垃圾箱設(shè)計案例版本

1、教學(xué)工程體會設(shè)計過程學(xué)習(xí)目標通過本單元的學(xué)習(xí),你應(yīng)該能夠：1 .通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)值得和能夠解決的技術(shù)問題；2 .根據(jù)設(shè)計對象和現(xiàn)有工作條件確定具體的設(shè)計要求;3 .選擇適宜的信息渠道收集所需的專業(yè)信息；4 .制定符合要求的設(shè)計方案并進行優(yōu)化；5 .根據(jù)設(shè)計要求選擇適宜的材料和相應(yīng)的工具；6 .比擬兩個常用制作工藝的特點7 .選擇適宜的工藝進行簡單的模型制作；8 .編寫簡單的產(chǎn)品說明書；9 .對自己的兩項設(shè)計水平做出自我評價；10 .說出工程工作的4個階段本單元設(shè)計工程任務(wù)為你所在的社區(qū)或村莊設(shè)計一個生活垃 圾箱并制作出模型.學(xué)時數(shù)：9人類是地球上最大的垃圾制造群體.由于科技、生產(chǎn)和生活水平的提升,

2、人類對資源的消耗也在飛速增長,同時產(chǎn)生的各種垃圾越來越多.全球每年產(chǎn)生 450億 噸垃圾,其中有100億噸生活垃圾！而產(chǎn)生1噸生活垃圾意味著已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中 產(chǎn)生了 5噸工業(yè)垃圾和30噸礦冶廢料！垃圾已經(jīng)成為我們不可回避的問題.背景材料一一垃圾與垃圾處理目前我國城市每年產(chǎn)生1.2億噸垃圾,而且正以每年8就右的速度增長,其中 大約有一半未經(jīng)處理,農(nóng)村及農(nóng)業(yè)垃圾還未統(tǒng)計在內(nèi).典型學(xué)習(xí)情境：垃圾有哪些危害垃圾的危害一般城市每人每天產(chǎn)生垃圾 1-2公斤,其多寡及成分與居民 的生活水平、習(xí)慣、廢舊物資回收利用和市政建設(shè)情況有關(guān).我 國的生活垃圾主要是廚余垃圾,有的城市生活垃圾中爐灰占到了 70% ,以廚

3、余垃圾為主的有機物約 20% ,其余為玻璃、塑料和廢 紙等.那么這些生活垃圾都有什么危害呢一、污染水體.垃圾未經(jīng)無害化處理或隨意堆放,將隨天然 降水或地表徑流進入江河湖泊,具有害成分會造成水體污染,如 果將垃圾直接傾倒入水體中,造成的危害更大.垃圾的有害成分 能隨滲瀝液進入土壤,從而污染地下水.我國個別城市的垃圾填 埋場周圍發(fā)現(xiàn),地下水的濃度、色度、總細菌數(shù)、重金屬含量等 污染指標嚴重超標.二、污染大氣.目前,燃燒法處理垃圾是一種較為流行的方 式,但燃燒產(chǎn)生大量的有害氣體和粉塵；一些長期堆放的垃圾在 適宜的溫度和濕度下也會被微生物分解釋放出有害氣體.三、污染土壤.土壤是許多細菌、真菌等微生物的

4、聚居場所, 這些微生物在土壤功能的表達中起著重要的作用,與土壤構(gòu)成了 一個平衡的生態(tài)系統(tǒng).而不經(jīng)處理的有害垃圾,經(jīng)過風(fēng)化、雨淋 和地表徑流等作用,具有毒液體滲入土壤,能殺死土壤中的微生 物,破壞土壤的功能,污染嚴重的地方甚至寸草不生.四、侵占土地.不斷增加的垃圾如不加利用就要占用大量的 土地來堆放.許多城市利用大片城郊邊緣的農(nóng)田來堆放垃圾,有 人形容我們的城市已經(jīng)被垃圾所包圍.學(xué)習(xí)任務(wù)1.小調(diào)查：檢查一下你們家的垃圾筒,看有那些物品其中哪些可能是對環(huán)境或人畜有海的廢電池的危害廢舊電池主要含汞、鉛、鍥、鎘等重金屬,都是對自然界危害最大的幾種 物質(zhì).包括含汞電池在內(nèi)的廢電池因還有有害重金屬而被列入

5、危險廢物限制的 名錄.有關(guān)資料顯示,如果一節(jié)一號電池隨生活垃圾一起填埋或隨手丟棄,能 使1平方米的土壤永久失去利用價值；一粒紐扣電池可使600噸水受到污染,相當于一個人一生的飲水量.事實上,我國目前只處理了垃圾總量的一小局部,其余大局部垃圾未經(jīng)任何處 理就被棄置在自然環(huán)境中,嚴重污染著環(huán)境.典型學(xué)習(xí)情境一：垃圾是怎樣收集處理的?垃圾所填埋燃燒和堆肥白色污染指由塑料廢棄物造成的環(huán)境污染,包括塑料購物袋、塑料包裝袋、聚乙烯 一次性發(fā)泡餐具和農(nóng)用地膜等.這些不可降解塑料在自然界的分解過程需要數(shù) 百年.如果將其填埋,將影響植物吸收養(yǎng)分和水分,如耕地中農(nóng)用地膜碎片殘 留量到達3公斤/畝時,農(nóng)作物將減產(chǎn)1

6、0%!如果燃燒塑料將會釋放出多種有害 氣體,其中有一種叫二惡英的化合物毒性極大,即使在很小攝入量的情況下, 也能使鳥類和魚類出現(xiàn)畸形和死亡,它也是最重要致癌物之一.2.3.舉例說明你所在社區(qū)或村莊的生活垃圾是如何收集和處理的 組討論：這樣處理的優(yōu)缺點.學(xué)習(xí)任務(wù)討論：針對白色污染,我們可以采取什么舉措在一星期后,根 據(jù)自己的經(jīng)驗,再次討論這些舉措的可行性并提出改良方案.生活垃圾無害化處理北京每天產(chǎn)生生活垃圾 8700噸,如按4噸的卡車計算,每 天都要運出2175卡車城市垃圾.這么多垃圾都運到哪兒去了, 是如何處理的,記者到北京目前技術(shù)設(shè)備最先進的北神樹垃圾填 埋場看了個究竟.北神樹垃圾填埋場日處

7、理垃圾 1000噸,填埋高度為54米, 總填埋量為514萬噸,封場后相當于兩個多景山.填埋場最底層 由防漏層構(gòu)成,防漏層上設(shè)有導(dǎo)流管,收集垃圾在腐爛后滲出的 液體并進行回灌處理,保護地下水不受污染.在填埋垃圾的同時 鋪設(shè)置收集沼氣的管道,將產(chǎn)生的沼氣收集起來利用或燃燒,不 僅預(yù)防垃圾中易燃、易爆的甲烷氣體發(fā)生爆炸,還可預(yù)防垃圾經(jīng) 長時間發(fā)酵產(chǎn)生對人嗅覺有刺激作用的混合氣體污染空氣.城市生活垃圾先運到轉(zhuǎn)運站分檢,然后把垃圾分成 5類,60 毫米-15毫米的垃圾被轉(zhuǎn)運到垃圾場填埋.現(xiàn)場采用人工和機械 結(jié)合噴灑藥物進行消毒滅蠅.垃圾在壓實到達一定密度和高度后, 覆蓋細粒垃圾或黃土,到達設(shè)計高度要求后

8、,最上層覆蓋高科技 綠色復(fù)合防水新型材料,對垃圾填埋進行防滲、密封和隔離處理. 這既利于沼氣收集,又可預(yù)防沼氣無序排放和垃圾滲瀝液外污染 及雨水進入垃圾內(nèi).填埋場封場后,外表實行綠化植樹.垃圾填 埋場從開始到建成,一般需 30年垃圾的化學(xué)反響才能停止.使 用四五年后,被填埋的垃圾進入化學(xué)反映頂峰期,科學(xué)監(jiān)控是實 現(xiàn)現(xiàn)代化治理的重要手段.4.下面是目前常用的垃圾處理方法,方法名稱方法簡介有利方面不利因素燃燒法燃燒用于發(fā)電,可利 用垃圾能量造價昂貴,易造成 更嚴重的二次污染回收法再生利用添深埋地下容易污染空氣和地 下水用水泥石膏等 固化劑包封平安可靠堆肥法適應(yīng)面較窄易造成 水源和空氣污染根據(jù)這些信

9、息,請你設(shè)想一些新的垃圾處理方法.二 發(fā)現(xiàn)與明確問題一一收集有關(guān)垃圾收集的信息從前面的的介紹中,我們已經(jīng)知道了垃圾的危害,知道每個人不但是物質(zhì)消費 者,也是垃圾的制造者.我們應(yīng)該從身邊垃圾的收集開始,正視垃圾問題,努力做 一個負責(zé)任的公民.從現(xiàn)在開始,我們就開始設(shè)計制作自己的生活垃圾箱吧！典型學(xué)習(xí)情境二：需求和愿望調(diào)查要想設(shè)計制作一個被廣闊居民所 樂意使用的垃圾箱,首先必須了解這些 居民的生活習(xí)慣、需求愿望以及當?shù)仃P(guān) 于生活垃圾收集的規(guī)定.讓我們的調(diào)查從身邊的人開始.觀察法和訪談法是實證性調(diào)查的重要方法.觀察法：在自然條件下,有目的、有方案地觀察被調(diào)查人的行為或事物的 狀態(tài),并做觀察記錄,記錄

10、的內(nèi)容包括觀察目的、對象、時間和觀察工程等.訪談法：通過和被調(diào)查者的交談,了解其對事物的看法與態(tài)度.學(xué)習(xí)任務(wù)5.針對你自己的家庭和假設(shè)干鄰居家的垃圾收集情況做一個調(diào)查,將 調(diào)查所獲得的信息填入下表.表一：垃圾的種類及處理觀察記錄表觀察目的觀察對象自己家鄰居家觀 察 內(nèi) 容垃圾 種類處置 方法表二：訪談記錄表訪談對象訪談時間訪談地點訪談內(nèi)容1 家庭里產(chǎn)生什么 垃圾如何處置 這些垃圾訪談內(nèi)容2被訪者對目前垃 圾收集和處置的 意見與想法.自擬問題采用訪談法時,既可以在訪談前設(shè)計好提問提綱,也可以圍繞主題與被訪者進行交談獲得所需要的信息.學(xué)習(xí)任務(wù)6 .將你的觀察和訪談的結(jié)果整理后,將有用的信息填入一個

11、新的表 格中.表格的樣式完全由你自己來設(shè)計確定,表格中的內(nèi)容將是 你做后面垃圾箱設(shè)計的根本信息. nK Hi nK Irri北京、上海等大中城市,已經(jīng)開始在居民社區(qū)設(shè)置分類垃圾箱.居民將生 活垃圾分類裝袋以后放入分類垃圾箱,從源頭上保證垃圾的資源化利用和無害 化處理.上海將生活垃圾分為 3類收集,清理后分為燃燒垃圾和非燃燒垃圾. 在燃燒廠效勞區(qū),按有害垃圾、廢玻璃和燃燒垃圾分類,紅色容器收集有害垃 圾,綠色容器收集廢玻璃,黑色容器收集燃燒垃圾；在非燃燒廠效勞區(qū),那么按 濕垃圾、干垃圾和有害垃圾分類,紅色容器收集有害垃圾,綠色容器收集干垃 圾,黑色容器收集濕垃圾.隨著人們對資源與環(huán)境問題熟悉的加

12、深和對文明生活的更高要求,垃圾的分類收集和處理未來將在我國城鎮(zhèn)社區(qū)和村莊普及.7 .針對你的社區(qū)或村莊垃圾的收集與處置情況做一個調(diào)查,將調(diào)查所獲得的信息填入下表.觀察目的觀 察 內(nèi) 容垃圾 種類處置 方法8 .針對社區(qū)或村莊垃圾的收集與處置情況, 與清潔工、社區(qū)或村的 衛(wèi)生治理人員做一次訪談,將調(diào)查所獲得的信息填入下表.社區(qū)或村莊里的清潔工或衛(wèi)生治理人員是你進行本次訪訪談對象訪談時間訪談地點訪談內(nèi)容1 社區(qū)目前 主要后哪 些垃圾 這些垃圾 是如何處置的訪談內(nèi)容2被訪者 對目前垃 圾收集和 處置的意 見與建議.自擬問 題談的對象,也許你們不熟悉,對他們的友善和尊重是得到信息的根底.9 .參照學(xué)習(xí)

13、任務(wù)8,將調(diào)查所獲得的信息制成一個能夠全面反映情 況的表格.10.通過調(diào)查,我們獲得了一些有關(guān)人們在垃圾收集和處置問題上的意見和建議,現(xiàn)在讓我們對這次調(diào)查的本身做一個總結(jié).請將對這次調(diào)查的評價填入下表.工程調(diào)查中的情況對結(jié)果可能的影響調(diào)查對象選擇問題的提出調(diào)查環(huán)境可信度數(shù)據(jù)整理三制定設(shè)計方案下面,我們應(yīng)該討論垃圾箱本身的問題了典型學(xué)習(xí)情境：了解垃圾箱一一收集信息要想設(shè)計制作一個在功能、大 小、平安、外觀和耐用性等方面達 到一定要求的垃圾箱,除用戶需求 外,還要了解有關(guān)材料、制作設(shè)備、 工藝以及市場現(xiàn)狀等方面的知識.通過多種渠道收集有關(guān)垃圾箱的信息, 并將所收集到的信息根據(jù) 材料、用途、本錢和公

14、眾接受程度等指標進行歸類.學(xué)習(xí)任務(wù)指標實物舉例優(yōu)劣勢分析點材料用途外觀規(guī)格11.12.濕垃圾：主要指廚房產(chǎn)生的廚余、 果皮等含水率較高的食物性垃圾,包括剩飯菜、動物內(nèi)臟骨頭、蔬菜梗葉、果皮核籽、廢棄茶葉渣等.干垃圾：可以被直接回收利用或再生后循環(huán)使用的含水率較低的垃圾.有害垃圾：對自然環(huán)境或人體健康造成現(xiàn)實危害或潛在危害的廢棄物,包括廢電池、廢熒光燈管、廢油漆桶、過期藥品以及有機類殺蟲劑等.大件垃圾：重量超過5公斤或體積超過 0.2立方米和長度超過 1米的 廢舊家具、電器以及包裝箱等大型的、 耐久性的固體廢棄物, 這些都是混入 一般生活垃圾中同時清運有困難的特殊的生活垃圾.典型學(xué)習(xí)情境:自己設(shè)

15、計一個垃圾箱垃圾箱與所處的環(huán)境相協(xié)調(diào)垃圾箱與所處地區(qū)垃圾收集方式如分類收集以及清運車輛的設(shè)備 性能要求相符合.學(xué)習(xí)任務(wù)13 .依據(jù)全部收集信息和調(diào)查的結(jié)果,提出你對垃圾箱的根本設(shè)計構(gòu) 思.14 .采用第一單元所學(xué)的“頭腦風(fēng)暴法,交流大家的設(shè)計思想.由 設(shè)想接近的同學(xué)組成設(shè)計小組,每小組制定一個共同的設(shè)計計 戈記錄和展示小組成員討論統(tǒng)一后的設(shè)計思路.卜明顯X記錄是保存你的觀察心得、思想歷程和各種想法的好辦法,俗話說“好記性不如爛筆頭啊.15 .小組成員在通過討論,確定本小組設(shè)計的垃圾箱各項性能要求, 如功能、尺寸、造型、平安性、防水和使用的便捷性等,寫出簡 單的設(shè)計說明書.16 .寫出設(shè)計的可行

16、性評價書,評價的指標不少于 10個,如設(shè)計制 作所需要的知識技能、時間、經(jīng)費、現(xiàn)有設(shè)備材料、材料的環(huán)保 特性等等.17 .繪制垃圾箱制作藍圖.rTJf / 通M j工不 R G九f草圖畫法示范提示：設(shè)計圖可貼在頁眉,防 止隨意夾在書里喪失,在需要時又 能馬上找到,何樂而不為呢藍圖是按比例繪制 的,要標注好比例;小組的每個成員都 繪制一張藍圖,工作 起來會很方便的,而 且免得看圖時互相 干擾；繪制好的藍圖如果 在實際制作中有設(shè) 計更改,小組成員要 記得互相提醒一起 修改.垃圾箱上應(yīng)有一目了然的標志和圖形說明其功能和使用方法.四制作垃圾箱模型學(xué)習(xí)任務(wù)典型學(xué)習(xí)情境：制作自己設(shè)計的垃圾箱的模型模型是根

17、據(jù)實物、設(shè)計或設(shè) 想,按比例或其他特征制成的 同實物相似的物體,供展覽、 欣賞、實驗或觀測等用.18 .選擇適宜的材料,并說明理由常用材料優(yōu)點缺點紙板塑料板木材石曾混凝土金屬19.選擇適宜加工制作工藝,并說明理由模型制作工具及加工工藝舉例紙板的折彎與粘接方法有機塑料板的粘接與加固方法工藝/如制以根據(jù)技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理的原那么,對各種原材料、半 成品、成品進行加工的方法和過程.在技術(shù)領(lǐng)域中,每一類技術(shù)產(chǎn)品都有自己特殊的制造工藝 過程,如手工藝、機械制造工藝、木工工藝、塑料制品工藝、 食品制造工藝和造紙工藝等.學(xué)習(xí)任務(wù)20.說出兩個常用的制作工藝,并比擬它們的特點.21 .制定工作方案,并得到

18、老師確實認.以下內(nèi)容僅是制定方案的 引導(dǎo)問題,同學(xué)們可以展開更豐富的想象.1現(xiàn)有資料、制作條件和制作標準如設(shè)計草圖、總裝圖、零 件圖、制作程序和材料單等；2零件或組件的功能要求；3制 作工藝與操作程序；4小組成員的分工情況、工作任務(wù)和時間 要求；5質(zhì)量指標要求如尺寸、形狀、外表特性等；6特 別注意的問題.22 .根據(jù)方案制造垃圾箱.制作過程中材料和工具應(yīng)有條理地放置,別為找東西而浪費時間.23.制作過程中困難有問題或設(shè)計要適當調(diào)整,請做好有關(guān)記錄調(diào)整內(nèi)容調(diào)整原因*倒覺國因 “手工藝運動和手工藝的復(fù)興手工藝是以手工勞動進行制作的、區(qū)別于大工業(yè)機械化方式 批量生產(chǎn)規(guī)格化日用工藝形式.19世紀末,以英國著名藝術(shù)家 W.莫里斯為首的歐美藝術(shù)家倡導(dǎo)了 “手工藝運動"Arts andCrafts Movement .他們認為,歷史悠久的傳統(tǒng)手工藝,是人 類最珍貴的歷史遺產(chǎn)和智慧的結(jié)晶.最優(yōu)秀的藝術(shù)