資源簡介

蘇教版高中通用技術必修《技術與設計 2》第二單元
第三節 流程的優化
【學科核心素養】
技術意識：能對生活生產中的流程有基本的優化意識；對生活生產流程作 出理性分析，形成技術的敏感性，能把握流程優化的基本要素，理解流程設計 對技術體現的重要性。
工程思維：能夠認識流程優化的重要性和復雜性，運用系統分析的方法， 針對流程優化的基本要素，對生產生活流程進行簡單分析及方案構思，領悟流 程的設計基本思想和方法的實際運用。
圖樣表達：能將流程優化以圖樣的形式表達出來，對流程圖有基本的識讀 能力和表達能力。
【課標內容要求】
1. 感知流程設計中優化的重要性以及對生產生活的影響。
2. 結合案例分析流程設計和流程優化的基本要素。
【學業要求】
1. 通過案例分析，嘗試分析流程設計和流程優化的基本要素。 2. 能夠體會流程設計的基本思想和方法。
【學情分析】
通過前面課程的學習，學生掌握了影響流程設計的基本因素，能有一定的 流程圖識圖能力，并設計制作了金屬筆筒案例，初步形成了流程設計的理念， 熟悉了流程設計的基本方法。對生活生產中的流程有了最基本的認識，但不夠 深入和全面。
【教材分析】
本節設置了三個任務， 逐層展開分析流程優化的基本要素。通過三個典型的 案例來說明流程的優化是根據優化的目的，從工期，技術，等指標綜合考慮的； 提出流程優化的主要條件有工藝、材料和設備等方面。根據這幾方面讓學生主動 思考金屬筆筒的優化方案措施和優化要素之間的關系， 完成流程優化基本要素的 學習。
【教學目標】
依據課程標準和教學內容，結合學生的實際認知水平和教學理念，以及高 中通用技術學科核心素養，設定教學目標如下：
1. 通過案例分析，感知流程優化中工期優化的作用。
2. 通過案例分析，感知流程優化中工藝優化的作用。
3. 通過案例分析，感知流程優化中成本優化的作用。
【教學重點難點】
教學重點：理解流程優化的內容和條件。
教學難點：嘗試分析流程設計和流程優化的基本要素，體會流程設計的基 本思想和方法。
【教學方法】
“真情境，多任務 ”教學法：設置真實情境，通過調查、了解、分析、歸 納、總結開展教學。以任務驅動、問題導向、活動體驗，促進深度學習，實現
教學進階。
【教學策略】
1.智慧課堂“云互動 ”：基于智慧課堂全程跟蹤任務活動， 以學生為中心， 適時推送學習任務， 對學生已有知識、課堂大數據、反思研討過程、感悟心得體 會等在線互動交流，發布個性化的批注講解，確保任務活動的針對性。
2.問題串策略：通過設計一個個前后有邏輯關系和遞進關系的問題來啟發學 生，引導學生逐步深入學習，推進任務的完成。
3.項目化學習策略：以真實情境為主線，學生明確本章要學習的三個主要技 術，以三個項目為核心設計教學過程， 學生在項目中體驗真實的、有挑戰的問題， 并拓展延伸，達到構建核心知識和深度學習的目標。
【開放性學習環境】
教學白板、智慧課堂云平臺（教師終端 1 臺、學生終端若干臺、班云服務器 1 臺）、課件。
【課時安排】1 課時
【教學流程】
【教學過程】
一、走進情境，初談心得
任務一：交流流程設計的體會
問題 1：什么是流程的優化？
活動 1：交流發言，對目前你所設計過的流程談談體會。
（圖 5-1）
討論預設：（1）裝配小電風扇時，第一次的流程設計時序出現了問題，重
新設計了
（2）流程設計要考慮多種因素：工藝，人員，材料，設備，環 境等，所以我們經常會修改流程。
（3）在筆筒設計時， 由于流程設計不當， 影響了最終的作品加工，
所以再次設計了流程。
達成共識： 流程是需要不斷被改進的。
評價目標 評價標準 評價方式
評價學生對“ 流程 設計 ”基本因素的理解 水平 能夠說出“流程設計 ” 后總是需要針對問題不斷 改進， 學生通過討論設 計過的流程進行歸納
教師總結：流程在設計或實施時， 總是會根據出現的問題或目標不斷被改進， 這其實就是流程的優化。出示流程優化的概念并出示課題。
設計意圖：通過讓學生交流發言流程設計的體會，復習影響流程設計的主要 因素， 總結流程設計中遇到的問題是如何解決和改進的， 引導學生歸納出流程優 化的概念。
任務二： 尋找學習流程優化的方法
問題 2：怎樣進行流程的優化呢？
活動 2：畫廊活動(智慧課堂)——回顧流程，探尋流程優化的目標。 （利用 智慧課堂畫廊功能，帶領學生回顧流程。如圖 5-2）
（圖 5-2）
議一議：在以往設計的流程中，你有哪些是想要優化的呢，優化后希望達到 什么目標？
討論預設： （1）小電扇的組裝更高效率，減少勞動時間，降低勞動強度。
（2）改變造紙流程降低成本，加強工藝，讓紙質量更好。 （3）改善筆筒的材料，讓加工環節更加安全，節能環保。
達成共識：流程優化的目的是為了提高工作效率， 降低成本， 降低勞動強度， 節約能耗，減少環境污染、保證安全生產等。
評價目標 評價標準 評價方式
評價學生對“ 流程 優化”目的的理解水平 能夠說出“ 流程優 化”的主要目標 智慧課堂畫廊活動
教師總結：想要達到這些目標的流程設計不是一蹴而就的，之前同學們經歷 的流程設計學習中， 大家都是先研究影響流程設計的因素是什么， 再對流程進行 設計， 所以本次對流程優化的學習， 我們可以根據優化的目標分析影響目標的基 本要素，再來找到流程優化的方法。
情境引入：孫宇同學發現，在之前的金屬組合式筆筒加工過程中，有些小組 沒有很好的協作， 如何讓所有的同學都能形成協作， 經過本節課流程優化的學習， 同學們能幫他找到方法嗎？
二、全面分析，探究流程優化的基本要素
任務三： 分析流程優化的指標。
問題 3：如何進行工期優化？
活動 3：案例分析——探究工期優化的基本要素
看一看：分析竹涼席加工鉆孔環節優化的目的，方法和要素。 （利用智慧課
堂同屏功能觀看視頻。如圖 5-3）
（圖 5-3）
選一選：竹涼席的鉆孔環節有三種方式，如果你是竹涼席加工廠老板，你會 選擇哪種方式？ （利用智慧課堂推送選擇題， 大數據統計學生作答情況， 如圖 5- 4。）
（圖 5-4）
推送微課：有些同學在選擇時考慮到 C 選項會在實際使用中兩側鉆頭互相碰 到影響生產安全， 損壞機器， 關于這個問題推送微課專門講解解決方案。 （利用 智慧課堂錄制成微課，推送至全體學生。）
教師總結：請學生總結出竹涼席優化的目的、方法和要素。在這個案例中我 們發現串行工序改成并行后可以提高效率，但這個優化的實現需要設備的支持。 工期優化的要素有人和設備。工期優化可以通過改善設備或者改善人員分工來優 化流程，孫宇同學，可以考慮這種方式來改變小組協作的問題。
設計意圖：利用涼席工期優化案例，啟發學生自主思考金屬筆筒工期優化方 案，學生可能從上節課的流程圖中，提出針對某些環節的優化方案，如：鉆孔借 鑒麻將涼席的鉆孔工具或者實行多人同時并行鉆孔；改善設備用電動割據角磨機 進行鋸割；用臺鉆鉆孔等等方案。進而讓引導學生思考流程優化設計中并行工序 和串行工序的優缺點。
問題 4：在流程的工期優化時，并行工序一定比串行工序的作業流程更高 效嗎？
議一議： A.是 B.不是。如果選擇了不是，你能舉出生活中的例子嗎？
（利用“智慧平臺”收集學生答案，展示答案分布，如圖 5-5）
（圖 5-5）
討論預設：（1）沒有合理規劃的并行生產的流水線， 出現零部件積壓的情況。 （2）包包子時餡料還沒有調好，其他環節的工人就得等待。
（3）老師批改試卷前，必須有標準答案，否則無法批改。制作 標準答案和批改不可以并行。
達成共識：在實際的生活生產中，并行工序替換串行工序，不一定能提高生 活生產效率。
評價目標 評價標準 評價方式
評價學生對具體實際 問題的“工期優化 ” 的分析水平。 能夠用工程思維分析在具體 問題中“工期優化 ”的解決途 徑。 通過議一議活動收集 學生數據并討論得出 結論。
教師總結：當流程的時序中每一個環節都是后一個環節的前提時，這樣的流 程就無法并行工作。如果采用并行工序， 會讓一部分人處于等待狀態， 浪費了時 間。
設計意圖： 通過智慧課堂統計學生的選擇情況。讓學生列舉生活中并行工 序反而比串行工序效率低的例子，評價學生對日常生活的關注情況。
問題 5：如何進行成本優化？
活動 4：案例分析——探究成本優化的基本要素
（圖 5-6）
連一連：針對“湯勺消失”的問題，流程優化的目的是什么？我們用什么方 法實現成本優化？（利用智慧課堂連一連功能，讓學生在大屏上作答，如圖 5- 7。）
討論預設：
（圖 5-7）
達成共識：通過改變流程的時序來解決此問題，湯匙一般放在湯碗里，很容 易就掉進第一個桶，所以先回收湯匙，可以解決。
評價目標 評價標準 評價方式
評價學生對“成本優化 ” 中調整時序解決問題的 能夠靈活調整流程中的 時序，實現“成本優化 ” 智慧課堂連一連活動
能力。
教師總結： 流程的優化往往是針對現有流程中出現某一問題開展的，比如 解決“湯匙消失”問題的主要優化目標就是實現成本優化，方法是改變流程的 時序，要素是分析流程環節的內在關系。
議一議： 我們之前的流程設計中，哪些問題是需要用成本優化來解決的？ 成本優化的要素有哪些？
討論預設： （1）造紙成本過高。
（2）金屬筆筒加工失誤率較高，通過成本優化降低失誤率 達成共識： 成本的優化有的時候需要通過改變原材料來實現。
教師總結： 成本優化的要素有外部因素的設備，材料等，也有流程內部的 時序關系等因素。當我們進行成本優化時，改變了材料或者設備那么就會涉及 到加工工藝的改變，而工藝優化也是流程優化的考慮要素之一。
設計意圖：在解決“湯勺消失”的成本優化問題時，讓學生思考流程設計的 問題是什么， 由此讓學生理解， 在流程優化過程中， 我們往往是發現問題后， 去 有針對的確立優化目標， 再來優化流程， 成本優化的影響因素有材料和加工工藝 等，從而過渡到工藝優化的學習。
情境問題： 由于南方天氣潮濕，孫宇上一次制作的金屬筆筒沒有做好防潮 處理，已經生銹，這次他希望通過在成本可控的前提下改善工藝，來保證筆筒 可以長期使用。
問題 6：組合式金屬筆筒如何進行工藝優化？
活動 5：案例分析——探究工藝優化的基本要素
看一看： 分析法蘭加工工藝的目的，方法和要素。 （利用智慧課堂同屏功 能推送視頻，如圖 5-8。）
（1）推送視頻什么是法蘭？
（2）推送視頻《法蘭的制造工藝》，對比兩種不同的工藝加工，對流程優 化的影響。
填一填： 填寫書中 63 頁的表格，對比兩種工藝方法加工法蘭的材料利用率 （今日鋼價 5000 元/噸），填寫后用智慧課堂拍照功能上傳結果。 （如圖 5-
9）
（圖 5-9）
教師總結： 通過計算我們發現一萬個法蘭如果用少切削法可以節省 26.4 萬 元，工藝的優化可以帶來成本的節約。
議一議： 法蘭工藝優化的目的是什么？切削法和少切削法分別在什么情況 下使用？金屬筆筒防生銹是否有類似的工藝優化來滿足我們的需求？工藝優化 的要素有哪些？
討論預設：（1）少切削法效率高，質量優，但是需要加入新設備和操作設
備的人員，增加了成本?？梢栽谫Y金雄厚，產量高的工廠
中采用。
（2）切削法設備較簡單，效率低，小型工廠可采用。
（3）可以使用電鍍，熱鍍的方法鍍上一層不易生銹的金屬。 （4）可以選擇防銹材料來加工筆筒。
（5）可以增加噴涂防銹漆的工藝環節，來解決生銹問題。
達成共識：工藝優化是建立在新技術、新材料，新設備基礎上的。流程的改 進與優化也與新技術、新材料、新設備的產生和應用分不開。
評價目標 評價標準 評價方式
評價學生對生產活動 中“工藝優化 ”的理 解。 能夠用工程思維分析“工藝優 化”的基本要素 填一填、議一議得出結 論
教師總結： 工藝是勞動者利用生產工具對各種原材料、半成品進行增值加 工或處理，最終是指成為制成品的方法與過程。簡單來說，工藝優化就是對原 有的工藝流程進行重組或改進，以達到提高運行效率、降低生產成本、嚴格控 制工藝紀律的目的，即優于現行工藝的一種操作方法。
設計意圖： 通過分組探究兩種不同工藝下的法蘭生產，理解工藝對流程優 化設計的影響，并引導學生從工藝優化的角度來思考如何優化金屬筆筒流程， 學生在這一情境下可能會提出給筆筒進行防銹漆的噴涂，那么噴涂后油漆多久 可以晾干，為了不耽誤工期，和其他環節如何調進行時序上的調整等，引領學 生進一步去探究思考。
三、思維碰撞，深入理解流程的優化
問題 8：有人說：“工藝優化是工期優化、質量優化與成本優化的手 段”，你是如何理解的？
活動 6：深入理解工期優化和工藝優化的特點。
畫一畫： 流程優化的流程圖。 （利用智慧課堂展示學生作答結果，并講
解，如圖-10。）
（圖 5-10）
填一填： 書中 64 頁馬上行動的優化要素對應的優化措施。 （學生利用智慧
課堂拍照功能上傳作答結果，教師講評，如圖 5-11。）
（圖 5-11）
評價目標 評價標準 評價方式
評價學生對生產活動 中“ 流程優化 ”的理 解。 能夠用工程思維分析“流程優 化”的基本要素 填一填、想一想、畫 一畫活動
教師總結： 流程的優化通常以提高工作質量，提高工作效率，降低成本， 節約能源，減少環境污染為目的。我們在提出優化方案時，也應綜合考慮以上 的因素，當需要達到多個目標時，我們要學會協調均衡法，找到某個主要指
標，綜合考慮其他因素，達到協調均衡。
設計意圖： 畫一畫，填一填讓學生綜合考慮各項指標，從實際情況出發分 析問題，以工程思維的方式來進行思考，最終討論出流程優化的措施。
四、小結本課，布置作業。
教師總結：沒有最好的流程，只有一直在優化道路上的流程。
分層作業：
A 組作業分析
組別 基礎題 □提高題 完成形式 獨立完成 合作完成
題型分類 □選擇題 □填空題 □作圖題 □實踐操作題 情境分析題
作業內容 流程的優化在社會各項活動中都有著及其重要的意義，長征 七號遙五火箭的發射圓滿成功，這次發射流程比之前縮短了整整 四天，根據我們今天的學習，請你觀看下圖（課后作業推送素 材）。分析思考長征七號遙五火箭的流程優化都用到了哪些方 法？
對應學習 目標 了解流程優化的基本要素 核心 概念 流程優化
作業分析 本題通過火箭發射的場景， 讓學生感受流程優化對科 技發展帶來的推動， 加深對 流程優化意義的理解。 能力群 知識獲取 語言解碼能力 符號理解能力 閱讀理解能力 信息搜索能力 信息整理能力
□實踐操作 實踐設計能力 數據處理能力 信息轉化能力 動手操作能力 應用寫作能力 語言表達能力
思維認知 形象思維能力 抽象思維能力 歸納概括能力 演繹推理能力 批判思維能力 辯證思維能力
核心素養 權重 技術意識 工程思維 創新設計 圖樣表達 物化能力
0.3 0.5 0.1 0.1 0
設計意圖 引入科技發展中的情境，引導學生理解流程優化在社會范圍內的 廣泛應用。
參考答案 該案例中的主要優化指標為工期優化： 1、在液氧煤油加注環節進行了工期優化， 通過將液氧和煤油加注 的環節由串行改為并行實現。 2、測試項目上進行了工藝優化， 通過重組和改進測試項目， 將兩 個項目合并為一項實現了工期的縮短。
自我評價 1、 是否善于觀察社會活動中的流程優化。 2、 是否能準確說出本案例中流程優化的方法。
□已掌握 □部分掌握 □沒掌握
教師評價 1、 提高學生對流程優化的認識。 2、 了解學生對影響流程優化要素的掌握情況。
□已掌握 □部分掌握 □沒掌握
B 組作業分析
組別 基礎題 □提高題 完成形式 獨立完成 合作完成
題型分類 □選擇題 □填空題 □作圖題 □實踐操作題 情境分析題
作業內容 通過現有的加工工具，我們的組合式筆筒流程設計可能還不 夠理想，作品的呈現也可能不夠美觀，如果我們可以有更多的工 藝工具選擇，我們是否有更加理想的流程設計呢？
對應學習 目標 了解流程優化的基本要素 核心 概念 流程優化
作業分析 本題通過讓學生回顧之前 做過的組合式金屬筆筒的 流程設計， 培養學生創新設 計的素養， 對該案例進一步 提出優化方案， 加深對流程 優化的理解。 能力群 知識獲取 語言解碼能力 符號理解能力 閱讀理解能力 信息搜索能力 信息整理能力
實踐操作 實踐設計能力 數據處理能力 信息轉化能力 動手操作能力 應用寫作能力 語言表達能力
思維認知 形象思維能力 抽象思維能力 歸納概括能力 演繹推理能力 批判思維能力 辯證思維能力
核心素養 權重 技術意識 工程思維 創新設計 圖樣表達 物化能力
0.3 0.5 0.1 0.1 0
設計意圖 通過學生熟悉的流程設計，來引導學生開拓創新思維，進一步實 踐流程的優化。
參考答案 3D 打印工藝流程或其他合理的優化。
自我評價 1、 是否能用工程思維分析目前筆筒設計的流程，找到主要優化 指標。 2、 是否能提出合理的組合式筆筒工藝優化方案。 3、 是否能綜合運用流程優化的要素來進行流程優化。
□已掌握 □部分掌握 □沒掌握
教師評價 1、 提高學生對流程優化的認識。 2、 了解學生對影響流程優化要素的掌握情況。 3、 了解學生對流程優化步驟的掌握情況。
□已掌握 □部分掌握 □沒掌握
【板書設計】
第三節 流程的優化（第 1 課時）
一、流程優化的概念
二、流程優化主要包括
1、工期優化（目的、方法、要素）
2、工藝優化（目的、方法、要素）
3、成本優化（目的、方法、要素）
三、深入理解流程的優化
【教學反思】
經過本節課的學習， 學生學會分析流程的不足， 并提出優化方案 經歷對案例和問題的探討、分析， 培養解決實際問題的能力以及創新 意識和團結協作能力。通過分析流程優化的過程， 滲透技術的人文特 性，探究優化背后所隱含的更深的思想， 通過各組討論、分析、活動， 養成良好的合作和交流的態度， 培養分析問題的能力， 為下節課做好
準備。
《流程的優化》（第 1 課時）學習任務單
時間 地點 小組編號：
成員
學習目標 1. 通過案例分析，嘗試分析流程設計和流程優化的基本要素，能夠體會 流程優化的基本思想和方法。 2. 能用流程圖表達出流程優化的過程。
學 習 任 務 一 交流流程設計的體會
活動 1 交流發言：對你所設計過的流程談談體會
學 習 任 務 二 活動 2 回顧流程設計，如果要對它們改進，你希望達到哪些目標？
學 習 任 務 三 分析流程優化的基本要素
活動 3 工期優化——案例分析：竹涼席加工工期優化
目的： 方法： 要素：
議一議：孫宇同學的小組協作問題可以通過工期優化解決嗎？如果 可以，你會如何解決？
活動 4 成本優化——案例分析：餐具回收流程的成本優化
目的： 方法： 要素：
議一議：我們之前的流程設計中，哪些問題是需要用成本優化來解 決的？
活動 5 工藝優化——案例分析：法蘭加工工藝對比
填一填：兩種法蘭工藝對比表，并用智慧課堂拍照上傳。
目的： 方法： 要素：
學 深入理解流程的優化
習任務四 活動 6 深入理解工期優化和工藝優化的特點。（智慧課堂收集）
活動 7 請用流程圖表達流程優化的過程，并用智慧課堂拍照上傳：
活動 8 填一填：根據組合式金屬筆筒的工藝流程進行流程優化，并用智慧 課堂拍照上傳。
作業 A 流程的優化在社會各項活動中都有著及其重要的意義，長征七 號遙五火箭的發射圓滿成功，這次發射流程比之前縮短了整整四 天，根據我們今天的學習，請你根據材料分析思考長征七號遙五火 箭的流程優化都用到了哪些方法？（智慧課堂推送課后作業的相關 閱讀資料）
B 通過現有的加工工具，我們的筆筒流程設計可能還不夠理想， 作品的呈現也可能不夠美觀，如果我們可以有更多的工藝工具選 擇，我們是否有更加理想的流程設計呢？

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