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一、數(shù)字IC設(shè)計方法學(xué)

在目前CI設(shè)計中，基于時序驅(qū)動的數(shù)字CI設(shè)計方法、基于正復(fù)用的數(shù)字CI設(shè)計方法、基于集成平臺進(jìn)行系統(tǒng)級數(shù)字CI設(shè)計方法是當(dāng)今數(shù)字CI設(shè)計比較流行的3種主要設(shè)計方法，其中基于正復(fù)用的數(shù)字CI設(shè)計方法是有效提高CI設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。它能解決當(dāng)今芯片設(shè)計業(yè)所面臨的一系列挑戰(zhàn):縮短設(shè)計周期，提供性能更好、速度更快、成本更加低廉的數(shù)字IC芯片。

基于時序驅(qū)動的設(shè)計方法，無論是HDL描述還是原理圖設(shè)計，特征都在于以時序優(yōu)化為目標(biāo)的著眼于門級電路結(jié)構(gòu)設(shè)計，用全新的電路來實現(xiàn)系統(tǒng)功能;這種方法主要適用于完成小規(guī)模ASIC的設(shè)計。對于規(guī)模較大的系統(tǒng)級電路，即使團(tuán)隊合作，要想始終從門級結(jié)構(gòu)去實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計，也很難保證設(shè)計周期短、上市時間快的要求。

基于PI復(fù)用的數(shù)字CI設(shè)計方法，可以滿足芯片規(guī)模要求越來越大，設(shè)計周期要求越來越短的要求，其特征是CI設(shè)計中的正功能模塊的復(fù)用和組合。采用這種方法設(shè)計數(shù)字CI，數(shù)字CI包含了各種正模塊的復(fù)用，數(shù)字CI的開發(fā)可分為模塊開發(fā)和系統(tǒng)集成配合完成。對正復(fù)用技術(shù)關(guān)注的焦點是，如何進(jìn)行系統(tǒng)功能的結(jié)構(gòu)劃分，如何定義片上總線進(jìn)行模塊互連，應(yīng)該選擇那些功能模塊，在定義各個功能模塊時如何考慮盡可能多地利用現(xiàn)有正資源而不是重新開發(fā)，在功能模塊設(shè)計時考慮怎樣定義才能有利于以后的正復(fù)用，如何進(jìn)行系統(tǒng)驗證等。

基于PI復(fù)用的數(shù)字CI的設(shè)計方法，其主要特征是模塊的功能組裝，其技術(shù)關(guān)鍵在于如下三個方面:一是開發(fā)可復(fù)用的正軟核、硬核;二是怎樣做好IP復(fù)用，進(jìn)行功能組裝，以滿足目標(biāo)CI的需要;三是怎樣驗證完成功能組裝的數(shù)字CI是否滿足規(guī)格定義的功能和時序。

二、典型的數(shù)字IC開發(fā)流程

典型的數(shù)字CI開發(fā)流程主要步驟包含如下24方面的內(nèi)容:

(1)確定IC規(guī)格并做好總體方案設(shè)計。

(2)RTL代碼編寫及準(zhǔn)備etshtnehc代碼。

(3)對于包含存儲單元的設(shè)計，在RTL代碼編寫中插入BIST(內(nèi)建自我測試)電路。

(4)功能仿真以驗證設(shè)計的功能正確。

(5)完成設(shè)計綜合，生成門級網(wǎng)表。

(6)完成DFT(可測試設(shè)計)設(shè)計。

(7)在綜合工具下完成模塊級的靜態(tài)時序分析及處理。

(8)形式驗證。對比綜合網(wǎng)表實現(xiàn)的功能與TRL級描述是否一致。

(9)對整個設(shè)計進(jìn)行Pre一layout靜態(tài)時序分析。

(10)把綜合時的時間約束傳遞給版圖工具。

(11)采樣時序驅(qū)動的策略進(jìn)行初始化nooprlna。內(nèi)容包括單元分布，生成時鐘樹

(12)把時鐘樹送給綜合工具并插入到初始綜合網(wǎng)表。

(13)形式驗證。對比插入時鐘樹綜合網(wǎng)表實現(xiàn)的功能與初始綜合網(wǎng)表是否一致。

(14)在步驟(11)準(zhǔn)布線后提取估計的延遲信息。

(15)把步驟(14)提取出來的延遲信息反標(biāo)給綜合工具和靜態(tài)時序分析工具。

(16)靜態(tài)時序分析。利用準(zhǔn)布線后提取出來的估計延時信息。

(17)在綜合工具中實現(xiàn)現(xiàn)場時序優(yōu)化(可選項)。

(18)完成詳細(xì)的布線工作。

(19)從完成了詳細(xì)布線的設(shè)計中提取詳細(xì)的延時信息。

(20)把步驟(19)提取出來的延時信息反標(biāo)給綜合工具和靜態(tài)時序分析工具。

(21)Post-layout靜態(tài)時序分析。

(22)在綜合工具中實現(xiàn)現(xiàn)場時序優(yōu)化(可選項)。

(23)Post一alyout網(wǎng)表功能仿真(可選項)。

(24)物理驗證后輸出設(shè)計版圖數(shù)據(jù)給芯片加工廠。

對于任何CI產(chǎn)品的開發(fā)，最初總是從市場獲得需求的信息或產(chǎn)品的概念，根據(jù)這些概念需求，CI工程師再逐步完成CI規(guī)格的定義和總體方案的設(shè)計?？傮w方案定義了芯片的功能和模塊劃分，定義了模塊功能和模塊之間的時序等內(nèi)容。在總體方案經(jīng)過充分討論或論證后開始CI產(chǎn)品的開發(fā)。CI的開發(fā)階段包含了設(shè)計輸入、功能仿真、綜合、DFT(可測試設(shè)計)、形式驗證、靜態(tài)時序分析、布局布線等內(nèi)容。而CI的后端設(shè)計包括布局、插入時鐘樹、布線和物理驗證等內(nèi)容，后端設(shè)計一般能在軟件中自動完成，如SIE軟件就能自動完成布局布線。

三、IC開發(fā)過程介紹

IC開發(fā)過程包括設(shè)計輸入、功能仿真、綜合、可測試性設(shè)計DFT、形式驗證、靜態(tài)時序分析、布局、插入時鐘樹、布線、物理驗證等內(nèi)容，下面分別進(jìn)行詳細(xì)介紹。

設(shè)計輸入:一般包括圖形與文本輸入兩種格式。文本輸入包括采用verilog和vHDL兩種硬件描述語言的格式，verliog語言支持多種不同層次的描述，采用硬件描述語言主要得益于采用綜合器來提高設(shè)計效益;圖形輸入一般應(yīng)該支持多層次邏輯圖輸入，主要應(yīng)用在一些專門的電路設(shè)計中，但是圖形輸入耗時費力且不方便復(fù)用。

功能仿真:功能仿真的目的是為了驗證設(shè)計功能的正確性和完備性。搭建的測

試環(huán)境質(zhì)量和測試激勵的充分性決定了功能仿真的質(zhì)量和效益，仿真工具也是比較多，而且功能比較齊全。

綜合:所謂綜合，就是將設(shè)計的HDL描述轉(zhuǎn)化為門級網(wǎng)表的過程。綜合工具(也可稱為編譯器)根據(jù)時間約束等條件，完成可綜合的TRL描述到綜合庫單元之間的映射，得到一個門級網(wǎng)表等;綜合工具可內(nèi)嵌靜態(tài)時序分析工具，可以根據(jù)綜合約束來完成門級網(wǎng)表的時序優(yōu)化和面積優(yōu)化。

可測試性設(shè)計DFT:目前大多數(shù)CI設(shè)計都引入可測試結(jié)構(gòu)設(shè)計，一般在電路初步綜合后可進(jìn)行DFT設(shè)計。典型的DFT電路包括存儲單元的內(nèi)建自測BIST電路、掃描鏈電路和邊界掃描電路。BIST電路是為了測試而設(shè)計的專門電路，它可以來自半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商，也可以用商用的工具自動產(chǎn)生。掃描鏈電路一般是用可掃描的寄存器代替一般的寄存器，由于帶掃描功能的寄存器的延時與一般的寄存器并不一致，所以在綜合工具進(jìn)行時序分析時最好就能考慮這種“附加”的延遲。邊界掃描電路主要用來對電路板上的連接進(jìn)行測試，也可以把內(nèi)部掃描鏈的結(jié)果從邊界掃描電路引入。

形式驗證是一種靜態(tài)的驗證手段，它根據(jù)電路結(jié)構(gòu)靜態(tài)地判斷兩個設(shè)計在功能上是否等價，從而判斷一個設(shè)計在修改前和修改后其功能是否保持一致。

靜態(tài)時序分析:靜態(tài)時序分析是CI開發(fā)流程中非常重要的一環(huán)。通過靜態(tài)時序分析，一方面可以了解到關(guān)鍵路徑的信息，分析關(guān)鍵路徑的時序;另一方面，還可以了解到電路節(jié)點的扇出情況和容性負(fù)載的大小。

布局:布局被認(rèn)為是整個后端流程最關(guān)鍵的一步，布局首先是在滿足電路時序要求的條件下得到盡可能小的實現(xiàn)面積，其次布局也是把整個設(shè)計劃分成多個便于控制的模塊。布局的內(nèi)容包括把單元或宏模塊擺放到合適的位置，其目的是為了最大限度地減小連線的RC延遲和布線的寄生電容效應(yīng)，此外，良好的布局還可以減小芯片面積和降低布線時出現(xiàn)擁賽現(xiàn)象的幾率。

插入時鐘樹:時鐘樹又稱時鐘網(wǎng)絡(luò)，是指位于時鐘源和它所有扇出的寄存器時鐘輸入端之間的BUFFER驅(qū)動邏輯，時鐘樹通常根據(jù)物理布局情況生成。時鐘樹的插入關(guān)鍵在于如何控制時鐘信號延時和時鐘信號扭曲，因為較大的延遲對解決電路的保持時間問題不利，較大的時鐘扭曲往往增加寄存器鎖存不穩(wěn)定數(shù)據(jù)的幾率。但是時鐘信號延遲和時鐘信號扭曲問題是對矛盾，如果設(shè)計對兩者都要求比較嚴(yán)格的話，時鐘樹的插入往往需要考慮比較多。

布線:布線分為兩個階段完成:預(yù)布線和詳細(xì)布線，預(yù)布線時版圖工具把整個芯片劃分為多個較小的區(qū)域，布線器只是估算各個小區(qū)域的信號之間最短的連線長度，并以此來計算連線延遲，這個階段并沒有生成真正的版圖連線。詳細(xì)布線階段，布線器根據(jù)預(yù)布線的結(jié)果和最新的時序約束條件生成真正的版圖連線。但是如果預(yù)布線的時間比布局運行的時間還要長，這就意味著布局的結(jié)果是失敗的，這時候就需要重新布局以減少布線的擁賽。

布局布線完成之后，EDA工具根據(jù)布局布線的結(jié)果產(chǎn)生電路網(wǎng)表，產(chǎn)生真正的互連線延遲數(shù)據(jù)，這樣以前綜合工具DC根據(jù)線負(fù)載模型計算出來的延遲數(shù)據(jù)與這些互連線延遲數(shù)據(jù)相比是不夠精確的，因此把這些版圖提取出來的互連線延遲數(shù)據(jù)反標(biāo)給DC重新進(jìn)行綜合優(yōu)化，如果生成的網(wǎng)表滿足了時序、面積及功耗要求后就生成電路版圖，電路版圖經(jīng)過驗證就可以制成芯片。超級秘書網(wǎng)：

篇（2）

引言

隨著我國交通運輸事業(yè)的迅猛發(fā)展，橋梁作為交通線中的重要組成部分，其數(shù)量的增多、規(guī)模的擴(kuò)大更為明顯，而橋梁組成之一的伸縮裝置，用量也越來越大，使用范圍也越來越廣，型式也越來越多了。橋梁伸縮裝置在結(jié)構(gòu)中直接承受車輪荷載的反復(fù)沖擊作用，且長期暴露在大氣中，是橋梁中易受破壞且難以修補(bǔ)的部位。因此，選用優(yōu)良的伸縮裝置，使其能適應(yīng)由于橋梁的各種變化所引起的伸縮。

一、橋梁伸縮縫概述

橋梁伸縮縫是指為適應(yīng)材料脹縮變形需要而在橋梁上部結(jié)構(gòu)中設(shè)置的間隙。為使車輛平穩(wěn)通過橋面，在橋梁伸縮縫處設(shè)置的由橡膠和鋼材等構(gòu)件組成的各種裝置稱為伸縮縫裝置。當(dāng)前，對于橋梁伸縮縫一般有對接式、鋼制支承式、組合剪切式(板式)、模數(shù)支承式以及彈性裝置。①對接式伸縮縫。對接式伸縮縫裝置，更具其構(gòu)造形式和受力特點的不同，可分為填塞對接型和嵌固對接型兩種。填塞對接型伸縮裝置是以瀝青、木板、麻絮、橡膠等材料填塞縫隙，伸縮體在任何情況下都處于受壓狀態(tài)。該類伸縮裝置一般用于伸縮量在40mm以下的常規(guī)橋梁工程上，但目前已不多見。嵌固式對接伸縮縫裝置利用不同形態(tài)的鋼構(gòu)件將不同形狀的橡膠條(帶)嵌牢固定，并以橡膠條(帶)的拉壓變形來吸收梁體的變形，其伸縮體可以處于受壓狀態(tài)。也可以處于受拉狀態(tài)。②鋼制支承式伸縮裝置。當(dāng)橋梁的伸縮變形量超過50mm時，常采用鋼質(zhì)伸縮裝置。該伸縮裝置當(dāng)車輛駛過時往往由于梁端轉(zhuǎn)動或撓曲變形而產(chǎn)生拍擊作用，噪聲大，而且容易使結(jié)構(gòu)損壞。因此，需采用設(shè)有螺栓彈簧的裝置來固定滑動鋼板，以減少拍擊和噪聲，該伸縮縫的構(gòu)造相對復(fù)雜。③組合剪切式(板式)橡膠伸縮裝置。該裝置是利用各種不同斷面形狀的橡膠帶作為填嵌材料的伸縮裝置。由于橡膠富有彈性，易于粘貼，又能滿足變形要求且具備防水功能。因此，目前在國內(nèi)、外橋梁工程中已獲得廣泛應(yīng)用。④模數(shù)支承式伸縮裝置。板式橡膠制品這一類伸縮裝置，很難滿足大位移量的要求；鋼制型的伸縮裝置，很難做到密封不透水，而且容易造成對車輛的沖擊，影響車輛的行駛性。因此，出現(xiàn)了利用吸震緩沖性能好又容易做到密封的橡膠材料，與強(qiáng)度高性能好的異型鋼材組合的，在大位移量情況下能承受車輛荷載的各類型模數(shù)支承式(模數(shù)式)橋梁伸縮裝置系列。⑤彈性體伸縮裝置。彈性體伸縮裝置分為鋅鐵皮伸縮縫和TST碎石彈性伸縮縫，彈性體伸縮裝置是一種簡易的伸縮縫裝置，對于中小跨徑的橋梁，當(dāng)伸縮量在20mm-40mm以內(nèi)時可以采用TST碎石彈性伸縮縫裝置，是將特制的彈塑性材料TST加熱熔化后，灌入經(jīng)過清洗加熱的碎石中，即形成了TST碎石彈性伸縮縫，碎石用以支持車輛荷載，TST彈塑性體在一25℃～60℃條件下能夠滿足伸縮量的要求。

二、橋梁伸縮縫設(shè)計要點

2.1伸縮縫破壞過早的設(shè)計原因伸縮縫的破壞最先從過渡段的混凝土開始。過渡段混凝土的主要荷載為車輛輪壓產(chǎn)生的動載，當(dāng)輪壓在伸縮縫上時，其荷載通過錨固系統(tǒng)傳遞到過渡段混凝土，再傳遞到梁板上，并產(chǎn)生一定的壓縮變形。在設(shè)計上而言，造成伸縮縫的破壞過早，無非是以下方面的原因：①伸縮縫在整個橋梁工程所占的份量不多，一般易被設(shè)計人員忽視，從而未對伸縮縫進(jìn)行細(xì)致的考慮與設(shè)計。②伸縮裝置的受力復(fù)雜，而與之密切相關(guān)起決定作用的錨固系統(tǒng)卻不盡合理。③設(shè)計方面對施工的實際情況考慮不足。如：錨固混凝土太薄且鋼筋密布，伸縮裝置的錨固系統(tǒng)很難準(zhǔn)確地預(yù)埋在梁中，甚至無法預(yù)埋，相當(dāng)一部分錨固系統(tǒng)不得不錨固在整體化層混凝土中。④有的設(shè)計工程師在伸縮縫設(shè)計過程中只注重計算橋梁的伸縮量，并以此進(jìn)行選型，而往往對伸縮裝置的性能了解不全面，忽視了產(chǎn)品的相應(yīng)技術(shù)要求。

2.2伸縮縫設(shè)計要點

2.2.1整體設(shè)計合理選定恰當(dāng)伸縮量的縫隙極為重要，縫隙越大伸縮裝置越容易遭破壞。采用的縫隙過大或過小，以及沒有考慮安裝時的溫度而調(diào)整間隙。特別是針對板式橡膠伸縮裝置，易造成破壞。即使是連續(xù)橋面，在面層鋪裝上往往也會出現(xiàn)裂紋。因此。要采取預(yù)先切割橋面，設(shè)置接縫，或用較軟的鋪裝層來吸收裂縫，或者安設(shè)小型的伸縮裝置來解決。在較大縱坡的情況下，如不設(shè)置考慮適應(yīng)豎直變位的構(gòu)造，也容易產(chǎn)生缺陷，引起破壞。伸縮裝置沿橋面縱向，即使伸縮量小，也存在撓度差大的問題，因此，在伸縮裝置構(gòu)造上要給予重視。伸縮裝置與梁體結(jié)合成等強(qiáng)的整體無疑是提高其使用效能的重要手段。除模數(shù)式伸縮裝置之外的其他類型的橋梁伸縮裝置，與橋面板的固定、結(jié)合往往不夠充分，效果不甚理想，一般構(gòu)造尺寸較小、剛度不足，而且對新材料的特征、配合等研究不夠深入，所以在選型時應(yīng)作充分的比較研究。為防止因雨水而起的漏水現(xiàn)象，雖然在一些鋼制伸縮縫裝置中，對配合部位采取插入密封橡膠或?qū)⑴潘b置或鋪裝層面層作為容易清掃的型式，或在整個縫隙中灌注填人防水材料的實用型式。對與橋面的雨水，一般應(yīng)在伸縮裝置附近設(shè)集中排水口；對不在日常養(yǎng)護(hù)作多次涂漆的構(gòu)件上，設(shè)計上應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐久的防護(hù)材料作有效的處理。2.2.2實例設(shè)計在設(shè)計方面，有些設(shè)計者誤認(rèn)為上部構(gòu)造梁板的實際預(yù)制長度與理論長度之差就是橋兩端伸縮縫的寬度。就一孔20m長的簡支梁橋為例，有些設(shè)計人員照本宣科，把兩端各設(shè)一道縫寬2cm的伸縮縫。實際上按溫差45℃設(shè)計，伸縮量按下式計算：L=Lt+Ls+Lc+Ld+ALe，Ltf=taL。式中：Lt—溫度變化產(chǎn)生的伸縮量；a—線膨脹系數(shù)，混凝土a=10×10-6，鋼a=12×10-6；L—伸縮梁的長度Ls，Lc—由于混凝土收縮和徐變影響而產(chǎn)生的收縮；Ld—梁端轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的變形量；Le—制造安裝誤差。膨脹系數(shù)n=10×10-6，干燥收縮度20×10-5，徐變系數(shù)ψ=2.0，預(yù)應(yīng)力引起的平均軸向應(yīng)力σ=6N/mm2，混凝土的彈性模量Eh=30000N/mm2，施加預(yù)應(yīng)力后三個月的遞減系數(shù)=0.4，則：=45×10×10-6×20000=9mm，L=20×aLβ=20×10×10-6×20000×0.4=1.6mm。L=σ／EhψLβ=6／30000×2×20000×0.4=3.2mm。設(shè)梁端旋轉(zhuǎn)水平變形Ld=3mm?？偵炜s量L=9+1.6+3.2+3=16.8mm。按此計算，只在一端(若系坡橋只在高處一端)留一道縫寬2cm的伸縮縫即可，另一端橋面鋪裝與背墻連續(xù)，這樣，既節(jié)約了資金，又減輕了跳車。

合理預(yù)留伸縮縫寬度，可使其在夏季擠緊，到冬季溫度降低時才會拉開，從而有效提高伸縮縫壽命，減小橋頭跳車。據(jù)觀察伸縮縫擠壞的很少，大部分是縫太寬，引起跳車，跳車越嚴(yán)重縫破壞的越快，形成惡性循環(huán)。另外混凝土還有相當(dāng)高的抗壓強(qiáng)度，只要擠壓在規(guī)定范圍內(nèi)，對橋梁結(jié)構(gòu)不會造成影響。由此可見在伸縮縫的設(shè)計中，采用安全系數(shù)較大的伸縮縫寬度，是完全沒有必要的。:

三、結(jié)語

橋梁伸縮縫的破壞，對橋梁使用性能以及通車都會帶來嚴(yán)重的影響，因此必須加強(qiáng)橋梁伸縮縫的優(yōu)化設(shè)計，從伸縮縫類型、結(jié)構(gòu)以及環(huán)境等相關(guān)因素進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計，才能確保伸縮縫在今后的使用中，滿足橋梁使用性能。

參考文獻(xiàn)：

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（二）模具設(shè)計的步驟首先在設(shè)計之前為了確保設(shè)計圖紙的正確性，通常要對所設(shè)計模具的產(chǎn)品進(jìn)行全面的可行性分析，即工作中設(shè)計者所說的套圖，確定重點部位的尺寸。其次在分析產(chǎn)品圖紙之后，具體構(gòu)思模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作程序的編排、確定各個工序之間的沖工內(nèi)容，以及采用何種軟件。這樣在繪制模具圖中將節(jié)省很多時間。然后就是根據(jù)產(chǎn)品的展開圖紙進(jìn)行準(zhǔn)備材料，然后就可以全面地進(jìn)入模具圖的繪制在工作，再制一份備料圖紙出來，進(jìn)行各組件的繪制。最后對模具的設(shè)計圖紙進(jìn)行仔細(xì)地校對，確保各模板與孔位是否一致性，以及折彎位置的上下模是否正確的間隙配合。

二、模具設(shè)計技術(shù)應(yīng)用

（一）模具設(shè)計的造型特點與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計不同,在專業(yè)化要求上，模具設(shè)計有它自身的特點,主要體現(xiàn)在三個方面:第一、從模具生產(chǎn)的范圍上看，模具主要用于批量化的大規(guī)模生產(chǎn)，因此，模具主要用于加工一些形體復(fù)雜的零件。第二、從模具產(chǎn)品的要求上看，模具的幾何設(shè)計必須符合零部件描述的的所有細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu),甚至包括產(chǎn)品的浮雕等表面細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)；第三、從模具的生產(chǎn)手段要求上看，3D模型的修復(fù)技術(shù)以及CAD系統(tǒng)必須有良好的數(shù)據(jù)結(jié)口的要求也越來越高，才能不斷的滿足模具型腔結(jié)構(gòu)必須有的拔模模角及必要的圓弧過度。

（二）模具設(shè)計的應(yīng)用范圍根據(jù)模具的定義，從模具的適用范圍上，我們可以把模具設(shè)計的應(yīng)用范圍分為兩大類，一類是工業(yè)裝備制造部門及使用部門，比如機(jī)械制造、汽車制造、輕工業(yè)、家電組裝、石油化工、電力設(shè)施等；另一類是零件及模具，比如航空發(fā)動機(jī)關(guān)鍵耐磨件、汽車發(fā)動機(jī)凸輪軸熱擠壓模具、軋輥、溫擠壓膜具、軋鋼滾動導(dǎo)衛(wèi)、熱鍛摸等。

三、模具設(shè)計技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）多集成趨勢?，F(xiàn)在社會的發(fā)展，現(xiàn)代化模具的制造應(yīng)該打破傳統(tǒng)的只重視信息的搜集的發(fā)展模式，更應(yīng)該把技術(shù)使用、人力資源和管理技術(shù)的引用都囊括在內(nèi)，多集成趨勢越來越明顯。多集成概念還表現(xiàn)在學(xué)科功能上，模具設(shè)計不僅僅要用到最基礎(chǔ)的機(jī)械科學(xué)理論，而且還會用到電磁學(xué)、光學(xué)以及控制理論等。

（二）智能化趨勢。產(chǎn)品從最初的設(shè)計要求，到中間的制造過程，再到最后的使用過程，每個環(huán)節(jié)都將走向智能化的道路。其中，在生產(chǎn)過程中，又包括諸多環(huán)節(jié)，比如計劃、調(diào)控、管理等，也將走向智能化的道路。除此之外，模具設(shè)計者以及實際操作者，也將會在科學(xué)理論的指導(dǎo)下，實現(xiàn)人與工具系統(tǒng)的有機(jī)密切配合。

篇（4）

2模具設(shè)計自動化發(fā)展趨勢

CAD/CAM/CAE等技術(shù)是隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸出現(xiàn)的，并且在模具設(shè)計與制造行業(yè)得到了普遍的應(yīng)用，隨著新世紀(jì)的到來，各個國家的經(jīng)濟(jì)逐漸融為一體，模具行業(yè)作為工業(yè)的一個基礎(chǔ)支撐行業(yè)必然會朝著自動化的方向不斷發(fā)展，這樣才能在全球化的工業(yè)領(lǐng)域中起到其自身的重要作用，隨著各個國家的工業(yè)發(fā)展聯(lián)系更加緊密，模具行業(yè)不單單只是局限的某個國家，大多數(shù)情況下是需要多國外某些行業(yè)提供先進(jìn)的模具產(chǎn)品，這不僅對模具的設(shè)計水平、制造質(zhì)量以及制造效率提出了更高的要求，而且還推動著模具的自動化的進(jìn)一步向前發(fā)展，只有這樣才能夠適應(yīng)不斷發(fā)展的經(jīng)濟(jì)。當(dāng)前，模具的自動化發(fā)展趨勢主要可以概括為以下幾個主要方面，下面分別進(jìn)行詳細(xì)的研究。

2.1模具產(chǎn)品發(fā)展將大型化、精密化

隨著模具自動化技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，模具的產(chǎn)品也出現(xiàn)了兩個十分重要的發(fā)展方向，也就是模具的大型化發(fā)展與精密化發(fā)展，所謂大型化發(fā)展并不是指單個模具的尺寸逐漸變大，而是指將多個零件的模具集中到一個模具上進(jìn)行生產(chǎn)，也就是一個模具往往會有多個模具腔，這樣就可以提高零件的生產(chǎn)效率，模具的精密化與模具的大型化并不是沖突的，它是與零件的微型化有著一定的關(guān)系的，模具的精密化主要是為了提高產(chǎn)品的

2.2模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛

模具的自動化發(fā)展的主要目的之一就是為了提高模具的制造效率，傳統(tǒng)的模具制造行業(yè)對于每個新的產(chǎn)品都要單獨設(shè)計模具然后再去加工，加工過程中還要對模具的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，這樣大大降低了效率，模具標(biāo)準(zhǔn)件的出現(xiàn)可以使得一部分模具不用再去重新設(shè)計，通過將某些模具的組成部分設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)化的模塊并制定出相應(yīng)的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對于模具的自動化發(fā)展具有很大的推動作用。

2.3在模具設(shè)計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)

隨著計算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)并應(yīng)用到模具領(lǐng)域，模具設(shè)計的開始出現(xiàn)自動化的發(fā)展趨勢，各種先進(jìn)技術(shù)包括CAE、CAD、CAM以及CNC都被應(yīng)用到模具的設(shè)計和制造，目前許多的計算機(jī)輔助設(shè)計的軟件在模具的設(shè)計過程中可以直接對模具的加工過程生成完成并且可靠的數(shù)控加工程序，不僅提高了模具加工的效率，而且提高了模具加工的質(zhì)量。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，CAD/CAM/CAE等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用軟件成本也開始逐年降低，從而降低了許多中小型企業(yè)的門檻，這幾項技術(shù)作為模具自動化發(fā)展技術(shù)的里程碑，推動了模具發(fā)展質(zhì)的飛躍。

3模具設(shè)計的自動化

模具設(shè)計的自動化是一個比較完整的生產(chǎn)模具的過程，通過CAD軟件對模具進(jìn)行設(shè)計的周期中，可以不斷對所設(shè)計的模具進(jìn)行質(zhì)量上的改進(jìn)，找出設(shè)計過程中存在的問題并且進(jìn)行修正，對于實際中應(yīng)用的模具對其進(jìn)行信息的完整收集然后將其體現(xiàn)在CAD模型之中，并可以在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行文件的共享從而幾種多名設(shè)計人才的智慧對設(shè)計的模具進(jìn)行改進(jìn)，最后可以生成模具的生產(chǎn)文件，實現(xiàn)整個模具設(shè)計到制造的自動化過程。

3.1輸入產(chǎn)品模型，生成高質(zhì)量實體模型

在模具設(shè)計與制造的自動化過程中，模具的產(chǎn)品模型輸入是最為基礎(chǔ)的一個步驟，只有得到十分完整的實體模型才可以保證整個模具設(shè)計過程的可靠性，然而當(dāng)前的狀況就是常用的一些造型軟件雖然在造型方面具有很好的使用功能，但是在進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的過程中往往會出現(xiàn)一系列的問題，在進(jìn)行數(shù)據(jù)交互過程中最容易出現(xiàn)問題的部分就是曲面部分，很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的過程中就需要對導(dǎo)入的產(chǎn)品模型進(jìn)行相應(yīng)的處理過程，處理過程大多數(shù)情況是針對的造型公差，當(dāng)造型間隙相對公差較大的情況下常常采用的造型處理方法有兩種，一種方法稱為愈合處理，另一種方法是公差處理模型，前一種方法的應(yīng)用比較受限，并不是所有的情況都可以用該方法進(jìn)行處理，后一種方法是在實際應(yīng)用中使用較多并且最終效果也比較好的處理方法，因此常常采用該方法。

3.2完備產(chǎn)品模型

在模具設(shè)計與制造的自動化過程中，模具的產(chǎn)品模型的完備是模具廠家需要完成的一個十分重要的步驟，之所以還需要對設(shè)計好的模型進(jìn)行完備是因為許多模型在設(shè)計的過程中是不需要將整個模型完整地繪制出來的，有時候僅僅給出模具的一個簡單的外觀，而內(nèi)部的結(jié)構(gòu)則需要模具的廠家進(jìn)行細(xì)化，這種情況在汽車行業(yè)比較普遍出現(xiàn)，就算設(shè)計人員最終給出的產(chǎn)品的模型是完整的，模具廠家也需要完成另一部分工作，那就是將模具進(jìn)行分離，也就是分為型芯和型腔兩個部分，只有這樣設(shè)計出的模具才能夠進(jìn)行使用，因此，不管設(shè)計人員最終給出的產(chǎn)品的模型是不是完整的，該模型都需要進(jìn)行不得處理，也就是模型的完備。

3.3產(chǎn)生模具

在模具設(shè)計與制造的自動化過程中，模具的產(chǎn)生是在產(chǎn)品模型完備以后需要進(jìn)行的下一個步驟，在模具的產(chǎn)生過程又可以細(xì)化為兩個部分，一部分就是型芯和型腔的產(chǎn)生，這是模具的主要部分，另一部分就是模架等附件，又可以稱之為模具的輔助部分，很多模具設(shè)計的人員希望通過實體造型的CAD應(yīng)用軟件來完成這項工作，然后在實際操作中往往是不能夠完成的，這是因為模具產(chǎn)生設(shè)計過程中應(yīng)用到最多的就是曲面造型這一功能，而這些現(xiàn)有的應(yīng)用軟件往往很難達(dá)到使用的要求。

3.4加工準(zhǔn)備

模具加工前的準(zhǔn)備是在模具設(shè)計與制造的自動化過程最后一個關(guān)鍵步驟，這一步驟同樣十分關(guān)鍵，它既涉及到模具的設(shè)計，也涉及到模具的制造，整個模具的生產(chǎn)過程并不是單一的切削就可以完成的，有時候還需要特殊的加工方式來進(jìn)行配合，最常見的就是放電加工，對于需要切削加工的表面需要選擇對應(yīng)的刀具來進(jìn)行加工，而對于需要放電加工的表面就比較復(fù)雜，首先需要對放電加工的部分設(shè)計對應(yīng)的電極模型，這一步驟有時候會占據(jù)整個模具設(shè)計的大部分時間，而電極模型的設(shè)計原理就是對需要進(jìn)行加工的部分進(jìn)行求逆的過程。

3.5板材成型模具設(shè)計

自動化的模具設(shè)計時可以遵循上面闡述的四個步驟，此外還需要得到一些材料的特性參數(shù)、與模具相關(guān)的邊界條件以及速度均方差的計算方法等等。其中，vi是考察截面上i節(jié)點處的流動速度，v是所有考察節(jié)點的平均速度，n是考察節(jié)點總數(shù)。

篇（5）

（2）綜合性。Java技術(shù)的綜合性體現(xiàn)于很多方面，如Java的面向?qū)ο蠹夹g(shù)與不同應(yīng)用技術(shù)的綜合、Java課程中多個教學(xué)內(nèi)容的綜合、Java課程與其他課程的綜合、基于Java的綜合課程設(shè)計等。

2基于Java的綜合性課程設(shè)計實踐

2.1Java課程綜合性實驗

2.1.1Java教學(xué)過程中遇到的問題

以前在完成每一個單元理論教學(xué)內(nèi)容的同時，學(xué)生也上機(jī)完成相應(yīng)的程序設(shè)計實驗內(nèi)容，當(dāng)所有的教學(xué)內(nèi)容講完了，課時也用完了，但總感覺意猶未盡。首先從教師的角度講，認(rèn)為可以完成的實驗項目還有很多，學(xué)生應(yīng)用Java的潛力還可以再“挖一挖”；其次從學(xué)生的角度講，對Java的興趣剛上來，但是應(yīng)用Java的羽翼還不太豐滿，如果就此打住，過一些時間，Java知識可能會淡了，也許就扼殺了他們應(yīng)用Java的能力和機(jī)會。教學(xué)計劃中的課時是不能隨便調(diào)整的，只有合理利用有限的實驗課時，才能進(jìn)一步有效地提高學(xué)生對Java的綜合應(yīng)用能力。

2.1.2Java課程綜合性實驗的設(shè)計

從2007年開始，我們在Java程序設(shè)計實驗課程大綱的實驗項目中增加了綜合實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，利用有限的實驗課時，使學(xué)生應(yīng)用已經(jīng)掌握到和即將學(xué)習(xí)到的Java知識，有興趣和有能力去探索完成一個比較大的實驗項目，培養(yǎng)了學(xué)生對Java技術(shù)的應(yīng)用能力。這樣的綜合實驗時間發(fā)生于學(xué)習(xí)完面向?qū)ο筇匦?、?shù)組枚舉及字符串應(yīng)用、異常處理、圖形用戶界面設(shè)計后，在Java程序設(shè)計的理論課程講授其他教學(xué)內(nèi)容的同時，Java程序設(shè)計實驗課程布置給學(xué)生一些綜合實驗的題目，讓學(xué)生選擇完成一個項目的設(shè)計和實現(xiàn)。后續(xù)教學(xué)內(nèi)容的單元實驗取消，學(xué)生只需完成選定的綜合實驗項目即可。在綜合實驗中需要用到的還未來得及講授的Java知識或技術(shù)，大部分學(xué)生在已掌握了前面講過的基礎(chǔ)知識后，有能力先去預(yù)習(xí)或者自學(xué)。以下列舉一些開設(shè)過的綜合實驗項目。①ISBN書號校驗程序的設(shè)計和實現(xiàn)；②名片記錄本程序的設(shè)計與實現(xiàn)；③文本編輯器的設(shè)計與實現(xiàn)；④水中倒影；⑤音樂日歷；⑥網(wǎng)上聊天程序的設(shè)計實現(xiàn)；⑦多客戶簡單網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的設(shè)計實現(xiàn)；⑧基本數(shù)據(jù)庫操作應(yīng)用程序的設(shè)計實現(xiàn)。綜合效果非常好，學(xué)生在做綜合課程設(shè)計的過程中，進(jìn)一步鞏固和驗證前面所學(xué)技術(shù)，激發(fā)出探索興趣，先行求索后續(xù)知識。更重要的是學(xué)會了應(yīng)用，學(xué)會了設(shè)計，學(xué)會了調(diào)試，應(yīng)用Java技術(shù)的能力提高了，專業(yè)素質(zhì)也提升了。

2.2軟件核心課程做基于Java的綜合性實驗，可進(jìn)一步提高學(xué)生的能力和素養(yǎng)

在開設(shè)Java課程之后，相繼開設(shè)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫原理等課程，這些課程也在做綜合實驗項目。因為Java是網(wǎng)絡(luò)編程語言，可以嘗試用Java做開發(fā)工具來完成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的綜合實驗。再者，全球85%以上的企業(yè)在使用Java完成信息管理系統(tǒng)，那么也可以使用Java做工具來為數(shù)據(jù)庫原理課程設(shè)計一些綜合實驗項目。如果課時有限，做一個小型管理信息系統(tǒng)即可，多出一些題目，3~4人一組，每組選做一個題目。因為每門課的綜合實驗課時都緊張，可以把兩門課合起來做綜合課程設(shè)計。從2008年開始，我們研究探索為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)的主干課程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實驗的綜合實驗教學(xué)項目提供開發(fā)工具。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實驗課程的綜合實驗中，學(xué)生開發(fā)的積極性很高，雖然實驗課時非常有限，但每一個課題小組都認(rèn)真討論數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、系統(tǒng)的Java實現(xiàn)方法，最后按時交上較為滿意的作品。自2007年以來，Java課程為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗課程開設(shè)過的綜合實驗項目如下：①基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計與Java實現(xiàn)；②基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計與Java實現(xiàn)。自2008年以來，Java課程為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實驗課程開設(shè)過的綜合實驗項目（2010年為Java程序設(shè)計實驗與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實驗兩門課合作開設(shè)的綜合實驗項目）如下：小型管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)（3~4人一組，每組會針對不同類型的企業(yè)或部門完成一個具體的系統(tǒng)）。將Java課程與其他課程結(jié)合起來，進(jìn)行綜合課程設(shè)計，分別圍繞一些小型管理信息系統(tǒng)、TCP或UDP協(xié)議之上的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序、較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序出題目。Java和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、Java和數(shù)據(jù)庫原理、Java和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、Java和編譯原理、Java和軟件工程等課程，均可以完成綜合課程設(shè)計。為研究生開設(shè)的課程也大量地應(yīng)用了Java技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘的算法實現(xiàn)多是使用了Java程序。此外各種工程優(yōu)化算法，都可以用Java做開發(fā)工具。

2.3基于Java的綜合課程設(shè)計課程的開設(shè)

2.3.1在綜合課程設(shè)計中遇到的問題

（1）各門課程的教學(xué)計劃中沒有為綜合課程設(shè)計安排專門的課時，需占用常規(guī)的課程單元實驗課時，這樣會影響到課程的單元練習(xí)。（2）因為時間太短，學(xué)生雖然興趣盎然，但設(shè)計出的軟件粗糙，無法保證質(zhì)量。（3）各門課程單獨安排的綜合實驗項目中，互相之間難免有些重復(fù)，學(xué)生雖有興趣，但每門課都須完成綜合實驗，負(fù)擔(dān)重。為減輕學(xué)生期末負(fù)擔(dān)，近5年來，我們嘗試將兩門課結(jié)合起來，完成綜合課程設(shè)計，如將Java課程與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程結(jié)合起來，完成一個基于TCP或UDP協(xié)議的應(yīng)用程序；將Java課程與數(shù)據(jù)庫原理課程結(jié)合起來，完成一個小型管理信息系統(tǒng)。

2.3.2開設(shè)基于Java的綜合課程設(shè)計課程

以上問題的終極解決方案是基于Java的綜合課程設(shè)計能作為一門課程，設(shè)計于信息技術(shù)類專業(yè)的教學(xué)計劃中。這樣，有效利用給予綜合課程設(shè)計的課時，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生就可以集中精力設(shè)計和實現(xiàn)一款基于Java的功能完善的質(zhì)量較高的軟件?；贘ava的綜合課程設(shè)計課程的實施方案如下：（1）在和學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，教師給出以上所述不同方面的多個題目，讓學(xué)生選擇自己感興趣的題目去做。在設(shè)計和實現(xiàn)的過程中，學(xué)生及時向教師匯報階段性成果并得到啟發(fā)性指導(dǎo)以便于改進(jìn)。（2）教師針對各種類型題目做出比較典型的實例，或選擇合適教材以便于學(xué)生參考。當(dāng)然學(xué)生自己也可以選擇感興趣的實戰(zhàn)編程教程作為綜合課程設(shè)計的參考書目。在這方面，我們做了一定工作：申請編寫了清華大學(xué)出版社的教材——《基于Java的綜合課程設(shè)計》，已經(jīng)正式出版。

篇（6）

控制流分析主要是以控制流關(guān)系為依據(jù)來對軟件進(jìn)行測試。其中控制流關(guān)系可以對程序原色以及程序元素的執(zhí)行秩序所具有的關(guān)系進(jìn)行敘述，在軟件測試中，控制流關(guān)系可以被繪制為控制流圖，控制流圖中的程序元素使用節(jié)點來表示，節(jié)點與節(jié)點之間使用弧線來進(jìn)行連接，如果一個輸入能夠引發(fā)一種路徑的執(zhí)行，則這條路徑被認(rèn)定為是可達(dá)的;數(shù)據(jù)流分析是以程序和程序元素之間的數(shù)據(jù)訪問行為來進(jìn)行測試，軟件程序同樣可以用數(shù)據(jù)流圖來表示，并使用未定義信息、變量定義等來進(jìn)行標(biāo)記。如果程序語句執(zhí)行中的一個變量得到了分配的值，則可以認(rèn)定這個變量已經(jīng)被定義。這種分析方法可以被引用到測試數(shù)據(jù)聲場、異常檢測以及代碼優(yōu)化等檢測方法中;代碼檢查是一種十分有效的軟件測試形式，這種測試形式的優(yōu)勢在于可以將軟件中存在的30%～70%的編碼錯誤或者邏輯設(shè)計錯誤檢查出來。

在使用代碼檢查形式進(jìn)行軟件測試的過程中，要求測試團(tuán)隊包括開發(fā)者、審查負(fù)責(zé)人、閱讀者以及協(xié)調(diào)者。開展審查的目的在于在發(fā)現(xiàn)軟件錯誤的基礎(chǔ)上降低軟件返工成本，相對于計算機(jī)測試而言，代碼檢查的優(yōu)勢在于能夠在一次審查后找到多種缺陷，而計算機(jī)測試需要在發(fā)現(xiàn)錯誤后進(jìn)行改正，由此可見，代碼檢查形式能夠有效降低系統(tǒng)驗證的工作量。

(二)動態(tài)測試分析。軟件測試中的動態(tài)測試分析在是否對被測軟件進(jìn)行執(zhí)行方面與靜態(tài)測試分析是相對應(yīng)的。在軟件測試工作中，動態(tài)分析的內(nèi)容主要包括以下幾點:一是內(nèi)存處理與內(nèi)存泄露。對于內(nèi)存錯誤或者程序沒有釋放已經(jīng)不能使用的內(nèi)存的內(nèi)存泄露問題，這些問題都有必要通過設(shè)計測試用例來對存儲或者使用目標(biāo)是否得到滿足作出監(jiān)測;二是常見運行錯誤的檢測，如空指針產(chǎn)生的未知錯誤、編譯器截斷處理產(chǎn)生的問題、很難發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)溢出問題等;三是覆蓋率分析。覆蓋率分析主要是對軟件的完整性進(jìn)行度量。通過對覆蓋率數(shù)據(jù)的了解，能夠得知對軟件所作出的測試是否全面以及測試工作中是否存在問題等，從而使軟件的測試工作者能夠有依據(jù)地對軟件測試工作作出改進(jìn)以實現(xiàn)軟件測試質(zhì)量的提高。在覆蓋率分析中，能夠利用的工具有很多，但是在測試過程中，要避免對100%覆蓋率的追求，雖然在足夠的時間以及資源支撐下覆蓋率可能達(dá)到100%，但是顯然，要達(dá)到這種數(shù)據(jù)，需要測試工作投入過大成本，從軟件設(shè)計的成本控制來看，這是完全沒有必要的。因此在覆蓋率分析工作中，測試工作人員有必要根據(jù)軟件設(shè)計需求來設(shè)定覆蓋率標(biāo)準(zhǔn)，并在這種覆蓋率標(biāo)準(zhǔn)下對覆蓋率數(shù)據(jù)進(jìn)行測定與分析。

在軟件設(shè)計中，80%的軟件錯誤存在于20%的軟件代碼中，因此，在滿足成本控制要求的基礎(chǔ)上，有必要將代碼靜態(tài)分析和覆蓋率分析結(jié)合起來，通過找出容易產(chǎn)生錯誤的軟件代碼并進(jìn)行覆蓋來減少覆蓋分析工作需要投入的時間成本與經(jīng)濟(jì)成本;四是性能分析。所有軟件都具有著效率目標(biāo)以及性能目標(biāo)。即軟件需要在特定的配置環(huán)境和負(fù)載中表現(xiàn)出合格的吞吐率與響應(yīng)時間，所以軟件性能分析主要是檢查軟件程序能否達(dá)到性能目標(biāo)，或者找出軟件程序不能達(dá)到性能目標(biāo)的原因。性能分析的主要內(nèi)容包括對程序的計算處理進(jìn)度、響應(yīng)時間、占用空間、最大負(fù)荷、資源利用率以及并發(fā)程度等;五是安全性分析。安全性測試是對軟件本身的保密性以及安全性作出測試，為了確保測試的有效性，軟件安全性測試有必要在軟件實際使用環(huán)境中進(jìn)行測試，其中的主要內(nèi)容包括針對軟件的關(guān)鍵部分開展單獨的測試與分析、對軟件規(guī)避安全風(fēng)險的措施有效性作出測試與分析、對軟件避免被非法訪問的能力作出分析、對軟件中與安全性有關(guān)的冗余、容錯、算法以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保護(hù)和中斷處理方案等作出測試與分析。

二、軟件測試工作質(zhì)量的提高策略

(一)測試人員及早介入。為了實現(xiàn)軟件測試質(zhì)量的提高，軟件測試人員需要在軟件設(shè)計開展初期就介入到軟件測試工作中，從而更加準(zhǔn)確地對測試對象以及測試需求作出了解。在此過程中，測試人員應(yīng)當(dāng)以設(shè)計出全面且出色的測試設(shè)計、設(shè)施規(guī)劃為出發(fā)點對軟件產(chǎn)品作出深入了解，特別是了解軟件中對于客戶來說最為關(guān)鍵的部分以及風(fēng)險最大的部分，并將精力放在對這些部分的檢測中，從而使軟件測試工作有重點。其中缺陷預(yù)防要求軟件測試人員能夠根據(jù)測試需求使用合理的測試技術(shù)來避免軟件錯誤和問題遺留到軟件設(shè)計的開發(fā)后期。缺陷預(yù)防工作的開展效率在需求階段最高，因為這一階段在發(fā)現(xiàn)問題后并不需要對軟件作出過大的改動，從而避免給軟件設(shè)計以及軟件測試等工作帶來成本壓力和工期壓力。

篇（7）

結(jié)合學(xué)生情況、教學(xué)資源等實際，課程設(shè)計上力求達(dá)到可操作性、科學(xué)性和規(guī)范性。以職業(yè)崗位需要的知識技能為課程設(shè)計的依據(jù)，按照企業(yè)實際藥物分離純化生產(chǎn)過程進(jìn)行教學(xué)，依次講授基本原理、萃取技術(shù)、蒸餾技術(shù)、色譜分離技術(shù)、膜分離技術(shù)、固液分離技術(shù)、固相析出技術(shù)、干燥技術(shù)和電泳技術(shù)。合理的教學(xué)內(nèi)容是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的保證，藥物分離與純化技術(shù)課程涉及一些工程計算等工程性比較強(qiáng)的內(nèi)容，學(xué)生可以把這些知識作為興趣課后學(xué)習(xí)，而在課堂上要精選分離純化基礎(chǔ)原理、技術(shù)等教學(xué)內(nèi)容，以“必需、夠用”為原則，并且適當(dāng)引入新技術(shù)，拓寬學(xué)生的視野。減少知識的抽象性，多采用實物、模型、多媒體等直觀教學(xué)的形式，探索現(xiàn)場教學(xué)模式，提高教學(xué)效果。要為學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握技能奠定必要、足夠的理論基礎(chǔ)，同時注意理論知識的把握程度，不一味強(qiáng)調(diào)理論知識的重要性和完整性，在淡化理論的同時根據(jù)實際工作需求培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能。

1.2積極引導(dǎo)啟發(fā)鼓勵

學(xué)生認(rèn)識不到課程的重要性主要是因為沒有明確的職業(yè)規(guī)劃，對未來職業(yè)的具體工作過程不了解，意識不到課程內(nèi)容在以后工作中的作用。適當(dāng)給學(xué)生介紹藥品生產(chǎn)工作崗位的具體任務(wù)流程，同時建立生產(chǎn)工藝技術(shù)與質(zhì)量控制的概念，讓學(xué)生認(rèn)識到藥物分離與純化技術(shù)在整個制藥過程中的關(guān)鍵性地位。在傳授知識的同時還要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，利用課后時間與學(xué)生接觸，多去理解學(xué)生的感受，給予他們積極的鼓勵和建議。

1.3合理導(dǎo)入適當(dāng)拓展

上好課的前提是備好課，不僅要選用合適的教材，還要提前了解學(xué)生相關(guān)知識基礎(chǔ)和理解接受能力，在課堂教學(xué)中要隨時觀察學(xué)生反應(yīng)，以合理的速度引導(dǎo)學(xué)習(xí)，順利完成教學(xué)任務(wù)。緒論作為教學(xué)的開始，是該課程的第一堂課，其教學(xué)效果不僅直接影響到教師后續(xù)的教學(xué)，也影響到學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)。緒論中對整個課程的導(dǎo)入很關(guān)鍵，以后講授每個章節(jié)時對章節(jié)的導(dǎo)入也很重要，良好的導(dǎo)入能激發(fā)學(xué)生的興趣，改善教學(xué)效果。與飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)相比，教材的內(nèi)容總是滯后的，教學(xué)內(nèi)容不能局限于教材。教師要關(guān)注最近研究進(jìn)展，把學(xué)科發(fā)展前沿的技術(shù)介紹給學(xué)生。還可以自己的科研經(jīng)驗作為教學(xué)素材，讓學(xué)生了解科學(xué)的研究方法和過程。例如薄層色譜是實驗室廣泛應(yīng)用的分離純化方法，其原理、操作在課本中都會有詳細(xì)的介紹，但在實際科研過程中會遇到很多問題，而這些問題的解決方法是在課本里面學(xué)不到的，教師可以把這些經(jīng)驗歸納出來，傳授給學(xué)生。另外還要補(bǔ)充一些GMP的相關(guān)知識，從整體上介紹藥物從研發(fā)到制成成品的過程，讓學(xué)生有一個整體的認(rèn)識。

1.4方法多樣合理搭配

本課程理論深奧抽象，與日常生活關(guān)系不大，在教學(xué)中如果僅用語言和板書進(jìn)行講述，缺乏形象直觀的展示，學(xué)生會對很多知識點理解困難，對學(xué)習(xí)失去興趣。多媒體課件可以展示各種圖片、動畫、影像資料，比傳統(tǒng)教學(xué)方式更為直觀。它能使復(fù)雜、抽象的理論簡單化、形象化，還能解決實驗條件不足的問題，開闊學(xué)生眼界、拓寬知識面。由于教學(xué)資源的限制，實驗室條件很難跟上先進(jìn)儀器設(shè)備的發(fā)展，也不可能具備所有的制藥機(jī)械，借助多媒體可以將新技術(shù)、新設(shè)備直觀的展示給學(xué)生，展示完整的工藝流程，加深印象。但多媒體包含知識量大，授課速度快，學(xué)生注意力容易分散，所以多媒體不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)方法。教師在用多媒體授課的同時用板書將知識點進(jìn)行歸納，適當(dāng)提問，有利于教師和學(xué)生之間的互動交流，控制授課節(jié)奏，給學(xué)生留出消化和吸收知識的時間。教學(xué)方式有很多種，要合理搭配，取長補(bǔ)短。

1.5適當(dāng)舉例激發(fā)興趣

教材編寫通常采用的是學(xué)術(shù)用語，如果整節(jié)課都進(jìn)行原理性知識的講解，很多學(xué)生會感到迷茫，課堂氣氛會陷入枯燥、沉悶的狀態(tài)。應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整方式，聯(lián)系日常生活、生產(chǎn)和科研，增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)的趣味性、實用性及先進(jìn)性。這樣不僅能夠加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解，為課堂教學(xué)增加活躍的氣氛，也讓學(xué)生認(rèn)識到課程的重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。在講授每章節(jié)的內(nèi)容時，為減少學(xué)生對新知識的陌生感，激發(fā)其求知欲，可以將教學(xué)內(nèi)容與實際生活中的一些情景結(jié)合起來，將抽象的知識點變成學(xué)生感興趣的內(nèi)容。例如在講授膜分離時，讓學(xué)生看到實驗室最常見也最簡單的濾紙過濾；在環(huán)境保護(hù)方面，讓學(xué)生了解如何用液膜法處理廢水；為學(xué)生介紹在進(jìn)行海水淡化時用到的電滲析技術(shù)；也給學(xué)生介紹海帶（生物膜）富集碘的原因。

1.6重視實驗校企結(jié)合

藥物分離與純化技術(shù)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生要在實訓(xùn)實踐中學(xué)習(xí)并掌握相關(guān)的知識與技能。但目前受實訓(xùn)學(xué)時和條件的限制，實驗內(nèi)容的安排多為驗證性實驗。學(xué)生只要按照教師給出的步驟按部就班的操作，無需思考就能得到結(jié)果，這種實訓(xùn)模式不利于學(xué)生培養(yǎng)解決實際問題的職業(yè)能力。在開展實訓(xùn)之前要鼓勵學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計實驗過程，驗證理論知識，提高學(xué)生實際動手能力和分析問題、解決問題及獨立工作的能力。近年來新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，迅速滲透到生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域。除了在課堂上給學(xué)生介紹企業(yè)崗位職責(zé)要求和最新的分離純化技術(shù)信息之外，教師還應(yīng)與企業(yè)技術(shù)人員密切合作，組織學(xué)生參觀藥品生產(chǎn)企業(yè)，讓學(xué)生參與藥品生產(chǎn)中遇到的實際問題，了解書本和實際生產(chǎn)上的差距，彌補(bǔ)書本知識的局限性，開拓學(xué)生眼界。

1.7過程考核發(fā)揮導(dǎo)向作用

傳統(tǒng)的考核結(jié)果往往只考慮期末卷面成績，這樣不利于調(diào)動學(xué)生的積極性，很容易忽略學(xué)生在平時課堂中的表現(xiàn)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本課程的考核方式為：學(xué)生期末總成績（百分制）=期末考試卷面成績（50%）+課堂出勤及回答問題表現(xiàn)（20%）+小論文撰寫（10%）+實訓(xùn)操作（20%）。考核方式從四個方面進(jìn)行綜合測評，不僅重視結(jié)果，更重視過程。小論文的撰寫要求學(xué)生選擇自己感興趣的一種分離純化技術(shù)，查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計一個具體的方案，將這種技術(shù)應(yīng)用到實際的生產(chǎn)中。另外要求學(xué)生對課程有所反饋，提出自己的意見和建議。

篇（8）

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）06（b）-0000-00

*基金項目：華北水利水電學(xué)院2011年教育教學(xué)改革項目（47）

作者簡介：胡青峰（1980-），男，河南省汝南縣人，博士，講師。

1引言

畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計是高等院校本科教育人才培養(yǎng)計劃最重要的組成部分之一，是本科教育的最后一個綜合性教學(xué)環(huán)節(jié)[1]，通過完成畢業(yè)論文，學(xué)生既能夠很好的對自己四年來的學(xué)習(xí)與實踐成果進(jìn)行全面的總結(jié)，也能夠培養(yǎng)自己的獨立思考能力和科學(xué)工作方法，是一個學(xué)習(xí)深化和升華的重要過程。但不同的學(xué)科由于其學(xué)科性質(zhì)不同，要想更好的體現(xiàn)以上觀點，其畢業(yè)論文或設(shè)計模式也必然存在一定的差異。測繪工程是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的科學(xué)，在學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上著重培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力。特別是在現(xiàn)階段測繪新技術(shù)形勢下，如何更好的使學(xué)生達(dá)到“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強(qiáng)素質(zhì)、重實踐和有創(chuàng)新”的培養(yǎng)目標(biāo)，探討測繪新技術(shù)形勢下本科畢業(yè)論文（設(shè)計）模式的研究是非常必要和意義重大的。

2測繪新技術(shù)特點分析

隨著現(xiàn)代科技和信息化技術(shù)的發(fā)展，為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)測繪技術(shù)的不足和滿足現(xiàn)代測繪的要求，測繪科學(xué)涌現(xiàn)出了新的測量技術(shù)，主要有GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)、攝影測量技術(shù)以及三維激光掃描技術(shù)等。其測量呈現(xiàn)如下新特點：

（1）作業(yè)模式數(shù)字化

測繪部門傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)模式正被數(shù)字化技術(shù)所取代，如：地圖數(shù)字化、數(shù)字?jǐn)z影測量、掃描數(shù)字化等。計算機(jī)的智能化與自動化正逐步出現(xiàn)在測繪生產(chǎn)作業(yè)流程中的各個關(guān)鍵部分，傳統(tǒng)測繪生產(chǎn)工序正被簡化，新型測繪生產(chǎn)作業(yè)以及管理模式正逐步形成，這要求學(xué)生對計算機(jī)軟件要有較好的運用。

（2）測繪技術(shù)一體化與復(fù)合化

隨著計算機(jī)新技術(shù)的發(fā)展，測繪技術(shù)也出現(xiàn)了一體化發(fā)展的趨勢，如內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)處理一體化、數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)一體化、“3S”技術(shù)集成等等，這種一體化與復(fù)合化的特點將有利于網(wǎng)絡(luò)化觀測體系的形成，必將會大大提高測量作業(yè)速度和測量數(shù)據(jù)處理效率，并提高測量數(shù)據(jù)的精度。測繪技術(shù)的一體化要求測繪工程專業(yè)學(xué)生具備一定的專業(yè)綜合能力。

（3）測繪設(shè)備的兩極化

新技術(shù)測繪設(shè)備的生產(chǎn)正向兩極分化的趨勢發(fā)展，一方面向小型化、微型化和可攜帶化的方向發(fā)展，另一方面其功能和性能也更可靠。這一變化對我們的啟示是，在教授學(xué)生傳統(tǒng)測繪儀器使用的同時，必須加以強(qiáng)調(diào)和落實學(xué)生掌握和運用新理論和新儀器的能力。

（4）測繪信息的網(wǎng)絡(luò)共享化

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)也飛速普及全球，這一工程不僅實現(xiàn)了資源共享和生產(chǎn)過程管理的網(wǎng)絡(luò)化，而且促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)化由生產(chǎn)部門一直延伸到用戶。這種發(fā)展導(dǎo)致了測繪生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)必須加大信息服務(wù)能力，基礎(chǔ)地理信息服務(wù)在生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)中趨于專門化，這也就加強(qiáng)了學(xué)校和測繪單位和外界建立新的合作關(guān)系的必要性，以便空間數(shù)據(jù)資源的互補(bǔ)。

3建議

在測繪新技術(shù)不斷發(fā)展的今天，針對如何利用測繪新技術(shù)開展測繪工程專業(yè)本科畢業(yè)論文（設(shè)計），以達(dá)到我校“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強(qiáng)素質(zhì)、重實踐和有創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合前面分析本研究給出以下建議：

（1） 走“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合的道路，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力和創(chuàng)新能力

學(xué)生到企事業(yè)單位實習(xí)，將畢業(yè)論文（設(shè)計）與生產(chǎn)聯(lián)系起來，一方面有助于學(xué)生了解相關(guān)行業(yè)特點、現(xiàn)狀和發(fā)展前景，清楚社會對各種類型人才的需要，從而更加明確自己的努力方向和社會定位，進(jìn)一步激發(fā)其刻苦學(xué)習(xí)與立志成才的積極性[2]，另一方面，在這個過程中可以利用一些測繪新技術(shù)解決生產(chǎn)實踐中遇到的問題，培養(yǎng)其解決實際生產(chǎn)實踐問題的能力。

將學(xué)生的畢業(yè)論文（設(shè)計）與導(dǎo)師的科研項目相結(jié)合，可以引導(dǎo)學(xué)生對測繪新技術(shù)理論的學(xué)習(xí)、探索、創(chuàng)新和應(yīng)用，提高學(xué)生的科學(xué)研究與工程設(shè)計能力，為以后學(xué)生繼續(xù)深造從事科研活動打下基礎(chǔ)。

（2） 與學(xué)生興趣愛好相結(jié)合，發(fā)揮其主觀能動性

我校培養(yǎng)人才的目標(biāo)是“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強(qiáng)素質(zhì)、重實踐和有創(chuàng)新”。與其它專業(yè)相比，測繪工程專業(yè)所涉及的知識面專業(yè)性強(qiáng)、專業(yè)面較窄。因此，在開展畢業(yè)論文（設(shè)計）選題時考慮到教學(xué)大綱的同時，兼顧到學(xué)生的興趣愛好也是非常有必要的。學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好，利用所學(xué)到的各種基本理論和技術(shù)，選擇與本專業(yè)相關(guān)的題目特別是與本專業(yè)相關(guān)的邊緣學(xué)科，且難度達(dá)到畢業(yè)論文（設(shè)計）要求，應(yīng)該是被允許和鼓勵的。這樣可以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生開展畢業(yè)論文（設(shè)計）的興趣，有利于獲取創(chuàng)新性的成果。

（3） 與學(xué)生就業(yè)方向相結(jié)合，為學(xué)生以后就業(yè)打基礎(chǔ)

對于有意向到科研院所或高校工作或繼續(xù)深造的學(xué)生，根據(jù)科研院所的具體情況，指導(dǎo)老師可以重點考慮為該類學(xué)生選擇與測繪新理論相結(jié)合的論文形式的相關(guān)課題，對于有意向到生產(chǎn)性企事業(yè)單位工作的學(xué)生，指導(dǎo)老師可以重點考慮為其選擇與測繪新技術(shù)或方法相結(jié)合的設(shè)計形式的相關(guān)課題。條件允許的話可以直接讓學(xué)生到意向單位實習(xí)，結(jié)合意向單位課題完成畢業(yè)論文（設(shè)計），為學(xué)生快速轉(zhuǎn)變角色、適應(yīng)單位的工作模式打下基礎(chǔ)。

（4） 注重交叉學(xué)科的選題，全面提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)

隨著測繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會對復(fù)合型人才的需求，測繪工程專業(yè)學(xué)生在選題時，還應(yīng)注重交叉學(xué)科的選題，具體包括兩個方面：一是在測繪科學(xué)與技術(shù)大的學(xué)科框架下選題，即可以適當(dāng)與新發(fā)展的相關(guān)專業(yè)相結(jié)合，這樣有助于增強(qiáng)學(xué)生對整個測繪科學(xué)與技術(shù)知識的全面掌握和運用；二是與學(xué)校特色相結(jié)合[3]，多與相關(guān)水利專業(yè)相結(jié)合，一方面能夠拓寬學(xué)生的知識面，增加了學(xué)生對學(xué)校辦學(xué)強(qiáng)項的了解，另一方面，也為學(xué)校特色專業(yè)引進(jìn)了新的先進(jìn)的測繪技術(shù)，促進(jìn)了學(xué)校特色專業(yè)學(xué)科發(fā)展。

4結(jié)束語

畢業(yè)論文（設(shè)計）是學(xué)生對所學(xué)知識的一個綜合運用過程，是檢驗學(xué)生在實踐的基礎(chǔ)上運用所學(xué)專業(yè)理論知識去分析和解決實際問題能力的重要途徑，是對畢業(yè)生基礎(chǔ)知識、學(xué)習(xí)能力、自學(xué)專研能力以及各種綜合能力的檢驗和提高，是學(xué)生畢業(yè)前最后一次重要的綜合實踐機(jī)會，是衡量高等學(xué)校教育質(zhì)量的重要評價內(nèi)容。針對測繪新技術(shù)迅速發(fā)展的今天，為真正把測繪工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)成厚基礎(chǔ)、寬口徑、復(fù)合型的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，其畢業(yè)論文（設(shè)計）模式仍有待于進(jìn)一步深入研究。

參考文獻(xiàn)

篇（9）

2基于BIM技術(shù)的設(shè)計管理能實現(xiàn)哪些提升

2.1BIM技術(shù)使設(shè)計項目的進(jìn)度管理更準(zhǔn)確可控

設(shè)計項目的進(jìn)度管理基本采用節(jié)點工期管理的模式，在約定的節(jié)點時間交付相應(yīng)設(shè)計階段的設(shè)計成果，即方案階段交付方案設(shè)計圖紙，初設(shè)階段交付初步設(shè)計圖紙，施工圖設(shè)計階段交付最終施工圖紙。這種傳統(tǒng)的節(jié)點管控的方式，很難實現(xiàn)過程管控，不到節(jié)點時間，無法看到設(shè)計人員工作進(jìn)展程度。到了節(jié)點時間，若項目組成員中出現(xiàn)生病、請假的特殊情況，就會造成無法按照約定時間交付的違約現(xiàn)象。BIM技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建了協(xié)同工作平臺，項目組成員每天的工作成果都會同步到統(tǒng)一的模型服務(wù)器中。BIM經(jīng)理具有模型管理的最高權(quán)限，他可以時時查看和調(diào)出項目組中任何專業(yè)、任何一個成員的最新工作成果，為過程管控的開展提供技術(shù)保障。

2.2BIM技術(shù)使設(shè)計項目的質(zhì)量管理落到實處

設(shè)計企業(yè)都有相應(yīng)的設(shè)計質(zhì)量管理制度，但同樣的制度下，不同的項目負(fù)責(zé)人帶出的項目設(shè)計質(zhì)量卻相去甚遠(yuǎn)。之所以會這樣是因為設(shè)計工作是腦力活動的集成，設(shè)計質(zhì)量與項目負(fù)責(zé)人的工作經(jīng)驗、責(zé)任心和技術(shù)能力有極大的關(guān)聯(lián)度，而與管理制度的關(guān)聯(lián)度很有限。尤其在計算機(jī)技術(shù)和信息化技術(shù)日益普及的今天，只靠制度建設(shè)缺乏管理工具和管理手段的建設(shè)，其結(jié)果就是口號式的務(wù)虛管理。BIM技術(shù)的可視化使設(shè)計成果可更直觀地檢查和核對，碰撞檢查可以將各專業(yè)設(shè)計模型間打架或矛盾的地方顯現(xiàn)，提醒設(shè)計人員進(jìn)行修改。軟件內(nèi)設(shè)的邏輯關(guān)系，可以避免許多低級錯誤和圖紙自相矛盾的情況，有效地保證設(shè)計質(zhì)量?？傊瑧?yīng)用BIM技術(shù)可以實現(xiàn)真正意義上的計算機(jī)輔助設(shè)計，使設(shè)計質(zhì)量擺脫完全依賴人腦的現(xiàn)狀，變成在過程中可看、可查、可控。

2.3準(zhǔn)確快速地形成設(shè)計概算

以往的CAD圖紙由于信息不夠全面，無法自動形成工程量，概算人員需要另行建模統(tǒng)計，因此難以保證設(shè)計概算的準(zhǔn)確和及時。應(yīng)用BIM技術(shù)，設(shè)計人員建立的BIM模型實際上是一個富有信息的項目構(gòu)件和部件的數(shù)據(jù)庫，從中可以準(zhǔn)確地獲得各種材料、設(shè)備的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，因此編制概算可直接從模型中提取所需數(shù)據(jù)，編制時間可縮短70%以上。設(shè)計概算是確定和控制建設(shè)項目投資的依據(jù)，也是甲方衡量設(shè)計方案的經(jīng)濟(jì)性、可實施性的依據(jù)，在工程項目建設(shè)中起著十分重要的作用。但長期以來的設(shè)計工作中，因為設(shè)計方案經(jīng)常修改，設(shè)計概算無法及時準(zhǔn)確的隨方案變動，使得設(shè)計概算可信度和指導(dǎo)作用受到各方質(zhì)疑，沒有能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。相信隨著BIM技術(shù)的推廣，項目各參與方對設(shè)計概算及其他設(shè)計文件的依賴程度會更高，設(shè)計的龍頭作用會更加顯著。

篇（10）

設(shè)計是一種藝術(shù)質(zhì)的造物活動，其本質(zhì)是"按照美的規(guī)律為人造物"⑴。這就決定了對設(shè)計的研究不能脫離審美的范疇。雖然"美"并不是設(shè)計的唯一屬性和最終目的，但就設(shè)計成果而言，美的因素卻成為考察其優(yōu)劣程度的標(biāo)準(zhǔn)之一。隨著工業(yè)化程度的不斷加深以及科學(xué)技術(shù)的日新月異，設(shè)計對美的需求也越來越復(fù)雜，究其根本，乃人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)和精神需求使然。根據(jù)李硯祖先生的觀點，一般情況下，設(shè)計中所體現(xiàn)的美可被分為三種：功能之美，科學(xué)之美和技術(shù)之美。而本文試圖就技術(shù)美的一般特點，探討一下在設(shè)計中對表現(xiàn)技術(shù)美所提出的要求。

一．技術(shù)之美

直到近代，人類才產(chǎn)生了真正意義上的自然科學(xué)，自然科學(xué)在大機(jī)器生產(chǎn)中的應(yīng)用就成了這里所特指的"技術(shù)"，它有別于傳統(tǒng)意義上的手工技術(shù)。所以"技術(shù)美"則主要指機(jī)械工業(yè)技術(shù)產(chǎn)生的"美"。手工技術(shù)產(chǎn)生的美多存在于造型藝術(shù)的領(lǐng)域，其表現(xiàn)特征常常以個人的情趣貫穿始終，經(jīng)驗和感性因素起決定作用，美的發(fā)生經(jīng)歷了制作過程及使用（或欣賞）過程兩個階段，藝術(shù)性與功利性相比則顯得更為重要。"在諸如陶藝、編織、刺繡等手工藝術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)，往往直接具有藝術(shù)的性質(zhì)，如陶瓷工藝中的泥條盤筑既是一種工藝技術(shù)，又是一種造型的藝術(shù)"⑵。因此，傳統(tǒng)手工技術(shù)之美注重美的表現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品對人精神的感染作用。

在現(xiàn)代科學(xué)指引下的大機(jī)器生產(chǎn)則截然不同，其產(chǎn)品所具有美的特征分為以下幾個方面：

首先，現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)之美是實用價值的外化。實用價值又可被理解為產(chǎn)品的有用性或?qū)嵱眯?，它被體現(xiàn)在產(chǎn)品的功能中。如果某一產(chǎn)品能滿足事先預(yù)定的一種或多種功能時，這一產(chǎn)品就具有實用性，是有實用價值的。而這種實用性的外化則表現(xiàn)為：現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品通過一系列的具體功能效用使人們在生理及心理上都感到愉悅，產(chǎn)生某種共鳴；同時，又通過自身的造型、色彩和質(zhì)感等外觀物質(zhì)手段來滿足人們的審美要求，但這些外觀物質(zhì)是產(chǎn)品自身功能決定的，并非附加的形式。換句話說，產(chǎn)品的外在形式是功能的要求，這里的功能就是產(chǎn)品的內(nèi)容，因為"產(chǎn)品的功能作為內(nèi)在活動而在生意盎然的形式中表現(xiàn)出來，它作為充實而有光輝的東西為人體驗時，就相當(dāng)于藝術(shù)品的內(nèi)容"⑶。由此可見，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)美產(chǎn)生的可能性是由產(chǎn)品自身功能（內(nèi)容）決定，并通過與之相符的外在手段表現(xiàn)出來。

其次，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)美以一定條件作為美的成因。意大利建筑家奈爾維認(rèn)為："一個技術(shù)上完善的作品，有可能在藝術(shù)上效果甚差"⑷。雖然技術(shù)美是基于事物有用性的，但這種有用性必須在一定條件下才能轉(zhuǎn)化成美。在《圖案設(shè)計原理》一書中，諸葛鎧先生將這種條件歸納為兩點：其一是完善轉(zhuǎn)化的美，即有效性與合理結(jié)構(gòu)和材料加工結(jié)合，使之符合美的規(guī)律從而轉(zhuǎn)化為美；其二是力動轉(zhuǎn)化的美，即通過力動中美的自然流露使人們產(chǎn)生審美愉悅。此外，符合歷史性的社會審美心理同樣在技術(shù)美的形成中扮演重要角色。同一件技術(shù)產(chǎn)品在不同歷史時期可能形成不同的審美感受。例如，八十年代的電視機(jī)和九十年代的同類產(chǎn)品相比，其基本技術(shù)含量雖無多大差異，但九十年代的產(chǎn)品則更接近現(xiàn)代人們的審美情趣。

第三，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)之美產(chǎn)生于使用?，F(xiàn)代機(jī)械化大生產(chǎn)決定了生產(chǎn)者在產(chǎn)品制作過程中不再能體驗生產(chǎn)過程的，系統(tǒng)化的大批量生產(chǎn)及理性因素的參與使生產(chǎn)者喪失了制作產(chǎn)品中對美的體驗，而產(chǎn)品的美只能在使用中體現(xiàn)，通過目標(biāo)市場對產(chǎn)品的消費來產(chǎn)生美的感受。

綜上所述，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在造物活動中產(chǎn)生的美具有特殊性，它是一種技術(shù)手段在對象物上的反映，是以實用為目的的產(chǎn)品在使用過程中發(fā)揮功能并自然流露出來的，為人們所感受，合秩序、合規(guī)律的審美愉悅。但"技術(shù)美"的概念始終是抽象的，它必須和對象物結(jié)合才能被表現(xiàn)出來，而對產(chǎn)品的功能、形式和工藝材料等方面的規(guī)定則是如何表現(xiàn)技術(shù)美的具體要求。

二．設(shè)計對技術(shù)美在功能方面的要求

功能是指器官、事物或方法能發(fā)揮的有利作用或功效?，F(xiàn)代設(shè)計產(chǎn)品是以功能效用的發(fā)揮作為核心和目的的，其美的體現(xiàn)必須以該產(chǎn)品的有利作用為價值基礎(chǔ)，在不與實際功利分割的前提下自然流露出來，并非是脫離實用功效而憑空拼接和附加上去，用來取悅消費者的手段。例如，一支普通的鋼筆設(shè)計，其本身簡潔的圓柱體造型，對符合書寫習(xí)慣及握筆姿勢的尺寸和結(jié)構(gòu)的考慮就足以令人們在使用過程中感覺某種愉悅，進(jìn)而體驗到一種美，即功效之美。如果在此基礎(chǔ)上極盡裝飾之能事，雕龍畫鳳，甚至采用浮雕手法使筆身產(chǎn)生突兀和光影效果，那么人們在使用過程中先前愉悅之體驗勢必會大打折扣，有時還會影響使用。因此，盡量體現(xiàn)人造物的自然形態(tài)之美是設(shè)計對技術(shù)美在功能方面提出的要求之一。這里所說的人造物自然形態(tài)之美類似于自然美的性質(zhì)，前者從有用性轉(zhuǎn)化而來，不以美為目的，但在客觀上符合美的形式及規(guī)律，從而產(chǎn)生美；后者是"自然生成的"，屬于無目的之美，二者都是通過人的主觀感受生成，所不同的是前者由"人"設(shè)計和制造，而后者則由"造物主"設(shè)計和制造。

設(shè)計對技術(shù)美在功能方面的第二個要求是構(gòu)成有用價值（功能）的各結(jié)構(gòu)必須有機(jī)結(jié)合。功能是個整體概念，它的體現(xiàn)實際上是構(gòu)成整體的各個結(jié)構(gòu)共同發(fā)揮作用所產(chǎn)生的效應(yīng)。只有當(dāng)結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生和諧的美時，整體功能的美才能被發(fā)揮出來。"法國學(xué)者查理斯•拉羅認(rèn)為技術(shù)產(chǎn)品美的結(jié)構(gòu)猶如音樂多聲部組成的整體和諧的‘超結(jié)構(gòu)’，在音樂中，多數(shù)的聲部是以‘音對音’的關(guān)系同時發(fā)出音響，各聲在它自身固有的旋律結(jié)構(gòu)上，并且也在同其他諸聲的關(guān)系上，在整體的和諧的‘超結(jié)構(gòu)’上被人所欣賞"⑸。再例如，一顆螺絲釘在與其他螺絲釘以及其他構(gòu)成汽車所必備的材料相結(jié)合并產(chǎn)生特定功效之前是不可能產(chǎn)生一輛汽車所能呈現(xiàn)的特定功能之美的。所以，功能體現(xiàn)的美必須關(guān)照構(gòu)成功能的結(jié)構(gòu)之間相互關(guān)系、作用方式及結(jié)果。

三．美在形式方面的要求

如果說產(chǎn)品的功能就是內(nèi)容，那么內(nèi)容必須與形式結(jié)合才能從真正意義上形成美的載體。因此，形式也是表現(xiàn)技術(shù)美的重要因素?？偟膩碚f，現(xiàn)代設(shè)計產(chǎn)品是物化了的意識對象，其技術(shù)美的體現(xiàn)須通過可視的物質(zhì)形式來傳達(dá)。而這種可視的物質(zhì)形式可分為兩種：一是體現(xiàn)功能的形式；二是表現(xiàn)審美的裝飾化形式。一般情況下，這兩種形式不以孤立狀態(tài)出現(xiàn)，而是共同作用產(chǎn)生審美感受。

除非是一種前所未有的新技術(shù)造物剛被設(shè)計出來，否則體現(xiàn)功能美的形式是多元的，也是多樣的，雖然萬變不離其宗，但與內(nèi)容完全相符或者完全重合的形式是不存在的。它總是伴隨美的因素，以內(nèi)容為中心和基礎(chǔ)，上下波動。在新技術(shù)性造物產(chǎn)生時，人們可能不會把過多的精力投入到此造物的形式方面，因此，其形式基本能如實反映自身內(nèi)容。隨著技術(shù)的進(jìn)步和時間的推移，當(dāng)人們開始將重心轉(zhuǎn)移到形式上時，該造物就會以多樣的形式出現(xiàn)，有時甚至面目全非，可基本功能也許不會有多大改變。這就涉及到一個形式閾限的問題。閾限的最大值是形式值與功能值剛剛相交，形式要素占主導(dǎo)，體現(xiàn)美的屬性。超出這個值的設(shè)計絲毫不反映功能，雖然仍是美的但卻是失敗的設(shè)計；閾限最小值是形式值與功能值剛剛相交，形式要素占主導(dǎo)，但并非美的形式，即不符合美的規(guī)律。超出這個值的設(shè)計毫不反映功能，形式也不美，因此也是失敗之作；而中間值則是在理想狀態(tài)下與功能完全吻合的形式，此時內(nèi)容的物質(zhì)形態(tài)就是形式，形式就是全部內(nèi)容的表現(xiàn)。然而這是一種理想狀態(tài)，有可能美，也有可能不美。所以，要求在設(shè)計過程中依據(jù)具體情況使前述兩種可視的物質(zhì)形式相互結(jié)合，互為補(bǔ)充。既然技術(shù)美在功能上要求體現(xiàn)自然形態(tài)之美，那么在形式上就必須考慮到適度調(diào)節(jié)表現(xiàn)審美的裝飾形式。一般狀態(tài)下，以第一種物質(zhì)形式為基礎(chǔ)，當(dāng)產(chǎn)品形式基本符合功能，并符合美的規(guī)律時，表現(xiàn)審美的裝飾形式應(yīng)該多一些，其限量值不可超過最大、最小閾限，否則就會脫離功能。值得一提的是同種功能產(chǎn)品的不同外觀形式給人美的感受完全不同，這也從另一側(cè)面反映了功能（內(nèi)容）與形式可能并不是完全吻合，功能是唯一的，形式是多樣的，因此可被視為產(chǎn)品形式上的個性差異，與設(shè)計者和產(chǎn)家的素質(zhì)及表達(dá)理念有關(guān)。比如，有甲乙兩種手提電話，二者功能完全相同，但由于甲產(chǎn)品的形式值以功能為中心上偏，乙產(chǎn)品正好相反，從而導(dǎo)致消費者在購買時產(chǎn)生了對甲產(chǎn)品的偏愛。

四．設(shè)計對技術(shù)美在工藝材料方面的要求

現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品在技術(shù)的表現(xiàn)上很大程度依靠對材料的運用和加工。先秦古籍《考工記》曾著："天有時，地有氣，材有美，工有巧，合此四者，然后可以為良"⑹。可見用材料的性能和特點來表現(xiàn)美的特征由來已久，這也是現(xiàn)代設(shè)計主要表現(xiàn)手段之一。選擇合乎目的的材料有助于體現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品所固有的功能特征。

從廣義上講，工藝材料的表現(xiàn)是形式的內(nèi)容之一，但它又具有自身的特點，因為每種材料的"品格"不同，所以其本身就可能蘊藏著構(gòu)成美的特征。"誠如竹內(nèi)敏雄所認(rèn)為的那樣，技術(shù)加工的勞動是喚醒在材料自身之中處于休眠狀態(tài)的自然之美，把它從潛在形態(tài)引向顯性形態(tài)"⑺。鑒于此，設(shè)計對技術(shù)美在工藝材料方面就有著特殊的要求。

第一，"因材施法"是表現(xiàn)技術(shù)美的基本原則。工藝材料有著自身的性能，它來源于該材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括原子以及原子在晶體中、分子中與鄰近原子的結(jié)合方式與顯微結(jié)構(gòu)。不同的內(nèi)在結(jié)構(gòu)決定材料不同的物理與化學(xué)性能，從而決定了一定的制作方式及技術(shù)表現(xiàn)。例如，鋼材制造的水果刀與塑料制造的水果刀相比就具有不同的性格，前者可能給人以堅韌、鋒利的感覺，后者則可能有柔軟易折、鈍化的感覺。而這就決定了在制作工藝上前者可能需要鍛煉和鍛打等等，后者需要切割，澆鑄成型等等。正如德國建筑家密斯所說："所有的材料，不管是人工的或自然的都有其本身的性格。我們在處理這些材料之前，必須知道其性格"⑻。

第二，"因質(zhì)施材"是表現(xiàn)技術(shù)美的核心。這里所謂的"質(zhì)"即內(nèi)容或功能。要盡量表現(xiàn)產(chǎn)品的自然形態(tài)之美，就必須根據(jù)具體指定的內(nèi)容選用與之相符的工藝材料，不能張冠李戴，亂點鴛鴦譜。例如，自行車的工藝材料多為金屬結(jié)構(gòu)，如果不顧其功能結(jié)構(gòu)效應(yīng)一味換上木質(zhì)材料，勢必破壞功能的發(fā)揮，影響使用，注定貽笑大方。但這里涉及到一個"本質(zhì)本材"和"本質(zhì)異材"的問題。前者是講根據(jù)內(nèi)容的規(guī)定選用與其照應(yīng)的材料進(jìn)行表現(xiàn)；后者則是以功能內(nèi)容為核心，在原有材料上進(jìn)行改進(jìn)，或采用與以往不同的材料代替、模擬。例如，早期冰箱基本由金屬材料構(gòu)成，但伴隨著使用不便，質(zhì)量過大及新材料發(fā)明等諸多原因的影響從而改用了塑料結(jié)構(gòu)，但還模擬了金屬材料的質(zhì)感。這就是典型的"本質(zhì)異材"，其內(nèi)容和功能未變，只是在材料的選用上遵循著以產(chǎn)品功能為基礎(chǔ)，以實用為價值為核心及目的，以新技術(shù)的推廣運用作為手段和載體，客觀上形成美的規(guī)律這一基本原則的。

綜上所述，現(xiàn)代大工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品大都以科學(xué)技術(shù)為先導(dǎo)的，有著與以往產(chǎn)品大相徑庭的生產(chǎn)方式及消費模式，其中包含的技術(shù)之美也是不能與傳統(tǒng)手工技術(shù)之美相提并論，它已構(gòu)成現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品之美的一個重要因素，并與其他審美的、功能的、形式的和環(huán)境的諸因素相互作用，形成張道一先生所謂的"造物的綜合之美"。

參考文獻(xiàn)：

⑴諸葛鎧.圖案設(shè)計原理[M],.江蘇美術(shù)出版社,1998.

⑵李硯祖.造物之美—產(chǎn)品設(shè)計的藝術(shù)與文化[M],.中國人民大學(xué)出版社,2000.

⑶竹內(nèi)敏雄.論技術(shù)美[C],.見：技術(shù)美學(xué)與工業(yè)設(shè)計.南開大學(xué)出版社,1986.

⑷凌繼堯徐恒醇.藝術(shù)設(shè)計學(xué)[M],.上海人民出版社,2001.

⑸李硯祖.造物之美—產(chǎn)品設(shè)計的藝術(shù)與文化[M],.中國人民大學(xué)出版社,2000.

篇（11）

2計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的意義

計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于藝術(shù)設(shè)計工作中具有極其重要的意義。計算機(jī)技術(shù)輔助藝術(shù)設(shè)計工作是科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。計算機(jī)的特殊技術(shù)為藝術(shù)設(shè)計師們提供了一種前所未有的藝術(shù)表現(xiàn)形式，讓藝術(shù)設(shè)計師們的思維想象與藝術(shù)繪圖作品之間有了通道，使得藝術(shù)設(shè)計師們的靈感和想象能夠通過繪圖作品完美的表現(xiàn)出來，提高了藝術(shù)設(shè)計師的工作效率。計算機(jī)使得藝術(shù)設(shè)計手段的可行性、可控性得到大幅度的提高。由于計算機(jī)技術(shù)豐富的表現(xiàn)手法，使得藝術(shù)設(shè)計工作迎來各種技術(shù)的變革。計算機(jī)軟件的應(yīng)用為藝術(shù)設(shè)計師們創(chuàng)造了一個虛擬的環(huán)境，藝術(shù)設(shè)計師們可以在虛擬的環(huán)境中設(shè)置色彩、燈光等一些效果，考慮各種因素，從而創(chuàng)造出更好的作品?？傊?，隨著計算機(jī)技術(shù)的介入，藝術(shù)設(shè)計工作正在朝著更好的方向發(fā)展。計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對藝術(shù)設(shè)計工作的發(fā)展有著重要的意義。

3完善計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

（1）藝術(shù)教學(xué)方面。當(dāng)前計算機(jī)技術(shù)已普遍應(yīng)用于藝術(shù)設(shè)計工作中。但是應(yīng)用程度還有待提高。目前需要加強(qiáng)計算機(jī)技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用，更好地發(fā)揮計算機(jī)技術(shù)的作用。首先從藝術(shù)教學(xué)方面探討計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用?？梢赃\用多媒體等設(shè)備豐富教學(xué)形式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更好地促進(jìn)學(xué)生積極參與教學(xué)活動。藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生的思維一般都比較活躍，他們往往富有強(qiáng)烈的情感和豐富的想象力。但是他們靈感也是來源于所學(xué)的專業(yè)知識，只有不斷豐富自己的知識，開闊視野，才能帶來更多更好的靈感。因此，為了讓學(xué)生能夠產(chǎn)生更多的靈感，多媒體教學(xué)是必然需要的。采用多媒體教學(xué)可以讓學(xué)生們欣賞更多優(yōu)秀的作品，向同學(xué)們展示各種作品的設(shè)計過程，將書本上的專業(yè)知識貫穿到多媒體教學(xué)中，使二者相結(jié)合，取長補(bǔ)短，優(yōu)勢互補(bǔ)，避免書本知識的枯燥無味和死板，使學(xué)生能夠很好地掌握專業(yè)知識，從而能夠提高藝術(shù)設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。要想更好地運用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)活動，就要培養(yǎng)能夠熟練操作多媒體設(shè)備的專業(yè)教師。對他們進(jìn)行培訓(xùn)，提高教師的教學(xué)能力。教師在教學(xué)之前應(yīng)當(dāng)認(rèn)真做好準(zhǔn)備，提前做好相關(guān)內(nèi)容的課件，仔細(xì)研究教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富有意義。（2）藝術(shù)設(shè)計課程方面。當(dāng)前藝術(shù)設(shè)計主要包括建筑裝潢設(shè)計、影視動畫設(shè)計、網(wǎng)頁設(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計、平面設(shè)計等等。目前需要在這些設(shè)計技術(shù)方面進(jìn)一步加強(qiáng)計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。建筑裝潢設(shè)計中常見的有精準(zhǔn)嚴(yán)密的CAD軟件以及3DMAX軟件，要提高這些軟件技術(shù)和各種三維技術(shù)的水平，通過立體的展示，讓整個建筑裝飾設(shè)計更加完美的展現(xiàn)。提高平面設(shè)計軟件的技術(shù)水平，更好地實現(xiàn)對圖像的編輯與合成。綜合提高各種軟件的技術(shù)水平，最終的設(shè)計作品必能令人贊嘆不已。