時間:2023-04-08 11:46:00
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1.教學層面
由于綜合性大學在畢業考評上學科間存在的差異,導致畢業考評的形式和內容多元化,統一的標準難以適應藝術設計各學科的教學要求,在具體的教學中教師又要求學生將畢業論文和畢業設計結合起來,達到藝術設計理論研究和實踐相結合的教學目標,以及使學生能夠深入地對一類問題或一個問題進行方案構思、設計創作、模型演示、效果展示等全面體現,以往的結果考評側重了學生論文撰寫能力和畢業設計的效果,對學生的創新能力、就業能力培養卻顯得不足,也不能為整個教學體系的最終環節注入新的活力。
2.學生主觀層面
近年來,隨著我國高等學校招生規模的不斷擴大,學生人均占有教學資源不足和教學條件的制約,畢業生往往對畢業論文的寫作認識程度不夠,出現選題范圍過大或過小、學術性不強、創新點不突出、抄襲現象嚴重等問題,教學難以達到預期效果,畢業設計虎頭蛇尾,預想高過實際設計的目標,展示效果欠佳,實物模型的設計制作草率粗糙,如何來規避這些問題和增效值得深思。
3.管理層面
畢業論文與設計課程設置在第八學期,這個時期對于學生來說由于在校學習、社會實踐、擇業就業存在很多時間上的沖突,在心理上容易產生較大波動,不利于寫出優秀的畢業論文和創作畢業設計,往往顧此失彼。由于藝術設計專業的畢業設計一般需要進行圖像、圖版、實物、模型等形式的展示,在各評價指標分層制定的同時,學生能否得到一定程度的經費支持,也是從這個層面探討的問題之一。
二、藝術設計專業畢業考評模型
1.考評體系構建
以“過程+結果+展示”三位一體的模式作為考評體系的制定依據,考評指標的逐層細分。過程考評不僅能提高和促進學生學習的興趣和積極性,顯著增強學習效果,而且有助于教師在教學過程中,全面地及時的了解學生的方案進展情況,考查學生解決問題的能力,階段目標完成的好壞。在設計教學中,學生往往存在“會做不會說”“會畫不會寫”的現象,將結果考核始終作為評定設計優劣的主要依據。畢業設計這個完整系統的過程就是畢業生向自己、向學校、向教師、向家長、向社會交的一份答卷,必然要接受大家的檢閱。
2.參評主體構成
建立以“指導教師評價+評閱教師+答辯委員會評價+網上投票”構成的參評主體,對學生的畢業論文和畢業設計進行多角度評價。指導教師是學生畢業論文和畢業設計整個過程的直接參與者,所以具有一定的話語權。畢業答辯更像是一次檢閱,答辯委員會在畢業答辯時給出的評價基本上是客觀的、公正的,學生在答辯時的綜合表現因語言表達能力、形象氣質、答辯技巧的強弱作為評價指標。在校園數字網絡的快速發展下,傳統的評價方式要適應現階段的校園生活方式,建設專業的網上投票系統能夠讓更多的師生參與畢業設計的評價。
3.審查監督
采用“教研室自查+專家盲審+教學督導抽查”相結合的方式對學生論文和設計進行審查和監督,增設用于網上投票的展示平臺和評價平臺。審查監督是在教學管理機構對畢業考評進行綜合性的運行保障機制,可從以上三個層次進行,可將畢業論文和畢業設計的審查納入督導組的督導范圍,形成良性的循環機制。
三、考評體系的增效機制
1.深化教學改革
藝術設計人才需要有科學精神、人文素養、藝術創新、技術能力,不斷調整以往的教學觀念與方式。將“過程+結果+展示”的考評系統逐層展開,每層指標建立詳細的子系統,進行一般問題的梳理和特殊問題的列舉,然后對問題進行排序和考核等級層次的制定,最后對考核分值的進行分配,對初步建立的系統模型。
2.學生主觀驅動
藝術設計是社會性的行為,但由于學生缺乏社會與文化責任感而沒有強大的使命為驅動,知識儲備不足的同時又面臨諸多就業的壓力,面對知識信息大爆發所往往出現了浮躁與急功近利的現象,內在的學習動力不足。評價指標可細化可深入至出勤率、同導師的溝通次數、方案草圖環節、定稿、制作、選材、印刷打印等,各環節進度形成相應的書面材料進行歸檔整理,有效的避免學生無計劃的實施和不按進度完成的情況,并能夠保證畢業論文和畢業設計的完成質量和效果。
3.管理的操作機制
畢業設計是全面系統訓練培養提高學生綜合設計能力的系統整合性課程。因此,本科四年教學中的任何一個環節都應該貫穿創新這個基本原則,畢業設計也不例外,對于最終的考評子系統模型保留修改和增減項目的空間,保證系統對藝術設計專業人才培養的可持續性。此外,學校各部門可將畢業設計展與企業人才招聘會相結合。從而建立起完整的畢業設計展覽、畢業設計答辯和人才招聘“三位一體”的畢業設計教學新模式。
四、結論
根據非等時距灰色GM(1,1)模型的構建過程,設計數據處理流程,如圖1所示。利用VB編寫主程序,完成程序用戶界面設計,實測數據的輸入,MATLAB的調用(包括等時距變換、灰色GM(1,1)模型的構建等),預測數據的輸出以及預測擬合曲線與實測曲線對比圖的顯示等操作。VB調用MATLAB的主要程序代碼如下:PublicMATLABAsObject‘在VB變量聲明部分聲明要調用Matlab的ActiveX對象‘在Command1_Click()中鏈接Matlab的ActiveX部件SetMatlab=CreateObject("Matlab.Application")‘初始化對象CallMatlab.MinimizeCommandWindow‘matlab窗口最小化g=Matlab.execute(gm)‘執行matlab命令,gm為mat_lab執行代碼非等時距時間序列轉換為等時距時間序列的主要程序代碼如下:dtim=tim(length(tim))/(length(tim)-1);%計算平均時間間隔x0(1)=dat(1);x0(length(tim))=dat(length(tim));fori=2:length(dat)-1x1(i)=dat(i-1)+(dat(i)-dat(i-1))/(tim(i)-tim(i-1))*((i-1)*dtim+tim(1)-tim(i-1));x2(i)=dat(i)+(dat(i+1)-dat(i))/(tim(i+1)-tim(i))*((i-1)*dtim+tim(1)-tim(i));x0(i)=(x1(i)+x2(i))/2;%計算等時距時間序列end灰色GM(1,1)模型構建的主要程序代碼如下:x1=cumsum(x0);%一次累加生成fori=1:length(x0)-1;B(i,1)=(-1/2)*(x1(i)+x1(i+1));B(i,2)=1;Yn(i,1)=x0(i+1);end;A=(inv(B'*B))*B'*Yn;a=A(1);u=A(2);%計算發展系數以及灰色作用量fork=1:length(x0)+T;xsum(k)=(x0(1)-u/a)*exp(-a*(tim1(k)/dtim))+u/a;xsum1(k)=(x0(1)-u/a)*exp(-a*(tim1(k)-dtim)/dtim)+u/a;end;xyc(1)=xsum(1);fork=2:length(x0)+T;xyc(k)=xsum(k)-xsum1(k);%累減還原預測數據end。
2工程實例分析
某基坑工程位于青島市經濟技術開發區,地處長江路示范居住中心地段,共分三期開發,每期工程各由4棟32~33層高層住宅、地下2層機械停車庫組成,其中二期工程包含5#、6#、7#、8#樓。現以監測點J8、J10、J16、J19、J22的累計位移變化量為時間序列進行建模分析。表2為J16點的部分觀測數據。選取第1~8期作為牛頓插值數據,第9~10期作為檢驗數據。運行程序,依次輸入第1~8期的累計時間間隔和累計位移變化量,點擊“計算”控件調用MATLAB進行運算,將非等時距數據序列轉換為等時距序列,并在用戶界面上輸出等時距變換結果,然后輸入第9~10期的累計時間間隔,點擊“預測”控件,調用灰色GM(1,1)模型構建程序模塊,計算得出第1~10期的預測數據,并進行精度檢驗,最終將預測數據、預測模型精度等結果顯示輸出在用戶界面上,如圖2所示。將第1~10期實測數據與預測數據進行比較分析,結果如表3所示。為方便直觀顯示,繪制預測擬合曲線與實測曲線,見圖2。其中,實線代表實測數據,虛線代表預測數據從圖2中可以看出,J16點采用非等時距灰色GM(1,1)模型模擬的擬合曲線較為平滑,與實測曲線吻合較好。對模型進行精度檢驗,計算得J16點的后驗差比值C=0.1126,小概率誤差P=1。由表1可知,利用該工程J16監測點的第1~8期累計位移變化量為時間序列所構建的灰色GM(1,1)模型,其精度等級為一級。依次以監測點J8、J10、J19、J22的同時段累計位移變化量為時間序列建立灰色GM(1,1)模型,并進行精度檢驗,計算結果見表4。可以看出,4個模型的精度等級均為一級。綜上可知,利用該程序對表4數據進行分析,可以獲得良好的變形預測結果,精度較高,充分驗證了基坑變形非等時距灰色預測模型的可靠性、有效性與實用性,且程序設計界面友好、操作簡便、數據處理高效,能夠為基坑工程的安全評判提供可靠的數據依據,以便進行適時控制。
3結束語
1.產品設計與模型
產品模型是設計構思的立體呈現,是設計者表達設計構思的方法之一,設計者根據設計構思利用不同的材料、工具和加工方法可以將其表現為實體模型。產品模型制作是對產品設計方案的深入和細化過程,能夠對設計思路進行更直觀的審核和推敲,并能清楚全面地展示產品設計方案,是設計方案評價的有力依據。
2.材料與模型在產品設計中的意義
對于產品設計來說,材料工藝和模型制作是至關重要的步驟。在產品設計過程中有了設計構思,就需要進一步確定形體,并選擇適宜的材料進行加工,制成模型,檢測和審核產品的造型、色彩、材質、表面處理、功能、結構、成本及可行性等。材料工藝與模型制作在產品設計的每個階段有不同的呈現形式:設計前期嘗試多種可能性材料并制作研討性模型,中期將材料進行篩選并制作表現性模型,后期確定材料工藝并制作樣機模型。產品通過不同階段的材料與模型分析,最終才能進入量產階段成為商品。
二、材料工藝與模型制作課程教學研究
1.教學目的
材料工藝與模型制作課程目的是通過理論教學及實踐訓練,讓學生了解各種材料特性、加工工藝、模型制作加工過程,并掌握產品材料選擇與模型制作的基本方法。教師通過本課程的教學,使學生了解生活中產品的生產制作過程和表面處理工藝,學會通過觀察、分析、搜集進一步了解和熟悉材料,并能夠對材料進行加工,制作出實體模型以進一步推敲設計,培養學生的動手能力和解決問題的能力。
2.課程教學研究
(1)教學研究與側重材料特性涵蓋物理特性、化學特性、工藝特性和感覺特性,教師側重講解材料工藝特性和感覺特性,使學生更加清晰地感知材料的不同效果,便于學生在認識、學習材料的過程中結合自身對材料的感受和對實際工藝的觀察積累選擇合適的材料完成設計任務。模型分為研討模型、功能模型、表現模型和樣機模型,教師側重講解研討性和表現性的模型表達。因為授課對象為低年級學生,所以重點是挖掘學生的動手、動腦能力,以及對產品的形態、尺度、體面關系、色彩、材質、質感等外觀效果的觀察和把控能力,進一步培養學生分析結構的能力。(2)教學與實踐研究教學內容分為材料工藝和模型制作兩部分。內容涵蓋材料工藝概論、金屬材料、塑膠材料、木材、陶瓷、玻璃、制模概念、制模意義與功能、模型制作與表現。教師針對教學內容進行講練結合的教學。
第一,講解材料概論。
教師選擇有代表性的圖片向學生提問,引出材料定義和基本屬性,并介紹材料的發展過程和分類,提出材料特性并圖文并茂地展開,講解材料的物理特性、化學特性、工藝特性及感覺特性,最后引出材料選擇原則。
第二,設計材料講解與互動。
教師對五種常用材料金屬、塑膠、木材、陶瓷、玻璃進行詳細介紹,針對每種材料挑選大量清晰的產品圖片,以看圖分析工藝的形式與學生互動,使學生更能結合實際深入認識材料,講解內容涵蓋材料概述及分類、材料特性、加工成型工藝、表面處理等。
第三,模型制作案例講解與作業。
針對本課程前、中、后三個階段,講解三個模型制作實例并布置課程作業。實例1及作業:多種材料熱彎模型案例講解,ABS塑膠熱彎模型制作;實例2及作業:塑膠熱壓成型模型案例講解,ABS塑膠熱壓鼠標模型制作;實例3及作業:木材榫卯結構設計案例講解,榫卯結構產品設計制作。三個案例的講解讓學生對材料與模型的認識由易到難,由外形推敲到結構研究逐漸深入,也讓學生形成制模概念,了解模型制作與設計的關系,并掌握模型制作方法、技巧及表現形式。
第四,課程作業要求與制作。
作業一:ABS塑膠熱彎模型制作。要求:使用50×50cm、2mm的ABS板材進行3個家居產品的熱彎模型制作。學生先繪制設計草圖,制作紙模型,推敲產品的形體構造。確定產品外形和比例尺寸后,在ABS板上繪制產品外形展開圖并切割下來,使用木棒或有一定硬度的單曲面形體作為輔助模具,將2mm的ABS板用熱風槍局部加熱后用輔助模具定型,達到熱彎成型的目的。此部分的重點是讓學生感知材料特性,并了解熱彎成型方法,同時鍛煉學生對產品形態的觀察、比例把控及細節處理能力。作業二:ABS塑膠熱壓鼠標模型制作(參考魯迅美術學院教學練習)。要求:學生每人選定一款鼠標,進行尺寸測量,繪制1∶1六視圖。根據實物與六視圖做成木制模具,通過塑膠熱壓工藝制作ABS模型,要求分模線清楚,表面平整光滑,形態準確,細節完整。此部分是對作業一的強化,學生通過作業一的制作,對ABS塑膠材質有了一定的認識,在第二部分中需要更大程度地發揮ABS塑膠的材料特性。先制作出比實物外形小2mm的木模鼠標模具,然后將2mm的ABS板在電烤箱中加熱軟化后取出,用木制鼠標模具壓制各部分殼體,將各殼體匹配裁切,表面和邊緣打磨成亮面或啞面效果,然后制作零件,最后裝配粘接。這項作業的重點是讓學生形成模具概念,了解模具拔模與產品分件,同時鍛煉學生對產品外觀的整體觀察和表達能力。作業三:榫卯結構木模型設計制作。要求:學生每人選擇或設計一款榫卯結構產品,并繪制1∶1的三視圖和結構關系圖,依據視圖制作木制模型。要求運用榫卯結構,結構穩固,制作完整有細節,并具有一定功能性。制作前,學生需要大量查看榫卯結構圖以及各種榫卯結構的產品,然后結合生活實際,設計一款具有一定功能的榫卯結構產品。學生根據設計需要自主選擇合適的木材,進行鋸割、刨削、鑿削、打孔、打磨等加工,使榫卯結構相互匹配,最后裝配起來。這項作業主要鍛煉學生對模型外觀的把控能力,同時考慮結構的合理性和穩固性。
三、結語
在建筑結構設計的過程中,不同軟件之間的模型數據交換都要依靠軟件之間的數據接口。出于利益考慮,大多數軟件公司不愿意公開自己的模型數據格式,也就造成信息無法進行有效、順暢的交換,這給實際的工作帶來很多困難。針對這種情況,建立一個統一的工程信息模型是解決上述問題的關鍵,這樣就可以使不同軟件之間的數據信息得以共享和交換。建筑結構信息模型就是依據這樣一個理念而形成的一種新的模型技術。建筑結構設計信息模型主要采用三維數字技術,并綜合了建筑工程項目相關信息的數據模型,這種模型在具有物理模型基本結構和信息的同時還擁有模型的屬性、模型管理以及模型的關聯等信息。建筑結構設計模型信息具有關聯性、一致性和完備性的特點,能夠建立建筑結構設計過程中的數據源,能夠有效解決工程數據之間全局共享和一致性的問題。為建筑結構設計過程中的模型自動轉化提供了合理的解決方法。
2建筑結構設計模型的自動轉化
2.1建筑設計模型與結構設計模型的自動轉化
目前,很多建筑企業在進行設計時還是采用比較傳統的二維圖設計方法,工作人員在進行施工圖紙和建筑內部結構的繪制時還是依據固定的設計設計圖紙來進行設計的。這樣,比較簡單的圖元識別只能幫助施工作業人員對重大構件的位置加以明確,而較小但要求比較高的細節部分并不能來精準定位,因此使得施工過程變得繁雜,施工任務變得比較繁重,從而使施工效率地下。而統一了各建筑產品描述標準的IFC標準則涵蓋了建筑項目的每一個環節,十分精準的描述了建筑設計過程中的幾何模型,對不同模型之間的自動轉化提供了方便,其主要的優勢為:(1)更加容易識別建筑構件,使建筑項目的施工更容易進行。墻體、柱、梁等結構構件是建筑結構設計模型能夠容易識別出來的,而經過IFC標準進行模型轉化以后,建筑墻體不僅包括結構層,還包括墻體兩側的裝飾層和保溫層,同時還明確了門、窗等非結構構件;(2)加強了構件之間的關聯性,轉化以后的信息模型可依據具體實際情況進行二次處理;(3)實體定義和關聯關系相結合,使結構的邏輯性增強,基于洞口和墻體實體對結構墻體進行精準的描述,并且定義建筑結構中墻體的多種材質模型,加強對IFC標準的解析是建筑設計向結構設計轉化的一個難點,IFC文件解析可根據建筑項目的具體情況進行自主研發,也可以采用商業化IFC數據解析接口得以實現,最終通過對IFC文件的解析來獲得建筑結構設計的模型。
2.2結構設計模型與結構分析模型的自動轉化
建筑結構設計過程中的一個比較重要的環節就是建筑結構分析,自動生成結構分析模型以及回傳分析結果都是通過結構分析過程得以實現的,目前從國際上使用最普遍的有限元分析軟件公開模型格式的數據來看,該過程的實現是比較容易的,建筑結構設計模型和結構分析模型之間的轉化還停留在不同有限元分析軟件間幾何模型的基礎上,二者轉化的具體過程如下所示:(1)遍歷生成的建筑結構設計模型利用有限元軟件將結構構成信息導出,進而寫入模型文件;(2)對已生成的模型文件,將其導入置軟件中,并對此模型文件進行定義補充、荷載的施加,并對結構設計加以分析;(3)通過數據庫借口將結構設計結果導入到數據庫;(4)將需要的結構構件和構建信息與所生成的結果進行比較,并通過借口導入從而形成關聯關系,構建完整的施工圖設計模型,對工程的量算和施工圖紙的實際進行指導。
2.3結構施工圖設計模型與工程量算模型的自動轉化
工程量算是否準確直接影響項目的造價和工程項目的投資控制。建筑設計模型是建筑工程中工程量算數據的直接來源。目前,我國量算模型數據的轉化大多采用三維圖形量算軟件,實現不了IFC數據的交換,因此只能通過專用的接口來實現數據間的轉換。目前,國內應用比較廣泛的廣聯達鋼筋抽樣軟件是通過XML映射模型來實現結構設計與工程量算之間轉化的,首先定義XML模型機制,再對模型模板進行定義,多采用模式定義或者文檔定義,經過研究實踐表明,可替代文檔定義類型和穩定定義類型相比,前者表示方式比較靈活,文檔采用的語法與相關模型機制語法相比具有高度一致性,并且具有強伸縮性,因此可替代文檔類型可實現建筑施工設計模型向工程量算模型的轉化。
3結語
現在各個城市的道路都會安裝交通控制紅綠燈,使用交通燈來控制不同道路的汽車有序運行。有些司機不遵守安全規則擅闖紅燈對行人造成一定的人身安全威脅,每年各個城市都會有這種事故發生,人的生命是最寶貴的。本設計就是設計了汽車剎車控制系統,在汽車行駛過程中遇到紅燈可以自動強制提車,避免了汽車闖紅燈對行人造成的安全威脅。
二、設計創新點
本設計創新點在于使用紅外線發射器與紅路燈聯合工作,在遇到紅燈時發出紅外線,在汽車里安裝有紅外接收電路控制汽車上的電動機或者發動機,強制其停車。可以避免有些司機不遵守交通規則擅闖紅燈。
三、項目結構框圖
圖1 紅外線自動控制小車強制制動原理框圖
本系統設計主要有兩大模塊組成:使用單片機at89c52設計的簡易十字路通紅綠燈,安裝有紅外接收器的模型小車。單片機控制的交通燈可以實現兩路紅、綠、黃燈的控制,可以顯示時間,可以在紅燈情況控制紅外發光二極管發出紅外線;模型小車安裝有紅外線接收器,當收到來自交通燈的紅外線停車信號后通過控制電路強制停車。模擬了強制禁止闖紅燈的過程。
圖2 交通燈的控制流程圖
交通燈的控制通過編制程序實現,可以通過更改程序靈活調整每個路口的紅綠燈的亮燈時間。實現單片機控制的模擬交通燈功能,可以實現交通動能在紅燈狀態發送紅外線,模型車接收到紅外信號實現自動停車。本設計可以通過考慮設計更為完善的程序,實現多路交通模型車的控制。更為接近實際情況。
四、使用材料
紅外自動控制小車
元器件 數量(個) 參數 備注
20w烙鐵 1 20w內熱式烙鐵,用于電路焊接
焊錫絲 1卷
松香 2 用于電路的助焊接,提高焊點的可可靠性
c51單片機
開發板 一套 用于交通燈的控制,完成交通燈、紅外制動信號的發射
紅外線距離
傳感器 2個 經過修改調整可用于接收紅外調制信號,實現強制停車控制。可接受到頻率160——200khz的占空比25%的調制紅外光,有效距離可調最大1.5m最小2cm。
紅外線發射
二極管 10 用于發射紅外線停車信號,發射900nm的紅外線
9012三極管 4 低頻小功率三極管,用于控制繼電器等做可控開關使用,工作在開關狀態。
洞洞板 4 用于電子元器件搭接測試電路。
白光二極管 4 作指示燈
小型電動機 1 4.5v電機,轉速200rpm,測試電機橋性能
5v穩壓直流
電源 1 提供一個穩定的5v電壓給單片機,功率15w
紅外線調制管 2 可以產生頻率160——200khz的占空比25%的調制信號,用于對紅外發射管控制。
微型5v繼電器 2 電動車電機控制繼電器,線圈工作電流50ma,控制端220v,10a
金屬1/6w電阻 10 1kω、47kω、500ω、330ω、10ω,限流電阻
電源變壓器 1 直流電源的交流供電端220:15v
紅外接收管 6 接收紅外線信號
電容器 6 電解電容、瓷片電容等。
五、制作原理方法
制作的紅外線自動控制小車強制制動器采用了理論聯系實際的方法,前期做了一些文獻查閱和檢索工作,查看了國內外有交通燈控制及針對違規司機闖紅燈的自動停車裝置的研究狀況。發現在目前有些司機不能很好的遵守交通指揮燈的控制信號,遇到紅燈強行通過,不停車對于行人的人身安全造成了極大地威脅。每年這樣的交通事故也是屢次有發生,還沒有什么有效地解決辦法。交通燈的自動控制技術現在已經是非常的成熟了,但其功能也只限于控制紅綠燈的亮滅。
本制作設計使用脈沖調制紅外線為強制制動停車信號,在模型小車里加裝紅外線接收裝置,探測紅外停車信號。當沒有收到停車信號時小車正常運行;遇到交通燈發射的紅外停車信號切斷小車電機供電強制停車,從而模擬了強制停車嚴禁穿紅燈的交通系統。本設計將紅外線信號發送接收功能、交通燈控制、交通安全管理綜合起來。實現保障行人安全的功能,以下是實際的制作流程中的一些照片:
圖1 第一套電機控制電路
電動機工作的電流在800ma左右,使用兩個9014并聯使用,提高供電電流,首次設計的紅外接收電路直接使用紅外接收管,但是靈敏度太低了,有效距離最大才有5cm,必須保持小車在紅外發射燈的正對面才能起作用。角度偏離
后就失效了。后來經過查閱相關文獻搞清楚了問題所在,改用紅外線調制,可以大大提高接收系統的有效距離。為提高接收器的穩定性,最終網購了紅外接近開關,改造以后用于紅外調制信號的接收。效果很好!
圖4 交通燈程序調試界面
圖5 交通燈軟件仿真圖
實物的制作的過程照片如下面的:
圖6 紅外發射電路控制部分
圖7 交通燈電路板
圖8 交通燈單片機主控版
六、使用效果
紅外發射電路焊接完成后與交通燈連接好,電動小車的紅外接收模塊和電機控制模塊都裝配到小車后,實際測試第一次使用的紅外接收二極管做接收裝置效果不好;經過改進后使用紅外接收模塊,發射端采用紅外線調制發射后,效果很好,接收距離大大提高,可以滿足小車自動停車,強制制動的要求。
模型小車的電機電流較小所以控制電路里使用了兩個小功率的9013的三極管實現,電路結構比較簡單,在紅外線傳感接收部分設計了兩套方案:紅外接收光敏三極管,紅外接收器。在實際的測試中發現紅外接收電路使用紅外光敏三極管的靈敏度不夠高,且接受范圍角度窄;最后就采取了紅外接收器的模塊,可以準確的接受到紅外線實現可靠停車。
七、改進方面
本設計目前可以穩定的工作,交通燈除了正常的控制交通燈、顯示倒計時以外,還有一個控制紅外發射電路在紅燈亮的時間點亮對應路口的紅外停車信號燈的作用,實現強制制動。本設計的停車控制電路較為簡單,可以對電動車完成控制,若想在現實生活實用控制或是燃料車輛運行還有一定的問題。尤其是在車速較高的情況下,發動機不能驟停,否則會出現非常嚴重的安全后果。對于這方面還有很大的改進余地,在有些非常情況下如要汽車強行通過交通燈的紅燈路口怎么實現控制也是要考慮的!
參考文獻
1.課程內容體系構建原則
針對模具類專業的知識結構和特點,根據企業對模具人才技能的需求,對課程體系進行優化整合,針對模具成形工藝特點對產品造型設計的要求,有選擇地設置課程內容,使課程內容與本專業知識與技能相結合,結合其在今后的工作中對產品造型設計能力的需求,有針對性地進行課程內容與講授方式的設置,使其在把握產品造型發展趨勢、產品造型能力、創造能力、創新能力、藝術審美能力與運用方面得以提升,能夠把握產品造型設計方向,切實做到所學知識的“必須”與“夠用”。
2.課程內容體系構建
對課程的核心知識點進行提煉,將模具成形工藝與產品造型課程知識點進行有機結合,融入造型設計所涉及的模具成形加工知識點,讓學生們在學習產品造型課程的同時,兼顧考慮產品造型的成形方法、成形工藝,讓產品造型設計更加符合模具成形工藝性,做到既懂設計又懂工藝,多課程知識點融入,對產品造型在模具專業中的應用有更加深入的理解與把握。以課程內容第一部分產品造型設計概論為例,該部分具體涉及兩個方面的內容,造型設計概念、要素和造型設計基本發展趨勢,在課程設計上將上述兩個方面的內容與模具知識點穿插結合,將造型設計要素與模具成形工藝結合,汽車造型發展與金屬成形、先進汽車模具制造技術結合。融入具體設計案例貫穿知識主線,配合項目任務加深對所學知識內容的全面深入理解。
二、課程教學模式的改革與實施利用
將產品設計知識與理論融入具體的模具成形產品設計案例的方式教學,通過具體產品設計案例,分析講解其所涵蓋的知識點,并構成在模具成形產品設計時所要用到的提升核心設計能力的完整知識體系,使那些不適于工科類學生知識背景并且難以理解的設計藝術類理論內容與具體案例結合,將產品設計造型與成形加工制造工藝相結合,基于模具類學生知識體系與專業背景對設計理論進行講解,注重結構設計與成形工藝性的結合,設計出符合制造加工工藝的產品。注重理論的理解與實際運用,使學生切實合理地運用相關設計知識,具有進行獨立的模具成形產品造型設計的相關技能。根據所歸納的知識點與知識體系將產品設計所涉及的相關知識內容融入到具體模具成形產品的設計案例中,產品案例的選擇具有廣泛性與針對性,涵蓋工業產品的各個門類,所使用案例產品必須時代性強、代表性強。同時考慮某些產品的更新換代較快,建立相關產品庫,跟蹤該類型產品的最新發展趨勢,以更新融入案例。所融入的案例產品要有相當一部分具有多種設計知識的分析性,可以從設計優劣兩個方面進行分析。案例產品對比性強,設計創新性強,能夠啟發引導學生在開闊思路的同時接受所融入的相關知識點。教學方式分為理論教學與實踐,注重智力技能的訓練。每個教學單元應該設置為:提出本單元所涉及的具體問題—講授融入具體案例的相關知識—擴展討論—總結歸納—思維訓練—課業。構成完整的教學體系,在具體教學中突出互動性,對案例產品所涉及的相關知識內容分析講授并進行討論,讓同學主動學習,開闊思路,舉一反三,觸類旁通。案例產品中所涵蓋的知識點分析完成后,再從產品案例庫中拿出其他產品案例讓同學對比分析,分組討論,分析其中設計理論與知識點的應用,同時在思維訓練環節利用系統知識分析設計教師提出需要設計或改進的產品,提高學習知識點的質量。在理論教學之后,注重相關技能的學習與訓練,能夠熟練運用專業產品造型設計軟件(Rhino)進行計算機輔助造型設計,在進行造型訓練中也是針對具體造型案例進行設計造型,在對比與工程類3D軟件(如Pro/e、UG)的區別后,在工程類3D軟件不擅長的復雜曲面造型領域,采用專業產品造型設計軟件(Rhino)進行設計表達,做到軟件之間的切換運用與互相補充。
三、結語
平衡不是對稱,是對稱的變化形式,是一種打破對稱的平衡,平衡突破形和量的相等,根據力的重心,將造型的形與量加以重新調配,在保持平衡的基礎上,求得局部變化,使形態、色彩、材質肌理等造型要素的面積及體積等在視覺上保持一種力量的平衡,形成一種視覺、心理上的安全感和平穩感,如圖2所示。
比例與夸張構成形式
世界上任何一個整體而統一的事物,都是由幾部分組合而成的,局部與整體或局部與局部之間的數量或大小關系,就是所謂的比例。在包袋的設計中,比例是用來確定包袋各個設計要素之間的平衡關系及其美感的。古希臘人發現了最具美感的造型比例,即1∶1.618的黃金比例,著名的米羅的維納斯雕像極具美感的身軀,就是由于符合黃金比所形成的。許多公務用包袋的分割造型或配件的位置放置,都遵循黃金比,如圖3所示。夸張是指將事物的本質和特點加以強化或突出,如果包袋采用夸張造型形式,其造型及設計就更易獲得一種吸引力和藝術感染力,使夸張的部分或造型元素成為設計的視覺中心。包袋造型上的夸張不單單是外形上的顯著變化,也可能是色彩、工藝、配飾等其它方面的夸張變化,如圖4所示。
對比與統一構成形式
事物的質和量或造型元素相反或極不相同的元素排列在一起就會形成對比,如包袋造型上的直線和曲線、凹形和凸形、粗和細、大和小等構成對比造型形式。在包袋的設計中常采用對比設計形式,通過造型元素間的對立和差別,以增加造型的審美特性,使包袋造型產生強烈的視覺沖擊力,給人以醒目、肯定、強烈的視覺印象。但是如果包袋造型元素對比過于強烈,并且面積過大,包袋造型則會缺乏整體感和統一感,所以,包袋設計師一定要在造型整體和統一的前提下,追求對比與變化,以達到統一當中有對比,對比當中有統一的造型效果。對比可以使包袋造型顯得個性鮮明,統一則可以使包袋造型相互聯系、和諧一致,因此,只有將對比與統一運用得恰當合理,才會給包袋的款式造型帶來鮮明、活潑而又整體統一的良好效果,如圖5所示。
節奏與韻律構成形式
節奏與韻律原本是音樂術語,在造型領域中同樣適用,是指一種有秩序、有規律的連續變化和運動,在造型設計中,是指造型要素有規律的排列,排列的形式有反復、漸變、交替等。在包袋造型設計中,如果節奏和韻律運用的不夠熟練,在設計中過多的反復運用形、質、色等差異太大的要素,就會造成整個包袋的不協調或包袋某一部分的孤立,或者使得設計沒有重點。恰如其分的反復和有規律地出現某種造型元素,例如特定的形狀與色彩等造型元素的重復有規律出現或交替出現,都會產生富有節奏與韻律的感覺,如圖6。
包袋造型設計的方法
包袋造型設計包含兩個方面的內容,一是結構、功能方面的造型設計,表現其物質性和實用性;二是形態、肌理、圖案、色彩、裝飾、風格等審美方面的造型,表現其精神性內容。常見的包袋造型設計方法有以下幾種。
1仿生設計法
仿生設計法是許多設計工作中的一種常用方法,這種方法是指設計師對已有的自然形象或人為形象的模仿,但又不是簡單的將現實生活中的形態搬到設計中去,而是指設計師通過感受大自然中的動物、植物等形象或人為事物形象的某種形態、紋理、圖案等形象元素,運用概括和典型化的手法,對這些形象元素進行升華和藝術性加工。雖然仿生設計法并不排斥將現實形態一成不變的應用于某個設計的造型中,例如蘋果形的電話機、人物形的燈具等,如圖7所示。但是包袋自身特點往往限制了上述做法,在包袋造型設計中應該將簡單的模仿變為巧妙的運用,再結合包袋的結構特點,進行創造性的設計,使得包袋造型設計既有生動、自然的美觀造型,又有很好的實用特性,如圖8所示。
2派生設計法
派生即衍生,派生設計法的特點是要有可供參考變化的原型,在包袋造型設計中,派生法是在某一個參考原型的基礎上進行廓形、細節等方面的漸次改變,進而展開多種款式系列設計的方法。包袋造型系列化設計是通過變化某個局部的形體、圖案、色彩、肌理等造型元素的大小、位置來,獲取新的款式變化,如圖9所示。
3逆向設計法
逆向設計法是把包袋原來的形態、圖案、色彩、肌理等造型元素放在反面或對立的位置上進行思考,尋求異化和突變結果的設計方法。逆向設計法的思維與常規設計法思維所帶來的設計結果往往大相徑庭,這種設計方法不但能夠改變包袋原有的造型,而且還是創造包袋新造型的開端。在包袋造型設計中,運用逆向設計法的內容較多,如包袋前與后、上與下、正與斜、男女包袋造型特征等的逆向造型變化。
4聯想設計法
包袋聯想設計法是以某一事物形象為出發點,展開聯想,并從中獲得某種新的有關聯的造型形象。這種設計方法是要在一連串聯想的過程中,尋找到自己最需要、最適合發展成包袋樣式的造型形象,即把一些事物形象與包袋造型設計聯系起來,有時也把某一事物表達的某種意義或思想內涵賦予到包袋造型中,從而開發出新的包袋造型及其內涵,如圖10所示。
1.抽象法
抽象法是指從眾多的有機聯系的整體事物中抽取出共同的特征以顯示出事物的本質屬性和特征的一種表現手法。抽象法并不善于還原事物的本來面貌,因此受眾多會產生困惑感,這也是將其歸納為模糊性表現手法的最主要依據。雖然為了更加突出事物的本質特征,抽象圖形發生了夸大變形,但是其自身所具備的的抽象美以及蘊含在抽象外表之下的豐富內涵卻讓人回味無窮。具體而言,設計師在采用抽象法的時候利用點、線、面、體等抽象語言將抽象圖形與原圖形的距離拉開,可以使畫面形象產生一種朦朧、模糊的感覺。如著名的現代藝術家瓦西里•康定斯基完全拋棄了事物原來的形態特征,通過抽象法將作品中的相關元素進行了有節奏的安排處理,從而使平面作品上升到了一個新的藝術高度,給受眾帶來了視覺上的愉悅感。又如,湯忠謙的招貼設計《自由》就是采用的抽象法,該幅作品呈現出的是有規律、有節奏的白色細線的旋轉,是設計師利用現代電腦技術對飛翔中的小鳥的翅膀進行抽象化處理后的結果,象征了對自由的召喚。再如,蒙德里安所設計的《百老匯的爵士樂》將色彩按照數學的形式進行了抽象的劃分,并對不同的色彩進行對比和配置,從而使受眾從視覺上的感受轉換為聽覺上的享受,恰好符合該作品“音樂”的主題。
2.錯視法
在平面設計中,錯視法是最為有趣的一種模糊性的表現手法。由于人類的生理原因常常會造成眼睛的視錯覺,而利用這種視錯覺可以創作出許多詼諧有趣的圖形,為平面設計增添趣味性。一般而言,錯視可分為形的錯視和色的錯視。形的錯視是指對物象形態、面積大小以及用線長短曲直的錯視理解;色的錯視是指不同背景環境下所產生的色彩的明暗深淺、前進后退等方面的錯視覺。無論是哪種類型的錯視在平面設計中都得到了充分的運用,并具有較強的視覺趣味性和審美幽默性。以錯視覺大師埃舍爾1961年創作的一幅石版畫《瀑布》為例,該畫以彭羅斯的三角原理為基礎,畫面中有一條瀑布從三樓傾瀉而下,落在一樓的小水池中,隨后水池里的水順著彎彎曲曲的水渠流走,但是我們會意外地發現水渠里的水又流回到了三層小樓的瀑布口,然后再流到小水池,如此循環往復、永不停歇,從而產生一種錯視幻覺,暗示了生命的輪回和生生不息。
3.拼貼法
拼貼法起源于20世紀初,最早由立體主義先驅畢加索與勃拉克將一些非繪畫材料以拼貼的形式用到繪畫作品中,是對傳統繪畫形式的一種反叛。拼貼,是對原有的舊意義的破壞以及新意義的誕生,它是將不同時代、不同風格、不同表現方式、不同屬性或是不同材質的元素互相拼湊在一起而形成的一種不完整的畫面,借以來表達內心復雜的情緒和外面紛繁的世界,而模糊的畫面恰好表現出了現代人類面對現實社會時的迷茫。此外,拼貼法所特有的片斷性、割裂性以及調侃性打破了平面空間的束縛,擴大了受眾的想象空間,豐富了受眾的視覺感受。尤其是在圖像處理技術日臻成熟的今天,利用計算機等現代技術來完成的拼貼作品更能準確地表達出設計師的真實想法,產生一種別樣的審美體驗。例如,我國香港設計大師靳棣強的招貼設計《自在》花紋紙系列采用的就是拼貼法,設計師利用我國所特有的水墨元素,將幾種不同的自然元素巧妙地組合到了一起,畫面中的每一個物體也因此脫離了原來的生存環境,被迫融入到一種新的畫面中去,從而將具象和意象拼貼到一起,形成了一種既有創新意識又不失傳統精神的畫面。又如,由深圳SenceTeam山河水團隊設計的《大生意》海報就對“紙質錢幣”進行了拼貼式的創作,設計者將全球各國的錢幣拼貼成不同國家、不同年齡、不同面孔的人物形象,并將錢、物質和品牌巧妙地聯系到一起,以一種全新的方式讓受眾對“錢”與“欲望”進行反思,十分符合該作品的設計主題。
4.透疊法
透疊法也是平面設計中模糊性的常用表現手法之一,其是將兩個或是兩個以上的圖形進行重疊,以產生非同一般的空間層次和深邃的空間含義,是一種獨特的視覺效果。在透疊過程中,相互重疊到一起的圖形既保持了各自圖形的獨立性,又能彼此互動產生新的圖形,較之單個圖形其所具有的意義更為豐富。此外,透疊法會使畫面產生豐富的層次感,而不同的層次感又會產生一種由二維空間向三維空間過渡的模糊感,這更有利于平面作品主題的傳達。以賀莉浩的創意明信片《胡同地圖》為例,設計師利用透疊法將北京地區各個胡同的地圖疊加在一起,形成一張新的胡同地圖。在這一作品中,多張地圖通過不同的方向以及前后距離的差距產生了空間上的層次感,使每張地圖之間相互獨立又相互聯系,而多個地圖透疊而形成的模糊性也代表了正在消失的北京的物質文化遺產以及非物質文化遺產。總之,整體畫面于模糊中透露著一定的空間層次感,表現出了我國人民對老北京胡同的深深懷念之情。
二、結語
一、建立“過程考核”教學考核模式
隨著高職生源的變化,學生的學習綜合素質和學習主動性有所下降,傳統的理論考試或理論+實踐的考試評價方式只能評價學生的學習結果,如果復習不到位,還往往造成大面積的不及格局面。高職教育以知識夠用,掌握職業技能為導向,所以,評價方式應以學生是否掌握專業技能為主,兼顧學習過程及學習態度。過程考核是在教學過程中對學生學習效果進行測試的考核方式,這種考核方式突出學生在學習過程的自我評價和自我改進,能夠使學生獲得親身參與實踐操作的體驗,并在實踐中發現問題、解決問題,鍛煉團隊協作的能力。《包裝造型設計》課程是一門理實一體的課程,為了更好地評價學生掌握包裝容器造型設計的能力,過程考核的評價方式是該課程在考核方式上進行改革的一個重要內容。過程課程教學上要求學生自主或團隊完成15個工作任務,前面12個工作任務是每個5分,共60分,學生完成每個工作任務中相應包裝容器的設計與制作,設計圖為3分,成品實物為2分,學生完成任務后老師當場對作品進行評價和給分。后3個綜合工作任務為每個10分,共30分,綜合工作任務的實施以學生小組的形式完成,每組中組長分配每個組員不同的小任務,之后選取一個學生對本組的完成的工作任務在班級中進行陳述,其他組學生進行分析評價。最后還有10分為學生平時分享和團隊協作能力的表現。同時,老師在整個教學過程變得很輕松,只要講解適當的理論知識,之后整個課堂就以學生為主,老師只需要對學生的學習情況的進行全面掌控,充當評價的角色,待15個工作任務全部完成,該課程的教學也結束了,學生的成績也出來了。整套過程考核設計中體現了更加公平,以及注重能力的培養,讓學生養成“過程即結果”的正確觀點,有助于培養學生正確的價值觀,也有助于學生今后的職業發展。
二、結合專業競賽
以賽促學為了更好地調動學生學習的積極性,使學生掌握專業技能,開展技能競賽是一種較好的方式。學生通過對《包裝造型設計》的學習已經基本掌握了常規包裝容器的設計和算法,在這樣的基礎再進行包裝類設計大賽不但是對學生已有知識的考察,同時也是讓學生發揮創新能力的一個機會。因此,在教學的后三分之一的時間,舉辦院級的包裝結構設計大賽,比賽時間為五周,學生根據大賽主題設計作品,作品交給評審組后統一評審,得出各個獎項。為了能廣泛地調動學生積極參加比賽,各獎項不但設有獎金,還將比賽結果與《包裝造型設計》課程成績相結合。在參加的艾司科全國包裝結構設計大賽中先后有2人獲優勝獎,12人獲優秀獎,參加全國輕工類包裝設計大賽獲一等獎三名,二等獎2名,三等獎5名,參加江淮杯工業設計大賽獲優秀獎2名。通過競賽的激勵,可以鍛煉學生的專業技能,讓學生獲得榮譽,有利于學生更好地就業,而且將比賽與課程教學緊密結合,大大提高了學生學習的積極性。基于工作任務的教學內容,以完成具體工作任務為目的的教學設計,“過程即結果”的考核方式及以賽促學的激勵措施使得《包裝造型設計》課程教學模式在包裝技術與設計專業中已形成了鮮明的特色。同時課程組老師們編寫了《包裝設計》實訓指導書,該指導書在總結教學經驗的基礎上編寫,突出職業技能的訓練,具有較強的實用性和創新性,充分滿足教學的需求。通過改革,該課程的教學效果得到顯著提高,教學效果連續3年達到優秀。
作者:鄭美琴涂亮單位:安徽新聞出版職業技術學院