通用技术必修《技术与设计1》任务二 编写简单的技术作品（产品）说明书教学设计

《进行简单的流程优化》教学设计

深圳市龙岗区龙城高级中学 刘煜民

【教材分析】

《进行简单的流程优化》是苏教版通用技术《技术与设计2》第二单元第三节任务二的内容。本节内容之前教材介绍了“流程的探析”和“流程的设计”，“流程的优化”是在学生初步了解流程的构成和核心，熟悉流程设计的基本思路基础上进行的。“流程的优化”一节包括“分析流程优化的基本要素”和 “进行简单的流程优化”两个任务，“分析流程优化的基本要素”介绍了流程优化的目的与内容，“进行简单的流程优化”是前述知识、技能的深化与综合应用。

“进行简单的流程优化”通过两个案例为载体，使学生更好地理解流程优化的方法和思路，以及流程的优化与设备、材料和工艺之间的关系。

本章内容的设计采用渐进提高的编排思路，即体现了知识、技能的内在逻辑，也符合学生由简单到复杂、由具体到抽象到的认知规律。

【学情分析】

学生通过对“流程的探析”和“流程的设计”，以及“分析流程优化的基本要素”的学习，对流程的构成和意义有一定的认识，并且能对生产和生活中一些简单活动进行流程设计，具备初步解决简单流程类问题的能力。

由于认知所限，学生对学习和生活中的一些流程比较了解，但对生产中的流程理解比较困难且缺乏兴趣。因此，在项目的选择上尽量选择符合学生认知与兴趣的内容。

【教学目标】

（一）知识与技能

1、进一步深化理解流程的构成和意义。

2、进一步深化理解流程设计的思路和影响因素。

    3、进一步深化理解流程优化的目的、内容。

    4、理解流程的改进与设备、材料和工艺等条件之间的关系。

5、能对生活、生产中的简单活动进行流程的优化，并用适当的方式表达优化方案。

（二）过程与方法

  1、通过自主学习，让学生了解流程优化的基本思路、方法和条件。

  2、通过合作学习，让学生深化对流程优化基本思路与方法的理解，内化成思维模式。

  3、通过交流研讨，学会借助其他同学的思路进行二次创新的方法。

  4、通过创新设计，帮助学生了解科学设计和解决技术问题的基本流程。

（三）情感态度与价值观

1、通过小组合作学习，形成合作意识和探究精神，提高合作交流的能力。

  2、培养学生的严谨细致的科学态度。 

  3、培养学生“突出重点，综合平衡，整体优化”的流程优化哲学思想。

  4、渗透人文教育，形成技术为人服务的思想。

（四）关于核心素养的培养

   通过以上三维目标的实现和内化，形成核心素养。同学们以流程的创新设计与优化为中心，贯穿创新思维和工程思维，融汇技术意识，提高图样表达能力。

   后续探究过程涉及物化能力的形成和知识产权意识的培养。

【教学重难点】

教学重点：理解流程优化的内容和条件，学会流程优化的基本思路。

教学难点：流程优化综合思维方法的内化。

【教学方法】

1、教学模式

  本节内容采用“四段两案高效课堂教学模式”。

2、教学方法

项目教学法、案例教学法、小组学习法和精讲精练法。

【课时安排】

 共两课时。

第一课时：掌握流程优化的基本思路，确定“山核桃加工流程优化的初步方案”。

第二课时：第二课时为成果展示交流会（学生复课后进行）——学生课后以研究小组为单位开展“山核桃加工流程优化的工程设计”，在此基础上进行成果展示交流。

【第一课时教学过程】

引入：1、无处不在的流程以及流程设计的意义。

      2、流程没有最好，只有更好，任何流程都能优化，例举“考试解题流程的优化”。

任务介绍：山核桃加工流程的优化。

一、相关知识复习

（一）流程的设计

1、流程设计的目标

   提高效率、降低成本、提高质量、节省资源、提高管理水平、安全生产等等。

2、流程设计的基本步骤

   关键是依据活动的规律和机理，分析流程设计中应考虑的主要因素，合理安排环节和时序。

3、流程设计中应考虑的基本因素

    显性因素：材料、设备、工艺、环境、资金、人员等。

    隐形因素：内在的科学规律等。

（二）流程的优化

1、流程优化的目的

   提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境污染、保障安全生产等等。

2、流程优化的内容（指标）

   流程优化主要有工期优化、工艺优化、技术优化、质量优化、成本优化等。

3、流程优化中优化指标的平衡

    流程优化可以是整体全面优化，也可以是对某一个或几个指标的优化。流程

优化过程中经常出现优化某一个指标，而使另外的指标下降的情况，因此，流程

的优化要在综合考虑各项指标的基础上，突出关键指标的优化，综合平衡，达到

整体优化的目的。

二、新知识探究

1、组建学习小组

   4-5位同学一组，成立学习小组，选出组长、记录员。

2、分发《导学案》  

   将教师设计的以基础知识为内容的《导学案》分发发给每位同学，

学生以《导学案》为导向，自主阅读书本，回答《导学案》上的问题 。

3、自主学习

   学生自主学习教材65-68页。并自主解答如下问题：

 (1) “生产线焊接设备的流程优化”三个优化方案分别解决了什么问题? 三个优化方案之间有什么关系？

 (2)三种优化方案所需的条件分别是什么？

 (3) “组合式笔筒的工艺流程及其优化”所需的条件分别是什么？

4、研讨交流

   以小组为单位，研讨下列问题，教师实时点拨。

知识辨析：

  (1)流程优化的条件有哪些? 其中材料、设备和工艺与流程优化有怎样的关系？

    生产流程的优化往往建立在设备和工艺水平提高的基础上。对于零件加工，材料改变，可能会导致设备的改变和工艺方法的改变，从而加工流程就要改变；若材料不变，加工工艺改变了，设备也要改变，流程也随之改变。

  (2)流程优化的思路是怎样的？

   整体重构，改变工序，改变环节、环节工序改变等。

习题探究：

   （1）小组长做“主持人”，内部先研讨下列习题。

   （2）一个小组推荐成员充当“小教师”，分析讲解下列习题，另外小组评价，教师实时点拨。

习题1：目前，我国铁路客运已普遍采用计算机售票系统，在实现本

       地高效售票的同时，还实现了异地、往返和火车票的预定，

       方便乘客，提高工作效率，增加经济效率。这种流程优化属于

      （    ）

A、质量优化     B、工期优化   C、成本优化    D、工艺优化

习题2：自助银行是指由客户自己完成整个业务流程的银行。为了给客

       户提供更好的服务，对自助银行进行一下优化其中不属于以安，

       全为目标的优化是（      ）

  A、增加取钞、退卡语音提示功能。     B、设置智能监控系统。

  C、采用伪钞识别新技术。             D、使用触摸屏新技术。

习题3：如图是某报警中心处理事故的流程图。当报警中心接到报警人

       报警，了解了事故情况和事故地点后，决定出警时，先逐个询

       问各警车的位置，再指派距事故点最近的警车出警，请对该流

       程进行优化。并指出:

        (1)流程优化思路；（2）所对应的流程优化的条件。

思路：整体重构，改变时序，改变环节（例如优化“指派”“出警” 环节？）、

      环节时序改变等。

5、精讲点拨  

  教师精讲点拨知识点和习题，学生研讨没有问题时，该环节可省略。

视频欣赏与思考：将大象装进冰箱

三、创新设计

任务：山核桃加工流程的优化

1、分发《设计案》  

   将教师设计的以创新设计和现实问题解决为内容的《设计案》分发发给每位同学，学生以《设计案》为导向，基于前面所学知识，通过自主探究、合作条件和交流评价，开展创造性设计活动，解决实际问题。

2、自主设计 

每位学生独自提出山核桃加工流程的多个优化方案。

3、头脑风暴

  通过讨论式智力激励会合作探究山核桃加工流程的优化方案。

（1）个人陈述，介绍自己的优化方案。

（2）小组进一步提出其它山核桃加工流程的优化方案。

（3）小组对优化方案的评价。

4、组间交流

   一个小组向全班同学介绍研究成果，其它小组进行评价。

   小组介绍研究成果时要围绕下列问题陈述：

(1)原山核桃的加工流程有何不足？

(2)可以从哪些方面进行优化？能实现怎样的优化目标？

(3)不同的流程优化对应的条件是什么？

(4)展示优化后的流程图。

四、物化拓展与交流

（课后研究任务与第二课时准备）

1、课后研究：

    以小组为单位进行如下探究，并准备后续成果展示课。

   （1）山核桃果实采摘器的研制与专利申请。

   （2）山坡运输车的研制与专利申请。

   （3）山核桃果实去皮机的研制与专利申请。

   （4）山核桃空籽自动分拣器的研制与专利申请。

   （5）山核桃炒制器的研制与专利申请。

2、第二课时准备：

   以研究小组为单位，介绍自己的研制成果（用PPT介绍），组间进行评价、质疑、修改完善。