2019版 地質(zhì)版 高中通-用技術(shù) 選擇性必修3 工程設(shè)計基礎(chǔ)《第二章 概念設(shè)計》大單元整體教學(xué)設(shè)計2020課標(biāo)

版地質(zhì)版高中通用技術(shù)選擇性必修3工程設(shè)計基礎(chǔ)《第二章概念設(shè)計》大單元整體教學(xué)設(shè)計[2020課標(biāo)]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計五、大單元目標(biāo)敘寫六、大單元教學(xué)重點(diǎn)七、大單元教學(xué)難點(diǎn)八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評價十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計十四、大單元作業(yè)設(shè)計十五、“教-學(xué)-評”一致性課時設(shè)計十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合（一）教學(xué)內(nèi)容分析本單元的教學(xué)內(nèi)容來自《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中的選擇性必修3《工程設(shè)計基礎(chǔ)》第二章《概念設(shè)計》。概念設(shè)計是工程設(shè)計活動的起始階段，是工程設(shè)計過程中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。它涵蓋了從用戶需求識別到概念產(chǎn)品生成的整個有序過程，體現(xiàn)了由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具體的進(jìn)化路徑。本章分為兩節(jié)，第一節(jié)包括需求識別與問題定義、信息收集、概念生成；第二節(jié)則涉及概念評價與決策，包括決策矩陣、決策模型、決策樹等內(nèi)容。這些內(nèi)容旨在培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析問題的能力、創(chuàng)造性思維以及科學(xué)的決策能力，是工程設(shè)計不可或缺的核心素養(yǎng)。（二）單元內(nèi)容分析第一節(jié)初始概念設(shè)計需求識別與問題定義教學(xué)內(nèi)容：通過感性調(diào)查和理性分析，識別和理解客戶的需求，將客戶需求轉(zhuǎn)化為明確的工程設(shè)計問題。核心素養(yǎng)目標(biāo)：技術(shù)意識（理解技術(shù)與人、自然、社會的關(guān)系）、工程思維（系統(tǒng)分析問題）。信息收集教學(xué)內(nèi)容：查閱產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)，獲取相關(guān)信息；通過客戶訪談和問卷調(diào)查，收集客戶需求和偏好。核心素養(yǎng)目標(biāo)：技術(shù)意識（技術(shù)信息的收集與處理能力）、工程思維（信息收集與整合）。概念生成教學(xué)內(nèi)容：運(yùn)用逆向工程法、標(biāo)桿分析法等方法，將客戶需求轉(zhuǎn)化為設(shè)計概念，生成初步的工程設(shè)計方案。核心素養(yǎng)目標(biāo)：創(chuàng)新設(shè)計（基于客戶需求生成創(chuàng)新概念）、工程思維（設(shè)計概念的生成與優(yōu)化）。第二節(jié)概念評價與決策決策矩陣教學(xué)內(nèi)容：通過構(gòu)建決策矩陣，對多個設(shè)計方案進(jìn)行量化比較和評估，選擇最優(yōu)方案。核心素養(yǎng)目標(biāo)：工程思維（決策分析）、創(chuàng)新設(shè)計（方案比較與優(yōu)化）。決策模型教學(xué)內(nèi)容：介紹決策模型的基本原理，運(yùn)用模型進(jìn)行復(fù)雜問題的決策分析。核心素養(yǎng)目標(biāo)：工程思維（決策模型應(yīng)用）、物化能力（將決策模型應(yīng)用于實(shí)際問題）。決策樹教學(xué)內(nèi)容：通過繪制決策樹，分析不同決策路徑下的預(yù)期結(jié)果，選擇最優(yōu)決策方案。核心素養(yǎng)目標(biāo)：工程思維（決策樹分析）、物化能力（將決策樹應(yīng)用于實(shí)際問題）。（三）單元內(nèi)容整合本單元通過整合概念設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，形成了一個完整的設(shè)計思維訓(xùn)練體系。從需求識別與問題定義開始，通過信息收集、概念生成，到最終的概念評價與決策，每個環(huán)節(jié)都緊密相扣，層層遞進(jìn)。這種整合不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力，還能提升他們的創(chuàng)新思維和決策能力。通過將通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)融入每個教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了知識傳授與能力培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合。二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》分解通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)是：（一）技術(shù)意識技術(shù)意識是對技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問題的感知與體悟，是技術(shù)素養(yǎng)的重要組成部分。在本單元中，技術(shù)意識的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：理解技術(shù)與人、自然、社會的關(guān)系：通過需求識別與問題定義環(huán)節(jié)，學(xué)生需要深入理解客戶需求背后的技術(shù)背景，分析技術(shù)對社會、環(huán)境等方面的影響。技術(shù)信息的收集與處理能力：在信息收集環(huán)節(jié)，學(xué)生需要學(xué)會如何有效地收集、整理和分析技術(shù)信息，為后續(xù)的工程設(shè)計提供有力支持。技術(shù)的文化特性和美學(xué)特征：在概念生成環(huán)節(jié)，學(xué)生需要考慮如何將技術(shù)的文化特性和美學(xué)特征融入設(shè)計方案中，提升產(chǎn)品的附加值。（二）工程思維工程思維是以系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡為核心的一種籌劃性思維。在本單元中，工程思維的培養(yǎng)是核心目標(biāo)之一，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：系統(tǒng)分析問題：在需求識別與問題定義環(huán)節(jié)，學(xué)生需要運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，將復(fù)雜的客戶需求分解為若干個具體的設(shè)計問題。信息收集與整合：在信息收集環(huán)節(jié)，學(xué)生需要學(xué)會如何從海量的信息中篩選出有用的內(nèi)容，并進(jìn)行有效的整合和利用。設(shè)計概念的生成與優(yōu)化：在概念生成環(huán)節(jié)，學(xué)生需要運(yùn)用創(chuàng)造性思維，生成多個設(shè)計概念，并通過比較權(quán)衡，選出最優(yōu)方案。決策分析：在概念評價與決策環(huán)節(jié)，學(xué)生需要學(xué)會運(yùn)用決策矩陣、決策模型、決策樹等工具，對多個設(shè)計方案進(jìn)行量化比較和評估，選擇最優(yōu)方案。（三）創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計是指基于技術(shù)問題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思的一系列問題解決過程。在本單元中，創(chuàng)新設(shè)計的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：基于客戶需求生成創(chuàng)新概念：在概念生成環(huán)節(jié)，學(xué)生需要充分理解客戶需求，結(jié)合市場趨勢和技術(shù)發(fā)展，生成具有創(chuàng)新性的設(shè)計概念。方案比較與優(yōu)化：在概念評價與決策環(huán)節(jié)，學(xué)生需要對多個設(shè)計方案進(jìn)行比較和優(yōu)化，不斷提升方案的創(chuàng)新性和實(shí)用性。多學(xué)科知識的綜合運(yùn)用：在創(chuàng)新設(shè)計過程中，學(xué)生需要綜合運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等多學(xué)科知識，提升設(shè)計的綜合性和創(chuàng)新性。（四）圖樣表達(dá)圖樣表達(dá)是指運(yùn)用圖形樣式對意念中或客觀存在的技術(shù)對象進(jìn)行可視化的描述和交流。在本單元中，圖樣表達(dá)的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：技術(shù)圖樣的識讀與繪制：在概念生成和概念評價與決策環(huán)節(jié)，學(xué)生需要學(xué)會識讀和繪制各種技術(shù)圖樣，如流程圖、結(jié)構(gòu)圖、控制框圖等，以清晰地表達(dá)設(shè)計思路和方案。設(shè)計方案的可視化呈現(xiàn)：通過圖樣表達(dá)，學(xué)生可以將復(fù)雜的設(shè)計方案以直觀、清晰的方式呈現(xiàn)出來，便于交流和評估。（五）物化能力物化能力是指采用一定的工藝方法等將意念、方案轉(zhuǎn)化為有用物品或?qū)σ延形锲愤M(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化的能力。在本單元中，物化能力的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：材料與工具的選擇與使用：在概念生成和概念評價與決策環(huán)節(jié)，學(xué)生需要根據(jù)設(shè)計方案的要求選擇合適的材料和工具，并學(xué)會正確使用它們。模型或原型的制作與測試：通過制作模型或原型，學(xué)生可以將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為具體的物品，并進(jìn)行測試和優(yōu)化，提升方案的可行性和實(shí)用性。技術(shù)試驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析：在概念評價與決策環(huán)節(jié)，學(xué)生需要通過技術(shù)試驗(yàn)收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，以評估設(shè)計方案的性能和可靠性。方案的評價與優(yōu)化：基于技術(shù)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，學(xué)生需要對設(shè)計方案進(jìn)行評價和優(yōu)化，不斷提升方案的物化實(shí)現(xiàn)能力。三、學(xué)情分析（一）已知內(nèi)容分析在進(jìn)入“工程設(shè)計基礎(chǔ)”這一模塊之前，學(xué)生已經(jīng)完成了通用技術(shù)必修課程《技術(shù)與設(shè)計1》和《技術(shù)與設(shè)計2》的學(xué)習(xí)。在《技術(shù)與設(shè)計1》中，學(xué)生經(jīng)歷了技術(shù)設(shè)計的一般過程，掌握了技術(shù)設(shè)計的基礎(chǔ)知識和技能，形成了基本的技術(shù)思想與經(jīng)驗(yàn)。在《技術(shù)與設(shè)計2》中，學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本概念和原理，并能夠運(yùn)用這些知識進(jìn)行較為復(fù)雜的技術(shù)設(shè)計。學(xué)生對技術(shù)設(shè)計的過程、方法和工具已經(jīng)有了一定的了解和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。具體來說，學(xué)生在必修課程中已經(jīng)掌握了以下內(nèi)容：技術(shù)設(shè)計基礎(chǔ)：包括技術(shù)設(shè)計的一般過程（發(fā)現(xiàn)與明確問題、制訂設(shè)計方案、制作模型或原型、優(yōu)化設(shè)計方案、編寫技術(shù)作品說明書等）和技術(shù)設(shè)計的基本原則?；炯夹g(shù)知識：如常見材料的特性、基本加工工藝、簡單工具的使用方法等。技術(shù)語言表達(dá)：能夠識讀和繪制簡單的技術(shù)圖樣，如機(jī)械加工圖、電子線路圖等。系統(tǒng)分析方法：理解系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、流程、控制等基本概念，并能夠運(yùn)用這些知識進(jìn)行簡單的系統(tǒng)設(shè)計。（二）新知內(nèi)容分析“工程設(shè)計基礎(chǔ)”模塊是在學(xué)生已有技術(shù)設(shè)計知識和技能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)工程設(shè)計的相關(guān)知識和方法。特別是第二章“概念設(shè)計”部分，主要介紹了工程設(shè)計中的概念設(shè)計階段，包括需求識別與問題定義、信息收集、概念生成，以及概念評價與決策等內(nèi)容。這些內(nèi)容是工程設(shè)計過程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的工程思維和設(shè)計能力具有重要意義。具體來說，本章的新知內(nèi)容包括：需求識別與問題定義：學(xué)會如何從用戶需求出發(fā)，明確設(shè)計目標(biāo)和約束條件，將模糊的需求轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計問題。信息收集：掌握多種信息收集的方法，如問卷調(diào)查、訪談、文獻(xiàn)查閱等，并能夠?qū)κ占降男畔⑦M(jìn)行整理和分析。概念生成：運(yùn)用創(chuàng)造性思維，結(jié)合用戶需求和技術(shù)可行性，提出多種設(shè)計方案，并進(jìn)行初步評估。概念評價與決策：學(xué)會運(yùn)用決策矩陣、決策模型、決策樹等工具，對多種設(shè)計方案進(jìn)行比較和評價，選擇最優(yōu)方案。這些新知內(nèi)容不僅要求學(xué)生具備扎實(shí)的技術(shù)設(shè)計基礎(chǔ)，還需要學(xué)生具備較強(qiáng)的分析能力、創(chuàng)新能力和決策能力。（三）學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析高中階段的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力和自主學(xué)習(xí)能力，能夠獨(dú)立思考和解決問題。在通用技術(shù)課程的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了基于項目的學(xué)習(xí)方式，能夠通過團(tuán)隊合作完成較為復(fù)雜的設(shè)計任務(wù)。學(xué)生還具備較強(qiáng)的動手實(shí)踐能力和信息技術(shù)應(yīng)用能力，能夠熟練運(yùn)用各種工具和軟件進(jìn)行技術(shù)設(shè)計和制作。工程設(shè)計是一個復(fù)雜而系統(tǒng)的過程，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的綜合分析能力和創(chuàng)新思維能力。在概念設(shè)計階段，學(xué)生需要能夠跳出傳統(tǒng)的思維模式，從多個角度思考問題，提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。學(xué)生還需要具備較強(qiáng)的決策能力，能夠在多種設(shè)計方案中選擇最優(yōu)方案。在教學(xué)過程中，教師需要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和決策能力，引導(dǎo)學(xué)生積極探索和嘗試新的設(shè)計思路和方法。教師還需要關(guān)注學(xué)生的個體差異，針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和能力水平，提供個性化的指導(dǎo)和支持。（四）學(xué)習(xí)障礙突破策略在“工程設(shè)計基礎(chǔ)”模塊的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可能會遇到以下學(xué)習(xí)障礙：需求識別與問題定義不準(zhǔn)確：學(xué)生可能難以準(zhǔn)確理解用戶需求，將模糊的需求轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計問題。為了突破這一障礙，教師可以采用案例分析、角色扮演等方法，幫助學(xué)生深入理解用戶需求，并學(xué)會如何將需求轉(zhuǎn)化為明確的設(shè)計問題。信息收集和處理能力不足：學(xué)生可能缺乏有效的信息收集和處理方法，導(dǎo)致收集到的信息不完整、不準(zhǔn)確或難以利用。為了提升學(xué)生的信息收集和處理能力，教師可以引導(dǎo)學(xué)生掌握多種信息收集方法，如問卷調(diào)查、訪談、文獻(xiàn)查閱等，并教授學(xué)生如何對收集到的信息進(jìn)行整理和分析。創(chuàng)新思維不足：在概念生成階段，學(xué)生可能缺乏創(chuàng)新思維，難以提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，教師可以采用頭腦風(fēng)暴、逆向思維等方法，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問題，提出多種設(shè)計方案。教師還可以鼓勵學(xué)生參考已有的優(yōu)秀設(shè)計案例，借鑒其中的創(chuàng)新點(diǎn)和設(shè)計思路。決策能力不強(qiáng)：在概念評價與決策階段，學(xué)生可能難以對多種設(shè)計方案進(jìn)行比較和評價，選擇最優(yōu)方案。為了提升學(xué)生的決策能力，教師可以教授學(xué)生運(yùn)用決策矩陣、決策模型、決策樹等工具進(jìn)行比較和評價。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注設(shè)計方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等方面的問題，綜合考慮各種因素進(jìn)行選擇。針對以上學(xué)習(xí)障礙，教師可以采取以下策略進(jìn)行突破：加強(qiáng)案例教學(xué)：通過引入真實(shí)的工程設(shè)計案例，幫助學(xué)生深入理解工程設(shè)計的過程和方法，掌握需求識別與問題定義、信息收集、概念生成等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。提供多樣化的信息收集途徑：鼓勵學(xué)生通過問卷調(diào)查、訪談、文獻(xiàn)查閱等多種途徑收集信息，并教授學(xué)生如何對收集到的信息進(jìn)行整理和分析。激發(fā)創(chuàng)新思維：采用頭腦風(fēng)暴、逆向思維等方法，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問題，提出多種設(shè)計方案。鼓勵學(xué)生參考已有的優(yōu)秀設(shè)計案例，借鑒其中的創(chuàng)新點(diǎn)和設(shè)計思路。培養(yǎng)決策能力：教授學(xué)生運(yùn)用決策矩陣、決策模型、決策樹等工具進(jìn)行比較和評價。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注設(shè)計方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等方面的問題，綜合考慮各種因素進(jìn)行選擇。加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)：通過設(shè)計實(shí)踐項目、模擬比賽等形式，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握工程設(shè)計的方法和技能，提升創(chuàng)新能力和決策能力。教師還可以邀請企業(yè)專家或工程師進(jìn)行指導(dǎo)，幫助學(xué)生更好地了解工程設(shè)計行業(yè)的實(shí)際需求和挑戰(zhàn)。四、大主題或大概念設(shè)計本單元的大主題設(shè)計為“工程設(shè)計基礎(chǔ)：從需求到?jīng)Q策的概念設(shè)計之旅”。圍繞這一主題，我們將通過一系列精心設(shè)計的教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生深入理解工程設(shè)計的概念、流程和方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計思維和決策能力。通過本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握需求識別、信息收集、概念生成、評價與決策等關(guān)鍵技能，為后續(xù)深入的工程設(shè)計學(xué)習(xí)打下堅實(shí)基礎(chǔ)。五、大單元目標(biāo)敘寫本單元的學(xué)習(xí)旨在全面提升學(xué)生的工程設(shè)計能力，具體目標(biāo)如下：（一）技術(shù)意識學(xué)生能夠理解技術(shù)設(shè)計在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價值，形成對工程設(shè)計活動的積極態(tài)度。學(xué)生能夠識別和分析工程設(shè)計中的技術(shù)要素，理解技術(shù)決策對社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響。（二）工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，識別工程設(shè)計問題中的關(guān)鍵要素和制約條件。學(xué)生能夠通過建模和仿真等方法，對工程設(shè)計方案進(jìn)行初步分析和優(yōu)化。（三）創(chuàng)新設(shè)計學(xué)生能夠基于用戶需求和問題情境，提出創(chuàng)新性的工程設(shè)計方案。學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)造技法，對設(shè)計方案進(jìn)行多輪迭代和優(yōu)化。（四）圖樣表達(dá)學(xué)生能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣，準(zhǔn)確表達(dá)工程設(shè)計方案。學(xué)生能夠利用計算機(jī)輔助設(shè)計軟件，進(jìn)行三維建模和渲染。（五）物化能力學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，進(jìn)行簡單的模型制作和裝配。學(xué)生能夠?qū)χ谱鞒龅哪Ｐ瓦M(jìn)行測試和優(yōu)化，提升其功能和外觀。六、大單元教學(xué)重點(diǎn)需求識別與問題定義：教授學(xué)生如何通過感性調(diào)查和理性分析，準(zhǔn)確識別用戶需求和工程問題，為后續(xù)的設(shè)計工作奠定基礎(chǔ)。信息收集：引導(dǎo)學(xué)生掌握多種信息收集方法，如查閱產(chǎn)品資料、技術(shù)文獻(xiàn)和客戶資料，以獲取全面的設(shè)計參考。概念生成：通過逆向工程法和標(biāo)桿分析法等方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力，生成具有創(chuàng)新性的工程設(shè)計方案。評價與決策：運(yùn)用決策矩陣、決策模型和決策樹等工具，對設(shè)計方案進(jìn)行科學(xué)評估和決策，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維和決策能力。七、大單元教學(xué)難點(diǎn)需求識別的準(zhǔn)確性：如何確保通過感性調(diào)查和理性分析，準(zhǔn)確識別用戶需求和工程問題的本質(zhì)，避免主觀臆斷和片面理解。信息收集的全面性：在信息量巨大的時代，如何高效篩選和整合相關(guān)信息，避免信息過載和誤導(dǎo)，確保信息收集的全面性和準(zhǔn)確性。概念生成的創(chuàng)新性：如何打破傳統(tǒng)思維的束縛，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，生成具有獨(dú)特性和實(shí)用性的工程設(shè)計方案。決策的科學(xué)性：如何運(yùn)用科學(xué)的決策工具和方法，對多個設(shè)計方案進(jìn)行全面評估和比較，確保決策的科學(xué)性和合理性。教學(xué)設(shè)計詳細(xì)內(nèi)容第一節(jié)初始概念設(shè)計一、需求識別與問題定義教學(xué)目標(biāo)理解需求識別在工程設(shè)計中的重要性。掌握感性調(diào)查和理性分析的方法。教學(xué)活動感性調(diào)查：分組進(jìn)行校園內(nèi)乒乓球臺使用情況的感性調(diào)查，通過問卷、訪談等方式收集用戶對乒乓球臺的需求和意見。分析調(diào)查結(jié)果，總結(jié)用戶的主要需求和潛在需求。理性分析：對感性調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行整理和分析，識別用戶需求的重點(diǎn)和特征。通過SWOT分析，挖掘用戶的潛在需求和工程設(shè)計的制約條件。學(xué)業(yè)評價通過小組匯報和討論，評價學(xué)生對需求識別方法的掌握程度。通過案例分析，評估學(xué)生對用戶需求理解的準(zhǔn)確性和全面性。二、信息收集教學(xué)目標(biāo)掌握多種信息收集方法。能夠利用收集到的信息進(jìn)行初步分析。教學(xué)活動查閱產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)：指導(dǎo)學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等途徑，查閱乒乓球臺的相關(guān)產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)。分析不同品牌和型號的乒乓球臺特點(diǎn)，總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)。查閱客戶資料：收集不同用戶群體對乒乓球臺的使用習(xí)慣和偏好信息。分析客戶資料，提煉出對工程設(shè)計有指導(dǎo)意義的信息。學(xué)業(yè)評價通過資料整理和匯報，評價學(xué)生對信息收集方法的掌握程度。通過小組討論，評估學(xué)生對收集到信息的分析和利用能力。三、概念生成教學(xué)目標(biāo)掌握逆向工程法和標(biāo)桿分析法的應(yīng)用。能夠基于用戶需求和信息收集結(jié)果，生成初步的工程設(shè)計概念。教學(xué)活動逆向工程法：分析市場上現(xiàn)有的乒乓球臺產(chǎn)品，通過拆解和逆向分析，了解其設(shè)計原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。結(jié)合用戶需求，提出改進(jìn)和創(chuàng)新的設(shè)計概念。標(biāo)桿分析法：選擇國內(nèi)外優(yōu)秀的乒乓球臺產(chǎn)品作為標(biāo)桿，進(jìn)行詳細(xì)的比較分析?；跇?biāo)桿產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)和自身產(chǎn)品的定位，生成具有競爭力的工程設(shè)計概念。學(xué)業(yè)評價通過設(shè)計方案的展示和討論，評價學(xué)生對逆向工程法和標(biāo)桿分析法的應(yīng)用能力。通過專家評審和小組互評，評估設(shè)計方案的創(chuàng)新性和實(shí)用性。第二節(jié)概念評價與決策一、決策矩陣教學(xué)目標(biāo)掌握決策矩陣的構(gòu)建和應(yīng)用方法。能夠運(yùn)用決策矩陣對多個設(shè)計方案進(jìn)行評估和選擇。教學(xué)活動構(gòu)建決策矩陣：確定設(shè)計方案的評估指標(biāo)和權(quán)重。根據(jù)評估指標(biāo)和權(quán)重，構(gòu)建決策矩陣，對多個設(shè)計方案進(jìn)行評分和排序。方案優(yōu)化：基于決策矩陣的評估結(jié)果，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。通過迭代設(shè)計，提升設(shè)計方案的競爭力和實(shí)用性。學(xué)業(yè)評價通過決策矩陣的構(gòu)建和展示，評價學(xué)生對決策方法的掌握程度。通過方案優(yōu)化過程的記錄和分析，評估學(xué)生的決策能力和優(yōu)化能力。二、決策模型教學(xué)目標(biāo)理解決策模型的基本原理和應(yīng)用場景。能夠運(yùn)用決策模型對復(fù)雜工程問題進(jìn)行決策分析。教學(xué)活動案例分析：選取典型的工程設(shè)計決策案例，分析其決策過程和決策模型的應(yīng)用。總結(jié)決策模型的優(yōu)點(diǎn)和局限性，探討其在不同場景下的適用性。模擬決策：基于乒乓球臺工程設(shè)計的問題情境，構(gòu)建決策模型，進(jìn)行模擬決策分析。通過小組討論和專家咨詢，驗(yàn)證決策模型的準(zhǔn)確性和可靠性。學(xué)業(yè)評價通過案例分析報告的撰寫和展示，評價學(xué)生對決策模型的理解程度。通過模擬決策的結(jié)果和反饋，評估學(xué)生運(yùn)用決策模型解決實(shí)際問題的能力。三、決策樹教學(xué)目標(biāo)掌握決策樹的構(gòu)建方法和應(yīng)用技巧。能夠運(yùn)用決策樹對復(fù)雜工程設(shè)計問題進(jìn)行科學(xué)決策。教學(xué)活動構(gòu)建決策樹：針對乒乓球臺工程設(shè)計中的關(guān)鍵問題，構(gòu)建決策樹模型。確定決策節(jié)點(diǎn)、方案分枝和概率分枝，計算各方案的期望值。方案選擇：基于決策樹的期望值計算結(jié)果，選擇最優(yōu)的工程設(shè)計方案。分析不同方案的風(fēng)險和收益，制定風(fēng)險應(yīng)對策略。學(xué)業(yè)評價通過決策樹的構(gòu)建和展示，評價學(xué)生對決策樹方法的掌握程度。通過方案選擇和風(fēng)險應(yīng)對的討論，評估學(xué)生的決策能力和風(fēng)險管理能力。通過本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生將全面掌握工程設(shè)計的初始概念設(shè)計方法和評價與決策技巧，為后續(xù)深入的工程設(shè)計學(xué)習(xí)奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。通過一系列實(shí)踐活動和案例分析，學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力將得到顯著提升。八、大單元整體教學(xué)思路在高中通用技術(shù)選擇性必修3《工程設(shè)計基礎(chǔ)》的第二章《概念設(shè)計》教學(xué)中，我們將圍繞“技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)、物化能力”這五大核心素養(yǎng)目標(biāo)，精心設(shè)計教學(xué)思路，確保學(xué)生在掌握工程設(shè)計基礎(chǔ)知識的同時，能夠全面提升技術(shù)素養(yǎng)和綜合能力。以下是本單元的整體教學(xué)思路。一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定（一）技術(shù)意識技術(shù)認(rèn)知與理解：學(xué)生能夠理解技術(shù)設(shè)計在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，認(rèn)識到技術(shù)對社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的影響，形成正確的技術(shù)觀和價值觀。技術(shù)倫理與責(zé)任：通過案例分析，學(xué)生能夠理解技術(shù)設(shè)計中的倫理問題和社會責(zé)任，培養(yǎng)在技術(shù)設(shè)計和應(yīng)用中的倫理意識和責(zé)任感。技術(shù)文化感悟：學(xué)生能夠體會技術(shù)設(shè)計中的文化元素，理解技術(shù)文化對社會發(fā)展和個人成長的意義。（二）工程思維系統(tǒng)分析與比較權(quán)衡：學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，對工程設(shè)計問題進(jìn)行多因素分析和比較權(quán)衡，形成初步的工程意識。優(yōu)化與決策：學(xué)生能夠針對工程設(shè)計問題，提出多種解決方案，并進(jìn)行優(yōu)化和決策，發(fā)展工程思維。風(fēng)險評估：學(xué)生能夠初步運(yùn)用模擬試驗(yàn)或數(shù)學(xué)模型對技術(shù)方案進(jìn)行性能和風(fēng)險評估，提高解決實(shí)際問題的能力。（三）創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新意識與思維：通過設(shè)計實(shí)踐，學(xué)生能夠培養(yǎng)創(chuàng)新意識，形成初步的創(chuàng)新思維，能夠在技術(shù)設(shè)計中提出新的想法和解決方案。用戶需求分析：學(xué)生能夠運(yùn)用用戶模型分析方法，提煉用戶的獨(dú)特需求，確認(rèn)需要解決的特定技術(shù)問題。創(chuàng)新技法應(yīng)用：學(xué)生能夠掌握一些基本的創(chuàng)新技法，如智力激勵法、設(shè)問法等，并在技術(shù)設(shè)計中靈活運(yùn)用。（四）圖樣表達(dá)技術(shù)圖樣識讀：學(xué)生能夠識讀常見的技術(shù)圖樣，如機(jī)械加工圖、電子線路圖等，理解圖樣在技術(shù)設(shè)計中的作用。設(shè)計草圖繪制：學(xué)生能夠運(yùn)用手工繪圖工具或計算機(jī)輔助設(shè)計軟件，繪制規(guī)范的設(shè)計草圖，表達(dá)設(shè)計構(gòu)想。設(shè)計文件編制：學(xué)生能夠編制完整的設(shè)計文件，包括設(shè)計說明書、圖樣、技術(shù)報告等，清晰地表達(dá)設(shè)計意圖和實(shí)現(xiàn)方案。（五）物化能力材料與工具選擇：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計要求選擇合適的材料和工具，了解常用材料的屬性及加工方法。模型制作與裝配：學(xué)生能夠嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致地完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配，掌握基本的加工工藝和技術(shù)。技術(shù)測試與優(yōu)化：學(xué)生能夠?qū)δＰ突虍a(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)測試，分析測試數(shù)據(jù)，提出優(yōu)化方案，形成精益求精、追求卓越的良好品格。二、教學(xué)內(nèi)容安排第一節(jié)初始概念設(shè)計一、需求識別與問題定義教學(xué)內(nèi)容：感性調(diào)查：通過問卷、訪談等方法收集用戶需求。理性分析：對收集到的需求信息進(jìn)行整理和分析，識別問題的核心和關(guān)鍵點(diǎn)。案例分析：以學(xué)校乒乓球臺建設(shè)工程為例，說明需求識別與問題定義的過程。教學(xué)活動：小組討論：學(xué)生分組進(jìn)行感性調(diào)查和理性分析，形成問題定義報告。角色扮演：學(xué)生扮演不同的角色（如用戶、設(shè)計師、工程師等），模擬需求識別的過程。案例分析：教師引導(dǎo)學(xué)生分析學(xué)校乒乓球臺建設(shè)工程的需求識別與問題定義過程。二、信息收集教學(xué)內(nèi)容：產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)查閱：通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)等途徑查閱相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)的資料。客戶資料查閱：了解客戶的價值取向和偏好，為設(shè)計提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。案例分析：以乒乓球臺產(chǎn)業(yè)為例，說明信息收集的重要性和方法。教學(xué)活動：資料搜集：學(xué)生分組搜集乒乓球臺相關(guān)資料，并進(jìn)行整理和分析。小組匯報：各小組匯報資料搜集的結(jié)果，分享信息收集的經(jīng)驗(yàn)和體會。案例分析：教師引導(dǎo)學(xué)生分析乒乓球臺產(chǎn)業(yè)信息收集的過程和技巧。三、概念生成教學(xué)內(nèi)容：逆向工程法：通過拆解和分析現(xiàn)有產(chǎn)品，獲得設(shè)計靈感和思路。標(biāo)桿分析法：通過對比分析行業(yè)內(nèi)外的最佳范例，找出提升的空間和方向。質(zhì)量功能配置：將用戶需求轉(zhuǎn)化為具體的工程特性，為設(shè)計提供明確的指導(dǎo)。教學(xué)活動：逆向工程實(shí)踐：學(xué)生分組進(jìn)行乒乓球臺的拆解和分析，提出改進(jìn)方案。標(biāo)桿分析討論：學(xué)生分組進(jìn)行標(biāo)桿分析，找出學(xué)校乒乓球臺建設(shè)的提升點(diǎn)。質(zhì)量功能配置練習(xí)：學(xué)生運(yùn)用質(zhì)量功能配置工具，將用戶需求轉(zhuǎn)化為具體的工程特性。第二節(jié)概念評價與決策一、決策矩陣教學(xué)內(nèi)容：決策矩陣的基本原理和方法。如何運(yùn)用決策矩陣對設(shè)計方案進(jìn)行評價和比較。教學(xué)活動：決策矩陣練習(xí)：學(xué)生分組運(yùn)用決策矩陣對乒乓球臺設(shè)計方案進(jìn)行評價和比較。小組匯報：各小組匯報決策矩陣的應(yīng)用過程和結(jié)果，分享經(jīng)驗(yàn)和體會。二、決策模型教學(xué)內(nèi)容：決策模型的基本原理和類型。如何運(yùn)用決策模型進(jìn)行方案優(yōu)化和決策。教學(xué)活動：決策模型案例分析：教師引導(dǎo)學(xué)生分析典型的決策模型案例，理解其應(yīng)用方法和效果。小組實(shí)踐：學(xué)生分組運(yùn)用決策模型對乒乓球臺設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化和決策。三、決策樹教學(xué)內(nèi)容：決策樹的基本原理和構(gòu)建方法。如何運(yùn)用決策樹進(jìn)行風(fēng)險型決策分析。教學(xué)活動：決策樹繪制練習(xí)：學(xué)生分組繪制乒乓球臺設(shè)計方案的決策樹，進(jìn)行風(fēng)險型決策分析。小組匯報：各小組匯報決策樹的繪制過程和決策結(jié)果，分享經(jīng)驗(yàn)和體會。三、教學(xué)策略與方法（一）基于項目的學(xué)習(xí)通過設(shè)計真實(shí)的技術(shù)項目，如學(xué)校乒乓球臺建設(shè)工程，讓學(xué)生在項目實(shí)踐中體驗(yàn)技術(shù)設(shè)計的全過程，包括需求識別、信息收集、概念生成、評價與決策等環(huán)節(jié)，提高解決實(shí)際問題的能力。（二）小組合作學(xué)習(xí)將學(xué)生分成若干小組，每組負(fù)責(zé)不同的任務(wù)，通過小組內(nèi)的合作和小組間的交流，共同完成技術(shù)設(shè)計項目。小組合作學(xué)習(xí)能夠促進(jìn)學(xué)生之間的互相學(xué)習(xí)和啟發(fā)，提高學(xué)習(xí)效果。（三）案例分析與討論選取典型的工程設(shè)計案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行案例分析和討論，理解技術(shù)設(shè)計中的關(guān)鍵問題和解決方法。案例分析與討論能夠幫助學(xué)生將理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，提高技術(shù)設(shè)計的能力。（四）情境模擬與角色扮演通過情境模擬和角色扮演的方式，讓學(xué)生身臨其境地體驗(yàn)技術(shù)設(shè)計的過程，如扮演用戶、設(shè)計師、工程師等角色，模擬需求識別、方案設(shè)計、決策分析等環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)興趣。四、教學(xué)評價與反饋（一）過程性評價在教學(xué)過程中，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價，包括小組討論、資料搜集、方案設(shè)計、模型制作等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)。通過過程性評價，及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和問題，提供針對性的指導(dǎo)和幫助。（二）成果性評價對學(xué)生完成的技術(shù)設(shè)計項目進(jìn)行評價，包括設(shè)計方案的合理性、創(chuàng)新性、實(shí)用性等方面。通過成果性評價，檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和技術(shù)設(shè)計能力，為后續(xù)的教學(xué)改進(jìn)提供依據(jù)。（三）自我評價與互評鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我評價和互評，反思自己的學(xué)習(xí)過程和成果，發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)點(diǎn)和不足，提出改進(jìn)的措施。通過自我評價和互評，培養(yǎng)學(xué)生的自我反思能力和團(tuán)隊合作精神。五、教學(xué)資源與保障（一）教學(xué)資源教材與教輔資料：選用符合課程標(biāo)準(zhǔn)的教材和教輔資料，為教學(xué)提供基礎(chǔ)支撐。網(wǎng)絡(luò)資源：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線課程、技術(shù)論壇、設(shè)計軟件等，豐富教學(xué)內(nèi)容和形式。實(shí)物模型與工具：提供實(shí)物模型、工具和設(shè)備，供學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作和模型制作。（二）教學(xué)保障師資保障：配備具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技能的教師團(tuán)隊，確保教學(xué)質(zhì)量。設(shè)施保障：建設(shè)符合課程要求的專用教室和實(shí)驗(yàn)室，配備必要的教學(xué)設(shè)施和工具。管理保障：建立完善的教學(xué)管理制度和評價體系，確保教學(xué)過程的規(guī)范性和有效性。六、教學(xué)反思與改進(jìn)在教學(xué)結(jié)束后，及時進(jìn)行教學(xué)反思，總結(jié)教學(xué)過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提出改進(jìn)的措施和建議。通過教學(xué)反思和改進(jìn)，不斷優(yōu)化教學(xué)過程和方法，提高教學(xué)質(zhì)量和效果。通過以上教學(xué)思路的實(shí)施，我們旨在幫助學(xué)生全面掌握工程設(shè)計基礎(chǔ)知識，提升技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力這五大核心素養(yǎng)，為未來的技術(shù)學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。九、學(xué)業(yè)評價一、教學(xué)目標(biāo)通過本章《工程設(shè)計基礎(chǔ)》中“概念設(shè)計”部分的教學(xué)，學(xué)生應(yīng)能夠：理解并掌握概念設(shè)計的基本流程和方法，包括需求識別與問題定義、信息收集、概念生成、概念評價與決策等環(huán)節(jié)。運(yùn)用系統(tǒng)分析和工程思維，對設(shè)計問題進(jìn)行深入剖析，提出切實(shí)可行的解決方案。發(fā)展創(chuàng)新設(shè)計能力，在概念生成和決策過程中能夠提出新穎且有創(chuàng)意的設(shè)計方案。提升圖樣表達(dá)能力，能夠繪制設(shè)計草圖、流程圖、系統(tǒng)框圖等，清晰表達(dá)設(shè)計思路。增強(qiáng)物化能力，能夠?qū)⒃O(shè)計概念轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計方案，并初步考慮材料的選擇和加工工藝。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)需求識別與問題定義：學(xué)生能夠識別并準(zhǔn)確描述設(shè)計問題的實(shí)際需求。學(xué)生能夠明確設(shè)計問題的邊界和限制條件。信息收集：學(xué)生能夠運(yùn)用多種渠道和方法收集設(shè)計所需的信息。學(xué)生能夠?qū)κ占降男畔⑦M(jìn)行整理、分析和歸納。概念生成：學(xué)生能夠根據(jù)收集到的信息，運(yùn)用創(chuàng)造性思維生成多個設(shè)計概念。學(xué)生能夠?qū)ι傻脑O(shè)計概念進(jìn)行初步評估和篩選。概念評價與決策：學(xué)生能夠運(yùn)用決策矩陣、決策模型、決策樹等方法對設(shè)計概念進(jìn)行綜合評價。學(xué)生能夠根據(jù)評價結(jié)果選擇最優(yōu)設(shè)計方案，并說明選擇理由。圖樣表達(dá)：學(xué)生能夠繪制設(shè)計草圖、流程圖、系統(tǒng)框圖等，清晰表達(dá)設(shè)計思路。學(xué)生能夠運(yùn)用計算機(jī)輔助設(shè)計軟件進(jìn)行初步的設(shè)計建模。物化能力：學(xué)生能夠?qū)⒃O(shè)計概念轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計方案，并考慮材料的選擇和加工工藝。學(xué)生能夠?qū)υO(shè)計方案進(jìn)行初步的可行性分析和優(yōu)化。三、評價目標(biāo)設(shè)定（一）技術(shù)意識評價要點(diǎn)：學(xué)生是否能夠從實(shí)際需求出發(fā)，明確設(shè)計問題的目標(biāo)和限制條件。學(xué)生是否能夠在設(shè)計過程中關(guān)注技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)性。學(xué)生是否能夠在設(shè)計決策中考慮技術(shù)的安全性和環(huán)保性。評價方式：觀察學(xué)生在需求識別與問題定義環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，評價其對設(shè)計問題的理解和描述是否準(zhǔn)確。通過小組討論和案例分析，評價學(xué)生在設(shè)計過程中是否關(guān)注技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)性。通過設(shè)計評審和反思活動，評價學(xué)生在設(shè)計決策中是否考慮技術(shù)的安全性和環(huán)保性。（二）工程思維評價要點(diǎn)：學(xué)生是否能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析方法對設(shè)計問題進(jìn)行深入剖析。學(xué)生是否能夠在設(shè)計過程中考慮系統(tǒng)的整體性能和各部分之間的相互影響。學(xué)生是否能夠在決策過程中運(yùn)用權(quán)衡和優(yōu)化的方法選擇最優(yōu)方案。評價方式：通過項目任務(wù)書和設(shè)計報告的審查，評價學(xué)生是否運(yùn)用系統(tǒng)分析方法進(jìn)行設(shè)計問題的剖析。在小組討論和匯報中，評價學(xué)生是否能夠從系統(tǒng)的角度考慮設(shè)計方案的可行性和優(yōu)化空間。通過決策矩陣和決策樹的制作與分析，評價學(xué)生在決策過程中是否運(yùn)用權(quán)衡和優(yōu)化的方法。（三）創(chuàng)新設(shè)計評價要點(diǎn)：學(xué)生是否能夠在概念生成階段提出新穎且有創(chuàng)意的設(shè)計方案。學(xué)生是否能夠在設(shè)計過程中靈活運(yùn)用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法。學(xué)生是否能夠在設(shè)計方案中體現(xiàn)人機(jī)工程學(xué)原理和用戶體驗(yàn)設(shè)計。評價方式：通過概念生成環(huán)節(jié)的記錄和展示，評價學(xué)生提出的設(shè)計方案是否具有創(chuàng)新性和實(shí)用性。在設(shè)計評審和反思活動中，評價學(xué)生是否能夠有效運(yùn)用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法進(jìn)行設(shè)計。通過用戶體驗(yàn)測試和反饋收集，評價設(shè)計方案是否符合人機(jī)工程學(xué)原理和用戶體驗(yàn)需求。（四）圖樣表達(dá)評價要點(diǎn)：學(xué)生是否能夠繪制清晰、準(zhǔn)確的設(shè)計草圖、流程圖、系統(tǒng)框圖等。學(xué)生是否能夠在圖樣表達(dá)中清晰傳達(dá)設(shè)計思路和方案細(xì)節(jié)。學(xué)生是否能夠運(yùn)用計算機(jī)輔助設(shè)計軟件進(jìn)行初步的設(shè)計建模和渲染。評價方式：通過設(shè)計草圖和圖樣的審查，評價學(xué)生的圖樣表達(dá)能力是否符合要求。在小組討論和匯報中，評價學(xué)生是否能夠清晰傳達(dá)設(shè)計思路和方案細(xì)節(jié)。通過計算機(jī)輔助設(shè)計作品的展示和評審，評價學(xué)生運(yùn)用軟件進(jìn)行設(shè)計建模和渲染的能力。（五）物化能力評價要點(diǎn)：學(xué)生是否能夠?qū)⒃O(shè)計概念轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計方案。學(xué)生是否能夠在設(shè)計方案中合理選擇材料和加工工藝。學(xué)生是否能夠?qū)υO(shè)計方案進(jìn)行初步的可行性分析和優(yōu)化。評價方式：通過設(shè)計方案和報告的審查，評價學(xué)生將設(shè)計概念轉(zhuǎn)化為具體方案的能力。在小組討論和匯報中，評價學(xué)生在設(shè)計方案中材料和加工工藝的選擇是否合理。通過設(shè)計方案的制作和測試，評價學(xué)生對設(shè)計方案的可行性分析和優(yōu)化能力。四、評價實(shí)施（一）過程性評價需求識別與問題定義階段：觀察學(xué)生在小組討論中是否能夠準(zhǔn)確識別并描述設(shè)計問題的實(shí)際需求。檢查學(xué)生提交的需求分析報告，評價其對設(shè)計問題的理解和描述是否準(zhǔn)確。信息收集階段：檢查學(xué)生提交的信息收集記錄表，評價其信息收集的完整性和準(zhǔn)確性。通過小組匯報和討論，評價學(xué)生是否能夠有效整理、分析和歸納收集到的信息。概念生成階段：觀察學(xué)生在頭腦風(fēng)暴和創(chuàng)意激發(fā)活動中的表現(xiàn)，評價其創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法的運(yùn)用情況。檢查學(xué)生提交的概念設(shè)計方案，評價其新穎性、實(shí)用性和可行性。概念評價與決策階段：檢查學(xué)生制作的決策矩陣、決策模型和決策樹，評價其決策方法的正確性和有效性。通過小組討論和匯報，評價學(xué)生是否能夠?qū)υO(shè)計方案進(jìn)行綜合評價和優(yōu)化。圖樣表達(dá)階段：檢查學(xué)生提交的設(shè)計草圖、流程圖、系統(tǒng)框圖等，評價其圖樣表達(dá)能力。在計算機(jī)輔助設(shè)計課程中，通過觀察學(xué)生的操作和實(shí)踐，評價其運(yùn)用軟件進(jìn)行設(shè)計建模和渲染的能力。物化能力階段：檢查學(xué)生提交的設(shè)計方案報告，評價其將設(shè)計概念轉(zhuǎn)化為具體方案的能力。觀察學(xué)生在設(shè)計方案制作和測試過程中的表現(xiàn)，評價其對材料和加工工藝的選擇以及方案的可行性分析和優(yōu)化能力。（二）總結(jié)性評價項目展示與匯報：組織學(xué)生進(jìn)行項目展示和匯報，評價其在整個設(shè)計過程中的表現(xiàn)和成果。通過師生互動和問答環(huán)節(jié)，進(jìn)一步了解學(xué)生對設(shè)計理念和方法的掌握情況。設(shè)計作品評審：組織專家和教師對學(xué)生提交的設(shè)計作品進(jìn)行評審，評價其創(chuàng)新性、實(shí)用性、美觀性等方面的表現(xiàn)。根據(jù)評審結(jié)果，評選出優(yōu)秀作品并給予表彰和獎勵。反思與改進(jìn)：組織學(xué)生進(jìn)行設(shè)計過程的反思和總結(jié)活動，評價其對自身設(shè)計的認(rèn)識和改進(jìn)意愿。根據(jù)反思和總結(jié)的結(jié)果，指導(dǎo)學(xué)生制定改進(jìn)措施和努力方向。通過以上評價方式的實(shí)施，可以全面、客觀地評價學(xué)生在《工程設(shè)計基礎(chǔ)》課程中“概念設(shè)計”部分的學(xué)習(xí)成果和能力發(fā)展情況，為其后續(xù)學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖一、大單元實(shí)施思路針對《工程設(shè)計基礎(chǔ)》這一大單元的教學(xué)，我們將以“概念設(shè)計”為核心，圍繞“初始概念設(shè)計”和“概念評價與決策”兩大環(huán)節(jié)展開。具體實(shí)施思路如下：情境導(dǎo)入：通過介紹工程設(shè)計的重要性和實(shí)際案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)。需求識別與問題定義：通過感性調(diào)查和理性分析，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何識別和分析客戶需求，將模糊的需求轉(zhuǎn)化為明確的設(shè)計問題。信息收集：指導(dǎo)學(xué)生通過查閱產(chǎn)品資料、技術(shù)文獻(xiàn)和客戶資料，系統(tǒng)地收集與項目相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)。概念生成：運(yùn)用逆向工程法、標(biāo)桿分析法等工具，引導(dǎo)學(xué)生生成創(chuàng)新性的設(shè)計概念。概念評價與決策：通過決策矩陣、決策模型、決策樹等方法，對生成的概念進(jìn)行評價和篩選，確定最優(yōu)設(shè)計方案。實(shí)踐與反饋：組織學(xué)生進(jìn)行項目實(shí)踐，將理論知識應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計中，并通過反饋不斷優(yōu)化設(shè)計方案?？偨Y(jié)與反思：對整個設(shè)計過程進(jìn)行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生反思設(shè)計過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提升工程設(shè)計能力。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定（一）技術(shù)意識學(xué)生能夠認(rèn)識到工程設(shè)計在社會發(fā)展中的重要性，理解工程設(shè)計對人類生活的影響。學(xué)生能夠形成對工程設(shè)計問題的敏感性和分析能力，能夠批判性地審視工程設(shè)計中的技術(shù)選擇和應(yīng)用。（二）工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，對工程設(shè)計問題進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃，并設(shè)計出可行的解決方案。學(xué)生能夠領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在工程設(shè)計中加以應(yīng)用。學(xué)生能夠進(jìn)行簡單的風(fēng)險評估和綜合決策，對工程設(shè)計方案的可行性和優(yōu)化進(jìn)行理性分析。（三）創(chuàng)新設(shè)計學(xué)生能夠在明確設(shè)計需求的基礎(chǔ)上，收集相關(guān)信息，并運(yùn)用人機(jī)關(guān)系及相關(guān)理論進(jìn)行綜合分析，提出創(chuàng)新性的設(shè)計構(gòu)思。學(xué)生能夠運(yùn)用多種創(chuàng)造技法進(jìn)行技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計，并通過技術(shù)試驗(yàn)和實(shí)踐驗(yàn)證設(shè)計的可行性和優(yōu)越性。（四）圖樣表達(dá)學(xué)生能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣，如機(jī)械加工圖、裝配圖等，能夠用圖樣表達(dá)設(shè)計構(gòu)想。學(xué)生能夠通過圖樣表達(dá)設(shè)計思路，實(shí)現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。（五）物化能力學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，進(jìn)行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學(xué)生能夠通過技術(shù)試驗(yàn)和實(shí)踐操作，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，提高產(chǎn)品的物化實(shí)現(xiàn)能力。三、教學(xué)結(jié)構(gòu)圖工程設(shè)計基礎(chǔ)|||初始概念設(shè)計概念評價與決策||感性調(diào)查→理性分析→信息收集→概念生成決策矩陣→決策模型→決策樹||客戶需求→設(shè)計問題→產(chǎn)品資料→設(shè)計概念方案評價→風(fēng)險評估→方案決策||用戶訪談→問卷調(diào)查→文獻(xiàn)查閱→標(biāo)桿分析數(shù)據(jù)分析→權(quán)重分配→方案排序||逆向工程→創(chuàng)新構(gòu)思→設(shè)計草圖→初步模型方案優(yōu)化→反饋調(diào)整→最終方案四、具體教學(xué)實(shí)施步驟第一步：情境導(dǎo)入（1課時）活動內(nèi)容：通過播放工程設(shè)計的相關(guān)視頻或展示工程設(shè)計案例，介紹工程設(shè)計的重要性和實(shí)際應(yīng)用?；顒幽繕?biāo)：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)，明確工程設(shè)計在社會發(fā)展中的作用?；顒有问剑阂曨l觀看、案例分享、小組討論。第二步：需求識別與問題定義（2課時）活動內(nèi)容：感性調(diào)查：通過用戶訪談和問卷調(diào)查，收集客戶需求。理性分析：對收集到的需求進(jìn)行整理和分析，明確設(shè)計問題和約束條件。活動目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生識別和分析客戶需求的能力，將模糊的需求轉(zhuǎn)化為明確的設(shè)計問題?；顒有问剑盒〗M討論、問卷調(diào)查、用戶訪談。教學(xué)資源：問卷模板、訪談提綱、客戶需求分析表。第三步：信息收集（2課時）活動內(nèi)容：查閱產(chǎn)品資料：收集相關(guān)產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)。查閱客戶資料：了解客戶的價值取向和偏好?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)收集信息和數(shù)據(jù)的能力，為概念生成提供基礎(chǔ)?；顒有问剑盒〗M合作、資料查閱、信息整理。教學(xué)資源：產(chǎn)品資料庫、技術(shù)文獻(xiàn)庫、客戶資料表。第四步：概念生成（3課時）活動內(nèi)容：逆向工程法：通過分析現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能，提出創(chuàng)新性的設(shè)計概念。標(biāo)桿分析法：選取行業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿產(chǎn)品進(jìn)行分析，借鑒其優(yōu)點(diǎn)并提出改進(jìn)方案?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新工具和方法進(jìn)行概念生成的能力?；顒有问剑盒〗M討論、案例分析、設(shè)計草圖繪制。教學(xué)資源：逆向工程案例、標(biāo)桿產(chǎn)品分析模板、設(shè)計草圖模板。第五步：概念評價與決策（3課時）活動內(nèi)容：決策矩陣：構(gòu)建決策矩陣，對生成的概念進(jìn)行評價和比較。決策模型：運(yùn)用層次分析法等決策模型，對概念進(jìn)行量化評估。決策樹：繪制決策樹，分析不同決策路徑的風(fēng)險和收益?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用決策工具進(jìn)行方案評價和篩選的能力?；顒有问剑盒〗M討論、決策矩陣構(gòu)建、決策樹繪制。教學(xué)資源：決策矩陣模板、層次分析法案例、決策樹繪制工具。第六步：實(shí)踐與反饋（4課時）活動內(nèi)容：模型制作：根據(jù)最優(yōu)設(shè)計方案制作產(chǎn)品原型或模型。技術(shù)試驗(yàn)：對模型進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計的可行性和性能。反饋優(yōu)化：根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和用戶反饋，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和實(shí)踐操作能力，通過反饋不斷優(yōu)化設(shè)計方案。活動形式：小組合作、模型制作、技術(shù)試驗(yàn)、方案優(yōu)化。教學(xué)資源：模型制作材料、技術(shù)試驗(yàn)設(shè)備、用戶反饋表。第七步：總結(jié)與反思（1課時）活動內(nèi)容：成果展示：展示各組的設(shè)計成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)分享：分享設(shè)計過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。反思總結(jié)：對整個設(shè)計過程進(jìn)行總結(jié)和反思，提出改進(jìn)建議?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力和反思能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供借鑒和參考?；顒有问剑撼晒故尽⒔?jīng)驗(yàn)分享、反思總結(jié)。教學(xué)資源：成果展示PPT、經(jīng)驗(yàn)分享模板、反思總結(jié)表。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)一、情境背景隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，智慧城市建設(shè)已成為城市發(fā)展的重要方向。智慧校園作為智慧城市的重要組成部分，旨在通過信息技術(shù)手段，提升校園管理的智能化水平，為學(xué)生提供更加便捷、高效的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。在這樣的背景下，我們設(shè)想為某中學(xué)設(shè)計并建設(shè)一座集學(xué)習(xí)、生活、管理于一體的智慧校園綜合體，以滿足現(xiàn)代教育的需求，提升學(xué)校的整體管理效率和服務(wù)質(zhì)量。二、大情境設(shè)定情境名稱：智慧校園綜合體設(shè)計項目項目背景：某中學(xué)計劃建設(shè)一座集教學(xué)、辦公、生活于一體的智慧校園綜合體，旨在通過智能化管理提升校園的安全、便捷和高效。該綜合體將涵蓋教學(xué)樓、辦公樓、宿舍樓、圖書館、體育館、食堂等多個功能區(qū)，并計劃引入人臉識別門禁系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、自助服務(wù)終端等一系列智能化設(shè)施。項目目標(biāo)：設(shè)計并建設(shè)一座功能完善、智能化水平高的智慧校園綜合體，提升學(xué)校的管理效率和服務(wù)質(zhì)量，為學(xué)生和教職工創(chuàng)造一個安全、舒適、便捷的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。三、大任務(wù)分解任務(wù)一：需求識別與問題定義教學(xué)目標(biāo)：技術(shù)意識：學(xué)生能夠認(rèn)識到智慧校園建設(shè)的重要性和緊迫性，理解智能化設(shè)施在校園管理中的應(yīng)用和價值。工程思維：培養(yǎng)學(xué)生從系統(tǒng)整體出發(fā)，分析智慧校園建設(shè)中的技術(shù)需求和問題，形成初步的工程意識?；顒觾?nèi)容：調(diào)研分析：組織學(xué)生對智慧校園的需求進(jìn)行調(diào)研，包括師生對校園管理、教學(xué)、生活等方面的智能化需求。問題定義：根據(jù)調(diào)研結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生將需求轉(zhuǎn)化為具體的問題定義，明確智慧校園建設(shè)需要解決的關(guān)鍵問題。教學(xué)資源：需求調(diào)研問卷、訪談提綱、問題定義表。任務(wù)二：信息收集教學(xué)目標(biāo)：技術(shù)意識：學(xué)生能夠了解智慧校園建設(shè)的相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，形成對智慧校園建設(shè)的全面認(rèn)識。圖樣表達(dá)：培養(yǎng)學(xué)生通過圖樣、圖表等方式表達(dá)收集到的信息，提高信息整理和分析能力?；顒觾?nèi)容：技術(shù)文獻(xiàn)查閱：指導(dǎo)學(xué)生查閱智慧校園建設(shè)的相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)，了解最新的技術(shù)和解決方案。案例分析：收集國內(nèi)外智慧校園建設(shè)的成功案例，分析其技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用效果。信息收集與整理：將收集到的信息進(jìn)行整理和分類，用圖樣、圖表等方式進(jìn)行表達(dá)和交流。教學(xué)資源：技術(shù)文獻(xiàn)、案例分析報告、信息收集與整理模板。任務(wù)三：概念生成教學(xué)目標(biāo)：創(chuàng)新設(shè)計：鼓勵學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新思維，提出智慧校園建設(shè)的創(chuàng)新性設(shè)計方案。工程思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程思維，對設(shè)計方案進(jìn)行初步的分析和評估?；顒觾?nèi)容：頭腦風(fēng)暴：組織學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，提出智慧校園建設(shè)的創(chuàng)新性設(shè)計方案。方案設(shè)計：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)頭腦風(fēng)暴的結(jié)果，設(shè)計具體的智慧校園建設(shè)方案，包括功能區(qū)劃、智能化設(shè)施布局、系統(tǒng)集成等。初步評估：對設(shè)計方案進(jìn)行初步評估，分析方案的可行性和潛在問題。教學(xué)資源：頭腦風(fēng)暴記錄表、設(shè)計方案模板、評估報告模板。任務(wù)四：概念評價與決策教學(xué)目標(biāo)：工程思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程思維，對多個設(shè)計方案進(jìn)行評價和比較，形成決策能力。決策矩陣、決策模型、決策樹：讓學(xué)生掌握決策矩陣、決策模型、決策樹等決策工具和方法，提高決策的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。活動內(nèi)容：決策矩陣構(gòu)建：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建決策矩陣，對多個設(shè)計方案進(jìn)行評價和比較。決策模型應(yīng)用：運(yùn)用層次分析法等決策模型，對設(shè)計方案進(jìn)行量化評估。決策樹繪制：繪制決策樹，分析不同決策路徑的風(fēng)險和收益，確定最優(yōu)方案。教學(xué)資源：決策矩陣模板、層次分析法案例、決策樹繪制工具。四、項目實(shí)施步驟第一步：情境導(dǎo)入（1課時）活動內(nèi)容：通過展示智慧校園建設(shè)的成功案例，介紹智慧校園的重要性和應(yīng)用前景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)。活動目標(biāo)：明確智慧校園建設(shè)的目標(biāo)和意義，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。第二步：需求識別與問題定義（2課時）活動內(nèi)容：感性調(diào)查：通過問卷調(diào)查、訪談等方式收集師生對智慧校園的需求。理性分析：對收集到的需求進(jìn)行整理和分析，明確智慧校園建設(shè)需要解決的關(guān)鍵問題?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生識別和分析需求的能力，將模糊的需求轉(zhuǎn)化為明確的問題定義。第三步：信息收集（2課時）活動內(nèi)容：查閱技術(shù)文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)：了解智慧校園建設(shè)的相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。案例分析：收集國內(nèi)外智慧校園建設(shè)的成功案例，分析其技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用效果。信息整理與表達(dá)：將收集到的信息進(jìn)行整理和分類，用圖樣、圖表等方式進(jìn)行表達(dá)和交流?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)收集信息和數(shù)據(jù)的能力，為概念生成提供基礎(chǔ)。第四步：概念生成（3課時）活動內(nèi)容：頭腦風(fēng)暴：組織學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，提出智慧校園建設(shè)的創(chuàng)新性設(shè)計方案。方案設(shè)計：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)頭腦風(fēng)暴的結(jié)果，設(shè)計具體的智慧校園建設(shè)方案。初步評估：對設(shè)計方案進(jìn)行初步評估，分析方案的可行性和潛在問題?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新工具和方法進(jìn)行概念生成的能力。第五步：概念評價與決策（3課時）活動內(nèi)容：決策矩陣構(gòu)建：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建決策矩陣，對多個設(shè)計方案進(jìn)行評價和比較。決策模型應(yīng)用：運(yùn)用層次分析法等決策模型，對設(shè)計方案進(jìn)行量化評估。決策樹繪制：繪制決策樹，分析不同決策路徑的風(fēng)險和收益，確定最優(yōu)方案?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用決策工具進(jìn)行方案評價和篩選的能力。第六步：方案細(xì)化與優(yōu)化（2課時）活動內(nèi)容：方案細(xì)化：對選定的最優(yōu)方案進(jìn)行細(xì)化設(shè)計，明確各項功能和設(shè)施的具體要求。方案優(yōu)化：根據(jù)評估結(jié)果和反饋意見，對方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提高方案的可行性和實(shí)用性。活動目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)化意識和能力，提高方案的實(shí)用性和可行性。第七步：項目實(shí)施與反饋（4課時）活動內(nèi)容：項目實(shí)施：按照細(xì)化后的方案進(jìn)行項目實(shí)施，包括設(shè)備采購、安裝調(diào)試等工作。反饋收集：收集師生對智慧校園使用效果的反饋意見，評估項目的實(shí)施效果?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和實(shí)踐操作能力，通過反饋不斷優(yōu)化設(shè)計方案。第八步：總結(jié)與反思（1課時）活動內(nèi)容：成果展示：展示智慧校園建設(shè)的成果和實(shí)施效果。經(jīng)驗(yàn)分享：分享項目實(shí)施過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。反思總結(jié)：對整個項目進(jìn)行總結(jié)和反思，提出改進(jìn)建議?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力和反思能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供借鑒和參考。五、教學(xué)資源與支持教學(xué)資源：需求調(diào)研問卷、訪談提綱、問題定義表技術(shù)文獻(xiàn)、案例分析報告、信息收集與整理模板決策矩陣模板、層次分析法案例、決策樹繪制工具設(shè)計方案模板、評估報告模板教學(xué)支持：配備專用教室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，滿足項目實(shí)施的需求。邀請行業(yè)專家進(jìn)行講座和指導(dǎo)，提高項目的專業(yè)性和實(shí)用性。組織學(xué)生參觀相關(guān)企業(yè)和項目現(xiàn)場，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識。通過本項目的實(shí)施，學(xué)生不僅能夠掌握智慧校園建設(shè)的相關(guān)知識和技能，還能在實(shí)踐中培養(yǎng)技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力等通用技術(shù)核心素養(yǎng)，為未來的學(xué)習(xí)和工作奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。十二、單元學(xué)歷案（一）單元主題與課時單元主題：概念設(shè)計課時設(shè)計：情境導(dǎo)入（1課時）需求識別與問題定義（2課時）信息收集（2課時）概念生成（3課時）概念評價與決策（3課時）決策矩陣（1課時）決策模型（1課時）決策樹（1課時）實(shí)踐與反饋（4課時）總結(jié)與反思（1課時）（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)：技術(shù)意識：學(xué)生能夠認(rèn)識到工程設(shè)計在社會發(fā)展中的重要性，理解工程設(shè)計對人類生活的影響。學(xué)生能夠形成對工程設(shè)計問題的敏感性和分析能力，能夠批判性地審視工程設(shè)計中的技術(shù)選擇和應(yīng)用。工程思維：學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，對工程設(shè)計問題進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃，并設(shè)計出可行的解決方案。學(xué)生能夠領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在工程設(shè)計中加以應(yīng)用。學(xué)生能夠進(jìn)行簡單的風(fēng)險評估和綜合決策，對工程設(shè)計方案的可行性和優(yōu)化進(jìn)行理性分析。創(chuàng)新設(shè)計：學(xué)生能夠在明確設(shè)計需求的基礎(chǔ)上，收集相關(guān)信息，并運(yùn)用人機(jī)關(guān)系及相關(guān)理論進(jìn)行綜合分析，提出創(chuàng)新性的設(shè)計構(gòu)思。學(xué)生能夠運(yùn)用多種創(chuàng)造技法進(jìn)行技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計，并通過技術(shù)試驗(yàn)和實(shí)踐驗(yàn)證設(shè)計的可行性和優(yōu)越性。圖樣表達(dá)：學(xué)生能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣，如機(jī)械加工圖、裝配圖等，能夠用圖樣表達(dá)設(shè)計構(gòu)想。學(xué)生能夠通過圖樣表達(dá)設(shè)計思路，實(shí)現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。物化能力：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，進(jìn)行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學(xué)生能夠通過技術(shù)試驗(yàn)和實(shí)踐操作，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，提高產(chǎn)品的物化實(shí)現(xiàn)能力。（三）評價任務(wù)情境導(dǎo)入：通過課堂觀察，評估學(xué)生對工程設(shè)計興趣和動機(jī)的激發(fā)情況。需求識別與問題定義：通過小組討論和問卷調(diào)查，評估學(xué)生識別和分析客戶需求的能力。信息收集：通過資料查閱和整理，評估學(xué)生系統(tǒng)收集信息和數(shù)據(jù)的能力。概念生成：通過設(shè)計草圖和創(chuàng)新構(gòu)思，評估學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新工具和方法進(jìn)行概念生成的能力。概念評價與決策：通過決策矩陣、決策模型和決策樹的構(gòu)建，評估學(xué)生運(yùn)用決策工具進(jìn)行方案評價和篩選的能力。實(shí)踐與反饋：通過模型制作和技術(shù)試驗(yàn)，評估學(xué)生的物化能力和實(shí)踐操作能力?？偨Y(jié)與反思：通過成果展示和經(jīng)驗(yàn)分享，評估學(xué)生的總結(jié)能力和反思能力。（四）學(xué)習(xí)過程1.情境導(dǎo)入（1課時）活動內(nèi)容：通過播放工程設(shè)計的相關(guān)視頻或展示工程設(shè)計案例，介紹工程設(shè)計的重要性和實(shí)際應(yīng)用?；顒幽繕?biāo)：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)，明確工程設(shè)計在社會發(fā)展中的作用?；顒有问剑阂曨l觀看、案例分享、小組討論。教學(xué)資源：工程設(shè)計視頻、工程設(shè)計案例。2.需求識別與問題定義（2課時）活動內(nèi)容：感性調(diào)查：通過用戶訪談和問卷調(diào)查，收集客戶需求。理性分析：對收集到的需求進(jìn)行整理和分析，明確設(shè)計問題和約束條件?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生識別和分析客戶需求的能力，將模糊的需求轉(zhuǎn)化為明確的設(shè)計問題?；顒有问剑盒〗M討論、問卷調(diào)查、用戶訪談。教學(xué)資源：問卷模板、訪談提綱、客戶需求分析表。具體步驟：項目學(xué)習(xí)任務(wù)1：用因素歸納法設(shè)計關(guān)于學(xué)校用乒乓球臺的調(diào)查問卷。項目學(xué)習(xí)任務(wù)2：發(fā)放問卷、收集問卷、整理信息、歸納結(jié)果。項目學(xué)習(xí)任務(wù)3：用“頭腦風(fēng)暴法”討論學(xué)校用乒乓球臺的設(shè)計方案。3.信息收集（2課時）活動內(nèi)容：查閱產(chǎn)品資料：收集相關(guān)產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)。查閱客戶資料：了解客戶的價值取向和偏好?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)收集信息和數(shù)據(jù)的能力，為概念生成提供基礎(chǔ)?；顒有问剑盒〗M合作、資料查閱、信息整理。教學(xué)資源：產(chǎn)品資料庫、技術(shù)文獻(xiàn)庫、客戶資料表。具體步驟：查閱關(guān)于乒乓球臺產(chǎn)業(yè)的相關(guān)信息，完成一篇500字左右的信息綜述。4.概念生成（3課時）活動內(nèi)容：逆向工程法：通過分析現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能，提出創(chuàng)新性的設(shè)計概念。標(biāo)桿分析法：選取行業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿產(chǎn)品進(jìn)行分析，借鑒其優(yōu)點(diǎn)并提出改進(jìn)方案。質(zhì)量功能配置：運(yùn)用質(zhì)量功能配置工具，將客戶需求轉(zhuǎn)化為工程特性?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新工具和方法進(jìn)行概念生成的能力?；顒有问剑盒〗M討論、案例分析、設(shè)計草圖繪制。教學(xué)資源：逆向工程案例、標(biāo)桿產(chǎn)品分析模板、設(shè)計草圖模板、質(zhì)量屋工具。具體步驟：項目學(xué)習(xí)任務(wù)4：基于SWOT，運(yùn)用標(biāo)桿分析法分析學(xué)校乒乓球臺建設(shè)工程。項目學(xué)習(xí)任務(wù)5：質(zhì)量屋中矩陣賦值，并采訪相關(guān)人員確定可靠性。項目學(xué)習(xí)任務(wù)6：參考工程設(shè)計說明書模板，寫出學(xué)校乒乓球臺建設(shè)工程的設(shè)計說明書。5.概念評價與決策（3課時）活動內(nèi)容：決策矩陣：構(gòu)建決策矩陣，對生成的概念進(jìn)行評價和比較。決策模型：運(yùn)用層次分析法等決策模型，對概念進(jìn)行量化評估。決策樹：繪制決策樹，分析不同決策路徑的風(fēng)險和收益?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用決策工具進(jìn)行方案評價和篩選的能力?；顒有问剑盒〗M討論、決策矩陣構(gòu)建、決策樹繪制。教學(xué)資源：決策矩陣模板、層次分析法案例、決策樹繪制工具。具體步驟：項目學(xué)習(xí)任務(wù)7：運(yùn)用決策樹方法幫助學(xué)校用乒乓球臺廠家分析情況并作出決策。閱讀材料：運(yùn)用層次分析法進(jìn)行決策的案例。6.實(shí)踐與反饋（4課時）活動內(nèi)容：模型制作：根據(jù)最優(yōu)設(shè)計方案制作產(chǎn)品原型或模型。技術(shù)試驗(yàn)：對模型進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計的可行性和性能。反饋優(yōu)化：根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和用戶反饋，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整?；顒幽繕?biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和實(shí)踐操作能力，通過反饋不斷優(yōu)化設(shè)計方案?；顒有问剑盒〗M合作、模型制作、技術(shù)試驗(yàn)、方案優(yōu)化。教學(xué)資源：模型制作材料、技術(shù)試驗(yàn)設(shè)備、用戶反饋表。7.總結(jié)與反思（1課時）活動內(nèi)容：成果展示：展示各組的設(shè)計成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)分享：分享設(shè)計過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。反思總結(jié)：對整個設(shè)計過程進(jìn)行總結(jié)和反思，提出改進(jìn)建議。活動目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力和反思能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供借鑒和參考。活動形式：成果展示、經(jīng)驗(yàn)分享、反思總結(jié)。教學(xué)資源：成果展示PPT、經(jīng)驗(yàn)分享模板、反思總結(jié)表。（五）作業(yè)與檢測作業(yè)1：設(shè)計一份關(guān)于學(xué)校圖書館改造工程的調(diào)查問卷，并進(jìn)行發(fā)放和收集。作業(yè)2：查閱圖書館改造工程的相關(guān)資料，整理并分析客戶需求。作業(yè)3：運(yùn)用逆向工程法和標(biāo)桿分析法，提出圖書館改造工程的創(chuàng)新性設(shè)計概念。作業(yè)4：構(gòu)建決策矩陣，對圖書館改造工程的不同設(shè)計方案進(jìn)行評價和比較。檢測：通過課堂討論和小組匯報，檢測學(xué)生對工程設(shè)計流程和方法的理解和掌握情況。（六）學(xué)后反思在本次單元學(xué)習(xí)中，我深刻體會到了工程設(shè)計的重要性和復(fù)雜性。通過情境導(dǎo)入，我對工程設(shè)計產(chǎn)生了濃厚的興趣。在需求識別與問題定義階段，我學(xué)會了如何識別和分析客戶需求，將模糊的需求轉(zhuǎn)化為明確的設(shè)計問題。在信息收集階段，我掌握了系統(tǒng)收集信息和數(shù)據(jù)的方法。在概念生成階段，我運(yùn)用逆向工程法和標(biāo)桿分析法提出了創(chuàng)新性的設(shè)計概念。在概念評價與決策階段，我學(xué)會了運(yùn)用決策矩陣、決策模型和決策樹對設(shè)計方案進(jìn)行評價和篩選。通過實(shí)踐與反饋，我提高了物化能力和實(shí)踐操作能力。在總結(jié)與反思階段，我深刻認(rèn)識到了自己在工程設(shè)計方面的不足，并明確了后續(xù)學(xué)習(xí)的方向。這次學(xué)習(xí)經(jīng)歷讓我對工程設(shè)計有了更深入的理解和認(rèn)識，也為我未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合選擇性必修3《工程設(shè)計基礎(chǔ)》第二章《概念設(shè)計》的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)。本教學(xué)目標(biāo)旨在通過實(shí)踐活動，提升學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力，同時培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科綜合素養(yǎng)。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)技術(shù)意識：學(xué)生能夠理解工程設(shè)計在社會發(fā)展和科技進(jìn)步中的重要性，形成對工程設(shè)計問題的敏感性和分析能力。學(xué)生能夠批判性地審視工程設(shè)計中的技術(shù)選擇和應(yīng)用，形成規(guī)范、安全的技術(shù)意識。工程思維：學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，對工程設(shè)計問題進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃，并設(shè)計出可行的解決方案。學(xué)生能夠領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在工程設(shè)計中加以應(yīng)用。學(xué)生能夠進(jìn)行簡單的風(fēng)險評估和綜合決策，對工程設(shè)計方案的可行性和優(yōu)化進(jìn)行理性分析。創(chuàng)新設(shè)計：學(xué)生能夠在明確設(shè)計需求的基礎(chǔ)上，收集相關(guān)信息，并運(yùn)用人機(jī)關(guān)系及相關(guān)理論進(jìn)行綜合分析，提出創(chuàng)新性的設(shè)計構(gòu)思。學(xué)生能夠運(yùn)用多種創(chuàng)造技法進(jìn)行技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計，并通過技術(shù)試驗(yàn)和實(shí)踐驗(yàn)證設(shè)計的可行性和優(yōu)越性。圖樣表達(dá)：學(xué)生能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣，如機(jī)械加工圖、裝配圖等，能夠用圖樣表達(dá)設(shè)計構(gòu)想。學(xué)生能夠通過圖樣表達(dá)設(shè)計思路，實(shí)現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。物化能力：學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，進(jìn)行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學(xué)生能夠通過技術(shù)試驗(yàn)和實(shí)踐操作，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，提高產(chǎn)品的物化實(shí)現(xiàn)能力。三、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計以下作業(yè)目標(biāo)，以促進(jìn)學(xué)生技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力的發(fā)展：技術(shù)意識作業(yè)：分析一項工程設(shè)計案例，撰寫一篇短文，闡述該工程設(shè)計對社會發(fā)展的影響和重要性。收集并整理一項工程設(shè)計中的技術(shù)選擇和應(yīng)用案例，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，并提出改進(jìn)建議。工程思維作業(yè)：對一項工程設(shè)計問題進(jìn)行系統(tǒng)分析，繪制系統(tǒng)分析圖，明確問題的要素和整體規(guī)劃。設(shè)計一個簡單的工程設(shè)計方案，運(yùn)用結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，進(jìn)行風(fēng)險評估和綜合決策。創(chuàng)新設(shè)計作業(yè)：在明確設(shè)計需求的基礎(chǔ)上，收集相關(guān)信息，提出一項創(chuàng)新性的設(shè)計構(gòu)思，并繪制設(shè)計草圖。運(yùn)用多種創(chuàng)造技法，對一項現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，并撰寫設(shè)計報告，說明設(shè)計思路和優(yōu)越性。圖樣表達(dá)作業(yè)：識讀并繪制一項工程設(shè)計中的機(jī)械加工圖或裝配圖，用圖樣表達(dá)設(shè)計構(gòu)想。通過圖樣表達(dá)，將一項設(shè)計思路從抽象轉(zhuǎn)化為具體，繪制詳細(xì)的設(shè)計圖紙，并進(jìn)行說明。物化能力作業(yè)：根據(jù)一項工程設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作產(chǎn)品原型或模型。對制作的產(chǎn)品原型或模型進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化設(shè)計方案，并撰寫試驗(yàn)報告。四、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計（一）學(xué)科實(shí)踐活動設(shè)計1.工程設(shè)計項目實(shí)踐活動主題：學(xué)校乒乓球臺建設(shè)工程概念設(shè)計活動內(nèi)容：需求識別與問題定義：通過用戶訪談和問卷調(diào)查，收集學(xué)校對乒乓球臺的需求，明確設(shè)計問題和約束條件。信息收集：查閱相關(guān)產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)，了解乒乓球臺的市場現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢。概念生成：運(yùn)用逆向工程法和標(biāo)桿分析法，提出創(chuàng)新性的設(shè)計概念，繪制設(shè)計草圖。概念評價與決策：運(yùn)用決策矩陣、決策模型和決策樹等方法，對生成的概念進(jìn)行評價和篩選，確定最優(yōu)設(shè)計方案。模型制作與技術(shù)試驗(yàn)：根據(jù)最優(yōu)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作乒乓球臺模型，并進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計的可行性和性能?；顒幽繕?biāo)：通過實(shí)踐活動，提升學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力。培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力和問題解決能力?；顒有问剑盒〗M合作、項目實(shí)踐、技術(shù)試驗(yàn)教學(xué)資源：問卷模板、訪談提綱、產(chǎn)品設(shè)計草圖模板、決策矩陣模板、模型制作材料、技術(shù)試驗(yàn)設(shè)備2.跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動設(shè)計活動主題：智能乒乓球臺的設(shè)計與開發(fā)活動內(nèi)容：結(jié)合物理學(xué)科：分析乒乓球臺的運(yùn)動學(xué)原理，設(shè)計智能乒乓球臺的發(fā)球和接球系統(tǒng)。結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)科：運(yùn)用幾何和代數(shù)知識，計算乒乓球臺的尺寸和角度，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科：開發(fā)智能乒乓球臺的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動計分和數(shù)據(jù)分析功能。結(jié)合美術(shù)學(xué)科：設(shè)計乒乓球臺的外觀和色彩搭配，提升產(chǎn)品的美感和用戶體驗(yàn)?；顒幽繕?biāo)：通過跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新思維。加深學(xué)生對各學(xué)科知識的理解和應(yīng)用，提升綜合素養(yǎng)?；顒有问剑盒〗M合作、跨學(xué)科研討、項目設(shè)計與開發(fā)教學(xué)資源：物理實(shí)驗(yàn)器材、數(shù)學(xué)計算軟件、信息技術(shù)開發(fā)平臺、美術(shù)設(shè)計工具（二）學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)的實(shí)施步驟1.引入階段教師講解：介紹工程設(shè)計的重要性和基本概念，闡述學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)的意義和目標(biāo)。學(xué)生討論：分組討論對工程設(shè)計的認(rèn)識和興趣點(diǎn)，明確學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)的主題和方向。2.準(zhǔn)備階段分組與分工：學(xué)生根據(jù)興趣和特長分組，明確各自的任務(wù)和職責(zé)。資源準(zhǔn)備：收集相關(guān)資料和工具，準(zhǔn)備實(shí)踐活動所需的材料和設(shè)備。3.實(shí)施階段需求識別與問題定義：通過用戶訪談和問卷調(diào)查，收集學(xué)校對乒乓球臺的需求，明確設(shè)計問題和約束條件。信息收集：查閱相關(guān)產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)，了解乒乓球臺的市場現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢。概念生成：運(yùn)用逆向工程法和標(biāo)桿分析法，提出創(chuàng)新性的設(shè)計概念，繪制設(shè)計草圖?？鐚W(xué)科研討：結(jié)合物理、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)和美術(shù)等學(xué)科的知識，對設(shè)計概念進(jìn)行跨學(xué)科研討和優(yōu)化。概念評價與決策：運(yùn)用決策矩陣、決策模型和決策樹等方法，對生成的概念進(jìn)行評價和篩選，確定最優(yōu)設(shè)計方案。模型制作與技術(shù)試驗(yàn)：根據(jù)最優(yōu)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作乒乓球臺模型，并進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計的可行性和性能。4.總結(jié)與反思階段成果展示：各小組展示設(shè)計成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分享跨學(xué)科學(xué)習(xí)的體會和收獲。經(jīng)驗(yàn)分享：組織經(jīng)驗(yàn)分享會，讓學(xué)生交流跨學(xué)科學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提出改進(jìn)建議。反思總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生對整個學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思和總結(jié)，撰寫反思報告，提出未來學(xué)習(xí)的方向和目標(biāo)。（三）評價與反饋過程評價：關(guān)注學(xué)生在實(shí)踐活動中的參與度、合作能力和創(chuàng)新思維，及時進(jìn)行反饋和指導(dǎo)。成果評價：通過展示和評價學(xué)生的設(shè)計成果和實(shí)踐報告，評估學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力的發(fā)展情況?？鐚W(xué)科評價：結(jié)合各學(xué)科的特點(diǎn)和目標(biāo)，對學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力進(jìn)行綜合評價，提出改進(jìn)建議。通過學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計，學(xué)生不僅能夠提升通用技術(shù)的核心素養(yǎng)，還能培養(yǎng)跨學(xué)科的綜合素養(yǎng)，為未來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。十四、大單元作業(yè)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)本單元的教學(xué)目標(biāo)是圍繞通用技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的五個方面——技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力，通過“工程設(shè)計基礎(chǔ)”大單元的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握工程設(shè)計的基本概念、流程和方法，提高解決實(shí)際工程問題的能力。二、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定（一）技術(shù)意識學(xué)生能夠認(rèn)識到工程設(shè)計在社會發(fā)展中的重要性，理解工程設(shè)計對人類生活的影響。學(xué)生能夠形成對工程設(shè)計問題的敏感性和分析能力，批判性地審視工程設(shè)計中的技術(shù)選擇和應(yīng)用。（二）工程思維學(xué)生能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，對工程設(shè)計問題進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃，并設(shè)計出可行的解決方案。學(xué)生能夠領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在工程設(shè)計中加以應(yīng)用。學(xué)生能夠進(jìn)行簡單的風(fēng)險評估和綜合決策，對工程設(shè)計方案的可行性和優(yōu)化進(jìn)行理性分析。（三）創(chuàng)新設(shè)計學(xué)生能夠在明確設(shè)計需求的基礎(chǔ)上，收集相關(guān)信息，并運(yùn)用人機(jī)關(guān)系及相關(guān)理論進(jìn)行綜合分析，提出創(chuàng)新性的設(shè)計構(gòu)思。學(xué)生能夠運(yùn)用多種創(chuàng)造技法進(jìn)行技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計，并通過技術(shù)試驗(yàn)和實(shí)踐驗(yàn)證設(shè)計的可行性和優(yōu)越性。（四）圖樣表達(dá)學(xué)生能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣，如機(jī)械加工圖、裝配圖等，能夠用圖樣表達(dá)設(shè)計構(gòu)想。學(xué)生能夠通過圖樣表達(dá)設(shè)計思路，實(shí)現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。（五）物化能力學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，進(jìn)行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)。學(xué)生能夠通過技術(shù)試驗(yàn)和實(shí)踐操作，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，提高產(chǎn)品的物化實(shí)現(xiàn)能力。三、作業(yè)內(nèi)容設(shè)計（一）作業(yè)一：需求識別與問題定義作業(yè)目標(biāo)學(xué)生能夠通過問卷調(diào)查和訪談，識別和分析客戶需求。學(xué)生能夠?qū)⒛：男枨筠D(zhuǎn)化為明確的設(shè)計問題。作業(yè)內(nèi)容設(shè)計一份關(guān)于學(xué)校乒乓球臺需求的調(diào)查問卷，包括臺面、臺架、組裝等方面的要求。通過問卷調(diào)查和訪談，收集學(xué)校師生對乒乓球臺的需求信息。對收集到的信息進(jìn)行整理和分析，明確設(shè)計問題和約束條件。作業(yè)提交形式提交設(shè)計好的調(diào)查問卷。提交整理后的需求信息和問題定義報告。（二）作業(yè)二：信息收集作業(yè)目標(biāo)學(xué)生能夠通過查閱產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)，獲取與項目相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)。學(xué)生能夠了解客戶的價值取向和偏好，為概念生成提供基礎(chǔ)。作業(yè)內(nèi)容查閱乒乓球臺的相關(guān)產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)，了解乒乓球臺的類型、結(jié)構(gòu)、功能、材料等信息。收集學(xué)校師生的價值取向和偏好，了解他們對乒乓球臺的特殊需求。作業(yè)提交形式提交查閱的產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)綜述。提交客戶價值取向和偏好分析報告。（三）作業(yè)三：概念生成作業(yè)目標(biāo)學(xué)生能夠運(yùn)用逆向工程法和標(biāo)桿分析法，生成創(chuàng)新性的設(shè)計概念。學(xué)生能夠通過設(shè)計草圖，初步表達(dá)設(shè)計構(gòu)想。作業(yè)內(nèi)容選擇一款現(xiàn)有的乒乓球臺作為逆向工程對象，分析其結(jié)構(gòu)和功能，提出改進(jìn)方案。運(yùn)用標(biāo)桿分析法，選取一款優(yōu)秀的乒乓球臺作為標(biāo)桿，分析其優(yōu)點(diǎn)，并提出創(chuàng)新性的設(shè)計概念。繪制設(shè)計草圖，初步表達(dá)設(shè)計構(gòu)想。作業(yè)提交形式提交逆向工程分析報告和改進(jìn)方案。提交標(biāo)桿分析報告和創(chuàng)新性設(shè)計概念。提交設(shè)計草圖。（四）作業(yè)四：概念評價與決策作業(yè)目標(biāo)學(xué)生能夠運(yùn)用決策矩陣、決策模型和決策樹等方法，對生成的概念進(jìn)行評價和篩選。學(xué)生能夠確定最優(yōu)設(shè)計方案，并撰寫設(shè)計說明書。作業(yè)內(nèi)容構(gòu)建決策矩陣，對生成的概念進(jìn)行評價和比較，確定每個概念的優(yōu)缺點(diǎn)。運(yùn)用決策模型，對概念進(jìn)行量化評估，確定最優(yōu)設(shè)計方案。繪制決策樹，分析不同決策路徑的風(fēng)險和收益，進(jìn)一步驗(yàn)證最優(yōu)設(shè)計方案。撰寫工程設(shè)計說明書，詳細(xì)闡述設(shè)計思路、設(shè)計方案、材料選擇、工具使用等內(nèi)容。作業(yè)提交形式提交決策矩陣和評估報告。提交決策模型和量化評估報告。提交決策樹和路徑分析報告。提交工程設(shè)計說明書。（五）作業(yè)五：模型制作與技術(shù)試驗(yàn)作業(yè)目標(biāo)學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，制作產(chǎn)品原型或模型。學(xué)生能夠通過技術(shù)試驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計的可行性和性能，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化設(shè)計方案。作業(yè)內(nèi)容根據(jù)最優(yōu)設(shè)計方案，選擇合適的材料和工具，制作乒乓球臺模型或原型。對模型進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，包括穩(wěn)定性試驗(yàn)、耐久性試驗(yàn)、功能試驗(yàn)等，驗(yàn)證設(shè)計的可行性和性能。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，并撰寫技術(shù)試驗(yàn)報告。作業(yè)提交形式提交乒乓球臺模型或原型照片和制作說明。提交技術(shù)試驗(yàn)報告和優(yōu)化后的設(shè)計方案。四、作業(yè)評價（一）評價原則全面性原則：評價應(yīng)涵蓋技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力五個方面。過程性原則：評價應(yīng)注重學(xué)生在作業(yè)完成過程中的表現(xiàn)，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、合作能力、問題解決能力等。實(shí)踐性原則：評價應(yīng)突出學(xué)生的實(shí)踐操作能力，包括模型制作、技術(shù)試驗(yàn)、方案優(yōu)化等。（二）評價方法自評：學(xué)生根據(jù)作業(yè)目標(biāo)和要求，對自己的作業(yè)完成情況進(jìn)行自我評價?；ピu：學(xué)生之間相互評價作業(yè)，提出改進(jìn)建議。師評：教師對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行綜合評價，給出反饋和建議。（三）評價標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)意識：能夠認(rèn)識到工程設(shè)計的重要性，理解工程設(shè)計對人類生活的影響；能夠形成對工程設(shè)計問題的敏感性和分析能力。工程思維：能夠運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，對工程設(shè)計問題進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃；能夠領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法；能夠進(jìn)行簡單的風(fēng)險評估和綜合決策。創(chuàng)新設(shè)計：能夠在明確設(shè)計需求的基礎(chǔ)上，提出創(chuàng)新性的設(shè)計構(gòu)思；能夠運(yùn)用多種創(chuàng)造技法進(jìn)行技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計。圖樣表達(dá)：能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣；能夠通過圖樣表達(dá)設(shè)計思路，實(shí)現(xiàn)有形與無形、抽象與具體的思維轉(zhuǎn)換。物化能力：能夠根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具，進(jìn)行模型制作和產(chǎn)品原型開發(fā)；能夠通過技術(shù)試驗(yàn)和實(shí)踐操作，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，提高產(chǎn)品的物化實(shí)現(xiàn)能力。通過以上大單元作業(yè)設(shè)計，旨在全面提升學(xué)生的通用技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)其解決實(shí)際工程問題的能力。十五、“教-學(xué)-評”一致性課時設(shè)計課程基本信息教材版本：2019版地質(zhì)版高中通用技術(shù)選擇性必修3《工程設(shè)計基礎(chǔ)》單元主題：第二章概念設(shè)計課時設(shè)計：本課時設(shè)計覆蓋第二章概念設(shè)計的全部內(nèi)容，共計13課時。第一課時：情境導(dǎo)入教學(xué)目標(biāo)：技術(shù)意識：通過工程設(shè)計案例的介紹，激發(fā)學(xué)生對工程設(shè)計的興趣和動機(jī)。工程思維：使學(xué)生認(rèn)識到工程設(shè)計在社會發(fā)展中的重要性。作業(yè)目標(biāo)：完成一份關(guān)于工程設(shè)計重要性的個人感想。教學(xué)過程：情境導(dǎo)入：播放工程設(shè)計的相關(guān)視頻或展示工程設(shè)計案例，如“鳥巢”設(shè)計案例。討論交流：引導(dǎo)學(xué)生討論工程設(shè)計對現(xiàn)代社會的影響，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。評價：小組討論記錄：觀察學(xué)生在討論中的參與度和觀點(diǎn)表達(dá)。個人感想作業(yè)：評價學(xué)生對工程設(shè)計重要性的理解深度。第二、三課時：需求識別與問題定義教學(xué)目標(biāo)：技術(shù)意識：培養(yǎng)學(xué)生識別和分析客戶需求的能力。工程思維：使學(xué)生能夠?qū)⒛：男枨筠D(zhuǎn)化為明確的設(shè)計問題。作業(yè)目標(biāo)：設(shè)計一份關(guān)于學(xué)校乒乓球臺需求的調(diào)查問卷。教學(xué)過程：感性調(diào)查：通過用戶訪談和問卷調(diào)查，收集客戶需求?；顒樱盒〗M討論設(shè)計調(diào)查問卷，包括臺面、臺架、組裝等要求。理性分析：對收集到的需求進(jìn)行整理和分析，明確設(shè)計問題和約束條件?；顒樱菏褂妙^腦風(fēng)暴法討論學(xué)校用乒乓球臺的設(shè)計方案。評價：調(diào)查問卷設(shè)計：評價問卷的全面性和針對性。小組討論記錄：觀察學(xué)生在討論中的合作能力和分析能力。第四、五課時：信息收集教學(xué)目標(biāo)：技術(shù)意識：培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)收集信息和數(shù)據(jù)的能力。工程思維：使學(xué)生能夠通過查閱資料和文獻(xiàn)獲取相關(guān)信息。作業(yè)目標(biāo)：完成一份關(guān)于乒乓球臺產(chǎn)業(yè)的信息綜述。教學(xué)過程：查閱產(chǎn)品資料：收集相關(guān)產(chǎn)品資料和技術(shù)文獻(xiàn)?；顒樱盒〗M合作查閱乒乓球臺的相關(guān)資料，包括產(chǎn)品說明書、購物網(wǎng)站信息、技術(shù)文獻(xiàn)等。查閱客戶資料：了解客戶的價值取向和偏好。活動：分析不同客戶群體對乒乓球臺的需求和偏好。評價：信息綜述作業(yè)：評價綜述的全面性和準(zhǔn)確性。小組討論記錄：觀察學(xué)生在合作中的信息整合能力。第六、七、八課時：概念生成教學(xué)目標(biāo)：創(chuàng)新設(shè)計：使學(xué)生能夠運(yùn)用逆向工程法、標(biāo)桿分析法等工具生成創(chuàng)新性的設(shè)計概念。圖樣表達(dá)：培養(yǎng)學(xué)生通過圖樣表達(dá)設(shè)計構(gòu)想的能力。作業(yè)目標(biāo)：設(shè)計一份學(xué)校乒乓球臺的設(shè)計草圖。教學(xué)過程：逆向工程法：通過分析現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能，提出創(chuàng)新性的設(shè)計概念?；顒樱河懻擇R鈴薯收獲機(jī)的逆向工程案例，并應(yīng)用于乒乓球臺設(shè)計。標(biāo)桿分析法：選取行業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿產(chǎn)品進(jìn)行分析，借鑒其優(yōu)點(diǎn)并提出改進(jìn)方案?；顒樱阂酝悓W(xué)校中乒乓球活動開展得最好的學(xué)校為標(biāo)桿進(jìn)行分析。質(zhì)量功能配置：使用質(zhì)量屋確定顧客需求和工程特性之間的關(guān)系?；顒樱簶?gòu)建學(xué)校乒乓球臺的質(zhì)量屋，確定工程特性。評價：設(shè)計草圖作業(yè)：評價設(shè)計的創(chuàng)新性和實(shí)用性。小組討論記錄：觀察學(xué)生在創(chuàng)新設(shè)計中的思維過程。第九、十、十一課時：概念評價與決策教學(xué)目標(biāo)：工程思維：使學(xué)生能夠運(yùn)用決策矩陣、決策模型、決策樹等方法對生成的概念進(jìn)行評價和篩選。創(chuàng)新設(shè)計：通過決策過程優(yōu)化設(shè)計方案。作業(yè)目標(biāo)：完成一份決策樹分析報告。教學(xué)過程：決策矩陣：構(gòu)建決策矩陣對生成的概念進(jìn)行評價和比較?；顒樱涸O(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)，對乒乓球臺設(shè)計方案進(jìn)行評分。決策模型：運(yùn)用層次分析法等決策模型對概念進(jìn)行量化評估?；顒樱航⑵古仪蚺_設(shè)計的層次結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行權(quán)重分配。決策樹：繪制決策樹，分析不同決策路徑的風(fēng)險和收益?；顒樱阂云古仪蚺_生產(chǎn)廠家的決策為例，繪制決策樹并進(jìn)行分析。評價：決策樹分析報告：評價分析的準(zhǔn)確性和邏輯性。小組討論記錄：觀察學(xué)生在決策過程中的思維能力和合作能力。第十二課時：實(shí)踐與反饋教學(xué)目標(biāo)：物化能力：培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具進(jìn)行模型制作。技術(shù)意識：通過技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計的可行性和性能。作業(yè)目標(biāo)：完成乒乓球臺模型的制作和技術(shù)