苏教版高中通用技术 必修2 2.3 流程的优化 （教案）

【课题】：流程的优化
【教学内容】：
1、流程优化的内容
2、流程优化的条件
【课标要求】：
能解释流程的改进与设备、材料等之间的关系，能概括某种简单生产流程优化过程中所应考虑的主要问题。能对生活、生产中的简单对象进行流程的改进设计，并用文字或图表说明流程的改进方案的优越之处。
【教材分析】：
《流程的优化》是普通高中苏教版《技术与设计2》第二单元第三节的内容。编者对本单元总的设计思路是“了解流程，理解流程 → 设计流程 → 优化流程”。本节是在学生初步认识了流程，并对流程设计的方法和步骤有了一定的了解，以及能对生活、生产中的简单对象进行流程设计的基础上提出的。
本节由“1.流程优化的内容”、“2.流程优化的条件”等2个小节组成。通过典型的案例来说明流程的优化时根据优化的目的从成本、工期、工艺、质量等指标综合考虑的。还提出流程优化的条件主要有工艺、设备、材料等方面。
流程的优化是因为对现有流程的不满足而进行的改进，其目的是为了跟好的满足人们的需要。流程的设计具有不唯一性，已经设计的流程还可以进行改进、优化。完美的流程不存在，不断优化才能不断进步。
【学情分析】：
通过前面章节的学习，学生已经学会阅读和绘制简单的流程图，理解流程中环节和时序的意义，学会了分析流程设计时应考虑的基本因素，对流程对于生活和生产的意义有了进一步的理解，具备了学习本节内容的知识经验。
高中阶段的学生形象思维和抽象思维都已经发展到了新的高度，动手实践能力和合作意识逐渐提高，喜欢新生事物，对新事物敏感且喜欢尝试。在生活和学习中学生已经有意无意的进行过流程的优化，通过本节课的学习，引导学生进一步的理解流程优化的意义，树立流程优化的意识。
【教学目标】：
1、知识与技能
(1)能说出流程流程优化的目的、主要内容及条件。
(2)能举例解释流程的改进与设备、材料等之间的关系。
(3)能选择生活、生产中一个简单事项进行流程的改进设计，并用文字或图表表达设计方案。
2、过程与方法
（1）经历组装风力小车的技术试验过程，体验流程优化的内涵，总结工期优化的方法，
(2)通过分析案例，理解流程优化与设备、材料等之间的关系，知道成本优化、工艺优化的具体内容。
（3）经历实践探究的过程，提升解决实际问题的能力以及创新意识，增加对工业生产中加工工艺的了解。
3、情感态度与价值观
（1）经历实践探究活动，理解流程优化的意义，梳理流程优化的意识。
(2)经历小组合作学习，树立团结合作的意识，提升合作交流的能力。
（3）通过案例分析，初步树立“综合权衡，整体优化”的流程优化思想。
【教学重点与难点】：
重点：流程优化的内容。为提高工作效益、降低生产成本、节约能耗、保护环境等，生活、生产中不断出现对流程的改进需求，设备、材料、工艺等新技术的发展也影响着流程的改进。
难点：流程优化的方法。流程优化一要正确分析优化的目标，二要分析可优化的参数，三要分析通过何种途径实现优化等。
【教学方法】：案例教学法、任务驱动法、讲授法、项目教学法、
【课时安排】：1课时
【教学过程】：
1、引入：
在上一节课中我们已经学习了《流程的设计》，今天我们一起来学习《流程的优化》。大家先来看一段小视频《超能陆战队》。接下里由这些小伙伴们陪我们一起完成今天的学习。
【视频】：大白提出任务1：组装风力小车
【小试验】：组装风力小车
试验目的：(1)复习流程的相关基础知识：流程、环节、时序。
（2）以提高效率为目的，优化风力小车组装的流程。
试验准备：风力小车套件、电池。
试验过程：（1）组装风力小车套件；（2）说出风力小车组装的流程
问题：1、说出风力小车组装的流程
2、如何节省时间？
二、新课讲授
展示安装的流程图，提出主要解决的问题：是否能提高工作效率，缩短安装的时间？安排其流程。
方法：串行工序变为并行工序
在这个过程中，缩短了工期，提高了工作效率，优化了安装流程。
1、流程优化的概念
在流程的设计和实施的过程中，要对流程进行不断的改进，以期取得最佳的效果，对流程进行改进的过程称为流程的优化。
展示本节课知识树。
2、流程优化的内容
(1)工期优化
在风力小车安装流程优化的过程中，为了缩短工期，提高工作效率，我们将串行的工作方式改为了并行的工作方式，但是需要增加人力成本，这种优化方式我们称为工期优化。
【马上行动】：假设你要制作一只台灯的工序和所需时间如下图：
问题：这个流程的工期是否可以缩短？可以怎样改进？改进后可能带来什么问题？
对比两种优化流程，引导学生注意：在优化工期的同时注意成本问题。
（2）成本优化
【视频】大白提出任务2：设计最优化路径
这个任务与上个任务相连接，在完成最优化路径设计的过程中，学习成本优化的方法。
【学生活动】设计并且比较不同的流程，找到最优化的流程
方案 线路 路程 方案 线路 路程
1 ABCDA 30 4 ADCBA 30
2 ABDCA 37 5 ACDBA 37
3 ACBDA 33 6 ADBCA 33
想一想：生活中是否有类似的例子？
这样的例子在生活中有很多，如快递员投递线路的优化、配送员的配送线路优化等等，我们希望在完成这些工作的时候路径是最优化的，这意味着成本是最低的。
在这个案例中，为了降低成本，采用的方法是优化流程中的时序和环节，这就要求设计者深入研究流程内在机理。这种优化方式称为成本优化。
（3）工艺优化
【视频】大白介绍法兰及其用途，提出任务3
实物展示法兰，布置学生学习任务。
【学生活动】阅读教材P55案例分析：工艺优化。
在比较的过程中进一步了解切削法和少切削法在工艺流程中的不同，理解流程的优化并不是简单的减少环节。
根据比较可以看出：流程的优化并不是简单的减少环节，应在综合考虑各项指标的基础上，抓住主要矛盾，突出重点指标的优化，综合权衡，以达到整体优化的目的。
在这个案例中，对于产品的工艺流程做了改进和优化，提高了产品质量、降低了能耗，这种优化方式称为工艺优化。
加工零件的方法除了切削法、少切削法外，还有无切削法。
阅读教材p56无切削法
【视频】：3d打印技术
小结以上三个案例：归纳流程优化的目的、内容，提出流程优化的条件。
优化内容 目的 方法 条件
工期优化 提高工作效率 串行改为并行 增加人力和物力
成本优化 降低成本 优化环节和时序 研究流程内在机理
工艺优化 提高质量、节约能耗 制作、加工方方式的改变 研究流程内在机理、重新设计环节、时序、增加新设备、新技术
3、流程优化的条件
从以上的学习中我们可以知道：流程优化的目的包括提高工作效率、降低成本、提高质量、节约能耗等等，流程的优化是根据优化的目的从成本、工期、工艺等指标综合考虑的。同时也可以看出流程的优化是建立在一定的条件之上的，它建立在设备和工艺水平水平提高的基础上，建立在对流程内在机理进一步研究的基础上。
【小组活动】：
纸质手提袋的制作
以提高效率为目的，优化纸质手提袋的制作流程。
要求：
4人为一组完成纸质手提袋的制作。8分钟内完成最多的小组获胜。
请注意思考：如何提高小组的工作效率。
【视频】：手提袋的自动化生产流水线
流程的优化不仅是对原有环节的、时序的修改变化、更重要的是引入新设备、新工艺、新材料，以及提高人员的技术水平等方面，这些可以使整个流程发生革命性的变化。
【本课小结】：
本节课思维导图：
通过思维导图的方式小结本节课内容，直观的图表有助于学生知识构架的建立。
【板书设计】：
流程的优化
优化内容 目的 方法 条件
工期优化 提高工作效率 串行改为并行 增加人力和物力
成本优化 降低成本 优化环节和时序 研究流程内在机理
工艺优化 提高质量、节约能耗 制作、加工方方式的改变 研究流程内在机理、重新设计环节、时序、增加新设备、新技术
【教学反思】：
本节课是“流程与设计”这一章节最后一节的内容，主要内容是流程优化的目的、主要内容及条件。这节课我使用了“大白”这个动画人物将整个教学内容串联起来，学生通过在完成大白布置的三个任务的过程中了解流程优化的目的、主要内容及条件，并用表格的形式总结本节课的主要知识点，最后通过制作纸质手提袋的活动让学生亲身体验和感受不同流程的生产效率，从而对流程的优化有更进一步的理解。
本节课的优点：
1、 根据学生的实际情况设计不同的学习活动，在完成学习活动的过程中掌握学习内容。
2、 教学的节奏和层次把握比较合理，能让学生清楚感受到所学知识在技术活动中的真实应用。
3、 充分体现教师主导学生为学习主体的教学理念，教学气氛轻松、活泼。
存在的问题：
在教学中语言不够简练、准备，点评时重点不够突出。
串行工序
并行工序
目的：缩短工期、提高效率
方法：串行工序变为并行工序
条件：增加人力、物力、设备等
工期优化
目的：降低成本
方法：优化环节和时序
条件：研究流程内在机理
成本优化
目的：提高质量、节约能耗
方法：制作、加工方方式的改变
条件：研究流程内在机理、重新设计环节、时序、增加新设备、新技术
工艺优化
PAGE
6