设计的一般过程
蒯玉华
教 材：普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修1）
章 节：第三章 设计过程、原则及评价 第一节 设计的一般过程
课 时：第2课时
一、教学目标
1. 知识与技能目标
（1）了解设计的一般过程及其各个环节，知道设计时动态而有章可循的过程。
（2）初步学会撰写设计概述与细则、绘制设计草图以及对设计方案的评价。
（3）能根据设计的一般过程进行具体的设计实践活动（如对可调节式小桌的设计）。
2. 过程与方法目标
(1) 通过“可调节式小桌”案例的引导下经历设计的一般过程。
(2) 尝试运用“缺点列举法”等常用发明方法进行产品的改进性设计。
（3）在阅读、思考、讨论和合作实践中，培养技术实践、交流、表达、评价的能力和协作意识。
（4）初步学会有计划、有步骤、科学地开展设计活动。
3. 情感态度和价值观目标
（1）在设计的一般过程实践中，初步形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望，关注社会的需求和技术的新发展。
（2）通过对产品的改进设计，逐步提高创新思维能力。
（3）通过对设计成果科学性、实用性等方面的交流评价，提升学生对作品的鉴赏能力和个人的综合素养，以及对STS理念的进一步理解。
二、教学重点
根据课本中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，学生用自己的设计去进行测试、评估及其优化环节，完成自己的设计。
三、教学难点
根据课本中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，学生用自己的设计去进行测试、评估及其优化环节，完成自己的设计；如何能让所有学生都充分参与，并能体验到设计的乐趣。
四、教学方法
讲授、任务驱动、小组合作、多媒体教学、实物展示。
七、教学过程
1. 提出问题
（课件展示[图片资料]）
1912年4月10日，泰坦尼克号从英国南安普敦出发，托马斯·安德鲁斯设计的这艘“永不沉没”的巨轮，2小时40分钟后沉没。事后调查发现，事故原因之一是由于劣质的钢板造成的，造船工程师只考虑到要增加钢板的硬度，而没有想到增加其韧性。为了增加钢板的硬度，往炼钢炉料中加入了大量的硫化物，导致钢材在低温下的脆性大大增加。经试验，从海底打捞出来的钢材在当时的水温下，在受到可能强度的撞击下，很快断裂，而拿当今用于造船的钢板在同样的温度和撞击强度下进行对比实验，结果钢板只是变成V型，而不断裂。
（老师引导学生思考）如果你是托马斯·安德鲁斯，在设计泰坦尼克号的时候，应当怎样做？
（学生回答）设计时一定要对钢板进行测试，不要一味的增加强度还要考虑其韧性，最终应当在其硬度和韧性上选择其性能最优表现。
（教师归纳板书）测试、评估及优化
（教师课件展示）
（1）测试
测试的目的是检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。测试是检验产品能否正常工作、是否满足设计要求的重要措施。测试的内容有对产品的性能、稳定性、强度、载重等方面的测试。
（2）评估
在测试的基础上，我们还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。通过评估我们可以得到较理想的设计方案和产品。这种评估，在设计过程中需要反复进行。
（3）优化
设计方案的优化是在对设计方案进行测试与评估的基础上，对设计方案的改进和完善的重要环节。
2. 理论探究
老师：“泰坦尼克号”震惊全世界的海难，让我们意识到测试、评估及优化环节的重要作用，当然还有一点很重要就是在技术设计中严谨认真的态度。
（老师引导学生思考：）如果对泰坦尼克号船体钢制材料进行测试的话，你认为要进行那些方面的工作？
（教师据学生回答归纳测试内容以及测试内容的选择依据）
（老师引导学生思考：）你怎样实现对泰坦尼克号船体钢制材料的评估？
（教师据学生回答归纳评估的方法和内容）
（老师引导学生思考：）综合你的测试和评估，最后你怎样实现泰坦尼克号船体钢制材料的优化？
（教师根据学生的回答归纳船体钢制材料的优化方案）
3. 拓展思维
（课件展示[上节课同学们进行的设计任务]）
在四川汶川大地震中，张明同学因腿部受伤无法进行正常的学习和生活，于然同学为他设计了一张适合于在床上看书，写作业的小书桌。
请你帮助张明同学重新设计一张小书桌，设计要求：
A．适合于放在长×宽为2000mm×1200mm的床上；
B．桌脚可以调节。
老师：上一节课在同学们对设计的一般过程有了深刻的认识的基础上，各小组完成了可调节式床头桌的设计，并要求各小组课下完成模型制作或者草图绘制，在本节课通过制作好的PPT向大家展示。
（教师板书）制作模型或原型
（老师引导学生思考：）在大家展示的过程中，大家彼此认真的思考一下，同学们设计的小书桌怎样实现其测试、评估及优化的？
4. 实践活动
老师：现在，我们有请每个小组，来简单介绍一下自己的设计方案，展示一下自己的产品。
（学生汇报，汇报要求：设计目标明确、问题来源、信息收集、材料调查、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选、制作模型、初步优化。其他同学可以就其描述和讲解过程提出不同的见解。各小组限定时间，类似产品仅补充不同的地方，总时间控制在10分钟左右）
（作品展示：组装好放在展示台上。）
老师：听了同学们的汇报，看了同学们的作品，让我十分欣慰，首先要肯定同学们认真、塌实的工作作风，看看这些作品，件件都是如此精美，倾注了同学们的心血。不过，我们设计的产品能否达到用户的要求，还要对所设计的产品进行一定的测试、评估及优化等工作。现在我们全班各小组合并成三个大组，分别来对展示台上的作品进行测试、评估及优化的工作，各个组的同学准备。
（学生分组讨论，分别展示各自讨论的对可调节式小书桌的测试、评估及优化的具体内容，教师归纳总结，该环节老师要注意引导保持和激发学生的积极性，对测试评估情况表现很差的作品也要发掘其闪光点）
（教师适时引导评价）每个组分别准备的测试、评估及优化环节，考虑细致周密，科学规范，看来同学们团结合作的非常的好，老师真为你们高兴。
(1)学生对这节课的学习情况进行自评。
(2)老师对这节课的教学过程中学生的参与与学习情况进行评价。
5. 学生反思
老师：大家协作完成了对全班各组作品的测试、评估，尤其是提出了很多对作品优化的建议之后，我们每个小组对自己的作品反思一下：能不能再加以改进？如何改进？需要不需要对作品方案进行重新设计？
(让学生根据情况对自己作品进行深入思考，加以改进。各组同学之间可以适当交流经验，取长补短。)
6. 教师指导
（教师引导思考并补充板书上节设计的前二个环节：）我们可以大致把设计过程分成了几个环节。但这只是一个普通的一般过程，不是一个规定的程序，在实际的设计过程中，这种过程可能发生变化，也可能产生反复。总之，设计的一般过程应该是不断循环和反复的过程。
老师：最后，当我们设计制作出精美的作品后，别人要使用我们的小书桌，我们就要向使用者介绍我们设计的产品的使用方法和特点，为此我们通常要设计一份产品使用说明书。
（课件展示）
“本药口服，每片含有效成份0.25克，饭后用开水送服，不可空腹服用，成人一次服500mg，每日3次，或遵医嘱服用。”
（教师引导学生思考：）首先让我们来了解一下说明书，这是某药品说明书上关于用法和用药量的说明，请指出这句话存在的问题，并将其修改得更明确、易读。
（教师归纳学生答案，板书）产品的使用和维护
（教师引导学生思考：）为自己设计的“可调节式小桌”附上一份说明书。
（教师归纳总结）产品说明书是指导用户选择产品、使用产品的“路标”和“向导”，突出重点、简明扼要，清晰易读，对帮助用户了解产品特性，使用户正确、安全地使用产品是非常重要的。
（教师最后总结）这两节课我们主要通过课本“便携式小凳的设计和制作”案例，结合我们自己模仿和体验的“可调节式小桌”的设计制作，来阐述设计的一般过程。一般来说，我们可以大致把设计过程分成五个阶段，即发现与明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、测试、评估及优化、产品的使用和维护。设计的一般过程是按照一定的、科学的、合理的程序过程，但设计同时是一个动态发展的过程，在一项具体设计中，有些阶段或步骤可能会发生变化，有些步骤之间则可能出现一定的循环，因此，设计过程不是一成不变的，应根据设计的需要进行灵活安排。
板书展示
课件33张PPT。第三章 设计过程、原则及评价设计的一般过程
（第1课时）SED?DO?EIUSMOD?TEMPORCONTENT设计的一般过程【思考】
这些作品基于什么目的而设计的，它解决了什么问题？ 我们来看看这些新颖的设计作品
感冒纸巾架新颖的设计作品防溅雨伞新颖的设计作品眼药水专用漏斗新颖的设计作品木屐皮鞋与防切手新颖的设计作品帮你挤牙膏新颖的设计作品
任何一种产品的设计不是一步到位、立竿见影的，设计是一个有计划的创新活动，它有着科学合理的基本工作程序。 设计的一般过程设计的一般过程户外活动无处坐设计的一般过程 我们今天从最简单的便携式小板凳的设计开始,来了解设计过程的基本环节。设计的一般过程一、发现与明确问题二、制定设计方案三、制作模型或原型 四、测试、评估及优化 五、编写产品说明书 设计必须从调查需求、分析信息、发现与明确需要解决问题开始，提出设计项目，明确设计要求。
讨论：
陈晨发现了什么问题？
产生了什么需求？
明确需求和设计要求：
便携式小凳的设计要求是什么？
怎样写一份设计要求？设计的一般过程统计分析问卷调查、访谈、查找资料明确问题统计分析,汇制图表确定项目设计的一般过程——马上行动明确设计具体目标设计便携式小凳“设计要求”包括的内容有： ⑴ 功能； ⑵ 外形、材料、结构、技术指标等要求； ⑶ 完成时间、成本等； ⑷ 反映的文化内涵。
便携式小凳的设计要求：
(1)功能:外出使用；
(2)结构稳固，最大承重为600牛顿；
(3)质量不大于1千克，并能方便地 放入中学生书包；
(4)材料成本不高于5元。
设计的一般过程设计的一般过程 1.收集信息
2.设计分析
3.方案构思
4.方案呈现
5.方案筛选应明确:
1.运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。
2.任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅有一个。设计的一般过程1.收集信息收集有关各类凳子的资料
收集有关各类便携、折叠、组合式凳子的资料设计的一般过程用户调查专家咨询查阅图书浏览互联网1.收集信息设计的一般过程2.设计分析材料强度材料密度材料价格……扩大支撑面连接方式:插接、榫接、合页、粘接等……尽量缩小体积采取可拆卸式采用折叠式……结构稳固易于制作自重轻体积小携带方便成本不高于5元材料结构携带设计的一般过程3.方案构思根据设计要求，大胆构思，挖掘创造潜力，提出多个设想。材料结构
（画草图、做模型）连接方式
（画草图、做模型）设计的一般过程3.方案构思设计的一般过程材 料结 构连接
方式设计的一般过程4.方案呈现A.
采用瓦楞纸材料的方案草图设计的一般过程4.方案呈现 B. 采用木板木棍材料的方案草图设计的一般过程4.方案呈现C.采用五夹板材料的方案草图
D.采用其他材料的方案草图设计的一般过程4.方案呈现【要求】
先画出自己设计的方案草图，要求别人能够看懂，并能理解里面的设计要点，必要时可以附带文字说明。 设计的一般过程5.方案筛选对提出的几个设计方案，依据一定的原则，对方案进行筛选。设计的一般过程【要求】
以小组为单位，对小组内的设计方案进行初步的筛选，对现有的方案进行整合，并最终呈现出1～2个你们小组认为最合适的便携式小凳设计草图。5.方案筛选设计的一般过程(1)绘制图样；
(2)制作模型或
原型(缩小简化)。设计的一般过程设计的一般过程 设计是一个动态发展的过程,在设计中有些步骤之间可能出现一定的循环。设计的一般过程一、发现与明确问题二、制定设计方案三、制作模型或原型 四、测试、评估及优化 五、编写产品说明书课堂
小结收集信息
设计分析
方案构思
方案呈现
方案筛选
谢谢!普通高中课程标准实验教科书 通用技术 必修1课件25张PPT。第三单元 设计过程、原则及评价设计的一般过程
（第2课时）设计的一般过程测试、评估及优化编写产品说明书课件设计的思路
以学生活动为主线，以教材内容为载体，在教师的引领下达成本节教学目标要求。具体思路如下图所示：设计的一般过程教 学 目 标
教
学
设
计
思
路设计的一般过程 1912年4月10日，泰坦尼克号从英国南安普敦出发，托马斯·安德鲁斯设计的这艘“永不沉没”的巨轮，2小时40分钟后沉没。事后调查发现，事故原因之一是由于劣质的钢板造成的。 造船工程师只考虑到要增加钢板的硬度，而没有想到增加其韧性。为了增加钢板的硬度，往炼钢炉料中加入了大量的硫化物，导致钢材在低温下的脆性大大增加。经试验，从海底打捞出来的钢材在当时的水温下，在受到可能强度的撞击下，很快断裂，而拿当今用于造船的钢板在同样的温度和撞击强度下进行对比实验，结果钢板只是变成V型，而不断裂。新课导入设计的一般过程（1）测试：
检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。（承重、稳定性）教师归纳总结设计的一般过程（2）评估：
在测试的基础上，我们还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。这种评估，在设计中要反复进行。 对各个方案的结构稳固、造型、制作难度、自重、体积、携带、成本等方面进行评估。设计的一般过程（3）优化：
分析测试和评估的具体记录，同时听取用户、专家等的意见进行改正。 （增加结构强度、美化外观）设计的一般过程如果对泰坦尼克号船体钢制材料进行测试、评估及优化的话，你认为要进行那些方面的工作？学生根据教材中“便携式小板凳设计案例”的“怎样做”，初步模仿以及亲身体验测试、评估及优化的过程。教师进行初步的理论探究设计的一般过程教师归纳总结⑴测试的要求和内容；
⑵量化比较；
⑶根据设计要求进行评估；
⑷改进与优化的内容和原则。
设计的一般过程 在四川汶川大地震中，张明同学因腿部受伤无法进行正常的学习和生活，于然同学为他设计了一张适合于在床上看书，写作业的小书桌。请你帮助张明同学重新设计一张小书桌，设计要求：
A．适合于放在长×宽为2000mm×1200mm的床上；
B．桌脚可以调节。展示[上节课同学们进行的设计任务]拓展思维 设计的一般过程学生汇报
汇报要求：设计目标明确、问题来源、信息收集、材料调查、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选、制作模型、初步优化。其他同学可以就其描述和讲解过程提出不同的见解。 设计的一般过程学生分组讨论
分别展示各自讨论的对可调节式小书桌的测试、评估及优化的具体内容，教师归纳总结。 设计的一般过程1.课时是否过松或过紧？
2.授课内容是否适合学生的现有水平？
3.提出对教材的内容具体的修改建议或意见。 完成以上环节之后，记录情况反馈：设计的一般过程一、发现与明确问题二、制定设计方案三、制作模型或原型 四、测试、评估及优化 设计的一般过程引导学生反思设计的一般过程 我们可以大致把设计过程分成了几个环节。但这只是一个普通的一般过程，不是一个规定的程序，在实际的设计过程中，这种过程可能发生变化，也可能产生反复。总之，设计的一般过程应该是不断循环和反复的过程。 教师引导学生反思后总结设计的一般过程 “本药口服，每片含有效成份0.25克，饭后用开水送服，不可空腹服用，成人一次服500mg，每日3次，或遵医嘱服用。”某药品说明书请指出这句话存在的问题，并将其修改得更明确、易读。展示资料承接过渡设计的一般过程 正确使用和维护可以使产品更好地满足人们的需求，并能延长其使用寿命。归纳总结设计的一般过程为自己设计的“可调节式小桌”编写一份说明书。 产品说明书是指导用户选择产品、使用产品的“路标”和“向导”，编写产品说明书要突出重点、简明扼要，清晰易读，帮助用户了解产品特性，使用户正确、安全地使用产品。设计的一般过程 这两节课我们主要通过课本“便携式小凳的设计和制作”案例，结合我们自己模仿和体验的“可调节式小桌”的设计制作，来阐述设计的一般过程。一般来说，我们可以大致把设计过程分成五个阶段，即发现与明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、测试、评估及优化、编写产品说明书。设计的一般过程是按照一定的、科学的、合理的程序过程，但设计同时是一个动态发展的过程，在一项具体设计中，有些阶段或步骤可能会发生变化，有些步骤之间则可能出现一定的循环，因此，设计过程不是一成不变的，应根据设计的需要进行灵活安排。 总结另附其他教材对设计一般过程的内容要求。设计的一般过程A 发现与明确问题
明确技术问题 ，可行性分析
列出具体要求，应达到的标准和所受到的限制
B 制定设计方案
收集、处理信息
材料、标准件选择
确定、选择方案
C 模型或原型的制作
工艺、工具、材料加工
D 方案优化
测试、改进、润色
E 产品的使用说明
使用、维护说明设计过程（通用技术课程标准）设计的一般过程 评 价明确需求收 集 处 理 信 息形 成 构 思设 计 表 达制 作 原 型制 作 成 品上海市劳动技术教材设计的一般过程设计流程（工科大学）提出产品的功能要求（问题与需求）
研究相关资料（信息收集）
设计产品结构 （构思）
建立模型（制作模型）
修改方案
组装调试 （制作产品）【设计、制作、优化】
结果分析（评价）
完成技术设计报告（设计表达）
进行答辩 （设计口头表达、交流）【发现明确问题】【说明书】设计的一般过程设计流程及功能的理解提出产品的功能要求；（识别问题、分析需求和目标）
研究相关资料（研究分析主题，收集信息，细化要求，清楚理解设计的限制）；
设计产品结构；（构思出达到设计提要的结构方案，确定零部件形状、材料、尺寸，并进行必要的强度和安全性计算，最后画出产品的草图。 ）
建立模型；（模型试验）
修改方案；（优化改进）
组装调试；（系统关联、工艺）
结果分析；（根据验证数据分析效果达成度及原因）
完成技术设计报告。（设计表达）设计的一般过程谢谢!普通高中课程标准实验教科书 通用技术 必修1
