資源簡介

6.1 認識模型和原型 教案 高中通用技術地質版（2019）必修《技術與設計1》
一、教學目標
（1）能夠列舉生活中有關模型和原型的實例；
（2）熟悉模型和原型的基本概念；
（3）掌握模型的分類以及作用。
二、教學重難點
重點：理解模型和原型是設計的一個環節和一種重要的技術方法；
難點：理解模型在生產生活中的作用、功能和意義。
三、教學過程
（一）新課引入
（1）什么叫做模型？
在日常生活中，我們或多或少地接觸過模型，它可能是大家喜歡的航模，建筑模型、汽車模型，或有特別含義的某個物品的縮小版紀念品或藏品，以及我們化學中學過的分子結構模型（圖片展示），通過舉例和對圖片的直觀感受，加強學生對模型的感性認識。
（2）為什么要制作模型？
“大東方號”案列：19世紀50年代，英國設計制造了一艘以龐大蒸汽發動機為動力的鐵殼輪船——“大東方號”，當時“大東方號”集中了世界上最先進的各種動力設備，邀請了著名的造船專家，想制造一艘世界上最大、航速最快的遠洋輪船，但最后失敗了。
【提問】“大東方號”失敗的主要原因？
由于在一次性完成圖紙設計后就直接進行施工制造，并沒有對《大東方號》輪船進行模型試驗，所以雖然集中了當時造船技術的精華，但還是造成了動力設備與龐大船體的動力需要不匹配.以至于首航失敗。
【總結】從這個事件中我們可以看出制作模型是非常有必要的，特別是在制造一些大型設備的時候。通過該案例讓同學們意識到制作模型的必要性，從而引出模型的概念。
（二）新知學習
1、模型
（1）模型的概念
模型是根據實物、設計圖樣或構思，選用合適的材料、工藝進行加工，使之形成具有三維立體形態的實物。
（2）模型的特點：制作成本低，便于修改，能呈現產品的設計方案。
（3）模型的作用
使設計對象具體化：模型能將產品實體化，不僅可以看見，還可以觸碰和控制，便于設計人員和委托者直接進行溝通；
幫助分析設計的可能性：提高產品設計的可靠性，確定無誤后才能投入生產。可以幫助我們降低風險，減少損失。
（4）模型的分類：在設計過程的不同階段，根據不同的要求往往需要制作不同的模型，所以根據產品模型在各個設計階段所發揮的實際作用，可以將產品模型分為草模、功能模型、展示模型。
草模：是在設計初期，設計人員在構思草圖的基礎上，自己制作的能表達設計產品形態及基本體面關系的模型，多用于研究、推敲產品的基本形態、尺度、比例和體面關系。
【注】在設計構思時，可制作多種不同形態的模型，以供分析、比較、選擇和綜合設計方案時使用。通常采用易加工成型、易反復修改的材料進行制作（如下圖），例如：黏土、油泥、泡沫塑料、材質等。
功能模型：是驗證產品功能設計合理性的模型，主要用于研究產品的一些物理性能、力學性能及人機關系，進而找出設計存在的問題以便斷續修正。
例如，汽車設計按1：1模型完成后之后，就可以對其進行風洞試驗（如下圖），檢測外部整體形態是否正常、合理以及行駛的穩定性、安全性等。
展示模型：通常是在設計方案確定后，按所確定的形態、尺寸、材質及表面效果等要求精細制作而成，其外觀與產品有相似的視覺效果，但通常不反映產品的內部結構。
【注】展示模型具有展示、宣傳、設計交流與評價等作用，通常選用加工性能好的油泥、石膏、木材、塑料及金屬等材料制作。
2、原型
（1）原型的概念：
原型是采用實際生產材料并嚴格按設計要求對產品的外觀形態和內部結構進行真實、準確制作的實物，幾乎接近實際產品。
（2）原型的作用：
　　①有利于對設計方案的實現效果進行評估；
②有利于實現對于大規模生產的生產技術與成本的估算。
例如：我國的殲-10戰機在定型前就先后生產了多架原型機用來進行飛行、電子、武器等測試，從中發現了很多的問題，這些問題解決了才開始大批量生產。
（三）小結
　　（1）原型與模型的概念；
（2）原型與模型的作用；
（3）模型的分類。

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