引论：我们为您整理了13篇设计概论论文范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
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作者：鲁港 单位：中国石油辽河油田公司勘探开发研究院
谱集的计算对于每一种特定类型的井眼轨道设计，由于已知设计参数的不同组合，可以产生多个不同的谱集。例如，前面的“直－增－稳”型二维设计问题，设计参数有4个：造斜点深度Hz、造斜段曲率半径R、稳斜段长ΔL和最大井斜角α。将前2个设计参数作为已知参数，后2个设计参数就是未知设计参数，前面给出了已知设计参数谱集，如果选择另外一组为已知设计参数，则会得到与之不同的谱集。实际上，“直－增－稳”型设计问题共有6种不同的设计参数组合形式。二维圆弧形井眼轨道的设计方程组具有解析解，因此使用与第4部分中类似的解析方法可以求出相应的已知设计参数谱集。三维圆弧形井眼轨道设计问题通常没有解析解，可以求出解析解的问题非常少，因此，需要使用数值 方 法 来 计 算 谱 集。下 面 给 出 一 种 数 值 计 算方法。假设用N1×N2×…×Nm网格对初始超矩形P0进行剖分，其中Ni（i＝1，…，m）为适当大的正整数。当计算机性能较好时，Ni可以取的较大；当计算机性能较差时，Ni可以取的小一些。该算法需要使用递归函数，因此在计算机编程实现时需要使用支持递归函数的高级编程语言，如C＋＋等。求谱集离散点的过程可以表示成调用递归函数的过程。展示的是已知设计参数数量为2的一种情况，绿色网格点表示设计方程组有一个解，红色表示无解。所有的绿色网格点组成谱集的一个离散近似。当网格足够密时，离散点能够很好地表示出已知设计参数谱集。
设计方程组的快速求解在上面给出的计算谱集离散点的算法中，需要反复求解设计方程组，因此，如何快速求解设计方程组、或者不需要求解就能判断出设计方程组解的数量，是提高上面给出算法计算效率的关键。对于二维圆弧形轨道设计方程组，由于可以给出解析解的计算公式［1－5］，上面给出算法的计算效率很高。对于三维圆弧形轨道设计方程组，数值迭代类的求解算法［11－13］都不能事先判断出设计方程组解的数量，而且数值迭代过程可能失败，而且无法判断迭代失败的原因是方程组本身就无解、还是迭代计算参数（迭代初始值、迭代步长、步长自适应系数等）造成的。另外，在设计方程组有多个解的情况下，为了求出全部解，数值迭代类算法需要从多个不同的迭代初始值出发反复求解设计方程组。因此，数值迭代算法不适合在上面给出的算法中使用。鲁港等人［6－9］提出了基于特征多项式实数根的一种新求解算法———拟解析解方法。该方法可以将设计方程组的解用一组由已知设计参数和特征多项式实数根组成的解析计算公式计算，通过特征多项式的实数根的数量判断出设计方程组解的数量上限，所有计算过程只依赖于特征多项式实数根的计算（可以使用经典的、成熟的实根分离算法［18］求特征多项式的实数根）。因此，在上面给出的算法中，对于三维圆弧形轨道设计方程组，使用拟解析法求解可以提高算法的计算效率。对于圆柱螺线型、自然曲线型、悬链线型等其他类型的轨道设计问题［19－22］，只能使用数值迭代算法求解设计方程组，这时，可以牺牲一些解的数量信息，用有解／无解来表示谱集。
谱集的计算机图形学表示谱集离散点的计算会产生一组高维数据集，如何在计算机软件中绘制谱图是一个值得深入研究的课题。如果已知设计参数为2个时，可以用二维平面区域来表示谱集，例如图2（连续情况）或者图3（离散情况），用二维点表示一组已知设计参数，用点的颜色表示设计方程组解的数量或者有解／无解的情况。如果已知设计参数为3个时，可以用三维空间中的图形表示谱集。用三维点表示一组已知设计参数，用不同颜色的点表示设计方程组解的数量。尽管这种表示方法用计算机编程实现起来比较复杂，但是借助于各种图形软件包（如OpenGL等）可以实现谱集的三维表示。计算机软件应该向用户提供消隐、图形旋转、切片展示等功能。当已知设计参数超过3个时，无法在现实三维空间中直观地表示出谱集，可以使用星型图的方法实现这种高维数据的可视化，但是其缺点是会产生空间重叠、视觉上可能会使人眼花缭乱。另一种折中的方法是将某些容易确定的已知设计参数的数值确定下来，从而将已知设计参数减少到3个以下，再在二维或三维空间中绘制谱图。例如三维圆弧形轨道设计第Ⅱ初值问题的已知设计参数有6个：造斜点井深、造斜率、第二个圆弧井段的井眼曲率、入靶稳斜井段的段长、井斜角和方位角，可以将比较容易给定的造斜点井深、入靶段井斜角和方位角的数值固定下来，而将2个圆弧井段的井眼曲率和入靶井段的段长作为可调整的已知设计参数来计算谱集，这样处理之后就能用三维图形直观地表示谱集了。1）当轨道设计方程组能够求出解析解时，根据谱集理论能够精确计算出来；当没有解析解时，可以使用离散谱集来逼近的真正谱集。2）应用谱集理论开发井眼轨道设计计算机软件可以提高设计质量和工作效率。3）求解设计轨道方程组是谱集计算中计算量最大的工作，应设法提高求解该方程组的速度。4）文中给出的离散谱集算法采用了均匀步长网格，当步长较大时，计算量较小但谱集边界比较粗糙，当步长较小时，谱集边界比较清晰但计算量较大。因此，需要进行自适应调整步长方面的研究。5）当已知设计参数超过3个时，谱图为高维空间中的图形，需要结合计算机图形学理论深入的研究，以便能够以直观的、用户容易理解的图形方式表示高维谱图。
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在概念书的设计中，纸张的质感、纹理、透明度、柔韧度、反光度等都可以成为概念书设计的亮点。概念书的纸张不再局限于目前印刷常用的铜版纸等纸张，还包括用于包装的纸张、用于工业产品过滤的纸张、砂纸等。可以用一些现有的纸张或其他材料进行再加工，制成新品种的纸张。概念书印刷的方法可以颠覆传统意义上的印刷方法，可以通过丝网、铜板、木板印刷等办法来创作，也可以通过喷画、烙印、粘贴等手段进行创作。随着技术的更新，未来也有可能成为新的印刷方法，推动装帧艺术的发展。
随着电脑和网络的普及，电子媒体成为一股不可忽视的力量，电子图书成为书籍设计中的重要部分。总之，概念书籍的设计充分体现了书籍思维方式上的未来性。现在国外的概念书籍，在形态上已经摆脱了书籍的传统模式。以独特书籍设计语言来传达书籍的思想内涵，并体现强烈的个性。从表现形式、材料工艺上进行前所未有的尝试，并且在人们对书籍艺术的审美和对书籍的阅读习惯以及接受程度上寻求未来书籍的设计方向。
2概念书多元设计
在进行概念书的设计时，应从外到内，由于书籍语言的多元体现，为阅读过程带来无限拓展的可能性，书籍设计不仅仅属于平面设计范畴，还存在空间设计等领域的设计概念，以构成三维的空间关系，从而形成可观、可触、可感的艺术形态。它包括形态的写实感，如质感的表现和结构的准确表达；另一方面也依赖娴熟的技术和对材料特性的把握，以实现艺术模仿与创造。就艺术而言没有观察、没有借鉴、没有对比，就没有认识，没有创新，只有观察到的才可能有表现，这就是观察的意义，这就是设计创新的基础。
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概念书是充分体现书籍内涵，但又与众不同、令人耳目一新、独具个性特征的形态书籍。设计师将创作灵感发挥到极致，而不受书籍本身形态、材料的限制。并不是所有概念书都能投入大规模的印刷生产，将概念书的设计方式运用于高校视觉传达专业书籍设计课程的训练中，能更好地激发学生的创意思维。学生的概念书作品《星座》（图1），将十二星座用折纸做出的立体星形作为贯穿书籍的设计点，令人耳目一新。读者能够通过每页不同的镂空看到不同的星座位置，学生很好地运用了空间的概念。学生概念书作品《美容日记》（图2），封面采用镜面的形式，，与主题贴合，根据不同的美容章程选择的不同材料。如，护发篇用黑色毛线模拟发丝，让读者在阅读的同时可以直观感受质感，也更生动有趣。脸部按摩篇更是用不同的装帧手法表现不同的按摩手法，读者可以切换了解按摩的位置和手法，达到与读者互动的目的。
三、从概念书看书籍设计发展的趋势
1.书籍设计从平面走向空间的多元化书籍设计发展最典型的变化就在于书籍设计师已经不再拘泥于装帧设计，更多的人开始关注书籍的整体结构。书籍除了封面、封底、书脊，还有环衬、扉页、内页、书口、腰封、外函等，这些也需要设计师精心进行设计规划。《彼得潘》（图3）立体书是由美国著名立体书设计师罗伯特·萨布达设计的。他所设计的书籍趣味十足，书中层层叠叠的云朵、建筑和灯光效果，既保留了原著内容的原汁原味，又以形象生动的立体效果得到了儿童的喜爱。这种立体空间设计的书籍打破了人们对于书籍设计的传统理解，丰富而饱满，阅读完整本书后印象深刻，整本书更像是一座建筑物，让人回味无穷。2.书籍设计从阅读走向互动更可贵的是，设计师们开始追求情感诉求，也就是探索如何设计出能让读者感动的书，使读者在阅读的时候更投入，更能被书籍的设计所触动。如，图4是一本宣传拯救濒危野生动物的公益书籍，也是一本可以和读者进行互动的手工书籍。读者通过阅读书籍，不仅可以了解野生动物的知识，而且可以通过手工缝纫制作这种动物。通过这样的形式可以让人们更珍爱动物，从而达到了设计师的设计宗旨。
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本教学改革的基本要求是将从理论到实践的传统的《机械设计基础》课程教学模式，转变成以学生的设计项目做引导，整个教学过程都围绕着学生要解决设计项目的实际问题来进行教学。其教学过程，就是一个学生要完成自己的设计项目，老师要通过教学，指导学生完成其设计项目的过程。而学生的设计项目的内容就包含《机械设计基础》教学目标的内容。老师根据设计项目理论性的问题进行讲解，对方法性的问题进行指导。学生通过自己的努力，去完成自己的设计项目，以这种方式最大程度地去完成《机械设计基础》的教学任务和目标。具体来说学生的设计项目要包含有《机械设计基础》课程中大多数的内容。包括各种简单运动机构，如平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构等机构的结构、种类、工作原理、设计计算方法及设计过程；包括各种传动机构，如带传动、链传动、齿轮传动等传动机构的结构、种类、工作原理、设计计算方法和设计过程；包括机械中的轴、轴承、联轴器、离合器、弹簧、连接件等常见通用零件的结构、种类、工作原理、设计计算方法和设计过程；包括有机械系统总体设计的设计原理和方法，如传动方案的确定、原动机的选择、总传动比及各级传动比的确定、传动装置的运动和动力参数的计算。虽然这个项目不可能把所有的机构和零件都包括进去，但可通过老师的介绍，掌握大多数的设计原理和方法后，学生可根据自己的设计项目去选择具体设计内容。这种项目引导化的教学模式具体以以下步骤来完成：
3.教学模式的实施
（1）学生的设计项目我们给学生的设计项目就是设计一个简单的将产品从一个地方转到另一个地方的产品运送机。其结构简图如图二所示。图二设计项目简图这个设计项目几乎包括了《机械设计基础》课程中的大多数内容，包括机械系统总体设计、带传动设计、齿轮设计、离合器设计、轴设计、工作机的机构设计、连接的键设计、轴承选择设计、螺钉选择设计等。学生把这个项目设计出来后，《机械设计基础》中要掌握的内容都掌握了。我们不主张分组进行设计，而是每个学生都给这样的机器产品项目设计，但每个学生工作机的运动参数，如功率、转速、工作机工作的方式不一样。这样每个学生都要去完成自己的设计项目，都学到了机械设计的原理和方法，避免了吃大锅饭的现象。（2）学生的知识储备学生拿到设计项目后，开初由于没有知识储备是不能完成设计项目的，需要老师进行教学，使学生有足够的知识储备后才能进行相关的设计。如学生获得的设计项目，都含有工作机的机构设计，传动设计中的带传动设计、齿轮设计，输入和输出轴的设计，轴轮连接的键设计，离合器设计等等设计。老师在进行教学时，先进行各种类型设计的知识介绍，让学生先进行知识的铺垫，理解和掌握了这些知识后，才进行后续相关设计。比如，在完成工作机的设计时，老师先围绕学生要完成的工作机的机构设计，介绍各种机构的组成、材料、分类、工作原理、设计原理、设计方法和设计过程，让学生了解和掌握了这方面的知识后，以进行自己的机构设计。再比如，在完成带传动和齿轮传动的设计时，老师也先围绕学生要完成的带传动和齿轮传动，介绍各种带传动和齿轮传动的组成、材料、分类、工作原理、设计原理、设计方法和设计过程，让学生了解和掌握了这方面的知识后，学生也才能进行自己的传动设计。其他的设计内容的知识储备也按照这种方法来完成。这样学生就可以知道自己的设计内容用什么原理和方法去完成，学的知识究竟用来干啥，用来怎样解决具体问题。（3）学生设计内容的选择学生通过老师对项目中的每个内容进行讲解后，就掌握了这方面的知识，就可以选择这方面的知识去解决自己的问题。比如老师讲解了机械系统总体设计的设计原理和方法后，学生就可以进行总的传动方案的设计、原动机的选择设计、总传动比及各级传动比的确定、传动装置的运动和动力参数的计算，确定出该项目机器的各基本参数。又比如老师讲解了带传动的工作原理、设计原理和设计方法后，学生根据自己项目的要求选择自己所需要的带传动的种类，进而进行具体的带传动设计。再比如，老师讲解完了机构的种类、工作原理和设计原理后，学生就可以根据自己的设计项目的工作方式和特点，选择符合自己工作机要求的运动机构，进而进行相应的运动机构的设计。（4）学生完成自己的设计项目学生选择出了符合自己项目工作特点的设计原理和方法后，就可以进行自己的具体设计。包括系统总体设计、带传动设计，齿轮设计、各轴设计、连接键设计、轴承选择设计、离合器设计等等的设计。主要是要完成其设计过程，计算出各零件相应的尺寸参数，进行各尺寸的校核，画出相应的设计零件的零件图，最后写出一部完整的、符合要求的设计说明书。学生在完成设计过程中，可以按照老师介绍的方法和过程来完成，也可以通过查阅资料，用不同的方法来完成，也可以相互讨论来完成，但最终要独立完成自己的设计说明书。（5）学生对自己的设计进行阐述、答辩学生的设计说明书完成后，可以通过主动申请或老师指定同学来进行阐述、答辩。阐述是说明自己的设计是采用什么设计思路完成的，整体和每个具体机构和零件是怎样进行设计的，采用的设计原理和设计方法是什么，最后达到了什么效果，还有哪些不足需要改进的地方等等。答辩是学生对自己的设计进行阐述后，学生和老师都可以根据他的设计过程、原理和方法提出各种问题，让他进行解答。这样，通过学生的阐述和答辩后，更加巩固了所学的理论和设计方面的知识，了解了自己哪方面需要进行改进，还需要增加哪些方面的知识，怎样改进可以达到更好的设计效果。虽然不可能每个同学都进行答辩，但参加的同学越多越好。（6）老师的点评与打分同学完成阐述和答辩后，老师都要对同学的设计、阐述和答辩进行点评，指出哪些方面是搞得好的，哪些方面需要进行改进，采用哪种方案可以获得更好的效果等等。最后根据每个同学的设计的情况和效果进行评价，评价结果作为期末成绩的主要依据。
4.效果分析
(1)改变了传统教学的弊端本教学的项目化引导的教学改革模式，实施的是一种从学生获得设计项目，到老师指导学生完成项目，再到学生具体完成设计项目，最后到学生描述自己的设计项目的过程。整个教学过程就是围绕着学生要解决设计项目的实际问题来进行的过程，就是学生要完成自己设计项目的知识准备的过程，就是一个老师要指导，学生要具体完成自己的设计项目的设计过程，就是一个有目标的有的放矢的过程。这就很大程度地改变了传统《机械设计基础》课程的空洞的理论教学模式，学生学起来就没有这样枯燥，会更感兴趣，就会有更好的效果。(2)改变了传统的学习弊端本教学改革模式改变了以老师讲解为主，学生在课堂上听老师讲解为辅的这种传统的学生被动的学习方式，而是以学生的设计项目来引导，具体的设计实践来带动学生的学习方式。这样学生的整个学习过程就是要具体去完成自己的设计的过程，就是一个有的放矢的过程。这样的学习就容易达到比较好的效果。(3)学生的作业达到了更好的效果本教改模式改变了传统的老师课后布置作业的为作业而作业的作业方式，而是将完成老师布置的设计项目作为每个学生的作业。项目完成的过程，就是作业完成的过程。在完成自己设计项目的过程中，涉及到的知识问题和方法问题，学生可以去查资料，去相互讨论，去问老师。这种边设计边掌握相关知识，边设计边进行知识积累，边设计边完成自己的“作业”的作业形式，更能达到知识的巩固的作用，更能达到作业效果。（4）达到了更好的实训实践效果本教改模式改变了传统的理论课上完后，单独进行课程设计的实训实践体系，将课程设计的内容，融合到了教学过程中。这种上课开始就将设计的实训实践项目交给学生，让实训实践过程在整个教学过程中完成，将实训实践和理论教学有机的结合起来的教学过程，更能体现在实践中完成理论的学习，更能实现理论和实践的统一，更能达到更好的实训效果和教学效果。
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1.2真实世界的产品光影及透视
尽管我们身处在现实世界里，但却忽视了身边物体的光影，以至于学生无法建立起物体的体量关系，从而无法真实地反映现实物体，结果也就没有物体的感觉。课程进行到这里再追究前导课程素描是否学得到位已无实在意义。关键是如何弥补：利用身边已经坏掉的数码产品，将其置于一个光源下，认真观察各个面、边缘光影及产生的透视，并将其用素描的光影表现出来，然后拆解各个零部件，观察各个零部件的大小、材料、工艺及连接方式，再将其以爆炸图的形式排列，同样进行绘画。反复进行加强训练，以加强学生对现实物体的感知。
2讲步骤
2.1构思图
构思图就是体现设计思维过程的一种方法与形式。从根本上说，构思图可能并不是图画，而是对设计题目思考过程中随手记录下的一些文字片段，帮助我们记录思考内容、完善逻辑思想、激发设计灵感。当这些文字通过一定的手法被适当美化后，就变成了具有设计感的图画，即构思图。构思图的形式多种多样，树形图、发散图、网状图、漫画等都可作为构思图的形式。
2.2设计雏形图
确定了设计方向后就进入了实际设计阶段。设计雏形图通过简练的线条或几何形体快速提炼所思考产品的造型，勾画大概结构形体，具有较强的随机性和随意性。设计雏形图是设计概念直观而感性的表达，较少经过理性思考，能够提供灵感以深入设计。
2.3设计草图
设计草图介于设计雏形图和效果图之间，是在确定产品大体造型后对设计雏形图的进一步深入表达。设计草图的复杂与精细程度要比雏形图高，也更为严谨。同时草图也应考虑产品的结构、细节等诸多方面，提出不同的设计方案，可以着淡彩加强草图效果。
2.4设计效果图
设计效果图是产品手绘中绘制精细程度最高、最能够表现产品效果的图，是一幅画面的主要部分。设计效果图在草图基础上继续深入刻画，特别注意表现产品的细节、结构、材料等。效果图要严谨、规整，避免出现模棱两可或表达模糊不清的情况。这就要求在画效果图前要通过草图等方式对产品的每个细节都考虑周到，然后再动笔，做到胸有成竹。效果图着色要细致、精美，表现出恰当的光影效果。在着色完成后要对效果图进行强调结构线、描边、提亮高光、加强阴影等处理，进一步完善细节，使效果图更加丰满、生动、立体。
2.5设计说明
设计说明是对产品补充以说明性文字，对一些难以通过图示表现的内容进行补充说明，通常可以包括的内容有产品设计理念、创意来源、使用方法、材料、适用人群、设计点等。设计说明的文字可为成段落、成块状的形式，也可以配合箭头用简练的词语在产品的细节处解释说明。
2.6情景图
情景图可看作特殊的设计说明，是对产品应用过程细节的描述，能够表达出文字所不能的很微妙的使用情况。情景图绘制应清淡、透气、活泼，着淡彩色，常采用彩铅或很淡的马克笔。情景图数量不宜过多，3个以下最佳。情景图经常会使用到人物躯体、手部等来表现产品使用情况，因此有必要学习一些简单有效的人物绘制方法。
2.7设计三视图
三视图是能够正确反映物体长、宽、高尺寸的正投影工程图，分为主视图、俯视图、左视图三个基本视图。这是工程界一种对物体几何形状约定俗成的抽象表达方式。产品手绘中的三视图一方面要严格按照机械制图的要求绘制，尺规作图；另一方面，产品手绘的三视图不必绘制得过于复杂，表现出产品的主要轮廓线和结构线即可。三视图可以根据画面情况上着淡彩色，适合布置在画面角落的位置。
3求效果
3.1色彩
产品的色彩需要通过效果图来展示，但效果图所传达的颜色并不完全等同于实际产品的真正颜色，更多的是一种设计性的、概念上的传达与展示。以马克笔为例，效果图的着色有几个原则：（1）效果图应同时具备黑白灰的无彩色和有彩色。无彩色能够突出表现光影、稳定画面；有彩色可以提亮产品效果，增强产品表现力。二者之间配合能够使画面沉稳，同时凸显有彩色，使整幅画面明快，易于引起观赏者兴趣。有彩色和无彩色的比例以3：7或4：6最佳，着重表现产品色彩效果时比例可以对调，但尽量避免5：5的情况出现，这样易使产品显得呆板。一种颜色的着色区域尽量集中且成块状，若色块过于分散、面积较小或成条状就无法良好地体现产品颜色效果，给人凌乱、破碎的感觉。（2）主体有彩色，色系尽量单一。通常情况下一个效果图内主体采用同一色系的有彩色，可在按钮等细节处采用第二种色系的颜色加以点缀，但数量和面积都不易过大。主体有彩色的单一使用能够避免大红大绿同时出现在一个效果图中给人艳俗、杂乱感觉的情况出现。（3）注意色彩的过渡效果。过渡是马克笔着色时一个重要的原则和方法。通过同一色系邻近色的配合使用，无论是有彩色还是无彩色都能表现出细腻的过渡效果。黑白灰的过渡能够细致表达产品光影效果，有彩色的过渡可以生动表现产品的色彩状况。过渡增强了效果图的设计感、细腻感和柔和性。着色时应由浅及深，层层叠加着色，注意浅色层的保留。（4）光影效果要一致。对于整体，一整幅画面的光影效果要一致；对于局部，一个效果图上产品的各个部位光影要一致。这要求在着色前理清光影关系，确定暗部和两部，注意留白，可在画线稿时通过排线确定暗部范围，便于着色。
3.2材质
表达材质是效果图绘制的更高水平的体现，需要在颜色、线条、纹理、高光和辅助装饰上共同配合才能生动表现产品材质，具有一定难度。若无能力一些特殊的材质可不刻意表达，转而通过文字解释说明。现对几种常见产品材质的画法作简要说明：（1）塑料。塑料是目前产品中最为常见的材质，画法也较为简单，按照一般马克笔着色的方法即可。通常情况下尽量避免出现黑白灰等无彩色的塑料，多用有彩色的塑料，易于表现。（2）金属。表达金属材质常采用冷灰色系的马克笔，单一地使用无彩色铺出过渡效果，笔法上采用常规着色方法。注意金属的高光较为强烈，着色时注意留白，后期可用高光笔加强高光表现。金属材质着色时要特别注意光影关系，清楚区分表达出亮部、暗部与反光。若金属表面覆有涂层，应按照塑料画法来表达。（3）木质。木材常选用深黄色或暖灰的色系，颜色层次上单一，常采用浅色平铺、深色表达暗部。木质留白较少，后期可用高光笔、色粉来表现高光。木质的表现笔法上较为柔和、慢速，不表现清晰的笔触。后期需要用速写笔在着色区域绘制木纹，体现纹理效果。木纹绘制的方向应与材料最长边的方向一致，且符合透视。（4）玻璃。玻璃的手绘表达没有金属、塑料、木材那样具有很强的表现效果。相反，玻璃材质往往占据较大的空间且表现力弱，给画面空洞的感觉，因此在产品材质中尽量少用或不用玻璃材质。表现玻璃常用几种特定颜色的马克笔，多为非常淡的蓝绿色，且着色面积比例较小，大面积留白。若效果图中玻璃材质的后方还有别的材质，考虑到玻璃透明的特性也需要表达。透过玻璃的材质绘制时在原有的基础上选择邻近色中更浅的颜色，着色面积不宜过大且不要与表现玻璃的笔触重叠，常作溜边处理即可。玻璃材质也可在着色完成后用高光笔、色粉等来加强高光的表现。（5）织物、橡胶、石材等。这几类材质的表达与前者区别较大。线条上较为柔和、随意，具有一定的不确定性。但这并不代表着绘制这些材质的线条时故意矫揉造作、画得歪歪扭扭，而是一种严谨但较为轻松随意的线条，流畅程度上不及硬质的工业产品。常采用暖灰色系的马克笔，常规方法着色，注意画出褶皱感且留白较少。在完成着色后需要绘制一些装饰性的线条来突出材质效果：织物需画出缝纫线和褶皱线，石材需画出石纹等。
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（2）虚构模型的选择阶段
制定评判标准，从产生的众多概念中，选择出最好、最可行的方案。概念选择是产品概念设计中非常重要的一个环节。在这一过程中，新产品开发小组中各专业人员要共同工作，并努力达成一致意见。前面步骤产生的众多概念，每个概念从表面上看似乎都能满足要求，但我们必须从中选择出最有发展潜力的概念，进行接下去的设计工作。概念的选择将决定以后工作的方向，正确的方向可以节省时间和开支，而错误的决定则导致时间、人力、财力等资源的浪费。概念的选择是概念的产生和概念的验证密切相关的重复的过程。概念选择进行时可能会激发新的概念产生，对这些新产生的概念，也应该像前面产生的概念一样进行概念选择。
（3）虚构模型的实现阶段
把选择出来的概念细化，做出概念产品或模型。概念的实现是概念设计的第三个步骤。对于企业，产品概念设计一般以概念产品的出现而结束。对于个人或学生由于技术及财力方面的原因要做到这一步就比较困难，往往只能做到概念模型或动画演示，以及对概念设计的详细说明。
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（二）过分重视制作环节忽视了创意思维的培养
由于职业学校广告设计专业教学的重点落在了技术培养上，学生在实践过程只能够更加注重自身制作能力的培养，忽视了广告创意的重要性。创造性是现代广告设计人才必须掌握的基本能力之一，受教学形式的影响，学生的创造能力很难得到有效提升，在实际教学中只学会了制作技术，创造性还有待提高。
（三）在新媒介面前缺乏有效的应对策略
伴随着经济的发展，科学技术取得了飞速发展，各种新媒介在行业建设过程中发挥着越来越重要的作用。职业学校广告设计专业教学仍然没有找到与现代新媒介吻合的教学方式，新媒介出现在很大程度上吸引力广告主的目标，广告主在招聘广告设计人才时更加注重人才对现代社会新媒介的掌握情况。在实际教学工作中，由于理论知识教学匮乏，职业学校教学研究工作落后于时展的步伐，高校广告设计专业教学在新媒介面前仍缺乏有效的应对策略。
二、促进广告设计专业教学改革的措施
（一）加强广告设计基础理论知识教学
部分学校广告设计专业课程的安排以专业性质为出发点，这在很大程度上阻碍了广告设计专业教学改革的发展。因此，职业学校广告设计专业教师应该加强广告设计基础理论知识教学，在开阔学生视野的同时，提高学生的增和素质。另外，职业学校广告设计专业教师还应该注重学生能力的多元化培养，引导学生从多个角度看待同一副设计作品，深入分析作品，为今后的设计工作提供经验。
（二）重视“一体化”教学
职业学校教学的主要目标是培养学生至少掌握一项基本的就业能力，教学工作应该注重理论与实际相结合。职业学校应该根据广告设计专业的特点，结合现代社会对广告专业学生的实际需求，实行“一体化”教学模式。“一体化”教学模式一改传统教学方法的不足，改变了实践教学是理论教学的发展和延伸的传统教学观点。“一体化”教学模式要求教师充分发挥教学内容和教学方法的作用，在提高学生实践技能的同时，还能增加学生对实践操作教学的兴趣，全面提高广告设计专业学生的综合素质。
（三）重视“项目式”教学
“项目式”教学要求学生注重学生职业能力的培养。职业学校广告设计专业教师在进行教学设计时应该结合市场发展的实际需求，将市场上具体实施的项目带入课堂，以学生的实际需求为出发点，以企业的项目生产模式为依据，收集具有教学价值的资料和数据，为后期教学工作提供材料保障。在开展项目式教学模式的过程中，教师应该将课堂主体还原给学生，自身扮演解惑者和引导者的角色，保障各小组研讨质量的前提下，重视学生沟通能力以及组织能力的培养。
（四）大力推行“工学结合”的教学方法，重视实践能力培养
大力推行“工学结合”的教学方法、重视学生实践能力培养是职业学校广告设计专业教学改革的重要手段之一。伴随着职业学校教学的发展，“工学结合”的教学模式在各学科得到了广泛的应用，这种模式注重教师引导者的作用，在充分发挥理论教学作用的同时，将课堂主体还原给学生。“工学结合”的教学模式可以有效地提高学生实践操作能力，增强学生对广告设计技术的理解能力。另外，设计专业教学工作者还应加强校企合作、有效利用校外专业实训基地、大力推行“双师制”教学模式，将统一的教学课程划分为若干部分，全面提高广告设计专业教学效果。
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为实现以上三大目标，规划提出“尊重、放大、引入、建立”四个行动策略。最大限度的尊重和保留村庄的乡土风貌和水乡风情，延续传统水乡文化，采用经济适用、以人为本和低冲击的环境改造的原则，加强环境综合整治，保持村庄的干净整洁。完善配套设施，建设慢行交通体系，适量限制机动交通进入村庄，合理规划停车设施和公交设施，建议设立专项管理部门进行管理。放大本村的特色资源要素，例如：水系、植被、埠头、建筑（阳台和金色屋顶），不对要素做大的改动，通过适度的现代处理手法和软装饰艺术的方式增加景观的趣味性。利用区位优势和本村水乡特色，分阶段的引入业态，发展商业，如特色小吃街、精品酒店、观光农业园、创意产业及其他特色休闲消费类型，活跃经济，形成本区域的休闲商业模式。建立九曲村特色品牌体系，积极打造村庄公共活动节点和建筑室内外空间，形成具有特色的、体验性强的休闲互动场所。进一步整合资源优势，形成集吃、住、玩、娱、购于一体的九曲村服务综合体系。开发模式政府主导，加大政企合作、市场引导的手段，对村民物业利用方向的提出调整建议，转变部分土地职能，同时积极鼓励村民投资参与，根据市场经济发展规律进行引导开发。
3分级制定的改造策略
根据九曲村发展现状、用地性质、上层次规划、周边用地功能和多方诉求，确定其主要性质和规模，统一规划、统一布局、分三期实施。一期以环境整治为主，保护开发为辅，确保环境整治有序的进行，给村民提供一个最佳的生产生活环境。归纳为“完全保留、局部装饰、整体改造”三个层级，尽量按照原来的式样、颜色、材料进行修复开发，保护、还原长期形成的原生水乡环境。二期以完善配套设施为主，引入部分业态为辅，整旧如故，以存其真，针对“配套设施、开放空间、文化符号”三大关键要素提出“六、七、三”系统改造工程。具体做法是“拆、迁、修、补、饰”，即拆除不协调建筑，搬迁造成污染的工厂，用旧材料和传统工艺修缮破损的老街、旧屋、桥梁等，恢复或补建部分旧建筑，市政管线尽量地埋铺设，空调等设施全部遮掩。同时建立古建、古树保护体系，引入滨水商业休闲、传统埔坊、精品酒店、特色接待、标志建筑、创意工坊、特色老建筑体验等业态，形成古镇旅游品牌体系。三期以特色提升、品牌打造为目标，注入新的功能到古村落中，全面提升九曲村景观特色，导入主题式的休闲业态，利用传统村落格局和建筑肌理，融入时尚文化元素和异域文化进行业态升级。进一步整合资源优势，形成集吃、住、玩、娱、购一条龙的九曲服务综合体系，通过建立九曲村的品牌效益，促进当地经济的快速发展。经济发展增加村民收益，解决就业问题，使人口回流。
4切实可行的实施建议
4.1特色活动实施建议
为丰富游客、村民和设计师的日常生活，规划结合各类文化活动场所和慢行交通设计“文化活动链”，建立特色活动体验体系。主要活动有：时尚文化活动——艺术展览节、创意交流沙龙、采摘节；传统文化活动——粤剧大赛、龙舟赛、九曲棕子节；宗教文化活动——妈祖祭奠活动、地母祭奠活动；日常生活文化——篮球赛、舞蹈赛。
4.2重点项目实施建议
4.2.1天后宫宗祠文化区
对现存的文物古祠进行保护，结合周围的古木和现存的宗祠文化活动，整合利用周围环境，建设富有鲜明宗祠文化特色的区域空间。采取政府引导，政企合作，承包给开发商管理的模式，按照中式宗教建筑的典型形制，结合修缮场地、扩建天后宫、保护现状古树、结合滨水环境创造滨水视线景观和亲水活动空间、完善设施、引入各类活动（捐赠仪式、重要法式、许愿、斋饭节等）。
4.2.2创意铺坊
利用便利的交通、老建筑的特色、规划的完善配套设施、塑造的标志性印象等几大优势，通过恢复性改造，挖掘旅游文化内涵，增进游客的体验值，保护文化遗产。政府引导，积极鼓励村民投资参与，调整旧村人口居住布局，迁出部分居民，清理河道，完善配套设施，引进大量的创意产业项目，创造具有竞争力的创意个性化的商品和服务。
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近年来，我国的建筑发展迅速，建筑占地与土地资源不足的矛盾也日渐明显，旧建筑的改造利用就成为当前一种较好的解决方式。在旧建筑的改造建设中，由于受场地、原有建筑功能、层数的增加、原有结构及新旧规范等诸多因素的影响，在改造工程的设计中，出现了竖向作用和水平作用增大，导致原有结构构件的承载力不足和结构整体刚度的不均匀。同时，由于新旧构件的材料和强度的不同，新旧构件的连接因此也成为工程改造中的一大关键技术。
2工程概况
本工程位于上海市卢湾区，为一机械制造厂，建于80年代中期，原建筑共有四个单体（以下简称1＃、2＃、3＃、4＃）。现因甲方需要，将四个单体通过走廊连接为一个商业使用的整体。2＃与3＃楼不改变原有建筑的使用功能，主要是1＃与4＃楼的建筑功能改变较大，其结构也就相应做了较大改造。
1＃楼原为多层框架结构厂房（见图1），其中⑴～⑺轴为四层，层高自下而上分别为8m、5.6m、5.1m、4.5m；⑺～⑽轴为三层，层高分别为13.6m、5.1m、4.5m（其中一层在8.9m处设有一台10T吊车），原有楼面结构设计活荷载均为12KN/m2。现根据建筑功能需要，在⑴～⑺轴4.0m标高处增设一个楼层，在⑺～⑽轴2.95m、8.0m处各增设一个楼层。
4＃楼原为单层排架结构厂房（见图2），建筑高度为20.4m，净高为18.4m，厂内设有一台10T吊车，柱间设有两道支撑。现根据建筑功能需要，将原有建筑改造成五层办公楼，层高分别为2.8m、4.3m、4.2m、4.2m、2.8m。根据原有结构情况，现设计考虑与原有结构脱开，在原有建筑内新建一个四层框架结构。
3基础结构改造设计
1＃楼原设计采用450×450桩基础，设计承载力较大，经过整体计算之后，新增加夹层后的结构能满足现有规范要求，基础承载力和沉降变形也能满足现有规范要求。另外，考虑到原有在1＃楼的(1~10)轴外设置了一个室外平台（平台下为车库），根据建筑的要求，需要将平台与1＃楼进行连接（见图1）。在进行结构设计时，如果将室外平台层的梁直接与(1~10)轴处的柱子连接将会对1＃楼整体结构产生影响，同时对室外平台也不利。鉴于此，结构设计是在(1~10)轴处另外增加了一排室外平台框架柱（立在原有桩基础承台上）。经计算，原有桩基础有较大富余，对原有基础影响很小，同时又解决了上述矛盾。
4＃楼原有基础采用天然条形基础，由于在原有建筑内新建一个四层框架结构，如采用天然基础，则基础沉降不能满足现有规范要求，且对原有基础会产生很大的影响。根据施工现场和经济技术等条件，现设计采用桩筏复合基础。桩采用静压锚杆桩，施工时采用逆做法施工，即待基础筏板和上部两层施工完毕后再进行锚杆桩的施工。这样既能缩短施工工期，又能满足结构设计要求，为整个工程项目创造了很大的经济效益。4＃楼的筏板采用500mm厚，锚杆桩采用250×250，桩长为20m。平面布置（见图3）。内部四层框架结构承载力较大，在边缘处又受原有建筑结构空间的影响，因此，筏板在边缘处的柱抗冲切难以满足要求，在设计中增设了筏板的抗冲切钢筋。
4上部结构改造设计
4.11＃楼结构加固处理
1＃楼原为一机械加工厂，原设计为框架结构，楼面活荷载均较大（12KN/m2）。经有关检测单位鉴定，原有结构的柱砼强度等级为C18，原有结构在设计中按照6度设防要求考虑。改造后须作为办公建筑，现根据建筑功能布置需要，增设一夹层，同时在12m的跨中不得设置砼柱。依据现有建筑功能布置，现设计采用了PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算，经计算分析，原有结构的位移、配筋量、刚度等参数均能满足现有改造结构的要求，但是原有结构的构造是按照当时的规范要求进行设计的，未能满足现有规范的要求。主要有以下两个方面：一是原有柱无箍筋加密区；二是在增设夹层处上下无箍筋加密区。现设计综合经济和技术多方面的考虑，柱采用了外粘型钢加固法（见图4）。这样既能满足结构构造要求，同时又能满足节约经济的要求。
在1＃楼新增加的夹层处，由于跨度较大（为12m），见图1，若采用混凝土结构，则梁断面很大（至少需要1m高的梁），对建筑的净高会有很大的影响，对原有砼柱的影响也很大，而且与原有砼柱难以连接（植筋数量很大），原有结构的整体性将受到很大影响。现设计采用了钢梁与压型钢板-现浇混凝土楼板组合结构，钢梁与原有柱采用铰接连接。根据现有规范规定，与原有混凝土柱采用后锚固连接时，其混凝土强度等级必须高于C20（原砼经鉴定为C18）。鉴于此实际情况，钢梁与原有柱连接采用了增设砼牛腿，同时在牛腿及其上下各800mm处采用粘钢加固，以增强其抗震变形能力（见图5）。
牛腿设计在本工程的设计中也是一个不容忽视的。在设计中，考虑到牛腿处水平方向受力相当于一个悬臂构件的受力，在牛腿处的水平植筋就必须保证能达到23d(一般情况下为15d)。根据现场实际情况，植筋要满足达到23d是有一定困难。综合各方面的因素，在设计此牛腿时，我们采用了以下处理方案：一方面，对于规范[2]中牛腿的裂缝控制要求，采用了如下公式进行计算，
能满足规范对牛腿的裂缝控制要求，同时，由竖向力所引起的局部压应力也小于；
另一方面，对于牛腿的配筋强度要求，考虑到植筋不一定能充分达到预期设计要求，从安全的角度出发，在设计中，牛腿的纵向受力完全由粘贴的钢板来承受，其计算公式仍能采用根据力矩平衡条件[3]推导的公式进行计算，即
，经计算，能满足结构计算要求。
4.24＃楼结构加固处理
4＃楼由于建筑立面的要求，原有结构为排架结构，原有设计的柱间支撑对建筑立面的门窗产生了影响。若直接拆除柱间支撑，则原有结构就成为不稳定结构体系。现设计考虑到原有结构荷载减少较多（吊车取消），纵向荷载主要就是风荷载和本身自重产生的地震作用，现设计将在维护结构中采用了框架结构体系，使原有结构形成一个框排架体系，这样既能使原有结构形成一个稳定体系，又能增强结构的抗震变形能力（见图2）。在内部新增的框架结构是作为一个新建建筑物来考虑，新建的部分与原有结构之间设置了变形缝。经采用PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算，现设计的框排架结构均能满足现有建筑结构规范要求。考虑到原有结构设计只是按照6度设防要求计算，现设计采用了粘贴碳纤维加固法对原有柱进行了加固。
5结束语
5.1建筑物的加固设计应与建筑物的抗震鉴定、抗震加固、强度加固相结合，施工时应先加固后加层。
5.2建筑物的结构加固应结合建筑物的使用功能要求，综合分析各种加固方法的经济性，而后采取相应的加固方法。
5.3在对原有建筑物进行加固时，应充分考虑不同材料的连接节点处理，并采用合适的结构处理方法进行计算，以保证整个结构的安全。
5.4在对原有建筑物进行加固前，应从结构概念角度把握整体结构的稳定、强度等，然后采用相应的加固方法并应用结构软件进行分析，之后再进行相应的处理。
参考文献：
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1．2检测评价与建议
外观检测描述:混凝土、砂浆表面均严重碳化;快车道段过路箱涵38块混凝土盖板，有7处存在混凝土大面积剥落、钢筋外露锈蚀严重;盖板板缝间有明显水痕迹存在、局部有砌块下坠露出;墙体砂浆部分剥落露出砖墙，砖间砂浆被冲蚀，部分砖块破损开裂。检测结果:钢筋混凝土盖板的混凝土强度实测值为C18．8，小于设计值C25;砌筑墙体强度实测值为8．1MPa，小于设计值10．0MPa;混凝土的保护层厚度实测平均值为28．4mm，小于实测的平均碳化深度33．5mm，钢筋易锈蚀。评价与建议:根据实测结果与设计图纸比较，箱涵盖板、砖砌墙体强度已达不到设计指标，且碳化腐蚀严重，外观破损严重，存在安全隐患。建议对箱涵进行修补、加固或改建等措施，以排除隐患、满足防洪排涝及安全使用要求。
2原因分析
2．1车辆超载的影响
现状二环路为城市主干道，是过境车辆的主要通道。道路的通行车流量超出原设计标准，车辆超载现象严重，重载车的冲击力对箱涵的破坏较大。超载会增大箱涵结构疲劳应力幅度，引起盖板开裂，危害箱涵的安全性和耐久性。
2．2盖板的保护层厚度不足
由检测报告知，部分盖板的混凝土保护层厚度未达到设计要求(30mm)，这样在长期的车辆动荷载作用下，盖板底部的裂缝会不断加宽、加深，造成混凝土脱落，钢筋锈蚀，导致盖板承载力降低。
2．3环境的影响
该箱涵长期处于高湿环境，涵内污水中释放出的腐蚀性气体，会加速盖板和砖墙的碳化，加快盖板裂缝中钢筋的锈蚀，进而促使裂缝进一步变宽变深，造成箱涵顶板钢筋锈胀，裂缝不断扩大，引起钢筋保护层脱落，严重影响到盖板的承载能力。
3盖板加固设计方案的比选
3．1粘贴碳纤维复合材法
粘贴碳纤维复合材法是将碳纤维复合材粘贴在要补强的原混凝土结构表面，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝同受力，以增大结构的承载力。其优点:抗拉强度高，方便快捷，施工效力高，没有湿作业，不需要大型施工机具，无需现场固定措施，施工占地少，材料质量轻且薄，基本上不增加原结构自重及原构件尺寸。其缺点:对环境要求较高，适用于无化学腐蚀环境。本箱涵是预制钢筋混凝土盖板，其底部结构修补平整难度较大，不易保证质量，如钢筋有重大锈蚀，存在向外膨胀力，粘贴碳纤维布很难约束，修复不平整也起不到相应加固设计效果。且进行加固时应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。另外，箱涵内壁处于高湿环境，涵内污水中释放出的腐蚀性气体对粘贴的碳纤维布会产生不利影响。
3．2喷射混凝土法
此法是通过植筋将钢筋网片固定在盖板底面，利用压力枪将配比好的混凝土施加压力均匀的喷涂于箱涵盖板底面。准备工作包括检查锚筋、喷涂面、喷浆机和防护服等安全性，以喷头均匀分阶段和层次喷射，并及时处理掉落的混凝土残留。由于箱涵内可操作空间有限，施工难度大，且喷射混凝土强度难控制，强度高，来不及施工，强度低无法保证质量;另外，由于预制盖板板缝间的渗水使得喷射的混凝土层易滑落流淌，不易粘结，施工时在重力作用下脱落量大，很难达到加固设计效果。
3．3钢丝绳网片—聚合物砂浆加固法
钢丝绳网片—聚合物砂浆外加层加固技术是将钢丝绳网片固定在被加固构件上，并用紧线器对钢丝绳进行预紧，在被加固构件表面涂刷一层粘结剂后，再采用喷涂或抹压方法将渗透性聚合物砂浆粘合于原构件的混凝土表面，使之形成具有整体性的复合截面，以提高原构件承载力及延性的一种直接加固技术。加固后的截面尺寸增加不大，但能有效地提高结构整体的承载力、刚度、抗裂性和延性。聚合物砂浆是一种聚合物水泥类增强抹面砂浆，具有良好的柔韧性及粘结性能，抗冲击、耐久、防水性能好，施工方便，无毒、无味、不燃，属绿色环保材料，其耐久性接近普通混凝土，是一种广泛的理想加固材料。通过综合比较，确定本箱涵盖板采用钢丝绳网片—聚合物砂浆加固。
4箱涵盖板加固设计
1)应先清理、修补原构件:盖板底面旧混凝土应凿毛、充分湿润，钢筋锈蚀处应除锈，对已松散、剥落等缺陷的部分应予以剔除，清洗冲刷干净后涂刷界面剂，再用聚合物砂浆进行修补整平，经修补后的基面要适时进行保湿养护。2)钢丝绳网片安装:钢丝绳网片下料钢丝绳网片的端部用固定结固定在固定板上顶板端部下面钻孔胶粘螺杆植入混凝土中作为固定板的支点钢丝绳网片调整、定位钢丝绳网片绷紧、固定。3)基层清理养护:清理、修补后的基层要注意养护并保持湿润。4)界面剂配制、涂刷:基层养护完成后即可涂刷界面剂，界面剂应做到随用随搅拌，涂刷应均匀，特别是被钢绞线网片遮挡的基层。5)聚合物砂浆抹灰施工:聚合物砂浆配制第一层聚合物砂浆抹灰后续聚合物砂浆抹灰。6)养护:应采取可靠的保湿养护措施，养护时间应大于7d。
5加固设计应注意的事项
1)采用钢丝绳网片—聚合物砂浆加固，对市政构筑物工程要合理采用该技术，对受弯构件和大偏心受压构件较为适用。2)在加固前应对基层混凝土的抗压强度进行检测，基层混凝土的抗压强度实测值不应低于C15，并采用实测值进行计算。3)对板底钢丝绳网片张紧时，其预张紧力要适度，本工程预张紧应力取0．3frw。预张力会使板截面偏心受压，产生反向弯矩，其作用效应应小于原板截面上恒载引起的效应，否则板顶面会因张拉发生反向挠曲而发生开裂。4)加固完成的构件在养护期内不得有外力扰动，并尽快施工保护面层。
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只有理解了内能与很多因素有关，才能知道为什么“温度高的物体内能一定大”是错的，只有知道了热量是过程量，才能明白为什么“高温物体含有的热量多”是错的，只有知道明白热传递的实质，才能明白为什么“高温物体吧热量传给低温物体”是错的，因此精心设计了内能的大小与哪些因素有关教学内容，通过课件呈现大量的事实、数据和模拟动画等，为学生理解内能的内涵提供切实有效的帮助，体现教师的主导作用。最后的一道反馈题也具有较好的典型性、针对性。
三、了解物理概念的外延
学生如果没有理解内能的概念，单纯地从文字去理解很难回答这个问题，从教学效果来看，有相当一部分学生在内能概念的学习上显得很生涩，对概念无从谈起。如果老师引导学生从物理概念本身来分析，内能是指物体内部所有分子做无则运动的动能和分子势能的总和。这个概念的外延即泛指物体内的一切能量，那么它的外延明显就宽于热能。热能本质上指物体内部所有无规则运动的动能，热能属于内能范畴，但内能不光包括热能。从概念间的关系看，内能和热能亦是一种从属关系。引导学生认识了概念的外延，就加深了对概念本身的理解，更容易辨析其他相关的易混淆的概念了，问题自然迎刃而解。
四、了解概念与有关概念的联系与区别
概念与概念之间既有联系，又要通过比较，了解概念之间的区别，避免概念之间的混淆不清，这对于学生正确地理解概念，也是十分必要的．本节课内能与机械能，温度、热量、内能几个概念之间既有联系又有本质区别的概念，学生只有认清了它们之间的联系与区别，才能准确地理解以上的概念．教学中能引导学生进行思维加工，抽象概括出概念的本质属性，其中对比是一种有效的方法。例如上文所述，内能的概念可以概括成分子动能和分子势能两部分的能量，而机械能可以概括成宏观上的物体动能和势能的总和，本质上内能是微观层面，机械能是宏观层面；内能本质上是状态量，而热量是热传递过程中的过程量，所以不能说“具有多少热量”；温度是表示物体冷热程度的状态量，温度不能“传递”和“转移”，但两个不同状态间是可以比较温度高低，反映温度差的，存在了温度差，就会发生热传递，在这个传递过程中，吸收或放出热量。
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2.改革教学内容
教学内容的改革决定着课堂所讲知识是否是工作能用到的技能知识。
（1）《家装设计与施工案例训练》课程以工作过程为导向，在社会经济分析和企业调研的基础上，通过职业岗位工作任务分析，确定典型工作任务作为学习性工作任务，确定课程教学目标；专业与行业领先的装饰公司合作进行课程建设，企业提供全套案例，制作教学视频；通过进行真实案例训练，学习国内外经典设计案例，使学生了解国内外设计风格，培养学生善于利用国内外资讯的能力和习惯，具有国际化视野。注重对学生的职业能力训练，合理安排作业与训练、参观与调查、实训与实验。经过实际教学项目训练，培养学生良好的职业道德，能够站在客户的角度想问题，提供符合客户需求的设计方案。教学过程中，采用项目驱动式的方法，学生在客户接待中心、装饰装修设计工作室、施工现场完成实践工作项目，按照实践项目工作流程及行业规范，更好的完成教学任务。在学校就能完成项目训练，从而获得实践工作经验。
（2）《室内工程项目施工管理》课程主要针对装饰技术员岗位，在校内施工现场、工种操作实训室采取边讲边练的教学形式。与装饰公司合作，结合真实施工案例，通过网络远程教学，与课堂教学有机的结合，让学生更直观的学习，工人进行现场操作，企业人员结合施工规范进行讲解，学生可以通过网络远程与现场技术员进行互动。
（3）《施工图制作》课程引进企业真实案例，进行现场量房，按照行业规范、客户需求制作施工图，采用研讨式教学，进行小组展示，同学们进行纠错，达到在教与学的过程中学生分析问题、解决问题和创造性思维能力的培养，在工作过程中注意细节，严格按照行业规范要求自己，培养工作严谨、精益求精，不出错的学生.
3.研究构建“四位一体”的实训基地
。课堂教学将以现场实地分析讲述为主，与课程相配套的教学环境及设备需不断的更新，建设完善的校内工作室、校外实训基地，为教学改革提供强有力的保障。
4.提高和充实教师授课水平
。依据人才培养方案实施的需要，采取与中国十大品牌装饰公司合作、赴国内外大学进修、完善制度建设等有效措施，构建一支教学能力强、综合素养高、行业经验丰富的专兼结合的“三师型”教学团队。
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机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。数控机床与普通机床相比，其主要有以下的优点：1.适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件；在数控机床上改变加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。2.加工精度高；3.生产效率高；4.减轻劳动强度，改善劳动条件；5.良好的经济效益；6.有利于生产管理的现代化。数控机床已成为我国市场需求的主流产品，需求量逐年激增。我国数控机机床近几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步，特别是在机床的高速化、多轴化、复合化、精密化方面进步很大。但是，国产数控机床与先进国家的同类产品相比，还存在差距，还不能满足国家建设的需要。我国是一个机床大国，有三百多万台普通机床。但机床的素质差，性能落后，单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10左右，差距太大，急待改造。旧机床的数控化改造，顾名思义就是在普通机床上增加微机控制装置，使其具有一定的自动化能力，以实现预定的加工工艺目标。随着数控机床越来越多的普及应用，数控机床的技术经济效益为大家所理解。在国内工厂的技术改造中，机床的微机数控化改造已成为重要方面。许多工厂一面购置数控机床一面利用数控、数显、PC技术改造普通机床，并取得了良好的经济效益。我国经济资源有限，国家大，机床需要量大，因此不可能拿出相当大的资金去购买新型的数控机床，而我国的旧机床很多，用经济型数控系统改造普通机床，在投资少的情况下，使其既能满足加工的需要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情。1984年，我国开始生产经济型数控系统，并用于改造旧机床。到目前为止，已有很多厂家生产经济型数控系统。可以预料，今后，机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。所以说，本毕业设计实例具有典型性和实用性。
第二章总体方案的设计
2.1设计任务本设计任务是对CA6140普通车床进行数控改造。利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向（X向）脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架。2.2总体方案的论证对于普通机床的经济型数控改造，在确定总体设计方案时，应考虑在满足设计要求的前提下，对机床的改动应尽可能少，以降低成本。（1）数控系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续控制系统。由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件，所以本微机数控系统采用两轴联动连续控制系统。（2）伺服进给系统的改造设计数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调试、价格便宜、使用维修方便等优点。所以，本设计决定采用开环控制系统。（3）数控系统的硬件电路设计任何一个数控系统都由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础，性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。有了硬件，软件才能有效地运行。在设计的数控装置中，CPU的选择是关键，选择CPU应考虑以下要素：1.时钟频率和字长与被控对象的运动速度和精度密切相关；2.可扩展存储器的容量与数控功能的强弱相关；3.I/O口扩展的能力与对外设控制的能力相关。除此之外，还应根据数控系统的应用场合、控制对象以及各种性能、参数要求等，综合起来考虑以确定CPU。在我国，普通机床数控改造方面应用较普遍的是Z80CPU和MCS-51系列单片机，主要是因为它们的配套芯片便宜，普及性、通用性强，制造和维修方便，完全能满足经济型数控机床的改造需要。本设计中是以MCS-51系列单片机，51系列相对48系列指令更丰富，相对96系列价格更便宜，51系列中，是无ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控机中应用最多的是8031单片机。本设计以8031芯片为核心，增加存储器扩展电路、接口和面板操作开关组成的控制系统。2.3总体方案的确定经总体设计方案的论证后，确定的CA6140车床经济型数控改造示意图如图所示。CA6140车床的主轴转速部分保留原机床的功能，即手动变速。车床的纵向（Z轴）和横向（X轴）进给运动采用步进电机驱动。由8031单片机组成微机作为数控装置的核心，由I/O接口、环形分配器与功率放大器一起控制步进电机转动，经齿轮减速后带动滚珠丝杠转动，从而实现车床的纵向、横向进给运动。刀架改成由微机控制的经电机驱动的自动控制的自动转位刀架。为保持切削螺纹的功能，必须安装主轴脉冲发生器，为此采用主轴靠同步齿形带使脉冲发生器同步旋转，发出两路信号：每转发出的脉冲个数和一个同步信号，经隔离电路以及I/O接口送给微机。如图2－1所示：
第三章微机数控系统硬件电路设计
3.1微机数控系统硬件电路总体方案设计本系统选用8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片2764EPROM，作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址，采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展，分别接键盘的输入、输出显示，8255接步进电机的环形分配器，分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外，还要考虑机床与单片机之间的光电隔离，功率放大电路等。其硬件框图如图3－1所示：图3－28031芯片内部结构图各引脚功能简要介绍如下：⒈源引脚VSS：电源接地端。VCC：＋5V电源端。⒉输入/输出（I/O）口线8031单片机有P0、P1、P2、P34个端口，每个端口8根I/O线。当系统扩展外部存储器时，P0口用来输出低8位并行数据，P2口用来输出高8位地址，P3口除可作为一个8位准双向并行口外，还具有第二功能，各引脚第二功能定义如下：P3.0RXD：串行数据输入端。P3.1TXD：串行数据输出端P3.2INT0：外部中断0请求信号输入端。P3.3INT1：外部中断1请求信号输入端。P3.4T0：定时器/计数器0外部输入端P3.5T1：定时器/计数器1外部输入端P3.6WR：外部数据存储器写选通。P3.7RD：外部数据存储器读选通。在进行第二功能操作前，对第二功能的输出锁存器必须由程序置1。⒊信号控制线RST/VPD：RST为复位信号线输入引脚，在时钟电路工作以后，该引脚上出现两个机器周期以上的高电平，完成一次复位操作。8031单片机采用两种复位方式：一种是加电自动复位，另一种为开关复位。ALE/PROG：ALE是地址锁存允许信号。它的作用是把CPU从P0口分时送出的低8位地址锁存在一个外加的锁存器中。外部程序存储器读选通信号。当其为低电平时有效。
VPP：当EA为高电平且PC值小于0FFFH时CPU执行内部程序存储器中的程序。当EA为低电平时，CPU仅执行外部程序存储器中的程序。XTAL1：震荡器的反相放大器输入，使用外部震荡器时必须接地；XTAL2：震荡器的反相放大器输出，使用外部震荡器时，接收震荡信号；（2）片外三总线结构单片机在实际应用中，常常要扩展外部存储器、I/O口等。单片机的引脚，除了电源、复位、时钟输入以及用户I/O口外，其余的引脚都是为了实现系统扩展而设置的，这些引脚构成了三总线形式：⒈地址总线AB地址总线宽度为16位。因此，外部存储器直接寻址范围为64KB。由P0口经地址锁存器提供16位地址总线的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉数据总线DB数据总线宽度为8位，由P0口提供。⒊控制总线CB控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。其引脚图如图3－3所示：3.1.28255A可编程并行I/O口扩展芯片8255A可编程并行I/O口扩展芯片可以直接与MCS系列单片机系统总线连接，它具有三个8位的并行I/O口，具有三种工作方式，通过编程能够方便地采用无条件传送、查询传送或中断传送方式完成CPU与设备之间的信息交换。8255A的结构及引脚功能：1、8255A的结构8255A的内部结构如图3－4所示。其中包括三个8位并行数据I/O端口，二个工作方式控制电路，一个读/写控制逻辑电路和一个8位数据总线缓冲器。各部分功能介绍如下：（1）三个8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。可编程为8位输入、或8位输出、或8位双向寄存器。B口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位输入或输出寄存器，但不能双向输入/输出。C口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器，C口可分作两个4位口，用于输入或输出，也可作为A口和B口选通方式工作时的状态控制信号。（2）工作方式控制电路A、B两组控制电路把三个端口分成A、B两组，A组控制A口各位和C口高四位，B组控制B口各位和C口低四位。两组控制电路各有一个控制命令寄存器，用来接收由CPU写入的控制字，以决定两组端口的工作方式。也可根据控制字的要求对C口按位清“0”或置“1”。（3）读/写控制逻辑电路它接收来自CPU的地址信号及一些控制信号，控制各个口的工作状态。（4）数据总线缓冲器它是一个三态双向缓冲器，用于和系统的数据总线直接相连，以实现CPU和8255A之间信息的传送。
参考文献：
[1]王润孝，秦现生.机床数控原理与系统.西安:西北工业大学出版社,2000
[2]李华，MCS-51单片机实用接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1993
[3]李圣怡等，Windows环境下软硬件接口设计.长沙:国防科技大学出版社,2001
