结构模型制作

结构设计竞赛模型制作的方法与技巧介绍了结构设计竞赛概况和竞赛用材料与工具。

从结构选型、构件设计、模型节点处理三方面，介绍了结构设计竞赛中模型制作的方法与技巧。

并针对竞赛中常见问题进行了解析。

标签：结构设计竞赛;结构模型;模型制作;土木工程1 结构设计竞赛概况土木工程有着悠久的历史，其专业综合性强，涉及学科面广，基础要求高。

学科竞赛是培养专业人才创新能力的重要平台。

竞赛旨在培养大学生的学习能力、沟通能力、组织能力、团队协作能力、创新能力和实践能力，提升大学生的综合素质，从而进一步提高本科生培养和教学质量。

目前赛事主要有全国大学生结构设计竞赛及各省市大学生建筑结构设计竞赛。

对于培养大学生的创新意识、合作精神，提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质，加强高校间的交流与合作起到重要作用。

结构设计竞赛的内容通常为给定某种材料，要求在规定时间内设计并制作出一个结构，通过加载试验，综合考虑各项因素决出获奖等级。

模型材料一般为以竹皮或白卡纸居多，并辅以胶水、线绳等。

制作的结构形式有建筑、桥梁等。

评分内容一般包含方案设计、理论分析、模型制作、作品介绍与答辩以及模型加载实验等方面。

结构加载类比赛，一般在相同加载条件下，结构模型质量轻者获胜或模型加载位移与模型质量综合评判。

2 材料与工具结构设计竞赛用材料有竹材或白卡纸。

本文仅讨论竹材。

2018年全国大学生结构设计竞赛竹材规格及用量见表1。

竹材参考力学指标见表2。

表2 竹材参考力学指标制作工具有：502胶水、砂纸、切割刀、直尺、三角尺、量角器、铅笔、橡皮擦、镊子、橡胶手套等。

砂纸打磨杆件端部，获得所需要的杆件精确尺寸，打磨杆件节点处接触面以增加接触，打磨时需谨慎打磨，勿露出竹皮丝状物。

铅笔、直尺在竹皮上绘制杆件平面设计图。

切割刀切割修剪竹皮。

为防止胶水粘手，可用镊子夹持细小构件，使用橡胶手套防护双手，也可以用胶布缠绕指尖。

3 模型设计与制作模型选型原则为“大胆假设，小心求证”。

实验十制作DNA双螺旋结构模型一、教材分析本实验既可加深学生对“DNA结构”的感性认识和理解，也可以培养学生的动手能力。

教材首先介绍了该实验的“实验原理”。

从制作DNA模型前应该考虑的问题、制作过程做了详细阐述。

教材接着说明了制作的“目的要求”。

要求通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA 分子结理解和认识。

教材第三部分清楚地列出了该实验所需要的“材料用具”。

特别应明白用什么代表磷酸、什么代表糖、什么代表含氮碱基。

以及用什么对它们进行连接。

教材第四部分更为详细地介绍该实验的“方法步骤”。

从制作“基本单位→脱氧核苷酸长链→DNA结构→DNA的空间结构”这一步骤详细地作了说明。

因此，我们从如下几方面对该实验做本质性的准备：1．知识结构的联系：要明确DNA的化学元素是C、H、O、N、P，由它们组成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，再由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子的含氮碱基组成基本单位一—脱氧核苷酸；再由脱通过聚合作用形成DNA分子。

2．掌握该实验的知识点：对理解和掌握“DNA分子的功能（复制和表达)”、“遗传和变异”以及“基因工程”打下了较好的理论基础。

3．实验操作的关键：该实验成败的关键是连接。

二、教学目标1 知识目标①应用：碱基互补配对原则。

②掌握：制作DNA双螺旋结构模型的方法。

2 能力目标通过制作“DNA双螺旋结构模型”培养学生的动手能力。

3 情感目标①通过小组实验，培养学生的合作精神。

②通过实验，培养学生的实事求是精神。

三、重点·实施方案1 重点掌握制作“DNA双螺旋结构模型”的技术。

2 实施方案①对每小组进行关键步骤指导；②对连接方式进行讲解。

四、难点·突破策略1 难点“DNA双螺旋结构模型”的制作。

2 突破策略①板书说明制作的程序和重要环节。

②诱导学生理解各步骤的连接及原理。

五、实验原理DNA分子具有特殊的空间结构一一规则的双螺旋结构，这一结构的主要特点是：(1)DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。

制作DNA双螺旋结构模型一、实验背景资料本实验的来源是人教版高中生物第二册中的实验十二——《制作DNA双螺旋结构模型》，旧人教必修高中生物实验十《制作DNA双螺旋结构模型》。

在上课之前同学们学习了DNA的发现历程，了解到DNA是生物的主要遗传物质，且它由四种脱氧核苷酸（腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸）组成，它的排列顺序以及数量多少决定了其储存遗传信息的多样性，同时明确组成DNA的化学元素是C、H、O、N、P，由它们组成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，再由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子的含氮碱基组成基本单位一—脱氧核苷酸；再通过一定的化学键（氢键、3‘-5’磷酸二酯键）连接作用形成DNA分子。

在本实验前中学生物学中与本实验相关的理论知识主要有“基因在染色体上”、“DNA是生物的主要遗传物质”、“DNA的分子结构内容”等内容。

即学生在本实验前已经对DNA双螺旋结构模型的制作有了一定的理论基础。

高中生物课程标准对本实验相关内容的要求主要有：1、通过制作DNA分子双螺旋结构模型，深入理解DNA双螺旋结构的特点；2、通过本实验锻炼学生的动手操作能力；3、培养学生对生物的兴趣爱好；4、激发学生的探究能力；5、培养学生的团队合作精神。

本实验现代生物教学中起着举足轻重的作用，在现代生物科学研究中，模型方法被广泛运用，DNA分子双螺旋结构模型的成功就是一个范例。

DNA分子双螺旋结构模型是以形象化的具体模型，能使研究对象直观化，既可以促进研究，又可以简略地描述研究成果，又便于理解和传播。

在中学生物学教材中，制作DNA 分子双螺旋结构模型作为生物技术性设计和制作的第一案例，对学生的学习有很大的帮助。

常见的难题和疑问：1、如何选取更好的实验材料便于更好地制作DNA双螺旋结构模型；2、如何确保模型构建的成功，即构建的关键步骤有哪些；3如何将模型和理论知识结合使学生更好、更全面的弄懂DNA的双螺旋结构；4、怎么通过平面结构使学生对DNA的空间立体结构有更深的了解；5、如何通过本实验开发学生的动手能力以及他们对生物学的兴趣。

、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9李良超,袁良杰,杨毅涌等.水杨酸镍配合物的合成和红外光.光谱学与光谱分析,2000,20(5):671—672.10徐圣经,曹双林,夏继宁等.微量液基稀释法与琼脂稀释法测定马拉色菌体外抗真菌药物敏感性.中华皮肤科杂志, 2011,44(10):704—707.11魏赛金,徐佳,程新等.农抗702可湿性粉剂防治水稻病原真菌的药效评价.江西农业大学学报,201l,33(3):0488—0492. 12唐静,周立刚,曹晓冬等.植物提取物、碳酸钠和碳酸氢钠室内对杨树溃疡病菌生长的抑制作用.植物病理学报,2006, 36(5):446—453.13Malamy J.,Carr J.P.,Klessig D.F.et al.Salicylic acid:a likely endogenous signal in the resistance response of tobaccoto viral infection.Science,1990,250:1002—1004.14Rao M.V.,Paliyath G.,Ormrod P.et al.Influence of salicylic acid on H2O2product ion,oxidative stress,and H2O2 metabolizating enzymes.Plant Physiology,1997,115:137—149. 15Klessig D.F.,Malamy J..The salicylic acid signal in plant-s.Plant Molecular Biology,1994,26:1439—1458.16李淑菊,马德华,庞金安等.水杨酸对黄瓜几种酶活性及抗病性的诱导作用.华北农学报,2000,15(2):118—122.17曾凯芳,姜微波.水杨酸处理对采后绿熟芒果炭疽病抗病性的诱导.中国农业大学学报,2005,10(2):36—40.（E－mail:89gejian@）54生物学通报2013年第48卷第6期苏教版高中《生物》必修2中关于“DNA分子的组成和结构”一节，内容比较抽象，学生只看教材中的插图，很难理解。

实验四制作DNA双螺旋结构模型实验原理DNA分子双螺旋结构由脱氧多核苷酸链组成。

双螺旋结构外侧的每条长链，是由脱氧核糖与磷酸交互连接形成的，两条长链以反向平行方式向右盘绕成双螺旋，螺旋直径为2nm，螺距为3.4 nm；两条长链上对应碱基以连接成对，对应碱基的互补关系为：，碱基对位于双螺旋结构内侧，每个螺距有10对碱基，两个相邻碱基对平面的垂直距离为0.34 nm。

目的要求通过制作DNA分子双螺旋结构模型，深入理解DNA双螺旋结构的特点。

实验过程一、材料用具硬塑方框2个(长约10cm)，细铁丝2根(长约0.5m)，球形塑料片(代表磷酸)，双层五边形塑料片(代表脱氧核糖)，四种不同颜色的长方形塑料片(代表四种不同碱基)，粗铁丝2根(长约10cm)，代替氢键的连接物（如订书钉）。

二、方法步骤1．取一个硬塑方框，在硬塑方框一侧的两端各拴上一条长0.5m的铁丝。

2．将一个剪好的球形塑料片(代表)和一个长方形塑料片(四种不同颜色的长方形塑料片分别代表四种不同的)，分别用订书钉连接在一个剪好的五边形塑料片(代表)上，制成一个个含有不同碱基的脱氧核苷酸模型。

3．将12个制成的脱氧核苷酸模型，按碱基(从上到下)GAAAGCCAGTA T的顺序依次穿在一条长细铁丝上。

按同样方法制作好DNA的另一条链(注意碱基的顺序及脱氧核苷酸的方向)，用订书钉将两条链之间的连接好。

4．将两条铁丝的末端分别拴到另一个硬塑方框一侧的两端，并在所制模型的背侧用两根较粗的铁丝加固。

双手分别提起硬塑方框，拉直双链，旋转一下，即可得到一个DNA分子的模型。

三、结果记录由每小组选一个代表介绍本小组的作品并说明DNA分子结构特点, 老师与其他同学给予评价和记录，并评选出最优秀的制作小组。

四、实验结论DNA分子具有特殊的空间结构规则的双螺旋结构，这一结构的主要特点是：(1)(2)(3)五、实验评价所制作的模型与你的预期相吻合吗？如果不吻合，你认为是什么原因造成的？误区警示本实验制作过程中的注意事项：(1)制作“脱氧核苷酸模型”：按照每个脱氧核苷酸的结构组成，挑选模型零件，组装成若干个脱氧核苷酸。

结构模型制作实训总结
哇塞，这次的结构模型制作实训可真是让我大开眼界啊！
还记得刚开始的时候，我看着那些工具和材料，心里直犯嘀咕，这可咋整啊？就像面对一团乱麻，完全不知道从哪儿下手。

但是，在老师的耐心指导下，我慢慢找到了感觉。

我们小组的成员们也都特别给力，大家一起商量着，这个零件放这儿，那个部件得那样弄。

就好比是一支团结的球队，每个人都在自己的位置上努力拼搏。

“嘿，这个是不是得这样粘啊？”“不对不对，应该是那样。

”我们的讨论声此起彼伏，充满了整个教室。

在制作过程中，当然也遇到了不少困难。

有一次，我们好不容易做好的一部分，结果一不小心给碰掉了，那心情，简直糟糕透了！就好像精心搭建的城堡瞬间倒塌了一样。

但是我们没有气馁，重新再来呗，还能咋的！大家互相打气，互相鼓励。

看着一个个零部件在我们手中逐渐变成一个完整的结构模型，那种成就感简直无法用言语来形容！就好像看着自己亲手种下的种子开出了绚烂的花朵。

通过这次实训，我深刻地体会到了团队合作的重要性，也明白了做事情要有耐心和细心。

而且，实践出真知啊，不动手永远不知道自己能做到什么程度。

我觉得这次结构模型制作实训非常有意义，它让我学到了很多书本上学不到的东西，也让我对结构模型制作有了更深的热爱和理解。

我相信，这次的经历会一直伴随着我，在今后的学习和生活中给我带来帮助和启示。

2010 七纸塔结构模型设计与制作方案设计书土木0702班2010/5/21七纸塔结构模型设计与制作方案设计学院:建筑工程学院班级:土木0702班学生姓名：胡永波，李娉，沈淑含，张涛，戴霞霞，石金和，陈小龙指导老师：张宁远一、方案设计摘要：此荷载模型主体采用直立式塔架结构。

结构主体由刚度较大的抗弯构件,（称刚性结构）和蒙皮结构构成，并附以片状物（称连接构件）用以减少结构变形，保证结构刚度要求；通过对刚性构件施加竖向荷载，并且有蒙皮、撑杆、和使互相连接的构件成为具有整体刚度的结构，荷载主要由撑杆和交叉连接构件传给支座。

由于综合应用了刚性构件抗弯抗压刚度高，从而直立式塔结构可以做到结构自重相对较轻，体系的刚度和形状稳定性相对较好，承受荷载的能力比较强等特点。

整个模型主体由四根较长刚性较好的竖直杆件，两根短刚性竖直杆构件和数条斜向交叉受拉构件连接而成。

该模型充分体现了“轻巧、实用“的时代趋势，且结构严谨，材料得到充分的利用，较好地实现了承载能力合理发挥，草料消耗恰到好处的结构设计原则。

二、主要内容：1、主要结构图：2、结构设计方案说明整个模型加载时，主要由四根长柱和两根短柱作为承重和抗弯构件。

由于整个构件之间都是用白乳胶连接而成，所以我们将所有节点都处理成刚点。

模型在加载荷载时，因自重荷载相比外荷载很小，故为计算简便忽略其自重的影响。

根据竞赛要求，对于我们的模型计算时我们按最危险的状态，即满荷载的状态下分析模型的受力和变形状况。

经综合考虑，本结构采用下部六棱柱，上部四棱柱的空间桁架结构，主杆（竖杆）、斜向杆和蒙皮组成，加载点由四根主杆支撑。

整个结构整体抗弯刚度好、自重轻、结构构件受力明确。

四根主杆主要承受竖向荷载产生的轴力，以及倾覆弯矩产生的轴力；斜杆承受弯曲变形产生的形变拉力，并传递给主杆和支座；蒙皮主要给主杆提供侧向支撑，以保证主杆受压时的侧向稳定性。

整体结构方案见图。

这种结构既适合承重有适合承受水平荷载。

制作植物细胞基本结构模型方法步骤嘿，朋友们！今天咱来聊聊怎么制作植物细胞基本结构模型呀！这可有意思啦！首先呢，咱得准备好材料。

就好像厨师做菜得有食材一样，咱做这个模型也得有家伙什儿呀！像各色的卡纸、彩笔、剪刀、胶水这些那都是不能少的。

接下来，咱就开始动手啦！先拿一张绿色的卡纸，这就代表细胞壁呀。

细胞壁就像是植物细胞的围墙，把细胞保护得好好的呢！把卡纸剪成合适的形状，哎呀，就跟给细胞盖房子似的。

然后呢，再用一张稍微浅点颜色的卡纸做细胞膜。

细胞膜可重要啦，它能控制进出细胞的东西呢，就像咱们家里的门一样。

接着，该做细胞质啦！找一块软软的、有点像果冻一样的东西，代表细胞质。

细胞质里可是有好多好多的东西在活动呢，就像一个热闹的小世界。

细胞核可不能忘呀！找个圆圆的东西，比如一个小球，或者自己动手捏一个，给它涂上颜色，这就是细胞核啦，它可是细胞的控制中心呢，就像一个大领导。

还有叶绿体呀，那可是植物进行光合作用的地方。

用绿色的卡纸剪出一些小片片，贴在合适的位置，就像给细胞装上了小太阳能板。

线粒体呢，就像细胞的小发电厂，提供能量的哟！也用合适的东西表示一下。

液泡呢，就找个透明的小袋子，装点水，这就很形象啦！在制作的过程中，你可以一边做一边想，哎呀，这植物细胞可真神奇呀！这么多不同的部分，各自有着自己的功能，共同让细胞好好地活着，就像咱们人一样，身体的各个部分都要好好配合，才能健康呀！等你把这些都做好了，一个植物细胞基本结构模型就大功告成啦！你看看，是不是很有成就感呀！这可是你自己动手做出来的呢，就像创造了一个小世界一样。

怎么样，是不是觉得很有趣呀？赶紧去试试吧，自己动手做一个属于你的植物细胞模型，感受一下微观世界的奇妙！。

小肠绒毛结构模型制作
黒龙江省宁安市第四中学朱萍
材料及用具：白纸、柔软的彩色包装纸（或布条）、剪子、双面胶、透明胶布
1.将白纸折成扇子状，作为小肠的内层皱襞。

另外取一张宽度相同但长度较短的白纸，作为小肠的外表面。

将折好白纸的一边用双面胶与另一张长度较短白纸上的一边固定。

里面折好的白纸要长些，外面平整的白纸要短些，这样才能形成内表面积和外表面积的大小对比。

这样的结构要做两个。

一个用于继续制作，另外一个用于作面积大小的对比。

2.将柔软的彩色包装纸剪成条，用针缝在褶皱面上，缝好之后将相连的彩色纸条剪断。

这样使纸条呈绒毛状。

这个过程也可以用布条代替彩色包装纸。

同时留一部分的彩色包装纸作为面积的对比。

3.将里面褶皱白纸的底部用双面胶固定在外面的白纸上，然后将这张纸卷成筒状。

将纸的边缘用透明胶布粘好。

特点：通过材料使用前和使用后的对比，可以直观的看出小肠的特殊结构──绒毛和皱襞使消化的面积增加。

这样就可以给学生一个直观的感性认识，解决教学上的重点和难点。

制作地球结构模型的活动原理
地球结构模型是一种用来展示地球内部结构的模型，通过这个模型，人们可以更直观地了解地球内部的构造和特点。

包括以下几个步骤：
1. 确定材料：首先，需要准备制作地球结构模型所需要的材料，通常包括一个小球（代表地球）、石膏、沙子、颜料、水、模具等。

2. 制作内部结构：首先，要根据地球的内部结构特点，确定不同层次的材料。

比如地幔层一般为石膏，外核层可以用沙子代替，内核可以用不同颜色的石膏来表示。

3. 模具制作：根据地球的形状，可以使用类似的球形容器作为模具，将不同材料倒入模具中，分层浇注。

4. 模型制作：依次将不同的材料倒入模具中，确保每一层都固定好，并等待每一层干燥后再进行下一层的制作。

5. 涂装：完成模型的制作后，可以使用颜料来为地球表面涂装，增加逼真度。

6. 分层展示：最后，将制作完成的地球结构模型通过切割或者拆卸的方式展示出不同层次的结构，让观众更好地了解地球的内部构造。

通过这个活动，可以让人们更好地了解地球结构模型的形成原理和地球内部构造的特点，同时也可以培养人们的动手能力和观察力。

希望通过这个活动，人们可以更好地理解和关注我们周围的自然环境，更好地保护地球的资源和环境。