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普通高中通用技术课程标准(2017年版)

普通高中通用技术课程标准

2017年版

中华人民共和国教育部

(本文约61260字)


前言

党的十九大明确提出,“要全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,发展素质教育,推进教育公平,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人”。

基础教育课程承载着党的教育方针和教育思想,规定了教育目标和教育内容,是国家意志在教育领域的直接体现,在立德树人中发挥着关键作用。

2003年,教育部印发的普通高中课程方案和课程标准实验稿,指导了十余年来普通高中课程改革的实践,坚持了正确的改革方向和先进的教育理念,基本建立起适合我国国情、适应时代发展要求的普通高中课程体系,促进了教育观念的更新,推进了人才培养模式的变革,提升了教师队伍的整体水平,有效推动了考试评价制度的改革,为我国基础教育质量的提高作出了积极贡献。但是,面对经济、科技的迅猛发展和社会生活的深刻变化,面对新时代社会主要矛盾的转化,面对新时代对提高全体国民素质和人才培养质量的新要求,面对我国高中阶段教育基本普及的新形势,普通高中课程方案和课程标准实验稿还有一些不相适应和亟待改进之处。

2013年,教育部启动了普通高中课程修订工作。本次修订深入总结21世纪以来我国普通高中课程改革的宝贵经验,充分借鉴国际课程改革的优秀成果,努力将我国普通高中课程方案和课程标准修订成既符合我国实际情况,又具有国际视野的纲领性教学文件,构建具有中国特色的普通高中课程体系。

一、修订工作的指导思想和基本原则

(一)指导思想

以马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观、习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的十八大、十九大精神,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,发展素质教育,推进教育公平,以社会主义核心价值观统领课程改革,着力提升课程思想性、科学性、时代性、系统性、指导性,推动人才培养模式改革创新,培养德智体美全面发展的社会主义事业建设者和接班人。

(二)基本原则

1.坚持正确的政治方向。坚持党的领导,坚持社会主义办学方向,充分体现马克思主义的指导地位和基本立场,充分反映习近平新时代中国特色社会主义思想,有机融入坚持和发展中国特色社会主义、培育和践行社会主义核心价值观的基本内容和要求,继承和弘扬中华优秀传统文化、革命文化,发展社会主义先进文化,加强法治意识、国家安全、民族团结、生态文明和海洋权益等方面的教育,培养良好政治素质、道德品质和健全人格,使学生坚定中国特色社会主义的道路自信、理论自信、制度自信和文化自信,引导学生形成正确的世界观、人生观、价值观。

2.坚持反映时代要求。反映先进的教育思想和理念,关注信息化环境下的教学改革,关注学生个性化、多样化的学习和发展需求,促进人才培养模式的转变,着力发展学生的核心素养。根据经济社会发展新变化、科学技术进步新成果,及时更新教学内容和话语体系,反映新时代中国特色社会主义理论和建设新成就。

3.坚持科学论证。遵循教育教学规律和学生身心发展规律,贴近学生的思想、学习、生活实际,充分反映学生的成长需要,促进每个学生主动地、生动活泼地发展。加强调查研究和测试论证,广泛听取相关领域人员的意见,重大问题向权威部门、专业机构、知名专家学者咨询,求真务实,严谨认真,确保课程内容科学,表述规范。

4.坚持继承发展。对十余年普通高中课程改革实践进行系统梳理,总结提炼并继承已有经验和成功做法,确保课程改革的连续性。同时,发现并切实面对改革过程中存在的问题,有针对性地进行修订完善,在继承中前行,在改革中完善,使课程体系充满活力。

二、修订的主要内容和变化

(一)关于课程方案

1.进一步明确了普通高中教育的定位。我国普通高中教育是在义务教育基础上进一步提高国民素质、面向大众的基础教育,任务是促进学生全面而有个性的发展,为学生适应社会生活、高等教育和职业发展作准备,为学生的终身发展奠定基础。普通高中的培养目标是进一步提升学生综合素质,着力发展核心素养,使学生具有理想信念和社会责任感,具有科学文化素养和终身学习能力,具有自主发展能力和沟通合作能力。

2.进一步优化了课程结构。一是保留原有学习科目,调整外语规划语种,在英语、日语、俄语基础上,增加德语、法语和西班牙语。二是将课程类别调整为必修课程、选择性必修课程和选修课程,在保证共同基础的前提下,为不同发展方向的学生提供有选择的课程。三是进一步明确各类课程的功能定位,与高考综合改革相衔接:必修课程根据学生全面发展需要设置,全修全考;选择性必修课程根据学生个性发展和升学考试需要设置,选修选考;选修课程由学校根据实际情况统筹规划开设,学生自主选择修习,学而不考或学而备考,为学生就业和高校招生录取提供参考。四是合理确定各类课程学分比例,在毕业总学分不变的情况下,对原必修课程学分进行重构,由必修课程学分、选择性必修课程学分组成,适当增加选修课程学分,既保证基础性,又兼顾选择性。

3.强化了课程有效实施的制度建设。进一步明确课程实施环节的责任主体和要求,从课程标准、教材、课程规划、教学管理,以及评价、资源建设等方面,对国家、省(自治区、直辖市)、学校分别提出了要求。增设“条件保障”部分,从师资队伍建设、教学设施和经费保障等方面提出具体要求。增设“管理与监督”部分,强化各级教育行政部门和学校课程实施的责任。

(二)关于学科课程标准

1.凝练了学科核心素养。中国学生发展核心素养是党的教育方针的具体化、细化。为建立核心素养与课程教学的内在联系,充分挖掘各学科课程教学对全面贯彻党的教育方针、落实立德树人根本任务、发展素质教育的独特育人价值,各学科基于学科本质凝练了本学科的核心素养,明确了学生学习该学科课程后应达成的正确价值观念、必备品格和关键能力,对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标进行了整合。课程标准还围绕核心素养的落实,精选、重组课程内容,明确内容要求,指导教学设计,提出考试评价和教材编写建议。

2.更新了教学内容。进一步精选了学科内容,重视以学科大概念为核心,使课程内容结构化,以主题为引领,使课程内容情境化,促进学科核心素养的落实。结合学生年龄特点和学科特征,课程内容落实习近平新时代中国特色社会主义思想,有机融入社会主义核心价值观,中华优秀传统文化、革命文化和社会主义先进文化教育内容,努力呈现经济、政治、文化、科技、社会、生态等发展的新成就、新成果,充实丰富培养学生社会责任感、创新猜神、实践能力相关内容。

3.研制了学业质量标准。各学科明确学生完成本学科学习任务后,学科核心素养应该达到的水平,各水平的关键表现构成评价学业质量的标准。引导教学更加关注育人目的,更加注重培养学生核心素养,更加强调提高学生综合运用知识解决实际问题的能力,帮助教师和学生把握教与学的深度和广度,为阶段性评价、学业水平考试和升学考试命题提供重要依据,促进教、学、考有机衔接,形成育人合力。

4.增强了指导性。本着为编写教材服务、为教学服务、为考试评价服务的原则,突出课程标准的可操作性,切实加强对教材编写、教学实施、考试评价的指导。课程标准通俗易懂,逻辑更清晰,原则上每个模块或主题由“内容要求”“教学提示”“学业要求”组成,大部分学科增加了教学与评价案例,同时依据学业质量标准细化评价目标,增强了对教学和评价的指导性。

本次修订是深化普通高中课程改革的重要环节,直接关系育人质量的提升。普通高中课程方案和课程标准必须在教育教学实践中接受检验,不断完善。可以预期,广大教育工作者将在过去十余年改革的基础上,在丰富而生动的教育教学实践中,不断提高课程实施水平,推动普通高中课程改革不断深化,共创普通高中教育的新辉煌,为实现国家教育现代化、建设教育强国作出新贡献。


目录

一、课程性质与基本理念

(一)课程性质

(二)基本理念

二、学科核心素养与课程目标

(一)学科核心素养

(二)课程目标

三、课程结构

(一)设计依据

(二)结构

(三)学分与选课

四、课程内容

(一)必修课程

(二)选择性必修课程

(三)选修课程

五、学业质量

(一)学业质量内涵

(二)学业质量水平

(三)学业质量水平与考试评价的关系

六、实施建议

(一)教学与评价建议

(二)学业水平考试命题建议

(三)教材编写建议

(四)地方和学校实施本课程的建议

附录

附录1通用技术学科核心素养水平划分

附录2教学与评价案例

一、课程性质与基本理念

(一)课程性质

技术是指从人类需求出发,秉持一定的价值理念,运用各种物质及装置、工艺方法、知识技能与经验等,实现一定使用价值的创造性实践活动。技术是人类文明的重要组成部分,是社会生产力水平的重要标志之一,是人类物质财富和精神财富的积累形式。通用技术是指当代技术体系中较为基础、在日常生活中应用较为广泛、育人价值较为丰富并与专业技术相区别的技术,是学生适应社会生活、高等教育和职业发展所必需的技术。

技术教育是素质教育的基本组成部分,是学生技术素养形成的重要途径,对落实立德树人根本任务、实施国家创新驱动发展战略、弘扬中华优秀传统文化和提高全民技术素养都具有重要的作用。普通高中通用技术课程,以提高学生的学科核心素养为主旨,以设计学习、操作学习为主要特征,是一门立足实践,注重创造、体现科技与人文相统一的课程。通用技术课程有助于学生通过技术实践活动构建默会知识和程序性知识;有助于强化学生手脑并用与知行合一,增强技术思想和方法的学习与运用,发展工程思维和创造能力;有助于学生图样表达和物化能力的培养,提高解决技术问题的综合能力;有助于增强学生对技术文化的理解,形成良好的技术理性和个性品质。

(二)基本理念

1.着力培养学生所必备的学科核心素养

普通高中通用技术课程是高中学生的必学课程。通用技术课程面向全体学生,为每一个学生拓展技术教育学习经历、落实受技术教育权利提供机会和条件。通用技术课程蕴含丰富的育人价值,应避免单一、机械的技能学习,着力培养学生树立正确的价值观念,促进必备品格与关键能力的提升,积极理性地参与技术活动,成为适应时代发展要求的技术使用者和创造者。

2.构建结构合理、满足学生多样化发展需求的课程体系

在通用技术必修课程基础上,着力构建体现学生不同发展取向的选择性必修和选修课程体系,最大限度地提供多维度的课程选择。从学生的日常生活需要、工科潜能发展、职业发展以及技术创造兴趣等角度展开,兼顾传统工艺与现代技术、技术的分化与综合、国家课程与校本课程等方面进行课程设计,以满足学生的不同发展需求,促进学生全面而有个性的发展。

3.选择体现时代特点、与生活紧密联系的课程内容

技术发展日新月异,大数据、人工智能、虚拟现实、新材料、新能源技术等开始走进日常生活,通用技术课程内容应与时俱进。设计课程内容应紧密联系学生生活和一定的生产实际,在坚持基础性的同时,既选择具有时代气息、适应社会发展、体现未来科技走向、具有可迁移特征的内容,也选择贴近学生实际、富有挑战意义、满足学生个性发展需要、有利于课程实施和学生选修的内容。

4.注重科技与人文的有机融合,突出实践能力、创新思维和工匠精神的培养

现代技术注重科学与人文的统一和融合。通用技术课程通过技术设计与技术探究等,强化科学原理的运用;通过对技术所蕴含的经济、道德、法律、伦理、心理、环境、审美等因素的综合分析,深化技术认识,开拓文化视野。充分利用通用技术课程,发展学生对知识的整合、应用、物化和解决技术问题的能力,提高学生的实践能力。营造体现创新文化的教育环境,通过丰富多彩的设计性、探究性、创造性活动,激发学生的开放性、批判性思考和创造性潜能,使学生的创新意识和创新思维得到进一步发展。通过作品制作、工艺实践、技术试验、方案物化及优化等,培养学生严谨细致、精益求精、追求卓越的工作态度,注重培育学生的工匠精神。

5.倡导核心素养理念引领下的多样化学习方式

通用技术课程以学科核心素养的培养为导向,倡导以学生为中心、实践为核心的多样化学习方式。根据学生的身心发展规律和技术学习特点,立足学生的直接经验和亲身参与,充分利用现代信息技术,精心设计和组织学生的学习活动,注重创设与学生已有经验相联系的多样化学习情境,采取自主、合作、探究等学习方式,进行技术体验、技术设计、技术制作、技术试验等实践活动,促进学生学科核心素养的形成与发展。

6.建立学习结果与学习过程并重的评价机制

通用技术学习的评价提倡学习结果与学习过程的统一。既关注学生技术知识掌握、实践技能习得、技术作品形成等,也关注学生技术思想方法、情感态度价值观的发展情况,还关注学生技术学习活动中技术经验的积累、原理的运用、方法的融合、设计的创新、技能的迁移、文化的感悟等,努力实现教、学、评三者的有机统一。

二、学科核心素养与课程目标

(一)学科核心素养

学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。通用技术学科核心素养主要包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力五个方面。

技术意识:技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟。学生能形成对人工世界和人技关系的基本观念,技术的规范、标准与专利意识;能就某一技术领域对人、社会、环境的影响作出一定的理性分析,形成技术的安全和责任意识、生态文明与环保意识、技术伦理与道德意识;能把握技术的基本性质,理解技术与人类文明的有机联系,形成对技术文化的理解与主动适应。

工程思维:工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。学生能认识系统与工程的多样性和复杂性;能运用系统分析的方法,针对某一具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划,并运用模拟和简易建模等方法进行简易设计;能领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法并加以运用;能进行简单的风险评估和综合决策。

创新设计:创新设计是指基于技术问题进行创新性方案构思的一系列问题解决过程。学生能在发现与明确问题的基础上,收集相关信息,并运用人机关系及相关理论进行综合分析,提出符合设计原则且具有一定创造性的构思方案;能进行技术性能和指标的技术试验、技术探究等实践操作,准确地观测、记录与分析;能综合各种社会文化因素评价设计方案并加以优化。

图样表达:图样表达是指运用图形样式对意念中或客观存在的技术对象进行可视化的描述和交流。学生能识读一般的机械加工图及控制框图等常见技术图样;能分析技术对象的图样特征,会用手工和二维、三维设计软件绘制简单的技术图样等;能通过图样表达设计构想,能用技术语言实现有形与无形、抽象与具体的思维转换。

物化能力:物化能力是指采用一定的工艺方法等将意念、方案转化为有用物品,或对已有物品进行改进与优化的能力。学生能知道常见材料的属性和常用工具、基本设备的使用方法,了解一些常见工艺方法,并形成一定的操作经验积累和感悟;能根据方案设计要求,进行材料选择、测试与规划,工具选择与使用,工艺设计与产品制作等;能独立完成模型或产品的成型制作、装配及测试,具有较强的动手实践与创造能力;能体验工匠精神对技术制造质量的独特作用,形成物化过程中严谨细致、精益求精、追求卓越的工作态度。

(二)课程目标

通过本课程的学习,学生能获得未来发展、终身学习、美好生活和担当民族复兴大任所必需的学科核心素养,成为有理念、会设计、能动手、善创造的社会主义建设者和接班人。学生在课程学习中,通过体现时代特征和社会发展需要的技术基础知识、基本技能、基本思想、基本态度的学习和基本经验的积累,形成对技术的亲近感、敏感性、理性精神、责任意识,以及对技术的文化感悟;经历技术设计的全过程,形成一定的方案构思、图样表达、工艺选择及物化能力;能够领悟基本的技术思想,形成初步的系统与工程思维,发展创造性思维,养成用技术解决实际问题的良好习惯;体验技术问题解决过程的艰巨性和复杂性,养成实事求是、严谨细致、精益求精、追求卓越的工作态度,培育工匠精神,增强劳动观念,具备初步的职业规划和创业意识,形成与技术相联系的安全意识、规范意识、伦理意识、环保意识、质量意识、经济意识、创新意识。

三、课程结构

(一)设计依据

1.遵循普通高中课程方案,全面落实立德树人要求

根据教育部普通高中课程方案所确立的性质、目标、内容等方面的原则与要求,进行本课程标准的整体设计,坚持把立德树人要求全面落实到课程设计的每一个环节和要素中,以学科核心素养为导向,构建高中通用技术课程结构和内容体系。

2.立足课程改革实践基础与未来发展的需要,注重传承与创新

十多年的课程改革实践,高中通用技术课程在国内外产生了积极的影响,既有诸多的成功经验需要继承,也存在亟待解决的问题。因此,本课程设计基于已有的实践基础,坚持既定的改革方向,保持必修内容的适度稳定性,强化与《普通高中技术课程标准(实验)》的有机衔接,努力实现改革与发展的循序渐进。

3.汲取学科最新发展成果,借鉴国际技术课程的有益经验

本课程设计从中国国情和教育实际出发,积极汲取世界上多个代表性国家和地区技术课程发展和高中课程建设的最新理论与实践成果,理性分析和合理借鉴国际上高中技术与工程教育课程设计与实施的有益经验,把握技术及其教育未来发展趋势,努力通过与时俱进的课程发展推进全民技术素养提升和创新驱动发展战略实施。

(二)结构

必修

选择性必修

选修

课程模块

技术与设计1

技术与设计2

“技术与生活”系列模块“技术与工程”系列模块“技术与职业”系列模块

“技术与创造”系列模块

传统工艺及其实践

新技术体验与探究

技术集成应用专题

现代农业技术专题

主要功能

满足高中学生毕业要求

满足学生升学和就业以及个性化发展的需要

满足学生在技术学习方面的特别需求

必修设“技术与设计1”和“技术与设计2”2个模块。这里的设计主要是指技术产品的设计,包括发现与明确问题、制订设计方案、制作模型或原型、优化设计方案、编写技术作品说明书等设计环节。两个必修模块的基本内容呈现递进关系,“技术与设计1”是“技术与设计2”的基础。“技术与设计1”侧重基础性技术设计,旨在使学生经历一般的技术设计过程,掌握技术设计的基础知识和技能,形成基本的技术思想与经验以及情感态度和价值观;“技术与设计2”侧重专题性技术设计,选择现代技术原理中基础性强、适用面广、技术思想与方法可迁移性大、实施条件较为开放的结构、流程、系统、控制四个主题为学习内容,旨在使学生学会运用一定的技术原理认识和分析技术问题,用在“技术与设计1”中所学的知识与方法进行设计分析、方案物化和问题解决。

选择性必修设4个系列,共11个模块。其中,“技术与生活”系列3个模块,分别为“现代家政技术”“服装及其设计”“智能家居应用设计”;“技术与工程”系列3个模块,分别为“工程设计基础”“电子控制技术”“机器人设计与制作”;“技术与职业”系列2个模块,分别为“技术与职业探索”“职业技术基础”;“技术与创造”系列3个模块,分别为“创造力开发与技术发明”“产品三维设计与制造”“科技人文融合创新专题”。系列之间、系列中各模块之间均为并列关系。

选修设4个模块,分别为“传统工艺及其实践”“新技术体验与探究”“技术集成应用专题”“现代农业技术专题”。

(三)学分与选课

高中通用技术必修课程共设置2个必修模块,计3学分。每学分18课时,共54课时。

学生修完必修模块,方能选学选择性必修和选修模块。教师应根据学生必修模块的学习情况以及职业发展规划,指导学生选学选修模块。

选择性必修和选修模块为并列关系,可以在必修模块开设之后的不同学期开设。

选择性必修最高可选18学分,共设11个模块,每个模块为2学分,每学分18课时。学生可以根据个人兴趣和发展取向按系列选修或跨系列选修其中的任意一个模块。

“技术与生活”系列:面向全体学生,以提高学科核心素养,强化技术在生活中的应用为主旨。

“技术与工程”系列:面向具有未来进入工科专业学习意向的学生,以发展技术与工程的兴趣与特长,强化未来进入工科深造的基础为主旨。

“技术与职业”系列:面向全体学生和具有未来进入高职学校学习意向的学生,以发展职业探索和职业选择能力,为未来进入职业世界和进入高等职业院校学习打好基础为主旨。

“技术与创造”系列:面向具有科技创新兴趣和创造发明意愿的学生,以强化学生的特长培养、技术综合运用和创新能力培养为主旨。

选修模块是学生自主选择修习的课程,面向具有技术学习特别需求的学生,最高可选4学分,共设4个模块,每个模块可选2学分,其中,“现代农业技术专题”设置6个选择性主题,每个主题1学分。

四、课程内容

(一)必修课程

1.技术与设计1

随着科学技术突飞猛进地发展,技术成为引起和应对社会变化的重要因素,而设计又是当代技术发展的关键。本模块旨在为学生深化对技术的基本认识,经历一般的技术设计过程,形成基本的技术学科核心素养打好基础。

本模块由“技术及其性质”“技术设计过程”“工艺及方案实现”“技术交流与评价”四个单元组成。内容结构如图:\

技术与设计1

技术及其性质 技术设计过程 工艺及方案实现 技术交流与评价

【内容要求】

(1)感知生活中技术现象的普遍性和重要性,通过活动体验和案例分析理解技术的性质,形成积极的技术价值观。

(2)结合我国优秀的传统技术文化和个人的成长经历,认识技术与人、自然、社会的关系,理解技术的历史发展给人类和社会带来的变化,形成对待技术的积极态度和使用技术的责任意识。

(3)熟悉技术设计的一般过程,经历发现与明确问题、制订设计方案、制作模型或原型、优化设计方案、编写技术作品说明书等技术设计环节的实践。

(4)根据设计的一般原则,运用一定的设计分析方法,制订符合设计要求的完整设计方案,并通过技术试验等方法,对多个方案进行比较、权衡和优化,形成最佳方案。

(5)比较常见材料的特性、应用环境和基本加工工艺,掌握一些常用材料的连接方法,并能根据设计方案和产品用途选择和规划材料。

(6)掌握简易木工、金工、电子电工常用工具的一些使用方法,了解一至两种数字化加工设备(如激光雕刻机、激光切割机、三维打印机)的使用方法,根据设计方案恰当选择加工工艺,制作一个简单产品的模型或原型。

(7)说明技术语言的种类及其应用,识读简单的机械加工图、电子线路图、效果图、装配图等常见的技术图样,运用手工绘图工具和简易绘图软件绘制草图、简单的三视图,用恰当的技术语言与他人交流设计思想和成果。

(8)阐述技术试验的意义、特点,结合技术作品的设计与评价进行简单的技术试验,写出技术试验报告,并体验技术探究、技术革新活动的乐趣。

(9)从技术的功用性、可靠性、创新性和文化性以及专利保护等角度对作品(产品)设计过程和最终产品进行整体评价,写出评价报告,并形成知识产权保护的初步意识。

【教学提示】

教学策略提示

可采用“钻木取火”等技术体验、技术实践方式使学生感悟和理解相关技术的性质,形成合理开发利用自然的意识,树立社会主义生态文明观;可通过播放技术发展专题片、参观当地科技场馆、研讨“工业4.0”技术成因或了解体现我国优秀传统文化的科技产品演变过程等方式,使学生形成技术发展的历史感;可请学生自主选择技术案例进行利弊分析并加以归纳,以理解技术性质,形成技术意识;可采用分组实践的形式,用木工、金工工具或三维打印机等制作“孔明锁”“多功能开瓶器”等,以培养学生的工艺意识、增强学生对加工工艺学习过程的体验;可组织学生按照“可调节课桌”“环保花盆”等设计方案自主选择材料和工具,在材料的选择与比较中深化对材料特性的理解,形成材料的环保意识,在模型或原型制作中体验方案物化过程的复杂性和创造性;可采用识读或绘制“桥梁结构图”“玩具车装配图”等活动体会技术产品的图样表达方式;可组织学生在“交通安全标识”“食品包装标识”“产品说明书”中寻找生活、生产中的技术语言;可组织学生在网上建立个人主页,展示自己设计的作品,说明设计思想,并广泛征求别人的意见;可采用在超市进行同类产品的技术参数分析或参加技术产品发布会等形式,让学生体会产品的多样化设计理念,提高他们对技术及产品的鉴别、比较、权衡、选择和评价能力。

项目任务提示

本模块教学实施的全过程可以采取大项目加辅助案例的形式。大项目应选择基础性好、综合性强且贴近学生生活的技术设计项目,如“可调节灯光的学生用小台灯的设计”“可调节高度的学生课桌的设计”“橡皮筋动力导盲小车的设计”和“多功能笔筒的设计”等,技术试验、技术探究的小项目可以配合大项目作品的某个组成部分或某个重要技术性能展开,项目实践的过程可采用“总—分—总”或“分—总”等方式进行。

教学装备提示

(1)专用教室应保证有足够的设计、加工、交流和集中展示的空间,以及保存设计过程性成果的存储空间。教室内可通过张贴技术发展的历史图片、配置技术图样和陈列典型技术产品、样品或数字化展示等方式,营造技术学习氛围。

(2)专用教室应分区或分类管理。应配置网络环境和一定数量的计算机、相应的设计软件及资源库;配置符合安全规范和高中学生特点的实现相应工艺所需的绘图工具、手工工具、电动工具、机械加工设备、常用原材料及耗材;配置长度、质量、温度等测量仪器;配置测试材料和作品的抗压、抗拉、稳定性、承重等性能的测试设备;配置足够数量的防护用品(如护目镜、工作服)和常用医护药品等。

(3)专用教室应配备体现现代技术新发展的教学装备,如激光雕刻机、激光切割机、三维打印机、小型数控加工中心、风洞等。应避免直接将工业和工厂用设备充当教学装备,避免大量配置结构化塑料插接件充当高中学生实践材料。

(4)专用教室和设施设备必须符合高中通用技术课程的特点,必须符合国家及行业相关技术标准与安全需求。

【学业要求】

通过本模块的学习,学生能加深对技术性质与发展历史的理解,形成亲近技术的情感;掌握常用工具及其使用方法、常见材料及其加工方法、方案构思及其方法、图样识读与绘制、模型制作及其工艺等方面的一些基本知识与基本技能,具有运用技术设计方法解决技术问题的基本能力和基本经验,并形成有效迁移。初步形成关于技术的人技关系、技道合一、形态转换、权衡决策、方案优化、技术试验、设计创新等技术思想与方法;通过技术设计的交流和评价,培养合作精神,提高审美情趣,增强使用技术的自信心和责任心,培养良好的批判性思维和创造性思维等思维品质。

2.技术与设计2

结构、流程、系统、控制是技术学科的基本概念,它们蕴含着基本的技术原理和丰富的技术思想与方法。本模块旨在帮助学生领悟技术原理的丰富内涵和广泛应用,提高运用技术原理分析和解决实际技术问题的能力。

本模块由“结构及其设计”“流程及其设计”“系统及其设计”“控制及其设计”四个单元组成。内容结构如图:

技术与设计2

结构及其设计 流程及其设计 系统及其设计 控制及其设计

【内容要求】

(1)从力学的角度理解结构对技术产品及其功能实现的独特价值,了解结构的一般分类和简单的受力分析,并从技术和文化的角度赏析经典结构案例。

(2)通过技术试验或技术探究分析影响结构的强度和稳定性的因素,并写出试验报告。

(3)结合生活中的实际需求进行简单的结构设计,并绘制设计图样,做出模型或原型。

(4)理解流程及其环节、时序的含义,阅读和绘制简单的流程图,分析流程设计和流程优化过程中的基本要素,体会流程设计的基本思想和方法。

(5)结合技术需求进行流程设计和对已有流程进行优化,并用流程图表达出来。

(6)从技术应用的角度理解系统的含义、基本构成及主要特性,结合实例学会系统分析的基本方法。

(7)通过技术探究,分析影响系统优化的因素,并通过对简单系统的设计实践,初步学会简单系统设计的基本方法,增强系统与工程思维的能力。

(8)理解控制、控制系统的含义及在生产和生活中的应用,通过案例分析了解手动控制、自动控制、智能控制的特点。

(9)熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成与工作过程,理解其中的控制器、执行器等的作用,了解干扰现象和反馈原理,并用方框图表达控制系统的工作过程。

(10)根据控制系统的控制要求,确定被控量、控制量,进行简单的控制系统的方案设计,并搭建一个简易的控制系统装置,进行调试运行和综合评价。

【教学提示】

教学策略提示

可引导学生从生活实际出发观察实体、壳体和框架结构的物体,认识不同结构及其应用;可通过技术试验,分析影响结构的强度和稳定性的因素;可组织学生参观本地具有民族文化特色的建筑,感受经典结构的魅力;可让学生制作并组装一个简单的作品,经历加工流程和装配流程,通过实践体会工艺流程;可因地制宜地组织学生参观周边企业,实地感受工业生产过程中的流程,理解流程的作用;可在工厂技术人员的指导下,阅读工厂中控室的工艺流程图,感受流程图在工业生产中的作用;可以自行车、计算机等常见生活用品作为教具,剖析系统的组成与结构,引导学生理解系统及其特性;可以简易工程中的城市公交系统、室内电气线路系统、大面积农作物种植等为例,引导学生经历系统设计和系统优化的过程;可通过教师自制的光感窗帘装置、汽车道闸装置、水位控制装置、土壤湿度控制装置、光照控制装置、压力控制装置等教具,也可运用移动终端、二维码技术等,让学生分组观察、记录,从而理解控制、开环控制系统和闭环控制系统的工作过程,理解装置中各个部件的作用。

项目任务提示

本模块可以采用大概念引导大项目的方式进行项目设置,如“可折叠自动控制阳台晾衣架的设计”项目可以体现结构设计、流程设计、系统设计、控制设计的设计思想的综合运用。考虑到本模块具有一定的技术含量,不同地区、学校可根据自身特点确定项目。例如,选择材料易得的制作项目或简易工业生产项目,如学校运动会会旗的自动升旗装置、自动门装置模型、水火箭、机械动力的简易飞行器、机械充电式手电筒、房屋雨水收集系统模型等;可选择易于操作的工艺项目,如金属笔筒、木质相框等,让学生设计加工流程并进行制作,也可让学生分组体验并行、串行工序;可选择贴近学生生活的控制设计项目,如定时投球控制装置、光感窗帘装置、压力过载报警装置、水位控制装置、光控电风扇装置等,以便学生在分组实践的过程中,体验控制系统的工作过程和不同控制方式的差异。

教学装备提示

(1)本模块的教学应在专用教室进行,专用教室应具有足够的空间和设施,供学生开展技术设计、技术探究、技术交流和集中展示等活动。

(2)专用教室可以在“技术与设计1”模块教学装备配备的基础上,增加结构试验、流程试验、控制试验的材料、模型和检测设备。同时,可适当配置一些结构、流程、系统、控制方面的功能实验模型、图书、挂图等资料;配置教师演示用的教具、模型,配置学生分组装配用的材料、半成品和套件。配置计算机和网络学习环境,以便学生查阅资料、计算数据和设计图样等。

(3)有条件的学校可配置用于测试设计作品性能的数字化测试仪器,配置相应的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助试验(CAT)类软件。

(4)专用教室和设施设备必须符合高中通用技术课程的特点,必须符合国家及行业相关技术标准与安全需求。

【学业要求】

通过本模块的学习,学生能理解结构、流程、系统和控制的基本概念和基本原理;能运用基本原理进行基于问题解决的结构设计、流程设计、系统设计、控制设计并加以物化,初步形成技术的时空观念、系统观念、工程建模、结构与功能、干扰与反馈等基本思想和方法;能使用常用、规范的技术框图等技术语言构思与表达设计方案;能结合生产和生活的实际,形成和优化设计方案并实施;能从技术、环境、经济、文化等角度评价技术设计方案和实施的结果,增强创新意识。

(二)选择性必修课程

技术与生活系列

1.现代家政技术

现代家政技术是基于日常家庭生活及其管理的常用技术。本模块旨在帮助学生掌握常见的与家庭生活相关的技术知识与技能,初步形成科学利用技术创造美好生活的意识与能力。

本模块由“家政概述”“家庭管理与技术”“家庭理财与技术”“家庭保健与技术”四个单元组成。内容结构如图:

现代家政技术

家政概述 家庭管理与技术 家庭理财与技术 家庭保健与技术

【内容要求】

(1)分析和评价一些典型的国内外家政理念,运用案例说明技术发展使家庭生活方式变化的多重意义。

(2)理解家庭管理的内容和特点,运用信息技术、智能控制技术等为改进家庭事务管理、家庭环境管理设计相应的方案,说明家庭人际关系在家庭管理中的作用。

(3)熟悉家庭常用电器、家具的技术构成及主要技术参数,对家庭购买、选择、维护常用电器、工具以及家具等提出方案,进行家庭装修和装饰方案的个性化设计。

(4)分析影响家庭理财方式和效率的因素,结合模拟情境或家庭的具体情况,运用理财软件进行合理理财方式和家庭财产管理方案的设计,并加以实施。

(5)运用相应技术及软件工具分析家庭收入与支出的构成,并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。

(6)结合家庭状况分析家庭消费结构,对各种常见家用消费品的广告与信息进行理性辨析。通过对影响消费动机主要因素的分析,识别现代技术条件下不健康的消费心理与行为,为自己和家庭制订合理的消费计划。

(7)知道智能穿戴和现代医疗技术的最新发展,识别一些新兴的医疗与保健技术以及家庭常用的保健设备,在医生指导下进行医疗与保健技术的交流与评价,培养关心、照顾家庭成员的责任感。

(8)运用技术工具对家庭的事故隐患进行检查,及时发现家庭事故隐患,并采取相应的防范措施和技术支持。

(9)说明造成家庭内外环境污染的因素和保护家庭环境的技术措施,运用一些技术方法防范和消除家庭的内外环境污染,增强家庭环保意识。

【教学提示】

教学策略提示

可组织学生分组探究《颜氏家训》《朱子治家格言》等中国古代家训中的一些家政观念,搜集国内外家庭在勤俭教育、劳动教育、技术教育、礼仪教育等方面的案例,并进行分析和交流;可通过智能穿戴、智能家居等技术体验活动,使学生了解现代通信技术、现代医疗技术、智能控制技术等对家庭美好生活和日常健康带来的影响;可引导学生通过常用家庭管理软件、家政设计软件的使用,了解家庭管理信息化的技术趋势;可邀请家长与孩子一起举行类似“新技术与家庭生活”的亲子活动;可请学生为自己的家庭设计一个物品管理的技术方案,与父母讨论、修改,并予以实践。

项目任务提示

可以按主题选择实践项目和任务的载体。如家庭管理的信息化技术运用和家庭环境设计与管理项目;家庭理财设计与分析软件的运用项目;家庭日常保健技术的科学使用项目。在项目任务实施中可选择适当的方案进行模拟实施,充分激发学生的家庭关爱观念,促使学生学习家庭协调、家庭规划、医疗健康、家庭理财等方面的知识和技能,形成良好的家庭管理素养。

教学装备提示

(1)本模块的教学可在常规教室或专用教室进行,可将专用教室布置成家庭居室和多个工作坊,在各功能区或工作坊设置相应的家庭生活设施。

(2)专用教室应配置必要的教学软件,如家庭管理软件、家庭理财软件、家庭智能管理系统;配置必要的仪器和设备,如电子血压仪、血糖测试仪、电子体温计、脂肪测量仪、环保材料检测仪、智能穿戴设备、智能轮椅、家庭急救药箱、担架床等。

【学业要求】

通过本模块的学习,学生能初步形成科学而健康的现代家庭生活观念,理解自己在目前和未来家庭生活中的角色,树立家庭生活中必须具有的责任意识,对家庭生活相关技术及其文化有一定的感悟和理解;能掌握家庭管理的一些基本方法,运用一些技术工具进行家庭环境的设计和科学管理;通过一定的技术分析,形成家庭理财的基本理念与技能;能科学选择、使用家电设备和技术工具,运用现代技术提高个人适应和改善生活的能力;知道现代医疗技术的最新进展,能以健康理念和技术理性参与讨论和评价,并利用必备的技术素养为自己及家人创造安全环境和健康便利的生活。

2.服装及其设计

服装是人们用来保护自己、装饰自己的技术产品,反映着时代的文化特征、审美情趣和人们的生活质量。本模块旨在促进学生感知日常生活中技术的丰富性,进一步理解与运用技术思想和方法,感受服装设计所蕴含的文化艺术,加深学生对技术人文性的领悟。

本模块由“服装与文化”“服装与材料”“服装与结构”“服装与制作”四个单元组成。内容结构如图:

服装及其设计

服装与文化 服装与材料 服装与结构 服装与制作

【内容要求】

(1)通过案例分析和服装赏析,举例说明服装的基本性质、主要分类、功能及其特点,理解服装与社会发展及文化的关系。

(2)阐述服装设计的基本理念、基本要素,以及色彩搭配的基本原理,通过一款服装的设计实践,掌握服装设计的一般方法。

(3)比较和分析常用服装材料的种类、特点和性能,用简易方法鉴别常用服装面料,并通过技术探究活动分析服装材料与科学、技术的关系。

(4)理解服装造型设计的含义及服装造型与材料的关系,为自己设计的服装选择合适的面料。

(5)说明人体结构、比例与服装的关系,掌握生活中一般的着装原则。利用计算机软件演示服装搭配效果,并进行分析与评价。

(6)手工或应用简单的计算机绘图软件,绘制服装设计效果图、款式图,能独立完成主题服装的设计。

(7)识别服装结构制图的主要线条与符号,掌握服装结构制图及裁剪的一般原理和方法,手工或运用计算机进行一般式样服装结构制图和用料核算。

(8)通过服装的制作实践,掌握常见的手缝、机缝操作方法,进行一般式样服装的缝制。

(9)通过展示、欣赏并评价有特色、有创意的优秀服装设计作品,提高审美能力,发展创新意识。

【教学提示】

教学策略提示

可采取小组合作的方式进行教学,如收集服装材料发展的信息以及目前市场流行服装的面料,将不同时期服装材料的变化对服装的影响制作成幻灯片进行展示、讨论和交流,使学生对服装材料有更直观的认识;可采用多媒体教学手段辅助学生学习,如利用视频或图片展示我国有代表性的少数民族服装,讨论民族服装在材料、款式、色彩与工艺方面所表现出的主要特点,说明这些特点形成的主要原因(如生产方式、生活方式、宗教信仰、风俗习惯以及审美观念等的影响);可通过服装表演的形式引导学生自主获取知识,理解技术与文化的关系,如理解中式和西式服装、本地与其他地区服装的不同特点及它们的社会文化影响;可以小组为单位进行小实践,用纸或布料在卡纸上制作具有文化元素的半立体服装小样,并说明其体现的文化元素,也可相互测量身体尺寸,通过讨论交流使学生了解自己的体型特征,并通过亲身实践,为自己或同伴设计一款服装;可采取专题研究的方式组织学生学习,如分组针对本校的校服展开研究,分析服装结构与穿着效果的关系,分析服装材料与穿着舒适度的关系,分析色彩、图案及配饰与学校文化的融合,理解服装文化内涵等,进而理解服装设计的过程与方法,提升设计能力。

项目任务提示

可选择“校服的改进与优化设计”“夏季奥运会志愿者文化衫的设计与制作”“科技节的特色服饰设计”“民族文化遗产服饰的设计与制作”等项目。也可选择具有班级特色或特定技术与文化专题的服装设计项目,如以民族文化为元素,确定各小组的设计主题,制作成衣进行展示(材料可以是纸、布料或旧衣服)。也可开展“传承技艺”体验活动,学生分组动手制作,利用蓝靛植物染料对成衣或布料进行图案设计及染色,记录制作过程并展示交流。

教学装备提示

(1)本模块的教学应在专用教室进行,可通过展示服装挂图、服装材料、服装样品、历年学生的创新作品等方式营造技术氛围,空间可以划分为设计学习讨论区、技术操作区和展示区等。

(2)专用教室应配置多媒体教学设备及服装设计软件,创设网络学习环境;配备一定数量和不同型号的打版尺、软尺、大小人台、蒸汽熨斗、平缝机、包缝机、熨烫台等工具和设备,配备数量充足的不同材质的服装面料。

(3)专用教室可配置激光切割机和热转印烫画机,让学生体验新技术在服装设计与制作中的应用。

【学业要求】

通过本模块的学习,学生能阐述服装的基本性质、主要分类、功能及特点,并通过案例说明服装与材料、服装与社会发展及文化的关系;能通过一款服装的设计实践,掌握服装设计的一般方法,理解服装设计的基本理念和基本要素;初步学会简单服装的造型设计,能用服装结构制图表达服装设计意图;能用服装设计软件或平台进行信息收集和服装设计;能分析特定对象体型特征、社会角度特征和所处环境特征,进行生活中的着装设计及评价;能设计简单的个性化服装,提高审美、造型能力,增强创新意识。

3.智能家居应用设计

智能家居融合了物联网、人工智能、大数据处理、建筑材料、自动控制等先进技术,意在创设一种智慧感知、协调控制、智能互联、方便快捷的家庭居住环境。本模块旨在为学生感受先进技术在家庭生活中的运用提供一个集通信、计算、控制于一体的应用性学习窗口。

本模块由“智能家居架构与功能”“智能家居与物联通信”“智能家居简易产品设计”“智能家居系统设计与实现”四个单元组成。内容结构如图:

智能家居应用设计

智能家居架构与功能 智能家居与物联通信 智能家居简易产品设计 智能家居系统设计与实现

【内容要求】

(1)通过智能家居的体验活动等理解智能家居的含义,说明智能家居的系统特性及技术标准,感悟智能科技应用对家庭生活方式的影响,形成亲近、运用智能科技的积极情感。

(2)通过搭接、拆卸等实践活动,说明物联网的技术构成、结构特征及其技术标准,形成对嵌入式系统、无线通信组网原理和各种传感器的感性认识,熟悉并了解基于物联网开发系统的单片机及各种温度、湿度、光照、红外、烟雾等传感器。了解传感器的标准接口、物联网通信标准在智能家居领域的应用。

(3)理解智能家居与物联网技术的关联性;采用物联网组网技术,根据给定的应用场景,进行需求分析,画出系统控制的框架图,进行简易物联网系统的设计。对传感器进行选型和布局,初步掌握创意设计和布局的可视化方法,并运用工程思维进行合理性解释和分析。

(4)通过开源的设计平台构建智能家居产品原型,结合软硬件的接口标准和通信协议,理解组网、通信和传感器等的原理和功能。

(5)应用工具进行程序设计和智能产品的硬件配置,设计产品原型,并对系统的安全性、功耗进行分析。阐明智能家居的安全标准和安全性方案设计,从而设计安全可靠、低功耗的智能家居产品。

(6)从实际情境出发,确定智能家居系统的需求,确定系统实现需要,对一些标准的传感器,如温度、湿度、光照、红外、烟雾等,进行简单组装和体验。

(7)对智能家居系统设计方案进行技术试验,从系统构成的灵活度、操作管理的便捷性、场景控制功能的丰富性、信息资源的共享性以及安装调试方便性出发对方案进行优化;通过比较和权衡,在多个方案中选定最佳方案,或集中各种方案的优点来改进原有方案。

(8)以模拟住宅为平台,以家居电器及家电设备为主要控制对象,利用网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等搭接环保节能的智能家居系统,并进行操作和远程控制。

【教学提示】

教学策略提示

可播放相关视频短片或分析智能家居模型,带领学生走进智能家居世界,激发学生学习兴趣,使学生了解智能家居的发展历程;可根据实际情况带领学生参观智能家居展厅或体验一些智能家居产品,让学生体验智能家居和物联网技术的应用,感悟这些技术对人们美好生活的影响;可通过查阅资料,了解“古代厨房到现代智能厨房的发展历程”“家庭中智能电器的发展历程”等技术案例;可让学生开展前期调研,充分了解智能家居系统的个性化需求,从智能照明系统、环境控制系统、安防控制系统以及中央吸尘系统等入手,进行需求分析与功能界定;可针对智能家居的技术特点,以空调、电视机等设备的开关、播放、暂停等红外控制指令为例,演示并讲解感应器把控制信号转化成对应红外指令的现象和原理。

项目任务提示

可从学校、学生家庭实际出发选择“智能楼宇管理系统模型设计与运行”“城市家庭旧房改造中的智能家居设计”“新农村建设中的农村住宅的智能家居设计”“养老院的智能家居设计”等项目;可以“××智能家居系统的优化”为例,在向用户提供“一站式系统解决方案”,即将可视对讲、安全防范、信息家电控制、空调控制、地板采暖控制、灯光控制、窗帘控制、场景联动等多种功能一体化整合等方面进行优化和个性化的项目设计。

教学装备提示

(1)本模块的学习应在专用教室进行,通过展示智能家居产品的发展历程、张贴相关产品的历史图片等方式营造技术学习氛围。

(2)专用教室应配备实训操作平台、智能家居教学模型、智能手机客户端开发系统、物联网各功能模块以及相关图书、图片等资料。

(3)有条件的学校可以与智能家居设备相关企业合作,让学生有机会实地体验、参观,或在校外合作企业开展教学活动。

【学业要求】

通过本模块的学习,学生能阐述智能家居的定义、功能及其标准;能列举出生活中常见的智能家居产品,对现代智能家居产品与传统家居进行对比,分析其优缺点;能阐述物联网技术的基本特征、功能及其技术标准,分析物联网技术在智能家居方面的应用;能依据具体的生活问题情境,确定智能家居系统的需求,经历完整的智能家居系统设计过程,提出完整的设计方案;能依据设计方案选择匹配的硬件产品;能通过智能家居系统实现与优化的实训项目,完成系统硬件设备的安装、布线与调试,完成智能家居设备的无线组网。对方案的可行性、技术路线、关键技术以及技术难点进行分析,并提出解决方案。

4.工程设计基础

工程设计与实施是当今人类生活和生产实践的重要组成部分。本模块旨在帮助学生理解工程对现代社会发展的重要价值,能够简要分析具体的工程设计要素,经历工程设计的一般过程,通过简易工程的设计实践形成系统与工程思维。

本模块由“工程设计概述”“工程设计一般过程”“工程设计建模”“工程决策与管理”四个单元组成。内容结构如图:

工程设计基础

工程设计概述 工程设计一般过程 工程设计建模 工程决策与管理

【内容要求】

(1)通过典型工程案例分析,说明工程发展的简要历史和工程分类,结合生活和生产情况,理解工程的特性、重要价值和丰富的文化内涵。

(2)结合某一具体的工程实践案例,分析工程师工作的特点和职业要求,体验工程团队的重要性,说明工程团队建设的要求。

(3)通过典型工程设计的案例分析,理解工程设计的一般过程,简要分析工程设计的性能需求、生命周期、质量控制、环境关系、制造能力、维护、工效学、法律法规与社会问题等要素;初步运用标杆分析法和逆向工程法获得设计对象的工程特性,如设计参数、设计变量以及制约条件等。运用质量功能配置工具将用户需求转换为关键的工程特性。

(4)理解工程设计过程中需要考虑的安全性、可靠性、经济性等性能评价指标。初步掌握面向X的设计(DFX)方法,如面向制造的设计(DFM)、面向装配的设计(DFA)、面向环境的设计(DFE);学会编制简易的工程设计任务书。

(5)理解工程设计建模的重要性,知道工程设计模型的类型;识读和绘制简单的工程图样。运用实物或计算机进行简易工程的局部建模和仿真。

(6)结合案例说明工程设计过程中评价和决策的重要性,了解决策模型的基本要素和类型,并初步学会运用决策矩阵、层次分析法、决策树等进行评价和决策。

(7)结合工程实践,阐述工程管理中的时间管理、质量管理和成本评估等内容,理解全面质量管理理念,了解质量控制和改进的方法。在工程设计过程中体验并初步学会用甘特图、关键路径法、成本估算法等,进行简单的工程项目规划、管理和评估。

【教学提示】

教学策略提示

可通过“伟大工程巡礼”“超级工程”等系列影片让学生体验工程的魅力并增加感性认识,提高对技术与工程文化的理解;注意融入爱国主义教育和革命传统教育,选择一些中国共产党员科学家或技术人员的故事为事例,如“两弹一星”元勋、量子通信及航空航天优秀人物等;可请学生自己选择某项工程进行专题研究,如天宫、蛟龙、天眼、悟空、墨子、大飞机等,分析该工程的产生和影响,激发对工程领域的兴趣,增强工程意识;可请学生分组采访身边的工程师,并归纳工程师的工作特点和工作要求;可请学生进行角色扮演,模拟工程设计过程,体验团队合作的重要性和必要性;可因地制宜地组织学生参观工程项目现场,分组进行工程要素的探究;可让学生经历不同水平的工程项目的设计分析,如房子装修工程、校园改造工程或垃圾处理工程等;可根据情况选用一种软件,让学生体验并探究工程设计建模过程;可结合典型的计算机、数学建模和实物模型项目,让学生理解工程建模的作用以及不同建模方式的特点;可以桥梁、房屋等生活中常见的工程项目为例,剖析工程估算内容,以工程上有一定复杂程度、学生能够理解的城市公交系统、发电厂等项目为例,引导学生分析工程估算和决策过程;可让学生进行角色扮演,体验工程决策中工程师、政府、施工方、民众等各方的关系和立场,以发展学生的系统与工程思维。

项目任务提示

工程设计项目的选择应贴近学生真实生活,容易实现,如“家庭安防工程”“技术课专用教室改造工程”“学校花卉管理工程”“城市交通工程”“农田水利灌溉工程”等,注重学生的实践体验,如实地体验、计算机建模过程等。选用的工程项目也要适合学生的设计水平,如垃圾处理中心、临时庇护所,可设置具体情境,让学生循序渐进地进行工程设计分析、学习工程设计方法等。作为案例分析的工程设计项目,应具有一定的典型性和代表性,例如,“港珠澳大桥”“北京地铁网络”“海上巨型风机”“巴拿马运河”“超级工程——法拉利”“磁悬浮列车”等。

教学装备提示

(1)本模块的教学可在常规教室或专用教室进行,可通过在专用教室张贴著名工程项目和工程师图片的方式营造技术学习氛围。

(2)专用教室应配置核心技术方面的图片、图书、视频等教学资源;配置计算机及易学易用的工程设计软件;配置教师演示用的工程设计典型案例、教具、模型;配置学生制作工程模型或其他产品所用的工具、设备、材料、半成品和套件。

(3)有条件的学校也可以配置不同领域或主题的工程探究室。

【学业要求】

通过本模块的学习,学生能理解工程对人类发展的重要价值和丰富的文化内涵;认识工程师的工作特点和工程伦理等职业要求,树立责任和工程意识;能初步分析具体工程设计项目中所涉及的要素,经历工程设计的一般过程和基础实践,在实践中形成系统与工程思维;初步学会利用计算机建模和仿真,提高图样和技术表达能力;能举例说出工程项目中所涉及的材料,初步选择合适的材料,提高物化实现能力;能认识到工程决策和管理的重要性,在工程设计过程中运用趋势分析、风险评估、甘特图、关键路径法等进行工程项目决策、规划和管理。