根据课程目标把《创新设计与应用》课程与技术、科技充分结合，利用技术设计和科学素质培养这样一个共同点，将课程内容分为基础型部分和拓展型部分，二大类型：设计技术——制图读图；加工技术——金属加工；控制技术——电子技术；综合技术——机电一体；应用技术——设计与建筑模型。 结合我校特点，树立课程与技术、科技充分结合的典范，逐步把“机电一体”课程建设为特色项目。“机电一体”是综合技术，包含了设计、金属加工、机械传动、电子制作、程序控制等相关技术，学生学习时间设为二周。 每一模块的目标和要求分述如下： 第一模块：设计技术 目标要求：激发认真观察、勇于思考的热情，知道设计的基本概念和一般过程，了解进行研究型课题和创新课题的一般方法，能够独立提出对问题的新的合理的看法并进行研究，得到自己的结论。培养善于发现问题、独立解决问题的能力。 实施方式：把计算机辅助设计软件作为工具使用，把评价的重点放在学生自己设计作品的创新性、可行性、实用性等方面。 具体内容：以生活中常见的物体如榔头、花瓶、家具等为载体进行计算机辅助设计学习。 内容主题 •设计的一般过程 1． 设计方案的产生 2． 信息收集的方法 3． 设计方案的确定 4． 仿造模型和结构设计 设计制造工艺 • 知道设计的方案来源于需求，是技术发明与技术改进的首要。设计是在不断的优化中完成的。 • 了解产品设计的一般过程。 • 会根据需求查找、收集和处理相关的信息资料。 • 知道设计方案的确定和表述的方法。 学习水平 活动建议及具体要求说明 • 通过对技术发明与技术改进的事例、实地参观等学习，体会到设计是经常发生、时时要考虑的事，领会设计在技术活动中的意义。 • 信息资料的查找、收集和处理可以作为同学之间共同研究的课题。通过共• 知道通过制作仿真模型等同讨论或市场调查、上网查实践活动对方案设计优化的方法。 找等实践活动，获取更多有• 知道制造工艺过程的设计效的方法。 对产品的质量、价值、美观等的影• 设计方案的确定和响。 模型的仿造可以结合各自的需求进行设计和制作。在相互研讨中优化设计。 •知道常用透视图的种类和特• 常用的透视图有多• 技术图样 1． 透视图 2． 正投影视图 3． 设计的表达 • 计算机辅助设计（CAXA） 1． 软件的启动、工作界面和设置 2． 简单三维图形的绘制、组合和修改 3． 尺寸的标注 4． 设计图样的合成 5． 零件装配 6． 动画设计 7． 主题式创新设计 点。 •学会读识简单三视图的方法 。 •学会徒手绘制简单草图和尺寸的标注。 •学会选用合适的技术图样正确地表达设计的构思。 • 了解计算机辅助设计有关基本配置，会启动CAXA软件，知道工作界面栏目的主要用途。 种，仅作一般了解，主要学习正等轴测图。 • 读识三视图是学习的重点，建议通过观察模型或模型制作等直观学习的方法，加强空间想象力。 • 徒手绘制三视图，能进行相互交流。 • 计算机辅助设计（CAXA）是一种现代技术，通过操作体验现代技术的• 初步学会简单三维图形的先进性和易操作性，有利于绘制、组合和修改。 将来的发展需要。 • 初步学会文字、尺寸的标• 建议采用立体设计注。 进行学习，这样既直观又易• 初步学会运用三维图形的理解，趣味性强，更容易表动态表达设计。 达创新思维。 • 初步学会用CAXA完成设计• 在学习过程中，建议方案，学会图形的保存和输出。 用边实践操作边学习。 • 初步学会用三维球装配和• 技术图样的设计，要无约束装配。 尽量结合实际，充分发挥自• 初步学会移动、旋转和自定已的自主性和创造性。 义路径动画设计。 • 初步学会综合使用所学的CAXA命令进行创新设计。 第二模块：加工技术 目标要求： 1、了解机械图样在工程技术中的地位和作用，知道基本的国标，读识应用三视图。 2、 加工常用工具的基本结构，掌握使用方法。 3、 初步学会车床、锉削、钻削、攻丝等技能。 4、 具有良好的劳动态度、养成爱护器具，文明操作和安全操作的习惯。 5、 能够主动思考，解决操作中预设的问题。 金加工部分技能、内容： 劳动技能要素 教 学 内 容 工具使用和保养 台虎钳：拆装、转动。 手锯：装夹。 锉刀：木柄拆装，除铁屑。 游标卡尺和高度游标卡尺：规范操作。 车床：零件的安装，进刀量的控制。 营造文明工作场地清扫、整理，工具放置，安全操作。 环境 操作技能 锯割，装夹工件，站位，握锯，起锯，推锯(力度和幅度、频率)。 锉削：装夹工件，站位，握锉，推锉(力度、幅度和频率)。 钻削：装夹钻头和工件，钻孔，注油润滑。 攻丝：装夹工件，将丝锥装入丝锥铰手，丝锥的位置。攻丝力度，倒旋断屑，注油润滑。 套丝：装夹工件，将板牙固定在板牙铰手上，套丝力度，倒旋断屑，注油润滑。 划线：游标卡尺使用，判读尺寸，高度游标卡尺使用，立体划线，打冲眼。 车削：装夹工件，车削外圆，车削端面，钻中心孔。 测试与修正 用钢尺检查平面度，用角尺检查垂直度，用游标卡尺检查尺寸。 设计初步 制作零件工艺过程设计。 车工： 1、 车床启动，工作原理介绍 2、 工件的安装，车床的对刀 3、 端面、外圆、台阶的车削 4、 游标卡尺的使用，进刀量计算，金属元件粗加工。 5、 金属材料精加工 钻工： 1、 平口钳及其使用 2、 钻孔 钳工： 1、 锯切 2、 锉削 3、 攻丝和套扣 内容主题 学习水平 活动建议及具体要求说明 • 材料• 会根据产品的图样，• 根据设计要求，进行材料选择。 加工 选择材料，设计制作方案。 • 学习的载体建议结合各自的需1． 设计• 知道金属材料常用求和兴趣，提倡多样化。重视机电结加工方案 的手工操作的工具，会合理合，提高创新思维和操作的能力。 2． 选择选用。 • 学习过程在初步学会最基本技加工工具 • 学会对金属材料进能的基础上，再完成作品制作，有利安全、正行划线、锯割、锉削、钻削、于提高实践能力。 确地使用工攻丝和套丝等操作。 具。 第三模块：控制技术 目标要求：主要通过数字电路基础和自动控制系统的学习，了解数字电路的基本原理以及数字模块电路和单片机应用；通过对一些原器件的选择、检测、组装、调试，初步掌握自控系统的基本知识。 内容主题 学习水平 活动建议及具体要求说明 • 数字• 了解数字信号与模• 数字信号和模拟信号可以用示电路基础 拟信号的特点。 波器观察，通过直观形象的图形来体1． 数字• 了解晶体二极管的验，不要局限于理论化学习。 信号和模拟信单向导电性和开关作用。 • 对门电路的组合，在学会门电号 • 了解三极管的放大路主要三种基本电路后，能作为自学2． 晶体和开关作用。 的拓展型研究的内容，提高分析能力。 管的开关作用 • 知道与门、或门、非• 在学习基本电路的特点和功能3． 基本门三种基本电路的逻辑关逻辑门电路 系和符号。 4． 常用• 知道常用的TTL和的数字集成CMOS集成电路的特点，以及电路 功能示意图。 5． 数字• 会连接简单的触发集成电路应用 器和计数器等。 时，建议使用相关集成电路，边实践边体会，提高实践能力。 • 触发器和计数器只要求分别连接，降低学习的难度。在学习计数器时，建议输出用数码管显示，这样既有直观性又有应用性。 • 学习用万用表等基本仪器对元件和电器进行检测，感受测试对保证质量的重要性。 • 电子• 了解控制系统的基控制系统 本组成部分和在生活的应1． 电子用。 控制系统的基• 了解常用的热、光、本原理 磁、和声传感器的作用，并2． 常见初步学会对传感器检测。 的传感器和控• 初步学会分析简单制电路 的控制电路。 3． “光• 初步学会集成电路电小车”的设的简单应用。 计、安装和调试 *自动控制 1. 单片机在自动控制中的应用简介 2. 单片机的组成 • 了解单片机自动控制在生活和生产中的广泛应用 • 了解单片机芯片系统的基本组成，能识别所选 •单片机的芯片的种类较多，建议选用较新型号、指令比较少的芯片 • 对语言的学习，仅要求知道使用的单片机的实际应用部分 • 对控制系统的了解，建议通过对家用电器自动控制的观察取得感性认识。 • 传感器的种类比较多，主要学习常用的传感器，并学会使用万用表进行检测。 • 控制电路的应用选用简单模块化集成电路。能用同一块芯片设计多种用途，养成既钻研技术又勤俭节约的好习惯。 3. 单片用单片机的引脚和符号 机的指令和•知道所选用单片机的程序 指令和程序的功能 4. 程序• 初步学会编写简单设计和输入 的控制程序，知道程序输入单片机的方法 第四模块：综合技术 目标要求：“机电一体化设计与制作”是一门融设计、加工、控制于一体的综合课程，通过技术活动，实现知识内化，提升高中学生综合应用的能力。主要通过科学设计，结合机械加工和电子技术、数字技术的操作，初步学会机电控制技术。 实施特点：本课程容量大、要求高，从教学实际出发，“机电一体”课程要分二学年完成。第一学年主要完成机械部分的设计、制作。第二学年主要完成电路部分的制作，以及编程控制。 内容主题 1． 技术与科技结合 学习水平 • 能根据目标选择材料，设计制作方案。 活动建议及具体要求说明 • 学习的载体结合各自兴趣，提倡多样化。重视机电结合，提高创新2． 机械• 知道金属材料常用思维和操作的能力。 的设计和传动的工具， 学会对材料进行• 学习过程在初步学会最基本技的基本知识 划线、锯割、锉削、钻削、能的基础上，再完成作品制作，有利3． 材料攻丝和套丝等操作。 于提高实践能力。 的加工 • 了解单片机自动控• 在学习基本电路的特点和功能4． 电路制在生活和生产中的的广时，边实践边体会，提高实践能力。 设计、制作 泛应用 • 单片机的芯片选用较新型号、5． 单片•知道常用的集成电路指令比较少的芯片。 机的基本知的特点。知道所选用单片机• 控制部分的评价，建议从作品识，程序设计的指令和程序的功能。 设计的创意、硬件和软件的配合程度、和输入，控制• 初步学会编写简单经济效益、相互评价中的合理等方面器的组装和的控制程序，知道程序输入调试。 单片机的方法。初步学会用6． 编程单片机设计、制作一件自动控制。 控制作品，完成安装和调试。 进行综合评价。 第五模块：应用技术 目标要求：本部分主要通过现代生物、汽车文化与驾驶、摄影摄象与编辑、设计与建筑模型等技术的学习，学会应用一些现代技术，培养兴趣，提高学习、工作、生活的效益，丰富和提高生活质量，进一步提高学习者的技术素养。 内容主题 • 现代生物技术 1、环境污染物对动物急性中毒危害 2、天然食品的杀菌作用 •汽车驾• 知道汽车主要构造• 通过直观观察，了解发动机、驶 和系统的相应部位和作用。 电器等主要系统的组成和相应的部7． 汽车• 知道安全行驶的基位。 的构造 本法规、交通标志的含义，• 通过系统观察，了解汽车点火8． 汽车养成规范安全行驶的意识。 （供油）系统、转向制动系统，传动驾驶有关法规• 初步学会操纵杆、油润滑系统。 学习水平 •初步了解环境污染的危害及预防 •初步学会课题研究的基本方法 • 学会部分组织学实验技术 .学会细菌培养技术 活动建议及具体要求说明 • 现代生物技术以小课题研究作为载体，过程中学习实践技能包括学习病理组织学以及细菌培养方面等的综合技能。 • 在小课题中所用材料选择，可以结合实际条件和需求确定，在教师的指导下进行研究。 和交通安全 门、刹车、仪表等的使用。 9． 汽车驾驶技术和汽车文化 • 知道汽车电路系统和常见故障。 • 安全法规的学习可以结合日常乘车进行自我观察训练。 • 驾驶技术的学习，建议使用模拟驾驶装置进行练习。 • 建议通过应用汽车电路仿真实践装置，边观察边动手。 •摄影、摄像建议用数码机，便于图象的随时观察、选择和输入电脑，减少平时的学习成本。 •能通过团队的合作完成一些拍摄主题创作 • 学习的重点是在音、像的编辑。在学习过程中建议结合教学实际，完成一部有校园特色的，学生自编的电视短片 • 有条件情况下，把自己满意的作品刻制成光盘。 • 通过对典型建筑物的欣赏，学会进行评介和分析。 • 在房屋构造中房顶的设计和制作既是重点，更是难点，要花时间与精力。 •可以运用CAXA软件等现代计算机辅助手段设计制作建筑模型。 •模型制作时注意操作方法，工具使用安全第一。 • 掌握绿地景观植物模型制作方法和过程。 • 在学习过程中要引导学生了解小区绿地景观布局，培养社会责任感。 •摄影、摄象与编辑 1． 照相机、摄像机的使用 2． 音、像的编辑 3． 光盘的制作 • 学会照相机、摄像机的使用和保养。 • 学会把信息输入电脑。 • 初步学会在电脑中进行音、像编辑。 ••了解作品展示与发布的方法和途径 • 理解建筑是时代的写照、民族的结晶。 • 了解建筑结构，知道•建筑模型设计与制作 1． 建筑一些建筑物的结构类型。 与文化的关• 初步学会运用现代系 设计手段。 2．建筑• 了解建筑图样的表结构的基本达方式与相关的模型识图知识 知识。 3．建筑• 掌握模型制作工具模型设计及的使用，会进行一般的模型制作方法。 制作。 4、小区• 了解绿地景观特点绿地景观设计与制作。 和植物布局原则。 • 掌握简单植物的制作方法。 课外拓展： 结合课程学习发现对计算机辅助设计、金工、电子有兴趣的同学，结合第四、第五模块学习，充分利用科技类社团活动、科技节进行进一步教育，在同学中间选择发现优秀同学及优秀课题参加每年的市区科技创新大奖赛。
