《技术与设计2学生活动手册》文档格式.docx

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3.活动提示2。

可以事先提前一周布置，根据手册上的要求，按比例作图。

不同的学校，情况也不一样，要求学生必须以实际情况为准，这样才有切身感受。

4．活动提示3。

设计方案中的数据主要是指房间、床、桌子的长和宽，它是家具布局的制约因素，也是系统分析时的限制条件。

答案提示：

A.家具布局子系统主要看布局是否合理，如何能更有效方便地使用现有的家具。

摆放的位置是否宜人，感觉是否舒服等。

B.供电子系统主要看开关、灯的配置是否合适，是否有利于起居，是否方便、安全。

C.供水子系统主要看是否符合我们的基本用水需求，以及是否方便、舒适等。

D.整体分析可综合以上内容进行。

E.根据实际情况提出改进建议，教师可视其可行性反馈给学校。

5．问题讨论

提示：

系统分析的综合性原则，就是要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。

学生公寓的安全，尤其是用电安全，是任何隐患也要不得的。

三、补充资料

家具要符合人体尺度。

　　在选择家具时，除了要注意家具的造型、质量和色彩外，必须考虑家具应适应人们的活动范围并符合人体健康美学的基本要求。

也就是说，要根据人的活动规律、人体各部位尺寸和在使用家具时的姿势来确定家具的结构、尺寸和摆放位置。

　按照我国正常人体生理测算，写字台高度应为750－780mm，考虑到腿在桌子下面的活动区域；

要求桌下净高不小子580mm。

座椅应与写字台配套，高低适中，柔软舒适，有条件的，最好能购买转椅，座椅一般高度宜为380－450mm，以方便人的活动需求。

14岁以下小孩使用的书桌，台面至少应为600mmX500mm，高度应为580－710mm。

座椅也要配合。

成年男子书写与阅读用桌面的高度最好在68～70厘米，成年女子使用的桌面高度应为66～68厘米，综合各种因素，写字桌的桌面高度采用70厘米左右为宜。

不符合人体尺度的家具，会增加人的疲劳感。

一般，单人书桌可用600mmXll00mm的台面，台高710－750mm。

台面至柜屉底不可超过125mm，否则，起身时会撞脚。

靠墙书桌，离台面450mm处可设一100mm灯槽，上面用书柜或书架，这样，书写时，看不见光管，但台面却有充足光照。

活动七发条动力玩具的分析

根据《通用技术学科教学指导意见》，系统与设计单元第二节系统的分析安排3课时，本节教学可让学生通过活动来体验系统分析的一般步骤，学习和遵循系统分析的主要原则。

本活动时间约需45分钟，可以用在学生学习教材案例之后，按照《活动手册》中的“活动提示”一步步进行活动。

注意课前通知学生按活动器材准备的要求备好材料。

1.本活动能勾起学生对童年生活的回忆，学生会有相当的活动兴趣。

2.活动提示1主要是观察玩具身上的发条旋钮。

发条动力玩具应具备的基本功能是：

通过外力上紧发条，外力撤走后，被旋紧的发条通过机械机构驱动玩具上的轮子，玩具因此向前移动一段距离，随着发条的放松而停止。

目标是：

能走得更久，走得更远。

F.对测试的数据作如实记录。

G.拆开玩具要细心，能拆到什么程度，就什么程度。

H.一般可分为三个子系统：

发条齿轮子系统（由旋钮、发条、一组齿轮等组成）、外壳支架子系统（由外壳、其他支架等组成）、轮胎子系统（由几个轮子和轴等组成）。

I.由发条齿轮子系统提供动力，驱动轮胎子系统，再由轮胎子系统背负着发条齿轮子系统和外壳支架子系统一起运动，外壳支架子系统包裹着发条齿轮子系统。

J.根据实际情况差别是肯定存在的，这种差别跟发条的长度、齿轮的数量大小、轮子的大小以及外壳支架的重量都有一定的关系。

K.认真试验，验证自己的观点。

系统分析的整体性原则，就是要首先着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分。

就发条动力玩具的系统分析来看，整体要协调，即发条齿轮子系统要配上合适的外壳支架子系统和轮胎子系统才能发挥最佳效果（走得走得更久，走得更远）。

发条和齿轮组不太容易拆开：

就算拆开了，稍不留神，零件极易丢失；

要想成功装回去也不会轻松。

要是不拆开的话，确实看不清发条和齿轮是如何配合工作的。

我这里画了一个示意图，供大家参考。

活动八集雨灌溉系统的设计

浙江师范大学附属中学何威年老师提供

系统设计就是在前面所学的系统分析基础上，根据系统的整体要求和各子系统之间的相互关系，对系统进行整体设计、评价和优化的过程。

我们这一章节的教学过程中，安排同学们设计一个可以利用雨水对校园植被进行灌溉的装置。

本次活动既让学生熟悉了系统设计的一般过程和方法，又提高了学生利用所学的技术知识解决生活中实际问题的能力，还培养了学生节省水资源的环保意识。

本次活动，建议教师先讲解系统设计的概念、应考虑的主要问题和一般步骤；

然后引导学生自己根据教材所给出的两个系统设计的案例开展本次活动；

最后对各小组的设计作品进行评价和分析，以加深学生对本节知识在实际中应用的理解。

本次活动的时间建议安排3节课。

1.校园集雨灌溉系统的设计要求比较简单：

储存雨水、过量排除、灌溉植被。

但是由于各个学校所处的环境和建筑物的各不相同，所以学生设计时应该也会有各自学校的特点。

一般来说我们要求学生设计时不可以对校园的原貌进行较多的改变，所以我们建议教师根据自己班级的特点在两种难度中选择一个来进行设计。

高难度——从整个学校来考虑，把所有落入校园的雨水统一收集并储存起来，进行处理后对全部或者部分植被进行灌溉。

这种难度下，雨水的统一储存和运输是个比较困难的问题。

低难度——仅仅是收集校园的某一块区域或者一幢建筑物所落下的雨水，进行储存并灌溉附近的植被。

。

2.下面给出的设计分析的答案以低难度下收集某一建筑物屋顶的雨水为例。

（A）可以分为5个子系统——收集存储、定时排水、输送、灌溉、过量排除。

其中定时排水子系统的设计是核心和难点。

（B）收集存储子系统的功能是收集并存储雨水；

目标是尽可能多的得到雨水资源；

工作环境一般在某个建筑物的顶部；

限制条件是收集越多的雨水需要的存储装置就越大，雨水的质量也就越大，这可能对建筑物顶部结构造成破坏;

还有就是脏水的处理和水池的清洗也是重要的限制条件。

定时排水子系统是把收集起来的雨水按照一定的时间的间隔进行有效的排放，这样做可以更好的利用雨水资源对植被进行灌溉，防止浇水量太多或者太少，提高灌溉的效果。

为了方便安装和日后的维护，该装置建议安装在储水装置的附近，也放在建筑物的屋顶，但是为了防止日晒雨淋对系统的破坏，可以进行一定的防护。

定时排水装置的最大限制条件就是设计和制作的难度较大，定时的精确性难以保证。

输送子系统是为了把定时排出的雨水（一般在建筑物顶部）通过一定的方式送到灌溉装置。

为了方便日后的清洗和维修，建议安装在室外。

在室外的输送装置最大的限制条件就是由于人群的活动而造成损坏的情况。

灌溉子系统是把定时排出的雨水，按照预先设计好的方式对选定区域内的植被进行灌溉的装置。

为了使用方便，一般建议安装在植被附近。

该装置的限制条件是制作的难度。

过量排除子系统是当雨水量过大时，可以通过相应的途径排除多余的雨水，防止储水区过重或者溢出。

该装置一般也安装在储水区内。

该子系统的限制条件为多余的雨水被排出储水区后如何顺利排空，并且不与储存的雨水混合。

（C）由于系统具有的整体性和相关性的特性，所以我们在设计这5个子系统时，要考虑到各个子系统之间是有机的组合，不是简单的叠加。

整个系统是一个完整的综合体，具备一种特定的功能。

因此不可以设计5个孤立的装置，而是要考虑各装置之间的互相作用和互相影响。

例如：

如果收集存储、定时排水、过量排除这3个子系统在同一位置，如何分布？

定时排水和过量排水的通道如何做到互不影响？

输送的管道如何连接定时排水和灌溉这两个装置？

定时排出雨水的多少是否会影响灌溉装置的工作？

储存雨水的多少又是否会影响定时排水装置的正常工作？

……

3.讨论时，教师应该引导学生开拓思路，发挥想象，方法越多越好，便于选择出最合适的设计方案。

（A）定时排水子系统可以用闹钟控制，也可以用延时、定时电路来控制，还可以使用会自动反转的沙漏或者竹水具（计时用）等装置来控制；

收集存储子系统的设计可以是屋顶的大水池，也可以是地面或者地下的水箱；

输送子系统可以用原来的雨水管道，也可以使用斜面水槽或者软管；

灌溉子系统可以使用常见的喷嘴或者水龙头，也可以使用根据连通器原理的管道；

过量排除子系统可以在储水池的指定位置钻一孔，也可以使用储水池自然溢出的方法。

（B）学生设计的系统，比较常见的问题一般有3个：

1、各个子系统都是独立设计，满足基本功能，但是很难组成一个整体来进行工作；

2、系统中所采用的某些装置光知道功能，不知道工作原理；

3、设计方案过于理想化和高科技化，缺乏实际使用的可能性。

针对这些问题，教师应该鼓励学生多设计方案，以便于更好的选择；

另外也可以给一些比较可行的方案提一些意见和建议。

（C）设计草图和设计说明可以相对简化，例如下图的利用闹钟的自动灌溉系统：

4.如果我们设计的装置可以根据室外温度或者太阳强度等情况手动或者自动设置浇水的时间间隔，那么该如何设计？

可以用温度或者湿度传感器来配合使用；

也可以设置某种控制开关或者筏门来控制排水管的大小，让我们可以手动调节灌溉的水量来达到相同的效果。

可以参考资料1中提到的利用土壤的湿度来决定排水的时间间隔的这种设计。

5.如果需要利用雨水自动清洗学校建筑物的外墙立面和屋顶，该如何设计系统？

（1）建筑物屋顶的水箱安装阀们，并与喷嘴连接。

喷嘴正对着墙的外立面，每层楼安装一个。

每次只要打开水阀们就可以进行清洗工作了。

（2）把雨水由建筑物原有的排水管道运输到地面的储水池，然后用高压水龙对外墙立面进行清洗。

（3）储水区排出的雨水通过安装在建筑物屋顶和外墙立面的顶部的渗水膜或者非常多且细的小管子慢慢释放。

这些细小的水流会对屋顶和外墙立面进行持续、大面积的清洗。

资料1——自动灌溉系统的设计过程

徐洪家里有一个大阳台，养了很多花草，爸爸妈妈工作忙，平时给这些花草浇水自然成了徐洪的任务。

尽管他很用心，可是前天还是有一盆花死掉了。

难道是因为没有及时浇水的缘故？

徐洪决定请教生物老师，搞明白植物到底需要怎样照料。

生物老师听了徐洪的描述，基本上判断是因为浇水出了问题。

水是生物的命根子，浇多浇少可马虎不得。

通常说，土壤的含水率在17％－48％之间比较好，用农民伯伯的经验来说，就是把土捏起来能成团，摔下去又能散开。

原来给花草浇水也得这么细致，要是有个自动的机器来完成这个工作就好了。

徐洪灵光一现，干脆自己设计一个能自动浇水的机器。

想到容易实现难，从哪里开始呢？

根据老师说的，浇水的关键就是使土壤保持合适的含水率，徐洪决定就从研究土壤的含水率开始。

他先用捏团的办法试了试，发现这个方法太笼统，尤其是平时对土壤接触比较少的人，没法掌握好这个干湿的尺度。