如何让设计题变得有滋有味

夏生虎

技术设计题主要考查学生的技术实践能力、设计分析能力、作图表达能力，能比较综合地反映学生的技术素养，在目前的选考、学考中占9分。所以，草图设计题在考试中所占的分值大，要引起重视。但在实际教学中，学生普遍缺乏知识储备、生活经历，草图设计对学生来说很难。很多学生做题时，往往不对题目进行分析就直接作图，或者对题目分析不够透彻。从设计结果来看，效果往往不是很理想，甚至很多设计都不能达到基本要求。针对学生存在的问题，笔者一直在探索，如何进行技术设计题的教学，提高学生的草图设计分析能力，以期在草图教学中形成一定的模式，从而提高学生的作图能力。

一、问题的提出

下面以浙江省2016年4月通用技术设计题为例，具体介绍技术设计题的解题方法与策略。

如图所示是小明使用的台灯，灯头会自然下降。小明准备将支架两侧的弹簧拆除，在其中一侧安装可伸缩的支撑件。经过测量，灯头从最高调到最低位置时，随着四边形支架向下摆动，弹簧伸长了40mm，支架上安装弹簧的销孔直径为4mm。请你帮助小明设计该支撑件。设计要求如下：A.支撑件可伸缩，两端安装在支架上的销孔处（拆除弹簧后的孔），与支架构成铰连接；B.安装支撑件后，灯头能从最高位置连续调节到最低位置，调节方便；C.灯头调节到任意位置时，紧固支撑件伸缩部位，灯头不会自然下降；D.支撑件主要材料采用3mm厚的钢板，辅助材料自选。请根据描述和设计要求完成以下任务：

（1）画出支撑件的设计草图，必要时可用文字说明；

（2）在设计草图上标注支撑件结构的主要尺寸；

（3）小明找到了以下几种类型的连接件，其中不适合用于支撑件安装和调节的是 （只需要在以下连接件中选择两种类型，将序号填写在“ ”处）；

（4）支撑件安装到支架上后，为了检验其是否达到设计要求，小明进行了以下试验，其中合理的试验有 （指出所有合理的项目，将序号填写在“ ”处）。①紧固支撑件伸缩部位，牵引灯头，观察台灯是否会翻倒；②紧固支撑件伸缩部位，在灯头上稍加压力，观察灯头是否下降；③将灯头调节到最高位置，紧固支撑件伸缩部位，在灯头上悬挂重物，观察支架是否变形；④松开支撑件伸缩部位，将灯头调节到最低位置，在灯头上悬挂重物，观察支架是否变形；⑤松开支撑件伸缩部位，牵引灯头，观察灯头能否从最高位置调节到最低位置。

二、设计题解题方法剖析

1.技术应用题考查的知识点

这道技术应用题主要考查以下几个知识点：（1）绘制设计草图；（2）尺寸标注；（3）说明设计方案是如何达到设计要求的；（4）技术试验的目的。这道题目考查学生的技术设计能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力。

2.设计要求和思路的分析

先审清题意：要设计与安装可伸缩的支撑件，要实现可调节的功能，调节的距离为40 mm，且能在任意位置紧固支撑件，主要材料采用3mm厚的钢板。这两点设计要求既然难以同时满足，那么我们就换一种思路来考虑，分步实现设计要求：进行设计分析时，先考虑满足一点设计要求，然后在此基础上对设计进行改动来满足另一点设计要求。先实现哪点设计要求需要进行综合分析，一般情况下是“先动后定”。通过以上的设计分析，我们可以明确设计思路：首先，我们设计一个连接结构，使它和灯头之间能实现转动要求。其次，对连接结构进行改进，使之能够伸缩调节并且能实现固定要求。

3.设计方案的初步构思

一般情况下，设计方案的构思不能一步到位。我们可降低设计方案的构思要求，不追求设计方案的完美，只要达到设计的基本要求即可，通过分步驟的方式来实现基本的设计要求，从而降低构思的难度。

综合分析历次高考、学考和会考中的设计题，构件之间“动”主要有转动和伸缩两个方面。比如这道设计题要求支撑件和连接结构之间能滑动。以此为契机，联系生活中的案例，积极寻找构思的切入点。

（1）从生活中发现案例，寻求解决问题的切入点：围绕支撑件和连接结构之间能伸缩这个切入点，积极寻找生活中构件之间能伸缩的物体，积极发现能转动构件的特点，如升降架、可伸缩伞柄等。

（2）结合切入点，实现初步的构思：从设计分析中，我们明确了设计方案由支撑件（中间构件）、连接件（暂时选用螺栓螺母，作图时不画螺母）和连接结构（支架）组成的。它们之间能滑动，固定构件处在连接结构的一端，滑到另一端连接结构能实现固定要求，返回原来这一端能回到原来的状态，实现滑动的要求。固定构件可以选择连接件或者自己构思形状。

4.画出结构的设计草图

根据题干，为了满足伸缩调节且紧固的要求，有多种方案可供选择，如采用套管伸缩结构、铰连接伸缩结构、槽连接伸缩结构，等等。如果采用槽连接伸缩结构，可在其中一个支撑件上设计成腰形槽，两个支撑件用调整螺丝连接，既方便调节又能紧固。设计草图如下图，并在图中对重要部位进行文字说明。

方案1 通孔+长槽

方案2 套筒伸缩

在设计草图上标注结构的主要尺寸，支撑件调节的距离为40 mm，故腰形槽的长度为40 mm，需要在图中标出；支架上安装支撑件的销孔直径为4mm，也需标出。

5.完成后续题目的解答

后续题目是对整个设计结构的完善与补充。此题的后续题目有两个小题：一是连接件的选择，自攻螺钉、膨胀螺栓、沉头螺钉不适合用于支撑件安装和连续调节，故只需在②④⑥选项中任选两个选项即可；二是新设计支撑件的技术试验，支撑件安装到支架上后，主要从支撑件伸缩部位连接是否紧固、是否可调来检验其是否达到设计要求，故选②⑤。

三、解题能力培养的几点思考

设计方案1和设计方案2实现了基本的设计要求，下面总结设计分析和构思过程：1.解读设计要求，明确设计思路。注重点在于分步骤来实现设计要求，形成明确的设计思路。2.结合设计思路进行构思。从生活中寻找案例进行构思，关键在于对这些案例的设计分析，从而寻找构思的切入点和突破点。3.采用草图法构思方案时，还可结合其他构思方法进行构思。4.不仅要在构思方案之前对设计要求进行设计分析，而且在构思过程中也要进行设计分析，在已形成的方案基础之上，转换思路寻求更好的方案。

通用技术课程对动手能力有一定要求。虽然通用技术强调的是技术设计的思想，但还是要求学生有一定的动手能力。让学生自己的设计思想通过技术操作变成具体的作品，能够极大地激发学生对通用技术的兴趣，同时技术操作过程能够培养学生正确的劳动习惯。此外，技术试验也是优化设计的一种重要方法。通用技术课是以提高学生的技术素养为核心目标，重在培养学生使用、管理、理解和评价技术的能力，技术课程的教学过程基于学生的实践，它把学生动手实践过程作为课程教学的一个载体，在实践中培养学生的技术知识、技术行为能力、技术思想。我们在教学过程中，应加强学习，结合对课标的学习领会，真正使这门学科成为此次新课改的亮点。

（作者单位：浙江省绍兴市柯桥区钱清中学）

□责任编辑 李杰杰

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