常初芳：技术设计中的思想方法课件.ppt

1、活动一：结构与设计 结构的设计在我们日常生活中随处可见，课桌椅、自行车、立交桥等等都是结构设计的结果。学习结构的强度和稳定性，体验简单结构的设计过程以及结构的和谐、简练和经典，其意义除了解决简单结构设计的问题以外，更有利于帮助学生清晰地把握生活中各类问题解决的主要架构，拓宽思维和想象空间。标准解读 案例一：魁北克大桥 加拿大魁北克大桥建于二十世纪初期，它是当时世界上此类大桥中最大的一座。可悲的是，桥在建造过程中，发生了坍塌（不是一次，而是两次），75名工人死亡。坍塌的原因是由于工程师们没有仔细核查他们的设计。今天，所有毕业于加拿大各大学的工程师们都带有一个铁指环，这些铁指环曾经是由取之于那座坍

2、塌的魁北克大桥的金属制成的（现在的指环由不锈钢制造）。它们时刻提醒工程师们，要具有高度的责任感去设计安全、牢固和有用的结构。研讨题一 强度和稳定性是结构好坏的重要指标，你知道它们是什么意思吗？什么因素会影响一个结构的强度和稳定性？你打算让学生设计一个什么样的结构？为什么？在现实生活中，结构是一个常用的词汇。你能列举一二吗？它们与这里的结构有什么相同之处和不同之处？你认为在这一部分的教学中，什么是重点？什么是难点？实施有困难吗？怎么克服？活动二：流程与设计 在了解流程的涵义时，应抓住两个关键点：流程的时序和环节。时序是指随时间变化的发展经历；环节是指事件在发展的过程中，总可以依据某种特征或方式把

3、它分解为若干个小的过程。生活中的很多事件以及任何产品的生产过程，都可理解为流程，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。标准解读案例二：造纸流程 东汉的蔡伦在总结了前人造纸经验的基础上，进行了大胆的试验和革新，扩大了原料来源，改进了工艺流程。他收集了各种破布、旧渔网、麻头和树皮等作为原料，用水浸透、润胀；再将其剁碎，洗净，浸入草木灰水中，加热蒸煮，除去原料中的木素、果胶、色素和油脂等杂质后，再用清水漂洗，捣碎，放到水里形成悬浮的浆液，这就是“纸浆”；然后用多孔而致密的纸模捞取纸浆，滤水后，留下一层薄薄的纸料，取下后在阴凉干燥处晾干。这就是蔡伦的造纸流程。研讨题二什么是流程？时序和

4、环节在流程设计中起什么作用？学习流程设计有什么好处？分别举出一个生活中和一个生产中的流程的例子，画出它们的流程框图，并提出改进的设想。你认为在这一部分的教学中，什么是重点？什么是难点？实施有困难吗？怎么克服？活动三：系统与设计 系统的概念来源于人类的长期社会实践，运用系统的思想和定性定量相结合的系统方法分析和处理生产和生活中的问题，是大家都可能遇到的。学习和掌握系统的思想并运用系统的方法解决问题，有助于减少处理问题过程中的盲目性，学会对事件的理性分析和科学决策。标准解读案例三：阿斯旺水坝 埃及20世纪70年代建造的阿斯旺水坝，虽然有效地解决了尼罗河洪水泛滥问题和电力供应问题，但设计时对环境因素

5、分析不够，没有考虑对自然生态平衡的影响并采取相应措施，从而产生了一系列严重的问题。如大量泥沙和有机质沉于水库底，使尼罗河下游缺乏肥源，土地盐碱化加速，发生周期性干旱，影响了农业生产，东部的食物链受到破坏，渔业减产，同时河水污染使附近居民的健康收到影响。研讨题三什么是系统？它的特点是什么？它的组成需要什么条件？分别举出一个生活和一个生产中的例子，分析它们的系统组成。学生学习系统与系统设计有什么好处？你认为在这一部分的教学中，什么是重点？什么是难点？实施有困难吗？怎么克服？活动四：控制与设计 人们按照自己的意愿改变条件，使事物向着期望的目标发展，就形成了控制。学习一点控制、控制与设计的知识，通过对

6、控制系统中控制的目标、控制的过程和控制的机理等的理解，有助于学生运用简单的控制方法解决现实生活中遇到的相关问题，发展学生良好的逻辑思维品质。标准解读 案例四：GPS GPS(Global Position System)，就是全球定位系统。在大海中航行的船只，通过GPS可获得自己当前的地理位置，然后将这个位置与计算机中保存的期望位置进行比较，发现误差及时调整，使船保持在正确的航线上。GPS实际上就是自动导航系统中的反馈环节。GPS能够提供精确的地理位置信息，所以在航海、航空和城市交通管理等领域有着广泛的应用。研讨题四 为什么说技术世界中的控制是非常重要的？请举出一些控制的例子。你知道什么是开环控制，什么是闭环控制，它们最主要的区别在哪里吗？找出一个开环控制和一个闭环控制的例子，画出它们的方框图，并给以必要的说明。你认为在这一部分的教学中，什么是重点？什么是难点？实施有困难吗？怎么克服？通过研讨，我们应该知道：结构的概念、强度与稳定性，以及简单的结构设计。流程的概念、时序与环节，以及简单的流程设计。系统的概念、系统与子系统，以及简单的系统设计。控制的概念、开环控制与闭环控制、反馈，以及简单的控制设计。