3. 理解系统优化的意义,能结合实例分析影响系统优化的主要因素。 4. 学会简单系统设计的基本方法。
5. 能根据设计要求,对生活或生产中的简单对象进行系统设计。 (四)控制与设计 1. 理解控制的含义。
2. 理解控制在生产和生活中的应用。 3. 了解手动控制和自动控制的主要特点。
4. 熟悉简单开环控制系统与闭环控制系统的基本组成与简单工作过程。
5. 能画出简单闭环控制系统的方框图,并理解控制器、执行器等环节的具体作用。
6. 理解简单闭环系统中反馈环节的作用。
7. 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。 8. 了解简单的被控制对象的基本特性。 9. 能确定控制系统中的被控量和控制量的含义。
10. 能应用方框图描绘控制系统,并形成初步的控制设计的方案。 11. 能根据开环控制系统的设计方案,制作一个控制装置。
12. 能根据简单闭环控制系统的设计方案进行实施或模拟实施,学会调试运行,提出改进方案。
五、考试形式
福建省普通高中通用技术学科学业水平合格性考试由书面闭卷笔试和实践操作测试两部分组成,其中,书面闭卷笔试满分100分,合格分数线为60分,考试时长为70分钟;实践操作测试成绩以“合格、不合格”呈现,测试时长为20分钟,由各设区市××局根据有关文件规定和当地实际,具体组织实施。
六、试卷结构
1. 考试题型:试题分为两部分:第一部分为选择题,共75分,题型
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为四选一型的单项选择题25题,每题3分。第二部分为问答题,共25分,题型为识图绘图题1题10分;技术设计题1题15分。
2. 内容比例:试题内容由“技术与设计1”和“技术与设计2”两个必修模块组成,各占约50%的分值。
3. 试卷难度值:全卷难度值为0.85左右。 七、题型示例
(一)单项选择题
【例1】如图所示,某具有专利保护的手摇式手电筒,手摇1分钟可亮25-30分钟,并带有USB接口,可对手机进行应急充电。下列对该产品的说法,不恰当的是 ...
A.手摇充电后可照明,体现技术的目的性 B.采用微型手摇式发电装置,体现技术的创新性 C.专利产品受相关法律保护,体现技术的专利性 D.具有照明、充电等多种功能,体现技术的综合性 【答案】D
【说明】本题以具有专利保护的手摇式手电筒为载体,考查技术的发展、发明和革新的相互关系,考查知识产权的相关概念和知识。
解题时,考生首先应明确技术总是针对某一具体问题形成具体解决方案,满足人们某方面的具体需求。因此,选项A的说法是恰当的。其次,由于创新是技术发展的核心所在,发明者采用微型手摇式发电装置实现为手电筒充电,是创造性劳动的成果,应受到相关法律的保护。选项B和C的说法也是恰当的。最后,技术的综合性是指技术具有跨学科的性质,即每一项技术一般都需要综合运用多个学科、多方面的知识,而不是指某个技术产品的功能多样性。所以D说法是不恰当的。
本题涉及技术的发展、发明和革新的相互关系,涉及知识产权的定义及其重要性,要求考生理解技术活动的开展往往需要综合运用多种知识,属理解、应用层次,是中等难度题。
【例2】创造一个好的产品不仅要经历一个科学合理的设计过程,还应遵循一些基本的设计原则。这些设计原则
A.是相互独立,互不影响的
B.在设计过程的各环节,创新原则都是最重要的 C.是指导设计和进行设计评价的过程中,都应遵守 D.设计过程无需进行统筹考虑
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【答案】C
【说明】本题主要考查设计一般原则的相互关系。
解题时,考生在掌握设计一般原则具体内容的基础上,明确每个产品的设计所遵循的基本原则并不是各自独立的,它们之间往往相互联系、相互制约、相互促进、相互影响、相互渗透。具有一定的开放性。
本题要求考生不仅要掌握设计一般原则的具体内容,还要能理解各具体原则之间的相互关系,属于理解、应用层次,是中等难度题。
【例3】设计台灯时,对多种方案进行比较和权衡首先要考虑的是 A.台灯的创新性 B.台灯照明的安全性 C.台灯结构的耐久性 D.台灯加工的难易程度 【答案】B
【说明】本题以台灯设计方案为载体,考查对设计方案进行比较和权衡的一般原则。 解题时,考生应掌握开展设计方案比较和评价的基本步骤。考生应首先能从设计的目的出发进行评价,再针对一些相互制约的问题进行权衡和决策,最后还可以对较为满意的方案进行改进或集中各方案的优点进行改进。本题常出现的错误是未按照设计方案比较和评价的基本步骤进行思考和选择,从而误选其他选项。
本题要求考生掌握设计方案比较和评价的基本步骤,属理解、应用层次,是容易题。 【例4】在对单杠进行应力分析时,我们把重物悬挂于单杠上,所受的力为 A.弯曲力 B.压力 C.拉力 D.剪切力 【答案】A
【说明】本题以单杠的受力情况为载体,考查对简单结构的应力分析。
解题时,考生应掌握什么是应力,应力的主要类型及分析方法,才能做出正确判断。 本题要求考生掌握简单结构的应力分析,属于理解、应用层次,是容易题。 【例5】一项工程采用多个工程队同时并行施工,争取早日完成任务。这是属于 A.工艺优化 B.质量优化 C.成本优化 D.工期优化 【答案】D
【说明】本题以生活中的案例为载体,着重考查流程优化的种类,考查推理论证能力。
解决问题时,考生首先必须弄清流程的优化可以根据不同的目标有所侧重,主要有工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等。优化要在平衡各项资源的基础上,突出主要指标的实现。本题经常出现的错误是流程优化的目标不明确,从而误选选项A。
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本题要求考生理解流程优化的目标,属理解层次,是容易题。
【例6】系统由相互联系、相互依赖的若干要素组成,形成一个整体。系统的整体功能一定是各要素在孤立状态下
A.所有功能的总和 B.所不具备的功能 C.所有功能的叠加 D.共同都有的功能 【答案】B
【说明】本题考查系统及系统基本特性的相关概念。
解题时,考生应正确理解系统整体性的基本概念,能理解系统和部分的相互关系,即可正确作答。
本题要求考生掌握系统基本特性,属于理解层次,是容易题。 (二)识图绘图题:
【例7】请补全三视图中所缺的图线。 【答案】
【说明】本题是识图绘图题,以具体的几何体为载体,考查三视图识读和绘图的基本原则。
解题时,学生既可以直接通过立体图,在草稿上画出三视图,再通过与题中给出的三视图进行比较,补全缺失的线,也可以根据“长对正,高平齐,宽相等”的制图原理,直接在三视图中对比查找并补齐缺失的线。
本题要求学生掌握并应用三视图“长对正、宽相等、高平齐”的原则进行识图绘图,属理解、应用层面,是偏难题。
执行器 被控对象 【例8】下图是普通抽水马桶的工作原理简化示意图,请绘制进水控制系统的组成控制器 杠杆机构 方框图,并在图中标明“输入量”和“输出量”。 输入量 进水阀 水箱容水 水满状态 输出量
水箱实际水位 排水按钮
设定的水位 进水状态 【答案】 检测装置 浮球
【说明】本题是识图绘图题,综合考查闭环控制系统及方框图的相关知识和绘图技能。
排水口
解题时,考生应首先明确抽水马桶中进水系统的要素组成,正确判断该系统属于闭环自动控制系统,同时知道闭环自动控制系统的基本组成,知道实际系统中的要素与原理方框图中模块的对应关系,并最终完成闭环控制系统方框图的绘制。
本题考查对闭环控制系统相关概念的理解,以及综合应用所学知识分析实际系统的能力,属理解、应用题,是中等难度题。
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(三)技术设计题:
【例9】设计一个用于教室讲台上的收纳盒,要求能将下列物品完全收纳:
① 四盒粉笔(粉笔盒尺寸为95mm×85mm×55mm); ② 各色零散的粉笔;
③ 若干支水笔(长度约130mm); ④ 电子白板遥控器(长度约180mm)。
提供材料:杉木板一块(800mm×500mm×7mm)
提供工具:木工锯、直尺、角尺、羊角锤、砂纸、细铁钉、白乳胶等。 (1)请简述此收纳盒的设计目标及设计要求,并做简要分析。 (2)请写出你所设计收纳盒的主要尺寸,并说明理由。 【答案】
(1)设计目标为:简洁实用。
我所拟定的设计要求:一到两个盛放粉笔盒的空间;一个收纳零散粉笔的空间;以及一个容纳水笔和电子白板书写笔的空间;还需有一个放遥控器的独立空间。
简要分析:对于此设计,我主要应做到整体结构紧凑,尺寸合理,占用面积小。 (2)总体尺寸以不超过270mm×200mm×130mm为宜。
理由:为能实现第1小题的设计目标和要求,且实现较好的人机关系,我打算使收纳盒在装入4盒粉笔及零散粉笔的条件下,深度不宜超出粉笔盒的高度,这就能方便取用。同时,容纳水笔和遥控器等物品的空间长宽应合适,且深度要比粉笔区更深,又不能太深而浪费材料,约90mm左右为妥。
【说明】本题以简易收纳盒的设计为载体,考查设计一般过程的相关知识及其应用。 本题属于开放性试题。解题时,考生应在不违反设计一般原则的基础上,满足题目所给出设计要求,结合自身的生活经历和想法,选择与自己所选择材料相匹配的加工工具,进行方案的设计和书写,画出设计草图。根据考生所书写内容,只需符合设计的一般原则,言之有物,言之有理,即可得到相应分数。
在第1小题中,考生只需能简要、合理、正确地表达收纳盒的主要功能,并对整体结构提出要求,即可酌情得分。
在第2小题中,学生应能从题干所提供的需进行收纳物品(粉笔盒、水笔、遥控器等)的实际尺寸,来确定相应功能区的尺寸。同时为方便取放和节约材料,设计时,学生还应对总体尺寸有合理的考虑。
本题要求考生理解和掌握设计的一般原则和设计的一般过程,并能根据设计要求正确选择合适的材料或标准件,属理解、应用层次,是中等难度题。
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