设计概论论文范文

导语：如何才能写好一篇设计概论论文，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。

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本文对现有高校的艺术设计史论课程教学状况进行了初步分析，并提出了改善的几点设想，结合艺术设计项目式教学模式以及艺术设计史论课程的研究分析报告，总结出艺术设计史论课程的整体问题和艺术设计史论课程的未来发展趋势。

艺术设计与艺术设计史论教学的契合模式

“设计”这一词汇在我们的日常生活中经常被用到，诸如“服装设计”、“视觉传达设计”、“工业设计”、“环境艺术设计”等。本文结合许多有关艺术设计著作对设计概念的阐释，将设计的概念试图从设计专业的角度对其进行一番再梳理，使得对设计的概念有更深入的认识。

艺术来源于生活，同时也是生活中的一部分，而艺术设计作为艺术、技术和科学的结合，更是与生活息息相关。随着艺术设计专业的蓬勃发展，全国各大高校基本都开设了艺术设计专业，随着国家对素质教育的加强，艺术设计史论课程越来越受到重视，开设了艺术设计类专业的高等院校也根据自己的学科专业特点，都开设一定数量的艺术设计史论课程，但是还是普遍存在一些问题。结合整体的分析研究数据，总结出艺术设计史论课程的整体问题和艺术设计史论课程的未来发展趋势。

艺术设计史论课程初探

艺术设计史论课程是高校艺术设计专业学生必修的专业理论课程，其中包括了有中外艺术设计的发展历程、艺术设计理论的萌发、分支及其在人类社会发展史上的贡献率等等。艺术设计史论课程自20世纪90年代起陆续在全国的艺术院校和综合院校的艺术设计专业中开设。据不完全统计，全国80%以上的院校开设了艺术设计史论课程，此类课程在开阔设计专业学生的视野，提高其人文素养、树立创新的设计理念，提升设计的品位，形成个人风格等方面意义深远。因其滞后于艺术设计实践，其研究内容和教学方法尚有许多不足的地方，当今国内更是如此。总之，高校艺术设计史论教材田圃中，已由过去的一枝独秀，发展到今天的百花竞放。中国的艺术设计史论研究也将迈进一个较快发展时期。

事物具有两面性，有好的一面，同时也有不足的一面。在艺术设计史论课程的教学过程中，主要存在几个方面的问题：(1)艺术设计史论课程观念需要更新;(2)教学课程设置不够合理;(3)教学方式方法亟待创新;(4)理论教学与设计实践需要更好的对接。

艺术设计史论课程概况以及发展趋势

1.教材的使用

在艺术设计史论课程刚刚兴起的时候，对于艺术设计史论的教学还处在基本的发展阶段，教材有一枝独秀到目前的百家争鸣。在当时只有尹定邦教授著《设计学概论》，尹定邦教授在书中重点介绍了设计学研究的范围、现状，设计的多重性，设计的类型，设计师的职能，中外设计史的源流，设计批评理论的发展、嬗变与多元化等，特别着重强调了设计理论对设计发展的必要性。

经过十多年的发展，艺术设计史论教材层出不穷。李砚祖教授著的《艺术设计概论》得到众多高校的青睐。该书主要介绍了设计的方法、程序与管理、设计的哲学、设计与文化的关系等，提出“设计是科学技术与艺术的统一结合”的观点。目前，高校设计史论的版本逐渐增多起来，如赵农著的《中国艺术设计史》、李立新著的《中国设计艺术史论》、朱和平著的《中国艺术设计史纲》、王受之著的《世界现代设计史》等，都是比较权威的艺术设计史论教材。

2.加强师资力量

当前，我们一些高校艺术设计史论课程教师师资力量基础相对有些薄弱。很多时候，有一些毕业生毕业后选择出国或者到科研机构，能够进入高校的人员较少。可见，艺术设计史论教师的供不应求和教学质量提高速度慢是现代设计教学中面对的直观问题。

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作者：孙立 单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司

注重无砟轨道排水设计轨道结构设计过程中应该全方位考虑排水设计及其可靠性和耐久性。水永远是无砟轨道结构最持久的敌人，也是无砟轨道能否保持60年使用寿命最主要的控制因素之一。因此，在进行无砟轨道结构设计，尤其是隧道内无砟轨道结构设计时应该特别重视无砟轨道结构的排水设计，并将无砟轨道结构的排水设计纳入整个线路排水设计系统。在实际轨道结构设计工作中，对于CRTSII型板式无砟轨道侧向挡块的设置影响轨道板表面排水、CRTSI型框架板式无砟轨道框架内排水这些在运营过程中已经发现容易积水的部位应该进行特殊设计。对于板式无砟轨道梁面采用中间排水，为了将轨道二侧的积水排到中间排水沟而采用在轨道板内预留圆形、半圆形的排水管，尤其在南方雨量较大，且暴雨比较集中的地区证明其效果均不佳，在实际采用中应该慎重，因此敷设板式无砟轨道范围的桥梁最好采用三面排水的方式。隧道内漏水一般具有较强的腐蚀性，为了避免腐蚀性渗水影响无砟轨道的耐久性，在实际设计中应该确保隧道排水措施到位，针对无砟轨道设计应该在二线之间设置中间排水沟，同时保证可能的渗水低于无砟轨道结构底面。在路基地段，一直存在中间堆高表面敷设混凝土结构(含沥青混凝土结构)和中间设排水沟两种方案，两个方案各有优缺点，前一个方案还存在表面敷设素混凝土还是沥青混凝土的区别。应该说在北方寒冷地区，采用中间设置排水沟，由于该方案需要在路基中埋设横向排水管，一方面对于路基的整体性产生一定的影响，另一方面即使排水管按照设计要求位于冻胀线以上，个别情况下还是存在横向排水管冻裂、冰块堵塞排水管等现象影响排水的通畅，因此在北方严寒地区建议采用二线中间堆高表面敷设混凝土结构向轨道二侧的排水方案。相比较北方雨水较少，南方地区雨水丰沛;另一方面，二线中间堆高表面敷设混凝土结构向轨道二侧的排水方案由于存在无砟轨道轨道板(道床板)与堆高表面敷设混凝土结构之间缝隙封堵困难，且封堵遇水膨胀橡胶条的耐久性满足设计要求困难，因此建议在南方雨水地区采用中间设置排水沟的排水形式。明确轨道施工要求轨道工程施工图设计应该强调对于施工中的重要部位提出重点的施工要求。尤其对于施工缝的处理，对于其钢筋搭接率、新老混凝土界面应该说明详细的处理措施及施工注意事项。

桥梁地段单元轨道结构设计在桥梁梁缝地段轨道结构是单元还是连续、无砟轨道单元结构长度多少合理，国内进行了大量的研究和实践。从CRTSII型板式无砟轨道的设计理论和实践经验来看，桥梁地段无砟轨道的单元长度当然可以确定为无限长。从结构设计原理的角度来进行分析，无砟轨道的单元过长，其内部结构受力舒缓需要通过限制位移的方法来保证轨道结构的几何形位，其前提必然是相关限位措施和桥梁、底座板、轨道板以致钢轨的合龙或锁定温度及其关系必须得到严格控制，否则轨道结构的稳定性必将受到影响，进而影响轨道结构部件的强度和稳定性、耐久性。因此应该针对目前出现的CRTSⅡ型板式无砟轨道板与水泥乳化沥青砂浆离缝及其拍打问题、CRTSⅡ型板式无砟轨道板滑动层窜出及其维修问题、CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板承轨台开裂、CRTSⅡ型板式无砟轨道宽接缝裂缝及轨道板预裂缝裂缝宽度过大等问题展开深入研究。路基地段单元轨道结构设计德国高速铁路即是路基地段轨道结构采用连续结构，其最大的优点是路基地段无砟轨道支承层可以采用水硬性支承层代替钢筋混凝土结构，降低轨道工程造价;另外一方面，路基地段德国无砟轨道设计理念借鉴了高速公路从路面到路基刚度递减的设计理念，而高速公路路面与下部路基结构之间即敷设了一层水硬性材料。相比较CRTSI型板式无砟轨道在路基地段轨道板采用单元结构，底座采用3～4块轨道板长度的钢筋混凝土长单元结构，CRTSI型双块式无砟轨道结构必须采取一定的结构设计及施工措施控制混凝土裂纹，并且从目前国内外几条建成通车的高速铁路来看，国内虽然对于CRTSI型双块式无砟轨道道床板裂纹控制取得了一定成效，其裂纹宽度基本控制在0．2mm规范允许的范围内，但是从根本上避免CRTSI型双块式无砟轨道道床板裂纹存在一定的技术困难。第二，为了控制CRTSI型双块式无砟轨道道床板两端的稳定性，必须在道床板两端一定范围内设计较强的限位措施，如端梁、销钉等，并且需要制定完备的施工质量保证措施，否则容易导致路基地段连续道床板结构两端鼓起，严重情况下可能导致设置的端梁结构失效。第三，连续道床板结构保持在线路上的稳定的前提是道床板结构与支承层之间保持可靠的粘结，因此在施工过程中应该保证支承层表面的拉毛质量符合设计要求，尤其在施工合龙地段，其支承层拉毛容易被施工车辆破坏，因此在施工道床板之前应该确保支承层拉毛满足要求，且支承层表面的浮渣等清理干净。

无砟轨道结构设计是一个系统工程，结构设计一方面应该与桥梁、隧道、路基等相关工程协调，而且应该考虑环境因素、施工因素、运营维护因素、轨道工程内部各组成结构等的影响和相互作用。坚持单元设计理念，合理确定轨道结构单元的长度。另外一方面，针对目前敷设的连续轨道结构，尤其是桥梁地段跨越梁缝的CRTSⅡ型板式无砟轨道，应该针对目前的运营现状，有针对性开展系列监测活动，并对监测结果进行分析研究，一方面形成连续敷设无砟轨道理论计算体系并确定相关主要设计参数，另外一方面积累数据编制CRTSⅡ型板式无砟轨道的养护、维修规程。

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（一）过分注重技术教学忽视了广告理论的传授

广告设计专业学生在注重技术学习的同时，还应该注重理论知识的学习，这就需要教学工作者将二者有机融合在一起，全面提高学生的综合素质。目前，我国职业学校广告设计专业教学过分注重技术学习，忽视了理论教学的重要性，学生在今后的实际工作中会因为理论知识缺乏而很难解决某些实际问题。

（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。

三、结束语

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如何有效促进学生从“电离模型”向“水解模型”转变？单纯靠老师的讲授显然是不可行的。教学的首要任务在于引发认知冲突，从而认识“电离模型”的局限性。在此基础上，让学生认识到改变或调整原有认知的必要性。于是，借助一定手段、设置能使学生产生认知困惑和冲突的问题情景，并立足于这一困惑和冲突的问题情景，开展深入的探究，从而实现旧概念的重组、新概念的建构成为教学的关键。问题情景对学生造成的认知冲突程度越显著，越有利于激发学生解决困惑与冲突的探究兴趣。如何设置能使学生产生强烈认知冲突的问题情景？一方面，要强化学生原有认知，让学生清晰认识头脑中“电离模型”；另一方面，呈现直观明显、冲突强烈的反例，让学生对原有认知产生强烈的不适感。当对“反例”产生认知冲突时，引导学生立足于从系统的视角去分析溶液中存在的微粒及微粒间的作用，初步建构起解释盐溶液酸碱性的“水解模型”；在初步建立新模型的基础上，应用此模型去预测更多未知盐溶液的酸碱性，并通过实验加以验证，从而让学生认识到新认知模型的合理性和有效性。最后，对新、旧认知模型进行对比分析，明确适用对象、本质差异等，深化对新概念模型的认识，从而有效实现“概念转变”。

二、“盐类的水解”（第一课时）的教学设计

概念转变的前提条件是“对现有概念的不满”。对“现有概念的不满”，不仅与学习者面对的情景有关，而且与学习者对自身原有认知的清晰度有关。学习者对自身的原有认知越清晰，面临新的问题情境时，产生的冲突将越强烈。本课教学时，先安排下述复习回顾活动：请同学们结合已有经验与知识（如强弱电解质电离、溶液酸碱性等），思考如下问题：

（1）纯水会发生怎样的电离？常温下，纯水中的c（H＋）、c（OH－）大小关系如何？

（2）对于水溶液而言，溶液的酸碱性与溶液中c（H＋）、c（OH－）大小有何关系？

（3）酸（或碱）溶于水后形成的溶液显酸（或碱）性，为什么？归纳总结：酸（或碱）溶于水形成的溶液显酸（或碱）性，是因为酸（或碱）电离出H＋（或OH－），导致溶液中c（H＋）大于（或小于）c（OH－）。

设置三个问题供学生思考，强化学生对水的电离、溶液酸碱性与c（H＋）、c（OH－）大小关系的认识，并激活“电离模型”。其目的不仅为盐溶液酸碱性分析奠定基础，并为后认知冲突作铺垫。在完成上述教学任务之后，接着安排如下探究活动：提出问题：现有一瓶0．1mol／LCH3COONa溶液，请分析与预测：

（1）CH3COONa在水中如何电离？是否产生H＋或OH－？

（2）请预测：CH3COONa溶液显酸性、中性还是碱性？为什么？实验活动：请在预测基础上，用pH试纸测定该溶液的pH。要求“分析与预测”的目的在于引导学生应用“电离模型”解释未知溶液酸碱性，为认知冲突埋下伏笔；“实验活动”的目的，则让学生亲自获取感性材料，强烈感知预测和实验结果差异性，从而产生强烈的认知冲突，诱发学生对“电离模型”的不满。接下来，并不急于分析醋酸钠溶液为何显碱性，而是安排学生反思与动手实验。具体安排如下：提出问题：请反思自己的“分析与预测”及“实验活动”，看看是否存在问题。实验活动：请重测CH3COONa溶液的pH，并用同样方法测0．1mol／LNH4Cl溶液的pH。将结果填入表中。反思的目的，在于确认自己的分析与pH检测无误；实验活动的目的，不仅确认醋酸钠溶液pH确实显碱性并获取更多的事实证据，同时得出盐溶液可呈碱性、也可以呈酸性的事实，从而进一步认识到“电离模型”的局限，激发建构新思维的驱动力。前面的教学活动，为“概念转变”提供了前提条件。接下来的教学，便是要引导学生探究，以期建立“水解模型”。教学安排如下：提出问题：

1．请结合醋酸钠溶液显碱性的实验事实，思考并讨论下述问题：

（1）该溶液体系存在哪些电离？是否可逆？电离出哪些微粒？

（2）溶液中H＋、OH－均来自水的电离，对于纯水电离而言，c（H＋）应等于c（OH－）。为何该溶液中c（H＋）小于c（OH－）？是不是体系中哪些微粒结合了水电离产生的H＋？请结合溶液中的微粒加以分析。

2．按前述醋酸钠溶液显碱性的分析思路，探讨NH4Cl溶液显酸性的原因。

3．和同学交流讨论，并用自己话语归纳总结盐溶

液显酸性或碱性的原因。引导学生从同时考虑醋酸钠和水的电离、电离是否可逆、电离产生的微粒出发，并从系统中微粒相互作用的视角分析醋酸钠溶液中c（H＋）、c（OH－）变化的原因。之后，遵循这样的思路，分析讨论NH4Cl溶液显酸性的原因。经历这样的探究活动，学生将初步建起了盐溶液酸碱性分析的基本思路，初步形成盐类水解的概念，初步建立起体系中微粒间的相互作用、水的电离平衡及移动、盐溶液的酸碱性等整体性认识。这样的学习，解决了“新概念的可理解性”、“新概念的合理性”问题，从而有利于概念转变。学生虽然建立起对“盐类的水解”概念及“水解模型”的初步认识，但还需进一步检验。因此，接下来的教学，要让学生从理论与实践两个层面去论证“水解模型”的合理性。教学过程如下：问题讨论：

1．为何盐溶液体系中的盐电离出来的金属离子或酸根离子会与水电离出来的OH－或H＋结合？你将如何证明？

2．根据你的分析，预测Na2CO3及Al2（SO4）

3溶液酸碱性，并从微观视角加以分析。实验活动：

1．设计实验并验证“盐溶液体系中的盐电离出来的金属离子或酸根离子会与水电离出来的OH－或H＋结合形成弱电解质；

2．用pH试纸测定0．1mol／LNa2CO3、Al2（SO4）3及KNO3溶液的pH，并将实验结果与预测相对比。本阶段教学任务的功能如下：一是寄希望于学生能从弱电解质电离平衡的角度，认识到溶液体系中若同时存在弱碱的金属离子与OH－、弱酸的酸根离子与H＋时，将结合为弱电解质分子并建立起平衡，再用实验来证实；二是应用“水解模型”去预测未知盐溶液的酸碱性，并通过实验来证实。最终，让学生从理论和实践层面证实“水解模型”合理性，同时体验“新概念的有效性”。到此为止，学生将体验到“电离模型”不合理性，体验到“水解模型”的可接受性、合理性及有效性，从而较好地达成“概念转变”———即判断溶液酸碱性从“电离模型”转向“水解模型”。但是，教学并不能到此为止，还需继续安排相关的学习活动。提出问题：现有一瓶0．1mol／L的NaCl、KNO3溶液，请预测这两种溶液的pH，并从微观视角加以分析。实验活动：请用pH试纸检测上述两种溶液的pH。交流讨论：

（1）你的预测结果与实验结果是否一致？

（2）若不一致，请分析其可能原因；

（3）结合前面六种盐溶液酸碱性及微观视角的分析，总结分析盐溶液的思路。本阶段活动的安排，旨在让学生认识到盐溶液还可能显中性。这是其一；第二，通过提供盐类水解的“反例”（即有些盐并不水解），进一步深化对“水解模型”的认识（此类盐不水解，照样可以用“水解模型”解释———因为此类盐电离时既不产生弱酸根离子，也不产生弱碱的金属阳离子，将不会结合水电离出来的H＋、OH－而不破坏水的电离平衡，故其溶液显中性）。至此，学生借助“水解模型”全面解释了各类盐（能水解的盐、不能水解的盐）溶液的酸碱性，深刻认识到“水解模型”的合理性和有效性，将牢固建立分析溶液酸碱性的新模型。最后，安排如下活动，帮助学生总结溶液酸碱性判断两类模型（“电离模型”和“水解模型”）的适用对象与分析思路，达成本课的学习目标。提出问题：现有稀盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液、氯化铁溶液及硅酸钠溶液。

（1）哪些溶液显酸性？哪些溶液显中性？哪些溶液显碱性？

（2）以上述显酸性溶液为例，从微观角度分析它们显酸性的原因。

（3）结合问题（2），总结可从哪些角度分析溶液的酸碱性？

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1)实验任务。概念设计任务为:能够进行前后角度范围约60°的调节;升降范围约30cm;可以采用纯机械调节，也可以采用机电液一体化控制;可以进行任何有创意的构思，先不必考虑是否实用。受试者根据概念设计任务构思一种靠背可倾斜、座板可升降的可调座椅，要求给出其原理方案及相应的总体结构方案，即完成可调座椅的概念设计。受试者必须将其内隐的设计构思过程完整地记录下来，并通过三维CAD软件进行表达、构思和修正，以此来完成可调座椅的原理方案构思与总体结构方案的设计。图1和图2所示分别为某受试者设计认知过程的原案笔录数据截图和相应可调座椅的三维CAD概念模型。整个设计任务可以分解成10个子任务:倾斜机构方案、倾斜机构定位、升降机构方案、升降机构定位、功能构件表达、倾斜机构三维CAD模型、升降机构三维CAD模型、总体虚拟装配、运动干涉检验和干涉部位修正。2)实验样本。受试者由机械专业研究生组成，拥有大致相同的机械设计知识背景，因此他们的同质性较好，具有较好的代表性。受试者都是自愿参加实验的。根据文献［13］中“总体的同质性越好，所需的样本容量就越小”的原则，又参考Bilda等人［14］的一个相关实验(样本容量n=6)。笔者邀请了15位受试者参与测试，其中1位受试者的设计结果过于简单，不能完成设计任务被淘汰，最终本研究选取14位受试者参与实验。3)实验过程。受试者开始对设计任务进行分析和构思，实验即正式开始，实验过程全程录像。为尊重受试者的设计习惯，本研究并不强制要求受试者发声思考。对于特别不适应发声思考的受试者，要求其笔录自己的构思过程。受试者如有疑问，可以向主试者询问，也可以向其他专业人员咨询。疲劳了可以离开，稍事休息。受试者在笔录设计构思过程中，如果要修改前面的构思，则应保留前面的原样而另行记录。同样，在CAD环境里进行修改时，必须将前面的构思另存为新文件，再进行修改。4)数据采集和处理方法。本试验采用秒表计时，并记录受试者在设计工作中发生的每一个操作和行为表现，包括思维活动表现。本实验采用原案分析法记录设计认知活动，运用SPSS15．0软件处理实验数据。

2研究结果

2．1设计型知识工作过程的分解

对受试者设计认知活动的整个分解过程包括如下两个步骤。步骤1:分解和汇总。首先，分别对14位受试者沿着时间顺序，按照功能性原则和可测性原则进行设计过程的细分。然后，将分解得到的工作单元分别归入创造性工作单元、事务性工作单元和无效工作单元，之所以划分为这3类工作单元是基于设计型知识工作的如下特性:1)设计工作本质上是一种知识创新活动［15］。2)设计工作也像体力工作一样，包含大量的事务性劳动。3)知识工作具有非连续性，而且不可避免地会受到一些外界因素的干扰。这些特性在不同活动中所占的分量不同，以哪个特性为主，工作单元就归入相应类别。设计型知识工作过程包含的工作单元如表1所示。步骤2:分析和提炼。“思考”应包含审题、静思和回忆等活动。“思考”是一种过程，而“发现”是一种结果，“发现”往往引出一些事务性工作单元如“记录”、“打字”、“CAD操作”、“选择”，甚至是“交流”等，这时，“发现”可以看作是“思考”和其他工作单元的分界，也可用来识别这些工作单元。“讨论”指围绕疑难问题所进行的互动，当然，讨论的形式不仅仅是口头的，还可以通过IT平台讨论。“决策”不能狭隘地理解为一种领导行为，本文研究的“决策”是从工作单元的性质上讲的，是对日常设计问题的决定。至于设计人员所特有的“草绘”行为，在现代制造环境下，既包括徒手草绘，也包括CAD草绘。“查找”、“记录”和“咨询”都是信息接收阶段。在现代制造环境下，操作软件系统成为设计型知识工作者的日常活动，其中一部分“打字”活动可归入“记录”活动，属于信息接收阶段，另一部分“打字”活动与“CAD操作”活动合并为“软件表达”，它们属于信息输出行为。“交流”不能与“讨论”混为一谈，它指信息的相互传递。“计算”包括徒手计算和用计算器计算。“选择”指对现有信息或方案的挑选，其中包括一部分对软件系统的操作活动。“交流”、“计算”和“选择”都包含信息接收和信息输出。与Gilbreth夫妇的动素分析范式一样，在设计型知识工作中也存在“无效工作单元”，比如“插话”、“等待”、“间歇”、“接电话”和“打断”等。其中，“插话”、“接电话”特指外界对设计工作的打扰，是被动的，可以归入“打断”。对于设计人员主动给外界打电话的情形，可以相应地归入“交流”或“讨论”。“等待”是在任务中止或信息系统运行较慢时所产生的停顿，包括问题无法解开时暂时放下工作的情形。“间歇”是指因饮食、休息等生理需要所产生的停歇。经过上述分析，本文提炼出如表2所示的3类工作单元。其中，创造性工作单元5种，事务性工作单元7种，无效工作单元3种，共计15种工作单元。

2．2假设检验

假设H0等价于设计型知识工作的信息加工时间t1与信息接收和信息输出两者时间之和t2的比值(t1/t2)的期望μ，其值等于0．25(即2/8=0．25)。各个创造性工作单元的时间相加得到信息加工时间t1。各个事务性工作单元的时间相加得到信息接收与信息输出两者时间之和t2。需要注意的是，接下来的假设检验中不考虑无效工作单元所占用的时间。为检验假设H0，运用SPSS15．0统计软件对t1/t2进行单样本T检验(one-sampleTtest)，结果如表3所示。表3中，Sig．(双尾)是统计值t的显著性概率p。p=0．495＞0．05，表明统计值t落在t0．025的左侧;95%置信区间［－0．0163，0．0321］的两个端点一负一正，表明置信区间必然覆盖总体均值(即期望μ)。这两点都说明应当接受假设H0，即对于设计型知识工作而言，信息加工时间t1与信息接收和信息输出两者时间之和t2的比值符合帕累托法则。

3分析与讨论

通过实验可以看出，创造性工作单元所占比例较小，有的受试者创造性工作单元的时间比例甚至低于10%。但之所以称其为知识工作，是因为整个工作过程是围绕知识创新来进行的，这也正是知识工作方式与传统工作方式的根本区别。在本文的设计活动中，知识创新体现在设计者运用经验、知识和灵感进行任意的功能创新及结构创新。就像Drucker［2，16］发现影响知识工作效率的6个因素与泰勒的科学管理原理(Taylorism)正好相反一样，本文也有类似发现。1)“思考”、“发现”、“查找”和“选择”这4种工作单元是知识工作方式与传统工作方式共有的，但它们在两种工作方式中的重要程度很不一样。在Gilbreth动素分析范式的18种动素中，“思考”、“发现”、“查找”和“选择”在体力工作中属于辅助动素，除非是非用不可，在设计工作中会尽量取消这类动素。但是，这些工作单元在知识工作中却不是可有可无的。比如“思考”、“发现”等工作单元就起着核心作用，正是它们决定了知识工作的本质。又比如“查找”、“选择”等工作单元，正是它们完成了大量的事务性知识工作。2)在Gilbreth夫妇的动素分析范式中，无效动素(拿住、延迟、休息和耽搁)是必须设法消除的。但在知识工作中，无效工作单元(打断、等待和间歇)尽管对工作的进展没有直接的作用，可它们是一种常态，不便消除。比如，“打断”往往是不可预料的因素所致;“等待”往往与知识工作的非连续性相关联，很多设计灵感正是在等待中乍现。最后，本文在实验数据记录方面和时间计算方面需要做两点说明。1)实验所采用的记录方法虽然与工作日写实的方法比较相似，但是本实验并没有将记录的工作单元与实际工作内容建立一一对应关系。因为一项具体的设计工作会涉及很多专业性较强的术语，这些并不是本文必须关注的，本文研究的目的是要挖掘出设计型知识工作共有的构成单元及其比例关系。2)在实验中，本文将设计工作的各个组成部分视为是互不交叉的。然而，这些工作单元在实际工作中并不能截然分开，比如“草绘”和“思考”，设计人员在徒手草绘或CAD草绘时很可能也在思考。但科学研究中为了研究方便，往往会先将问题简化，然后再进行研究，本文也是如此。因为草绘是设计所特有的一种认知活动，所以将它与其他的思维性活动分开。

4结语

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1.1经济、科技的吃速发展

新材料、新技术层出不穷，虽然教材不断更新、补充，但由于编著者的探索总结与出版过程所用时问，加上使用教材的年限，一些内容早已过时，而新内容又难以有效及时地补充。如上个世纪八十年代在美国出现的绿色建筑、当前兴起的符合全球可持续发展的生态建筑、节能建筑，在我国建筑院校还没有完备的教学计划与相应的教材等，这些都给建筑设计课程教学工作带来影响，也不利学生对建筑知识的吸收与建筑创作能力的培养。

1.2学生建筑设计的综合能力不够

除建筑设计本身的专业知识外，还缺乏与其它相关专业的知识及各专业之间的相互配合，尤其是刚刚接触建筑设计课程的低年级学生，在思想意识上沿袭高中的思维方法，难以较快地适应建筑学专业以直观图形和空间思维为主的思考问题的方式。因此，设计思路不开阔，独立创作与创新能力较差。

1.3电脑与信息技术的高速发展，渗透到了人们生活的方方面面

电脑设计的迅速发展与广泛运用，一方面极大地拓宽了建筑设计的空间，使人们摆脱了对纸和笔的依赖，大大提高了工作效率。同时也使不少学生崇尚电脑，认为电脑是“万能”之神，电脑能代替一切，他们没有认识到电脑只是一种辅助设计手段，就像笔和纸一样是一种工具，它无法替代设计者的思维，不能替代手绘设计的审美及对建筑材料、建筑构造方式的掌握与了解。过分依赖电脑不利于学生创造性思维的培养与训练，教师应及时纠正学生这种错误思想，加强学生手绘功夫的训练。

2、建筑设计课程教学改革策略

2.1增强课程的趣味性

正所谓“兴趣是最好的老师”。因此，要提高学生的学习积极性，使课堂教学能够达到满意的效果，培养学生的学习兴趣是最好的方法建筑设计课程有别于其他的理论课，更为强调的是学生的参与性和操作性。因此，也更易于采用相关的方法使课堂充满活跃性和趣味性方法有很多，比如：可以通过设置问答的形式或者也可以组织学生开展方案讨论会，还可以运用此相关的多媒体资料，这样此措施都可以很好的提高课堂教学的趣味性。

2.2加强课外指导

交流与评价应该不仅仅限于课堂上，还应该表现在课外的指导上，教师应该针对每个学生小同的特点，在课外主动走到学生中间，方而对个别学生进行分析辅导，另方而对此专业上尚存争议的理念也应该积极与学生讨论交流。同时，教师还应该利用课外时间去了解和掌握最前沿的设计思想和热点信息并及时传达给学生，也可以通过介绍知名建筑师的事迹或者就某此杂志报刊的建筑评论做分析等等，在融洽的气氛中培养学生的交流和创新的能力。

2.3授课方式的改变

当两位以上老师同上一个年级建筑设计课时，采用集体备课，集体听课、一人授课、分班辅导的方式进行，这样做的目的是使每位任课教师都有一个主攻方向，有更多的精力把专项题目研究深、研究透。相同年级的学生可得到完全相同的设计理论知识。课堂上教师使用现代化多媒体授课，生动直观、科学准确地传递设计信息，通过多媒体教学，丰富了教学内容，开阔了创新思维视野。

2.4开展专项讲座

在建筑设计课程教学中，有许多设计题目并不是现实生活中的实际项目，其往往免去了许多在实际生产中会遇到的问题与困难，这造成学生在设计过程中对实际问题把握不好，设计的产品不符合现实要求。所以如何培养学生对实际空间的尺度感，明白使用者在建筑中的心理感受，知道自己所设计建筑的技术要求，都是我们教学改革过程中必须要面对的难题。解决这类问题的有效途径是举办专项讲座。

2.5课堂加强实际项目

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1.学生缺乏艺术修养艺术修养只有经过长期的熏陶才能提高，但许多工科学生进入大学之前根本就没有接受过系统的艺术课程训练，大学艺术类课程主要集中在大学一年级，科目少、学时短，这对美术基础薄弱的学生来说培养艺术修养是远远不够的。由于美术基础薄弱、缺乏艺术修养，致使许多工科院校产品设计学生缺乏艺术审美能力，这已经成为一种非常普遍的现象，许多学生的毕业设计作品从最终的效果图到展板排版设计都缺乏美感。

2.教师缺乏设计实践经验当前，工科院校引进的教师虽然都具备较扎实的理论知识，但他们大多数没有接触过具体的设计项目，对许多设计可行性问题、实际产品的设计经验、产品开发流程等缺乏了解，这使得许多教师在教学改革过程中只重视对理论知识的讲授，而忽略了设计的市场性以及设计与市场的关系，这样培养出来的学生既不熟悉产品的生产流程，又无法为企业降低生产成本，无法满足市场对产品设计人才的需求。

3.学科设置缺乏交叉渗透产品设计教学改革在学科设置上主要分为三类：机械专业教师讲授的工程力学、造型材料与加工工艺等工程基础课程；艺术学院教师讲述的素描、色彩和效果图技法等艺术类课程，专业设计教师讲授的产品、包装、字体与板式等设计专业课程。这三类课程教师在教学方法和手段上主要采用的是机械专业工程设计教学方法和传统美术教育的教学手段，各课程都由不同研究领域的教师讲授，各学科之间缺乏交叉和渗透，这不仅造成许多学生在择业时选择了与产品设计无关的工作，也造成企业招不到符合需要的产品设计人才。

二、产品设计教学改革方向

1.调整课程结构产品设计是一门涵盖审美、管理、经济、文化等各方面知识的综合性学科，美学因素对于工科产品设计学生来说具有极为重要的作用。产品设计专业必须尊重学科特点，针对学生缺乏美术专业训练和艺术熏陶的实际情况加大素描、色彩等艺术课程在课程结构中的比例，训练学生准确把握形体、对色彩的敏锐度、设计中色彩的搭配、三维造型能力、对产品形态的把握、增设优秀产品设计赏析课等，培养学生的审美能力和审美评价能力。同时教师可以选择与市场联系紧密的产品设计课题，促进理论知识在实践中的运用，凸显产品设计专业特点，提高学生对课程知识的综合运用能力。

2.优化师资结构聘请在产品设计领域有重要科研成果或重要影响的人员作为学科带头人，促进学术发展，营造良好的学术氛围；选派优秀在职教师和青年教师到国外深造，提高教师的理论水平，定期委派教师到企业和工厂进行学习锻炼，熟悉产品设计流程，了解市场对设计人才的需求标准；聘请国内或国际著名产品设计师作为学院的名誉教授，推动学科发展。

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自Lucas(1988)以来，许多研究在Samuelson(1958)&Diamond(1965)的世代交叠模型(OLG)的基础上，将养老保险、人力资本投资与经济增长的其他要素相联系进行了理论和应用研究。本文介绍了养老保险制度与人力资本投资的理论和应用研究的最新成果和进展，指出了理论和应用研究的新趋势，这对于当前我国经济高速发展和社会保障改革进程中的养老金计划和制度的设计将具有重要意义。

一、引言

养老保险是社会保障的最重要组成部分，在国外文献中养老保险被直接称为社会保障(Socialse-curitySystem)。按筹资方式的不同，养老保险可分为现收现付制(Pay-as-you-goSystem或UnfundedSystem)和基金制(FundedSystem)两种类型。现收现付制是从社会保障制度产生以来至今大多数国家采纳的一种养老保险制度模式；而基金制是自20世纪80年代人口老龄化及养老保险面临的财政支付危机以来，一些国家开始试行并逐渐实施的一种养老保险模式。

20世纪60年代以来，在Samuelson(1958)和Diamond(1965)的世代交叠模型(OLG)的基础上，多数研究通过对个人储蓄、收入分配、劳动力流动之间关系的认识，对养老保险制度与经济增长之间的关系进行了卓有成效的研究。例如Barro(1974)从遗产动机的角度、Romer(1986)从个人储蓄、劳动供给的增长模型讨论了现收现付的养老保险制度对经济增长的负面影响等。不过这类研究通常不考虑技术、人力资本、制度等要素。

自Lucas(1988)和Rome(1990)等的新增长理论形成以来，经济增长更加强调技术和人力资本等要素的重要作用，于是人力资本积累与物质资本一样也被看作是经济增长的重要源泉。此后，许多研究借助于人力资本积累这一桥梁来研究养老保险制度同经济增长之间的联系。在人力资本的新增长模型中，教育投入成为衡量人力资本积累水平的一个重要的指标，教育投入量、受教育时间与人力资本积累水平三者之间是成正比的，延长受教育时间意味着教育投资越多，人力资本积累水平就越高；反之，受教育时间少则教育投资则相对会减少，人力资本积累水平也较低。人力资本投资主体可分为政府和非政府两类，其中政府对人力资本投资一般表现为财政性教育投入，而非政府的人力资本投资主体则包括企业、社会其他经济组织、学生家庭以及学生本人等。但从新近的文献研究来看，各类研究主要针对养老金制度与政府或者学生家庭对子女人力资本投资而进行，一般不涉及其他非政府主体的人力资本投资(如企业和社会团体对教育的资助)的内容，且研究路径也各有差异。

二、养老保险与人力资本投资的理论研究

通过世代交叠模型假定年青期和年老期人力资本和养老保险效用存在代际间相互转化，是研究养老保险制度与人力资本投资的基本理论框架。在市场经济条件下，政府人力资本投资属于公共支出，需要符合公共服务效用最大化的公共决策原则；而家庭人力资本投资的决策则需要符合个人终身效用最大化的原则。这样，通过2期或3期的世代交叠模型就可以针对现收现付制和基金制这两种不同的养老保险制度对人力资本投资之间的关系进行分类研究，约束条件为市场均衡条件下的微观主体效用最大化和经济稳定增长。

(一)养老保险与家庭对人力资本的投资

在世代交叠模型中，基金制条件下的强制性储蓄或社会保障税使父母在年老时获得的养老保险与子女未来承担的赋税无关，也无法产生遗产效应，这可能造成生育率上升和人均人力资本水平下降，不利于经济长期增长(Stuart，1998等)；反之，现收现付的养老保险制度则能通过对年青期个体强制征收养老保险或社会保障税并转移给当期的老年期个体(或者父母)，以保证年老期个体(或者父母)对孩子人力资本投资的回报，也有利于鼓励父母对子女进行人力资本投资，提高他们的技术水平，有利于经济增长。

Kemnitz&Wigger(2000)等则认为现收现付的养老保险制度实际上是人力资本积累存在外部性时政府矫正市场失灵的政策手段，它可以促成人力资本积累达到最优水平，而基金模式的养老保险制度则与没有社会保障的自由放任经济一样会造成人力资本积累的不足。其原因是，每一代人的人力资本积累总是建立在上一代平均基础之上的。如果每个人都增加学习时间，不仅可以提高其自身的人力资本存量，还可以提高下一代人的人力资本水平及劳动生产力。在具有基金制社会保障制度的自由经济中，个人并不能获取人力资本积累所产生的全部收益，也不可能为了提高下一代人力资本水平而增加学习时间，因此个人投人学习的时间往往少于最优配置的学习时间。

在现收现付的养老保险制度条件下，养老金的数量往往与个人的工作年限和工资收入有关，而工资收入通常是与教育程度正相关的，这相当于将养老金数量直接与年轻时积累的人力资本挂钩，使得延长学习时间的人能够在年老时获得更多养老金，这种更高的回报是来自于下一代人的人力资本增加而带来的整个社会生产水平的提高。所以从理论上讲，只有现收现付养老保险制度才能体现出人力资本积累在代际之间的正向溢出效应，刺激各代人为了提高下一代的生产能力而积累更多的自身人力资本。

(二)养老保险与政府对人力资本的投资

由于人力资本投资离不开政府对公共教育领域的资助，许多研究还将政府人力资本投入引人理论模型分析之中。政府支出包括生产性支出和非生产性支出，其中，非生产性支出中包括政府用于公共教育和社会保障等领域的投入。由于一国政府每年预算的约束，增加一方面的公共支出比重则必然会导致另一个公共支出领域

预算的减少。

在现收现付的养老保险模式中，当期工资与养老金数量挂钩，这利，养老保险计划不影响当年的财政收支平衡，政府可将更多的公共资源用于教育和基础设施等公共支出领域，优化公共资源配置以提高全社会生产效率。而在基金制的养老保险模式下，个体的养老金数量或者说未来的福利是由他本人过去的储蓄和基金运作表现决定的，与下一代人力资本水平提高而带来的教育收益率的提高没有关系，他们希望政府能将更多预算投入到社会保障体系中来，这将会减少政府对教育和基础设施等领域的公共支出，从而不利于政府人力资本投资的决策。因此从养老保险与政府人力资本投资的研究结果来看，这些结论也大都偏向于现收现付养老保险制度对政府人力资本投资和经济增长的积极作用。

在一个3期的世代交叠模型中，Buiter&Kletzer(1995)考虑了现收现付养老保险的代际转移再分配政策对人力资本积累的影响，发现当年轻个体不能够从资本市场上进行借贷以支付他们的教育费用时，现收现付的养老保险制度尽管会降低物质资本的积累，但却有利于公共资源偏向于对人力资本的投资。而Kaganovich&Zilcha(1999)的研究表明，假定在现收现付的养老金制度下存在市场均衡，那么政府会将大量预算开支用于教育而最大限度地减少对社会保障的转移支付，这时养老金计划也许没有存在的必要。而在子女的福利状况是由人力资本水平决定的前提下，父母的效用函数由其自身消费大小和子女当期的人力资本回报来决定，因此，父母考虑到今后的退休福利水平，就必然会加大对子女的教育投入，这时政府给予家庭的教育补贴也会起到积极作用。此外，Bellettini&Ceroni(1999)还将公共支出和人力资本作为经济增长的内生变量并引入理论分析，指出只有现收现付社会保障才会增强公众赞成提高生产效率政策的意愿，从而对基础设施建设和人力资本投资方面产生积极作用…。。

也有一些研究如Starketa1.(1997)、Panu&Poutvaara(2007)等从跨国之间劳动力流动或者技术转移的角度考察劳动力流动对人力资本的影响。结论是跨国间劳动力的自由流动，能够促进欠发达国家的人力资本投资并通过技术人员的双向流动提高欠发达国家的人均人力资本，但现收现付制社会保障形式下，比例工资制社会保障制度国家和固定费用制养老保险制度国家间的劳动力流动会导致前者人力资本投资的减少和后者人力资本投资的增加，并由此带来帕累托改进。

三、养老保险与人力资本投资的应用研究

与理论研究不同的是，养老保险与人力资本投资的应用分析并不关注养老保险制度的唯一合理性问题，而是围绕着生产率提高和经济增长这些主题，对不同经济体中现行的养老保险制度与受教育年限、退休年限、社会福利及生育率之间的关系进行实证分析。

Rojas(2004)的研究配合了内生生育率选择来量化1985年以来西班牙的高等教育资助(政策)的成本和收益，结果显示：西班牙的政府教育补助的增加改变了人口教育程度的分布并导致人口出生率下降，受教育人群中低人口出生率和高人均寿命改变了总人口的年龄结构，使得政府必须增加社会保障税率以平衡养老金预算，因此这一机制实际上降低了教育投入政策的社会福利。

在充分考虑了美国劳动者工作期内缴费形成的现收现付的养老保险这些参数的条件下，CruzAEchevarria.AmaiaIza(2006)的研究结果表明，在美国，由工作期内劳动者缴费的现收现付的养老保险支付制度会促使人们考虑提前退休，但随着未来社会保障费用负担人口的减少，预期寿命的提高也能够促进单位资产GDP增长速度的提高。现收现付的养老保险制度能够促使个人延长受教育时间，增加家庭或个人对人力资本的投资，但随着社会保障负担率的提高会带来单位资产GDP增长速度的降低，使政府面临着预算平衡等问题。

我国的养老保险模式是现收现付型还是混合型模式目前还存在许多争议，不过从目前养老保险资金账户运行的实际情况来看，现阶段中国仍然处于现收现付的养老保险模式中。针对这种情形，近来国内也有一些关于养老保险与人力资本投资方面的研究。例如，于凌云等(2008)针对中国社会保障改革过程中养老保险和人力资本公共支出的增长效应进行了分析，并通过人力资本这一指标来体现它们与经济增长的相关关系，结果表明：从公共支出角度来看，政府对养老保险的转移支付与人力资本和长期经济增长率之间呈现出一种负相关关系；公共教育投入对于长期人力资本及经济增长的正面效应很明显，而对短期经济增长的正效应却不明显。

针对中国长期的城乡分割的现实情况，赖得胜等(2004)、田永坡等(2006)等的文献根据当前中国“统账结合”的社会保障模式，对我国城乡人力资本投资进行了比较研究，认为由于当前我国农村社会保障体系的缺位，造成了基层政府和农村家庭在教育投资领域的沉重负担，因此需要尽快建立覆盖全国的社会保障体系，同时提高养老保险个人账户的比重，从而有利于人力资本投资。

四、结论与展望

上述分析表明，在均衡条件下，考虑到社会福利、人力资本和物质资本投资等因素来分析一种养老保险制度与人力资本投资之间关系，这一问题并不能简单地从理论研究角度得到一致的精确答案。而在应用分析中，由于不同国家的国情和实行的养老保险制度存在差异，养老保险制度对于人力资本投资所产生的效应也各不相同。

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关键词：机械设计；教学；改革机械设计课程

在工科类大学中是一门必修的专业基础类课程，该课程强调了培养学生的个人操作能力，并对学生在今后的工作作用极大。因此机械设计课是工科学生的一门极为重要的课程，学生的个人实践能力和创造精神均可以在该课程中得以提高。但是，在当今我国的机械课程教学当中，仍存在有不少的问题，针对性的解决这些问题，是让机械设计课程更上一层楼的关键。

1实验项目在机械设计课程中暴露的问题

1.1实验过于偏重验证性

我国机械设计课程的教材中虽设计有多项实验，例如带传送实验、机械运动的图像绘画、机械的参数测量等。但是这些实验绝大部分都是作为验证性试验出现在课本之上，且具有很强的理论性。学生认为课本上的这些设计实验往往对自己今后的工作并没有什么太大的用处，因此，当前高校的机械设计教材中的实验部分很难引起学生的学习热情，学生也很难将这些知识与自己今后的工作相结合。

1.2实验内容缺乏综合性

高校中的机械设计课程设计实验，往往在单个的实验中缺乏对机械设计理论知识的综合运用，每个实验设计均是围绕了单一的理论知识点，没有进行综合性的理论知识运用。单纯注重实验对理论基础知识的验证，无法有效增强学生的创新能力，只会让学生在实验当中枯燥地证实教材中的相关理论。

1.3实验类项目在机械设计课程的评定之中分数比例较低

在对学生进行机械设计课程能力的综合评定时，各大高校往往都较为重视学生理论知识的掌握，但往往忽略了最为重要的学生的实践操作能力的培养。实验课程在学生成绩的评定之中，往往得分只占其中的三成左右，绝大多数得分均在于理论知识的书面表达。这样偏重记忆的教学方式，背离了机械实验课程重视实验的初衷，无法真正做到培养学生的自主创新意识，也不能起到增强学生职业技能的作用。并且受到这种“重视理论，轻视操作”的思想的影响，很多学生在实验课上往往不愿意亲自动手做实验，更加无法增强机械设计课程中学生的个人技能的使用能力。

2机械设计课程中对于实验教学的改革对策

2.1实验课程中教学方式的改革

改变现有的以老师作为机械设计实验中核心的教学方法，使用开放式的机械设计实验教学，让学生作为课堂的主导。老师利用学生已经掌握的机械设计的相关理论知识，提出相应的实验设计要求，让学生自行查阅相关档案，并独立设计实验模型。老师根据学生的完成进度，进行发问，并提出相关的修改意见和评价。这样既可以杜绝学生之间验证性机械设计实验的实验报告抄袭的现象发生，同时也可以有效增强学生自主动手能力和实践能力。例如，实验课上，老师公布实验课题为“水平结构的运动数据的综合测试试验”，要求学生利用当前所学的机械设计相关理论知识，自行设计一套传动系统，如曲柄的滑块结构。在设计好这个结构之后，故意改变该结构中的一个参数，查看该参数的变化对整个实验数据会产生怎样的影响。例如改变曲柄的长短的影响，连杆长短的影响。并让学生记录于自己的实验报告之中，并浅谈在该实验中如何选择最佳的参数，并通过相关的理论验证自己的观点。这样的实验设计，既锻炼了学生的动手操作能力，又可以让学生的技能水平有所提升，增强了学生对于机械设计实验的重视程度和学习热情。

2.2考核办法的改革

当下我国的机械设计课程的考核办法依旧是“重视理论而轻视实践”，造成了机械设计课程就好像高中的物理一样。只要学生会相应的计算方法，就可以取得好成绩，这往往与机械设计课程的教学初衷背道而驰。所以，需要改进当下机械设计课程的考核办法，让机械课程的教学目的回归正轨。例如，在考核标准中，应让学生在规定时间内，按照老师提供的要求，独立完成一套机械设计项目，如连杆机构等。根据老师提供的相关要求作出相应的实验实物和实验报告，并根据该实验提出相关课题，让学生通过理论知识进行有关的阐述，这个考核占学生总成绩的60%。另外，平时的课堂表现占学生总成绩的20%，期末成绩占学生总成绩的20%。这样设计的好处在于学生在掌握理论知识的同时，也要注重个人的动手操作，让机械设计课程的教学初衷得以实现。真正让学生做到重视实验的目的，也为学生今后的职业技能打下了良好的基础。

2.3补充

机械实验课程在进行相关的改革之后，伴随着而来的是对教学工作者的要求提高。相关教师要对改革后的机械设计课程有更高的重视，领会新教材的创新内涵，将自己的教学重心从理论教学逐步偏向实验指导。

3结束语

当前我国的机械设计课程在教学过程当中，依旧过于保守，并且不利于学生在进入社会工作后的发展。学生无法在该课程之中培养自己的个人技能素养，针对这一些问题，有关教育工作者必须要严肃重视起来。实验的课程改革，相关的考核办法，都需要进行更详细的打磨。这一切的目的，都是为了将学生的能力培养做到最好，完成这一目的，需要所有教育工作者不懈的努力。

作者:赵迎珍 单位:西安航空职业技术学院

参考文献

[1]刘元林.大工程背景下机械设计基础实验教学改革的研究与探索[J].实验技术与管理,2010,01:14-16.

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现代航空常用的复合材料增强纤维主要是碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维，3种纤维的特点如下表1所示，碳纤维与其他两种混杂使用的特点如表2所示[1]。发动机舱口盖为承力口盖，而且考虑口盖的冲击性和口盖可能遭受的冲击能级，另外同材料的织物比单向带具有更高的抗冲击性，且织物在冲击破损后不容易扩散，因此，发动机舱口盖选用碳纤维织物预浸料和玻璃织布混杂的复合材料设计。复合材料夹芯结构常用的芯材主要是非金属Nomax蜂窝芯材和泡沫芯材。与非金属Nomax蜂窝芯材相比，泡沫芯材便于加工（机加），尤其是复杂异形件，其数控加工成本可比Nomax蜂窝大大降低。另外，据Northrop公司测算，对于深截面夹层结构，采用泡沫芯材，比采用Nomax蜂窝重量减少10%，劳动力成本节省59%，大大降低了制造成本。泡沫芯材为各向同性材料，而Nomax蜂窝为正交各向异性，因此在复杂载荷的环境采用泡沫芯材更为合适。考虑其工艺性和成本，后机身腹部口盖采用复合材料泡沫夹芯结构。综上所述，后机身腹部口盖采用复合材料泡沫夹芯结构，层合板材料主要是E765/3KPW中温固化环氧碳纤维平纹织物预浸料（单层厚度0.2mm）和EW200A无碱玻璃布（单层厚度0.2mm），泡沫为PMIA-52。由于后机身腹部口盖要充分兼顾内表面的抗冲击性和电位腐蚀。所以口盖内、外表面别为EW200A玻璃布，加强其抗冲击性和隔绝其与金属接触。在其内、外表面涂底漆TB-6保护口盖表面。在其外表面进行火焰喷涂铝层成网格状，铝层通过多头螺栓与机身金属结构连接，形成导电通路，进行静电和雷击防护。

2静力计算分析

根据零部件的实际结构，并参照结构简化模型原则建立了后机身段整体有限元模型，层合板主要划分为3结点壳单元和4结点壳单元，泡沫芯子为4面体单元，单元的属性分别按零件的实际材料和铺层顺序、角度附值。口盖模型与整个后机身模型是建立了单元-单元的链接单元来模拟铆钉，其属性赋真实选用多头螺栓的尺寸和材料。通过计算，发动机舱大开口口盖的位移、应力、应变如下图1~图5所示，最大位移为1.529mm，最大应力为89.39MPa，最大拉应变为1024με，最大压应变为3300με，最大剪切应变为1749με，均在材料许用范围之内。从图6可以看出芯子的应力很低，口盖主要靠层合板传力。复合材料泡沫夹心结构的发动机舱大开口口盖满足静力计算要求。

3冲击损伤分析

发动机舱大开口口盖为复合材料泡沫夹层结构，当其受到外来物冲击时，会发生面板基体和纤维损伤、分层、泡沫夹层压溃和剪切破坏、面板与芯材界面间脱胶等多种损伤形式[4]。因此对发动机舱复合材料泡沫夹层大开口口盖的冲击计算分析需要采用多个材料模型——面板复合材料力学模型、层间分层模拟材料模型、泡沫夹层材料力学模型。利用商用有限元软件平台ABAQUS建立有限元模型，如图7所示。在冲头附近的60mm×60mm区域建立了细化的实体模型并采用了较密的网格，而在余下部分则采用的是壳模型并采用了较为稀疏的网格，并且该余下部分区域仅被赋予了材料的弹性性能以提供必要的刚度支撑。口盖两部分模型之间采用的是ABAQUS中的“shelltosolid”约束进行连接。有限元模型中的冲头采用了解析刚体进行模拟。口盖在冲击过程中的边界条件设为四边简支，冲头边界条件的施加是对代表冲头的参考点进行的，冲头的边界条件为除冲击方向外其他五个方向的自由度均被约束。进行冲击计算时，参考军机后机身腹部可能遭受跑道碎石冲击，冲头被赋予了35m/s的初速度，冲击能量为5J。冲击计算的结果如图8~图12所示，冲击过程的持续时间较短，仅为约0.8ms，冲击过程中的最大冲击力和最大位移分别为1500N和4.5mm左右。面板凹坑深度0.79mm。冲击面面板内各界面内均有少许分层发生，不过总体来说面积不大，而面板与泡沫夹芯间界面脱胶严重；冲击面面板内出现了少量纤维断裂；泡沫夹芯内出现局部压溃损伤。所有冲击损伤均在可接受范围内。

4结论