6.1 认识模型和原型 教案-2023-2024学年高中通用技术地质版（2019）必修《技术与设计1》

6.1 认识模型和原型 教案 高中通用技术地质版（2019）必修《技术与设计1》 一、教学目标 （1）能够列举生活中有关模型和原型的实例； （2）熟悉模型和原型的基本概念； （3）掌握模型的分类以及作用。 二、教学重难点 重点：理解模型和原型是设计的一个环节和一种重要的技术方法； 难点：理解模型在生产生活中的作用、功能和意义。 三、教学过程 （一）新课引入 （1）什么叫做模型？ 在日常生活中，我们或多或少地接触过模型，它可能是大家喜欢的航模，建筑模型、汽车模型，或有特别含义的某个物品的缩小版纪念品或藏品，以及我们化学中学过的分子结构模型（图片展示），通过举例和对图片的直观感受，加强学生对模型的感性认识。 （2）为什么要制作模型？ “大东方号”案列：19世纪50年代，英国设计制造了一艘以庞大蒸汽发动机为动力的铁壳轮船———�大东方号”，当时“大东方号”集中了世界上最先进的各种动力设备，邀请了著名的造船专家，想制造一艘世界上最大、航速最快的远洋轮船，但最后失败了。 【提问】“大东方号”失败的主要原因？ 由于在一次性完成图纸设计后就直接进行施工制造，并没有对《大东方号》轮船进行模型试验，所以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.以至于首航失败。 【总结】从这个事件中我们可以看出制作模型是非常有必要的，特别是在制造一些大型设备的时候。通过该案例让同学们意识到制作模型的必要性，从而引出模型的概念。 （二）新知学习 1、模型 （1）模型的概念 模型是根据实物、设计图样或构思，选用合适的材料、工艺进行加工，使之形成具有三维立体形态的实物。 （2）模型的特点：制作成本低，便于修改，能呈现产品的设计方案。 （3）模型的作用 使设计对象具体化：模型能将产品实体化，不仅可以看见，还可以触碰和控制，便于设计人员和委托者直接进行沟通； 帮助分析设计的可能性：提高产品设计的可靠性，确定无误后才能投入生产。可以帮助我们降低风险，减少损失。 （4）模型的分类：在设计过程的不同阶段，根据不同的要求往往需要制作不同的模型，所以根据产品模型在各个设计阶段所发挥的实际作用，可以将产品模型分为草模、功能模型、展示模型。 草模：是在设计初期，设计人员在构思草图的基础上，自己制作的能表达设计产品形态及基本体面关系的模型，多用于研究、推敲产品的基本形态、尺度、比例和体面关系。 【注】在设计构思时，可制作多种不同形态的模型，以供分析、比较、选择和综合设计方案时使用。通常采用易加工成型、易反复修改的材料进行制作（如下图），例如：黏土、油泥、泡沫塑料、材质等。 功能模型：是验证产品功能设计合理性的模型，主要用于研究产品的一些物理性能、力学性能及人机关系，进而找出设计存在的问题以便断续修正。 例如，汽车设计按1：1模型完成后之后，就可以对其进行风洞试验（如下图），检测外部整体形态是否正常、合理以及行驶的稳定性、安全性等。 展示模型：通常是在设计方案确定后，按所确定的形态、尺寸、材质及表面效果等要求精细制作而成，其外观与产品有相似的视觉效果，但通常不反映产品的内部结构。 【注】展示模型具有展示、宣传、设计交流与评价等作用，通常选用加工性能好的油泥、石膏、木材、塑料及金属等材料制作。 2、原型 （1）原型的概念： 原型是采用实际生产材料并严格按设计要求对产品的外观形态和内部结构进行真实、准确制作的实物，几乎接近实际产品。 （2）原型的作用： 　　①有利于对设计方案的实现效果进行评估； ②有利于实现对于大规模生产的生产技术与成本的估算。 例如：我国的歼-10战机在定型前就先后生产了多架原型机用来进行飞行、电子、武器等测试，从中发现了很多的问 ... ...