通用技术必修2技术与设计2教学设计

第一章结构与设计第一节认识结构一、教材分析1、本节主要内容介绍本节内容主要介绍结构的涵义，是学生能从力学的角度理解结构的概念和一般分类。进而，使学生能结合1～2种简单的结构案例，分析结构是如何承受应力的，并且能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出报告。最终能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。二、重点难点分析教学重点：从力学的角度理解结构的涵义教学难点：通过分析案例，充分让学生参与讨论、动手实验、演示实验等多种方法。三、教学过程教学流程设计教师活动学生活动教学设计意图引入上学年学习了设计的基本知识，熟悉了设计的一般过程，这一年将进一步学习技术设计的几个重要思想与方法，包括结构、流程、系统和控制。举例：用一些典型的、生活中的例子让学生对结构、流程、系统和控制有初步的认识，打破其神秘感。让学生对本学期的知识有个初步的认识。了解结构过渡：我们身边存在着各种各样的结构。这些结构普遍存在于自然界的物体中，也存在于人类创造的各种物体中。多媒体展示：选取蜂巢、雪花、贝壳、桥梁、长城等图片让学生感受结构的形态，

它们的共同点是：（1）各自都有组成部分（2）是有序的搭配和排列生活中常见的结构都要承受一定力的作用。那么结构与力有什么关系呢？。充分感受结构的魅力并初步总结出结构的涵义。从而引出结构的含义，广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

接着给出构件的概念。在工程中，结构的各个组成部分称为构件。运用多媒体展示，让学生具体感受到结构的形态，使知识的接受更形象、具体。多媒体展示：选取桥梁和椅子的受力来分析两者的受力情况看展示二、结构与力通过分析椅子和桥的共同之处：（1）这些结构都具有一定的形状（2）都需要承受外力的作用（3）在一定范围内都具有抵抗其形状和大小改变的能力。我们知道生活中很多结构在一定外力作用下就会遭到破坏其实上就是当其应力达到某一极限值时，结构就会遭到破坏。多媒体展示：选取近期的一个热点新闻，九江大桥被撞断。当我们知道了结构与力的关系后，还需要进一步了解作用在结构或构件上的各种力。也就是构件的基本受力形式。构件的基本受力形式：引出从力学角度结构的含义。从力学的角度：结构是指可承受一定应力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。包括拉力、压力、扭转力、弯曲力和剪切力，结合例子、图片、动手实验。让学生通过具体的例子，了解什么是力，及其作用。看图片，并明确各种力的名称、作用三、结构的类型

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．实体结构是利用自身来承受荷载，主要承受压力。框架结构2。框架结构是通过条状物的连接来承受荷载，既可以承受压力和拉力。3．壳形结构通过壳形来传递力和承受荷载，特别是当顶部受到压力时，它能将力均匀扩散。1．如墙壁、柱子、实心球等等。（结合图片举例分析、利用实体泡沫演示）。

2.如窗户、画框、房子的架构等等。（结合图片举例分析、利用框架泡沫演示）。

3.如头盔、汽车飞机的外壳等等。（结合图片举例分析）。通过三种结构的引入，让学生通过自己思考，及课件的配合，对这三种结构有更深入的认识。小结与练习演示实验：手握鸡蛋不破一、结构的涵义（从力学的角度）二、结构的5种不同受力类型三、结构的三种基本类型实体结构、框架结构、壳形结构学生做实验通过练习，让学生把知识掌握得更好。板书设计1.1结构与设计一、了解结构二、结构与力三、结构的分类第二节探究结构（一）一、教材分析1、本节主要内容介绍本节内容从一个工程事故引入，以期加深学生对工程设计中质量安全重要性的理解。本节从学生日常生活中熟悉的事物入手，引导学生从以下几个方面探究结构的性质：结构的稳定性；结构与强度；结构的连接；技术试验。在“设计与实践”栏目中，比较详细地介绍了在三脚架上施加重物的具体操作办法，进行技术试验时，应该观察及记录好内容，写出技术实验报告，进行交流和总结。二、重点难点分析教学重点：理解结构稳定性、结构强度的概念。教学难点：通过指导学生的技术试验，加深对影响结构强度和稳定性的多种因素的了解；使学生认识技术试验是解决技术问题的重要方法。三、教学过程教学过程教师活动学生活动教学设计意图引入播放“因温州市区车站大道财富中心楼下巨型广告牌被大风吹倒，19辆轿车受损。”的视频，再展示全国各地都不时有广告牌被风吹倒造成伤亡、损失的图片。问“为什么经常会出现这些因广告牌被风吹倒造成伤亡、损失的事故呢？”学生讨论、思考“影响结构稳固的因素有哪些呢？”并回答。让学生了解结构的稳定性在技术设计中的重要性。让学生树立质量管理的观念和对产品安全性负责的社会责任感。一、结构的稳定性教师拿出一个A形梯，让一位学生展示应该如何使用A形梯。问“为什么要把A形梯的横档放平直呢？不要这个横档可以吗？为什么？”学生思考引入三角形的稳定性。1．让一位学生把一个较重的书包放在A形梯顶端，尝试推一下梯子，感觉梯子的摇晃情况；把一个较重的书包放在A形梯中间两横档上铺的木板上，尝试用同样2．大小的力推一下梯子，感觉梯子的摇晃情况；比较两次摇晃的大小差异。分析其原因。学生思考，回答引入影响结构稳定性的因素问：保证A形梯结构稳定的原因有哪些方面？*结构的稳定性与它的几何形状、支撑面积大小和重心位置密切相关。分析归纳二、结构的强度学生两人为一组分组试验：在两叠相同高度相隔20CM的书中间悬挂四条直棒（1号棒（粗圆实心泡沫棒，直径：2cm），2号棒（细圆实心泡沫棒，直经：0.5cm），3号棒（粗圆空心泡沫棒，直经：2cm），4号棒（细木棒，直经：0.5cm），其中2号与3号棒材料的横截面积相同），分别在四直棒上面同时依次悬挂1个-3个钩码。观察四直棒的变化，记录变形情况。（填附表1）学生实践并观察、思考、分析原因1、在不断增加挂码时，直棒的形状是否有变化？是什么导致这样的变化？*结构强度和内力的概念。观察形状变化引入结构强度和内力的概念2.1号棒与2号棒直径相同材料不同的直棒在挂上同等数量钩码时变形情况是否有学生思考分析引入应力。不同？那么相同直径直棒的变形情况与什么因素有关？*在外力与材料不变的条件下，构件被破坏的程度与它的截面积有关。*应力：构件的横截面积所受的内力称为构件的应力。*公式：δ＝N/A，（强调各符号的含义和单位）练习：课本P15，建筑物的支柱是怎样承受压力的？求支柱所受的应力。提示学生观察课室内的支柱，对其进行受力分析。学生思考，并根据公式进行计算。引入应力的公式3、2号棒与4号棒直径相同材料不同的直棒在挂上同等数量钩码时变形情况是否有不同？那么相同直径直棒的变形情况与什么因素有关？*结构强度与材料也有关系。学生思考分析通过试验发现材料对强度的影响。4、2号棒与3号棒材料的横截面积相同，挂上同等数量钩码时变形情况是否有不同？为什么？*结构的强度与材料本身的形状有关。课本P19页图1-42了解不同形状与强度的变化特点。学生思考分析通过试验发现材料的形状对强度的影响。5、结构的强度与哪些因素有关？学生思考回答归纳影响结构强度的因素。小结复习本课内容板书设计1.2探究结构（一）一、结构的稳定性二、结构的强度教学设计亮点结构稳定性、强度的演示实验设计得很好，学生易于接受。第二节探究结构（二）一、教材分析1、本节主要内容介绍本节内容从一个工程事故引入，以期加深学生对工程设计中质量安全重要性的理解。本节从学生日常生活中熟悉的事物入手，引导学生从以下几个方面探究结构的性质：结构的稳定性；结构与强度；结构的连接；技术试验。在“设计与实践”栏目中，比较详细地介绍了在三脚架上施加重物的具体操作办法，进行技术试验时，应该观察及记录好内容，写出技术实验报告，进行交流和总结。二、重点难点分析教学重点：理解结构稳定性、结构强度的概念。教学难点：通过指导学生的技术试验，加深对影响结构强度和稳定性的多种因素的了解；使学生认识技术试验是解决技术问题的重要方法。三、教学过程教学过程教师活动学生活动教学设计意图复习什么是结构的稳定性？结构的稳定性与什么因素有关？什么是结构强度？应力的公式？结构强度与什么因素有关？学生思考、回忆复习上一课内容为本课的技术试验提供理论基础。三、结构的连接竹签搭建平台试验：（填附表2）教师提供五支竹签、一把热熔枪、一条热熔胶、一段棉线、一把小刀和一个100g砝码。让学生以两人为一组，设计一个可在顶部放置一个100g砝码的结构。要求：结构稳定并且垂直高度越高越好。竹签可折断。学生分组设计、制作并书写试验报告。培养学生的合作精神和在实践中分析问题的能力。制作过程与成品的展示交流分析哪些部分影响了作品的强度和稳定性。学生分析影响作品结构稳定性的因素在展示交流中取长补短。四、结构和强度和稳定性试验比较学生作品中不同的连接方式的稳定性，并指出对于不同的应用场合应该对应选择不同的连接方式。常见的连接方式：榫接、螺栓连接、胶粘、绳系、焊接、铆接问：“根据各种连接方式的特点不同，应该对应使用在哪些地方的连接上？举例说明。”讨论、分析不同的连接方式对稳定性的影响。让学生学会选择技术。小结影响结构稳定性和强度的因素有哪些？学生归纳小结复习全节内容板书设计1.2探究结构（二）三、结构的连接四、结构和强度和稳定性试验教学设计亮点结构稳定性、强度的演示实验设计得很好，学生易于接受。第三节结构设计一、教材分析1、本节主要内容介绍本节要求学生亲历一个完整的结构设计和模型制作过程。教材以一位中学生的发明自述为案例引入，让学生知道，只要善于发现问题和用于创新，人人都有发明和创造的机会，并且用以增强学生完成本节设计和制作内容的信心。本节是以合作学习的的方式，完成模型土桥的设计和制作。让学生通过明确问题、制定初步方案设计、制作、试验检测、优化和改进以及评价全过程的参与，初步学会结构设计的方法加深对前述课程内容的理解，培养学生运用结构基础知识的能力，以达到提高技术素养的目的。二、重点难点分析教学重点：结构设计应考虑的主要因素。教学难点：结构设计分析。三、教学过程教学环节教师活动学生活动教学设计意图一、复习一、1、设计的一般过程是发现与明确问题—确定设计课题—收集资料—制定设计方案—具体、详尽的设计—产品研制—评价、提出改进意见—修改设计—设计完成。2、设计的方法常规设计法系统设计法功能设计法工效设计法可靠性设计法最优化设计法计算机辅助设计法复习《技术与设计1》中的设计的过程与方法，与本节课的结构设计结合起来，进一步巩固设计的知识。一般性介绍，让学生对本节课的知识有个大略的认识。教学环节教师活动学生活动设计意图二、结构设计的过程二、明确设计目标及要求形成初步设计方案模型制作检测、优化和改进设计评价了解结构设计的流程一般性介绍，让学生对流程有所了解。三、任务布置三、1、阅读书P23-P272、小组讨论选题和分工，在下列四个设计项目中选择一个作为小组结构设计对象：（5分钟）便携式小板凳多功能简易书架多功能文具新型悬索桥模型3、针对小组设计目标，20分钟内每人独自完成自己的设计方案。发挥个人的创新思维，锻炼学生的观察能力。完成设计方案。让学生自主选题，增强学生学习能动性。四、任务检查四、检查学生个人结构设计方案的完成情况，并给出适当的指导。学生完成任务，自评提高学生的动手能力。五、小组任务布置五、1、根据小组成员设计方案，合成小组设计方案2、课后根据小组设计方案自备材料，并制作成设计目标的各个构件3、下次课堂进行构件组装，并完成小组设计方案。各小组演示讲解本小组结构设计作品，给其他小组的作品打分，好的作品由学校保存留作将来展示。合成小组设计方案，培养团队精神让学生有制作作品的积极性。小结本节课让大家学习了设计的过程，并在具体项目中体会设计的乐趣，希望大家在下次课能够拿出精美的结构模型，享受设计成功的喜悦。板书设计1．3结构设计一、明确设计目标及要求二、形成初步设计方案三、模型制作四、检测、优化和改进设计五、评价教学设计亮点具体任务，能提高学生的动手、动脑能力。第四节典型结构的欣赏一、教材分析本节的目的是通过典型结构的案例，引导学生关注结构设计中所蕴藏的人文内涵，并从民族特色、时代性和文化背景等角度进行欣赏和评价。同时，让学生从技术的发展、科学的进步以及已学的结构知识等方面来欣赏和评价经典的、有特色的结构设计。二、重点难点分析教学重点：透过经典结构的欣赏，让学生学会观察结构的实用性和美。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。三、教学过程教学过程教师活动学生活动教学设计意图复习回顾提问：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、作答知识准备情景导入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。合作、探究、能力展现1、组织学生分组讨论、交流。选派代表汇报结果。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。通过两桥的结构特点，受力分析，理解两桥文化价值、民族特色和设教学过程教师活动学生活动教学设计意图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？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。计的文化内涵。教师归纳讲授新课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。学生能力拓展提问：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。开阔学生视野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；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，领会欣赏作品可从教学过程教师活动学生活动教学设计意图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。多角度进行，开阔学生的视野。小结能够结合具体案例，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。板书设计1.4典型结构的欣赏一、建筑与文化二、建设与技术教学设计亮点课堂内容与添加的视频、图片等内容配合的极好第二章流程与设计第一节了解流程一、教学目标

知识技能方面：

1、知道什么是流程。

2、理解流程的含义。

3、抓住流程的两大特征——环节和时序。

4、能够找出生活中比较熟悉流程的环节和时序。

5、提高学生依据科学流程合理处理问题的意识。

6、使学生体会到学习流程对学习、生产、生活的重要意义。

学习方法：针对确定的案例，分析得出关于时序、环节和流程的表达；经历对案例和问题的探讨、分析，培养解决实际问题的能力以及创新意识和团结协作能力。

价值观：通过分析不同的流程，渗透技术的人文特性，探究流程背后所隐含的更深的思想。通过各组讨论、分析、活动，养成良好的合作和交流的态度。

二、重点、难点

教学重点：通过案例分析理解时序、环节、流程以及三者之间的辨证关系，掌握流程是以时间为核心的概念，并学会阅读简单的流程图。

教学难点：①如何制合理的流程②掌握和理解生活和生产中简单的合理流程。

三、教学器材

多媒体计算机、投影仪。

四、教学过程

导入：我们不干干什么事情都要按照一定的顺序去做，比如说我们一天要上那节课，都是事先安排好的，都按照定一定的流程进行，这节课我们就来一同了解一下流程。首先我们先来看两个书上面的案例：马铃薯的播种流程：切种→布种→掩种。冲印照片的工作流程：冲印：感光胶片（底片）→印象：底片→照片。这两个流程主要先入为主，让同学们初步了解流程是什么。

课外案例：思考：假如我们要泡茶喝。条件是：开水壶要洗；茶壶、茶杯也要洗；火已生起来了；茶叶也有了。该怎么办？

学生：1、先洗净开水壶，灌上凉水，放在火上，坐等水开；水开以后才急急忙忙找茶叶，洗茶壶，洗茶杯；然后泡茶。

2、先洗开水壶，洗茶壶，洗茶杯，拿茶叶；一切都准备好了，才灌水烧水；坐待水开泡茶。

3、先洗好开水壶，灌上凉水，放在火上；在等待水烧的时候，洗茶壶，洗茶杯，拿茶叶；等水开了，就泡茶。

老师：分析，前两种方法都不是很好，主要是浪费时间，然而第三种方法却能充分的利用时间，这就是有一定做事情按照一定的时间顺序来做的好处。

引出时序的概念：这种各环节按照一定的时间顺序先后出现、完成。这种时间顺序关系叫做时序。

其他实例演示，对自行车前圈的安装过程：上钢丝→编花→装前轴→装外胎→装内胎→上气门。

总结：其实任何一个流程都反映了一定时序

任何一项生产或生活活动都有一定的时序。时序体现了具体活动内容的先后关系，有的不可以颠倒，有的可以颠倒，有的还可以同时进行。

老师：举例说明：生活中哪些时序可以颠倒？哪些不可以颠倒？哪些可以同时进行呢？

学生：可以颠倒的时序比如说：早晨洗漱的时候可以先洗脸再刷牙，也可以先刷牙再洗脸；洗头的时候可以先把头发弄湿再放洗头水，也可以先放洗头水再洗头。不可以颠倒的时序比如说：只有先拆开自行车的外胎，才能检查和修补漏气的内胎，因为内胎被保护在外胎之内；煎鸡蛋时，先放油，后放鸡蛋，这个次序不能颠倒，因为高温下，在锅与鸡蛋之间没有油的润滑，会烧焦鸡蛋。可以同时进行比如说：一边走路一边一边听歌等。

小结：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，我们应当尊重和遵循这些规律或机理。

老师：我们每天放学都要回家，那么我们回家的时候开门是怎么样的一个流程呢？

学生：拿出钥匙→插入匙孔→旋转钥匙→开门进屋。

引出环节的概念，开门是按照一步一步的环节进行的。对于一项活动，我们可以依据它的某种特征，或者某个具体目标，将其分解为若干个过程或阶段。

环节：活动或事件在其发展的过程中，依据某种特征或方式，可将该过程分解为若干小过程，称这些小过程为环节。环节又包含若干可以分解的、目标更具体的事项。

思考：倒是什么是流程？

学生：流程就是做事情要按照一定的时间顺序和步骤去做事情的过程。

流程：具有以上两大特征（关键点）的过程，即若干环节随着时间的变化，依序完成的进程流，称为流程。流程是为了一定的目的去做事情的顺序。流程是以时间为核心的概念。

给同学们演示另外的几个流程：

1、让同学们对淘宝网的购物流程进行排序：①付款给支付宝②选择产品后，点击购买③确定支付、完成交易④收货⑤卖家发货。

学生：②→①→⑤→④→③

下面像同学们介绍一下流程的几种表现形式：文字表达、表格表达、图示表达、模型表达、动画演示（分别举例，例如，开学典礼的时间安排、课程表、采购员采购流程、组装积木、诸葛锁）。

在生活中的流程：案例讨论，洗衣、煮饭与烧菜的流程安排，洗衣机洗衣：1小时、电饭锅煮饭：30分钟、烧菜：40分钟、吃饭：20分钟、读报：10分钟。

讨论一下，会有哪些不同的流程？

学生：洗衣机洗衣→电饭锅煮饭→烧菜→吃饭→读报。一共两小时四十分钟。

洗衣服的同时还要电饭锅煮饭和烧菜，然后吃饭，最后读报，这样一共是一小时十分钟。

我们可以发现很好的安排好这个流程可以很好的节约时间，能够使我们的工作能够顺畅的进行。

归纳流程对于日常生活的意义

提高生活效率、使生活变得有序和合理、使生活更为安全、使生活质量更高、减少生活的盲从。

在生产中的流程：三个视频（手机制作的生产流程、马自达2的生产流程、保时捷3D动画生产流程）。

思考：为什么要设计生产流水线?

更好的控制每道工序的质量、控制每道工序的时间、减少人力、提高生产的安全性、提高工作效率，降低成本。

最后的问题：请同学回答氢气还原氧化铜的流程是什么？

学生：先安装设备、氢气检纯试管倾，先通氢气后点灯。黑色变红水珠出，熄灭灯后再停氢。

氢气还原氧化铜的详细解说：（1、氢气检纯试管倾："氢气检纯"的意思是说通入大试管的氢气必须先检查纯度，否则有爆炸的危险；"试管倾"的意思是说为了防止生成的水蒸气在试管口冷却回流导致试管破裂必须使试管倾斜（使管口低于管底）。2、先通氢气后点灯：意思是说做该实验时务必先通一会氢气，待试管中的空气被排出之后，再点燃酒精灯，否则氢气和空气混合在受热的条件下将可能发生爆炸。3、黑色变红水珠出：意思是说待黑色粉末（氧化铜）全部变成光亮的红色（铜粉），同时管口有大量的水珠出现时，说明反应已完全，至此停止实验。4、熄灭灯后再停氢：意思是说停止实验时务必先熄灭酒精灯，过一会儿待试管冷却后再停止通氢气。否则，空气将进入试管，这样还原出来的铜又和空气中的氧气在受热的条件下，发生氧化反应，重新生成氧化铜，于是导致实验失败。）

整个的过程：准备→通入氢气→加热→观察结果→停止加热→停止通氢气。

总结：流程主要是由时序和环节组成，其中环节可分解但分法不一，时序有的可以颠倒、有的不能颠倒、有的能够同时进行。第二节流程的组成与描述一、教学目标A．知识目标1、了解流程的基本组成；2、了解流程可用不同的方式描述，重点是方框流程图的种类，约定的几何图形和符号的具体意义。B．能力目标1、能应用环节和时序的概念表述和分析一般的流程；2、能应用文字、表格、方框流程图来描述一般的流程；3、在对“检测分支点”着重认识的基础上，能用有检测分支点的方框流程图描述简单流程并能识读简单的有检测分支点的方框流程图。

二、重点和难点在极为有限的课时内，组织引导学生理解、认识“检测分支点”并应用有检测分支点的方框流程图描述一些简单的流程。

三、教学准备教学多媒体设备和本节课程的电子灯片。

四、教学方法立足学生的生活实际和经历，以学生理解，表述典型事例的流程为引导，组织学生讨论、分析、认定、做课堂画流程图练习等，通过师生积极互动，达到学生能应用文字,表格,流程图（包括有检测分支点的方框流程图）来描述一般的流程的教学目标。

五、教学过程（一）流程的基本组成1、通过分析典型工作流程邮寄包裹，理解任何流程都包含具体的环节和时序。邮寄包裹的流程：取包裹单→填写包裹单→购买包装箱→包装密封→交寄→收好回执2、实验案例回顾：应用环节和时序的概念,说一说稀硫酸的配置过程。说明某些流程的时序不能改变。（二）流程的描述可用文字、表格、流程图来描述。学生先行描述，再组织学生讨论、分析、认定。1、用文字描述流程实例：校运会开幕式2、用表格描述流程实例：上午的课程表3、用流程图来描述流程A．绘制流程图学习二种方框流程图，约定的几何图形或符号的具体意义。（1）最简方框流程图实例：典型最简方框流程图---邮寄包裹（2）有检测分支点的方框流程图通过实例，重点对“有检测分支点的方框流程图”进行学习。实例1：去饭堂进午餐实例2：酒灌装流水线上对瓶的检测布置学生对下面的实例做随堂练习，画方框流程图，其中特别对“检测分支点”的作用加以关注。实例：去医院注射青霉素讨论：展示方框流程图，组织学生讨论、分析、认定。B．识读流程图实例：程控电话接电话的工作流程图，特别注意流程图中3个检测分支点的作用。

六、作业从自己熟悉的生活，学习或人生经历中选题2个，分别用最简方框流程图和有检测分支点的方框流程图来描述。要求每个流程至少有5个环节。第三节流程的设计（1课时）一、教学目标知识与技能：知道流程设计的基本因素，掌握流程设计的一般过程；学会分析流程设计应考虑的基本因素过程与方法：经历案例分析，学会从身边例子把握一般规律；情感、态度和价值观：培养学生对自己生活中的流程进行设计的需要二、重点和难点重点：学会分析流程设计应考虑的基本因素及设计的表达。难点：流程设计的灵活运用。三、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

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查漏

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磨洞边胎皮

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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9一12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。第四节流程的改进设计一、教学目标：

知识与技能：

1、流程改进设计的意义及主要内容。2、流程改进设计的条件。过程与方法：学会分析流程的不足，并提出改进设计方案。情感、态度和价值观：培养分析问题的能力。二、教学难点与重点教学重点：流程改进设计的内容及目的。教学难点：流程改进设计的分类。三、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、工期改进设计——节约时间

案例①机械设备修理的工期改进设计简单介绍：网络计划技术。

马上行动：制作一只台灯的工期如何改进设计，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。2、工艺改进设计——节约材料

案例：工件制造的工艺改进设计

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改进设计的过程。马上行动：比较不同加工工艺下浪费的钢材金额。

3、成本改进设计——节省资金

案例：售后中心配送的成本改进设计

4、提高效率

案例：餐厅结帐的流程改进设计

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）、流程改进设计的条件：流程改进设计需要一定的条件，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：银行存取款流程的改进设计：从人工操作到自动取款机。

（三）、流程改进设计的步骤：

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）流程改进的内容与目的

2）流程的改进设计条件3）流程改进设计的步骤工期改进设计（工序并行，先进设备的使用）

工艺改进设计（切削改浇铸，标准件的使用）

成本改进设计（自动化生产，废水循环使用）

质量改进设计（计算机管理和监控）第三章系统与设计第一节认识系统一、教学目标知识与技能：通过分析身边的具体例子，了解系统的涵义。知道子系统、元素的涵义。过程与方法：通过经历分析系统的三个基本特征归纳出系统的涵义，进而培养学生归纳抽象的能力。二、教学重点、难点：系统的涵义；三、教学过程：引入：先用5分钟，熟悉课本。提出：我们身边存在各种各样的系统新课教学：一、系统是普遍存在的。1、提出：系统无处不在，万物皆是。宇宙间的一切事物都处于一定的系统中，任何一种现实事物都是一个系统。2、让学生观看各种系统的图片：A自然界——生物链与食物链B人类社会——汽车传动系统补充：底盘接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。底盘由以下几部分组成：传动系统：将发动机的动力传递给驱动车轮。它包括有离合器、变速器、传动轴、驱动桥等部件。行驶系统：将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。行驶系包括车架、前轴、驱动桥的壳体、车轮（包括转向轮和驱动轮）、悬架等部件。转向系统：保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶，由转向盘的转向器及转向传动装置组成。制动装置系统：使汽车减速或停车，并保证驾驶员离开后汽车能可靠地停驻。每辆汽车地制动装备都包括若干个相互独立地制动系统，每个制动系统都由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。C微观——基本粒子D宏观——太阳系补充：太阳系：是否存在第十大行星？古时人们在天空中仅能看到火星、金星、火星、木星、土星这五颗行星。我国古代称金星为太白，木星为岁星，水星为辰星，火星为荧星，土星为填星或镇星。在国外，古罗马神话中各种神的名字成为星的名字，如称水星为商神麦邱立、火星为战神玛尔斯、木星为爱神朱庇特、金星为太阳神阿波罗的先驱和使者。1543年，波兰天文学家哥白尼创立了“日心说”，让太阳取代地球坐上了“宇宙中心”的宝座，人们才知道自己居住的地球是太阳系的一颗行星。从此，天文学上有了“太阳系”这个名称，太阳系的行星也不断被发现。天王星、海王星、冥王星是在1781年－1930年间陆续被发现的。那么，是否有第十大行星？科学家认为，现在的九大行星轨道之间是找不到第十大行星的，只有在水星轨道以内，或者到冥王星轨道以外才能找到，前者称为“水内行星”，后者称为“冥外行星”。经过科学家的探测，水内行星的可能性十分渺茫。2003年布朗和他的小组在距地球129亿公里外，找到一颗红色小行星2003-VB12，并以海洋女神的名字，给它起名为“塞德娜”。“塞德娜”的主要成分是冰和岩石，当被探知其体积大小约为冥王星的四分之三，其加入太阳系行星家族的希望也破灭了，最终被正式归类为“小行星”。柯伊伯带：起于海王星外、终结于冥王星外的冰石碎块集中带，被认为是在太阳系诞生时遗留下来的。从1992年至今，人类已经发现了大约800个柯伊伯带天体。其中存在比冥王星大的星体，如2003-UB313，但至今仍未列入“十大”。E人体——呼吸系统二、系统的涵义提出：什么是系统？1、系统有三大特征：①两个或两个以上的元素组成；（以人体系统为例，分析子系统、元素的涵义）②这些元素之间相互联系、相互作用；③具有一定的结构和功能。2、系统的涵义：系统是指两个或两个以上相互联系、相互作用的元素所组成的，具有一定的结构和功能的有机整体。三、系统的分类根据不同的标准，从不同的角度，系统可以划分为不同的类型。1、按照系统组成元素的性质：自然系统：生态系统、动物消化系统。人工系统：机械传动系统、城市污水处理系统。复合系统：三峡水利发电系统2、按照系统组成元素存在的形态：实体系统：生物系统。概念系统：哲学系统。3、其他【小结与练习】：1.系统是普遍存在的；2.系统的涵义；3.系统的分类第二节系统分析的基本方法—系统的基本特征一、教学目标：通过分析案例，理解系统的5个基本特性。二、教学重点、难点：重点：系统的5个基本特性；难点：系统思路。三、教学过程：引入：复习上节课内容：系统的涵义和系统的分类。下面开始学习系统分析的基本方法。提出：要用系统分析的方法来解决问题，就必须掌握系统的基本特性。通过理解基本特性构成系统的基本思想（即系统思路）。新课教学：（一）系统具有目的性1、人们为什么要发明自行车？补充：【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。结合自行车演变，让学生理解：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能。2、自行车为什么要有刹车功能？提出：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？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。【系统思路】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。3.乐高积木用相同的组件，可以组成不同的系统，以实现不同的功能。什么是区别这些系统的标志？系统的目的性是用来区别系统的标志。（二）系统具有整体性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？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。2.三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？【系统思路】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”3.巴尔扎克雕像的故事讲述：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：巴尔扎克雕像的故事说明了什么？【系统思路】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”。（三）系统具有层次性1、提出：所有系统都可以分解为一系列子系统，并存在一定的层次性。试说说我们国家都由那些子系统组成？不同角度有不同的答案，看实际情况作出简要评价。2.若各级行政部门没有层次性、没有独立的功能会怎样？答案也很多，具体看情况作出评价，引出下面的观点。（拿针筒救火）【系统思路】系统的层次性有助于系统功能的更好实现。（四）系统具有相关性1.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。【系统思路】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。2.如何理解“一着不慎，满盘皆输”？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。【系统思路】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。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。3）铁桶理论、塑料桶理论。（五）系统具有环境适应性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？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。结论：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。2.自行车为什么要不断地进行更新换代？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。【系统思路】要不断完善系统，使系统能适应新的环境。3.你知道“春捂秋冻”的含义吗？这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。小结与练习：系统的基本特性：目的性、整体性、层次性、相关性、环境适应性。第二节系统分析的基本方法—系统分析的基本方法一、教学目标：通过设计制造人力飞机的故事，引导学生理解系统分析的基本方法及步骤。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。二、教学重点、难点：重点：初步掌握系统分析的基本方法及步骤。难点：运用系统分析的基本方法分析处理身边的问题。三、教学过程：引入：复习上节课内容：系统的基本特性及所表达的系统思想。提出：系统分析就是系统思想与分析方法的结合。新课教学：（一）系统分析的基本方法的涵义涵义：系统分析的基本方法就是把一个任务放在系统的运行过程中加以考察，运用逻辑推理和分析计算，研究分析这个任务以及任务的各个因素，找出规律性，提出可行性方案，使系统整体达到理想的目的。如何理解这个涵义？通过两个例子来了解。1、阅读课本，想一想在设计制造人力飞机时，设想1和设想2为什么会失败？而设想3又为什么会成功？解答：设想1和设想2都没有综合考虑设计制造人力飞机这个系统里的各个因素，只是着重考虑其中的一两个因素，所以失败；设想3通过定性与定量结合，正是运用了系统分析的基本方法，分析研究了影响人力飞机飞行的各个因素，找出规律性，提出可行性方案，使人力飞机实现了“飞天”的理想目的。2、阅读小资料，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？解答：丁谓运用了系统分析的基本方法。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。过渡：这里我们知道，丁谓运用系统分析的基本方法获得最佳的效果。但他是如何做、如何得到这样的一个方案的呢？下面我们来学习运用系统分析方法的一般步骤。（二）系统分析方法的步骤步骤：阐明问题、分析研究、评价比较。我们通过案例来进行分析：【案例1】：阿拉斯加原油输送方案1、阐明问题任务：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、分析研究环境：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-50C。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。3、评价比较综合各方案优、缺点，以及成本、安全性等，确定第4种方案为最终方案。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。小结与练习：1、系统分析的基本方法2、系统分析方法的步骤第三节系统的优化一、教学目标：了解系统优化的意义，知道如何实现系统的优化。运用系统的方法分析问题，能对当前的系统提出优化的方案。二、教学重点、难点：重点：系统优化的方法。难点：分析影响系统优化的因素。三、教学过程：引入：复习上节课内容提问：什么是系统的优化？就是在一定条件下，使系统达到更理想、更佳效果的过程。（举选择交通工具的例子）新课教学：一、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。【案例】航标系统的优化（视频）分析航标系统优化的意义：提高了安全性、可靠性、方便管理和检修、节约能源（耗电小）、适应能力强、容错性好、实现了航标管理的智能化，发挥航道的运能，提高船舶的利用率，保证船舶的安全，使长江航道航标的管理发生了质的飞跃，开启了数字航道的大门。二、系统优化的实现1、影响系统优化的因素：1）系统优化的过程中，受一定的条件影响和约束，会造成系统与环境、系统组分之间、组分与整体之间的矛盾冲突，这些矛盾冲突会影响系统的优化。2）系统各组分之间、组分与整体之间的连接和协调状况，会影响系统的有序性和整体的运行效果。【案例】：阅读P76—P77南方粮食生产季节变换系统的例子，分析影响本系统优化的因素有哪些？分析：影响本系统优化的因素有种植品种（农作物生长特性）、时序、土壤、气候等。2、系统优化的方法基础：分析影响系统优化的因素。过程：一定的条件下，对系统特性进行分析和控制。（复习前面系统的5个基本特征）目标：以实现更佳的整体目标。【案例1】：空调系统的优化影响空调优化的因素：人民的生活水平、人民的需求、舒适度、功能、能耗、环境、环保节能、能源、可靠性、寿命、运行费用、设备利用率、新材料、网络与数字技术及相关技术的进步等。在对影响空调系统优化因素分析的基础上，研制出了各种空调：1）变频空调：变频空调器是通过内装的变频器改变频率。有着高性能运转、舒适静音、节能环保、能耗低的显著特点，改善了人们的生活质量，提高了人们的生活水平。2）燃气空调：以燃气为能源的空调设备简称燃气空调。功能全、综合投资省；设备能源利用率高、运行费用省；大量使用燃气空调有利于改善供电紧张状况，改善电力峰谷平衡率有十分可观的效果。3）太阳能空调：利用太阳的热能驱动进行制冷。技术要求高，但成本低、无噪音、无污染、寿命长。越是太阳能辐射强烈的时候，环境气温越高，太阳能空调的制冷能力就越强，这是人和自然和谐的理想境界。在节能和环保方面有很大的发展潜力。此外，还有智能空调，双面出风空调，一拖多空调、隐形空调等。【案例2】：数学模型的最优化现实原型（经过抽象）－数学模型（进行求解）－数学结论（回到原型分析）阅读课本的拓展与应用，了解有关数学模型最优化的应用。小结与练习：1、系统优化的意义2、系统优化的实现第四节系统设计的基本方法一、教学目标：通过具体的系统设计案例分析，使学生初步掌握系统设计的基本方法。具备一定的系统设计和系统评价的能力。二、教学重点、难点：重点：1、系统设计的基本方法。2、让学生会运用系统设计的知识进行简单的系统设计。难点：1、掌握好系统设计基本方法中的系统设计。2、确定一个任务，根据设计要求完成系统设计的方案设计。三、教学过程：引入：1、复习前面内容2、导入新课通过播放《东正路等路段塞车状况》的录像，激发学生学习举兴趣，引导学生思考怎样改善东正路等路段的交通状况。【录像内容】：随着东莞城市化进展的加快和汽车普及率的提高，城市交通拥挤日益加剧，交通环境逐渐恶化。相信每同学都遇到过塞车，在路上焦急等待的感觉，真是无故郁闷，特别是上下班、上学放学的高峰期，莞城道路必然处于极度的繁忙和拥塞中。其中东正路（含东门广场）、万寿路、市桥路、新芬路等更已成为人人头疼的塞车黑点，塞车到底是谁的错？提出：要解决这个问题，需要用到系统设计的方法。下面我们来学习系统设计的基本方法。新课教学：一、系统设计的原则系统设计除要遵守设计的原则外，因系统设计有着与设计不同的特点，所以系统设计还必须遵守以下的原则：1、设计好系统中的每一个元素或子系统；案例1：封杀三菱帕杰罗汽车事件，说明了什么问题？相关材料：经组织专家分析和实验室鉴定，检验检疫部门认定：日本三菱帕杰罗越野车Ｖ３１、Ｖ３３型在设计上存在严重问题，车后部的"感载阀"在车内坐上人并在颠簸的路上行驶时会压低磨擦到后轴制动油管，经长期反复磨擦，造成后轴制动油管被严重磨损直至出现漏洞，使制动液流出，造成刹车失灵。这是涉及行车安全的严重质量问题！为确保人身安全，根据《中华人民共和国进出口商品检验法》及其实施条例和《进口商品安全质量许可制度实施细则》的规定，特公告如下：1）自公告之日起，吊销日本三菱帕杰罗V31、V33越野车的进口商品安全质量许可证书(证书号：97MV2491和99MV7582)，禁止其进口。2）为确保安全，所有三菱帕杰罗V31、V33应尽快去三菱汽车特约维修站检修并更换后制动油管，凡未经检修并更换改进设计的制动油管的日本三菱帕杰罗V31、V33越野车暂停使用。3）日本三菱公司提供了44家为三菱帕杰罗V31、V33越野车用户免费检修并更换后制动油管的特约维修站地址。这一事件说明：1）没有设计好汽车制动系统中的后轴制动油管；2）没有设计好汽车悬挂系统中的感载阀。2、设计好各元素或子系统之间的协调关系。案例2：核电站为什么要建配套工程抽水蓄能电站？相关资料：大亚湾核电站与广州抽水蓄能电站系统工程。广州抽水蓄能电站是为大亚湾核电站安全、经济运行而配套建设的电站，因为，发电设备只有在较稳定的满负荷或接近满负荷下运行才是经济、安全，可靠的．但实际用户用电每日部出现高峰和低谷，这就需要发电、供电设备不断调整频率和工作状况．大型抽水蓄能电站就是一种配合主电站而建立的一种水蓄能发电站．它既是抽水站又是发电站，电网负荷低时，利用剩余电力把下水库的水抽到上水库，将电能变成水的势能蓄积起来，当用电高峰时，上水库水（本站最大水头为535米）推动蓄能电站水轮机发电机组发电，通过500千伏出线并入广东电网，电站综合效率为76%．核电站容量大，总成本低，自动化程度高，高科技含量高，最适合稳定负荷工作，因而抽水蓄能电站与核电站的配套运行既科学又经济。二、系统设计的主要过程结合编制《学校田径运动会竞赛日程表》来分析阐述系统设计的主要过程。1、提出设计问题；学校每年都举行田径运动会，如果你是学生会的体育部长，会如何组织编制好《学校田径运动会竞赛日程表》。2、收集与分析相关资料（包括外部环境及约束条件）；(1)学习竞赛规程和田径规则，了解运动会的期限、天数，作息时间，开、闭幕式(表演内容)的时间；(2)了解参赛单位人数、组别设置；(3)场地器材条件、跑道条数、跳跃和投掷场地及器材数量；(4)熟悉赛次的安排、录取办法、录取名次、计分办法；(5)掌握裁判员的人数和水平、等级情况。(6)查阅学校前几届运动的相关资料。3、确定设计目的；编制好编排合理，符合竞赛规程和学校实际的《学校田径运动会竞赛日程表》。4、系统的设计（重点考虑：系统由哪些组分组成？系统各组分具有什么功能？各组分如何配合工作？如何解决矛盾冲突？）；具体讲：竞赛日程的编排视为一个系统，这个系统是系统结构与系统流程相辅相成的系统，要求系统结构合理，运行流程畅通。A、竞赛日程的编排原则（1）比赛的间隔时间（最短）：200米及200米以下各项为45分钟；200米以上至1000米各项为90分钟；1000米以上各项目不在同一天；全能各单项间休息30分钟（以最后一人结束比赛到下一项比赛第一人开始）。（2）尽量不安排项目冲突。（3）尽量照顾兼项之间的时间间隔，及格赛后间隔一天进行正式比赛。（4）不同组别的同一田赛项目，一般不连续安排在同一单位。（5）不同组别的同一径赛项目，最好衔接进行。（6）跨栏项目一般安排各单元的第一项，还可安排在长距离竞走、跑之后进行。（7）决赛时预计能破纪录的项目，可分配到各个单元。（8）同一时间不安排、两个田赛长投项目。（9）竞走、长跑时最好不要安排标枪。（10）撑竿跳高尽可能安排在上午。（11）接力赛尽量安排在单元的最后。（12）精彩的项目尽可能安排在开、闭幕式后或节假日。（13）田赛项目注意场地的合理运用。（14）最后一个单元尽量少安排项目。（15）尽可能使田赛和径赛同时结束。B、竞赛日程的编排方法按竞赛规程规定的比赛天数、单元、时间、组别和项目等，填写竞赛日程安排表，再根据竞赛规程中的参赛单位、报名要求等预计各项赛次，然后先填全能项目，后排单项；单项中先排径赛，后排田赛。C、编排比赛秩序：（1）先排全能项目，其次是赛次多的项目，再排跨栏和其他径赛项目。（2）参阅兼项表进行核对，检查有无兼项冲突。（3）排完径赛再排田赛，注意兼项和性质相关项目的先后顺序。（4）全部项目排好后，应详细检查，如有不妥之处，再进行调整。编排出多个方案，从中筛选最佳方案。5、系统的评价及优化对《学校田径运动会竞赛日程表》进行反复研究、征集意见、调整修改。三、设计与实践1、设计活动请同学们运用系统设计的方法，设计如何改善南环路交通状况的方案。2、目的及要求目的：设计与实践活动目的是通过具体的设计活动，进一步理解和运用系统设计的基本思想和方法，进行简单的系统设计。要求：（1）编写设计说明书。设计说明书主要内容有：①设计目的。②对南环路段相关因素进行简要的定性分析。③阐明重点考虑的因素及它们之间的关系。④提出具体的可行的整改方案。⑤简要描述设计方案实施的可行性及效果。⑥、附上设计示意图。第四章控制与设计第一节了解控制（2课时）一、教学目标1.知识目标：⑴、通过对具体实例的讨论分析，理解什么是控制及其在生产生活中的应用；⑵、了解控制系统的类型（开环控制、闭环控制、手动控制、自动控制）及其特点。2.能力目标：⑴、利用典型案例，分析简单的开环控制系统和闭环控制系统；⑵、通过讨论、分析日常生活中的控制系统实例，明确不同类型控制系统的特点及异同。3.情感态度价值观：⑴、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；⑶、培养学生主动分析问题、解决问题的能力。二、教学重点、难点：1.重点：理解控制的涵义；开换控制和闭环控制。2.难点：从具体实例入手，对控制系统的分类及分析。三、教学及学习方法授导型教学，包括：讲解、自主学习、小组讨论、合作学习、问题化学习等。四、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。五、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。的的小组自由讨论，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，对比例举的实例，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。第二节控制系统的组成和描述教学目标知识与技能：理解控制系统的组成，掌握控制器、控制器、被控对象和被控量等概念。方法与过程：通过实例分析、活动体验、小组讨论等课堂内容，使学生理解及把握相关概念。情感态度与价值观：通过活动体验、小组讨论等形式，培养学生协作学习以及勤于观察、思考生活生产中的通用技术知识的意识。教学重点难点重点：掌握控制器、控制器、被控对象和被控量等概念。难点：掌握具体实例分析方法，弄清楚控制器、控制器、被控对象和被控量等概念。教学媒体多媒体电脑、录像四、教学过程设计教学过程教学内容学生活动备注一、创设情境

二、知识引入

。

三、小结与练习[复习旧课，导入新课]教师讲述，与学生一起重温上节课所做的游戏“蒙眼画图”，回顾开环控制和闭环控制的相关知识。在此过程中，有意识地控制过程中完成不同功能部分看成一个个模块，为下面的新知识讲授打下伏笔。

一、描述性语言1、例子1：投掷飞镖投掷飞镖的控制过程包括了下面几个组成部分：大脑——命令发出者肢体——命令执行者飞镖——命令的作用对象2、例子2：瓦特式速度调节器讲解瓦特式速度调节器原理，提出这个控制系统同样含有下面几个部分：命令发出者：离心调节器命令执行者：控制阀命令的作用对象：发动机3、教师提出问题：联系前面所学的控制系统的相关知识，例子1、2有什么异同？教师讲述，例子1、2在结构形式上都有各类控制系统的同性，即都可以将控制过程中完成不同功能部分看成一个个模块，不同的地方在与例子2比例子1多了一个反馈环节。具有闭合的回路是闭环控制系统的特征。4、小练习1）如果将我们的身体看成是一个控制系统，在你从书架上拿出一本你想要的书的过程中，身体各部分分别完成什么功能？命令发出者：大脑命令执行者：手命令的作用对象：书本反馈环节：眼睛2）电冰箱工作原理讲述电冰箱工作原理。命令发出者：微型电脑命令执行者：继电器、压缩机命令的作用对象：冷藏室反馈环节：温度传感器3）小游戏：请几位同学来给大家演示一下女红的基本功“穿针引线”（可男女生各一组进行比赛）。“穿针引线”过程中：命令发出者：大脑命令执行者：手命令的作用对象：针、线反馈环节：眼睛

二、描述性语言概念化1、组成：命令发出者——控制器命令执行者——执行器命令的作用对象——被控对象反馈环节——反馈环节2、相关量：期望值——给定量控制目的——被控量对控制对象所产生作用——控制量3、案例分析1）投掷飞镖控制器：大脑执行器：手被控对象：飞镖给定量：期望值被控量：落点2）说出速度调节控制过程的给定量、控制器、执行器、被控对象、反馈环节、被控量、控制量。4、小组讨论全班分四个小组，每小组一个项目进行讨论，并选一个代表同学当课堂小老师。项目：1）供水水箱的水位自动控制系统2）加热炉的温自动控制系统3）人工调节液面4）希罗的自动门控制系统讨论内容：1）控制系统的控制过程如何？2）系统的组成及相关量是那些？3）如何方框流程图来描述？

1、课后练习根据自己对控制系统的认识，填写课本第100页表4－2。2、小结1）控制系统的组成：控制器、执行器、被控对象、反馈环节2）相关量：控制量、被控量、给定量回忆与巩固知识

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