三、教学建议

（一）教学策略

优秀的结构设计不仅表现在结构的使用功能上，也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上。赏析结构设计作品，应该从技术与文化两个角度进行。学会多留心观察身边的结构设计案例，并利用通用技术的知识去分析，使自己的视野更加开阔，思路更加清晰。

在课前收集应县木塔、悉尼歌剧院、港珠澳大桥、明清家具等更丰富的结构设计背景资料与工程技术数据，结合课本的体例制作成多媒体课件。在教学中以多媒体的方式呈现给学生，让学生欣赏，指导学生分析。教学时，以教师的讲解为主，师生共同欣赏的方式进行。在案例分析教学过程中，注意启示学生探讨“结构与受力”问题的解决和结构中蕴藏的丰富文化和美学内涵。教学中，教师还可以收集学生有创意的结构设计作品，可以在分析、评价作品的同时，提高学生在结构的技术和文化这两个角度的辨识能力和批判性思维。

（二）教学过程

1．情景导入

建筑被誉为凝固的音乐，一座座建筑往往能反映不同历史时期工程技术和社会文化的进步水平，是人类智慧和劳动的结晶。用多媒体展示“应县木塔”虚拟动态全景图，引导学生对木塔进行全方位的观察。

（1）教师讲解木塔的历史和结构描述：我国古代房屋结构形式多采用木框架承重、木楼盖及砖砌墙壁，类似现代建筑结构形式。山西应县木塔（教材图1.55）是中国现存最高的古代木构建筑中仅存的一座木塔。它建于公元1056年，建在4m高的两层石砌台基上。木塔通高67.31m，底层直径约为30m，平面为八角形，五层六檐，塔内夹有暗层四级，实为九层。

塔内各层均用内、外两圈木柱支撑，每层外有24根木柱，内有8根木柱，木柱之间使用了许多斜撑、梁、枋和短柱，组成不同方向的卯榫连接木架，使整个塔连接为一个整体，既坚固又壮观。塔建造至今已有900多年历史。

（2）教师提问：我们应当如何赏析一个结构？

回答要点：赏析一个结构，不仅要欣赏其功能，也要欣赏其形式，欣赏其功能与形式的统一。赏析结构设计可从技术与文化两个角度进行。

1）技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料使用的合理性、工艺制造的精湛程度等。

2）文化的角度主要有：文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征，结构的个性特征等。

（3）教师可以组织技术研讨：木塔建造至今已有900多年的历史，它经历了多次大地震仍巍然屹立。它是建筑结构与造型艺术的典范之作，是中国古代建筑史上的一大奇迹。从技术的角度赏析塔的结构特性有哪些？

（4）总结要点：当时建筑技术发达，主要靠一种“斗拱”结构技术实现塔的设计目标。

斗拱在中国古建筑结构上主要作用有四个方面：

1）它位于柱与梁之间，由屋面和上层构架传下来的荷载，要通过斗拱传给柱子，再由柱传到基础，因此，它起着承上启下，传递荷载的作用。

2）它向外出挑，可把最外层的桁檀挑出一定距离，使建筑物出檐更加深远，造型更加优美、壮观。

3）它构造精巧，造型美观，如盆景，似花篮，又是很好的装饰性构件。

4）斗拱作为木结构，采用卯榫连接方式。卯榫是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫榫（或榫头），凹进部分叫卯（或榫眼、榫槽），榫和卯彼此咬合，起到连接作用。所以中国古建筑屋顶挑檐采用斗拱形式的较之没有斗拱的，在同样的地震烈度下抗震能力要强得多。过去人们一直认为斗拱是建筑装饰物，而研究证明，斗拱把屋檐重量均匀地托住，起到了平衡、稳定、抗震的作用。

2．课堂小试验

教师把事先准备好的孔明锁木质智力玩具发到学生手里，让大家体验：榫和卯咬合的结构对结构稳定性和抗震能力到底有何作用。

（三）课后作业

家具市场上较常见的家具类型有板式家具和实木家具两大类。要求学生回家后考察自己家里所用的家具采用了什么材质和连接工艺，结合课堂学习的结构连接和中国传统的卯榫结构，从自己的使用心得出发，写出一个板式家具和实木家具在结构设计方面的差异性报告，并分析说明其原因。

四、参考资料

中国传统木制品的卯榫结构

中国古代的木工运用巧妙的构思创造出传奇般的卯榫结构。中国卯榫的起源可能比汉字还要早。早在7000年前的河姆渡文化中，卯榫技术已经出现在原始先民们居住的木结构的房子中。卯榫是中国建筑中最早具有科学设计意义的语言，在我们民族文明发展史上，如同汉字的发明一般源远流长、自成体系。家具发展规律是传承了传统建筑木结构原理。传统建筑是被无与伦比、错综复杂的卯榫斗拱设计而赋予生命的。中国传统经典家具相当于建筑结构的浓缩，让我们更容易体会古人们的智慧。

卯榫必须做得松紧得宜、科学合理。如果榫大眼小，装榫时用力过大则易开裂；榫小眼大则易脱落。而软木榫眼，一般榫大眼小，用力装榫，打入眼中，眼不裂而榫则压缩变小不会损坏。标准要求是：硬木榫用锤子轻轻敲打可以装入眼中，既不裂开，也不脱落。

中国传统家具使用卯榫结构在明代达到高峰。明代家具制造工艺技术之精湛，结构之合理，可以说是史无前例的。在使家具达到所需要的力学强度的同时，又实现了功能与形式的完美统一。国外性坚质细的硬木因郑和下西洋而不断被带进中国，使工匠们对于硬木操作积累了丰富的经验，把复杂而巧妙的卯榫结构按照他们的意图制造出来。构件之间，完全不用金属钉子，全凭卯榫几何结构就可以做到上下、左右、粗细、斜直连接结合，面面俱到。其工艺之精湛，扣合之严密，看起来有天衣无缝之感。图1.25所示的是几种常见的家具构件直角转弯连接处卯榫结构分解图样，大家可以分析对比一下它们的应用场合和优缺点。

图1.25 卯榫结构图

五、教学准备

（1）教学媒体、资源的运用。通过不同的渠道，收集更多的图片、资料制作成电子课件，以丰富教学课堂内容，扩展学生知识面，提高学生对来自各种不同的经典结构的识别及赏析能力。

（2）在网上购买多种结构的孔明锁，作为讲授中国古代建筑结构辅助器材，并利用三维CAD软件来进行孔明锁的几何建模和虚拟装配。

——完——