1、信息技术-开源硬件项目设计教案课 题第3章开源硬件创意设计3.1分析事物特征 课 型班课课 时1授课班级高一1班学习目标理解需求分析的重要性，并掌握如何通过用户画像法和用户调查法来发掘和分析用户需求。学会区分核心需求与附加需求，并理解满足这两种需求对项目成功的影响。掌握头脑风暴法的应用，以提高创意生成的效率和质量。理解在创意过程中保持开放心态的重要性，并学会如何在团队中促进自由和创造性的思考。能够将理论知识应用于实际情境中，例如通过分析和解决高一学生的晨起问题来深化对需求分析和创意过程的理解。学习重难点教学重点需求分析的重要性与方法：强调了解和挖掘使用者根本需求的重要性，以及通过用户画像法和用
2、户调查法这两种主要方法来进行需求分析。核心需求与附加需求的区分：教授学生如何区分核心需求和附加需求，并理解为什么满足核心需求对于项目成功至关重要。头脑风暴法的应用：指导学生如何有效运用头脑风暴法来产生创意和解决方案，包括其原则和执行过程。从创意到解决方案的过程：引导学生理解如何将创意转化为实际的解决方案，并鼓励他们在设计过程中保持创新思维。教学难点深入挖掘核心需求：学生可能难以通过用户画像和调查等方法准确挖掘出核心需求，需要细致的指导和实践。头脑风暴的有效执行：让所有学生都能积极参与到头脑风暴中，并确保讨论充分自由、不受限制，可能需要特别的引导技巧。评估并选择最优解决方案：学生在生成多种解决方
3、案后，可能会发现难以选择最佳方案进行细化，需要学习如何评估各个想法的可行性和实用性。理解并应用用户需求分析的实际意义：让学生理解理论与实践相结合的重要性，尤其是在开源硬件项目中，将需求分析转化为具体产品设计的能力培养。教学方法案例分析法：通过分析高一学生晨起需求的案例，让学生理解和学习如何从实际问题出发，进行需求分析和创意生成。用户画像法：教授学生如何创建用户画像，以理解和挖掘用户的核心需求和附加需求。用户调查法：指导学生如何直接对用户进行调查，收集需求信息，强调实际操作中所需技巧的重要性。头脑风暴法：引入头脑风暴的教学环节，鼓励学生在放松和开放的环境中自由发散思维，促进创意和解决方案的产生。
4、小组讨论：通过分组讨论的形式，让学生在小组内部实践头脑风暴的原则，增加学生的参与度和互动性。理论与实践相结合：结合理论知识和实践活动，使学生能够将学到的知识应用于解决实际问题的过程中。批判性思维训练：在评估头脑风暴所产生的想法时，培养学生的批判性思维，学会如何从众多想法中筛选和细化出最优解决方案。创新思维激发：通过创意与创新的环节，激励学生跳出传统思路，追求新颖和有效的解决方案。实践反馈：利用实际案例的分析和处理结果，为学生提供实践中的反馈，帮助他们理解理论与实践的结合如何影响最终成果。课前准备教学材料准备：准备开源硬件的特征和功能的相关教学材料。收集用户画像法和用户调查法的案例和模板，以便在
5、课堂上进行详细讲解和学生实践使用。案例研究选择：挑选适合的开源硬件项目案例，如高一学生的晨起需求分析案例，用于课堂讨论和分析。准备案例背景资料、问题描述、需求分析过程和结果以及解决方案等详细信息。教学工具和设备：确保教室具备进行头脑风暴所需的设施，如白板、标记笔、便签纸等。准备电子设备如电脑或平板，用于展示教学内容和记录学生的想法。教学计划和时间管理：制定详细的教学流程和时间安排，确保每个教学环节都有足够的时间进行。规划如何分配课堂时间，包括理论讲解、案例分析、小组讨论和实践活动等。学生预习指导：提前向学生布置预习任务，如阅读特定的开源硬件介绍材料或需求分析相关的文章。指导学生如何进行用户调查
6、或创建用户画像，可能需要他们提前收集一些基本信息。互动和讨论设计：设计课堂互动环节，如头脑风暴、角色扮演或小组讨论，以激发学生的参与和兴趣。准备讨论问题和指导性问题，引导学生深入思考和积极发言。评估和反馈机制：设定课堂表现和活动成果的评价标准。准备反馈表格或方式，用于课后对学生的表现和作品进行评价与反馈。备用方案：准备应对技术问题或其他突发情况的备用教学计划，如额外的教学材料或替代活动。教学媒体教学演示工具：使用投影仪或大屏幕显示教学内容，包括开源硬件的基本概念、用户画像示例（如图3.1.2）、头脑风暴的过程和原则（如图3.1.3和3.1.4）。演示PPT或幻灯片，展示理论框架、案例分析和创意
7、生成的步骤。案例研究材料：提供打印或电子版的案例研究资料，如高一学生晨起需求分析的描述和结果（如表3.1.1）。分发背景资料和问题描述，帮助学生更好地理解案例情境。头脑风暴工具：提供白板和标记笔，用于记录头脑风暴过程中产生的想法。准备便签纸或类似工具，让每个学生都能写下并张贴他们的想法。调查和数据分析工具：使用纸质或在线调查问卷，进行用户调查法的实践活动。提供数据分析软件或简单工具，如Excel，帮助学生整理和分析收集到的数据。互动和讨论设施：安排小组讨论的座位布局，促进学生之间的交流。使用计时器或相关软件控制头脑风暴和讨论的时间，确保活动高效进行。创意展示与分享工具：利用文档摄像头或学生的手
8、机拍摄功能，展示学生的创意草图或模型。使用共享平台，如学习管理系统或云端文件夹，让学生上传和分享他们的作品。教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活动一：创设情境 生成问题引入主题，通过提问和讨论引导学生思考开源硬件项目中需求分析的重要性。展示图3.1.2的用户画像示例，解释用户画像法的概念和作用。分享晨起需求分析的案例（表3.1.1），并引导学生探讨如何从中发现核心需求。参与讨论，回应教师的提问，共同探讨需求分析的意义。观察用户画像示例，尝试分析图中学生的需求和情绪变化。阅读案例材料，小组讨论如何识别和分析核心需求。通过情境创设和问题引导，激发学生对需求分析的兴趣和认识。利用具体案
9、例让学生理解理论在实践中的应用，为后续活动奠定基础。活动二： 调动思维探究新知介绍用户调查法，强调在采访过程中获取真实信息的技巧。分发调查问卷或指导学生设计问卷，进行角色扮演的模拟调查。指导学生如何整理调查数据，提炼出核心需求。学习用户调查法的技巧，小组合作设计调查问卷。进行模拟调查，收集“用户”反馈信息。汇总调查数据，讨论并提炼出核心需求。通过实践操作，让学生体验用户调查的过程，培养沟通和数据分析能力。学会从实际数据中识别和分析核心需求，提升问题解决能力。活动三： 调动思维探究新知介绍头脑风暴法的原则和流程（如图3.1.3和3.1.4）。组织小组进行头脑风暴活动，鼓励学生提出创意和解决方案。
10、监督头脑风暴活动，确保学生遵循规则，记录所有想法。参与头脑风暴，提出创意和解决方案，遵循数量优先、停止批评等原则。与其他小组成员互动，共同探讨和扩展想法。记录小组的所有想法，准备后续的汇总整理。培养学生的创新思维和团队合作能力。通过头脑风暴，激发学生的创造力，产生多样化的解决方案。活动四：巩固练习素质提升指导学生如何汇总整理头脑风暴的结果，挑选最优解决方案。要求学生将最终方案呈现给全班，进行评价和反馈。总结需求分析和创意生成的过程，强调实际应用的重要性。汇总整理头脑风暴的想法，选择并细化最优方案。准备并向全班展示最终方案，接受评价和反馈。反思整个需求分析和创意生成的过程，总结学到的知识和技能。
11、强化学生对需求分析和创意生成的理解和应用。通过展示和反馈，提升学生的沟通能力和批判性思维。帮助学生总结经验，将所学知识内化为自身的技能和素质。课堂小结作业布置课堂小结需求分析的重要性：我们讨论了在开源硬件项目中进行需求分析的必要性，理解了仅仅拥有技术是不够的。要使项目成功并具有现实意义，必须深入了解和分析用户需求。用户画像法的应用：我们学习了如何通过用户画像法设身处地为用户考虑，从而挖掘用户的深层次需求和关心的问题。用户调查法的实践：探索了用户调查法的技巧和注意事项，以及如何通过直接采访获取真实的用户反馈。核心需求与附加需求的区分：强调了识别和解决用户的核心需求的重要性，同时了解附加需求的作用
12、和局限性。创意与创新的过程：介绍了头脑风暴法激发创意，鼓励开放思维和团队合作，以及如何从众多想法中筛选和细化解决方案。作业布置实践用户画像法：选择一个你熟悉的家庭成员或朋友，创建他们的用户画像。描述他们的典型特征、日常活动和遇到的主要问题。应用用户调查法：设计一个简单的调查问卷，针对你的家庭成员或朋友的某个具体需求进行调查。收集他们的反馈，并总结出至少一个核心需求和一个附加需求。创意解决方案：基于你在用户画像和用户调查中发现的核心需求，使用头脑风暴法提出至少三个可能的解决方案。记住应用头脑风暴的规则，并在小组内分享你的想法。方案评估：从你的头脑风暴列表中，选择一个最有潜力的解决方案。简要描述该
13、解决方案如何满足核心需求，并解释为什么你认为这是一个有效的方案。板书设计需求分析与创意创新I. 需求分析目标：将创意转化为现实，创建属于个人的开源硬件作品。挑战：技术仅是基础，关键在于深入挖掘和满足使用者的根本需求。方法：用户画像法：设计师工具，设身处地为用户考虑，深入了解用户的感受和需求。示例：高一学生用户画像（图3.1.2）典型特征：喜欢运动、学习压力大日程安排：情绪起伏、关键事件标记用户调查法：直接采访用户，获取真实需求信息。注意事项：技巧重要，避免信息偏颇。需求分类：核心需求：用户最基本的需求，指导项目设计。附加需求：额外需求，可提升用户满意度，但不能取代核心需求的解决。II. 创意与
14、创新晨起需求案例：分析高一学生早晨起床问题，推导出核心需求和附加需求。创意思维：角度：从无到有，从有到好。示例：扇子到电风扇的演变。头脑风暴法：定义：自由思考，集体讨论，产生新观点。原则：数量优先停止批评大胆创想想法延伸构思与评估：天马行空的想法碰撞。最终评估和挑选最优解决方案。教学反思1. 教学目标与成效目标回顾：本节课的主要目标是让学生理解需求分析的重要性，并初步掌握用户画像法和用户调查法这两种基本的需求分析工具。同时，学生应能通过头脑风暴法开始思考和生成创意解决方案。成效评估：从学生的课堂表现和活动参与度来看，大部分学生对需求分析的概念有了较为清晰的认识，并能在小组活动中尝试运用用户画像
15、法和调查法。然而，对于头脑风暴的深度参与和创造性思维的发挥，部分学生仍显得较为保守，可能是因为对创新思维的培养尚需时间。2. 教学方法与实施方法适用性：采用实例讲解、小组讨论和角色扮演等多种教学方法，有效激发了学生的学习兴趣和参与热情。特别是通过具体案例（如高一学生的晨起问题）使学生更易理解抽象的概念。改进建议：在介绍头脑风暴法时，可引入更多互动环节，如小组间的观点辩论，以增强学生的参与感和创造力。此外，对于用户调查法的应用，可以设计更多的模拟练习，让学生在实践中掌握采访技巧。3. 学生反馈与互动反馈概述：学生普遍反映通过实际操作加深了对需求分析的理解，但仍有学生表示在如何准确挖掘核心需求方面
16、存在困难。增加互动：未来课堂中，可以设置更多即时反馈环节，如通过电子投票系统收集学生对特定问题的看法，及时调整教学策略。4. 教学内容与进度内容覆盖：本次课程成功覆盖了需求分析的基本理论和应用方法，但创意创新部分由于时间限制，未能深入探讨。进度调整：建议将创意创新的内容拆分为多个小节，确保学生能在每个环节中获得充分的学习和实践机会。5. 教学资源与工具资源利用：使用了多媒体展示、案例分析和小组讨论等多种教学资源，有效支持了教学目标的实现。工具优化：未来可考虑引入更多在线协作工具，如共享白板等，以促进远程教学或混合式教学中的学生互动。总结通过本次课程，我认识到了在教授需求分析和创意创新过程中，既要注重理论知识的传授，也要重视学生实践能力的培养。未来教学中，我将尝试引入更多互动和实践环节，以及利用现代教育技术工具，以提高教学效果，更好地培养学生的创新思维和实际操作能力。
