2.3.1 分析流程优化的基本要素 教学设计-2022-2023学年高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》（表格式）

流程的优化--分析流程优化的基本要素
（一）教学内容分析
《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“感知流程，理解流程→绘制流程→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。
本节内容通过典型的案例来分析流程优化的基本要素，流程优化的主要内容为：工期优化、工艺优化、成本优化等，流程的优化时应根据优化的目的从成本、工期、工艺等指标综合考虑的；还提出流程优化的条件主要有工艺、设备、材料、技术等方面。
流程的优化是对现有流程的不足而进行的改进，其目的是为了更好地满足人们的生产和生活需要。改进流程以期取得最佳效果，这个最佳效果也是相对的，是现有的条件下可以实现的最佳的效果，当环境、技术、工艺等发生变化时，已经设计好的流程还可以进行改进、优化。完美的流程并不存在，不断优化才能不断进步。
（二）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，喜欢新生事物，对新事物敏感且喜欢尝试，动手实践能力和合作意识逐渐提高。在生活和学习中学生已经有意无意地进行过流程的优化，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。
教学策略
本节课通过生活和生产的经典案例进行分析，引导学生分析流程优化的主要内容，明确流程的优化应从优化的目的出发，综合考虑流程的环节、时序等要素的影响，突出重点指标的优化，综合权衡，才能达到整体优化的目的。
（四）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)能举例解释流程的优化与设备、材料等之间的关系。
2.过程与方法
通过案例分析，理解流程优化与设备、材料等之间的关系，知道工期优化、成本优化、工艺优化的具体内容，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）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。
4.技术素养目标：
（1）图样表达能力：在前面学习的基础上，在本节课的应用中能够掌握流程图的绘制。
（2）工程思维能力：树立“综合权衡，整体优化”的流程优化思想，能够系统全面分析流程中存在问题，并尝试提出解决方案。
（五）教学重难点
重点：流程优化的内容和条件。
难点：分析流程设计和流程优化的基本要素，流程优化要正确分析流程存在的问题，明确优化的目标，可以通过何种途径实现优化。
（六）教学方法：案例教学法、任务驱动法、讲授法
1.任务驱动法
技术课程不同于其他学科，它是强调学生动眼、动手、动脑的直接体验的课程。本课希望以任务驱动的形式，激发学生主动解决技术问题的兴趣和学习热情。
2.案例教学法
3.讲授法
（七）教学资源准备
多媒体教学平台、图片、视频资源，课时安排40分钟。
（八）教学过程
过程 教师活动 学生活动及预期目标 设计思路
引入 Flash游戏：传教士过河 规则：需要把三个传教士安全送到河对岸，当河的任何一边的食人族多于传教士时，食人族会把传教士吃掉。 请学生代表上台参与游戏，台下的学生思考写出安全过河的流程。 复习时序和环节 时序：时间上的先后顺序 环节：完成某个具体目标、组成某项生产或某个活动过程的若干阶段或小的过程。 分析不同过河的流程，引出流程的优化。 学生代表上台玩过河游戏，写出过河的流程，复习环节和时序 通过游戏真实情境引入，营造课堂学习氛围，复习旧知：流程图、环节、时序，为本节内容的学习奠定基础。 时间安排3分钟
讲授 新知 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。 改进是针对不足，目的是让流程能够取得最佳的效果，在不同的领域中，要实现最佳效果的目的并不相同。 学生理解流程优化的定义，明确流程优化的目的是取得最佳的效果。 讲授，共同理解 时间安排2分钟
探究 活动 生活中处处有流程： 分析讨论：如何优化我校学生在校就餐的流程（学生代表回答），教师总结 （学生中午就餐的现状：3个年级同时下课就餐，排队现象很常见） 流程优化的目的：提高工作效率、降低成本、降低劳动成本、节约能耗、减少环境污染、保证安全生产。 学生两人一组探究如何优化。 可能的回答： 增加点餐的窗口，增加食堂的座位； 升级学校的校园一卡通设备，支持网上提前订餐； 不同年级错峰就餐； 其它意见 通过探究活动，给学生自由想象的空间，教师收集学生的优化意见，进一步理解流程优化是含义。 时间安排4分钟
案例 分析 （一）流程优化的内容与目的 1.工期优化——节约时间 案例分析--竹凉席的加工 早期加工：先钻一个孔，再钻一个孔，效率低 一期优化：钻孔较深，容易开裂，效率较低 二期优化：效率显著提高，良品率高。 简单分析：二期优化采用四个钻头同时钻孔，相比早期加工，流程中的工序发生了变化，将串行改为并行，这里需要考虑并行工作的人力和物力的增加，要把人力和物力增加的成本与工期缩短的成本进行比较。如果改进后的总成本是降低的，则改进方案可行。 归纳工期优化 优化目的：提高工作效率 优化方法：串行改为并行 优化条件：增加人力和物力 发散学生思维，启发学生回答 通过生活中典型案例理解工期优化。 时间安排4分钟
案例 分析 2.工艺优化——节约成本 案例分析--法兰的加工 法兰式以钢材为材料制造的用于管道等的连接器件。 法兰的两种加工方法： ①切削法： 下料 → 切削 → 钻孔 → 检查 ②少切削法 材料 → 断料→ 加热 → 锻压 → 热处理 → 切削 → 检查 马上行动：】比较不同加工工艺下钢材的切削量。 加工方法一个法兰的质量材料利用率加工1万个法兰的切削总量切削法3.8 kg 40%57000kg少切削法90%约4222 kg
思考：两种加工方式分别在什么情况下使用？ 学生思考，师生一起分析。 归纳工艺优化 优化目的：提高质量、节约能耗 优化方法：改变制作工艺 优化条件：研究流程内在机理、重新设计环节、时序、增加新设备、新技术 3.成本优化-节省资金 案例分析——餐具回收流程 食堂回收餐具流程，讨论如何进行流程优化解决汤勺“消失”的问题？ 生活中的成本优化的事例:邮递员投递线路的优化、物流运输仓储的优化等 归纳成本优化 优化目的：降低成本。 优化方法：优化环节和时序 优化条件：研究流程内在机理 学生讨论、计算对比不同工艺对于法兰生产的影响。通过实例学生了解流程优化的内容和目的。对于生产中的流程工艺有深刻的了解。 生活和生产中处处有流程；不满足现状是一种动力，流程需要我们不断优化。通过生产中典型案例法兰加工和生活中食堂餐具的回收案例，理解工艺优化和成本优化的内容。 时间安排8分钟
归纳 流程优化可以是对单个指标的优化，也可以是对多个指标的优化，对于一个特定的流程，往往是某个指标的优化为主，综合考虑其他指标。 流程的优化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。 学生一起归纳，理解。 通过前面案例分析的学习，归纳总结出流程优化的原则：抓矛盾，突重点，综合权衡，整体优化。 时间安排2分钟
（二）流程优化的条件： 　　流程优化需要一定的条件，它建立在设备和工艺水平提高的基础上，建立在对流程内在机理进一步研究的基础上。 举例：学校学生食堂就餐流程的优化（优化的条件需要结合学校的实际情况来分析） 学生理解记忆 时间安排2分钟
（三）流程优化的步骤： 　　1.分析流程的现状和存在的问题 　　2.明确改进的目标和要求 　　3.确定改进方案 案例：学生请假回家流程的改进 分析流程的现状：只能纸面申请请假 （班主任→级长→学校保卫处→回家） 明确改进的目标和要求：符合请假情况的学生可以快速请假； 确定改进方案：升级学校一卡通管理软件、增加配套的信息化硬件；利用先进的软件和校园一卡通硬件能够方便学生快捷请假（条件是学校已经有建设校园一卡通网络，升级硬件需要建设资金） 学生讨论请假流程改进方案，理解流程优化的基本步骤 校园中真实需求，贴近学生生活，能够激发学生分析思考。时间安排3分钟
学生 活动 视频：圆珠笔的生产流程 课堂体验活动：六色圆珠笔的组装，两人一组，体验六色圆珠笔的的组装流程，绘制出组装流程图，提出优化流程的建议。 思考：如何提高组装的工作效率。 学生观看视频，参与体验拆装六色圆珠笔，记录组装的流程，思考如何优化组装流程。 课堂通过建构真实的场景，给学生最直观的体验，感受流程的时序和环节，加深学生对于流程优化的理解。 时间安排10分钟
总结 1.流程优化不仅是一种技术活动，它更是一种重要的技术思想。 2.流程优化的内容、目的、方法、条件 整理本节课所学的知识点 及时小结，巩固本节课所学知识，时间安排2分钟
（九）板书设计
流程的优化
一、流程优化的概念
二、流程优化的内容:工期优化 工艺优化 成本优化
三、流程优化的条件：设备和工艺水平是基础，需要进一步研究流程的内在机理。
（十）教学反思
1、生活生产中案例较多，如何衔接保证课堂的连贯性需要多思考；
2、课堂引导紧扣教学的主题，问题的提出需要更精炼和具有针对性。