教學(xué)工作計劃既要注重整體規(guī)劃,也要靈活應(yīng)對具體情況的變化。以下是一些關(guān)于教學(xué)工作計劃的研究成果和論文,供大家深入了解和學(xué)習(xí)使用。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇一
作為組內(nèi)教研課,在選擇課時就希望以家常課的形式,實實在在的讓孩子們有所學(xué)、有所得,讓孩子們在創(chuàng)意中發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生敢想敢做,敢于表現(xiàn)出自己想法的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
本課是以引導(dǎo)學(xué)生富有創(chuàng)意的運(yùn)用各種繪畫手段來表現(xiàn)自行車、創(chuàng)造自行車,從而培養(yǎng)學(xué)生的想象能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神。
在課的設(shè)計上,我主要是從學(xué)生實際的課堂教學(xué)出發(fā),從學(xué)生心理、生理、興趣等諸多方面出發(fā)去制定課題,設(shè)計教案。所以在導(dǎo)入上,我創(chuàng)設(shè)了以圖形和線來組合,簡化自行車的構(gòu)造來幫助學(xué)生認(rèn)識自行車。通過了解自行車的作用與歷史,欣賞早期的自行車與現(xiàn)在的自行車變化來感受自行車的文化與魅力。因為美術(shù)是視覺藝術(shù),利用創(chuàng)設(shè)這樣的情景來欣賞范作更能增加學(xué)生對圖片的了解及提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.然后用餅干拼成自行車,讓學(xué)生理解變,再出示自己變化過的自行車的例子,讓學(xué)生仔細(xì)觀察哪里變了,并對自己喜歡的一個局部進(jìn)行試變,把學(xué)生試變的作品進(jìn)行點(diǎn)評,同時,在不經(jīng)意間把他們的試變作品連接變成了一輛完整的自行車,這分解了教學(xué)難度,讓不同程度的學(xué)生都能理解自行車的變化。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇二
1、提高幼兒動作的靈活性、協(xié)調(diào)性和平衡能力,促使幼兒身體兩側(cè)肌肉力量的協(xié)調(diào)發(fā)展。
2、培養(yǎng)幼兒互助、友愛、勇敢、合作的品質(zhì)及能力。
【活動準(zhǔn)備】。
1、幼兒分兩組,每組一輛小三輪自行車,用彩色紙裝扮一下,看哪組的自行車漂亮。
2、繞障礙騎車:在活動場地上有間隔地放置一些皮球或畫一些標(biāo)志(動物圖案等),幼兒排好隊,一個接一個地騎車?yán)@過障礙。在每個幼兒掌握了要求、騎車基本熟練后,可開展小組比賽,看哪組騎得好又快。
3、合作推車比賽:每組兩個幼兒,一個坐車握把、腳放在踏板上但不準(zhǔn)驅(qū)動;另一個在后面推動小車,二人合作,比賽哪組騎得好且快。根據(jù)情況交換角色。
【活動建議】。
1、提醒幼兒注意安全,同時要勇敢。
2、可以騎、推相結(jié)合,也可以三人一組(一人騎、兩人在后推)展開比賽。
教學(xué)目標(biāo):
1、通過觀察畫面,了解主人公的活動和感受。
2、通過語言或肢體動作演示,初步理解“繞”、“越”、“趟”、“沖”等動詞。
教學(xué)準(zhǔn)備:大書,教師或幼兒騎車的相片。
教學(xué)過程:
一、導(dǎo)入活動:
教師出示一張騎自行車的照片,問問幼兒喜歡騎自行車嗎?接著請幼兒說說騎車都到過哪里?看到了些什么?幼兒討論后,教師進(jìn)行小結(jié)。
二、閱讀圖畫:
第1頁:他騎車來到了哪里?前面有棵樹,要繼續(xù)往前騎的話,該怎么辦呢?
第2頁:他又騎車到了哪里?要是從小橋上騎過去,可以用一個什么詞來概括這個動作呢?
第3頁:(遮住“來到樹下”)請幼兒看圖補(bǔ)充“我”騎車來到了哪里?
第4頁:教學(xué)同2頁。
第5、6頁:分別觀察“騎上”“沖下”的動詞。
第7頁:發(fā)生了什么事情?為什么會這樣?
三、總結(jié)分享:
教師小結(jié)小男孩去過的地方及用到的動詞。
(本案例參考教師指導(dǎo)用書)。
教學(xué)反思:
這讀本素材來源于生活,這是幼兒身邊見過或經(jīng)歷過的事,所以幼兒的學(xué)習(xí)興趣十分濃厚,參與性很高。通過對讀本的學(xué)習(xí),幼兒明白了這個故事是按時間順序來描寫的,以一周的時間展開,每過一天句子就相對的擴(kuò)展。
在教學(xué)過程中我注重動作的演示,讓幼兒模仿讀本中出現(xiàn)的動詞,加深幼兒對動詞的理解。存在的不足有:所提的問題不是很具有開放性,有點(diǎn)限制了孩子的想象思維能力,同時在課堂上過多的關(guān)注積極活躍的孩子,忽略另一部分孩子的參與性,希望在下次的活動中吸取經(jīng)驗,提高教學(xué)質(zhì)量。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇三
一、興趣導(dǎo)入:
同學(xué)們,你們知道人們最常用的交通工具是什么嗎?隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工程師們制造出了各式各樣的自行車,你們見過什么樣式的自行車呢?這節(jié)課就讓我們一起來了解一下自行車的基本構(gòu)造。(揭示課題)。
二、探究新知:
1、引導(dǎo)學(xué)生回憶自行車的構(gòu)造,它有哪幾部分來組成?
2、欣賞圖片,加深學(xué)生對自行車結(jié)構(gòu)的印象,選擇自己喜歡學(xué)生回答:自行車學(xué)生描述自己見過的自行車樣式學(xué)生自由回答學(xué)生欣賞自行車的圖片如果學(xué)生回答其它的交通工具,如公交、摩托車等,教師應(yīng)對學(xué)生的回答給予肯定,然后介紹自行車,把學(xué)生的思路轉(zhuǎn)到本課,教案《自行車》教案》。的自行車并說說喜歡的理由。
3、欣賞學(xué)生作品,請同學(xué)們把自行車各部分的線條對比一下,你發(fā)現(xiàn)了什么?
5、教師補(bǔ)充學(xué)生的回答,強(qiáng)調(diào)繪畫步驟,提出作業(yè)要求。
三、學(xué)生實踐:
教師巡視指導(dǎo)對繪畫有困難的學(xué)生,教師給予幫助。
四、小結(jié):
1、展示作品,向大家介紹自己的作品。
2、誰來談?wù)勥@節(jié)課你最大的感受是什么?
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇四
教學(xué)目的:。
1,通過對自行車結(jié)構(gòu),功能的初步認(rèn)識,指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計自行車的草圖.
2,培養(yǎng)學(xué)生富有創(chuàng)意的運(yùn)用各種類型的材料,在創(chuàng)作中體驗設(shè)計自行車美感,在創(chuàng)作與探索中,捕捉創(chuàng)作靈感,逐步形成創(chuàng)造性的構(gòu)思.
3,通過討論交流,相互啟發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新精神.
教學(xué)重點(diǎn):。
通過對自行車結(jié)構(gòu),功能的初步認(rèn)識,指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計自行車的草圖.
教學(xué)難點(diǎn):。
教學(xué)學(xué)具:。
師:各種自行車的圖片資料.
生:繪畫工具及一些吸管,廢光盤之類的材料.
第一課時。
教學(xué)過程:。
一,組織教學(xué)。
二,檢查用具。
三,欣賞與探索:。
1,展開作品:。
師:請同學(xué)們仔細(xì)觀察:。
這些自行車的共同點(diǎn)是什么?
請仔細(xì)觀察和思考:它們的基本形是什么樣?都有什么用?
生:思考,討論,回答.
師:及時鼓勵學(xué)生,并適時進(jìn)行小結(jié).(都有車頭―像t字―掌握方向,輪子―圓形―行走,坐墊―坐,腳踏板―引導(dǎo)輪子滾動)。
2,再次欣賞課件中的自行車,進(jìn)行討論,交流:。
(1)請先知道的同學(xué)談?wù)勛约旱陌l(fā)現(xiàn).(這些自行車與剛才所看到車有哪些相同的地方,有什么不同點(diǎn))。
(2)其它同學(xué)可提出不同的意見.形成交流的課堂局面.
師:及時鼓勵學(xué)生,并適時進(jìn)行小結(jié).
四:授新。
1,總結(jié)學(xué)生發(fā)言,并進(jìn)行簡單范畫:。
師:真好,通過小朋友們的觀察,大家發(fā)現(xiàn)了,不管什么樣的自行車都有個扶手,輪子,坐墊,腳踏板,可是它們的外型卻可以多種多樣的,只要美觀大方,好用就能讓大家喜歡.今天我想請小朋友們來當(dāng)一回小小設(shè)計師,設(shè)計一輛多功能的自行車.
2,欣賞其他學(xué)生作品,開拓學(xué)生的思維.
師:在當(dāng)一名小設(shè)計師前,我們先去看看其他小朋友是怎么設(shè)計自己的自行車.瞧他們設(shè)計的自行車根據(jù)需要都做了不同的改變,還進(jìn)行說明.
五,布置作業(yè):。
師:小朋友們,我們都知道自行車的基本構(gòu)造,想不想馬上動手制作設(shè)計一輛嗎?拿出你們的畫筆,開動自己聰明的腦筋,畫出一輛和其他人不一樣的自行車.比一比誰的'作品和別人不一樣,最有創(chuàng)意.
六,設(shè)計與制作:。
學(xué)生動手制作,教師巡視輔導(dǎo).
七,展示,評價,反思:。
1,對臺上的作品進(jìn)行評價.師生一起分享成功的喜悅.贊揚(yáng)優(yōu)點(diǎn),提出建議.
2,如果再設(shè)計一次,你將在那些地方進(jìn)行改進(jìn)?
八,拓展:。
今天我們初步學(xué)會設(shè)計自行車,下節(jié)課我們來動手制作自行車看看生活有哪些物品適合制作成一輛自行車,請大家開動腦筋準(zhǔn)備一些材料.
第二課時。
一,組織教學(xué)。
二,復(fù)習(xí)導(dǎo)入授新:。
1,請同學(xué)們談?wù)勆瞎?jié)課所學(xué)的內(nèi)容.說一說自行車的結(jié)構(gòu),組成部分.
2,根據(jù)手中的材料說一說為什么選擇這些材料.并且談一談要怎么利用這些材料.
3,欣賞課本范圖,討論制作步驟.
三,作業(yè)要求:。
小組合作,比一比哪一組制作的最好.
四,學(xué)生練習(xí),教師巡視輔導(dǎo).
五,作業(yè)展評,讓學(xué)生參與評選,評一評:。
1,哪一組制作的應(yīng)用的最好.
2,好在哪里?
六,教育學(xué)生愛護(hù)環(huán)境衛(wèi)生,收拾好工具和材料,整理桌面,保持教室環(huán)境的整潔.
窗體底部。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇五
1、能關(guān)注圖片的細(xì)節(jié),嘗試進(jìn)行簡單的推測和聯(lián)想。
2、幼兒積極大膽的表述自己的想法。
3、幼兒能積極的參與到活動中,并得到其中的快樂。
4、理解故事內(nèi)容,豐富相關(guān)詞匯。
5、引導(dǎo)幼兒細(xì)致觀察畫面,激發(fā)幼兒的想象力。
3、故事中奇特自行車圖片若干張、動物圖片若干張。
(一)玩拼板。
1、教師和幼兒一同翻看自行車圖形拼板。(說說自行車各個部分的名稱)。
2、小男孩騎著自行車會到哪里去?(引導(dǎo)幼兒根據(jù)生活經(jīng)驗推測)。
3、逐步講述故事:
小男孩看見了什么樣的自行車?(說說特別的理由)。
小結(jié):鱷魚的身體很長,所以他的自行車是長長的,騎在上面才會舒服。
它有什么特別的地方?說說理由。
這輛自行車可能是誰的呢?
小結(jié):因為小象身體太重了,所以它的自行車輪胎特別的粗,騎在上面才安全。
師:綠地上還停著許多特別的自行車,去看看它們都是什么樣的。
(引導(dǎo)幼兒觀察圖片,說說自己喜歡的特別的自行車)。
師:小動物們也聽說草地上有這么多好玩又特別的自行車,它們也想來騎,我們來幫助找到它們找到合適的自行車。
(1)出示動物圖片,幼兒自由選擇一種動物。
(2)配對,并說說理由。
3、小結(jié):原來這些自行車不光模樣特別,而且還有特別的用途,讓動物朋友們坐的得更舒服、更安全。
(四)講故事,激發(fā)幼兒興趣。
師:究竟是哪些小動物騎走了這些特別的自行車?我們可以在故事里找到答案。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇六
說到騎自行車―――我可不會透露半個字!畫自行車?好吧,你難道不擔(dān)心我畫成四不像?那我就開始畫嘍!
哎呀!我可不、知、道自行車怎么畫。還好老師播放了畫自行車的視頻,我又逃脫失敗。
先畫輪子,我怎么畫都畫不好,輪子就像一團(tuán)煮爛了的菠菜,像一個奇怪的鴨蛋,一個小豬佩奇的腦袋……總之,老是畫得奇形怪狀。好不容易畫好了輪子,仔細(xì)一看,一大一小,又重新畫。同桌已經(jīng)畫好了兩個美麗的大輪子,不大不小,不長不扁也不尖。我只好無奈地再次畫起車輪,費(fèi)了九牛二虎之力,才把車輪畫得又大又圓,我的臉上滴下了一粒粒汗珠。
開始畫支架了!我畫了一個非常大的“m”。把兩個“肉餅”連了起來。可是這幾條線就像海浪,像草坪,像鋸齒,像方便面,像一排瓦片。我再次修改了支架,但他們看起來更糟了,我都快要瘋了。
畫好了支架,發(fā)現(xiàn)畫成了這個樣:n。經(jīng)過努力我最終畫成了一個歪七扭八的m。我再也不管它們,像條蛇一樣在紙上蠕動也堅決不管!它們太丑了,最后我不得不再反復(fù)把支架改到最好。
我開始畫橫梁。結(jié)果和支架一樣,被回收到了廢品站。看來得畫“幾百年”了。不過我還必須畫,我可受不了了。
畫腳踏時,我早已累得汗流浹背。不過我非常幸運(yùn),很快就畫好了一個漂亮的,完美的腳踏。我立馬就充滿了信心。
已經(jīng)開始畫車座,畫一個三角形,我覺得太簡單了。一下子畫了一個,但一點(diǎn)也不像,我只能再次改了又改,終于畫出了不怎么好看,坐上去也應(yīng)該不怎么舒服的座位。但我還是讓它通過了。
我的自行車畫好了,我給它起名叫做“竹葉青龍”,這個名字帥爆了!
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇七
1、學(xué)習(xí)表現(xiàn)側(cè)面騎自行車的人身體各部位的遮掩虛實關(guān)系。
2、學(xué)習(xí)恰當(dāng)?shù)毓串嫵鋈伺c自行車的比例。
3、培養(yǎng)觀察力。
【活動準(zhǔn)備】。
2、范畫,油畫棒,水彩筆,白紙。
【活動過程】。
1、觀察騎自行車的`人的及自行車的結(jié)構(gòu)。
出示圖片,討論:
自行車由哪幾個部分組成?它們是什么形狀的?人騎在自行車上是什么樣的?
2、教師范畫一遍,幼兒觀察。
出示范畫,教師引導(dǎo)幼兒觀察,并且范畫一遍:
畫的時候先畫出自行車,接著畫出騎在自行車上的人,畫完后,還可以在馬路旁添畫些樹、樓房等。
3、幼兒作畫,教師輔導(dǎo)。
提醒幼兒注意,人與自行車的正確比例,根據(jù)自行車的不同,啟發(fā)幼兒畫出不同的人物。
4、評價作品,結(jié)束活動。
討論:我們找找哪一輛自行車最好看,最穩(wěn),騎上去不會倒?
再看看哪一張畫上餓人騎車姿勢最好?
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇八
1.通過對自行車結(jié)構(gòu),功能的初步認(rèn)識,指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計自行車的草圖,或運(yùn)用各種綜合材料創(chuàng)作自行車。
2.引導(dǎo)學(xué)生富有創(chuàng)意的運(yùn)用各種類型的材料,在創(chuàng)作在體驗設(shè)計自行車美感,在創(chuàng)作與探索中,捕捉創(chuàng)作靈感,逐步形成創(chuàng)造性的構(gòu)思。
3.通過討論交流,相互啟發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新精神。
1.能否把自己有新意的自行車的設(shè)計想法,用繪畫的方法畫出設(shè)計草圖。
2.能否創(chuàng)造性的利用各種材料,設(shè)計制作出有新意的自行車。
3.自行車的造型是否美觀,其功能是否有創(chuàng)意。
如何合理運(yùn)用各種材料開發(fā)新的教學(xué)內(nèi)容的研究。
一、課前準(zhǔn)備。
1.教師準(zhǔn)備教具:各種自行車的`圖片資料。
2.學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)具:一些吸管,廢光盤之類的材料。
二、課堂教學(xué)。
1.引導(dǎo)階段。
在學(xué)生設(shè)計自行車之前,先讓學(xué)生欣賞一些自行車的圖片,主要是讓學(xué)生簡單了解自行車的結(jié)構(gòu),最好能向?qū)W生介紹一下自行車的發(fā)明過程。
要求學(xué)生開展積極的討論,在邊討論邊構(gòu)思在逐步形成自己的設(shè)計靈感,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
2.發(fā)展階段。
啟發(fā)學(xué)生從自行車的功能出發(fā),進(jìn)行設(shè)計構(gòu)思,在造型設(shè)計上可以借助自然界物體的外形進(jìn)行改裝,或是想象中的抽象造型。
指導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計自行車的草圖時,相互討論,相互補(bǔ)充,使設(shè)計的草圖更完美。
當(dāng)學(xué)生在設(shè)計的過程中,老師積極肯定學(xué)生好的有創(chuàng)意的造型,對有個性的表現(xiàn)給予及時表揚(yáng)。
指導(dǎo)學(xué)生在制作自行車時,注重自行車整體造型的美觀,同時讓學(xué)生體驗造型的藝術(shù)魅力。
3.收拾與整理。
指導(dǎo)學(xué)生將各種不同類型材料歸類,放回原處,收拾整理桌面,地面,保持教室清潔。
三、課后拓展。
鼓勵學(xué)生課后找各種材料,如:絲帶,毛線,鉛絲,鉛筆,碎花布等,積極嘗試,表達(dá)自己的豐富多彩的想象,設(shè)計出更有創(chuàng)意,更美觀的自行車。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇九
本課是以引導(dǎo)學(xué)生富有創(chuàng)意的運(yùn)用各種繪畫手段來表現(xiàn)自行車、創(chuàng)造自行車,從而培養(yǎng)學(xué)生的想象能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神。
在課的設(shè)計上,我主要是從學(xué)生實際的課堂教學(xué)出發(fā),從學(xué)生心理、生理、興趣等諸多方面出發(fā)去制定課題,設(shè)計教案。所以在導(dǎo)入上,我以猜謎語的方式讓學(xué)生的興趣被吸引過來。因為奧運(yùn)會離我們過去不久,所以以自行車比賽為切入口讓學(xué)生逐漸了解自行車的歷史,再講解自行車的結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力是美術(shù)教學(xué)的重要目的,所以為了使學(xué)生的創(chuàng)造力能得到超常的發(fā)揮,我到網(wǎng)絡(luò)收尋到各種奇異自行車的圖片,學(xué)生通過直觀的認(rèn)識和欣賞,找到了靈感,并更加確定了自己想象的方向和空間。讓學(xué)生從自己畫的簡筆畫的自行車進(jìn)行思維的拓展,但是自行車的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,學(xué)生要表現(xiàn)好車的結(jié)構(gòu)靠平時的觀察和老師幾分鐘的講解不夠的,學(xué)生畫的可能還是有變形,其實在這里我可以多給學(xué)生看自行車的圖片,讓學(xué)生尋找不同自己車的相同點(diǎn),還要在難點(diǎn)上進(jìn)行更深入的講解。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇十
1.乘自行車、電動車時扶好坐穩(wěn),不把手、腳伸到危險的地方。
2.乘坐自行車前整理好服飾,不在車上睡覺。
3.初步了解健康的小常識。
4.知道檢查身體的重要性。
活動準(zhǔn)備。
多媒體教學(xué)資源:圖片和兒歌。
活動過程。
一、開始部分。
播放多媒體資源圖片《這樣坐車安全嗎》。引導(dǎo)幼兒觀察、學(xué)習(xí)正確乘坐自行車的方法。教師告訴幼兒坐上自行車或電動車后扶好坐穩(wěn),不把小腳伸到車輪里,不在車上搖晃,更不能在車上睡覺。
二、基本部分。
游戲——自行車,丁零零,指導(dǎo)幼兒練習(xí)坐自行車。
游戲時,教師與幼兒對答。教師問:“自行車,丁零零,哪個寶寶來坐車?”幼兒齊答:“一二三,我來坐。”教師繼續(xù)問:“鞋帶系系緊,衣服整一整。小朋友們,準(zhǔn)備好了嗎?”幼兒檢查自己鞋帶、服飾。準(zhǔn)備好的幼兒起立回答:“準(zhǔn)備好了!”教師協(xié)助準(zhǔn)備好的幼兒輪流聯(lián)系乘坐自行車。
三、結(jié)束部分。
播放兒歌《自行車,丁零零》,請幼兒學(xué)說兒歌。
活動反思。
1、應(yīng)讓幼兒自主多收集各種鈴聲,引導(dǎo)幼兒自己去發(fā)現(xiàn)。
2、培養(yǎng)幼兒的創(chuàng)造性,讓幼兒大膽想象生活中的那些鈴聲可以更改,那些可以添加。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇十一
教學(xué)目標(biāo):
1、體會魯濱孫在危難處境中調(diào)整心態(tài)的方法,感受他積極進(jìn)取的人生態(tài)度。
2、領(lǐng)悟生活的心態(tài)比生活的條件重要、精神的生存比物質(zhì)的生存重要的道理。
教學(xué)步驟:
一、整體閱讀感知。
快速默讀全文,完成:
1、用一話歸納文章的主要內(nèi)容。
2、簡要復(fù)述課文內(nèi)容。
3、本文在描寫魯濱孫時主要采用了什么手法?
二、重點(diǎn)精讀體驗。
精讀關(guān)于魯濱孫心理描寫的部分,思考探究:
1、從文章的首尾來看,魯濱孫的心態(tài)發(fā)生了什么樣的變化?
2、為什么會發(fā)生這樣的變化?
3、如果他的心態(tài)不發(fā)生這樣的變化,你覺得魯濱孫能在荒島上生存下去嗎?(明確:即使他吃住不愁,最終也會因為精神的空虛和寂寥而死)。
4、如果換了其他任何一個人,也許就沒有了魯濱孫這樣的生存神話了。那么,你認(rèn)為:魯濱孫能夠活下去,最重要的是靠什么?由此你可以得出一句什么樣的結(jié)論?(明確:靠的是心態(tài),積極進(jìn)取的人生態(tài)度。說明積極的心態(tài)是維系生命的首要支柱,生活的心態(tài)比生活的條件重要,精神的生存比物質(zhì)的生存重要。)。
三、拓展應(yīng)用。
1、當(dāng)下,社會安定,經(jīng)濟(jì)繁榮,生活富足,可自殺等輕生的事件仍然屢見報端。假如魯濱孫知道了這些,他會作何感想?你能走進(jìn)魯濱孫的內(nèi)心世界,揣摩出他的真實想法嗎?試試看,組內(nèi)談一談,請使用第一人稱。
2、有的同學(xué)感慨現(xiàn)在早出晚歸,學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)繁重,生活枯燥,爸媽嘮叨,知心朋友缺少,不太滿意目前的狀況。你對你目前的學(xué)習(xí)和生活滿意嗎?想一想,談一談,和魯濱孫比一比,和同學(xué)坦誠交流交流。
3、用一句精練的話說出自己學(xué)習(xí)本文的感受。
四、作業(yè)布置。
找一些面對困難、激勵人奮進(jìn)的格言,做成賀卡送給你的朋友或者自己。
【資料平臺】。
1、(丹麥)哈夫?b?卡威《浮冰上的兩者》。
2、《斯蒂芬?霍金――劃時代的英雄》。
3、郭正剛《漂流長江第一人》。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇十二
1、通過開展騎自行車(三輪自行車)的體驗活動,理解“騎”“越”“趟”“沖”等詞的含義和用法。
2、掌握完整敘事要素,能按照時間順序有條理地敘述一件事。發(fā)展幼兒口語表達(dá)能力。
3、能自由發(fā)揮想像,在集體面前大膽講述。
4、理解故事內(nèi)容,豐富相關(guān)詞匯。
1、經(jīng)驗準(zhǔn)備:幼兒已學(xué)會騎自行車。
2、物質(zhì)準(zhǔn)備:大書及幼兒用書、適宜幼兒騎車游戲的場地、自行車越過的障礙物。
通過騎車游戲,理解故事中動詞的意思。
體會動詞的含義并能正確使用。
1、大書導(dǎo)入。
教師:小朋友們都喜歡騎自行車嗎?騎自行車有什么感受?為什么?(幼兒回答問題時可以邊說邊做動作。)
2、大書圖畫閱讀。
教師出示已被遮住文字的大書,引導(dǎo)幼兒逐頁猜想畫面內(nèi)容。
教師:畫面上的小朋友騎自行車都經(jīng)過了哪里?每到一個地方,他做了哪些動作?
幼兒l:書上的小朋友騎著自行車經(jīng)過大樹、小橋、小水坑、山坡。
幼兒2:這個小朋友繞過大樹;趟過小水坑;騎上山坡。
教師:小朋友們在騎自行車時做過這些動作嗎?
幼兒1:我也騎著車?yán)@過大樹,繞就是車把向一個方向圍著大樹轉(zhuǎn)一個圈。
幼兒2:我騎車時,遇到小水坑就會加速趟過去。
幼兒3:我騎車經(jīng)過小橋時是越過去的。
3、大書文字閱讀。
(1)教師指讀文字,每指讀一頁,可以先請幼兒傾聽,然后再請幼兒跟讀。
(2)結(jié)合文字,引導(dǎo)幼兒說一說:書中的小朋友是在什么時間去騎自行車的?
(3)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)書中的動詞:“騎”“繞”“越”“趟”“沖”,每講到一個字請幼兒模仿,加深印象。
(4)請幼兒觀察、思考書中每一頁的句型有什么聯(lián)系,并發(fā)現(xiàn):每一頁的句型都會重復(fù)前一頁的地點(diǎn)并到達(dá)一個新的地點(diǎn)。
(5)請幼兒仿照書中的句型創(chuàng)編出自己在一周之中都做了些什么事。例如,星期一,我……星期二,我……能按照時間順序有條理地敘述。
幼兒1:五一假期時,我和爸爸去旅游。星期一,我們?nèi)チ吮焙9珗@;星期二,我們?nèi)チ颂彀查T廣場;星期三,我們?nèi)チ擞螛穲@;星期四,我們?nèi)チ碎L城;星期五,我們?nèi)チ藙游飯@;星期六,我們?nèi)チ嘶佚堄^公園;星期日,假期快結(jié)束了,我們在家休息,準(zhǔn)備第二天高高興興上幼兒園。
幼兒2:我?guī)蛬寢屪黾覄?wù),星期一,我掃地;星期二,我擦桌子:星期三,我為花澆水;星期四,我洗碗;星期五,我自己洗襪子;星期六我發(fā)碗筷;星期日,媽媽夸我是乖孩子。
(6)引導(dǎo)幼兒指讀小書,找出反復(fù)出現(xiàn)的文字:星期、我、騎自行車。
4、拓展學(xué)習(xí)。
(1)引導(dǎo)幼兒來到戶外活動場地,觀察場地上已布置好的各種障礙物,猜測活動內(nèi)容。
(2)一名幼兒騎著自行車出現(xiàn)在幼兒面前,激發(fā)幼兒參與活動的興趣。
(3)幼兒分成四隊,分別騎自行車用書中提到的各種動詞穿越地上的障礙物。在通過后,大聲說出:“我……過了障礙,我勝利了!”引導(dǎo)幼兒通過實踐進(jìn)一步感受詞匯所表達(dá)的含義。
幼兒1:我騎著自行車?yán)@過飲料瓶。
幼兒2:我趟過皺紋紙做成的小水坑。
幼兒3:我沖過大門。
(4)幼兒創(chuàng)新活動:創(chuàng)新騎自行車越過障礙的方法,并用語言表述。
幼兒1:我越過了地板塊做成的小橋!
幼兒2:我繞過了椅子做成的樹樁!
幼兒3:我沖過了柱子門1
5、延伸活動。
引導(dǎo)幼兒尋找生活中其他與動作有關(guān)的詞并與家長合作,記錄幼兒尋找的動詞,制作圖文并茂的動詞小書。
本次活動注重將幼兒的已有經(jīng)驗與學(xué)習(xí)內(nèi)容相結(jié)合,設(shè)置幼兒感興趣的情境,引導(dǎo)幼兒通過親身體驗,更加直觀地理解了各種動詞的含義。由于活動內(nèi)容是幼兒感興趣的且符合本班幼兒特點(diǎn),所以幼兒在活動中認(rèn)真投人,完全融人其中。在提問上,層層深入、思路清晰,引導(dǎo)幼兒充分表達(dá)自己的感知體驗,使幼兒在參與活動時,充分發(fā)揮了想象力與創(chuàng)造力,創(chuàng)新能力得到提高。即使是不善表達(dá)的幼兒也能夠在體驗活動中展示自己,體驗到成功。活動既滿足了幼兒活潑好動的特點(diǎn),又使幼兒體驗到了讀本的內(nèi)涵,基本達(dá)到了活動目標(biāo)。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇十三
先組織學(xué)生談?wù)剬ψ孕熊嚫鞑考恼J(rèn)識,如自行車車把利用了輪軸的原理,自行車把手利用了杠桿的原理。然后重點(diǎn)讓學(xué)生談?wù)剬ψ孕熊圐X輪的認(rèn)識,并推測它在自行車的運(yùn)動中起什么樣的作用,尤其是齒輪齒數(shù)不同所起的作用。學(xué)生通常會認(rèn)為它主要起到了傳動的作用,卻不會意識到由于齒輪數(shù)的不同,可以靈活地改變其轉(zhuǎn)速。
二、研究齒輪。
第一步是了解學(xué)生對齒輪的認(rèn)識。先讓他們回憶還在哪些地方見過齒輪,并比較它們與自行車的齒輪有哪些相同與在不同。讓學(xué)生盡可能多地說出齒輪的用途,包括齒輪間存在相互咬合與用鏈條連接的組合,這樣可以為課的最后分析,體會齒輪的作用。
第二步討論實驗方案。首先要根據(jù)材料確定是研究齒輪間相互咬合還是鏈條連接的情形,或者兩種方式同時采用。小組討論方案后,可以在全班交流。交流過程中,注重引導(dǎo)他們明確以下細(xì)節(jié):在實驗中如何確定兩個齒輪的不同齒數(shù),如何確定兩個齒輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù),如何在記錄表中進(jìn)行記錄,記錄哪些方面等。
第三步是動手實驗。實驗中,教師要及時捕捉他們的發(fā)現(xiàn),提醒他們把有價值的東西記錄下來(有些發(fā)現(xiàn)學(xué)生可能自己并不會意識到),促進(jìn)他們完成完整的實驗,但不要過多地影響他們的自主研究。先完成實驗的小組,應(yīng)當(dāng)提示他們把實驗的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行整理和初步的分析,為后面的討論作好準(zhǔn)備。有條件的實驗室,還可以讓各組把實驗結(jié)果統(tǒng)一反映出來,如實物投影儀或通過黑板上的全班記錄表等。
三、討論實驗發(fā)現(xiàn)。
教師可以選擇在組內(nèi)先交流,然后在全班進(jìn)行溝通,或者直接在全班進(jìn)行交流,這主要根據(jù)學(xué)生平時的學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力來確定。
學(xué)生在交流時經(jīng)常會出現(xiàn)只談結(jié)論或只談發(fā)現(xiàn)的情況,無論是哪一種情況,教師都應(yīng)當(dāng)及時提示學(xué)生把實驗的發(fā)現(xiàn)與所思考的結(jié)論間的聯(lián)系講出來,以便了解他們的思維過程,并發(fā)現(xiàn)其中的精彩與不足。有的小組在交流時,可能還會提到本組實驗發(fā)現(xiàn)的其他情況,對于這樣的小組教師要肯定。
如果實驗只做了相互咬合這樣一種情況,則還需要簡要地幫助學(xué)生分析如果采用鏈條傳動又會是怎樣的情形。相互咬合的情形,可以很方便地計數(shù)兩個齒輪轉(zhuǎn)動的.齒數(shù)。鏈條傳動則不再是直接計數(shù),而是通過鏈條這一中介,間接地推算出兩個齒輪轉(zhuǎn)動的齒數(shù)。如大齒輪轉(zhuǎn)動一圈,通過鏈條經(jīng)過了30個齒,這30個齒的變化體現(xiàn)在小齒輪上,也應(yīng)該經(jīng)過30個齒,如果小齒輪只有20個齒,則說明小齒輪要轉(zhuǎn)動1.5圈。從而很好地理解兩個齒輪轉(zhuǎn)速間的關(guān)系。
四、分析自行車的齒輪及其他簡單機(jī)械。
有了實驗中對齒輪原理的認(rèn)識,再回到自行車的情形當(dāng)中,引導(dǎo)學(xué)生分析隱藏在自行車的其他零部件所涉及的機(jī)械原理,如自行車的踏腳用到了杠桿原理。以飛輪的輪軸為支點(diǎn),用較長的鐵桿來轉(zhuǎn)動鏈條上的飛輪,可以省力。踏腳飛輪上用到了齒輪,以防止鏈條打滑。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇十四
在教學(xué)中,為了更好地突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),體現(xiàn)課程設(shè)計的研究性,側(cè)重學(xué)生的觀察和體驗過程,針對小學(xué)三年級兒童的心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律,我遵循“師生交往,教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的教學(xué)思想,體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、參與性、有效性、興趣性。通過情景創(chuàng)設(shè),引導(dǎo)學(xué)生主動探究,體驗學(xué)習(xí)的過程,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)主動探究的意識;通過評價激勵,引導(dǎo)學(xué)生積極互動,體會創(chuàng)作的快樂,發(fā)展學(xué)生的想象力、提高學(xué)生的創(chuàng)造力。
在學(xué)法上,主要通過欣賞、觀察、比較、討論、交流、動手畫畫等方法相結(jié)合。通過評價激勵,引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)并歸納,體會創(chuàng)作的快樂,發(fā)展學(xué)生的想象力、提高學(xué)生的創(chuàng)造力。
結(jié)合教法和學(xué)法,采用如下教具和學(xué)具:多媒體課件——《我設(shè)計的自行車》;水彩筆、勾邊筆、彩色鉛筆等各種繪畫工具。
為了使學(xué)生都能在視、聽、說、做、思等行為環(huán)節(jié)中經(jīng)歷美術(shù)的過程、體驗審美的快樂,順利達(dá)成教學(xué)目標(biāo),我設(shè)計的教學(xué)流程如下:
由于每個學(xué)生的成長經(jīng)歷、知識層面、生活環(huán)境的不同,觀察力與認(rèn)識層面自然不同,因此,我設(shè)計了“引導(dǎo)啟發(fā)了解車”一環(huán)節(jié)。先出示世界上第一輛自行車的圖片,引導(dǎo)學(xué)生了解自行車的起源。并通過欣賞飛鴿自行車、及自行車實物,引導(dǎo)探究“自行車的結(jié)構(gòu)是有哪幾部分組成的?”等問題引導(dǎo)學(xué)生觀察探索、了解。
課堂教學(xué)進(jìn)行到這個時候,我給學(xué)生推出了一輛自行車的實物,這時學(xué)生都睜大了好奇的眼睛,目不轉(zhuǎn)睛的盯著這輛漂亮的自行車,有的`孩子說:“老師這是一輛折疊自行車。”還有的孩子說:“老師我會騎自行車,我能騎一騎這輛車嗎?”課堂氣氛立刻被點(diǎn)燃了。這時,我請同學(xué)們來畫畫自行車的簡單外形,他們便很快的畫出了自行車的外形與結(jié)構(gòu),讓學(xué)生在繪畫練習(xí)的時候有了合理依據(jù),也增強(qiáng)了學(xué)生對本課學(xué)習(xí)的濃厚興趣。
這時,再讓學(xué)生觀察課件對比和分析:各種新款式自行車的圖片,設(shè)疑引路,“這些新款式的自行車增加了哪些實用功能?”學(xué)生很快便回答出:有的車可以折疊、有的車可以多人騎行、還有的車是電動騎行。教學(xué)活動中,以此調(diào)動學(xué)生勇于表現(xiàn)、釋放個性的積極性,讓學(xué)生真切體會到學(xué)習(xí)的成功與快樂。
接著我設(shè)計了“自主探究——設(shè)計車”一環(huán)節(jié),因為自主探究、合作交流是新課程標(biāo)準(zhǔn)特別倡導(dǎo)的一種學(xué)習(xí)方式,他可以培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力、合作意識,所以在這環(huán)節(jié)我先用激勵的語言表揚(yáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)精神,正當(dāng)學(xué)生情緒高漲,產(chǎn)生積極的探究動機(jī)的時刻,引導(dǎo)學(xué)生到書中去發(fā)現(xiàn)作品的創(chuàng)新特點(diǎn)尋找答案,鼓勵他們根據(jù)書中提示,相互交流,積極互動,請學(xué)生以小組合作的方式,講解自己的設(shè)計制作想法,了解不同的方法步驟,并大膽地展示出學(xué)生設(shè)計的與眾不同的自行車畫面。這時老師提問:“你會設(shè)計一輛什么樣的新款自行車?”并引導(dǎo)學(xué)生以小組合作討論,啟發(fā)學(xué)生從自行車的功能出發(fā),說說自己的想法,經(jīng)過討論,有的說:要設(shè)計一輛太陽能自行車、有的說要設(shè)計一輛帶翅膀的自行車、還有的說要設(shè)計一輛可以在水中騎行的自行車……學(xué)生們都踴躍地說出自己的想法。然后通過課件欣賞,其他同學(xué)的優(yōu)秀作品,請學(xué)生說說這些作品的優(yōu)秀之處。通過這種安排,讓學(xué)生在小組中交流、在小組中合作、在小組中探討。
為了給學(xué)生一個自由發(fā)揮、創(chuàng)造的空間,我設(shè)計了“大膽創(chuàng)作——設(shè)計自行車”這一環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)生對自己的作品進(jìn)行再創(chuàng)作,在再創(chuàng)作過程中,我強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意個性的彰顯,創(chuàng)作的同時,并播放兒童歌曲,營造輕松的學(xué)習(xí)氛圍,讓學(xué)生在優(yōu)美的旋律中展開思路、大膽創(chuàng)造,體驗造型活動所帶來的樂趣。在學(xué)生創(chuàng)作作品時,會遇到各種各樣的問題,諸如:功能的體現(xiàn)、顏色的搭配等問題。我引導(dǎo)學(xué)生相互討論,大膽發(fā)表自己的看法,學(xué)會解決問題。
我接著設(shè)計了“展示欣賞”的環(huán)節(jié),在學(xué)生創(chuàng)作基本完成時,我讓學(xué)生采用自評為主,互評與教師簡評為輔的方法進(jìn)行評價,從結(jié)構(gòu)、功能、設(shè)計、色彩等方面盡情感受學(xué)生創(chuàng)作的美。讓學(xué)生真正參與到教學(xué)過程之中,培養(yǎng)學(xué)生自信心,體驗成功的喜悅。
科學(xué)精練的結(jié)束語能起到“課雖盡,但趣無窮”的效果,因此我最后設(shè)計了“課堂小結(jié)——拓展延伸”環(huán)節(jié),在課程即將結(jié)束時,問學(xué)生:“這節(jié)課哪一點(diǎn)給你帶來了快樂?”學(xué)生回答:收獲了創(chuàng)作的快樂、成功的快樂、合作的快樂,甚至?xí)睦蠋熀屯瑢W(xué)的評價中體會到快樂。這一環(huán)節(jié)對快樂的回顧,既加深了對整個教學(xué)過程的印象和體驗,同時又是對這節(jié)課的總結(jié)和梳理。
在課的設(shè)計上,我主要是從學(xué)生實際的課堂教學(xué)出發(fā),從學(xué)生心理、生理、興趣等諸多方面出發(fā)去制定課題,設(shè)計教案。在導(dǎo)入中,因為學(xué)生對自行車都比較了解,所以我在教學(xué)一開始,采用欣賞視頻短片的方法,直接導(dǎo)入課題,引導(dǎo)學(xué)生了解自行車是人們上下班的主要交通工具之一,更能增加學(xué)生對本課的了解及提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
在教學(xué)過程中教師與學(xué)生之間的互動是十分重要的。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師作為組織者要融入其中,讓學(xué)生先提出自己想知道的問題,通過合作與交流,再將回答的權(quán)利交給學(xué)生,讓學(xué)生在小組中交流、在小組中合作、在小組中探討,使重、難點(diǎn)在小組合作、自主探究中得到了解決,這充分培養(yǎng)了他們主動學(xué)習(xí)的能力,教師在其中只是起到了啟發(fā)學(xué)生思維的作用。同時這也體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、參與性、有效性、興趣性。
本節(jié)課教學(xué)中的亮點(diǎn)是,我給學(xué)生推出了一輛自行車的實物,這樣便于學(xué)生更直觀了解自行車的外形與結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了學(xué)生的濃厚興趣,讓學(xué)生在繪畫練習(xí)的時候有了合理依據(jù)。甚至有的孩子,還想上前面來展示車技。同時也使課堂氣氛達(dá)到高潮。我想在課堂所創(chuàng)設(shè)的寬松愉快的生活情境中,學(xué)生處于一種自然發(fā)展的狀態(tài),他們無所顧忌,自由選擇、自由創(chuàng)造、自由表現(xiàn),盡可能地挖掘智慧潛能,使新的點(diǎn)子、新的想法蜂擁而出,從而主動積極地把自己的內(nèi)心世界表現(xiàn)出來。
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力是美術(shù)教學(xué)的重要目的,所以為了使學(xué)生的創(chuàng)造力能得到超常的發(fā)揮,我使用了多媒體課件,合理地運(yùn)用多媒體教學(xué),可以大大提高教學(xué)效率,我在網(wǎng)絡(luò)上收尋到各種奇異自行車的圖片,學(xué)生通過直觀的認(rèn)識和欣賞,找到了靈感,并更加確定了自己想象的方向和空間。在這堂課的實踐環(huán)節(jié),我又收集了一些富有新意的學(xué)生作品,讓學(xué)生找出創(chuàng)新設(shè)計的地方,進(jìn)入繪畫階段,這也是本課的一個高潮,以此來拓展學(xué)生思維,為他們進(jìn)一步創(chuàng)作提供了更廣闊的空間。
這節(jié)課最大的不足就在于對學(xué)生的評價沒有達(dá)到全面性,對學(xué)生評價語言也不夠豐富。這些在今后的教學(xué)中我都將引以為戒,從這幾方面去努力,從而加快提高自己的教學(xué)能力。
總之本節(jié)課通過觀察發(fā)現(xiàn)、精心設(shè)問、合作探討、動手探究,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行再創(chuàng)造,培養(yǎng)學(xué)生的主體意識和互助、參與合作意識,實現(xiàn)了創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),真正實現(xiàn)了知識與能力的同步提高,教學(xué)效果較好,一句話:只要教師轉(zhuǎn)變觀念,大膽的放手把課堂還給學(xué)生,滿足他們好奇、好動、好說的特點(diǎn),教學(xué)效果一定會事半功倍。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇十五
教學(xué)目標(biāo):
1、了解大自然的秘密,激發(fā)學(xué)生熱愛大自然,愛護(hù)動物的情感。
2、理解“人是萬物之靈。然而,當(dāng)人自作聰明時,一切都可能走向反面”的含義。
3、學(xué)習(xí)讀書的方法。
4、積累躑躅、佇立、頹喪、寂然、突兀、等詞語的意思。
5、有感情地朗讀課文。
知識目標(biāo):
1、進(jìn)行語言文字訓(xùn)練。
2、學(xué)習(xí)讀書的方法。
3、了解大自然的秘密。
4、了解人與大自然的關(guān)系。
能力目標(biāo):
1、了解文章的線索。
2、有感情地朗讀課文。
3、理解“人是萬物之靈。然而,當(dāng)人自作聰明時,一切都可能走向反面”的含義。
情感態(tài)度:
1、激發(fā)學(xué)生閱讀興趣。
2、激發(fā)學(xué)生熱愛大自然,愛護(hù)動物的情感。
教學(xué)重點(diǎn):
1、了解大自然的秘密。
2、知道人與自然的關(guān)系。
3、學(xué)習(xí)讀書的方法。
4、理解“人是萬物之靈。然而,當(dāng)人自作聰明時,一切都可能走向反面”的含義。
教學(xué)難點(diǎn):
理解“人是萬物之靈。然而,當(dāng)人自作聰明時,一切都可能走向反面”的含義。
教學(xué)準(zhǔn)備:
課件。
教學(xué)過程:
一、導(dǎo)入:
這節(jié)課讓我們走進(jìn)厄瓜多爾的加拉巴哥島去觀察幼龜是怎樣離巢進(jìn)入大海的。讀讀課題,注意秘密的“密”字下面部分是個山字。在你的頭腦中浮現(xiàn)出什么問題?(大自然的秘密是什么)。
二、請你讀讀課文,想一想大自然的秘密是什么?如果你發(fā)現(xiàn)了,請舉手示意我。
教讀書方法:課文中有些地方,可以一帶而過,有的地方要反復(fù)讀,反復(fù)琢磨,可以將體會標(biāo)注在書中相應(yīng)的空白處。
(海龜是有自己的生存辦法的)。
1、一只幼龜率先把頭探出巢穴,卻又欲出而止,似乎在偵察外面是否安全。
投這句話。如果把探出換別的詞,可以怎么說?(伸、露)比較為什么此處用“探”?(探有試探、小心的意思。而伸和露則沒有)。
2、那只先出來的龜,原來是龜群的“偵察兵”,一旦遇到危險,它便會返回龜巢--------爭先恐后地結(jié)伴而出。
了解了大自然的秘密之后,這個問題我們搞清楚了,是不是這篇文章我們就學(xué)懂了?(沒有)。
三、除了寫海龜,還寫了我們呢!讀讀文章,看你讀懂什么了。
1、觀察——緊張——震驚——悲嘆。
2、我們?yōu)槭裁磿羞@樣的情緒變化?再讀讀文章體會。如果你認(rèn)為理解有困難,可以向周圍的同學(xué)求助。共同研究研究。
1)緊張:啄,幼龜小心,太弱小了。大小海龜對比圖片。
嘲鷹是突兀而來的,幼龜沒想到它的致命的天敵會來。這一啄,很可能要了幼龜?shù)拿?/p>
怎能不緊張?指名讀我們焦急的心情。
追問:此時導(dǎo)游的態(tài)度是怎樣的?(若無其事)你知道這個詞語的意思嗎?導(dǎo)游為什么要這樣呢?(若無其事:好象什么事都沒發(fā)生過一樣。因為導(dǎo)游知道這是自然界之道。)。
2)震驚:成群成群的幼龜魚貫而出。
師引:多少只?(成百上千)怎么出來的?(魚貫而出)此時從巢到海邊有一大段沙灘,無遮無擋,沒有任何保護(hù)。
出示圖片:看到成群的海龜爭先恐后地向大海爬去,你們快告訴它們你們想說的話。
師:是啊,小海龜們快回去呀,你們的偵察兵是我們把它送入大海的,這里太危險了,看呀,你們的天敵來了。
讀讀這里的句子,應(yīng)該怎么讀.
出示:我們原來干了一件愚不可及的蠢事。
“天啊,”我聽見背后的有人說,“看我們做了些什么!”
3)悲嘆:這時,幾十只幼龜成了嘲鷹、海鷗、鰹鳥的口中食。
再讀這句想象當(dāng)時海灘上是怎樣一種景象?
學(xué)生想象描繪。
師:這種場面真是慘不忍睹啊,太殘酷了,所以我們有了這樣的悲嘆:
投:“如果不是我們?nèi)祟悾@些海龜根本就不會受到傷害。”
再讀:投:向?qū)xx地說:“如果不是我們?nèi)祟悾@些海龜根本就不會受到傷害。”
4)課文中,哪一句話體現(xiàn)了文章的中心?(人是萬物之靈。然而,當(dāng)人自作聰明時,一切都可能走向反面。)。
5)你對這句話有什么體會?
(自然有自然的法則,人類應(yīng)該順應(yīng)自然,尊重自然,與自然和睦相處,如果橫加干涉(雖然有時是善意的)企圖去改變甚至征服自然。只會適得其反。)。
6)你知道這種方法叫什么嗎?(篇末點(diǎn)題)。
投:人是萬物之靈。如果xxxxxxx,那么xxxxxxx。
四、總結(jié)全文,拓展延伸。
1、學(xué)到這兒,你有什么話要對大家說呢?
(無論做什么事情,我們都不能自以為是,要聽取別人的勸告,不要等造成了后果,才開始后悔、難過,那樣也是于事無補(bǔ)的。
做事情要遵循一定的客觀規(guī)律。這些規(guī)律是不以人為的因素而改變的。)。
2、在你身邊,有發(fā)現(xiàn)類似的情況嗎?請你舉例說說。
死亡,罪魁禍?zhǔn)资撬擅x。這種情況,請同學(xué)們利用你們的聰明才智想想用什么辦法解決。
打藥:引發(fā)爭議行不行——好心辦壞事。人工捕捉.,養(yǎng)一些吃松毛蟲的鳥。(小雞破殼,《苗助長》等)。
了解一分,所得的益處就可能是不可估量的。
五、布置作業(yè)。
1、讀課文,抄寫你喜歡的詞語。
2、寫一篇關(guān)于本課或他人與自然的故事的讀后感。
我設(shè)計的自行車教案(熱門16篇)篇十六
智能自行車的興起,使得人們越發(fā)關(guān)注自行車出行,然而,市面上的智能自行車大多為騎行愛好者設(shè)計,本文是對自行車創(chuàng)新設(shè)計研究的論文,一起來看看吧!
:在當(dāng)今迅速發(fā)展的時代,產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新需要更豐富的跨學(xué)科知識體系,更復(fù)雜的技術(shù)力量支撐,更完善的創(chuàng)新理論基礎(chǔ)。創(chuàng)新技術(shù)能將多種領(lǐng)域的科學(xué)知識有機(jī)地結(jié)合起來,促使設(shè)計者拓寬思維,打破思維定勢,獲得突破性的創(chuàng)新知識,為產(chǎn)品創(chuàng)新提供創(chuàng)造性的設(shè)計方案。用計算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計,首先需要清楚人是如何進(jìn)行思維的,這一點(diǎn)尤為重要。思維過程的模型包括:對象選例模型、約束聯(lián)想模型、分解綜合模型、抽象逆反模型。而創(chuàng)新與其中兩種思維模型有著密切的關(guān)系,一是抽象和聯(lián)想,一是分解(分析)和綜合。這兩種思維操作,有助于設(shè)計出相應(yīng)的創(chuàng)新性計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)幫助人進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。
創(chuàng)新性計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)是將輔助設(shè)計與人工智能、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和工業(yè)設(shè)計結(jié)合起來,運(yùn)用抽象、聯(lián)想、分析、綜合等模型,協(xié)助人研制開發(fā)出含有新概念、新形狀、新功能、新技術(shù)的產(chǎn)品。重點(diǎn)研究方向是將信息技術(shù)與新技術(shù)運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計的過程中去。
理想的產(chǎn)品創(chuàng)新過程需要數(shù)據(jù)庫做有利支撐,除此之外還要求具備不斷搜索新數(shù)據(jù)庫的能力,及時將合適的新技術(shù)綜合到產(chǎn)品中去。這要求系統(tǒng)具有分解和綜合產(chǎn)品的能力,通過分解功能,根據(jù)子功能進(jìn)行聯(lián)想,用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行替換;因此,創(chuàng)新過程實際上是一個不斷地分解與綜合的過程,在此過程中充分調(diào)用抽象與聯(lián)想功能尋找各種替換物,實現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新。潘云鶴院士就特別強(qiáng)調(diào),計算機(jī)輔助設(shè)計的發(fā)展重點(diǎn)在于通過對產(chǎn)品概念和功能的分析與綜合,形成一種發(fā)散性思維,通過聯(lián)想和類比,將適合的新技術(shù)找出來替代原有技術(shù)的過程。
現(xiàn)代自行車產(chǎn)品開發(fā)越來越注重創(chuàng)新,例如色彩的設(shè)計,新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用以及多功能設(shè)計。本文以大家都比較熟悉的自行車為對象,在研究自行車發(fā)展史、結(jié)構(gòu)功能、傳動機(jī)構(gòu)、派生形式等多方面資料的基礎(chǔ)上,開發(fā)自行車計算機(jī)輔助設(shè)計的創(chuàng)新軟件。充分利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、計算機(jī)動畫技術(shù)及多媒體仿真技術(shù),提供多種自行車設(shè)計方案,準(zhǔn)確而生動地模擬出自行車創(chuàng)新設(shè)計過程,能夠促使人們積極思考、分析、探索,提高創(chuàng)新能力。同時對提高設(shè)計質(zhì)量,縮短設(shè)計周期,增強(qiáng)設(shè)計的直觀性、形象性,以便集中精力用于創(chuàng)造性研究,具有重要意義和應(yīng)用價值。本論文的宗旨是為大學(xué)生提供一個以自行車為對象的輔助創(chuàng)新設(shè)計仿真教學(xué)軟件,以便他們用此軟件進(jìn)行自行車的方案設(shè)計,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新設(shè)計的能力。
1.1創(chuàng)新技術(shù)。
(1)計算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)。
創(chuàng)新理論的研究經(jīng)歷了50年代的分解研究和創(chuàng)立階段,70年代的系統(tǒng)開發(fā)階段,80年代的綜合化、專門化研究階段。九十年代以來,以為理論基礎(chǔ)的計算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)在歐美國家得到了廣泛研究與應(yīng)用,成為國外知名企業(yè)在尖端技術(shù)領(lǐng)域中解決技術(shù)難題、實現(xiàn)創(chuàng)新的有效工具。triz稱為發(fā)明創(chuàng)造方法學(xué),是將人們思考問題、解決問題的過程科學(xué)化,為問題的創(chuàng)造性解決提供正確探索方法的科學(xué)方法。由inventionmachine公司開發(fā)的計算機(jī)輔助創(chuàng)新軟件techoptimizer通過建立問題分析定義、工程學(xué)原理知識庫、創(chuàng)新原理、系統(tǒng)改善預(yù)測等四大模塊,有效地輔助設(shè)計人員在產(chǎn)品的概念設(shè)計、方案設(shè)計階段提出無妥協(xié)的創(chuàng)新設(shè)計方案,成為企業(yè)提高新產(chǎn)品開發(fā)能力和經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。
隨著人工智能、智能cad、認(rèn)識科學(xué)及思維科學(xué)等領(lǐng)域的迅速發(fā)展及自身需要,許多專家與學(xué)者對各自研究領(lǐng)域的創(chuàng)造性思維、設(shè)計開發(fā)等問題表現(xiàn)出濃厚的興趣,機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計和新型機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新構(gòu)思已逐步提上議程并日益受到重視。
機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大多是結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計。結(jié)構(gòu)方案設(shè)計極富創(chuàng)造性,是形象思維和抽象思維綜合作用的結(jié)果。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計過程中,應(yīng)探索機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)明的機(jī)理、模式及方法,描述創(chuàng)新過程,將之程序化、定量化、符號化、算法化。而機(jī)構(gòu)系統(tǒng)方案設(shè)計過程不僅涉及大量的理論推導(dǎo)和數(shù)據(jù)計算,而且需要專家系統(tǒng)和智能工程的支持,完成知識庫的設(shè)計,推理機(jī)及人機(jī)接口的開發(fā)。利用運(yùn)動仿真,精確反映機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀態(tài),及時將參數(shù)改變對運(yùn)動帶來的影響顯示在屏幕上,為設(shè)計者正確判斷、選擇方案提供有益的幫助。
美國、德國等國家首先提倡重視機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計,并己取得顯著的成果,形成了獨(dú)特的設(shè)計體系和風(fēng)格。美國johnsonpc.教授于八十年代初較早從設(shè)計方法學(xué)的觀點(diǎn)總結(jié)出機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的過程和方法,認(rèn)為必須在結(jié)構(gòu)形式綜合上投入創(chuàng)造性力量以及在材料和尺寸的優(yōu)選上投入大量技術(shù)支持。他運(yùn)用連桿機(jī)構(gòu)分類法、邏輯模塊法、蘊(yùn)含綜合法、線圖法以及人腦智暴法、自行質(zhì)疑法、形態(tài)矩形法、比擬法等創(chuàng)造性思維法進(jìn)行了大量的工業(yè)事例創(chuàng)新設(shè)計并獲得成功。
國內(nèi)肖云龍教授結(jié)合大量機(jī)電新產(chǎn)品的設(shè)計,對創(chuàng)新設(shè)計的基本特征、設(shè)計原理與創(chuàng)新方法等做了方法學(xué)上的較系統(tǒng)而通俗的闡述。
目前,機(jī)械方案創(chuàng)新設(shè)計的計算機(jī)支持已取得實質(zhì)性的進(jìn)展。國際上,以發(fā)明創(chuàng)造方法學(xué)為理論基礎(chǔ)的計算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)目前在歐美國家有著廣泛的研究與應(yīng)用;智能技術(shù)廣泛應(yīng)用于這一領(lǐng)域。國內(nèi)專家已研制出智能化的計算機(jī)輔助機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計軟件系統(tǒng),但它主要針對桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型綜合、擴(kuò)大設(shè)計空間、優(yōu)化方案選擇。華中理工大學(xué)機(jī)械cad中心、清華大學(xué)等院校。在產(chǎn)品方案設(shè)計專家系統(tǒng)方面做了大量的工作,先后實現(xiàn)多個方案設(shè)計專家系統(tǒng)和開發(fā)工具,對總體方案設(shè)計思想、知識表達(dá)、求解策略和控制結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了詳細(xì)的描述。總的來說,目前,對于機(jī)械創(chuàng)新技術(shù),雖然進(jìn)行了許多相關(guān)的理論方面的研究或探索,但是在實用化方面尚有許多工作待做。
自行車的創(chuàng)新設(shè)計研究主要包括以下幾個方面:生物力學(xué)、結(jié)構(gòu)功能、造型設(shè)計、傳動系統(tǒng)、新型材料、能源驅(qū)動等。
(1)自行車的生物力學(xué)研究。
近年來,自行車創(chuàng)新以人機(jī)工程學(xué)為出發(fā)點(diǎn),主要集中在生物力學(xué)特性的研究方面對騎行中的自行車做了受力分析,指出騎行開始時蹬踏力可達(dá)到人體體重的三倍。hull和他的合作者們研究了騎行生物力學(xué),用五桿平面機(jī)構(gòu)模擬具有圓鏈輪驅(qū)動的腳蹬自行車系統(tǒng),探討了腳蹬力和腳蹬速率如何影響騎行過程以及鉸鏈力矩節(jié)奏的關(guān)系。rayp.s.han著眼于非圓鏈輪驅(qū)動系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析與研究,并對人體作用進(jìn)行評估,包括關(guān)節(jié)力矩、腿的角加速度、輸出力等。通過將兩自由度的五桿模型簡化為桿件長隨曲柄變化的等效四桿機(jī)構(gòu),再求解兩鏈輪臂連桿頂部的位置,得到非圓驅(qū)動鏈輪的形狀。同時建議將橢圓鏈輪和圓鏈輪結(jié)合起來運(yùn)用:在低速狀態(tài)下,使用前者,在高速狀態(tài)下,切換到后者。redfield對腳踏數(shù)據(jù)進(jìn)行測量,估計出曲柄轉(zhuǎn)角和腳踏角的關(guān)系。國內(nèi)研究人員鄧國光從力學(xué)角度較為詳細(xì)地研究了自行車運(yùn)動員的蹬踏方式,并用微機(jī)控制閉環(huán)系統(tǒng)—自行車運(yùn)動訓(xùn)練測試臺得出的數(shù)據(jù),研究出曲柄旋轉(zhuǎn)角與蹬踏角的關(guān)系。
在造型設(shè)計方面,現(xiàn)代自行車創(chuàng)新更注重色彩設(shè)計、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的應(yīng)用以及多功能的設(shè)計。設(shè)計上由原來的粘接成型車架到整體成型車架再到混合型車架;風(fēng)格上表現(xiàn)出多樣性和仿生性,出現(xiàn)“羚羊型”、“鹿角型”、“白天鵝型”等仿生自行車,“淑女型”等輕便自行車;而盡可能減少空氣阻力與增強(qiáng)視覺效果的“流線型”結(jié)構(gòu)和改變駕駛者姿態(tài)的“躺式”造型是自行車造型發(fā)展的新趨勢。
在能源驅(qū)動方面,出現(xiàn)太陽能驅(qū)動、蒸汽驅(qū)動、夜光型、以及很有發(fā)展前景的電力驅(qū)動自行車。電動自行車作為一種有效替代燃油汽車的綠色環(huán)保交通工具,在減輕或消除城市環(huán)境污染方面發(fā)揮作用。
碳纖維、復(fù)合材料、鎂合金、鋁合金等新型材料因其優(yōu)良的材料特性而被有效地運(yùn)用到自行車特別是賽車上。開發(fā)生產(chǎn)碳纖維自行車和鎂鋁合金自行車是當(dāng)今自行車工業(yè)領(lǐng)域致力研究的課題。
非圓鏈輪傳動以其在大中心距傳動和繞性傳動上比變速齒輪傳動更具獨(dú)到特性而運(yùn)用于自行車上。國內(nèi)外自行車大賽上常能欣賞到以帶傳動、圓錐齒輪傳動、軸傳動、棘輪棘爪傳動、無鏈傳動等多種傳動形式設(shè)計的新型自行車。
自行車的結(jié)構(gòu)形式多種多樣,封閉式、獨(dú)輪式、三輪式、雙輪式、多人式等等。而折疊式電動自行車以其結(jié)構(gòu)簡便、攜帶方便成為行業(yè)人士的關(guān)注焦點(diǎn);全懸臂式前后叉避震賽車成為運(yùn)動比賽的亮麗風(fēng)景線。
多功能自行車是高科技發(fā)展的結(jié)果,將多種特性有效地集中于一輛自行車上,為人們的使用提供了極大的方便,如水陸兩用、多檔變速、登山越野、健身保健、智能電動等等。
專家預(yù)測,電動、環(huán)保、折疊、鎂合金材質(zhì)為特色的自行車將成為二十一世紀(jì)市場的先鋒產(chǎn)品,有取代登山車及避震車的趨勢。
1.3動畫仿真技術(shù)。
無論是從自行車設(shè)計本身,還是從創(chuàng)新軟件開發(fā)的角度,動畫仿真技術(shù)都是一個有利的工具。系統(tǒng)模擬以及動畫技術(shù)常用于表現(xiàn)真實對象或模擬對象隨時間變化的行為。利用計算機(jī)造型和仿真技術(shù),構(gòu)造出產(chǎn)品或裝置的幾何模型和功能模型,對它們進(jìn)行運(yùn)動學(xué)及其他性能的分析和模擬,可以使設(shè)計思想更加直觀清晰,設(shè)計過程更加合理,從而降低制造成本和試驗強(qiáng)度,避免危險性操作。
動畫仿真有二維圖形動畫、三維線框圖動畫和三維實體圖動畫。二維實現(xiàn)不存在消隱和陰影處理;三維實體動畫效果最形象、最生動,但要進(jìn)行消隱和陰影等復(fù)雜處理,畫面刷新的計算量很大。當(dāng)仿真軟件用于系統(tǒng)性能分析時,一般不考慮實體是否有碰撞干涉,采用二維圖形動畫即可,以大大縮短動畫刷新時間,加快模型執(zhí)行速度;當(dāng)仿真用于處理設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程時,三維實體動畫是最佳選擇。從性質(zhì)上看,動畫仿真主要有如下兩種方式叫:。
(1)關(guān)鍵幀動畫。在這種方式下,先運(yùn)行仿真程序,實體運(yùn)行軌跡連同仿真時鐘全部保存,仿真運(yùn)行結(jié)束后,作為動畫的驅(qū)動數(shù)據(jù)實現(xiàn)模型畫面的刷新。這種后處理動畫輸出方式需要大量的存儲開銷,并且由于動畫畫面不是基于圖形模型描述,難免出現(xiàn)動畫畫面與模型的不一致性。另外,也不能在仿真運(yùn)行過程中實時監(jiān)控,不能及時根據(jù)動畫顯示的仿真結(jié)果修改仿真模型,不具備動畫與仿真的交互能力。
(2)實時動畫。在這種方式下,動畫刷新與仿真模型在時間上、數(shù)據(jù)上同步執(zhí)行,仿真運(yùn)行結(jié)果及時通過動畫顯示出來;兩者交互,用戶可中斷運(yùn)行中的仿真程序,修改模型,運(yùn)行仿真程序時,直接看到修改處引起的變化。因此,相對于較傳統(tǒng)的動畫技術(shù),實時動畫仿真保證了由實體的狀態(tài)、事件、活動、進(jìn)程組成的抽象空間和由文本、圖形組成的形象空間完全一致。
目前,國外在動畫仿真研究領(lǐng)域比較先進(jìn),但相關(guān)文獻(xiàn)大都針對特定問題進(jìn)行單項動畫仿真研究,有關(guān)動畫仿真軟件的資料也只是介紹使用方法和操作過程。美國在動畫仿真技術(shù)上卓越的體現(xiàn)是波音777飛機(jī)的設(shè)計。波音公司采用法國達(dá)索/ibm的catits三維設(shè)計與仿真系統(tǒng),用并行方式處理,實現(xiàn)三維數(shù)字化定義,用三維實體模型數(shù)字化預(yù)裝配檢驗干涉情況,其精度達(dá)到前所未有的程度。
我國在計算機(jī)動畫和動畫仿真方面的研究及應(yīng)用起步較晚,主要處于引進(jìn)、吸收和消化階段。目前主要應(yīng)用領(lǐng)域是二維動畫片制作、電視廣告、影視片頭制作,少量用于視覺模擬和計算機(jī)輔助教學(xué)。與國外相比,無論在研究開發(fā)還是在應(yīng)用的普及范圍上都存在較大差距。我國引進(jìn)的三維計算機(jī)動畫有法國的explofe、美國的advancedvisualiger,softmage3d和加拿大的aliasanimator,微機(jī)上運(yùn)行的3dmax三維動畫系統(tǒng)等。自行研制的動畫仿真軟件有imss25和hmpsx28等。ims由清華大學(xué)自動化系和航天航空部204所共同研制,用于制造系統(tǒng)性能分析的一體化制造,具有二維動畫功能;hmp由清華大學(xué)自動化系、華中理工大學(xué)機(jī)械工程系以及精密儀器系合作開發(fā),以機(jī)械加工中心加工過程為仿真對象,具有三維實體圖的動畫功能。
設(shè)計在產(chǎn)品的整個生命周期中占有相當(dāng)重要的位置,從根本上說,決定著產(chǎn)品的品質(zhì)、質(zhì)量及成本。只有基于認(rèn)識理論上的設(shè)計過程模型才是充分可靠的。將智能過程模擬出來,必須從思維出發(fā)。而創(chuàng)造性思維反映著物質(zhì)屬性和內(nèi)在、外在的有機(jī)聯(lián)系,是一種可以物化的思想心理活動。在產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計中,最關(guān)鍵的便是創(chuàng)造性構(gòu)思與最佳方案的選擇。為了進(jìn)行自行車創(chuàng)新設(shè)計,本章在檢索、閱讀、整理國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,介紹有關(guān)創(chuàng)新設(shè)計的理論及方法。
2.1設(shè)計方法。
2.1.1設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。
設(shè)計技術(shù)從發(fā)展歷程上看可以分為三個發(fā)展階段:傳統(tǒng)設(shè)計、現(xiàn)代設(shè)計和先進(jìn)設(shè)計。
傳統(tǒng)設(shè)計首先主要以人工設(shè)計形式為代表,后以計算機(jī)輔助設(shè)計(cad)為代表。傳統(tǒng)cad技術(shù)依靠算法的結(jié)構(gòu)性能分析和計算機(jī)輔助繪圖這兩大特征,在產(chǎn)品設(shè)計中獲得了廣泛應(yīng)用。它能完成如最優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、計算機(jī)繪圖等各種計算型工作,但難以勝任推理型工作。
事實上,新產(chǎn)品的研究與開發(fā)是一種智能行為,是人的創(chuàng)造力與環(huán)境條件交互作用的過程,需要充分應(yīng)用多學(xué)科知識、實踐經(jīng)驗、分析推理、運(yùn)籌決策、綜合評價才能取得圓滿結(jié)果。智能cad系統(tǒng)則是在傳統(tǒng)cad基礎(chǔ)上融入了知識處理系統(tǒng),能夠提供推理、知識庫管理、查詢結(jié)構(gòu)等多方面的信息處理功能。將人工智能與數(shù)值處理有機(jī)結(jié)合起來,計算機(jī)就能更多地參與到方案決策、結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能分析、圖形處理等設(shè)計的全過程當(dāng)中。
計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(cims)在八十年代迅速發(fā)展,先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。先進(jìn)設(shè)計技術(shù)以人機(jī)智能設(shè)計系統(tǒng)為代表,更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的集成性,對設(shè)計全過程提供一體化的計算機(jī)支持。人機(jī)智能設(shè)計系統(tǒng)相對于現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)階段的設(shè)計型專家系統(tǒng),具有如下更充分的優(yōu)越性:。
(1)人機(jī)智能設(shè)計系統(tǒng)是一種面向整個設(shè)計過程的開放性知識體系結(jié)構(gòu)。
(2)人機(jī)智能設(shè)計系統(tǒng)能夠處理多領(lǐng)域、多種描述形式的知識,是集成化的大規(guī)模知識處理環(huán)境。
(3)考慮專家思維、推理和決策的模型以及設(shè)計產(chǎn)品的模型,讓計算機(jī)在更大范圍內(nèi)、更高水平上對人類專家群體的推理過程進(jìn)行模擬,做出準(zhǔn)確而具體的設(shè)計決策。
2.1.2設(shè)計分類。
設(shè)計的本質(zhì)是革新和創(chuàng)造。根據(jù)設(shè)計活動中創(chuàng)造性的大小,可將設(shè)計分為三類:常規(guī)設(shè)計、革新設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計。
常規(guī)設(shè)計以成熟技術(shù)為基礎(chǔ),在工業(yè)生產(chǎn)中大量存在。為滿足市場需求,提高產(chǎn)品競爭力,必須改進(jìn)舊產(chǎn)品,改進(jìn)生產(chǎn)加工工藝、研制新品種。創(chuàng)新設(shè)計和革新設(shè)計都具有創(chuàng)造性,但前者在設(shè)計探索中最富有挑戰(zhàn)性,沒有現(xiàn)成的設(shè)計規(guī)劃,甚至沒有類似的已有設(shè)計作為借鑒,很大程度上憑借設(shè)計者的靈感去創(chuàng)造。創(chuàng)新設(shè)計的成果一般具有較高的社會價值,形式新穎且獨(dú)特,值得提倡。后者也稱為改進(jìn)設(shè)計,是為增加原有產(chǎn)品的功能或適用范圍,提高性能或改進(jìn)結(jié)構(gòu)、尺寸而進(jìn)行的部分創(chuàng)造性活動。
設(shè)計是一項思維活動,與人的思維密切相關(guān)。關(guān)于思維科學(xué),著名學(xué)者錢學(xué)森先生有過深入而系統(tǒng)的研究。他將人的思維劃為三種形式:邏輯思維、形象思維和靈感思維,并指出人的每種思維活動過程并非單純的一種思維在起作用〔川。這三種思維形式在創(chuàng)造性方面有不同的表現(xiàn):靈感思維最強(qiáng),形象思維次之,邏輯思維最次。靈感思維的突發(fā)性、偶然性、獨(dú)創(chuàng)性、模糊性往往是科學(xué)研究發(fā)生重大突破,對人類產(chǎn)生重大影響。通常,常規(guī)設(shè)計主要是通過邏輯思維實現(xiàn)的。創(chuàng)新設(shè)計通常是采用發(fā)散而不是聚合的思維過程的設(shè)計,這使得形象思維乃至靈感思維在創(chuàng)新設(shè)計中顯得尤為重要和突出。
這樣,我們可以知道了,(1)設(shè)計型專家系統(tǒng)基本屬于常規(guī)設(shè)計和革新設(shè)計的范疇,主要模擬人類專家的邏輯思維,解決的主要問題是模式設(shè)計以及方案設(shè)計(preceptdesign)。(2)人機(jī)智能設(shè)計系統(tǒng)包括創(chuàng)新設(shè)計和革新設(shè)計,主要模擬人類專家的形象思維和靈感思維,解決創(chuàng)造性設(shè)計問題,以及并行設(shè)計(concuurrentdesign)。
2.2創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新原理。
創(chuàng)造性思維指能對客觀事物之間的聯(lián)系進(jìn)行新的探索,并能創(chuàng)造出新的思維形態(tài)(如概念、假設(shè)、原理和理論等)來概括、反映這些聯(lián)系的思維過程。其本質(zhì)是在社會實踐需要的制約下,在一定心理結(jié)構(gòu)和操作中,對存儲信息和外來信息,經(jīng)過鑒別和篩選,重新聯(lián)接和組合的過程。
創(chuàng)造性思維具有目的性、求異性、突變性等特征,表現(xiàn)為邏輯思維和非邏輯思維兩種基本類型。邏輯思維主要運(yùn)用概念、判斷、推理的思維形式,包括歸納邏輯、演繹邏輯和數(shù)理邏輯,對產(chǎn)品創(chuàng)新進(jìn)行程序化、量化或公式化分析。變換合成法是一典型的以邏輯思維為基礎(chǔ)的創(chuàng)新技法。非邏輯思維包括聯(lián)想、形象思維、靈感、創(chuàng)造性想象等多種方式,經(jīng)過理性分析后的知覺材料,在頭腦中重新加以組合和聯(lián)想,從而形成新構(gòu)思、新形象。許多重大理論的發(fā)現(xiàn)直接來源于這種直覺思維。但在整個產(chǎn)品創(chuàng)新過程中,兩種思維是相互結(jié)合進(jìn)行的。在感性認(rèn)識與實踐的基礎(chǔ)上,利用有意識的邏輯思維獲得和完善對產(chǎn)品創(chuàng)新問題的理性認(rèn)識,進(jìn)一步地,利用潛意識活動能力,開展非邏輯思維,將理性認(rèn)識綜合化、形象化、具體化,繼而又用邏輯思維予以完善、修正和檢驗。我們能從具有創(chuàng)造力的人群中發(fā)現(xiàn)他們具有的共性:。
(1)善于從全局出發(fā),站在較高的水平來明確問題,制定系統(tǒng)性的發(fā)展策略。這種能力是他們沖破常規(guī),從外面的特定領(lǐng)域進(jìn)行思考與處理。而最好的新念頭往往來自于能夠把設(shè)計從一種產(chǎn)品轉(zhuǎn)向另一種產(chǎn)品的過程中。
(2)極具個性,沒有單一固定的方式。他們寧愿自己去提出問題而不是由別人來提問。
(3)完成創(chuàng)新性設(shè)計,并非機(jī)遇或偶然事件,而是始于對原有產(chǎn)品模型及系統(tǒng)的熟悉掌握與深入研究,其發(fā)展是必然的結(jié)果。
人工智能專家與心理學(xué)家對創(chuàng)造性思維的認(rèn)知過程本質(zhì)作了深入的研究,提出了基于事例的推理、類比移植推理以及分解綜合推理等幾種典型的人工智能創(chuàng)造性思維模式。
2.2.1創(chuàng)造性思維模式。
(1)基于事例的推理。
基于事例的推理是一種認(rèn)知行為,通過借鑒先前的成功或不成功的范例來指導(dǎo)現(xiàn)在的問題求解。它是一種基于記憶的重要的設(shè)計思維模擬方法。事例庫模擬了人腦的記憶,其中存儲過去的經(jīng)歷,并按照一定的方式組織,以便需要時被迅速提取。提取過程就是檢索相關(guān)事例的過程,檢出的事例可能與新事例不一致,需加以修改、預(yù)測,若仍然不合適新情況,仍需進(jìn)一步修改。最后將正確解答納入事例庫,新的索引被建立和存儲,形成新知識。這種創(chuàng)造性思維模式是在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行局部調(diào)整,屬于革新設(shè)計。
(2)類比移桂推理。
類比推理指依據(jù)兩個事物之間的相關(guān)性,從己知一對象的某種性質(zhì)推出另一對象具有某種相應(yīng)性質(zhì)的推理過程。即提取一個新事例情境的某些己知特征,與事先記憶的事例情境逐一比較,若相似則推出該情境具有與事例情境的其它特征相類似的.特征。類比推理的核心是一個匹配過程(遵循語義相似性原則和結(jié)構(gòu)一致性原則)和一個映射過程(映射內(nèi)在特征而非外在表現(xiàn))。類比移植包含繼承、改進(jìn)、變異及創(chuàng)新,可以在技術(shù)結(jié)構(gòu)、技術(shù)原理、思想方法、不同技術(shù)領(lǐng)域間或同一技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)不同結(jié)構(gòu)之間等方面進(jìn)行移植。類比推理的主要特征是:。
(1)屬或然性推理,能得到繼承性和創(chuàng)新性結(jié)論;。
(2)核心強(qiáng)調(diào)情境間的相似聯(lián)系,而不是命題的真假。結(jié)論需驗證正確性;。
(3)存在的聯(lián)系是內(nèi)在的相關(guān)性,而不是外在的表現(xiàn);。
(4)是一種極具創(chuàng)造力的思維方法,體現(xiàn)原理層創(chuàng)新,繼承中創(chuàng)新的思想。在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用體現(xiàn)是創(chuàng)新設(shè)計。
(3)分解蛛合推理。
分解綜合推理是一種復(fù)合推理模式,包括邏輯思維(分解過程)和形象思維(求解過程、綜合過程)。這種思維模式最具創(chuàng)新力,因為分解過程能夠依據(jù)已有的知識經(jīng)驗將新問題分解為一系列老問題,具備強(qiáng)勁的解決新問題的能力;求解過程的基于事例的推理模式和類比推理模式都具有創(chuàng)新能力;綜合過程采用不同的策略得到不同結(jié)果,更具有創(chuàng)新力。
在創(chuàng)造性思維過程中,必然繼承原有的科學(xué)知識的概念、命題、原理和定律,并與之發(fā)生種種邏輯聯(lián)系;必然有新的事實、新的聯(lián)系等內(nèi)容假如于其中。基于事例的推理與類比推理的本質(zhì)區(qū)別在于,前者強(qiáng)調(diào)新問題與事例間的邏輯聯(lián)系,按一定的索引方式檢索己有的事例,其創(chuàng)造性是后來的修改。而后者強(qiáng)調(diào)新問題與類比問題之間的形象聯(lián)系,依據(jù)兩者在某方面的類似性,推理出一者的解具有與另一者的解相類似的結(jié)構(gòu)。分解綜合推理體現(xiàn)創(chuàng)造性思維過程解決問題的完整過程,前兩項推理過程側(cè)重于創(chuàng)造性思維過程的求解過程。
2.2.2創(chuàng)新原理。
創(chuàng)造性思維只有在一定原理的約束和導(dǎo)向下才能得到有效的創(chuàng)造性結(jié)果。g.s.altshuller通過對上萬件發(fā)明專利的研究與分析,抽出40個發(fā)明創(chuàng)造所遵循的原理,成為解決技術(shù)矛盾的關(guān)鍵。下列幾項原則具有指導(dǎo)性意義:。
(1)綜合:組合相同性質(zhì)的物體;將相近性質(zhì)的作業(yè)在同一時間內(nèi)組合;使物體具有復(fù)合功能。如電子計算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)、計算數(shù)學(xué)、精密機(jī)械的綜合;激光技術(shù)是光學(xué)、機(jī)械、電學(xué)的技術(shù)綜合等。
(2)還原:圍繞產(chǎn)品功能進(jìn)行創(chuàng)新。如在應(yīng)用系統(tǒng)化設(shè)計法進(jìn)行原理方案設(shè)計,先從功能分析入手,利用創(chuàng)造性構(gòu)思等方法求解多種方案,然后進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價,通過選擇和優(yōu)化,求得最佳方案。
(3)類比:借鑒成熟的原理與技術(shù)加以比較,找到相似點(diǎn)。
(4)移植:多種技術(shù)的移植嫁接,形成新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品、新工藝。如系統(tǒng)間相互替換(機(jī)械系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)、嗅覺系統(tǒng)、場強(qiáng)等),機(jī)構(gòu)間的相互利用(氣壓機(jī)構(gòu)、水壓機(jī)構(gòu)、油壓機(jī)構(gòu)、機(jī)械機(jī)構(gòu)等)。
(5)離散:將原有產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)行分離,形成新構(gòu)思。如隱形眼鏡是鏡片與鏡框分離的結(jié)果;音箱是揚(yáng)聲器與收錄機(jī)分離的結(jié)果。
(6)強(qiáng)化:如采用金屬粉末熱噴涂強(qiáng)化工藝,提高機(jī)械零件表面強(qiáng)度、硬度和耐磨性;采用復(fù)合材料增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度、穩(wěn)定性、減震性。
(7)換元:如采用材料替代、零件替代、方法替代、包裝替代、品牌替代等。
(8)迂回:面臨困難時擴(kuò)大搜索范圍,從其它領(lǐng)域?qū)ふ覇l(fā),激發(fā)創(chuàng)意,解決問題。
(9)逆反:突破傳統(tǒng)的思維定勢,進(jìn)行逆向思維,引出新的創(chuàng)意。
(10)仿形:從產(chǎn)品造型上模仿。如鳥的翅膀與飛機(jī)機(jī)翼,海洋生物的流線型軀體與潛艇造型等。
(11)群體:依靠群體智慧,相互啟發(fā),集思廣益。
現(xiàn)代設(shè)計的核心是創(chuàng)新設(shè)計,根據(jù)以往的設(shè)計經(jīng)驗、新興技術(shù)所提供的新原理、新方法進(jìn)行產(chǎn)品的分析、設(shè)計。開發(fā)創(chuàng)新思維,學(xué)習(xí)和掌握創(chuàng)新設(shè)計方法,是現(xiàn)代設(shè)計的需要。正向、逆向、側(cè)向等多種思維有助于我們從不同深度、廣度進(jìn)行思考,提出創(chuàng)新構(gòu)思和解決問題的方法。創(chuàng)新設(shè)計的方法有很多,如智力思維法、推理思維法、聯(lián)想思維法、組合創(chuàng)新法等。文則將面向產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的cad方法歸納為基于分解的功能方案設(shè)計方法、面向功能單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、面向全過程的設(shè)計方法。前兩類是創(chuàng)新設(shè)計過程的兩個主要階段,第三類主要從設(shè)計方法學(xué)角度論述計算機(jī)輔助設(shè)計方法的設(shè)計過程模型。
2.3.1基于分解的功能方案設(shè)計方法。
技術(shù)創(chuàng)新時,首先要明確新產(chǎn)品應(yīng)該具備的功能。產(chǎn)品的功能方案設(shè)計處于整個設(shè)計過程的最初階段,但是地位最重要。對功能的各種可能方案進(jìn)行優(yōu)選,關(guān)鍵是進(jìn)行廣泛而深入的功能分析和功能分解,包括設(shè)計目標(biāo)的辨認(rèn)和確定,功能的描述和定界,并用多種實體結(jié)構(gòu)(功能載體)去實現(xiàn)。將抽象的產(chǎn)品設(shè)計轉(zhuǎn)化為具體的、現(xiàn)實的功能,充分體現(xiàn)著人的創(chuàng)造性活動。
功能邏輯分解法和功能行為狀態(tài)分解法是目前研究的兩種典型方法。功能邏輯分解法的關(guān)鍵在于如何建立一個豐富功能定義庫以及定義一個功能塊關(guān)系描述定義集。功能行為狀態(tài)分解法是基于行為的分解,關(guān)鍵是如何將功能一行為一狀態(tài)一基本物理模型有機(jī)地結(jié)合在一起,是功能分解具有認(rèn)知理論的依據(jù)。
2.3.2面向功能單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。
這種方法強(qiáng)調(diào)如何將功能性的描述轉(zhuǎn)化為能實現(xiàn)這些功能的具有形狀、尺寸以及相互關(guān)系的零部件的描述,其核心是一個映射過程。采用功能一結(jié)構(gòu)一裝配三個層次的轉(zhuǎn)換方法,即建立一個中間結(jié)構(gòu)層,完成從功能視圖向裝配體視圖的遷移。
2.3.3面向全過程的設(shè)計方法及模型。
對于面向全過程的設(shè)計方法及模型,根據(jù)其發(fā)展過程有三種觀點(diǎn):。
(1)面向?qū)ο笤O(shè)計模型。
面向?qū)ο笤O(shè)計模型代表設(shè)計方法學(xué)的組裝創(chuàng)新設(shè)計階段。它認(rèn)為設(shè)計過程應(yīng)是從功能分解的高層向低層不斷進(jìn)行基于專家經(jīng)驗知識庫的虛功能特化和再分解的過程。特化過程指當(dāng)知識庫存在能夠滿足虛功能對象的時候,產(chǎn)生該對象的實例。再分解過程指在不滿足的情況下,按照知識庫中的分解方法將虛功能再次分解為子虛功能,直到全由特化對象實例來完成,形成多叉樹結(jié)構(gòu),分叉點(diǎn)是分解,葉結(jié)點(diǎn)是特化。
(2)一般性的設(shè)計理論模型gdt(generaldesigntheory)。
gdt模型體現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計方法學(xué)的創(chuàng)新思維過程(分解、映射、綜合),代表開環(huán)設(shè)計階段。它認(rèn)為設(shè)計核心是分解—映射—綜合的過程。功能目錄列出了所有基本功能單元和一對多對應(yīng)的實現(xiàn)方案,該模型以功能目錄為依據(jù),基本組成都出自功能目錄庫。
(3)逐步求精模型。
自行車是人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚拇焦ぞ撸湓靸r低廉、維修簡單、使用方便,無污染,深受人們喜愛。目前,國內(nèi)自行車行業(yè)紛紛加快產(chǎn)品開發(fā)步伐,出現(xiàn)了花色繁多,系列品種趨于齊全、結(jié)構(gòu)新穎的新局面。為了進(jìn)行自行車創(chuàng)新設(shè)計,本章通過收集、整理有關(guān)文獻(xiàn),介紹自行車創(chuàng)新的發(fā)展現(xiàn)狀及其創(chuàng)新內(nèi)容。
2.4自行車的發(fā)展歷史。
自行車歷史淵源久長。據(jù)史料文字記載,大約公元前2300年,中國、埃及、印度都出現(xiàn)過人類原始的自行車雛形。意大利龐貝城中的壁畫是最早的圖形記載。世界上第一輛真正的自行車是由法國人米狄·德,西福拉克于1790年發(fā)明的兩輪腳蹬自行車。鏈條式驅(qū)動裝置的發(fā)明者是英國人丁·斯塔利和勞森。1888年英國人鄧洛普將實心輪胎改為充氣輪胎,使行駛更為便輕。但縱觀早期自行車發(fā)展,由于沒有系統(tǒng)的理論作指導(dǎo),制造技術(shù)相對落后,自行車發(fā)展很緩慢。
隨著社會發(fā)展、科技進(jìn)步和人類審美觀念的不斷變化,自行車產(chǎn)品在近代和現(xiàn)代得到了迅速發(fā)展,造型日趨完美,功能日趨完善。在造型設(shè)計、動力驅(qū)動、新型材料、傳動方式、結(jié)構(gòu)功能等多方面不斷改造與創(chuàng)新。
3.1傳動系統(tǒng)。
自行車傳動系統(tǒng)的形式多樣,曾出現(xiàn)過杠桿驅(qū)動、雙重曲柄式、腳蹬上下式、無鏈傳動、軸傳動、棘輪棘爪傳動、齒輪傳動、鏈條鑄輪傳動等各種形式。許多方式都因傳動效率不高或不適合而被淘汰,但自行車的齒輪傳動方式、鏈條鏈輪傳動方式等依然適用,并在此基礎(chǔ)上持續(xù)發(fā)展。
變速傳動是機(jī)械傳動系統(tǒng)的一個分支,其理論發(fā)展已有60多年的歷史。非圓鏈輪傳動作為一種變速比傳動,以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),在近十年期間,得到國內(nèi)外有心人士的關(guān)注,將它有效的運(yùn)用到自行車上。國內(nèi)王展國的角速度凸圓鏈輪傳動裝置,根據(jù)人腳踏作用力的變化情況,設(shè)定曲柄位置,設(shè)定在最佳受力夾角處,使人力腳踏容易發(fā)揮較大腳踏力且鏈輪傳動比加大,從而提高傳動效率。日本奧特克公司開發(fā)的新型自行車驅(qū)動裝置,將傳統(tǒng)的圓形鏈條輪改造成橢圓形,把傳動方式由鏈條改為齒輪傳動。這種騎行時腳的運(yùn)動軌跡是橢圓形,便于腿發(fā)力且節(jié)約運(yùn)行距離。ipd公司己生產(chǎn)出凸輪驅(qū)動系統(tǒng);日本島野公司有非圓鏈輪產(chǎn)品。這些非圓鏈輪傳動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于人騎車時省力、舒適、不易疲勞,是一種很有發(fā)展前景的自行車。
3.2新型材料。
運(yùn)用在自行車上的材料多種多樣,目前比較流行的材質(zhì)有鋼材、鋁合金、鎂合金、欽合金、高分子碳纖維材料、復(fù)合材料等。
鋁合金是目前最看好的材質(zhì),在80年代初期就己經(jīng)開始被大量運(yùn)用在自行車制造上,雖然鋁合金車架重量輕、延伸性相當(dāng)好,但應(yīng)力較集中,所以性能較差。近年來鋁合金材質(zhì)在車架上運(yùn)用了新技術(shù),其中漸進(jìn)式抽管法最被看好,即分?jǐn)?shù)次將鋁材逐漸抽薄,減少重量而又不損失強(qiáng)度,消除了車架接縫處的潛在斷裂處。
英國設(shè)計者kirkprecision大膽地利用新型材料—高純度鎂,通過鎂合金澆注成模方法,再結(jié)合高科技制造設(shè)備和計算機(jī)輔助設(shè)計手段,成功地將大規(guī)模制造的優(yōu)勢運(yùn)用到傳統(tǒng)手工制造的自行車行業(yè)中來,生產(chǎn)出比相同大小和重量的鋼管車架質(zhì)量更輕、剛度更高,性能更佳、動感更強(qiáng)的合金管車架。
欽合金在航空工業(yè)上普遍被運(yùn)用,同時也漸漸被自行車行業(yè)所注意。欽合金穩(wěn)定性高、不易氧化.強(qiáng)度高、抗腐蝕性好.吸震性也十分好,如此多的優(yōu)點(diǎn)和制造難度使得欽合金車架的價格一直十分昂貴.
復(fù)合材料在運(yùn)動器材方面蓬勃發(fā)展,加上制造技術(shù)漸趨成熟,引起有心人士投入復(fù)合材料代替金屬的開發(fā)。
碳纖維是一種纖維補(bǔ)強(qiáng)的熱固樹脂,屬于非金屬材料,它重量輕、可塑性大、耐牢性卓越,防震性能好,與同質(zhì)量的金屬相比有更優(yōu)良的強(qiáng)度與剛硬度;將碳纖維管狀物與鋁合金接頭這兩種截然不同性能的物體以高分子接著劑膠合組成一體化成型車架,最適用于競賽型的自行車。碳纖維自行車的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r如下所述。
80年代中期,意大利、法國、英國和美國利用復(fù)合材料和工程塑料方面的技術(shù)優(yōu)勢.相繼開發(fā)成功了用碳纖維管和鋁合金接頭粘接成車架的碳纖維自行車。隨后,歐美等國對自行車進(jìn)行計算機(jī)輔助受力分析和強(qiáng)度計算,使計算機(jī)外形更符合人機(jī)工程學(xué)的要求,研制出碳纖維整體車架成型工藝。90年代初,國外廠商將粘接型和整體性進(jìn)行混合技術(shù),即用碳纖維管和多通接頭作“底”.外敷纏繞碳纖維層,使多通接管掩埋在里面,外部看起來似整體成型。以確保自行車的強(qiáng)度。
臺灣最大的自行車廠商—捷安特giantl公司與臺灣材料研究室共同開發(fā)碳纖維自行車,成功開發(fā)一種新穎的鋁合金金屬壓注接頭膠接碳纖維自行車構(gòu)架。隨后.公司于1993年聯(lián)合開發(fā)整體碳纖維自行車構(gòu)架,便臺灣自行車工業(yè)發(fā)展上一新臺階。近年來臺灣自行車業(yè)者將諸多新開發(fā)的高科技材料大量運(yùn)用于傳統(tǒng)的自行車產(chǎn)品.提高功能性和實用性,大幅度減輕自行車重量,使產(chǎn)品的附加價值大為增加。
1993年,我國天津飛鴿自行車(集團(tuán))公司和北京環(huán)航復(fù)合材料公司聯(lián)合投資開發(fā)粘接型碳纖維自行車。深圳中華自行車公司自行研制可焊接碳纖維自行車。但整體成型碳纖維車架國內(nèi)目前還是空白。
3.3動力班動。
(1)電動自行本。
電動自行車被譽(yù)為“綠色交通工具”,它充分運(yùn)用了當(dāng)今的新技術(shù)、新材料,尤其是采用集成電路,電子元器件,提高了自行車控制器的質(zhì)量,具有很好的可靠性、安全性和靈活性。
電動自行車以蓄電池能源進(jìn)行電力驅(qū)動,通過控制系統(tǒng)驅(qū)動電動輪轉(zhuǎn)動,從而達(dá)到騎行目的。采用的電池主要有三類:鉛酸電池、鎳鍋電池、鎳氫電池。電動自行車是高新技術(shù)產(chǎn)品,只有當(dāng)電池、電機(jī)、控制器、充電器等技術(shù)達(dá)到較高的水平時方可大量生產(chǎn)。目前,電力自行車是自行車行業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品中最大的熱點(diǎn)。
a.國外電動自行車發(fā)展?fàn)顩r。
美國zap、尤尼克、克萊斯勒等多家著名汽車公司都己開發(fā)和生產(chǎn)出了相當(dāng)數(shù)量電力助動車,美國通用汽車公司為電動自行車提供新型電池。德國的奔馳公司、法國的標(biāo)志公司也把眼光投入到這一產(chǎn)品上來了。日本除積極開發(fā)電動汽車外,積極開發(fā)出各類電動自行車,產(chǎn)值己超過了越野車、迷你車,僅次于居第一位的輕便車。日本三菱重工業(yè)公司最近推出了電動自行車新產(chǎn)品,加入經(jīng)濟(jì)競爭的行列。1997年,日本最大的自行車廠家“石橋”、“宮田”、“丸石”等也相繼加入電動自行車的競爭行列。日本把電動自行車作為最有發(fā)展前景的綠色交通工具來發(fā)展。
b.臺灣電動自行車發(fā)展?fàn)顩r。
臺灣自行車產(chǎn)業(yè)頗具實力。美利達(dá)公司開發(fā)出鉛酸電池自行車,市場銷路很好;奇能、巨馬和瑞祥等多家電動機(jī)車制造廠商,均致力于開發(fā)一種超輕型專供短程使用的電動自行車。瑞祥公司推出第二代電動自行車的重量只在52公斤以下,奇能公司的全新設(shè)計eped電動自行車重量只有30多公斤。
最近,為推動高科技電動自行車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,自行車工業(yè)研發(fā)中心已著手部署第三代電動自行車開發(fā)設(shè)計,將在馬達(dá)、控制器、電池等方面大幅強(qiáng)化效能的提升。個性化電動輔助自行車與折疊式電動輔助自行車等兩型車款將進(jìn)一步減輕重量。
c.國內(nèi)電動自行車發(fā)展?fàn)顩r。
我國電動自行車開發(fā)尚處起步階段,但還是比較重視電動車的開發(fā)和生產(chǎn)。廣州和汕頭南澳縣是國家重點(diǎn)開發(fā)電動車的基地;政府和常州建立了中外合資常州山康電動車有限公司和常州電動車充換電有限公司。早在1996年政府就支持和鼓勵電動車發(fā)展。目前,已有20多家企業(yè)參與電動車的開發(fā)和生產(chǎn),各種電動自行車、電力助動車、高性能電池、電機(jī)和控制器等相繼面世。上海于近日取得電力助動車在電池研制關(guān)鍵技術(shù)上的重要突破,一些專業(yè)企業(yè)也已經(jīng)能夠批量生產(chǎn),其使用壽命可達(dá)到充電400-500次,一次充電可行使40-50公里。
(2)太陽能自行車。
太陽能自行車是將太陽能直接變成電能,驅(qū)動電機(jī)行駛的自行車。主要由太陽電池、直流電機(jī)、蓄電池和自行車組成。太陽能電池是自行車的發(fā)電機(jī),蓄電池把太陽能變成的電能儲存起來,供自行車啟動時較大的啟動電流,或陰雨天和晚上使用。
太陽能電池是固態(tài)器件,吸收陽光并將光能直接轉(zhuǎn)變成電能,完全依靠內(nèi)部的固體結(jié)構(gòu)完成這一功能,沒有任何活動部件。要求太陽能電池能提供120瓦功率的電源。南京航空航天大學(xué)范炳鶴教授研制出大面積硅太陽電池應(yīng)用集成電路技術(shù),把n型硅和p型硅與連接導(dǎo)線一起集成在光學(xué)玻璃基板上,組成305毫米x305毫米方形太陽能電池,工作電壓12伏,輸出功率5千瓦。他本人自裝了一輛太陽能自行車,太陽能電源由nps硅太陽電池和復(fù)旦大學(xué)best全密封維護(hù)蓄電池組合成。
太陽能自行車是新生事物,集中“能源、環(huán)保、交通和新材料”四大領(lǐng)域的優(yōu)勢,不斷完善后將成為特色小康型交通工具。
(3)落汽自行車。
德國機(jī)械工程師赫爾貝特.勒特里希研制成一種以蒸汽為動力的新型自行車。該車前輪左側(cè)部位裝有一只立式蒸汽鍋,右側(cè)部位裝有一臺活塞蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)所產(chǎn)生的傳動力則是依靠一只摩擦輪傳遞到前輪上的。此自行車還配有氣壓表、蒸汽鍋加熱點(diǎn)火器、安全閥門、強(qiáng)制式給水泵、手動式供水泵、儲水箱及煤氣罐等裝置。為確保蒸汽鍋安全,騎車者還可以通過車上的一只目鏡,檢查蒸汽鍋內(nèi)的水位情況。
(4)夜光自行車。
加拿大的科研人員為使夜間騎自行車的人能在微弱光線的大街小巷中安全行駛,專門設(shè)計并制造了一種夜光自行車。這種自行車并無任何結(jié)構(gòu)上的改變,只是在自行車兩只輪的輪圈上,粘貼一層涂有發(fā)光的彈性錫箔之類的膜。實驗證明,這種車在夜間行駛時,可以在150米之內(nèi)被人們發(fā)現(xiàn),即使是以每小時80公里的速度急馳的汽車,也來得及緊急處理情況,從而排除夜間的交通事故。
3.4造型。
現(xiàn)代自行車造型設(shè)計的一大特點(diǎn)就是應(yīng)用新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)。有種無輻條、前后輪均為碳素鋼輪的自行車,其前輪略小,后輪略大,造型整體呈前傾狀態(tài),高速行駛時,能減少空氣阻力具有較強(qiáng)的速度感和力感。1999年臺北自行車展示會上,elebike公司展出了由工程學(xué)院的學(xué)生設(shè)計的兩人同時駕駛的新型三輪電動自行車。車的前輪有一個轉(zhuǎn)矩,電池安裝在座墊下面,車駕與擋泥板創(chuàng)造出一種優(yōu)美的流線形。“羚羊型”、“白天鵝型”等使自行車造型趨于多樣化。“流線型”結(jié)構(gòu)造型以及改變駕駛者的姿態(tài)的“身尚式”造型是自行車造型發(fā)展的新趨勢。
3.5結(jié)構(gòu)。
自行車的結(jié)構(gòu)多樣,金屬板、塑料的組合式、管式、組成式、軸傳動機(jī)構(gòu)、橡膠車架、碳精纖維車架、無幅條車輪、單輪車式、曲柄式往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)、鋼絲幅條車輪、無滾珠軸承、蛇腹車架、雙管車架、雙圓棒車架、蜂窩結(jié)構(gòu)、玻璃纖維車架、流線型結(jié)構(gòu)、整體車輪、驅(qū)動部與后軸的整體連結(jié)、無螺絲安裝、帶式驅(qū)動機(jī)構(gòu)、流式驅(qū)動機(jī)構(gòu)等m。而折疊式自行車是近幾年發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)的自行車.結(jié)構(gòu)更簡便,性能更高.
(1)獨(dú)轉(zhuǎn)健身自行豐。
一種獨(dú)輪健身自行車,由搖動手柄、腳踏,輪子和保護(hù)架構(gòu)成,搖動手柄和腳踏分別與棘爪傳動機(jī)構(gòu)的棘爪固定,棘輪與車輪同軸轉(zhuǎn)動。使用者通過兩手的前后搖動和腳踩腳踏兩種方式連續(xù)驅(qū)動車輪行走。
(2)折圣式自行豐。
德國斯圖嘉特市車輛設(shè)計鍛造公司最近開發(fā)成功一種隨意放入任何一種行李箱內(nèi)的微型折疊式自行車。它裝有可調(diào)式支承座的鞍管和車架上的避震器可迅速從車架上卸下,車架通過一種新式中軸活絡(luò)關(guān)節(jié)一步折疊到位。車架制造采用“中空事骨架件”方法,既有效提高車架抗扭強(qiáng)度.又可顯著減輕車架重量。
日本成功制造出總重量僅為6.5千克的一種新型的安全可靠的折盛式輕便自行車,堪稱世界上最輕量的自行車。車體材料采用堅固而較輕的欽合金,所有框架采用中空工藝加工,框架管子的壁厚僅有1毫米,此外,輪胎采用了聚氨酷橡膠等輕量材料,所有部位盡可能設(shè)法變輕.折疊設(shè)計方面,對折疊后的高度、厚度都進(jìn)行了嚴(yán)格調(diào)查比較,產(chǎn)品最終實現(xiàn)了能滿足多種情況下的攜帶與放置。
臺灣展開發(fā)公司推出的折疊式電動自行車獲日本外觀及結(jié)構(gòu)專利權(quán)。全車僅32公斤,攜帶方便、機(jī)動性高。該車采用微電腦控制器,剎車自動斷電,電源歸零起動,具有電量指示燈,啟動扭力大,速度可達(dá)25公里/hr,充電時間4-6小時,平地續(xù)航力可達(dá)40公里。前輪配置的12.5英寸避震器已獲臺灣專利權(quán),是目前臺灣行程尺寸最短的避震器。
我國柯思達(dá)發(fā)明的折疊自行車系列產(chǎn)品,性能上具有折疊迅速、結(jié)構(gòu)簡便的特點(diǎn),與同類產(chǎn)品相比,體積小1/2,重量輕1/3,折疊時間為2-4秒,可隨意掛靠,攜帶便利。
3.6功能。
自行車除了作為一種交通工具,還具有健身、娛樂、競賽等多方面功能。隨著高新技術(shù)的不斷提高,一運(yùn)用越來越廣泛,功能越來越完備,出現(xiàn)了水陸兩用自行車、多檔變速自行車、登山越野自行車等多功能型自行車。
(1)多檔變速自行車。
變速裝置的形式很多,內(nèi)裝、外裝、手動無級變速、電氣式自動無級變速、流體變速、細(xì)繩式、帶式、隨動式、離合器式、磁力式、連桿式、摩擦離合器式、摩擦板式、離心力式、異型電機(jī)式、柱塞式、和諧傳動、行星齒輪式、照相機(jī)光圈式、改變鏈輪徑、凸輪偏心式(帶行星齒輪和鏈輪)、橡膠變速式、滾珠螺絲變速等等。
外裝變速器直接接觸外部空間,變速的范圍較大,多用于山地車。內(nèi)裝變速器暗藏于后花鼓中,由于設(shè)計的空間有限,變速的范圍較有限,一般用于城市內(nèi)騎行的輕便車。森威系列中的摩擦式換檔變速器,采用低接觸式走線方式和擺動機(jī)構(gòu),實現(xiàn)前、后自動定位定檔工ndex調(diào)速。它選用高強(qiáng)度的壓鑄鋁、塑脂件,采用旋轉(zhuǎn)手柄、gd型飛輪,具有預(yù)撥功能,使得工ndex系統(tǒng)達(dá)到平順、準(zhǔn)確的變速性能。最新產(chǎn)品中還有通過電腦感應(yīng)和微型馬達(dá)來自動進(jìn)行變速的全自動內(nèi)變速系統(tǒng)。通過變速把上的電腦液晶flghtdeck電子顯示系統(tǒng)實現(xiàn)顯示時間、平均速度、騎行總距離等17種的功能。
(2)山地自行牟。
山地自行車適于行駛在不平整的路面上。由bertone公司和通用(gm)的子公司歐寶聯(lián)合開發(fā)的山地自行車,用一根管材構(gòu)成的龍骨代替了傳統(tǒng)的四邊形車架。此車將后輪,車鏈連接腳蹬子的中軸作成一體,減震器安裝在鎂管中,從而使得24速換檔機(jī)構(gòu)中的鏈條張緊力不受到車輪跳動的影響,解決了后懸掛系統(tǒng)的自行車經(jīng)常遇到的問題。
(3)遭震賽車。
自行車創(chuàng)新設(shè)計包括所示的各個方面,本論文重點(diǎn)討論車架造型、傳動系統(tǒng)方案設(shè)計。本章首先研究車架造型設(shè)計。
4.1.1目標(biāo)消費(fèi)群體分析。
根據(jù)上一章分析的內(nèi)容,自行車的消費(fèi)行為取決十目標(biāo)消費(fèi)群體的兩方面?zhèn)€性:其中動機(jī)、態(tài)度、消費(fèi)觀決定了其購買自行車的類型、使用情境和檔次;而個性氣質(zhì)以及感知尺度決定了自行車的風(fēng)格特征。因此,設(shè)計自行車或零件造型,需要先分析目標(biāo)消費(fèi)群體這兩方面的信息。
具體的過程是,首先了解影響消費(fèi)群體購買自行車行為的客觀因素,如當(dāng)?shù)氐纳鐣幕⒛繕?biāo)消費(fèi)群體所處的社會階層、當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境等等;其次,分析目標(biāo)消費(fèi)群體的購買動機(jī)、態(tài)度及其消費(fèi)觀,判斷適合目標(biāo)消費(fèi)群體使用的自行車的功能和檔次;最后分析目標(biāo)消費(fèi)群體的個性與氣質(zhì),以及市場上競爭對手產(chǎn)品的風(fēng)格特征,判斷出合適的自行車造型風(fēng)格特征。
4.1.2自行車消費(fèi)動機(jī)需求的分類。
建立基十使用情境的自行車個性尺度模型,需要首先了解消費(fèi)者的購買動機(jī),不同動機(jī)的消費(fèi)者,對自行車的各種屬性的態(tài)度會有很大不同。根據(jù)上文提及的“影響自行車消費(fèi)的客觀因素”,以及第二章提及的現(xiàn)代自行車的功能特性差異,筆者對消費(fèi)者購買自行車的使用的動機(jī)需求概括為“代步”、“休閑”、“旅游”、“表演”、“競速”、“極限運(yùn)動”、“運(yùn)輸”七類,而其中“運(yùn)輸”需求,因為自行車的速度、運(yùn)輸能力、機(jī)動性能等限制,已逐漸被電動車、汽車等其他交通工具代替。因此建立模型時,動機(jī)需求中放棄了“運(yùn)輸”這一項。
4.1.2.1代步。
從自行車發(fā)明以來,代步就是自行車最基本的功能。通過蹬踏自行車,可以加快到達(dá)目的地的速度,節(jié)省時間和體能。時至今口,人們使用自行車的動機(jī)還有不少是用十代步。屬十代步范圍的動機(jī)有:上下班、上學(xué)放學(xué)、購物、買菜、走訪親友,參加其他活動等等口常生活以及公務(wù)活動,自行車僅僅作為交通工具來使用。
4.1.2.2休閑。
休閑是現(xiàn)代社會發(fā)展的特征之一。隨著科技進(jìn)步,文明程度提高,我國用工時間不斷規(guī)范和縮短,普通人有越來越多的休息時間。五天工作制和各種傳統(tǒng)節(jié)口的制定,都為大眾提供了更多進(jìn)行休閑活動的機(jī)會。過去休閑方式以看電視,瀏覽報紙,等被動休息為主,而現(xiàn)在人們的觀念逐漸發(fā)生改變,意識到需要積極主動地尋找適合自己的活動方式,因此利用自行車進(jìn)行休閑活動成為現(xiàn)在的熱門休閑活動之一。“休閑”和“代步”兩種動機(jī)的差別是:“休閑”中自行車已不僅是交通工具,在人們參與的活動中扮演重要的角色。屬十休閑范圍的動機(jī)有:外出兜風(fēng)、公園內(nèi)騎行、短距離的戶外活動(如露營、野炊、登山、越野)等等。自行車為人們的休閑活動增添了樂趣,貼近了自然,越來越受到人們的歡迎。
4.1.2.3旅游。
旅游也屬十廣義休閑的一種,產(chǎn)生“旅游”動機(jī)的原因與“休閑”類似,而在自行車“旅游”動機(jī)中,更關(guān)心的是通過自行車游歷其他地區(qū),攜帶大量行李,在遠(yuǎn)離自己住所的其他環(huán)境中體驗不一樣的生活。很多時候,使用自行車旅游的人會被稱為“驢友”。屬十旅游范圍的動機(jī)有:騎行至外地,或者在外地騎行;到旅游景點(diǎn)地區(qū)游覽等等。
4.1.2.4表演。
表演指使用者利用自行車進(jìn)行某些需要經(jīng)過訓(xùn)練、常人難以做到的動作,并配合音樂、道具、場景以取悅觀眾。這些活動需要使用者有很好的靈活性,掌握大量的操控技巧,以保持自己在自行車上的平衡,因此用十表演的自行車零件非常專業(yè)。屬十“表演”動機(jī)的范圍有:平地花式bmx,攀爬、街式等,或者一些dh自行車活動。
4.1.2.5競速。
競速屬十專業(yè)運(yùn)動范疇,指在特定的場地中,在盡可能短的時間內(nèi)完成指定路線的騎行,并與其他競速選手競爭完成時間,速度最快者獲勝。競速動機(jī)基本表現(xiàn)在參加自行車比賽的行為上。隨著我國自行車水平的不斷發(fā)展,國內(nèi)各種專業(yè)和業(yè)余的自行車比賽數(shù)量口益增加,如“禧碼諾車迷節(jié)”、“黃山賽”等,因為競速動機(jī)而購買自行車的消費(fèi)者也越來越多。屬十“競速”動機(jī)的范圍有:山地自行車比賽、公路自行車比賽、個人計時賽、鐵人二項比賽等等。
4.1.2.6極限運(yùn)動。
極限運(yùn)動是特別的自行車運(yùn)動,使用者通過自行車挑戰(zhàn)極高難度的路況和動作,以超越人類極限為目標(biāo),追求過程中的刺激感。極限活動具有很大的危險性,因此要求自行車及護(hù)具的強(qiáng)度要足夠勝任。屬十“極限運(yùn)動”動機(jī)的范圍有:自由騎、墜山、街式等高強(qiáng)度的山地騎行活動,以及平地花式等以技巧性為主的騎行活動。
自行車的造型設(shè)計需要服從十功能,具有很大的局限性。但是局限并不代表無法設(shè)計。自行車框架是最重要的設(shè)計部件,在滿足功能需求及成本的前提下,其選用的材料、管材線條的造型、車架和前叉外管的涂裝都屬十可塑造的部分。同日寸,坐墊、座桿、把組的形狀、涂裝也影響整車的風(fēng)格。然后是自行車的其他系統(tǒng)部分,屬十造型的細(xì)節(jié)設(shè)計。如曲柄的表面、快拆、后撥、剎把、火器等,出色的設(shè)計可以起點(diǎn)綴的作用,讓整車風(fēng)格更加協(xié)調(diào)。對整車造型影響不大的零件有:花鼓、腳踏、飛輪、前撥、碗組等體積較小,功能性遠(yuǎn)大十造型表征性的零部件。
4.2設(shè)計原則。
自行車設(shè)計要從材料強(qiáng)度、騎行運(yùn)動學(xué)、加工工藝,可靠性等各個方面進(jìn)行考慮,這些因素都直接影響著車架的外觀美感、強(qiáng)度大小和彈性優(yōu)劣。而車架造型很大程度上決定著自行車騎行好壞、易轉(zhuǎn)性能、騎行舒暢感等。車架管材的長短、構(gòu)成的角度等影響整體自行車的特性。除考慮車架的造型結(jié)構(gòu)尺寸外,尤其應(yīng)該考慮自行車與人的協(xié)調(diào)關(guān)系,以及身體尺寸與自行車各部件之間的關(guān)系。主要的基本技術(shù)參數(shù)有:前管軸線與地面夾角。、立管軸線與地面夾角p、傳動中心距c、前后輪中心距d、中接頭中心離地距離e等。只有這些參數(shù)均趨于合理,才能保證自行車的穩(wěn)定性和操縱性。下面以賽車為例,討論如何確定車架設(shè)計方案。
4.2.1基本原則。
(1)賽車的性能是通過人來體現(xiàn)的,它的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)以人為主,充分考慮到人體工程學(xué)、自行車運(yùn)動學(xué)、形態(tài)美學(xué)等方面的知識。
(2)賽車車架的形狀和尺度與其功能有關(guān)。要求外形尺寸合適,以提高騎行舒適性;要求所受阻力最小,騎行的輸出性能最佳。
(3)要求有足夠的剛性和強(qiáng)度,并且盡量減少重量。具有良好的抗沖擊、耐疲勞性,以保證壽命使用。
4.2.2形態(tài)設(shè)計。
碳纖維賽車車架造型采用流線型整體結(jié)構(gòu),其性能分析有以下優(yōu)點(diǎn):互磨擦、流線型結(jié)構(gòu):可最大限度地減少空氣阻力,提高騎行速度。整體式結(jié)構(gòu):人體做功力傳遞效率高。避免了普通車架因部件多,相接觸變形造成的人體動力傳遞損耗。
4.2.3結(jié)構(gòu)尺寸確定。
(1)車架規(guī)格。
運(yùn)動員下肢(大腿、小腿、腳)的長短,決定車架的高度。上肢(上臂、下臂和手腕)的長短與胸之和,決定車架的長度。
(2)前角和后角。
前角指前管對于車架的傾斜度。前角為710時,操縱性和穩(wěn)定性都比較好,確定其范圍為650-750。賽車車架的前角更陡,采用730-750,這樣在騎行時反應(yīng)快,速度靈活。坐管角取與前角相同,陡的角度可使騎車者前撲在中軸的上方,從而獲得較大的蹬力。后角指立管軸線與地面夾角。后角決定了騎行者在自行車上的重心位置,一般認(rèn)為在680-73。范圍內(nèi)。當(dāng)傳動中心距設(shè)定的值較小時,角度偏小,反之偏大。
(3)前又翹度。
前叉翹度指前管中心線和前輪軸之間的垂直距離。為提高自行車的的導(dǎo)向靈活性,一般取較小的值。
(4)上管長度。
從鞍立管接頭到前叉接頭的長度,角度較陡的賽車車架相應(yīng)地使上管縮短了。這樣可使騎車者能下?lián)渲p手握住車把騎行,以減小風(fēng)的阻力并增強(qiáng)腳踏的力量。
(5)轉(zhuǎn)距。
為了減少自行車的重量,提高運(yùn)動性能,必須考慮盡量縮短輪距。前、后輪中心距的尺寸大小與傳動中心距有關(guān),當(dāng)傳動中心距較小時前、后輪中心距可取小一些,反之取大一點(diǎn)。
(6)后心距。
從保證車架的剛性和良好的加速性能出發(fā),盡量縮短后心距。
根據(jù)創(chuàng)新性基本原理和思維活動方式中的發(fā)散思維,自行車傳動形式不局限于機(jī)械傳動,還有液動、氣動、磁動、電動等多種新型式。機(jī)械動力傳動的具體形式又有鏈傳動、帶傳動、軸傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動、棘輪棘爪傳動,等等,可供設(shè)計者參考選擇。
鏈傳動是一種具有中間繞性件的非共轆嚙合傳動,一般分為動力驅(qū)動和運(yùn)輸傳動兩種方式。有滾子鏈、齒形鏈、雙節(jié)距長環(huán)滾子鏈。自行車鏈條與相同節(jié)距規(guī)格的傳動用滾子鏈相比,寬度窄、重量輕、精度低、機(jī)械性能低,但價格便宜。
鏈條鏈輪傳動因為有其它傳動形式所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)而成為現(xiàn)代自行車傳動系統(tǒng)的主要表現(xiàn)形式。
鏈傳動和齒輪傳動都無彈性滑動,傳動比準(zhǔn)確,傳動效率高。對要求轉(zhuǎn)速恒定的兩軸傳動和多軸傳動,采用鏈和齒輪都很適宜。鏈條對軸作用力較小,鏈預(yù)緊力比帶傳動小得多,減輕軸和軸承上的壓力,減小磨損。同時結(jié)構(gòu)尺寸較緊湊,裝拆方便。
當(dāng)然,鏈傳動也存在其無法克服的缺點(diǎn)。當(dāng)空間限制要求有中心距小;瞬時傳動比要求恒定;傳動比大;轉(zhuǎn)速極高;噪聲要求小的時候,鏈傳動的使用性能不如齒輪傳動。當(dāng)空間限制要求有中心距很長;轉(zhuǎn)速極高;無潤滑油,噪聲要求小的時候,鏈傳動的使用性能不如帶傳動。當(dāng)要求運(yùn)動連續(xù)光滑時,鏈傳動的使用性能不如軸傳動。
鏈的使用壽命受到鉸鏈磨損的限制。磨損使鏈節(jié)距增大,擺動速度不斷變化,工作中的銷軸和套筒之間的接觸中心幾乎不能形成流體動力潤滑油膜,且摩擦系數(shù)高,會出現(xiàn)局部粘著現(xiàn)象。為提高使用壽命和效率,需設(shè)置張緊裝置(張緊輪、張緊軌道)來補(bǔ)償由磨損引起的滾子鏈伸長。由于鏈傳動具有由多邊形效應(yīng)引起的運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻性并產(chǎn)生沖擊力,傳動平穩(wěn)性欠佳,因此,必須使鏈和鏈輪質(zhì)量減小,鏈節(jié)距和鏈環(huán)長在充分利用鏈的強(qiáng)度條件下限制到最小值。
鏈輪齒形設(shè)計對提高傳動鏈條承載能力,實現(xiàn)共輛嚙合鏈傳動具有重要的作用。美國摩斯公司推出的鏈輪采用30度壓力角的漸開線齒形,形成hv鏈傳動專利產(chǎn)品,具有良好的高速性能,鏈輪最高轉(zhuǎn)速可達(dá)12000r/min,傳遞的最大功率可達(dá)4000kw。因此,針對配用鏈條的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),按照鏈傳動的嚙合機(jī)理,研究鏈輪的齒形是鏈輪發(fā)展的一個重要領(lǐng)域。
非圓鏈輪技術(shù)近年來得到發(fā)展與運(yùn)用。變速自行車采用非圓驅(qū)動鏈輪有助于減少自行車鏈輪大拐處在垂直位置時對傳動效率的不利影響,便于腿發(fā)力且節(jié)約運(yùn)動距離。
自行車產(chǎn)品有其特殊性,它的結(jié)構(gòu)既承擔(dān)物理功能,又直接體現(xiàn)外觀。它的個性化和其他產(chǎn)品相比較有一定的難度,但隨著技術(shù)的發(fā)展,這種產(chǎn)品的形式和內(nèi)涵存在著變化的可能性,也具有一定的典型性和代表性。從1818年第一臺自行車誕生開始,它就沒停止過發(fā)展的腳步,至今已經(jīng)有十幾類不同功能、造型的自行車。自行車用途的多樣化,和自行車部件接口的標(biāo)準(zhǔn)化,讓現(xiàn)代自行車的造型充滿了無數(shù)的可能性,每一種,甚至每一輛自行車都擁有自己獨(dú)特的個性。因此要研究自行車個性,需要從它的構(gòu)件、使用情境,消費(fèi)者的需求等方面入手,通過分析目標(biāo)消費(fèi)群體的消費(fèi)心理,消費(fèi)過程,找對自行車的受眾及個性化需求,才能提高競爭力。
影響消費(fèi)者購買自行車的因素有很多,內(nèi)部因素有消費(fèi)者自身的個性,氣質(zhì),消費(fèi)觀,外部因素有社會文化,生活環(huán)境,人口因素等等。消費(fèi)者的動機(jī)、態(tài)度消費(fèi)觀決定了自行車的種類;消費(fèi)者的個性、氣質(zhì)決定了自行車的風(fēng)格;消費(fèi)者的感觀尺度決定了自行車的效果尺度。分析自行車造型的個性化,要從兩方面入手。一是按消費(fèi)者的動機(jī)需求劃分,這是根據(jù)自行車的使用情境進(jìn)行分析;二是按自行車的造型和涂裝等風(fēng)格劃分,這是根據(jù)目標(biāo)消費(fèi)人群的需求和個性進(jìn)行分析。通過兩種分析結(jié)合,就可以對某一自行車的個性找到其目標(biāo)消費(fèi)群體,或者通過分析目標(biāo)消費(fèi)群體,確定他們樂意接受的自行車的個性風(fēng)格。
中國屬十自行車消費(fèi)大國,自行車曾經(jīng)是國人眼里的“大件”商品。但在汽車文化盛行的今天,自行車逐漸失去了國人的關(guān)注。而八十年代后國外自行車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,以及國內(nèi)同行停滯不前,使得國產(chǎn)自行車水平漸漸與國際水平脫節(jié),國內(nèi)許多廠商面臨巨大的生存壓力。如何提高自行車的技術(shù)和質(zhì)量,發(fā)展自行車產(chǎn)品的個性化,是國內(nèi)自行車產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
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