资源简介

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第四章
实现方案和评价设计
第三节
测试与优化
第一课时
测试与优化
◎教材分析
生活中产品进入市场之前要符合一定的标准，学生制作宣传灯模型也要符合老师的要求或者方案设计的要求，教材列出了详细的测试内容、方法和骤。测试是伴随制作的过程，在每完成一个小的步骤或者工序后，都可以及时地测试。当测试出现问题的深化，自然会想办法进行改进和优化，及时地解决问题。
◎学情分析
学生在制作作品的过程中其实都有测试的意识，能够及时地测试自己的作品是否符合标准或者设计方案，明白测试在制作过程中的重要意义。
◎学习目标
1.能使用简单的方法对产品进行测试，准确地观测问题、记录与分析；
2.能选择合适的方法对产品进行优化，综合各方的评价，进行更符合标准或创造性的改进。
◎教学目标
1、知识与技能
①了解技术测试的重要性。
②了解技术产品的常用测试方法。
2、过程与方法
①能进行简单的技术试验，并能分析简单技术试验的测试结果。
②能写出有关技术试验的试验报告。
3、情感态度与价值观
知道我们的设计产品和成果都是为人而设计的，我们对产品进行技术试验，发现设计的缺陷，改进设计方案，确保人们安全、有效的使用我们的设计成果，培养学生的社会责任感和道德心以及科学严谨的技术责任感，让学生知道在技术设计中注重实事求是的精神，形成富有责任感的技术设计观。
4、核心素养
①技术意识：了解工艺的含义与种类，常用的工具和设备；解产品的常用测试方法，培养基本的安全、环保和质量意识。
②技术手段：学会材料基本加工方法；能据设计方案和已有条件选择加工工艺，并能正确全地操作。
③物化能力：能根据设计方案制作一个简单产品的模型或原型；能根据设计要求使用简单的方法对产品进行测试；能在分析测试结果的基础上，提出改进措施或更换方案；制作成功后，能对产品的外观加以润色。
④技术交流与评价：了解设计交流的意义和方式；学会编写简单的产品说明书或用户手册；能采用合适的方式进行评价，学会写评价报告。
◎教学方法
案例分析法、合作探究法、小组讨论法
◎教学重点
能使用简单的方法对产品进行测试并优化
◎教学难点
对产品的优化
◎教学准备
收集辅助教学的相关案例、教学图片素材，设计好教学课件以及多媒体教学设备。
◎教学过程
一、新课引入
在作品设计制作过程中、产品最终呈现在大众面前,
我们都会不断地思考我们的产品、作品是否符合设计标准、符合设计方案,那么要测试产品的哪些方面,用什么方法进行科学的测试?
在制作过程中,请同学们讨论有哪些方面是需要测试的,测试的内容是否符合标准或者老师的要求或者同学们原先的设计方案。
二、测试
了解测试的内容、方法和步骤,并通过对本小组制作的模型的测试加以体悟。
1.测试的内容
确认测试对象能够达到的技术指标，其特点是要通过测试数据评价产品水平，以指导设计方案的优化或定型。不同的产品有不同的测试内容，一般新产品都会进行功能测试、性能测试、安全测试、产品适用性测试和寿命测试等。
测试时一般要注意以下几点。
(1)制定严格的测试计划和测试项目。
(2)对测试发现的得错误结果需要有确认的过程。一般A测试出来的错误，一定要由B来确认。
(3)要彻底检查每个测试结果。如果不仔细检查测试结果，有些已经测试出来的错误可能会被遗漏。
(4)妥善保存一切测试过程文档，测试的重现往往要靠测试文档记录。
2.测试的方法和步骤
(1)测试方法有静态测试和动态测试
静态测试：是指人工评审设计文档，借以发现其中的错误。作为研发质量控制的重要手段，评审经常作为具体实施前的检查手段，其目的是保证设计的正确性，减小设计风险，尽早发现设计缺陷。
动态测试：让被测试产品有控制地运行，并从多种角度观察运行时的情况，以发现其中的错误。
(2)测试步骤：
①根据设计要求制定测试内容，包括产品功能和指标。
②制订测试的方法，准备好各项测试需要使用的工具、仅器设备。
③实施测试，并记录结果。
六面形校庆广告宣传灯的测试
测试的主要内容包括：电路设计和开关、广告宣传效果、尺寸规格、稳定性与强度、电流与电压、安全性等。具体测试情况见表4-13。
表4-13六面形校庆广告宣传灯的测试
测试内容
测试方法
测试结果
评价
存在问题的原因
电路设计和开关
进行通电测试，测试电路设计是否正确，开关是否正常
电路设计和安装正确，开关良好
合格
广告宣传效果
进行通电测试，观看文字和图像宣传展示效果和夜晚的展示距离
画面上亮暗不均匀
不合格
采用点光源，光照不均匀
尺寸规格
用直尺或卷尺测量，比较测量值与设计图上标示的尺寸的偏差
尺寸偏差在规定的范围内
合格
稳定性与强度
分别将六面形广告宣传灯平放和悬挂，检查其是否平稳及挂钩是否变形
灯体平稳，挂钩形状不变
合格
电流、电压
测试输入电压、电流
在规定值内
合格
安全性
连续开灯工作6小时，用电笔测试漏电情况
面板过热，无漏电
不合格
光源功率太大，灯体散热不良
如果李明同学测试的是一款滚动式广告宣传灯，还要增加哪些测试内容？
根据自己小组设计制作的模型，制定测试内容，实施测试，记录测试结果并分析原因。
进入市场的产品必须按照一定的标准来测试，有些产品还需要进行专业认证测试。专业认证测试需要满足一定的测试标准和规范，要求在专门的测试场地(国家认证实验室)用精确的测试仪器测试。
三、改进与优化
结合测试的结果，对本小组的设计模型进行改进和优化。
产品的设计不可能是绝对完美的，在设计的过程中需要对设计不断优化，在制作过程中也提倡有新的发现、新的创意、新的改动，尤其是对产品的测试中发现的问题要及时改进。
六面形校庆广告宣传灯模型的改进和优化
从六面形校庆广告宣传灯的测试结果发现，还有一些问题和缺点，如光源照明不均匀、宣传画透光性差、广告宣传灯面板发热严重等。通过设计的改进可消除存在的缺点和隐患，同时在功能上也可进一步优化和拓展。
(1)安全性上的改进。把功率60W的白炽灯改为6W的管状节能灯，既保证了光源的亮度，又把点状的光源变成了带状的源，同时还大大地降低了发热量；改造上、下盖的构造，把上、下盖做成框架中空的结构，利用空气的上下对流带走热量，降低温度。
(2)透光性的改进。把原来画在纸上的宣传画，改为画在透明胶纸上，画面通过灯光的照射更加绚丽多彩。
(3)灵活性上的改进。画板采用可更换结构，使用时可根据使用者的需求更换版面，以适应不同的需求。更换版面可采取手动换画，设置6块活动画板来实现换画功能。
(4)灯光控制上的改进。采用电子控制，使功能转换变得灵活。灯光运行方式包括长亮、闪动、跳跃、流动、亮暗交替等，还可对灯光强度进行控制。
(5)使用材料的改进。采用铝合金型材做骨架可使作品更加牢固，增加耐(用性。将有机玻璃改为PVC片，可以降低制作的加工难度和成本。
(6)功能上的改进。增加绳功能。在原广告灯的下半部加设电子蝇装置，利用高压低功率触杀网触杀蚁蝇为了安全，需在触杀的外围加设防。
(7)听觉、视觉上的改进。可提供背景音乐，增加广告宣传解说词；在画板和灯光上增加色彩配置，变换画板上的文字与图案等。
根据本小组的模型在测试中发现的缺点和问题，加以改进并优化，并考虑能否拓展一些功能。
新产品的设计制作过程中需要改进和优化，已生产和进入市场的产品，也需要与时俱
进地进行改进设计。
易拉罐的改进
1963年，第一个碳酸饮料铝制易拉罐面世了，但拉环有很多缺点。首先，拉环会带来危险，因为拉下来的拉环会被孩子们拿来玩耍，而锋利的拉环会割伤孩子。其次，人们拉下拉环后随手丢弃，造成了环境污染。但要把这些拉环收集、储藏及运送到再循环中心并不容易。最好的方法是把拉环留在罐上，那么收集罐的时候，同时也收集了拉环。20世纪70年代中期，制罐业发明了首个不离罐拉环。
今天，这种拉环已用于全球很多碳酸饮料罐(右图)。该种设计利用了杠杆原理，当使用者拉动拉环时拉环会向下弯曲，从而拉开盖眼，通过将盖子下压来开启盖子。开此种罐时，只需单手操作，不像旧时拉环，开罐时需要一只手拉动拉环，另一只手抓着罐子。不离罐拉环是技术的改进，使用者饮用罐装饮品时感觉轻松方便，不用到处找寻丢掉拉环的地方。同时又符合环保理念，罐内的饮料饮完后，空罐可全部被回收。
产品的改进设计是基于现有产品基础上的整体优化和局部改进设计，目的是使产品更趋完善，更能满足使用者的需求、提高产品的性价比满足绿色环保的要求等。产品的改进性设计，最重要的是要了解用户对原有产品的意见、期望和建议。
请你选择一种常用的产品，以产品的改进和优化为目的进行调查，将调查结果和建议填入表4-14中，并向生产者反馈。
表4-14产品调查表
项
目
内
容
选择的产品
调查的方式
用户的意见
我的建议
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精品试卷·第
2
页
（共
2
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第一课时
测试与优化
通用技术粤教版（2019）
必修1
第四章
实现方案和评价设计
第三节
测试与优化
三、改进与优化
一、新课引入
二、测试
四、课后实践
一、新课导入
在作品设计制作过程中、产品最终呈现在大众面前,
我们都会不断地思考我们的产品、作品是否符合设计标准、符合设计方案，那么要测试产品的哪些方面，用什么方法进行科学的测试?
二、测试
1.测试的内容
确认测试对象能够达到的技术指标，其特点是要通过测试数据评价产品水平，以指导设计方案的优化或定型。不同的产品有不同的测试内容，一般新产品都会进行功能测试、性能测试、安全测试、产品适用性测试和寿命测试等。
1.测试的内容
测试时一般要注意以下几点。
01
制定严格的测试计划和测试项目。
02
对测试发现的得错误结果需要有确认的过程。一般A测试出来的错误，一定要由B来确认。
03
要彻底检查每个测试结果。如果不仔细检查测试结果，有些已经测试出来的错误可能会被遗漏。
04
妥善保存一切测试过程文档，测试的重现往往要靠测试文档记录。
2.测试的方法和步骤
(1)测试方法有静态测试和动态测试
静态测试：
是指人工评审设计文档，借以发现其中的错误。作为研发质量控制的重要手段，评审经常作为具体实施前的检查手段，其目的是保证设计的正确性，减小设计风险，尽早发现设计缺陷。
动态测试：
让被测试产品有控制地运行，并从多种角度观察运行时的情况，以发现其中的错误。
2.测试的方法和步骤
(2)测试步骤：
①根据设计要求制定测试内容，包括产品功能和指标。
②制订测试的方法，准备好各项测试需要使用的工具、仅器设备。
③实施测试，并记录结果。
六面形校庆广告宣传灯的测试
测试的主要内容包括：电路设计和开关、广告宣传效果、尺寸规格、稳定性与强度、电流与电压、安全性等。
六面形校庆广告宣传灯的测试
测试内容
测试方法
测试结果
评价
存在问题的原因
电路设计和开关
进行通电测试，测试电路设计是否正确，开关是否正常
电路设计和安装正确，开关良好
合格
广告宣传效果
进行通电测试，观看文字和图像宣传展示效果和夜晚的展示距离
画面上亮暗不均匀
不合格
采用点光源，光照不均匀
尺寸规格
用直尺或卷尺测量，比较测量值与设计图上标示的尺寸的偏差
尺寸偏差在规定的范围内
合格
六面形校庆广告宣传灯的测试
测试内容
测试方法
测试结果
评价
存在问题的原因
稳定性与强度
分别将六面形广告宣传灯平放和悬挂，检查其是否平稳及挂钩是否变形
灯体平稳，挂钩形状不变
合格
电流、电压
测试输入电压、电流
在规定值内
合格
安全性
连续开灯工作6小时，用电笔测试漏电情况
面板过热，无漏电
不合格
光源功率太大，灯体散热不良
如果李明同学测试的是一款滚动式广告宣传灯，还要增加哪些测试内容？
进入市场的产品必须按照一定的标准来测试，有些产品还需要进行专业认证测试。专业认证测试需要满足一定的测试标准和规范，要求在专门的测试场地（国家认证实验室）用精确的测试仪器测试。
三、改进与优化
结合测试的结果，对本小组的设计模型进行改进和优化。
产品的设计不可能是绝对完美的，在设计的过程中需要对设计不断优化，在制作过程中也提倡有新的发现、新的创意、新的改动，尤其是对产品的测试中发现的问题要及时改进。
新产品的设计制作过程中需要改进和优化，已生产和进入市场的产品，也需要与时俱进地进行改进设计。
六面形校庆广告宣传灯模型的改进和优化
从六面形校庆广告宣传灯的测试结果发现，还有一些问题和缺点，如光源照明不均匀、宣传画透光性差、广告宣传灯面板发热严重等。通过设计的改进可消除存在的缺点和隐患，同时在功能上也可进一步优化和拓展。
六面形校庆广告宣传灯模型的改进和优化
(1)安全性上的改进。把功率60W的白炽灯改为6W的管状节能灯，既保证了光源的亮度，又把点状的光源变成了带状的源，同时还大大地降低了发热量；改造上、下盖的构造，把上、下盖做成框架中空的结构，利用空气的上下对流带走热量，降低温度。
六面形校庆广告宣传灯模型的改进和优化
(2)透光性的改进。把原来画在纸上的宣传画，改为画在透明胶纸上，画面通过灯光的照射更加绚丽多彩。
(3)灵活性上的改进。画板采用可更换结构，使用时可根据使用者的需求更换版面，以适应不同的需求。更换版面可采取手动换画，设置6块活动画板来实现换画功能。
六面形校庆广告宣传灯模型的改进和优化
(4)灯光控制上的改进。采用电子控制，使功能转换变得灵活。灯光运行方式包括长亮、闪动、跳跃、流动、亮暗交替等，还可对灯光强度进行控制。
(5)使用材料的改进。采用铝合金型材做骨架可使作品更加牢固，增加耐(用性。将有机玻璃改为PVC片，可以降低制作的加工难度和成本。
六面形校庆广告宣传灯模型的改进和优化
(6)功能上的改进。增加绳功能。在原广告灯的下半部加设电子蝇装置，利用高压低功率触杀网触杀蚁蝇为了安全，需在触杀的外围加设防。
(7)听觉、视觉上的改进。可提供背景音乐，增加广告宣传解说词；在画板和灯光上增加色彩配置，变换画板上的文字与图案等。
易拉罐的改进
1963年，第一个碳酸饮料铝制易拉罐面世了，但拉环有很多缺点。首先，拉环会带来危险，因为拉下来的拉环会被孩子们拿来玩耍，而锋利的拉环会割伤孩子。其次，人们拉下拉环后随手丢弃，造成了环境污染。但要把这些拉环收集、储藏及运送到再循环中心并不容易。最好的方法是把拉环留在罐上，那么收集罐的时候，同时也收集了拉环。20世纪70年代中期，制罐业发明了首个不离罐拉环。
易拉罐的改进
今天，这种拉环已用于全球很多碳酸饮料罐(右图)。该种设计利用了杠杆原理，当使用者拉动拉环时拉环会向下弯曲，从而拉开盖眼，通过将盖子下压来开启盖子。开此种罐时，只需单手操作，不像旧时拉环，开罐时需要一只手拉动拉环，另一只手抓着罐子。不离罐拉环是技术的改进，使用者饮用罐装饮品时感觉轻松方便，不用到处找寻丢掉拉环的地方。同时又符合环保理念，罐内的饮料饮完后，空罐可全部被回收。
产品的改进设计是基于现有产品基础上的整体优化和局部改进设计，目的是使产品更趋完善，更能满足使用者的需求、提高产品的性价比满足绿色环保的要求等。产品的改进性设计，最重要的是要了解用户对原有产品的意见、期望和建议。
四、课后实践
请你选择一种常用的产品，以产品的改进和优化为目的进行调查，将调查结果和建议填入下表中，并向生产者反馈。
项
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内
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