向大自然学习——仿生设计

向大自然学习——仿生设计

教材：广东版义务教育课程标准美术实验教科书 第18册

课型：欣赏、设计

班级：二中应元学校 初二（6）班

执教：二中应元学校 仇玉荣

教材分析：本课内容讲述了自然界的生物在形态、色彩等特征方面给人类的启发，以及根据这

些启发人类所设计的产品。因为这样一种模仿和借鉴，使人类的设计灵感源源不断，设计出的产品生动、可爱、丰富、有趣，使我们的生活更加地多姿多彩。

本课分为两部分：一是欣赏探索，一是表现创造。根据内容要求，我将课程定位为欣赏和设计。通过学生的讨论思考和多个实例分析欣赏，来说明生物和产品之间的关系；通过设计方法的引导讲解，让学生有步骤有目的的去设计创造。

教学目的：通过资料收集使学生了解人类生活物品和自然生物之间的关系；通过图片欣赏加深

学生对仿生设计的理解和认识；通过仿生设计使学生创新思维得到启发培养，感受仿生设计的乐趣。

教学设计：

飞鸟 蛇舌

鱼身 蝙蝠

复眼 北极熊

蜂巢

飞鸟 （飞机） 外形 蛇舌 （红外感应仪） 功能

鱼身 （潜艇） 蝙蝠 （雷达）

复眼 （全景照相机） 构造 北极熊（迷彩服） 颜色

蜂巢 （六边形建筑）

仿生设计就是以自然生物的形态、结构、功能、色彩等为研究对象，有选

择地运用这些特征进行的设计。可以分为形态仿生、结构仿生、功能仿生、

色彩仿生。

老师范例、分析、讲解

学生设计素材，任选其中一个

评价学生自评，老师点评

小结总结归纳，提供学习网站以延伸学习。

仿生学的例子

仿生学的例子 1。由令人讨厌的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。 2。从萤火虫到人工冷光； 3。电鱼与伏特电池； 4。水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。 5。人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。 电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。 6。根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。 7。模拟蓝藻的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。 8。根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究，已仿制了人力增强器——步行机。 9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。 10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。 11。船桨模仿的是鱼的鳍。 12。锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。 13。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。 14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。 15。壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。 16。贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固，这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。 好运 生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线，抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。 响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理，研制开发出来的现代化武器。 火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。 科研人员通过研究变色龙的变色本领，为部队研制出了不少军事伪装装备。 科学家研究青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼。

全球著名十大仿生的设计建设

英国伯明翰塞尔福瑞吉百货大楼：其外型轮廓犹如女性的身体，外表悬挂了1.5万个铝碟，创造出一种极具现代气息的纹理装饰效果，有如女人服饰上鳞片式的金属圆片，闪烁于阳光之下，使建筑的商 业氛围表现到极致。 美国科罗拉多州丹佛国际机场：是美国面积最大及全世界面积第二大的机场，丹佛国际机场已经有18年的运营历史，是美国最为繁忙的机场之一，有二十二家航空公司提供1200个航班。此机场的特别之处在於屋顶用特殊布料覆盖及采用张力结构的设计，令人联想到受冰雪覆盖的落矶山脉。

荷兰鹿特丹的“城市仙人掌”：是一个坐落在荷兰的住宅工程，它将在19层楼中提供98个居住单元。多亏了这种错落有致的曲线阳台的设计，每个单元的室外空间能够得到足够的阳光。 美国波特兰“连跳商业中心”：位于美国俄勒冈州波特兰市的“连跳商业中心”，由马来西亚建筑师肯·肖杨设计。该中心使用了太阳能发电，并且配备有污水及雨水回收系统，建筑材料使用了可回收的建筑材料。还设计了独特的园林景观，使得商业中心成为城市中心的绿色购物花园。

“树纹塔”摩天大楼：由美国著名的环境设计大师、建筑师威廉·麦克多诺设计。他设计的“树纹塔”使建筑可以像树木一样进行光合作用，在设计中，他充分利用太阳能和自然光，不仅实现视觉上震撼效果，同时使得整个建筑物被环境所包围，成为名副其实的绿色建筑。 巴黎“防烟雾”大厦：建筑所用的原料都是可回收可降解材料。建筑的功能非常完善，有公共场所、会议室、画廊、餐厅和花园，采用太阳能发电和光合作用净化空气，预计将修建在巴黎运河上，将成为教育巴黎市民保护环境普及可持续发展战略的重要基地。

美国辛辛那提的“罗布林大桥坡度”大厦：位于辛辛那提市最著名的罗布林大桥旁，是由纽约世界贸易中心重建总体规划建筑师丹尼尔·李博斯金设计的。最具特色的是顶层的倾斜坡度使用了仿生技术与周边的自然环境相适应，与著名的城市标志罗布林大桥相配合。

自然环境教案教学文案

第二节自然环境 ——复杂的气候 宁强县第一初级中学初一年级李椰 一、教学目标 1、知识与技能 ⑴、初步掌握亚洲气候特征 ⑵、能运用气候类型分布图，及相关资料分析亚洲的气候特征及主要影响因素； ⑶、理解亚洲东部和南部的降水与夏季风的关系以及对农业的影响。 2、过程与方法 运用亚洲气候类型图和世界气候类型图分析对比得出亚洲气候特点。 3、情感态度与价值观 ⑴、通过析气候特征的影响因素，足见形成追根求源的探索意识。 ⑵、引导学生积极参与读图分析、讨论竞赛等活动，发展逻辑思维、培养创新与合 作意识。 二、教学重点 亚洲气候特点及其主要影响因素。 三、教学难点 分析造成亚洲气候差异的主要原因。 四、教学方法 讲授法、读图分析法 五、教学程序 1、导课：在寒假期间，一位远在俄罗斯的朋友玲玲和海南的朋友贝贝邀请你去他们那 旅游，并且叮嘱你去的时候多带厚衣服，请你判断谁的说法合理，为什么？为什么 同在一个大洲会有这么大的差别？ 2、新课讲授 引导：气候是自然环境的主要组成部分，对人类生活的影响很大。作为世界第一大洲，面积广大，地形复杂，气候差异很大。（展示"亚洲气候类型图"） 亚洲主要有哪些气候类型？ 学生看图回答。 引导：全世界的主要气候类型有十一种，仅亚洲就有9种，说明了什么？ 生：亚洲气候类型复杂多样。 师：观察其中分布范围最广的气候类型是什么？主要分布在哪儿？ 生：温带大陆性气候，约占亚洲面积的一半以上，主要分布在亚洲中西部。 继续引导：距离海洋的远近如何？ 距海遥远，深入亚洲大陆内部。 （展示"亚洲气候类型图"，并在上面点出孟买和哈尔宾、雅库茨克、乌兰巴托的位置） （引导学生分析温带大陆性气候的特点，注意逻辑层次、由简到难，有分到总，讲述气候两大要 因素：降水和气温，分析上述城市的气温和降水季节变化特点） 学生分析讨论 小结：温带大陆性气候的特点是全年温差大，冬冷夏热，降水少且集中在夏季。 过渡：降水对于人类的重要性不言而喻，陆地上的淡水来源主要来自于大气降水。 （展示"亚洲气候类型图"）

四年级仿生学的资料

四年级仿生学的资料 鲨鱼皮泳衣仿鲨鱼 雷达仿蝙蝠 迷彩服仿变色龙 全息照相机仿青蛙眼睛 青蛙肌肉仿抗干扰系统 视觉仿电影摄影机 响尾蛇仿红外技术 雷电现象仿电池 蛙眼仿目标跟踪系统 昆虫复眼仿超长波 昆虫的触角仿天线 蜜蜂的超顺磁铁仿导航超长波变色龙发明了军事伪装人们发现，一些关于植物和动物的相类似的功能，实际上是超越了人类自身在此方面的技术设计方案的。植物和动物在几百万年的自然进化当中不仅完全适应自然而且其程度接近完美。仿生学试图在技术方面模仿动物和植物在自然中的功能。这个思想在生物学和技术之间架起了一座桥梁，并且对解决技术难题提供了帮助。通过再现生物学的原理，人类不仅找到了技术上的解决方案，而且同时该方案也完全适应了自然的需要。 仿生学的目的就是分析生物过程和结构以及它们的分析用于未来的设计。仿生学的思想是建立在自然进化和共同进化的基础上的。人类所从事的技术就是使得达到最优化和互相间的协调。而模拟生物适应环境的功能无疑是一个好机会。 在我们人类的技术世界中模拟自然中的东西并不是一个新鲜的思想，自从传说中的Ikarus 带着用鸟的羽毛做成的翅膀飞向空中，而最后因为太阳的热度掉到地上起，人类一直就沉迷于此。 那么仿生学的确切定义是什么呢？ 仿生学是研究生物系统的结构和性质以为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。属于生物科学与技术科学之间的边缘学科。它涉及生物学、生物物理学、生物化学、物理学、控制论、工程学等学科领域。仿生技术通过对各种生物系统所具有的功能原理和作用机理作为生物模型进行研究，最后实现新的技术设计并制造出更好的新型仪器、机械等。 1. 滑翔机是根据一种滑翔蝙蝠制造的 2. 人们仿蜂巢构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板，强度大、重量轻、不易传导声和热，是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料 3. 紧急情况，蜘蛛大腿内就会充满液体而使腿由软变硬，爆发出力量一跃而起，仿生学家们模仿这种奇妙的液压腿，研制出一种步行机 4. 根据蜻蜓设计了直升飞机 5. 根据青蛙的眼睛设计了电子眼 6. 根据海星的触角设计了吸盘 7. 根据海豚设计了声纳 1 / 1

14种最巧妙的仿生设计

14种最巧妙的仿生设计 人类科学，很大程度上说其实是仿生学，从飞机到潜艇，这些都是科学家根据自然界某些动物的某些特殊技能仿制而出，然后再加以天才的改进。仿生学的成果随处可见，下面博闻网就为您盘点世界14种最巧妙的仿生设计： 1.仿象鼻机器臂 随着电脑技术的发展，电脑控制的机械臂也越来越复杂和灵巧，开始向伸缩性和柔韧度的方向发展。德国工程公司Festo根据象鼻子的结构，创造了这种新式的机械臂，先进的设计能使它灵活地搬运沉重的货物，并进行伸缩和弯曲。 2.蝙蝠翼太阳能侦察飞机

蝙蝠无意间成了政府特务机关的灵感来源。美国军方委托密歇根大学工程系开发了这款名为COM-BAT的侦察飞机，它透明的头部装有太阳能电池板，展开后6英寸的翅膀看起来就像飞翔的蝙蝠。这架飞机仅适用1瓦特的点就能手机大量的间谍数据。 3.鸟类头骨结构建筑材料

“头骨一般是质量很轻且耐冲击性极强的结构，因为它们保护着动物身上最重要的器官。这种性能和物理属性能够应用在建筑设计和结构上。”建筑师Andres Harris坚信这一点。他正在研究将动物骨骼，尤其是鸟类头骨结构应用在节能生物建筑材料上。他同样相信鸟类头骨结构可以应用在汽车构造上。 4.仿翠鸟鸟喙的新干线列车车头

翠鸟从空中迅速扎入水中，却不会制造出很大声响，这得益于它尖尖的鸟喙结构。这种形状激发了工程师和鸟类爱好者Eiji Nakatsu的灵感，用来解决日本新干线列车讨厌的毛病——当它高速经过隧道时，车头形成的风墙总会发出打雷一样的声音，而且还减慢了列车的速度。而将翠鸟鸟喙形状应用于列车车头，不仅解决了噪音的问题，还可以将列车燃料使用效率提高20% 5.仿猫脑智能电脑 近些年来电脑技术是在不断发展，但即使是最先进的超级电脑也无法解决辨识人脸的难题。在这点上，它们还不如猫的大脑。研究发现，这个问题之所以存在，是因为电脑是用线性的方式编码，不像生物大脑同时可以处理许多事情。由于研究人类大脑还不现实，科学家打算模仿猫的大脑大脑记忆和学习的方式开发智能电脑。

基于仿生学智能计算论文

基于仿生学的智能计算浅谈 摘要：本文介绍了仿生学智能计算的自然及数学原理，同时分析了基于仿生学的智能计算的几种经典的算法，最后就仿生学智能计算的发展方向提出了一点个人见解。 关键词：仿生；智能；算法；蚁群算法；遗传算法；人工神经网络 中图分类号：tp183 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-01 intelligent computing based on bionics zhang guangshun (school of information science,jiujiang university,jiujiang 332005,china) abstract:this paper describes bionics intelligent computing and mathematical principles of natural,simultaneous analysis of intelligence based on bionic algorithm for the calculation of several classic,and finally the development of intelligent computing the direction of bionics made a personal opinion. keywords:bionic;intelligent;algorithm;ant colony algorithm;genetic algorithm;artificial neural network 一、仿生学智能计算的原理 （一）自然原理。达尔文在进化论中提出，大自然中的生物“物

自然环境教学设计

《自然环境》教学设计 一、教学设计思想 ●教材分析 本课分为“地形多样”“气候万千”“风光迥异”三部分，教材利用各种图片、地图文字等资料对世界地形和气候作了生动的呈现。 ●教学目标 （1）结合地图，了解几种主要地形的特点和重要地形单元的名称和位置； （2）了解世界多样的气候。 ●教学思路 （1）本课时是该课的第一课时，在教学中对教材内容略做改动，把“气象万千”中的“气候与人们的生产生活的关系”这部分放到下一个课时中； （2）以“四大文明古国”为本课的中心载体，是多样的地形、万千的气候围绕着“文明古国”展开，从历史知识切入，引导学生探究地形和气候知识。整个教学过程以学生自由发言为主。 ●教学准备：教师准备《世界地形挂图》；学生收集四大文明古国的资料。 三、学与教的过程 （新课导入） 【叙述】在开始我们新课以前，先来考大家一个课外知识：我们知道，在好几千年前，世界上曾先后出现过四个文明古国，它们为人类文明做出了巨大的贡献，有哪位同学知道世界历史上四大文明古国的名称以及它们的大致位置，请上来在《世界地形图》上指给大家看。 【展示】《世界地形图》

学生上台指出古代中国，古代巴比伦，古代印度和古代埃及的大致位置 【承转】非常好，经过这几个同学的努力，现在我们已经了解到这四大古国的大概位置了，那么请大家仔细观察一下，除了古代中国以外的另三大文明古国，他们都处在哪一类地形上？所谓地形，就是指地表的形态，包括高原、盆地、平原、丘陵等。 学生通过观察，得出结论：大多处在平原上。（注：古代印度特指印度河流域的印度河平原，是一个地理概念。） （新课教学） 【提问】看来大家观察得都很仔细，不错！那么为什么文明古国大多发源于平原呢？大家能不能结合书本，从平原的特点去找找原因。 学生分析平原特点：①宽广低平；②海拔低；③主要集中在大河两岸和濒临海洋的地区。 【承转】大家都感觉到了平原的适合居住性！那么除了平原之外，你还知道哪几种地形呢？它们的特点是怎样的，你可以举出几个例子来吗？请大家带着这3个问题，前后左右讨论一下，我们还可以参考书里的《世界地形图》 学生分四人小组讨论后，分别回答高原、山脉、丘陵、盆地、沙漠的特点，并各自举出地理实例。 【提问】刚才我们讲到，四大文明古国大多诞生在平原地区。从各种地形的特征来看，平原是最适合远古居民居住的。那么世界其他地方也有不少平原，比如说西西伯利亚平原和亚马孙平原，如果这两个平原上有大批居民居住，那么他们会面临一些什么问题？ 学生各抒己见，引导学生主要从气候方面来思考。 【小结】对了，我们发现，西西伯利亚太冷，亚马孙平原太热，这两种气候都不适合生产力水平低下的远古居民生活，所以，气候也是远古人们创造文明的一个重要的因素，人们只有在合适的气候下，才能正常地生活和工作。正如地球的地形是千差万别的一样，地球的气候也是多种多样的。 【提问】我们来看书上图2-11，大家发现这幅世界地图被画得花花绿绿色彩多样，为什么要画成这个样子呢？ 学生通过地图注记得出结论：地球的气候多样。 【提问】接下来，我们来解决地图下面绿框框里的两个问题，大家也是分小组讨论一下，特别要小心第二个问题：气候包括哪两个方面的因素。 引导学生看图，回答。 【承转】非常好，同学们分析得非常正确，我们描述了某一种气候，最主要的就是从气温、降水两方面入手。现在如果请你们把全球的气候按照地理位置分为3类，你该怎么分？ 学生思考回答：热带气候、温带气候、寒带气候。 【提问】对，那么我们再回到四大文明古国的话题上去，这四大文明古国都是属于哪个气候呢？ 学生回答：温带气候带。 【小结】既不太冷也不太热，古国的居民们在温带的气候中，在合适他们居住的气候中，创造了灿烂的文明。所以，结合天时地利的优势条件，再加上那里的人民勤劳勇敢──也就是“人和”，因此我们说，四大文明古国的出现是必然的。 【提问】我们说，分成热带、温带和寒带三大气候带，只是一种笼统的分法，其实这里面还可以再进行划分，比如说温带气候又分为温带海洋气候、地中海气候、温带季风气候等，那么我们浙江属于哪一种具体的气候呢？ 学生看图，找到浙江省的位置，回答：亚热带季风气候。 【提问】那么，大家也来看看，你最喜欢去旅游的国家属于哪一种气候类型呢？

仿生学资料全

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- #1 仿生学资料 仿生设计学,亦可称之为设计仿生学（Design Bionics）,它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科。 仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同，它是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象，有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计，同时结合仿生学的研究成果，为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上，仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展，是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映。仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点，使人类社会与自然达到了高度的统一，正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。

自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在，它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展，逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中，与周围的生物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本领，吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力，开始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动，制造出简单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力。 人类最初使用的工具——木棒和石斧，无疑是使用的天然木棒和天然石块；骨针的使用，无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的，只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟，是人类初级创造阶段，也可以说是仿生设计的起源和雏形，它们虽然是比较粗糙的、表面的，但却是我们今天得以发展的基础。 在我国，早就有着模仿生物的事例。相传在公元前三千多年，我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢，以防御猛兽的伤害；四千多年前，我们的祖先“见飞蓬转而知为车”，即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子，做有装成轮子的车。古代庙宇殿之前的山门的建造，就

建筑的自然通风设计

建筑的自然通风设计 摘要：自然通风是建筑节能设计的重要内容，风压和热压是自然通风的基本原理。在建筑设计中，通过地形利用、布局改善，以及天井、开口等形体设计，能够有效组织建筑室内通风。岭南民居中“天井—冷巷—厅堂”体系是自然通风设计的成功经验。 关键词：自然通风；建筑布局；地形；天井；开口设计 正文：自然通风是建筑中常见的降温和防潮措施，我国传统建筑中的底层架空、开阔窗户，深远挑檐以及大坡度屋面设计，能够有效促进室内外空气循环，是建筑与自然相适应的朴素经验。随着现代建筑科技的发展，机械通风逐渐取代自然通风，并增强人类调节建筑室内温湿度的能力。然而，机械通风技术能耗较大，据统计建筑取暖、空调能耗约占建筑总能耗的60%[1]，如何优化建筑布局及平立面设计，运用自然通风技术，低碳经济可持续的改善建筑室内热工环境是一项重要课题。 一.自然通风原理 风是空气在压力作用下的水平运动，建筑室内外形成压力差是自然通风的关键。风压和热压都能形成压力差。 1.风压自然通风 自然界的风作用在建筑物上会产生压力差。当风吹到建筑物上时，在迎风面上，由于空气流通受阻，部分空气的动能转化为静压，使迎风面气压大于大气压，形成正压区。在建筑物背面或两侧，由于气流旋绕，风速加大，气压小于大气压，形成负压区。如果在建筑维护结构上设置窗口，气流就会从正压区流向负压区，形成自然通风。2.热压自然通风 空气受热后温度升高，密度降低；相反，空气遇冷后温度则降低，密度则增加。热空气上浮，冷空气下沉，就会产生空气对流，形成自然通风。当室内温度高于室外温度时，室外空气密度较大而下沉，并通过建筑下部的门、窗口流入室内，同时将较轻的空气从建筑上步的窗口排出。进入室内的空气被室内温度加热后，变轻上升，被新流入的室外空气排出。因此，室内外空气自下而上形成自然通风。 二.建筑布局策略 1.地形利用 地形能够影响局部区域的温度和气流，建筑适应地形布局，能够改善自然通风环境。

自然环境教案

第六章我们生活的大洲——亚洲 第一节自然环境 【请你思考】 1．如何描述一个大洲的地理位置? 2．你可从哪些方面说明亚洲是“世界第一大洲”? 3．怎样归纳一个大洲的自然环境的特点? 4．一个大洲的地形特点可从哪些来描述? 5．从哪些方面来归纳一个大洲的气候特点? 【合作探究】 〖问题情景一〗为什么说世界上第一大洲？如何来描述它在世界上的地理位置？ 〖探究活动一〗 1．问题：亚洲在世界中的位置怎样？如何描述一个大洲的地理位置? 2．提示与启发： 1）老师如果要到某同学家去家访，你怎样告诉老师他家的住址（绝对位置）？如果老师走到他家的附近还是找不到，能否利用附近明显的地物作参考，描述他家的位置（相对位置）。例如，在百货商场的对面、菜市场的西侧、学校的向北第二排房子等。描述一个大洲的位置就从哪些方面来描述？ 2）读图6.1，描述亚洲在东西半球和南北半球中的位置。 3）读图6.2，找出亚洲周围的大洋，说出它们各位于亚洲的哪个方位？找出亚洲周围的大洲，说出它们各位于亚洲的哪个方位及与其它大洲的分界线？ 4）想一想，你可以从哪引起些方面来说明亚洲是“世界第一大洲”？ ①读图6.3，比较亚洲与其他六大洲的面积。 ②在图6.2上，大致计算亚洲所跨的纬度范围，并和其他大洲作一比较有何不同。 ③在图6.1上，比较亚洲和其他大洲的东西距离的差异。 5）一个大洲内部存在着不同的地理特点，根据这些特点还可把大洲分成不同的地理区域。 ①读图6.4，按地理方位，人们把亚洲分为哪几个地区？中国位于哪一地区？这一地区有哪些国家？ ②其它地区是否都与中国接壤？它们分别位于中国哪个方位？ 3．结论：亚洲地处＿＿大陆上，东临＿＿＿＿洋，位于＿＿半球和＿＿半球，是世界上面积第＿＿大洲，还是世界上跨＿＿最广的大洲、＿＿＿＿距离最长的一个洲。 〖问题情景二〗 亚洲的地形有什么特点？亚洲的河流受地形影响怎样分布？ 〖探究活动二〗 1．问题：一个大洲的地形特点可从哪些方面来说明?亚洲的地形有何特点？ 2．提示与启发： 1）在地图册中的亚洲地形图上，看看亚洲有哪些基本地形？些结合地形图上的颜色、图例和注记，观察亚洲的地形在地面起伏上有何特点？ 2）读图6.5，找出青藏高原，帕米尔高原，指出它们在亚洲的位置和大致的海拔。 3）读图6.5，找出西西伯利亚平原，华北平原，印度河平原，德干高原，伊朗高原，分别指出它们在亚洲的位置和大致的海拔。 4）从亚洲的地形类型和各类地形占的比例看，亚洲的地形有何特点？

浅析仿生设计在建筑中的运用

浅析仿生设计在建筑中的运用 摘要：仿生设计学，亦可称之为设计仿生学（Design Bionics），它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科。仿生建筑以生物界某些生物体功能组织和形象构成规律为研究对象，探寻自然界中科学合理的建造规律，并通过这些研究成果的运用来丰富和完善建筑的处理手法，促进建筑形体结构以及建筑功能布局等的高效设计和合理形成。 关键词：仿生设计学中国仿生建筑结构仿生形态仿生功能仿生 中图分类号: TU2 文献标识码：A 前言 仿生设计学，亦可称之为设计仿生学（Design Bionics），它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科。从某个意义上说，仿生建筑也是绿色建筑，仿生技术手段也应属于绿色技术的范畴。 随着当今居住环境的巨大变化，仿生建筑的研究赋予了追求健康生活，改善生态环境的目标，仿生设计在建筑中的运用探析体现了建筑师对可持续发展意识和人类居住环境的关心。 1仿生建筑学原理及发展趋势 仿生建筑学的原理就是以生物界某些生物体功能组织和形象构成规律为原理，探索自然界科学合理的建筑规律，并通过这些原理来丰富和完善建筑处理手法，促进建筑形体结构及建筑功能布局等的高效设计和合理形成。建筑设计师在设计中引入一定的生物的特点、性能、结构和功能，使得建筑设计更加实用、更加具有美感、更加节约材料等，最终实现建筑设计的改良和优化。 随着人类社会的不断发展，建筑仿生是一个老课题，也是一种最新的科研趋向，它愈来愈引起人们的注意。建筑仿生也呈现出来新特征，主要体现在四个方面，包括环保节能、标准化、智能、多维空间。从城市总体到单体建筑，从居住环境到材料都可涵盖。未来的城市将是仿生与生态的城市。 2仿生设计在现代建筑中的运用 2.1结构仿生 生物为了存在和发展都具有一定的强度、刚度和稳定性的结构,在长期进化过程中自然而然地形成最合理、最稳定、最经济的结构形态。如一只蛋壳、一个蜂巢，看似弱小，却能承受很大的外力。比如蛋壳的拱形结构与其表面的弹性膜一起构成了预应力结构，在工程上称为薄壳结构。自然界中巧妙的薄壳结构具有

《我们生活的大洲—亚洲自然环境》教学设计

《我们生活的大洲——亚洲自然环境》教学设计教学内容分析： 本节教学内容是学生学习区域自然环境的第一节，因此教与学的活动应重视对学生学习，以及对分析区域自然环境主要方法的指导。本节内容共分为三部分：“世界第一大洲”“地形和河流”“繁复的气候”，主要内容是在地图上分析亚洲的地理位置和地形特征以及和气候的关系，因此在设计教与学活动内容时，应抓住让学生学会如何利用地图分析一个大洲的地理位置、地形、气候之间的联系这个核心。 本节安排2课时教学，第一课时主要是体验亚洲的位置特点和亚洲地形特征，为下面的学习奠定基础。第二课时留意分析亚洲气候繁复多样的原因，理解自然环境对气候的影响。 教学目标： 知识目标： 1.初步认识亚洲是世界第一大洲，并能说明依据； 2.结合地图，描述亚洲的纬度位置和海陆位置及范围。 能力目标： 1.初步掌握使用地形图和地形剖面图及相关资料的能力，学会总结归纳亚洲地形和河流特点； 2.理解河流分布与地形之间的关系。 情感态度目标： 1.培养心爱我们所居住的大洲——亚洲的优良情感，激发自豪感； 2.通过参与观察、分析、讨论、竞赛、辩论等课堂活动，培养创新意识，实践能力和合作精神。 教学重点：

1.亚洲的位置特点； 2.亚洲地形与河流分布的关系。 教学难点： 亚洲地形与河流分布的关系 教学方法： 讨论法、谈话法、读图分析法 教学准备： 1.学生收集关于亚洲的资料、图片，预习课本 2.教师制作多媒体教学课件 第一课时（共2课时） 学习过程 新课导入：地球上共有几个大洲，哪位同学能把这几个大洲说出来？我们宏伟的祖国位于哪个大洲？ 学生回答：有七个大洲，分别是亚洲、欧洲、北美洲、南美洲、非洲、大洋洲和南极洲。 我国位于亚洲。 教师引入：今天我们就来学习一下我们生活的大洲——亚洲。 屏幕显示： 第六章我们生活的大洲——亚洲 第一节自然环境 教师提问：请同学们回忆一下七大洲中面积最大的是哪个大洲？面积多大？学生回答：略。

植物仿生学实例

植物仿生学 一、植物仿生学 大自然带给了人类无穷无尽的想象力，启示我们发明创造。人们根据植物的功能、形状等制造了各种各样的工具。源于“叶”的 灵感 ①叶缘启示： 相传春秋战国时期（公元前507年——公元前444年），中国建筑鼻祖木匠鼻祖—鲁班，在上山砍伐途中，攀爬时 手被锯齿草的边缘的齿划伤了，他仔细观察发现，原来叶子边缘有两排锋利的锯齿，于是受此启发，并经反复实践，制成了人类史上第一架带有锯齿的木工锯。

② 叶脉的启示： 浮水植物王莲有“水中花王”之称，一个体重35kg 的人坐在上面也不会下沉， 原来王莲圆形叶片上的直径可达1-2.5米，背面有许多相互交错的叶脉骨架结构， 里面还有气室使得叶子稳定的浮在水面，受叶脉支撑作用的启示，英国著名建筑 师约瑟，以钢铁和玻璃为建材，设计了一个顶棚跨度很大的展览大厅—“水晶宫”， 它既轻巧、雄伟又经济适用，不仅成就了1851年的第一届世博会，也为近现代功 能主义建筑构建了雏形。 植物仿生学

③叶子排列的启示 车前草，叶子在茎上排列成的螺旋状，夹角为137030’30”。一层顺着一层，错落有致。只有这样叶子才能得到最多的阳光。建筑师根据车前草对植物的通风、采光都具有最佳效果的特性，建造了螺旋状的高楼，这样既通风，又使高楼各个部分受到均匀的太阳光。建筑仿生学是大有作为的一门使用科学技术，他将帮助人们征服地下、天空和海洋，建筑蔚为壮观的地下街区、海底乐园和太空体育城。 植物仿生学

④ 叶序的启示 德国波恩大学的科研人员发现，莲叶上有许多非常微小的绒毛和蜡质凸起物。这种粗 糙的叶片是干净的，而表面光滑的叶片反而需要清洗。模仿莲叶的自净原理，人们开发 出具有防污功能的自净涂层产品，其表面会形成类似茶叶的凹凸形貌，构筑一层疏水层。 这样一来，灰尘颗粒只好在涂层表面“悬空而立”，并最终在风雨冲刷下“一扫而净”。 此外，叶面形状也启迪了人们的思维。椰子树很高，叶片巨大，但每遇飓风和暴雨也很 少被折断。研究发现，椰子叶面呈“之”字形，可以承受更大的压力。 据此，建筑师设计出了结构薄、面积大 的楼房顶棚、薄状石棉板等。 植物仿生学

超震撼仿生建筑最接近造物主的建筑设计

超震撼仿生建筑！最接近造物主的建筑设计 仿生建筑所谓仿生建筑，就是模仿生物的结构和形态而获得所期望的优良性能的建筑，一些人也称之为最接近造物主的设计。仿生建筑，是21世纪建筑学领域的一项新运动，这15年究竟产生了怎样令人惊讶的仿生建筑，跟随东小编一睹为快吧。 新加坡皮克林宾乐雅酒店设计：借鉴天然岩层 皮克林宾乐雅酒店由来自国际一流的设计师操刀。这座“花园酒店”拥有面积约1.5万平方米、楼高四层的繁茂园林、瀑布和花墙。 除了多种姿态各异的植物群将酒店院落装点得格外美丽，皮克林宾乐雅是新加坡首家使用太阳能电池供电的零耗能酒店，更采用综合性节能节水措施，例如使用光线、雨水和动作感应器，以及集雨和（循环系再用水）。 从设计及装潢中，不难发现多以天然素材如黑木材、石砾、玻璃等配搭为设计概念，并用上从外透射的日光营造大自然的和谐感。台北101设计：灵感源于竹子 台北101位于台北信义区，由. & 设计，被认为是全球最环保的建筑之一，2011年7月获得了了白金认证。 印度莲花寺设计：灵感源于莲花

印度莲花寺位于印度首都新德里，由伊朗的设计师操刀，为巴哈伊信徒建造。该寺庙包括27片大理石花瓣，每三个一组，形成九个侧面，可容纳2500人，共有9个入口可进入中庭。 武汉新能源研究院设计：灵感源于马蹄莲花 这是武汉未来科技城的首个地标性建筑，也是国内最大的仿生建筑。 迪拜水母酒店设计：灵感源于水母 迪拜水母酒店是全世界第一座真正意义上的水底酒店，世界上规模最大的建筑之一。 迪拜棕榈岛设计：灵感源于棕榈叶 西班牙艺术科学城天文馆设计：灵感源于眼睛西班牙瓦伦西亚艺术科学城的天文馆被覆盖在一个透明的拱形罩下，占地2,600平方公尺以「知识之眼」为设计概念，在罩的一侧，一个巨大的门上下开启与闭合，露出里面的球形天文馆，就像是一张一合的眼帘，天气热时眼睑还会自动开启调解室内的微气候。当这种运动反射在前面的浅水池中时，眼睛的联想就更为强烈了。 芝加哥螺旋塔设计：灵感源于笋螺 螺旋塔是位于芝加哥的一座摩天大楼，由西班牙建筑师设计，开发商为。

现代建筑设计中的自然通风20060305

现代建筑设计中的自然通风 摘要：自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，它具有节能、改善室内热舒适性和提高室内空气品质的优点。文章从建筑师的角度出发，阐述了在现代建筑设计中，如何通过建筑上的措施，来实现良好的自然通风效果，以期能够引起建筑师对自然通风技术的重视。1.现代建筑对自然通风的重新认识 自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。这是一项传统的建筑防热技术，在世界各地的传统民居中，得到了广泛的应用。在湿热地区，我们看到的传统民居往往有这样的外表：建筑都有开阔的窗户；采用轻便的墙体；深远的挑檐；高高在上的顶棚并且设置有通风口；建筑往往架空，以避开地面的潮气和热气，采集更多的凉风……这样形象的背后，隐藏着劳动人民对利用自然通风技术的朴素观念。自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。 空调的产生，使人们可以主动的控制居住环境，而不是象以往一样被动的适应自然；空调的大量的使用，使人们渐渐淡化了对自然通风的应用。而在空调技术得以普及的今天，迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下，全球的科学家不得不重新审视自然通风这一传统技术。在这样的背景下，把自然通风这一传统建筑生态技术重新引回现代建筑中，有着比以往更为重要的意义：自然通风不仅能够有效的实现室内环境的降温，还能够节约常规能源、减少环境污染，同时还能够极大的改善室内环境品质。 2.现代建筑设计中实现自然通风的方式与分析 建筑物中的自然通风在实现原理上有由“风压”和“热压”引起的空气流动。在实践中，往往由于条件所限制，单纯利用风压或热压不能满足通风需要，因此又可以有风压和热压结合，甚至采用机械辅助自然通风。 传统的热带民居已经为我们积累了大量自然通风的宝贵经验。现代建筑中对自然通风的利用不局限于传统建筑中的开窗、开门通风，而是需要综合利用室内外条件，在实现上有了更丰富的技术措施和更严格的舒适条件的限制。在建筑设计阶段就开始有意识的根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候、室内热源等，来组织和诱导自然通风；在建筑构件上，通过门窗、中庭、双层幕墙、风塔、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。下面介绍并浅析适用于现代建筑的一些自然通风方式。

仿生学

凹 坑 形 仿 生 非 光 滑 轧 辊 耐 磨 性 研 究 吉林工程技术师范学院 毕业设计(论文) 吉 林 工 程 技 术 师 范 学 院 赵 ×× 赵××

凹坑形仿生非光滑轧辊耐磨性研究 Research of Wear-resistance on Roller with Biomimetical Non- smooth Concave Surface 专业： 姓名：赵 * * 班级： 学号： 指导教师: 职称：

摘要 摩擦磨损存在于所有运转机械设备中，不仅消耗能源和增加材料成本，降低设备运转效率，而且加速设备报废、导致部件更换频繁，常常造成巨大经济损失。为此我们研究了生活在不同环境的动物体表非光滑性，如鲨鱼、蜥蜴、甲虫等。发现这些动物体表的沟槽型、鳞片型、凸包型、和凹坑型形态与其生活习性相适应，它们特异的身体结构使非光滑表面具有良好的减阻、减摩、减粘附和抗磨损的特性，并将这一仿生技术应用到机械工程领域。 本文主要从仿生非光滑表面改形和改性相结合角度，对凹坑形仿生非光滑轧辊耐磨性进行研究。依据工程仿生学原理，确定出轧辊耐磨表面的单元形状和尺寸，利用激光技术将所设计的非光滑形态复制到轧辊模型试样上。选用部分正交多项式回归设计实验方案，考查非光滑凹坑单元体的直径、行间距、温度、运行时间和转速对55钢材料表面耐磨性的影响程度。实验研究并分析了不同尺寸及分布密度的W9Cr4V高速钢非光滑试样高温时的磨损特性及耐磨机理。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对仿生非光滑轧辊的轧制过程进行三维有限元数值模拟；与通钢集团公司及长春市矩型焊管有限责任公司合作进行现场实验研究，非光滑轧辊的寿命比同材质的光滑轧辊寿命提高2倍左右。 关键词：仿生；非光滑表面；凹坑表面；轧辊；耐磨性；数值模拟；ANSYS 软件

亚洲的自然环境教案

第二节亚洲的自然环境 一、课标要求 运用地图和其他资料，归纳某大洲地形、气候、水系的特点，简要分析其相互关系。 二、教学目标 1．运用地形图和地形剖面图及相关资料，归纳亚洲的地形特征与河流特征，简要分析亚洲河流流向与地形的关系。 2．归纳认识大洲地形和水系特征的方法，分析北美洲的地形及其对河流的影响。 3．运用气候类型分布图和其他资料，归纳亚洲的气候特征，简要分析亚洲气候分布特点与位置、地形的关系。 4．归纳认识大洲气候特征的方法，认识北美洲的气候特征并简要分析影响因素。 三、教学重点、难点 1．教学重点 （1）归纳亚洲的地形与河流特征，简要分析地形对河流的影响。 （2）归纳亚洲的气候特征，简要分析影响亚洲气候的主要因素。 2．教学难点 （1）归纳认识大洲地形和水系特征的方法，分析北美洲的地形及其对河流的影响。 （2）归纳认识大洲气候特征的方法，认识北美洲的气候特征并简要分析影响因素。 四、教学策略 本节内容在初中地理知识结构中具有承上启下的作用，它将上册所学的地形、河流、气候等知识运用于具体的区域。教学中要充分调动学生的主动性，让学生独立思考，提出问题。通过观察、分析、讨论、查找资料、论证等方法来体验知识形成的过程。教师只需适时引导，提供资料，答疑解惑。同时，注意培养学生的逻辑思维能力，形成系统的知识结构框架。让学生知道分析一个

区域的自然环境要从分析哪些要素入手，对自然要素的分析要注意各要素之间的联系，并能举一反三，学会描述大洲自然环境特征的方法。 教学方法上主要侧重于探究或互动学习，灵活应用课件、地图、文字资料、视频资料等教学资源，以生动、活泼的画面，使学生从视觉、听觉的感知入手，激发学生学习地理的兴趣，锻炼学生的识图用图能力、观察思维能力、语言表达能力和综合分析能力，培养学生的创新意识和实践能力，形成和谐、气氛活跃的师生关系。 五、教学准备 1．教师准备 微视频《亚洲风光集锦》（背景音乐《亚洲雄风》）、微课《季风气候》（《原来你在这里》版）、微课《北美洲气候》（《大约在冬季》版）、多媒体课件。 2．学生准备 地理教材、地图册、其他学习用具。 六、教学过程 第一课时 导入新课 教师：多媒体播放微视频──亚洲自然风光集锦，（亚洲之最：喜马拉雅山脉、青藏高原、死海、贝加尔湖、珠穆朗玛峰、里海等），并同时播放《亚洲雄风》背景音乐。 学生：观看微视频，感受亚洲雄伟的高原山地，源远流长的大河，广阔的草原…… 教师：同学们，这首《亚洲雄风》歌曲，满怀豪情地唱出了亚洲山河的壮丽画卷。今天我们就一起来了解亚洲的自然环境，自然环境主要包括哪些要素呢？ 学生回答预设：自然环境包括地形、气候、水系等。 教师：下面我们将从地形、河流、气候三个方面逐一了解亚洲的自然环境。

全球著名十大仿生设计建筑

英国伯明翰塞尔福瑞吉百货大楼：其外型轮廓犹如女性的身体，外表悬挂了1.5万个铝碟，创 造出一种极具现代气息的纹理装饰效果，有如女人服饰上鳞片式的金属圆片，闪烁于阳光之下，使建筑的 商业氛围表现到极致。 美国科罗拉多州丹佛国际机场：是美国面积最大及全世界面积第二大的机场，丹佛国际机场已经有18年的运营历史，是美国最为繁忙的机场之一，有二十二家航空公司提供1200个航班。此机场的特别之处在於屋顶用特殊布料覆盖及采用张力结构的设计，令人联想到受冰雪覆盖的落矶山脉。、管路敷设技术通过管线敷设技术，不仅可以解决吊顶层配置不规范问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

仿生学研究报告上传

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自然界材料构筑科学与 创新思维》研究报告 指导教师: 学号：姓名:

目录 一、仿生学概念 二、自己对仿生学的理解 三、仿生学的应用 1.利用动物体的特性 （１）利用鱼鸟的特点为火车入隧道过程降噪 （2）利用鲨鱼皮表面的特点进行抗菌（3）利用珊瑚体秘方减少二氧化碳的排放（4）学习小生物如何从雾气中获取水分2.利用植物体的特性 （１）利用树沿压力线重组的特性构造轻量化材料 （2）利用叶子的光合作用制造太阳能电池（３）利用荷叶表面的特性制造防雨工具（４）王莲能够托起超重物体 3.利用细胞特性 （1）利用细胞膜的特性制造去盐薄膜 四、小结

一、仿生学的概念 仿生学是指人类模仿生物功能，来发明创造的科学。它是一门新型边缘学科。研究对象是生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于人造工程技术之中。该学科的问世，大大开阔了人类的技术眼界,显示了巨大的发展潜力,是人类智慧的结晶。 二、自己对仿生学的理解 仿生学就是通过理解动物的自身特性，以及它们利用这些特性所做出的利于自己生存的本领,再经过人类能动性的思考,抽象出前所未有的新思想新概念，最后利用联系的思想加以应用于人类的生活和生产,为人类创造便捷和更有突破的生活方式。我们的生活、生产中不缺乏一些例子。例如,我们平时最讨厌的在空中到处乱飞的苍蝇,利用苍蝇的鼻子嗅觉原理可以制作小型的气体探测仪,利用苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）进行模仿,将它制成了“振动陀螺仪”，应用到了火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶;利用蝙蝠发出的超声波可以与障碍物反弹的原理制成了制造出了雷达,应用到了飞机航空中。萤火虫腹部的发光器中的荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光，正是利用这样的原理，创造了日光灯．.．.．. 像这样仿生学的例子数不胜数。接下来,让我们具体看一看仿生学的应用。