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文档简介

陕西省普通高中教育技术装备规范(试行)(常用版)(可以直接使用,可编辑完整版资料,欢迎下载)陕西省普通高中教育技术装备规范(试行)(常用版)(可以直接使用,可编辑完整版资料,欢迎下载)为贯彻落实教育部《基础教育课程改革纲要(试行)》,推进我省普通高中新课程改革实验工作,加快普通高中实验室、功能部室装备的规范建设,现制定《陕西省普通高中教育技术装备规范(试行)》(以下简称规范)。一、指导方针实验室及功能部室建设,应满足学科教学的要求,有完善的设施、设备,有配套的教学仪器,有行之有效的管理制度;符合现代教育的特点,有利于各种媒体信息的传播、收集和运用,实现资源共享;适应素质教育和课程改革的要求,有利于学生主动学习、实践和个性化教育。二、包含内容《规范》含16个实验室(功能室)装备标准,分别是:物理实验室/探究室、化学实验室/探究室、生物实验室/探究室、音乐室、美术室、体育室(馆)、卫生保健室、心理咨询室、历史室、地理室、综合实践活动室、语言实验室、多媒体网络计算机教室、多媒体演示教室、视听阅览室、图书馆(室)。三、建设原则实验室及功能室的建设,坚持先规划设计后建设的原则,规划设计应有一定的前瞻性,改建、扩建实验室及功能室时要因地制宜,充分考虑实验室及功能室今后的发展;有利于探索实验教学的新模式;有利于创设体验科学探究过程、培养创新精神和实践能力的实验环境;顺应信息时代的发展、有利于各种信息媒体传播设备的使用;注意营造浓郁的科学氛围,注意环境保护,有利于学生的身心健康发展。四、技术依据在学校实验室及各功能室的内部设施与布局等方面,根据建设部、教育部联合发布的《城市普通中小学校舍建设标准》(建标[2002]102号)、原国家教委办公厅发布的《中小学教室设备规范图册》(教备厅[1990]037号)和教育部发布的《中小学理科实验室装备规范》(教基[2006]16号)的要求,并结合我省实际制定本规范。信息技术教育功能教室和图书馆(室)按教育部《关于在中小学普及信息技术教育的通知》(教基[2000]33号)、《关于在中小学实施“校校通”工程的通知》(教基[2000]34号)及教育部《中小学图书馆(室)规程(修订)》(教基[2003]5号)等文件规定执行。五、配备标准《规范》将实验室及功能室装备分为“基本要求”和“规划建议”两个层次。“基本要求”是学校实验室及功能室建设必须达到的要求,有条件的地区和学校应努力实现“规划建议”的要求。同时,《规范》也留有一定的扩展空间,各地可根据实际情况,创建更加有利于培养学生创新精神、实践能力和个性发展的实验室及功能室,以满足普通高中新课程改革对实验教学的要求。教学仪器设备的配备要求和数量,按陕西省教育厅颁布的最新标准执行。根据我省普通高中新课程改革实施方案要求,普通高中班额为56人。各校可根据班额人数的多少,相应调整学生实验台及分组仪器的数量。六、实验室、功能部室建设环境要求1、同一学科的实验室、功能部室应设置在同一楼层;化学实验室宜设在一层;生物实验室宜设在高层或向阳的房间。2、地面和墙壁:各室与走廊的地面不宜设台阶。地面防尘易清洁、耐磨、防滑、化学实验室的地面应耐酸碱腐蚀。化学实验室、化学准备室和生物实验室的地面应设置地漏。各室顶部和侧墙上部均应粉刷为白色。侧下部墙裙(黑板边除外)应漆为浅色,漆色高度为1.0-1.1m,地脚应漆为深色。3、采光:应保证实验室(楼)的最佳建筑朝向,避免室内直射阳光。主要采光面应位于学生座位左侧。4、照明:采用自然光及辅助照明。实验室照明灯具的数量、功率、布置方式和悬挂高度必须满足平均照度的要求。灯具应垂直于黑板,悬挂高度距实验台面为1700mm~1900mm,不宜用裸灯。实验台面的平均照度不应低于300Lx(勒克斯)。书写板宜设局部照明,其平均照度不低于500Lx,书写板的照度均匀度不低于0.7,书写板灯对学生和老师均不得产生直接眩光。生物观察室的实验台5、遮光:窗户宜安装窗帘,生物模型室、标本室、光学实验室、微机教室、电子阅览室及美术教室应设遮光窗帘。窗帘基本要求,质量优良,淡色素雅。窗帘尺寸:窗帘应比窗孔大20厘米,比窗孔宽30厘米。6、通风换气:宜采取自然通风措施,使室内二氧化碳浓度低于1.5‰。化学实验室、准备室、药品室应安装强制通风换气装置。采用排气扇强制排风的,排气扇应设在实验室外墙靠地面处,排气扇的中轴距地面应为300mm。排气扇洞口室内的一侧应设防护罩,室外一侧应有防风挡板。7、采用通风到桌的化学实验室,应单独设置三相动力电源,独立控制。8、环保:室内环境噪声应低于65dB(分贝)。实验废液应收集并进行委托处理,经处理后方可排放,排放应达到国家废水综合排放水质标准。解剖室污水可排入污水管道。9、供水:物理实验室供水到室,化学、生物实验室(不包括显微镜室)供水到桌。10、供电:实验室内实验用电源插座与照明用电应分路设计,安装漏电保护器,分别控制。11、用电负荷:实验室的配电线路和设备功率容量应留有余地,以满足现代教育设备逐步增多的需要。12、安全:室内有水源、电源的应设总控制阀(闸)。各室应备有效的消防设施。化学实验室应设置急救箱和2个或2个以上事故急救冲洗水嘴,急救箱中的药品应注意及时更换。13、信息传输:宜有网络接口,配置适当的显示装置和播放设备。14、学校可根据实际情况配备多媒体设备。15、第一排实验台前沿与黑板的水平距离不应小于2500mm;边座的学生与黑板远端的水平视角不应小于30º;最后一排实验台的后沿距后墙不应小于1200mm,与黑板的水平距离不应大于11000mm;中间过道的距离不应小于600mm,靠墙过道的距离不应小于550mm。两实验桌之间的净距离:双人单侧操作,不小于600mm;四人双侧操作,不小于1300mm;七、管理人员素质各部室应配备数量充足,具有专业知识,且业务能力强的管理人员。八、建设指标陕西省普通高中教育技术装备标准设置指标表名称类别每间使用面积(㎡)学校规模12~24班25~36班37~48班间数间数间数一、物理实验室/探究室基本要求≥961~22~34~5规划建议≥1102~33~45~6二、化学实验室/探究室基本要求≥961~22~34~5规划建议≥1102~33~45~6三、生物实验室/探究室基本要求≥961~22~33~5规划建议≥1102~33~44~6理、化、生仪器室基本要求≥23各1各2~3各2~3规划建议≥43(化、生)药品室基本要求≥26111(化)危险药品室基本要求≥8111理、化、生实验员室基本要求人均≥6各1各1各1理、化、生准备室基本要求≥18各1各1各2规划建议≥23四、音乐室基本要求≥72111~2规划建议≥110音乐器材室基本要求≥30111五、美术室(含书法室)基本要求≥96111~2规划建议≥110六、体育器材室基本要求≥50111~2七、卫生保健室(心理咨询室)基本要求≥18111~2八、综合实践活动室基本要求≥9611~22规划建议≥110综合实践活动器材室基本要求≥30111~2规划建议≥50111~2九、多媒体网络计算机教室基本要求≥961~22~33~4规划建议≥110十、图书馆(室)(包括学生、教师阅览室)基本要求≥400111~2规划建议≥800陕西省标准化高中教育技术装备标准设置指标表名称类别每间使用面积(㎡)学校规模12~24班25~36班37~48班间数间数间数一、物理实验室/探究室基本要求≥961~22~34~5规划建议≥1102~33~45~6二、化学实验室/探究室基本要求≥961~22~34~5规划建议≥1102~33~45~6三、生物实验室/探究室基本要求≥961~22~33~5规划建议≥1102~33~44~6理、化、生仪器室基本要求≥23各1各2~3各2~3规划建议≥43(化、生)药品室基本要求≥26111(化)危险药品室基本要求≥8111(生)培养室规划建议≥43111理、化、生实验员室基本要求人均≥6各1各1各1理、化、生准备室基本要求≥18各1各1各2规划建议≥23四、音乐室基本要求≥72111~2规划建议≥110舞蹈室基本要求≥110111~2规划建议≥200111~2音乐器材室基本要求≥30111五、美术室(含书法室)基本要求≥96111~2规划建议≥110六、体育器材室基本要求≥50111~2七、卫生保健室基本要求≥18111~2八、心理咨询室基本要求≥10111九、历史室(地理室)基本要求≥96111规划建议≥110十、综合实践活动室基本要求≥9611~22规划建议≥110综合实践活动器材室基本要求≥30111~2规划建议≥50111~2十一、多媒体网络计算机教室基本要求≥962~33~44~5规划建议≥110十二、多媒体演示教室基本要求≥9611~22~3规划建议若干若干若干十三、图书馆(室)(包括学生、教师阅览室)基本要求≥500111规划建议≥1000陕西省示范高中教育技术装备标准设置指标表名称类别每间使用面积(㎡)学校规模12~24班25~36班37~48班间数间数间数一、物理实验室/探究室基本要求≥961~22~34~5规划建议≥1102~33~45~6二、化学实验室/探究室基本要求≥961~22~34~5规划建议≥1102~33~45~6三、生物实验室/探究室基本要求≥961~22~33~5规划建议≥1102~33~44~6理、化、生仪器室基本要求≥23各1各2~3各2~3规划建议≥43(化、生)药品室基本要求≥26111(化)危险药品室基本要求≥8111(生)培养室规划建议≥43111生物园规划建议≥300111理、化、生实验员室基本要求人均≥6各1各1各1理、化、生准备室基本要求≥18各1各1各2规划建议≥23四、音乐室基本要求≥72111~2规划建议≥110舞蹈室基本要求≥110111~2规划建议≥200111~2器乐排练室基本要求≥96111规划建议≥110音乐器材室基本要求≥30111五、美术室(含书法室)基本要求≥96111~2规划建议≥110美术器材室基本要求≥30111六、体育器材室基本要求≥50111~2体育馆规划建议≥600111七、卫生保健室基本要求≥18111八、心理咨询室基本要求≥10111九、历史室基本要求≥96111规划建议≥110十、地理室基本要求≥96111规划建议≥110地理园规划建议≥300111十一、综合实践活动室基本要求≥9611~22规划建议≥110综合实践活动器材室基本要求≥30111~2规划建议≥50111~2十二、语言实验室基本要求≥961~22~33~4规划建议≥110十三、多媒体网络计算机教室基本要求≥962~33~44~5规划建议≥110十四、多媒体演示教室基本要求≥9611~22~3规划建议若干若干若干十五、视听阅览室基本要求≥96111规划建议≥110111十六、图书馆(室)(包括学生、教师阅览室)基本要求≥800111规划建议≥1500说明:1、学校规模小于12个班的,参照12~24个班的数据指标执行。2、学校规模大于48个班的,以37~48个班的数据为基准,每增加4个平行班,理、化、生实验室及其附属用房各增加1套。(一)物理物理实验是学生进行科学探究的重要方式,实验室则是学生进行学习和探究实验的主要场所,是物理探究学习的主要资源。因此,学校应高度重视物理实验室建设,配置必要的仪器和设备,确保每个学生都能进行实验探究活动;在保证实验安全、有序的前提下,条件较好的学校应向学生开放物理实验室,为学生自主开展实验探究活动创造良好条件;要重视对物理教师和实验管理人员的培训,建立和健全科学、规范的物理实验室管理体制;教学管理部门应定期对实验室建设进行检查和评估,以确保物理教学活动顺利进行。它包含物理实验室/探究室、物理仪器室、准备室(含实验员室)等配套设施。1、功能要求名称主要功能配备要点备注实验室进行演示实验、学生实验、开放探究实验的场地。配电到桌,配音视频设备、信息端口等。探究实验室提供探究性教学和学习的场地。配备水、电、视频等设备。实验台为4~6人台为宜;可与实验室共用。仪器室存放仪器设备。与实验室相邻。准备室进行实验准备及仪器设备维护。电到桌,水到室,修理用工具齐全。与仪器室相邻。实验员室实验员办公。实验员办公设备、管理用计算机。可与准备室合用。2、设备要求1)物理实验室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1书写板4000×11块2演示实验台1800×700×1050mm1张3中央控制系统控制学生桌供水、供电。1套4视频展示台1台5多媒体计算机1台6显示设备①34寸彩电、播放设备;②1套选其中一种方案配备。7电源系统1套8供水系统不锈钢三联鹅颈管水嘴,防堵、防臭的方形水槽。1套防腐蚀材料。9学生实验桌双人桌:1200×600×78028张10学生凳56张11教师座椅1张12网络信息接口1~2个13灭火器1个注:规模较大的学校可考虑将力学、热学、光学、电磁学实验室分开设置。2)物理探究实验室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1书写板4000×11块2演示实验台1800×700×1050mm1张3电源系统控制学生桌供电。1套应根据实验台大小及实验室布置结构,按分组数设置电源插座。4多媒体计算机配视频、音频设备。7~12台注意防水,防尘。宜接入互联网。5计算机数据采集处理系统传感器、数据采集器和分析软件等。7~12套6供水系统不锈钢三联鹅颈管水嘴,防堵、防臭的方形水槽。1套宜设置在教室后部角落。7学生操作台根据教学需要定尺寸。8~12张8学生凳56张9实验工具1套根据教学需要选择10陈列柜若干个11资料柜若干个12网络信息接口1~2个13灭火器1个3)物理仪器室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1仪器柜1200×500~600×1800~2400若干个可依据实际需要变通结构设计和配置数量。保证所有仪器都能入柜。2教学仪器和设备按教育部最新标准配置套每4个平行班配备1套仪器设备。3通风系统1套4灭火器1个4)准备室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1准备台2400×1000×850mm1张安装电源插座。2供水系统不锈钢三联鹅颈管水嘴,防堵、防臭的方形水槽。1套安装于准备台一侧或室内墙角。3网络信息接口1~2个4电源1套供电到准备台。5仪器车2~4辆运送仪器用。6文件柜若干个可根据实际需要确定规格和数量。7办公桌椅若干套每人一套。8管理用计算机1台9常用维修工具金工、电工、木工等维修工具。1~2套10灭火器1个注:在实验室面积允许的条件下,可在实验室后部设置仪器柜若干,用于存放开展探究性或验证性实验常用的无危险隐患的仪器设备。(二)化学化学实验是学生进行化学学习和科学探究的重要方式,实验室则是学生学习和进行实验的主要场所,是化学探究学习的主要资源。因此,学校应高度重视化学实验室建设,配置必要的仪器和设备,确保每个学生都能进行实验探究活动;在保证实验安全、有序的前提下,条件较好的学校应向学生开放实验室,为学生自主开展实验探究活动创造条件;要重视对化学教师和实验管理人员的培训,建立和健全科学、规范的化学实验室管理体制;教学管理部门应定期对实验室建设进行检查和评估,以确保化学教学活动顺利进行。它包含化学实验室/探究室、化学仪器室、准备室、实验员室、药品室、危险药品库等配套设施。1、功能要求名称主要功能配备要点备注实验室进行演示实验、学生实验、开放探究实验的场地。供水到桌。一个实验室供电到学生桌,其余室可选配。提供探究性教学和学习的场地。供水、供电到桌,配有音视频设备。实验台为4~6人台为宜;可与实验室共用。仪器室存放仪器、设备。通风、防火、防盗设备。与实验室相邻。准备室进行实验准备及仪器设备维护。水、电、通风设备到桌,维修工具齐全。与仪器室、实验室相邻,不能与药品室合用。实验员室实验员办公。实验员办公设备及管理用计算机。药品室存放药品试剂。药品柜:应设计通风装置,隔板面材应耐酸、耐碱、耐热、阻燃。数量和规格可根据实际情况确定。存放实验用危险药品、试剂。设置药品柜,加锁。可与药品室合用,但必须分隔存放。2、设备要求1)化学实验室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1书写板4000×12001块2演示实验台2400×700×1050mm1张采用防酸碱、阻燃面板。3中央控制系统控制学生桌供水、供电1套4视频展示台1台5多媒体计算机1台注意防水,防尘6显示设备①34寸彩电、播放设备;②1套选其中一种配备方案。7电源系统1套8学生实验桌双人桌:1200×600×78028张采用防酸碱、阻燃面板。9学生凳56张10教师座椅1张11供水系统不锈钢三联鹅颈管水嘴,防堵、防臭的方形水槽。29套供水到演示讲台和学生桌。12抽排气系统1套13网络信息口1~2个14灭火器1~2个15沙箱2)化学探究实验室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1书写板4000×11块2演示实验台2400×700×1050mm1张3电源系统1套4多媒体计算机配视频、音频设备。7~12台注意防水,防尘。宜接入互联网。5计算机数据采集、处理系统传感器、数据采集器和分析软件等。7~12套6供水系统不锈钢三联鹅颈管水嘴,防堵、防臭的方形水槽。9~13套供水到演示讲台和学生桌。7学生操作台8~12组8学生凳56张9仪器、资料柜若干个10抽排气系统1套11网络接口1~2个12灭火器1~2个13沙箱3)化学仪器室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1仪器柜1200×500~600×1800~2400若干个2教学仪器和设备按教育部最新标准配置。1~4套每4个平行班配备1套。3通风系统1套4灭火器1个4)准备室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1实验准备台2400×1000×850mm1张防酸碱、阻燃面板。2供水系统不锈钢三联鹅颈管水嘴,防堵、防臭的方形水槽。1套安装于准备台一侧或室内墙角。3电源1套供电到准备台。4仪器车2~4辆运送仪器设备用。5烘干箱1台6抽风柜作有毒害气体实验用。1个能单独抽风。7抽排气系统1套8常用维修工具1套9灭火器1个5)实验员室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1办公桌椅套每人1套。2管理用计算机1台3网络信息口1~2个4文件柜若干个可根据实际情况确定规格和数量。6)药品室(含危险药品库)序号设备名称规格要求配备数量单位备注11200×500×2100mm若干个具体规格和数量根据室内布局而定。有条件的可配置通风药品柜。21套31200×500×1900mm带锁,放置在危险药品库。2~4个4灭火器1~2个5沙箱注:1、药品室应单设1间,条件不允许的,可与玻璃仪器合并一室存放;2、危险药品库若与药品室合并,应间隔成一个独立小间。除应符合防火规范外,还应采取防潮、防腐、防盗、通风等措施;3、物理、生物学科的药品可统一存放在药品室内。(三)生物生物实验是学生进行科学探究的重要方式,实验室则是学生进行学习和探究实验的主要场所,是生物探究学习的主要资源。因此,学校应高度重视生物实验室建设,配置必要的仪器和设备,确保每个学生都能进行实验探究活动;在保证实验安全、有序的前提下,条件较好的学校应向学生开放生物实验室、培养室和生物园,为学生自主地开展实验探究活动创造良好条件;要重视对生物教师和实验管理人员的培训,建立和健全科学、规范的生物实验室的管理体制;教学管理部门应定期对实验室建设进行检查和评估,以确保生物教学活动顺利进行。它包含生物实验室/探究室、仪器室、准备室、生物实验员室、培养室、生物园等配套设施。1、功能要求名称主要功能配备要点备注实验室进行演示实验、学生实验、开放探究实验。显微镜观察室学生桌应安装照明装置。可分为解剖实验室和显微镜观察室;可配数码显微镜室和电子显微镜。提供探究性教学和学习的场地。配备水、电、音频、视频设备等。最好和实验室分开。仪器室存放仪器设备、各种模型、标本。通风、避光、防火、防盗设备。准备室进行实验准备及仪器设备维护。水、电到准备台,维修工具齐全。与仪器室相邻。实验员室实验员办公。办公设备、管理用计算机、网络信息。可与准备室合用。培养室进行组织培养等。宜设置超净工作台、培养架、高压灭菌锅、接种环等培养设备。生物园作生物实践和探索场地。设计有植物园区、动物园区、水池等。温度、湿度、光照适宜。2、设备要求1)生物实验室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1书写板4000×11块2教师演示台2400×700×1050mm1张3中央控制系统控制学生桌供水、供电。1套4视频展示台1台5多媒体计算机1台注意防水、防尘6显示设备①34寸彩电、播放设备;②1套选其中一种方案配备。7电源系统1套8网络信息口1~2个9学生实验台双人台:1200×600×78028张根据实际班额2人1组。10学生凳56张与实验台配套。11教师座椅1张12供水系统29套到演示讲台和学生桌。13灭火器2只注:显微镜观察室内的学生实验桌应设光源,可不设水源。2)生物探究实验室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1书写板4000×11块2演示台2400×700×1050mm1张防酸碱、阻燃面板。3供水系统(同生物实验室)若干套4电源系统1套5学生实验台尺寸根据教学需要。8~12张6学生凳56张7多媒体计算机配视频、音频设备。7~9台注意防水、防尘。宜接入互联网。9数据采集、分析系统传感器、数据采集器和分析软件等。7~9套10若干个11冰箱1台12恒温箱1台13培养箱1台14灭火器1~2只15信息接口1~2个3)生物仪器室序号设备名称规格要求配备数量单位备注1仪器柜1200×500~600×1800~2400若干个可按实际需要变通结构设计、数量。保证所有仪器都能入柜。2常规教学仪器设备按教育部最新标准配置。1~4套每4个平行班配备一套。3陈列柜若干个宜设置在背光的房间,陈列标本、模型。4灭火器1个4)准备室(含实验员室)序号设备名称规格要求配备数量单位备注1准备台2400×1000×850mm1张2供水系统1套安装于准备台一侧或室内墙角。3网络信息口1~2个4电源1套供电到准备台。5仪器车2~3辆运送仪器设备用。6恒温箱1台7电冰箱1台8文件柜若干个可根据实际情况确定规格和数量。9管理用计算机1台10常用维修工具金工、电工、木工工具。1套12各种饲养设备1套根据教学要求配置。5)生物园地配置要求(规划建议)①生物园地是校园绿化的一部分,应与学校整体布局有机结合,能美化校园环境。②生物园地面积:不小于300m③园地可分植物区、动物区、水池,也可有机结合。④园地设施包括供水、排水、用电系统,应有安全、保护设施。(四)音乐音乐室是进行声乐、器乐的学习和欣赏,实践和彩排的场所,应给学生营造一个音乐的天地,给人以美的感受。学校可根据不同阶段教学要求的不同,在功能上有所侧重。它包含音乐室、舞蹈室、器乐排练室、音乐器材室等配套设施。1、音乐室1)功能要求功能室名称主要功能配备要点备注音乐室进行声乐、器乐的学习和欣赏及实践和彩排。配电到室,配音视频设备,信息端口等。音乐凳放置位置以需要而定。2)设计要求①电源:教室四面墙上应各设220V二孔和三孔的电源插座。②音乐室应设在离其他教室较远的地方,与舞蹈室、器乐排练室、音乐器材室自成一区,以方便教学和活动。③音乐室的设计应兼顾教学和排练的功能要求。④宜做音效、吸音处理,符合“实验室建设环境要求”。⑤应有相应防盗、防火安全设施。3)设备目录序号设备名称规格要求配备数量单位备注1五线谱示教板或五线谱黑板1块2钢琴1台3节拍器1台4DVD机1台5音响系统1套6多媒体计算机1台7网络信息口1~2个8显示设备①34寸彩电、播放设备;②1套选其中一种方案配备。9教师座椅1张10学生座椅后背或一侧设可折叠式书写板,椅子下可设置放物品的筐架,座椅固定。56张11合唱台阶高不小于300mm,阶宽不小于400mm;形式:固定式或抽拉式。1套面积允许时可用固定式2、舞蹈室1)功能要求功能室名称主要功能配备要点备注舞蹈室进行舞蹈教学、训练等。配电到室、可配音视频设备、信息端口等。舞蹈器材室存放仪器、设备、备课等。通风、防火、防潮、防盗。与舞蹈室相邻。2)设计要求①照明:地面的平均照度不应低于200Lx,教室宜设计成吸顶灯,宜安装窗帘。②温度:室内温度不高于30℃③通风:采用自然通风。④噪声:室内环境噪声应低于55分贝。⑤安全:配备防火、防盗等安全设备。⑥舞蹈室的设计应兼顾教学和排练功能要求,地面铺设木地板,教室内在与采光窗相垂直的一面横墙上,应设一面高度不小于2100mm(包括镜座)的通长照身镜。其余三面内墙应设置高度不低于900mm的把杆,把杆距墙不宜小于400mm。3)设备要求序号名称参考规格配备数量单位备注1把杆1付2镜墙1~3面3钢琴含琴凳、琴套1架4电子琴(1)台选配5彩电或投影设备1~2台选配6音响组合架1张7教学音响系统功放机、音箱、卡座、多媒体控制器、影碟机等。1套含辅材8多媒体教学系统多媒体电脑、视频展视台。1套9舞蹈灯光系统1套10舞蹈器材柜适量套3.器乐排练室1)设计要求:①照明:谱架面的平均照度不应低于300Lx。②宜做音响效果和吸音处理。③宜采用阶梯式地面,设计视点应定在教师指挥台的中心,每排座椅的视线升高值宜120mm。④座椅、谱架可设计成活动式。2)设备要求:序号设备名称规格要求配备数量单位备注1乐器若干根据学校特色配备民乐、管乐、弦乐、电子乐器等。2座椅规格和排布宜参照专业要求;可升降。若干张3谱架参照专业要求设计。若干个4指挥台参照专业要求设计。1个5器材柜1200×500×2400mm若干个4.音乐器材室1)功能要求功能室名称主要功能配备要点备注音乐器材室存放仪器、设备,备课等。通风、防火、防潮、防盗。与音乐室相邻。2)设备要求序号名称参考规格配备数量单位备注1教学配套音像资料1~3套2中外名曲音响音像资料1套3《全国学生音乐欣赏曲库》1套4音乐橱柜6个5乐器架3个6乐器若干件按需要配置。(五)美术美术室是为学生提供绘画、书法练习、工艺制作等实践活动的场所,应该给学生营造一个美的世界,从感性上引发学生对美术的兴趣。根据不同阶段的教学要求,在功能上有所侧重,它包含美术室、美术器材室。1、美术室1)功能要求功能室名称主要功能配备要点备注美术室(含书法室)进行美术教学、开放式学习。配水、电到室、配音视频设备、信息端口等。美术桌放置位置根据需要确定。2)设计要求①供电:教室四周墙上应各设二孔和三孔的电源插座。②宜设置背向采光,或设顶部采光。③宜采用高显色性光源。④教室两侧墙壁1.5米以下宜贴瓷砖处理,便于学生涂画和擦拭。⑤教室后墙宜设计学生作品展示园地,顶部宜设置射灯,便于观赏作品。3)设备要求序号设备名称规格要求配备数量单位备注1书写板4000×11块2演示讲台1800×2000×1050mm1张3中控系统1套4视频展示台1台5多媒体计算机1台6显示设备投影机、银幕等。1套7静物灯光线方向和亮度可调。2套8网络信息口1~2个9静物台可升降2套10写生架木制或钢制,能调整和升降写生板面。56个11写生板56块12写生椅56张13教师座椅1张14教具柜存放教具若干个15衬布1200×800mm32块16遮光窗帘2200×1900mm1套17供水系统不锈钢三联鹅颈管水嘴,防堵、防臭、方形水槽。2~4套18雕刻刀、刻刀、油画箱、工艺设计用具2套19石膏像1套2、美术器材室1)功能要求功能室名称主要功能配备要点备注存放仪器、设备、备课等通风、防火、防潮、防盗。与美术室相邻。2)设备要求序号名称参考规格配备数量单位备注11~3套2中外名画像资料1套3资源库欣赏类1套4美术仪器柜若干个5画架13~57套(六)体育馆设置要求序号名称配备数量12~24班25~36班37~48班1篮球场基本要求1个1个1个规划建议2个2个3个2排球场基本要求2个2个3个规划建议3个3个4个3羽毛球场地基本要求2个2个3个规划建议3个3个4个4乒乓球场地基本要求2张球台以上2张球台以上4张球台以上规划建议2张球台以上4张球台以上6张球台以上注:各学校可根据体育馆的实际面积大小增加其他项目场地。(七)卫生保健室1)功能要求卫生保健室首先做好师生卫生防病工作,学生身体检查,建立学生健康卡片,开展卫生宣传,开展预防、矫治工作,对病残体弱学生的身体锻炼;医护人员与体育教师紧密配合,进行指导,督导环境卫生、饮食卫生、体育卫生工作。组织学生卫生员的工作。卫生保健室环境与设计要求应符合《学校卫生工作条例》(中华人民共和国国家教育委员会令第10号,1990年4月25日颁布)。2)环境及平面设计要求(1)噪声:室内环境噪声应低于55dB。(2)内部设施简洁大方,采光通风条件好,保持安全、整洁、舒适。3)设备要求1)身体检查设备:序号设备名称规格要求配备数量单位备注1体重计100千克磅秤1~2台2身高计1~2台3背力计1台4肺活量计1~2台5血压计1台6听诊器1个7胸围尺1~2个8灯光视力表1~2台9色盲检查图表1~2本10五官检查器1套2)疾病预防设备:序号设备名称规格要求配备数量单位备注1体温计1~10支2显微镜1台3牙镜1个4额镜1个5鼻镜1个6环境卫生设备1套7保健卫生设备1套8教学卫生设备1套4)工作人员岗位资格学校医生必须自觉遵守有关职业道德和职业规范,具有医生职业资格证书。(八)心理咨询室1)功能要求为学生提供心理健康服务的专业场所,开设心理咨询室进行心理辅导是教师与学生通过互动沟通,诊断、矫治学生学习生活中出现的心理行为问题,排解心理困扰,指导学生健康成长的有效途径。2)环境及平面设计要求(1)噪声:室内环境噪声应低于55dB。(2)内部设施简洁大方,采光通风条件好,室内装饰风格温暖、宁静,避免会引起来访者强烈情绪反应的过于刺激的颜色;适当的地方可摆放鲜花或盆景、书画。座椅及设施摆放适宜,保持安全、整洁、舒适。心理咨询室的名称有亲和力和归属感。(3)配备学生心理健康阅读材料、心理测验和心理档案管理册或软件。3)设备要求序号设备名称规格要求配备数量单位备注1教师办公桌、座椅1套2学生座椅2张根据需要设计。3文件柜若干个注:有条件的心理咨询室还可配备录音机、采访机、摄像机、CD机、多媒体电脑、等设备,以备需要时使用。4)有条件的学校可同时配备心理测量室。心理测量室可采用必要的心理量表和问卷进行测量。心理测量室一般不宜与咨询室合在一起。测量工具、仪器、量表的使用要符合规范,不强迫学生接受任何心理测试,禁止使用影响学生身心健康的仪器设备。5)工作人员岗位资格心理咨询人员的素质是做好心理咨询工作的保障。因此心理咨询教师必须自觉遵守有关职业道德和职业规范。专职心理教师必须是经过省、市教育行政部门专门培训合格的人员。(九)历史历史室1)功能要求为课程内容提供教学演示、学科实践活动的场地,为开放式探究教学提供方便。2)设备要求序号设备名称规格要求配备数量单位备注1书写板4000×1200mm1块2演示讲台1800×700×1050mm1张3中央控制系统1套4视频展示台1台51台6DVD机1台7音响系统1套8显示设备①34寸彩电、播放设备;②1套选其中一种方案配备。9学生桌双人桌28张10学生凳56张高度可调。11教师座椅1张12陈列柜结构尺寸按实际情况定若干个存放文物或模型,展示学生作品。13网络信息口1~2个(十)地理1、地理室1)功能要求为课程内容提供教学演示、科学实践活动的场地,为开放式教学提供方便。2)设备要求序号设备名称规格要求配备数量单位备注1书写板4000×1200mm1块2演示讲台1800×700×1050mm1张3学生桌双人桌28张可设看图辅助光源。4学生凳56张高度可调。5教师座椅1张6陈列柜结构尺寸按实际需要定若干个存放仪器或模型。7网络信息口1~2个8星空显示模型1个可装在天花板。9地球仪56对分别为政区和地形。10卫星定位系统(GPS)1套选配注:①要体现地理特点,外形、内景、色调、氛围等方面都要考虑有地理特色。②地理室后墙统一配置地图演示板。2、地理园1)环境要求宜设置在一层或有天台的教室内,便于天文观测。2)设置要求A、一般设置气象观测站、天文观测、地形模型、岩石矿物土壤化学标本、乡土地理概貌、水土保持模型、工农业布局与资源利用等,可根据本地特点设置环境保护和地震测报等项目。(气象观测站应置于室外)B、应与生物园相结合,以符合学校整体环境为标准及可持续发展的要求,让学生能够在地理园中培养动手能力,并要成为校园一景。C、应定时向学生开放。3)设备要求序号设备名称规格要求数量单位备注1多媒体教学设备包括计算机、显示设备、影音播放设备等。1套2教师演示台1套3多功能组合黑板可开合、附光电演示地图。1套4演示、贮存橱柜若干个5学生凳56个6活动星象仪顶置式,直径3m(1)个7中国立体地形模型光电演示。1个8世界立体地形模型光电演示。1个9地球运行仪飞碟式、直径1m(1)个10月球运行仪飞碟式、直径1m(1)个11时区地方时换算演示仪100cm×1个12火山喷发演示模型声光电演示。1套13地貌模型15种以上。1套14九大行星模型不锈钢球体。1套15平面政区/地形地球仪直径11个选一种(十一)综合实践1、综合实践活动室1)功能要求对学生进行劳动技术教育、劳动技能训练、科技小制作和探索实践活动的场所,是落实素质教育,培养学生创新精神和动手实践能力的基地。2)环境及平面设计要求(1)使用面积:100~120㎡/间。(2)供水:设水槽若干。(3)噪声:室内环境噪声应低于55dB,机械运作时可适当超标。(4)配备小型的外伤急救箱。(5)符合“实验室建设环境要求”。3)设备要求综合实践活动室1序号设备名称规格要求配备数量单位备注1演示实验台1张根据需要设计。2陈列柜展示作品用。若干个可设置顶灯。3工具车推送工具、作品用。1辆4学生工作台带电源插座。6~10张根据需要设计5学生凳若干张6教师座椅1张7网络信息口11个8计算机安装计算机辅助设计软件(CAD)、数据统计、数据分析等软件(6~10)+1台9通用技术实训设备示波器、单片机和各种电路控制模块等(6~10)+1套10机器人(6~10)+1台适用于简易机器人模块学校可根据本校开设选修科目选配影像设备DV机、数码相机、录音笔等1台适用于课题研究电子控制技术设备传感器、数字电路、电磁继电器、电子控制系统等若干套电子控制技术课和简易机器人制作课使用(可借用物理实验仪器)检测、测量工作有关环境、生态等测量或检测仪器若干套研究性课题方面使用(可借用化学、生物仪器)汽车模型若干台汽车驾驶与保养课使用11供水系统若干套12灭火器1个综合实践活动室2序号设备名称规格要求配备数量单位备注1演示实验台1张根据需要设计。2陈列柜展示作品用。若干个可设置顶灯。3工具车推送工具、作品用。1辆4学生工作台带电源插座。6~10张可自由组合5学生凳若干张6教师座椅1张7网络信息口2个8简易仪表车床(6~10)+1台9通用技术设备或工具金工、钳工、电工、木工、激光雕刻机、烹饪等工具(6~10)+1套学校可根据本校开设科目选配10建筑制图设计工具制图板、制图仪等制图工具(6~10)+1套学校可根据本校开设科目选配11供水系统若干套12灭火器1个注:(1)设适量综合实践活动器材室、柜。(2)可使用相关学科的实验室以及学校其它功能室。2、综合实践活动器材室(1)要求:保持通风干燥。(2)配备若干仪器柜,放置教学器材。(十二)语言实验室语言实验室是中小学从事外语教学的主要场所,也是汉语标准化训练的实践场地。除语言实验室成套设备外,还有一些辅助型语言教学设备(调频广播系统、红外移动语言实验室、感应听音系统等)。1、功能与要求为完成外语教学,每600~800名学生应有一间56台及以上的教室。2、面积与间数学校类型语言实验室每室座位数备注个数(个)每个使用面积(㎡)12~24个班级1~296~11056①听音型;②多媒体型;③多媒体计算机网络型(可在多媒体网络计算机教室基础上增加语音学习系统实现)。各选其一。25~36个班级2~396~1105637~48个班级3~496~11056注:每增加600~800个学生增加一间,若班级学生数大于56,应按最大班学生数设置座位我数,保证上课1人1机。(十三)多媒体网络计算机教室多媒体网络计算机教室是中小学信息技术教学和计算机应用和训练的主要教学场所,也是整合和开展综合实践活动教学的重要场所和条件保障。包括计算机教室,计算机控制室、计算机工作室。1、功能要求为完成信息技术教学以及各学科整合课程教学,每400~500名学生应有一间56台及以上的计算机教室。计算机教室应能够进行网络和多媒体教学,应接入校园网或互联网。室别主要功能要求备注计算机教室(一)用于信息技术课教学,课程整合。防静电地板:防雷、抗强磁场干扰;接地良好。主要用于必修课程以及选修课程(算法和程序设计、数据管理技术、人工智能初步软件部分)计算机教室(二)用于信息技术选修课教学、计算机应用。主要用于选修课程(多媒体技术应用),配备多媒体输入、输出和编辑设备。计算机教室(三)用于信息技术选修课教学、计算机应用。主要用于选修课程(网络技术应用),用多台交换机分别组成2~3台计算机的小局域网。计算机控制室管理人员工作场所以及资料室;也是是校园网与外网的接入点,可控制校园网子网的上网设置等;用于存放机柜以及稳压电源、硬件防火墙等设备。同时可放置软件和维护工具。各类软件根据实际需要选用。2、面积与间数计算机教室每室工作站个数(台)96~11056计算机控制室面积为20~30㎡,可与计算机工作室合用。各类软件根据需要配备,应满足教学要求。注:每增加400~500个学生增加一间计算机教室,若班级学生数大于56,应按最大班级学生数设置计算机台数,保证1人1机。(十四)多媒体演示教室多媒体演示教室是学校教育教学整合和开展综合实践活动教学的重要场所,也是小型会议和文艺排演场所。包括多媒体演示教室和控制台(室)。1、功能要求应能够进行网络和多媒体教学,每600~800名学生应有一间教室。应具有较良好的通风、调光和音、视频效果,应接入校园网或互联网。2、面积与间数学校类型多媒体演示教室面积(㎡)12~24个班级96~15024~36个班级96~20036~48个班级96~200控制台或控制室主要是控制多媒体演示教室所使用的话筒、灯光等设备的。3、分类要求市级及以上示范高中要求各实验室,各功能教室以及班级教室内配备有计算机和大型显示设备(投影机或电视机);城市、县城高中要求各实验室、各功能教室配备有计算机和大型显示设备(投影机或电视机),班级教室可配备若干便携式计算机以及投影机进行教学,也可安装大型显示设备(投影机或电视机),农村高中要求配备若干便携式计算机以及投影机进行教学,也可安装大型显示设备(投影机或电视机)。(十五)视听阅览室视听阅览室是校园网络中一个重要组成部分,是不同于计算机教室、多媒体演示教室等其它教学所用的专用功能教室,是学校图书馆建设的重要组成部分。学生、教师可以通过视听阅览室自主学习,真正改变教与学的传统模式,实现培养学生自主学习能力,创新能力和提高素质的教育目标。1、功能要求检索和阅览电子文献(含音频和视频资料);访问Internet网络;处理个人事务或自学和娱乐;集体教学和实习。每600~800名学生应有一间教室。应具有较好的通风、调光和音、视频效果,应接入校园网或互联网。2、面积与间数学校类型视听阅览室面积(㎡)应配备档次(类)备注12~24个班级60~8028座单元放像型25~36个班级90~11056座多媒体网络教室型,可与计算机教室(一)合用。37~48个班级90~11056座多媒体网络教室型,可与计算机教室(一)合用。电子文献资料室:面积为20~30㎡。(十六)图书馆(室)1.馆舍要求普通高中基本要求规划建议学生阅览室座位数与在校学生总数之比1:121:8教师阅览室座位数与在校教师总数之比1:81:5电子阅览室-1个基本要求规划建议学生阅览室座位数与在校学生总数之比1:81:5教师阅览室座位数与在校教师总数之比1:51:3电子阅览室1个2个标准化高中基本要求规划建议学生阅览室座位数与在校学生总数之比1:81:5教师阅览室座位数与在校教师总数之比1:31:3电子阅览室1个2个示范高中说明:(1)图书馆要设置藏书室(包括学生借书处)、学生阅览室、教师阅览室。有条件的学校可按学科分类设置阅览室和电子阅览室、电子资料室、多功能学术报告厅。(2)有良好避风、换气、采光、照明、防火、防潮、防蛀、防盗、防尘措施。2、馆内设备图书馆应配备书架、阅览桌椅、出纳台、报刊架、书柜、目录柜、文件柜、陈列柜、办公桌椅、装订设备、安全设备等必要的设施、设备、并有计划地配置复印、声像、文献保护、计算机(网络设备)、扫描仪、刻录机、打印机等设备。3、馆藏书刊量在藏书量不低于规定标准的情况下,一般每年新增图书比例应不少于藏书标准的1%。图书馆每年要剔旧更新图书。普通高中基本要求规划建议人均藏书量(册数)(按在校学生数算)3550报刊种类师均12生均1/151/10工具书、教学参考书种类200250标准化高中基本要求规划建议人均藏书量(册数)(按在校学生数算)5060报刊种类师均23生均1/101/8工具书、教学参考书种类200250示范高中基本要求规划建议人均藏书量(册数)(按在校学生数算)6065报刊种类师均35生均1/81/6工具书、教学参考书种类2002504、数字图书积极推动数字图书配备,图书馆应配有一定数量的正版数字图书。主题词:高中教育技术装备△规范通知抄送:委厅有关领导,厅属有关单位。陕西省教育厅办公室2007年5月14日印发打印人:山世英校对人:卢征共印60份普通高中通用技术课程标准解读——技术与设计2第三节技术与设计2

一、关于本模块的简要说明

(一)本模块的教育价值

本模块是继“技术与设计1”之后的必修内容。学习本模块内容将使学生在进一步巩固和掌握技术设计的过程的基础上,提升对技术设计的思想和方法的理解和应用能力,使他们具备利用和评价技术的方法和策略,以及受用终身的技术管理能力。

本模块的价值主要体现在:

1.本模块所学习的技术的思想和方法,将使学生终身受益。“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”这4个主题是具有典型意义的、与技术发展密切相联系的内容。当然,从技术角度来讲,它们分属不同的专业,而我们从课程角度把它们集中放在这一个模块中作为学生技术与设计的学习内容,正是因为它们在技术的思想和方法方面的典型性和代表性。模块内容所体现的整体、协调、关联、控制、稳定、比较选择、改进优化等思想和方法,具有广泛的应用价值和可迁移性,它使技术与设计由经验上升到了理性,由单纯的展现设计技巧提升到了形成设计的思想和方法。

2.模块内容中,多处对技术设计的改进和优化的强调,将促进学生批判、反思等思维习惯的养成,培养他们的创新意识和能力。技术设计的内核是创造,在技术设计中,“每一个问题在被技术解决的同时,总是又生长出一些新的问题,这些问题又进一步要求技术加以解决”[],模块内容本身知识的综合性、趣味性和应用性,使学生可以在不断生长出的新的技术问题中,实现技术与科学的横向共通,实现问题解决的个性化技术表达和设计的创新。

3.模块内容所蕴含的技术与生活、技术与社会、技术与科学、技术与文化等内容,有助于强化学生对技术的理解和使用。高中学生对技术与设计的学习,已经不是仅仅停留在传艺或传术的层面,应该走向理解和关注设计与社会、设计与科学、设计与人、设计与生活环境和生活方式的开放境界,追求技术与生活、技术与科学、设计与文化的完美结合、设计与人的需求的完美结合。恩格斯曾说过,在一切方法的背后,要有一种生气勃勃的精神,如果没有这种精神,再好的方法,也不过是一堆笨拙的工具。我们理解,在技术设计的方法背后,“精神”应该是技术设计的社会观和人文观。

(二)本模块的内容设置

本模块共设“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”等四个主题。“结构与设计”强调从力学的角度理解结构、结构的强度和稳定性等问题,关注简单的结构设计;“流程与设计”强调对流程和流程优化的理解,以及简单流程和流程改进的设计;“系统与设计”则重在对系统的理解,以及运用系统的思想解决一些生活中问题的设计;“控制与设计”应注重理解控制的涵义和控制的应用,以及生活生产中的简单控制系统的设计。

四个主题之间具有一定的独立性,因为它们涉及的是不同的技术领域;同时,它们又具有一定的关联性,例如,“系统与设计”中整体与部分、独立与关联、优化的思想和方法,“控制与设计”中反馈调节的方法,“流程与设计”中流程改进的思想等等均可运用在其他主题的一些技术问题的解决中。模块中这些技术与设计的思想和方法,与“技术与设计1”共同构成了本课程的选修模块的基础。

二、具体内容标准及相关活动的说明

(一)结构与设计

结构的设计在我们日常生活中随处可见,课桌椅、自行车、立交桥等等都是结构设计的结果。

学习结构的强度和稳定性,体验简单结构的设计过程以及结构的和谐、简练和经典,其意义除了解决简单结构设计的问题以外,更有利于帮助学生清晰地把握生活中各类问题解决的主要架构,拓宽思维和想象空间。

本主题共有5条标准。

1.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

广义上讲,结构是指物体各个组成部分之间的搭配和排列。结构决定了事物的性质和形态。

从力学角度的理解是:结构是指可承受一定应力的架构形态,结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

通常所指的结构的一般分类有:实心结构、框架结构、壳体结构。

在我们周围,有各种各样不同形状、不同用途的物体和结构。实心结构如砖石或泥砌的墙、大坝等;框架结构如大桥、自行车、铁塔等;壳体结构如汽车、建筑工人用的安全帽、气罐、油罐等。不同的结构类型,具有不同的特征和受力特点。

本标准不要求学生对这三种结构类型的特征进行定性地描述,但应能对生活中常见的简单结构实例进行归类,并指出这三种结构的不同应用场合。教学中,教师可用简单的材料制作的不同结构的物体给学生作演示,也可在课前布置学生自带材料进行不同结构类型的简单制作。

2.能结合1~2种简单的结构案例,分析结构是如何承受应力的

对结构承受应力的分析,是指根据学生已有的知识水平,分析生活中常见结构的应力,不要求学生作进一步的定性和定量分析,不要求画物体结构的受力图。

当一个构件承担负载时,它的每一种材料都可能受到张力或压力。张力(拉力)是拉伸材料的力,组成材料的粒子被拉开;压力是压缩材料的力,组成材料的粒子被推近。张力和压力都是负载的结果。

例桥墩、房屋的柱子承受压力;拉索桥的钢丝承受拉力;一根两端被托住的梁,受到弯曲力;梯子、大坝承受压力、剪切力;当大风或冰雪等外力作用在桥上,桥则受到扭力、拉力、压力等等。

3.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

一般而言,一个结构的强度取决于它对张力和压力两方面的反应能力。强度取决于形状,形状略作改变,强度就会改变;强度还取决于材料以及材料的连接方式,了解应力对不同材料的影响可以帮助我们选择正确的材料建造坚固的结构。

稳定性阻碍翻倒或被移动,是很多结构的重要性质之一。影响结构稳定性的因素主要有:结构的形状、结构重心位置、结构所受的运动和力等等。例如,人们利用三角形或由三角形组成的多面体来增加结构的稳定性,底面越大、重心越低结构就越稳定。

应引导学生通过生活观察和技术试验,对简单的结构进行强度、稳定性分析,解释它的强度高或低、稳定或者不稳定的原因。试验可以让学生根据教师的设计来做,也可以让学生自己根据生活经验、兴趣爱好和已有条件,自行设计和制作试验,并得出结论。

4.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

日常生活中,需要进行结构设计和结构改造设计的事例很多。学生可以根据生活中的需要和个人的爱好,选择一个设计对象或项目。在进行设计前,应从功能的角度对设计对象进行结构的强度和稳定性分析,从既满足功能要求又做到轻便、美观等角度思考设计方案和选择材料。

要注意引导学生养成良好的设计习惯,在设计方案的构思时,就要学会从画草图开始,结构设计的草图要能清晰地显示出设计对象的骨架形式、尺寸比例等,然后就草图的方案与小组同学共同商讨。

设计方案确定之后,应绘制出比较规范的设计图纸(图纸应含通用的技术符号、精度要求、尺寸标注、文字说明等等),对于简单的设计对象,可以依据图纸直接制作出原型,如台式相片架、台灯罩、壁挂式小书架、秋千架、滑滑梯等;若是比较复杂的结构设计对象,如新居室的衣柜、书柜等,不能在短时间内做出原型,可以因地制宜地选择材料做出其模型。

5.能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例

技术设计要避免走向功利化的极端。设计不仅仅要从满足人的物质需求出发,同时需要关注人的审美准则、民族特色、生态文化等精神领域的需要。结构设计的人文色彩尤为浓烈,古今中外,从若干经典的建筑物设计中,我们就可以看到不同时期不同文化背景的烙印。

学习结构与设计,需要引导学生学会欣赏和评价经典的、有特色的结构设计的杰作。教师可以通过带领学生参观本地的特色建筑,从各类教学资源中筛选有价值的结构设计实例介绍给学生,引导学生学习对作品进行欣赏和评价的角度和方法,比如从“形”“意”“神”等方面来评价等。

6.关于活动建议

建议1,是对某一结构进行强度和稳定性的试验。试验要做得能说明问题,可以设计一个表格来表示试验的数据和结果,表中的“受力情况”可以定量描述,若不具备条件,也可定性描述。

建议2,分析典型案例的结构特点。可从所列实例的功能实现,结构的类型和文化特点等角度进行分析评价。

建议4,对产生了一定影响的建筑物的坍塌、扭曲或断裂的事件,进行分析讨论,简要说明其主要的技术问题所在。教师可以引导学生对此类问题展开讨论研究,由于可能涉及的原因或问题比较复杂,故讨论的深度不限。

(二)流程与设计

通过对流程的理解,培养学生优化生活和工作流程的能力,使学生体验革新的成功感和革新可能带来的经济、环境等方面的收获。

本主题共有5条标准,现分别加以说明。

1.了解流程的涵义及其对生产、生活的意义

在了解流程的涵义时,应抓住两个关键点:流程的时序和环节。时序是指随时间变化的发展经历;环节是指事件在发展的过程中,总可以依据某种特征或方式把它分解为若干个小的过程。

生活中的很多事件以及任何产品的生产过程,都可理解为流程,重要的是如何使得流程产生更大的效益和具有可持续发展性。

2.通过对典型的工作流程和生产工艺流程案例的分析,理解流程中的时序和环节的意义,学会阅读简单的流程图

可以选择一个有代表性的流程案例,与学生共同分析,使学生学会阅读工艺机理不太复杂的流程图。

例合成氨的生产工艺流程

首先利用适当的方法,生产大量合成氨的原料——氮气、氢气,氮气和氢气的混和气体在合成塔的6000C高温、200帕斯卡下,通过催化剂的作用产生氨气,再通过氨分离器不断地把生成的氨分离出来,同时未转化的反应气体又进入合成塔循环加工。这就是合成氨的生产流程。

在此流程中,氮气和氢气的混和、氨的合成、分离、循环这几个主要生产环节的顺序是不可倒置的。

生活中,经常有需要读懂流程图的场合,简单的有公共汽车或地铁线路的上行、下行流程图;复杂一些的有,当我们参观发电厂或化工厂,在工厂的中控室会看到一幅生产工艺流程图,要了解生产情况,就要读懂这张图;当我们走进军营,可能看到一幅作战流程图等等。流程图的表达有多种形式,有图示、模型表示、动画演示等等。

3.能分析流程设计中应考虑的基本因素,并画出流程设计的框图

生活、生产中流程的设计有两种情况,一种是流程的若干环节是显性的,也就是事物发展的规律较容易描述,如邮局邮件的分检流程设计、快餐配送中心的工作流程等;另一种流程的设计要依据事物的内在属性和规律,需要进行大量的试验和漫长的探究才能得出的,以合成氨的工艺流程为例,在上世纪初,经过若干位化学家上万次的实验,最终才得出在600℃,200帕斯卡下合成出氨,但转换率仅有2%——8%的实验结论,后来又经过不断试验才得到现在工业生产上使用的、较为成熟的合成氨的工艺流程。

学生对某一简单流程设计的分析,应根据事物的内在性质、规律和相关因素,对流程设计的时序和环节线索进行把握。

4.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主要问题。

生活生产中的技术改进或革新,多数出自对已有生产流程的整体改进或者是对其中某一环节的改进,其目的不外乎为了提高工作效益、降低生产成本、节约能耗、保护环境等。

要使学生通过具体的流程案例的分析,进一步理解流程改进的条件。从外部条件来讲,是建立在设备和工艺水平提高的基础上;从内部条件而言,是建立在对流程内在机理的进一步研究的基础上。

流程的改进过程就是优化的过程。

例1银行储蓄所顾客存取款的流程

原先是人工填单、记账,保存的是纸质的帐单,自从引入计算机管理系统,改进了存取款的流程,减少了中间环节,提高了工作效率,降低了差错率。

例2用于建筑结构承重的人造板的研发设计

目前我国生产的人造板本身的强度决定了其主要用途是室内装修、家具制作等,若要将人造板作为建筑结构承重的材料使用,就必须增加人造板的强度,就需要通过研究、改变现有人造板的材料组成结构,改变加工工艺的流程来实现。

5.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。

学生可以结合生活生产中已经存在的、尚有改进的可能的流程进行讨论,在指出问题所在的基础上,提出改进方案,并论证这一方案的可行性。改进的对象的选择很关键,学生理解和改进工业生产中复杂的流程有一定困难,可以结合研究性学习中提出的相关问题进行讨论和研究。

例1家用燃气炉灶在使用过程中热能的高效利用问题。(分析略)

例2化学课中的“氢气在氯气中燃烧”的实验改进。一般实验步骤是将氢气在空气中点燃,再直接伸入装有氯气的容器中,观察实验现象。这一实验的问题是,将点燃的氢气伸入氯气瓶中时,会有一定量的氯气外漏,而外泄的氯气对人体有强烈的刺激。如何从安全环保的角度改进这一实验流程?(分析略)

6.关于活动建议

建议1,通过对比较成熟的流程设计的事例的分析和评价,为进行下一步的流程设计和改进提供准备。

建议2,为学生的流程设计提供了若干参考项目,也可根据当地条件另作选择。

(三)系统与设计

系统的概念来源于人类的长期社会实践,运用系统的思想和定性定量相结合的系统方法分析和处理生产和生活中的问题,是大家都可能遇到的。

学习和掌握系统的思想并运用系统的方法解决问题,有助于减少处理问题过程中的盲目性,学会对事件的理性分析和科学决策。

本主题共有5条标准。对系统分析和设计中专业性的内容在此不作更多要求。

1.从应用的角度理解系统的含义

系统的概念,看似抽象,其实是很具体的。系统即由相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体。系统中的各个部分都可被看为该系统的子系统。

学生对系统的理解,可以从系统的实例开始。如一台电冰箱可以看作是一个系统,学校的一间多媒体教室也可看作是一个系统,人体本身同样是一个复杂而精密的系统。一般而言,系统可分为:自然系统和人造系统、实体系统和抽象(概念)系统、静态系统和动态系统、开放系统和封闭系统等。

2.通过简单的系统的案例分析,理解系统的基本特性,初步掌握系统分析的基本方法

系统的基本特性可从以下几点来归纳:

整体性

相关性

目的性

环境适应性

仅从概念来理解系统的特性,是比较抽象的。在教学中,可以引导学生从一、两个典型系统的案例入手,把握系统的特性,也可以让学生自己总结出这些特性。

系统的特性构成了系统的基本思想。系统分析的方法就是运用系统的思想和定性定量相结合的方法分析处理问题的基本思路,整个过程可归纳为阐明问题、分析研究、评价比较三个阶段。本标准只要求学生掌握初浅的系统分析的基本方法。

需要注意的是,第一,在系统分析的过程中,每个环节不一定一次就顺利地完成任务,需要在反馈信息的基础上反复进行;第二,在系统分析的过程中,要学会与不同角色的人对话,如与实施者、决策者等的对话;第三,对系统分析中的建模问题,在此不作过多要求;第四,学写简单的系统分析报告,对系统的分析过程、依据、结论和行动建议进行说明。

3.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

为了使系统达到最优的目标所提出的各种解决方法,称为最优化方法。通常是指在一定人力、物力和财力资源条件下,使经济效果(如产值、利润等)达到最大,并使投入的人力和物力达到最小的方法。

最优化方法解决问题一般可分为以下几个步骤:

(1)提出需要进行最优化的问题,收集有关资料和数据;

(2)建立求解最优化问题的有关数学模型,确定变量,列出有关约束条件,分析模型;

(3)选择合适的最优化方法;

(4)求解方程;

(5)最优解的验证和实施。

本条标准对第(2)、(4)步骤不作过高要求。

4.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

系统设计建立在对系统进行有效分析的基础上,在学生的学习生活中,系统设计的运用事例比比皆是,例如学校运动会赛事的合理安排等。可以通过对类似系统设计案例的分析,总结和归纳简单的系统设计的基本方法。

大千世界,物质系统千变万化,虽有一定的规律可循,却难说有一成不变的模式可供套用。系统的分析和设计是建立在对该事件的内部规律、外部环境(条件)、实现功能等的充分研究的基础之上的,它是一个不断完善、不断改进、不断优化的过程。优化是系统设计所追求的永恒目标。

在对系统设计的案例进行分析的基础上,可以让学生总结系统设计的基本原则:

基本功能的实现

子系统间关联、冲突问题的合理解决

效益的最大化

动态调整的实现

人性化设计

战略性思考(长期性、稳定性等)

5.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

要求学生在对前4条标准有所掌握的基础上,自行完成一项简单的系统方案设计的任务。基本要求是,首先对所设计的系统进行比较详细的定性分析,画出分析简图并写出定性的分析报告,其次,作出系统设计的技术框图和技术设计报告,再次,根据设计方案尝试实现这一系统的设计。

教学中应注意,对于学生的系统设计,两种设计方式都应认可,一种是对一个简单的系统进行设计,另一种是运用系统的思想和方法对某一对象进行设计。

6.关于活动建议

建议1,分析典型的系统设计案例,由学生作出评价,为自己将要进行的系统设计奠定基础。

例战国时期的秦国太守李冰父子主持修建了都江堰工程,这一伟大水利工程巧妙地将分洪、引水和排沙结合起来,使各部分组成一个整体,实现了防洪、灌溉、行舟、漂木等多种功能,至今该工程仍在发挥着重大的经济效益,是我国古代水利建设的一大杰出成就。

(四)控制与设计

在当今社会,控制已经深入到人们生活和工作的方方面面,如经常提到的“质量控制”、“车速控制”、“安全控制”、“人口控制”、“情绪控制”等等。

学习一点控制、控制与设计的知识,通过对控制系统中控制的目标、控制的过程和控制的机理等的理解,有助于学生运用简单的控制方法解决现实生活中遇到的相关问题,发展学生良好的逻辑思维品质。

本主题共有6条标准。

学习本主题的主要目的在于使学生从思想和方法的角度对控制和控制设计有基本的了解。

1.理解控制的含义及其在生产和生活中的应用

人们按照自己的意愿改变条件,使事物向着期望的目标发展,就形成了控制。

控制在生活和生产中的应用非常广泛,如公共场所的红外线自动出水龙头装置、红外自动烘、银行的自动取款机、农田节水灌溉的自动控制、楼宇防盗控制、十字路口红绿灯自动控制、炼钢炉的温度控制、合成氨合成塔的压力控制、精确制导武器等等。教学中,可以引导学生根据自己的生活经验,列举控制应用的例子,并说明自己对它们的理解。

2.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系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程

控制是为了达到人们所期望的目标。一个控制过程的实现,往往要经过若干个环节,这些环节就构成了一个系统,所以我们把它看作是一个控制系统。从不同的角度,对控制系统有不同的分类。本标准要求学生通过具体的实例,区分哪些是自动控制哪些是手动控制,哪些是开环控制哪些是闭环控制,说清楚简单的开环控制和闭环控制系统的基本组成,以及它们是如何实现控制的。

例1给游泳池换干净水(使用普通的手动进水阀门)

游泳池清扫干净后,为了给游泳池注水,工作人员要打开进水的阀门,直到发现泳池的水注满了,工作人员就会关闭进水阀。这是一个需要人工干预的简单控制系统,也就是手动控制系统,工作过程也很简单。

工作过程可用下图表示:

例2全自动洗衣机

全自动洗衣机是将洗衣的洗涤、漂净、脱水三大步骤,按照多个开关信号的逻辑关系一步步地往下执行。使用者只要事先设定好时间,把脏衣服放进去,洗衣粉备足,水管接好,启动洗衣机的洗衣按钮,最后等听见洗衣结束的铃声,取出已经甩干的衣服就完成了。它是一个自动的开环控制系统,其工作过程可用下图表示:

教师可以引导学生从他们喜闻乐见、容易接受的简单控制事例的工作过程的分析出发,使学生明白控制系统的类型、组成以及它们是如何工作的。

3.能画出一个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,熟悉反馈环节的作用

控制系统的方框图是控制系统工作过程的基本图示,本标准要求学生能画出简单的闭环控制系统的方框图。

学生应能列举生活中所见所闻的闭环控制系统,简要叙述其工作过程,要能通过对闭环控制系统与开环控制系统的工作过程的比较,指出各自的优越性是什么。

在本主题中,限于学时以及高中学生现有的知识水平,对控制系统中的控制器、执行器、传感机构和被控对象等环节只限定于一般性的理解,不作进一步的要求,不去探讨其内部的工作过程,只需把它们看作黑箱,了解其输入和输出之间的关系就可以了。

需要强调的是,这里所讨论的带有反馈环节的闭环控制系统的主要特点是以减少误差的负反馈方式来达到控制目的的,正反馈控制问题在此不作研究,对于简单的开环控制、单回路负反馈控制系统以外的其他控制方式在此不作讨论。

4.能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素,并作分析

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