通用技术
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，在我省历次通用技术的高考、学考与选考中，设计题一直占据重要的地位。由于学生缺乏相应的生活生产经验，平时的通用技术操作活动课又比较少，使学生对技术设计题往往无从下手。不会设计、不会表达、表达不规范等困扰着学生。如何进行技术设计题的教学？在教学中哪些方面需要突破？有没有比较规范的解题方法？这些问题困扰着一线教师。
下面以浙江省2016年4月通用技术设计题为例，来具体介绍技术设计题的解题方法与策略。
15.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。
常见设计题的基本结构与解题方法分析
设计题解题方法剖析
1
读懂题目，明确设计要求
由题目给出的信息可知：小明使用的台灯，一段时间后弹簧弹性变差，灯头会自然下降。要求将支架两侧的弹簧拆除，在其中一侧安装可伸缩的支撑件。
2
进一步明确与细化设计要求
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，且能在任意位置时紧固支撑件，主要材料采用3mm厚的钢板。
3
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的结构，两个支撑件用调整螺丝连接，既方便调节又能紧固。设计草图如右图，并在图中对重要部位进行文字说明。
4
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。
解题能力培养的几点思考
1
用心观察日常生活中的各种结构
结构设计来源于生活，又为生活服务，生活中存在各种各样的结构，如高度可调的课座椅、可折叠的躺椅、伸缩式衣架、可调浴室喷头、空调外机支架等等，在观察生活中的这些结构时，要了解结构的各部分之间的组成及工作原理，如果该结构有不合理的地方，是否可以改进。引导学生学会用技术的眼光观察生活，这样可以丰富学生生活经验，增加感性认识，有助于设计题的解决。近年来设计题的题目为：台灯可伸缩的支撑件、警示牌支架、两用梯的固定连接件、高铁座椅活动小桌的连接件、手推平板车扶手和车身的连接件等等，都来源于我们的生活。当题目中要求设计的结构类似于生活中的某个结构时，对生活中的结构加以改进，就能设计出所要求的结构来。所以培养学生良好的观察日常生活的能力，对设计题的解题具有重要意义。
2
加强学生技术实践能力培养
技术实践能力包括：（1）能根据设计方案和已有条件选择加工工艺；（2）能正确地选择常用的工具，正确、安全地进行操作；（3）能制作、装配、调试简单产品的模型或原型；（4）能根据设计要求对产品进行技术试验。教师要选择合适的载体，加强学生技术实践能力培养。通过完整的设计与制作，学生的分析能力、设计能力和实践能力都能得到加强。针对设计题的特点，对一些较为典型的结构要加强练习，如槽式伸缩结构、榫卯连接、翼形螺丝紧固结构、铰链连接结构等等。
3
积极培养学生设计分析能力
要引导学生独立发现问题，并提出解决的方案。让学生善于打破思维定势，进行创新思维。在教学实践中，可从以下三个方面来培养学生的设计分析能力：（1）发现新问题，寻求新设计。同学们在生活、学习中会发现某些用品或工具存在缺陷，或在完成某项工作时找不到合适的工具。发动学生把这些问题找出来，并着手去解决。（2）探求典型问题的设计方案。所谓典型问题，是经过人们提炼的，蕴含着大量创新因子的，一般可以有多种解决方案的问题。这些典型问题，是学生大胆创新的良好载体。如：设计多功能笔筒；设计高度可调的课座椅；设计固定墙体的儿童餐桌等。（3）进行具体项目的创新设计。就是具体确立一些设计项目，让学生亲自设计，使其在实际设计中，体会到创新设计的乐趣，从而不遗余力地去创新。如：教室的雨伞架设计、单杠收拢结构、电视机安装板设计等。
4
重视学生作图表达能力的训练
设计需要以草图的形式呈现与表达，但画草图一直是学生在完成设计题时的一块短板，很多同学能想出设计结构，但画不出结构的设计草图。因此要加强学生作图表达能力的训练。绘制草图可以先从直线、曲线开始练习，再逐步过渡到基本平面图形、基本立体图形、轴测图等。对一些常用结构进行重点训练，如铰连接结构、伸缩结构、槽连接结构、转动定位结构等等，如下图所示：
在日常教学过程中，尽可能多的让学生绘制各种类型结构的草图，同时教师也应加强对学生的指导，引导学生完成从明确问题到设计构思，再到草图表达的整个设计过程。
5
熟练掌握设计构思的一般方法
在掌握设计的基本知识与基本技能后，设计题的方案构思可总结为“模仿、改进、创新”三个层次，这三个层次是逐步递进、逐步深入的过程。第一层次是模仿，通过对题目提供的原产品材料、图片、结构进行分析，模仿出新的设计结构，画出结构草图；第二层次是改进，根据设计的要求对原产品进行局部的改进，比如把原来不可折叠的改成是可折叠的，不可伸缩的改为可伸缩的，不能转动的改为可转动的；第三层次是创新，根据实际要求进行创新，需要摒弃原来的结构，跳出思维定势，进行突破性的创新，是设计的最高境界。在平时的教学中，让学生熟练掌握设计题构思的一般方法，对破解技术设计题可起到事半功倍的效果。
（特约作者：信息技术 高级教师 樊耀州
通用技术 高级教师 王光兆）
