高中苏教版 (2019)第一单元 结构及其设计四 简单结构的设计任务二 设计并制作站立式办公桌教案设计

这是一份高中苏教版 (2019)第一单元 结构及其设计四 简单结构的设计任务二 设计并制作站立式办公桌教案设计，共4页。教案主要包含了设计并制作站立式办公桌等内容，欢迎下载使用。
一、教学内容


本节课是结构设计单元的最后一部分，是上一节课的延续，内容是完成站立式办公桌方案的确认及模型的制作。


学科核心素养要求


物化能力：根据实际条件，选用合适的结构设计方案，作出模型或原型。


工程思维：能对站立式办公桌进行功能测试、稳定性和强度的测试。


三、教学重点、难点


1. 重点：模型的加工。


2. 难点：处理方案与工艺间的关系。


四、教学准备


教学课件、模型制作的材料、金工、木工实践教室。


五、教学过程


活动1：观察与分析现有材料，对方案进一步修改。


提供丰富多样的加工材料和工具设备（各种连接件，不同截面、大小的木质板材、金属套管等，主要是在金工、木工教室内完成）进行选择。


根据所提供的材料，进一步明确设计方案。


明确加工周期不得超过4课时，要求每组制定加工进度表。


问题1：本组方案做了哪些调整？为什么要作这样的调整呢？


问题2：改进后的方案，其结构最大的优势是什么？


问题3：本组成员如何分工？预计多久完成该模型的制作？


问题4：本组方案在加工时会用到哪些工艺？你认为其加工的难点是什么？准备如何解决这些问题？


活动2：站立式办公桌模型制作。


动手实践：模型制作，基本是在2～3课时内完成。


问题1：模型和之前设计的方案差异度大吗？如果大，大在哪里？（如：模型是如何实现构件的连接的？与方案设计中体现的连接差异度大吗？为什么要作这样的调整？）


问题2：该模型加工难点是什么？我们是如何突破的？


问题3：组员如何配合的？小组加工过程中，有没有好的方法可以借鉴？


活动3：站立式办公桌模型的技术测试。


技术试验：从功能实现、结构稳定性、强度等方面进行技术试验。


问题1：它能实现相应要求吗？如何实现的，请演示。


问题2：模型使用的效果如何？高度可调吗？可调功能能顺利实现吗？如果高度可调，在使用时，结构稳吗？


问题3：本组模型，存在的问题有哪些？为什么会出现这样的情况？如何改进？


作业安排：从方案、制作、设计实践感受等方面对本次实践活动进行反思，完成500字的实践体验小文章。


结构设计重点要把握哪个部分？从结构相关要求的实现，简单地介绍下自己的设计，也谈谈你在团队中的角色，存在的问题和努力的方向。


结构设计时主要有问题明确、方案设计和模型制作这几部分，你认为这几个部分重要吗？结合实践感受，谈谈体会。


六、教学总结


大部分小组在取得真实材料后，方案又有了新的改进。


下列四组的设计方案和制作后与原型区别不大


第一个方案通过折叠结构实现办公桌高度的调节，其加工精度很好，所花加工时间较长，材料成本高，采用了压缩杆，但对压缩杆的用途没有分析到位，没有利用好该材料，测试过程中稳定性问题大，在制作的后阶段进行方案修改，增加底部杆以扩大支撑提高了稳定性，该组成员配合度较高。


第二个方案采用伸缩方式，其原来的伸缩方案和原型的伸缩有差别，主要针对设备、工具和配件材料的因素进行修改，方案制作过程中进行过二次修改，主要是其在伸缩过程中的稳定性问题，后在其中下段处增加横杆来保持伸缩时的稳定。


第三个方案几乎没有改变，制作过程中小组成员一直追问各种配件的使用和选择，且有外出购买配件的经历，但仍由于主要材料和配件不齐的原因，其方案在实现伸缩的过程中存在了便捷性的问题，加工难度集中在角铁的锯割、弯折和钻孔。


第四个方案是利用四套套管和插销实现的伸缩结构，与最初的方案有一定的差距，主要是支撑和底座，改变的原因是加工的难度。特别在连接上，由于很难确定金属与木材合适的连接方式，方案一度被搁浅。小组成员间缺少合作与交流，这也是导致方案一再出现问题的原因。


（2）下列两组方案与制作后与原型区别较大












































第一个方案为了降低制作的难度，除了桌面面板外，其余涉及到的曲线部分，几乎都改成直线，尽管造型上和原来方案接近，但其伸缩方式上发生很大改变，原来是通过转动螺栓实现高度调节，现在通过转动底部的三个支撑部件来调节它的高度，且高度调节有限（仅可升高3厘米），伸缩意义不大，出现这些问题，可以推断，该组在设计并选择方案时并没有很好的参与讨论分析，小组配合度低，选择了过多的无用材料，造成大量浪费。


第二个方案在升缩结构上与其他组方案雷同，区别在面板下方增加档板结构，可以放置物品，附加了其他功能，加工难点在钻孔，要保证套管间孔的定位，有一定难度和危险性，稳定性一般。





七、教学反思


团队很重要，一方面要充分挖掘团队成员的特长，另一方面成员之间的沟通、协调很关键。另外，教师在整个流程中的每个阶段是否作出切实有效的指导，也直接影响制作成果。