2019版 蘇教版 高中通-用技術 選擇性必修3 工程設計基礎《第二章 工程的設計》大單元整體教學設計2020課標

版蘇教版高中通用技術選擇性必修3工程設計基礎《第二章工程的設計》大單元整體教學設計[2020課標]一、內容分析與整合二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業(yè)評價十、大單元實施思路及教學結構圖十一、大情境、大任務創(chuàng)設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業(yè)設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內容分析與整合（一）教學內容分析《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，通用技術課程旨在培養(yǎng)學生的技術素養(yǎng)，包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等方面。選擇性必修3《工程設計基礎》作為通用技術課程的重要組成部分，重點圍繞工程設計的一般過程與基本要素、工程設計的分析方法與面向X的設計（DFX）等內容展開，旨在幫助學生理解工程設計的基本概念、掌握工程設計的一般過程和方法，提升解決實際工程問題的能力?！兜诙鹿こ痰脑O計》作為《工程設計基礎》的核心章節(jié)，涵蓋了工程設計的一般過程、基本要素、分析方法以及面向X的設計等多個方面。通過本章的學習，學生不僅能夠理解工程設計的基本概念和原理，還能夠掌握工程設計的一般流程和方法，包括概念設計、具體設計和詳細設計三個階段，以及性能需求、生命周期、質量控制、環(huán)境關系、工效學、造物能力等工程設計的基本要素。學生還將學習工程設計的分析方法，如標桿分析法、反求工程法、質量功能配置工具等，以及面向X的設計（DFX）理念和方法，如面向制造的設計（DFM）、面向裝配的設計（DFA）、面向環(huán)境的設計（DFE）等。（二）單元內容分析《第二章工程的設計》主要包含兩個任務：任務一探究工程設計的一般過程，任務二探析工程設計的基本要素。在此基礎上，進一步細化為四個子任務：認識工程設計的一般過程、理解工程設計的基本要素、認識工程設計的分析方法、探究面向X的設計（DFX）。任務一：探究工程設計的一般過程子任務1.1：認識工程設計的一般過程通過典型案例分析，理解工程設計的一般過程，包括概念設計、具體設計和詳細設計三個階段。掌握每個階段的主要任務和內容，如概念設計階段的初步概念形成和方案選擇，具體設計階段的工程圖樣繪制和模型制作，詳細設計階段的詳細工程圖樣繪制和相關設計說明編制等。子任務1.2：理解工程設計的基本要素分析工程設計過程中需要考慮的基本要素，如性能需求、生命周期、質量控制、環(huán)境關系、工效學、造物能力等。通過案例討論，理解這些基本要素在工程設計中的重要性及其對工程設計的影響。任務二：探析工程設計的基本要素子任務2.1：認識工程設計的分析方法介紹工程設計過程中常用的分析方法，如標桿分析法、反求工程法、質量功能配置工具等。通過案例分析，理解這些分析方法在工程設計中的應用及其優(yōu)缺點。子任務2.2：探究面向X的設計（DFX）介紹面向X的設計（DFX）理念和方法，如面向制造的設計（DFM）、面向裝配的設計（DFA）、面向環(huán)境的設計（DFE）等。分析這些設計方法在工程設計中的作用及其在實際工程中的應用案例。（三）單元內容整合為了更好地實現(xiàn)教學目標，將單元內容進行整合，形成連貫的教學體系。具體整合思路如下：以工程設計的一般過程為主線將工程設計的一般過程作為貫穿整個單元的主線，通過案例分析、討論交流等方式，引導學生逐步理解并掌握工程設計的基本流程和方法。將工程設計的基本要素、分析方法以及面向X的設計等內容融入其中，形成有機的整體。注重理論與實踐相結合在理論講解的基礎上，注重實踐環(huán)節(jié)的設計和實施。通過項目實踐、模型制作、案例分析等方式，讓學生親身體驗工程設計的過程和方法，提升其解決實際工程問題的能力。強化跨學科學習鼓勵學生在學習過程中積極運用其他學科的知識和方法，如數(shù)學、物理、化學等，促進跨學科學習的發(fā)展。通過跨學科學習，不僅能夠加深學生對工程設計的理解，還能夠培養(yǎng)其綜合運用知識的能力。二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解通用技術的核心素養(yǎng)目標是：技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達、物化能力。以下是對這些核心素養(yǎng)目標在《第二章工程的設計》中的具體分解：（一）技術意識理解技術與工程的關系通過學習工程設計的一般過程和基本要素，理解技術與工程之間的緊密聯(lián)系，認識到技術在工程設計中的重要作用。形成對技術問題的敏感性和理性分析在分析工程設計案例時，培養(yǎng)學生對技術問題的敏感性，學會從技術角度分析問題并提出解決方案。培養(yǎng)學生的理性分析能力，避免盲目追求技術先進性而忽視實際可行性。樹立技術安全、環(huán)保和倫理意識在學習工程設計的過程中，強調技術安全、環(huán)保和倫理的重要性。通過案例分析等方式，讓學生認識到技術安全、環(huán)保和倫理問題在工程設計中的不可忽視性，并學會在設計過程中考慮這些因素。（二）工程思維掌握工程設計的一般過程和方法通過學習工程設計的一般過程（概念設計、具體設計、詳細設計）和基本要素（性能需求、生命周期、質量控制等），讓學生掌握工程設計的基本流程和方法。培養(yǎng)系統(tǒng)分析和綜合決策能力在工程設計過程中，強調系統(tǒng)分析的重要性。通過案例分析等方式，培養(yǎng)學生從系統(tǒng)角度分析問題并提出解決方案的能力。培養(yǎng)學生的綜合決策能力，學會在多個方案中進行權衡和選擇。強化工程建模和仿真能力在具體設計階段，強調工程建模和仿真的重要性。通過軟件工具的使用和模型制作等方式，提升學生的工程建模和仿真能力，使其能夠更好地預測和評估工程系統(tǒng)的行為性質。（三）創(chuàng)新設計激發(fā)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維通過學習工程設計的分析方法和面向X的設計（DFX）理念，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。鼓勵學生在設計過程中勇于嘗試新的方法和思路，不斷提升其創(chuàng)新能力。掌握創(chuàng)新設計的基本方法介紹創(chuàng)新設計的基本方法，如頭腦風暴法、設計思維法等。通過案例分析和實踐操作等方式，讓學生掌握這些方法并能夠在實際設計過程中加以應用。培養(yǎng)創(chuàng)新設計能力通過項目實踐等方式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力。鼓勵學生在設計過程中注重創(chuàng)新性和實用性相結合，不斷提升其解決實際問題的能力。（四）圖樣表達掌握工程圖樣的繪制和識讀能力在具體設計階段，強調工程圖樣的重要性。通過學習工程圖樣的繪制和識讀規(guī)則，讓學生掌握工程圖樣的基本要素和繪制方法。通過案例分析和實踐操作等方式，提升學生的工程圖樣繪制和識讀能力。培養(yǎng)技術語言的運用能力在學習過程中，注重技術語言的運用。通過案例分析等方式，讓學生理解技術語言在工程設計中的重要性，并學會運用技術語言進行交流和表達。提升圖樣表達的綜合能力通過項目實踐等方式，提升學生的圖樣表達綜合能力。鼓勵學生在設計過程中注重圖樣表達的準確性和完整性，不斷提升其圖樣表達水平。（五）物化能力掌握材料選擇和加工方法在詳細設計階段，強調材料選擇和加工方法的重要性。通過學習不同材料的性能特點和加工方法，讓學生掌握材料選擇和加工的基本原則和方法。通過實踐操作等方式，提升學生的材料選擇和加工能力。培養(yǎng)模型制作和裝配能力通過項目實踐等方式，培養(yǎng)學生的模型制作和裝配能力。鼓勵學生在設計過程中注重模型制作和裝配的精細度和準確性，不斷提升其物化能力水平。強化技術試驗和測試能力在設計過程中，強調技術試驗和測試的重要性。通過學習技術試驗和測試的基本方法，讓學生掌握技術試驗和測試的基本原則和步驟。通過實踐操作等方式，提升學生的技術試驗和測試能力。三、學情分析（一）已知內容分析在進入《第二章工程的設計》的教學之前，學生已經(jīng)完成了必修模塊的學習，對通用技術的基本概念、技能和設計流程有了一定的了解。在選擇性必修2《結構與系統(tǒng)》的學習中，學生掌握了結構與系統(tǒng)的基本概念、分析方法以及簡單的設計實踐，這為后續(xù)進行工程設計打下了堅實的基礎。基礎知識儲備：學生已經(jīng)學習了設計的基本原則、設計的一般過程、設計的評價等，對設計思維有了初步的認識。技能積累：在之前的課程中，學生參與了簡單的設計項目，如制作小板凳、設計橋梁模型等，鍛煉了動手能力、創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作能力。學習態(tài)度與興趣：學生對通用技術課程表現(xiàn)出較高的興趣，喜歡動手實踐，愿意參與設計討論，但在面對復雜設計任務時，部分學生可能會感到迷?；蛉狈ψ孕?。（二）新知內容分析《第二章工程的設計》是選擇性必修3《工程設計基礎》的核心內容，旨在通過深入學習工程設計的一般過程與基本要素、分析方法以及面向X的設計（DFX），培養(yǎng)學生的工程設計能力，使其能夠獨立完成較為復雜的工程設計項目。工程設計的一般過程：包括明確設計任務、制定設計方案、繪制設計圖紙、制作模型或原型、測試評估與優(yōu)化改進等階段，這是工程設計的基礎框架。工程設計的基本要素：包括功能、結構、材料、工藝、成本、安全、環(huán)保等，這些因素在設計過程中需要綜合考慮，以確保設計的合理性和可行性。工程設計的分析方法：如系統(tǒng)分析、功能分析、價值分析等，這些方法有助于學生深入理解設計問題，找出解決方案。面向X的設計（DFX）：如DFM（面向制造的設計）、DFA（面向裝配的設計）、DFE（面向環(huán)境的設計）等，這些理念強調在設計階段就考慮產(chǎn)品的全生命周期，包括制造、裝配、使用、回收等環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品的綜合性能和市場競爭力。（三）學生學習能力分析思維能力：高中生的邏輯思維能力、抽象思維能力逐步增強，能夠理解和運用較為復雜的設計原理和方法。動手能力：經(jīng)過必修模塊的學習，學生具備了一定的手工制作和計算機輔助設計能力，能夠完成設計圖紙的繪制和簡單模型的制作。團隊協(xié)作能力：在小組項目合作中，學生學會了分工合作、溝通協(xié)調，能夠共同解決問題，完成設計任務。創(chuàng)新能力：學生能夠提出新穎的設計思路，但在將創(chuàng)意轉化為實際設計方案時，往往缺乏系統(tǒng)的思考和實踐經(jīng)驗。（四）學習障礙突破策略針對學生在學習《第二章工程的設計》時可能遇到的學習障礙，采取以下突破策略：加強理論與實踐的結合：通過案例分析，將抽象的設計原理和方法與具體的工程實踐相結合，幫助學生理解設計的實際應用。組織學生參觀工程現(xiàn)場，了解工程設計在實際生產(chǎn)中的應用，增強學生的直觀感受。分階段實施教學設計：將工程設計過程分解為多個小任務，每個任務完成后進行階段性評估，確保學生掌握每一步驟的關鍵知識和技能。鼓勵學生制定個人學習計劃，明確每個階段的學習目標和任務，提高學習的主動性和有效性。強化小組合作學習：組建異質小組，確保小組成員在能力、興趣等方面具有互補性，促進知識共享和技能交流。設立小組長和記錄員，負責協(xié)調小組成員的分工合作和記錄學習過程，提高團隊協(xié)作效率。引入信息技術手段：利用CAD、CAE等設計軟件輔助教學，提高學生的設計效率和精度。建立在線學習平臺，分享學習資源，進行在線討論和答疑，拓寬學生的學習渠道。實施項目式學習：設計貼近學生生活實際的工程設計項目，如校園設施改造、智能家居設計等，激發(fā)學生的學習興趣和動力。引導學生從需求分析出發(fā)，經(jīng)歷完整的工程設計流程，體驗設計的樂趣和挑戰(zhàn)。加強評價與反饋：建立多元化的評價體系，包括自我評價、同伴評價、教師評價等，全面評估學生的學習成果和進步。及時給予學生反饋，指出其設計中的優(yōu)點和不足，并提供改進建議，幫助學生不斷提升工程設計能力。開展設計競賽和展示活動：組織學生參加校內外的設計競賽，通過競爭激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能和團隊協(xié)作精神。定期舉辦設計作品展示會，讓學生展示自己的設計成果，分享設計經(jīng)驗和心得，增強自信心和成就感。注重跨學科知識的融合：引導學生將數(shù)學知識、物理知識、信息技術知識等跨學科知識應用于工程設計中，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)。邀請其他學科的教師進行跨學科講座或合作教學，拓寬學生的知識視野和思維方式。提供個性化輔導和支持：關注學生的學習差異和個性需求，提供個性化的輔導和支持，幫助學習困難的學生克服障礙，實現(xiàn)學習目標。鼓勵學生制定個人學習計劃，并為其提供必要的學習資源和指導，促進其自主學習和終身發(fā)展。通過上述策略的實施，旨在幫助學生克服學習障礙，提高工程設計能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐精神，為其未來的學習和職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎。四、大主題或大概念設計本單元的大主題設計為“探索工程設計的精髓：理解設計過程，掌握設計要素，提升工程思維與創(chuàng)新設計能力”。這一大主題旨在通過深入學習《第二章工程的設計》的教學內容，使學生全面理解工程設計的一般過程與基本要素，掌握工程設計的分析方法，并了解面向X的設計(DFX)理念。通過一系列實踐活動和項目式學習，學生能夠運用所學知識解決實際問題，培養(yǎng)技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等通用技術核心素養(yǎng)。子主題劃分：任務一：探究工程設計的一般過程深入理解工程設計從需求分析到評估優(yōu)化的完整流程。通過案例分析，學習如何識別問題、制定設計方案、實施設計和評估優(yōu)化。任務二：探析工程設計的基本要素探討功能、結構、材料、工藝、環(huán)境、經(jīng)濟、社會等工程設計的基本要素。分析這些要素如何相互作用，影響設計方案的制定。任務三：認識工程設計的分析方法學習系統(tǒng)分析、功能分析、價值分析等工程設計分析方法。掌握如何通過這些方法評估設計方案的有效性和可行性。任務四：探究面向X的設計(DFX)了解DFX（如DFM-面向制造的設計、DFA-面向裝配的設計等）的基本概念。分析DFX如何幫助設計師在設計階段就考慮后續(xù)制造、裝配、測試等環(huán)節(jié)的需求，以提高產(chǎn)品的整體性能和效率。五、大單元目標敘寫通用技術的核心素養(yǎng)目標：技術意識：學生能夠認識到技術在工程設計中的重要性，理解技術發(fā)展對社會和環(huán)境的深遠影響。在設計過程中，能夠主動應用所學知識，選擇合適的技術手段和方法，解決實際問題。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)思維和邏輯思維，分析工程問題，制定設計方案。能夠綜合考慮功能、結構、材料、工藝、環(huán)境、經(jīng)濟、社會等要素，進行權衡和優(yōu)化。創(chuàng)新設計：學生能夠激發(fā)創(chuàng)新思維，提出新穎的設計理念和方案。能夠運用創(chuàng)新方法和技術手段，提高設計的實用性和創(chuàng)新性。圖樣表達：學生能夠熟練掌握草圖、效果圖、工程圖等圖樣表達方式。能夠通過圖樣準確傳達設計理念和方案，方便后續(xù)制造和裝配。物化能力：學生能夠將設計方案轉化為實際產(chǎn)品，具備一定的動手能力和實踐操作能力。能夠運用材料和工藝知識，進行產(chǎn)品制造和裝配，實現(xiàn)設計的物化。六、大單元教學重點理解工程設計的一般過程：通過案例分析，使學生深刻理解工程設計從需求分析到評估優(yōu)化的完整流程。強調在設計過程中，如何識別問題、分析需求、制定方案、實施設計和評估優(yōu)化。掌握工程設計的基本要素：深入剖析功能、結構、材料、工藝、環(huán)境、經(jīng)濟、社會等工程設計的基本要素。引導學生理解這些要素如何相互作用，影響設計方案的制定和優(yōu)化。運用工程設計的分析方法：系統(tǒng)學習并掌握系統(tǒng)分析、功能分析、價值分析等工程設計分析方法。通過實例練習，使學生能夠靈活運用這些方法評估設計方案的有效性和可行性。培養(yǎng)面向X的設計思維：使學生理解DFX理念，了解其在工程設計中的重要性。引導學生在設計階段就考慮后續(xù)制造、裝配、測試等環(huán)節(jié)的需求，提高設計的整體性能和效率。七、大單元教學難點如何在實際設計過程中，綜合運用工程設計的一般過程與基本要素：學生往往難以將理論知識應用于實際設計過程中，導致設計方案缺乏系統(tǒng)性和完整性。教師需要通過案例分析、小組討論等方式，引導學生深入理解工程設計的一般過程和基本要素，并能夠在實踐中靈活運用。如何培養(yǎng)學生的工程思維和創(chuàng)新設計能力：工程思維和創(chuàng)新設計能力是通用技術核心素養(yǎng)的重要組成部分，但學生往往缺乏這方面的訓練和實踐。教師需要通過項目式學習、創(chuàng)新設計比賽等方式，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生的工程思維和創(chuàng)新設計能力。如何使學生具備圖樣表達和物化能力：圖樣表達和物化能力是設計方案的實現(xiàn)和轉化的重要手段，但學生往往在這方面存在困難。教師需要通過圖樣表達訓練、實踐操作等方式，提高學生的圖樣表達能力和物化能力，使學生能夠將設計方案轉化為實際產(chǎn)品。教學難點解決策略：采用項目式學習：通過項目式學習，讓學生在實際設計過程中綜合運用工程設計的一般過程與基本要素。鼓勵學生自主選題、自主設計，并通過小組討論、教師指導等方式，不斷完善設計方案。舉辦創(chuàng)新設計比賽：舉辦校內創(chuàng)新設計比賽，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和競爭意識。通過比賽，學生可以展示自己的設計成果，同時也可以從其他同學的設計中汲取靈感和經(jīng)驗。加強圖樣表達和物化能力訓練：在教學過程中，加強圖樣表達訓練，提高學生的圖樣表達能力。通過實踐操作、動手制作等方式，培養(yǎng)學生的物化能力，使學生能夠將設計方案轉化為實際產(chǎn)品。引入企業(yè)專家指導：邀請企業(yè)專家進校指導，為學生提供更多的實踐機會和真實案例。通過與企業(yè)專家的交流和學習，學生可以更加深入地了解工程設計的實際情況和需求，提高自己的工程思維和創(chuàng)新設計能力。通過以上教學設計，我們旨在幫助學生全面理解工程設計的一般過程與基本要素，掌握工程設計的分析方法，并了解面向X的設計(DFX)理念。通過項目式學習、創(chuàng)新設計比賽等方式，培養(yǎng)學生的工程思維和創(chuàng)新設計能力，提高學生的圖樣表達和物化能力。希望學生能夠在這一過程中，不斷提升自己的通用技術核心素養(yǎng)，為未來的學習和工作奠定堅實的基礎。八、大單元整體教學思路教學目標設定根據(jù)《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合2020版蘇教版高中通用技術選擇性必修3《工程設計基礎》第二章《工程的設計》的教學內容，本大單元的教學目標設定旨在全面培養(yǎng)學生的通用技術核心素養(yǎng)，具體包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力五個維度。以下是對各維度教學目標的詳細闡述：一、技術意識理解技術應用的社會價值：通過探究工程設計的一般過程和基本要素，學生能夠認識到技術在解決社會實際問題中的重要作用，理解工程設計對社會、環(huán)境及經(jīng)濟發(fā)展的影響，形成積極的技術應用觀念。形成技術責任與倫理意識：在探析工程設計分析方法與面向X的設計（DFX）過程中，學生應能夠思考技術應用的倫理問題，如安全、隱私、可持續(xù)發(fā)展等，并學會在設計中體現(xiàn)對社會負責的態(tài)度。具備技術批判性思維：通過對不同工程設計案例的分析，學生能夠識別技術產(chǎn)品的優(yōu)缺點，提出改進建議，形成獨立的技術評價能力。二、工程思維掌握工程設計的基本流程：通過任務一“探究工程設計的一般過程”，學生能夠清晰理解并實踐工程設計的各個環(huán)節(jié)，包括需求分析、方案設計、原型制作、測試評估等，形成系統(tǒng)的工程思維框架。培養(yǎng)問題分析與解決能力：在任務二“探析工程設計的基本要素”中，學生將學習如何識別問題、分析問題、提出解決方案，并學會運用系統(tǒng)工程的思想和方法，綜合考慮各種因素，做出合理的設計決策。強化系統(tǒng)設計與優(yōu)化意識：在探究面向X的設計（DFX）時，學生將學會從多個角度（如成本、質量、環(huán)境等）對設計進行優(yōu)化，實現(xiàn)系統(tǒng)性能的整體提升。三、創(chuàng)新設計激發(fā)創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力：通過工程設計實踐，學生將體驗到創(chuàng)新的樂趣，學會運用創(chuàng)新思維方法（如頭腦風暴、逆向思維等）來發(fā)現(xiàn)問題、提出新思路、創(chuàng)造新產(chǎn)品。掌握創(chuàng)新設計技巧：在設計過程中，學生將學習如何運用設計原則、設計策略和創(chuàng)新工具（如設計思維、TRIZ等）來提高設計的創(chuàng)新性、實用性和美觀性。培養(yǎng)團隊合作與溝通能力：在小組設計項目中，學生將學會如何與他人協(xié)作、分享想法、解決沖突，以及如何通過有效溝通來促進團隊創(chuàng)新。四、圖樣表達提高圖樣繪制與解讀能力：通過圖樣表達的訓練，學生能夠熟練掌握工程圖紙的繪制方法和規(guī)范，能夠準確解讀圖紙信息，為后續(xù)的制作和測試提供準確依據(jù)。培養(yǎng)空間想象與視覺表達能力：在設計過程中，學生將學會如何運用二維和三維圖樣來表達設計想法，通過視覺化的方式呈現(xiàn)設計成果，增強設計的可讀性和說服力。學會圖樣審查與修改技巧：在圖樣審查環(huán)節(jié)，學生將學會如何檢查圖紙的錯誤和遺漏，提出修改建議，并通過不斷迭代來完善設計圖樣。五、物化能力掌握材料與工藝知識：通過了解不同材料的性能和特點，學生將學會選擇合適的材料來滿足設計要求，并掌握基本的加工工藝和制作技巧。提高動手實踐與制作能力：在原型制作過程中，學生將學會使用各種工具和設備進行實際操作，通過動手實踐來驗證設計想法的可行性。培養(yǎng)質量意識與工匠精神：在制作過程中，學生將學會如何控制產(chǎn)品質量、提高生產(chǎn)效率，并逐漸形成精益求精的工匠精神，追求作品的完美和卓越。教學實施策略一、情境導入與問題激發(fā)情境導入：通過展示真實或虛擬的工程設計案例，創(chuàng)設貼近學生生活或興趣的情境，激發(fā)學生的好奇心和求知欲。問題激發(fā)：引導學生觀察和分析案例中的設計問題，提出自己的疑問和見解，為后續(xù)的學習奠定基礎。二、理論講解與案例分析理論講解：結合教材和相關資料，對工程設計的一般過程、基本要素、分析方法以及面向X的設計（DFX）等理論進行系統(tǒng)講解，幫助學生建立完整的知識體系。案例分析：選取典型的工程設計案例進行深入剖析，引導學生分析案例中的設計思路、設計方法和設計成果，理解其背后的設計原理和理論依據(jù)。三、實踐操作與項目探究實踐操作：組織學生進行圖樣繪制、原型制作等實踐活動，通過動手實踐來鞏固所學知識，提高技能水平。項目探究：以小組合作的方式開展設計項目，引導學生運用所學知識解決實際問題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作能力。四、評價反饋與持續(xù)改進評價反饋：采用多樣化的評價方式（如同伴評價、教師評價、自我評價等）對學生的設計作品、學習過程和學習成果進行評價，及時給予學生反饋和建議。持續(xù)改進：鼓勵學生根據(jù)評價反饋進行反思和改進，不斷優(yōu)化設計方案和制作過程，提高設計作品的質量和水平。教學資源與環(huán)境支持教學資源：充分利用教材、教輔資料、網(wǎng)絡資源、實物模型等教學資源，為學生提供豐富的學習材料和案例。環(huán)境支持：建設配備齊全的通用技術實驗室和工作室，為學生提供良好的學習環(huán)境和制作條件。加強與校外企業(yè)和研究機構的合作，為學生提供更多的實踐機會和實習崗位。教學過程安排第一階段：情境導入與理論講解（約2周）任務一：探究工程設計的一般過程導入情境：展示一個典型的工程設計案例，引導學生分析設計過程。理論講解：介紹工程設計的一般過程，包括需求分析、方案設計、原型制作、測試評估等環(huán)節(jié)。案例分析：選取一個設計案例，分析其設計過程和設計方法。小組討論：學生分組討論自己感興趣的設計問題，并提出初步的設計思路。任務二：探析工程設計的基本要素理論講解：介紹工程設計的基本要素，如功能、性能、成本、質量、安全性等。案例分析：選取一個設計案例，分析其設計要素如何滿足用戶需求和市場要求。實踐活動：學生進行圖樣繪制練習，掌握基本的圖樣表達技巧。第二階段：實踐操作與項目探究（約4周）任務一：認識工程設計的分析方法理論講解：介紹工程設計的分析方法，如系統(tǒng)分析、優(yōu)化設計、可靠性分析等。案例分析：選取一個設計案例，分析其分析方法的應用和效果。實踐活動：學生運用所學分析方法對某一設計問題進行深入分析。任務二：探究面向X的設計（DFX）理論講解：介紹面向X的設計（DFX）的概念和方法，如面向制造的設計（DFM）、面向質量的設計（DFQ）等。案例分析：選取一個設計案例，分析其如何運用DFX方法提高設計的實用性和經(jīng)濟性。設計項目：學生分組開展設計項目，運用所學知識和方法解決一個實際問題。在設計過程中，學生需要綜合考慮功能、性能、成本、質量、安全性等要素，并進行圖樣繪制、原型制作和測試評估等環(huán)節(jié)。第三階段：評價反饋與持續(xù)改進（約1周）評價反饋：采用多樣化的評價方式對學生的設計作品、學習過程和學習成果進行評價。展示交流：組織學生進行設計作品展示和交流活動，分享設計經(jīng)驗和成果。持續(xù)改進：鼓勵學生根據(jù)評價反饋進行反思和改進，不斷優(yōu)化設計方案和制作過程。教師提供必要的指導和支持。學業(yè)評價設計過程性評價：通過觀察、記錄和分析學生在學習過程中的表現(xiàn)，如參與度、合作能力、創(chuàng)新能力等，對學生的學習過程進行評價。結果性評價：通過學生的設計作品、圖樣表達、報告等學習成果，對學生的知識掌握和技能水平進行評價。綜合性評價：結合過程性評價和結果性評價的結果，對學生的學習成果進行綜合評價，給出具體的評價等級或分數(shù)。根據(jù)評價結果為學生提供個性化的學習建議和發(fā)展方向。教學反思與改進在完成本大單元的教學后，教師應對教學過程和教學效果進行反思和總結，分析存在的問題和不足，并提出改進措施和建議。鼓勵學生進行自我評價和反思，了解自己的優(yōu)點和不足，為后續(xù)的學習提供指導和支持。通過教學反思和持續(xù)改進，不斷提高教學質量和學生的學習效果。以上是基于所給教學設計的結構模板和《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》要求撰寫的《工程設計基礎》第二章《工程的設計》大單元整體教學思路。該教學思路旨在全面培養(yǎng)學生的通用技術核心素養(yǎng)，通過情境導入、理論講解、實踐操作、項目探究等多樣化的教學方式，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新思維，提高學生的技能水平和綜合素質。通過評價反饋和持續(xù)改進機制，不斷優(yōu)化教學過程和教學效果，為學生的未來發(fā)展奠定堅實的基礎。九、學業(yè)評價一、評價概述學業(yè)評價是教學過程中不可或缺的環(huán)節(jié)，它旨在全面、公正地評估學生的學習成效，促進學生的持續(xù)發(fā)展。在本教學設計中，針對2020版蘇教版高中通用技術選擇性必修3《工程設計基礎》第二章《工程的設計》的教學內容，我們將依據(jù)《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合大單元整體教學設計的結構模板，制定詳細的學業(yè)評價方案。本評價方案將圍繞通用技術的核心素養(yǎng)目標——技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，設定教學目標、學習目標和評價目標，確保評價的全面性、針對性和有效性。二、教學目標設定技術意識：學生能夠理解工程設計的基本概念和原則，認識到工程設計在解決實際問題中的重要作用。學生能夠關注工程設計對社會、環(huán)境、經(jīng)濟等方面的影響，形成可持續(xù)發(fā)展的技術觀念。工程思維：學生能夠掌握工程設計的一般過程和基本要素，能夠運用系統(tǒng)分析、邏輯思維等方法進行工程設計。學生能夠運用工程設計的分析方法，解決工程設計中的實際問題，具備初步的工程問題解決能力。創(chuàng)新設計：學生能夠發(fā)揮創(chuàng)新思維，提出具有新穎性、實用性的設計方案，并進行優(yōu)化和改進。學生能夠了解創(chuàng)新設計在工程設計中的重要性，具備初步的創(chuàng)新意識和設計能力。圖樣表達：學生能夠運用圖樣、模型等方式，清晰、準確地表達設計方案，具備初步的圖樣表達能力。學生能夠了解圖樣表達在工程設計中的作用，掌握基本的圖樣繪制技巧。物化能力：學生能夠將設計方案轉化為實物或模型，具備初步的物化能力。學生能夠了解物化過程在工程設計中的重要性，掌握基本的制作技術和工具使用方法。三、學習目標設定任務一：探究工程設計的一般過程學生能夠了解工程設計的一般過程，包括需求分析、方案設計、制作原型、測試評估等階段。學生能夠運用所學知識，參與小組合作，完成一個簡單工程設計項目的需求分析階段。任務二：探析工程設計的基本要素學生能夠了解工程設計的基本要素，包括功能、性能、成本、美觀、安全性等。學生能夠運用所學知識，對工程設計項目的基本要素進行分析和權衡，提出改進建議。任務三：認識工程設計的分析方法學生能夠了解并掌握工程設計的分析方法，如系統(tǒng)分析、優(yōu)化設計等。學生能夠運用所學知識，對工程設計項目進行系統(tǒng)分析，找出存在的問題并提出解決方案。任務四：探究面向X的設計(DFX)學生能夠了解面向X的設計(DFX)的概念和原則，如面向制造的設計(DFM)、面向測試的設計(DFT)等。學生能夠運用所學知識，對工程設計項目進行DFX分析，提出改進建議，提高產(chǎn)品的可制造性、可測試性等。四、評價目標設定技術意識評價：通過觀察學生在工程設計過程中的行為表現(xiàn)，評估其是否理解工程設計的基本概念和原則，是否關注工程設計對社會、環(huán)境、經(jīng)濟等方面的影響。通過學生的設計方案和作品展示，評估其是否能夠將技術意識融入工程設計中，實現(xiàn)技術的可持續(xù)發(fā)展。工程思維評價：通過觀察學生在工程設計過程中的思維過程，評估其是否掌握工程設計的一般過程和基本要素，是否能夠運用系統(tǒng)分析、邏輯思維等方法進行工程設計。通過學生的設計方案和作品展示，評估其是否具備初步的工程問題解決能力，是否能夠運用工程設計的分析方法解決實際問題。創(chuàng)新設計評價：通過觀察學生在工程設計過程中的創(chuàng)新表現(xiàn)，評估其是否具備創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，是否能夠提出具有新穎性、實用性的設計方案。通過學生的設計方案和作品展示，評估其是否能夠對設計方案進行優(yōu)化和改進，是否具備初步的創(chuàng)新意識和設計能力。圖樣表達評價：通過觀察學生的圖樣表達作品，評估其是否掌握基本的圖樣繪制技巧，是否能夠清晰、準確地表達設計方案。通過學生的圖樣表達作品和口頭匯報，評估其是否了解圖樣表達在工程設計中的作用，是否能夠將圖樣表達與工程設計相結合。物化能力評價：通過觀察學生的實物或模型作品，評估其是否具備初步的物化能力，是否能夠將設計方案轉化為實物或模型。通過學生的實物或模型作品和制作過程展示，評估其是否了解物化過程在工程設計中的重要性，是否掌握基本的制作技術和工具使用方法。五、評價方法表現(xiàn)性評價：通過觀察學生在工程設計過程中的行為表現(xiàn)、思維過程和創(chuàng)新表現(xiàn)，以及圖樣表達作品、實物或模型作品的完成情況，進行表現(xiàn)性評價。表現(xiàn)性評價能夠全面、直觀地反映學生的學習成效和核心素養(yǎng)發(fā)展情況。項目式評價：以工程設計項目為載體，讓學生在完成項目的過程中展示其核心素養(yǎng)。通過評估項目的完成情況、設計方案的合理性、創(chuàng)新性和實用性等方面，進行項目式評價。項目式評價能夠激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)造力，促進其全面發(fā)展。同伴評價：鼓勵學生進行同伴評價，通過相互評價、交流和分享，提高學生的自我評價能力和批判性思維能力。同伴評價能夠幫助學生更好地了解自己的優(yōu)勢和不足，從而進行有針對性的改進和提升。自我評價：引導學生進行自我評價，通過反思自己的學習過程和成果，明確自己的優(yōu)點和不足，制定改進計劃。自我評價能夠培養(yǎng)學生的自主學習能力和自我發(fā)展意識。六、評價實施制定評價計劃：在教學開始前，根據(jù)教學目標和學習目標，制定詳細的評價計劃，明確評價內容、方法和標準。實施評價活動：在教學過程中，按照評價計劃開展評價活動，收集學生的學習數(shù)據(jù)和作品，進行表現(xiàn)性評價、項目式評價、同伴評價和自我評價。反饋評價結果：及時向學生反饋評價結果，指出其優(yōu)點和不足，提出改進建議。鼓勵學生進行自我反思和同伴交流，共同提高核心素養(yǎng)水平。調整教學策略：根據(jù)評價結果，及時調整教學策略和方法，針對學生的不同需求和水平進行差異化教學，促進全體學生的共同發(fā)展。七、評價反思評價效果分析：在教學結束后，對評價效果進行分析和總結，評估評價計劃是否得到有效實施，評價方法和標準是否科學、合理。評價結果應用：將評價結果應用于教學改進和學生發(fā)展指導中，為學生提供個性化的學習建議和發(fā)展規(guī)劃。評價持續(xù)改進：根據(jù)評價反思的結果，不斷優(yōu)化評價計劃、方法和標準，提高評價的針對性和有效性，促進學生的持續(xù)發(fā)展。八、評價案例案例一：工程設計項目評價項目名稱：智能書包設計評價內容：設計方案的合理性、創(chuàng)新性、實用性和美觀性；圖樣表達的清晰度和準確性；實物或模型的制作質量和功能實現(xiàn)情況。評價方法：表現(xiàn)性評價和項目式評價相結合。通過觀察學生的設計過程、圖樣表達作品和實物或模型作品，進行綜合評價。評價結果：學生設計了一款具有智能定位、自動整理書本和提醒功能的智能書包。設計方案合理、創(chuàng)新性強、實用性強且美觀大方。圖樣表達清晰準確，實物或模型制作質量高且功能實現(xiàn)良好。改進建議：進一步優(yōu)化書包的外觀設計，提高其實用性和美觀性；加強圖樣表達的訓練，提高學生的圖樣表達能力。案例二：圖樣表達評價評價內容：圖樣表達的清晰度、準確性和規(guī)范性；設計方案的表達完整性和創(chuàng)新性。評價方法：表現(xiàn)性評價和同伴評價相結合。通過觀察學生的圖樣表達作品和口頭匯報，進行綜合評價；鼓勵學生進行同伴評價和交流分享。評價結果：學生設計了一款具有創(chuàng)新性的家具作品，圖樣表達清晰準確且規(guī)范；設計方案表達完整且具有一定的創(chuàng)新性。改進建議：加強圖樣表達的細節(jié)處理，提高圖樣的可讀性和美觀性；鼓勵學生進一步發(fā)揮創(chuàng)新思維，提出更多具有新穎性和實用性的設計方案。九、結語學業(yè)評價是教學過程中不可或缺的環(huán)節(jié)，它對于促進學生的持續(xù)發(fā)展具有重要意義。在本教學設計中，我們結合《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求和大單元整體教學設計的結構模板，制定了詳細的學業(yè)評價方案。該方案圍繞通用技術的核心素養(yǎng)目標——技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力設定了教學目標、學習目標和評價目標，并采用了表現(xiàn)性評價、項目式評價、同伴評價和自我評價等多種評價方法。通過實施評價活動、反饋評價結果和調整教學策略等措施，我們能夠全面、公正地評估學生的學習成效和核心素養(yǎng)發(fā)展情況，為學生的持續(xù)發(fā)展提供有力支持。我們也將在未來的教學實踐中不斷優(yōu)化和完善評價方案，以更好地服務于學生的成長和發(fā)展。十、大單元實施思路及教學結構圖一、大單元實施思路在《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的指導下，針對2020版蘇教版高中通用技術選擇性必修3《工程設計基礎》中的第二章《工程的設計》的教學內容，本大單元的實施思路旨在通過一系列循序漸進的教學活動，引導學生深入理解工程設計的本質和過程，掌握工程設計的基本要素和分析方法，培養(yǎng)學生的工程思維、創(chuàng)新設計能力和圖樣表達能力，并初步具備物化能力。具體實施思路如下：導入與情境創(chuàng)設：通過實際工程案例或視頻，展示工程設計的重要性和趣味性，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。理論學習與基礎鋪墊：通過課堂講授和小組討論，引導學生理解工程設計的一般過程和基本要素，為后續(xù)深入學習打下基礎。探究與實踐：通過分組項目，讓學生親身體驗工程設計的全過程，從需求分析、方案設計、模型制作到評估改進，培養(yǎng)學生的工程思維和創(chuàng)新能力。分析與方法學習：通過案例分析，引導學生認識工程設計的分析方法，并學習面向X的設計（DFX）理念，提升學生的圖樣表達能力和物化能力。成果展示與評價：組織學生進行成果展示和分享，通過互評和教師點評，幫助學生反思學習過程，提升設計質量?？偨Y與拓展：總結本單元的學習內容，引導學生思考工程設計在未來的學習和工作中的應用，鼓勵學生繼續(xù)探索和創(chuàng)新。二、教學目標設定根據(jù)《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合2020版蘇教版高中通用技術選擇性必修3《工程設計基礎》第二章《工程的設計》的教學內容，本大單元的教學目標設定如下：（一）技術意識學生能夠理解工程設計在日常生活和社會發(fā)展中的重要性，形成對工程設計價值的正確認識。學生能夠關注工程設計中的倫理、環(huán)境和社會責任，具備初步的工程設計倫理意識。（二）工程思維學生能夠掌握工程設計的一般過程和基本要素，能夠運用系統(tǒng)工程的方法進行問題分析。學生能夠通過模型制作和仿真分析，理解工程設計中的迭代優(yōu)化過程。學生能夠運用工程思維解決生活中的實際問題，提升問題解決能力和創(chuàng)造力。（三）創(chuàng)新設計學生能夠根據(jù)需求提出創(chuàng)新性的設計方案，具備初步的創(chuàng)新設計能力。學生能夠運用設計原則和方法，對設計方案進行初步的評價和優(yōu)化。學生能夠關注設計中的用戶需求和用戶體驗，具備以用戶為中心的設計思維。（四）圖樣表達學生能夠掌握工程圖樣的繪制方法和技巧，能夠運用圖樣進行工程設計的表達和交流。學生能夠運用三維建模軟件進行簡單的工程建模，提升圖樣表達能力。學生能夠理解和運用工程圖樣中的尺寸標注、公差配合等技術要求。（五）物化能力學生能夠通過制作模型或原型，將設計方案轉化為實物，提升物化能力。學生能夠運用材料和工藝知識，對模型或原型進行制作和調試，提升實踐能力。學生能夠關注制作過程中的成本、效率和質量，具備初步的工程項目管理能力。三、教學結構圖（思維導圖）以下是以圖表形式呈現(xiàn)的教學結構圖++|大單元實施思路及教學||結構圖（思維導圖）|++|V++|一、導入與情境創(chuàng)設||-實際工程案例展示||-激發(fā)學習興趣|++|V++|二、理論學習與基礎鋪墊||-工程設計一般過程||-工程設計基本要素|++|V++|三、探究與實踐||-分組項目設計||-需求分析||-方案設計||-模型制作||-評估改進|++|V++|四、分析與方法學習||-工程設計分析方法||-面向X的設計(DFX)|++|V++|五、成果展示與評價||-成果展示||-分享交流||-互評與教師點評|++|V++|六、總結與拓展||-學習內容總結||-未來應用思考||-鼓勵繼續(xù)探索|++四、具體教學實施步驟第一步：導入與情境創(chuàng)設（約1課時）活動設計：播放一段工程設計的視頻或展示一個實際的工程設計案例，如橋梁設計、建筑設計等，引導學生感受工程設計的魅力和重要性。討論與分享：組織學生分組討論，分享自己對工程設計的認識和感受，以及對工程設計在未來生活和工作中的看法。教師總結：教師對學生的討論進行總結，強調工程設計在社會發(fā)展中的重要性，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。第二步：理論學習與基礎鋪墊（約2課時）講授與理解：教師講授工程設計的一般過程和基本要素，包括需求分析、方案設計、模型制作、評估改進等階段，以及設計原則、設計方法等基礎知識。案例分析：通過案例分析，引導學生理解工程設計在實際應用中的具體過程和要點，如設計需求分析、設計方案的制定和優(yōu)化等。小組討論：組織學生分組討論，結合教材內容和案例分析，討論工程設計的基本要素和一般過程，并嘗試用簡單的圖示或文字表達出來。教師點評：教師對學生的討論成果進行點評，指出存在的問題和改進的方向，為后續(xù)學習打下基礎。第三步：探究與實踐（約4課時）分組項目設計：將學生分成若干小組，每個小組選擇一個具體的設計項目，如設計一個簡單的機械裝置、一個實用的生活用品等。需求分析：引導學生對所選項目進行需求分析，明確設計目標、用戶需求和約束條件。方案設計：組織學生根據(jù)需求分析的結果，制定初步的設計方案，包括設計草圖、設計說明等。模型制作：指導學生根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型制作。在制作過程中，引導學生關注模型的尺寸、形狀、結構等要素，以及制作過程中的成本、效率和質量。評估改進：組織學生對制作的模型進行評估，包括功能性、美觀性、實用性等方面。根據(jù)評估結果，引導學生對設計方案進行改進和優(yōu)化。第四步：分析與方法學習（約2課時）工程設計分析方法：通過案例分析，引導學生認識工程設計中的分析方法，如功能分析、結構分析、成本效益分析等，并嘗試將這些方法應用到自己的設計項目中。面向X的設計(DFX)：介紹面向X的設計(DFX)理念，包括面向制造的設計(DFM)、面向裝配的設計(DFA)、面向測試的設計(DFT)等，引導學生理解這些理念在工程設計中的重要性，并嘗試將這些理念融入到自己的設計項目中。小組討論與分享：組織學生分組討論，分享自己在學習工程設計分析方法和DFX理念過程中的體會和收獲，以及在設計項目中的應用情況。教師總結：教師對學生的討論和分享進行總結，強調工程設計分析方法和DFX理念在工程設計中的重要性，鼓勵學生繼續(xù)探索和應用這些方法。第五步：成果展示與評價（約1課時）成果展示：組織學生進行成果展示，展示內容包括設計方案、模型制作、評估改進等方面的成果。展示形式可以是實物展示、PPT匯報、視頻展示等。分享交流：鼓勵學生分享自己在設計過程中的經(jīng)驗和教訓，以及在設計項目中的創(chuàng)新點和亮點。引導學生相互學習和借鑒，提升設計質量?；ピu與教師點評：組織學生進行互評，從設計方案的合理性、模型的制作質量、評估改進的效果等方面進行評價。教師對學生的展示成果進行點評，指出存在的問題和改進的方向。第六步：總結與拓展（約1課時）學習內容總結：對本單元的學習內容進行總結，包括工程設計的一般過程和基本要素、工程設計分析方法和DFX理念等方面的知識。強調這些知識和方法在工程設計中的重要性。未來應用思考：引導學生思考工程設計在未來的學習和工作中的應用場景和可能性，鼓勵學生繼續(xù)探索和創(chuàng)新。鼓勵繼續(xù)探索：鼓勵學生利用課余時間繼續(xù)學習工程設計相關的知識和技能，如參加科技比賽、參與科研項目等，提升自己的工程設計能力和水平。通過以上六個步驟的教學實施，學生將能夠深入理解工程設計的本質和過程，掌握工程設計的基本要素和分析方法，培養(yǎng)學生的工程思維、創(chuàng)新設計能力和圖樣表達能力，并初步具備物化能力。通過分組項目的設計和實踐，學生將能夠體驗到工程設計的樂趣和挑戰(zhàn)，提升團隊合作和解決問題的能力。十一、大情境、大任務創(chuàng)設在《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的指導下，針對2020版蘇教版高中通用技術選擇性必修3《工程設計基礎》第二章《工程的設計》的教學內容，我們精心設計了一個大情境與大任務，旨在通過真實、具體的工程項目情境，讓學生在實踐中深化對工程設計過程的理解，提升工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)。一、大情境設定情境背景：隨著城市化進程的加速，城市交通問題日益凸顯，尤其是城市交通擁堵和停車難問題已成為制約城市發(fā)展的重要因素。為了解決這一難題，某市政府計劃在城市中心區(qū)域建設一座集停車、商業(yè)、綠化于一體的智能立體停車場。該停車場將采用先進的自動化技術，實現(xiàn)車輛的快速存取和智能化管理，同時融入城市景觀設計，成為城市的一道亮麗風景線。角色分配：學生將被分為若干個工程設計團隊，每個團隊扮演一個工程設計公司的角色，負責智能立體停車場某一特定部分的設計工作。團隊內部需明確分工，包括項目經(jīng)理、設計師、工程師、市場調研員等角色，確保項目順利推進。情境目標：技術意識：學生需了解并掌握智能立體停車場設計所需的相關技術知識，包括自動化技術、結構設計、材料選擇等，能夠識別并解決設計過程中的技術難題。工程思維：學生需運用系統(tǒng)工程的思想和方法，綜合考慮停車場的功能需求、安全性、經(jīng)濟性、環(huán)保性等因素，進行整體規(guī)劃和設計。創(chuàng)新設計：鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)新思維，提出具有新穎性和實用性的設計方案，如采用新型材料、優(yōu)化結構設計、提升用戶體驗等。圖樣表達：學生需運用CAD等繪圖軟件，繪制詳細的設計圖紙，包括平面圖、立體圖、剖面圖等，清晰表達設計思路。物化能力：通過制作設計模型或原型，學生需將設計方案轉化為實物，驗證設計的可行性和效果。二、大任務設計任務一：探究工程設計的一般過程市場調研：各團隊需進行市場調研，了解用戶需求、競爭對手、行業(yè)趨勢等信息，為設計提供數(shù)據(jù)支持。技術意識：識別并分析市場上現(xiàn)有智能停車場的技術特點和優(yōu)缺點。工程思維：綜合考慮市場需求、技術可行性、經(jīng)濟性等因素，初步確定設計方向。需求分析：基于市場調研結果，明確智能立體停車場的設計需求，包括停車位數(shù)、車輛類型、存取速度、安全性能、環(huán)保要求等。技術意識：根據(jù)需求選擇合適的自動化技術和材料。創(chuàng)新設計：提出滿足需求且具有創(chuàng)新性的設計方案。方案設計：根據(jù)需求分析結果，進行整體方案設計，包括結構設計、功能布局、自動化系統(tǒng)設計等。圖樣表達：繪制設計方案圖紙，包括平面圖、立體圖、剖面圖等。物化能力：制作設計模型或原型，進行初步驗證。方案優(yōu)化：通過團隊討論、專家評審等方式，對設計方案進行優(yōu)化和完善。工程思維：綜合考慮技術、經(jīng)濟、安全、環(huán)保等因素，進行方案調整。創(chuàng)新設計：在優(yōu)化過程中繼續(xù)發(fā)揮創(chuàng)新思維，提升設計方案的實用性和創(chuàng)新性。方案實施：制定詳細的實施計劃，包括時間表、人員分工、材料采購等，確保設計方案能夠順利轉化為實物。物化能力：在方案實施過程中，學生需解決可能出現(xiàn)的技術難題，確保實施進度和質量。任務二：探析工程設計的基本要素功能要素：分析智能立體停車場的主要功能需求，如停車、取車、車輛管理、安全保障等，并設計相應的功能模塊。技術意識：了解并應用相關自動化技術和智能管理系統(tǒng)。圖樣表達：繪制功能模塊圖紙，明確各模塊的功能和接口。結構要素：設計停車場的整體結構和各部分的具體構造，包括立柱、樓層、電梯、滑道等。工程思維：運用力學原理和結構分析方法，確保結構的安全性和穩(wěn)定性。物化能力：制作結構模型，進行受力分析和驗證。材料要素：選擇合適的建筑材料和自動化設備材料，考慮材料的強度、耐久性、環(huán)保性等因素。技術意識：了解各種材料的性能和特點，能夠合理選擇和應用。創(chuàng)新設計：嘗試使用新型材料，提升設計的實用性和創(chuàng)新性。環(huán)境要素：分析停車場與周圍環(huán)境的關系，包括城市規(guī)劃、交通狀況、綠化景觀等，確保停車場與周圍環(huán)境的和諧共生。工程思維：綜合考慮環(huán)境因素，進行整體規(guī)劃和設計。圖樣表達：繪制停車場與周圍環(huán)境的融合圖紙，展示設計效果。經(jīng)濟要素：進行成本預算和效益分析，確保設計方案的經(jīng)濟性。工程思維：在保證質量和功能的前提下，優(yōu)化設計方案，降低成本。物化能力：在制作過程中，注意節(jié)約材料，提高資源利用效率。任務三：認識工程設計的分析方法與探究面向X的設計（DFX）認識工程設計的分析方法：學習并掌握工程設計中的常用分析方法，如可行性分析、優(yōu)化設計、可靠性分析等。技術意識：了解各種分析方法的原理和應用場景。工程思維：能夠運用分析方法對設計方案進行驗證和優(yōu)化。探究面向X的設計（DFX）：學習DFX的設計理念和方法，如DFM（面向制造的設計）、DFA（面向裝配的設計）、DFC（面向成本的設計）等。創(chuàng)新設計：在設計中融入DFX理念，提升設計的可制造性、可裝配性和經(jīng)濟性。圖樣表達：繪制DFX設計圖紙，展示設計成果。綜合分析與應用：將工程設計的分析方法與DFX理念綜合運用，對智能立體停車場的設計方案進行整體優(yōu)化。工程思維：綜合考慮各種因素，進行整體規(guī)劃和設計。物化能力：在制作過程中，運用DFX理念優(yōu)化工藝流程，提高制作效率和質量。三、大任務實施步驟團隊組建與角色分配：學生自由組隊，每隊5-6人，明確各團隊成員的角色和職責。情境導入與任務說明：教師介紹大情境和大任務的具體內容、目標和要求，引導學生進入情境角色。市場調研與需求分析：各團隊進行市場調研，收集相關信息，明確設計需求。方案設計與初步驗證：根據(jù)需求分析結果，進行整體方案設計，并制作設計模型或原型進行初步驗證。方案優(yōu)化與完善：通過團隊討論、專家評審等方式，對設計方案進行優(yōu)化和完善。方案實施與制作：制定詳細的實施計劃，進行材料采購和制作，確保設計方案能夠順利轉化為實物。成果展示與評價：各團隊展示設計成果，包括設計圖紙、模型或原型、設計報告等，并進行互評和師評。反思與總結：學生撰寫學習反思，總結在任務實施過程中的經(jīng)驗教訓和收獲，提升核心素養(yǎng)。四、大任務評價標準技術意識：學生是否了解并掌握了智能立體停車場設計所需的相關技術知識，能否識別并解決設計過程中的技術難題。工程思維：學生是否運用了系統(tǒng)工程的思想和方法進行整體規(guī)劃和設計，能否綜合考慮各種因素進行優(yōu)化和完善。創(chuàng)新設計：學生的設計方案是否具有新穎性和實用性，能否在設計中融入創(chuàng)新元素。圖樣表達：學生的設計圖紙是否清晰、準確、完整，能否清晰表達設計思路。物化能力：學生能否將設計方案轉化為實物，制作出的模型或原型是否滿足設計要求。團隊合作與溝通：學生在任務實施過程中是否表現(xiàn)出良好的團隊合作精神和溝通能力。時間管理與進度控制：學生是否能合理安排時間，確保任務按時完成。反思與總結：學生是否進行了深入的學習反思，能否總結在任務實施過程中的經(jīng)驗教訓和收獲。通過以上大情境與大任務的設計與實施，學生能夠在實踐中深化對工程設計過程的理解，提升工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)，為未來的工程技術學習和職業(yè)生涯打下堅實的基礎。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：工程的設計課時安排：第1課時：工程設計的一般過程（概念設計）第2課時：工程設計的一般過程（具體設計）第3課時：工程設計的一般過程（詳細設計）第4課時：探析工程設計的基本要素第5課時：認識工程設計的分析方法第6課時：探究面向X的設計（DFX）（二）學習目標通用技術核心素養(yǎng)目標：技術意識：能夠識別和理解工程設計中的技術要素，理解技術與社會、環(huán)境的相互關系。能夠運用技術知識解決實際問題，具有將技術知識應用于日常生活和社會實踐的意識。工程思維：能夠運用系統(tǒng)分析和系統(tǒng)綜合的方法，理解工程設計過程中的復雜性和不確定性。能夠進行邏輯推理和創(chuàng)造性思考，解決工程設計中的實際問題。創(chuàng)新設計：能夠提出創(chuàng)新性的設計方案，考慮用戶需求和環(huán)境因素，設計具有創(chuàng)意和實用性的產(chǎn)品。能夠運用多種設計方法和工具，不斷優(yōu)化設計方案，提高設計的創(chuàng)新性和可行性。圖樣表達：能夠使用工程圖樣準確表達設計思想，繪制和識讀工程圖樣。能夠運用計算機繪圖軟件進行設計表達，提高圖樣表達的能力和效率。物化能力：能夠將設計轉化為實物或模型，掌握基本的制作和裝配技能。能夠進行產(chǎn)品測試和評估，根據(jù)測試結果進行改進和優(yōu)化。（三）評價任務技術意識評價：通過案例分析，評價學生對技術要素的理解和技術與社會、環(huán)境關系的認識。觀察學生在日常生活中運用技術知識解決問題的能力。工程思維評價：通過小組討論和方案設計，評價學生系統(tǒng)分析和系統(tǒng)綜合的能力。觀察學生在解決工程設計問題時的邏輯推理和創(chuàng)造性思考能力。創(chuàng)新設計評價：評價學生提出的設計方案的創(chuàng)新性和實用性。觀察學生在設計過程中運用多種設計方法和工具的能力。圖樣表達評價：通過學生繪制的工程圖樣，評價其圖樣表達的能力和準確性。觀察學生運用計算機繪圖軟件進行設計表達的能力。物化能力評價：通過學生制作的實物或模型，評價其物化能力和制作裝配技能。觀察學生在產(chǎn)品測試和評估過程中的表現(xiàn)和改進能力。（四）學習過程第1課時：工程設計的一般過程（概念設計）教學活動：引入：通過杜牧對阿房宮的描述，引入工程設計的概念。講解：介紹工程設計的一般過程和概念設計的概念。案例分析：以濱江高級中學圖書館改造工程為例，分析概念設計階段的任務和流程。小組討論：分組討論濱江高級中學圖書館改造工程的設計任務書應包含哪些內容?？偨Y：總結概念設計階段的主要任務和注意事項。作業(yè)：完成濱江高級中學圖書館改造工程的設計任務書初稿。第2課時：工程設計的一般過程（具體設計）教學活動：復習：回顧概念設計階段的內容。講解：介紹具體設計階段的任務和流程。案例分析：以濱江高級中學圖書館改造工程為例，分析具體設計階段的工作內容。實踐操作：學生分組進行具體設計階段的工作，繪制初步設計草圖。展示與評價：各組展示設計草圖，進行互評和師評。作業(yè)：完善初步設計草圖，準備進行模型制作。第3課時：工程設計的一般過程（詳細設計）教學活動：復習：回顧具體設計階段的內容。講解：介紹詳細設計階段的任務和流程。案例分析：以濱江高級中學圖書館改造工程為例，分析詳細設計階段的工作內容。實踐操作：學生分組進行模型制作和詳細工程設計圖樣的繪制。展示與評價：各組展示模型和設計圖樣，進行互評和師評。作業(yè)：完善詳細工程設計圖樣和模型，準備進行方案評估。第4課時：探析工程設計的基本要素教學活動：引入：通過案例分析，引出工程設計的基本要素。講解：介紹工程設計的基本要素，包括性能需求、生命周期、環(huán)境關系、工效學、質量控制、造物能力等。小組討論：分組討論濱江高級中學圖書館改造工程需要考慮哪些基本要素?？偨Y：總結工程設計基本要素的重要性和應用方法。作業(yè)：分析并撰寫濱江高級中學圖書館改造工程需要考慮的基本要素報告。第5課時：認識工程設計的分析方法教學活動：引入：通過案例分析，引出工程設計的分析方法。講解：介紹標桿分析法、反求工程法、質量功能配置工具等工程設計分析方法。實踐操作：學生分組運用所學分析方法，對濱江高級中學圖書館改造工程進行分析。展示與評價：各組展示分析結果，進行互評和師評。作業(yè)：撰寫工程設計分析方法應用報告。第6課時：探究面向X的設計（DFX）教學活動：引入：通過案例分析，引出面向X的設計（DFX）概念。講解：介紹面向制造的設計（DFM）、面向裝配的設計（DFA）、面向環(huán)境的設計（DFE）等DFX方法。實踐操作：學生分組運用DFX方法進行濱江高級中學圖書館改造工程的設計優(yōu)化。展示與評價：各組展示優(yōu)化后的設計方案，進行互評和師評。作業(yè)：撰寫面向X的設計應用報告。（五）作業(yè)與檢測作業(yè)：完成濱江高級中學圖書館改造工程的設計任務書。繪制初步設計草圖并完善為詳細工程設計圖樣。制作模型并進行展示。撰寫工程設計基本要素分析報告。運用工程設計分析方法進行分析并撰寫報告。運用DFX方法進行設計優(yōu)化并撰寫報告。檢測：設計任務書的完整性和準確性。初步設計草圖和詳細工程設計圖樣的質量和準確性。模型的制作精度和實用性。工程設計基本要素分析報告的全面性和深度。工程設計分析方法應用報告的準確性和創(chuàng)新性。面向X的設計應用報告的優(yōu)化效果和創(chuàng)新性。（六）學后反思學生反思：回顧整個單元的學習過程，總結自己在工程設計方面的收獲和成長。反思在學習過程中遇到的問題和困難，以及如何解決這些問題。思考如何將所學知識應用到實際生活中，提高自己的實踐能力和創(chuàng)新能力。教師反思：總結單元教學的經(jīng)驗和不足，分析學生在工程設計方面的學習情況和問題。反思教學方法和手段的有效性，思考如何進一步提高學生的工程設計能力和創(chuàng)新思維。根據(jù)學生的反饋和建議，調整和優(yōu)化后續(xù)的教學計劃和方案。十三、學科實踐與跨學科學習設計一、教學目標技術意識：通過工程設計實踐活動，增強學生對工程設計全過程的理解，形成對工程設計在社會、經(jīng)濟、環(huán)境等方面影響的正確認知，提升對工程設計價值的認同感。工程思維：培養(yǎng)學生系統(tǒng)分析、權衡優(yōu)化、決策判斷等工程思維能力，學會運用工程設計的一般過程和基本要素進行問題解決，提升工程實踐中的邏輯思維和創(chuàng)造性思維。創(chuàng)新設計：激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，鼓勵學生在工程設計中提出新穎方案，運用多種方法進行設計優(yōu)化，培養(yǎng)創(chuàng)新設計能力。圖樣表達：通過繪制設計草圖、流程圖、系統(tǒng)圖等，提高學生的圖樣表達能力，使其能夠清晰、準確地傳達設計思想和方案。物化能力：通過實踐操作，提升學生的動手能力和物化實現(xiàn)能力，使其能夠將設計方案轉化為實際產(chǎn)品或模型。二、學習目標理解并掌握工程設計的一般過程，包括明確問題、調研分析、方案設計、方案優(yōu)化、制作原型、測試評估等階段。識別并分析工程設計的基本要素，如性能需求、生命周期、質量控制、環(huán)境關系等。學會運用系統(tǒng)分析、標桿分析、逆向工程等工程設計分析方法。理解并應用面向X的設計（DFX）方法，如面向制造的設計（DFM）、面向裝配的設計（DFA）、面向環(huán)境的設計（DFE）等。能夠通過圖樣表達設計思想，繪制設計草圖、流程圖、系統(tǒng)圖等。提升動手實踐能力，將設計方案轉化為實際產(chǎn)品或模型，并進行測試評估。三、作業(yè)目標完成一份工程設計項目報告，包括問題定義、需求分析、方案設計、方案優(yōu)化、制作原型、測試評估等全過程記錄。繪制至少兩份與工程設計項目相關的圖樣，如設計草圖、流程圖、系統(tǒng)圖等。撰寫一篇關于工程設計分析方法或面向X設計（DFX）方法的學習心得，分享自己的學習體會和應用經(jīng)驗。制作一個與工程設計項目相關的實物模型或原型，并進行測試評估，記錄測試過程和結果。四、學科實踐與跨學科學習設計（一）教學內容概述本次學科實踐與跨學科學習設計以蘇教版高中通用技術選擇性必修3《工程設計基礎》第二章《工程的設計》為教學內容，包括“工程設計的一般過程與基本要素”和“工程設計的分析方法與面向X的設計(DFX)”兩個主題。通過實踐操作和跨學科融合，旨在提升學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。（二）實踐活動設計活動一：工程設計項目實踐——智能書架設計活動目標：通過智能書架設計項目，讓學生親身體驗工程設計的一般過程，掌握工程設計的基本要素和分析方法。培養(yǎng)學生的跨學科整合能力，將物理、數(shù)學、信息技術等學科知識與工程設計相結合。提升學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力?；顒恿鞒蹋好鞔_問題：引導學生討論現(xiàn)代圖書館或家庭書房中書架的現(xiàn)存問題，如找書困難、空間利用率低等。確定智能書架設計項目的目標：設計一個能夠自動識別書籍信息、方便取放書籍的智能書架。調研分析：分組進行市場調研，收集現(xiàn)有智能書架的設計方案和技術特點。分析用戶需求，明確智能書架的功能需求和性能指標，如識別準確率、響應速度、存儲容量等。方案設計：運用系統(tǒng)分析方法，將智能書架設計項目分解為多個子系統(tǒng)，如書籍識別系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。每個小組負責一個子系統(tǒng)的設計，繪制設計草圖，制定詳細的設計方案。方案優(yōu)化：各小組展示設計方案，進行交流和討論，運用標桿分析和逆向工程等方法，對方案進行優(yōu)化和改進?？紤]智能書架的生命周期、成本控制、環(huán)境影響等因素，進行權衡和優(yōu)化。制作原型：根據(jù)優(yōu)化后的設計方案，選擇合適的材料和工具，制作智能書架的實物模型或原型。在制作過程中，注重工藝選擇和質量控制，確保原型的性能和可靠性。測試評估：對智能書架原型進行測試，包括功能測試、性能測試、穩(wěn)定性測試等。根據(jù)測試結果，對原型進行調試和改進，直至滿足設計要求?？鐚W科融合點：物理：在機械傳動系統(tǒng)的設計中，運用力學原理進行結構設計和優(yōu)化。數(shù)學：在控制系統(tǒng)設計中，運用數(shù)學模型進行算法優(yōu)化和仿真分析。信息技術：在書籍識別系統(tǒng)中，運用圖像識別和物聯(lián)網(wǎng)技術進行書籍信息的自動采集和處理?；顒佣簣D樣表達與物化能力訓練——智能書架設計圖樣繪制與模型制作活動目標：通過智能書架設計圖樣的繪制，提高學生的圖樣表達能力。通過智能書架模型的制作，提升學生的物化能力和動手實踐能力?；顒恿鞒蹋簣D樣繪制：指導學生運用繪圖軟件（如AutoCAD、SolidWorks等）或手繪方式，繪制智能書架的設計圖樣。圖樣應包括智能書架的整體結構圖、各子系統(tǒng)的詳細設計圖、裝配圖等。注重圖樣的準確性和規(guī)范性，確保能夠清晰、準確地傳達設計思想。模型制作：根據(jù)繪制的設計圖樣，選擇合適的材料和工具，制作智能書架的實物模型。在模型制作過程中，注重工藝選擇和質量控制，確保模型的性能和可靠性。鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)意，對模型進行個性化設計和裝飾。展示交流：組織學生進行智能書架設計圖樣和模型的展示交流活動。各小組介紹自己的設計思路、圖樣繪制過程和模型制作經(jīng)驗。通過互評和師評的方式，對圖樣和模型進行評價和反饋，提出改進建議?？鐚W科融合點：藝術：在模型制作和裝飾過程中，融入藝術元素，提高模型的審美價值。信息技術：運用3D打印等現(xiàn)代制造技術進行模型制作，提高制作效率和精度。五、總結與反思通過本次學科實踐與跨學科學習設計，學生不僅深入理解了工程設計的一般過程和基本要素，掌握了工程設計的分析方法和面向X的設計（DFX）技術，還提升了技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力?？鐚W科融合的學習方式也拓寬了學生的視野，促進了學生綜合素質的全面提升。在未來的教學中，將繼續(xù)探索和實踐更多元化的學科實踐和跨學科學習方式，為學生的全面發(fā)展創(chuàng)造更多機會和平臺。十四、大單元作業(yè)設計一、教學目標本單元的教學目標是依據(jù)《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》和選擇性必修3《工程設計基礎》的教學內容，旨在通過工程設計的實踐活動，全面提升學生的通用技術核心素養(yǎng)，具體包括：技術意識：學生能夠理解工程設計對現(xiàn)代社會發(fā)展的重要性，形成正確的技術價值觀和使用技術的責任意識。學生能夠認識到技術的歷史發(fā)展及其對人類生活的影響，形成對技術文化的理解與尊重。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別技術問題的特性和細節(jié)，明確制約條件和影響因素，提出可能的解決方案。學生能夠運用結構、流程、系統(tǒng)、控制等工程思維方法，進行工程設計的分析與優(yōu)化。創(chuàng)新設計：學生能夠基于技術問題進行創(chuàng)新性方案構思，運用人機關系及相關理論進行綜合分析，提出具有創(chuàng)造性的設計方案。學生能夠通過技術試驗和技術探究，對設計方案進行驗證和優(yōu)化，形成初步的設計創(chuàng)新能力。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制工程圖樣，包括流程圖、結構圖、系統(tǒng)框圖等，用技術語言準確表達設計思想。學生能夠利用計算機輔助設計軟件，進行工程圖樣的繪制和設計方案的優(yōu)化。物化能力：學生能夠根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配。學生能夠對模型或產(chǎn)品進行技術測試和優(yōu)化，形成嚴謹細致、精益求精的工作態(tài)度。二、作業(yè)目標設定1.技術意識作業(yè)目標1：通過調查和分析，了解工程設計在現(xiàn)代社會中的應用和重要性，形成對工程設計價值的認識。作業(yè)目標2：通過案例分析，理解技術發(fā)展的歷史及其對人類社會的影響，培養(yǎng)對技術文化的感悟和尊重。2.工程思維作業(yè)目標3：運用系統(tǒng)分析的方法，對給定的工程設計問題進行任務分解和因素分析，提出初步的解決方案。作業(yè)目標4：通過技術探究和模擬實驗，分析影響工程設計的因素，優(yōu)化設計方案，提高工程思維能力。3.創(chuàng)新設計作業(yè)目標5：基于給定的工程設計問題，提出創(chuàng)新性的設計方案，并運用人機關系理論進行綜合分析。作業(yè)目標6：通過技術試驗和技術探究，對設計方案進行驗證和優(yōu)化，形成初步的設計創(chuàng)新能力。4.圖樣表達作業(yè)目標7：識讀和繪制工程圖樣，包括流程圖、結構圖、系統(tǒng)框圖等，準確表達設計思想。作業(yè)目標8：利用計算機輔助設計軟件，進行工程圖樣的繪制和設計方案的優(yōu)化，提高圖樣表達能力。5.物化能力作業(yè)目標9：根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工具，進行模型或產(chǎn)品的制作和裝配。作業(yè)目標10：對模型或產(chǎn)品進行技術測試和優(yōu)化，撰寫技術試驗報告，形成嚴謹細致的工作態(tài)度。三、大單元作業(yè)設計任務一：探究工程設計的一般過程子任務1：工程設計案例分析作業(yè)內容：選取3-5個典型的工程設計案例（如橋梁設計、建筑設計、產(chǎn)品設計等），分析每個案例的工程設計過程，包括需求分析、方案設計、方案優(yōu)化、制作與測試等環(huán)節(jié)。作業(yè)要求：每個案例需撰寫一份詳細的分析報告，包括案例背景、設計過程、關鍵技術和創(chuàng)新點等。分析每個案例中工程設計的成功經(jīng)驗和不足之處。結合案例分析，撰寫一篇關于工程設計一般過程的總結文章，提煉出工程設計的主要步驟和關鍵點。子任務2：工程設計流程圖的繪制作業(yè)內容：基于任務一的分析結果，繪制一個工程設計的一般過程流程圖，包括需求分析、方案設計、方案優(yōu)化、制作與測試等環(huán)節(jié)。作業(yè)要求：流程圖需清晰明了，每個環(huán)節(jié)需用簡短的文字說明其功能。流程圖需包含決策點和反饋環(huán)節(jié)，以體現(xiàn)工程設計的迭代和優(yōu)化過程。在流程圖中標注出每個環(huán)節(jié)可能涉及的技術和方法。任務二：探析工程設計的基本要素子任務1：工程設計要素分析作業(yè)內容：選取一個具體的工程設計項目（如校園景觀設計、智能家居系統(tǒng)設計等），分析該項目涉及的基本要素，包括功能需求、性能指標、成本預算、時間限制、法律法規(guī)、環(huán)境因素等。作業(yè)要求：針對每個要素進行詳細的分析和說明，提出具體的量化指標或要求。分析各要素之間的相互影響和制約關系，提出解決方案或建議。撰寫一份工程設計要素分析報告，總結各要素對項目成功的影響和重要性。子任務2：工程設計要素優(yōu)化作業(yè)內容：基于任務二的分析結果，對選定的工程設計項目進行優(yōu)化設計，針對每個要素提出具體的優(yōu)化措施或方案。作業(yè)要求：優(yōu)化措施需具有可行性和可操作性，能夠顯著提高項目的性能或降低成本。優(yōu)化方案需綜合考慮各要素之間的平衡和協(xié)調，避免顧此失彼。撰寫一份工程設計優(yōu)化報告，詳細闡述優(yōu)化措施和預期效果。任務三：認識工程設計的分析方法子任務1：系統(tǒng)分析方法應用作業(yè)內容：選取一個工程設計項目（如交通系統(tǒng)設計、產(chǎn)品設計等），運用系統(tǒng)分析方法對該項目進行分析，包括系統(tǒng)定義、系統(tǒng)分解、系統(tǒng)綜合等環(huán)節(jié)。作業(yè)要求：繪制系統(tǒng)分析流程圖，明確每個環(huán)節(jié)的輸入和輸出。對系統(tǒng)中的每個子系統(tǒng)進行詳細的分析和描述，包括功能、性能、接口等。撰寫系統(tǒng)分析報告，總結系統(tǒng)分析的主要發(fā)現(xiàn)和結論。子任務2：工程決策模型應用作業(yè)內容：針對選定的工程設計項目，運用決策矩陣、層次分析法等決策模型進行方案選擇和評估。作業(yè)要求：構建決策模型，明確決策目標和決策準則。對不同的設計方案進行評估和比較，選出最優(yōu)方案。撰寫決策分析報告，詳細闡述決策過程和結果。任務四：探究面向X的設計(DFX)子任務1：面向制造的設計(DFM)作業(yè)內容：選取一個產(chǎn)品設計項目（如手機、筆記本電腦等），運用DFM方法進行設計優(yōu)化，確保產(chǎn)品易于制造和組裝。作業(yè)要求：分析產(chǎn)品的制造工藝和組裝流程，識別潛在的制造問題和難點。提出DFM優(yōu)化設計措施，如改進產(chǎn)品結構、優(yōu)化零部件尺寸和公差等。撰寫DFM優(yōu)化報告，詳細闡述優(yōu)化措施和預期效果。子任務2：面向環(huán)境的設計(DFE)作業(yè)內容：針對選定的產(chǎn)品設計項目，運用DFE方法進行綠色設計優(yōu)化，減少產(chǎn)品對環(huán)境的負面影響。作業(yè)要求：分析產(chǎn)品生命周期中的環(huán)境影響因素，如材料選擇、能源消耗、廢棄物處理等。提出DFE優(yōu)化設計措施，如采用環(huán)保材料、提高能源效率、優(yōu)化廢棄物回收等。撰寫DFE優(yōu)化報告，詳細闡述優(yōu)化措施和預期環(huán)境效益。四、作業(yè)評價評價標準：根據(jù)通用技術核心素養(yǎng)的五個方面（技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達、物化能力）制定詳細的評價標準。評價方式：采用自評、互評和教師評價相結合的方式進行評價。學生需提交作業(yè)報告和相關設計文件，教師和同學根據(jù)評價標準進行打分和評價。反饋與改進：根據(jù)評價結果，學生需對作業(yè)進行反思和改進，教師需給予具體的指導和建議，幫助學生提高通用技術核心素養(yǎng)和工程設計能力。通過以上大單元作業(yè)設計，學生將全面參與工程設計的實踐活動，深入理解工程設計的一般過程和基本要素，掌握工程設計的分析方法和面向X的設計(DFX)理念，全面提升通用技術核心素養(yǎng)。十五、“教-學-評”一致性課時設計教材版本：2020版蘇教版高中通用技術選擇性必修3《工程設計基礎》單元主題：第二章工程的設計課時設計概述：本單元共設計6課時，圍繞“工程設計的一般過程與基本要素”和“工程設計的分析方法與面向X的設計(DFX)”兩大主題展開。每課時將涵蓋教學目標、