10通用技术实验室配置方案.docx
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10通用技术实验室配置方案
中学通用技术实验室
建
设
方
案
南京师范大学课程资源研究所
中学通用技术实验室建设方案：
一、通用技术实践室功能与特点
（1）功能介绍
对学生进行劳动技能训练、科技小制作、通用技术的设计与应用和综合实践活动提供场所，是落实素质教育，培养学生创新精神、创业意识、规划能力和动手实践能力的基地。
通过金工、钳工、木工、技术与设计、电子控制技术、简易机器人制作等课程的学习和操作，锻炼学生的动手实践能力、科技设计能力及创新精神。
是以“科学技术教育课程体系”和“智能机器人辅助教学体系”相融合的设计理念，以中小学科学探究、研究性学习、综合实践和通用技术教育的需求为导向，围绕“智能机器人辅助教学”的七大知识主题：
“结构、设计、机械、电子、控制、编程、系统”进行研究开发和设计，充分体现“教、学、做、用、玩”五大教育特色。
以“科学技术教育课程体系”为依托,紧跟国际最前沿的青少年科学教育、技术教育、素质教育和智能机器人辅助教育的研发理念而研制成功的符合国家新课程标准教学需求的科学与技术教育的教学实验系统。
实验器材以若干“课堂实验项目”为主要载体和形式，每个实验项目都有相应的“实验零件及部件、学习手册、独立的包装”。
学生在上课时，在授课老师的指导下按两个学生为一小组来做实验。
各实验项目自成独立的教学和实验模块，包括相应的教学主题、实验目标、实验步骤、实验分析、实验拓展、教学指导等内容。
各实验项目之间又具有知识面和技术方法的连贯性，包括“结构设计、简单机械、电子控制、自动控制、技术与设计、电子控制技术、简易机器人”等七大教学主题，使整个课程的知识面具备系统性和连续性，除了让学生掌握“需求分析、构思产生、设计规划、动手制作、评价分析、系统优化、应用拓展”的“二维”流程式的技术设计方法，还能够让学生掌握知识纵向关联发展的“三维”系统式的技术设计理念和方法。
各试验项目的制定充分考虑基础类、拓展类、探究类课程之间的关系，授课教师可以根据每一试验项目所蕴涵的知识点的广度和深度以及在现实生活中的实际应用程度，再根据三类课程的教学要求，以及每个学生兴趣偏好和知识的理解能力来灵活运用实验项目。
（2）功能的特点：
系统设计科学,体现《国家技术教育课程标准》和教学目标,它的广泛应用必将对我国的科学与技术教育意义深远。
它具有以下特点：
1、在动手实践过程中培养学生的技术素养和能力
产品以实际的技术活动项目为载体，让学生参与技术活动全过程的实践，促使学生动手操作和动脑设计相结合，使学生通过在实际体验和实践探究过程中形成初步的技术能力、技术思维方式和意识，并在这个基础上最终发展学生的技术实践能力。
活动项目的内容选择注重具有“通性、通法和通则”的基础技术和有关知识，并且强调接近学生日常生活、传统工业生产和现代信息技术发展的实际应用，使学生正确理解传统技术和现代技术的发展关系。
2、通过对不同知识的整合培养学生系统解决问题的综合能力
产品通过各活动项目的知识主题把多门学科知识整合起来，促使学生的认识水平上升一个层次，打破思维定式，从不同学科、多方面因素综合来认识问题，学会以系统的观念学习知识和解决问题。
实现把某门课程所学知识和形成的能力同解决实际问题进一步整合，从而使学生形成一种对世界的整体认识和综合解决问题能力。
3、以新颖的、趣味性的教学模式激发学生的创造能力
本产品改变了传统的技术课程的“教”与“学”的模式，突出以“实践、体验、探究”为基点的研究性学习方式，给学生提供较多的自主探究、创新应用、发明创造等空间，引导学生积极主动的参与，让学生主动地发现可迁移的劳动技术要素，唤醒、开掘、提升学生的创新潜能，使学生从“学会技术”变为“会学技术”，提高其创新精神和实践能力。
4、以分组试验的教学模式培养学生的团队合作精神
本产品强调分组活动的教学方式，在活动过程中学生们通过讨论、分工、研究等形式加强沟通、交流与合作。
在活动完成后，学生们可以通过活动作品介绍、交流表现、心得体会、自我评估、相互评价等方式形成良好的沟通氛围，使学生养成乐于交流、善于合作的团队意识、善于聆听他人意见的合作品质和不断进取的创新精神。
二、通用技术实践室的环境设计
普通高中通用技术课程是一门以学生的亲手操作、亲历情景、亲身体验为基础，注重“做中学”和“学中做”，强调通过设计、制作和试验等活动获得技术实践体验，立足于实践的课程。
因此，通用技术实践室的建设是保证通用技术课程实施的必备条件之一。
通用技术实践室既是教师传授技术知识和技能的重要场所，又是师生进行技术交流和探讨的重要场所，也是学生在课内以及课外进行技术设计的重要场所。
由于人们普遍认为，通用技术课程是属于理科类的，所以实践室的建设一般都会延续理科试验室的建设方法，即只是一个学生做实验的地方。
这是一种狭义的观点，通用技术实践室不仅是教与学、讨论与实践的场所，也是教师和学生共同生活的重要场所。
因此，对实践室的建设就要有一个全面地认识，既要重视教学具的配置，也要充分重视实践室的环境设计，因为环境中也蕴含着丰富的教育内容，也是技术教育的重要组成部分。
通用技术实践室的环境设计涉及的内容很多，但重点是“资源区的设计”和“座位的合理编排”的设计。
1.资源区的设计
通用技术实践室的室内空间从功能上分可分为工作区和资源区。
工作区是指教师和学生进行活动的区域。
资源区是指存放工具、仪器、设备、材料的区域。
由于不同的技术设计活动对工具、仪器、设备、材料以及所需的活动空间的要求不同，因此，为取得良好的使用效果，科学、合理地对资源区进行设计就显得尤其重要。
通用技术实践室的资源区里主要有两类资源，一类是素材性资源，一类是条件性资源。
素材性资源直接作用于课程，是学生技术学习的素材和来源，主要包括工具、仪器、设备、学生作品以及学习成果（包括作业和学习心得）、与技术有关的资料、标语、贴画、光荣榜等。
条件性资源作用于课程但不构成课程本身的直接来源，但在很大程度上决定着通用技术课程的实施质量，主要包括课桌椅、讲台、书写板、多媒体、卫生用具、医药箱、灭火设备等。
在对通用技术实践室的资源区进行设计时，我们认为主要应注意以下几个方面：
（1）仪器、设备的摆放
通用技术实践室里的仪器、设备既可以在上课时使用，又可用于平日里营造一种技术氛围，所以其摆放一定要合理，同时还要满足直观、安全、易于保管和使用等要求。
例如工具类的设备，它们的主要特点是重量较重，一般应摆放在封闭的、较为牢固的储藏箱内或悬挂在储藏柜内的固定挂钩上，储藏箱（柜）正面设计成透明的，这样既防止工具受潮，同时又便于学生参观和拿取等。
（2）作品、成果的展示
在通用技术实践室里展示学生的作品及成果是一种非常有效的教学辅助方法。
在实际的教学过程中，学生因自己的作品被放入展示柜而感到无比自豪和骄傲，这一方面可以对学生本人产生激励，另一方面也是为其他学生提供借鉴。
学生作品及成果的展示要明显但不显眼。
如果把展示柜放在十分显眼的地方，就容易分散学生上课时的注意力。
因此，把展示柜放在通用技术实践室的后面最为适宜，这样一来，学生一走进通用技术实践室就能看自己的成果或作品，从而带着一种愉悦的心情投入到技术学习中。
同时，还可在通用技术实践室的后墙上设置一些专栏，如新技术发布、学习心得等，用于老师或学生发现的新技术新成果的信息发布和学生的设计报告及学习心得。
（3）课桌椅的设计
在通用技术课程的教学中，由于不同的课型对课桌椅的要求不同，所以要根据具体要求进行具体设计。
例如，在上设计课和讨论课时，我们就需要桌子色调较为明快，形状活泼可爱且富于变化。
而在上制作课时，我们就要求桌子结实、耐砸、坚固度好，而且要有一些防护措施（如防护网等），但对色彩的平整度就没有什么要求。
（4）讲桌的设计
通用技术课程要求教师和学生在教学中有广泛的交流与合作，所以讲桌不能设计得太大，否则会使教师和学生的交流受到一定的限制，讲桌的大小以够用为宜。
但是这样一来，教师在演示时可能就会觉得地方不够用。
所以，我们建议在通用技术实践室里准备一个移动式演示台，这种演示台可以根据教学的需要推到教室的任意位置，这样就既克服了讲台过大带来的不便，又可以在自己认为合适的地方进行演示试验，可谓是一举两得。
（5）相关资料及资料查询设备的配备
通用技术课程是与实际生活紧密相连的。
在技术设计过程中，学生需要查询很多相关的资料，由于课时较紧，让学生在课外查询显然不切实际而且难度也比较大。
因此，通用技术实践室里应配备一些相应的资料供学生查阅，也可以提供电脑供学生进行网络查询。
由于这种资料查阅一般是在讨论课或学生自己设计时或者是课外进行的，所以相关查询设备最好设置在较为显眼的地方，如教室的讲台侧面，以便于管理和监督。
（6）医药箱的设置
通用技术实践室里的医药箱的设置要符合人机关系学的要求，要能同时满足学生心理上和生理上的安全需求，医药箱的设计要正面透明、不上锁，药品摆放要直观、拿取方便。
医药箱最好摆放在显眼的地方（如讲台的侧面），距离地面的高度以使用学生的平均身高为宜，箱体的颜色要醒目。
总之，在设计通用技术实践室的资源区时，既要考虑到上课时的实用性也要考虑到平日里的教育性，既要满足学生对实践室的生理要求，也要满足学生对实践室的心理要求。
2.座位的编排
座位编排也是通用技术实践室环境设计的一项重要内容。
由于不同的上课内容对座位编排的要求不同，例如，当学生需要集中注意力听老师讲授课程内容而不希望受他人干扰时，座位的编排就要让学生面向主讲者；而当学生需要和周围的同伴进行交流和讨论时，座位的编排则要尽可能地让学生面对面。
所以，根据实际需要，灵活、合理地安排座位，对于通用技术课程的教学来说非常重要。
因此，笔者认为有必要专门对座位的编排进行简要的分析和说明。
常见的座位编排方式有以下几种：
（1）教室型（课桌型）
这种布置与普通教室一样，其目的在于让学生把注意力集中到教师的身上，专心听讲，做笔记，因此比较适合常规的理论课教学。
这种座位编排方式比较传统，对于没有形成很好的行为习惯的班级或者是老师对学生还不了解的班级，还是比较适用的。
这种座位编排方式的缺点是，教师和学生之间的互动范围和互动方式受到了一定的限制。
（2）半圆型
这种布置是将实践室里的所有座位按同心半圆摆放，并把讲台设置在圆心上。
这种布置一来可以让全体学生尽可能多地参与到课堂活动中来，营造教师和学生一起讨论与研究的良好氛围；二来当教师在做演示试验时，所有学生都可以近距离地进行观察并可以参与其中。
这种座位编排方式适用于学生在养成较好的行为习惯之后，除需要小组讨论和加工制作的特殊课型之外的所有课型。
在这种座位编排方式下，民主气氛较为浓厚，师生交流较为密切。
值得一提的是，这种座位编排方式对教师的要求较高，课堂不易驾驭。
（3）茶座型
这种布置是指根据教学的实际需要，将5-6个学生编为一个学习小组，形成一个个相对独立的群体。
分组的大小可根据教学设计来定，一旦确定下来，在上课期间就不易变动。
这种编排方式便于学生与学生之间进行讨论，同时也不妨碍学生听教师讲课，其最大的特点是学生之间可以亲密接触，环境较为宽松，场地空间较大。
本方案采用的实验桌是梯形桌，可根据需要拼接各种形状。
3.总结
通用技术实践室的环境设计既有实用价值，又有教育价值。
环境是一个无声的教育者，当学生身处其中时，会在无形之中感受到技术的魅力和诱惑，会产生一种“我要参与”的冲动，从而自发地走进技术学习的精彩世界中来。
所以，通用技术实践室的建设不可忽略环境设计。
三、技术设计准备室
1、基本环境建设设备目录：
（4人/组，64人，16组）31360元
序号
名称
型号规格
数量
单价
合计
1
教师实验主控台
规格：
2800×700×850mm
材质：
台面采用美国威盛亚物理板后成型制作，基材为25mm厚E1级刨花板；台身：
采用18mm三聚氰胺饰面E1级刨花板,立腿及底边采用铝合金型材镶装，其他部位采用2mm厚优质PVC封边条，机械封边；预留水槽、电源主控台、多媒体设备（显示器、主机、键盘、实验展台、DVD、录音卡座等）位置
1
2000
2000
2
移动式演示台
规格：
1200×700×850mm
材质：
台面采用美国威盛亚物理板后成型制作，基材为25mm厚E1级刨花板；台身：
采用18mm三聚氰胺饰面E1级刨花板,立腿及底边采用铝合金型材镶装，其他部位采用2mm厚优质PVC封边条，机械封边
1
1200
1200
3
教师座椅
气动、高度可调
1
200
200
4
学生实验设计台
（见附件1）
规格：
1200×600×780mm
台面：
采用美国威盛亚防火板后成型制作，基材为25mm厚E1级三聚氰胺刨花板；台身：
采用18mm三聚氰胺饰面E1级刨花板,立腿及底边采用铝合金型材镶边。
32
600
19200
5
实验凳
三腿钢支架喷塑，ABS塑凳面。
64
40
2560
6
资料柜
规格：
1200×500×2000mm
材质：
采用特制铝合金，柜身采用18mm三聚氰胺饰面E1级刨花板
2
1200
2400
7
作品陈列柜
1000*500*2050（可设置顶灯,展示作品用）
2
1100
2200
8
水池柜
800*700*800
2
800
1600
2、绘图工具
序号
名称
型号规格
单位
单价
合计
1
檫图片
不锈钢片
片
2
三角板
300mm
块
3
圆规
150mm
个
4
圆规
小圈圆规，125mm
个
5
绘图板
3号，椴木
幅
6
丁字尺
600mm
把
7
比列尺
300mm
把
8
直尺
150mm
只
9
量角器
150mm
个
10
分规
110mm
个
11
曲线板
200mm
付
3、仪器与模型
仪器类（16人/组，64人，4组）31330元/组*4组=125580元
序号
名称
技术参数与规格要求
备注
数量
单价
合计
1
多功能控制器
①采用微电脑作为控制核心器件，有八路输入和六路输出
②自带液晶显示屏，能自动生成数据图线。
③能紧密配合教材内容进行各种开环和闭环的控制设计和试验。
④测试速度、压力强度、温度、电压等与技术上相关的物理量。
能根据需要进行简单的技术试验，并进行评价，写出试验报告。
分析典型的案例，了解手动控制、自动控制，熟悉简单的开环控制和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
1
1900
2
材料参数测试仪
使用此仪器可以对不同材料的硬度、强度、抗压力、拉断力等参数进行测量，并能将测量结果通过液晶显示面板以数字的形式直观准确的显示出来。
可用于《技术与设计1》第二章技术世界中的设计、第七章模型或原型的制作、《技术与设计2》第一单元结构与设计等教学内容。
1
1476
3
自动升旗简易控制装置组件
仿真模型，连接方式为插接形式，定时装置（机械定时器、电子定时器）、电动机、旗杆、滑轮、变速齿轮箱、电动机调速器
用于《技术与设计2》第四单元第三节“闭环控制系统中的干扰和反馈”中关于反馈部分的教学演示和学生亲身体验活动，也可以作为闭环控制系统的拓展练习。
1
1980
4
水箱水位自动控制模型
电源6V控制方式:
微电脑控制
水泵:
双电机直流浅水泵
水泵扬程:
300mm
尺寸:
600x250x300mm
1、该装置需要满足<技术与设计2>教材中关于闭环控制内容的试验要求。
2、能让学生动手组装、了解水塔的组成结构,工作原理。
3、双水泵可以各自独立控制。
1
1880
5
游泳池水位自动控制系统
1000X700X600mm
水位可按照定时和水位高度控制
模块化组件，可满足以下实验：
技术与设计2的101页：
开环控制系统概念部分
技术与设计2的103页：
闭环控制系统概念部分
1
1000
6
加热炉的温度自动控制系统
直径：
300mm，高600mm
温度可设置
技术与设计2中“功能模拟方法”，112页
1
990
7
水车控制装置
600X400X600mm
利用流动的水冲击水车，可控制舂米机等机械产生动作。
控制系统的设计与实施，122页
1
700
8
多功能控制平台
测试相关的物理量：
压力：
0-50N
压强：
0~700Kpa温度：
-25℃~125℃电压：
-10V~10V湿度：
0~100%
照度：
0~600LUX
进行传感器的功能演示：
可演示光敏、热敏、声敏、磁敏等常见的传感器的功能。
用于《技术与设计1》第二章第三节“技术试验及其方法”第七章模型或原型的制作中制作台灯照度的测量，《技术与设计2》中控制与设计中各种传感器的演示与体验。
1
864
9
拉力、压力测试仪
最大测试范围：
20N
最小刻度：
0.1N
冲程：
10mm
可进行拉断力测试（如铝制易拉罐等），延伸拉力测试（如橡胶系列产品等），压力测试等。
1
480
10
光照度计
传感器:
光敏硅二极管,量程:
0至100，000Lux
用于《技术与设计1》第二章第三节“技术实验及其方法”的测试仪器，第七章模型或原型的制作中制作台灯照度的测量。
1
340
11
台灯测试仪
光通量：
0～500LUX
坡度：
0~90°
温度：
0～80℃
可连续自由设置光照度的报警上下限，与台灯的控制接口相连，可自动控制台灯的亮度。
1
300
12
机械制图模型
帮助完成三视图的教学。
用于《技术与设计1》第六章第二节“常见的技术图样”中关于正投影与三视图的教学辅助教具，也可用于《技术与设计2》第一单元第二节“稳定结构的探析”的辅助教具。
1
520
13
风磨模型
磨直径：
160mm
厚度：
50mm
产品总高：
340mm
能利用风力通过齿轮带动磨盘转动。
《技术与设计1》第一单元走近技术世界第一节技术的价值
《技术与设计2》第四单元控制与设计第二节控制系统的工作过程与方式
1
800
14
小板凳资源包
可自行设计搭建，有改进前后的对比。
三种以上不同结构的优化前和优化后的板凳模型。
用于《技术与设计1》第三章设计过程原则及评价的教学演示，也可以作为《技术与设计2》第一单元结构与设计的辅助载体。
1
40
15
结构连接套件
以实物的形式展示较为经典的五种结构的连接方式。
用于《技术与设计1》第三章第一节“设计的一般过程”中关于认识常见结构的学生体验活动学具。
1
450
16
纺车模型
水平和竖直两种纺锤模型，外形高度大于50CM，可正常仿真使用。
用于《技术与设计1》第四章第一节“发现问题”中关于发现问题的途径与方法的教学演示。
1
300
17
台灯设计与制作套件
提供５种以上的台灯的基本结构套件，可由学生自已去选择材料进行台灯设计，并完成制作。
用于《技术与设计1》：
第五章方案的构思及其方法及第八章技术产品的使用和保养，完成学生作品制作活动，也可以为《技术与设计2》第四单元“控制与设计”提供载体支持。
1
360
18
房屋的搭建模型
由多部分组件组成，可实现多次不同时序的搭建。
可用于《技术与设计1》中第六章第二节“常见的技术图样”和《技术与设计2》：
第二章第一节“生活和生产中的流程、第二章第三节“流程的优化”的教学生活动载体。
1
800
19
榨汁机模型套件
榨压部分材质为锌合金，支撑部分为塑料
用于《技术与设计1》第七章第一节“模型”中关于模型在不同阶段的作用的教学演示与相应的技术试验。
1
200
20
结构重心演示仪
外形高度大于20CM。
可探究重心在水平方向和竖直方向上的位置与结构稳定性的关系。
用于《技术与设计2》第一章第二节“稳固结构的探析”的探究实践活动。
1
200
21
不同截面及桥梁受力状况演示模型
可在受力状况下显示各部分的应力状况。
用于《技术与设计2》第一单元第一节“常见结构的认识”、《技术与设计2》第一单元第二节“稳固结构的探析”的教学认知探究活动。
1
1400
22
飞檐流水试验仪
可演示古代建筑大屋顶排水状况。
用于《技术与设计2》第一单元第四节“经典结构的欣赏”的学生体验活动。
1
480
23
不倒翁稳定性实验仪
塑料或金属材质。
可改变仪器的整体重心位置，探究结构的稳定性与重心在竖直方向位置上的关系。
用于《技术与设计2》第一单元第一节“常见结构的认识”及第二节“稳固结构的探析”中结构稳定性的探据的教学探究仪器。
1
60
24
桌子模型套件
接插件，可以变换多种不同的桌面与桌腿之间的组合方式。
可做稳固结构的探析。
用于《技术与设计2》第一单元第二节“稳固结构的探析”与《技术与设计1》：
第三章第一节“设计的一般过程”的探究活动。
1
120
25
塔式起重机模型
仿真模型，可模拟演示起重机各种功能。
用于《技术与设计2》第一单元综合实践中第一题“塔式起重机的稳定性研究”中的学生探究活动项目。
1
290
26
硬币分拣流水线流程演示仪
可对一元、五角、一角三种人民币（硬币）进行自动的分拣
用于《技术与设计2》第二单元第一节“生活和生产中的流程”中认识流程和第二章第二节“设计中的人机关系”中人机关系要实现的高效目标的教学案例的拓展，也可用于《技术与设计2》第二单元第三节“流程的优化”的辅助教学用具。
1
400
27
红绿灯翻转系统设计模型
四组以上，可调，数字显示，仿真
用于《技术与设计2》第二单元控制与设计中教材P49页练习2及《技术与设计2》第三单元第二节“系统的分析”的探究活动载体。
1
1680
28
室内照明系统模型
仿真，可拓展
1
900
29
家庭电路系统设计
采用拼装形式，其结构便于学生灵活依据自已的设计进行拼接，对家庭供电电路系统中的强电与弱电的子系统进行设计并可仿真运行。
用于《技术与设计1》：
第六章第二节“常见的技术图样”及《技术与设计2》第三章“系统与设计”、第四章“控制与设计”的学生设计实践活动载体。
1
890
30
自行车模型
参数：
延续GIANTX.TEND伸缩车架设计，可伸缩式折叠竖杆、T型车把（下铁上铝），新设计大齿盘，，前V刹后抱闸
用于《技术与设计2》第二单元第一节“生活和生产中的流程”中认识流程和第三单元第一节“系统的结构”中什么是系统地学生探究实践活动项目；也可用于《技术与设计2》第一单元第一节“常见结构的认识”中结构与力、结构类型等教学的辅助教具。
1
120
31
机械传动套件
包括齿轮齿条传动，蜗轮、蜗杆传动等典型机械传动的模型，另带透明变速箱模型一个。
用于《技术与设计1》第二章第二节“设计中的人机关系”的辅助教具，同时也可成为《技术与设计2》第一单元第二节“稳固结构的探析”中关于结构与功能的教学拓展和第四单元第二节“控制系统的工作过程与方式”的教学拓展。
1
450
32
自动门控制系统
仿真模型，可拓展，开环控制系统，可拓展为声控、光控、遥控、定时控制、密
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