基于結(jié)構(gòu)歸納的草圖設(shè)計(jì)題型分類(lèi)教學(xué)研究

酈鈺筠

(浙江省海亮高級(jí)中學(xué) 浙江紹興 311800)

草圖設(shè)計(jì)題型教學(xué)研究意義重大。對(duì)草圖設(shè)計(jì)題型的歸納梳理，有效掌握不同題型的解題技巧，能幫助學(xué)生用科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、清晰的思路解題，有效提高草圖設(shè)計(jì)題型的得分率。對(duì)草圖設(shè)計(jì)題型的出題角度、考查方式及生活應(yīng)用原型進(jìn)行歸納與分析，能幫助教師在教學(xué)中更有邏輯性地引導(dǎo)學(xué)生，提升教學(xué)效能。

一、結(jié)構(gòu)原型收集分類(lèi)及特點(diǎn)歸納

（一）伸縮型結(jié)構(gòu)

生活中伸縮結(jié)構(gòu)十分常見(jiàn)，手機(jī)自拍桿、伸縮衣叉、拖把手柄、落地風(fēng)扇、游標(biāo)卡尺、美工刀等生活用品中都存在伸縮結(jié)構(gòu)。這類(lèi)結(jié)構(gòu)通常具有以下特點(diǎn)：通過(guò)兩塊平板相對(duì)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)伸縮；利用滑軌或滑槽實(shí)現(xiàn)伸展和伸縮；通過(guò)兩個(gè)或兩個(gè)以上的管材嵌套實(shí)現(xiàn)伸展與收縮。伸縮結(jié)構(gòu)可分為連續(xù)調(diào)節(jié)和非連續(xù)調(diào)節(jié)，非連續(xù)調(diào)節(jié)通常以一組連續(xù)的孔實(shí)現(xiàn)[1]。

（二）轉(zhuǎn)動(dòng)型結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)通常由兩個(gè)構(gòu)件通過(guò)活動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)相互旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)中心為一個(gè)活動(dòng)銷(xiāo)，轉(zhuǎn)軸可以是固定的，也可以是活動(dòng)的，如門(mén)窗的合頁(yè)等。轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)也可以用弧形滑槽限位。

（三）簡(jiǎn)單固定結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)單固定結(jié)構(gòu)主要能讓產(chǎn)品通過(guò)連接件實(shí)現(xiàn)物件的扣合、取放或固定連接，生活中也有許多產(chǎn)品包含此類(lèi)結(jié)構(gòu)，如電視機(jī)、熱水器、時(shí)鐘與墻體的連接。此類(lèi)結(jié)構(gòu)通常通過(guò)利用圓孔、U型孔、腰型孔或組合孔來(lái)實(shí)現(xiàn)物體取放功能。

（四）包裹型結(jié)構(gòu)

包裹型結(jié)構(gòu)也是生活中常見(jiàn)的連接結(jié)構(gòu)。路邊的電線桿、管道的架設(shè)上常見(jiàn)圓環(huán)、半圓環(huán)或抱箍狀的包裹型結(jié)構(gòu)，用于紅綠燈、指示牌、路燈等的固定。此類(lèi)結(jié)構(gòu)不破壞被連接物原有結(jié)構(gòu)，安裝和拆除較為方便，可以在一定范圍橫截面不同的柱體上進(jìn)行安裝，也可以通過(guò)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)固定位置。

二、浙江省及各地市草圖設(shè)計(jì)典型真題收集及考向分析

對(duì)近年來(lái)浙江省學(xué)考、選考真題和各地市通用技術(shù)考卷草圖設(shè)計(jì)題的搜集與研究分析發(fā)現(xiàn)，草圖設(shè)計(jì)題的命題特征及變化趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：草圖設(shè)計(jì)命題素材背景呈現(xiàn)多樣化，但均來(lái)自于日常生活；草圖設(shè)計(jì)題考查方向趨向于復(fù)雜化，由原來(lái)的單一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)現(xiàn)多種功能的連接件設(shè)計(jì)，如伸縮結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的組合型構(gòu)件設(shè)計(jì)；草圖設(shè)計(jì)題型的命題元素日漸豐富，加入了電機(jī)等新型元素。具體的草圖設(shè)計(jì)考查方向變化趨勢(shì)如下表1所示。

表1 浙江省及各地市典型草圖設(shè)計(jì)真題考向

三、常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)件、典型材料應(yīng)用分析

草圖設(shè)計(jì)題型命題越來(lái)越注重考查學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，除了主體連接件的設(shè)計(jì)，構(gòu)件間的連接方式、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇及典型材料的應(yīng)用同樣值得分析研究。學(xué)生缺乏實(shí)際生活中的細(xì)節(jié)積累，對(duì)連接方式、標(biāo)準(zhǔn)件及典型材料的應(yīng)用理解較為生硬，也成為草圖設(shè)計(jì)題型解題的障礙[2]。

狹義的標(biāo)準(zhǔn)件為緊固件，常見(jiàn)的有螺栓螺母、元寶螺栓螺帽、自調(diào)整螺栓等。其中，螺栓螺母常用于可拆卸連接，但需配合工具；元寶螺栓、元寶螺帽、自調(diào)整螺栓多用于經(jīng)常需要調(diào)節(jié)距離或角度的結(jié)構(gòu)，因其可徒手操作，具有一定的便捷性。

四、草圖設(shè)計(jì)解題思路歸納總結(jié)

（一）一般解題步驟

草圖設(shè)計(jì)題的解答一般可分為以下幾個(gè)步驟。1.審題：從題干中獲取主要信息，如設(shè)計(jì)要求、關(guān)鍵尺寸等；2.被連接處形態(tài)分析：分析被連接件A和被連接件B的形態(tài)，根據(jù)被連接處形態(tài)確定連接件彎折造型；3.主體連接件類(lèi)型及孔型確定：根據(jù)設(shè)計(jì)要求及固定需要，確定主體連接件類(lèi)型，并確定開(kāi)孔形狀實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能；4.繪制連接件：實(shí)現(xiàn)合理連接，滿足設(shè)計(jì)要求；5.關(guān)鍵尺寸標(biāo)注：按照規(guī)范標(biāo)注關(guān)鍵尺寸；6.簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明，如連接方式、標(biāo)準(zhǔn)件或特殊材料說(shuō)明等。

（二）主體連接件畫(huà)法

伸縮型結(jié)構(gòu)：伸縮結(jié)構(gòu)可分為連續(xù)調(diào)節(jié)和非連續(xù)調(diào)節(jié)兩類(lèi)，連續(xù)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)中通常包含腰型孔，非連續(xù)調(diào)節(jié)通常由一組多個(gè)孔組成；伸縮結(jié)構(gòu)中元寶螺栓或手?jǐn)Q螺絲可用于固定；連接件的具體形狀應(yīng)根據(jù)被連接物形態(tài)而確定。

轉(zhuǎn)動(dòng)型結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)動(dòng)型結(jié)構(gòu)可用于角度調(diào)節(jié)，通常包含單孔或者弧形滑槽，單孔可形成鉸連接點(diǎn)，滑槽可以限制轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

簡(jiǎn)單固定結(jié)構(gòu)：簡(jiǎn)單固定結(jié)構(gòu)的連接件形狀應(yīng)通過(guò)被連接處的形態(tài)分析，再設(shè)計(jì)具體的彎折造型，常見(jiàn)的有“L型”“U型”“F型”等衍生結(jié)構(gòu)。

包裹型結(jié)構(gòu)：包裹型結(jié)構(gòu)通?？捎糜诮鉀Q桿件、管狀結(jié)構(gòu)的連接[3]。

五、草圖設(shè)計(jì)專(zhuān)題教學(xué)跟蹤實(shí)錄

筆者對(duì)海亮高級(jí)中學(xué)現(xiàn)高二年級(jí)技術(shù)選考2-2班、技術(shù)選考1班進(jìn)行了2個(gè)階段的草圖專(zhuān)題授課及強(qiáng)化訓(xùn)練，時(shí)間分別在2020年5月和2020年9月，其間對(duì)這兩個(gè)班級(jí)的草圖設(shè)計(jì)答題情況進(jìn)行了跟蹤并記錄。其中，主要納入研究范圍的答題形式包括市級(jí)統(tǒng)考、多校聯(lián)考、校級(jí)期中考試、校級(jí)月考、班級(jí)周考、課堂限時(shí)訓(xùn)練和平時(shí)作業(yè)。參考維度主要答題速度、答題規(guī)范、草圖質(zhì)量等。具體記錄如表2所示，

表2 草圖設(shè)計(jì)答題情況記錄

從上述記錄數(shù)據(jù)看，在一定程度上，基于結(jié)構(gòu)歸納的草圖設(shè)計(jì)題型分類(lèi)教學(xué)有以下幾個(gè)方面的顯著成效：

學(xué)生草圖設(shè)計(jì)題型答題率較以往相比大幅提高；學(xué)生對(duì)考題的把握更為精準(zhǔn)，對(duì)設(shè)計(jì)要求的理解更到位；學(xué)生的草圖表達(dá)能力有一定的提升；學(xué)生在草圖設(shè)計(jì)答題過(guò)程中更注重答題規(guī)范，提高了得分率。

六、結(jié)束語(yǔ)

本研究是對(duì)通用技術(shù)學(xué)科草圖設(shè)計(jì)教學(xué)的初步探索。在草圖設(shè)計(jì)題型出題背景呈現(xiàn)多樣化、題材元素新穎、考查方向綜合性強(qiáng)的情況下，學(xué)生可以通過(guò)結(jié)構(gòu)歸納找到一般解決方案，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)件、典型材料應(yīng)用分析，細(xì)化方案、規(guī)范答題，形成系統(tǒng)性的草圖設(shè)計(jì)解題思維，提高技術(shù)綜合應(yīng)用能力。

現(xiàn)階段研究存在一定的局限性。第一，參與調(diào)研的樣本人數(shù)過(guò)小，學(xué)生層次不具有代表性；第二，由于數(shù)據(jù)收集的形式具有多樣性，不同考試或習(xí)題的難度系數(shù)無(wú)法統(tǒng)一；第三，研究數(shù)據(jù)量有待進(jìn)一步積累；同時(shí)，教學(xué)研究成果驗(yàn)證伴隨著許多不可控因素，也可能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)造成一定偏差。在下一階段，研究開(kāi)展需要對(duì)學(xué)生層次、樣本人數(shù)及實(shí)驗(yàn)實(shí)施具體步驟進(jìn)行控制，以確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。