教学工作计划需要与学生家长进行有效沟通，形成积极的家校合作氛围。通过查阅资料和研究教学实践，我们整理了一些优秀的教学工作计划供大家参考。
《自行车》教案设计
说到骑自行车―――我可不会透露半个字！画自行车？好吧，你难道不担心我画成四不像？那我就开始画喽！
哎呀！我可不、知、道自行车怎么画。还好老师播放了画自行车的视频，我又逃脱失败。
先画轮子，我怎么画都画不好，轮子就像一团煮烂了的菠菜，像一个奇怪的鸭蛋，一个小猪佩奇的脑袋……总之，老是画得奇形怪状。好不容易画好了轮子，仔细一看，一大一小，又重新画。同桌已经画好了两个美丽的大轮子，不大不小，不长不扁也不尖。我只好无奈地再次画起车轮，费了九牛二虎之力，才把车轮画得又大又圆，我的脸上滴下了一粒粒汗珠。
开始画支架了！我画了一个非常大的“m”。把两个“肉饼”连了起来。可是这几条线就像海浪，像草坪，像锯齿，像方便面，像一排瓦片。我再次修改了支架，但他们看起来更糟了，我都快要疯了。
画好了支架，发现画成了这个样：n。经过努力我最终画成了一个歪七扭八的m。我再也不管它们，像条蛇一样在纸上蠕动也坚决不管！它们太丑了，最后我不得不再反复把支架改到最好。
我开始画横梁。结果和支架一样，被回收到了废品站。看来得画“几百年”了。不过我还必须画，我可受不了了。
画脚踏时，我早已累得汗流浃背。不过我非常幸运，很快就画好了一个漂亮的，完美的脚踏。我立马就充满了信心。
已经开始画车座，画一个三角形，我觉得太简单了。一下子画了一个，但一点也不像，我只能再次改了又改，终于画出了不怎么好看，坐上去也应该不怎么舒服的座位。但我还是让它通过了。
我的自行车画好了，我给它起名叫做“竹叶青龙”，这个名字帅爆了！
《自行车》教案设计
下午我和妈妈在楼下散步，看到一个阿姨在学自行车，另一个阿姨一边教她一边两手在后面扶着自行车，骑车的阿姨骑的飞快，扶车的阿姨在后面跑得气喘吁吁，场面看起来有点好笑。
最后，后面的阿姨实在累的支撑不住了，轻轻地一跳，直接坐到了后座上，前面骑车的阿姨还在对后面的阿姨嘱咐：“扶好点儿，千万别松手。哎哟，现在蹬起来咋这么使劲呢？”后面那个阿姨说：“哦，对对，这一段路是上坡路呢？用点儿劲儿！”旁边的人都笑开了。骑车的阿姨又使劲儿的蹬起来。骑了两圈之后，骑车的阿姨累的直喊：“快扶好，我要下车了！”她一边说一边从自行车上跳下来，扭头一看，大叫一声：“啊，你怎么不帮我扶车，你咋坐在车上呀！”车上那个阿姨还有旁边看的人都笑弯了腰，骑车的那个阿姨还一脸懵懂，好像还没缓过神来，喃喃自语道：“不会吧，我都会骑自行车了？还会带人了？耶耶耶！”她使劲地拥抱了那个阿姨，又激动地跳了起来！
勇气是发自内心的一种力量！有时我们离成功只差一步，却因为缺乏勇气而退缩，而失去了很多机会。
《自行车的故事》教学设计
作为组内教研课，在选择课时就希望以家常课的形式，实实在在的让孩子们有所学、有所得，让孩子们在创意中发挥自己的创新能力，培养学生敢想敢做，敢于表现出自己想法的学习习惯。
本课是以引导学生富有创意的运用各种绘画手段来表现自行车、创造自行车，从而培养学生的想象能力、自主学习能力和创新精神。
在课的设计上，我主要是从学生实际的课堂教学出发，从学生心理、生理、兴趣等诸多方面出发去制定课题，设计教案。所以在导入上，我创设了以图形和线来组合，简化自行车的构造来帮助学生认识自行车。通过了解自行车的作用与历史，欣赏早期的自行车与现在的自行车变化来感受自行车的文化与魅力。因为美术是视觉艺术，利用创设这样的情景来欣赏范作更能增加学生对图片的了解及提高学生学习的兴趣.然后用饼干拼成自行车，让学生理解变，再出示自己变化过的自行车的例子，让学生仔细观察哪里变了，并对自己喜欢的一个局部进行试变，把学生试变的作品进行点评，同时，在不经意间把他们的试变作品连接变成了一辆完整的自行车，这分解了教学难度，让不同程度的学生都能理解自行车的变化。
《自行车》教案
1、学习表现侧面骑自行车的人身体各部位的遮掩虚实关系。
2、学习恰当地勾画出人与自行车的比例。
3、培养观察力。
【活动准备】。
2、范画，油画棒，水彩笔，白纸。
【活动过程】。
1、观察骑自行车的`人的及自行车的结构。
出示图片，讨论：
自行车由哪几个部分组成？它们是什么形状的？人骑在自行车上是什么样的？
2、教师范画一遍，幼儿观察。
出示范画，教师引导幼儿观察，并且范画一遍：
画的时候先画出自行车，接着画出骑在自行车上的人，画完后，还可以在马路旁添画些树、楼房等。
3、幼儿作画，教师辅导。
提醒幼儿注意，人与自行车的正确比例，根据自行车的不同，启发幼儿画出不同的人物。
4、评价作品，结束活动。
讨论：我们找找哪一辆自行车最好看，最稳，骑上去不会倒？
再看看哪一张画上饿人骑车姿势最好？
《自行车》教案设计
一个星期日的傍晚，我上完语文培训班，爸爸来接我回家。我娴熟地侧坐上自行车后座，爸爸脚一蹬，老旧的自行车齿轮便“吱吱”地响了起来，我的脚随着爸爸踏动的节奏摇晃着。深秋的风呼呼刮着我的脸颊，凉飕飕的，我只好缩起脖子，将手插进口袋。
自行车拐进小巷，凹凸不平的水泥地使自行车一阵剧烈抖动。我赶紧从口袋里掏出一只手抱住爸爸的身体，靠在爸爸背上。爸爸的背很厚实，热乎乎地暖着我冰凉冰凉的脸。但一阵颤抖，爸爸的温暖变得和我若离若即。
一段上坡路，爸爸开始骑得很吃力。爸爸衣服穿得像一个绿色的球，骑车的样子有些笨拙。北风像个固执的拔河队员，始终顽皮地用力吹着爸爸，使他的脸冻得通红。我和车头挂着的一个装满了大大小小的书的背包，让他上坡更加艰难，爸爸喘着粗气身子一扭一扭的。
我坐在后面不经意往后一撇，看见了爸爸的影子。昏黄的灯光下，一个身影被拉得老长，却感觉矮小无比，影子的一双腿上下蹬着，似乎每一蹬都要努力拼搏一番。
这一辆普普通通的破旧自行车承载着爸爸对我深深的爱。父爱如山，虽然父亲不善于表达爱，但在背后默默支撑着我们的，往往是父亲。父亲就是我们那坚强的后盾，伴随我们一生的成长！
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《我设计的自行车》教案
1.通过对自行车结构，功能的初步认识，指导学生设计自行车的草图，或运用各种综合材料创作自行车。
2.引导学生富有创意的运用各种类型的材料，在创作在体验设计自行车美感，在创作与探索中，捕捉创作灵感，逐步形成创造性的构思。
3.通过讨论交流，相互启发，培养学生的动手能力和创新精神。
1.能否把自己有新意的自行车的设计想法，用绘画的方法画出设计草图。
2.能否创造性的利用各种材料，设计制作出有新意的自行车。
3.自行车的造型是否美观，其功能是否有创意。
如何合理运用各种材料开发新的教学内容的研究。
一、课前准备。
1.教师准备教具：各种自行车的`图片资料。
2.学生准备学具：一些吸管，废光盘之类的材料。
二、课堂教学。
1.引导阶段。
在学生设计自行车之前，先让学生欣赏一些自行车的图片，主要是让学生简单了解自行车的结构，最好能向学生介绍一下自行车的发明过程。
要求学生开展积极的讨论，在边讨论边构思在逐步形成自己的设计灵感，培养学生的创新精神。
2.发展阶段。
启发学生从自行车的功能出发，进行设计构思，在造型设计上可以借助自然界物体的外形进行改装，或是想象中的抽象造型。
指导学生在设计自行车的草图时，相互讨论，相互补充，使设计的草图更完美。
当学生在设计的过程中，老师积极肯定学生好的有创意的造型，对有个性的表现给予及时表扬。
指导学生在制作自行车时，注重自行车整体造型的美观，同时让学生体验造型的艺术魅力。
3.收拾与整理。
指导学生将各种不同类型材料归类，放回原处，收拾整理桌面，地面，保持教室清洁。
三、课后拓展。
鼓励学生课后找各种材料，如：丝带，毛线，铅丝，铅笔，碎花布等，积极尝试，表达自己的丰富多彩的想象，设计出更有创意，更美观的自行车。
中班教案《谁的自行车》
1、能关注图片的细节，尝试进行简单的推测和联想。
2、幼儿积极大胆的表述自己的想法。
3、幼儿能积极的参与到活动中，并得到其中的快乐。
4、理解故事内容，丰富相关词汇。
5、引导幼儿细致观察画面，激发幼儿的想象力。
3、故事中奇特自行车图片若干张、动物图片若干张。
(一)玩拼板。
1、教师和幼儿一同翻看自行车图形拼板。(说说自行车各个部分的名称)。
2、小男孩骑着自行车会到哪里去?(引导幼儿根据生活经验推测)。
3、逐步讲述故事：
小男孩看见了什么样的自行车?(说说特别的理由)。
小结：鳄鱼的身体很长，所以他的自行车是长长的，骑在上面才会舒服。
它有什么特别的地方?说说理由。
这辆自行车可能是谁的呢?
小结：因为小象身体太重了，所以它的自行车轮胎特别的粗，骑在上面才安全。
师：绿地上还停着许多特别的自行车，去看看它们都是什么样的。
(引导幼儿观察图片，说说自己喜欢的特别的自行车)。
师：小动物们也听说草地上有这么多好玩又特别的自行车，它们也想来骑，我们来帮助找到它们找到合适的自行车。
(1)出示动物图片，幼儿自由选择一种动物。
(2)配对，并说说理由。
3、小结：原来这些自行车不光模样特别，而且还有特别的用途，让动物朋友们坐的得更舒服、更安全。
(四)讲故事，激发幼儿兴趣。
师：究竟是哪些小动物骑走了这些特别的自行车?我们可以在故事里找到答案。
《自行车》教案设计
一、兴趣导入：
同学们，你们知道人们最常用的交通工具是什么吗？随着科学技术的发展，工程师们制造出了各式各样的自行车，你们见过什么样式的自行车呢？这节课就让我们一起来了解一下自行车的基本构造。（揭示课题）。
二、探究新知：
1、引导学生回忆自行车的构造，它有哪几部分来组成？
2、欣赏图片，加深学生对自行车结构的印象，选择自己喜欢学生回答：自行车学生描述自己见过的自行车样式学生自由回答学生欣赏自行车的图片如果学生回答其它的交通工具，如公交、摩托车等，教师应对学生的回答给予肯定，然后介绍自行车，把学生的思路转到本课，教案《自行车》教案》。的自行车并说说喜欢的理由。
3、欣赏学生作品，请同学们把自行车各部分的线条对比一下，你发现了什么？
5、教师补充学生的回答，强调绘画步骤，提出作业要求。
三、学生实践：
教师巡视指导对绘画有困难的学生，教师给予帮助。
四、小结：
1、展示作品，向大家介绍自己的作品。
2、谁来谈谈这节课你最大的感受是什么?
《自行车》教案设计
1、提高幼儿动作的灵活性、协调性和平衡能力，促使幼儿身体两侧肌肉力量的协调发展。
2、培养幼儿互助、友爱、勇敢、合作的品质及能力。
【活动准备】。
1、幼儿分两组，每组一辆小三轮自行车，用彩色纸装扮一下，看哪组的自行车漂亮。
2、绕障碍骑车：在活动场地上有间隔地放置一些皮球或画一些标志(动物图案等)，幼儿排好队，一个接一个地骑车绕过障碍。在每个幼儿掌握了要求、骑车基本熟练后，可开展小组比赛，看哪组骑得好又快。
3、合作推车比赛：每组两个幼儿，一个坐车握把、脚放在踏板上但不准驱动;另一个在后面推动小车，二人合作，比赛哪组骑得好且快。根据情况交换角色。
【活动建议】。
1、提醒幼儿注意安全，同时要勇敢。
2、可以骑、推相结合，也可以三人一组(一人骑、两人在后推)展开比赛。
教学目标：
1、通过观察画面，了解主人公的活动和感受。
2、通过语言或肢体动作演示，初步理解“绕”、“越”、“趟”、“冲”等动词。
教学准备：大书，教师或幼儿骑车的相片。
教学过程：
一、导入活动：
教师出示一张骑自行车的照片，问问幼儿喜欢骑自行车吗?接着请幼儿说说骑车都到过哪里?看到了些什么?幼儿讨论后，教师进行小结。
二、阅读图画：
第1页：他骑车来到了哪里?前面有棵树，要继续往前骑的话，该怎么办呢?
第2页：他又骑车到了哪里?要是从小桥上骑过去，可以用一个什么词来概括这个动作呢?
第3页：(遮住“来到树下”)请幼儿看图补充“我”骑车来到了哪里?
第4页：教学同2页。
第5、6页：分别观察“骑上”“冲下”的动词。
第7页：发生了什么事情?为什么会这样?
三、总结分享：
教师小结小男孩去过的地方及用到的动词。
(本案例参考教师指导用书)。
教学反思：
这读本素材来源于生活，这是幼儿身边见过或经历过的事，所以幼儿的学习兴趣十分浓厚，参与性很高。通过对读本的学习，幼儿明白了这个故事是按时间顺序来描写的，以一周的时间展开，每过一天句子就相对的扩展。
在教学过程中我注重动作的演示，让幼儿模仿读本中出现的动词，加深幼儿对动词的理解。存在的不足有:所提的问题不是很具有开放性，有点限制了孩子的想象思维能力，同时在课堂上过多的关注积极活跃的孩子，忽略另一部分孩子的参与性，希望在下次的活动中吸取经验，提高教学质量。
自行车里的数学教学设计
1、提高幼儿动作的灵活性、协调性和平衡能力，促使幼儿身体两侧肌肉力量的协调发展。
2、培养幼儿互助、友爱、勇敢、合作的品质及能力。
3、锻炼幼儿的团结协作能力。
4、通过活动锻炼幼儿的跳跃能力，让他们的身体得到锻炼。
准备。
1、幼儿分两组，每组一辆小三轮自行车，用彩色纸装扮一下，看哪组的自行车漂亮。
2、绕障碍骑车：在活动场地上有间隔地放置一些皮球或画一些标志(动物图案等)，幼儿排好队，一个接一个地骑车绕过障碍。在每个幼儿掌握了要求、骑车基本熟练后，可开展小组比赛，看哪组骑得好又快。
3、合作推车比赛：每组两个幼儿，一个坐车握把、脚放在踏板上但不准驱动;另一个在后面推动小车，二人合作，比赛哪组骑得好且快。根据情况交换角色。
建议。
1、提醒幼儿注意安全，同时要勇敢。
2、可以骑、推相结合，也可以三人一组(一人骑、两人在后推)展开比赛。
教学反思：
从这个活动中，我认识到幼儿园课堂教学中，教师首先要以孩子为主体，同时要有驾驭课堂的能力，在引导孩子学习的过程中，不断地发现问题，不断地变换教学手段和方法，从而让每个幼儿都参与到活动中，准确地掌握知识。带领幼儿游戏时，要顾及到绝大多数的孩子，将个别示范与分组游戏、集体游戏相结合，可以根据幼儿的课堂情况不断地变换游戏形式，从而提高每个幼儿的学习积极性。
《自行车里的数学》教案
1、运用所学的圆、比例等知识解决问题；了解普通自行车和变速自行车的速度与其内在结构的关系，知道变速自行车能变化出多少种速度。
2、通过解决生活中常见的有关自行车的问题，培养学生解决实际问题的能力。
3、经历解决问题的基本过程，了解数学与生活的密切关系。
运用所学知识解决实际问题。
1、说一说你了解到的有关这两种自行车（普通自行车和变速自行车）的知识。
1、提出问题：两种自行车，各蹬一圈。能走多远？引出学生对自行车里的数学的研究。
2、分析问题。
（1）学生讨论如何解决问题。
方案一：直接测量，但是误差较大。
方案二：根据车轮的周长乘以后车轮转的圈数，来计算蹬一圈车子走的距离。
（2）讨论：前齿轮转一圈，后齿轮转几圈？
前齿轮转的圈数×前齿轮的齿数=后齿轮转的圈数×后齿轮的齿数。
建立数学模型，收集数据并求解。
（1）蹬一圈车子走的距离=车轮的周长×（前齿轮的齿数：后齿轮的齿数）。
（2）分组收集所需要的数据，带入上述模式，求出答案。
4、汇报结果。各小组展示并解释本组的研究过程和结果，在比较结果。
1、提出问题：变速自行车能组合出多少种速度？
（1）了解变速自行车的结构。（有2个前齿轮，6个后齿轮。）。
（2）根据这个结构，可以组合出多少种速度？
2、分析问题，求解，汇报。
3、蹬同样的圈数，哪种组合使自行车走得最远？
2、一辆前齿轮有28个齿，后齿轮有14个齿，蹬一圈自行车前进5米。求自行车的车轮直径。（保留两为小数）。
自行车里的学问可真大，你还能提出一些数学问题并解决吗？
1、踏板蹬一圈，是不是车轮也走一圈？
2、踏板蹬一圈，所走的路程与什么有关？
设计的自行车教学方案设计的自行车教学反思
教学目标：
1、体会鲁滨孙在危难处境中调整心态的方法，感受他积极进取的人生态度。
2、领悟生活的心态比生活的条件重要、精神的生存比物质的生存重要的道理。
教学步骤：
一、整体阅读感知。
快速默读全文，完成：
1、用一话归纳文章的主要内容。
2、简要复述课文内容。
3、本文在描写鲁滨孙时主要采用了什么手法？
二、重点精读体验。
精读关于鲁滨孙心理描写的部分，思考探究：
1、从文章的首尾来看，鲁滨孙的心态发生了什么样的变化？
2、为什么会发生这样的变化？
3、如果他的心态不发生这样的变化，你觉得鲁滨孙能在荒岛上生存下去吗？（明确：即使他吃住不愁，最终也会因为精神的空虚和寂寥而死）。
4、如果换了其他任何一个人，也许就没有了鲁滨孙这样的生存神话了。那么，你认为：鲁滨孙能够活下去，最重要的是靠什么？由此你可以得出一句什么样的结论？（明确：靠的是心态，积极进取的人生态度。说明积极的心态是维系生命的首要支柱，生活的心态比生活的条件重要，精神的生存比物质的生存重要。）。
三、拓展应用。
1、当下，社会安定，经济繁荣，生活富足，可自杀等轻生的事件仍然屡见报端。假如鲁滨孙知道了这些，他会作何感想？你能走进鲁滨孙的内心世界，揣摩出他的真实想法吗？试试看，组内谈一谈，请使用第一人称。
2、有的同学感慨现在早出晚归，学习负担繁重，生活枯燥，爸妈唠叨，知心朋友缺少，不太满意目前的状况。你对你目前的学习和生活满意吗？想一想，谈一谈，和鲁滨孙比一比，和同学坦诚交流交流。
3、用一句精练的话说出自己学习本文的感受。
四、作业布置。
找一些面对困难、激励人奋进的格言，做成贺卡送给你的朋友或者自己。
【资料平台】。
1、（丹麦）哈夫・b・卡威《浮冰上的两者》。
2、《斯蒂芬・霍金――划时代的英雄》。
3、郭正刚《漂流长江第一人》。
大班《自行车》教案
1.乘自行车、电动车时扶好坐稳，不把手、脚伸到危险的地方。
2.乘坐自行车前整理好服饰，不在车上睡觉。
3.初步了解健康的小常识。
4.知道检查身体的重要性。
活动准备。
多媒体教学资源：图片和儿歌。
活动过程。
一、开始部分。
播放多媒体资源图片《这样坐车安全吗》。引导幼儿观察、学习正确乘坐自行车的方法。教师告诉幼儿坐上自行车或电动车后扶好坐稳，不把小脚伸到车轮里，不在车上摇晃，更不能在车上睡觉。
二、基本部分。
游戏——自行车，丁零零，指导幼儿练习坐自行车。
游戏时，教师与幼儿对答。教师问：“自行车，丁零零，哪个宝宝来坐车?”幼儿齐答：“一二三，我来坐。”教师继续问：“鞋带系系紧，衣服整一整。小朋友们，准备好了吗?”幼儿检查自己鞋带、服饰。准备好的幼儿起立回答：“准备好了!”教师协助准备好的幼儿轮流联系乘坐自行车。
三、结束部分。
播放儿歌《自行车，丁零零》，请幼儿学说儿歌。
活动反思。
1、应让幼儿自主多收集各种铃声，引导幼儿自己去发现。
2、培养幼儿的创造性，让幼儿大胆想象生活中的那些铃声可以更改，那些可以添加。
设计的自行车教学方案设计的自行车教学反思
智能自行车的兴起,使得人们越发关注自行车出行,然而,市面上的智能自行车大多为骑行爱好者设计，本文是对自行车创新设计研究的论文，一起来看看吧！
摘要：在当今迅速发展的时代，产品开发与创新需要更丰富的跨学科知识体系，更复杂的技术力量支撑，更完善的创新理论基础。创新技术能将多种领域的科学知识有机地结合起来，促使设计者拓宽思维，打破思维定势，获得突破性的创新知识，为产品创新提供创造性的设计方案。用计算机辅助技术进行创新设计，首先需要清楚人是如何进行思维的，这一点尤为重要。思维过程的模型包括:对象选例模型、约束联想模型、分解综合模型、抽象逆反模型。而创新与其中两种思维模型有着密切的关系，一是抽象和联想，一是分解(分析)和综合。这两种思维操作，有助于设计出相应的创新性计算机辅助设计系统帮助人进行创新设计。
自行车的秘密教学设计
教学任务：
1、抓住小海龟离巢奔向大海的过程，分析理解本课揭示的大自然的秘密，体会作者最后的感叹的内涵。
2、感受作者爱护动物，保护动物之情，并懂得只有遵循大自然的规律才能更好的保护，开发和利用大自然的的道理。
教学重点：读懂幼龟离巢奔向大海的过程，理解揭示的大自然的秘密是什么。
教学难点：对文章最后作者感叹句子的理解。
教学过程：
第一课时。
一、我们时刻生活在大自然之中，你了解大自然吗？你知道大自然的一些秘密吗？今天我们一起走进大自然的秘密一文。板题，生质疑。带着问题看课文，找出答案。
二、按预习任务预习课文，师检查。
1、读一读。
向导巢穴嘲鹰踯躅不前突兀而来若无其事。
颓丧鱼贯而出愚不可及气喘吁吁。
2、本文介绍的是和的冲突。
3、分大段。
4、交流好词佳句。
第二课时。
一、上节课我们知道了本文写人与动物，动物与动物之间的冲突，那么他们和大自然有什么秘密，今天我们一起走进课文，进一步研究。
二、学习探究。
1、快速看第1部分，找出我们的目的地和任务分别是什么？
2、阅读第2部分，思考：
（1）在去的路上，作者听到了什么？
（2）之后，作者发现了什么？是什么反应？而向导是什么反应？
（3）之后，作者又做了什么？“极不情愿”可体会出什么？
（4）为什么说作者干了一件愚不可及的蠢事？
（5）你有什么感想对向导和作者及同伴说？
回顾这一部分，你觉得作者描写的哪个场面很生动，很紧张，有感情的读给大家。
三、默读课文最后两段，找出含义深刻的句子。说说你是怎么理解的？
四、学了本文，你还有哪儿不懂？发表我的视角。
五、堂堂清检查：
1、大自然的秘密指什么？还知道哪些大自然的秘密？
2、“当人自作聪明时，一切都可能走向反面”含义是什么？举例说说。
踯躅不前鱼贯而出颓丧造句。
自行车大班教案
本班幼儿对故事有较强的体验愿望，但在观察画面、思考画面与文字之间的内在联系方面需要教师的引导。因此在阅读活动中，我们注重了幼儿的拓展体验活动，希望幼儿通过自己实际行动来体验故事中的情节。
幼儿对自己感兴趣的实践活动会非常投入，根据幼儿的实际情况，教师以实践、操作、体验的活动形式，创设与读本中的动词相关的游戏场景，引导幼儿在骑车的游戏活动中，理解、感悟动词意义。
1、通过开展骑自行车(三轮自行车)的体验活动，理解“骑”“越”“趟”“冲”等词的含义和用法。
2、掌握完整叙事要素，能按照时间顺序有条理地叙述一件事。发展幼儿口语表达能力。
1、经验准备：幼儿已学会骑自行车。
2、物质准备：大书及幼儿用书、适宜幼儿骑车游戏的场地、自行车越过的障碍物。
重点、难点：
重点：通过骑车游戏，理解故事中动词的意思。
难点：体会动词的含义并能正确使用。
1、大书导入。
教师：小朋友们都喜欢骑自行车吗?骑自行车有什么感受?为什么?(幼儿回答问题时可以边说边做动作。)。
2、大书图画阅读。
文字的大书，引导幼儿逐页猜想画面内容。
教师：画面上的小朋友骑自行车都经过了哪里?每到一个地方，他做了哪些动作?
幼儿l：书上的小朋友骑着自行车经过大树、小桥、小水坑、山坡。
幼儿2：这个小朋友绕过大树；趟过小水坑；骑上山坡。
教师：小朋友们在骑自行车时做过这些动作吗?
幼儿1：我也骑着车绕过大树，绕就是车把向一个方向围着大树转一个圈。
幼儿2：我骑车时，遇到小水坑就会加速趟过去。
幼儿3：我骑车经过小桥时是越过去的。
3、大书文字阅读。
(1)教师指读文字，每指读一页，可以先请幼儿倾听，然后再请幼儿跟读。
(2)结合文字，引导幼儿说一说：书中的小朋友是在什么时间去骑自行车的?
(3)重点强调书中的动词：“骑”“绕”“越”“趟”“冲”，每讲到一个字请幼儿模仿，加深印象。
(4)请幼儿观察、思考书中每一页的句型有什么联系，并发现：每一页的句型都会重复前一页的地点并到达一个新的地点。
(5)请幼儿仿照书中的句型创编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……能按照时间顺序有条理地叙述。
幼儿1：五一假期时，我和爸爸去旅游。星期一，我们去了北海公园；星期二，我们去了天安门广场；星期三，我们去了游乐园；星期四，我们去了长城；星期五，我们去了动物园；星期六，我们去了回龙观公园；星期日，假期快结束了，我们在家休息，准备第二天高高兴兴上幼儿园。
幼儿2：我帮妈妈做家务，星期一，我扫地；星期二，我擦桌子：星期三，我为花浇水；星期四，我洗碗；星期五，我自己洗袜子；星期六我发碗筷；星期日，妈妈夸我是乖孩子。
(6)引导幼儿指读小书，找出反复出现的文字：星期、我、骑自行车。
4、拓展学习。
(1)引导幼儿来到户外活动场地，观察场地上已布置好的各种障碍物，猜测活动内容。
(2)一名幼儿骑着自行车出现在幼儿面前，激发幼儿参与活动的兴趣。
(3)幼儿分成四队，分别骑自行车用书中提到的各种动词穿越地上的障碍物。在通过后，大声说出：“我……过了障碍，我胜利了!”引导幼儿通过实践进一步感受词汇所表达的含义。
幼儿l：我骑着自行车绕过饮料瓶。
幼儿2：我趟过皱纹纸做成的小水坑。
幼儿3：我冲过大门。
(4)幼儿创新活动：创新骑自行车越过障碍的方法，并用语言表述。
幼儿1：我越过了地板块做成的小桥!
幼儿2：我绕过了椅子做成的树桩!
幼儿3：我冲过了柱子门1。
5、延伸活动。
引导幼儿寻找生活中其他与动作有关的词并与家长合作，记录幼儿寻找的动词，制作图文并茂的动词小书。
个人反思：
1、活动中的优点：
本次活动注重将幼儿的已有经验与学习内容相结合，设置幼儿感兴趣的情境，引导幼儿通过亲身体验，更加直观地理解了各种动词的含义。由于活动内容是幼儿感兴趣的且符合本班幼儿特点，所以幼儿在活动中认真投人，完全融人其中。在提问上，层层深入、思路清晰，引导幼儿充分表达自己的感知体验，使幼儿在参与活动时，充分发挥了想象力与创造力，创新能力得到提高。即使是不善表达的幼儿也能够在体验活动中展示自己，体验到成功。活动既满足了幼儿活泼好动的特点，又使幼儿体验到了读本的内涵，基本达到了活动目标。
2、活动中的不足：
在拓展活动中，忽视了对幼儿的安全教育，应在拓展活动前对幼儿提出安全要求和骑车规则，并在场地上设置一些标志和符号，提醒幼儿注意活动安全。在今后的活动中，应考虑到幼儿特点与读本特点的结合，设计更加适合幼儿的阅读活动。
主要内容：
1、注重主要环节提问，引导幼儿表达。用谈话引出主题，吸引幼儿兴趣，将已有经验与当前学习内容相连。谈论幼儿骑自行车的趣事，帮助幼儿回忆骑车感受，吸引幼儿兴趣。教师运用开放式提问，提出的问题清楚、具体，层层递进，由浅入深。通过对图片的观察，注重引导幼儿用书中的词语和动作表达通过障碍的情境。
2、设置情境，亲身体验。活动中教师设置了与读本相关的各种障碍，引导幼儿通过亲身体验，感受各种动词的实际意义。采取了体验式的教学方法，请幼儿带来自行车，用读本中学到的“越”“冲”“绕”等动词通过障碍，增强了游戏性，使幼儿在身临其境的氛围中体验各种动词的含义。幼儿对活动非常感兴趣。
3、启示：成功的拓展活动既要达到整合旧知识、传递新知识的目的，更重要的是让幼儿借助活动材料，体会、理解词语的含义。教师调整了拓展活动中的材料，活动前先引导幼儿明确障碍物具体代表什么，然后再进行实际活动体验，理解读本所蕴涵的教育价值，在幼儿亲身体验的过程中，融人行驶安全知识的教育。
综合评析：
1、教师在设计教育活动时，把读本知识与幼儿生活实际相结合，扩展到游戏活动中，为孩子创设了骑车活动、设置障碍、实践——操作——体验的活动空间。在材料准备上，发挥家庭的支持作用，动员家长将家中的自行车带到幼儿园，为幼儿创设参与体验活动的机会，激发幼儿的参与兴趣。教师提出的问题清楚、具体，层层递进，由浅入深。教师能归纳、整理幼儿的回答，帮助幼儿理清思路。组织幼儿进行骑车活动，设置与读本中动词相关的场景，感受这些字所表示的动作，帮助幼儿理解字的实际意义，达到活动的目的。
在体验中可以利用场地上的自然物，作为天然的障碍，使活动更具真实性；幼儿安全教育应融人一日活动之中，教师在场地上没有明确的行驶标记和符号，幼儿在穿越障碍时，没有注意提出对幼儿安全的要求和行驶交通规则。
2、小组反思中运用问题的设置，层层递进地分析整个活动过程中教师对目标的实施、对幼儿年龄特点的关注、对每个环节问题的设计进行了很好的反思。特别是对于本次活动的亮点——教师引导幼儿边体验边表达、先体验后表达等，鼓励幼儿想说、敢说的做法给予了充分的肯定。同时对教师材料的投放与活动效果之间的关系进行了深入分析。
自行车的秘密教学设计
教学任务：
1，抓住小海龟离巢奔向大海的过程，分析理解本课揭示的大自然的秘密，体会作者最后的感叹的内涵。
2，感受作者爱护动物，保护动物之情，并懂得只有遵循大自然的规律才能更好的保护，开发和利用大自然的的道理。
教学重点：读懂幼龟离巢奔向大海的过程，理解揭示的大自然的秘密是什么。
教学难点：对文章最后作者感叹句子的理解。
教学过程：
第一课时。
我们时刻生活在大自然之中，你了解大自然吗你知道大自然的一些秘密吗今天我们一起走进大自然的秘密一文。板题，生质疑。带着问题看课文，找出答案。
按预习任务预习课文，师检查。
1，读一读。
向导巢穴嘲鹰踯躅不前突兀而来若无其事。
颓丧鱼贯而出愚不可及气喘吁吁。
2，本文介绍的是和的冲突。
3，分大段。
4，交流好词佳句。
第二课时。
上节课我们知道了本文写人与动物，动物与动物之间的冲突，那么他们和大自然有什么秘密，今天我们一起走进课文，进一步研究。
学习探究。
快速看第1部分，找出我们的目的地和任务分别是什么。
阅读第2部分，思考：
在去的路上，作者听到了什么。
之后，作者发现了什么是什么反应而向导是什么反应。
之后，作者又做了什么极不情愿可体会出什么。
为什么说作者干了一件愚不可及的蠢事。
你有什么感想对向导和作者及同伴说。
回顾这一部分，你觉得作者描写的哪个场面很生动，很紧张，有感情的读给大家。
默读课文最后两段，找出含义深刻的句子。说说你是怎么理解的。
学了本文，你还有哪儿不懂发表我的视角。
堂堂清检查：
大自然的秘密指什么还知道哪些大自然的秘密。
当人自作聪明时，一切都可能走向反面含义是什么举例说说。
自行车大班教案
1、尝试运用直、横、斜线的连接画自行车。
2、运用紧密排列绘画体会线描的美感。
1、涂色：自行车
2、图片：自行车；自行车的影子。
1、教师：这里有一辆车的影子，看看会是什么车呢？（自行车）
2、涂色：自行车
教师：看许多线条宝宝都跑来了，哦，是一辆自行车。
小结：我们可以用许多细细的线条表现自行车的样子。
1、车轮上的钢条怎样安装呢？
从轮胎到中间的轴一根根连接起来，像旋转起来的大风车。
2、我们怎样把车子组装起来呢？
（1）需要一个斜杠
（我们用两根线条连接起来）
（2）我们还可以用两根线条画什么呢？
（车座底部）
（3）你觉得还需要什么呢？
（龙头车把，有几个呢）
3、一辆自行车装好了，你还想添加些什么呢？
（用横竖线条紧密组合成车篓，许多密密的横线条在一起变成衣包架）
我们也来用线条宝宝设计一辆漂亮的自行车
1、可以先把自行车的线条描一下。
2、线条画得深而不破
你们觉得谁的自行车什么画的最漂亮，什么地方画的比较好呢？
设计的自行车教学方案设计的自行车教学反思
一、活动路线：
中心广场(起点)—南洋广场—南洋影城—上海广场—人社局—开发区大厦—图博中心—青少年活动中心—房地产交易中心—娄东宾馆—建设银行—中心广场(终点)。
全程约7.6公里，骑行用时估计40分钟左右。沿途每个站点均由志愿者提供志愿服务。
二、活动报名。
(一)活动报名方式。
a、现场报名：可以到3个青年志愿服务t站现场报名，太仓公益网跟帖报名;。
(二)报名人数：限定在40人以内。
三、现场活动流程。
(一)现场签到：
时间：20xx年12月31日下午13:00。
地点：中心广场内部，所有志愿者签到后，领取活动物资(车辆、马甲、帽子、胸贴、骑行线路图卡片等)，列队准备启用仪式。
(四)活动结束：
1、归还自行车，为志愿者发放纪念品;。
2、合影留念(制作横幅，内容为“‘我骑行我健康我快乐’自行车骑行活动”)。
自行车创新设计论文
智能自行车的兴起,使得人们越发关注自行车出行,然而,市面上的智能自行车大多为骑行爱好者设计，本文是对自行车创新设计研究的论文，一起来看看吧！
：在当今迅速发展的时代，产品开发与创新需要更丰富的跨学科知识体系，更复杂的技术力量支撑，更完善的创新理论基础。创新技术能将多种领域的科学知识有机地结合起来，促使设计者拓宽思维，打破思维定势，获得突破性的创新知识，为产品创新提供创造性的设计方案。用计算机辅助技术进行创新设计，首先需要清楚人是如何进行思维的，这一点尤为重要。思维过程的模型包括:对象选例模型、约束联想模型、分解综合模型、抽象逆反模型。而创新与其中两种思维模型有着密切的关系，一是抽象和联想，一是分解(分析)和综合。这两种思维操作，有助于设计出相应的创新性计算机辅助设计系统帮助人进行创新设计。
创新性计算机辅助设计系统是将辅助设计与人工智能、计算机网络、数据库技术和工业设计结合起来，运用抽象、联想、分析、综合等模型，协助人研制开发出含有新概念、新形状、新功能、新技术的产品。重点研究方向是将信息技术与新技术运用到产品设计的过程中去。
理想的产品创新过程需要数据库做有利支撑，除此之外还要求具备不断搜索新数据库的能力，及时将合适的新技术综合到产品中去。这要求系统具有分解和综合产品的能力，通过分解功能，根据子功能进行联想，用相关技术进行替换;因此，创新过程实际上是一个不断地分解与综合的过程，在此过程中充分调用抽象与联想功能寻找各种替换物，实现产品的创新。潘云鹤院士就特别强调，计算机辅助设计的发展重点在于通过对产品概念和功能的分析与综合，形成一种发散性思维，通过联想和类比，将适合的新技术找出来替代原有技术的过程。
现代自行车产品开发越来越注重创新，例如色彩的设计，新材料、新工艺、新结构的应用以及多功能设计。本文以大家都比较熟悉的自行车为对象，在研究自行车发展史、结构功能、传动机构、派生形式等多方面资料的基础上，开发自行车计算机辅助设计的创新软件。充分利用面向对象技术、计算机动画技术及多媒体仿真技术，提供多种自行车设计方案，准确而生动地模拟出自行车创新设计过程，能够促使人们积极思考、分析、探索，提高创新能力。同时对提高设计质量，缩短设计周期，增强设计的直观性、形象性，以便集中精力用于创造性研究，具有重要意义和应用价值。本论文的宗旨是为大学生提供一个以自行车为对象的辅助创新设计仿真教学软件，以便他们用此软件进行自行车的方案设计，培养创新精神和创新设计的能力。
1.1创新技术。
(1)计算机辅助创新技术。
创新理论的研究经历了50年代的分解研究和创立阶段，70年代的系统开发阶段，80年代的综合化、专门化研究阶段。九十年代以来，以为理论基础的计算机辅助创新技术在欧美国家得到了广泛研究与应用，成为国外知名企业在尖端技术领域中解决技术难题、实现创新的有效工具。triz称为发明创造方法学，是将人们思考问题、解决问题的过程科学化，为问题的创造性解决提供正确探索方法的科学方法。由inventionmachine公司开发的计算机辅助创新软件techoptimizer通过建立问题分析定义、工程学原理知识库、创新原理、系统改善预测等四大模块，有效地辅助设计人员在产品的概念设计、方案设计阶段提出无妥协的创新设计方案，成为企业提高新产品开发能力和经济效益的重要手段。
随着人工智能、智能cad、认识科学及思维科学等领域的迅速发展及自身需要，许多专家与学者对各自研究领域的创造性思维、设计开发等问题表现出浓厚的兴趣，机械创新设计和新型机构的创新构思已逐步提上议程并日益受到重视。
机械创新设计大多是结构方案的创新设计。结构方案设计极富创造性，是形象思维和抽象思维综合作用的结果。机械创新设计过程中，应探索机械产品创新发明的机理、模式及方法，描述创新过程，将之程序化、定量化、符号化、算法化。而机构系统方案设计过程不仅涉及大量的理论推导和数据计算，而且需要专家系统和智能工程的支持，完成知识库的设计，推理机及人机接口的开发。利用运动仿真，精确反映机构的运动状态，及时将参数改变对运动带来的影响显示在屏幕上，为设计者正确判断、选择方案提供有益的帮助。
美国、德国等国家首先提倡重视机械创新设计，并己取得显著的成果，形成了独特的设计体系和风格。美国johnsonpc.教授于八十年代初较早从设计方法学的观点总结出机械创新设计的过程和方法，认为必须在结构形式综合上投入创造性力量以及在材料和尺寸的优选上投入大量技术支持。他运用连杆机构分类法、逻辑模块法、蕴含综合法、线图法以及人脑智暴法、自行质疑法、形态矩形法、比拟法等创造性思维法进行了大量的工业事例创新设计并获得成功。
国内肖云龙教授结合大量机电新产品的设计，对创新设计的基本特征、设计原理与创新方法等做了方法学上的较系统而通俗的阐述。
目前，机械方案创新设计的计算机支持已取得实质性的进展。国际上，以发明创造方法学为理论基础的计算机辅助创新技术目前在欧美国家有着广泛的研究与应用;智能技术广泛应用于这一领域。国内专家已研制出智能化的计算机辅助机构创新设计软件系统，但它主要针对杆机构的结构类型综合、扩大设计空间、优化方案选择。华中理工大学机械cad中心、清华大学等院校。在产品方案设计专家系统方面做了大量的工作，先后实现多个方案设计专家系统和开发工具，对总体方案设计思想、知识表达、求解策略和控制结构等方面进行了详细的描述。总的来说，目前，对于机械创新技术，虽然进行了许多相关的理论方面的研究或探索，但是在实用化方面尚有许多工作待做。
自行车的创新设计研究主要包括以下几个方面:生物力学、结构功能、造型设计、传动系统、新型材料、能源驱动等。
(1)自行车的生物力学研究。
近年来，自行车创新以人机工程学为出发点，主要集中在生物力学特性的研究方面对骑行中的自行车做了受力分析，指出骑行开始时蹬踏力可达到人体体重的三倍。hull和他的合作者们研究了骑行生物力学，用五杆平面机构模拟具有圆链轮驱动的脚蹬自行车系统，探讨了脚蹬力和脚蹬速率如何影响骑行过程以及铰链力矩节奏的关系。rayp.s.han着眼于非圆链轮驱动系统运动学和动力学分析与研究，并对人体作用进行评估，包括关节力矩、腿的角加速度、输出力等。通过将两自由度的五杆模型简化为杆件长随曲柄变化的等效四杆机构，再求解两链轮臂连杆顶部的位置，得到非圆驱动链轮的形状。同时建议将椭圆链轮和圆链轮结合起来运用:在低速状态下，使用前者，在高速状态下，切换到后者。redfield对脚踏数据进行测量，估计出曲柄转角和脚踏角的关系。国内研究人员邓国光从力学角度较为详细地研究了自行车运动员的蹬踏方式，并用微机控制闭环系统—自行车运动训练测试台得出的数据，研究出曲柄旋转角与蹬踏角的关系。
在造型设计方面，现代自行车创新更注重色彩设计、新结构、新材料、新工艺的应用以及多功能的设计。设计上由原来的粘接成型车架到整体成型车架再到混合型车架;风格上表现出多样性和仿生性，出现“羚羊型”、“鹿角型”、“白天鹅型”等仿生自行车，“淑女型”等轻便自行车;而尽可能减少空气阻力与增强视觉效果的“流线型”结构和改变驾驶者姿态的“躺式”造型是自行车造型发展的新趋势。
在能源驱动方面，出现太阳能驱动、蒸汽驱动、夜光型、以及很有发展前景的电力驱动自行车。电动自行车作为一种有效替代燃油汽车的绿色环保交通工具，在减轻或消除城市环境污染方面发挥作用。
碳纤维、复合材料、镁合金、铝合金等新型材料因其优良的材料特性而被有效地运用到自行车特别是赛车上。开发生产碳纤维自行车和镁铝合金自行车是当今自行车工业领域致力研究的课题。
非圆链轮传动以其在大中心距传动和绕性传动上比变速齿轮传动更具独到特性而运用于自行车上。国内外自行车大赛上常能欣赏到以带传动、圆锥齿轮传动、轴传动、棘轮棘爪传动、无链传动等多种传动形式设计的新型自行车。
自行车的结构形式多种多样，封闭式、独轮式、三轮式、双轮式、多人式等等。而折叠式电动自行车以其结构简便、携带方便成为行业人士的关注焦点;全悬臂式前后叉避震赛车成为运动比赛的亮丽风景线。
多功能自行车是高科技发展的结果，将多种特性有效地集中于一辆自行车上，为人们的使用提供了极大的方便，如水陆两用、多档变速、登山越野、健身保健、智能电动等等。
专家预测，电动、环保、折叠、镁合金材质为特色的自行车将成为二十一世纪市场的先锋产品，有取代登山车及避震车的趋势。
1.3动画仿真技术。
无论是从自行车设计本身，还是从创新软件开发的角度，动画仿真技术都是一个有利的工具。系统模拟以及动画技术常用于表现真实对象或模拟对象随时间变化的行为。利用计算机造型和仿真技术，构造出产品或装置的几何模型和功能模型，对它们进行运动学及其他性能的分析和模拟，可以使设计思想更加直观清晰，设计过程更加合理，从而降低制造成本和试验强度，避免危险性操作。
动画仿真有二维图形动画、三维线框图动画和三维实体图动画。二维实现不存在消隐和阴影处理;三维实体动画效果最形象、最生动，但要进行消隐和阴影等复杂处理，画面刷新的计算量很大。当仿真软件用于系统性能分析时，一般不考虑实体是否有碰撞干涉，采用二维图形动画即可，以大大缩短动画刷新时间，加快模型执行速度;当仿真用于处理设备的运转过程时，三维实体动画是最佳选择。从性质上看，动画仿真主要有如下两种方式叫:。
(1)关键帧动画。在这种方式下，先运行仿真程序，实体运行轨迹连同仿真时钟全部保存，仿真运行结束后，作为动画的驱动数据实现模型画面的刷新。这种后处理动画输出方式需要大量的存储开销，并且由于动画画面不是基于图形模型描述，难免出现动画画面与模型的不一致性。另外，也不能在仿真运行过程中实时监控，不能及时根据动画显示的仿真结果修改仿真模型，不具备动画与仿真的交互能力。
(2)实时动画。在这种方式下，动画刷新与仿真模型在时间上、数据上同步执行，仿真运行结果及时通过动画显示出来;两者交互，用户可中断运行中的仿真程序，修改模型，运行仿真程序时，直接看到修改处引起的变化。因此，相对于较传统的动画技术，实时动画仿真保证了由实体的状态、事件、活动、进程组成的抽象空间和由文本、图形组成的形象空间完全一致。
目前，国外在动画仿真研究领域比较先进，但相关文献大都针对特定问题进行单项动画仿真研究，有关动画仿真软件的资料也只是介绍使用方法和操作过程。美国在动画仿真技术上卓越的体现是波音777飞机的设计。波音公司采用法国达索/ibm的catits三维设计与仿真系统，用并行方式处理，实现三维数字化定义，用三维实体模型数字化预装配检验干涉情况，其精度达到前所未有的程度。
我国在计算机动画和动画仿真方面的研究及应用起步较晚，主要处于引进、吸收和消化阶段。目前主要应用领域是二维动画片制作、电视广告、影视片头制作，少量用于视觉模拟和计算机辅助教学。与国外相比，无论在研究开发还是在应用的普及范围上都存在较大差距。我国引进的三维计算机动画有法国的explofe、美国的advancedvisualiger,softmage3d和加拿大的aliasanimator，微机上运行的3dmax三维动画系统等。自行研制的动画仿真软件有imss25和hmpsx28等。ims由清华大学自动化系和航天航空部204所共同研制，用于制造系统性能分析的一体化制造，具有二维动画功能;hmp由清华大学自动化系、华中理工大学机械工程系以及精密仪器系合作开发，以机械加工中心加工过程为仿真对象，具有三维实体图的动画功能。
设计在产品的整个生命周期中占有相当重要的位置，从根本上说，决定着产品的品质、质量及成本。只有基于认识理论上的设计过程模型才是充分可靠的。将智能过程模拟出来，必须从思维出发。而创造性思维反映着物质属性和内在、外在的有机联系，是一种可以物化的思想心理活动。在产品的创新设计中，最关键的便是创造性构思与最佳方案的选择。为了进行自行车创新设计，本章在检索、阅读、整理国内外相关文献的基础上，介绍有关创新设计的理论及方法。
2.1设计方法。
2.1.1设计技术的发展。
设计技术从发展历程上看可以分为三个发展阶段:传统设计、现代设计和先进设计。
传统设计首先主要以人工设计形式为代表，后以计算机辅助设计(cad)为代表。传统cad技术依靠算法的结构性能分析和计算机辅助绘图这两大特征，在产品设计中获得了广泛应用。它能完成如最优化设计、有限元分析、计算机绘图等各种计算型工作，但难以胜任推理型工作。
事实上，新产品的研究与开发是一种智能行为，是人的创造力与环境条件交互作用的过程，需要充分应用多学科知识、实践经验、分析推理、运筹决策、综合评价才能取得圆满结果。智能cad系统则是在传统cad基础上融入了知识处理系统，能够提供推理、知识库管理、查询结构等多方面的信息处理功能。将人工智能与数值处理有机结合起来，计算机就能更多地参与到方案决策、结构设计、性能分析、图形处理等设计的全过程当中。
计算机集成制造系统(cims)在八十年代迅速发展，先进制造技术应运而生。先进设计技术以人机智能设计系统为代表，更强调系统的集成性，对设计全过程提供一体化的计算机支持。人机智能设计系统相对于现代设计技术阶段的设计型专家系统，具有如下更充分的优越性:。
(1)人机智能设计系统是一种面向整个设计过程的开放性知识体系结构。
(2)人机智能设计系统能够处理多领域、多种描述形式的知识，是集成化的大规模知识处理环境。
(3)考虑专家思维、推理和决策的模型以及设计产品的模型，让计算机在更大范围内、更高水平上对人类专家群体的推理过程进行模拟，做出准确而具体的设计决策。
2.1.2设计分类。
设计的本质是革新和创造。根据设计活动中创造性的大小，可将设计分为三类:常规设计、革新设计和创新设计。
常规设计以成熟技术为基础，在工业生产中大量存在。为满足市场需求，提高产品竞争力，必须改进旧产品，改进生产加工工艺、研制新品种。创新设计和革新设计都具有创造性，但前者在设计探索中最富有挑战性，没有现成的设计规划，甚至没有类似的已有设计作为借鉴，很大程度上凭借设计者的灵感去创造。创新设计的成果一般具有较高的社会价值，形式新颖且独特，值得提倡。后者也称为改进设计，是为增加原有产品的功能或适用范围，提高性能或改进结构、尺寸而进行的部分创造性活动。
设计是一项思维活动，与人的思维密切相关。关于思维科学，著名学者钱学森先生有过深入而系统的研究。他将人的思维划为三种形式:逻辑思维、形象思维和灵感思维，并指出人的每种思维活动过程并非单纯的一种思维在起作用〔川。这三种思维形式在创造性方面有不同的表现:灵感思维最强，形象思维次之，逻辑思维最次。灵感思维的突发性、偶然性、独创性、模糊性往往是科学研究发生重大突破，对人类产生重大影响。通常，常规设计主要是通过逻辑思维实现的。创新设计通常是采用发散而不是聚合的思维过程的设计，这使得形象思维乃至灵感思维在创新设计中显得尤为重要和突出。
这样，我们可以知道了，(1)设计型专家系统基本属于常规设计和革新设计的范畴，主要模拟人类专家的逻辑思维，解决的主要问题是模式设计以及方案设计(preceptdesign)。(2)人机智能设计系统包括创新设计和革新设计，主要模拟人类专家的形象思维和灵感思维，解决创造性设计问题，以及并行设计(concuurrentdesign)。
2.2创造性思维和创新原理。
创造性思维指能对客观事物之间的联系进行新的探索，并能创造出新的思维形态(如概念、假设、原理和理论等)来概括、反映这些联系的思维过程。其本质是在社会实践需要的制约下，在一定心理结构和操作中，对存储信息和外来信息，经过鉴别和筛选，重新联接和组合的过程。
创造性思维具有目的性、求异性、突变性等特征，表现为逻辑思维和非逻辑思维两种基本类型。逻辑思维主要运用概念、判断、推理的思维形式，包括归纳逻辑、演绎逻辑和数理逻辑，对产品创新进行程序化、量化或公式化分析。变换合成法是一典型的以逻辑思维为基础的创新技法。非逻辑思维包括联想、形象思维、灵感、创造性想象等多种方式，经过理性分析后的知觉材料，在头脑中重新加以组合和联想，从而形成新构思、新形象。许多重大理论的发现直接来源于这种直觉思维。但在整个产品创新过程中，两种思维是相互结合进行的。在感性认识与实践的基础上，利用有意识的逻辑思维获得和完善对产品创新问题的理性认识，进一步地，利用潜意识活动能力，开展非逻辑思维，将理性认识综合化、形象化、具体化，继而又用逻辑思维予以完善、修正和检验。我们能从具有创造力的人群中发现他们具有的共性:。
(1)善于从全局出发，站在较高的水平来明确问题，制定系统性的发展策略。这种能力是他们冲破常规，从外面的特定领域进行思考与处理。而最好的新念头往往来自于能够把设计从一种产品转向另一种产品的过程中。
(2)极具个性，没有单一固定的方式。他们宁愿自己去提出问题而不是由别人来提问。
(3)完成创新性设计，并非机遇或偶然事件，而是始于对原有产品模型及系统的熟悉掌握与深入研究，其发展是必然的结果。
人工智能专家与心理学家对创造性思维的认知过程本质作了深入的研究，提出了基于事例的推理、类比移植推理以及分解综合推理等几种典型的人工智能创造性思维模式。
2.2.1创造性思维模式。
(1)基于事例的推理。
基于事例的推理是一种认知行为，通过借鉴先前的成功或不成功的范例来指导现在的问题求解。它是一种基于记忆的重要的设计思维模拟方法。事例库模拟了人脑的记忆，其中存储过去的经历，并按照一定的方式组织，以便需要时被迅速提取。提取过程就是检索相关事例的过程，检出的事例可能与新事例不一致，需加以修改、预测，若仍然不合适新情况，仍需进一步修改。最后将正确解答纳入事例库，新的索引被建立和存储，形成新知识。这种创造性思维模式是在原有基础上进行局部调整，属于革新设计。
(2)类比移桂推理。
类比推理指依据两个事物之间的相关性，从己知一对象的某种性质推出另一对象具有某种相应性质的推理过程。即提取一个新事例情境的某些己知特征，与事先记忆的事例情境逐一比较，若相似则推出该情境具有与事例情境的其它特征相类似的.特征。类比推理的核心是一个匹配过程(遵循语义相似性原则和结构一致性原则)和一个映射过程(映射内在特征而非外在表现)。类比移植包含继承、改进、变异及创新，可以在技术结构、技术原理、思想方法、不同技术领域间或同一技术领域内不同结构之间等方面进行移植。类比推理的主要特征是:。
(1)属或然性推理，能得到继承性和创新性结论;。
(2)核心强调情境间的相似联系，而不是命题的真假。结论需验证正确性;。
(3)存在的联系是内在的相关性，而不是外在的表现;。
(4)是一种极具创造力的思维方法，体现原理层创新，继承中创新的思想。在产品设计中的应用体现是创新设计。
(3)分解蛛合推理。
分解综合推理是一种复合推理模式，包括逻辑思维(分解过程)和形象思维(求解过程、综合过程)。这种思维模式最具创新力，因为分解过程能够依据已有的知识经验将新问题分解为一系列老问题，具备强劲的解决新问题的能力;求解过程的基于事例的推理模式和类比推理模式都具有创新能力;综合过程采用不同的策略得到不同结果，更具有创新力。
在创造性思维过程中，必然继承原有的科学知识的概念、命题、原理和定律，并与之发生种种逻辑联系;必然有新的事实、新的联系等内容假如于其中。基于事例的推理与类比推理的本质区别在于，前者强调新问题与事例间的逻辑联系，按一定的索引方式检索己有的事例，其创造性是后来的修改。而后者强调新问题与类比问题之间的形象联系，依据两者在某方面的类似性，推理出一者的解具有与另一者的解相类似的结构。分解综合推理体现创造性思维过程解决问题的完整过程，前两项推理过程侧重于创造性思维过程的求解过程。
2.2.2创新原理。
创造性思维只有在一定原理的约束和导向下才能得到有效的创造性结果。g.s.altshuller通过对上万件发明专利的研究与分析，抽出40个发明创造所遵循的原理，成为解决技术矛盾的关键。下列几项原则具有指导性意义:。
(1)综合:组合相同性质的物体;将相近性质的作业在同一时间内组合;使物体具有复合功能。如电子计算机是大规模集成电路技术、计算数学、精密机械的综合;激光技术是光学、机械、电学的技术综合等。
(2)还原:围绕产品功能进行创新。如在应用系统化设计法进行原理方案设计，先从功能分析入手，利用创造性构思等方法求解多种方案，然后进行技术经济评价，通过选择和优化，求得最佳方案。
(3)类比:借鉴成熟的原理与技术加以比较，找到相似点。
(4)移植:多种技术的移植嫁接，形成新技术、新材料、新产品、新工艺。如系统间相互替换(机械系统、光学系统、听觉系统、嗅觉系统、场强等)，机构间的相互利用(气压机构、水压机构、油压机构、机械机构等)。
(5)离散:将原有产品技术进行分离，形成新构思。如隐形眼镜是镜片与镜框分离的结果;音箱是扬声器与收录机分离的结果。
(6)强化:如采用金属粉末热喷涂强化工艺，提高机械零件表面强度、硬度和耐磨性;采用复合材料增强结构刚度、稳定性、减震性。
(7)换元:如采用材料替代、零件替代、方法替代、包装替代、品牌替代等。
(8)迂回:面临困难时扩大搜索范围，从其它领域寻找启发，激发创意，解决问题。
(9)逆反:突破传统的思维定势，进行逆向思维，引出新的创意。
(10)仿形:从产品造型上模仿。如鸟的翅膀与飞机机翼，海洋生物的流线型躯体与潜艇造型等。
(11)群体:依靠群体智慧，相互启发，集思广益。
现代设计的核心是创新设计，根据以往的设计经验、新兴技术所提供的新原理、新方法进行产品的分析、设计。开发创新思维，学习和掌握创新设计方法，是现代设计的需要。正向、逆向、侧向等多种思维有助于我们从不同深度、广度进行思考，提出创新构思和解决问题的方法。创新设计的方法有很多，如智力思维法、推理思维法、联想思维法、组合创新法等。文则将面向产品创新设计的cad方法归纳为基于分解的功能方案设计方法、面向功能单元的结构设计方法、面向全过程的设计方法。前两类是创新设计过程的两个主要阶段，第三类主要从设计方法学角度论述计算机辅助设计方法的设计过程模型。
2.3.1基于分解的功能方案设计方法。
技术创新时，首先要明确新产品应该具备的功能。产品的功能方案设计处于整个设计过程的最初阶段，但是地位最重要。对功能的各种可能方案进行优选，关键是进行广泛而深入的功能分析和功能分解，包括设计目标的辨认和确定，功能的描述和定界，并用多种实体结构(功能载体)去实现。将抽象的产品设计转化为具体的、现实的功能，充分体现着人的创造性活动。
功能逻辑分解法和功能行为状态分解法是目前研究的两种典型方法。功能逻辑分解法的关键在于如何建立一个丰富功能定义库以及定义一个功能块关系描述定义集。功能行为状态分解法是基于行为的分解，关键是如何将功能一行为一状态一基本物理模型有机地结合在一起，是功能分解具有认知理论的依据。
2.3.2面向功能单元的结构设计方法。
这种方法强调如何将功能性的描述转化为能实现这些功能的具有形状、尺寸以及相互关系的零部件的描述，其核心是一个映射过程。采用功能一结构一装配三个层次的转换方法，即建立一个中间结构层，完成从功能视图向装配体视图的迁移。
2.3.3面向全过程的设计方法及模型。
对于面向全过程的设计方法及模型，根据其发展过程有三种观点:。
(1)面向对象设计模型。
面向对象设计模型代表设计方法学的组装创新设计阶段。它认为设计过程应是从功能分解的高层向低层不断进行基于专家经验知识库的虚功能特化和再分解的过程。特化过程指当知识库存在能够满足虚功能对象的时候，产生该对象的实例。再分解过程指在不满足的情况下，按照知识库中的分解方法将虚功能再次分解为子虚功能，直到全由特化对象实例来完成，形成多叉树结构，分叉点是分解，叶结点是特化。
(2)一般性的设计理论模型gdt(generaldesigntheory)。
gdt模型体现创新设计方法学的创新思维过程(分解、映射、综合)，代表开环设计阶段。它认为设计核心是分解—映射—综合的过程。功能目录列出了所有基本功能单元和一对多对应的实现方案，该模型以功能目录为依据，基本组成都出自功能目录库。
(3)逐步求精模型。
自行车是人们日常生活中不可缺少的代步工具，其造价低廉、维修简单、使用方便，无污染，深受人们喜爱。目前，国内自行车行业纷纷加快产品开发步伐，出现了花色繁多，系列品种趋于齐全、结构新颖的新局面。为了进行自行车创新设计，本章通过收集、整理有关文献，介绍自行车创新的发展现状及其创新内容。
2.4自行车的发展历史。
自行车历史渊源久长。据史料文字记载，大约公元前2300年，中国、埃及、印度都出现过人类原始的自行车雏形。意大利庞贝城中的壁画是最早的图形记载。世界上第一辆真正的自行车是由法国人米狄·德，西福拉克于1790年发明的两轮脚蹬自行车。链条式驱动装置的发明者是英国人丁·斯塔利和劳森。1888年英国人邓洛普将实心轮胎改为充气轮胎，使行驶更为便轻。但纵观早期自行车发展，由于没有系统的理论作指导，制造技术相对落后，自行车发展很缓慢。
随着社会发展、科技进步和人类审美观念的不断变化，自行车产品在近代和现代得到了迅速发展，造型日趋完美，功能日趋完善。在造型设计、动力驱动、新型材料、传动方式、结构功能等多方面不断改造与创新。
3.1传动系统。
自行车传动系统的形式多样，曾出现过杠杆驱动、双重曲柄式、脚蹬上下式、无链传动、轴传动、棘轮棘爪传动、齿轮传动、链条铸轮传动等各种形式。许多方式都因传动效率不高或不适合而被淘汰，但自行车的齿轮传动方式、链条链轮传动方式等依然适用，并在此基础上持续发展。
变速传动是机械传动系统的一个分支，其理论发展已有60多年的历史。非圆链轮传动作为一种变速比传动，以其独特的优点，在近十年期间，得到国内外有心人士的关注，将它有效的运用到自行车上。国内王展国的角速度凸圆链轮传动装置，根据人脚踏作用力的变化情况，设定曲柄位置，设定在最佳受力夹角处，使人力脚踏容易发挥较大脚踏力且链轮传动比加大，从而提高传动效率。日本奥特克公司开发的新型自行车驱动装置，将传统的圆形链条轮改造成椭圆形，把传动方式由链条改为齿轮传动。这种骑行时脚的运动轨迹是椭圆形，便于腿发力且节约运行距离。ipd公司己生产出凸轮驱动系统;日本岛野公司有非圆链轮产品。这些非圆链轮传动系统的优点在于人骑车时省力、舒适、不易疲劳，是一种很有发展前景的自行车。
3.2新型材料。
运用在自行车上的材料多种多样，目前比较流行的材质有钢材、铝合金、镁合金、钦合金、高分子碳纤维材料、复合材料等。
铝合金是目前最看好的材质，在80年代初期就己经开始被大量运用在自行车制造上，虽然铝合金车架重量轻、延伸性相当好，但应力较集中，所以性能较差。近年来铝合金材质在车架上运用了新技术，其中渐进式抽管法最被看好，即分数次将铝材逐渐抽薄，减少重量而又不损失强度，消除了车架接缝处的潜在断裂处。
英国设计者kirkprecision大胆地利用新型材料—高纯度镁，通过镁合金浇注成模方法，再结合高科技制造设备和计算机辅助设计手段，成功地将大规模制造的优势运用到传统手工制造的自行车行业中来，生产出比相同大小和重量的钢管车架质量更轻、刚度更高，性能更佳、动感更强的合金管车架。
钦合金在航空工业上普遍被运用，同时也渐渐被自行车行业所注意。钦合金稳定性高、不易氧化.强度高、抗腐蚀性好.吸震性也十分好，如此多的优点和制造难度使得钦合金车架的价格一直十分昂贵.
复合材料在运动器材方面蓬勃发展，加上制造技术渐趋成熟，引起有心人士投入复合材料代替金属的开发。
碳纤维是一种纤维补强的热固树脂，属于非金属材料，它重量轻、可塑性大、耐牢性卓越，防震性能好，与同质量的金属相比有更优良的强度与刚硬度;将碳纤维管状物与铝合金接头这两种截然不同性能的物体以高分子接着剂胶合组成一体化成型车架，最适用于竞赛型的自行车。碳纤维自行车的国内外发展状况如下所述。
80年代中期，意大利、法国、英国和美国利用复合材料和工程塑料方面的技术优势.相继开发成功了用碳纤维管和铝合金接头粘接成车架的碳纤维自行车。随后，欧美等国对自行车进行计算机辅助受力分析和强度计算，使计算机外形更符合人机工程学的要求，研制出碳纤维整体车架成型工艺。90年代初，国外厂商将粘接型和整体性进行混合技术，即用碳纤维管和多通接头作“底”.外敷缠绕碳纤维层，使多通接管掩埋在里面，外部看起来似整体成型。以确保自行车的强度。
台湾最大的自行车厂商—捷安特giantl公司与台湾材料研究室共同开发碳纤维自行车，成功开发一种新颖的铝合金金属压注接头胶接碳纤维自行车构架。随后.公司于1993年联合开发整体碳纤维自行车构架，便台湾自行车工业发展上一新台阶。近年来台湾自行车业者将诸多新开发的高科技材料大量运用于传统的自行车产品.提高功能性和实用性，大幅度减轻自行车重量，使产品的附加价值大为增加。
1993年，我国天津飞鸽自行车(集团)公司和北京环航复合材料公司联合投资开发粘接型碳纤维自行车。深圳中华自行车公司自行研制可焊接碳纤维自行车。但整体成型碳纤维车架国内目前还是空白。
3.3动力班动。
(1)电动自行本。
电动自行车被誉为“绿色交通工具”，它充分运用了当今的新技术、新材料，尤其是采用集成电路，电子元器件，提高了自行车控制器的质量，具有很好的可靠性、安全性和灵活性。
电动自行车以蓄电池能源进行电力驱动，通过控制系统驱动电动轮转动，从而达到骑行目的。采用的电池主要有三类:铅酸电池、镍锅电池、镍氢电池。电动自行车是高新技术产品，只有当电池、电机、控制器、充电器等技术达到较高的水平时方可大量生产。目前，电力自行车是自行车行业开发新产品中最大的热点。
a.国外电动自行车发展状况。
美国zap、尤尼克、克莱斯勒等多家著名汽车公司都己开发和生产出了相当数量电力助动车，美国通用汽车公司为电动自行车提供新型电池。德国的奔驰公司、法国的标志公司也把眼光投入到这一产品上来了。日本除积极开发电动汽车外，积极开发出各类电动自行车，产值己超过了越野车、迷你车，仅次于居第一位的轻便车。日本三菱重工业公司最近推出了电动自行车新产品，加入经济竞争的行列。1997年，日本最大的自行车厂家“石桥”、“宫田”、“丸石”等也相继加入电动自行车的竞争行列。日本把电动自行车作为最有发展前景的绿色交通工具来发展。
b.台湾电动自行车发展状况。
台湾自行车产业颇具实力。美利达公司开发出铅酸电池自行车，市场销路很好;奇能、巨马和瑞祥等多家电动机车制造厂商，均致力于开发一种超轻型专供短程使用的电动自行车。瑞祥公司推出第二代电动自行车的重量只在52公斤以下，奇能公司的全新设计eped电动自行车重量只有30多公斤。
最近，为推动高科技电动自行车产业发展，自行车工业研发中心已着手部署第三代电动自行车开发设计，将在马达、控制器、电池等方面大幅强化效能的提升。个性化电动辅助自行车与折叠式电动辅助自行车等两型车款将进一步减轻重量。
c.国内电动自行车发展状况。
我国电动自行车开发尚处起步阶段，但还是比较重视电动车的开发和生产。广州和汕头南澳县是国家重点开发电动车的基地;政府和常州建立了中外合资常州山康电动车有限公司和常州电动车充换电有限公司。早在1996年政府就支持和鼓励电动车发展。目前，已有20多家企业参与电动车的开发和生产，各种电动自行车、电力助动车、高性能电池、电机和控制器等相继面世。上海于近日取得电力助动车在电池研制关键技术上的重要突破，一些专业企业也已经能够批量生产，其使用寿命可达到充电400-500次，一次充电可行使40-50公里。
(2)太阳能自行车。
太阳能自行车是将太阳能直接变成电能，驱动电机行驶的自行车。主要由太阳电池、直流电机、蓄电池和自行车组成。太阳能电池是自行车的发电机，蓄电池把太阳能变成的电能储存起来，供自行车启动时较大的启动电流，或阴雨天和晚上使用。
太阳能电池是固态器件，吸收阳光并将光能直接转变成电能，完全依靠内部的固体结构完成这一功能，没有任何活动部件。要求太阳能电池能提供120瓦功率的电源。南京航空航天大学范炳鹤教授研制出大面积硅太阳电池应用集成电路技术，把n型硅和p型硅与连接导线一起集成在光学玻璃基板上，组成305毫米x305毫米方形太阳能电池，工作电压12伏，输出功率5千瓦。他本人自装了一辆太阳能自行车，太阳能电源由nps硅太阳电池和复旦大学best全密封维护蓄电池组合成。
太阳能自行车是新生事物，集中“能源、环保、交通和新材料”四大领域的优势，不断完善后将成为特色小康型交通工具。
(3)落汽自行车。
德国机械工程师赫尔贝特.勒特里希研制成一种以蒸汽为动力的新型自行车。该车前轮左侧部位装有一只立式蒸汽锅，右侧部位装有一台活塞蒸汽机。蒸汽机所产生的传动力则是依靠一只摩擦轮传递到前轮上的。此自行车还配有气压表、蒸汽锅加热点火器、安全阀门、强制式给水泵、手动式供水泵、储水箱及煤气罐等装置。为确保蒸汽锅安全，骑车者还可以通过车上的一只目镜，检查蒸汽锅内的水位情况。
(4)夜光自行车。
加拿大的科研人员为使夜间骑自行车的人能在微弱光线的大街小巷中安全行驶，专门设计并制造了一种夜光自行车。这种自行车并无任何结构上的改变，只是在自行车两只轮的轮圈上，粘贴一层涂有发光的弹性锡箔之类的膜。实验证明，这种车在夜间行驶时，可以在150米之内被人们发现，即使是以每小时80公里的速度急驰的汽车，也来得及紧急处理情况，从而排除夜间的交通事故。
3.4造型。
现代自行车造型设计的一大特点就是应用新材料、新工艺、新结构。有种无辐条、前后轮均为碳素钢轮的自行车，其前轮略小，后轮略大，造型整体呈前倾状态，高速行驶时，能减少空气阻力具有较强的速度感和力感。1999年台北自行车展示会上，elebike公司展出了由工程学院的学生设计的两人同时驾驶的新型三轮电动自行车。车的前轮有一个转矩，电池安装在座垫下面，车驾与挡泥板创造出一种优美的流线形。“羚羊型”、“白天鹅型”等使自行车造型趋于多样化。“流线型”结构造型以及改变驾驶者的姿态的“身尚式”造型是自行车造型发展的新趋势。
3.5结构。
自行车的结构多样，金属板、塑料的组合式、管式、组成式、轴传动机构、橡胶车架、碳精纤维车架、无幅条车轮、单轮车式、曲柄式往复运动机构、钢丝幅条车轮、无滚珠轴承、蛇腹车架、双管车架、双圆棒车架、蜂窝结构、玻璃纤维车架、流线型结构、整体车轮、驱动部与后轴的整体连结、无螺丝安装、带式驱动机构、流式驱动机构等m。而折叠式自行车是近几年发展起来的一种新型结构的自行车.结构更简便，性能更高.
(1)独转健身自行丰。
一种独轮健身自行车，由摇动手柄、脚踏，轮子和保护架构成，摇动手柄和脚踏分别与棘爪传动机构的棘爪固定，棘轮与车轮同轴转动。使用者通过两手的前后摇动和脚踩脚踏两种方式连续驱动车轮行走。
(2)折圣式自行丰。
德国斯图嘉特市车辆设计锻造公司最近开发成功一种随意放入任何一种行李箱内的微型折叠式自行车。它装有可调式支承座的鞍管和车架上的避震器可迅速从车架上卸下，车架通过一种新式中轴活络关节一步折叠到位。车架制造采用“中空事骨架件”方法，既有效提高车架抗扭强度.又可显著减轻车架重量。
日本成功制造出总重量仅为6.5千克的一种新型的安全可靠的折盛式轻便自行车，堪称世界上最轻量的自行车。车体材料采用坚固而较轻的钦合金，所有框架采用中空工艺加工，框架管子的壁厚仅有1毫米，此外，轮胎采用了聚氨酷橡胶等轻量材料，所有部位尽可能设法变轻.折叠设计方面，对折叠后的高度、厚度都进行了严格调查比较，产品最终实现了能满足多种情况下的携带与放置。
台湾展开发公司推出的折叠式电动自行车获日本外观及结构专利权。全车仅32公斤，携带方便、机动性高。该车采用微电脑控制器，刹车自动断电，电源归零起动，具有电量指示灯，启动扭力大，速度可达25公里/hr，充电时间4-6小时，平地续航力可达40公里。前轮配置的12.5英寸避震器已获台湾专利权，是目前台湾行程尺寸最短的避震器。
我国柯思达发明的折叠自行车系列产品，性能上具有折叠迅速、结构简便的特点，与同类产品相比，体积小1/2，重量轻1/3，折叠时间为2-4秒，可随意挂靠，携带便利。
3.6功能。
自行车除了作为一种交通工具，还具有健身、娱乐、竞赛等多方面功能。随着高新技术的不断提高，一运用越来越广泛，功能越来越完备，出现了水陆两用自行车、多档变速自行车、登山越野自行车等多功能型自行车。
(1)多档变速自行车。
变速装置的形式很多，内装、外装、手动无级变速、电气式自动无级变速、流体变速、细绳式、带式、随动式、离合器式、磁力式、连杆式、摩擦离合器式、摩擦板式、离心力式、异型电机式、柱塞式、和谐传动、行星齿轮式、照相机光圈式、改变链轮径、凸轮偏心式(带行星齿轮和链轮)、橡胶变速式、滚珠螺丝变速等等。
外装变速器直接接触外部空间，变速的范围较大，多用于山地车。内装变速器暗藏于后花鼓中，由于设计的空间有限，变速的范围较有限，一般用于城市内骑行的轻便车。森威系列中的摩擦式换档变速器，采用低接触式走线方式和摆动机构，实现前、后自动定位定档工ndex调速。它选用高强度的压铸铝、塑脂件，采用旋转手柄、gd型飞轮，具有预拨功能，使得工ndex系统达到平顺、准确的变速性能。最新产品中还有通过电脑感应和微型马达来自动进行变速的全自动内变速系统。通过变速把上的电脑液晶flghtdeck电子显示系统实现显示时间、平均速度、骑行总距离等17种的功能。
(2)山地自行牟。
山地自行车适于行驶在不平整的路面上。由bertone公司和通用(gm)的子公司欧宝联合开发的山地自行车，用一根管材构成的龙骨代替了传统的四边形车架。此车将后轮，车链连接脚蹬子的中轴作成一体，减震器安装在镁管中，从而使得24速换档机构中的链条张紧力不受到车轮跳动的影响，解决了后悬挂系统的自行车经常遇到的问题。
(3)遭震赛车。
自行车创新设计包括所示的各个方面，本论文重点讨论车架造型、传动系统方案设计。本章首先研究车架造型设计。
4.1.1目标消费群体分析。
根据上一章分析的内容，自行车的消费行为取决十目标消费群体的两方面个性:其中动机、态度、消费观决定了其购买自行车的类型、使用情境和档次;而个性气质以及感知尺度决定了自行车的风格特征。因此，设计自行车或零件造型，需要先分析目标消费群体这两方面的信息。
具体的过程是，首先了解影响消费群体购买自行车行为的客观因素，如当地的社会文化、目标消费群体所处的社会阶层、当地的地理环境等等;其次，分析目标消费群体的购买动机、态度及其消费观，判断适合目标消费群体使用的自行车的功能和档次;最后分析目标消费群体的个性与气质，以及市场上竞争对手产品的风格特征，判断出合适的自行车造型风格特征。
4.1.2自行车消费动机需求的分类。
建立基十使用情境的自行车个性尺度模型，需要首先了解消费者的购买动机，不同动机的消费者，对自行车的各种属性的态度会有很大不同。根据上文提及的“影响自行车消费的客观因素”，以及第二章提及的现代自行车的功能特性差异，笔者对消费者购买自行车的使用的动机需求概括为“代步”、“休闲”、“旅游”、“表演”、“竞速”、“极限运动”、“运输”七类，而其中“运输”需求，因为自行车的速度、运输能力、机动性能等限制，已逐渐被电动车、汽车等其他交通工具代替。因此建立模型时，动机需求中放弃了“运输”这一项。
4.1.2.1代步。
从自行车发明以来，代步就是自行车最基本的功能。通过蹬踏自行车，可以加快到达目的地的速度，节省时间和体能。时至今口，人们使用自行车的动机还有不少是用十代步。属十代步范围的动机有:上下班、上学放学、购物、买菜、走访亲友，参加其他活动等等口常生活以及公务活动，自行车仅仅作为交通工具来使用。
4.1.2.2休闲。
休闲是现代社会发展的特征之一。随着科技进步，文明程度提高，我国用工时间不断规范和缩短，普通人有越来越多的休息时间。五天工作制和各种传统节口的制定，都为大众提供了更多进行休闲活动的机会。过去休闲方式以看电视，浏览报纸，等被动休息为主，而现在人们的观念逐渐发生改变，意识到需要积极主动地寻找适合自己的活动方式，因此利用自行车进行休闲活动成为现在的热门休闲活动之一。“休闲”和“代步”两种动机的差别是:“休闲”中自行车已不仅是交通工具，在人们参与的活动中扮演重要的角色。属十休闲范围的动机有:外出兜风、公园内骑行、短距离的户外活动(如露营、野炊、登山、越野)等等。自行车为人们的休闲活动增添了乐趣，贴近了自然，越来越受到人们的欢迎。
4.1.2.3旅游。
旅游也属十广义休闲的一种，产生“旅游”动机的原因与“休闲”类似，而在自行车“旅游”动机中，更关心的是通过自行车游历其他地区，携带大量行李，在远离自己住所的其他环境中体验不一样的生活。很多时候，使用自行车旅游的人会被称为“驴友”。属十旅游范围的动机有:骑行至外地，或者在外地骑行;到旅游景点地区游览等等。
4.1.2.4表演。
表演指使用者利用自行车进行某些需要经过训练、常人难以做到的动作，并配合音乐、道具、场景以取悦观众。这些活动需要使用者有很好的灵活性，掌握大量的操控技巧，以保持自己在自行车上的平衡，因此用十表演的自行车零件非常专业。属十“表演”动机的范围有:平地花式bmx,攀爬、街式等，或者一些dh自行车活动。
4.1.2.5竞速。
竞速属十专业运动范畴，指在特定的场地中，在尽可能短的时间内完成指定路线的骑行，并与其他竞速选手竞争完成时间，速度最快者获胜。竞速动机基本表现在参加自行车比赛的行为上。随着我国自行车水平的不断发展，国内各种专业和业余的自行车比赛数量口益增加，如“禧码诺车迷节”、“黄山赛”等，因为竞速动机而购买自行车的消费者也越来越多。属十“竞速”动机的范围有:山地自行车比赛、公路自行车比赛、个人计时赛、铁人二项比赛等等。
4.1.2.6极限运动。
极限运动是特别的自行车运动，使用者通过自行车挑战极高难度的路况和动作，以超越人类极限为目标，追求过程中的刺激感。极限活动具有很大的危险性，因此要求自行车及护具的强度要足够胜任。属十“极限运动”动机的范围有:自由骑、坠山、街式等高强度的山地骑行活动，以及平地花式等以技巧性为主的骑行活动。
自行车的造型设计需要服从十功能，具有很大的局限性。但是局限并不代表无法设计。自行车框架是最重要的设计部件，在满足功能需求及成本的前提下，其选用的材料、管材线条的造型、车架和前叉外管的涂装都属十可塑造的部分。同日寸，坐垫、座杆、把组的形状、涂装也影响整车的风格。然后是自行车的其他系统部分，属十造型的细节设计。如曲柄的表面、快拆、后拨、刹把、火器等，出色的设计可以起点缀的作用，让整车风格更加协调。对整车造型影响不大的零件有:花鼓、脚踏、飞轮、前拨、碗组等体积较小，功能性远大十造型表征性的零部件。
4.2设计原则。
自行车设计要从材料强度、骑行运动学、加工工艺，可靠性等各个方面进行考虑，这些因素都直接影响着车架的外观美感、强度大小和弹性优劣。而车架造型很大程度上决定着自行车骑行好坏、易转性能、骑行舒畅感等。车架管材的长短、构成的角度等影响整体自行车的特性。除考虑车架的造型结构尺寸外，尤其应该考虑自行车与人的协调关系，以及身体尺寸与自行车各部件之间的关系。主要的基本技术参数有:前管轴线与地面夹角。、立管轴线与地面夹角p、传动中心距c、前后轮中心距d、中接头中心离地距离e等。只有这些参数均趋于合理，才能保证自行车的稳定性和操纵性。下面以赛车为例，讨论如何确定车架设计方案。
4.2.1基本原则。
(1)赛车的性能是通过人来体现的，它的结构设计应以人为主，充分考虑到人体工程学、自行车运动学、形态美学等方面的知识。
(2)赛车车架的形状和尺度与其功能有关。要求外形尺寸合适，以提高骑行舒适性;要求所受阻力最小，骑行的输出性能最佳。
(3)要求有足够的刚性和强度，并且尽量减少重量。具有良好的抗冲击、耐疲劳性，以保证寿命使用。
4.2.2形态设计。
碳纤维赛车车架造型采用流线型整体结构，其性能分析有以下优点:互磨擦、流线型结构:可最大限度地减少空气阻力，提高骑行速度。整体式结构:人体做功力传递效率高。避免了普通车架因部件多，相接触变形造成的人体动力传递损耗。
4.2.3结构尺寸确定。
(1)车架规格。
运动员下肢(大腿、小腿、脚)的长短，决定车架的高度。上肢(上臂、下臂和手腕)的长短与胸之和，决定车架的长度。
(2)前角和后角。
前角指前管对于车架的倾斜度。前角为710时，操纵性和稳定性都比较好，确定其范围为650-750。赛车车架的前角更陡，采用730-750，这样在骑行时反应快，速度灵活。坐管角取与前角相同，陡的角度可使骑车者前扑在中轴的上方，从而获得较大的蹬力。后角指立管轴线与地面夹角。后角决定了骑行者在自行车上的重心位置，一般认为在680-73。范围内。当传动中心距设定的值较小时，角度偏小，反之偏大。
(3)前又翘度。
前叉翘度指前管中心线和前轮轴之间的垂直距离。为提高自行车的的导向灵活性，一般取较小的值。
(4)上管长度。
从鞍立管接头到前叉接头的长度，角度较陡的赛车车架相应地使上管缩短了。这样可使骑车者能下扑着双手握住车把骑行，以减小风的阻力并增强脚踏的力量。
(5)转距。
为了减少自行车的重量，提高运动性能，必须考虑尽量缩短轮距。前、后轮中心距的尺寸大小与传动中心距有关，当传动中心距较小时前、后轮中心距可取小一些，反之取大一点。
(6)后心距。
从保证车架的刚性和良好的加速性能出发，尽量缩短后心距。
根据创新性基本原理和思维活动方式中的发散思维，自行车传动形式不局限于机械传动，还有液动、气动、磁动、电动等多种新型式。机械动力传动的具体形式又有链传动、带传动、轴传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、棘轮棘爪传动，等等，可供设计者参考选择。
链传动是一种具有中间绕性件的非共辘啮合传动，一般分为动力驱动和运输传动两种方式。有滚子链、齿形链、双节距长环滚子链。自行车链条与相同节距规格的传动用滚子链相比，宽度窄、重量轻、精度低、机械性能低，但价格便宜。
链条链轮传动因为有其它传动形式所无法比拟的优点而成为现代自行车传动系统的主要表现形式。
链传动和齿轮传动都无弹性滑动，传动比准确，传动效率高。对要求转速恒定的两轴传动和多轴传动，采用链和齿轮都很适宜。链条对轴作用力较小，链预紧力比带传动小得多，减轻轴和轴承上的压力，减小磨损。同时结构尺寸较紧凑，装拆方便。
当然，链传动也存在其无法克服的缺点。当空间限制要求有中心距小;瞬时传动比要求恒定;传动比大;转速极高;噪声要求小的时候，链传动的使用性能不如齿轮传动。当空间限制要求有中心距很长;转速极高;无润滑油，噪声要求小的时候，链传动的使用性能不如带传动。当要求运动连续光滑时，链传动的使用性能不如轴传动。
链的使用寿命受到铰链磨损的限制。磨损使链节距增大，摆动速度不断变化，工作中的销轴和套筒之间的接触中心几乎不能形成流体动力润滑油膜，且摩擦系数高，会出现局部粘着现象。为提高使用寿命和效率，需设置张紧装置(张紧轮、张紧轨道)来补偿由磨损引起的滚子链伸长。由于链传动具有由多边形效应引起的运转不均匀性并产生冲击力，传动平稳性欠佳，因此，必须使链和链轮质量减小，链节距和链环长在充分利用链的强度条件下限制到最小值。
链轮齿形设计对提高传动链条承载能力，实现共辆啮合链传动具有重要的作用。美国摩斯公司推出的链轮采用30度压力角的渐开线齿形，形成hv链传动专利产品，具有良好的高速性能，链轮最高转速可达12000r/min，传递的最大功率可达4000kw。因此，针对配用链条的结构特点，按照链传动的啮合机理，研究链轮的齿形是链轮发展的一个重要领域。
非圆链轮技术近年来得到发展与运用。变速自行车采用非圆驱动链轮有助于减少自行车链轮大拐处在垂直位置时对传动效率的不利影响，便于腿发力且节约运动距离。
自行车产品有其特殊性，它的结构既承担物理功能，又直接体现外观。它的个性化和其他产品相比较有一定的难度，但随着技术的发展，这种产品的形式和内涵存在着变化的可能性，也具有一定的典型性和代表性。从1818年第一台自行车诞生开始，它就没停止过发展的脚步，至今已经有十几类不同功能、造型的自行车。自行车用途的多样化，和自行车部件接口的标准化，让现代自行车的造型充满了无数的可能性，每一种，甚至每一辆自行车都拥有自己独特的个性。因此要研究自行车个性，需要从它的构件、使用情境，消费者的需求等方面入手，通过分析目标消费群体的消费心理，消费过程，找对自行车的受众及个性化需求，才能提高竞争力。
影响消费者购买自行车的因素有很多，内部因素有消费者自身的个性，气质，消费观，外部因素有社会文化，生活环境，人口因素等等。消费者的动机、态度消费观决定了自行车的种类;消费者的个性、气质决定了自行车的风格;消费者的感观尺度决定了自行车的效果尺度。分析自行车造型的个性化，要从两方面入手。一是按消费者的动机需求划分，这是根据自行车的使用情境进行分析;二是按自行车的造型和涂装等风格划分，这是根据目标消费人群的需求和个性进行分析。通过两种分析结合，就可以对某一自行车的个性找到其目标消费群体，或者通过分析目标消费群体，确定他们乐意接受的自行车的个性风格。
中国属十自行车消费大国，自行车曾经是国人眼里的“大件”商品。但在汽车文化盛行的今天，自行车逐渐失去了国人的关注。而八十年代后国外自行车产业的飞速发展，以及国内同行停滞不前，使得国产自行车水平渐渐与国际水平脱节，国内许多厂商面临巨大的生存压力。如何提高自行车的技术和质量，发展自行车产品的个性化，是国内自行车产业的当务之急。
[1]刘灿军.实用传感器.北京:国防工业出版社, 2004。
[2]何希才.传感器及其应用.北京:国防工业出版社,2001。
[3]陈雪丽.单片机原理及接口技术.西安:化学工业出版社,2005。