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通用技术范文1
中图分类号:G632 文献标识码:A文章编号:41-1413(2012)01-0000-01
摘要:新课改的逐年深入,我省的通用技术课已近四个年头,我紧随郑州市这支先锋队勇往直前。郑州市以综合课为主课型模式,以多功能笔筒为载体的课堂教学取得了良好的效果。我将结合本校及教材的特点谈谈教学中的一些感悟:在现阶段通用技术课程的师资、设备设施、评价等方面普遍存在一定困难的条件下,要想真正上好这门实践性很强课,有效的教学实施就显得优为迫切。
关键词:通用技术课堂教学感悟
通过近四年通用技术课程的教学实践,参加了各级教育部门举办的通用技术课程培训与交流活动,我对通用技术这门课程有了一个更深的认识。下面谈谈我在一线教学过程中得一些感悟:
一、深化对通用技术的认识,努力提高自身的技术素养
开始接手通用技术课时,我对通用技术还很陌生,时而感到非常郁闷,有很多困惑。我是物理学专业的,在高中教了三年物理。突然转到这个陌生的领域不免有些恐慌,在学校领导的鼓励下、在市教研室的带领下,我们雄心勃勃的上路了。我们提出了评价的问题;如通用技术的地位问题,通用技术教学中的问题等等。到现在,有些问题解决了,有些问题仍然没有解决。当问题得不到解决的时候感到郁闷,但是通过一段时间以后,认为我们学校对通用技术是重视的。教学上的困惑也在逐渐减少,前途逐渐明朗。
通用技术课程的核心理念在于培养学生的技术素养。这是《普通高中通用技术课程标准》明确指出,作为通用技术的教师,就必须努力提高自身的技术素养。首先,通用技术教师应研究教材,同时可以参考其他版本的教材,这是对通用技术教师最基本的要求。通用技术教师只有树立符合新课程要求的思想和观念,广通博览,努力优化自身的知识结构,不断提高自己的技术素养,才能真正“授人以渔”。
二、创新教学内容,正确选择生活中的案例
通用技术课程的目标是旨在培养学生的技术素养,培养学生的创造性和创新性的一门学科,所以在教学过程中,教师应围绕课程目标,通用技术学科特点,结合高中学生实际情况,比如他们现有的认知水平,兴趣爱好,班级整体素质等开展针对性的有效教学。
例如:我在讲《产品的使用说明》时,用了“桂枝茯苓丸的案例”之后让学生辩论,“产品的使用说明书中的用法用量:口服,一次一丸,你认为厂家的说明书这样写有问题吗?(出人命了,谁的责任)请陈述你的理由。”学生分为正方、反方,进行辩论。这样可以更大程度的调动学生积极性、加深对产品的使用说明书重要性的认识,当学生若干年之后设计和制作说明书时,认识程度就会大大提高,他至少会考虑到说明书编不好可会出人命的啊。
技术实践源于生活,但不是所有的技术活动都能够在生产、生活实践的真实场景里呈现。在这个时候就要求教师要精心选择技术实践、技术设计的案例或设计匠心独运的活动,引导学生去体会设计的过程,形成良好的技术情感态度和价值观,更重要的是发展学生掌握技术思想和方法的能力,只有这样才能将通用技术课程的理念发挥到极致,更好地完成教学任务。
三、在教学过程中引导学生亲历技术过程,激发学习激情
任何课程都有相同的特征:学生如果不愿意学习,教学就难以达到理想的目标。因此要激发学生的兴趣与热情,教师丰富多彩的课堂教学就显得非常重要。让学生积极主动地参与到技术实践中来。
在《技术与设计1》设计的一般过程的教学中,我引导学生亲历包括设计、制作、试验、交流、优化、评价在内的技术学习过程。引导学生通过对人们的需求和愿望的调查,从而发现与明确值得解决的技术问题。接下来我指导学生在所发现的问题中选择一个问题进行研究,针对问题详细列出设计要求,考虑得越周到越好。在整个教学实施过程中,由于使用了新的教学方法,为学生带来了新的学习方式,提起了学生的兴趣。从最后实施的情况来看,最大的感受有以下几点:
(一)拓展动手实践泛围
通用技术缺少试验设备,缺少试验条件是普遍存在的现象。如何在困境中开展好通用技术的教学,达到技术课程标准中的最低标准,这是每个学校和通用技术老师普遍思考和探索的问题。人无完人,金无赤金,任何一项技术,任何一件使用的物品或多或少多存在着技术性或使用方面的缺陷。让学生拿实际生活中的物品作改造对象,或物品的二次利用,或制作相应的模型展开教学试验,以此为切入点,把解决生活中的实际问题引入课堂,利用课本中的方法和技能,解决生活中的实际问题,即增加了课程的实用性,又解决了教学和设备之间的矛盾。
(二)提升评价手段,有待专业指导
评价手段丰富,有及时评价、学生互评等评价方式,并设计了最佳外观奖、最佳创新奖、最佳个人贡献奖等奖项,但是从设计的角度来看,解决生活中的应用问题,必定有其专业方面的知识和手段,而这一点正是在目前情况下最缺乏的,这样在具体评价时,不能完全给出学生最具信服的说服力,无论是老师还是学生,往往凭直觉经验得出评价结论的成份多。
四、探索前行中的问题
(一)专业师资缺乏
目前,各学校的通用技术教师都是半路出家,因为学校缺少相应专业的教师,多是从担任物理、化学、信息技术、劳动技术等科目经过短期培训转型而来,并且国内各高校尚未开设通用技术教师培养的相关专业,所以通用技术教师最缺乏的是专业知识。需要加大教师专业培训。
(二)课程资源缺乏
通用技术的教学决不是单一模式的,应该是丰富的、开放的、多元化的。资金缺乏是通用技术课程的瓶颈问题,但是,我国教育的资源配置呈现出重高考科目轻非高考科目,重城市地区轻农村地区的情况。目前,部分学校只有一位任课教师,在校内没有同伴互助,只有课程标准、教材,有的并不去充分阅读、加深理解;没有可借鉴的先前经验,培训的机会不多,教师与专家、教师与教师交流等平台更少,缺乏理论和实践的专业引领。
(三)通用技术课程评价的疑惑
在高中新课程改革的大背景下,如何检验学生素质教育成果,如何对通用技术进行评价,是个值得思考的问题。换句话说,“通用技术要不要高考”。一些人认为:“通用技术教育不宜上升到必考高度”。通用技术列入高考会使新课改变味,可能会走到应试教育的老路上去。另外一些人则以为:“通用技术不列入高考,这门课程就要夭折”。列不列入高考,这是通用技术的生命所在。评价就是控制,评价结果的运用决定了被评价事物的价值,通用技术的评价结果不能被运用,通用技术课程就要失去了它的价值。通过开设通用技术课程的初衷将会变成泡影。然而通用技术课程的未来走向逐渐明朗的今天,通用技术课改成功,需要产生通用技术课改精神。通用技术课改精神是什么?要靠大家在实践中去创造、去概括、去总结。按课程改革的要求,通用技术老师需要有敢于负责、敢为人先、不断创新、不断解决问题的精神。
总之,作为一门全新的课程,我们还在摸索,我们感觉要上好这门课还是有很大的压力。在实施教学时,通过引领学生经历不断的发现问题──应用技术──解决问题──发现新问题的过程;理解技术来源于生活,最终又回到生活的技术本质。我想,在课程改革取得成绩的同时,我们也应看到,通用技术课程乃至整个普通高中新课程实施面临的问题还很多,应试教育还没有得到根本改观,课程改革任重而道远。
参考文献:
[1]《技术与设计1》.《技术与设计2》.河南科学技术出版社.2005年5月第一版.
[2]《技术课程标准》.人民教育出版社. 2003年4月第一版.
通用技术范文2
关键词: 通用技术实践 有效性 实施方法
自开设通用技术课以来,我校一直坚持通用技术实践的全面开发、全体参与、全员实施、全程推进。有效实施通用技术实践,不仅培养了高中学生的社会责任感和实践能力,也促进了教师教学行为方式的真正转变,更是让百年老校的教育焕发了青春,走向理想。
一、在通用技术实验室中学习――激发全体学生学习兴趣。
课程标准明确指出:普通高中技术课程是一门立足实践的课程。课程理念之一是加强学生实践能力的培养。教学不能脱离实践,发展不能脱离情趣爱好,于是我们开放通用技术实验室。学校为了保护学们实践学习的热情,购建了许多工具,有木工用的工具、金工用的工具等,教师们又找了许多废旧的材料:木板、泡沫、纸、线、针等。高中学生可以根据自己的设计问题来选择工具和材料,班级学生分组确定问题,教师指导流程,因参与实践的生活体验所带来的学习情感变成学生自然永恒的记忆。
二、多种实践模式。
多种实践模式,可以化解许多现实难点,以桥梁模型制作为例,学生的方案不同,所需要的材料五花八门,制作的工具也不尽相同,这个项目,优点非常多,而且容易落实,大部分学生能较好完成。我们把这种目标比较单一的实践项目,归类为简单项目,如:蛋壳的承压测试、校徽的制作等,它的特点是材料准备方便,有的可以用生活中的废旧材料,能大面积实施,花钱少,项目容易落实,可以逐步提高学生技术素养。
三、在实践探究中成长――走上学生能力培养的理性之路。
新课改强调实践和探究能力在亲历实践和自主探究过程中培养。我们始终坚信,只要孩子们真正经历了实践探究的过程,能力就一定会有提高。根据我们的观察,高中生的探究性学习是从自由、自主开始,然后到自觉的。学生从自由、自主到自觉不能完全由自己完成,他们需要教师引领、示范、训练、拓展。
从2010年开始,我们将新课改的“通用技术实践”作为课题进行了立项研究,首先在课堂中进行实践,经过2年的研究,形成了实践课堂的三个教学策略。
第一,教师将教学内容外化为每位学生容易接受的实践情境,把一些实验和生活中的技术产品结合起来,有直观的形象可把握,有丰富的情境可感受。学生先感受后表达,教学真正成为学生生动活泼和自我需求的活力之源。比如在上测试一节时,联系同学们买指甲剪是要先进行测试,用指甲剪试剪指甲,看是否好用,同学们就比较容易接受,而且许多同学还在买指甲剪时进行了实践。
第二,边做边悟,动手又动脑。我们注意到人的学习具有有意识和无意识两种不同模式,学生的学量依赖的是无意识、不能自我觉察的内隐学习。我们给学生提供大量的动手动脑的材料和机会,让学生先进行设计,再进行制作,在动手又动脑的过程和亲身经历中去领悟。
四、走出课堂,进行使用技术产品的实践。
实践的能力只有自觉地运用到生活中才能使能力生根。于是,我们提倡将学生身边、校园、家庭、生活中的技术产品搬进课堂实践,以此作为实践的内容,逐渐形成意识后,让学生的视角扩大到生活,在购买和使用技术产品时实践。在课堂上,同学们交流了手机这个技术产品的使用,他们以诺基亚的一款手机为例,说出了该手机的录音、摄像的使用方法并进行了实践,同学们兴趣很浓。
几年来,我校高中生利用实践学习的“情景模拟一问题提出―制作―检验―优化―指导生活”模式生成100多个问题,并且都设计了解决的方案,进行了制作。这些问题都与孩子们的生活和经验息息相关,比如:“书夹怎样才可以方便收藏”,“在宿舍里如何方便爬上上层的床”,“在宿舍里如何利用有限的空间晾晒鞋子和小的物品”,“怎样使黑板擦擦黑板没有粉尘”,“教室里的桌椅怎样排放才能减少人为的干扰”,“选怎样的餐具才能减少同学挑食”,等等。每一个高中学生通过“自选题目―小组合作制作―教师指导―成果―评价”的路径,都能在高二一年的学校生活、家庭生活、社会生活期间完成1~2个问题的探究。
参与设计和制作小发明是高中学生喜欢的另一种学习方式,他们发明和制作的“黑板擦”、“便携式书夹”、“无尘黑板擦”、“晾鞋架”、“多功能雨批”、“多用伸缩衣架”等许多作品都反映出学生们创新和实践能力的提高。学生在实践过程中积累了经验,习得了相应的方法与技能,形成了科学的研究态度和意识。
走进通用技术实验室,你很容易看见那些或是锯,或是粘,或是剪,或是专心制作模型的学生的身影。实践,已经成为我校高中学生一种基本学习方式;实践,已经成为我校学生获得体验的最重要途径。学生们鲜活的成长经历告诉我们,只有实践过程做到位,实践能力才能得到有效的培养。
五、在实践中养创新意识
通用技术课程的基本理念之一是:注重学生创造潜能的开发。充分利用技术课程的内容载体,培养学生的学习兴趣,激发学生的创造欲望;首先是要培养学生创新态度,创新的表现是使技术产品更新;创造新的东西或者是改变原来的技术产品。创新是人类特有的认识能力和实践能力,是人类主观能动性的高级表现。每次学生有了新的设计,我都会建议学生去查一下互联网,查找一下相关的设计前人有没有做过,还有设计有没有意义,如果是一样的设计,那么重复的产品就不用做了,我们也体会到了通用技术实践的重要价值。
六、在实践中建立有效的评价
没有评价,通用技术实践课就没有发展和提高。评价并不单单甄别学生的作品的好坏,最重要的是课程的导向作用。对学生的设计作品进行评估,或者让学生之间对其他小组的设计和作品进行评价,具有用评价引领实践教学的作用。通用技术实践不以分数来评价学生,而以多维评价的方法,形成设计评价、过程评价和终结性评价的结合,定性评价和定量评价结合。首先让学生互相评价。因为在通用技术实践中,学生自主性较大,灵活性较强,而且常常以小组合作的实践方式进行的,对实践全程了解的是学生自己,尤其是小组合作伙伴,评价起来会更具针对性,更切合实际。其次要加强设计和过程评价。重要的是评价学生在学习活动过程中的参与程度、合作态度、探究精神、创新意识,是否能在活动中积极为解决问题去进行设计、制作等。对每组学生进行制作的作品构思评价和他们的作品评价。
在我校,通用技术实践的有效实施实现了高中生学习兴趣的提高、实践能力的增强,更推动着教师的专业发展。教师们在指导学生通用技术实践的过程中,自身也体验到了劳动价值的回归。教师们常说:“一想到开学、上班、教学,心中就充满了快乐。”他们找到了职业幸福和快乐的感觉,同时也在通用技术实践中实现了教与学观念、方式的改变,促进了学校整体育人个性的发展和形成。
参考文献:
通用技术范文3
计算机通用技术的应用
计算机通用技术在工业、国防、金融、电信等领域得到了广泛的应用。伴随着信息科技的发展,一些发达国家和发展中国家都普遍建立了分组交换公用数据网和全面的数字数据网,产生了新的业务,同时为用户提供了更加便利的服务。这都是基于计算机通信技术计算机通信技术具有传输量大,传输速率高,抗干扰能力强等特点。
1实现了实时和远程的信息通信
通过网络的连接,将各个电脑或主机联系起来进行实时远程通信。计算机通信技术的活动范围越来越大,促使了人们生活的多样化。而且现代通信技术的功能更加完善、通信方式也更加多样化。例如,人们可以上网获取信息也可以在家中办公,实现了足不出户就可以获取外界信息。还可以通过QQ、MSN等聊天工具进行于语音通话和交流,丰富了人们的生活,方便了人们之间的交流,是人们之间的交流范围更加广阔。我们还可以网上购物,去银行办一张网银,你就可以不用去银行就可以办理转账等银行业务。
2实现了通信技术的多媒体化
在计算机的掌控下,结合通信技术和多媒体技术对多媒体信息进行采集、处理、和存储。多媒体技术突破了计算机、电视等传统工业发展空间的局限,实现了语音、数据、视频“一体化”的功能。随着多媒体技术的迅猛发展,远程教育,网络电视、视频会话等技术都迅速发展起来。例如,远程教育打破了传统的学校教育的局限,采取开放的教学模式,扩大了知识面和教育面,提高了教学质量,降低了教学成本,节省了人力和物力。
3实现了无线计算机通信
无线计算机通信技术的最初想法是实现信息的随时随地接受和使用,而且这一想法目前已经实现。现在拥有便捷式笔记本电脑的人越来越多,人们可以在任何时间、任何地点进行信息获取和通信。
计算机通用技术的作用
1计算机通用技术改变了人们的生活方式
计算机通用技术扩大了人们的活动范围,改变了人们的生活方式,为人们的生活提供了便利。有时候,我们的家和工作地点距离很远,而且交通不便,把时间都花费在了路上,现在有了信息通用技术,人们就可以在家里办公,通过视频和语音对话完成工作要求和任务,而且这项技术很快广泛应用于国际贸易和国际上的交流。
2计算机通信技术实现了教育领域的信息化
进行远程教育的前提条件就是计算机通信技术。远程教育克服了学校教育的局限,通过卫星进行教育教学。这是一种开放式的教育教学方法,扩大了教育面,积累了很多的人力资源,节省了人力和物力,降低了教育成本,最重要的是提高了教学的质量和效果。计算机通用技术促进了与国际文化的接轨。随着社会的快速发展,计算机通用技术把本民族文化传播到国外,同时积极学习和吸收外国的先进的文化思想,这就为国家与国家之间的交流提供了一个相互交流和借鉴学习的机会。依赖于电视广播、卫星通信等技术,再与计算机技术结合从而达到了信息存储的最大化,促进了与国际文化的结合,有利于技术的发展和进步。
3通过计算机通信技术来提高社会抵御自然灾害的能力
将卫星通信接收到的信息快速而准确的传达给相关部门,相关部门会利用这些信息做出判断,起到防御自然灾害的作用。在环境保护和医疗卫生等领域,计算机通信技术都发挥着重要的作用。
通用技术范文4
一、做好“情景引入”,激发学生兴趣
兴趣是最好的老师。教师在备课时,应充分利用多媒体进行教学在教学中,引入视频导入能激发学生的好奇心和学习兴趣。如,在讲解《技术的巨大作用》时,给学生播放“神七”上天的一段实况视频。看完视频后,向学生提出一个问题:“神七”上天,给你有什么启示?并分组讨论。根据学生的回答,结合教材案例归纳说明了技术的发展,特别是现代高新技术的作用。这个具有强烈时代气息的案例的引入,增加了学生对技术的强烈兴趣和想象力,培养了学生的求知欲望,激发了学生的爱国主义情怀,同时,使学生对技术产生积极的兴趣。
二、利用“问题搭台”,设计教学问题
在通用技术课的教学中,教师不一定要拘泥于教材内容。在讲授《知识产权》时,列举了“有些歌厅播放歌曲要交使用费”这一案例。让学生懂得知识产权制度以保护智力创造的无形财富,知识产权制度促进了技术创新,保障了知识经济时代的竞争秩序。在讲授《优选试验法》时,举例科学家袁隆平在杂交水稻优选试验中,选出优质的杂交水稻品种,使我国的粮食产量大幅度提高,解决了中国十多亿人口的吃饭问题,说明了技术试验在现实生活中的重要性。把现实生活中所接触到的技术内容以案例的形式充实到课堂中,引起学生对技术问题的思考,丰富学生的知识面,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的身边,我们的身边处处有技术,从而使学生产生学习技术的情感体验和学习兴趣。
三、讲好故事上好新课
以前我在教学《技术与设计1》第七章模型或原型的制作第一节模型的时候总觉得缺少一点什么,因为这一节的主要内容有两个:一是模型的概念;二是介绍5种模型(草模、概念模型、结构模型、功能模型和展示模型)在设计不同阶段的作用,这一节课概念性太强,缺少文化气息,学生体验不到课堂应有的人文精神,从而容易对知识逐渐失去兴趣。于是我改进教学方法,不是直接讲概念、介绍概念,而是让概念变成故事,变得有文化气息,从而增强了课堂的趣味性。把课堂零散的小知识纳入了中华文化的大圈子,从而使得生硬知识有血有肉。
通用技术范文5
关键词 通用技术;技术素养;教学设计;三视图
中图分类号:G633.67 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)09-0152-03
1 实践活动重在提升学生技术素养
在通用技术课程中属于操作技能范畴的内容,笔者认为有两方面。一方面属于技术语言的内容,表现为以图样的方式表达设计意图以及与他人进行技术交流。技术图样的表达也就是对学生读图、绘图能力的培养。另一方面就是木工、金工、电工等制造技术领域的操作技能。通用技术课时有限,把学生培养成熟练的绘图员和技工是不可能的,也不符合普通高中通用技术课程培养学生技术素养的教学目标,所以只要能配合整个技术课程的学习过程,有选择地进行一些基本操作技能学习即可。
如“三视图及其绘制”的教学设计,应着重把握技术交流语言的功能与作用,知道三视图产生和形成的过程,能绘制简单的三视图,能通过所给基本视图建构零件实体形状;能看懂主要尺寸标注;能通过标题栏信息获取相关技术信息。在技术图样的实践活动中要牢牢把握它的语言功能和作用,运用图样的目的就是传递设计意图,尽可能规范使用图样,提升学生的工程素养。有了三视图的基础,在选修模K进一步引导学生识读相关图样,如建筑的平面、立面、剖面图,让学生绘制简单的平面图,体验建筑的空间关系。学生绘制的图样及依据图样制作的模型中,图1是用轴测图表示的设计草图;图2是用轴测图表示的每层的体量关系及平面图;图3是用三视图表示平面、立面及西立面,以及用轴测图对整体的表达;图示4是制作的1:50建筑模型。
本案例目的在于在有限的通用技术课时内,使学生通过绘制图样,实现技术交流,完成模型制作,感受建筑体量及空间之间的关系,实现教学目标。
在通用技术课堂上,制造领域的操作技能常用到木工、金工、电工技能,在组织学生进行操作技能实践活动时,教师应通过正确示范,包括利用一些视频媒体演示等方法,指导学生正确操作。在这一过程中,教师要及时传授给学生手工工具的安全使用方法、机器设备的安全操作规程、现场操作的各种注意事项等安全知识。课堂上常用到的工具的操作,如锯割木块、挫削、电路的焊接等,教师应首先规范演示,再使学生进入操作过程。在操作中,教师要及时给予指导,保证学生正确操作。近年来,激光切割、3D打印也开始被引入实践活动,设备所加工出的模型精度更高。教师应加强设备操作基础规程的常识性指导,使学生学会安全使用即可。
2 基于技术探究的实践活动
通过技术试验增强探究性 技术探究是技术活动的一项重要内容,是学生学习技术的主要方法之一。应用技术试验不仅可以探究解决实际问题的方案,还可以培养学生的技术试验能力,并从中构建新的技术知识与技能。如教学苏教版“建筑及其设计”的第二单元第三节“简单建筑结构的设计与模型制作”,教师让学生设计制作梁柱结构的模型,试验探究在规定的条件下如何提高结构强度。学生用ABS杆、502胶水设计制作模型,用10吨的小型微机屏显万能试验机进行加载试验,直观观察结构形变、破坏,机器记录下形变大小、受力的曲线图。试验的过程激发了学生的创造激情,同时培养了技术试验能力,让他们学会从技术的角度去思考问题并探寻解决问题的方案。
做好设备、工具的准备工作,调动学生人人参与、亲身体验 如在上述梁柱模型设计制作的案例中,上课前教师要检查调试好万能试验机,准备好ABS杆、502胶水、PVC板
等材料,以及壁纸刀、剪刀、钢尺等工具。相应地把学生分成三人一组,指导学生操作万能试验机对材料进行性能试验;然后以小组为单位做出设计方案,经过讨论优化,制作出模型;对模型再进行测试,根据试验数据,每个小组撰写试验报告。
案例具体设计要求包括:1)设计制作一个梁柱结构,模型质量小于100克,最长边长(圆就是直径)不能超过100 mm,结构高度(400±10)mm;2)除了所给材料,不准使用或者添加任何其他材料;3)由万能试验机检测承载值的大小并记录承载值;4)求承载与自身重量的比值。
每一项探究试验活动都离不开一定的材料、工具以及设备,准备得是否周全直接影响教学效果,显然这些需具备一定经济条件。大连市普通高中创新实践学校目前是大连地区专门为大连市高中生创办的创新实践学校,大连市财政局、教育局投入相应专项资金,为各种实践活动项目的开展提供保障。学校开展多项丰富多彩的探究试验活动,引导学生积极投入活动中来,做到人人动手、亲身体验,使实践活动的探索性不断增强。
3 在技术设计实践活动中培育创新思维
技术设计是通用技术课程学习的核心内容,是培养学生创新精神和实践能力的良好载体。产品设计最重要的阶段就是技术设计,产品的结构是否合理,工艺性、可靠性、经济性如何,都取决于技术设计。
技术设计实践活动一般过程
1)发现与明确问题。在苏教版“电子控制技术”的教学中应用案例[1]:小孩和老人夜间上厕所开灯很不方便,开灯时甚至会摔倒,请帮忙设计一个能自动控制的小夜灯,方便夜间小孩和老人上厕所时照明。引导学生在生活中发现问题,了解要解决的问题所受到的限制,在此基础上,教师明确提出设计要求。
2)功能要求:用手触摸片,灯自动会亮;可以根据需要自行设定灯亮的时间,超过设定的时间灯会自动熄灭。
3)技术要求:设计电路图,选择电子元件并填写元件清单;搭建电路,模型制作(用插式面包板搭建电路并验证,按一定的比例制作模型,画出电路布局图及模型中的电路走线图);焊接电路(根据改进优化的电路图焊接电路并安装到模型中调试优化,根据功能需要调试电路并优化)。
4)外观要求:美观大方。耐用性:结构坚固。
5)安全性能:使用直流低压电源,绿色环保。成本要
求:低于25元人民币。
6)完成期限:7天。
制订设计方案
1)收集信息。
2)进行设计分析。围绕使用者、待设计的产品、使用产品的环境三个方面分析。
3)方案构思。引导学生思考人机关系,遵守设计的一般原则。
4)方案呈现。创新是设计的灵魂。在规定限制条件下,只有创新才能促进形成多角度的设计方案,促进设计的不断优化。高中生的工程意识还很模糊,在通用技术课堂上通过呈现设计方案的形成过程,引导他们使用标准图样进行技术方案呈现与交流,有利于提升他们的工程素养及创新意识。
模型或原型制作 模型是根据实物、设计图样或构思,按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。模型是设计的一个环节和一种重要的技术方法,而且模型在设计中发挥着重要的作用。模型能帮助分析设计的可能性,使设计对象具体化。
测试、评估与优化 测试是检验所设计的产品是否满足设计要求,能否正常使用的一个重要环节,测试过程也是一项设计不断优化的过程,从安全性、可靠性、经济性等方面使产品设计得到改进。再好的设计也有可能被优化,而优化的过程往往需要反复进行试验与改进。
在组织学生进行技术设计实践活动时,一般采取“大处着眼、小处着手”的策略――既要考虑到设计活动过程的规范要求,使之能够产生培养学生各种技术素养的效果,又要考虑到学生动手能力有限的实际状况,选用容易制作的材料来制作模型、表现设计作品。
4 关于技术实践活动的评价
这里所说的技术评价特指高中通用技术课程教学中对技术与设计方面知识技能学习过程的“评价”[2]。在通用技术教学中,无论是讲授课,还是设计课、技术实验课、作品制作课、作品点评课,都时常面临如何对某一设计进行评价的问题。对于通用技术实践活动中技术设计的评价,可以从技术性、使用性、创造性及社会性去评价,如图5所示。
教师的评价包含和综合了课程内容的核心,对学生技术学习起着重要的导向和引领作用。在教学中无论是对技术产品、技术试验、作品设计的评价,还是对模型制作的评价,都要注意以下几个方面。
1)要及时发现问题,及时给予评价,引导学生参与评价,可以采用自评、他评、小组评、教师评相结合的方式。
2)需要使学生明白评价的依据和标准,把评价和指导联系起来。要对评价的结果进行分析,从不同的角度找出因果关系,确认产生的原因,并通过及时的、具体的、启发性的反馈,让学生明白如何做。
3)在评价过程中可适当采取量化评价,所采用数据应相对准确。
评价技术产品既是学生技术素养的体现,又是促进学生技术素养发展的有效途径。教师应把技术评价的一般原则融合在活动过程中并加以引导,通过评价活动进一步提升学生的技术素养;还应把技术产品评价与技术产品的改进结合起来,以激发学生的创新思维。
5 结论
本文从技术操作技能、技术探究、技术设计、技术实践活动评价四个方面,结合一线教学实例论述通用技术课堂教学开展技术实践活动提升学生技术素养的方法、经历的过程或步骤,应用创新教学设计理念,以项目教学为载体,贴近技术实际应用,贴近生活,以丰富学生的视野,培养学生的创新思维。通用技术实践教学为提高学生实践能力提供了广阔的平台,开展通用技g课程的技术实践活动是学生创新精神和技术素养的重要载体和有效途径。
参考文献
通用技术范文6
关键词: 通用变频器 技术特点 发展方向
变频器是从上世纪六七十年代随着电力电子器件PWM(脉冲宽度调制)控制技术的发展出现的一种感应电动机调速装置。变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。通过改变电源的频率达到改变电源电压的目的,根据电机的实际需要提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的。另外,变频器还有很多保护功能,如过流、过压、过载保护等。
本文介绍了当今变频器控制技术在社会工业各个环节的应用和发展情况,全面分析了目前变频器的技术发展方向,并且从变频器的高性能化、环保化、网络化等方面进行了详细的分析。
一、发展过程
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流、过压、过载保护等功能。变频器是一种强电和弱电综合的控制装置,其共性的关键技术包括、变流技术与控制技术两方面。前者主要涉及电力电子器件的应用、电路拓扑结构与PWM控制等问题;后者研究电动机控制理论与控制技术实用化等问题。
变频器的控制方式主要有:正弦脉宽调制(SPWM)控制方式、电压空间矢量(SVPWM)控制方式、 矢量控制(VC)方式、直接转矩控制(DTC)方式、矩阵式交-交控制方式。今天变频器的控制方式主要有矢量控制与直接转矩控制,而控制技术上则从模拟量控制发展到了全数字控制与网络控制,变频器的速度控制性能大幅度提高,转矩控制与位置控制功能正逐步完善。
二、技术特点
变频器作为一种面向交流感应电动机的通用控制装置,与其他控制装置比较,具有以下明显的技术特点:(1)多种控制方式兼容。矢量控制、v/f控制与直接转矩控制各有各的特点与适用范围,目前还没有适应所有控制方式的共同优点的技术。因此,现代变频器一般可兼容多种控制方式,使用时可通过参数的设定选择所需要的控制方式。(2)开环/闭环通用。所谓闭环控制技术就是通过反馈回路消除稳态误差,提高精度,但同时带来了系统稳定性问题。为适应不同的控制要求,现代变频器一般采用开环/闭环通用的结构形式,开环变频器只要简单地增加闭环接口便可实现闭环控制。
三、发展方向
以前变频器的研究主要集中于电力电子器件的应用、电路拓扑结构及控制理论与方法上,并使动态性能与控制精度得到了大幅度提高。随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用及控制技术的发展,变频器的性能价格比越来越高,体积越来越小,高性能化、环保化、网络化已成为现代变频器发展的必然趋势。
(一)高性能化
变频器的控制方式正由标量控制(Ulf控制和转差频率控制)向高动态性能的矢量控制和直接转矩控制发展。微处理器技术的进步使数字控制成为现代控制器的发展方向。变频控制理论与技术发展经历了v/f 控制、矢量控制与直接转矩控制三个阶段。
V/f=C的正弦脉宽调制控制方式是一种经典控制理论。其特点是控制电路简单,成本较低,机械特性硬度较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时由于输出电压过低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减少。
电压空间矢量控制理论的基本出发点是将感应电动机等效为直流电动机,该理论通过坐标变换将定子电流分解为转矩电流Iq′和励磁电流Id(两个独立分量,实现了磁通与转矩的解耦)。矢量控制需要进行坐标变换,解耦得到的励磁电流Id对应转子磁链,故又称“坐标变换矢量控制”或“转子磁场定向控制”。但是这种控制方式环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改变。
直接转矩控制理论是基于定子电压的转矩控制方案。理论证明了在忽略定子电阻影响时,定子磁链矢量的运动方向与定子电压方向一致,且旋转速度决定于定子电压幅值,因此,可利用空间矢量分析法在定子坐标系下计算出感应电动机的转矩。目前该技术已经成功应用在电力机车牵引的大功率交流传动上,它不需要将交流电动机等效为直流电动机,因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算,它不需要模仿直流电动机的控制,也不需要为解耦而简化交流电动机的教学模型。
(二)通用变频器的环保化
变频器在运行过程中,由于内部采用相控整流和可控硅二极管整流,故使输入电流波形发生严重畸变,不但大大降低了系统的功率因数,还会引起严重的高次谐波污染。另外,在使用过程中,由于电流和电压的急剧变化,会给周围的其他电子设备造成严重的电磁干扰。
变频器的环保化主要包括减小电网网侧各种谐波、提高功率因数、节能降噪、缩小体积等方面的内容。以上问题主要与电路回路有关,需要通过应用新型电力电子器件与电路拓扑结构解决。
1.电力电子器件的应用
电力电子器件是变流技术的基础元件,变频整流与逆变主回路都要采用电力电子器件。理想力电子器件应具有载流密度大、 通压降小;耐压控制容易;工作频率高、开关速度快的特点。
随着电子技术的不断发展,使用SCR、GT0和IGBT等的静止无功补偿装置得到了长足的发展。其中,以静止无功发生器最为优越。它具有调节速度快、运行范围宽的优点,而且在采用多重化、多电平或PWM技术等措施后,可大大地减少补偿电流中的谐波含量。更重要的是:静止无功发生器使用的电抗器和电容元件小,大大缩小了装置的体积和成本。它代表着动态无功补偿装置的发展方向。
2.拓扑结构的改进
变频器主电路的拓扑结构为:变频器的网侧变流器对于低压、小容量的常采用6脉冲变流器;对中压、大容量的常采用多重化12脉冲以上的变流器;负载侧变流器对低压、小容量的常采用两电平的桥式逆变器;对中压、大容量的采用多电平逆变器。降低变频器的噪声是环保化的重要内容之一。变频器噪声包括电磁干扰与音频干扰(噪声)两大方面降低电磁干扰方法主要有:在进线与电枢线上安装电抗器、采用屏蔽电缆、安装EMC滤波器、零相电抗器等;变频器的音频干扰通常需要调整PWM载波频率实现。现代变频器采用了柔性PWM控制技术(Soft-PWM),通过PWM载波频率的自动调整来回避敏感区。柔性PWM控制技术不仅可以降低噪声、限制射频干扰,而且具有减小开关损耗、保护功率器件的作用。当变频器在低频满负载工作时,过高的PWM频率将导致逆变功率器件的损耗大幅度增加,而采用柔性PWM控制技术的变频器可在重载(大于85%Me)与低频(小于6Hz)时,自动降低PWM载波频率以保护器件。
(三)通用变频器的网络化
随着电子信息技术的发展,网络控制已经成为所有自动化控制装置的必备功能之一。通过网络总线连接,变频器可以作为网络从站纳入现场总线网,由主站进行集中、统一控制,这样不仅有利于制造业的信息化与自动化,而且可以节省现场配线、简化系统结构。变频器采用数字化控制后已具备了网络控制的前提条件,它完全可以像其他自动化装置那样实现网络控制。现在的变频器网络功能只局限于“点到点”的数据通信和借助专用软件的监控、调试等简单功能,网络链接则需要通过专门的选件模块实现。
四、结语
变频器自二十世纪六七十年代诞生以来,经过30多年的发展其应用领域正在不断扩大,发展前景广阔。变频技术作为高新技术、基础技术和节能技术,已经渗透到经济领域的所有技术部门中。我国在变频技术方面应积极开展如下工作:(1)应用变频技术来改造传统的产业,节约能源及提高产品质量,获得较好的经济效益和社会效益;(2)大力发展变频技术,必须把我国变频技术提高到一个新水平,缩小与世界先进水平的差距,提高自主开发能力,满足国民经济重点工程建设和市场的需求。
参考文献: