苏教版通用技术必修二 1.3 简单结构的设计 相片架的设计与制作 教案

简单结构的设计---相片架的设计与制作                          

一、教学目标

1. 知识与技能目标

(1)了解结构设计的目标以及要求。

(2)熟悉设计简单结构应考虑的主要因素。

(3)通过简易相片架设计案例分析，熟悉设计的一般过程。

2. 过程与方法目标

通过分析案例，充分让学生参与讨论，并要求学生进行一次简单结构的设计。

3. 情感态度和价值观目标

(1) 体验结构设计的乐趣，发现结构的创意所在；

(2) 养成认真对待设计、严谨设计的良好习惯；

(3) 享受团队合作的乐趣。

二、教学重点

结构设计应考虑的主要因素。

三、教学难点

结构设计分析。

四、教学方法

案例分析、实物展示、任务驱动、分组合作、小组讨论。

六、教学准备

多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、相片架若干张、制作材料、制作工具等。

七、教学过程

1．导入【旧知回顾】

设计的一般过程包括哪些环节？

【师生互动】发现和明确问题，制定设计方案，制作模型或原型，测试、评估及优化，产品的使用和维护。

结构设计应考虑的主要因素有哪些？

【学生回答】设计时要考虑强度、安全、功能、稳定性、个性化需求等。

今天我们就以相片架为设计对象，介绍如何进行简单结构的设计。

2．简单结构设计的案例。

在实际生活中，人们选择相片架，不仅考虑造型、材料、稳定性等因素，还考虑相片架的颜色、造型与房间的整体是否协调一致，根据相片架的摆放方式与房间空间大小关系决定选用悬挂式还是支架式相片架。

（1） 设计分析。

       分析相片架的构成。

【投影展示】经典相片架的图片。

【师生互动】讨论分析一般相片架的结构组成：框架、支架、相框与支架之间的连接

1)     相框的设计:相框几何形状的选择，使相框不变形的措施。相框构件之间的连接。相框构件的截面形状。

2)     支架的结构设计:支架的支撑形式的选择，使支架不易翻倒的措施。支架构件的截面形状以及连接。

3)     相框与支架之间的连接:根据不同的设计方案，相框与支架间可以是铰连接或固定连接。在批量制作中，还可采用不需要连接的塑料整体成型结构。

       分析相片架的强度。

由于相片架在使用过程中受到外力的影响，因此在设计时要考虑结构的强度。通常，相片架的结构的几何形状采用长方形，其结构缺陷是：强度较差，在外力作用下容易挪位、变形，整个结构出现松动现象。那么，该如何解决呢？

【课堂讨论】对于增加相片架的强度，有哪些措施？

       分析支架的结构。

支架的作用是支撑起相片框且使之不易翻到。

【问题】如何提高支架的稳定性？

【师生互动】降低重心位置、增大支撑面积或改变结构形状。

（2）课堂讨论

以小组（4人一组）为单位，根据相片架设计要求和设计分析，构思一个简易的相片架方案。制作简易相片架应该再具体分析相框各个部件

【学生活动】根据自己的方案构思，画出简易相片架的结构示意图。

【课堂讨论】组织讨论学生设计的方案与绘制的草图。完成相片架设计报告。

设计方案讨论要点：

       结构设计的合理性。能否方便取放相片，支架与接触面的稳定性、框架结构的强度等。

       结构设计的新颖性。与普通结构的相片架比较，是否具有创意的闪光点。

3．学生制作环节

相片架设计的总体要求：

       能够方便地取放相片。

       具有一定的稳定性和强度，相框不易变形，支架不易松动，连接件较牢固。

       具有一定的装饰性。

       结构设计具有创意性和新颖性。

【投影展示】展示简易纸质相片架的制作流程。

方案一：相框的几何形状采用长方形,相片取放采用抽取式。

    (1)相框的设计

    从所准备的硬纸板上截取2片16cm*12.5cm的纸板，其中一片中心裁去12.5cm*8.5cm纸板，作相框显示相片用，再分别裁取2条11cm长、宽1.5cm，一条16cm的纸板条，胶在相框三个边上，留下一边作为抽取相片用，然后把另一纸板覆盖胶接在相框上，作后盖板用，同时也增加了相框的强度。最后再贴上你喜欢的包装纸和装饰物点缀上去。

（2）支架的设计

从所准备的硬纸板上裁取比相框稍小尺寸的纸板一片，折成U字形，胶接在相框的后盖板上，然后把U形两支撑点分别按15º左右的斜线方向沿着框底边剪去一小角，使相框有一定的斜度，重心落在支撑面内，保持其稳定性。

方案二： 相框的几何形状采用长方形,相片从后盖板取放。

 (1)相框的设计

    从所准备的硬纸板上裁取2片16cm*12.5cm的纸板，其中一片四边各保留1.5cm的宽边，中心部分作相片取放后盖板，用刀片划穿三边，另一边只划破纸板厚度的2/3作为相框与后盖板间的铰连接用，再分别裁取2条长11cm、16cm，宽各是1.5cm的纸板条，胶接在相框四边。

    另一片中心裁去12.5cm*8.5cm纸板，胶接在上述相框上作显示相片和增强强度用，最后把你喜欢的包装纸和装饰物点缀上去。

（2）支撑架设计：

从所准备的硬纸板上裁取一片与相片后盖板尺寸相当的纸板。要使纸板有一定角度的转动，形成几何形支撑面保持相框的稳定性，在其中的一边2.5cm处划一道裂缝，深度约纸板厚度的1/2，为了增加使用寿命和增强裂缝的抗拉性，在裂缝上再贴上透明胶布，然后把2.5cm这一边并有裂缝的这面与后盖板胶接。    4.拓展探究

在某些地震灾区，居民采用“木板夹心”结构筑墙建房，这种由当地农民创造出的结构能经受地震带考验，具有较好的抗震效果。请简要说明这种结构的特点，并根据所学的有关结构与设计的知识，对这种结构设计进行分析。