高中通用技术论文：对解答设计应用题的几点思考

- 1 -我的设计我做主-对解答设计应用题的几点思考摘要：设计应用题是通用技术考试中最难的一题，也是通用技术教学中的重点与难点。设计应用题是综合题，综合考查学生分析、设计和绘图的能力，能较为全面地体现学生的技术素养。本文结合一道设计应用题，从设计分析、草图绘制、尺寸标注和细节描述、试验或特色描述等四个方面，论述解答设计应用题的过程与步骤。关键词：草图 设计应用题 解答 通用技术通用技术是一门立足实践的学科，根据技术与设计 1和技术与设计 2的教学要求，学生应经历设计的一般过程，尤其是要学会设计分析，制定设计方案，使用工具将材料加工出模型，进行试验与优化等。因此，在通用技术考试中，均会设置相应的试题。而能综合地体现各教学内容落实情况与学生的技术素养的题目就是设计应用题。设计应用题是通用技术考试中的最后一题，是分值最大的一题，对学生来说也是最难的一题，也是通用技术教学中的重点与难点。设计应用题是综合题，综合考查学生分析、设计和绘图的能力，能较为全面地体现学生的技术素养。现行试卷中的设计应用题主要由四块内容组成：收集信息与设计分析绘制草图尺寸标注及细节描述试验或特色描述。这四块内容互有联系，如设计分析不全面，就会影响草图的效果，某些细节可能会被忽略；内容上也有交错，如细节描述或特色描述，必须和草图相一致，必须体现在草图上。因此，全面详细的设计分析是设计草图的前提，是科学合理地标注尺寸的基础；而草图直接体现着设计、细节与特色。经过对一些设计应用题的分析，发现学生在这四块内容中均不同程度地存在问题。这些问题不是学生独立能解决的，需要老师在教学中加以解决与落实。下面结合一道设计应用题（注：题目引用自台州市 2012 学年第一学期高二期末试卷的设计应用题，但稍有改动），从设计分析、草图绘制、尺寸标注和细节描述、试验或特色描述等四个方面，论述如何解答设计应用题。高佳佳家的厨房需要一个落地碗柜，她准备用一款如右图 1 所示的柜子代替，但 发现如下问题：所有档板为木板不能沥水（水积在碗中或木板上）；柜门密封不透气，容易产生异味；底层较低，既不卫生又不利于老年人弯腰取放。于是她想重新设计一个落地式碗柜，要求：A.能放置碗、碟、勺子、筷子 B.低 层有沥水功能 C.柜门透气且能防蚊蝇 D.方便老年人使用。 请帮高佳佳重新设计碗柜达到上述要求，并完成下列题目。 图 1高中通用技术论文- 2 -（1）下列信息中，汤碗口直径 230mm、高 80mm；小碗口直径 120mm、高 6mm；碟子直径210mm、高 40mm；勺子尺寸为 130mm40mm15mm；筷子的尺寸为 250mm7mm7mm；碗、碟、勺、筷子的材料；制作碗柜的材料 柜门及安装方式 老年妇女直立时，手离地最高 173cm、最低 75cm；弯腰时，身子前后距离 80cm、手离地最低 29cm。不需要收集的是 （2）请根据设计要求和收集到的信息，构思方案并绘制草图 ，必要 时可用文字补充说明。（3）请在草图上标注碗柜的总长、总宽、 总高和档板的间隔尺寸。（4）碗柜制作完成后需要进行技术试验，下面 这些试验：档板与 侧板连接是否牢固 老年人取放碗碟是否方便 柜门关上后是否合缝碗柜移 动是否方便。其中你认为不需必要的是 一、对设计分析的思考设计分析是解答设计应用题的前提，要做到全面、科学、合理，有时还要根据生活经验挖掘一些潜在的设计要求，使设计更加科学合理。但由学生的答题情况中可以看出，学生在设计分析中存在许多问题。下面就对例题进行设计分析，并结合学生答题情况，例举一些设计分析中的问题及注意事项。来源 分析依据 分析过程与结果 存在问题 对策A.能放置碗、碟、勺子、筷子餐具多种多样，且数量较多，柜子应该分层，能分类存放；每种餐具都有不同的放置方式忽视了餐具的形态，没有了解放置的方式建议在平时多观察生活，了解各种餐具的放置方式B.低层有沥水功能底层必须有孔或者栅格，不会积水绘图时忘记绘制底层的孔或者栅格，绘图时要仔细C.有透气的柜门且能防蚊蝇柜门透气且防蚊蝇，说明柜门有孔，但应是小孔；或用纱窗门草图中柜门的孔或格子太大，没有防蚊蝇的功能绘图时要仔细设计要求D.方便老年人使用柜子的结构尺寸应符合老年人相应的动态尺寸学生没有考虑收集的信息，不知道老年人的动态尺寸设计要求与收集的信息要相结合进行分析汤碗、小碗、碟子、勺子、筷子的尺寸（见题目）根据放置餐具的习惯，柜子深度应达到250mm，再考虑后挡板、前门的厚度，柜子的总宽度应达到 300mm柜子的宽度不够，主要是没有考虑餐具的放置方式。尽管餐具能放置，但没有形成良好的人机关系多观察生活，积累生活经验制作碗柜的材料考虑餐具带水进入柜子，材料要耐水浸泡，防锈；还要易加工这与制作模型有关，但在卷上作答影响不大多观察生活，积累生活经验收集的信息柜门及安装方式透气防蚊蝇，绘制草图时要打开一扇柜门，展没有画出连接部件与结构，或缺少文字说文字说明是草图的必要补充，尤- 3 -示内部结构，所以还要画出连接部件与结构明 其是说明连接与细节之处老年妇女的动态尺寸决定了柜子的高度与底层的高度忽视了收集到的信息，导致柜子过高，人机关系不好关注题目中的数据，可能决定了作品的形体尺寸1、设计分析应全面设计分析应考虑多方面的信息，应包括题目中发现的问题、提出的设计要求及收集到的一些信息。从例题中，我们可以发现，题目中的问题与设计要求是一致的，但是有一些隐藏的信息；还要考虑第一小题中收集的信息，哪些是有价值的信息；而且设计要求应与收集的信息相结合，综合考虑分析。如有些学生忽略了餐具的尺寸，柜子的前后距离只有 200mm，这样人机关系显然不合理；有些学生考虑了透气但忽视了防蚊蝇，导致设计不符合要求；有些学生没有注意老年人的动态尺寸，柜子设计过高等。还有，收集到的信息（见题目）是没有价值的，不需要收集。2、注意各要求与信息的内在联系在同一题中，各设计要求和收集到的信息之间存在着一些联系，不可孤立地分析某一个设计要求或收集的信息。若是孤立地考虑设计要求或信息，最后的方案也欠合理。如在本题中，设计要求中的 D（见题目）与收集的信息（见题目）是有直接联系的；设计要求中的 A（见题目）与收集的信息（见题目）是有直接联系的；设计要求中的C（见题目）与收集的信息（见题目）是有联系的；收集的信息（见题目）与收集的信息（见题目）影响着柜子的内部结构，等。二、对草图绘制的思考假如设计分析相对比较全面合理，那接下来就是绘制草图了。草图绘制是设计应用题中的分值最大的小题，是重中之重，也是学生最为头疼的题目。一些学生能画出基本的结构，但是草图的效果与期望有差距；有些学生构思好了基本的结构，但是画不出来；更有甚者连想法都没有，根本不知道画什么结构。学生绘制草图的问题很多，但可以归结为两个问题：画什么？怎么画？1、解决“画什么”的问题俗话说“巧妇难为无米之炊” ，画什么都不知道，如何正确作答呢？建议学生可以从以下两个角度去思考，确定最基本的结构。（1）仿画原题的结构，再作改进根据近几年的题型，设计题大多数为结构改进型。因此原题的结构虽存在一些问题，需要改进，但也是有可取之处的。若将原题的结构按照设计要求进行改进，则既可成为基本符合题意的结构。如在本例题中，原图的结构只符合设计要求 A（见题目） ，其他的设计要求均不符合。修改意见可参看下面的表格内容：原图 图 1 修改意见 修改后的草图 图 2- 4 -、将门改为纱窗结构，则符合设计要求 C（见题目） ；、将最底层木板钻孔或挖出栅格，则符合设计要求 B（见题目） ；、在原来柜子的底部增加高度为290mm 的支撑脚，则符合设计要求D（见题目） 。（2）在生活中寻找结构原型根据通用技术学科性质，学科涉及的技术是日常生活中应用广泛、对广大同学的发展具有广泛迁移价值的技术。无论是课堂教学中的案例，还是试题的素材，均来自生活，所以设计应用题的相关答案应该可以在生活中找到。如本题的橱柜，每位同学家中都有，且结构应该都有不同之处。家中的橱柜应该基本符合本题的设计要求，但主要是有些学生远离了生活，很少进厨房，甚至不知道哪个是橱柜，更不用说打开橱柜看看里面是什么结构。建议教师可以拿学生学习、生活中的常见结构作为教学的案例，引导学生多观察生活中的结构，为设计积累基础。2、解决“怎么画”的问题有方案，但是不能通过草图表达出来，这是学生反映最普遍的问题。绘制草图的技能需要长时间的训练，但是与美术专业要求又不同。现阶段的草图只需要表达结构的立体效果即可。在教学中，sketchup 是一个很好的绘图软件，尽管在考试中不能使用该软件，但是学生可以借鉴 sketchup 的绘图方法，主要有以下几个步骤：（1）确定并绘制总体几何体轮廓任何一个结构，都可认为是某一个基本的几何体（如长方体、正方体、圆柱、棱柱和棱锥等）通过不断地切割或拼接来获得，基于这样的一种思想，对于要绘制的草图，先确定该结构的基本几何形体并绘制。在本题中，橱柜的基本几何形体应该是长方体，如图3。（2）通过切割或拼接绘制结构在绘制出基本几何形体后，就可以根据设计方案，在原来的几何形体上不断切割，或者拼接基本的几何体，以达到基本的设计效果。在本题中，在大的长方体中，不断切割小的长方体，得到图 4 的结构；然后在图 4 的基础上，添加两个长方体作为橱柜的门，再在门内切割两个比较偏的长方体，作出纱窗门的效果，如图 5。（3）优化结构、细化草图方案的基本结构绘制出来后，再对照一下设计要求与收集的信息，对结构进行优化，对草图进行细化。在本题中，橱柜的门要透气并防蚊蝇，将门内的图案进行修改，画成纱窗或者许多小孔；若体现特色创新，可考虑绘制纱窗或小孔组成一些图案，美化结构。如图 6- 5 -图 3 图 4 图 5 图 6经过以上步骤，虽然学生不一定能绘制出很有特色的结构，但是能清楚地绘制出基本的结构，满足题目中基本的设计要求。（4）必要的文字说明虽然草图能够表现结构的主要形态特征，但由于绘图技能有限，在有些部分的结构、材料、连接等，不能在草图上表达，这些就需要一些文字说明了。比如在本题中，虽然橱柜的门上绘制了一些线条，但若不加以文字说明，别人不一定就知道这两扇柜门安装了纱窗。三、对尺寸标注及细节描述的思考草图只是体现了结构特征，但不能体现结构的大小，因此草图中还需要进行尺寸标注，用以说明结构的体积大小，所占空间等；此外，标注了尺寸，更能说明结构是否符合设计要求。但是尺寸标注得分普遍不高。主要体现在以下几个问题：1、尺寸标注与形体线条不一致在通用技术课程中，草图采用正等轴测图的方式绘制，即草图中的线条比例要与真实结构的比例一致。草图可以放大或缩小，但是必须保持结构线条的比例不变。例如，两条明显不一样长的线条，却标上了同样大小的数字。这样算是尺寸标注的错误呢?还是草图绘制的错误？2、尺寸标注不规范在国家制图标准中，尺寸标注有着明确的标准。虽然在草图要求不是很严格，但是基本的标准还是要遵从的。如草图中长与宽的方向的线条应该是斜的，那么尺寸线就应该与标注的线条平行，也是斜的；尺寸线的两端的箭头，应该是 这样的，而像箭头 与箭头 都是不规范的，甚至有些同学连箭头也没有；尺寸数字应该写尺寸线的左边或上方，也是沿着尺寸线斜着写。3、尺寸单位不明在完成上述尺寸标注后，很多学生忽视了尺寸的单位。在技术制图中，单位不写默认就是毫米，若不是毫米，则请在图中相应位置进行说明。如本题中，有学生标注橱柜高度为 170，没有进行单位说明，那么橱柜的高度默认为 170mm。这样结构就会缩小很多，不具备实用功能，只是一个模型而已。有时，题目会要求说明一些高度、角度与连接处调节等，包括设计了什么结构、如何调节等等。此时文字描述一定要清晰，说明结构与操作步骤，并且要求草图与文字描述必须一致，不可空谈。- 6 -四、对试验或特色描述的思考1、对试验的思考按照设计的一般过程，技术试验是设计的必要步骤。根据教材与考试要求，技术试验主要涉及结构的稳定性、强度及人机关系，且以稳定性与强度为主。题目中也会给出针对结构的具体的措施，学生要分析与判断。因此，学生要明确一下几点：（1）学生应理解影响结构稳定性与强度的基本因素，及这些因素的相互联系；（2）要清楚结构，明确结构最脆弱的构件在哪里，明确结构最不稳定的状态；（3）要明确提供的各种试验方法是否有必要，是否在本次设计中要进行的试验；（4）要会分析具体的试验方法会产生怎么样的效果。如在本题中，碗柜移动是否方便的试验是不必要的，因为设计中没有要求橱柜具备方便移动的功能。2、对特色描述的思考结构的创意是设计的亮点，特色的描述就是为了展示设计的创意。但学生对特色的描述中，要注意以下几个方面：（1）特色描述要与草图一致特色描述与细节描述一样，都要求用文字清晰地表达，但是切忌空谈，所描述的内容在草图中要有所体现，与草图表达的内容一致。（2）特色描述要具体特色描述不可空泛，要具体。如， “本产品比较环保”的特色描述是不能得分的，比较空泛，若改为“本产品采用可降解的塑料，可回收再利用，比较环保” ，这样的描述相对较具体，是可以给分的。（3）特色描述与设计要求有区别所谓特色，应该是指设计的与众不同之处。因此特色所描述的内容，应该有别于结构的设计要求，不能是结构的基本功能，否则体现不出特色或创意。如“本橱柜的柜门具有纱窗功能，透气防蚊蝇”应该不能作为特色，若改为“本橱柜的柜门上雕刻有花朵的图案，较美观” ，那就可以可以作为特色，但是要求草图中的柜门必须有花朵的图案。设计应用题的几个部分，前后关联，相互之间相关性也较多，各部分的表达与描述也应一致。因此在分析和解答设计应用题的时候，要认真全面地分析，仔细绘制草图，文字描述与草图保持一致。在上个学期的期末考试中，同级