原型设计论文篇1

飞机产品与一般机械产品不同，其装配过程不能单独依靠零件自身形状和尺寸加工的准确性来装配出合格的产品，必须采用装配工艺装备（简称装配工装）来保证产品的装配质量。飞机装配工装是飞机产品在完成从零组件到部件的装配及总装配过程中，用以控制其形状几何参数，且具有定位功能的专用工艺装备，一般包括骨架、定位和夹紧装置、辅助设备等组成结构。

飞机研制过程是一个反复迭代、逐步逼近的过程，现代飞机研制正在由过去的串行开发模式向数字化产品、工艺和工装协同设计的方向发展。在飞机制造企业，工艺设计部门根据下发的产品设计数模，进行装配工艺方案设计，并提出工装设计申请。工装设计部门依据数字化产品定义和装配工艺要求完成设计，可根据产品设计成熟度状态及时调整和修改装配工艺方案和工装设计方案，并及时反馈工装设计对工艺规划和产品设计的需求。因此，飞机装配工装设计问题可描述为产品设计、工艺规划与工装设计融合与迭代的过程，如图1所示。

信息视域表示

飞机装配工艺设计需对装配工艺装备的功用、结构和性能提出设计技术要求，需明确给出需要定位和夹紧的部位及相关特征。在数字化环境下，这些部位和特征即为工装设计的原始几何依据，工装设计通过提取这些部位和特征来完成。因此，定义产品设计、工艺规划和工装设计三个阶段的信息构成，包括几何信息和语义信息，为建立三者之间的映射关系奠定基础。

1设计信息域

飞机设计所发放的飞机设计模型是面向功能描述的，表达了按设计分离面划分的结构和零部件之间的组成关系，是进行后续工艺设计和产品生产的依据。

设计信息域是基于产品设计结构表示的各种关键设计数据的数字化定义和表示，是设计者设计意图的体现。设计信息域包括产品设计结构描述、设计基准和除设计基准外的设计特征（几何形状及相关属性描述），用表示；产品设计结构模型即产品结构树，用表示；设计基准是对部件设计中的部件轴线、设计基准面、结构轴线等信息的数字化定义和表示，用表示；设计特征是待装配零部件的数模构成特征的定义和表示，用DdSdDdF表示。D可表示为

2工艺信息域

工艺信息域是基于装配工艺结构表示，反映装配工艺意图的结构形状的工艺信息集合。飞机部件装配工艺设计包含众多研究内容，本文的工艺信息域仅包含与工装申请和工装设计相关的工艺信息描述。工艺信息域包括装配工艺结构表示、装配工艺基准及关键部位或特征，用表示；装配工艺结构即装配工艺树，是对装配单元划分和装配顺序的数字化表示，用PpS表示；装配工艺基准是对零部件的定位基准、装配基准、测量基准和混合基准及其定位方式的描述，用pD表示；关键部位或特征是对关键型面、结构交点等能够对装配准确度产生影响的互换协调部位或特征的定义和表示，用pF表示。数学表达式为

3工装信息域

工装信息域是面向装配任务的，由用于支持工装概念设计的一组结构形状及其相关工艺描述构成的工艺信息集合。工装信息域起两个作用：辅助工艺设计人员制定工装申请单和为工装概念设计提供设计参考。工装信息域包括工装设计基准、定位及夹紧信息和辅助装置信息，用T表示。工装设计基准包括安装基准和构件制造基准，尽量与产品设计基准保持一致，用表示定位及夹紧信息是对产品上需要工装定位的关键部位或特征的数字化定义和描述，包括该类结构的几何信息、位置信息和精度信息等，用tL表示，是工装定位件、夹紧件和骨架的设计参考；辅助装置信息是对产品上需要使用辅助装置支承或调整的部位或特征的数字化描述，用ttD。A表示。工装信息域的数学描述为

基于多色集合的映射模型

1多色集合理论

俄罗斯Pavlov教授于1995年提出多色集合的概念，并于2002年提出多色集合的体系结构。多色集合理论的核心思想是使用相同的数学模型来仿真不同的对象，例如设计过程、工艺规划和生产系统等，描绘元素间的层次结构和复杂关系。多色集合理论在问题的形式化研究方面前进了一步，主要应用于产品概念设计建模、公差信息模型构建、零件加工工艺建模、装配工艺建模和过程建模等研究领域。

传统集合是元素的全体，集合中的元素仅名字不同，元素的其他性质都没有表示出来。在多色集合中，集合整体本身和它的组成元素都能够同时被涂上一些不同的颜色，用来表示研究对象和它的元素性质。对应于多色集合整体性质的着色称为统一颜色，对应于元素性质的着色称为个人颜色。元素个人颜色的存在是多色集合统一颜色存在的首要原因，二者之间的关系可表示为其中，若个人颜色if影响到统一颜色jF的存在，则1ijc=，否则=0。ijc

2映射过程描述

设计域向工装域的映射包含两个过程：产品设计结构向装配工艺结构的转换和设计特征向工装信息的映射。本文着重论述后者。工装信息主要是明确产品在工装上需要控制的部位、特征或方向，通过提取这些信息的几何特征及其工艺属性描述完成工装设计。当产品信息更改时，相应的工艺属性和工装信息也要发生变化。映射过程分为两个阶段。在第一阶段，首先由待装配零件的典型设计结构推理出该结构所包含的工艺特征信息，根据特征几何属性推理出每个特征所对应的特征元及其约束信息；第二阶段，提炼工装申请语义信息，结合第一阶段的推理结果，得到工装信息，建立产品设计信息、装配工艺信息与工装信息三者之间的派生关系。两个阶段的映射模型如图2和图3所示。给映射模型的每层节点和边着色，采用多色集合层次结构模型来表示上述映射模型。关于多色集合层次模型的相关介绍请参阅文献。第一阶段的映射过程如下：(1)从待装配零件抽取典型设计结构，得到第一层的统一颜色值，具有该类型的部位或特征对应的颜色值为1，否则为0。(2)根据工艺基准和需要控制的关键部位或特征定义第二层颜色。作为工艺基准的部位和关键部位及特征对应的颜色值为1，否则为0。(3)将工艺特征所包含的特征元作为第三层颜色。在第二阶段，给出工装申请语义信息，建立特征元信息与工装信息之间的映射关系，得到工装信息。

3映射关系建立

通过分析与飞机设计、工艺规划和工装设计相关的领域知识，并与工艺设计专家进行深入交流，建立各层之间的颜色及映射关系。

(1)第一阶段

第一层：通过对文献给出的一般装配工艺基准选择依据进行分析，可以看出装配工艺基准通常为零件外形、孔、叉耳等。因此，按上述结构形状对零件结构进行归类，为工艺特征的确定奠定基础。建立典型设计结构与工艺特征以及工艺特征与特征元之间的映射关系矩阵如表1和表2所示。利用表1与表2所表示的映射关系，得到零件典型结构所对应的工艺特征和特征元信息。特征元的信息附带了相关约束信息：①线：平行于X轴的直线、平行于Y轴的直线、平行于Z轴的直线或其他直线；②平面：垂直于X轴的平面、垂直于Y轴的平面、垂直于Z轴的平面或其他平面；③自由曲面。

(2)第二阶段

工装申请语义由工艺专家给出，需指出待定位零件部位及需要约束的方向，根据此类语义信息，遍历第一阶段形成的设计-工艺-特征元之间的映射关系，从中抽取与工装设计相关的知识形成工装信息。

实例应用

某公司飞机舱门骨架装配模型如图5所示。

基于上述建模方法和流程，以CATIA系统为平台，采用CAA工具开发相关信息映射工具。应用该工具为公司构建了某机型舱门骨架从产品设计到工装信息的映射机制，完成了骨架设计信息向其工装信息的映射，建立了骨架设计信息、工艺信息及其工装信息之间的语义关系和几何关系。并运用该工具生成工装申请单，构建工装概念信息模型。应用过程如图5所示。骨架装配工装设计基准采用与骨架相同的设计基准。以骨架上口框为例说明设计信息域向工装信息域的映射过程。

(1)给出工装申请语义，骨架上口框需要控制其外形和Z方向。

(2)上口框的典型结构包括：外形面、孔。上口框外形与蒙皮贴合，是需要控制的关键部位。根据表1和表2的映射关系，控制外形的定位方式可以选择外形面（平面或曲面）、工艺孔或工艺接头定位。因要严格控制上口框外形准确度，故选择整个外形面作为控制对象，并设置压紧装置。

(3)搜索特征元信息，找到Z轴垂直的面作为Z方向的定位特征；若没有，则需通过其他形状特征定位该方向。

(4)提取相关零件设计特征及其属性信息（精度要求、功能要求等），建立与工装信息之间的关系。

(5)按照上述过程完成其他待装配零件与其工装元件之间的语义和几何关系的建立。

结论

原型设计论文篇2

二、确保有效衔接的关键是合理组织和实施课程能容

本课程目标是借助立体原理着力培养和打造学生对陶瓷造型设计的判断力和创作力，而这一目标达成的关键则是合理组织课程内容和实施项目教学。课程内容注重设计理论和教学任务的有机整合。制定并有计划的安排知识和能力教学目标，并将其充分体现于教学过程，培养学生的创新思维能力、将手与脑的结合充分发挥。真正做到两者的有效结合。教学任务一：立体构成原理的认识及其训练。知识要点：

①立体构成原理；

②立体构成各要素与其关系；

③从平面走向立体；技能要求：从平面到半立体、全立体的转换：平面视图的立体化；平面材料立体化。教学任务实施：分三个实验完成。

（1）平面到半立体的感知训练：以卡纸为材质，从感觉出发：将酸甜苦辣以线条形式出现，并转为半立体。将酸甜苦辣以美的形式出现在我们面前，从酸甜苦辣四中感觉中体会并抽取元素，进行平面到半立体的感知训练。要求通过面材的纸张设计，在平面纸上做切割，积极地利用此切割线，把纸进行折叠、弯曲、拉引等处理，使之产生出凹凸的半立体造型来．并将四中感觉通过思考、提取出反应相应感知的主次、聚散、高低、曲折等要素和空间的关系，甚至构成触感的肌理，感悟形和形之间的关系、凹凸相互转换的自然规律，注重力感和整体感。

（2）平面到半立体的抽象训练：以卡纸为材质，将我们抽象的风为主题，进行平面到半立体的抽象训练。同样要求通过面材的纸张设计，在平面纸上做切割，积极地利用此切割线，把纸进行折叠、弯曲、拉引等处理，使之产生出凹凸的半立体造型来．并将风的特征通过思考、提取出反应相应感知的主次、聚散、高低、曲折等要素和空间的关系，甚至构成触感的肌理，感悟形和形之间的关系、凹凸相互转换的自然规律，注重力感和整体感。

（3）平面到全立体的衔接训练：以卡纸代替泥片，进行器皿杯子的设计，以达到平面素材的立体装换。以纸为材质，先经过造型的构思，确定一个图形，然后按照图形进行切割（材料不要完全切断，至少保留一处相连），再通过折叠、穿插和固定，使之成为立体杯子的形态。这种思考与训练要求实践者很好的平面构思与立体空间想象能力，同时对材料的特性有很好的把握。教学任务二：立体构成基本形态的训练。知识要点：

①熟练掌握形式美法则的规律；

②通过运用材料表现立体构成的三种基本形态。技能要求：熟练掌握线、面、体材构成的方法。教学任务实施：以面材实验为主。

任务实施：面材构成训练：以面为基础元素，并结合陶瓷造型壶的结构，用面材围合成一个壶的造型。首先要先理解面材构成的概念、特征，分析面，并掌握面材构成的方法。其次以壶为基础，分析壶的各部分结构，将面材构成和壶有效的结合。同时也达到了用纸来研究壶的形状：壶的结构、解剖面和壶的外轮廓的呈现。把这些面黏在一起来表现作品，模型看起来像一个骷髅，只有骨架。教学任务三：立体构成综合形态训练。知识要点：熟练掌握立体构成各基本形态表现技法，并能综合运用。

任务实施：以泥为材质，进行陶瓷造型的艺术性表达，具有综合性，学生面临着很大的挑战。实验要求学生用泥为材质，了解泥的特性，运用所学构成的各种方法，分析重组新的造型并体现以下几个词：生长、重生、舞者。充分发挥学生的想象力和创作力，要求学生不仅对材料具有一定的控制力，还要把立体原理和陶瓷造型的制作美学要求一致起来。达到在做实验的过程，就是分析的过程和生成作品的过程。这种过程不仅检验学生的综合知识运用、技能的掌握，更使学生在训练中将知识体系重构、产生创意的重要过程。学生通过自己作品所选的元素、肌理、层次、颜色、空间等处理，从内容与形式的分析上不断提高自己的综合能力。以上教学任务的重点主要定位在结构创意和研究陶瓷造型的基础上，学生在学习中最终要明确：

①立体原理是针对形态进行三维立体空间整体性的理想把握；

②单纯的立体原理训练与陶瓷造型设计中实用立体形态的区别和联系，即纯粹的立体原理训练在材料可能达到的范围内，可任意发挥想象力创作新的造型，而陶瓷造型设计要与陶瓷造型的功能等共同承担设计效果；

③构思的表达应该大胆的尝试和运用，将所学立体原理融会贯通于陶瓷设计之中，以达到最佳效果。

原型设计论文篇3

【Abstract】Chinese traditional clothing theory is an important part of the world， especially in the field of clothing design and cutting. This paper provides a V scheme， the invention of the armhole depth oblique formula： AH/2-k*E=V， with the V line to automatically determine the armhole depth.Breaks the situation which can not calculate the garment armhole depth， width， curvature and perimeter factors by existing technology.Solves a problem in the world clothing studies， and proves the importance of Chinese traditional clothing theory in the world.

【Key words】Chinese traditional clothing theory； Original number method； Direct design； The original number

中国传统服装学在世界服装学中的重要性有多重？有关学术界并没有作过透彻分析和正确论证，甚至不知道中国传统服装学的基础理论是什么。本文从世界服装学的服装设计裁剪法分类入题，分析了目前常见裁剪法的不足和问题所在。通过对中国现有服装裁剪技术方法的创新，弥补了这一世界性难题。

1 世界服装学仅有两类服装设计裁剪法

世界服装学中，所谓国际领先的服装设计裁剪法非常多，仅日本原型法就有三种以上。而根据服装裁片的画线裁剪步骤和最基本的设计理念推出，世界服装学仅有两类服装设计裁剪法：一类是中国传统服装学的直接设计裁剪法，通过计算，将服装规格值展示的数量概念等量转移为形态概念直接设计服装裁片，基础理论是“以数成型”，以目标号型要素内在量为核心。另一类是日本与欧美等国的原型法、中国首部服装高等职业教育教材基型法等现代服装学的变量转移的间接设计裁剪法，以依靠非目标物体对比才能构成目标物体形态概念的原始社会理论为基础，以非目标物体与外界的差为核心。

2 变量转移的间接设计裁剪法

服装学，袖窿代号为AH，胸围为B。AH主要由深度、弯度、周长等三要素构成，人体运动因素和心理因素需要的服装放松量与款式变化量导致AH宽窄大小不等，三要素形态结构多变，如何“依据袖窿周长规格统一计算确定AH三要素”成为服装学的一项世界性疑难问题。为此，各国《服装号型标准》不设袖窿周长规格；各种服装教科书敢于围绕AH设计理念命名，却不敢设立验证所设计的AH线长对与错的服装学术准则。为便于直观解说，本文设服装放松量与款式变化量为cc，各国《服装号型标准》设定的服装成品规格数值已含cc。例如，现代服装学最具代表性的原型法，重在经验论、板型论和艺术性，分两遍间接设计cc：第一遍，面对《服装号型标准》设定的“三开片”（西装类）服装款式的成品规格数值，也要变量转移出只含部分放松量c、微大于人体形态测量基数、小于服装成品规格原数的数值计算，设计裁剪无款式名的、接近人体原型的 “四开片”（衬衫类）原型纸板；第二遍，对比原型纸板，求证出与目标号型成品规格的误差量为另部分C；外加另部分C楹诵模才知道本款衣片板型不要大弯度AH，必须对比原型AH缩弯度、加长度、移动纵向深度，纵向移动量要大于横向C；对比1个板型很好的原型板，能凭经验间接设计裁剪多种有款式名的成型衣片、AH（如图1）。而这类以经验值为固定尾数的袖窿公式繁多，用哪道公式计算AH深度才能画裁出板型很好的原型板？衣片AH线该画成多少长？是对还是错？这些最基本的技术理论问题无法解答，严重缺乏科学性。

3 等量转移的直接设计裁剪法

3.1 传统规则

直接设计裁剪法重在数与形的实质关系，讲究一遍净，不分割求证C。但一件单衣画两遍、裁两遍，尽是学徒作。不规范，不可赞也。通过计算，将服装成品规格值展示的数量概念等量转移为形态概念直接设计服装裁片，其裁片就能制造目标号型服装成品。否则，所设计裁剪的只是目标号型以外的非目标物体、非目标裁片，不能制造目标号型服装成品。但该方法没能解决所属世界性疑难问题，只有依据袖窿周长规格凭经验确定袖窿深。因为，服装在袖窿部位的款式、板型、号型的变化设计，区别于袖窿周长、宽度、弯度、深度等要素形态。而历代服装大师流传的袖窿深度垂直计算公式，对于袖窿周长、宽度、弯度、深度等形态要素实质的统一计算功能，几乎呈瘫痪状态。

3.2 新创原数法

3.2.1 发明AH深度斜向计算公式

本文所述新创原数法的V方案，由一条V线自动确定AH纵向深度，技术特征包括以下步骤：（1）通过公式AH/2计算，将AH规格原数值压缩进V线。（2）将AH款式变化量规范为AH宽度变化量，代号K；以B/2为基准、据款式要求画出肩点等相关要素，依据前后肩点平画AH宽度线：前K、后K。（3）创造一个AH弯度系数斜向折变率“E”，将AH不同深度差转化为AH弯度系数kE，确定前k*E=kE。实验发现“E”在多位小数间波动，为便于统一计算，舍取确定：E=0.45。（4）发明AH深度斜向计算公式：AH/2-k*E=AH/2-kE=V。例如 ：图2是设计一件单西装：确定AH周长规格为60CM、画得前k =6CM。设AH深度斜向计算公式 ：60/2-6*0.45=30-2.7=27.3.，答：本款V线长等于27.3CM。

3.2.2 自动确定AH深度

（1）设胸宽线上端、前后肩高低差1/2高度处为V线上端固定点，V线下端向下顺侧缝线滑动，与侧缝线相交，由此斜向自动确定AH纵向深度点。（2）依据AH深度点画胸围线。设前K、后K至胸围线的垂直面为AH形态面积；设胸宽线下1/3高度处为AH外侧点。（3）AH三要素纵横双向形态结构比与数量分布式，已由V线下端识别、确定并一步锁进形态面积；基于形态面积、各由肩点至外侧点至AH深度点直接画有款式名的衣片AH即可。（4）验证微调：以AH总长=袖窿周长规格原数为基准：如果，由于“E”值的舍取、胸肩差大小不等（胸宽线至前肩点的间隔差）、画线手法不同等原因造成AH总长（前AH+后AH）误差，可实行等量转移微调，不变形的、相应的上下移动外侧点以下的AH线和胸围线，移动量=误差量/2。（5）建立世界服装学能平等统一正确论证的服装学术准则：所设计的各部位要素值与预定规格原数值相等为对，不相等为错。

因为，V线能依据K量变化自动改变自身斜度，而K量的变化来自于服装原数内的服装放松量与款式变化量。所以，V线具有提取目标型号服装款式变化信息、自动识别衣片板型属性、识别该款AH需要大弯度还是小弯度等科学功能。实用记录证明：V线自动识别确定各种款式板型号型的AH弯度、深度的精准度达100%，设计者不必求证AH纵向深度值，不受经验论、板型论制约，却能直接、快速实现目标号型衣片AH的形态艺术性。

4 结语

新创原数法继承并科学的创新了直接设计裁剪法，更精准简快的解决了服装学在袖窿部位的世界性疑难问题，证明了中国传统服装学在世界服装学中的重要性，对中国传统服装学全面走向现代高科技领域起到了一种推动作用。

参考文献：

原型设计论文篇4

学位论文要求有一定的创新性，考察论文的创新无外乎三个方面：第一，是否提出了新的观点？如果没有，那么，第二是否使用了新的分析方法或新的分析框架？如果也没有，那么，第三，是否提供了新的经验证据？在这三点中，无疑使用新的经验证据所要求的创新程度最低。而且经验研究具有相对统一和严格的写作规范，易于模仿，因而在本科学生论文中倍受欢迎。这表现为近年应用计量经济学进行经验研究的本科毕业论文的数量越来越多。但是，认真阅读这些论文就会发现，本科生在计量经济学实际应用当中仍然存在大量技术问题，导致一些用心完成的论文并不能顺利通过答辩。这些问题也反映出我们计量经济学课程教学中存在缺陷。因而，如何帮助学生提高经验研究的水平是我们从事计量经济学课程教学任务老师义不容辞的责任。

二、本科论文应用经验研究存在的共性问题

应用计量经济学作为研究手段的本科学位论文普遍存在以下三种共性问题。

（一）回归模型设定问题。计量经济模型是对所关注经济现象或经济理论进行经验研究的基本工具，因此刻画经济现象有的计量模型的正确设定最为重要。然而，本科毕业论文中最为常见的问题是模型没有选择正确的解释变量或者没有选择正确的函数形式。

（二）截面数据模型的应用问题。截面数据模型的应用问题存在两种情况：一是相当多的本科论文不重视经典计量模型理论是基于随机抽样的截面数据而建立的；二是本科学生没有注意到截面数据中常见的随机干扰项的异方差问题。在笔者参与的本科论文答辩中，很多同学论文喜欢使用问卷调查取得样本数据进行回归分析，而特定的样本不一定满足随机抽样要求的，因而，对于不满足随机抽样的截面数据我们必须使用选择性样本计量经济学模型，而其估计方法往往要使用最大似然估计，这是一般本科生所没有掌握的估计方法。

（三）时间序列数据模型中的共性问题。时间序列数据最丰富，也是最容易从网络数据库中得到的统计数据，但时间序列数据中一个重要的问题是：什么样的时间序列数据才能适合本科生最为熟悉的普通最小二乘法（OLS）？理论上说，它们必须是平衡的时间序列，如果是非平衡时间序列，它们之间必须存在经济上的均衡关系和统计上的协整关系。由于课时的关系，时间序列往往是一个学期的计量课程无法在课堂上全面讲授的。这成为那些没有学习过时间序列的同学的薄弱环节，因而，他们的论文中充斥伪回归现象。

三、上述共性问题存在的原因分析

（一）在计量经济学教学中应该确立理论模型指导计量模型设定的原则。计量经济学本身是研究包括建立模型、估计参数、模型检验及模型的应用的。但是目前的教学中，无论是教师的课堂教学还是学生的课后复习都在主要精力放在参数估计和各种检验的理论和方法，对如何从实际问题出发建立模型，分析经济讨论得较少。学生学了不少估计和检验的方法，却知道应该怎么用。我们在教学中首先要让学生明白，计量模型的设定（包括解释变量的选取与模型数学形式的设定）和各种假设检验是由理论（包括经济学理论与统计学理论）决定的，这一原则需要在课堂教学上反复强调。实际上，学生之所以会大量出现回归方程设定问题主要原因是课堂案例教学时，相关经济学理论与统计理论没有讲透，而且教材本身对模型如何设定重视不够，而且为了灌输回归计量上的东西，教材都往往不介绍理论模型如何设定和为何这样设定，甚至为了迁就学生的水平和课时进度要求，教材上会出现一些在理论上讲不通的模型，学生简单模仿自然在论文中会出现模型设定问题。同样老师在讲授计量经济学时，也只讲如何进行参数估计，如何进行假设检验，如何进行结构分析与预测，不介绍回归模型如何得来。由于本科学生很少阅读文献，很少能从文献上学习计量模型的设定方法，因而，教材和课堂上有限的理论知识使得学生在毕业论文中进行回归分析时破绽百出。

（二）课程学习不系统。计量经济学的课程设计一般是首先介绍经典单方程计量经济学模型的估计和检验；其次是放宽基本假定的经典单方程计量经济学模型，介绍违背基本假设的后果、检验和重新估计；然后是诸如虚拟变量、滞后变量等专门问题的处理；再次是联立方程组模型理论与方法；最后再是时间序列计量经济学模型。这些内容全部介绍大概需要70个课时。这些内容如果一学期没有讲完，那么学生学习就不会系统。学生虽然掌握了如何使用OLS进行了回归分析，并能写出毕业论文，但对于违背经典线性回归模型（ClassicalLinearRegressionModel）基本假设的情况不会侦测检验，不会进行补救；对时间序列数据不会根据情况进行处理，那所得出的结论自然是站不住脚。课程学习不系统的原因主要还是课时不够，课堂教学跟不上大纲的进度。因而，学生对计量经济学知识掌握的不成系统，对于经验研究中已经很成熟的方法，在学生自己完成的论文中却没有使用，致使经验研究得出错误的结论。

四、改进《计量经济学》授课效果的建议

原型设计论文篇5

    科研设计包括专业设计和统计研究设计。专业设计主要包括基本常识和专业知识的正确、全面、巧妙地运用；而统计研究设计包括实验设计、临床试验设计和调查设计。值得注意的是：在很多科研人员所做的科研课题中,不仅严重忽视统计研究设计,就连专业设计也有严重错误,主要表现在犯了基本常识错误和违背专业知识错误。这类错误所发生的频率还相当高,是一种不能容忍的不正常现象！

    在统计研究设计所包含的3种研究设计中,实验设计是最重要的,因为很多关键性的内容都包含在其中,其核心内容是“三要素”、“四原则”和“设计类型”。所谓“三要素”就是受试对象(或调查对象)、影响因素(包括试验因素和重要的非试验因素)和实验效应(通过具体的观测指标来体现)；所谓“四原则”就是随机、对照、重复和均衡原则,它们在选取和分配受试对象、控制重要非试验因素对观测结果的干扰和影响、提高组间均衡性、提高结论的可靠性和说服力等方面将起到“保驾护航”的作用；所谓“设计类型”就是实验中因素及其水平如何合理搭配而形成的一种结构,它决定了能否多快好省且又经济可靠地实现研究目标。科研人员若对重要非试验因素考虑不周到、对照组选择不合理、设计类型选择不当或辨别不清,导致科研课题的科研设计千疮百孔、数据分析滥竽充数、结果解释稀里糊涂、结论陈述啼笑皆非。下面笔者就“实验设计”环节存在的问题辨析如下。

1  在分析定量资料前未明确交代所对应的实验设计类型

    人们在处理定量资料前未明确交代定量资料所对应的实验设计,对数千篇稿件进行审阅后发现,大多数人都是盲目套用统计分析方法,其结论的正确性如何是可想而知的。这是一条出现非常频繁的错误,应当引起广大科研工作者的高度重视。

2  临床试验设计中一个极易被忽视的问题——按重要非试验因素进行分层随机化

   

例1：原文题目为《气管舒合剂治疗支气管哮喘的临床观察》。原作者写到：“全部病例均来源于本院呼吸专科门诊和普通门诊,随机分为治疗组40例和对照组30例。其中治疗组男21例,女19例；年龄21～55岁,平均(36.28±9.36)岁；病程2～23年,平均(10.31±17.48)年；病情轻度者16例,中度24例。对照组30例,男16例,女14例；年龄20～53岁,平均(35.78±9.53)岁；病程3～24年,平均(11.05±6.47)年；病情轻度者13例,中度者17例。两组间情况差异无显著性,具有可比性。”请问这样随机化,其组间具有可比性吗？

   

对差错的辨析与释疑：显然,研究者在试验设计时未对重要非试验因素采用分层随机保证各组之间的可比性。这条错误的严重程度为不可逆,出现不可逆错误意味着原作者的试验设计具有无法改正的错误,必须重做实验！究其原因,主要是原作者未理解统计学上随机的概念。统计学上随机化的目的是尽可能去掉人为因素对观测结果的干扰和影响,让重要的非试验因素在组间达到平衡。稍微留意一下原作者随机化分组,明显带有人为的痕迹,治疗组40人比对照组30人多出10人；治疗组病程的标准差17.48是对照组病程的标准差6.47的近3倍。笔者很疑惑怎样的随机化才能达到如此的不平衡？事实上随机化有4种：子总体内随机、完全随机、分层随机和按不平衡指数最小原则所进行的随机,原文条件下应当选用分层随机,即以两个重要的非试验因素(性别和病情)水平组合形成4个小组(男轻,女轻,男中,女中),然后把每个小组内的患者再随机均分到治疗组和对照组中去,这样分层随机的最终结果一定是治疗组和对照组各35人,且使2组间非试验因素的影响达到尽可能的平衡,从而可大大提高组间的可比性。在本例中,若“病程”对观测结果有重要影响,在进行分层随机化时,在按“性别”和“病情”分组的基础上,还应再按“病程”(设分为短、中、长)分组,即共形成12个小组,将每个小组中的患者随机均分入治疗组与对照组中去,这是使“性别、病情、病程”3个重要非试验因素对观测结果的影响在治疗组与对照组之间达到平衡的重要举措,也是所有临床试验研究成败与否的最关键环节！

3  实验设计类型判断错误

    例2：某作者欲观察甘草酸、泼尼松对慢性马兜铃酸肾病(aan)肾损害的干预作用,于是,进行了实验,数据见表1。原作者经过用甘草酸和泼尼松分别与同期正常对照组和模型组比较,一个p＜0.05,另一个p＜0.01,于是得到甘草酸、泼尼松对慢性aan肾损害具有一定程度的保护作用,且泼尼松的效果更佳。请问原作者的结论可信吗？表1  各组大鼠血bun及scr变化比较（略）注：与正常对照组同期比较,*p＜0.05,**p＜0.01；与模型组同期比较,p＜0.05,p＜0.01

   

对差错的辨析与释疑：本例错误极为典型,通常科研工作者欲观察某种药物是否有效,习惯上会建立正常对照组、模型组(即该药物拟治疗的病态组)和在模型组基础上的用药组(如本例中甘草酸组和泼尼松组)。这样的设计本身并没有错,但这仅仅是专业上的“实验安排(可称为多因素非平衡组合实验[1])”,而并非是统计学中所说的某种标准实验设计类型。写在“组别”之下的4个组,并非是一个因素的4个水平,而是2个因素水平的部分组合。这2个因素分别是“是否建模(即正常与模型2个水平)”和“用药种类[即不用药(相当于安慰剂)、用甘草酸和用泼尼松3个水平]”。2个因素共有6种水平组合,即“组别”之下缺少了“正常基础上用甘草酸”和“正常基础上用泼尼松”。这样设计的实验才可能反映出“是否建模”与“用药种类”2个因素之间是否存在交互作用。

   

在本课题研究中,由于未在实验前作出正确的实验设计,处理数据时错误就悄然产生了。具体到本例,从原作者在表1的注解中可以看出,通过单因素方差分析分别比较同期(即相同观测时间点)的甘草酸组和泼尼松组与正常对照组和模型组之间的差别是否有统计学意义。这样的做法有3个严重错误：第一,严格地说,在模型组基础上的用药组是不适合直接与正常对照组相比较的,因为这样的比较解释不清到底是药物的作用还是由于模型未建成功而造成的假象；第二,将各个时间点割裂开分别比较破坏了原先的整体设计,数据利用率降低,误差估计不准确,导致结论的可信度降低。将一个重复测量实验的各个时间点割裂开来考察,就等于在各个片段上估计实验误差、作出统计推断,好像盲人摸象一样,摸出来的结果差别何其之大；第三,要想说明两种药物哪个效果更佳,在得出差别具有统计学意义的基础上,衡量的标准是应看组间平均值的差量的大小而不应看p值是否足够地小,不能说p＜0.01时就比p＜0.05时更有效,这种忽视实验误差、忽视绝对数量和脱离专业知识的想法和做法都是不妥当的。

   

如何正确处理表1中的实验资料呢？关键要正确判定该定量资料所对应的是什么实验设计类型。由前面的分析可知,表1定量资料对应的是“多因素非平衡组合实验”,而不是某种标准的多因素实验设计类型。明智的做法是对“组别”进行合理拆分,即根据专业知识和统计学知识,对“组别”之下的所有组重新进行组合,应使每种组合对应着一个标准的实验设计类型。正确地拆分结果分别见表2和表3。表2  正常对照组与模型组大鼠血bun及scr变化的测定结果（略）表3  模型组和2个用药组大鼠血bun及scr变化的测定结果（略）

 

    事实上,由科研习惯形成的这一套实验方案笔者形象地称之为多因素非平衡的组合实验,或者说,它是实验设计的表现型。通常可以进行统计分析的都必须是标准型(即统计学上所说的某种实验设计类型),因此需要能看出代表表现型本质的原型(本例中组别之下应该有6个组,这6个组构成一个2×3析因设计结构,但原作者少设计了2个组)。通常需要将表现型或/和原型拆分成标准型后再选择合适的统计分析方法进行数据分析。本例根据原作者的意图,可以将表1拆分成2个标准型,形成2个具有一个重复测量的两因素设计定量资料,见表2和表3。相应的统计分析方法就是具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析。此处请读者注意：第一,具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析和一般的方差分析虽然都叫方差分析,但它们的计算公式却有本质区别,绝不可混用；第二,重复测量因素(本例中为时间)不要与实验分组因素(表2中叫“是否建模”；表3中叫“药物种类”)同时列入左边,它们是本质不同的两种因素,一般应该把“重复测量因素”放到表头横线下方。

   

通过本例可以看出,在实验前明确实验设计是多么重要的一件事情。试想,若让本例原作者写明他的实验设计类型,他必然就会对基本的实验设计类型作一番调查和学习,自然就能发现他所“设计”的实验并不是统计学上相应的实验设计。那么通过咨询相关人士必能做出比较正确的实验设计,不仅可以提高科研设计水平,而且可以大大提高科研课题和论文质量。

   

例3：原文题目为《土荆芥-水团花对胃溃疡大鼠黏膜保护作用的研究》。原作者使用单因素多水平设计定量资料方差分析处理表4中的数据。请问原作者这样做对吗？表4  各组黏膜肌层宽度、再生黏膜厚度变化（略）注：与正常组比较,ap＜0.05；与ns组比较,bp＜0.05；与cp 10 mg·kg－1 组比较,cp＜0.05     对差错的辨析与释疑：本例涉及到统计学三型理论[1]中的一些概念,简单地说就是可以直接进行统计分析的来自标准设计的数据表叫标准型,反映问题本质但并非是标准型的数据表叫原型,而掩盖了原型信息的数据表叫表现型。“组别”之下的6个组,似乎是某个因素的6个水平,其实不然！这6个组涉及到多个试验因素,应对“组别”拆分重新组合后,再分别判定各种组合所对应的实验设计类型,并选用相应的统计分析方法。组合1：空白对照组(正常)、阴性对照组(ns),这是单因素两水平设计(简称为成组设计)。由于正常组无实验数据,故该组合无法进行统计分析；组合2：ns组、ra组、cp(20/mg·kg-1)组,这是单因素3水平设计,因素的名称叫“药物种类”；组合3：ns组、cp(10/mg·kg-1)组、cp(15/mg·kg-1)组、cp(20/mg·kg-1)组,这是单因素4水平设计,因素名称叫cp的剂量(其中,ns组可视为cp的剂量为0)。

   

对于组合2和组合3,若定量资料满足参数检验的前提条件,可选用相应设计定量资料的方差分析,否则,需要改用相应设计定量资料的秩和检验。

4  人为改变设计类型且数据利用不全

    例4：某作者使用表5中的数据进行分析,欲比较治疗组和对照组在治疗后的各个时间点的疗效情况,使用的分析方法为一般卡方检验,请问原作者这样做对吗？

    对差错的辨析与释疑：从给出的统计表可以看出,该作者有意或者无意之间收集了一类相当复杂的实验设计类型下的定性资料,结果变量为多值有序变量的具有一个重复测量的两因素设计定性资料,处理这个设计下收集的定性资料要使用相应设计定性资料的统计模型分析法。由于上述方法过于复杂,因此,通常在实际运用中,实际工作者将重复测量因素武断地视为实验分组因素,从而使该资料变为结果变量为多值有序变量的三维列联表资料。在已经出错的前提下,原本应当使用cmh校正的秩和检验或者有序变量的多重logistic回归分析处理资料。然而,该作者显然在此基础上进一步合并了数据,将结果变量变成二值变量(有效、无效),也就是说,原作者实际使用的仅仅是最后一列数据(即总有效率),并且最为严重的错误是将三维列联表资料强行降维成二维列联表资料,使用一般χ2检验进行分析。经过一系列的简化与错误合并,最后结论的可信度还剩下多少呢？表5  原作者对2组疗效比较的试验设计及数据表达（略）注：与对照组同期比较,*p＜0.05

   

由于篇幅所限,这类错误笔者只给出1例,实际上此类例子在很多杂志中普遍存在。这说明在进行实验设计时,很多研究人员并未做到心中有数；分析数据时,按自己熟悉的简单统计分析方法所能解决的数据结构强硬地改造数据,严格地说,在用表格表达实验资料的那一刹那就已人为改变了资料所对应的实验设计类型,这种做法的科学性和得出结论的正确性都将受到质疑[2]。

5  正交设计及数据处理方面的错误

   

人们在进行正交设计和对正交设计定量资料进行统计分析时,常存在下列3个误区：很多人过分强调用正交设计可以大大减少实验次数,因此,无论各实验条件(正交表中的每一行)下的实验结果波动有多大,都不做重复实验,这是第1个误区；将正交表各列上都排满试验因素,用对实验结果影响最小的试验因素所对应的标准误作为分析其他因素是否具有统计学意义的误差项,导致误差项的自由度较小,结论的可信度较低,这是第2个误区；在对正交设计定量资料进行方差分析后,即使存在多个无统计学意义的因素,仍对少数几个有统计学意义的因素进行解释,未将无统计学意义的因素合并到误差项中去重新估计实验误差,以获得具有较大自由度的误差项,这是第3个误区。

【参考文献】

原型设计论文篇6

应用型本科艺术设计学专业课程教学设计不应该盲目追求“高大上”，应该立足实际，在以人为本、学以致用上多花心思。具体来讲，就是要根据艺术设计学专业学科的特点，从培养应用型本科人才的目标出发，综合考虑教师、学生、教学内容、教学设备、资料案例、评价体系等因素，分析相关课程在教学过程中可能出现的问题和学生的实际需求，并通过一系列的策略、方法和步骤设计来获得教学效果的最优化。应用型本科艺术设计学专业课程教学设计具有一般教学设计的共性，也具有自己的独特性。做好应用型本科艺术设计学专业课程教学设计要有一定的依据，这些依据主要体现在三个方面：一是要依据教学需要与学生情况；二是要依据必要的学科理论；三是要依据学生职业素养和创新能力的培养要求。

1依据教学需要与学生情况进行课程教学设计

教学的实际需要是教师进行教学设计的首要依据，教学设计的首要目的是为了更好地完成教学任务。因此，教师在进行教学设计时必须明确教学目标和教学任务，要对教学目标和教学任务进行细化，使之成为可操作的具体要求。在此基础上对各种教学因素、教学方法和评价进行综合考虑，发挥其应有的作用。从根本上讲，满足教学活动的实际需要是教学设计的全部意义，教学设计就是为了实现这种需要提供最优的行动方案。应用型本科艺术设计学专业课程教学设计体现在相关课程教学的任务和目标中，体现在相关课程教学活动的教学过程中。根据教育部《普通高等学校本科专业目录（2012年）》的划分，艺术设计学是设计学类专业之首，另外七个专业分别为视觉传达设计、环境设计、产品设计、服装与服饰设计、公共艺术、工艺美术、数字媒体艺术。不难看出，艺术设计学之所以排在设计学类专业之首，是因为艺术设计学蕴含另外七个专业的某些共性，但艺术设计学作为一个专业又必然有自己特定的内涵和特点。该专业偏重理论，但对于应用型本科而言，艺术设计学专业应该兼具理论和应用双重性质。学生不仅要熟练掌握一系列具有实际应用价值的艺术设计理论，也要掌握必要的艺术设计技能技法。因此，艺术设计学专业相关的课程安排本身就需要精心设计，而课程教学内容和教学方式更是要根据教学需要和学生具体情况进行设计和调整。应用型本科艺术设计学专业相关课程教学的终极目的是为了艺术设计学专业学生今后能有更好的发展，能更好地服务社会。因此，相关课程教学设计必须考虑学生的实际情况，考虑艺术类学生的心理特点和个性化的思维方式。根据学生的心理特点和个性化的思维方式来系统地设计教学，使每个学生的潜能都有机会获得激发和发展。这对艺术设计学专业相关课程的教师是一个很高的要求，也是艺术设计学专业课程教学中最重要、最基本的要求。教师不仅要充分了解学生，还要有能力在此基础上运用各种技术和方法系统地安排学生的学习活动，使其获得知识和能力方面的发展。

2根据必要的学科理论进行课程教学设计

艺术设计学专业相关课程教学设计不能天马行空，必须先在系统研究学科知识结构的基础上找出基本的规律和原理，而这些规律和原理就是对本学科具有指导和应用意义的学科理论。只有根据这些学科理论来科学、合理、高效地设计学科知识点，才能避免相关课程各自为政，从而使整个专业课程教学设计达到层次性、独立性和系统性的要求。艺术设计学相关学科理论是一种层次化的存在，从系统论看，艺术设计学专业相关课程设计必须依据的学科理论主要有“基础原理”“创造性理论”“技法性理论”等形态。“基础原理”是艺术设计学专业相关专业基础课程和专业核心课程都需要遵循的具有普遍性和深刻意义的艺术理论。如清代李渔在《闲情偶寄》中提出的关于造物设计的“坚而后论工拙”“体舒神怡”“宜简不宜繁，宜自然不宜雕琢”和现当代流行的“人性化设计”“绿色设计”等理论都对艺术设计学相关课程的教学设计有极高的引导价值，都可以成为“基础原理”。“创造性理论”对于艺术设计学专业而言就是指怎样创造艺术设计作品的理性结论。“技法性理论”是指艺术设计学专业所涉及的应用技术原理，如透视学、色彩学、构成学和视觉传媒技术等应用技术理论。艺术设计学是道器一体的学科，既需要一定的技能技法，更需要一定的理论支撑和文化支撑。

3依据学生职业素养和创新能力的培养要求进行课程教学设计

艺术设计学专业相关课程教学设计应该根据艺术设计相关行业对学生职业素养和创新能力的培养要求。这些要求主要包括良好的职业道德、高尚的人文情怀、扎实的专业基本功以及旺盛的设计创造能力与独到的审美品鉴能力。学生职业素养教育和创新能力的培养是应用型本科院校艺术设计学专业相关教师在课程的教学设计中必须考虑的重要因素，应该贯穿艺术设计学专业所有课程教学的设计当中。应用型本科院校和研究型院校的学生职业素养教育和创新能力培养的目标和强度是有一定的差异的。换言之，应用型本科院校对学生职业素养教育和创新能力培养的目标更明确、更具体，强度也更大。在应用型本科院校艺术设计学专业相关课程教学中，无论是专业基础课程，还是专业核心课程，任课教师是否能够根据学生职业素养和创新能力的培养要求来设计具体的教学方案和内容，应该是衡量其教学质量和教学水平的重要指标之一。应用型本科院校艺术设计学专业的课程教学只有将艺术设计理论、艺术设计实践和艺术设计文化三者紧密结合，艺术与技术并重，文化与创意并举，传统与现代互动，充分利用和发挥地方文化特色，才能培养出具有一定文化底蕴以及宽阔的国际视野，能够很好地把握艺术设计的发展动态，兼具丰富的艺术设计理论和较为扎实的艺术设计技能，能在艺术设计行业或文化创意行业从事策划、设计和管理的具有良好职业素养和非凡创新能力的高级应用型人才。

4结语

应用型本科艺术设计学专业课程教学设计要从实际出发，不断研究和创新艺术设计学课程教学体系，树立以人为本、学以致用的艺术设计学教学理念。艺术设计学专业相关课程教师要互相交流、互相配合，共同来精心设计教学内容，想方设法激发学生的学习兴趣和学生的创造性思维，要善于创设教学情境，让学生在美的教学情境中陶冶审美情感。

参考文献：

原型设计论文篇7

《机械原理》是高等工科院校机械专业必修的一门重要的专业技术基础课[1，2]，《机械原理课程设计》则是使学生较全面系统地掌握及深化机械原理课程的基本原理和方法，培养学生综合运用所学知识，提高分析和解决工程实际问题的能力的重要实践环节。

一、问题的提出

我校《机械原理课程设计》所选用的设计题目以往多为针对不同类型的连杆机构进行运动分析及动态静力分析。机构的类型机构及尺寸由教师指定，一般为平面六杆机构。班级各学生所需分析的机构类型或机构的尺寸不同。

随着科技的进步与发展，对高等教育的要求也在不断提高。培养具有创新精神和实践能力的人才，提高工科学生的综合能力已成为机械工程教育工作者的共识。在此大环境下，对《机械原理课程设计》进行改革，将以分析为主的《机械原理课程设计》改变为“机械系统运动方案设计[3，4]——型综合——尺度综合——运动动力分析”的设计型《机械原理课程设计》，势在必行。

二、设计型《机械原理课程设计》

课题组首次在大三詹天佑班及车辆专业部分学生中试点，进行了设计型《机械原理课程设计》的探索与实践。

课题组在充分调研查阅的基础上，选用文献[5]作为主要参考教材，并自编了与之配套的任务书等教学资料。

1.设计的目的及任务。设计型《机械原理课程设计》的目的在于：使学生巩固理论知识，并使其对于机械的组成结构、运动学以及动力学的分析与设计建立较完整的概念；掌握机械运动方案设计的内容、方法和步骤，培养机构选型与组合和确定运动方案的能力；培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。其任务为：针对某种简单机器（它的工艺动作过程比较简单）进行机械运动简图设计，包括机械系统运动方案的设计与评定，机构尺度综合等。

2.设计题目。本次《机械原理课程设计》选择了“圆盘型自动包本机进本系统”、“水稻插秧机”等六种机械系统作为设计与分析的对象。各个机械系统由多个能够完成具体工作的机构组成，其各组成机构必须动作协调，方能实现预期要求的功能。教师根据各机械系统所包含的具体工作机构的数目，将学生分为2～4人一组，每位学生在完成所要求的整体机械系统运动方案设计的前提下，还须独立完成该机械系统中的指定工作机构的型综合、尺度综合及其运动分析（动力分析部分为选作）。因此，任意一名学生的工作均需各自完成，不可能“拷贝”他人成果。

3.设计内容及要求。设计型《机械原理课程设计》要求学生根据教师下达的任务书完成：①全组讨论及提出两个以上系统设计方案；②经比较、选优，确定系统最终方案；③每个学生设计分析总体系统中的一个机构；④每个学生对自己设计的机构运用解析法完成机构运动分析；运用解析法选作机构受力分析；⑤每个学生运用软件选作机构的仿真与验证；⑥完成设计说明书。

三、《机械原理课程设计》指导方法的改革

1.《机械原理课程设计》前期工作。《机械原理课程设计》为期两周，为使学生能够有充分的时间消化理解《机械原理课程设计》的内容，做好先期准备工作，我们提前一周半进行《机械原理课程设计》授课。许多学生听课后即开始查阅资料，重温课程设计中所用到的相关先修课程的知识，讨论方案，主动找老师答疑等，教师也插空到班级辅导，收到良好的效果。

2.集思广益，确定机械系统运动方案。各组学生拟定出两个以上机械系统运动设计方案。所有参加设计型《机械原理课程设计》的六十多名学生一起进行讨论，集思广益，优选机械系统运动方案。具体做法为：每组选派一名学生主讲，其他学生补充，借助PPT介绍本组初定的几种设计方案，指出各方案的优缺点及筛选原因，其他学生提出问题及建议。通过讨论，学生对许多概念、基本理论有了新的认识和理解，巩固了课堂教学中学到的知识，并且各组学生取长补短，相互学习，开阔了思路，对本组原有的设计方案又有了许多新的设想。

3.理论联系实际，完成机构设计。由于所承担的任务不同，每个学生必须独立完成总体系统中一个机构的设计，难度较大。指导教师与实验室老师一道，带领学生参观各类机构模型，演示各类机构动画，讲解各类机构的优缺点及适用场合，一一解答学生的各种问题。指导学生运用solidworks软件对自己设计的机构进行仿真与验证。

4.综合运用知识，对机构进行运动分析和力分析。教师对运用解析法对机构进行运动分析和动态静力分析进行了较为详细的讲解，对运用solidworks软件和ADAMS软件进行机构的运动分析和力分析的方法及常见问题的解决进行了辅导，使得学生在求解机构的运动过程中即“知其然”又“知其所以然”。

5.在课程设计的各环节中强化学生综合素质的培养。教师在课程设计整个过程中注重对学生查阅文献、基础理论知识的掌握、各科知识的融会贯通、理论联系实际、独立思考、综合运用所学知识解决实际问题、动手能力、克服困难、创新意识、团队协作精神等多方面的能力进行培养，并在对每位学生单独进行答辩的过程中加以考核。强化了对学生综合素质的培养，效果较为理想。许多学生感慨，这次课设虽经历了许多困难，但收获了知识，获得了成功的喜悦。

四、结束语

开展“设计型《机械原理课程设计》”，收效明显：

1.使学生进一步巩固和加深了对理论知识的理解，并逐步掌握了工科学生应具备的理论联系实际的学习方法。

2.调动了学生学习的主动性和积极性，使学生动手实践能力、创新设计能力、团结协作精神和综合素质得到了提高。

3.促进了师资的培养，教师自身的业务水平得到提高，队伍得到了锻炼。

参考文献：

[1]孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理[M].第七版.北京：高等教育出版社，2006.

[2]谢进，万朝燕，杜立杰.机械原理[M].第二版.北京：高等教育出版社，2010.

[3]孟宪源，姜琪.机构构型与应用[M].北京：机械工业出版社，2004.

原型设计论文篇8

化工原理主要介绍化工生产过程中的动量、热量和质量传递理论(三传理论)以及常用单元操作中典型设备的工作原理、基本结构及设计 计算 等知识ti.-i，教学内容中包含大量理论公式的推导和经验公式的运用。化工原理课程设计是学生在学完化工原理课程的相应教学内容后所安排的教学环节，不仅与化工原理课程的内容紧密相连，还要运用计算机编程.autoc ad机械制图、化工仪表自动化及操作控制、化_l设备机械基础、化工制图等先修课程的知识，是一项综合性实践训练阴。该教学环节主要培养和锻炼学生以下3个方面的能力和素质:(1)系统训练学生的基本计算技能和 文献 资料利用能力，逐步培养其工程意识;(2)培养学生综合运用所学知识解决二(.程实际问题的能力;(3)塑造学生良好的设计理念。

在完成课程设计的过程中，学生需掌握厂程技术人员所必需具备的基本技能和工程素质，比如工具书、国家标准和规范的使用，经验公式和经验数据的选择，专业文献资料的查阅、设计成果的分析判断等等，因此课程设计可培养学生对综合知识的运用能力和对_l程问题的解决能力，是对学生的一次综合训练，也是对所学专业基础知识的一次总结，更是对化工原理和化工设备课程教学效果的一次检验。本文主要通过以下4个方面总结了课程设计在提升化工原理教学质量中的作用。

1 加深学生对“三传理论”和单元操作的理解

动量、热量和质量传递理论(三传理论)以及常用单元操作是化工原理的主要教学内容，虽然在平时的课堂教学中可通过多媒体教学、动画演示、课堂实验、课后练习、练习辅导等方面增强学生对化工原理基本理论和基本操作的感性认识和理解，但由于课堂教学的内容多，理论知识比较抽象，学习任务较繁重，学生自觉完成课程学习的动力明显不足，教学效果差强人意。课程设计要求学生在指定的时间内完成一个单元操作的设计，愁一个设计任务一般均涉及物料衡算、热.衡算、相平衡关系、传热传质速率关系等典型单元操作的基本内容，经历流程设计到!几艺设计计算、主体设备结构设计和附属装置的选用等过程，因此学生在具体设计中必须全而理解和应用“三传理论”，并选用合适的单元操作过程。过程必然影响结果，课程设计作为一个教学环节在实践中有效地督导学生加强对理论学习内容的消化，从而加深学生对理论知识的理解。

2培养实验设计和设备选型能力

实验设计能力和设备选型能力的培养是化工原理课程教学的基本目标之一。学习化工原理课程时，通过讲解、动画演示和参观等教学手段，学生熟悉了常用设备的基本操作规程，但大部分同学的实验设计能力和设备选型能力较差。为解决这一问题，在确定课程设计内容时，有针对性地选用部分化工原理中常用的单元操作，给学生下达一个明确的任务，让学生围绕任务所确定的主题在指定时间内完成具体的设计_l作。如，为加强学生对干燥单元操作的理解，可要求学生设计一套离心喷雾干燥塔或设计气流干燥器。课程设计的内容要求涵盖一个完整的工段，为此学生需完成不同艺的方一案选择、设备选型论证、工艺计算，并根据计算与生产经验进行主体设备结构设计，然后确定设备总体尺寸、管口尺寸与方位，还要求进行辅助设备选型与计算，最后绘制主体设备图及带控制点的工艺流程图。过程训练效果表明，学生的实验设计和设备选型能力得到了有效的培养。

3提高工程设计能力

化工原理课程设计是为培养学生设计能力设置的一个教学实践环节，也是使学生完成从理论知识到实际应用的重要一环。每一个设计任务均涉及相应单元操作的基本理论，并经历流程设计到艺设计计算、主体设备结构设计和附属装置的选用等过程。由于安排课程设计中只有任务而没有参数和条件限制，学生在设计过程中可根据自己的兴趣和知识背景选择设计线路，设定和收集操作参数，完成具体的设计工作:

经济 效益是判断设计质量的重要指标，其中设备建设费和使用操作费是其中的关键，而设备费和操作费的综合考虑也是贯穿于化原理课堂教学中的一个重要问题。比如，精馏操作是化_工生产中常用的单元操作，其中物料的回流比是一个非常关键的操作参数c合理的物料回流比应使操作费用和设备折旧费用之和最低在该单元操作中，操作费用主要取决干再沸器中加热蒸汽消耗量及冷凝器中冷却水的消耗量，随着回流比的增大而增大。设备折旧费主要取决于精馏塔中再沸器、冷凝器等设备的投资费，一般随着回流比的增大而降低。为此，在设计过程中必须综合考虑设备折旧费和操作费的关系。通过课程设计的训练，学生不仅进一步提高了公式应用和数据运算能力，同时学会了主动寻求解决实际问题的方法，缩短了理论与实践的距离，也体会到理论在解决实际问题中的重要作用，提高了理论课程的教学质量。

4培养创新能力

原型设计论文篇9

长桁类一般主要以型材形状进行分类，例如T型材，Z型材，工字梁等，对于这类展开数模的设计，主要在确保长桁总长度的同时，型材各相邻面间的角度保证到90°同样成为难点。该类展开数模设计最难的地方是其上面存在的切边、下陷、铣切区等相对位置关系的保证，下面通过对实际案例进行分析，优化设计流程。

一、长桁类展开数模设计案例研究

（1）存在问题分析。该零件是典型的T型材零件如图6，通过对生产现场实际胎线与加工成型的展开数模进行对比，发现实际展开数模与胎线对比情况：保证下陷及铣切线相对位置，左侧尺寸比胎线短，而整体尺寸与原工程数据集尺寸相同。

分析原展开数模，发现工程数据集有三个方向的较大扭曲变化，在设计过程中，按照展开数模设计方式，借用原下陷定位建模基准中的平面，以保证展开数模内部下限与铣切线的相对位置，建模基准严格按照原工程数据集中所使用的框平面等作为展开数模各位置的定位基准和设计依据。然而由于曲率的变化导致局部尺寸变形，无法满足实际数模尺寸要求。因此发生了在满足下陷等相对位置尺寸的条件下局部长度不够的情况。

（2）设计优化与方法的研究。放弃原工程数据集中相对建模基准和下陷相对位置，只针对每一处相对尺寸的正确性负责，即从复杂一侧开始进行展开数模设计，以尺寸保证各位置相对准确性。

但是通过这种设计思路，受误差累积和曲率变化导致的尺寸不规则性和金属拉伸性影响，整体长度必然大于原数模总长度的2565mm。

经过实际分析，尽管当总长度比原来大时才能保证实际各位置尺寸的正确性，但是由于该零件的特殊性，可以在零件另一侧增加部分长度。经过与胎线对比，在增加展开数模总长度之后其各位置（切边、下陷、化铣区等）尺寸可以保证。因此通过增加6.04mm（比原数模尺寸长出部分）作为工艺余量，而对整个零件的加工和成形都没有影响。

结论：因局部位置特点，为了更好的达到展开效果。本次对该零件的展开，与以往不同的是由于受到曲率、扭矩等展开因素影响，为了更好的保证各位置相对尺寸提高与胎的贴合度，在展开数模增加6.04mm余量，以此满足各部位相对尺寸。经理论验证，该方法可以适用于该零件的数控加工和钣金厂的按胎成型。然后，如下图7、图8为该类零件设计方法所存在的设计风险，需在实际零件加工中得到进一步可行性验证，并根据实际裝机情况进行人工手工处理。而本论文也将继续对后续问题进行分析，以确保增加余量确保尺寸这种优化设计方法的适用性和广泛性。

图7两处下陷长度及相对位置关系存在≤1°误差图8内外侧铣切线相对位置存在≤1mm设计误差。

总之，本论文结合国内飞机制造企业在机加类展开数模设计中出现的实际问题为出发点，通过对生产中出现的展开数模设计案例进行研究分析，论证新方法、发现新手段。以分析实际出现的加工问题为契机对壁板类、长桁类展开过程进行剖析。提供高效解决方案的同时，更是对该类零件的设计提供了进一步的改进，通过对展开数模设计的研究，这套设计方法和设计理论能够很好的服务于数控加工和零件成型。保证零件质量的同时更是减少了飞机安全隐患。

此外，还存在如变厚度、多筋条等零件，这些仍是论文今后研究工作内容的重点。同时要求飞机制造企业设计人员在设计展开数模过程中，及时与数控加工工艺员进行沟通。确保数控加工方式，在必要的情况下可以根据生产实际给出相应设计调整。总体来说，展开数模的设计是为了数控加工，而其好坏直接影响接下来成型后是否与实际三维理论数模相一致。这也决定了后续工序及装机等零件的搭接和固定能否进行。而本文对机加类展开数模设计方法的研究，可以极大程度的避免加工后出现错误这种延误生产效率事件的发生。

原型设计论文篇10

【关键词】案例法 工程技术类课程原理 示范型案例

项目练习型案例案例教学法始于20世纪20年代的哈佛大学商学院，最先应用于法学教育中。上世纪80年代以后，我国教育界也开始探索案例教学法。在案例教学法中，教师通过精心设计教学案例，引导学生积极思考和探索，同时培养学生的动手和实践能力。工业设计不同于工程设计，不是依靠科学公式、计算、技术手册开展设计工作，对于工程技术知识的掌握并不要求深入到技术细节。，更多是需要了解在产品设计过程中如何使用技术，并能够和技术专家协同工作。

一、编制原理示范型案例

以机械基础课程为例，选择若干个知识点，如杠杆机构、连杆机构、螺旋运动机构、弹簧机构、齿轮机构等。以生活中常见的产品为案例，如指甲钳、移动门、晾衣架、卷尺、开瓶器等，编制出原理示范型案例，在课堂上用于讨论分析技术原理。例如，用于讲解螺旋运动机构的原理示范型案例。

二、原理示范型案例课堂讨论

在课堂讨论过程中，原理示范型案例的产品实物、照片、运动原理示意图、视频等都被展示给学生，并让学生积极展开讨论。由于不涉及到机构运动原理的数学公式和参数计算，工业设计专业的学生都能够理解技术原理，并且能够举一反三，列举出更多相同或者相似的产品，从而掌握了工程技术知识点。

三、布置项目练习型案例作为课程作业

基于原理示范型案例中的技术原理，教师可以布置项目练习型案例作为课程作业。让学生对生活中各种日常用品进行设计改良，从而将工程技术知识与工业设计实践相结合，培养学生在设计实践中应用工程技术知识的能力。例如，利用弹簧夹紧机构设计的新型多功能肥皂夹。

四、案例化教改的反馈和修正，建立课程案例库

在案例化教学过程中，教师应依据教学效果反馈，不断修正原理示范性案例和项目练习型案例。此外，需要在机械基础课程中每个知识点安排3至5个原理示范型案例，形成某一门课程的教学案例库。

五、案例化教学模式推广到其他工程技术类课程

教师应将机械基础课程的案例化教学改革经验，通过课件、案例库、作业、案例化教材等形式固化，推广到工业设计其他工程技术类课程中，如产品材料与工艺、工程制图、电工电子基础等。从而提高工业设计专业的工程技术类课程的教学质量，激发学生的专业兴趣，培养工业设计学生的工程素质和工程实践能力。

结语

笔者针对工业设计专业工程技术类课程教学中存在的问题，采用案例法开展教学改革，取得以下成果：第一，克服了学生对于工程技术知识的恐惧和厌烦，提高了学生的学习兴趣和学习积极性；第二，通过原理示范型案例将学生带入特定的设计情境中，掌握必要的工程技术知识；第三，通过项目练习型案例进行产品再设计，培养了学生的工程技术能力和素养。工程技术类课程的案例教学改革进一步发展，需要在案例设计中将工程技术知识与社会文化、市场分析、艺术审美等知识，更加有机融合在一起，从而促进学生知识结构网状优化，提高学生的综合设计能力。（注：本文为浙江理工大学校级教改重点课题，课题名称：面向工业设计工程技术类课程的技术案例设计及教学资源建设）

参考文献

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原型设计论文篇11

中图分类号：TH111 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0175-01

一、引言

从18世纪以来，机器逐步代替人力劳动，用于做功或转换能量。做功的机器不仅大大提高了劳动生产率，而且很好地保证和提高了产品的质量。由于机器实现的能量转换，人们发明了多种多样的工作机械，提高了人类的生产水平，改善了自己的生活条件。机器的设计是由具体的机构物化为实体的产品，以提供用户所要求的使用功能。因此，机械的结构设计是产品设计的重要一环，在机械设计课程中，机械结构设计也是非常重要的教学内容。在机械结构的设计中，应“勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新”，以伟大的接纳之胸怀学习前人成果，并以开拓的精神实现伟大的创造。机械结构的设计不是具体案例的机械堆砌，而是有其内在的知识基础、设计的方法和物理原理。本文拟从机械结构的设计方法和设计原理两个方面，讨论机械结构设计的内在知识和结构创新的基本途径，但本文不讨论机械制造工艺性对机械结构的要求。

二、机械结构设计的方法

1.经验设计。从现代科学诞生以来，机械科学与技术已有300年的历史。机械的连接结构、传动结构和支撑结构等已经积淀有汗牛充栋的实践案例，但如何掌握这些案例的基本原理和设计方法，而不是记忆这些案例的具体结构设计，这是经验设计中的关键。具体的产品设计，例如车床，其结构设计可以参考前人的设计图纸，这对于提高设计效率，汲取前人经验、避免犯前人的错误具有实际意义。通过借鉴前人的经验，可以吸收他人的结构创新方法，同时也拓宽了自己的设计思路。随着机械结构数据库的出现和搜索方式的更新，对他人的相关结构设计的学习将更加方便。经验知识是结构设计的宝贵财富，也是公司的知识资产。通过对国内外同类型专利知识的学习，也是一条提升自己结构设计能力的途径。另一方面，要注意避免侵犯他人的知识产权。“古人传下来的学问，就是装在船里的货物。现在的新潮流、新趋势，就是行船的风。”在学习他人的结构设计创新点的基础上，设计者应有自己的革新与发明、自己的创造。

2.理论设计。机械结构设计的理论方法，讨论的是机械结构设计的理性方法，具体的有：模块化和组合化设计、复合化设计、分级结构设计、载荷均布性设计和变结构设计。随着结构优化、结构可靠性和概率设计等方面的发展和具体应用，机械结构的理性设计方法也在不断的推陈出新。

模块化和组合化设计。一台机器总体是由提供不同功能的结构单元有机的组合而成，因此模块化的以及模块之间的组合化就是早期的方法之一。在复杂的机电系统和设备中，模块化和组合化的设计理念是有效的结构设计方法，同时也是机械制造的方法之一。例如，组合航空母舰的设计概念；我国的组合化机床的设计在上世纪70年代就已经取得了很大的成功。模块化和组合化，一般是按功能单元、结构单元来划分模块，然后组合起来成为一台机器。

复合化设计。复合化的基本特点就是将两个或两个以上的功能零件组合成一个部件或构件来设计，其功能可以是运动功能、承载功能等。例如，组合凸轮结构的设计就是将两个凸轮设计成一个零件；一根连杆在组合结构中同时作为两个或两个以上机构的结构件。复合化方法可以降低机械的制造成本、减轻机器的重量、缩小机器的尺寸和降低产品的成本。

分级结构设计（层次化设计）。复杂的制造设备是由分级的机械结构组成，大功能层次的结构是由若干个分功能结构组成。层次化不仅是功能树结构的要求，而且也是制造工艺对结构设计的要求。例如，床头箱由多个轮系组成，而每个轮系又由次一层次的系统组成。复杂机电产品的设计，例如组合挖掘机的设计，集推土机和挖掘机的功能在一起，而共用一个动力系统，在执行系统处分开。层次化结构设计方法在构想分级结构阶段，能够帮助设计者厘清思路，从而找出结构设计的关键点，集中解决结构设计中的难点问题。

载荷均布性设计。由于机械结构设计的特点，希望载荷分布均匀，充分发挥材料的机械力学性能或者取得降低最大载荷的目的。例如，修形齿轮的设计、对数滚子的设计，为了取得接触应力的均布，从而修形零件，实现结构的优化设计。行星齿轮减速器的设计也体现了载荷均布性的设计理念，从机构运动学来看只需一只行星齿轮；然而从受力平衡、承载能力和提高齿面的抗磨损来说，三只行星齿轮的结构设计更好。

变结构设计。机械结构的创新常常采用变结构的方法，变结构可以改变机械结构的功能，例如，非圆连接形式的成形连接、曲柄滑块结构设计变为转动导杆结构设计。变结构可以改变实现功能的形式，例如径向柱塞泵和轴向柱塞泵的设计。变结构也可以降低机器的设计成本，例如利用死点的桌面支承设计。

3. 模型试验设计。相似模型试验设计。基于机器物理模型的相似，运用相似科学理论，对于大型的机器设备进行模型试验设计。通过模型结构设计和试验分析，获取机械结构的可靠性、并预测机器的工作性能。模型相似的设计方法已在工程领域有广泛的运用，例如大型水轮机组的结构设计。通过制造大型水轮机组的模型，测试试验模型的工作性能以及其可靠性等指标，优化水轮机组的结构设计和工作能力。机械结构的设计方法不是一成不变的，而是随着人们的发明和新的科学原理的发现，在日新月异地发展，不断出现新的机械结构设计方法，同时对前人的机械结构设计进行革新。

三、机械结构设计的原理

机械结构的设计必然要依据技术科学的原理，例如：理论力学原理、材料力学原理、弹性力学原理、疲劳力学原理、流体力学原理、热力学原理、摩擦学原理、声学原理、智能原理和一切可能的新物理原理。这里讨论以上各种原理在机械结构设计中的应用，以期总结机械结构设计的常用原理，讨论机械结构设计的原理在今后结构创新设计中的可能性。

理论力学原理。理论力学是机构设计的基础理论，对于机器的运动学和动力学分析，得到的结构必然反映到机械结构的设计中来。例如，轴承转子系统动力学的设计，其动力学及其稳定性的设计，要求修改轴承的设计和轴的钢度设计。

材料力学原理。机械零件的强度和钢度设计是基于材料力学理论的，强度或钢度不足时，就需要修改零件的结构设计。例如，齿轮轮齿接触强度和齿根弯曲疲劳强度的设计，当齿面接触强度不足时就要求增大小齿轮的分度圆直径；当齿根弯曲强度不够时就要求增大齿轮的模数。

弹性力学原理。弹性力学分析是零件应力应变计算的基础，例如滚动轴承中滚子修形的设计，基于弹性力学的接触分析，确定滚子的修形曲线和修形量。在机械零件的结构优化设计中，常常用到弹性力学理论。

本文从机械结构的设计方法和设计原理出发，分析了机械结构设计的基本知识和设计准则。毋庸置疑，机械结构的制造工艺性对机械结构设计有重要的决定性。笔者认为，今后的机械结构创新中仿生设计和智能化是发展的重要方向。

原型设计论文篇12

1•1研究目标

研究的目标是,研究开发出科学、规范的项目管理领域工程硕士专业学位论文评审模型,并通过与另一应用软件开发课题配合,实现论文评审的电子化操作,努力使研究成果达到国内先进水平,并与国际接轨。

1•2主要研究内容与流程

(1)研究《标准》,建立评审指标体系。通过调查研究,结合《项目管理领域工程硕士专业学位标准》,建立学位论文评审指标体系。(2)借鉴国际先进评审模型,构建学位论文评审模型雏形。借鉴、引进、消化国际先进的项目管理评审模型,结合我国项目管理领域工程硕士专业学位论文考核特点,构建我国项目管理领域工程硕士专业学位论文评审模型雏形。(3)依据科学原理,构建模型。依据系统工程理论以及系统模型的构建原理,运用聚类分析、层次分析、对比分析等方法开发出满足我国项目管理领域工程硕士专业学位论文评阅和答辩考核要求的评审模型。(4)研究量化的评审方法。(5)对指标的权重进行设置,采用加权法等综合评审方法,系统设计定量评审方法。(6)设计科学公正的评审流程。(7)试运行,验证。(8)为实用软件的设计预留对接接口。本研究成果具有开放性和多适应性,也可以运用于解决类似的评估、评审问题。

2课题研究的开展

2•1主要技术路线

(1)明确目标、确定范围。(2)调查研究,收集信息、数据,进行统计分析。(3)找出主要因素,确定主要变量。(4)识别和分析各种关系(内含的科学定律,管理关系、规则等)。(5)形成系统模型雏形。(6)进行“验证、符合试验”,检查模型是否反映所研究的问题。(7)简化和规范模型的表达形式。

2•2研究工作重点

(1)重在调查研究。设计调查问卷,召开座谈会,深入调查研究,广泛和重点调查我国现有在岗的与项目管理领域工程硕士教育相关的专家、教授,已经通过论文答辩的项目管理领域工程硕士研究生,企业界的项目管理客座教授、研究生导师,在读项目管理领域工程硕士研究生;认真听取他们的意见、建议;以尽量掌握足量的、必要的、有代表性的信息。(2)精心构建模型。应注意以下几点:①应用现代项目评估的相关原理和方法;②借助社会上项目管理评估方面专家的智力;③借鉴国际、国内先进的相关评估模型,结合实际,改造创新,构建本模型。

3模型的构建

3•1模型构建的原则

在具体操作时充分考虑以下7个方面:(1)真实性。反映系统的本质。(2)简明性。反映系统的主要特征,简单明了,容易操作、求解。(3)完整性。系统模型全面、完整,应包括目标与约束两个方面。(4)规范化。尽量采用教指委现有的《项目管理领域工程硕士专业学位标准》和《论文评审参考标准》的相关内容,模型与现有标准互动和对应,在创新和与国际接轨的同时,尽量使之适用并有利于下一步的操作软件开发。(5)创新性。通过模型的建立和应用,克服原有标准的某些弊端,在模型体系结构、指标设置、综合评审等方面注意范围明确,尽量量化,以克服参与评审的教师、专家的随意性,专业关注的局限性;引导与规范教师、专家在发挥其专业水平的同时,注重全面、客观、公平、公正地按模型标准范围进行评审。(6)开放性。使模型系统化、模块化,参数可选择,可更改,有利于改进和拓展。(7)可操作性。为开发实用、可操作性的计算机管理软件奠定基础。本课题组和国内的软件开发公司做了沟通和交流,可以开发出简单可操作性的软件。

3•2评审模型结构设计特点

项目管理领域工程硕士专业学位论文评审模型系统结构采用模块式,包括四个子系统模块:(1)评审目标设置。(2)评审指标(标准)与权重体系设计。(3)子准则和评审量表设计。(4)评审程序与制度设计。同时,给出可以选用的空间,以备选择应用。

3•3项目管理领域工程硕士专业学位论文评审模型

本研究所建立的模型是一个完整的系统,分为类、指标、子准则3个层次,如图1所示。指标层用于综合评分的累计,子准则层用于量化计分,采用100分制。通过对子准则评分得到其分数,再乘以相应的权数,然后累计加和(采用加法规则),即可以得出被评审项目的评审分数。图1中的子准则只是通过一个例子进行了示意,评审流程如图2所示,详细的量化评分表如表1所示。

3•4模型特点及用到的方法