1、一、知识性水平及标准1、 了解：说出、知道、了解、认识、熟悉2、 理解：说明、理解、解释、比较、权衡、找出、选择、识别、调查3、 迁移应用：掌握、分析、归纳、概括、确定、判断、优化、改进二、技能性水平及标准1、 模仿：模仿、尝试2、独立操作：会、能、学会、进行、完成、识读、绘制、画出、检测、安装、操作、运用、使用、选择3、 熟练操作：掌握、实现、灵活运用考核目标章 节 点 内容认知 技能结构实例展示结构的概念 知道相关的结构实例（如：板凳，吊车与吊桶，蛇皮管台灯等）初识结构结构的功能与分类 了解结构的涵义，能从力学的角度理解结构的概念和一般分类单杠结构分析典型结构案例分析结构是怎样受力的 棚室
2、屋架结构分析能结合 12 种简单的结构案例，分析结构是如何承受应力的：如教材里单杠和棚室屋架，支柱能抵抗压力和捆绑能抵抗张力。知道梁、拱的受力怎样理解“结实”和“稳” 能做简易“拉伸试验” 、 “弯曲试验” 、 “组态试验” ，学会试验报告的撰写应力与强度 理解什么是“内力” 、 “应力”和“强度” ，知道什么是“容许应力”影响结构强度的因素 知道影响结构强度的“形状” 、 “材料” 、 “材料的连接方式”这些因素稳定性概念结构的强度与稳定性影响结构稳定性的因素知道什么是稳定和不稳定，说明影响结构稳定性的因素能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出试验报告壁挂式简易衣帽架原型制作
3、学做结构设计秋千模型结构设计 能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型典型结构设计的欣赏上海浦东国际机场结构与设计欣赏和评价典型结构设计 典型结构设计的评价 能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例什么是流程两个实例展示 通过实例，认识什么是流程了解流程流程的含义两个实例的小结 了解流程的含义及其对生产、生活的意义（环节，时序，流程）典型案例分析流程分析识读流程图通过对典型的工作流程和生产工艺流程案例的分析，理解流程中的环节和时序的意义。学会阅读简单的流程图。流程设计应该考虑的基本因素 能分析流程设计中应考虑的基本因素流程设计应考虑哪些基本因素学画流程设计的框图
4、知道画流程设计框图的基本方法，并画出流程设计的框图。一个简单流程的评价流程与设计流程是怎样优化的 一个较复杂流程的分析与优化 能解释流程的改进与设备、材料等之间的关系，能概括某种简单生产流程优化过程中所应考虑的的主要问题（通过典型案例）流程优化的目的与条件 了解流程优化的目的，了解流程优化的外部条件和内部条件流程优化的启示与思考 不满足于现状，充分利用技术的转移特性，优化需要明确的目标和条件自己动手，改善我们的活动与环境选题学做流程设计我们也来做流程设计流程设计后的思考能对生活、生产中的简单对象进行流程设计或流程的改进设计，并用文字或图表说明流程设计方案的特点，或者流程的改进方案的优越之处。大
5、棚温室内部环境人工营造系统实例智能化大楼当代智能化系统实例 通过实例对系统进行分析，了解系统的组成和层次关系揭开系统的面纱系统的含义与分类 从应用的角度理解系统的含义。系统的分类。波轮式全自动洗衣机系统分析龙舟赛艇系统分析 通过典型的系统案例分析，初步把握系统的基本特性系统的基本特性 理解系统的基本特性系统的基本特性分析系统分析的基本方法 初步掌握系统分析的基本方法建造隔音墙改善小区环境系统系统优化的意义系统的优化 假如你是村长：怎样为本村筑好一条幸福路影响系统优化的因素理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化的因素简单的系统设计案例分析 通过实例，进行案例分析，初步说明简单系统设计的方
6、法简单系统设计的基本方法 通过简单的系统设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法简单系统设计的基本方法系统设计的基本原则 P99 表格内命题：赛事系统方案设计 确定一个生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计系统与设计你就是一位系统设计师学做简单系统的方案设计 设计与评价 针对简单系统的方案设计，进行交流、评价，并完善、优化原方案设计控制实例展示 通过实例展示，初步认识什么是控制什么是控制控制及其应用 理解控制的含义及其在生产和生活中的应用典型控制系统案例分析（一） 通过分析典型的案例，了解手动控制、自动控制控制系统的基本组成与工作过程 控制系统的的基本组成与工作过程 熟悉
7、简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程控制系统框图的绘制方法控制系统框图控制系统框图中的通道与环节的作用了解绘制控制系统框图的方法和技巧，能识别简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器等环节的作用，理解反馈环节的作用典型控制系统案例分析（二） 通过典型控制系统案例的分析，初步认识干扰因素控制系统的干扰干扰因素 了解影响简单控制系统运行的主要干扰因素如何形成初步的控制设计方案控制与设计控制系统方案的初步设计 控制系统方案初步设计方法的讨论在控制系统制作中显身手学会控制系统（装置）调试控制系统的实现评价与改进1.1 架构：物体的主体框架与构造形式，一般称为架构。 （
8、教材 P4）结构：结构是指物体的各组成部分之间的他配合排列，确定的搭配和排列决定了物体的性质和形态。结构的各组成部分，通常称为构件。 （教材 P6，结构的涵义）结构是可承受一定力的架构形态，它可用来抵抗引起形态和大小改变的力。简单地说，结构是为了承受力和抵抗形变，这便是结构的本质。 （教材 P6，从力学的角度理解）结构的分类：1、从力学的架构与形态来分 实心结构 框架结构 壳体结构 。 （教材 P6）2、从结构的几何形态来分 缆索结构 桁架结构 空间桁架结构 球形空间桁架结构。 （教材 P9）注：牚读“撑”或“称”,在教材中应读作“称” 桁读“横”1.2 构件受外力作用发生形状或大小的改变称变
9、形，拉力产生的变形称拉伸，压力产生的变形称压缩，杆件受与杆纵轴线垂直的外力作用产生的变形称弯曲，发生弯曲变形的构件称梁单杠：使杠体发生弯曲变形的外力称弯曲力，经杠体传到立柱上端将会对立柱产生弯矩 M，使立柱产生弯曲变形的趋势，此时地基和拉杆对立柱的反作用力产生一个平衡的弯矩 M结构承受的负荷称荷载，荷载有恒载与活载之分，荷载不随时间变化而变化的叫永久性荷载，荷载随情况变化而变化的叫可变性荷载。例如，房屋的屋顶与雪载、风载等结构在承受荷载时：因荷载分布不均匀、不对称而产生的力称扭力，如桥等；在结构的交接处承受的剪切力，如梯子的横梁与支柱、大坝因水深变化而要承受的剪切力关于粱：梁受力与形变的拉应力
10、和压应力的表示是“+”和“-” ，梁的中性面；梁受力时弯矩最大的截面上应力也最大，该截面称危险截面梁受力时：梁越长变形越大，梁的变形和它的剖面尺寸有关，梁抗变形的能力和材料有关，梁的变形和材料的弹性系数成反比，越靠近梁的中央变形量就越大关于拱：拱是一种曲线形结构，拱在竖向荷载作用下的水平反力方向是指向内的（称为推力） ，拱结构一般比梁结构经济，拱结构可以跨越较大的跨度，并且美观拱的结构形式有三种 三铰拱 两铰拱 无铰拱；常见拱多为 圆弧拱、抛物线拱；拱的应用有 拱门、拱桥、棚室顶盖等1.3 内力：是用来抵抗外力与形变，并力图使变形部分复原的力。 （教材 P23）应力：作用在单位面积上的内力，称
11、为应力。应力可用右式表示：=N/S （1-3） ， 式中，N 为内力，S 为构件截面积。 应力的计量单位为 N/mm2 或N/cm2。 （教材 P24）强度：物体结构承受外力时抵抗破坏的能力，以强度来表示。通常用应力来衡量强度。 （教材 P24）某种材料所容许承受的最大应力称为容许应力。因此，根据物体结构功能的不同需要，应该正确选择不同的材料，以构造坚固的结构。 （教材 P24）影响结构强度的因素：形状（构成的形状略有改变，强度就会改变） ，材料（不同的材料有承受不同应力极限的能力） ，材料的连接方式（不同的连接方式，受力传递方式和效果不同）稳定性概念：稳定指的不是状态绝对不变，而是受扰后允许
12、状态有所波动，但当扰动消失后，能重新回到原来的平衡状态，此为稳定；不能回到原有的平衡状态，为不稳定。结构稳定的含义：结构具有阻碍翻倒或移动的特性，就是结构稳定性。或者说，结构的稳定性指的是结构抵抗失稳的能力。 （教材 P29）影响结构稳定性的因素：结构的形状（主要受支撑底面的形状、面积影响） ，重心的位置（主要受重心的高度影响） （教材 P29）增加结构的稳定性：减小长细比（结构的纵向长度与横向截面的最大尺寸之比） ，充分利用三角形框架及其组合的结构（能有效增加结构的稳定性） ；巧用结构的不稳定性（教材 P30）2.1 所有过程都具有相同的两大关键点：在过程的整体中，依据某种特征和方式，可将该
13、过程分解为多个小过程，这些小过程称为环节；（教材 P40）在过程的经历中，各环节按照一定的时间顺序先后出现、完成。这种时间顺序关系，称为时序。 （教材 P40）流程：具有以上两大特征（关键点）的过程，即由多个环节随着时间的变化，依序完成的进程流，称为流程。 （教材 P40）2.2 流程的分析：针对流程，通过实例，对其进行分析，得出基本的环节和相应的时序，在此基础上能阅读流程图（表述流程的图形，称为流程图） ，为后面的学习打下基础。 （教材 P43）2.3 做流程设计，要先确定流程的基本环节，再确定这些环节的安排、组合与经历的时序。 （教材 P54）流程设计的两种情形：流程的环节是显性的，即流程
14、的进行、发展比较容易识别、描述；流程的环节不是或不完全是显性的，即要经过多次试验和长时间探究，才能得出流程应包含的基本环节与时序，设计出较为成熟、合理的流程。（教材 P54）流程设计应考虑的基本因素：对活动、事件的流程设计，都要对该活动、事件本身进行深入分析，研究其内在的属性与规律，从而把握流程设计的环节与时序，做出流程的科学设计所以，研究内在属性、规律和相关因素，就是流程设计应该考虑的基本因素。 （教材 P55）画流程设计图的方法：按照事物的内在属性和规律，并对相关因素的考虑，将全过程按每个阶段的功能、作用的不同，正确分解为若干个小过程环节，并用方框表示各环节；按每个环节该经历的时序，将各环
15、节依次排列，并用箭头线连接；对某个环节，可以按需要在方框中或方框外，作简要注释，也可以不做注释。 （教材 P55）2.4 流程的优化（如增减环节、改变时序等）：结合两个实例，给出流程，作出分析、评价，进行改进、评价，取得流程的优化。 （教材 P55）流程优化的目的：提高工作效益，提高工作或产品质量，降低生产成本，节约能耗，保护环境等。 （思考：针对学生，如何优化学习、生活的流程，提高办事的效率）（教材 P60）流程优化的条件：外部条件：建立在设备或工艺水平的提高、完善的基础上； 内部条件：建立在对流程内在机理的进一步研究和实现的基础上。 （教材 P60）流程优化的启示与思考：不满足现状是一种动
16、力； 充分调动技术的转移特性； 优化需要明确的目标与相应的条件。 （教材 P61）2.5 做流程设计：选题学做流程设计（教材 P62） 做流程设计后的思考（教材 P66）3.1 作物生长的整体系统称为环境系统，环境系统又包含了加温采暖等 6 个小系统；（教材 P68）智能化大楼系统的构成具有层次关系，该系统可以分解为子系统，再分解为下层子系统，直至最后的层次（称为元素） 。元素是实现系统功能的最小单元。 （教材P70）系统的含义：系统由相互依赖的若干部分组成，各部分之间存在着有机的联系，形成一个整体，以实现一定的功能。 （教材 P74）系统的分类：自然系统和人造系统， 实体系统和抽象系统， 静
17、态系统和动态系统， 开放系统和封闭系统， 简单系统和复杂系统， 黑色系统和白色系统。 （教材 P74）3.2 系统的基本特性分析：整体性， 相关性， 目的性， 环境适应性。 （教材 P84）系统分析的基本方法：系统的思想：作为系统，它们都具有整体性、目的性和环境适应性。系统的这些基本特性，就构成了系统的基本思想。 （教材 P85）系统分析的基本方法：运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，对系统进行分析，就是系统分析的基本方法。 （教材 P85）在系统分析过程中，应用该方法包括三个阶段：阐明问题：分析的对象（系统） ，系统的整体功能，系统的组成；分析研究：系统内部机理，系统内部各子系统的关联、
18、配合，系统与外部环境的关系，基本的定量分析；评价比较：系统性能和品质的评价，系统运行效果的评价，同类系统之间的比较，找出优劣。简单的系统分析报告的内容：系统的分析过程，如构成，功能，特性的定性、定量分析说明；依据，如系统的内部关系，系统与外部环境的关系；结论和建议，如评价与小结。3.3 系统优化的意义：系统被改善了，就是系统优化了。或者说，获取系统的最佳效益或最佳功能，这就是系统优化的意义。 （教材 P89）系统优化的一般性步骤：确定需要进行优化的问题， 选择合适的优化方法优化的方略与筹谋， 验证与实施（条件校验 和 实施与调整） （教材 P90）影响系统优化的因素：是多方面的 优化的目标要适
19、度， 优化的效益/耗费比、性能/耗费、性能/价格比等， 系统优化所需的条件， 因不可预见的因素而调整计划、方法。最优化方法：为了使系统达到最优化的目标所提出的的各种解决方法，成为最优化方法。 （教材 P93）关于定量计算：最优化少不了定量计算。 （教材 P95）3.4 4.1 控制：事物的发展有多种可能性，人们根据自己的目的，通过一定的手段（控制技术）使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制。 （教材 P104）自动控制系统还能在无人直接参与的情形下运行，并承担人的某些功能。 （教材 P104）控制的应用：该技术的应用，提高了产品质量，降低了生产成本，增长了生产率，使人们从繁重、危险的体力劳
20、动和重复的手工操作中解放出来。控制技术的地位和作用日益突出。4.2 案例 1：自动门，案例 2：水箱水位控制；通过案例分析，了解控制系统的构成，以及它们是怎样实现控制的；初步了解控制系统框图。 （教材 P105）开环控制系统：如果控制系统的输出端与输入端之间不存在反馈，也就是控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这样的系统称为开环控制系统。 （教材P109）闭环控制系统：如果控制系统的输出端与输入端之间存在反馈，也就是控制系统的输出量会对系统的控制任何影响，这样的系统称为闭环控制系统。 （教材 P109）反馈：在控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，
21、就是反馈。 （教材 P109）开环是按输入实现控制，而闭环是按偏差实现控制。 （教材 P109）控制系统的基本组成：简单的控制系统由被控对象和控制装置两部分组成，控制装置包括传感器、控制器、执行器等环节，而对闭环系统来说则还包括反馈环节、比较环节。开环与闭环控制系统的比较：开环控制系统：信息从输入端传到输出端，只有一条路径。它的最大缺点是控制精确度不高。闭环控制系统：信息流经的路径有两条，一条从输入端传到输出端，另一条是输出端的信息反传到输入端的比较环节，有较高的控制精度和抗干扰性怎样理解闭环控制系统的工作过程：。因此，闭环控制是通过反馈，实现按偏差的控制。4.3 绘制控制系统框图的方法：确定
22、控制系统中各个环节的先后顺序：a、被控对象；b、执行器；c、控制器；d、反馈环节（闭环） ；e、比较环节（闭环） ；（教材 P112）确定各量：输出量（被控量） ，控制量，输入量（设定量） ，反馈量和偏差量；（教材 P112）绘制控制系统框图：按照上述顺序，自右往左绘制各个环节；用带箭头的直线表示信息在控制系统中传递的方向与过程；最后，标注各量。 （教材 P112）这样做的好处：绘图的过程与系统组成的思路一致，便于理解，概念清晰。对于初学者，通过这样绘图，有利于加深对控制系统的理解与把握。 （教材 P112）控制系统框图中的通道于缓解的作用：通道及作用：框图中信息流经的路径叫通道。对闭环控制系
23、统，有前向通道和反馈通道两类基本通道。前者的信息流自输入量直至输出量，后者采自输出量直至输入端，构成闭环环节及作用：传感器和浮子等：实质上是监测元件，它们形成的监测信号传送给系统输入端， ，进入控制器；控制器：从输入端或比较环节传来的信号，由控制器产生具有控制作用的信号（有需要的话还要起到信号变换、放大的作用） ，并传送给下一个环节的执行器；执行器：是控制器输出信号的执行元件，如电动机等。执行器根据控制器输出的信号产生动作，从而驱动控制对象作相应的运动；比较环节：它根据输入量与反馈量的大小与极性，产生偏差，再传给控制器。4.4 控制系统的干扰：拱的受力分析，铰支座、铰拱的情形？例子：1、材料的强度（见文章） 2、风动石 3、电热水龙头 4、水刀 5、磁悬浮捕鼠器 6、
