資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第四節
技術設計方案
第二課時
方案的比較、權衡和決策及優化
◎教材分析
通用技術必修模塊《技術與設計1》”第三章第四節技術設計方案。
本節內容緊扣產品、使用者和環境三者之間的關系對校慶廣告宣傳燈進行設計構思，從三方面對產品進行設計分析，結合相應的構思方法，根據設計要求制訂設計方案，教會學生對方案進行比較、權衡和決策，最終選擇最佳方案。并讓學生知道，技術設計是動態過程，在設計制造過程中可以對方案作進一步的改進優化與拓展。
◎學習目標
1.能對多個設計方案進行分析、比較、權衡和決策
2.能對方案進行改進與拓展
◎教學目標
1.知識目標：
通過比較和權衡，能在多個方案中選擇最佳的設計方案；能對自己的方案進行改進、優化；了解常見的幾種方案改進和拓展的思路；
2.能力目標：
通過不同設計方案和實例的分析過程，體現設計的一般原則和方法，學生培養多角度思考問題的能力；
3.態度和情感：
學生提高合作意識，提高審美情趣，增加對設計的興趣，增強進行設計的自信心。
4.核心素養
技術意識：在設計時堅持以人為本的設計思想，恰當處理產品與使用者、使用環境的關系，能從產品、產品與人、產品與環境的關系對設計進行分析。
工程思維：嘗試對設計方案進行多因素分析，并對方案進行比較、權衡和決策。
創新設計：嘗試制訂解決技術問題的方案，并知道在制作、試用、使用的過程中可以對方案進行改圖樣表達：通過較為簡單的技術設計實踐，嘗試繪制規范的設計圖紙，養成良好的設計習慣。
◎教學方法
啟發式教學、小組協作學習、學生自主探索學習
◎教學重點
能對方案進行比較，權衡和分析，確定最佳方案，能對方案作進一步改進優化。
◎教學難點
制訂多個設計方案，通過比較、權衡，選出最佳方案。
◎教學準備
收集輔助教學的相關案例、教學圖片素材，設計好教學課件以及多媒體教學設備。
◎教學過程
一、新課引入
上節課我們學習了技術設計方案的設計構思設計方案的制訂相關內容，我們先來復習一下。
請根據列舉的光源產品的相關特點，請用線將二者連起來。
通過剛才的練習其實就是讓同學們通過分析、比較、權衡、決策方式考慮和解決問題。在接下來我們繼續以任務驅動來學習方案的比較、權衡和決策及方案的改進與拓展。
二、方案的比較、權衡和決策
從本小組項目所設計的幾種方案中，通過分析、比較和權衡，選出最佳方案。
解決同一個設計的技術問題，通常存在著多個設計方案，通過比較、權衡和決策，可以選出最佳方案。
1.方案的比較：將各方案的產品性能、技術指標、特點、外形尺寸、造價等要素逐一分析、比較。
2.方案的權衡：在比較的基礎上，從整體上衡量各方案的優劣。
3.方案的決策：根據時間、成本、環境影響、實現的難易等要素綜合考慮，經過比較和權衡，選出一個最佳方案。確定設計方案后，還需要對該方案進行優化，吸收其他方案的優點。方案的比較、權衡和決策，通常是由專家學者、同行和設計委托人共同進行和評判來完成的。
決策是根據信息和評價準則，用數量方法尋找或選取最優方案。在實際生活與生產中對同一個問題所面臨的幾種自然情況或狀態，又具有幾種可選方案，就構成一個決策，而決策者為對付這些情況所取的對策方案就組成決策方案或策略。
李明小組除了設計六面形校慶廣告宣傳燈外，還設計了冬瓜形和超薄方形的廣告宣傳燈，它們的尺寸、功能、優點、缺點，造價如下表所示。
校慶廣告宣傳燈設計方案的對比
類
型
冬瓜形
六面形
超薄方形
尺寸
高320mm,底邊長150mm
高440mm,底邊長170mm
長×寬×厚為350mm×350mm×15mm
功能
簡單文字、圖案宣傳
6幅文字宣傳或者圖案宣傳
可以滾動更換文字宣傳或者圖案宣傳
優點
選材容易，造價低，安裝方便
選材容易，造價較低，安裝方便，可以六面，顯示，信息量大
超薄勻光，可以滾動畫面，占用空間小
缺點
顯示文字、圖案信息量少
沒有動感
造價高，只能單面顯示
造價/元
35
50
800
通過分析、比較和權衡，李明小組選擇了六面形校慶廣告宣傳燈的設計方案。
即行動慶廣告宣傳燈的光源有多種選擇，根據你調查的光源情況，填寫下表。
慶廣告宣傳燈可選擇的光源
項目
光源1
光源2
光源3
光源名稱（燈）
白熾燈
熒光燈(光管）
LED燈
規格/W
15,25,40,60,100
8,13,18,20，36
3.5，7…100
功能
照明
照明
照明、觀賞
優點
顯色性好，開燈即亮，結構簡單
光效高，壽命長，光色好
光亮度高，更穩定，耐用，省電
缺點
產熱太多浪費，電不耐用
含有害金屬汞，開燈有延時
工藝比較復雜
價格
便宜
成本適中
比較昂貴
我的決策
選擇LED燈，環保耐用，也適應技術發展的需求
對本小組設計項目的設計方案進行比較、權衡和決策，選出最佳方案。體悟設計過程的工程思維。
三、方案的改進與拓展
對本小組的設計方案進行優化和改進，并考慮對功能做進一步拓展。
1.設計方案的改進
選定設計方案后就進入產品制作、試用和使用階段，在此過程中仍然可以對方案進行改進。
在制作階段，備料、加工、安裝和調試等環節，如果發現原方案存在缺陷或者不足，應加以改進。
在試用期間，產品的功能發揮、技術指標的穩定性、環境的適應性等都將受到考驗，某些潛在問題會顯露出來，需要通過改進方案來解決。
在產品使用的期間，由于條件、環境發生改變，也需要對原方案進行改進。如有些城市提出廣告燈箱要使用LED燈，嚴禁使用耗能大的廣告燈箱等。
2.設計方案的拓展
產品的設計，通常都是從低級到高級，從單一功能拓展到多功能逐步發展起來的。設計方案的拓展，通常有下列幾種形式。
(1)設計方案的功能拓展：功能拓展是指在原設計方案的主要功能不變的前提下增加新的功能。這種新功能與原方案的主功能無論在類別上，還是在原理上都有著很大的區別。例如，一個簡單的抽水馬桶，原來只有用于大小便的功能。在此基礎上，設計人員拓展了按摩功能、自動清洗功能、坐墊加熱功能、坐墊紙自動更換功能等。
(2)設計方案的跨越式發展：跨越式發展是指設計產品升級換代式的發展。這種發展，無論形式還是內容都發生了根本的變化。例如手工控制變換為電子控制、計算機控制等。
(3)設計方案的其他重大變革：設計方案在執行過程中，遇到重大社會變革、重大災難等情況，要求對原方案進行重大的改革。例如，第二次世界大戰令蘇聯的拖拉機廠變為坦克廠。
李明同學在校慶廣告宣傳燈原有設計方案的基礎上，認為可以增加一個“音樂盒子”的功能，來增強廣告宣傳的效果。
對你們小組的設計方案，看看有哪些方面還需要進一步改進？還可以拓展些什么功能？
四、成果展示
請同學上臺展示并分享校慶廣告宣傳燈設計方案。
校慶廣告宣傳燈具體設計方案
1.產品設計的總體構架。
燈箱造型：
材料：
燈源：
宣傳語：
成本：
環境：
2.草圖繪制：
3.作品的制作流程。
4.作品完成的作用和效果:
5.作品的改進和拓展：
LED燈
壽命短，發光效能低，最低15W
低氣壓汞蒸氣弧光放電最低8W
白熾燈
熒光燈
工藝復雜，壽命長，環保最低8W
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精品試卷·第
2
頁
（共
2
頁）
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第二課時
方案的比較、權衡和決策及優化
通用技術粵教版（2019）
必修1
第三章
制訂我的設計方案
第四節
技術設計方案
一、新課引入
二、方案的比較、權衡和決策
三、方案的改進與拓展
四、成果展示
目
錄
一、新課引入
熒光燈
LED燈
白熾燈
低氣壓汞蒸氣弧光放電最低8W
壽命短，發光效能低，最低15W
工藝復雜，壽命長，環保最低8W
二、方案的比較、權衡和決策
01
02
03
方案的權衡
方案的比較
方案的決策
解決同一個設計的技術問題，通常存在著多個設計方案，通過比較、權衡和決策，可以選出最佳方案。
01
方案的比較
方案的比較：將各方案的產品性能、技術指標、特點、外形尺寸、造價等要素逐一分析、比較。
02
方案的比較
方案的權衡：在比較的基礎上，從整體上衡量各方案的優劣。
03
方案的比較
方案的決策：根據時間、成本、環境影響、實現的難易等要素綜合考慮，經過比較和權衡，選出一個最佳方案。確定設計方案后，還需要對該方案進行優化，吸收其他方案的優點。
決策是根據信息和評價準則，用數量方法尋找或選取最優方案。在實際生活與生產中對同一個問題所面臨的幾種自然情況或狀態，又具有幾種可選方案，就構成一個決策，而決策者為對付這些情況所取的對策方案就組成決策方案或策略。
李明小組除了設計六面形校慶廣告宣傳燈外，還設計了冬瓜形和超薄方形的廣告宣傳燈，它們的尺寸、功能、優點、缺點，造價如下表所示。
類
型
冬瓜形
六面形
超薄方形
尺寸
高320mm,底邊長150mm
高440mm,底邊長170mm
長×寬×厚為350mm×350mm×15mm
功能
簡單文字、圖案宣傳
6幅文字宣傳或者圖案宣傳
可以滾動更換文字宣傳或者圖案宣傳
優點
選材容易，造價低，安裝方便
選材容易，造價較低，安裝方便，可以六面，顯示，信息量大
超薄勻光，可以滾動畫面，占用空間小
缺點
顯示文字、圖案信息量少
沒有動感
造價高，只能單面顯示
造價/元
35
50
800
校慶廣告宣傳燈設計方案的對比
項目
光源1
光源2
光源3
光源名稱（燈）
白熾燈
熒光燈(光管）
LED燈
規格/W
15,25,40,60,100
8,13,18,20，36
3.5，7…100
功能
照明
照明
照明、觀賞
優點
顯色性好，開燈即亮，結構簡單
光效高，壽命長，光色好
光亮度高，更穩定，耐用，省電
缺點
產熱太多浪費，電不耐用
含有害金屬汞，開燈有延時
工藝比較復雜
價格
便宜
成本適中
比較昂貴
我的決策
選擇LED燈，環保耐用，也適應技術發展的需求
慶廣告宣傳燈可選擇的光源
三、方案的改進與拓展
1.設計方案的改進
2.設計方案的拓展
使用的期間
試用期間
制作階段
設計方案的其他重大變革
設計方案的跨越式發展
設計方案的功能拓展
1.設計方案的改進
制作階段
在制作階段，備料、加工、安裝和調試等環節，如果發現原方案存在缺陷或者不足，應加以改進。
1.設計方案的改進
試用期間
在試用期間，產品的功能發揮、技術指標的穩定性、環境的適應性等都將受到考驗，某些潛在問題會顯露出來，需要通過改進方案來解決。
1.設計方案的改進
使用的期間
在產品使用的期間，由于條件、環境發生改變，也需要對原方案進行改進。如有些城市提出廣告燈箱要使用LED燈，嚴禁使用耗能大的廣告燈箱等。
2.設計方案的拓展
設計方案的功能拓展
功能拓展是指在原設計方案的主要功能不變的前提下增加新的功能。這種新功能與原方案的主功能無論在類別上，還是在原理上都有著很大的區別。例如，一個簡單的抽水馬桶，原來只有用于大小便的功能。在此基礎上，設計人員拓展了按摩功能、自動清洗功能、坐墊加熱功能、坐墊紙自動更換功能等。
2.設計方案的拓展
設計方案的跨越式發展
跨越式發展是指設計產品升級換代式的發展。這種發展，無論形式還是內容都發生了根本的變化。例如手工控制變換為電子控制、計算機控制等。
2.設計方案的拓展
設計方案的其他重大變革
設計方案在執行過程中，遇到重大社會變革、重大災難等情況，要求對原方案進行重大的改革。例如，第二次世界大戰令蘇聯的拖拉機廠變為坦克廠。
四、成果展示
校慶廣告宣傳燈具體設計方案
1.產品設計的總體構架。
燈箱造型：
材料：
燈源：
宣傳語：
成本：
環境：
1
2
草圖繪制
3
作品的制作流程
作品完成的作用和效果
4
作品的改進和拓展
謝謝
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