座椅模型設計專題

這個工程設計專題以座椅模型設計製作為主題，結合結構力學的概念知識和產品設計活動，讓學生學習跨領域知識的設計思考，和實作的問題解決能力。設計思考的層面，涉及結構科學、造型美學、人體使用機能等整合能力的學習，符合生活化的素養導向教學理念。實作活動部分，結合工程設計的程序，網路資源與數位設計工具，學習產品開發研究，與應用電腦輔助設計與分析的能力。後續的原型製作活動讓學生熟悉不同材料的性質與加工技術，培養學生動手實作能力，藉由工程設計流程的體驗與設計需求的研究分析，培養具備實作能力的科技素養。課程實施依據工程設計流程，依序安排下面八個階段的實作教學活動:

1.    界定問題與條件限制<學生依據座椅功能與使用情境，自己界定3個重要標準，作為座椅設計的目標

2.    探索與資料收集 <學生透過網路上案例分析，與前面階段3個設計問題關鍵，研擬自己的設計策略                                                      

3.    發展設計方案構想擬定與3D建模<讓學生學習3D建模方法，並完成2至3個座椅設計的3D模型，作為構想擬定的設計方案

4.    數位或草模預測分析<學生透過座椅結構力學分析研究，使用Force effec軟體，分析座椅的結構受力情況，初步了解座椅結構設計方案的適切性

5.    評估與選擇方案<學生透過前面階段的結構力學分析，審視自己提出方案，在造型與結構設計是否需要補強或改善，然後選擇較佳的方案，進行後續的設計製作活動。

6.    建構實體模型與測試<學生透過對材料特性的認識，與加工技巧的學習，製作自己方案的座椅原型製作，以及基本的強度測試(1500克的荷重測試)

7.    修正與重新評估<學生透過作品功能檢核，思考改善策略擬定，重新製作或修改原來的座椅模型。

8.    最佳化設計的提案<學生的座椅模型，經過結構強化與細節裝修，完成座椅設計的最佳化改善方案。