通用技术学科带给我们的“启示”

宁夏长庆高级中学　卓尉新

普通高中通用技术是2004年高中新课程方案中新增设的一门所有学生的必修课程。通用技术课程内容体系由两个必修模块《技术与设计1》《技术与设计2》和七个选修模块“简易机器人制作”“现代农业技术”“汽车驾驶与保养”“服装及其设计”“家政与生活技术”“建筑及其设计”“电子控制技术”构成。通用技术课程内容涵盖了我们日常生活的基本方面，重点突出了对学生技术素养、技术能力及技术操作方法的培养和提升。

由于通用技术是一门新开设的课程，不论是教师还是学生、家长、领导对这门课程都比较陌生。在刚开始承担通用技术学科教学时，作为通用技术学科教师，要完整准确地回答“通用技术是一门什么样的课程”也还存在一定的困难。我只能简单地告诉学生“通用技术目前只参加学校组织的考试，暂时还没有列入高考科目，考试的形式有很多种，主要是进行相关技术方面的设计活动”；告诉家长“通用技术是一门培养学生未来就业能力的新课程”；对其他学科教师介绍说“通用技术是向学生介绍社会生活中的一些通用技术的常识和技术规范，培养学生的技术素养”。随着高中新课程的深入实施，经过近10年的通用技术学科教学，我逐步走进了通用技术课程，对通用技术课程的认识越来越清晰。

通用技术学科以培养和提高学生的技术素养为核心目标，主要培养学生通过不同方法、运用各种知识解决实际问题的能力。与其他学科相比，通用技术学科有着其他学科无法替代的功能和作用。通用技术学科与其他课程对学生成长的价值和作用不是相互对立的，而是相辅相成的。通用技术学科综合性、实践性的课程性质，要求在学习中必须要将理论联系实际，这非常有助于提高学生对社会的适应能力。

我很高兴自己能成为通用技术学科教学的实践者。经过多年的教学实践与思考，我对通用技术这门课程逐渐有了自己的解读。在此，结合必修模块教学内容，本文将从“技术方法”、“技术思想”、“技术实践”三个方面将自己的一些教学感悟和收获呈与各位同行交流。希望大家能多提宝贵意见，以使我进一步明确教学思路、提高教学水平。

一、几个基本概念

（一）技术

“技术”是通用技术学科中的一个核心概念。关于技术的涵义，不同的学者有不同的看法。例如，在法国科学家狄德罗主编的《百科全书》中给技术下了一个简明的定义：“技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系”。在通用技术课程标准中关于技术的含义是：“技术是人类为满足自身的需求和愿望多大自然进行的改造”。

笔者从个人的教学经验认为，技术是一种解决问题的经验、方法和手段，技术主要解决相关“怎么办”的问题。所以，在教学中不能过度扩大技术含义，在引用教学案例时不能将关注点落在思想领域、人文领域内，应更多地关注自然科学、工程建设、社会科学等范畴内，应更多地以相对比较具体的实体技术领域为载体，培养和提高学生的技术素养。例如，汽车制造技术、飞机制造技术、航天器制造技术以及与他们相关的各项技术等。

（二）通用技术

在课程标准中，通用技术（简称GT）是指信息技术之外的、较为宽泛的、体现基础性和通用性并与专业技术相区别的技术，是日常生活中应用广泛、对广大同学的发展具有广泛迁移价值的技术。

在教学中要紧紧围绕课标关于“通用技术”含义的界定。不能简单地将信息技术与通用技术混为一体，也不能将通用技术与职业技术教育等同。通用技术是一门培养学生技术素养的课程，不是要培养学生某种专业技术。在教学中，要依据“通用技术”概念的内涵，把握好具体技术教育的度。

（三）技术与设计

技术与设计是相互联系、相互影响、相互促进的。一方面，设计是技术成果转化的桥梁和纽带，一项技术的创新需要设计，一项新工艺的改进也需要设计，设计促进技术的创新，设计成为推进技术发展的重要驱动力。另一方面，技术是设计的平台，没有技术作基础，设计将难以表现和实现；技术更新为设计提供了更为广阔的发展空间，技术进步促进人们设计思维、设计手段的发展。

在教学中，要通过一定的具体设计实践案例，让学生理解技术与设计的关系。学生只有正确领悟了技术与设计的关系，才能进一步实践、领悟和应用各种技术思想和方法。

二、通用的“技术方法”给我们的启示

通用技术学科中涉及的技术方法有很多种，本文主要介绍以下四个方面的内容：

（一）“流程图”的技术应用

“流程图”是一种技术语言，是通过各种符号和文字描述一项活动或一系列有规律的事项或行为进行的程序。流程图有文字表达、表格表达、图示表达等方式，有些场合可用模型及动画演示来表达等。在流程图中，方框表示某个事项或活动内容，单向箭头表示事项或活动的顺序关系，序号或方框的先后顺序也反映了事项或活动的环节、工序的具体情况。流程图具有简洁直观、整体把握、关联方向明了等特点。

在实际生活中，“流程图”不仅仅用在流程的表达中，也普遍应用在系统组合、原理分析、过程规划、设计计划等各个领域。“流程图”带给我们的启示就是：在安排、处理、操作一些事务时，可将其环节及过程以“流程图”的形式展示出来，便于我们对事务的处理有一个简明、清晰的了解和把握。在教学中，可通过生活中具体的案例，如“毕业生招聘流程”“窝窝头制作工艺流程”“一站式服务流程图”“太阳能生活垃圾处理流程图”等，引导学生理解“流程图”的实质，学会灵活应用。

人员招聘流程

食品制作工艺流程

办事流程

太阳能生活垃圾处理工艺流程让我们直观清晰的了解垃圾的处理环节

（二）“流程优化”的技术方法与意义

在苏教版教材中关于“流程优化”有以下相关内容。

1.流程优化不仅仅指做正确的事，还包括如何正确地做这些事。流程优化是一项策略，通过不断发展、完善、优化，以期取得最佳的生产效果。对现有工作流程的梳理、完善和改进的过程，称为流程的优化，流程优化是“科学”方法。

2.流程优化以提高工作质量、提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、保证安全生产、减少污染等为目的。

3.流程优化要围绕优化对象要达到的目标进行。

4.流程优化的主要途径是设备更新、材料替代、环节简化和时序调整。一般人们更多的是进行“工期（时序）优化”、“工艺优化”、“成本优化”等。对于某些效率低下的流程，也可以完全推翻原有流程，运用重新设计的方法获得流程的优化。

本人认为“流程优化”带给我们的启示是：任何方案都有改进和完善的地方，只要经过优化，就会获得效益；做任何事情，都应有不断优化的意识。在教学中，不能把“流程的优化”思想局限在技术设计领域，要通过生活中的各种具体案例帮助学生树立广义的、普遍的“流程优化”意识。

（三）技术语言的广泛应用

技术语言是一种在技术活动中进行信息交流特有的语言形式。技术语言有多种分类方法。按照专业类型来分，有计算机程序语言、工程图学语言等；依据人的感觉类型的不同来分，有视觉语言、听觉语言和触觉语言等；依据人的视觉形式的不同来分，有图形符号语言、文字符号语言等。

技术语言具有言简意赅、简明扼要、通俗直观等特征。在技术活动中，信息的交互使用技术语言，而且是必需的。有些信息的交互只能用特定的技术语言进行。这些技术语言如标志、图样、符号等很容易被语言不通、文化层次各异的人们共同解读出其含义来。所以，技术语言不仅是技术与设计交流中必不可少的工具，也被广泛应用在各个领域。

笔者认为，技术语言带给我们的启示是：这种标志、符号、图样、模型等技术语言通过直观、形象、言简意赅的特点，可以向人们传递丰富的信息，特别适用于道路、机场、车站、影院、信息交流等公共场合。在教学中，可以通过具体的图片内容帮助学生理解技术语言应用的广泛性，培养学生主动使用技术语言进行表达的意识。

（四）表格法的广泛应用

表格由一行或多行单元格组成，用于显示数字和其他项以便快速引用和分析。我们也可以将表格定义为“按所需的内容项目画成格子，分别填写文字或数字的书面材料，便于统计察看”。表格法在技术活动中的使用非常广泛，在设计计划、方案比较、评价（评估）、数据统计等技术活动中，一般都采用表格来表现内容和活动进程中的时间对应关系。在苏教版《技术与设计1》和《技术与设计2》中广泛使用“表格法”向读者传递相关信息，这也是教材编写的一大特点。

笔者认为表格法带给我们的启示有：在资料、数据等统计、分析、类比时，用表格法进行表示，可以起到简单明确，对比性强的效果。在生活中，很多时候、很多场所都用表格进行信息的传递。如“汽

城市道路指示标志简明扼要、言简意赅

公共场所里的形象标志直观易懂便于各种人群的阅读

这两幅标志图可以让不同语言的人们了解其意

这些简洁的数学符号给教学带给很大的方便

表一汽车销售价格、费用一览表

车销售价格、费用一览表”可让人们直观、简洁、清晰的了解购车的各项费用；“中小学生近视率统计表”，可以清晰的了解不同年龄学生视力状况；“设计过程进度时间计划表”可直观的了解各个环节的时间安排等。在教学中，要通过学生身边具体的事例，让学生领悟表格法独特的优点，培养学生主动应用表格法进行表达和交流的意识。

表二中小学生近视率统计表

表三设计过程进度时间计划表

三、通用的“技术思想”给我们的启示

（一）结构

结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。结构既是一种观念形态，又是物质的一种运动状态。结是结合之意义，构是构造之义。合起来理解结构就是主观世界与物质世界的结合构造之意思。世界上任何事物都存在结构。结构在意识形态世界和物质世界都得到广泛应用。例如，语言结构，建筑结构等。结构是人们用来表达世界存在状态和运动状态的一种专业术语。结构也指组成整体的各部分的搭配和安排。结构包括人体结构、植物结构、原子结构、语言结构、建筑结构、经济结构等。

结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的改变可能导致功能的变化。首先，结构决定功能。在要素既定的条件下，有什么样的结构就有什么样的功能。调整结构就可能改变功能；优化结构，就可能产生最佳功能。其次，功能反作用于结构。人手脚分工（功能）不同，进化后的结构不同。巡航导弹与战机、飞艇与客机其功能不同结构不同。最基本的结构有3种形式：壳体结构、实体结构、框架结构。

例如，据说乒乓球是用一种所谓的“赛璐珞”材料加工制作的，把它设计制作成空心壳体结构就成了乒乓球，如果做成实体结构就不再是乒乓球，而成为其他产品；自行车由双轮到单轮到多轮，结构发生变化，功能也就随之发生变化，自行车就由普通自行车变为轮椅或运动竞赛娱乐工具；汽车结构不同，就出现了载货和载人等功能不同的各种汽车。在现实生活中，有很多因事物结构改变而导致产品功能发生变化的事例。在教学中要引导学生重视事物结构的设计，要通过具体案例帮助学生理解结构决定产品的功能和效果。改变和调整产品结构，是产品创新设计的手段之一。在教学中，要引导学生通过设计或改变事物的结构进行创新设计实践活动。

（二）设计的一般原则

设计的一般原则有：创新原则、实用原则、经济原则、美观原则、道德原则、技术规范性原则、可持续性原则等。这些原则相互关联，互相制约、相互渗透，在产品设计的各环节中都要作为指导、评价设计的基本准则。

设计的一般原则是一切产品设计的出发点和方向，是任何产品设计都必须遵循的原则。在教学中要引导学生通过生活中的案例理解只要进行设计活动，就必须遵循设计的一般原则。否则，设计的产品将无法正常使用。设计的一般原则既是每个人必须遵守的“设计原则”，也是产品设计的指导思想，它是保证产品的最终质量能够达到最初的设计标准的方向性原则。在教学中，要引导学生通过设计实践活动，理解设计的一般原则不仅是一切产品设计的出发点，也是设计的思想和方法。

例如，“技术的规范性原则”是指有关开发生产技术的知识、领域、方法和规定的总和。强调技术规范具有强制性和推荐性的特点。技术的规范性随着技术的发展也相应地发生变化。技术规范性原则能保证各企业生产出来的产品具有通用性、安全性、可靠性和一致性，有利于对产品的检测、维修、升级和代换。为什么各企业生产的手机尽管其外形、质量、价格等有差异，但为什么它们在全国各地都可以互相通电话？这是因为每个企业设计生产的手机都要执行国家统一的通讯标准的缘故。如果没有“技术规范性原则”的约束，各行其是，手机就无法在全国各地通用。由于技术的规范性，各制鞋企业生产的同一个号码鞋的尺寸一样大，使人们在生活中对产品选择上的方便性和广泛性。同样，因为有“技术的规范性”，才有汽车等产品设计的“强制要求”，如国家规定汽车设计必须要有安全气囊等保证驾驶人员人身安全的相关配置。“标准件”是“技术规范性原则”的一个具体体现。广义的标准件包括紧固件、联结件、传动件、密封件、液压元件、气动元件、轴承、弹簧等，它们都有相应的国家制定的规格标准，这些标准件其跨行业通用性强，产品维护更加方便、容易。在具体的技术产品设计中，必须要参照相关行业技术标准、参照相关标准件尺寸、参照相关行业设计要求进行相关的技术设计活动。

（三）系统

系统是为实现规定功能以达到某一目标而构成的相互关联的一个集合体或装置（部件）。系统泛指由一群有关联的个体组成，根据预先编排好的规则工作，能完成个别元件不能单独完成的工作的群体。系统以人的加工改造程度可分为自然系统和人工系统两大类。系统具有整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性等特性。

对“系统”概念的正确理解是系统设计的基础。不论是在开环控制系统的设计还是在闭环控制系统的设计中，系统思想都是设计的基础。系统设计要运用系统的思想，整体、科学、综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。依据系统的动态性、环境适应性，既要考虑当前，也要考虑长远。在具体教学中，要通过具体事例引导学生理解系统思想，指导学生在具体的设计实践活动中运用和体现系统思想。

例如，开环控制系统是指一个输出只受系统输入控制的没有反馈回路的系统（系统的控制输入不受输出影响的控制系统），系统控制方向为单向性，输出量容易波动，应用广泛，常用在输出量控制要求不高的系统中。闭环控制系统是指被控对象的输出量能通过反馈回路作用到控制部分的输入端，对控制器的输出量能进行调整。闭环控制系统信号的传递形成一个闭合环路，输出量稳定，适用于智能控制。开环控制系统与闭环控制系统最大的区别在于闭环控制系统有反馈环节。反馈环节更好地体现了系统思想。在具体教学中，要通过具体生活事例引导学生理解反馈环节的作用，要通过设计实践活动帮助学生不仅要树立控制的意识，更要树立注重信息反馈的意识。例如，生活中常用的冰箱的温度控制，采用的就是闭环控制系统运行模式。通过温度传感器与比较器精准的控制冰箱内的温度变化，实现冰箱内温度的恒定。教学评价就是一种为了保证教学质量的反馈环节。学习中的阶段性反思就是一种为提高学习质量的反馈环节。

（四）设计中的人机关系

当我们使用物品时，物品就与人产生了一种相互的关联关系，这种相互的关联关系称为人机关系。人机关系中的“机”，不仅包括人们通常所说的各种机器、各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆等，还包括人所处的环境。人机关系是为了实现产品设计的高效、健康、舒适、安全等目标。在技术产品设计中要考虑到普通人群和特殊人群的关系、考虑静态的人与动态的人的关系、要考虑满足人的心理需求和生理需求的关系、要实现信息的交互关系等。人机关系是技术产品设计活动中必须要考虑的问题之一。

笔者认为，“人机关系”带给我们的设计启示有：在产品设计中要考虑“人—机—环境”综合因素；产品设计要“以人为本”，关注人的健康、舒适、安全等各种需求；要树立人机关系的设计理念，为用户提供合适、和谐、可靠、舒适的更具创意和创新的产品；可将人机关系理念迁移应用在日常生活的各个方面。例如，居民住宅小区环境设计就要充分考虑住户的各种需求，要将人机关系的思想体现在每一个环节的设计中。

（五）功能模拟方法

以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。功能模拟法具有相似性、代表性、外推性特点。其中相似性，指模型与原型之间具有相似的关系；代表性，指模型在具体的研究过程中要能代替原型；外推性，指通过对模型的研究，能够得到关于原型的信息。正是由于模拟方法具有的相似性、代表性和外推性特点，这就把模拟方法同其他的方法区别开来了。

所谓功能模型就是只以功能行为是相似为基础而建立的模型。如猎手瞄准猎物的过程与自动火炮系统的功能行为是相似的，但二者的内部结构和物理过程是截然不同的，这就是一种功能模拟。功能模拟法为仿生学、人工智能、价值工程提供了科学方法。

笔者认为功能模拟方法带给我们的启示有：用控制器代替人脑；用执行器代替人手脚；用检测装置代替人眼；以功能和行为的相似性为基础、用“模型”模拟“原型”的功能和行为。功能模拟法不是研究“这是什么东西”，而是研究“这些东西在干什么”。它从经典的“什么东西存在着”，“存在的是什么”的研究方式，转变到“如何控制它”、“如何将其纳入施控主体所要求的轨道上”。这种设计方法、理念是现代设计的一种有效方法。

例如，用“功能模拟法”把声光控楼道开关改成只有声控的开关。

设计分析：声光控开关工作条件为光线黑暗和有声音时控制板就起控，从而接通电路，灯泡发光。用“功能模拟法”模拟其中的一个黑暗条件，就可以将声光控开关，改变成单独的声控或光控开关（夜间路灯）。

生活中我们就可以利用这种“功能模拟”方法，对身边的电子、机械部分产品进行模拟代换，从而开发出新的产品。例如，模拟人工浇花过程设计制作的“自动浇花器”、模拟人眼设计制作的“自动投影显微镜教具”就是功能模拟法的典型案例。

（六）黑箱方法

把将要研究的系统看作为一个黑箱（其内部情况不明），通过对黑箱输入已知的量，观察、研究输出量与输入量之间的影响关系，进而推断出黑箱（系统）内部的结构及其功能的方法，就是黑箱方法。“黑箱”方法的出发点在于自然界中没有孤立的事物，任何事物间都是有相互联系、相互作用的。所以，即使我们不清楚“黑箱”的内部结构，仅注意到它对于信息刺激作出如何的反应，注意到它的输入—输出关系，就可对它做出判断。

这是楼道声光控开关控制板

改造成的声控开关

生活中的声控开关

自己动手设计一个计算机投影显微镜（生物教具）

自动浇花示意图

笔者认为黑箱方法带给我们的启示有：不直接打开原型（研究系统）的内部结构，通过信息在黑箱中的输入与输出之间的变化关系，间接判断出原型（研究系统）内部的结构与功能。黑箱方法不仅是一种重要的解决问题的方法，也是一种有效的技术设计方法。例如，螺旋CT机、B超机等就应用的是黑箱方法。

这些设备通过向所谓“黑箱”中输入一定的电磁信号，根据“黑箱”内部物质反射后的电磁信号变化，分析、重构所谓“黑箱”内部物质结构和变化的影像，帮助人们了解情况。

螺旋CT机与人脑部图片

B超机与胎儿的影像图片

四、通用的“技术实践”给我们的启示

（一）通用技术实践中常见的手工工艺及工具

工艺是指利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理（加工），使之成为产品的方法。如加工工艺、装配工艺、检测工艺、铸造工艺、表面处理工艺等。工艺的选择直接影响产品加工的方法、质量、数量及效益。金属材料一般的加工工艺通过画线、锯割、切削、焊接、打磨等工序完成。

常用的小工具有：划针、钢直尺、角尺、划规、样冲、手锯、锉刀、电钻、电焊机等。

这些工具是学生在通用技术课开展实践活动时，经常要用到的工具，是最基本、最容易掌握的工具，但对培养学生的动手能力，提高学生的技术素养却发挥着重要的作用，必须让学生实践操作和使用。

常见的金属材料加工工具

（二）技术试验的一般方法及意义

在技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术试验。“试验”与“实验”不同。试验的目的是为了“选择和优化”，而“实验”的目的是为了“甄别真伪”。试验主要是为了验证方案的合理性和可行性，并实现最终优化；而实验主要是为了验证假设，形成结论。技术试验旨在培养学生参与技术活动的热情、兴趣以及严谨的科学态度和设计、动手能力。技术试验在技术活动中是必不可少的一项内容，它是技术成功与否的关键，更是发现问题、探究规律、优化设计的关键。

学生们对自己的作品在做技术试验

笔者认为，技术试验带给我们的启示有：技术产品从设计到应用的过程中，技术试验（检验）都是不可缺少的环节。小到生活用品，大到飞机、舰艇等都会按照相关的技术要求、标准进行一系列试验，确保产品使用中的质量和安全，这也是国内外各行业在产品生产过程中必要的、通行的做法。技术试验也是培养学生对技术设计兴趣的一种有效途径。在教学中，要重视技术试验教学，要通过技术试验教学促进学生熟悉常用的工具和仪器，培养学生的动手操作能力；同时要通过具体的案例引导学生将技术试验贯穿在设计实践活动的每一个环节，将技术试验不仅作为检验产品质量的一种方法，也可以作为产品设计的一种思路。

五、感悟《通用技术》课程

经过近10年的教学实践，笔者对通用技术课程有了更多的感悟和认识。对通用技术课程的特点和价值、意义有了更多的理解。

（一）通用技术是一门立足实践的课程

通用技术课程关注学生的直接经验和亲身经历，立足于“做—学—做”的认识方法。它以学生的亲历情境、亲手操作、亲身体验为基础，强调学生的全员参与和全程参与。每个学生通过观察、调查、设计、制作、试验等活动获得丰富的“操作实践”体验，进而获得情感态度、价值观以及技术能力的发展。

（二）通用技术是一门高度综合的课程

通用技术具有高度的综合性，是对传统学科体系的一次超越。它强调各学科、各方面知识的联系和综合运用。在学生的学习中，学生不仅要综合运用已有的学科知识，还要融合经济、法律、伦理、心理、环保、审美等方面的知识，建立起综合运用学科知识的意识。学生的技术学习活动不仅是已有知识与技能的综合运用，也是新知识与能力的综合学习。

（三）通用技术是一门注重创造的课程

技术的本质在于创造，通用技术是一门以创造为核心的课程。它通过信息的获取、加工、管理、表达和交流，通过技术的设计、制作和评价，通过技术思想和方法的应用及实际问题的解决，为学生展示创造力提供广阔的舞台，是培养学生创新精神和实践能力的重要载体和有效途径。

（四）通用技术是一门科学与人文融合的课程

技术是人类文化财富的一种积累形式。任何技术在凝结一定的原理和方法、体现科学性的同时，都携带着丰富的文化信息、体现着一定的人文特征。通用技术不仅要用技术内在的神秘感、创造性和独特的力量来吸引学生的参与，还要用技术所蕴藏的艺术感、文化性以及道德责任来打动学生的心灵。相信通用技术课程一定会让学生的明天更美好！