模块化设计技术模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇模块化设计技术，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

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。

篇2

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。

篇3

一、高职课程体系整合的原则

1.培养高技能人才的原则

高职教育课程体系的整合主要体现在对课程目标确立、课程内容选择、课程模式设计及课程评价等方面。以就业为导向的课程体系的整合必须在深入了解市场,准确把握市场对高技能人才在知识、能力、素质等方面的具体要求后,从传统的学科式课程模式框架中走出来,真正做到从行业实际需求出发,达到高技能人才培养的要求。

2.课程知识和技术多元整合的原则

高技能人才需要具备较强的综合职业技能,要运用多元整合的策略思想,形成以应用性、技能性为特色的高职课程内容体系。贯彻多元整合的策略思想,要求打破原有课程、学科之间的壁垒和界限,以技术应用能力的培养为核心,以目标培养的实际需要作为内容取舍和结构组合的标准,分析相关的知识要素和技能要素,对课程内容做纵向和横向的整合,不求学科体系的完整,强调课程内容的应用性、必需的基础性和课程内容的综合性。

3.课程体系整体优化的原则

实现整体优化首先要明确知识、能力、素质之间的比例关系。要根据人才培养目标的要求找到三者之间最佳的结构平衡点,使学生的知识、能力、素质得到协调发展。协调课程与课程之间的关系。不同的课程对培养目标所起的作用不同,要明确核心课程、支持课程、基础课程、特色课程之间的关系,并体现在课程体系中。

4.理论教学“必须、够用”的原则

高职的理论教学特别强调理论要为实践服务。以指导实践,提高技术应用能力为目的,坚持理论教学以"必须、够用"为原则,有利于学生用科学的技术理论指导实践和实践操作。因此,课程体系应对理论教学进行大胆改革和重组,取消与专业实际技能培养关系不大、理论性过强的课程,对一些与专业相关的课程进行内容的调整与合并,增设反映新技术的技能课程和过程性课程。

5.重视特色课程的原则

高职的人才培养要为区域经济服务,课程体系的特色主要体现在与区域经济的结合上。区域经济结构不同,产业布局不同,经济发展水平不同,对人才的类型要求、专业要求也不同。满足区域经济发展对人才的特定要求,创建特色课程,构建产学结合的课程体系是值得探索的主要途径。

6.适应职业结构与岗位的变化的原则

高职课程体系具有一定的弹性和灵活的调节机制,能对整个社会的经济、科技的发展与市场需要做出快速反映,根据实际需要及时在内容上吐故纳新、在结构上调整组合、在评价上动态反应。知识经济促进了科技的进步和社会产业结构的调整,造成了职业结构和劳动岗位内容的不断变化,而且这种变化的速度愈来愈快。高职课程体系及时反映这种变化,具有自我调整自我更新的能力。

根据以上原则,我们认为“宽基础、活模块”的课程体系适合以全面素质与综合职业能力的培养为核心,以岗位技能训练为特色的高职教育要求。“宽基础、活模块”的两段结构,呈现出与其他课程模式不同的结构特征。宽基础部分作为横向的课程集群,其学习内容不针对某一特定工种,而是针对一个职业内的一群相关岗位所必须的学识和能力,将工作性质相通的若干个岗位集合为一个群,着眼于一个职业岗位群所需要的通用知识的获得和通用职业能力的训练及学习能力获得。“宽基础”阶段侧重于全面素质与关键能力的培养,着眼于奠定发展后劲的基础。“宽基础”对全面推进素质教育,树立以能力为本位的新观念,增强学生的发展后劲具有极大的促进作用。活模块部分作为纵向课程集群,强调针对特定的岗位对从业者的具体要求和从业能力,追求教学内容与特定岗位需要的一致性。其任务为:一是岗位专项技能的训练,使学习者具备顶岗能力:二是在专项技能训练的过程中兼有提升学习能力的功能。“活模块”阶段注重专项能力、综合能力、适应市场变化的跨岗能力及个性特长的培养,着眼于就业适应性的培养,立足于市场经济和人才的需求。

二、通过社会需求分析确定能力本位的应用化工技术专业模块化课程体系的结构

德州职业技术学院应用化工技术专业从2005年开始筹建,2006年招生。专业设立之初我们对山东省及周边地区多家企业进行调研,发现电池行业由于能源危机的影响焕然一新,它集技术、资金、劳动密集于一身发展迅速。

通过电子邮件的方式发放调查表,就应用化工技术专业学生的知识和技能与就业状况的关系进行调查。初步结论是:文化素养和专业基础理论有利于学生的自身发展和自主创业,专业技能的高低和宽窄决定学生的就业质量和就业面。高职教育不仅要让学生掌握一定的文化知识,更重要的是要培养学生的专业技能。在实际教学中,我们感觉到模块化课程的教学体系能从整体上有针对性的培养学生的专业技能,并且富有成效。因此,创建以能力为本位的应用化工技术专业模块化课程体系是培养高职学生专业技能的有效途径,这也正是高职教育区别于其他各类普通高等教育的重要标志。我们还重点调查了毕业生的就业层面,它们主要涵盖在这样一些领域:企业的产品生产、质量检测、分析化验、技术开发、技术管理以及产品的营销和售后技术服务等。我们把这两项调查结果与模块化课程体系的建设挂钩,具体做法是:从学生的就业领域和就业岗位出发建立与就业岗位对应的能力模块,再根据能力模块的内涵来决定课程模块的数量和内涵以及每门课程及每个课程模块的培养目标。这样构建课程模块有利于我们集中时间和精力有针对性地传授知识和培养学生的能力。

三、课程体系整合方案

高技能人才培养的核心问题是课程的设置与体系的整合问题。因此,我们以高职课程改革为突破口,依据高职课程体系构建的原则,构建了以职业技能为核心的“宽基础、活模块”结构的高职课程体系。这一课程体系由职业公共课模块、职业能力课模块、集中实践模块、人文选修模块组成。

1.职业公共课模块

主要为大学生提供必备的科学、人文、身心等方面的基础知识,重视培育学生的人文素养和科学素养,是职业高校区别职业中专的重要标志之一。主要包括高等数学、大学英语、思想政治理论课、体育等课程。该模块以“必须、够用”为原则。

2.职业能力课模块

首先针对职业所需,确立核心课程。核心课覆盖该专业对应职业岗位群需要的最基本、最主要的知识和技术,教学上侧重于技术方法的讲授。保证学生有足够的时间和条件学好这些课程,掌握本专业必备的知识和技术。围绕着职业能力核心课程,开设专业技术、职业考证、职业方向等课程

(1)专业技术模块

各专业除了核心层以外需要开设的专业技术课。这是对核心技术课程所需专业知识的强化、拓宽和补充,以使学生进一步深入理解本专业的核心技术课,强化技术操作,以熟练和丰富技术操作经验。

(2)职业考证模块

职业考证模块保证职业资格的获取,落实双证书制度。这一模块重视职业技能的考核,将职业考证的相关课程尽可能融入培养计划之中。该模块课程由经验丰富的教师指导,从而有利于学生取得相应的职业资格证书这是强化培养学生的动手能力、操作技能的课程,重在职业基本技能。

(3)职业方向模块

职业方向课模块以当前职业岗位的需求为依据,每个专业设立3个左右的专业方向,在第四学期按照学生的学习兴趣和基础对他们进行分流。此模块侧重对学生进行有针对性的专项培训,以适应多层次岗位的需要。

3.集中实践模块

这一模块的课程强调实训、职训等实用性操作训练,以满足第一线应用技术人才的实际需要。

4.人文选修模块

以人文课程为主,兼有科技、管理、文体类等课程,为学生多方面个性发展提供帮助。

四、“宽基础、活模块”课程体系的特点与应用效果

“宽基础、活模块”结构的课程体系特点是:这种课程结构模式灵活性大、针对性强,可以通过调整不同模块的组合,及时实现专业方向的调整,满足各种教学计划需要,并保持自身的完整性与稳定性,灵活地实现教学内容的新陈代谢,使教学要求与社会的发展变化基本上保持同步。各模块均紧紧围绕职业技能这个核心,体现出:“职业技术核心”、“动手能力优先”和“注重人文和科技素养”的高职课程的设计原则,贯彻了从高职学生发展实际出发,“以学生为主体”的教育理念。新的课程体系是在适应地区经济社会发展需求的前提下,按照用人单位对毕业生的技能要求,设计合理的岗位技能或行业技能的培养目标。这一目标由一组相近的专业岗位综合技能课程或若干个相应的岗位证书课程所组成,这些课程包括相应的实训课,以及参与实际生产或社会服务、实际运作的实战训练,从而使学生在毕业后实现与企业零对接的要求。

参考文献:

[1]王歧奖.课程结构与教学模式整合研究[J].教育科学研究, 2002, (4).

[2]张尧学.全国高职高专教育产学研结合经验交流会论文集[C].北京:高等教育出版社, 2003.

[3]晓明.整体性课程结构观与优化课程结构的新思路[J].教育理论与实践, 2004, (5).

[4]黄尧孝.构建高等职业教育课程体系的理论思考[J].职教论坛, 2005, (5).

[5]郑晓梅.论高等职业教育课程目标的价值取向[J].职业技术教育, 2003, (19).

篇4

为满足广大用户的需求及个性化设计理念，在车床设计中融入模块化设计已经成为了今后车床设计的主导，也是数控行业发展的必然趋势。

1.车床模块化设计

车床模块化设计，主是要指将模块化设计的理念及其技术完美地应用于车床的设计与改革中，也就是说，在对车床用户需求进行合理分析的基础之上，设计出一系列功能不同、性能不同，但却可以随意转换的系统单元，并通过这些单元之间的相互转换完成用户的操作。

除此之外，模块化设计要遵循一定的设计原则：其一，在模块化设计中，必须要先对车床的结构及特性进行分析，并在分析的基础之上划分系统模块，以保证模块设计的合理化。其二，所划分设计出的模块在使用功能上一定要具有相对的独立性，从而保证模块之间可以实现相互转换却又互不影响的功能。其三，对于车床中较大型的基础零件，要划分设计成独立的模块，并同时要充分考虑到大型零件对整体车床运行的支撑作用。其四，对于车床设计中较为复杂的零件，在模块化设计中可以采用分层次划分的形式，将零件按照不同的结构性能细化分为几个不同的层次模块。其五，在模块化设计中要对整个车床的性能、结构、成本、设计周期等因素进行分析，并在此基础上将模块划分为主要模块与次要模块，以此来突出车床模块化设计中的重点，有利于提高模块化设计的整体效果。其六，在车床模块化设计中，要保证模块化设计具有一定的可扩充性能，同时要求在模块设计中要留有一定的接口部分，为后期设计中增加新的模块创造有利的条件。

2.数控车床模块化设计的应用

随着数控行业的不断发展，模块化设计在车床设计中的应用越来越广泛。例如：国内某数控企业就利用模块化设计对龙门铣车床过行了系列化的设计与划分。首先，该企业根据龙门铣车床的结构特点以及运行要求，将其划分成了30多个模块单元。即：立柱模块单元、工作台模块单元、铣头模块单元、横架模块单元、传动装置模块单元、液压装置模块单元、进给箱模块单元、电气装置模块单元等。并在设计中通过模块单元的不同组合方式及不同变形方式来完成车床的整体设计与功能的改善，从而使车床具有了上千种不同的形式和用途。另外，该企业通过对车床铣头模块的不同组合和设计，使铣头部分搭配出了100多种不同基型的产品，从而大大满足了用户的不同需求。工作台模块的加长设计可以满足于尺寸较长的零件加工需求，龙门架的模块加宽设计可以满足尺度较宽的产品加工需求，龙门立柱模块的高度设计可以满足扁型产品或尺寸较高的产品加工需求。

3.数控车床模块化设计的方法

在数控车床模块化设计中，主要分为横系列模块化设计、纵系列模块化设计、横系列和跨系列模块化设计、全系列模块化设计、全系列和跨系列模块化设计五种方法。

首先，横系列模块化设计主要是指在设计中不用改变产品的原有参数，而只是利用各种模块的不同组合来改变产品结构的一种方式，这种方法由于在模块化设计中较为方便，因此被各工业企业广泛地应用于车床设计中。如在对车床铣头进行更换时，就可以通过模块单元的组合形成立铣头、卧铣头、转塔铣头等多种变形，从而实现车床铣头在作业中的不同需求。

其次，纵系列模块化设计是指在同一类型产品中，对产品的不同规格基型进行设计。这种设计方法中产品基型的主参数与动力参数均是不同的，因此产品的结构与规格也是不相同的。另外，在模块化设计中，纵系列模块化设计工序是较为复杂的，如果在设计中将动力参数与之相关的零件部分模块组均设置成为通用模块的话，则会造成车床部分零件功能下降或是冗余现象，不仅浪费了资源材料，还会严重影响车床的整体运行能力。因此，在纵系列模块化设计中，必须要根据动力参数对车床各部分进行细致的模块划分，并保证模块只在规定的范围内可通用，以此来提高车床运行效率。

再次，横系列和跨系列模块化设计主要是指在模块化设计中，除了要对横系列模块进行变形设计外，还要对其中一部分模块的参数及结构进行重组，使其形成一些新系列的产品。例如：在德国一家数控车床加工企业中，就设计出了一种具有综合的铣车床。该设备除了具有可发展型横系列数控操作功能外，还通过对立柱、工作台及滑座的模块化设计使其形成一种满足各种零件加工需求的横跨式落地铣车床。

另外，所谓的全系列模块化设计主要是指其在设计中即包括了横系列也包括了纵系列模块化设计。如在国外某数控车床企业生产中，所设计出的铣床设备除了能够更换立铣头、卧铣头、转塔铣头外，还可以在生产加工中改变车身、横梁、工作台的高度及宽度，使其形成一种多维一体的运行模式，大大提高了企业的产品生产能力。

最后，全系列和跨系列模块化设计主要是指在全系列模块化设计的基础之上，通过对结构的比较及分析、模块的重新组合等方式形成一种近似于跨式产品的横模块设计，以实现车床模块间相互转换的功能。

4.结语

综上所述可知，数控车床模块化设计对提高整个车床的动行能力及产品加工生产效率都具有着十分重要的意义。因此在模块化设计中，首先要掌握模块化设计的特点及结构形式，并有针对性地将其运用到车床设计的各环节中，从而保证车床综合性能的提高，满足企业生产发展的需求。

参考文献：

篇5

一、引言

针对油田地面工程快速发展的现状，结合计算机行业、汽车制造业、船舶制造业等行业的模块化应用情况，油田专家提出将油田地面工程模块化建设，以节省工程投资和设备运行费用。输油泵是油田地面工程的重要设施，其设计制造可依据国内相关标准规范的技术要求，通过多年的行业发展，输油泵的设计、建造和运行积累了丰富经验，各类型的输油泵实现标准化、系列化制造。这些都为输油泵模块化设计奠定了基础。

二、模块化设计

模块化设计是在传统设计基础上发展起来的一种新的设计思想，它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]模块化设计作为一种新技术被广泛应用于汽车制造、电子产品、航天、航空等设计领域。

油田地面工程建设模块化设计是针对油田地面工程中具有独立功能、可组合、可替换的站场、区域等物理单元进行模块化设计、建造，以便在重复、类似的工程项目中组合、复用、预制，以达到节约投资、缩短工期、提高工程质量的目的。

三、输油泵模块化设计

油田地面工程输油泵主要包括油、气、水混输，含水原油的输送和净化原油的输送。[2] 输油泵作为一个工艺单元，由输油泵、进出口管路及管道附件、流量计，配套的自控设备和电力设备组成。

（一）模块划分

输油泵模块化设计的前提是对输油泵的应用进行归纳，针对不同的环境条件、输送介质和工艺流程，按照输油泵设计的相关标准规范对输油泵进行系列划分。输油泵具有输量变化大、介质粘度范围广、含有杂质多、运行时间长等特点。油田地面工程常用的输油泵为离心泵和容积泵，离心泵分为单级离心泵和多级离心泵，容积泵分为螺杆泵和往复泵。

输油泵的基本功能是为工作介质提供输送动力，克服管道摩阻，将介质输送到下游站场或工艺设施。为了便于对输油泵的模块进行分类，我们以输送介质的原油物性为依据。在集输系统中，输油泵的类型分为一般原油输送泵、稠油输送泵和轻油输送泵。一般原油输送泵的介质具有粘度低、凝固点低的特点，常选用离心泵。稠油输送泵的介质具有粘度高、凝固点高，含杂质颗粒，输送温度一般在50～80℃，常选用容积泵。轻油输送泵的介质除了具有密度低、粘度低的特点，还时常含有天然气凝液。

（二）模块工艺设计

1.模块类型

输油泵的模块划分为模块化设计提供依据，我们以某油田稠油输送泵为例，分析如何进行一类输油泵模块的设计工作。该油田集输系统稠油物性见表3.2-1，原油粘温数据见表3.2-2，开发区块产能预测指标见表3.2-3。

根据模块设计的基础数据，按输油泵模块划分方式，确定输油泵的类型。第一个划分依据是原油类型，为稠油输送。第二个划分依据是站场类型，为接转站。第三个划分依据是工艺流程，为增压泵。这样就确定输油泵的模块为稠油接转站增压泵。

2.模块参数

根据模块类型，进行具体的输油泵工艺设计。稠油输送泵选型应考虑原油粘度、含水及含砂的影响，一般宜选用容积泵。[1]为此确定模块的泵型为容积泵。输油泵主要设计参数是泵的排量、扬程（使用容积泵时，为排出压力）和电机功率。根据油田地面集输方式，模块的排量和扬程由原油粘度、接转站设计规模和输油管道水力热力条件确定。根据设计基础数据，接转站设计规模为20×104t/a，原油含水率为80%，输油泵模块流量为118m3/h，排出压力为2.0MPa。按容积泵轴功率计算公式3-1，计算输油泵有效功率为64.3kW。由于输送稠油的粘度大，并含有少量伴生气和杂质颗粒，选用单螺杆泵作为模块的核心设备。

（3-1）[3]

式中 Ne―泵的有效功率，kW；

P―泵的排出压力，MPa；

Q―泵的流量，m3/h。

由于泵制造厂商繁多，每个厂商的制造工艺不同，造成泵的效率、外形尺寸和重量不一致，影响模块复用。泵的选型必须按照模块化设计的要求确定，规定泵主要参数，包括流量、扬程、效率、电机功率、外形尺寸、重量和管口规格等参数。稠油接转站增压泵模块的主要工艺参数见表3.2-4。

3.工艺设计

在选定模块输油泵的类型后，需进行稠油接转站增压泵模块的典型流程设计。容积泵必须设计旁路回流阀调节流量。泵体上不带安全阀的容积泵，在靠近泵出口管段上必须安装安全阀。[2]模块工艺流程包括进出口管线上的截断阀、过滤器、温度压力仪表、安全阀和止回阀等阀门仪表，及旁路回流流程。模块化设计需确定模块内管道、管件和阀门的制造标准，可执行GB国家标准、HG化工标准或SH石化标准。

根据模块的工艺流程，可以确定模块的典型管道安装形式。将输油泵及其管道附件安装在橇座上，对模块进行工厂加工、橇装化制造，并在类似站场进行复用。为便于模块的组合复用，模块化设计需要考虑模块的制造、运输和安装，模块尺寸不应超过规定尺寸。根据公路运输的相关规定，要求运输车货尺寸（长×宽×高）不能超过18.1×2.5×4.0m。[4]稠油接转站增压泵模块尺寸为11.5×1.7×1.5m。对于单螺杆泵模块化设计，还应考虑模块的日常维护，在泵出口留有拆卸短接，保证螺杆的更换空间。

（三）模块配套设计

为保证模块的完整性，模块化设计不仅包含工艺设计，还包括输油泵的结构、电力、自控等配套设计。

结构设计将输油泵、进出口管道及附件通过螺栓和管道支架固定在橇座上。根据模块运输和吊装时的受力情况，确定橇座的结构形式。稠油接转站增压泵模块橇座采用碳素钢焊接而成，在支架固定处设置垫板，并在橇座四周设置吊钩板，便于模块吊装。

电力设计在模块上设置输油泵电机的动力电缆接线和防爆操作柱，对输油泵进行现场启停控制。为降低能耗，输油泵采用变频控制，电机运行状态反馈至控制系统，并在控制室实现远程自动启、停泵。

自控设计根据原油物性和模块操作压力、温度，对输油泵模块内的压力表、温度计进行选型。温度检测仪表采用变送器直接安装在传感器上的一体化温度变送器。压力变送器选用带就地表头指示的智能压力变送器。针对单螺杆泵的运行特性，输油泵设置泵体干运行保护，对输油泵的转速、温度、压力进行检测，实现高温、高压报警停泵。

四、输油泵模块应用

近些年，国内各大油田都对输油泵的模块化设计进行了探索，根据油田自身生产建设需求，确定输油泵的标准化、系列化，为输油泵的模块化设计奠定基础。大庆油田针对低渗透油田地面建设特点，对转油站、注水站、联合站中的工艺模块采用个性化设计和共性化设计相结合的方式，建立各类输油泵的模块化图集，根据实际需要调用相关模块完成站场设计，提高设计效率。[5]长庆油田为适应大规模开发需要，对增压站的模块形式、设备选型、配管安装和建设标准进行了全面优化和统一，确定不同规模和工艺的8种增压泵模块。[6]胜利油田针对东部油田、西部油田和海上油田不同的集输现状，确定多个系列增压泵模块，编制相关技术规格书、设计模块和设备材料清单。各油田在输油泵模块化设计方面均取得了初步成效，随着油田建设的发展和工程设计技术水平的提高，模块化设计将达到一定规模，更好的服务于油田建设。

五、结论及建议

工程设计人员经过近些年的探索，已初步摸索出模块化设计的思路，优化输油泵模块工艺流程、设备选型、配管安装和结构、自控、电力等设计。分析输油泵的设计建造过程，满足模块组合、复用、预制的要求，提高输油泵模块化技术水平。通过采用输油泵模块化设计，有效提高设计进度，利于输油泵模块化采购，节约投资。同时，缩短整个工程的建设周期，保证工程质量，提高油田开发的经济效益。

输油泵模块化设计刚刚起步，由于各油田生产情况和泵制造厂商不同，输油泵模块只能在油田内部相似区块间使用。工程设计人员应加强交流，整合模块系列，完善模块设计，提高其通用性，使其具有更强的复用性。

参考文献：

[1]（美）卡丽斯・鲍德温，设计规划（模块化的力量第1卷），中信出版社，2006.03。

[2]中华人民共和国国家标准，油气集输设计规范 GB50350-2005，原油泵输，中国计划出版社，2005.08。

[3]《油田油气集输设计技术手册》编写组，油田油气集输设计技术手册上册，石油工业出版社，1994.12，第六章第一节，457-458。

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1 网络模块化设计思路的提出

Cisco等公司最早提出了层次化网络设计的概念，已经在各类大中型网络设计中得到广泛应用，它将一个网络分为核心层、汇聚层和接入层，使得网络设计清晰而有层次感，减弱了网络设计的复杂性，降低了网络设计的门槛，极大地推动了网络设计的快速发展。在ChinaNet、ChinaNet2中都是采用这种设计方法，尤其是在ChinaNet建设初期“老三层”模式更是深入人心。对于纯粹用于运营的计算机网络层次化网络设计有着明显的设计优势，但对于需求较多的业务型计算机网络，用户经常提出的服务器网络群设计、网络出口安全、网络内部监控等个性化需求，这些都不能在层次化网络设计中一次性设计完成，经常造成多个厂商各自负责一块，后期再进行对接的现象，响应速度慢，工程周期长，协调工作量大。

在工业设计中模块化设计被广泛应用，产品的模块化设计始于20世纪初，1900年在德国书架生厂商将自己生产的书架分为书架底座、书架框架和书架顶板三大部分，其中书架的框架体尺寸不同，用户可根据需求选择不同大小的数据啊框架，在根据个人喜好选择不同形式的书架底座和顶板，从而组合成合适自己的“理想书架”。这种书架的设计方式就是最早期的模块化设计方式。现在经过几百年的发展，源于工业产品的模块化设计原理已经应用到了各个行业。在网络 设计中根据具体情况将用户需求进行功能划分，针对不同的功能利用现有成熟网络模型进行分块规划设计，后期将各个模块组合起来形成可用的最终成型网络拓扑，这种方法就是采用了工业产品模块化设计的思想，并应用到现在的大客户网络设计中，产生了一种新的网络设计思路。

工业设计方面大量文献资料对模块化进行了系统分析：

1.1 模块

模块就是具有相同功能和结合关键点（指联接部位的形状、尺寸、连接件间的配合或啮合等），但有自身独特性能或不同内部结构、不同规格的单元。模块可以进行分解和组合，可以根据不同的需求、环境要求进行调整自身的大小，这是现代模块化概念的分级模块化原理的基础。

独立性、抽象化、灵活可互换是模块的三大特点。

（1）模块的独立性首先就是指的模块的功能明确的、独立的，其次是指模块可以独立设计、生产、安装。一个产品某一个模块的增减只会减少该模块所具有的功能，对其他模块基本无影响。

（2）模块的抽象化是指模块就像一个黑匣子，对外提供功能和接口，而内部结构隐藏在自身的界面中。

（3）模块的灵活可互换是指需要某个功能只需要选择增加或更换具备改功能的模块。

1.2 模块化及模块化设计

模块化的重点是部件的标准化，用户可根据需求选择一系列具备不同功能的部件自行拼装成产品。

将某一类产品进行分析研究，将其中功能相同的部件提取出来，并对其进行标准化以形成标准化部件，这就是分解出来的模块。后期产品设计时选择不同的模块进行组合形成新的产品，这个功能分解、部件标准化、组合产品的过程就是模块化设计。

传统的产品设计是以系统为中心开展，而模块化设计分为标准件设计和模块组合设计。由于模块自身具备的特点，使得模块化设计更加有效的支撑了产品的创新，利用已有的模块通过组合即可得到不同的新产品，这样大大缩短了设计的周期，通过模块的标准化还可以大大降低产品的生产成本、提升标准件的质量。同样采用模块化网络设计出的网络将具有如下特点：

（1）各个模块功能明确，可以根据用户需求进行取舍，即使在工程施工中用户也能根据需要进行取舍；

（2）各个模块之间相对独立，在具体项目施工时可以分多个项目组同时进行实施，缩短施工工期；

（3）形成的模块模版，可供后期相近网络设计借鉴，以达到快速设计的效果。

使用模块化网络设计，根据用户需求将网络分为各个功能模块，在设计初期即将各个功能模块之间的通信考虑进去，由一个厂商完成整个网络的设计、施工，可以节省网络建设时间，并且降低了后期维护难度，也给网络施工方创造了更大商机。

模块化网络设计方法并非与层次化网络设计完全没有关系，在模块化网络设计中也会应用层次化网络设计方法，例如本文中的内网模块设计，模块化网络设计方法是对分层网络设计方法的一个外延拓展。

2 网络模块化设计的应用

以某市电子政务网为例，前期收集用户需求得到如下信息：

（1）需建立一张本地城域网。

（2）全市政府单位统一出口。

（3）一个统一的系统平台。

（4）通过VPN技术提供外出办公服务。

（5）网络性能高可靠，网络安全可监控。

根据用户需求，将整个网络分为：内部网络、外部网络、服务器区、安全防护、网络管理五大模块进行设计。

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平面软件模块化教学设计首先将平面设计软件课程分成基础技能和应用技能两大模块，每个模块又根据教学需要细分成若干个子模块。基础技能模块重点解决技术教育的基础性、系统性和完整性等问题，应用技能模块重点解决技术教育的技能深化、技能综合和技能创新等问题。本文以平面设计中两个重要的设计软件Photoshop和Ilustrator为例，介绍模块化教学设计。基础技能模块是一种基于对所学习的对象建立某种整体性认识，掌握基本技能而设计的教学设定，在这一阶段，教学目标是对软件进行整体性和基础性学习。但基础技能的获得也需要某种特别的设计过程，为此，我们在基础技能模块引入比较演示法和设问求解法，设计具体的模块教学内容。通过横向比较演示法加深对关联软件之间异同的对比，以建立明晰的软件工作领域和整体性认识；通过设问求解法探索软件的操作技能，并进一步认识和灵活应用这些技能，并在不同的问题情境下灵活使用。在横向比较演示中，我们以软件的“常规”控制面板为例进行比较性演示法教学。通过横向比较，找出两个软件在整体控制中的异同之处。这对后续的具体学习将产生普遍而基础的影响，对技术应用模块的学习更是十分重要。

设问求解法是在了解基本工具、基本命令简单操作的基础上，提出需求解的问题，先分析并得到一定的解决思路，再解决具体的问题。在运用设问求解法时需注意设问的内容不应过于复杂，教学中教师要把握好引导的技巧，并及时对教学成效进行总结。如我们曾在教学中使用这一设问：“在学习Ilustrator的单选和圆形工具的基本操作后，完成一幅太极图形的绘制。”这种图形的标准绘制与传统的绘画思维完全不同。一股隋况下，学生会在一段时间的摸索后才能逐步接近求解的方向，这就需要教师善于设问并引领学生去求解，最后对求解的过程加以总结。

模块二：应用技能模块教学设计应用技能模块教学中我们引入了跨界的教育理念和方法。应用技能模块教学以技能的应用为中心展开教学活动。首先是教学性质向职业化方向靠拢，同时伴随着跨界知识的出现和技能进行教学深化。这里的跨界是跨出软件自身的界限，延伸到与软件应用相互关联的领域，并将这些领域的技术、工艺与软件的技能教学有机地结合起来。应用模块教学内容的第一部分，Ps和AI都使用了项目教学法。项目来源需结合教学班级的实际情况，可由教师自主开发或从现有教学资源库中选取，但教学的最终结果要求必须是完成的实物，这将促进教学场所的流动。如设计某公司的名片，看似简单的设计深度实施将涉及多个跨界求解的领域。学生要学习的不只把名片的效果设计出来，而是通过设计名片这一活动，连接对相关知识、技术与工艺的同时学习，工作场所也随之走出教室，走进了形形的纸张公司、制版公司和小型印刷机构。技术上他们必须在课堂内完成名片设计的材料选择、设计用色、出血设置、字体、字号与印刷要求，以及是否采用装饰性油墨效果、专色的印前设计等细节性问题。在应用模块教学内容的第二部分，从Ps中的色彩与通道、通道与印版的比较，理解色彩、通道、专色、输出、印版、印刷等过程。跨界使教学过程从软件跨到非软件的关联域，并将这些职业应用的关联项进行比较，可以清晰地说明通道在色彩设置中的作用以及与印刷之间的关系和相关技术要求。在跨界比较演示教学时，教授者和学习者往往会遇到各类不同的问题，教学单位可以根据自身的具体情况，加强学院场所跨界教学教具的研发工作。教具研发工作的实物形态在一定程度上可以起到平衡或缓解跨界教学所形成的与既有的教学体制不符、产学脱离、院校远离商业环境等问题，以及由此所导致的教学与实际的分离问题。在项目实践条件相对成熟的地区，可以将项目设计与跨界比较法结合起来实施教学活动；在条件不够成熟的地区，要设法拓展成熟、有效的外部教学条件；实施有具体课程指向的教具研发工作，确保在校学习的同时，跨界学习的基本性质保持不变。这个具体课程所指向的教具研发带有明显的技术分解和跨界性质。带有跨界性质的教具研发使实物教具研发的工作意义深远。如在AI软件的教学中关于“矢量色彩与专色印刷”的专题教学单元。我们通过跨界教具的比较教学，软件中的专色用色和实物专色的反差对比，来讲解软件中的专色设定不至于流于抽象和想象，而是直接指向职业的需要。

二、跨界求解——平面设计软件模块化教学实效分析

(一)平面设计软件教学目标的实现

高职软件教学的目标应深入分析职业化要求。基于计算机软硬件技术的迅速发展，结合高等职业技术的职业特征，在教学中连接系统性、职业性、高技能性三个指导方向，以模块化教学设计为手段，将横向比较、跨界比较的方法引入高职软件教学，为有效提升教学质量、紧密衔接职业应用开辟了新途径。

(二)构建平面设计软件教学模块的层次性

将平面设计软件教学划分基础技术、应用技术两个模块。基础技术模块重点解决软件教学的整体性、基础性、系统性等相关问题，应用技术模块重点解决软件与职业化应用的深度结合以及深度应用等问题。在同一模块教学的内部也有一般和重点的划分。对一般问题的解决，不可轻视案例分析法、练习法等常规教学方法的基础性作用。对重点、难点问题采取“设问求解法”“项目教学法”“跨界比较法”等强调过程性、职业化的教学方式。

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从上个世纪五十年代末开始，国外已经开始模块化设计的研究，但研制的模块化产品不能有效的进行创造性设计，智能性差，适应能力差，目前模块化设计是向着智能型、通用型系统方向发展，模块化设计的目的就是满足客户需求条件的模块组合，模块化设计可以通过多种途径获取有效信息，通过上门服务获取信息、通过通信途径等其他途径获取信息，并根据用户需求快速地从模块库中求解出所需要的模块。现在我们以卧式数控车床为实例，提出数控车床智能模块化设计方法，解决模块智能化选择功能、算法功能及环境适应功能。

一、数控车床智能模块的选择及其算法

1.智能模块的选择

首先，基于用户需求下，总用户需求是卧式数控车床层次结构图的第一层；其次，将总用户需求分解组合得到第二层，包括性能、可靠性和维修性三类分项需求；第三层包括加工范围、使用寿命和精度等，是从属与各分项需求的具体用户需求。

2.智能模块的算法

首先，数控车床的判断矩阵及相对权重的构成和确定。在构造判断矩阵时，要根据下层各元素对上层某元素的相对重要性，把下层第i个元素对第j个元素的相对重要程度估计值记为aij，在这一步中要反复回答两个元素ai和aj那个重要些。并且为了使结果更加合理，可以请有关专家、用户等发表看法，从而构成了一个n阶判断矩阵：

当RC>0.1时，应当适当修正判断矩阵，

二、卧式数控车床方案设计智能模型组合的构建与优化

1.方案设计智能模型组合的构建

根据获取的卧式数控车床用户需求及其权重，依据机床企业的市场竞争和技术竞争评估，建立卧式数控车床产品规划阶段的质量屋，左墙为卧式数控车床用户需求及其权重；天花板包括最大切削直径、最大回转直径等；房间为卧式数控车床个技术特性与各用户需求的相互关系；屋顶为产品技术特性之间的自相关矩阵；地下室包括技术竞争性评估等和技术特性的重要度；右墙为基于用户需求下，来评估本公司和竞争者公司的产品。

2.方案设计智能组合的优化

建立卧式数控车床产品质量屋能够组合出用户总体满意度最大化的车床，为了在有限资源约束下，进一步建立起优化决策模型，选择出车床关键技术特性。假设模块组合设计投入的总成本为C，为了满足需求的技术特性，通过产品规划阶段质量屋确定有m项，总时间不能超过T。如果为组合设计第j项技术特性需要时间的区间估计；而是组合设计第j项技术特性所需要费用的区间估计值，则j 项技术特性进行设计达到的用户满意度.

为了最大限度地满足用户需求，数控机床模块组着设计者要分别估计各项技术特性的设计费用和时间区间。依次计算出相应的pj值，并将其带入卧式数控车床产品规划阶段优化鞠策模型公式中，最后对该模型运用0-1整数规划法求解，在现有资源和时间约束条件下，使六项技术特性在模块组合过程中满足相应技术要求。

三、卧式数控车床方案设计智能模型实例检索、评价

本文根据质量屋确定车床固定样品和样品集示例，分别计算出模糊相似优先比矩阵，得到卧式数控车床样品集的一个优劣次序，求出第一优越对象，找出确界最大者所在的行，对其进行自然数顺序编号，得到各技术特性相似顺序编号表。通过知悉各技术特性和重要度寻找相似实例，并采用加权平均法进行模糊综合评判，将技术特性的重要度归一化，根据各技术特性的优选顺序编号，计算出各技术特性的相对权重，计算出各实例的相似拍讯数值，并根据S值的大小，能够判断机床与用户需求的机床相似。

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随着国民经济的快速发展，电梯应用越来越广泛，给人们的工作和生活带来了极大的便利。同时，也对电梯的舒适性、可靠性和安全性提出了更高的要求，而最能直观反应电梯特性的部分就是电梯轿厢。因此，改进电梯轿厢设计方式，提高设计效率和水准就显得尤为重要。面对各种用户的多样化需求，传统的机械产品的设计方式方法，已经难以跟上制造业的发展，迫切需要用信息化手段予以提升和改进。在这一大的背景下，基于参数化设计理念的多种设计平台和软件被广泛应用到机械设计中。本文应用结构参数化设计方法，在三维参数化CAD/CAM软件Pro/Engineer（简称Pro/E）的基础上，探讨电梯轿厢参数化设计系统部分模块的研发方法。

一、参数化设计系统的特点

参数化设计，是CAD技术在实际应用中提出的课题，是基于图形数据的操作。[1]通过参数驱动机制，可以对图形的几何数据进行参数化修改，极大的提升了设计效率和准确率。为满足电梯轿厢对参数化设计系统的需要，结合Pro/E功能，确定电梯轿厢参数化设计系统的特点：

（一）设计流程更加规范。将以往模糊、随意、不规范的管理方式，进行了量化、规范化，标准化，减少了人为的干扰因素。同时，系统的高度集成性使各部门的业务联系更加紧密，信息共享和流程协作将成为常态，强化了参与员工的大局观念和协作意识。

（二）脚本编辑器更加强大。参数化设计系统采用的是将模型的变化关系式写入脚本编辑器中，编辑器自动生成程序语句、变量自动提示、错误检查等多种方便实用功能，还提供了可直接控制的Pro/E模型中的多种CAD函数，使设计人员操作更加简单方便，降低错误率，便于发现问题，方便修改。

（三）系统采用模块化设计。模块化是一种全新的设计理念和方法，将系统以不同功能和性能来设计模块，需要时可以直接通过筛选和组装模块来生产出新的产品。模块可以重复使用，有效避免了设计师从零开始构思草图。能在短时间内试验多种外形构思，极大地提高设计效率，节省时间和精力。

（四）系统选用CAD二次开发技术。Pro/E为产品提供了设计、数据管理、二次开发等完整方案，其二次开发包以C语言为依托，利用其开发的应用程序安全访问和控制Pro/E，实现应用程序与系统的无缝集成。系统采用并行设计方式，可以分发给多个设计人员共同进行设计，并整合成完整的产品。

（五）系统可以快速制图。系统模板与Pro/E模型相关联，通过运行脚本程序，可以快速生成产品模型。系统产品模板关联三维模型后，可以自动生成工程图纸，使图纸的标注尺寸随着三维模型变化。

（六）可靠的安全性能。系统将数据、程序、模型分开管理，并设置用户验证和使用权限。如果只得到数据、程序与模型之中的一部分，是不可能使系统正常运行的，保证了较高的安全性。同时，系统针对不同的开发、使用对象制定不同的控制流程，从而能够较好的保护数据和系统的安全。

二、电梯轿厢参数化设计系统的实现

（一）基于CAD/CAM三维软件Pro/E设计。Pro/E操作软件是CAD/CAM/CAE一体化的三维软件，是参数化技术的最早应用者，采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。它采用模块化方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。CAD是计算机辅助设计领域流行的制图软件，功能强大、使用方便，广泛应用于机械、建筑、家居、纺织等诸多行业。以Pro/E为代表的参数化特征造型是目前最成熟的CAD技术之一。参数化设计一直是CAD追求的目标，旨在有效提高机械产品的设计效率。既能直观、准确地反应产品形态，又能根据用户意见随时进行修改。设计过程中涉及到的各种参数都可以作为变量，这些变量之间的关系可以跨越CAD不同模块，从而实现数据的全相关。同时，使用Pro/TOOLKIT技术来调用Pro/E所设计的功能模块，使程序和系统间实现无缝对接。

（二）部件模块化分解。参数化是实现机械设计自动化、模块化、标准化的前提和基础。参数化与模块化相辅相成。模块化设计作为一种多样化的设计方法，已经在诸多领域得到广泛应用。模块化设计要求的是标准化和组合化。要实现模块化，首先要将产品按照功能、可拆卸和安装、产品的要求等三种方式进行分解，在完成设计和划分之后再进行有机组合，实现模块集成。模块设计需要选用模块，这就要求设计者要充分了解产品的要求，掌握模块构成、功能、接口等参数。电梯轿厢的参数化设计就需要用到模块化，可随时对模块进行重新组合，对参数进行修改，达到高标准、高质量、快速完成相关设计的目的。[2]

（三）创建三维参数化模板。三维参数模板的建立需要遵循一定的规则，根据电梯轿厢的模块化树形结构特点，采取自上而下的方式建模。完成建模之后，还要对参数进行设置。基于Pro/E单一数据库特性，各种参数都会存储在数据库中，用户参数与模型可以一起增加和储存。同时，基于Pro/E的全相关性，在模型中创建和修改的参数可以在工程图中使用。利用这一特性，可以把零件的数质量信息统一存储到三维模型中，如此就可以根据参数脚本传递的不同参数，直接把参数赋予新生成的三维模型和工程图。设计人员可以通过三维模型对轿厢任何一处进行修改。

（四）实施全流程管理。模板从创建到实施，其流程可分为四步：编辑、审核、测试、实施。模板编辑完成之后，则进入具有审核权限的用户进行审核。审核通过则进入测试程序，检查程序的生成结果。测试完成则进入具有实施权限的用户投入使用。流程管理环环相扣，缺一不可。通过全流程管理，确保系统正常运行。

综上所述，参数化设计系统作为一种先进的设计系统，能有效提升电梯轿厢的设计效率和准确性。不仅能够缩短设计周期、提高设计质量、降低设计成本，还具有方便维护与更新的优点。通过基于三维模型和程序的有机结合，实现模块化、信息化、规范化设计，从而能够快速开发出安全、舒适、可靠的电梯轿厢，满足客户需求。参数化设计系统的成功应用，必将对机械产品的开发和应用产生深远的影响。

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艺术设计专业课程包括景观设计和室内设计两个方向,教学面对有有一定建筑设计基础的二年级学生。在课程设置中，专业课程设计贯穿二、三、四年级的教学，对学生专业技能培养、职业生涯规划、提高专业竞争力等方面起到了不可替代的作用。

随着社会多元化发展和不断变化的市场需求，全国各大高校也纷纷对环境设计的人才培养方式进行了不同的研究与探索。秉承我校“培养应用型创新人才”的培养定位，通过对艺术设计课程的教学体系研究与探索，为我校培养出更优秀、更有竞争力的人才。

1、目前全国高校艺术设计教学该课程普遍存在问题：

1.1、课程体系连接欠妥，不能形成艺术设计学整个教学体系（2、3、4年级）的对学生循序渐进的教学引导；对教学体系的关联性、创新性研究是个盲点。

1.2、“动手在动脑之前”，对学生思维模式的系统性科学性培养较少，以致学生在社会实践中出现路数“不正”的现象，导致盲目跟从、不知所措，同时也存在一种不负责任的设计现象，“拍拍头脑”就做设计。小则设计往复被失去职业操守，大则导致事故，忽略设计调研、解题思路的培养和设计“依据”的分析。

1.3、实践操作能力与理论性不能更好的结合，出现“一头倒”的现象。即使表达优秀，但方案经不起推敲，又或是方案能力突出苦于表达能力的局限。

1.4、对学生综合能力培养不是很重视，出现学生设计方案能力较强，但语言表达能力欠佳，影响到与专业者或甲方交流。甚至会被人误以为设计能力欠缺。

1.5、理论联系实践这方面是高校的硬伤，如何把理论和实践相结合是当务之急要研究的内容，更是培养社会需要人才首要考虑的问题。

2、专业课程设计的关联式教学体系探索：

专业设计课教学中存在的知识点较多，在设计思路，设计流程，方案细节推敲，设计方案的表达等诸多方面要在课程设计课中集中解决，教学困难大，效果反馈差。为改善课程设计，教学效果，梳理教学体系，把教学体系进行重新调整和关联，完善深化艺术设计教学体系培养 “关联式教学体系”每个设计专题倾向一种主题，这样既保证了专业知识的循序渐进的教学也为设计竞赛和毕业设计的专项性研究做了铺垫。①二年级第一学期：建筑专业基础与艺术设计专业基础衔接培养方案（延续小尺度建筑室内外空间设计）②三年级一学期 专业深化及模块化培养方案③三年级第二期 模块化与竞赛培养方案④ 四年级第一学期：考研与就业培养方案。如下图：

3 、教学课程重点及创新性研究

3.1、教学内容的模块化探索

推行模块化组合的知识结构。这样不仅为不同爱好学生量身定做了教学内容，而且也适应了景观设计、室内设计领域不同专项的需求。着重强调不同项目的人群定位，以特定人群在该空间中的行为模式和心理感受为设计依据，强调空间的功能特性。此项作为最基本的模块元。其次，把景观设计、室内设计领域不同专项作为模块序列与模块元组合。模块序列由：①景观、室内空间环境的战略性规划；②以空间为线索进行的景观设计及室内设计；③、量化的色彩模式在空间设计的应用；④、照明设计为景观环境及室内环境带来的附加值；⑤、节能设计与营造舒适人居环境；⑥、公共艺术给景观环境带来的文化提升；陈设设计给室内设计带来的文化底蕴；⑦人体工程学与环境物品尺寸的使用舒适度；⑧优质的室内物理环境、高效舒适的工作环境、品类创新与研发；⑨品牌文化传播；⑩迎检路线设计等。引导学生运用专业设计基础元素根据所拟定的小题目的项目特性和图纸结构及周边环境入手，提出最优（折衷）的解决策略。

3.2、注重培养学生设计思维的能力，锻炼学生掌握科学的设计思维模式

学习是需要“工具”的。“正统”思维模式的培养在现今教育界、设计单位凸显出了重要性。在教学中锻炼学生如何分析问题、发现问题、解决问题的科学思维模式。例如：教学环节中很具体的讲授了对具体项目如何进行分析问题、发现问题、提出解决策论的方法。课程注重设计依据，锻炼学生找到合适的“依据”快速准确的进行设计。（这些依据包括理论模型、工具书、历史文献等）

大设计程中引导学生在设计任务初期要进行调研：对国内外发展趋势要宏观了解；对本项目进行调研分析；发现本项目存在的核心问题；评估哪些是最优的解决策略（综合经济、施工、时间等要素）。

3.3、注重教学的末端环节——设计表达。

总结了一套方法使学生们能清晰、有条理的展现自己的设计思维和设计亮点。这个环节的效果很突出。

3.4、培养学生的语言表达能力。

结合教学进度，安排学生进行作业讲解。不仅提高了学生的作业完成进度而且使学生看到了在表达上的不足，为学生走向社会做了铺垫。

3.5、培养学生理论联系实际的能力

避免课堂上纸上谈兵的教学方法，使教学理论能与实践相结合。从教学内容与实践生产内容相结合，探索理论与实践的可持续发展。理论是培养学生成才的捷径，实践是获取知识的手段，两手都要抓两手都要硬。

4、授课方式的探索

4.1、实践性方案指导及修改

现场与学生交流、反馈思想、进行现场技术操作示范。

4.2、多媒体教学

通过图片、视频、动画把原本枯燥、呆板的理论进行新的诠释，学生学习起来更加感兴趣，理解的更加直观、透彻。视频播放一些和课程有关的实际项目案例，了解设计与建造的关系。

4.3、使用教具

清晰直观的阐述一些问题。同样给学生带来直观的印象，也可以使学生参与一些通过教具来完成的设计锻炼。

4.4、互动性教学

进行讨论互动、方案阶段性和最终成果汇报，引导学生自由大胆的向大家表述自己的设计概念和锻炼学生的语言表达能力为以后的职业生养提供更综合的能力培养。

4.5、网络辅助教学