第三节简单结构的设计
简单结构的设计
儿童自行车的结构设计
首先应以代步、锻炼儿童的手脚协调 能力为设计目标；
其次要满足童车结构设计的国家标准和 规范要求，如自行车的链轮、链条车把、车 闸有一定的要求，否则设计应视为不合格。
人们设计结构是为了完成某种 任务或满足特定的需要。
因此，在进行结构设计时，必 须明确设计的目标和要求，必须抓 住主要因素而进行工作。
（三）相框与支架之间的连接
方案A
方案C
充分发挥你的想象力设计一个相片架。
创意相框设计
创意相框设计
创意相框
相片架优秀作品
小结
（一）学习结构设计的重要性 （二）学习结构设计的目标及要求 （三）学习结构设计应考虑的主要因素 （四）简单结构的设计案例
作业：
根据所学结构的知识，准备材料， 设计出一个作品。突出结构的稳定性、 强度、美观、实用。（作品可以是报 架、鞋架、书架、相片架、桥梁的模 型等等。材料可用硬纸壳、木料、塑 料、金属等。）
显创意、展风采
评分标准：
项目 比重 得分
创新 40％
工艺 20％
稳固 20％
实用 20％
谢谢
不同的结构设计, 应考虑的因 素各有侧重, 但无论在哪一类用途 的结构设计中, 安全都是至关重要 的因素。
结构设计应考虑的主要因素：
功能 成本 强度
人的个性化需要
结构设计
稳定性
美观
寿命 安全
……….
马上行动
指出下列结构设计应考虑的主要因素和基本要求：
结构设计
居室装修
考虑的主要因素 基本要求
舒适、美观 个性化需要
（一）、结构设计的目标及要求
应以一种或几种功能的实现为目标，满 足设计规范，满足使用者的基本需要。
简单结构的设计
显创意、展风采
评分原则：
项目 比重 得分
创新 20％
工艺 20％
稳固 40％
实用 20％
小结
1.构造设计应考虑旳主要原因 2.构造设计简介
文化角度：
赵州桥旳弧形平拱和敞肩小拱给人以巨身轻灵、 跃跃欲飞旳动感。
桥两边旳栏板和望柱上，都雕有多种精美图案， 刀法苍劲，造型生动。
阅读案例分析： 1、《飞檐》 2、《蛋形椅》
2023北京奥运会主体育场“鸟巢”
著名桥梁设计
多瑙河桥是跨 越多瑙河旳一座 混凝土斜拉桥， 全长406m，通 航孔177m，截 面采用具有很好 旳抗风和抗震性 能旳箱形截面。
著名桥梁设计
福斯湾悬臂钢 桁架桥位于英国 苏格兰东海岸， 为19世纪末期世 界上最大旳双线 铁路、悬臂刚桁 架桥，该桥1883 年动工，1889年 竣工。
著名桥梁设计
高明桥是一跨 越西江旳大型公路 桥，主通航孔采用 中承式钢管混凝土 拱，引桥系钢筋混 凝土肋拱，属于弓 形拱桥。
著名桥梁设计
维拉札诺桥位 于美国纽约，是跨 越维拉札诺海峡旳 双层公路悬索桥。 双面悬索，每面均 为双索。
构造设计应考虑旳主要原因
主要原因：稳定性、强度、安全原因、 审美需求、个性需要、成本、使用寿命 等等
活动：指出下列构造设计考虑旳主要原基本要求
居家装饰
舒适、美观
窗户防盗窗
功能、实用
汽车外形设计 功能，美观
个性化需要 强度
安全
创意相框设计
创意相框设计
第三节 简朴构造旳设计
通用技术与设计2教案(全册)
通用技术技术与设计2全册教案目录第一单元结构与设计第一节常见结构的认识第二节稳固结构的探析第三节简单结构的设计第四节经典结构的欣赏第二单元流程与设计第一节生活和生产中的流程第二节流程的设计第三节流程的优化第三单元系统与结构第一节系统的结构第二节系统的分析第三节系统的设计第四单元控制与设计第一节控制的手段及应用第二节控制系统的工作过程与方式第三节闭环控制系统的干扰与反馈第四节控制系统的设计与实施第一单元结构与设计第一节常见结构的认识【教材版本】本课程采用苏州教育出版社《技术与设计2》。
【设计理念】引导学生通过生活观察和技术试验，对简单结构进行强度与稳定性分析，解释它的强度高或低、稳定或者不稳定的原因。
引导学生进行实验，也可以让学生自己根据生活经验、兴趣爱好和已有条件，自行设计和制作实验，并得出结论。
指导学生对技术实验与观察的过程进行记录，并按照比较规范的格式写出实验报告，从而培养良好的实验作风与习惯。
【教学内容分析】本课是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“常见结构的认识”的第一课时。
世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。
本课时要通过展示自然界中形形色色的结构图以及对这些结构分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。
要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。
人们将其成果应用到技术领域, 是为了更好地服务于人类。
本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。
当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力,称为内力。
应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。
课时安排：2课时。
【学情分析】学生对结构虽有一定的了解，对结构的功能和分类也有一定的基础。
简单结构设计经典结构欣赏1
斗拱
应县木塔
释迦木塔位于应县城内西
北佛宫寺内，俗称应县木塔。 建于辽清宁二年（公元1056 年），金明昌六年（公元1195 年）增修完毕。是我国现存最 高最古的一座木构塔式建筑。 为全国重点文物保护单位。
应县木塔的设计，广泛采 用斗拱结构，全塔共用斗拱54 种，每个斗拱都有一定的组合 形式，设计科学严密，构造完 美，巧夺天工，是一座既有民 族风格、民族特点，又符合宗 教要求的建筑，在我国古代建 筑艺术中可以说达到了最高水 平，即使现在也有较高的研究 价值。
第三节 简单结构的设计
一、结构设计应考虑的主要因素
一、结构设计的目标及要求
应以一种或几种功能的实现为目标，满足设 计规范，满足使用者的基本需要。
• 儿童自行车的结构设计
首先应以代步、锻炼儿童的手脚协调能 力为设计目标： 其次要满足童车结构设计的国家标准和规 范要求，如自行车的链轮、链条车把、车 闸有一定的要求，否则设计应视为不合格。
赵州桥栏板上的饕餮(仿隋朝栏板）
1991年9月，赵州桥被美国土木工程师学会选定 取为第十二个“国际土木工程里程碑”，并在桥北 端东侧建造了“国际土木工程历史古迹”铜牌纪念 碑。
著名桥梁设计
多瑙河桥是跨 越多瑙河的一座 混凝土斜拉桥， 全长406m，通 航孔177m，截 面采用具有较好 的抗风和抗震性 能的箱形截面。
练习：课本33页
盖里椅
功能：在使用功能上，盖里椅具 有其他椅子相同的功效，唯一的缺点 是没有扶手，而且椅子面过于平直， 坐久了人会觉得不舒服。
结构设计：盖里椅结构上简洁大 方,线条明快,有流动感。占地面积小， 却十分平稳。但椅子的旋转性差，不 能随意转动使得它灵活性也差。
制造技术：盖里椅要达到整体统 一的完美线条和弯曲效果，还要考虑 到重心的位置高低和椅子承受能力的 大小，对制造来说，是一次挑战。
简单结构的设计
<<简单结构的设计>>教学设计学科：通用技术潍坊滨海中学一、教学目标知识目标：能够结合前面所学的知识，懂得设计一个简单结构应考虑的主要因素。
技能目标：通过对简易相片架的分析，能根据设计方案，做出一个简单结构的实物。
情感目标：体验小组合作的乐趣、分享合作成功的喜悦，形成与他人合作的学习习惯。
二、教学内容分析本教学设计是苏教版<<技术与设计2>>第一单元<<结构与设计>>第三小节的内容。
本节的内容是对前面所学的内容：结构的类型、结构与稳定性、结构与强度的综合应用。
本节内容侧重在于通过设计一个简单结构，将所学的理论知识与实际应用结合起来。
让学生经历一个完整的结构设计过程，让学生能将所学的知识运用到实际的设计中去。
真正做到学以致用。
体现出技术是为了满足人类的需求，设计是以人为本的理念。
三、教学对象分析学生对通过对结构一节内容的学习，对结构已有基本的了解，而且高二年级的学生，已经学过物理学的相关知识，对影响结构稳定性的因素分析应该不存在困难。
只是对影响结构强度的因素还比较模糊，但这也不是学生感到困难地方，只需老师讲解应当可以理解。
因为学生没有亲自经历、感受结构的设计过程，很难将所学的知识运用到设计中去。
因此教师在教学当中要引导学生通过设计，体验结构的稳定性、结构的强度是如何在结构中体现出来的。
四、教学策略教师在教学时,将《设计的一般过程》运用到本节课的设计当中来，采取以小组合作探究的分工形式,安排设计任务为驱动, 充分利用“头脑风暴法”的特点，让学生在有限的时间内打开思路, 形成多种设计方案, 然后对多种方案中进行筛选。
教师通过对不同组的方案分析后，各小组根据本小组的合理方案，课后动手制作出可以使用的原型。
学生制作好作品后，为了更好地鼓励学生，发挥学生的积极主动性，可以把他们的作品放到学校的展览室展览。
同时把作品的相片放到学校的通用技术网站上，供同学们交流使用。
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计 (共13张PPT)
简单结构的设计
1 、具有一定的稳定性和强度。 2、支架的尺寸合适，能支撑横放和
竖放的手机 3．美观有创意，成本低 。 4．易于制作，20分钟内能制作完成。
材 料全 • 根据自己的材料制定设计方案 • 先想好方案、画好草图再动手操作 • 掌握好时间
请根据设计要求，对自己 制作的手机支架进行评价。
稳定性 强度
功能
结构 设计
人的个性 化需要
使用寿命
成本 安全
…… 美观
设 ◆发现和明确问题
计 的
◆制定手机支架设计方案
一 ◆制作支架模型或原型
般 ◆支架稳固性测试、评估及优化
过 程
◆支架的使用和维护
高一通用技术《简单结构的设计》2课件
➢这几个方案的优缺点各是什么? ➢结构的稳定性、强度是否能保证? ➢在制作方面是否具有可行性? ➢有哪些需要改进的地方? ➢你还能想到哪些设计方案？
安全 性
稳定 性
耐久 性
结构 设计
强度 成本
……
适用 性
用于模型制作
● 根据GB/T10357.1-2013《家具力学性能试验第1部分:桌类强度和耐久 性》、GB/T10357.7-2013《家具力学性能试验第 7部分:桌类稳定性》 进行强度、稳定性试验，并撰写试验报告。
站立式办公桌结构设计分析
桌面的 设计
高度调 节结构 的设计
结构 设计
支撑结 构的设
计
各部分 的连接
设计思路
站立式办公桌的设计方案
设计草图
组长 发言人（1-2名） 记录员 材料管理员 工具管理员 计时员
第一小组设计一个可放置在已有书桌桌面上使用的可调高度的折叠桌。
1.桌面采用全封边处理的三聚氰胺板，也可采用实 木集成材。 2.支撑结构为四边形结构，可实现折叠功能。使用 时，以斜支撑杆和支撑脚构成三角形，保持稳定。 斜支撑杆和支撑脚之间以限位槽与限位螺钉搭扣固 定。斜支撑轩采用5 m厚的铝板制作。当坐下使用 时，将斜支撑杆放下，支撑脚折叠，桌面还原到低 位，完成折叠。 3.选用连接件时应考虑材料、功能及装配要求。可 以使用下图所示的金属连接件，用于装配桌面和支 撑脚。
2.支撑框架由方木料和实木板组成，板材之间主要以自攻螺钉连接，其结构的组合方法如下所示。
3.高度调节固定结构由圆木棒和圆钢棒组成。在圆木棒两端面钻直径为7 mm的孔，嵌人直径为8 mm的圆钢棒 作为限位销。当限位销卡人卡槽中，滑动支撑板处于限位状态，不能往下滑动;当将桌面往上提时，齿形槽的 斜面将限位销往外挤，限位销克服弹簧弹力往槽口移动，滑动支撑板可向上滑动。要将桌面向下调节到坐姿高 度，只需将桌面提到最高处，这时限位销被滑动支撑板下端更宽的侧面往外推压，滑落到竖直槽中，失去限位 作用。桌面可往下滑动，再次调高桌面时，只需将限位销往上提即可复位。
高二通用技术简易笔筒的设计案例-教学设计苏教版
2010年福建省首届通用技术教师教学技能大赛江苏教育出版社《技术与设计2》第一单元第三节简易笔筒的设计——简单结构的设计案例简易笔筒的设计——简单结构的设计案例一、教材分析（一）教材的地位和作用本节是江苏教育出版社出版的《技术与设计2》第一单元第三节《简单结构的设计》第2课时的内容。
本单元内容总的思路为：认识结构→探析结构→设计结构→欣赏结构。
本节内容是对前面知识点的内在提升和应用，侧重于通过设计一个简单结构，深化对知识点特别是稳定性和强度的理解。
让学生经历一个完整的简单结构设计过程，将所学的知识运用到实际的设计中去。
（二）学情分析通过对《结构与设计》前两节内容的学习，学生已认识结构，知道影响结构稳定性和强度的因素及结构和功能的关系。
学生已具备一定的知识储备和动手能力，也具有强烈的创造热情和创造潜能，但是学生难以形成系统的知识，缺乏对结构设计的思考和技术实践。
（三）教学目标《简单结构的设计》的总体目标是熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素，能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制图样，做出模型和原型。
本课时在上述总体目标之下，设计如下教学目标：A、知识与技能1、以实例形式强化结构设计应考虑的主要因素；2、以笔筒结构设计为项目学习简单结构设计的过程和方法，并绘制设计草图，培养学生运用所学的知识，分析设计对象简单结构并能进行简单设计的能力。
B、过程和方法1、小组合作探究，动手操作实践，加深对教学重难点的掌握；2、交流体验，多元评价，促进教学目标的达成。
C、情感、态度与价值观1、让学生体验结构设计的乐趣，养成合作学习的习惯；2、激发学生勇于创新、敢于竞争的意识；3、培养学生勤俭节约、废物再利用的好习惯。
(四)教学重、难点重点：确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。
难点：针对所选材料和结构，处理好结构的稳定性和强度。
二、教学策略与方法1、建构主义的教学观强调学习的主动性、社会性和情境性。
《技术与设计2》教学设计
《技术与设计2》教学设计《技术与设计2》教学设计1.教材分析《技术与设计2》共分结构与设计、流程与设计、系统与设计、控制与设计四个部分，相对比较独立。
为了便于学生系统化学习，我对教材进行了仔细的研究和分析。
在充分遵守课标要求的基础上，根据教学参考的建议，保留教材设计的栏目，更改其允许根据实际情况进行更改的栏目内容，提出以统一的设计案例贯穿于教材四个部分的教学设想。
在简单结构设计这节中，教材选择的“相框设计”案例只在这节中得到了使用，不便于贯穿下去。
而创新型、个性化台灯的设计对于教参提倡的“教师应当开阔视野，形成整体意识，立足于四个专题的有机联系和高度整合来分析和使用教材”有着教材中“相框设计”案例不具备的优势。
创新型、个性化台灯的结构设计、安装流程、系统的结构与功能特点以及开关与亮度调节的多种控制方式，很容易有机地联系在一起，并可促进学生作品的科学性与精品化，可有效避免上学期出现的设计杂乱粗糙、可比性差等弊病，并有效刺激学生的竞争意识、创新意识。
同时也有利于学生形成结构化、流程化思维模式和系统论控制论基本思想。
教材中案例的选择简单易懂，可以作为学生学习资料使用。
第三节《简单结构的设计》教参建议用3课时，我把简单结构的设计方案构思过程和方法单列1课时，一是为了让学生能在实例中更好地理解结构设计应考虑的主要因素，这也是简单结构设计方案构思的第一步；二是尽力给学生设计构思的时间，并能进行构思方案的简述与答辩。
这有利于学生对结构设计要素的生动理解。
2.教学目标第三节《简单结构的设计》的总体目标是熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素，能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制图样，做出模型和原型。
本课时在第三节的总体目标之下，设计如下教学目标：⑴知识与技能1、以实例形式强化结构设计应考虑的主要因素，并拓展学生利用信息技术获取相关知识的方法，增强获取知识的能力；2、以台灯结构设计为项目学习简单结构设计的过程和方法，并绘制设计草图，培养学生运用所学的知识，分析设计对象简单结构并能进行简单设计的能力。
高中通用技术苏教版必修2 三简单结构的设计
1.3简单结构的设计
——桥梁模型设计案例预习学案
一、活动要求：
1、2—3人1组（自由组合）
2、按照设计草图进行制作
3、时间45分钟。
二、简单结构的设计案例——桥梁模型
1、设计项目
设计一个桥梁模型
2、设计要求
（1）跨度≥50cm
（2）承重≥1kg
（3）有桥面和底座，可以摆放展示
（4）结构稳定
（5）造型美观
3、设计分析
（1）进行桥梁模型的结构设计应考虑哪些基本因素？（想到几个写几个）
桥梁结
构设计
（2）你设计的桥梁模型会参考哪一种结构。
请简要说明原因。
原因：______________________
（3）你的设计打算采用什么样的材料和连接方式？
材料：
连接方式：
4、设计准备：
提供材料：木板2块（不低于20cm*30cm）、细木条1捆（不少于20根，长度1m左右）。
细绳一卷。
透明胶带一卷。
手锯或树枝剪一把。
如需其他材料请自带。
5、设计方案
请用简单的文字和草图说明你的设计方案和设计理念。
（1）文字说明：
（2）草图：
三、启发提示：请你和同座位讨论一下，以下几位同学的设计分别有哪些不足之处？又有哪些可取之处呢？（小组讨论）。
福建省高二通用技术 1.3简单结构的设计鸟巢教学课件 精品
设计
4、美观
5、道德
结构设计应考虑的主要因素
不同的结构设计，应考虑因素的各有侧重。
但安全因素不可缺少。
人工鸟巢的设计与制作
• 3.12 植树节 • 爱鸟周
悬的设计与制作
材料：一块面积为40*40cm的木板
工具：美工刀、砂纸、锉刀、锯条、
热熔胶枪等
要求：1.巢箱的大小一般为
18*12*12厘米（立式）， 容积约2000cm3或者更大 2.出入口位置在距顶部1/3处， 口径4至5厘米或再大一点儿 3.有较好的稳定性和强度，外形美观
人工鸟巢的设计与制作
1、设计图纸
画三视图，
计算尺寸
（附有详细的规范 的设计图样）
人工鸟巢的设计与制作
2、下料
1
2
第三节 简单结构的设计
人工鸟巢的设计与制作
1、理解设计一个简单结构应考虑的主 要因素。
2、通过人工鸟巢的设计案例,能对简 单对象进行结构设计,并绘制设计图 纸,做出模型或原型。
结构设计的目标及要求
结构设计属于设计范畴，应遵循设计的一般原则
设计的一般原则 2、实用
1、创新
3、经济
7、可持续 发展
6、技术 规范
7
5
3
4 6
人工鸟巢的设计与制作
3、切割
错误的安装方法 正确的安装方法
人工鸟巢的设计与制作
4、打磨
人工鸟巢的设计与制作
5、组装成型
人工鸟巢的设计与制作
6、美化修饰
苏教版高中通用技术必修2：简单结构的设计案例
情境创设 引入目标 明确要求 明确要求 巩固旧知 巩固旧知 设计分析 分组探究 分组构思 自评互评 总结拓展 加深理解
①取放方便。
讨论 总结
课后任务 布置作业
三、设计分析 分组探究
构 思 方 案
情境创设 引入目标 明确要求 明确要求 巩固旧知 巩固旧知
发现 问题
课后任务 布置作业
二、发现问题 明确要求
材料
明 确 要 求
铅笔、铅笔擦、剪刀、 小刀、手机、三角板、 胶带（5mm宽）、纸板 （200×300mm）
手机支架结构自定
明确要求 发现问题 巩固旧知 明确要求 设计分析 分组探究 分组构思 自评互评 总结拓展 加深理解 课后任务 布置作业
尺寸
情境创设 引入目标
二、发现问题 明确要求
目标
能方便地取放手机。
②纸板能支撑起手机,不 变形，承载手机的重量。 ③外形美观，大小比例协 调。
情境创设 引入目标 明确要求 发现问题 巩固旧知 明确要求 设计分析 分组探究 分组构思 自评互评 总结拓展 加深理解 课后任务 布置作业
三、设计分析 分组探究
设 计 ②支撑起手机重量。 分 ③实现结构多元化,美观。 析 ④承载手机的重量。
温馨提示：每组时 间控制在2分钟以内。
情境创设 引入目标
明确要求 明确要求 巩固旧知 巩固旧知
设计分析 分组探究
分组构思 自评互评
总结拓展 加深理解
课后任务 布置作业
五、作品展示 自评互评
请代表带着“设计方案 ”和作品上台，说明设 计意图，方案的优化， 作品的优缺点及制作中 遇到问题时的解决方法 等。
六、课后任务 布置作业
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三节 简单结构的设计
学习目标: 1、熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素。 2、能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制
设计图纸，做出模型或原型。
第三节 简单结构的设计
结构设计的目标及要求
结构设计以一种或几种功能的实现为 基本目标，应满足设计规范，满足使用者的 基本需求。
主要因素：稳定性、强度、安全因素、审美 需求、个性需要、成本、使用寿命 等等
活动1：设，并 可通过折叠缩小体积，便于运输。
活动1：设计折叠桌
活动过程 1、明确设计折叠桌时必须考虑的因素。 2、进行折叠桌的结构设计，并制作模型。
知识点学习 1、明确结构设计的目标。 2、掌握结构设计要考虑的主要因素。 3、熟悉结构设计的一般步骤。
• 活动案例：折叠椅
简单结构的设计实验拓展
• 折叠桌实验后，可以进行搭建折叠椅的活动. • 老师用震动测试平台来检测折叠椅的牢固程度.
同时分析原因. • 另外,在搭建折叠椅的时候我们要考虑美观度和折
叠后的尺寸.
折叠桌实验
搭建图片：
活动1：设计折叠桌
实验工具：
• 1×15厚连杆 6根 1×16梁 2根 2×4直角厚连杆4根 • 2×8板 2片 2×6板 6片 2×4板 3片 5单位轴 2根 • 10单位轴 1根 4单位轴 2根 轴套长销 2个 • 2单位限位轴 1根 手柄式连接销 4个 轴套 8个 • 连销器 1个 连轴器 2个 黑摩擦销 6个 • 长摩擦销 4个 • 完成本实验共用约13分钟。
活动1：设计折叠桌
• 实验过程：
• 第一步：分析折叠桌的设计要求，搭建各种样式的折叠 桌。
• 第二步：在折叠桌上添加重物，增加重物的重量，看谁 的折叠桌的稳定性好，承重强度最大。可用乐高气动力 测试平台来检测。
• 分析折叠桌承重大的原因。
？
活动评价总结
设计折叠桌应考虑到哪些因素？
简单结构的设计实验拓展