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课件网) 第五章 探索技术与工程的世界 浙教版七年级上册 第2节 像工程师那样实践 教学目标 科学观念：知道工程设计的重要性；了解工程设计的一般过程； 会对简单的工程问题进行操作； 科学思维：体会工程设计不是工程师的特权，自己也可像工程 师那样参与实践； 探究实践：尝试制作“三球运动演示模型” ，并演示日食和月 食的成因；提升实践操作技能，包括使用工具、设备、软件 等进行实际工程作业的能力； 态度责任：初步形成动手、动脑的习惯；养成亲自动手操作的 习惯和意识，并能将动手实践运用到生活实际中去。 新知导入 在建造公路、铁路和地铁时，需要开挖隧道。盾构机能够实现全自动开挖隧道，被誉为“世界工程机械之王”，是名副其实的大国重器，反映了一个国家装备制造业的水平。 盾构机的各个部件都是经过工程师们相互配合、共同协作设计和制造出来的。 那么，工程师是如何进行工程设计的？ 我们如何学会像工程师那样实践？ 盾构机 新知讲解 一、我国重大工程鉴赏： 1、航天工程：神舟系列飞船 新知讲解 2、深海探测工程：蛟龙号载人潜水器 新知讲解 3、深海探测工程：蛟龙号载人潜水器 新知讲解 4、水利工程：都江堰 新知讲解 5、铁路工程：京张铁路 新知讲解 6、桥梁工程：赵州桥 新知讲解 二、工程设计的过程： 1、工程设计过程： 工程师们将概念模糊的问题转变为高度简练的解决方案，这就是工程设计的过程。 2、工程设计的一般步骤： ①明确问题 ②设计方案 ③实施方案 ④检验产品 ⑤改进完善 ⑥发布成果 新知讲解 （1）明确问题： ①明确设计的目标和要求,包括功能需求、性能需求、使用环境要求等； ②与客户或相关方进行深入沟通,充分理解他们的期望和限制条件。 （2）设计方案： A.概念设计: ①根据问题,通过相互交流和讨论,运用头脑风暴,产生多种设计概念和方案,对这些概念进行初步评估和筛选,确定几个有潜力的方向。 ②对选定的概念进行细化和完善,形成具体的设计方案,包括整体结构、主要部件、工作原理等方面的设计，绘制设计草图。 新知讲解 B. 具体设计: 基于概念设计,进一步深化方案,确定各个零部件的具体尺寸、形状、材料等细节,绘制详细的工程图纸和技术文档。 （3）实施方案： 根据设计图，运用各种技术，进行一系列工作，制作原型。 （4）检验产品： 在工作环境下对实物进行测试，是否满足限制条件。 （5）改进完善： 针对测试发现的问题,对设计进行进步的调整和优化,解决出现的问题和不足之处。再次制作原型并重新进行测试。 （6）分布成果： 测试完成后,与生产部门协作,为大规模生产做好准备工作,如制定生产工艺、整理和编写详细的设计报告、使用手册等。 工程实践 3、实践：制作一把办公椅 工程问题： 办公室员工在工作时发现所坐的椅子不够舒适，影响工作效率与身体健康，就会产生需求:希望可以调节椅子高度和靠背角度，使它坐起来更舒适。 工程师了解到这些需求后，开始研发一款新的办公椅。 新知讲解 （1）明确问题： 办公椅：可以调节椅子高度和靠背角度,坐起来更舒适。 限制条件: ①高度调节范围:450～550mm ②靠背倾斜角度调节范围:0°～30° ③座椅材料:舒适、透气的网布材料 ④能承受的最大载荷:150kg 工程实践 （2）设计方案： ①概念设计：研发团队进行多次设计分析、方案构思后，有了初步的概念设计，并绘制了设计草图，草图显示了椅子的整体结构。 工程实践 ②具体设计：基于概念设计，研发团队进行了详细设计，如椅子的各部分材料和具体尺寸等。 新知讲解 （3）实施方案： 新知讲解 （4）检验产品： 测试高度调节、倾斜角度调节、承重能力和 舒适性等方面。 测试结果表明，原型在其他方面表现良好, 但承重能力有所不 ... ...
