学生活动
结构的有关知识 复习回顾 2分钟 提问：1.什么叫结构？常见的结构有哪些？受力特点如何？2.结构的两个重要性质是什么 学生回忆、再现、作答 知识准备
新课导入 情景导入 9分钟 1.播放视频①赵州桥②侗族的风雨桥2.提示：在观看时注意①两桥的结构特点②两桥的受力分析③两桥的文化寓意和民族特色 根椐教师的提示，带着问题进行思考、观看并作好记录。 通过观看经典设计，加深对结构的理解，同时感受中华民族建筑文化的高深。
结构欣赏的角度1、技术角度。2、文化角度 合作、探究、能力展现 15分钟 1. 组织学生分组讨论、交流。选派代表汇报结果。2.提出问题①两桥的结构各有什么特点②对两桥进行受力分析③两桥具有什么价值和民族特色？ 学生通过观看视频讨论、回答：1、赵州桥结构：拱肩加拱的敞肩结构。受力分析：压力—拱圈—拱角—基础价值：历史价值;艺术价值;科学价值。2、侗族风雨桥结构：集桥、廊、亭一体。受力特点：木板下面受拉力。民族特色：公益性、团结性。 通过两桥的结构特点，受力分析，理解两桥文化价值、民族特色和设计的文化内涵。
教师归纳讲授新课 10分钟 1.归纳学生的汇报结果。2.利用课件投影进行结构欣赏时可从技术和文化两个角度进行。技术角度：使用功能、稳固耐用、设计创意和表现力，材料的合理使用、工艺制造的精湛程度等。文化角度：文化寓意、美学原则、反映的时代、民族、习俗方面的特征、结构的个性的个性特征等。3.举例：丹麦设计师雅格布森的作品“蛋形椅”。从技术角度和文化角度进行赏析。 结合已有的知识、生活经验，观看的视频、理解欣赏结构可从技术和文化角度进行。 学生欣赏的角度可能是单一，片面的，通过教师的归纳、举例、形成评价，欣赏的角度。
学生能力拓展 10分钟 1.在对作品进行欣赏，除了技术和文化两角度外，还可以从哪些角度欣赏。2.投影图片：客家土楼3.思考：多角度来欣赏客家土楼的建筑文化。4.教师归纳（可从“客家人”的由来，客家土楼的结构，布局等进行欣赏） 学生根据已有的知识进行思考回答。 根据部分学生来自客家，对这一典型的建筑具有一定的了解、亲切感。通过这一部分学生的带动，调动全班学习的积极性，达到能力的拓展。
多角度欣赏作品 开阔学生视野 30分钟 １.播放“故宫”视频；２.教师引导学生从以下几个方面进行欣赏⑴巧妙而科学的木结构体系；⑵庭院式的组群布局；⑶丰富多彩的艺术形象；①富有装饰性的屋顶；②衬托性建筑的应用；③色彩的运用。 根据教师的提示欣赏、观看作品，并作好适当记录。 通过观看“故宫”这一经典建筑，加深同学们对结构知识的理解，领会欣赏作品可从多角度进行，开阔学生的视野。
总结 小结 4分钟 小结本节内容 结合具体案例，理解在进行作品欣赏时除了可从技术和文化角度外，还可以从其他角度进行欣赏。 加深知识的理解。
七、作业
上网查找资料，写一篇小论文，对具有700多年历史的我国特色建筑“四合院”进行赏析。
八、教学反思
１.本节教学内容涉及的知识面广，而且较为抽象，教师在上课前要搜集相关资料，作好充分的知识准备。
２.借助多媒体教学，通过视频播放经典案例，将抽象具体化，带给学生真正美的感受，感受中国传统建筑文化的博大、精深，形成爱国热情。
３.课文中的案例只是从技术角度和文化角度进行欣赏，教师要选取有代表性的案例（如故宫），拓展学生的视野，能从多角度进行赏析。
４.作业的安排也很重要，作业的完成是学生自我学习、领会学习的过程，让学生学会怎样去学习。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的设计
章　　节：第二单元　流程与设计 第二节 流程的设计
课 时：第2课时
作 者：改编自海南中学韩华
一、教学目标
1. 知识与技能目标
能对生活、生产中的简单事项进行流程设计，画出流程设计的框图。
2. 过程与方法目标
通过小组合作探究，动手实践， 加深对流程设计中应考虑的基本因素的理解。
3. 情感态度和价值观目标
提高学生依据科学合理的流程处理问题的意识。
增强学生对技术世界的热爱，增进良好的合作交流。
二、教学重点
对生活、生产中的简单事项进行流程设计， 画出流程设计的框图。
三、教学难点
对生活、生产中的简单事项进行流程设计， 画出流程设计的框图。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
本节教材首先从人事从生活和生产中流程设计的基本目标以及需要考虑的主要因素出发，在讲述流程设计应遵循的一般步骤的基础上，以小铁锤的两种加工流程为例，进一步让学生理解流程设计所需考虑的因素和设计步骤。教学重点应放在流程设计的思想方法和设计的一般方法上。
教材从理论上说流程设计的一般步骤是：确定目标，明确任务；分析基本因素；明确主要事项（步骤）；确定时序，划分环节；画出流程图；判断优化。但重点应放在前三项，这是流程设计的基础。更要使学生知道“一个流程要经过精心设计和反复修改，才能达到比较理想的效果”。
本节教材的重点是要学生知道流程设计需要考虑的基本问题及学会流程设计和表达。
2. 设计理念
通过教师创设一个故事情景，并与学生共同分析，理解流程所蕴涵的思想和方法，明确流程设计要实现的具体目标和流程设计应该考虑的主要因素。通过实践活动，结合学生生活经验，分析流程设计中应考虑的基本因素。通过实践让学生了解流程设计的一般步骤，并能画出生活和生产中简单对象的流程设计框图。学生在老师的指导下，通过小组学习、案例分析、任务完成等来解决问题，从而通过他们的合作精神和自主学习能力。
3. 教学策略设计
流程的含义和流程是普遍存在，流程的设计学生比较容易劳理解，而由于不同的行业、不同的领域及同一事物在不同的阶段，流程设计所要考虑的因素各不相同。所以举例时一要注意代表性和普遍性，二要注意社会经济实际和学生的关切。
这里通过一个学生的生活中比较熟悉的产品的装配过程，学生亲手实践和分析，充分利用前面所学的流程设计的基本目标以及需要考虑的主要因素等思想和方法，结合设定的情景对的手电筒的装配流程进行重新设计和优化，使学生有理性的认识和感性的经验互相结合。
4. 学情分析
学生已经学习时序、环节两个角度，理解了流程的概念，知道了流程是技术的核心之一，对流程设计的基本目标以及需要考虑的主要因素等思想方法有所认识。而且他们对生活、生产中的流程有一定认识。他们所接触的大多数都是来自生活中的流程，目前他们能设计的流程也是生活中的流程多些，他们也想尝试下如何去对身边的事进行流程的设计。对没有经历过的事进行安排，对已经安排好的事情进行改进和优化，甚至设计新的流程。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、各类工具等。
建立小组：按照课堂学习小组（事先已经组建），上课时每个小组围坐在一起。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
（一）激趣引题，调动学生的兴趣。
谈话引出手电筒。
师：某年某月的某一天，在一个风雨交加的夜晚，家里突然断电了，屋内黑漆漆的一片，伸手不见五指，当时，老师感到十分的害怕，为了分散老师的注意，老师的母亲拿了一支蜡烛和一个盒子放在老师面前，对老师说:”利用里面的材料，你能让里面的小灯泡发光吗 ”老师看了看，不到三分钟，轻轻松松让里面的小灯泡亮了，如今，老师将这些材料也拿了过来，同学们，利用这些已有的材料，你们能让里面的小灯泡发光吗？
（二）设疑探究，探索手电筒装配流程
1. 体验手电筒的装配流程
下面就请同学们利用准备的材料试着组装，看能不能使一个小灯泡发光，好吗？比比看，哪个小组组装的最快。你的手电筒亮了吗？请安装好的小组用手电筒给老师发个信号。
(1)设置疑问：试试看，你们能用流程图的方式来表达出整个组装的过程吗？现在以小组为单位，将你们小组的组装的过程写下来。
(2)分享交流：展示若干小组的流程图，引导学生理解流程中环节和时序的意义
方案1:
方案2:
方案3:
观察对比：比较分析，流程中环节和时序的意义。
总结:
2. 提出问题解决问题
（1）设置疑问：如果为了提高工作效率，节省时间，应该如何设计这个流程？
各小组讨论一下各组员的分工，完成装配流程记录表
（2）比一比：比赛，看哪个小组装配的最快
（3）分享交流：展示小组的装配流程记录表
展示小组的流程图:
图1 图2
（4）观察对比：
　这上面我们可以发现，有了目标后，很多小组都将原来这个方案（图1）进行了改进，得到了最终方案（图2），从而达到我们的目标要求，象这种，首先确定目标，然后分析其基本因素，确定环节和时序之后，画出流程图，如果没有达到目标，在修改方案，这样一个过程就是流程设计的步骤。
　　（三）拓展与深化
（1）刚才我们只是针对一个手电筒进行装配，如果同样的，为了提高产量、提高工作效率，节省时间，我们应该如何对多个手电筒的装配流程进行设计呢？
图1 图2
八、教学反思
教学中发现，学生对于他们熟悉的生活中的流程的案例会非常感兴趣，由于他们熟悉，所以分析起来容易，基本能够结合老师的情景创设，产生新的思考和设计，而且能自觉运用课本所学的思想和方法，但是基本的规范的技术表达和交流能力有限，需要我们在教学中不断地给予灌输和强调。
取前盖
装镜片
装反光杯
装灯泡
装灯座
取筒身
装电池
盖上后盖
装灯罩
组合
装灯泡
装灯座
装电池
盖上后盖
取前盖
装镜片
装反光杯
装灯罩
组合
取筒身
取前盖
装镜片
装反光杯
装灯罩
装灯泡
装灯座
取筒身
装电池
盖上后盖
组合
环节
分法不一
可分解
时序
可以颠倒
不可以颠倒
同时进行
流程
组合调试
灯 头
灯 身
组合调试
灯 头
灯 身
组合调试
灯 身
灯 头
灯 身
灯 头
组合调试凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的设计
章　　节：第二单元　流程与设计 第二节 流程的设计
课 时：第2课时
作 者：改编自广东省汕头市金山中学 陈永利
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 能分析流程设计中应考虑的基本因素。
(2) 能画出流程设计的框图。
(3) 能对生活、生产中的简单对象进行流程设计。
2. 过程与方法目标
(1) 懂得应用相关的理论知识完成对流程设计中应考虑的基本因素的理解。
(2) 通过小组合作探究，动手实践， 加深对教学重难点的掌握。
3. 情感态度和价值观目标
（1）让学生理解流程所蕴涵的思想与方法，流程就是质量，流程就是效率。
（2）提高学生依据科学合理的流程处理问题的意识。
二、教学重点
(1) 能分析流程设计中应考虑的基本因素，并画出流程设计的框图。
(2) 能对生活、生产中的简单对象进行流程设计。
三、教学难点
流程对生活、生产中的简单对象进行流程设计。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
教材从以下三个小节：1、流程设计应考虑的基本因素，2、流程设计的步骤，3、流程设计举例。学生在学习后，学生对流程有了进一步的认识和理解，究竟怎样进行流程的设计呢？于是根据《普通高中技术课程标准》（实验）中的内容标准“（3）能分析流程设计中应考虑的基本因素，并画出流程设计的框图。（5）能对生活、生产中的简单对象进行流程设计或流程的改进设计。”，以《技术与设计2》第二单元流程与设计第二节“流程的设计”作为教学的主要载体，展开教学。
流程的设计是对前述流程的基础知识的运用和为流程改进设计打基础的，因此这部分知识有承上启下的作用。虽然一般的设计方法和过程相同，但具体的设计思路有所不同。为了让学生理解“设计一个流程，一定要对其内在的性质和运作规律了解的较清楚，综合考虑各相关因素而进行设计”，所以先分析讲解一个简单流程设计案例的全过程，然后让学生分组亲历一次简单流程设计――“用植物的色素染布的工艺流程设计”的全过程，并进行相互学习、讨论、交流和评价，从而逐步体会和掌握简单流程设计的基本思路和方法。
2. 设计理念
营造这样的情境，目的是让学生迅速地进入学习情境，有效地激发了学生的学习兴趣。对于考虑的基本因素方面，学生有自己的经验。由教师启发，通过学生与教师之间的交流，学生的思维受到启发，理解了流程设计的基本因素。培养学生学会分析问题、处理问题的能力。学生的知识得到充实和完善。让学生亲历染布过程的设计，记录染布的过程和效果，体会流程设计过程中环节和时序对于高效、高质量完成一项任务的重要性。培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题能力。能意识到流程设计的重要性。教师以学生研究活动合作者的身份加入其中，作必要的引导，建立新型开放的师生关系。学生的学习活动如何延续是摆在我们面前的难题。要合理引导学生进行更深层次的学习，注重课堂学习活动的延续性。重视过程性评价，判断学生当时的学习状况，为教学提出合理的改进提供依据。强调参与与互动、自评与他评相结合，实现评价主体的多元化。。
3. 教学策略设计
结合学生和生活实际，以大量学生熟悉或易接受的事例进行理论知识的教学，然后让学生分组亲历一次简单流程设计的全过程，并进行相互学习、讨论、交流和评价，从而逐步体会和掌握简单流程设计的基本思路和方法。
4. 学情分析
在学生已学知识和已有的生活经验的基础上，根据学生认知发展的需要，引导他们从生活中的流程设计案例出发，学习流程设计的基本思路和方法，使学生不但走进了生活，拓展了空间，而且还延伸了观察、想象、思考和创造的空间。教师通过创设情境，培养学生从日常生活和技术活动中发现问题、思考问题、交流讨论、协作解决问题和表达的能力。通过本课的学习，还可培养学习兴趣，增强学生面对技术世界的信心和责任感。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、各类工具等。
建立小组：按照课堂学习小组（事先已经组建）。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明。
七、教学过程
进入新课
通过前面的学习，我们已经了解了流程的涵义及其作用、理解了流程中环节和时序的意义，并学会了简单流程的方框图的绘制和识读。那么究竟怎样进行流程的设计呢？这就是我们这节课要研究的问题。
首先请大家讨论这样一个问题：要把大象装进冰箱里，需要几步？先后顺序何如？
通过讨论，学生进一步体会了流程的意义和作用。进而强调在现实生活中，为了提高工作和生产效率都要事先对要完成的任务进行流程的设计。当然由于条件的限制，有时设计的流程并不是很理想。究竟是什么原因呢？这就是我们首先要解决的问题，那就是流程设计的基本因素。
一、流程设计的基本因素：
【设问】同学们回忆在吃米饭时会遇到什么问题？【讲解】为什么会遇到沙子或石子呢？就是在加工的过程中有些环节没有做到位。那么究竟是怎样将水稻加工成大米的呢？请同学们快速阅读稻谷加工工艺流程的设计，并思考总结流程设计主要要考虑哪些基本因素？
【投影并讲解】先通过课件动画展示展示稻谷加工工艺流程，然后结合学生回答的情况，讲解生产生活中流程的设计的基本因素主要有材料、工艺、设备、人员、资金和环保等。
二、流程设计的步骤（也可以让学生实践后自己总结）
第一步：首先要明确设计的目的和任务，明确流程所应遵循的内在变化规律。
第二步：要分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环境等因素。
第三步：列出流程涉及的主要环节，并进行初步的排序。
第四步：分析各环节之间先后顺序，进而合理地安排流程的时序和环节。
第五步：选择一个合适的表达方式（比如画出流程图）；对于有严格时间的时序，还要标注时间。
【强调】注意：环节和时序是流程设计的关键之所在。
三、流程的设计
【讲解布置任务】理解了流程设计的基本因素和步骤后，请同学们结合你们所查找的有关染布的知识，讨论交流，按照幻灯片上所列举的染布过程中可能用到的环节来进行染布工艺流程的设计，并画出流程图。然后分组进行“用植物的色素染布的工艺流程设计”的具体操作。
【投影】“用植物的色素染布的工艺流程设计”中可能涉及的环节有：①过滤分离色素液；②将桔子皮切碎；③将切碎的桔子皮浸在酒精中提取色素；④用水洗净；⑤用酒精灯加热使色素液浓缩至原来的1/4；⑥用酒精喷灯加热使色素液浓缩至原来的1/4；⑦将茶叶包浸泡在酒精溶液中；⑧晾干；⑨把要染的布、面巾纸或毛线浸在色素液中；⑩在色素液中加入3％的明矾作为媒染剂。
【强调】
1.一定要注意安全！因为要用到大量的酒精。
2.按照实验台面上所提供的仪器和药品进行操作，各组有所不同。
3.做好试验记录。（每个小组特别是要记录你们所选择的原料是桔子皮还是茶叶；是棉布、纸巾还是毛线；加热的方式是用酒精灯还是酒精喷灯；加热的时间长短；有没有加入3％的明矾等媒染剂等等）
教师巡视、观察、指导。
课堂
研讨活动
1.以小组为单位，在小组讨论的基础上，由各组成员选派一名代表展示汇报本组的染布的流程和染布的成果。
2.让学生利用所学的流程设计的知识进行分析评价，特别是解释清楚为何有的染色后，用清水洗涤时，颜色很容易就洗掉了。进而巩固和理解影响流程设计的基本因素、环节和时序是流程设计的基本要素、环节和时序决定了流程设计的最终结果。
3.教师以学生研究活动合作者的身份加入其中，作必要的引导。
课后延伸
1.要求学生课后以个人或小组为单位，寻找生活中的自己感兴趣的流程设计案例，利用本节课所学内容进行分析其环节和时序，画出流程图，以书面作业的形式在下节课交付老师。
2.在条件允许的情况下，组织学生去参观几家印染厂，亲自感受流程的设计过程及其重要性。
八、教学反思
本节课以学生活动为主线，以教材中的精华为载体，在教师的引领下达成本节教学目标要求。教学过程不仅仅是知识传授、能力培养的过程，也是师生情感交流的过程。师生平等的对话，及时的答疑，适当的强化，轻松的氛围，能保证活动这个环节在愉悦中进行。比如：“用植物的色素染布的工艺流程设计”的具体操作过程中，发现有的小组还用叶绿素或花瓣作为染料，有的甚至将几种色素组合在一起，要及时加以表扬和鼓励；让学生自己设计流程图比直接将流程图告诉学生，然后让学生进行操作效果要好的多，因为不会束缚学生的思维、扼杀学生的创造性。
另外，活动中的小组人数为有4～6人，人数偏高，因为人数多的小组进行活动，会使教师在课堂上较难控制，活动也难有效的展开，特别是有部分同学由于长期观望而可能出现课堂内被边缘化。我想，这是接下来需要认真考虑和解决的问题。
最后，我要说的就是在现有条件下，如何实现真正的“做中学”，这是摆在我们面前的一个很迫切的问题。我一直相信，他山之石，可以攻玉。学生对本节课的教学内容非常感兴趣，还表示希望经常有这样的活动。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
生活和生产中的流程
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：生活和生产中的流程
章　　节：第二单元　结构与设计 第一节 生活和生产中的流程
课 时：共2课时
作 者：根据南京市27高级中学刘海林等教学设计改编
一、教学目标
1．了解流程的含义及其对生产和生活的意义。
2．通过对典型的工作流程的案例的分析，理解流程中环节和时序的意义并能针对特定案例正确划分环节。
3．学会阅读和设计简单的流程图。
二、教学重点
学会阅读和设计简单的流程图。
三、教学难点
理解流程中环节和时序的意义并能针对特定案例正确划分环节。
四、教学方法
讲授与学生实践相结合、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本单元研究的是生产和生活中的流程，相对于其他三个单元而言，内容较易理解。第一节生产和生活中的流程中包含四个部分的内容:（1）流程的含义；（2）流程的表达；（3）生活与流程；（4）生产与流程。流程是以时间为核心的概念，所以本单元第一节的第一部分认识流程部分从时间上的先后关系入手，通过具有生活气息的事例，从时序和环节两个角度，引入和揭示了流程的概念、意义及流程的表述方法——流程图。流程的意义是本节的难点，课文从时间入手来解释流程的意义。因为时间是是人们思考人生、思考社会的一个重要纬度，同时时间在技术领域也有特殊意义。第三部分生活与流程，这一部分教材从生活中处处都有流程说起，从科学合理的流程，可以指导我们正确的做事，提高工作和学习效率，使我们的生活变得有序、合理，为我们的安全提供保障几个纬度进行分析和讲述的。在第四部分生产中的流程中，首先介绍了生产过程中的流程的种类，通过实例分析，让学生了解流程设计在生产中的重要性。不论是在上货中的流程还是在生产中的流程，教材都着重在强化以下几个问题，（1）科学的流程设计的重要性，（2）环节划分的相对性，（3）流程时序的串行和并行的合理设计对提高生活和生产效率的重大作用。
2. 设计理念
学生只有切身感受到了流程在实际生活中的现实意义，他们才能具有了“我想学习”的动力，这种现实意义就在于节约时间就是延长生命。学生有了时间的紧迫感，就能自然而然地知道流程的重要性，就能加深对流程意义的理解。达到学习的目的。在教学过程中注意观察和培养学生发现问题和解决问题的能力，学生的实践和理论相结合的能力，团队精神、人文精神等。所以我在这一节的教学设计中着重于老师引导学生参与的教学方法，让学生自己亲身去体验、去感受、去理解。在整个过程中，老师既要发挥主动引导的作用，又要留给学生充分思考和广泛参与的空间。
3. 教学策略设计
在这一节中，重点设计了（1）通过房屋模型的搭建过程让学生理解流程的含义，认识环节和时序的概念，知道要达到同一目的，时序是可以有所不同的，在这种不同中可以找出可以并行的时序、只能串行的时序；（2）通过介绍流程的表达的多种方式，让学生选择自己认为恰当的流程图表达方式，来把自己搭建房屋模型的流程表达出来，从而让学生学以致用；（3）通过“分书”这一生活实例的共同分析，让学生体验生活中合理流程设计的重要性，感受科学的流程设计对工作质量所起到的重要作用。用青霉素注射流程的案例来让学生理解科学合理的流程设计可以为我们的安全提供保障；（4）介绍流程型行业的特点、分布范围进行介绍，然后通过“皮椅”的加工流程、轴承的加工工艺两个案例介绍其生产与流程的重要性及其意义，感受其合理的环节划分能更好的组织生产，分工合作，科学合理的时序涉及可以大大提高生产效率，“通过案例分析理解”在工农业生产中，是否严格按照流程中环节和时序的要求正确地进行生产，将直接影响到生产的安全和产品的质量”。
4. 学情分析
学生有了技术与设计1的学习基础和上一章的结构设计的相关知识的学习经历，对于技术的思想方法在实际生活中的应用所产生的指导意义，有了更加深入的理解，知道学习技术设计的思想方法的重要价值。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体设备、技术实践用品（圆珠笔等）、课件PPT等。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
第1课时
教学环节 教学过程 学生活动 设计意图
情景导入 做任何一件事情，总要经历一个过程。如，从冰箱里取可乐的过程。 观看ppt，听教师讲解 从学生熟悉的事例入手，激起学生学习流程的兴趣。
分析流程的涵义及作用 1.流程的含义：流程是一系列连续有规律的活动，这些活动以确定的方式发生或执行，导致特定结果的实现。问题：举出一些实例来说明流程就在我们的身边？ 2.流程的作用：流程是一种非常重要的技术思想和方法，而且流程与我们的日常生活息息相关。问题：流程对于整个事情发展的过程的作用及意义？3.流程的应用：我们要组织一台联欢会，首先要讨论我们要做哪些工作，先做什么，后做什么，怎样做会更有效率。4.技术实践：安装圆珠笔 观看ppt，听教师讲解 举例说明： 思考：流程的作用回答问题：举例说明： 学生回答：观看ppt，思考、分析、总结 亲身体验圆珠笔装配流程。 通过引课例子的分析，给出流程的含义。先入为主，加深记忆。 举例说明流程，加深认识。 通过应用了解流程的作用。 知识运用实例分析，巩固提高体验流程，加深了解
知识拓展 数码笔安装流程欣赏问题：写出安装数码笔的步骤。 动手试一试：根据资料写出安装数码笔的步骤 学以致用，进一步了解流程
归纳与总结 流程是以时间为核心的概念，又是技术设计的对象。 阐明流程的作用与意义 将知识系统化，帮助学生理解与记忆
课后任务 结合具体实例，描述并体验流程作用及意义。 加强所学知识的应用，为下节课作铺垫
第2课时
3．生活中的流程：介绍生活中流程无处不在以及合理科学的流程设计的重要性。
案例分析：
（1）分书
情景：我在杭州一单位实习。接到一个任务，将60包高中教科书，按学科来分发给老师。到了放书的地方，打开一包，感到很晕。一包里面有高中9个学科的书，都混在一起，共有50本～60本。60包书，那么总共有3000多本书需要分成9堆。而这个任务是让我一个人完成。这个工作量可想而知，如何来分呢？
提出分书的流程：
第一种方案：打开一包，拿起一半，沿着长长的桌子按学科摆成9份，30多本书放在手上的确有点累。而且需要来回走动，如果一包分成3次、4次分发，那势必会增加走动的次数和俯身拿书的次数
第二种方案：将整包书打开后放在两张桌子之间的一张椅子上，然后按一边桌子上分4种，另一张桌子上分5种，进行分发，这时发现人基本上不用走动，于是干脆又拿来一张椅子，坐着分发。哈哈，感觉良好。继续分发了几包之后，发现虽然不用走动，手也不是特别累，但手来回移动的次数太多了。因为9门学科是混在一起的，所以，从椅子到桌子最多可能移动几十次，运气好的话，有些相同学科的书是连在一起的，那么移动的次数就会稍微减少一些
第三种方案：将相同学科的书在椅子上就分好，再放到桌子上。我将整包书打开后，书竖着放在椅子上，先将书整理为书脊朝外放置，这样我一眼就能看到这书是哪个学科的，再将其同种学科的书都先抽出来，等该学科的书都拿出来了，然后将它们一起放在桌子上，各个学科的书依次进行。好处：由于是在椅子上将该学科的书分好，而人就坐在对面，因此与将每本书从椅子上拿到桌子上相比，大大缩短了手移动距离，自然省力得多，而且效率也高
第四种方案：在第三种方案的基础上，在考虑哪个学科的书先拿的时候，也不是随机的。注意到了历史、地理的书较厚，政治、体育的书较少，拿的时候较方便一些，就先拿，而数学、物理的一些书较薄，其中几本书脊上没有写书名，便放在最后分。 就这样，我即省力又高效地完成了任务。
问题：a.请同学们分别分析并确定出这四种分书的环节和时序，画出相应的流程图。结合这一案例试分析科学合理的环节划分和时序的安排的重要性
b.请同学们分析为什么当采用第四种方法进行工作时，当事人会有“就这样，我即省力又高效地完成了任务。回想刚开始的时候捧着沉沉的书来回走，感到真有点傻。”的感受。谈谈科学合理的流程设计对我们的日常生活的重要价值。
（2）青霉素注射的流程分析（书中第44页“案例分析”）
　理解科学合理的流程涉及可以为我们的安全提供保障。
3．生产与流程
介绍流程型行业的特点、分布范围进行介绍。
介绍“皮椅”的加工流程，让学生思考：皮椅的生产流程为什么这样安排？感受科学合理的生活流程的重要性。
介绍轴承的加工的淬火工艺，让学生思考：淬火工艺为什么需要那么多的环节？去掉几个是否可以？来帮助学生进一步理解生产过程中流程的重要性及其意义，感受其合理的环节划分能更好的组织生产，分工合作，科学合理的时序涉及可以大大提高生产效率。
通过48页“案例分析”，理解“在工农业生产中，是否严格按照流程中环节和时序的要求正确地进行生产，将直接影响到生产的安全和产品的质量”。
4．课堂小结：
（1）流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。我们也可以把流程理解为一定的目的去做事情的顺序。
（2）做任何事情都是按一定的先后顺序进行的，我们把这种时间上的先后顺序成为时序。不可颠倒的时序往往反映了事物行为的内在规律与机理我们应尊重这些规律与机理。
（3）我们把完成某个具体目标、组成某项生产或某个活动过程的若干阶段或小的过程称为环节。环节是一个相对的概念，依据问题性质的不同或不同人的理解，环节的划分可能有所不同。
（4）科学合理的流程设计对工作质量会起到的重要作用。它还可以为我们的安全提供保障；
（5）合理的环节划分能更好的组织生产，分工合作，科学合理的时序涉及可以大大提高生产效率，在工农业生产中，是否严格按照流程中环节和时序的要求正确地进行生产，将直接影响到生产的安全和产品的质量。
八、教学反思
　　本节内容就是要让学生掌握流程是一个以时间为核心的概念，能够阅读简单的生活和生产流程图，并通过生活和生产的实例，让学生理解流程的意义，体会流程在日常生活中的作用和意义。教学中，要让学生归纳流程对于生活生产的意义，学生虽然很感有难度，但能归纳出：按照流程做事，可以节省时间，可以提高效率，可以保证生命和财产的安全，至于其他的意义，就难以归纳出了。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制的手段与应用
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制的手段与应用
章　　节：第四单元　控制与设计 第一节 控制的手段与应用
课 时：第2课时
作 者：根据海南省海口市光明中学刘黎明老师教学设计案例修改
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）理解控制的含义。
（2）理解生活中的控制现象，明确其控制对象，控制目的及控制手段。
（3）理解控制在生产和生活中的应用。
2. 过程与方法目标
通过生活中典型案例的分析，学习控制的方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过小组讨论、合作学习等方式培养学生的团队协作能力；
⑵ 通过本节知识的学习，让学生感受控制技术与生活、生产的密切关系。
二、教学重点
理解控制的含义。
三、教学难点
理解生活中的控制现象，明确其控制对象、控制目的及控制手段；分析案例的控制过程与结果、体会控制技术应用的广泛性、重要性。
四、教学方法
授导型教学，包括讲解、自主学习、小组讨论、合作学习、问题化学习等。
五、设计思想
1. 教材分析
控制的应用是通用技术必修模块《技术与设计2》第四章控制与设计第一节了解控制的内容。本节是控制与设计的了解性内容，是学习控制与设计全章的导入和基础。让学生通过身边的例子，了解控制的涵义，并对控制的一般性分类有一个基本的认识，同时感受控制技术与生活、生产的密切关系。
2. 教学思路
复习回顾，巩固前知，为后续学习做准备。从理解任何控制现象要明确控制的对象是什么；控制要达到什么目的和采取什么控制手段引出控制的应用。具体通过空调器、自动取款机、自动水龙头等实物和课件，引导学生发现控制的作用。通过分析讨论：帮助学生对控制有进一步的认识。（可以在讨论环节中设计一些对比、分析的表格，学生讨论的结果汇总、形成小组的结果并在全班交流）通过控制实例的分析，说明手动控制和自动控制的定义，并展开小组讨论，分析生活中一些实例，通过对比、分析加深学生对控制的认识。综合应用：对一个综合控制系统以小组为单位进行分析、讨论，培养学生综合应用知识解决问题的能力。知识链接扩展：介绍介绍相关网站和介绍控制论。
3. 学情分析
通过近一学期的学习，学生对通用技术课有了更进一步的认识，分析、探讨、小组合作能力得到了提高，技术与设计2中，结构与设计、流程与设计、系统与设计、控制与设计4个相对独立的专题内容的学习，进一步提高了学生的技术素养，使学生掌握了一些技术设计思想和方法，学生的认知能力由浅入深，得到了提高。本节课内容相对比较简单，主要是调动学生对控制及其设计的兴趣，引起他们的重视，激发他们的学习热情，初步掌握控制及其设计的思想和方法。
六、教学准备
空调器、自动取款机、自动水龙头等实物和课件。
七、教学过程
1. 复习提问引入：什么是控制？
人们按照自己的意愿或目的；通过一定的手段；使事物向期望的目标发展；这就是控制。
怎样理解控制现象？
理解任何控制现象要明确控制的对象是什么；控制要达到什么目的和采取什么控制手段。
2. 新授：控制的应用
控制的应用自古就有；并在近代得到了迅速发展；它涉及到社会生产生活的各个领域。 控制应用到生活中；提高了人们的生活质量；人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境；使之能满足人们的需要。
空调器：人们通过空调器对房间的温度进行控制；使房间温度处于人体适宜的状态；
自动取款机：银行的自动取款机通过对取款等项目的自动控制；缩短了人 们取款的时间；减少了差错率；而且使人们的取款不受银行上下班时间的限制；
自动水龙头：公共场所的红外线自动水龙头通过对红外线的强或弱的感应，自动控制水龙头的开或关；使用起来 更方便、卫生，并且能够节约用水。
3. 提问：说说你所见到的生活中应用控制的事例。
分析讨论：生活中应用控制的事例中的控制的对象是什么；控制要达到什么目的和采取什么控制手段。
教师引导：生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制；控制在生产中得到了极为广泛的应用。
4. 知识拓展：介绍相关网站
中国科普博览 http://www.kept1. ( http: / / www.kept1. )
首都科技网 http://www.bast-cmet ( http: / / www.bast-cmet )
中国青少年新世纪读书网 http://read-net ( http: / / read-net )
5. 介绍控制论
美国科学家维纳在 20 世纪 40 年代创建了控制论。控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学；是具有方法论意义的理论。20 世纪 70 年代后；控制论开始由工程控制论、生物控制论向经济控制论、社会控制论发展。
6. 什么是自动控制？什么是人工控制？
教师指导自学
7. 知识应用：分析下列控制现象是自动控制还是人工控制：
(1) 摇动铲辘；提取井水；
(2) 用气筒给自行车的轮胎充气；
(3) 电梯的上下运行控制；
(4) 农用灌溉抽水机抽水的控制。
8. 布置作业
（1）在生产生活中；有哪些控制分别是利用机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等手段实现的？
（2）观察自行车的刹车控制装置；试着调节自行车后轮的刹车部件；使后轮刹车控制更加灵敏。
八、教学反思
本课时在理解控制的含义，理解控制现象中的控制对象，控制目的及控制手段的基础上，进一步学习控制在生产和生活中的应用。
本课时通过空调器、自动取款机、自动水龙头等实物和课件。让学生理解控制的应用自古就有；并在近代得到了迅速发展；它涉及到社会生产生活的各个领域。控制应用到生活中；提高了人们的生活质量；人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境；使之能满足人们的需要。
本课时教师要求学生说说你所见到的生活中应用控制的事例。并且从生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制来进行引导，让学生感受控制技术与生活、生产的密切关系。与此同时培养学生综合应用知识解决问题的能力。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
经典结构的欣赏
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：经典结构的欣赏
章　　节：第一单元　结构与设计 第四节 经典结构的欣赏
课 时：第1课时
作 者：根据西安市长安一中蒋建波老师教学设计修改
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性和美。
(2) 能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。
2. 过程与方法目标
(1) 经历不同地域、民族、文化等典型建筑结构的欣赏。
(2) 学会对比、类比、归纳、优化等思维方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计文化特性的理解和评价。
(2) 增强学生对中华民族的自豪感。
二、教学重点
透过经典结构的欣赏，让学生学会观察结构的实用性和美，使学生关注结构的技术和文化特征。
三、教学难点
学生能从技术、文化等角度欣赏并评价典型结构的设计案例，并在自己以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
“经典结构的欣赏”是通用技术必修模块《技术与设计2》 第一单元第四节的内容。编者对本单元总的设计思路是“认识结构”→“探析结构”→“设计结构”→“欣赏结构”。 研读课标，我们就知道本节课的主要目标是让学生经历经典结构的欣赏过程，不仅能分别从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例，同时使他们在自己的设计作品中注入更丰富的文化内涵。本节教材通过对赵州桥、飞檐、斗拱、蛋形椅、补充案例的欣赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，开阔学生的视野，拓展学生对结构设计的文化特性的理解和评价，在以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
2. 教学策略设计
（1）本课时从技术与文化两个角度分析结构设计作品。此外，还可以结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格等进行全面分析。
（2）本课时教师可以通过不同的渠道、收集更多的中外经典结构的图片、资料制作成电子课件，以丰富教学课堂内容，扩展学生知识面，提高学生对来自各种不同的经典结构的识别及赏析能力。
（3）在本课时教学中，教师可以充当“导游”的角色进行漫游导说，尽量创设出“旅游”情境和营造出“旅游”的气氛，让学生产生犹如亲临其境的感受。学生随“导游”观赏各处的经典结构，会留下更深刻的印象。
4. 学情分析
高中学生已有一定的生活经验，对艺术的欣赏具有较好的基础，加上前三节的学习，对结构的欣赏有一定的知识准备。但大多数都是零散、片面的。学生通过讨论、探究、师生互动、观看视频、作品的赏析等环节，进行积极思考，形成欣赏角度，加深对结构的理解，丰富设计的内涵。
六、教学准备
为了吸引学生,激发学生的学习兴趣, 培养学生对技术的情感, 本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏， 引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
新课导入:
前面几周来学过的关于本单元的知识，从了解结构到探究结构再到结构设计。上节课我们还设计了结构作品。在上节课的设计中有几个作品设计得不错，但是我总感觉还缺点什么，真正优秀的结构设计表现在哪些方面，我们该如何赏析设计作品呢？这节课就是为解决这些问题而来的。
1.经典结构的欣赏
(一)阅读案例, 阅读案例时思考：
1.优秀的结构设计表现在哪些方面？
2.如何赏析结构设计作品？
（二）引导学生回答：
1.优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上,也表现在形式上,特别是功能与形式的统一上。古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式恰当地结合起来, 形成了一些经典的结构。
2.赏析结构设计作品,可从技术与文化两个角度进行。
（1）技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料使用的合理性，工艺制造的精湛程度等。
（2）文化的角度主要有：文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征、结构的个性特征等。
师：课文只从技术角度和文化角度进行了评价元素的列举,同学们是否能想出更多的评价角度和评价元素？
还应结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格及政治、经济、教育等全面分析。
（三）师生互动“思考”问题：
案例分析
赵州桥
赵州桥又名安济桥，建于隋大业(公元605-618)年间，是著名匠师李春建造。桥长64.40米，跨径37.02米，是当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥。
提问：赵州桥案例中所描写的文化寓意和美感？
“赵州桥弧形平拱和敞肩小拱给人以巨身轻灵、跃跃欲飞的动感”；“桥两边的栏板和望柱上,雕有各种精美图案,刀法苍劲,造型生动, 线条刚劲之中见柔和,稳重之中显轻灵,雄伟之中含隽永”；“主拱顶上有一块雕着龙头的龙门石,八瓣莲花的仰天石点缀于桥两侧。这些雕像,寄寓着大桥不受水害、长存永安的愿望”。
提问：清华大学的工科把赵州桥和英国的福思桥放进教材.你是如何赏析赵州桥这一结构设计作品的？
结构：拱肩加拱的敞肩结构。
受力分析：压力—拱圈—拱角—基础
价值：历史价值;
艺术价值;科学价值。
赵州桥的“敞肩拱”设计给我们怎样的启示，还有哪些结构设计与此相比？
侗族的风雨桥
风雨桥亦称花桥 ( http: / / baike. / view / 400778.htm" \t "_parent )。是侗族的一种交通 ( http: / / baike. / view / 9338.htm" \t "_parent )风俗。流行于湖南、湖北、贵州、广西等地。多建于交通要道。方便行人过往歇脚，也是迎宾场所。通常由桥 ( http: / / baike. / view / 84286.htm" \t "_parent )、塔 ( http: / / baike. / view / 41390.htm" \t "_parent )、亭 ( http: / / baike. / view / 95200.htm" \t "_parent )组成。用木料筑成，靠凿榫衔接，风格独特，建筑技巧高超。建桥时，不用一颗铁钉，只在柱子上凿通无数大小不一的孔眼，以榫衔接，斜穿直套，纵横交错，结构极为精密。其坚固程度不亚于铁、石桥，可延二三百年而不损。桥面铺板，两旁设置栏、长凳，形成长廊 ( http: / / baike. / view / 707424.htm" \t "_parent )式走道。石桥墩上建塔、亭，有多层，每层檐角翘起，绘凤雕龙。顶有宝葫芦、千年鹤等吉祥物。历来由民众集资、献工、献料建成，桥头立石碑，镌刻捐资、献工料者姓名，建造风雨桥现已成侗乡的一项公益事业 ( http: / / baike. / view / 360377.htm" \t "_parent )。
结构：集桥、廊、亭一体。
受力特点：木板下面受拉力。
民族特色：公益性、团结性。
多瑙河桥:
多瑙河桥是跨越多瑙河的一座混凝土斜拉桥，全长406m，通航孔177m，截面采用具有较好的抗风和抗震性能的箱形截面。
福斯湾悬臂钢桁架桥:
福斯湾悬臂钢桁架桥位于英国苏格兰东海岸，为19世纪末期世界上最大的双线铁路、悬臂刚桁架桥，该桥1883年开工， 1889年竣工。
高明桥:
高明桥是一跨越西江的大型公路桥，主通航孔采用中承式钢管混凝土拱，引桥系钢筋混凝土肋拱，属于弓形拱桥。
维拉札诺桥:
维拉札诺桥位于美国纽约，是跨越维拉札诺海峡的双层公路悬索桥。双面悬索，每面均为双索。
案例分析：你是如何赏析飞檐这一结构设计作品的？
武当山道教古建筑的宫殿屋檐的每条垂脊前端，都有一排栩栩如生的禽兽像，形状各异，数量不一。龙，是传说中一种能兴云作雨的神异动物，封建时代龙又是作为皇帝的象征. 金殿垂脊上都安有走兽，外饰鎏金，极为精致。
这些禽兽被称为小兽。
2.中国古建筑探究。
请你从材料与构件的连接方式等角度, 分析中国古代建筑稳固的原因。
中国古建筑以木材、砖块为主要建筑材料, 以木构架结构为主要结构方式, 此结构式由立柱、横梁、顺模等主要构件建造而成,各个构件之间的连接点以棒卵相吻合,构成富有弹性的框架。
木构架结构有很多优点。首先,承重与围护结构分工明确, 屋顶重力由木构架来承担, 外墙起遮挡阳光、隔热防寒的作用, 内墙起分割室内空间的作用。由于墙壁不承重, 这种结 构赋予建筑物以极大的灵活性。其次, 有利于防震、抗震。木构架结构很类似今天的框架结构,由于术材具有的特性,且构架的结构所用斗拱和棒卵又都有若干伸缩余地, 因此在一定限度内可减少由地震对这种构架所引起的危害。“墙倒屋不塌”形象地表达了这种结构的特点。
斗拱也是中国木构架建筑特有的结构构件, 由方形的斗、升和矩形的拱、斜的昂组成。在结构上挑出承重, 并将屋顶的大面积荷载经斗拱传递到柱上。它有一定的装饰作用,又是 屋顶和屋身上的过渡。此外,它还是封建社会中森严的等级制度的象征和重要的建筑尺度衡量标准。
斗拱一般使用在高级的官式建筑中,称为大式建筑。大体可分为外檐斗拱和内檐斗拱, 外檐斗拱中“斗”是最下面的构件,斗口的大小决定着整个建筑的尺寸;“拱”指木;“昂”是斗拱中斜置的构件室外为下昂, 室内为上昂。因为斗拱的重要性, 历代建筑对它十分重视, 使它成为判断建筑时代的重要标志之一。
3.蛋形椅的结构设计表现在哪些方面？你如何从技术与文化的角度赏析蛋形椅？蛋形椅的结构设计给我们怎样的启示？
丹麦建筑师阿纳 雅格布森简介：
阿纳 雅格布森被认为是20世纪丹麦最有成就的建筑师、室内设计师、家具设计师和手工艺品设计师, 也是仅有的几个将自己的名字镑刻在建筑与设计这两个领域历史里的设 计师。他的作品不仅是博物馆中的经典藏品, 还有一些更成为丹麦人日常生活中不可缺少的一部分, 如一只杯子或者一盏璧灯。他的作品具有适合的尺度、细节和意念。他还为自己的大部分建筑作品设计家具和配件。对作品, 他注重细节和材料的选用,传统与实用的结合。
课堂练习
1）从技术和文化两个角度赏析丹麦设计师雅格布森的作品“盖里椅”。你对“太师椅”感觉如何？
引导启发学生：
“盖里椅”结构上简洁大方，线条明快，有流动感；功能上具有和其它椅子相同的功能；从文化角度看，“盖里椅”结构传达出一种盘旋上升、奋发向上的精神，具有雕塑般的美感和强烈的时代气息，形成了优雅的浪漫主义设计风格。
2）从技术和文化两个角度赏析高一学生设计的长安一中校徽或雕塑。
八、教学反思
１.本节教学内容涉及的知识面广，而且较为抽象，教师在上课前要搜集相关资料，作好充分的知识准备。
２.借助多媒体教学，通过视频播放经典案例，将抽象具体化，带给学生真正美的感受，感受中国传统建筑文化的博大、精深，形成爱国热情。
３.课文中的案例只是从技术角度和文化角度进行欣赏，教师要选取有代表性的案例（如故宫），拓展学生的视野，能从多角度进行赏析。
４.作业的安排也很重要，作业的完成是学生自我学习、领会学习的过程，让学生学会怎样去学习。常见结构的认识
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章　　节：第一单元　结构与设计 第一节 常见结构的认识
课 时：第2课时
作 者：王希（浙江省宁波市象山中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 能从力学的角度理解结构的概念。
(2) 能够结合简单结构，分析结构的受力。
(3) 了解结构的类型，并对简单的结构实例进行分类。
2. 过程与方法目标
结构的构件的基本受力形式。
3. 情感态度和价值观目标。
观察和分析常见结构，激发学习激情和兴趣。
二、教学重点
结合实例进行结构的受力分析和分类。
三、教学难点
结构受力时所产生的内力和应力。
四、教学方法
讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，组织学生共同讨论、分析、交流互动
五、设计思想
1. 教材分析
本小节从力学角度阐述了结构的含义——“结构是指可承受一定力的架构形态”；阐述了内力、应力的概念及其计算公式；介绍结构的多种受力；让学生清楚组成结构的构件有哪些受力；最有利用“马上行动”、“案例分析”、“探究”、“小实验”等活动对构件进行承载能力定性分析。体验、学习受力的分析方法。受力分析是这一小节的重点。
本小节还讲了三种基本结构类型，重点在于三种结构及其受力情况，同时指出在生产生活实际中结构的复杂性，多数物体的结构是这三种结构形式的组合。
2. 设计理念
从生活实践中的常见实例出发，进行讨论分析，归纳总结，自主提炼出课堂核心知识。
3. 教学策略设计
根据学生的已有知识，在结构受力分析和结构类型分类的教学过程中，围绕生活中的常见结构，通过纸板演示小试验、案例分析，采用直观教学方法让学生亲身体会和感受，激发师生互动，提高学生的学习兴趣和热情，从而达成教学目标。
4. 学情分析
学生已经掌握了一定的力学知识，并可以画出一些简单物体的受力图，但对分析一些基本结构如何受力、构件内部产生内力以及单位横截面上所产生的应力有一定的困难。同时，学生对结构类型的分类，往往只注意到一种结构形态，容易造成分类的混淆。
六、教学准备
多媒体教学设备、教学课件PPT、纸板、砝码等。
七、教学过程
1．导入。
【演示试验】
讲解“纸板承受压力试验”：
比较不同形状的纸板承受压力的大小。
试验准备：
(1) 取废旧纸盒的纸板，分别裁出3条大小均为10cm*40 cm的小纸板。
(2) 分别取若干本书（用于支撑纸板）和给纸板加压的重物。
试验过程：
(1) 将一纸板用两摞书支撑起来，在纸板上中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时承受的重物质量的大小。
(2) 将另一纸板弯成拱形，两端用两摞书抵住以阻止拱形延长，在拱形的上端不断增加重物，直到它塌下去，记录此时承受的重物质量的大小。
(3) 将剩下的纸板弯成比前次跨度小的拱形，在拱形的上端不断增加重物，直到它塌下去，记录此时承受的重物质量的大小。
【师生互动】上述演示试验说明：不同的结构所能承受的力是不同的。我们知道结构在一定外力作用下就会遭到破坏，主要原因是结构内部产生的应力已经达到其极限值。那么，说明是应力呢？
2．结构与力
【演示试验】橡皮筋的拉伸试验。
拿出两根粗细不等的橡皮筋，分别拉伸。
学生观察并记录橡皮筋拉伸的长度。
加大力度，拉断细的橡皮筋。
【教师分析】从力学角度分析，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。当橡皮筋受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，即内力F。
为什么细的橡皮筋容易断呢？
【学生回答】由于细的橡皮筋强度不够。
【师生互动】这是由于橡皮筋在外力的作用下，其结构内部产生的应力已经达到其极限值。应力就是构件的单位横截面上所产生的内力，用希腊字母σ表示。内力与应力之间用公式σ=F/S表达，其中F是内力，S是受力面积，σ是应力。在相同外力的作用下，由于粗的橡皮筋的受力面积较大，根据公式可知，其应力较小，因此不容易断。
【学生活动】指出下列结构可以抵抗外界哪些方面的作用力：
建筑物的窗户 墙体的正向与侧向压力、风的作用力、自身重力等
餐桌 桌面物体的压力，自身重力等
硬纸包装箱 箱内物体的重力、挤压力、自身重力等
根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式。
【马上行动】
请连线：
受拉 构件承受使之弯曲的力
受压 构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力
受剪切 构件承受使之被挤压的力
受扭转 构件承受拉拽力
受弯曲 构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变
【案例分析】
桥梁的桥面的受力
一座简易桥梁，行人和车辆通行的桥面受到的力有行人和汽车对桥面的压力P1，桥自身的重力P2，两端桥墩对桥面的支撑力N，以及风对桥面的力F等。
【马上行动】
填空：
在下图中，吊兰的支撑架承受 ，桥墩承受来自桥面、桥上负载的 ，两端被托住的桥梁受到 。
在分析简单的结构时,是将结构分成简单的结构原件, 再进行分析
【探究】
观察右图，说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。
进一步挖掘：石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？
1. 保持推杆在平行于地面的一个平面上运动；
2. 防止推杆弯曲变形。
3. 结构的类型
通过纸板演示试验我们知道，不同的结构所能承受的力是不同的。
【投影展示】不同类型的图片。
指出图片中结构的类型。
【学生回答】万里长城、水库大坝属于实体结构；头盔、国家大剧院属于壳体结构；建筑脚手架、钢架厂房属于框架结构。
【教师总结】
我们知道生活中的结构是千奇百态的，根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构。
1）实体结构
通常是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是外力分布在整个体积中， 如实心墙、大坝等。
2）框架结构
通常是指结构体由细长的构件组成的结构。其特点是支撑空间却不充满空间，如铁塔架、脚手架等。
3）壳体结构
壳体结构通常是指层状的结构。其受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如头盔、建筑物的屋顶、贝壳、汽车飞机的外壳等等。
总结三类结构的各自特点
结构类型 定义 特点 例子
实体结构
框架结构
壳体结构
在生产和生活实际中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。
【案例分析】分析世界上最大教堂——圣彼得大教堂的结构类型。
分析要点：其结构整体往往是框架结构，而地基、支撑柱则是实体结构，屋顶通常采用壳体结构，这也是大多数结构体所采用的结构类型。
【马上行动】
练习
物体结构 实体结构 框架结构 壳体结构 组合结构 受力特点
栅栏 √ 支撑空间却不充满空间
圆形陶瓷装饰品 √ 结构体的表面
冰山 √ 外力分布在整个体积中
高层建筑的穹顶 √ 结构体的表面
钢化玻璃锅盖 √ 结构体的表面
竹排 √ 支撑空间却不充满空间
汽车外壳 √ 结构体的表面
人的头盖骨 √ 结构体的表面
古罗马斗兽场 √ 支撑部分空间，分布在部分体积中
4. 总结
这节课我们学习了两个基本力学概念：内力与应力，了解了五种构件的基本受力形式，通过分析讨论掌握了结构的类型。
八、教学反思
本课时对苏教版教材的内容编排加以调整，按照我们日常的思维习惯，教学过程中的顺序为：讲解相关的例子——总结概念——概念延伸——细化讲解，学生容易理解。结合许多实际的身边事例加以讲解
讲解“架构形态”和应力概念，对教材进行了适度拓宽。通过探究石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来，启发学生回答石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个“圆锥形”，有意识培养学生的技术空间想象能力。
但是，上完课后，还是有许多不足之处。只是按照教材按部就班上下来，没有创新性。可能落实了知识点，却没有激发学生学习积极性。或许有更好的上课案例，只是没有找到而已。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的设计与实施
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的设计与实施
章　　节：第四单元　控制与设计　　第四节　控制系统的设计与实施
课 时：第1课时
作 者：根据南京市27高级中学刘海林、陕西长安一中蒋建波等教学设计改编
一、教学目标
1.了解简单的被控对象的基本特性。
2.能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图。
3.形成初步的控制系统设计的方案。
4.能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；学会调试运行，提出改进方案。
二、教学重点
1.运用控制系统设计分析方法确定控制系统各部件，形成初步的设计方案。
2.确定被控量和控制量并能画出控制系统的方框图。
三、教学难点
被控量和控制量的确定。
四、教学方法
讲授、讨论、小组合作。
五、设计思想
1.教材分析
本节课内容为本单元的第四节，是前几节知识的总结与应用。可通过教师的引导和实例，结合学生生活经验，探究控制系统设计与实施的含义，归纳总结控制系统设计与实施的方法。通过设计实践活动，让学生感受和领悟，引导学生思考实现合理的控制设计要考虑的因素。
2.学情分析
学生对一些产品有一定的使用经验，这些经验有成功的，也有失败的，通过控制系统的分析与设计，使学生对一定的实践经验的生活经历，上升到一定的理论认识，对失败的使用经验，能从控制与设计的角度重新的认识。
学法设计：
引导学生进行“问题式学习”，通过尝试——发现，探索——研究的过程来掌握本节课的知识，在老师的帮助下，把生活中的经验逐步与控制系统联系起来，通过动手实践、改造，亲身体会控制系统的实施方法，体验成就感。
教学策略：
提出一个生活中时常会遇到的问题，在学习和阅读了相关内容后针对这一问题的设计要求进行具体设计并制作成模型，在学生自己设计和制作的过程中达到突破难点，实现教学目标的目的。
（1）通过一些具体的生活中例子对比来导入有关控制的设计方法，从而引入课题。
（2）根据课本中的案例，引导学生解决问题，提高学习的自主能力。
（3）寻找一些贴近学生生活实际和典型的《电吹风》《电暧气》（有开环与闭环两种）等案例，利用媒体教学手段增加课堂气氛，帮助学生在快乐、轻松的氛围中掌握知识。
（4）老师起到引导的作用，把课堂交给学生。让学生进行设计。
六、教学准备
电吹风等实物，课件、方框图。
七、教学过程
引入：
（一）问题的提出
程同学家的住房面积比较小，卫生间和客厅紧密相连，家里来客人时，使用卫生间厕所马桶时所发出的声音和气味常常使人很尴尬。程同学想如果在马桶内安装一个抽气机，将马桶内的气体直接抽到水箱内的水中，通过水的过滤，消除臭气。这样，由于马桶内的空气流向发生变化，如厕时马桶内发出的声音也可得到控制。
要实现这个想法，抽气机的控制系统部分如何设计呢？
新课：
（二）控制系统设计的一般思路：
1.要设计好一个控制系统，需要：
（1）明确这个系统要达到的目的是什么？
（2）所要控制的对象是什么？
（3)被控对象有哪些重要特征？被控量和控制量分别是什么？
被控对象的特征往往难以直接得到，通常是通过了解被控对象的输入与输出之间的关系来分析它的基本特性，从而确定控制器的运算方式。
（4)外界的主要干扰因素有哪些？
一个控制系统中可能同时存在若干个干扰因素，需要分清主次，找出对系统影响最大的干扰因素。
（5)选择怎样的设计方案既能达到目的，又经济、又易于实现。
为达到实现控制的目的，应采用易于实现的控制方式，降低控制成本、减少对环境的负面影响等。
（6）选择控制系统的设备和元件。
注意在选择元器件时要优先考虑标准件的使用。
2.在以上问题都确定后，再考虑：
（1）要根据实际设计对控制精度的要求以及条件的可行性来确定是用开环控制系统还是闭环控制系统来实现所要最终达到的目的。
（2）画出控制方框流程图。
（3）画出必要的设计图纸（控制电路设计或系统结构设计）和实施图纸，撰写设计说明书等。
（三）开环控制系统的设计案例分析
◇ 案例分析1（教师引导）：
电吹风控制系统的设计（先介绍一下电吹风的工作原理）。阅读书中“开环系统的设计”，从“电吹风控制系统的设计”体会开环控制系统设计的一般过程。
设计要求：
电吹风能根据不同档位输出不同种类的风。
设计分析：
被控对象——电吹风；
被控量——风的速度和温度；
控制量——电机的电压；
干扰因素——房间温度、电源电压的波动；
工作过程：
这个开环控制系统设计的案例，用以说明开环控制系统设计的过程与方法，体现控制系统设计的一般思路。
◇ 案例分析2（分组讨论）：
电风扇风速控制设计。
1.电风扇风速控制这个系统要达到的目的是什么？
2.控制的对象是什么？被控对象有哪些特性？
3.需要哪些零部件组成控制系统？被控量的控制量分别是什么？
4.外界的干扰因素是什么？影响的程度有多大？
5.怎样做到经济实用？设计更安全？
6.你认为该控制系统各部件的设计还与什么有关
◇ 案例分析3：
抽水马桶水位自动控制
设计要求：当水位达到某一指定高度时，进水口停止进水。
设计分析：根据设计要求，选择闭环控制系统。被控对象是抽水马桶的水箱，被控量是抽水马桶水箱水位的高度，控制量是进水管的水流量（进进水量），水箱水位的高度与进水量之间呈线形关系，主要干扰因素是水箱的出水流量。
方案构思：采用浮球作为水位高度的检测装置。当水箱的水位低于水箱的某个高度时，出现了水位差（给定的水位高度与实际水位高度之差），这个信号通过浮球、连杆机构传给进水阀，使进水阀打开，从而水箱进水；当水箱水位达到水箱的某个高度时，水位差为零，进水阀关闭。
控制系统方框图：略
控制过程：转动冲水旋钮，使出水阀打开，水箱冲水。与此同时，进水阀打开，水箱进水，直到指定水位时，进水阀关闭。
（四）“马桶内抽气控制系统”的方案设计
设计要求：
抽气机能根据不同的档位（如电风扇的风速控制器）改变抽风量的大小。
提问：
针对“马桶内抽气系统”，是选择开环控制系统还是闭环控制系统？
教师总结：采用开环控制系统实现马桶内抽气。同学们在学习控制系统设计之初，要从尝试进行简单的开环控制系统的设计做起。
1.明确马桶内抽气系统的设计要求、被控对象、被控量和控制量。
2.阅读书中119页“开环系统的设计”，从“电吹风控制系统的设计”体会开环控制系统设计的一般过程。
设计分析：
抽气机控制系统的的被控对象是抽气机装置，被控对象是抽气量的大小，控制量是电机的电压，干扰因素是电源电压的波动。
抽气机控制的工作过程：抽气机是通过电动机带动真空泵将气体从马桶内抽到水箱之中的。
分组讨论：
1.设计“马桶内抽气控制系统”，画出流程方框图。
2.共同讨论设计还存在哪些问题，如何改进。
方案构思：
设定抽气机的挡位就设定了电动机电压，接通电源后，电动机带动真空泵，将马桶内的气体抽到水箱中，输出的就是预设定抽气大小的量。
（五）作业：马桶内抽气装置的模型制作
1.确定了抽气机控制系统的设计方案后，画出必要的电气线路图。
2.选择适当型号的元件和配件，进行组装。（老师提供相应的配件和原材料，学生现场制作）
3.进行调试，测试能否实现设计目标，提出改进意见。
八、教学反思
尝试引导学生进行“问题式学习”的过程来掌握本节课的知识，在老师的帮助下，把生活中的经验逐步与控制系统联系起来，通过动手实践、改造，亲身体会这种控制实施方法，体验成就感。
设定电吹风的档位
（输入）
电机、风扇、电热丝
风的速度和温度
（输出）
控制过程
设计分析
设计要求
（被控对象）
方案构思
（被控量）
（控制量）
（输入量）
（输出量）
（主要元件）
（工作原理）
（装置结构）
（装置作用）
（控制方式）
（干扰量）
电源（输入）
抽气的量（输出）
抽气机的档位
电机，真空泵凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的设计与实施
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的设计与实施
章　　节：第四单元 控制与设计 第四节 控制系统的设计与实施
课 时：共3课时
作 者：根据南京五中刘建明教学设计改编
一、教学目标
1. 了解简单的被控对象的基本特性。
2. 能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图。
3. 形成初步的控制系统设计的方案。
4. 能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；学会调试运行，提出改进方案。
二、教学重点
设计一个控制系统应明确的问题；对控制系统的基本要求；控制系统设计的思想方法。
三、教学难点
设计一个控制系统应明确的问题的分析；控制系统设计思想方法。
四、教学方法
讨论法、案例教学法、模型教学法、实践教学法。
五、设计思想
1.教材分析
本节教材由“1.控制系统的设计一般思路”、“2.控制系统的设计与实施案例”2小节组成。
教材先对控制系统的设计一般思路作了一般介绍，然后通过开环控制系统和简单闭环控制系统的三个案例的分析（电吹风控制系统的设计、抽水马桶自动控制系统的设计、自动升旗简易控制系统的设计），对这一中心内容进行了深入的阐释。
教材这样的结构说明，在这一节的教学中，要让学生在针对实际问题进行控制设计的实践中去领会控制系统设计的一般方法。
突出主要问题：进行控制系统设计时，最主要的是明确控制对象，明确控制目的，分析控制对象的特性，确定被控量和控制量，分析主要的干扰因素，构思设计方案。
(1)从流程的角度看，上述各项的次序也是控制系统设计的基本步骤。
(2)通过列举一些实例，引导学生思考上述基本步骤。从而理解相关的主要问题。
2.学情分析
学生对一些产品有一定的使用经验，这些经验有成功的，也有失败的，通过控制系统的分析与设计，使学生对一定的实践经验和生活经历，上升到一定的理论认识，对失败的使用经验，能从控制与设计的角度重新的认识。
课时安排
本节总计3课时。
第1课时，讲授控制系统设计的一般思路，分析开环、闭环控制的案例。
第2课时加2个课外课时，实施控制系统设计的实践。
第3课时，评价和总结。
六、教学准备
为配合课堂教学，应准备下列模型和教具：一只电吹风，抽水马桶可透视模型。演示温度计一只。自动升旗简易控制装置模型。
七、教学过程
第1课时:
引入新课：
要设计一种自动开关的节能灯控制系统，如何展开我们的设计思路？需要从哪些方面着手考虑问题呢？
先让学生自由讨论、发表看法，教师再依据学生的回答给予引导、点拨，再引导学生去归纳这个具体问题中所包含的一般原理。
提问：
被控对象是什么？
控制的目的是什么？
这种灯用在什么地方？环境怎样？
这样的灯应如何工作？被控量和控制量分别是什么？
有什么其他因素会干扰灯的正常工作？
依据你的判断，能提出一种设计方案吗？
1.控制系统设计的一般思路：
针对教材中两个关于开环、闭环控制系统设计的案例，要引导学生去应用控制系统设计的一般原理去认真分析。为配合课堂教学，应准备下列模型和教具：一只电吹风，抽水马桶可透视模型。演示温度计一只。
案例：电吹风风速控制
（1）被控对象是什么？
（2）控制目的是什么？
（3）被控量是什么？控制量是什么？
（4）需要哪些零部件组成控制系统？
（5）有哪些干扰因素会影响到控制系统的工作？影响的程度有多大？
（6）你认为，控制系统各部件的设计还与什么有关
（还与结构设计有关）
开环控制系统的设计：明确设计要求，明确被控对象、被控量和控制量，即可考虑控制系统的方案；
【演示试验】电吹风控制系统的设计（图：教材中的电吹风图片）
设计要求：电吹风能根据不同的挡位（如冷风挡、热风挡）输出不同种类的风。
设计分析：电吹风控制系统的被控对象是电吹风装置，被控量是风的速度和温度，控制量是电机电压，干扰因素是房间温度、电源电压的波动等。
电吹风分控制工作过程：电吹风是要将其内部电热丝的热量通过一个小电风扇扩散出去。
方案构思：
选择开环控制系统实现电吹风的控制要求。
设定风的挡位就设定了电机的电压和电热丝的阻值，接通电源后，电机带动一个小风扇转动，产生的风通过电吹风的电热丝，输出的就是与设定的风种相对应的风。
试验过程：
1.画出电吹风的电路设计图；
2.选择挡位打开开关演示电吹风的工作过程；
3.知识延伸：如果设定了热风挡之后又需要分强风挡和弱风挡如何进行设计。
案例：抽水马桶
观察模型的演示，阅读教材，陈述其工作过程。提出下列问题：
（1）被控对象是什么？
（2）控制目的是什么？
（3）被控量是什么？控制量是什么？
（4）为什么采用闭环控制方式？
（5）被控量与控制量之间是如何实现反馈的？
（6）如果要节约用水，减少水箱每次冲水量，你能设计哪几种方案？
⑵ 闭环控制系统：不同闭环控制系统用于实现不同的控制目的，要求不一样。
① 一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是稳定的。
② 控制系统的控制精度必须符合要求，即系统的输出量与给定量之差应控制在允许的范围之内。
③ 闭环控制系统应有较好的抗干扰性能。
案例分析：抽水马桶水箱的自动控制系统的设计
设计项目：抽水马桶水箱的自动控制系统
设计要求：
1、当水箱中的水位低与某一指定的高度时，进水口立即进水。
2.当水箱中的水位高与某一指定的高度时，进水口立即停止进水。
3.控制系统对控制精度和系统的稳定性均没有特别的要求。
设计分析：
1.从设计要求来看，这是一种自动控制，因此选择闭环控制系统。
2.被控对象是抽水马桶的水箱，被控量是抽水马桶水箱水位的高度，控制量是进水管的水流量（即进水量），水箱水位的高度与进水量之间呈曲线关系。
3.主要干扰因素水水箱的流水量。
方案构思：采用浮球作为水位高度的检测装置。当水箱中的水位低与某一指定的高度时，出现了水位差（给定的水位高度与实际高度之差），这个信号通过浮球、连杆机构传给进水阀，使进水阀打开，从而水箱进水；当水箱中的水位高与某一指定的高度时，水位差为零，进水阀关闭。
水箱水位的控制过程：
拨动冲水旋扭，使出水阀打开，水箱冲水。与此同时，进水阀打开，水箱进水，直到指定水位时，进水阀关闭。
课堂小结：
一、控制系统设计的一般思路
系统要达到的目标？
控制的对象？
被控对象的特性？
被控量和控制量？
外界的主要干扰因素？
怎样的方案既达到目的、又经济、易于实现？
设备和元件？
1.选择开环还是闭环要根据控制系统的精度要求和条件的可行性而定
2.找出控制系统的干扰因素，并分清主次，找出最大的干扰因素
3.要确定控制量和被控量
4.执行器和检测装置的选择: 一是要根据控制量和被控量的需求，二是根据控制条件
总之，控制系统设计需满足的基本条件:
能达到控制的目的
采用易于实现的方式
降低控制成本
减少对环境的负面影响
教学资料：
1.控制的含义：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展。
2.控制的分类：
（1）从控制过程中人工干预的情形来分：人工控制、自动控制；
（2）按照执行部件的不同来分：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。
3.控制系统：
（1）控制系统的含义：任何一个控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统。
（2）控制系统的分类：由于控制的方式不同，自动控制又有：开环控制系统和闭环控制系统之分。
4.开环控制系统：
（1）开环控制系统含义：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。
（2）控制系统方框图：在控制系统中，为了分析的方便，常采用方框来表示系统的环节，用单向信号线表示系统信号传递的方向，它表示了系统的各个环节在系统中的位置、功能和相互之间的关系。
（3）开环控制系统的方框图：
5.闭环控制系统：
（1）闭环控制系统含义：我们把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
（2）闭环控制系统方框图：
6.干扰因素：在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。
7.反馈的涵义：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回输入端与输入量进行比较的过程。
8.开环控制系统与闭环控制系统的比较：
① 开环控制系统：控制精度相对比较低，结构简单，适用与控制精度要求不高而系统本身元件又比较稳定的场合。
② 闭环控制系统：控制精度高，结构相对复杂，构成控制系统的成本较高，适用与要求高精度和高可靠性的场合。
9.不同闭环控制系统设计的基本要求：
① 一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是稳定的。
② 控制系统的控制精度必须符合要求，即系统的输出量与给定量之差应控制在允许的范围之内。
③ 闭环控制系统应有较好的抗干扰性能。
第2课时：自动升旗简易控制装置的设计与实施。
加2个课外课时，实施控制系统设计的实践。
事实上，这个案例是在教材P112案例所述一般原理基础上，一个具体实施案例。我们不妨进一步向学生提出：除了教材上这样的控制方案，你们还能提出与教材不同的控制方案吗？这样的问题对学生来说是具有挑战性的。
一个值得注意的问题：自动控制一定是闭环控制吗？闭环控制一定是自动控制吗？
闹钟自动控制系统就不是闭环控制系统。
闭环控制系统设计的基本要求
系统必须是稳定性的；（抗干扰性）
达到所需的控制精度；
各个环节的设计科学合理。
自动升旗简易控制装置的设计与实施。
（1）明确设计的要求，明确控制系统设计所要达到的目标。
（2）提出多个设计方案，进行分析、权衡、比较，确定一个相对较好方案。
（3）动手安装、调试升旗控制系统
（4）撰写试验报告，自我评价和小结
1.自动升旗简易装置的设计
设计要求：
(1)在国歌播放的时间内，控制国旗匀速上升到旗杆的顶端；
(2)选择恰当的控制方案实现控制；
(3)选用成本低、易于获取的元件、设备和材料制作模型。
设计分析：
(1)采用开环控制系统，被控对象是国旗，被控量是上升的速度，控制量是电动机的转动与停止（或速度）
开环控制系统的方框图：
(2)这一开环控制系统由计时装置和控制升旗的装置共同组成；
(3)计时装置和控制升旗装置的实现可以有多种方案，例如，采用机械定时器和电动机实现，采用成品电子定时器和电动机实现，采用自制电子定时器和带可调速电路的电动机实现，采用音频信号、触发电路和电动机实现。
(4)采用任何一种方案实现，都要经过若干次调试，直到符合设计要求为止。
设计准备：
机械定时器（或电子定时器、自制电子定时器、CD唱机），旗杆，滑轮，卷筒，变速齿轮箱，电动机调速器，直流电源。
设计方案A：
1.采用机械定时器、直流电动机、直流电源、滑轮等元件实现。其中机械定时器相当于电动机的开关。
2.测得国歌播放时间和旗杆长度，确定定时器的定时时间并预估电动机的转速。根据时间、旗杆长度和电动的转速，选择滑轮的直径。
3.将机械定时器、直流电源和电动机串联在一个回路中。
4.初始状态使国旗在旗杆底端。在国歌播放的同时启动机械定时器，电动机开始转动并带动滑轮运动，使国旗上升。当定时器计时停止时，断开电源使电动机停止转动，此时国旗应该正好升至杆顶。如果升旗速度与国歌的播放时间之间存在误差，则需要重新调整滑轮的直径，直到符合要求。
5.为使系统在非正常状态下保证旗帜的升降，还需要在电路中并联一个手动开关，当控制系统出现故障时，使用手动开关直接控制电动机的转动与停止。
机械定时器靠手动旋转实现定时，定时的精确度略低，但只要细心操作可以满足要求的。
方案B：
采用成品的电子定时器、直流电动机、直流电动机、直流电源、滑轮等元件实现。
用电子定时器代替机械定时器，其他步骤参照方案A。
电子定时器比机械定时器的定时精确度高，所以对操作者的要求相对低一些。
方案C：
1.采用成品的电子定时器、带有可调速电路的电动机、直流电源、滑轮等元件实现。
2.测得国歌播放时间和旗杆长度，确定定时器的定时时间并预估电动机的转速。根据时间、旗杆长度和电动的转速，选择滑轮的直径。
3.将自制的电子定时器、直流电源和电动机串联在一个回路中。其中，自制的电子定时器可根据学校实验室现有的元件、设备和已知电路进行制作，如可用555时基电路制作定时器，通过定时器控制的继电器来控制电动机的转动与停止；采用TWH8752开关电路制作电动机的可调速电路。
4.在调速电路中并联一个手动按钮SW2，用于在出现故障时能升降旗帜。
5.初始状态使国旗在旗杆底端。在国歌播放的同时启动自制的电子定时器，电动机开始转动并带动滑轮运动，使国旗上升。当定时器计时停止时，断开电源使电动机停止转动，此时国旗应该正好升至杆顶。如果升旗速度与国歌的播放时间之间存在误差，则需要重新调整滑轮的直径，直到符合要求。（自动升旗简易控制装置电路图）
方案D：
1.采用CD 唱机（含有触发电路）、电动机、直流电源、滑轮等元件实现。
2.测得国歌播放时间和旗杆长度，预估电动机的转速。根据时间、旗杆长度和电动的转速，选择滑轮的直径。
3.从CD唱机中引出音频信号，将CD唱机（含有触发电路）、电动机、直流电源串联在电路中。
4.初始状态使国旗在旗杆底端。当启动CD唱机播放国歌时，音频信号触发电路带动电动机转动，使滑轮运动，国旗匀速上升；当国歌播放结束、没有音频信号时，电动机停止转动，此时国旗应该正好升至杆顶。如果升旗速度与国歌的播放时间之间存在误差，则需要重新调整滑轮的直径，直到符合要求。
5.在启停电动机的电路中并联一个手动按钮SW2，用于在出现故障时能升降旗帜。
这一方案的特点是，不需要外加定时器，而用音频信号直接控制电动机，减少了时间上的误差。
作业：
1.以前学校的大门是对开的，现在很多学校的门都改为电动门，但是这种门操作过于呆板，大门在关闭过程中有人通过时，容易夹伤行人，请同学们就我们所学习技术与设计的知识分析电动门的设计，并能够提出改进方案。
2.有位科学家，为了促使迷上电视的女儿坚持锻炼，专门设计了一辆有趣的“自行车”女儿必须骑上自行车不停地踩脚蹬，才能驱动发电机给电视机供电，想偷懒就看不到电视。请你根据已学的技术与设计的知识，画出“自行车—发电—电视机”这一过程的方框土，分析在这套装置的设计中，综合了哪些技术和原理。
3.设计并制作水车控制装置的模型。利用流动的水冲击水车，以控制不同的机械装置而产生动作。
第3课时：
自动升旗简易控制装置的设计与实施评价和总结。
（1）方案实施：
自动升旗简易控制装置的设计与实施。
（2）交流与评价：
①撰写试验报告，自我评价和小结；
②小组自评；
③展示成果，学生将本组的作品展示给全班同学，其他同学可以提出自己的改进意见。
作业：
1.在宾馆的房间天花板上都有一个自动灭火装置，当室内烟雾的浓度过高时，该装置会自动喷水，起到降温灭火的作用，请你根据这一装置，设计自动灭火装置的模型。
2.请对太阳能热水器进行分析：
（1）一般家用太阳能热水器水温控制是如何实现的？
（2）有的宾馆使用多台热水器串联来集中供水，当水温过低是，通过控制器启动辅助电加热开关，使水温控制在一定范围。请画出这一控制系统的方框图，并说明其工作过程。
3.设计并制作可伸缩的晾衣控制装置。利用手摇装置或电动装置将晾衣绳连同衣物移到室外，下雨时将它整体收回到室内。
八、教学反思
学生要对生活中的一些系统进行分析，思考，并能收集一些设备的工作原理，只有在掌握了大量的系统的工作原理，占有大量的资料的前提下，才能对系统进行分析，画出方框图，才能对其设计有一定的了解。
通过一些具体的生活实例导入有关控制的设计方法，引导学生发现问题、分析问题、解决问题，由易到难，在学生自己设计的过程中达到突破难点，实现教学目标的目的，符合新课程理念的要求。以贴近学生生活实际的典型案例为载体，帮助学生在快乐、轻松的氛围中掌握知识，体现老师的引导作用。以学生为主体，让学生进行设计，改进身边的一些控制系统，理论与实践相结合，以问题为引领，在‘师生互动’的课程理念的设计上都有较好的亮点，还应注意及时反馈。
控制系统设计
明确控制的目的
确定被控量、控制量
分析被控对象
的主要特性
控制系统的调试
运行和评价
分析主要的干扰因素
控制系统方案的选择
系统的成本分析
……
实施控制系统所需的设备、元件等
电机、风扇、电热丝
设定电吹风的挡位
（输入）
风的速度和温度
（输出）
给定水位
杠杆比较
进水阀门
水箱
进水量
水位
检测装置
＋
－
控制器
执行器
被控对象
控制量
输入量
输出量
控制器
执行器
被控对象
控制量
输入量
输出量
检测装置
＋
－
定时装置
电动机
滑轮、国旗
定时时间
升旗速度凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的优化
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的优化
章　　节：第二单元　流程与设计 第三节 流程的优化
课 时：第1课时
作 者：根据海南省海口四中吴恋老师教学设计案例改编
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 流程优化的意义及主要内容。
(2) 能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化。
2. 过程与方法目标
学会分析流程的不足，并提出优化方案
3. 情感态度和价值观目标
培养分析问题的能力。
二、教学重点
流程优化的内容及目的。
三、教学难点
流程优化的分类。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节内容是《技术与设计2》第二单元“流程与设计”的内容，是在学生初步认识了流程，并对流程设计和优化的方法和步骤有了一定的了解的基本上，让学生进行综合实践的部分，是学生把理论应用于实践的部分。在整个教学过程中，贯彻以下理念：让学生在活动中提高实践能力，在交流中开发创造潜能；生活中处处有流程；不满足现状是一种动力，流程需要我们不断优化。
2.教学思路设计
以下是教学思路流程图：
　　
　　3. 学情分析
学生对工农生产及企管理中的流程不是很熟悉，要他们对这些流程进行设计和优化是非常困难，但学生对与他们学习和生活有关一些事项却比较了解，并感兴趣，所以这节课让学生进行设计和优化的选题都是与学生生活和学习密切相关的由学生自己在上一课时提出的一些问题。
六、教学准备
为了吸引学生,激发学生的学习兴趣, 培养学生对技术的情感, 本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏， 引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
引入：
　　复习上节课内容：流程的设计过程
　　新课教学：
　　（一）流程改进的内容与目的
　　1. 工期优化——节约时间
　　案例①机械设备修理的工期优化
　　简单介绍：网络计划技术。
　　马上行动：制作一只台灯的工期如何优化，改进之后可能带来什么问题？
解答：将做灯罩与买电器元件、焊底座这三件工作并行，整个工期缩短了7小时。这样改进的前提是增加人力。
工期优化——节约时间
目的——缩短加工时间。
主要手段——在不改变工艺的条件下，将某些环节的串行改为并行。
　 　
2. 工艺优化——节约材料
　　案例：工件制造的工艺优化
　 　1）切削法
　 　2）少切削法
　 　3）无切削法
　　对切削法、少切削法、无切削发作简单介绍帮助学生理解工艺优化的过程。
　　马上行动：比较不同加工工艺下浪费的钢材金额。
　　3. 成本优化——节省资金
　　案例：售后中心配送的成本优化
　　4. 提高效率
　　案例：餐厅结帐的流程优化
　　原流程：
　　 1）确认结账要求
　　 2）取得账单给客户过目
　　 3）得到客户付款并询问客户是否需要发票
　 　4）回到收款台取得零钱和发票
　 　5）将发票和零钱交给顾客
　　改进流程：
　　 1）确认结账要求
　 　2）取得账单、零钱和发票
　 　3）得到客户付款并将发票和零钱　　交给顾客
　　5. 用户安全
　　案例：银行卡挂失流程的改进
　　6. 其他目的
　　（二）流程优化的条件：
　　流程优化需要一定的条件，它建立在设备和工艺水平提高的基础上，建立在对流程内在机理进一步研究的基础上。
　　马上行动：银行存取款流程的优化：从人工操作到自动取款机。
　　（三）流程优化的步骤：
　　1.分析流程的现状
　　2.确定改进的目标和要求
　　3.确定改进方案
　　案例1：银行卡挂失流程的改进
　　分析流程的现状：只能在银行上班时才能去挂失，失主不能及时报失；
　　确定改进的目标和要求：使失主能及时报失，尽可能把钱财的损失减少到最低程度；
　　确定改进方案：利用先进的计算机电话集成技术和现代化通讯手段，为客户提供全天24小时不间断的电话挂失服务。
　　案例2：【视频】汉字输入的流程改进
　　（根据流程改进的步骤进行分析）
　　分析流程的现状：汉字的快速输入是普通计算机使用者最为棘手的问题，人机交流困难限制了计算机的广泛应用。
　　确定改进的目标和要求：提高文字输入速度，符合使用者用笔的传统习惯，舒适方便。
　　确定改进方案：利用数字笔、数字纸进行书写输入，代替原来的键盘、鼠标输入。
　　（四）小结与练习：
　　 1.流程的优化的概念与目的
　　 2.流程优化的内容
　　工期优化（工序并行，先进设备的使用）
　　工艺优化（切削改浇铸，标准件的使用）
　　成本优化（自动化生产，废水循环使用）
　　质量优化（计算机管理和监控）
　　等等
　 　3.课后练习
　　
八、教学反思
课本中的案例专业化比较强，自己理解的不够充分，学生也缺少相关知识作为铺垫，讲解较困难，感觉讲不透。学生理解不深，学生停留在一知半解的程度，强迫型记忆效果不好。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的工作过程与方式
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的工作过程与方式
章　　节：第四单元　控制与设计 第二节　控制系统的工作过程与方式
课 时：第２课时
作 者：改编自海南省澄迈县澄迈中学唐光辉的教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)分析典型案例，熟悉闭环控制系统的基本组成。
(2)能画出一个简单的闭环控制系统的方框图。
(3)熟悉闭环控制系统在日常生活中的应用。
2. 过程与方法目标
(1)通过典型闭环控制系统的分析，熟悉闭环控制系统的基本组成及工作过程。
(2)逐步形成理解和分析闭环控制系统的一般方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1)提高对生活中技术问题的敏感度和引发出探究欲望。
(2)通过对闭环控制系统的探究，形成勇于探索敢于创造优良品质。
二、教学重点
(1)闭环控制系统的构成与判断。
(2)闭环控制系统在日常生活中的应用。
三、教学难点
闭环控制系统与开环控制系统的判别。
四、教学方法
讲授法、任务驱动法、小组合作法、演示法、逆推分析法、游戏法
五、设计思想
1. 教材分析
“控制系统的工作过程与方式”这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。
本课从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对闭环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
2. 教学策略设计
(1) 让学生自发地、主动地学习。本课教学中以生活中最常见的“杆称”控制系统等问题解决闭环控制系统的工作控制流程，激发学生的认知，引导学生自发地把生活中碰到的闭环控制系统的问题解决。
(2)创设情境。生活中闭环控制系统的例子很多，如电冰箱的温度控制系统、抽水马桶的水位控制系统等，引导学生分析生活中的闭环控制系统工作过程和方框，加强学生工作过程和方框图的理解和应用能力。
(3) 对学生进行现代技术思想和高科技思想方法的指导，使学生获得新信息。
3. 学情分析
学生已学开环控制系统的基础知识和系统、控制等基本概念，具有观察和使用简单控制系统的生活体验，这些已知知识和经验为教学中提供了条件，同时也为本节顺利进行闭环控制系统的学习提供了可能。
六、教学准备
电饭煲，台灯，多媒体等。
　
七、教学过程
1.复习：
（1）我们把控制系统分为：
开环控制制系统和闭环控制系统
（2）什么是开环控制系统？
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，称为开环控制系统。
(3) 开环控制系统方框图是:
2.引入新课
（1）案例分析：炮弹的控制系统
下面是一个故事
在解放战争时期,有一次战役中，有两个士兵，一个是老兵，一个是新兵，他们坐在防空洞外休息，突然有火炮攻击，那新士兵马上……
在这炮弹的控制系统中有两种情况:
一种是不进行调整只是按设定的距离开炮,没有因素影响可以打中对方,但要是有干扰或者有其它因素影响那就打不中对方了,达不到目的.
另一种是加了一个(侦察兵)把控制系统的输出量(炮弹落的位置)返回到输入端(大炮到对方距离)进行比较,并对控制进行调整的环节,使能准确打中对方.
（2）案例分析
请同学们来试一试这两台台灯在控制中有什么不同
①可充电台灯的控制系统
可充电台灯只是开灯就亮 ,非常简单,但是亮度不能调节。
②可调台灯的控制系统
可调台灯亮度可调,(它经过人的眼睛不断检测灯的亮度与人眼睛感觉舒适的亮度进行对比而进行调整,使达到人想要的亮度).
（3）案例分析
请问同学们在前面所学的游泳池的定时注水控制系统中有没有不足地方
有,当多人用水时进水管水压小,进水流量变小,时间到了还没有加到设定的水位。
解决办法是: 增加一个检测游泳池水位的装置，把测量到的游泳池当前水位返回到该控制系统的输入端，通过与输入量对比，当实际水位比设定水位低时，控制器控制进水阀门继续注水；当实际水位达到设定水位时，控制器发出信号关闭进水阀门。
从以上控制系统案例可以看出，在系统的输入端和输出端之间,除了输入到输出传递信息外,还有从输出端返回到输入端的传递信息,(即控制系统把输出量返回到输入端与给定值进行比较,构成一条闭合回路。)
3.闭环控制系统
（1）闭环控制系统是：把控制系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
（2）闭环控制系统的方框图:
（3）扩展思考(可调台灯的控制系统)
可调台灯亮度是经过人的眼睛不断检测灯的亮度与人眼睛感觉舒适的亮度进行对比而进行调整,使达到人想要的亮度,但不方便,一定要有人调节才行。
思考：能不能设计出不用人调节就能达到目的的控制？
（4）体验闭环控制在日常生活中应用
例如：家用电饭煲的做饭和保温的控制系统
①电饭煲的做饭工作过程
普通电饭煲的做饭控制中，首先输入“做饭指令”，按下开关按钮,电热盘工作,煮饭开始,当内锅温度上升到限制温度（103℃）时,感温磁体失去了磁性, (感温磁铁在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”)感温磁体和永磁体在弹簧作用下分开,触点开关分离,电热盘停止工作,电饭煲的做饭工作过程结束,电饭煲进入保温控制。
思考与讨论：
●若用电饭煲烧水，水在沸腾以后是否会自动断电？
●若是电饭煲内，感温磁体和永磁体之间的弹簧断了,做饭过程中会是怎么样
②电饭煲的保温工作过程
当内锅温度下降到保温点（65℃）时，实施保温控制,内锅温度继续下降时,双金片发生变形,触点开关接通,电热盘工作,内锅温度上升,当内锅温度到升保温点（65℃）时,双金片又发生变形,触点又分离,电热盘停止工作,这样电饭煲就达到了保温的目的。
思考与讨论：
●常温下两触点是接触还是分离？
●电饭煲的做饭控制系统和保温控制系统分别是开环控制还是闭环控制
●写出它们的控制系统方框图
闭环控制在日常生活中应用还有很多:
例如：(1)电热水壶的温度控制
(2)电热器的温度控制
(3)饮水机的温度控制
(4)马桶水位控制
(5)空调器的温度控制
(6)太阳能热水器的温度控制
(7)电冰箱的温度控制
八、小结：
1. 什么是闭环控制系统？
2. 闭环控制系统的方框图
3. 体验闭环控制在日常生活中应用
九、作业：
请同学们观察日常生活各找出一个开环控制和闭环控制的系统、并写出它们的方框图。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
简单结构的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章　　节：第一单元　结构与设计 第三节 简单结构的设计
课 时：第2课时
作 者：王希（浙江省宁波市象山中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)了解结构设计的目标以及要求。
(2)熟悉设计简单结构应考虑的主要因素。
(3)通过简易相片架设计案例分析，熟悉设计的一般过程。
(4)掌握简单结构的设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。
2. 过程与方法目标
通过分析案例，充分让学生参与讨论，并要求学生进行一次简单结构的设计。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 体验结构设计的乐趣，发现结构的创意所在；
(2) 养成认真对待设计、严谨设计的良好习惯；
(3) 享受团队合作的乐趣。
二、教学重点
结构设计应考虑的主要因素。
三、教学难点
结构设计分析。
四、教学方法
案例分析、实物展示、任务驱动、分组合作、小组讨论。
五、设计思想
1. 教材分析
本节内容是已学知识的综合运用，通过实例说明结构设计的目标和要求，结构设计时要考虑的主要因素，不同结构设计应有不同侧重点的考虑因素。同时，在分析中着重阐述了结构设计中具有明确的目的性、方案的多元性和创新性。
以简易相片架的设计作为案例，通过分析，使学生进一步熟悉结构设计中应考虑的各种主要因素，同时通过设计、制作来检验学生掌握和运用知识的能力。
结构设计和技术设计一样，具有明确的目的性、方案的多元性和创新性。所以，在教学过程中，应详细地分析设计中的各个步骤和环节，重点突出方案构思的重要性与设计的创新性。通过学生动手实践，亲历简易相片架设计过程，加深对结构设计方法的理解与体会。
2. 设计理念
前面一节课已经设计制作了一个简易红酒架，这节课再设计制作一个简易的相片架，通过重复让学生熟悉结构设计的一般过程，又能把握结构设计的重点。
3. 教学策略设计
运用实例分析和阅读材料说明结构设计的目的以及要求。结合结构事例引出不同设计有其重点考虑的因素。组织讨论，分析结构设计的多种可行性方案构思。
通过案例分析、讨论等方式使学生理解设计的一般过程，形成多种设计方案并进行优化。通过分组合作，体验设计过程。
4. 学情分析
上节课，已经让学生制作了简易红酒架，学生已经经历过了结构设计的一般过程，对过程已经比较熟悉。学生会自主分析结构设计应该考虑的主要因素。所以这节课主要还是在熟悉结构设计的一般过程的基础上，侧重强调简易相片架的结构设计。
六、教学准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、相片架若干张、制作材料、制作工具等。
七、教学过程
1．导入
设计的一般过程包括哪些环节？
【师生互动】发现和明确问题，制定设计方案，制作模型或原型，测试、评估及优化，产品的使用和维护。
结构设计应考虑的主要因素有哪些？
【学生回答】设计时要考虑强度、安全、功能、稳定性、个性化需求等。
【投影展示】照片（激发设计相片架的兴趣）。
【师生互动】相片架的设计要求：1.能方便的取放照片。2.具有一定的稳定性和强度。相框不易变形，支架不易松动；相框与支架连接牢固。3.具有一定的装饰性。4.相框的长度、宽度、厚度的尺寸自定。
今天我们就以相片架为设计对象，介绍如何进行简单结构的设计。
2．简单结构设计的案例。
在实际生活中，人们选择相片架，不仅考虑造型、材料、稳定性等因素，还考虑相片架的颜色、造型与房间的整体是否协调一致，根据相片架的摆放方式与房间空间大小关系决定选用悬挂式还是支架式相片架。
设计分析。
分析相片架的构成。
【投影展示】经典相片架的图片。
【师生互动】讨论分析一般相片架的结构组成：框架、支架、相框与支架之间的连接
相框的设计:相框几何形状的选择，使相框不变形的措施。相框构件之间的连接。相框构件的截面形状。
支架的结构设计:支架的支撑形式的选择，使支架不易翻倒的措施。支架构件的截面形状以及连接。
相框与支架之间的连接:根据不同的设计方案，相框与支架间可以是铰连接或固定连接。在批量制作中，还可采用不需要连接的塑料整体成型的结构。
分析相片架的强度。
由于相片架在使用过程中受到外力的影响，因此在设计时要考虑结构的强度。通常，相片架的结构的几何形状采用长方形，其结构缺陷是：强度较差，在外力作用下容易挪位、变形，整个结构出现松动现象。那么，该如何解决呢？
【课堂讨论】对于增加相片架的强度，有哪些措施？
【师生互动】仔细分析教科书中的方案A，并讨论方案A的设计者是如何解决该问题的。在框架连接处加了一个小三角，既增加了强度，又不影响美观。
分析支架的结构。
支架的作用是支撑起相片框且使之不易翻到。
【问题】如何提高支架的稳定性？
【师生互动】降低重心位置、增大支撑面积或改变结构形状。
（2）课堂讨论
以小组（4人一组）为单位，根据相片架设计要求和设计分析，构思一个简易的相片架方案。
制作简易相片架应该再具体分析相框各个部件
【学生活动】根据自己的方案构思，画出简易相片架的结构示意图。
【课堂讨论】组织讨论学生设计的方案与绘制的草图。完成相片架设计报告。
设计方案讨论要点：
结构设计的合理性。能否方便取放相片，支架与接触面的稳定性、框架结构的强度等。
结构设计的新颖性。与普通结构的相片架比较，是否具有创意的闪光点。
3．学生制作环节
相片架设计的总体要求：
能够方便地取放相片。
具有一定的稳定性和强度，相框不易变形，支架不易松动，连接件较牢固。
具有一定的装饰性。
结构设计具有创意性和新颖性。
【投影展示】展示简易纸质相片架的制作流程。
学生动手制作木质相片架。
准备材料：规格为200mm×20mm×10mm的木条2根，规格为100mm×20mm×10mm的木条2根。
准备工具：手工刨、凿子、锯子、木工尺、锤子、砂纸、钉子。
制作过程：先把4根木条用手工刨刨平整，用砂纸打磨光滑，测量计算好各工件的尺寸，用锯子、凿子等准备好榫头，连接成型，最后安装支架，可采用铰连接或者刚连接方式。
4．小结
不管是技术设计还是结构设计，其设计的目标都是为了满足人们的需要。在设计中要综合考虑各种因素，要与实际生活情境相联系。经典的结构设计不仅是技术设计，还蕴含着人文思想。
八、教学反思
这是简单结构设计的第二堂课，也是设计的第二个对象。上一节课设计了简易红酒架，这节课设计的是相片架。上节课红酒架的设计让学生体会的结构设计的一般过程和应该考虑的主要因素，有了这个基础，学生完全可以把重点放在具体结构的设计上，这是这节课的优点。
当然一节课时间比较紧张，学生要分析，要构思，还要制作，有些小组学生还不能完成相片架的设计。并且思考得不够深入，制作作品还显粗糙。
附相片架设计报告：
3稳固结构的探析
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：稳固结构的探析
章　　节：第一单元　结构与设计 第二节 稳固结构的探析
课 时：第1课时
作 者：徐金林 (江西省新余市教科所)
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)让学生了解稳定性的概念。
(2) 能够分析影响简单结构的稳定性的主要因。
(3) 掌握初步的技术试验的操作技能。
(4) 能进行基本的技术测试，会写简单的技术测试和技术试验报告。
2. 过程与方法目标
(1) 通过观察和动手操作等简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法。
(2) 形成初步的技术实验能力和表达能力。
3. 情感态度和价值观目标
(1)形成和保持对技术问题的探究欲望。
(2)培养良好的合作与交流的态度。
(3)体验解决结构稳定性问题的艰辛，感受解决结构稳定性相关困难所带来的愉悦。
二、教学重点
1. 分析影响一个简单结构稳定性的主要因素；
2. 进行技术试验，并撰写试验报告。
三、教学难点
分析影响结构稳定性的主要因素。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
“结构与稳定性”是苏教版《技术与设计2》第一单元第二节——稳固结构的探析——中的内容，教材介绍了稳定性的概念，影响结构稳定性的主要因素，并有一些简单结构的稳定性问题的案例分析、思考与探究。
“稳固结构的探析”这一节教学内容按照本书教学参考书的建议总学时为三学时。按教学内容分配，本教学设计的教学时间为45分钟，是“稳固结构的探析”第１课时的教学设计。
2. 设计理念
通用技术课程的学习主要是基于技术问题的解决，在进行技术试验、解决技术问题的过程中，培养学生个性化的想象力和创造力，从而掌握解决技术问题的思想和方法，提高技术素养，提高探究意识和创新能力。课堂上倡导多样化的学习方式，注重互动与交流、合作与探究，营造民主的、活跃的教学氛围，形成积极的情感态度与价值观，促进终身学习能力的发展。
课堂教学中，把握好课程的“七性”： “实践性”——通用技术立足实践，联系实际，强调要学生亲历技术的设计与创造过程；“创新性”——通用技术课程要激发学生的创造欲望，培养学生的创新精神与探究意识，开发其创造潜能；“综合性”——通用技术要高度综合科学、技术、人文、社会等方面的知识；“生活性”——通用技术要紧密联系生活实际，是日常生活中普遍应用的技术；“先进性”——通用技术要反映先进的理念，体现先进的思想和技术；“全体性”——通用技术关注的是全体学生而不是少数学生的发展，是大众教育而不是精英教育；“多样性”——通用技术学习方法的多样。
3. 教学策略设计
⑴采用表演杂技进行教学导入，以引起学生的注意并激发学生的兴趣；
⑵使用“请”、“愿意”等商量的语言和协商的语气，营造平等的、民主的教学氛围，提高学生参与的积极性；
⑶课堂真正体现以学生为主体，把课堂交给学生，把时间还给学生，提高教学效果；
⑷安排适量的“学生思考”、“马上行动”与分组技术试验，让学生始终处于一种手脑并用的积极的思维状态；既注意培养学生独立思考，主动探究，也注意培养学生合作学习；
⑸教学所展示的图片都是身边随处可见的，自制的演示结构也是生活中常见的悬臂式结构，让教学贴近生活，提高学生的学习兴趣。
⑹准确把握教学要求，但教学内容和教学案例又不拘泥于教材，把教材中的一些实例作为学生的阅读内容以扩大学生知识面。
⑺新课导入通过“神五”、“神六”、“神七”进行爱国主义教育，通过图片五（摩托车一边载物一边载人，用人来进行平衡）进行安全教育。
4. 学情分析
本节课的教学对象是普通高中一年级或二年级的学生，他们在物理学中学习了物体受力分析与力矩等知识，同时对稳定性也有一定的感性认识。教学中对简单结构进行受力分析学生有基础，但要较为全面、正确地分析影响一个简单结构稳定性的主要因素，对这个阶段的学生来说存在一定的困难。所以教学中这个部分要讲细讲清，并通过生活中一些简单结构的幻灯片、实物模型等手段进行直观形象的辅助教学。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、空矿泉水瓶、废纸、可以装入矿泉水瓶的形状相同的小铁块、可以开合的装光盘的塑料盒、形状相同的方木块、可以构成平行四边形和三角形的竹条、容易弯曲的电线（长40厘米左右）、乒乓球等若干。
2. 教学课件的准备
收集、拍摄相关图片，制作教学课件。
七、教学过程
1.新课导入
将一个两头为圆锥形的物体下端顶在左手的食指上保持平衡5秒钟。请同学（2至3人）表演一个杂技（如图一）：经过几次努力，杂技宣告失败。
“老师原来还想在顶部放置一个乒乓球的，看来难度太大，但有没有可能成功呢？”请同学们发表意见。结合同学们意见，给予引导：一切都有可能。《西游记》中孙悟空像鱼一样在海底龙宫自由穿梭，但在200多年前，只能是人们的梦想。是潜水艇的发明圆了人们的这个梦。我们的先人早就想能像嫦娥一样飞天奔月，从“神五”、“神六”到“神七”，伟大的中国航天人正在把这个愿望一步步变成现实。只要我们不懈探究，不断创新，所有美好的愿望都能实现。回到我们刚才的杂技，要表演成功比较难。是什么原因呢？引出本次课的课题——稳固结构的探析。我们今天学习第一个内容：结构与稳定性。
2.探讨新课
⑴结构稳定性的概念
请同学们观看图片：新移栽的树木（图二）与电线杆的结构（图三），提出问题：新移栽的树木的支撑和电线杆的斜拉索的主要作用是什么？请二至三个学生回答。教师进行点评与分析。
图一
图二 图三
【思考一】除了上述新移栽的树木、电线杆以外，同学们还能举出一些与稳定性有关的结构和事例吗？（交通讯号灯杆、高层建筑用的塔吊，悬挂式空调、抽油烟机，幼儿走路，自行车支撑，阳台晾衣架、太阳能热水器……）
图四
左图（图五）所示，为了摩托车的载重平衡，在左边坐一个人。这样做，摩托车的稳定性提高了，但出现了什么大问题？（请同学回答，引导同学们回答出安全问题）。进行安全教育。
由此可见，结构与稳定性是生产与生活中十分广泛的问题。
结构的稳定性：结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力。这种性质是结构的重要性质之一，也是一个结构能够安全、正常发挥其作用（功能）的前提。
例如，刚才显示新移栽的树木，若不加支撑，遇上刮风天，便可能翻倒，影响树木的成活与生长；交通讯号灯杆，若没有足够的稳定性，就会栽下来，压伤行人和车辆；上述头上的电线杆，若没有优良
图五
的稳定性，就有可能造成触电等严重的安全事故；我们居住的房屋，若总是摇晃，我们就会提心吊胆。中央电视台2009年9月8日《今日说法》报导了江苏省常州市江北区春江镇的圩塘新村有21幢楼房一天到晚摇晃，造成这些居民没有安全感。
一个结构，其稳定性的好坏，用使其失去原有平衡状态的力的大小来衡量。相同的结构，使其失去原有平衡状态的力越大，就说明这个结构的稳定性好，维持稳定的能力越强；反之，则稳定性不好，维持稳定的能力越弱。（例如塑料脸盆和塑料水桶，使脸盆侧翻的水平力比水桶要大，因而我们说脸盆的稳定性比水桶要好）。
⑵影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素有很多，同学们自己来找一找。
【马上行动一】查找影响结构稳定性的主要因素。
（将学生就近每4～6人分成一组，将全班分成8～10组，每组提供的物品：两个一样空矿泉水瓶，一些废纸，几块可以装入矿泉水瓶的形状相同的小铁块，可以开合的装光盘的塑料盒，几个形状相同的方木块，几根可以构成平行四边形和三角形的竹条，让每组学生通过这些物品构成的结构，比较其稳定性大小，自己找出影响结构稳定性的主要因素，并请几位学生代表到讲台上演示操作）。
学生操作，教师指导，学生通过对自己动手试验的结果进行总结归纳，教师引导得出结论：
①结构重心的位置；
②结构与地面接触所构成的支承面的大小；
③结构的形状。
⑶运动结构的稳定性及不稳定结构的应用
①运动结构的稳定性
以上我们讨论的是静止结构的稳定性问题。稳定性既然是指结构在外力作用下维持平衡状态的能力，而由物理学我们知道，平衡状态包含静止的平衡与运动的平衡两种状态。结构在运动状态下的稳定性与静止时是不同的。例如：自行车在不骑时要有支撑（见教材P14页图）才能保持稳定，而在骑行时，只有前、后轮两点与地面接触就能保持稳定不倒。同样的事例还有（见图六）：
我们儿时玩的陀螺，静止时没有特殊措施是立不住的，但转起来后它就能立住了。军事上的枪膛、炮膛，其内孔表面加工有来复线（螺旋线）槽，也是使子弹或炮弹飞出时产生旋转，使它们在飞行过程中保持稳定，从而准确击中目标。
运动结构的稳定性问题比较复杂，有兴趣的同学课后可以去探究。
图六
②不稳定性结构的应用
并不是不稳定的结构都是不好的结构，在有些领域，人们利用不稳定的结构来实现某些功能。
【思考二】生产和生活中有哪些利用不稳定结构的事例？
（如将一枚硬币竖放在某一机械上，可以估计、判断该机械的振动情况；多米诺骨牌，是利用其不稳定性进行娱乐；杂技的平衡性表演，地震仪等）。
⑷课堂探究
【马上行动二】课堂制作：两个学生为一组，每组提供的物品：长度为40厘米的电线一根，乒乓球一个，钢丝钳一把。
要求：根据刚才已学的知识，用电线做成一个结构，把乒乓球稳定地支撑起来。
完成后都摆在讲台上，由学生互评或教师点评。
⑸课堂小结。
⑹布置作业：
课外试验：探究结构稳定性与形状的关系，并填写试验报告
一、试验目的：探究结构的稳定性与结构形状的关系。
二、试验准备：（教师提供）尺寸为90×30×20毫米的板1块，直径为2.5毫米、长度为10毫米的铁杆1根（上端钻孔），直径为2毫米、长度为85毫米的铁杆1根，吊篮1个，配重块若干。
三、试验装置：见图七、图八和图九。
图七 图八 图九
四、试验过程与结果：
分别按图七、图八、图九装好试验装置后，按顺序分别给三个装置添加配重块，直到装置翻倒，记录翻倒时的配重块的数量（重量），填入下表（表三）试验结果一栏内，对试验结果进行科学分析，把分析内容填入表三。
表三
试验方案 试验装置 试验结果 原因分析
一 见图七 配重块加到？块时翻倒
二 见图八 配重块加到？块时翻倒
三 见图九 配重块加到？块时仍不翻倒
五、试验总结：
⑺教学小结
这节课我们一起学习了结构稳定性的概念（结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力），一起探究了影响简单结构稳定性的主要因素（结构的重心位置、结构与地面接触形成的支承面积、结构的形状等），了解到运动结构与静止结构的稳定条件不同，生产和生活中可以利用结构的不稳定实现一些功能要求，做了一个小试验并学习了试验报告的撰写。
通过这堂课的学习，若同学们能够自己提出问题，并自己设计试验装置来进行探究和验证，写出试验报告，这堂课就达到了目的。
在通用技术的课堂上，学习过程是一个不断提出问题、发现问题，并不断多方案解决问题的过程。在多方案解决问题的过程中，蕴含着许多奇思妙想，也就蕴藏着许多创造和发明的契机。大家要知道：多一种设想，就多一个解决问题的方案，就多一条通往成功的途径。
⑻知识拓展
已知底板重量G1、横梁重量G2和各部分尺寸（如图十二），求图七、图八、图九几种情况下结构保持稳定的临界重量G
八、教学反思
1．使用“请”、“愿意”等商量的语言和协商的语气，造成了平等的、民主的教学氛围，课堂活跃，学生参与的积极性和参与度高；
2．采用循序渐进的教学方法把教学不断引向深入，适合学生的基础，符合这一阶段年龄的认知规律；
3．模型与幻灯片的配合使用，教学直观形象，取得了较好的教学效果；
4．“学生思考”与“马上行动”安排适当，让学生始终处于一种手脑并用的积极的思维状态；既注意培养学生独立思考，也注意培养学生合作学习；
5．不拘泥于教材，但准确把握了教学重点和教学要求；
6．还要注意差异教学，多进行个别辅导。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
生活和生产中的流程
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：生活和生产中的流程
章　　节：第二单元　结构与设计 第一节 生活和生产中的流程
课 时：共2课时
作 者：根据南京市第五中学刘建明的教学设计改编
一、教学目标：
（一）知识与技能
1.了解流程的含义及其对生活、生活的意义。
2.通过对典型的工作流程和生产工艺的流程案例的分析，理解流程中环节和时序的意义。
3.学会阅读简单的流程图。
（二）过程与方法
1.从生活中经常遇到的流程开始，归纳时序的概念，分析流程、时序和环节对于人们的生活、生产的重要意义。
2.通过简单的小试验和若干典型的案例，理解流程的应用，识读几种常见的流程图。
（三）情感态度与价值观
1.初步掌握流程的基本思想方法，并能综合其他知识分析实际案例，解决实际问题，发展创新精神和理论运用于实践的能力。
2.形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望，具有对待技术的积极态度和正确使用技术的意识。
二、教学重点
1.了解流程含义，理解流程中时序和环节。
2.知道流程对生活和生产的意义，能从流程的角度来分析实际中的问题。
3.会阅读一些简单的流程图。
三、教学难点
1.对时序的理解，特别对可颠倒与不可颠倒时序的认识与分析。
2.对环节的相对性的理解，能针对具体问题科学地划分环节。
3.用流程等技术观念分析和探究具体事例的欲望和能力的培养。
四、教学方法
讲授、视频演示、小组合作
五、设计思想
1.教材分析
在了解流程的涵义时，有两个关键点：流程的时序和环节。时序时指随时间变化的发展经历；环节是指事物在发展的过程中，总可以依据的某种特征或方式把它分若干个小过程。
生活中的很多事件以及产品的生产过程，都可以理解为流程，重要的是如何使得流程产生更大的效益和具有可持续发展性。
可以选择有代表性的流程案例，与学生共同分析，使学生学会阅读工艺机理不太复杂的流程图。流程图的表达有多种形式，如图示、模型表示、动画演示等。
2.学情分析
大部分学生对流程会有一些模糊的概念，但不全面，对时序和环节概述的认识还不深入。见过一些生活和生产中的流程图，但绝大部分学生尚不能自觉地从流程的角度来看待和分析生活和生产中的问题。怎样系统地了解流程的含义？如何建立流程的思想？能否正确地运用流程来分析生活和生产中的问题？这些任务都是需要通过教师的教和学生的学来共同完成的。
六、教学准备
课件、视频、浓硫酸稀释所用器具、照片冲洗器具、鲁班锁等。
七、课时安排
共2课时。
八、教学设计
第1课时
采用卫星发射视频，导入新课。
1.认识流程
◇什么是流程：
一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的顺序。
两个概念：
时序：时间上的先后顺序
环节：根据某种逻辑，将一项活动分为的若干小的过程。
环节的划分是相对的，环节本身又可以是一个流程，即流程具有层次性。
生活和生产中流程的案例分析：
（1）机械装配厂装配螺丝钉。提问：机械装配厂装配螺丝钉后安装垫片可以吗？
（2）打针的皮试
（3）软皮椅的生产流程
（4）阅读课本，回答：李龙飞的庄稼为什么颗粒无收？
（5）纯净水的生产工艺流程
观看飞机装配流程视频，进一步巩固流程的含义。
流程的含义与意义：
时序——时间上的先后顺序，任何一项生产或生活活动都有时序。
两类——可颠倒，不可颠倒。
教师演示浓硫酸稀释、照片冲洗等，引导学生观察两个流程中的环节、时序。
结论：流程的好坏影响效率、质量、安全。
◇流程的试验
鲁班锁试验。这个试验可以根据学生和器材等情况进行。
◇流程的表达。通常采用流程图来表达流程。
流程图中，方框表示某个事项或活动；单向箭头表示事项或活动地顺序关系；矩形表示处理框；平行四边形表示输入输出框；菱形表示选择框；圆角矩形是表征流程的开始或结束。
流程图有：文字、表格表达、图示表达、程序流程图。
教师讲解：
单打比赛程序的结构图。
流程的性质以及表达习惯：
流程表达——有语言、 文字、表格、图示、模型、动画演示等方式。
时序常用箭头、数字序号表示。
环节、工序常用序号或方框表示。
第2课时
2.生活与流程
洗衣做饭、采购日用品、看病就医和旅游等都离不开流程。正确地做事，提高工作和学习的效率，使我们的生活有序、合理，为我们的安全提供保障。
◇同学分小组讨论，列举生活中典型的事例，用语言、流程图描述其流程。
◇请两组同学到讲台，用语言、流程图描述所列举的流程。
3.生产与流程
◇流水线——1789年惠特尼，15个月1万杆枪。
举例介绍：串行和并行——城池重建
重点介绍：重复生产——电子装配、家电、电器。
连续生产——化工、食品、饮料、制药、烟草。
◇同学分小组讨论，列举生产中典型的事例，用语言、流程图描述其流程。
◇请两组同学到讲台，用语言、流程图描述所列举的流程。
八、教学反思
1.一节好课首先要以课程标准为依据，利用好教材和教师用书，结合学校和当地的教学资源与学生的实际情况，适当调整教材的内容和添加必要的教学手段，以期收到更好的教学效果，让学生最大的获益。
2.鲁班锁这个试验可以根据学生和器材等情况进行。
3.注意从流程的角度组织教与学，避免为试验而试验忘记了课程标准的要求。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的设计与实施
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的设计与实施
章　　节：第四单元　控制与设计　　第四节　控制系统的设计与实施
课 时：第2～3课时
作 者：根据海南中学叶朝晖教学设计改编
一、教学目标
1. 了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，采用逆推法画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计的方案。
2. 能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；或者根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案
二、教学重点
设计一个控制系统应明确的问题，对控制系统的基本要求。
三、教学难点
设计一个控制系统应明确的问题的分析，控制系统设计的思想方法。
四、教学方法
讲授、讨论、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节要求学生亲历一个完整的控制系统设计和模型制作过程。对于控制系统方案的设计不要求学生能形成详细的设计方案，只需形成初步方案，重要的是让学生亲历设计的过程，知道怎样通过分析被控对象的基本特性，确定被控量、控制量，从而形成控制系统的设计框图，对于开环控制系统和闭环控制系统的制作和实施，课标有着不同层次的要求，对于开环要求能制作一个完整的简单的控制装置，对于闭环控制系统，只要求学生根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。
本课要解决的重点是：亲历一个完整的控制系统设计和模型制作过程.
2. 学情分析
（1）学生已经使用过设计的技术语言对设计的过程和方案进行描述；
（2）经历了几个设计和制作的全过程，熟悉设计过程中的各个环节以及模型或原型制作的基本方法和手段；
（3）设计制作中具体技术和专业知识（如电子、电路及机械控制知识等）有所欠缺，给控制的设计和实施带来了一定的困难；
3. 教学策略分析
本次控制系统设计将采用开放式的设计，在提出设计命题后，不给出一个确定的系统设计方案，而是引导学生提出自己的想法，激发学生发现问题和勇于创新的激情。本次设计将按设计的各环节按层次提供了一些在系统设计时可能会碰到的技术问题，让学生自己分析、选择认为合理的设计方案，以合作学习的方式，完成设计和制作。学生通过从明确问题、制定方案设计、制作、测试评估和优化全过程的参与，初步学会控制设计的基本方法，加深对前述课程内容的理解，以达到提高技术素养的目的。
六、教学资源准备
多媒体设备、相关图片资料、技术试验工具、材料等
七、教学过程
序号 教学步骤 教师活动 学生活动
一 问题的提出 问题：在海南处于热带地区，多雨,天气无常，而人们工作繁忙，时常无暇顾及雨水对家具、家电等物品的损害，造成经济损失。能否设计一个雨天自动关窗系统？这样，人们工作在外，就不用担心雨水飘进家里了。设计项目：雨天自动关窗系统 明确设计任务激发学习兴趣
二 方案的设计 1.明确控制的目的提问：该控制系统控制的目的是什么？ 思考，回答：根据是否下雨控制窗户的开和关
2.分析被控对象的主要特性，确定被控量、控制量提问：（1）该控制系统被控对象是什么？被控量是什么？（2）窗户的开关通常有哪几种方式？采用哪种开关方式，怎样控制比较合理？ 回答：被控对象是窗户，被控量是窗户的开与关引导学生分析被控对象，确定控制方式和控制量：电机的转动
3.采用逆推法引导学生画出控制框图教师：窗户由什么来开、关的？ 教师：电动机由谁来控制它运转？ 教师：控制电路如何知道何时让电动机运转？ 教师：用怎样的装置感知有光线否呢？
教师：现在我们大家把刚才我们分析的思路用方框图整理出来： 学生：电动机 学生：控制电路，由它来控制电动机的正转反转
学生：由一个能感知是否有雨的传感器送信号给控制电路学生：……（湿度传感器）
三 方案的实施 结构安装提供方案实施中的技术问题的多种解决方案让学生自己分析选择：（1）窗户的运动方式：平移、转动（2）电机与窗户连接方式：a.齿轮与齿条连接b.共轴连接c.滑轮绳子连接（3）湿度检测电路：湿敏电阻、自制湿度传感器 分组讨论：根据提供的技术资料，分析并选择认为合理的设计方案
四 方案的调试评估和改进 1.控制调试（1） 调试机械联接是否稳固（2） 调试窗户移动（开关）是否到位（3） 调试湿度检测是否灵敏2.评估自己的方案3.优化改进自己的方案（1）如何增加湿度检测的灵敏度和准确度（2）如何实现自动控制和人式控制两种方式并存，使控制有更大的适应性（3）如何克服窗户移动距离可能存在的误差 调试，分析出现问题的原因，并改进反思自己的设计，进一步优化自己的方案
五 小结 1.引导学生归纳总结控制系统设计的一般步骤2.设计方案实施的主要步骤3.对方案实施的调试评估 归纳、总结，把实践经验进一步提升
八、教学反思
这是“控制与设计”专题的最后一个教学内容——简单控制系统的设计及系统的调试。这一课题的教学以具体设计任务为载体，让学生体验控制系统设计和实现的过程，使课堂还给学生，给课堂以生气和活力。
本课程的教学设计以设计制作“下雨时自动关窗装置”为载体来展开的，课程的导入和每一个设计步骤都是围绕这个设计任务来展开的。内容具体，目标明确，学生有兴趣，课堂也很活跃。这一课没有使用教材的推荐载体，而是根据本地条件选择的载体。本次是采用两节课连上的方式进行的，在教师的引导下学生下基本能够完成任务，效果很好。
窗户
开、关
电动机
控制电路
传感器
是否下雨凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制的手段与应用
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制的手段与应用
章　　节：第四单元　控制与设计 第一节 控制的手段与应用
课 时：第1课时
作 者：根据海南中学叶朝晖老师教学设计案例修改
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）理解控制的含义。
（2）理解生活中的控制现象，明确其控制对象，控制目的及控制手段。
（3）理解控制在生产和生活中的应用。
2. 过程与方法目标
通过生活中典型案例的分析，学习控制的方法。
3. 情感态度和价值观目标
对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。
二、教学重点
理解控制的含义。
三、教学难点
理解生活中的控制现象，明确其控制对象、控制目的及控制手段；分析案例的控制过程与结果、体会控制技术应用的广泛性、重要性。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节是“控制与设计”第一节的内容，本节内容是要让学生对控制与控制技术有一个初步的感性的认识，知道控制技术应用的广泛性，对控制技术产生强烈的兴趣，为后面进一步学习控制系统方面的知识打下基础及提供学习动力。本节教学重点为理解控制的含义及控制在生产和生活中的应用。从学生熟悉的生活事例入手，运用案例分析方法，由浅入深在展开控制的概念。通过大禹治水、射手射击等控制的事例，说明人们要实现自己的意愿或目的，就要通过一定的控制手段。通过控制在人们日常生活和生产中运用的实例分析，进一步明确控制应用的广泛和重要。
2. 教学思路
首先从介绍古代各种控制装置入手，使学生对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，建立关于控制的初步认识和感性经验，通过“讨论交流”活动强化，形成关于对控制的现象基本认识，同时认识到控制及控制技术应用的广泛性以及学习控制与设计的意义。最后通过对控制装置（学生作品）的直接接触，加深对控制技术对认识和理解。
4. 学情分析
学生知道控制技术在生活和生产中的有着广泛的应用；对神奇的控制技术将会有强烈的兴趣和好奇心；对控制现象的理解还很模糊；不了解控制技术的内在工作原理，觉得控制技术很神秘很复杂。
六、教学准备
1.相关学科知识：本单元要求学生具有初中物理学科电学基础知识。
　　2.教学器材和材料：多媒体设备、古代水车图片和学生作品实物（雨雾天自动关窗系统）。
七、教学过程
序号 教学环节 教师活动 学生活动
1 实例导入 （1）展示控制实例：我国古代的水车（图片）并简单介绍其控制过程和控制效果踏车（人力） 牛车（畜力） 筒车（自动） 了解控制实例产生兴趣
（2）导入新课：这些水车在今天看来，是一些古老的控制装置，说明了人们认识并利用控制现象由来已久，控制并不是人类的天外来客，它渗透在我们生产和生活的方方面面。理解控制、善于控制，已经成为我们每个人日常生活中不可或缺的基本能力。今天我们就来学习有关控制设计方面的内容：第四单元第一节 控制的涵义 知道学习控制设计知识的重要
2 什么是控制？ （1） 事物的发展与变化具有多样性.果树结不出果实硕果累累果实大果实小果实酸果实甜雨水灌溉农田发电冲洗物品洪涝灾害
(2) 马上行动：指出下列事物发展与变化的多种可能性：鱼塘： 、 、 成熟的西瓜： 、 、 计算机网络： 、 、 (3)控制的涵义：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，就形成控制。 讨论交流，得出结论：（参考）鱼塘：鱼多、鱼少、鱼大 、鱼小 成熟的西瓜：瓜甜、瓜不甜、瓜大、瓜小 计算机网络：交流与传播信息、传播病毒、传播不良信息
3 控制现象 （1） 在我们的生活和生产中有很多通过一定的手段实现控制的例子：a) 射手通过瞄准，使箭射中靶心b) 人们通过电冰箱获得适当的温度c) 先进的生产流水线，通过计算机的“指挥”，实现自动化生产等；（2） 马上行动：在你生活中，还有哪些控制事例，请按如下方面表述：通过 （手段），使 （对象） （目的） 通过讨论和交流回答：（参考）1.通过换挡，使电风扇达到一定的风速2.通过转动车把，使自行车改变行驶方向3、……
4 控制的实现 1.分析导入实例——古代的水车（踏车和筒车）引出人工控制和自动控制概念：控制的实现需要通过事实上的手段，前面我们提到踏车和筒车的控制手段有什么不同？哪种更省事更先进？2.控制手段的发展踏车——筒车——木牛流马——现代自动化控制技术——智能机器人3.马上行动：把你所了解的人工控制和自动控制的事例填在下面的横线上。人工控制： 自动控制： 归纳：踏车——人工控制筒车——自动控制 归纳：随着科学技术的发展，控制手段也在不断进步，自动化程度也越来越高
5 广泛应用的控制技术 （1）控制的应用自古就有，并在近代得到了迅速的发展，它涉及到社会生活的各个领域。（2）请同学们举例说明控制在生活、工农业生产及军事国防中的应用：（一）控制在生活中的应用： （二）控制在工农业生产中的应用： （三）控制在军事国防中应用： （一）控制在生活中应用：空调、自动取款机、自动水龙头、自动门（二）控制在工农业生产中的应用：自动生产线、温度适时控制、湿度适时控制、农田节水灌溉（三）控制在军事国防中应用：精密制导导弹、神舟飞船
6 亲身感受控制技术 展示学生作品：雨雾天自动关窗系统（实物）让学生亲自上来演示其控制效果和工作过程提问：该控制事例中，控制对象是什么？控制目的是什么？控制手段是什么？ 通过亲自试验、观察得出：雨雾天自动关窗系统控制事例中，控制对象窗户，控制目的是使窗户在下雨或起雾时自动关闭，控制手段是通过一检测控制电路检测雨雾信号，一旦有雨雾，就通过控制电路启动电机，通过电机转动来带动窗户关闭，实现自动关窗
八、教学反思
这是“控制与设计”的第一课。本课主要任务之一就是，要让对“控制”几乎是毫无了解的学生从技术的角度建构起对“控制”的基本构架，这是一个比较难的目标。可以说，本《设计》为比较好的达成此目标提供了保证。这个设计有如下几个特点：一是从水车实例导入，从而降低了学生理解陌生概念的起点；二是课程环节的安排符合理解陌生概念的认识规律，层层递进，逐步深入，从而降低了学生理解问题的坡度。实例导入——初建概念——列举现象，强化概念——控制实现，引入正题——控制应用，引起重视——感受控制技术，进一步激发兴趣。这样的环节安排，目标明确，集中力量解决主要矛盾——控制概念的建立。所有环节的安排都是为解决这个主要目标服务的。而安排让学生亲身感受控制技术的环节，这是对概念建立的强有力的补充。如果没有这个环节，控制概念对学生来说还是比较虚幻的。因而也是不稳固的。有了这个环节，不仅可以强化控制概念的建立，而且还能提高学生对本课题的兴趣，为后面的课程奠定了较好的感性和理性基础。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的分析
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的分析
章　　节：第三单元　系统与设计 第二节 系统的分析
课 时：第1课时
作 者：改编自海南省国兴中学胡楠
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1） 能够理解系统分析的含义，了解系统分析在生活中的作用。
　　 （2） 在分析案例的过程中可以充分理解系统分析的步骤和其原则性。
　　 （3） 能根据其原则性做出正确的决策。
2. 过程与方法目标
能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析，并提出优化的方案。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 树立系统分析问题的观念，培养系统分析的观点。
(1) 增强学生面对技术世界的信心以及个人、社会、环境的责任心。
二、教学重点
1. 系统分析的概念，
　　2. 初步掌握系统分析的基本方法。
三、教学难点
能进行简单的系统分析，并做出决策。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
在《技术与设计2》中，系统与设计可以说是一个承上启下的中枢环节，它既是在“结构”与“流程”的基础上加以展开，又为“控制与技术”的讲述做好了铺垫,是全书的重点之一。而“系统分析及其方法”更是将书本知识与实际应用相连接的一个重要途径，使学生能够运用系统的思想和方法处理和研究问题。
　　2. 设计理念
本节课是要求学生通过“观察、分析、比较、核实”等方法做出正确的决策，从而理解系统分析的含义，学会系统分析的方法，体会系统分析在生活中的作用，形成初步的系统观。
3. 教学策略设计
（1）通过搭建模具引导学生自己进行研究探讨性学习。
　　（2）通过案例分析，使学生明白系统分析的一般步骤及其原则性。
　　（3）运用马上行动让学生做出决策，学以致用。
4. 学情分析
学生在生活中其实已经初步掌握了系统分析的方法，并能够加以运用。只不过他们缺少一定的理论依据，并不了解自己之所以有这样或那样的决定是因为什么，因此需要我们通过讲解把系统分析从他们的生活中提炼出来。使他们能够区别经验决策与科学决策的区别和优缺点，能够掌握系统分析的方法，用系统的观点分析事物。
六、教学准备
1．旋转木马的搭建模具。
　2．准备田忌赛马、丁谓修皇宫、火烧赤壁、自行车式人力飞机的故事资料及下水道、煤气管道和电缆的相关知识以及图片。
七、教学过程
　㈠引入新课
　　教师提问：系统的特性是什么？
　　学生：整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性。
　　教师：系统的特性可以说就是系统的基本思想，而我们今天所讲的系统分析就是运用系统的思想和定性定量相结合的方法进行分析。
　　㈡新课教学
　　1．技术试验（学生每3人一组进行旋转木马的组装）
可选择不同方案 安装方案 分析结果
按照安装图进行安装（书中有两种安装方法） 1 采用两个转轴带动大齿轮，从而带动木马转动机组。 2 采用小齿轮带动大齿轮再带动小 齿轮，从而带动木马转动机组。 第 2 种方法与第 1 种安装方法相比只是安装的系统更稳固，在速度上并没有太大差距，施加相同的力后速度是一样的。
按照自己设计的更简单可行的方式安装 1 用橡皮筋使大转轴带动小转轴再带动齿轮进行转动。 2 用小齿轮带动大齿轮，从而带动木马转动机组。 3 … 与前两种比较，后两种运用“圆周运动”的原理，以大轮带动小轮，大轮转一周可令小轮转几周，这样施加同样的力，木马速度却更快也最稳，更接近我们的要求。
　　　　
　　教师:经过分析比较我们知道用大轮替代小轮是最好的方案，而我们进行分析的这个过程就叫做系统分析。
　　系统分析是对系统进行考察、并利用科学的方法对系统进行分析、比较、试验和改进方案的过程，其实这就是系统分析。
　　那么我们是怎样进行系统分析的呢？
　　首先，我们知道组装不同方案的木马的目的是要让木马转的更快更稳。
　　其次，要根据已有的模具，安装图，物理知识进行安装。
　　再次，几个安装方案进行比较，看哪个最接近目标。
　　最后，施加同样的力进行检验，确定最合适的系统。
　　也就是说系统分析的基本步骤是:
　　
　　2．应用：
　　案例一：田忌赛马
　　战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同等的马，于是田忌屡赛屡输。一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的孙膑给田忌出了一个主意，结果以二比一赢了齐王。
　　教师指导学生分组讨论齐王与田忌的马以及比赛的规则等因素。
　　学生做出六种方案：
　　田忌 ：齐王
　　1. “上马——上马”、“中马——中马”、“下马——下马” 0 ：3
　　2. “上马——中马”、“中马——下马”、“下马——上马” 1 ：2
　　3. “上马——下马”、“中马——上马”、“下马——中马” 2 ：1
　　4. ……
　　最后得出系统分析后的结论,在六种方案中，只有第三种2 ：1可以达到目的，赢得比赛。
　　3．系统分析应该遵循的原则：
　　（1）整体性原则
　　系统分析首先要着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。
　　案例一：丁谓修皇宫
　　北宋真宗年间，皇城失火，宫殿烧毁，大臣丁谓主持了皇宫修复工程。他采用了这样一套施工方案，先在需要重建的通衢大道上就近取土烧砖，在取土后的深沟中引入汴水，形成人工河，再由此水路运输建筑材料，从而加快了工程进度，在皇宫修复后，又将碎砖废土添入沟中，重修通衢大道。
案例二：公路施工
赵明同学家所在街道的人行道路在一年内进行了三次施工，分别是电信部门铺设通讯线路、煤气公司欲埋煤气管道、市政部门维修下水管道，结果重复施工，造成人力和财力资源的浪费，同时也给市民带来不变。
　　学生分组讨论：两个案例采用的不同系统以及所带来的不同后果。
　　丁谓在修皇宫为什么能一举三得？公路施工为什么会带来不便？公路施工的问题怎样解决更为合理？
　　讨论结果：丁谓考虑到了建材,人力,工期等因素,结果达到了最优效果,体现了系统的整体性。而道路施工中三个部门的施工时间没有统一协调，造成了各自为政的局面，给市民带来了不便。要解决问题，则公路施工应该从全局着眼，三个部门协商统一进行施工。
　　教师总结：可见，系统分析时要考虑到整体性的原则。在运用系统方法考虑和处理问题时，要从全局出发，从整体入手，一开始就抓住要素、整体、外部环境之间的相互联系与相互作用。
　　（2）科学性原则
　　系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具有说服力。
　　案例：人力飞机
　　人类很早就想实现“上天”的梦想，人们于是模仿鸟的外型和飞行动作进行尝试，但不管装上翅膀还是以人力驱动扑翼飞机，结果都以失败告终。吸取经验后，海斯勒和维林吉尔在别人的基础上采用科学的方法进行设计，取得了成功。他们抓住了人力飞机是依靠人做动力的关键，进行了分析计算。他们知道，一个强键的运动员连续做功的功率只能达到250W左右，同时他们还知道：
　　
　　由此，得出以下结论：飞机的速度应很低，机翼面积应该很大；而且由于飞行速度低，即使飞机的结构稍大，也不会增加太大的阻力。于是，他们参考了自行车车轮的构造原理，利用中央垂直管和牵引钢丝组成的机翼支撑结构，使面积很大的机翼并不太重。此外，他们还对飞机设计进行了许多细节的改进。1936年，他们的飞机飞到5米的高度，航行了45米，空中飞行时间达到20秒，终于实现了依靠人力“飞天”的梦想。
　　通过运用科学的方法海斯勒他们取得了成功。
　　可见系统分析还需要遵循科学性的原则，
　　（3）综合性原则
　　案例：孝囊高速公路
　　湖北省的孝襄高速公路总投资额达72亿元人民币，是“十五”计划期间该省投资最大，建设里程最长的高速公路，按照设计方案，孝襄公路要穿越占地面积19km的“洛阳银杏保护区”，2万多棵古银杏将面临毁灭的破坏。银杏的成长周期很长，成活率低，一旦破坏，势必破坏大地的生物多样性。如果更改最初的设计方案，绕避保护区1．4km,工程要增加4200万元。
　　学生讨论分析孝襄公路的综合因素，分析孝囊高速公路的设计应该综合考虑哪些目标？
　　学生讨论后，教师根据上网查询的有关“孝襄高速公路”的资料向学生作个简单的介绍。
　　教师讲解孝襄公路的设计我们应该对自然环境、资金、长远影响等因素进行综合分析，如果破坏银杏林的话，势必对生态造成影响，这是增加再多资金所也无法挽回。
　　工程指挥部最后决定增加资金绕路，孝襄公路以于2005年9月30日正式全线开通。
　　可见系统分析时还要注重综合性原则，要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。
　　又如：三国“火烧赤壁”(教师讲述)
　　教师:为什么很好的一个策略最后会演变成致命的缺点
　　学生：对外部环境欠缺考虑，没有进行综合因素的分析。
　　（三）小结
　　⑴系统分析
　　⑵系统分析的基本方法及一般步骤
　　⑶系统分析的原则
　　系统分析不只是对系统观点的应用，它也是处理问题的科学方法，是一种科学决策。
八、教学反思
系统分析是一个比较重要的内容！在全书中有着不可替代的地位。我采用模具“旋转木马”为载体进行辅助教学，引导学生自己进行探讨性学习，同时运用贴近生活的事例引导他们做实践。一节课下来学生兴趣昂然，丝毫没有乏味的感觉，并且还能自己将系统分析的方法引入到学习时间的安排上，做到了学以致用。有部分学生还提出现今科学理论未必正确，从而导致系统分析也未必正确等问题，可见学生还是深入地理解了系统分析这一理论的。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制的手段与应用
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制的手段与应用
章　　节：第四单元　控制与设计 第一节 控制的手段与应用
课 时：第2课时
作 者：根据宁夏银川市育才中学刘明老师教学设计案例修改
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）理解控制的含义。
（2）理解生活中的控制现象，明确其控制对象，控制目的及控制手段。
（3）理解控制在生产和生活中的应用。
2. 过程与方法目标
通过生活中典型案例的分析，学习控制的方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过小组讨论、合作学习等方式培养学生的团队协作能力；
⑵ 通过本节知识的学习，让学生感受控制技术与生活、生产的密切关系。
二、教学重点
理解控制的含义。
三、教学难点
理解生活中的控制现象，明确其控制对象、控制目的及控制手段；分析案例的控制过程与结果、体会控制技术应用的广泛性、重要性。
四、教学方法
授导型教学，包括讲解、自主学习、小组讨论、合作学习、问题化学习等。
五、设计思想
1. 教材分析
控制的应用是通用技术必修模块《技术与设计2》第四章控制与设计第一节了解控制的内容。本节是控制与设计的了解性内容，是学习控制与设计全章的导入和基础。让学生通过身边的例子，了解控制的涵义，并对控制的一般性分类有一个基本的认识，同时感受控制技术与生活、生产的密切关系。
2. 教学思路
复习回顾，巩固前知，为后续学习做准备。做两个游戏：点鼻子、画脸型和忍者神镖游戏，学生讨论、分析游戏的控制过程，引导学生明确开环控制、闭环控制的含义，强调闭环控制中反馈环节的重要性。并通过人工调节液面和GPS导航及其他多个例子，引导学生发现反馈环节在闭环控制中的重要作用。分析讨论：帮助学生对反馈控制有进一步的认识。（可以在讨论环节中设计一些对比、分析的表格，学生讨论的结果汇总、形成小组的结果并在全班交流）通过控制实例的分析，说明手动控制和自动控制的定义，并展开小组讨论，分析生活中一些实例，通过对比、分析加深学生对控制的认识。综合应用：对一个综合控制系统以小组为单位进行分析、讨论，培养学生综合应用知识解决问题的能力。知识链接扩展：介绍传感器、机器人技术的发展。
教学流程为： “复习回顾——游戏体验——游戏分析——知识介绍——讨论分析——知识介绍——讨论分析综合应用——知识扩展”
3. 学情分析
通过近一学期的学习，学生对通用技术课有了更进一步的认识，分析、探讨、小组合作能力得到了提高，技术与设计2中，结构与设计、流程与设计、系统与设计、控制与设计4个相对独立的专题内容的学习，进一步提高了学生的技术素养，使学生掌握了一些技术设计思想和方法，学生的认知能力由浅入深，得到了提高。本节课内容相对比较简单，主要是调动学生对控制及其设计的兴趣，引起他们的重视，激发他们的学习热情，初步掌握控制及其设计的思想和方法。
六、教学准备
图片、文本、教材、白纸、小组讨论表、双面胶、布条、线、多媒体平台、课件等。
七、教学过程
教学内容 教学环节 教学活动 设计意图
教师活动 学生活动
认识控制 情景 导入 教师例举生活中很多应用控制的例子，对照课本上的图文介绍，让学生感受到控制在生活中无处不在。 学生对照教师的介绍，把控制从神秘的理性认识中拉出来，感受控制的存在，并能例举出生活中控制的一些例子。 把抽象的概念形象化，帮助学生从感性上认识控制
了解控制的内涵 新课学习 引导学生，分析日常生活中的一些控制的实例，如：手那桌子上的杯子（铅笔、钢笔），学生在讨论分析中明确：控制其实就是人们按照自己的意愿和目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。(在此强调控制的对象、目的、手段） 学生在教师的引导下，对身边的控制过程做一分析、讨论，明确控制的涵义。 让学生感受什么是控制以及体会控制普遍存在于当今社会的各个方面。
对控制内涵的理解 小组交流 教师下发一些预先设计好的讨论结果表，让学生把前面讨论的结论以小组为单位填写并交流（以多媒体形式展示在屏幕上） 学生前后桌四人为一小组，分析讨论，形成小组结论填写在表格中，并在小组间交流。 通过小组的分析讨论，引导学生展开讨论加深对知识的认识,巩固提高。
知识扩展 知识介绍 教师多媒体展示、介绍控制的历史，拓展学生知识。 学生在教师的引导介绍下，了解控制的发展历程，扩展知识。 提高认识，拓宽学生知识面
知识小结 复习知识 引导学生对所学知识进行复习回顾，加深对知识体系的认知，并提供些实例（多媒体）让学生讨论分析。 学生回顾知识，加深认识，并以小组为单位讨论多媒体展示的实例，并介绍各个实例的控制过程。 复习回顾
复习回顾 知识预备 教师提问关于控制的一些知识，并提供几个例子让学生分析其控制过程。 学生集体进行知识回顾，并进一步锻炼提高对控制过程初步的分析能力。 复习前知，帮助学生掌握分析实例的能力，为后续的学习做准备。
开环控制和闭环控制 游戏体验 游戏1：点鼻子、画脸型游戏：找两位同学，一位蒙眼，一位不蒙，同时到指定位置画鼻子、脸型，对结果进行讨论：两种情况下，为什么结果不同？ 游戏2：提供一个flash小游戏，掷飞镖，让学生体验，并分析其控制过程及特点。 分别找几个学生完成游戏，学生根据游戏结果展开讨论，分析其控制过程。学生明确:有些控制过程是可调整反馈的。 游戏体验，激发学生学习兴趣和讨论的热情。
开环控制和闭环控制 知识介绍 教师对比游戏中的两种情况，介绍闭环控制、开环控制。闭环控制：能将控制的结果反馈回来与希望值进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用的系统；开环控制：不将控制结果反馈回来影响控制系统作 用的系统。(多媒体展示) 强调反馈的作用 学生听教师的介绍，明确闭环控制、开环控制的含义。 帮助学生掌握新知识，更容易掌握重点内容。
开环控制和 闭环控制 实例分析讨论交流 　　教师指导学生阅读人工调节液面和gps导航，并分析这两个实例的特点，引导学生发现反馈环节在闭环控制中的重要作用。分析讨论：帮助学生对反馈控制有进一步的认识。对学生的讨论交流结果展示出来，班级内进行交流，以加深对闭环控制特点的认识。让学生在举些生活中的例子，巩固所学知识，提高分析问题、解决问题的能力。 学生自读课本p104例１和例２，展开小组讨论，并完成教师下发的小组讨论表，由两个小组对讨论结果向全体同学汇报，实现交流、共享。　　　　　　　 小组自由讨论，自己找一些例子进行分析，巩固提高。 把重点知识形象化，对具体实例的讨论、分析，解决疑问。
手动控制和　自动控制 知识介绍 　　教师例举几个控制的例子，和同学共同对其进行分析：有的控制必须在人的直接干预下才能完成控制任务，这些控制我们称其为手动控制；而有些控制过程不需要人的干预，就可按期望规律或预定程序运行。这些类型的控制系统，我们称其为自动控制 学生听教师的介绍，对比列举的实例，明确手动控制、自动控制的含义极其特点。 通过授导帮助学生建立知识体系
手动控制和　自动控制 讨论分析 　　教师引导学生就课本p106以小组为单位展开讨论，帮助学生正确认识手动控制和自动控制。 学生进行小组讨论、分析，完成相应的讨论分析表，并在班级中共享。 巩固提高认知能力，形成正确的分析问题，解决问题的能力。
综合运用 活动 多媒体展示：讨论分析综合的控制系统的控制过程 小组讨论分析实例 巩固提高。
知识链接 知识拓展 多媒体展示：师生共同了解传感器相关知识、机器人技术的发展史。 学生听介绍，拓展知识，提高对控制的感性认识。 激发学生学习热情，为后面的学习做准备。
八、教学反思
本节内容相对来说比较简单，是知识性的内容。所以在做设计时重点是以学生的讨论、分析为主的学生活动居多，而教师只是简单的把有关的知识的介绍点到，主要是让学生在讨论、分析中逐步深入了解整个知识体系。学生掌握的关键是能对具体实例进行分析，分析描述一个控制系统的控制过程，所以，在设计时主要是考虑学生的参与，教师的组织等方面。
从整个两节课的授课过程来看，基本上按照预先的设计过程完成，教学环节完备，学生的主体地位得到充分体现。特别是第1课时，学生讨论热烈，个性鲜明，所举的例子超乎想像，说明我们的学生其想象力、创造力很丰富，给人留下深刻的印象，第2课时，考虑重点是对开环控制和闭环控制的认识，所以在这一时段投入了很多的时间，通过游戏、分析，随机的用教授的到来，热烈的鼓掌，观察手变红，引导学生更形象、直观的了解知识。在综合运用知识的环节中，特意设置了一个有些难度的综合分析的例子，学生通过认真、细致的讨论，也达到了预期目标。两课时中的知识扩展，也帮助学生提高了认识，扩展了视野。
存在的不足：
1..在小组讨论后，每个组都回答问题，这样占用的时间太多；
2. 有些学生直接可以列举或说出的不用在做讨论了；
3. 在各个教学环节的过渡上还是有些不流畅；
4. 对时间的把握要准确，不要拖堂了；
5. 有些讨论可以直接留做课后作业，不用在课堂上进行讨论。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的分析
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的分析
章　　节：第三单元　系统与设计 第二节 系统的分析
课 时：第2课时
作 者：改编自陕西省长安一中蒋建波
一、教学目标
1. 知识与技能目标
理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化的因素。
2. 过程与方法目标
能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析，并提出优化的方案。
3. 情感态度和价值观目标
学生能运用系统分析的基本方法，对自己准确定位，协调好自己与同学、老师、长辈等之间的关系。
二、教学重点
理解系统基本特性及系统优化的意义，能结合案例分析影响系统优化的因素。
三、教学难点
系统分析的基本方法和系统优化，能迁移到日常生活中，并灵活的运用。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
《系统的分析》是选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术——技术与设计2》。本书主要学习系统分析的基本特征、基本方法，并对系统进行优化，本节课是课标的重点要求，是系统设计的基础，以系统分析的基本方法指导简单的系统设计，提高系统的有序性和整体运行效果，这样才能使系统设计获得整体的最佳效益，通过本节课的学习，学生会了解技术设计的一些文化内涵，能归纳技术设计中的一些思想和方法，并把它们迁移到日常的生活中解决问题，这样有助于减少处理问题过程中的盲目性，并能学会对事件的理性分析和科学决策。
　　2. 设计理念
本课是要求学生通过“观察、分析、比较、核实”等方法做出正确的决策，从而理解系统分析的含义，学会系统分析的方法，体会系统分析在生活中的作用，形成初步的系统观。
3. 教学策略设计
为了充分的体现教师的主导地位和学生的主体地位，在教学中把知识点的学习置于具体的情景中，通过丰富的案例分析把平日的认识从日常生活中提升到理性分析的思维上。在教学中要根据学生的认知规律，由浅到深，由易到难，以回想——分析——归纳——迁移为主线，组织教学。
鼓励学生进行自主探究式的学习方法，交流讨论、归纳，要有团结合作的意识。明确技术离不开生活。要想真正的把技术这一学科掌握好，必须把学到的知识迁移到生活实际中去，要带着问题走进课堂，再从课堂中走进社会、走进生活的环境中。
4. 学情分析
通过上节课的学习，学生对系统的内涵已经有了初步的了解，再加上以前所学内容和生活经验，涉入本节课的难度不是很大，其实学生在生活中其实已经初步掌握了系统分析的方法，并能够加以运用。只不过他们缺少一定的理论依据，并不了解自己之所以有这样或那样的决定是因为什么，因此需要我们通过讲解把系统分析从他们的生活中提炼出来。使他们能够区别经验决策与科学决策的区别和优缺点，能够掌握系统分析的方法，用系统的观点分析事物。
六、教学准备
多媒体
七、教学过程
课堂过渡：我们做任何事情都希望达到最优化的效果。如希望以最小的成本获得最大的利润，以最短的工期完成更多的工程量，以最少的能耗生产更多的产品，在单位上面积上尽可能提高农业产量。那么如何进行系统的优化？
1.系统的优化
1）系统优化的涵义：
系统的优化是指在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。不同的目标，对应着不同的优化结果。
案例分析：p081
你认为在你所在地区，可采取那些提高农作物产量的措施？
农作物种植系统的优化——农业间作套种。
目的：实现增产、增收、提高土地的利用率。
条件：农作物的生长特性、天气、气候。
手段：利用农作物生长的季节差、时间差。
约束条件：农作物的生长特征、天气、气候等因素对农作物套种起着限制作用，是不能人为调节的。
套种的技术水平田间管理病虫害防治对产量有直接影响，并可以人为调节。可优化。
建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔音效果的同时，节省了材料。
飞机制造中大量使用复合材料来减轻重量，提高了飞机的结构强度、飞行性能、节省燃油等。
上例中，优化的目标是增产增收和提高土地的利用率，这一目标与土地的单位面积农作物收益总和之间的关系就称为目标函数。农作物的生长特性、天气、气候等因素对作物套种起到限制作用，并且是不能人为调节的，称为约束条件。套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等对套种的产量产值有直接影响，这些是增产增收的影响因素。
影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以认为调节的因素。
进行系统优化应考虑的三个要素：
目标与目标函数：目标与收益总和之间的关系
约束条件：对目标函数起限制作用，不能人为调节
影响因素：产生影响，可人为调节。
对于比较复杂的系统，人们对其特征了解不够，所以需要运用一定的数学的手段描述它，进而找到合适的解决方案。
2）数学建模
用数学公式或图表等描述客观事物的特征模型，称为数学模型。
案例分析：p081
利润问题
三个要素
目标：家具销售获取最大利润
约束条件：材料、劳动力、合同
影响因素：椅子数量x1、桌子数量x2 。（决策变量）
建立关系：
目标函数：Smax=50x1+60 x2
约束条件：4x1+6 x2≤600（材料）
20 x1+18 x2≤400（工时）
x1≥8 ， x2≥5（合同）
最优方案：
课堂探究：码头位置的选择
在江边一侧有A、B两个厂，它们到江边的距离分别是2km和3km，设两厂沿江方向的距离是3.5km，现在要在江边修建一个码头，使得两厂的产品能够顺利过江，问码头应建在什么位置，才能使运输路线最短？
分析：
　　根据要求可画出上图，在江边DE上求一点C，使C到A、B两厂的距离之和为最短。　　
　　数学模型为： Smin=AC+BC
码头建在与A厂到江边垂直距离位置相距1.4km处，运输路线最短。
3）最优化方法
（1）运用数学模型求解。
能够通过优化建立数学模型的，得到的解就是最优解
（2）通过科学的估算、试验实现不能够确切描述目标函数的，通过推算或推断得到满意解
最佳方案：
为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法。系统优化的方法是多样的，但无论运用怎样的优化方法，都需要经过若干次完善和验证，才能得出最优解或满意解。
4）系统优化的意义
实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。
5）系统优化的实现：
案例分析：p083 装修施工的组织优化
目标：对资源的利用是最为合理
约束条件：水电、木工、油漆依次序装修
影响因素：施工时间、装修队数量、设备数量、管理能力
你还能想到什么方案？
综合分析各种方案，你认为最合理的方案是哪一种？
【案例】：阿拉斯加原油输送方案
（1）明确问题，设立目标
任务：由阿拉斯加东北部的普拉德霍湾油田向美国本土运输油田。
（2）收集资料，制定方案
环境：油田处于北极圈内，海湾常年处于冰封状态，陆地最低气温达-50 C。当前采用的一般方案：
方案1由海路用油船运输
方案2用带加温系统的油管输送
（3）分析计算，评价比较
处理策略：考虑到安全和供油的稳定性，暂时把方案2作为参考方案作进一步的细致研究。同时继续考虑新的方案。
提出方案3：把含10％－20％氯化钠的海水加到原油中去，使在低温下的原油成乳状液，仍能畅流，这样就可以用普通的输油管道运送了。
提出方案4：将地下石油蕴涵的天然气转化为甲醇加到原油中，降低原油的熔点，增加流动性，从而用普通的管道就可以同时输送原油和天然气，仅管道铺设费就可以节省近60亿美金。
综合各方案优、缺点，以及成本、安全性等，确定第4种方案为最终方案。
（4）检验核实，作出决策
反思：如果仅仅在前面3个方案上优化，无论如何都得不到方案4的巨大效益。分析人员运用其专业知识，将石油中的原油和天然气的运输作为一个整体进行系统分析，获得了成功，体现了系统分析的实际价值。
课堂小结：
1.什么是系统分析
2.系统分析的一般步骤：
明确问题，设立目标 → 收集资料，制定方案→分析计算，评价比较→检验核实，作出决策
3.系统分析的主要原则
整体性原则
科学性原则
综合性原则。
4.系统的优化
1)系统优化的意义
2）数学建模
3）最优化方法
4）系统优化的意义
5）系统优化的实现：
八、教学反思
在这节课教学中，我得到不少有益的启示。 一是让学生“动手”，使课堂活跃起来。在这节课里，采用探究学习和任务驱动的教学方法，把学生分成若干学习小组，要求小组共同设计改善东正路等路段交通状况的方案，让学生感受什么是系统设计，认识到如何进行系统的设计，在探究学习中实现有个性的全面发展的教育理念，体现了通用技术课具有较强的综合性和实践性的特点，让学生“动手”，达到了教学目的。二是营造自由畅想的氛围，小组共同设计一个方案，小组成员合作学习，小组成员或师生间互相影响，强化信息刺激，引起思维扩散和展开想象，促使学生产生大量设想，从而为进一步构思方案打下基础，同时调动了每个学生的积极性,提高了参与程度,发挥了每个学生的特长,培养了人际沟通能力和团结合作精神，使学生享受到了创造的乐趣，课堂焕发出了生命的活力。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的设计与实施
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的设计与实施
章　　节：第四单元　控制与设计　　第四节　控制系统的设计与实施
课 时：第2～3课时
作 者：根据江门一中谭祝寿等教学设计改编
一、教学目标
1.知识与技能
理解控制系统设计的一般思路。
2.过程与方法
（1）能根据控制系统设计分析方法确定控制系统各部件并画出方框图，形成初步的设计方案；
（2）能根据设计方案初步选择控制系统所用元器件；
（3）能综合运用设计的一般原则等知识指导实施与评价过程。
3.情感态度与价值观
形成运用设计的一般过程和设计的一般原则分析问题解决问题，培养具体问题具体分析的正确情感和态度。
二、教学重点
理解控制系统设计的一般思路；运用控制系统设计分析方法确定控制系统各部件，形成初步的设计方案。
三、教学难点
运用控制系统设计分析方法确定控制系统各部件，形成初步的设计方案；综合运用设计的一般原则等知识指导实施与评价过程。
四、教学方法
讲授、讨论、小组合作。
五、设计思想
在本节教学中，将采用教师引导启发和学生合作学习相结合的教学模式。以任务驱动的方式，引导学生运用所学知识进行控制系统的设计。
六、教学资源
电热箱控制系统设计所需部分元器件，评价表格等。
七、教学过程
环节 教师活动 学生活动及预期效果 设计思路
提出问题 1.引入消毒碗柜利用红外线高温消毒的特点，将洗净的碗、筷、杯、盘放入其中加热、烘干，达到预定的时间之后便自动断电。2.提出问题设计项目：电热恒温箱设计要求：（1）箱内温度恒定在60度左右；（2）能自动控制；（3）安全、节能、低成本。 认识消毒碗柜热消毒原理。 提出具体设计项目，明确设计目标。 进行对比，让学生对后面提出的电热箱设计有初步的认识。
设计分析 1.设计的总体思路设计的一般过程：发现问题与明确问题——制定设计方案——制作模型或原型——测试、评估、优化——编写使用说明书。2.控制系统设计分析（1）控制系统的结构：呈现开环及闭环控制系统的框图,分析控制系统固有特性和内在规律。（2）确定控制系统各部件A.确定控制对象：电热箱B.确定执行器：加热器（执行器由被控量来选择，若被控量是温度，执行器可以是加热器（加热）或压缩机（制冷），若被控量是流量，执行器就是阀门。对于运动，通常采用电动机（直线运动）等。）C.确定控制器控制器的选择与控制量、被控量、执行器都有关系控制量：热量根据焦尔定律：Q＝0.24I2Rt＝0.24(U2/R)t控制手段：①通过调压器改变电压来调整;②通过可控硅或晶闸管改变电流调整; ③改变加热器电阻的方法调整温度；④可以通过开关时通时断控制时间来调整。3、控制方式（1）干扰因素分析 A.电源电压的稳定性B.电热箱箱体与环境的对流速度(密封性、环境温度)（2）控制方式的选择：闭环控制系统（选择原则：被控量是否存在量上的误差）（3）检测装置的确定由被控量来选择，温度传感器 重温设计的一般过程。明确控制系统设计的特殊性。把握控制系统设计分析的一般思路：确定执行器、控制器、检测装置（闭环）等。运用所学控制理论，理解控制系统各变量之间的内在规律，以此确定控制系统各部件。师生交互。 强调设计的一般过程是进行设计应遵循的科学步骤。将控制系统设计方法转化为执行器、控制器、检测装置（闭环）等的选择。使问题简化、具体、明了。助于学生的理解。掌握控制系统的内在规律。
方案构思 1. 绘制控制系统框图分组确定这一控制系统的设计方案，画出方框图。2. 电热箱元器件的选择展示多种元器件，由学生选择。组成控制系统，画出电路图，并连接实物。如果有多种设计方案，需要进行比较与权衡。 动手操作。比较、权衡，内化知识，提升能力。 通过动手动脑，将知识内化，提高学生物化能力。为制作、安装、运行、评论等准备。
系统实施 设计项目的实施实施包括：箱体的制作、安装与调试、运行和评价等步骤。讨论：1.系统实施和评价的依据是什么？（设计的一般原则。具体内容：美观、创新、实用、经济、道德、技术规范、持续发展。）2.在本恒温箱实施过程中，你认为主要要考虑设哪些因素？3.一同学在箱体的正面安装一电源指灯以指示电源的通断，安装温度计以指示箱内的温度。这考虑人机关系的哪方面关系？（信息交互——以人为本思想方法）4.一同学为了减少电热箱与环境的对流速度，在实施过程中制作了内外两层箱体。他是基于什么问题考虑？分组：根据设计方案，进行组装、调试，填写评价表。 进一步明确设计的一般过程和本控制系统实施的任务。思考、发散、运用知识解决教师提出的问题。 采用问题的方法以点带面，引导学生以设计的一般原则指导设计、实施、评价等整个过程，以期抛砖引玉。形成技术思想方法，如以人为本、系统的分析方法等并以此运用于设计和实施中。
总结评价 1.控制系统的设计遵循设计的一般过程，但有其特殊性。2.控制系统的设计思路是：明确控制目的——了解被控对象的基本特性——分析被控量和控制量——确定执行器和控制器——确定控制类型——选择元器件——制作、安装、调试、优化、评价。3.设计的一般原则是指导控制系统设计、实施的准则。4.设计过程应综合运用技术的思想方法，力求有所创新。 梳理本课所学知识点，进一步明确控制系统的设计思路。 总结、提升，加深理解，促进学生知识内化。
八、教学反思
本课从家用消毒柜的案例引入简易温度（闭环）自动控制系统的设计思路，设计过程、设计原则运用合理，课堂语言的节奏控制良好。采用自备电子元件，组织学生分组试验，引导学生分析了闭环自动控制系统的设计思路，设计分析和设计原则，动手设计、组装和调试。
本次课采用两节课连上，教师讲课时间不多，让学生有更多动手实践的时间。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的设计
章　　节：第二单元　流程与设计 第二节 流程的设计
课 时：第1课时
作 者：改编自海南中学叶朝晖
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 通过生活和生产中的一些流程案例，能分析出流程设计中应考虑的基本因素，并画出流程设计的框图。
(2) 了解流程设计的基本步骤。
2. 过程与方法目标
通过讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识完成分析流程设计应考虑的基本因素及设计的表达。
3. 情感态度和价值观目标
（1）让学生理解流程所蕴涵的思想与方法，流程就是质量，流程就是效率。
（2）提高学生依据科学合理的流程处理问题的意识。
二、教学重点
让学生学会分析流程设计应考虑的基本因素及设计的表达。
三、教学难点
让学生学会分析流程设计应考虑的基本因素及设计的表达。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法。
五、设计思想
1. 教材分析
本节教材有三个内容：1.流程设计应考虑的基本因素，2.流程设计的步骤，3.流程设计举例。
本节教材首先从人事从生活和生产中流程设计的基本目标以及需要考虑的主要因素出发，在讲述流程设计应遵循的一般步骤的基础上，以合成氨的生产工艺流程和小铁锤的两种加工流程为例，进一步让学生理解流程设计所需考虑的因素和设计步骤。教学重点应放在流程设计的思想方法和设计的一般方法上。
流程设计考虑的基本因素：首先应使学生认识到设计目标是技术活动的中心关注点，同样也是流程设计的关注点，告诉学生流程设计时在注重环节和时序的同时要时刻关注目标的达成；第二设计目标的确定是要认真考虑的问题。
教材从理论上说流程设计的一般步骤是：确定目标，明确任务；分析基本因素；明确主要事项（步骤）；确定时序，划分环节；画出流程图；判断优化。但重点应放在前三项，这是流程设计的基础。更要使学生知道“一个流程要经过精心设计和反复修改，才能达到比较理想的效果”。
本节教材的重点是要学生知道流程设计需要考虑的基本问题及学会流程设计和表达。
2. 设计理念
教师通过洗衣机的洗衣流程实例的分析，引导学生理解流程所蕴涵的思想和方法，明确流程设计要实现的具体目标和流程设计应该考虑的主要因素。结合学生生活经验，分析流程设计中应考虑的基本因素。通过反洗和讨论让学生了解流程设计的一般步骤，并能画出生活和生产中简单对象的流程设计框图。学生在老师的指导下，通过小组讨论、案例分析、任务完成等来解决问题，从而通过他们的合作精神和自主学习能力。
3. 教学策略设计
流程的含义和流程是普遍存在，流程的设计学生比较容易劳理解，而由于不同的行业、不同的领域及同一事物在不同的阶段，流程设计所要考虑的因素各不相同。所以举例时一要注意代表性和普遍性，二要注意社会经济实际和学生的关切。
由于学生的生活、生产经历有限，对生产实际中的问题分析有一定的困难，但是生活中又有很多的生活体验，针对这一问题可以采取以下策略：一是前后连贯教学，所举案例尽量照顾前面教学中引用过的案例；二是在教学中渗透案例所涉及的技术原理及对流程设计的影响。
4. 学情分析
学生通过前面的学习，已经对时序、环节、流程的概念有所了解，知道了流程是技术的核心之一。作为高中学生，已经对生活、生产中的流程有一定认识。他们所接触的大多数都是来自生活中的流程，目前他们能设计的流程也是生活中的流程多些，他们也想尝试下如何去对身边的事进行流程的设计。对没有经历过的事进行安排，对已经安排好的事情进行改进和优化，甚至设计新的流程。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、各类工具等。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
复习：
在第一节中，我们已经知道：
——具有各具目的的若干环节，且各环节按一定时序进行的过程，叫做流程。
——生产活动中的流程，是进行加工、组织管理的依据，是物质资料的增值活动过程。科学合理地组织流程（环节和时序），是提高效率、提高质量的保证。技术活动中的流程思想和方法，也可用来指导我们的生活和学习。使我们的生活和学习更加有序，提高我们的学习和办事效率。
——流程可以用多种不同的方式来表达。
——流程不是自然成就的，而是人们经过设计，并经过实践检验而形成的。这其中不乏血和生命的代价。
现在我们就来学习流程设计的相关知识。
流程的设计，就是如何科学地确定过程的各个环节和时序。为此，我们先来分析一个我们熟悉的流程，看看它是怎样确定的。
（一）全自动洗衣机流程的确定
洗衣机流程决定的基本依据是：如何能将衣服洗干净。为此，我们必须了解洗衣机的洗涤原理。洗衣机洗衣物主要是依靠水流的渗透、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用将污垢从衣物上分离到水中，而实现洗净衣物的目的的。具体来说有如下一些洗涤机理：①是洗涤剂水解后，形成的长链CH化合物，这种化合物的一端为“亲油端”，将衣物上的污垢分子包围，它的另一端为“亲水端”则和水很亲和，这样就产生了，污垢分子脱离衣物的趋势；②水在波轮的带动下，以很高的速度甩向桶壁，并形成以波轮轴线为中心的涡流，衣物在涡流作用下，作螺旋式回转，并与桶壁产生摩擦；③衣物不断和波轮产生摩擦；④ 衣物在水中由于惯性的作用，运动速度比水慢，衣物和水之间也会产生摩擦；⑤由于洗衣桶形状不是圆形，使水形成湍流，这种湍流带动衣物作不规则的运动，从而使衣物的纤维不断被弯曲、扭绞和拉长，衣物相互之间产生摩擦；⑥在以上各种摩擦的作用下，污垢分子就会从衣物上进入水中，再加上洗涤剂的乳化、分散作用，使洗涤后的水成为乳化液，污垢分子不能再回到衣物上；⑦脱水后，由于衣物的吸水性，在衣物中还保留了一定量的污水，因此，还得用清水漂洗，稀释污水及其中的残留洗涤剂的浓度，从而达到洗净的目的。到底需要漂洗几次，视要求而定。
了解了洗衣机的洗涤原理之后，我们就知道了为什么洗衣机的标准洗涤程序（流程）是：选择洗涤模式（洗涤要求）——进水和加洗涤剂——洗涤——脱水（先放水，后甩干）——进水——漂洗——脱水（同前）——进水——漂洗——脱水。还有其它的洗涤方式，就不作一一介绍了，同学们可以回去看看您家的洗衣机，并仔细观察洗涤过程。
（二）流程设计的基本要求
设计一个技术活动的流程，最主要的要求是要根据该项活动的内部工作原理及变化规律，科学地安排活动的环节及时序又达到预期的目的。其具体要求有如下几点：
提高效率。经常是通过节省时间来完成的。
提高质量。主要是合理地安排环节。
保证安全。在每个环节上都要对可能出现的安全隐患作详尽的考虑，并要有保证安全的可靠措施。
节省资源。
提高管理水平。
提高经济效益。
其它还有如注意环保等。
（三）流程设计应考虑的基本因素
在作流程设计时，必须要对在过程进行时能够提供的条件加以考虑。比如：
能提供什么样的材料？
有什么样的工艺条件？
有什么样的加工设备？
有什么样水平的技术人员？
有什么的样的资金实力？
过程是否对环保有影响，如果有影响，就得安排相应的解决办法。
还得考虑一些特殊活动的特殊要求。
只有对相关的因素作了充分的考虑，
所设计的流程才能符合实际。
（四）流程设计的步骤
流程设计的基本步骤如下：
搞清过程的基本工作原理，和变化规律；
了解相关条件（就是上面所说的应考虑的基本因素）；
初步列出过程所需环节和时序（即明确 明确主要事项）；
调整确定环节和时序。
选择合适的表达方式，画出流程图。
（五）流程设计举例（学生阅读教材）
提示：教材上列举了两种小铁锤的工艺流程（工序）一种是手工制作的工艺流程，一种是机械加工的工艺流程。这说明了什么呢？第一，它说明，流程不是唯一的。第二，它说明流程的设计是由条件来决定的。其中手工加工流程，和我们上学期介绍的金属垫块的加工工序基本相同，这里多了一个“攻丝”的环节，攻丝，是手工加工内螺纹的一种工艺，它的基本加工过程是先钻一个直径稍小于螺杆直径的孔，再用“丝锥”来加工内螺纹。而流程中的淬火和电镀，就不属于手工加工了。
至于机械加工方案，由于同学们没有见过机床，无法在课堂上讲清楚，只要求同学们知道，由于设备的不同，工艺流程就会不一样。
八、教学反思
教学中发现，学生对于生活中的洗衣机的洗衣流程有些认识，但是很一般，但若要求学生用技术语言比如框图来表达出来，学生就感觉有些难。还是需要老师的启发和引导，如果能够有直观的视频也许效果会更好些。其实学生对于生活中的许多技术现象和问题还是有体验的，但是就是很表面化，没有深入地思考，教师的任务就是要找到这个“最近发展区”，通过让学生结合课本的知识去分析和消化，使学生在认识上有所升华。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的设计与实施
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的设计与实施
章　　节：第四单元　控制与设计　　第四节　控制系统的设计与实施
课 时：第2～3课时
作 者：根据海南中学韩华等教学设计改编
一、教学目标
1. 了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，采用逆推法画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计的方案。
2. 能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；
3. 学会简单控制系统的调试运行，提出改进方案。
二、教学重点
根据开环控制系统的设计方案，制作一个控制装置；
或者能根据简单闭环控制系统的设计方案进行实施或模拟实施。
三、教学难点
调试运行，提出改进方案。
四、教学方法
讲授、讨论、小组实践。
五、设计思想
1. 教材分析
在前3节对开环控制系统和闭环控制系统工作过程和原理介绍的基础上，本课主要使亲历一个完整的控制系统设计和模型制作过程。重要的是让学生亲历设计的过程，知道怎样通过分析被控对象的基本特性，确定被控量、控制量，形成控制系统的设计框图，对于开环控制系统和闭环控制系统的制作和实施，课标有着不同层次的要求，对于开环要求能制作一个完整的简单的控制装置，对于闭环控制系统。要求学生根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。
2. 学情分析
学生对控制系统已经有了基本了解，对系统设计的各环节以及模型或原型制作的基本方法有所熟悉。
设计制作中具体技术和专业知识（如电子、电路及机械控制知识等）有所欠缺，给控制的设计和实施带来了一定的困难。
六、教学资源准备
多媒体课件、电饭锅若干、干簧管一只（常开）、发光二极管一只、导线若干条、微型开关二个（常开、常闭）。
七、教学过程
（一）引入：
教师与学生一起回顾开环控制和闭环控制的相关知识，为下面的新知识讲授打下伏笔。
（二）新课
◇ 设计项目一：衣柜自控灯的设计（直接引入题目，便于学生积极思考。）
设计要求：开门灯即亮，关门就会自动熄灭。
1. 衣柜自控灯设计分析
自控灯的控制工作过程：灯安装在衣柜内，开门灯即亮，关门就会自动熄灭。
被控对象——灯泡
被控量——灯泡亮/灭
控制量——开关通与不通
控制方案——开环控制系统
元器件——开关、电源、灯泡……
干扰: 电压的波动
影响: 电流波动、灯光闪烁
讨论：通过改变什么，实现灯的亮与灭？
2. 方案构思：选择开环控制系统实现自控灯的控制要求。
确定了确定控制系统的设计方案后，画出必要的电器线路图，选择适当型号的元件和配件，进行组装、调试。
3. 方案的呈现：学生根据给定的材料，呈现小组方案。
4. 分组实践：根据设计方案和已给材料（各种电子开关、灯泡、双金属片等），组装衣柜自控灯模型。
5. 展示与点评：展示部分小组作品并调试。
6. 拓展与延伸
提问：这类控制设计方案，除了用在衣橱上，还可以用在哪里？
（门窗、橱柜、抽屉、保险柜……）
如果把被控对象换成电铃，那么它又可做成什么？（防盗报警控制系统）
如果把执行器开关换成声控开关的话，它又可做成什么？（声控灯）
如果把执行器开关换成光控开关的话，它又可做成什么？（光控灯）
……
◇ 设计项目二：以普通电饭锅的限温、保温控制为例，体验简单的闭环控制系统。
分组完成：
1. 观察普通电饭锅的内部结构，了解各元件的作用
2. 分别画出普通电饭锅的限温、保温控制的方框图
3. 普通电饭锅的限温、保温控制设计分析
八、教学反思
在本节课的教学中，分别以衣柜自控灯设计、普通电饭锅的限温和保温控制分析这两个设计活动为主线，让学生在针对实际问题进行控制设计的实践中去领会控制系统设计的一般方法。活动过程中，学生以小组为单位在进行设计分析时，亲身经历对多方案进行比较、权衡、选择的过程以及一个控制系统的制作、安装、调试、改进的全过程。在这样一个体验过程中，学生才可能对教学目标有一个全面理解和认识。
活动中，学生遇到一些问题，比如：在我所给的材料中，对有些材料（如开关、双金属片等）比较陌生；学生在比较权衡完毕后，还会对原来的方案进行进一步的改进；学生在对控制系统电路连接调试中灯泡不亮等等。整节课的课堂氛围好，学生兴趣高，能按时完成任务。
附：普通电饭锅控制原理资料
电饭锅是利用发热板，在铝质锅的底部煮饭。发热板内藏电热线，这电热线是由自动开关控制。
发热板的中央有一圆孔，孔内有一感温软磁，它借着弹簧向上顶贴着锅底。这是一种纯铁氧体。它在100℃或以下时，可以被永久磁铁吸引。但当升至103℃时，则失去磁性，不再受永久磁铁吸引。
当按下开关按键，开关横杆把磁铁向上顶贴着感温软磁。这时，发热线接通，开始加热。
当锅内的饭沸腾后，锅内的水就渐渐减少。当水开始蒸干，锅内的温度就由100℃上升。当升至103℃时，感温软磁就不受磁铁吸引，开关的杠杆因弹簧的弹力及本身的重力而下降，压使接触点分开，发热线就断电。同时，接通另一保温电路，保持饭的温度在70℃左右 .
普通自动恒温式电饭锅的外壳和内锅一般用冷轧钢板和薄铝板模压成型，内锅底部呈球面状，与电热盘上表面吻合，电热盘是电饭锅的核心部件，它主要由铝盘和电热管两部分组成，环形金属管状电热元件浇铸在铝盘之中便制成电热盘。
普通自动恒温电饭锅的控制主要依靠磁钢限温器和热双金属片恒温器。磁钢限温器是电饭锅的限温元件，安装在电热盘的中心处，其作用是在饭煮熟后自动断电，以免饭被煮焦。插上电源，由于双金属恒温器所控制的触点在温度低于保温温度时处于常闭状态，加热器就工作（发热），指示灯亮；按下开关按钮，磁钢限温器所控制的触点闭合，电饭锅开始煮饭，当温度达到感温磁钢的居里点温度时，紧贴锅内底的感温磁钢失去磁性，结果永磁体因自身的重量及弹簧的弹力作用自行跌落，使磁钢限温器所控制的触点自动跳开；同时因为双金属恒温器的常闭触点在高于65℃时也处于断开状态，因此加热器断电而停止工作，指示灯熄灭，表明锅内米饭已煮熟。加热器断开后，其余热足以将饭菜焖至喷香可口的程度。随着饭温的下降，当低于65℃时，双金属恒温器的常闭触点自动复位闭合，于是加热器又通电工作，锅内的饭又开始升温；但当高于65℃时，该触点又断开。如此循环，就使锅内的米饭温度始终保持在65℃上下，此时指示灯时亮时灭，以示保温。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的分析
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的分析
章　　节：第三单元　系统与设计 第二节 系统的分析
课 时：第1课时
作 者：改编自陕西省长安一中蒋建波
一、教学目标
1. 知识与技能目标
通过简单的系统案例分析，理解系统的基本特性，初步掌握系统分析的基本方法。
2. 过程与方法目标
能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析，并提出优化的方案。
3. 情感态度和价值观目标
学生能运用系统分析的基本方法，对自己准确定位，协调好自己与同学、老师、长辈等之间的关系。
二、教学重点
初步掌握系统分析的基本方法及步骤。
三、教学难点
运用系统分析的基本方法分析处理身边的问题。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
“系统的分析”是选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术——技术与设计2》。本书主要学习系统分析的基本特征、基本方法，并对系统进行优化，本节课是课标的重点要求，是系统设计的基础，以系统分析的基本方法指导简单的系统设计，提高系统的有序性和整体运行效果，这样才能使系统设计获得整体的最佳效益，通过本节课的学习，学生会了解技术设计的一些文化内涵，能归纳技术设计中的一些思想和方法，并把它们迁移到日常的生活中解决问题，这样有助于减少处理问题过程中的盲目性，并能学会对事件的理性分析和科学决策。
　　2. 设计理念
本课是要求学生通过“观察、分析、比较、核实”等方法做出正确的决策，从而理解系统分析的含义，学会系统分析的方法，体会系统分析在生活中的作用，形成初步的系统观。
3. 教学策略设计
为了充分的体现教师的主导地位和学生的主体地位，在教学中把知识点的学习置于具体的情景中，通过丰富的案例分析把平日的认识从日常生活中提升到理性分析的思维上。在教学中要根据学生的认知规律，由浅到深，由易到难，以回想——分析——归纳——迁移为主线，组织教学。
鼓励学生进行自主探究式的学习方法，交流讨论、归纳，要有团结合作的意识。明确技术离不开生活。要想真正的把技术这一学科掌握好，必须把学到的知识迁移到生活实际中去，要带着问题走进课堂，再从课堂中走进社会、走进生活的环境中。
4. 学情分析
通过上节课的学习，学生对系统的内涵已经有了初步的了解，再加上以前所学内容和生活经验，涉入本节课的难度不是很大，其实学生在生活中其实已经初步掌握了系统分析的方法，并能够加以运用。只不过他们缺少一定的理论依据，并不了解自己之所以有这样或那样的决定是因为什么，因此需要我们通过讲解把系统分析从他们的生活中提炼出来。使他们能够区别经验决策与科学决策的区别和优缺点，能够掌握系统分析的方法，用系统的观点分析事物。
六、教学准备
多媒体
七、教学过程
一）引入
复习：
系统的基本特性有那些？
整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性
过渡：在日常生活中，每个人都会面临选择、面临决策，那么决策方法有那些呢？
决策方法有经验决策和科学决策；系统分析是一种科学决策的方法。
第二节 系统的分析
二）新课教学：
1.什么是系统分析：
为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效处理步骤和程序，或对原来的系统提出改进方案的过程，就是系统分析。
系统分析的显著特点：
是完整地而不是零星地处理问题，考虑各种主要变化因素及其相互的影响，全面地思考和解决完问题。
案例分析：汉字激光照排系统
思考：在汉字照排方案的决策中，系统的整体目标是什么？你认为王选进行决策的依据主要有哪些？
（1）一是汉字字型信息量大，要解决字型信息量压缩的问题；二是汉字的字型信息压缩后存入计算机，需要将其快速还原和输出。
（2）采取跨越式发展的技术路线，跨过第二代和第三代照排系统，直接研制第四代激光照排系统。
讲解本案例主要是让学生明白到汉字激光照排对我国印刷、出版、传媒等众多部门的重要性，同时也让学生知道本项技术是我国的技术水平已经达到国际先进水平。
2.系统分析的一般步骤：
系统分析的出发点为了发挥系统的整体功能，目的是寻求解决问题的最佳决策，而生产和生活中的一些问题，往往存在着许多相互关联和一些不确定的因素，所以最佳决策只是在若干方案中寻求的相对令人满意的方案。
系统分析的一般步骤可以描述为：
明确问题，设立目标→收集资料，制定方案→分析计算，评价比较→检验核实，作出决策
明确问题，设立目标：明确要研究问题的性质和范围，提出所要达到的目标，明确约束条件。
收集资料，制定方案：收集相关资料，制定解决问题的各种备选方案，预计可能产生的各种结果。
分析计算，评价比较：对资料和数据做必要的计算，进行各子系统的分析，再进行系统的整体分析，将各种方案进行评价对比，选择最佳方案。
检验核实，做出决策：如果对制定的方案不满意，还可按上述程序反复进行，直到获得满意为止。
案例分析：田忌赛马
思考：
1）田忌与齐王的三局赛马可以有哪几种方案？
2）孙膑所出的主意，为什么能使田忌赢了齐王？
田忌赛马
战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同等的马，于是田忌屡赛屡输。　　一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的孙膑给田忌出了一个主意，结果以二比一赢了齐王。
在以上各方案中，齐王与田忌的赛马结局有以3：0赢的，也有以2：1赢的，但只有一种情况是田忌以2：1取胜于齐王的，孙膑正是把这种方案推荐给了田忌，就是上述方案（3）。
教师：作为一个系统，通常就会有这样或那样的问题。如：效果不佳；或是投入的人力、物力、财力不是最小；或是某种性能不理想等等。因此系统需要改善，需要优化。
在现实生活中，由于受环境和条件的限制，不可能找出一切方案，也不可能对所有方案进行全面比较，漫无边际地去研究所有方案，无论在时间上还是人力上都不允许，运用科学的方法就更为重要，缺乏资料，缺少对资料的科学计算和分析，只靠拍脑袋无法寻找到最优方案。
田忌赛马能转败为胜的主要原因：
田忌赛马能转败为胜与马、孙膑、田忌、齐威王这四个因素有关，他们是缺一不可的。
但主要是由于孙膑的原因。
1)明确问题，设立目标
问题：跑马比赛，
目标：取得比赛胜利，
约束条件：三匹马参加比赛，每匹马比赛一次。
2)收集资料，制定方案
田忌的赛马共有6种方案:
田忌 齐王 田忌 齐王
1 上马 ： 上马中马 ： 中马下马 ： 下马 2 上马 ： 上马中马 ： 下马下马 ： 中马
3 上马 ： 中马中马 ： 下马下马 ： 上马 4 上马 ： 中马中马 ： 上马下马 ： 下马
5 上马 ： 下马中马 ： 上马下马 ： 中马 6 上马 ： 下马中马 ： 中马下马 ： 上马
　　
3)检验核实，做出决策
各种方案的比赛结果：
4)分析计算，评价比较
选择合适的马的出场顺序。
过渡：运用系统分析的方法处理具体问题时要遵循系统分析的主要原则。
3.系统分析的主要原则：
整体性原则、科学性原则、综合性原则三个主要原则。
1）整体性原则
系统分析首先着眼于系统整体，要先分析整体，在分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。
案例分析：丁谓修复皇宫
想一想丁谓修复皇宫的方案为什么会成为我国古代运用系统思想和方法的著名范例？
本案例是讲解系统整体性的一个著名案例，丁谓运用了系统分析的基本方法。首先着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。把烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任务看成一个整体中的相关部分，加以协调处理，从而找到获得最佳效果的方案，节省了大量劳力、费用和时间,一举三得。
马上行动：p079
请分析这一事件的问题所在，你认为怎样处理更为合理？
2）科学性原则
系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。
阅读：优选法
华罗庚院士
他是中国解析数论、典型群、矩阵几何学、自守函数论与多复变函数论等很多方面研究的创始人与开拓者。
优选法是快速寻找最佳方案的科学方法。具体的优选法有很多，如黄金分割法、分数法、对分法等。黄金分割法也称0.618法。
“黄金分割”具有很高的使用价值，其中最著名的例子就是优选学中的“0.618”法，该方法于70年代在我国得以推广，并取得了很大的成就。在社会主义市场经济中，科学严谨的方法往往能有事半功倍。在经济、金融中已得到广泛应用，形成“用科学的方法指导实践，在实践中验证科学”的良性循环。我国著名数学家华罗庚在应用优选法应用做出杰出贡献。
（1）“两面针”牙膏：采用优选法科学生产大幅度降低铝材消耗，每年节约铝材几吨；结果打了3年漂亮仗……
（2）著名数学家华罗庚教授在他晚年时，在全国讲学，介绍他的优选法。当时广东有5个水泥厂，经过优选法的改良，生产出6个水泥厂的产量，少建1个水泥厂，这个贡献就很大。这就是说知识、健康带来的财富，可以估算的和不可估算的都是很巨大的。
（3）优选法使得新西兰培育出世界上最好的肉牛和奶牛。为了发展羊毛和肉类生产，新西兰采用先进的培育技术，改进当地羊只的品种，使其具有国外引进种群的特殊优点.
如在炼钢时需加入某种元素来增加钢材强度，若将试验点取在这一元素用量区间的0.618处，获得理想用量的试验次数将大大减少。实验证明，对一个因素的问题，用优选法做16次试验，就可达到“对分法”做2000余次试验的效果。
3）综合性原则
注重研究系统各部分之间的相互联系和相互作用，既注重研究各部分间的横向联系，也注重研究各部分间的纵向关系。
系统分析总是为实现系统目标服务的，应将目标排除优先次序，首先选取最优先的目标，然后尽可能在不损害第一目标的前提下完成下一个目标，这就需要综合分析、统筹兼顾、不可顾此失彼。
系统分析还需要考虑设计方案出台所带来的后果。（例建厂后带来的环境污染、生态平衡破坏、水土流失）
某些情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果。（例中西医结合治疗了许多疑难杂症）
案例分析：p080
根据以上内容，你认为孝襄高速公路的设计应该综合考虑那些目标？
1）当地的生态多样性。
2）减少投资。
八、教学反思
课后我感到困感的是怎样恰当处理教材内容的问题。按常规，公开课要紧扣教材内容，但在备课过程中发现教材中的内容深奥，难以理解，对系统设计主要过程阐述不明确，不利于学生掌握教学重点内容。于是，紧紧依靠贴近学生的《田忌赛马》的设计与实践活动，把系统设计主要过程穿插在设计活动过程中来阐述，让学生在活动实践中参照教材中的内容，进行探究学习，构建知识，从而更好地掌握教学重点内容系统设计的主要过程。当然，仔细分析，这节课也有不足的地方，学生探究合作学习和方案评价交流的时间不足，造成小组方案设计不够完善，方案评价交流不充分，缺少方案改进优化的环节。这是今后教学中必须注意克服的。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制的手段与应用
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制的手段与应用
章　　节：第四单元　控制与设计 第一节 控制的手段与应用
课 时：第1课时
作 者：根据海南农垦加来高级中学陈玉杰老师教学设计案例修改
一、教学目标
1. 知识与技能目标
理解控制的含义。
　　2. 过程与方法目标
积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别出各种受控对象和受控过程。
3. 情感态度和价值观目标
对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。
二、教学重点
理解控制的含义。
三、教学难点
理解生活中的控制现象，明确其控制对象、控制目的及控制手段；分析案例的控制过程与结果、体会控制技术应用的广泛性、重要性。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节是“控制与设计”第一节的内容，本节内容是要让学生对控制与控制技术有一个初步的感性的认识，知道控制技术应用的广泛性，对控制技术产生强烈的兴趣，为后面进一步学习控制系统方面的知识打下基础及提供学习动力。本节教学重点为理解控制的含义及控制在生产和生活中的应用。从学生熟悉的生活事例入手，运用案例分析方法，由浅入深在展开控制的概念。通过大禹治水、射手射击等控制的事例，说明人们要实现自己的意愿或目的，就要通过一定的控制手段。通过控制在人们日常生活和生产中运用的实例分析，进一步明确控制应用的广泛和重要。
2.教学策略设计
从介绍各种控制装置入手，建立关于控制的初步认识和感性经验，通过“讨论交流”活动强化，并形成关于对控制的基本认识和对控制的描述，同时认识到控制及控制技术应用的广泛性以及学习控制与设计的意义。
不要求学生对什么是控制做精确的口头或文字表述，但应通过各种学习活动对其有较深刻的理解。较好地了解控制系统的构成要素，以此为依据分析判断生活中的哪些对象是控制系统，怎样实施控制过程。
3. 学情分析
学生知道控制技术在生活和生产中的有着广泛的应用；对神奇的控制技术将会有强烈的兴趣和好奇心；对控制现象的理解还很模糊；不了解控制技术的内在工作原理，觉得控制技术很神秘很复杂。
六、教学准备
1. 相关学科知识：本单元要求学生具有初中物理学科电学基础知识。
　　2. 教学器材和材料：本单元需要的教学设备和器材主要有，学生技术试验用齿轮、齿条、硬纸板、线、剪刀、可调光台灯的试验电路板和配套电器元件等。
若教师选择其他试验载体，则应准备相应器材、材料和工具。如计时水钟、飞球控制器、电灯开关、学生设计的密码箱、风扇可调开关等。
七、教学过程
新课导入：
　　［师］ 同学们好，在上个学期的期末设计方案中，有同学提出这样一个问题：水塔里的水， 有时是用光了，直到水龙头没水出来才知道要抽水，而抽水有时候直到水溢出水塔才能发现。这样由人工抽水即不及时又有可能造成浪费。针对这个问题，设计了一个自动抽水的控制装置，当水位低于设定水位时自动抽水，水位达到一定高度后，自动停抽。请同学们讲讲这个装置的工作原理。
　　［生］ 放一浮子，随水位升降。过低时触动触发点，电路通，抽水机工作，水位到一定高度后，触动另一个触发点，电路断开，抽水机停止工作。
　　［生］ 很好，这就是一种简单的自动控制，那么，这节课我们就学习有关控制的知识：第四章 控制与设计的第一节什么是控制。
　　新课教学：
　　［师］ 请同学们花几分钟时间阅读课本102页的两个控制装置案例。
　　［生］ 　
　　［师］ 第一个案例，自动饮水器有怎样的功能，是怎样实现的？
　　［生］ 　
　　［师］ 请同学们分析第二个案例的功能及工作原理。
　　［生］ 　
　　［师］ 像这样，人们根据自己的目的，通过一定的手段，使事物沿着确定方向发展，就形成控制。
　　［师］ 控制的例子有很多，请同学们收集使用控制技术的实例，并试分析它们的控制效果与原理。
　　［生］ 分组讨论------
　　［师］ 请各小组派代表总结本小组的讨论。
　　［生］ 发言　
　　［师］ 可见，控制技术有着广泛的应用。它的应用对人类社会产生巨大的影响。那么，我们就应认识到学习控制技术的重要性，认真学好本章内容。
　　［师］ 关于控制，有一专门的理论，叫做“控制理论”，下面我们来了解一下。(配合课件讲解)
　　［师］ 请同学们分析“计时水钟”和“飞球控制器”的原理及效果。
　　［生］ 　
　　［师］ 我们再来看教室里的风扇开关，这是一个可调开关，共五个档。每个档对应有一定的转速。
　　［师］ 每个档对应一定的电阻，选择不同档位，即选择不同的电阻与风扇串连，风扇即有不同的转速。
　　［师］ 假设除一档外，别的档的电阻都烧了，那么，开关要调到几档风扇才会转？
　　［生］ 一档。
　　［师］ 对，我们可以这样看，这个开关相当于五个密码锁，只有调对密码，即调到一档。风扇才会工作。那么，这样的密码锁有哪些缺陷？
　　［生］ 简单，易破解，------
　　［师］ 对了，如果每个档都试过，密码就可以猜出来。如何解决这个问题？
　　［生］
　　［师］ 下面是一种方法。即用多个开关串连，比如用4个串连。就共有625种可能，要靠穷举法破解就难了。
　　［师］ 将此电路串连到一保险箱上，当只有调对密码时，电路接通，门才打开。
　　［师］ 我们来欣赏一个根据此原理设计的学生作品。
　　［师］ 但是，调不对密码，只是门打不开，没有报警功能，该如何设计才能解决这一问题呢？
　　［生］
　　［师］ 这个问题由同学们课后自己思考，好的，今天的课就到这里。
八、教学反思
1. 学生讨论不认真、不主动、不积极。应创设好情境。
　　2. 学生对控制技术应用的广泛性体会不够，考虑补充一些控制技术在各个领域的应用例子。
　　3. 对控制的内涵理解不够。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的优化
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的优化
章　　节：第二单元　流程与设计 第三节 流程的优化
课 时：第2课时
作 者：徐道安（海南华侨中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 通过“人们到银行或储蓄所存取款”、“以提高效率为目的，优化制作鲁班锁的流程”、洗衣流程的优化和制作纸制提兜的流程试验等等案例，让学生得出流程优化需要的条件。
(2) 能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化。
2. 过程与方法目标
(1) 经历以提高效率为目的，优化制作鲁班锁的流程设计和优化的过程。
(2) 学会流程设计和优化的一般方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 积极参与小组活动，感受交流的快乐。
(2)积极参与小组活动，感受交流的快乐，培养不满足现状、富于想象、敢于表现、勇于创新的个性品质及良好的合作交流态度。
　　
二、教学重点
培养学生能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化的能力。
三、教学难点
以提高效率为目的，优化制作鲁班锁的流程，并培养良好的合作交流态度。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节内容是《技术与设计2》第二单元“流程与设计”的内容，是在学生初步认识了流程，并对流程设计和优化的方法和步骤有了一定的了解的基本上，让学生进行综合实践的部分，是学生把理论应用于实践的部分。通过“人们到银行或储蓄所存取款”、“用数控机床进行机械加工”、洗衣流程的优化和制作纸制提兜的流程试验等等案例，让学生思考流程优化需要什么条件。引导学生得出“流程与材料、设备、工艺有着密切的关系，在优化流程时，需要充分考虑到这些条件”。
2. 学情分析
学生对工农生产及企管理中的流程不是很熟悉，要他们对这些流程进行设计和优化是非常困难，但学生对与他们学习和生活有关一些事项却比较了解，并感兴趣，所以这节课让学生进行设计和优化的选题都是与学生生活和学习密切相关的由学生自己在上一课时提出的一些问题。
六、教学准备
为了吸引学生，激发学生的学习兴趣，培养学生对技术的情感，本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
1.复习提问：
老师：什么是流程的优化？
学生：在流程的设计和实施过程中，要对流程进行不断的改进，以期取得最佳的效果，对流程的改进过程。
老师：程优化的内容是什么？
学生：流程优化涉及到工期优化、工艺优化、成 本优化、技术优化、质量优化等优化指标。
2.新课引入：
零件加工中材料的改变，会导致设备的改变和工艺方法的改变，从而加工流程就要改变。
提问：流程优化的条件是什么？
流程的改进和优化需要一定的条件。
流程与材料、设备、工艺有着密切的关系，在优化流程时，需要充分考虑到这些条件。
3．“人们到银行或储蓄所存取款”案例分析：
原先，人们到银行或储蓄所存取款，需要人工填单气记账，保存纸质的账单。自从引入了计算机管理系统，改进了存取款的流程，减少了中间环节，大大提高了工作效率，降低了差错率。
请说明：这种流程优化属于哪种优化 需要什么条件
4. 制作3支的鲁班锁试验
试验目的：
以提高效率为目的，优化制作鲁班锁的流程。
试验准备：
20×20×100的木头，角尺，钢锯，锉刀等。
制作要点提示：
（1）锯：钢锯、垫板，要求：在线的内侧，贴近线，不能把线锯掉，锯时锯片要垂直。
（2）凿：把锯开的中间部分凿去，要求：在宽边中线前面，凿子要垂直。
（3）挫：钢锉，要求：把锯、凿的面锉平整，尺寸修到位，千万不要锉大了。
这一优化的条件是什么
引导学生总结：
（1）对流程内在机理的深入了解。比如对制作鲁班锁的流程的了解，就会在流程中安排；
（2）设备和工艺水平的提高；
（3）制作人员技术水平的提高。
想一想：由下面第一个形状变成第二个形状该怎样做？
5. 洗衣流程的优化
有人认为洗衣服只要水用得多就会干净。其实，最好的办法是每次用水少一点，多漂洗几次。
全自动洗衣机的工作流程，就是借鉴了这一思路。
6. 优化制作纸制提兜的流程试验
试验目的:
以提高效率为目的，优化制作纸制提兜的流程。
试验准备:
牛皮纸或较厚一点的纸，糊糊，订书机等。
试验过程：
（1）设计图样，画出图纸。
（2）编写单人制作纸制提兜的流程，画出流程图，并测量单人制作一个提兜所需要的时间。
（3）编写多人流水化制作 10 个提兜的流程，画出流程图，并测量和计算流水化批量制作提兜时平均每个人所需要的时间。
试验总结 :
（1）说明两种流程中的时序和环节。
（2）流水化制作比单人制作的工作效率提高了多少
（3）如何进一步提高工作效率
7. 课堂小结：
流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。任何一项生产或生活活动都有一定的时序，都可以划分为若干个环节。科学合理的流程可以指导我们更好地组 织生产、规范活动，可以使我们的生产和生活有序而高效。
流程的设计主要应从提高效率、提高质量、节省资源、保证安全等方面明确设计的目标。设计时应考虑的基本因素有材料、工艺、设备、人员、资金、环境等，其核心是要依据事物的内在属性和客观的变化规律，科学地确定时序和环节。流程的表达可以有文字、 表格、图示、模型、动画演示等多种方式。
流程的设计是一个不断探索、不断优化的过程。流程的优化可以根据不同的目标有所侧重，主要有工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等。优化要在平衡各项资源的基础上，突出主要指标的实现。
8. 课堂练习：
拆装一台废弃的 ( 或旧的 ) 家用电风扇，用流程图表示其安装过程，并对该流程进行优化。
9. 布置作业：
（1）养鸡工厂化由于提高了产蛋率和提供大量肉食鸡而被普遍采用。请用流程优化的观点说明这种集中化的饲养工厂的主要特点，以及需要进行哪些改进。
（2）学校每学期都要组织考试，请你帮学校教导处设计一个学校组织期末考试的工作流程。
八、教学反思
在本课时中，我通过“人们到银行或储蓄所存取款”、“以提高效率为目的，优化制作鲁班锁的流程”、“洗衣流程的优化”和“制作纸制提兜的流程试验”等等案例，让学生思考流程优化需要什么条件。引导学生得出“流程与材料、设备、工艺有着密切的关系，在优化流程时，需要充分考虑到这些条件”。通过引导和启发，让每一位学生都积极参与到活动中，学生能够大胆发言，培养了良好的合作交流态度和对生活中简单事项进行流程优化的能力。
贴近
标线
中线
前面
画线
锯
凿
完成
锉
组合检验
不合适
合适凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的工作过程与方式
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的工作过程与方式
章　　节：第四单元　控制与设计 第二节　控制系统的工作过程与方式
课 时：第1课时
作 者：叶朝晖（海南省海南中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)通过灯的开关、投影幕升降、婴儿尿湿报警器等控制系统案例分析，归纳控制系统的基本特征；
(2)通过对音乐贺卡和自动门等典型案例的分析，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和工作过程，了解开环控制的基本特征；
2. 过程与方法目标
(1)学会用方框图来归纳控制系统实例的基本特征，学会用方框图把复杂问题简单化；
(2)借助老师搭建的支架，形成自己关于控制设计的创意，并学会用方框图表示自己的控制设计想法；
(3)通过动手制作简单控制玩偶，亲自体验开环控制系统的组成和工作过程和原理。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过魔术及控制系统的实物形成和保持学生了解控制系统、探究控制系统的兴趣与热情。
(2) 借助老师搭建的支架，形成自己关于控制设计的创意，从而体会创新的快乐，培养创新的精神。
二、教学重点
分析和理解开环控制系统的基本组成和工作过程分析，学会用方框图描述开环控制系统的工作过程，学会用方框图来表达设计想法
三、教学难点
理解开环控制系统的基本组成和工作过程，形成开环控制思想
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节是“控制与设计”第二节“控制系统的工作过程与方式”第１课时的内容，其内容包括“控制系统”与“开环控制系统”，是学生在学习控制在生活和生产中的应用后，进一步深入学习与探讨有关控制系统的组成和工作过程，并为下一课时进一步学习“闭环控制系统的基本组成和工作过程”打下基础。为此，我对教学内容进行了如下的处理：首先理解什么是控制，再到归纳出控制系统的一般特征，接着分析开环控制的系统的基本组成和工作过程，最后对开环控制系统进行设计和制作，其内容是逐渐的深入和深化。其中画方框图作为一种分析问题的方法和手段贯穿这些内容中。对于画方框图，重点不在于教学生怎样画方框，而是要教学生怎样利用方框图来分析和理解控制系统，怎样利用方框图把复杂问题简单化，怎样用方框图来表达自己的设计想法。
2. 学情分析
学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。而且学生都有很大的创造潜能，只要为他们搭好支架，他们往往会有让你惊喜的表现。
3. 教学策略设计
(1)魔术导入，激发学生兴趣，生动直观地引出控制的概念；
(2)引导学生分析教室内控制系统，让学生感受到控制就是我们身边，并归纳出控制系统的基本特征；
(3)借助精彩有趣的“超级连环机关”视频，进一步把学生带进精彩控制系统世界，同时引导学生用理性的思维来看待这些控制系统及其基本特征；
(4)从设计者的角度，采用逆推法来分析典型的控制系统的基本组成和工作方式，并引导学生把复杂的问题用简单的方式来表示（方框图）；
(5)搭建支架，设立台阶，引导学生从对控制系统的感兴趣，到开始从技术的角度来分析理解其组成和工作过程，再到以设计者的身份主动地进行控制系统的创新设计；
(6)把技术问题“实”化，从“视频”到实物、再到亲身制作体验，让学生从多种角度、多种形式来感受和体验控制系统；
(7)设置多处有挑战性且学生跳一跳能够完成的扩展性练习和实践项目，创设条件和机会，激发学生创造潜能，让学生有充分展示创造才能的机会和舞台；
(8)为学生准备多种实践材料，让学生进行真正的开放性创新设计成为可能。
六、教学准备
1. 课件（含《中学生设计的超级连环机关》视频资料）
2.实物：魔术道具、婴儿尿湿报警器、医疗点滴报警器、自制玩偶（Ｋitty猫）
3.学生动手实践工具：剪刀、裁纸刀、胶水
4.学生动手实践材料：硬纸板、细绳、小木棒、橡皮筋、弹簧
七、教学过程
序号 教学步骤 教师活动 学生活动
1 情景导入 变魔术：用手势（意念）控制矿泉水瓶中的番茄酱包的升降和停止（老师变魔术时可以让学生也参与到魔术中来，让他们用手势来控制番茄酱包的升降和停止）。提问：番茄酱包为什么上升、下降和停止？（因为老师在控制）提问：什么是控制？提问：控制是需要一定手段的，那番茄酱包的升降是不是老师的手势（意念）在控制呢？ 从变魔术开始激发兴趣学生用自己的话表达什么是控制（你让它怎样，它就怎样）引导学生揭开魔术谜底：其实老师是通过拿瓶的手挤压瓶子，从而改变瓶内的压强，从而使番茄酱包上浮、下沉或悬停
２ 控制举例 提问：在我们的教室里，有哪些控制装置（控制系统）？实物演示：婴儿尿湿报警控制系统 引导学生找出教室里的控制系统：灯的开关的控制 投影幕升降的控制 电风扇风速的控制
３ 控制系统的基本特征 提问：这些控制系统有什么共同特征？先引导学生归纳出控制系统的基本特征再在此基本上并画出其简单框图：马上行动　　播放《中学生设计的超级连环机关》视频认真观看视频，注意观察视频中有哪些控制装置（控制系统），其输入和输出各是什么？ 归纳出控制系统的基本特征：一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）讨论、交流：找出连环机关中的控制系统及每个控制系统的输入和输出分享结论：（连环机关其实是是一个控制系统的输出是下一个控制系统的输入，从而形成连环控制。）
４ 控制案例分析 １.播放宾馆门童为客人开门的视频提问：如果没有门童怎么办？（设计自动门）２.引导学生从设计者的角度分析自动门：（１）自动门的动作过程及功能技术要求：当门口没有人时，门是关着的；当有人来门口时，门打开；当人离开门口后一段时间，门又关闭。（２）自动门如何实现门的开与关（引导学生用逆推法来分析）：门靠什么力量实现门的开和关的？（电动机的转动）电动机的转动谁来指挥？（控制电路）控制电路怎样知道有人来了，从而指挥电动机转动？（红外传感器）（３）怎样用简短的语言来描述这一控制过程？（４）怎样用更简洁的方框图来描述这一控制过程？→红外传感器→控制电路→电动机→自动门→ 引导学生提出设计项目：设计一个自动门学生从设计者的角度出发分析自动门的基本组成和工作过程用逆推法找出自动门的基本组成和工作过程：门的开关←电动机的转动←控制电路←红外传感器用简短的语言描述这一控制过程：有人来了，红外传感器检测到这一信号后，控制电路根据这一信号，控制电动机转动，把门打开。用方框图来表示这一控制过程：人体热辐射→红外传感器→控制电路→电动机→自动门→开与关
4 开环控制系统及开环控制系统的方框图 1. 开环控制系统：像这样信息只从输入端传递到输出端，没有信息反馈的控制系统，称为开环控制系统。2. 引导学生归纳出开环控制系统的一般框图 学生归纳出开环控制系统的一般框图：输入→传感器→控制器→执行器→　被控对象→输出
5 对“自动门”的扩展思考 根据自动门控制系统控制过程和原理，通过稍加改动，你还可以设计出应用其他方面的控制系统吗？请用方框图表示你的设计想法。（支架式教学）教师根据学生的回答做出评价，鼓励学生的创新精神 根据教师搭好的支架，发挥自己的创造力，并学会用方框图表达自己的设计想法。
6 对“婴儿尿湿报警器”分析与扩展思考 1.“婴儿尿湿报警器”控制系统是怎样工作的？如何用方框图表示？2.根据婴儿尿湿报警器的控制原理，通过稍加改动，你还可以设计出应用在哪些方面的控制系统？请用方框图表示你的想法。与前面的“自动门”相结合，你又可以设计出一个怎样的控制系统？（为学生搭建支架）3.实物展示“医疗点滴报警器” 再上一层台阶，用方框图表示“婴儿尿湿报警器”的组成和工作过程：湿度→湿度传感器→控制电路→铃声发生器→扬声器→报警声再根据老师搭建的支架，进行创造性思考，完成自已的创新设计
7 体验开环控制系统 1.展示自制玩偶（Ｋitty猫），拉动猫的尾巴，要求学生注意观察玩偶的动作的变化。2.揭示玩偶动作控制过程，要求学生注意观察背后的机关，体会拉动尾巴（输入）与猫脚的舞动（输出）的对应关系。3.学生动手设计制作：（１）自己动手设计制作一个可以控制玩偶动作的控制装置；提供的材料：硬纸板、细绳、小木棒、橡皮筋、弹簧工具：剪刀、裁纸刀、胶水4.扩展（１）你能否设计制作一个可不仅可以控制玩偶动作，甚于可能控制玩偶表情的控制装置；（２）能否实现动作表情的自动控制。 1.激发兴趣 2.观察理解控制机关，体验输出信号与输入信号之间对应关系。3.动手制作简单控制玩偶，体会简单的开环控制4.知识内化和升华创新实践能力得到有效的锻炼
８ 小结 教师引导、补充 学生归纳、整理本课内容，学习收获
八、教学反思
上好一堂通用技术课，我认为有几点是需要我们努力去实现的：１.让学生感兴趣，有兴趣就会有一个良好的心理状态，就有利于学生创造潜能的激发。而让学生感兴趣，关键找到学生的兴奋点，例如，本节课中“变魔术”、“超级大连环机关” 、“自制玩偶”，都是学生非常感兴趣的。２.把技术课堂“实”化，让学生处于一个尽可能真实的情景下。我认为图片比语言文字更“真实”，视频比图片更“真实”，实物演示比视频更“真实”，亲身操作体验比实物演示更“真实”，所以在课堂上，我是尽可能产用操作体验、实物演示、频视播放这些更“真实”教学手段。３.让学生创造潜力的发挥有机会有可能，在课堂上设置一些有挑战、开放性的练习和实践项目，给学生发挥创造潜力的机会，同时为学生的创造搭建支架，让学生的创造成为可能。
电路、灯
“开或关”
“亮或灭”
输出
输入
电机、扇叶
风速挡位
风速
输出
输入凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的设计与实施
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的设计与实施
章　　节：第四单元　控制与设计 　第四节　控制系统的设计与实施
课 时：第1课时
作 者：根据天津市崇化中学刘东环教学设计改编
一、教学目标
1.知识与技能：
了解简单的被控制对象的基本特征，画出系统方框图，形成初步设计方案
2.过程与方法：
通过案例式的探讨和实践改良的技术活动，提高分析能力，培养探究精神。
3.情感、态度与价值观：
（1）通过对控制系统的设计与实施的分析，体会产品设计中人性化的设计思想。
（2) 培养认真严谨的态度，进而树立“以人为本”的设计理念。
二、教学重点
设计一个控制系统应明确的问题，对控制系统的基本要求。
三、教学难点
设计一个控制系统应明确的问题的分析，控制系统设计的思想方法。
四、教学方法
讲授、讨论、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节是前几节知识的总结与应用。控制系统设计的一般思路是这一节的重点，也是难点。在设计中，只有对系统的组成部分及其相互关系分析清楚了，才能进行设计。对于学生的设计，因为是必修课的最后一个设计，要求学生一定要按设计的一般过程进行，设计课题不必复杂，但一定要让学生能够完成。
本节课内容为本单元的第四节。在前面的学习中，学生已经了解了结构、流程、系统、控制与设计的关系。设计是技术的重要组成部分之一，而且《技术与设计2》大部分都是围绕着设计这个主题来展开的。
本节分别通过开环控制系统和简单的闭环控制系统的设计案例，使学生了解控制系统设计的一般思路和步骤，通过自动升旗控制装置的设计，强化学生对设计的多方案的理解。控制系统的设计是本单元教学内容的综合和总结，也是控制思想方法的集中体现。这一节的教学不仅需要学生对开环控制系统和闭环控制系统的工作过程和工作原理有较好的了解，还需要熟悉控制系统的组成和各环节的作用。
2. 学情分析
学生对一些产品有一定的使用经验，这些经验有成功的，也有失败的，通过控制系统的分析与设计，使学生对一定的实践经验和生活经历，上升到一定的理论认识，对失败的使用经验，能从控制与设计的角度重新的认识。
3. 策略
提出一个生活中时常会遇到的问题，在学习和阅读了相关内容后针对这一问题的设计要求进行具体设计并制作成模型，在学生自己设计和制作的过程中达到突破难点，实现教学目标的目的。
本节书从理论上讲内容较难，学生理解起来比较困难，为了能有较好的课堂效果，设计如下：
（1）通过一些具体的生活中例子对比来导入有关控制的设计方法，从而引入课题。
（2）教师根据课本中的案例，引导学生解决问题，提高学习的自主能力。
（3）寻找一些贴近学生生活实际和典型的《电吹风》《电暧气》（有开环与闭环两种）等案例，利用媒体教学手段增加课堂气氛，帮助学生在快乐、轻松的氛围中掌握知识。
（4）老师起到引导的作用，学生为主体，在学生掌握的基础上，课堂交给学生。让学生进行设计。
六、教学准备
电吹风、电风扇等实物，课件。
七、教学过程
　
教学环节 师生活动 设计意图
导入 在日常生活中，控制具有十分重要的实践意义，我们今天从实际应用出发，进行几个简单的控制系统设计。现在我们首先了解一下控制系统设计的一般思路。 引出新知，激发学生的学习兴趣。
新课讲授 一、控制系统的设计要明确的问题 ◇系统要达到的目标 ◇控制的对象是什么 ◇被控对象的特性 ◇确定被控量和控制量 ◇找出控制系统的干扰因素，分清主次，找出最大的干扰因素 ◇采用什么方案既达到目的、又经济、易于实现。选择开环还是闭环要根据控制系统的精度要求和条件的可行性而定 ◇选择设备和元件。执行器和检测装置的选择: 一是要根据控制量和被控量的需求，二是根据控制条件二、控制系统设计需满足的基本条件:◇能达到控制的目的◇采用易于实现的方式◇降低控制成本◇减少对环境的负面影响三、开环控制系统的设计案例：电吹风档位控制设计师生共同分析：该控制系统要达到的目的是什么？控制的对象是什么？被控对象有哪些特性？被控量的控制量分别是什么？外界的干扰因素是什么？是否经济实用？如何实现安全设计？ 设计要求：电吹风能根据不同档位输出不同种类的风.设计分析：被控对象——电吹风；被控量——风的速度和温度；控制量——电机的电压；干扰因素——房间温度、电源电压的波动……工作过程： 讨论：1. 熨斗、电加热棒、电褥子等电器的控制过程分析，安全性分析。2. 普通电风扇定时控制系统的设计 。 四、闭环控制系统的设计案例：抽水马桶水位自动控制设计要求：当水位达到某一指定高度时，进水口停止进水。设计分析：根据设计要求，选择闭环控制系统。被控对象是抽水马桶的水箱，被控量是抽水马桶水箱水位的高度，控制量是进水管的水流量（进进水量），水箱水位的高度与进水量之间呈线形关系，主要干扰因素是水箱的出水流量。方案构思：采用浮球作为水位高度的检测装置。当水箱的水位低于水箱的某个高度时，出现了水位差（给定的水位高度与实际水位高度之差），这个信号通过浮球、连杆机构传给进水阀，使进水阀打开，从而水箱进水；当水箱水位达到水箱的某个高度时，水位差为零，进水阀关闭。控制系统方框图：略控制过程：转动冲水旋钮，使出水阀打开，水箱冲水。与此同时，进水阀打开，水箱进水，直到指定水位时，进水阀关闭。 直接引入题目，便于学生积极思考。 通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。 这些设备，学生有一些使用的经验，拿出来加以分析，还可以增加学生的安全意识。
小结 1. 控制系统设计的一般思路2. 控制系统设计需满足的基本条件3. 画出该控制系统的方框图 巩固本节课内容
八、板书设计：
九、教学反思
引导学生对生活中熟悉的简单控制系统进行分析、思考，并收集一些设备的工作原理。教师要掌握大量的简单控制系统的工作原理，要占有大量的资料，才能指导学生对控制系统进行正确分析、画出方框图，才能对实现简单设计。常见结构的认识
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：常见结构的认识
章　　节：第一单元　结构与设计 第一节 常见结构的认识
课 时：第2课时
作 者：张恩军（浙江省宁波市鄞州中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）能从力学的角度理解结构的概念
（2）通过学习椅面、简易桥梁的受力分析案例，分析结构是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，激发学生的学习激情和兴趣
2. 过程与方法目标
通过展示实物和实物演示，使同学们学会利用实物进行试验探究的方法，学会简单试验的操作。
3. 情感态度和价值观目标
培养学生实事求是的求实精神
二、教学重点
结构分类及其应用
三、教学难点
应力概念
四、教学方法
从认识常见的结构开始，通过学生熟悉的事例，展开技术视野中的力与结构讨论， 通过有趣的小试验， 强化对不同类型结构的特点的理解。
　　在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。本课时要求学生亲历纸板承受压力试验并运用多媒体教学设备，将与教学相关的图片展示给学生，都是为了让学生尽快获得感性认识，并上升到理性认识。
　　
五、设计思想
1. 教材分析
本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。世界上任何事物都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究，使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域， 是为了更好地服务于人类。本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变， 产生一种抵抗的力，称为内力。应力从认识常见的结构开始，通过学生熟悉的事例，展开技术视野中的力与结构讨论， 通过有趣的小试验， 强化对不同类型结构的特点的理解。
2. 设计理念
本节的重点是结构与力、结构的类型。教师要把握好从够简单基本受力和变形形式来理解结构。要引导学生从力学角度理解结构的一般分类，理解不同结构类型在生产生活中的应用。
3. 教学策略设计
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。引导学生从力学的角度理解结构的概念并注意基本受力形式与物理学中力的区别和联系。
4. 学情分析
学生对结构有一定的了解。对结构的功能和分类也有一定的基础。另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础。但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等。
六、教学准备
几只新鲜的鸡蛋，一块木板，几个PV管材截取的小段塑料管材
七、教学过程
1. 引课
1981年7月17日美国的堪萨斯城饭店发生倒塌。造成113人死亡，200人受重伤。这一惨案的结论是：空中通道和凉台的构造设计有缺陷，从墙壁至立柱间的空中距离过长。
还有一个更加典型的例子：魁北克大桥的坍塌。
2. 应力概念
从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。每个物体都有它的特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构。
物理学与通用技术研究力的角度不同，物理学往往研究外力，把物体当质点，哪怕是地球，在研究它绕太阳转动时，仍把它当作质点。
而技术学则关注一个物体内部受力情况。
构件——组成一个较复杂结构的不同部分
应力——构件的单位截面上所产生的内力
σ＝F/S
3. 力的分类
学生阅读教材，认识拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。利用橡皮泥实验，感受各种力作用特点。
拉力 —— 物体所承受的拉拽力
压力 —— 挤压物体的力
剪切力 —— 两个距离很近 ，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行力
扭转力 —— 反方向向物体两端均匀施力 ，使物体发生扭转形变的力
弯曲力 —— 作用于物体 ，使它产生弯曲的力
4. 练习题
学生阅读《它们受到哪些力的作用》分析体验：人坐在椅子上， 椅面受到的力；行人和车辆通过桥面时，桥面受到的力。
5. 结构受载荷实例。
任何结构承受的外载荷，都是拉、压、剪、扭、弯中的一种或几种的组合。工程结构的主要功能就是承受和传递各种形式的外载荷，保证结构的可靠工作。
⑴秋千的吊索，主要承受拉力；
⑵桥梁的桥墩，主要承受压力；
⑶连接齿轮和轴的键，主要承受剪切力；
⑷汽车方向盘的轴，主要承受扭转力；
⑸单杠的杠体（上面的横杠），主要受弯曲力；
⑹吊扇旋转，吊杆主要受扭转力和拉力；
为了保证结构的正常工作，这些构件必须有对于主要载荷的足够的承载能力。这是结构设计中必须考虑的重要问题。
6. 典型结构分析：单杠结构分析
⑴各部分名称：杠体，立柱和拉杆。（为什么做成这样的结构？）
⑵杠体的受力与变形：杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲。——弯曲力
⑶立柱、拉杆的受力与变形：
立柱：静止时受压力；当人在运动时，对立柱产生弯矩，使立柱弯曲变形。——怎样做才能保持单杠稳定？
拉杆：人在运动时，拉杆起到辅助立柱抗变形作用。
7. 给学生播放网络上表演的节目：踩鸡蛋。请学生分析鸡蛋的载荷情况。
常见结构的类型（从力学的架构与形态考虑）
我们知道生活中的结构是千奇百态的，根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构。
1. 实体结构
⑴实体结构通常是指结构体本身是实心的结构。墙壁、柱子、实心球、水库的大坝、古代的城墙等，都属于实体结构。
⑵几何特征及受力：几何外形简单，通常有杆（柱）、板、体等之分。它的受力特点是能承受较大的力，外力分布在整个体积中。
2. 框架结构
⑴框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构。窗户、画框、房子的架构、蔬菜大棚的棚体、建筑用脚手架、输电铁塔等都是框架结构。
⑵组成：由梁、柱、杆、管等组成，也有用板件组成的。这里的杆或板，可以是实心的，也可以是管材。
⑶几何特征及受力：几何外形较为复杂，其特点是支撑空间而不充满空间，能承受垂直和水平荷载。依据功能和使用条件的不同，可以设置成不同框架的组合。
3. 壳体结构
⑴常见物品：头盔、汽车飞机的外壳、饮水杯、文具盒、油罐……
⑵结构特征：壳体内空时，受力合理、形态稳定。壳的几何形状有折线式（方形、长方形、多边形）的、圆弧形的和拱形的等。
⑶受力特点：壳受冲击力时，外力由弧面整体分担承受，抵抗变形。
4. 组合结构
⑴在日常生活中我们常见的结构大部分都是组合结构，如：大坝都是拱形和实体结构的组合体；圆顶大厦的顶部都是框架结构和壳体结构的组合。
⑵组合结构的受力：复杂（这是大学结构力学将要学习的）。
⑶想一想，学校体育馆都由那些基本结构组成？
思考、马上行动、练习和综合实践活动，为学生学习的形成性评价提供了可能，根据学生练习过程中的反馈信息，评价学生和调整课堂教学。
八、教学反思
本节内容的学习，一定要切合学生的生活经验，这样才能引起学生的共鸣，活跃课堂气氛，才能激发学生的学习热情和对后面学习内容的兴趣。比如苍耳子与尼龙搭扣、鲁班和锯子等案例，得出事物的结构是人类思维的源泉。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
简单结构的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章　　节：第一单元　结构与设计 第三节 简单结构的设计
课 时：第1课时
作 者：王希（浙江省宁波市象山中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素。
(2) 掌握简单结构的设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。
2. 过程与方法目标
(1) 通过亲历简单结构设计的过程，熟悉设计的一般过程。
(2) 能从不同角度思考设计方案，并且能恰当地阐述，进而能对设计方案加以比较、权衡和选择。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 养成严谨、专心、精益求精的设计态度。
(2) 通过分组活动和团队协作,形成擅于合作和交流的习惯。
(3) 体验结构设计的乐趣，发现结构设计所带来的巨大力量。
二、教学重点
结构设计应考虑的主要因素。
三、教学难点
结构设计分析。
四、教学方法
案例分析、实物展示、任务驱动、分组合作、小组讨论。
五、设计思想
1. 教材分析
本节教材是第一单元“结构与设计”中的第三节“简单结构的设计”。这节内容主要有两部分组成：一是结构设计应考虑的主要因素；二是简单结构的设计案例。教材首先概述了在进行结构设计时所要考虑的主要因素，然后通过相片架的设计实例进行了设计过程与方法的介绍。
本节内容不是孤立的，与教材其他内容有着密切的联系，“简单结构的设计”也遵循物品设计的一般规律，所以与必修1“设计的一般过程”相关内容遥相呼应，其中包括了设计的一般过程、设计的原则、设计的评价、方案的比较和权衡等内容，此外“简单结构的设计”又凸现了“结构”设计，所以与教材本单元的前后章节——“常见结构的认识”、“稳固结构的探析”紧密相关，这些章节中涉及到结构与力、结构的类型、结构的稳定性、结构的强度等知识点与本节课有很强的延续性，因此本节课重点应放在如何在设计简单结构的过程中，结合“设计的一般过程”和“结构”相关知识，让学生发挥自己的创造力，设计出既符合要求又各具特点的简单结构。
除了与其他内容关联性很大，本节内容又具有非常强的动手实践性。“简单结构的设计”告诉学生简单结构到底是怎么设计的，最终落脚点还是让学生根据所学的结构知识进行应用，能够动手实践完成简单结构的设计。所以这节内容安排了3课时，实际上是包含了动手操作的时间。
2. 设计理念
学了结构相关内容，总是希望能在生活当中得到应用实践，以体现结构这块知识的价值，从知识的习得到应用，这也符合认知规律。这时实践操作案例的选择显得尤为紧要，如果设计案例选得不好，学生体会不到结构内容的有用性；如果设计案例选择得当，则能凸显结构知识的重要性，达到教学目标。所以一定要设计一个恰当的生活情境，并且要运用结构相关知识，最终能完美解决问题。
最终我另外找了一个案例“红酒架的设计”。随着生活水平不断提高，红酒已经走进普通人家，不管是买红酒喝也好，还是存着红酒当装饰品也好，学生在日常生活中经常接触到红酒。目前，我们对红酒消费还只是停留在一个比较初级的阶段，缺乏许多红酒相关知识，包括红酒的保存方法，红酒是要倾倒放的，目的在于让瓶塞得到浸润，减少空气进入瓶内，保持红酒的风味。所以红酒保存有专门的红酒架的，但是一般人都不知道这个常识，一般家庭都是没有这种专门结构，这就给学生提供了一个非常有价值的生活场景，学生可以应用所学结构相关知识给自己家里做一个红酒架。“红酒架”是一个非常好的操作案例，一方面具有强烈知识应用背景，其次贴近生活非常有用，当然还能极大地激发学生的兴趣。通过“红酒架”的制作让学生体会到结构知识是非常有用的。
“红酒架”制作留给学生的创新空间是巨大的，材料可以是木材，也可以是金属，还可以是其他材料，这就涉及到了常见材料的加工知识。红酒架的结构也是多样的，只要能保证红酒是倾斜放置就可以，这里的想象空间非常大，红酒架的结构造型可造性非常强。红酒架设计过程肯定要考虑架子的稳定性、强度、功能、安全、美观、舒适、成本、个性化需求等各方面因素，正是对教学知识的应用。综合以上几点，红酒架是一个非常好的教学实践案例。
3. 教学策略设计
整堂课以“设计的一般过程”为主线引领学生走进设计殿堂，体会设计过程，展示设计风采，享受设计的乐趣。
第一环节是：创设问题情境，红酒保存要倾斜放置，需要设计一个红酒架来存放红酒。
第二环节是：明确设计要求，进行设计分析，分析红酒架设计应该考虑的基本因素。
第三环节是：构思红酒架方案，并画出红酒架草图。
第四环节是：动手制作红酒架模型。
第五环节是：课堂小结。
4. 学情分析
知识方面，学生通过前面的学习，对结构设计应考虑的主要因素有了初步的认识，但在进行具体的结构设计时不会全面考虑各种因素，特别是第一次接触纸结构设计。因此在教学过程中通过实物演示和典型案例分析来启发学生，通过对不同方案的比较、权衡，正确地把握主要因素，开展动手实践和交流讨论等活动使学生亲历设计过程并有所感悟。
动手能力方面，通过必修１的学习，学生已经初步掌握了简单木工和简单金工的工艺，能够利用一些木材和金属制作一些结构简单的物品，所以具备基本动手能力，可以制作红酒架。当然学生之间差异很大，有些学生的动手能力比较强，有些差些，可以通过分组合作，相互学习，共同提高。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、手锯、羊角锤、尺子、铁钉、木条、铁丝、笔、纸、红酒瓶、红酒架、结构模型等。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
1. 发现与明确问题
【教师提问】家里的红酒应该怎么样摆放？
【学生回答】斜放。
红酒用软木塞密封，软木塞干了会收缩漏气导致红酒口感不好，所以要横放，让软木塞与酒液接触保持湿润。小角度倾斜也可以，既让软木塞与酒液接触又让红酒渣沉淀在底部。头向下倾斜就不好了。
【教师提问】能否为红酒设计一个专门放红酒的红酒架呢？
【学生回答】当然可以。
【教师布置任务】分组布置任务：前后桌四个同学一组，三节课内完成红酒架设计与制作，并分发红酒架设计报告。
【教师提问】红酒架设计有哪些一般的设计要求？
【学生讨论】
【教师归纳】功能要求：能方便的取放，并且倾斜放置红酒。技术指标：至少能存放一瓶750ml红酒， 且具有一定的稳定性和强度。外观要求：美观，具有一定的装饰效果。 材料：木材或者金属。成本要求：30元人民币以内。
2.设计分析
【教师提问】通过《技术与设计1》的学习，我们知道一般物品设计都要进行设计分析，红酒架设计设计也不例外，如果要从物、人、环境三个角度进行分析，红酒架的设计需要考虑哪些基本因素？
【学生讨论】
【多媒体展示】
一张可以放红酒，还可以放酒杯的红酒架图片；一张不能倾斜放置红酒的红酒架图片。
——对比得出，红酒架应该具有相应功能。
一张木材为材料的红酒架图片；一张树脂材料的红酒架图片；一张金属材料的红酒架图片。
——不同材料制成的红酒架，具有不同的成本和使用寿命。
四张特殊结构的红酒架图片。
——结构不同，红酒架的稳定性和强度也会不一样。
三张设计的特别有趣的红酒架图片。
——不同人群对红酒架有不同的个性化需求。
三张设计的特别精美的红酒架图片。
——红酒架要美观。
【教师提问】刚才分析得到，红酒架设计应该考虑功能、成本、寿命、稳定性、强度、个性化、美观等因素，除了以上分析，红酒架结构设计还应考虑的哪些主要因素？
【学生讨论】安全……
3．方案构思
【教师提问】根据刚才分析，构思我们自己的红酒架应该设计成什么样子的？每个小组筛选出最佳方案。并画出草图。发“简易红酒架的设计报告”给学生。
【学生】构思，画图。
4．制作模型
【教师布置操作任务】向学生提供原材料和加工工具，包括木条、铁丝、手锯、羊角锤、尺子、铁钉、笔、纸、红酒瓶，学生也可以自带材料。每个小组根据设计的方案制作红酒架。
【学生】动手制作
5．课堂小结
八、教学反思
这是一堂操作实践课，提供给学生一个操作任务——设计一个红酒架。学生一步一步完成红酒架设计制作过程中，能够不知不觉中经历设计的一般过程，经历了发现与明确问题、设计要求、设计分析、方案构思、草图呈现、制作模型、设计报告书写等环节，并且在设计分析中又紧密结合了结构设计的相关知识，分析了结构设计的目标及要求、应考虑的主要因素。
总结课堂得失如下：
1．所选案例——红酒架的设计非常有价值，告诉学生生活常识，创造知识应用的生活场景，激发了学生的学习兴趣。
2．对学生适当引导，激发了学生的创新能力，出现了许多特别好的点子和创意设计。
3．感觉还是老师在充当主角，这节内容的核心知识点并不是学生自己探索得到，是由老师分析得到，还是回到了灌输性教学的老路上。
4．对学生作品的评价，没有一针见血，没有真正体现作品的价值性。
附：简易红酒架的设计报告
2凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
生活和生产中的流程
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：生活和生产中的流程
章　　节：第二单元　结构与设计 第一节 生活和生产中的流程
课 时：共2课时
作 者：根据陕西省长安一中蒋建波教学设计改编
一、教学目标
1.知识与技能
（1）了解流程的含义、流程的表达方法及其对生活、生产的意义。
（2）通过对典型的工作流程和生产工艺流程案例的分析，理解流程中环节和时序的含义，能对生活中简单的流程实例的环节进行划分，能分析环节和时序关系。
（3）学会认读简单的流程图。
2.过程与方法
通过极有感染力的视频引入、引出流程的含义，结合对典型案例的分析，说明流程的表达及其对生活、生产的意义。经历拆卸与安装圆珠笔的技术实践过程，初步学会在生产生活中运用流程的思想和方法，体会流程的作用和意义，并能运用到具体的技术实践中去，解决实际问题。
3.情感、态度与价值观
理解流程在生活、生产中的作用，增强时间观念，形成运用科学合理的流程保证生活生产的质量和安全，提高生活生产的效率的思想意识以及提高产品质量的意识等。通过对流程的理解，培养学生优化生活和工作流程的能力，使学生体验革新的成功感和革新可能带来的经济、环境等方面的收获。
二、教学重点
流程的含义，分析、理解流程的环节和时序及其意义。
三、教学难点
分析具体事例中的环节和时序，采用科学合理的流程解决实际问题。
四、教学方法
案例教学法、试验法、发现法。
五、设计思想
１.教材分析
本节“生活和生产中的流程”是《技术与设计２》中4个专题模块之一的“流程与设计”的第一节内容。流程是技术的核心概念之一。主要内容有：流程的含义及其对生产、生活的意义、流程中环节和时序的意义、流程的表达方法。本节内容是学习“流程与设计”全章的导入与基础，所以本单元第一节认识流程部分从时间上的先后关系入手，通过具有生活气息的事例，从时序和环节两个角度，引入和揭示了流程的概念、意义及流程的表述方法——流程图。流程与生活表达了科学合理的流程能保证生活的质量和安全，提高生活的效率的思想；流程与生产表达了科学合理的流程能保证生产效率、产品质量等思想。流程强调了时间意识的重要性。通过案例学习，学生可以了解到流程的含义和在生活生产中的作用、意义，体会流程在社会生产、生活中的应用，激起学生学习流程与设计流程的兴趣。学习流程的思想和方法，有利于学生综合运用所学知识与技能来解决身边的实际问题，提高学生对未来挑战的能力，提高生活质量，有利于培养学生创造性的实践能力
2. 学情分析
学生通过学习前面的技术课程，有了一定的技术素养，这就为学习本单元内容奠定了一些知识和技能的基础，学习设计制作的过程，实际上已经包含了流程的知识，学生凭借经验已经不自觉地运用了流程的基础知识，但还没有上升到技术层面上，还不能从一定的理论高度去科学地认识、理解、分析、组织和运用流程。本节从学生能够理解的身边实例出发，让学生体会到流程在生活和生产中的重要作用。
六、教学准备
器材准备：双色圆珠笔。
七、教学过程
第1课时
导入新课：
在生活、学习中，我们会自觉或不自觉地按照一定的“流程”进行一件事情或完成一项工作。那究竟什么是流程？我们先欣赏一小段视频（播放视频）。
教师：请结合视频及自己已有的知识经验说说你对流程的理解。
一、认识流程
1.流程的含义
流程（prosess）是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。
时序(time series)是时间上的先后顺序。时序有可颠倒的，也有不可颠倒的。
任何流程反映了一定的时序，体现出一定的环节。
提问：
请列举生活中时序可颠倒和不可颠倒的事例，并说明不可颠倒时序的理由。
请学生列举时序不可颠倒的事例：
时序不可颠倒的实例 流程
1．自行车前轮装圈上轴 上钢丝—编花—上前轴—上外胎—上内胎—上气门
2．浓硫酸稀释 加水—导流—并搅拌倒酸
3．照片冲洗 曝光—显影—定影—照片
4．煎鸡蛋 烧油—放鸡蛋
5．电路故障修理 停电—维修
6．电线着火引起火灾的处理 停电—泼水救火
7．转床钻孔先要用样冲定位 准确
请学生列举可颠倒的时序事例：
1．先穿上衣，还是先穿裤子。
2．放学后，先进行体育运动还是先作业。
3．在自行车的装配中，是先装车铃还是先装鞍座。
教师：
可颠倒的时序——没有严格的先后关系
不可颠倒的时序——有严格的先后关系
不可颠倒的时序往往反映了事物或活动的内在规律或机理，我们应尊重和遵循这些规律和机理。
环节：把完成某个具体目标、组成某项生产或某个活动过程的若干阶段或小的过程称为环节（phase）。
环节的划分是相对的，环节本身又可以是一个流程，即流程具有层次性。如P40某同学上午的活动流程中，洗漱这一环节包括刷牙、洗脸等环节，而刷牙又可细分为打水、挤牙膏、刷牙、清洗等环节。
提问：
我校新生入学手续有哪些环节？每个环节由那些具体事项组成？请根据你的理解填写下表。
学生：
序号 环 节 具体事项
1 查自己所在班级 到高一查分班表、查班级分布图……
2 到班级报名 排队、注册、交费……
3 到宿舍缴费 查找班级所在宿舍、挑床铺、排队、交费……
4 办理伙食、水票 排队、办卡……
5 购买生活用品 饭盒、牙刷、牙膏、毛巾、香皂、卫生纸……
提问：
1.请说出装配螺钉的流程。
学生：
教师：时序不仅有前后顺序，还有间隔时间长短的问题。
思考：流程与时序和环节有什么相互的联系呢？
教师：任何流程反映了一定的时序，体现出一定的环节。流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。好流程可有效的指导生产和生活活动。
提问：
根据你的理解，从上图中选择1项～2项活动说明其基本流程。
旅游：
工程师画图：
果农嫁接：
2.流程的表达
为了使流程的描述清晰可见，我们一般采用流程图（flow chart）来表达流程。流程图的表达方式是多种多样的，有最简方框流程图、文字表达、表格表达、图示表达、模型表达、动画演示等。
请学生观察下图，分别是如何表达流程的？
从以上流程图可以看出，有的用箭头表达时序，有的用数字序号表达时序，有的还用时间表达时序。用箭头表达时序，方框表示某个事项或活动，单项箭头表示事项或活动的顺序关系。流程图中的序号或方框反映了环节、工序的具体情况。
在编制计算机程序时，经常要用程序流程图来表示算法，流程图中的方框、菱形框表示一定的环节，箭头表示程序流动的方向。
结合具体事例图片作简要的分析：
（1）方框流程图。《技术与设计1》中产品的设计过程就是一个流程。
（2）文字表达。
（3）表格表达。
（4）图示表达。
（5）模型表达。
（6）动画演示（发射动画）。
分组讨论：
右图是一张男子乒乓球单打比赛程序的结构图，共有16个代表队，采取单淘汰制决出冠军，请你划出环节。
学生讨论回答：八分之一淘汰赛、四分之一淘汰赛、半决赛、决赛，共四个环节。
思考：用适当的流程表达方式，描述下列你所理解的流程：
1.邮递一封信件给远方的朋友，信件从递出到对方收到的过程（学生黑板上画）。
2.为家里购置的房屋进行室内装修的过程（学生黑板上画）。
提示：
（1）地板铺设；
（2）油漆地板、木制家具等；
（3）浴缸、抽水马桶的安装，地砖、墙砖的铺设；
（4）粉刷墙面；
（5）水电管线（网线、电话线、电视信号线、电线、开关插座等）的安装。
3.自己动手做壁挂式简易书架的过程（学生黑板上画）。
小结：
一、认识流程
1.流程的含义
2.流程的表达
方框图表达、文字表达、表格表达、图形表达。
第2课时
引出新课：
小实验：双色圆珠笔的安装时序。（设计成学生分组安装比赛）
要求：每组派一名同学为代表比赛。
教师：科学合理的流程，可以指导我们正确地做事，提高工作和学习的效率。
二、生活与流程：
1. 流程对于日常生活的意义
日常生活中，科学合理的流程，可以指导我们正确地做事，提高工作和学习的效率，使我们的生活变得有序、合理，为我们的安全提供保障。
下面我们通过具体的事例来说明。
2.师生共同分析案例
案例分析1：
阅读课本P44，洗衣、煮饭与烧菜的流程安排，分析案例中有哪些不同的工作流程？最多可以节省多少时间？
这里提到工作流程，补充工作流程的含义。
工作流程：反映了完成一件事情、一项任务而进行的一系列有序的工作或活动的全过程。
它是针对人或生产工具的活动过程而言。
提问：给出最省时间的流程图。
该例说明了：科学合理的流程可以提高生活、工作效率。
案例分析2：
青霉素注射的流程。阅读P44青霉素注射的流程的案例，青霉素注射的流程说明了什么？如何用流程图表达？
说明科学合理的流程为我们的安全提供了保障。
案例分析3：
邮寄包裹的流程：
说明科学合理的流程使我们的生活更有序。
分组讨论：
1.小黄在家吃完饭，准备骑自行车上学，突然发现车胎没气了，如果只能小黄自己修理自行车，那该如何处理？小黄在修理轮胎时，由于工具不全，就没有研磨洞周围的胎皮，用胶直接把补丁贴上去。你估计这样会出现什么后果？为什么会这样？
2.补胎过程中，用锉子将洞口周围的胎皮锉毛，是必不可少的一个环节，目的是为了增大接触面积，使补丁与胎皮的附着力更强。另外还可以除去表面粉尘颗粒，使补丁处平整。不按这样的流程，肯定会漏气。
流程：
三 、生产与流程
1. 流程对于工农业生产的意义
工农业生产中，运用科学合理的流程可以有效地组织生产提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境……
2. 师生共同分析案例
案例1：
再生IPS塑料工艺流程（观看视频）。
讨论：
1)记录再生IPS塑料的工艺流程。
2)该流程中有哪些环节，每个环节的目的、注意事项有什么？
3)时序关系可以颠倒吗？
再生IPS塑料工艺流程串行工序.
串行工序：依次进行的工序。
特点是上一道工序完成之后才能进入下一道工序。
案例2：
软皮椅的生产流程。阅读P45软皮椅的生产流程案例：
思考：软皮椅的生产流程为什么要这样安排？
原因：
1.软皮椅的生产流程安排要符合其自身的逻辑；
2.将相近的工序划分为一个环节，便于按照质量标准进行检查，保证质量。
3.在保证质量的基础之上，采用并行作业，尽可能提高生产效率。
并行工序：可以同时进行的工序。
并行工序的特点：多人或多台设备同时进行工作，这样可以大大提高生产效率。
1798年，美国发生了这样一件事情，美国政府要求工厂主惠特尼在15个月内生产1万杆滑膛枪。这比诸葛亮3天之内要造10万只箭的任务还要难完成。惠特尼采用了一种新的方法完成了任务，他把每个造枪的工作化整为零，每个工种只生产其中的一种部件，然后把每种部件都放在一个袋子里，每个袋子都编上号，最后从不同的袋子里各取出一个零件就可以组装成一杆枪。惠特尼就是靠这种方法完成了生产任务。他的这种方法为后来的流水线生产打下基础。
案例3：连续式淬火的工艺流程（阅读P47连续式淬火的工艺流程案例）。
思考：什么是工艺流程？连续式淬火的工艺流程包括哪几个环节，省略其中的某些环节行不行？
工艺流程的含义：工艺流程反映了从原材料投入到成品产出，通过一系列工艺或加工环节，顺序地进行生产或制造某种产品的全过程。它是针对产品的制造过程而言。
教师给出淬火的工艺流程的流程图。指出淬火包括六个环节。去掉任一环节都不能实现工件淬火的工艺要求，出现产品质量问题。
补充：任何一种产品的生产都需要经过从设计到制作的过程，这个过程往往既包括工作流程又含有工艺流程。
案例4： 李龙飞的庄稼为什么颗粒无收？
请从流程的角度分析，张宝田和李龙飞的庄稼为什么收获大不一样？
教师：农作物生长有其自身规律，庄稼种植和管理等环节的安排应符合农作物的生长规律。
阅读：流程型行业的特点、分布范围。
教师：在工农业生产中，是否严格按照流程中环节和时序的要求正确地进行生产，将直接影响到安全生产和产品质量。如果违反了流程的要求，轻则造成经济损失，重则导致安全事故，造成生命财产的重大损失。
练习：
按照时间顺序，写出各时间段车行的方向及行人通行的方向。（拓展学生视野，说明时序不都是单向的，还有循环的）
小结：
二、生活与流程：
流程对于日常生活的意义：
1.提高效率：个人作息时间表
2.使生活变得有序、合理：学校课程表、医院看病流程
3.使生活更为安全：青霉素注射前皮试，煤气灶的使用
4.提高学习效率：一周课外实践计划表
三 、生产与流程
工农业生产中，运用科学合理的流程可以：
1.有效地组织生产；
2.提高生产效率；
3.保证产品质量；
4.保证安全生产；
5.保护环境。
结束语：
生活中处处有流程。人类的生产、生活活动都是按照一定的流程进行的。流程反映了一定的时序，体现了一定的环节合理的流程安排有利于提高生产效率，使生活变得有序合理。
我们每个人的生命历程，
何尝不是一个流程，
你将怎样设计自己的人生流程，
怎样设计自己高中的流程，
怎样设计自己今天的流程？
愿我们每个人设计好自己的每一天，
创造我们自己的锦绣前程！
八、教学反思
本节内容就是要让学生掌握流程是一个以时间为核心的概念，能够了解简单的生活流程，知道流程、时序、环节等基本概念，并通过生活和生产的实例，让学生理解流程的意义，知道在生活和生产中，流程代表了效率，流程代表了质量，流程也代表了安全等技术思想。
本节采用了案例分析法。通过案例学习，学生了解到流程的涵义和在生活生产中的作用及意义，结合学生的认知水平和心理特点，适当增加一些有趣味性的竞赛试验，让学生体会流程在社会生产、生活中的作用和意义，激发了学生学习流程与设计流程的兴趣。
用结束语以及漂亮的图片结束本节课的教学，使本节的主题得到了升华，学生受到了感染，激发了学生学习通用技术课的浓厚兴趣。
冷藏
领取
安装
热膨胀
明确时间安排
规划目的地
联系旅行社
随团出游
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构图
布图
画底稿
反复修改审核
写图纸说明
描图
切削被接果树嫁接
剪切削优质果树种枝或种芽
用绳线固定种枝或种芽
八分之一淘汰赛
四分之一淘汰赛
半决赛
决赛
邮局筛选盖章
传递
邮局接收
信件送达
水电管线安装
浴缸地砖铺设
粉刷墙面
油漆家具
地板铺设
画线
下料
锯割钻孔
组装
领取包裹单
购买包装箱
自带包装箱
包装密封
填写包裹单
交寄
交费
收回执
扒胎
查漏
淹没洞周围胎皮
研磨补丁
涂胶
贴补丁
装胎
确立比赛命题
提出比赛要求
做好比赛前的准备
比赛宣传
报名
评奖
主持人挑选、聘请评委、制定比赛规则及比赛评分标准、安排计时计分、准备场地器材凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的分析
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的分析
章　　节：第三单元　系统与设计 第二节 系统的分析
课 时：第2课时
作 者：改编自海南省国兴中学梁霞
一、教学目标
1. 知识与技能目标
能结合生产生活中的实例，理解系统优化的意义，并能结合实例分析影响系统优化的因素。
2. 过程与方法目标
能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析，并提出优化的方案。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 树立系统分析问题的观念，培养系统分析的观点。
(1) 增强学生面对技术世界的信心以及个人、社会、环境的责任心。
二、教学重点
系统优化的方法和一般步骤。
三、教学难点
系统优化的方法和一般步骤。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
系统优化是系统分析的深入，也是系统的结构和系统分析的综合，又是系统设计的基础，更是系统设计过程中的重要环节，它是是本书的重要内容之一。本内容是让学生“理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化的因素”。
　　2. 设计理念
本内容是要求学生通过“观察、分析、比较、核实”等方法做出正确的决策，从而理解系统分析的含义，学会系统分析的方法，体会系统分析在生活中的作用，形成初步的系统观。
3. 教学策略设计
（1）通过搭建模具引导学生自己进行研究探讨性学习。
　　（2）通过案例分析，使学生明白系统分析的一般步骤及其原则性。
（3）运用马上行动让学生做出决策，学以致用。
4. 学情分析
进入系统的内容，学生的兴趣明显比前期活跃，显然系统分析的深入符合高二学生的智力发展需求。但是，学生在对某个系统的分析容易陷入原有的逻辑思维，而不能很好地应用系统的思想和方法分析和解决问题，不能很好理解系统优化的约束条件和影响系统优化的因素。因此，系统优化的约束条件和影响系统优化的因素成了本节教学内容上的难点。
六、教学准备
旋转木马的搭建模具、多媒体
七、教学过程
（一）引入新课（系统分析，承上启下）
　　情景设置：有一个农夫带一条狼、一只羊和一筐白菜过河。如果没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜。但是船很小，只够农夫带一样东西过河。请你帮农夫解决难题？
　　学生 ：1.农夫带着羊首先过河，农夫回来；
　　　　 2.农夫与狼过河，农夫与羊回来；
　　 　　 3.农夫搬白菜过河，农夫回来；
　　 　　 4.农夫与羊一起过河。
　　教师提问：说说你们对该系统分析的过程？
　　学生：问题的突破口在——狼与白菜能够共存！农夫、狼、羊、白菜和船组成了这个系统。系统中各要素是一个整体，都依赖农夫过河；最大的问题是“船很小，只够农夫带一样东西过河”和“没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜”的冲突。我们联系已知条件，做了一系列的分析实验，但是比较其他方案不能实现所有要素都安全过河。最后得出以上方案。
　　教师：你们的思维过程很有价值，很清晰。而且在系统分析的过程中抓住了系统分析的三大原则——整体性、科学性、综合性。
　　现实生活中，有很多产品在不断更新，系统在不断的升级。做任何事情我们都追求更好，希望投入尽可能少，回报越多越好。为了使系统达到最优的目标所提出的各种解决方法，称为最优方法。但是有很多复杂系统，实施方案五花八门、干扰因素四面八方，我们不可能的逐个比较权衡，或者漫无目的瞎蒙。因此我们有必要进行定性定量的科学分析，寻找系统最优值。
　　（二）新课教学
　　1．案例分析：
　　案例一 ：“农作物种植系统的优化——农作物间作套种”
　　 槟榔林套种香草兰收益高
香草兰——香料之王，是藤本植物，需要有支柱攀缘，并要求适度的荫蔽。测定结果表明50%的荫蔽度有利于香草兰的生长发育。荫蔽有两种，一种是死荫蔽，通过修建人工荫棚的办法(用遮光网)达到控制荫蔽度的目的。这种方式需要水泥柱或石柱作为香草兰棚架或攀缘的支柱。另一种是活荫蔽：可选择天然树木或人工种植的椰子、槟榔等作物为活支柱，以控制活支柱树冠来调节种植园的荫蔽度。园地的选择要选择近水源且排水良好、有机质含量高、比较肥沃疏松的微酸性土壤；台风主风方向有良好屏障比较静风的向阳缓坡地或平地。
2002年，符良接受了中国热带农业科学院香料饮料研究所专家的建议，在槟榔林下套种了20亩香草兰种苗，通过对香草兰的水肥管理，使槟榔的产量较纯槟榔林提高15-20%。经过精心培育，现在棵棵香草兰上挂满了沉甸甸的豆荚。预计20亩香草兰到11月份总收入可达285000元。现场一位管理人员给记者算了一笔帐，40亩槟榔园年收入72万元左右，间种可使槟榔增收8万，再加上香草兰的收入，每亩土地较单纯种槟榔增收约9000元！经发酵生香的商品香草兰豆荚含有250多种发挥性芳香族成分及有机酸、糖、树脂、矿物质等丰富成分，香气独特，留香时间长达2～3年，被广泛用于高档食品和饮料的配香原料，在发酵业、化妆及医药等领域均有应用，具有用途广、经济价值高的特点。目前国内售价为1000～1200元人民币/千克。
　　
　　教师提问：符良为什么选择活荫蔽种植，而不采纳传统的死隐蔽种植？
　　学生A：一块地种槟榔又种香草兰，提高了土地利用率；
　　学生B：对香草兰的水肥管理，使槟榔的产量较纯槟榔林提高；
　　学生C：槟榔可作为活支柱供香草兰攀爬，节省了石柱的费用；
　　学生D：槟榔叶子还可以遮光，节省遮光网的费用；
　　……
　　教师总结：活荫蔽的改良不仅增产、增收还提高了土地利用率，可见活荫蔽系统比死荫蔽系统，功能更强大，效果更优。
　　教师提问：香草兰套种的收益如此诱人，我们为何不把香草兰套种到稻田里、麦田里，甚至套种到沙漠中与杨树为友呢？
　　讨论交流，小组汇报……
　　X组：香草兰与水稻的生长土壤环境不同，不能套种；小麦的生长气候要求又有差异也不能套种；沙漠风沙大且土壤也不适合香草兰生长。香草兰种植受生长特性、地理环境、气候和天气等条件的约束，并不适宜随处种植，而且与矮个植物种植也没有体现出遮阳的优势或者节约石柱费用等优势，另外由于营养需求的差异，即使能共存在一块地如果没有实现增产目的，套种的系统优化没也就没有太大的意义……
　　教师总结：系统优化的效果是理想的，但是不同情况的系统优化会遇到不同的约束条件，应该采取不同的手段和方法应对，使系统的目标在一定的条件中达到最大值。系统的优化都是为了发掘有限资源的无限潜能，使资源获得充分的利用，体现更高的价值，实现投入最小，效果最佳的目的。
　　又例如：云南一些山区农民的甘蔗生长缓慢,减产已成定局.为了减少旱灾损失,乘雨水来临之际,在甘蔗田套种玉米。
　　例如：建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔音效果的同时，节省了材料。
　　……
　　教师：案例中，目标与土地的单位面积农作物收益和之间的关系在技术中我们称为——目标函数；农作物的生长特性、条件、气候等因素对作物套种起着限制作用，并且是不能人为解决的，称为——约束条件；套种的技术水平、田间管理、病虫防治等对产量产值有直接影响，即影响因素，可见影响因素是可以人为调节的。最优方法通常是在一定人力、物力、财力资源条件下，使经济效果（如产值、利润等）达到最大，并使投入的人力、物力达到最小的方法。
　　教师：在生活中，我们经常会遇到一些复杂的数字问题，纯定量分析是不够的，我们常常是借助数学手段定量与定性结合的分析比较，寻求最优方案。这种用数学公式、图表等描述客观事物的特征模型的思想就是建模思想，建立的模型就叫数学模型。它是真实系统的一种抽象。
　　案例二：利润问题
　　某家具厂要安排一周的计划，产品是桌子和椅子。制作一张桌子需4平方木板及20小时工时，制作一张椅子需6平方木板及18小时工时；每周拥有木材板料600平方，可用工时400小时；每张桌子利润50元，每只椅子利润60元。按合同每周至少要交付8张桌子和5张椅子。假定所有产品都能销售，那么该每周生产桌子和椅子分别为多少时，利润最大？
　　教师提问：这里，系统需要进行最优化的目标是什么？
　　学生：获得利润最大值。
　　教师提问：利润受到哪些人为可调节的因素影响？
　　学生：每周生产桌子和椅子的数目。
　　教师提问：在这个利润问题的系统中，又存在哪些不能人为解决的约束条件呢？
　　学生：制作一张桌子需4平方木板及20小时工时，制作一张椅子需6平方木板及18小时工时；每张桌子利润50元，每只椅子利润60元。
　　教师：若把利润最大值用表示，变量每周生产桌子数用表示,每周生产椅子数用表示，请你根据已知条件，列出求解最优化问题的有关数学式子。
　　
　　其中(1)式体现了目标与产量、利润总和之间的关系,也就是目标函数。（2）（3）（4）（5）式则体现了约束条件。
　　教师：数学思维很清晰！下面就请大家算一算的解，找出最大利润值。
　　……
　　学生：算不出来！
　　教师引导：仔细观察这四个约束条件的式子，找出数据中体现出受限最大的约束条件是哪个？
　　学生：工时！
　　教师：好，请你将最主要的约束条件（3）与目标函数式（1）联系起来，看看你能不能发现影响因素与最优值的关系。
　　学生：生产椅子所需工时少利润大，生产桌子所需工时多利润反而小！生产的椅子越多利润越大。
　　教师：那我们干脆不生产桌子了，专门生产椅子，可不可以？
　　学生：不行，至少要生产8张桌子！
　　教师：哦，原来还有约束条件（3）的限制。那好我们就生产8张桌子，算一算椅子最多可以生产多少张？
　　学生：13张！
　　教师：8张桌子，13张椅子。把你们经过一番分析计算选择的这两个变量的解代入约束条件看看是否超出了约束条件的限制范围。
　　学生：都在约束条件范围内。
　　教师：再利用这两个变量的解，算一算利润最大值是多少？
　　学生：1180元。
　　教师：我们再随意找几对满足约束条件的的解带入目标函数检验一下，1180是不是利润最大值。如：（每个小组分别用一对计算）
　　学生交流：
　　教师总结：以上计算表明，我们找到经过数学方法求出的就是最优值！回忆我们求解的过程，最优化方法解决问题的一般步骤：
　　（1）提出系统需要进行最优化的问题，收集有关资料和数据；
　　（2）建立求解最优化问题的有关数学模型，确定变量，建立有关约束条件，分析模型；
　　（3）选择合适的最优化方法；
　　（4）求解方程；
　　（5）最优解的验证和实施。
　　这种用数学公式、图表等描述客观事物的特征模型的思想就是建模思想，建立的模型就叫数学模型。数学模型是研究和掌握系统运动规律的有力工具，它是分析、设计、预报或预测、控制实际系统的基础。是我们在解决问题时，常用的一种方法。
　　2．应用：学生探究（2人一个小组）
　　要求学生分组利用提供的大、中、小三个大小不同的齿轮将上节课完成的旋转木马进行系统优化，看谁的木马转的又快又稳。
　　学生进行探究……
　　 A组：将传送带传送改为大齿轮带动，三个齿轮传送；
　 　B组：将传送带传送改为中齿轮带动，三个齿轮传送；
　　 C组：将传送带传送改为小齿轮传送，三个齿轮传送；
　 　D组：齿轮与传送带一起赞成传送系统……
　　小组比赛交流。
　　学生体会：皮带传送系统在木马旋转时，皮带容易出轨，同时因为速度太大使系统容易散架。针对这个问题，利用有限的资源，将皮带传送换成齿轮传送后，发现齿轮传送比皮带传送速度更快更牢固；再更换三种齿轮的带动比较，又发现大齿轮带动时，动力更足速度加大了稳固性能也增强了。
　　
　　（三）小结
　　最优方法通常是在一定人力、物力、财力资源条件下，使经济效果（如产值、利润等）达到最大，并使投入的人力、物力达到最小的方法。
　　最优化方法解决问题的一般步骤：
　　（1）提出系统需要进行最优化的问题，收集有关资料和数据；
　　（2）建立求解最优化问题的有关数学模型，确定变量，建立有关约束条件，分析模型；
　　（3）选择合适的最优化方法；
　　（4）求解方程；
　　（5）最优解的验证和实施。
　　（四）课后探究　
　　 我们学校有2个学生食堂，正常情况下每个食堂能容纳500人就餐，近两年，学校规模扩大，就餐人数增加，每个食堂就餐人数达670人，每到就餐高峰期，学生就排着长队等待就餐。
　　如何减少学生就餐排队时间？提出解决这一问题的几种途径，并选择最经济、最有效可行、最容易实现的方案。运用系统分析方法，分步骤说明你的思考过程。
八、教学反思
苏教版教材的案例选择切题，但是有部分案例离我们海南的实际甚远。在教学的过程中我选用了教材中技术类的案例，拓展了我们对技术的视野；但是生活案例我倾向于改用我们身边的例子，大家熟悉，分析起来有亲切感、简单易懂又激发了学生自主参与的乐趣，刚好我校种有香草兰。故在本案例中将“麦、棉、瓜、玉米套种”案例换成“槟榔与香草兰套种”，实践证明效果很好，学生很感兴趣。本节课内容较多，学生探究活动时间就比较紧。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
简单结构的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章　　节：第一单元　结构与设计 第三节 简单结构的设计
课 时：第1课时
作 者：朱建军（浙江省宁波市鄞州姜山中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 能熟练分析一个简单结构应考虑的主要因素。
(2) 了解结构设计的目标与要求
2. 过程与方法目标
(1) 能够从不同角度思考问题、学会理性的比较、权衡和分析。
(2) 在制作过程中，能够对影响纸结构的各个因素进行合理的分析与恰当的修正。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 培养学生积极思考、勇于创新的精神。
(2) 培养对技术的洞察力和理解能力。
二、教学重点
熟悉和理解结构设计应考虑的主要因素。
三、教学难点
运用已学过的结构知识分析结构设计的可行性方案。
四、教学方法
讲授法、讨论法。
五、设计思想
1. 教材分析
本课时内容是已学知识的综合运用，通过实例说明结构设计的目标和要求，结构设计时需要考虑的主要因素，不同结构设计应有不同侧重点的考虑因素。同时，在案例分析中着重阐述了结构设计具有明确的目的性、方案的多元性和创新性。
对于结构设计，教材特别强调了产品的设计规范、设计的国家标准和规范要求。虽然各个设计各有特性，不同的设计应考虑的因素有所 ，但无论在哪一类用途的结构设计中，安全都是至关重要的因素。影响结构安全的稳定性与强度当然是必须考虑的问题，这些观点是本节教材的重心。
2. 设计理念
全书4个单元在内容上既相对独立，又有一定的内在联系，独立是因为他们涉及不同的技术主题，联系是因为一个主题的很多思想方法均可运用到其他主题的一些技术问题的解决中，例如，结构设计是一个系统的过程，要考虑到多方面的因素，要考虑整体与部分的关系，其过程涉及流程等，因此在“简单结构设计应考虑的主要因素”这一小节中，应该遵循课程设计的基本原则，开放性的思考问题，不应局限于教材列举的几个因素，要结合实例，针对具体情况进行具体分析。学习进程由具体到抽象再到应用。特别要使学生明白，设计规范与设计目标不是对立的，它是满足设计目标的保证。教学中要注意让学生理解制定设计规范的目的，养成遵守规范的意识。
在进行教学设计时要突出两点，第一，结构设计应考虑的因素要具体情况具体分析，对不同的设计对象要有所侧重，结合系统分析的整体性原则进行讨论、分析和讲解。第二，结构设计有一个共同的安全因素：安全。考虑任何问题时安全因素都是重要的因素，但在考虑结构设计时，安全是特别重要的因素，结合人机关系的安全目标进行讨论和分析。
3. 教学策略设计
运用实例分析和阅读材料，说明结构设计的目的及要求。结合实例，引出不同设计有其重点考虑的因素。组织讨论，分析结构设计的多种可行性方案构思。
结构设计的目标一般会得到设计者的重视，而设计的规范和要求却往往被忽视，这是造成很多设计事故的原因。因此要强调无论做哪一类结构设计，都需要首先了解国家、行业对此有哪些规范和要求，要将设计的规范原则贯穿到这一小节的教学之中。
4. 学情分析
学生已经学习了“方案的构思方法”、对设计分析有了一定的感性认识，同时对结构的一些基本知识已有所了解，对主要因素的分析困难不大，但在结合运用《技术与设计1》的技术设计思想和方法方面有所欠缺。
六、教学准备
与结构有关的图片，体现技术规范的图片、视频，相关教学资料，多媒体课件PPT。
七、教学过程
1.导入
【投影演示】变形沙发
【师生互动】在我们生产和生活中，如果没有丰富的结构设计，我们的生活就会单调乏味；如果没有丰富的结构设计，我们的生活就会暗淡无光；如果没有丰富的结构设计，我们将生活在没有色彩、缺乏个性的世界里。因此，结构设计对我们的生产和生活起着极其重要的作用，那么，结构设计应考虑哪些主要的因素呢？
2.结构设计的目标及要求
【案例分析】儿童自行车的结构设计。
【师生互动】结构设计的功能是代步，目标是锻炼儿童的手脚协调能力。同时，要满足童车结构设计的国家标准和规范要求。例如，自行车的链轮和链条不能裸露在外，要完全包在链条盒里；车把、车闸的内侧距离不得超过6cm，外侧距离不得超过8cm；坐垫高度大于435mm，小于635mm等。
列举你所知道或听说过的关于结构设计类的国家标准或规范。
【学生回答】包装盒的设计标准、快餐盒的设计标准、儿童玩具安全规范等。
【教师总结】一项产品的结构设计，不仅要考虑其功能或目标的实现，还应注意结构设计的国家标准和规范要求。
【投影演示】防盗门的新国标。
已实施8年的《防盗安全门通用技术条件》将于4月1日起执行新国标。新国标将防盗门的防盗安全级划分为“甲”、“乙”、“丙”、“丁”4级，不同防盗等级的防盗门防盗安全性能有所不同，其中，防盗门防破坏时间不得少于6分钟。
【师生互动】这一标准要求的实施有什么意义？
如何购买一款价格适中、质量过硬的防盗门是许多家庭在装修中遇到的问题之一，没有国家安全级别作为参照，每家每户卖的防盗门从外观而论都差不多，但一些工艺的不同使一扇同样大小的门价格上存在700-3000元的巨大差异。新国标对防盗门的安全等级、门框门板厚度以及锁闭点进行了严格规范，能够帮助消费者在选购时一目了然。
【投影演示】涉及国家标准或规范的一些产品图片。
【实物展示】涉及国家标准或规范的一些实物。
3.结构设计应考虑的主要因素
【投影演示】播放视频“中央电视台我爱发明－定量调料瓶”。
结构设计应考虑的主要因素有哪些？
【师生互动】
结构设计应考虑的主要因素有: 符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求, 安全因素, 公众和使用者的审美需求, 使用者的个性化需要, 对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。
在工程的结构设计中, 应考虑结构的安全性、适用性和耐久性。在考虑结构的稳定性和强度, 使结构在规定的条件下和规定的使用期限内, 能实现一定的功能的同时, 还要考虑经济因素, 如做到用料省、成本低等, 也就是说, 力求以最低的成本使所建造的结构达到预定的要求。
不同的结构设计, 应考虑的因素各有侧重, 但无论在哪一类用途的结构设计中, 安全都是至关重要的因素。
【学生活动】指出下列结构设计应考虑的主要因素和基本要求：
结构设计 考虑的主要因素 基本要求
居室装修 舒适、美观 个性化需要
窗户防盗网 功能、实用 强度
汽车外形设计 …… ……
4.小结
这节课我们学习了简单结构设计应考虑的主要因素，设计师在结构设计时往往很重视设计的目标，而忽视设计的规范和要求，从而造成很多设计事故的发生、同时不同的结构设计考虑的因素各有侧重，不管哪一类设计，安全都是至关重要的因素。
5.作业
请结合实例，说明结构设计还需要考虑哪些因素。
八、教学反思
本节课内容单一，教学难度不大，很容易出现教师一个人讲述和演示，学生缺少参与和思考的现象。
1.教师在教学之前应该对本节内容作深入挖掘，归纳其中包含的技术思想，不能对教学内容泛泛而谈，缺少深度。
2.注意让学生参与分析和讨论之中，案例演示结束后，应该留给学生思考和消化的时间。
3.在结构设计中还有一些需要考虑的因素, 如材料、民俗文化、地域特点等, 可以引导学生思考是否还有其他需要考虑的因素。稳固结构的探析
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：稳固结构的探析
章　　节：第一单元　结构与设计 第二节 稳固结构的探析
课 时：第2课时
作 者：黎永生（海南华侨中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 知道结构强度的定义。
(2) 懂得影响结构强度的主要因素。
(3) 能用所学知识分析解决生活中的简单问题。
2. 过程与方法目标
(1) 通过实验观察，归结影响结构强度的因素。
(2) 根据所给条件，列出相应实验步骤，尝试改进试验条件。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 培养团队的分工协作精神。
(2) 激扬学生的爱国情感。
二、教学重点
(1) 通过实验、观察，分析、总结出影响结构强度的三个因素。
(2) 从结构强度的理论知识到动手实践的能力迁移。
三、教学难点
(1) 形状及连接方式与结构强度的关系。
(2) 理论知识到实践能力的迁移。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本课是技术与设计2的第一单元“结构与设计”的第二节“稳固结构的探析”中的第二课时，主要探究“影响结构强度的主要因素”。课时内容由“认识结构的强度”和“探究影响结构强度的主要因素”两部分组成。“认识结构的强度”主要从生活案例出发阐明结构强度的定义。结构的强度是一个比较笼统的说法，其实“结构的强度”从所受载荷来比较可包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗扭强度及抭剪强度。在长度宽度厚度或直径横截面等相同但材料不同的情况下，结构的各种强度是有很大区别的。在探究“影响结构强度的主要因素”部分主要是通过“结构的形状”“结构的材料与连接”两方面展开说明的。
探究“影响结构强度的主要因素”是本课的重点，这当中结构形状及连接方式与结构强度的关系是难点。“结构的稳定性”与“结构的强度”都是结构设计中的重要内容。只有清楚了“影响结构稳定性的主要因素”与“影响结构强度的主要因素”才能可能进行后段的设计结构，这两部分内容是进行结构设计的基础，所以让学生弄清弄透这两部分内容是关键。
2. 设计理念
我们教学中都提倡要把学生作为课堂的主体，发挥学生的学习主体能动性，让学生学会“学”。本课在设计上就是把学生的学作为前提的，在每一个环节中都由学生以观察或演示或全体动手实践的方式去探究“影响结构强度的主要因素”的。学生通过真实的环境中去探索总结相关的结论，效果比教师纯粹讲授结论要好得多。就如花蜜，直接从树上把花摘下来品尝可能也会有一点甜，但要是经过蜜蜂采收酝酿之后再去品尝，感觉自然是完全不一样的。知识其实也是“花蜜”，采收的方式不一样效果也不一样！
3. 教学策略设计
本课的重点放在探究“影响结构强度的主要因素”环节上，但对于“结构强度的定义”的理解是基础，在探究“影响结构强度的主要因素”时应先将结构强度的定义弄清。所以上课时是用一个拉断绳子的学生演示试验来导入的，一根没有多粗的绳子，但没有人能把它拉断，这在视觉上就足以吸引住学生了！学生此时必然会有往下追探的欲望，沿着学生的求知欲很自然的进入“结构强度”的定义探讨。直接给出结构强度的定义后紧接着教师又做折断木板、折弯铁线两简单的演示试验，让学生清楚结构在不同载荷的作用下其强度就会体现出不同的强度，如包含抗拉、抗压、抗弯、抗剪、抗扭强度。之后又设计了“不同截面形状的构件做成的梁的抗弯强度的探究”和“采用不同连接方式的构架的抗压强度的探究”两个分组探究试验，由学生自行探究得到影响结构强度的两个因素。通过这样的分组试验不仅可以提升学生的自主探究的能力，同时还可以培养学生的团队合作能力。在探究了影响结构强度的几个因素之后，又特别设计了一个巩固与拓展的实践活动—搭建与改进茅草房框架，以期使学生的能力得到最大的拓展。
4. 学情分析
在此前学生已学过了与结构相关的结构类型、结构的受力情况、结构的稳定性等知识，加上在初中的物理课程中已有相关的知识介绍，学生有较好的知识基础，这些对于探究影响结构强度是有利的。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、不同截面形状的梁的强度试验套件、构件的不同连接方式的强度试验套具、简易茅草房的框架结构套件、小床模、“工”字形活动架、耳机线、网线、平滑矿泉水瓶等。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
课前准备 将全班分成6个小组，指定小组长，按组分发试验器材及试验报告单。准备好茅草房框架材料。 配合分组 节省课内时间
导入 <请一位同学上台做尼龙绳的抗拉试验>。引出课题。 观察 通过图片事例引领学生进入课题。
新课新课新课新课 <投影结构强度的定义>结构强度：结构具有的抵抗被外力破坏的能力。<教师演示折断木板、折弯铁线>上两节课中我们探讨过结构的受力形式会有多种，如压力、拉力、弯曲力、剪切力、扭转力，在不同形式的力作用下结构所表现出的抵抗能力也不同，所以强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度之分。 上两节课中我们曾探讨过结构的受力形式会有多种，如压力、拉力、弯曲力、扭转力、剪切力，在不同形式的力作用下结构所表现出的抵抗能力也不同。如铁线的抗拉能力很强，但抗弯能力却不行（用一根铁线做演示试验。） 任何一种结构，都有它特定的强度。结构的强度都和哪些因素有关呢？实验验证是最好的说明。探究一：长宽厚度相同的纸条与铁片的抗弯强度或抗扭强度是否一样？(通过上面两种试验对比说明“材料”是影响结构强度一个因素)4.除此外结构强度还和什么因素有关？下面就请大家通过其它的试验去研究，并在试验后完成试验报告。在做试验前后也可同时思考看能否改进试验装置或试验方法。5.巡察。6.请各小组长做本组的试验汇报。7.强调：分工协作是现代科学研究的重要方式。一个研究项目往往都可以细分成多个子项目，每个子项目都由不同的人员负责，如此可以大大提高项目的研究效率，减少重复投资，实现资源共享，最终就可以快速达到预期目标。（举微软开发团队案例）所以今后我们要大力倡导这种研究方式。8.做四边形结构与三角形结构的侧向抗压强度的对比演示试验。9.投影脚手架、钢架桥图片。展示纸柱做成的框架结构。10.（展示“工”字形活动架，介绍两种常见构件连接方式<铰连接刚连接>的应用）结构中何时选择铰链接方式或何时选用刚连接方式，得看具体需要来定。 观察一位同学上台做纸条与铁片的弯曲、扭转试验转化思维1～3小组同学做“不同截面形状的构件做成的梁的抗弯强度试验”，尝试改进试验装置或方法，做完该试验后先填写报告单1；4～6小组同学做“平面桥与拱形桥的强度测验”，尝试改进试验装置或方法，做完该试验后先填写报告单2；-----------------------------------------------附：（两份试验报告单合印在一张纸上）试验报告1不同截面形状的构件做成的梁的强度试验试验目的：测试不同截面形状的构件做成的梁的强度试验准备：剪切长度及宽度相同的厚卡纸条若干，将卡纸条分别折成截面为“一” L”“U”形，每式一根；做一个“井”字形试验支架；弹簧秤一把。试验过程：1.分别将不同截面形状的厚卡纸构件放到试验支架上，夹紧一端。2.用弹簧称分别去钩拉卡纸条，直到卡纸条活动的一端离开支撑板，记录此时弹簧称的读数。3.将木夹带着纸条翻转180度放置，再用上一步的测量方法测量、记录。试验记录：一字形L形U形正放反放试验分析：试验结论：结构强度与构件的 有关。试验报告2构件的不同连接方式的强度测验试验目的：测试构件的不同连接方式的强度。试验准备：取4段长度一致的20cm长的扁铁条，在每段扁铁条的一端开好两个小孔，两段铁条中间用一根方铁棍焊接连接在一起；小螺栓四，螺丝刀一把，书本若干。试验过程：1、将所有的扁铁条组合起来形成一个人字形框架，使铁条与铁条的两孔对齐，铁条与铁条相互垂直，在其中的一个孔插入一根螺栓并上紧螺母；将框架立放在桌面，加上书本做负载，而后逐步增加书本，直到将框架压垮。记录支撑量。2、重复第一步但插多一根螺栓到另一对齐的孔，即用双螺栓连接两铁条，而后逐步加上书本负载，记录支撑量。试验记录：单螺栓连接双螺栓连接支撑量试验分析：试验结论：结构强度与构件的 有关。-----------------------------------------------小组长做汇报。1～3小组记录4～6小组的试验结论；4～6小组记录1～3小组的试验结论。听讲观察、思考欣赏观察、思考、回答 提高感观效果。对结构强度的认识从感观意识提到理论层次。培养学生的分工协作能力；同时激发学生的创新意识。及时指导。验证结构强度与形状有关验证结构强度与构件之间的连接方式有关锻炼胆量与口才。体现团队的分工协作与成果共享。分工协作在生产生活与科研中的重要作用。加深结构形状对结构强度的影响的理解。了解更多的有关三角形的稳实性在现实生活中的应用直观的看到两种连接方式的区别—作为连接方式内容的补充，因为在分组试验中没有这样的连接形式。
课堂练习 1。（投影早期的海南茅草房图片）在70年代的海南，特别是少数民族聚居的山区市县，人们住的大都是这样的茅草房。它结构简单，但却结实、耐用。这种房子是怎样建成的呢？假设我们通过时光隧道回到了70年代的海南山区，那里有一位名叫小符的农民朋友，他正想建造这样的一间茅草房，需要帮忙，现在正好可以让我们体验一下！（抽调同学上台操作）2.请说明你的选材理由。3.海南是多台风地区，建造的房子要有一定的抗风能力。你有什么办法使我们建造的茅草房变得更结实？ 观察、动手实践思考、回答思考、回答、示范操作 在全部的练习与作业题中，都围着海南少数民族代表“小符”的“建草房做木床再造楼房建工厂”一条线展开，目的有三：一是让学生加深对技术的生活化应用的理解，感悟技术就在身边；二是让学生在参与动手实践的过程中提升理论知识的应用能力；三是让学生更多的了解海南，从一个侧面感受国家改革开放的成就，从而提升以祖国为荣的爱国情感。
拓展练习 1.房子建好了，想入住，少不了一张床，于是小符自己动手造了一张木床，可是这样的床结实吗？（展示床模型）2.<有奖问题>随着我国改革开放的不断深入，海南人民的生活水平也在不断的提高。小符把旧茅草房拆了，盖上了一幢二层框架结构的楼房。（投影海南新农村图片）请问你知道一般楼房的混凝土梁选用什么材料建造？为什么要如此搭配？(投影)请举一个类似的利用多种材料搭配组成特殊强度结构的例子。(如学生提到耳机线、网线，教师则顺势展示耳机线、网线以应和，如提到它则在发完奖品后补充展示。) 观察、思考、回答思考、抢答 理论知识的应用补充感性实例
课外作业 1.为了充分利用山区的优质水资源，盖了楼房之后，小符又与他人合作创办了一家矿泉水加工厂，并请人设计了一款矿泉水瓶。（展示矿泉水瓶）其实这款瓶子的强度不够，手拿很易变形。请你来帮忙改进这款瓶子。 观察综合考虑多种因素，利用课外时间完成。 巩固与升华理论知识
结束 投影结构强度的定义及其影响因素 重温 教师勿需过多的解释即可将全堂课的知识点一目了然。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的设计
章　　节：第三单元　系统与设计 第三节　系统的设计
课 时：共3课时
作 者：改编自长安一中蒋建波老师的教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）通过简单系统的设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。
（2）确定一个生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计。
2. 过程与方法目标
(1) 通过案例进行系统设计,在设计中将系统的基本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的作用和联系, 进行系统分析和优化.
(2)通过手电筒进行系统设计,在设计中将系统的基本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的作用和联系, 进行系统分析和优化.
3. 情感态度和价值观目标
(1)学会把系统思想和方法运用到自己的生活、工作和学习中去进行设计
(2)培养学生动手动脑实践能力。
二、教学重点
(1)系统设计中要考虑的主要问题；系统设计的一般过程及思想方法。
(2)系统设计中要考虑的主要问题分析。
三、教学难点
简单系统的设计的实现。
四、教学方法
讲授法、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
系统设计是研究和认识系统的目的，本节教学 ( http: / / www.5ykj.com / Health / " \t "_blank )内容应围绕系统设计展开。根据系统的目的和要求、各子系统之间的相互关系，对系统进行整体设计、评价和优化，就是系统设计。通过分析系统设计应考虑的主要问题，根据系统设计的一般步骤，应能进行简单的系统项目设计。可结合具体实例让学生分析系统设计应考虑哪些主要的问题，并组织讨论活动。
本节由“1.系统的设计”、“2.简单系统的设计的实现”等2小节组成。
本部分教材编写突出连个特点：首先，突出技术的思想方法。教学内容体现了科技发展的先进成果和先进文化，是当代技术思想和方法重要的基础组成部分，具有丰富的思想内涵和方法论意义，对所有学生的发展都具有教育价值，是技术的学习真正超越技能主义的局限，使技术成为“有思想的技术”，拓展学生对技术的认识，促使学生认识上的迁移和共通能力的发展。其次，强调运用理论和方法解决实际问题。这里更多的是注重学生从理论到实践的第二次认识飞跃，在编写安排上是从理论入手，最后回到设计的实践。
２. 学情分析
通过上节课的学习，学生对系统的优化已经有了初步的了解，通过简单系统的设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。
3. 教学策略设计
在教学实践中让学生分成学习小组进行设计并给出设计方案，让学生在技术实践中学会系统设计的方法，教师引导学生进行总结和提升。通过案例简单系统进行设计，把系统的思想贯穿于整个设计当中，初步学会简单的系统设计的基本方法，学习如何进行系统设计
六、教学准备
玩具电动机、灯泡、齿轮、手摇柄、导线等
七、教学过程
一）引入：
我们每个人都会在日常生活中遇到系统设计，系统设计运用的案例比比皆是：
家庭室内装修设计
假期旅游行程设计
个人形象设计
班级管理系统设计
学校田径运动会竞赛日程表设计等等
二）新课教学：
阅读课文第76到90页，思考以下三个问题：
1.什么是系统设计？
2.系统设计应考虑的主要问题有哪些？
3.系统设计的一般步骤是什么？
抽学生回答，检查阅读结果。加深其他学生印象。
（一）系统的设计
1．系统的设计的涵义：
系统设计：在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。
2．系统设计应考虑的主要问题：
（1）系统设计的目的与要求。
理解：从系统的整体出发，以系统整体功能的最优为目的
（2）系统各部分之间的相互联系与相互作用。
理解：运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。依据系统的基本特性，既要考虑当前，也要考虑长远。
（3）系统设计方案的优化。
理解：从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善个部分的设计。
马上行动：
思考：从系统设计的思路出发，怎样理顺这些关系？
学生：路向选择——地质勘探——资金分配——人员调配——材料购置——施工进度
（1）要实现筑路工程的总体目标是：经济、快速、安全、方便地选择路向。
（2）进行地质勘探，哪些路段适合筑路，哪些路段不适合筑路，哪些地段适合架桥，哪些地段要避开耕地。
（3）选择筑路技术方案，不同的地段实施不同技术方案，如公路要越过两座山坡，是穿隧道还是绕道行。
（4）进行资金合理的分配
（5）考虑工期、人员、材料安排方案，合理安排人员，各段工程同时进行，实行并行施工，在不增加总资金的情况下，降低材料成本，减少材料的浪费，就近取材，就地取材，选择合理路线购置材料。 在不增加过多人工的前提下，提高工程进度，提高劳动生产率。
3．系统设计的一般步骤：
（1）将系统分解为若干子系统；
（2）确定各子系统的目标、功能及其相互关系；
（3）对子系统进行技术设计和评价；
（4）对系统进行总体设计和评价。
可以概括为“总——分——总”。就是当我们要设计一个系统对象时，可以先将对象分解为一个子系统，分析和确定各个子系统的目标、功能以及它们之间的相互关系和结构组成，然后单独对每个子系统进行技术设计、评价及优化，然后对由完成的子系统作为构件的系统整体进行总体技术设计和评价。
4. 系统设计的基本方法要点：
1)遵守设计的一般过程、方法和原则（见《技术与设计1》P35～P39）
2)遵守系统设计中特有的两条原则：
（1）设计好系统中的每一个元素或子系统。
（2）设计好各元素或子系统之间的协调关系。
（二）简单系统的设计的实现：
系统设计多用于比较复杂的社会系统工程、经济系统工程、规划系统工程、生态系统工程、能源系统工程、交通运输系统工程、农业系统工程、工业及企业系统工程、军事系统工程等方面（讲解课本上两个案例）。
案例分析：手电筒照明供电部分的设计
讲解：王丹遇到了照明问题，想解决这个问题就要用到系统设计
（一）王丹的目的：用所学过的知识，设计并制作一只简易的手电筒。
（二）设计要求：可照明的手电筒，携带方便，使用安全。
（三）设计分析：
1．手电筒的结构：
（1）可把手电筒看成一个整体
（2）再把手电筒照明供电部分分为两个子系统，一个是照明子系统；另一个是供电子系统。
（3）照明子系统的要素是灯泡、导线。
（4）供电子系统的要素是电源、开关。
2．手电筒的功能
（1）手电筒的功能就是照明，取决于各个组成要素
（2）供电装置电源是通过导线的连接驱动灯泡的发光，这些是基本要素，缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。
3．手电筒的组装
（1）将手电筒的各个要素按照一定的要求进行匹配，组装才能达到目的功能
（2）合理选择元器件
（四）设计方案：方案C
1．设计目标：设计一个自动发电手电筒，用发电机代替干电池进行供电。
2．手电筒系统的各要素：
3．工作原理：
用手摇动手柄，使齿轮转动，带动由磁铁和线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，输出电流，使小灯泡发光。
（五）方案制作：
试验：测试玩具电动机能否改装为发电机
试验器材：玩具电动机、小灯泡、粗棉线、导线。
试验过程：
（1）在电动机的接头上连接小灯泡。
（2）在电动机的转轴上绕十几圈的棉线。
（3）用力快速抽动棉线，使电动机的转子迅速转动，观察小灯泡发光情况。
试验总结：
当外力使电动机转子迅速旋转时，转子线圈中产生感应电流，小灯泡发光。玩具电动机经改装可以发电。
讲解：试验获得成功后，他们开始动手制作。
（1） 设计简单电路，画出电路图。
（2） 根据电路图，选择元器件，2．5V的灯泡、导线、发电机、大齿轮、小齿轮、发电机座子、手柄等。
（3） 通过手摇柄控制灯泡发光。
工作原理：手柄的轴与大齿轮轴连接，利用轮轴原理，把手运动带动大齿轮转动，大齿轮与小齿轮啮合提高小齿轮的转速，带动发电机的转子高速旋转，快速切割磁感线引起磁通量的变化，产生感应电动势，有了感应电流，使小灯泡持续发光。
学生动手试验制作：
问：你们在设计和制作时遇到哪些问题？
学生：小玩具电动机选择，大小齿轮的匹配。
问：对手电筒的设计方案怎样进行优化的？
案例分析：“室内住宅电气系统设计”
现在人们最大消费就是购房，当房子买下后，面临的就是装修问题了。在装修过程中，许多业主和装修公司都十分重视“木工活”、“瓦工活”的施工质量和效果，人们容易忽视住宅的室内电气设计，导致装潢完成后才发现有设计不合理之处，或住户对每条线路的走向一无所知，殊不知，对将来的使用影响最大的，既不是地上的砖铺得平不平，也不是墙壁上的涂料刷得是否牢固，而是室内电线、电话线、有线电视光缆的铺设是否安全合理，使用后出现了故障能不能检修，所以进行住宅室内电气线路设计很重要。
随着住户各类家用电器的逐渐增多，特别是空调、电热水器等大功率电器的使用，住宅电气设计由原来的纯照明向多功能的方向发展。为避免住户使用过程中的电气线路过载等状况的发生，运用系统的思想整体地进行电气线路的设计是非常必要的。
下面我们就对杨辉购买的一套135.6m2的三室二厅的新房室内电气线路进行系统的设计.
组织学生讨论并分析教材第89页案例: “室内住宅电气系统设计”明确室内住宅电气系统的设计从以下方面考虑。
（一）系统设计的目的与要求：
1．分析室内照明的功能需求，书房、卧室、客厅、厨房、卫生间和凉台的照明要求是如何的？
2．系统组成部分之间的相互联系和作用：针对不同的照明需求来选择怎样的灯具？
3．如何计算家居总用电量？
4．室内照明的电线敷设的安全标准？
5．系统设计方案及其优化：
（二）设计要求:
1.用电负荷:照明用电负荷800w，娱乐用电负荷1500w，厨房用电负荷1300w，空调用电负荷3000w。最大功率P=800w+1500w+1300w+3000w=11100w
2．照明和各种家用电器使用安全、方便，相互之间影响小，便于维修。
（三）设计分析；
1．设计的目的方便住户使用，满足住户的舒适和审美要求，便于维修，安装规范，确保室内电气线路的安全。
2．室内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成，它们构成了室内电器线路系统的子系统。
3．当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常工作。
（四）设计方案：
1．电源配电箱
电源通过住宅的专用配电箱再进入室内房间，配电箱中应有短路、过载和漏电保护，具有过负载、
过电压和漏电保护功能。每户应设置强弱电箱，配电箱内应设动作电流30MA的漏电保护器，分路经过控开后，分别控制照明，空调，插座等。控开的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配，一般情况下，照明10A，插座16A，柜式空调20A，进户40-60A。
2．电路的设计
杨挥家用电负荷最大值约为11.1kw，通过安全电流11.1kw/220v=21A,电流过大各线路必须采用单独的电路回路。室内配电系统采用多回路形式，本例设计有照明回路、插座回路、空调回路，对于厨房、浴室设立单独回路。
3．导线与电器设备选择
（1）导线:为了防火、维修及安全，最好选用有长城标志的“国标” 塑料或橡胶绝缘保护层的单股铜芯电线，线材槽载面积一般是：照明用线选用1.5平方毫米，插座用线选用2.5平方毫米，空调用线不得小于4平方毫米，接线选用绿黄双色线，接开关线(火线)用红、白、黑、紫等任一种。但在同一家装工程中用线的颜色用途应一致。
（2）电器设备：电源配电箱、电表、控制开关漏电保护开关、电源插座、开关面板、插座的选材面板的尺寸应与预埋的接线盒的尺寸一致；表面光洁、品牌标志明显，有防伪标志和国家电工安全认证的长城标志；开关开启时手感灵活，插座稳固，铜片要有一定的厚度；面板的材料应有阻燃性和坚固性。
（五）线路布置
1．智能系统：在住宅电气线路设计中应预埋电话线、有线电视信号线、视频线、网络线，在客厅和三间睡房预埋电话线、有线电视信号线、视频线、选择其中一间睡房作为书房，预埋网络线。
2．照明回路：在睡房、客厅、饭厅、厨房、浴室、凉台室安装一个主光源吊灯，在睡房和客厅的墙壁上安装辅助光源壁灯。
3．功能电路：厨房放置冰箱、电饭堡、电热水器，排气扇电源插座，浴室安装淋浴器、洗衣机的电源插座，睡房和客厅安装空调的电源插座，书房安装娱乐电视机、音响、电脑等的电源插座都是独立的电源回路。
4．线路布置图：在形成了住宅的电气线路设计方案后，绘制出线路走向位置尺寸图和线路布线图，编写《电气线路设计说明书》草拟布线图。
（1）划线。确定线路终端插座，开关，面板的位置，在墙面标画出准确的位置和尺寸。
（2）开槽。
（3）电源线配线
（4）埋设暗盒及敷设PVC电线管。
（5）穿线。
（6）安装开关，面板，各种插座，强弱电箱和灯具。
（7）检查。
（8）完成电路布线图，并向住户反馈设计方案，根据住户的意见进行修正。提交设计单位备案。
5．布线要求原则：
（1）设计布线时，执行强电走上，弱电在下，横平竖直，避免交叉，美观实用的原则。
（2）开槽深度应一致，一般是PVC管直径+10MM。
（3）电源线配线时，所用导线截面积应满足用电设备的最大输出功率。一般情况，照明1.5平方空调挂机及插座2.5平方，柜机4.0平方，进户线10.0平方。
（4）暗线敷设必须配阻燃PVC管。插座用SG20管，照明用SG16管。当管线长度超过15m或有两个直角弯时，应增设拉线盒。天棚上的灯具设拉线盒固定。
（5）PVC管应用管卡固定。PVC管接头均用配套接头，用PVC胶水粘牢，弯头均用弹簧弯曲。
（6）PVC管安装好后，统一穿电线，同一回路电线应穿入同一根管内，但管内总根数不应超过8根，电线总截面积（包括绝缘外皮）不应超过管内截面积的40％。
（7）电源线与通讯线不得穿入同一根管内。
（8）电源线及插座与电视线及插座的水平间距不应小于500mm。
（9）电线与暖气、热水、煤气管之间的平行距离不应小于300mm，交叉距离不应小于100mm。
（10）穿入配管导线的接头应设在接线盒内，线头要留有余量150mm，接头搭接应牢固，绝缘带包缠应均匀紧密。
（11）安装电源插座时，面向插座的左侧应接零线（N），右侧应接相线（L），中间上方应接保护地线（PE）。保护地线为2.5平方的双色软线。
（12）当吊灯自重在3kg及以上时，应先在顶板上安装后置埋件，然后将灯具固定在后置埋件上。严禁安装在木楔、木砖上。
（13）连接开关、螺口灯具导线时，相线应先接开关，开关引出的相线应接在灯中心的端子上，零线应接在螺纹的端于上。
（14）导线间和导线对地间电阻必须大于0.5MΩ。
（15）电源插座底边距地宜为300mm，平开关板底边距地宜为1300mm。挂壁空调插座的高度1900MM。脱排插座高2100MM，厨房插座高950MM，挂式消毒柜1900MM，洗衣机1000MM。电视机650MM。
（16）同一室内的电源、电话、电视等插座面板应在同一水平标高上，高差应小于5mm.
（17）安装开关，面板，插座及灯具时应注意清洁，宜安排在最后一涂乳胶漆之前。
6．各房间的布线：
（1）卧室：　
一般应为6支路线：包括电源线、照明线、空调线、电视馈线、电话线、电脑线。
卧室各线终端欲留：床头柜的上方欲留电源线口，还应欲留电话线口。写字台或电脑台上方应
装电源线、电视馈线、电脑线、电话线接口。照明灯光采用单头灯或吸顶灯，多头灯应加装分控器，重点是开关，采用双控开关，单联，空调线终端接口欲留。
（2）走廊、过厅：　
应为2支路线：包括电源线、照明线。电源终端接口欲留1—2个。灯光应根据走廊长度、面积而定、如果较宽可安装顶灯、壁灯；如果狭窄，只能安装顶灯或透光玻璃顶，在户外内侧安装开关。
（3）厨房：
应为2支路线：包括电源线、照明线。电源线部分尤为重要，最好选用4mm2线，因为随着厨房设备的更新，目前使用如微波炉、抽油烟机、洗碗机、消毒柜、食品加工机、电烤箱、电冰箱等设备增多，所以应根据客户要求在不同部位欲留电源接口，并稍有富余，以备日后所增添的厨房设备使用，电源接口距地不得低于50cm，避免因潮湿造成短路。照明灯光的开关，最好安装在厨房门的外侧。
（4）餐厅：　
应为3支路线：包括电源线、照明线、空调线。电源线尽量欲留2至3个电源接线口。灯光照明最好选用暖色光源，开关选在门内侧。空调也需按专业人员要求欲留接口。
（5）卫生间：　
应为3支线路：电源线、照明线、电话线。电源线以选用4mm2线为宜。考虑电热水器、电加热器等大电流设备，电源线接口最好安装在不易受到水浸泡的部位，如在电热水器上侧，或在吊顶上侧。电加热器，目前看好的是浴霸，同时可解决照明、加热、排风等问题，浴霸开关应放在室内。而照明灯光或镜灯开关，应放在门外侧。在相对干燥的地方欲留一个电话接口，最好选在坐便器左右为宜，电话接口应注意要选用防水型的。最好在坐便器旁再安个排风扇开关。
（6）客厅：　　
客厅布线一般应为8支路线：包括电源线（2.5mm2铜线）照明线（2.5mm2铜线）、空调线（4mm2
铜线）、电视线（馈线）、电话线（4芯护套线）、电脑线（5类双脚线）、对讲器或门铃线（可选用4芯护套线，备用2芯）、报警线（指烟感，红外报警线，选用8芯护套线）。
客厅各线终端欲留分布：在电视柜上方欲留电源（5孔面板）、电视、电脑线终端。空调线终端欲留孔应按照空调专业安装人员测定的部位欲留空调线（16A面板）、照明线开关。单头或吸顶灯，可采用单联开关；多头吊灯，可在吊灯上安装灯光分控器，根据需要调节亮度。在沙发的边沿处欲留电话线口。在户门内侧欲留对讲器或门铃线口。在顶部欲留报警线口。客厅如果需要摆放冰箱、饮水机、加湿器等设备，根据摆放位置欲留电源口，一般情况客厅至少应留5个电源线口。
（7）书房：　
应为7支线路；包括电源线、照明线、电视线、电话线、电脑线、空调线、报警线。
书房内的写字台或电脑台，在台面上方应装电源线、电脑线、电话线、电视线终端接口，从安全角
度应在写字台或电脑下方装电源插口1-2个，以备电脑配套设备电源用。照明灯光若为多头灯应增加分控器，开关可安装在书房门内侧。空调欲留口，应按专业安装人员要求欲留。报警线应在顶部欲留接线口。
（8）阳台：
应为2支线路：包括电源线、照明线。电源线终端欲留1—2个接口。照明灯光应设在不影响晾衣物的墙壁上或暗装在挡板下方，开关应装在与阳台门相联的室内，不应安装在阳台内。
7．方案实施：
布线的时候的特别要求：
强电和弱电的管槽之间距离30厘米以上，因为并排走线强电和弱电之间会有干扰。
（1）插座多装，宁滥勿缺。楼梯间一定要有插座。炉灶旁边不要设插座，有安全隐患。
（2）开关不要放在门背后等距离狭小的地方。
（3）走道里最好设计一个双控灯，这头打开，那头关闭。
（4）插头最好买带有面板的，一些长时间不用的插座不容易损坏。
（5）餐厅灯要考虑餐桌摆放的位置，否则灯不在餐桌正中。
（6）小的射灯一定要装变压器，没有变压器，灯就像随时会爆炸的小炸弹，最后的结果是永远不
（7）多买2眼的插座，3眼的电器少。
（8）有线插座要买宽频的。
（9）原有的下水管、地漏的位置最好别改变。改不好的话，最容易泛水。
（10）电工管线铺完没封槽之前，画出走线图。
（11）为了省电，请精确规划平时微弱耗电电器(如电视、DVD机、微波炉、空调，DVD机等)的插座。不拔插头都处于待机状态的DVD最好装有开关的插座面板，因为待机所耗的电在普通电表里读不出来，但分时电表会读出来。
（12）穿好线管后要把线槽里的管道封闭起来，用水泥砂浆把线盒等封装牢固，其合口要略低于墙面
0.5cm左右，并保持端正。走暗线时通信线不仅不能和电源线的管路一起走，并且还要保持50厘米
以上的间距，否则会产生电磁干扰。
小结与练习：
1.课堂小结
（1）系统的设计
1)系统的设计的涵义：
2)系统设计应考虑的主要问题：
3)系统设计的一般步骤
（2）简单系统的设计的实现
（3）系统设计的主要过程
2.练习
(1)
评价项目 方案1 方案2 方案3
成本投入状况 少 少 多
实施的速度 快 快 慢
管理的可行性 可行 较可行 有经费可行
技术的先进性 一般 一般 先进
技术实现的可行性 可行 可行 可行
可能产生的负效应 职工人数增多 影响学生正常时间就餐 投入较慢
整体效果 可行 较可行 较可行
(2) 关键是运用系统的思想，设计分选设备中各个部分，使它们之间构成特定的关系，才能实现分选并达到的可调孔径的目的。
(3) 运用系统的思想解决，方案如下：
①应增加管道和集水设备；
②实现定时排水浇洒；
③当集水设备装满时，通过下水道排水。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的设计
章　　节：第二单元　流程与设计 第二节 流程的设计
课 时：第1课时
作 者：改编自江苏省梅村高级中学陶锡泉
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 通过生活和生产中的一些流程案例，能分析出流程设计中应考虑的基本因素，并画出流程设计的框图。
(2) 了解流程设计的基本步骤。
2. 过程与方法目标
(1) 通过讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识完成对重难点的理解。
(2) 通过小组合作探究，动手实践， 加深对教学重难点的掌握。
3. 情感态度和价值观目标
（1）让学生理解流程所蕴涵的思想与方法，流程就是质量，流程就是效率。
（2）提高学生依据科学合理的流程处理问题的意识。
（3）增强学生对技术世界的热爱，增进良好的合作交流。
二、教学重点
流程设计应考虑的基本因素；流程设计的步骤。
　　
三、教学难点
流程设计应考虑的基本因素。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
本节教材有以下三个内容：1.流程设计应考虑的基本因素，2.流程设计的步骤，3.流程设计举例。
众所周知 “人类生产和生活中的流程都不是自然存在的，而是基于人类对自然、对事物客观规律的认识”，因此本节教材首先从人事从生活和生产中流程设计的基本目标以及需要考虑的主要因素出发，在讲述流程设计应遵循的一般步骤的基础上，以小铁锤的两种加工流程为例，进一步让学生理解流程设计所需考虑的因素和设计步骤。教学重点应放在流程设计的思想方法和设计的一般方法上。
流程设计考虑的基本因素：首先应使学生认识到设计目标是技术活动的中心关注点，同样也是流程设计的关注点，告诉学生流程设计时在注重环节和时序的同时要时刻关注目标的达成；第二设计目标的确定是要认真考虑的问题。
教材从理论上说流程设计的一般步骤是：确定目标，明确任务；分析基本因素；明确主要事项（步骤）；确定时序，划分环节；画出流程图；判断优化。但重点应放在前三项，这是流程设计的基础。更要使学生知道“一个流程要经过精心设计和反复修改，才能达到比较理想的效果”。
本节教材的重点是要学生知道流程设计需要考虑的基本问题及学会流程设计和表达。
2. 设计理念
通过教师引导、实例分析，理解流程所蕴涵的思想和方法，明确流程设计要实现的具体目标和流程设计应该考虑的主要因素。通过实践活动，结合学生生活经验，分析流程设计中应考虑的基本因素。通过实践让学生了解流程设计的一般步骤，并能画出生活和生产中简单对象的流程设计框图。学生在老师的指导下，通过小组学习、案例分析、任务完成等来解决问题，从而通过他们的合作精神和自主学习能力。
3. 教学策略设计
流程的含义和流程是普遍存在，流程的设计学生比较容易劳理解，而由于不同的行业、不同的领域及同一事物在不同的阶段，流程设计所要考虑的因素各不相同。所以举例时一要注意代表性和普遍性，二要注意社会经济实际和学生的关切。
由于学生的生活、生产经历有限，对生产实际中的问题分析有一定的困难，针对这一问题可以采取以下策略：一是前后连贯教学，所举案例尽量照顾前面教学中引用过的案例；二是在教学中渗透案例所涉及的技术原理及对流程设计的影响。
流程设计时引入用Word画合适的流程图的内容。
采用小组学学习的形式教学，学生6人一组，每组自主确定发言人和组织人。
4. 学情分析
学生通过前面的学习，已经从时序、环节两个角度，理解了流程的概念，知道了流程是技术的核心之一。作为高中学生，已经对生活、生产中的流程有一定认识。他们所接触的大多数都是来自生活中的流程，目前他们能设计的流程也是生活中的流程多些，他们也想尝试下如何去对身边的事进行流程的设计。对没有经历过的事进行安排，对已经安排好的事情进行改进和优化，甚至设计新的流程。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、各类工具等。
针对不同类型的班级确定案例事先告知学生，每个班准备3个案例，每个小组只需选择其中一个。课余时间可上网查阅相关的技术原理等内容。
建立小组：按照课堂学习小组（事先已经组建），上课时每个小组围坐在一起。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
（一）课前准备
1. 备课：写出教案；制作好PPT。
2. 案例准备：针对不同类型的班级确定案例事先告知学生，每个班准备3个案例，每个小组只需选择其中一个。课余时间可上网查阅相关的技术原理等内容。
3. 建立小组：按照课堂学习小组（事先已经组建），上课时每个小组围坐在一起。
（二）教学进程
1. 复习流程的含义、流程的表达、流程的意义。
2. 新课教学：
A. 流程设计应考虑的基本因素
（1）教师讲解：流程设计是指人类在对自然和事物认识的基础上，规划做事的顺序（划分各个环节、规划时序）；自然界存在客观规律，但不存在流程，任何流程都是人们设计出来的。
（2）学生自学（P50流程设计的目标与要求）：学生回答P50思考。
（3）实例：制作小台灯的流程（这是学生在上学期制作过的）
（结合实例）围绕流程设计的目标让学生看教材P51“流程设计中的基本因素”讨论并回答：流程设计中应考虑哪些基本因素。
（4）师生讨论：：P51马上行动
参考答案：
第１题的因素主要是能源、资源消耗，技术，环境影响等。
第２题的因素主要是季节，气温，湿度，土壤及病虫害等。
B. 流程设计的步骤
（1）回忆技术设计的一般步骤
（2）分部展示流程设计的一般步骤
C. 流程设计举例
师生合作分析P52案例分析
（1）启发学生分析小铁锤的做法。
（2）写出手工制作小铁锤的流程
（3）写出工厂成批生产铁锤的流程
（4）学生回答P53思考题
D. 学生完成P53练习题。
八、教学反思
教学中发现，学生对于工作和生活中的流程的口头描述，一般没有问题，但若要求学生用框图来表达，学生就感觉困难重重。因此，为了突破这个难点，在教学实际中我们针对不同类型的班级（文科、理科、理科实验班）选择不同的案例进行分析：
文科班：行政报批流程、下岗工人再就业流程、小额贷款流程、家电（电脑）下乡流程等。
理科班：合成氨的流程、法兰盘加工流程、电子产品开发流程等。
理科实验班：笔筒设计制作流程、新能源（太阳能、风能）应用流程、自动控制选择流程等。
通过这几个例子，学生基本掌握了框图的画法，以及画流程图的注意事项。在生产流程的设计中，学生感觉困难比较大的是一些专业术语难以理解，如工艺、攻丝、套丝、电镀、淬火、铣床等等，教师花了一部分时间来做解释，会造成本课讲授的内容会多一些。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
闭环控制系统的干扰与反馈
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：闭环控制系统的干扰与反馈
章　　节：第四单元　控制与设计 第三节 闭环控制系统的干扰与反馈
课 时：第3课时
作 者：黎永生（海南华侨中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 知道功能模拟方法与黑箱方法都是研究控制系统的常用方法。
(2) 了解功能模拟方法与黑箱方法在控制系统中的应用。
2. 过程与方法目标
(1) 通过“汽车全自动驾驶”与“人工驾驶”的类比分析理解功能模拟方法。
(2) 通过“挑椰子”“判别计算机性能”等案例的分析，了解黑箱方法的应用。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 懂得功能模拟方法与黑箱方法在控制领域的重要作用。
(2) 将功能模拟方法特别是黑箱方法有意识的渗透到今后的问题分析当中。
二、教学重点
功能模拟方法与黑箱方法在控制系统的设计与分析中应用。
三、教学难点
1. 功能模拟方法的理解。
2. 功能模拟方法与黑箱方法在控制系统的设计与分析中应用。。
四、教学方法
教授、案例分析、任务驱动。
五、设计思想
1. 教材分析
本课是《技术与设计2》的第四单元“控制与设计”的第三节“闭环控制系统的干扰与反馈”中的第三课时的内容，包括 “功能模拟方法”和“黑箱方法”两部分内容。功能模拟方法是以功能行为的相似性为基础建立模型，用模型模拟原型的功能和行为的一种方法。教材首先以“加热炉温度的手工控制与自动控制”的比对案例来说明功能模拟方法。温度能自动控制的加热炉系统在上一课时是已经分析探讨过的案例。在这里重提就可以很好的与“手工控制加热炉”配对比较。但考虑到“加热炉”对学生来说还是比较陌生，所以在上课时不采用这个案例，而是改用“人工驾驶与自动驾驶汽车”的案例做比对。教材在后面又举了根据模型与人脑在功能行为上相似而实现对人脑的模拟的“国际象棋人机对弈”案例，从而使功能模拟方法更清晰的展现在我们面前。在“黑箱方法”部分教材使用“中医看病”“挑西瓜”等贴切生活的案例把黑箱方法分析得非常的清晰明了。教材引用这些生活化的案例就一子就把理论与人的距离拉近了，陌生感也没有了。利用黑箱方法事物进行分析，可使许多繁杂的问题简单化，它是认识事物的一种有效方法。
教材内容的顺序编排也是比较合理的。在前几课时分别介绍了“控制”“开环控制系统”“闭环控制系统”“干扰因素”“反馈”等内容，而这些都是学习探讨功能模拟方法与黑箱方法的前提基础。
2. 设计理念
功能模拟方法是仿生学中的一种常用研究方法，在控制领域应用广泛，它也为人工智能研究的提供了科学方法。在平时进行方案构思时采用的模仿法与本课探讨的功能模拟法很相近，模仿法的范畴更大一些，这一点在上课时是一定要学生清楚的。本节教学的主体任务是使学生理解并掌握两种分析、设计控制系统的思想方法，最终能对两种方法做简单的应用。为了让学生易于理解就必须尽可能的多使用案例，且是学生熟悉的案例，案例既有文字性也有图片式的。
3. 学情分析
在此前，学生学过了开环与闭环控制系统，对开环与闭环控制系统的组成也都有了一定的认识，这些再加上学生的生活经历都是学习本节的前提基础。“人工驾驶汽车”“中医看病”“挑选西瓜、椰子、电视机”以及“机器人”都是学生熟悉的案例，正是以这些熟悉的案例做分析铺垫，才有可能降低理解难度。本课主要通过大量的生活案例让学生在分析案例的过程中逐步掌握功能模拟方法与黑箱方法的思想的，但对于功能模拟方法的理解还是有一定难度的，所以在实施教学时需要想办法去突破。
4.教学策略设计
先以“人工驾驶汽车”的方向控制问题做导入，分析汽车的行驶方向是如何受到控制的，接着投影“全自动驾驶汽车”案例，比较前后两种行驶方向的控制，知道“全自动驾驶汽车”中控制器代替了人脑的转向控制功能，执行器代替了人手实现车把转向功能，检测装置代替了人眼实现路况识别功能。说明象这种以功能和行为的相似性为基础，用模型模拟原型的功能和行为的方法就是功能模拟方法。之后再介绍教材举的“下象棋机器人”，也请学生试列举类似的案例，（会骑自行车的机器人、会拉提琴的机器人……）接着让学生阅读第115页的“阅读”材料，以加深对“功能模拟方法”的认识。接着设置一道与功能模拟方法相关的练习题试做。
在“黑箱方法”部分用教材的“挑西瓜”“中医看病”案例做简单分析，可得知不用打开事物直接看内部结构，也可以通过观察外部或试验等方法就可以认识事物，这种方法就是黑箱方法。接着请三位同学上台试判别两个椰子的老嫩情况，这是跟挑西瓜类似的一个试验，旨在提升学生的感性认识。之后再请全体同学一起讨论“如何简单判别一台计算机的性能”、“试判别教室中的扩音机的扩音是否正常”，这都是黑箱方法的具体应用。最后的再安排教材P116页的“马上行动”作为课后作业。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、教学课件PPT、椰子（2个）、（教室的）扩音设备等。
2. 教学课件的准备
教学课件力求简洁，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
1.引入
教师：上一课我们专门探讨过闭环控制系统的反馈问题，反馈可以使控制系统的控制精度更高、稳定性更好。下面我们来看两个案例：
（投影：手动驾驶汽车和自动驾驶汽车图片）
a. 手动驾驶汽车 b. “斯坦利”无人自动驾驶汽车
大家说说这两种驾驶汽车的方式中，汽车的行驶方向分别是怎样实现控制的？
学生：（在手动驾驶的案例中，人眼检查路面的信息反馈给大脑处理，大脑控制手去把转方向盘；在自动驾驶案例中，检测装置检测路面信息并将信息送给控制器，控制器控制执行器去调整方向盘从而实现行驶方向的控制）
2.新课
教师：在这两案例中，相应的自动驾驶系统的检测装置代替人眼检测路面状况的功能，控制器代替了大脑的功能，执行器代替了人手的功能。象这个有用有相似功能的机器模块代替了人来实现对汽车行驶方向的控制就是一种功能模拟方法。
（投影：功能模拟方法----以功能和行为的相似性为基础，用模型模拟原型的功能和行为的方法。）
这里说的“模型”是比较笼统的，但它一定是以功能行为的相似性为基础的。就如雷达和蝙蝠，雷达就具有可发射并可接收电磁波功能模块，这些模块就是模型，它具有与蝙蝠相似的功能和行为。
历史上曾经有过能模拟人的动作行为的各种模型，却没有解决从结构上模拟人的大脑进行思考的问题，因为人的大脑太复杂了。在没有彻底弄清人脑内部结构和机理的情况下，必须另辟一新的模拟途径，这条途径不要求从结构上去模拟人脑，而只是要求模型在功能行为上与人脑相似。也就是说，仅仅根据模型与人脑在功能行为上相似，实现对人脑的模拟。
我们来看一则报道（投影）
“据俄罗斯《莫斯科时报》6月10日报道，俄罗斯总统的首席经济顾问达瓦科维奇9日晚上战平国际象棋机器人，比赛结果为1胜1负。 达瓦科维奇同时也是俄罗斯国际象棋协会主席，他承认这是他第一次有勇气和机器人比赛。参赛机器人是俄罗斯工程师用最先进的技术制作的，它能用一只长约1米的手臂移动象棋，并同时与3个人比赛。设计师很自信地说，从理论上来说它是无法被击败的。
这次机器人同时与达瓦科维奇、国际象棋大师伊戈尔和7岁的象棋女神童阿琳娜一起下5分钟的快棋赛。达瓦科维奇赛前和现场的观众及记者说：‘这个机器看起来不像人类，但棋下得比人好。’”
教师：国际象棋机器人具有与人脑类似的逻辑判断功能，能模拟棋手的思维、动作与人下棋。工程师在设计这些机器人时就使用了功能模拟法。
3.学生任务一
（1）用一分钟阅读P115页的“阅读”材料。
（2）判别下列案例是否涉及到功能模拟方法。
会骑自行车的机器人 会拉提琴的机器人 机器人保姆
4.新课继续
教师：假如你要去选购西瓜，你有什么办法在不切开西瓜的情况下就可以选到好的西瓜？
学生：（看、摸、敲、听、掂……）
教师：很好！现在我就想请大家试一下，尽管我手头没有西瓜，但却有两个椰子。（展示）请几位同学过来帮我判别一下哪个椰子可能会好吃一些 你是根据什么来差别的？
学生：（试辨别……）
教师：说明大家的生活经验是非常丰富的！这是好事！
这里我们不需要把西瓜、椰子打开就可以判别它的内部情况。像这种不需要把事物打开观看其内部结构，而是通过观察或试验等方式来认识事物的内部结构及功能的方法就是黑箱方法。
（投影：黑箱方法---把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断系统内部结构及其功能的方法。）
我们生活当中也有很多用黑箱方法来解决问题的案例，就如中医看病。中医是我国几千年传承与发展下来的一门独特医学，是我们的国粹。中医看病是通过什么方式来完成的呢？
学生：（望、闻、问、切……）
教师：说得好! 了解了什么黑箱方法及其作用后，下面就让我们试用黑箱方法去分析某些案例。
5.学生任务二
（1）怎样简单判断一台计算机的性能？
学生：（安装一些大型软件，如图像处理软件、音视频处理软件、3D设计软件、大型游戏等……观察计算机的运行情况）
（2）试判别教室中的扩音机的扩音是否正常？
学生：（请学生到讲台试操作再回答）
<用影碟机或mp3播放器播放音乐，把音乐信号输送给扩音器，调节扩音器音量，辨听从音箱输出的音质；或是将扩音器的音量调到比较大的位置，用手或钥匙碰触音频输入线，细听音箱中是否有杂音出现，如有则说明扩音器是好，否则是有问题的。>
6.课堂小结
本课在大家的共同努力下，通过大量的案例分析探讨了功能模拟方法和黑箱方法。功能能模拟方法是以功能和行为的相似性为基础，用模型模拟原型的功能和行为的方法。黑箱方法是把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断系统内部结构及其功能的方法。这两种方法都是控制系统的设计、分析常用到的方法，在我们的生产生活中应用得广泛。掌握这两种方法将有助于我们分析解决许多的系统问题。
7.课后作业
教材第116页的“马上行动”
八、 教学反思
通过对大量的生活化案例的分析来突破重难点是本课的一个设计要点，在案例选择上除了教材的“加热炉的温度控制”案例外其余的案例全部使用到，此外还增设了“会骑自行车的机器人”、“会拉提琴的机器人”、“机器人保姆”、“选椰子”、“简单判断计算机的性能”、“判别扩音器扩音功能的好坏”等案例，从而使本课内容充实有加。但案例多了又变成课堂时间不足，所以还得做些调整。
控制系统
输入
输出
黑箱
椰子
看、摇、拍
嫩或老
黑箱凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的结构
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的结构
章　　节：第三单元 　系统与设计 　第一节 系统的结构
课 时：共2课时
作 者：根据南京市溧水县第二高级中学马磊教学设计改编
一、教学目标
知识与技能
1．从应用的角度理解系统的含义，了解系统的分类。
2．理解子系统的概念与划分，知道系统的几个重要特性。
过程与方法
1、通过简单的系统的案例分析，理解系统的基本特性，初步掌握系统分析的方法。
2、通过讨论和实践，理解系统的整体性、相关性等在实际中的应用。
情感态度与价值观
1．初步认识系统，感受系统科学的魅力。
2．提高学生应用系统思想与方法分析问题的能力。
二、教学重点
1．系统的构成。
2．系统的基本特性。
三、教学难点
系统的特性以及系统特性在实际中的应用。
四、教学方法
讲授、讨论、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节课是“系统与设计”单元的第一节课，主要包括三部分内容：系统含义，系统类型，系统的特性。系统的结构是基础知识，是后面两节内容系统分析、系统设计的知识铺垫，如果没有透彻理解系统本质含义与特性，将无法进行系统分析和设计。本节以自行车的组成部分之间的相互联系和它们的功能为例，引导学生认识系统的含义和系统的一般分类，引导学生理解系统的整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性等重要特性，强化学生对系统的理解。
第一部分 什么是系统
教材首先以自行车这个系统为载体，通过图片的方式展示了它的主要组成部件，目的是让学生通过观察和讨论自行车各个主要组成部件的作用，从而理解系统的含义。教材给出了构成系统的三个条件后给出子系统的概念，教材安排了“自行车的子系统”这样的马上行动旨在提高学生对子系统的理解。
第二部分 系统的类型
这一部分教材主要讲了两个问题：系统无处不在与系统的分类。这两个内容都是对系统的概念、功能的认识。教材列举了许多系统，即为说明系统的无处不在，也为系统的分类作了充分的准备，可以把这里列举的许多系统让学生进行分类，同时也是对系统的含义的复习巩固。例如森林中的小动物是一个系统，但在研究森林这个系统时，并不需要研究这个小动物的系统，它知识森林系统中的一个元素，而不是子系统。在这里要明确告诉学生，系统不是可以无限分下去的，这为后面学习系统的特性做好准备。学习系统分类的目的主要是让学生知道我们研究的是技术系统，系统的思想方法同样可以应用到其他领域的系统，使学生进一步理解系统知识和方法。
第三部分 系统的基本特性
这一部分主要讲了系统的整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性等系统的基本特性，同时也是系统思想的重要组成部分。整体性是系统最基本的特性。其中的主要观点是：系统是个整体，它不是各要素的简单相加，而是形成了各元素原来没有的功能。接着教材讲述了系统中的任何元素（部分）发生变化或出现故障，都会影响其他元素（部分）或整体功能的发挥，然后又讲述了整体的功能大大超过了各元素之和。最后教材总结一个系统组织得好不好，就要看它的整体功能实现得怎么样。分析一个系统的优劣，整体性是最重要的指标。不能离开整体去分析任何一个组成部分，离开整体分析部分是毫无意义的。相关性是要素之间或整体与部分之间的关系。处理好这些关系才能事半功倍。在进行系统的设计与优化时，处理好这些关系是至关重要的，它关系到系统实现功能的优劣。目的性是区别不同系统的标志，每个系统都具有某种目的，这是在进行系统设计时要时刻关注的。动态性是说任何系统都在运动变化和发展之中，这就是说，在分析认识系统时，不仅要看到它的现在，还要看它的未来，掌握系统的发展规律。这一点对于学生的理解和应用是有一定的难度的。环境适应性是系统在外部环境发生变化时保持与恢复原有功能的特性，要使学生注意，一个系统不是孤立存在的，它必然要受到外部因素的影响。在进行系统设计、分析系统的优劣时是一个重要的指标。系统的特性是系统分析与系统设计的基础，表面上看来好理解，但要真正理解并不容易。
2. 教学策略设计
（1）展示汽车、太阳系和人体呼吸系统等常见系统的图片引出课题。
（2）分析自行车各个组成部件以及各部件作用的简单分析和讨论，形成对系统的初步认识。
（3）通过“结合生活经验和案例，分析当自行车出现下列情况时会导致什么情况？”这样的讨论和分析使学生理解系统的各组成部分之间的相互关系。
（4）由学生总结出系统的含义，并强调部分、要素之间的区别与联系，以加深学生对系统概念的理解。并强调构成系统的三个条件。
（5）给出子系统的概念，并通过对“自行车的子系统”的分析与讨论加深对子系统的理解。
（6）通过“制作小风车”的实践活动加深学生对系统的相关概念的理解和应用，并培养学生的技术实践能力和积极的科学态度。
（7）过渡：展示一些高科技系统的案例，拓展学生对系统知识和系统应用的认知，从而提高对系统知识的学习热情。
（8）请学生举出生活中常见的系统实例（在黑板上写出），以强调系统的无处不在。
（9）请同学对举出的诸多系统实例中进行基本的区分，引出系统的类型。
（10）系统的分类总结。
（11）阅读教材“系统的基本特性”，知道系统的几个基本特性。
（12）系统的“整体性”的讲解，请学生举出生活中重点体现系统的“整体性”实例并进行简单的分析，通过案例分析和“自行车辐条的调整”的试验加深学生理解。
（13）系统的“相关性”的讲解，请学生举出生活中重点体现系统的“相关性”实例并进行简单的分析，加深学生理解。
（14）结合生活实例进行系统的“目的性”的讲解。
（15）结合生活实例进行系统的“动态性”的讲解。
（16）结合生活实例进行系统的“环境适应性”的讲解。
（17）系统的基本特性的总结和提升，是学生对系统的几个基本特性有更加全面的理解。
（18）课堂小结。
（19）布置作业。
3. 学情分析
学生的日常生活中，每天接触到许多系统，因此有生活基础。但是学生对系统的知识没有整体的认识和理解，对系统的几个基本特性只是简单的知道，并不能够应用在具体的技术系统分析中来。对于系统的概念和类型的理解也都只是建立在生活经验的基础上。通过《结构与设计》和《流程与设计》两个单元的学习，学生对于《技术与设计2》的专题性已经有了较为清楚的认识，在对本单元知识的学习时，学生会更有热情和探究技术设计的兴趣。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、各类相关图片、小风车制作的材料和工具、自行车辐条的调整材料和工具等。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
第1课时
引入
展示展示汽车、太阳系和人体呼吸系统等常见系统的图片，图片上的物体都是由许多部分组成的，而且能够实现具体的功能，这就是我没今天要学习的——系统的结构。
新课
第一部分 什么是系统
生活和生产中常见的事物都是由若干部分组成的，这些事物的部分与部分之间相互联系，并且服务与一个整体的目标。
1. 分析自行车各个组成部件。
自行车是大家熟悉的交通工具，它由车架、车把、鞍座、前叉、脚蹬、链轮、链条、车轮（轮胎、辐条、车圈、气门）、车闸等主要部件组成。
讨论：各部件作用。
车把的作用： 。
脚蹬的作用： 。
链轮和链条的作用： 。
前后车轮的作用： 。
车闸的作用： 。
2.老师提问：“结合生活经验和案例，分析当自行车出现下列情况时会导致什么情况？”
车闸的橡皮松了： 。
车把的固定螺钉松了： 。
链条断了： 。
车轮的辐条断了： 。
由此可见，自行车中的各个组成部件之间是相互关联、相互作用、相互制约的。任何一个部件出现问题，自行车就不能实现代步的功能。
3.系统的含义：（学生总结）
（板书）系统是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
要素是指构成系统的最主要的元素。一般地，部分相对于系统的整体而言，要素相对于系统的元素结构而言。很多情况下，要素和部分又可以通用。
构成系统，必须具备三个条件：第一，至少要有两个或两个以上的要素（部分）才能组成系统；第二，要素之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成一个整体；第三，这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。
完成教材65页的“马上行动”。
4. 子系统
在自然界和社会中，经常会碰到较大、较复杂的系统，为了研究的方便，我们应该怎么办呢？
较大的、复杂的系统在表现出某些整体功能时，是由系统内各要素（部分）协同作用的结果，按照系统内各要素（部分）所起的作用的不同，又可划分出若干相对小的系统，这就是子系统。
比如，教育系统可划分为小学教育系统、中学教育系统、大学教育系统、职业教育系统等。
学生完成教材P66“马上行动”。
（学生是否会划分出子系统，对后面第二、第三节内容的学习还是相当重要的。这里就是让学生通过这个栏目进一步领会划分子系统的方法。）
子系统的划分要根据一定的标准进行划分，如：自行车的子系统就可以从功能的角度来进行划分。
5. 实践活动
活动名称：制作风车。
活动目的：理解系统的含义。
材料：一张纸、一根铁丝和两张小的贴片
制作过程：（教师要知道学生完成风车的制作）
活动总结：同学都是心灵手巧的，在短短的几分钟间，就制作一个属于自己的风车。一张纸片，一根铁丝，两张贴片，零零散散的放着，似乎看起来一点作用都没有。突然之间能够变成一个会转动、又漂亮、又生动活泼的风车，这就是因为它们组成了系统。大家刚才设计制作的就是一个小小的风车系统。
第二部分 系统的类型
6.生活生产中的高科技系统举例。
实际上生活生产中的系统就很复杂。当人类社会进步发展，社会生产力提高，科学技术进步，所面对的新事物越来越多，事物变得越来越复杂，一辆汽车上有3万个零件，一架航天飞机上有250万个零件，阿波罗号宇宙飞船上700万个零件，美国尼米兹号核动力航空母舰上的零件竟然超过了1亿个。同学们，这1亿个零件哪怕是不吃不喝不睡数一数也要很多时间，更不用说还要把它们一个一个生产出来，再一个一个组装成一个整体，能够出海航行、携带弹药、搭载飞机。这时如果还是用传统的方法早已经不能适用处理这些复杂的事物。这时需要一个新的科学方法对我们的生活生产进行科学指导、统筹安排。1948年，科学家贝塔朗菲提出了系统论的思想，考察部分的属性、功能，在变动中调节整体和部分的关系，选取各个部分最佳结合方式，以到达最佳效果，这也是我们学习系统的目的所在。
7.请同学们举出生活中常见的系统实例，并写在黑板上。
从同学们列举的诸多实例中不难看出，系统是无处不在的。
讨论：这些系统分别属于哪些方面的？
工业生产方面的系统： 。
农业生产方面的系统： 。
军事方面的系统： 。
教育方面的系统： 。
总结：系统的分类总是根据研究对象的不同和研究的需要来划分的。例如，可把系统分为自然系统和人造系统，也可把系统分为实体系统和抽象系统，静态系统和动态系统，开放系统和封闭系统等等。
8.课堂小结：
系统含义：
构成系统的条件：
A.两个或两个以上的要素
B.要素之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成一个整体；
C. 具有的各要素没有的特定功能
系统的类型：
人造系统和自然系统
实体系统和抽象系统
第2课时
第三部分 系统的特性
前面已经比较深入地讨论了系统的概念及构成，也了解了各种系统的广泛存在。那么，系统本身具有怎样的特性呢？本节课我们就来研究系统的基本特性。
1. 阅读教材“系统的基本特性”，整理出系统的几个基本特性。
系统的基本特性有：整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性等。
2．系统的整体性
整体性是系统最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。
系统是一个整体，他不是各个要素（部分）简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。
例如：一堆沙子，钢材，水泥和绳索散放在一起没有什么意义，但如果将它们按照一定的结构形成一个整体，如迁成一座悬索桥，就具有了交通的功能，而若蒜根绳索出现故障，就可能影响整座桥正常使用
系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和，这就是我们常说的1+1﹥2。
例如：一个企业是由管理部门、生产部门、营销部门、供诮部门各部门组成的整体，任何一个部门都不可能单独实现企业的目标。
人的双眼视觉功能大大超过两只眼视觉功能简单的相加之和。
3．“自行车辐条的调整”的试验活动
活动项目：车轮辐条调整
活动目的：理解系统的整体性。
活动步骤：
(1) 先转动车轮模型，你发现有什么问题？
(2) 分析问题产生的原因。
(3) 试着去调整车轮，看谁在最短时间内把问题解决。
记录分析：
(1)车轮转动中为什么左右摇摆？
(2)解决过程中发现的问题和解决的方法？
(3)在解决问题的过程中发现了什么问题？
（在这个小组介绍时，教师可及时进行一些补充或提问，介绍完毕，教师归纳总结。）
4. 系统的相关性
相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。
例如：建筑物通过结构来承受重力，古代建筑多采用“梁柱结构”，当柱与柱之间的梁的跨度增大时，则梁的厚度要相应地加大，否则就不足以承受设计所需的重力，梁的跨度与梁的厚度之间的关系就反映了这一系统内部要素之间的相关性。
举例：厨具安装，各个厨具之间的关系，与整体之间的关系。
5.系统的目的性
任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这也正是区别不同系统的标志。
设计和分析一个系统时，必须先弄清其目的，否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。
系统的目的一般是通过更具体的目标来实现。比如，自行车系统，不仅要代步行走，可变速、自重轻、可折叠也可成为这个系统的目标。
明确系统的目的性。当系统具有多目标时，各个目标之间往往相互联系和影响。比如，生产汽车，一般要求发动机系统耗油省，功率大，耐磨损、噪音小，功率大一般耗油量就大，同时也容易使零部件磨损、产生较大的噪音。
设计和分析一个系统时，必须事先弄清其目的，否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。当系统有多个目标时，要从整体协调的角度出发寻找平衡，以获取整体上的最佳效果。
6. 系统的动态性
下面我问同学们一个问题：自行车骑久了总要进行维修，这说明系统又具有怎样的特性？
系统的动态性：任何系统都处在不断运动和变化之中，这就是系统的动态性。
了解系统的动态性对我们有什么用途呢？同学们能否举一些实例？
如（1）天气预报；（2）孕妇预产期；（3）人口预测，人口老龄化预测；（4）无人驾驶汽车；（5）电脑中CPU风扇。
讨论分析有关例子之后，
利用系统动态性，一是可以把握系统发展趋势，为决策提供参考和依据；二是合理改善系统结构，有效发挥系统功能。
7. 系统的环境适应性
一个系统与其所处的环境之间通常都有物质，能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统特性的变化，并引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化。系统只有有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性
例如：人这个系统为了适应这个环境会自动的进行调节，使我们的各个器官都能正常工作。
工厂里的机器运行时散发出大量的热量，为了使适应炎热的夏天要对系统局部设施采用风冷，水冷，油冷等措施
系统必须适应外部环境的变化。只有能够适应外部环境的变化并保持最优适应状态的系统，才能发挥自身作用，实现可持续的发展，否则是没有生命力的。
8．总结：系统的几个基本特性构成了系统的基本思想，系统的分析方法就是运用系统的思想和方法来分析处理问题的。
9.课堂小结：
系统的特性：
整体性
相关性
目的性
动态性
环境适应性
10.作业：
教材P74页练习1、2、3
要素
结构
功能
系统凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
简单结构的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章　　节：第一单元　结构与设计 第三节 简单结构的设计
课 时：第2课时
作 者：张恩军（浙江省宁波市鄞州中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
以简易相片架为例说明简单结构的设计过程与方法
2. 过程与方法目标
通过学生自己动手实践来使学生掌握制作、试验的基本学习技能
3. 情感态度和价值观目标
培养学生勤于思考，善于合作的能力
二、教学重点
简单结构设计的过程与方法
三、教学难点
结构方案的设计与讨论
四、教学方法
分组讨论，实践操作
五、设计思想
1. 教材分析
通过第一课时的介绍，学生已经学会了如何分析简单结构设计应该考虑的主要因素，并且通过广告牌抗风试验方案的设计，也初步掌握了方案的设计、筛选等环节，为这节课打下了良好的基础。
2. 设计理念
继续晚上方案的设计、分析、筛选等环节，在这个基础上结合书上的内容来展开“相片架的结构设计”，循序渐进。
3. 教学策略设计
继续晚上方案的设计、分析、筛选等环节，在这个基础上结合书上的内容来展开“相片架的结构设计”，循序渐进。最后用学生的试验来完成这个的教学。（这是课时3的内容）
4. 学情分析
学生应该已经学会了初步的设计过程和方法，现在需要的就是实践。
六、教学准备
板材、模型
七、教学过程
1. 讲解简易相片架的设计过程与方法
在实际生活中,人们选择相片架, 不仅考虑造型、材料、稳定性等因素, 还考虑相片架的颜色、造型与房间的整体是否协调,相片架的摆放方式与房间的空间关系等。例如,房间内的桌子比较小,而房间的墙上有大面积的空白,此时就可能会选择悬挂式的相片架,而不会选择用支架式的相片架。
从造型、材料、稳定性和强度等方面 , 比较上述案例中三个设计方案中相片架的结构的特点,并构思其他设计方案,列出方案要点。
2. 让学生根据所学知识为设计简易相片架作好准备。
（1）小组讨论制作简易相片架应考虑那些方面的因素并罗列出来。
（2）在相框和支架的设计上都要有创意，并画出草图
3. 探究：在某些地震灾区, 居民采用“木板夹心”结构筑墙建房,这种由当地农民创造出的结构能经受地震的考验, 具有较好的抗震效果。
请简要说明这种结构的特点,并根据所学的有关结构与设计的知识,对这种结构设计进行分析。
八、教学反思
设计方案的讨论需要更加开放，这里可以培养学生的协作能力，同时可以针对地震时事具体讲讲房屋结构在抗震方面的设计。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的设计
章　　节：第三单元　系统与设计 第三节　系统的设计
课 时：共3课时
作 者：叶朝晖（海南省海南中学）根据高中通用技术课程网上无名教师教学设计改编
一、教学目标
1. 知识与技能目标
掌握系统设计应考虑的主要因素及系统设计的一般过程，掌握系统设计的基本技能，提高实践能力。
2. 过程与方法目标
亲历系统设计实践，初步掌握系统设计的基本方法。
3. 情感态度和价值观目标
通过系统设计的实践，学会运用系统的思想分析和解决问题的思维方式和能力。
二、教学重点
根据设计要求完成系统的方案设计，提高实践能力。
三、教学难点
系统设计的实践操作，运用系统的思想分析和解决问题的思维方式和能力。
四、教法与学法
教法：根据学情和教学目标本节课主要采用：讨论法、任务驱动法等教学方法。
学法：考虑到部分学生对本课知识存在一定的畏难情趣和部分乡村学生对教师所给材料可能没有现实的生活经历等因素，本课主要采取：小组合作讨论学习、探究学习、观察学习等学习方法。
五、设计思想
1. 教材分析
本课是苏教版《技术与设计2》第三章第三节第二课时的内容。本节内容是前三节（系统的结构、系统的分析、系统的设计）内容的延伸和综合。系统设计是研究和认识系统的目的，本节教学内容紧紧围绕系统的设计展开，根据系统的目的和要求、各子系统之间的相互关系，对系统进行整体设计、评价、优化。本节内容也是后面第四单元“控制与设计”的基础。
2. 学情分析
通过前面三节知识的学习，学生对系统的结构、系统的分析、系统的设计有了初步的了解，对系统设计应考虑的问题和简单系统的设计步骤有了一定的了解，但是他们对设计一个完整的系统还缺乏信心，部分学生对系统的知识掌握还不够，一定程度上对系统的设计综合实践造成障碍。但是学生的整体基础相对教好，小组合作学习、探究学习、自主学习的学习方式比较习惯，合作学习的方式对缓解压力与畏难情趣有一定的帮助。
学生来自不同地区，因此在材料的选择上充分考虑到这个因素。
3. 教学策略设计
在教学实践中让学生分成学习小组进行设计并给出设计方案，让学生在技术实践中学会系统设计的方法，教师引导学生进行总结和提升。通过案例简单系统进行设计，把系统的思想贯穿于整个设计当中，初步学会简单的系统设计的基本方法，学习如何进行系统设计。
六、教学准备
剪刀、硬纸板、白纸、胶水、钢尺、小刀、铅笔、轮子等。
七、教学过程
教学环节 教学过程 设计意图
旧知回顾新课导入 设问：1.系统的设计主要考虑哪些问题？2.系统设计的一般步骤？生：短暂回顾，给出答案。 旧知回顾，扫清部分学生知识障碍，间接的帮助学生树立信心。
新课教学 一、提供材料、系统实践内容分析师：提供材料（海口市公交系统的相关文字资料、图片资料、视频资料）。并提出问题：1.结合所给材料谈谈海口市公交系统中主要包含哪些要素？学生思考回答，教师点评2.根据所给材料你们发现海口市公交系统中存在哪些不足？学生思考、自由发言教师总结、点评3.结合你们的生活实际你们认为海口市公交系统还存在哪些不足？ 学生自由讨论、自由发言 教师归纳、总结，补充个人观点。二、合理分组、分任务，系统设计实施根据海口市公交系统中部分要素存在的问题和学情有针对性地进行分组，分配各组的任务。 第一组：公交车线路图设计 第二组：公交车车站设计 第三组：公交车报站内容设计 第四组：公交车座椅设计（模型制作） 第五组：公交车车厢设计（模型制作） 第六组：车厢文化设计学生结合自己分到的任务、利用现有的材料进行设计实践。教师引导、答疑 三、设计成果的评价、优化 分别对学生的设计成果进行三维评价即自评、互评、师评。将作品中存在的不足做必要的修改。 四、成果融合、二次优化将各小组设计的成果进行组合成为一个完整的公交车系统，达到系统设计的目的。然后进行优化评选出最优的公交车系统改进方案。 信息刺激、激发灵感考虑不同学情需要 问题设计由浅入深，缓解学生对系统设计的畏难情绪，分散压力。同时根据不同学生的回答，进一步掌握学情，为后面有针对性的分组学习作铺垫。 联系生活实际自由发挥、激发灵感、活跃课堂气氛。 因材施教，同时将复杂的问题分开解决，划难为易。培养学生的不同技能。 亲历实践过程，体验创造的快乐。及时解决实践中存在的问题，合理引导。 积极参与、学会评价与欣赏。发现问题，并及时修改、完善。 体验合作学习的快乐与成功的喜悦。学会运用 系统的思想去分析和解决实际问题。
课堂小结布置作业 结合学生的集体设计成果进行小结。作业：针对我们的改进方案进行社会实践活动，调查改进方案在社会中的可行性。 知识巩固、升华。 将所学知识应用于实践，让学生走出课堂，体验生活。
八、教学反思
　　课堂教学的目标之一是教学的有效性，那么怎样的教学才算有效的教学呢？ 我想学生对知识的融会贯通也许是有效教学成功的一个外在表现形式，因此本课是在学生了解简单系统设计的基本原则和方法后进行有针对性的系统设计综合实践。
　　设计材料选择学生熟悉的公交车系统，这样更贴近学生生活实际，更容易激发学生的参与热情。可以将抽象的系统设计理论知识通过对问题的发现与求解过程进行有效的渗透，达到缓解压力、化难为易、启迪心智的目的。同时将学生有选择性的分组进行对系统的不同要素进行分析与改进，这样做的目的是合理分散、各个击破，同时力求做到任务与学生的合理搭配，不盲目的将问题强加于学生。学生的实践方式多种多样，有创意设计、有模型设计、有平面设计等。
　　然后再将学生的改进方案进行三维评价（自评、互评、师评），将看似零散的方案进行有机的整合，形成最终的公交车系统改进方案，最后产生集体智慧的成果——公交系统模型。这样做起到柳暗花明、豁然开朗的效果，让学生进一步领会系统的魅力，同时树立了自信心和成功的喜悦、体验合作学习的快乐。
　　最后将课堂上的思维创造成果进行社会实践环节的检验，这样做起到知识迁移的和培养学生的社会实践能力的目的，使学生走出课堂、走进生活、体验生活。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的优化
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的优化
章　　节：第二单元　流程与设计 第三节 流程的优化
课 时：第2课时
作 者：徐道安（海南华侨中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 通过“人们到银行或储蓄所存取款”等案例，让学生得出流程优化需要的条件， 理解流程优化与设备、材料等之间的关系。
2. 过程与方法目标
(1) 经历流程设计和优化的一般过程。
(2) 学会流程设计和优化的一般方法，能对生产生活中的简单事项进行流程的改进设计。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 积极参与小组活动，感受交流的快乐。
(2)积极参与小组活动，感受交流的快乐，培养不满足现状、富于想象、敢于表现、勇于创新的个性品质及良好的合作交流态度。
二、教学重点
理解流程优化与设备、材料等之间的关系，培养学生能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化的能力。
三、教学难点
能对生产生活中的简单事项进行流程的改进设计，让每一位学生都积极参与到活动中，并培养良好的合作交流态度。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节内容是《技术与设计2》第二单元“流程与设计”的内容，是在学生初步认识了流程，并对流程设计和优化的方法和步骤有了一定的了解的基本上，让学生进行综合实践的部分，是学生把理论应用于实践的部分。通过“人们到银行或储蓄所存取款”、“用数控机床进行机械加工 、洗衣流程的优化和制作纸制提兜的流程试验等等案例，让学生思考流程优化需要什么条件。引导学生得出“流程与材料、设备、工艺有着密切的关系，在优化流程时，需要充分考虑到这些条件”。
2. 学情分析
学生对工农生产及企管理中的流程不是很熟悉，要他们对这些流程进行设计和优化是非常困难，但学生对与他们学习和生活有关一些事项却比较了解，并感兴趣，所以这节课让学生进行设计和优化的选题都是与学生生活和学习密切相关的由学生自己在上一课时提出的一些问题。
六、教学准备
为了吸引学生，激发学生的学习兴趣，培养学生对技术的情感，本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
1.复习提问：
老师：什么是流程的优化？
学生：在流程的设计和实施过程中，要对流程进行不断的改进，以期取得最佳的效果，对流程的改进过程。
老师：程优化的内容是什么？
学生：流程优化涉及到工期优化、工艺优化、成 本优化、技术优化、质量优化等优化指标。
2.新课引入：
零件加工中材料的改变，会导致设备的改变和工艺方法的改变，从而加工流程就要改变。
提问：流程优化的条件是什么？
流程的改进和优化需要一定的条件。
流程与材料、设备、工艺有着密切的关系，在优化流程时，需要充分考虑到这些条件。
3．“人们到银行或储蓄所存取款”案例分析：
原先，人们到银行或储蓄所存取款，需要人工填单气记账，保存纸质的账单。自从引入了计算机管理系统，改进了存取款的流程，减少了中间环节，大大提高了工作效率，降低了差错率。
请说明：这种流程优化属于哪种优化 需要什么条件
4. “用数控机床进行机械加工” 案例分析：
用数控机床进行机械加工，首先要根据图纸要求，在电脑上编制加工程序，然后机床自动按程序进行加工，保证加工质量，提高生产效率。这一优化的条件是什么
5. 洗衣流程的优化
有人认为洗衣服只要水用得多就会干净。其实，最好的办法是每次用水少一点，多漂洗几次。
全自动洗衣机的工作流程，就是借鉴了这一思路。
6. 优化制作纸制提兜的流程试验
试验目的：
以提高效率为目的，优化制作纸制提兜的流程。
试验准备：
牛皮纸或较厚一点的纸，糊糊，订书机等。
试验过程：
（1）设计图样，画出图纸。
（2）编写单人制作纸制提兜的流程，画出流程图，并测量单人制作一个提兜所需要的时间。
（3）编写多人流水化制作 10 个提兜的流程，画出流程图，并测量和计算流水化批量制作提兜时平均每个人所需要的时间。
试验总结：
（1）说明两种流程中的时序和环节。
（2）流水化制作比单人制作的工作效率提高了多少
（3）如何进一步提高工作效率
7. 课堂小结：
流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。任何一项生产或生活活动都有一定的时序，都可以划分为若干个环节。科学合理的流程可以指导我们更好地组 织生产、规范活动，可以使我们的生产和生活有序而高效。
流程的设计主要应从提高效率、提高质量、节省资源、保证安全等方面明确设计的目标。设计时应考虑的基本因素有材料、工艺、设备、人员、资金、环境等，其核心是要依据事物的内在属性和客观的变化规律 ， 科学地确定时序和环节。流程的表达可以有文字、表格、图示、模型、动画演示等多种方式。
流程的设计是一个不断探索、不断优化的过程。流程的优化可以根据不同的目标有所侧重，主要有工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等。优化要在平衡各项资源的基础上，突出主要指标的实现。
8.课堂练习：
拆装一台废弃的 ( 或旧的 ) 家用电风扇，用流程图表示其安装过程，并对该流程进行优化。
9.布置作业：
（1）养鸡工厂化由于提高了产蛋率和提供大量肉食鸡而被普遍采用。请用流程优化的观点说明这种集中化的饲养工厂的主要特点，以及需要进行哪些改进。
（2）学校每学期都要组织考试，请你帮学校教导处设计一个学校组织期末考试的工作流程。
八、教学反思
在本课时中，我通过“人们到银行或储蓄所存取款”、“用数控机床进行机械加工”、洗衣流程的优化和制作纸制提兜的流程试验等等案例，让学生思考流程优化需要什么条件。引导学生得出“流程与材料、设备、工艺有着密切的关系，在优化流程时，需要充分考虑到这些条件”。通过引导和启发，让每一位学生都积极参与到活动中，学生能够大胆发言，培养了良好的合作交流态度和对生活中简单事项进行流程优化的能力。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
经典结构的欣赏
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：经典结构的欣赏
章　　节：第一单元　结构与设计 第四节 经典结构的欣赏
课 时：第2课时
作 者：根据西安市长安一中蒋建波老师教学设计修改
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性和美。
(2) 能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。
2. 过程与方法目标
(1) 经历不同地域、民族、文化等典型建筑结构的欣赏。
(2) 学会对比、类比、归纳、优化等思维方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计文化特性的理解和评价。
(2) 增强学生对中华民族的自豪感。
二、教学重点
透过经典结构的欣赏，让学生学会观察结构的实用性和美，使学生关注结构的技术和文化特征。
三、教学难点
学生能从技术、文化等角度欣赏并评阶典型结构的设计案例，并在自己以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
“经典结构的欣赏”是通用技术必修２《技术与设计2》 第一单元第四节的内容。编者对本单元总的设计思路是“认识结构”→“探析结构”→“设计结构”→“欣赏结构”。 研读课标，我们就知道本节课的主要目标是让学生经历经典结构的欣赏过程，不仅能分别从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例，同时使他们在自己的设计作品中注入更丰富的文化内涵。本节教材通过对赵州桥、飞檐、斗拱、蛋形椅、补充案例的欣赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，开阔学生的视野，拓展学生对结构设计的文化特性的理解和评价，在以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
2. 教学策略设计
（1）本课时从技术与文化两个角度分析结构设计作品。此外，还可以结合经典结构设计者的历史背景、设计思想、设计风格等进行全面分析。
（2）本课时教师可以通过不同的渠道、收集更多的中外经典结构的图片、资料制作成电子课件，以丰富教学课堂内容，扩展学生知识面，提高学生对来自各种不同的经典结构的识别及赏析能力。
（3）在本课时教学中，教师可以充当“导游”的角色进行漫游导说，尽量创设出“旅游”情境和营造出“旅游”的气氛，让学生产生犹如亲临其境的感受。学生随“导游”观赏各处的经典结构，会留下更深刻的印象。
4. 学情分析
高中学生已有一定的生活经验，对艺术的欣赏具有较好的基础，加上前三节的学习，对结构的欣赏有一定的知识准备。但大多数都是零散、片面的。学生通过讨论、探究、师生互动、观看视频、作品的赏析等环节，进行积极思考，形成欣赏角度，加深对结构的理解，丰富设计的内涵。
六、教学准备
为了吸引学生,激发学生的学习兴趣, 培养学生对技术的情感, 本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏， 引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
1. 复习提问：赏析结构设计作品，可从哪些角度进行？
技术 文化
2.引导学生回答：
技术的角度主要有：
结构的使用功能的实现；结构的稳固耐用； 结构造型设计的创意和表现力； 材料使用的合理性； 工艺制造的精湛程度等。
文化的角度主要有 :
结构的文化寓意与传达 ；公众认可的美学原则 ；反映的时代、民族、习俗方面的特征； 结构的个性特征等。
3. 检查作业完成情况：
选择 2～3 个学生谈谈自己所欣赏的案例,从功能、结构设计、材料和审美等角度进行简单分析。
检查技术小论文完成情况。
4.教材拓展
经典案例的欣赏:
中国古建筑
从建筑的材料工艺看，中国的建筑以土木结构为主体，通过复杂的柱、梁、檩、结构工艺，实现“五步一楼、十步一阁、廊腰缦回、檐牙高啄”(杜牧《阿房宫赋》)的意境，从而形成一种具有深度空间的庭院或庭园式建筑形式。西洋式古典建筑则以体势雄豪宏壮争胜。通过巨大的岩石堆垒与雕刻，以单体建筑自身的巨大穹顶、高廊伟柱，从而形成一种立体布局的壮伟的城堡式结构。
王家大院
山西晋中的王家大院被誉为“华夏民居第一宅”。
长城
外国古建筑
西方古代建筑大多使用石头作材料，由于石头有很好的抗压能力，而抗拉性较差，这就决定了西方古代建筑必然产生以抗压为主的构造形式，如拱、墙、柱等。这些构造形式在西方古代建筑中用得特别多，直到18世纪都没有大的变化。西方古代建筑风格的源头只有一个，那就是罗马。随着西方殖民主义的扩张，这种建筑构造特点也就随之传播到其它地方，并相应地出现了一些地域性的风格差别，但从总体上看，都没有脱离古罗马的建筑风格，仍然是以墙、柱、拱、圈为构造特征。这些建筑特征在今天的欧美各国到处都能见着。
古希腊的建筑风格
古希腊建筑风格的特点主要是和谐 、完美、崇高。而古希腊的神庙建筑则是这些风格特点的集中体现者，古希腊的“柱式” ，这种规范和风格的特点是，追求建筑的檐部（包括额枋、檐壁、檐口）及柱子（柱础、 柱身、柱头）的严格和谐的比例和以人为尺度的造型格式。古希腊最典型、最辉煌，也是意味最深长的柱式主要有三种，即陶立克、爱奥尼克和科林斯柱式。
拜占庭建筑的风格
拜占庭原是古希腊的一个城堡，公元395年，显赫一时的罗马帝国分裂为东西2个国家，西罗马的首都仍在当时的罗马，而东罗马则将首都迁至拜占庭，其国家也就顺其迁移被称为拜占庭帝国。拜占庭建筑主要有四个特点：第一是屋顶造型，普遍使用 “穹窿顶”；第二是整体造型中心突出。那体量既高又大的圆穹顶，往往成为整座建筑的构图中心；第三是它创造了把穹顶支承在独立方柱上的结构方法和与之相应的集中式建筑形制，其典型作法是在方形平面的四边发券，在四个券之间砌筑以对角线为直径的穹顶，仿佛一个完整的穹顶在四边被发券切割而成，它的重量完全由四个券承担，从而使内部空间获得了极大的自由；第四是色彩灿烂夺目。拜占庭建筑的代表：君士坦丁堡的圣索菲亚大教堂。
现代建筑的欣赏:
19世纪，三种新建筑材料的出现，为现代建筑奠定了发展的基础。
第一是钢铁。钢材料及其连接工艺的出现，对传统的建筑结构产生了巨大的冲击。据说，用钢铁建造的纪念性建筑：巴黎的埃菲尔铁塔，就是为了纪念钢铁用于建筑的成功。
第二是混凝土。最早的混凝土出现在意大利，主要成分是火山灰。一直到1860年，真正意义上，用工业方法制造的混凝土产生在美国的波特兰。法国人用这种“液态石头”加上铁网，制造出了一个非常坚固的花盆，德国人则首先将其用在了房屋建筑上，在慕尼黑建造了世界上第一个大跨度的会堂，至今犹在。
第三种材料是平板玻璃。以前的建筑主要是由墙来承重，建筑物上层的重量要由其下面的墙来承受。这种结构限制了建筑物向空间发展，要不然就会使建筑变得粗大笨重，巴黎圣母院的墙就有5米厚。到1890年，美国出现了革命性的建筑方法。施工中先建造柱子，使用木头为墙板，木墙不再承力，完全由柱子承担载荷，墙只起围护作用。1911年，德国出现了玻璃幕墙。这种玻璃幕墙不仅能起到很好的围护作用，而且采光好，是至今仍广泛采用的建筑材料。这三种材料的出现，催生了现代建筑。
澳大利亚悉尼歌剧院
悉尼歌剧院，澳大利亚的标志性建筑，耸立在新南威尔士州首府悉尼市贝尼朗岬角上。建筑造型新颖奇特、雄伟瑰丽，外形犹如一组扬帆出海的船队，也像一枚枚屹立在海滩上的洁白大贝壳，与周围海上景色浑然一体，富有诗意。 不为世人所知的是，其设计师乌特松不愿因建设资金问题修改设计方案与州政府吵翻后，愤然辞职离开澳大利亚，再也没有重登这块大陆，至今没有亲眼实地看看这座自己呕心沥血奉献的闻名遐迩的建筑奇迹
美国圣路易市杰斐逊国家纪念碑
美国圣路易市杰斐逊国家纪念碑埃罗·沙里宁是20世纪中叶美国最有创造性的建筑师之一。他设计了一系列新奇独特的作品，表现了丰富多彩的建筑语汇。埃罗·沙里宁1961年9月1日死于脑科手术中。1962年美国建筑师协会追授他金质奖章。使沙里宁名闻世界的是圣路易市杰斐逊国家纪念碑。这座高宽各为190米的外贴不锈钢的抛物线形拱门，造型雄伟，线条流畅，象征该市为美国开发西部的大门。
东方明珠广播电视塔
东方明珠广播电视塔坐落于黄浦江畔浦东陆家嘴嘴尖上，与外滩的万国建筑博览群隔江相望。塔高468米，位居亚洲第一、世界第三的高塔和左右两侧的南浦大桥、杨浦大桥一起，形成双龙戏珠之势，成为上海改革开放的象征。
东方明珠广播电视塔的设计者富于幻想地将十一个大小不一、高低错落的球体从蔚蓝的空中串联到如茵的绿色草地上，两个巨大球体宛如两颗红宝石，晶莹夺目，与塔下新落成的世界一流的上海国际会议中心（1999财富论坛上海年会主会场）的两个地球球体，构成了充满“大珠小珠落玉盘”诗情画意的壮美景观。
5. 小结：
在物质文明、精神文明高度发展的今天，任何一种结构的设计已不仅仅局限于只满足他的使用功能。结构设计中的美学因素、环境因素、安全因素以及时尚、个性、等都以成为人们进行结构设计时必须综合考虑的重要因素。结构的牢固、稳定、简约、和谐、美观是结果设计不变的追求。
6。单元小结
1）结构对自然界、技术领域和社会领域具有普遍意义。
2）从力的角度来看, 结构是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
3）结构构件的基本受力有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。
4）结构类型主要有实体结构、框架结构和壳体结构。不同的结构类型有不同的受力特点。现实生活中遇到的结构更多的是若干结构类型的组合。
5）结构的稳定性和强度是结构设计必须考虑的重要内容,二者相互联系,相互影响。结 构的稳定性主要取决于重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的 形状等。结构的强度主要取决于结构的组成形式、构件的几何形状、截面形式、材料以及构件的连接方式等。
6）结构设计中的美学因素、环境因素、安全因素以及时尚、个性、文化等都已成为人们进行结构设计时必须综合考虑的重要因素。结构的牢固、稳定、简约、和谐、美观是结构设计不变的追求。
练习：
p033　 1、2题
八、教学反思
１.本节教学内容涉及的知识面广，而且较为抽象，教师在上课前要搜集相关资料，作好充分的知识准备。
２.借助多媒体教学，通过视频播放经典案例，将抽象具体化，带给学生真正美的感受，感受中国传统建筑文化的博大、精深，形成爱国热情。
３.课文中的案例只是从技术角度和文化角度进行欣赏，教师要选取有代表性的案例（如故宫），拓展学生的视野，能从多角度进行赏析。
４.作业的安排也很重要，作业的完成是学生自我学习、领会学习的过程，让学生学会怎样去学习。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制的手段与应用
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制的手段与应用
章　　节：第四单元　控制与设计 第一节 控制的手段与应用
课 时：第2课时
作 者：根据宁夏银川市育才中学马姣老师教学设计案例修改
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）理解控制的含义。
（2）理解生活中的控制现象，明确其控制对象，控制目的及控制手段。
（3）理解控制在生产和生活中的应用。
2. 过程与方法目标
通过案例分析体会控制在生活、生产中的应用，以及人在其过程中所起的作用。
3. 情感态度和价值观目标
通过介绍现在控制技术的发展,使同学们感受对控制技术对人类生活的影响，升华情感。
二、教学重点
理解控制的涵义、手动控制、自动控制。
三、教学难点
理解生活中的控制现象，明确其控制对象、控制目的及控制手段；学会控制系统的分类。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
“了解控制”是通用技术必修模块“技术与设计2”第四章第一节的内容。本意主要通过一定的事例让学生感受什么是控制，以及控制的概念和控制的分类，着重介绍手动控制、自动控制，它是学习控制与设计的一个导入与基础。通过对事例的分析，让同学们明白控制在设计中的重要性。从一开始就让学生对控制产生一种好奇，想学习的念头。为我们的教学做下更好的铺垫。而控制本身就是一个充满新奇和挑战的话题。让学生通过身边的例子，了解控制的涵义，并对控制的一般性分类有一个基本认识，同时感受控制技术与生活、生产的密切关系。
教学以培养学生富有个性的发展为前提，根据本节课中各个知识点的联系，采用“主题任务”的教学模式。通过任务驱动法，得用多媒体教学系统和投影设备以及加入一些身边的游戏活动，使学生在任务中学习，在游戏实践中探究。在探究中总结归纳知识规律和方法，加强知识的实际应用。
2. 教学思路
在本节的教学中，通过分析生活中的事例，以及渗入一定的游戏，引导学生讨论、自主探究、自动构建知识，实现学生能力拓展，开阔学生视野，达到知识迁移目的。总体教学流程为：“创设情境（整体回顾）——相互交流——游戏导入——讲授新课、归纳知识点——能力拓展——开阔视野——情感升华——总结”。 首先从一个电动（手动发电）小猪来引出“控制”一词，并对技术与设计的四大模块进行回忆。让同学们亲身感受到控制在日常生活中的重要性。再次让师生相互交流，学生说出一些身边的控制事例，老师进行总结并不断升华。接着三个游戏活动，指出在控制涵义中的三个最主要的方面。师生一起来总结出控制的涵义，并对一些典型事例进行分析，提高学生的能力。最后结合书中内容和多媒体的展示，了解手动控制和自动控制。以及控制在生活、生产中的应用，提出来一些问题让学生们思考，学生进行小组讨，从而提升学生的情感思想。最后，对本节课进行小结。
3. 学情分析
学生在日常生活中，早就对控制有所了解，他们需要通过一个途径从中了解真正的原因，从而更加清楚的体会到控制普遍存在于当今社会的各个方面。并调动学生对控制及其设计的兴趣，引起他们的重视，激发他们的学习热情。本节课内容多半以概念为主，可能引起学生的兴趣不是很大，需要通过一定的事例讲解“概念”内涵，而不要只是单纯的进行传统的传授式教学，以免使学生对教学内容感到枯燥乏味。
六、教学准备
1、相关学科知识：本单元要求学生具有初中物理学科电学基础知识。
　　2、教学器材和材料：多媒体、相关图片资料、飞镖、手动发电机、小米老鼠、接力棒等。
七、教学过程
教学内容 教学环节 教学活动 设计意图
教师活动 学生活动
一、复习提问 整
体
回
顾 问：什么是控制？人们按照自己的意愿或目的 , 通过一定的手段 , 使事物向期望的目标发展 , 这就是控制。问：怎样理解控制现象？理解任何控制现象要明确控制的对象是什么 , 控制要达到什么目的和采取什么控制手段。 学生回忆、再现、回答 回忆、再现
通过整体回顾本书的内容，从而为引出“控制的应用”。
回顾什么是控制？怎样理解控制现象？为下面的内容做个铺垫。
二、新课导入 相互交流 人们通过空调器对房间的温度进行控制 , 使房间温度处于人体适宜的状态。问：控制的对象是什么 , 控制要达到什么目的和采取什么控制手段？（学生回答） 根据教师的提示，带着问题进行思考并作好记录。 从简单情况开始，循序渐进，引导学生利用旧知识去解决问题。 希望学生从生活中感受到控制技术的作用。
提升：控制的应用自古就有 , 并在近代得到了迅速发展 , 它涉及到社会生产生活的各个领域。 控制应用到生活中 , 提高了人们的生活质量 , 人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境 , 使之能满足人们的需要。
思考： 通过上述的讲解同学们是不是已经理解了什么是控制，了感觉到控制存在于当今社会的各个方面，那么下面我们就一起从不同的角度去感受一下控制技术的作用，看一看我们能不能离开它？同学们也想一想，一旦我们离开了它，我们的生活将变成什么样子呢？
控制技术在生活、生产中的应有 生活中的应用 现代网络家电 学生根据已有的知识进行思考回答。
通过对照相机的引入，使学生对电视制导的导弹这个效果有更深入的了解。 从身边的事例、小游戏引入本点知识。使学生们感受控制技术无处不在。
工业中的应用 汽车自动装配生产线
汽车油漆
农业的中的应用 水 车
温 室(视频)
军事方面的应用 控制技术不仅在日常生活中运用非常广泛，并且在军事上应用也很广：如：电视制导的导弹（讲解）
活动三：如果说在能见度很低的情况下，电视制导的导弹的效果会受影响，你能设计一个改进这种控制的方案吗？ 同学参与、讨论
控制技术的发展对为人类的影响 情感升华 自动控制技术在各行各业的应用，一方面减轻了人的劳动强度，解放了劳动生产力，另一方面也可能造成失业人数增加。对此，你有什么看法？(技术的进步对人类的影响) 同学参与、讨论 情感升华
小 结 1.控制的涵义
2.手动控制和自动控制
3.控制的应用 本节课小结，知识复习
八、教学反思
　　优点：把教学的案例情景设置在学生身边经常遇到的例子，如自行车、飞镖等生活常用工具和产品，根据目标对教学内容进行筛选，尽量去掉教材中易使学生厌烦的信息，留下学生能够参与和感兴趣的信息，激发学生的学习热情。如果有可能，就尽量减少教师的课堂讲解，要给学生充足的时间和空间来思考和发展，使学生有时间和空间进行自我调控、自主学习、自我分析、互相评价、促进学生学会学习。对本节课中几个游戏的设定，把学生们的兴趣给激发了起来。使得整个课堂很轻松，并且也发挥了学生的主动性。
不足：对部分问题的设定有点难，当时班里只有几少数的学生能回答出来，这于老师的预期设定是不符的，在下个班的教学中得改进问题的设置，使大多数学生能够参与到课堂当中来。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
闭环控制系统的干扰与反馈
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：闭环控制系统的干扰与反馈
章　　节：第四单元　控制与设计 第三节 闭环控制系统的干扰与反馈
课 时：第2课时
作 者：段青（海南省教研室）
一、教学目标
　　1. 理解闭环控制系统的工作过程
　　2. 理解开环控制系统和闭环控制系统区别
二、教学重点
闭环控制系统的工作过程，绘画简单的闭环控制系统的方框图。
三、教学难点
控制器、执行器等环节的作用，闭环控制系统与开环控制系统的区别。
四、教学方法
讲授、实践、任务驱动。
五、设计思想
本节内容在《控制与设计》一单元中起到举足轻重的作用，不仅可使学生对闭环控制系统的工作原理和和过程有深刻的认识，而且对开环控制系统与闭环控制系统的比较有清晰的理解。
六、教学准备
烘箱、画架等
七、教学过程
闭环控制系统工作过程
[介绍]：闭环控制系统就是系统的输出端与输入端之间存在反馈回路，输出量对控制过程产生影响的控制系统。闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰因素而使系统达到稳定。
[核心]：通过反馈来减少被控量(输出量)的偏差。
[案例分析]：阅读书上案例
[思考设计]：家用抽水马桶是一个典型的闭环控制系统的水位控制。
[思考]：在水箱的水位控制系统中，控制量还可以有其他选择吗？为什么？
（控制量是进水阀的流量。放水、蒸发是干扰。）
闭环控制系统的特点：
（1）系统输出量对控制作用有直接影响。
（2）有反馈环节，并应用反馈减小误差。
（3）当出现干扰时，可以自动减弱其影响。
[flash课件演示]：加热炉的温度自动控制系统：
[实物展示]： 烘箱
温度自动控制系统。首先用热电偶来代替温度计来测量温度的值，然后对温度的比较，当小于恒温箱给定时，就增大加热装置的电流；相反当大于恒温箱给定时，就减小电流。这样恒温箱就能保持给定的温度。
　加热炉的温度自动控制系统的结构图：
小结：
闭环控制系统的特点是，控制精度较高，系统能够实时监控输出端，及时调整输入端，在生产和生活中应用广泛，主要用于各种自动化控制。
课堂实践：演示抽水马桶水位自动控制系统
目标：
　　抽水马桶水位自动控制系统，在家庭生活中有着广泛的应用。通过剖析抽水马桶水位自动控制系统的工作过程，使学生了解闭环控制系统的工作原理。
　　步骤：
　　1.准备或组装一套抽水马桶水位自动控制系统。
　　2.打开总开关、注水，注意观测浮球的位置变化和控制阀门的状态。
　　3.当注水停止时，观测浮球的位置和控制阀门的状态。
　　4.打开放水开关，水位下降，再次观测浮球的位置变化和阀门的状态。
　　记录分析：
　　1.当水位较低时，浮球位置较低，控制阀门处于导通的状态，注水开始。
　　2.当水位上升到一定水位时，浮球也上浮，使控制阀门处于关闭的状态。
　　3.当水位再次下降时，浮球下降，控制阀门处于导通的状态，重新开始注水。
　　结论：
　　1.当没有水时（水位低时），浮球较低，控制阀门打开，注水。
　　2.随着水位的上升，浮球上升，注水开始减小。
　　3.当水位到达一定位置时，浮球控制阀门关闭，停止注水。
　　4.当水全部冲走后，水位再次降低，控制阀门打开，重新开始注水。
　　方框图：
水位自动控制系统：
闭环与开环控制系统的比较
[介绍]：
闭环控制：反馈控制， 偏差控制，可以抑制内、外扰动对被量产生的影响。精度高、结构复杂，设计、分析麻烦。
开环控制：没有修正偏差能力，抗扰动性较差。结构简单、调整方便、成本低。在精度要求不高或扰动影响较小的情况下，这种控制方式还有一定的实用价值。
[提问回答]：
开环控制系统 闭环控制系统
能否自动调整和补偿
控制精度
结构
适用场合
[讨论]：
红绿灯定时控制（开），车流量控制（闭）。
检测输出（闭），否则（开）例如自动门检测。
人工控制，自动控制，开环控制，闭环控制之间区别联系 。
[补充]：起增强输入信号作用——正反馈。
起减弱输入信号作用——负反馈。正反馈不能进行控制，会使系统的偏差越来越大。只有负反馈控制系统才能完成自动控制的任务。
负反馈控制系统最大的特点：检测偏差，纠正偏差。
[作业]演示电开水器动画，并说明控制方式
控制器
阀门
水箱
检测装置（反馈）
水位
给定量
+
-
控制器
阀门
水箱
检测装置（反馈）
水位
给定量
+
-凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的结构
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的结构
章　　节：第三单元 　系统与设计 　第一节 系统的结构
课 时：共2课时
作 者：根据南京市第五中学刘建明等教学设计改编
一、教学目标
　　1. 知识与技能
　　理解系统的含义和基本类型。
　　理解系统的基本特征。
　　2. 过程与方法
　　能对简单系统的进行应用案例分析。
　　3.情感态度和价值观
　　学会用整体的、互相联系的系统的观点看待和解决问题。
二、教学重点
系统的含义，系统的构成
三、教学难点
系统的基本特性。
四、教学方法
讲授、讨论、辩论。
回忆所学过系统的知识→指导学生阅读→教师总结→案例分析→复习巩固
五、设计思想
1. 教材分析
本单元以“系统”为研究对象，集中了“系统、子系统、优化、系统分析、系统思维”等许多核心概念和“结构决定功能、系统优化”等重要的思想和方法。本单元分三节来组织教材内容，它们分别是系统的结构、系统的分析、系统的设计。本节系统的结构包括什么是系统、系统的类型和系统的基本特性三个部分；同学们学完本节后，从应用的角度理解系统的含义。通过简单的系统的案例分析，理解系统的基本特性。建立系统意识，学会运用系统的思想和方法处理问题。
第一节系统的结构包括什么是系统、系统的类型和系统的基本特性三个部分。本节的重要概念是：系统、子系统、整体性。
系统的结构是与系统的功能相对应的，用系统的结构主要基于以下两点：一是系统的结构可以从空间上架构系统的定义、类型和基本特性，涵盖本节的内容；二是系统本身的组成具有一定的结构，其结构是功能的基础，前者决定了后者，结构的变化必然引起功能的变化。
2. 学情分析
学生虽然接触过系统，知道系统这个名词（如人体系统），但实际上并不知道什么是系统。因此，本节是系统教学的入门知识，学习系统的概念、含义及其特性，了解学习系统知识的价值。而对于学生来说较难的是运用理论进行具体的案例分析。因此，如何用系统的基本特性解决有关问题是本节的难点。在教学过程中应多列举学生身边的事例，并加以说明。有条件时可让学生通过讨论（或辩论）的方法解决有关问题。
有人认为，“系统”对于中学生太深奥、枯燥，其实这是误解，本单元尽可能地回避生涩概念，从学生的生活经验出发，通俗地引出系统概念，通过对 “一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃”“三个臭皮匠顶个诸葛亮”等谚语的理解，以及很多有趣的案例分析，循序渐进地探讨系统的基本特性、系统的分析、优化和设计，进而培养学生运用系统的思想分析和解决问题的思维方式和能力。
本节从同学们最熟悉的自行车着手，通过认识自行车的组成部分、相互间的联系和它们的功能，学习一些关于系统的基本知识，了解有关系统的基本概念。同时通过多个案例与小试验，帮助同学们理解系统的整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性等基本特性。
六、教学准备
相关的挂图、自行车等实物或模型、课件。
七、教学过程
　　第1课时
（一）引入
　　“系统”一词是一个经常使用的词汇。课前可请同学们从各大搜索引擎对“系统”一词进行搜索统计，查阅概念、定义。
　　我们发现，系统似乎看不清，摸不透，有些神秘。那么，什么是系统？它有什么特性？
　　（从学生日常生活中常见的事情入手，引导学生回想自己的生活体验，让学生谈谈自己的生活经历，他们是如何理解的，要注意引导学生更多的思考和回忆，要渗透“利用情景学习”的教学设计思想。问题的提出是为了激发学生进一步学习的欲望和兴趣。）
　　在理解系统的含义前，先给学生们讲个故事：我国古代《申鉴时事》中记载的有关用网眼捕鸟的故事。
课堂讨论：
（1）上述故事说明了什么？分别造成了什么后果？
　　（引导学生从多方面去思考和举例来说明故事体现出来的什么思想。）
　　（2）展示汽车图片，让学生大致了解汽车四大组成部分，教师得出答案，汽车四大组成部分：
　　　①发动机系统
　　　②底盘系统
　　　③车身系统
　　　④电气系统
教师分析汽车组成部分相关系统，缺少其中任何一部分都无法正常行驶。提问：
　　a.有人说汽车行驶时是车轮在路上滚动，才能行驶，所以人就可以坐在车轮走。
　　b.有人说汽车行驶时是发动机动力驱驶汽车行驶，所以人可以坐发动机走。
通过对汽车结构的简单分析，得出：汽车行驶不是单一组成部分能完成，各组成部分间要相互作用和依赖，才能使汽车能正常行驶，这就是我们技术中所要学的：用整体的系统的、观点去处理问题。
　　（二）新课
　　第一节 系统的结构
　　1. 系统
教师：系统是什么？如何更深入理解系统？根据学生的知识水平，下面以对“自行车”的结构分析，来更深理解系统和子系统的概念。
展示自行车实物。
　　教师：自行车是同学们最常用的交通工具，提问学生，自行车由哪些构件组成。
　　学生：（略）
　　总结学生回答问题的基础上，由教师照实物再详细讲解。 并在讲解过程中重点分析各组成构件间的关系（相互作用、相互联系、相互制约）然后得出“课件”中系统的定义。由此提出相互概念：
　　系统：相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
　　子系统：子系统是相对于大系统而言的，它是大系统中相对独立且具有一定功能的组成部分。
　　要素：指构成系统的最主要的元素。
　　教师介绍了相关概念后，让学生回过头来进一步对自行车进行分析，并能区分出自行车整车系统中的各子系统（最好让学生按照实物进行子系统分析）。
　　学生分析：（略）
教师根据部分同学的分析进行总结，强调对系统正确分析的重要性，要改进产品、提高产品的质量就必须正确分析系统的结构及其在整个系统中的作用。
形成系统必备的三个条件：
（1）至少要有两个或两个以上的要素（部分），这些要素（部分）可以是组件、零件、个体，也可能是子系统。
（2）各要素之间相互联系、相互作用，有一定的结构。
（3）任何系统都有特定的功能，系统的功能是组成要素所不具备的。
课堂练习：
　　自行车的子系统：传动系统；制动系统；承重系统；方向控制系统等等。
　　（对系统的含义进一步拓展，关键在于让学生能举一反三，能举出更多的实例和案例，让学生的生活体验进一步提升，由感性的认识向理性分析转化。）
展示“电动自行车”，使学生加深对子系统的理解。
2. 系统的分类
　　系统可按不同的标准和需要来分类：
　　（1）自然系统和人造系统
　　如：人体系统是自然系统；城市系统是人造系统
　　（2）实体系统和抽象系统
　　如：自行车的传动系统是实体系统；计算机的操作系统是抽象系统
　　（3）静态系统和动态系统
　　如：静态和动态是相对的。
　　（4）开放系统和封闭系统
　　如：氨气的合成系统是封闭的，生态系统是开发的系统。
　　（5）简单系统和复杂系统（拓展）
　　（6）黑色系统和白色系统（拓展）
　　（教师举例，让学生举相似的案例来补充。）
　　（三）小结
　　系统：由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
　　系统有大有小，有简单有复杂。大的和复杂的系统又可以划分为若干子系统。
八、教学反思:
本节课通过应用的角度去理解系统的含义，通过简单的系统的案例分析，理解组成系统的各个部分的关系。对系统的含义进一步拓展，关键在于让学生能举一反三，能举出更多的实例和案例，让学生的生活体验进一步提升，由感性的认识向理性分析转化。
　　第2课时
3. 系统的基本特性
（1）整体性：系统的整体功能大于组成系统的各部分功能之和
分组辩论：在一个系统中，各要素好，则整体性能是否好？
案例分析：
某球队有的是球星，但他们各打各的，最终这个球队打不赢一支普通的球队。说明了什么？
讨论：非各个要素的简单相加。例:1＋1>2的现象；三个臭皮匠顶一个诸葛亮。
讨论并从系统的角度理解：
◇“一个和尚挑水吃，二个和尚抬水吃，三个和尚没水吃”
◇“三个臭皮匠等于一个诸葛亮”
◇“丢卒保车”
◇“一着不慎，全盘皆输”
◇“头痛医头脚痛医脚”
◇“巴尔扎克的雕塑”的故事
（2）相关性：
相关性：组成系统的要素是相关的并不是独立的，它们相互作用相互联系。
案例分析：厨具的安装
学生分组阐述“厨房装修”案例所体现的系统相关性。
（3）目的性：任何系统都具有某种目的。
实现一定的功能
案例：分析企业管理系统 P71
（4）动态性：系统处于运动变化之中
例：生病、看病 P72
（5）环境适应性：对环境变化的适应能力
视频案例：观看“挑战者航天飞机发射爆炸 ( 挑战者航天飞机发射爆炸.wmv )”
事物都是不断变化，系统是一个动态的系统。系统要适应环境的变化而变化。
复习巩固：
用系统的基本特性解决相关问题，解释“木桶理论”
小结：
1. 整体性
2. 相关性
3. 目的性
4. 动态性
5. 环境适应性
作业：
P74 第1题 第2题
资源库：
系统科学 http://www.systemscience.org
北京科普之窗 http://www.bjkp.
钱学森图书馆 http://www.lib.xjtu. ( http: / / www.lib.xjtu. / )
1. 《系统科学入门》，邵光远，知识出版社
2. 《系统论、信息论、控制论通俗讲话》，马丽扬，河北人民出版社
3. 《系统科学》，许国志，上海科技教育出版社
八、教学反思
在内容设计上选用了大量案例，依照学生从具体到抽象的学习进程来组织学习内容，有利于学生把系统方面的知识与技能整合到已有认知结构中。在教学过程中，以基本特性作为教学主线，并进一步展开。以案例为载体完成教学任务，达到教学目的。教学资源不等于教学设备，它包含学生身边所有的事物，因此，充分利用教学资源，可以使教学效果更加完美。
附：参考资料：
1.“鱼网”的科学原理
——系统的结构决定功能
大家知道, 一张网是由许许多多的网孔（单洞）编织而成的。试想, 如果将一张大渔网分解成与网孔数量同样多的“单洞”, 并用这一个个的“单洞”去网鱼，还能捕捞到鱼吗 毫无疑问, 单洞网鱼, 将一无所获。只有将这些许许多多的“单洞”编织、连接成一张大网，鱼儿即使有腿也难逃了。这张网也是一个系统, 它的元素就是那许许多多的“单洞”, 只有当许许多多的“单洞”有机地连接成一张网时, 由单洞构成的系统才有了捕鱼的能力．如果将这些单洞连接成一条链状的网或其它不成片状的网, 都是无法网上鱼的。在单洞有机连接之前, 尽管有同样数量的“单洞”, 但无论如何也不具备捕鱼的功能．用系统科学的话来说, 是“系统的结构决定了系统的功能”。
系统的结构与功能是系统科学的基本概念。不管什么系统, 自然系统、社会系统或人造系统, 无不具有一定的结构．系统的结构就是系统保持整体效应及具有一定功能的内在联系, 即系统内部各组成要素之间在空间和时间方面的相互联系与相互作用的方式或顺序。
现在, 让我们来看看人口系统的结构是什么。
人口系统, 最简单的结构是其性别与年龄．如果说一个国家, 或者一个城市的人口中, 男的占51％, 女的占49％, 那么这两个百分数就是这个人口系统的“性别结构”；如果再从年龄方面来考虑, 将总人口划分为未成年人、成年人和老年人三部分, 未成年人与成年人和老年人分别占总人口的比重为 30％、60％、10％的话, 这三个百分数就是这个人口系统的“年龄结构”。是否所有系统的结构都能用百分数来表示呢 不是的．例如, 一张网的结构就在于“单洞”的连接方式, 晶体的结构在于晶体内部原子或分子的排列方向与顺序, 化合后的结构则在于其化学键的结合方式。对于具体的物质来说, 它们所具有的特定的存在方式, 就是物质的结构方式。从宏观天体到微观粒子的一切层次的物质系统, 由于其内部分子、原子结构的差异, 无一例外地存在着一定的系统结构特性, 如固态、液态、气态等多种物质结构形式。研究任何物质系统的这种组成关系, 就是结构问题．
那么, 什么又是系统的功能呢
我们把系统与外部环境之间相互联系和作用过程的秩序和能力称为系统的功能．系统的功能体现了一个系统与外部环境之间的物质、能量和信息的输入与输出的变换关系。说明这一作用与原理的例子很多, 就拿电视机来说, 它由显像管以及许多的电子组件依据一定的秩序构成其内部结构。一般人并不清楚电视机的内部结构, 只有专门修理人员、专家才知道它的工作原理与每一个零部件的具体功能与作用。但我们都知道怎么使用一台电视机, 只要在电视台播放电视节目的时间里, 给电视机通上电源, 选择适当的电视频道, 就可以收看经电视机将无线电波转换成由“光”与“声”组合而成的电视节目了。这里, 给电视机的“输入”是电台发射的无线电信号（电波）、能源“电”, 它的“输出”则是我们喜闻乐见的电视节目。那么, 一台电视机的“功能”就是将输入的电视信号变换成丰富多彩的电视节目。
总之, 系统的结构是系统由内部各要素相互作用的秩序, 而功能则是系统对外界作用过程的秩序。归根到底, 结构与功能所说明的是系统的内部作用与外部作用。系统功能揭示了系统外部作用的能力, 是系统内部固有能力的外部体现。换句话说, 系统的功能是由系统的内部结构所决定的, 即“系统的结构决定系统的功能”。
2.系统工程就在我们身边
我们细细观察就不难发现, 宇宙系统是自然形成的, 在人类诞生以前就早已存在。或者说, 宇宙系统的产生和发展与人的活动无关! 而机器就不一样了, 这是由人动手造出来的, 不是先天就有的．对于那些自然形成的固有系统, 如宇宙、地球、太阳系、银河系等, 我们把它们叫做“自然系统”；由人造出来的系统——与人类劳动和活动有关而产生的系统, 叫做“人造系统”, 诸如房屋、机器、火车、人造卫星、电子计算机乃至人类社会本身．系统工程重点研究的是人造系统, 其主要目的是如何使人造系统更完善、更协调。改进机器是为了使机器的性能更优越, 让它生产更多更好的产品；发射地球资源卫星, 是为了探寻大地的奥秘, 进一步认识、了解我们的生存环境, 进而为人类的发展服务；研究人类社会自身, 正是为了让天更蓝、地更绿、水更清、人更美, 让子子孙孙过上更美好的幸福生活。
地球作为一个系统, 天天都接受来自太阳的光和热, 试想, 假若没有太阳的温暖, 地球会变得怎样
一个工厂, 每天要从厂外“输入”原材料、能源和经济信息, 同时, 还必须向市场“输出”所生产的产品, 企业才能维持正常生产, 获得经济效益, 得到发展。一旦停水停电、缺乏原材料的供应, 或企业产品销不出去, 企业就会瘫痪。这就是说, 工厂企业作为一个系统与环境存在着大量的物质、能量、信息的交换, 假若没有这种交换或停止这种交流, 企业将无法生存。人也是一样, 必须无时无刻地与四周环境交换物质、能量与信息。吸上一口气, 就纳入了生命所必须的氧气, 吐出一口气, 就排出了人体不能利用的二氧化碳（CO２）；一日三餐, 吸收维持一天生命所需要的能量, 还得排泄剩余的废物；读书看报、与人交谈, 大脑与感知器官在与外界进行着频繁的信息交流．试想, 人若停止了上述物质、能量、信息的交换, 能行吗 一个系统如果与系统环境有物质、能量、信息的交换, 就叫做“开放系统”, 否则, 就是“封闭系统”。地球、工厂、人都是开放系统。一只上好发条或装好电池的钟表, 可以当“封闭系统”看待, 在封闭的容器内进行化学反应的化学系统, 也是一种＂封闭系统＂。
再来看看人类系统。人类系统可表示为: 个人——家庭——社会——行政单位（团体）——国家——全人类等几个不同的层次。这就是说, 人类系统是一个多层次的系统。人按一定的社会准则和血缘关系组成家庭；而家庭是社会的细胞, 众多家庭的组合就构成了一个小社会；各级行政机关, 包括乡、镇以及企业、机关等是国家的有机组成部分；全世界几百个国家和地区的总和, 构成整个人类系统。在这个系统中, 每一等级下属的“要素”本身也就是一个系统, 如“家庭”是“社会”的细胞, 但同时又是由个人所组成的系统。为区别起见, 有时就把“家庭”这个系统称作上一层系统——社会系统的子系统。有时我们就把系统理解为是由两个或两个以上的子系统所组成, 就像社会是由两个或两个以上的家庭（子系统）所构成的一样。另一方面, 我们所研究的系统又常常可以与其它系统相结合而构成更大范围的系统。如通常将某一地区的国家集合起来, 构成了一个更大的系统, 像“欧盟”、“联合国”等等．
此外, 我们还常把一切活着的物质系统, 称为生命系统, 如人、动物、植物以及人类社会系统等；除生命系统以外的一切物质系统, 则称为非生命系统, 如原子、机器、天体等。
3.拿破仑的系统思想
法国著名的政治家、军事家拿破仑（1769～1821）给人讲述过这样一段故事: 历史上曾有A、B 两国交战, 相互动用了凶猛强悍的骑兵．其中A 国骑兵骑术高明, 剑法高超, 最善于单个格斗, 他们的缺点是纪律涣散, 配合不佳；B 国骑兵虽然骑术并不娴熟, 剑法也不甚精湛, 然而他们纪律严明, 步调一致, 行动如一人。这样, 尽管单个的B 国的骑兵根本不是A 国骑士的对手, 但如果1000个B 国骑兵联合作战, 则可以打败1500个A 国骑士组成的联队。
这则故事生动地说明了系统科学的整体性原理, 即“整体不等于它的局部的总和”。这个意思可形象地表示为1+1≠2, 意即局部与局部功能相加, 不等于其整体的功能。
在上述故事中, 10个A 国骑兵的整体力量小于单个骑兵作战力量之和（即1+1＜2）, 而10 个B 国骑兵的整体力量大于单个骑兵作战力量之和（即1+1 ＞2）。换句话说, A 国骑兵的战斗力由于人数渐增而削弱, B 国骑兵的战斗力由于人数递增而增强。最终1500个A 国骑兵被1000个B 国骑兵所战败。数量的变化, 导致了质量的不同变化。
整体不等于局部之和, 会出现二种情况。第一种情形是整体小于局部之和, 即1+1＜2。三个和尚没水吃, 就是属于这种情形。
第二种情况是整体大于局部之和, 即1+1＞2。三个臭皮匠, 胜过诸葛亮, 是属于这种情形。
一个系统之所以会出现上述完全相反的两种情形, 原因就在于系统要素存在于一定的结构之中, 结构的好坏, 决定其表现的系统整体功能有很大的差异。第一种情形, 要素之间步调不一致, 不能很好协调；后一种情形, 结构良好, 要素协同体现出更强的系统功能。
在现实生活中, 应注意遵循系统的整体性原理, 力求建立起1+1＞2的良性系统结构, 避免1+1＜2的劣性系统结构。就一个集体而言, 如果大家团结一心, 有很强的集体荣誉感, 并且互相帮助, 互相学习, 那么这个集体就会 “众志成城”, 可以办许多个人办不到的事情；相反, 如果人人都自私自利, 不关心他人, 人与人之间相互拆台, 互不信任, 那么这仿佛是一盘散沙, 最终只会一事无成, 白白耗费可贵的时间和精力。这, 难道不应该引起我们的深思吗
系统的整体性不光表现在上述的人造系统与杜会中, 也体现在自然界的客观现象之中。例如在微观客体中, 大量存在的各种物理现象, 就体现了系统的整体效应。如将氦原子对半分开, 变成两个氘原子后, 每个氘原子的体积都比原来氦原子的体积大；用高能粒子将质子打碎, 每个碎片都可以恢复到原来质子的大小；用几个夸克组合为强子, 它的质量竟比单个的夸克的质量还要小得多。
系统的整体不等于局部的总和, 就像一栋房屋并不等于他的砖瓦、木料等部分的总和；人体并不等于他的手、脚、头等组织器官的总和一样。由此看来, 有了组成系统整体的各部分, 并不一定就有了整体。系统整体是各个要素按一定的方式构成的有机体, 其要素作为整体的部分, 要素与整体、环境以及各要素之间相互联系、相互作用, 使系统整体呈现出各个组成要素所没有的新的质, 因而具有局部所不具有的功能。
例如, 一列客车是一个系统, 它是由其车头、车厢、电路系统、供水系统以及通信系统、服务系统等要素组成, 各组成要素（子系统）具有各自不同的功能, 而作为系统的整体——客车, 除了具备各子系统特有功能外, 还具备各个子系统没有的新功能——优质、安全地运送旅客。常见结构的认识
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：常见结构的认识
章　　节：第一单元　结构与设计 第一节 常见结构的认识
课 时：第1课时
作 者：张恩军（浙江省宁波市鄞州中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 了解结构的含义，认识事物的结构是多种多样的，事物的结构决定着事物的存在
2. 过程与方法目标
(1) 通过对自然界、社会、技术三个领域的结构认识，培养学生的兴趣
(2) 培养学生行程用结构的框架来思考、认识问题的能力
3. 情感态度和价值观目标
(1) 形成学生对结构的了解，并养成研究结构的兴趣与热情。
(2) 体验解决问题过程的艰辛和获得成功的喜悦。
(3) 认识技术的创造性特征，培养勇于创造的个性。
二、教学重点
了解结构的定义
三、教学难点
如何用结构的组成来分析具体的问题
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域, 是为了更好地服务于人类。
2. 设计理念
常见结构的认识，要从常见的事物中认识结构，就是广义结构的讲解，在着重介绍狭义中的结构——自然界中集中典型结构。在常见结构的讲解中，我选择了科罗拉多大峡谷，金字塔，双子塔，人体骨骼，垂柳，蝗虫，太阳系，原子结构这些学生常见的结构，从而引出结构的广义结构。
3. 教学策略设计
由于本节课的重点在第二课时，所以第一节的内容主要是介绍为主。通过大量的例子来使学生明白结构的含义。
（1）自然界中的常见结构如：科罗拉多大峡谷，金字塔，双子塔，人体骨骼，垂柳，蝗虫，太阳系，原子结构这些学生常见的结构，从而引出结构的广义结构
（2）为讲解“世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质”，我引入了碳的同素异形体钻石和石墨。
（3）讲解完广义的结构后，讲解狭义的结构——自然界的结构。分别介绍了蜜蜂巢的结构、王莲的叶脉结构、蜘蛛网的结构、蜘蛛腿的结构等对人类的启发作用。
（4）讲解书上的例子：苍耳子与尼龙搭扣，鸟与飞机，鹰眼与导弹跟踪系统
（5）在技术领域：结构更加丰富，但必须要求合理
（6）在社会领域：也普遍存在着结构现象,分别讲解总统制、君主立宪制的政治结构。
4. 学情分析
高中的学生在各个学科中已经很熟悉了集中物体的结构，如人体的骨骼，原子核结构，总统制等等，所以尽量列举他们熟悉的例子，而且从一个新的角度去重新认识他熟悉的物体本身就有一定的吸引力。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
1. 引入
在生活中我们可能会看到这些复杂结构的物体，ppt展现峡谷、金字塔、双子塔、人体骨骼、垂柳、蚂蚱等图片，从而引出结构的定义：是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列
2. 新课
（1）世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。
例子：金刚石和石墨。化学成分都是C，只不过属于碳的同素异形体。
纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。天然采集到的金刚石经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石。根据金刚石的用途可以推测金刚石一定很硬。事实上，它是天然存在的最硬的物质。 结构图形根本不同。金刚石是典型的原子晶体，每个碳原子都以SP3（3应在P的右上角）杂化轨道与四个碳原子形成四个共价单键，组成正四面体排布的空间网状结构。又因C-C键的键能大，所有价电子都参与了共价键的组成，使晶体中没有自由电子硬度、熔点高，不导电。在石墨晶体中每个碳原子是以SP2（2在P的右上角）杂化轨道和邻近的三个碳原子形成三个共价单键并排列成平面六角的网状结构，这些网状结构以范得华力又联成互相平行的平面，构成层片结构。其中C-C键的键长是1.415埃，片层间的距离是3.35埃。所以易于滑动，能导电。它是混合型晶体。
（2）来自自然界的灵感
例子：蜜蜂巢：一种平放着的六棱柱形房间，每个房间的体积都是0.25立方厘米，显的格外整齐、经济、美观。房间的正面是平整的六角形进出口，背面是锐角为72 32 的凌锥，六面墙壁同时又是相邻的六个房间的墙壁……它用最少的建筑材料，造出了容积最大的房间，而且保证建筑结构的安全和稳定，是一种轻质高强的结构。受蜂巢的启示设计出了种种轻质高强的泡沫蜂窝结构，还有足球、散热片等结构。
例子：在美洲的亚马孙河上，生长着一种世界闻名的观赏植物——王莲。王莲有个圆形的大叶，浮在水面上，直径有2米，一个五六岁的孩子坐在上边，就像坐在船上。大约100多年前，法国的一位园艺师兼建筑师约瑟夫·莫尼哀对王莲进行了研究。原来，王莲叶子的背面有许多又粗又大的叶脉，叶脉之间用许多镰刀形的横筋连着，构成了一种卓绝的网状骨架，可以承受很大的荷载。受王莲的启发，他模仿王莲的叶脉结构，用钢筋和玻璃建造了一座水晶宫般的大花房。
例子：蜘蛛也是自然界中出色的建筑师。它的蛛网织得何等巧妙。有的学者发现，蜘蛛能根据地形地物“精确的计算”出织多大的网，然后“提出”最省料而能达到最大面积的“方案”，迅速而准确地织出蛛网。蛛网是自然界中独一无二的悬索结构。当代的悬索结构则是模拟蛛网的一大成就。蜘蛛的腿里没有肌肉,但能感受到蛛网微弱的震动. 其实它们是靠液压传动的! 含羞草和蜘蛛的液压系统启示我们,利用液压传动装置，不仅可以像水压机那样“放大”压力，还可以用液压的方式制造出灵巧的机械手，实现自动化；甚至可以利用液压系统使机器人产生触觉。
其他的例子：人们从蝙蝠利用超声波判断物体的能力，研制了雷达。夜蛾能发现蝙蝠，而使具有超精细超声雷达的蝙蝠扑空，原来蛾当蝙蝠的超声信号传来时会发出与蝙蝠定位回声极相似的超声，发出假信号诱骗蝙蝠。有的夜蛾身上有一种能吸超声波的绒毛，使蝙蝠得不到一定强度的回声，仿效飞蛾出现了现代的隐身飞机。
（3）介绍书上的例子：苍耳子与尼龙搭扣，鸟与飞机，鹰眼与导弹跟踪系统。
（4）其他领域的结构：在技术领域，结构更加丰富，但必须要求合理；在社会领域，也普遍存在着结构现象，如政治、经济、文化、艺术。
3. 结课
重点：结构的定义
难点：运用结构想法来认识物体
八、教学反思
这节课选择了学生比较感兴趣的例子，学生容易理解结构的含义，不足之处是不能就个别例子进行深入的讲解，如政治体制中结构的影响，学生日常学习生活中如何应用结构的概念来解决实际问题。应该从以下几个方面来改进
例子要有普遍性
能够对期中的个别例子进行重点的、深入浅出的讲解
缺少和学生的沟通、互动，最好能使学生参与到整个教学活动中来。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制的手段与应用
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制的手段与应用
章　　节：第一单元　控制与设计 第一节 控制的手段与应用
课 时：第1课时
作 者：根据宁夏银川市育才中学马姣老师教学设计案例修改
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）理解控制的含义。
（2）理解生活中的控制现象，明确其控制对象，控制目的及控制手段。
（3）理解控制在生产和生活中的应用。
2. 过程与方法目标
通过案例分析体会控制在生活、生产中的应用，以及人在其过程中所起的作用。
3. 情感态度和价值观目标
通过介绍现在控制技术的发展,使同学们感受对控制技术对人类生活的影响，升华情感。
二、教学重点
理解控制的涵义、手动控制、自动控制。
三、教学难点
理解生活中的控制现象，明确其控制对象、控制目的及控制手段；学会控制系统的分类。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
“了解控制”是通用技术必修模块“技术与设计2”第四章第一节的内容。本意主要通过一定的事例让学生感受什么是控制，以及控制的概念和控制的分类，着重介绍手动控制、自动控制，它是学习控制与设计的一个导入与基础。通过对事例的分析，让同学们明白，控制在设计中的重要性。从一开始就让学生对控制产生一种好奇，想学习的念头。为我们的教学做下更好的铺垫。而控制本身就是一个充满新奇和挑战的话题。让学生通过身边的例子，了解控制的涵义，并对控制的一般性分类有一个基本认识，同时感受控制技术与生活、生产的密切关系。
教学以培养学生富有个性的发展为前提，根据本节课中各个知识点的联系，采用“主题任务”的教学模式。通过任务驱动法，得用多媒体教学系统和投影设备以及加入一些身边的游戏活动，使学生在任务中学习，在游戏实践中探究。在探究中总结归纳知识规律和方法，加强知识的实际应用。
2. 教学思路
在本节的教学中，通过分析生活中的事例，以及渗入一定的游戏，引导学生讨论、自主探究、自动构建知识，实现学生能力拓展，开阔学生视野，达到知识迁移目的。总体教学流程为：“创设情境（整体回顾）——相互交流——游戏导入——讲授新课、归纳知识点——能力拓展——开阔视野——情感升华——总结”。 首先从一个电动（手动发电）小猪来引出“控制”一词，并对技术与设计的四大模块进行回忆。让同学们亲身感受到控制在日常生活中的重要性。再次让师生相互交流，学生说出一些身边的控制事例，老师进行总结并不断升华。接着三个游戏活动，指出在控制涵义中的三个最主要的方面。师生一起来总结出控制的涵义，并对一些典型事例进行分析，提高学生的能力。最后结合书中内容和多媒体的展示，了解手动控制和自动控制。以及控制在生活、生产中的应用，提出来一些问题让学生们思考，学生进行小组讨，从而提升学生的情感思想。最后，对本节课进行小结。
3. 学情分析
学生在日常生活中，早就对控制有所了解，他们需要通过一个途径从中了解真正的原因，从而更加清楚的体会到控制普遍存在于当今社会的各个方面。并调动学生对控制及其设计的兴趣，引起他们的重视，激发他们的学习热情。本节课内容多半以概念为主，可能引起学生的兴趣不是很大，需要通过一定的事例讲解“概念”内涵，而不要只是单纯的进行传统的传授式教学，以免使学生对教学内容感到枯燥乏味。
六、教学准备
1. 相关学科知识：本单元要求学生具有初中物理学科电学基础知识。
　　2. 教学器材和材料：多媒体、相关图片资料、飞镖、手动发电机、小米老鼠、接力棒等。
七、教学过程
教学内容 教学环节 教学活动 设计意图
教师活动 学生活动
一、创设情境，引出主题 整
体
回
顾 问：同学们，老师给大学展示一个小物体，看完以后，哪位同学能告诉老师，你都是从哪些角度来观察它的呢？你最感光趣的是哪一部分呢？（展示发电小猪。） 学生回忆、再现、回答 知识准备
通过整体回顾本书的内容，从而为引出“控制”一词做出铺垫。
回顾技术与设计的四大典型模块，从而引出控制技术在日常生活中的重要性。为下面的内容做个铺垫。
二、新课导入 相互交流 1.其实我们在日常生活中，都有意无意地进行着控制。如：骑自行车、打开电灯，学习成绩等等。
问：在你的生活当中，控制技术存在于哪些方面呢？（学生回答） 根据教师的提示，带着问题进行思考并作好记录。 从简单情况开始，循序渐进，引导学生利用旧知识去解决问题。 希望学生从生活中感受到控制技术的作用。
过渡：同学们,可见在我们的生活当中,无时不刻应用着控制技术,无论是你们之前提到的,还是老师为你们举到的一些例子,我们都感觉到它的重要性,既然它如此重要你们想不想去感受一下它的魅力呢
三、布置游戏和任务，体现问题解决步骤 控制的涵义 组织游戏1 飞镖游戏：请二、三个同学来完成这个游戏。
问：你在整个过程中是如何操作的呢？
特点：目的性
对学生完成的结果进行评价. 让同学亲身感受到控制存在于我们的身边。并对控制的定义有个更深入的了解。 通过接力比赛的游戏，使同学们亲身感受在控制过程中，关于运用何种手段，对完成某一任务的作用是非常重要的。 游戏导入记忆深刻 目的
游戏2导入 过渡:看来只确定好目标还是不行的,为了完成任务,在确定好了目标后,更重要的就是什么呢 请学生回答,并进行分析.
那就让我们游戏一下,看看你们能不能发现答案呢 手段
游戏2:如果同学们觉的你还没有体会到控制的魅力的话，下面我们就做一个现实的游戏，让同学们一起来亲身感觉一下什么是控制？（运动游戏）
问:1.你能告诉老师你最终的目的是什么吗？
2.那你又是如何完成这个任务的呢？
请学生完成,并对其结果进行分析.
提问: 既然有了目标,又有了一定解决的方法,同学们想一想,我们还缺什么呢 学生根据已有的知识进行思考回答。 加深记忆，理解控制的内涵。 手段
组织游戏3 导入；同学们和老师一起欣赏一张图片，看完后请同学们来回答老师的问题？
展示图片1：ppt演示
提问: 同学们来设想一下,图中右边的那个人为什么要掐住左边那个人的脖子呢
通过游戏和观看图片,我们已经对控制有所了解,那位同学能来总结一下控制的涵义呢 学生根据已有的知识进行思考回答。 事物
教师讲授新课、归纳知识点 控制的涵义并进行分析(从古至今)其实在我们的祖先早很久就能够很好的运动控制技术了？——大禹治水 理解控制的涵义
活动一：课堂能力拓展 ppt演示,学生举例讨论
过渡：同学们都知道,对待任务事物时,都是仁者见仁,智者见智,不同的人所采用的手段也不同,那么最终达到的效果也不一样,同学们都知道控制的实现需要通过一定的手段，同学们也看到了，在好多的控制当中，少不了人的干预。既然是这样，我们就可以把控制分为手动控制和自动控制。
手动控制和自动控制 活动二 请说说你所了解的人工控制和自动控制的事例 学生回答 从身边的事例来讲解一些控制技术的运用。
开阔
视
野 手动控制/人工控制 人工控制：控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。ppt展示图片（手动发电机）视频
问:在汽车下坡过程中,你是如何控制的呢 同学们可以通过图片看到哪些是人工控制的事例
自动控制 自动控制：指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。ppt展示和视频
问:为什么视频中擦玻璃的那个人的表情会如此茫然
你能帮他解释一下这是为什么吗
如果让你来擦玻璃,你将对如何控制这个门呢 同学们可以通过图片看到哪些是自动控制的事例
思考： 通过上述的讲解同学们是不是已经理解了什么是控制，了感觉到控制存在于当今社会的各个方面，那么下面我们就一起从不同的角度去感受一下控制技术的作用，看一看我们能不能离开它？同学们也想一想，一旦我们离开了它，我们的生活将变成什么样子呢？
小 结 1.控制的涵义2.手动控制和自动控制 本节课小结，知识复习
围绕“控制”这个主题，本节课共设计了二个游戏和两个任务以及一个探究活动和能力拓展活动
　1.游戏：第一个游戏是投飞镖，这个游戏是同学们都很熟悉的活动，通过投飞镖时的目标设定从而引出控制中第一个重要因素首先要确定目标。第二个游戏是接力比赛游戏，让学生亲自示范从而达到设计的最终目的引导出控制的第二个重要因素要选择合适的手段。最后通过对一张图片的观察，从而引出在有了目标、选取了手段，还要选择合适的对象。通过二个游戏和一张图片，从而总结也控制的涵义。
2.课堂作业（能力拓展活动）
控制事例 控制的对象 控制的目的 控制的手段
用喷雾器喷洒农药
音响的音量控制
人力三轮车转弯中的方向控制
学生举例，并进行讨论。
通过本活动的进行，使同学对控制的理解更深一步，并且同学们也能自己来分析某一事例的控制过程。
3.二个任务：第一个任务是在看完一段汽车下坡的视频后，对其内容的解释，一个目的是让学生们再次了解到控制技术在我们日常生活中的应用。另一方面是让同学们了解到人工控制的含义。第二个任务是看完一段自动门的视频，让同学们帮助视频中那位迷茫的男士。通过学生的回答和老师的总结，从而理解到自动控制含义以及自动控制在我们生活中的应用，最后让同学们帮助那位男士来解决这个问题，不断的升华学生们的理念与思想。
4.探究活动：通过老师给学生们展示一些图片，让同学们了解解到控制技术在我们的生活、生产、农业、军事等其它方面的应用。从而来思考，技术的发展对人类的影响？升华情感。

八、教学反思
　　优点：把教学的案例情景设置在学生身边经常遇到的例子，如自行车、飞镖等生活常用工具和产品，根据目标对教学内容进行筛选，尽量去掉教材中易使学生厌烦的信息，留下学生能够参与和感兴趣的信息，激发学生的学习热情。如果有可能，就尽量减少教师的课堂讲解，要给学生充足的时间和空间来思考和发展，使学生有时间和空间进行自我调控、自主学习、自我分析、互相评价、促进学生学会学习。对本节课中几个游戏的设定，把学生们的兴趣给激发了起来。使得整个课堂很轻松，并且也发挥了学生的主动性。
不足：对部分问题的设定有点难，当时班里只有几少数的学生能回答出来，这于老师的预期设定是不符的，在下个班的教学中得改进问题的设置，使大多数学生能够参与到课堂当中来。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的分析
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的分析
章　　节：第三单元　系统与设计 第二节 系统的分析
课 时：第1课时
作 者：改编自海南中学韩华
一、教学目标
1. 知识与技能目标
初步掌握系统分析的基本方法，知道系统分析的主要原则。
2. 过程与方法目标
能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析。
3. 情感态度和价值观目标
树立系统分析问题的观念，培养系统分析的观点，理解系统优化的意义，结合实例分析影响系统优化的因素。
二、教学重点
初步掌握系统分析的基本方法及步骤。
三、教学难点
运用系统分析的基本方法分析处理身边的问题。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
在《技术与设计2》中，系统与设计可以说是一个承上启下的中枢环节，它既是在“结构”与“流程”的基础上加以展开，又为“控制与技术”的讲述做好了铺垫,是全书的重点之一。而“系统分析及其方法”更是将书本知识与实际应用相连接的一个重要途径，使学生能够运用系统的思想和方法处理和研究问题。
　　2. 设计理念
本课是要求学生通过“观察、分析、比较、核实”等方法做出正确的决策，从而理解系统分析的含义，学会系统分析的方法，体会系统分析在生活中的作用，形成初步的系统观。
3. 教学策略设计
（1）通过搭建模具引导学生自己进行研究探讨性学习。
　　（2）通过案例分析，使学生明白系统分析的一般步骤及其原则性。
　　（3）运用马上行动让学生做出决策，学以致用。
4. 学情分析
学生在生活中其实已经初步掌握了系统分析的方法，并能够加以运用。只不过他们缺少一定的理论依据，并不了解自己之所以有这样或那样的决定是因为什么，因此需要我们通过讲解把系统分析从他们的生活中提炼出来。使他们能够区别经验决策与科学决策的区别和优缺点，能够掌握系统分析的方法，用系统的观点分析事物。
六、教学准备
多媒体课件
七、教学过程
导入：讲述故事《老鼠开会》，
师：众老鼠们根据他们平常生活中的经验，在众多方案中选择了“给猫挂铃铛”这样一个决策，但是由谁去给猫挂铃铛？怎样才能挂得上呢？这些细节问题却无从解决。任何一个决策，都要想到细节，重视细节。任何对细节的忽视，都可能导致决策失误。
为了可以最大限度地减少失误，我们要运用科学的方法进行系统分析，那么，什么是系统分析？系统分析的目的和出发点是什么呢？这是这节课我们要讲授的内容。
新课讲解
（一）系统分析的一般步骤
案例1：《路线的选择》
明确问题，设立目标：假设从家到单位有两条路线可以选择，该走哪条路？
调查统计，收集资料：
走第一种路线时，60%的情况下30分钟左右可以抵达单位，40%的情况下60分钟可以抵达单位；
走第二种路线时，50%的情况下30分钟左右可以抵达单位，30%的情况下20分钟可以抵达单位，20%的情况下由于堵车80分钟才可以到达单位。
计算分析：
做出决策：路线2
总结案例：刚才我们在对《路线的选择》这一案例进行分析时，首先明确问题，设立目标，然后通过调查统计，收集资料，再进行计算分析，最后作出决策。象这样的一般步骤就是我们今天所要学习的系统分析一般步骤。（出示系统分析一般步骤流程图）
案例2：田忌赛马
活动：阅读课本案例分析〈田忌赛马〉，小组派一代表分别扮演故事中三个主人翁即：田忌、齐王、孙膑，播放动画〈田忌赛马〉，模拟赛马的整个过程，运用系统分析的一般步骤分析这个案例
总结：策略是很重要，策略运用不当，以致失败。采用的策略适当，就有可能在似乎一定会失败的情况下取得胜利的结果。
（二）系统分析的主要原则
师：在日常生活中，在进行系统分析时会遇到许多问题，运用系统分析的方法处理具体问题时，应该遵循哪些原则呢：（出示系统分析的原则）
案例分析：丁渭修宫殿
问：这个故事告诉了我们什么道理？
总结：要着眼于系统整体，树立全局观念，立足整体，统筹全局，实现整体的最优目标，这就是我们说的——整体性原则
寓言故事：《庸人治驮》
问：这个故事告诉了我们什么道理，违反了什么原则呢？
师：系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力，这就是科学性原则，刚才我们讲述的四个案例中，哪个是体现科学性原则的呢？
生：《路线的选择》
师：下面的我们在一起看看这个案例：《要致富，先砍树》
这个案例告诉我们，毁林虽然能致富，但造成水土流失，危害很大，如果要提高群众的经济水平，又要保护生态环境，该怎么办呢？
师：当系统存在若干个目标的时候，应该将目标排出优先次序，在尽可能不损害第一个目标的前提下，完成下一个目标。那么，从长远来看，以上哪个目标应该放在第一位呢？
生：保护生态环境
师：系统化的方法要求我们用综合的思维方式来认识事物。既……又……，这就是综合性原则
总结:这节课我们给大家介绍的是系统分析的一般步骤及原则,通过本课的学习,在往后的生活中，我们要学会运用系统分析的方法去认识事物，在日常生活中，系统通常会有这样或那样的问题。如：效果不佳；或是投入的人力、物力、财力不是最小；或是某种性能不理想等等。因此系统需要改善，需要优化。系统优化的方法是多样的，有的运用数学模型求解，有的通过科学的估算、试验等方法实现。但无论运用怎样的优化方法，都需要经过若干次完善和验证，才能得出最优解或满意解。
八、教学反思
以《老鼠开会》这一故事导入，比较容易激发学生的兴趣，引起学生的注意，在整个新课讲解过程中，对教材中的案例进行了一定程度的取舍，选择和追加了一些学生容易接受且较为感兴趣的案例，这样学生在接受这方面内容时就显的非常容易，在《田忌赛马现代版》这一模拟活动中，学生表现出极大的兴趣，他们将系统分析的方法这一思想渗透到赛马过程中时，特别是在田忌与齐王对决，选择分析方案，并作出决策时，大家都积极的参与，选择上上策以打败对方，就在大家积极的思考后，都发现了一个这样的问题：哪个小组的代表先出马，哪个小组就会输。从这里可以看到，大家都思考了，只有思考才能发现问题，这也是这一活动设计的目的。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
闭环控制系统的干扰与反馈
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：闭环控制系统的干扰与反馈
章　　节：第四单元　控制与设计 第三节 闭环控制系统的干扰与反馈
课 时：第1课时
作 者：刘海武（江西省新钢中学）
　　教学目标
1.知识与技能：了解闭环控制系统的干扰与反馈的各方面因素。
2.过程与方法：能结合身边的案例找出干扰的因素，并做出分析。
3.情感态度与价值观：培养学生对一个控制系统的理解能力和分析能力，并能从物性到理性过渡，能对学习与人生产生干扰影响的因素进行分析。
二、教学重点
1.能结合案例分析找出影响简单控制系统的干扰因素。
2.熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。
3.学会分析干扰在控制系统的影响，反馈在技术发明和革新中的作用。
三、教学难点
1.对干扰系统的全面细致的分析。
2.反馈环节的使用。
四、教学方法
本课通过“案例分析法”，采用启发式、讲述式、分析等多种教学方式，以课程目标为依据，努力提高教学的生动性和逻辑性，激发学生的学习兴趣，提高学生的注意力，使学生能够自己建构出本课的知识点。
五、学习方法
本节课的教学对象是刚刚对控制系统有了初步的了解学生，对控制的干扰还蒙着一层神秘的面纱。好奇心较强，思维活跃，虽然他们的生活经验不是很丰富，但根据他们现有的认知水平和认知风格还是很容易接受本节课的内容。
本课教给学生的学法是“分析案例—合作探究—得出结论—思维扩展”。
六、设计思想
教材分析
1.知识结构分析
本节将控制系统置于真实环境中，引入干扰的概念，并通过典型案例，分析和归纳了克服干扰因素的方法，在此基础上引入反馈概念，并对闭环控制系统的作用进行了重点探讨。
2.知识发生发展过程分析
本节知识发生的条件是控制系统工作的真实情景，如骑车、温度控制等，教材通过对真实情景干扰因素的分析、具体问题的解决建构知识，对此，教学上要注意领会和把握。
3.知识学习意义分析
通过本节学习，有助于理解真实的控制系统的工作条件和工作过程，为简单控制系统的设计和改进打下基础。同时，也有利于理解控制精度、控制水平的概念，为学生知识的迁移运用，进行真实控制系统的探究和评价奠定基础。
设计理念
干扰因素和反馈是闭环控制系统中的两个重要的核心概念，闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰因素而使系统达到稳定。本课堂根据教学目标和学生认知水平的特点，通过引导、分析、小组合作、代表发言等来达到教育教学目标。课堂中体现了学生自主学习，教师启发引导的新课改教学原则。
教学策略设计
根据本课的教学目标，我采用教师讲授，媒体演示，任务驱动，学生自主思考、合作讨论等多种教学方法相结合的策略。
学情分析
1.原有认知发展分析
本节是在上节内容基础上的继续，属于知识上爬坡以后的深化和充实。相对于一、二节，知识梯度较小。
2.原有知识结构分析
通过前两节的学习 ，学生以了解了控制系统的一般工作模式。但所学内容系理想条件下控制系统的工作过程，对开环和闭环控制系统的理解处于表面化的阶段，需通过本节的学习予以深化。
3.非认知因素分析
注意防止连方面的倾向，面对比较简单的控制实例，部分学生容易轻视，对所论内容不够重视；稍难，则缺乏信心、退缩。
六、教学准备
教学相关资料的准备，包括文本（骑自行车的干扰分析，学生生活经验）、图片（各种自行车图片、影响因素图片）；教师演示教学课件。课件容纳一些图片和例子说明。
图片可以从网上下载，也可以把书中照片用数码相机拍摄，通过电脑处理后使用。
七、教学过程
（一）课堂导入
展示图片：
教师提问：平常我们在送走客人获亲朋好友的时候都说一路顺风，那为什么我们在送乘坐飞机的乘客时候却不能这么说呢？（提示根据物理知识进行解释）
学生小组讨论并代表发言
教师总结：飞机在起降阶段速度（地速）比较小，要想使飞机获得足够的升力克服重力而腾空，就需要稍大的空速（相对于气流的速度），那么在地速（相对于地面参考物的速度）相对较小的情况下就需要飞机最好迎风干扰起飞，这样才能达到比较大的空速，已达到足够的升力而起飞。落地亦然。一般的，737型飞机的最大顺风起降限制为5米每秒，也就是说当顺风达到5米每秒时就不能起降了，若下雨（专业说法是“湿跑道”），这个数值就会是3米每秒。如果你祝人家“一路顺风”，那岂不是祝人家不顺利？所以出行时你可以用“一路顺利”来代替“一路顺风”，如果你的朋友是航空界业内人士，你还可以说“航路顺风”，这样会更显专业点。（航路上——起飞以后降落之前当然是顺风好了，可以省油省时间）。类似的事例还有风筝起飞等等。
为此根据以上分析得出飞机起飞是通过分力干扰来实现的。今天我们就一起来研究下干扰与反馈。
【知识复习】
简单回顾控制的分类和组成：
1.控制系统的分类是什么？
2.控制系统有哪几部分组成？
（二）干扰
1.知识讲解
案例分析一：逆风中骑自行车。
教师提问：分析逆风中行驶的自行车哪些因素是输入量，哪些是输出量，哪些是影响车子运行的因素。
学生：根据教师的提问来进行小组分析
2.得出结论：什么是干扰因素：在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰（interference）因素。
3.扩展讨论：生活中还有哪些例子说明“干扰是存在的”？
4.总结结论：在控制系统中，干扰因素一定有，可能有一个，也可能有若干个。
5.马上行动：在电冰箱的温度控制系统中，下列情况是否属于影响其温度控制的干扰因素？并简单概括理由：开电冰箱的门；电冰箱所在房间的温度从20摄氏度变到32摄氏度；吧热菜或热饭放入电冰箱中；电冰箱外放一盆冷水；
学生小组讨论，并代表发言。
6.思考：在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？（斜线部分为参考答案）
控制系统 干扰因素
自动扶梯的升降控制系统 扶梯承载的重力、电机输出电压的波动、齿轮间的摩擦力等。
利用滑轮组提升重物的控制系统 滑轮组的摩擦力、电机电源的波动等、绳子和滑轮，重物的重力。
蔬菜大棚的温度控制 外部环境温度的变化、大棚保温材料的保温性能产生变化等、植物排放的二氧化碳，温室效应。
7.案例分析：电视机的工作。电视机出现画面紊乱的现象往往是由于受到外界磁场干扰。比如：近距离摆放的电冰箱、空调器、电风扇、日光灯等等。他们就是电视机正常工作的干扰因素。克服这些干扰的办法就是将家用电器远离电视机放置。
克服干扰的基本办法：
A.消除干扰
在飞机上不能使用通信工具
B.减弱干扰
电器在使用时远离其它电子设备
C.提高控制系统性能
采用闭环控制系统
注意：在进行控制系统设计时，必须对可能存在的干扰进行全面的调查和分析，如果干扰比较经常和严重，对控制目标影响产生严重的后果，就必须考虑抗干扰措施，保证控制系统的正常工作；如果可能存在的干扰不是很严重，对系统正常工作影响不大，就可以忽略。因为任何抗干扰措施的实现，都意味着系统结构的复杂和成本的增加。
对干扰的利用，是指有意对控制系统施加干扰，使控制系统无法达到控制的目标，而不是控制系统本身需要干扰。例如：打狂犬疫苗、军事演习中对敌方信息指挥系统进行电磁波干扰。
（三）反馈
1.知识讲解
定义：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程就是反馈（feedback）。
反馈的方式：反馈控制是一种在计划执行一段时间或结束后进行的事后控制，主要为下一步计划的实施总结经验，但它却常常是管理控制工作的主要形式。例如投诉与反馈、留言反馈、意见反馈、环境反馈、教学活动、超市反馈调查表、市场信息反馈系统、工作总结、 产品性能检验、现代酒店控制方法等。
2.实践体验
[游戏]：在黑板上画两张大脸，“四官俱全”，没有眼睛。然后请一个同学上来“填”眼睛，闭着眼睛画，位置不对,也不好看。睁着眼睛画，漂亮。
分析：
闭着眼睛画：人脑控制手画眼睛：人脑——手——眼睛；
控制过程中，没有反馈环节，不能对控制结果加以修正、调节。
是个单程的控制流向。 这是开环控制。
睁着眼睛画：人脑控制手画眼睛，在此过程中，眼睛可以把手的位置及画的效果及时反馈给大脑，使得大脑准确精细的控制手去画好眼睛。控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈给人脑，控制流向形成了闭合回路。这是闭环控制。
3.马上行动：分析“穿针引线”的动作过程，并补充一个适当的事例填写下表。（斜线部分为参考答案）
事例 输入 检测装置 输出
“穿针引线” 线的位置 人的眼睛 线与针孔对准
投掷飞镖 靶的位置 (期望值) 眼睛 飞镖实际投掷的位置
能扑灭蜡烛的机器人 打开机器人的开关 光敏、力敏传感器 找到蜡烛、并将其扑灭
电冰箱 温控器设定温度 温度传感器 制冷后冰箱内温度
4.案例分析：通过反馈来分析拿桌上杯子的过程.
反馈的工作过程：当人打算要拿桌子上的水杯时，人首先要看到自己的手与杯子之间的距离，然后确定自己手的移动方向，手始向水杯移动。同时人的眼睛不停观察手与杯子的距离（该距离就是输入与输出的差值），而人脑（控制器）的作用就是不停控制手移动，以消除这个差值。直到手拿到杯子为止，整个过程也就结束了。从上面的例子可以看出，由（负）反馈形成的偏差是人准确完成拿杯子动作的关键。如果这个差值不能得到的话，整个动作也就没有办法完成了。这就是眼睛失明的人不能拿到杯子的缘故。
（四）课堂总结
通过今天的课堂让我们了解到干扰因素是在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素。反馈是指控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。除此分析了干扰因素的利与弊，并分析了反馈环节的作用。
（五）布置作业
1.我们学习了干扰与反馈，干扰因素的克服，但有些干扰因素是可以利用的，请查阅资料，了解这方面的情况。
2.某花农正在筹建一个小型花房，花房的温度冬季一般控制在18摄氏度左右，夏季一般控制在25摄氏度左右，请画出花房的温度控制系统方框图，简要说明它的工作过程。
八、教学反思
这节课选择了学生生活当中能接触到的事例为切入点，采用分析案例——合作探究——得出结论——思维扩展等教学策略，提高学生参与程度和热情，教学重点和难点掌握得也比较扎实。然而，在面对实际复杂闭环控制系统干扰与反馈问题进行分析的时候学生却很难找到一个切入点进行正确的分析。
脚踩的力
自行车
行使的速度
风
给定量
被控量
逆风、顺风、上坡路……常见结构的认识
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：常见结构的认识
章　　节：第一单元　结构与设计 第一节 常见结构的认识
课 时：第1课时
作 者：朱建军（浙江省宁波市鄞州姜山中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
了解结构的含义，能举出不同领域的实例，知道结构无处不在。了解结构与力的关系。
2. 过程与方法目标
能够通过对简单案例，分析结构是如何承受力的。
3. 情感态度与价值观目标
通过案例分析，提高理解和分析问题的能力，培养全面、系统的分析问题的能力，激发学习激情和兴趣。
二、教学重点
结构的含义；结构决定事物存在的性质，结构受力的分析方法。
三、教学难点
结构受力的分析方法。
四、教学方法
案例分析法、讨论法、实践体验法
五、设计思想
1. 教材分析
本课时内容是本单元的基础性知识，对后面的章节起着提纲挈领的作用。
第一小节“无处不在的结构”通过对自然界、技术领域和社会领域三个层面的分析，说明了结构无处不在，给出了结构的一般含义。教材特别强调了结构的多种多样决定了事物存在的性质，这个观点作为结构思想方法的重要组成部分，贯穿于这一章的始终。在这一节中，用“魁北克大桥的坍塌”为例说明合理结构的重要性，给学生以心灵的震撼，引起他们对结构的重视，提醒学生进行结构设计时要有高度的责任感。
第二小节“结构与力”从力学的角度让学生学习结构，并给出了结构的受力分析方法，由于受到学生的知识水平限制，教材只进行定性的分析，要求学生体验和学习力的分析方法。力的分析方法是这一小节的重点。
2. 设计理念
这一节主要讲为什么要学习结构，特别要强调的是，要向学生指出结构无处不在，我们学习的结构的思想方法可以迁移到其他领域。
本节两个课时不建议采用纯粹的讲述法，《技术与设计2》的第一、第二节课堂教学，应该激发学生学习技术课程的兴趣和热情，因此建议结合结构的基础性知识，安排一定的动手实践活动，让学生参与和体验。如果把“无处不在的结构”安排为一课时，内容会略显不足，所以考虑结合结构的受力来体会“结构的多种多样决定事物存在的性质”这一思想，第二课时让学生学习“结构的类型”之后，安排一个动手实践活动，一方面激发学生学习热情，另一方面为学习“稳固结构的探析”做好准备，另外，这样的安排能在教学中把握好从构件的基本受力和变形形式来理解结构。
3. 教学策略设计
（1）这两个小节的的教学要具备初中物理学科的基本力学知识，根据学生掌握程度的不同，建议在进行本节教学前先复习相关知识。
（2）本节内容与学生生活实际联系紧密，教师应有针对性的指导学生收集资料和实物素材，如案例、阅读材料、典型的结构设计实例等，为学生提供丰富的学习背景。其形式可以是挂图、多媒体课件或图片、视频等，以丰富和拓展本节单元教学的内容，激发学生学习兴趣。
（3）教学中先从世界上处处有结构讲起，自然界、社会领域、技术领域都有结构问题，并用具体案例来说明结构是如何决定事物性质的，接着再讲解人类是如何模拟自然结构来解决技术问题的，最后用“魁北克大桥的坍塌”来阐述进行结构设计要有强烈的责任感。不能将过多的精力花在社会领域结构的理解上，应以技术领域的结构为主要学习对象。
（4）指导好“魁北克大桥的坍塌”的阅读过程，同时可以补充一些类似的最近发生的例子，如地铁施工造成附近小区地面塌陷等。
(5) 在进行结构与力的教学时，结合学生比较熟悉的事物来讲解，例如，秋千的吊索主要是受拉；桥梁的桥墩主要是受压等，对构件的五种基本受力和变形形式，通过概念解释、道具演示等方式进行，不要作深入分析。重点是讲解受拉和受压，对受剪切、受扭转和受弯曲可降低要求。
（6）利用好纸板承受力试验，可以通过分组的形式培养学生的协作能力，团队精神。
4. 学情分析
通过系统的学习《技术与设计1》，学生对设计中的结构有了一定的感性认识，但对于结构的作用的认识还是比较模糊、零散的，因此，学生在学习人类如何利用自然界中的结构，解决实际生活中的一些技术问题时还存在一定的困难。在物理课程中，学生已经掌握了一定的力学知识，并可以画出一些简单物体的受力图，但对分析一些基本结构如何受力、构件内部产生的内力及单位横截面上所产生的应力还有一定的困难。
六、教学准备
收集相关的教学实物、常见结构的图片，制作好教学课件PPT、准备废旧纸盒的纸板，加压的重物。
七、教学过程
1.通用技术必修2学习介绍：
（1）通用技术必修2是一门什么样的课程？
【教师讲解】同学们，我们生活在科学技术高度发达的时代。我国载人航天成功, 实现了千年邀游太空梦; 长江三峡顺利截流发电，高峡出平湖；水稻育种结硕果，世界领先……
“技术与设计2”中的“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”等四个主题都是具体的、通用的技术, 它们具有典型意义, 并与技术的发展密切关联。因此我们将要学习的通用技术必修2，应用广泛，具有宽广的迁移价值。学习这些技术与设计的基本思想和基本方法, 将使我们终身受益。同时也将使我们适应新世纪的科技发展、知识经济发展以及社会可持续发展的需要,成为有用的人才。
（2）学习通用技术必修2课程要注意的几点:
① 围绕教材内容,以技术设计为主线索,认真钻研各主题的技术与设计要点。充分调动自己的感知、思维、想像，进行调查研究、批判性思考、创新性想像，密切联系实际，挖掘技术实例，既动脑又动手，做好剖析、试验、实习、设计制作、交流、评价各环节，努力提高技术实践素养。
②发扬在老师引导下的团队合作精神, 把学习技术课程的过程, 变为一个创新的过程。在学习过程中要以多种视角、多种思路、多种方法, 去探究一个个技术问题, 完成一项项设计任务, 努力造就我们的创造品质, 提高我们的创新能力。
④ 学习过程中会遇到困难,我们要以坚强的意志力，鼓起战胜困难继续前进的勇气，努力磨炼我们的意志品质。
2.导入
【实物展示】学生制作的小板凳。
同学们在上个学期学习了《技术与设计1》，已经初步掌握了设计的一般原则、步骤和基本方法，同时也制作了简单的结构模型，如便携式小板凳。为什么同学们制作的小板凳稳固程度差别较大？如何使小板凳既轻便又稳固呢？让我们通过学习结构与设计一起来探究这些问题，首先让我们来认识结构。
3.自然界中的结构
【投影展示】蜂窝、蜘蛛网、动物的身体与器官等结构图。
引导学生分析蜂窝的结构。这种结构的优点在哪里？
【师生互动】蜂巢是严格的六角柱形体。它的一端是六角形开口，另一端则是封闭的六角棱锥体的底，由三个相同的菱形组成。18世纪初，法国学者马拉尔奇曾经专门测量过大量蜂巢的尺寸，令他感到十分惊讶的是，这些蜂巢组成底盘的菱形的所有钝角都是109°28′，所有的锐角都是70°32′。后来经过法国数学家克尼格和苏格兰数学家马克洛林从理论上的计算，如果要消耗最少的材料，制成最大的菱形容器正是这个角度。从这个意义上说，蜜蜂称得上是“天才的数学家兼设计师”。
【教师总结】结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。以上案例说明，结构无处不在，结构多种多样且决定着事物存在的性质。
【课堂活动】尼龙搭扣的结构和功能。
① 分发若干尼龙搭扣。
② 阅读苍耳子、飞机和鹰眼的材料，感受自然界中结构的功能和结构的应用。
【师生互动】鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽,叫做中央凹，老鹰眼中的中央凹却有两个，这两个中央凹的作用不同，其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像，另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样，老鹰的视觉范围就宽多了，能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构，人们正在研制“ 鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。
【教师总结】在日常生活中，人们利用大自然中形形色色的结构带来的创造灵感，结合实际，创造和发明了大量的实用结构。
生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的？
【师生互动】羊毛衣，潜水艇与鱼鳔等，人类利用仿生学原理，把大量的研究成果应用到其它领域中。
4.技术领域中的结构
【投影展示】展示汽车、建筑、桥梁等图片。
结构影响事物的性质和功能，结构方面存在的一个小问题可能导致重大事故的发生。
【课堂活动】阅读“魁北克大桥的坍塌”。
大桥坍塌的原因是什么？
【师生互动】设计师没有对桥梁的关键部位做相应的加固。合理的结构是设计的基础，卓越的结构是设计者和制造者的最高目标。进行结构设计要具有高度的责任感。
5.社会领域中的结构
在社会领域,也普遍存在着结构现象。一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量, 一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。
6.结构与力
【演示试验】比较不同形状的纸板能承受的压力的大小。
（1）将一块纸板用支架支撑起来，在纸板中间不断增加重物，直到它塌下来，记录此时重物的质量。
（2）将另一块纸板弯成拱，两端固定以防止延伸，在圆拱上端不断增加重物，直到它塌下来，记录此时重物的质量。
(3)将拱的跨度变小，重复上面的操作，记录此时重物的质量。
【师生互动】从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。不同的结构所能承受的力是不同的。
7.力的基本形式
【投影展示】教材第五页中的图片。
【教师总结】五种力的基本形式。
拉 力 物体所承受的拉拽力 起吊重物的钢索、拔河时的绳子
压 力 挤压物体的力 千斤顶的活塞、桥墩
剪切力 两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力 铆钉、机械中常用的连接件
扭转力 反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发生扭转形变的力 汽车的传动轴、拧干中的衣服
弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力 起重机的大梁、钓鱼竿
【投影展示】展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片。
这些结构的受力形式是怎样的？
【教师总结】在分析结构的构件受力过程中，其侧重点是力引起结构的形变和破坏，而高中物理中力学分析的侧重点是力会改变运动状态。因此，在分析受力情况的过程中，不应只注意静态受力与运动状态，而忽视了结构的形变和破坏。
8.探究
观察右图,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。
拓展：石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？
9.课后作业:
教材第六页的马上行动。
八、教学反思
这节课教学素材丰富，贴近学生生活实际，内容与物理学科联系紧密，所以学生比较感兴趣，但是，教学素材丰富的课堂，容易让老师成为课堂的主角，忽略学生的主体地位，这样教学效果可能会打上折扣。
1. 要充分利用教材中的“马上行动”、“探究”、“小试验”等内容，留给学生思考探究的余地和空间。
2. 对于“小试验”中“比较不同形状的纸板承受压力的大小”，有条件的话让学生动手参与体验，这样教学效果会更理想。
3. 要进行阶段性的评价，突出教学的有效性，“结构与力”的教学中，教师最好能根据学生练习过程中的反馈信息，及时合理的评价学生，调整教学策略。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
系统的分析
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：系统的分析
章　　节：第三单元　系统与设计 第二节 系统的分析
课 时：第2课时
作 者：改编自海南省国兴中学张莉
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）理解系统优化的意义
　（2）能分析影响系统优化的因素
（3）初步掌握系统最优化的方法
（4）能够对一个简单系统运用最优化的方法进行分析
（5）运用系统最优化方法的一般性步骤对简单系统进行优化
2. 过程与方法目标
通过讨论、案例分析，使学生懂得用所学的知识解决有关问题
3. 情感态度和价值观目标
体验系统优化的意义，指导学生把系统优化的思想延伸到整个生活和学习当中。
二、教学重点
系统优化的方法和一般步骤。
三、教学难点
系统优化的过程分析。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
系统优化是系统分析的深入和延伸，系统分析和系统优化是系统设计的基础，更是系统设计过程中的重要环节。本节教材中分三个部分：
第一部分：案例分析
“建造隔音墙”案例，目的是为了阐述系统的意义。从实例分析入手，降低教学难度，运用系统的思想定性分析的方法，进行研究、优化，在分析过程中体验系统优化的意义。
为了让学生体会分析和优化仅仅靠定性的分析是远远不够的，还需要更多的定量计算才行，以“为江边码头选址”为例，让学生们建立数学模型并计算。
第二部分：根据案例分析总结阐述系统优化方法和一般性步骤，分析影响系统优化的因素。要求学生运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，确定研究课题、进行分析研究、评价比较、优化方案。总结归纳出系统最优化方法的含义。
第三部分：通过试一试和技术试验的活动，让学生亲自完成一个系统优化的过程，体验系统是如何优化的。
　　2. 设计理念
本内容是要求学生通过“观察、分析、比较、核实”等方法做出正确的决策，从而理解系统分析的含义，学会系统分析的方法，体会系统分析在生活中的作用，形成初步的系统观。
3. 教学策略设计
4. 学情分析
学生在具体分析过程中往往会局限在具体问题的深入探究上，不能运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，进行优化系统。要及时对学生进行指导，帮助学生从宏观上把握系统分析和系统优化的全过程，注重学生的体验和感悟。
六、教学准备
多媒体课件
七、教学过程
★ 复习巩固：
　　教师提问：什么是系统？
　　学生1回答：由相互依存的若干要素组成的、具有特定功能的有机整体。
　　教师提问：系统的基本特性是什么？
　　学生2回答：系统的基本特性可归纳为：整体性、相关性、目的性、环境适应性。
　　教师总结：作为系统，它们就具有整体性、相关性、目的性、环境适应性，就构成系统的基本思想。对系统分析的基本方法就是运用系统的思想和定性定量相结合的方法对系统及性分析。
　　★ 引入：
　　教师讲述田忌赛马的故事，引出系统优化的问题。
　　田忌赛马
　　战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同等的马，于是田忌屡赛屡输。
　　一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的孙膑给田忌出了一个主意，结果以二比一赢了齐王。
　　田忌的赛马共有6种方案——
田忌 齐王 田忌 齐王
（ 1） 上马 ： 上马中马 ： 中马下马 ： 下马 （ 2） 上马 ： 上马中马 ： 下马下马 ： 中马
（ 3） 上马 ： 中马中马 ： 下马下马 ： 上马 （ 4） 上马 ： 中马中马 ： 上马下马 ： 下马
（ 5） 上马 ： 下马中马 ： 上马下马 ： 中马 （ 6） 上马 ： 下马中马 ： 中马下马 ： 上马
　　在以上各方案中，齐王与田忌的赛马结局有以3：0赢的，也有以2：1赢的，但只有一种情况是田忌以2：1取胜于齐王的，孙膑正是把这种方案推荐给了田忌，就是上述方案（3）。
　　教师：作为一个系统，通常就会有这样或那样的问题。如：效果不佳；或是投入的人力、物力、财力不是最小；或是某种性能不理想等等。因此系统需要改善，需要优化。
　　在现实生活中，由于受环境和条件的限制，不可能找出一切方案，也不可能对所有方案进行全面比较，漫无边际地去研究所有方案，无论在时间上还是人力上都不允许，运用科学的方法就更为重要，缺乏资料，缺少对资料的科学计算和分析，只靠拍脑袋无法寻找到最优方案。
　　★ 新课教学：
　　（一） 案例分析
　　案例1：通过“建造隔音墙改善车流噪音污染”的案例定性的分析，体验系统优化的意义
　　学生朗读：
　　2005年的新春，南京市人大十三届三次会议上，王湘等10位代表共同提交议案，呼吁为城西干道沿线的民居和学校解决车流噪音污染问题。　
　　“城西干道从大桥南路到赛虹桥立交桥，是南京市贯穿城市交通的大动脉。城西干道全线贯通于2000年，因为有了城西干道，许多从大桥过来的车辆不必经过市中心就可以便捷地通过包括城西干道在内的绕城公路通行。
　　城西干道的出现，除了带来交通便捷，也给沿线的数十万市民带来了噪音之苦。从大桥经过城西干道的大多数是重型载货车和大客车，而且城西干道的每天的车流量非常大。据调查，白天畅通时城西干道上的车辆平均时速为80迈，晚上可以达到100迈。重量大、速度快是城西干道上车辆的一大特点，车身和空气的摩擦声、发动机马达声是噪音的主要来源。
　　城西干道沿线分布着大量的居民区，按照国家相关环保划分标准，这些居民区属于商业、居民、文教混合区，白天最大噪音值是60分贝，晚上最大噪音值是50分贝。但是两边的居民区噪音全线超标，在离高架不到15米的重噪音区圣淘沙花城19楼的一户人家，更是测出了开窗峰值81.6分贝、谷值65.8分贝，关窗峰值66.7分贝、谷值54.2分贝的超标噪音。长期生活在噪音中，人的健康会受到损害，可能导致心血管疾病和神经系统疾病。
　　城西干道沿线不仅有民居还有学校，有的学生戴耳机睡觉；老师上课用喇叭讲课;有的学生说：“在城西干道边上住了4年，记得刚进校的时候整整一个星期就没睡着觉。后来终于慢慢习惯了，如今到了夜里打雷都不醒，只是时常觉得精神疲劳、头疼，还有点健忘。”噪音已经伤害到这些学生的神经系统。
　　21世纪的城市人居环境不仅要讲究安逸更要讲究健康，现在正在建的城东干道高架已经做了隔音墙的规划，希望有关部门能考虑到城西干道沿线众多居民区和学校的存在，也在这一区域安装隔音墙，免去市民的噪音之苦。”
　　教师：问题提出来了，怎样能够改善城西干道周围附近噪音的污染，优化居民楼、学校等大环境系统。
　　学生3：降低车体本身的噪音；
　　学生4：让车流在此路段减速通过；
　　学生5：让车道远离学校……
　　学生6：修建隔音墙√
　　教师：隔音墙作用的本质是改变噪音的传播途径，以达到改善污染的目的。
　　
　　交流讨论
　　分小组讨论，派代表发言
隔音墙的高度、长度如何考虑？　　
　　 学生：具体测量噪音严重的程度。
　　通过实地调查城西干道车流附近学校、居民楼或其他建筑的规模数据来确定；
隔音墙的墙体结构及外形怎样考虑？　　
　　 学生：隔音墙的墙体结构外形因该市墙体垂直或略向车流一侧倾斜；
　　墙的头部形状略向内侧适度弯曲；
　　如果道路两侧的建筑比较高时；修建的隔音墙的高度就要很高，应该建成封闭式的；
　　墙体内侧表面应该做吸收声音处理。
隔音墙体的主材料怎样选用为好？　　
　　学生：利用隔音墙可以将噪音反射到上空，但仅将噪音反射到上空也是不够的，还要使用很好的隔音材料。拿出几套采用不同材料的方案，列表比较说明，在坚固、美观、经济（造价、维修）等因素间权衡、比较、决策。
建造隔音墙的投入与改善车流噪音污染的总效果应如何评价？　　
　　学生：从做到投入最小和效果最好；
　　做必要的验证试验。
　　教师：系统被改善了 系统优化
　　北京市崇文区的夕照寺和幸福北里紧邻京山铁路，京山铁路进出北京站必经这个居民区，每天有140多列火车通过，在铁路两侧修建了隔音墙。共有1100m长，高度分别是4.0m和5.2m，用隔音材料制成。这一段是距铁路最近，人口最稠密的地段 ，做建设隔音屏障前后对比监测表明，噪音平均降至61-62分贝，比过去降低8.6-11.4分贝，低于国家规定的70分贝。
　　但对于类似于香港城市高楼林立的情况，再高速公路两侧如果修建隔音墙必须修得很高才可以，如果墙修得太高，那么抗风暴的能力就会大大减弱，为增加抗风暴能力，选材时就会大大提高成本，这样修建隔音墙就不是合适的优化方法。
　　教师：系统优化的意义就是以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳功能。
　　再举例：
　　如：在蔬菜、西瓜的种植中，要使蔬菜防病和提高产量，要使西瓜抗御低温的能力，就应采用嫁接技术，这是一项增产增收的栽培技术，嫁接的西瓜比自根西瓜增产1倍以上。
　　如：建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔音效果的同时，节省了材料。
　　教师：对于比较复杂的系统，人们对其特征了解不够，所以需要运用一定的数学的手段描述它，进而找到合适的解决方案。
　　在前一节的学习中，我们就曾接触到数学模型的问题，比如 龙舟赛艇案例分析中，可以根据牛顿第二定律进行定量描述a=F/m，这就是一个描述运动特性的数学模型 。
　　系统建模的目的是要将系统的原型抽象为数学模型，并运用已有的数学方法分析求解得出数学结论，再运用这一结论来解决实际系统中的问题。
　　案例2：
　　在江边一侧有A、B两个厂，它们到江边的距离分别是2km和3km，设两厂沿江方向的距离是3.5km，现在要在江边修建一个码头，使得两厂的产品能够顺利过江，问码头应建在什么位置，才能使运输路线最短？
　　本问题属于系统的优化问题。
　　学生分析：
　　根据要求可画出上图，在江边DE上求一点C，使C到A、B两厂的距离之和为最短。
　　数学模型为： Smin=AC+BC
　　过A点作关于直线DE的对称点A1，连接A1B与DE相交于C，这一点既为所求的码头的地点。
　　根据相似三角形原理，求得 DC=1.4km，码头建在与A厂到江边垂直距离位置相距1.4km处，运输路线最短。
　　教师：从“为江边码头选址”这个例子，可以看出优化仅仅靠定性的分析是远远不够的，还需要更多的定量计算才行。
　　（二）总结：
　　1. 系统优化的一般性步骤
　　①提出需要优化的问题；
　　如：城西干道噪音污染问题就是需要进行优化的问题；码头的选址也是一个系统优化问题。
　　②需要收集有关资料和数据，确定变量、建立定量计算方程（数学模型）和约束条件，选择合适的最优化方法
　　如:具体测量噪音的严重程度；为保持方案可行，必须勘测、预算；建立隔音墙防噪音的数学模型及墙体参数条件，求解数学解；墙体结构与材料与定量计算有关；经费预算包括：购买器材、设备费用；外请工程设计与施工技术人员费用民工费用、机动调动费用……
　　③验证和实施。
　　条件校验：逐项校验修路工程所需的人力、物力、财力是否具备。
　　实施与调整：实施计划的过程
　　2.影响系统优化的因素
　　①优化追求的目标要适度。
　　②希望投入最小，而取得的效益最大
　　效/耗比 性/耗比 性/价比 （比值越大，就越接近或达到最优化）
　　③系统优化使离不开条件，条件是否具备直接影响优化。
　　④某些不确定的或不可预见的因素也会影响系统的优化。
　　3.最优化方法
　　最优化方法是系统学中的一个重要方法，它通常是指在一定的人力、物力和财力资源的条件下，使取得的效果（如生产产值、利润、效益等）达到最大，而投入（如能源、资金、人力、时间等）达到最小的一种方法。
　　①要用定性和定量分析相结合的方法是系统最优化
　　②坚持系统整体的最优化。运用好权衡理念，舍卒保车，弃车保帅，这是为了保证对弈的最终胜利。
　　③不间断地寻求最优化，系统的发展具有阶段性，系统的优化是具有相对性的，要遵循系统的动态观点，推动系统不断进步。
八、教学反思
在教学过程中，以优化作为教学主线，以案例为载体，一步步分析展开，完成教学任务，达到教学目的。对隔音墙实例可以指导学生对确定的研究问题进行实地参观、测量、调查和向专家咨询，得到第一手材料后，再让学生进行讨论交流，在相互评价、自我评价过程中获得学习的乐趣。常见结构的认识
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：常见结构的认识
章　　节：第一单元　结构与设计 第一节 常见结构的认识
课 时：第1课时
作 者：王希（浙江省宁波市象山中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 了解结构的含义
(2) 能举出不同领域结构的实例，知道结构无处不在。
(3) 能通过结构案例分析，提高理解和分析问题的能力。
2. 过程与方法目标
体会将自然界的结构应用于各个领域的方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 展示一些结构，激发学生的学习激情和兴趣。
(2) 通过案例分析，认识到进行结构设计时要有高度的责任感。
二、教学重点
结构是无处不在的。
三、教学难点
人类是如何利用自然界中的结构解决实际生活中的技术问题。
四、教学方法
在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。并及时让学生自主总结和归纳。
五、设计思想
1. 教材分析
本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“常见结构的认识”的第一课时，是本单元的基础性知识，对后面的章节起着提纲挈领的作用。
本小节首先给出了结构的一般含义，指出世界上万事万物都存在结构，并强调结构的多种多样决定事物存在的性质。表面上看，在这一节中没有说明这句话，实际上在这一节、这一单元中教材都在进行这个观点的教学，说明结构是从哪些方面、是如何来决定事物存在的性质的。作为结构思想方法的重要组成部分，贯穿于这一章的始终。
教科书通过对自然界、技术领域和社会领域三个层面的分析，体现了机构无处不在。教材在列举了自然界的形形色色的结构，采用三个实例说明自然界中存在的各种各样的结构可以为人类服务，人类可以从中获取感悟以解决某些技术问题，实现一些发明创造，导入了人类将自然界的结构应用于技术领域的结构范例，并例举了技术领域的丰富多彩的结构案例，用案例“魁北克大桥的坍塌”说明合理结构的重要性，给学生以震撼，引起他们对结构的重视，提醒学生进行结构设计时要有高度的责任感。教材最后又指出了在社会领域同样也有结构，它也决定着事物存的性质。
可以先从世界上处处有结构讲起，自然界、社会领域、技术领域都有结构问题，并用具体案例来说明结构是如何决定事物性质的，接着再讲人类是如何模拟自然结构来解决技术问题的，最后用“魁北克大桥的坍塌”来阐述进行结构设计要有强烈的责任感。
2. 设计理念
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。
3. 教学策略设计
充分利用教科书中的案例，激发学生的学习激情和兴趣。结合具体实例，采用提问、讨论等方式，使学生理解结构的重要性，同时拓宽学生的视野，提高学生观察事物和分析问题的能力。
4. 学情分析
由于学生已经系统地学习了《技术与设计1》，对设计中的结构知识有了一定的感性认识，但学生对于结构的作用的认识还是比较模糊、零散的。因此，在学习人类如何利用自然界中的结构解决实际生活中的一些技术问题时存在一定的苦难。
六、教学准备
多媒体教学设备、教学课件PPT等。
七、教学过程
通用技术必修2模块内容介绍：
通过必修1学习我们了解产品设计的一般过程，必修2——“技术与设计2” 共有四个单元，这四个单元是：结构与设计、流程与设计、系统与设计、控制与设计。在必修1模块中的八个内容是用“章”来表示的，而本模块的四个学习内容则用来“单元”来表示，这是因为，第一模块的八个内容是彼此相连，且有递进关系的内容，而本模块的四个内容相对比较独立。但并不是说它们没有关联。实际上，这四个主题，也是有着内在联系的。这种联系可以理解为：系统是主体，结构是核心，流程是系统状态的变化，控制是对系统状态实施的干预。这四个单元也是有技术逻辑的核心。结构与设计从空间和力的角度来考虑设计。流程与设计从时间和物化过程的角度来考虑设计。系统与设计从内部联系角度来考虑设计。控制与设计从技术发展角度来考虑设计。在必修2模块的学习中，我们除了要继续加深对技术的认识和对设计知识的掌握外，大家特别要对包含在这些专题里的技术思想和方法的领悟和理解，并将这些思想和方法迁移到我们的学习和生活之中。必修2模块内容的知识性和专业性都比第一模块要强得多，大家在学习中既要动手，又要动脑，并要学会灵活运用其它学科的知识来解决技术问题。要通过本模块的学习进一步提高技术理论素养、技能素养和创新能力。
表面上必修2与必修1没有什么直接联系，实际上必修2中的每个单元结构、流程、系统和控制都要进行设计，要考虑如何设计结构，如何设计流程，如何设计系统，如何设计控制，因此都是遵循设计的一般过程的，所以必修2内容与必修1内容也是紧密相关的。
1．导入
“结构”一词，对同学们来说可能并不陌生。请同学们想一想，在学习其它课程中，有哪些课程提到过“结构”？对！在生物课中提到过：人体的结构；在政治课里有社会结构；在化学和物理中，有物质结构、分子结构、原子结构；在语文课里接触过：文章的结构；在地理课中有地质结构。看来 ，世界上的事物，大到宇宙，小到原子、分子；物质的，非物质的，都有其自身的结构。仅管它们各自的具体内容不一定相同，但是，它们的本质涵义却是相同的。现在，我请同学们根据不同事物的结构，给“结构”归纳出一个总的表述。对！“结构是指事物内部的组成、排列及其相互之间的关系”。
在人们对系统进行研究时，进一步发现了结构和系统的功能有着紧密的关系。也就是说，系统的功能对其结构有着绝对的依赖性。所以有人说，结构不仅是事物存在的形式，更是事物特性的依据。
在自然界，相同的物质，不同的结构，表现出不同特性的现象处处可见：
——同样是水，有液态、气态、固态；
——同样是碳，但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在；
——同样是磷，有三价磷和五价磷，它们的非金属性是有差别的；
——同样的六个字：“这个人表现好”，“这个人好表现”但因排列不同，就成了一褒一贬。
——用同样的制作材料，做出来的结构不同的小凳，就会有不同的特性，有的稳定，的就不稳定。　　
　　　　——同样的三根棍，首尾相连，就成了武术器械“三节棍”，如将三根棍的一端连在一起就变成了可用来照相和测量的“三角架”。
　　　　
　　2．无处不在的结构
（1）自然界中的结构
【投影展示】放映蜂窝、人体骨骼结构、蜘蛛网、雪花等结构图。引导学生分析蜂窝、人体骨骼结构、蜘蛛网、雪花结构。这些结构的有说明特点。
【师生互动】蜂窝结构坚固、节省材料、通风；蜘蛛网结构增加捕捉面积；人体骨骼结构经过上万年进化而来，不能多一块，也不能少一块。雪花是水在大气中的结晶得到的形状。
【投影展示】猎豹奔跑的图片。
高等动物的脊椎为什么呈S形？
【师生互动】为了避免外界的冲击直接传递到脑部，所以高等动物脊椎略呈S形的弯度，如果此S形弯度一直维持在正确的弯度，就能分散外来的冲击力而不会给脊椎带来负担，脊髓神经也会正常运作，身体就能保持健康。
【教师总结】结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。
（2）自然界中结构的应用。
【投影展示】鲁班发明锯子的故事。
请举出生活中应用自然界结构的实例。
【学生回答】建筑中采用蜂窝、鸟巢结构等。
【教师总结】在大自然中形形色色的结构给人们带来了无限的遐想空间和创造灵感。在我们的日常生活中，存在大量受到自然界中经典结构启发的结构。
【课堂活动】苍耳子与尼龙搭扣。
分发若干苍耳子。
学生互动，感受游戏过程。
设置问题：苍耳子的结构具有怎样的功能？
学生回答：苍耳子能够粘在头发、毛衣上，主要靠其外表的钩状毛刺。
拓展思考：人们如何把苍耳子的这种结构特性运用到实际生活中？
学生思考并回答：尼龙搭扣。
展示尼龙搭扣图片。
分组讨论：尼龙搭扣在生活中的应用。
学生回答：衣服的袖口、运动鞋、手表的表带、手机袋等。
【案例分析】鸟与飞机；鹰眼与导弹跟踪系统。
【教师总结】在日常生活中，人们利用大自然中形形色色的结构带来的创造灵感，结合实际，创造和发明了大量的实用结构。
（3）技术领域中的结构。
结构影响着它们的性质和功能，结构方面存在的一个小问题也许就会导致重大事故的发生。
【阅读】魁北克大桥的坍塌
魁北克大桥兴建于20世纪初期，它是由桥梁学家库帕设计的当时世界上同类大桥中最长的一座。当时桥的建设速度很快，施工组织也很完善，正当投资修建这座大桥的人们开始考虑如何为大桥剪彩时，随着一阵震耳欲聋的巨响，大桥的整个金属结构垮了，19000t钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。
大桥坍塌的原因是设计师在没有对桥梁的关键部位做相应加固的情况下，擅自将原来的500m的桥长延长到了600m，造成了大桥南端制动臂上的压力索发生弯曲，从而导致整个上层结构的倾塌。
为了记住这一教训，所有毕业于加拿大各大学的工程师都有一个铁指环，这些铁指环是由那座坍塌的魁北克大桥上的金属制成的（现在的指环由不锈钢制造）。它们时刻提醒人们，进行结构设计要具有高度的责任感。
（4）社会领域中的结构。
在社会领域，也普遍存在着结构现象。一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量，一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。
【课堂讨论】简述我国中央人民政府的组成。
【师生互动】中华人民共和国国务院，即中央人民政府，是最高国家权力机关的执行机关，是最高国家行政机关，由外交部、国防部、教育部、科学技术部、公安部、财政部、人事部等组成。国务院实行总理负责制。
【课堂练习】试说出班级班委成员的组成。
【马上行动】请举出给你印象较深的有关结构的事例
自然界： 、 、 、 。
技术领域： 、 、 、 。
社会领域： 、 、 、 。
3．小结。
通过上述案例的分析，我们知道了结构无处不在以及结构的重要性。人们通过对自然界中结构的分析和研究，将其成果应用到我们生产生活中的各个领域，更好的服务于人类。
八、教学反思
本堂课的教学内容相对可以说比较简单，越简单的内容其实越难上好，因为简单所以学生自己看书也能够粗浅地看懂，如果上课仅仅停留在表面，没有深入挖掘结构的深层内涵，并且没有以一种较好的方式呈现给学生的话，效果是很寥寥的。
1. 所选的教学案例比较多的停留在浅层次，还是属于就事论事的案例，并且没有以一种递进的方式呈现给学生，还没有形成强烈的前后逻辑来说明结构。学生听了，知道相关内容，但是多数也只是停留在表面上，理解不深刻。
2. 还没有对书上的案例进行深入挖掘，也是停留在表面的分析上。
3. 引导学生积极思考比较少，还是老师起主导作用。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
简单结构的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章　　节：第一单元　结构与设计 第三节 简单结构的设计
课 时：第3课时
作 者：张恩军（宁波市鄞州中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）培养学生动手操作的能力
（2）培养学生试验研究、相互协作的能力
2. 过程与方法目标
通过一个完成的制作过程，培养学生积极、勇于实践的能力
3. 情感态度和价值观目标
培养学生勇于探索、勤于思考、善于动手操作的学习习惯，另外也加强了学生间相互合作，相互学习的能力
二、教学重点
三个设计方案的试验、评估
三、教学难点
三个方案的制作加工
四、教学方法
实践制作、讨论
五、设计思想
1. 教材分析
第二课时已经从各个方面详细介绍了三个设计方案的优缺点及其加工细节，因此本节课 的主要目的就是通过试验进行客观的比较，从而对三个设计方案进行比较权衡
2. 设计理念
3. 教学策略设计
带着上节课对三个设计方案的讨论结果和思考，这节课就进行有针对性的实验比较，至于通过实验的检验才能真实的反映设计的优缺点，这也是培养学生实事求是的学习精神。另外设计本身就是一个相互学习、相互讨论的过程，因此通过具体的实践活动，进一步来加强学生的合作能力。
4. 学情分析
第一学期学生已经学习了木工的简单加工工艺，所以这节课可以在老师的统一规范下进行集体的加工制作、试验、评估、优化等环节。而且基于学生对于前面结构的稳定性和强度的知识的掌握，还可以进一步讨论，扩大学生的设计思路，对这三个方案进行分析比较，最终提出更好、更优的方案。
六、教学准备
工具：木工锯、凿子（板凿）、木工尺、角尺、木工铅笔
材料：板材、白胶、寸钉、清漆
七、教学过程
1. 引课
通过上节课 的学习，我们提出了三个简易相片架的设计方案，她们各有优缺点，但那还是停留在理论分析阶段，如果想最终确定每个设计方案的特点，那就需要实践检验，因此这节课我们带着我们的设计方案进行实践制作，然后对每个方案进行试验、评估，对他们进行横向的分析比较，最终确定每个方案的特点，而且在实践的基础上，提出更好、更优的方案。
2. 新课
（1）制作分工
第一组：按照方案Ａ进行加工
第二组：按照方案Ｂ进行加工
第三组：按照方案Ｃ进行加工
（2）制作说明
工具：木工锯、凿子（板凿）、木工尺、角尺、木工铅笔
材料：板材、白胶、寸钉、清漆
（3）加工流程：
取材——下料——锯割——表面处理——钉接——刷漆
（4）试验比较、优化、评估
从造型、材料、稳定性和强度等方面，比较上诉方案中相片架的结构的特点，并结合试验的效果请做出具体的评价。
方案 稳定性 强度 造型（美观） 实用性 其他
Ａ
Ｂ
Ｃ
八、教学反思
首先，分组不够合理，应该按照学生的基本意愿进行自由分组，这样学生就更有积极性，另外也可以提高学生合作的效果
其次，时间非常仓促，制作环节应该在上个课时完成一部分，否则有相当部分同学没有完成整个流程
最后，应该减掉刷漆这个环节，在本节课内是完不成的。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
简单结构的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章　　节：第一单元　结构与设计 第三节 简单结构的设计
课 时：第3课时
作 者：王希（浙江省宁波市象山中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 掌握对最终产品如何进行设计评价，特别是在结构方面。
（2）学会与他人进行技术交流。
2. 过程与方法目标
(1) 通过设计交流和评价过程，体验设计评价如何进行。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 通过设计交流，能提炼和表达自己的设计思想，培养技术沟通交流的能力。
二、教学重点
结构设计设计交流和评价。
三、教学难点
结构设计设计交流和评价。
四、教学方法
作品展示、小组竞赛。
五、设计思想
1. 教材分析
这节内容一共有三个课时，前面两个课时设计制作了两个简单结构，一个是红酒架，还有一个是相片架，学生从提出问题，设计分析，方案构思，结构制作学生已经按照设计一般过程体验了结构设计的具体过程，但是还有一步没有做——设计的交流和评价，为了使整个设计过程更加完整，这节课安排设计交流和评价的内容。不仅仅是为了使整个设计过程变得完整，也是希望过程作品展示、评价的过程，让学生相互学习，相互启发，发现自己不足，学习他人长处，达到共同进步目的。
2. 设计理念
经过前面的设计制作，需要对学生作品来个总结评价。如何组织对学生作品的合理评价？同时又能使学生饶有兴趣的参与到评价过程，我想到了通过评奖的方式。每个小组上台介绍自己作品，由评委打分，并打分，最后评出一、二、三等奖，给予学生适当的小礼品奖励。
3. 教学策略设计
前面两堂课，让学生制作了红酒架和相片架，这节课通过作品展示、交流、评奖的方式展开，每组指派代表上台介绍自己小组作品，由评委打分，最红评出一、二、三等奖。
4. 学情分析
学生已经经历了两次结构设计，对结构如何设计应该非常了解，但是对自己所完成的作品到底是好是坏，还存在哪些问题，心里没有底。所以组织学生通过作品展示、交流、评奖的方式，对学生作品进行评价，而且能够知自己作品有优点和不足之处，并且能够从其他同学作品处学习到不同的设计思想。
六、教学准备
多媒体教学设备、教学课件PPT、设计报告、评价表格、奖状、小奖品等。
七、教学过程
前面两堂课，我们设计制作了两个简单结构，一个是简易红酒架，一个是相片架。这节课，我们对所设计的两个作品进行设计评价，每个小组指派一位同学展示介绍自己小组的作品，我将选出四个同学和我一起当评委，将对每个小组的红酒架和相片架进行打分，最终评出一、二、三等奖，给予一定奖励。大家好好秀一下自己小组的作品吧。
【教师提问】通过《技术与设计1》学习，我们已经学习了设计交流和评价相关内容。还记得对最终产品的评价，有哪两个依据？
【学生回答】一是参照设计的一般原则（创新原则、实用原则、美观原则、经济原则、道德原则、技术规范、可持续发展原则）进行评价，二是依据事先制定的设计要求进行评价。
【教师提问】对设计作品评价，可以采用什么方式？
【学生回答】对设计作品评价，可以用雷达图，也可以用表格。
【教师展示】对红酒架的评价，我们将采用以下表格进行评分，请介绍作品的同学能根据打分表，介绍时能有所侧重，以下几个要点尽量能够指出来。
红酒架 设计报告 总分
项目 功能 创新 稳固 其他
比重 20％ 20％ 20％ 20％ 20％
得分
对相片架的评价，我们换种方式，将采用以下雷达图，这里是相片架结构设计应该考虑的主要因素，同样请介绍作品的同学能根据雷达图，介绍时能有所侧重，以下几个要点尽量能够指出来。
【教师布置任务】设计交流前的准备：挑选四个同学和老师一起当评委，并且打分；收集每个小组的设计报告，供评委参考用；向评委发放评价表和每个小组的设计报告；找一个帮忙统计分数的同学。
【四人小组】按照次序，各小组指定一个成员用2到3分钟时间展示介绍自己的红酒架和相片架作品。
【打分评委】老师和四个学生评委根据每个小组作品以及介绍，分别对红酒架和相片架打分，老师作简要点评，特别从结构的稳定性和结构的强度方面进行点评，突出结构设计的主要特色，提出值得改进和优化的地方。
【教师】根据分数分别评选出红酒架一、二、三等奖和相片架一、二、三等奖，给予奖励，颁发奖状和小纪念品。
【教师】课堂小结
根据学生作品情况，做个小结。
八、教学反思
总结课堂得失如下：
1．通过评奖的方式还是能够吸引学生兴趣，积极参与到课堂中来。到底是因为两个作品都是自己参与其中的，并且付出自己的脑力和体力劳动，非常珍惜这次机会，都希望自己的作品能获奖。
2．老师对学生作品点评还不是很到位，还没能一针见血地指出优缺点，特别是结构方面存在的问题。而且对学生作品的点评应该以正面为主，激发学生学习兴趣，有时的点评过于注重作品缺点，浇灭学生学习兴趣。
3．因为整堂课时学生展示、交流、评价，所以与日常普通教学还是有所差别，特别考验老师的组织与课堂驾驭能力，有时因为没有把要求布置清楚，课堂组织得有些乱。我想课前应该想得细些，把组织工作做得充分点。
1凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的工作过程与方式
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的工作过程与方式
章　　节：第四单元　控制与设计 第二节　控制系统的工作过程与方式
课 时：第1课时
作 者：叶朝晖（海南省海南中学）
一、教学目标
1.通过案例分析，归纳控制系统的基本特征；
2.了解开环控制和闭环控制的特点；
3.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程
4.学会用框图来归纳控制系统实例的基本特征，逐步形成理解和分析简单开环和闭环控制系统的一般方法
二、教学内容分析
本节是“控制与设计”第二节的内容，其内容包括“控制系统”、“开环控制系统与闭环控制系统的组成及其工作过程”是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。
生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理，理解其基本的组成和工作过程。
本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
本课要解决的重点是：开环控制系统的工作过程分析，用方框图描述开环控制系统的工作过程。
三、学习者分析
学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。
四、教学策略：
1. 教法：
本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。
2. 学法：
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是引导学生会学用系统框图来抽象概括控制系统、帮助分析和理解控制系统的组成及其工作过程的方法
五、教学资源准备
多媒体设备、相关图片资料、技术试验工具、材料等
六、教学过程
序号 教学步骤 教师活动 学生活动
1 情景导入 设置情景：走进教室，开灯，关灯； 从最平常的事例开始激发兴趣
2 控制系统的基本特征 提问：才灯为什么亮了又灭了？电风扇为什么转得快了呢？（2）老师是怎样控制灯和电风扇的？（3）控制系统有什么共同特征？先引导学生归纳出控制系统的基本特征再在此基本上并画出其简单框图：马上行动 指出下列事例是否是控制系统，如果是控制系统，请指出系统的输入、输出分别是什么？自行车打气筒轳辘 回答：因为老师在控制的回答：老师通过拔动开关控制灯的亮和灭，通过风扇的挡位控制风速归纳： 一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）讨论、交流，分享结论
3 开环控制系统与闭环控制系统 1.从游泳池的注水控制引出开环控制与闭环控制给游泳池注水，我们可以有哪些控制方式？这些控制方式有什么缺陷？2.计时器控制虽然实现了自动控，但准确度不高，请同学们分析计时器控制为何出现控制不准确的情况，怎样使游泳池准确达到给定水位？3.开环控制系统与闭环控制系统（1）开环控制系统：没有反馈，信息单向传递举例：电风扇速度控制、用计时器控制注水（2）闭环控制系统：有反馈，信息流向形成一个闭合环路 讨论，得出：人工控制——费人力计时器自动控制——控制准确度不高分析，得出：因为在注水过程中有水流大小变化等情况（干扰），应加一个水位检测装置（反馈），当水位达到了，就停止进水（闭环控制）
4 开环控制系统的基本组成和工作过程 引导学生归纳出用计时器注水控制系统的组成，并用简单框图表示其基本组成和工作过程：引导学生分析自动门的的基本组成和工作过程，并画出方框图:组成：门、电动机、控制器、传感器方框图：（略）3. 引导学生归纳出开环控制系统的一般框图 在老师引导下分析开环控制系统实例的组成和工作过程，并掌握用框图来表达控制系统的组成和工作过程的方法。
5 开环控制系统经典应用案例分析 “希罗的自动门”控制的工作过程分析说明 1. 分析“希罗的自动门”的工作过程2. 画出“希罗的自动门”控制方框图
6 体验开环控制系统 1. 说明纸猴的制作要求和制作步骤 2. 指导学生观察拉动线绳，纸猴表情的变化（图略） 1. 制作一纸猴，拉动背后的线（输入），纸猴的动作表情发生变化（输出） 2. 观察、体验输出信号与输入信号之间对应关系
7 小结 教师引导、补充 学生归纳、整理本课内容，学习收获
七、教学反思
社会生活中，开环控制系统应用具有十分重要的实践意义，本节课通过对开环控制系统中控制过程的理解，有助于学生将日常所见控制事例上升到运用技术思想和方法理解并分析，并学会应用简单的开环控制方法来解决现实生活中遇到的问题，有助于发展学生良好的逻辑思维品质。
本节课没有首先从概念入手，讲什么是开环控制系统，工作过程如何、框图如何画等，而是选择适当材料，从实例的分析开始，与学生共同归纳、抽象实例的特征，从而引出开环控制系统工作过程的分析，课堂教学一个重要特点是，淡化对概念或定义的描述，侧重机理的分析，我认为，这是技术课程教师需要引起重视，也是它有别于科学类课程的不同之处。
课堂上从材料分析，到开环控制系统特征和框图的归纳，到学生寻找生活中开环控制事例，到经典案例分析，到学生动手试验，再到讨论、练习、小结，环环相扣，设计流畅，学生始终参与全程教学活动，能吸引学生注意力，引导学生思维步步深入，从认识问题、分析问题到解决问题，符合高中学生认知规律，使学生体会到控制系统的学习并非深奥高不可攀。本节课教学为后续学习打下了良好基础。
电路、灯
“开或关”
“亮或灭”
输出
输入
电机、扇叶
风速挡位
风速
输出
输入
设定注
水时间
定时器
阀门
游泳池
水位稳固结构的探析
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：稳固结构的探析
章　　节：第一单元　结构与设计 第二节 稳固结构的探析
课 时：第1课时
作 者：王堂辉 (海南白沙中学)
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 让学生了解稳定性的概念。
(2) 能通过技术试验探究影响结构稳定性的主要因素。
(3) 对简单的结构进行稳定性分析。
2. 过程与方法目标
学生通过亲历试验过程得出结论，提高学生的探究能力，掌握分析结构稳定性的方法，提高学生的动手能力，提升学生的技术素养。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 培养学生的发散思维，自主探究、敢于创先、勇于创新的思考习惯，体验探究学习的乐趣。
(2) 培养良好的合作与交流的态度。
二、教学重点
⑴　对结构稳定性的理解。
⑵　分析影响结构稳定性的主要因素。
三、教学难点
分析影响结构稳定性的形状因素和支撑面的大小因素。
四、教学方法
激趣法、教授、实验、讨论、分析、对比法。
五、设计思想
1. 教材分析
本节课是苏教版《技术与设计2》中第一单元“结构与设计”的第二节“稳固结构的探析”的第1课时“结构的稳定性”。
本节课是在第一节“常见的结构认识”的基础上的内容的延伸和深化，这样安排符合学生的认知规律，从浅到深由易到难。本节内容在“结构和设计”中起到举足轻重的作用，不仅可使学生能对生活中简单的结构进行稳定性分析，而且也为学习后面结构的强度、结构的设计等教学内容奠定基础。
2. 设计理念
⑴ 在教学中为了使学生掌握相关知识，以探究“影响结构稳定的主要因素”为主线展开。通过实验演示，举例，图片和实物展示激发学生的学习兴趣和创造灵感，以达到应用知识的目的。
⑵ 教师切实的去创造环境，调动学生的各个方面的能力，如：表述的能力、思考的能力、发现问题的能力、解决问题的能力、合作学习的能力等。把课堂还给学生、让学生成为课堂的主体，让学生去说、去想、去做，从推进学生对结构知识的内在联系的认识与体验。
3. 教学策略设计
⑴以在风中摇坠的行人图片导入本节课所要学习的内容。
⑵以台风刮倒的树、房子和广告牌图片作为理解结构稳定性定义的视觉补充；
⑶以实物不倒翁、钟摆做展示，再以金字塔、中央电视台新大楼及生活中常见的台灯、风扇、桌椅图片做补充，让学生自己领悟什么是结构的稳定性；
⑷用三个学生探究试验去探究分析影响结构稳定性的几个因素。如用三个装有不一样多水的矿泉水瓶做结构稳定性与结构重心的关系探究；用装满水的瓶子和空瓶子做试验，但给空瓶C套个底套，比较两种情况下的稳定程度，最终可有力说明结构的稳定性跟结构与地面所形成的支撑面的大小有关；用麻将子垒墙的试验来说探究影响结构稳定性与形状因素的关系。
⑸在明对稳定结构的利用是使用了走钢丝、三角架、金字塔、大坝等实例，说明利用结构的不稳定性来实现相应功能时又使用了简易酒瓶地震仪、翘翘板等实例来配合；
（6）在知识拓展环节使“用嘴吹铁块和木块，看看那块先倒？”的案例来作为问题的拓展实践活动；
4. 学情分析
本课教学对象是乡镇中学高二年级学生。学生在这之前已学习了“结构的类型”、“结构的受力”的相关内容，对结构的概念和分类有了一定的认识。学生的生活经验和知识储备为本节课进行影响结构稳定性的因素探究试验奠定了良好的基础。在教学过程中，注意创设情境，采用激趣法，合理引导，通过典型案例、小试验、多媒体等方法，学生完全能够达到本节内容的学习目标。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、教学课件、不倒翁1个、绑细绳的砝码1个、矿泉水3瓶、方形薄木板1张、底套1个、木块3块（相同形状）、图钉9个、木制三角形和四边形各1个、麻将子60个、长方体木块和铁块各1个（同大小）。
2. 教学课件的准备
收集、拍摄相关图片，制作教学课件。
七、教学过程
1. 创设情境，导入新课
（投影“风中摇坠的行人”图片）
从上面的图片中可以看到在大风天气里人们行走并不是件容易的事，人被大风刮得摇摆不定，而停放在路边的自行车更是被刮得东倒西歪。导入本节课。
2.讲授新课
（1）结构的稳定性
(多媒体播放4幅台风刮倒树、房子和广告牌图片。)
思考：同样在台风的破坏下，为什么有一些树、房子或广告牌等被刮倒，而其它的却稳如泰山一点都不受台风影响呢？导出结构稳定性的概念。
以不倒翁、钟摆结构事例，再播放一段笑话视频，让学生总结出结构稳定性的概念。
多媒体展示一些建筑（如金字塔、中央电视台大观众等）及日常生活中的一些产品设计（如台灯、风扇、桌椅等）图片
【设计目的】让学生感受到在生活的各种设计中，结构的稳定性是必须考虑到的问题。为下面讲授结构稳定性的概念做铺垫。
（2）影响结构稳定性的因素
【提出问题】：“既然在我们的结构设计中必须考虑好结构的稳定性，那么影响结构的稳定性的主要因素有那些呢？我们掌握了影响结构稳定的主要因素才能让我们在结构设计中更好的应用”
以此过渡到对影响结构的稳定性的因素探究学习。
通过试验探究及问题回答方式总结出影响结构稳定的主要因素。
【探究试验1】学生操作体验
在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉水瓶子，A瓶中装满水，B瓶中有半瓶水，C是空瓶，请均匀用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪个瓶子最后倒下？再换瓶子位置重做结果又是怎样？
【探究试验1】问题
问题1：试验1中那个瓶子先倒，那个后倒？换位置后结果是不是一样？为什么会呢？
（师生互动，解答问题）
问题2：你能从试验1中总结出结构的稳定性与那个因素有关呢？你的结论是什么？
（师生总结）得出结论1：结构重心的位置高低影响结构稳定性：重心越低，稳定性越好；重心越高，稳定性越差。
问题3：同学们能否举出生活中的案例，来印证这一结论。
（师生互动，解答问题）
问题4：人站立时稳定，身体倾斜到一定程度的时候会变的不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定了呢？
（老师点拨）：结构重心的位置高低影响结构稳定性的结论成立是有条件的，条件是：
结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在底面范围内就是稳定的，反之就会不稳定。（配合图来更清楚说明）
【探究试验2】学生操作体验
在上述试验1中，改为只用装满水的瓶子A和空瓶子C做试验，但给空瓶C套个底套，请均匀用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪个瓶子先倒下？再换瓶子位置重做结果又是怎样？
【探究试验2】问题
问题1：试验2中那个瓶子先倒，那个后倒？换位置后结果是不是一样？为什么会呢？
（师生互动，解答问题）
问题2：你能从试验2中总结出结构的稳定性与那个因素有关呢？你的结论是什么？
师生总结得出结论2：结构与地面接触所形成的支撑面的大小有关，支撑面积越大，结构越稳定。
提醒学生注意：接触面与支撑面的区别
问题3：你是如何理解支撑面和接触面的呢？请你说说图1~3中那个椅子最稳定？对支撑面而言，说说在图1～3中那个最大那个最小？
（老师点拨）：支撑面和接触面的区别
问题4：请同学们试一试把本课本直立在课桌上，你是如何才能使课本直立得更稳定呢？大概指出支撑面范围。
学生体验解答问题
问题5：通过观察老师操做，说说用三枚大头钉把三个形状、大小和重量相同的方形木块支撑起来，哪种方式把木块支撑得稳固？为什么？
（师生互动，解答问题）
问题6：你能举例说明“结构与地面接触所形成的支撑面的大小有关，支撑面积越大，结构越稳定”这个结论在现实生活中的运用
（师生点拨，解答问题）
【探究试验3】学生操作体验
在老师用20个麻将子按不同的方式垒出同样高的三堵墙，请一位同学用手指推墙，看看那堵结构的墙最容易被推倒？
【探究试验3】问题
问题1：用麻将子垒出的墙那堵最牢固，那堵墙最不牢固？
（师生互动，解答问题）
问题2：你能从试验3中总结出结构的稳定性与那个因素有关呢？你的结论是什么？
（师生总结）得出结论3：结构的稳定性与结构的形状有关。
问题3：三角形和四边形那个结构最稳定？你能说出生活中三角型稳定性应用的事例吗？
（师生互动，解答问题）
【设计目的】探究影响结构稳定性的主要因素教学环节，通过试验探究及问题回答方式，在师生的互动中，学生的体验与思考，总结出影响结构稳定的主要因素。
（3）结构稳定性的应用
一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载；
例如：高空走钢丝要手持长杆，是因为它可以降低和调节人的重心。照相机的支撑架使用三角架，是因为三角形结构更稳定，金字塔和大坝等固定结构，底座越大越坚实，稳定性越好等。
另一方面人们又利用不稳定的结构实现某些功能：
例如在地震多发地区，人们将酒瓶之类的物体倒置在地上，利用这一不稳定的结构实现感知地震的功能；翘翘板等。
【设计目的】结构稳定的应用环节教学设计，让学生运用所学知识原理来分析生活中常见的结构稳定性现象，达到学以致用目的。
三）小结
提出问题“本节课你学到了什么？”由学生的回答中做总结。
四）知识拓展迁移
【课外探究1】结构的稳定性除了上述所说的因素有关之外，还和什么因素有关呢？
示范试验：用嘴吹放置在桌面上同样形状的铁块和木块，看看那块先倒？
（老师点拨，学生课后探究）
【课外探究2】通常情况下，一个物体要有三个支撑点才能稳定，但自行车骑起来时，却只有两个支撑点，为什么不会倒下？（参见课本第15页）
（老师点拔，学生课后探究）
【设计目的】知识拓展的迁移，激起学生的兴趣和求知欲，培养学生的探究能力。
五）课后作业
在拥挤的公共汽车上已没有座位，你必须站着，而扶手你让给了旁边的老人，你在公共汽车上要如何才能保持自己的没摔倒？
观察学校的篮球架，并思考，篮球架要有较高的稳定性，可采取哪些措施？
八、板书设计
结构与稳定性
（一）结构的稳定性
结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
（二）影响结构稳定性的主要因素
1.重心位置的高低：（重心越低越稳定，重心越高越不稳定）
2.结构与地面接触所形成的支撑面的大小（越大越稳定，越小越不稳定）
3.结构的形状
（三）结构稳定性的应用凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
控制系统的工作过程与方式
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：控制系统的工作过程与方式
章　　节：第四单元　控制与设计 第二节　控制系统的工作过程与方式
课 时：第２课时
作 者：改编海南省海南中学韩华老师的教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 通过案例的分析，理解闭环控制系统的含义。
(2) 掌握闭环控制系统的基本组成和工作过程，会画闭环控制系统方框图。
（3）熟悉闭环控制系统在日常生活中的应用。
2. 过程与方法目标
(1)体会闭环控制系统输入与输出的关系和工作过程。
(2)通过典型闭环控制系统的分析，熟悉闭环控制系统的基本组成及工作过程。
(3) 逐步形成理解和分析闭环控制系统的一般方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1)提高对生活中技术问题的敏感度和引发出探究欲望。
(2)通过对闭环控制系统的探究，形成勇于探索，敢于创造的优良品质。
二、教学重点
对闭环控制系统反馈环节的作用的体会，及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。
三、教学难点
分析闭环控系统的基本组成及工作过程。
四、教学方法
讲授法、任务驱动法、演示法、逆推分析法、游戏法
五、设计思想
1. 教材分析
本课教学内容为苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的第二节“控制系统的工作过程与方式”的第2课时。在学生学习了开环控制系统的基础上学习闭环控制系统的。上节课让学生对控制手段和控制应用有所了解,这节课主要让学生进一步学习闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。通过本节课学习，主要教育目标是培养和提高学生的技术素养。我们知道，生活中有许多简单控制系统的实例，因此，本课教学要从学生生活经验出发，从实例分析入手，主要对闭环控制系统的工作过程、方框图进行分析。
2. 教学策略设计
(1) 让学生自发地、主动地学习。本课教学中以生活中最常见的控制系统等问题解决闭环控制系统的工作控制流程，激发学生的认知，引导学生自发地把生活中碰到的闭环控制系统的问题解决。
(2) 通过同一个问题用开环控制和闭环控制两种不同的方式来实现，让学生体会开环控制与闭环控制的不同及反馈的作用。
(3) 对学生进行现代技术思想和高科技思想方法的指导，使学生获得新信息。
3. 学情分析
学生已学开环控制系统的基础知识和系统、控制等基本概念，具有观察和使用简单控制系统的生活体验，这些已知知识和经验为教学中提供了条件，同时也为本节顺利进行闭环控制系统的学习提供了可能。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、各类工具、日常生活中常用的杆称
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
（一）开环与闭环控制系统工作过程的讲解
案例分析1：游泳池的注水控制系统
工作过程如下：在定时器上设定注水时间，开启进水阀注水，一旦时间到达，定时器就会通知进水阀门关闭，停止向游泳池注水，这一控制过程可用下图描述：
师：像这种，系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递，我们称为开环控制系统。
问：
1. 定时器注水控制有什么缺陷？（在进水时间内，进水管的水压变小，进水量变小，或者进水管在进水时间内突然断水，都会影响输出水位）
2. 如何解决这一系统存在的问题，使输出的水位达到设定的水位呢？
案例分析2：游泳池的注水控制的改进
解决方案：增加一检测装置，检测实际水位
工作过程：首先设定水位，通过检测装置，检测水池内的实际水位，并把测量值返回到系统的输入端，与输入量比较，当实际水位比设定水位低时，控制器控制进水阀门继续注水，当实际水位达到设定水位时，控制器发出信号关闭进水阀门，用框图表示如下：
师：像这种，输出量到输入量之间的信号形成一个回路，我们说它是一个闭环控制系统（出示开环控制与闭环控制的定义）
（二）开环与闭环控制系统的区别
1. 出示开环与闭环控制系统两个系统方框图
师：从系统方框图上看，开环与闭环的区别是什么？
生：闭环比开环多了一个比较器和检测装置
师：闭环比开环多出的这一环节我们称为什么呢？
生：（表情疑惑）
师：我们称为反馈环节
师：所谓的反馈：将输出量通过适当的检测装置返回到输入端与输入量进行比较的过程。所以我们说开环与闭环的区别在于有没有反馈，而不是有没有检测装置。
2. 案例说明：有检测装置就是闭环控制系统这一误解
问题：红外感应水龙头是开环控制系统还是闭环控制系统？
生：闭环
生：开环
师：为什么说它是闭环控制呢？
生：有检测装置
师：为什么说它是开环控制？
生：它虽有检测装置，但是没有比较的过程
师：是的，它是一个开环控制系统，系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递，虽有检测装置，但是其输出量没有与输入端的输入量进行比较，根据反馈的定义，这一控制系统没有反馈的环节，所以我们说它是开环控制系统。
3. 巩固与练习：
（三）小结：
这节课，我们一起学习了开环与闭环控制系统的工作过程，以及闭环控制系统中的反馈环节，在这里大家要注意开环与闭环的区别在于有没有反馈，而不是在于有没有检测装置。在一个控制系统里，学会判断有没有反馈环节，就是学会判断开环与闭环控制系统，它是辨别开环与闭环控制系统的关键。
八、教学反思
本节课学习的是开环与闭环控制系统的工作过程，及闭环控制系统中的反馈，从之前上课的流程来看，即先用一个课时讲完开环，在用一个课时完讲闭环，学生不能很好的区分两者的区别，且印象不深，所以这节课我做了调整，在第一课时，将开环与闭环的工作过程用对比的方式给学生讲解，在从系统方框图上，让学生自主找出两者的区别，这样，学生印象深刻，且容易接受，在讲完之后我还附加练习强化，在练习中，发现有少量学生仍然会将有无检测装置作为判断开环与闭环控制系统的一个依据，在课上，我都及时给予纠正。设计这一附加练习的原因就是为了排除学生的这一误解。
定时器
进水阀门
游泳池
水流量
游泳池的水位
设定时间
检测装置
+
-
控制器
进水阀门
游泳池
水流量
游泳池的水位
设定水位凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的设计
章　　节：第二单元　流程与设计 第二节 流程的设计
课 时：第2课时
作 者：改编自海南中学叶朝晖
一、教学目标
1. 知识与技能目标
熟悉流程设计和优化的一般过程和方法
2. 过程与方法目标
能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化。
3. 情感态度和价值观目标
积极参与小组活动，感受交流的快乐，培养不满足现状、富于想象、敢于表现、勇于创新的个性品质及良好的合作交流态度。
二、教学重点
培养学生能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化的能力。
三、教学难点
组织好学生活动,让每一位学生都积极参与到活动中，并培养良好的合作交流态度。
四、教学方法
讲授法、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。
五、设计思想
1. 教材分析
本节内容是《技术与设计2》第二单元“流程与设计”的内容，是在学生初步认识了流程，并对流程设计和优化的方法和步骤有了一定的了解的基本上，让学生进行综合实践的部分，是学生把理论应用于实践的部分。
2. 设计理念
通过教师引导、实例分析，理解流程所蕴涵的思想和方法，明确流程设计要实现的具体目标和流程设计应该考虑的主要因素。通过实践活动，结合学生生活经验，分析流程设计中应考虑的基本因素。通过实践让学生了解流程设计的一般步骤，并能画出生活和生产中简单对象的流程设计框图。学生在老师的指导下，通过小组学习、案例分析、任务完成等来解决问题，从而培养他们的合作精神和自主学习能力。
3. 教学策略设计
在整个教学过程中，贯彻以下理念：
1) 让学生在活动中提高实践能力，在交流中开发创造潜能。
2) 生活中处处有流程。
3) 不满足现状是一种动力，流程需要我们不断优化。
4. 学情分析
学生对工农生产及企管理中的流程不是很熟悉，要他们对这些流程进行设计和优化是非常困难，但学生对与他们学习和生活有关一些事项却比较了解，并感兴趣，所以这节课让学生进行设计和优化的选题都是与学生生活和学习密切相关的由学生自己在上一课时提出的一些问题。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、各类工具等。
建立小组：按照课堂学习小组（事先已经组建），上课时每个小组围坐在一起。
2. 教学课件的准备
教学课件比较简洁，多以直观的图片来说明，抓住关键知识点，突出中心。
七、教学过程
1.导入新课
师：两位教授的企业再造理论说明了企业业务流程的对企业的重要意义。企业业务流程决定组织的运行效率，是企业的生命线，企业要适应新的世界竞争环境，必须摈弃已成惯例的运营模式和工作方法，必须对企业的业务流程进行改造和优化。从而实现企业的再造。但是，从上节课所学知识我们知道要对一个流程进行设计和优化，必须对事物本身的内在属性和规律有比较深的研究和了解。所以，如果要同学对企业的业务流程或工农业的生产流程进行设计和优化是很困难的，但同学们对自己身边较熟悉的，与自己生活和学习密切相关的事情同样可以进行流程的设计和优化。这节课我们就来自己动手设计和优化流程，改善我们的活动和环境！
2.提出问题
（1）提出问题
师：比如在我们的生活和学习中这样一些活动，如：粉刷教室呀、组织比赛呀、组织班会、组织选举，这些活动同样需要我们进行流程的设计，过去以成惯例流程同样需要我们进行改造和优化.
（2）任务分组
师：全班分四组，每组一个选题，各小组用我们常用的“头脑风暴”法来完成流程的设计和优化的方案。
流程的设计与优化选题:
设计类
粉刷装修我们的教室的流程
组织一次班际小型田径比赛的流程
优化类
改进一次主题班会的流程
改进校学生会选举的流程
置换选题
改进某一个理化实验的流程
办一期自己的班级或年级小报的流程
3） 自选题
3.明确要求
对活动的流程及要求并强调各小组为了“头脑风暴”的效果和效率，同样需要进行流程设计。
活动流程及要求:
１）小组确定选题和小组长确定小组“头脑风暴”的活动流程
２）小组活动：20分钟，20分钟内小组形成初步的方案并画出流程图。
３）小组代表介绍本组的活动流程并展示方案 (2分钟)
４）大家提问，小组给予答疑(2分钟)
4.分组活动(头脑风暴)
教师参与到学生的讨论中去。
5.交流与评价
组织好学生的交流活动，对学生的成果进肯定并提出改进的意见。
交流与评价:
１）介绍本组活动流程并展示方案
２）方案报告人作设计说明
３）大家提问
４）评价
6.小结及作业
通过激励性课堂赠语和结合教师自身教学实际的作业，让学生明白，流程无处不在，我们要不断的优化改进流程。
课堂赠语：不满足现状是一种动力
作业安排：
老师的教学活动也是一个流程，老师也需要优化自己的教学流程，请同学对我的教学流程提出改进意见，并以作业的形式交上来。
八、教学反思
教学中通过引导和实例分析、实践活动，结合学生生活经验，让学生自选题目进行实践分析和设计，从而熟悉流程设计中应考虑的基本因素，并能画出生活和生产中简单对象的流程设计框图。学生在老师的指导下，通过小组学习和案例分，使能够把任务完成的，但是也要注意课堂中加强对学生的辅导，特别是引导学生在开展头脑风暴的时候要鼓励学生勇敢发言和表达观点。有些学生对工农生产及企管理中的流程不是很熟悉，要他们对这些流程进行设计和优化是非常困难，但学生对与他们学习和生活有关一些事项却比较了解，并感兴趣，所以这节课让学生进行设计和优化的选题都是与学生生活和学习密切相关的案例，这样的效果很好，学生都很有兴趣。
认识流程
流程的设计
流程的优化
综合实践
深化认识
交流评价
分组活动
提出问题
引起重视凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的优化
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的优化
章　　节：第二单元　流程与设计 第三节 流程的优化
课 时：第1课时
作 者：根据海南省海南中学叶朝晖老师教学设计案例改编
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 熟悉流程设计和优化的一般过程和方法。流程优化涉及到工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等优化指标。
(2) 能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化。
2. 过程与方法目标
(1) 经历流程设计和优化的一般过程。
(2) 学会流程设计和优化的一般方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 积极参与小组活动，感受交流的快乐。
(2)积极参与小组活动，感受交流的快乐，培养不满足现状、富于想象、敢于表现、勇于创新的个性品质及良好的合作交流态度。
二、教学重点
培养学生能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化的能力。
三、教学难点
组织好学生活动,让每一位学生都积极参与到活动中，并培养良好的合作交流态度。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节内容是《技术与设计2》第二单元“流程与设计”的内容，是在学生初步认识了流程，并对流程设计和优化的方法和步骤有了一定的了解的基本上，让学生进行综合实践的部分，是学生把理论应用于实践的部分。
　　
2.教学思路设计
　　
　　在整个教学过程中，贯彻以下理念：
　　 让学生在活动中提高实践能力，在交流中开发创造潜能。
生活中处处有流程。
不满足现状是一种动力，流程需要我们不断优化。
3. 学情分析
流程优化涉及到生产生活中工期优化、工艺优化、成 本优化、技术优化、质量优化等优化指标。学生对工农生产及企管理中的流程不是很熟悉，要他们对这些流程进行设计和优化是非常困难，但学生对与他们学习和生活有关一些事项却比较了解，并感兴趣，所以这节课让学生进行设计和优化的选题都是与学生生活和学习密切相关的由学生自己在上一课时提出的一些问题。
六、教学准备
为了吸引学生,激发学生的学习兴趣, 培养学生对技术的情感, 本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏， 引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
教学环节 教师活动 媒体展示 学生活动
导入新课 1. 导入新课 师：两位教授的企业再造理论说明了企业业务流程的对企业的重要意义。企业业务流程决定组织的运行效率，是企业的生命线，企业要适应新的世界竞争环境，必须摈弃已成惯例的运营模式和工作方法，必须对企业的业务流程进行改造和优化。从而实现企业的再造。但是，从上节课所学知识我们知道要对一个流程进行设计和优化，必须对事物本身的内在属性和规律有比较深的研究和了解。所以，如果要同学对企业的业务流程或工农业的生产流程进行设计和优化是很困难的，但同学们对自己身边较熟悉的，与自己生活和学习密切相关的事情同样可以进行流程的设计和优化。这节课我们就来自己动手设计和优化流程，改善我们的活动和环境！ 播放幻灯片 企业再造 “为了飞跃性地改善成本、质量、服务、速度等重大的现代企业经营基准，而对工作流程进行根本性的重新思考并彻底改革。” ——迈克 哈默 詹姆斯 钱皮 自己动手，改善我们的活动与环境 引起重视 激发兴趣
提出问题 1. 提出问题 师：比如在我们的生活和学习中这样一些活动，如：粉刷教室呀、组织比赛呀、组织班会、组织选举，这些活动同样需要我们进行流程的设计，过去以成惯例流程同样需要我们进行改造和优化 . 2. 任务分组 师：全班分四组，每组一个选题，各小组用我们常用的“头脑风暴”法来完成流程的设计和优化的方案。 流程的设计与优化选题 设计类 粉刷装修我们的教室的流程 组织一次班际小型田径比赛的流程 优化类 改进一次主题班会的流程 改进校学生会选举的流程 置换选题 改进某一个理化实验的流程 办一期自己的班级或年级小报的流程 自选题 明确问题 激发创造欲望
教学环节 教师活动 媒体展示 学生活动
明确要求 1. 对活动的流程及要求并强调各小组为了“头脑风暴”的效果和效率，同样需要进行流程设计。 活动流程及要求 小组确定选题和小组长确定小组“头脑风暴”的活动流程 小组活动： 20分钟，20分钟内小组形成初步的方案并画出流程图。 小组代表介绍本组的活动流程并展示方案 (2分钟) 大家提问，小组给予答疑 (2分钟) 了解活动流程及要求
分组活动 (头脑风暴) 参与到学生的讨论中去 流程的设计与优化选题 设计类 粉刷装修我们的教室的流程 组织一次班际小型田径比赛的流程 优化类 改进一次主题班会的流程 改进校学生会选举的流程 置换选题 改进某一个理化实验的流程 办一期自己的班级或年级小报的流程 自选题 认真组织 积极参与 大胆发言
交流与评价 1. 组织好学生的交流活动，对学生的成果进肯定并提出改进的意见。 交流与评价 介绍本组活动流程并展示方案 方案报告人作设计说明 大家提问 评价 发言 倾听 反思 提问 评价
小结及作业 通过激励性课堂赠语和结合教师自身教学实际的作业，让学生明白，流程无处不在，我们要不断的优化改进流程 课堂赠语 不满足现状是一种动力 作业 老师的教学活动也是一个流程，老师也需要优化自己的教学流程，请同学对我的教学流程提出改进意见，并以作业的形式交上来。 深化认识 扩展思维
八、教学反思
在本课时中,我提出问题，如：粉刷教室、组织比赛、组织班会、组织选举，这些活动同样需要我们进行流程的设计，过去以成惯例流程同样需要我们进行改造和优化。然后我把全班分四组，每组一个选题，各小组用我们常用的“头脑风暴”法来完成流程的设计和优化的方案。通过引导和启发，让每一位学生都积极参与到活动中，学生能够积极参与、大胆发言、明确问题，培养了良好的合作交流态度，激发了创造欲望，培养了学生能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化的能力。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
简单结构的设计
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：简单结构的设计
章　　节：第一单元　结构与设计 第三节 简单结构的设计
课 时：第1课时
作 者：张恩军（浙江省宁波市鄞州中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
能够结合前面的知识熟悉一个简单结构应考虑的主要因素
2. 过程与方法目标
通过大量的生活例子，来使学生认识到结构的重要作用。
3. 情感态度和价值观目标
培养学生积极思维、勇于创新的精神，指导学生学习从不同角度思考问题，鼓励学生多方案解决问题，引导学生理性地比较、权衡和选择方案。
二、教学重点
通过与案例的结合能够熟悉理解结构设计应考虑的主要因素，并能够在自己的设计中得到应用。
三、教学难点
能运用所学知识对一个简单对象进行结构设计。
四、教学方法
讲授法、实验演示法。
五、设计思想
1. 教材分析
本小节的内容是前面内容的综合应用。在介绍了结构设计应考虑的主要因素后通过案例将理论知识和实际应用结合起来让学生经历完整的设计过程，有利于学生对知识的理解与掌握。
2. 设计理念
采取以小组为单位的形式进行分工合作, 进行讨论、设计，引导学生打开思路, 形成多种设计方案, 在多方案中进行选择。
3. 教学策略设计
将前面的知识点与案例结合讲解；将案例的设计过程步骤列出，有利于指导学生自己进行结构设计。
4. 学情分析
学生对结构的一些基本知识已经有所了解，对主要因素的分析应该不存在困难。但是由于时间限制学生在高一的学习中没有亲自经历设计，方案的构思等过程，所以对于自己进行结构方案的设计会存在一定的困难。
六、教学准备
自行车、矿泉水瓶。
七、教学过程
（一） 引入新课
问：我们日常生活当中会经常说到设计，比如我们的服装设计，发型的设计等等。那么设计要考虑哪些因素呢？
回答导入：设计考虑的因素。回到结构设计上来，
（二）学习结构设计的重要性。
结构设计对于我们的日常生活、对于各种各样的生产活动都非常重要。日常生活中, 没有丰富的结构设计, 产品将会造型单一、功能单调, 那些大型建筑物、交通运输工具等 更是无法产生; 生产活动中, 产品制造技术、结构安全性及耐久性评估、维修加固技术等, 都离不开结构的设计和研究。
（三）学习结构设计的目标及要求
结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标, 应满足设计规范, 满足使用者的基本需要。例如, 儿童自行车的结构设计, 首先应以代步、锻炼儿童的手脚协调能力为设计目标, 同时要满足童车结构设计的国家标准和规范要求, 如自行车的链轮、链条、车把、车闸有一定的要求，否则设计应视为不合格。
（四）学习结构设计应考虑的主要因素
结构设计应考虑的主要因素有: 符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求, 安全因素, 公众和使用者的审美需求, 使用者的个性化需要, 对设计对象的成本控制要求和一定 的使用寿命等。
在工程的结构设计中, 应考虑结构的安全性、适用性和耐久性。在考虑结构的稳定性和强度, 使结构在规定的条件下和规定的使用期限内, 能实现一定的功能的同时, 还要考虑经济因素, 如做到用料省、成本低等, 也就是说, 力求以最低的成本使所建造的结构达到预定的要求。
不同的结构设计, 应考虑的因素各有侧重, 但无论在哪一类用途的结构设计中, 安全都是至关重要的因素。
在结构设计中还有一些需要考虑的因素, 如材料、民俗文化、地域特点等, 还可以引导学生思考是否还有其他需要考虑的因素。
（五）户外广告牌抗风问题
在户外广告牌的结构设计中，应该考虑其抗风性能，以减小正面分的压力。请你就户外广告牌的抗风问题，提出两种以上可行的方案。
设计方案 内容 实现的方式、方法、途径
方案1
方案2
方案3
学生分组讨论，并且课后让学生做模型进行试验，为下一节课做好必要的实验准备。
八、教学反思
把课堂交给学生，整个课堂教师的讲授不足十分钟。学生当主角，教师当配角，体现新课程改革的理念。但这种授课方法对教师的要求很高，需要提前做好很多准备，比如要考虑学生的接受能力、动手能力、引导方式、材料和工具的准备，特别是课堂组织能力和驾驭课堂的能力。课堂紧凑,内容丰富,但感觉时间稍紧，制作有一定的难度，需要教师合理的引导和学生的配合。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
经典结构的欣赏
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：经典结构的欣赏
章　　节：第一单元　结构与设计 第四节 经典结构的欣赏
课 时：第2课时
作 者：根据海南省乐东冲坡中学颜启超老师教学设计案例修改
一、教学目标
1. 知识与技能目标
通过对典型结构的欣赏，学会观察结构的实用性和美。
2. 过程与方法目标
能从技术和文化的角度欣赏，并评价典型结构设计的案例。
3. 情感态度和价值观目标
通过典型结构的欣赏，提高自身的技术素养，拓展学生对设计文化特性的理解和评价，增强学生对中华民族的自豪感。
二、教学重点
透过经典结构的欣赏，让学生学会观察结构的实用性和美。
三、教学难点
学生能从技术、文化等角度欣赏并评阶典型结构的设计案例，并在自己以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节课是第一单元“结构与设计”第四节“经典结构的欣赏”的第２课时。这是一节欣赏课，“典型结构的欣赏”是通用技术必修２《技术与设计2》第一单元第四节的内容。本节课通过对上海浦东国际机场和海口世纪大桥、三亚美丽之冠、海口灵山铁桥以及三亚凤凰国际机场的案例的欣赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，开阔学生的视野，拓展学生对结构设计的文化特性的理解和评价，在以后的设计中注入更丰富的文化内涵。
2.教学策略设计
在本节的教学中，借助多媒体教学，分析经典案例，播放补充案例的视频，引导学生讨论、自主探究、自动构建知识，实现学生能力拓展，开阔学生视野，达到知识迁移目的。总体教学流程为：“复习回顾——情境导入——合作探究、能力展现——归纳、讲授新课——能力拓展——开阔视野——总结”。
4. 学情分析
高中学生已有一定的生活经验，对艺术的欣赏具有较好的基础，加上前四节的学习，对结构的欣赏有一定的知识准备。但大多数都是零散、片面的。学生通过讨论、探究、师生互动、观看视频、作品的赏析等环节，进行积极思考，形成欣赏角度，加深对结构的理解，丰富设计的内涵。
六、教学准备
为了吸引学生,激发学生的学习兴趣, 培养学生对技术的情感, 本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏， 引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
教学内容 教学环节 活动时间(大约) 教学活动 设计意图
教师活动 学生活动
结构的有关知识 复习回顾 2分钟 提问：1.什么叫结构？常见的结构有哪些？受力特点如何？2.结构的两个重要性质是什么 学生回忆、再现、作答 知识准备
新课导入 情景导入 9分钟 1.播放视频侗族的风雨桥2.提示：在观看时注意①桥的结构特点②桥的受力分析③桥的文化寓意和民族特色 根据教师的提示，带着问题进行思考、观看并作好记录。 通过观看经典设计，加深对结构的理解，同时感受中华民族建筑文化的高深。
结构欣赏的角度1.技术角度。2.文化角度 合作、探究、能力展现 15分钟 1.组织学生分组讨论、交流。选派代表汇报结果。2.提出问题①桥的结构各有什么特点②对桥进行受力分析③桥具有什么价值和民族特色？ 学生通过观看视频讨论、回答：侗族风雨桥结构：集桥、廊、亭一体。受力特点：木板下面受拉力。民族特色：公益性、团结性。 通过两桥的结构特点，受力分析，理解两桥文化价值、民族特色和设计的文化内涵。
教师归纳讲授新课 10分钟 1.归纳学生的汇报结果。2.利用课件投影进行结构欣赏时可从技术和文化两个角度进行。技术角度：使用功能、稳固耐用、设计创意和表现力，材料的合理使用、工艺制造的精湛程度等。文化角度：文化寓意、美学原则、反映的时代、民族、习俗方面的特征、结构的个性特征等。3.举例：丹麦设计师雅格布森的作品“蛋形椅”。从技术角度和文化角度进行赏析。 结合已有的知识、生活经验，观看的视频、理解欣赏结构可从技术和文化角度进行。 学生欣赏的角度可能是单一，片面的，通过教师的归纳、举例、形成评价，欣赏的角度。
学生能力拓展 10分钟 1、在对作品进行欣赏，除了技术和文化两角度外，还可以从哪些角度欣赏。2.投影图片：客家土楼3.思考：多角度来欣赏客家土楼的建筑文化。4.教师归纳（可从“客家人”的由来，客家土楼的结构，布局等进行欣赏） 学生根据已有的知识进行思考回答。 根据部分学生来自客家，对这一典型的建筑具有一定的了解、亲切感。通过这一部分学生的带动，调动全班学习的积极性，达到能力的拓展。
多角度欣赏作品 开阔学生视野 30分钟 1.播放“故宫”视频；2.教师引导学生从以下几个方面进行欣赏⑴巧妙而科学的木结构体系；⑵庭院式的组群布局；⑶丰富多彩的艺术形象；①富有装饰性的屋顶；②衬托性建筑的应用；③色彩的运用。 根据教师的提示欣赏、观看作品，并作好适当记录。 通过观看“故宫”这一经典建筑，加深同学们对结构知识的理解，领会欣赏作品可从多角度进行，开阔学生的视野。
总结 小结 4分钟 小结本节内容 结合具体案例，理解在进行作品欣赏时除了可从技术和文化角度外，还可以从其他角度进行欣赏。 加深知识的理解。
七、作业
上网查找资料，写一篇小论文，对具有700多年历史的我国特色建筑“四合院”进行赏析。
八、教学反思
１.本节教学内容涉及的知识面广，而且较为抽象，教师在上课前要搜集相关资料，作好充分的知识准备。
２.借助多媒体教学，通过视频播放经典案例，将抽象具体化，带给学生真正美的感受，感受中国传统建筑文化的博大、精深，形成爱国热情。
３.课文中的案例只是从技术角度和文化角度进行欣赏，教师要选取有代表性的案例（如故宫），拓展学生的视野，能从多角度进行赏析。
４.作业的安排也很重要，作业的完成是学生自我学习、领会学习的过程，让学生学会怎样去学习。凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
流程的优化
教　　材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修2）
文档内容：流程的优化
章　　节：第二单元　流程与设计 第三节 流程的优化
课 时：第2课时
作 者：徐道安（海南华侨中学）
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 通过“人们到银行或储蓄所存取款”、“用数控机床进行机械加工”、洗衣流程的优化和制作纸制提兜的流程试验等等案例，让学生得出流程优化需要的条件。
(2) 能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化。
2. 过程与方法目标
(1) 经历流程设计和优化的一般过程。
(2) 学会流程设计和优化的一般方法。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 积极参与小组活动，感受交流的快乐。
(2)积极参与小组活动，感受交流的快乐，培养不满足现状、富于想象、敢于表现、勇于创新的个性品质及良好的合作交流态度。
　　
二、教学重点
培养学生能对生活中和学习中的简单事项进行流程的设计和优化的能力。
三、教学难点
组织好学生活动，让每一位学生都积极参与到活动中，并培养良好的合作交流态度。
四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。
五、设计思想
1. 教材分析
本节内容是《技术与设计2》第二单元“流程与设计”的内容，是在学生初步认识了流程，并对流程设计和优化的方法和步骤有了一定的了解的基本上，让学生进行综合实践的部分，是学生把理论应用于实践的部分。通过“人们到银行或储蓄所存取款”、生活垃圾高温无害综合化处理工艺等等案例，让学生思考流程优化需要什么条件。引导学生得出“流程与材料、设备、工艺有着密切的关系，在优化流程时，需要充分考虑到这些条件”。
2. 学情分析
学生对工农生产及企管理中的流程不是很熟悉，要他们对这些流程进行设计和优化是非常困难，但学生对与他们学习和生活有关一些事项却比较了解，并感兴趣，所以这节课让学生进行设计和优化的选题都是与学生生活和学习密切相关的由学生自己在上一课时提出的一些问题。
六、教学准备
为了吸引学生，激发学生的学习兴趣，培养学生对技术的情感，本课时收集不同类型的丰富的经典结构图片通过投影机播放让学生鉴赏，引导学生赏析具有典型人文意义的结构，拓展学生对结构设计的技术和文化特性的理解和评价。
七、教学过程
1.复习提问：
老师：什么是流程的优化？
学生：在流程的设计和实施过程中，要对流程进行不断的改进， 以期取得最佳的效果，对流程的改进过程。
老师：程优化的内容是什么？
学生：流程优化涉及到工期优化、工艺优化、成 本优化、技术优化、质量优化等优化指标。
2.新课引入：
零件加工中材料的改变，会导致设备的改变和工艺方法的改变，从而加工流程就要改变。
提问：流程优化的条件是什么？
流程的改进和优化需要一定的条件。
流程与材料、设备、工艺有着密切的关系，在优化流程时，需要充分考虑到这些条件。
3．“人们到银行或储蓄所存取款”案例分析：
原先，人们到银行或储蓄所存取款，需要人工填单气记账，保存纸质的账单。自从引入了计算机管理系统，改进了存取款的流程，减少了中间环节，大大提高了工作效率，降低了差错率。
请说明:这种流程优化属于哪种优化 需要什么条件
4. 产品的设计过程就是—个流程
流程图中，方框表示某个事项或活动，单向箭头表示事项或活动地顺序关系。
5.生活垃圾高温无害综合化处理工艺
（1）说明流程中的时序和环节。
（2）生活垃圾高温无害综合化处理工艺比原来工艺的工作效率提高了多少
（3）如何进一步提高工作效率
6. 优化制作纸制提兜的流程试验
试验目的：
以提高效率为目的，优化制作纸制提兜的流程。
试验准备：
牛皮纸或较厚一点的纸，糊糊，订书机等。
试验过程：
（1）设计图样，画出图纸。
（2）编写单人制作纸制提兜的流程，画出流程图，并测量单人制作一个提兜所需要
的时间。
（3）编写多人流水化制作 10 个提兜的流程，画出流程图，并测量和计算流水化批量制作提兜时平均每个人所需要的时间。
试验总结：
（1）说明两种流程中的时序和环节。
（2）流水化制作比单人制作的工作效率提高了多少
（3）如何进一步提高工作效率
7. 课堂小结：
流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。任何一项生产或生活活动都有一定的时序，都可以划分为若干个环节。科学合理的流程可以指导我们更好地组 织生产、规范活动，可以使我们的生产和生活有序而高效。
流程的设计主要应从提高效率、提高质量、节省资源、保证安全等方面明确设计的目标。设计时应考虑的基本因素有材料、工艺、设备、人员、资金、环境等，其核心是要依据事物的内在属性和客观的变化规律，科学地确定时序和环节。流程的表达可以有文字、表格、图示、模型、动画演示等多种方式。
流程的设计是一个不断探索、不断优化的过程。流程的优化可以根据不同的目标有所侧重，主要有工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等。优化要在平衡各项资源的基础上，突出主要指标的实现。
8. 课堂练习：
拆装一台废弃的（或旧的）家用电风扇，用流程图表示其安装过程，并对该流程进行优化。
9. 布置作业：
（1）养鸡工厂化由于提高了产蛋率和提供大量肉食鸡而被普遍采用。请用流程优化的观点说明这种集中化的饲养工厂的主要特点，以及需要进行哪些改进。
（2）学校每学期都要组织考试，请你帮学校教导处设计一个学校组织期末考试的工作流程。
八、教学反思
在本课时中，我通过“人们到银行或储蓄所存取款”、 “生活垃圾高温无害综合化处理工艺”和“制作纸制提兜的流程试验”等案例，让学生思考流程优化需要什么条件。引导学生得出“流程与材料、设备、工艺有着密切的关系，在优化流程时，需要充分考虑到这些条件”。通过引导和启发，让每一位学生都积极参与到活动中，学生能够大胆发言，培养了良好的合作交流态度和对生活中简单事项进行流程优化的能力。