综合实践活动（必修）研究性学 研究性学习方案设计 以城市污水活性污泥处理法改良为例 北京师范大学南山附属学校罗东才 第 北京师范大学南山附属学校 Nanshan Aftillotea Schaolof omesity
北京师范大学南山附属学校 罗东才
方案设计 方案设计流程 用户 研学中的方案设计是 用户信息 用户场景 User 指在项目相关问题诊断的 设计目标 设计确认 基础上，就用户提出的需 项目目的 设计策略 设计实施 求问题设计出系统、具体 目的 设计 落地 Goal 的解决方案并进行规划。 Design Realize 项目目标 设计方案 结果验证 方案设计包括设计 需（要）求分析、系统 限制 条件 资源 Condition 功能分析、原理方案设 计几个过程。 项目设计模型流程
时尚微立方体案图设表计合集 方案设计流程 方案设计包括设计 需（要）求分析、系统 功能分析、原理方案设 计几个过程。 项目设计模型流程 研学中的方案设计是 指在项目相关问题诊断的 基础上，就用户提出的需 求问题设计出系统、具体 的解决方案并进行规划
项目简介 I 前期设计分析 爆气池 污水 要求及问题 空气 00000000 足够的溶解氧 活性污泥 活性泥高效回流 利余污泥 活性污泥法处理污水流程图
时尚微立项体目图简表介合集 前期设计分析 足够的溶解氧 活性泥高效回流 活性污泥法处理污水流程图 要求及问题
项目简介 前期研究 将污水装在玻璃瓶 处理 长时间 曝气 流程 瓶里会出现污泥 活性污泥 处理 分类 城市 方法 污水 水质明显改善 产生 原因 选没洗净附有污泥 的瓶子 污水处理效果更好 需求分析： 需要设计一个多孔、有吸附性的结构，通过过 滤和微生物降解方法处理特种污水的生态砖
时尚微立项体目图简表介合集 前期研究 需要设计一个多孔、有吸附性的结构，通过过 滤和微生物降解方法处理特种污水的 城市 污水 处理 流程 处理 方法 ... ... 产生 原因 分类 将污水装在玻璃瓶 瓶里会出现污泥 水质明显改善 长时间 曝气 选没洗净附有污泥 的瓶子 污水处理效果更好 活性污泥
设计分析 前期设计方案分析 比较分析现有方案的优缺点 50 um 化学法：小苏打、双氧水 生物法：酵母菌 物理法：木炭
时尚微设立计体图分表析合集 生物法：酵母菌 比较分析现有方案的优缺点 化学法：小苏打、 双氧水 物理法：木炭 前期设计方案分析
梳理需求 梳理设计需求 【梳理需求的方法】 低成 无二次 污染 物 【头脑风暴】 易降 支撑骨 架 思考本项目的需求 产品 设计 将需求写到便签纸上 护 环境 可循环 活性污泥砖 利用 产品设计因素分析
时尚微梳立理体需图表求合集 梳理设计需求 无二次 污染 可循环 利用 低成 本 好维 护 支撑骨 架 易降 【头脑风暴】 解 思考本项目的需求 将需求写到便签纸上 …… 产品 设计 物 人 环境 【梳理需求的方法】 产品设计因素分析
梳理需求 梳理设计需求 吸附 性强 支撑 调 骨架 易降 解 吸附 面积 功能 多孔 造型 材料 物 请筛选出设计需 要解决的最核心 最主要需求 低成 活性污 泥砖 环境 保护 可 护 人 环境 用 输 适应 性强 结构 稳定
时尚梳微立理体需图求表合集 梳理设计需求 活性污 泥砖 物 人 环境 环境 保护 适应 性强 无污 染 可持 续利 用 结构 稳定 造型 功能 材料 低成 本 好维 护 好运 输 支撑 骨架 易降 解 吸附 性强 吸附 面积 大 孔可 调 请筛选出设计需 要解决的最核心 最主要需求 多孔
建立需求模型 建构需求模型 需求模型 低成本 理想模型 孔大小可调 孔均匀 无污染 骨架
时尚建微立体需图求表模合型集 建构需求模型 需求模型 理想模型
比较方案 【川前期研究 活性污泥法改良方案权衡比较 办法1 办法2 办法3 办法4 拟解决问题 过滤、微过滤、微过滤、微 生物降解 生物降解 生物降解 特种污水 特种污水 特种污水 基本思路 添加NaHC03 添加木炭 酵母菌发酵 主要方法 化学法 物理法 生物法 实施步骤 ■”0■0■ n0000 ■■”0■■ 预期效果 ■”g”0 ””。”■” g。■
时尚微立比体较图方表案合集 前期研究 办法1 办法2 办法3 办法4 拟解决问题 过 滤 、 微 生 物 降 解 特种污水 过滤、微 生 物 降 解 特种污水 过滤、微 生 物 降 解 特种污水 基本思路 添加NaHCO3 添加木炭 酵母菌发酵 主要方法 化学法 物理法 生物法 实施步骤 …… …… …… 预期效果 …… …… …… 活性污泥法改良方案权衡比较
寻求突破 寻求突破口 青蒿提取物 Thomas Edison 屠呦呦研读大量文献资料，开展实验探究， 1600多种耐热发光材料逐一地试验下来，超 最终提取出青蒿素，造福全人类。 过六千次试验，最终找到理想的钨丝材料。 找到理想材料 像科学家一样思考问题！
时尚微立寻体求图突表破合集 寻求突破口 找 到 理 想 材 料 像科学家一样思考问题！ 1600多种耐热发光材料逐一地试验下来，超 过六千次试验，最终找到理想的钨丝材料。 屠呦呦研读大量文献资料，开展实验探究， 最终提取出青蒿素，造福全人类