資源簡介

《模塊化家具》教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)背景
《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版2020年修訂）中提到要注重基于學(xué)科特征和高中學(xué)生特點的學(xué)習(xí)方式的變革，從技術(shù)學(xué)科的綜合性特征出發(fā)，采用主題學(xué)習(xí)、項目學(xué)習(xí)等整合學(xué)習(xí)方式，通過學(xué)科大概念引導(dǎo)大項目、大過程的方式組織學(xué)習(xí)活動，可整合結(jié)構(gòu)及其設(shè)計、流程及其設(shè)計、系統(tǒng)及其設(shè)計、控制及其設(shè)計等課程內(nèi)容。采用“參與式模擬”策略來實施教學(xué)，如讓學(xué)生分別扮演設(shè)計師、生產(chǎn)廠家、用戶等不同角色。情境的設(shè)計還應(yīng)考慮層次性，包括明確、簡單、結(jié)構(gòu)良好的學(xué)科化情境，整合的學(xué)科化情境及復(fù)雜的、結(jié)構(gòu)不良的現(xiàn)實情境等。
現(xiàn)在大多數(shù)剛創(chuàng)業(yè)的現(xiàn)代青年人經(jīng)濟(jì)能力有限，一般選擇租房或者購買房屋居住，房屋使用面積較小，如何在有限的空間內(nèi)成功營造麻雀雖小但五臟俱全的布局，家具的選擇也就變得尤為重要，輕便易攜帶易拆裝家具的市場迅速擴(kuò)大，可在現(xiàn)代家具市場中大多數(shù)家具的設(shè)計仍保持單一功能性，且傳統(tǒng)家具設(shè)計思想是基于單一品種有大規(guī)模產(chǎn)量基礎(chǔ)上的根本無法滿足消費者迅速膨脹的不同需求。模塊化家具產(chǎn)品設(shè)計不僅可以使人們根據(jù)自己所需的不同室內(nèi)需求靈活應(yīng)變，完美貼合室內(nèi)的空間格局，同時，也為經(jīng)常有搬家困擾的使用者和空間相對局促狹窄的公租房用戶者提供了一個具有巨大優(yōu)勢的解決辦法。而且模塊化家具在功能上也是百變的，使用者可以根據(jù)個人的興趣愛好，將其作為書架、床、沙發(fā)等任意功能區(qū)來使用，節(jié)約室內(nèi)空間和資源。
二、項目設(shè)計內(nèi)容
本項目教學(xué)內(nèi)容主要是針對高中通用技術(shù)教材《技術(shù)與設(shè)計2》（地質(zhì)版）第一章結(jié)構(gòu)及其設(shè)計中“結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作”和第二章流程及其設(shè)計中“流程設(shè)計及其評價”對《模塊化家具》項目進(jìn)行設(shè)計與制作。
三、素養(yǎng)目標(biāo)
1.技術(shù)意識：學(xué)生通過參與家具模塊化項目學(xué)習(xí)與實踐了解模塊化家具設(shè)計要注重安全性、易用性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性設(shè)計原則，根據(jù)自己的需要，可拆分、可組合，創(chuàng)造出多種形式的使用空間。
2.工程思維：針對模塊化家具設(shè)計問題進(jìn)行要素分析、整體規(guī)劃，并運(yùn)用模擬和數(shù)字化建模等方法進(jìn)行設(shè)計。
3.創(chuàng)新設(shè)計：采用“小組模擬公司”教學(xué)方法，學(xué)生通過扮演各種公司不同的角色，參與本項目的設(shè)計與運(yùn)營。
4.圖樣表達(dá)：使用計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、設(shè)計軟件進(jìn)行圖樣設(shè)計。
5.物化能力：一是使用計算機(jī)輔助制造（CAM）進(jìn)行制造；二是根據(jù)設(shè)計要求選擇合適的木材和合理的連接方式；三是計算機(jī)輔助試驗（CAT）類軟件對材料進(jìn)行性能測試，確定方案實現(xiàn)的時序和工序；能嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致地完成模型或產(chǎn)品的成型制作和裝配，并對模型或產(chǎn)品進(jìn)行基本的技術(shù)指標(biāo)測量。
四、教學(xué)活動過程
環(huán)節(jié)一：聚焦情景，分析需求
【生活情境】
剛畢業(yè)工作的小李在搬家的過程中遇到了很多麻煩，如在搬運(yùn)組合書架的時候，書架體積大，不能拆裝，占用面積也大，且表面沒有抓握的地方，很難將其搬運(yùn)上車，極不便于運(yùn)輸，到了新樓下，如何將這些費力的大型家具運(yùn)到五樓呢？用老辦法背在身上可樓道窄小無法幾個人同時施力，一個人不可能從一樓背到五樓，且較大的家具體積大本身就無法通過空間狹窄范圍狹小的樓道，能不能將這些家具全部拆分成零件，根據(jù)不同的空間重新組裝不同的家具？
【分組討論交流、分析需求】
1.首先根據(jù)“模擬公司運(yùn)營”進(jìn)行分組，一個組分為8人左右，經(jīng)理1名，市場調(diào)研部2人，設(shè)計部2名，生產(chǎn)部2名，運(yùn)營部1人。
2.經(jīng)過小組查閱資料、研究、討論，確定設(shè)計制作一款模塊化家具或模塊家具設(shè)計系統(tǒng)，以滿足節(jié)約室內(nèi)空間和資源使用的需求。
2.1功能需求：
（1）利用木材的自然屬性創(chuàng)造出堅固耐用的巧妙地連接接口設(shè)計，不使用配件、免膠水、無需工具、易于組裝、可收。
（2）可拼裝成為桌椅、書架、床等任意功能區(qū)來使用，提高家具的靈活性，節(jié)約資源。
2.2材料要求：使用天然木材或者環(huán)保復(fù)合板材。
2.3技術(shù)指標(biāo)：
（1）家具要實現(xiàn)模塊化設(shè)計，最大限度地減少切割廢料設(shè)計，一次性木工雕刻機(jī)切割完成，而且不使用五金、塑料連接件和膠水，要降低生產(chǎn)成本。
（2）家具可以方便拆卸，可以在不使用時方便存放，板件標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計可以實現(xiàn)共享使用。
環(huán)節(jié)二：發(fā)現(xiàn)與明確問題
【分組討論】
針對上一環(huán)節(jié)，大家討論提出的問題進(jìn)一步細(xì)化、深入討論。
連接方式 草圖設(shè)計 材料準(zhǔn)備 選擇工具 作品制作
環(huán)節(jié)三：收集信息，創(chuàng)意構(gòu)思
將收集到的信息以小組合作的方式進(jìn)行交流和展示，小組“市場調(diào)研部”成員根據(jù)收到的相關(guān)資料，分析各個產(chǎn)品的優(yōu)缺點。
產(chǎn)品名稱 材質(zhì) 工藝 造型 藝術(shù)性 成本 優(yōu)點 缺點 整體感覺
家具1
家具2
家具3
.
環(huán)節(jié)四：頭腦風(fēng)暴，構(gòu)思方案
【頭腦風(fēng)暴】針對上一環(huán)節(jié)，項目經(jīng)理進(jìn)行合理分工，由“設(shè)計部”進(jìn)行整體方案設(shè)計，其他成員輔助完成。
方案設(shè)計任務(wù)單
公司名稱
公司成員
明確擬要解決的問題
材料的選擇
模塊化家具設(shè)計分析 主要考慮的因素（板材、連接方式、形狀、固定方式等）
使用設(shè)計軟件
制作工藝及工具
模塊化家具整體設(shè)計方案
環(huán)節(jié)五：物化方案，制作模型（原型）
本環(huán)節(jié)由“生產(chǎn)部”進(jìn)行組織加工制作。
【實踐活動】模塊化家具的設(shè)計與制作
1.“公司1”模塊化櫥柜設(shè)計與模型制作：
（1）選擇材料：18mm松木拼接板材；
設(shè)計工具：Coreldraw
加工工具：1.2米*2.4米木工數(shù)控加工中心。
設(shè)計方案及圖紙：
本小組使用CorelDRAW軟件設(shè)計三角凸接頭連接件結(jié)構(gòu)，連接件上面設(shè)計有兩個“凸接頭”和“凹槽”，在豎板中設(shè)計了與連接件“凹槽”拼插的“凹槽”，在橫版設(shè)計了讓豎板穿過的凹槽和連接件兩個“凸接頭”對應(yīng)拼插的凹槽，這些板件拼插組合成為展示櫥柜。
制作模型
2.“公司2”模塊化桌椅設(shè)計與模型制作：
（1）選擇材料：18mm奧松材；
（2）設(shè)計工具：Coreldraw
（3）加工工具：1.2米*2.4米木工數(shù)控加工中心。
（4）設(shè)計方案及圖紙：
本小組設(shè)計采用簡潔、易用的風(fēng)格，突出板件之間相互凹槽拼插和凸凹槽拼插的設(shè)計。一是設(shè)計一把簡易板凳，凳子腿中間位置相互設(shè)計凹槽，實現(xiàn)拼插組裝，上面設(shè)計凸接頭，板凳面上設(shè)計與凳子腿“凸接頭”相應(yīng)拼插的凹槽。二是設(shè)計了一張桌子，采用的連接結(jié)構(gòu)與板凳的板凳相同。
板凳設(shè)計
操作桌設(shè)計
（5）制作模型
數(shù)控機(jī)床切割
板凳
操作桌
3.“公司3”openwood模塊化家具設(shè)計與模型制作：
（1）選擇材料：18mm樺木膠合板；
設(shè)計工具：solidworks
加工工具：1.2米*2.4米木工數(shù)控加工中心。
設(shè)計方案及圖紙：
本小組設(shè)計的Openwood是一種板式家具張力鎖定模塊化設(shè)計系統(tǒng)，它利用木材的自然屬性創(chuàng)造出堅固耐用的張力鎖設(shè)計，張力鎖結(jié)構(gòu)由凸接頭和凹槽組成，直接集成到每個板件中以創(chuàng)建各種標(biāo)準(zhǔn)化接口，接口之間相互咬合，使得板件間自鎖連接。該技術(shù)具有沒有配件、免膠水、無需工具、易于組裝、可收納等優(yōu)點，在功能上也是百變的，使用者可根據(jù)自己的喜好，將其作拼裝成為桌椅、書架、床等任意功能區(qū)來使用，提高家具的靈活性，節(jié)約資源。
張力鎖設(shè)計
椅子設(shè)計
兩張椅子側(cè)板結(jié)合組裝的展櫥
桌子的設(shè)計
桌椅套裝
家具模塊組合設(shè)計
（5）制作模型
數(shù)控機(jī)床加工
椅子組裝
組裝后椅子
椅子性能測試
環(huán)節(jié)六：撰寫報告，表達(dá)交流
以小組“企業(yè)”為單位進(jìn)行撰寫《作品設(shè)計與制作報告書》，報告由“經(jīng)理”負(fù)責(zé)分工完成。完成后進(jìn)行交流展示，展示要求使用PTT展示，體現(xiàn)制作過程，重點展示成品測試效果。
作品設(shè)計與制作報告書
公司名稱
公司成員及分工
設(shè)計目的
設(shè)計方案 （選材、結(jié)構(gòu)、連接、功能、設(shè)計原則等方面）
設(shè) 計 圖 樣
制作步驟
實物模型測試及優(yōu)化設(shè)計
使用說明書
作品實物 展示圖

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