七、教学过程

1、提出问题

(课件展示[图片资料])

1912年4月10日，泰坦尼克号从英国南安普敦出发，托马斯•安德鲁斯设计的这艘“永不沉没”的巨轮，2小时40分钟后沉没。事后调查发现，事故原因之一是由于劣质的钢板造成的，造船工程师只考虑到要增加钢板的硬度，而没有想到增加其韧性。为了增加钢板的硬度，往炼钢炉料中加入了大量的硫化物，导致钢材在低温下的脆性大大增加。经试验，从海底打捞出来的钢材在当时的水温下，在受到可能强度的撞击下，很快断裂，而拿当今用于造船的钢板在同样的温度和撞击强度下进行对比实验，结果钢板只是变成V型，而不断裂。

(老师引导学生思考)如果你是托马斯•安德鲁斯，在设计泰坦尼克号的时候，应当怎样做？

(学生回答)设计时一定要对钢板进行测试，不要一味的增加强度还要考虑其韧性，最终应当在其硬度和韧性上选择其性能最优表现。

(教师归纳板书)测试、评估及优化

(教师课件展示)

(1) 测试

测试的目的是检验产品在操作、使用过程中，在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。测试是检验产品能否正常工作、是否满足设计要求的重要措施。测试的内容有对产品的性能、稳定性、强度、载重等方面的测试。

(2) 评估

在测试的基础上，我们还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。通过评估我们可以得到较理想的设计方案和产品。这种评估，在设计过程中需要反复进行。

(3) 优化

设计方案的优化是在对设计方案进行测试与评估的基础上，对设计方案的改进和完善的重要环节。

2、理论探究

老师：“泰坦尼克号”震惊全世界的海难，让我们意识到测试、评估及优化环节的重要作用，当然还有一点很重要就是在技术设计中严谨认真的态度。

(老师引导学生思考：)如果对泰坦尼克号船体钢制材料进行测试的话，你认为要进行那些方面的工作？

(教师据学生回答归纳测试内容以及测试内容的选择依据)

(老师引导学生思考：)你怎样实现对泰坦尼克号船体钢制材料的评估？

(教师据学生回答归纳评估的方法和内容)

(老师引导学生思考：)综合你的测试和评估，最后你怎样实现泰坦尼克号船体钢制材料的优化？

(教师根据学生的回答归纳船体钢制材料的优化方案)

3、拓展思维

(课件展示[上节课同学们进行的设计任务])

在四川汶川大地震中，张明同学因腿部受伤无法进行正常的学习和生活，于然同学为他设计了一张适合于在床上看书，写作业的小书桌。

请你帮助张明同学重新设计一张小书桌，设计要求：

A．适合于放在长×宽为2000mm×1200mm的床上；

B．桌脚可以调节。

老师：上一节课在同学们对设计的一般过程有了深刻的认识的基础上，各小组完成了可调节式床头桌的设计，并要求各小组课下完成模型制作或者草图绘制，在本节课通过制作好的PPT向大家展示。

(教师板书)制作模型或原型

(老师引导学生思考：)在大家展示的过程中，大家彼此认真的思考一下，同学们设计的小书桌怎样实现其测试、评估及优化的？

4、实践活动

老师：现在，我们有请每个小组，来简单介绍一下自己的设计方案，展示一下自己的产品。

(学生汇报，汇报要求：设计目标明确、问题来源、信息收集、材料调查、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选、制作模型、初步优化。其他同学可以就其描述和讲解过程提出不同的见解。各小组限定时间，类似产品仅补充不同的地方，总时间控制在10分钟左右)

(作品展示：组装好放在展示台上。)

老师：听了同学们的汇报，看了同学们的作品，让我十分欣慰，首先要肯定同学们认真、塌实的工作作风，看看这些作品，件件都是如此精美，倾注了同学们的心血。不过，我们设计的产品能否达到用户的要求，还要对所设计的产品进行一定的测试、评估及优化等工作。现在我们全班各小组合并成三个大组，分别来对展示台上的作品进行测试、评估及优化的工作，各个组的同学准备。

(学生分组讨论，分别展示各自讨论的对可调节式小书桌的测试、评估及优化的具体内容，教师归纳总结，该环节老师要注意引导保持和激发学生的积极性，对测试评估情况表现很差的作品也要发掘其闪光点)

(教师适时引导评价)每个组分别准备的测试、评估及优化环节，考虑细致周密，科学规范，看来同学们团结合作的非常的好，老师真为你们高兴。

(1) 学生对这节课的学习情况进行自评。

(2) 老师对这节课的教学过程中学生的参与与学习情况进行评价。