資源簡介

（必修 技術與設計2）
任務一 分析結構設計應考慮的主要因素
一、教學內容
本節課為結構及其設計單元的最后一小節的第一個任務，指出在進行結構設計時，應該以怎樣的的設計目標展開，如何抓住核心因素展開設計。結構設計應以一種或幾種功能的實現為基本目標，應滿足設計規范，使用者的基本需求；應考慮結構的穩定性、強度安全性、適用性、耐久性和成本控制等要求；不同的設計應有所側重，而安全應是所有結構設計中的關鍵因素。
二、學科核心素養要求
1. 工程思維：通過案例分析，說明結構設計應考慮的主要因素。
2. 圖樣表達：綜合考慮穩定性、強度等多方面的因素，提出解決方案，進行比較、權衡、優化，并繪制設計圖樣。
三、教學重點、難點
1. 重點：能結合案例分析出結構設計應考慮的主要因素。
2. 難點：能提出解決問題的多種方案并能進行有效的方案比較。
四、教學準備
教學課件。
五、教學過程
活動1：通過案例分析，收集站立式辦公桌結構上的設計規范。
解讀教材中商業建筑設計規范案例，從公用樓梯、坡道的設計規范分析室內外樓梯的踏步高度、寬度等尺寸要求，查找并列舉生活、生產等行業規定等信息。
呈現多款站立式辦公桌方案，從其高度范圍、寬度、人機要求等方面進行權衡、比較與分析，查找站立式辦公桌的設計規范要求。
問題1：一般室內樓梯的踏步高度尺寸為多少？踏步寬度又為多少？思考為什么會有這樣的尺寸規定，分別是從結構設計的哪些方面思考的？
問題2：查找辦公桌相關尺寸標準，從人機關系、結構穩固性、成本等的角度思考這些尺寸制定的依據。
活動:2：通過站立式辦公桌的結構設計分析，組內討論，提出多種解決方案。
從結構穩固性、使用的耐久性、安全性、適用性等方面設計分析站立式辦公桌，完成方案的制定，每組至少完成三個方案，并畫出詳細的設計草圖。
組內討論：從功能實現、工藝、成本、可行性等方面分析，篩選出一到兩個方案用于展示與交流。
問題1：本組共設計了幾個方案，這些方案在實現站立功能時所采用的方法有什么區別？
問題2：你們篩選了哪個方案作為最后的展示方案？選擇它的理由是什么？
問題3：你們的站立式方案可調嗎？如果可調，是如何實現可調結構的？又是如何來保持其結構的穩固性的？選擇了哪些材料、構件？成本大約多少？
活動3：通過站立式辦公桌方案的展示與討論，評價方案的可行性。
從功能實現、結構穩定性、強度、可靠性、可行性幾方面制定量表，下發給每個組，圍繞這幾個維度進行展示并評分。
分組展示與交流，互動點評。
問題1：本組結構方案的亮點是什么？有哪些需要改進之處嗎？
問題2：結合量表思考：本組方案如何體現成本的節約？如何實現站立功能？結構可調嗎？如何保持結構的穩固要求？加工難度大嗎？會安排幾課時完成？適合批量生產嗎？為什么？本組方案是從哪些方面去考慮使用的可靠性的？
作業安排：完成方案的優化。
根據打分的結果，各組方案在可行性、穩固性、功能實現、可靠性等方面都存在了問題？請各組取長補短，對方案進一步優化。
六、教學總結
要求每組提供至少3個方案，7組設計30多個方案，且結構方案多樣，遠超標準，如升降的結構有伸縮式、折疊式和傳動式。
同學們解決問題的思路比較開闊，也說明前期的任務設計和指導幫扶有一定作用，也證明站立式辦公桌項目在培養多方案能力上的意義。當然，設計方案也存在許多不足的地方。
七、教學反思
實現辦公桌高度調節的，但是從加工的難度、材料的選擇、投入的成本、現有的技術水平等問題反映出該方案其實是很難實現的。而這些問題在設計的交流、測評中，大部分同學都提到了，那為什么自己在設計的時候很難注意到這些問題呢？原因可能有幾點：一是老師的引導，是否真正關注方案本身在解決問題？二是學生的設計習慣和思維的形成還需要一個漫長的過程。三是在設計上缺乏與真實世界的關聯，包括真實的材料、真實的加工、真實的研究等。

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