如何讓設計題變得有滋有味

夏生虎

技術設計題主要考查學生的技術實踐能力、設計分析能力、作圖表達能力，能比較綜合地反映學生的技術素養，在目前的選考、學考中占9分。所以，草圖設計題在考試中所占的分值大，要引起重視。但在實際教學中，學生普遍缺乏知識儲備、生活經歷，草圖設計對學生來說很難。很多學生做題時，往往不對題目進行分析就直接作圖，或者對題目分析不夠透徹。從設計結果來看，效果往往不是很理想，甚至很多設計都不能達到基本要求。針對學生存在的問題，筆者一直在探索，如何進行技術設計題的教學，提高學生的草圖設計分析能力，以期在草圖教學中形成一定的模式，從而提高學生的作圖能力。

一、問題的提出

下面以浙江省2016年4月通用技術設計題為例，具體介紹技術設計題的解題方法與策略。

如圖所示是小明使用的臺燈，燈頭會自然下降。小明準備將支架兩側的彈簧拆除，在其中一側安裝可伸縮的支撐件。經過測量，燈頭從最高調到最低位置時，隨著四邊形支架向下擺動，彈簧伸長了40mm，支架上安裝彈簧的銷孔直徑為4mm。請你幫助小明設計該支撐件。設計要求如下：A.支撐件可伸縮，兩端安裝在支架上的銷孔處（拆除彈簧后的孔），與支架構成鉸連接；B.安裝支撐件后，燈頭能從最高位置連續調節到最低位置，調節方便；C.燈頭調節到任意位置時，緊固支撐件伸縮部位，燈頭不會自然下降；D.支撐件主要材料采用3mm厚的鋼板，輔助材料自選。請根據描述和設計要求完成以下任務：

（1）畫出支撐件的設計草圖，必要時可用文字說明；

（2）在設計草圖上標注支撐件結構的主要尺寸；

（3）小明找到了以下幾種類型的連接件，其中不適合用于支撐件安裝和調節的是 （只需要在以下連接件中選擇兩種類型，將序號填寫在“ ”處）；

（4）支撐件安裝到支架上后，為了檢驗其是否達到設計要求，小明進行了以下試驗，其中合理的試驗有 （指出所有合理的項目，將序號填寫在“ ”處）。①緊固支撐件伸縮部位，牽引燈頭，觀察臺燈是否會翻倒；②緊固支撐件伸縮部位，在燈頭上稍加壓力，觀察燈頭是否下降；③將燈頭調節到最高位置，緊固支撐件伸縮部位，在燈頭上懸掛重物，觀察支架是否變形；④松開支撐件伸縮部位，將燈頭調節到最低位置，在燈頭上懸掛重物，觀察支架是否變形；⑤松開支撐件伸縮部位，牽引燈頭，觀察燈頭能否從最高位置調節到最低位置。

二、設計題解題方法剖析

1.技術應用題考查的知識點

這道技術應用題主要考查以下幾個知識點：（1）繪制設計草圖；（2）尺寸標注；（3）說明設計方案是如何達到設計要求的；（4）技術試驗的目的。這道題目考查學生的技術設計能力、創新能力、分析問題和解決問題的能力。

2.設計要求和思路的分析

先審清題意：要設計與安裝可伸縮的支撐件，要實現可調節的功能，調節的距離為40 mm，且能在任意位置緊固支撐件，主要材料采用3mm厚的鋼板。這兩點設計要求既然難以同時滿足，那么我們就換一種思路來考慮，分步實現設計要求：進行設計分析時，先考慮滿足一點設計要求，然后在此基礎上對設計進行改動來滿足另一點設計要求。先實現哪點設計要求需要進行綜合分析，一般情況下是“先動后定”。通過以上的設計分析，我們可以明確設計思路：首先，我們設計一個連接結構，使它和燈頭之間能實現轉動要求。其次，對連接結構進行改進，使之能夠伸縮調節并且能實現固定要求。

3.設計方案的初步構思

一般情況下，設計方案的構思不能一步到位。我們可降低設計方案的構思要求，不追求設計方案的完美，只要達到設計的基本要求即可，通過分步驟的方式來實現基本的設計要求，從而降低構思的難度。

綜合分析歷次高考、學考和會考中的設計題，構件之間“動”主要有轉動和伸縮兩個方面。比如這道設計題要求支撐件和連接結構之間能滑動。以此為契機，聯系生活中的案例，積極尋找構思的切入點。

（1）從生活中發現案例，尋求解決問題的切入點：圍繞支撐件和連接結構之間能伸縮這個切入點，積極尋找生活中構件之間能伸縮的物體，積極發現能轉動構件的特點，如升降架、可伸縮傘柄等。

（2）結合切入點，實現初步的構思：從設計分析中，我們明確了設計方案由支撐件（中間構件）、連接件（暫時選用螺栓螺母，作圖時不畫螺母）和連接結構（支架）組成的。它們之間能滑動，固定構件處在連接結構的一端，滑到另一端連接結構能實現固定要求，返回原來這一端能回到原來的狀態，實現滑動的要求。固定構件可以選擇連接件或者自己構思形狀。

4.畫出結構的設計草圖

根據題干，為了滿足伸縮調節且緊固的要求，有多種方案可供選擇，如采用套管伸縮結構、鉸連接伸縮結構、槽連接伸縮結構，等等。如果采用槽連接伸縮結構，可在其中一個支撐件上設計成腰形槽，兩個支撐件用調整螺絲連接，既方便調節又能緊固。設計草圖如下圖，并在圖中對重要部位進行文字說明。

方案1 通孔+長槽

方案2 套筒伸縮

在設計草圖上標注結構的主要尺寸，支撐件調節的距離為40 mm，故腰形槽的長度為40 mm，需要在圖中標出；支架上安裝支撐件的銷孔直徑為4mm，也需標出。

5.完成后續題目的解答

后續題目是對整個設計結構的完善與補充。此題的后續題目有兩個小題：一是連接件的選擇，自攻螺釘、膨脹螺栓、沉頭螺釘不適合用于支撐件安裝和連續調節，故只需在②④⑥選項中任選兩個選項即可；二是新設計支撐件的技術試驗，支撐件安裝到支架上后，主要從支撐件伸縮部位連接是否緊固、是否可調來檢驗其是否達到設計要求，故選②⑤。

三、解題能力培養的幾點思考

設計方案1和設計方案2實現了基本的設計要求，下面總結設計分析和構思過程：1.解讀設計要求，明確設計思路。注重點在于分步驟來實現設計要求，形成明確的設計思路。2.結合設計思路進行構思。從生活中尋找案例進行構思，關鍵在于對這些案例的設計分析，從而尋找構思的切入點和突破點。3.采用草圖法構思方案時，還可結合其他構思方法進行構思。4.不僅要在構思方案之前對設計要求進行設計分析，而且在構思過程中也要進行設計分析，在已形成的方案基礎之上，轉換思路尋求更好的方案。

通用技術課程對動手能力有一定要求。雖然通用技術強調的是技術設計的思想，但還是要求學生有一定的動手能力。讓學生自己的設計思想通過技術操作變成具體的作品，能夠極大地激發學生對通用技術的興趣，同時技術操作過程能夠培養學生正確的勞動習慣。此外，技術試驗也是優化設計的一種重要方法。通用技術課是以提高學生的技術素養為核心目標，重在培養學生使用、管理、理解和評價技術的能力，技術課程的教學過程基于學生的實踐，它把學生動手實踐過程作為課程教學的一個載體，在實踐中培養學生的技術知識、技術行為能力、技術思想。我們在教學過程中，應加強學習，結合對課標的學習領會，真正使這門學科成為此次新課改的亮點。

（作者單位：浙江省紹興市柯橋區錢清中學）

□責任編輯 李杰杰

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