通用技術(shù)必修技術(shù)與設(shè)計2第二章流程及其設(shè)計第二節(jié)流程的組成與描述教學(xué)背景黨的二十大報告指出，“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。必須堅持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力，深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略”。通用技術(shù)是一門與科學(xué)技術(shù)息息相關(guān)的學(xué)科。回顧人類的發(fā)展歷程，從石器時代、青銅時代、蒸汽機時代直到當(dāng)今的信息時代，技術(shù)進步改變著人類的生活和生產(chǎn)方式。我們的生活、工作、生產(chǎn)處處都要用到技術(shù)，例如我們手中拿的圓珠筆和鋼筆就是多次技術(shù)改造的結(jié)果，使我們足不出戶就可以了解世界的電視機也是技術(shù)發(fā)明的成果。認識技術(shù)、善用技術(shù)，已成為現(xiàn)代人必須具備的素質(zhì)。教學(xué)目標(biāo)：歸納流程的概念、分類及組成。分析時序、環(huán)節(jié)的含義。能夠自己動手繪制簡單流程的流程圖。經(jīng)歷將基礎(chǔ)知識應(yīng)用于技術(shù)實踐和創(chuàng)新的過程，同學(xué)們會養(yǎng)成實事求是、精益求精的習(xí)慣，能運用規(guī)范的技術(shù)語言和設(shè)計制作方法去解決一些實際的技術(shù)問題。教材分析本節(jié)課以提高同學(xué)們的核心素養(yǎng)為主旨，以學(xué)習(xí)思想和方法為基礎(chǔ)，以設(shè)計和操作實踐為主要特征，培養(yǎng)同學(xué)們的實踐能力和創(chuàng)新意識，體現(xiàn)科技與人文相統(tǒng)一。本節(jié)主要包含的內(nèi)容有流程設(shè)計的基本因素、流程設(shè)計的基本步驟、流程的設(shè)計和實踐。學(xué)生對流程的一些基本概念、基本思路和方法已有所了解，在這基礎(chǔ)上，給出流程設(shè)計的案例并加以分析，使學(xué)生對流程設(shè)計的一般過程有所了解。學(xué)情分析:經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生對流程的基本概念、流程的基本組成和描述形式都有所掌握，能使用流程圖來表達工作流程和工藝流程。但是學(xué)生容易認為流程只是完成一個工作或工藝生產(chǎn)的順序及過程，無需特意設(shè)計。教學(xué)重難點:重點:了解流程設(shè)計的一般過程，能根據(jù)已知條件設(shè)計簡單流程。難點:分析流程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要因素，不同的流程設(shè)計需考慮的因素各有側(cè)重，各因素之間相互關(guān)聯(lián)又相互制約，對環(huán)節(jié)和時序進行科學(xué)合理地安排。教學(xué)策略:本節(jié)課教學(xué)主要由教師通過實物圖片和多媒體手段設(shè)置學(xué)習(xí)情境，并加以引導(dǎo)，讓學(xué)生在過程中自主探究、自主建構(gòu)設(shè)計原則知識并形成能力。教學(xué)準(zhǔn)備:展示用的圖片、其他技術(shù)產(chǎn)品、多媒體課件。教學(xué)過程:情景導(dǎo)入:老師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)通用技術(shù)必修技術(shù)與設(shè)計2第二章流程及其設(shè)計第二節(jié)流程的組成與描述。食鹽是人們常用的調(diào)味品之一，它的生產(chǎn)原料來自大自然（如海水、湖水等），需要經(jīng)過一定的生產(chǎn)流程，才能成為可以食用的鹽。以海水曬鹽為例，其生產(chǎn)過程包括四道工序:(1)納潮，即將海水引進鹽田；(2)制鹵，即讓海水在鹽田（面積廣闊的蒸發(fā)池）中通過日曬蒸發(fā)并根據(jù)每日蒸發(fā)量適當(dāng)掌握蒸發(fā)池走水深度，使鹵水濃度逐步提高，最后濃縮成飽和鹵；(3)結(jié)品，海水在不斷菜發(fā)濃縮過程中，各種鹽類濃度不斷增大，當(dāng)鹽類濃度達到飽和時，將以晶體形式析出。在過飽和溶液中，不斷維持溶液過飽和度，晶體就能不斷生長；(4)收盤，利用人工或機械將長成的益收起鹽坨。海水曬鹽的生產(chǎn)過程有具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)之間有一定的先后順序，在生產(chǎn)過程中只有接順序完成各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容才能得到最終產(chǎn)品。同樣，在我們工作和生活中的各種流程出有不同的環(huán)節(jié)和時序。導(dǎo)學(xué)思考流程包含哪些基本要素?流程的基本組成通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道，無論是工作流程還是工藝流程，其目的都是實現(xiàn)特定的結(jié)果或做出某種產(chǎn)品，都反映了完成一項任務(wù)、一件事情以及生產(chǎn)、制造某種產(chǎn)品的全過程。流程由一系列環(huán)節(jié)（工作、活動、工藝環(huán)節(jié)或加工環(huán)節(jié))組成，這些環(huán)節(jié)之間有時序（先后期序)和一定的內(nèi)在邏輯關(guān)系。事實上，也正是這種先后的邏輯關(guān)系構(gòu)成了流程本身。(一)流程的基本組成分析任何流程都包含具體的環(huán)節(jié)和時序關(guān)系。例如，在氫氣還原氧化銅實驗的流程中，在試管底部裝入氧化銅、將試管安故到鐵架臺上、放好酒精燈并調(diào)好試管的高度、通入氫氣、點燃酒精燈加熱、觀察反應(yīng)過程、停止加熱、停止通入氫氣，這些實驗步驟就是該流程的環(huán)節(jié)。它們由化學(xué)反應(yīng)和實驗要求所決定，每一個環(huán)節(jié)都有具體內(nèi)容。這些環(huán)節(jié)都對實驗的完成產(chǎn)生直接的影響，缺少其中任何一個環(huán)節(jié)，實驗都無法完成。然面，我們在做實驗時常常會發(fā)生這樣的情況，所有的實驗環(huán)節(jié)都做了，卻得不到預(yù)期的結(jié)果。常見的原因是在實驗過程中沒有按照實驗要求的順序去做。由此可見，在氫氣還原氧化銅實驗的流程中，用箭頭表示的各實驗環(huán)節(jié)之間的先后順序關(guān)系是保證實驗成功的另一個重要因者，這就是流程的時序。實踐兩人一組，選擇一個初中或高中做過的化學(xué)實驗，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)和實驗要求，寫出該實驗的流程圖，說明實驗的具體操作步驟和實驗環(huán)節(jié)先后順序設(shè)置的原因，理解流程的基本組成。1.試分析在做這個實驗時，如果改變實驗環(huán)節(jié)的操作或?qū)嶒灜h(huán)節(jié)的時序，是否會影響實驗結(jié)果或造成安全問題。2.在氫氣還原氧化銅的實驗中，如果我們不接照實驗流程中的時序去完成每一個環(huán)節(jié)(如先加熱再通入氫氣或先停止通入氫氣再停止加熱），將會出現(xiàn)什么情況?（二）工作流程的基本組成分析工作流程反映完成一項任務(wù)，一件事情的全過程，它也是由環(huán)節(jié)和時序組成的。其中，環(huán)節(jié)是一系列必須做的具體工作內(nèi)容，時序是做這些具體工作時需要遵循的順序。立即行動網(wǎng)上購物的過程是一個工作流程，在此流程中各環(huán)節(jié)的具體工作內(nèi)容是什么?工作流程中環(huán)節(jié)與時序有什么作用?（三）工藝流程的基本組成分析工藝流程反映了完成生產(chǎn)、制造某種產(chǎn)品的全過程。在工業(yè)生產(chǎn)和制造中，工藝流程帶有一定的技術(shù)與工藝的特證。工藝流程的環(huán)節(jié)和時序與相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)過程和工藝設(shè)備等緊密相關(guān)。實踐利用廢紙制作再生紙。通過體驗再生紙的制作流程，了解該流程中的環(huán)節(jié)和時序，進而理解工藝流程的環(huán)節(jié)和時序。造紙原料、工具、方法和過程如圖211所示。1.制造紙漿，首先要把廢紙撕成碎片，放入加了一茶匙洗滌劑的水中泡一段時間，使碎紙變得柔軟。2.用攪拌器攪拌，以確保碎紙充分分解，形成紙漿。如果混合物不夠松或太稀，還要再加一點水或一些碎紙。3.用手舀4把紙漿放進一個裝了水的盆中(如洗碗盆)，然后攪拌均勻、4.找一個木框架,用紗布或其他細孔織品蒙在木框架底部并固定好。把木框架浸入紙漿中再拿起，一層紙漿便會留在網(wǎng)上。5.濾去多余的水，然后翻轉(zhuǎn)框架，讓紙漿落在一塊柔軟的棉布或吸墨紙上，這片像薄煎餅似的東西就是一張紙了。把另一塊棉布或吸墨紙鋪在你造的紙上，用搟面杖壓走紙漿上的水。紙張差不多干時，小心地把棉布或吸墨紙拿走，把紙張放在溫暖處晾干即可。重復(fù)以上步驟多造幾張紙。紙的創(chuàng)造和發(fā)明推動了科技、經(jīng)濟的發(fā)展，促進了文化的交流和繁榮，使得人類文明得以傳承和發(fā)揚。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，今天的造紙工業(yè)已達到了機械化、自動化和環(huán)保、低污染的水平。那么現(xiàn)代工業(yè)化大生產(chǎn)是如向造紙的呢?現(xiàn)代造紙工藝流程叉是怎樣的呢?案例現(xiàn)代造紙的原料主要來源于木材或其他植物。以木材造紙的過程為例，將原木去掉樹皮，削成木屑，經(jīng)蒸煮分離纖維、洗滌、漂白和打漿后變成紙漿，將紙漿放在網(wǎng)帶上晾干水分，經(jīng)壓水滾筒壓榨、熱滾筒烘干，最后卷取成紙。其工藝流程如下:原木一去掉樹皮一削成木屑一蒸煮分離纖維一洗滌漂白一打紙獎一在網(wǎng)帶上晾干水分一壓水滾筒壓榨一熱滾筒把紙烘干一卷取成紙。活紙過程如圖212所示。（參見教材P56）造紙工藝流程反映了造紙的全過程，通過從原料（木材）的投入到名個工藝環(huán)節(jié)的在續(xù)處理，最后得到紙。在造紙的工藝流程中，各工藝環(huán)節(jié)是造紙過程中的關(guān)鍵步驟。例如，蒸煮分離纖維環(huán)節(jié)：將木屑與腐蝕性的堿或其他化合物一起煮沸，使木屑變得柔軟，并除去雜質(zhì)，分離紅維；打紙漿環(huán)節(jié)：將紙漿捶打分解成纖維，使它們?nèi)菀桌p結(jié)在一起等。每一個環(huán)節(jié)根據(jù)不同的處理要求選用相應(yīng)的設(shè)備。造紙工藝流程中，各個環(huán)節(jié)之間的處理順序根據(jù)造紙的生產(chǎn)過程和工藝要求來確定。類似的工業(yè)生產(chǎn)流程還有石油化工、冶金煉制，紡織印染等，它們的共同特點為生產(chǎn)過程往往是連續(xù)不斷的。思考1.在工藝流程中，環(huán)節(jié)和時序的作用是什么?2.如果調(diào)換工藝流程中的部分時序會產(chǎn)生什么結(jié)果?工藝流程由一系列工藝或加工環(huán)節(jié)，以及反以這些環(huán)節(jié)之間相互關(guān)系的時序組成環(huán)節(jié)是具體的處理或加工內(nèi)容和所需的技術(shù)或工藝要求，并對應(yīng)著相應(yīng)的設(shè)備、裝置和過程。機械設(shè)備、電了產(chǎn)品，家具的制造一般為兩個過程，即零部件或元件制造過程及整體的裝配過程。由于生產(chǎn)目標(biāo)、生產(chǎn)過程不同，其工藝流程也不相同。立即行動調(diào)查某種產(chǎn)品（如家用電器、農(nóng)機具、電子產(chǎn)品、家具等）的制造工藝流程，并討論下列問題。1.零件制造和整體裝配的工藝流程與造紙工藝流程有何相同點與不同點?2.根據(jù)流程的有關(guān)知識，分析生產(chǎn)流水線的特點。用同樣的原料在不同的工藝和設(shè)備下生產(chǎn)產(chǎn)品。其工藝流程中環(huán)節(jié)的內(nèi)容和數(shù)量都有可能隨之改變，所生產(chǎn)產(chǎn)品的物理和化學(xué)性能也會有所不同，相應(yīng)的應(yīng)用范圍也不一樣。知識窗聚乙烯聚乙烯具有熱塑性，一般無臭、無毒，具有優(yōu)良的耐低溫和電絕緣性能，常用來制過塑料制品，如包裝薄膜、電線電纜的絕緣材料和日用品等。以高純度乙烯為原料，在引發(fā)劑或催化劑的作用下聚合為聚乙烯，經(jīng)分離和造粒得到固體聚乙烯。聚乙烯的生產(chǎn)有高壓聚合法和低壓聚合法兩種生產(chǎn)工藝流程，它的密度性能指標(biāo)和主要產(chǎn)品見表2－3.表23聚乙烯的性能指標(biāo)和主要產(chǎn)品聚合方法聚合壓力/MPa密度（g/cm3）主要產(chǎn)品高壓聚合法1302500.910.92塑料薄膜，如食品包裝、各種商品包裝、農(nóng)業(yè)育秧薄膜等低壓聚合法<5容器、管道、電絕緣材料、硬泡沫塑料等圖213所示的薄膜是用經(jīng)過浸泡的再生聚乙烯碎片制成的。再生聚乙烯被熔化以后，被壓進一個模具里，從模具中通過的熱氣流把聚乙烯吹成筒狀并把它烘干。隨后聚乙烯筒被滾輪拉向上方，被壓成薄膜。圖中工人正在對薄膜進行檢查。在工業(yè)化、自動化和智能化的大生產(chǎn)中，都涉及人員的分工、設(shè)備的有效使用和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的合理安排等。無論是從生產(chǎn)管理的角度考慮，還是從生產(chǎn)過程的復(fù)雜程度考慮，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程往往都不能只用一個流程來表達。在流程的各環(huán)節(jié)中，一般還可以包含其他流程。倒如，在印刷電路板的制造流程中，其處理環(huán)節(jié)就是一個過程，其相應(yīng)的流程為:制作膠片和鉆孔圖一鉆孔一金屬孔化，每個環(huán)節(jié)中又都包含與其相應(yīng)的子流程。二、流程的描述流程既可以用文字表述，也可用流程圖來表達。流程圖是指用圖形和簡單的文宇來描述流程，是對流程進行交流、測試、分析和設(shè)計的有效工具。在很多情況下，它比文字表達更清晰、簡潔和明確。方框流程圖是最簡便易行和應(yīng)用最廣泛的流程圖，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，方框流程圖在工程學(xué)、自然科學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和人文社會學(xué)等領(lǐng)戰(zhàn)都有廣泛應(yīng)用。方框流程圖有很多種，一般采用幾何圖形或符號表示各個環(huán)節(jié)以及名個環(huán)節(jié)之間的順序關(guān)系（時序）。根據(jù)其用途和繁簡程度、選用的圖形、符號也不同。圖214是常用的流程圖圖形與符號示例。（參見教材P58）（一）繪制流程圖在確定了流程的環(huán)節(jié)和時序后，可利用相應(yīng)的幾何圖形和符號將流程圖繪制出來。以下郵寄物品的流程（圖215）和糖果加工工藝流程(圖216)是利用最簡單的方框流程圖符號揣述的。方框流程圖中的方框代表環(huán)節(jié)(工作和工藝環(huán)節(jié)等），環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容或名你可寫在方框中。帶箭頭的直線表示各環(huán)節(jié)之間的時序關(guān)系，必要時也可在直線上加注文字說明。實踐閱讀以下資料，繪制出自來水生產(chǎn)方框流程圖城市自來水的生產(chǎn)過程受多種因素影響，自來水廠抽取的原水里通常含有各種各樣的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)可分為懸浮物、膠體、溶解物三大類。城市水廠凈水處理的目的就是去除原水中這些會給人類健康和工業(yè)生產(chǎn)帶來危害的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細菌及其他有害成分，使凈化后的水能滿足生活飲用及工業(yè)生產(chǎn)的要求。一般來說，自來水廠對常規(guī)水的外理過程包括混凝工藝處理、沉淀、過濾及消毒等。1.混凝工藝處理。原水經(jīng)取水泵房提取后，首先經(jīng)過混凝工藝處理，即投入水處理藥劑，便原水中的懸浮物、膠體等雜質(zhì)混凝抱團形成大顆粒，然后通過管道流入沉淀池，進入凈水第二階段。2.沉淀。水流入沉淀區(qū)后，沿水區(qū)整個截面進行分配，然后授慢地流向出口區(qū)。水中的顆粒依靠重力作用沉于池底，污泥不斷堆積并濃縮，定期排出池外。3.過濾。過濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層通過黏附作用截留水中懸浮顆粒，從而進一步除去水中細小懸浮雜質(zhì)、有機物等。水經(jīng)過濾后，濁度進一步降低，同時也使殘留細菌、病毒等失去渾濁物保護或依附，為濾后消毒創(chuàng)造良好條件。4.消毒。消毒并非把微生物全部消滅，只要求消滅致病微生物。水經(jīng)混凝工藝處理、沉淀和過濾，已經(jīng)除去大多數(shù)細菌和病毒，消毒則起到保證水質(zhì)達到飲用水細菌學(xué)指標(biāo)的作用，同時使城市自來水管網(wǎng)末梢保持一定余氯量，以控制細菌繁殖且預(yù)防污染。消毒的加氯量（液氯）為1.02.5g/cm3。主要是通過氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸在細菌內(nèi)部起氧化作用玻壞細菌的酶系統(tǒng)而便細菌死亡。消毒后的水由清水池經(jīng)送水采房提升達到一定的水壓，再通過輸、配水管網(wǎng)送給千家萬戶。（二）識讀流程圖流程圖的識讀是指根據(jù)流程圖的幾何圖形或符號，來理解完成某件事情或制造某種產(chǎn)品所需的環(huán)節(jié)和時序關(guān)系的全過程。通過流程圖還可以進一步分析和發(fā)現(xiàn)問題，為流程的優(yōu)化改進做準(zhǔn)備。圖217為某工廠原材料進廠驗收的工作流程圖，你能識談其中各環(huán)節(jié)的內(nèi)容及它們之間的關(guān)系嗎?（參見教材P60）在圖217中，用圓角矩形表示流程的開始和結(jié)束:用方框圖形表示環(huán)節(jié)，它具有一個流入指向和一個流出指向:用菱形表示檢測分支點，它具有一個流入指向和兩個流出指向。圖217的流程為:當(dāng)原材料到貨進廠時，倉管理員首先清點貨物數(shù)量，然后接貨并存放在待檢區(qū)；接著倉庫管理員填寫材料檢驗申請單并送質(zhì)檢部。質(zhì)檢部在接單后派出人員對