模型或原形的制作2Word文件下载.docx

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在现代技术设计中，模型制作是产品设计过程中的一个重要的环节，下面我们就来学习模型。

第一节模型及其功能（第一课时）

一、本节教材分析：

第一节模型教学分作两课时进行，第一课时为“模型及其功能”，第二课时为“模型在不

同阶段的作用”。

“模型”是本章教材“模型或原形的制作”的重点内容，也是实现本章教材“模型或原

形的制作”一种重要的技术方法，是模型制作中的一个重要环节。

在这里模型不再仅仅是一个具体的模型，它还被赋予了思想方法的内涵，

课程目标：

（1）知道什么是模型及其功能

（2）理解模型制作在生产设计中的作用

（3）通过列举生活中的模型事例，分析模型或原形在构思、试验、交流中的作用。

（4）理解模型是设计中的一个环节和一种重要的技术方法

（5）关注模型方法广泛的应用，感受模型在技术中的价值

（6）培养学生的创新精神和科学态度，养成求实的习惯

教材的主要观点就是模型思想，关键词模型、模型功能。

教材中通过对模型、原形概念的理解，引出模型的有关知识，建立了什么是模型，通过

《案例分析“神州三号”飞船中的模拟人》，来说明模型在设计过程中所起到的作用，目的让学生理解模型方法是一种重要的技术方法，通过“讨论”加深对模型作用的认识。

从最现代的“模拟人”设计、“鸟巢”产品设计到古老的“浑天仪”产品设计都离不开模型。

产品生产和制作过程必须具有模型这个环节，它也是设计者发展构思创造性的过程。

另一方面讲解了模型功能，它是一种设计语言，又是委托者、设计者、生产单位几方面直接沟通的平台，全面认识设计方案的重要途径。

通过〈〈案例分析“大东方号”事例说明了什么〉〉进行分析，说明产品设计没有模型不行，有了模型不进行技术试验测试更不行。

通过“讨论”使学生更加认清模型的功能作用。

教学重点：

知道模型的功能

教学难点：

理解模型的作用

教材把“大东方号”事例提到模型是产品替代品时，讲解比较合适，这样给学生一个

醒目的没有模型，在生产中是不行的，后面按照原教材顺序，《案例分析“神州三号”飞船中的模拟人》主要是讲解模型的功能作用，放在“大东方号”后面。

教学策略分析：

结合学生已有的生活经验，以熟悉的事例为载体，进行分析和讲解，调动学生的学习兴趣，采用师生互动方式，完成教学任务。

为了实现模型及其功能目标，教学中在原形讲解中引入紫砂壶的开发与制作例子，浅显易懂，将“大东方号”案例顺序进行了调整，其目的就是从学生熟悉的生活经历出发认识模型，再逐步引入生产模型，以具体案例分析为载体，大量分析原形和模型的作用，进行分析和讲解，调动学生的学习兴趣，让学生对模型认识逐一加深，最后理解上升到模型思想。

让学生理解模型是一种重要的技术方法，又是设计一般过程中的重要环节，有了这个过程，发挥设计者构思的创造性，还可以避免盲目生产带来风险，从中理解模型制作在技术设计中的作用，培养学生求实科学态度，感受模型在技术设计中的价值。

教学中通过让学生了解比较科学前卫的感兴趣的模拟人模型，最热衷的北京奥运会“鸟巢”模型，有了这个过程，发挥设计者构思的创造性，培养学生求实的科学态度，感受模型在技术设计中的价值。

教学中采用了分析、类比、交流的主要方法，通过学生的积极参与，在学生理解模型后，

投入到他们自己的模型设计中，有着独特的见解，树立技术设计的一般思想。

通过网上资源，扩展学生视野，进一步对模型理解，还能学到相关的知识。

二、教学过程：

引入：

我们学习了设计的五个过程，其中制作模型或原形是设计过程的一个重要环节，现在我们就来学习设计一般过程中的这个重要步骤，那就是模型或原形的制作。

首先我们来认识一下什么是模型或原形

一、原形与模型

问：

什么是原形？

1．原形：

可以是产品本身，也可以是产品生产之前制作的与产品大小相同、使用功能一致的物体

通常是第一个能全面反映产品功能的形体，它广泛应用于新产品的开发中，有时原型就是最终产品。

例如：

我国著名的江苏宜兴紫砂壶，艺人或产品设计人员制作的第一把紫砂壶既可以成为批量生产的原形，也可以作为产品直接出售或收藏。

新产品的开发需要考虑诸多方面的因素,例如:

在开发一款新汽车的车型时，其美学的创造性要受到安全、人机工程学、可制造性等多诸多方面要求的制约，建立产品的物理原型，可以对这些方面做出较好的评价。

一般来说原型有两方面的作用。

2．原型的作用：

（1）有利于对设计方案的实现效果进行评估。

设计方案通常是通过图纸或文字或绘画表现的产品外观或特性，它是人类大脑对物体空间结构的抽象化平面反映，如果要将这种平面反映准确无误地再现出来，最有效的方法就是制作原形，如果按照设计方案能准确地制作出原形，就说明这个方案是可行的。

（2）有利于实现对于大规模生产的生产技术与成本的估算。

在制作原形的过程中，人们通过所耗费的材料成本、人工工时成本、设备投入成本、技术成本或工艺成本等等，为今后产品的价格定位确定一个基准。

制作单件的相框，相框本身就是它的原形。

制作木桶，木通本身就是制作的原形。

既然原型具有许多作用和优点，那么是不是所有的产品都是直接制作原型的呢？

　　我们先来看一个案例。

案例分析

（一）:

《大东方号》事例

学生阅读讨论：

课本P.139

《大东方号》使用技术在当时是不是最先进的？

学生：

《大东方号》集中了当时世界上最先进的各种动力设备，邀请了著名的造船专家，配置庞大蒸汽发动机为动力，制造一艘世界上最大、航速最快的远洋轮船。

为什么《大东方号》首航就失败了？

其根本原因就是一次的完成图纸设计后就直接施工制造的《大东方号》轮船，虽然集中了当时造船技术的精华，但还是造成了动力设备与庞大船体的动力需要不匹配，最后导致首航失败了。

这个问题是怎样发现的？

工程师威廉·

弗劳得，仿造了《大东方号》的轮船模型，在水槽中进行试验，测算出真船所需的发动机数据，而《大东方号》的动力设备与船体不匹配，从而分析出了失败的原因。

教师：

从《大东方号》事件我们不难看出，有时直接制作原型不进行试验、测算是不行的。

在很多情况下，模型是很好的替代品。

接下来我们就来学习有关模型的知识。

3．模型

　　模型（model）是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。

模型不同于原形，通常是原形的缩小或放大。

我们大家常见的飞机模型、轮船模型、火车模型和深圳世界之窗公园里的各国著名建筑物等等都是原形按照一定的比例缩小物。

手表模型、分子模型、教学用的昆虫模型等等则是原形按照一定的比例放大物。

模型制作的过程不仅是设计思想体现的过程，也是发展构思的创造性过程。

模型在制作的过程中，会出现许多设计意图不能再现的情况。

2008年北京奥运会主会场“鸟巢”的模型。

体现了设计者和平心愿，把会场编制成世界人民温馨的“鸟巢”，让世界运动员就向鸟一样飞到这里。

资料包1：

浑天仪：

是古代用来演示天象、测量天体球面坐标的仪器。

资料包2：

请同学们结合生活实际列举一些模型的例子。

生物课上，人体模型

化学课上，原子结构模型

物理课上，用弹簧比做分子作用力的模型

汽车模型

房屋模型

…

结合学生所举实例讲解。

那么具体来说模型在设计过程中能起到什么作用呢？

我们以神州号飞船模型中的模拟人为例来讨论。

神州号飞船模型等

案例分析

（二）：

“神州三号”飞船中的模拟人

学生讨论：

“神州三号”飞船载人了吗？

资料包3：

答：

“神舟三号”是一艘正样无人飞船，除没有搭载航天员外，其技术状态与载人飞船完全一致。

这艘飞船的成功发射，标志着我国载人航天工程取得重要进展，为不久的将来把中国航天员送入太空打下了坚实的基础。

“神州三号”中的模拟人有什么特性？

材料一：

“神舟三号”虽然没有载人，但在飞船上装有形体假人（装有人体新陈代谢模拟装置、模拟人生理信号设备等），能定量地模拟宇航员在太空中的重要生理参数。

“神舟三号”进入太空后，将进行外层空间生命科学等一系列的科学实验。

为什么要进行“模拟人”试验？

资料包4：

由于有人的驾驶与从事各种活动，因此载人航天活动风险更大，技术难度更大，设备更复杂，可靠性要求也最高。

载人飞船由航天医学保障系统、飞船应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统和着陆系统等七大系统组成。

载人航天飞行具有较大风险，宇航员要面对与地面不同的恶劣的太空环境，如振动、冲击、噪声、失重、超重、宇宙辐射、高真空、昼夜节律变化、剧烈的温度变化、超负荷的心理和工作压力等，这些环境因素可能导致宇航员的心血管系统功能紊乱、航天运动病、骨骼与肌肉结构和功能变化、感觉运动功能迟缓、睡眠周期紊乱、情感抑郁等一系列生物医学和心理方面的问题，严重者甚至可能威胁到宇航员的生命。

　　因此载人航天的关键是保障宇航员能在上述恶劣的航天特殊环境下健康生存，高效地完成预定的工作任务并安全返回地面。

同时还要对对宇航员实施飞行前、飞行中和返回地面后的医学监督与健康保障

从我们所列举和分析的大量实例不难看出模型是设计的一个环节和一种重要的技术方法，而且模型在技术设计中发挥着重要的作用。

接下来我们就来分析一下模型的功能。

二、模型的功能

1、模型使设计对象具体化。

模型可视、可触、可控制，可以形象地表达所设计的产品的比例、尺度、线型、色彩、

材质以及每一个构成面，它是一种实体设计语言，方便地使委托者、产生者和设计人员

之间的沟通。

2、模型帮助分析设计的可能性。

由于现代工业产品大规模自动化、巨额资金投入，仅凭图纸可靠性难以把握，一旦失

败损失巨。

设计较复杂产品，必须制作模型试验，保持产品质量和性能后，才能投入生产。

三、小结：

原形

模型

第一节模型在不同阶段的作用（第二课时）

一、教材分析：

本节“模型在不同阶段的作用”是对模型设计进一步的深入剖析，强调模型方法在设计过程的各个环节中的作用，将设计思想赋予到模型的各个阶段中。

（1）知道模型在不同阶段的作用及分类

（2）通过柑橘榨汁机为载体理解不同模型在制作过程中的模型作用。

（3）分析各个阶段的模型承担的任务和作用。

（4）关注每个阶段的模型制作及在技术中的价值

（5）使学生领悟设计制作的艰辛与乐趣

教材的主要观点就是模型作用，关键词模型

教材通过柑橘榨汁机为载体，将模型设计过程中不同阶段作用层层展开，通过各个阶段

模型设计来表达技术思想，对每一个阶段过程设计不再是具体模型，而是从每个环节过程中提炼出模型思想。

教师做好充分的准备，通过图片分析和理解柑橘榨汁机在设计不同阶段的作用，引导学生理解模型的作用。

知道模型在各阶段中的作用，

判断什么阶段该用什么模型

教材对各种设计模型在设计过程的作用给出准确含义，但是对设计模型各个部分的功能介绍不足，会使学生只是看热闹，并不知道为什么是选用这样结构，各结构选用的材料功能表达不够，没有深入分析，学生理解浅肤，达不到形成一种更高技术设计思想理念。

因此在分析每种模型时，最好能配备各种模型的样摸进行教学。

以柑橘榨汁机为主线，发挥教师的引领作用，分析设计不同过程中的模型结构及其在

不同阶段中的作用。

为了实现理解模型制作在产品设计的不同阶段不同作用，教师引领学生对每种模型的

构思进行分析，在分析时可以把第三章学习的设计一般过程的制定设计方案这一设计步骤的

思想，具体地体现出来，例如在选用材料，结构，设计分析，将前面的知识在这里加以运用。

教学中通过简单易做的柑橘榨汁机的各阶段模型制作分析，培养学生的想象力、综合运

用知识的能力，形成多方面多角度的思维方式。

教学中采用了分析、模拟、演示、讨论等方法，达到学生有感性认识后，并能上升到

理性认识，形成基本设计一般思想，指导分析各个阶段模型的不同作用。

由于缺乏榨汁机的各类模型，教学中对模型类型讲解不够生动，学生对各个阶段模型的

理解浅肤，这点较缺憾。

从我们所列举的大量实例中，通过分析不难看出模型是设计的一个环节和一种重要的技术方法，同时模型在技术设计中发挥着改进、完善重要的作用。

接下来我们就来分析不同设计阶段模型的作用。

在设计过程的不同阶段，根据要求制作不同的模型，那么模型都有哪些种类呢？

一、模型的分类

我们以课本柑橘榨汁机模型为例：

1、草摸：

用在设计产品造型的初期阶段，它可以把设计构思用立体模型简单的表示出来，供设计人员深入探讨时使用。

柑橘榨汁机的草摸：

外型构思有四部分构成

分析：

（1）中部有一个平台，放置柑橘用的。

（2）有很长的可活动的杆、杆上有个把手，外力

就施加在杆的把手上面。

（3）杆上连着盖子,用力时盖子随杆一起向下与平台发生挤压，榨出柑橘汁的作用

（4）下面有一个底座,它与支架、平台连在一起，起到稳定作用。

2、概念模型：

用于设计构思初步完成之后，在草模的基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排、人机关系，从整体上表现产品造型的整体概念，侧重对产品造型的考虑而制作的模型。

（1）将榨汁机的整体外型设计成流线型，外表光滑，做工精制，色彩搭配典雅。

（2）长一些的活动杆可以起到省力的作用，把手处用耐磨、防滑的材料（让学生想一

想，哪些材料可以备用）制作成外型宽一些的套子，使用起来方便。

（3）榨汁机的盖子外型采用圆柱形，制作成茶杯盖一样的外型，材料采用不锈钢类（考

虑能防酸，清洗方便，外观看起来清洁等）。

（4）平台制成凹槽型，比柑橘稍大，凹槽下面开个小孔，漏出汁子的地方，材料可采

用不锈钢等，支架平台距底座的距离能放一个杯子左右的高度。

（5）底座制成圆形与整体协调，和支架连为一体，可用铸铁件材料制作，增大稳定性，

上面放一个起弹性作用的橡胶垫。

3、结构模型：

为了研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并进行结构强度试验而制作的模型，侧重对产品结构的构思。

（1）固定部分：

底座、支架、平台连在一起的

（2）活动部分；

活动杆与支架以轴连接可以转动，榨汁机的盖子部分与活动杆又用了一段曲柄连接，也可以随之转动。

试验；

调整水平，各个结构，进行试验，

1、将一个柑橘防在支架上，用手握住把手带动杆转动时，使用恰当的力、方便地压榨，并且底座保持稳定，不要晃动。

2测出力的大小和底座的重量。

3考虑合适人机关系，调整各部分合理尺寸大小，量出各部分机构使用的合理尺寸。

4将不合理的部分进行改进，做到合适的人机关系，使各个部分功能在使用中发挥到最佳作用。

4、功能模型：

用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也

用于分析、检查设计对象各部分组件的尺寸与机体的相互配合关系，并在一定条件下用于试验。

进一步对产品功能的完善。

分析榨汁机功能：

（1）转动活动杆，具有榨汁的功能，

（2）检查连杆之间的活动各部分位置是否恰当，

（3）榨汁机盖子与平台上的凹槽是否对齐，以免

汁液从上面流出来

（4）底座与杯子位置是否合适，整体能否进行正常的工作。

5、展示模型；

最后就是在结构模型和功能模型的基础上发展而来的展示模型。

它是采用真实材料，

用准确的尺寸，做成与实际产品几乎一致的模型或按一定比例缩放的模型，作为产品的样

品进行展示，以便提供实体形象。

另外通过展示模型可以直接向设计委托方征求意见，为

审核方案提供实物依据。

是产品的复制品

6.小结：

模型的分类及作用，

草模、概念模型、结构模型、功能模型、展示模型

7.作业：

P141练习

第二节工艺（第一课时）

一、教材分析

本节“工艺”教学分两条主线，一是工艺理论教学作为第一课时，二是工艺实验教学作为第二课。

第一课时教学“认识工艺”理论教学，它是将模型制作成产品过程的加工程序、方法、技巧，体现了生产活动中的技术，它是连接本章前、后两节必不可少的实现模型制作的环节，也是将材料转换成设计产品的过程，只要具备了一定的工艺方法，技术才能实现其有目的的活动。

（1）知道工艺的含义和常用工艺的种类

（2）培养学生对工艺选择能力，以及学会正确、安全使用工具或设备

（3）领会加工产品、合理选择工艺是实现设计目标的保证

教材的主要观点工艺方法：

关键词工艺。

教材通过“讨论”让学生明白什么是工艺，通过“小实验”让学生体会、归纳操作工艺，使学生有了亲身体验，理解工艺方法，又通过〈〈案例分析“桶的制作质量与工艺”〉〉理解一个产品制作有许多种加工工艺，每一种工艺都是产品质量的保证。

教材通过对工艺的认识，从“小实验”“桶的制作质量与工艺”中理解工艺方法，达到知道工艺含义和了解不同种类的工艺。

知道什么是工艺：

怎样正确选择使用工具与方法

教材一开始就指出了什么是工艺，因为学生不太熟悉工艺，在教材开头多举一些学生熟悉的事例，例如：

修理钢笔，钉钉子等来自学生生活的经历，降低认识工艺的台阶，再引出工艺，理解什么是工艺容易一些，建议北方学生选择木制课桌为案例，木桶在北方很少用，学生不熟悉这个案例。

这一节是工艺理论教学，可以将教具自行车搬到教室，木制课桌椅就地取材，边讲解边对照教具，容易使学生尽快认识和理解什么是工艺，以及工艺在制作产品中的作用，不同种的产品，制作工艺有所不同。

为了理解工艺,举例一些学生熟悉的生活事例,生产自行车、缝制衣服、制作课桌，对这些生产过程的工艺进行分析，根据这些不同产品的生产工艺过程是不相同的，对工艺的理论又做了一些补充说明，“

（1）工艺是生产过程中的程序、方法、技巧，体现生产活动中的技术；

（2）技术性较强的生产部分，将工艺制成技术文件以指导生产实施；

（3）工艺过程是将材料转换成设计产品的过程，从备料、形成胚件与零件加工，部件与总装配，表面涂饰，每一个具体的操作方法，都需要工艺。

不同材料，不同产品的工艺过程不同；

（4）工艺是一种生产资源，它包含工艺员、工程师、工艺设备等。

”降低对认识工艺的难度台阶,树立工艺技术思想，让学生理解工艺是技术设计中不可缺少的重要步骤。

教学中通过学生对案例分析、小试验的体会，课桌的制作、自行车生产过程，培养学生对已有设计方案进行正确选择加工工艺的能力，领会在加工产品中使用和管理技术的能力，合理选择加工工艺是实现设计目标的保证。

教学中采用了举例、理解、分析、讨论、模仿等方法，使学生正确认识技术活动离不开工艺方法，一定的技术总是和一定的工艺相适应，只有具备一定的工艺方法，技术才能实现其有目的的活动，工艺的选择需要了解材料的性质和加工方法，加工工具的性能、用途和限制，什么样的加工时序最有效、最经济。

二、教学具准备：

划针、钢直尺、角尺、划规、样冲、钢锯、锉刀、台虎钳、钻床、螺栓和螺母、攻丝扳手、套丝扳手等。

铁板100mm×

100mm×

5mm左右，6厘米圆钢筋

三、教学过程：

我们每个同学在做一件事情的时候，都要有做事的顺序和方法，还要使用一些工具。

修理钢笔、钉钉子、制作弹弓，自行车补胎，都需要先后程序,使用的工具和方法。

不同的工种、不同的行业，需要不同的工具和不同的方法和技术。

一、工艺：

烹饪工艺（简称：

厨艺）：

就是将菜谱通过配菜、刀工、炒、蒸、煮、炖、炸、烤、煸等方法，利用火、锅、铲、勺等工具，合理地掌控火候、时间、放菜的顺序、调料的数量和入锅的时间，制作出我们喜爱的美味佳肴。

在生活中我们知道相同的配菜和佐料，但是不同的厨师炒出的菜香是不同的，原因何在？

就是他们采用的工艺不同。

1．工艺：

是指利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理，使之成为最终产品的方法。

2．工艺的理解：

就是将图纸表达的设计方案变成实体产品的生产活动的总和。

3．工艺的种类：

有很多种，常见的有加工工艺、装配工艺、检测工艺、铸造、表面处理工艺等。

4．工艺对技术产品来说：

是保证提高产品质量、提高生产效率的有效手段，是推动社会发展的动力。

因此，我们每个同学必须了解工艺，学习工艺，要掌握一些简单的工艺技术，为我们的终身发展奠定基础。

你对工艺怎样理解？

教师与学生共同讨论：

（1）工艺是生产过程中的程序、方法、技巧，体现生产活动中的技术；

程序就是流程，第一步做什么，第二步做什么.....；

方法就是采用什么样的工具、设备和怎样做；

技巧就是经验和创新；

例如:

以生产自行车为例，工艺过程大致可分为：

①原材料的下料（钢管、扁钢切割，钢管用来制作车架，扁钢用来卷制车圈），②半成品（焊接钢管形成车架，卷制扁钢成为轮圈），③形成零部件（车架清除焊渣、铁锈、喷漆；

轮圈除油除锈、电镀），④装配（将外购的飞轮、链条、辐条、铃铛、车轧、脚蹬等与车架、轮圈组装在一起），⑤调试，⑥检验，⑦成品。

再以缝制衣服为例：

工艺流程为：

裁剪---锁边---缝制---钉扣---