在實踐中引導學生應用系統觀點進行設計

林嘉欣

摘 要：利用設計制作水火箭這一題目，引導學生深入地理解設計制作的關鍵，啟發利用設計的基本方法和基礎知識，同時希望能形成成熟的設計思想、完善水火箭的制作流程。

關鍵詞：概念指導；系統設計；科學實踐；合理制作

一、將設計的概念引入水火箭的實踐活動中去

1.激發學生興趣讓學生快速接受設計的思想

傳統的教育學習手段很難激發學生的興趣，因此將課堂實踐引入課程學習中便成了激發學生興趣的重要手段。我們需要利用制作水火箭這一有趣的活動調動學生的學習興趣。首先，在課堂上完成“明確問題，設定目標”這一過程，在這期間可以放送水火箭完成的視頻，讓學生有一個完整的目標概念。其次，在興趣的基礎上發動學生收集資料，在資料已經統合的基礎上就要進行整體設計的分析比較，對相關的制作設計進行完善核實，最后，讓學生自己選擇，以小組為單位敲定一個合適的制作方案，在水火箭中融入每一個學生的設計理念，最終讓學生學以致用，完成整體科目設計。

2.讓學生用系統設計的概念完成水火箭的設計流程

系統設計是在系統分析的基礎上，設計出滿足需求和預訂目標的系統過程。在水火箭的制作過程中根據水火箭各位置功能的不同，讓小組內部自己劃分水火箭的組成部分，進而將它劃分為若干個子系統，讓學生自己進行材料和尺寸的選擇，同時引導學生深入思考自己如此劃分的原因，讓他們了解明白各個子系統相關的關系以及需要完成的功能，這期間需要老師指導，進一步完善系統基本的設計分析。在系統分解和子系統功能確定完成之后，需要對影響水火箭飛行的主要因素進行分析評價，譬如觀察動力艙的選材是否能夠承受住噴射壓力，動力艙的尺寸是否合適等，通過這一環節提高系統的整體運行效果，需要學生不斷進行測試、交流與評價，體會到設計交流的意義和設計評價的方式。在最終的設計階段將自己以前設計好的子系統部件整合起來，從尺寸、外形、重量、材料，水火箭的每一個部件組合起來將設計物品整體考量，最終敲定水火箭的整體制作細節。

在此項設計過程中我們不單單是要引導學生去設計一個完善的水火箭系統，而是需要將系統整體設計的這一思想觀念深入其中，讓學生的設計過程成為主導，讓系統設計思想和流程潛移默化地在學生的思想中生根發芽，讓學生認真分析日常生活或工作中的每一環節和時序，讓他們在日后的設計工作中能夠順利進行獨立的思考和設計。

二、完善水火箭的制作并總結設計過程

在完成水火箭的設計工作之后我們便需要完成水火箭的制作工作，由于前期水火箭的設計流程比較完善，整體系統設計把握比較好，那么，在制作這一部分時學生便會省去很多力氣，這一點也充分表明了一個良好的系統設計會對系統制作起到非常良好的推動作用。在水火箭的制作工程中我們按照以前完成的細節設計和整體設計進行完整的水火箭組裝。在進行組裝過程中我們將之前的設計問題進行印證，加強學生在設計流程中的概念。在水火箭制作完成之后讓學生回顧自己的設計歷程，審查自己是否做好了系統設計中的兩個基本原則，是否按照設計要求完成了對應功能。

對于發射比較順利的小組，建議他們探討一下哪些部分還有提高的可能性，比如說火箭的整體射程，各個部件之間的結合程度、發射角度和注水量等。讓他們在探討中提升系統設計意識，進一步優化水火箭系統。而那些發射失敗的火箭小組需要他們進行經驗教訓的總結，回顧整體設計流程，回想設計過程中欠缺的地方，再進行整體的火箭設計體味系統設計的思想，為以后設計問題打下鋪墊。

三、反思優化后整體提升系統設計觀念

從來沒有絕對完美的設計，所有設計都可以改進。優化可以使產品具有更強大的功能、更高的效率，使設計或制造做到近乎完美。統一綜合在水火箭制作過程中遇到的問題，將設計過程發現的缺陷提取出來與學生討論，利用設計實例作為討論模板，讓學生在實踐過后回想系統設計的關鍵點，完成系統的整體設計，最終提交一個完整的設計方案，把設計思想引入學生的生活中是我們這次實踐的最終目的。

總之，系統設計是對我們系統認知事物的一種鍛煉，掌握系統分析的科學方法，能夠幫助我們把握事物內部的客觀規律，從而提高分析和處理問題的能力。通過科學的系統分析，改進設計流程，提高工作效率和生產效益，從而使我們的生活環境更加美好。

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