方案的構思方法范文

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篇1

關鍵詞：砌體結構加固；方案優選；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

中圖分類號：O571.21   文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

引言

建國以后，尤其是在20世紀50-60年代所建設的房屋，由于經歷了幾十年的使用，大量房屋出現了不同程度的損傷及老化，一些房屋甚至威脅到了人民群眾的生命財產安全。基于此，自上世紀90年代以來，隨著經濟社會的不斷發展，我國陸續開展了大規模的城鎮規劃建設工作，對于原有的、年代久遠的房屋，開展了拆除、加固等活動，在實現城鎮規劃的同時，也確保了人民群眾的居住安全。其中，由于舊房改造加固與新建房屋相比，具有投資少、效益高、工期短等方面的特點，因此，很多城市對于不在城市主要規劃區內的舊房屋，采取的便是舊房加固改造的措施。而舊房屋多是多層建筑，且多為砌體結構。因此，在開展舊房改造加固工作時，需要考慮砌體結構的特點，合理進行方案的選擇。

隨著技術的不斷發展，砌體結構加固方案也有較多的技術和方法。從目前的情況來看，比較常見的方法主要有高強鋼絲網片抹壓聚合物砂漿法、壓力灌漿配合鋼筋網水泥砂漿面層加固法、鋼筋混凝土面層加固法、新增鋼筋混凝土構造柱和圈梁加固法等方法，這些方法在砌體結構加固方面，都可以起到一定的效果，然而，不同的加固方案，不僅造價不同、施工工藝不同，并且在方法應用的范圍等方面也存在著一定的差異。因此，在開展具體砌體結構的加固工作時，應當在所提出的多種可行的加固方案中，選擇適用性強、經濟效益高、針對性強的加固方案，以確保所選擇的砌體結構加固方案的綜合效益最佳。而由于砌體結構加固方案的選擇，本身涉及到較多的問題，影響因素較多，因此，在選擇砌體結構加固方案的過程中，應當通過科學、系統的加固方案優選體系及加固方案優選方法的構建，以保證砌體結構加固方案選擇的合理性。

與新建工程相比，加固工程具有其自身的特點，在設計、施工等各方面，均存在著一定的不同之處。在這樣的背景下，要求在加固工程實施之前，必須做好各項準備工作，尤其是加固方案的選擇和確定工作。基于此，本研究針對砌體結構加固方案優選問題進行詳細分析和探討，通過提出砌體結構加固方案優選體系，為砌體結構加固方案優選問題的解決提供思路。

1 基于TOPSIS方法的砌體結構加固方案優選模型的構建

1.1 砌體結構加固方案優選指標體系的構建

考慮到砌體結構加固工程的要求、砌體結構加固工程實施的難易程度、砌體結構加固工程各方案特點，選擇技術要求（X1）、外觀美觀度（X2）、施工難易度（X3）、建設工期（X4）、環保性（X5）、工程造價（X6）等六個指標進行評價，以綜合反映各個砌體結構加固方案情況。

基于此，砌體結構加固方案優選指標體系見表1所示。

表1 砌體結構加固方案優選的指標體系

1.2 基于TOPSIS方法的砌體結構加固方案優選模型構建

基于TOPSIS的砌體結構加固方案優選模型構建的步驟如下：

STEP1：確定砌體結構加固方案優選指標體系中各指標的權重

在確定砌體結構加固方案優選指標體系中各指標權重時，運用層次分析法（AHP）方法進行。由于AHP方法應用較為廣泛，因此，本文不再對該方法的具體實施步驟進行介紹。

STEP2：建立單因素評判矩陣

建立單因素評判矩陣需要經歷三個步驟，分別為：

（1）確定單指標特征量矩陣

m個砌體結構加固方案優選指標構成n個砌體結構加固方案的評價值。每一個砌體結構加固方案優選指標對n個砌體結構加固方案的評判可用指標特征值來表示，即

式（1）

式中：（i=1，2， …,6；j=1，2，…，n）為第個砌體結構加固方案的第個評價指標的指標特征值。

在本研究所構建的砌體結構加固方案優選指標體系中，所有指標均為定性指標，即均不能直接用數值來進行表征的，特征量確定方法分別如下：

對于指標外觀美觀度（X2）和環保性（X5）這兩個指標，其評價結果可以劃分為“很好”()、“較好”()、“一般”()、“不太好”()、“很不好”()等五個檔次，約定其分別對應于數值上的1.0，0.8，0.6，0.4和0.2。同時取各位專家評價結果的算術平均值，作為某一砌體結構加固方案在該指標下的指標特征值。

對于技術要求（X1）、施工難易度（X3）、建設工期（X4）、工程造價（X6）等四個指標，其評價結果可以劃分為“很高”()、“較高”()、“一般”()、“低”()、“很低”()等五個檔次，約定其分別對應于數值上的0.2，0.4，0.6，0.8，1.0。針對這四個指標進行相應的評價活動，主要是通過專家主觀評判結合調查的方式獲得。同時取各位專家評價結果的算術平均值，作為某一砌體結構加固方案在該指標下的指標特征值。

（2）確定指標隸屬度矩陣

各評價指標的特征量確定后，下面應針對各指標相對于優的隸屬度進行計算。在本研究所建立的指標體系中，所有指標是越大越優型指標。

對于越大越優型指標，可以利用下列的公式計算隸屬度：

(=1,2,…, n) 式（2）

式中：為第個砌體加固方案的第個指標隸屬于優的程度；，ximin=。

根據式(1)、式(2)，可將指標特征量矩陣轉換為指標隸屬度矩陣：

式（3）

i=1，2，…，6；j=1，2，…，n。

（3）確定理想砌體結構加固方案和負理想砌體結構加固方案

理想砌體結構加固方案的指標隸屬度應是全體砌體結構加固方案相應指標隸屬度的最大值。

即R*=(r1* r2* …r3*)式（4）

其中，ri*=（=1，2， …，6）。

負理想砌體結構加固方案的指標隸屬度應是全體砌體結構加固方案相應指標隸屬度的最小值。

即：R-=(r1-r2- … rm-) 式（5）

其中，=（=1，2， …，6）。

STEP4：最終評價

（1）求各砌體結構加固方案與理想城砌體結構加固方案和負理想砌體結構加固方案的差異度

采用權歐氏距離作為差異度的測量，砌體結構加固方案與理想砌體結構加固方案和負理想砌體結構加固方案的差異度分別為和，則

，=1，2，…，n式（6）

， =1，2，…，n 式（7）

（2）計算各砌體結構加固方案與理想砌體結構加固方案的貼近度

定義砌體結構加固方案與理想砌體結構加固方案的貼近度為，其表達式為：

式（8）

一般, 值愈接近于1，則相應的砌體結構加固方案隸屬于優的程度越高。根據的大小，可以對各個砌體結構加固方案進行排序，進而選擇出綜合效益最佳的砌體結構加固方案。

2 實例分析

某住宅樓為20世紀80年代建造的砌體結構房屋，經過長時間的風吹雨淋，該住宅樓出現了一定程度的損傷，墻體等部位多處出現典型剪切裂縫。政府部門決定對該住宅樓進行加固。在對該住宅樓分析的基礎上，政府部門提出了高強鋼絲網片抹壓聚合物砂漿法、壓力灌漿配合鋼筋網水泥砂漿面層加固法、鋼筋混凝土面層加固法、新增鋼筋混凝土構造柱和圈梁加固法等四種加固方案。為選擇出最為合適的加固方案，政府部門組織專家，對四個方案進行了評判。為方便，分別記以上四種加固方案為F1、F2、F3、F4。具體流程如下：

（1）選擇指標及確定指標權重

經過分析，專家選擇了技術要求、外觀美觀度、施工難易度、建設工期、環保性、工程造價六個指標，作為加固方案選擇的指標。同時，專家按照層次分析法的步驟和要求，對指標權重進行了確定，確定結果見表2所示。

表2 砌體結構加固方案優選指標體系的權重

（2）確定指標特征量及指標隸屬度

由各位專家按照各指標特征量確定的規則，對各加固方案的各指標特征量進行確定，同時取各位專家對各指標特征量確定結果的算術平均值，作為各指標最終的指標特征量。在此基礎上，根據TOPSIS的計算步驟，分別計算各指標的指標隸屬度，形成指標隸屬度矩陣，見表3所示。

表3 砌體結構加固方案指標隸屬度矩陣

（3）最終決策

根據公式，分別計算各砌體結構加固方案與理想城砌體結構加固方案和負理想砌體結構加固方案的差異度，在此基礎上計算各砌體結構加固方案與理想砌體結構加固方案的貼近度，計算結果見表4所示。

表4 各加固方案與理想加固方案的貼近度

根據表4的數據，方案2即壓力灌漿配合鋼筋網水泥砂漿面層加固方案是最佳的，故選擇該方案。

參考文獻

[1] 信任，姚繼濤.多層砌體結構墻體典型抗震加固技術和方法[J]西安建筑科技大學學報（自然科學版），2010,42（2）：251-255.

[2] 趙成.某校砌體結構教學樓抗震加固方案[J].中國水運，2009,9（12）：207-208.

[3] 潘彩君，單仁亮，韓帥.層次分析法在箱梁施工方案優選中的應用[J].山西建筑，2008,34（5）：178-179.

[4] 陳雷，王延章.基于熵權系數與TOPSIS集成評價決策方法的研究[J].控制與決策，2003，18（4）：456-459.

篇2

關鍵詞： SWOT 分析； 戰略決策； 前景假設； 戰略方案。

1 　SWOT 決策模型的改進。

SWOT 模型是企業結合自身優勢（ Strengths） 、劣勢（Weakness） 及其所處環境的機會（Opportunities） 、威脅（ Threats） ,進行戰略構思、戰略選擇的重要工具，在西方企業的戰略選擇中得到了廣泛應用， 目前多見于定性分析。而當戰略期限超出三年、甚至更長， 影響企業戰略決策的內外因素增多且更復雜時， SWOT 模型就存在一定的局限性， 即對眾多因素的差別程度及其發生概率很難在定性分析中得以體現， 這就不利于企業戰略（ 特別是總體戰略總公司戰略） 的選擇。因此， SWOT 模型需要結合前景假設進行定量分析，使其更加完善。結合本人近年來為企業進行戰略策劃的經驗、教訓， 將SWOT 模型進行了改進， 使其在戰略決策中按圖1 所示的程序和方法進行。

程序一： 選擇影響企業戰略制定的關鍵因素影響企業戰略制定的因素很多， 但是并不是所有的因素都是影響企業戰略制定的關鍵因素， 這就需要一定方法挑選出關鍵因素。

程序二：對關鍵因素進行前景假設， 并確定S 、W、O 、T企業戰略是針對未來的謀劃， 許多因素屬于不確定因素，這就需要對每一因素進行3 種前景假設，即樂觀假設、折衷假設和悲觀假設。而且同一因素在這3 種不同假設前景下，可能會差異很大， 也就是說同一戰略環境因素或戰略條件因素在某一前景假設下是“機會”或“優勢”， 在另一前景假設下可能是“威脅”或“劣勢”。這就需要參與決策的人員， 在翻閱大量的資料， 甚至廣泛征求有關專家意見的基礎上，對關鍵因素進行不同前景假設的同時， 并逐項準確地確定S 、W、O 、T。

程序三：針對每一假設前景， 以SWOT 模型進行戰略構思。

首先，應明確SWOT 模型進行戰略構思的最基本思路。

其次，針對不同前景假設， 按上述基本思路進行多方案策劃。在多方案策劃之前， 應首先確定最低限制條件，以排除一些不符合要求的方案。為了拓展思路先按象限構思戰略，然后再綜合為一個方案，即SWOT 方案。

程序四： 選擇每一假設前景下最滿意的方案。

首先應確定評價方案的標準（ 因各企業戰略決策的動機、條件不同而異） 及其重要性權數， 其次對每一方案按標準逐項評價分數，最后按“權數×評價分數”， 累計求出合計數， 合計數大的方案為最滿意方案，這個過程可由若干名企業領導和專家共同參與，在各自獨立評價選擇的基礎上， 求出平均值， 再選出最滿意方案。這樣更有利于避免決策失誤。

程序五： 選定執行方案，明確備用方案。

經過程序四最終剩下三個可選方案， 分別為樂觀、折衷、悲觀假設前景下的最滿意方案， 其中一個方案應該為執行方案， 另外兩個方案為備用方案。

其中： Ex p 為某方案綜合期望值； Pi 為某因素概率； S u pti 為某因素對方案的支持程度； i 為S 、W 、O 、T 所含因素個數。

綜合期望值大的方案為執行方案， 其它兩個方案為備用方案。

使用上述改進后的SWOT 模型， 企業要進行的戰略決策應符合以下兩個基本條件：

（1） 戰略期限長、不確定性因素多、風險大， 要求有備用方案。

（2） 影響決策的因素復雜， 但關鍵因素的發展前景可作三種（ 樂觀、悲觀、折衷） 或兩種（ 樂觀、悲觀）不同前景的假設描述，且其發生概率是可預測的。

2 　SWOT 決策模型的應用以某市煤氣總公司2001 年～ 2005 年的戰略決策為例，可以進一步說明SWOT 模型改進后的實用價值和科學性。[論文格式]

程序一： 煤氣總公司戰略制定的關鍵因素選擇。

程序二：煤氣總公司戰略前景假設， S 、W、O 、T 的確定。

（1） 煤氣總公司戰略條件前景假設及S 、W 的確定。

（2） 煤氣總公司戰略環境前景假設及O 、T 的確定。

程序三：以SWOT 模型進行煤氣總公司戰略方案構思。

（1） 煤氣總公司樂觀前景下方案構思。

（2） 煤氣總公司悲觀前景下方案構思。

程序四： 選擇每一前景下的最滿意方案。

所以最滿意方案為方案二和方案四。

程序五： 選定煤氣總公司戰略執行方案和備用方案。

由上表計算得： 方案二Ex p 為576 , 方案四Ex p為465 。所以， 煤氣總公司的戰略方案二是執行方案，方案四是備用方案。

參考文獻：

[1] David , F. R. . Concepts of Strategic Management [M] .北京： 經濟科學出版社，1998 .

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關鍵詞：分層教學；案例設計；應用

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）02-194-01

一直以來很多教師，在教材處理上存在誤區，案例教學的確是技術教材的一大特色，但不少教師過分依賴教材，造成了負面的教學效果。比如在重點中學的文科班，兩極分化是十分嚴重的，此時如果依然照本宣科，那就很容易適得其反。鑒于學情的需要，我們必須對案例設計加以處理，設置了“低起點、多層次”的教學方式，使各個層次環環相扣，層層遞進，從而更好的指引學生完成設計，全面提高教學質量。

本文以《方案的構思方法》為例，來介紹分層教學法在案例設計中的應用。該課的案例必須體現構思方法的運用，因此筆者在設計中，引入“傳統作畫”的視頻。該案例是 變廢為寶”創意作畫的教學設計結構圖

教學設計的重點，圍繞重點展開可以引出各類構思方法。為了兼顧學情，案例的拓展必須由易到難、層層遞進，這樣才能解決學生間的差異，使他們都得到充分發展。

筆者在教材處理時，采用了這種臺階式的教學方式，將構思方法分為四個層次，各個層次都圍繞案例具體展開，它們環環相扣，層層遞進，可指引學生更好的完成構思設計。“

一、草圖法：呈現設計構想、進行設計交流的構思方法。作圖構思時，學生可捕捉靈感，自由發揮，因此很多靈感會在繪制時激發出來，新的構思也就應運而生。

草圖法是方案構思中最基礎的方法。案例設計時，可在把握整體教學的基礎上，適當降低起點，從簡單的平面設計出發，導入最基礎的方法。如本案例就涉

及到各類傳統作畫的草圖設計，由此可引導學生進行構思，啟動設計思維的門。

二、模仿法：核心在于通過別人的想法、構思激發自己的靈感，觸動自己的思維。

依據“最近發展區理論”，以基礎知識為依據，導入第二層，第二層教學是在已有知識水平上，發現學生潛在的發展可能。如本案例設計時，就在學生草圖構圖的基礎上，通過視頻教學的引導，進入構思的第二層―模仿設計。模仿作畫并不等于照搬照套，它融入傳統作畫的設計技巧。有條件的學校，還可讓學生在課堂上模仿構圖設計，它可促進學生的思維發展，因此該層的教學尤其重要。

三、聯想法：借助于某種形象引導觀者的認識向一定方向集中，由觀者產生的聯想來補充沒有直接交代的東西。它是一種由此及彼的方法，也是常見的方案構思法。

在第二層的基礎上，做適當的變式延伸，可導出第三層。第三層教學在模仿設計的基礎上，讓學生變更問題，從變廢為寶的角度入手，進行作畫材料的拓展。在該層教學中，學生可結合生活，進行由此及彼的聯想，這樣的聯想可激發學生的想象，培養他們的學習興趣。

四、奇特性構思法：這些構思在生活中很少出現、或從來沒有出現過，它也許產生于某種需求，也許是一時的突發奇想。用它構思的方案一般比較獨到、新穎。

在第三層的基礎上，做適當的變式延伸，可導出第四層。第四層教學在變式的基礎上，提出了更高的設計要求。在該層教學中，可引入各類創新畫作，以此激發學生的創造潛能，在此基礎上去引導他們變更角色，從原創者的角度進行構思，這種角色轉變，激發了學生的熱情，培養了他們的創新能力，提高了教學的效果。

反思與討論：記得教育家安德魯說過：“平庸的教師傳達知識，一般的教師解釋知識，好的教師演示知識，偉大的教師激勵學生去學習知識。”作為教師，我們絕對不是“教教材”，而是“用教材”。因此在案例設計時，要辯證全面地看問題，結合多種教學方法、充分拓展，這樣才能更好地達成效果，提高學生的技術素養。

參考文獻：

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關鍵詞：建筑方案；創設階段；節能構思

前 言

隨著社會的進步和人民生活水平的不斷提高，人們對能源的需求也日益增加，建筑能源問題因此就成為了影響人類社會可持續發展的關鍵因素。建筑節能設計的技術領域很廣，主要包括環境設計、結構設計和建筑形體設計等。探索和研究建筑節能的手段，應該從建筑方案創作階段就開始進行節能構思。然而，建筑設計的初步階段，能夠設計的節能方法并不多，導致很多建筑設計者認為建筑方案設計階段的節能構思可以放棄，這種想法其實忽略了建筑方案節能設計的根本。通過本文，筆者一方面希望能夠起到一個拋磚引玉的作用，另一方面希望能夠給相關人員能起到一定的指導作用。

1 消除氣候對建筑節能的不利影響

為了消除氣候對建筑節能的不利影響，就應該采取適當的建筑手段，因為氣候因素始終是建筑建造的關鍵。從我國各地的氣候來看，在東北和華北地區，由于氣候的寒冷，為了爭取更多的光照，一般建筑的間距都比較大。然而，在南方地區，氣候一般是多雨濕潤，平時的日照時間也比較長，所以，建筑間的距離就會設計的比較近。這種南北建筑形態差異的變化就是由于氣候的差異直接造成的。隨著時代的不斷發展，現代主義的建筑就成為了設計的主要形式，僅僅注重了風格的差異，忽視了地域性的差異，并沒有考慮氣候差異形成的現代建筑就是現代主義建筑的典型。然而，隨著時代的進一步發展，建筑的節能成為了設計者首要考慮的問題，比較有效的設計方案是將樓頂設計為光滑的方盒子形，這樣就能夠綜合的利用水平遮陽和垂直遮陽相結合的立面遮陽形式，它的遮陽構造還可以根據不同朝向和不同的季節來進行調整，以保證最好的遮陽效果。同時，遮陽構造形成的立面以及豐富的光影變化給人深刻的印象。這種遮陽構造設計與立面處理很好地結合在一起，采用一些節能策略，以達到節能環保目的。因此，建筑方案設計階段的節能構思，首先就要消除氣候對建筑節能的不力影響。

2 建筑方案設計階段節能構思可以采取的措施

2.1 綠色景觀設計可以有效地緩解城市氣候等不利影響

在建筑方案的設計階段，可以更多地通過綠色景觀的設計來有效地緩解城市氣候的不利影響。近年來，人們對城市綠化的要求越來越越大，同時，隨著現代綠化技術的不斷發展，使得城市綠化的可能性也不斷的加大，包括屋頂種植技術和室內種植技術等的發展，使得建筑內部的空間更加趨于完美和人性化。像室內種植這樣的方法不僅僅可以利用植物的光合作用來減少建筑廢物的排放量，還可以美化建筑物，從而改善建筑局部的的氣候環境，也就能夠起到降低建筑物能耗的作用，從而進一步的減輕了建筑物的環境負荷，達到建筑更加符合生態化的目的，也同時符合現代的可持續發展戰略。因此，綠色景觀的設計可以有效地緩解城市氣候的不利影響。

2.2 控制建筑物的體形對于建筑節能具有重要作用

建筑方案設計階段的節能構思還可以通過控制建筑物的形體來實現，主要有以下幾個方面：①建筑物的高度不應該設計的過高。當建筑物的護結構傳熱面積更大時，建筑物的能耗就會更大，這對節能是很不利的，因此，在進行建筑物的設計時，就應該盡可能地降低建筑物的高度。②建筑物的高度固定后，對于建筑物的面積應該有與之相適應的最佳樓層數和形體。因為，建筑設計過程中，合理地選擇最佳樓層數和最佳形體對于減少建筑物的總耗能具有積極的作用。③增大建筑物的寬度，也是節能設計的重要途徑之一。因為建筑的寬度增大有利于建筑體形的控制。尤其是在現代的建筑設計之中，當建筑物的長度小于一定面積相應的最佳長度的時候，就應該盡量的增大建筑物的寬度，從而減小建筑物的形體系數，這樣也有利于建筑的節能設計。因此，控制建筑物的形體對于建筑節能具有非常重要的作用。

2.3 遮陽對防止室內溫度上升有明顯作用

我們都知道遮陽對防止室內溫度上升有明顯的作用。一般采用的方式是使用遮陽簾，而遮陽簾的使用最大的作用，就是能夠有效地防止室內熱量通過窗戶流失出去，從而有助于保持室內的溫暖。當然，建筑中的遮陽形式主要包括以下幾種：①按照窗口形式遮陽的形式分類，有窗內遮陽形式、窗體自身遮陽形式以及窗外遮陽形式等等。②按照遮陽板的形式分類，主要有水平遮陽、垂直遮陽、綜合式遮陽以及擋板式遮陽等形式。遮陽板形式的選擇主要是要依據地區的氣候特點、光照情況以及遮陽的日期來對其進行綜合的考慮。因此，現在使用最廣的是可調式遮陽板。③按照高效智能的優點來進行遮陽分類，主要有太陽能驅動風光感應簾、可伸縮外遮陽蓬以及戶外可調鋁合金百葉簾等等。當然，遮陽設施的選擇還需要根據建筑物的性質和設計風格等進行科學的選擇。

3 總 結

綜上所述，建筑方案設計階段的節能設計是建筑節能設計的源頭所在，如果不能在設計階段進行好節能的設計，建筑施工后在進行節能工作也起不到顯著的作用。然而，現在的建筑設計在考慮節能的同時，主要還需要考慮氣候因素的影響。因此，本文建議建筑方案設計階段的節能構思可以采取的主要措施有綠色景觀的設計、控制建筑物的形體以及遮陽設備的選擇等等。而在現實設計之中，建筑方案設計創作階段的節能設計的關鍵就不在于計算，而更重要的是分析方案設計階段的設計過程。面向建筑方案設計階段的節能設計的研究和實踐，將有助于設計方案的提高，從而從根本上解決建筑的節能問題。

參考文獻

[1]趙輝，紀紅梅.建筑方案創作階段的節能設計[J].理論探討.2012（7）：232.

[2]賀慧宇.建筑節能――從方案設計開始[J].中華建設，2013（2）：63.

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［關鍵詞］機械產品 方案設計方法 發展趨勢

根據目前國內外設計學者進行機械產品方案設計所用方法的主要特征，將方案的現代設計方法概括為下述四大類型。

一、系統化設計方法

系統化設計方法的主要特點是：將設計看成由若干個設計要素組成的一個系統，每個設計要素具有獨立性，各個要素間存在著有機的聯系，并具有層次性，所有的設計要素結合后，即可實現設計系統所需完成的任務。系統化設計思想于70年代由德國學者Pahl和Beitz教授提出，他們以系統理論為基礎，制訂了設計的一般模式，倡導設計工作應具備條理性。德國工程師協會在這一設計思想的基礎上，制訂出標準VDI2221“技術系統和產品的開發設計方法。由于每個設計者研究問題的角度以及考慮問題的側重點不同，進行方案設計時采用的具體研究方法亦存在差異。下面介紹一些具有代表性的系統化設計方法。

1.設計元素法。用五個設計元素(功能、效應、效應載體、形狀元素和表面參數)描述“產品解”，認為一個產品的五個設計元素值確定之后，產品的所有特征和特征值即已確定。我國亦有設計學者采用了類似方法描述產品的原理解。

2.圖形建模法。研制的“設計分析和引導系統”KALEIT，用層次清楚的圖形描述出產品的功能結構及其相關的抽象信息，實現了系統結構、功能關系的圖形化建模，以及功能層之間的聯接。將設計劃分成輔助方法和信息交換兩個方面，利用Nijssen信息分析方法可以采用圖形符號、具有內容豐富的語義模型結構、可以描述集成條件、可以劃分約束類型、可以實現關系間的任意結合等特點，將設計方法解與信息技術進行集成，實現了設計過程中不同抽象層間信息關系的圖形化建模。

3.“構思”―“設計”法。將產品的方案設計分成“構思”和“設計”兩個階段。“構思”階段的任務是尋求、選擇和組合滿足設計任務要求的原理解。“設計”階段的工作則是具體實現構思階段的原理解。將方案的“構思”具體描述為：根據合適的功能結構，尋求滿足設計任務要求的原理解。即功能結構中的分功能由“結構元素”實現，并將“結構元素”間的物理聯接定義為“功能載體”，“功能載體”和“結構元素”間的相互作用又形成了功能示意圖(機械運動簡圖)。方案的“設計”是根據功能示意圖，先定性地描述所有的“功能載體”和“結構元素”，再定量地描述所有“結構元素”和聯接件(“功能載體”)的形狀及位置，得到結構示意圖。Roper，H.利用圖論理論，借助于由他定義的“總設計單元(GE)”、“結構元素(KE)”、“功能結構元素(FKE)”、“聯接結構元素(VKE)”、“結構零件(KT)”、“結構元素零件(KET)”等概念，以及描述結構元素尺寸、位置和傳動參數間相互關系的若干種簡圖，把設計專家憑直覺設計的方法做了形式化的描述，形成了有效地應用現有知識的方法，并將其應用于“構思”和“設計”階段。

4.矩陣設計法。在方案設計過程中采用“要求―功能”邏輯樹(“與或”樹)描述要求、功能之間的相互關系，得到滿足要求的功能設計解集，形成不同的設計方案。再根據“要求―功能”邏輯樹建立“要求―功能”關聯矩陣，以描述滿足要求所需功能之間的復雜關系，表示出要求與功能間一一對應的關系。將矩陣作為機械系統方案設計的基礎，把機械系統的設計空間分解為功能子空間，每個子空間只表示方案設計的一個模塊，在抽象階段的高層，每個設計模塊用運動轉換矩陣和一個可進行操作的約束矢量表示；在抽象階段的低層，每個設計模塊被表示為參數矩陣和一個運動方程。

5.鍵合圖法。借用鍵合圖表達元件的功能解，希望將基于功能的模型與鍵合圖結合，實現功能結構的自動生成和功能結構與鍵合圖之間的自動轉換，尋求由鍵合圖產生多個設計方案的方法。

二、結構模塊化設計方法

從規劃產品的角度提出：定義設計任務時以功能化的產品結構為基礎，引用已有的產品解(如通用零件部件等)描述設計任務，即分解任務時就考慮每個分任務是否存在對應的產品解，這樣，能夠在產品規劃階段就消除設計任務中可能存在的矛盾，早期預測生產能力、費用，以及開發設計過程中計劃的可調整性，由此提高設計效率和設計的可靠性，同時也降低新產品的成本。Feldmann將描述設計任務的功能化產品結構分為四層，(1)產品(2)功能組成(3)主要功能組件(4)功能元件。并采用面向應用的結構化特征目錄，對功能元件進行更為具體的定性和定量描述。同時研制出適合于產品開發早期和設計初期使用的工具軟件STRAT。認為專用機械中多數功能可以采用已有的產品解，而具有新型解的專用功能只是少數，因此，在專用機械設計中采用功能化的產品結構，對于評價專用機械的設計、制造風險十分有利。

三、基于產品特征知識的設計方法

基于產品特征知識設計方法的主要特點是：用計算機能夠識別的語言描述產品的特征及其設計領域專家的知識和經驗，建立相應的知識庫及推理機，再利用已存儲的領域知識和建立的推理機制實現計算機輔助產品的方案設計。機械系統的方案設計主要是依據產品所具有的特征，以及設計領域專家的知識和經驗進行推量和決策，完成機構的型、數綜合。欲實現這一階段的計算機輔助設計，必須研究知識的自動獲取、表達、集成、協調、管理和使用。

四、智能化設計方法

智能化設計方法的主要特點是：根據設計方法學理論，借助于三維圖形軟件、智能化設計軟件和虛擬現實技術，以及多媒體、超媒體工具進行產品的開發設計、表達產品的構思、描述產品的結構。在利用數學系統理論的同時，考慮了系統工程理論、產品設計技術和系統開發方法學VDI2221，研制出適合于產品設計初期使用的多媒體開發系統軟件MUSE。

我國利用虛擬現實技術進行設計還處于剛剛起步階段。利用面向對象的技術，重點研究了按時序合成的機構組合方案設計專家系統，并借助于具有高性能圖形和交換處理能力的OpenGL技術，在三維環境中從各個角度對專家系統設計出的方案進行觀察，如運動中機構間的銜接狀況是否產生沖突等。

五、各類設計方法評述及發展趨勢

綜上所述，系統化設計方法將設計任務由抽象到具體(由設計的任務要求到實現該任務的方案或結構)進行層次劃分，擬定出每一層欲實現的目標和方法，由淺入深、由抽象至具體地將各層有機地聯系在一起，使整個設計過程系統化，使設計有規律可詢，有方法可依，易于設計過程的計算機輔助實現。

結構模塊化設計方法視具有某種功能的實現為一個結構模塊，通過結構模塊的組合，實現產品的方案設計。對于特定種類的機械產品，由于其組成部分的功能較為明確且相對穩定，結構模塊的劃分比較容易，因此，采用結構模塊化方法進行方案設計較為合適。因此，若將結構模塊化設計方法用于一般意義的產品方案設計，結構模塊的劃分和選用都比較困難，而且要求設計人員具有相當豐富的設計經驗和廣博的多學科領域知識。

機械產品的方案設計通常無法采用純數學演算的方法進行，也難以用數學模型進行完整的描述，而需根據產品特征進行形式化的描述，借助于設計專家的知識和經驗進行推理和決策。因此，欲實現計算機輔助產品的方案設計，必須解決計算機存儲和運用產品設計知識和專家設計決策等有關方面的問題，由此形成基于產品特征知識的設計方法。

目前，智能化設計方法主要是利用三維圖形軟件和虛擬現實技術進行設計，直觀性較好，開發初期用戶可以在一定程度上直接參與到設計中，但系統性較差，且零部件的結構、形狀、尺寸、位置的合理確定，要求軟件具有較高的智能化程度，或者有豐富經驗的設計者參與。

在機械產品方案設計中，視能夠實現特定功能的通用零件、部件或常用機構為結構模塊，并將其應用到系統化設計有關層次的具體設計中，即將結構模塊化方法融于系統化設計方法中，不僅可以保證設計的規范化，而且可以簡化設計過程，提高設計效率和質量，降低設計成本。網絡技術的蓬勃發展，異地協同設計與制造，以及從用戶對產品的功能需求設計加工裝配成品這一并行工程的實現成為可能。但是，達到這些目標的重要前提條件之一，就是實現產品方案設計效果的三維可視化。為此，不僅三維圖形軟件、智能化設計軟件愈來愈多地應用于產品的方案設計中，虛擬現實技術以及多媒體、超媒體工具也在產品的方案設計中初露鋒芒。

機械產品的方案設計正朝著計算機輔助實現、智能化設計和滿足異地協同設計制造需求的方向邁進，由于產品方案設計計算機實現方法的研究起步較晚，目前還沒有成熟的、能夠達到上述目標的方案設計工具軟件。作者認為，綜合運用文中四種類型設計方法是達到這一目標有效途徑。雖然這些方法的綜合運用涉及的領域較多，不僅與機械設計的領域知識有關，而且還涉及到系統工程理論、人工智能理論、計算機軟硬件工程、網絡技術等各方面的領域知識，但仍然是產品方案設計必須努力的方向。國外在這方面的研究已初見成效，我國設計學者也已意識到CAD技術與國際交流合作的重要性，及其應當采取的措施。

參考文獻:

[1]機械設計手冊編委會:機械設計手冊.機械工業出版社,2004

[2]盛伯浩陳宗舜:機械產品設計與CAD技術,2005

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【關鍵詞】城軌車輛車門實訓方案構思內容要求

【中圖分類號】U279，3

【文獻標識碼】B

【文章編號】1672-5158（2012）12-0435-01

在城軌車輛中，車門是最重要和最復雜的部件之一。對于城軌車輛運用與檢修專業的學生，在學習了一定的理論知識后，必須進行城軌車輛的綜合實訓，而車門的實訓又是車輛實訓的重點內容之一。通過對車門的實踐技能訓練，使學生全面掌握車門的結構特點和檢修基本知識。經過調研，目前國內還沒有行之有效、合理完善的車門實訓方案，使得車門實訓環節不夠完善，所以對城軌車輛車門實訓方案進行研究意義重大。

一、制定實訓方案的構思

1 在制定城軌車輛車門實訓方案時，應緊密圍繞本專業教學計劃和教學大綱的要求，根據本專業工作人員的應知應會內容，結合新工藝、新設備，確定車門實訓的內容、重點和難點，以此達到預期的教學目標。

2 在制定城軌車輛車門實訓方案時，應充分考慮學校或實訓單位的實訓教學設施和設備，使實訓方案能夠有的放矢的得以落實。

3 在制定城軌車輛車門實訓方案時，應根據各個實訓環節的特點，明確實訓對象、實訓任務和實訓內容，使得學生在實訓時目標明確。

4 在制定城軌車輛車門實訓方案時，應形成完整的、合理的、符合教學計劃和大綱要求的城軌車輛車門實訓指導書，以指導學生正確完成車門實訓任務。

二、實訓方案能達到的預期目標

根據城軌車輛車門實訓方案的構思，本實訓方案制定了相互鏈接的幾個項目，下面就每個項目所能實現的預期目標作以論述：

1 車門構造實訓

本實訓方案中的第一個項目就是車門的構造實訓，構造實訓是一切實訓的基礎，只有在熟悉了車輛車門的基本構造，掌握了各部件的結構特點和作用，才能進行車門的其它實訓。

本項目應以學生所在地區或意向工作區的主型車輛車門為重點進行實訓方案的制定。如我校學生主要面向沈陽地鐵和輕軌，所以可以選擇沈陽地鐵一號線或二號線地鐵車輛車門作為案例進行實訓，我校也購置了沈陽地鐵一號線的實物車門作為演練設施，為學生的演練創造了條件。

在本項目中應闡明車門的基本結構、各部件的作用、工作原理和結構特點，特別是門控和驅動部分的結構和工作原理應作為重點進行演練。以達到使學生熟練掌握車門結構及作用原理的預期目標。

2 車門拆裝實訓

在學生熟練掌握了車門的基本構造及作用原理后，通過對車門各部件的拆卸和組裝實訓，使學生對車門各部件之間的關系及部件的內部結構有了更加深刻的認識。在完成此項演練時應結合學校的實際晴況進行靈活掌握拆裝內容。

本項目應闡明車門各部件的拆卸和組裝順序、拆裝方法和注意事項，以達到使學生能夠順利完成車門拆裝的預期目標。

3 車門檢修實訓

在學生掌握了車門拆裝過程的基礎上，通過對車門主要部件的檢查、檢修實訓，使學生了解車門主要部件的檢查要點、尺寸要求、配合間隙、更換時機、檢修方法等知識，并能掌握車門的開關門性能試驗。

由于受檢修設備的限制，本項目著重點應放在車門的檢查方面，特別是車門的開關門性能檢查，修理內容的選擇應根據實訓基地設施設備情況而定。

本項目應闡明車門檢查、檢修和試驗的有關方法及要求，以達到使學生能夠初步進行車門的檢修。

三、實訓方案的內容及要求

根據實訓方案的構思和所能達到的預期目標，實訓方案的內容主要有以下幾個方面：

1 認知車門檢修設備和工具的使用方法

車門實訓需要用到一些工裝設備、工具和測量儀器，只有掌握了這些設備、工具和測量儀器的正確使用方法，才能進行車門的正確拆卸、檢修和組裝。

實訓內容：車門主要實訓工具和實訓設備的使用方法；實訓所需物品的性能和使用注意事項。

實訓要求：通過實訓指導教師的講授和學生的實做練習，使學生掌握各種工具和設備的特點，能夠正確使用各種工具和設備進行實訓演練。

2 認知車門的基本結構

車門的構造實訓是其它實訓的基礎和前提，首先讓學生掌握車門中每個零部件的作用、工作原理、結構，有助于更好的完成其它實訓。熟悉了車門各部件的結構，才能更好的進行部件的拆裝和檢修實訓，更好的把握檢修實訓的各個環節。

實訓內容：車門總體結構及綜合動作實訓；車門各部件的作用、工作原理和結構特點實訓。

實訓要求：通過指導教師的講授和學生實訓，使學生掌握車門的基本結構，能夠熟練的說出每個部件的作用、基本組成和結構特點。

3 認知車門的拆裝方法

在學生掌握了車門的總體結構和部件構造后，進行車門的拆裝實訓，使學生對車門各部件的連接關系以及部件的內部結構有更加深刻的認識，為檢修實訓奠定基礎。

實訓內容：車門的拆裝實訓，是將部件分解為零件，再按照拆卸的相反過程進行一一組裝。包括：部件的拆卸、部件的分解、部件的組裝。

實訓要求：在車門拆裝實訓時，要求學生按照車門部件拆卸和分解的順序，依次拆下各部件，并按規定位置和注意事項進行放置；要求學生對車門部件的拆卸方法、拆卸順序、組裝順序、零部件的確認等進行全面的實訓。

4 認知車門的檢修過程和要求

車門檢修實訓是車門實訓的難點，內容設置及要求應符合教學計劃和教學大綱，為了顧及學生所在地區使用的城軌車輛類型，在制定車門檢修實訓方案時可以采用案例的方法，應緊密聯系現場實際。

實訓內容：應包括車門的主要檢查項目、車門主要部件的檢查標準及要求、有關間隙及參數的調整、車門的綜合性能試驗。

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關鍵詞：視覺傳達設計；抽象思維；形象思維

中圖分類號：J04 文獻標識碼：A文章編號：1005-5312（2011）29-0066-01

當我們談到藝術時，人們普遍認為藝術家必然會有豐富的想象力。他們對生活有著敏銳的觀察力，能用他們獨特的語言符號表現自己對生活的感受。藝術設計作為一門新興的學科，很多人往往會把它和藝術混為一談。認為設計師們也必然和其他諸如畫家、雕塑家、音樂家一樣，有豐富的感性思維，也應該運用他們的這種思維方式去工作。

但是我們知道，設計和其他純藝術門類不同。比如，在視覺傳達設計中當設計師設計一套商品包裝的時候，他要經過市場調查、消費者調查、產品比較調查、目標定位等一系列的對商品的相關信息的調查，經過理性的分析再加上自己的理解最終才能表現出來。

抽象思維是以概念、判定、推理等形式進行的思維，又稱抽象邏輯思維。其主要特征是把直觀所得到的東西通過分析綜合、抽象概括而形成概念、定理、原理等，從而揭示事物的本質和規律。抽象思維對于視覺傳達設計來說是有重要意義的。抽象思維的進行是通過一系列的綜合方法而尋求最終的結果。而視覺傳達設計具有強烈的目的性，它的最終結果就是――在社會生產、分配、交換、消費各領域中滿足目標市場，體現多種功能，實現復合價值。

我們可以通過設計的創作過程來分析抽象思維在設計中的作用。設計的過程包含以下的三個階段：

一、設計的準備階段。設計的準備階段是指參與設計的人員根據設計的具體要求而開展的市場調查、資料的搜集。通過對社會、市場和產品的調查而制定出具體的設計方案，從而更符合市場和產品的要求，達到功能和形式的統一。比如，做一個食品的包裝。先進行市場調查，要搞清楚食品的買賣地點，食品的市場占有率，食品在市場上的空間地域性。消費者調查，要在消費者及商鋪中進行問卷調查，了解商品的消費狀況，商品定價在市場中的檔次等。同類商品調查，要找尋盡量多的這一食品，進行整體的分析，進行橫向比較，分析這一食品在同行中的競爭優勢以便于目標定位。很顯然，抽象思維在這一階段占有很重要的比例，如果僅僅憑著感覺想象而沒有縝密的理性思維，做出的設計也就達不到市場的要求，傳達出的信息也就不能得到大眾的認可。

二、設計的構思階段。設計的構思階段是設計師充分的發揮自己的想象力設想的階段，通過前期對準備階段搜集資料進行整理，設計師可以運用各種方法來展開思維設計豐富的方案，不必在這個階段去評論是否可行，這樣往往可以在整理和構思中得到意想不到的設計方案，方案越多選擇的余地也就越寬，所以在這個階段要強調的是創造能力和想象力，不去考慮一些束縛，大膽的去聯想才有可能有突破性的結果。聯想想象等創造性的思維在這一階段是主導，但也是在抽象思維確定了方向，起引導作用之后。

三、設計確定方案階段。在設計定案階段包括了兩個階段，一是在多個方案中篩選出一個在各方面都比較完善的最佳方案；二是運用精確的表現手法使方案完美的體現出來。在第一個階段中需要通過在構思階段所積累下來的方案，通過一些依據的要素來進行篩選。這包括在設計準備階段中已經積累的資料，是否含有正確的品牌觀念，是否有較強的執行能力，是否如實的表現產品的特征，使觀眾相信作品的承諾。和設計準備階段一樣，設計的確定方案階段也是要通過各種分析比較綜合的方法進行抽象思維，給天馬行空各具特色的草圖設計一個規范，最終選擇最符合的創意。

從設計的三個創作階段來看，抽象思維在設計中確實起到了非常重要的作用。設計其實是一個積累、選擇和判斷的過程。視覺傳達設計也是一個科學的決策過程，是一個對課題進行深入調查研究、科學分析、理性判斷、明智抉擇的過程。

當然，無論是抽象思維還是形象思維，它們在設計中總是緊密聯系的。理性思維的推進往往伴隨著感性思維的發生。在邏輯推理過程中包括了各種對形象的運用和理解；在運用形象思維進行發散和創造時，也有邏輯規律的運用和指導。

總之，如果一個設計師不具備抽象思維的能力，也就變成了不食人間煙火，不知人的需求，只沉浸在自己的構想中脫離實際的唯美主義者。一個比較完美的視覺傳達設計，應該是以很強的抽象思維為基礎包括適度的物質投入，可行的材料與工藝的運用等，輔以鮮活的形象思維,設計者需要把握兩者的特性靈活運用。設計既具有嚴謹、理性的一面，又有輕松、活潑、感情豐富的一面，不忽視抽象思維的重要作用，將理性和感性共同融會于其中，科學與藝術那種緊密的結合才會以獨具特色的方式在設計藝術中體現出來。視覺傳達的作品才能更好的符合其傳達的要義。

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關鍵詞：家具設計課程；應用性；項目化教學

藝術設計專業是實踐性很強的專業，其特點突出體現在其應用方面，因此強調專業課教學、理論教學的實用性、實踐性，著眼于培養技術應用型設計人才，結合實際情況以及社會對藝術設計人才的實際需求，對現有專業課教學、理論課程教學內容設置應加以調整，強調和完善藝術設計課程的實用性，在培養項目化教學的系統模式中，學生從實際設計項目出發，針對認知實習中對學生的實際能力進行培養；家具設計課程作為藝術設計專業一門必修課程，將項目化教學引入該課程顯得尤為必要。

一 課程地位

家具是人類維持日常生活，從事生產時間和開展社會活動必不可少的物質器具。它隨著社會的進步而不斷發展，反映了不同時代人類的生活和生產力水平，融科學、技術、材料、文化和藝術于一體。通過對家具課程的項目化教學改革，使學生能夠更好地掌握該門課程的學習方法，有助于學生學習和掌握家具設計的各個環節及設計要點；以提高學生的家具綜合設計素質。

二 項目化教學課程體系

家具設計課程體系中應包括前期調研收集資料、初期設計構思、中期繪制設計草圖及論證方案的可行性、后期修改草圖完成最終設計稿、最后制作家具模型等幾個主要環節。各個環節圍繞著項目化概念既相互銜接又相對獨立，以設計實際項目為主線貫穿整個課程教學環節。

（1）前期調研收集資料

此環節是家具設計前期的重要環節，在該環節中應先將家具設計相關歷史進行系統了解，家具設計的發展史也可以說是整個人類文明的發展史，只有在了解各時期家具風格極其設計特點的情況下，才能更好地結合當前社會發展水平、人們生活習慣及審美標準、材料和技術的應用能力，客觀的反映當前家具市場的需求，使后期家具設計符合市場需求，根據設計需求進行有計劃的市場調研及資料收集。并有目的地整理所需資料，提出方案設計的方向、應解決的問題，明確設計途徑。

（2）初期設計構思

設計構思是在市場調查與資料整理基礎上引發的，這一階段要依據設計要求對設計方案進行功能、材料和結構分析，分析并明確設計要素（人、技術、環境要素等），針對這些要素運用創造性思維展開設計構思，在此環節內容中應當讓學生了解并掌握家具設計的結構和形式以及設計要素，并讓學生在前期市場調研針對材料調研的基礎上，思考相關新材料、新技術對設計構思的啟發及實際應用，最后講解家具設計的造型法則及外觀，考慮到家具的精神功能，此階段要求學生掌握較多的設計要求內容，分析設計方案的可行性，包括結構的堅固性、外觀的流行性、造型的審美性等，明確家具的功能才是它在存在的原因和主要意義。

（3）繪制設計草圖

設計構思草圖是設計人員在開展工作之前設計思維的展開，它對理順設計思路，找到合理的設計定位有很大幫助。將頭腦中所構思的設計方案由抽象概念轉變成具體形象的一個過程，通過草圖的繪制能夠將設計方案進一步細化。家具設計思維活動的變化，往往體現在草圖的繪制中， 草圖的繪制中往往蘊藏豐富設計靈感。勾畫小稿，不斷修改，逐步深入，逐漸找到作品設計的最佳狀態，繪制出造型獨特、結構合理、樣式新穎的家具作品。一個優秀的家具作品，必然要經過大量的草圖繪制作為鋪墊，才能體現出較好的設計靈感。草圖的繪制在家具設計中起著非常重要的作用，是家具設計的基礎。

（4）論證方案的可行性

由于草圖用于表達設計意圖，可以不受制圖標準限制。因此在選擇適合方案設計的草圖后，需要進一步的思考更多因素，對設計方案進行比較分析，確定設計的尺寸和比例尺度，完成細節設計，考慮家具生產方法，材料處理，加工手段及造型等相關問題。這一環節要結合家具設計中的人體工程學知識和關于家具的結構及比例的相關知識進行進一步驗證方案的可行性，得出最優化，考慮最全面的設計方案，在這一階段，可以通過可行性論證報告的形式進行匯報講解得出方案實施的可行性結論。

（5）修改草圖完成最終設計稿

論證方案的可行性得出最全面的設計方案之后，就要進入正式制作方案最終設計效果階段，以圖示、文字說明的形式來表現，繪制詳細的結構圖、外形效果圖、部件圖等，設計稿應在方案論證之后進行優化處理，以達到家具的最好設計效果，配以設計說明進行方案的闡述。

（6）制作家具模型及完善最終設計

在完成最終設計稿之后，通過模型來完成家具設計的最后一個環節，制作模型可以論證之前設計的方案是否可行，也能夠看到實際設計中存在多少不足及缺陷，從而進行修改以達到最好的設計方案應用。模型可以制作示意模型，也可以完成1：1模型，在此過程中要考慮制作模型的材料和工具，但不論哪種模型，都是通過模型的制作過程來發現設計中的問題和缺陷以進行改進。模型進一步修改的同時不斷完善方案的最終完成設計稿，繪制準確的設計圖紙和書寫詳實的方案設計說明。在家具設計教學中應通過課外調研、課內實踐、課內習題、模型制作等一系列實踐教學過程中，采用講（現場教學）、做（演示及操作）相結合，在做（操作）中強化對理論知識的理解，實現理論教學和實踐教學相結合，另外在實踐教學過程中應強調實用性，著重于培養學生的應用能力和設計興趣，在設計教學中應注重理論教學，按學生個性培養其設計能力及水平，這就要求指導教師要充分了解本專業及本行業的設計需求和能力培養目標，同時注重計算機輔助設計教學在設計中的作用，適應當今人才市場的需求。

四 結語

總之，藝術設計專業是實踐性很強的專業，藝術設計專業歸根結底是培養應用型人才，在做到理論-實踐-理論這三方面相結合的同時，還要因材施教，因人而異，發揮每個學生的特點，通過課程項目化教學的改革，發揮學生參與課堂教學的積極性，能夠更好的完善學生的設計水平和實踐動手能力，從而為社會培養全面的應用型人才而努力。總結過去的教學經驗，結合實際情況以及社會對藝術設計人才的實際需求，對現有理論及實踐課程教學內容設置加以調整，強調和完善藝術設計課程的實用性。

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關鍵詞：土木工程；橋梁；課程；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）49-0201-02

橋梁工程專業課是土木工程專業橋梁工程方向學生在分專業方向后的必修課程，過去的教學大部分以教會學生幾種特定的橋梁的構造及相應的算法為主，并通過習題和課程設計對這幾種橋梁的設計過程進行鍛煉，培養出來的學生在用人單位還是比較受歡迎的，但是隨著社會需求的改變與市場競爭的加劇，用人單位普遍反映畢業生在創造性思維方面有比較大的缺陷，眼界不開闊，所設計出來的橋梁呆板、乏味。從這一需求出發，同濟大學橋梁工程系在橋梁工程教學方面進行了改革，改革從課程設置、教學大綱修訂、教學方法改革幾個方面著手進行。本文介紹同濟大學土木工程橋梁方向專業課程設置調整方案。

一、原有橋梁工程專業課設置與存在問題

原有橋梁工程的課程設置具有強烈的科學性，把橋梁工程專業相關課程進行了系統化分，具體體現在：首先，將橋梁按材料劃分。然后，將設計與施工各成獨立體系。最后，再輔以講授專門橋梁工程技術的選修課。專業課程設置如表1所示。

從多年執行的效果看，這一課程設置方案的優缺點如下。

1.學生在已知橋梁結構形式與施工方法的條件下，計算分析能力很強，能正確分析常規橋梁的受力特點，并進行構件配筋設計。

2.從畢業設計效果與用人單位的反饋情況看，學生對橋梁總體設計與施工方法的掌握程度比較差，特別是根據實際使用要求與建設條件構思橋梁方案的能力很差。

3.學生對橋梁結構構造、計算方法與受力原理、材料特點、施工工藝之間的內在聯系掌握得比較差，對如何選用常用橋梁構造、尺寸、計算方法和施工工藝感覺無從下手。

4.在計算機軟件技術長足發展后，橋梁電算內容與目前實際應用中的計算機輔助設計與施工有較大脫節，在運用計算機結構分析軟件時，對計算結果的判斷能力差。

二、課程設置調整的總體思路

古代土木工程技術是以師傅傳徒弟的方式代代相傳的，自從現代科學體系形成以來，土木工程技術已經越來越科學化，目前的土木工程教育形成了一套整系統的科學體系。隨著工程技術復雜程度的增加，原來的土木工程技術已經拆分為各種數學、力學、材料等獨立的課程，土木工程教學的主要任務也變成了這些課程的教學，教學中往往注重知識點教學，這些知識如何還原到工程應用中去并沒有得到重視，這就產生了學生不會構思的問題。基于上述認識，為了達到讓學生在具備專業技能的前提下，具有創造性思維的能力，課程教學改革的教學思想主要是在按照科學體系安排課程的同時，盡量體現橋梁工程技術自身的特點，以建造技術貫穿課程安排。在教學內容上，將重點主要放在，對現有橋梁設計與施工方法的形成過程上，通過分析目前已有橋梁的構造、設計方法、施工方法形成過程中前人所經歷的成功和失敗，找到目前橋梁工程結構常規做法的合理性與缺點。

三、新橋梁工程專業課程方案設計

土木工程專業的基礎及專業基礎課程在一二年級的平臺課上統一安排，橋梁方向的專業課在此基礎上進行。專業課的教學目的就是要使學生綜合運用所學基礎知識，學會按照工程特點進行思維的方法，了解橋梁結構體系可能的創新方向。

新課程設置方案具有如下特點。

1.針對學生計算能力強、構思能力弱的問題，增設橋梁概念設計課程。該課程主要結合一個隨堂的課程設計，在專業課的一開始，著重介紹橋梁與使用要求、建設條件、受力體系、材料應用等的關系，培養學生的思考與構思能力。課程講解過程中配合隨堂的課程設計，在方案概念構思的各個環節上，開展若干次課堂討論。

2.橋梁工程課程的教學內容做了較大調整。將橋梁工程課程按照結構體系開展，上學期主要介紹梁式橋，下學期介紹拱橋、斜拉橋、懸索橋。在某一種結構體系下，綜合介紹公路、鐵路橋梁由于荷載不同的特殊要求，不再分鋼與混凝土橋，而是強調在不同條件下如何根據不同材料自身的特點進行綜合利用，任何橋梁體系條件下都強調架設方法與橋梁受力、構造的關系。在橋梁設計計算方面，縮減計算方法本身的介紹，著重強調計算方法與構造特點與施工方法之間的關系，培養學生習慣于在結構設計中對結構進行全面思考。

3.將鋼與組合結構橋梁課程進行了壓縮，去除關于大型橋梁結構體系部分的內容，著重介紹鋼與組合結構橋梁的特殊構造以及特殊的計算分析問題。

4.將道路工程、橋涵水文由選修課轉設為必修課，加強學生對使用要求與建設條件的認識。

5.針對中小跨度橋梁大量使用連續梁橋的實際情況，增設連續體系梁橋課程設計，要求對連續梁橋進行合理跨徑布置，并利用現有橋梁結構分析軟件對橋梁施工及運營過程進行結構受力分析與配筋計算。

6.將橋梁施工中關于橋梁架設總體思路的部分轉移到橋梁工程課的相關結構體系中去，將具體的各種橋梁施工工藝獨立出來，轉化為選修課。

7.將原來的橋梁結構電算課程轉化為橋梁結構計算，設為選修課，著重介紹復雜橋梁結構的施工與運營過程分析原理。

8.針對各課程知識點銜接的問題，在課程學時分配上采取“節段式”時間安排，將較少學時的課程集中在半個或者1/3學期進行，而不是以往的通過單雙周間隔將課程分配到整個學期。

四、橋梁工程課程教學大綱的修訂

在上述課程設置方案中，橋梁工程課程教學內容是改革的關鍵，新大綱的編制中充分體現了對學生工程思考能力培養的要求，將各種工法、算法、構造方法的演變作為教學的重點。表3為橋梁工程（上）教學內容。

在橋梁工程專業方向專業課程設置方案的研究過程中得到如下結論。

1.橋梁工程專業課設置的過分理論化，阻礙了學生創新思維能力的培養。

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關鍵詞:分析;設計能力;建筑方案,問題

一、任務書的解讀與分析

(一)通讀設計任務書

通讀任務書全文是理解任務書的前提。盡快對設計任務有一個整體的概況印象。此時,首先要建立起一個設計目標的概念:包括項目、規模、地理條件等。比如要設計文化館,必須首先把任務書通讀一遍,然后在頭腦里對文化館的知識進行搜索,把問題羅列出來再去找相關資料。任務書的閱讀必須仔細,將那些功能要求、特殊要求等記標在紙上,以免設計時疏忽、遺漏。

(二)理解設計任務書

理解設計任務書的核心問題,是避免方案的設計思路、設計方向在重要環節出現差錯。例如,要設計一座藏書量為80萬冊的高校圖書館,必須抓住“高校”這個核心概念,高校是圖書館的限定條件,高校圖書館平面功能布局特點與市級圖書館、少兒圖書館、專業圖書館等有所不同,必須結合大學生的閱讀方式及行為特點來創造圖書館空間。所以理解設計任務書的核心問題,是把握好設計要點,才能做出貼合設計要求的方案。

二、方案構思與起步應按正常的設計程序

從設計進程的規律來看,設計過程要經歷環境設計!群體設計!單體設計!細部設計的遞進發展。因此,設計開始時,一方面應從環境設計入手,妥善、周全地做好總平面規劃,成為單體建筑設計的依據;另一方面在進行總平面規劃考慮時,不能只考慮外部條件因素,還要看建筑內部條件對總平面規劃的制約。建筑方案設計是一個建筑形象創作的過程,而建筑又處在某一特定的環境之中。因此,所要設計的建筑是放在什么樣的空間環境中,是必須在設計著手之前充分考慮。同時,在閱讀任務書的過程中應建立地段條件圖的空間概念,它將決定總平面圖設計是否合理。建筑方案設計要從全局著手,綜合考慮各種設計因素。在每一個設計階段抓住主要設計矛盾進行設計。建筑方案設計的過程是動態的,即前一設計階段所獲得的階段性成果還要受后續過程的檢驗或修正。建筑方案設計是在不斷解決設計矛盾的發展中,逐漸使設計更加完善,直至設計方案滿足設計要求,達到最理想的目的。

三、方案生成與建構可采用同步思維

建筑設計實質上是一個不斷解決設計矛盾的過程,前一階段的設計矛盾解決了,后一階段的設計問題又上升為主要矛盾。建筑方案設計應避免形而上學的一點論。正確的思維應采取辯證法的兩點論。建筑設計分為若干階段,每個設計階段針對不同的設計問題展開有目的的設計活動,但是,各設計階段又不是完全割裂開來的,它們互相滲透、互相推進設計進程。下面對設計進程中進行同步思維進行探討。

(一)環境設計與單體設計同步思維

任何一個建筑設計都是從環境設計入手的,但是環境設計與單體設計又是互為因果、緊密關聯的。這就是說,在思考環境設計的同時,既要注意到外部若干現狀條件對環境設計的限定,又要預想到單體建筑要求對環境條件的影響。在研究環境設計的同時,還要不停地思考單體建筑的要求。只有在這種同步思維中及時調整關系,才能使環境設計成為有目標的設計,使單體設計成為有限定條件的設計。進入單體建筑設計階段,必須考慮環境設計的成果。因為,這些成果既可作為單體建筑設計的外部條件而起限定作用,又是形成單體建筑設計具有特色和個性靈感的源泉之一。因此,同步思維的方法從設計一開始就應成為指導正確設計的方法。

(二)各層平面設計同步思維

在對建筑各層平面進行設計時也是同步進行思考的過程,因為有些設計因素必須幾層同時進行考慮,諸如垂直交通體系的定位、衛生間系統的配置、建筑結構類型的選擇等,上、下層必須同步進行設計。另外,設計要從室內空間效果去進行思維。如公共空間的大廳、大堂若要上下空間流通,那么在設計一層平面時,就必須同時考慮其上的幾層平面形式、面積大小等設計問題。兩者只有同步進行設計,互相調整才能達到設計目標。在考慮上下層各用房面積配置時,盡管在設計前期的豎向功能分析中已大體確定了,但涉及到具體設計操作時,還是需要上下層同時進行房間配置的設計調整,各層平面只有在不斷調整磨合過程中,才能逐漸完善、對應起來。

(三)建筑設計與結構選型同步思維

個別學生在做建筑方案設計時,往往習慣于根據各房間的面積大小進行平面的組合設計,其結果造成該建筑房間的開間大小不一,致使結構系統毫無規律,十分零亂。因此結構概念在建筑設計過程中一定要加以重視。當平面設計大體功能布局已確認后,應立即著手為這個平面框架建立一個合理的結構格網體系。之所以強調結構選型要適時介入建筑設計以達到同步思維的目的,是因為它可以為方案建立一個合理的結構支撐體系,并通過結構的邏輯性整理平面的關系,調整房間的面積,使建筑平面與結構系統和諧統一起來。這里的結構整理并非因對結構選型的思考而打亂已建立起來的平面布局,而是把各房間的平面形態納入合理的結構系統之中,整理出更合乎邏輯性、大小房間排列更有秩序性的平面布局。有些類型的建筑方案設計如圖書館建筑、博覽類建筑、旅館建筑等,應在建筑功能布局大體確定后,就要及早選擇框架結構的柱網尺寸。甚至有些建筑如體育館建筑設計,一開始可能就要先確定結構方案,以其結構構思控制建筑設計的展開。

當然,對建筑設計與對結構選型的思維先后要視具體情況而定。但這并不重要,問題的關鍵在于兩者始終要結合起來同步進行思維。

四、方案推敲應采用圖示思維

建筑方案設計初始,首先是對設計任務書進行邏輯分析,以便盡快理解設計的各相關內容。在進行設計時,并不是立即開始做平面方案,而是要運用圖示思維的手段,即一邊進行功能分析的邏輯思維,一邊就對方案的平面布局進行思考。但是,這種思考是要借助徒手草圖的方式及時迅速地記錄下頭腦中不穩定的、模糊的設計意向,使其成為可感知的圖形,盡管這種圖形是粗線條而且僅僅是一種分析符號,但隨著對設計問題的越來越深入地思考,頭腦中對設計問題的思路卻越來越清晰、明朗。正是這種圖示思維的方法,使得設計者始終保持創作激情。這種設計狀態很可能使建筑設計者的設計靈感涌現,并有可能及時捕捉。一旦設計者通過圖示思維理出一條方案設計的思路,平面功能布局大體得以認可,就可進入方案的深入。由于前一階段圖示思維異常活躍,基本上分析了應該考慮的設計問題,所以,以后的設計步驟將會比較順利,設計效率和質量也會大大提高。

總之,建筑設計者在建筑方案設計前期的設計構思和方案建構階段,一定要運用圖示思維的手段來進行設計,必須通過徒手草圖的方式來隨時撲捉設計的靈感并進行構思和深化。

五方案深化與表達

建筑創作是一個復雜的過程,常具備以下特點:(1)建筑不是純藝術,受科學技術條件的影響,常將形象思維方法與抽象思維方法結合使用,彼此發展成設計成果。既要有大膽的創新,又要有合乎邏輯的結論;(2)在設計要求的約束下展開思維;(3)思維被情感所激發或抑制;(4)思維受到理論、風格流派及社會審美觀的導向;(5)建筑設計需要創造性思維,要有新的立意,且要求這個新的立意人們能夠接受[3]。建筑創新必須深化,平面要繼續深入完善,流線組織要合理化,造型需要仔細地推敲。平面設計主要考慮的是功能的分區和合理化,空間的構成和變化,流暢而簡捷的流線;立面和造型要充分注意整體與協調,在融合周邊建筑風格的同時大膽地創新,并注重細部的尺度與構造。當然,在方案深化過程中也會出現一些問題和矛盾,但都會在方案完善的過程中迎刃而解。

設計與表達的問題,實質上,是對設計語言運用能力的研究。所謂􀀂表達,不能簡單地看成只是那些便于外行人理解的視覺材料,而是那些更加原始的、未加修飾的、但更接近設計師內心的設計表達。它是設計師們思考的結晶,也是他們的知識、技能和藝術修養的綜合體現。設計師的表達能力是他們職業活動的基礎,也是有關教育活動中教與學的基礎環節之一。表達設計構思的方法和風格很多,但有些基本技能則是共同的,也是必備的。如必要的技術知識、結構選型知識、功能分析知識、良好的工程制圖知識(包括制圖規范)、一定的素描功底、較好的速寫能力以及色彩知識等。上述兩者的結合是設計的基本技能。如果能做到兩者很好地融合,處理起設計構思問題來則會相對簡單。