版地質版高中通用技術選擇性必修3工程設計基礎《第二章概念設計》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）教學內容分析本單元的教學內容來自《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》中的選擇性必修3《工程設計基礎》第二章《概念設計》。概念設計是工程設計活動的起始階段，是工程設計過程中至關重要的一個環(huán)節(jié)。它涵蓋了從用戶需求識別到概念產品生成的整個有序過程，體現了由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具體的進化路徑。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、決策樹等內容。這些內容旨在培養(yǎng)學生系統(tǒng)分析問題的能力、創(chuàng)造性思維以及科學的決策能力，是工程設計不可或缺的核心素養(yǎng)。（二）單元內容分析第一節(jié)初始概念設計需求識別與問題定義教學內容：通過感性調查和理性分析，識別和理解客戶的需求，將客戶需求轉化為明確的工程設計問題。核心素養(yǎng)目標：技術意識（理解技術與人、自然、社會的關系）、工程思維（系統(tǒng)分析問題）。信息收集教學內容：查閱產品資料和技術文獻，獲取相關信息；通過客戶訪談和問卷調查，收集客戶需求和偏好。核心素養(yǎng)目標：技術意識（技術信息的收集與處理能力）、工程思維（信息收集與整合）。概念生成教學內容：運用逆向工程法、標桿分析法等方法，將客戶需求轉化為設計概念，生成初步的工程設計方案。核心素養(yǎng)目標：創(chuàng)新設計（基于客戶需求生成創(chuàng)新概念）、工程思維（設計概念的生成與優(yōu)化）。第二節(jié)概念評價與決策決策矩陣教學內容：通過構建決策矩陣，對多個設計方案進行量化比較和評估，選擇最優(yōu)方案。核心素養(yǎng)目標：工程思維（決策分析）、創(chuàng)新設計（方案比較與優(yōu)化）。決策模型教學內容：介紹決策模型的基本原理，運用模型進行復雜問題的決策分析。核心素養(yǎng)目標：工程思維（決策模型應用）、物化能力（將決策模型應用于實際問題）。決策樹教學內容：通過繪制決策樹，分析不同決策路徑下的預期結果，選擇最優(yōu)決策方案。核心素養(yǎng)目標：工程思維（決策樹分析）、物化能力（將決策樹應用于實際問題）。（三）單元內容整合本單元通過整合概念設計的各個環(huán)節(jié)，形成了一個完整的設計思維訓練體系。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。這種整合不僅有助于培養(yǎng)學生的系統(tǒng)設計能力，還能提升他們的創(chuàng)新思維和決策能力。通過將通用技術的核心素養(yǎng)目標融入每個教學環(huán)節(jié)，實現了知識傳授與能力培養(yǎng)的有機結合。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：（一）技術意識技術意識是對技術現象及技術問題的感知與體悟，是技術素養(yǎng)的重要組成部分。在本單元中，技術意識的培養(yǎng)主要體現在以下幾個方面：理解技術與人、自然、社會的關系：通過需求識別與問題定義環(huán)節(jié)，學生需要深入理解客戶需求背后的技術背景，分析技術對社會、環(huán)境等方面的影響。技術信息的收集與處理能力：在信息收集環(huán)節(jié)，學生需要學會如何有效地收集、整理和分析技術信息，為后續(xù)的工程設計提供有力支持。技術的文化特性和美學特征：在概念生成環(huán)節(jié)，學生需要考慮如何將技術的文化特性和美學特征融入設計方案中，提升產品的附加值。（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)是核心目標之一，具體體現在以下幾個方面：系統(tǒng)分析問題：在需求識別與問題定義環(huán)節(jié)，學生需要運用系統(tǒng)分析的方法，將復雜的客戶需求分解為若干個具體的設計問題。信息收集與整合：在信息收集環(huán)節(jié)，學生需要學會如何從海量的信息中篩選出有用的內容，并進行有效的整合和利用。設計概念的生成與優(yōu)化：在概念生成環(huán)節(jié)，學生需要運用創(chuàng)造性思維，生成多個設計概念，并通過比較權衡，選出最優(yōu)方案。決策分析：在概念評價與決策環(huán)節(jié)，學生需要學會運用決策矩陣、決策模型、決策樹等工具，對多個設計方案進行量化比較和評估，選擇最優(yōu)方案。（三）創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計是指基于技術問題進行創(chuàng)新性方案構思的一系列問題解決過程。在本單元中，創(chuàng)新設計的培養(yǎng)主要體現在以下幾個方面：基于客戶需求生成創(chuàng)新概念：在概念生成環(huán)節(jié)，學生需要充分理解客戶需求，結合市場趨勢和技術發(fā)展，生成具有創(chuàng)新性的設計概念。方案比較與優(yōu)化：在概念評價與決策環(huán)節(jié)，學生需要對多個設計方案進行比較和優(yōu)化，不斷提升方案的創(chuàng)新性和實用性。多學科知識的綜合運用：在創(chuàng)新設計過程中，學生需要綜合運用科學、技術、工程、數學、藝術等多學科知識，提升設計的綜合性和創(chuàng)新性。（四）圖樣表達圖樣表達是指運用圖形樣式對意念中或客觀存在的技術對象進行可視化的描述和交流。在本單元中，圖樣表達的培養(yǎng)主要體現在以下幾個方面：技術圖樣的識讀與繪制：在概念生成和概念評價與決策環(huán)節(jié)，學生需要學會識讀和繪制各種技術圖樣，如流程圖、結構圖、控制框圖等，以清晰地表達設計思路和方案。設計方案的可視化呈現：通過圖樣表達，學生可以將復雜的設計方案以直觀、清晰的方式呈現出來，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、方案轉化為有用物品或對已有物品進行改進與優(yōu)化的能力。在本單元中，物化能力的培養(yǎng)主要體現在以下幾個方面：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)，學生需要根據設計方案的要求選擇合適的材料和工具，并學會正確使用它們。模型或原型的制作與測試：通過制作模型或原型，學生可以將設計方案轉化為具體的物品，并進行測試和優(yōu)化，提升方案的可行性和實用性。技術試驗與數據分析：在概念評價與決策環(huán)節(jié)，學生需要通過技術試驗收集數據并進行分析，以評估設計方案的性能和可靠性。方案的評價與優(yōu)化：基于技術試驗和數據分析的結果，學生需要對設計方案進行評價和優(yōu)化，不斷提升方案的物化實現能力。三、學情分析（一）已知內容分析在進入“工程設計基礎”這一模塊之前，學生已經完成了通用技術必修課程《技術與設計1》和《技術與設計2》的學習。在《技術與設計1》中，學生經歷了技術設計的一般過程，掌握了技術設計的基礎知識和技能，形成了基本的技術思想與經驗。在《技術與設計2》中，學生進一步學習了結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本概念和原理，并能夠運用這些知識進行較為復雜的技術設計。學生對技術設計的過程、方法和工具已經有了一定的了解和實踐經驗。具體來說，學生在必修課程中已經掌握了以下內容：技術設計基礎：包括技術設計的一般過程（發(fā)現與明確問題、制訂設計方案、制作模型或原型、優(yōu)化設計方案、編寫技術作品說明書等）和技術設計的基本原則。基本技術知識：如常見材料的特性、基本加工工藝、簡單工具的使用方法等。技術語言表達：能夠識讀和繪制簡單的技術圖樣，如機械加工圖、電子線路圖等。系統(tǒng)分析方法：理解系統(tǒng)、結構、流程、控制等基本概念，并能夠運用這些知識進行簡單的系統(tǒng)設計。（二）新知內容分析“工程設計基礎”模塊是在學生已有技術設計知識和技能的基礎上，進一步深入學習工程設計的相關知識和方法。特別是第二章“概念設計”部分，主要介紹了工程設計中的概念設計階段，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容。這些內容是工程設計過程中至關重要的環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學生系統(tǒng)的工程思維和設計能力具有重要意義。具體來說，本章的新知內容包括：需求識別與問題定義：學會如何從用戶需求出發(fā)，明確設計目標和約束條件，將模糊的需求轉化為具體的設計問題。信息收集：掌握多種信息收集的方法，如問卷調查、訪談、文獻查閱等，并能夠對收集到的信息進行整理和分析。概念生成：運用創(chuàng)造性思維，結合用戶需求和技術可行性，提出多種設計方案，并進行初步評估。概念評價與決策：學會運用決策矩陣、決策模型、決策樹等工具，對多種設計方案進行比較和評價，選擇最優(yōu)方案。這些新知內容不僅要求學生具備扎實的技術設計基礎，還需要學生具備較強的分析能力、創(chuàng)新能力和決策能力。（三）學生學習能力分析高中階段的學生已經具備了一定的邏輯思維能力和自主學習能力，能夠獨立思考和解決問題。在通用技術課程的學習過程中，學生已經習慣了基于項目的學習方式，能夠通過團隊合作完成較為復雜的設計任務。學生還具備較強的動手實踐能力和信息技術應用能力，能夠熟練運用各種工具和軟件進行技術設計和制作。工程設計是一個復雜而系統(tǒng)的過程，要求學生具備較強的綜合分析能力和創(chuàng)新思維能力。在概念設計階段，學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)新性的設計方案。學生還需要具備較強的決策能力，能夠在多種設計方案中選擇最優(yōu)方案。在教學過程中，教師需要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和決策能力，引導學生積極探索和嘗試新的設計思路和方法。教師還需要關注學生的個體差異，針對不同學生的學習特點和能力水平，提供個性化的指導和支持。（四）學習障礙突破策略在“工程設計基礎”模塊的學習過程中，學生可能會遇到以下學習障礙：需求識別與問題定義不準確：學生可能難以準確理解用戶需求，將模糊的需求轉化為具體的設計問題。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，幫助學生深入理解用戶需求，并學會如何將需求轉化為明確的設計問題。信息收集和處理能力不足：學生可能缺乏有效的信息收集和處理方法，導致收集到的信息不完整、不準確或難以利用。為了提升學生的信息收集和處理能力，教師可以引導學生掌握多種信息收集方法，如問卷調查、訪談、文獻查閱等，并教授學生如何對收集到的信息進行整理和分析。創(chuàng)新思維不足：在概念生成階段，學生可能缺乏創(chuàng)新思維，難以提出具有創(chuàng)新性的設計方案。為了激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，教師可以采用頭腦風暴、逆向思維等方法，引導學生從不同角度思考問題，提出多種設計方案。教師還可以鼓勵學生參考已有的優(yōu)秀設計案例，借鑒其中的創(chuàng)新點和設計思路。決策能力不強：在概念評價與決策階段，學生可能難以對多種設計方案進行比較和評價，選擇最優(yōu)方案。為了提升學生的決策能力，教師可以教授學生運用決策矩陣、決策模型、決策樹等工具進行比較和評價。教師還可以引導學生關注設計方案的可行性、經濟性、環(huán)保性等方面的問題，綜合考慮各種因素進行選擇。針對以上學習障礙，教師可以采取以下策略進行突破：加強案例教學：通過引入真實的工程設計案例，幫助學生深入理解工程設計的過程和方法，掌握需求識別與問題定義、信息收集、概念生成等關鍵環(huán)節(jié)。提供多樣化的信息收集途徑：鼓勵學生通過問卷調查、訪談、文獻查閱等多種途徑收集信息，并教授學生如何對收集到的信息進行整理和分析。激發(fā)創(chuàng)新思維：采用頭腦風暴、逆向思維等方法，引導學生從不同角度思考問題，提出多種設計方案。鼓勵學生參考已有的優(yōu)秀設計案例，借鑒其中的創(chuàng)新點和設計思路。培養(yǎng)決策能力：教授學生運用決策矩陣、決策模型、決策樹等工具進行比較和評價。引導學生關注設計方案的可行性、經濟性、環(huán)保性等方面的問題，綜合考慮各種因素進行選擇。加強實踐環(huán)節(jié)：通過設計實踐項目、模擬比賽等形式，讓學生在實踐中掌握工程設計的方法和技能，提升創(chuàng)新能力和決策能力。教師還可以邀請企業(yè)專家或工程師進行指導，幫助學生更好地了解工程設計行業(yè)的實際需求和挑戰(zhàn)。四、大主題或大概念設計本單元的大主題設計為“工程設計基礎：從需求到決策的概念設計之旅”。圍繞這一主題，我們將通過一系列精心設計的教學活動，引導學生深入理解工程設計的概念、流程和方法，培養(yǎng)學生的工程設計思維和決策能力。通過本單元的學習，學生將掌握需求識別、信息收集、概念生成、評價與決策等關鍵技能，為后續(xù)深入的工程設計學習打下堅實基礎。五、大單元目標敘寫本單元的學習旨在全面提升學生的工程設計能力，具體目標如下：（一）技術意識學生能夠理解技術設計在現實生活中的應用價值，形成對工程設計活動的積極態(tài)度。學生能夠識別和分析工程設計中的技術要素，理解技術決策對社會、環(huán)境和經濟的影響。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，識別工程設計問題中的關鍵要素和制約條件。學生能夠通過建模和仿真等方法，對工程設計方案進行初步分析和優(yōu)化。（三）創(chuàng)新設計學生能夠基于用戶需求和問題情境，提出創(chuàng)新性的工程設計方案。學生能夠運用創(chuàng)造技法，對設計方案進行多輪迭代和優(yōu)化。（四）圖樣表達學生能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣，準確表達工程設計方案。學生能夠利用計算機輔助設計軟件，進行三維建模和渲染。（五）物化能力學生能夠根據設計方案，選擇合適的材料和工具，進行簡單的模型制作和裝配。學生能夠對制作出的模型進行測試和優(yōu)化，提升其功能和外觀。六、大單元教學重點需求識別與問題定義：教授學生如何通過感性調查和理性分析，準確識別用戶需求和工程問題，為后續(xù)的設計工作奠定基礎。信息收集：引導學生掌握多種信息收集方法，如查閱產品資料、技術文獻和客戶資料，以獲取全面的設計參考。概念生成：通過逆向工程法和標桿分析法等方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和問題解決能力，生成具有創(chuàng)新性的工程設計方案。評價與決策：運用決策矩陣、決策模型和決策樹等工具，對設計方案進行科學評估和決策，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維和決策能力。七、大單元教學難點需求識別的準確性：如何確保通過感性調查和理性分析，準確識別用戶需求和工程問題的本質，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信息，避免信息過載和誤導，確保信息收集的全面性和準確性。概念生成的創(chuàng)新性：如何打破傳統(tǒng)思維的束縛，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，生成具有獨特性和實用性的工程設計方案。決策的科學性：如何運用科學的決策工具和方法，對多個設計方案進行全面評估和比較，確保決策的科學性和合理性。教學設計詳細內容第一節(jié)初始概念設計一、需求識別與問題定義教學目標理解需求識別在工程設計中的重要性。掌握感性調查和理性分析的方法。教學活動感性調查：分組進行校園內乒乓球臺使用情況的感性調查，通過問卷、訪談等方式收集用戶對乒乓球臺的需求和意見。分析調查結果，總結用戶的主要需求和潛在需求。理性分析：對感性調查的結果進行整理和分析，識別用戶需求的重點和特征。通過SWOT分析，挖掘用戶的潛在需求和工程設計的制約條件。學業(yè)評價通過小組匯報和討論，評價學生對需求識別方法的掌握程度。通過案例分析，評估學生對用戶需求理解的準確性和全面性。二、信息收集教學目標掌握多種信息收集方法。能夠利用收集到的信息進行初步分析。教學活動查閱產品資料和技術文獻：指導學生通過互聯(lián)網、圖書館等途徑，查閱乒乓球臺的相關產品資料和技術文獻。分析不同品牌和型號的乒乓球臺特點，總結其優(yōu)缺點。查閱客戶資料：收集不同用戶群體對乒乓球臺的使用習慣和偏好信息。分析客戶資料，提煉出對工程設計有指導意義的信息。學業(yè)評價通過資料整理和匯報，評價學生對信息收集方法的掌握程度。通過小組討論，評估學生對收集到信息的分析和利用能力。三、概念生成教學目標掌握逆向工程法和標桿分析法的應用。能夠基于用戶需求和信息收集結果，生成初步的工程設計概念。教學活動逆向工程法：分析市場上現有的乒乓球臺產品，通過拆解和逆向分析，了解其設計原理和結構特點。結合用戶需求，提出改進和創(chuàng)新的設計概念。標桿分析法：選擇國內外優(yōu)秀的乒乓球臺產品作為標桿，進行詳細的比較分析。基于標桿產品的優(yōu)點和自身產品的定位，生成具有競爭力的工程設計概念。學業(yè)評價通過設計方案的展示和討論，評價學生對逆向工程法和標桿分析法的應用能力。通過專家評審和小組互評，評估設計方案的創(chuàng)新性和實用性。第二節(jié)概念評價與決策一、決策矩陣教學目標掌握決策矩陣的構建和應用方法。能夠運用決策矩陣對多個設計方案進行評估和選擇。教學活動構建決策矩陣：確定設計方案的評估指標和權重。根據評估指標和權重，構建決策矩陣，對多個設計方案進行評分和排序。方案優(yōu)化：基于決策矩陣的評估結果，對設計方案進行優(yōu)化和調整。通過迭代設計，提升設計方案的競爭力和實用性。學業(yè)評價通過決策矩陣的構建和展示，評價學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，評估學生的決策能力和優(yōu)化能力。二、決策模型教學目標理解決策模型的基本原理和應用場景。能夠運用決策模型對復雜工程問題進行決策分析。教學活動案例分析：選取典型的工程設計決策案例，分析其決策過程和決策模型的應用?？偨Y決策模型的優(yōu)點和局限性，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計的問題情境，構建決策模型，進行模擬決策分析。通過小組討論和專家咨詢，驗證決策模型的準確性和可靠性。學業(yè)評價通過案例分析報告的撰寫和展示，評價學生對決策模型的理解程度。通過模擬決策的結果和反饋，評估學生運用決策模型解決實際問題的能力。三、決策樹教學目標掌握決策樹的構建方法和應用技巧。能夠運用決策樹對復雜工程設計問題進行科學決策。教學活動構建決策樹：針對乒乓球臺工程設計中的關鍵問題，構建決策樹模型。確定決策節(jié)點、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果，選擇最優(yōu)的工程設計方案。分析不同方案的風險和收益，制定風險應對策略。學業(yè)評價通過決策樹的構建和展示，評價學生對決策樹方法的掌握程度。通過方案選擇和風險應對的討論，評估學生的決策能力和風險管理能力。通過本單元的學習，學生將全面掌握工程設計的初始概念設計方法和評價與決策技巧，為后續(xù)深入的工程設計學習奠定堅實基礎。通過一系列實踐活動和案例分析，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將得到顯著提升。八、大單元整體教學思路在高中通用技術選擇性必修3《工程設計基礎》的第二章《概念設計》教學中，我們將圍繞“技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達、物化能力”這五大核心素養(yǎng)目標，精心設計教學思路，確保學生在掌握工程設計基礎知識的同時，能夠全面提升技術素養(yǎng)和綜合能力。以下是本單元的整體教學思路。一、教學目標設定（一）技術意識技術認知與理解：學生能夠理解技術設計在現實生活中的應用，認識到技術對社會、經濟、環(huán)境的影響，形成正確的技術觀和價值觀。技術倫理與責任：通過案例分析，學生能夠理解技術設計中的倫理問題和社會責任，培養(yǎng)在技術設計和應用中的倫理意識和責任感。技術文化感悟：學生能夠體會技術設計中的文化元素，理解技術文化對社會發(fā)展和個人成長的意義。（二）工程思維系統(tǒng)分析與比較權衡：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，對工程設計問題進行多因素分析和比較權衡，形成初步的工程意識。優(yōu)化與決策：學生能夠針對工程設計問題，提出多種解決方案，并進行優(yōu)化和決策，發(fā)展工程思維。風險評估：學生能夠初步運用模擬試驗或數學模型對技術方案進行性能和風險評估，提高解決實際問題的能力。（三）創(chuàng)新設計創(chuàng)新意識與思維：通過設計實踐，學生能夠培養(yǎng)創(chuàng)新意識，形成初步的創(chuàng)新思維，能夠在技術設計中提出新的想法和解決方案。用戶需求分析：學生能夠運用用戶模型分析方法，提煉用戶的獨特需求，確認需要解決的特定技術問題。創(chuàng)新技法應用：學生能夠掌握一些基本的創(chuàng)新技法，如智力激勵法、設問法等，并在技術設計中靈活運用。（四）圖樣表達技術圖樣識讀：學生能夠識讀常見的技術圖樣，如機械加工圖、電子線路圖等，理解圖樣在技術設計中的作用。設計草圖繪制：學生能夠運用手工繪圖工具或計算機輔助設計軟件，繪制規(guī)范的設計草圖，表達設計構想。設計文件編制：學生能夠編制完整的設計文件，包括設計說明書、圖樣、技術報告等，清晰地表達設計意圖和實現方案。（五）物化能力材料與工具選擇：學生能夠根據設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：學生能夠嚴謹細致地完成模型或產品的成型制作和裝配，掌握基本的加工工藝和技術。技術測試與優(yōu)化：學生能夠對模型或產品進行技術測試，分析測試數據，提出優(yōu)化方案，形成精益求精、追求卓越的良好品格。二、教學內容安排第一節(jié)初始概念設計一、需求識別與問題定義教學內容：感性調查：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行整理和分析，識別問題的核心和關鍵點。案例分析：以學校乒乓球臺建設工程為例，說明需求識別與問題定義的過程。教學活動：小組討論：學生分組進行感性調查和理性分析，形成問題定義報告。角色扮演：學生扮演不同的角色（如用戶、設計師、工程師等），模擬需求識別的過程。案例分析：教師引導學生分析學校乒乓球臺建設工程的需求識別與問題定義過程。二、信息收集教學內容：產品資料和技術文獻查閱：通過圖書館、網絡等途徑查閱相關產品和技術的資料?？蛻糍Y料查閱：了解客戶的價值取向和偏好，為設計提供更準確的依據。案例分析：以乒乓球臺產業(yè)為例，說明信息收集的重要性和方法。教學活動：資料搜集：學生分組搜集乒乓球臺相關資料，并進行整理和分析。小組匯報：各小組匯報資料搜集的結果，分享信息收集的經驗和體會。案例分析：教師引導學生分析乒乓球臺產業(yè)信息收集的過程和技巧。三、概念生成教學內容：逆向工程法：通過拆解和分析現有產品，獲得設計靈感和思路。標桿分析法：通過對比分析行業(yè)內外的最佳范例，找出提升的空間和方向。質量功能配置：將用戶需求轉化為具體的工程特性，為設計提供明確的指導。教學活動：逆向工程實踐：學生分組進行乒乓球臺的拆解和分析，提出改進方案。標桿分析討論：學生分組進行標桿分析，找出學校乒乓球臺建設的提升點。質量功能配置練習：學生運用質量功能配置工具，將用戶需求轉化為具體的工程特性。第二節(jié)概念評價與決策一、決策矩陣教學內容：決策矩陣的基本原理和方法。如何運用決策矩陣對設計方案進行評價和比較。教學活動：決策矩陣練習：學生分組運用決策矩陣對乒乓球臺設計方案進行評價和比較。小組匯報：各小組匯報決策矩陣的應用過程和結果，分享經驗和體會。二、決策模型教學內容：決策模型的基本原理和類型。如何運用決策模型進行方案優(yōu)化和決策。教學活動：決策模型案例分析：教師引導學生分析典型的決策模型案例，理解其應用方法和效果。小組實踐：學生分組運用決策模型對乒乓球臺設計方案進行優(yōu)化和決策。三、決策樹教學內容：決策樹的基本原理和構建方法。如何運用決策樹進行風險型決策分析。教學活動：決策樹繪制練習：學生分組繪制乒乓球臺設計方案的決策樹，進行風險型決策分析。小組匯報：各小組匯報決策樹的繪制過程和決策結果，分享經驗和體會。三、教學策略與方法（一）基于項目的學習通過設計真實的技術項目，如學校乒乓球臺建設工程，讓學生在項目實踐中體驗技術設計的全過程，包括需求識別、信息收集、概念生成、評價與決策等環(huán)節(jié)，提高解決實際問題的能力。（二）小組合作學習將學生分成若干小組，每組負責不同的任務，通過小組內的合作和小組間的交流，共同完成技術設計項目。小組合作學習能夠促進學生之間的互相學習和啟發(fā)，提高學習效果。（三）案例分析與討論選取典型的工程設計案例，引導學生進行案例分析和討論，理解技術設計中的關鍵問題和解決方法。案例分析與討論能夠幫助學生將理論知識與實踐相結合，提高技術設計的能力。（四）情境模擬與角色扮演通過情境模擬和角色扮演的方式，讓學生身臨其境地體驗技術設計的過程，如扮演用戶、設計師、工程師等角色，模擬需求識別、方案設計、決策分析等環(huán)節(jié)，提高學生的參與度和學習興趣。四、教學評價與反饋（一）過程性評價在教學過程中，注重對學生學習過程的評價，包括小組討論、資料搜集、方案設計、模型制作等環(huán)節(jié)的表現。通過過程性評價，及時了解學生的學習情況和問題，提供針對性的指導和幫助。（二）成果性評價對學生完成的技術設計項目進行評價，包括設計方案的合理性、創(chuàng)新性、實用性等方面。通過成果性評價，檢驗學生的學習成果和技術設計能力，為后續(xù)的教學改進提供依據。（三）自我評價與互評鼓勵學生進行自我評價和互評，反思自己的學習過程和成果，發(fā)現自身的優(yōu)點和不足，提出改進的措施。通過自我評價和互評，培養(yǎng)學生的自我反思能力和團隊合作精神。五、教學資源與保障（一）教學資源教材與教輔資料：選用符合課程標準的教材和教輔資料，為教學提供基礎支撐。網絡資源：利用網絡資源，如在線課程、技術論壇、設計軟件等，豐富教學內容和形式。實物模型與工具：提供實物模型、工具和設備，供學生進行實踐操作和模型制作。（二）教學保障師資保障：配備具有豐富教學經驗和專業(yè)技能的教師團隊，確保教學質量。設施保障：建設符合課程要求的專用教室和實驗室，配備必要的教學設施和工具。管理保障：建立完善的教學管理制度和評價體系，確保教學過程的規(guī)范性和有效性。六、教學反思與改進在教學結束后，及時進行教學反思，總結教學過程中的經驗和教訓，提出改進的措施和建議。通過教學反思和改進，不斷優(yōu)化教學過程和方法，提高教學質量和效果。通過以上教學思路的實施，我們旨在幫助學生全面掌握工程設計基礎知識，提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力這五大核心素養(yǎng)，為未來的技術學習和職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎。九、學業(yè)評價一、教學目標通過本章《工程設計基礎》中“概念設計”部分的教學，學生應能夠：理解并掌握概念設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)。運用系統(tǒng)分析和工程思維，對設計問題進行深入剖析，提出切實可行的解決方案。發(fā)展創(chuàng)新設計能力，在概念生成和決策過程中能夠提出新穎且有創(chuàng)意的設計方案。提升圖樣表達能力，能夠繪制設計草圖、流程圖、系統(tǒng)框圖等，清晰表達設計思路。增強物化能力，能夠將設計概念轉化為具體的設計方案，并初步考慮材料的選擇和加工工藝。二、學習目標需求識別與問題定義：學生能夠識別并準確描述設計問題的實際需求。學生能夠明確設計問題的邊界和限制條件。信息收集：學生能夠運用多種渠道和方法收集設計所需的信息。學生能夠對收集到的信息進行整理、分析和歸納。概念生成：學生能夠根據收集到的信息，運用創(chuàng)造性思維生成多個設計概念。學生能夠對生成的設計概念進行初步評估和篩選。概念評價與決策：學生能夠運用決策矩陣、決策模型、決策樹等方法對設計概念進行綜合評價。學生能夠根據評價結果選擇最優(yōu)設計方案，并說明選擇理由。圖樣表達：學生能夠繪制設計草圖、流程圖、系統(tǒng)框圖等，清晰表達設計思路。學生能夠運用計算機輔助設計軟件進行初步的設計建模。物化能力：學生能夠將設計概念轉化為具體的設計方案，并考慮材料的選擇和加工工藝。學生能夠對設計方案進行初步的可行性分析和優(yōu)化。三、評價目標設定（一）技術意識評價要點：學生是否能夠從實際需求出發(fā)，明確設計問題的目標和限制條件。學生是否能夠在設計過程中關注技術的可行性和經濟性。學生是否能夠在設計決策中考慮技術的安全性和環(huán)保性。評價方式：觀察學生在需求識別與問題定義環(huán)節(jié)的表現，評價其對設計問題的理解和描述是否準確。通過小組討論和案例分析，評價學生在設計過程中是否關注技術的可行性和經濟性。通過設計評審和反思活動，評價學生在設計決策中是否考慮技術的安全性和環(huán)保性。（二）工程思維評價要點：學生是否能夠運用系統(tǒng)分析方法對設計問題進行深入剖析。學生是否能夠在設計過程中考慮系統(tǒng)的整體性能和各部分之間的相互影響。學生是否能夠在決策過程中運用權衡和優(yōu)化的方法選擇最優(yōu)方案。評價方式：通過項目任務書和設計報告的審查，評價學生是否運用系統(tǒng)分析方法進行設計問題的剖析。在小組討論和匯報中，評價學生是否能夠從系統(tǒng)的角度考慮設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，評價學生在決策過程中是否運用權衡和優(yōu)化的方法。（三）創(chuàng)新設計評價要點：學生是否能夠在概念生成階段提出新穎且有創(chuàng)意的設計方案。學生是否能夠在設計過程中靈活運用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法。學生是否能夠在設計方案中體現人機工程學原理和用戶體驗設計。評價方式：通過概念生成環(huán)節(jié)的記錄和展示，評價學生提出的設計方案是否具有創(chuàng)新性和實用性。在設計評審和反思活動中，評價學生是否能夠有效運用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法進行設計。通過用戶體驗測試和反饋收集，評價設計方案是否符合人機工程學原理和用戶體驗需求。（四）圖樣表達評價要點：學生是否能夠繪制清晰、準確的設計草圖、流程圖、系統(tǒng)框圖等。學生是否能夠在圖樣表達中清晰傳達設計思路和方案細節(jié)。學生是否能夠運用計算機輔助設計軟件進行初步的設計建模和渲染。評價方式：通過設計草圖和圖樣的審查，評價學生的圖樣表達能力是否符合要求。在小組討論和匯報中，評價學生是否能夠清晰傳達設計思路和方案細節(jié)。通過計算機輔助設計作品的展示和評審，評價學生運用軟件進行設計建模和渲染的能力。（五）物化能力評價要點：學生是否能夠將設計概念轉化為具體的設計方案。學生是否能夠在設計方案中合理選擇材料和加工工藝。學生是否能夠對設計方案進行初步的可行性分析和優(yōu)化。評價方式：通過設計方案和報告的審查，評價學生將設計概念轉化為具體方案的能力。在小組討論和匯報中，評價學生在設計方案中材料和加工工藝的選擇是否合理。通過設計方案的制作和測試，評價學生對設計方案的可行性分析和優(yōu)化能力。四、評價實施（一）過程性評價需求識別與問題定義階段：觀察學生在小組討論中是否能夠準確識別并描述設計問題的實際需求。檢查學生提交的需求分析報告，評價其對設計問題的理解和描述是否準確。信息收集階段：檢查學生提交的信息收集記錄表，評價其信息收集的完整性和準確性。通過小組匯報和討論，評價學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：觀察學生在頭腦風暴和創(chuàng)意激發(fā)活動中的表現，評價其創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法的運用情況。檢查學生提交的概念設計方案，評價其新穎性、實用性和可行性。概念評價與決策階段：檢查學生制作的決策矩陣、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，評價學生是否能夠對設計方案進行綜合評價和優(yōu)化。圖樣表達階段：檢查學生提交的設計草圖、流程圖、系統(tǒng)框圖等，評價其圖樣表達能力。在計算機輔助設計課程中，通過觀察學生的操作和實踐，評價其運用軟件進行設計建模和渲染的能力。物化能力階段：檢查學生提交的設計方案報告，評價其將設計概念轉化為具體方案的能力。觀察學生在設計方案制作和測試過程中的表現，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）總結性評價項目展示與匯報：組織學生進行項目展示和匯報，評價其在整個設計過程中的表現和成果。通過師生互動和問答環(huán)節(jié)，進一步了解學生對設計理念和方法的掌握情況。設計作品評審：組織專家和教師對學生提交的設計作品進行評審，評價其創(chuàng)新性、實用性、美觀性等方面的表現。根據評審結果，評選出優(yōu)秀作品并給予表彰和獎勵。反思與改進：組織學生進行設計過程的反思和總結活動，評價其對自身設計的認識和改進意愿。根據反思和總結的結果，指導學生制定改進措施和努力方向。通過以上評價方式的實施，可以全面、客觀地評價學生在《工程設計基礎》課程中“概念設計”部分的學習成果和能力發(fā)展情況，為其后續(xù)學習和職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎。十、大單元實施思路及教學結構圖一、大單元實施思路針對《工程設計基礎》這一大單元的教學，我們將以“概念設計”為核心，圍繞“初始概念設計”和“概念評價與決策”兩大環(huán)節(jié)展開。具體實施思路如下：情境導入：通過介紹工程設計的重要性和實際案例，激發(fā)學生的學習興趣和動機。需求識別與問題定義：通過感性調查和理性分析，引導學生學會如何識別和分析客戶需求，將模糊的需求轉化為明確的設計問題。信息收集：指導學生通過查閱產品資料、技術文獻和客戶資料，系統(tǒng)地收集與項目相關的信息和數據。概念生成：運用逆向工程法、標桿分析法等工具，引導學生生成創(chuàng)新性的設計概念。概念評價與決策：通過決策矩陣、決策模型、決策樹等方法，對生成的概念進行評價和篩選，確定最優(yōu)設計方案。實踐與反饋：組織學生進行項目實踐，將理論知識應用于實際設計中，并通過反饋不斷優(yōu)化設計方案?？偨Y與反思：對整個設計過程進行總結，引導學生反思設計過程中的經驗和教訓，提升工程設計能力。二、教學目標設定（一）技術意識學生能夠認識到工程設計在社會發(fā)展中的重要性，理解工程設計對人類生活的影響。學生能夠形成對工程設計問題的敏感性和分析能力，能夠批判性地審視工程設計中的技術選擇和應用。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，對工程設計問題進行要素分析、整體規(guī)劃，并設計出可行的解決方案。學生能夠領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在工程設計中加以應用。學生能夠進行簡單的風險評估和綜合決策，對工程設計方案的可行性和優(yōu)化進行理性分析。（三）創(chuàng)新設計學生能夠在明確設計需求的基礎上，收集相關信息，并運用人機關系及相關理論進行綜合分析，提出創(chuàng)新性的設計構思。學生能夠運用多種創(chuàng)造技法進行技術產品的創(chuàng)新設計，并通過技術試驗和實踐驗證設計的可行性和優(yōu)越性。（四）圖樣表達學生能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣，如機械加工圖、裝配圖等，能夠用圖樣表達設計構想。學生能夠通過圖樣表達設計思路，實現有形與無形、抽象與具體的思維轉換。（五）物化能力學生能夠根據設計方案選擇合適的材料和工具，進行模型制作和產品原型開發(fā)。學生能夠通過技術試驗和實踐操作，不斷優(yōu)化設計方案，提高產品的物化實現能力。三、教學結構圖工程設計基礎|||初始概念設計概念評價與決策||感性調查→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→設計問題→產品資料→設計概念方案評價→風險評估→方案決策||用戶訪談→問卷調查→文獻查閱→標桿分析數據分析→權重分配→方案排序||逆向工程→創(chuàng)新構思→設計草圖→初步模型方案優(yōu)化→反饋調整→最終方案四、具體教學實施步驟第一步：情境導入（1課時）活動內容：通過播放工程設計的相關視頻或展示工程設計案例，介紹工程設計的重要性和實際應用?；顒幽繕耍杭ぐl(fā)學生的學習興趣和動機，明確工程設計在社會發(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）活動內容：感性調查：通過用戶訪談和問卷調查，收集客戶需求。理性分析：對收集到的需求進行整理和分析，明確設計問題和約束條件?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生識別和分析客戶需求的能力，將模糊的需求轉化為明確的設計問題?；顒有问剑盒〗M討論、問卷調查、用戶訪談。教學資源：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）活動內容：查閱產品資料：收集相關產品資料和技術文獻。查閱客戶資料：了解客戶的價值取向和偏好?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生系統(tǒng)收集信息和數據的能力，為概念生成提供基礎?；顒有问剑盒〗M合作、資料查閱、信息整理。教學資源：產品資料庫、技術文獻庫、客戶資料表。第四步：概念生成（3課時）活動內容：逆向工程法：通過分析現有產品的結構和功能，提出創(chuàng)新性的設計概念。標桿分析法：選取行業(yè)內的標桿產品進行分析，借鑒其優(yōu)點并提出改進方案?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生運用創(chuàng)新工具和方法進行概念生成的能力?；顒有问剑盒〗M討論、案例分析、設計草圖繪制。教學資源：逆向工程案例、標桿產品分析模板、設計草圖模板。第五步：概念評價與決策（3課時）活動內容：決策矩陣：構建決策矩陣，對生成的概念進行評價和比較。決策模型：運用層次分析法等決策模型，對概念進行量化評估。決策樹：繪制決策樹，分析不同決策路徑的風險和收益?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生運用決策工具進行方案評價和篩選的能力?；顒有问剑盒〗M討論、決策矩陣構建、決策樹繪制。教學資源：決策矩陣模板、層次分析法案例、決策樹繪制工具。第六步：實踐與反饋（4課時）活動內容：模型制作：根據最優(yōu)設計方案制作產品原型或模型。技術試驗：對模型進行技術試驗，驗證設計的可行性和性能。反饋優(yōu)化：根據試驗結果和用戶反饋，對設計方案進行優(yōu)化和調整。活動目標：培養(yǎng)學生的物化能力和實踐操作能力，通過反饋不斷優(yōu)化設計方案?；顒有问剑盒〗M合作、模型制作、技術試驗、方案優(yōu)化。教學資源：模型制作材料、技術試驗設備、用戶反饋表。第七步：總結與反思（1課時）活動內容：成果展示：展示各組的設計成果和實踐經驗。經驗分享：分享設計過程中的經驗和教訓。反思總結：對整個設計過程進行總結和反思，提出改進建議?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生的總結能力和反思能力，為后續(xù)學習提供借鑒和參考。活動形式：成果展示、經驗分享、反思總結。教學資源：成果展示PPT、經驗分享模板、反思總結表。十一、大情境、大任務創(chuàng)設一、情境背景隨著科技的發(fā)展和社會的進步，智慧城市建設已成為城市發(fā)展的重要方向。智慧校園作為智慧城市的重要組成部分，旨在通過信息技術手段，提升校園管理的智能化水平，為學生提供更加便捷、高效的學習和生活環(huán)境。在這樣的背景下，我們設想為某中學設計并建設一座集學習、生活、管理于一體的智慧校園綜合體，以滿足現代教育的需求，提升學校的整體管理效率和服務質量。二、大情境設定情境名稱：智慧校園綜合體設計項目項目背景：某中學計劃建設一座集教學、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)、無線網絡覆蓋、自助服務終端等一系列智能化設施。項目目標：設計并建設一座功能完善、智能化水平高的智慧校園綜合體，提升學校的管理效率和服務質量，為學生和教職工創(chuàng)造一個安全、舒適、便捷的學習和生活環(huán)境。三、大任務分解任務一：需求識別與問題定義教學目標：技術意識：學生能夠認識到智慧校園建設的重要性和緊迫性，理解智能化設施在校園管理中的應用和價值。工程思維：培養(yǎng)學生從系統(tǒng)整體出發(fā)，分析智慧校園建設中的技術需求和問題，形成初步的工程意識?；顒觾热荩赫{研分析：組織學生對智慧校園的需求進行調研，包括師生對校園管理、教學、生活等方面的智能化需求。問題定義：根據調研結果，引導學生將需求轉化為具體的問題定義，明確智慧校園建設需要解決的關鍵問題。教學資源：需求調研問卷、訪談提綱、問題定義表。任務二：信息收集教學目標：技術意識：學生能夠了解智慧校園建設的相關技術和標準，形成對智慧校園建設的全面認識。圖樣表達：培養(yǎng)學生通過圖樣、圖表等方式表達收集到的信息，提高信息整理和分析能力?；顒觾热荩杭夹g文獻查閱：指導學生查閱智慧校園建設的相關技術文獻和標準，了解最新的技術和解決方案。案例分析：收集國內外智慧校園建設的成功案例，分析其技術特點和應用效果。信息收集與整理：將收集到的信息進行整理和分類，用圖樣、圖表等方式進行表達和交流。教學資源：技術文獻、案例分析報告、信息收集與整理模板。任務三：概念生成教學目標：創(chuàng)新設計：鼓勵學生運用創(chuàng)新思維，提出智慧校園建設的創(chuàng)新性設計方案。工程思維：培養(yǎng)學生運用工程思維，對設計方案進行初步的分析和評估?；顒觾热荩侯^腦風暴：組織學生進行頭腦風暴，提出智慧校園建設的創(chuàng)新性設計方案。方案設計：引導學生根據頭腦風暴的結果，設計具體的智慧校園建設方案，包括功能區(qū)劃、智能化設施布局、系統(tǒng)集成等。初步評估：對設計方案進行初步評估，分析方案的可行性和潛在問題。教學資源：頭腦風暴記錄表、設計方案模板、評估報告模板。任務四：概念評價與決策教學目標：工程思維：培養(yǎng)學生運用工程思維，對多個設計方案進行評價和比較，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，提高決策的科學性和準確性?；顒觾热荩簺Q策矩陣構建：引導學生構建決策矩陣，對多個設計方案進行評價和比較。決策模型應用：運用層次分析法等決策模型，對設計方案進行量化評估。決策樹繪制：繪制決策樹，分析不同決策路徑的風險和收益，確定最優(yōu)方案。教學資源：決策矩陣模板、層次分析法案例、決策樹繪制工具。四、項目實施步驟第一步：情境導入（1課時）活動內容：通過展示智慧校園建設的成功案例，介紹智慧校園的重要性和應用前景，激發(fā)學生的學習興趣和動機?；顒幽繕耍好鞔_智慧校園建設的目標和意義，為后續(xù)學習奠定基礎。第二步：需求識別與問題定義（2課時）活動內容：感性調查：通過問卷調查、訪談等方式收集師生對智慧校園的需求。理性分析：對收集到的需求進行整理和分析，明確智慧校園建設需要解決的關鍵問題?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生識別和分析需求的能力，將模糊的需求轉化為明確的問題定義。第三步：信息收集（2課時）活動內容：查閱技術文獻和標準：了解智慧校園建設的相關技術和標準。案例分析：收集國內外智慧校園建設的成功案例，分析其技術特點和應用效果。信息整理與表達：將收集到的信息進行整理和分類，用圖樣、圖表等方式進行表達和交流?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生系統(tǒng)收集信息和數據的能力，為概念生成提供基礎。第四步：概念生成（3課時）活動內容：頭腦風暴：組織學生進行頭腦風暴，提出智慧校園建設的創(chuàng)新性設計方案。方案設計：引導學生根據頭腦風暴的結果，設計具體的智慧校園建設方案。初步評估：對設計方案進行初步評估，分析方案的可行性和潛在問題?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生運用創(chuàng)新工具和方法進行概念生成的能力。第五步：概念評價與決策（3課時）活動內容：決策矩陣構建：引導學生構建決策矩陣，對多個設計方案進行評價和比較。決策模型應用：運用層次分析法等決策模型，對設計方案進行量化評估。決策樹繪制：繪制決策樹，分析不同決策路徑的風險和收益，確定最優(yōu)方案?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生運用決策工具進行方案評價和篩選的能力。第六步：方案細化與優(yōu)化（2課時）活動內容：方案細化：對選定的最優(yōu)方案進行細化設計，明確各項功能和設施的具體要求。方案優(yōu)化：根據評估結果和反饋意見，對方案進行優(yōu)化調整，提高方案的可行性和實用性?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生的優(yōu)化意識和能力，提高方案的實用性和可行性。第七步：項目實施與反饋（4課時）活動內容：項目實施：按照細化后的方案進行項目實施，包括設備采購、安裝調試等工作。反饋收集：收集師生對智慧校園使用效果的反饋意見，評估項目的實施效果?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生的物化能力和實踐操作能力，通過反饋不斷優(yōu)化設計方案。第八步：總結與反思（1課時）活動內容：成果展示：展示智慧校園建設的成果和實施效果。經驗分享：分享項目實施過程中的經驗和教訓。反思總結：對整個項目進行總結和反思，提出改進建議?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生的總結能力和反思能力，為后續(xù)學習提供借鑒和參考。五、教學資源與支持教學資源：需求調研問卷、訪談提綱、問題定義表技術文獻、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、決策樹繪制工具設計方案模板、評估報告模板教學支持：配備專用教室和實驗設備，滿足項目實施的需求。邀請行業(yè)專家進行講座和指導，提高項目的專業(yè)性和實用性。組織學生參觀相關企業(yè)和項目現場，增強學生的實踐經驗和感性認識。通過本項目的實施，學生不僅能夠掌握智慧校園建設的相關知識和技能，還能在實踐中培養(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)，為未來的學習和工作奠定堅實的基礎。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：概念設計課時設計：情境導入（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）實踐與反饋（4課時）總結與反思（1課時）（二）學習目標通用技術的核心素養(yǎng)目標：技術意識：學生能夠認識到工程設計在社會發(fā)展中的重要性，理解工程設計對人類生活的影響。學生能夠形成對工程設計問題的敏感性和分析能力，能夠批判性地審視工程設計中的技術選擇和應用。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，對工程設計問題進行要素分析、整體規(guī)劃，并設計出可行的解決方案。學生能夠領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在工程設計中加以應用。學生能夠進行簡單的風險評估和綜合決策，對工程設計方案的可行性和優(yōu)化進行理性分析。創(chuàng)新設計：學生能夠在明確設計需求的基礎上，收集相關信息，并運用人機關系及相關理論進行綜合分析，提出創(chuàng)新性的設計構思。學生能夠運用多種創(chuàng)造技法進行技術產品的創(chuàng)新設計，并通過技術試驗和實踐驗證設計的可行性和優(yōu)越性。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣，如機械加工圖、裝配圖等，能夠用圖樣表達設計構想。學生能夠通過圖樣表達設計思路，實現有形與無形、抽象與具體的思維轉換。物化能力：學生能夠根據設計方案選擇合適的材料和工具，進行模型制作和產品原型開發(fā)。學生能夠通過技術試驗和實踐操作，不斷優(yōu)化設計方案，提高產品的物化實現能力。（三）評價任務情境導入：通過課堂觀察，評估學生對工程設計興趣和動機的激發(fā)情況。需求識別與問題定義：通過小組討論和問卷調查，評估學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，評估學生系統(tǒng)收集信息和數據的能力。概念生成：通過設計草圖和創(chuàng)新構思，評估學生運用創(chuàng)新工具和方法進行概念生成的能力。概念評價與決策：通過決策矩陣、決策模型和決策樹的構建，評估學生運用決策工具進行方案評價和篩選的能力。實踐與反饋：通過模型制作和技術試驗，評估學生的物化能力和實踐操作能力?？偨Y與反思：通過成果展示和經驗分享，評估學生的總結能力和反思能力。（四）學習過程1.情境導入（1課時）活動內容：通過播放工程設計的相關視頻或展示工程設計案例，介紹工程設計的重要性和實際應用?；顒幽繕耍杭ぐl(fā)學生的學習興趣和動機，明確工程設計在社會發(fā)展中的作用?；顒有问剑阂曨l觀看、案例分享、小組討論。教學資源：工程設計視頻、工程設計案例。2.需求識別與問題定義（2課時）活動內容：感性調查：通過用戶訪談和問卷調查，收集客戶需求。理性分析：對收集到的需求進行整理和分析，明確設計問題和約束條件?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生識別和分析客戶需求的能力，將模糊的需求轉化為明確的設計問題?；顒有问剑盒〗M討論、問卷調查、用戶訪談。教學資源：問卷模板、訪談提綱、客戶需求分析表。具體步驟：項目學習任務1：用因素歸納法設計關于學校用乒乓球臺的調查問卷。項目學習任務2：發(fā)放問卷、收集問卷、整理信息、歸納結果。項目學習任務3：用“頭腦風暴法”討論學校用乒乓球臺的設計方案。3.信息收集（2課時）活動內容：查閱產品資料：收集相關產品資料和技術文獻。查閱客戶資料：了解客戶的價值取向和偏好?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生系統(tǒng)收集信息和數據的能力，為概念生成提供基礎?；顒有问剑盒〗M合作、資料查閱、信息整理。教學資源：產品資料庫、技術文獻庫、客戶資料表。具體步驟：查閱關于乒乓球臺產業(yè)的相關信息，完成一篇500字左右的信息綜述。4.概念生成（3課時）活動內容：逆向工程法：通過分析現有產品的結構和功能，提出創(chuàng)新性的設計概念。標桿分析法：選取行業(yè)內的標桿產品進行分析，借鑒其優(yōu)點并提出改進方案。質量功能配置：運用質量功能配置工具，將客戶需求轉化為工程特性?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生運用創(chuàng)新工具和方法進行概念生成的能力?；顒有问剑盒〗M討論、案例分析、設計草圖繪制。教學資源：逆向工程案例、標桿產品分析模板、設計草圖模板、質量屋工具。具體步驟：項目學習任務4：基于SWOT，運用標桿分析法分析學校乒乓球臺建設工程。項目學習任務5：質量屋中矩陣賦值，并采訪相關人員確定可靠性。項目學習任務6：參考工程設計說明書模板，寫出學校乒乓球臺建設工程的設計說明書。5.概念評價與決策（3課時）活動內容：決策矩陣：構建決策矩陣，對生成的概念進行評價和比較。決策模型：運用層次分析法等決策模型，對概念進行量化評估。決策樹：繪制決策樹，分析不同決策路徑的風險和收益?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生運用決策工具進行方案評價和篩選的能力?；顒有问剑盒〗M討論、決策矩陣構建、決策樹繪制。教學資源：決策矩陣模板、層次分析法案例、決策樹繪制工具。具體步驟：項目學習任務7：運用決策樹方法幫助學校用乒乓球臺廠家分析情況并作出決策。閱讀材料：運用層次分析法進行決策的案例。6.實踐與反饋（4課時）活動內容：模型制作：根據最優(yōu)設計方案制作產品原型或模型。技術試驗：對模型進行技術試驗，驗證設計的可行性和性能。反饋優(yōu)化：根據試驗結果和用戶反饋，對設計方案進行優(yōu)化和調整?；顒幽繕耍号囵B(yǎng)學生的物化能力和實踐操作能力，通過反饋不斷優(yōu)化設計方案?；顒有问剑盒〗M合作、模型制作、技術試驗、方案優(yōu)化。教學資源：模型制作材料、技術試驗設備、用戶反饋表。7.總結與反思（1課時）活動內容：成果展示：展示各組的設計成果和實踐經驗。經驗分享：分享設計過程中的經驗和教訓。反思總結：對整個設計過程進行總結和反思，提出改進建議。活動目標：培養(yǎng)學生的總結能力和反思能力，為后續(xù)學習提供借鑒和參考?；顒有问剑撼晒故?、經驗分享、反思總結。教學資源：成果展示PPT、經驗分享模板、反思總結表。（五）作業(yè)與檢測作業(yè)1：設計一份關于學校圖書館改造工程的調查問卷，并進行發(fā)放和收集。作業(yè)2：查閱圖書館改造工程的相關資料，整理并分析客戶需求。作業(yè)3：運用逆向工程法和標桿分析法，提出圖書館改造工程的創(chuàng)新性設計概念。作業(yè)4：構建決策矩陣，對圖書館改造工程的不同設計方案進行評價和比較。檢測：通過課堂討論和小組匯報，檢測學生對工程設計流程和方法的理解和掌握情況。（六）學后反思在本次單元學習中，我深刻體會到了工程設計的重要性和復雜性。通過情境導入，我對工程設計產生了濃厚的興趣。在需求識別與問題定義階段，我學會了如何識別和分析客戶需求，將模糊的需求轉化為明確的設計問題。在信息收集階段，我掌握了系統(tǒng)收集信息和數據的方法。在概念生成階段，我運用逆向工程法和標桿分析法提出了創(chuàng)新性的設計概念。在概念評價與決策階段，我學會了運用決策矩陣、決策模型和決策樹對設計方案進行評價和篩選。通過實踐與反饋，我提高了物化能力和實踐操作能力。在總結與反思階段，我深刻認識到了自己在工程設計方面的不足，并明確了后續(xù)學習的方向。這次學習經歷讓我對工程設計有了更深入的理解和認識，也為我未來的學習和發(fā)展奠定了堅實的基礎。十三、學科實踐與跨學科學習設計一、教學目標根據《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合選擇性必修3《工程設計基礎》第二章《概念設計》的教學內容，設計學科實踐與跨學科學習的教學目標。本教學目標旨在通過實踐活動，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，同時培養(yǎng)學生的跨學科綜合素養(yǎng)。二、學習目標技術意識：學生能夠理解工程設計在社會發(fā)展和科技進步中的重要性，形成對工程設計問題的敏感性和分析能力。學生能夠批判性地審視工程設計中的技術選擇和應用，形成規(guī)范、安全的技術意識。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，對工程設計問題進行要素分析、整體規(guī)劃，并設計出可行的解決方案。學生能夠領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在工程設計中加以應用。學生能夠進行簡單的風險評估和綜合決策，對工程設計方案的可行性和優(yōu)化進行理性分析。創(chuàng)新設計：學生能夠在明確設計需求的基礎上，收集相關信息，并運用人機關系及相關理論進行綜合分析，提出創(chuàng)新性的設計構思。學生能夠運用多種創(chuàng)造技法進行技術產品的創(chuàng)新設計，并通過技術試驗和實踐驗證設計的可行性和優(yōu)越性。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣，如機械加工圖、裝配圖等，能夠用圖樣表達設計構想。學生能夠通過圖樣表達設計思路，實現有形與無形、抽象與具體的思維轉換。物化能力：學生能夠根據設計方案選擇合適的材料和工具，進行模型制作和產品原型開發(fā)。學生能夠通過技術試驗和實踐操作，不斷優(yōu)化設計方案，提高產品的物化實現能力。三、作業(yè)目標設定結合學習目標，設計以下作業(yè)目標，以促進學生技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力的發(fā)展：技術意識作業(yè)：分析一項工程設計案例，撰寫一篇短文，闡述該工程設計對社會發(fā)展的影響和重要性。收集并整理一項工程設計中的技術選擇和應用案例，分析其優(yōu)缺點，并提出改進建議。工程思維作業(yè)：對一項工程設計問題進行系統(tǒng)分析，繪制系統(tǒng)分析圖，明確問題的要素和整體規(guī)劃。設計一個簡單的工程設計方案，運用結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，進行風險評估和綜合決策。創(chuàng)新設計作業(yè)：在明確設計需求的基礎上，收集相關信息，提出一項創(chuàng)新性的設計構思，并繪制設計草圖。運用多種創(chuàng)造技法，對一項現有產品進行改進設計，并撰寫設計報告，說明設計思路和優(yōu)越性。圖樣表達作業(yè)：識讀并繪制一項工程設計中的機械加工圖或裝配圖，用圖樣表達設計構想。通過圖樣表達，將一項設計思路從抽象轉化為具體，繪制詳細的設計圖紙，并進行說明。物化能力作業(yè)：根據一項工程設計方案，選擇合適的材料和工具，制作產品原型或模型。對制作的產品原型或模型進行技術試驗，根據試驗結果優(yōu)化設計方案，并撰寫試驗報告。四、學科實踐與跨學科學習設計（一）學科實踐活動設計1.工程設計項目實踐活動主題：學校乒乓球臺建設工程概念設計活動內容：需求識別與問題定義：通過用戶訪談和問卷調查，收集學校對乒乓球臺的需求，明確設計問題和約束條件。信息收集：查閱相關產品資料和技術文獻，了解乒乓球臺的市場現狀和技術發(fā)展趨勢。概念生成：運用逆向工程法和標桿分析法，提出創(chuàng)新性的設計概念，繪制設計草圖。概念評價與決策：運用決策矩陣、決策模型和決策樹等方法，對生成的概念進行評價和篩選，確定最優(yōu)設計方案。模型制作與技術試驗：根據最優(yōu)設計方案，選擇合適的材料和工具，制作乒乓球臺模型，并進行技術試驗，驗證設計的可行性和性能。活動目標：通過實踐活動，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。培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和問題解決能力?；顒有问剑盒〗M合作、項目實踐、技術試驗教學資源：問卷模板、訪談提綱、產品設計草圖模板、決策矩陣模板、模型制作材料、技術試驗設備2.跨學科學習活動設計活動主題：智能乒乓球臺的設計與開發(fā)活動內容：結合物理學科：分析乒乓球臺的運動學原理，設計智能乒乓球臺的發(fā)球和接球系統(tǒng)。結合數學學科：運用幾何和代數知識，計算乒乓球臺的尺寸和角度，優(yōu)化結構設計。結合信息技術學科：開發(fā)智能乒乓球臺的控制系統(tǒng)，實現自動計分和數據分析功能。結合美術學科：設計乒乓球臺的外觀和色彩搭配，提升產品的美感和用戶體驗?；顒幽繕耍和ㄟ^跨學科學習活動，培養(yǎng)學生的綜合運用能力和創(chuàng)新思維。加深學生對各學科知識的理解和應用，提升綜合素養(yǎng)?；顒有问剑盒〗M合作、跨學科研討、項目設計與開發(fā)教學資源：物理實驗器材、數學計算軟件、信息技術開發(fā)平臺、美術設計工具（二）學科實踐與跨學科學習的實施步驟1.引入階段教師講解：介紹工程設計的重要性和基本概念，闡述學科實踐與跨學科學習的意義和目標。學生討論：分組討論對工程設計的認識和興趣點，明確學科實踐與跨學科學習的主題和方向。2.準備階段分組與分工：學生根據興趣和特長分組，明確各自的任務和職責。資源準備：收集相關資料和工具，準備實踐活動所需的材料和設備。3.實施階段需求識別與問題定義：通過用戶訪談和問卷調查，收集學校對乒乓球臺的需求，明確設計問題和約束條件。信息收集：查閱相關產品資料和技術文獻，了解乒乓球臺的市場現狀和技術發(fā)展趨勢。概念生成：運用逆向工程法和標桿分析法，提出創(chuàng)新性的設計概念，繪制設計草圖?？鐚W科研討：結合物理、數學、信息技術和美術等學科的知識，對設計概念進行跨學科研討和優(yōu)化。概念評價與決策：運用決策矩陣、決策模型和決策樹等方法，對生成的概念進行評價和篩選，確定最優(yōu)設計方案。模型制作與技術試驗：根據最優(yōu)設計方案，選擇合適的材料和工具，制作乒乓球臺模型，并進行技術試驗，驗證設計的可行性和性能。4.總結與反思階段成果展示：各小組展示設計成果和實踐經驗，分享跨學科學習的體會和收獲。經驗分享：組織經驗分享會，讓學生交流跨學科學習的經驗和教訓，提出改進建議。反思總結：引導學生對整個學科實踐與跨學科學習過程進行反思和總結，撰寫反思報告，提出未來學習的方向和目標。（三）評價與反饋過程評價：關注學生在實踐活動中的參與度、合作能力和創(chuàng)新思維，及時進行反饋和指導。成果評價：通過展示和評價學生的設計成果和實踐報告，評估學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力的發(fā)展情況?？鐚W科評價：結合各學科的特點和目標，對學生的跨學科學習能力進行綜合評價，提出改進建議。通過學科實踐與跨學科學習設計，學生不僅能夠提升通用技術的核心素養(yǎng)，還能培養(yǎng)跨學科的綜合素養(yǎng)，為未來的學習和生活奠定堅實的基礎。十四、大單元作業(yè)設計一、教學目標本單元的教學目標是圍繞通用技術學科核心素養(yǎng)的五個方面——技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，通過“工程設計基礎”大單元的學習，使學生掌握工程設計的基本概念、流程和方法，提高解決實際工程問題的能力。二、作業(yè)目標設定（一）技術意識學生能夠認識到工程設計在社會發(fā)展中的重要性，理解工程設計對人類生活的影響。學生能夠形成對工程設計問題的敏感性和分析能力，批判性地審視工程設計中的技術選擇和應用。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，對工程設計問題進行要素分析、整體規(guī)劃，并設計出可行的解決方案。學生能夠領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法，并在工程設計中加以應用。學生能夠進行簡單的風險評估和綜合決策，對工程設計方案的可行性和優(yōu)化進行理性分析。（三）創(chuàng)新設計學生能夠在明確設計需求的基礎上，收集相關信息，并運用人機關系及相關理論進行綜合分析，提出創(chuàng)新性的設計構思。學生能夠運用多種創(chuàng)造技法進行技術產品的創(chuàng)新設計，并通過技術試驗和實踐驗證設計的可行性和優(yōu)越性。（四）圖樣表達學生能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣，如機械加工圖、裝配圖等，能夠用圖樣表達設計構想。學生能夠通過圖樣表達設計思路，實現有形與無形、抽象與具體的思維轉換。（五）物化能力學生能夠根據設計方案選擇合適的材料和工具，進行模型制作和產品原型開發(fā)。學生能夠通過技術試驗和實踐操作，不斷優(yōu)化設計方案，提高產品的物化實現能力。三、作業(yè)內容設計（一）作業(yè)一：需求識別與問題定義作業(yè)目標學生能夠通過問卷調查和訪談，識別和分析客戶需求。學生能夠將模糊的需求轉化為明確的設計問題。作業(yè)內容設計一份關于學校乒乓球臺需求的調查問卷，包括臺面、臺架、組裝等方面的要求。通過問卷調查和訪談，收集學校師生對乒乓球臺的需求信息。對收集到的信息進行整理和分析，明確設計問題和約束條件。作業(yè)提交形式提交設計好的調查問卷。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)目標學生能夠通過查閱產品資料和技術文獻，獲取與項目相關的信息和數據。學生能夠了解客戶的價值取向和偏好，為概念生成提供基礎。作業(yè)內容查閱乒乓球臺的相關產品資料和技術文獻，了解乒乓球臺的類型、結構、功能、材料等信息。收集學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品資料和技術文獻綜述。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)目標學生能夠運用逆向工程法和標桿分析法，生成創(chuàng)新性的設計概念。學生能夠通過設計草圖，初步表達設計構想。作業(yè)內容選擇一款現有的乒乓球臺作為逆向工程對象，分析其結構和功能，提出改進方案。運用標桿分析法，選取一款優(yōu)秀的乒乓球臺作為標桿，分析其優(yōu)點，并提出創(chuàng)新性的設計概念。繪制設計草圖，初步表達設計構想。作業(yè)提交形式提交逆向工程分析報告和改進方案。提交標桿分析報告和創(chuàng)新性設計概念。提交設計草圖。（四）作業(yè)四：概念評價與決策作業(yè)目標學生能夠運用決策矩陣、決策模型和決策樹等方法，對生成的概念進行評價和篩選。學生能夠確定最優(yōu)設計方案，并撰寫設計說明書。作業(yè)內容構建決策矩陣，對生成的概念進行評價和比較，確定每個概念的優(yōu)缺點。運用決策模型，對概念進行量化評估，確定最優(yōu)設計方案。繪制決策樹，分析不同決策路徑的風險和收益，進一步驗證最優(yōu)設計方案。撰寫工程設計說明書，詳細闡述設計思路、設計方案、材料選擇、工具使用等內容。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。提交工程設計說明書。（五）作業(yè)五：模型制作與技術試驗作業(yè)目標學生能夠根據設計方案選擇合適的材料和工具，制作產品原型或模型。學生能夠通過技術試驗，驗證設計的可行性和性能，并根據試驗結果優(yōu)化設計方案。作業(yè)內容根據最優(yōu)設計方案，選擇合適的材料和工具，制作乒乓球臺模型或原型。對模型進行技術試驗，包括穩(wěn)定性試驗、耐久性試驗、功能試驗等，驗證設計的可行性和性能。根據試驗結果，對設計方案進行優(yōu)化和調整，并撰寫技術試驗報告。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。提交技術試驗報告和優(yōu)化后的設計方案。四、作業(yè)評價（一）評價原則全面性原則：評價應涵蓋技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力五個方面。過程性原則：評價應注重學生在作業(yè)完成過程中的表現，包括學習態(tài)度、合作能力、問題解決能力等。實踐性原則：評價應突出學生的實踐操作能力，包括模型制作、技術試驗、方案優(yōu)化等。（二）評價方法自評：學生根據作業(yè)目標和要求，對自己的作業(yè)完成情況進行自我評價?；ピu：學生之間相互評價作業(yè)，提出改進建議。師評：教師對學生的作業(yè)進行綜合評價，給出反饋和建議。（三）評價標準技術意識：能夠認識到工程設計的重要性，理解工程設計對人類生活的影響；能夠形成對工程設計問題的敏感性和分析能力。工程思維：能夠運用系統(tǒng)分析的方法，對工程設計問題進行要素分析、整體規(guī)劃；能夠領悟結構、流程、系統(tǒng)、控制等基本思想和方法；能夠進行簡單的風險評估和綜合決策。創(chuàng)新設計：能夠在明確設計需求的基礎上，提出創(chuàng)新性的設計構思；能夠運用多種創(chuàng)造技法進行技術產品的創(chuàng)新設計。圖樣表達：能夠識讀和繪制簡單的工程圖樣；能夠通過圖樣表達設計思路，實現有形與無形、抽象與具體的思維轉換。物化能力：能夠根據設計方案選擇合適的材料和工具，進行模型制作和產品原型開發(fā)；能夠通過技術試驗和實踐操作，不斷優(yōu)化設計方案，提高產品的物化實現能力。通過以上大單元作業(yè)設計，旨在全面提升學生的通用技術學科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)其解決實際工程問題的能力。十五、“教-學-評”一致性課時設計課程基本信息教材版本：2019版地質版高中通用技術選擇性必修3《工程設計基礎》單元主題：第二章概念設計課時設計：本課時設計覆蓋第二章概念設計的全部內容，共計13課時。第一課時：情境導入教學目標：技術意識：通過工程設計案例的介紹，激發(fā)學生對工程設計的興趣和動機。工程思維：使學生認識到工程設計在社會發(fā)展中的重要性。作業(yè)目標：完成一份關于工程設計重要性的個人感想。教學過程：情境導入：播放工程設計的相關視頻或展示工程設計案例，如“鳥巢”設計案例。討論交流：引導學生討論工程設計對現代社會的影響，激發(fā)學生的學習興趣。評價：小組討論記錄：觀察學生在討論中的參與度和觀點表達。個人感想作業(yè)：評價學生對工程設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目標：技術意識：培養(yǎng)學生識別和分析客戶需求的能力。工程思維：使學生能夠將模糊的需求轉化為明確的設計問題。作業(yè)目標：設計一份關于學校乒乓球臺需求的調查問卷。教學過程：感性調查：通過用戶訪談和問卷調查，收集客戶需求?；顒樱盒〗M討論設計調查問卷，包括臺面、臺架、組裝等要求。理性分析：對收集到的需求進行整理和分析，明確設計問題和約束條件?；顒樱菏褂妙^腦風暴法討論學校用乒乓球臺的設計方案。評價：調查問卷設計：評價問卷的全面性和針對性。小組討論記錄：觀察學生在討論中的合作能力和分析能力。第四、五課時：信息收集教學目標：技術意識：培養(yǎng)學生系統(tǒng)收集信息和數據的能力。工程思維：使學生能夠通過查閱資料和文獻獲取相關信息。作業(yè)目標：完成一份關于乒乓球臺產業(yè)的信息綜述。教學過程：查閱產品資料：收集相關產品資料和技術文獻。活動：小組合作查閱乒乓球臺的相關資料，包括產品說明書、購物網站信息、技術文獻等。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確性。小組討論記錄：觀察學生在合作中的信息整合能力。第六、七、八課時：概念生成教學目標：創(chuàng)新設計：使學生能夠運用逆向工程法、標桿分析法等工具生成創(chuàng)新性的設計概念。圖樣表達：培養(yǎng)學生通過圖樣表達設計構想的能力。作業(yè)目標：設計一份學校乒乓球臺的設計草圖。教學過程：逆向工程法：通過分析現有產品的結構和功能，提出創(chuàng)新性的設計概念?；顒樱河懻擇R鈴薯收獲機的逆向工程案例，并應用于乒乓球臺設計。標桿分析法：選取行業(yè)內的標桿產品進行分析，借鑒其優(yōu)點并提出改進方案。活動：以同類學校中乒乓球活動開展得最好的學校為標桿進行分析。質量功能配置：使用質量屋確定顧客需求和工程特性之間的關系?；顒樱簶嫿▽W校乒乓球臺的質量屋，確定工程特性。評價：設計草圖作業(yè)：評價設計的創(chuàng)新性和實用性。小組討論記錄：觀察學生在創(chuàng)新設計中的思維過程。第九、十、十一課時：概念評價與決策教學目標：工程思維：使學生能夠運用決策矩陣、決策模型、決策樹等方法對生成的概念進行評價和篩選。創(chuàng)新設計：通過決策過程優(yōu)化設計方案。作業(yè)目標：完成一份決策樹分析報告。教學過程：決策矩陣：構建決策矩陣對生成的概念進行評價和比較?；顒樱涸O計評價標準，對乒乓球臺設計方案進行評分。決策模型：運用層次分析法等決策模型對概念進行量化評估。活動：建立乒乓球臺設計的層次結構模型，進行權重分配。決策樹：繪制決策樹，分析不同決策路徑的風險和收益?；顒樱阂云古仪蚺_生產廠家的決策為例，繪制決策樹并進行分析。評價：決策樹分析報告：評價分析的準確性和邏輯性。小組討論記錄：觀察學生在決策過程中的思維能力和合作能力。第十二課時：實踐與反饋教學目標：物化能力：培養(yǎng)學生根據設計方案選擇合適的材料和工具進行模型制作。技術意識：通過技術試驗驗證設計的可行性和性能。作業(yè)目標：完成乒乓球臺模型的制作和技術