19591

Методи проектування (фантазування, елементи біоніки). Вибір об’єкту проектування на основі зібраної інформації. Складання ескізу майбутнього виробу

Конспект урока

Производство и промышленные технологии

Тема уроку: Методи проектування фантазування елементи біоніки. Вибір обєкту проектування на основі зібраної інформації. Складання ескізу майбутнього виробу. Мета: сформувати уявлення про художньоконструкторську діяльність процес проектування та його основні

Украинкский

2013-07-12

48.5 KB

37 чел.

Тема уроку: Методи проектування (фантазування, елементи біоніки).

Вибір об’єкту проектування на основі зібраної інформації.

Складання ескізу майбутнього виробу.

Мета: сформувати уявлення про художньо-конструкторську діяльність, процес проектування та його основні етапи, із художнім конструюванням як складовою процесу проектування;

розвивати вміння застосовувати графічні види проектної документації;

виховувати художній смак в креативне мислення.

Ключові поняття: проектування, ескіз, макет, креслення, шаблони, художнє конструювання, біоформа.

Об'єкти практичної діяльності учнів: ескіз обраного учнями об'єкта. 

Обладнання: креслярське приладдя (олівці, транспортир, лінійка, циркуль), кольорові олівці або фарби, зразки виробів, оздоблених за традиціями різних народів.

Хід уроку

I. Організаційний етап

  1.  Мотивація навчальної діяльності учнів. Актуалізація опорних знань учнів
  2.  Оголошення, подавання теми та очікуваних навчальних результатів

  1.  Вивчення нового навчального матеріалу

  Основи біоніки. Біоніка (елемент життя) – наука, що виникла на стику кібернетики, біофізики інженерної психології.

  Біоніка – наука про використання в техніці, архітектурі та дизайні знань про конструкцію та форму, принципи та технологічні процеси  живої природи. Основу біоніки становлять дослідження по моделюванню живих систем.

  Біоніка, як самостійна наука відносно молода. Вона зародилася в 1960 році на міжнародному симпозіумі в Дейтроні (США). Перші роботи з біоніки почали появлятися в США та СРСР на початку сімдесятих.

  Вперше “біонікою” стали займатися в епоху бурного розквіту Відродження після середньовікового застою, коли такі геніальні науковці, як Леонардо да Вінчі, виявили аналогію між творінням людини і природи, і показали, що імітація або використання  моделей природи може дати технічні переваги. Відомо, що політ птахів або плавання риб навели великого художника на думку перших планерів, парашутів, підводних лодок.

  Важливим моментом в історії біоніки був розвиток механіки, основу якої заклав англійський фізик Ісаак Ньютон (1642-1727) в роботі “Математичні начала натуральної філософії”. Його механіка була доповнена законом Гука (1635-1703), який став основою техніки, фундаментом раціонального проектування машин і механізмів.

  

Живі організми, і в першу чергу людський мозок, як орган вищої нервової системи і діяльності людини становить одну із самих складних проблем біоніки. Конструкцію рахувальної машини можна співставити із людським мозком. Порівнюючи компактність біологічного монтажу з технічним, академік В. В. Парін  приводить інтересний розрахунок: технічний аналог людського мозку при використанні сучасних напівпровідників деталей мав би об’єм башні з основою в плані 10×10 м, висотою 100 м. А головний мозок людини займає об’єм 1,5дм3 і містить 10-15 млр. нейронів. Це є вершина еволюції. У сучасній техніці при всій її вдосконаленості, надійність роботи машин поки що не може конкурувати з надійністю роботи мозку, серця тощо.

Моделювання живих організмів у техніці.

У процесі моделювання живих організмів в техніці до біологічних перетворювачів вищої інформації в першу чергу відносять органи відчуття людини: очі, вуха, ніс, шкіру, а також відчуття температури, руху, рівноваги.

  Із перерахованих органів відчуття найбільший  інтерес являють очі. Фотографічний апарат являю собою технічний аналог ока, в якому об’єктив заміняє кристалик, діафрагма – оболонку веселки, а світлочутлива плівка – сітчатку. В біоніці вже існує модель ока, на основі якої розроблені автомати для сортування листів на пошті, а також інші пристрої, які дозволяють з електронною швидкістю різні візуальні документи.

  Очі жаби, голуба мають складну будову. Жаба добре реагує на літальні апарати, які вона швидко розпізнає. На цій основі було розроблено модель для обробки  інформації, що поступає від слідкуючих систем розвідки засобів зв’язку. Сконструйований прилад можна використовувати для швидкого розпізнавання ракет у польоту, що дозволяє скоротити час, необхідний для балистичних обчислень.

  Французький ентомолог Ж. Фабр описує, як оси заготовляють корм для личинок. Перед ними стоїть доволі складна задача – зберегти корм у свіжому стані протягом розвитку личинки. Кормом для личинки оси служать різні комахи. Оса поступає дуже мудро. Оса поступає дуже мудро: першим уколом жала вона паралізує нервовий центр комахи, пов’язаний з органами чуття,  після втрати орієнтації, оса паралізує ще ряд центрів, які керують основними рухами. При цьому, вона ніколи не зачіпає нервових центрів, відповідальних за обмін речовин. Тому паралізована комаха довший час зберігається у свіжому стані. Таке знання нервової системи у комах визначається інстинктом, що передається по наслідству.

   Органи рівноваги медузи – слухові пузирки – допомагають медузам визначати наближення шторму і відходити в глибокі води. На основі цієї живої моделі  вчені розробили прилад, що дозволяє передбачати шторм за 12 год. до його початку. Це явище пов’язано зі здатністю медузи сприймати ультразвуки (шум вітру, моря) з частотою коливання нижче 20 Гц, недосяжними до людського вуха.

  Муха. Органи нюху багатьох живих організмів значно вдосконаліші від органів нюху людини. Нюховий орган мухи  може служити моделлю для визначення мінімальної кількості різних запахів, в тому числі ядовитих слабої концентрації. На основі цього зроблено прилад, який можна використовувати в підводних лодках, на рудниках, космічних кораблях тощо.

  На сьогоднішній день особливий інтерес викликає швидке пересування у воді китоподібних тварин (38 – 55 км / год.; 48 км дельфін, 100 км – меч-риба). Велика швидкість цих тварин обумовлена формою тіла, будовою шкіри, вмінням керувати своїми органами.

  

Архітектура і біоніка.

У процесі соціального розвитку людина у своїй діяльності нерідко  зверталася до живої природи. Великий зодчий епохи Відродження Ф. Бруннелескі в якості основи для конструювання куполу Флорентійського собору використав шкаралупу пташиного яйця, а Леонардо да Вінчі, створюючи літальні апарати, будівельні та воєнні машини, ткацькі верстати, “копіював” форми живої природи.

  На основі вищесказаного появився новий напрямок теорії і практики архітектури – архітектурна біоніка.

  Як відомо, технічна біоніка вивчає принципи побудови і функціонування об’єктів живої природи з метою їх використання у вирішенні інженерних питань. Використання в техніці і архітектурі  законів і форм живої природи є закономірним.

  Правомірність архітектурної біоніки визначається не тільки біологічним і технічним єднанням людства і навколишнього середовища, але й особливостями людського пізнання. Людський розум більшою мірою формується під впливом процесів, які відбуваються в природі.

  Архітектура є частиною світу, вона підпорядковується перш за все законам суспільного розвитку.

  В архітектурі є своя ієрархія (житлова комірка, житловий дім, генеральні плани тощо), в живій природі – своя (клітина, тканина, орган, організм тощо). Перед архітектурною біонікою стоїть завдання виявити подібні рівні цих двох ієрархічних систем з тим, щоби можна було знаходити правильні співвідношення при порівнянні форм і явищ в архітектурі та живій природі.

  Одним із основних напрямків архітектурної біоніки є вивчення конструктивно-тектонічних органічної природи. У формах живої природи проявляються механічні властивості конструкцій, які за допомогою зорового апарату ми відчуваємо: пружність, напруженість, еластичність, стійкість тощо.

V. Практична робота

  1.  Оформлення ескізу обраного учнями об'єкта.
  2.  Ознайомлення з особливостями художнього конструювання та правилами виконання.
  3.  Розробка учнями варіанта власної творчої розробки об»єкта.

  1.  Підбиття підсумків, оцінювання результатів роботи

Домашнє завдання.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73673. Механізми пересування 351.5 KB
  У вантажопідйомних машинах загального призначення механізми пересування по конструктивній ознаці розрізняють: а механізми пересування з ручним приводом б механізми пересування з машинним приводом електричний і ДВС. По конструкції опорноходової частини механізми пересування підрозділяються: а на рейкові б на без рейкові. За принципом роботи механізми пересування підрозділяються на дві принципові схеми: а механізми у яких переміщення здійснюється за рахунок сил зчеплення приводних ходових коліс з рейкою або грунтом б механізми у...
73674. Вимоги до антен по параметрах електромагнітної сумісності 370 KB
  Вимоги до антен по параметрах електромагнітної сумісності Розвиток супутникових систем звязку супроводжується зростаючим завантаженням діапазонів радіочастот. Передумови для рішення проблеми ЭМС створюють відомі просторова й частотна вибірковості антен. При аналізі діаграми спрямованості апертурних антен широко застосовуваних у супутниковому...
73675. Розрахунок механізму пересування з тяговим елементом 242 KB
  Ходові колеса кранів і рейки У вантажопідйомних машинах загального призначення залежно від типу машини призначення а також величини навантаження і швидкості пересування ходові колеса виготовляються сталевими і чавунними з циліндровим і конічним ободом. Як рейки у вантажопідйомних машинах застосовується квадратна або смугова сталь а також залізничні рейки
73676. Механізми повороту 471.5 KB
  Конструкція механізмів повороту визначається призначенням і конструкцією вантажопідйомної машини умовами експлуатації діючими навантаженнями і іншими особливостями крана. У вантажопідйомних машинах залежно від конструктивного виконання механізму повороту крана можуть бути дві принципово відмінні схеми приводу механізму повороту. По першій схемі прівод механізму повороту розташовується на неповоротній частині вантажопідйомної машини мал.
73677. Механізми зміни вильоту стріли 249.5 KB
  В цьому випадку приймають середню вантажопідйомність крана з перевантаженнямпо перекидаючому моменту в межах 1520 На практиці зміна вильоту стріли виробляється в двох випадках: Настановна зміна вильоту стріли. Маневрова зміна вильоту стріли. Зміна вильоту стріли виробляється в процесі роботи крана для горизонтального радіального переміщення оброблюваного вантажу.
73678. Стаціонарні поворотні крани 426 KB
  Верхня опора зміцнюється в стіні будівлі або в колоні іноді встановлюється на гнучких розтяжках при повороті крана на 360 градусів. Противага служить для зменшення перекидаючого моменту отже для полегшення опорних елементів крана зменшення ваги і розмірів фундаменту а також колони крана. Залежно від розташування наполегливого підшипника можливі дві схеми навантаження колони крана мал. Якщо ферма крана спирається на верхню шпильку колони в якій встановлений наполегливий підшипник то верхня опора сприймає не тільки горизонтальні...
73679. Двоопорні крани із змінним вильотом 325 KB
  Кран закріплюється на фундаменті, він звичайно виконується повноповоротним. В цьому випадку верхня опора зміцнюється на чотирьох розтяжках. Кран складається з двох симетричних ферм
73680. Мостові крани 527 KB
  До вантажопідйомних машин з подовжньо-поступальною ходою без поворотної відносяться мостові крани, козлині і консольні крани. У вітчизняній промисловості широко застосовуються вантажопідйомні машини мостового типу
73681. Козлові крани 488.5 KB
  Козлині крани загального призначення застосовуються для обслуговування відкритих складів, електростанцій, монтажу промислових і цивільних споруд.