資源簡介

設計的一般過程
蒯玉華
教　　材：普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修1）
章　　節：第三章　設計過程、原則及評價 第一節 設計的一般過程
課 時：第2課時
一、教學目標
1. 知識與技能目標
（1）了解設計的一般過程及其各個環節，知道設計時動態而有章可循的過程。
（2）初步學會撰寫設計概述與細則、繪制設計草圖以及對設計方案的評價。
（3）能根據設計的一般過程進行具體的設計實踐活動（如對可調節式小桌的設計）。
2. 過程與方法目標
(1) 通過“可調節式小桌”案例的引導下經歷設計的一般過程。
(2) 嘗試運用“缺點列舉法”等常用發明方法進行產品的改進性設計。
（3）在閱讀、思考、討論和合作實踐中，培養技術實踐、交流、表達、評價的能力和協作意識。
（4）初步學會有計劃、有步驟、科學地開展設計活動。
3. 情感態度和價值觀目標
（1）在設計的一般過程實踐中，初步形成和保持對技術問題的敏感性和探究欲望，關注社會的需求和技術的新發展。
　　 （2）通過對產品的改進設計，逐步提高創新思維能力。
（3）通過對設計成果科學性、實用性等方面的交流評價，提升學生對作品的鑒賞能力和個人的綜合素養，以及對STS理念的進一步理解。
二、教學重點
根據課本中“便攜式小板凳設計案例”的“怎樣做”，學生用自己的設計去進行測試、評估及其優化環節，完成自己的設計。
三、教學難點
根據課本中“便攜式小板凳設計案例”的“怎樣做”，學生用自己的設計去進行測試、評估及其優化環節，完成自己的設計；如何能讓所有學生都充分參與，并能體驗到設計的樂趣。
四、教學方法
講授、任務驅動、小組合作、多媒體教學、實物展示。
七、教學過程
1. 提出問題
（課件展示[圖片資料]）
1912年4月10日，泰坦尼克號從英國南安普敦出發，托馬斯·安德魯斯設計的這艘“永不沉沒”的巨輪，2小時40分鐘后沉沒。事后調查發現，事故原因之一是由于劣質的鋼板造成的，造船工程師只考慮到要增加鋼板的硬度，而沒有想到增加其韌性。為了增加鋼板的硬度，往煉鋼爐料中加入了大量的硫化物，導致鋼材在低溫下的脆性大大增加。經試驗，從海底打撈出來的鋼材在當時的水溫下，在受到可能強度的撞擊下，很快斷裂，而拿當今用于造船的鋼板在同樣的溫度和撞擊強度下進行對比實驗，結果鋼板只是變成V型，而不斷裂。
（老師引導學生思考）如果你是托馬斯·安德魯斯，在設計泰坦尼克號的時候，應當怎樣做？
（學生回答）設計時一定要對鋼板進行測試，不要一味的增加強度還要考慮其韌性，最終應當在其硬度和韌性上選擇其性能最優表現。
（教師歸納板書）測試、評估及優化
（教師課件展示）
（1）測試
測試的目的是檢驗產品在操作、使用過程中，在結構和技術性能等方面能否達到預定的設計要求。測試是檢驗產品能否正常工作、是否滿足設計要求的重要措施。測試的內容有對產品的性能、穩定性、強度、載重等方面的測試。
（2）評估
在測試的基礎上，我們還要對設計方案和產品進行較為全面的評估。通過評估我們可以得到較理想的設計方案和產品。這種評估，在設計過程中需要反復進行。
（3）優化
設計方案的優化是在對設計方案進行測試與評估的基礎上，對設計方案的改進和完善的重要環節。
2. 理論探究
老師：“泰坦尼克號”震驚全世界的海難，讓我們意識到測試、評估及優化環節的重要作用，當然還有一點很重要就是在技術設計中嚴謹認真的態度。
（老師引導學生思考：）如果對泰坦尼克號船體鋼制材料進行測試的話，你認為要進行那些方面的工作？
（教師據學生回答歸納測試內容以及測試內容的選擇依據）
（老師引導學生思考：）你怎樣實現對泰坦尼克號船體鋼制材料的評估？
（教師據學生回答歸納評估的方法和內容）
（老師引導學生思考：）綜合你的測試和評估，最后你怎樣實現泰坦尼克號船體鋼制材料的優化？
（教師根據學生的回答歸納船體鋼制材料的優化方案）
3. 拓展思維
（課件展示[上節課同學們進行的設計任務]）
在四川汶川大地震中，張明同學因腿部受傷無法進行正常的學習和生活，于然同學為他設計了一張適合于在床上看書，寫作業的小書桌。
請你幫助張明同學重新設計一張小書桌，設計要求：
A．適合于放在長×寬為2000mm×1200mm的床上；
B．桌腳可以調節。
老師：上一節課在同學們對設計的一般過程有了深刻的認識的基礎上，各小組完成了可調節式床頭桌的設計，并要求各小組課下完成模型制作或者草圖繪制，在本節課通過制作好的PPT向大家展示。
（教師板書）制作模型或原型
（老師引導學生思考：）在大家展示的過程中，大家彼此認真的思考一下，同學們設計的小書桌怎樣實現其測試、評估及優化的？
4. 實踐活動
老師：現在，我們有請每個小組，來簡單介紹一下自己的設計方案，展示一下自己的產品。
（學生匯報，匯報要求：設計目標明確、問題來源、信息收集、材料調查、設計分析、方案構思、方案呈現、方案篩選、制作模型、初步優化。其他同學可以就其描述和講解過程提出不同的見解。各小組限定時間，類似產品僅補充不同的地方，總時間控制在10分鐘左右）
（作品展示：組裝好放在展示臺上。）
老師：聽了同學們的匯報，看了同學們的作品，讓我十分欣慰，首先要肯定同學們認真、塌實的工作作風，看看這些作品，件件都是如此精美，傾注了同學們的心血。不過，我們設計的產品能否達到用戶的要求，還要對所設計的產品進行一定的測試、評估及優化等工作。現在我們全班各小組合并成三個大組，分別來對展示臺上的作品進行測試、評估及優化的工作，各個組的同學準備。
（學生分組討論，分別展示各自討論的對可調節式小書桌的測試、評估及優化的具體內容，教師歸納總結，該環節老師要注意引導保持和激發學生的積極性，對測試評估情況表現很差的作品也要發掘其閃光點）
（教師適時引導評價）每個組分別準備的測試、評估及優化環節，考慮細致周密，科學規范，看來同學們團結合作的非常的好，老師真為你們高興。
(1)學生對這節課的學習情況進行自評。
(2)老師對這節課的教學過程中學生的參與與學習情況進行評價。
5. 學生反思
老師：大家協作完成了對全班各組作品的測試、評估，尤其是提出了很多對作品優化的建議之后，我們每個小組對自己的作品反思一下：能不能再加以改進？如何改進？需要不需要對作品方案進行重新設計？
(讓學生根據情況對自己作品進行深入思考，加以改進。各組同學之間可以適當交流經驗，取長補短。)
6. 教師指導　　
（教師引導思考并補充板書上節設計的前二個環節：）我們可以大致把設計過程分成了幾個環節。但這只是一個普通的一般過程，不是一個規定的程序，在實際的設計過程中，這種過程可能發生變化，也可能產生反復。總之，設計的一般過程應該是不斷循環和反復的過程。
老師：最后，當我們設計制作出精美的作品后，別人要使用我們的小書桌，我們就要向使用者介紹我們設計的產品的使用方法和特點，為此我們通常要設計一份產品使用說明書。
（課件展示）
“本藥口服，每片含有效成份0.25克，飯后用開水送服，不可空腹服用，成人一次服500mg，每日3次，或遵醫囑服用。”
（教師引導學生思考：）首先讓我們來了解一下說明書，這是某藥品說明書上關于用法和用藥量的說明，請指出這句話存在的問題，并將其修改得更明確、易讀。
（教師歸納學生答案，板書）產品的使用和維護
（教師引導學生思考：）為自己設計的“可調節式小桌”附上一份說明書。
（教師歸納總結）產品說明書是指導用戶選擇產品、使用產品的“路標”和“向導”，突出重點、簡明扼要，清晰易讀，對幫助用戶了解產品特性，使用戶正確、安全地使用產品是非常重要的。
（教師最后總結）這兩節課我們主要通過課本“便攜式小凳的設計和制作”案例，結合我們自己模仿和體驗的“可調節式小桌”的設計制作，來闡述設計的一般過程。一般來說，我們可以大致把設計過程分成五個階段，即發現與明確問題、制定設計方案、制作模型或原型、測試、評估及優化、產品的使用和維護。設計的一般過程是按照一定的、科學的、合理的程序過程，但設計同時是一個動態發展的過程，在一項具體設計中，有些階段或步驟可能會發生變化，有些步驟之間則可能出現一定的循環，因此，設計過程不是一成不變的，應根據設計的需要進行靈活安排。
板書展示

課件33張PPT。第三章 設計過程、原則及評價設計的一般過程
（第1課時）SED?DO?EIUSMOD?TEMPORCONTENT設計的一般過程【思考】
這些作品基于什么目的而設計的，它解決了什么問題？ 我們來看看這些新穎的設計作品
感冒紙巾架新穎的設計作品防濺雨傘新穎的設計作品眼藥水專用漏斗新穎的設計作品木屐皮鞋與防切手新穎的設計作品幫你擠牙膏新穎的設計作品
任何一種產品的設計不是一步到位、立竿見影的，設計是一個有計劃的創新活動，它有著科學合理的基本工作程序。 設計的一般過程設計的一般過程戶外活動無處坐設計的一般過程 我們今天從最簡單的便攜式小板凳的設計開始,來了解設計過程的基本環節。設計的一般過程一、發現與明確問題二、制定設計方案三、制作模型或原型 四、測試、評估及優化 五、編寫產品說明書 設計必須從調查需求、分析信息、發現與明確需要解決問題開始，提出設計項目，明確設計要求。
討論：
陳晨發現了什么問題？
產生了什么需求？
明確需求和設計要求：
便攜式小凳的設計要求是什么？
怎樣寫一份設計要求？設計的一般過程統計分析問卷調查、訪談、查找資料明確問題統計分析,匯制圖表確定項目設計的一般過程——馬上行動明確設計具體目標設計便攜式小凳“設計要求”包括的內容有： ⑴ 功能；  ⑵ 外形、材料、結構、技術指標等要求；  ⑶ 完成時間、成本等；  ⑷ 反映的文化內涵。
便攜式小凳的設計要求：
(1)功能:外出使用；
(2)結構穩固，最大承重為600牛頓；
(3)質量不大于1千克，并能方便地 放入中學生書包；
(4)材料成本不高于5元。
設計的一般過程設計的一般過程1.收集信息
2.設計分析
3.方案構思
4.方案呈現
5.方案篩選應明確:
1.運用不同的材料、結構可以產生不同的設計方案。
2.任何設計方案都有改進的可能性，好方案決不會僅有一個。設計的一般過程1.收集信息收集有關各類凳子的資料
收集有關各類便攜、折疊、組合式凳子的資料設計的一般過程用戶調查專家咨詢查閱圖書瀏覽互聯網1.收集信息設計的一般過程2.設計分析材料強度材料密度材料價格……擴大支撐面連接方式:插接、榫接、合頁、粘接等……盡量縮小體積采取可拆卸式采用折疊式……結構穩固易于制作自重輕體積小攜帶方便成本不高于5元材料結構攜帶設計的一般過程3.方案構思根據設計要求，大膽構思，挖掘創造潛力，提出多個設想。材料結構
（畫草圖、做模型）連接方式
（畫草圖、做模型）設計的一般過程3.方案構思設計的一般過程材 料結 構連接
方式設計的一般過程4.方案呈現A.
采用瓦楞紙材料的方案草圖設計的一般過程4.方案呈現 B. 采用木板木棍材料的方案草圖設計的一般過程4.方案呈現C.采用五夾板材料的方案草圖
D.采用其他材料的方案草圖設計的一般過程4.方案呈現【要求】
先畫出自己設計的方案草圖，要求別人能夠看懂，并能理解里面的設計要點，必要時可以附帶文字說明。 設計的一般過程5.方案篩選對提出的幾個設計方案，依據一定的原則，對方案進行篩選。設計的一般過程【要求】
以小組為單位，對小組內的設計方案進行初步的篩選，對現有的方案進行整合，并最終呈現出1～2個你們小組認為最合適的便攜式小凳設計草圖。5.方案篩選設計的一般過程(1)繪制圖樣；
(2)制作模型或
原型(縮小簡化)。設計的一般過程設計的一般過程 設計是一個動態發展的過程,在設計中有些步驟之間可能出現一定的循環。設計的一般過程一、發現與明確問題二、制定設計方案三、制作模型或原型 四、測試、評估及優化 五、編寫產品說明書課堂
小結收集信息
設計分析
方案構思
方案呈現
方案篩選
謝謝!普通高中課程標準實驗教科書 通用技術 必修1課件25張PPT。第三單元 設計過程、原則及評價設計的一般過程
（第2課時）設計的一般過程測試、評估及優化編寫產品說明書課件設計的思路
以學生活動為主線，以教材內容為載體，在教師的引領下達成本節教學目標要求。具體思路如下圖所示：設計的一般過程教 學 目 標
教
學
設
計
思
路設計的一般過程 1912年4月10日，泰坦尼克號從英國南安普敦出發，托馬斯·安德魯斯設計的這艘“永不沉沒”的巨輪，2小時40分鐘后沉沒。事后調查發現，事故原因之一是由于劣質的鋼板造成的。 造船工程師只考慮到要增加鋼板的硬度，而沒有想到增加其韌性。為了增加鋼板的硬度，往煉鋼爐料中加入了大量的硫化物，導致鋼材在低溫下的脆性大大增加。經試驗，從海底打撈出來的鋼材在當時的水溫下，在受到可能強度的撞擊下，很快斷裂，而拿當今用于造船的鋼板在同樣的溫度和撞擊強度下進行對比實驗，結果鋼板只是變成V型，而不斷裂。新課導入設計的一般過程（1）測試：
檢驗產品在操作、使用過程中，在結構和技術性能等方面能否達到預定的設計要求。（承重、穩定性）教師歸納總結設計的一般過程（2）評估：
在測試的基礎上，我們還要對設計方案和產品進行較為全面的評估。這種評估，在設計中要反復進行。　　對各個方案的結構穩固、造型、制作難度、自重、體積、攜帶、成本等方面進行評估。設計的一般過程（3）優化：
分析測試和評估的具體記錄，同時聽取用戶、專家等的意見進行改正。 （增加結構強度、美化外觀）設計的一般過程如果對泰坦尼克號船體鋼制材料進行測試、評估及優化的話，你認為要進行那些方面的工作？學生根據教材中“便攜式小板凳設計案例”的“怎樣做”，初步模仿以及親身體驗測試、評估及優化的過程。教師進行初步的理論探究設計的一般過程教師歸納總結⑴測試的要求和內容；
⑵量化比較；
⑶根據設計要求進行評估；
⑷改進與優化的內容和原則。
設計的一般過程　　在四川汶川大地震中，張明同學因腿部受傷無法進行正常的學習和生活，于然同學為他設計了一張適合于在床上看書，寫作業的小書桌。請你幫助張明同學重新設計一張小書桌，設計要求：
A．適合于放在長×寬為2000mm×1200mm的床上；
B．桌腳可以調節。展示[上節課同學們進行的設計任務]拓展思維 設計的一般過程學生匯報
匯報要求：設計目標明確、問題來源、信息收集、材料調查、設計分析、方案構思、方案呈現、方案篩選、制作模型、初步優化。其他同學可以就其描述和講解過程提出不同的見解。 設計的一般過程學生分組討論
　　分別展示各自討論的對可調節式小書桌的測試、評估及優化的具體內容，教師歸納總結。 設計的一般過程1.課時是否過松或過緊？
2.授課內容是否適合學生的現有水平？
3.提出對教材的內容具體的修改建議或意見。 完成以上環節之后，記錄情況反饋：設計的一般過程一、發現與明確問題二、制定設計方案三、制作模型或原型 四、測試、評估及優化 設計的一般過程引導學生反思設計的一般過程 我們可以大致把設計過程分成了幾個環節。但這只是一個普通的一般過程，不是一個規定的程序，在實際的設計過程中，這種過程可能發生變化，也可能產生反復。總之，設計的一般過程應該是不斷循環和反復的過程。 教師引導學生反思后總結設計的一般過程 “本藥口服，每片含有效成份0.25克，飯后用開水送服，不可空腹服用，成人一次服500mg，每日3次，或遵醫囑服用。”某藥品說明書請指出這句話存在的問題，并將其修改得更明確、易讀。展示資料承接過渡設計的一般過程　　正確使用和維護可以使產品更好地滿足人們的需求，并能延長其使用壽命。歸納總結設計的一般過程為自己設計的“可調節式小桌”編寫一份說明書。 　產品說明書是指導用戶選擇產品、使用產品的“路標”和“向導”，編寫產品說明書要突出重點、簡明扼要，清晰易讀，幫助用戶了解產品特性，使用戶正確、安全地使用產品。設計的一般過程 這兩節課我們主要通過課本“便攜式小凳的設計和制作”案例，結合我們自己模仿和體驗的“可調節式小桌”的設計制作，來闡述設計的一般過程。一般來說，我們可以大致把設計過程分成五個階段，即發現與明確問題、制定設計方案、制作模型或原型、測試、評估及優化、編寫產品說明書。設計的一般過程是按照一定的、科學的、合理的程序過程，但設計同時是一個動態發展的過程，在一項具體設計中，有些階段或步驟可能會發生變化，有些步驟之間則可能出現一定的循環，因此，設計過程不是一成不變的，應根據設計的需要進行靈活安排。 總結另附其他教材對設計一般過程的內容要求。設計的一般過程A 發現與明確問題
明確技術問題 ，可行性分析
列出具體要求，應達到的標準和所受到的限制
B 制定設計方案
收集、處理信息
材料、標準件選擇
確定、選擇方案
C 模型或原型的制作
工藝、工具、材料加工
D 方案優化
測試、改進、潤色
E 產品的使用說明
使用、維護說明設計過程（通用技術課程標準）設計的一般過程 評 價明確需求收 集 處 理 信 息形 成 構 思設 計 表 達制 作 原 型制 作 成 品上海市勞動技術教材設計的一般過程設計流程（工科大學）提出產品的功能要求（問題與需求）
研究相關資料（信息收集）
設計產品結構 （構思）
建立模型（制作模型）
修改方案
組裝調試 （制作產品）【設計、制作、優化】
結果分析（評價）
完成技術設計報告（設計表達）
進行答辯 （設計口頭表達、交流）【發現明確問題】【說明書】設計的一般過程設計流程及功能的理解提出產品的功能要求；（識別問題、分析需求和目標）
研究相關資料（研究分析主題，收集信息，細化要求，清楚理解設計的限制）；
設計產品結構；（構思出達到設計提要的結構方案，確定零部件形狀、材料、尺寸，并進行必要的強度和安全性計算，最后畫出產品的草圖。 ）
建立模型；（模型試驗）
修改方案；（優化改進）
組裝調試；（系統關聯、工藝）
結果分析；（根據驗證數據分析效果達成度及原因）
完成技術設計報告。（設計表達）設計的一般過程謝謝!普通高中課程標準實驗教科書 通用技術 必修1

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