苏教版通用技术必修二 1.3 简单结构的设计 结构设计应考虑的主要因素 教案

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第三节  简单结构的设计（第1课时）——结构设计应考虑的主要因素班级              姓名                   学号        .              【课标要求】  1．掌握结构设计的基本思想和方法。【学习目标】1．通过对生活中典型结构的分析，归纳出结构设计应考虑的功能、稳固性、人机关系、成本、加工工艺、美观等基本因素；能针对简单结构的产品围绕基本因素提出具体的设计要求，逐步养成多角度考虑技术问题的思维习惯。（SG）2．通过对某产品的技术标准的分析，体会技术标准对结构设计的指导意义，逐步树立标准意识。（CS）3. 围绕功能、稳固性等因素对生活中典型结构进行分析，体会结构设计的基本方法。（CS）【评价任务】1．完成“巩固练习1、2、3”。（DO1）  【学法建议】本节内容为苏教版《技术与设计2》（2012年6月第3版、2015年6月浙江第12次印刷）第一单元《结构与设计》第三节《简单结构的设计》P24-29。本节内容与《技术与设计2》第二节《稳固结构的探析》及《技术与设计1》的设计知识紧密联系，具有较强的综合实践性。对于深刻领悟《技术与设计1》的设计思想和方法具有重要的指导作用。完成结构分析一，了解结构设计应考虑的诸多因素及技术标准对于结构设计的意义→完成结构分析二，认识到功能和稳固性在结构设计中的重要性→完成结构分析三→通过对真实产品结构的分析，感受设计师是如何围绕功能和稳固性进行结构设计的。围绕功能、稳固性等因素对简单对象进行结构设计，是本节的重点和难点。建议学习时分两个阶段：结构分析和结构设计。结构分析，即对真实产品进行解剖分析，了解结构设计的意图，特别是结构与功能、结构与稳固性之间的关系，不断积累结构素材。 课前学习(前备知识)1.复习影响稳定性、强度的主要因素；（详见《技术与设计1》P57-67）2.复习设计的一般原则：创新原则、     原则、     原则、     原则、     原则、          原则、          原则。（详见《技术与设计1》P57-67）课中学习（第1课时）阅读教材P24-25，了解结构设计应考虑的主要因素。                                                             。结构分析一：课椅的结构图1所示的课椅主要由椅面、椅背、支架三部分组成。组成支架的各圆钢管之间均采用焊接，椅面与支架之间采用螺栓与螺母连接，椅背与支架之间采用铆钉连接。任务1：仔细观察各部分的形状及连接方式，思考各部分结构设计的意图以及主要考虑的因素。分组讨论，完成下表。考虑的因素相应的结构设计设计意图功能该结构主要由椅面、椅背、支架三部分组成。用以支撑使用者的臀部、大腿及背部。                （与椅背与支架之间采用铆钉相比）椅面与支架之间采用可拆卸的螺栓、螺母连接。  线条简洁、流畅。 任务2：阅读《GB/T 3976—2014 学校课桌椅功能尺寸及技术要求》（参见附件一）。（1）该标准规定“靠背点以上向后倾斜，与垂直面之间呈6°～12°”，用意何在？                               。（2）该标准规定“座面前缘及两角顿圆”，用意何在？           。【感受与收获】如何才能设计出优良的结构？课椅的结构设计给你怎样的启示？                                                                       。巩固练习1：空调外机支架的结构（1）观察图示两款支架的结构特点，指出不同之处。     （2）假如你是该支架设计项目的负责人。面对这两套方案，你会选择哪一个？说明理由。（3）空调支架的结构设计应实现哪些设计要求？这些设计要求是围绕哪些因素得出的？完成下表。考虑的因素设计要求      巩固练习2：木质书架的结构（1）图3所示是某学生设计的木质书架。观看微视频，了解结构特点。 指出该结构存在的优点与不足。                                                          。                            【感受与收获】通过上述两个练习，你认为，结构设计应考虑的诸多因素中，哪些因素尤为重要，应优先考虑？                                                                              。结构分析二：摄像机支架的结构图4-1所示是一款室外摄像机（96*90*186，单位mm），重约0.78kg。机身底部有两个安装螺孔，用于固定在支架上。图5-2所示是安装在墙壁上的效果图。 任务1：请用塑料膨胀螺栓将支架固定在墙面上（KT板）；用安装螺栓将摄像机（牙膏盒）固定在支架上。任务2：观察图4-3所示支架的结构特点（包括组成部分及形状、连接方式等），然后完成（1）～（4）小题。（该问题放到最后回答）（1）悬臂与挂板的连接方式是               。（2）悬臂与三角筋板的连接方式是               。（3）悬臂与支撑座1的连接方式是       。支撑座1与支撑座2的连接方式是      。（4）悬臂上的孔是    （光孔/螺孔），支撑座1上的孔是    （光孔/螺孔），支撑座2上的孔是    （光孔/螺孔）。任务3：分析这款支架各部分的结构设计有何作用？  任务4：分析支架的哪些结构设计是围绕“功能”因素展开的？归纳出具体的功能要求。 任务5：该支架在使用过程中会受到各种外力的作用，比如摄像机的重力、多变的风力等。设计师采取了哪些措施来抵抗外力对它的不良影响？ 【感受与收获】                                                        。巩固练习3：如图5-1所示是一款木质提示牌。某校通用技术老师要求学生利用 3mm厚，3Omm宽，长度足够的条钢制作一款支撑提示牌的支架，提示牌的总高度不低于500mm（辅助材料不限），从而将提示牌摆放在学校门口。图5-2是某学生设计的支架。请分析该方案存在的问题，并提出改进措施。      课堂小结请简单概括这节课你的收获。（比如，学到了哪些有关结构设计的知识和方法？）                                                                         。【课后作业】请对巩固练习3中的支架结构进行再设计。要求：全面考虑结构设计应考虑的因素，然后列出具体的设计要求，画出设计草图。结构设计应考虑的因素相应的设计要求    设计草图：  附件一：中华人民共和国国家标准 GB/T 3976—2014《学校课桌椅功能尺寸及技术要求》（Functional sizes and technical requirements of chairs and tables for educational institutions）由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会于2014年12月05日发布，自2015年05月01日起实施，同时代替GB/T 3976—2002。本标准规定了中小学校、托幼机构和高等院校课桌椅的大小型号、功能尺寸、分配使用及其他卫生要求。本标准适用于大、中、小学校及托幼机构课桌椅的生产加工和使用。4.3 课椅4.3.1 课椅的尺寸（略）  图3 课椅尺寸说明：h4——座面高；h5——靠背上缘距座面高；w——靠背点距座面高；t4——座面有效深；b3——座面宽；a——座面向后下倾斜的角度，β——靠背点以上向后倾斜，与垂直面之间的夹角；r——座面沿正中线如呈凹面时的曲率半径。4.3.2 椅座面椅座面向后下倾斜0°～2°（图3，a）。座面沿正中线如呈凹面时，其曲率半径在500 mm以上。座面前缘及两角钝圆。4.3.3 椅靠背靠背点以上向后倾斜，与垂直面之间呈6°～12°（图3，β）。靠背面的前凸呈漫圆（图3），上、下缘加工成弧形。靠背下缘与座面后缘之问留有净空。4.4 产品技术要求及试验方法4.4.1 桌面高、座面高的允许误差范围为±2 mm，靠背点距座面高的允许误差范围为±15 mm，其他尺寸误差见QB/T 4071的规定。4.4.2 材料要求、工艺要求、漆膜理化性能要求、力学性能要求及试验方法应符合QB/T 4071的要求。钢木课桌椅的桌面、座面及靠背三个部位为木制件。漆膜色调浅淡、均匀，接近天然木色。