資源簡介

【課題】：流程的優化
【教學內容】：
1、流程優化的內容
2、流程優化的條件
【課標要求】：
能解釋流程的改進與設備、材料等之間的關系，能概括某種簡單生產流程優化過程中所應考慮的主要問題。能對生活、生產中的簡單對象進行流程的改進設計，并用文字或圖表說明流程的改進方案的優越之處。
【教材分析】：
《流程的優化》是普通高中蘇教版《技術與設計2》第二單元第三節的內容。編者對本單元總的設計思路是“了解流程，理解流程 → 設計流程 → 優化流程”。本節是在學生初步認識了流程，并對流程設計的方法和步驟有了一定的了解，以及能對生活、生產中的簡單對象進行流程設計的基礎上提出的。
本節由“1.流程優化的內容”、“2.流程優化的條件”等2個小節組成。通過典型的案例來說明流程的優化時根據優化的目的從成本、工期、工藝、質量等指標綜合考慮的。還提出流程優化的條件主要有工藝、設備、材料等方面。
流程的優化是因為對現有流程的不滿足而進行的改進，其目的是為了跟好的滿足人們的需要。流程的設計具有不唯一性，已經設計的流程還可以進行改進、優化。完美的流程不存在，不斷優化才能不斷進步。
【學情分析】：
通過前面章節的學習，學生已經學會閱讀和繪制簡單的流程圖，理解流程中環節和時序的意義，學會了分析流程設計時應考慮的基本因素，對流程對于生活和生產的意義有了進一步的理解，具備了學習本節內容的知識經驗。
高中階段的學生形象思維和抽象思維都已經發展到了新的高度，動手實踐能力和合作意識逐漸提高，喜歡新生事物，對新事物敏感且喜歡嘗試。在生活和學習中學生已經有意無意的進行過流程的優化，通過本節課的學習，引導學生進一步的理解流程優化的意義，樹立流程優化的意識。
【教學目標】：
1、知識與技能
(1)能說出流程流程優化的目的、主要內容及條件。
(2)能舉例解釋流程的改進與設備、材料等之間的關系。
(3)能選擇生活、生產中一個簡單事項進行流程的改進設計，并用文字或圖表表達設計方案。
2、過程與方法
（1）經歷組裝風力小車的技術試驗過程，體驗流程優化的內涵，總結工期優化的方法，
(2)通過分析案例，理解流程優化與設備、材料等之間的關系，知道成本優化、工藝優化的具體內容。
（3）經歷實踐探究的過程，提升解決實際問題的能力以及創新意識，增加對工業生產中加工工藝的了解。
3、情感態度與價值觀
（1）經歷實踐探究活動，理解流程優化的意義，梳理流程優化的意識。
(2)經歷小組合作學習，樹立團結合作的意識，提升合作交流的能力。
（3）通過案例分析，初步樹立“綜合權衡，整體優化”的流程優化思想。
【教學重點與難點】：
重點：流程優化的內容。為提高工作效益、降低生產成本、節約能耗、保護環境等，生活、生產中不斷出現對流程的改進需求，設備、材料、工藝等新技術的發展也影響著流程的改進。
難點：流程優化的方法。流程優化一要正確分析優化的目標，二要分析可優化的參數，三要分析通過何種途徑實現優化等。
【教學方法】：案例教學法、任務驅動法、講授法、項目教學法、
【課時安排】：1課時
【教學過程】：
1、引入：
在上一節課中我們已經學習了《流程的設計》，今天我們一起來學習《流程的優化》。大家先來看一段小視頻《超能陸戰隊》。接下里由這些小伙伴們陪我們一起完成今天的學習。
【視頻】：大白提出任務1：組裝風力小車
【小試驗】：組裝風力小車
試驗目的：(1)復習流程的相關基礎知識：流程、環節、時序。
（2）以提高效率為目的，優化風力小車組裝的流程。
試驗準備：風力小車套件、電池。
試驗過程：（1）組裝風力小車套件；（2）說出風力小車組裝的流程
問題：1、說出風力小車組裝的流程
2、如何節省時間？
二、新課講授
展示安裝的流程圖，提出主要解決的問題：是否能提高工作效率，縮短安裝的時間？安排其流程。
方法：串行工序變為并行工序
在這個過程中，縮短了工期，提高了工作效率，優化了安裝流程。
1、流程優化的概念
在流程的設計和實施的過程中，要對流程進行不斷的改進，以期取得最佳的效果，對流程進行改進的過程稱為流程的優化。
展示本節課知識樹。
2、流程優化的內容
(1)工期優化
在風力小車安裝流程優化的過程中，為了縮短工期，提高工作效率，我們將串行的工作方式改為了并行的工作方式，但是需要增加人力成本，這種優化方式我們稱為工期優化。
【馬上行動】：假設你要制作一只臺燈的工序和所需時間如下圖：
問題：這個流程的工期是否可以縮短？可以怎樣改進？改進后可能帶來什么問題？
對比兩種優化流程，引導學生注意：在優化工期的同時注意成本問題。
（2）成本優化
【視頻】大白提出任務2：設計最優化路徑
這個任務與上個任務相連接，在完成最優化路徑設計的過程中，學習成本優化的方法。
【學生活動】設計并且比較不同的流程，找到最優化的流程
方案 線路 路程 方案 線路 路程
1 ABCDA 30 4 ADCBA 30
2 ABDCA 37 5 ACDBA 37
3 ACBDA 33 6 ADBCA 33
想一想：生活中是否有類似的例子？
這樣的例子在生活中有很多，如快遞員投遞線路的優化、配送員的配送線路優化等等，我們希望在完成這些工作的時候路徑是最優化的，這意味著成本是最低的。
在這個案例中，為了降低成本，采用的方法是優化流程中的時序和環節，這就要求設計者深入研究流程內在機理。這種優化方式稱為成本優化。
（3）工藝優化
【視頻】大白介紹法蘭及其用途，提出任務3
實物展示法蘭，布置學生學習任務。
【學生活動】閱讀教材P55案例分析：工藝優化。
在比較的過程中進一步了解切削法和少切削法在工藝流程中的不同，理解流程的優化并不是簡單的減少環節。
根據比較可以看出：流程的優化并不是簡單的減少環節，應在綜合考慮各項指標的基礎上，抓住主要矛盾，突出重點指標的優化，綜合權衡，以達到整體優化的目的。
在這個案例中，對于產品的工藝流程做了改進和優化，提高了產品質量、降低了能耗，這種優化方式稱為工藝優化。
加工零件的方法除了切削法、少切削法外，還有無切削法。
閱讀教材p56無切削法
【視頻】：3d打印技術
小結以上三個案例：歸納流程優化的目的、內容，提出流程優化的條件。
優化內容 目的 方法 條件
工期優化 提高工作效率 串行改為并行 增加人力和物力
成本優化 降低成本 優化環節和時序 研究流程內在機理
工藝優化 提高質量、節約能耗 制作、加工方方式的改變 研究流程內在機理、重新設計環節、時序、增加新設備、新技術
3、流程優化的條件
從以上的學習中我們可以知道：流程優化的目的包括提高工作效率、降低成本、提高質量、節約能耗等等，流程的優化是根據優化的目的從成本、工期、工藝等指標綜合考慮的。同時也可以看出流程的優化是建立在一定的條件之上的，它建立在設備和工藝水平水平提高的基礎上，建立在對流程內在機理進一步研究的基礎上。
【小組活動】：
紙質手提袋的制作
以提高效率為目的，優化紙質手提袋的制作流程。
要求：
4人為一組完成紙質手提袋的制作。8分鐘內完成最多的小組獲勝。
請注意思考：如何提高小組的工作效率。
【視頻】：手提袋的自動化生產流水線
流程的優化不僅是對原有環節的、時序的修改變化、更重要的是引入新設備、新工藝、新材料，以及提高人員的技術水平等方面，這些可以使整個流程發生革命性的變化。
【本課小結】：
本節課思維導圖：
通過思維導圖的方式小結本節課內容，直觀的圖表有助于學生知識構架的建立。
【板書設計】：
流程的優化
優化內容 目的 方法 條件
工期優化 提高工作效率 串行改為并行 增加人力和物力
成本優化 降低成本 優化環節和時序 研究流程內在機理
工藝優化 提高質量、節約能耗 制作、加工方方式的改變 研究流程內在機理、重新設計環節、時序、增加新設備、新技術
【教學反思】：
本節課是“流程與設計”這一章節最后一節的內容，主要內容是流程優化的目的、主要內容及條件。這節課我使用了“大白”這個動畫人物將整個教學內容串聯起來，學生通過在完成大白布置的三個任務的過程中了解流程優化的目的、主要內容及條件，并用表格的形式總結本節課的主要知識點，最后通過制作紙質手提袋的活動讓學生親身體驗和感受不同流程的生產效率，從而對流程的優化有更進一步的理解。
本節課的優點：
1、 根據學生的實際情況設計不同的學習活動，在完成學習活動的過程中掌握學習內容。
2、 教學的節奏和層次把握比較合理，能讓學生清楚感受到所學知識在技術活動中的真實應用。
3、 充分體現教師主導學生為學習主體的教學理念，教學氣氛輕松、活潑。
存在的問題：
在教學中語言不夠簡練、準備，點評時重點不夠突出。
串行工序
并行工序
目的：縮短工期、提高效率
方法：串行工序變為并行工序
條件：增加人力、物力、設備等
工期優化
目的：降低成本
方法：優化環節和時序
條件：研究流程內在機理
成本優化
目的：提高質量、節約能耗
方法：制作、加工方方式的改變
條件：研究流程內在機理、重新設計環節、時序、增加新設備、新技術
工藝優化
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