資源簡(jiǎn)介

《通用技術(shù)》必修1第三章
第四節(jié)技術(shù)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)背景
黨的二十大報(bào)告指出，“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。必須堅(jiān)持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力，深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”。
通用技術(shù)是一門與科學(xué)技術(shù)息息相關(guān)的學(xué)科。回顧人類的發(fā)展歷程，從石器時(shí)代、青銅時(shí)代、蒸汽機(jī)時(shí)代直到當(dāng)今的信息時(shí)代，技術(shù)進(jìn)步改變著人類的生活和生產(chǎn)方式。我們的生活、工作、生產(chǎn)處處都要用到技術(shù)，例如我們手中拿的圓珠筆和鋼筆就是多次技術(shù)改造的結(jié)果，使我們足不出戶就可以了解世界的電視機(jī)也是技術(shù)發(fā)明的成果。認(rèn)識(shí)技術(shù)、善用技術(shù)，已成為現(xiàn)代人必須具備的素質(zhì)。
教學(xué)目標(biāo)：
知識(shí)與技能目標(biāo):
在設(shè)計(jì)時(shí)堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)思想，恰當(dāng)處理產(chǎn)品與使用者、使用環(huán)境的關(guān)系，能從產(chǎn)品、產(chǎn)品與人、產(chǎn)品與環(huán)境的關(guān)系對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。
通過技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程，初步進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的多因素分析，了解比較、權(quán)衡、優(yōu)化等系統(tǒng)分析的方法。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo):
增強(qiáng)學(xué)生對(duì)技術(shù)的理解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)技術(shù)應(yīng)以人為本的理念。
加深對(duì)技術(shù)的藝術(shù)美、技術(shù)美及文化性的理解，增強(qiáng)技術(shù)設(shè)計(jì)的道德責(zé)任觀念。
通過對(duì)設(shè)計(jì)原則的理解，形成全面的、聯(lián)系的、發(fā)展的技術(shù)原則觀。
教學(xué)內(nèi)容分析:
本書的第三章就是以問題的解決過程為線索來展開的，教材以貼近生活實(shí)際的廣告宣傳燈設(shè)計(jì)為例.引領(lǐng)同學(xué)們經(jīng)歷技術(shù)設(shè)計(jì)與制作的過程。
通過第三章的學(xué)習(xí)，同學(xué)們將會(huì)掌握相關(guān)的技術(shù)設(shè)計(jì)的知識(shí)和技能，了解設(shè)計(jì)中可能遇到的各種問題，綜合考慮設(shè)計(jì)的條件和因素，優(yōu)化設(shè)計(jì)方家，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的物化，從而達(dá)到提高核心素養(yǎng)的目的。同時(shí)提高實(shí)踐活動(dòng)的成效，以知促行，學(xué)以致用。
學(xué)情分析:
學(xué)習(xí)技術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，我們必須通過實(shí)踐去體會(huì)和感悟。李明同學(xué)善于觀察和思考，發(fā)現(xiàn)了校慶廣告宣傳燈的設(shè)計(jì)問題，他逐步完成以下任務(wù)，信息的收集和整理——設(shè)計(jì)問題的明確——材料的挑選——技術(shù)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案的初步構(gòu)思——方案的比較和權(quán)衡，最后確定了他的設(shè)計(jì)方案。
這一單元我們將與李明同學(xué)一起，通過實(shí)踐去體悟技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程，完成屬于我們自己的設(shè)計(jì)方案。
教學(xué)重難點(diǎn):
教學(xué)重點(diǎn)
學(xué)會(huì)構(gòu)思設(shè)計(jì)和制定設(shè)計(jì)方案，能對(duì)方案進(jìn)行比較、權(quán)衡和分析，確定最佳方案，能對(duì)方案做進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化。
教學(xué)難點(diǎn)
在設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，綜合考慮各種因素，構(gòu)思并制定符合設(shè)計(jì)要求的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。
教學(xué)策略:
本節(jié)課教學(xué)主要由教師通過實(shí)物圖片和多媒體手段設(shè)置學(xué)習(xí)情境，并加以引導(dǎo)，讓學(xué)生在過程中自主探究、自主建構(gòu)設(shè)計(jì)原則知識(shí)并形成能力。
教學(xué)準(zhǔn)備:
展示用的圖片、其他技術(shù)產(chǎn)品、多媒體課件。
　　教學(xué)過程:
　　情景導(dǎo)入:
老師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)《通用技術(shù)》必修1第三章第四節(jié)技術(shù)設(shè)計(jì)方案。
李明小組的校慶廣告宣傳燈設(shè)計(jì)，經(jīng)歷了提出問題、收集信息、明確問題后，進(jìn)入了設(shè)計(jì)方案的制訂階段。設(shè)計(jì)方案的制訂應(yīng)從什么地方著手呢
李明和同學(xué)們圍繞校慶廣告宣傳燈的設(shè)計(jì)目的、宣傳對(duì)象、宣傳內(nèi)容、裝飾和類化、使用環(huán)境、實(shí)現(xiàn)方式等展開了設(shè)計(jì)分析，提出了多種設(shè)計(jì)方案。
哪一個(gè)方案比較合適呢 他們從科學(xué)性、創(chuàng)新性、實(shí)用性、文化性和成本核算等多個(gè)方面進(jìn)行了比較和權(quán)衡，認(rèn)為六面形校慶廣告宣傳燈的設(shè)計(jì)方案比較合適，它既能較好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的目的，又比較卻合本小組實(shí)際的設(shè)計(jì)水平和經(jīng)濟(jì)能力。最后，同學(xué)們還編寫了設(shè)計(jì)說明書。
導(dǎo)學(xué)思考
你們小組進(jìn)入方案設(shè)計(jì)階段了嗎 如何設(shè)計(jì)本小組的方案 怎樣在設(shè)計(jì)出來的多種方案中選出最佳方案
一、設(shè)計(jì)的構(gòu)思
根據(jù)本小組發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)同題，經(jīng)過對(duì)設(shè)計(jì)需求分析后進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思。
方法指導(dǎo)
設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)是要滿足使用者、使用環(huán)境的需求。因此，在設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)分析產(chǎn)品、使用者、使用環(huán)境等因素。
產(chǎn)品與使用者、使用環(huán)境構(gòu)成了人機(jī)關(guān)系（圖3-11）。在處理人機(jī)關(guān)系時(shí)，要堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)思想:要樹立產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整體觀，話用工程思維進(jìn)行系統(tǒng)分析、比較和權(quán)衡，努力使設(shè)計(jì)做到最優(yōu)，要充分考慮產(chǎn)品對(duì)環(huán)境和生態(tài)的影響，體現(xiàn)生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的理念，要努力體現(xiàn)設(shè)計(jì)的文化性和藝術(shù)性，大力弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀和中華傳統(tǒng)美德。
設(shè)計(jì)方案構(gòu)思的方法有許多種，如前面介紹的黑箱法、列舉法、移植借鑒法、篩選法等。
實(shí)踐
(1)表3-11列出了校慶廣告宣傳燈的部分設(shè)計(jì)角度和思路，參照表中的內(nèi)容舉例補(bǔ)充你的設(shè)計(jì)角度和思路。
表3-11 校慶告宣傳燈設(shè)計(jì)的角度與思路
序號(hào) 角度與思路 內(nèi)容舉例
1 工作時(shí)間和時(shí)效性 白天，晚上，全天候，李節(jié)性工作，臨時(shí)，短時(shí)，永久，可更換（統(tǒng)一規(guī)格，更換版面），耐用性（材料的選擇）
2 地點(diǎn)和環(huán)境 廣場(chǎng)，鬧市區(qū)，布告欄，屋檐下，湖中，天空，車上，街邊
3 燈光工作方式 長(zhǎng)亮，閃爍，跳躍，流動(dòng)，亮暗交替和其他交替，燈光強(qiáng)度，供電方式
4 風(fēng)格定位 古樸，現(xiàn)代，地方色彩，民族風(fēng)情
5 控制方式 人工控制，機(jī)械控制，電子控制，單片機(jī)智能控制，遙控（以上各項(xiàng)包括運(yùn)行控制和保護(hù)控制）
6 材料選擇
7 放置及運(yùn)行方式
8 種類、結(jié)構(gòu)、外形
9 宣傳內(nèi)容
(2)參考表3-11的設(shè)計(jì)思路和角度，從產(chǎn)品、產(chǎn)品與人、產(chǎn)品與環(huán)境的關(guān)系出發(fā)對(duì)本小組設(shè)計(jì)的校慶廣告宣傳燈進(jìn)行設(shè)計(jì)分析（表3-12）。
表3-12 校慶廣告宣傳燈設(shè)計(jì)分析
項(xiàng)目 內(nèi)容
使用者分析
使用環(huán)境分析
產(chǎn)品分析
產(chǎn)品設(shè)計(jì)的總體構(gòu)思
二、設(shè)計(jì)方案的制訂
方案的制訂是設(shè)計(jì)者將設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)目標(biāo)按照一定的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)規(guī)范，用文字、圖表呈現(xiàn)出來的過程。設(shè)計(jì)方案通常是要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)制訂，它由設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)圖紙及成本估算三部分組成。
（一）設(shè)計(jì)說明書
任務(wù)
了解設(shè)計(jì)說明書的主要內(nèi)容和編寫方法，嘗試編寫本小組設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)說明書。
方法指導(dǎo)
設(shè)計(jì)說明書是預(yù)先對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行全面構(gòu)思，統(tǒng)籌規(guī)劃之后編制的。設(shè)計(jì)說明書由封面（內(nèi)容有單位名稱、產(chǎn)品名稱、設(shè)計(jì)人簽字、設(shè)計(jì)日期、單位負(fù)責(zé)人鑒字）、產(chǎn)品外觀總圖（效果圖）、目錄、正文等幾部分構(gòu)成。設(shè)計(jì)說明書的正文一般包含以下內(nèi)容。
1.設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)要求
(1)設(shè)計(jì)依據(jù)的規(guī)范，規(guī)程及規(guī)定。
(2)設(shè)計(jì)要求。
(3)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的類別。
2.設(shè)計(jì)主要闡述的內(nèi)客
(1)產(chǎn)品功能及其指標(biāo)。
(2)產(chǎn)品安全信息。
(3)新技術(shù)、新工藝，新材料采用情況。
(4)標(biāo)準(zhǔn)化情況。
(5)條件許可時(shí)，闡述產(chǎn)品選型及產(chǎn)品制作方式。
(6)其他需要闡述的問題。
案例
李明同學(xué)撰寫的校慶廣告宣傳燈設(shè)計(jì)說明書（節(jié)選）
1.設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)要求
(1)依據(jù)國家有關(guān)的廣告設(shè)計(jì)和發(fā)布的規(guī)范及規(guī)定設(shè)計(jì)。
(2)遵循當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門對(duì)廣告宣傳燈設(shè)置的規(guī)定。
(3)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為木材、型材和金屬混合型燈具。
設(shè)計(jì)主要闡述的內(nèi)容
(1)產(chǎn)品這型闡述:本設(shè)計(jì)產(chǎn)品為投慶廣告宣傳燈，屬綜合（組合）性設(shè)計(jì)。
(2)產(chǎn)品安全信息:本產(chǎn)品設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)裝置，能抗5級(jí)陣風(fēng)、防火、防雨雪。
(3)關(guān)鍵材料選取情況:面板采用有機(jī)玻璃，骨架采用木材，美觀耐用，防腐蝕，符合設(shè)計(jì)的工藝及材料要求。
(4)螺釘、燈泡、電線等采用標(biāo)準(zhǔn)件，燈泡功率為25W，額定電壓為220V，市電供電。
(5)產(chǎn)品的制作方式:手工制作。
(6)安裝方式:懸掛。
實(shí)踐
各小組編寫項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書。
（二）設(shè)計(jì)圖紙
了解設(shè)計(jì)圖紙包含的主要內(nèi)容和繪制要求，繪制本小組設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)圖。
方法指導(dǎo)
1.設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容
包括封面、目錄、圖紙和說明書。
2.總圖和詳圖
設(shè)計(jì)圖紙一般需要設(shè)計(jì)產(chǎn)品總圖和詳圖。產(chǎn)品總圖是制作詳圖的依據(jù)，詳圖則是產(chǎn)品總圖的細(xì)化和補(bǔ)充。如果是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，可以有多個(gè)總圖或分圖，分別對(duì)應(yīng)各個(gè)主要部件。產(chǎn)品詳圖一般為零件的三視圖、結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)件的平立面布置圖、斷面圖，產(chǎn)品安裝圖等。
3.對(duì)設(shè)計(jì)圍紙的要求
(1)應(yīng)滿足編制生產(chǎn)施工預(yù)算和生產(chǎn)施工招標(biāo)要求。
(2)應(yīng)滿足備料的要求。
(3) 完成生產(chǎn)施工詳圖的要求。
(4)進(jìn)行工程或者產(chǎn)品驗(yàn)收的要求。
實(shí)踐
通過手繪或繪圖軟件畫出本小組設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)圖。
（三）成本估算
任務(wù)
了解成本估算所要編寫的文件及編寫方法，估算本小組設(shè)計(jì)項(xiàng)目的成本。
方法指導(dǎo)
方案設(shè)計(jì)的成本估算文件包括成本估算編制說明、成本估算表及用材量估算表。成本估算編制說明應(yīng)包括編制依據(jù)及其他必須說明的問題等內(nèi)容。成本估算表編制內(nèi)容可參照國家和本地區(qū)有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)概算、預(yù)算文件。用材量估算是指產(chǎn)品生產(chǎn)過程中主要材料的消耗總量。
三、方案的比較、權(quán)衡和決策
任務(wù)
從本小組設(shè)計(jì)的幾種方案中，通過分析、比較和權(quán)衡，選出最佳方案。
方法指導(dǎo)
解決同一個(gè)設(shè)計(jì)的技術(shù)問題，通常存在著多個(gè)設(shè)計(jì)方案，通過比較、權(quán)衡和決策，可以遠(yuǎn)出最佳方案。
(1)方案的比較:將各方案的產(chǎn)品性能、技術(shù)指標(biāo)、特點(diǎn)、外形尺寸、造價(jià)等要素列表，逐一分析、比較。
(2) 方案的權(quán)衡:在比較的基礎(chǔ)上，從整體上衡量各方案的優(yōu)劣。
(3) 方案的決策，綜合考慮時(shí)間、成本、環(huán)境影響、實(shí)現(xiàn)的難易等要素。經(jīng)過比較和權(quán)衡，選出一個(gè)最住方案。確定設(shè)計(jì)方案后，還需要對(duì)該方案進(jìn)行優(yōu)化，吸收其他方案的優(yōu)點(diǎn)。方案的比較、權(quán)衡和決策，通常是由專家學(xué)者、同行和設(shè)計(jì)委托人共同進(jìn)行論證和評(píng)判來完成的。
立即行動(dòng)
校慶廣告宣傳燈的光源有多種選擇，根據(jù)你調(diào)查的光源情況，填寫表3-16。
表3-16 校慶廣告宣傳燈可選擇的光源
項(xiàng)目 光源1 光源2 光源3
光源名稱
規(guī)格
功能
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
價(jià)格
實(shí)踐
對(duì)本小組設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較、權(quán)衡和決策，選出最佳方案。體悟設(shè)計(jì)過程的工程思維。
四、方案的改進(jìn)與拓展
對(duì)本小組的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，并考慮對(duì)其功能做進(jìn)一步拓展。
方法指導(dǎo)
1.設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)
選定設(shè)計(jì)方案后就進(jìn)入產(chǎn)品制作、試用和使用階段，在此過程中仍然可以對(duì)方案進(jìn)行改進(jìn)。
在制作階段的備料、加工，安裝和調(diào)試等環(huán)節(jié)，如果發(fā)現(xiàn)原方案存在缺陷或者不足，應(yīng)加以改進(jìn)。
在試用期同，產(chǎn)品的功能發(fā)揮、技術(shù)指標(biāo)的穩(wěn)定性、環(huán)境的適應(yīng)性等部將受到考驗(yàn)，某些潛在問題會(huì)顯露出來，需要通過改進(jìn)方案來解決。
在產(chǎn)品使用期間，由于條件、環(huán)境發(fā)生改變，也需要對(duì)原方案進(jìn)行改進(jìn)。如有些城市提出廣告燈箱要使用LED燈，嚴(yán)禁使用耗能大的廣告燈箱等。
2.設(shè)計(jì)方案的拓展
產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，通常都是從低級(jí)到高級(jí)，從單一功能拓展到多功能逐步發(fā)展起來的。設(shè)計(jì)方案的拓展，通常有下列幾種形式。
(1)設(shè)計(jì)方案的功能拓展: 功能拓展是指在原設(shè)計(jì)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要功能無論在類別上，還是在原理上都有著很大的區(qū)別。例如，一個(gè)簡(jiǎn)單的抽水馬桶。原來只有用于大小便的功能。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員拓展了按摩功能、自動(dòng)清洗功能、坐墊加熱功能、坐墊紙自動(dòng)更換功能等。
(2)設(shè)計(jì)方案的跨越式發(fā)展: 跨越式發(fā)展是指設(shè)計(jì)產(chǎn)品升級(jí)換代式的發(fā)展。這種發(fā)展，無論形式還是內(nèi)容都發(fā)生了根本的變化。例如，手工控制變換為電子控制、計(jì)算機(jī)控制等。
(3)設(shè)計(jì)方案的其他重大變革: 設(shè)計(jì)方案在執(zhí)行過程中，通到重大社會(huì)變革、重大災(zāi)難等，要求對(duì)原方案進(jìn)行重大的改革。例如，第二次世界大戰(zhàn)令蘇聯(lián)的拖拉機(jī)廠變?yōu)樘箍藦S。
立即行動(dòng)
李明同學(xué)在校慶廣告宣傳燈原有設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，認(rèn)為可以增加一個(gè)“音樂盒子”的功能，來增強(qiáng)廣告宣傳的效果。
你們小組的設(shè)計(jì)方案有哪些方面還需要進(jìn)一步改進(jìn) 還可以拓展什么功能
討論、思考、形成小論文。
每位同學(xué)組織一篇小作文，可以從不同的方面進(jìn)行展開。
完成后，與同學(xué)們進(jìn)行討論、分享。
課后作業(yè)
請(qǐng)結(jié)合目前你在學(xué)校所使用課桌的缺陷和不足，根據(jù)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性等原則，設(shè)計(jì)一張更適合高中生使用的課桌。
(1)簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)的一般過程。
(2)根據(jù)你發(fā)現(xiàn)和明確的間題，提出具有一定可行性的設(shè)計(jì)要求。
(3)綜合人、物、環(huán)境三個(gè)力面，提出設(shè)計(jì)應(yīng)主要考慮的因素。
(4) 請(qǐng)你構(gòu)思兩個(gè)方案，并用草圖及必要的文字說明你的方案。
(5)對(duì)你構(gòu)思的兩個(gè)方案，通過分析，比較和權(quán)衡確定一個(gè)最佳方案，并通過修改，完善后畫出設(shè)計(jì)圖。

展開更多......

收起↑