电路设计思想方法（共12篇）
电路设计思想方法 篇1
1 结合房地产开发的市场营销与策划进行设计
建筑师管设计的成果叫做作品, 而房地产商将其称之为产品, 购房者则会将其看作商品。其实三者是可以统一于一体的但是长期以来真正能实现统一的少之又少。其原因在于, 搞开发的人中学建筑学或规划的几乎是风毛麟角, 能真正从专业的建筑与规划设计原理出发结合开发的人更少:而建筑师和规划师中能理解或懂得开发的人就更匮乏。这样就形成两个密切合作的人或单位无法统一符号系统。试想, 这种合作不要说完美统一了, 就连不出问题也难于实现。
所以, 作为一个建筑师或规划师就一定要学习关于房地产开发的知识, 学习市场营销与策划的知识。这样才能使合作的双方首先统一符号体系, 然后才能统一工作的成果。
1.1 房地产开发项目开始的第一步是获得土地
一个房地产开发项目, 开始的第一步是获得土地。在早期, 开发商可以通过与拥有国有土地的单位签订转让协议, 对原持有土地的单位进行货币补偿后, 再由政府的土地管理部门对该地块进行土地价值的评估, 由开发单位向其交纳国有土地的有偿使用金, 之后即可获得该块土地在一定年限内的使用权。在2004年4月3日, 国土资源部发布了《招标拍卖挂牌出让国有土地使用权的规定》, 要求全国所有的房地产开发项目的土地转让, 必须由政府的土地管理部门公开进行土地招标、挂牌、拍卖。获得土地的开发企业必须在规定的期限内交齐土地转让的相关费用, 方可进行实质上的开发建设。
1.2 建筑规划设计在未获得土地阶段已经开始
建筑规划设计工作实际上在这个阶段就已经开始了。无论是之前与土地方签订协议之前, 还是现在开发商进行土地的“招、拍、挂”之前, 一定要进行目标地块的可行性分析。会对项目的地段、目标客户群、区域售价等进行研究.分析其所在区域内的开发价值, 进而制定出项目开发的宏观与微观的策略。
在建筑规划设计方面就要初步做出一个或多个总体规划方案, 供开发商参考。而这阶段的规划设计工作对于开发建设决策起着重要作用, 对项目的运行、销售的成败更起着至关重要的作用。建筑师或规划师必须要有对房地产开发的充分理解, 以及关于开发项目的设计经验, 在这样的基础上进行前期的可行性方案设计, 才能提供出对开发商有实际意义的参考方案。此时的设计方案在设计深度上虽然较浅, 只需做出总平面布置方案及主要户型草图, 但重要的是必须针对开发商在此阶段关心的问题进行解决, 尤其是要进行创意性解决。如:对项目目标客户生活方式的理解, 以解决与居住品质有关的诸如:房屋进深开间的大小、各层次户型总面积的控制、对生活功能空间的取舍、主力户型的确定、设备设施的配置、园林环境的建造标准等问题;对周边竞争对手的理解, 以解决如何进行差异化设计, 在众多的竞争对手中保持自己的独特且持续的竞争优势;项目所在区域的销售总价及单价的理解, 以解决主力户型的销售面积的指标控制, 为项目后期的价格增长留有余地, 打下基础;对项目地块在开发与设计上的优势与劣势的分析理解, 以解决弱化劣势强化优势的问题;获得土地后, 在开发建设及市场销售策略的理解, 以解决分期建设、分期销售控制的次序问题:对于开发成本与售价的理解, 以解决销售策略与规划设计的协同问题。
1.3 在开发商取得土地后, 展开实质性的规划设计工作
在开发商取得土地后, 应立即展开实质性的规划设计工作。在上述分析与理解的基础上开发商与建筑师或规划师开始了紧密的互动性的方案设计阶段。要对前期的可行性方案中所关注的各项内容进行深化与落实, 主要工作如下。
确定总平面后, 深入研讨户型。由于总平面已经在可行性方案的论证中作了较深入的研究, 因此在这个阶段只需按照详细的规划设计条件 (规划管理部门的批准文件) 进行严格的布置, 在间距、退线、高度等方面满足法规的要求, 并实现总建筑面积与容积率。而此阶段最重要且复杂的工作是对户型的研究。这不仅是开发销售环节中最直接面对客户的元素, 是购房者最关心的内容, 也是购房者最终购买到的最直接的东西。更是开发项目的最基本单元, 决定了项目销售的成败。
1.4 销售总策略与设计的关系
房地产开发项目的销售基本上分为两大策略, 一种是低价入市, 利用前期的低价格快速聚集人气及回笼资金。之后, 随着项目建设的日见规模、广告推广的深入、后期品质的升级等, 逐步提升项目的形象及知名度, 随后进行价格的提升, 逐渐加大利润空间。这种策略一般适用于土地成本较低, 所处区域位置的普遍价格不高, 有进一步价格增长的空间, 开发产品的定位中档, 项目具有一定规模。另一种, 以高姿态、高价位入市, 初期即展现高级舒适的产品定位, 结合营销推广确立高品质楼盘的地位, 进而以较高的价格开始销售。
2 考虑最终用户进行设计
正如前面提到的那样, 开发商、建筑师、购房者应该是能够统一于一体的。片面地倾向于任何一方都是要出现问题和矛盾的。建筑设计师或单位如果只为开发商服务, 处处为实现开发商的利益而不顾最终用户——购房者的需求是不对的, 不负责任的。目前正规的、图长远发展、有品牌追求的开发商, 无一不将最终客户 (购房者) 的需求放在首位。因为经过多年的历练, 开发商也意识到:若得不到最终客户的认可, 不仅直接影响项目销售速度及业绩, 更主要的是在未来逐渐失去竞争力。
2.1 人性化设计关键在于细节设计
目前设计与开发项目的主要问题基本上是细节上的问题。购房者评价一个项目, 不仅仅是由初期的纸上谈兵, 而更重要的是到入住后的实际使用。无论什么产品, 必须靠使用才能真正评判其质量与性能, 而决定这一切的是细节。
商品住宅的设计与开发, 是对无数个细节的设计与开发。过去设计单位针对住宅设计所习惯的粗旷形的。土建设计已满足不了当前的要求。过去通常的设计是建筑专业把条件图发到结构、暖通、给排水、电气专业, 其他各专业按建筑图根据专业规范深化各自的专业设计。
2.2 性价比是购房者对开发项目最关心的问题之一
一个优秀的设计作品与完美的开发产品相结合, 使购房者获得了高质量、高品味的居住空间, 当然属于性价比较高的设计及开发项目。而这里需要阐述的是建立在对房地产市场理解之后的设计技巧, 可分下面几方面。
(1) 设计低总价的户型; (2) 同等面积条件下, 设计较高舒适度或较多户内功能的户型; (3) 规划设计中能采用借景的手法。
参考文献
[1]阿瑞安.穆斯特迪[著].城市住宅空间设计[M].蒙小英[译].北京:机械工业出版社, 2003.
[2]杨小东.普适住宅[M].北京:机械工业出版社, 2004.
电路设计思想方法 篇2
付晓峰
辽宁农业职业技术学院，辽宁 营口 115009
摘要：高职思想政治理论课教学要遵循以培养应用型人才为目标和任务，取得良好的教学效果:首先，教师要对教学方法在教学中所起作用与影响因素有所认识；其次，注重教学方法的创新研究，笔者以教学中的具体实践探讨案例教学法、讨论教学法、演讲、辩论式教学、问答教学法和探知性教学法这五种教学法；最后，教师以幽默与激情的方式推进高职思想政治理论课教学方法创新。
关键词：高职教育；思想政治理论课；教学方法
我国的高等职业教育脱胎于普通教育，普通教育又是建立在“灌输式教学”的传统教育模式之上，所以我们要彻底颠覆以教师为中心、以教室为中心、以教材为中心的“三中心”模式[1]，不断探索“以培养学生的综合职业能力为本，以职业实践活动为导向的知行合一的思想政治理论课教学新方法。笔者以自身在《思想道德修养与法律基础》课教学实践为例，贯穿全文所要研究和探讨思想政治理论课教学方法创新的问题。
一、注重教学方法创新是思想政治理论课教学取得成效的重要因素
从教育学的角度说，教学方法是关系到教学目标能否得以实现，教学效果能否得到提高的一个重要因素[2]。因此，与其他专业课程相比较，思想政治理论课应更加注重对教学方法的研究。而在教学方法的运用实践和创新实践中，教师要充分发挥其主体作用，是严峻的挑战，亦是沉甸甸的责任。
（一）教学方法在教学过程中发挥及其重要作用
第一，教学方法可以扭转学生对课程的认识。高职教育以培养应用型人才为目标，这就造成了学生对思想政治理论课学习的重要性和意义的认识不充分甚至是轻视，从一开始就增加了教学的难度。因此，教师首先要研究通过什么教学方法扭转大学生对课程的最初认识，从而为整个教学打下良好的基础。如在阐述学习《思想道德修养与法律基础》课程目标时，笔者将案例教学法和讨论教学法相结合，以《修养的作用》和《湖南一出租车司机撞死劫匪》两个案例展开讨论，最后教师总结：让学生认识到道德和法律就在我们身边，认识到道德和法律对大学生的成长成才有着重大作用和意义。
第二，教学方法可以创造良好的教学环境。由于思想政治理论课的教学环境的特殊性，社会上的各种现象、思潮都会对教学形成有利或不利的影响。这就需要教师在教学方法上下功夫，设计一些典型的、疑难的、有争议的案例来讨论，使学生认识到这门课能够解决许多现实问题，利于良好的教学环境。如在讲授“美是人才素质的重要内容”这一问题时，笔者以《2003年北京姑娘郝璐璐接受11项整容手术》为例，让学生对“何谓美？”这一问题进行探讨，以达到提高大学生审美观的目的。
第三，教学方法可以提高学生的学习兴趣。尤其是对于高职的学生，综合素质与普通高校学生有明显的差距，努力提高学生对思想政治理论课的学习兴趣，采取灵活多变的教学方法，应该是一个教师必须树立的理念。如在讲授“适应人
生新阶段”这一问题时，笔者采用了问答式教学法激发学生学习兴趣。在教学中，针对高职学生特点提出通俗易懂的“三个问题”（一是你是什么，你不是什么；二是你有什么，你没有什么；三是你想要什么，不想要什么），便于学生参与讨论，使学生能够在进入大学新阶段就能做到认识自己和定位好自己的目标。
（二）抑制教学方法发挥作用的因素（仅从教师的角度来阐述）
第一，传统教学模式根深蒂固。在教学方法的创新上，教师不同程度上受到年龄的影响。青年教师更容易接受和采用新的教学方法，而年纪较长的教师仍然受到传统的“灌输式教学”方式的影响，以自我为中心，忽视教学对象，所以在课堂中常常出现“教师唾液横飞”、“学生倾倒一片”等现象。虽然教师经验丰富，但也没能取得很好的教学效果。
第二，对学生特点认识不足。对于高职学生来说，我们要客观地认识学生层次，了解学生的心理。每一个学生都是带着一颗求知的心来到大学，作为教师应采取灵活多变的教学方法，激发学生学习兴趣，努力征服每一颗“求知之心”。
二、创新教学方法是提高教学有效性的关键
教学方法是整个教学过程的一个重要环节，注重教学方法的创新，对于提高教学效果具有重要的意义。因此，教师是否注重教学方法创新，反映的是一门课程的总体教学水平和质量，也是教师形象和素质的综合体现。作为思想政治理论课的教师，应该具有对教育事业的使命感和责任感，注重教学方法的创新，真正实现“教师主导、学生主体”的教学原则，实现“不是授之以鱼，而是授之以渔”的培养学生能力、促成品德养成的教学目的，切实增强高职院校思想政治理论课的教学实效性。
（一）案例式教学法
案例式教学是通过对一个或一组案例的描述或介绍，引导学生对这个案例中出现的问题或现象进行分析、讨论，从中得出结论的一种教学方法[3]。
案例式教学是一种启发式的教学方法，学生在教师的指导下，深入案例、体验案例角色，凸显学生主体性原则。在课堂上，学生不再是被动地听从老师讲解而是积极思考案例中呈现的问题，融入课堂讨论。同时，案例式教学又是一种开放式的教学方法，学生可以从不同角度去分析同一个问题，不是被动地接受老师分析结果。因此，教师在教学中扮演着设计者和激励者的角色，鼓励学生积极参与讨论，凸显师生互动、生生互动的原则。通过学生分析和讨论，提高学生分析问题和解决问题能力。
如在“加强道德修养，锤炼道德品质”此讲的导课过程中，给学生呈现“道德选择的艰难”的案例，然后提出问题：你选择救一个小朋友还是多个或是有其他的做法并说明原因。让学生分析讨论，最后老师依据个人的角度做出点评，但不要求学生与自身观点保持一致。以此引出下一个问题的讨论，“人是否可以过没有道德的生活？”，从而导入新课。
（二）讨论式教学法
讨论式教学法是指在教师指导下，学生以全班或小组为单位，围绕教学内容的某个问题，通过积极介入学习中的讨论或辩论活动，从而掌握或巩固知识的教学法[4]。
讨论式教学法在高职教育教学过程中具有独到的优势，主要表现在：首先，讨论式教学法充分体现了理论与实践相结合，因此教学效果很好，特别是对于理论性强的课程更能彰显出这种教学法的特点。其次，讨论式教学法以学生参与为主体，教学过程生动有趣，能调动学生的主动性和创造性，有助于学生养成动脑、动手的好习惯。最后，这种教学方法，能够实现教师和学生互相补充，互相促进，便于形成了师生之间朋友式的平等关系，激发学生的学习兴趣，提高学习效率。
讨论式教学法强调在教师的精心准备和指导下进行，大致包括设计问题、提供资料、启发思路、得出结论四个环节。同时，在教学中要充分考虑高职学生的特征。设计问题难易度要适中，使学生容易参与讨论。提供资料真实，从学生身边发生的实例着手，激发学生讨论的兴趣和热情，通过思考和分析让学生意识到自己有能力解决周围发生的问题，增强学习的自信心。
（三）演讲、辩论式教学
辩论式教学是以学生为主体，以反向思维和发散性思维为特征，由小组或全班成员围绕特定的论题辩驳问难，各抒己见，互相学习，在辩论中主动获取知识、提高素养的一种教学方式。这种教学模式最大的优越性在于它彻底改变了思想政治课教学中长期存在的“教师一言堂”、“满堂灌”的现象，确立了学生是课堂的主角，是教学的主体的思想，学生在教学参与中能够逐渐提高逻辑思维能力、分析问题能力、语言表达能力、公众演说能力等多方面的能力。
演讲、讨论、辩论式教学要达到预期的效果，教师必须预先做好精心的准备：事先把演讲题目和辩题留给学生，给学生查阅资料的时间，让学生有备而来；同时，教师要扮好“导演”的角色，协调和掌控整个过程，使整个环节有序有效地进行；最后，教师要画龙点睛，做好总结和点评。
如讲授“网络生活中的道德要求”这一问题时，教师可给出“网络在人们生活中弊大于利还是利大于弊？”的辩题，模拟辩论赛程序和环节展开辩论，最后教师以评委身份做最终点评。
（四）问答教学法
问答教学法也可称为谈话教学法，是教师和学生用口头问答的方式进行教学的方法[5]，在现代教学中被广泛使用。
谈话教学法其优点明显：首先，教师利用口头语言与学生交流、对话，在有目的的问答和谈话中，易于和学生 “打成一片” ；其次，通过有效的、富于技巧的谈话教学，可以使学生在教师的启发提示下，发现问题、分析问题，引发新思想和新认识，最终使学生对所要学习的知识有更为深刻的认识，有效地锻炼学生的解决问题的实践能力。
如在讲授“理想、空想与幻想的区别”时，首先让学生分别回答三者的含义并举例说明，之后针对“幻想”一词提出问题“谁知道‘我希望我会飞’用英语怎么翻译？”，以“I wish I could fly.”运用的虚拟语气说明幻想是违背客观规律的，没有实现的可能性，从而也启发学生敢于开拓创新，解决问题不局限于某一角度和领域。
（五）探知性教学法
探知性教学法是教师在教学过程中针对某一知识要点选择和确定专题，让学生通过调查或者文献整理等方法，把研究的过程和结果以报告或其他形式呈现在课堂中，以达到师生、生生相互学习的目的一种教学方法。探知性教学法是培养学生动手能力、分析解决问题能力的有效方法之一[6]，这与高职教育以培养应用型人才为目标相吻合，对培养学生的创新精神和实践能力具有重要意义。
如讲授“理想信念”这一问题，给学生呈现“是颗流星，就要把光留给人间”案例时，让学生课后去搜集有关“张海迪获得成功”的资料，并制成多媒体课件，在课堂中以讲课的方式介绍张海迪。在教学过程中，既促进了学生自主学习能力和实践能力的提高，又达到了培养学生的良好心理素质和语言表达能力的目的。
总之，教学方法种类繁多，形式各异。评价高职教育教学方法是否行之有效，应站在学生的立场上，看其是否有利于学生的接受和掌握，是否有利于学生能力的增长。根据不同的教学内容，有针对性地采用不同的教学方法，不仅能活跃课堂气氛，激发学生学习主动性、创造性，还能极大地提高课堂教学效果。只要教师能精心准备和认真组织，就一定会打开学生兴趣的阀门，让他们愿做、乐做，直到会做。
三、以幽默与激情的方式推进高职思想政治理论课教学方法创新
（一）寓幽默于教学实践，营造活跃的课堂气氛
“人生充满了悲哀与忧愁、愚行与困顿，那就需要幽默以促使人发挥潜力„„幽默感常能激扬心志，使人重获活力，虽然身存历劫，仍然保持蓬勃的生趣。”[7]思想政治理论课同样也需要蓬勃的生趣，这就要求教师汲取幽默元素，以生动活泼、喜闻乐见的形式，增强思想政治理论课的趣味性；善于运用幽默的语言活跃课堂气氛，增强思想政治理论课的感染力。让学生在欢乐的气氛中得到相应的教育，并达到引导他们树立正确的世界观、人生观、价值观的任务。
（二）寓激情与教学实践，培养乐观的人生态度
思想政治理论课教师，首先要拥有对这个职业的激情，有奉献学生的激情；其次，对所讲授课程的激情，这是取得良好教学效果最基本的要求。教师将激情带入课堂，享受整个教学过程，而不是被动地完成45分钟的课程；教师将激情带入课堂，感染学生，培养学生以更加积极乐观的心态去面对学习、生活和工作。激情是教师实现人生价值的桥梁，更是学生走向成才之路的阶梯。
参考文献：
[1]张辉．基于“行动导向”教学模式的高职院校思想政治理论课教学法
[J]．学校党建与思想教育（高教版），2009(6)．
[2]顾钰民．论高校思想政治理论课教学方法的研究．教学与研究[J]，2007(5)．
[3]关新．案例及其在大学生思想政治教育中的运用叨．教育探索[J]，2005(12)．
[4][5]王志辉．对高职教育理论性教学方法的比较研究．教学评论[J]，2009(1)．
[6] 仇兆波．高职教育教学方法探析．教育与职业[J]，2009（21）．
[7] 林语堂．幽默人生[M]．西安：陕西师范大学出版社，2002:3-21.联系电话：0417—7020712***
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邮编：115009
电路设计思想方法 篇3
关键词：动画创作；公益广告；软件设计
0 引言
动画大都是采用电脑软件进行合成的，在拍摄方面也是由传统的胶片技术发展成为数码摄像技术，并利用了计算机技术进行系统的设计、编排与合成。当前，现代动画已经利用了人眼视觉残留影像原理，将自然界真实的或不真实的事物以多种拍摄手段，辅以数字或人工等多种制作方式合成为影像，将创作者的情感和思想以媒介传播的形式表现出来[1]。
1 基于软件设计思想的动画创作流程
动画创作属于一项集体合作的劳动项目，其中集体共同合作效率的高低直接影响了动画创作完成的效率[2]。整个创作的流程必须分工明确、细致，其中的每一步都需要有相关专业技术的人员来进行专门负责。为防止动画创作过程中发生动画制作效率低、费用超出制作成本、时间进度拖延、作品质量较低等问题，可以借鉴软件设计的思想来有效控制或引导动画创作的方法及流程。采用软件设计的思想，可以削弱创作过程中单项管理的局限性，从而最大化实现资源的有效配置，即通过合理的分工，利用有效地资源，按照预定的计划成本、进度和质量，完成项目的计划目标[3]。具体包括：对人员、成本、质量、进度、风险等单项的分析与管理，在已有的资源条件下，充分发挥自己的优势，利用专门的知识技能和方法，实现对项目任务、范围、工作量大小、存在风险、进度安排等方面的准确控制和把握[4]。基于软件设计思想的动画创作方法流程包括：需求和可行性分析、创作设计、作品的实现、作品的测试、作品的发布等组成。
（1）需求和可行性分析。需求分析是动画创作的驱动力，需求面向的是用户或观众，没有需求就不会有创作作品的产生和出现。需求分析也可理解为创作的目的，或者为解决现存在的某一个问题。需求分析主要包括：分析作品的观众类型、作品所要传达的思想情感，作品所需要的表达方式和风格，创作所需要的开发工具，创作所需要的表达内容等。可行性分析是对创作作品能否实现或达到预定计划目标而进行的分析，具有重要性和必要性，可分为技术可行性和经济可行性。技术可行性分析是分析创作成员队伍的实力，即是否能完成预定任务，实现计划目标的能力，既包括整体实力，也要求具有扎实的个人能力。经济可行性分析是分析创作成本，是否可以保持动画创作成本在预定或可控范围内。
（2）动画创作设计。创作设计可理解为是把用户需求转变为作品的一个过程，为便于提高整体的工作效率，同时又能确保动画作品的完成质量，可把动画作品进行模块化分类，以便于对各个模块化进行单独设计、制作，也便于调试和修改等工作的进行。模块化分类动画作品，把各模块进行独立化分类，便于对各模块进行明确分工，也便于团队人员各司其职，并发挥相关人员的专长，有利于缩短各模块的创作时间，进而缩短整个作品的完成时间，提高工作效率，实现了资源的有效配置，同时也可高质量高标准地完成整个作品的设计。
（3）动画作品的实现、测试和发布。按照导演的故事情节安排，依据详细的设计方案，制定详细的进度规划表，将其中的情节或故事内容中的每一部分都具体化。任何动画创作作品在完成的初期，均或多或少的存在一些不足之处，但是通过后期的调试和修改，均可大大减少或弥补其中的不足，从而达到或获得满意的动画效果，而前述所采用的模块化设计，其优势就在于便于后期调试和修改工作的进行，可进一步减小工作量，提高工作效率。测试动画作品，其目的是在于发现问题，指出其中所存在的不足，甚至其中还可能存在错误，以便早期解决存在的问题，同时验证动画作品是否达到用户需求或项目要求。
动画作品的测试和发布可分为以下四个主要步骤：（1）单元模块测试，即创作团队的成员测试自己所承担的部分工作；（2）模块集成测试，即把动画剪辑合成完之后，交于动画负责人进行联调测试；（3）系统测试，即将动画与音频合成完之后，交于总负责人进行系统测试；（4）用户验收，即作品经相关负责人的检验之后交于用户进行检查验收，并向公众发布。
2 实例分析
以环境保护为主题的公益动画广告进行创作为例子，进行实例分析。（1）需求和可行性分析。将动画作为一个载体，阐述环境保护的实际意义，灵活运用视觉特效，辅以设计鲜明的动画造型，采用特定的风格，融入丰富的人物角色对白，制作成一个系列化的短篇集，以广泛传播环境保护的中心思想。该作品的观众是所有人群，所以要求作品内容应当简单便于理解，表现形式应当注重故事情节，最好以寓教于乐的方式展现于观众，以便于接受和理解。如果作品是发布于网络，就要求所占用的数据空间较小，以便于在线播放或下载，保证动画作品的流畅性，否则，会因消磨用户耐心导致用户的流失；如果作品是发布于电视，就要求图片和声音的清晰性，以更好地吸引观众的眼球。作品总体设计可先通过手绘的方式进行初步探讨，在方案初步确定的情况下结合Painter和Photoshop等软件进行详细制作，同时可采用Animo软件进行制作可减少手绘工作量，后期合成采用软件AdobePremiere、AfterEffects等进行特效合成。因此，可以实现动画创作，在经济和技术方面均可行。（2）创作设计。动画创作设计里面包括剧本的创作，角色的设定，分镜头模块绘制，场景设定，动画绘制等主要内容，在此仅给个初步的描述，如创作主题是：老人怎么教育小孩爱护小草。剧本的设计可充分发挥创造团队成员的想象力进行创作。角色的设定，初步设定就老人和小孩两人。分镜头模块绘制是根据导演制度的规划表，将连续画面以独立模块分类进行制作。场景设定是以表演者的角色定位进行衬托，设计要符合实际情况。动画绘制要求先提供动画原稿，利用先进的软件技术进行绘制，在完成前期和中期的制作任務后，可在电脑上进行演示，以便于检查，及时发现问题和解决问题。动画创作过程中必须对创作进度进行严格管理，必要时可做出相应的调整，以便于事情朝着有利方向发展。因创作前期存在考虑问题不周全的问题，影响后期进度，甚至影响作品质量情况均常会出现，因此在制定具体方案时，一定要结合实际情况，全面透彻的分析，充分利用团队的力量，综合考虑分析可能存在因素等的影响，以便于后期制作。（3）动画实现。通过对作品进行详细的模块划分和设计，运用科学的方法进行进度的控制，制定出编制进度计划和进度目标，并依照导演安排的进度规划表和详细的设计方案，在时间、质量、经费和任务目标的基础上，达到完成作品的设计要求和指标，最终实现动画创作的目的。
3 结束语
把软件设计的思想运用到动画创作之中，以环境保护的公益广告为例对动画制作任务、方案、实施流程等进行了简要分析，给动画创作者们提供了一个新的思路。
参考文献：
[1] 李广振.计算机二维动画制作[M].北京：中央广播电视大学出版社，2011：78.
[2] 孙立军.二维动画后期制作[M].北京：北京希望电子出版社，2003：63.
[3] 杨文龙，姚淑珍，吴云.软件工程[M].北京：电子工业出版社，1997：105.
面向对象的设计思想和方法初探 篇4
面向对象是一种思想。马克思主义哲学在开篇就定义到:“世界是物质的, 物质是运动的”。前半句话就是面向对象的体现, 把世界万物都作为对象来考虑。
目前, 面向对象的思想已经涉及到软件开发的各个方面。例如:面向对象的分析 (OOA, Object Oriented Analysis) , 面向对象的设计 (OOD, Object Oriented Design) 以及我们经常说的面向对象的编程实现 (OOP, Object Oriented Programming) , 这些都已经深深的融入到我们的学习和生活中。用面向对象方法建立模型的过程就是从被模拟现实世界的感性具体中抽象要解决的问题概念的过程。这种抽象过程分为知性思维和具体思维两个阶段, 其中:知性思维是从感性材料中分解对象, 抽象出一般规定, 形成了对对象的普遍认识。具体思维是从知性思维得到出的一般规定中揭示的事物的深刻本质和规律, 其目的是把握具体对象的多样性的统一和不同规定的综合。
面向对象程序设计是一种适用于设计、开发各类软件的范型。它是将软件看成是一个由对象组成的社会。这些对象具有足够的智能, 能理解从其他对象接受信息, 并以适当的行为作出响应。允许低层对象从高层对象继承属性和行为。通过这样的设计思想和方法, 将所模拟的现实世界中的事物直接映射到软件系统的解空间。
2. 面向对象设计思想所必备的三大基本原则
开发程序就离不开编程语言及编程方法也即编程思想。支持部分或绝大部分面向对象特性的语言即可称为基于对象的或面向对象的语言。早期, 完全面向对象的语言主要包括Smalltalk等语言, 目前较为流行的语言中有Java、C#、C++、Eiffel、Ada95等。随着软件工业的发展, 比较早的程序设计语言在近些年的发展中也纷纷吸收了许多面向对象的概念, 如C++、C#就是由C语言发展起来的。
在面向对象程序设计中, 有三个必须要遵循的基本原则。它们是封装、继承和多态性编程思想。
2.1 封装
封装就是把客观事物封装成抽象的类, 并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作, 对不可信的进行信息隐藏。
为了让人们更深刻的从理解它的本质, 拿笔者最喜爱的, 也是当今十分流行的魔兽争霸游戏的英雄来举例:
其实非常简单, 在你撰写代码的时候, 你一定有过把一个变量声明为Private的经历吧?但是你不希望外部世界来污染它——这就是封装。在一个类中, 它的内部变量 (你也可以直观地把它们认为是属性) 默认下是隐藏于外部世界的。如果你要操作一个类, 请直接告诉他你想让它做些什么吧——至于它是怎么做到的, 这个你没权利了解的。玩家你在玩魔兽争霸的时候, 有这样的经历, 英雄的那些属性, 譬如生命值、魔法值、攻击力值、护甲值等等, 其实就是被封装在每个英雄的类里的。我们是通过什么读取这些属性值的呢?那是因为这些类提供给了我们读取属性的接口。假如你想读取或设置大法师的魔法值, 你在不知不觉中经历了以下这几个步骤的。首先, 你对对大法师说:“大法师, 我要看你对魔法值, 可以吗?”他回答到:“我的魔法值显示在我的状态栏上, 你自己去看啊。至于我是怎么把我的这些值公布出来的, 你无权知道。”然而当你想从状态栏上直接修改他的魔法值时。他会说到:“我不提供这样的服务!得和魔法药水才可以。”喝魔法药水便是另一个和魔法值挂了钩的方法, 你可以通过这个接口修改魔法值了。这样的接口起到了约束使用者的目的, 避免了数据被非法污染, 实现了封装的初衷。
2.2 继承
面向对象编程 (OOP) 语言的另一十分重要的原则就是“继承”。继承是指这样一种能力:它使用现有类的所有功能, 并且在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。继承的过程, 就是从一般到特殊的过程。
要实现继承, 可以通过“继承” (Inheritance) 和“组合” (Composition) 来实现。在某些OOP语言中, 一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下, 一个子类只能有一个基类, 要实现多重继承, 可以通过多级继承来实现。继承概念的实现方法有三类:实现继承、接口继承和可视继承。
使用基类的属性和方法而无需额外编码的继承是实现继承;
使用属性和方法的名称、而子类必须提供实现的继承是接口继承;
子窗体 (类) 使用基窗体 (类) 的外观和实现代码的继承是可视继承。
在使用继承时, 要注意一点, 那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。例如, Employee是一个人, Manager也是一个人, 因此这两个类都可以继承Person类。但是Leg类却不能继承Person类, 因为他并不是一个人。
2.3 多态性
在面向对象程序设计中, 多态性是指不同但相似的对象接收到同一消息会导致完全不同的结果。多态性 (polymorphisn) 是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术, 赋值之后, 父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说, 就是一句话:允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。实现多态, 有二种方式, 覆盖, 重载。
覆盖, 是指子类重新定义父类的虚函数的做法。
重载, 是指允许存在多个同名函数, 而这些函数的参数表不同 (或许参数个数不同, 或许参数类型不同, 或许两者都不同) 。
其实, 重载的概念并不属于“面向对象编程”, 重载的实现是:编译器根据函数不同的参数表, 对同名函数的名称做修饰, 然后这些同名函数就成了不同的函数 (至少对于编译器来说是这样的) 。如, 有两个同名函数:function func (p:integer) :integer;和function func (p:string) :integer;。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的:int_func、str_func。对于这两个函数的调用, 在编译器间就已经确定了, 是静态的 (记住:是静态) 。也就是说, 它们的地址在编译期就绑定了 (早绑定) , 因此, 重载和多态无关!真正和多态相关的是“覆盖”。当子类重新定义了父类的虚函数后, 父类指针根据赋给它的不同的子类指针, 动态 (记住:是动态!) 的调用属于子类的该函数, 这样的函数调用在编译期间是无法确定的 (调用的子类的虚函数的地址无法给出) 。因此, 这样的函数地址是在运行期绑定的 (晚邦定) 。结论就是:重载只是一种语言特性, 与多态无关, 与面向对象也无关!
3. 结束语
正是面向对象程序设计具有封装、继承和多态性编程思想, 使它能非常准确地模拟现实世界中的各种问题, 编程者也可以方便地共享现有的的软件资源和程序代码, 从而大幅度降低开发成本、提高开发效率。其实, 不仅仅在程序设计方面, 面向对象也在不断向其他阶段渗透。综上, 面向对象对程序设计的影响是巨大的, 面向对象的出现是必然的, 就算这段历史重来十次, 一百次, 乃至一千次, 面向对象仍然会应运而生, 并一定可以在新的未来继续发展, 成熟, 开枝散叶。
摘要：论述了面向对象编程思想, 以及与面向对象设计语言的关系。以目前流行的魔兽争霸游戏为切入点, 介绍性的概述了面向对象的程序设计的三大基本原则:封装、继承和多态性思想精髓及特点, 简述了面向对象程序语言的软件开发周期。
关键词：面向对象,封装,继承,多态性
参考文献
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电路设计思想方法 篇5
1．内容和内容解析 ?
本节课是高中数学3（必修）第三章概率的第二节古典概型的第一课时，是在学习随机事件的概率之后，几何概型之前，尚未学习排列组合的情况下教学的。古典概型是一种特殊的数学模型，也是一种最基本的概率模型，在概率论中占有相当重要的地位。?
学好古典概型可以为其它概率的学习奠定基础，同时有利于理解概率的概念，有利于计算一些简单事件的概率，有利于解释生活中的一些现象与问题。?
根据本节课的特点，采用引导发现和归纳概括相结合的教学方法，通过提出问题、思考问题、解决问题等教学过程，观察对比、概括归纳古典概型的概念及其概率公式，再通过具体问题的提出和解决，来激发学生的学习兴趣，调动学生的主体能动性，让每一个学生充分地参与到学习活动中来。?
2．目标和目标解析 ?
（1）了解基本事件的意义 ?
（2）理解古典概型及其概率计算公式，?
（3）会用列举法计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率 ?
（4）会初步应用概率计算公式解决简单的古典概型问题 ?
根据本节课的内容和学生的实际水平，通过模拟试验让学生理解古典概型的特征：试验结果的有限性和每一个试验结果出现的等可能性，观察类比各个试验，归纳总结出古典概型的概率计算公式，体现化归的重要思想，掌握列举法，学会运用分类讨论的思想解决概率的计算问题。树立从具体到抽象、从特殊到一般的哲学观点，鼓励学生通过观察类比提高发现问题、分析问题、解决问题的能力，增强学生数学思维情趣，形成学习数学知识的积极态度。?
3.重点落实难点突破
?
重点：理解古典概型的概念及利用古典概型求解随机事件的概率。?
落实的途径： ?
（1）通过举实例的方法，理解古典概型的两个重要的特征：结果的有限性与等可能性 ?
除了教材中掷硬币与掷骰子外，还可以举学生身边的事件，如班级里选班长等 ?
（2）通过画树形图和列表的方法，落实古典概型中随机事件的概率的求解 ?
（3）通过变式训练的方法，提升学生掌握古典概型中随机事件的概率计算的分析方法 ?
难点：如何判断一个试验是否为古典概型，弄清在一个古典概型中某随机事件包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数。?
突破的方法：
?
（1）在概率的计算上，鼓励学生尝试列表和画出树状图，让学生感受求基本事件个数的一般方法，从而化解由于没有学习排列组合而学习概率这一教学困惑； ?
（2）通过正、反两方面的例子，特别是举一些破坏了古典概型两个重要特征的例子，以突破古典概型识别的难点，?
（3）举一些数学分支中的古典概型例子，如表面涂色正方体分割成等体积的27个小正方体，从中任取一个，则一面涂色、二面涂色、三面涂色的概率分别为多少？ ?
4．教学问题诊断分析 ?
在古典概型的概念理解与古典概型的计算中，一是学生不能正确理解等可能性；二是学生不能完整的列举出基本事件总数和事件A所包含的基本事件数，因此需要用直观地、描述性的语言暴露老师的思维过程，给学生以具体的指导。?
初学者对基本事件与随机事件的联系与区别存在理解困难，对于基本事件的互斥性比较容易理解，但对于任何事件（除不可能事件）都可以表示成基本事件的和这一特点不知所措，为了突破这一点，教学中可以用类比思想来解决，将集合的“单元素子集”比作基本事件，那么任一其他子集都可以是单元素子集的并集（和）；例3的教学中学生对为什么要把两个骰子标上记号理解不透，关键是不能从实质上把握古典概型中“每个基本事件出现是等可能的”，或者说缺少判断这一等可能性的意识，为了突破这一点，可以设计一个模拟方式来验证每个基本事件是否具有等可能性。?
5．教学支持条件分析
?
学生在教师创设的问题情景中，通过观察、类比、思考、探究、概括、归纳和动手尝试相结合，体现学生的主体地位，培养学生由具体到抽象，由特殊到一般的数学思维能力，形成实事求是的科学态度；在教学中利用直观图形、计算机模拟、列表、画树形图、用Excel软件等工具来支持对概率古典定义的理解与运用 ?
6．教学过程设计 ?
[创设问题情境] ?
问题1： ?
（1）抛掷一枚质地均匀的硬币，会有哪几种可能结果？这些结果具有哪些特点？ ?
（2）抛掷一枚质地均匀的骰子，会有哪几种可能结果？这些结果具有哪些特点？事件“出现质数点”可以用这些结果表示吗？ ?
教学设计方式： ?
Ⅰ、传统教学设计：教师手持一枚硬币，抛掷，显示结果，写出结果，说明结果特点； ?
教师手持一枚骰子，抛掷，显示结果，写出结果，说明结果特点； ?
这一问题创设情境方式，简单、直观、教学条件与设备要求低，有利于教学资源与条件差的地区，教学理念是以教师引导和传授为主； ?
Ⅱ、以学生为本的教学设计：学生分小组进行实验：各小组课前用一枚硬币或一枚骰子，抛掷n次，记录试验结果，在课堂上交流试验情况，教师汇总结果，并与学生一起讨论试验结果特点； ?
这一问题创设情境方式，简单、直观、教学条件与设备要求低，有利于教学资源与条件差的地区，教学理念是以学生自主学习为主，但要利用课余时间，组织工作较多； ?
Ⅲ、以多媒体为手段的教学设计：教师或学生中的“计算机专家”设计一个掷硬币或掷骰子的软件，由学生代表操作，显示结果，写出结果，说明结果特点； ?
这一问题创设情境方式，需要有现代教学媒介，对于经济发达地区是可行的，?
师生互动：抛掷一枚质地均匀的硬币，有两种可能结果：正面向上，反面向上；这两个结果不可能同时发生，即“正面向上”“反面向上”是互斥事件；而且这两个结果的出现是等可能的； ?
抛掷一枚质地均匀的骰子，会有6种可能结果：出现“1点”“2点”“3点”“4点”“5点”“6点”，这6个结果不可能同时发生，即它们是互斥事件，而且这6个结果的出现是等可能的；事件“出现质数点”可以用“出现2点”“出现3点”“出现5点”的和来表示 ?
我们把上述试验中的随机事件称为基本事件，它是试验的每一个可能结果。?
基本事件有如下的两个特点：（1）任何两个基本事件是互斥的； ?
（2）任何事件（除不可能事件）都可以表示成基本事件的和。
?
例
1、从字母a，b，c，d中任意取出两个不同字母的试验中，有哪些基本事件？ ?
分析：为了解基本事件，我们可以按照字典排序的顺序，把所有可能的结果都列出来。??? ? ? ?
解：基本事件为A={a，b}，B={a，c}，C={a，d}，D={b，c}，E={b，d}，F={c，d} ?
概括：（1）问题1中两个试验中所有可能出现的基本事件只有有限个；（有限性）?
（2）问题1中两个试验中每个基本事件出现的可能性相等。（等可能性）?
我们将具有这两个特点的概率模型称为古典概率概型，简称古典概型。?
概念辨析：
?
问题
2、向一个圆面内随机地投射一个点，如果该点落在圆内任意一点都是等可能的，你认为这是古典概型吗?为什么？ ?
因为试验的所有可能结果是圆面内所有的点，试验的所有可能结果数是无限的，虽然每一个试验结果出现的“可能性相同”，但这个试验不满足古典概型的第一个条件。?
问题
3、从一个男女生人数差异性较大的班中随机地抽取一位学生代表，出现两个可能结果“男同学代表”“女同学代表”，你认为这是古典概型吗？为什么？ ?
不是古典概型，因为试验的所有可能结果只有2个，而“男同学代表”“女同学代表”出现不是等可能的，即不满足古典概型的第二个条件。?
我们一般用列举法列出所有基本事件的结果，画树状图是列举法中的一种基本方法。?
例2、某人射击5枪，命中了3枪，试写出所有的基本事件 ?
方法一：列举法：⊙表示命中，X表示未命中 ?
?
方法二：树形图 ? ?
问题
4、在古典概型下，基本事件出现的概率是多少？随机事件出现的概率如何计算？ ?
问题1（1）中，出现正面朝上概率与反面朝上概率相等，即P（“正面朝上”）＝P（“反面朝上”）由概率的加法公式，得P（“正面朝上”）＋P（“反面朝上”）＝P（必然事件）＝1 ?
因此 P（“正面朝上”）＝P（“反面朝上”）＝0.5 ?
即P（“正面朝上”）= ?
问题1（2）中，出现1—6各个点的概率相等，即
?
P（“1点”）＝P（“2点”）＝P（“3点”）＝P（“4点”）＝P（“5点”）＝P（“6点”）?
反复利用概率的加法公式，我们有P（“1点”）＋P（“2点”）＋P（“3点”）＋P（“4点”）＋P（“5点”）＋P（“6点”）＝P（必然事件）＝1 ?
∴P（“1点”）＝P（“2点”）＝P（“3点”）＝P（“4点”）＝P（“5点”）＝P（“6点”）＝ ?
进一步地，利用加法公式还可以计算这个试验中任何一个事件的概率，例如，P（“出现偶数点”）＝P（“2点”）＋P（“4点”）＋P（“6点”）＝ ?+ + ?= ?
根据上述两则模拟试验，可以概括总结出，古典概型计算任何事件的概率计算公式为： ?
P（A）== ?
提问：（1）在例1的实验中，出现字母“d”的概率是多少？ ?
P（出现字母d）== ?
（2）在例2中，所命中的三枪中，恰好有2枪连中的概率为多少？ ?
P（三枪中两枪连中）= ?
在使用古典概型的概率公式时，应该注意什么？ ?
注意：（1）要判断该概率模型是不是古典概型； ?
（2）要找出随机事件A包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数。?
例
3、单选题是标准化考试中常用的题型，一般是从A，B，C，D四个选项中选择一个正确答案。如果考生掌握了考察的内容，他可以选择唯一正确的答案。假设考生不会做，他随机的选择一个答案，问他答对的概率是多少？
?
分析：解决这个问题的关键，即讨论这个问题什么情况下可以看成古典概型。如果考生掌握或者掌握了部分考察内容，这都不满足古典概型的第2个条件——等可能性，因此，只有在假定考生不会做，随机地选择了一个答案的情况下，才可以化为古典概型。
?
解：这是一个古典概型，因为试验的可能结果只有4个：选择A、选择B、选择C、选择D，即基本事件共有4个，考生随机地选择一个答案是选择A，B，C，D的可能性是相等的。从而由古典概型的概率计算公式得：P（答对）== ?
问题
5、在标准化考试中既有单选题又有多选题，多选题是从A，B，C，D四个选项中选出所有正确的答案，同学们可能有一种感觉，如果不知道正确答案，多选题更难猜对，这是为什么？
?
答：这是因为多选题选对的可能性比单选题选对的可能性要小；事实上，在多选题中，基本事件有15个，（A）（B）（C）（D）（A，B）（A，C）（A，D）（B，C）（B，D）（C，D）（A，B，C）（A，B，D）（A，C，D）（B，C，D）（A，B，C，D），假定考生不会做，在他随机选择任何答案是等可能的情况下，他答对的概率为＜ ?
例
4、同时掷两个骰子，计算： ?
（1）一共有多少种不同的结果？
?
（2）其中向上的点数之和是5的结果有多少种？ ?
（3）向上的点数之和是5的概率是多少？ ?
分析：如果我们只关注两个骰子出现的点数和，则有2，3，4，„，11，12这11种结果； ?
如果我们关注两个不加识别骰子出现的点数，则有下表中的21种结果 ? ?
如果我们把两个骰子标上记号1，2以便区分，由于1号骰子的结果都可以与2号骰子的任意一个结果配对，我们用一个“有序实数对”来表示组成同时掷两个骰子的一个结果（如表），其中第一个数表示1号骰子的结果，第二个数表示2号骰子的结果。?
?
从表中可以看出同时掷两个骰子的结果共有36种。
?
值得关注的是第一、二种情形中的结果不是等可能的，不能直接运用古典概型公式计算事件的概率； ?
（2）上面结果中，向上的点数之和为5的结果有4种：（1，4），（2，3），（3，2），（4，1）?
（3）由于所有36种结果是等可能的，其中向上点数之和为5的结果（记为事件A）有4种，因此，由古典概型的概率计算公式可得 ?
P（A）== ?
问题6：为什么要把两个骰子标上记号？如果不标记号会出现什么情况？你能解释其中的原因吗？ ?
答：如果不标上记号，类似于（1，2）和（2，1）的结果将没有区别。这时，所有可能的结果为21种：和是5的结果有2个：（1，4）（2，3），所求的概率为P（A）= ?
以上两种答案都是利用古典概型的概率计算公式得到的，为什么不同呢？这里关键是第二种解法中的基本事件不是等可能发生的，它不能利用古典概型公式来计算。?
小结： ?
1．古典概型：我们将具有：
?
（1）试验中所有可能出现的基本事件只有有限个；（有限性）?
（2）每个基本事件出现的可能性相等。（等可能性）
?
这样两个特点的概率模型称为古典概率概型，简称古典概型。?
2．古典概型计算任何事件的概率计算公式为：P（A）= ?
3．求某个随机事件A包含的基本事件的个数和实验中基本事件的总数常用的方法是列举法（画树状图和列表），注意做到不重不漏。?
7．目标检测设计
?
（1）从甲、乙、丙三人中任选两名代表,甲被选中的概率?(???)?
A、B、?? C、D、?
（2）盒中有十个铁钉，其中八个合格，两个不合格，从中任取一个恰为合格铁钉的概率（??）
?
A、? B、?? C、D、?
（3）将一个边长为3的正方体木块表面涂上红色，将其切成大小相等的27块，从中任取一块，恰有两个面红色的概率? ??，至少有两个面红色的概率.?
（4）若抛掷一次骰子得到的点数m为点M的坐标，则点M落在区间[0，4]外的概率是__ ?
变式一：若以连续掷两次骰子分别得到的点数作为点的坐标，则点落在直线下方的概率是? ?
变式二：若以连续掷三次骰子分别得到的点数,p作为点Q的坐标，则点Q落在以原点为球心，2为半径的球面内的概率是_____ ?
（1.）C.（2）.C.（3.）27个小块中三面有红色的有8个顶点；二面有色的有12棱中点；一面红色的有6个面中心；0面红色的有1个体中心，∴p1=，p2=4．；； ?
两个班教学目标检测结果分析（古典概型）
? ?13班14班?利用多媒体辅助教学仅利用黑板A（7空全对）1120．8%23．7%B（7空1错）2037．7%1629．6%C（7空2错）2241．5%3666．7%?
教学时间：2007年9月17日（校内公开课）?
测试时间：2007年9月17日下午4：00-4：20 ?
现象分析： ?
2007年9月17日在必修3第三章古典概型第一节课教学中，设计了两种教学手段，一种是传统的一只粉笔打天下的方式，一种是利用多媒体，将备课素材做成PPT，再利用黑板书写分析过程；两节课教下来的感觉是，对于数学应用问题的教学，由于教学过程中要使用大量的辅助手段才能讲明白一些数学概念，仅运用粉笔教学，书写量较大，忙于书写，学生的思维时间较多，教学容量较小，但在数学应用问题中，数学思维量较小，因此课堂容量显得不够，检测结果也说明这一点。? 认知结构发展反思表 ? 课题古典概型（第一课时）执教者余继光班级高二（13）时间2007．9．17类反思问题具体反思概念图的解释学生在学习本节内容之前具有的概念图是怎样的？ 学习古典概率定义之前学生已有二个学段接触概率概念，一是初中概率概念启蒙，只是可能性的描述；二是高中概率统计定义的描述学习完本节内容之后的概念图又是怎样的？二者比较，能发现学生的认知结构发生了怎样的变化？概率的统计定义与古典定义学习后，对概率概念有了一个较完整的印象，学生既可以通过频率的稳定值来了解概率，又可以从样本空间中的基本事件的比来理解概率意义前后概念图分析在前概念图中存在什么不足，教师怎样帮助其改进，使之更有利于新的学习过程？ 前概念（概率统计定义）在具体问题的研究中不方便，但在理论上作用较大；教师对两者比较中指明两概念的差异后概念图与教学目标之间还存在什么差距，如何弥补？后概念（概率古典定义）在具体问题的研究中比较方便，容易计算基本事件具有等可能性且有限性的概率；但后概念在解决基本事件的无限性时无能为力，这为今后学习几何概型打下基础认知分析本节课采用的是同化还是顺应的方式？在不同方式下，认知结构发生了怎样的变化？如果不能进行同化，也不能进行顺应，你是如何帮助学生建立现先行组织者的？本节课的教学设计是采取同化的方式，由概率的统计定义过渡到古典定义，在问题情境创设时设计多种形式，其中由学习小组先行进行试验，得出结果，分析结果特征，体现以学生主动学习为本的理念。为了学生的认知结构不断的丰富、完善，在平时的教学中采用了哪些方法，比如定期复习、学生定期写学习报告、测试等？这些方法奏效吗？在列举法学习中，增加一个例子“某人射击5枪，命中了3枪，试写出所有的基本事件”，分别用树形图与直接列举法展示思维过程，在平时教学中曾组织数学研究性学习，对培养学生自主学习能力有帮助。其
?
它在本节课中最值得记录的一件事是什么？为什么？在目标检测中一个问题“将一个边长为3的正方体木块表面涂上红色，将其切成大小相等的27块，从中任取一块，恰有两个面红色的概率，至少有两个面红色的概率 ”不会综合分析，通过上述分析，你认为本节课的目标是否达成？标志是什么？从教学检测结果看，13班达成度高；14班达成度较低，教学相长，在本节课中你的收获是什么？?? 变式训练教学反思表 ? 课题古典概型执教者余继光班级高二（14）班时间2007．9．17类反思问题具体反思变式训练的依据变式训练的依据是什么？注重了知识的系统性和整体性了吗？还是仅仅在外在因素上进行了变化？ 概率的古典定义及古典概型的计算是一个重要内容，如何使学生掌握，需要使用变式训练教学，如从掷硬币到掷骰子情境的变式，考虑到基本事件这一知识点的系统性与整体性，这种变式有助于学生理解问题的本质吗？还是助长了机械训练？变式训练的设计在于养育学生思维习惯，熟悉转化方法，如关于树形图的变式设计是为了学生理解这一方法的本质，变式训练的价值通过变式训练，学生对这个数学对象的理解深刻了吗？为什么？问题（4）的变式设计有助于学生的综合能力提高通过变式训练，学生纠正原有的错误理解吗？例4的教学中，不同思维的变式将古典概型中学生最容易错的忽视基本事件的“等可能性”暴露无遗，以引起学生的注意与理解变式训练的作用预设的变式训练对学生的认知有扩展吗？问题（4）将概率与相关数学知识融合，有助于对学生的认知的扩展此节课变式训练的类型恰当吗？如何不妥当，如何调整呢？问题（4）中变式二设计有些不妥，学生的空间概念较弱，转化能力也较弱，在检测后发现了这一点。其 ? ? 它在本节课中最值得记录的一件事是什么？为什么？学生在问题（4）的变式
电路设计思想方法 篇6
关键词 节约型社会 节约型设计 绿色设计
中图分类号：TB472 文献标识码：A
当今，中国建设节约型社会已成为国家总的发展方向，我们只有通过建设节约型社会，才能使国家可持续发展。将节约型设计置于当下的时代背景下进行研究，在目前中国GDP增速放缓的新经济环境下如何实现节约型设计，是设计视野的新开拓，也是设计发展的新趋势。同时我们更需要把中国传统造物思想与现代设计伦理相结合，赋予其时代性，这样才能使优秀的中国传统文化得以持续、长远发展，造福于人类。
1社会现状基本概述
1.1节约型社会提出的背景
我国是一个人口众多、人均资源占有量低于世界平均水平的发展中大国，人口众多、资源相对不足、环境承载能力较弱是现阶段的基本国情，传统的高投入、高消耗、低效率的粗放型增长方式，已使我国在资源和环境方面付出了巨大代价，资源供给不足和环境污染严重，已经成为制约社会经济发展的重要因素，建设资源节约型社会是实现经济社会和生态的可持续发展的重要途径。
1.2节约型社会
建设节约型社会，是指在社会再生产的生产、流通、消费环节中，通过健全机制、调整结构、技术进步、加强管理、宣传教育等手段，动员和激励全社会节约和高效利用各种资源，以尽可能少的资源消耗支撑全社会较高福利水平的可持续的社会发展模式。
“节约型社会”并不是一种独立的社会形态，而只是生产力水平发展到一定阶段才出现的，并从属于一定社会形态的社会发展模式，其实质和基础指的是资源的节约使用。所以建设资源节约型社会便是减少资源消耗、降低环境污染、获得更大经济和社会效益，实现人与自然的可持续发展。
2社会背景下的设计方法及思想构建
2.1节约型设计的提出
节约型设计概念的提出是基于党的十六届五中全会提出的建设“资源节约型社会”的号召。
构建资源节约型社会，需要各方面共同努力，需要各种相应的法律法规和政策措施，也离不开人们对资源节约型社会的正确理解。在此基础上，结合各自专业领域的理论研究和实践，一些学者提出了建立“节约型企业”、“节约型大学”、“节约型建筑”、“节约型城市”等理念。
2.2节约型设计的构建思想
节约型设计是指在产品生命的全周期中，客观科学地配置所涉及的各方面资源，最大限度地降低资源消耗，减少环境污染，使资源配置达到最优化。构建节约型设计的基本途径是在设计研发阶段明确节约的设计思想，合理开发和优化配置资源，在生产中采用先进的科学技术降低资源消耗，实施清洁生产，在消费后全面回收利用废弃物资源，循环利用可再生资源，提高资源利用效率。
2.3节约型设计下的绿色设计
绿色设计是指在产品及其寿命周期全过程的设计中，要充分考虑对资源和环境的影响，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，更要优化各种相关因素，使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到最小，使产品的各项指标符合绿色环保的要求。其基本思想是：在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小。对工业设计而言，绿色设计的核心是“3R1D”，即Reduce，Recycle，Reuse，Degradable，不仅要减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。
2.4节约型设计的意义
节约型设计的意义就在于以资源的最优整合实现产品的全生命周期，用节约资源的绿色健康理念经营个人的消费行为，设计合理的生活方式，在消费活动中，不仅要保证我们这一代人的消费需求和健康，还要考虑下一代的消费需求和健康，在追求舒适生活的同时，注重环境保护，节约资源，实现资源重复利用。此外除了改进产品，实现能源、资源在产品生命周期中效用的最优化，还应该在倡导节约型消费观念，推行绿色健康的消费理念方面充分发挥作用。
3结语
在当代中国节约型社会的背景下，“节约型设计”是未来设计方法的必然趋势，同时节约型设计可以重新建构和谐的美的秩序，实现人类的可持续发展。为了能够正确地实施“节约型设计”“绿色设计”，我们必须探索工业设计的新方法，并遵循一定的准则，只有这样才能够更好地把环境保护融入工业设计中，更好的造福于人类，以“人”为本，为人服务。
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电路设计思想方法 篇7
关键词：地震,强度,抗震思想,抗震设计
2008年5月12日,在四川汶川县发生的8.0级地震,对我国造成了巨大的损失。地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。地震具有突发性的特点,至今可预报性仍然很低。我国属地震多发国家,需要考虑的抗震设防因素很多,因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。我国的抗震理论从20世纪50年代开始,经过几次修订,逐步形成自己的特色。根据2008年7月30日发布的新规范GB 50223-2008增强了抗震设防能力的要求,提高了某些建筑的抗震设防类别。要想更好的执行新规范就必须明确抗震规范制定的基本思想和抗震设计的基本原则。下面着重从以下几个方面阐述。
1 抗震规范中的基本抗震思想
地震分为小震、中震和大震。所谓小震指的是常遇地震,50年内出现的概率大约为63%,重现期为50年。中震是指50年出现的概率约为10%,重现期为475年。而大震指的是罕遇地震,50年出现的概率为2%～3%,重现期为1600年～2400年。对于偶然性和随机性很大的地震荷载,要想使结构强度一定大于结构反应,几乎是不可能的,而且是十分不经济的。
在“小震”作用下,要求结构不受损伤或不需修理仍可继续使用。从结构抗震分析角度来说,就是要求结构在“小震”作用下保持弹性反应状态,而不进入使建筑物中断使用和产生非结构构件破坏的非弹性反应状态;同时结构的侧向变形应控制在合理的限制范围以内,目的是使结构具有足够的抗侧向力刚度。
设防烈度地震可修,当遭遇到中震作用时,结构可以有一定程度的损坏,经修复或不经修复仍可继续使用。从经济角度来说,维修费用不能太高。
对发生概率极小的罕遇大震。要求当结构在遭遇“大震”作用时,不应倒塌或发生危及生命的严重破坏。
这样一个抗震设防目标是非常经济合理的。
2 结构的抗震设计方法
2.1 基于承载力设计方法
基于承载力设计方法又可分为静力法和反应谱法。静力法产生于20世纪初期,是最早的结构抗震设计方法。静力法和早期的反应谱法都是以惯性力的形式来反映地震作用,并按弹性方法来计算结构地震作用效应。当遭遇超过设计烈度的地震作用时,结构进入弹塑性状态,这种方法显然无法应用。同时,在由静力法向反应谱法过渡的过程中,人们发现短周期结构加速度谱值比静力法中的地震系数大1倍以上。这使得地震工程师无法解释以前按静力法设计的建筑物如何能够经受得住强烈地震作用。
2.2 基于承载力和构造保证延性设计方法
以美国UBC规范为代表,通过地震力降低系数R将反应谱法得到的加速度反应值Am降低到与静力法水平地震相当的设计地震加速度Ad,Ad=Am/R。尽管最初利用地震力降低系数R将加速度反应降下来只是经验性的,但人们已经意识到应根据结构的延性性质不同来取不同的地震力降低系数。这是考虑结构延性对结构抗震能力贡献的最早形式。然而对延性重要性的认识却经历了一个长期的过程。与考虑地震重现期的抗震设防目标相结合,采用反应谱的基于承载力和构造保证延性的设计方法成为目前各国抗震设计规范的主要方法。
2.3 基于损伤和能量的设计方法
在超过设防地震作用下,虽然非弹性变形对结构抗震和防止结构倒塌有着重要作用,但结构自身将因此产生一定程度的损伤。而当非弹性变形超过结构自身非弹性变形能力时,则会导致结构的倒塌,并由此形成基于结构损伤的抗震设计方法。从能量观点来看,只要结构的阻尼耗能与体系的塑性变形耗能和滞回耗能能量大于地震输入能量,结构即可有效抵抗地震作用,不产生倒塌,由此形成了基于能量平衡的极限设计方法。基于能量平衡概念来理解结构的抗震原理简洁明了,但将其作为实用抗震设计方法仍有许多问题尚待解决,如地震输入能量谱、体系耗能能量、阻尼耗能和塑性滞回耗能的分配以及塑性滞回耗能体系内的分布规律。另外,直接采用损伤和能量作为设计指标不易被一般工程设计人员所采用,因此一直未得到实际应用。
2.4 能力设计方法
20世纪70年代后期,新西兰的T.Paulay和R.Park提出了保证钢筋混凝土结构具有足够弹塑性变形能力的能力设计方法。能力设计法的具体思路有三步:1)选择一个可接受的塑性变形机构。引导框架结构或框架—剪力墙(核心筒)结构在地震作用下形成梁铰机构,即控制塑性变形能力大的梁端先于柱出现塑性铰,即所谓“强柱弱梁”。2)避免构件(梁、柱、墙)剪力较大的部位在梁端达到塑性变形能力极限之前发生非延性破坏,即控制脆性破坏形式的发生,即所谓“强剪弱弯”。3)通过相应的构造措施,保证可能出现塑性铰的部位具有所需的塑性转动能力和塑性耗能能力。通常通过箍筋加密,限制轴压比等措施来给予保证。
2.5 基于性能/位移设计方法
基于性能的工程从本质上说不是一个全新的概念,自从20世纪20年代美国第一个建筑规范UBC(Uniform Building Code,1927年)问世以来,基于性能的工程就是美国设计实践的一个目标。初始的目的是允许结构安全地度过地震,没有倒塌或者生命安全之虞。进入20世纪70年代,基于性能的工程扩展到结构的地震修复地震反应的损伤控制等方面
我国抗震设计规范中规定的三阶段设防的抗震设计其实也就是一种基于性能的抗震设计。基于性能的抗震设计把结构的性能目标作为结构抗震设计的目标,针对结构在不同水准地震作用下所要求的性能目标进行设计。简单地来说,基于性能的抗震设计就是使结构抗震性能的能力大于一定设防水准下对结构性能需求具有所规定的可靠度(或失效概率)。无论是基于性能还是基于位移,抗震设计的难点仍然是结构进入非弹性阶段后结构性态的分析。在基于位移抗震设计方法研究中,值得推荐的是能力谱法。该方法由Freeman于1975年提出。近几年研究人员对能力谱曲线以及需求谱曲线的确定方法做了进一步的改进,使得该方法成为各国推进基于位移设计方法的一种主要方法。
3结语
本文在回顾结构抗震思想和设计方法的基础上,探究了结构抗震原理,分析了各种设计方法的优缺点,希望设计人员能根据新的抗震规范运用好抗震设计方法,使得结构功能与外部条件一致,并充分发展先进的抗震设计理念,更好地解决构造处理问题,利用定量的计算进行抗震分析,充分发挥结构的功能并取得与经济的协调
参考文献
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电路设计思想方法 篇8
关键词：进化方法,汽车造型,优化设计方法,交互式评价
0 引言
传统的汽车造型设计过程主要分为设计任务分析、人工造型概念生成和造型设计方案完善与冻结三个阶段[1], 其中, 人工造型概念生成阶段是整个过程的核心, 主要依靠设计师个人的灵感创意和设计经验进行创作。整个设计过程中存在着造型概念生成基于灵感的不可控性, 以及对造型、工程、人机、品牌等知识的整合存在断层问题, 对造型美学的评价存在模糊化、随机化问题等。
针对上述造型优化设计方法中存在的问题, 不少学者进行了有关汽车造型优化和现代设计方法的研究。如:张文泉[2]提出了产品造型基因以解释形态产生中的“遗传”和“进化”现象, 并将该概念应用于汽车造型演变研究;Taura等[3]采用一种适应演变型外形表示法实现了人造卫星的外形设计, 即用繁殖规则与外界环境进行交互来实现人造卫星的造型生成;胡伟峰等[4]提出了一种基于用户期望的汽车造型评价方法;Mc Cormack等[5]基于人机方法和机械标准研究了汽车造型的逻辑关系。上述整合工程方法和造型方法进行的设计造型研究, 对辅助创意生成和造型逻辑研究有重大帮助。
目前, 汽车造型设计存在的不足是:①在造型概念生成的初期, 缺乏应有的工程、人机和品牌等知识的共同参与[6,7];②缺少以目标车型为标杆的造型意象[8]创新;③缺乏能辅助设计师生成和优化新造型概念的智能化尺度软件和设计方法。
为解决上述问题, 本文基于遗传算法和交互式评价方法, 提出了一种基于进化思想的汽车造型优化设计方法。该方法以整体进化为先导, 首先将汽车造型问题映射到数学模型上, 然后利用遗传算法生成新的设计方案, 并用量化的几何、人机和品牌等影响因素构建的多目标设计空间来进行新方案的生成约束和输出约束, 当新的设计方案满足多目标设计空间约束时, 输出其方案, 然后再以目标车型的造型意象为标杆, 利用交互式方法对其输出方案进行评价, 最后将评价结果作为适应度代入遗传算法中继续进行迭代, 直至方案满足多目标最优为止。以小型两厢车中的某车型为例, 其造型设计结果初步证明了该方法的合理性和可行性。
1 构建汽车造型多目标优化数学模型
首先, 本文提出的方法融合了设计方法和工程方法。对于工程方法来说, 进行工程表达和计算的前提即为数学模型, 这就需要首先将汽车造型意象这样一个比较复杂和感性的问题映射到数学模型上, 即汽车造型多目标优化设计变量的设计;其次, 汽车造型设计中存在着多种问题的同时求解, 比如如何辅助设计师在设计初期进行概念创新, 如何保证生成的车型携带有目标车型的造型基因, 如何对产生的设计方案进行评价, 如何兼顾人机、品牌等约束与设计创意自由性间的冲突和平衡等。要实现上述目的的前提是, 汽车造型优化设计方法必须具有多目标的特征, 主要体现在:
(1) 计算机智能生成的造型概念需要满足几何阈值目标, 即生成的造型体量不能超过其车型的阈值。
(2) 生成的造型概念需要满足几何逻辑目标, 即造型局部之间的关系必须基本符合其车型的几何造型逻辑。
(3) 生成的造型概念要满足一定的人机和品牌目标, 即造型必须基本满足其车型的人机标准和符合目标车型的品牌规则。
同时满足上述三目标的概念才能可视化输出, 才能进行美学评价, 否则, 其造型会被计算机自动淘汰。
1.1 汽车造型多目标优化设计目标
本文以小型两厢车中的某品牌车型为例, 提出一种基于进化思想的汽车造型优化设计方法。该方法以构建汽车造型的数学模型为前提, 能综合解决造型概念生成智能化中的工程和人机品牌等信息在造型概念前期的约束问题, 以及美学评价的规范化和科学化问题。
1.2 汽车造型多目标优化设计变量
如何将汽车造型的关键变量抽取出来并映射到数学模型上, 一直是汽车造型设计研究中的重点和难点。汽车造型概念设计, 首先是由设计师用特征线的形式将构思表达出来, 随后在特征线的基础上建面并最终构建其意向模型。特征线在汽车造型的建构和解构中有着重要作用[9]。文献[10-11]研究表明, 特征线是特征面与特征点的中间层, 是汽车复杂曲面造型的一种合理抽象形式, 汽车整车造型可借用其形式, 采用20条特征线进行表达。特征线中的侧面顶型线对其品牌的延续有着重要的影响。由于汽车侧面轮廓线带有汽车车型、总体布置和造型风格信息, 与汽车形态意象存在重要关系[12], 故本文选取侧面轮廓线作为汽车造型意象的映射对象进行汽车造型进化研究。
为便于算法编码, 本文基于汽车外形特征线的形式化定义以及特征线和特征点的抽取方法, 将特征线转化为特征点, 并用贝塞尔曲线将其15个点连接成图1所示的普通小型两厢车外轮廓线。
基于贝塞尔曲线的特性, 15个特征点中, 8个为曲线锚点 (Pi, i=1, 2, …, 8) , 以实心点表示;7个为曲率控制点 (Ci', i'=1, 2, …, 7) , 以空心点表示。将15个点的x、y坐标作为汽车造型基因, 从而形成该种车型造型的设计基因向量, 其造型设计变量表达式为
式 (1) 的映射过程如图2所示。
1.3 汽车造型多目标优化设计空间
在汽车造型设计过程中, 不仅需要考虑美学因素, 同时还需要考虑其几何阈值、几何逻辑和人机品牌等多种因素的约束。图3所示为理想的约束逼近构成的虚拟设计空间, 在其空间内部设计师可以自由地发挥创意, 但超出了该设计空间约束的设计由于其工艺的难以实现或不符合品牌规范等原因, 即使美学特征非常出色, 也必然会被淘汰。表明只有在该空间内部的设计才是合格的设计, 亦即满足该空间约束是评价其造型美学特征的前提, 这个空间即为汽车造型设计的多目标优化设计空间。
1.3.1 几何阈值约束
不同的车型具有不同的体量和特征信息[13], 为了辅助后续的进化算法确定约束阈值, 从而保证进化结果中不会出现完全脱离汽车特征的个体, 必须事先获得目标车型的几何特征与变化区间等信息。根据国家汽车分类标准GB/T 3730.1-2001和相关的技术法规与人机信息, 采用时间序列分析法, 先抽取目标车型所在车型中的所有车型侧面轮廓线特征点 (图4) , 然后进行特征点叠加提取和极值筛选, 便可得到目标车型所在车型造型基因演变阈值空间向量和, 其阈值约束表达式为
式 (2) 的约束图解如图5所示。
1.3.2 几何逻辑约束
汽车造型设计中存在着一些潜在的几何逻辑规则约束, 如小型两厢车中后箱高度应比前箱的进气格栅高一些等。另外, 在其造型设计变量中存在着一些参数之间的逻辑规则约束, 通过有针对性地制定某些规则可以减少变量的个数。例如为了保持轴距, 在图6所示的所有个体特征点中, P1点的横坐标和P8点的横坐标与纵坐标一直是保持不变的, 也即这三个变量不作为设计变量参与后续的计算。另外, 由于汽车特征线具备汽车造型几何特征意义的先决条件是P1~P3之间的曲线连续, 即C1、P2、C2同线, 同理, C3、P4、C4同线, C4、P5、C5同线, C6、P7、C7同线。为降低风险、减少变量, 并保证特征点间的曲线连续, 特规定C1、C3、C5和C7四点的纵坐标值都通过其他特征点的坐标值计算得出, 计算采用的原理是三点中任意两点斜率相同则三点共线。其计算表达式为
根据P点和C点的几何逻辑关系, 可得到图6中P点和C点的生成和约束规则 (P'n和C'n'为生成点, 其中, n=1, 2, …, 8;n'=1, 2, …, 7) 共60个 (图6中只显示了部分规则) 。其表达式为
由于小型两厢车中后箱高度应比前箱的进气格栅高度要高一些 (图7) , 故当n=7时, 有
1.3.3 人机、品牌约束
本文的人机和品牌约束研究基于Ekam[14]的人机方法和Mc Cormack等[5]的形状文法研究结果而展开, 通过对生成的锚点和曲率控制点之间的人机和品牌逻辑关系进行约束, 保证了更多可能符合人机要求与品牌特征的汽车造型样本不被遗弃。例如, 当驾驶者由眼椭圆范围目测到P4相对于P3的后倾程度为60°时, P4与P3的高度差应为200 mm, 故当n=4时, 有
由目标车型的品牌特征得到的进气格栅高度关系如图8所示, 图中, 当n=2时, 有
2 汽车造型多目标优化基本方法
本文以汽车造型多目标优化数学模型为前提, 提出了汽车造型多目标优化方法。该方法以遗传算法为基本框架, 首先引入交互式评价模块对生成输出的子代个体造型进行评价;然后引入多目标设计空间约束模块从几何、逻辑和人机品牌等方面对生成的个体在输出前进行约束, 以保证其满足该车型和品牌的基本条件;最后, 对生成的个体进行造型意象评价, 并对经过评价后的个体继续进行迭代选优, 直到实现汽车造型优化计划设计目标为止。其流程如图9所示。
2.1 遗传算法模块和多目标设计空间约束模块
遗传算法模块是整个方法的框架基础, 设计空间约束模块用于对进化出的新个体在输出前进行基本的筛选。在汽车造型特征进化中, 受上市车型数量有限、初始种群个体较少 (一般为5~8个) 等因素制约, 通常采用小种群算法Micro-GA从每代中选出4个个体与目标车型一同组成进化种群, 并基于Holland遗传算法和汽车造型进化的特殊情境进行优化。为了能将目标车型的基因最大限度地保留下来, 常采用精英进化[15]的方式进行筛选择优, 以确保每代目标车型都被选择保留下来并且适应度最大。每次选择时, 都按适应度大小随机从父代种群中选出2个个体进行交叉变异等进化操作并生成下一代新个体。
将前述设计空间中的几何阈值约束、几何逻辑约束以及人机和品牌约束共同作为多目标设计空间约束用于验证进化生成的新个体, 其规则核心为, 输出满足上述约束的个体, 并对其进行交互式评价, 淘汰不满足上述约束的个体, 并重新选择个体进行交叉变异, 生成新的个体, 如此循环往复, 直至满足约束条件为止。
在一般的进化算法中, 交叉概率 (Pc) 的通常取值范围为0.25~0.75, 变异概率 (Pm) 的通常取值范围为0.01~0.2。由于遗传进化的初始种群规模通常在100个个体以上, 而汽车造型往往因其复杂性和受案例范围的限制, 进化的样本只有5个个体, 故在造型时适当增大变异概率, 有利于强化下一代个体的创造性和启发造型设计师的灵感。通过多次调试发现, 变异概率在0.2~0.4之间取值较为合适, 因此, 在本文实例的侧视顶型线进化过程中, 将变异概率取为0.3, 交叉概率取为0.55, 和普通的进化算法没有太大区别。
2.2 评价模块
评价模块用于对进化生成的新个体进行造型美学评价。由于评价需要以目标车型造型意象为导向, 故借用Zhang等[16]通过问卷实验抽取目标车型造型意象高层语义 (即比较抽象的语义如可爱、素雅等) 的方法, 为目标车型抽取高层语义期望意象形容词, 然后将抽取出的高层语义映射到特征操作语义 (即比较具体的语义如圆润等) 上, 最终利用特征操作语义对进化出的个体进行问卷实验打分并得出结果。
美学评价中有大量的基于语义的造型评价方法, 如Osgood语义差异法[17]、层次分析法[18]等, 其方法大都采用先获取期望意象形容词, 然后按量表进行打分, 并通过对分值进行优化处理而得到全面准确的评价意见。上述基于语义的评价方法因具有可快速得到感性评价量化结果以及可以指导下一步的设计和研究工作等优点而得到广泛应用。由于应用高层语义进行造型评价时, 不同的人有时会存在不同的感观反应, 这种感观性偏差会导致评价结果的可信性大大降低。而作为低层语义的特征操作语义, 由于其感性程度较低, 个体理解差异性较小, 故作为评价工具比较可信。
文献[15]研究发现, 高层语义和特征操作语义间存在一定的映射。为了规避高层语义评价可信性差和特征操作语义表意性弱的问题, 本文在设计造型评价方法时, 将目标车型的高层语义映射到若干特征操作语义上, 让评价者面对较为具体的特征操作语义进行评价打分 (分值为1~5分) , 之后按权重聚合即可得到最终数值评价结果, 将评价数值作为该个体的适应度代入算法中继续迭代, 直到获得意向的优质个体。上述流程方法既可发挥高层语义和特征操作语义的优势, 又可规避造型语义评价的劣势。其流程如图10所示。
2.3 迭代终止条件
创意实际上就是一种探索, 优化方法如果用得太早, 就会导致探索性减弱。当设计参数由可变变为确定时, 解空间就变得愈加受限, 随后的变化选择自由度就越小。因此, 对于前期造型设计来说, 需要的是设计空间, 而非设计集中。而对于造型进化而言, 需要的是提供一个有传承性的良好的解, 而非一个单一的孤立解。在用该方法计算的第五代以后的进化结果中, 如果有连续两代出现至少3个评分大于等于4 (总分值为1~5) 的个体时, 即认为达到了目标设计空间的设计要求, 可终止进化。
3 汽车造型多目标优化方法实践案例
选取小型两厢车中某品牌车型作为目标车型, 按前述方法从目前市场上甄选出与目标车型差异度最小的4款车型, 然后将其与目标车型一起共同组成表1所示的初始种群矩阵表。
表2所示为抽取该类车型造型基因演变阈值Q而形成的小型两厢车造型基因演变阈值空间。
本文经过约束评价后的个体进化迭代计算至12代终止。为了让目标车型的基因遗传下去, 将每代目标车型都作为最优个体进行优化迭代, 最终得到图11所示的48个新车型。
图12所示为从图11中的48个新车型个体中再次择优选出的8个优质新车型个体 (适应度最高) 。图13为设计师按个人喜好在8个优质个体中选择一个, 然后根据其侧面轮廓线的启发并结合人机和市场定位等进行发散, 设计并绘制出的样车草图。图14所示为在图13草图基础上经过精致细化而得到的最终样车设计方案。
4 结论
(1) 总结出综合解决各方面问题的结构完整的汽车造型多目标优化设计方法。该方法通过将汽车造型意象映射到数学模型上, 然后在设计空间内进行进化和评价迭代, 从而获得最优的汽车造型优化设计方案。
(2) 提出了汽车设计空间的概念, 该空间是用几何阈值、几何约束和人机品牌约束等共同逼近而形成的内部汽车造型自由虚拟空间。在该空间内部, 设计师可以自由地发挥创意, 但强调只有在该空间内部的设计才是合格的设计。
电路设计思想方法 篇9
JAVA传统随机数产生方法有两种:一种是利用java.lang.Math.random()静态方法,产生随机数范围是[0,1);另一种是创建java.util.Random对象,再利用nextInt()、nextFloat()等函数产生随机整数、浮点数等。两种方法的共性是每次调用一次都产生一个随机数,且仅是基本数据类型。但有的时候,需要产生定长序列元素随机排列。定长序列有三种形式:基本数据类型数组、对象数组、对象容器。例如若已知int a[]={1,2,3,4},则{2,4,3,1}、{2,1,4,3}等是数组a的随机排列;可知若简单地应用上述两种随机数生成方法是不行的。文中对这一类定长序列的随机数排列问题加以讨论。
1 定长序列元素随机化设计思想
1.1 总体设计思想
关键是设计好序列随机化生成算法。可以借鉴C++标准模板库中的random_shuffle算法,它有以下两种方式:
(1)内嵌算法,主要通过位运算产生均匀分布的随机排列,关键代码如下所示。
(2)自定义算法,产生希望的随机排列,关键代码如下所示(_R是所定义的函数,其中包含自定义随机算法)。
内嵌均匀随机分布算法及自定义算法调用框架都是专家级的,因此只要把它们移植到java中,就能实现专家级的定长序列元素的随机排列功能,这即是文中论述的随机化设计思想。
1.2 总体实现框图
C++标准模板库中random_shuffle是泛型函数,可适用基本数据类型及对象。但是java中泛型参数只支持类对象,不能是基本数据类型。因此在java中:对基本数据类型而言只能一对一编程;对类而言,可采用泛型参数。前者框图如图1所示,后者框图如图2所示。
2 关键代码分析
以图2中描述的类对象类型随机数为例加以说明,有以下两种情况:对象数组及对象容器的随机排列。
2.1 对象数组随机排列
分为两种情况:均匀分布及自定义算法的随机排列。
2.1.1 均匀分布随机排列
图2中类ObjRandImpl中对应函数如下。
可看出该函数移植了2.1部分中所描述的内嵌算法。
2.1.2 自定义算法随机排列
根据图2类图,涉及的功能类如下所示。
rand函数for循环过程与2.1部分中所描述的自定义算法是一致的。其第2个参数是多态性质,表明自定义算法实现类必须实现IRand接口。IRand接口中定义了函数getIndex,返回与当前数组下标n待交换元素的数组下标变量值,total表示数组总长度。例如:若想让前total/2个元素随机排列,后total/2个元素随机排列,定义类MyFunc如下所示。
2.2 对象容器随机排列
即对象存储在Vector、ArrayList、LinkedList等基本序列容器中,这些容器都有共同的父接口List。因此图2中泛型函数定义为rand(List
从图中可以看出:由于基本序列容器中都有toArray()函数,因此只须把对象容器转化为对象数组,执行已编制好的对象数组的随机化函数,再修改对象容器中每个元素的值即可。
3 灵活管理随机化功能模块
文中以图2中接口ObjRandIntr内容来论述的,仅有一个实现类ObjRandImpl。若ObjRandIntr接口有多个实现类,每个类中又需要许多自定义算法类,很明显需要工厂模式来管理这些类对象。其实采用spring框架就可以完成所需功能,避免了人为的低层次的工厂类的开发。
例如,某rand.xml配置文件如下所示。
通过此配置文件可加载功能类ObjRandImpl及自定义算法类MyFunc。例如:若Vector
可知:若配置文件中还有标识符“ObjRand2”对应功能模块,还有标识符“ObjFunc2”对应算法类,那么上述代码只需把getBean(“ObjRand1”)改为getBean (“ObjRand2”),getBean(“ObjFunc1”)改为getBean(“ObjFunc2”),其余不变,就可完成所需的另外一个随机排列功能。
因此借助Spring框架,可以编制非常灵活的选择随机化功能模块及其组合程序。
4 结束语
主要在JAVA中移植了C++标准模板库中random_shuffle随机算法,一方面体会到了其精妙之处,另一方面可以少走弯路,直接在JAVA中加以应用。
当然,最初的AryRandIntr、ObjRandIntr,特别是自定义算法接口IRand是否完善;spring配置文件rand.xml还应配置哪些内容等等。这些都是今后需要进一步研究的问题。
摘要：论述了定长序列元素的随机化。通过移植C++标准模板库的随机函数,可方便实现ja-va下给定基本数据类型数组、对象数组、基本序列容器元素的随机化。并可运用spring框架加以封装,形成更强大的随机化管理功能。
关键词：随机化,标准模板库,spring框架
参考文献
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电路设计思想方法 篇10
2006年, 周以真教授提出了计算思维的概念[1], 为计算机的学习和教育引领了新的方向, 并使计算机教育界从思想上发生新的变革。计算思维就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法, 把一个看来困难的问题重新阐述成一个知道怎样解决的问题, 提出了面向问题解决的一系列观点和方法。
计算思维的特点是概念化, 而不是程序化, 强调思想在程序设计中的核心地位。苹果的创始人乔布斯说:“在这个国家的每个人都应该学会怎样用计算机编程, 因为它教会你怎样思考。”这句话的第一个观点指出程序设计是未来社会的一个普遍性生存本领, 所以程序设计课程将会继高等数学、大学物理、大学英语之后, 成为高等学校教育中必不可少的一门基础课;而第二个观点更加关键, 它指出编程最主要是要培养一种新的思维方式, 即计算思维。计算思维是通过算法的构造和实现来解决给定问题的一种思维方式, 是程序设计的核心思想。科技进步日新月异, 各种新的程序设计语言、各种新技术纷繁而至, 在这样一种发展态势下, 任何的语法知识都是具有片面性和局部性。这些知识在学生的不断成长中, 都会逐渐被淘汰、被遗忘。只有从中总结出来的思想才会在大浪淘沙中存留下来, 为人生道路的成长做出贡献。大学教师自身都是从象牙塔的青春故事中漫步而来。在经过十几年的“被教育”之后, 蓦然回首, 已经记不住那些曾经学过、堪称经典的公式了, 但是这些教育所形成的思维方式已经完全融入到了日常的行为生活中。人们常说的文科生思维、理科生思维就是这种形式的典型代表。因此思想的传承才是一门课程的本质。
二、程序设计对学生的思想培养
程序设计都会培养学生哪些思想呢?首先是试错思想。程序很难一次性编好, 越大的程序越是如此。有经验的程序员都知道, 写程序易, 调试错误难, 几乎所有计算机工程项目都是在不断的改正中达到最后的成功。那么面对一个没有充分把握的事情, 是否应该望而生畏、畏葸不前呢?答案显然是否定的。微软的Windows操作系统存在诸多的攻击漏洞, 经常需要打各种补丁程序, 其安全性和稳定性上远不如Unix系统, 后者在服务器、工作站等需要超强稳定性的应用领域拥有绝对的市场占有率。但Windows系统在桌面用户市场上所向披靡, 归根结底就是Windows系统敢于创新、易于应用, 在不断的错误尝试中不断稳定, 并变得强大。这是试错思想的一个典型体现。将这种思想进行推广, 要求学生除了程序设计以外, 在日常生活中也要敢于尝试、敢于犯错误, 这样才是真正把一门课的思想理念融入到学生的骨髓中, 反映了教育的内涵。
其次, 要学会借鉴已有的优秀成果。程序设计课程的学习有一个重要特征, 学生一定要先学会“抄”。 很多课程都要求学生要自力更生, 要独立完成作业和练习。但是程序设计中存在很多经典和优秀的算法和模式, 对这些内容的掌握, 不仅可以帮助学生迅速了解课程内容, 而且为学生提供了如何学习、怎样学习的思路和方法。掌握这些经典算法的精髓, 能够在恰当的场合进行模仿和修正, 能够站在巨人的肩膀上, 使编程能力迅速上升一个台阶。
最后, 任何工作都应该精益求精。程序的精髓不在语法, 而在于算法。算法的灵魂在于效率, 也就是解决问题的速度。一个问题能够有很多种实现算法, 但实现效率千差万别。这虽然与计算机的硬件设备特征有关, 但更主要的是思路的设计。计算机没有思想, 它的工作过程只是一个简单的运行程序的过程, 因此必须由人来进行问题分析。计算思维主要就是通过人类的复杂思维, 找出一个适用于计算机的特点、能将计算机的性能和潜力进行最大化发挥的方法, 让计算机帮助人类找到问题的解。因此优化的思想对于程序设计非常重要[2]。
除了以上提到的三点, 其实很多计算机思想已经广为普及, 深入到大众的生活中。例如当平板电脑、智能手机发生故障时, 用户的第一反应是重启, 并且往往能解决问题。这是因为计算机为了降低硬件设备之间的速度差异性, 需要建立缓冲区, 当缓冲内容不同步时, 就需要通过重启来建立新的缓冲。总之, 程序设计中涉及到的很多思想方法都来源于生活, 同时也反作用于生活。教师在授课过程中, 总结、提炼这些思维方式, 并强调计算思维的培养, 才能真正发挥程序设计课程的作用。
三、实践是学会程序设计的基本方法
学生要想学好程序设计, 必须经过大量实践, 实践教学对于程序设计至关重要[3]。程序设计课程更偏向于学习技能, 而不是学习知识。知识与技能的最大区别在于, 知识是可以直接进行消化理解的信息, 而技能必须要经过大量实践才能掌握。例如学外语、骑自行车和游泳等都属于技能。如何才能学会游泳呢? 最佳方法就是先下水。因此实践是技能学习的基本方法。通过这些众所周知的技能学习, 可以得出以下结论: (1) 技能没经过练习绝对学不会, 甚至仅仅为了应对考试都做不到。练习就要花费时间, 只有在实践中不断探索和总结, 才能了解程序设计的思想核心。 (2) 一种技能只要经过大量实践, 每个人都能学会, 这是技能学习积极的方面, 只要认识到了程序设计是一种技能, 就不会对学习程序设计丧失信心。
四、学习程序设计的技巧
1.高效的课堂学习。计算机给人们生活带来的最大改变是提高了效率, 那么要求学生在学习时也要抓住效率这个特征。教师在上课内容上要精挑细选, 相比于学生自己看书, 要有更强的针对性, 尽量把语法知识浓缩在具有代表性和典型性的少量教学实例中, 使学生能够快速进入学习轨道, 以解决问题为主线进行知识学习[4]。此外, 课堂上一定要布置一些随堂练习, 并要求学生必须亲自实现。这个练习的目的不在于结果的正确性, 而是让学生了解自己的学习状况和掌握程度, 并针对弱点进行知识补全, 是顺利学习程序设计课程的必要环节。
2.把握整体, 不要过于纠缠细节。要求学生在进行程序设计时要从总到分, 逐步细化。程序设计首先要理解问题, 形成思路;然后根据问题建立模型, 挑选解决问题的算法;最后才是编程实现。代码只是思想的最终表现形式, 是在思想的指导下完成的。因此编程前应先写框架, 然后在目标的指引下, 有序完成整个代码。只有这样在遇到细节问题时, 才不会迷失。学习程序设计不是学习每个语法的准确定义, 而是掌握思想, 综合应用, 提高解决问题的能力, 不要过于纠错细节。就像人类不能准确解释每个字的具体定义, 但是总能听懂每句话所表达的含义。只有掌握了这个特点, 才能跳出语法的迷惑, 掌握程序设计的本质内涵。 不纠缠细节并不代表细节知识不需要掌握。计算机是精确的科学, 一个标点符号的错误都会决定整个程序的成败。只有熟练掌握了基础知识, 才能做到综合应用, 才能真正地注入自己的思想。
3.要学会自我学习。教育的精髓是“授人以渔”, 培养学生终身学习的能力是程序设计的一个重要要求。 计算机学科在摩尔定律的指引下高速发展, 任何新知识都快速地变成了旧知识。只有掌握学习方法, 才能紧跟时代的步伐。在“互联网+”的时代里, 提供了众多的自我学习方法。网络搜索引擎可以将全世界的资源汇集到自己身边。慕课、SPOC、创课等一系列崭新教学方式的出现, 都可以帮助提升自我学习的质量。以方法为舟进行自我学习, 才能尽快脱离老师的指导, 形成自己解决问题的思路和方法, 形成独立的学习模式。
五、总结
程序设计是未来社会人人都需要掌握的一门基础技能。本文强调培养计算思维才是学习程序的本质内容, 并深入探讨了试错思想、借鉴思想和优化思想等为代表的, 在程序设计过程中建立的典型思想。并进一步强调在程序设计过程中, 实践比理论学习更重要, 本文总结的几种实践技巧着重培养学生解决问题的能力和终身学习的能力, 能够指引学生更好地掌握计算思维。
摘要：程序设计是全国高校普遍设立的一门计算机基础课。传统的教学过于重视语法的讲解, 忽略了掌握计算思维这个本质内涵。为了强调思想在程序设计学习中的重要性, 对程序设计的思想建设进行了深入分析, 提出培养计算思维才是程序设计课程的本质。在此基础上, 指出实践才是一门偏重技能训练课程的基本学习方法, 并提出了几种具体的实践技巧, 帮助学生掌握程序设计课程内容, 提炼计算思维。
关键词：程序设计,计算思维,技能,实践
参考文献
[1]Jeannette M Wing.Computational Thinking[J].Communicationsof the ACM, 2006, 49 (3) :33-35.
[2]陈道蓄, 陶先平, 钱柱中, 赵建华, 吴小兵, 程龚.重组计算机专业基础课程, 促进学生能力培养[J].计算机教育, 2012, 23:2-5.
[3]肖捷, 肖海容.C语言程序设计实践教学方案研究与设计[J].东莞理工学院学报, 2012, (05) :105-109.
故事与思想方法 篇11
一、司马光砸缸与逆向思维
司马光砸缸是同学们比较熟悉的一个故事.人掉进水里，按习惯性思维，是把人从水中捞出来，而司马光不能做到从水中捞人，于是他寻求变异，从另一个角度思考：让水离开人！因此他果断地用石头砸缸放水，救了小伙伴.从此，司马光砸缸救人的事迹被传为佳话，流传千古.司马光砸缸救人，从思维的角度讲，他是成功地运用了逆向思维.
在解决问题的过程中，对已知信息可以多方向、多角度地思考，不局限于原来的方法，可用逆向思维的办法解决问题.
例1有一天刘明和李亮驾车去动物园，在路上，他们有一段对话.
刘明：“看前面的那辆大卡车，开得真快，但是我们可以赶上它.现估计它以每小时65千米的速度匀速前进，而我以每小时80千米的速度匀速追赶.假设我们现在正好在它后面1.5千米，如果我们不去超他的车的话，那么就肯定会同它相撞.李亮，请你告诉我，在相撞前一分钟，我们与它相距多远？”
李亮：“那很简单，在相撞前一分钟，我们与它相距250米.”
李亮答对了吗？他为什么答得这么快？他是怎么算的？
解析：这个问题若考虑用列方程或者更加“高级”的方法，那就搞复杂了.而且李亮也不能马上算出答案.他是怎么算出来的？实际上他是从时间上倒过来考虑，马上得出答案的.由于卡车以每小时65千米匀速行驶，小车以每小时80千米匀速前进，所以每小时小车比卡车多走15千米，即每分钟小车比卡车多走250米.因此，在相撞前一分钟，小车与卡车相距250米.
刘明提出问题时，小车落后于卡车1.5千米，其实此条件对解这个问题是多余的，不管这两辆车之间的初始距离是多少，该题的答案只有一个！这种思考方法很值得借鉴.
二、神童量水与分类思想
有一天，一位国王在后花园里散步，忽然指着水池问身边的大臣：“池中有几桶水？”大臣们都被这古怪的问题问住了，谁都答不上来.这时，有位大臣奏道：“城东有个小孩，人称神童，要不叫他来试一试？”于是国王下令宣小孩进宫.小孩听了国王的问题，眼睛眨巴了两下，随口答道：“如果桶和水池一样大，就是一桶水；如果桶比水池小一半，就是两桶水；如果桶的大小是水池的三分之一，就是三桶水；如果……”没等小孩说完国王便连连赞道：“答得好，答得妙！真是聪明过人.”
细细品味上述故事，小孩的确答得妙，妙在一个众人认为不易回答的问题，小孩能分情况考虑巧妙地答出，他这种思考问题的方法，实质上就是分类讨论的数学思想方法.
例2数一数图1中有几个三角形.
解析：我们按以下步骤分步进行：（1）先看图形的上半部分（如图2）.如果把4个小三角形中的每一个都看做“基本单位”，那么每2个相邻的基本单位又可构成三角形，这样的三角形有3个，每3个相邻的基本单位可构成2个三角形，4个基本单位构成1个大三角形.于是图形的上半部分共有三角形：4+3+2+1=10（个）.（2）如图3，同理图形的下半部分也有10个三角形.（3）再看整个图形，将中间的线段去掉，如图4，这里有4个三角形，都以AA′为公共边.因此，图1中共有三角形：10+10+4=24（个）.
利用分类思想数图形的个数，可以使复杂问题简单化，解决问题的过程更加清晰、有条理.分类时，要做到既不能重复，也不能遗漏某些部分，当然同一问题也可能有多种分类的方法.
三、“大敦穴”的发现与归纳法
有一个樵夫经常犯头疼病，但找不到治疗的办法.有一次，这个樵夫上山去砍柴，无意中碰破了脚的大拇指，出了一点血，但这时他却感到头部不疼了，当时他也没有在意.后来，他的头疼病复发，在砍柴时又偶然碰破了上次碰破的地方，这时他的头疼又好了，这次却引起了他的注意：奇怪，为什么碰了这个部位，我的头疼就好了呢？于是便记住了这个部位.以后，每当他犯头疼病的时候，就有意识地去刺破这个部位，结果头疼马上就好了.这个樵夫所碰的部位，就是现在人体穴位中的大敦穴，它在脚的大拇指的指甲的外侧根部.这个樵夫发现大敦穴的过程，就是采用了“归纳法”的思想.
归纳法就是从特殊的具体的认识推断出一般的抽象的认识的一种思维方法.它是科学发现的一种常用的有效的思维方法.
例3用长度相等的小木棒按图5所示的方式搭三角形，按照这样的规律搭下去，搭建第10个图形需要（）根小木棒.
解析：如图6，从第1个图形到第10个图形，在每个图形的内部，由独立的三根小木棒搭建而成的小三角形的个数分别为1，（1+2），（1+2+3），（1+2+3+4），…，（1+2+…+10），所以第10个图形需要小木棒的根数为（1+2+…+10）×3=165.
电路设计思想方法 篇12
纵观国内外所发生的地震案例中, 我们可以从中了解概括下, 地震所带来的灾害往往是由于房屋等建筑物的倒塌所引发的二次灾害, 其中包括掩埋、砸伤人员等。因此, 对于一些地处地震频发的地区来说, 想要减少地震所带来的伤亡, 就必须在建筑结构抗地震能力上加以良好地设计, 做好建筑物抗震设计的工程质量控制, 以此来保证建筑物整体结构的安全性和稳定性, 从而达到抗地震的目的。
1 地震的破坏原理
1.1 地震的灾害性
地震具有瞬间性, 地震发生是一瞬间的事情, 地震的作用时间很短, 最短才十几秒, 最长则是2~3min就会造成山体崩裂和房屋倒塌, 让人防不胜防。地震使大量的房屋倒塌, 是造成人员伤亡的元凶, 特别是地震发生在人们熟睡时。随着城市化发展的进程, 用地的紧张使得房屋建筑在空间上越来越密闭, 据统计每一次地震发生后造成的伤亡总是比上一次地震所带来的伤亡更为严重, 这主要是房屋的抗震结构不够完善。有专家认为, 约60%的死亡是抗震能力差的砖石房屋倒塌所造成的, 所以提高建筑结构抗地震能力的设计有着至关重要的作用。
1.2 地震对建筑构造的破坏
结合震区建筑物机构破坏程度分析, 当地震发生时, 由于受到地震震波的影响, 地面和建筑物底层会发生强烈的震动。随后, 这种波动会将地震的作用力传递到建筑的结构本身, 从而导致建筑结构失去平衡性, 严重的将会发生倒塌。地震发生的时候都会产生地震波, 地震波的传播方式有3种。
1.2.1 地震纵波
上下震动, 首先到达地面纵波, 地震纵波对建筑物结构的破坏一般不会有太大的破坏力。
1.2.2 地震横波
地震所发出的地震横波到达地面后, 此时的地震波的传播方式是水平的震动传播, 这样的地震波所带来的破坏是很大的, 容易对建筑物的结构破坏极其大。
1.2.3 地震波的混合波
这就是横波与纵波的混合, 当这两种震波相遇时对建筑物结构的考验是最大的。一般来说, 混合波一旦到达地面后, 地面的建筑物便会因波动的影响而产生剧烈的震荡, 再加上建筑加速度力和建筑物重心力相遇后, 形成一种不定向的合力, 最终就导致了建筑物结构发生倒塌[1]。
2 影响建筑结构抗震能力的原因
2.1 材料上
建筑施工是一项繁琐而又复杂的系统工程, 尤其是在建筑结构的施工上, 其建筑物的质量取决于建筑工程材料的选取。在施工管理和施工技术上, 建筑结构施工所用的材料质量越好, 那么建筑结构的稳定性就越高, 地震对建筑结构的破坏性就会越小, 反之就越大。因此, 在建筑材料上的选择就尤为重要, 为了更好地保护建筑物和人民的生命财产安全, 应尽量地选择抗震性能较好的建筑施工材料, 达到减少地震所带来的破坏和损失。
2.2 工程上
在建筑物的整体施工中, 如果有一个施工环节出现了差错, 那么建筑物的施工质量都是会受到不同程度上的影响, 如果建筑工程受到了影响, 那么就降低了建筑物的抗震能力, 所以, 在建筑施工中做好施工质量的管理, 对提高并保证建筑结构的抗震倒塌能力有着至关的重要性, 某种意义上说施工工程质量是决定建筑结构抗震的关键所在[2]。
2.3 地形上
地震所带来的破坏性是不可逆的, 但地震的发生并不是随处可见的, 地震的发生需要一定的地质结构与地层的构造息息相关, 但是如果建筑工程的施工场地选择不当, 如在断裂地带、土质松软地带、河流地带、滑坡地带等危险地带建造工程, 那么就很难保证建筑工程在遇到地震来临时所发挥的抗震倒塌能力。所以, 为了避免这样的情况出现, 建筑施工前应该要详细地勘察地质、地形, 避免地震地带。
3 如何提高建筑结构抗震能力的措施
3.1 设计理念的改变
为了让建筑结构良好地发挥其抗倒塌能力, 在绘制设计图纸时应该要有抗地震倒塌的意思贯穿首位, 并执行在设计图形中, 尽量选中规则、简单等要领, 对建筑物结构的抗侧力、承载能力及质量变化考虑到设计方案中。
3.2 对地形的勘查
工欲善其事必先利其器。在对建筑物施工的场地及地形的选择上应当慎重考虑, 要避免山崖崩塌和河流泥石流易发的地段。建筑物的场所对建筑物抗震能力具有非常重要的决策作用, 所以, 充分勘查好实际中的地形和地质, 对选择最合适的建筑场地是必要的前期工作[3]。
3.3 建筑结构的强化
我们可以从地震对建筑结构破坏原理得知, 地震波的三种传播方式中纵波的破坏力最小, 但是当地震波的横波对建筑物产生影响时, 破坏力就上升了。因此, 在建筑物结构的设计上要保证主体与其他结构之间的可靠连接, 达到有效的抗地震倒塌能力上就必须加以重视。
3.4 对材料上的选择
俗话说好马配好鞍, 要对抗强大的地震灾害, 在建筑物材料上的选择和施工质量的监督就应加强重视。施工单位要有责任意识, 落实好工程质量。
4 结语
地震是自然灾害, 我们虽然不能控制自然灾害, 但是我们应该要学会去面对自然灾害。提高建筑结构抗地震倒塌能力就是我们学会面对自然灾害的自救方式。
摘要：地震是一种自然灾害, 当地震发生时, 地震对当地人民的生命安全和财产安全都产生严重的威胁和破坏性, 然而建筑的倒塌比地震更加存在隐性的危害。因此, 为了保障人民的生命和财产的安全, 有效的防止地震所引起的二次灾害, 就必须在建筑抗倒塌的工程环节上加以考虑。做好建筑结构的抗震设计, 切实提高建筑的抗震抗塌能力。本文将从地震对建筑结构破坏的原理着手, 对建筑抗震抗塌的设计进行探讨。
关键词：地震,建筑结构,倒塌
参考文献
[1]房琼莲.建筑结构的抗震概念设计[J].福建建筑, 2012, 11 (06) :5-6.
[2]谢卫兵, 袁海军.对建筑抗震性能的几点认识[J].工程质量, 2011, 12 (02) :11-15.
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