蘇教版必修二課程標準解讀_通用技術(shù)_課標解讀_蘇教版

1、蘇教版必修二課程標準解讀“技術(shù)與設(shè)計2”模塊是在“技術(shù)與設(shè)計1”模塊的基礎(chǔ)上，對技術(shù)與設(shè)計過程中所涉及的一些基本問題的進一步深入，其目的是培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)與設(shè)計的思想和方法的理解以及應(yīng)用技術(shù)解決實際問題的能力，使他們具備利用和評價技術(shù)的方法和策略，以及受用終身的技術(shù)管理能力。模塊內(nèi)容構(gòu)成了技術(shù)設(shè)計過程中特有的、具有廣泛的應(yīng)用價值和可以有效遷移的思想方法，它遠超出了人們一般意義上的習(xí)得性的知識和技能，使對事物的事實認定，上升為指導(dǎo)實踐的規(guī)律并滲透在人們處理各種問題的過程中，即對事物的價值認定。 一、簡要說明“技術(shù)與設(shè)計2”模塊共設(shè)“結(jié)構(gòu)與設(shè)計”、“流程與設(shè)計”、“系統(tǒng)與設(shè)計”、“控制與設(shè)計”等四個

2、主題。盡管從技術(shù)角度來看，這4個主題分屬不同的專業(yè)，但是這些環(huán)節(jié)是一個技術(shù)設(shè)計過程必不可少的基本內(nèi)容，它們自成體系，相對獨立，但又相互呼應(yīng)，具有內(nèi)在的聯(lián)系。結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)的組成形式，流程是系統(tǒng)按時間順序的描述。被控制的事物和控制裝置本身是一個系統(tǒng)，控制就是對系統(tǒng)狀態(tài)所施加的干預(yù)。因此，將它們集中放在這一個模塊中進行講述，既能體現(xiàn)出技術(shù)與設(shè)計的整體性，有能體現(xiàn)出各部分的聯(lián)系與側(cè)重點，其目的是讓學(xué)生從宏觀和微觀兩個層次把握技術(shù)與設(shè)計的基本內(nèi)容與思想方法。“結(jié)構(gòu)與設(shè)計”強調(diào)從力學(xué)的角度理解結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性等問題，關(guān)注簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計；“流程與設(shè)計”強調(diào)對流程和流程優(yōu)化的理解，以及簡單流程和流程改進

3、的設(shè)計；“系統(tǒng)與設(shè)計”則側(cè)重對系統(tǒng)的理解，以及運用系統(tǒng)的思想解決一些生活中問題的設(shè)計；“控制與設(shè)計”應(yīng)注重理解控制的涵義和控制的應(yīng)用，以及生活生產(chǎn)中的簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計。本課程內(nèi)容的四個主題之間既有一定的獨立性，又具有一定的關(guān)聯(lián)性。其中所運用的一些思想與方法：例如，“系統(tǒng)與設(shè)計”中整體與部分、獨立與關(guān)聯(lián)、優(yōu)化思想與方法；“控制與設(shè)計”中的反饋調(diào)節(jié)方法；“流程與設(shè)計”中流程改進的思想等等具有廣泛的應(yīng)用價值和可遷移性，均可運用在其他主題的一些技術(shù)問題的解決中。這些思想與方法使技術(shù)與設(shè)計由經(jīng)驗上升到了理性，由單純的展現(xiàn)設(shè)計技巧提升到了形成設(shè)計的思想和方法。本模塊與“技術(shù)與設(shè)計1”共同構(gòu)成了本課程的選

4、修模塊的基礎(chǔ)。二、內(nèi)容標準及相關(guān)活動的說明（一）結(jié)構(gòu)與設(shè)計本主題共有5條標準。1、了解結(jié)構(gòu)的涵義，能從力學(xué)的角度理解結(jié)構(gòu)的概念和一般分類從不同的角度理解結(jié)構(gòu)的涵義與作用：廣義上講，結(jié)構(gòu)是指物體各個組成部分之間的搭配和排列。結(jié)構(gòu)的作用：結(jié)構(gòu)決定了事物的性質(zhì)和形態(tài)。 從力學(xué)角度的理解：結(jié)構(gòu)是指可承受一定應(yīng)力的架構(gòu)形態(tài)。結(jié)構(gòu)的作用：結(jié)構(gòu)可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。結(jié)構(gòu)的一般分類有：實心結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)。本標準不要求學(xué)生對這三種結(jié)構(gòu)類型的特征進行定性地描述，但應(yīng)能對生活中常見的簡單結(jié)構(gòu)實例進行歸類，并指出這三種結(jié)構(gòu)的不同應(yīng)用場合。教學(xué)中，教師可用簡單的材料制作的不同結(jié)構(gòu)的物體給學(xué)生作演示

5、，也可在課前布置學(xué)生自帶材料進行不同結(jié)構(gòu)類型的簡單制作。在我們周圍，有各種各樣不同形狀、不同用途的物體和結(jié)構(gòu)。實心結(jié)構(gòu)如鉛球或磚石、大壩等；框架結(jié)構(gòu)如大橋、自行車、鐵塔等；殼體結(jié)構(gòu)如汽車、建筑工人用的安全帽、氣罐、油罐等。不同的結(jié)構(gòu)類型，具有不同的特征和受力特點。2、能結(jié)合12種簡單的結(jié)構(gòu)案例，分析結(jié)構(gòu)是如何承受應(yīng)力的張力或壓力的解釋與說明：當一個構(gòu)件承擔負載時，就可能受到張力、壓力或扭力的作用。張力（拉力）是拉伸材料的力，組成材料的粒子被拉開；壓力是壓縮材料的力，組成材料的粒子被推近。例：橋墩、房屋的柱子承受壓力；拉索橋的鋼絲承受拉力；一根兩端被托住的梁，受到彎曲力；梯子、大壩承受壓力、剪切

6、力；當大風(fēng)或冰雪等外力作用在橋上，橋則受到扭力、拉力、壓力等等。對結(jié)構(gòu)承受應(yīng)力的分析，應(yīng)根據(jù)學(xué)生已有的知識水平，分析生活中常見結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，可進行一些定性的分析，不要求學(xué)生作進一步的定量分析，不要求畫物體結(jié)構(gòu)的受力圖。3、能通過技術(shù)實驗分析影響結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性的因素，并寫出實驗報告強度概念的解釋與說明：強度是指構(gòu)件在載荷作用下，抵抗破壞的能力。一個結(jié)構(gòu)的強度取決于它對張力和壓力兩方面的反應(yīng)能力。決定強度的因素：強度取決于形狀，形狀略作改變，強度就會改變；強度還取決于材料以及材料的連接方式，了解應(yīng)力對不同材料的影響可以幫助我們選擇正確的材料建造堅固的結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定性概念的解釋與說明：穩(wěn)定性就是結(jié)構(gòu)保

7、持原有平衡狀態(tài)的能力。穩(wěn)定性阻礙翻倒或被移動，是很多結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素主要有：結(jié)構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)重心位置、結(jié)構(gòu)所受的運動和力等等。例如，人們利用三角形或由三角形組成的多面體來增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，底面越大、重心越低結(jié)構(gòu)就越穩(wěn)定。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過生活觀察和技術(shù)實驗，對簡單結(jié)構(gòu)進行強度與穩(wěn)定性分析，解釋它的強度高或低、穩(wěn)定或者不穩(wěn)定的原因。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行實驗，也可以讓學(xué)生自己根據(jù)生活經(jīng)驗、興趣愛好和已有條件，自行設(shè)計和制作實驗，并得出結(jié)論。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對技術(shù)實驗與觀察的過程進行記錄，并按照比較規(guī)范的格式寫出實驗報告，從而培養(yǎng)良好的實驗作風(fēng)與習(xí)慣。4、能確定一個簡單對象進行結(jié)構(gòu)

8、設(shè)計，并繪制設(shè)計圖紙，做出模型或原型學(xué)生可以根據(jù)生活中的需要和個人的愛好，選擇一個設(shè)計對象或項目，進行一個實際的設(shè)計過程。要注意引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的設(shè)計習(xí)慣，在設(shè)計方案的構(gòu)思時，應(yīng)從外觀、重量、大小、強度和穩(wěn)定性等方面綜合考慮，盡量做到既滿足功能要求又做到輕便、美觀等。還要學(xué)會畫草圖，所畫草圖應(yīng)能清晰地顯示出設(shè)計對象的骨架形式、尺寸比例等，然后就草圖的方案與小組同學(xué)共同商討，吸取大家智慧，培養(yǎng)協(xié)作意識。設(shè)計方案確定之后，應(yīng)繪制出比較規(guī)范的設(shè)計圖紙（圖紙應(yīng)含通用的技術(shù)符號、精度要求、尺寸標注、文字說明等等），對于簡單的設(shè)計對象，可以依據(jù)圖紙直接制作出原型，若是比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計對象，如新居室的衣柜

9、、書柜等，不能在短時間內(nèi)做出原型，可以因地制宜地選擇材料做出其模型。5、能從技術(shù)和文化的角度欣賞并評價典型結(jié)構(gòu)設(shè)計的案例技術(shù)設(shè)計要避免走向功利化的極端。設(shè)計不僅僅要從滿足人的物質(zhì)需求出發(fā)，同時需要關(guān)注人的審美準則、民族特色、生態(tài)文化等精神領(lǐng)域的需要。結(jié)構(gòu)設(shè)計的人文色彩尤為濃烈，古今中外，從若干經(jīng)典的建筑物設(shè)計中，我們就可以看到不同時期不同文化背景的烙印。學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)與設(shè)計，需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會欣賞和評價經(jīng)典的、有特色的結(jié)構(gòu)設(shè)計的杰作。教師可以通過帶領(lǐng)學(xué)生參觀本地的特色建筑，從各類教學(xué)資源中篩選有價值的結(jié)構(gòu)設(shè)計實例介紹給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)對作品進行欣賞和評價的角度和方法，比如從”形”“意”“神”等方面來

10、評價等。6、關(guān)于活動建議建議1 進行關(guān)于結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性測量的實驗。所選結(jié)構(gòu)既要簡單又要能說明問題，實驗過程中，應(yīng)設(shè)計一個表格來記錄實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，并且對所測量的數(shù)據(jù)進行引導(dǎo)行的解釋與說明。若不具備條件，也可定性描述。建議2 分析典型案例的結(jié)構(gòu)特點。可從所列實例的功能實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的類型和文化特點等角度進行分析評價。建議3 對產(chǎn)生了一定影響的建筑物的坍塌、扭曲或斷裂的事件，進行分析討論，簡要說明該結(jié)構(gòu)所存在的主要技術(shù)問題?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生對此類問題展開討論研究，由于可能涉及的原因或問題比較復(fù)雜，故討論的深度不限。（二）流程與設(shè)計通過對流程的介紹，使學(xué)生理解流程的涵義與流程涉及的各個因素，培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)化生

11、活和工作流程的能力，使學(xué)生體驗革新的成功感和革新可能帶來的經(jīng)濟、環(huán)境等方面的成果。本主題共有5條標準：1、了解流程的涵義及其對生產(chǎn)、生活的意義在介紹流程的涵義時，應(yīng)抓住兩個基本點：流程的時序和環(huán)節(jié)。時序是指隨時間變化的發(fā)展經(jīng)歷；環(huán)節(jié)是指事件在發(fā)展的過程中，總可以依據(jù)某種特征或方式把它分解為若干個小的過程。結(jié)合生活中的多種實例，具體講解與流程對應(yīng)的各個環(huán)節(jié)，使學(xué)生充分理解流程，并且要強調(diào)流程能產(chǎn)生更大的效益和具有可持續(xù)發(fā)展性。2、通過對典型的工作流程和生產(chǎn)工藝流程案例的分析，理解流程中的時序和環(huán)節(jié)的意義，學(xué)會閱讀簡單的流程圖可以選擇一個有代表性的流程案例，與學(xué)生共同分析，使學(xué)生學(xué)會閱讀工藝機理不

12、太復(fù)雜的流程圖。例合成氨的生產(chǎn)工藝流程首先利用適當?shù)姆椒ǎa(chǎn)大量合成氨的原料氮氣、氫氣，氮氣和氫氣的混和氣體在合成塔的6000C高溫、200帕斯卡下，通過催化劑的作用產(chǎn)生氨氣，再通過氨分離器不斷地把生成的氨分離出來，同時未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)氣體又進入合成塔循環(huán)加工。這就是合成氨的生產(chǎn)流程。在此流程中，氮氣和氫氣的混和、氨的合成、分離、循環(huán)這幾個主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的順序是不可倒置的。生活中，經(jīng)常有需要讀懂流程圖的場合，簡單的有公共汽車或地鐵線路的上行、下行流程圖；復(fù)雜一些的有，當我們參觀發(fā)電廠或化工廠，在工廠的中控室會看到一幅生產(chǎn)工藝流程圖，要了解生產(chǎn)情況，就要讀懂這張圖；當我們走進軍營，可能看到一幅作戰(zhàn)流

13、程圖等等。流程圖的表達有多種形式，有圖示、模型表示、動畫演示等等。3、能分析流程設(shè)計中應(yīng)考慮的基本因素，并畫出流程設(shè)計的框圖生產(chǎn)、生活中流程的設(shè)計有兩種情況，一種是流程的若干環(huán)節(jié)是顯性的，也就是事物發(fā)展的規(guī)律較容易描述，如郵局郵件的分檢流程設(shè)計、快餐配送中心的工作流程等；另一種流程的設(shè)計要依據(jù)事物的內(nèi)在屬性和規(guī)律，需要進行大量的實驗和漫長的探究才能得出的，如合成氨的工藝流程。學(xué)生對某一簡單流程設(shè)計的分析，應(yīng)根據(jù)事物的內(nèi)在性質(zhì)、規(guī)律和相關(guān)因素，對流程設(shè)計的時序和環(huán)節(jié)線索進行把握。4、能解釋流程的改進與設(shè)備、材料等之間的關(guān)系，能概括某種簡單生產(chǎn)流程優(yōu)化過程中所應(yīng)考慮的主要問題。 生活生產(chǎn)中的技術(shù)改

14、進或革新，多數(shù)出自對已有生產(chǎn)流程的整體改進或者是對其中某一環(huán)節(jié)的改進，其目的不外乎為了提高工作效益、降低生產(chǎn)成本、節(jié)約能耗、保護環(huán)境等。在一個流程的設(shè)計或優(yōu)化過程中，應(yīng)考慮以下幾個問題：材料：不同的材料有不同的加工方法。工藝：不同的產(chǎn)品有不同的工藝要求，流程也不同。設(shè)備：生產(chǎn)設(shè)備的水平往往決定了流程的自動化水平。人員和資金：人員的技術(shù)水平和必要的資金會影響生產(chǎn)的過程、質(zhì)量和周期，是流程設(shè)計必須考慮的主要因素。環(huán)境：生產(chǎn)過程與環(huán)境的相互作用，是流程設(shè)計中應(yīng)該關(guān)注的重要因素，等等。要使學(xué)生通過具體的流程案例的分析，進一步理解流程改進的條件。從外部條件來講，是建立在設(shè)備和工藝水平提高的基礎(chǔ)上；從內(nèi)部

15、條件而言，是建立在對流程內(nèi)在機理的進一步研究的基礎(chǔ)上。流程的改進過程就是優(yōu)化的過程。例1銀行儲蓄所顧客存取款的流程原先是人工填單、記賬，保存的是紙質(zhì)的帳單，自從引入計算機管理系統(tǒng)，改進了存取款的流程，減少了中間環(huán)節(jié)，提高了工作效率，降低了差錯率。例2用于建筑結(jié)構(gòu)承重的人造板的研發(fā)設(shè)計目前我國生產(chǎn)的人造板本身的強度決定了其主要用途是室內(nèi)裝修、家具制作等，若要將人造板作為建筑結(jié)構(gòu)承重的材料使用，就必須增加人造板的強度，就需要通過研究、改變現(xiàn)有人造板的材料組成結(jié)構(gòu)，改變加工工藝的流程來實現(xiàn)。5、能對生活、生產(chǎn)中的簡單對象進行流程設(shè)計或流程的改進設(shè)計，并用文字或圖表說明流程設(shè)計方案的特點，或者流程的改

16、進方案的優(yōu)越之處。學(xué)生可以結(jié)合生活生產(chǎn)中已經(jīng)存在的、尚有改進的可能的流程進行討論，在指出問題所在的基礎(chǔ)上，提出改進方案，并論證這一方案的可行性。改進的對象的選擇很關(guān)鍵，學(xué)生理解和改進工業(yè)生產(chǎn)中復(fù)雜的流程有一定困難，可以結(jié)合研究性學(xué)習(xí)中提出的相關(guān)問題進行討論和研究。例1家用燃氣爐灶在使用過程中熱能的高效利用問題。（分析略）例2化學(xué)課中的”氫氣在氯氣中燃燒”的實驗改進。一般實驗步驟是將氫氣在空氣中點燃，再直接伸入裝有氯氣的容器中，觀察實驗現(xiàn)象。這一實驗的問題是，將點燃的氫氣伸入氯氣瓶中時，會有一定量的氯氣外漏，而外泄的氯氣對人體有強烈的刺激。如何從安全環(huán)保的角度改進這一實驗流程？（分析略）6、關(guān)于

17、活動建議 建議1，通過對比較成熟的流程設(shè)計的事例的分析和評價，為進行下一步的流程設(shè)計和改進提供準備。建議2，為學(xué)生的流程設(shè)計提供了若干參考項目，也可根據(jù)當?shù)貤l件另作選擇。（三）系統(tǒng)與設(shè)計系統(tǒng)的概念來源于人類長期的社會實踐，運用系統(tǒng)的思想和定性定量相結(jié)合的系統(tǒng)方法分析和處理生產(chǎn)和生活中的問題，是大家都可能遇到的。學(xué)習(xí)和掌握系統(tǒng)的思想并運用系統(tǒng)的方法解決問題，有助于減少處理問題過程中的盲目性，學(xué)會對事件的理性分析和科學(xué)決策。本主題共有5條標準。1、從應(yīng)用的角度理解系統(tǒng)的含義系統(tǒng)的概念，看似抽象，其實是很具體的。系統(tǒng)即由相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的有機整體。系統(tǒng)中的各個部分都可被看

18、為該系統(tǒng)的子系統(tǒng)。學(xué)生對系統(tǒng)的理解，可以從系統(tǒng)的實例開始。如一臺電冰箱可以看作是一個系統(tǒng)，學(xué)校的一間多媒體教室也可看作是一個系統(tǒng)，人體本身同樣是一個復(fù)雜而精密的系統(tǒng)。系統(tǒng)的分類：從不同的角度有不同的分類方法，通常有以下幾類分法：自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)實體系統(tǒng)和抽象（概念）系統(tǒng)靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)。可對每一類的分類思想及其應(yīng)用范圍進行一定程度的闡述。2、通過簡單的系統(tǒng)的案例分析，理解系統(tǒng)的基本特性，初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法系統(tǒng)的基本特性可從以下幾點來歸納：整體性、相關(guān)性、目的性、動態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性等。僅從概念來理解系統(tǒng)的特性，是比較抽象的。在教學(xué)中，可以引導(dǎo)學(xué)生從一、兩個典型系統(tǒng)的

19、案例入手，把握系統(tǒng)的特性，也可以讓學(xué)生自己總結(jié)出這些特性。系統(tǒng)的特性構(gòu)成了系統(tǒng)的基本屬性。系統(tǒng)分析的方法就是運用系統(tǒng)的思想和定性定量相結(jié)合的方法分析處理問題，整個過程可歸納為闡明問題、分析研究、評價比較三個階段。本標準只要求學(xué)生掌握初淺的系統(tǒng)分析的基本方法。需要注意的是，第一，在系統(tǒng)分析的過程中，每個環(huán)節(jié)不一定一次就順利地完成任務(wù)，需要在反饋信息的基礎(chǔ)上反復(fù)進行；第二，在系統(tǒng)分析的過程中，要學(xué)會與不同角色的人對話，如與實施者、決策者等的對話；第三，對系統(tǒng)分析中的建模問題，在此不作過多要求；第四，學(xué)寫簡單的系統(tǒng)分析報告，對系統(tǒng)的分析過程、依據(jù)、結(jié)論和行動建議進行說明。3、理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義，能結(jié)

20、合實例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素為了使系統(tǒng)達到最優(yōu)的目標所提出的各種解決方法，稱為最優(yōu)化方法。通常是指在一定人力、物力和財力資源條件下，使經(jīng)濟效果（如產(chǎn)值、利潤等）達到最大，并使投入的人力和物力達到最小的方法。建筑材料的改進也是一項優(yōu)化技術(shù)，以往建筑物的墻體多采用實心磚，現(xiàn)在采用了空心磚，在保證強度、隔熱隔音效果的同時，節(jié)省了材料。但是，對于比較復(fù)雜的系統(tǒng)，人們對其特征了解不夠，所以需要運用一定的數(shù)學(xué)的手段描述它，進而找到合適的解決方案，該過程成為系統(tǒng)建模。以往課程的學(xué)習(xí)中，我們就曾接觸到數(shù)學(xué)模型的問題，比如自由落體運動的公式為：1/2gt2，這就是一個反映物體運動的路程隨時間變化的數(shù)學(xué)模型。系統(tǒng)

21、建模的目的是要將系統(tǒng)的原型抽象為數(shù)學(xué)模型，并運用已有的數(shù)學(xué)方法分析求解得出數(shù)學(xué)結(jié)論，再運用這一結(jié)論來解決實際系統(tǒng)中的問題。最優(yōu)化方法解決問題一般可分為以下幾個步驟：（1）提出需要進行最優(yōu)化的問題，收集有關(guān)資料和數(shù)據(jù)；（2）建立求解最優(yōu)化問題的有關(guān)數(shù)學(xué)模型，確定變量，列出有關(guān)約束條件，分析模型；（3）選擇合適的最優(yōu)化方法；（4）求解方程；（5）最優(yōu)解的驗證和實施。本條標準對第（2）、（4）步驟不作過高要求。4、通過簡單的系統(tǒng)設(shè)計案例的分析，初步學(xué)會簡單系統(tǒng)設(shè)計的基本方法系統(tǒng)設(shè)計建立在對系統(tǒng)進行有效分析的基礎(chǔ)上，在學(xué)生的學(xué)習(xí)生活中，系統(tǒng)設(shè)計的運用事例比比皆是，例如學(xué)校運動會賽事的合理安排等?？梢酝?/p>

22、過對類似系統(tǒng)設(shè)計案例的分析，總結(jié)和歸納簡單的系統(tǒng)設(shè)計的基本方法。大千世界，物質(zhì)系統(tǒng)千變?nèi)f化，雖有一定的規(guī)律可循，卻難說有一成不變的模式可供套用。系統(tǒng)的分析和設(shè)計是建立在對該事件的內(nèi)部規(guī)律、外部環(huán)境（條件）、實現(xiàn)功能等的充分研究的基礎(chǔ)之上的，它是一個不斷完善、不斷改進、不斷優(yōu)化的過程。優(yōu)化是系統(tǒng)設(shè)計所追求的永恒目標。在對系統(tǒng)設(shè)計的案例進行分析的基礎(chǔ)上，可以讓學(xué)生總結(jié)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則：基本功能的實現(xiàn)、子系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)與沖突問題的合理解決、效益的最大化、動態(tài)調(diào)整的實現(xiàn)、人性化設(shè)計、戰(zhàn)略性思考（長期性、穩(wěn)定性等）5、確定一個生活或生產(chǎn)中的簡單對象，根據(jù)設(shè)計要求完成系統(tǒng)的方案設(shè)計要求學(xué)生在對前4條標準有所

23、掌握的基礎(chǔ)上，自行完成一項簡單的系統(tǒng)方案設(shè)計的任務(wù)。在系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題：（1）系統(tǒng)設(shè)計的目的與要求（2）系統(tǒng)的各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用 （3）系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化設(shè)計時的基本要求是，首先對所設(shè)計的系統(tǒng)進行比較詳細的定性分析，畫出分析簡圖并寫出定性的分析報告，其次，作出系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)框圖和技術(shù)設(shè)計報告，再次，根據(jù)設(shè)計方案嘗試實現(xiàn)這一系統(tǒng)的設(shè)計。教學(xué)中應(yīng)注意，對于學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計，兩種設(shè)計方式都應(yīng)認可，一種是對一個簡單的系統(tǒng)進行設(shè)計，另一種是運用系統(tǒng)的思想和方法對某一對象進行設(shè)計。6、關(guān)于活動建議建議 分析典型的系統(tǒng)設(shè)計案例，由學(xué)生作出評價，為自己將要進行的系統(tǒng)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。例 戰(zhàn)國時期

24、的秦國太守李冰父子主持修建了都江堰工程，這一偉大水利工程巧妙地將分洪、引水和排沙結(jié)合起來，使各部分組成一個整體，實現(xiàn)了防洪、灌溉、行舟、漂木等多種功能，至今該工程仍在發(fā)揮著重大的經(jīng)濟效益，是我國古代水利建設(shè)的一大杰出成就。 （四）控制與設(shè)計通過對控制系統(tǒng)中控制的目標、控制的過程和控制的機理等的理解，有助于學(xué)生運用簡單的控制方法解決現(xiàn)實生活中遇到的相關(guān)問題，發(fā)展學(xué)生良好的邏輯思維品質(zhì)。學(xué)習(xí)本主題的主要目的在于使學(xué)生從思想和方法的角度對控制和控制設(shè)計有基本的了解，本主題共有6條標準：1、理解控制的含義及其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用人們按照自己的意愿改變條件，使事物向著期望的目標發(fā)展，就形成了控制。控制在

25、生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，如公共場所的紅外線自動出水龍頭裝置、紅外自動烘手機、銀行的自動取款機、農(nóng)田節(jié)水灌溉的自動控制、樓宇防盜控制、十字路口紅綠燈自動控制、煉鋼爐的溫度控制、合成氨合成塔的壓力控制、精確制導(dǎo)武器等等。教學(xué)中，可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗，列舉控制應(yīng)用的例子，并說明自己對它們的理解。2、分析典型的案例，了解手動控制、自動控制，熟悉簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程控制是為了達到人們所期望的目標。一個控制過程的實現(xiàn)，往往要經(jīng)過若干個環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)就構(gòu)成了一個系統(tǒng)，所以我們把它看作是一個控制系統(tǒng)。從不同的角度，對控制系統(tǒng)有不同的分類。本標準要求學(xué)生通過具

26、體的實例，區(qū)分哪些是自動控制哪些是手動控制，哪些是開環(huán)控制哪些是閉環(huán)控制，說清楚簡單的開環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，以及它們是如何實現(xiàn)控制的。例1給游泳池換干凈水（使用普通的手動進水閥門）游泳池清掃干凈后，為了給游泳池注水，工作人員要打開進水的閥門，直到發(fā)現(xiàn)泳池的水注滿了，工作人員就會關(guān)閉進水閥。這是一個需要人工干預(yù)的簡單控制系統(tǒng)，也就是手動控制系統(tǒng)，工作過程也很簡單。例2全自動洗衣機全自動洗衣機是將洗衣的洗滌、漂凈、脫水三大步驟，按照多個開關(guān)信號的邏輯關(guān)系一步步地往下執(zhí)行。使用者只要事先設(shè)定好時間，把臟衣服放進去，洗衣粉備足，水管接好，啟動洗衣機的洗衣按鈕，最后等聽見洗衣結(jié)束的鈴聲，取出

27、已經(jīng)甩干的衣服就完成了。它是一個自動的開環(huán)控制系統(tǒng)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生從他們喜聞樂見、容易接受的簡單控制事例的工作過程的分析出發(fā)，使學(xué)生明白控制系統(tǒng)的類型、組成以及它們是如何工作的。3、能畫出一個簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，理解其中的控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用，熟悉反饋環(huán)節(jié)的作用控制系統(tǒng)的方框圖是控制系統(tǒng)工作過程的基本圖示，本標準要求學(xué)生能畫出簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。學(xué)生應(yīng)能列舉生活中所見所聞的閉環(huán)控制系統(tǒng)，簡要敘述其工作過程，要能通過對閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程的比較，指出各自的優(yōu)越性是什么。 在本主題中，限于學(xué)時以及高中學(xué)生現(xiàn)有的知識水平，對控制系統(tǒng)中的控制器、執(zhí)行器、傳感機構(gòu)

28、和被控對象等環(huán)節(jié)只限定于一般性的理解，不作進一步的要求，不去探討其內(nèi)部的工作過程，只需把它們看作黑箱，了解其輸入和輸出之間的關(guān)系就可以了。需要強調(diào)的是，這里所討論的帶有反饋環(huán)節(jié)的閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點是以減少誤差的負反饋方式來達到控制目的的，正反饋控制問題在此不作研究，對于簡單的開環(huán)控制、單回路負反饋控制系統(tǒng)以外的其他控制方式在此不作討論。4、能結(jié)合案例找出影響簡單控制系統(tǒng)運行的主要干擾因素，并作分析在控制系統(tǒng)的設(shè)計中，對干擾因素的分析是重要的。確定一個系統(tǒng)的控制方案的前提，往往是建立在對影響系統(tǒng)穩(wěn)定的干擾因素分析的基礎(chǔ)上。例樓宇水塔的水位控制的干擾因素分析分析：影響水塔水位的干擾因素主要有：水塔的出水流量、水面蒸發(fā)的水量