方案的构思方法范文

导语：如何才能写好一篇方案的构思方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：砌体结构加固；方案优选；理想解法

Abstract:From the technical requirements, beautiful appearance, construction difficulty, construction time limit for a project, environmental protection, project cost six respects compose built masonry structure optimization index system, using the ideal point method, construction of masonry structure optimization model, and proves the feasibility of.

Key words:Masonry structure；Scheme optimization；Ideal solution

中图分类号：O571.21   文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

引言

建国以后，尤其是在20世纪50-60年代所建设的房屋，由于经历了几十年的使用，大量房屋出现了不同程度的损伤及老化，一些房屋甚至威胁到了人民群众的生命财产安全。基于此，自上世纪90年代以来，随着经济社会的不断发展，我国陆续开展了大规模的城镇规划建设工作，对于原有的、年代久远的房屋，开展了拆除、加固等活动，在实现城镇规划的同时，也确保了人民群众的居住安全。其中，由于旧房改造加固与新建房屋相比，具有投资少、效益高、工期短等方面的特点，因此，很多城市对于不在城市主要规划区内的旧房屋，采取的便是旧房加固改造的措施。而旧房屋多是多层建筑，且多为砌体结构。因此，在开展旧房改造加固工作时，需要考虑砌体结构的特点，合理进行方案的选择。

随着技术的不断发展，砌体结构加固方案也有较多的技术和方法。从目前的情况来看，比较常见的方法主要有高强钢丝网片抹压聚合物砂浆法、压力灌浆配合钢筋网水泥砂浆面层加固法、钢筋混凝土面层加固法、新增钢筋混凝土构造柱和圈梁加固法等方法，这些方法在砌体结构加固方面，都可以起到一定的效果，然而，不同的加固方案，不仅造价不同、施工工艺不同，并且在方法应用的范围等方面也存在着一定的差异。因此，在开展具体砌体结构的加固工作时，应当在所提出的多种可行的加固方案中，选择适用性强、经济效益高、针对性强的加固方案，以确保所选择的砌体结构加固方案的综合效益最佳。而由于砌体结构加固方案的选择，本身涉及到较多的问题，影响因素较多，因此，在选择砌体结构加固方案的过程中，应当通过科学、系统的加固方案优选体系及加固方案优选方法的构建，以保证砌体结构加固方案选择的合理性。

与新建工程相比，加固工程具有其自身的特点，在设计、施工等各方面，均存在着一定的不同之处。在这样的背景下，要求在加固工程实施之前，必须做好各项准备工作，尤其是加固方案的选择和确定工作。基于此，本研究针对砌体结构加固方案优选问题进行详细分析和探讨，通过提出砌体结构加固方案优选体系，为砌体结构加固方案优选问题的解决提供思路。

1 基于TOPSIS方法的砌体结构加固方案优选模型的构建

1.1 砌体结构加固方案优选指标体系的构建

考虑到砌体结构加固工程的要求、砌体结构加固工程实施的难易程度、砌体结构加固工程各方案特点，选择技术要求（X1）、外观美观度（X2）、施工难易度（X3）、建设工期（X4）、环保性（X5）、工程造价（X6）等六个指标进行评价，以综合反映各个砌体结构加固方案情况。

基于此，砌体结构加固方案优选指标体系见表1所示。

表1 砌体结构加固方案优选的指标体系

1.2 基于TOPSIS方法的砌体结构加固方案优选模型构建

基于TOPSIS的砌体结构加固方案优选模型构建的步骤如下：

STEP1：确定砌体结构加固方案优选指标体系中各指标的权重

在确定砌体结构加固方案优选指标体系中各指标权重时，运用层次分析法（AHP）方法进行。由于AHP方法应用较为广泛，因此，本文不再对该方法的具体实施步骤进行介绍。

STEP2：建立单因素评判矩阵

建立单因素评判矩阵需要经历三个步骤，分别为：

（1）确定单指标特征量矩阵

m个砌体结构加固方案优选指标构成n个砌体结构加固方案的评价值。每一个砌体结构加固方案优选指标对n个砌体结构加固方案的评判可用指标特征值来表示，即

式（1）

式中：（i=1，2， …,6；j=1，2，…，n）为第个砌体结构加固方案的第个评价指标的指标特征值。

在本研究所构建的砌体结构加固方案优选指标体系中，所有指标均为定性指标，即均不能直接用数值来进行表征的，特征量确定方法分别如下：

对于指标外观美观度（X2）和环保性（X5）这两个指标，其评价结果可以划分为“很好”()、“较好”()、“一般”()、“不太好”()、“很不好”()等五个档次，约定其分别对应于数值上的1.0，0.8，0.6，0.4和0.2。同时取各位专家评价结果的算术平均值，作为某一砌体结构加固方案在该指标下的指标特征值。

对于技术要求（X1）、施工难易度（X3）、建设工期（X4）、工程造价（X6）等四个指标，其评价结果可以划分为“很高”()、“较高”()、“一般”()、“低”()、“很低”()等五个档次，约定其分别对应于数值上的0.2，0.4，0.6，0.8，1.0。针对这四个指标进行相应的评价活动，主要是通过专家主观评判结合调查的方式获得。同时取各位专家评价结果的算术平均值，作为某一砌体结构加固方案在该指标下的指标特征值。

（2）确定指标隶属度矩阵

各评价指标的特征量确定后，下面应针对各指标相对于优的隶属度进行计算。在本研究所建立的指标体系中，所有指标是越大越优型指标。

对于越大越优型指标，可以利用下列的公式计算隶属度：

(=1,2,…, n) 式（2）

式中：为第个砌体加固方案的第个指标隶属于优的程度；，ximin=。

根据式(1)、式(2)，可将指标特征量矩阵转换为指标隶属度矩阵：

式（3）

i=1，2，…，6；j=1，2，…，n。

（3）确定理想砌体结构加固方案和负理想砌体结构加固方案

理想砌体结构加固方案的指标隶属度应是全体砌体结构加固方案相应指标隶属度的最大值。

即R*=(r1* r2* …r3*)式（4）

其中，ri*=（=1，2， …，6）。

负理想砌体结构加固方案的指标隶属度应是全体砌体结构加固方案相应指标隶属度的最小值。

即：R-=(r1-r2- … rm-) 式（5）

其中，=（=1，2， …，6）。

STEP4：最终评价

（1）求各砌体结构加固方案与理想城砌体结构加固方案和负理想砌体结构加固方案的差异度

采用权欧氏距离作为差异度的测量，砌体结构加固方案与理想砌体结构加固方案和负理想砌体结构加固方案的差异度分别为和，则

，=1，2，…，n式（6）

， =1，2，…，n 式（7）

（2）计算各砌体结构加固方案与理想砌体结构加固方案的贴近度

定义砌体结构加固方案与理想砌体结构加固方案的贴近度为，其表达式为：

式（8）

一般, 值愈接近于1，则相应的砌体结构加固方案隶属于优的程度越高。根据的大小，可以对各个砌体结构加固方案进行排序，进而选择出综合效益最佳的砌体结构加固方案。

2 实例分析

某住宅楼为20世纪80年代建造的砌体结构房屋，经过长时间的风吹雨淋，该住宅楼出现了一定程度的损伤，墙体等部位多处出现典型剪切裂缝。政府部门决定对该住宅楼进行加固。在对该住宅楼分析的基础上，政府部门提出了高强钢丝网片抹压聚合物砂浆法、压力灌浆配合钢筋网水泥砂浆面层加固法、钢筋混凝土面层加固法、新增钢筋混凝土构造柱和圈梁加固法等四种加固方案。为选择出最为合适的加固方案，政府部门组织专家，对四个方案进行了评判。为方便，分别记以上四种加固方案为F1、F2、F3、F4。具体流程如下：

（1）选择指标及确定指标权重

经过分析，专家选择了技术要求、外观美观度、施工难易度、建设工期、环保性、工程造价六个指标，作为加固方案选择的指标。同时，专家按照层次分析法的步骤和要求，对指标权重进行了确定，确定结果见表2所示。

表2 砌体结构加固方案优选指标体系的权重

（2）确定指标特征量及指标隶属度

由各位专家按照各指标特征量确定的规则，对各加固方案的各指标特征量进行确定，同时取各位专家对各指标特征量确定结果的算术平均值，作为各指标最终的指标特征量。在此基础上，根据TOPSIS的计算步骤，分别计算各指标的指标隶属度，形成指标隶属度矩阵，见表3所示。

表3 砌体结构加固方案指标隶属度矩阵

（3）最终决策

根据公式，分别计算各砌体结构加固方案与理想城砌体结构加固方案和负理想砌体结构加固方案的差异度，在此基础上计算各砌体结构加固方案与理想砌体结构加固方案的贴近度，计算结果见表4所示。

表4 各加固方案与理想加固方案的贴近度

根据表4的数据，方案2即压力灌浆配合钢筋网水泥砂浆面层加固方案是最佳的，故选择该方案。

参考文献

[1] 信任，姚继涛.多层砌体结构墙体典型抗震加固技术和方法[J]西安建筑科技大学学报（自然科学版），2010,42（2）：251-255.

[2] 赵成.某校砌体结构教学楼抗震加固方案[J].中国水运，2009,9（12）：207-208.

[3] 潘彩君，单仁亮，韩帅.层次分析法在箱梁施工方案优选中的应用[J].山西建筑，2008,34（5）：178-179.

[4] 陈雷，王延章.基于熵权系数与TOPSIS集成评价决策方法的研究[J].控制与决策，2003，18（4）：456-459.

篇2

关键词： SWOT 分析； 战略决策； 前景假设； 战略方案。

1 　SWOT 决策模型的改进。

SWOT 模型是企业结合自身优势（ Strengths） 、劣势（Weakness） 及其所处环境的机会（Opportunities） 、威胁（ Threats） ,进行战略构思、战略选择的重要工具，在西方企业的战略选择中得到了广泛应用， 目前多见于定性分析。而当战略期限超出三年、甚至更长， 影响企业战略决策的内外因素增多且更复杂时， SWOT 模型就存在一定的局限性， 即对众多因素的差别程度及其发生概率很难在定性分析中得以体现， 这就不利于企业战略（ 特别是总体战略总公司战略） 的选择。因此， SWOT 模型需要结合前景假设进行定量分析，使其更加完善。结合本人近年来为企业进行战略策划的经验、教训， 将SWOT 模型进行了改进， 使其在战略决策中按图1 所示的程序和方法进行。

程序一： 选择影响企业战略制定的关键因素影响企业战略制定的因素很多， 但是并不是所有的因素都是影响企业战略制定的关键因素， 这就需要一定方法挑选出关键因素。

程序二：对关键因素进行前景假设， 并确定S 、W、O 、T企业战略是针对未来的谋划， 许多因素属于不确定因素，这就需要对每一因素进行3 种前景假设，即乐观假设、折衷假设和悲观假设。而且同一因素在这3 种不同假设前景下，可能会差异很大， 也就是说同一战略环境因素或战略条件因素在某一前景假设下是“机会”或“优势”， 在另一前景假设下可能是“威胁”或“劣势”。这就需要参与决策的人员， 在翻阅大量的资料， 甚至广泛征求有关专家意见的基础上，对关键因素进行不同前景假设的同时， 并逐项准确地确定S 、W、O 、T。

程序三：针对每一假设前景， 以SWOT 模型进行战略构思。

首先，应明确SWOT 模型进行战略构思的最基本思路。

其次，针对不同前景假设， 按上述基本思路进行多方案策划。在多方案策划之前， 应首先确定最低限制条件，以排除一些不符合要求的方案。为了拓展思路先按象限构思战略，然后再综合为一个方案，即SWOT 方案。

程序四： 选择每一假设前景下最满意的方案。

首先应确定评价方案的标准（ 因各企业战略决策的动机、条件不同而异） 及其重要性权数， 其次对每一方案按标准逐项评价分数，最后按“权数×评价分数”， 累计求出合计数， 合计数大的方案为最满意方案，这个过程可由若干名企业领导和专家共同参与，在各自独立评价选择的基础上， 求出平均值， 再选出最满意方案。这样更有利于避免决策失误。

程序五： 选定执行方案，明确备用方案。

经过程序四最终剩下三个可选方案， 分别为乐观、折衷、悲观假设前景下的最满意方案， 其中一个方案应该为执行方案， 另外两个方案为备用方案。

其中： Ex p 为某方案综合期望值； Pi 为某因素概率； S u pti 为某因素对方案的支持程度； i 为S 、W 、O 、T 所含因素个数。

综合期望值大的方案为执行方案， 其它两个方案为备用方案。

使用上述改进后的SWOT 模型， 企业要进行的战略决策应符合以下两个基本条件：

（1） 战略期限长、不确定性因素多、风险大， 要求有备用方案。

（2） 影响决策的因素复杂， 但关键因素的发展前景可作三种（ 乐观、悲观、折衷） 或两种（ 乐观、悲观）不同前景的假设描述，且其发生概率是可预测的。

2 　SWOT 决策模型的应用以某市煤气总公司2001 年～ 2005 年的战略决策为例，可以进一步说明SWOT 模型改进后的实用价值和科学性。[论文格式]

程序一： 煤气总公司战略制定的关键因素选择。

程序二：煤气总公司战略前景假设， S 、W、O 、T 的确定。

（1） 煤气总公司战略条件前景假设及S 、W 的确定。

（2） 煤气总公司战略环境前景假设及O 、T 的确定。

程序三：以SWOT 模型进行煤气总公司战略方案构思。

（1） 煤气总公司乐观前景下方案构思。

（2） 煤气总公司悲观前景下方案构思。

程序四： 选择每一前景下的最满意方案。

所以最满意方案为方案二和方案四。

程序五： 选定煤气总公司战略执行方案和备用方案。

由上表计算得： 方案二Ex p 为576 , 方案四Ex p为465 。所以， 煤气总公司的战略方案二是执行方案，方案四是备用方案。

参考文献：

[1] David , F. R. . Concepts of Strategic Management [M] .北京： 经济科学出版社，1998 .

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关键词：分层教学；案例设计；应用

中图分类号：G632.0 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）02-194-01

一直以来很多教师，在教材处理上存在误区，案例教学的确是技术教材的一大特色，但不少教师过分依赖教材，造成了负面的教学效果。比如在重点中学的文科班，两极分化是十分严重的，此时如果依然照本宣科，那就很容易适得其反。鉴于学情的需要，我们必须对案例设计加以处理，设置了“低起点、多层次”的教学方式，使各个层次环环相扣，层层递进，从而更好的指引学生完成设计，全面提高教学质量。

本文以《方案的构思方法》为例，来介绍分层教学法在案例设计中的应用。该课的案例必须体现构思方法的运用，因此笔者在设计中，引入“传统作画”的视频。该案例是 变废为宝”创意作画的教学设计结构图

教学设计的重点，围绕重点展开可以引出各类构思方法。为了兼顾学情，案例的拓展必须由易到难、层层递进，这样才能解决学生间的差异，使他们都得到充分发展。

笔者在教材处理时，采用了这种台阶式的教学方式，将构思方法分为四个层次，各个层次都围绕案例具体展开，它们环环相扣，层层递进，可指引学生更好的完成构思设计。“

一、草图法：呈现设计构想、进行设计交流的构思方法。作图构思时，学生可捕捉灵感，自由发挥，因此很多灵感会在绘制时激发出来，新的构思也就应运而生。

草图法是方案构思中最基础的方法。案例设计时，可在把握整体教学的基础上，适当降低起点，从简单的平面设计出发，导入最基础的方法。如本案例就涉

及到各类传统作画的草图设计，由此可引导学生进行构思，启动设计思维的门。

二、模仿法：核心在于通过别人的想法、构思激发自己的灵感，触动自己的思维。

依据“最近发展区理论”，以基础知识为依据，导入第二层，第二层教学是在已有知识水平上，发现学生潜在的发展可能。如本案例设计时，就在学生草图构图的基础上，通过视频教学的引导，进入构思的第二层―模仿设计。模仿作画并不等于照搬照套，它融入传统作画的设计技巧。有条件的学校，还可让学生在课堂上模仿构图设计，它可促进学生的思维发展，因此该层的教学尤其重要。

三、联想法：借助于某种形象引导观者的认识向一定方向集中，由观者产生的联想来补充没有直接交代的东西。它是一种由此及彼的方法，也是常见的方案构思法。

在第二层的基础上，做适当的变式延伸，可导出第三层。第三层教学在模仿设计的基础上，让学生变更问题，从变废为宝的角度入手，进行作画材料的拓展。在该层教学中，学生可结合生活，进行由此及彼的联想，这样的联想可激发学生的想象，培养他们的学习兴趣。

四、奇特性构思法：这些构思在生活中很少出现、或从来没有出现过，它也许产生于某种需求，也许是一时的突发奇想。用它构思的方案一般比较独到、新颖。

在第三层的基础上，做适当的变式延伸，可导出第四层。第四层教学在变式的基础上，提出了更高的设计要求。在该层教学中，可引入各类创新画作，以此激发学生的创造潜能，在此基础上去引导他们变更角色，从原创者的角度进行构思，这种角色转变，激发了学生的热情，培养了他们的创新能力，提高了教学的效果。

反思与讨论：记得教育家安德鲁说过：“平庸的教师传达知识，一般的教师解释知识，好的教师演示知识，伟大的教师激励学生去学习知识。”作为教师，我们绝对不是“教教材”，而是“用教材”。因此在案例设计时，要辩证全面地看问题，结合多种教学方法、充分拓展，这样才能更好地达成效果，提高学生的技术素养。

参考文献：

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关键词：建筑方案；创设阶段；节能构思

前 言

随着社会的进步和人民生活水平的不断提高，人们对能源的需求也日益增加，建筑能源问题因此就成为了影响人类社会可持续发展的关键因素。建筑节能设计的技术领域很广，主要包括环境设计、结构设计和建筑形体设计等。探索和研究建筑节能的手段，应该从建筑方案创作阶段就开始进行节能构思。然而，建筑设计的初步阶段，能够设计的节能方法并不多，导致很多建筑设计者认为建筑方案设计阶段的节能构思可以放弃，这种想法其实忽略了建筑方案节能设计的根本。通过本文，笔者一方面希望能够起到一个抛砖引玉的作用，另一方面希望能够给相关人员能起到一定的指导作用。

1 消除气候对建筑节能的不利影响

为了消除气候对建筑节能的不利影响，就应该采取适当的建筑手段，因为气候因素始终是建筑建造的关键。从我国各地的气候来看，在东北和华北地区，由于气候的寒冷，为了争取更多的光照，一般建筑的间距都比较大。然而，在南方地区，气候一般是多雨湿润，平时的日照时间也比较长，所以，建筑间的距离就会设计的比较近。这种南北建筑形态差异的变化就是由于气候的差异直接造成的。随着时代的不断发展，现代主义的建筑就成为了设计的主要形式，仅仅注重了风格的差异，忽视了地域性的差异，并没有考虑气候差异形成的现代建筑就是现代主义建筑的典型。然而，随着时代的进一步发展，建筑的节能成为了设计者首要考虑的问题，比较有效的设计方案是将楼顶设计为光滑的方盒子形，这样就能够综合的利用水平遮阳和垂直遮阳相结合的立面遮阳形式，它的遮阳构造还可以根据不同朝向和不同的季节来进行调整，以保证最好的遮阳效果。同时，遮阳构造形成的立面以及丰富的光影变化给人深刻的印象。这种遮阳构造设计与立面处理很好地结合在一起，采用一些节能策略，以达到节能环保目的。因此，建筑方案设计阶段的节能构思，首先就要消除气候对建筑节能的不力影响。

2 建筑方案设计阶段节能构思可以采取的措施

2.1 绿色景观设计可以有效地缓解城市气候等不利影响

在建筑方案的设计阶段，可以更多地通过绿色景观的设计来有效地缓解城市气候的不利影响。近年来，人们对城市绿化的要求越来越越大，同时，随着现代绿化技术的不断发展，使得城市绿化的可能性也不断的加大，包括屋顶种植技术和室内种植技术等的发展，使得建筑内部的空间更加趋于完美和人性化。像室内种植这样的方法不仅仅可以利用植物的光合作用来减少建筑废物的排放量，还可以美化建筑物，从而改善建筑局部的的气候环境，也就能够起到降低建筑物能耗的作用，从而进一步的减轻了建筑物的环境负荷，达到建筑更加符合生态化的目的，也同时符合现代的可持续发展战略。因此，绿色景观的设计可以有效地缓解城市气候的不利影响。

2.2 控制建筑物的体形对于建筑节能具有重要作用

建筑方案设计阶段的节能构思还可以通过控制建筑物的形体来实现，主要有以下几个方面：①建筑物的高度不应该设计的过高。当建筑物的护结构传热面积更大时，建筑物的能耗就会更大，这对节能是很不利的，因此，在进行建筑物的设计时，就应该尽可能地降低建筑物的高度。②建筑物的高度固定后，对于建筑物的面积应该有与之相适应的最佳楼层数和形体。因为，建筑设计过程中，合理地选择最佳楼层数和最佳形体对于减少建筑物的总耗能具有积极的作用。③增大建筑物的宽度，也是节能设计的重要途径之一。因为建筑的宽度增大有利于建筑体形的控制。尤其是在现代的建筑设计之中，当建筑物的长度小于一定面积相应的最佳长度的时候，就应该尽量的增大建筑物的宽度，从而减小建筑物的形体系数，这样也有利于建筑的节能设计。因此，控制建筑物的形体对于建筑节能具有非常重要的作用。

2.3 遮阳对防止室内温度上升有明显作用

我们都知道遮阳对防止室内温度上升有明显的作用。一般采用的方式是使用遮阳帘，而遮阳帘的使用最大的作用，就是能够有效地防止室内热量通过窗户流失出去，从而有助于保持室内的温暖。当然，建筑中的遮阳形式主要包括以下几种：①按照窗口形式遮阳的形式分类，有窗内遮阳形式、窗体自身遮阳形式以及窗外遮阳形式等等。②按照遮阳板的形式分类，主要有水平遮阳、垂直遮阳、综合式遮阳以及挡板式遮阳等形式。遮阳板形式的选择主要是要依据地区的气候特点、光照情况以及遮阳的日期来对其进行综合的考虑。因此，现在使用最广的是可调式遮阳板。③按照高效智能的优点来进行遮阳分类，主要有太阳能驱动风光感应帘、可伸缩外遮阳蓬以及户外可调铝合金百叶帘等等。当然，遮阳设施的选择还需要根据建筑物的性质和设计风格等进行科学的选择。

3 总 结

综上所述，建筑方案设计阶段的节能设计是建筑节能设计的源头所在，如果不能在设计阶段进行好节能的设计，建筑施工后在进行节能工作也起不到显著的作用。然而，现在的建筑设计在考虑节能的同时，主要还需要考虑气候因素的影响。因此，本文建议建筑方案设计阶段的节能构思可以采取的主要措施有绿色景观的设计、控制建筑物的形体以及遮阳设备的选择等等。而在现实设计之中，建筑方案设计创作阶段的节能设计的关键就不在于计算，而更重要的是分析方案设计阶段的设计过程。面向建筑方案设计阶段的节能设计的研究和实践，将有助于设计方案的提高，从而从根本上解决建筑的节能问题。

参考文献

[1]赵辉，纪红梅.建筑方案创作阶段的节能设计[J].理论探讨.2012（7）：232.

[2]贺慧宇.建筑节能――从方案设计开始[J].中华建设，2013（2）：63.

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［关键词］机械产品 方案设计方法 发展趋势

根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征，将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。

一、系统化设计方法

系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出，他们以系统理论为基础，制订了设计的一般模式，倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上，制订出标准VDI2221“技术系统和产品的开发设计方法。由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。

1.设计元素法。用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”，认为一个产品的五个设计元素值确定之后，产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。

2.图形建模法。研制的“设计分析和引导系统”KALEIT，用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息，实现了系统结构、功能关系的图形化建模，以及功能层之间的联接。将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面，利用Nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有内容丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点，将设计方法解与信息技术进行集成，实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。

3.“构思”―“设计”法。将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。将方案的“构思”具体描述为：根据合适的功能结构，寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现，并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”，“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图，先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”，再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置，得到结构示意图。Roper，H.利用图论理论，借助于由他定义的“总设计单元(GE)”、“结构元素(KE)”、“功能结构元素(FKE)”、“联接结构元素(VKE)”、“结构零件(KT)”、“结构元素零件(KET)”等概念，以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图，把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述，形成了有效地应用现有知识的方法，并将其应用于“构思”和“设计”阶段。

4.矩阵设计法。在方案设计过程中采用“要求―功能”逻辑树(“与或”树)描述要求、功能之间的相互关系，得到满足要求的功能设计解集，形成不同的设计方案。再根据“要求―功能”逻辑树建立“要求―功能”关联矩阵，以描述满足要求所需功能之间的复杂关系，表示出要求与功能间一一对应的关系。将矩阵作为机械系统方案设计的基础，把机械系统的设计空间分解为功能子空间，每个子空间只表示方案设计的一个模块，在抽象阶段的高层，每个设计模块用运动转换矩阵和一个可进行操作的约束矢量表示；在抽象阶段的低层，每个设计模块被表示为参数矩阵和一个运动方程。

5.键合图法。借用键合图表达元件的功能解，希望将基于功能的模型与键合图结合，实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换，寻求由键合图产生多个设计方案的方法。

二、结构模块化设计方法

从规划产品的角度提出：定义设计任务时以功能化的产品结构为基础，引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务，即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解，这样，能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾，早期预测生产能力、费用，以及开发设计过程中计划的可调整性，由此提高设计效率和设计的可靠性，同时也降低新产品的成本。Feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层，(1)产品(2)功能组成(3)主要功能组件(4)功能元件。并采用面向应用的结构化特征目录，对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件STRAT。认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解，而具有新型解的专用功能只是少数，因此，在专用机械设计中采用功能化的产品结构，对于评价专用机械的设计、制造风险十分有利。

三、基于产品特征知识的设计方法

基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征，以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策，完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计，必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。

四、智能化设计方法

智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学理论，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。在利用数学系统理论的同时，考虑了系统工程理论、产品设计技术和系统开发方法学VDI2221，研制出适合于产品设计初期使用的多媒体开发系统软件MUSE。

我国利用虚拟现实技术进行设计还处于刚刚起步阶段。利用面向对象的技术，重点研究了按时序合成的机构组合方案设计专家系统，并借助于具有高性能图形和交换处理能力的OpenGL技术，在三维环境中从各个角度对专家系统设计出的方案进行观察，如运动中机构间的衔接状况是否产生冲突等。

五、各类设计方法评述及发展趋势

综上所述，系统化设计方法将设计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分，拟定出每一层欲实现的目标和方法，由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起，使整个设计过程系统化，使设计有规律可询，有方法可依，易于设计过程的计算机辅助实现。

结构模块化设计方法视具有某种功能的实现为一个结构模块，通过结构模块的组合，实现产品的方案设计。对于特定种类的机械产品，由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定，结构模块的划分比较容易，因此，采用结构模块化方法进行方案设计较为合适。因此，若将结构模块化设计方法用于一般意义的产品方案设计，结构模块的划分和选用都比较困难，而且要求设计人员具有相当丰富的设计经验和广博的多学科领域知识。

机械产品的方案设计通常无法采用纯数学演算的方法进行，也难以用数学模型进行完整的描述，而需根据产品特征进行形式化的描述，借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。因此，欲实现计算机辅助产品的方案设计，必须解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题，由此形成基于产品特征知识的设计方法。

目前，智能化设计方法主要是利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计，直观性较好，开发初期用户可以在一定程度上直接参与到设计中，但系统性较差，且零部件的结构、形状、尺寸、位置的合理确定，要求软件具有较高的智能化程度，或者有丰富经验的设计者参与。

在机械产品方案设计中，视能够实现特定功能的通用零件、部件或常用机构为结构模块，并将其应用到系统化设计有关层次的具体设计中，即将结构模块化方法融于系统化设计方法中，不仅可以保证设计的规范化，而且可以简化设计过程，提高设计效率和质量，降低设计成本。网络技术的蓬勃发展，异地协同设计与制造，以及从用户对产品的功能需求设计加工装配成品这一并行工程的实现成为可能。但是，达到这些目标的重要前提条件之一，就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此，不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中，虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案设计中初露锋芒。

机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进，由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚，目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。作者认为，综合运用文中四种类型设计方法是达到这一目标有效途径。虽然这些方法的综合运用涉及的领域较多，不仅与机械设计的领域知识有关，而且还涉及到系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识，但仍然是产品方案设计必须努力的方向。国外在这方面的研究已初见成效，我国设计学者也已意识到CAD技术与国际交流合作的重要性，及其应当采取的措施。

参考文献:

[1]机械设计手册编委会:机械设计手册.机械工业出版社,2004

[2]盛伯浩陈宗舜:机械产品设计与CAD技术,2005

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【关键词】城轨车辆车门实训方案构思内容要求

【中图分类号】U279，3

【文献标识码】B

【文章编号】1672-5158（2012）12-0435-01

在城轨车辆中，车门是最重要和最复杂的部件之一。对于城轨车辆运用与检修专业的学生，在学习了一定的理论知识后，必须进行城轨车辆的综合实训，而车门的实训又是车辆实训的重点内容之一。通过对车门的实践技能训练，使学生全面掌握车门的结构特点和检修基本知识。经过调研，目前国内还没有行之有效、合理完善的车门实训方案，使得车门实训环节不够完善，所以对城轨车辆车门实训方案进行研究意义重大。

一、制定实训方案的构思

1 在制定城轨车辆车门实训方案时，应紧密围绕本专业教学计划和教学大纲的要求，根据本专业工作人员的应知应会内容，结合新工艺、新设备，确定车门实训的内容、重点和难点，以此达到预期的教学目标。

2 在制定城轨车辆车门实训方案时，应充分考虑学校或实训单位的实训教学设施和设备，使实训方案能够有的放矢的得以落实。

3 在制定城轨车辆车门实训方案时，应根据各个实训环节的特点，明确实训对象、实训任务和实训内容，使得学生在实训时目标明确。

4 在制定城轨车辆车门实训方案时，应形成完整的、合理的、符合教学计划和大纲要求的城轨车辆车门实训指导书，以指导学生正确完成车门实训任务。

二、实训方案能达到的预期目标

根据城轨车辆车门实训方案的构思，本实训方案制定了相互链接的几个项目，下面就每个项目所能实现的预期目标作以论述：

1 车门构造实训

本实训方案中的第一个项目就是车门的构造实训，构造实训是一切实训的基础，只有在熟悉了车辆车门的基本构造，掌握了各部件的结构特点和作用，才能进行车门的其它实训。

本项目应以学生所在地区或意向工作区的主型车辆车门为重点进行实训方案的制定。如我校学生主要面向沈阳地铁和轻轨，所以可以选择沈阳地铁一号线或二号线地铁车辆车门作为案例进行实训，我校也购置了沈阳地铁一号线的实物车门作为演练设施，为学生的演练创造了条件。

在本项目中应阐明车门的基本结构、各部件的作用、工作原理和结构特点，特别是门控和驱动部分的结构和工作原理应作为重点进行演练。以达到使学生熟练掌握车门结构及作用原理的预期目标。

2 车门拆装实训

在学生熟练掌握了车门的基本构造及作用原理后，通过对车门各部件的拆卸和组装实训，使学生对车门各部件之间的关系及部件的内部结构有了更加深刻的认识。在完成此项演练时应结合学校的实际晴况进行灵活掌握拆装内容。

本项目应阐明车门各部件的拆卸和组装顺序、拆装方法和注意事项，以达到使学生能够顺利完成车门拆装的预期目标。

3 车门检修实训

在学生掌握了车门拆装过程的基础上，通过对车门主要部件的检查、检修实训，使学生了解车门主要部件的检查要点、尺寸要求、配合间隙、更换时机、检修方法等知识，并能掌握车门的开关门性能试验。

由于受检修设备的限制，本项目着重点应放在车门的检查方面，特别是车门的开关门性能检查，修理内容的选择应根据实训基地设施设备情况而定。

本项目应阐明车门检查、检修和试验的有关方法及要求，以达到使学生能够初步进行车门的检修。

三、实训方案的内容及要求

根据实训方案的构思和所能达到的预期目标，实训方案的内容主要有以下几个方面：

1 认知车门检修设备和工具的使用方法

车门实训需要用到一些工装设备、工具和测量仪器，只有掌握了这些设备、工具和测量仪器的正确使用方法，才能进行车门的正确拆卸、检修和组装。

实训内容：车门主要实训工具和实训设备的使用方法；实训所需物品的性能和使用注意事项。

实训要求：通过实训指导教师的讲授和学生的实做练习，使学生掌握各种工具和设备的特点，能够正确使用各种工具和设备进行实训演练。

2 认知车门的基本结构

车门的构造实训是其它实训的基础和前提，首先让学生掌握车门中每个零部件的作用、工作原理、结构，有助于更好的完成其它实训。熟悉了车门各部件的结构，才能更好的进行部件的拆装和检修实训，更好的把握检修实训的各个环节。

实训内容：车门总体结构及综合动作实训；车门各部件的作用、工作原理和结构特点实训。

实训要求：通过指导教师的讲授和学生实训，使学生掌握车门的基本结构，能够熟练的说出每个部件的作用、基本组成和结构特点。

3 认知车门的拆装方法

在学生掌握了车门的总体结构和部件构造后，进行车门的拆装实训，使学生对车门各部件的连接关系以及部件的内部结构有更加深刻的认识，为检修实训奠定基础。

实训内容：车门的拆装实训，是将部件分解为零件，再按照拆卸的相反过程进行一一组装。包括：部件的拆卸、部件的分解、部件的组装。

实训要求：在车门拆装实训时，要求学生按照车门部件拆卸和分解的顺序，依次拆下各部件，并按规定位置和注意事项进行放置；要求学生对车门部件的拆卸方法、拆卸顺序、组装顺序、零部件的确认等进行全面的实训。

4 认知车门的检修过程和要求

车门检修实训是车门实训的难点，内容设置及要求应符合教学计划和教学大纲，为了顾及学生所在地区使用的城轨车辆类型，在制定车门检修实训方案时可以采用案例的方法，应紧密联系现场实际。

实训内容：应包括车门的主要检查项目、车门主要部件的检查标准及要求、有关间隙及参数的调整、车门的综合性能试验。

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关键词：视觉传达设计；抽象思维；形象思维

中图分类号：J04 文献标识码：A文章编号：1005-5312（2011）29-0066-01

当我们谈到艺术时，人们普遍认为艺术家必然会有丰富的想象力。他们对生活有着敏锐的观察力，能用他们独特的语言符号表现自己对生活的感受。艺术设计作为一门新兴的学科，很多人往往会把它和艺术混为一谈。认为设计师们也必然和其他诸如画家、雕塑家、音乐家一样，有丰富的感性思维，也应该运用他们的这种思维方式去工作。

但是我们知道，设计和其他纯艺术门类不同。比如，在视觉传达设计中当设计师设计一套商品包装的时候，他要经过市场调查、消费者调查、产品比较调查、目标定位等一系列的对商品的相关信息的调查，经过理性的分析再加上自己的理解最终才能表现出来。

抽象思维是以概念、判定、推理等形式进行的思维，又称抽象逻辑思维。其主要特征是把直观所得到的东西通过分析综合、抽象概括而形成概念、定理、原理等，从而揭示事物的本质和规律。抽象思维对于视觉传达设计来说是有重要意义的。抽象思维的进行是通过一系列的综合方法而寻求最终的结果。而视觉传达设计具有强烈的目的性，它的最终结果就是――在社会生产、分配、交换、消费各领域中满足目标市场，体现多种功能，实现复合价值。

我们可以通过设计的创作过程来分析抽象思维在设计中的作用。设计的过程包含以下的三个阶段：

一、设计的准备阶段。设计的准备阶段是指参与设计的人员根据设计的具体要求而开展的市场调查、资料的搜集。通过对社会、市场和产品的调查而制定出具体的设计方案，从而更符合市场和产品的要求，达到功能和形式的统一。比如，做一个食品的包装。先进行市场调查，要搞清楚食品的买卖地点，食品的市场占有率，食品在市场上的空间地域性。消费者调查，要在消费者及商铺中进行问卷调查，了解商品的消费状况，商品定价在市场中的档次等。同类商品调查，要找寻尽量多的这一食品，进行整体的分析，进行横向比较，分析这一食品在同行中的竞争优势以便于目标定位。很显然，抽象思维在这一阶段占有很重要的比例，如果仅仅凭着感觉想象而没有缜密的理性思维，做出的设计也就达不到市场的要求，传达出的信息也就不能得到大众的认可。

二、设计的构思阶段。设计的构思阶段是设计师充分的发挥自己的想象力设想的阶段，通过前期对准备阶段搜集资料进行整理，设计师可以运用各种方法来展开思维设计丰富的方案，不必在这个阶段去评论是否可行，这样往往可以在整理和构思中得到意想不到的设计方案，方案越多选择的余地也就越宽，所以在这个阶段要强调的是创造能力和想象力，不去考虑一些束缚，大胆的去联想才有可能有突破性的结果。联想想象等创造性的思维在这一阶段是主导，但也是在抽象思维确定了方向，起引导作用之后。

三、设计确定方案阶段。在设计定案阶段包括了两个阶段，一是在多个方案中筛选出一个在各方面都比较完善的最佳方案；二是运用精确的表现手法使方案完美的体现出来。在第一个阶段中需要通过在构思阶段所积累下来的方案，通过一些依据的要素来进行筛选。这包括在设计准备阶段中已经积累的资料，是否含有正确的品牌观念，是否有较强的执行能力，是否如实的表现产品的特征，使观众相信作品的承诺。和设计准备阶段一样，设计的确定方案阶段也是要通过各种分析比较综合的方法进行抽象思维，给天马行空各具特色的草图设计一个规范，最终选择最符合的创意。

从设计的三个创作阶段来看，抽象思维在设计中确实起到了非常重要的作用。设计其实是一个积累、选择和判断的过程。视觉传达设计也是一个科学的决策过程，是一个对课题进行深入调查研究、科学分析、理性判断、明智抉择的过程。

当然，无论是抽象思维还是形象思维，它们在设计中总是紧密联系的。理性思维的推进往往伴随着感性思维的发生。在逻辑推理过程中包括了各种对形象的运用和理解；在运用形象思维进行发散和创造时，也有逻辑规律的运用和指导。

总之，如果一个设计师不具备抽象思维的能力，也就变成了不食人间烟火，不知人的需求，只沉浸在自己的构想中脱离实际的唯美主义者。一个比较完美的视觉传达设计，应该是以很强的抽象思维为基础包括适度的物质投入，可行的材料与工艺的运用等，辅以鲜活的形象思维,设计者需要把握两者的特性灵活运用。设计既具有严谨、理性的一面，又有轻松、活泼、感情丰富的一面，不忽视抽象思维的重要作用，将理性和感性共同融会于其中，科学与艺术那种紧密的结合才会以独具特色的方式在设计艺术中体现出来。视觉传达的作品才能更好的符合其传达的要义。

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关键词：家具设计课程；应用性；项目化教学

艺术设计专业是实践性很强的专业，其特点突出体现在其应用方面，因此强调专业课教学、理论教学的实用性、实践性，着眼于培养技术应用型设计人才，结合实际情况以及社会对艺术设计人才的实际需求，对现有专业课教学、理论课程教学内容设置应加以调整，强调和完善艺术设计课程的实用性，在培养项目化教学的系统模式中，学生从实际设计项目出发，针对认知实习中对学生的实际能力进行培养；家具设计课程作为艺术设计专业一门必修课程，将项目化教学引入该课程显得尤为必要。

一 课程地位

家具是人类维持日常生活，从事生产时间和开展社会活动必不可少的物质器具。它随着社会的进步而不断发展，反映了不同时代人类的生活和生产力水平，融科学、技术、材料、文化和艺术于一体。通过对家具课程的项目化教学改革，使学生能够更好地掌握该门课程的学习方法，有助于学生学习和掌握家具设计的各个环节及设计要点；以提高学生的家具综合设计素质。

二 项目化教学课程体系

家具设计课程体系中应包括前期调研收集资料、初期设计构思、中期绘制设计草图及论证方案的可行性、后期修改草图完成最终设计稿、最后制作家具模型等几个主要环节。各个环节围绕着项目化概念既相互衔接又相对独立，以设计实际项目为主线贯穿整个课程教学环节。

（1）前期调研收集资料

此环节是家具设计前期的重要环节，在该环节中应先将家具设计相关历史进行系统了解，家具设计的发展史也可以说是整个人类文明的发展史，只有在了解各时期家具风格极其设计特点的情况下，才能更好地结合当前社会发展水平、人们生活习惯及审美标准、材料和技术的应用能力，客观的反映当前家具市场的需求，使后期家具设计符合市场需求，根据设计需求进行有计划的市场调研及资料收集。并有目的地整理所需资料，提出方案设计的方向、应解决的问题，明确设计途径。

（2）初期设计构思

设计构思是在市场调查与资料整理基础上引发的，这一阶段要依据设计要求对设计方案进行功能、材料和结构分析，分析并明确设计要素（人、技术、环境要素等），针对这些要素运用创造性思维展开设计构思，在此环节内容中应当让学生了解并掌握家具设计的结构和形式以及设计要素，并让学生在前期市场调研针对材料调研的基础上，思考相关新材料、新技术对设计构思的启发及实际应用，最后讲解家具设计的造型法则及外观，考虑到家具的精神功能，此阶段要求学生掌握较多的设计要求内容，分析设计方案的可行性，包括结构的坚固性、外观的流行性、造型的审美性等，明确家具的功能才是它在存在的原因和主要意义。

（3）绘制设计草图

设计构思草图是设计人员在开展工作之前设计思维的展开，它对理顺设计思路，找到合理的设计定位有很大帮助。将头脑中所构思的设计方案由抽象概念转变成具体形象的一个过程，通过草图的绘制能够将设计方案进一步细化。家具设计思维活动的变化，往往体现在草图的绘制中， 草图的绘制中往往蕴藏丰富设计灵感。勾画小稿，不断修改，逐步深入，逐渐找到作品设计的最佳状态，绘制出造型独特、结构合理、样式新颖的家具作品。一个优秀的家具作品，必然要经过大量的草图绘制作为铺垫，才能体现出较好的设计灵感。草图的绘制在家具设计中起着非常重要的作用，是家具设计的基础。

（4）论证方案的可行性

由于草图用于表达设计意图，可以不受制图标准限制。因此在选择适合方案设计的草图后，需要进一步的思考更多因素，对设计方案进行比较分析，确定设计的尺寸和比例尺度，完成细节设计，考虑家具生产方法，材料处理，加工手段及造型等相关问题。这一环节要结合家具设计中的人体工程学知识和关于家具的结构及比例的相关知识进行进一步验证方案的可行性，得出最优化，考虑最全面的设计方案，在这一阶段，可以通过可行性论证报告的形式进行汇报讲解得出方案实施的可行性结论。

（5）修改草图完成最终设计稿

论证方案的可行性得出最全面的设计方案之后，就要进入正式制作方案最终设计效果阶段，以图示、文字说明的形式来表现，绘制详细的结构图、外形效果图、部件图等，设计稿应在方案论证之后进行优化处理，以达到家具的最好设计效果，配以设计说明进行方案的阐述。

（6）制作家具模型及完善最终设计

在完成最终设计稿之后，通过模型来完成家具设计的最后一个环节，制作模型可以论证之前设计的方案是否可行，也能够看到实际设计中存在多少不足及缺陷，从而进行修改以达到最好的设计方案应用。模型可以制作示意模型，也可以完成1：1模型，在此过程中要考虑制作模型的材料和工具，但不论哪种模型，都是通过模型的制作过程来发现设计中的问题和缺陷以进行改进。模型进一步修改的同时不断完善方案的最终完成设计稿，绘制准确的设计图纸和书写详实的方案设计说明。在家具设计教学中应通过课外调研、课内实践、课内习题、模型制作等一系列实践教学过程中，采用讲（现场教学）、做（演示及操作）相结合，在做（操作）中强化对理论知识的理解，实现理论教学和实践教学相结合，另外在实践教学过程中应强调实用性，着重于培养学生的应用能力和设计兴趣，在设计教学中应注重理论教学，按学生个性培养其设计能力及水平，这就要求指导教师要充分了解本专业及本行业的设计需求和能力培养目标，同时注重计算机辅助设计教学在设计中的作用，适应当今人才市场的需求。

四 结语

总之，艺术设计专业是实践性很强的专业，艺术设计专业归根结底是培养应用型人才，在做到理论-实践-理论这三方面相结合的同时，还要因材施教，因人而异，发挥每个学生的特点，通过课程项目化教学的改革，发挥学生参与课堂教学的积极性，能够更好的完善学生的设计水平和实践动手能力，从而为社会培养全面的应用型人才而努力。总结过去的教学经验，结合实际情况以及社会对艺术设计人才的实际需求，对现有理论及实践课程教学内容设置加以调整，强调和完善艺术设计课程的实用性。

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关键词：土木工程；桥梁；课程；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A ？摇文章编号：1674-9324（2013）49-0201-02

桥梁工程专业课是土木工程专业桥梁工程方向学生在分专业方向后的必修课程，过去的教学大部分以教会学生几种特定的桥梁的构造及相应的算法为主，并通过习题和课程设计对这几种桥梁的设计过程进行锻炼，培养出来的学生在用人单位还是比较受欢迎的，但是随着社会需求的改变与市场竞争的加剧，用人单位普遍反映毕业生在创造性思维方面有比较大的缺陷，眼界不开阔，所设计出来的桥梁呆板、乏味。从这一需求出发，同济大学桥梁工程系在桥梁工程教学方面进行了改革，改革从课程设置、教学大纲修订、教学方法改革几个方面着手进行。本文介绍同济大学土木工程桥梁方向专业课程设置调整方案。

一、原有桥梁工程专业课设置与存在问题

原有桥梁工程的课程设置具有强烈的科学性，把桥梁工程专业相关课程进行了系统化分，具体体现在：首先，将桥梁按材料划分。然后，将设计与施工各成独立体系。最后，再辅以讲授专门桥梁工程技术的选修课。专业课程设置如表1所示。

从多年执行的效果看，这一课程设置方案的优缺点如下。

1.学生在已知桥梁结构形式与施工方法的条件下，计算分析能力很强，能正确分析常规桥梁的受力特点，并进行构件配筋设计。

2.从毕业设计效果与用人单位的反馈情况看，学生对桥梁总体设计与施工方法的掌握程度比较差，特别是根据实际使用要求与建设条件构思桥梁方案的能力很差。

3.学生对桥梁结构构造、计算方法与受力原理、材料特点、施工工艺之间的内在联系掌握得比较差，对如何选用常用桥梁构造、尺寸、计算方法和施工工艺感觉无从下手。

4.在计算机软件技术长足发展后，桥梁电算内容与目前实际应用中的计算机辅助设计与施工有较大脱节，在运用计算机结构分析软件时，对计算结果的判断能力差。

二、课程设置调整的总体思路

古代土木工程技术是以师傅传徒弟的方式代代相传的，自从现代科学体系形成以来，土木工程技术已经越来越科学化，目前的土木工程教育形成了一套整系统的科学体系。随着工程技术复杂程度的增加，原来的土木工程技术已经拆分为各种数学、力学、材料等独立的课程，土木工程教学的主要任务也变成了这些课程的教学，教学中往往注重知识点教学，这些知识如何还原到工程应用中去并没有得到重视，这就产生了学生不会构思的问题。基于上述认识，为了达到让学生在具备专业技能的前提下，具有创造性思维的能力，课程教学改革的教学思想主要是在按照科学体系安排课程的同时，尽量体现桥梁工程技术自身的特点，以建造技术贯穿课程安排。在教学内容上，将重点主要放在，对现有桥梁设计与施工方法的形成过程上，通过分析目前已有桥梁的构造、设计方法、施工方法形成过程中前人所经历的成功和失败，找到目前桥梁工程结构常规做法的合理性与缺点。

三、新桥梁工程专业课程方案设计

土木工程专业的基础及专业基础课程在一二年级的平台课上统一安排，桥梁方向的专业课在此基础上进行。专业课的教学目的就是要使学生综合运用所学基础知识，学会按照工程特点进行思维的方法，了解桥梁结构体系可能的创新方向。

新课程设置方案具有如下特点。

1.针对学生计算能力强、构思能力弱的问题，增设桥梁概念设计课程。该课程主要结合一个随堂的课程设计，在专业课的一开始，着重介绍桥梁与使用要求、建设条件、受力体系、材料应用等的关系，培养学生的思考与构思能力。课程讲解过程中配合随堂的课程设计，在方案概念构思的各个环节上，开展若干次课堂讨论。

2.桥梁工程课程的教学内容做了较大调整。将桥梁工程课程按照结构体系开展，上学期主要介绍梁式桥，下学期介绍拱桥、斜拉桥、悬索桥。在某一种结构体系下，综合介绍公路、铁路桥梁由于荷载不同的特殊要求，不再分钢与混凝土桥，而是强调在不同条件下如何根据不同材料自身的特点进行综合利用，任何桥梁体系条件下都强调架设方法与桥梁受力、构造的关系。在桥梁设计计算方面，缩减计算方法本身的介绍，着重强调计算方法与构造特点与施工方法之间的关系，培养学生习惯于在结构设计中对结构进行全面思考。

3.将钢与组合结构桥梁课程进行了压缩，去除关于大型桥梁结构体系部分的内容，着重介绍钢与组合结构桥梁的特殊构造以及特殊的计算分析问题。

4.将道路工程、桥涵水文由选修课转设为必修课，加强学生对使用要求与建设条件的认识。

5.针对中小跨度桥梁大量使用连续梁桥的实际情况，增设连续体系梁桥课程设计，要求对连续梁桥进行合理跨径布置，并利用现有桥梁结构分析软件对桥梁施工及运营过程进行结构受力分析与配筋计算。

6.将桥梁施工中关于桥梁架设总体思路的部分转移到桥梁工程课的相关结构体系中去，将具体的各种桥梁施工工艺独立出来，转化为选修课。

7.将原来的桥梁结构电算课程转化为桥梁结构计算，设为选修课，着重介绍复杂桥梁结构的施工与运营过程分析原理。

8.针对各课程知识点衔接的问题，在课程学时分配上采取“节段式”时间安排，将较少学时的课程集中在半个或者1/3学期进行，而不是以往的通过单双周间隔将课程分配到整个学期。

四、桥梁工程课程教学大纲的修订

在上述课程设置方案中，桥梁工程课程教学内容是改革的关键，新大纲的编制中充分体现了对学生工程思考能力培养的要求，将各种工法、算法、构造方法的演变作为教学的重点。表3为桥梁工程（上）教学内容。

在桥梁工程专业方向专业课程设置方案的研究过程中得到如下结论。

1.桥梁工程专业课设置的过分理论化，阻碍了学生创新思维能力的培养。

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关键词:分析;设计能力;建筑方案,问题

一、任务书的解读与分析

(一)通读设计任务书

通读任务书全文是理解任务书的前提。尽快对设计任务有一个整体的概况印象。此时,首先要建立起一个设计目标的概念:包括项目、规模、地理条件等。比如要设计文化馆,必须首先把任务书通读一遍,然后在头脑里对文化馆的知识进行搜索,把问题罗列出来再去找相关资料。任务书的阅读必须仔细,将那些功能要求、特殊要求等记标在纸上,以免设计时疏忽、遗漏。

(二)理解设计任务书

理解设计任务书的核心问题,是避免方案的设计思路、设计方向在重要环节出现差错。例如,要设计一座藏书量为80万册的高校图书馆,必须抓住“高校”这个核心概念,高校是图书馆的限定条件,高校图书馆平面功能布局特点与市级图书馆、少儿图书馆、专业图书馆等有所不同,必须结合大学生的阅读方式及行为特点来创造图书馆空间。所以理解设计任务书的核心问题,是把握好设计要点,才能做出贴合设计要求的方案。

二、方案构思与起步应按正常的设计程序

从设计进程的规律来看,设计过程要经历环境设计!群体设计!单体设计!细部设计的递进发展。因此,设计开始时,一方面应从环境设计入手,妥善、周全地做好总平面规划,成为单体建筑设计的依据;另一方面在进行总平面规划考虑时,不能只考虑外部条件因素,还要看建筑内部条件对总平面规划的制约。建筑方案设计是一个建筑形象创作的过程,而建筑又处在某一特定的环境之中。因此,所要设计的建筑是放在什么样的空间环境中,是必须在设计着手之前充分考虑。同时,在阅读任务书的过程中应建立地段条件图的空间概念,它将决定总平面图设计是否合理。建筑方案设计要从全局着手,综合考虑各种设计因素。在每一个设计阶段抓住主要设计矛盾进行设计。建筑方案设计的过程是动态的,即前一设计阶段所获得的阶段性成果还要受后续过程的检验或修正。建筑方案设计是在不断解决设计矛盾的发展中,逐渐使设计更加完善,直至设计方案满足设计要求,达到最理想的目的。

三、方案生成与建构可采用同步思维

建筑设计实质上是一个不断解决设计矛盾的过程,前一阶段的设计矛盾解决了,后一阶段的设计问题又上升为主要矛盾。建筑方案设计应避免形而上学的一点论。正确的思维应采取辩证法的两点论。建筑设计分为若干阶段,每个设计阶段针对不同的设计问题展开有目的的设计活动,但是,各设计阶段又不是完全割裂开来的,它们互相渗透、互相推进设计进程。下面对设计进程中进行同步思维进行探讨。

(一)环境设计与单体设计同步思维

任何一个建筑设计都是从环境设计入手的,但是环境设计与单体设计又是互为因果、紧密关联的。这就是说,在思考环境设计的同时,既要注意到外部若干现状条件对环境设计的限定,又要预想到单体建筑要求对环境条件的影响。在研究环境设计的同时,还要不停地思考单体建筑的要求。只有在这种同步思维中及时调整关系,才能使环境设计成为有目标的设计,使单体设计成为有限定条件的设计。进入单体建筑设计阶段,必须考虑环境设计的成果。因为,这些成果既可作为单体建筑设计的外部条件而起限定作用,又是形成单体建筑设计具有特色和个性灵感的源泉之一。因此,同步思维的方法从设计一开始就应成为指导正确设计的方法。

(二)各层平面设计同步思维

在对建筑各层平面进行设计时也是同步进行思考的过程,因为有些设计因素必须几层同时进行考虑,诸如垂直交通体系的定位、卫生间系统的配置、建筑结构类型的选择等,上、下层必须同步进行设计。另外,设计要从室内空间效果去进行思维。如公共空间的大厅、大堂若要上下空间流通,那么在设计一层平面时,就必须同时考虑其上的几层平面形式、面积大小等设计问题。两者只有同步进行设计,互相调整才能达到设计目标。在考虑上下层各用房面积配置时,尽管在设计前期的竖向功能分析中已大体确定了,但涉及到具体设计操作时,还是需要上下层同时进行房间配置的设计调整,各层平面只有在不断调整磨合过程中,才能逐渐完善、对应起来。

(三)建筑设计与结构选型同步思维

个别学生在做建筑方案设计时,往往习惯于根据各房间的面积大小进行平面的组合设计,其结果造成该建筑房间的开间大小不一,致使结构系统毫无规律,十分零乱。因此结构概念在建筑设计过程中一定要加以重视。当平面设计大体功能布局已确认后,应立即着手为这个平面框架建立一个合理的结构格网体系。之所以强调结构选型要适时介入建筑设计以达到同步思维的目的,是因为它可以为方案建立一个合理的结构支撑体系,并通过结构的逻辑性整理平面的关系,调整房间的面积,使建筑平面与结构系统和谐统一起来。这里的结构整理并非因对结构选型的思考而打乱已建立起来的平面布局,而是把各房间的平面形态纳入合理的结构系统之中,整理出更合乎逻辑性、大小房间排列更有秩序性的平面布局。有些类型的建筑方案设计如图书馆建筑、博览类建筑、旅馆建筑等,应在建筑功能布局大体确定后,就要及早选择框架结构的柱网尺寸。甚至有些建筑如体育馆建筑设计,一开始可能就要先确定结构方案,以其结构构思控制建筑设计的展开。

当然,对建筑设计与对结构选型的思维先后要视具体情况而定。但这并不重要,问题的关键在于两者始终要结合起来同步进行思维。

四、方案推敲应采用图示思维

建筑方案设计初始,首先是对设计任务书进行逻辑分析,以便尽快理解设计的各相关内容。在进行设计时,并不是立即开始做平面方案,而是要运用图示思维的手段,即一边进行功能分析的逻辑思维,一边就对方案的平面布局进行思考。但是,这种思考是要借助徒手草图的方式及时迅速地记录下头脑中不稳定的、模糊的设计意向,使其成为可感知的图形,尽管这种图形是粗线条而且仅仅是一种分析符号,但随着对设计问题的越来越深入地思考,头脑中对设计问题的思路却越来越清晰、明朗。正是这种图示思维的方法,使得设计者始终保持创作激情。这种设计状态很可能使建筑设计者的设计灵感涌现,并有可能及时捕捉。一旦设计者通过图示思维理出一条方案设计的思路,平面功能布局大体得以认可,就可进入方案的深入。由于前一阶段图示思维异常活跃,基本上分析了应该考虑的设计问题,所以,以后的设计步骤将会比较顺利,设计效率和质量也会大大提高。

总之,建筑设计者在建筑方案设计前期的设计构思和方案建构阶段,一定要运用图示思维的手段来进行设计,必须通过徒手草图的方式来随时扑捉设计的灵感并进行构思和深化。

五方案深化与表达

建筑创作是一个复杂的过程,常具备以下特点:(1)建筑不是纯艺术,受科学技术条件的影响,常将形象思维方法与抽象思维方法结合使用,彼此发展成设计成果。既要有大胆的创新,又要有合乎逻辑的结论;(2)在设计要求的约束下展开思维;(3)思维被情感所激发或抑制;(4)思维受到理论、风格流派及社会审美观的导向;(5)建筑设计需要创造性思维,要有新的立意,且要求这个新的立意人们能够接受[3]。建筑创新必须深化,平面要继续深入完善,流线组织要合理化,造型需要仔细地推敲。平面设计主要考虑的是功能的分区和合理化,空间的构成和变化,流畅而简捷的流线;立面和造型要充分注意整体与协调,在融合周边建筑风格的同时大胆地创新,并注重细部的尺度与构造。当然,在方案深化过程中也会出现一些问题和矛盾,但都会在方案完善的过程中迎刃而解。

设计与表达的问题,实质上,是对设计语言运用能力的研究。所谓􀀂表达,不能简单地看成只是那些便于外行人理解的视觉材料,而是那些更加原始的、未加修饰的、但更接近设计师内心的设计表达。它是设计师们思考的结晶,也是他们的知识、技能和艺术修养的综合体现。设计师的表达能力是他们职业活动的基础,也是有关教育活动中教与学的基础环节之一。表达设计构思的方法和风格很多,但有些基本技能则是共同的,也是必备的。如必要的技术知识、结构选型知识、功能分析知识、良好的工程制图知识(包括制图规范)、一定的素描功底、较好的速写能力以及色彩知识等。上述两者的结合是设计的基本技能。如果能做到两者很好地融合,处理起设计构思问题来则会相对简单。