必修1 技术与设计1《第三章 设计过程 第四节 设计的优化 一、设计方案的优化》优秀教案

必修1 技术与设计1《第三章 设计过程 第四节 设计的优化 一、设计方案的优化》优秀教案

新课内容

提问： 1. 屏幕图片中的人在做什么？

2．可不可以进行优化？

这是舂米机，是一种把稻谷冲成白米的简单机械，它是靠人用脚踩使冲头抬高，冲头再自由下落与石臼里的物体撞击做工的。

设计方案的优化

（1）设计方案

实现舂米功能的设计方案有很多，这里介绍一种方案。它是一种杠杆式的机

械，在杠杆左侧装有自动翻斗，右侧为冲头。当贮水容器中的水流入自动翻

斗中时，左侧下沉，右侧冲头抬起。当自动翻斗水满时，翻斗的重心升到支

点之上，翻斗即刻反倒，水全部倾倒出，于是冲头下落，冲击到米臼中。

翻斗中的水倾倒之后，翻斗又恢复初始状态，随着水重新流入翻斗中，杠杆

冲头又翘起…如此反复，即可实现自动舂米。 需要画出设计草图。

（2）模型制作

在产品的设计过程中，往往要制作产品模型，以验证设计方案能否实现产品

预期的功能。

（3）原型（样机）试验

一旦设计图和模型制作完成之后，需要考虑产品批量生产，就要用实际材料

做成样品机器（原型）。还要通过大量的试验和调查来判断这种产品是否值

得生产。这些试验还有助于设计人员了解产品是否有必要修改设计。实验的

每一项结果都必须记录下来，并记录下产品的优缺点。

优化的方法

（一）试验法

设计参数的确定，可以通过试验的方法，找出较为合理的数值。这种方法虽然可靠，但试验次数多，过程长，如果要求设计的参数多，并且相互联系，相互影响时，通过试验的方法确定就比较困难。

举例：如果让在座的学生做结构是实验，多数学生都会采用试验的方法，经过无

数次的试验最后得出一个可靠的数值。