第七章模型或原型的制作

1、第七章模型或原型的制作第一節(jié)模型【教材版本】通用技術(shù)必修1技術(shù)與設(shè)計(jì)1（江蘇教育出版社）【設(shè)計(jì)理念】以興趣為入手點(diǎn)，以模型的學(xué)習(xí)為載體，以引起學(xué)生的思考為落腳點(diǎn)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)體驗(yàn)?zāi)Ｐ偷倪^程中聯(lián)系自己的實(shí)際，實(shí)現(xiàn)方法的遷移?！窘滩姆治觥勘竟?jié)內(nèi)容在蘇教版教材中屬于第七章的第一節(jié)，是在學(xué)生完成了方案構(gòu)思和設(shè)計(jì)圖樣繪制的學(xué)習(xí)后，進(jìn)入模型或原型制作的過度環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用。本章是實(shí)踐性較強(qiáng)的章節(jié)，其內(nèi)容也隱含著一定的思想方法。模型或原型的制作是技術(shù)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)于學(xué)生掌握技術(shù)設(shè)計(jì)的過程，實(shí)現(xiàn)方案到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化具有重要作用。本章在第一節(jié)中專門設(shè)置了“模型在不同階段的作用”一小節(jié)，強(qiáng)調(diào)了模型方法在

2、設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中的作用。這里，模型不再僅僅是一個(gè)具體的模型，它還被賦予了思想方法的內(nèi)涵。本節(jié)課從模型的概念入手，使學(xué)生體會(huì)模型的功能及模型在不同設(shè)計(jì)階段的作用，滲透制作模型的重要性，明確模型制作過程不僅是設(shè)計(jì)思想體現(xiàn)的過程，還是發(fā)展構(gòu)思的創(chuàng)造性過程。教材中案例距離學(xué)生實(shí)際生活較遠(yuǎn)，且數(shù)量較少很難引起學(xué)生的興趣，故教材處理時(shí)補(bǔ)充了部分模型案例，變更了榨汁機(jī)的模型為汽車模型?！緦W(xué)情分析】學(xué)生經(jīng)歷了前面的一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，從學(xué)習(xí)內(nèi)容上來(lái)看，學(xué)生了解了設(shè)計(jì)的一般過程，體驗(yàn)了發(fā)現(xiàn)、明確問題和方案構(gòu)思、呈現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)順理成章的進(jìn)入模型或原型的制作環(huán)節(jié)，但大量的理論消磨了學(xué)生的興趣，此時(shí)的學(xué)生對(duì)通用技術(shù)的興趣正在

3、減弱時(shí)期，如何恢復(fù)學(xué)生對(duì)通用技術(shù)的興趣，如何讓學(xué)生從模型的學(xué)習(xí)中感悟出來(lái)影響自己其他學(xué)科學(xué)習(xí)的潛在根源，從而從根本上解決學(xué)習(xí)通用技術(shù)有沒有用、重不重要等問題，因此教師的引導(dǎo)就很重要?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能：1）能夠列舉生活中模型或原型的實(shí)例，知道模型或原型及其功能。2）理解模型制作在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不同階段有不同的作用。2.過程與方法：經(jīng)歷認(rèn)識(shí)模型的過程，理解模型是技術(shù)設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié)和一種重要方法。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀：通過對(duì)模型及其功能的認(rèn)識(shí)過程體會(huì)動(dòng)手“做”的重要性，加強(qiáng)學(xué)習(xí)通用技術(shù)的興趣，實(shí)現(xiàn)方法的遷移?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：1、理解模型是設(shè)計(jì)的一個(gè)環(huán)節(jié)和一種重要的技術(shù)方法2、根據(jù)設(shè)計(jì)方案

4、制作一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品的模型或原型。難點(diǎn)：如何從模型的學(xué)習(xí)中體悟到“絕知此事要躬行”的理念的延伸，讓學(xué)生構(gòu)建“做中學(xué)、學(xué)中做”的理念。【教學(xué)方法】講授法，討論法，實(shí)例分析法【教學(xué)思路】積極引導(dǎo)學(xué)生討論在實(shí)際生活中經(jīng)常看到或聽到的模型的功能，結(jié)合學(xué)生和生活實(shí)際，選擇汽車的設(shè)計(jì)制作過程為載體，分析模型在構(gòu)思、試驗(yàn)、改進(jìn)和交流中的作用，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣?！窘虒W(xué)過程】【導(dǎo)入新課】今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的一般過程中的一個(gè)重要步驟，那就是模型或原型的制作?！局v解】首先我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下什么是模型或原型。一、原型與模型1、原型【設(shè)問】那什么是原型呢?原型（prototype）通常是第一個(gè)能全面反映產(chǎn)品功能的形體，它廣泛應(yīng)用

5、于新產(chǎn)品的開發(fā)中，有時(shí)原型就是最終產(chǎn)品?！局v解】新產(chǎn)品的開發(fā)需要考慮諸多方面的因素,比如:在開發(fā)一款新汽車的車型時(shí)其美學(xué)的創(chuàng)造性要受到安全、人機(jī)工程學(xué)、可制造性等多方面要求的制約，建立產(chǎn)品的物理原型，可以對(duì)這些方面作出較好的評(píng)價(jià)。一般來(lái)說原型有兩方面的作用。2、原型的作用（1）有利于對(duì)設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)效果進(jìn)行評(píng)估。（2）有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)的生產(chǎn)技術(shù)與成本的估算?！具^渡】既然原型具有許多作用和優(yōu)點(diǎn)，那么是不是所有的產(chǎn)品都是直接制備原型的呢？我們先來(lái)看一個(gè)案例。案例分析(一): 大東方號(hào)事例【講解】大東方號(hào)集中了當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的各種動(dòng)力設(shè)備，邀請(qǐng)了著名的造船專家，想制造一艘世界上最大、航速最

6、快的遠(yuǎn)洋輪船，但最后失敗了。其根本原因是一次的完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)后就直接施工制造的大東方號(hào)輪船，雖然集中了當(dāng)時(shí)造船技術(shù)的精華，但還是造成了動(dòng)力設(shè)備與龐大船體的動(dòng)力需要不匹配?！驹u(píng)論】從大東方號(hào)事件我們不難看出有時(shí)直接制作原型是不行的。在很多情況下，模型是很好的替代品。接下來(lái)我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)模型的知識(shí)。3、模型【講解】模型（model）是根據(jù)實(shí)物、設(shè)計(jì)圖樣或構(gòu)思，按比例、生態(tài)或其他特征制成的與實(shí)物相似的一種物體。比如：奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)模型“鳥巢”、神州七號(hào)飛船模型、張衡天體運(yùn)行的模型渾天儀等（奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)模型“鳥巢”、神州七號(hào)飛船模型、張衡天體運(yùn)行的模型渾天儀 ）在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，模型是相對(duì)于原型來(lái)說的。

7、模型是指能反映原形事物某方面特性的等價(jià)物，其表現(xiàn)形態(tài)可以有多種。常見的模型有：實(shí)體模型、圖表模型、模擬模型和數(shù)學(xué)模型等幾種。實(shí)體模型是根據(jù)幾何相似原理而制作的原型物體的幾何等價(jià)物，可以放大，可以縮小，可以是原型的復(fù)制品；實(shí)體模型在技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用：實(shí)體模型制作，是技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。因?yàn)閷?shí)體模型在設(shè)計(jì)中有著非常重要的作用。（1）實(shí)體模型可以將設(shè)計(jì)方案變?yōu)榭梢?、可摸的形象?shí)體，可以更好地表現(xiàn)方案的特性。（2）通過實(shí)體模型的制作，可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性。并為產(chǎn)品的投產(chǎn)及生產(chǎn)設(shè)備的準(zhǔn)備提供可用信息。（3）通過模型的運(yùn)轉(zhuǎn)、試驗(yàn)可以為產(chǎn)品的進(jìn)一步優(yōu)化提供參考。圖表模型是以圖表形式表現(xiàn)原事

8、物的流程、結(jié)構(gòu)或發(fā)展趨勢(shì)的一種模型。如機(jī)構(gòu)組織圖，生產(chǎn)流程圖等；模擬模型是用另外一種信號(hào)的運(yùn)動(dòng)情況來(lái)研究原系統(tǒng)信號(hào)運(yùn)動(dòng)情況的模型，比如，可以用電路圖中電壓信號(hào)的變化情況來(lái)替代力學(xué)系統(tǒng)中物體運(yùn)動(dòng)情況。數(shù)學(xué)模型是一種以數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)表現(xiàn)事物特性的一種模型。它廣泛用于復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)的研究中。通過對(duì)模型的研究來(lái)研究原型，往往可以達(dá)到簡(jiǎn)單、省事的目的。特別是在原型比較復(fù)雜，甚至沒有原型的時(shí)候，就更顯得重要了。【講解】請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合生活實(shí)際列舉一些模型的例子?！局v解】結(jié)合學(xué)生所舉實(shí)例講解?！巨D(zhuǎn)折】那么具體來(lái)說模型在設(shè)計(jì)過程中能起到什么作用呢？我們以神州號(hào)飛船模型中的模擬人為例來(lái)討論。案例分

9、析（二）：神州飛船中的模擬人“神舟三號(hào)”中的模擬人有什么特征?為什么要進(jìn)行“模擬人”試驗(yàn)?【過渡】從我們所列舉和分析的大量實(shí)例不難看出模型是設(shè)計(jì)的一個(gè)環(huán)節(jié)和一種重要的技術(shù)方法，而且模型在技術(shù)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用，接下來(lái)我們就來(lái)分析一下模型的功能。二、模型的功能1、模型使設(shè)計(jì)對(duì)象具體化。2、模型幫助分析設(shè)計(jì)的可能性。【講解】在設(shè)計(jì)的不同階段，需要制作不同的模型。那么模型都有哪些種類呢？三、模型的分類【講解】我們以汽車模型為例來(lái)說明。首先是草模。在設(shè)計(jì)初期階段草模可以把設(shè)計(jì)構(gòu)思用立體模型簡(jiǎn)單的表示出來(lái)，供設(shè)計(jì)人員深入探討時(shí)使用。1、草模（汽車草模圖片）草模用于產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的初期階段，它可以采用立

10、體模型將設(shè)計(jì)構(gòu)思簡(jiǎn)單的表示出來(lái)，供設(shè)計(jì)人員深入探討時(shí)使用。德國(guó)學(xué)生的1：1汽車模型制作（1）【講解】第二種就是概念模型。2、概念模型【講解】概念模型就是在草模的基礎(chǔ)上，用概括的手法表示產(chǎn)品的造型風(fēng)格、布局安排、人機(jī)關(guān)系等，從整體上表現(xiàn)產(chǎn)品造型的整體概念。比如：我們?cè)谝恍┢囯s志上看到的某某概念車，實(shí)際上對(duì)于概念車來(lái)講有兩種，一種是真正能跑的汽車，另一種就是設(shè)計(jì)概念模型。【投影】（富豪在2003年紐約車展的推出的5款概念實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛙嚕?。【講解】為了研究產(chǎn)品造型與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，清晰地表達(dá)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸和連接方法，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)而制作的模型。3、結(jié)構(gòu)模型【講解】其實(shí)像化學(xué)教學(xué)中所使用的合成塔模型、生

11、物中的人體器官模型，當(dāng)然還有物理等其他學(xué)科中的教學(xué)模型等等。圖為雷克薩斯混合動(dòng)力RX400h結(jié)構(gòu)模型第四種就是功能模型。4、功能模型【講解】功能模型，顧名思義主要用于研究產(chǎn)品的各種性能以及人機(jī)關(guān)系，同時(shí)也用作分析、檢查設(shè)計(jì)對(duì)象各部分組件尺寸與機(jī)體的相互配合關(guān)系，并在一定的條件下用于試驗(yàn)。汽車撞擊試驗(yàn)圖片、利用NF-3全機(jī)低速風(fēng)洞對(duì)“運(yùn)-8”模型進(jìn)行吹風(fēng)試驗(yàn)和上海東方明珠塔模型在風(fēng)洞試驗(yàn)室中作抗強(qiáng)風(fēng)試驗(yàn)圖片?！局v解】最后就是在結(jié)構(gòu)模型和功能模型的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的展示模型。它是采用真實(shí)材料，用準(zhǔn)確的尺寸，做成與實(shí)際產(chǎn)品幾乎一致的模型，作為產(chǎn)品的樣品進(jìn)行展示，以便提供實(shí)體形象。另外通過展示模型可以直接向設(shè)計(jì)委托方征求意見，為審核方案提供實(shí)物依據(jù)。5、展示模型日產(chǎn)PIVO2概念車展示模型、起亞運(yùn)動(dòng)概念車KOU