美感教育

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永續建築探秘:從結構到未來

核心概念
  • 探討SDGs對建築設計的影響,如低碳與節能設計策略
  • 學習永續材料選擇、能源效率與環境影響評估方法
美感知能
  • 學習樑柱系統、網格結構與仿生設計等基礎建築原理
  • 運用回收材料製作結構模型,驗證穩固性與環境永續性

課程概述

本課程結合永續發展目標(SDGs)與建築結構設計,引導學生探索如何透過良好的結構設計來創造更環保、節能與宜居的空間。我們將關注SDG 11(永續城市與社區)讓學生理解結構設計與永續性的關聯。
課程將從觀察開始,學生將透過案例分析與使用麵條進行結構實驗,學習不同的建築結構如何影響安全性、耐久性與環境影響。接著,學生將運用回收材料與仿生設計概念,設計一座符合永續標準的小型建築結構,並模擬其抗風、抗震或節能效果。
透過此課程,學生不僅學會基本的建築結構原理,還能理解如何透過創新設計降低碳足跡、提升資源利用效率,進而思考未來建築與環境的關係,為打造永續城市貢獻創意與行動。

預期成果

  1. 理解永續建築原則:學生能夠說明建築結構與SDGs的關聯,理解如何透過設計提升環保與節能效果。
  2. 培養設計與實作能力:能運用回收材料與仿生設計概念,創建符合永續標準的小型建築模型,並測試其抗風、抗震或節能效能。
  3. 發展批判與創意思維:能分析現有建築的優缺點,提出改善方案,並思考如何透過設計為未來城市帶來更好的環境影響。

教師課後省思

  • 課程實施觀察

在整個課程中的亮點是,學生透過PBL方法小組合共同討論及製作,在基本條件的規範下,學生從生活情境中發掘有意義的「驅動問題」,接著分工查資料、規劃行動、製作作品,最後經過測試驗證他們的想法及成果。

  • 遇到的問題與對策

最後要如何公平且科學地驗證想法及作品,剛好鄰校有震動平台可供借用,由於有這台震動平台,以助於學生觀察他們的作品,如何承受3-7級地震模擬,學生留下深刻的印象。

 

  • 未來的教學規劃

想增加基本條件規範限制材料數(例如每組只提供10熱熔膠條),在一致的材料條件限制下,驅使學生更加動腦思考解決問題。

課程規劃
  • 01
    探索建築結構與SDGs

    介紹建築結構的基本概念,如樑柱、拱形與網格系統,並探討SDG 11如何與建築設計相關,補充說明耐震補強原理與應用。學生透過案例研究,如竹結構建築、仿生建築,理解不同材料與結構如何影響環境與能源使用,並思考如何應用於本地環境。

  • 02
    永續建築案例分析 結構設計探討

    介紹仿生學在建築中的應用,如模仿蜂巢結構提升穩固性或模仿樹木根系優化基礎設計。學生選擇一種仿生概念,並繪製設計結構草圖。引導學生思考回收材料模型建構、進行設計。學生透過麵條材料模擬結構並測試。

  • 03
    結構設計挑戰與仿生學應用

    學生依SDG 11永續城鄉態度使用回收材料(如紙板、竹籤或回收塑膠)製作小型建築結構模型,測試其穩固性,並評估其環保效益。
    各組調整並改善自己的建築結構設計作品,考慮耐震與資源使用,思考設計如何符合SDGs的永續目標。

    *本課程共操作3節。

  • 04
    成果發表與評估

    各組展示自己的建築模型與設計概念,並經載重震動測試,透過互評與老師回饋,思考如何改進設計,並探討未來建築如何朝向更永續的發展。

謝秀鳳

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