时间：2023-06-01 15:44:21
序论：在您撰写模块化设计技术时，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。
摘要：
随着我国社会经济的快速发展，科学技术水平的日益提高，我国制造业发展水平也日益凸出，其中，飞机制造水平已经取得了长足的发展。飞机装配型架作为飞机制造水平的关键指标，在整个飞机研制过程中起着相当重要的作用，其设计结构决定了工装制造的周期与费用，进而影响着飞机研制的成本和周期，同时也对产品装配的准确度与协调性起着决定性作用，最终影响飞机制造的整体质量。
关键词：
飞机装配主要是通过将产品零件结合相关的设计要求和技术指标进行组装，最终形成装配件和整机的过程，其产品尺寸、零件数量及形状复杂程度等影响着飞机的制造工作量，所以对机装配技术的提高越来越得到飞机制造商的广泛关注。由机零件制造和装配精度都有很高的要求，制造和装配过程中的难度很大，装配型架作为飞机装配必要的工艺装备，在保证飞机质量稳定性和可靠性等方面需要进行严格的要求，飞机制造质量与装配型架的设计和制造过程息息相关，而且是把握产品质量的唯一尺度，直接影响着产品制造和装配的精度，所以本文对飞机装配型架模块化设计相关技术的研究分析具有重要的现实意义[1][2]。
1传统型架的设计方法
对于传统型架的设计方法，通常可以分为设计前期准备工作、方案设计、详细设计和最终设计等四个阶段。工装设计人员还应结合以往的设计经验和具体要求对工装的强度和刚度进行校核，在保证工装功能的同时还要尽可能的节约材料，确保产品装配的协调性。对于前期准备工作，主要包括熟悉产品图纸等设计资料，了解工艺方案和装配方案，考虑是否采用标准工装和模线样板作为协调依据，以保证产品的制造精度和互换协调性。在装配型架结构方面通常采用刚性结构，每套型架只用于一个装配对象，所以飞机制造过程中装配型架的数量很多。型架上安装有多个定位器，以保证产品装配的精度和结构的稳定性。通常而言，飞机的研制周期需要占飞机研制周期的一半以上，因而，装配型架对缩短整个产品的研制周期具有重要意义[3]。在产品设计完成后，都希望飞机生产用工装能够快速投入使用，而对于型架的结构数据，又需要标准样件和模线样板协调。传统的型架设计通常在产品设计完成后才进行，采用串行的设计制造方法，大大延长了整个工装的研制周期。
2现代装配型架设计的新技术
随着科技的快速发展，市场竞争的日益激烈，各国在航空制造领域都取得了快速的发展，传统的型架设计方法在成本、质量、周期、环保、服务等方面已经无法满足市场发展的要求，设计师通过不断研究新的设计方法和工具来提高工装技术水平，减少制造周期和成本，其中，并行设计方法使得产品设计的工艺性得到了很大提高，也大大缩短了工装设计周期，智能设计系统和有限元分析使零件和组合件的设计达到了很高的精度，优化了装配型架的结构。
2.1飞机结构和工装的并行设计方法
工装和产品并行设计的一个基本思路是改变传统的工装结构，将其划分为独立于产品设计数据或只需要基本数据的标准结构和依赖于最终产品数据的专用结构两部分[4]。装配型架的标准结构部分主要有立柱、底座、辅助支撑等，标准结构尺寸相对较大，需用专用大型加工设备，制造周期长。专用部分主要有卡板、接头定位件等，专用件一般尺寸较小，设计、制造周期短，不需要专门的大型专用设备。因此，在产品设计的初期就可以进行工装标准结构件的设计与制造，当产品最终版本发放后，只需设计制造专用结构就可以进行型架装配了。
2.2装配型架的柔性设计方法
柔性装配工装是基于产品数字量尺寸协调体系的、可重组的模块化、自动化装配工装系统。提高工艺装备“柔性”的方式有三种，一是拼装型架方式，用标准化、系列化的型架元件来拼装型架，实现工装快速设计与制造；二是可卸定位件方式，即型架骨架基本不变，而分布于骨架上的定位器做成可拆卸的，当产品对象发生变化时，只需要更换定位器；三是通过数字化技术、模块化结构和自动控制技术，使工装具有快速重构调整的能力，一台工装可以用于多个产品的装配[5]。柔性工装的快速重构功能使飞机工装的设计制造等准备周期大大缩短，同时其“一架多用”的功能大幅减少工装数量及占地面积，具有很好的经济效益。
2.3装配型架的内定位装配设计方法
所谓内定位装配设计方法，指的是在刚性较好的骨架零件上预先制出坐标定位孔，装配时在装配型架中以骨架零件上的坐标定位孔按相应定位器进行定位的一种方法。装配型架结构设计可以大量采用孔定位件。在刚性好的结构件上，直接利用结构孔定位或者事先在结构件上留取工艺孔。此外，型架的整体结构可以采用多支点可调支撑形式，以便将地基的不均匀变形对装配型架精度的影响限制在局部范围内。这是一种“以动制动”的制约方式，型架结构也变得轻巧，焊接框架的截面尺寸普遍减小。另外，采用多支点可调支撑给吊装、搬运带来很大的方便。
2.4装配型架的数字化设计方法
装配型架的数字化包括数字化设计、数字化制造和数字化检测。型架的数字化设计是指在三维环境下，进行型架结构的零组件设计和数字化预装配。数字化制造是应用数字化设计的工装模型，采用数字化加工设备，对工装的关键特征型面、互换协调交点等进行加工和装配。数字化检测则是采用数字化测量设备对型架进行检验测量[6]。装配工装采用数字化设计，是依据产品外形数模和结构模型，利用设计软件在计算机上进行工装三维模型的数字化定义，应用有限元软件进行工装刚度强度校核，应用仿真软件对产品装配过程进行模拟，从而避免工装结构刚性不足或刚性过剩，消除工装结构与产品的干涉以及装配不协调问题。
2.5装配型架的模块化设计方法
型架的模块化设计是基于工装设计的各种数据库的建立和完善，包括标准件库，工艺数据库，工装典型结构库，参数化模型等。模块化设计对提高工装设计效率是一条简单而有效的途径。此外，针对所使用的设计软件开发辅助设计工具，将设计师从繁琐的操作和重复劳动中解放出来，对提高设计效率也是非常有效的。在数据库的开发过程中，应充分考虑目前工装设计的主流平台，使不同的系统能够互相无缝连接。
参考文献:
[1]李庆利.飞机装配型架快速设计技术研究与实现[D].南京:南京航空航天大学,2012.
[2]刘平,魏莹,邱燕平.现代飞机装配型架设计新技术[J].洪都科技,2007(3):17-21.
[3]邹仁珍.飞机装配型架设计约束求解技术研究与实现[D].南京:南京航空航天大学,2009.
[4]丛培源.数字化测量技术在型架装配中的应用研究[D].杭州:浙江大学,2015.
[5]张云华.飞机壁板装配柔性工装设计与优化技术研究[D].沈阳:沈阳航空航天大学,2014.
关键词：中药鉴定技术；模块化教学
国外对模块化教学的研究较早，从自然科学、卫生信息学等专科教学研究，发展到教学组织形式的研究，如远程教育。国内对模块化教学的研究起步较晚，数量不多，近些年随着高等职业教育的快速发展才开始在课程中引入模块化教学。目前中药相关专业开设中药鉴定技术课程的多所高职院校在该课程模块化教学方面都正在进行着尝试和研究。
一、研究意义
高等职业教育以职业技术教育为重点，把培养学生掌握从事职业岗位（群）所需的技术、技能作为主要的培养内容。基于高等职业教育的特点采用知识本位的传统教学方式不能满足高职教学的需要，而模块化教学以能力为本位，突出学生的主体地位，体现了实践性和职业性，这既是职业教育研究的重点和难点，也是职业教育改革的新方向。
在高职中药鉴定技术课程教学中，找到一种既符合学生认知规律，又能切实提高学生职业能力和应用能力的教学方式，是每位教师所面临的重要课题。高职教育强调“工学结合”、“教、学、做”一体化，实现知识、能力和素质三项教学目标。在这种动力的推动下，模块化教学成为了高职教学改革的重要手段和方法，也是在教学过程中行之有效的一种教育教学方法。模块化教学能加强课程内容于工作之间的相关性，整合理论与实践，突出能力的培养，提高学生职业能力培养的效率，激发学生的学习兴趣。
中药鉴定技术是高职院校中中药专业及中药制药技术的核心课程之一，具有十分突出的实践性。探索新型的教学模式已成为现实的紧迫要求，对推动中药鉴定技能型人才培养从知识传授型向职业能力培养型转变，由学科理论性教学向职业技术型教学转变具有现实意义。基于高等职业教育的特点和发展趋势以及中药鉴定技术课程的课程性质，对该课程进行模块化教学改革是大势所趋，也是全面提高教学质量的必行之路。
二、研究的重难点
课程模块化改革应该将模块化教育教学理念融入到课程设计中，该教学法是实施以能力为本位的教育，其教育模式是对职业进行分析，把职业分为各类综合能力，每类能力又分解为各项技能，进行各项技能的养成训练，使学生获得胜任职业岗位的能力。模块化教学模式的宗旨，即在课程中诠释实践性、职业性及朱注重能力的培养。
根据课程模块化的设计要求，我们确定了课改的设计理念，即课程目标：培养学生职业能力、课程构架、课程内容、适应岗位需求、课程顺序、遵循学生的认知规律、成绩评价、过程性评价与考核性评价相结合。基于以上设计理念，我们将在课程结构、课堂教学等方面进行相应的改革。具体内容包括课程模块化课程的整体设计方案和单元设计方案。
中药鉴定技术课程模块化教学改革拟突破关键问题是“如何将本课程知识与能力的要求融入教学项目中”，“如何在课程教学设计中体现实践性、职业性”。
三、研究内容和方法
（一）整体方案设计
总体设计思路是“突出能力目标，以学生为主体，教学做一体化，渗透职业核心能力。
具体方法和步骤是课程整体设计中以让学生获得综合职业能力为目的，设计具体的职业工作情境，让学生在工作情境中学习“如何工作”；以典型工作任务结构为基础，让学生在贴近工作实践的学习情境中学习，与工作有直接联系。
具体内容包括课程信息调研、课程目标设计（能力目标、知识目标和素质目标）、课程内容设计、能力训练项目设计、教学进度表设计、考核方案设计、教材及参考资料、工具材料等内容。
（二）单元方案设计
单元设计思路是单元方案设计是对整体设计理念的诠释，也是设计理念的具体体现，是将“教学做一体化”教学模式的具体化。
我们力求在单元设计中完成以下几个转变：①把课程从知识传授型为主变成知识应用型为主；②把课程从以理论思维为主，变成为能力训练为主；③把课程从以知识、概念、定律、逻辑推导为载体，变成以完成模块任务为主；④把课程从学生被动听讲变成学生主动参与操作，积极参与新知探索；⑤把课程从教师讲解为主变成由教师积极引导、创造学习的环境条件为主；⑥把课程评价标准从教师讲好为主变成以学生学好（有兴趣、有能力提高）为准；⑦把课程评价从“教师讲过”、“老师讲得好“、“老师完成了教学进度”为准变成学生有兴趣、学生的能力明显提高为准。
单元设计具体内容包括：单元基本信息、教学目的、教学目标（能力、知识和素质）、任务和案例、重点难点及解决办法、参考资料、工具资料、教学步骤、教学内容、师生活动、时间分配等内容。
我院中药鉴定技术课程首次采用模块化的设计理念进行课程设计，其中职业性、实践性、能力培养的思想首次提出融入到课程设计当中，“教学做一体化”的教学模式也是首次进行尝试，相应的评价考核体系的建立都是首次提出。
该课改项目的方案将在学院中药专业、中药制药技术专业的中药鉴定技术课程中实施，并在开设本门课程的其它药学相关专业中进行应用推广。
参考文献：
关键词：模块化设计 无损检测 模块化设计在无损检测中的应用
引 言
随着生产技术的迅速发展和日趋激烈的市场竞争，以及用户个性化的设计需求，会对制造企业的批量生产造成巨大冲击，制造企业生产方式会由传统的少品种大批量转变为多品种小批量生产。这就会给机械设计人员及企业造成许多的困扰。如何既能为顾客提供个性化产品，又能保证生产周期，保质保量地完成客户的需求，提高企业服务水平和客户满意度，已成为制造企业及设计人员追求的目标。模块化设计是解决这一矛盾的有效方法。模块化设计可以在保证产品通用性的同时，提供多样化配置，既能满足用户个性化需求，又不降低企业效益。从而使个性设计和批量生产这对矛盾得以解决。与传统设计方式相比，模块化设计可降低设计风险，提高产品可靠性，缩短产品研发周期。模块化产品设计可以以少变应多变，以尽可能少的投入生产尽可能多的产品，以最为经济的方法满足各种要求。因此，模块化设计在各个领域已广泛应用。
1.模块化设计的概念及其意义
1.1.模块化设计的概念
模块化是以可完成独立功能的模块为基础。具有通用化、系列化、组合化的特点，是可以解决复杂系统多样化与功能多变要求的一种标准化形式。
模块化设计（Modular Design，MD）是指模块化设计是指在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，以满足市场的不同需求的设计方法。
1.2.模块化设计的意义
采用模块化设计具有以下优点：
1.2.1.有助于提高产品研发质量
1.2.2.提高工作效率和节省生产周期
1.2.3.节约生产成本
1.2.4.有助于改进企业管理。
1.2.模块化设计的意义
基于上述模块化设计的优越性，模块化设计这一新的设计概念和设计方法迅速在各个领域得到广泛应用，它的竞争优势主要体现在两个方面：一方面解决品种、规格的多样化与生产的专业化的矛盾；另一方面也为先进的制造技术、提高设备的利用率创造必要的条件，实现以不同批量提供顾客满意度的产品，进而使企业实现产品多样化和效益统一。
2.模块化设计在无损检测技术中的应用
2.1.无损检测及其作用
无损检测技术即非破坏性检测，就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下，为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情报所采用的检查方法。无损检测技术在现代许多领域中，不仅起到保证产品质量与安全监督作用，还在节约能源和原材料资源、降低生产成本、提高成品率和劳动生产率方面起到积极的促进作用。作为一种新兴的检测技术，其具有以下特征：无需大量试剂；不需前处理工作，试样制作简单；能进行在线检测；不损伤样品，无污染等等。所以无损检测是现代工业许多领域中保证产品质量与性能、稳定生产工艺的重要手段。
模块化设计原则
模块化设计的原则：
2.1.1.力求以少量的模块组成尽可能多的产品，并在满足要求的基础上使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉，模块间的联系尽可能简单；
2.1.2.模块的系列化，其目的在于用有限的产品品种和规格来最大限度又经济合理地满足用户的要求。
模块化设计有两种情况，一种是在对各种不同类型、不同规格产品进行分析的基础上，从中提炼出较强的共性。据此设计模块，其目的不仅是为满足某种产品要求，更是为了在更广的范围内通用，称为模块创建；另一种是为完成某种复杂产品功能。选用设计合适的模块确立它们的组合方式，称为模块组合。产品进行模块化设计时，根据用户需要，将模块合理组合，通过不同的组合方式，就可以设计出千变万化的产品。
2.2.模块化设计在无损检测技术中的应用
基于模块化设计的优点，模块化设计现在已广泛地应用于各个领域。以下就是机构模块化设计在超声波检测中的应用的实例。超声波检测是无损检测技术应用最广泛的手段之一。超声波检测适用于适合于金属、非金属、复合材料等多种材料的无损检测。针对不同的被检测物需要有不同的机械辅助机构，这将给设计、生产以及周期上的带来种种不便，模块化设计可以有效地解决这一问题。
引用模块化设计后，被测零件可以千变万化，而机构的模块化设计可以保持不变或者是稍有改变，这样可以大大节省设计时间和生产周期，从而节约成本。
3.结论
设计师运用模块化设计思想开发检测系统的辅助机构的设计，通过严谨细致的全面思考，充分利用已建立和考验过的实践经验，最大程度地降低了各方面的研制风险，节省了开发费用、缩短了研制周期，提高了产品质量和可靠性。随着客户对产品个性化需求的增加，产品定制化趋势越来越明显，模块化设计可以使产品在保证高通用性的同时，提供多样化配置，这是解决制造企业产品的标准化、通用化、定制化及柔性化之间矛盾的可行方案。模块化产品的可分解性、模块的兼容性、互换性和再利用性等，是绿色产品的特性，是制造业发展的趋势。产品的模块化设计具有广阔的发展前景和极大的市场竞争力，势必会对未来市场的产业发展带来极大影响。
参考资料：
[1] 林宋 《机械模块化设计关键技术》， 机械工业出版社， 2011-06
[2] 张俊哲《 无损检测技术及其应用》，科技出版社，第一版. 1993
[关键词]模块化技术；玻璃钢游艇；设计建造
中图分类号：U662 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0056-01
随着科学技术的快速发展，船舶制造业在市场竞争愈演愈烈。而传播制造业在市场上竞争的焦点体现在船舶建造的周期，船舶质量、建造成本以及性能上，因此，只有不断地更新造船的技术和模式才能在激烈的市场竞争中求得一席之地。而因为船舶制造的过程较为复杂，建造的规模大，难以实现船舶制造的批量化生产。并且制造船舶的成本高，建造时间长风险大，船舶的设计也需要满足客户多样化的需求。但传统的船舶小批量的生产方式阻碍了标准化的生产方式，主要的原因在于设计量大，制造周期长。而模块化技术为船舶制造业标准化的生产提供了途径，船舶的制造过程可以利用已有的标准化和系列化的模块，快速地组成整船。在船舶制造业中采用模块化技术能有效地降低船舶开发的成本，缩短船舶建造的周期，也能符合客户个性化的要求。除此之外，采用模块化技术能方便对船舶的设计以及系统的管理，便于日后船舶功能的维修，有效地提高了船舶的生命周期。目前，在玻璃钢游艇设计中已经广泛地采用了模块化技术。
一、模块化造船概述
模块即是可组合成系统以及具有某种功能的通用独立单元，是模块化产品中最基本的组成要素。模块化技术在产品设计的过程中，可以将不同的模块进行组合，从而组合出大量的产品。因此，模块化技术在产品设计中的应用，可以使企业通过各种模块之间的组合，从而快速地，并低成本地生产出适应市场要求的产品。
船舶制造业是一个较为复杂的大型工程，因此其模块也相对要复杂得多。船舶的模块包括结构以及功能模块两大类，两种模块都有特定的界面、尺寸和连接的形式，具良好的通用性。而船舶制造业中的结构模块具有尺寸互换性，结构模块在安装连接的过程中，对其几何参数必须要符合某种规定，如此才能保证结构模块互相通用和兼容。船舶制造业中的结构模块包括舱壁模块以及甲板模块等，此种类型的模块不仅能实现在同一艘船的船舱区域使用，也能在不同船舶相同区域且载重量相当的条件下进行互换。而船舶制造业中的功能模块是相对独立的模块，能实现功能的互换性，功能模块的性能以及质量参数必须要能满足通用或兼容的要求。在船舶制造业中的功能模块包括了机舱设备、舱室以及梯道模块等，这些功能模块均能在不同的船型上使用。船舶制造业通过这些标准的模块进行重新的组合，能显著地降低船舶设计的工作量，提供多样化和个性化的船型以适应市场上用户的需求。
在船舶制造业中采用模块化技术能有效地改变过去单件生产单件设计的方式，通过模块化的技术，在船舶设计中采用模块的组合，可以设计出多样化的产品，满意用户个性化的需求。模块化技术不仅没有失去批量生产的优势，也实现了标准化生产，是未来船舶制造业的发展方向。
二、玻璃钢游艇实施模块化技术的应用
我国在上个世纪90年代初，就已经开始计划并研究船舶制造的模块。在船舶制造业中燃油供油以及灭火装置模块等已经广泛地使用，其中有些模块已经实现了商品化，设备配套厂已经实现了成套提供，由此获得了较为可观的经济效益。由于玻璃钢游艇相对其其他类型的船舶来说尺度较小，因此玻璃钢游艇的与其他类型的船舶加工工艺也存在很大的差别，但对玻璃钢游艇采用模块化技术可以借鉴大型船舶模块化的研究成果。
玻璃钢游艇与传统大型游艇的工艺都很复杂，其管件的数量大，管件的品种也多。比传统大型游艇更困难的是那件管件都分布在狭小的区域，工艺相依来说也较为复杂。且均是在将模块进行组合后，在结构去铺管和布线，这种方式大量地增加了船舶作业的难度。在玻璃钢游艇设计中采用模块化设计，需要在设计中大量地采用标准的接口、使管以及电装，可以大大地简化工作。除此之外，在对玻璃钢游艇的结构进行设计的过程中，要综合地考虑到管和线的走向，使管路开口可以跟玻璃钢游艇穿行一次成型。这样在施工的过程中，便不用去考虑构建带来不良影响，只用考虑到玻璃钢游艇模块的安装。
玻璃钢游艇的设计中采用模块化技术，要综合地考虑到玻璃钢游艇的作业量与生产达到均衡。而在玻璃钢游艇上应用模块化技术能实现平行作业。传统的船舶制造工艺，是将家具在车间做好，并吊装匕船，校核尺寸后再运回车间进行进一步地修改和喷漆，最后再上船安装。传统的船舶制造工序较为繁琐，装饰空间狭小，延长了船舶上家具的安装时间。但在玻璃钢游艇中采用模块化设计时，可以把游艇上的部分家具定义为结构模块，然后给出具体的尺寸，这些家具在车间制造完成后，便可以直接在游艇上进行安装。这种模块化技术能有效地改善玻璃钢游艇的作业环境，提高生效率。
结论
综上所述，在玻璃钢游艇的设计中采用模块化设计能大大地简化总体设计的工作量，有效地减轻了玻璃钢游艇设计人员的劳动力，并显著地缩短了玻璃钢游艇的设计周期，有利于新产品的开发。并加快船舶的更新换代，设计出更多多样化和个性化的产品，满足用户对产品的需求。玻璃钢游艇采用模块化技术，可以让玻璃钢游艇的设计人员对模块进行拆分，简化复杂和重复的生产工艺。以便更好地实现游艇生产的自动化和标准化，有效地提高企业的生产效率，缩短产品研发和设计的周期，显著地降低制造成本。并且节约了工人的劳动力，降低了作业的难度，并提高了玻璃钢游艇产品的性能。在玻璃钢游艇设计中采用模块化设计，能有效地提高游艇企业在市场上的核心竞争力。
参考文献
[1] 柏志辉，叶家玮，李跃先等.模块化技术在玻璃钢游艇设计建造中的应用[J].船舶工程，2010，32（1）：65-68.
[2] 刘雪松，周玉龙.夹层结构玻璃钢游艇整船结构强度有限元分析[J].中国舰船研究，2010，5（2）：145-148.
关键词 模块化；并行生产；环境组装
中图分类号U23 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）102-0157-02
1 概述
车辆的生产制造是一项系统性工作，需要设计和工艺统筹考虑，在设计之初就须考虑后续生产中的各种问题，包括质量、成本、生产计划等，优秀的设计应该具有良好的可操作性并且对提高生产效率有所帮助。传统车辆组装方法为串行方法，基本理念是在车辆上依次组装各种部件，突出问题是某一环节出现问题将会导致整个生产线的停滞，解决此问题的一种行之有效的方法是将车辆的组装工作分解成几个模块，模块的生产与车辆的生产并行，最后将模块整体与车辆组装。CRH1A的设计和制造大量采用模块化理念，CRH1A是青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司生产的时速250km不锈钢车体动车组，由8辆车编组（5动3拖，编组型式：Mc1a+Tp2+M2+Md2+T2+M2+Tp2+Mc1a）构成，列车内部功能齐全，具有良好的的舒适性。本文以CRH1A动车组为参照，阐述其模块化组装的理念。
2.模块介绍
2.1 车顶模块
钢结构车顶固定在工装上，工装两侧与翻转设备固定，车顶板朝下、弯梁朝上放置，工人站在两侧的平台上进行操作，组装防寒材、风道、线槽、中顶板等部件，构成车顶模块，经过校线测试合格后，将整个车顶模块与无车顶车体焊接成一体。这种组装工艺使车顶各部件的组装工作变得非常简便。传统车体为整体焊接结构，车顶与侧墙、端墙、底架焊接成筒型结构，在组装车顶防寒材、线槽、风道等部件时，工人需要借助梯子、凳子等登高并且仰头施工，操作不便，劳动强度大。车顶模块很好的解决此问题，。
另外，CRH1A车体在车顶组装前上部为开放式结构，为大部件的调入提供了便利。在与车顶模块焊接前，整体调入地板、厕所、洗脸间、厨房设备等大部件。传统方法为从车顶空调口调入部件，如果部件尺寸太大，就无法调入，需要将部件做成分体式结构或者加大空调开口。分体式结构使工作变得复杂，加大车顶空调开口会使承载能力降低，车体需要局部补强，所以两者都有遗留问题。采用车顶模块的无车顶车体使得此类问题得以避免。
以地板为例，传统地板分成多块安装，地板之间的接缝处需要用若干螺钉固定以防止地板翘曲，后续还需粘接地板布。地板布与木地板粘接时经常产生气泡，所以地板布须分成几块粘接，工作繁琐。CRH1A地板分成三块：两块客室地板和一块通过台地板，地板主结构与地板布在供货时就是一个整体，减少了后续粘接地板布的工作量，三块地板之间采用搭接结构，仅在搭接处需要螺钉固定，极大的减少了地板固定的工作量。
2.2 司机室模块
司机室框架为鼠笼型结构，如图2所示，采用高强度碳钢焊接而成，具有足够的抗变形能力，在车辆低速与一定质量的公路车辆碰撞时，可以保护司机的安全。在与车体连接之前，司机室框架内布置防寒、地板、司机室操纵台、线路、电器柜、管路等部件，构成司机室模块，然后整体与车体用螺栓连接。
传统司机室框架与车体之间采用焊接连接在一起，司机室内空间狭小，给后续的司机室操纵台、电气柜、管路等的组装工作带来不便。操纵台属于比较大的部件，如果司机室框架预先与车体焊接，操纵台很可能无法整体调入，需要设计成分体式结构上车，然后在车上组装；如果设计之初就留出操纵台调入空间，车体结构将很难达到强度要求，为此需要增加可以后安装的补强梁，补强梁与司机室框架采用螺栓或者高强度铆钉连接。采用司机室模块的CRH1A动车组很好的解决了上述问题，首先司机室模块端部为开放结构，操纵台整体从端部调入，另外模块组装时周围是开放环境，各种操作不受限制，提高了工作效率。
2.3 车下设备安装模块
车下设备种类繁多，包括主变压器、逆变器、蓄电池、制动单元、主压缩机、污物箱等部件，具有质量大、形状各不相同的特点。传统的安装方法如下：在不锈钢或者碳钢车底架横梁上焊接各种支座，然后将各种设备与支座固定在一起。不同设备的安装都是独立的，工人须钻入车下，甚至钻入设备之间的间隙来操作，部分安装工作需要仰头作业，工作条件不是很好，生产效率不高。
为了处理上述问题，CRH1A采用车下设备安装模块，其主体概念是将主变压器、蓄电池等设备和线槽、管路做成一个单独的模块，然后整体与底架固定。具体操作如下：首先，将多个安装梁固定在工装上，各安装梁主体结构相同，但是由于需要固定不同的设备，所以在其上面焊的支座有所不同；将各种设备调入相应位置，并与安装梁上的支座的固定，后续工作为布置线槽和管路；将车辆抬升到一定高度，将整个带有工装的模块用气垫小车推入车下，降低车辆高度，将各安装梁与底架固定，抬升车体，设备与工装脱离，最后移除工装。
车下设备安装模块的劳动强度适中，操作者只须在两侧站立工作，在与底架组装时会有部分安装工作需要钻入车下操作。与传统安装方法比较，减少了在车下的较差环境中进行设备安装的工作时间。
3 模块化组装对提高生产效率的作用
常规的车辆组装工作是依次进行的，如果某一环节出现问题，下一环节就无法进行，只有等待问题处理完成后才能进行工作，耽误整车的生产进度。上面介绍的三种模块的生产是在整车之外的工位完成的，与车辆的其它组装工序并行，通过科学的生产计划，将一些需要返工等特殊情况考虑到生产中，将各种模块的完成时间早于其组装到车辆的时间，所以模块本身的生产不会使整个车辆生产线产生延误；另一方面，模块为开放结构，周围可以布置大量人员施工，设备调运和安装都很方便，加快了生产速度。
4 模块化组装的缺点
各种模块的组装是在单独的工位完成的，占用了场地，同时也需要不同种类的工装、翻转设备、气垫小车和专用焊接设备，先期投入成本较大。以车顶模块为例，在组装风道、顶板等部件时车顶弯梁需要朝上放置，但是将整个车顶模块与车体焊接时，需要车顶弯梁朝下放置，所以在车顶模块工装的两侧需要翻转设备；另外，车顶与侧墙的焊接也需要专用的龙门焊机设备，该设备横跨整个车辆，在车辆长度方向可移动，车辆两侧需要提供其移动的轨道，设备两侧是供工作人员高处作业的可升降的操作台，顶部滑轨既要吊装电阻焊机，又要实现焊机在车辆横向和纵向的可移动，所以整个龙门焊机设备成本较高。
另外，车顶模块影响了车体结构。传统车辆的车顶与侧墙焊接后，其接口是光滑的结构，但是采用模块化的车体由于车顶后安装，所以从结构上必须留出车顶弯梁与侧墙立柱焊接的空间，车顶和侧墙接口处形成长条形开放区域，需要用方形板采用焊接的形式将其掩盖，最后还要粘接玻璃钢罩板，以达到美观和良好的空气动力学效果，另外高压平顶与玻璃钢罩板接口处的排水需要认真处理。综上所述，车顶模块使车辆的结构变得复杂。
5 结论
良好的施工环境是质量保证的前提，设计者需要充分考虑生产制造中的各种因素，将复杂的车辆组装工作解成模块，使其在普通劳动强度条件下和开放环境中完成，以提高生产效率。
参考文献
关键词：专业技术人员继续教育；课程模块化；模块
中图分类号：G72 文献标识码：A
一、课程模块化设计的特点
（一）课程模块须做到相关性、系统性和递进性
课程模块须做到相关性、系统性和递进性，这是专业技术人员继续教育课程模块总体框架搭建的基本原则。相关性指所有模块安排均与岗位职能相关。系统性是指课程模块总体应体现履行全部岗位职能所需要的专业能力和素质的综合。递进性是指课程模块层级随气候预测培训子目标的层级性而呈现层级展开。
（二）课程模块设置应突出实践性和实用性
课程模块设置应突出实践性和实用性。不以学科为中心来组织教学内容，不强调知识的系统性、完整性，而是从业务实际需要出发来组织培训课程内容，强调能力本位和知识的必需和够用。气候预测岗位工作实务性强，在教育培训中解决部分实践性问题显得尤为必要。
（三）课程模块应具搭配性和可更新性
为了能够最大程度地实现实践环节子目标，实践子模块与理论子模块的配套性相当重要。这是在课程模块总体框架搭建之后，子模块安排的基本原则。子模块之间相对独立，子模块的子目标也相对独立，但具有巧妙的内在联系。每个子模块代表一项知识、技能，同一个一级模块下，子模块的选择代表了技能或专业知识的搭配。因此，模块的不同选择可以代表不同层次的气候预测业务能力需求。课程模块也应具有可更新性，以适应不断发展的业务需求。
二、课程模块化设置的优势
（一）课程模块化能够将理论和实践有机结合起来
目前，在学历教育中，高校对短期气候预测这门课程设置的学时安排跨度较长，学生学完课程不能及时应用到工作中，这也说明了短期气候预测课程的学历教育教学效率不高，呈现出一种隐性的教育资源浪费。然而，毕业生在进入工作岗位时，对要做些什么、如何做等都有个重新学习和认识的过程。本研究正是基于这一考虑而探讨课程模块化设置，认为课程模块化对于人才能力的培养是注重实践性的，加大了实践性和感性认识，避免了以往重理论轻实践，理论和实践脱节的状况。
（二）课程结构模块化能够体现核心课程理念
一方面，课程模块化的设置体现了核心课程的理念，它不但能及时体现新知识、新技术和新方法，大大增强培训内容的适用性，而且能在一定程度上适应不同学习基础、发展需求各异的学员的需要。另一方面，由于培训内容取舍的依据是岗位的实际需求，因此绝大多数模块都以某一知识或技能的形成为主线，把专业知识和专业技能有机地融合为一个整体。每个模块几乎都是以问题为中心进行综合化的典范。
（三）课程模块化能够与岗位层次衔接起来
模块化思想起源于工业生产，目的在于简化设计和制造工作，缩短产品和设备研制时间。培训课程模块化设置能提升学习效率，加快专业人员岗位适应和胜任速度；对于已从事业务工作一段时间的人员来说，培训课程模块化设置能够有效节约培训时间，做到有的放矢；对于已处于专业技术高级岗位的业务人员来说，通过对新技术、新方法及专题研讨的培训课程模块的学习，能够有效提高专业素养和业务水平。
三、课程模块化设置方法
（一）设置原则
专业技术人员继续教育应该对不同层次的业务人员分别进行岗位胜任能力和专业技能的描述。事实上，各岗位层次间的能力、技能必然按层次呈现出递进关系，而这一关系将为课程模块化与岗位层次的衔接奠定基础并搭建框架。
对于新上岗的业务人员来说，课程的模块化设置强调拓宽知识面，增强综合分析能力，以够用、实践为主；对于已工作一段时间，需参加岗位培训的业务人员来说，课程的模块化设置强调培训有效完成工作任务所必需的知识和技能方面的内容；对于已处于气候预测高级岗位的业务人员来说，需要强调对新理论、新方法以及专题研讨方面的培训。
（二）设置结构
根据不同岗位层次培养目标和专业发展需求，可将课程分成基础理论、技术方法、专题研讨和学科前沿信息三类模块。基础理论模块是对所有与课程理论有关的内容进行选择压缩，设置最基础、最主要、最实用的内容，同时应强调理论讲解与个例分析紧密结合，剩余其他有关理论内容可以留给学员自学。该模块也是短期气候预测研究领域的坚固基石。技术方法模块是基于基础理论模块，应成为学历后专业技术培训的重点模块，是体现核心培训课程理念的模块，强调通过实践性教学环节，进而待学员在培训结束之后将培训所学应用到本地化工作当中，做到学以致用，真正对短期气候预测从业人员的工作能力有所提高。专题研讨和学科前沿信息模块是基于基础理论和技术方法模块，通过对气候预测专题的研讨以及对短期气候预测学科前沿的最新信息的介绍，让学员领悟渗透在这些信息中的研究方法和思维方式。目的不是介绍理论知识，而是培养学员的创新意识和创新精神。
四、课程模块的分类
（一）基础理论模块
基础理论模块是最基础、最主要、最实用的课程内容，以短期气候预测课程为例，它包括气候系统及其变化和预测、大气环流基本状况、大气低频变化及遥相关、海气相互作用和陆面过程对气候的影响5个子模块（详见图1）。其中，气候系统及其变化和预测子模块最基础的理论模块内容，大气环流基本状况、大气低频变化及遥相关、海气相互作用和陆面过程对气候的影响4个子模块是短期气候气候预测最主要、最实用的理论模块内容。
（二）技术方法模块
技术方法模块是体现核心培训课程理念的模块，以短期气候预测课程为例，主要梳理了目前短期气候预测业务中常用的短期气候预测技术方法和国内外常用的气候预测业务质量评估方法，该模块包括物理统计预测方法、气候动力数值模式预测方法、动力与统计相结合预测技术和气候预测业务质量评估方法这4个子模块（详见图2）。
（三）专题研讨和学科前沿信息模块
专题研讨和学科前沿信息模块的目的是为培养学员的创新意识和创新精神。以短期气候预测课程为例，专题研讨和学科前沿信息模块包括专题气候预测研讨和短期气候预测学科前沿信息两个子模块。专题气候预测研讨子模块包括气温、降水、ENSO、台风数量、冷空气频次、沙尘频数、农业生产条件等短期气候预测专题。短期气候预测学科前沿信息子模块主要介绍短期气候预测学科前沿的最新信息。
五、结语
本文对课程模块化的研究，还停留在概念层面，深层次的研究成果还需在专业技术人员继续教育的实践中继续研究。另一方面，短期气候预测目前仍面临很多科学难题，传统的气候预测理论和方法需要及时更新认识和应用，因此对短期气候预测培训课程模块的设置也应及时做出适当调整，这对丰富和发展气候预测培训教学研究和实践也具有十分重要的作用。
参考文献
[1]张宇.“模块化”与“能力本位”：国外职教课程的早期印象及其影响[J].职教通讯，2011（11）.
[2]贾凡.开放大学成人模块学习的理论与实践研究[J].职教论坛，2014，（12）.
温差发电片；外形设计；空调热风；家居低碳
当今世界，能源与气候问题日益突出，在全球气候变暖的大背景下，低能耗、低排放、低污染的“低碳经济”时代即将到来。低碳的循环的能源亟待发展，对于家居生活的低碳能源倡导，我们还没有投入足够的关注。低碳家居作为一个新兴理念在未来发展中将逐渐显现出其价值。本文关注这一理念，并对家居低碳概念付诸实际行动。温差作为我们日常生活中极其常见的物理现象，有着其不为大多数人所洞察的潜在能量，目前对于这块能量的利用还处于初步的阶段，我们采用半导体温度发电模块来对热源能量进行转化[1]，其具有无噪音、低污染、转化率相对较高等优点，可广泛地用于对家电废热的回收及利用，所产生的电能可作为家庭辅助电力供应系统来使用。
本器件的重要组件为半导体温差发电片，其以塞贝尔效应[2]为基本原理制成。半导体温差发电是一种将温差能（热能）转化成电能的固体状态能量转化方式。事实上，温差发电片在温差较小的范围内并不能体现实际的利用价值。本文选择空调外机出风作为热源，很大程度上考虑到空调其出风口的温度相较于环境存在较为可观的温差。
在空调外机的出风口处架一与出风口大小相匹配的圆弧形罩面（其尺寸随空调设计规格的不同而调整），照面内部规则镶嵌若干温差发电片如图1（a），系统整体功能的实现是通过热风使得罩面两侧形成一定温度差，内部的温差发电片通过线路排布，整合成效率较高的转化装置，所产生的电能经由配置控制电路或储存在蓄电池或直接加载到用电器上。罩面由五个支架固定在空调外机上，罩面与出风口之间留有空隙，使热空气向侧面流通，防止外机散热受阻，引起压缩机无法工作。发电片在罩面内部的排布参照太阳能电池方阵，其主件是由温差发电片单体串并联获得[3]，其扑拓结构如图1（b）。
考虑阵列中所有模块两端的温差构成矩阵 T
假设热电偶的赛贝克系数[4]，模块的内阻和导热性都与温度无关。我们可以将阵列模块等效为一个电压源，其开路电压和电阻分别为和，不考虑输出电流的限制，所以可计算得：当时，输出功率取到最大：
这里是单一热电偶的塞贝克系数； 是与组件相关的导热性系数； t是组件两端的温差。从上式看出，该装置的输出功率主要受三个因素影响：发电片的规格及性能参数；模块的阵列拓扑结构；两端温差。
温差发电罩面包括铝制外壳层、温差发电片、线路排布通道、内壳层、整体电流输出线路管，温差发电片利用软性导热硅胶绝缘垫固定在散热铝槽所做外壳。软性硅胶导热材料有良好的导热能力、高强的绝缘效果、厚度可选择、柔软而富有弹性等特点，引导热量由内而外，分散热量使空间内达到均温。在散热设计中的应用是很广泛的。
我们所用的温差发电实验通过构建冷热源，模拟温差发电装置工作环境，测定温差发电装置在不同温差条件下的热电特性。实验得出TEC112706T200温差发电片发电特性如下：
表1 温差发电片测试一试验组数
实验条件说明：冷源温度恒定为30℃；热源加热至稳定20秒后读数；热源初始温度为35℃，逐渐上升。实验测试不同温度等级下的空载电动势得到变化曲线，两组全呈线性增长的变化趋势。由表知，当温度在45℃到55℃时，其发电特性接近于水平，能得到稳定电压1V。我们估计在夏季室外的温度平均可达32℃，而空调外机吹出的热风的温度可达70℃左右。这里的温差在考虑到罩面导热损耗所产生的的温差趋近因素，我们可以确定该款温差发电片能达到预定的功率输出。但是显而易见，其电压水平达不到正常用电器的工作电压，所以可以通过上述的阵列排布将多片串并联起来提高电压，并且针对这一温差发电组件，设计系统的蓄电电路，将温差发电片组件所产生的电能，经过升压，稳压进而储存到蓄电池中以备使用，该电路结构简单，体积小，成本低，而且转换效率达到了90%以上。
结论：我们通过温差发电片模块化的设计，使其与空调相配套，构成可靠，低碳的发电系统。并且对该模块组件进行阵列线路的分析，推导得到该模块所能输出的最佳功率的表达。并且选用到一款合适的温差发电片，对他的在温差的主要性能参数进行了试验检测，其符合日常空调使用的环境情况。最后本文还通过整合蓄电电路，解决了整个系统所产生电源的存储和正常范围内电压驱动等问题。
