導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機(jī)械原理與設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

隨著素質(zhì)教育的全面發(fā)展，很多學(xué)校對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、操作能力的考核越來越嚴(yán)格，機(jī)械專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，各種機(jī)械原理知識(shí)深?yuàn)W復(fù)雜，為了提高學(xué)生對(duì)機(jī)械原理的理解，同時(shí)提高學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)水平，則必須要積極加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度。當(dāng)前部分院校的機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)脫離了實(shí)踐教育的根本目的，使機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式無法滿足發(fā)展的要求，多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與事實(shí)證明，在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，使用傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)與教法已經(jīng)不再適用。在素質(zhì)教育時(shí)代，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)應(yīng)該更注重實(shí)踐教育，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為核心，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力進(jìn)行培養(yǎng)。

一、機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)常見問題

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念陳舊

當(dāng)前很多教師在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)過程中雖然開始重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)做機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，但是在教學(xué)過程中沒有正確地認(rèn)識(shí)到機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教育目標(biāo)的理解也不是很清晰，因此導(dǎo)致機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教育水平不高。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法比較陳舊

教學(xué)方法受到教學(xué)理念的影響，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到傳統(tǒng)教育觀念的束縛，在實(shí)際教學(xué)過程中教學(xué)方法比較陳舊，有的教師只是按照大綱教材對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行講解，忽視了對(duì)學(xué)生的主體性和積極性的激發(fā)，從而導(dǎo)致很多學(xué)生雖然完成了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，但是并沒有掌握真正的實(shí)踐技巧，從實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到的內(nèi)容不多。

3.硬件設(shè)施不足

實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開各種實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備，在教育教學(xué)過程中，學(xué)校沒有積極加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)，導(dǎo)致機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的硬件設(shè)施設(shè)備不能滿足教學(xué)要求，對(duì)機(jī)械專業(yè)教學(xué)水平產(chǎn)生影響。

二、機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新策略

1.改變教學(xué)理念

在機(jī)械專業(yè)教育中，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)是重要的、基礎(chǔ)的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生對(duì)這門工科專業(yè)的理解能力的重要途徑，機(jī)械原理知識(shí)比較抽象、復(fù)雜，機(jī)械設(shè)計(jì)要求較高，很多學(xué)生僅憑教材上的理論知識(shí)，并不能掌握其深意。對(duì)此，必須要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視，要對(duì)機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的進(jìn)行明確，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)納入機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)中，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、自主思考能力、分析能力為主要目標(biāo)，在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)置、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)活動(dòng)開展的過程中重視實(shí)踐性，并且考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)情況，循序漸進(jìn)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)水平的提升。

2.對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)

2.1加強(qiáng)分組合作實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教學(xué)過程是對(duì)學(xué)生的綜合能力水平進(jìn)行鍛煉的最好過程，在教學(xué)過程中也可以通過改變教學(xué)方法使得學(xué)生接受更好的實(shí)踐鍛煉。分組合作教學(xué)是素質(zhì)教育過程中比較常見的一種教學(xué)模式，其根本目的是為了鍛煉學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，可以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)該要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論，對(duì)各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分析，例如在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，要完成機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，教師不予講解，讓學(xué)生自己根據(jù)所學(xué)內(nèi)容對(duì)傳動(dòng)裝置原理、?C械組成、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行討論，并且對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，然后通過小組合作完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，再由老師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)判。通過這種方式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和熱情，并且促使學(xué)生學(xué)會(huì)自主思考，對(duì)各種問題進(jìn)行解決，減少依賴心理。

2.2從驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)到設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變

在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，應(yīng)該要注重啟發(fā)，學(xué)生要養(yǎng)成思考的習(xí)慣，在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，應(yīng)該要從傳統(tǒng)的示范型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c型實(shí)驗(yàn)，從傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師講解、學(xué)生操作，按部就班地對(duì)各種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行完成。在現(xiàn)代教育過程中，應(yīng)該要引導(dǎo)學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證過程中，可以設(shè)計(jì)不同難度層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓不同層次的學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行選擇，從實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)各種知識(shí)。

3.加強(qiáng)硬件設(shè)施設(shè)備的完善

在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，應(yīng)該要積極加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，補(bǔ)充一些新型機(jī)械以及典型的機(jī)械模型和實(shí)物，可以將一些企業(yè)的失效零件或者機(jī)械設(shè)備收集起來，用于學(xué)生對(duì)機(jī)械元件、機(jī)械原理等加強(qiáng)認(rèn)知，并且通過對(duì)機(jī)械進(jìn)行實(shí)踐操作，加深對(duì)機(jī)械工作原理的理解，從而有助于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完成機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)。

篇2

機(jī)械設(shè)計(jì)中，通過優(yōu)化各個(gè)結(jié)構(gòu)的組成形式，來減少使用期間的能源損耗，能夠達(dá)到節(jié)能指標(biāo)要求，并且使用期間各個(gè)零件設(shè)施的配合原理也能達(dá)到理想的標(biāo)準(zhǔn)，可以減輕使用期間的摩擦損耗，有效的延長(zhǎng)設(shè)備安全使用時(shí)間，并在現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到理想化的使用標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)借助機(jī)械制圖軟件來進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并通過公式來計(jì)算出設(shè)備投入使用后的節(jié)能指標(biāo)，幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況有一個(gè)全面了解。通過計(jì)算以及局部?jī)?yōu)化，將大部分能量都提供到機(jī)械設(shè)備運(yùn)行階段，并且機(jī)械設(shè)備的各個(gè)零件之間運(yùn)行受力形式也更科學(xué)。下面將對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的節(jié)能原理應(yīng)用進(jìn)行具體論述。

2機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能浪費(fèi)因素

2.1缺少節(jié)能技術(shù)理念

首先是設(shè)計(jì)人員的節(jié)能思想比較落實(shí)，在設(shè)計(jì)期間以提升設(shè)備使用效率為主要研究對(duì)象，而設(shè)備的節(jié)能性并沒有得到充分認(rèn)識(shí)。雖然在設(shè)計(jì)期間已經(jīng)能夠針對(duì)設(shè)備的承載能力、運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行提升，但從整體設(shè)計(jì)形式上來看，受設(shè)計(jì)技術(shù)落后的影響，節(jié)能性并沒有達(dá)到足夠的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備使用后的能源損耗量也比較大。

2.2設(shè)計(jì)人員沒有節(jié)能意識(shí)

設(shè)計(jì)人并沒有針對(duì)自身能力進(jìn)行提升，仍然按照傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念來進(jìn)行機(jī)械設(shè)備模塊設(shè)計(jì)。雖然在長(zhǎng)期設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)積累了足夠的經(jīng)驗(yàn)，卻很難通過技術(shù)方法來解決常見的能耗過大問題。設(shè)計(jì)理念更新進(jìn)步需要工作人員之間的共同努力，突破現(xiàn)狀將先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用在其中。

2.3設(shè)計(jì)水平不滿足工程需求

機(jī)械設(shè)計(jì)的技能水平整體比較低，仍然停留在理論層面，很多先進(jìn)的節(jié)能措施并沒有真正應(yīng)用在設(shè)備的使用環(huán)節(jié)中，長(zhǎng)時(shí)間處于這樣的環(huán)境下，造成理論性強(qiáng)但實(shí)踐應(yīng)用能力不足的現(xiàn)象。很多節(jié)能設(shè)計(jì)理念雖然先進(jìn)，但設(shè)計(jì)中并沒有結(jié)合設(shè)備的實(shí)際使用情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備制造任務(wù)難以實(shí)現(xiàn)。需要在實(shí)踐方面強(qiáng)化。

3機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的應(yīng)用

3.1使用環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)和環(huán)保材料

環(huán)保材料的使用，使機(jī)械設(shè)備的整體重量有明顯減輕，設(shè)計(jì)后的方法也能更合理高效的投入到使用環(huán)節(jié)中。在前期設(shè)計(jì)期間，要充分的應(yīng)用節(jié)能環(huán)保材料，材料要具有綠色無污染、可回收等性能，這樣能夠提升發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，將燃料更充分的轉(zhuǎn)換成機(jī)械設(shè)備運(yùn)動(dòng)的能量，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦被減小后，還能夠提升設(shè)備的安全使用年限。發(fā)動(dòng)機(jī)屬于機(jī)械設(shè)備的心臟部分，選擇材料時(shí)要從節(jié)能與高效兩方面考慮。

3.2精確化控制電子系統(tǒng)

在機(jī)械設(shè)備中植入電子控制芯片，通過對(duì)控制程序的編寫達(dá)到更理想的控制效果，電子系統(tǒng)能夠?qū)⒖刂茀?shù)精切到人力控制所不能達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，并且使用期間如果出現(xiàn)其他的控制功能改變需求，也能通過這種方法來優(yōu)化解決。智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)的輸出功率檢測(cè)并反饋，對(duì)比參數(shù)是否達(dá)到最優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)，如果存在誤差控制系統(tǒng)也能自動(dòng)發(fā)出調(diào)節(jié)指令，達(dá)到理想的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3液壓系統(tǒng)的防滲漏和清潔

液壓系統(tǒng)在運(yùn)行使用期間，能夠?yàn)樵O(shè)備提供運(yùn)行需要的壓力，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念中，結(jié)構(gòu)之間的優(yōu)化性不足，導(dǎo)致使用中的液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏問題，設(shè)備所得到的壓力不足，使用效率自然也會(huì)下降。設(shè)計(jì)時(shí)要針對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行加密處理，重點(diǎn)對(duì)防滲漏部分進(jìn)行加強(qiáng)，并制定合理的情結(jié)周期，液壓系統(tǒng)內(nèi)存在雜質(zhì)也很容易導(dǎo)致?lián)p壞問題出現(xiàn)。

3.4新技術(shù)的應(yīng)用

設(shè)計(jì)過程中要注重對(duì)創(chuàng)新技術(shù)方法的應(yīng)用，觀察在現(xiàn)場(chǎng)是否存在需要完善的內(nèi)容，為新技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造空間。新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源也能夠達(dá)到節(jié)能效果，比較典型的是太陽能技術(shù)應(yīng)用，這樣能夠節(jié)省一部分油品的損耗。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于制造工藝已經(jīng)足夠先進(jìn)，在設(shè)備的體積與重量上也有明顯減小，投入使用后效果才更加理想。

3.5應(yīng)用在加工設(shè)備中

將節(jié)能設(shè)計(jì)理念與設(shè)備生產(chǎn)加工技術(shù)相互融合，達(dá)到更加理想化的使用標(biāo)準(zhǔn)，日常加工制造中也會(huì)充分的融合這一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象后，及時(shí)通過技術(shù)方法來解決，在有限的輸出功率內(nèi)，最大限度的提升設(shè)備使用階段的效率，通過節(jié)能設(shè)計(jì)，可以將設(shè)備的使用效率提升到30%以上，能源損耗自然得到減輕。

篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理；教學(xué)改革；機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-9324（2018）02-0128-02

一、引言

“機(jī)械原理”是機(jī)械工科專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，主要研究各種機(jī)構(gòu)的共性問題[1，2]，機(jī)械原理課程理論抽象，研究?jī)?nèi)容寬泛，并對(duì)前期的基礎(chǔ)課程有較高的要求，因此導(dǎo)致很多學(xué)生產(chǎn)生畏懼心理，覺得機(jī)械原理課程深?yuàn)W，內(nèi)容枯燥、課程索然無味。

與機(jī)械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機(jī)械原理”教學(xué)是利用機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品的制造，促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，督促學(xué)生自己提出問題、分析問題、解決問題，最后最大化地激發(fā)學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新能力[3，4]。目前，湖南文理學(xué)院有效地將機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽與機(jī)械原理課程相結(jié)合，并取得了卓有成效的成果。

二、與機(jī)械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機(jī)械原理”教學(xué)的實(shí)施過程

通過多年來參與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，我校對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽與機(jī)械原理課程教學(xué)相結(jié)合積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，下面對(duì)其實(shí)施過程予以介紹。

（一）主辦機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主題解析會(huì)

委派骨干老師參加歷屆的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽主題解析會(huì)，對(duì)每一年的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的比賽主題有一個(gè)正確和深刻的理解，避免以后的作品出現(xiàn)跑題現(xiàn)象。骨干老師參加完主題解析會(huì)后，召集所有的學(xué)生和全院的老師，在學(xué)院內(nèi)部把主題解析清楚，并以自由提問和臨場(chǎng)解答的方式，盡量讓學(xué)生理解每一屆的主題。另外還邀請(qǐng)2名在往屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中取得優(yōu)秀成績(jī)的學(xué)生介紹經(jīng)驗(yàn)，一方面讓學(xué)生了解機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的整個(gè)流程，另一方面提高學(xué)生參與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的積極性。

（二）開展與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽主題相一致的工程創(chuàng)新三維設(shè)計(jì)大賽

為了提高全體學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并進(jìn)一步認(rèn)識(shí)機(jī)械原理課程對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要性，我校在全體大二學(xué)生中主辦工程創(chuàng)新三維設(shè)計(jì)大賽，并要求全體學(xué)生自發(fā)成立三人協(xié)同小組，為各個(gè)協(xié)同小組配備一名指導(dǎo)老師。在此階段，學(xué)生在小組內(nèi)充分討論和互相學(xué)習(xí)，并階段性地與指導(dǎo)老師探討設(shè)計(jì)方案，通過反復(fù)查找資料和充分的方案論證，最終完成產(chǎn)品三維圖形的繪制。完成此過程，學(xué)生需要自發(fā)學(xué)習(xí)機(jī)械原理的相關(guān)知識(shí)，并與指導(dǎo)老師充分交流。為了完成三維圖形的繪制，學(xué)生還需要自學(xué)三維制圖軟件。通過2個(gè)月左右時(shí)間的訓(xùn)練，各個(gè)小組基本都能拿出一個(gè)合理的方案。學(xué)院組織三維設(shè)計(jì)大賽評(píng)比，由學(xué)校挑選的5名專業(yè)老師作評(píng)委，評(píng)選出優(yōu)秀作品15件參加下一階段的實(shí)物制作，并為期間表現(xiàn)優(yōu)秀的小組和作品頒發(fā)獎(jiǎng)狀，一方面是對(duì)學(xué)生工作的肯定，另一方面也是對(duì)他們的鼓勵(lì)，提高他們學(xué)習(xí)的積極性。

（三）實(shí)物作品的制作

進(jìn)入實(shí)物作品的制作階段，首先要解決的就是經(jīng)費(fèi)的來源。我校歷來就重視學(xué)科競(jìng)賽，教務(wù)處有專用的用以支持學(xué)科競(jìng)賽的經(jīng)費(fèi)，學(xué)院內(nèi)部也為實(shí)物制作預(yù)留了一定的經(jīng)費(fèi)。因此，此階段所需費(fèi)用得到徹底解決。更為重要的是，為了讓學(xué)生盡早盡好地完成作品的制作，我們對(duì)所屬的機(jī)械廠和加工中心作了硬性要求，學(xué)生提出作品加工要求后必須在3個(gè)工作日內(nèi)得以滿足，并要求學(xué)生自己完成作品的機(jī)械加工，這樣做的目的也是為了提高學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力，讓學(xué)生能夠掌握產(chǎn)品的制作流程，也為機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

三、近幾年學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽成果

自從學(xué)院將機(jī)械原理教學(xué)與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽相結(jié)合后，老師和學(xué)生在思想上都更加重視學(xué)科競(jìng)賽，學(xué)校也加大了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品的經(jīng)費(fèi)投入，近幾年涌現(xiàn)出大量高質(zhì)量的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品，在省內(nèi)競(jìng)賽中也取得了顯著的成績(jī)。以下為湖南文理學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院在近兩屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽獲得的一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)的作品匯總表。

實(shí)踐證明：在課程在近三年的考試中，2006屆學(xué)生機(jī)械原理課程及格率只有56.5%，2007屆學(xué)生機(jī)械原理課程及格率提高到81.2%，說明了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽促進(jìn)了機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)，這為學(xué)生今后從事機(jī)械設(shè)計(jì)、研究和產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)新奠定了重要的基礎(chǔ)。與機(jī)械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機(jī)械原理”實(shí)踐教學(xué)極大地提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣。通過與傳統(tǒng)教學(xué)法的結(jié)合，使學(xué)生掌握了機(jī)械原理課程的基本概念和核心能力，提高了其機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

四、結(jié)束語

機(jī)械原理是機(jī)械工科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械原理課程的適應(yīng)能力和挖掘其開發(fā)創(chuàng)新能力，通過與機(jī)械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機(jī)械原理”教學(xué)改革，可以顯著提高學(xué)生的機(jī)械原理知識(shí)和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

參考文獻(xiàn)： 

[1]趙永杰，程西云.機(jī)械原理課程探究式教學(xué)改革與探索[J].大學(xué)教育，2014，（9）：141-143. 

[2]施火結(jié).機(jī)械原理教學(xué)內(nèi)容及課程體系的改革[J].教育教學(xué)論壇，2012，（s5）：69-71. 

[3]周永清.機(jī)械原理創(chuàng)新教具學(xué)具進(jìn)課堂[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2016，33（2）：11-13. 

篇4

關(guān)鍵詞：聲學(xué)共振排煙 赫姆霍茲共振 單片機(jī)

中圖分類號(hào)：O442 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（a）-0073-02

本設(shè)計(jì)利用有機(jī)玻璃模擬KTV房的環(huán)境，運(yùn)用赫姆霍茲?rùn)C(jī)械共振原理和聲學(xué)共振的方法實(shí)現(xiàn)有效排煙功能。多腔共振原理拓寬了共振的頻率帶，利用一定頻帶的音樂可實(shí)現(xiàn)共振排煙。

系統(tǒng)要求：自動(dòng)狀態(tài)下，單片機(jī)提供共振源以實(shí)現(xiàn)模擬赫姆霍茲共振結(jié)構(gòu)箱隨煙霧濃度自動(dòng)排煙調(diào)節(jié)，通過溫濕度傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)小幅度的空間去潮。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)選用STC12C5A60S2作為主控芯片，用以完成對(duì)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制、信息處理和液晶顯示。單片機(jī)產(chǎn)生共振結(jié)構(gòu)箱所需的機(jī)械共振源，檢測(cè)空間煙霧濃度和溫濕度參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)方案和要求，可將系統(tǒng)分為赫姆霍茲共振結(jié)構(gòu)，傳感器數(shù)據(jù)采集，機(jī)械共振源和單片機(jī)主控4部分。

1.2.1 赫姆霍茲共振結(jié)構(gòu)

赫姆霍茲共鳴器是一種高效率的聲能轉(zhuǎn)換裝置：通過驅(qū)動(dòng)其內(nèi)部空氣，可將微小振動(dòng)轉(zhuǎn)換為高強(qiáng)度的振動(dòng)把煙霧從管口排出。

單節(jié)赫姆霍茲消聲結(jié)構(gòu)如圖2所示。

赫姆霍茲共振消聲結(jié)構(gòu)的消聲性能以共振頻率和傳遞損失來評(píng)價(jià)。常用于古典赫姆霍茲理論設(shè)計(jì)或預(yù)測(cè)共振消聲器的傳遞損失和共振頻率，該理論采用集中參數(shù)模型給出共振消聲結(jié)構(gòu)的共振頻率和傳遞損失。

式子1： （1）

式子2：

（2）

式中：為聲速（取=340 m/s），為管的長(zhǎng)度，為連接管道的截面積，V為共振腔體積，為頻率，為共振頻率。

從消聲聯(lián)想到排煙除塵：赫姆霍茲共振消聲結(jié)構(gòu)中，腔體空氣在揚(yáng)聲器的作用下達(dá)到聲共振，腔內(nèi)的氣體能量最大以至于劇烈振動(dòng)，產(chǎn)生的強(qiáng)烈氣流與外界的氣體交換，便實(shí)現(xiàn)了排煙效果。因此，當(dāng)腔內(nèi)存在大量濃煙時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)通過氣體的流動(dòng)來實(shí)現(xiàn)排煙效果。

1.2.2 單片機(jī)主控

STC12C5A60S2單片機(jī)內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換（250K/S），強(qiáng)干擾場(chǎng)合，適合系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用。單片機(jī)最小系統(tǒng)組成（包括I/O口，復(fù)位電路，晶振和LCD1602等部分）作為系統(tǒng)的主控部分，主要完成對(duì)共振箱內(nèi)部煙霧濃度和溫濕度信息的采集與顯示，通過處理實(shí)現(xiàn)控制共振源放大共振排煙。

1.2.3 傳感器數(shù)據(jù)采集

（1）煙霧報(bào)警模塊。

煙霧濃度的采集使用MQ-2煙霧傳感器，具有模擬量及TTL電平信號(hào)輸出，TTL輸出有效信號(hào)為低電平，模擬量輸出0～5 V電壓，濃度越高電壓越高。其具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性、快速的響應(yīng)恢復(fù)特性。用于家庭或工廠的氣體泄漏監(jiān)測(cè)裝置，適用于液化氣、丁烷、酒精、氫氣、煙霧等監(jiān)測(cè)。

（2）溫濕度傳感器模塊。

采用傳感器DHT11對(duì)環(huán)境溫度和濕度參數(shù)進(jìn)行采集，該傳感器具有相對(duì)溫度和濕度測(cè)量，全部校準(zhǔn)及數(shù)字輸出，采用單總線協(xié)議的串行接口，直接單片機(jī)相連。DHT11校準(zhǔn)系數(shù)以程序形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，在傳感器內(nèi)部檢測(cè)信號(hào)處理時(shí)調(diào)用。防止電源不穩(wěn)定，常加電容濾去干擾信號(hào)，DATA引腳直接與單片機(jī)I/O引腳連接，單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制處理。

1.2.4 機(jī)械共振源模塊

機(jī)械共振源模塊包括機(jī)械源、信號(hào)放大器和揚(yáng)聲器。由式子1可以計(jì)算出共振腔所需的共振頻率。共振源利用單片機(jī)輸出，主要通過定時(shí)器或PWM發(fā)出方波的共振源。在赫姆霍茲共振結(jié)構(gòu)箱中進(jìn)行排煙測(cè)驗(yàn)時(shí)，方波作為共振源能使揚(yáng)聲器振動(dòng)更完整，因而形成的聲場(chǎng)能量和氣流更大，排煙效果達(dá)到最佳。方波的產(chǎn)生利用單片機(jī)PWM產(chǎn)生，STC12C5A60S2單片機(jī)具有模塊0和模塊1兩路可編程計(jì)數(shù)器陣列 PCA/PWM寄存器，使用計(jì)數(shù)器0的溢出作為時(shí)鐘源可實(shí)現(xiàn)低頻方波的輸出。

單片機(jī)輸出共振源控制方便，比傳統(tǒng)文氏橋波形產(chǎn)生要易于控制，相比教學(xué)信號(hào)發(fā)生器有著成本上的優(yōu)勢(shì)。機(jī)械共振源從單片機(jī)發(fā)出，經(jīng)過信號(hào)放大器進(jìn)行電壓幅值放大后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，最后驅(qū)動(dòng)腔體內(nèi)氣體強(qiáng)烈振動(dòng)，產(chǎn)生氣流實(shí)現(xiàn)共振箱的排煙。在揚(yáng)聲器性能允許的范圍內(nèi)，提高揚(yáng)聲器的輸出功率，排煙效果更佳。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)編程采用C語言的模塊化設(shè)計(jì)思想，在主程序調(diào)用定義的子程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的信息采集、處理和共振源的開/關(guān)。系統(tǒng)軟件主要包括主控模塊，控制模塊和檢測(cè)模塊3部分，軟件流程圖如圖3所示。

3 結(jié)語

該共振排煙系統(tǒng)由赫姆霍茲共振結(jié)構(gòu)、傳感器探測(cè)模塊、機(jī)械共振源模塊和單片機(jī)主控模塊組成。通過煙霧濃度的探測(cè)，利用低音揚(yáng)聲器使煙霧共振，從而使煙霧快速?gòu)呐艢饪着懦?。串?lián)共振腔在多個(gè)頻率產(chǎn)生共振，通過腔體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低音音樂共振排煙。利用K房的低音效果，實(shí)現(xiàn)排煙換氣的效果。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作快捷、低能耗，尤其適合于小空間的排煙除塵。

參考文獻(xiàn)

[1] 李增光.機(jī)械振動(dòng)噪聲設(shè)計(jì)入門[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

篇5

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；課程；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

0.前言

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是人類社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力，自19世紀(jì)工業(yè)革命以來，創(chuàng)新推動(dòng)著機(jī)械工業(yè)不斷發(fā)展。特別是近十余年來，包括信息科技在內(nèi)的高新科技與傳統(tǒng)機(jī)械科技的融合，形成了新的概念與思想、新的結(jié)構(gòu)與功能，新產(chǎn)品新工藝不斷涌現(xiàn)。機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步促進(jìn)了機(jī)械工程學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展，同時(shí)對(duì)機(jī)械工程教育提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在我國(guó)，高職院校機(jī)械類專業(yè)均開設(shè)了《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程，它為一般的機(jī)械類產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了基本原理和設(shè)計(jì)方法，而設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新同產(chǎn)品綜合性能的創(chuàng)新是一脈相承。因此，對(duì)于機(jī)械類大學(xué)生而言，如何在課程教學(xué)中加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新知識(shí)、創(chuàng)新人格的培養(yǎng)就體現(xiàn)的尤為重要。本文將分析目前高職院校機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新教育存在的問題，通過創(chuàng)新教學(xué)思想、創(chuàng)新理論教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和創(chuàng)新綜合課程設(shè)計(jì)等，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行了有益的探索。

1.目前高職院?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)》創(chuàng)新教育存在的問題

1.1教學(xué)方法與手段方面

隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，提倡在教學(xué)中充分利用多媒體技術(shù)的背景下，受教育資源等客觀因素的影響，相當(dāng)一部分學(xué)校的《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)仍處于傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，即教師借助于掛圖、簡(jiǎn)易的實(shí)物模型等來說明機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論與計(jì)算方法。由于教師語言的表達(dá)能力的差異和學(xué)生知識(shí)水平的參差不齊，這種教學(xué)方式很難達(dá)到教與學(xué)的共鳴，理論與實(shí)踐的嚴(yán)重脫節(jié)，部分學(xué)生聽完也只能知其然但不知其所以然，導(dǎo)致學(xué)生在下面被動(dòng)聽的應(yīng)試教育，把設(shè)計(jì)看作是自己遙遙不可及的頂點(diǎn)，甚至認(rèn)為和自己沒有關(guān)系，被動(dòng)學(xué)習(xí)，沒有創(chuàng)新意識(shí)。

1.2人才培養(yǎng)的目標(biāo)不明確，影響創(chuàng)新教育

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的靈魂，教學(xué)要以目標(biāo)為起點(diǎn)，又要以目標(biāo)為歸縮。我國(guó)在很早就提出建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，所以高等學(xué)校都具有培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重任，即把培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力作為重要的質(zhì)量目標(biāo)，重點(diǎn)是提高學(xué)生的發(fā)展能力。什么是學(xué)生的發(fā)展能力？我們認(rèn)為它應(yīng)該具備適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，既適應(yīng)當(dāng)前又適應(yīng)未來的能力，而一些專業(yè)教師對(duì)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和未來趨勢(shì)陌生，對(duì)企業(yè)發(fā)展人才需求及崗位能力要求缺乏應(yīng)有了解，對(duì)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和科技發(fā)展前沿、新技術(shù)應(yīng)用缺乏足夠的了解、認(rèn)識(shí)和掌握，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等，這些因素往往會(huì)造成他們對(duì)所承擔(dān)的專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)定位不準(zhǔn)，從而也就無創(chuàng)新能力教育可談。

1.3教學(xué)內(nèi)容的選擇不合理，忽視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

目前，我國(guó)的高等教育由精英教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娊逃呗毶此刭|(zhì)有了很大的變化，其高考文化成績(jī)大都位于考生群體的中間層，邏輯思維智能優(yōu)勢(shì)不突出；另一方面隨著社會(huì)發(fā)展與科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)，催生了特殊功能的零件，出現(xiàn)了許多新的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，特別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。因此在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)增加新知識(shí)、新方法和新理論。

1.4客觀條件的利用和創(chuàng)造存在局限性

雖然有的學(xué)生具有創(chuàng)新動(dòng)機(jī)，能積極尋找新的學(xué)習(xí)方法，但由于學(xué)校創(chuàng)造性學(xué)習(xí)條件的局限以及學(xué)生自身不善于利用學(xué)校的現(xiàn)有條件，缺乏向知識(shí)經(jīng)驗(yàn)豐富的老師或同學(xué)請(qǐng)教的勇氣，往往不能把握本學(xué)科最新發(fā)展的動(dòng)態(tài)和相關(guān)學(xué)科知識(shí)的橫向關(guān)系，由此制約了學(xué)生創(chuàng)新能力的進(jìn)一步發(fā)展。

2.本課程教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)思路

2.1教學(xué)思想的創(chuàng)新

2.1.1教師要有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)

自古以來，我國(guó)教師的職責(zé)被限定為“傳道，授業(yè)，解惑”，它對(duì)教師所持的“以傳授知識(shí)為中心”的教學(xué)觀念，有著根深蒂固的影響。如果教師本身缺乏對(duì)認(rèn)知理論的學(xué)習(xí)和研究，自身沒有建立起創(chuàng)新教育的意識(shí)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性天賦和行為所表現(xiàn)出來的個(gè)性特征了解的十分有限，缺少促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展所需的具體教學(xué)策略和技能。只停留于替學(xué)生“解惑”，而沒有讓學(xué)生學(xué)會(huì)和掌握“解惑”。一個(gè)創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力方面的欠缺的老師，如何對(duì)學(xué)生所進(jìn)行創(chuàng)新能力教育。

2.1.2創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)的一個(gè)重要目的

傳統(tǒng)的課程教學(xué)的目標(biāo)只是要求學(xué)生掌握，機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本原理和基本方法。創(chuàng)新教育只是作為其中一個(gè)內(nèi)容而非目的。實(shí)踐證明培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力比單純讓學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)更為重要。機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法是機(jī)械創(chuàng)新的基礎(chǔ)，而創(chuàng)新能力是學(xué)生進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)造活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和內(nèi)在動(dòng)力。這就需要把對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與正常的教學(xué)活動(dòng)有機(jī)的融為一體。需要把這兩者都作為教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行考核和評(píng)估。

2.2創(chuàng)新理論教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

2.2.1構(gòu)建有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的課程教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程是以工作原理—常見類型—失效形式—結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)—參數(shù)的合理選擇—必要強(qiáng)度、剛度及壽命計(jì)算為教學(xué)路線，這種教學(xué)內(nèi)容突出是機(jī)構(gòu)分析和機(jī)械設(shè)計(jì)理論，邏輯性較強(qiáng)，但學(xué)生一旦遇到工程實(shí)際問題就會(huì)茫然不知所措，也即解決實(shí)際問題能力十分有限，因此我們要改變傳統(tǒng)的以機(jī)構(gòu)分析為主線的課程體系，構(gòu)建以機(jī)械設(shè)計(jì)為主線、創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標(biāo)、基于工作過程的新課程體系。該體系可將教學(xué)內(nèi)容劃分為三大模塊十三大項(xiàng)目（如上圖），積極采用項(xiàng)目教學(xué)法，以工程事例為任務(wù)起點(diǎn)，以解決實(shí)際問題為歸宿，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)活動(dòng)之間的聯(lián)系。新課程體系更加貼合工程實(shí)際和人才培養(yǎng)的規(guī)律，充分體現(xiàn)了學(xué)生設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的循序漸進(jìn)性，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)建立了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

篇6

關(guān)鍵詞：園林設(shè)計(jì)；施工；協(xié)調(diào)管理模式

近年來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步的背景下，人們的生活質(zhì)量有所提升，對(duì)日常生活及工作環(huán)境的綠化程度要求越來越高，園林設(shè)計(jì)與施工的重要性日益凸顯。

1 園林設(shè)計(jì)與施工中不協(xié)調(diào)性產(chǎn)生的原因

1.1 設(shè)計(jì)意圖往往忽略實(shí)際施工的可行性和實(shí)用性

首先，設(shè)計(jì)綠化工程時(shí)，獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)理念很容易忽略施工現(xiàn)場(chǎng)的可實(shí)施性，只看到表面的施工環(huán)境。園林設(shè)計(jì)師為了能夠創(chuàng)造良好的景觀，應(yīng)追求物種的多樣性，力求通過對(duì)灌木、喬木等植物的合理搭配和精心設(shè)計(jì)，提升園林景觀的整體效果。然而在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)，不能深入探究地質(zhì)情況，設(shè)計(jì)圖紙中的物種不符合施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況等現(xiàn)象，往往導(dǎo)致施工人員很多時(shí)候無法完全按圖施工，造成園林設(shè)計(jì)與施工的不協(xié)調(diào)。其次，一味地追求綠化實(shí)時(shí)效果，一些本應(yīng)該重修剪的苗木沒能適當(dāng)?shù)匦藜?，以致于在追求景觀和綠化效果的過程中，苗木成活率不高。總而言之，這種忽略實(shí)際施工的可行性和實(shí)用性的設(shè)計(jì)意圖，不僅導(dǎo)致園林設(shè)計(jì)與施工的不協(xié)調(diào)性，還導(dǎo)致工程施工成本大大增加。

1.2 設(shè)計(jì)師過度重視效果圖而忽視工程效果

園林設(shè)計(jì)過程中，在沒有對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行充分考察的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的效果圖，盡管擁有迷人的圖片效果，但在實(shí)際施工過程中，由于難度過大、不符合實(shí)際，因此，工程效果不夠理想[1]。例如，在改造道路綠化的過程中，要求設(shè)計(jì)師在現(xiàn)有道路綠化狀況的基礎(chǔ)上，豐富植物層次，因此，實(shí)際是將中層灌木和2排喬木應(yīng)用于現(xiàn)有道路綠化中，實(shí)現(xiàn)了色葉物種和常綠搭配，這種設(shè)計(jì)雖擁有迷人的圖片效果，然而在實(shí)際的施工過程中，例如，種植灌木，必須大規(guī)模破壞原有的模紋，導(dǎo)致連續(xù)性在現(xiàn)有模紋當(dāng)中遭到破壞，無法實(shí)現(xiàn)園林設(shè)計(jì)的預(yù)期效果。

2 園林設(shè)計(jì)與施工協(xié)調(diào)管理模式

2.1 在施工可行性和經(jīng)濟(jì)性基礎(chǔ)上進(jìn)行園林設(shè)計(jì)

園林景觀建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，需要經(jīng)歷多個(gè)環(huán)節(jié)，包括招投標(biāo)、設(shè)計(jì)以及施工等，每一個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)工程整體質(zhì)量以及園林綠化的效果都具有直接的影響，而各個(gè)環(huán)節(jié)也處于相互影響的關(guān)系之中。針對(duì)設(shè)計(jì)和施工來講，現(xiàn)階段，要想提升園林工程質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段必須增加對(duì)該工程實(shí)際施工的可行性以及經(jīng)濟(jì)性的考慮[2]。因此，設(shè)計(jì)師應(yīng)做好充分的現(xiàn)場(chǎng)勘查工作，全面考慮當(dāng)?shù)刂参锸袌?chǎng)狀況、植物生長(zhǎng)環(huán)境、地形等因素。同時(shí)，同施工專業(yè)人員進(jìn)行充分溝通，在充分了解園林工程實(shí)際施工的基礎(chǔ)上開展設(shè)計(jì)工作，能夠有效提升設(shè)計(jì)的可行性。因此，設(shè)計(jì)人員在開展工作前，應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，單純依靠建設(shè)單位提供的圖片以及現(xiàn)場(chǎng)資料是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有在充分了解施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況的基礎(chǔ)上，才能夠提升設(shè)計(jì)方案的實(shí)用性。

2.2 應(yīng)用設(shè)計(jì)指導(dǎo)施工

園林施工過程中，施工人員必須首先深刻掌握設(shè)計(jì)圖紙以及設(shè)計(jì)理念，同設(shè)計(jì)師充分溝通，正確理解設(shè)計(jì)師的意圖，并在實(shí)際施工過程中，有針對(duì)性地采取有效措施，提升工程質(zhì)量。在實(shí)際施工過程中，由于施工人員擁有不同的理解能力、審美水平等，同樣的設(shè)計(jì)圖紙會(huì)創(chuàng)造出完全不同的園林景觀。在實(shí)際施工過程中，會(huì)對(duì)不同的植物樹種、色彩以及大小等進(jìn)行搭配，從而造成施工同設(shè)計(jì)目標(biāo)之間的差異。因此，現(xiàn)階段，要想提升園林設(shè)計(jì)與施工的協(xié)調(diào)性，應(yīng)積極應(yīng)用督導(dǎo)制協(xié)調(diào)管理模式，設(shè)計(jì)師定期深入施工現(xiàn)場(chǎng)，充分了解施工進(jìn)程和某一階段的施工質(zhì)量以及創(chuàng)造效果，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)施工人員的技術(shù)以及施工途徑進(jìn)行指導(dǎo)，促使園林施工同設(shè)計(jì)理念保持高度的一致性。

設(shè)計(jì)師在深入施工現(xiàn)場(chǎng)的過程中，可以及時(shí)給予施工人員相關(guān)建議，同施工人員溝通，并及時(shí)糾正施工中的錯(cuò)誤行為。值得注意的是，應(yīng)用督導(dǎo)制模式的過程中，設(shè)計(jì)師同施工人員最主要的任務(wù)就是提升園林工程的藝術(shù)性，為構(gòu)建出具有意境美的園林工程做出貢獻(xiàn)。設(shè)計(jì)師同施工人員只有同時(shí)身臨施工現(xiàn)場(chǎng)，才能夠從整體上有效地控制工程質(zhì)量以及所營(yíng)造出來的藝術(shù)效果。

3 結(jié)論

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步的背景下，人們的生活質(zhì)量明顯提升，對(duì)于日常生活及工作環(huán)境的綠化程度要求越來越高，園林綠化工程的重要性日益凸顯。然而，園林工程要想實(shí)現(xiàn)綠化以及美化環(huán)境的效果，必須能夠在設(shè)計(jì)和施工過程中實(shí)現(xiàn)高度的協(xié)調(diào)性。施工專業(yè)人員參與設(shè)計(jì)，促使設(shè)計(jì)師充分掌握工程實(shí)際限制性因素，從而提升園林設(shè)計(jì)的可行性。設(shè)計(jì)人員也應(yīng)適當(dāng)參與施工，保證實(shí)際施工能夠真正體現(xiàn)出設(shè)計(jì)意圖。

參考文獻(xiàn)

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一、和諧校園的內(nèi)涵與特征

和諧乃我國(guó)傳統(tǒng)文化精神的精髓之所在，它指的是人和人之間以及人與自然之間保持融洽的關(guān)系，它是人類社會(huì)隨追求的一種美好的價(jià)值觀，也就是說，和諧便是美從哲學(xué)視角來看，和諧指的是各要素之間保持全面協(xié)調(diào)以及均衡有序的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。而和諧校園，指的是校園中個(gè)體與個(gè)體、個(gè)體同校園環(huán)境、個(gè)體同社會(huì)等其它要素之間的矛盾保持著穩(wěn)定協(xié)調(diào)、相互依賴以及健康發(fā)展的狀態(tài)。和諧校園主要表現(xiàn)為：教育的環(huán)境領(lǐng)導(dǎo)同教師間、學(xué)生間以及師生之間的人際關(guān)系的和諧，個(gè)體與個(gè)體之間相互尊重、團(tuán)結(jié)友愛以及平等互利。整個(gè)校園凸顯以內(nèi)與外順，同舟共濟(jì)、政通人和以及穩(wěn)定有序的表征。

二、體育倫理的內(nèi)涵

“論”與“理”始為兩個(gè)詞，在《說文解字》中就提到，“論”指的是人際關(guān)系體現(xiàn)出符合一定的規(guī)矩與準(zhǔn)則，并且代代相傳；“理”，原意指根據(jù)玉體本身的紋路來打造玉器，從而使玉器成形有用，后被引申為協(xié)調(diào)和治理社會(huì)生活與人際關(guān)系。所謂“倫理”，指的是人倫關(guān)系的道理、條理以及原則，這些道理、條理以及原則直接關(guān)聯(lián)到個(gè)體與個(gè)體、個(gè)體與社會(huì)以及個(gè)體同自然之間的關(guān)系。而所謂的“體育倫理”則指的是人們?cè)趨⑴c體育賽事與體育活動(dòng)時(shí)所建構(gòu)起來的人際關(guān)系，以及人們?cè)谔幹眠@種關(guān)系時(shí)所應(yīng)遵循的基本的行為規(guī)范與道德準(zhǔn)則。具體而言，“體育倫理”包含三個(gè)方面的含義：一是體育倫理需具備倫理道德的基本要求，體育賽事參與者與觀賞者均必須遵循最基本的道德要求：二是體育即競(jìng)爭(zhēng)，故此，體育參與務(wù)必遵循體育競(jìng)賽規(guī)則，務(wù)必在規(guī)則所允許的相同條件下，持公平的方式參與比賽與評(píng)判；三是體育本身即文化，體育賽事參與者與觀賞者均必須凸顯體育的文化精神，除卻遵守基本的道德準(zhǔn)則外，與此同時(shí)，還應(yīng)表現(xiàn)出勇往直前、頑強(qiáng)拼搏以及團(tuán)結(jié)協(xié)作的優(yōu)良體育精神，并且充分展示體育運(yùn)動(dòng)力與美的完美綻放。

三、體育倫理與和諧校園建設(shè)的有機(jī)結(jié)合

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【關(guān)鍵詞】 理性經(jīng)濟(jì)人 社會(huì)人 民辦教育企業(yè) 員工管理 協(xié)調(diào)

引言

（1）研究對(duì)象描述

民辦教育行業(yè)在《民辦教育促進(jìn)法》中可理解為“民辦非企業(yè)”性質(zhì)，但其實(shí)際的運(yùn)作中以企業(yè)的方式進(jìn)行，因此本文將民辦教育機(jī)構(gòu)稱之為民辦教育企業(yè)。民辦教育企業(yè)中的員工主要是大量教育工作者和行政人員，少部分后勤、安保等員工，前者的性質(zhì)為掌握豐富知識(shí)、在工作上有獨(dú)特思路和訴求的知識(shí)性員工。在民辦教育企業(yè)出現(xiàn)到現(xiàn)在的二十多年的時(shí)間內(nèi)，企業(yè)的創(chuàng)始人和投資者的眼光主要投向了招生、征地、基建、升級(jí)等硬件建設(shè)上，在各民辦教育企業(yè)激烈競(jìng)爭(zhēng)的今天，其核心競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)不是硬件的比拼，而是內(nèi)涵的建設(shè)。

而民辦教育企業(yè)中的知識(shí)性員工，在投資者的重建設(shè)輕內(nèi)涵的思路下，沒有得到應(yīng)有的對(duì)待。同時(shí)，社會(huì)對(duì)其給予“社會(huì)人”的期望，自身又面臨生活成本以及管理者企業(yè)式管理，使得民辦教育企業(yè)中的員工處在“經(jīng)濟(jì)人”和“社會(huì)人”的人性認(rèn)同中困惑與掙扎，這對(duì)民辦教育企業(yè)的內(nèi)涵建設(shè)帶來了巨大的障礙。

（2）應(yīng)用現(xiàn)狀與評(píng)價(jià)

至今，學(xué)者們對(duì)于員工人性特征的研究主要集中在兩個(gè)階段。

“經(jīng)濟(jì)人”研究階段：蘇格蘭的政治經(jīng)濟(jì)學(xué)家亞當(dāng)·斯密1776年發(fā)表了《國(guó)富論》，提出了“經(jīng)濟(jì)人”觀點(diǎn)。在其著作《科學(xué)管理原理》中闡述了工作定額原理、標(biāo)準(zhǔn)化原理、能力與工作相適應(yīng)、差別計(jì)件工資制等思想。這些思想將科學(xué)引入了管理領(lǐng)域，使生產(chǎn)效率提高了二三倍。但他把工人看成是會(huì)說話的“活機(jī)器”，工人勞動(dòng)異常緊張、勞累；把工人看作是純粹的“經(jīng)濟(jì)人”，認(rèn)為工人的活動(dòng)僅僅出于個(gè)人的經(jīng)濟(jì)動(dòng)機(jī)，忽視了工人的感情，引起怠工、罷工以及勞資關(guān)系日益緊張。

“社會(huì)人”研究階段：20世紀(jì)20年代以后，“經(jīng)濟(jì)人”假設(shè)表現(xiàn)出很大的局限性，管理者開始注意到了“人”具有不同于“物”的許多特殊的方面，需要管理者采取不同的方式來加以管理。在這一時(shí)期做出突出貢獻(xiàn)的是美國(guó)管理學(xué)家梅奧，他的霍桑試驗(yàn)成為跨時(shí)代的經(jīng)典試驗(yàn)，從此“情商”成為重要的管理資源，被稱為人際關(guān)系學(xué)說。主要觀點(diǎn)：工人是“社會(huì)人”而不是，“經(jīng)濟(jì)人”，要滿足工人的社會(huì)欲望，提高工人的士氣；企業(yè)中存在著非正式組織。

2011年全國(guó)民辦高校企業(yè)在670所左右。目前高等教育毛入學(xué)率在27%，民辦高等教育貢獻(xiàn)4%-5%。民辦高校專任教師即知識(shí)性員工的數(shù)量近年迅速增長(zhǎng)，2011年比2003年增長(zhǎng)了2.1倍左右。但民辦教育企業(yè)仍存在“高入職，高離職”的狀況，這與整個(gè)企業(yè)管理體系中錯(cuò)誤對(duì)待知識(shí)性員工角色認(rèn)定和人性認(rèn)定有很大關(guān)系

（3）本文目的

本文運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)以及相關(guān)邊緣學(xué)科知識(shí)分析上述問題，提出①運(yùn)用“理性經(jīng)濟(jì)人”、“社會(huì)人”、“個(gè)性人”三者的協(xié)調(diào)來激勵(lì)員工②抓緊正負(fù)強(qiáng)化，拓展并構(gòu)建寬泛的管理制度體系③滿足“個(gè)性人”需求，完善民辦教育企業(yè)的員工激勵(lì)體系。

1. 文獻(xiàn)綜述

1.1經(jīng)濟(jì)人的思想淵源

經(jīng)濟(jì)人思想承認(rèn)利己為人的自然屬性，是本能的、先天的。又承認(rèn)利他是人的社會(huì)屬性。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中，利己與利他的關(guān)系一般表現(xiàn)為如下三種類型：主觀利己客觀利他，結(jié)果是互利；利己-利他-利己，借助利他手段達(dá)到利己目的；利己-損人-利己，通過損害他人利益達(dá)到利己目的，這種類型是斯密所否定的。

經(jīng)濟(jì)人假定的思想淵源。在我國(guó)古代，最早公開提出以“利”字為其哲學(xué)綱領(lǐng)的是在晚周諸學(xué)派中的墨翟。墨子也時(shí)常提到義，但以利為歸依。認(rèn)為利是社會(huì)倫理基礎(chǔ)，分辨義與不義要依據(jù)其行為，以利人與不利人為標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)濟(jì)人假定是商品社會(huì)的產(chǎn)物，普遍適用于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制。自19世紀(jì)始，西方世界空前繁榮，盡管存在相對(duì)貧困，但人們的生活水平總體上上升到了前所未有的高度。經(jīng)濟(jì)人假定盡管有科學(xué)合理性，但不是萬能的。

1.2我國(guó)古代人性假設(shè)理論的演變和發(fā)展

1.2.1性善論與“社會(huì)人”

早在兩千多年前，春秋末期思想家、政治家、教育家，儒學(xué)學(xué)派的創(chuàng)始人孔子（公元前551--公元前479）在他的在《論語·陽貨》就提到“性相近也，習(xí)相遠(yuǎn)也?！敝祆洹墩撜Z集注》中說：“此所謂性，兼氣質(zhì)而言者也。氣質(zhì)之性，固有美惡之不同矣?！边@里的“性”雖然不完全指人的本性，而兼指人的天生氣質(zhì)之意，但它卻隱含了人性本善的意思。

1933年管理學(xué)家喬治·埃爾頓·梅奧（George Elton mayo，1880--1949）在其發(fā)表的《工業(yè)文明的人類問題》一書中首次提出了社會(huì)人（Socialman）假設(shè)理論，并通過1927-1932年在美國(guó)芝加哥郊外的西方電器公司進(jìn)行的著名的“霍桑試驗(yàn)”得出結(jié)論：人是社會(huì)人，影響人生產(chǎn)積極性的因素，除物質(zhì)因素外，還有社會(huì)、心理因素；生產(chǎn)率的高低主要取決于員工的士氣，而員工的士氣受企業(yè)內(nèi)部人際關(guān)系及員工的家庭和社會(huì)生活影響；非正式組織的社會(huì)影響比正式組織的經(jīng)濟(jì)誘因?qū)T工有更大的影響力；員工最強(qiáng)烈期望在于領(lǐng)導(dǎo)者能承認(rèn)并滿足他們的社會(huì)需要。所以，要調(diào)動(dòng)員工的工作積極性，必須使員工的社會(huì)和心理需求得到滿足。

1.2.2性惡論與“經(jīng)濟(jì)人”

我國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期著名的思想家，先秦唯物主義的集大成者荀子（約前313-前238）在其《荀子·天論》中說：“好惡喜怒哀樂臧焉，夫是之謂天情”也就是說人的好惡、喜怒、哀樂是天生就有的，所以叫做“天情”。

美國(guó)著名行為科學(xué)家道格拉斯·麥格雷戈（Douglas M·Mc Gregor，1906～1964）在《在企業(yè)中的人性方面》一書中將這種人性假設(shè)概括為X理論。經(jīng)濟(jì)人假設(shè)認(rèn)為：人是由經(jīng)濟(jì)誘因引發(fā)工作動(dòng)機(jī)的；人總是被動(dòng)地在組織的操縱、激勵(lì)和控制下從事工作；人總是企圖用最小投入取得滿意的報(bào)酬；大多數(shù)的人缺乏理性，不能克制自己，很容易受別人影響，組織必須設(shè)法控制個(gè)人的感情。荀子的理論與之即有共同點(diǎn)。

2. 提出問題

2.1“理性經(jīng)濟(jì)人”帶來的雇傭意識(shí)和打工意識(shí)

民辦教育企業(yè)的知識(shí)性員工即教師的每年的流動(dòng)率大概在10%到20%之間，總體呈現(xiàn)“進(jìn)的多、走的也多”的現(xiàn)象。出于理性經(jīng)濟(jì)人的考慮知識(shí)性員工會(huì)有如下表現(xiàn)：

2.1.1一些知識(shí)性員工把民辦教育企業(yè)當(dāng)作一時(shí)的過渡，有些年輕教師碩士畢業(yè)后由于未找到合適的工作，選擇暫時(shí)呆在民辦高校，等考上博士或者找到理想的工作后再跳槽。

2.1.2不穩(wěn)定性與雇傭意識(shí)。外地教師往往受原單位政策或家庭因素變化的影響，隨時(shí)有“打馬回朝”的可能；離退休教師受年齡、體質(zhì)的限制，工作周期短；兼職教師須經(jīng)本學(xué)校同意并在完成本職工作任務(wù)的基礎(chǔ)上，方可兼課，因而也處于變動(dòng)之中；同時(shí)，由于各民校之間的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)，以及經(jīng)濟(jì)分配等原因?qū)е虏簧俳處煹臒o規(guī)則流動(dòng)。

2.1.3事業(yè)心不強(qiáng)與打工意識(shí)。來自于公辦高校的離退休教師覺得自己的輝煌時(shí)代已成歷史，年過六旬不必再把自己搞得太辛苦，夕陽的余輝熱量有限；外地不少教師往往產(chǎn)生“短幫工”思想。他們的工作積極性依賴于學(xué)按的經(jīng)濟(jì)支付標(biāo)準(zhǔn)和管理者的領(lǐng)導(dǎo)藝術(shù)來調(diào)動(dòng)。來自于對(duì)事業(yè)的忠誠(chéng)、對(duì)社會(huì)的負(fù)責(zé)、對(duì)學(xué)生的熱愛而產(chǎn)生的內(nèi)動(dòng)力減少；兼職教師前文已經(jīng)提到“兼”當(dāng)然就不可能“全”，完成任務(wù)為其基本工作目標(biāo)。

2.2“社會(huì)人”理念產(chǎn)生的管理效率問題

在民辦教育企業(yè)中，在內(nèi)部管理中教育式管理往往較之企業(yè)式管理而占上風(fēng)。作為高層知識(shí)性員工的教育CEO即校長(zhǎng)往往以教育、感化、自由等難以量化的方式來管理知識(shí)性員工。工作的執(zhí)行程度與效率僅靠知識(shí)性員工的認(rèn)識(shí)和自覺，工作效果的測(cè)量往往沒有一個(gè)量化的標(biāo)準(zhǔn)，且主觀性較強(qiáng)。

而面對(duì)民辦教育市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，以及民辦教育企業(yè)外在企業(yè)化的運(yùn)作，使得其不得不考慮管理效率的問題。于是，如何衡量和控制知識(shí)性員工在“社會(huì)人”管理背景下的效率，成了民辦高校企業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。

2.3游走于“理性經(jīng)濟(jì)人”和“社會(huì)人”之間，使管理者無所適從

在知識(shí)性員工需求的低層次上，民辦高校企業(yè)可以發(fā)揮資源配置的優(yōu)勢(shì)，保障滿足員工的“理性經(jīng)濟(jì)人”的需求。如在工資待遇、住房分配、職位級(jí)別等方面保證按勞分配、多勞多得、公平正義。這是最容易操作，也是民辦教育企業(yè)投資人最擅長(zhǎng)使用的方式。

然而，民辦教育企業(yè)的員工為一類特殊的員工即知識(shí)性員工，其對(duì)“社會(huì)人”的需求也絲毫不亞于“理性經(jīng)濟(jì)人”。知識(shí)性員工出產(chǎn)的產(chǎn)品是無形產(chǎn)品即學(xué)生的能力，其自身的高層次需求也是無形的，如尊重、歸屬感、自我實(shí)現(xiàn)等。在次反面，作為教育CEO的校長(zhǎng)最懂得滿足其需求。

但民辦教育企業(yè)是董事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下的校長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，董事會(huì)負(fù)責(zé)企業(yè)外部管理，教育CEO負(fù)責(zé)內(nèi)部管理。事實(shí)上已經(jīng)是“管理上的兩層皮”了，再加之董事會(huì)與教育CEO在管理理念、行為方式、權(quán)力爭(zhēng)奪等方面的博弈使得整個(gè)民辦教育企業(yè)的員工管理處在“理性經(jīng)濟(jì)人”和“社會(huì)人”之間游走的狀態(tài)，這很容易產(chǎn)生管理上的混亂和矛盾。

3. 方法與分析

3.1行為分析

ABC模型也叫做三維可能性模型，三維是：先前條件、行為、和后果。三維可能性模型指的是每一個(gè)行為都受它之前的環(huán)境、條件、和它產(chǎn)出的后果影響。

前提（ANTECEDENT）：先決條件，一些狀況，可以導(dǎo)致后面行為的信號(hào)等等。

行為（Behavior）：收到前提所刺激的反應(yīng)行為，“前提”可以說是“行為”的“因”，而“行為”是“前提”的“果”。

結(jié)果（Consequence）：就是“行為”所產(chǎn)生的“結(jié)果”，而這個(gè)“結(jié)果”，又會(huì)成為下個(gè)“行為”的“前提”。如果，這個(gè)結(jié)果/前提是好的，那么特定的行為就會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。

一般在分析的時(shí)候，會(huì)用一個(gè)表格來進(jìn)行：

表1 三維可能模型

由表1的啟示可知，在對(duì)民辦教育企業(yè)知識(shí)性員工的管理中，管理者如果不期望員工打工意識(shí)和雇傭意識(shí)的出現(xiàn)，則要從員工出現(xiàn)此狀況的結(jié)果和前提入手。民辦教育企業(yè)給予知識(shí)性員工結(jié)果：知識(shí)性員工得到了什么；知識(shí)性員工沒有獲得什么。后者往往是造成其離職率高的原因。知識(shí)性員工出現(xiàn)兩種結(jié)果的前提：知識(shí)性員工期望得到什么。

于是，管理者只要抓住知識(shí)性員工期望得到什么，沒有得到什么這兩個(gè)問題深度挖掘，便是解決此問題的關(guān)鍵。

3.2強(qiáng)化理論分析

美國(guó)心理學(xué)家斯金納提出的強(qiáng)化理論認(rèn)為人的行為是其所獲得刺激的函數(shù)。如果這種刺激對(duì)他有利，則這種行為就會(huì)重復(fù)出現(xiàn)；如果對(duì)他不利，這種行為就會(huì)減弱直至消失。強(qiáng)化可以分為正強(qiáng)化和負(fù)強(qiáng)化兩種。正強(qiáng)化就是獎(jiǎng)勵(lì)那些符合組織目標(biāo)的行為，以便這些行為得到進(jìn)一步加強(qiáng)，從而有利于組織目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。負(fù)強(qiáng)化指懲罰那些不符合組織目標(biāo)的行為，以使這些行為消弱甚至消失，從而保證組織目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)不受干擾。

由此理論，民辦教育企業(yè)管理中，知識(shí)性員工的某些工作的效率難以衡量時(shí)，也無需精確的標(biāo)準(zhǔn)去衡量，管理者只需要給出正向引導(dǎo)并配合相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)使其朝著自己預(yù)期的目標(biāo)前進(jìn)。同時(shí)，給出負(fù)向激勵(lì)措施，即給出管理“底線”或“高壓線”凡是員工觸及此線則給予懲罰。正強(qiáng)化和負(fù)強(qiáng)化相互配合，達(dá)到“前拉后截”的效果，把對(duì)知識(shí)性員工的管理放在一個(gè)較為寬泛的范圍，這樣即達(dá)到了發(fā)揮知識(shí)性員工工作自由與自主的作用，又將難以衡量的工作制定了一般的衡量標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)到提高民辦高校員工管理效率。

3.3“經(jīng)濟(jì)人”、“社會(huì)人”、“個(gè)性人”綜合分析

本文認(rèn)為人的特點(diǎn)不僅包括外部物質(zhì)環(huán)境塑造的經(jīng)濟(jì)人和后天社會(huì)環(huán)境培養(yǎng)的社會(huì)人，也包括先天帶來的個(gè)性人，是這三者的綜合。本文提到的個(gè)性人指的是人作為個(gè)體，在面對(duì)獨(dú)立處理的工作內(nèi)容時(shí)，具有先天帶來的不同于別人的特點(diǎn)，包括獨(dú)立性、性格、氣質(zhì)等特點(diǎn)。

經(jīng)濟(jì)人與社會(huì)人并不矛盾，而且可以起到相輔相成的作用，經(jīng)濟(jì)人保障了知識(shí)性員工的生活需要，社會(huì)人滿足了知識(shí)性員工歸屬感的需求，此二者可以同時(shí)滿足，只要相互保持各自的度就不會(huì)發(fā)生矛盾。個(gè)性人則實(shí)現(xiàn)了每個(gè)人不同于別人的特色，這種特色就是人的本色。滿足了知識(shí)性員工的個(gè)性人需求就做到了以人為本，這也是員工幸福感產(chǎn)生的源泉。

4. 研究結(jié)論

4.1“理性經(jīng)濟(jì)人”與“社會(huì)人”的融合

經(jīng)濟(jì)人的啟發(fā)

經(jīng)濟(jì)人的理性：遵循經(jīng)濟(jì)規(guī)律，力求收益最大化。對(duì)于民辦教育企業(yè)的管理者要認(rèn)識(shí)到：

4.1.1經(jīng)濟(jì)人表現(xiàn)出的是人的本能，不但不干擾人的正常經(jīng)濟(jì)行為，而且還是經(jīng)濟(jì)行為的基礎(chǔ)和動(dòng)機(jī)。追求最大化滿足的欲望，使民辦教育企業(yè)合理投資、生產(chǎn)、交換、消費(fèi)等等，也為知識(shí)性員工的“理性經(jīng)濟(jì)人”需求的滿足奠定基礎(chǔ)。

4.1.2經(jīng)濟(jì)人最求的利益最大化則是人的能力水平描述，是人思維行為的能力表現(xiàn)。它是中性的，無優(yōu)劣之分。

4.1.3理性經(jīng)濟(jì)人是經(jīng)理規(guī)律的體現(xiàn)，如果民辦教育企業(yè)不遵守理性原則，生產(chǎn)成本，不問價(jià)格，無論優(yōu)劣，則經(jīng)濟(jì)規(guī)律就不復(fù)存在，民辦教育企業(yè)的生存就會(huì)出現(xiàn)危機(jī)。

由此可見，民辦教育企業(yè)在宏觀管理層面要最求“理性經(jīng)濟(jì)人”理念，而且其本身應(yīng)當(dāng)做理性經(jīng)濟(jì)人，這樣為企業(yè)生存提供保證。

4.2構(gòu)建“控制兩邊，放松中間”的管理制度體系

運(yùn)用強(qiáng)化理論。首先，民辦教育企業(yè)的管理者對(duì)員工的管理要將重點(diǎn)放在正強(qiáng)化的吸引和負(fù)強(qiáng)化的截止上。讓知識(shí)性員工消除教育管理和教育產(chǎn)品的無形、無法衡量和無邊無際的意識(shí)。在正強(qiáng)化和負(fù)強(qiáng)化之間則拓寬幅度，給知識(shí)性員工充分的發(fā)揮自我才能的空間，充分展示其特性，使其的價(jià)值真正體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)其受尊重、歸屬感、自我實(shí)現(xiàn)的需求。

4.3個(gè)性人的需求的滿足

知識(shí)性員工的“個(gè)性人”需求，其發(fā)揮作用的原因主要是通過不同于別人的特色來展現(xiàn)自我價(jià)值，實(shí)現(xiàn)自我。對(duì)于民辦教育企業(yè)要對(duì)員工實(shí)行人性化管理，表現(xiàn)為：

4.31重視與知識(shí)性員工情感的溝通

“人之相識(shí)，貴在相知；人之相知，貴在知心?！痹趯?shí)際工作中，民辦教育企業(yè)的中層、高層管理者要做到“兩個(gè)結(jié)合”：一是把關(guān)心知識(shí)性員工的工作與生活結(jié)合起來。管理者必須深入了解知識(shí)性員工工作的適應(yīng)程度，工作進(jìn)展和任務(wù)完成情況。二是把關(guān)心其個(gè)體成長(zhǎng)與團(tuán)隊(duì)發(fā)展結(jié)合起來。從滿足知識(shí)性員工“自我實(shí)現(xiàn)”的需求出發(fā)，管理者必須把組織目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)與員工個(gè)體職業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)結(jié)合起來。

4.3.2營(yíng)造知識(shí)性員工發(fā)展的良好環(huán)境

民辦教育企業(yè)要根據(jù)知識(shí)性員工個(gè)人的興趣、特長(zhǎng)和能力，為其提供能充分發(fā)揮才能的舞臺(tái)和機(jī)會(huì)，不斷創(chuàng)造條件，優(yōu)化知識(shí)性員工的工作、生活和學(xué)術(shù)環(huán)境。給其創(chuàng)造一種人文環(huán)境，滿足豐富知識(shí)、擴(kuò)大視野的需要；創(chuàng)造一種學(xué)術(shù)環(huán)境，提供施展才華的機(jī)會(huì)，滿足提高學(xué)術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)個(gè)人價(jià)值的需要；要?jiǎng)?chuàng)造一種相互尊重，充分信任，關(guān)心愛護(hù)的人際環(huán)境，使知識(shí)性員工置身于和諧、溫暖的環(huán)境中。同時(shí)協(xié)助解決知識(shí)性員工的住房、婚戀等方面的需求，使其感受到家人般的關(guān)懷。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

【關(guān)鍵詞】DF500A；短波發(fā)射機(jī)；調(diào)諧系統(tǒng)；馬達(dá)驅(qū)動(dòng)

1.引言

國(guó)產(chǎn)DF500A型500kW短波發(fā)射機(jī)通過調(diào)諧系統(tǒng)調(diào)整射頻系統(tǒng)的可變電容和電感，使射頻系統(tǒng)工作在最佳阻抗匹配狀態(tài)，是發(fā)射機(jī)換頻操作必經(jīng)的步驟，也是整個(gè)發(fā)射機(jī)動(dòng)作最頻繁的系統(tǒng)之一，因此，它的可靠性直接影響安全播音。本文重點(diǎn)對(duì)整個(gè)調(diào)諧系統(tǒng)原理進(jìn)行分析，為深入理解調(diào)諧系統(tǒng)和日常維護(hù)提供參考。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合調(diào)機(jī)和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)針對(duì)常見的兩個(gè)故障進(jìn)行分析，并提出維護(hù)和改進(jìn)建議。

2.調(diào)諧系統(tǒng)原理

DF500A型短波發(fā)射機(jī)調(diào)諧系統(tǒng)包括調(diào)諧控制和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)兩大部分，如圖1所示為整個(gè)調(diào)諧系統(tǒng)方框圖。

2.1 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)主要由調(diào)諧控制器、手動(dòng)調(diào)諧套箱、信號(hào)分配板（A14）、馬達(dá)到位檢測(cè)板（A5）和馬達(dá)位置電源（PS2）組成，PS2為控制系統(tǒng)提供12V電源，其他幾部分的原理及作用為：

2.1.1 調(diào)諧控制器

調(diào)諧控制器是發(fā)射機(jī)核心控制的一部分，主要由通信模塊（ARM1）、調(diào)諧模塊（ARM2）組成。通信模塊負(fù)責(zé)與上位機(jī)、調(diào)諧板進(jìn)行通信，協(xié)調(diào)控制發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)、調(diào)諧以及狀態(tài)信息、報(bào)警上傳。調(diào)諧模塊負(fù)責(zé)調(diào)諧和與邏輯控制器進(jìn)行通信，接收通信模塊的指令，通過A/D板（A11）采集馬達(dá)實(shí)際位置，通過D/A板（A12）控制發(fā)射機(jī)進(jìn)行調(diào)諧。

調(diào)諧控制器和邏輯控制器在一個(gè)自成一體的插箱內(nèi)，輸入板（A18）、輸出板（A15）分別用于從調(diào)諧控制器接收、向發(fā)射機(jī)發(fā)出邏輯控制指令。

2.1.2 手動(dòng)調(diào)諧套箱

手動(dòng)調(diào)諧套箱用于手動(dòng)調(diào)節(jié)各路馬達(dá)位置，面板上有13路旋鈕、手動(dòng)/自動(dòng)切換開關(guān)、調(diào)諧允許按鈕。旋轉(zhuǎn)旋鈕，可以改變其輸出電壓，范圍-10V～+10V。當(dāng)切到手動(dòng)位置時(shí)，調(diào)諧旋鈕電壓用做控制信號(hào)，此時(shí)若按下調(diào)諧允許按鈕，調(diào)諧系統(tǒng)會(huì)根據(jù)每個(gè)旋鈕刻度調(diào)整馬達(dá)位置。

2.1.3 信號(hào)分配板（A14）

該板的主要作用有兩個(gè)：1、將PS2提供的±12V轉(zhuǎn)化為馬達(dá)位置檢測(cè)所需的±10V；2、將馬達(dá)實(shí)際位置信號(hào)分別反饋給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板和調(diào)諧控制器。

2.1.4 馬達(dá)到位檢測(cè)（A5）

該板輸入端為13路馬達(dá)到位信號(hào)。輸出為馬達(dá)全部到位信號(hào)，高電平有效，共分兩路：一路反饋給邏輯控制器；另一路送給手動(dòng)調(diào)諧套箱，用于控制允許調(diào)諧指示燈。當(dāng)13路馬達(dá)全部到位時(shí)，輸出顯示高電平。當(dāng)輸入端有任一路馬達(dá)未到位（低電平）時(shí)，輸出端輸出低電平，手動(dòng)調(diào)諧套箱允許調(diào)諧指示燈亮。

2.2 驅(qū)動(dòng)裝置

馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部分包括調(diào)諧電源（PS8）、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板（DMP）和馬達(dá)裝置三部分，其中調(diào)諧電源的作用是為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板提供±32V直流驅(qū)動(dòng)電源，電源通斷（KM12、KM13）受邏輯控制器控制。

2.2.1 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板

圖2所示為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板簡(jiǎn)圖，由圖中可以看出輸入信號(hào)有兩個(gè)分別是：馬達(dá)隨動(dòng)電位器（R0）抽子電壓Ui1和調(diào)諧控制電壓Ui2，U1，U2，U3共同組成的三運(yùn)放差分放大器，具有高輸入阻抗、高共模抑制比等特點(diǎn)，R2=R3，R4=R5=R6=R7，所以U3的輸出為。大電流、高功率集成運(yùn)放OP512（U4）和電路組成同相運(yùn)算放大器，其作用是給調(diào)諧電機(jī)提供足夠的驅(qū)動(dòng)功率。K1是一個(gè)普通繼電器，吸合電壓為±13V，釋放電壓為5V，一組常開接點(diǎn)連接到位檢測(cè)板。DS1、DS2為正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)指示燈。

Ui1和Ui2的電壓差V，經(jīng)過OP512放大后，輸出±28V直流電壓，使伺服馬達(dá)M正、反轉(zhuǎn)。馬達(dá)動(dòng)作時(shí)K1處于吸合狀態(tài)，馬達(dá)到位檢測(cè)板輸入低電平，表明此路馬達(dá)未到位，允許調(diào)諧指示燈亮起，隨著Ui1向Ui2靠近，當(dāng)V=0時(shí)，輸出電壓為零，同時(shí)K1斷開，馬達(dá)到位檢測(cè)板輸入變?yōu)楦唠娖剑试S調(diào)諧指示燈熄滅，表明馬達(dá)已經(jīng)到位。

2.2.2 馬達(dá)裝置

馬達(dá)裝置如圖3所示，馬達(dá)裝置位于調(diào)諧系統(tǒng)末端，R0為隨動(dòng)電位器，隨著馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，抽子（2）電壓在-10V～+10V間變化，反映電機(jī)當(dāng)前位置。S1和S2為限位開關(guān)，在到達(dá)機(jī)械限位時(shí)斷開電機(jī)電源。當(dāng)電機(jī)限位時(shí)，R1、R2和CR3、CR4提供電源旁路，R1、R2用作限位負(fù)載，CR1、CR2作用是當(dāng)限位后為馬達(dá)反向轉(zhuǎn)動(dòng)提供直流通路。

未限位時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，U45=28V，此時(shí)電流通路為28V4S2S1M5GND。當(dāng)馬達(dá)到達(dá)正轉(zhuǎn)限位后，開關(guān)S1動(dòng)作，此時(shí)電流通路為28V4S2R2S15GND，此時(shí)R2代替馬達(dá)成為直流負(fù)載，馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)若想反向轉(zhuǎn)動(dòng)，即U45=-28V，此時(shí)電流通路為GND5MCR2S24-28V，馬達(dá)反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，S1釋放，馬達(dá)M上電流運(yùn)動(dòng)軌跡恢復(fù)正常。

反轉(zhuǎn)過程和正轉(zhuǎn)過程相似，反轉(zhuǎn)限位后S2動(dòng)作，R1作為直流負(fù)載。

2.3 調(diào)諧流程

根據(jù)運(yùn)行圖使用頻率，先用人工的方法把發(fā)射機(jī)調(diào)整到調(diào)諧點(diǎn)上，并將各表值和調(diào)諧點(diǎn)的位置，在上位機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)為預(yù)置信息。

開始倒頻：①上位機(jī)將預(yù)置信息下發(fā)到調(diào)諧控制器。②調(diào)諧控制器向邏輯控制器發(fā)送啟動(dòng)調(diào)諧指令，同時(shí)通過D/A板，將馬達(dá)預(yù)置位置信息轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，并將控制信號(hào)送到對(duì)應(yīng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板。③邏輯控制器控制KM12和KM13吸合，PS8為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板提供±32V直流電。④如果當(dāng)前馬達(dá)位置與預(yù)置位置不同，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板V≠0，輸出±28V，控制馬達(dá)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)。此時(shí)A5板輸出低電平，允許調(diào)諧指示燈亮起。⑤馬達(dá)位置通過A14實(shí)時(shí)反饋給調(diào)諧控制器，檢測(cè)到馬達(dá)到達(dá)預(yù)置位置后，通過邏輯控制器釋放KM12、KM13，斷開調(diào)諧電源。此時(shí)A5板輸出高電平，允許調(diào)諧指示燈熄滅，粗調(diào)完畢。

3.常見故障分析及建議

3.1 常見故障一

現(xiàn)象：允許調(diào)諧指示燈不滅。

分析：導(dǎo)致這類故障的主要原因是某一路馬達(dá)及其所帶動(dòng)的元件阻力過大，使馬達(dá)負(fù)載過大，馬達(dá)停轉(zhuǎn)，此時(shí)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板輸入電壓差V≠0，K1不能釋放，馬達(dá)到位監(jiān)測(cè)板輸出低電平所致。

解決方法：通過查看馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板轉(zhuǎn)動(dòng)指示燈DS1和DS2，確認(rèn)是由哪一路馬達(dá)不到位引起，然后手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)該路的調(diào)諧電位器旋鈕，使V減小，OP512輸出電壓減小到K1釋放電壓后，調(diào)諧燈自然就會(huì)熄滅。

維護(hù)要點(diǎn)：經(jīng)常清潔機(jī)械傳動(dòng)裝置，以減小傳動(dòng)阻力，減小馬達(dá)負(fù)載。

改進(jìn)建議：馬達(dá)驅(qū)動(dòng)放大板DMP01～13共13塊，安裝在控制機(jī)箱內(nèi)，當(dāng)調(diào)諧驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，為了快速判斷是哪一路馬達(dá)故障，必須從馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板間隙中觀察DS1（或DS2）指示狀態(tài)。不利于故障快速定位，對(duì)安全播出極為不利。為了快速判斷調(diào)諧驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障，將13塊驅(qū)動(dòng)板上的指示燈DS1和DS2并接到發(fā)射機(jī)的控制面板上，這對(duì)故障判斷能節(jié)省許多時(shí)間，提高效率。

3.2 常見故障二

現(xiàn)象：未到調(diào)諧位置，提前限位。

分析：馬達(dá)機(jī)械限位撥片位于馬達(dá)裝置隨動(dòng)電位器轉(zhuǎn)軸與馬達(dá)轉(zhuǎn)軸之間，如圖4所示。通過前面的分析可知，馬達(dá)轉(zhuǎn)到行程兩端時(shí)會(huì)觸動(dòng)S1/S2，切斷馬達(dá)電源，限制馬達(dá)行程。因?yàn)榻?jīng)常使用使撥片松動(dòng)，導(dǎo)致跳過撥片卡子，從而使馬達(dá)行程變短，提前限位無法到達(dá)調(diào)諧位置。

解決方法：松開限位撥片緊固螺絲，調(diào)整撥片間距，既不能過松又不能過緊，過緊容易造成阻力過大，也會(huì)提前限位。

維護(hù)要點(diǎn)：要經(jīng)常注意調(diào)整限位撥片間距，經(jīng)常緊固固定螺絲，防止使用中意外松動(dòng)。

改進(jìn)建議：機(jī)械限位僅在馬達(dá)轉(zhuǎn)到可調(diào)元件行程兩端時(shí)才發(fā)揮作用?？烧{(diào)元件行程一般為450～7800左右，通過分析系統(tǒng)預(yù)制調(diào)諧數(shù)據(jù)，在全頻段內(nèi)13路調(diào)諧元件最大使用范圍為510～7300，所以在自動(dòng)調(diào)諧時(shí)，不需要機(jī)械限位。而在手動(dòng)調(diào)諧時(shí)，只需要限制手動(dòng)調(diào)諧套箱輸出電壓即可達(dá)到保護(hù)傳動(dòng)的目的。而由于機(jī)械限位撥片的存在，一方面會(huì)導(dǎo)致上述故障出現(xiàn)；另一方面會(huì)增大轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，也容易造成故障一。

基于上述分析，去掉機(jī)械限位并不會(huì)影響調(diào)諧，反而能減少故障率。將馬達(dá)裝置的機(jī)械撥動(dòng)開關(guān)（S1，S2）更換為繼電器，同時(shí)為隨動(dòng)電位器輸出電壓添加檢測(cè)電路，電壓范圍設(shè)定為可調(diào)器件行程兩端對(duì)應(yīng)位置電壓，當(dāng)超出電壓范圍時(shí)控制繼電器吸合，起到機(jī)械限位同樣的作用。

4.總結(jié)

2024臺(tái)四部DF500A調(diào)試一年多時(shí)間以來，由于調(diào)諧系統(tǒng)引發(fā)的停播占了很大比重，也是日常檢修維護(hù)的主要內(nèi)容，有很多地方值得研究改進(jìn)，希望以上所述，能給同行技術(shù)人員提供參考。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】產(chǎn)品設(shè)計(jì) 創(chuàng)新 想象力 功能 原理 結(jié)構(gòu)

【中圖分類號(hào)】G640 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-9646(2008)08-0185-02

1 引言

人類的一切文明都是設(shè)計(jì)的產(chǎn)物。工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是利用科學(xué)研究得到的原理,發(fā)明現(xiàn)實(shí)世界里還沒有的人造裝置,以滿足人類在生活和生產(chǎn)中的各種各樣的需求,從而創(chuàng)造出更美好的新世界。文學(xué)家雨果曾說過“想象是偉大的潛水者?！盵1,2]創(chuàng)作新的作品需要想象,同樣科學(xué)技術(shù)研究也需要?jiǎng)?chuàng)新性的想象與想象力培養(yǎng)。中國(guó)的大學(xué)教育傳統(tǒng)上以文學(xué)和政論為主,強(qiáng)調(diào)修身、齊家、治國(guó)平天下[3]。近代以來,西方的以分析精神為代表的現(xiàn)代科學(xué)教育進(jìn)入中國(guó),并且已成為理工農(nóng)醫(yī)科學(xué)教育的核心[4]。根據(jù)中國(guó)教育的長(zhǎng)期教育歷史和目前建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的要求,當(dāng)前有必要強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新教育。前文從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、想象與想象力和想象力培養(yǎng)三個(gè)方面著重討論了想象力在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中作用[5]。表1列出的是發(fā)明家所需具備的主要素質(zhì)[6],由數(shù)據(jù)可見,想象力和堅(jiān)持性是邁向成功的兩個(gè)主要素質(zhì),因此,在科技人才的培養(yǎng)方面應(yīng)注重這兩方面能力的鍛煉。只有不斷地在學(xué)習(xí)和工作中,主動(dòng)地學(xué)習(xí)想象的方法,積極想象新的功能、原理和結(jié)構(gòu),才能更好地設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。

機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)也需要培養(yǎng)設(shè)計(jì)者的想象力,可以說,沒有想象,就沒有創(chuàng)造,只會(huì)是驥尾之蠅,亦步亦趨的步人后塵。我國(guó)政府倡導(dǎo)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家,在一些領(lǐng)域要與國(guó)際先進(jìn)水平并駕齊驅(qū),這需要科技工作者與技術(shù)工人的共同努力。在新產(chǎn)品的創(chuàng)造過程中,需要設(shè)計(jì)者創(chuàng)新性的構(gòu)思新產(chǎn)品、技術(shù)工程師設(shè)計(jì)新產(chǎn)品和制造工藝以及技術(shù)工人加工新產(chǎn)品。工人從事產(chǎn)品制造加工,技術(shù)人員從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工工藝編制,科學(xué)技術(shù)工作者從事產(chǎn)品創(chuàng)新思路研究與產(chǎn)品原型研制。想象力與堅(jiān)韌不拔是創(chuàng)新工作者應(yīng)注重培養(yǎng)和訓(xùn)練的優(yōu)秀素質(zhì)。本文擬討論從事機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新所需要注意的幾個(gè)問題。

2 功能設(shè)計(jì)的想象

產(chǎn)品是指生產(chǎn)出來的物品,對(duì)人類具有一定的功能?！邦櫩唾?gòu)買的不是產(chǎn)品本身,而是產(chǎn)品所具有的功能?！鄙鐣?huì)上流通的產(chǎn)品對(duì)其生產(chǎn)廠商是獲得經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)品,而對(duì)使用者來說,他人提供的產(chǎn)品就是自己的工具。西方的阿里士多德和培根曾對(duì)工具論作了闡述,與機(jī)械工業(yè)化革命相對(duì)應(yīng),工具論對(duì)機(jī)械工業(yè)革命、電氣化工業(yè)革命、信息化工業(yè)革命和生物技術(shù)革命都產(chǎn)生了顯著的作用。笛卡兒提出數(shù)學(xué)描述的方法論,后來牛頓、達(dá)爾文和哥白尼等分別提出了自然科學(xué)不同學(xué)科的基本原理。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)依據(jù)機(jī)械原理,1970年德國(guó)科學(xué)界提出的功能原理的產(chǎn)品設(shè)計(jì),特別注重功能原理解。功能是產(chǎn)品購(gòu)買者購(gòu)買商品的原因,因此產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就是實(shí)現(xiàn)某些產(chǎn)品功能。

在人類社會(huì)的前期發(fā)展過程中,工程科學(xué)一直沿用師傅帶徒弟的方式傳承手工技藝,有的的技藝還是家族傳遞下來,由于戰(zhàn)爭(zhēng)等災(zāi)難因素,其中有的技術(shù)已經(jīng)失傳。近代科學(xué)以伽利略為其開端的代表人物,將數(shù)學(xué)原理用于物理知識(shí)的表達(dá)和分析,開啟了近代工程科學(xué)。另一方面,知識(shí)的傳播也由學(xué)校完成,高等教育蓬勃發(fā)展,形成機(jī)械、電氣、土木、化工、計(jì)算機(jī)、信息和生物組成的現(xiàn)代工程科學(xué)體系。機(jī)械工程的歷史悠久,而且其原理知識(shí)滲透到各個(gè)工程技術(shù)領(lǐng)域,并沒有隨新型工程技術(shù)的發(fā)展而消亡,而是成為工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。例:現(xiàn)代的航天工業(yè)、生命技術(shù)和核能工業(yè)都離不開機(jī)械工程知識(shí)的支持。機(jī)械產(chǎn)品與信息科學(xué)、生命科學(xué)的結(jié)合,出現(xiàn)了數(shù)控加工機(jī)床、機(jī)器人和靶向藥物等一系列技術(shù)產(chǎn)品,人類的制造能力大幅度提高。近年來,隨著數(shù)字化設(shè)計(jì)和協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)O(shè)計(jì)新產(chǎn)品的能力也將得到顯著提高,計(jì)算分析軟件包的開發(fā)與使用,必將對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方式和方法產(chǎn)生巨大影響,新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期將大大縮短。

要設(shè)計(jì)出新的產(chǎn)品,就是設(shè)計(jì)出新的功能或功能組合。要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)就是要在設(shè)計(jì)初始階段想象出新的功能或功能組合,向用戶提供新的功能。一般常用的想象方式是通過市場(chǎng)調(diào)研或用戶反饋的意見,提出產(chǎn)品功能的改進(jìn),新的產(chǎn)品功能很多是根據(jù)使用者需要而想象出來的。革命性的系列化產(chǎn)品都是依據(jù)新的科學(xué)原理,或變換原理或變換結(jié)構(gòu)所想象出來的。例,從雙卡收錄機(jī)到卡式隨身聽,再到電子技術(shù)的MP4,前者使用相同的磁記錄原理,但變換了結(jié)構(gòu)與功能組合,獲得了便攜的功能。后者采用新的磁記錄原理,利用巨磁阻效應(yīng)設(shè)計(jì)出新的技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)播放聲音和圖像媒體的功能。

功能設(shè)計(jì)有分解和綜合方法,原理設(shè)計(jì)有集成、轉(zhuǎn)用和逆向等方法。產(chǎn)品的功能創(chuàng)新設(shè)計(jì)不一定是設(shè)計(jì)出前所未有的產(chǎn)品,隨著各個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的融合和技術(shù)革命,很多產(chǎn)品的設(shè)計(jì)采用新的知識(shí)原理來更換以前產(chǎn)品所采用的原理,獲得更低的成本、更方便的制造或使用。

功能設(shè)計(jì)的創(chuàng)新過程中需要形象,例如人類想象出了飛機(jī)、電視機(jī)和收音機(jī)等,在設(shè)計(jì)這些產(chǎn)品前,人們就已經(jīng)幻想象鳥一樣飛行,千里眼和順風(fēng)耳,在古代的小說中就有這樣的文學(xué)想象,后來的技術(shù)革命用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了人們以前的想象。要實(shí)現(xiàn)對(duì)新功能產(chǎn)品的想象,就必須解決其依托的核心功能原理,例如流體力學(xué)原理、無線信號(hào)傳遞等原理。物理原理、化學(xué)原理和生物原理是設(shè)計(jì)新型產(chǎn)品的基礎(chǔ)知識(shí),近200年來,人們主動(dòng)采用各種基本原理設(shè)計(jì)出許多種新產(chǎn)品,而且這一趨勢(shì)仍將繼續(xù)下去。

3 原理設(shè)計(jì)的想象

設(shè)計(jì)產(chǎn)品需要依據(jù)一定的功能原理,功能原理的創(chuàng)新就非常重要,機(jī)械原理知識(shí)僅僅是機(jī)械產(chǎn)品原理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。有時(shí)很復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品,如果用電子控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn),其結(jié)構(gòu)就非常簡(jiǎn)單。例上面所述的隨身聽。機(jī)械科學(xué)的原理并不多,常用的有杠桿、滑輪、嚙合傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)、滾動(dòng)支承、滑動(dòng)支承、電磁支承、凸輪、連桿、螺旋等十幾種。常用的電子原理有加、減、乘、除、微分、積分、反饋等?，F(xiàn)在基本的機(jī)械元件和電子元件都已有基本的單元銷售,已有專業(yè)化生產(chǎn)廠家生產(chǎn)這些標(biāo)準(zhǔn)化的元器件。復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)并不是將機(jī)電單元簡(jiǎn)單的堆砌在一起,而是有機(jī)的組合、有目的的組合基本單元,來實(shí)現(xiàn)其使用功能。

產(chǎn)品的制造工藝原理也十分重要,它們決定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否可以物化、是否可行。常用的機(jī)械產(chǎn)品的加工工藝有車、銑、磨、刨、鏜、鑄造、焊接、熱處理,新的加工工藝有電子束焊接、激光表面處理、離子注入、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、腐蝕、鍵合等等,這些加工工藝都已在機(jī)械產(chǎn)品加工中得到廣泛應(yīng)用。利用新的物理、化學(xué)或生物原理來發(fā)明新的機(jī)械產(chǎn)品或電子產(chǎn)品的加工工藝,這是目前和今后發(fā)展的方向之一。在知識(shí)教學(xué)中,更應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的觸類旁通、獲取知識(shí)的能力。

現(xiàn)代的機(jī)電產(chǎn)品,在構(gòu)思整體設(shè)計(jì)時(shí)就要分析其功能原理形態(tài)矩陣,比較優(yōu)化得到最優(yōu)的技術(shù)原理方案,并且擇善而從地詳細(xì)分析最佳方案。設(shè)計(jì)原理的選擇,不僅要考慮技術(shù)的先進(jìn)性,還要分析其成本、環(huán)境的友好性和可持續(xù)發(fā)展的前景。對(duì)產(chǎn)品功能原理的優(yōu)化軟件在近20年時(shí)間內(nèi)得到了很大發(fā)展,例:TRIZ等。但,產(chǎn)品的成本分析和環(huán)境友好性分析仍無相應(yīng)的設(shè)計(jì)軟件,這也是今后的發(fā)展方向之一。

隨著數(shù)字化設(shè)計(jì)、虛擬加工和虛擬裝配技術(shù)的發(fā)展,例:Unigraphics軟件包,機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過程也發(fā)生了很大變化,運(yùn)用虛擬軟件設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品的成本比試樣產(chǎn)品的制造,成本大大降低。數(shù)字設(shè)計(jì)、數(shù)字制造和數(shù)字管理技術(shù)的發(fā)展,依托于信息技術(shù),對(duì)機(jī)械工業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生了變革性的影響。協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同制造和協(xié)同管理技術(shù)在最近幾年仍然會(huì)得到快速的發(fā)展。機(jī)電產(chǎn)品的原理設(shè)計(jì)有集成、轉(zhuǎn)用和逆向等方法。例如汽車內(nèi)燃機(jī)集成了連桿傳動(dòng)、軸承支承、凸輪傳動(dòng)等。沖壓機(jī)和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)就是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)用。鞋底防滑花紋的設(shè)計(jì)是摩擦學(xué)中理論應(yīng)用的反問題。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的想象

要將設(shè)計(jì)原理實(shí)體化,獲取設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的產(chǎn)品功能,就必須進(jìn)行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。常用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法有放大、縮小、轉(zhuǎn)用和變結(jié)構(gòu)等。在機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,俄羅斯的學(xué)者非常重視,而德國(guó)和日本的學(xué)者重視原理的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)方法。我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)在1978年以前學(xué)習(xí)俄羅斯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在80年代學(xué)習(xí)德國(guó)的功能設(shè)計(jì)理念、日本的二次設(shè)計(jì)方法。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的零件結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。

從1960年來人們研究的仿生設(shè)計(jì)思路,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者提供了一條途徑?；诹黧w力學(xué)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),基于固體力學(xué)的齒輪和滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì),基于動(dòng)量守恒原理的噴氣機(jī)設(shè)計(jì),基于光學(xué)的鷹眼、蛙眼設(shè)計(jì),基于紅外原理的制導(dǎo)設(shè)計(jì)等等。在固體材料結(jié)構(gòu)方面有仿生陶瓷、仿生的復(fù)合材料,多層涂層設(shè)計(jì)模仿竹、海螺殼等結(jié)構(gòu),今后在有機(jī)材料的設(shè)計(jì)方面人們更加依賴于對(duì)自然材料的仿生。

結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、新材料的開發(fā)與應(yīng)用將對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響。前人的石器時(shí)代、青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代和半導(dǎo)體時(shí)代以及今后的生物材料時(shí)代,都已經(jīng)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法產(chǎn)生了巨大影響,而且產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化。例:古代利用細(xì)繩作為鋸子,今天利用合金材料和電力驅(qū)動(dòng)的電鋸,今后的激光切割等。新的原理、新的方法和新材料決定了那個(gè)時(shí)代的產(chǎn)品的技術(shù)含量和經(jīng)濟(jì)效益。

現(xiàn)代機(jī)電系統(tǒng)向復(fù)雜化和微納化兩個(gè)方向發(fā)展。復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品集成了機(jī)械原理、電路原理和控制原理等。例如,盾構(gòu)機(jī)械和大飛機(jī)等,復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比簡(jiǎn)單機(jī)械要復(fù)雜100～10000倍,因此其設(shè)計(jì)制造是一個(gè)國(guó)家的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造能力的集中體現(xiàn)。復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中一般都采用數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)的組織方式,充分發(fā)揮各個(gè)設(shè)計(jì)單位的優(yōu)勢(shì),團(tuán)隊(duì)的協(xié)作有助于縮短設(shè)計(jì)周期、提高設(shè)計(jì)效率和優(yōu)化產(chǎn)品的性能。我國(guó)的機(jī)械工程教學(xué)中過分強(qiáng)調(diào)單元課程的學(xué)習(xí),可喜的是近來組織機(jī)械設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)賽的競(jìng)賽,這有助于培養(yǎng)設(shè)計(jì)復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的能力。

微納機(jī)電產(chǎn)品,以微納微型、微納傳感器和芯片等技術(shù)為代表,在近10年內(nèi)取得了一系列突破。化學(xué)原理和生物原理也逐漸應(yīng)用到這類微納機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì),例如生物傳感器和生物芯片等。未來的機(jī)械應(yīng)該是生物機(jī)械,傳統(tǒng)的機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造技術(shù)都日臻成熟,21世紀(jì)的機(jī)械是生物機(jī)械,這一點(diǎn)上大多數(shù)人已有共識(shí)。我們現(xiàn)在大學(xué)里培養(yǎng)的人才,今后的21世紀(jì)的機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新必定依靠現(xiàn)在的青年人,因此有必要開設(shè)系統(tǒng)論、生物原理等課程,這一點(diǎn)仍有欠缺,也未達(dá)成共識(shí),作者認(rèn)為應(yīng)從未來機(jī)械發(fā)展的高度,布局現(xiàn)在的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu),以利于他們今后更有創(chuàng)造性、更好地創(chuàng)造出新的產(chǎn)品。

關(guān)于微納機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì),目前有兩種技術(shù)路線。其一,是將以前的機(jī)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子元器件縮小,在微米級(jí)加工微型齒輪、連桿和軸承等。另一種思路是拋棄傳統(tǒng)的機(jī)械原理和機(jī)械零件設(shè)計(jì),依據(jù)生物物理和生物化學(xué)的基本原理來構(gòu)造微納系統(tǒng),例如仿葵花的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械等。作者認(rèn)為第二種思路是更好的,因?yàn)闄C(jī)械原理和零件的設(shè)計(jì)應(yīng)該隨時(shí)俱進(jìn),不應(yīng)保守的依據(jù)毫米級(jí)的機(jī)械原理和零件,而應(yīng)該結(jié)合生物科學(xué)的發(fā)展,將生物物理和生物化學(xué)與機(jī)械科學(xué)結(jié)合起來,創(chuàng)造出更多更好的微納機(jī)械系統(tǒng)。

5 結(jié)語

(1)功能、原理和結(jié)構(gòu)的思路是德國(guó)科學(xué)家提出的別具一格的產(chǎn)品設(shè)計(jì)整體框架,本文從功能、原理和結(jié)構(gòu)三方面再次討論產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中“想象力”的作用。

(2)未來機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展向復(fù)雜化和微納化兩個(gè)方向發(fā)展,今天我們?cè)诒究平逃A段應(yīng)該縮減單元知識(shí)的教學(xué),增加系統(tǒng)論和生物原理的知識(shí)傳授。

(3)對(duì)于研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng),學(xué)生的課題研究不應(yīng)竭澤而漁,而應(yīng)結(jié)合研究生的論文主題,在討論課上各抒己見,培養(yǎng)同學(xué)的提出問題、分析問題、解決問題和總結(jié)問題的能力。

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