1、ISBN 978-7-5499-8706-19 787549 987061定价：7.53元亲临其境、亲自动手、亲身体验是本栏目的宗旨。这里的一系列精彩项目将使我们经历激动人心的操作实践，使我们感受到技术实践的特有乐趣，感悟到技术世界的丰富多彩。工程设计基础 FoundationforEngineeringDesign通用技术选择性必修070Foundation for Engineering Design任务一 认识工程设计方案的评价和决策在工程设计过程中，方案选择是经常遇到的问题，如总体方案选择、结构方案选取、实施方案确定等。方案选择的合适与否常常会对设计结果有很大影响，因此工程设计方案的评
2、价与决策在设计中起到很重要的作用。工程设计方案的评价评价是评价者根据一些表征评价对象各方面特性的指标或评价对象中相互联系的多个指标所构成的具有内在机构的指标体系去分析、比较备选方案的过程。通过对各种因素全面、综合的评价或分析，才能确定每种方案评分或排名，即确定方案的优劣。图书馆改造工程方案评价滨江高级中学收到三家竞标公司提供的学校图书馆改造工程设计方案：方案A 对图书馆进行简单装修，门厅为开放式，阅览区与借阅区、藏书区不分割；着滨江高级中学成立了图书馆改造工程方案评审专家组对竞标公司提供的工程设计方案进行评选。在方案讨论过程中，有的专家认为A方案虽然装修简单，但是为师生提供了借阅的新技术。有的
3、专家认为B方案比较合理，新增的新风系统不仅使得图书馆环境宜人，还有利于书籍的保存，不仅如此，工程造价也较为合理。有的专家认为C方案比较好，图书馆外墙设计和校园环境很协调，还配备了微型图书馆，方便师生在教学楼借还书，增加了书本的流动性专家们的意见不一，最终究竟该如何决策呢？一、工程设计中的评价 与决策每节有 24 个相互联系的任务。我们将在完成一个个任务的过程中，建构积极价值观、必备品格和关键能力，形成核心素养。基于学生生活经验和技术学科基本特点的情境，带领我们走进真实的技术世界，发现复杂而真实的技术问题，进入富有意义建构的学习过程。工程设计基础 FoundationforEngineering
4、Design通用技术选择性必修070Foundation for Engineering Design任务一 认识工程设计方案的评价和决策在工程设计过程中，方案选择是经常遇到的问题，如总体方案选择、结构方案选取、实施方案确定等。方案选择的合适与否常常会对设计结果有很大影响，因此工程设计方案的评价与决策在设计中起到很重要的作用。工程设计方案的评价评价是评价者根据一些表征评价对象各方面特性的指标或评价对象中相互联系的多个指标所构成的具有内在机构的指标体系去分析、比较备选方案的过程。通过对各种因素全面、综合的评价或分析，才能确定每种方案评分或排名，即确定方案的优劣。图书馆改造工程方案评价滨江高级中学
5、收到三家竞标公司提供的学校图书馆改造工程设计方案：方案A 对图书馆进行简单装修，门厅为开放式，阅览区与借阅区、藏书区不分割；着滨江高级中学成立了图书馆改造工程方案评审专家组对竞标公司提供的工程设计方案进行评选。在方案讨论过程中，有的专家认为A方案虽然装修简单，但是为师生提供了借阅的新技术。有的专家认为B方案比较合理，新增的新风系统不仅使得图书馆环境宜人，还有利于书籍的保存，不仅如此，工程造价也较为合理。有的专家认为C方案比较好，图书馆外墙设计和校园环境很协调，还配备了微型图书馆，方便师生在教学楼借还书，增加了书本的流动性专家们的意见不一，最终究竟该如何决策呢？一、工程设计中的评价 与决策学习目
6、标会使我们明确学习的方向，为进入学习过程做好心理准备。随着科学技术突飞猛进的发展，技术日益成为我们生活中几乎无时不在、无处不在、无所不在的客观存在，成为引起社会变化、塑造社会变化和应对社会变化的重要因素，也成为实现中华民族伟大复兴的重要支柱。因此，技术素养是当代青少年的基本素养。通用技术课程是普通高中学生人人必须修学的课程。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。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
7、技与人文相统一的课程。它的学习过程是同学们主动建构知识、不断拓展关键能力、铸造积极价值观和关键品格的过程，是一个富有生机、充满探究、方式多元的活动过程。相信通用技术的学习一定会成为同学们高中时光中夯实基础、练就素养、挑战自我、享受创造与发展乐趣的美好生活的一部分。了解本书章节和任务的构成，能使我们总揽全貌，形成关于课程学习的宏观架构。节章选用学习目标对学习过程和学习结果作一回顾总结和反思，有助于学习目标的真正实现，有助于核心素养的有效形成。将本章所学内容与本学科其他内容、与其他学科知识、与自己已有知识和经验综合起来，可以提高综合能力，领略学习的最高境界。对学习过程和学习结果作一回顾总结和反思，
8、有助于学习目标的真正实现，有助于核心素养的有效形成。生动活泼、形式多样的作业，使我们所学的内容得以巩固，同时也打通了与课外活动结合的通道。在学完一章后，以思维导图形式，对学习内容进行概括和归纳，有助于我们学会学习和自我建构。穿插在课文之中、形式多种多样的活动使我们所学的知识与技能得到及时的巩固、应用和内化，也是我们学会技术学习的有力工具。技 术 试 验 是在技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性的实践活动，使我们的实践才能和创新能力得到展示。本栏目富有典型意义的范例、素材、话题是学习中对话的平台，使我们享受到由丰富的技术感性走向深刻的技术理性的快乐。这些是我们技术学习中拓宽视野
9、、深化认识、铸造精神、品味技术信息的“美味佳肴”，不要错过哟。基于关键的技术问题，立体化地加以呈现，这是我们思维互联、智慧众筹、头脑风暴的广阔天地。选用选用第一章 走进机器人的世界一 初探机器人的世界任务一 感知机器人与人的关系/002任务二 探析机器人的应用/006任务三 畅想机器人的未来/008二 探析机器人组成与工作过程任务一 感知机器人的基本组成/011任务二 探析简易机器人/013第二章 让机器人动起来一 探析机械传动（一）任务一 认识齿轮传动/018任务二 研究齿轮传动的速度变化/020任务三 探究特殊齿轮传动/022二 探析机械传动（二）任务一 探究带传动与链传动/025任务二
10、探究平面连杆传动/027任务三 设计与制作机械手/031三 探究电子控制系统任务一 探究电子控制系统/036任务二 认识控制大脑单片机/039任务三 设计调试电子控制系统，让机械手动起来/042第三章 让机器人聪明起来一 初探生活中的传感器任务一 认识生活中的传感器/048任务二 领略传感器的本领/050二 探索常见传感器分辨环境的奥秘任务一 探究触碰传感器的原理/052任务二 探究光电传感器的原理/054任务三 探究其他常见传感器的原理/055三 设计与制作自动识别环境机器人任务一 设计程序流程/059任务二 设计循线走机器人/060第四章 设计制作服务机器人一 设计制作分拣搬运机器人任务一
11、 明确设计要求并分析设计任务/066任务二 设计分拣搬运机器人软硬件方案/067任务三 调试分拣搬运机器人整机运行状态/073二 设计制作倒水机器人任务一 明确设计要求并分析设计任务/075任务二 设计倒水机器人机械结构和软硬件方案/078任务三 调试倒水机器人整机运行状态/084主编顾建军 张志胜编写人员（按姓氏音序排列）戴 敏 顾建军 雍春林 张志胜第一章走进机器人的世界一 初探机器人的世界二 探析机器人组成与工作过程早在古代，埃及人就制造出用水驱动的关节活动手指，古希腊人则制成了能够表演的自动木偶，而我国三国时期的诸葛亮也设计出了令人赞叹的“木牛流马”。这些创造反映了人们渴望用一些装置来
12、模拟人的某些功能，从而代替人从事繁重活动的愿望。现代社会，科学技术飞速发展，科技人员用他们的聪明才智和不懈努力，制造出了充分体现人类智慧的产品机器人。机器人的出现与飞速发展不仅解放了人，保护了人，还延伸了人的活动空间。让我们走进机器人世界，领略这一高科技成果的风采。通用技术机器人设计与制作002选择性必修 2从人工采摘到机器采摘再到机器人采摘秋收时节，柑橘挂满枝头，给人们带来无尽的丰收喜悦。每逢这个时候，果农都要忙着采摘、包装、搬运，将柑橘运往各地市场。最初的采摘工作都是由人工完成的。果农们借助梯子等工具将树干高处的柑橘摘下。这样的工作耗费体力多，工作效率也很低。后来，人们发明了一种采摘柑橘的
13、机器，它能够在人的操作下利用管道快速地将柑橘采摘下来。这种机器的使用解决了人工采摘的诸多不便，降低了人的体力消耗，但它不能即时分辨所采摘的果实，往往品质不一的柑橘都混在一起。现在，人们设想并制作了一种采摘柑橘的机器人，它不仅能自动调节位置，迅速地采摘不同高度的柑橘，在认识自然并与自然和谐相处的历程中，人们一直渴望创造出可以模仿人的各种功能的机器来帮助或代替人工作。在不断地尝试与努力下，人类终于在20世纪中叶开始不断接近这一愿望。目前，一个丰富多彩、充满神奇的机器人世界正逐步形成。学习目标1 探索机器人的产生原因和过程、发展历史与应用现状。2 结合机器人应用实例，辨析机器人与人类的关系。3 分析
14、机器人对个人生活，对经济、社会和伦理道德方面的影响。一、初探机器人的世界 任务一 感知机器人与人的关系 任务二 探析机器人的应用 任务三 畅想机器人的未来罗博的爷爷奶奶年纪大了，腿脚有些不便，每到周末或节假日，罗博都会去爷爷奶奶家帮着做家务，帮他们端茶倒水。罗博想到平时自己不在家的时候，能不能用机器人来为爷爷奶奶服务呢？机器人又能给人带来哪些便利呢？任务一 感知机器人与人的关系图1-1 人工采摘图1-2 机器采摘第一章 走进机器人的世界003而且能辨认水果的成熟度，从而有选择地采摘。此外，它还能在采摘的过程中感知出柑橘的大小和质量，从而对柑橘进行初步的分级、包装。讨论：人工采摘柑橘、机器采摘柑
15、橘与机器人采摘柑橘这三种方式的工作效果有什么不同？该案例对你有什么启示？机器人在人的需求和相应技术的支持下产生并得以发展。机器人具有一些类似于人的某些器官的功能，能代替人完成一定的工作；它不同于一般的自动化机器，能更灵活、更自主地适应环境，完成复杂、多样化的工作。机器人最初用于代替人从事单一的、繁重的体力劳动。随着人类需求的不断提高，机器人技术不断发展，它的功能更全面、性能更高，能从事更多、更复杂的工作。机器人不仅解放了人，保护了人，还延伸了人们的活动空间，提高了人们的工作及生活能力，并为人们提供了挑战自我、发展自我的机会。机器人解放了人机器人的出现进一步解放了人。在生产、生活中，有很多单调、
16、重复、劳动强度大的工作。机器人能代替人完成这些工作，将人从体力劳动中解放出来，并且能提高劳动效率和产品质量。机器人保护了人机器人的出现更好地保护了人。机器人能在有毒（污染）、易燃易爆、灾害等危险与恶劣的环境中代替人或辅助人完成作业、任务，极大地改善了人的劳动条件，降低了伤亡事故发生的概率。例如，在充满太阳辐射、温差大、超真空的宇宙空间，机器人能代替宇航员完成舱外的工作；在核电站，机器人能代替人进入核辐图1-3 机器人采摘移栽机器人花卉种子播种到插盘以后，长出籽苗，待到籽苗生长到一定时期后，往往需要移栽到盆中。移栽过程虽然很简单，但是需要大量的劳动力，而且很费时间。人工移栽的平均速度是8001000棵/小时，且连续工作会使人疲劳，很难长时间保持高效率。移栽机器人可以代替人进行移栽，移栽速度可达6000棵/小时。讨论：你还知道哪些有关机器人解放人的体力劳动，并且提高劳动效率和工作质量的事例？通用技术机器人设计与制作004选择性必修 2射区域完成维修和检测工作；在军事对抗、高压线路检修、水下作业、消防灭火等危险环境中，机器人也发挥了极大的作用。星球探测机器人人们对于其他星球是否适合居住、是否