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3005高中通用技术理想设计草图的探究


高中通用技术理想设计草图的探究
夏 霖 海宁市紫微高级中学

【内容摘要】 在通用技术教学中经常探讨设计草图画到什么程度才能在会考和高考阅卷中 被评为较高等第。本文主要针对评分标准、通用技术课程特点、阅卷教师讲座交流以及日常 教学中的教学体会等角度对符合通用技术课程的理想状态设计草图的标准以及如何达到这 个标准进行了探究。 【关键词】 理想,设计草图

,标准

草图也叫方案草图或设计速写, 是设计者将构思或灵感即时记录下来的一种 方法。 草图是将头脑中抽象构思或者灵感转化为具体的、 显性的有效手段之一[1], 只有构思或者灵感具体化,才能进一步供设计者或他人进行进一步评价和优化。

一、设计草图是方案构思、交流评价的重要手段 日常教学实践中,设计草图是教师在开展学生活动时常用方式,它将思维转 化为具体形象, 弥补语言表达限制。 因图形化表达, 故呈现信息丰富, 一目了然, 提升课堂效率。 目前浙江省高中通用技术学科无论会考、高考,对学生考察主要以笔试形式 进行。在综合考察学生技术设计能力方面,历次高考均要求学生使用设计草图形 式进行构思呈现;会考也几乎如此。在 2012 年 3 月首次通用技术与信息技术合 卷考试试卷中,也要求学生用图的方式表达设计构思。不同之处是,题目明确要 求学生可采用立体图也可采用视图形式。 而以往考试中要求学生必须采用设计草 图形式。在合卷考试前,草图所占分值约 12 分(其中包括尺寸的标注分),在 合卷考试试卷中,草图所占分值约 8 分(按照合卷前分值比例折算)。 以上事实说明, 设计草图无论在通用技术日常教学活动还是在通用技术课程 评价中都占有非常重要的地位。这需要教师引导学生绘制理想设计草图,既在日 常学习中有效表达构思,也在考试评价中获得较高等第。

二、设计草图在教学与考试中的问题 调查发现,在教学与考试中,学生问题主要表现及原因分析如下:

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(1)考试中少部分学生会放弃设计草图部分答题。经过问询,回答“没意思” 或“不会做”等。究其原因有对技术课程没兴趣,对设计对象认为太简单没必要 画等; (2)教学中教师不重视绘制设计草图技能指导。表现在教学中任由学生随意 发展,不加以引导; (3)教师背景多为理科,无绘图基础,对设计草图绘制存在畏难心理。表现 在教学中只展示不示范,对学生绘制的设计草图在绘制质量上不评价; (4)教师自身没有符合高中通用技术要求的理想设计草图的概念。表现在对 于学生设计无法给出具体指导,仅是些原则性重复; (5)学生未认识到设计草图绘制技能对设计构想表达的重要性。表现在构图 随意,表达与设想背离或表达不充分; (6)学生学业负担重。在高考指引下,根据其主次安排,认为进行设计草图 练习浪费时间。表现在自主学习时间内不进行必要练习,在课堂上不参与设计构 思和设计草图绘制。

三、高考、会考评分标准的探究 在 2008 年嘉兴市通用技术研讨活动中,高考阅卷教师做了高考及评卷分析 报告。其中分析第 27 题评分参考[2]: (1)用可调铁支撑架和书桌横档上凹槽相配合(2 分); (2)画出草图基本框架,能体现立体形状,能体现细节。标出长、宽、高尺 寸(长度不超过 1200),桌脚可调的方案合理,桌面可调的方案合理; (3)说出一个合理特色得 2 分,最多得 4 分。 据本题总分 18 分计算,绘制草图部分分值有 12 分(其中有 3 分是在草图上 标注尺寸)。 报告展示了考生所做各类草图, 分为合格、 有争议、 不合格三大类五种情况, 如表 3.1 所列。

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表 3.1 2008 年通用技术高考学生草图分类

类型

标准
符合评分标准的采 分点,内容合理

高考阅卷实例

合格

表现为形式上有采 分点,但是不符合

争议

加工的要求,不符 合设计者 (高中生) 自身的技术能力 表现为绘制仅仅表 现一个平面,或者 仅有框架没有质感 的表达 表现为绘制成三视 图, 或者绘制凌乱,

不合格

表意不清。

表现为过于抽象, 没有细节可言

在 2012 年嘉绍两地通用技术高考交流研讨会上,高考阅卷老师做的报告中 关于设计草图的部分评分标准如下[3]: (1)画成三视图,得 0 分; (2)画出图像且不是三视图,至少得 1 分; (3)在此基础上,按以下给分点给分:
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①桌面有立体感 2 分 ②体现餐桌固定在一面墙上,有连接和支撑结构 2 分 ③图形清晰、美观且能较好体现细节 2 分(评分时适当做综合考虑); (4)尺寸部分在草图上标出长度在 40-150 ㎝范围内,宽度在 30-60 ㎝内,高 度在 50-80 ㎝,每一个得 1 分。不标单位默认为㎜,在旁边用文字叙述且在规定 范围内只得 1 分。 通过二年高考阅卷讲座对比可见:高考对设计草图要求在细化,要求逐渐提 升。从评分标准中可见:合格的设计草图,即理想设计草图应具备以下特点: (1)立体感、整体框架清楚; (2)有细节体现设计要求; (3)在草图中标注合理尺寸; (4)清晰、美观。 结合展示的学生实例, 可通过比较方式看出设计草图合格与不合格间的显著 差异。 有争议设计草图主要体现在设计表达过简单, 或过注重外形忽视功能体现, 虽符合设计草图要求形式但未符合设计要求的内容。 不合格草图主要体现在布局 凌乱,表达不清,绘制抽象无细节。 探索适合高中通用技术课程需要的设计草图形式, 对教师教和学生学有指导 性和可操作性,有利于提高通用技术教学教学质量和考试成绩。

四、适合高中通用技术需要的理想设计草图的探究 草图分为设计概念草图、解释性草图、结构草图、效果式草图[4] ,在建筑、 园林、服装、工业设计等领域是必修课程。徒手绘制的草图也称手绘,使用工具 有各种类型笔及适应设计需要的各类尺。也有用信息技术完成绘图。 适合高中通用技术的理想草图是指符合通用技术课程中要求,较宽泛、体现 基础性和通用性并与专业技术相区别的特点。 使用 HB、 型号铅笔和黑色水笔、 2B 借助直尺作为辅助工具在纸张上徒手绘制出满足日常教学活动交流评价需要, 满 足会考和高考评分标准要求的设计草图。 现从适合高中通用技术要求设计草图 4 个特点,探究确定其具体表现形式。 4.1 立体形状、整体框架清楚

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立体形状是在纸面上的二维空间内,用线条疏密、角度有序变化的手段来表 达三维立体效果。绘制立体图形方式有正等轴测图、透视效果图和计算机辅助制 图。 透视效果图表达立体效果更接近真实感觉,但是绘制需要比较长期训练,在 正常教学中实现起来较困难。而与之相近且表达较容易实现的是正等轴测图,通 过下图对比,正等轴测图可认为是特殊的透视效果图,其两灭点在无穷远外。做 了如此简化后, 就可大大简化绘制时步骤和训练时间且能达到近似表达立体效果 的目的。

图 4.1 两点透视绘制的室内效果图(图中 A、B 两点为灭点)

图 4.2 学生绘制的正等轴测上下床 (可以认 为它的两个灭点在无穷远外)

正等轴测图绘制步骤在《技术与设计 1》第 117-118 页中介绍基本绘制方法。 先用 HB 或 2B 铅笔,勾勒整体轮廓框架;然后逐步绘制局部,通过线条疏密表 现立体感;最后用水笔描绘设计对象整体轮廓,以便扫描时获得清晰图像,增强 可读性信息,获得更多采分点。实践中发现,若表达复杂形体,线条轮廓层次对 于整体框架清晰表现有较大影响,只将轮廓线条简单描粗的方式还不完善,需通 过线条粗细和疏密来补充,如下图学生设计放置在床下的柜子练习对比:

图 4.3 轮廓线过于单调整体 框架与部分之间出现混乱,绘 图者也容易发生错误 图 4.4 通过轮廓线条的粗细变化,较 好的区分了整体与部分,层次清楚

图 4.5 通过适当的阴影将整 体各部分间的关系清晰的表现 出来

综上可见,体现立体形状、整体框架清楚且易绘制要求,可用正等轴测图为 基本绘制方法, 采用先整体后局部顺序进行构图。 完成后, 将轮廓有层次的加粗, 按照如下的原则

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(1)内外轮廓要有层次,最外层适当加粗; (2)若用明暗表达,则注意阴影处外轮廓适当加粗、明亮处外轮廓适当变 细(即亮处轮廓不清晰、暗处轮廓清晰[5]); (3)不可见部分轮廓不画,或用不连贯的细、淡线条表现。(注:与三视 图中轮廓标注规范不同); (4)同一面上两线不相交,留出断点。 除采用正等轴测图形式表现立体图形外,也有同学采用如图 4.5 称为正面斜 等测图形式来表达。这种构图类似一点透视法绘图。正面斜等测可认为是特殊一 点透视图,其透视灭点在无穷远处。正面斜等测绘图特点是可先绘制正视图,然 后绘制侧面。与二点透视对比,优点是绘制较容易,绘制速度快;缺点是表现较 复杂形体时二点透视方法更易表现。 故在教学中还是鼓励学生采用与两点透视相 似的正等轴测绘法。

图 4.7 一点透视法绘制的教室课桌

图 4.6 正二测和正面斜等测图构图原理(可 以认为其灭点在无穷远外)

4.2 有细节体现设计要求 细节是设计对象具体化、可操作化的重要指标之一。在通用技术设计草图中 细节更侧重表达设计对象各构件间连接方式。分为铰连接、刚连接和其他方式连 接。能够合理绘制相关细节需给学生展示各连接件实物、展示其安装后不同角度 和状态下的形状构图并临摹体会。 对被遮连接处或无法表达的连接细节则应在相 应位置进行简单注释。

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表 4.1 常见细节类型表达 常见连接件 刚连接 榫接 连接形态举例 功能或绘制要领 榫接类型很多,常见 如左图。注意体现榫头和 榫眼方位,两构件间接缝 特点。 刚连接 或铰连接 钉子连 接、铆接 用于平板型构件连 接,钉子一般只露出帽。 铆 钉 一般 两个 面上 都露 出帽。 铰连接 合页 合页种类很多,常见 如左图。绘制时,注意合 页开合的方向。一般为美 观 , 将页 面藏 在结 构内 部。

刚连接

加固件

加固件一般都为片 状,也有根据需要弯曲成 一定角度。加固件上面会 开出 4 个至 8 个孔用于紧 固。在绘制时注意空的位 置 在 两个 互相 垂直 的方 向上排列。

其它连接 方式

插槽式

一般用于多级定位, 绘 制 时注 意借 助直 尺等 工具,保证各槽间距相等 和相对构件位置。

刚连接 或铰连接

螺母连接

绘制图见《技术与设 计 1》第 148 页
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与钉子连接要领基本 相同,若用元宝螺帽,绘

制 时 注意 体现 螺母 把手 部分。 刚连接 焊接、胶 水连接、
板间用胶水

焊接和胶水连接等。 连 接 方式 表达 起来 较困 难,因此需要在相应位置 以文字注释

4.3 在草图中合理标注尺寸 合理标注尺寸包括标注形式和合理尺寸确定。 合理尺寸是指符合设计要求或 者符合设计产品使用者动态尺寸和静态尺寸要求,符合使用环境限制条件。除已 有设计要求尺寸无需再考虑外,如何做到使尺寸在合理范围内,需设计者本人有 正确尺度观念,这个观念必须有实物作比较才能运用自如。 通过教学实践,引导学生采用“五态法”来形成空间尺度观念。五态是指以 设计者本人身体为基础,做五种形态姿势,即:直立、坐姿、手臂伸展并全空间 运动、坐姿时两小腿做圆锥运动、平卧翻转。通过五态实践,实际感受使用者动 态尺寸和静态尺寸范围。通过互助活动测量学生本人身高、坐高、小腿长、上臂 长、前臂长,从中定量获得实际尺寸范围。再引导学生观察《技术与设计 1》第 48 页“人体尺寸比例图”获得不同年龄段人群尺寸差异。 合理标注也是必需环节。尺寸一般主要标注总长、总高、总宽。按评分标准 尺寸标注必须标注在设计草图上才符合要求。 标注时应注意参照三视图尺寸标注 规范。注意尺寸线应当与对应维度的坐标轴平行。 表 4.2 学生标注中常见问题 学生标注 问题 标注不完整, 没有标注主要高 度, 在标注时也没 有标注清楚尺寸 界线。

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单位没有注 意,默认为㎜,这 位同学没有注意, 导致设计的柜子 高度实际仅有 40 ㎜,造成失分。 尺寸界线出 现错位, 如左图所 示顶部尺寸界线 在右侧, 而到了底 部就从结构的中 心引出, 导致尺寸 线已经不是竖直 向标示高度。 表 4.3 学生标注较合理的实例 用其他单位时, 在数字旁标示 出来

数字后不标注单位默认为㎜, 在标注主要的长宽高尺寸外, 对于 主要的细节部分进行再次标注。

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4.图形清晰、美观 图形清晰美观包括清晰和美观。清晰指无论直接观看,还是转化成数字化图 像后依然能够辨认主要轮廓和细节。美观指设计草图整体上布局合理,给观看者 一种愉悦体验。参与高考阅卷教师在讲座中谈到,正常阅卷时看图类题目只需 4 秒至 9 秒的时间,教师一般能看到图就给分,不会细看。这也说明清晰、美观对 于考试评分等级的重要性。 做到图形清晰,可借助结构素描技法。注重图像所表达物象的轮廓和比例, 主要外轮廓用用浓重线条即粗线条来表达, 看不见的线条用清淡线条即不规则虚 线。后侧线条稍浓重用以适当表现阴影。通过这样的处理就可以做到主次分明, 表意清晰。[6] 图形美观是一种整体上的感受,因此须注意整体布局。在绘制草图时,要考 虑所给绘图空间大小,做好留白,忌将整个空间占满。适当留白既可增加美感, 又可避免因草图过大超出给定区域,也可在留白区域文字注释。绘图区大小一般 占整个给定绘图区的 70%-80%。可用轻淡线条绘制出草图绘制区域。
留白用于 给定绘图区域 草图绘制区域 绘制草图 文字注释

给定绘图 范围边界 绘制边框限 定范围

图 4.1 绘图区域示意图 综上所述, 符合高中通用技术要求的理想设计草图是以正等轴测图绘制原理 为基础,借鉴透视效果图、结构素描的绘制技巧,通过借助线条主次、疏密以及 文字的注释等方式表现设计对象的整体形态和构件间连接的细节, 同时兼顾与整 个绘图区域的比例关系,达到合适的大小比例进一步形成美感。

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参考文献
[1].顾建军.技术与设计 1[M].南京:江苏教育出版社,2010. [2].屠雪明.2008 年通用技术高考及评卷分析[R].嘉兴市通用技术疑难研讨活动, 2009-3. [3].蒋春可.2012 年通用技术高考试题分析及复习策略[R].绍嘉两地 2012 年通用技术学 科会考暨高考研讨活动,2012-5. [4].设计草图.百度百科[EB/OL].HTTP://baike.baidu.com/view/1350459.htm,2010-4. [5].清水吉治,酒井和平著.设计草图 制图 模型[M].张福昌译.北京:清华大学出版社, 2007-2. [6].谭平.设计速写论述-构想与草图[M].北京:高等教育出版社,2010-8.

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