通用技术流程设计教案(共8篇)
建筑及其设计模块的主题一:建筑与文化
一、教学目标: 知识与技能
(1)理解建筑是民族文化艺术的结晶和时代风貌的写照,了解建筑的发展与人类文明的关系。例,因民族文化的不同,各民族的建筑风格与建筑艺术也是不相同的。
(2)了解我国和当地房屋建筑的特色,能分析当地房屋建筑特色的产生原因。(3)通过对典型建筑物的欣赏,学会从不同角度对建筑物进行评价。过程与方法
通过视频资料了解建筑的发展
分小组活动,由学生自主探究建筑特色,分享心得 情感态度与价值观
培养学生收集资料的能力、合作能力以及表达能力
二、教学重点与难点:
通过赏析各时代各国家的建筑,总结特色及产生原因。
三、课时: 2课时
四、教学内容 第一课时
建筑设计的发展概况
从历史上看,建筑发展经历了古典、近现代以及当代三个大的阶段。从空间范围上看,在古典时期,世界上产生了中国传统建筑、古埃及建筑、西亚建筑、古印度建筑、爱琴海域建筑、古希腊和古罗马建筑等,近现代时期产生了现代主义建筑等,到了当代,建筑出现了.“百家争鸣”多种风格流派共存的状态。
一、从关注自身到关注环境
通过视频,了解扬州园林建筑的发展历史和特色。
二、从受限制到自由表达 通过视频《我们的挑战——无人岛》学习了解原始生活中如何利用身边的材料进行遮风避雨,以了解原始社会的建筑,顺便学会一些求生技能。
三、从小规模到大规模
四、从关注建筑自身到关注使用者
五、从缓慢发展到快速发展
六、从风格迥异到风格趋同
七、从使用传统天然或粗加工建筑材料为主到以现代工业化合成材料为主
八、从单纯注重形式到空间形式并重 第二课时
分小组活动
各小组分别收集中国各地或世界各国典型建筑的照片、录像与资料,与班上的同学分享自己收集的资料。
分析这些建筑的特色,及其与民族文化传统和所处地理环境之间的关系。
建筑及其设计模块的主题二:建筑结构及其简单设计
一、教学目标 知识与技能
(1)了解建筑结构的含义,知道某一类建筑物的结构类型。
(2)了解拱卷结构、桁架结构、悬索结构常见的建筑结构受力情况,能通过简单建筑物的案例,分析影响其稳定性和强度的主要因素。(3)能设计简单的建筑结构,并制作模型。过程与方法
通过课件及视频资料了解建筑的分类及结构 情感态度与价值观
培养学生收集资料的能力、合作能力以及表达能力
二、教学重点与难点:
学生了解初步的建筑概念、理论和基础知识——建筑空间、环境、功能,组成一般建筑的元素。
三、课时:
2课时
四、教学内容
(一)、建筑设计的基本知识 1)、建筑的分类
建筑是按照功能来分类,建筑还可以按照时间、规模、民族文化特征、材料技术特征等分类:
(1)按照建筑功能分类,可分为公共建筑、居住建筑、农业建筑、工业建筑。(2)按照建筑时间分类,可分为方代建筑、近代建筑、现代建筑、当代建筑、未来建筑。
(3):按照规模分类,可分为小型建筑、中型建筑、大型建筑、巨大型建筑等。(4)按照民族文化特征分类,可分为中国传统文化建筑 伊斯兰建筑、欧洲文化建筑、希腊古典文化建筑等。
(5)按照材料技术特征分类,可分为砖石结构建筑、木结构建筑、钢结构建筑、钢筋混凝土建筑、拱券建筑等。2)、建筑的基本构成
建筑局部构件有以下几个部分:
(1)结构性部件:基础、桂子、梁、承重墙、楼板等;(2)功能性构件:散水、楼梯、檐口、维护墙、阳台等;(3)装饰性构件:天花板、线脚等;
(4)环墙部件:直路、道路、场地、绿化等。
(二)、建筑设计的基本知识
1、设计的基本类型
两个最基本的类型,一是创造型设计,二是优化型设计。创造型设计是通过对新材料、新技术、新形态、新模式等的创新运用,来达到更加完美地解决实际建筑问题或创造完美的建筑体验的目的。优化型设计者是利用通用的材来料技术及常见的形态解决一般性的设计要求,在一个普通的设计中,大部分设计内容都属于优化设计
2、思维模式的分类
人类思维的模式按照方向性的角度看,分为两种,一种是向内的内敛性思维,另一种是向外的发散性思维。,收敛性思维是发散性思维的基础夫没有归纳、分析、想象,就不会有创造。
按照空间的广度来看则可以分为整体式思维、线性思维、跳跃式思维等。整体式思维可以帮助设计者把握住整体,注意到整体的要求与目的,线性思维可以帮助设计者增强对于局部的逻辑连贯性,跳跃式思维可以帮助设计者增强对于各部分的联系能力以及想象力的发挥。
从思维所运用的器官来看,可分为逻辑思维和视觉思维。
3、建筑设计的目的
目的是为人们提供一个良好的生产和生活场所。
建筑设计是建筑学专业的核心内容。建筑设计是一项专业性、技术性、目的性都很强的工作,若没有专业且系统的训练,很难肩负建筑设计领域的工作。
(三)、建筑设计的一般要求和依据
一、建筑设计的一般要求。首先,要处理好建筑单体与周围环境的各种关系,以及建筑室外空间环境的设计:其次,要考虑建筑的功能、建筑造型的选择、建筑结构的选择、建筑安全的保障,以及建筑材料的选择与设计等:再次,需要注重的是空间、技术、施工等细节的推敲与优化设计,最后是经济和投资方面的要求,也就是要注意建筑的经济性。
二、建筑设计的依据。1.社会文化 2.地理环境 3.政治与经济 4.人的使用要求 5.细节的要求
6.法律法规的要求和依据
建筑及其设计模块的主题三:建筑材料及其加工
一、教学目标 知识与技能(1)知道常用建筑材料的种类,熟悉其中1~2类材料的性质、规格型号和用途。常用建筑材料:砖、混凝土、水泥、沙石、木材、陶土制品、金属、玻璃、油漆、涂料,以及防水、防火与隔热、隔音材料等。
(2)能分析使用不合格建筑材料与选用材料不当可能造成的环境污染等危害,初步学会选择适用的建筑材料。
(3)初步学会1~2 种常用建筑材料的加工方法、连接方法及工艺。过程与方法
通过课件及视频资料了解建筑材料及新型建筑的设计理念。情感态度与价值观
通过绿色建筑、智能建筑的学习,培养学生的环保意识及创新意识
二、教学重点与难点:
了解建筑材料的种类及连接工艺
三、课时:
1课时
四、教学内容
建筑材料和结构的选择与设计
一、建筑材料的选择与设计
1.原始建筑材料及简单加工的建筑材料。主要有木材、天然石材、传统工艺砖、夯土、传统工艺玻璃等。
2.现代建筑材料。现代建筑材料主要包括钢材、现代工艺玻璃、铝板、现代工艺砖、混凝土、各种合成材料等。
二、建筑结构的种类与选择
常见的结构形式有墙体承重体系、框架结构体系、大跨度结构体系、膜结构等。
三、生态建筑、绿色建筑、智能建筑、节能建筑的理论与发展
人类进入工业社会以后,尤其是近代以来,生产力迅猛发展,在征服自然、改造自然的过程中取得了儿大的成就,使人类文明有了长足的进步。但是,也付出了巨大的代价。在我们眼前,大片的森林草原被破坏、毁灭,沙漠化风暴席卷全球,物种的生命力在人类前进的步伐面前显得如此脆弱,物种灭绝过程之迅速如同推倒的多米诺骨牌。一些大城市现在几乎很难出现湛蓝的天空与明媚的阳光,当自然失去生态平衡、物种濒临灭绝时,大自然也会对人类进行报复。这一切的一切使人类不得不进行反思和总结,并逐渐认识到大自然是一个不可任意改造的客体,而是一个有着自身发展规律的有机整体。人应该尊重自然,与自然进行沟通,而不是同自然展开争夺战,抢点地皮及其他有限资源。人类为了自己的明天,必须与大自然和谐共生。
由于科学、技术、社会、审美等诸多因素的共同作用,在20世纪初出现了一大批大师和他们的作品。建筑师在当时真正把握住了推动建筑设计向前发展的契机,把建筑发展到了一个新的高度。到20世纪60年代以后,各种各样的思潮与学派更是纷涌而起。所有的建筑入都在思索未来建筑的发展方向,都在寻找能够再次推动建筑设计不断向前发展的动力。
一、生态学对建筑学的影响。概念、基本特征、设计原则
二、绿色建筑的概念。国外关于“绿色”的理论与实践,我国绿色建筑的发展趋势
三、智能建筑的理论与发展
四、节能建筑的理论与发展
建筑及其设计模块的主题四:建筑构造及其设计
一、教学目标 知识与技能
(1)了解建筑构造的含义,知道某一类建筑物的构造类型。
(2)理解各类公共建筑和居住建筑构造与人的行为、生理及心理要求之间的关系。
(3)了解2~3类建筑构件的用途、特点,理解设计该构件时要注意的问题(包括建筑设计中的安全要求及有关建筑法规)。
(4)能设计或改进简单建筑构件,并能绘制设计草图。
(5)能根据设计方案选择加工工具、量具、设备及加工方法,并制作所设计建筑物模型或构件(或模型)。
(6)能考虑多方面的因素对设计方案及其制作品进行评价。过程与方法
通过课件及视频资料了解建筑的构造
调查研究身边建筑的构造类型,分析优缺点 分小组活动,合作制作模型 展示模型并介绍建筑特色 情感态度与价值观
培养学生动手能力、合作能力以及表达能力 培养学生发现问题解决问题的能力
二、教学重难点
调查研究身边建筑的构造类型,分析优缺点 设计、制作并介绍建筑模型
三、课时 3课时
四、教学内容
第一课时
(1)调查学校及周围建筑物的构造类型、特点及用途,分析其门、窗或楼梯的用途与优缺点。调查后,组织学生进行讨论,确定设计对象及要求。
(2)组织学生体验过街天桥上下道是否方便行人负重、推车或在雨雪天行走,是否方便残疾人行走,找出其存在的问题,并讨论如何改进其设计。
(3)调查当地的建筑物因未考虑周边环境因素造成景观破坏的事例。建筑设计的内容、程序和方法 1.建筑设计的内容。一是建筑单体与周边环境关系的处理;二是建筑的功能设计;三是建筑的外部形态设计。
2.建筑设计图式表达的内容:(1)构思草图(2)分析图(3)总平面图(4)平面图(5)立面图(6)剖面图⑺轴测图⑻剖轴测图(9)透视图(10)剖透视图
建筑设计的程序与步骤:
1.建筑设计的程序(1)设计前的准备工作。(2)设计方案阶段。(3)扩初阶段。(4)施工图设计阶段。
2.建筑设计的步骤
分析条件----构思-----形成方案----深化调整-----调整-----深入----调整----再细化一再调整----再深入------成果
建筑设计的分析:
设计分析的任务就是尽可能地深人探索、认知。设计分析主要包括有关自然关系的分析、有关社会关系的分析以及有关入的分析。所有的这些分析都是建立在与建筑空间形态结合的基础上。综合能力就是将已有的分析成果通过设计进行合理的组合,使其成为一个完整的整体,最终把所有设计条件及内容整合到一个建筑中。
建筑设计的方法
1.图解分析法2.模型分析法 第二、三课时
活动汇报课(制作模型及展示汇报)
分小组制作建筑模型,在制作中体会各地建筑的特色及细节,并在制作的同时回顾所学到的知识。提高合作能力及动手能力。
一根据实际创设情境, 激发学生兴趣
1. 创设教学情境
恰当的教学情境会使课堂的气氛活跃。如在讲解什么是控制时, 我提前准备好教具, 让学生们现场选派代表进行投篮比赛。这个游戏使学生亲身感受到控制就在我们身边, 并使他们从游戏中体会到控制的目的及手段。好的教学情境激发了学生的兴趣, 我讲的什么是控制这节课在省电教优质课评选中获得了三等奖。在讲解设计与技术的关系时, 我发给学生一张A4纸, 让学生自己动手, 通过折、叠、裁等方法做成一件物品, 来理解什么是设计, 教师再因势利导引入课题内容, 激发了学生的兴趣, 提高了学生的学习积极性, 使学生在轻松愉快的环境中获得了知识。
2. 充分利用多媒体进行教学
在教学过程中, 视频的使用能激发学生的好奇心和求知欲。在讲解了解流程时播放《纸张制作流程》的视频。然后向学生提出问题:纸张制作由几个小过程组成?学生分组讨论, 教师总结:纸张制作由8个小过程组成, 这8个小过程一环接一环, 环环相扣, 缺一不可, 它们共同完成, 制作出合格的纸张, 这些小过程称为环节;这些环节按照一定的时间顺序先后出现、完成, 这个时间顺序称为时序, 学生瞬间就掌握了流程的两大特征, 这个视频案例的使用, 引起了学生学习流程的兴趣, 培养了学生的求知欲。
3. 利用好教学案例, 充分展示课堂内容
通用技术这门课的性质决定了它是立足实践的一门课程, 生活中的案例俯拾皆是。在教学内容的安排上, 可以把一些生活案例填充到教学内容中。在讲解技术是综合知识的结晶时, 我列举了我国成功发射神舟飞船的案例, 并进一步提问, 飞船发射受天气影响吗?飞船升空需要燃料吗?飞船到达预定轨道需要进行控制吗?如何控制?通过教师一步步提问, 引发学生一层层思考, 使学生认识到航天技术是多学科知识的综合运用, 涉及材料科学、数学、物理学、天文学、空气动力学、气象学等等, 充分说明技术是综合知识的结晶。因此, 教师在教学过程中把现实生活中的技术以案例的形式充实到课堂教学中, 能引起学生对技术问题的思考, 丰富学生的知识, 使学生在掌握基础知识和基本技能的同时, 领略到技术就在我们身边, 从而使学生产生学习技术的兴趣。
二在课堂教学中注重学生创新精神和实践能力的培养
设计是所有技术活动的基础, 教师应该采取有效的教学方法, 诱发学生构思, 启迪学生的思维, 激发创造激情, 让学生在实践中体验技术的魅力。如在工艺的一般过程与制作这一节教学中, 我具体安排了两个课时, 第一课时对设计的一般过程的各个环节做理论阐述, 通过学习使学生从整体上了解设计的一般过程, 并布置第二课时内容: (1) 五人为一个小组单位; (2) 制作什么作品自定; (3) 材料自选, 如塑料瓶、木头、彩纸、硬纸板等等; (4) 制作工具及辅助材料自备, 并带到课堂上。在第二课时, 学生踊跃参与, 热情高涨, 大部分学生根据设计的一般过程进行具体的实践操作, 基本都能做出自己设计的作品。一节课下来, 作品五花八门、种类繁多, 有挂衣架、有笔筒、有相框等, 作品形式不拘一格。在学习的过程中, 我有意识地要求学生对自己的产品进行过程性评价, 找出不足, 适时改进, 确保设计产品的完美。让学生在学中做, 在做中学。在学生完成产品设计的过程中, 让学生真正动起来, 使他们感受到学习是快乐的事。通过实践活动, 调动了学生学习的积极性, 创新精神和实践能力也得到了培养和提高。
三改变教学模式, 构建新型课堂
传统的教学方式以“老师讲, 学生听”为主, 这种授课方式学生的能动性极低, 教学效果一般。因此, 课堂上应改变学生被动等教的局面。新型课堂要呈现主动性、生动性, 就要让学生真正成为学习的主体。如在学习了技术应用的两面性后, 我组织了一场辩论:技术既可以给人们带来福音, 也可以给人们带来危害。以我们县某造纸厂为例, 它的生产一方面给当地增加了财政收入, 增加了就业;一方面对环境造成了污染, 给当地居地的身体带来了不利影响。它的存在是好是坏?辩题事先布置, 课堂上学生积极性非常高, 课前准备了大量的资料, 有该厂农民工、大学生就业人数统计, 年年创税的数额, 工人的年平均工资等, 还有该厂周边居民反映的厂旁河流水质、空气质量、农作物栽培管理等情况。辩手在辩论中激情高昂, 有理有据, 同学们掌声不断。在这样的课堂上, 学生既学到了知识, 提高了能力, 又有利于学生情感态度与价值观的形成。
关键词:通用技术活动课;设计;探索;笔筒制作
通用技术课是一门全新的课程,它以提高学生的技术素养,促进学生动脑动手能力为目标。通用技术课程不是单纯的理论课程,而是一门立足于实践与理论相结合、注重技术与设计、教学与人文融合的课程,对个人的发展和成长很有意义。高中通用技术课程主要是将当前较為宽泛,具有一定通用性的技术教授给学生,让学生可以掌握基本的技术操作手段,这门学科的教学过程是建立在学生实际动手操作的基础上的,是需要学生进行切身体验实践的一门课程。
一、通用技术活动课开设的必要性
同西方发达国家相比较,我国的通用技术活动课的开设还处于初级阶段。美、法等发达国家的通用技术课程开设都从幼儿园开始,一直持续到高中,在这一阶段内,学生需要学习有关技术设计、机械技术、信息技术、农业技术等方面的技术内容,旨在从小培养学生的动手创新能力和适应社会的生存能力。在我国的高中教育中,通用技术课程已经被列为必修课程,这门课程开设对于学生综合能力的培养具有十分重要的积极作用。同高中其他课程的开设对比,通用技术活动课具有其开设的必要性,该课程立足于学生的实践过程和操作时的切身感受,重在让学生参与到通用技术的实践中去,在操作的过程中,通过对技术活动的观察、设计、制作等过程学习知识,在获得知识的同时得到知识和体验的双重收获,提高学生的创新思维能力和动手能力,加深学生对技术重要性的认识。
二、通用技术活动课的设计探索——以笔筒制作为例
在高中教育阶段,同其他学科相比,通用技术活动课程具有其独特的趣味性、操作性,具有将各学科知识进行综合运用的课程特点,可以进一步激发学生的创造性思维、动手能力和学习兴趣。因此,在通用技术活动的授课过程中,教师应该根据苏教版通用技术课程教材安排教学任务,开展课堂教学。要想开展良好的通用技术课程教学,根据教材精心设计教学项目是非常必要的。精心设计的科学的教学项目可以更好地帮助学生进行通用技术的学习,营造出良好的课堂学习气氛,帮助学生更好地集中注意力。例如,在进行笔筒制作项目的教学时,教师要先检查学生对结构稳定性和强度等因素的知识掌握程度,在保证学生已经具备一定的相关知识及动手操作能力的基础上进行笔筒制作的课程教授。以笔筒的设计与制作为载体,让学生亲身体验设计的一般过程。
1.活动课题来源于生活
通用技术课程顾名思义,是一门与生活学习息息相关的技术教学课程,其知识的来源大多来自生活,并且通用于大多数人的生活中。教师在授课的过程中,要紧密地将生活实际和教材内容进行联系,通过生活中的事例,例如,在讲授技术与设计1的第三章设计的一般过程后,学生对知识只是停留在认知层面,没有切身的体验与感受。
教师教学任务比较繁忙,很多教学资料如教科书及其他教学用具如笔、胶水等随意放在办公桌上显得有些凌乱。这样既不方便教师找到自己想要的东西,又给别人带来杂乱的印象。学生能够发挥自己的聪明才智设计一个多功能笔筒吗?学生的兴致被调动起来,大家都跃跃欲试!活动课就尝试以笔筒制作为例,进行课堂教学情境的创设,使学生对所学知识在现实生活中具有哪些作用有了清晰的认识,帮助激发学生的知识探索兴趣,在实际生活中找到通用技术的影子,将通用技术的知识运用到实际生活中,这是教师授课过程中的重要环节。只有激发学生自主将通用技术课程的知识与实际生活相结合的主动性,才可以更好地帮助学生进行通用技术活动课程的学习。
2.活动课中教师起到引导作用
在高中通用技术的授课过程中,教师要充分发挥自身作为一个引导者的作用,积极地引导学生参与到课堂实践中来,教师要营造出良好的课堂学习氛围,鼓励学生参与到实践过程中去,在实践中,学生通过亲自参与设计、制作等过程,体会到设计是一个问题求解的过程。从问题出发,并围绕问题展开各项活动。教师引导学生掌握基本的技术方法,激发学生的创造力和学习兴趣。在通用技术的授课过程中,由于很多课程教师只是单纯地进行讲解,学生很难学习到其中的操作关键,把握住整体的操作流程,这就需要教师灵活运用多媒体技术,将相关技术的操作视频进行播放讲解。对于其中的关键内容,教师要进行引导,确保学生能够在通用技术课程的课堂上学习到有用知识。例如,在进行笔筒制作项目的教学时,教师要先检查学生对结构稳定性和强度等因素的知识掌握程度,在保证学生已经具备一定的相关知识及动手操作能力的基础上进行笔筒制作的课程教授。并引导学生思考:(1)做笔筒用到的器材;(2)制作一个笔筒要经历的一般过程;(3)笔筒构思的方法和技巧。老师的引导为学生设计制作指明方向,学生可以比较顺利地完成笔筒制作。
3.学生主动性对活动效率的影响
为了更好地开展笔筒制作教学,教师需要从技术教育的角度出发,强调学习主动性对于学生学习效率的重要作用,强调创设良好的通用技术学习情境对于学生学习兴趣的积极作用,教师在教学过程中,要制定科学合理的教学方案,借助多媒体技术和笔筒模型,对学生进行笔筒制作前的引导教学,运用小组分组的教学方式,安排给每一个小组相同的任务,最后根据任务的完成情况进行学生自评和小组间的互评,激发学生的竞争意识,更好地开展笔筒制作教学。教师在授课过程中,要加强师生之间的互动,深入地了解学生的学习情况和学习需求,加深学生对笔筒制作工序的深入认识,这样不仅可以活跃课堂气氛,也可以提高教师的课堂效率。
4.运用多媒体创设教学情景
教师在进行笔筒制作教学的情景创设方面,要运用多媒体技术,用生动形象的PPT将各种各样的古代笔筒和现代富有创新概念的笔筒展示出来,让学生对笔筒制作产生更加浓厚的兴趣,然后循序渐进地将变废为宝的笔筒制作理念传授给学生,展示变废为宝的笔筒图片,激发学生自己动手制作的兴趣。教师将准备好的矿泉水瓶、旧报纸、废弃的挂历等按小组分配给每一个学生,让学生按照结构构造的基本原则去自己动手设计、制作符合笔筒强度要求的笔筒,在制作过程中,巩固所学知识,掌握笔筒的简单制作方法,最后在所有学生都制作完成后,再将制作出的变废为宝笔筒进行小组内的比较评分,再将各个小组制作得最为精良的笔筒进行统一比较,由老师进行评价,对最好的小组进行表扬,对所有学生进行肯定,进一步激发学生的学习动力。
高中通用技术活动课的开设既适应了当前我国教育改革的切实要求,也是当前科学与教育的完美结合,教师在进行通用技术课程的授课过程中,要将每一个技术运用的特点、所包含的科学知识一一讲解出来,让学生在动手的过程中,切实地感受到科学的无穷魅力,激发学生对科学知识的探索求知欲望,激发学生对技术知识的学习主动性。
参考文献:
李白燕,刘琼发.普通高中通用技术实验室建设探讨[J]. 教学仪器与实验,2012(8):47-49.
作者简介:方战红,1979年7月出生,女,浙江省金华市人,现职称:中学一级,学历:本科,研究方向:高中通用技术。
教学过程
1. 引入新课
多媒体投影展示几个新颖的设计,这些作品基于什么目的而设计的,它解决了什么问题?
师:这些作品是怎么来的呢?
生:设计出来的。
师:我们要知道完成任何一件事情都有一个过程,须遵循一定的步骤,设计也不例外。通过前面的学习,我们已经知道,技术世界因设计而愈加精彩,设计是技术发展的关键。我们设计的最终目的是什么?就是为了解决人们的实际需要。那么同学们有没有想过世界上这些实用的产品是怎样设计出来的吗?是凭空想象的还是遵循一定的规律呢?是的,任何一种产品的设计不是一步到位、立竿见影的,设计是一个有计划的创新活动,它有着科学合理的基本工作程序。那么设计一件物品需要哪些过程呢?这节课就让我们一起来体会技术产品的设计过程。
2.创设情境,引出问题
[情境问题]大家在户外玩累了,想休息一会,却不能马上找到一个合适的小凳?(详细资料见课本p46)
师:大家在日常生活中是不是也遇到过类似的问题,你有没有想过要去设计一个适合便携式小凳呢?
我们又应该如何去设计呢?首先让我们来熟悉一下,设计应该遵循的一般设计过程,至于为什么要按照这个过程来完成设计,在后面的教学中我们将逐步解释。
设计的一般过程:
二、制定设计方案
一、发现与明确问题
三、制作模型或原型
四、测试、评估及优化
五、产品的使用和维护
1. 发现与明确问题
从本质上说,设计就是一个问题的求解过程,它从问题出发,并围绕问题展开各项活动。下面让我们一起来看一下陈晨同学在平常的生活中是怎样发现便携式小凳的设计问题的?在发现问题之后我们想要解决这个问题,还要完成什么工作?
生:看看自己能否解决这个问题
师:对,首先我们要明确这个问题是否值得我们去解决,凭我们现有的能力能否解决这个问题,在明确这些问题之后,我们再来进行下一步的工作——明确设计要求,现在大家想一想,如果你是陈晨,在这个便携式小凳的设计项目在确定之前需要做哪些事情呢?填写书上第47页的“马上行动”。
经过环节
具体工作
调查需求
问卷调查、访谈、查找文献
分析信息
整理归类、制成图表
明确问题
小组讨论、全班讨论
确定项目
设计便携式小凳
最后得出了便携式小凳的设计要求:结构简单、稳固,易于制作;自重轻,体积小,携带方便;成本不高于5元。
师:从上面可以看出,设计来自于生活,来自于生活的方方面面,我们在日常生活中发现了问题,又明确了问题的价值及设计要求。其实这就是设计的一般过程的第一步——“发现与明确问题”。在我们知道了要设计什么,及设计的要求后,下面我们就要来“制定设计方案”了。
2. 制定设计方案
问题明确了,设计便携式小凳这个项目确定了,现在我们应该着手制定具体的设计方案了。那么在制定设计方案这个过程中我们又需要做哪些工作呢?
(1)收集信息
师:同学们思考一下在自己设计之前,我们还需要做哪些工作呢?
生:收集信息/收集同类或相似产品的信息。(教师引导)
师:对。大家思考一下,你可以通过哪些渠道收集呢?就我们今天要做的设计项目应该收集哪些信息呢? [分组讨论]
生:渠道(调查、专家咨询、查阅图书资料、浏览互联网)收集有关凳子的资料,调查市场上现有,折叠(伸缩)凳子的资料,查阅人机工程学的有关资料,访问专业人士,了解有关材料的特性及加工经验,
调查市场等等。
(2)设计分析
面对收集到的各种信息,还要根据设计要求,找出设计需要解决的主要问题,并分析其可能的解决办法,这就要我们进行“设计分析”。
[分组讨论] 大家思考一下,要设计这样的一个便携式,有哪些问题需要解决呢?
[师生活动] 分析设计的要求,有哪些问题,可以怎样解决。
[总结] 通过对设计要求和所收集到的各种信息的分析,我们可以看到,小凳自重减轻了,却带来了材料、结构方面的问题;结构稳固了,自重、携带又有问题;小凳便携了,结构和制作又出现了问题。面对设计要求和约束条件之间的矛盾,为了找到最好的解决办法,应该提出尽可能多的设想,以便于权衡利弊,做出选择。总之,想要设计好一个便携式小凳,必须解决好小凳子的材料选择、结构设计、携带方式等主要问题。
万事俱备,只欠东风,接下来我们将做设计过程中最有挑战的一个环节——方案构思
(3)方案构思
方案构思是设计过程中最富有挑战性的环节,它要求学生根据设计要求,大胆构思,努力挖掘自己的创造潜力,提出解决问题的多个设想。
思考:为解决设计要求和约束条件之间的矛盾,解决好小凳子的材料选择、结构设计、携带方式等主要问题,同学们要认真阅读书中列举和前期收集到的关于材料、结构、连接方式的资料,寻求解决的`最佳方案。但是注意自己的设计方案可以充分想象,自由发挥,大胆突破,不要受到书中设计方案的束缚和局限,更不要“拿来主义”。
(4)方案呈现
构思过程中产生的设计想法常常是模糊的,为了使其具体化,我们通常会用草图把它们转化为视觉形象。同时,这些想法又是零散的,从中我们并不能看到一个完整的设计方案,所以我们还要对这些想法进行综合。
要求:同学们先要画出自己设计的方案草图,要求别人能够看懂,并能理解里面的设计要点,必要时可以附带文字说明。
(5)方案筛选
当多个设计方案产生以后,我们就要依据一定的原则,对这些方案进行筛选,确定最终的方案并加于实现。
要求:以小组为单位,对小组内的设计方案进行初步的筛选,淘汰明显不符合设计要求或有明显缺陷的方案,然后再对现有的方案进行整合,并最终呈现出1-2个你们小组认为最合适的便携式小凳设计草图。
小结:制定设计方案包括:收集信息→设计分析→方案构思→方案呈现→方案筛选
在制定设计方案的过程中,始终明确:
①运用不同的材料,结构可以产生不同的设计方案。
②任何设计方案都有改进的可能性,好方案决不会仅有一个。
3. 制作模型或原型
[ 2008-9-20 15:43:00 | By: 粘荣宗 ]
通用技术教案 通用技术导学(前言绪论)晋江南侨中学 粘荣宗
一、教学内容分析
本节课分成以下几个内容:
1、了解什么是通用技术。
2、了解技术设计基本知识和技术教育理论。
3、从感性上认识通用技术的相关学习内容。
4、初步了解学习一门课程所应该掌握的方法。
在整个教学过程中,首先让学生理从感性的层次上体会通用技术的含义,并通过贴近生活实际的案例充分让学生学习兴趣,引导学生较好的围绕着技术与设计的范畴,体验到通用技术中设计的重要性与创新性,联系生活中的案例。
例如,通过《神舟六号》的实例激发学生对通用技术强烈的学习愿望,培养学生爱国主义思想品质,引导学生参与进来,师生互动,养成主动学习积极思考的良好习惯。
二、教学对象分析
这门课程面对的是普通中学的高中生,在目前高考的指挥棒下,学生是在很大程度上不会关注并积极参与这门课程。换个角度,自己在学生这个角度来考虑,自己在又会怎么做?
因此只有在深入对学生的调查了解的情况下,才能更好的实施教学。应该在教学的过程中注意教学案例的选择,由简到难的分析,有效的设置情景,调动学生的学习主动性,进而培养学生的自主学习,另外,要注意培养学生的综合素质,比如,环保精神、爱国主义精神、团体合作精神以及创新性的培养。
三、教学目标及重难点
根据本节教材内容和课程标准,本节课的教学目标制定如下:
1、知识目标:通过课程的学习,使学生掌握现实生活相关的通用技术内容。
2、能力目标:让学生掌握一些设计方法的知识,培养学生创造能力。
3、态度和情感:在整个课堂教学中,通过一些案例充分的调动学生的学习兴趣,从多而广的知识面向学生介绍相关的通用技术,在一定程度上提高学生的集体团队合作精神,对学生进行爱国主义教育。
4、重点和难点
重点:如何向学生了解面向生产与生活的实际,引导学生对两个必修模块的学习。
难点:引导学生将课程学习的几个主题融为一体学习,把握好两个必修模块的内容。
四、教学策略
从理论上讲向学生相关的通用技术的知识结构,把握好通用技术的学习主线,从感性上初步认识通用技术的相关内涵知识,让感兴趣的学生今后可以往这方面深入了解学习。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。
此外,寻找一些贴近学生生活实际和典型案例,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。
五、教学过程
1、导入语
问:同学们,你们以前听说过通用技术这门课吗?
《通用技术》对同学们来说是一门全新的课程,对于老师来说也是如此。对于一门新的课程,主要掌握好三个问题:学什么?为什么学?怎样学?这节课我们就一起来探讨这三个问题?
2、什么是通用技术?(学什么?)
1)、首先简单介绍什么是技术。技术有广义技术和狭义技术。
广义技术:大体上指人类改造自然、改造社会和改造人本身的全部活动中,所应用的一切手段和方法的总和。简言之,一切有效用的手段和方法都是技术。
狭义技术:是“人类为了满足社会需要而依靠自然规律和自然界的物质、能量和信息来创造、控制、应用和改造人工自然系统的手段和方法。”
狭义技术,就是通常所说的技术。是具体“技术工作”中的技术,是生产技术、工作技术、医疗技术、驾驶技术等,是针对人与自然的技术。
注:本书所讲的技术是指狭义技术,只是限于人工自然的技术,而不涉及改造社会及人本身的技术。
2)、通用技术:通用技术是指信息技术之外的,较为宽泛的,体现基础性和通用性并与专业技术相区别的技术。是日常生活中应用广泛,对广大同学的发展具有广泛影响和迁移价值的技术。
3)、《通用技术》是一门立足实践、注重创造、高度综合、科学与人文融合的课程。
4)、课程结构及学分设置
必修模块:;《技术与设计1》(2学分)
《技术与设计2》(2学分)
选修模块:电子控制技术(2学分)
建筑及其设计(2学分)
简易机器人制作(2学分)
现代农业技术(2学分)
家政与生活技术(2学分)
服装及其设计(2学分)
汽车驾驶与保养(2学分)
修完必修的2个模块并获得4个学分,作为高中毕业的最低要求。在此基础上,学生可以根据自己的兴趣和未来就业或升学的需要修学选修模块。建义具有工科、农科取向的学生在获得必修的4个学分之后至少再选修4个学分,即共获得8个学分。
三、为什么要学《通用技术》?(为什么学?)
1)、随着科学技术突飞猛进的发展,技术日益成为我们生活中几乎无时不在,不处不在的客观存在,成为社会发展进步的重要因素。因此,技术素养是当代青少年的基本素养,通用技术课程是普通高中学生人人必须修学的课程。
a、运用科技手段可以改变物质材料的结构、性质或改变物质的种类。
b、运用科技手段可以变废为宝,将那些利用价值不高或没有利用价值或有害的物质变为有价值、高价值的物质。
从劳动者看------科技型人员成为主体劳动者。
我国的劳动力状况:一方面大量的缺乏专业技能的人员下岗失业,一方面急需大量的具有专业技能的技术工人。
(针对消息“某单位招门卫非本科以上的人员不取”请同学们发表评论。)
体力和脑力人数比:
机械化初期 9:1
中等机械化 6:4
全自动化阶段1:9
科技对经济的贡献:
• 发达国家20世纪初:5—25%
• 发达国家20世纪中叶:50%
• 发达国家80年代后:60—80%
• 发达国家目前:>80%
2)、世界各国高中早已开设了技术类课程。
•加拿大20世纪80年代
•俄罗斯20世纪20年代开始从小学到高一
•英国1988年开始从小学
•美国20世纪70年代
•法国高中20世纪80年代
•日本从1994从小学到高中开设
•韩国初中到高中从1990开设
3)、国际形式和我国的现状
国际竞争日趋激烈
经济发展壮大,多数快速发展的行业受制与人(没有自己的核心技术),成为“世界的加工厂”。现在我国沿海经济工业主要以来料加工为主,知识产权(技术)掌握在别人的手里,只赚取了低廉的加工费.我国工业的技术含量不高,如制衣行业,几亿件衣服还不值一架波音飞机。
事例:(媒体报道)
n 2005年在欧洲的一次车展,无一家中国汽车厂家参展。记者分析原因:该车展档次高、费用大。
1、国内厂家觉得费用太高,参展不愿意;
2、参展的厂家展出的 车都是具有自主知识产权的品牌,国内的中高档车技术合作的产品---其核心技术都是国外的。
n 日本国际经济学家长谷川庆太郎,最近在日本《呼声》月刊5月号上发表题为《中国的未来取决于日本》的文章说,“只要仔细分析中国的实态,我还是认为,中国的未来掌握在日本和美国手中”。
谷川庆太郎的文章写道,中国经济发展受制于日本,主要因为两点:一是日本企业能向中国提供中国产业不可缺少的高质量的产品;二是日本拥有优秀的技术实力和为确保技术优势而对研究开发的巨大投资。
文章说,如今在中国空前的建筑热潮中,建筑机械的年均使用时间高达3000小时,只有日本造的机械才能经得起如此消耗。中国生产汽车部件的机床年均工作时间也高达3500小时,只有日本生产的机床能保证连续5年性能不变。“没有日本的机床,中国的汽车产业将寸步难行”。
文章还以钢材为例说明中国对日本的依赖。日本生产的汽车用钢板质量世界第一,不用这种钢板的汽车就根本没有销路;“没有日本钢铁的支持,中国的汽车厂家就没法生存”;建筑用H钢的对华出口价比日本国内高20%,但中方却不得不买,“因为没有这种钢,中国的建筑公司就无法保障高层建筑骨架的安全”。
4)、通用技术是高中学生必修课程
技术素养是当代青少年的基本素养,通用技术课程就是要培养学生的基本素养。
四、怎样学习《通用技术》?(怎样学?)1)了解课程结构及学分设置
2)、清楚这门课程的两个必修模块的学习内容 3)学会读目录和绪论
目录----总揽本书全局,了解本书整体结构和内容。
绪论----可以知道本书的主要精神、思想、方法等。
注意使用本书导读。明确学习目标,学习方向,做好心理准备。
采用自主学习、合作学习、网络学习等多种方式,促进能力的提高。
课堂小结:
技术学习过程是主动构建知识,不断拓展能力的过程。也是富于生机、充满探究、生动活泼的活动过程。学习时运用多种学科知识,善于思考、动手;学中做,做中学。亲身经历体验设计过程。
相信同学们在学习过程中为自己的豆蔻年华夯实基础、挑战自我,享受学习的乐趣!
作业布置:
家政是指以提高家庭生活质量为目的,综合运用各方面的知识,对家庭生活进行科学化设计与管理。家庭生活中技术的应用,是家政的重要内容之一,它可以使家政理念更好地发挥作用。本模块所涉及的内容对保证家庭经济生活的有效运转和家庭成员的身心健康十分重要。
通过本模块的学习,学生应该初步形成科学而健康的家庭生活观念,理解自己在目前和未来家庭生活中的角色,学会家庭管理的一些基本方法,以及家庭理财和家庭保健的基本技能,养成科学的家庭生活态度,提高个人适应、建构和改善生活的能力。
本模块的教学应紧密结合家庭生活和社会发展的实际,充分利用学生已有的经验,注意引导学生理论联系实际,将所学知识运用到家庭生活中去;应注意引导学生认识自己在家庭生活中的权利和义务,并将所学到的理念和技能应用到家庭生活以外的领域。
本模块由4个主题组成:
(一)家政概述
1.内容标准
(1)理解家政的含义、内容。
例 家政内容包括家庭关系、儿童发展、营养与食品、服装与织
物、住宅与居室、家庭理财、家庭保健、家庭文化生活等。
(2)学会分析和评价一些典型的中国传统家政理念在现代家庭生活中的意义。
例 《颜氏家训》、《朱子治家格言》中的一些家政观念。
(3)了解一些国外的家政理念,学会分析它们在中国家庭生活中的意义。
例 日本家庭对孩子的勤劳体验教育,西方国家的礼仪规范等。
(4)理解不同的家庭生活风格对个人和家庭的影响。
例1 家庭生活风格表现在教育方式、交流方式、角色分配、礼仪与习俗等方面。
例2 家庭交流方式对家庭氛围及个人性格的影响。
(5)理解不同家庭成员在家庭中的角色,明确自己在家庭中的角色和责任。
(6)了解获得家政知识的各种信息渠道,能通过多种途径充实自己的家政知识和技能。
2.活动建议
(1)组织学生就中国传统伦理准则中的“孝悌”在现代家庭生活的意义展开辩论。
(2)分小组编排一些小短剧,展示不同的家庭生活风格。
(3)收集一些关于家庭礼仪的资料,进行学习和实践,并作交流。
(二)家庭管理
1.内容标准
(1)理解家庭管理的含义、内容。
例1 家庭管理是选择并运用有效的方法和资源,以建立良好的生活环境,达成家庭目标的活动。
例2 家庭管理的内容包括经济管理、物资管理、饮食管理、环境管理、娱乐管理、安全管理和家务管理等。
(2)能分析家庭资源的种类及对家庭生活的影响。
(3)理解家庭管理的特点,掌握家庭管理的一般实施步骤,能为改进家庭事务管理设计方案。
例 家庭管理中需要家庭成员相互之间的合作、沟通、信任、尊重、忠诚和关爱。
(4)理解家庭人际关系在家庭管理中的作用,学会一些协调家庭人际关系的技巧。
例 在交流中如何倾听、表述、争论、忍让等。
2.活动建议
(1)设计并组织一次节日期间的家庭活动,并注意总结和评价。
(2)为自己的家庭设计一个物资管理方案,与父母讨论、修改,并予以实践。
(3)假设家中有老人生病住院,需要陪护,就如何合理运用家庭的各种资源,照顾好老人,安排好家庭日常生活等问题进行讨论,并设计方案。
(4)分小组制订一项班级事务的管理方案,全班讨论确定最优方案,并付诸实施。
(三)家庭理财
1.内容标准
(1)了解家庭理财的内容,熟悉家庭理财方式的种类,能分析影响家庭理财方式和效率的因素,并根据家庭的具体情况或模拟情境选择合理的理财方式。
例 家庭理财涉及家庭收入与支出、家庭预算、家庭消费及家庭投资等方面的内容。
(2)学会分析家庭收入与支出的构成,并能根据家庭的具体情况,编制家庭收支预算表、支出明细表、家庭收支平衡表等。
(3)学会分析家庭消费结构,通过对影响消费动机的主要因素的分析,识别不健康的消费心理与行为,能为自己和家庭制订合理的消费计划。
例1 家庭消费结构是指家庭实际消费的各种生活消费资料数量的比例关系。家庭消费资料可划分为:生存资料、发展资料、享受资料等。
例2 不健康消费心理:膨胀心理、从众心理、攀比心理、逆反心理、自慰心理、迷信心理、侥幸心理、炫耀心理等。
例3 不健康消费行为:盲目性消费、积压性消费、有害性消费、突击性消费等。
(4)了解家庭储蓄的方式,比较银行储蓄不同种类的特点,学会根据家庭具体情况或模拟情境选择合适的储蓄方式。
(5)了解常见的几种家庭信用活动方式,能根据家庭具体情况作出信用活动的决策。
例1 贷款是家庭信用活动的一种主要方式,包括向银行贷款、消费信贷、典贷及个人借贷。
例2 家庭信用活动决策的考虑因素:① 家庭对该商品需要的程度;② 市场预测情况;③ 偿还支付能力。
(6)了解有关家庭的商业保险的主要品种,以及购买保险时必须注意的事项,学会根据具体情况进行判断选择。
例1 家庭商业保险的主要品种:养老保险、财产保险、意外保险、医疗保险等。
例2 购买保险的注意事项:① 评估风险,制定购买计划;② 重视高额损失;③ 充分利用免赔方式;④ 寻找合适保险代理人;⑤ 了解保险公司状况;⑥ 合同的审查。
(7)了解和比较家庭投资的方式和特点,学会设计简单的模拟投资方案。
例 购买股票是家庭投资的一种方式,它的特点有:① 属有价证券,可以买卖或当作抵押品;② 入股后不可随便退股;③ 证券价格随行就市;④ 既享受权利又必须承担风险。
(8)了解有关家庭经济的一般法律常识,树立家庭生活中的法律意识。
例 《消费者权益保护法》中对消费者权益的规定、《婚姻法》中关于财产关系的规定、《继承法》的主要内容、《保险法》中与家庭有关的规定。
2.活动建议
(1)分小组组成模拟家庭,根据假设的家庭成员构成、经济收入等情形,进行收支预算,并设计消费、投资、保险的方案。
(2)假设你的母亲当家理财,父亲常因零花钱不够与母亲争吵,讨论该如何帮助他们化解矛盾。
(3)假设一个家庭计划用1万元装修两间卧室,讨论在装修房间、购买家具和物品等方面如何安排,并分组设计装修方案。
(4)访问两家保险公司,了解他们所提供的医疗保险的品种,并从中选择一种最适合自己父亲或母亲的品种。
(5)选择一些家庭投资或家庭保险的案例,分析合同中的陷阱。
(四)家庭保健
1.内容标准
(1)了解不同年龄阶段家庭成员的身体发展特点和相应的保健方法,学会几种常见病和多发病的预防、发现和应急处理方法,培养关心照顾其他家庭成员的责任感。
例 中老年人的常见疾病有缺钙、高血压、心绞痛、糖尿病、中风等。
(2)掌握一些常见身体不适的处理方法及护理方法。
例1 常见身体不适主要包括消化不良、头痛、发烧、感冒、中暑、流鼻血、冻疮、晕车与外伤等。
例2 基本的病情观察方法:量体温、测呼吸、测脉搏、量血压、观察大小便。
(3)能对家庭的事故隐患进行检查,发现家庭事故隐患,并采取相应的防范措施,学会逃生方法和受伤后的急救措施。
例 常见家庭事故:火灾、触电、车祸、摔倒、食物中毒、化学品烧伤等。
(4)了解造成家庭环境污染的因素和保护家庭环境的措施,学会一些防范和消除家庭环境污染的方法,增强家庭环保意识。
例1 家庭装修材料的谨慎选择。
例2 厨房污染的防范:化学清洁用品的选用,抽油烟机的选择、清洗等。
(5)知道一些基本的外出旅行的安全保护常识。
2.活动建议
(1)邀请一位医生介绍一些家庭生活中易发生的意外事故及后果。
(2)检查自己的家庭是否存在事故隐患,采取适当措施消除隐患,并作课堂交流。
(3)准备一个家庭常用药箱,列出所备药品清单。
(4)分组采用急救知识、技能竞赛或即兴话剧表演等形式,演示各种救护方法。
由于机械产品本身的复杂性和设计环境的异构性, 决定了基于网络的机械设计服系统必然是开放的分布式系统。B/S模式是指在TCP/IP的支持下, 以HTTP为传输协议, 客户端通过Browser访问Web服务器以及与之相连的后台数据库的技术及体系结构。它由浏览器、web服务器、应用服务器和数据库服务器组成。客户端的浏览器通过URL访问Web服务器, Web服务器请求数据库服务器, 并将获得的结果以HTML形式返回客户端浏览器。
B/S模式又称B/S结构, 它是随着工Internet技术的兴起对C/S模式应用的扩展。在这种结构下, 用户工作界面是通过IE浏览器来实现的。B/S结构简化了客户端软件只需装上浏览器作为客户端应用的运行平台而将所有的开发、维护和升级工作集中在服务器端, 从而降低了开发与管理的成本。其最大的好处是运行维护比较简便, 能实现同的人员, 从不同的地点, 以不同的接入方式 (比如LAN, WAN, Internet/Intranet等访问和操作共同的数据。这种基于Web的3层网络体系结构是以网络为中心的计算应用模式, 它的优点有:
1) 采用统一的浏览器, 用户界面一致, 操作、使用、维护简单。
2) 采用标准的TCP/IP、HTTP协议, 可以实现网络之间的互联, 信息共享度高, 系统扩展性好。
3) Internet/Intranet防火墙技术可以实现高度的信息安全性。
4) 开放分布式体系, 可以让用户透明地应用由不同运行平台组成的异构型计资源。
5) 框架结构稳定, 易维护, 可以满足用户多变的需求。
6) B/S结构的发展可使开发人员能按需要选择各种各样的软件和工具来实现各种应用和服务, 并把注意力从用户界面等细节问题转移到核心问题上去。
2 系统开发工具
2.1 网页制作工具
本系统网页制作用到的开发工具为:DreamweaverMX2004和Photoshop7.0。
DreamweaverMX2004是建立Web站点和应用程序的专业工具。它将可视局部工具、应用程序开发工具功能和代码编辑支持组合成一个功能强大的工具, 还可以和ASP技术配合建立连接到数据库、Web服务和旧式系统的强大Internet应用程序, 它可以大大提高ASP网页开发的效率和质量。
Photoshop7.0是一个功能强大的图像处理软件, 可以对各种格式的图像文件进行精细的处理, 广泛用于网页制作。
2.2 数据库的选择
目前, 数据库方面的软件很多, 如dBase, Access, SQL Server, Oracle等, 其中SQL Server和Oracle是服务器等级数据库, 而dBase和Access是非服务器等级数据库。然而Mierosoft Access 2003是关系数据库管理系统软件, 具有易用、可靠和快速的特点, Access2003不仅具有界面友好、易学易用、开发简单、接口灵活等众多简单的传统数据库管理工具的特点, 同时还进一步增强了与Web的集成, 以便能更方便地共享跨越各种平台和不同用户级别的数据。此外, 它还支持SQL语言, 与Visual Basic使用相同的Jet数据引擎。
3 系统模块设计
基于Internet的机械设计通用支持系统是结合网络技术和数据库技术开发出的能实现机械设计资源在线查询等功能的系统。该系统需要使用网络软件开发技术, 使其运行于浏览器/服务器模式, 即用户只要通过浏览器登录“现代设计与网络创新平台”网站, 进入通用支持系统一栏, 就可以利用本系统进行知识浏览、数据查询、程序设计等。并且提供了企业目录及机械词典等资料。此外, 系统具有数据打印、动态更新及安全防护等功能。
目前, 该网站由现代设计、设计计算、重型装备、数据查询、企业名录、机械词典、技术论坛7大部分构成, 分别可以实现以下功能:
1) 现代设计。现代设计模块介绍了现代设计的基本知识, 以便用户对现代网络设计有进一步的了解和认识。
2) 设计计算。该模块是系统的核心部分之一, 总结了机械设计中常用到的零部件传动设计计算, 如轴的强度计算、滚动轴承的寿命计算、带传动设计等。
3) 重型机械装备。该模块包含重型机械装备的基础数据, 如采煤机械设备、提升机械设备、挖掘机械设备等等。
4) 数据查询。该模块是系统进行数据信息查询的核心模块, 可以实现机械设备常用数据、机械设计技术数据、制造工艺技术数据的查询。
5) 企业名录。该模块收录了部分制造型企业的信息, 包括企业名称、经营范围、联系地址、联系人、联系电话等内容, 还有打印输出、数据库扩充和维护功能。
6) 机械词典。该模块包括了机构学、极限与配合、疲劳强度、可靠性、振动冲击、摩擦学、螺纹连接、轴上零件、键连接等方面的专业英语词汇, 搜索方便快捷, 便于实现机械用词的中英文对照。
7) 技术论坛。该模块是为设计人员提供的交流平台, 可以将设计中的问题、建议与大家探讨和分享, 实现合作创新设计。它加强了设计人员与用户的联系, 使设计人员及时了解用户的需要, 以便于系统的进一步完善。
4 ASP技术
随着Internet/Intranet的不断发展, 基于Web的信息系统逐渐成为系统开发的主流。选择一项合适的Web程序开发技术对于系统的实现具有重要意义。本系统选的是ASP (Active Server Page) 技术, 它具有强大的功能, 更易于开发应用程序。概括起来说, ASP是一套微软开发的服务器端脚本编写环境, 通过ASP可以组合HTML网页、脚本指令和ActiveX组件建立动态、交互而且高性能的Web服务器应用程序。它采用VBScript和JavaScript这2种脚本语言作为嵌入在HTML中的服务器端编程语言, 即客户端请求网页时ASP文件先在服务器端解释执行, 再将执行结果以HTML形式传送到客户端浏览器显示。它具有开发简单、功能强大等优点, 可以非常直观简易地实现复杂的Web应用。ASP网页的运行需要IIS服务器的支持。
5 Web数据库技术
ASP访问数据库要使用Activex组件—ADO, 它是微软数据库应用程序开发的新接口, 是建立在OLE DB之上的高层数据库访问技术, 提供通用数据访问。运用ADO可以编写简洁而又可扩展性强的脚本, 脚本中既可以与ODBC数据源互连, 也可以与OLE DB数据源互连。
机械设计通用支持系统含有大量的数据, 如何将这些数据统一到网络数据库中, 用什么样的数据结构, 将直接影响系统的体系结构及功能实现。其中在重型机械设备基础数据中含有大量的数据信息, 例如煤矿采煤机械的相关技术术语、最新研究动态等。数据查询模块中, 机械设计常用数据又包括常用法定计量单位、常用材料密度、常用材料极限强度、常用物理常数等大量的数据;机械设计技术数据包含了极限与配合、表面粗糙度等有关的数据;制造工艺数据包括了工艺规范、技术标准、工序余量、切削参数等工艺数据资源;在企业名录中包括企业名录数据库。在建立数据库时就要注意以下几点:
1) 明确建立数据库的目的, 决定如何在数据库中组织信息, 利用有限资源发挥最大效应。
2) 明确数据库中所需要的各种数据表。
3) 确定数据表中所需要的各种字段。
4) 分析所有数据表, 确定在每个表中要保存哪些字段信息。
5) 改进设计, 分析所进行的设计, 查找其中的不足和错误。根据以上5点, 针对系统中所要包含的数据建立可靠、稳定、实用的数据库。
6 结语
本系统与单机软件版相比一个最大的优点是基于Internet的, 而且更具人性化, 可以实现数据动态更新、系统定期维护;内容上也更加广泛, 将机械设计中常用到的零部件和传动设计归类、汇总, 给设计人员进行远程设计带来了很大方便。
参考文献
[1〗曲海, 梁政, 魏秦文.轴系零件远程设计系统的实现[J].石油矿场机械, 2007, 36 (6) :28-30.
[2]杜培富, 刘衍聪.基于Pro/E的直廓环面蜗杆齿面建模[J].石油矿场机械, 2008, 37 (1) :40-42.
[3]张瑾.基于Pro/E和ANSYS的阀门实体建模与有限元分析[J].石油矿场机械, 2008, 37 (1) :43-45.
在实际教学中,由于受多方面因素的限制和影响,特别是没有认真学习和消化通用技术课程标准,部分通用技术教师还是主要采用“老师讲、学生听”的教学方式,课堂不能体现通用技术的课程特色,压抑了高中学生对技术的兴趣,使教学难以实现课程目标。
那么,通用技术课堂教学怎样设计教案和实施教学过程,可以保证贯彻课程理念,体现课程性质,落实课程目标呢?下面笔者以“结构的稳定性”这个教学知识点为例(采用苏教版教材),进行了三种不同的教学设计(即“同课异构”),来直观形象地阐述这个问题。
所谓“同课异构”,是指由不同老师或同一教师,针对同一教学内容,进行不同的教学设计,采用不同的教学策略而形成的不同结构或不同风格的课堂教学。
一、同一教学内容的三种不同的(简单)教学设计
“结构与设计”是通用技术的一个很重要的模块,而“结构的稳定性”是其中一个重要的知识点。《通用技术课程标准》要求,通过对这部分内容的学习,学生达到“能通过技术试验分析影响结构稳定性的因素”。以下是针对“结构的稳定性”这一内容所做的三个教学设计(教学目标、教学准备、小结、板书设计、时间分配等环节省略)。
(一)“平铺直叙型”设计
这种教学设计的教学过程是:首先是复习提问。教师以前面所学的重点教学内容提问:⑴结构有哪几种主要类型?⑵构件有哪几种主要的受力变形形式?请3至5名学生回答,并引出本课课题,进入新课学习。
1.结构稳定性的概念。教师板书:“结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力。”结合图片进行解释说明,让学生了解其含义。
2.影响结构稳定性的主要因素。教师分步板书影响结构的三个主要因素:⑴重心的高低;⑵接触面的大小;⑶结构的形状。并分步用学生身边的简单结构进行解释说明,让学生掌握影响结构稳定性的主要因素。
3.提高结构稳定性的措施。教师分步板书三个对应的措施:⑴把大部分重量放在底部,降低重心位置;⑵增大底座支撑面积;⑶采用三角形结构,并分步用学生身边的简单结构进行解释说明,让学生知道提高结构稳定性的主要方法。
(二)“启发引导型”设计
这种教学设计的教学过程是:首先是复习提问(同前,略)引入新课。
1.结构稳定性的概念。教师通过对一些日常生活结构的图例分析,启发引导学生给出结构稳定性的概念,教师补充完善并板书“结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力”, 让学生了解结构稳定性的概念。
2.影响结构稳定性的主要因素。教师分步分组展示学生比较熟悉的对比图片,让学生结合已有的生活经验,直观对比判断图片中结构稳定性的好坏,引发讨论、思考,教师启发引导让学生归纳总结出影响结构稳定性的主要因素,教师分步板书:⑴重心的高低;⑵接触面的大小;⑶结构的形状。
3.提高结构稳定性的措施。以具体结构为例,分步启发引导学生运用刚才所学知识,归纳得出以下结论:⑴把大部分重量放在底部,降低重心位置;⑵增大底座支撑面积;⑶采用三角形结构。
4.课堂实践探究。探究结构的形状对结构稳定性的影响。教师将全班学生就近分组(4至6位同学一组),每组分发一个课前准备好的小吊篮及规格相同的小钢珠若干。让学生分别按图一至图三装置实验,通过往吊篮中(图中重物G)加入小铁块,直至结构翻倒,来比较3个结构的稳定性大小。在学生实践的过程中,教师巡回指导,并引导启发学生分析原因。最后请2个组的学生代表上讲台演示证明所得结论。
(三)“合作探究型”设计
“合作探究型”设计的教学过程是:教师出示图四所示的物体,随机选取3至4名学生,要求学生将物体用尖端立在课桌面上,在没有手扶持和其他物体支撑的条件下,保持尽可能长的时间。然后提出问题:这种物体为何难以站立在课桌面上?让学生思考,顺势引出课题。
1.结构稳定性的概念。教师展示一些学生熟悉的、采取了一定措施来提高结构稳定性的图片,让学生讨论图中所用措施的作用,引导学生归纳得出结构稳定性的定义并板书定义。
2.影响结构稳定性的主要因素。教师将全班学生就近分组(每组4至6名同学),每组分发一个课前准备好的具物袋,内装:2个一样的空矿泉水瓶,2个可以开合的装光盘的塑料盒,2个截面积相同但长度不同的长方形木块,6根可以构成平行四边形和三角形的竹条及大头针等。由学生小组展开合作学习,利用提供的物具,自主设计不同的结构,比较并分析归纳出影响结构稳定性的主要因素。在学生实践的过程中,教师巡回指导,并适当参与各组学生的讨论,引导启发学生分析原因。最后请2个组的学生代表上讲台演示证明所得结论,教师适时进行补充完善。
3.如何提高结构的稳定性。教师展示学生比较熟悉的结构的图片(如上海的东方明珠塔、武汉长江大桥、家用挂衣架、家用空调室外机支架等),让学生运用所学知识,给学生5分钟左右的时间自由讨论、交流,找出这些结构中用来提高其结构稳定性的方法,并请3至4名同学回答。
4.课堂实践。比一比:谁做的结构又快又稳?两名学生一组,每个小组发给一根铝电线或细铁丝,一个乒乓球,用铝电线或铁丝制作一个简单结构,把乒乓球稳定地支撑起来。学生小组内讨论交流,确定方案,动手制作。从制作时间和稳定性两个方面开展自评和小组互评。教师巡回指导,最后选择有代表性的结构进行分析点评。
二、三种不同教学设计的比较
以上三个教学设计,笔者从“教师备课”“与教材内容的吻合度”“课堂把控”“学生参与度”“课堂气氛”“体现与落实课程理念与课程标准”“教学目标达成”“教学用时”等八个方面进行了比较。比较情况见下表。
本表中的八个方面,“平铺直叙型”和“合作探究型”区别很大,这些区别表中表述也较清楚。
三、三种不同教学设计的主要特点
上述三种教学设计,各有其显著的特点:
(一)“平铺直叙型”设计
根据课程目标和教材内容,按照知识的逻辑关系,教师进行解释说明。整堂课上,学生被动地听、记,教师一人“唱独角戏”,师生之间、生生之间几乎没有交流。教学以教师为主体,属于传统的典型的“接受式学习”的教学设计。
(二)“启发引导型”设计
与“平铺直叙型”设计不同,“启发引导型”教学设计,无论是“结构稳定性的定义”,还是“影响结构稳定性的主要因素”“提高结构稳定性的主要措施”,都不是教师直接给出的,而是教师通过图片或具体的结构实例,在教师不断的启发和引导下,由学生总结归纳出来的。课堂实践探究的方案,也是教师设计好,学生具体操作验证。教学中学生有思考,课堂上师生有交流。
(三)“合作探究型”设计
与前二者完全不同,“合作探究型”设计,“影响结构稳定性的主要因素”“提高结构稳定性的主要措施”,都是学生通过自己的实践操作,小组协作交流,自己探究、分析归纳得到的。课堂实践探究的方案,也是学生综合利用所学知识,自主设计,自主评价,自主修改和完善。设计以学生为中心,教师成为学生学习的参与者、合作者和引导人。
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