时间：2023-03-22 17:43:54
序论：在您撰写话题设计论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
在课文教学中如何将课文内容作为话题，如何激发学生的兴趣，如何培养学生的思维能力，如何使其能创造性地解决课文话题所引出的与现实生活密切相关的问题，是摆在我们外语教师面前的一大课题。而教育学理论中的“近体原则”在中学英语课文教学中的运用，为培养学生的创造意识，发挥其创造潜能和学以致用开辟了一条新路。
“近体原则”是指在教学过程中，应尽可能缩小教与学之间的差异，在时间和空间的距离及心理和情感等方面的差异，在有限的时间内达到满意的教学效果。也就是说，教师应在充分了解所教学生的心理状况、年龄层次和知识水平的基础上，认真分析教材，并对教材进行创造性的处理，缩小教与学之间的时空差距，以及心理和情感等方面的差异，充分激发学生学习的积极性、主动性和创造性，从而提高教学效果。
“近体原则”可分为时间近体原则、空间近体原则、心理近体原则和活动近体原则。现分别论述如下：
一、时间近体原则
在中学英语教学过程中，师生要不断吸收新知识、新信息和新材料，及时了解国内外重大事件发生的原因和背景。教师可以引导学生将这些重大事件与课堂教学内容有机地结合起来，根据课文内容创设话题，用课本知识去分析当今国内外所发生的重大事件的原因和背景。这种教学方法不仅有利于激发学生的学习兴趣和社会责任感，还有利于提高其分析问题和解决问题的能力。
例如，在教学TheGreenHillsofTangsa一课时，教师可以运用时间近体原则向学生提出这样一个话题：WhydidthepeoplealongtheChangjiangRiversufferalotinthebigfloodin1998?然后让学生分为若干小组，用英语进行讨论。学生人人参与，气氛活跃，经过各小组发言，归纳出1998年中国长江发生特大洪水的主要原因，如：气候变化，河床抬高，河道变窄，雨水集中，山坡植被破坏严重，围湖造田，森林遭砍伐等等。接着教师又不失时机地引出另一个话题：Whatcanwedotopreventsuchadisasterinthefuture?这一问题的提出再一次引发学生积极思维，主动探讨，各抒已见。通过小组总结和归纳，师生们得出了解决这一问题的答案。
高中英语新教材中有不少涉及社会热点和焦点问题的课文，例如：动物保护问题----MiludeerreturntoChina;男女平等问题----Thesecretisout;关注地球问题----Savingtheearth;残疾人问题----Disability;世界粮食问题----Feedtheworld;垃圾处理问题----Dealingwithwaste及自然灾害问题----Earthquake,Fire,Hurricane等。教师可以在课堂上留出一定的时间，引出课文以外的话题，创设问题情境，有效激发学生的学习兴趣，引导学生创造性地思维，为课堂教学创设出一种紧张、活跃、和谐和民主的氛围。
二、空间近体原则
受全局性和典型性的局限，教材在选材时不可能选用近期发生在学生所在地区的事例。由于空间距离远，在教学中直观性差，感受性弱，学生的兴奋点不易被激发，因此教师应以课文内容为依据，尽量结合当地典型事例，从课文中引出最受学生关注的话题。
例如，在教学Disneyland这一单元时，教师如果在课堂上抓住时机，向学生展示2lstCentury(1999.11.3)全版刊登的将于2005年完工的香港迪斯尼乐园彩色模型图，并作必要的介绍，就能达到进一步吸引学生注意力的目的。教师可以作如下介绍：
Aftereightmonthsofnegotiations,theHongkonggovernmentstruckadealonNov.2fortheconstructionofaUS$3.55billionDisneyland.TheparkwillbethethirdDisneythemeparkoutsidetheUSafterParisandTokyoandisaimedattouristsfromtheChinesemainland----whichisseenbymanyWesterncompaniesasahugemarketforthenewmillennium.It"stobebuiltoverafive-yearperiodonHongkong’sLandauIsland.
此时，教师如能抓住学生注意力集中、兴奋点强的有利时机，创设“辐射式”的问题情境，引导学生从不同的角度回答教师提出的问题，则能引起学生一系列的言语实践活动。例如：
1.WhydoestheHongkonggovernmentdecidetobuildDisneythemepark?
2.CananotherDisneythemeparkbebuiltintheotherplacesofChina,suchasinBeijingorinShanghai?Whyorwhynot?
这一系列问题缩短了课文内容与现实问题的空间距离，自然会收到良好的课堂效果。
又如AngkorWat一课介绍了柬埔寨通过对吴哥窟的开发与保护，使其成为柬埔寨最著名的旅游风景区。学生学习了这一课后，教师可以引出中国著名的皇家园林----圆明园的保护和开发这一话题。让学生针对当前就圆明园开发与利用存在着的两种截然相反的意见展开讨论，即部分经济学家、企业家和房地产开发商欲将圆明园开发成一个集商业、贸易、房地产开发为一体的综合园林，变废为宝。同时，圆明园的开发还可成为北京市的一个经济增长点。另一种是以文史学家、考古学家为代表的意见，即圆明园是中国近代史的一面镜子，要让它保持一片废墟的原汗原味，以便让子孙后代永远铭记中国近代史上的这段屈辱史。根据这一话题背景，教师可提出如下一些问题供学生讨论：
1．IsitbettertokeepthedesertedYuanmingyuanParkasitisortodevelopit?Whyorwhynot?
2．WhatwillyoudoifyouarethemanagerofYuanmingyuanPark?
经过讨论，学生得出了一个折衷的方案，即在保持现存圆明园风貌的基础上，将其主体部分开发成一个中国人了解近代史和进行爱国主义教育的基地；还可以划出园中一部分把它开辟成一个民俗村和拍摄古装戏的影视基地；还可以在园内建一个古玩市场，把国内外游客吸引到圆明园，做到以园养园。
三、心理近体原则
心理近体原则是教师从实际出发，了解某一年龄段学生的身心发展规律，通过创造性的设计，从课文中引出学生最关注和最感兴趣的话题，引起学生的有意注意，引发学生的思维和探索，从而达到最佳的课堂教学效果。
例如，在进行AFarmingPioneer的教学时，学生不禁赞叹我国古代劳动人民的聪明和智慧。此时，教师如能拿出《中华英才》画册，向学生展现一幅朴素农民的彩照，让学生猜一猜他是谁，他有何伟大成就？这一情景一定会把学生的注意力吸引过来，经教师提示，学生能够猜出那位农民是被世人称为“当代农业之父”的袁隆平。然后教师再提出以下几个问题：
1．Whydowecallhimthefatherofmodernagriculture?
2．Withouthisgreatinvention,manypeoplewouldgohungry,doyouthinkso?Andwhy?
3．Whatishedoingnow?
通过联系实际回答问题，学生不仅参与了言语实践活动，而且一种民族自豪感油然而生。
四、活动近体原则
智力的发展不应仅仅停留在课堂，教师应让学生在自己动手动脑中去发展，在实践中去进行体验和回味。因此，课余时间和节假日，教师应鼓励学生走出校园，把枯燥的语言课变成谈经验和谈体会等的交流会。
例如，教学TheSummerHolidays一课时，教师可引导学生谈谈亲身经历过的事情。如教师可以让学生扮演报社记者采访来自农村的学生，谈谈他们假日是怎样帮助父母进行夏收的；也可采访来自城市的学生，谈谈他们在父母上班时是怎样安排自己生活的，等等。这时的课堂是生活的舞台，教师是舞台上的组织者和导演。教师的作用是激发学生的参与意识，调动学生的参与热情，扩大学生的参与面。
再如，在教学Travel一课时，教师可在黑板前挂一幅中国地图，让学生联系实际谈谈他们的旅游经历。这时，有的学生描述了去广州和深圳的经历，其中包括怎样去的，跟谁去的，花了多少钱，用了多少时间，买了什么纪念品等内容；有的学生谈了旅途中的见闻和当地的风俗习惯，等等。在教师的启发和诱导下，学生个个争先恐后用自己所学的英语表达自己的经历和感受。这样，不但训练和培养了学生用英语表达的能力，同时也融思想教育于英语教学之中。
中学英语课文教学的目的绝不只是学生在教师的引导下，获取课文所传达的信息，也不仅仅是让学生掌握课文所包含的词语、词法、句型和语法等语言知识。语言教学只有跟现实生活结合起来，才能体现出其功能和生命力。因此，在课文教学中，教师应当把课堂作为学生英语实践活动的舞台，把课文内容作为话题，组织学生进行讨论、议论、评价、延伸和借鉴等言语实践活动，从而发挥学生在教学中的主体作用，培养其积极的思维能力和创造能力。
在课文教学中如何将课文内容作为话题，如何激发学生的兴趣，如何培养学生的思维能力，如何使其能创造性地解决课文话题所引出的与现实生活密切相关的问题，是摆在我们外语教师面前的一大课题。而教育学理论中的“近体原则”在中学英语课文教学中的运用，为培养学生的创造意识，发挥其创造潜能和学以致用开辟了一条新路。
“近体原则”是指在教学过程中，应尽可能缩小教与学之间的差异，在时间和空间的距离及心理和情感等方面的差异，在有限的时间内达到满意的教学效果。也就是说，教师应在充分了解所教学生的心理状况、年龄层次和知识水平的基础上，认真分析教材，并对教材进行创造性的处理，缩小教与学之间的时空差距，以及心理和情感等方面的差异，充分激发学生学习的积极性、主动性和创造性，从而提高教学效果。
“近体原则”可分为时间近体原则、空间近体原则、心理近体原则和活动近体原则。现分别论述如下：
一、时间近体原则
在中学英语教学过程中，师生要不断吸收新知识、新信息和新材料，及时了解国内外重大事件发生的原因和背景。教师可以引导学生将这些重大事件与课堂教学内容有机地结合起来，根据课文内容创设话题，用课本知识去分析当今国内外所发生的重大事件的原因和背景。这种教学方法不仅有利于激发学生的学习兴趣和社会责任感，还有利于提高其分析问题和解决问题的能力。
例如，在教学The Green Hills of Tangsa一课时，教师可以运用时间近体原则向学生提出这样一个话题：Why did the people along the Changjiang River suffer a lot in the big flood in 1998? 然后让学生分为若干小组，用英语进行讨论。学生人人参与，气氛活跃，经过各小组发言，归纳出1998年中国长江发生特大洪水的主要原因，如：气候变化，河床抬高，河道变窄，雨水集中，山坡植被破坏严重，围湖造田，森林遭砍伐等等。接着教师又不失时机地引出另一个话题：What can we do to prevent such a disaster in the future?这一问题的提出再一次引发学生积极思维，主动探讨，各抒已见。通过小组总结和归纳，师生们得出了解决这一问题的答案。
高中英语新教材中有不少涉及社会热点和焦点问题的课文，例如：动物保护问题----Milu deer return to China;男女平等问题----The secret is out;关注地球问题----Saving the earth;残疾人问题----Disability;世界粮食问题----Feed the world;垃圾处理问题----Dealing with waste 及自然灾害问题----Earthquake, Fire, Hurricane等。教师可以在课堂上留出一定的时间，引出课文以外的话题，创设问题情境，有效激发学生的学习兴趣，引导学生创造性地思维，为课堂教学创设出一种紧张、活跃、和谐和民主的氛围。
二、空间近体原则
受全局性和典型性的局限，教材在选材时不可能选用近期发生在学生所在地区的事例。由于空间距离远，在教学中直观性差，感受性弱，学生的兴奋点不易被激发，因此教师应以课文内容为依据，尽量结合当地典型事例，从课文中引出最受学生关注的话题。
关键词：主题公园；规划设计；影响因素；规划建议
为更好的适应当今日益发展对社会需求的主题公园，不仅是广大民众对于旅游产业的期望，也是游览者自身追求旅游娱乐方式之一。在主题公园规划设计时，不仅要融入对社会文化、人文科学的信息，同时还需要规划设计引人注目的游戏、娱乐项目。只有这样，才能使凸显主题公园的自身水平，也能够让大众不断地接受主题公园，成为城市或乡村的旅游活动场所之一。随着旅游业的发展，广大民众生活水平的不断提高，在主题公园的规划设计中更需要注重其品质的提高，使其更好地贴合社会需求、适应市场环境，并且发展成为科学的城市旅游文化建设项目[1]。
1主题公园的规划设计
公园的主题规划设计一定要有全面的优化意识，有效的发挥地理位置、主题特点和公园性质，让主题公园在实际应用中得到更多的市场关注以及游览者喜爱，获得更好地城市规划发展和自身效益[2]。
1.1园址选择
主题公园规划设计的地理位置选择是很关键的部分，不仅关系到城市的规划发展，也影响着公园的实际效用，选址的前期一定要进行城市整体布局的分析，并对意向位置进行实际的考察调研，了解意向位置的周边情况和市场环境，同时考虑人口分布和需求。一方面，规划的前期要对选址地进行人口分布以及对公园需求度进行调研，比如对比几个意向位置的周边环境和人员分布，调查人流情况以及是否具有旅游市场的前景。另一方面，考量公园选址周边的交通便利性和文化建设，在主题公园选址建设时要加强对交通设施的完善，同时建立独特的品牌文化。
1.2准确定位
主题公园的本身特性是作为城市的一项旅游产品，在需求上的定位要具有创意性，表现出主题公园自身内容的独特性，从而可以加强市场的竞争力，由此吸引更多的游览者和消费者，也可以扩大对公园的宣传和提高经济效益。主题公园的规划设计者，一方面是开发商要合理选择主题公园位置，优化主题公园内容选择，让主题公园最大效益的发挥其长处，以及地理位置的优越性。另一方面，表现出主题公园的创新意识和文化建设，在公园的规划设计中，要保持对市场的高度敏感性，建设方灵活运用各种市场机会，建立起成熟的商业模式，并通过专业的人员将商业运行模式与规划设计相结合，让主题公园的适应市场水平不断提高。而不是一味的进行简单模仿，避免主题公园因雷同而带来消极因素。以往的主题公园建设存在很多的不足，应该加强对其他国家、城市先进经验的学习和总结，让主题公园能够聚集更多的游览者和参与者，更加有效的显示其特性，取得更好的经济效益和价值。目前，主题公园规划设计越来越注重对娱乐活动项目的建设，不仅看重用科学技术方式来提高对公园的娱乐活动的开展，并且注重公园游览者对锻炼、休闲、娱乐方面的需求。由此可以对游览者的生理素质和生活品质的重视，将主题公园的锻炼性活动作为公园主要部分，不断发挥主题公园规划设计的创新性和进步性。
1.3产品创意
主题公园由于受到自身的稳定性带来的影响，对其后期投入使用中可塑性表现能力较差，所以对主题公园的动态性内容进行规划设计时，要提升对公园内容、产品的主观设计上的要求，保证其创造价值和创新意识可以得到体现。在主题公园中开展全民健身等健康性活动，应本着健身、绿色生活、放松的理念，吸引更多的人群，并且通过对主题公园内容进行布置装饰、表演节目等形式，不断加强主题公园的独特性，让人们加深对主题公园的印象，增强自身体验和再次游玩的概率。
1.4场景更新
主题公园确做好主题规划设计以后，其内容和活动一定要在保持主题特色的基础上进行不断的创新和改进，只有这样，才能保持游览者的新鲜度，延长其实际实用周期和效益。为保证主题公园的可持续发展，管理者和建设方应该保持对公园内容、旅游产品和景观设计的不断更新，让其不落于市场的末端。公园主题的凸显主要是借助公园内的场景设计、景观摆设等。所以，主题公园的场景规划显得非常重要。以往传统的主题公园较多是静态的景观场景，通过简单的了解或单纯的观光型活动后，游览者不免会产生单调、乏味的感受，让游览者失去下一次观赏消费的欲望，静态景观的强烈直观性让建设方不得不重视主题公园的改进，在静态的景致中添加动态性，让游览者可以更好的参与到其中[3]。如深圳的华侨城对民俗文化村进行优化更新，将民俗文化演艺融入到原先只具有观光性的街区，使游客身临其境，增加体验感。对中心剧场等的节目不断更新，完善游乐广场的设施建设，增添更多活跃的气氛，逐渐提高对民俗文化的关注度。这样为主题公园发展带来了良好的经济效益。
2主题公园规划设计影响因素
主题公园规划设计不仅与城市规划有关，也是旅游业的市场发展和需求。在规划设计过程中，要将主题公园规划设计和城市建设活动之间的潜能激发出来，让其蕴含的能量转换为现实的实际效益，这样不仅可以提高主题公园规划设计水平，而切还能达到内外因素相结合的效果。
2.1外部因素
对主题公园规划设计的外部影响因素首先是追求商业价值，对公园建设资本的有效运用，以期望可以提高公园带来的经济回报效益和占有行业的市场。另一方面城市文化构建的影响，在主题的建设过程中利用科学技术手段形成不一样的文化风情，形成独特的文化理念和对社会时尚的不同追求。最后是建立和选择区位条件，确定公园面对的游览者市场，根据当地的实际经济水平和城市发展，科学合理的进行公园选址的规划建设。
2.2内部因素
主题公园规划设计影响内部建设的主要因素有以下方面：公园的规划内容计划、主题的定位、公园选址和地理位置分析、整体结构的布置及风格、公园的宣传活动等，要解决或降低这些因素对公园建设的影响，必须在规划前期进行实际的调研，并结合主题公园的各方面情况综合考虑，把握好游览者的心理，保障其能够对市场产生一定的影响力，并且得到民众的欢迎。
3建议
综上所述，对主题公园规划设计工作来说，我们要从实际环境建设着手，考虑到多样化的内外影响因素，保证主题公园的地址选择合适项目的建设，同时也能体现出公园独特的表现形式，确保主题公园在城市的影响力及吸引力，使社会大众认可，从而提高主题公园规划设计的价值，建议如下：（1）主题公园项目规划设计以人为本，突出主题特色，有合理的主题路线，让参与者有美好的精神享受；（2）主题公园项目规划设计要突出以高科技和综合创新理念，确定鲜明、创新的主题；（3）不断克服主题公园论主题公园，在主题挖掘时，增加大众文化为内涵；（4）注重主题公园规划设计的形象策划，不断增强吸引力和竞争力；（5）主题公园规划设计坚持可持续发展理念，坚持特色品牌，不断注入文化元素，以长远综合效益为发展目标。
作者:商周媛 单位:大连高马艺术设计工程有限公司
参考文献
[1]张金翠，常江，邓元媛，等.旧遗存新天地———夏桥煤炭主题公园规划设计研究[J].四川建筑科学研究，2013，39（2）：260~263，268.
门盖在工作时与汽车壳体之间的接触过程非常复杂，不仅涉及到接触、大位移、大变形等非线性问题，而且由于不同车型的汽车外壳结构不同，选用的材料也不同，所以研究时必须考虑汽车壳体模型.由于研究的主体是门盖，而推动门盖的主动力已知，汽车壳体只是力传递的边界条件，所以引入汽车壳体的简化模型.汽车壳体采用一般小轿车大小4500×1750×1300的简化模型，其材料模型采用线弹性模型，弹性模量取相比结构钢较小的值，这样既可以模拟在压缩过程中出现的较大变形，又避免引入材料非线性影响计算效率，同时对门盖的应力和变形计算影响很小..根据门盖的结构形式和特点，CAE建模时采用壳单元（ShellElement）来划分网格.在不影响分析结果的前提下对门盖进行了必要的简化，如忽略了螺纹孔、圆角及倒角等特征，从而提高有限元模型的质量、减小模型的计算规模.分析模型如图2所示.
2有限元分析
门盖闭合过程中，门盖与汽车壳体之间存在接触非线性.同时，工作过程中汽车壳体的刚度不是恒定的，它随着变形的大小而变化，即存在几何非线性.因此本文作SOL601，106高级非线性静力学分析.非线性分析和线性分析相比，非线性分析的计算时间和计算机存储量要大得多，而且在数值计算方法和求解参数的设定上有较大区别[2].边界条件包括载荷、约束和仿真对象[3].在门盖的左右轴套上分别施加轴承力，力的大小为800KN，方向为沿着油缸的轴向，指向门盖.在汽车壳体的底部作固定约束、门盖的旋转轴处作销钉约束.同时，忽略门盖组件各结合面之间的接触变形，近似将各接触部分看作刚性接触，在FEM下为门盖的各边、面之间添加1D连接[4-5].门盖与汽车壳体之间的接触是非线性的，在仿真模型下，定义高级非线性接触，汽车壳体作为“源区域”，门盖底板作为“目标区域”，“接触参数”保持默认.有限元计算模型如图3所示，分析结果如图4所示（只显示门盖）.根据图形可知门盖最大等效应力为170.76MPa.应力主要集中在门盖的左右轴套上，即油缸与门盖连接处.门盖的材料为Q235号钢，屈服强度为235MPa，可见在该工况下门盖满足强度要求.
3优化设计
有限元分析的最终目的是进行优化设计，现在需要对门盖结构进行优化，优化的目标是模型的重量最小[6-7].约束条件是在不改变门盖模型网格划分、边界约束和载荷大小，并能满足强度要求的前提下，控制最大等效应力值不超过材料屈服强度的70%（约165MPa）.
3.1筋板的布置
根据分析结果可知，应力主要分布在左右轴套处，大部分的筋板受力极小，因此，可通过布置筋板的分布进行优化设计.为便于加工和装配，门盖筋板布置采用均匀分布的方式.设计变量为筋板的数量，原结构中单行设置的筋板数量为10，考虑减重的目标及结构的稳定性，取筋板数量为3-7.图5为筋板数量与门盖最大应力和位移关系，图6为不同筋板数量对应底板的应力分布图.结果表明筋板数量对门盖的最大应力（轴套处）影响较小，对门盖底板的应力分布位置影响较大.底板最大应力发生在门盖油缸轴线方向上的临近筋板与主横筋板接触处，最大应力为N=4时σmax=61.52MPa.综合考虑最大应力、最大位移和底板的应力分布，以及实现减重的目的，确定新结构的筋板数量为4.
3.2筋板厚度的优化
3.2.1灵敏度分析
灵敏度分析是为优化设计做铺垫.通过灵敏度分析可以确定模型各参数对输出结果影响的大小.在模型校正过程中重点考虑对输出结果影响较大的参数，排除那些对输出结果影响很小的参数，这将在很大程度上减小模型校正的工作量，提高优化设计的效率[8-9].NX高级仿真中几何优化模块下提供了全局灵敏度解算方案.设计目标为门盖的重量最小，约束条件为门盖的最大应力，设计变量为筋板厚度.为便于加工与安装，门盖结构中相同结构的尺寸应保持一致.筋板厚度参数主要包括底板厚度T1、主横筋板厚度T2、横筋板厚度T3、竖筋板厚度T4、轴套厚度T5、前板厚度T6、门盖耳套帮板厚度T7和其他筋板厚度T8.对上述筋板厚度进行全局灵敏度分析，获得各参数对设计目标影响的全局灵敏度曲线，最后将所有灵敏度曲线调整到一幅图表中进行比较，根据各参数的全局灵敏度曲线的斜率大小判断设计参数对设计目标的灵敏程度，最终确定T1、T2、T3、T4.根据各参数对约束条件的影响曲线，确定T5.全局灵敏度曲线如图7所示.由图7（a）可知底板、主横筋板、横筋板及竖筋板的厚度对门盖的重量影响较大，其中底板的影响最大.由图7（b）可知轴套的厚度对约束条件的影响最大.为提高门盖强度以及减轻门盖的重量，主要对底板、主横筋板、横筋板、竖筋板厚度进行减小，同时适当增加轴套的厚度.
3.2.2尺寸优化
尺寸优化是建立在数学规划论的基础上，在满足给定条件下达到最佳经济技术指标[10].NX高级仿真结构优化的解算器采用的是美国Altair公司的AltairHyperOpt，它拥有高效、强大的设计优化能力.结合以上分析结果，进行筋板数量等于4时筋板厚度的优化分析.在“几何优化”对话框中作如下设置：①定义目标：重量定为最小；②定义约束：门盖上的最大等效应力为165MPa；③定义设计变量见表1；④控制参数：选择最大迭代次数为20.经解算，找到最佳方案：底板厚度由原来的52mm修改为45mm，主横筋板厚度由原来的50mm修改为45mm，横筋板厚度由原来的25mm修改为20mm，竖筋板厚度由原来的20mm修改为16mm，轴套厚度由原来的34.5mm修改为35.2mm，为了便于生产，将轴套的厚度圆整为35.5mm.优化后与优化前的分析结果对比见表2.从计算结果可看出，优化后的门盖强度得到明显提高.另外，重量由原来的10496kg降低为8786kg，减重17.2%，取得了优化设计的预期效果.
4结论
1.开发理实一体化教学项目
为了推进本课程理实一体化教学，我们采用任务驱动、项目导向式的教学。围绕工作项目来组织教学，打乱原有的章节顺序，边学边做，边做边学，将所学理论与实践完全融合起来。让学生在操作过程中掌握理论知识，并学会如何运用专业知识去分析问题和解决问题。“冲压工艺与模具设计”教学内容主要涉及冲裁模具、弯曲模具、拉深模具设计等内容。分析企业的工作情境与工作流程，构建6个典型项目，每个项目包括若干模块。
2.实施理实一体化教学
在教学项目的基础上，进行课程理实一体化教学的实施。本文以项目二冲裁模的设计教学过程实施为典型案例，介绍理实一体化教学模式实施过程。
3.创新理实一体化教学考核评价方法
实施理实一体化教学，必须创新考核评价方法。本课程的考核内容主要是对学生的专业知识、应用能力、动手能力、团结协作能力、职业素养等进行考核。首先，将教学项目实施过程中各模块的理论知识学习效果纳入考核成绩，如教师布置的工艺分析、工艺计算、模具零部件设计计算等完成质量；其次，将项目实施过程各模块的实践操作纳入考核成绩，如模具拆装，模具零部件加工，模具装配，调试等完成情况；第三，将模具零件加工工艺编制，图纸完成质量和答辩成绩纳入考核成绩；第四，将学生的学习态度和工作状况，学习纪律、与同学之间的交流合作等方面纳入考核成绩。考核过程中采取多元化的评价主体和评价方法，将学生自评、学生互评、教师评价按比例计入成绩，这样既调动了学生学习的积极性，也保证了成绩的客观公正。
二、课程理实一体化教学模式实践的几点体会
1.需要高素质的教师团队
要完成理实一体化教学，必须要有一支精通模具专业理论知识，而且具有丰富模具制造经验的“双师型”教师团队作为保障。首先，要求教师深入模具生产一线锻炼，积累模具制造经验，了解行业先进技术及信息；其次，要求教师具有跨学科综合教学能力。模具设计教学项目的完成涉及多学科教学内容，是以学生对“机械制图”“公差测量”“模具材料”“模具制造”等课程的掌握为基础的，这要求教师不仅熟悉本学科和本专业知识，还要了解相邻学科或专业领域的发展状况。本课程在理实一体教学实施过程中，采取一名专业教师与两名实训教师的组合授课方式。专业教师负责教学项目中理论知识的讲授，并指导学生完成模具设计和图纸绘制；实训教师指导学生完成模具零件加工，装配与调试。整个教学过程使专业教师与实训教师优势互补，发挥教师团队的作用。
2.需要突出学生职业能力和职业素养的培养
理实一体化教学实施过程中，需要加强学生职业能力和职业素养的培养，为以后进入模具企业快速适应岗位要求打下良好基础。本课程在理实一体化教学实施过程中，教师加强了学生模具零件加工工艺编制能力的训练，根据教学项目结合现有加工设备条件，指导学生制定出合理的加工工艺流程。在模具零件生产过程中，教师严格要求学生按模具零件图和加工工艺流程加工模具零件，确保模具零件的加工精度。整个教学过程与企业生产过程紧密结合，并将教学目标与企业对人才的需求相统一。
3.需要科学的管理方法
理实一体化教学实践表明，这种教学模式更能激发学生的潜能，使学生快速融入教、学、做的过程中，但课堂管理难度较大。在课程实践操作环节，教师需要投入更大的精力，科学管理课堂。首先，确保学生的操作安全问题，操作前对设备线路进行检查；其次，操作过程的管理，如果学生动手操作加工模具零件，教师指导不及时，可能出现零件加工不合格而报废，不仅浪费了耗材，也达不到教学目标。此外，应根据学生的实际能力和个性发展，因材施教，合理施加压力，进行适当的引导和督促。
三、结语
关键词并行工程；串行；DFMA技术；CAD；KBE；专家系统
0前言
21世纪的市场竞争不仅是先进科技的竞争，同时也是产品设计的竞争。以知识为基础的产品创新是现代工业设计的核心。随着网络化和信息技术的快步发展，企业之间的竞争愈加残酷，产品开发的风险度也比以前大了许多，这就对企业提出了更高的要求：一个产品由最初的概念构想到制造完成再销售到用户手中所用的时间要短；产品的形态和功能要符合市场的需要，质量要好；制造成本要尽量低，还要尽可能作到环保……。因此，企业如果想在市场上立于不败之地，就不得不加速解决新产品开发中的一连串的问题，如了解市场需求、提高产品质量、降低成本和提供优质服务等。然而在这些问题中，迅速开发出新产品、加快上市时间是关键。现代企业要求敏捷生产，这既要求在设计过程中实现并行工程，即在协同企业和部门之间开展方便、快捷、安全的协同设计工作，而且在产品开发全过程中还必须让用户参与进来，以便发现产品的缺陷，及时纠正，满足用户需要，从而增强企业的核心竞争力。
1并行工程
一般来说，产品开发的整个过程包括这些环节：确立项目、市场调研、设计（工业设计+结构设计+模具设计+电路设计+……）、工艺、采购、制造、检验、销售、售后服务、回收处理等，设计是其中最重要的一个环节。产品设计虽然占产品总成本不到5%，但它却影响产品整个成本的70%以上。
传统的串行产品开发模式，即立项后先进行市场需求分析，设计部门根据分析结果进行产品设计，然后将图档交给技术部门进行工艺方法的编制和制造工装的准备，采购部门根据要求进行采购，等一切都准备好以后进行生产加工和测试，产品结果不满意时再反复修改设计和工艺，再加工、测试，直到满足要求，然后进行大批量生产。不难看出，串行工程从设计到制造各道工序是按一定的先后顺序逐步实施的，由于在产品方案的设计中缺乏其他部门的支持与合作，因此，许多本来可以提前解决的问题都必须等到整个设计方案进入下一环节后才能被发现，然后设计部门再根据后续部门反馈的结果进行设计的修改与更正。这样，在一定的时期内，一些部门很忙，而另一些部门很闲，造成时间与资源的浪费，而且出问题时如果部门与部门间相互推卸责任，会对企业的竞争力造成很大伤害。这种方法由于产品开发中各个部门总是独立地运作，特别是在设计中很少考虑到其他环节的要求等，因此常常造成设计的反复修改，严重影响产品的上市时间。
1986年，美国国防部防御分析研究所发表了非常著名的R—338报告，提出了“并行工程”的概念，即“并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和协同过程）的系统方法。这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品的整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求”①。进入21世纪以来，并行工程内涵更为丰富、外延更为广泛，它要求在产品设计中既要考虑其上游的市场要求、客户要求，又要同时考虑其下游的工艺、制造、维修、对环境的影响、直至报废处理等方面的内容，也就是说要同时考虑产品全生命周期中各项因素。
如图1.1所示，这是并行工程所采用的开发模式。实践证明：并行工程能够降低产品成本25%~35%，缩短产品上市时间20%~90%，缩短产品开发周期40%~60%，减少工程变更次数60%~90%，全面性品质（OverallQuality）增进200%~600%，企业年收入增加5%~10%，生产力提升20%~110%。④（P5）
图1.1并行式新产品开发示意图
DFMA(DesignForManufactureandAssemble)技术是并行工程关键技术的重要组成部分，其思想已贯穿企业开发过程的始终。它涵盖的内容很多，涉及产品开发的制造、装配、监测、维护、报废处理等各个阶段。在产品的设计早期（概念）阶段应用DFMA技术，考虑并解决产品的可装配性和可制造性问题，经过多次DFMA循环(见图1.2)后，再进入后面的详细设计阶段，然后是样机制造和大量投产。经过这样的过程，虽然设计阶段的时间有所延长，但整个产品的开发周期却大大缩短了。并节约了成本,提高了产品质量。①
2CAD的应用与发展
CAD技术是实现设计自动化，增强企业及其产品在市场上的竞争能力的一项关键性技术。在整个设计流程中，最受到关注的是数据的传输与设计的协同问题，在由概念设计到结构设计到模具设计的计算机模型的数据传导过程中，往往会由于软件相互间的数据接口而出现许多问题。因而，最理想的方式是所有的过程能够在一个软件里得到完成。在这方面，EDS公司给我们提供了很好的解决办法。UGNX作为一个设计制造一体化的大型软件，提供了从概念设计、结构设计到模具设计与制造等的一系列功能，从而完美解决了数据接口问题。而且EDS公司的相关软件产品涵盖了整个企业产品流程，在产品的全生命周期中都能提供良好的服务。
2.1CAD的应用
在产品设计过程中，创新性表现最为集中和突出的阶段是产品的概念设计阶段。设计人员在进行产品外表面的电脑虚拟形态构造时，首先应根据概念草图的特征曲线，在计算机上构造出产品外形大略的线框模型，并对这些曲线进行必要的光顺和优化处理,利用光顺处理后的曲线及考虑曲面的成形条件，选择适当的曲面构造方法来生成产品外形曲面.在构造曲面时，一般要求两相邻曲面在公共边界处要保持切矢连续或曲率连续，并要求所生成的曲面是光顺的。
产品外表面数学模型建成后,应生成刀具运动轨迹,在数控机床上加工出产品的外观模型，再根据造型设计与人机工学的要求对模型进行相应的修改，利用三坐标测量机，按设计的要求，测得外观模型的表面数据，并生成相应的点坐标文件，然后输入造型CAD系统，根据新测得的数据修改产品表面数学模型。对该模型进行综合评价后，生成最终产品表面的数学模型。③
产品结构CAD是按照产品功能及制造工艺的需要，将整个产品表面的数学模型分解为多个覆盖件的数学模型，在此基础上，进行覆盖件的贴合面的曲面设计。在进行曲面造型时，应对曲面的特性进行仔细的分析研究，合理生成构造曲面的边框曲线，并确定各曲线之间的相互参数对应关系，选择合适的曲面造型方法，才能满足造型设计的需要。
模具CAD的依据是产品设计部门提供的产品表面数学模型，并根据该零件的工艺要求，着手各工序模具的计算机辅助设计。例如，在进行冲压模具设计时，应完成如下重要工作：冲压方向选择、工艺补充型面设计、确定最佳的压料面、冲压成型分析等。
2.2CAD的发展
近年来，市场的需求越来越广泛，用户的需求也越来越趋向于个性化。为满足这些新需求，就需要在设计的过程中对设计结果进行不断的、实时的修改。而传统的CAD不是帮助设计人员进行创新设计，而是把一个想好的设计做成实体。在激烈的国际化竞争面前，企业需要的不是在某一个产品细节上有一个工具做得更好，而是一个完整的解决方案。另外，参与整个产品协同设计的人员范围很广，从概念设计、结构设计、模具设计直至于市场人员、销售人员，这些人都需要同样的数据。如果CAD软件能用一套集成工具全面解决概念设计、零件设计、装配设计、钣金设计、产品真实效果模拟和动画仿真等等问题，必将大大提高设计速度。
从某种意义上说，方案构思设计是产品设计中最重要的方面，对设计结果的优劣具有决定性影响。因此，对CAD系统而言，不仅要能很好的处理数据信息，而且要能处理知识信息。人工智能的一个分支——专家系统，为在计算机上实现上述非数值计算的智能行为提供了有力的手段。专家系统是一个运用计算机智能程序的系统，它具有大量专家水平领域内的知识与经验，通过进行推理和判断，模拟专家解决问题的方法和过程来解决设计中的问题。
建立一个工程设计类的专家系统一般应解决三个问题。
（1）知识的获取——何将人类专家的知识和推理方法提取出来。
（2）知识的表示——即如何将以取得的知识转化为适当的逻辑结构和数据结构，存储在计算机内。
（3）知识的利用——即怎样设计推理机构，以利用知识去解决问题。
将人工智能技术，特别是专家系统的技术，与传统CAD技术结合起来，形成智能化CAD系统，这是CAD系统发展的必然趋势。随着当今CAX设计系统发展，产生了以知识驱动为基础的工程设计新思路，简称KBE（KnowledgeBasedEngineering）。如何把知识、技能、经验、原理、规范等结合到CAX系统中，使得设计人员只要输入工况参数或工程参数或应用要求，系统就能依据相关的知识，自动推理构造出符合该特定要求下的数字化的几何模型。这正是KBE知识工程要解决的问题。KBE将人工智能技术（含知识库、知识规则、逻辑推理等）与CAX集成系统有机的结合在一起，它的重点在于知识的重应用，以便最快开发出优质、高知识含量的新产品。
EDS是最早将KBE实用化的公司，它第一个推出KDA（KnowledgeDrivenAutomation知识驱动自动化）这一实用工具。UGS的KDA是将所有的工程知识，以统一的“规范”(Rule)形式，来表示工程产品的不同几何参数与工程属性之间的相互关系。这些工程“规则”(Rule)都是用知识库来存放、组织的，在运用过程中，KDA系统会自动根据规则之间的关系来计算其顺序。用户只需输入、改变工程参数或添加、修改工程规则，而无需关心CAX系统的任何功能，系统就会根据这些工程规则来计算工程参数对几何参数的影响，从而来驱动最终的几何造型。可见，所有工程参数作为属性被定义在几何实体上，可随时通过修改属性来显示产品几何造型的变化。②
CAD技术的发展趋势就是要进行真正的创新设计，它不再需要先想好要做成什么样，只要有一个模糊的概念，然后在设计的进程中不断把自己的想法表达出来，再判断是否正确，并经过动态的修改得出精确的设计。
3．结论
设计应当是一个弹性的过程，富有创造性的过程。设计没有唯一的答案。作为产品开发的源头与重要环节，如何合理配置资源，运用先进手段，使设计在产品全生命周期中更好的发挥自己的作用是我们应当关心的问题。并行工程与专家系统在CAD中的运用，则可以加强部门间的协调，提高设计效率与成功率，从而达到增强企业竞争力的目的。
参考文献
1．詹友刚、王峰．DFMA面向制造与装配的设计——并行工程的核心技术．计算机辅助设计与制造，北京：2001
2．莫欣农．协同制造工程——现代制造业的关键技术．计算机辅助设计与制造，北京：2001
在化工设计中设备的设计安装问题，是一个必须引起重视的问题。在化工生产之前，设备的安装设计问题没有处理好，就会给化工生产带来不必要的损失。但是在化工工艺设计的过程中，设备的安装问题往往容易被设计者忽视，其实设备的安装设计在化工工艺设计中起着非常重要的作用。工艺设计人员切不可为了跟进施工的进度而忽视对设备安装的设计，这样只会因小失大，最终无法保证整个工程的质量。因此，在化工工艺设计的过程中，设计者应该将设备的安装检修问题考虑到工艺设计中去，以保证化工生产更加高效的进行。总之，在化工工艺的设计过程中，设备的安装设计必须引起设计者们的重视。因为一旦设备安装设计出现问题，将会影响整个化工生产流程，甚至给整条化工路线后期的维修、生产都带来影响，从而整个化工产品的生产。
2对未来化工工艺设计的展望
2.1化工工艺设计要体现低能耗
在化工生产中，大部分人将能源成本看成是生产总成本中的一个重要组成部分，其实在实际生产过程中并非如此。因为人们只要解决了基建投资高和能量消耗大这两个问题，就能有效的提高生产效率，从而实现生产成本的降低。因此，如何降低化工生产过程中的能量消耗和与之相关的课题研究，才是化工工艺设计的关键。例如，将超临界流体应用于一些大型的分离装置上。通过对当前一些资料的分析以及相关的研究数据显示，一些系统的能源费用比一些常用的技术要低，例如蒸馏、恒温共沸等。在化工工艺设计过程中降低能耗，是一个降低生产成本、提高生产效率的有效措施。
2.2化工工业设计要体现低的基建投资
化工工艺是一种密集型产业，一般很少进行生产工艺的改革，除非在其化学研究成果上有重大的突破，能使化学工艺得到完善与提升，否则只是通过改进现有的设备装置、扩大生产能力等方式来提升生产效益。如通过优化工艺过程、减少设备尺寸等方式实现低的基建投资。例如，Higee化工工艺设计，可以应用于蒸馏塔的改造，从而有效的提高了蒸馏效果，使得化工生产取得了良好的经济效益。
2.3化工工艺设计要体现环保意识
随着社会经济的发展，环境保护已经成为人们广泛关注的焦点与热点。在化工生产过程中，通过对原料的回收利用、减少污染源等措施能够有效的减少化工生产过程中的污染问题。通过化工工艺的设计达到减少环境污染的目的，就需要解决两个问题：a、对当前的化工生产装置进行扩大和升级。b、在化工工艺设计自身的基础上改进生产装置。例如，在产品分离的过程中，提高产品的分离效果，这样就可以减少废料的排放，提高对环境的保护。还可以通过改进工艺设计，提高化学反应速率或者产品的转化率，提高原料的利用率。
3结束语
