通用技术设计应用题深入分析探究（王建献）

《通用技术》设计应用题深入分析探究

浙江省桐乡市高级中学 王建献

【内容摘要】通用技术设计题是通用技术测试的必考试题也是压轴题，

是学分最容易失分也感觉最难的题型，本文从典型的测试方式出发，结合实际，把生活中用到一些常见结构的设计方法、

【关键字】技术设计；结构设计

当今世界，创新设计已经成为引领变革的重要因素，我们国家之所以在很多领域落后于人，最大的问题莫过于我们的工业大多以来料加工为主，缺乏自主创新能力，而一个产品的整个产业链分为标准、设计和制造，制造处于整个产业链的最低端，但是却需要耗费最高的人力和物力，产生最大的环境能源问题，这也就是为什么大部分的发达国家只负责标准和设计，把最后一个环节搬到大量发展中国家的主要原因。所谓一流企业做标准，二流企业做设计，三流企业做产品。

一份名为《抓住苹果全球网络中的价值》的研究报告由三位教授合作完成。三位教授通过分析iPhone和iPad全球供应链的价值分布发现，苹果公司在整个产业链中占据绝对控制权，供应商能不能赚钱得由苹果说了算，因此苹果总是能分走产品利润中的最大一份，产业链中的其他环节却只能拿到很少比例。

三位教授并不是首次调查苹果产品的全球产业链，2007年他们三人就曾对iPod进行过分析，结果显示当时每台售价299美元的iPod中，苹果获得80美元，在中国大陆的组装成本估计仅为4美元。 报告中的数据显示，2010年苹果每卖出一台iPhone，就能拿走利润的58.5%，原材料供应商能拿到21.9%，韩国由于LG和三星为苹果提供技术含量较高的显示器和内存芯片，拿到利润的4.7%，欧洲、日本和中国台湾分别只能拿到1.1%、0.5%和0.5%。

劳动力成本在苹果全球产业链中的所占比例还不到6%，中国以外的劳动力能拿到iPhone利润的3.5%，中国的劳动力只能拿到1.8%。

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报告认为，对于iPhone这样的产品，电子设备组装环节几乎没有什么价值，因为在每一部售价数百美元的iPhone中，估计支付给中国工人的薪水部分只有10美元或更少。

尽管每部iPhone背后都标注着中国制造(Made in China)，但中国工人分得iPhone总价值只有1.8%;而苹果作为iPhone的创造者，却能拿到利润的58.5%，这揭示了高科技电子设备中制造者和创造者的差距。

上面这些令人惊叹的数字很清楚的显示了设计创新在整个产业链中的价值。我们在高中开设技术类课程，就是为了提高人们的创新能力和设计意识，转变人们的观念，扭转仅仅是生产大国的尴尬局面。

高中教材《通用技术》课程必修课程《技术与设计1》重点培养学生创新思维能力，通过对设计的一般过程的指导和学习，掌握设计的全部过程，培养学生主动发现技术问题，并积极进行探究设计，最终完成成果创新，无论是会考、三项考试和学业水平考试，技术设计应用能力均是技术考试考查的重点，所谓技术设计就是要求学生具有良好的设计创新能力，熟悉一些常见技术的实现方法，从而提高设计意识，培养技术素养。

技术考试的设计应用题大致可分为三种类型。 一种类型可称为整体设计，例如：

【例题】小通很喜欢躺在床上使用笔记本电脑，但是笔记本电脑放在腿上很不方便，尤其是夏天，笔记本电脑发出的热量能把大腿烫伤，而且鼠标也没有地方放，操作起来非常不便。小通看到医院里有一种可以放在床上，方便病人吃东西的床桌（图1是一张简易的床桌供参考），他也想弄一个，于是他来请求正在学习通用技术的你帮忙，

图1 床桌

请你帮小通设计一款适合在床上使用笔记本电脑的床桌。

（1）该床桌设计主要应该考虑哪些因素，请对每个因素进行简单设

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计分析？（6分）

（2）请利用草图法表现你的设计方案。（6分）

（3）请列举三件制作该产品必须的加工工具并把下面的加工流程图补充完整。(6分)

取料 （▲） （▲） （▲） 表面光滑处理 此类题型重点考查学生整体创新设计能力，学生绘制草图比较随意，阅卷时主观因素很大，得分高低很大程度上取决于学生的绘图水平，而且考试时时间毕竟有限，不可能进行充分的考查论证，大部分学生都是模仿现有产品绘制草图，甚至直接模仿题目中给定的参考样品，虽然此种题型能考查学生的创新能力，但是由于各种限制，很难有实际意义上的考查效果，随着时间推移，这种考试形式在高考或学业水平考试中已经很少出现。

第二种类型为设计改进型，例如：

【例题】孙丽发现家里使用的开放式鞋柜（如图2所示）有如下问题：鞋柜档板间的高度过髙，鞋帮稍 低的鞋子放置时剩余空间较大;鞋柜深度不够，稍大的鞋子放进后会露出少部分后跟。于 是她想改进鞋柜的内部结构，要求： A. 鞋柜装上门；

B. 至少能放置九双鞋子（含儿童鞋）和一双靴子； C. 能放高帮或高跟鞋。 请你帮助孙丽对鞋柜进行改进，解决上述问题达 到要求，并完成下列各题。

(1) 在设计之前需要收集相应的信息，下列信息中：①单只鞋子的相关尺寸:成年人大码低帮鞋（长、宽、高）大约为300mm X 100mm X 100mm;高帮鞋大约为300mmX100mmX 200mm。单只靴子大约为280mmX

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图2 鞋柜

100mm X 550mm;②鞋子的材料；③木板的厚度: ④柜门的安装方式。你认为要收集的是_____________________。 (2) 用草图表达你的设计方案士用文字说明。 (3) 请在草图上标注档板的间距。

此种题型一定要注意审题，比如本题题目中明确要求改进鞋柜的“内部结构”，结果很多学生直接重新设计一个新的鞋柜，明显违反了题目要求。既然是设计改进，必然会有严格的技术要求，因此此类题型一般对尺寸较为敏感，需要学生进行准确的尺寸计算，不能随意绘制，重点考查并不是学生的创新能力，而是基本技术素养。比如例题中已经明确给出了三种不同鞋子的尺寸大小，要满足能放一双靴子，靴子的高度已经给出，为550mm，考查柜子的原高只有650mm，只能单独开设一格长格子，有些同学提出靴子横着放可不可以，答案是不可以，这种已经超出了设计的范畴，是学生在设计中要避免的问题。同时因为题目中已经说明原来的三格设计浪费空间，因此根据尺寸计算，可以改进成四格设计。这里还有一个最主要的考查点就是柜子的深度只有290mm，而鞋子的长度却有300mm，题目中已经明确要求要装柜门，直接放置必然会有部分鞋跟露在外面而导致柜门无法关严，解决这个问题的最佳办法就是隔板设计成倾斜式，倾斜的角度可以利用反三角函数求得，除非题目中明确提出要标明角度，否则一般

110 215 215 110 690 图3 鞋柜尺寸参考

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可以不标角度，只要能看出倾斜即可。此类题型一般要求有精确的尺寸标注，因此除了绘制草图（一般是正等轴测图）外，可以利用三视图进行主要尺寸的标注。图3是对本题的主要隔板的间距的主视图标注，可供参考。

第三种题型也是较难的题型，可以称为局部设计，重点考查的已经不是设计创新而是技术应用能力，通过此类题型能考查学生的基本技术素养，对生活中常见技术的观察和应用能力。

【例题】张华设想制作如图4（a）所示的家用小圆桌，准备利用废旧的落地电扇底座（见图4（b））作为支撑；台板选用木板制作（见图4(c）)。

图4 小圆桌

请设计连接底座与台板的中间零件（材料自选），设计要求为： A.中间零件用直径为5毫米的螺钉与台板连接； B.中间零件与底座连接可靠，拆卸方便。 请根据上述设计要求，完成以下任务：

（1） 画出中间零件的设计草图，必要时可用文字说明； （2） 在设计草图上标注中间零件的主要尺寸； （3） 指出你选用的中间零件材料；

（4） 在以下螺钉中，最适合连接台板的是

A.螺丝螺帽 B.自攻螺丝 C.膨胀螺丝 D.元宝螺帽 此类题型要求学生对生活中的常见技术有一定的认识和了解，并

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