引論：我們?yōu)槟砹?3篇模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
關(guān)鍵詞：
飛機(jī)裝配；型架設(shè)計(jì)；模塊化設(shè)計(jì)
飛機(jī)裝配主要是通過(guò)將產(chǎn)品零件結(jié)合相關(guān)的設(shè)計(jì)要求和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行組裝，最終形成裝配件和整機(jī)的過(guò)程，其產(chǎn)品尺寸、零件數(shù)量及形狀復(fù)雜程度等影響著飛機(jī)的制造工作量，所以對(duì)機(jī)裝配技術(shù)的提高越來(lái)越得到飛機(jī)制造商的廣泛關(guān)注。由機(jī)零件制造和裝配精度都有很高的要求，制造和裝配過(guò)程中的難度很大，裝配型架作為飛機(jī)裝配必要的工藝裝備，在保證飛機(jī)質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性等方面需要進(jìn)行嚴(yán)格的要求，飛機(jī)制造質(zhì)量與裝配型架的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程息息相關(guān)，而且是把握產(chǎn)品質(zhì)量的唯一尺度，直接影響著產(chǎn)品制造和裝配的精度，所以本文對(duì)飛機(jī)裝配型架模塊化設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)的研究分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1][2]。
1傳統(tǒng)型架的設(shè)計(jì)方法
對(duì)于傳統(tǒng)型架的設(shè)計(jì)方法，通?？梢苑譃樵O(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備工作、方案設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和最終設(shè)計(jì)等四個(gè)階段。工裝設(shè)計(jì)人員還應(yīng)結(jié)合以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和具體要求對(duì)工裝的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核，在保證工裝功能的同時(shí)還要盡可能的節(jié)約材料，確保產(chǎn)品裝配的協(xié)調(diào)性。對(duì)于前期準(zhǔn)備工作，主要包括熟悉產(chǎn)品圖紙等設(shè)計(jì)資料，了解工藝方案和裝配方案，考慮是否采用標(biāo)準(zhǔn)工裝和模線樣板作為協(xié)調(diào)依據(jù)，以保證產(chǎn)品的制造精度和互換協(xié)調(diào)性。在裝配型架結(jié)構(gòu)方面通常采用剛性結(jié)構(gòu)，每套型架只用于一個(gè)裝配對(duì)象，所以飛機(jī)制造過(guò)程中裝配型架的數(shù)量很多。型架上安裝有多個(gè)定位器，以保證產(chǎn)品裝配的精度和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通常而言，飛機(jī)的研制周期需要占飛機(jī)研制周期的一半以上，因而，裝配型架對(duì)縮短整個(gè)產(chǎn)品的研制周期具有重要意義[3]。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后，都希望飛機(jī)生產(chǎn)用工裝能夠快速投入使用，而對(duì)于型架的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，又需要標(biāo)準(zhǔn)樣件和模線樣板協(xié)調(diào)。傳統(tǒng)的型架設(shè)計(jì)通常在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后才進(jìn)行，采用串行的設(shè)計(jì)制造方法，大大延長(zhǎng)了整個(gè)工裝的研制周期。
2現(xiàn)代裝配型架設(shè)計(jì)的新技術(shù)
隨著科技的快速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，各國(guó)在航空制造領(lǐng)域都取得了快速的發(fā)展，傳統(tǒng)的型架設(shè)計(jì)方法在成本、質(zhì)量、周期、環(huán)保、服務(wù)等方面已經(jīng)無(wú)法滿足市場(chǎng)發(fā)展的要求，設(shè)計(jì)師通過(guò)不斷研究新的設(shè)計(jì)方法和工具來(lái)提高工裝技術(shù)水平，減少制造周期和成本，其中，并行設(shè)計(jì)方法使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性得到了很大提高，也大大縮短了工裝設(shè)計(jì)周期，智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)和有限元分析使零件和組合件的設(shè)計(jì)達(dá)到了很高的精度，優(yōu)化了裝配型架的結(jié)構(gòu)。
2.1飛機(jī)結(jié)構(gòu)和工裝的并行設(shè)計(jì)方法
工裝和產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)的一個(gè)基本思路是改變傳統(tǒng)的工裝結(jié)構(gòu)，將其劃分為獨(dú)立于產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或只需要基本數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和依賴于最終產(chǎn)品數(shù)據(jù)的專(zhuān)用結(jié)構(gòu)兩部分[4]。裝配型架的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)部分主要有立柱、底座、輔助支撐等，標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，需用專(zhuān)用大型加工設(shè)備，制造周期長(zhǎng)。專(zhuān)用部分主要有卡板、接頭定位件等，專(zhuān)用件一般尺寸較小，設(shè)計(jì)、制造周期短，不需要專(zhuān)門(mén)的大型專(zhuān)用設(shè)備。因此，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期就可以進(jìn)行工裝標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)與制造，當(dāng)產(chǎn)品最終版本發(fā)放后，只需設(shè)計(jì)制造專(zhuān)用結(jié)構(gòu)就可以進(jìn)行型架裝配了。
2.2裝配型架的柔性設(shè)計(jì)方法
柔性裝配工裝是基于產(chǎn)品數(shù)字量尺寸協(xié)調(diào)體系的、可重組的模塊化、自動(dòng)化裝配工裝系統(tǒng)。提高工藝裝備“柔性”的方式有三種，一是拼裝型架方式，用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的型架元件來(lái)拼裝型架，實(shí)現(xiàn)工裝快速設(shè)計(jì)與制造；二是可卸定位件方式，即型架骨架基本不變，而分布于骨架上的定位器做成可拆卸的，當(dāng)產(chǎn)品對(duì)象發(fā)生變化時(shí)，只需要更換定位器；三是通過(guò)數(shù)字化技術(shù)、模塊化結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制技術(shù)，使工裝具有快速重構(gòu)調(diào)整的能力，一臺(tái)工裝可以用于多個(gè)產(chǎn)品的裝配[5]。柔性工裝的快速重構(gòu)功能使飛機(jī)工裝的設(shè)計(jì)制造等準(zhǔn)備周期大大縮短，同時(shí)其“一架多用”的功能大幅減少工裝數(shù)量及占地面積，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3裝配型架的內(nèi)定位裝配設(shè)計(jì)方法
所謂內(nèi)定位裝配設(shè)計(jì)方法，指的是在剛性較好的骨架零件上預(yù)先制出坐標(biāo)定位孔，裝配時(shí)在裝配型架中以骨架零件上的坐標(biāo)定位孔按相應(yīng)定位器進(jìn)行定位的一種方法。裝配型架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以大量采用孔定位件。在剛性好的結(jié)構(gòu)件上，直接利用結(jié)構(gòu)孔定位或者事先在結(jié)構(gòu)件上留取工藝孔。此外，型架的整體結(jié)構(gòu)可以采用多支點(diǎn)可調(diào)支撐形式，以便將地基的不均勻變形對(duì)裝配型架精度的影響限制在局部范圍內(nèi)。這是一種“以動(dòng)制動(dòng)”的制約方式，型架結(jié)構(gòu)也變得輕巧，焊接框架的截面尺寸普遍減小。另外，采用多支點(diǎn)可調(diào)支撐給吊裝、搬運(yùn)帶來(lái)很大的方便。
2.4裝配型架的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法
裝配型架的數(shù)字化包括數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造和數(shù)字化檢測(cè)。型架的數(shù)字化設(shè)計(jì)是指在三維環(huán)境下，進(jìn)行型架結(jié)構(gòu)的零組件設(shè)計(jì)和數(shù)字化預(yù)裝配。數(shù)字化制造是應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)的工裝模型，采用數(shù)字化加工設(shè)備，對(duì)工裝的關(guān)鍵特征型面、互換協(xié)調(diào)交點(diǎn)等進(jìn)行加工和裝配。數(shù)字化檢測(cè)則是采用數(shù)字化測(cè)量設(shè)備對(duì)型架進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)量[6]。裝配工裝采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，是依據(jù)產(chǎn)品外形數(shù)模和結(jié)構(gòu)模型，利用設(shè)計(jì)軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行工裝三維模型的數(shù)字化定義，應(yīng)用有限元軟件進(jìn)行工裝剛度強(qiáng)度校核，應(yīng)用仿真軟件對(duì)產(chǎn)品裝配過(guò)程進(jìn)行模擬，從而避免工裝結(jié)構(gòu)剛性不足或剛性過(guò)剩，消除工裝結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品的干涉以及裝配不協(xié)調(diào)問(wèn)題。
2.5裝配型架的模塊化設(shè)計(jì)方法
型架的模塊化設(shè)計(jì)是基于工裝設(shè)計(jì)的各種數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和完善，包括標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，工裝典型結(jié)構(gòu)庫(kù)，參數(shù)化模型等。模塊化設(shè)計(jì)對(duì)提高工裝設(shè)計(jì)效率是一條簡(jiǎn)單而有效的途徑。此外，針對(duì)所使用的設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)輔助設(shè)計(jì)工具，將設(shè)計(jì)師從繁瑣的操作和重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，對(duì)提高設(shè)計(jì)效率也是非常有效的。在數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)充分考慮目前工裝設(shè)計(jì)的主流平臺(tái)，使不同的系統(tǒng)能夠互相無(wú)縫連接。
參考文獻(xiàn):
[1]李慶利.飛機(jī)裝配型架快速設(shè)計(jì)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D].南京:南京航空航天大學(xué),2012.
[2]劉平,魏瑩,邱燕平.現(xiàn)代飛機(jī)裝配型架設(shè)計(jì)新技術(shù)[J].洪都科技,2007(3):17-21.
[3]鄒仁珍.飛機(jī)裝配型架設(shè)計(jì)約束求解技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D].南京:南京航空航天大學(xué),2009.
[4]叢培源.數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在型架裝配中的應(yīng)用研究[D].杭州:浙江大學(xué),2015.
篇2
1 概述
車(chē)輛的生產(chǎn)制造是一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，需要設(shè)計(jì)和工藝統(tǒng)籌考慮，在設(shè)計(jì)之初就須考慮后續(xù)生產(chǎn)中的各種問(wèn)題，包括質(zhì)量、成本、生產(chǎn)計(jì)劃等，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)應(yīng)該具有良好的可操作性并且對(duì)提高生產(chǎn)效率有所幫助。傳統(tǒng)車(chē)輛組裝方法為串行方法，基本理念是在車(chē)輛上依次組裝各種部件，突出問(wèn)題是某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線的停滯，解決此問(wèn)題的一種行之有效的方法是將車(chē)輛的組裝工作分解成幾個(gè)模塊，模塊的生產(chǎn)與車(chē)輛的生產(chǎn)并行，最后將模塊整體與車(chē)輛組裝。CRH1A的設(shè)計(jì)和制造大量采用模塊化理念，CRH1A是青島四方龐巴迪鐵路運(yùn)輸設(shè)備有限公司生產(chǎn)的時(shí)速250km不銹鋼車(chē)體動(dòng)車(chē)組，由8輛車(chē)編組（5動(dòng)3拖，編組型式：Mc1a+Tp2+M2+Md2+T2+M2+Tp2+Mc1a）構(gòu)成，列車(chē)內(nèi)部功能齊全，具有良好的的舒適性。本文以CRH1A動(dòng)車(chē)組為參照，闡述其模塊化組裝的理念。
2.模塊介紹
2.1 車(chē)頂模塊
鋼結(jié)構(gòu)車(chē)頂固定在工裝上，工裝兩側(cè)與翻轉(zhuǎn)設(shè)備固定，車(chē)頂板朝下、彎梁朝上放置，工人站在兩側(cè)的平臺(tái)上進(jìn)行操作，組裝防寒材、風(fēng)道、線槽、中頂板等部件，構(gòu)成車(chē)頂模塊，經(jīng)過(guò)校線測(cè)試合格后，將整個(gè)車(chē)頂模塊與無(wú)車(chē)頂車(chē)體焊接成一體。這種組裝工藝使車(chē)頂各部件的組裝工作變得非常簡(jiǎn)便。傳統(tǒng)車(chē)體為整體焊接結(jié)構(gòu)，車(chē)頂與側(cè)墻、端墻、底架焊接成筒型結(jié)構(gòu)，在組裝車(chē)頂防寒材、線槽、風(fēng)道等部件時(shí)，工人需要借助梯子、凳子等登高并且仰頭施工，操作不便，勞動(dòng)強(qiáng)度大。車(chē)頂模塊很好的解決此問(wèn)題，。
另外，CRH1A車(chē)體在車(chē)頂組裝前上部為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，為大部件的調(diào)入提供了便利。在與車(chē)頂模塊焊接前，整體調(diào)入地板、廁所、洗臉間、廚房設(shè)備等大部件。傳統(tǒng)方法為從車(chē)頂空調(diào)口調(diào)入部件，如果部件尺寸太大，就無(wú)法調(diào)入，需要將部件做成分體式結(jié)構(gòu)或者加大空調(diào)開(kāi)口。分體式結(jié)構(gòu)使工作變得復(fù)雜，加大車(chē)頂空調(diào)開(kāi)口會(huì)使承載能力降低，車(chē)體需要局部補(bǔ)強(qiáng)，所以兩者都有遺留問(wèn)題。采用車(chē)頂模塊的無(wú)車(chē)頂車(chē)體使得此類(lèi)問(wèn)題得以避免。
以地板為例，傳統(tǒng)地板分成多塊安裝，地板之間的接縫處需要用若干螺釘固定以防止地板翹曲，后續(xù)還需粘接地板布。地板布與木地板粘接時(shí)經(jīng)常產(chǎn)生氣泡，所以地板布須分成幾塊粘接，工作繁瑣。CRH1A地板分成三塊：兩塊客室地板和一塊通過(guò)臺(tái)地板，地板主結(jié)構(gòu)與地板布在供貨時(shí)就是一個(gè)整體，減少了后續(xù)粘接地板布的工作量，三塊地板之間采用搭接結(jié)構(gòu)，僅在搭接處需要螺釘固定，極大的減少了地板固定的工作量。
2.2 司機(jī)室模塊
司機(jī)室框架為鼠籠型結(jié)構(gòu)，如圖2所示，采用高強(qiáng)度碳鋼焊接而成，具有足夠的抗變形能力，在車(chē)輛低速與一定質(zhì)量的公路車(chē)輛碰撞時(shí)，可以保護(hù)司機(jī)的安全。在與車(chē)體連接之前，司機(jī)室框架內(nèi)布置防寒、地板、司機(jī)室操縱臺(tái)、線路、電器柜、管路等部件，構(gòu)成司機(jī)室模塊，然后整體與車(chē)體用螺栓連接。
傳統(tǒng)司機(jī)室框架與車(chē)體之間采用焊接連接在一起，司機(jī)室內(nèi)空間狹小，給后續(xù)的司機(jī)室操縱臺(tái)、電氣柜、管路等的組裝工作帶來(lái)不便。操縱臺(tái)屬于比較大的部件，如果司機(jī)室框架預(yù)先與車(chē)體焊接，操縱臺(tái)很可能無(wú)法整體調(diào)入，需要設(shè)計(jì)成分體式結(jié)構(gòu)上車(chē)，然后在車(chē)上組裝；如果設(shè)計(jì)之初就留出操縱臺(tái)調(diào)入空間，車(chē)體結(jié)構(gòu)將很難達(dá)到強(qiáng)度要求，為此需要增加可以后安裝的補(bǔ)強(qiáng)梁，補(bǔ)強(qiáng)梁與司機(jī)室框架采用螺栓或者高強(qiáng)度鉚釘連接。采用司機(jī)室模塊的CRH1A動(dòng)車(chē)組很好的解決了上述問(wèn)題，首先司機(jī)室模塊端部為開(kāi)放結(jié)構(gòu)，操縱臺(tái)整體從端部調(diào)入，另外模塊組裝時(shí)周?chē)情_(kāi)放環(huán)境，各種操作不受限制，提高了工作效率。
2.3 車(chē)下設(shè)備安裝模塊
車(chē)下設(shè)備種類(lèi)繁多，包括主變壓器、逆變器、蓄電池、制動(dòng)單元、主壓縮機(jī)、污物箱等部件，具有質(zhì)量大、形狀各不相同的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的安裝方法如下：在不銹鋼或者碳鋼車(chē)底架橫梁上焊接各種支座，然后將各種設(shè)備與支座固定在一起。不同設(shè)備的安裝都是獨(dú)立的，工人須鉆入車(chē)下，甚至鉆入設(shè)備之間的間隙來(lái)操作，部分安裝工作需要仰頭作業(yè)，工作條件不是很好，生產(chǎn)效率不高。
為了處理上述問(wèn)題，CRH1A采用車(chē)下設(shè)備安裝模塊，其主體概念是將主變壓器、蓄電池等設(shè)備和線槽、管路做成一個(gè)單獨(dú)的模塊，然后整體與底架固定。具體操作如下：首先，將多個(gè)安裝梁固定在工裝上，各安裝梁主體結(jié)構(gòu)相同，但是由于需要固定不同的設(shè)備，所以在其上面焊的支座有所不同；將各種設(shè)備調(diào)入相應(yīng)位置，并與安裝梁上的支座的固定，后續(xù)工作為布置線槽和管路；將車(chē)輛抬升到一定高度，將整個(gè)帶有工裝的模塊用氣墊小車(chē)推入車(chē)下，降低車(chē)輛高度，將各安裝梁與底架固定，抬升車(chē)體，設(shè)備與工裝脫離，最后移除工裝。
車(chē)下設(shè)備安裝模塊的勞動(dòng)強(qiáng)度適中，操作者只須在兩側(cè)站立工作，在與底架組裝時(shí)會(huì)有部分安裝工作需要鉆入車(chē)下操作。與傳統(tǒng)安裝方法比較，減少了在車(chē)下的較差環(huán)境中進(jìn)行設(shè)備安裝的工作時(shí)間。
3 模塊化組裝對(duì)提高生產(chǎn)效率的作用
常規(guī)的車(chē)輛組裝工作是依次進(jìn)行的，如果某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，下一環(huán)節(jié)就無(wú)法進(jìn)行，只有等待問(wèn)題處理完成后才能進(jìn)行工作，耽誤整車(chē)的生產(chǎn)進(jìn)度。上面介紹的三種模塊的生產(chǎn)是在整車(chē)之外的工位完成的，與車(chē)輛的其它組裝工序并行，通過(guò)科學(xué)的生產(chǎn)計(jì)劃，將一些需要返工等特殊情況考慮到生產(chǎn)中，將各種模塊的完成時(shí)間早于其組裝到車(chē)輛的時(shí)間，所以模塊本身的生產(chǎn)不會(huì)使整個(gè)車(chē)輛生產(chǎn)線產(chǎn)生延誤；另一方面，模塊為開(kāi)放結(jié)構(gòu)，周?chē)梢圆贾么罅咳藛T施工，設(shè)備調(diào)運(yùn)和安裝都很方便，加快了生產(chǎn)速度。
4 模塊化組裝的缺點(diǎn)
各種模塊的組裝是在單獨(dú)的工位完成的，占用了場(chǎng)地，同時(shí)也需要不同種類(lèi)的工裝、翻轉(zhuǎn)設(shè)備、氣墊小車(chē)和專(zhuān)用焊接設(shè)備，先期投入成本較大。以車(chē)頂模塊為例，在組裝風(fēng)道、頂板等部件時(shí)車(chē)頂彎梁需要朝上放置，但是將整個(gè)車(chē)頂模塊與車(chē)體焊接時(shí)，需要車(chē)頂彎梁朝下放置，所以在車(chē)頂模塊工裝的兩側(cè)需要翻轉(zhuǎn)設(shè)備；另外，車(chē)頂與側(cè)墻的焊接也需要專(zhuān)用的龍門(mén)焊機(jī)設(shè)備，該設(shè)備橫跨整個(gè)車(chē)輛，在車(chē)輛長(zhǎng)度方向可移動(dòng)，車(chē)輛兩側(cè)需要提供其移動(dòng)的軌道，設(shè)備兩側(cè)是供工作人員高處作業(yè)的可升降的操作臺(tái)，頂部滑軌既要吊裝電阻焊機(jī)，又要實(shí)現(xiàn)焊機(jī)在車(chē)輛橫向和縱向的可移動(dòng)，所以整個(gè)龍門(mén)焊機(jī)設(shè)備成本較高。
另外，車(chē)頂模塊影響了車(chē)體結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)車(chē)輛的車(chē)頂與側(cè)墻焊接后，其接口是光滑的結(jié)構(gòu)，但是采用模塊化的車(chē)體由于車(chē)頂后安裝，所以從結(jié)構(gòu)上必須留出車(chē)頂彎梁與側(cè)墻立柱焊接的空間，車(chē)頂和側(cè)墻接口處形成長(zhǎng)條形開(kāi)放區(qū)域，需要用方形板采用焊接的形式將其掩蓋，最后還要粘接玻璃鋼罩板，以達(dá)到美觀和良好的空氣動(dòng)力學(xué)效果，另外高壓平頂與玻璃鋼罩板接口處的排水需要認(rèn)真處理。綜上所述，車(chē)頂模塊使車(chē)輛的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
5 結(jié)論
良好的施工環(huán)境是質(zhì)量保證的前提，設(shè)計(jì)者需要充分考慮生產(chǎn)制造中的各種因素，將復(fù)雜的車(chē)輛組裝工作解成模塊，使其在普通勞動(dòng)強(qiáng)度條件下和開(kāi)放環(huán)境中完成，以提高生產(chǎn)效率。
篇3
1.培養(yǎng)高技能人才的原則
高職教育課程體系的整合主要體現(xiàn)在對(duì)課程目標(biāo)確立、課程內(nèi)容選擇、課程模式設(shè)計(jì)及課程評(píng)價(jià)等方面。以就業(yè)為導(dǎo)向的課程體系的整合必須在深入了解市場(chǎng),準(zhǔn)確把握市場(chǎng)對(duì)高技能人才在知識(shí)、能力、素質(zhì)等方面的具體要求后,從傳統(tǒng)的學(xué)科式課程模式框架中走出來(lái),真正做到從行業(yè)實(shí)際需求出發(fā),達(dá)到高技能人才培養(yǎng)的要求。
2.課程知識(shí)和技術(shù)多元整合的原則
高技能人才需要具備較強(qiáng)的綜合職業(yè)技能,要運(yùn)用多元整合的策略思想,形成以應(yīng)用性、技能性為特色的高職課程內(nèi)容體系。貫徹多元整合的策略思想,要求打破原有課程、學(xué)科之間的壁壘和界限,以技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)為核心,以目標(biāo)培養(yǎng)的實(shí)際需要作為內(nèi)容取舍和結(jié)構(gòu)組合的標(biāo)準(zhǔn),分析相關(guān)的知識(shí)要素和技能要素,對(duì)課程內(nèi)容做縱向和橫向的整合,不求學(xué)科體系的完整,強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的應(yīng)用性、必需的基礎(chǔ)性和課程內(nèi)容的綜合性。
3.課程體系整體優(yōu)化的原則
實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化首先要明確知識(shí)、能力、素質(zhì)之間的比例關(guān)系。要根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求找到三者之間最佳的結(jié)構(gòu)平衡點(diǎn),使學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)得到協(xié)調(diào)發(fā)展。協(xié)調(diào)課程與課程之間的關(guān)系。不同的課程對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)所起的作用不同,要明確核心課程、支持課程、基礎(chǔ)課程、特色課程之間的關(guān)系,并體現(xiàn)在課程體系中。
4.理論教學(xué)“必須、夠用”的原則
高職的理論教學(xué)特別強(qiáng)調(diào)理論要為實(shí)踐服務(wù)。以指導(dǎo)實(shí)踐,提高技術(shù)應(yīng)用能力為目的,堅(jiān)持理論教學(xué)以"必須、夠用"為原則,有利于學(xué)生用科學(xué)的技術(shù)理論指導(dǎo)實(shí)踐和實(shí)踐操作。因此,課程體系應(yīng)對(duì)理論教學(xué)進(jìn)行大膽改革和重組,取消與專(zhuān)業(yè)實(shí)際技能培養(yǎng)關(guān)系不大、理論性過(guò)強(qiáng)的課程,對(duì)一些與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的課程進(jìn)行內(nèi)容的調(diào)整與合并,增設(shè)反映新技術(shù)的技能課程和過(guò)程性課程。
5.重視特色課程的原則
高職的人才培養(yǎng)要為區(qū)域經(jīng)濟(jì)服務(wù),課程體系的特色主要體現(xiàn)在與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的結(jié)合上。區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不同,產(chǎn)業(yè)布局不同,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同,對(duì)人才的類(lèi)型要求、專(zhuān)業(yè)要求也不同。滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的特定要求,創(chuàng)建特色課程,構(gòu)建產(chǎn)學(xué)結(jié)合的課程體系是值得探索的主要途徑。
6.適應(yīng)職業(yè)結(jié)構(gòu)與崗位的變化的原則
高職課程體系具有一定的彈性和靈活的調(diào)節(jié)機(jī)制,能對(duì)整個(gè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展與市場(chǎng)需要做出快速反映,根據(jù)實(shí)際需要及時(shí)在內(nèi)容上吐故納新、在結(jié)構(gòu)上調(diào)整組合、在評(píng)價(jià)上動(dòng)態(tài)反應(yīng)。知識(shí)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)了科技的進(jìn)步和社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,造成了職業(yè)結(jié)構(gòu)和勞動(dòng)崗位內(nèi)容的不斷變化,而且這種變化的速度愈來(lái)愈快。高職課程體系及時(shí)反映這種變化,具有自我調(diào)整自我更新的能力。
根據(jù)以上原則,我們認(rèn)為“寬基礎(chǔ)、活模塊”的課程體系適合以全面素質(zhì)與綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)為核心,以崗位技能訓(xùn)練為特色的高職教育要求?！皩捇A(chǔ)、活模塊”的兩段結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)出與其他課程模式不同的結(jié)構(gòu)特征。寬基礎(chǔ)部分作為橫向的課程集群,其學(xué)習(xí)內(nèi)容不針對(duì)某一特定工種,而是針對(duì)一個(gè)職業(yè)內(nèi)的一群相關(guān)崗位所必須的學(xué)識(shí)和能力,將工作性質(zhì)相通的若干個(gè)崗位集合為一個(gè)群,著眼于一個(gè)職業(yè)崗位群所需要的通用知識(shí)的獲得和通用職業(yè)能力的訓(xùn)練及學(xué)習(xí)能力獲得?！皩捇A(chǔ)”階段側(cè)重于全面素質(zhì)與關(guān)鍵能力的培養(yǎng),著眼于奠定發(fā)展后勁的基礎(chǔ)?！皩捇A(chǔ)”對(duì)全面推進(jìn)素質(zhì)教育,樹(shù)立以能力為本位的新觀念,增強(qiáng)學(xué)生的發(fā)展后勁具有極大的促進(jìn)作用?；钅K部分作為縱向課程集群,強(qiáng)調(diào)針對(duì)特定的崗位對(duì)從業(yè)者的具體要求和從業(yè)能力,追求教學(xué)內(nèi)容與特定崗位需要的一致性。其任務(wù)為:一是崗位專(zhuān)項(xiàng)技能的訓(xùn)練,使學(xué)習(xí)者具備頂崗能力:二是在專(zhuān)項(xiàng)技能訓(xùn)練的過(guò)程中兼有提升學(xué)習(xí)能力的功能?！盎钅K”階段注重專(zhuān)項(xiàng)能力、綜合能力、適應(yīng)市場(chǎng)變化的跨崗能力及個(gè)性特長(zhǎng)的培養(yǎng),著眼于就業(yè)適應(yīng)性的培養(yǎng),立足于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和人才的需求。
二、通過(guò)社會(huì)需求分析確定能力本位的應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)模塊化課程體系的結(jié)構(gòu)
德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)從2005年開(kāi)始籌建,2006年招生。專(zhuān)業(yè)設(shè)立之初我們對(duì)山東省及周邊地區(qū)多家企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)電池行業(yè)由于能源危機(jī)的影響煥然一新,它集技術(shù)、資金、勞動(dòng)密集于一身發(fā)展迅速。
通過(guò)電子郵件的方式發(fā)放調(diào)查表,就應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)和技能與就業(yè)狀況的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查。初步結(jié)論是:文化素養(yǎng)和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論有利于學(xué)生的自身發(fā)展和自主創(chuàng)業(yè),專(zhuān)業(yè)技能的高低和寬窄決定學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量和就業(yè)面。高職教育不僅要讓學(xué)生掌握一定的文化知識(shí),更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能。在實(shí)際教學(xué)中,我們感覺(jué)到模塊化課程的教學(xué)體系能從整體上有針對(duì)性的培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能,并且富有成效。因此,創(chuàng)建以能力為本位的應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)模塊化課程體系是培養(yǎng)高職學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能的有效途徑,這也正是高職教育區(qū)別于其他各類(lèi)普通高等教育的重要標(biāo)志。我們還重點(diǎn)調(diào)查了畢業(yè)生的就業(yè)層面,它們主要涵蓋在這樣一些領(lǐng)域:企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量檢測(cè)、分析化驗(yàn)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)管理以及產(chǎn)品的營(yíng)銷(xiāo)和售后技術(shù)服務(wù)等。我們把這兩項(xiàng)調(diào)查結(jié)果與模塊化課程體系的建設(shè)掛鉤,具體做法是:從學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域和就業(yè)崗位出發(fā)建立與就業(yè)崗位對(duì)應(yīng)的能力模塊,再根據(jù)能力模塊的內(nèi)涵來(lái)決定課程模塊的數(shù)量和內(nèi)涵以及每門(mén)課程及每個(gè)課程模塊的培養(yǎng)目標(biāo)。這樣構(gòu)建課程模塊有利于我們集中時(shí)間和精力有針對(duì)性地傳授知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的能力。
三、課程體系整合方案
高技能人才培養(yǎng)的核心問(wèn)題是課程的設(shè)置與體系的整合問(wèn)題。因此,我們以高職課程改革為突破口,依據(jù)高職課程體系構(gòu)建的原則,構(gòu)建了以職業(yè)技能為核心的“寬基礎(chǔ)、活模塊”結(jié)構(gòu)的高職課程體系。這一課程體系由職業(yè)公共課模塊、職業(yè)能力課模塊、集中實(shí)踐模塊、人文選修模塊組成。
1.職業(yè)公共課模塊
主要為大學(xué)生提供必備的科學(xué)、人文、身心等方面的基礎(chǔ)知識(shí),重視培育學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng),是職業(yè)高校區(qū)別職業(yè)中專(zhuān)的重要標(biāo)志之一。主要包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)英語(yǔ)、思想政治理論課、體育等課程。該模塊以“必須、夠用”為原則。
2.職業(yè)能力課模塊
首先針對(duì)職業(yè)所需,確立核心課程。核心課覆蓋該專(zhuān)業(yè)對(duì)應(yīng)職業(yè)崗位群需要的最基本、最主要的知識(shí)和技術(shù),教學(xué)上側(cè)重于技術(shù)方法的講授。保證學(xué)生有足夠的時(shí)間和條件學(xué)好這些課程,掌握本專(zhuān)業(yè)必備的知識(shí)和技術(shù)。圍繞著職業(yè)能力核心課程,開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)、職業(yè)考證、職業(yè)方向等課程
(1)專(zhuān)業(yè)技術(shù)模塊
各專(zhuān)業(yè)除了核心層以外需要開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)課。這是對(duì)核心技術(shù)課程所需專(zhuān)業(yè)知識(shí)的強(qiáng)化、拓寬和補(bǔ)充,以使學(xué)生進(jìn)一步深入理解本專(zhuān)業(yè)的核心技術(shù)課,強(qiáng)化技術(shù)操作,以熟練和豐富技術(shù)操作經(jīng)驗(yàn)。
(2)職業(yè)考證模塊
職業(yè)考證模塊保證職業(yè)資格的獲取,落實(shí)雙證書(shū)制度。這一模塊重視職業(yè)技能的考核,將職業(yè)考證的相關(guān)課程盡可能融入培養(yǎng)計(jì)劃之中。該模塊課程由經(jīng)驗(yàn)豐富的教師指導(dǎo),從而有利于學(xué)生取得相應(yīng)的職業(yè)資格證書(shū)這是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、操作技能的課程,重在職業(yè)基本技能。
(3)職業(yè)方向模塊
職業(yè)方向課模塊以當(dāng)前職業(yè)崗位的需求為依據(jù),每個(gè)專(zhuān)業(yè)設(shè)立3個(gè)左右的專(zhuān)業(yè)方向,在第四學(xué)期按照學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和基礎(chǔ)對(duì)他們進(jìn)行分流。此模塊側(cè)重對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn),以適應(yīng)多層次崗位的需要。
3.集中實(shí)踐模塊
這一模塊的課程強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)、職訓(xùn)等實(shí)用性操作訓(xùn)練,以滿足第一線應(yīng)用技術(shù)人才的實(shí)際需要。
4.人文選修模塊
以人文課程為主,兼有科技、管理、文體類(lèi)等課程,為學(xué)生多方面?zhèn)€性發(fā)展提供幫助。
四、“寬基礎(chǔ)、活模塊”課程體系的特點(diǎn)與應(yīng)用效果
“寬基礎(chǔ)、活模塊”結(jié)構(gòu)的課程體系特點(diǎn)是:這種課程結(jié)構(gòu)模式靈活性大、針對(duì)性強(qiáng),可以通過(guò)調(diào)整不同模塊的組合,及時(shí)實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)方向的調(diào)整,滿足各種教學(xué)計(jì)劃需要,并保持自身的完整性與穩(wěn)定性,靈活地實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的新陳代謝,使教學(xué)要求與社會(huì)的發(fā)展變化基本上保持同步。各模塊均緊緊圍繞職業(yè)技能這個(gè)核心,體現(xiàn)出:“職業(yè)技術(shù)核心”、“動(dòng)手能力優(yōu)先”和“注重人文和科技素養(yǎng)”的高職課程的設(shè)計(jì)原則,貫徹了從高職學(xué)生發(fā)展實(shí)際出發(fā),“以學(xué)生為主體”的教育理念。新的課程體系是在適應(yīng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的前提下,按照用人單位對(duì)畢業(yè)生的技能要求,設(shè)計(jì)合理的崗位技能或行業(yè)技能的培養(yǎng)目標(biāo)。這一目標(biāo)由一組相近的專(zhuān)業(yè)崗位綜合技能課程或若干個(gè)相應(yīng)的崗位證書(shū)課程所組成,這些課程包括相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)課,以及參與實(shí)際生產(chǎn)或社會(huì)服務(wù)、實(shí)際運(yùn)作的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練,從而使學(xué)生在畢業(yè)后實(shí)現(xiàn)與企業(yè)零對(duì)接的要求。
參考文獻(xiàn):
[1]王歧獎(jiǎng).課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)模式整合研究[J].教育科學(xué)研究, 2002, (4).
[2]張堯?qū)W.全國(guó)高職高專(zhuān)教育產(chǎn)學(xué)研結(jié)合經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)論文集[C].北京:高等教育出版社, 2003.
[3]曉明.整體性課程結(jié)構(gòu)觀與優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)的新思路[J].教育理論與實(shí)踐, 2004, (5).
[4]黃堯孝.構(gòu)建高等職業(yè)教育課程體系的理論思考[J].職教論壇, 2005, (5).
[5]鄭曉梅.論高等職業(yè)教育課程目標(biāo)的價(jià)值取向[J].職業(yè)技術(shù)教育, 2003, (19).
篇4
1.1.1串行LVDS接口串行LVDS接口模塊采用美國(guó)TI公司的10位LVDS解串器SN65LV1224B作為接收芯片，串行LVDS數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解串器后輸出10位并行數(shù)據(jù)．系統(tǒng)上電時(shí)，將解串器與發(fā)送芯片建立同步，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕綦x芯片選擇ADI公司iCoupler?技術(shù)的微功耗四通道數(shù)字隔離器AD－UM3440，無(wú)需外部驅(qū)動(dòng)器和其他分立器件，提供低脈寬失真和嚴(yán)格的通道與通道之間的匹配．串行LVDS接口模塊框圖如圖2所示。
1.1.2并行LVDS接口并行LVDS接口接收16位并行LVDS信號(hào)、1位時(shí)鐘信號(hào)CLK和1位寫(xiě)使能控制信號(hào)，接收芯片采用NationalSemiconductor公司生產(chǎn)的DS90LV048A，支持四通道信號(hào)傳輸，具有高速的傳輸率和超低的功耗，選擇4片DS90LV048A作為并行數(shù)據(jù)傳輸，1片DS90LV048A作為接收控制信號(hào)．隔離芯片選擇ADUM3440，滿足傳輸速率要求．當(dāng)接收芯片檢測(cè)到寫(xiě)使能的高電平信號(hào)時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，接收有效數(shù)據(jù)．并行LVDS接口模塊框圖如圖3所示。
1.1.3RS422與模擬量接口RS422接口采用AM26LS32作為差分線路接收器，實(shí)現(xiàn)RS422數(shù)據(jù)傳輸；模擬量接口進(jìn)行模擬量采樣時(shí)首先經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，然后送入模擬開(kāi)關(guān)，再經(jīng)過(guò)A／D轉(zhuǎn)化和數(shù)字隔離實(shí)現(xiàn)模擬量采集．RS422與模擬量接口模塊框圖如圖4所示．
1.2存儲(chǔ)模塊
根據(jù)存儲(chǔ)容量和存儲(chǔ)速度要求，存儲(chǔ)模塊分為小容量存儲(chǔ)和大容量存儲(chǔ)兩部分，小容量存儲(chǔ)模塊采用流水線操作即可滿足要求，大容量存儲(chǔ)模塊采取流水線操作和并行擴(kuò)展技術(shù)分別從橫向和縱向?qū)崿F(xiàn)存儲(chǔ)要求［10］．NANDFlash選用SAMSUNG公司的K9WBG08U1M，單片存儲(chǔ)容量為4GB，1頁(yè)容量為4KB，內(nèi)部由2片2GB的Flash芯片疊裝組成，通過(guò)片選信號(hào)CE1和CE2分別選通，讀、寫(xiě)操作以頁(yè)為單位．寫(xiě)操作包括加載和編程兩步，單片K9WBG08U1M寫(xiě)滿1頁(yè)所需加載時(shí)間為102．5μs，最大編程時(shí)間為700μs．
1.2.1小容量存儲(chǔ)模塊小容量存儲(chǔ)單元采用2片K9WBG08U1M搭建流水線，減少對(duì)編程時(shí)間的等待．一組流水線進(jìn)行4次加載操作，后面3片的加載時(shí)間為307．5μs，小于最大編程時(shí)間700μs，因此所需的總時(shí)間為102．5＋700＝802．5μs．一組8GB流水線的存儲(chǔ)速率為16kB÷802．5μs＝163MB／s，滿足存儲(chǔ)速度和容量要求．小容量存儲(chǔ)模塊框圖如圖5所示。
1.2.2大容量存儲(chǔ)模塊大容量存儲(chǔ)單元采用16片K9WBG08U1M搭建4×4存儲(chǔ)陣列，存儲(chǔ)容量達(dá)到4×4×4＝64GB．采用流水線技術(shù)，最大限度提高Flash芯片的存儲(chǔ)速度，每組16GB存儲(chǔ)單元的最快存儲(chǔ)速率為40MB／s，4組Flash并行操作速率理論上可達(dá)到160MB／s，滿足指標(biāo)要求．在FPGA內(nèi)部建立FIFO模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存與位數(shù)轉(zhuǎn)換．橫向進(jìn)行位擴(kuò)展的4片F(xiàn)lash擁有相同的片選信號(hào)和不同的數(shù)據(jù)通道，擴(kuò)展為32位數(shù)據(jù)線；縱向進(jìn)行流水線操作的4片F(xiàn)lash擁有不同的片選信號(hào)和相同的數(shù)據(jù)通道．大容量存儲(chǔ)模塊框圖如圖6所示。
2系統(tǒng)測(cè)試與分析
2.1模塊化測(cè)試與分析系統(tǒng)工作時(shí)，首先確認(rèn)上位機(jī)與下位機(jī)接口連接無(wú)誤，然后上位機(jī)發(fā)送啟動(dòng)命令，進(jìn)行初始化操作．初始化結(jié)束后基板發(fā)送信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，工作時(shí)基板作為中央邏輯控制單元控制各個(gè)模塊，記錄系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，接口模塊由存儲(chǔ)板上的FPGA控制啟動(dòng)接收數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)，事后回讀分析．RS422和模擬量的回讀數(shù)據(jù)分別如圖7和圖8所示．模塊化的管理方法，能夠滿足記錄系統(tǒng)的存儲(chǔ)要求，實(shí)現(xiàn)各通道的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)．
2.2柔性化測(cè)試與分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)接口擴(kuò)展插槽和存儲(chǔ)擴(kuò)展插槽，可根據(jù)需求插入接口板，將擴(kuò)展的接口模塊經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)為與已知接口模塊具有相同控制信號(hào)的模塊，插入對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)板實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展功能．如圖9所示為某次試驗(yàn)對(duì)溫度數(shù)據(jù)的記錄，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性．柔性化的構(gòu)建，有利記錄更多通道的數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了記錄系統(tǒng)的靈活性，使用便捷．
2.3現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試與分析某次飛行試驗(yàn)中，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)試，事后進(jìn)行回讀分析，經(jīng)上位機(jī)軟件回讀后的數(shù)據(jù)如圖10所示．經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，將系統(tǒng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析對(duì)比，驗(yàn)證了記錄系統(tǒng)具有較高的可靠性．
篇5
1無(wú)土栽培與基質(zhì)栽培
無(wú)土栽培是指在植株栽培過(guò)程中不應(yīng)用天然的土壤，而是利用含有植物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)液，實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)，該種方式能培養(yǎng)出品質(zhì)優(yōu)良的作物?；|(zhì)栽培與無(wú)土栽培不同，依然應(yīng)用天然的土壤，將農(nóng)業(yè)種植與無(wú)土栽培方式相互結(jié)合。將植物的根系固定在有機(jī)、無(wú)機(jī)基質(zhì)中，通過(guò)滴灌或是細(xì)流灌溉的方式，為植物生長(zhǎng)提供所需要的營(yíng)養(yǎng)液。該種植物栽培方式所需要的投資比較少、實(shí)際成本比較低、節(jié)約肥料、產(chǎn)品質(zhì)量高[1]。
2蔬菜基質(zhì)栽培發(fā)展現(xiàn)狀
伴隨著生態(tài)環(huán)境的惡化，人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到環(huán)境對(duì)于生活、飲食等的重要性。蔬菜種植對(duì)于生態(tài)環(huán)境依賴性較高，一方面是植物生長(zhǎng)所需要的水分、土壤肥力、陽(yáng)光等；另一方面是良好的植物生長(zhǎng)環(huán)境。在生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較差的情況下，蔬菜栽植的質(zhì)量較低。綠色蔬菜種植秉持著無(wú)污染、高產(chǎn)量、安全生產(chǎn)的原則，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛關(guān)注?；诨|(zhì)栽培方式的出現(xiàn)，改變了大面積蔬菜種植方式，該種方式在蔬菜管理上比較方便，并能夠?yàn)槭卟松L(zhǎng)提供所需要的營(yíng)養(yǎng)。新時(shí)期，調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植結(jié)構(gòu)，不斷改進(jìn)蔬菜種植結(jié)構(gòu)，多種利用有機(jī)固體廢棄物合成環(huán)保型有機(jī)栽培基質(zhì)產(chǎn)生。在工業(yè)生產(chǎn)中，篩選、分類(lèi)這些合成基質(zhì)的原料來(lái)源，并且對(duì)其發(fā)酵的過(guò)程進(jìn)行整體控制。近年來(lái)，有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培的發(fā)展逐漸向著規(guī)?；⒓s化、自動(dòng)化、工廠化以及小型化、家庭化方向發(fā)展。因此，使得模塊化基質(zhì)栽培方式產(chǎn)生，如在居民陽(yáng)臺(tái)、庭院上以及屋頂上的栽培種植。雖然該類(lèi)新型的蔬菜栽植形式被廣泛應(yīng)用，但整體上蔬菜基質(zhì)栽培系統(tǒng)水平低，其在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用途比較單一。最為關(guān)鍵的就是，蔬菜基質(zhì)栽培技術(shù)方式比較簡(jiǎn)陋，栽培基質(zhì)槽的材料設(shè)計(jì)應(yīng)用為塑料、聚氯乙烯、聚乙烯，這樣的結(jié)構(gòu)材料不易處理，并且不具備相應(yīng)的組合功能，對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響巨大[2]。在未來(lái)伴隨著模具生產(chǎn)研發(fā)，傳統(tǒng)模塊化的蔬菜機(jī)制栽培箱系統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行靈活性組裝，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸等的設(shè)計(jì)上能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新。基質(zhì)栽培箱的研發(fā)，對(duì)于提升農(nóng)戶蔬菜栽植效率，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平具有較為積極的意義，如通過(guò)栽培箱的結(jié)構(gòu)變化、結(jié)構(gòu)鑲嵌，將平鋪的栽培箱放置方式轉(zhuǎn)換為立體栽培方式，不僅有效降低了空間利用率，還能夠創(chuàng)新蔬菜生產(chǎn)方式。
3現(xiàn)行基質(zhì)栽培設(shè)備缺陷分析
調(diào)查現(xiàn)行的農(nóng)場(chǎng)蔬菜基質(zhì)栽培現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題，這些問(wèn)題都是制約著蔬菜栽培發(fā)展的重要原因。目前，大部分的農(nóng)場(chǎng)蔬菜栽培中所選擇的基質(zhì)都為森林中的腐葉土、蛭石，這些材料都是構(gòu)成蔬菜栽培的基本材料，這些材料的應(yīng)用作用在于能夠有效固定植物，并且作為土壤之間的營(yíng)養(yǎng)銜接環(huán)節(jié)，為植物的根部輸送充足的營(yíng)養(yǎng)。采用何種材料作為蔬菜基質(zhì)的栽培箱這很關(guān)鍵。在實(shí)際調(diào)查中，很多農(nóng)場(chǎng)中的栽培箱為泡沫，該種材料價(jià)格低，但容易被破壞，并且埋沒(méi)在土壤中不可降解，對(duì)于環(huán)境的影響比較嚴(yán)重。同時(shí)，大部分栽培箱的體積都較大，不利于搬運(yùn)，不僅浪費(fèi)材料，還占據(jù)了大量空間。另外，栽培基質(zhì)與過(guò)濾物在泡沫箱中混合，不能及時(shí)進(jìn)行清理。蔬菜基質(zhì)栽培要想提升蔬菜質(zhì)量，要求栽培箱無(wú)論從箱體的結(jié)構(gòu)上，還是從箱體的功能上，都需要滿足蔬菜模塊化栽培的需求。目前，基于蔬菜栽培這樣的情況，還不能滿足蔬菜栽培模塊化的標(biāo)準(zhǔn)[3]。
4蔬菜模塊化基質(zhì)栽培箱創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)際應(yīng)用
傳統(tǒng)大模塊機(jī)制栽培箱不能滿足蔬菜模塊化種植，在栽培箱結(jié)構(gòu)、形體設(shè)計(jì)上存在著不科學(xué)的地方。創(chuàng)新蔬菜模塊化機(jī)制栽培箱設(shè)計(jì)，從箱體比例、箱體結(jié)構(gòu)、箱體組裝設(shè)計(jì)上、箱體尺寸設(shè)計(jì)上以及箱體顏色設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化。4.1箱體比例設(shè)定蔬菜模塊化基質(zhì)栽培箱的比例設(shè)計(jì)，既要滿足蔬菜栽培，還需要具有較好的視覺(jué)性，模塊比例設(shè)計(jì)可以通過(guò)設(shè)計(jì)出突出、凹陷的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)2個(gè)模塊之間的組合。從該種栽培箱的三視圖設(shè)計(jì)上能夠看出來(lái)，包含2個(gè)2∶1的疊席形和1個(gè)1∶1的正方形組成?；谶@樣的設(shè)計(jì)，既能夠節(jié)省空間，也能夠模塊與模塊之間的隨意性組合與堆放。同時(shí)，這樣的設(shè)計(jì)也能夠符合培養(yǎng)方面的審美要求，箱體長(zhǎng)短、高低設(shè)計(jì)合理，提升空間利用率。4.2箱體結(jié)構(gòu)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定著蔬菜的生長(zhǎng)，在箱體的尺寸設(shè)計(jì)完成后，需要進(jìn)行箱體的實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完整，并且滿足植物基質(zhì)栽培要求。由于該種箱體的外形看似“Z”字母形狀，箱體為不完整的長(zhǎng)方體，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要充分借助該種不規(guī)則結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，每個(gè)箱體都是1個(gè)單獨(dú)模塊，其功能不僅完整，還能夠?yàn)槭卟松a(chǎn)提供便利。如在每個(gè)結(jié)構(gòu)箱體上都有主箱體、排水孔、進(jìn)水孔、透氣孔、左右卡槽、上下卡槽。其中進(jìn)水口能夠?yàn)槭卟松L(zhǎng)提供所需要的水分，營(yíng)養(yǎng)液能夠經(jīng)過(guò)過(guò)濾孔進(jìn)入到基質(zhì)中。當(dāng)灌溉水分多余時(shí)利用排水孔排水，將箱體的上半部分做鏤空處理，便于植物呼吸。4.3模塊組裝箱體尺寸、結(jié)構(gòu)的特殊性，使得其能夠進(jìn)行隨意組裝，與積木原理相同，蔬菜種植者可以根據(jù)光照、水分等需求，隨意挪動(dòng)栽培箱，該方面設(shè)計(jì)能夠體現(xiàn)出箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。用戶擺放箱體時(shí)，能夠根據(jù)個(gè)人意愿進(jìn)行擺放，既能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品之間的互動(dòng)感，借助巧妙的卡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)箱體的疊放。通過(guò)不同類(lèi)型的箱體疊放，空間能夠被利用起來(lái)，增強(qiáng)箱體擺放的隨意性。在實(shí)際的箱體組裝環(huán)節(jié)中，可以分為平面栽培模塊和立體栽培模塊。如可以進(jìn)行2個(gè)箱體的橫向組裝和豎向組裝，也可以進(jìn)行10個(gè)箱體的組裝，在變換組裝的方式下，提升了空間利用率，使得蔬菜栽培形式變得多變。4.4箱體尺寸在箱體的具體尺寸設(shè)計(jì)上，需要符合人體力學(xué)原理，保障箱體搬運(yùn)省力。借助人機(jī)公程學(xué)，讓機(jī)器設(shè)備的尺寸能夠適合人的心理特點(diǎn)和生活方式。在蔬菜模塊化基質(zhì)栽培箱的設(shè)計(jì)上，主要涉及箱體的搬運(yùn)、推拉等，箱體被抬起的瞬間，其重心都落在了雙手與身體組成的平面內(nèi)。一般情況下，人的手離開(kāi)膝蓋的距離為25cm和50cm時(shí)，成年人所能夠提起物體的質(zhì)量為最佳，其高度也比較合適。成年男子能夠提起的最大栽培箱體重量為30kg。如果箱體的質(zhì)量超出30kg時(shí)，需要2個(gè)人進(jìn)行搬運(yùn)。箱體的設(shè)計(jì)尺寸為：長(zhǎng)50cm、寬25cm、高25cm。這樣的箱體設(shè)計(jì)在形體上比較完美，并且其平均單體質(zhì)量在25kg，實(shí)際搬運(yùn)操作上比較便利。4.5箱體顏色在箱體的顏色設(shè)計(jì)上主要有2個(gè)設(shè)計(jì)方案：第一，單色設(shè)計(jì)。由于蔬菜農(nóng)場(chǎng)所栽培的蔬菜種類(lèi)比較多，自身環(huán)境比較雜亂，為了避免視覺(jué)疲勞，在箱體的設(shè)計(jì)需要保持箱體顏色統(tǒng)一，體現(xiàn)整潔、干凈的箱體環(huán)境。第二，根據(jù)不同的蔬菜種類(lèi)進(jìn)行顏色的搭配，有利于蔬菜分類(lèi)，便于用戶進(jìn)行識(shí)別。
5蔬菜模塊化基質(zhì)栽培箱設(shè)計(jì)應(yīng)用
蔬菜模塊化基質(zhì)栽培箱設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用比較廣泛，與傳統(tǒng)的栽培箱設(shè)計(jì)相比，其具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。5.1經(jīng)濟(jì)性應(yīng)用栽培箱的結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體造型，大部分的結(jié)構(gòu)由簡(jiǎn)單的板塊面相互組合而成，箱體上的卡槽設(shè)計(jì)并不多，不會(huì)增加箱體的搬運(yùn)難度。但簡(jiǎn)單的卡槽設(shè)計(jì)就能夠?qū)崿F(xiàn)多種箱體之間的組合，使得箱體與箱體之間穩(wěn)定性結(jié)合。并且在箱體與箱體之間相互組合環(huán)節(jié)中，不需要進(jìn)行多余支架的支撐，也不需要進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的處理，基于這樣的處理有效降低了箱體的制造成本和使用材料，使得箱體的搬運(yùn)更加便利。同時(shí)，在栽培箱體底部設(shè)有過(guò)濾篩板，該篩板能夠有效防止浪費(fèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，保障了栽培箱內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的回流。5.2環(huán)保性應(yīng)用綠色農(nóng)產(chǎn)品是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重點(diǎn)項(xiàng)目，該模塊化蔬菜基質(zhì)栽培箱設(shè)計(jì)，以其高度的模式化、標(biāo)準(zhǔn)化，將不同高度的植物設(shè)定在針對(duì)性的生長(zhǎng)空間中，并且對(duì)于栽培箱自身進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，能夠保障不同植株充分利用陽(yáng)光。如在進(jìn)行栽培箱的拼裝過(guò)程中，將對(duì)光照依賴性較強(qiáng)的植物放在最外側(cè)和最高點(diǎn)，而對(duì)光照要求較低的植物，可調(diào)整其位置?；谶@樣調(diào)整栽培箱位置能夠有效彌補(bǔ)大面積土地蔬菜種植環(huán)節(jié)中，對(duì)于自然光照的不可調(diào)節(jié)缺陷。在位置的設(shè)置上，如果是栽植小型植物，如生菜等，可以進(jìn)行栽植箱的疊放，如果進(jìn)行頂端需要固定的植物，如豆角、苦瓜等，需要將栽培箱擺成一排。
6結(jié)論
綜上所述，傳統(tǒng)大模塊機(jī)制栽培箱不能滿足蔬菜模塊化種植，在栽培箱結(jié)構(gòu)、形體設(shè)計(jì)上存在著不科學(xué)的地方。農(nóng)場(chǎng)中的栽培材料價(jià)格低，埋沒(méi)在土壤中不可降解，同時(shí)，大部分的栽培箱體積都比較大，不利于搬運(yùn)，浪費(fèi)材料。栽培基質(zhì)與過(guò)濾物在泡沫箱中混合，不能及時(shí)進(jìn)行清理。創(chuàng)新蔬菜模塊化機(jī)制栽培箱設(shè)計(jì)，從箱體比例、箱體結(jié)構(gòu)、箱體組裝、箱體尺寸以及箱體顏色設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化。
參考文獻(xiàn)
1尚華.蔬菜模塊化基質(zhì)栽培箱創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用模式研究[J].包裝工程，2014（12）
篇6
Cisco等公司最早提出了層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的概念，已經(jīng)在各類(lèi)大中型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用，它將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為核心層、匯聚層和接入層，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)清晰而有層次感，減弱了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，降低了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的門(mén)檻，極大地推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的快速發(fā)展。在ChinaNet、ChinaNet2中都是采用這種設(shè)計(jì)方法，尤其是在ChinaNet建設(shè)初期“老三層”模式更是深入人心。對(duì)于純粹用于運(yùn)營(yíng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)有著明顯的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，但對(duì)于需求較多的業(yè)務(wù)型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，用戶經(jīng)常提出的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)群設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)出口安全、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部監(jiān)控等個(gè)性化需求，這些都不能在層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中一次性設(shè)計(jì)完成，經(jīng)常造成多個(gè)廠商各自負(fù)責(zé)一塊，后期再進(jìn)行對(duì)接的現(xiàn)象，響應(yīng)速度慢，工程周期長(zhǎng)，協(xié)調(diào)工作量大。
在工業(yè)設(shè)計(jì)中模塊化設(shè)計(jì)被廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)始于20世紀(jì)初，1900年在德國(guó)書(shū)架生廠商將自己生產(chǎn)的書(shū)架分為書(shū)架底座、書(shū)架框架和書(shū)架頂板三大部分，其中書(shū)架的框架體尺寸不同，用戶可根據(jù)需求選擇不同大小的數(shù)據(jù)啊框架，在根據(jù)個(gè)人喜好選擇不同形式的書(shū)架底座和頂板，從而組合成合適自己的“理想書(shū)架”。這種書(shū)架的設(shè)計(jì)方式就是最早期的模塊化設(shè)計(jì)方式。現(xiàn)在經(jīng)過(guò)幾百年的發(fā)展，源于工業(yè)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)原理已經(jīng)應(yīng)用到了各個(gè)行業(yè)。在網(wǎng)絡(luò) 設(shè)計(jì)中根據(jù)具體情況將用戶需求進(jìn)行功能劃分，針對(duì)不同的功能利用現(xiàn)有成熟網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行分塊規(guī)劃設(shè)計(jì)，后期將各個(gè)模塊組合起來(lái)形成可用的最終成型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，這種方法就是采用了工業(yè)產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)的思想，并應(yīng)用到現(xiàn)在的大客戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，產(chǎn)生了一種新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思路。
工業(yè)設(shè)計(jì)方面大量文獻(xiàn)資料對(duì)模塊化進(jìn)行了系統(tǒng)分析：
1.1 模塊
模塊就是具有相同功能和結(jié)合關(guān)鍵點(diǎn)（指聯(lián)接部位的形狀、尺寸、連接件間的配合或嚙合等），但有自身獨(dú)特性能或不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)、不同規(guī)格的單元。模塊可以進(jìn)行分解和組合，可以根據(jù)不同的需求、環(huán)境要求進(jìn)行調(diào)整自身的大小，這是現(xiàn)代模塊化概念的分級(jí)模塊化原理的基礎(chǔ)。
獨(dú)立性、抽象化、靈活可互換是模塊的三大特點(diǎn)。
（1）模塊的獨(dú)立性首先就是指的模塊的功能明確的、獨(dú)立的，其次是指模塊可以獨(dú)立設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝。一個(gè)產(chǎn)品某一個(gè)模塊的增減只會(huì)減少該模塊所具有的功能，對(duì)其他模塊基本無(wú)影響。
（2）模塊的抽象化是指模塊就像一個(gè)黑匣子，對(duì)外提供功能和接口，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)隱藏在自身的界面中。
（3）模塊的靈活可互換是指需要某個(gè)功能只需要選擇增加或更換具備改功能的模塊。
1.2 模塊化及模塊化設(shè)計(jì)
模塊化的重點(diǎn)是部件的標(biāo)準(zhǔn)化，用戶可根據(jù)需求選擇一系列具備不同功能的部件自行拼裝成產(chǎn)品。
將某一類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行分析研究，將其中功能相同的部件提取出來(lái)，并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以形成標(biāo)準(zhǔn)化部件，這就是分解出來(lái)的模塊。后期產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)選擇不同的模塊進(jìn)行組合形成新的產(chǎn)品，這個(gè)功能分解、部件標(biāo)準(zhǔn)化、組合產(chǎn)品的過(guò)程就是模塊化設(shè)計(jì)。
傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是以系統(tǒng)為中心開(kāi)展，而模塊化設(shè)計(jì)分為標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)和模塊組合設(shè)計(jì)。由于模塊自身具備的特點(diǎn)，使得模塊化設(shè)計(jì)更加有效的支撐了產(chǎn)品的創(chuàng)新，利用已有的模塊通過(guò)組合即可得到不同的新產(chǎn)品，這樣大大縮短了設(shè)計(jì)的周期，通過(guò)模塊的標(biāo)準(zhǔn)化還可以大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、提升標(biāo)準(zhǔn)件的質(zhì)量。同樣采用模塊化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)出的網(wǎng)絡(luò)將具有如下特點(diǎn)：
（1）各個(gè)模塊功能明確，可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行取舍，即使在工程施工中用戶也能根據(jù)需要進(jìn)行取舍；
（2）各個(gè)模塊之間相對(duì)獨(dú)立，在具體項(xiàng)目施工時(shí)可以分多個(gè)項(xiàng)目組同時(shí)進(jìn)行實(shí)施，縮短施工工期；
（3）形成的模塊模版，可供后期相近網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)借鑒，以達(dá)到快速設(shè)計(jì)的效果。
使用模塊化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，根據(jù)用戶需求將網(wǎng)絡(luò)分為各個(gè)功能模塊，在設(shè)計(jì)初期即將各個(gè)功能模塊之間的通信考慮進(jìn)去，由一個(gè)廠商完成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、施工，可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)間，并且降低了后期維護(hù)難度，也給網(wǎng)絡(luò)施工方創(chuàng)造了更大商機(jī)。
模塊化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法并非與層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)完全沒(méi)有關(guān)系，在模塊化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中也會(huì)應(yīng)用層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，例如本文中的內(nèi)網(wǎng)模塊設(shè)計(jì)，模塊化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法是對(duì)分層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法的一個(gè)外延拓展。
2 網(wǎng)絡(luò)模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用
以某市電子政務(wù)網(wǎng)為例，前期收集用戶需求得到如下信息：
（1）需建立一張本地城域網(wǎng)。
（2）全市政府單位統(tǒng)一出口。
（3）一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺(tái)。
（4）通過(guò)VPN技術(shù)提供外出辦公服務(wù)。
（5）網(wǎng)絡(luò)性能高可靠，網(wǎng)絡(luò)安全可監(jiān)控。
根據(jù)用戶需求，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為：內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、外部網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器區(qū)、安全防護(hù)、網(wǎng)絡(luò)管理五大模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。
篇7
模塊運(yùn)輸車(chē)動(dòng)力單元的設(shè)計(jì)，即通過(guò)液壓系統(tǒng)的計(jì)算在滿足工作要求的情況下，對(duì)動(dòng)力單元較小空間內(nèi)的設(shè)計(jì)布置，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)總成的布置，并能保證動(dòng)力單元安裝架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、各機(jī)構(gòu)正常工作、液壓及發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)散熱良好。如何設(shè)計(jì)動(dòng)力單元內(nèi)部各部件之間的相對(duì)位置，使各部件能完成其工作職能并便于安裝、更換、維護(hù)，是整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，模塊運(yùn)輸車(chē)的設(shè)計(jì)大多屬于面向訂單的設(shè)計(jì)，根據(jù)施工需要要求動(dòng)力單元本身不帶走行輪組，對(duì)整體高度有嚴(yán)格的要求，為此，如何在有限的空間下設(shè)計(jì)出具有大功率輸出功能的動(dòng)力單元，使模塊運(yùn)輸車(chē)適應(yīng)更為嚴(yán)格的工況，已成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)取得成功的關(guān)鍵[2-3]。本文以某型號(hào)模塊運(yùn)輸車(chē)動(dòng)力單元為研究對(duì)象，在對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合整車(chē)的參數(shù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)有限元計(jì)算進(jìn)行分析及優(yōu)化，快速有效地得到動(dòng)力單元結(jié)構(gòu)的最優(yōu)結(jié)果。
1 動(dòng)力單元的總體設(shè)計(jì)
模塊車(chē)動(dòng)力單元在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端裝有分動(dòng)箱，由分動(dòng)箱分別驅(qū)動(dòng)液壓走行馬達(dá)及均衡、轉(zhuǎn)向馬達(dá)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。動(dòng)力單元主體采用框架式結(jié)構(gòu)，側(cè)面及頂面多處使用柵格板封面，以加強(qiáng)通風(fēng)散熱效果，框架與車(chē)體之間采用上部調(diào)節(jié)油缸連接、下部鉸軸連接的連接方式，可通過(guò)收縮調(diào)節(jié)油缸抬起動(dòng)力單元前端，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要形成0°～10°的仰角，以提高整車(chē)接近角和離地角適應(yīng)行駛道路的縱向坡度。
設(shè)計(jì)時(shí)，將客戶提出的工作條件以及工作環(huán)境等為已知條件，通過(guò)分析模塊車(chē)的工作參數(shù)及類(lèi)型，建立適合的動(dòng)力單元初步模型。模塊運(yùn)輸車(chē)依據(jù)客戶需求及使用條件，對(duì)整車(chē)尺寸提出了長(zhǎng)寬高的外形要求，對(duì)模塊車(chē)動(dòng)力單元也由整車(chē)條件提出其外形要求，其中對(duì)高度要求最高，動(dòng)力單元整體高度需小于850mm，外形尺寸為3700×3000×850mm。
2 動(dòng)力單元的組成
動(dòng)力單元的主要由動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)三大部分組成，其中動(dòng)力系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)、分動(dòng)箱、空氣濾清器、進(jìn)氣散熱器、中間冷卻器、消音器、蓄電池、燃油箱組成；壓系統(tǒng)由液壓油冷卻器、液壓泵、液壓油箱、調(diào)節(jié)油缸組成；電氣系統(tǒng)由各電氣元件、控制器集成于兩個(gè)電氣控制柜內(nèi)。對(duì)動(dòng)力單元內(nèi)的組成部分進(jìn)行布置，見(jiàn)圖2。
3 動(dòng)力單元的設(shè)計(jì)過(guò)程
3.1 液壓及動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算及發(fā)動(dòng)機(jī)選型
依據(jù)液壓系統(tǒng)的計(jì)算，見(jiàn)表1：
根據(jù)表1中液壓系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)參考各發(fā)動(dòng)機(jī)廠家產(chǎn)品庫(kù)中已有的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，選擇了滿足動(dòng)力單元尺寸需求特別是高度需求的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，為德國(guó)MAN公司的MU6876型臥式柴油機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)功率參數(shù)為375kw/2100r。
3.2 安裝架設(shè)計(jì)及各部件的布置
根據(jù)安裝架及發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝方式采用懸掛式，發(fā)動(dòng)機(jī)三點(diǎn)支撐，其中一點(diǎn)在風(fēng)扇端支撐，另外兩點(diǎn)通過(guò)分動(dòng)箱兩個(gè)支腿支撐，而分動(dòng)箱與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼連接。液壓油泵通過(guò)分動(dòng)箱的聯(lián)軸器與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪連接，以用于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。
通過(guò)布置發(fā)動(dòng)機(jī)、分動(dòng)箱、空氣濾清器、進(jìn)氣散熱器、中間冷卻器、消音器、蓄電池、燃油箱、液壓油冷卻器、液壓泵、液壓油箱、調(diào)節(jié)油缸及兩個(gè)電氣控制柜等部件初步完成安裝架的設(shè)計(jì)，安裝架由各型號(hào)矩形管焊接而成。
3.3 各部件的調(diào)整及安裝架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化
通過(guò)動(dòng)力單元內(nèi)各部件在安裝架內(nèi)的布置情況進(jìn)行三維建模，對(duì)各部分之間有相互干涉、影響使用、不便于維護(hù)的部件位置進(jìn)行調(diào)整，其別對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整及試驗(yàn)，使各部件能在安裝架內(nèi)發(fā)揮各自的職能。
各部件位置固定后，依據(jù)總體受力、各部件受力及動(dòng)力單元振動(dòng)情況，對(duì)安裝架進(jìn)行有限元分析，對(duì)于某些應(yīng)力集中的位置進(jìn)行了優(yōu)化和補(bǔ)強(qiáng)，從而保證了整個(gè)動(dòng)力單元的使用強(qiáng)度。優(yōu)化后的動(dòng)力單元安裝架的有限元分析結(jié)果如圖3。
4 結(jié)論
本文以某型號(hào)模塊運(yùn)輸車(chē)為例，分析了動(dòng)力單元結(jié)構(gòu)的的設(shè)計(jì)過(guò)程，該設(shè)計(jì)的成果受到客戶的廣泛好評(píng)，成品如圖4所示。
該模塊運(yùn)輸車(chē)的動(dòng)力單元得到了滿足所有約束條件的結(jié)構(gòu)參數(shù)值最優(yōu)組合，快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力單元結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。整個(gè)動(dòng)力單元設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)：（1）該動(dòng)力單元的設(shè)計(jì)在同功率輸出的模塊車(chē)中，結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)力單元高度達(dá)到了極限尺寸，有效的滿足了整車(chē)的應(yīng)用需求；（2）該動(dòng)力單元的設(shè)計(jì)具有模塊化的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型模塊車(chē)的互換。此外，該設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法適用于與動(dòng)力單元相似的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，對(duì)其它產(chǎn)品的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。
【參考文獻(xiàn)】
篇8
在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)制造時(shí)，需要與成組技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行必要的結(jié)合，然后對(duì)同一功能的單元進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，從而可以設(shè)計(jì)出可互換且性能不同的模塊。這樣一來(lái)，就可以形成不同規(guī)格的產(chǎn)品，利于產(chǎn)品的重新生產(chǎn)和應(yīng)用。這也對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展及其創(chuàng)新有著非常好的促進(jìn)作用。
本文就對(duì)模塊化的設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，然后對(duì)模塊的劃分以及模塊化的技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的闡述，然后對(duì)模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)在數(shù)控加工中心的應(yīng)用體會(huì)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行必要的分析。
1.模塊化的概念分析
模塊化設(shè)計(jì)需要考慮很多的問(wèn)題，首先其要保證設(shè)計(jì)的靈活性，要重視管理與制造的便利性，從而能夠更為有效地控制設(shè)計(jì)制造過(guò)程，避免出現(xiàn)混亂。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮模塊系列的擴(kuò)展及變型產(chǎn)品的輻射。正因?yàn)槿绱?，在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要對(duì)結(jié)構(gòu)要素和功能要素加以考慮。用科學(xué)合理的方式來(lái)劃分具體內(nèi)容，被劃分的模塊要具有完整性和獨(dú)立性的特點(diǎn)，這樣才更加有利于模塊借口的分離和聯(lián)接，想要做到這一點(diǎn)，就要有效控制模塊的數(shù)量，確保模塊結(jié)構(gòu)的規(guī)范性讓所有模塊之間的聯(lián)系更加簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、
值得一提的是，在進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)時(shí)，一定要重視模塊的組合，要重視相同模塊的互換以及不同功能模塊的組合等，這些內(nèi)容往往體現(xiàn)在接口上，因此人們對(duì)模塊的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化提出更高的要求。
在模塊化設(shè)計(jì)過(guò)程中，要先對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行分析，擬定出產(chǎn)品的系列頻譜，然后通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析，確定重要的參數(shù)，然后對(duì)產(chǎn)品的模塊進(jìn)行更為合理的劃分，使模塊的結(jié)構(gòu)更為有效
2.模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)控加工中心的應(yīng)用體會(huì)及發(fā)展趨勢(shì)
基于我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展以及模塊化設(shè)計(jì)的日益完善，對(duì)模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)控加工中心的應(yīng)用進(jìn)行分析，可以更好地明白模塊化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容和發(fā)展趨勢(shì)，從而為我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提供有利的依據(jù)同時(shí)也可以進(jìn)一步完善模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)。
2.1.模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)控加工中心的應(yīng)用體會(huì)
2.1.1.數(shù)控立式車(chē)床模塊的劃分
在對(duì)模塊劃分時(shí)，一定要充分考慮車(chē)床的模塊化要求和結(jié)構(gòu)形式，要對(duì)獨(dú)立的功能單元進(jìn)行分析并將其作為模塊來(lái)讓分解功能單元更為獨(dú)立，形成更為有效的搭配和拼組形式，讓整個(gè)操作過(guò)程更加簡(jiǎn)便和多變，進(jìn)而為車(chē)床生產(chǎn)提供更為有效的支持。不僅如此，還要讓部件模塊形成一個(gè)更為完整的整體，保證裝配質(zhì)量。此外，還要進(jìn)一步促進(jìn)部件不同性能及用途的更好發(fā)揮，讓功能更加細(xì)化。這樣一來(lái)，就可以讓整個(gè)組合方式更為靈活。值得一提的是，在對(duì)模塊進(jìn)行劃分時(shí)，一定要對(duì)機(jī)床大件的模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行足夠的重視，要有效規(guī)劃大件的結(jié)合要素，從而讓分離和聯(lián)接更為簡(jiǎn)易、高效。另外，在對(duì)模塊設(shè)計(jì)時(shí)還要留有空間，為新技術(shù)的引入打下基礎(chǔ)。
2.1.2.車(chē)床的模塊劃分
分解總功能，其功能與實(shí)現(xiàn)功能的模塊具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如通過(guò)單一模
塊促使某一功能的實(shí)現(xiàn)；多個(gè)模塊共同促使某一功能的實(shí)現(xiàn)；某一個(gè)模塊促使多
個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)；其分別為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系、單對(duì)多的關(guān)系、多對(duì)單的關(guān)系。
依據(jù)模塊與功能的映射關(guān)系，對(duì)數(shù)控立式車(chē)床的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)進(jìn)行考慮，通過(guò)模塊劃分原則的運(yùn)用，可對(duì)通用的模塊進(jìn)行劃分。其可分為監(jiān)測(cè)模塊、輔助模塊、支承模塊、執(zhí)行模塊以及傳動(dòng)模塊，同時(shí)還能夠繼續(xù)進(jìn)行細(xì)化和分解。分析同一功能的模塊，其結(jié)構(gòu)與用途存在著差異而，而相同接口結(jié)構(gòu)模塊的形成，
在結(jié)構(gòu)模塊的組合過(guò)程中，可以促使不同性能與用途的數(shù)控立式車(chē)床產(chǎn)品的設(shè)計(jì)
和制造。
2.2.模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)控加工中心的應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)
通過(guò)上述分析可以知道，模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)控加工中心的應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)
會(huì)朝著規(guī)格化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度發(fā)展，未來(lái)在對(duì)模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要更為重視產(chǎn)品的規(guī)格，要讓整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)更為統(tǒng)一，形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，從而使生產(chǎn)更為高效。更進(jìn)一步來(lái)講，整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)更為統(tǒng)一可以使模塊的互換變得更為可能，其機(jī)械化設(shè)計(jì)與制造水平也會(huì)得到進(jìn)一步提高。
另外，模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)控加工中心的應(yīng)用會(huì)更加重視簡(jiǎn)便化，這樣就可以讓部件模塊形成一個(gè)更為完整的整體，保證裝配質(zhì)量，讓功能更加細(xì)化。這樣一來(lái)，就可以讓整個(gè)組合方式更為靈活，讓分離和聯(lián)接更為簡(jiǎn)易、高效。此外，未來(lái)的模塊化發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)品的精度和性能也會(huì)朝著更為穩(wěn)定的方向發(fā)展，這樣就可以讓生產(chǎn)成本得以降低，提升生產(chǎn)的效益和效率。
結(jié)論：總之，在對(duì)模塊化產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)，一定要重視對(duì)產(chǎn)品的精度和性能的提升，讓產(chǎn)品更為精細(xì)，讓其性能更加穩(wěn)定，這樣就可以讓產(chǎn)品生產(chǎn)更為低廉，使機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。另外，當(dāng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)規(guī)格更為標(biāo)準(zhǔn)化和通用化時(shí)，可以更好地提升模塊的互換性能，進(jìn)而讓機(jī)械化設(shè)計(jì)和數(shù)控車(chē)床生產(chǎn)水平得到很好地提高。
參考文獻(xiàn)：
篇9
一、參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的特點(diǎn)
參數(shù)化設(shè)計(jì)，是CAD技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題，是基于圖形數(shù)據(jù)的操作。[1]通過(guò)參數(shù)驅(qū)動(dòng)機(jī)制，可以對(duì)圖形的幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)化修改，極大的提升了設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確率。為滿足電梯轎廂對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的需要，結(jié)合Pro/E功能，確定電梯轎廂參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的特點(diǎn)：
（一）設(shè)計(jì)流程更加規(guī)范。將以往模糊、隨意、不規(guī)范的管理方式，進(jìn)行了量化、規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化，減少了人為的干擾因素。同時(shí)，系統(tǒng)的高度集成性使各部門(mén)的業(yè)務(wù)聯(lián)系更加緊密，信息共享和流程協(xié)作將成為常態(tài)，強(qiáng)化了參與員工的大局觀念和協(xié)作意識(shí)。
（二）腳本編輯器更加強(qiáng)大。參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用的是將模型的變化關(guān)系式寫(xiě)入腳本編輯器中，編輯器自動(dòng)生成程序語(yǔ)句、變量自動(dòng)提示、錯(cuò)誤檢查等多種方便實(shí)用功能，還提供了可直接控制的Pro/E模型中的多種CAD函數(shù)，使設(shè)計(jì)人員操作更加簡(jiǎn)單方便，降低錯(cuò)誤率，便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，方便修改。
（三）系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。模塊化是一種全新的設(shè)計(jì)理念和方法，將系統(tǒng)以不同功能和性能來(lái)設(shè)計(jì)模塊，需要時(shí)可以直接通過(guò)篩選和組裝模塊來(lái)生產(chǎn)出新的產(chǎn)品。模塊可以重復(fù)使用，有效避免了設(shè)計(jì)師從零開(kāi)始構(gòu)思草圖。能在短時(shí)間內(nèi)試驗(yàn)多種外形構(gòu)思，極大地提高設(shè)計(jì)效率，節(jié)省時(shí)間和精力。
（四）系統(tǒng)選用CAD二次開(kāi)發(fā)技術(shù)。Pro/E為產(chǎn)品提供了設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)管理、二次開(kāi)發(fā)等完整方案，其二次開(kāi)發(fā)包以C語(yǔ)言為依托，利用其開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序安全訪問(wèn)和控制Pro/E，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序與系統(tǒng)的無(wú)縫集成。系統(tǒng)采用并行設(shè)計(jì)方式，可以分發(fā)給多個(gè)設(shè)計(jì)人員共同進(jìn)行設(shè)計(jì)，并整合成完整的產(chǎn)品。
（五）系統(tǒng)可以快速制圖。系統(tǒng)模板與Pro/E模型相關(guān)聯(lián)，通過(guò)運(yùn)行腳本程序，可以快速生成產(chǎn)品模型。系統(tǒng)產(chǎn)品模板關(guān)聯(lián)三維模型后，可以自動(dòng)生成工程圖紙，使圖紙的標(biāo)注尺寸隨著三維模型變化。
（六）可靠的安全性能。系統(tǒng)將數(shù)據(jù)、程序、模型分開(kāi)管理，并設(shè)置用戶驗(yàn)證和使用權(quán)限。如果只得到數(shù)據(jù)、程序與模型之中的一部分，是不可能使系統(tǒng)正常運(yùn)行的，保證了較高的安全性。同時(shí)，系統(tǒng)針對(duì)不同的開(kāi)發(fā)、使用對(duì)象制定不同的控制流程，從而能夠較好的保護(hù)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的安全。
二、電梯轎廂參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
（一）基于CAD/CAM三維軟件Pro/E設(shè)計(jì)。Pro/E操作軟件是CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決特征的相關(guān)性問(wèn)題。它采用模塊化方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。CAD是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域流行的制圖軟件，功能強(qiáng)大、使用方便，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、家居、紡織等諸多行業(yè)。以Pro/E為代表的參數(shù)化特征造型是目前最成熟的CAD技術(shù)之一。參數(shù)化設(shè)計(jì)一直是CAD追求的目標(biāo)，旨在有效提高機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率。既能直觀、準(zhǔn)確地反應(yīng)產(chǎn)品形態(tài)，又能根據(jù)用戶意見(jiàn)隨時(shí)進(jìn)行修改。設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的各種參數(shù)都可以作為變量，這些變量之間的關(guān)系可以跨越CAD不同模塊，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全相關(guān)。同時(shí)，使用Pro/TOOLKIT技術(shù)來(lái)調(diào)用Pro/E所設(shè)計(jì)的功能模塊，使程序和系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。
（二）部件模塊化分解。參數(shù)化是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的前提和基礎(chǔ)。參數(shù)化與模塊化相輔相成。模塊化設(shè)計(jì)作為一種多樣化的設(shè)計(jì)方法，已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。模塊化設(shè)計(jì)要求的是標(biāo)準(zhǔn)化和組合化。要實(shí)現(xiàn)模塊化，首先要將產(chǎn)品按照功能、可拆卸和安裝、產(chǎn)品的要求等三種方式進(jìn)行分解，在完成設(shè)計(jì)和劃分之后再進(jìn)行有機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)模塊集成。模塊設(shè)計(jì)需要選用模塊，這就要求設(shè)計(jì)者要充分了解產(chǎn)品的要求，掌握模塊構(gòu)成、功能、接口等參數(shù)。電梯轎廂的參數(shù)化設(shè)計(jì)就需要用到模塊化，可隨時(shí)對(duì)模塊進(jìn)行重新組合，對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改，達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、快速完成相關(guān)設(shè)計(jì)的目的。[2]
（三）創(chuàng)建三維參數(shù)化模板。三維參數(shù)模板的建立需要遵循一定的規(guī)則，根據(jù)電梯轎廂的模塊化樹(shù)形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采取自上而下的方式建模。完成建模之后，還要對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。基于Pro/E單一數(shù)據(jù)庫(kù)特性，各種參數(shù)都會(huì)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶參數(shù)與模型可以一起增加和儲(chǔ)存。同時(shí)，基于Pro/E的全相關(guān)性，在模型中創(chuàng)建和修改的參數(shù)可以在工程圖中使用。利用這一特性，可以把零件的數(shù)質(zhì)量信息統(tǒng)一存儲(chǔ)到三維模型中，如此就可以根據(jù)參數(shù)腳本傳遞的不同參數(shù)，直接把參數(shù)賦予新生成的三維模型和工程圖。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)三維模型對(duì)轎廂任何一處進(jìn)行修改。
（四）實(shí)施全流程管理。模板從創(chuàng)建到實(shí)施，其流程可分為四步：編輯、審核、測(cè)試、實(shí)施。模板編輯完成之后，則進(jìn)入具有審核權(quán)限的用戶進(jìn)行審核。審核通過(guò)則進(jìn)入測(cè)試程序，檢查程序的生成結(jié)果。測(cè)試完成則進(jìn)入具有實(shí)施權(quán)限的用戶投入使用。流程管理環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。通過(guò)全流程管理，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。
綜上所述，參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，能有效提升電梯轎廂的設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性。不僅能夠縮短設(shè)計(jì)周期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低設(shè)計(jì)成本，還具有方便維護(hù)與更新的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)基于三維模型和程序的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)模塊化、信息化、規(guī)范化設(shè)計(jì)，從而能夠快速開(kāi)發(fā)出安全、舒適、可靠的電梯轎廂，滿足客戶需求。參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的成功應(yīng)用，必將對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
篇10
近年來(lái)，作為應(yīng)用型本科院校的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)，面臨IT人才急劇擴(kuò)張的市場(chǎng)需求，急需對(duì)傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革與創(chuàng)新。在這種背景下，我院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)對(duì)學(xué)生試行了“3+1”人才培養(yǎng)模式，通過(guò)創(chuàng)新課程教學(xué)體系應(yīng)該是首位性的工作，為此對(duì)此專(zhuān)業(yè)進(jìn)行模塊化課程體系建設(shè)。
1 模塊化課程體系是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新課程教學(xué)體系的最佳途徑
應(yīng)用型本科院校從字面上講可以說(shuō)是具有兩層含義，其一，它是一所本本科院校，其二，它的人才培養(yǎng)目標(biāo)在于培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型人才。由于其自身的性質(zhì)具有一定的雙重性，因此，它既不同于一般的本科院校，也不同于一般的中職以及高職院校，在對(duì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)上也就自然而然的不同了。一般本科院校培養(yǎng)的人才過(guò)于注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，而忽視了實(shí)踐能力的訓(xùn)練，一般高職院校培養(yǎng)的人才雖然掌握了一定的技能，但卻不具備很高的綜合素質(zhì)，但應(yīng)用型本科院校卻截然不同。它培養(yǎng)出的人才既要具備一定的知識(shí)水平，綜合素質(zhì)，又要具備很強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力，因此，應(yīng)用型本科院校所培養(yǎng)出的人才對(duì)于面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)等一線或崗位群，并不斷滿足其需要還是在很大程度上具有優(yōu)勢(shì)的。
在傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案中，課程體系是按照計(jì)算機(jī)一級(jí)學(xué)科整體建設(shè)的需求來(lái)設(shè)置學(xué)科理論課程及實(shí)踐課程，而不是按照本科層次應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)設(shè)置課程體系，學(xué)生所學(xué)的知識(shí)與技能與企業(yè)的崗位技能要求不匹配，出現(xiàn)了“學(xué)非所用”的結(jié)構(gòu)失衡。因此，在制定課程體系與課程內(nèi)容時(shí)，應(yīng)淡化原有按一級(jí)學(xué)科設(shè)置的理論體系，強(qiáng)化按應(yīng)用能力設(shè)置的知識(shí)體系。即由注重學(xué)科理論的系統(tǒng)性向注重工程實(shí)踐的綜合性轉(zhuǎn)變。而模塊化課程體系不以學(xué)科建設(shè)為中心組織教學(xué)內(nèi)容，而是強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容在能力形成中的作用，恰恰體現(xiàn)了這種轉(zhuǎn)變，也是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新課程教學(xué)體系建設(shè)的最佳途徑。
2 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)模塊化課程體系的構(gòu)建
模塊化教學(xué)法自創(chuàng)立之初，迄今為止已有數(shù)十年，其主要特點(diǎn)在于以現(xiàn)場(chǎng)化教學(xué)為主，并輔之與之相關(guān)的職業(yè)技能培訓(xùn)。具體地說(shuō)該方法與以往教學(xué)模式的不同在于以就業(yè)為導(dǎo)向，并根據(jù)學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)需要為之設(shè)置與之相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技能模塊和職業(yè)崗位（群）模塊，除此之外，還需考慮技術(shù)變化和市場(chǎng)對(duì)各高級(jí)應(yīng)用型專(zhuān)門(mén)人才的實(shí)際需求情況來(lái)對(duì)課程體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建以及調(diào)整。
由于“3+1”人才培養(yǎng)目標(biāo)直接面向職業(yè)崗位（群），這使得其在進(jìn)行模塊化課程體系開(kāi)發(fā)方法選擇上，需要用到逆向思維法。所謂逆向思維法就是通過(guò)對(duì)學(xué)生將來(lái)所要從事崗位的職業(yè)素質(zhì)以及能力進(jìn)行分析，并得出一個(gè)有效的結(jié)果，進(jìn)而根據(jù)這個(gè)結(jié)果對(duì)教師所要教授課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，組成相應(yīng)的教學(xué)單元。在課程設(shè)計(jì)上要求具備一定的針對(duì)性和實(shí)用性，并突破不同學(xué)科間的壁壘以及對(duì)以往的教學(xué)模式進(jìn)行變革，因此，這種教學(xué)方法對(duì)于構(gòu)建由課程一級(jí)（專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)）模塊、課程二級(jí)（專(zhuān)業(yè)方向課程）模塊和課程三級(jí)（職業(yè)崗位群課程）模塊組成的模塊化課程體系，具有極大幫助。
2.1 專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)模塊
專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)模塊課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的公共核心知識(shí)體系，其開(kāi)設(shè)的目的在于對(duì)不同專(zhuān)業(yè)方向?qū)W生的計(jì)算機(jī)知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，旨在培養(yǎng)學(xué)生將來(lái)從事計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方面崗位所應(yīng)具備的一些最為基礎(chǔ)的素質(zhì)與能力，也為滿足學(xué)生未來(lái)所從事職業(yè)需要以及為學(xué)生終身學(xué)習(xí)奠定一定的知識(shí)基礎(chǔ)。除此之外，該模塊課程學(xué)習(xí)也在一定程度上使得學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)能力和職業(yè)遷移能力得以提高。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)模塊課程主要包含：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)等課程，使學(xué)生掌握從事計(jì)算機(jī)各行業(yè)工作所具備的最基本的硬件，并且通過(guò)和課程體系相對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K使學(xué)生具備該專(zhuān)業(yè)最基本的技能。
2.2 專(zhuān)業(yè)方向模塊
專(zhuān)業(yè)方向模塊課程是在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)模塊課程基礎(chǔ)上，按照專(zhuān)業(yè)方向的教育增加各個(gè)專(zhuān)業(yè)方向教育所需要的比較全面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，以構(gòu)成較完整的專(zhuān)業(yè)方向知識(shí)體系。專(zhuān)業(yè)方向模塊包括網(wǎng)絡(luò)方向、軟件方向和嵌入式方向等子模塊。由于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)自身具有極強(qiáng)的實(shí)踐性，因此，對(duì)于這一專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)來(lái)說(shuō)，并不能僅僅停留在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的教授上，還要對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力進(jìn)行培養(yǎng)，從而使得學(xué)生能夠掌握一些不可或缺的、實(shí)用的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)技能，對(duì)本科層次的應(yīng)用型人才培養(yǎng)、教育而言也是如此。把這一點(diǎn)體現(xiàn)在該專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置上就是說(shuō)，該專(zhuān)業(yè)課程要在一定程度上體現(xiàn)學(xué)生所要掌握的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)以及一些必備的技能，并通過(guò)與該模塊相對(duì)應(yīng)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)模塊來(lái)促使學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)能夠很好的與實(shí)踐相結(jié)合，力求為該專(zhuān)業(yè)方向?qū)W生的培養(yǎng)打下雄厚的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
2.3 職業(yè)崗位群模塊
職業(yè)崗位群模塊設(shè)置的目的在于對(duì)學(xué)生將來(lái)所要從事的具體某方面工作所應(yīng)具備的職業(yè)素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)，從而使得學(xué)生在走出校門(mén)后就能夠很好的適應(yīng)并滿足崗位的實(shí)際需要。如果說(shuō)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)模塊注重的是從業(yè)未來(lái)及一些不確定因素，強(qiáng)調(diào)的是專(zhuān)業(yè)寬口徑，職業(yè)崗位群模塊則注重就業(yè)崗位的實(shí)際需要，強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的實(shí)踐能力。掌握一門(mén)乃至多門(mén)專(zhuān)業(yè)技能對(duì)于提高學(xué)生的就業(yè)能力可以說(shuō)是發(fā)揮著不可或缺的重要作用。
3 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)模塊化教學(xué)的實(shí)施和對(duì)教學(xué)改革的促進(jìn)
3.1 按模塊組織教學(xué)內(nèi)容
所謂按模塊對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行組織，首先，要對(duì)不同模塊的總體人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行確立，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)以往以知識(shí)講授為中心的學(xué)科式課程內(nèi)容體系進(jìn)行變革，打破不同章節(jié)之間的限制，將理論知識(shí)與實(shí)際操作知識(shí)緊密結(jié)合起來(lái)，以技術(shù)和能力培養(yǎng)為目標(biāo)努力構(gòu)建不同的學(xué)習(xí)專(zhuān)題作為子模塊；其次，每個(gè)子模塊又下設(shè)不同的學(xué)習(xí)單元（根據(jù)模塊知能體系的各個(gè)具體目標(biāo)與內(nèi)容而劃分的小專(zhuān)題）以及課題，從而使得模塊課程的教學(xué)能夠形成一個(gè)嶄新的“積木組合式”的教學(xué)模式。
3.2 模塊化教學(xué)有利于提高教師的理論水平和實(shí)踐能力
模塊教學(xué)作為教學(xué)方法中一種，將其運(yùn)用在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的中，就是要對(duì)以往傳統(tǒng)的教學(xué)體系進(jìn)行變革，讓廣大師生能夠不斷的學(xué)習(xí)以及掌握新的知識(shí)和技能，從而使得教師自身的實(shí)踐能力以及理論水平在一定程度上得以提高。具體的說(shuō)就是，在教學(xué)的過(guò)程中教師一定要根據(jù)模塊教學(xué)的特點(diǎn)，將模塊的教學(xué)方向靈活的運(yùn)用。將模塊教學(xué)的核心點(diǎn)定在提高學(xué)生的能力以及素養(yǎng)上，將學(xué)生的主體地位發(fā)揮出最大的作用，積極的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，在模塊教學(xué)的過(guò)程中還應(yīng)該采用其他的教學(xué)方法。例如，案例教學(xué)法、討論式等教學(xué)方法。在專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)“教師邊講解邊演示，學(xué)生以一邊操作以邊理解”將動(dòng)手和動(dòng)腦有機(jī)的相結(jié)合在一起，進(jìn)而來(lái)形成一個(gè)“雙邊教學(xué)法”，由于在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中有了師生之間的互動(dòng)，這使得以往教師講，學(xué)生聽(tīng)的一言堂教學(xué)模式被徹底打破。
3.3 模塊化教學(xué)有利于促進(jìn)教材建設(shè)
由于模塊教學(xué)法對(duì)教材要求較高，這使得在市場(chǎng)上很難找到與之相關(guān)的教材，即使找到也未必能夠用的上，從這點(diǎn)上來(lái)看，模塊化教學(xué)法對(duì)于現(xiàn)有教材內(nèi)容的革新、現(xiàn)行教材體系進(jìn)行突破、增添教材的專(zhuān)業(yè)性、實(shí)用性以及正確解決學(xué)科體系的系統(tǒng)性與生產(chǎn)實(shí)踐所需知識(shí)綜合性的矛盾具有極大幫助。
3.4 模塊化教學(xué)有利于提高學(xué)生的知識(shí)水平和實(shí)踐能力
使用模塊法進(jìn)行教學(xué)，使得以往生搬教材的教學(xué)方式得以變革，這對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及引導(dǎo)學(xué)生參與到課堂中來(lái)具有極大幫助。并且由于模塊教學(xué)法注重理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)相結(jié)合，這使得學(xué)生的理論素養(yǎng)和動(dòng)手實(shí)踐能力在無(wú)形中得以點(diǎn)滴提高起來(lái)，這對(duì)于學(xué)生未來(lái)從業(yè)是有利的。
4 結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐證明，應(yīng)用型本科教育模塊化教學(xué)是教育改革的必然趨勢(shì)，隨著應(yīng)用型本科教育的發(fā)展和教學(xué)改革的深入，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的模塊化課程體系也將會(huì)不斷地完善和提高，走出一條高技能人才培養(yǎng)模式改革之路，并得到合作企業(yè)和社會(huì)的認(rèn)可。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉伯紅，方義秋，夏英，等.基于“關(guān)鍵點(diǎn)”課程的課程體系改革與探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2011（4）：82-84.
[2] 李海濤.模塊化教學(xué)條件下課程體系的構(gòu)建[J].四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（2）：82-83.
[3] 胡燕燕.關(guān)于高職教育課程體系構(gòu)建的幾點(diǎn)思考[J].高等職業(yè)教育：天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004（1）：19-22.
[4] 向昌成.高職高專(zhuān)計(jì)算機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)建設(shè)探討[J].阿壩師范高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2006（S2）：38-40.
篇11
計(jì)算機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)之一就是日新月異，人們不由自主地被裹進(jìn)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化的技術(shù)進(jìn)步浪潮里，高職計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)受到層出不窮的新技術(shù)的影響.如何使學(xué)生掌握未來(lái)職業(yè)所需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能，使之具備適應(yīng)職場(chǎng)技術(shù)快速變化的能力？數(shù)學(xué)課程在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用能力上有怎樣的作用？又該怎樣做？這是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)導(dǎo)向下應(yīng)用數(shù)學(xué)課程建設(shè)關(guān)心和思考的問(wèn)題.
一、學(xué)情教情調(diào)查
為了解學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)狀況及學(xué)習(xí)情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩份問(wèn)卷調(diào)查表，分別在學(xué)生大學(xué)入學(xué)時(shí)和第一學(xué)期結(jié)束時(shí)進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括個(gè)人中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和水平的自我評(píng)價(jià)，對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)，對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的期待，大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)途徑和學(xué)習(xí)情況自我評(píng)價(jià)，對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等的評(píng)價(jià)，以及對(duì)老師教學(xué)的意見(jiàn)和建議.抽樣調(diào)查了2009級(jí)、2010級(jí)、2011級(jí)和12級(jí)軟件專(zhuān)業(yè)、網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)、信息管理專(zhuān)業(yè)若干班級(jí).調(diào)查結(jié)果如下：
1.入學(xué)初調(diào)查
76%的同學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有興趣并在中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中感到充實(shí)愉快，但成績(jī)一般.90%的同學(xué)都認(rèn)為學(xué)數(shù)學(xué)有必要，86%的學(xué)生相信能繼續(xù)學(xué)好數(shù)學(xué)或能改變現(xiàn)狀，75%的學(xué)生期待大學(xué)數(shù)學(xué)能提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，80%的同學(xué)喜歡思考，有一定獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣，62%樂(lè)于和同學(xué)共同探討.
2.第一學(xué)期末調(diào)查
60%左右的學(xué)生仍然有興趣，65%認(rèn)為數(shù)學(xué)課程訓(xùn)練了思維，教學(xué)內(nèi)容比較合適，影響數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主要因素是自身基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)方法，對(duì)老師的教學(xué)15%表示很滿意，70%表示滿意，7%表示不滿意.對(duì)自己的學(xué)習(xí)狀況，3%表示很滿意，42%表示滿意，50%表示不滿意.對(duì)老師教學(xué)的意見(jiàn)和建議是：改變一言堂占16%，少講多練占26%，增加課堂互動(dòng)占34%，改革教學(xué)內(nèi)容占24%.學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的途徑基本在課堂內(nèi)，邊聽(tīng)邊看書(shū)，以完成作業(yè)為度.大部分學(xué)生很少或從不借閱數(shù)學(xué)參考書(shū)，說(shuō)明在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上學(xué)生缺乏探索鉆研，自我要求不高，僅憑課內(nèi)的90分鐘時(shí)間，課外復(fù)習(xí)方式就是完成作業(yè).軟件和網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)近20%學(xué)生抄作業(yè)或懶得做作業(yè).
3.調(diào)查統(tǒng)計(jì)后的若干結(jié)論
軟件專(zhuān)業(yè)學(xué)生在數(shù)學(xué)興趣、理解消化知識(shí)的能力、挑戰(zhàn)自我上表現(xiàn)更為突出，軟件專(zhuān)業(yè)32%的學(xué)生有參加數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)比賽的意愿.信管專(zhuān)業(yè)學(xué)生習(xí)慣聽(tīng)從老師的安排，自律性、學(xué)習(xí)積極性更高.網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)相對(duì)更平淡，但是對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容和教師教學(xué)的期待比其他兩個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)生高，所謂有心向?qū)W，無(wú)力“殺敵”.在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力上呈現(xiàn)的整體性差異，間接反映出數(shù)學(xué)課程與各專(zhuān)業(yè)課程的相關(guān)性.計(jì)算機(jī)各專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方向和職業(yè)崗位目標(biāo)不同，需要的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能訓(xùn)練不同，分配在數(shù)學(xué)上的總學(xué)時(shí)不同，因此應(yīng)用數(shù)學(xué)課程在教學(xué)中需進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪K劃分，加強(qiáng)針對(duì)性以適應(yīng)不同專(zhuān)業(yè)的需要.
二、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)導(dǎo)向下應(yīng)用數(shù)學(xué)課程的教學(xué)理念與設(shè)計(jì)
應(yīng)用數(shù)學(xué)是高職計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)能力課程模塊中的必修課程.從短期看，為學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)服務(wù)，要適應(yīng)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)人才的任務(wù)導(dǎo)向、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)等工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式.從長(zhǎng)期看，為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)提供具有數(shù)學(xué)特色的思考方式和技能訓(xùn)練，包括抽象化、最優(yōu)化、邏輯分析、數(shù)據(jù)整理推斷、運(yùn)用符號(hào)、量化能力、建模能力、人工計(jì)算能力、數(shù)學(xué)軟件運(yùn)用能力等.但數(shù)學(xué)課程的教學(xué)時(shí)數(shù)受到制約，不可能面面俱到地為學(xué)生準(zhǔn)備所有的知識(shí)和進(jìn)行系統(tǒng)全面的數(shù)學(xué)能力訓(xùn)練，讓不同的專(zhuān)業(yè)側(cè)重選擇不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，實(shí)施模塊化教學(xué)成為必然選擇，為此，我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式、考核評(píng)價(jià)等方面提出一種模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)的理念.
1.優(yōu)化課程知識(shí)結(jié)構(gòu)
課程設(shè)計(jì)遵循“學(xué)有所用、夠用為度”的原則，以整合計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)背景知識(shí)、程序設(shè)計(jì)思想方法、應(yīng)用問(wèn)題為主線，將課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成三大模塊和若干子模塊，各模塊知識(shí)有獨(dú)立性和適用性，便于計(jì)算機(jī)各專(zhuān)業(yè)根據(jù)需要和課時(shí)限制針對(duì)性選擇.恰當(dāng)案例是教學(xué)核心，通過(guò)模塊學(xué)習(xí)和案例分析來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的思維能力和應(yīng)用能力，使學(xué)生獲得新的知識(shí)和新的經(jīng)驗(yàn)，并在新知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立個(gè)人的理解力，擴(kuò)展智力框架.[4]
2.教學(xué)方法
課程形式上有理論講授課、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課、數(shù)學(xué)建模實(shí)踐指導(dǎo)課，各部分課時(shí)約占1/3.各部分的邏輯關(guān)系是：理論知識(shí)模塊實(shí)操模塊綜合應(yīng)用模塊.教學(xué)方法以綜合應(yīng)用模塊中的項(xiàng)目為導(dǎo)向，根據(jù)項(xiàng)目需要選擇理論知識(shí)模塊的學(xué)習(xí)深度，兼顧內(nèi)容銜接和層次遞進(jìn)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程強(qiáng)化鞏固，使數(shù)學(xué)理論知識(shí)學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)學(xué)建模形成一個(gè)項(xiàng)目式整體.
有數(shù)學(xué)家說(shuō)過(guò)：“數(shù)學(xué)素質(zhì)中最重要的是數(shù)學(xué)建模意識(shí)和基本的數(shù)學(xué)頭腦.”實(shí)踐表明，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模實(shí)踐是擴(kuò)展學(xué)生學(xué)習(xí)途徑、提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的廣泛性、提升學(xué)生查閱資料能力和團(tuán)隊(duì)合作精神的有效形式.
3.教學(xué)組織方式
以問(wèn)題解決為核心組織教學(xué)，教學(xué)的問(wèn)題可分為概念問(wèn)題、方法問(wèn)題、思想問(wèn)題、計(jì)算問(wèn)題、推論問(wèn)題、應(yīng)用問(wèn)題、實(shí)際操作以及模擬實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題.通過(guò)項(xiàng)目化分組實(shí)施“模塊案例+MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)”教學(xué)做一體化，逐步解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo).
4.構(gòu)建課程新的評(píng)價(jià)體系
評(píng)價(jià)的主要目的是為了全面了解學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程，考查學(xué)生的“輸出”能力，同時(shí)督促學(xué)生學(xué)習(xí)和改進(jìn)教師教學(xué).但以往的評(píng)價(jià)手段“期末一考定終身”過(guò)于單一，不能全面反映學(xué)生的真實(shí)情況.
對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果，更要關(guān)注學(xué)習(xí)的過(guò)程，所以采用過(guò)程考核與目標(biāo)考核、筆試與機(jī)試相結(jié)合，通過(guò)強(qiáng)化項(xiàng)目化分組的過(guò)程監(jiān)控，將作業(yè)、小組討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、論文寫(xiě)作、資料查閱等任務(wù)的完成情況納入考核系統(tǒng)，加權(quán)計(jì)算數(shù)學(xué)成績(jī)，更能反映學(xué)生學(xué)習(xí)成果的真實(shí)情況，同時(shí)也能提高學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性.
三、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)導(dǎo)向下應(yīng)用數(shù)學(xué)課程模塊化教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
1.進(jìn)一步明確了模塊化教學(xué)的思路
通過(guò)研究，教師更清楚地把握了要教什么，教到什么程度，什么教學(xué)形式更有效果.學(xué)生普遍比較喜歡MATLAB上機(jī)學(xué)習(xí)的形式和體驗(yàn)，新鮮有趣，在老師布置的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下能全神貫注，通過(guò)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，向老師提問(wèn)和相互交流，大多數(shù)學(xué)生都能完成任務(wù)，特別是聽(tīng)理論課有些吃力的學(xué)生，發(fā)現(xiàn)自己也能讀懂教材，可以動(dòng)手操作，自然而然就有收獲參與的良好心理體驗(yàn)，學(xué)生“嘗試應(yīng)用數(shù)學(xué)”的愿望得到最基本滿足.因此加大實(shí)踐實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)比重成為共識(shí).
2.項(xiàng)目導(dǎo)向，教學(xué)做一體化，鍛煉和提高了學(xué)生的能力
從教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，講解操作演示模仿練習(xí)項(xiàng)目訓(xùn)練的方式比較有效果.把一個(gè)建模任務(wù)以數(shù)學(xué)論文的形式完成，學(xué)生首先感到很困難，但堅(jiān)持下去，通過(guò)查閱資料，小組合作完成的過(guò)程帶給學(xué)生與以往不一樣的體驗(yàn).有的學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的總結(jié)中寫(xiě)道：“這次寫(xiě)的小論文給我收獲蠻大，一來(lái)提高了我的思維，那是一次真正思想上自由的思考，雖然一開(kāi)始摸不著頭腦，找不到頭緒，只能到處去查資料、看書(shū)、查看相關(guān)專(zhuān)題，在短時(shí)間要理解運(yùn)用知識(shí)，這是平時(shí)我們學(xué)習(xí)很難得到的，真正鍛煉到了思維.二來(lái)又鍛煉了我的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、檢索文獻(xiàn)的能力、學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力和論文寫(xiě)作能力等.這次寫(xiě)論文對(duì)我來(lái)說(shuō)是一次很好的經(jīng)歷，這段日子的體會(huì)和收獲，相信對(duì)我今后的學(xué)習(xí)會(huì)有一定影響，讓我不斷努力進(jìn)步.”教學(xué)做的方式同時(shí)促進(jìn)了學(xué)生計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)和知識(shí)的運(yùn)用.有學(xué)生反饋：“這次實(shí)訓(xùn)使我對(duì)計(jì)算機(jī)編程有了新認(rèn)識(shí)，雖然我是學(xué)計(jì)算機(jī)的，平時(shí)寫(xiě)過(guò)很多程序，不過(guò)那是事先設(shè)計(jì)好的題目，要么是課本上的，要么是老師限定好所有條件的，雖然做出來(lái)了，卻不知道在現(xiàn)實(shí)中有什么用，然而這次寫(xiě)程序卻給了我很大挑戰(zhàn)，感覺(jué)寫(xiě)得很辛苦，但是蠻有成就感，因?yàn)槭亲约旱谝淮温?lián)系現(xiàn)實(shí)用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題.”
計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程（如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)）教師對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)課程中講授算法邏輯結(jié)構(gòu)、遞歸算法、最短路算法等的做法大加肯定，在他們傳授相關(guān)知識(shí)時(shí)學(xué)生理解接受得比較快，數(shù)學(xué)課程為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)起到一定的先導(dǎo)作用.
數(shù)學(xué)教學(xué)的層次性更加鮮明.通過(guò)課堂普及性教學(xué)建模選修提高性教學(xué)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽集訓(xùn)三級(jí)漸次提高的教學(xué)鏈，使具有創(chuàng)新精神和獨(dú)立鉆研能力的優(yōu)秀學(xué)生突穎而出.從2009年開(kāi)始參加的每屆全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，均取得全國(guó)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)的佳績(jī)，尤其是2010年，五個(gè)參賽隊(duì)中兩個(gè)獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)并獲“高教社”杯，已有三篇學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽論文在《數(shù)學(xué)工程學(xué)報(bào)》上發(fā)表.
3.考核評(píng)價(jià)方式改變，降低了學(xué)習(xí)壓力，改變學(xué)習(xí)狀況
通過(guò)強(qiáng)化項(xiàng)目化分組的過(guò)程監(jiān)控，以數(shù)學(xué)建模論文寫(xiě)作作為考查學(xué)生掌握和運(yùn)用知識(shí)的能力的主要依據(jù)，使得學(xué)生改變平時(shí)混課，學(xué)習(xí)沒(méi)有壓力也沒(méi)有動(dòng)力，考前抱佛腳的情況.把考試壓力分解到日常的學(xué)習(xí)中，學(xué)生感到只要平時(shí)認(rèn)真上課，就不會(huì)畏懼考試，消除了有句話說(shuō)的“大學(xué)有一棵樹(shù)叫‘高數(shù)’，許多人都掛在上面”的大面積考試不及格現(xiàn)象.
結(jié)束語(yǔ)
雖然本課程在教學(xué)上取得一些令人鼓舞的改變，摸索出一點(diǎn)適合高職計(jì)算機(jī)類(lèi)的數(shù)學(xué)教學(xué)理念、設(shè)計(jì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的認(rèn)可度也得到提高，但要達(dá)到“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)每名學(xué)生有用”的境界，仍然艱巨.當(dāng)今數(shù)學(xué)的范疇不再是幾何、代數(shù)、微積分.數(shù)學(xué)扎根于數(shù)據(jù)，展現(xiàn)于抽象形式中，對(duì)諸如表格、圖形、趨勢(shì)分析、財(cái)務(wù)報(bào)告、邏輯辯論、概率推斷等等生活、新聞報(bào)刊、例行公事中的數(shù)學(xué)概念的理解展現(xiàn)了數(shù)學(xué)基本能力，這些能力的掌握程度必然影響到學(xué)生未來(lái)的職業(yè)能力.愿與同行們共同探討基礎(chǔ)課程貼近生活實(shí)際和專(zhuān)業(yè)需要的教學(xué)改革問(wèn)題，不斷改進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)工作.
【參考文獻(xiàn)】
篇12
二、學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)情分析
（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)。對(duì)一門(mén)具體課程，衡量期望值的指標(biāo)是課程標(biāo)準(zhǔn)或教學(xué)大綱?！澳＞咧圃旒夹g(shù)一體化教學(xué)”課程期望是理論知識(shí)達(dá)到中職“模具制造工藝”課程教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)；操作技能達(dá)到中級(jí)模具鉗工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技能要求；并通過(guò)國(guó)家職業(yè)技能鑒定考核，取得相應(yīng)職業(yè)資格證書(shū)。這是課程總的教學(xué)目標(biāo)。
（二）學(xué)情分析。學(xué)情分析是要找出學(xué)生的背景、學(xué)習(xí)特性及先備技能，為制定教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略、教學(xué)媒體、教學(xué)過(guò)程以及教學(xué)評(píng)價(jià)等具體的教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程提供依據(jù)，創(chuàng)造適合學(xué)生的課程。本教學(xué)的學(xué)習(xí)者為中職第二學(xué)年學(xué)生。相當(dāng)多同學(xué)仍停留在自己是考不上高中的落伍者的心理狀態(tài)中，希望得到尊重、理解、平等相待，有強(qiáng)烈的自主要求與成功自豪感；部分同學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差，對(duì)純理論的課堂教學(xué)提不起興趣。
三、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析
學(xué)習(xí)內(nèi)容是為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，要求學(xué)習(xí)者系統(tǒng)學(xué)習(xí)的知識(shí)、技能和行為的總和。為便于進(jìn)行項(xiàng)目組合，這里將學(xué)習(xí)內(nèi)容按模具結(jié)構(gòu)各系統(tǒng)零件加工工藝?yán)碚摵筒僮骷寄軆刹糠址謩e劃分為單一學(xué)習(xí)單元或單一基礎(chǔ)技能。劃分時(shí)，每個(gè)學(xué)習(xí)單元內(nèi)容應(yīng)盡可能保持知識(shí)體系的教學(xué)單位特征，理論知識(shí)和操作技能要便于融合成一個(gè)有機(jī)的“項(xiàng)目”組合體。同時(shí)，要考慮教學(xué)的時(shí)間安排，避免在同一個(gè)“項(xiàng)目”中包含過(guò)于冗長(zhǎng)的理論內(nèi)容或繁多的操作技能內(nèi)容。
四、教學(xué)模塊（項(xiàng)目）設(shè)計(jì)
教學(xué)模塊（項(xiàng)目）設(shè)計(jì)的根本目的是通過(guò)對(duì)教學(xué)資源、學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行組織安排，創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)系統(tǒng)，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。教學(xué)模塊既要具備項(xiàng)目教學(xué)法的特征，又要符合一體化教學(xué)的要求。
篇13
LXI是基于以太網(wǎng)技術(shù)等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由中小型總線模塊組成的新型儀器平臺(tái)。它由安捷倫公司和VXI科技公司于2004年9月共同合作成立的LXI聯(lián)盟提出的，利用現(xiàn)有Ethernet標(biāo)準(zhǔn)、Internet工具、LAN協(xié)議、IEC物理尺寸和IVI驅(qū)動(dòng)程序的各方優(yōu)點(diǎn)，使測(cè)試系統(tǒng)的互連平臺(tái)轉(zhuǎn)向更高速的PC標(biāo)準(zhǔn)的I／O，是構(gòu)成新一代合成儀器平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)。
LXI總線數(shù)字化儀模塊能夠?qū)煞N標(biāo)準(zhǔn)頻率的中頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)字中頻處理與分析、并且給出幅頻特性分析結(jié)果、也可以直接輸出數(shù)字中頻I／Q數(shù)據(jù)，提供給其他分析設(shè)備進(jìn)行用戶需要的特定分析。
總體實(shí)現(xiàn)方案
LXI總線數(shù)字化儀模塊主要包括中頻信號(hào)處理通路、高速ADC、基于FPGA與DSP的數(shù)字中頻信號(hào)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及嵌入式微處理器等部分，具體實(shí)現(xiàn)方案如圖1所示。中頻信號(hào)處理通路部分主要完成模擬中頻信號(hào)預(yù)采樣處理、程控增益控制、抗混疊濾波等，處理后的中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)高速ADC采樣，采樣得到的數(shù)字中頻信號(hào)首先送到FPGA進(jìn)行數(shù)字下變頻、數(shù)字濾波等處理后得到IQ兩路數(shù)據(jù)，再存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，然后由DSP進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)運(yùn)算，以得到要分析信號(hào)相應(yīng)的特性信息。IQ數(shù)據(jù)也可以直接送到模塊前面板，即IQ數(shù)據(jù)輸出。嵌入式微處理器是整個(gè)模塊的控制核心，完成系統(tǒng)間的通訊、圖形控制，同時(shí)提供豐富的接口。
關(guān)鍵電路實(shí)現(xiàn)
中頻信號(hào)處理通路設(shè)計(jì)
由于中頻數(shù)字化儀模塊能夠?qū)煞N頻率的中頻信號(hào)進(jìn)行采樣與信號(hào)處理，因此整個(gè)中頻信號(hào)通道覆蓋兩種中頻帶寬。中頻信號(hào)處理通路主要完成中頻信號(hào)濾波、信號(hào)放大、抗混疊濾波以及對(duì)數(shù)檢波和預(yù)采樣等。中頻信號(hào)在進(jìn)入模塊通道后，首先進(jìn)行低通濾波，濾除中頻信號(hào)中的高頻分量，濾波后需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大控制，以滿足ADC的采樣要求。信號(hào)進(jìn)入ADC之前要進(jìn)行抗混疊濾波處理，在抗混疊濾波電路部分信號(hào)通道分成兩路，進(jìn)行第一種中頻信號(hào)分析時(shí)，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)選擇第一中頻濾波通道；進(jìn)行第二種中頻信號(hào)分析時(shí)，選擇第二中頻濾波通道。信號(hào)通道前端的對(duì)數(shù)檢波及預(yù)采樣電路輔助程控增益放大器實(shí)現(xiàn)模塊整個(gè)通道0dB～30dB的自動(dòng)增益功能。同時(shí)為提高模塊的動(dòng)態(tài)范圍，在中頻信號(hào)進(jìn)入高速ADC之前設(shè)計(jì)有噪聲疊加電路。具體實(shí)現(xiàn)原理如圖2所示。
ADC電路設(shè)計(jì)
數(shù)字化儀模塊ADC采用14位、130Msps模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，為減小信號(hào)干擾，采用模擬差分輸入方式。轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出為低功耗LVDS、二元補(bǔ)碼數(shù)據(jù)格式，以方便后續(xù)數(shù)據(jù)處理。
為滿足模塊能夠完成對(duì)兩種中頻信號(hào)采集，ADC電路部分設(shè)計(jì)了可變采樣時(shí)鐘電路，模塊會(huì)根據(jù)用戶的測(cè)試需要自動(dòng)選擇不同的采樣時(shí)鐘，并且采樣時(shí)鐘始終鎖定在模塊內(nèi)部或外部參考上。采樣時(shí)鐘發(fā)生電路由參考電路、集成鎖相環(huán)路(內(nèi)部自帶VCO)及DDS電路三部分組成，如圖3所示?；贔PGA的控制電路控制集成鎖相環(huán)路內(nèi)部自帶的VCO鎖定在一個(gè)固定輸出頻率上，采樣時(shí)鐘信號(hào)則由DDS對(duì)VCO輸出的信號(hào)分頻得到。
基于FPGA和DSP的數(shù)字中頻信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)
FPGA主要完成數(shù)字中頻信號(hào)處理和硬件電路的控制。其中信號(hào)處理部分包括數(shù)字下變頻、數(shù)字濾波等，總體結(jié)構(gòu)上由DDS、下混頻器、MAC濾波器、系數(shù)存儲(chǔ)器等組成，DDS完成數(shù)控本振(NCO)的功能，用來(lái)產(chǎn)生下變頻所需的本振信號(hào)：硬件電路控制部分包括中頻信號(hào)處理通路控制、采樣時(shí)鐘控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制及觸發(fā)控制等。
FPGA處理后數(shù)據(jù)的最終處理與運(yùn)算工作由DSP完成，包括中頻檢波、對(duì)數(shù)處理、視頻濾波、視頻檢波以及對(duì)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行誤差修正等任務(wù)，處理完成的數(shù)據(jù)通過(guò)LXI總線接口送到虛擬儀器軟面板進(jìn)行結(jié)果顯示。由于要進(jìn)行兩種中頻信號(hào)測(cè)量，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜程度高，而DSP和FPGA的存儲(chǔ)空間有限，因此采用動(dòng)態(tài)更新DSP程序和FPGA程序的方法。根據(jù)用戶選擇的功能，重新配置DSP和FPGA代碼到芯片，此方法提高了軟件的靈活性和可擴(kuò)展性，同樣縮小了硬件體積，減少了硬件成本。
LXI觸發(fā)電路設(shè)計(jì)
LXI規(guī)范提供了3種觸發(fā)方式：基于LAN的觸發(fā)；基于IEEE1588精密時(shí)鐘協(xié)議提供的時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)行定時(shí)觸發(fā)：通過(guò)專(zhuān)用LXI觸發(fā)總線的觸發(fā)。
本數(shù)字化儀模塊采用基于IEEE1588精密時(shí)鐘協(xié)議提供的時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)行定時(shí)觸發(fā)，該觸發(fā)需要通過(guò)網(wǎng)線來(lái)實(shí)現(xiàn)IEEE1588協(xié)議，使各設(shè)備的實(shí)時(shí)時(shí)鐘保持同步、各設(shè)備根據(jù)同步的時(shí)間實(shí)現(xiàn)事件的同步。由帶有以太網(wǎng)外設(shè)的CPU處理器和FPGA組成。FPGA仍然實(shí)現(xiàn)IEEE 1588時(shí)間戳和硬件觸發(fā)的功能，這樣可以大大提高同步精度，同時(shí)有利于LXI測(cè)試模塊的升級(jí)和維護(hù)。
模塊軟件設(shè)計(jì)
驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)
