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2系统化机械设计方法
现代化机械设计正在向智能化、柔性化、系统化、信息化发展,而不再是把实现机械某一个单一的功能来作为设计的目标。从系统的角度为着眼点,机械系统设计过程中,为了让机械产品能够创造更高的经济效益和社会效益,必须要在产品制造技术、功能、性能等方面,充分利用先进的技术,让产品的结构产生质的飞跃。在对传统机械设备改造的过程中,系统化设计和控制技术的应用成为了不可或缺的重要因素。人们对于机械产品的功能的需求随着科学技术的飞速发展日益增多,这就导致了机械构造变得越来越复杂,产品寿命期逐渐缩短,机械产品更替的频率逐渐加快。尽管如此,机械产品实际上所展现出的功能仍然无法满足现代社会的需要。现在,计算机辅助设计已经广泛应用于整个产品设计的过程中,从最初的设计计算,到设计绘图,再到生产规划和加工制造,计算机辅助设计都充分表现了独特的优势并且成果喜人。然而,对于产品开发初期方案的设计,计算机辅助设计还是有着不足,不能完全满足设计的预期需求。如何让整个机械设计更加系统化,设计过程更有规律性,从而更好的应用计算机辅助设计,这是必须要考虑的问题。于是,系统化设计法应运而生,采用这种设计方法,可以将设计任务由抽象到具体,由浅入深进行层次的划分,然后对每一层次的既定目标和所采取的方法进行规划。系统化设计法的优势在于,每一个设计都是相对独立却又保持着有机的联系,这些个设计结合在一起,就构成了完整的机械系统设计。为使设计工作科学有效的进行,在机械系统过程中,首先要把一机械系统分解为若干个子系统,各个子系统相对比较简单,相互之间存在着联系,各子系统还可再分解为更小的子系统,以此类推,直至可以满足设计和分析的需要。系统分解时需要注意:首先要把握好分解数和层次。分解数太少和太多都不可以,太少则导致子系统仍很复杂,不利于进行模型化和系统优化,太多又会对总体系统的综合造成难题。其次,分界面不能过于复杂,可以在要素间结合枝数(联系数)较少和作用较弱的地方选择分界面。此外,通常机械系统工作时,能量、物料和信息三者之间存在着转换关系,从系统输入到系统输出的过程中,按一定的方向和途径流动,不可以中断或产生紊流,即便分解成各个子系统,它们的流动途径仍应畅通和明确,在设计过程中,必须保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。最后,需要了解到,系统分解与功能分解的不同。系统分解时,它把具有比较密切结合关系的要素结合在一起,其结构组成虽稍微简单,但其功能往往还有多项,每个系统仍是一个系统。而功能分解时,是按功能体系进行逐级分解,直至不能再分解的单元功能。
(1)机械电子技术的产品已经涉及到了很多工业领域,各行各业都有机械电子技术的渗入,而且在工业发达国家,像数控机床等有关产品已经大规模投入使用,极大地提高了生产效率。
(2)机械电子技术目前已经实现了从简单机械向集成化制造的过渡,出现了计算机集成制造系统CIMS,该系统以制造来控制信息流和物流,将原有部门之间的界限打破,实现了开发、生产、经营管理等方面的有机结合。
(3)现代激光技术已经融入到机械电子技术当中,激光技术与机械电子技术的结合,扩大了机械电子技术的应用领域,为行业的发展开辟了新的道路。
(4)细微加工技术高速发展,带动了众多高新技术的兴起与发展,对机械电子技术的发展提供了可靠的保障。
2机械电子技术在未来的发展趋势
伴随着现代科学技术的快速发展,机械电子技术也在应用技术不断创新的推动下逐步形成一个新型的技术领域。机械电子技术具有其它许多技术无可替代的重要作用,同时它又是一种多学科的交叉融合,所以,机械电子技术在未来的发展趋势备受关注,该技术将朝如下几个方向发展。
2.1智能化
智能化,顾名思义,是要求机械电子产品具有类似人的思考、判断和决策的能力。机械电子产品在早期就有自动化操作的优点,随着科学技术的不断发展,机械电子技术正在将智能化成果融入其中,来实现高效、精确生产。未来人们会将更多的人工智能元素植入到产品的设计、开发与研制的方方面面,使产品尽可能具备与人思维协调的操作功能。比如可在CNC数控机床上设置人机对话功能,通过设置智能接口和智能工艺数据库使人们的操作以及对机器的维护更加方便。随着神经网络、模糊控制、灰色理论等一些人工智能新技术的不断发展,为机械电子技术的智能化提供了更广阔的技术支持,使其智能化程度不断提高。
2.2数字化
现代机械电子产品数字化的产生是基于微控制器技术的发展。而近年来随着计算机网络技术的迅速崛起,如计算机集成制造、虚拟设计等技术,使数字化机械电子产品的设计与制造水平得到了快速提高。数字化的机械电子技术产品具有更友好的人机界面,更容易操作和维护。数字化技术的应用还有助于实现远程操作和控制,而且基于数字化技术的机械电子产品,其输出不再是单一的模拟信号,而是经过处理之后的数字信号,会使人们的使用更加方便。
2.3网络化
近年来,网络普及率大幅提高,以网络为媒介的监视技术和远程控制技术也得到了长足发展,可以说网络技术已经渗透到了社会生活、生产的各个领域,成为人们生活中必不可少的工具。将互联网应用到机械电子技术中,它可以帮助其实现多个终端的连接,解决因为距离的障碍而不能传输信息的问题。众所周知,远程控制技术的终端设备就是机械电子技术产品,如家用电器利用局域网技术和现场总线实现网络化,可形成以计算机为中心的家用电器系统,为人们提供了各种高技术发展带来的便利。毫无疑问,机械电子技术必定会朝着网络化的方向发展。
一、机械设计中对材料的选择
1、机械零件材料的选择应满足基本要求
1.1使用性能要求。材料在使用过程中的表现,即使用性能,是选材时应考虑满足的根本要求。不同零件所要求的使用性能是很不一样的,有的零件主要要求高强度,有的则要求高的耐磨性,有的甚至无严格的性能要求,仅仅要求有美丽的外观。因此,在选材时,首要的任务就是准确地判断零件所要求的主要使用性能。
1.2工艺性能要求。材料的工艺性反映的是材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力,即要求所选材料在加工制造时首先能够造出成品来,并且能够便于制造、同时必须保证质量。1)热加工工艺性能热加工工艺性能主要指铸造性能、锻造性能、焊接性能和热处理性能。2)切削加工性能金属的切削加工性能一般用刀具耐用度为60min时的切削速度V60来表示,V60越高,则金属的切削性能越好。
2、机械零件材料选择的方法
2.1选材对产品寿命周期成本的影响。显然,材料的选用极大地影响了产品寿命周期成本的各个组成部分。工程实践中,在保证产品合理功能(或性能)的前提下,虽然一般是选用价格便宜的材料,可降低产品的寿命周期成本;但同时我们更应注意的是,有时若选用成本虽高但性能更优的材料,由于产品的自重减轻、使用寿命延长、维修费用减少、能源费用降低等多方面的有利因素,从产品寿命周期成本角度考虑,反而是经济的。
2.2制造方法的选择是材料选择过程中一个不可分割的因素,即应将结构设计、材料选择及其可用的加工方法作为一个有机的整体看待。选材时不仅要考虑零件的某单项加工工序的成本,更重要的是应综合考虑其整个加工路线所涉及的全部加工工序之总成本。
二、机械设计标准化
1、机械零件是机器的基本组成要素,对于机械零件设计工作来说,标准化的作用是很重要的。所谓零件的标准化,就是通过对零件的尺寸、结构要素、材料性能、检验方法、设计方法、制图要求等,制定出各式各样的大家共同遵守的标准。
能以最先进的方法在专门化工厂对那些用途最广的零件进行大量的、集中的制造,以提高质量、降低成本。统一材料和零件的性能指标,使其能够进行比较,并提高零件性能的可靠性。采用标准结构及零、部件,可以简化设计工作,缩短设计周期,提高设计质量。
2、搞好设计阶段的标准化工作是降低产品成本的重要途径。在市场经济体制下,生产厂家应根据市场的需求变化,不断更新产品品种,提高产品质量,降低物资消耗,提高经济效益。要达到这些目的,都离不开标准化,必须用标准化手段,从严把好产品设计这一关,才能使企业在市场竞争中求得生存和发展,加快新产品开发。
三、影响机加工件表面层物理力学性能的因素
机械加工中工件由于受到切削力和切削热的作用,其表面层的物理力学性能将产生很大的变化,造成与基体材料性能的差异,这些变化主要表现为表面层的金相组织和硬度的变化及表面层出现的残余应力。
1、表面层金相组织的变化
影响磨削烧伤的因素有:砂轮材料对于硬度太高的砂轮,钝化磨料颗粒不易脱落,砂轮容易被切削堵塞。因此,一般用软砂轮好。磨削用量当磨削深度增大时,工件表面及表面下不同深度的温度都将提高,容易造成烧伤;当工件纵向进给量增大时,磨削区温度增高,但热源作用时间减小,因而可减轻烧伤。但提高工件速度会导致其表面粗糙度值增大。提高砂轮速度可弥补此不足。实践证明,同时提高工件速度和砂轮速度可减轻工件表面烧伤。冷却方式采用切削液带走磨削区热量可避免烧伤。但由于旋转的砂轮表面上产生强大的气流层,切削液不易附着,以致没有多少切削液能进入磨削区。因此,可采用高压大流量的冷却方式,一方面可增加冷却效果,另一方面可以对砂轮表面进行冲洗,使切屑不致堵塞砂轮。
2、加工表面的冷作硬化
加工过程中表面层金属产生塑性变形,使晶体间产生剪切滑移,晶格严重扭曲,并产生晶粒的拉长、破碎和纤维化,引起材料的强化,其强度和硬度均有所提高,这种变化的结果称为冷作硬化。加工表面层冷作硬化指标以硬化层深度、表面层的显微硬度及硬化程度表示。一般硬化程度越大,硬化层的深度也越大。
影响冷作硬化的主要因素:切削用量切削速度增大,刀具与工件接触挤压时间短,塑性变形小。速度大时温度也会增高,有助于冷硬的恢复,冷硬较弱。进给量增大时切削力增加,塑性变形也增加,硬化加强。但当进给量较小时,由于刀具刃口圆角在加工表面单位长度上的挤压次数增多,硬化程度也会增大。刀具刀具刃口圆弧半径增加,对表层挤压作用大,使冷硬增加;刀具副后刀面磨损增加,对已加工表面摩擦增大,使冷硬增加;刀具前角加大可减小塑性变形,使冷硬减小。工件材料工件材料的硬度越低,塑性变形越大,切削后冷作硬化现象越严重。
3、表面层的残余应力
切削过程中金属材料的表层组织发生形状和组织变化时,在表层金属与基体材料交界处将会产生相互平衡的弹性应力,该应力就是表面残余应力。表面层的残余应力的产生,主要有以下三种原因。
3.1冷态塑性变形引起的残余应力在切削力作用下,已加工表面发生强烈的塑性变形,表面层金属体积发生变化,此时基体金属受到影响而处于弹性变形状态。切削力去除后,基体金属趋向恢复,但受到已产生塑性变形的表面层的限制,恢复不到原状,因而在表面层产生残余应力。
3.2热态塑性变形引起的残余应力工件被加工表面在切削热的作用下产生热膨胀,此时基体金属温度较低,因此表层产生热压应力。当切削过程结束时,表面温度下降,由于表层已产生热塑性变形并受到基体的限制,因而产生残余拉应力。
3.3金相组织变化引起的残余应力切削时产生高温会引起表面层金相组织变化。由于不同的金相组织有不同的密度,表面层金相组织变化引起体积变化,当表面层体积膨胀时,因受到基体的限制,产生了压应力。表面层体积缩小,则产生拉应力。
总之,在市场经济中,为了更好满足企业的发展,机械产品越来越先进,品种越来越多。这就要求我们在机械设计当中,对材料的选择、标准化的应用提高到一个新的认识,在加工过程中,减少影响表面层物理力学性能的因素以及剂的合理运用。努力把我们加工成本降到合理的水平,从而提高企业的经济效益。
(一)“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”,组建现代制造技术专业群
国内机械制造企业众多,在一些经济发达地区,形成了完整的产业链。借助产业集群,企业间相互支撑,优势互补,大大降低了产品的研发与生产周期,同时催生了大量综合性强的技术型产品,促进了工业4.0时代的正式到来。高职院校的发展必然要适应产业集群的需要,走专业群路线。湖南工业职业技术学院通过“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”的方式,组建机械制造技术专业群,涵盖从原材料组织搬运、产品设计、机构设计、数控加工、夹具制造、模具设计制造、电气控制、气动技术、光感技术、工业视觉、产品装配等一系列技术技能要求,并结合目前装备制造产业技术升级,涵盖高端技术集成等技术领域。整合后组建的现代机械制造技术专业群,包括:机械制造与自动化(侧重流程控制、装调维修)、计算机辅助设计(侧重造型设计、结构设计)、数控技术(侧重工艺、材料、加工)、模具设计与制造(侧重模具设计与成型)、检测技术及应用(侧重产品检测、品质管理)以及焊接技术及自动化(侧重现代焊接与装配)等。
(二)构建“基础模块+专业核心模块+拓展模块”的模块化课程体系
在设定专业培养层次与目标时,离不开国家强调的现代职教体系构建总的思路。核心牵头专业设计时结合专业和社会需求,在辐射、带头功能的指引下,以培养技术能人、素质国人(生活+技能)来匹配现代产业体系,进而规划专业群发展版图。我院现代机械制造技术专业群密切依托机械装备产业,跟踪光机电气综合性前沿技术,提升人才技术技能含金量。通过多次下企业观摩和学习,结合目前制造业发展现状,围绕机械装备制造业核心岗位的工作领域构建专业群核心课程和拓展课程,按照工作岗位涉及的工作内容确定课程内容,最终形成“基础模块+专业核心模块+拓展模块”相互渗透、共享开放的课程体系。
二、创新现代机械制造技术专业群实训条件与实训手段
(一)通过跨界合作和资源共享,拓宽专业群实践教学条件
建设适应专业群各专业内在共性需求和特色化发展的实践资源体系,通过专业群内专业之间相互交叉、渗透、融合,降低实训师资和实验实训设备等软硬件方面的投入。提高教学管理信息化水平,开放共享专业建设全部资料,满足个性化学习和企业培训需求,提高资源开放共享效益,
(二)深化校企共建模式,提升实践教学内涵
在专业群实践实施方面,通过校企资源互补,夯实企业职工培训、职教师资培训以及企业技术服务平台,使得专业群在职业培训、技能鉴定、师资培训、产品开发、技术革新、设备维修等方面的工作成效全面提高,为行业企业发展和兄弟院校师资队伍建设提供更有力的支持和保障。
(三)依托专业技能抽查标准题库,真刀真枪开展项目训练
针对职业院校来说,规范与优化专业技能考核标准是提高教育质量尤为重要的举措之一。以“贴近企业行业实际需求、引导教学和专业建设,提升人才培养质量”为宗旨,湖南省于2010年12月在全国率先启动了首轮高职院校学生专业技能抽查工作,反响强烈。构建并优化与高职日常教学相辅相成、凸显人才培养质量评价与过程监控的专业技能考核标准与抽查制度,已经成为高职教育教学改革深入发展的一个关键。
(四)构建“大综合+小项目”为特征的实训体系
为适应现代机械装备制造业岗位群能力要求,结合职业成长规律和教育教学规律,整合实践教学资源,在专业群内广泛开展跨专业实践,系统设计实训体系。在专业群实践平台基础上,分类组建实训基地,形成满足专业群共性需求与专门化需求的、校内校外相结合、以“大综合+小项目”为特征的实训体系。
三、逐步健全专业群教学体系保障发展机制
(一)校企实现资源共享,共建专业群
我院现代机械制造技术专业群整合行业企业和职业教育资源,逐步形成了优势互补、资源共享、合作共赢的校企合作模式。通过联合国内知名机械装备制造行业企业,“校企双主体”建立以专业群负责人、专业带头人和课程负责人主导的专业建设组织运行构架。建立专业群校企共建制度、教师企业顶岗制度、技术研发与推广制度以及培训中心运行管理制度等。通过实时跟踪职业岗位新技术、新技能要求,主动适应产业群中典型产业链各个环节的人才需求,强化现代机械制造技术专业群实训基地的集约化管理,建立校内、外共享机制,对实训基地逐步实行企业化管理、市场化运作,营造企业化的职业氛围,逐步实现实训方式、过程企业化。
一、机械零部件传统的设计局限
传统机械零部件的设计带来了运用中出现的许多问题:零部件容易腐蚀损坏;零部件容易疲劳损坏,断裂、表面剥落等;零部件容易摩擦损坏等等。这些问题的出现,都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。机械机械零部件设计是人类为了实现某种预期的目标而进行的一种创造性活动。传统机械机械零部件设计的特点是以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据,运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高,目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法,但是它有很多局限:在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验,通过计算、类比分析等,以收敛思维方式,过早地确定方案。这种方案设计既不充分又不系统,不强调创新,因此很难得到最优方案;在机械零部件设计中,仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算,其他零部件只作类比设计,与实际工况有时相差较远,难免造成失误;传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现,忽略人―机―环境之间关系的重要性;传统设计采用手工计算、绘图,设计的准确性差、工作周期长、效率低。
二、创新思维机械零部件的设计思想
机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件设计强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。
(一)运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼,自觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。
(二)运用发散思维
发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题,求出多种答案的思维方式。例如,若提出“将两零部件联结在一起”的问题,常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等,但运用发散思维思考,可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一,在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
(三)运用创新思维
创造力的核心是创新思维。创新思维是一种最高层次的思维活动,它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成,产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例,追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等,在求异和突破中体现创新。
三、科学的进行机械零部件设计
(一)把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图,同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括:根据运动方案设计和总体设计的要求,明确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的结构构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的,机械零部件设计应满足的要求为:在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等;在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便;在经济性上的要求主要指生产成本要低。此外,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。这些要求往往互相牵制,需全面综合考虑。
(二)严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式很多,主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。为了保证零部件能正常工作,在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析,预估失效的可能性,采取相应措施,其中包括理论计算,计算所依据的条件称为计算准则,常用的计算准则有:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷(下转第57页)(上接第58页)的作用下,抵抗弹性变形的能力。刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。四是耐热性准则。机械零部件在高温工作条件下,由于过度受热,会引起油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题,使零部件失效或机械精度降低。因此,为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用水冷或气冷等降温措施。五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将改变其结构形状和尺寸,削弱其强度,降低机械精度和效率,以致零部件失效报废。因此,机械设计时应采取措施,力求提高零部件的耐磨性。
(三)正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;它选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种,即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中,应用最普通的是类比法,此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料,现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下,机械零部件尺寸公差要求越小,机械零部件的表面粗糙度值也越小,但是它们之间又不存在固定的函数关系。在实际工作中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下,对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零部件的设计和制造过程中,对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性,才能作出合理的选择。
(四)全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法,包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程,利用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化,并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为以下基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程,面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
【参考文献】
[1]王启,等.常用机械零部件可靠性设计[M].北京:机械工业出版社,1996.
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农业发展过程中,农业生产手段在农业生产中处于一个极其重要的地位,生产手段的先进与否、效率高低都影响了生产的生产效率和生产规模,是推动农业和国家经济的最大劳动力。实现农业生产手段生产过程的机械化改善了农业生产条件,促进了农业的丰产丰收,是农业现代化建设中的一个重要条件。随着社会的发展,农业生产中以机械动力代替传统的人力和畜力,使原有的农业生产规模有了巨大的跨越,在提高了农业劳动力生产水平和生产效率的同时,改善了农作物的生长条件,大大推进了新型生产力在农业中的发展。农业机械化的引入是农业生产方式的一次巨大变革,打破了传统生产方式的局限,其大范围的实现使农业生产向着现代化迈进了一大步,并逐步实现了规模化、标准化和产业化,是农业现代化的一个关键的衡量标准。因此要实现农业现代化建设,提高农业生产的效率和技术水平,作为其中基础性设施的农业机械化的实现和广泛应用是关键所在。
1.2农业机械化是先进科学技术的有效应用
在现代农业发展中,农业机械化的实现是首要环节,在农业机械化中大量引进了先进的机械设备和先进的科学技术,使成为重要组成成分和推动力。先进的科学技术的引进在极大程度对农业的生产环节进行了改进,在农业生产全过程中都得到广泛的应用,例如机械化插秧、机械化收割、机械化病虫害防治设备以及洪涝灾害设备等机械化设备都在当今农业生产中得到广泛应用,它们的使用使农业生产过程更加高效、便利,方便和推动农业生产活动的进行。先进的机械设备需和先进的科学技术应用相互配合才能发挥最大的生产能力,近年来我国已大量引进国外先进的科学生产技术,在我国中的农业生产中得到应用和推广,使机械化设备得以有效地在农业生产中实施,两者协调共同作用使农业机械化在农业生产中能发挥更大的作用,使农业先进科学生产技术的高效性在其中得以展现。
1.3农业机械化优化生产绩效
农业生产发展的目标是农业生产绩效的优化,即劳动生产率的提高,而农业机械化的发展对于生产绩效的提高有很强的优化作用。伴随着农业机械化的发展,农业生产过程更加优质和高效,它以机械动力代替人力和畜力作为农业的主要生产力,一方面有效提高了农业生产率,使生产成本大大降低,另一方面使农产品的产量和质量都大大提高,实现农业生产绩效的优化,促进农业生产率和生产效益的提高。
1.4农业机械化提高劳动力的素质水平
“科学技术是第一生产力”,农业机械化在生产环节中以机械动力代替人畜力,运用大量先进的农业机器设备,引入现代先进科学技术,使农业生产过程机械化、智能化,在机械使用过程中对农民的技术水平进行训练,大大提高了农民的科技意识,使其素质在本质上大大提高。这些高科技的新机器和新技术的引进和使用使农民成为高素质的劳动力,成为能够对生产机械进行操作和管理的具有高素质水平的技术掌握者,有能力走在新农村建设的最前线。
1.5农业机械化有利于农业的可持续发展
农业生态环境的保护是维持农业可持续发展的一大重点,然而由于现代社会中的污水排放、农用化学品污染等问题导致农业生态环境遭到严重破坏。农业机械化引进了机械深施化肥技术、机械灌溉技术和机械秸秆粉碎还田技术等高新技术,对生态环境有极大的改善作用。机械深施化肥技术告别以往将化肥撒施或浅施的不合理使用方法,防止作物不能吸收的化肥残留在土地中对土壤的结构产生破坏,导致土壤质量下降,深施化肥有益农作物的吸收并且对土壤的破坏大大减少。机械灌溉技术克服了传统农业灌溉过程中水资源利用率低下并且容易造成土壤的冲刷等缺点,有利于保持、改善生态环境。机械秸秆粉碎还田技术减少以往因多余的秸秆稻草腐烂或燃烧导致的环境污染,将秸秆还田改善土质,提高土壤养分,使秸秆的作用得到充分利用并避免了环境污染。农业机械保护了农业生态环境,有利于农业的可持续发展。
2农业机械化在发展现代农业中需要注意的几个方面
a.在现代农业中,农业机械化的总体规划方面还需要进一步加强。目前,农业机械化的总体结构优化与我国当前农业的实际需求还存在着较大的差距。
b.在现代农业中,农业机械化没有重点关注农业相关公共服务能力的提升,其中包括农产品鉴定、高新产品和新技术推广、农机监理等方面。自从20世纪90年代以后,我国农业机械化水平发展逐步提高,但同时我们也应看到,农村公共服务能力并没有得到相应提升,这需要政府、企业、农民等各方面提高认识,加大资金投入。
c.在现代农业中,我国农业机械化没有和农业工艺形成一个有效的结合,存在诸多问题。随着我国新的农机补贴政策的实施,农业机械产品将会得到更大普及和应用。农业机械产品的类型也在不断增加,但是大部分农机产品没有和当地的农艺形成有效结合。
d.在现代农业中,由于农业机械化发展较快,因此,在全国各地主要大中城市都形成了较大的农业机械采购中心。这些大型农机公司和农机中心普遍存在技术人员不充足,农机产品使用和维修人员培训不到位、水平不足的问题。
3加强农业机械化建设的几项措施
3.1稳步推进农机化基础建设
要充分发挥国家补贴政策的导向作用,调整优化农机装备,将农机购置补贴与农机示范工程、农业专业化合作社组织发展紧密结合起来,建立宏观政策调控机制,加快农业机械化发展。要加大农业机械化新技术推广普及力度,构建农业机械化技术创新体制。加大对农机合作社的扶持力度,加快专业化、市场化、产业化进程。
3.2农业机械化的发展应该突出重点,全面发展
政府要会同有关部门确定、公布支持推广的先进适用农机产品目录,各级政府要结合农业区域优势产业,建立农业机械化示范基地,引导农民和农业生产经营服务组织选购、使用先进适用的农业机械。农业机械化应该围绕有较大优势的农产品进行产业布局,因地制宜地推动经济作物、养殖业、设施农业、农产品初加工业和农业废弃物等综合利用机械化。
3.3加快建设农机专业合作社、农机公司等相关服务组织
各级政府要采取积极的财政和税收措施,鼓励发展农机合作社、农机公司、农机协会等新型农机服务组织。鼓励各类农机服务组织利用机械装备和技术资源,开展跨区作业服务。要加快推进农机服务信息化,建设农业机械化公共信息平台,为农民和农业生产经营服务组织提供及时、全面、准确的农机信息服务。
3.4加强对农业机械化相关方面的监管,保证安全发展
首先,完善农机质量标准体系,保障农业机械的产品质量、服务质量。其次,相关部门应该依法开展农业机械的质量调查,同时,要健全农机质量投诉网络,加大力度督促企业履行质量承诺和售后服务承诺。再次,要严厉打击制售假冒伪劣农业机械产品行为,规范农机作业服务、维修服务、租赁服务、农机具交易市场。最后,加强农业地区普通农民对于农业机械法律、法规和相关机械知识的宣传教育,预防和减少农机事故发生。
【关键词】
初中语文 现代文 写作训练
0.引言
现代文写作训练作为初中语文教学中的重要环节,对于提升学生作文水平以及语言运用能力具有重要的作用。同时,现代文写作训练的进行也有利于学生提升自身的理解能力,强化语文思维以及语文素养,促进综合素质的提升。而在初中语文现代文写作训练过程中,关于写作训练框架的搭建则是十分必要的。首选,教师在现代文写作训练过程中,需要针对现有的教学资源,提出论题;而后,教师要对现代文写作训练目标进行分解;最后,要确立现代文写作训练的目标。只有将现代文写作训练的目标搭建完成,才能够切实提升学生写作训练的效果,促进现代文写作水平的提升。
1.写人记事现代文写作训练论题的提出
关于写人记事方面的文章大约占到初中语文教材的45%,关于写人记事的文章在每个单元中都有分布。同时,写人记事的现代文也是教师教学过程中的重要内容,通过对写人记事文章的学习以及分析,学生不仅可以对文章中的人物性格特点进行分析,也能够结合一系列事件分析人物形象特征,从而加强自身分析问题以及解决问题的能力,增强语言水平以及语文思维。而在每篇文章之后,也会相应的设置一些写人记事的写作训练,学生可以根据已经学习的文章特点以及学习经验开展写作训练,体现现代文写作训练的针对性以及有效性。而教师在带领学生学习过写人记事的文章之后,也会相应的提出一些写作训练目标,学生在进行写作训练的过程中,要有意识的实现教师所布置的写作目标。
2.初中阶段写人记事写作训练目标分解
对于整个初中阶段而言,教师关于写作目标的制定以及执行都比较笼统,缺少针对性。因此,在构建初中语文写人记事现代文写作训练框架时,要注意对写作训练目标进行分解,以此实现分阶段、分层次以及分步骤的学习和掌握,提升现代文写作训练的针对性以及效果。在七年级语文教学中关于现代文写作训练目标中,十分注重对于写人以及写事等基本技巧的训练。其中,在写人时,人物的动作描写、外貌描写、语言描写、心理描写、神态描写以及细节描写等方面比较重要,是现代文写作中训练的重点内容[1]。而记事写作训练中,学生要注意记事过程中所使用的一系列写作手法,主要包括细节描写、场景描写、侧面描写以及以小见大描写等方面。写作手法的使用也是学生需要关注的重要方面,例如对比、衬托以及欲扬先抑等手法的使用不仅能够使得事件更加具有波澜性,也使得学生学习的兴趣大大增强。而在八年级的现代文写人记事训练时,学生需要重点掌握写人记事的综合技巧。其中,记叙文中经常使用的场面描写就是学生写作训练过程中需要重点关注的方面,场面描写不仅使得事件以及人物特征更加鲜明,同时增强了记叙文的逻辑性以及故事性,丰富了记叙文的趣味性。而在九年级中,现代文写作训练的重点则是关于写人记事作文升级训练,升级训练主要包括对于文中各种修辞手法以及写作手法的分析,通过分析修辞手法以及写作手法,对于作品中事件的性质以及人物形象特征进行分析和把握,从而分析现代文所要体现的主旨和内涵。
3.初中阶段写人记事现代文写作训练目标的确立
初中语文教学阶段,学生所学习的课文与写作训练基本上是一致的,因此,学生在进行写作训练时,首先要将课文以及现有的素材作为参考和借鉴的标准,而后进行写作思维的发散。同时,学生要学会从已经学习过的内容中寻求灵感[2]。一些现代文写作手法以及修辞手法的应用都是非常相似的。例如,学生在进行关于“动作描写”这一写作手法的训练时,可以参考课文《走一步,再走一步》,同时也可以参照《风筝》整篇文章中的动作描写。在学习“伏笔”这一写作手法时,学生可以通过学习以及分析《散步》这篇文章加以训练。因此,学生现代文写作训练目标的提出并不是一蹴而就的,需要针对已经学习过的内容进行重点分析,将重点需要学习以及训练的内容加以强化,从而提升学生的应用能力以及学习能力。
【结 语】
综上所述,初中语文写人记事现代文写作训练的框架搭建是十分必要的,对于提升写作训练效果以及提升学习的针对性具有重要的作用。因此,教师要关注写作训练目标的提出、写作目标的分解以及写作训练目标的确立等方面,将现代文写作训练的框架逐渐完善,从而促进学生学习效果的提升。
宗教具有多重属性。在现实生活中,宗教不仅仅是一种意识形态、信仰体系,还是一种社会文化现象。如吕大吉先生认为“宗教是关于超人间、超自然力量的一种社会意识,以及因此而对之表示信仰和崇拜的行为,是综合这种意识和行为并使之规范化、体制化的社会文化体系。”[1]方立天从构建和谐社会和宗教自身的需要出发,提出“中国宗教要走文化宗教之路”的倡议。目前,宗教不仅是社会历史现象,还是文化和思想观念的观点已渐渐得到各界人士的认同。新疆六种宗教俱全,信众人口庞大,宗教文化资源蔚为丰富,充分发挥新疆宗教文化的积极作用,对构建和谐社会和现代和谐文化具有重要的意义。
一、新疆宗教文化是现代和谐文化的来源之一和重要组成部分
人类文化发展史表明,传统文化和现代文化是紧密联系、不可分割的。任何一种现代文化都必须建立于一定的传统文化的基础上,而任何一种传统文化也必须不断地汲取各种其他文化的精华,不断发展创新,才能适应社会发展,焕发出更强的生命力。新疆是多民族、多宗教地区,宗教文化不仅是各民族传统文化的重要组成部分,也是社会主义多元文化的构成要素。新疆的外来宗教如佛教、伊斯兰教等既有本土化的特征,同时也实现了与中华文化的促进和融合。而丰富多彩的宗教文化形式,诸如宗教音乐、宗教美术、宗教建筑、宗教文学等,丰富和发展了中华文明的文化宝库。新疆的宗教文化博大精深,自成体系,有丰富的自然科学知识和社会科学知识,是群众风俗礼仪和衣食住行等各种文化形态的重要构成部分。建设现代和谐文化,需要从各种优秀的传统文化中汲取有益的养料,宗教文化自然也包括在内,研究和挖掘有价值的宗教文化,对于弘扬和传承优秀传统文化,建立现代和谐文化,具有重要的意义。
二、新疆宗教文化是现代和谐文化的有益补充
建设有中国特色的社会主义社会,既需要物质文明建设,更需要精神文明建设。在精神文明建设中,必须注重现代文化和和谐文化的双重构建。先进文化是构建社会主义和谐社会的思想旗帜,和谐文化是社会主义和谐社会的重要特征和精神支撑,先进文化是和谐文化的核心与主导,是具有和谐属性的文化,和谐文化是具有先进性质的文化。两者共同构成了当代中国特色社会主义文化,为我国的现代化和和谐社会的建设提供了强大的思想保证和智力支持。在法制建设还不够完备的边疆地区,在尚需要进一步完善市场经济为主体的经济体制环境内,事实上,宗教道德在净化道德环境、抚慰人们的心灵方面具有独特的作用,也是社会主义精神文明建设的有益补充。如伊斯兰教的诸如守正、正己、自洁为核心的修身准则、以爱人、孝亲为核心的处世准则、以公正、尽职、坚忍为核心的社会规范等。再如佛教的五戒十善都对信徒有着较大的约束力,有利于维护伦理道德和社会的稳定。在构建和谐社会和现代和谐文化的过程中,要高度重视宗教道德的这种积极的规范和调节功能,这对于提高个人的道德水平,建设现代和谐文化也将起到很大的推动作用,这也是构建和谐社会的重要内容。
三、宗教丰富了人们的精神文化生活,缓解人的心理压力和慰藉人的心灵
现代化是一把双刃剑,它在极大地改善了人们物质生活条件的同时,也给现代人带来了空前的心理压力和情感上的疏离。新疆是多民族、多文化、多宗教汇聚之地,同时也是经济欠发达的边疆地区,面对改革开放和社会转型带来的环境巨变,人们的心理上会更容易引发冲突和不适,而传统的宗教则可以在某种程度上缓解这种心理危机,构筑一个相对安全的缓冲空间。这是因为宗教具有终极关怀的一面。正如一些神学家所指出的:宗教居于人类精神整体的深层。指向人类精神生活中终极的、无限的、无条件的一面。它是指一种终极的关怀。对于具有广泛信仰基础的新疆来说,宗教的这种终极关怀力量表现得则更为明显。它能增加人们对不幸的承受能力,消除人们的痛苦和恐惧,而且能平衡人的心理,稳定人的情绪,使人在任何不确定的处境下都能够对生活怀有希望和信心。现阶段,宗教的这种功能在弱势群体身上发挥的作用更为明显,而对于一些具有宗教追求的人来说,它也可以提高人的精神文化品位和底蕴,更好地理解人与自然、人与社会以及人与人之间的关系。此外,很多宗教活动场所成为旅游胜地和综合性文化载体,成为人类物质文化的组成部分,同时也担负着引人向善、淳化风气的文化启迪和传播功能,滋润着人们的心灵。
四、宗教文化具有独有的文化交流和展示作用
在新疆,各民族的不同和不同教派和谐相处,共同组合了社会主义统一的和谐文化。各宗教所展示出来的各种文化彰显了各民族的特色。宗教作为一种历史悠久的社会文化,在其创立和传播过程中,采取了丰富多彩的文化艺术形式。这不仅为宗教自身的存在和发展奠定了坚实的基础,而且极大地促进了社会文化艺术和教育事业的发展。不仅如此,在当今世界保存和流行的文学典籍、音乐绘画和雕塑作品、名胜古迹等人类文化遗产中,宗教作品占有重要的地位,它们承载着人类的整个文明发展史,传承了人类的历史、文化和艺术。与此同时,宗教的传播过程,既是世界各民族文化学习和交流的过程,也是发展文化教育事业的一个方面。加强中外文化交流,是事关国家强盛民族振兴的大事,科教兴国更是我们党执政政策兴国的重大战略。充分发挥宗教的教育、文化传承和交流功能,对构建现代和谐文化也有一定的推动作用。
当前,新疆进入了一个全新的历史发展进程,推进新疆实现跨越式发展和长治久安是目前面临的两大历史任务,为实现这两大历史任务,自治区更提出了“以现代文化为引领”的战略构想,更加注重文化软实力的提升,以新疆的区情而言,要实现上述历史任务和战略构想,就需要充分发挥宗教在文化战略中的积极作用,团结广大信教群众,才能更好地建设新疆各民族共有的精神家园,构建和谐新疆。
【参考文献】
中图分类号:G642文献标识码:A
《艺术学概论》是一门传统的艺术理论课程,也称《艺术概论》。它是研究艺术本体的构成及其一般规律,对艺术的基本原理和基础知识及问题进行分析和探讨的学科,对艺术学各门类具有重要的勾连作用。因此,《艺术学概论》的课程设置,不仅对于艺术类院校的的学生具有很强的理论指导作用,同时,普通高校或其它职业性院校也可把它作为一门选修课向全体学生开放,作为素质教育的必要环节。
一、《艺术学概论》课程设置之意义
《艺术学概论》的教学是一种具有情感性并具有较高的人文价值的活动。它把艺术作为教育内容,通过艺术知识、艺术现象、艺术精神等知识的传授,使学生掌握艺术基本的概念,认清艺术与非艺术的基本界线,了解艺术的规律 ,树立正确的艺术观。还能够提高学生的智力、培养和谐健康的审美观并能激发人的创新思维能力,同时对于培养学生的感知能力和鉴赏能力有着一定的作用。《艺术学概论》的课程教学是一种特殊的精神生产形态,它能够陶冶人的情操,丰富人的精神生活,提高人的艺术素养,是高校艺术教育重要的组成部分。
毋庸讳言,因受长期的应试和实用教育思想的影响,许多高校对《艺术学概论》重视程度不够。高校艺术教育成为教学内容的附属品而长期存在,艺术原理类课程的开设就更不可能了。许多高校的管理者错误地认为,艺术教育就是艺术技能教育,因此在实际的课堂教学中仅仅重视学生专业技能的传授,使《艺术学概论》的课程教学处于可有可无的尴尬境地。同时,人们往往又把艺术和实际利益联系起来,用艺术竞赛的方式来检验艺术教育的效果,忽略了学生的艺术情趣和艺术素质的培养,造就了大批的艺术“匠人”。
值得庆幸的是,大批有远见的艺术教育家一直在关注《艺术概论》在高校课程教学中的开设情况,有关部门也曾多次组织艺术理论界的资深专家编篡该课程教材 ,并且随着时代的变迁、社会的发展、艺术界日新月异的变化而不断注入新的内容 ,极大地丰富了这门专业理论课的教材容量 ,同时也强化了它在艺术领域的指导性和基础性地位。同时,我国的很多高校都已经采用了学分制教学,《艺术学概论》作为一门课程设置,不仅成为艺术类专业学生的必修课,也应该成为广大非艺术类高校学生的选修课之一。这就使《艺术学概论》课程教学面临着新的考验,同时对其教材的编撰质量提出了更高的要求。
二、《艺术学概论》课程设置之价值
《艺术学概论》课程设置一方面可以重建艺术的审美本质,帮助学生认识艺术与非艺术的区别,树立正确的艺术观;同时通过揭示艺术的一般规律,帮助学生提高认识并能够用于指导艺术实践,使其在艺术实践中“道”、“技”并举,在学习艺术理论的同时得到审美享受,受到艺术教育。
1、重建艺术的审美本质
如果说美是艺术作品的灵魂,那审美就是艺术的核心本质。所谓审美,就是对艺术作品的形象的把握和领会,即审美主体通过审美实践活动对审美客体中美的形象的发现、感知,或对崇高、滑稽等审美特征的认识和把握等。艺术家通过其所创造的艺术作品把他对社会生活的审美认识传达给观众。而观众也正是欣赏他的艺术作品时得到审美享受,受到艺术教育。艺术的审美的本质决定了人的审美价值取向。如法国人马塞尔・杜尚在1917年把一个小便器送进美国的一个展厅,名之曰《泉》,且被载入艺术史册。而杜尚本人却原是想揶揄美学的。法国著名画家森・方山也曾经讲过:“有一个在全世界巡展的艺术家,他展出的是四块卵石,上面撒点灰尘,这即是的所谓的‘观念艺术’,有人从旁走过,惊叹道:‘妙极了!’同样是这些人,当他们在沙滩上看到同样的东西时,却视而不见。我认为这很荒唐,令我想起童话故事‘皇帝的新衣’。” [注:转引自王南溟著《观念之后:艺术与批评》,河南美术出版社,2006年版,第34页。]自从上个世纪八十年代以来,面对西方的价值观念和文化导向,不加选择的照操照搬、简单嫁接等盲目接轨现象出现在各种艺术门类中。西方的各种现代与后现代艺术流派的艺术形式被一些人照搬进来,用某位评论家的话说,我们用二十年的时间就把西方近一百年的各种现代与后现代艺术在国内的艺术舞台上轮番上演了一遍。在这些形形的“艺术”形式中,从二十年多前有人开始在国内的展览馆搞“行为艺术”,到近几年出现的诸如某美院学生群裸、某中学教师在课堂上吃屎等荒唐的“艺术行为”,可谓鱼龙混杂、泥沙俱下。对于某些极端者来说,他们早已把艺术的目的、艺术的作用以及艺术与民众的关系进行了曲解,他们的所谓的艺术行为实质上是对人类艺术的消解和亵渎。在某些所谓的“前卫艺术家”看来,“人人都是艺术家”,“艺术可以乱搞”,反艺术也是艺术,艺术与非艺术已没有什么界限,找个环境再取个名目做什么都是艺术。到美术馆内洗脚、孵蛋是艺术,到公共厕所内体验蚊叮虫咬是艺术,人和畜生结婚是艺术,在猪身上写上文字进行是艺术,甚至有人有违人性地吃死婴也是艺术……凡此种种,稀奇古怪,混淆视听,令公众既迷茫又困惑。因此通过《艺术学概论》课程的教学让学生重建艺术的审美本质,树立正确的审美观,学会对各类艺术现象教学分析和把握,在当前就显得格外重要。
2、揭示“道、技”并举的艺术规律
如同传统哲学的“道”与“技”中的“形而上”和“形而下”的关系一样,艺术理论与艺术实践,互相生发又互相影响。因为艺术是一种特殊的社会意识形态,既来源于实践,又可对其后的艺术实践进行指导。《艺术学概论》所要阐明的艺术规律来自历史上的各种艺术实践。它不仅能够科学、详实地阐明艺术的本质,而且还可以通过系统的理论分析为我们揭示艺术的产生和发展规律,以及艺术家、艺术创作、艺术作品、艺术市场之间的相互关系,为艺术创作提供理论上的指导。所以,艺术理论的这种特点决定了《艺术学概论》既具有科学、严密的理论性,又具有很强的实践性。正如恩格斯所说:“一个民族要站在科学的最高峰,就一刻也不能没有理论思维。”如果说艺术实践是一艘轮船在大海上航行的话,那么艺术理论就好比是船上的舵、罗盘或者用于引路的塔灯,它能够指引船的航向,让船行得更稳也行得更远。无论是哪一位艺术家,不论他是有意的还是无意的,在创作时,他总要遵循一定的艺术规律,总要受到一定的艺术理论或者一定的艺术思想的影响。回顾艺术史上的诸多名家,如中国的顾恺之、苏轼、董其昌、刘海粟、傅抱石,西方的席勒、贝多芬、安格尔、罗丹、莫奈等,他们都有各自明确的艺术主张和艺术思想。他们的艺术理论无不受到前人艺术理论的影响,也影响了之后的很多人。即使历史上也有部分艺术家没有留下什么艺术理论,也不能否认他们在创作时也遵循着一定的艺术规律。很难想象 ,一个理论知识溃乏、艺术思维混乱的人能够创作出惊世之作;也很难想象 ,一个对艺术实践一窍不通、只会啃书的“本本主义”者能提出有较强指导意义的艺术理论来。因此,《艺术学概论》作为一门艺术学基础理论课程,能够通过古今中外各种艺术现象进行理论分析与归纳,系统、科学地探讨与阐述艺术的社会性本质、形象性本质、审美性本质以及情感性本质,帮助公众在形形的“艺术”现象面前辨别是非,而且还能够避免某些人因受到“伪艺术”或者“反艺术”思想的毒害而做出一些令人匪夷所思的荒唐举动。从这一点来说,《艺术学概论》课程的教学无论是对于理论研究,还是艺术实践,其指导作用都是巨大的。
三、《艺术学概论》版本评述及编写建言
1、研究现状评析
随着我国艺术学研究的广泛开展与深入,《艺术学概论》作为一门艺术学基础理论课程早已在很多艺术院校或者艺术类专业学科中开展起来。据笔者粗略统计,到目前为止国内作为高校教材编辑、出版的《艺术学概论》或者《艺术概论》已不下数十种。将比较有影响力的七个版本的情况列表如下:
需要指出的是,随着近年来艺术学作为一门独立学科的建设渐趋成熟,艺术基础理论教材的编写也晋入一个新的研究局面,如近年来出版的几种《艺术学概论》虽然是建立在既往《艺术概论》的框架之上,但在阐释上更加侧重于学理的深度,同时在方法论上也呈现出多元交错的端倪,体现了我国艺术学学科的逐步发展和《艺术学概论》教学的日趋规范化和多元化的趋势。而就总体而言,《艺术学概论》还存在着一些问题亟待完善。譬如,有的《艺术概论》在论述艺术的本质及其规律时往往是以某种单一的甚至僵化的方法论为指导,仅仅强调艺术的审美性和社会性。这些理论在论述传统的艺术现象还可以,但是面对当下缤纷复杂的各种现代艺术或者后现代艺术作品时,有时就显得苍白无力,难以解释了。例如,王宏建的《艺术概论》在我国高等学校的使用率一直高居榜首,但是,就是这样一本广受欢迎的著作,大量的章节也照搬了他与袁宝林合编《美术概论》的原文,而只是将“美术”一词换成“艺术”,孙美兰、顾永芝的《艺术概论》借鉴了高等艺术院校艺术概论编著组《艺术概论》的编写方式,在体例上以艺术的本体论来构建教材的理论体系,但老的艺术思维的影子依然存在。倒是彭吉象著《艺术学概论》和南京艺术学院编、丁涛著《艺术概论》采取了一个新的角度阐述艺术的规律性,结构集中,简明扼要。杨琪著《艺术学概论》借鉴了西方艺术学理论对艺术发展的普遍规律进行了阐释,其所总结的“首创――繁荣――衰亡”、“由渐进到断裂”、“否定之否定”的艺术规律,对艺术学的研究做出了贡献,但面对复杂多变的现象来说,有时也显得无能为力。
2、编写建言
由于历史的原因,我国通用的《艺术概论》的教材编写一直借鉴西方艺术理论的研究框架,特别是苏联的模式。这样在阐述中国民族艺术的发展流变时不可避免会产生隔阂。其实,艺术其实比任何科目更需要一种人的自觉,也比任何科目更需要主体心灵的介入。由于在很长的时间里受制于西方的理论,中国传统艺术理论并没有得到高度重视。中国古代的文论、诗论、画论、书论、琴论都很发达,形成了很有系统的品藻观,这都是古人对中国传统艺术的经验总结。就此而言,台湾学者蒋勋撰写的《艺术概论》较有特色,他在解读艺术的规律时更重视的民族性的特定审美思维,而不是以一种发诸四海皆准的态度来分析问题。[注:参见蒋勋著《艺术概论》,三联书店,2000年版。]
对于《艺术概论》的编写,我们首先要坚持以民族艺术的特定个性为核心的原则,将中国艺术的个性放在整个社会发展史中加以考察,消除西方学科制度与我国固有的民族艺术之间的隔阂,建立起更科学、更完整的艺术理论的框架体系。
其次,《艺术学概论》作为一门课程,一方面体现了本体抽象思辨的理论特征,另一方面它又离不开相关学科知识的支撑,除了艺术史、文艺美学等传统学科知识以外,一些交叉学科如艺术社会学、艺术人类学、艺术经济学、艺术心理学等方面的知识也与其交织在一起。也就是说,仅仅依靠传统的艺术史和艺术理论的成果,以及依赖原有的研究方法和思维模式,已经不能适应艺术发展的要求。只有不断地扩大我们的研究视野,不断地从现代人文社会科学、自然科学的成果中吸取新的养分,才会有助于艺术理论研究的进一步发展。由此可见,新形势下《艺术学概论》的编写,其重要特点就是在艺术学学科的整体构建中,将诸门类学科的研究成果进行整理、归纳与演绎,最终实现其本体的价值与意义。
车身在汽车的整体设计中,占有重要地位,直接影响到整车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、行驶安全性等,这就需要在整个车身设计过程中融合空气动力学、结构力学、工程材料、生产工艺、美学、心理学、人机工程学等相关知识,因此,在缺资金、技术、人才等条件下,要完全自主开发一款汽车车身的难度是很大的,而参考国外同级别的成熟车型进行逆向设计则变得相对简单,既可缩短产品开发时间,提高产品开发成功的机率,也可快速吸收国外汽车车身设计的先进技术和经验,提高我国汽车自主开发能力。
1 逆向工程技术原理及流程
逆向工程(Reverse Engineering,RE)亦称反求工程,就是根据现有的产品模型机械论文,利用数字化测量设备获取实体数据,然后对这些数据进行拟合,构建一个完整的CAD模型,继而用于分析和制造[1]。相对于传统的正向设计方式,逆向工程可以在没有产品图纸的条件下实现产品的制造。长期以来,由于设计环境和设计手段的局限,限制了车身设计师的创造能力的发挥以及和工程技术人员有效的交流与协调,使得新产品的开发效率低下,进展缓慢。车身设计需要一种新的设计手段和思路。逆向工程不仅能完成对现有产品的仿制、复制,更能快速实现超越。
车身设计逆向工程可以分为三个过程―数据采集(data acquisition),数据处理(data processing),抽象建模(abstract model)。本文主要基于Pro/ENGINEER研究两种不同的建模方式。
2 数据采集及处理
数据采集是数据处理、模型重构的基础,按采集的接触方式不同分为接触式和非接触式两大类。在对车身零件和产品模型数据化之前,首先必须理解原有模型的设计思想,在此基础上还要修复或克服原有模型上存在的缺陷。主要考虑好以下几点:(1)确定设计的整体思路,对手中的设计模型进行系统的分析,确定好先做什么,后做什么,用什么方法做。将模型划分为几个特征区,得出设计的整体思路,找到设计难点,做到心中有数。(2)确定模型的基本构成形状的曲面类型,这关系到相应设计软件的选择和软件模块的确定。对于车身大型的外覆盖件等自由曲面,一般采用具有方便调整曲线和曲面的模块。值得注意的是,在设计过程中,并不是所有的点都要选取的,因此,在确定基本曲面的控制曲线时,需要找出那些点和线是可用的机械论文,哪些点和线是一些细化特征的,需要在以后的设计中用到,而不是在总体设计中就体现出来[2]。
3 Pro/ENGINEER软件抽象建模
抽象建模,即为将测量点还原为车身模型。内容包括曲线构建与拟合、曲面构建与光顺、实体构建等。目前较为成熟的模型重建技术是通过构建曲面来实现模型重建。因此,构建曲面是车身模型重建的关键。
3.1、根据车身点云数据建模
由于测量过程中得到的是离散点数据,缺乏必要的特征信息,往往存在数字化误差,需要对曲面和曲线进行光顺。光顺是一个工程上的概念,包括光滑和顺眼两方面的含义。光滑是指空间曲线和面的连续阶,数学上一阶倒数连续的曲线即为光滑的曲线;而顺眼是人的主观感觉评价期刊网。图2就是以丰田商务车为例,在获得点云资料后,在Imageware中处理出需要的抄数线。对于抄数线的处理,应注意,在变化趋势小的地方的点应尽量的少,对于明显偏离趋势的点应略去,以免过多的点造成曲线不光顺。曲线光顺应满足3个条件:曲线二阶几何连续;曲线没有奇点和多余拐点;曲率变化均匀,应变能较小。曲线光顺可分3步进行:寻找坏点,并修改坏点的坐标值;粗光顺使曲线上各段的曲率符号一致,保证曲线单凸或单凹性:精光顺,使曲线上各段的曲率变化均匀,满足光顺的要求。[3]再根据抄数线,在Proe中建模。图3是在Proe中建模的一个片段通过此种方式所建模型,精确度和效率都很高。
图2 三维抄数线 图3 建模片段
3.2、根据车身图片数据建模
在不能直接获得原始车身数据的情况下,根据车身图片采集数据,也是逆向工程的一大特色。大致操作步骤是:1)找到要作为车身数据采集对象的三视图(图4);2)在CAD中将视图对齐,描绘主要轮廓线,即抄数线(图5);3)将获得的抄数线导入Proe中作为参照(图6);4)在Proe中根据抄数线逼近建模(图7)。
图4 车身图片图5CAD中抄数线
在建面的过程中,需要注意面与面之间的光顺。为了保证误差尽可能小,可以到分析模块中使用高斯曲率法对曲面进行分析。当曲面曲率变化比较均匀时即可为达到设计要求。若曲面质量很差需要对构成的曲线进行重新调整机械论文,直至曲面让人满意为止。逆向工程既要保证曲面质量又要保证设计精度。除了对原始型值点进行光顺之外,有时还要控制修改后的型值点同原始型值点的坐标偏差,该偏差不应太大,以保证设计部门给出的指标不致受太大的影响。目前,曲面构建方案主要有三种:1) 以B-Spline或NURBS曲面为基础的曲面构造法;2) 以三角Bezier曲面片为基础的曲面构造法;3) 以多面体面片为基础的曲面构造法。[4]
图6 曲面光顺拟合图7 车身实体
前期工程做好之后,打开Pro/ENGINEER 软件的壳体特征创建方法,利用Create/Prot rusion/Use Quilt将所建立的曲面生成实体完成3D建模。建模后可通过Pro/ENGINEER软件中的View/advanced--iPhotorender进行渲染处理,及Analysis-- ModelAnalysis/Curve Analysis/Surface Analysis的分析方法来检验所建立的模型、曲线和曲面的合理性与精确度。
3.3后处理
利用Pro/ENGINEER软件进行逆向工程设计还可以进行相应的后处理工作。将前面完成的3DCAD Model汇入Pro/ENGINEER软件的Manufacturing模块中进行Nc加工程序的制作,并利用Pro/ENGINEER软件生成NC加工的G代码输入三轴(或五轴)加工中心加工出产品。
4 结束语
对于车身设计,采用逆向工程做法是制造技术信息化、科学化的必然趋势,也是一项开拓性、实用性和综合性很强的技术,开辟了车身设计制造的新途径。基于CAD/CAM的逆向技术,可以大大缩短模具设计制造周期,这也适应汽车行业对产品进行快速更新的需要。实践证明,车身设计逆向工程技术的研究和应用,已经给企业带来良好的经济效益。
参考文献
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[2]马铁利,兰凤崇.车身逆向工程应用中的点云处理与曲线曲面光顺[J].机械设计, 2000.8,175~178
[3]于哲峰,张国忠.基于Pro/ENGINEER的汽车车身逆向设计[J]. CAD/CAM与制造业信息化,2007.10 187~189