手机支架的设计.doc

_手机支架的设计（5课时）一 、教学目标知识与技能： 1.会应用设计的一般过程及其各环节，体验设计是动态而有章可循的过程。 2.熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素，并能根据设计要求进行简单的结构设计。 3.熟悉常见的刚连接件和铰连接件，能选择合理的连接件并实现简单结构的连接要求。 4.能设计周密科学的技术试验对简单结构进行稳定性和强度测试，并写出试验报告。过程与方法：1.在经历设计的一般过程中，初步学会从技术的角度提出问题和分析研究问题，初步学会多角度地提出解决问题的方案。2.在阅读、思考、讨论和合作实践中，培养技术实践、交流、表达、评价的能力。3.在亲历技术试验的过程中，让学生初步体会设计、实施技术试验的基本方法。4.初步学会有计划、有步骤地开展设计活动。情感态度与价值观：1.在设计一般过程的实践中，初步形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望，关注社会的需求和技术的展望。2.在设计方案的形成过程中，培养创新的、批判的、开放的思维和认识，培养一定的经济意识和产品质量意识。3.在设计和亲历技术试验的过程中，培养学生认真和严谨的科学态度和持之以恒的意志。二、教学重难点教学重点：设计是动态而有章可循的过程，结构的设计，连接部位的设计及连接件的选择教学难点：设计方案的构思和呈现，实践操作环节三 、教学准备材料：300*200*6桐木板、200*60*6松木板、桐木条和冰棍棒等。连接件：合页、M3螺帽螺丝、M3元宝螺帽和螺杆、木工胶、洋钉等。工具：手锯、电钻、刚直尺、木工笔、木工锉、凿、羊角锤、砂纸和木工夹等。设计资料：几种手机架的模型、几种铰链接设计的产品和相关结构设计的资料。技术试验器材：钩码，定滑轮，电风扇，铁架台，弹簧秤等。四、教学过程（一）发现与明确问题（第1课时）设计流程教师活动学生活动发现问题展示图片，提出关于手机放置的问题，并要求学生思考怎么解决提出的问题。教师总结：无论是处于使用还是闲置的状态，支架可以使手机呆在一个最理想的角落，让你触手可及，十分方便。观察 图片并回答教师提出的问题明确问题明确解决问题受到的限制提问1：请分析支架的特点，如需要哪些基本功能等。提问2：分析自己的技术能力，有无条件设计手机支架。提问3：分析在设计手机支架的过程中会受到哪些限制。 回答问题，明确设计任务，思考并提出设计要求明确设计任务及要求一方面，设计要求要增加对支架的指标和限制，如果没有，学生会有较大的随意性，甚至把支架设计成艺术品。另外要明确对设计本具有一定的可行性和操作性。手机支架的设计要求：1.办公桌面使用，体积适当，可以调整角度；2.结构简单，外观较好，操作方便；3.稳定性、强度足够好，能承受手机重量。（二）制定设计方案运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案；任何设计方案都有改进的可能性，好方案决不会仅有一个。设计流程教师活动学生活动及预期目标收集信息 展示收集到的信息并归类：1.收集各类手机支架的资料；2.收集铰连接的相关产品设计；3.查阅人机工程学的有关资料；4.查阅手工制作的资料；5.访问木工师傅的经验6.收集教师学生所用手机的尺寸等信息学生回答收集到哪些方面的信息，通过哪些途径收集信息设计分析1.从人、物、环境分析设计对象所要解决的主要问题。 2.设计手机支架考虑的其他因素：美观、实用、环保、造型、质量、符合人的心理特点等。面对收集到的各种信息，根据设计要求，找出设计需要解决的主要问题，并找到方法方案构思分形材料展示实验室提供的材料：硬纸板、桐木板、三合板、衫木条、冰棍棒、铝合金板等。提问这些材料在该设计项目中的优缺点。学生观察、研究、对比几种材料、结构形状和连接件，并选择方案中所需要的材料、结构和连接方式结构折线形，四方形，三角形，丁字形，工字形，十字形，井字形，多边形，半圆形，圆形底座位于手机支撑架底部，起支撑作用，主要是通过对材料和形状的设计来保证支架的稳定性。支撑架连接于底座和手机支撑面，主要起支撑作用，通过铰连接来实现角度的调整；设计支撑架时要考虑支撑架对整个结构强度的影响。手机支撑面与支撑架连接，主要用于托住手机的重量，手机支撑面的设计直接影响手机放置时的安全性连接件 展示实验室提供的刚连接件：木工胶、洋钉、螺栓和螺母等。铰连接件：合页、螺栓和螺母、元宝螺帽、螺杆和销钉等。通过铰连接件和支架、挡板、销钉的组合形式可实现角度的变化及承重。（第2课时）方案构思构形展示手机支架的图片、实物，鼓励学生运用草图法和模仿法画出构思草图，参考模仿法中的三个层次：1. 仿，根据已知图片或实物进行结构的模仿。2. 改，根据设计要求进行局部的改进。3. 创，摒弃一些原来的结构，根据实际进行创新。有较好想象力、一定实践经验和设计经验的学生也可用联想法进行构思草图的设计。运用方案构思方法进行方案构思，并用草图记录模糊的设计想法方案呈现用构思草图和适当的文字说明呈现方案，具体要求为： 1.线条清晰，草图具有立体感，最好采用轴测图来作草图。 2.把细节较清晰地表达出来，比如连接部位的表达。3.连接件可单独画三视图或草图，并用文字说明。 4.按要求标注合理的尺寸，包括连接件的位置尺寸。 根据要求绘画构思草图方案的比较和权衡小组里会产生多个方案，需要对这些方案进行比较和评判，同时要从设计要求和原则出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策。实用美观稳固经济环保功能角度可调可操作性方案1方案2方案3学生展示构思草图，并根据设计要求与设计原则分析比较和权衡方案（三）制作原型（第3、4课时）操作注意事项： 1.设计你的最佳制作流程，可以事半功倍。 2.检查锯条装夹情况，锯齿的方向和松紧度是否适当。 3.锯割环节，装夹木板时可用废薄木板覆盖防止表面破损，台虎钳加持工件不稳，可用木工夹夹持在桌面操作。 4.设计铰连接部位做槽或加工孔环节，可先用电钻钻孔再用锯弓操作。 5.桐木板质地较轻、软、脆，易加工，锯割时切勿用力过猛，锉削时可放手上轻轻磨锉。 6.毁坏桌台表面的工艺必须在木板上操作。 （四）测试、评估及优化（第5课时） 要明确设计方案是否可行、是否符合设计要求，我们还必须进行各种测试、评估。设计流程教师活动学生活动及预期技术试验稳定性测试提问1：什么是结构的稳定性？提问2：施加哪个方向的力才能测试稳定性？提问3：可用哪些器材提供水平方向的力？提问4：哪些器材可以量化试验数据？学生通过绘画示意图的方式设计技术试验方案并利用提供的器材进行技术试验，最后撰写技术试验报告角度调节和承重测试提问1：什么是结构的承重能力？提问2：施加哪个方向的力才能测试结构的承重？提问3：可用哪些器材提供竖直方向的力？提问4：需不需要测试结构各种角度变化的承重？提问5：怎么操作才能不会一开始就破坏结构？评价 进行多元评价，对设计过程、设计成果进行评价，从评价者的角度也可以进行自评、他评及教师评。 学生自行设计表格或雷达图，然后选择规范的评价表格（如下表格）进行评价。活动名称制作人总分（三者平均分）评价项目评价者自评他评教师评方案构思设计草图角度可调结构稳固作品外观总分学生自行设计评价表格并根据表格进行自评、互评优化 优化的目的是改进设计,要解决以下问题：1. 分析技术试验的数据、评价表的记录。2. 重视公众的意见，比如操作方不方便、外观等。3. 发现设计成果需优化的部位，明确改进的环节。4. 研究之前的设计方案并优化。分析测试和评价的结果，确定改进的方向