四、参考资料

在原型制作教学过程中，教师可以根据自身的情况选择不同材料、工艺方法、工具来制作桁架结构。下面介绍两种许多学校常使用的冰糕棒搭桥和塑料吸管搭桥制作活动，也是利用易得、易加工的材料来完成学习任务。另外还介绍如何使用CAD软件的仿真技术来进行虚拟桁架结构的设计，这种方法是目前工程师经常使用的方法。我们采用一个最简单的桁架结构来说明桁架的数字化设计方法。

1．冰糕棒搭桥

冰糕棒搭桥是采用廉价易得的冰糕木棒和胶棒作为桥梁材料，学生分成若干个“工程师”小组按照事先设计的图样搭建一座耐用、承重、美观的桥梁。

学生2人一组统一分配下列材料：150根150mm×10mm的冰糕棒、尼龙胶棒和胶枪、剪刀、铅笔、角尺和重物（可以用8～10L的塑料桶代替），如图1.11所示。

要求桥梁的跨度必须在35cm以上，使用数目尽可能少的冰糕棒制成的桥梁能够承载最低8kg的载荷。完成后学生验证桥梁的效果，并向全班介绍自己的收获。

图1.11 冰糕棒搭桥的材料准备

建议教师按下列步骤组织教学：

（1）按2～3人对学生进行分组，给每组提供一套材料。

（2）向学生展示不同的任务评价表格，可以在课堂上介绍，也可在头天晚上作为家庭作业发给学生阅读。

（3）向学生强调每组最多150根冰糕棒，桥梁跨距应在35cm以上，桥梁必须至少承受8kg的载荷。在桥梁制作完成后，必须放到高于地面至少70cm的地方（如可以，架在相隔的两把椅子或课桌上）并接受承重试验。除了必须满足结构和承重要求外，桥梁外形也要美观，所以应鼓励学生发挥自己的创造力。

（4）学生小组首先绘制设计草图，有条件的学校可以在三维CAD软件中进行建模，便于后续修改、优化设计，每一组公开向全班介绍自己设计图纸或模型。

（5）接下来各组实施自己的设计方案，有的小组可能需要重新思考设计，甚至推倒从来。

（6）制作完成后，各小组把自己的桥梁架到两张相邻的桌椅上（两头要用胶布固定）来试验桥梁的承重能力（图1.12）。桥梁必须能够承受最大重量达到1分钟以上。

（7）全班学生对其他组作品的美观性进行主观评价，采用5级评分（1分：根本不好看；2分：不好看；3分：一般；4分：挺好看；5分：非常好看），最后取平均值。

（8）最后各小组填写评价表或反馈表，并向全班介绍自己的作品特色。

图1.12 制作和试验实施结果