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2关键技术
笔者通过刮板输送机的优化实例用以说明在系统建立过程中的几个关键技术。优化数学模型的M文件编写针对刮板输送机设计参数的不确定性，以达到其电机功率最小和运输性能最佳为目标，取输送机刮板链运行速度v、槽深H及宽度B作为优化设计变量。具体优化数学模型的建立过程请见文献[6]。根据以上的数学模型，编写M文件，由于在具体工程实例中设计值的不同，笔者将文献[6]中的某些具体的设计值作为可变的参数传递值。这里取链条最小张力、链条单位长度质量、输送机的铺设长度和物料堆积角作为可变的传递参数，令其分别为x(4)、x(5)、x(6)、x(7)，以方便MATLAB与之间传递参数，代码如下：编译生成.net组件生成.net组件的步骤如下。(1)在CommandWindow里面直接输入deploytool，在弹出的DeploymentProject窗口里，输入相应的保存位置和名称，Type类型选择：.NETAssembly。如图3所示。(2)添加已经编写好的M文件guabanji.m，如图4所示。(3)创建工程，选择Build编译成.net组件。文件保存后打开刚才保存工程的文件夹可以看到有两个新建的文件夹distrib和src。这里包含了在调用中需要用到的文件、库、资源和接口等，如图5所示。调用.net组件与网页设计打开vs2010，新建一个C#项目，添加引用，在弹出的菜单中找到已经生成的.net组件文件夹src，选择添加其中的guabanji.dll文件，另在.net中添加MWArray组件，这样引用添加成功，如此便可以调用.net组件进行优化[7-8]。
3运行实例
用户通过浏览器进入基于Web煤机装备优化设计系统，该系统包括采煤机、刮板输送机、提升机及掘进机优化设计系统。笔者以刮板输送机的优化设计系统为例，介绍了整个系统需要优化的机型，选择所需优化的零件进入优化设计页面，并根据提示输入合理参数，然后点击“开始优化”按钮，系统就会根据用户输入的参数，调用.net组件实现优化分析设计，并将优化的结果显示在浏览器上[9-10]。以刮板输送机为例进行说明，首先打开网站首页，选择刮板输送机优化；进入刮板输送机零部件优化列表页面，选择所需零件进入其优化设计页面，在文本框中输入具体问题的设计参数，然后点击页面中的“开始优化”按钮进行优化，如图6所示。得到优化结果后，将常规的设计方案与优化设计方案的结果对比，如表1所列。
2案例分析
以飞机上的壳体零件为例，在使用过程中，壳体处于强大气流中，承受空气动力负载，除此之外，它还是产品结构动力布局的一部分。在壳体设计的不同阶段，创建产品结构和功能优化数学模型。在拟定技术建议阶段，为了下一步设计，形成产品Ai主要轮廓F（Ai）的组成，这些主要轮廓确定了产品的功能用途。对于壳体而言，主要轮廓的组成与工作用途轮廓的描述一样，直接影响了壳体的结构方案和工艺性指标的选择：FP11为外圈轮廓的圆柱表面；FP12为法兰接合处轮廓；FP13为壳体的长度L；FP14为壳体内孔轮廓表面；…FP21为外圈轮廓相对理论表面FP11的许可偏差ΔP22；FP22为壳体长度许可偏差ΔP22；FP23为接合处平面平行度许可偏差ΔP23；FP24为内孔轮廓许可的表面粗糙度Ra……在构思结构方案的过程中，壳体的结构方案分割性质是不同的，如整体性程度不同，结构材料不同，毛坯可能的形式不同等。在这个阶段借助于生产工艺准备模型和生产模型，进行壳体工艺性评价，生产工艺准备模型能够评价生产工艺准备的时间长短，生产模型则能够扩展评价制造产品所需的劳动消耗。针对各种不同的生产过程，对应有不同的壳体结构方案，整体式壳体，这种壳体可由金属铸造或者由非金属材料压制成型，并需要外圆表面和两端面加工；双半壳体组合的焊接壳体，所示，这种壳体是由两个锻件经辗压得到的，并需要外圆表面和两端面加工与焊接；焊接外壳和法兰组合的焊接壳体，它是由两个法兰和一个外壳组成，主要的联接工序是焊接及其后的外圆表面加工；非金属外壳和金属法兰组合的壳体，它是由一个非金属外壳和两个金属法兰组成，并需要外圆表面的加工和法兰的紧固联接。为了实现产品设计方案的优化，在设计阶段便对壳体的结构元素进行分析。为评价其工艺性，选择一个与安装的对接螺钉相匹配的壳体空腔。从图中可以清楚地看到，空腔可能是圆柱形的，或者是长椭圆形的（A向视图示）。前一种情况，空腔只能由钻和锪来实现。但为了螺钉头能固定在空腔壁上，必须把孔锪到对接螺钉的下方；第二种情况，不要求锪孔，空腔用不少于二道的工序加工完成，即钻和铣。在设计阶段，确定工艺性的任务包含在产品结构元素加工工序和工步方案的评价之中，解决这个任务需借助于基于工序、工步和具体类型设备和工装水平上的生产系统数学模型。
1.摄影摄影是静态比例模型
包装封面设计早期采用的方法。又可以细分为两种，一种是实物摄影，即直接使用模型原型在现实中的摄影作品；另一种是模型成品摄影，即由专业人士将模型拼装和上色后，将成品拍摄成摄影作品以用于模型封面。第一种方式现在几乎不被使用。因为实物摄影由于各种原因并不能很准确的传达产品的信息，例如实物的很多细节小比例模型无法表现等等。成品摄影则是传达模型信息的最为直观的方式，通过传达给消费者模型制作完毕的最终效果的形象使得消费者对产品特性拥有一个具体的形象概念，功能上也为消费者制作模型提供了参考。使用成品摄影作为封面，可在品牌打入市场时可强调产品与现有品牌的质量对比，而已在市场中占有一席之地的品牌也会利用成品摄影作为对产品信息的补充。
2.封面绘画目前最为主流的模型
封面设计的表现形式。老牌的模型厂家都会不惜重金聘请著名的比例绘画的大师为其绘制模型包装的封面。摄影技术在问世近百年以来依旧无法取代绘画艺术，可见绘画艺术拥有独一无二的魅力，品质优良的静态比例模型若能配上一副精美的封绘，可使产品对消费者的吸引力锦上添花。从包装设计角度来说，包装盒封面所体现的产品相关特征信息必须明确，并且具有良好的视觉效果。静态比例模型作为一种具有一定艺术内涵的娱乐产品，如采用一张冷冰冰的照片作为封面，会让人产生制作模型是出于某种实用目的而非一个手工创造的过程，从而违背了模型商品本身的特性，使包装设计不能传达准确的产品信息。另外，静态比例模型的原型题材大都脱离日常生活，摄影在创作出与静态比例模型深层内涵要求相符的作品有较大的难度，而绘画则不受时间、空间上的限制，优秀的封绘画家可以创作出各种透视角度，各种环境、历史背景下的不同状态的实物原型。精美的封绘不仅是现实中孔武有力的战争机器的艺术写真，更是消费者在两盒品质上各有千秋，不分伯仲的模型中做出抉择的重要依据。
3.计算机图形
计算机图形由于其经济、高效的特性，在静态比例模型包装设计中已得到了广泛的运用。利用计算机图形也是当代模型包装封面设计比较常用的一种表现手法。例如在照片或3d模型的基础上进行描摹以加强其手绘感，或者利用模型的白描图纸直接作为封面等。虽然其艺术感染力和视觉效果较封面绘画仍有差距，但是计算机图形制作成本低廉，并能够准确地传达模型的特征信息，已被越来越多地用在了新一代的模型包装设计中。
二、静态比例模型包装的功能设计
朱和平老师在其《包装设计表现技法》一书中对包装的功能设计做出了如下阐述：“包装设计的定义与内涵，充分说明包装设计师从包装的整体功能目的出发，包括物质功能设计和精神功能设计，物质功能设计是指：容纳、保护商品的内容、质量、形态不便，方便生产与储存运输、展销、携带、消费、降低成本消耗，提高功效；所谓精神功能设计，则是指以艺术的手法，通过包装的造型、材质、视觉要素塑造商品的文化风格与品位，树立美观独特的商品形象，准确迅速地传达商品信息，美化商品，吸引消费者，提高商品身价与附加价值。”静态比例模型的包装设计亦遵循以上原则。静态比例模型多为铸造完毕，尚未组装的塑料板件，质地较轻，因此，大部分的包装材料采用200——300g的卡纸即可，外形上多为扁平的长方体，以便在空间有限的货架上展示尽可能多的模型。包装盒的内部一般会对板件进行塑封，因为模型的零件是通过细小的水口连接在流道上的，运输过程中难免会有个别细小零件脱落，塑封可以防止零件遗失，也是消费者甄别模型是否在购买之前已被打开的重要手段。而水贴蚀刻片等易损物件不仅需要塑封，还需要在其表面覆盖一层硫酸纸，以防止表面划伤。静态比例模型包装盒出于成本考虑，其刀版较为普通，在此不作赘述。包装盒封面一般要具备模型名称品牌的商标，模型的比例等必要信息。一般来说，包装盒两边较短的侧面也会印上与封面相同的内容，以便在货架上更多更明确的展示。其余的侧面不同厂家会根据模型的特性进行不同的信息安排（安全标准说明等）。值得一提的是韩国的爱德美公司，在封面采用了较好的绘画的情况下，侧面采用了各个角度的模型的成品照片，对产品信息的传达做出了更为全面的表达。
2基于DSM的建筑工程协同设计
2.1传统建筑工程设计的过程及其局限性
传统的建筑设计一般采用串行设计，即“抛过墙”式建筑产品设计模式，图3(a)为传统建筑设计过程，3(b)为传统建筑设计组织结构图。由图可以看出，传统的设计模式从时间上和功能上把各学科的专职人员彼此孤立开来，存在一系列问题：信息流动是单向的，下游的设计结果不能及时反馈给上游进行设计评价和修改，项目集成性差；设计信息交流不畅、沟通困难而出现的潜在危险，往往在施工过程中才能发现；设计修改频繁，设计质量难以得到保证：建筑工程设计周期长，项目开发成本高，建筑质量受到影响等问题。设计过程中信息的管理是目前建筑设计企业必须面对的一个难题，在当今知识经济社会，沟通和协调比命令和控制更为重要，据权威机构研究表明，良好的信息沟通和协调可以减少工程建设费用的20％左右[6]。因此引入新方法、新工具对建筑设计过程进行管理是非常必要的。
2.2建筑工程设计初始
DSM模型的建立本文采用图1表示的普通楼宇设计工程中常见的12项设计任务为例，把各设计活动间的信息流关系用DSM矩阵表示出来，如图4，然后采用DSM聚类规则进行聚类分析。
2.3DSM聚类基本原则
DSM聚类原则以下列步骤展开[7]：（1）设计优化的目的是使DSM尽量成为下三角矩阵。（2）根据DSM，若矩阵中某一行全为零，则说明对应该行的设计行为不需要其他设计行为提供信息，因此应尽可能早地执行，将这些设计移到DSM的顶端。每次移动一个学科，且需将其行列及相关标记一起移动。移动结束，再对矩阵其他设计重复进行步骤（1），直到再无这样的设计。（3）根据DSM，若矩阵中某一列全为零，则说明对应该列的设计行为没有对其他设计行为提供信息，因此应尽可能晚地执行，将这些专业设计移到DSM的底端。每次移动一项专业设计，且需将其行列及相关标记一起移动。移动结束，再对矩阵其他专业设计重复进行步骤(2)，直到再无这样的专业设计活动。（4）如果经过步骤(1)、(2)DSM中再无未调整的专业设计，则矩阵已经达到最优化；否则，剩余的专业设计必定包含信息循环（至少一个）。（5）找出信息循环，使用所谓的“路径搜索”方法。在该方法中，从某一专业设计开始，向前或向后跟踪信息流，直到第二次追溯到同一个专业设计，这之间的所有专业设计构成一个信息流循环。（6）将简单循环中的专业设计合并起来，并用另一代表专业设计代替，并重新开始步骤（1）的操作。对于小型矩阵，只要通过一系列的行列变换就可以获得新的DSM优化矩阵，对于大型的矩阵则可以通过相关智能算法如遗传算法等获得新的优化结果矩阵。由于建筑工程设计各活动间的耦合性较强,所以本案例中没有空行空列,可以直接从步骤（3）开始,根据图4初始信息流,利用以上规则进行优化，得到新的DSM矩阵，如图5所示。不难看出，通过DSM聚类优化，使得原来隶属于不同专业领域的设计活动之间复杂的设计迭代关系转化为4个工作团队之间的关系，其中总体规划设计和结构选型设计组成一协同设计团队，在设计的初期就考虑到了建筑设计与结构设计间的关系,避免了传统设计过程中结构设计发现建筑设计不合理而引起的设计大返工。同样，功能要求和局部细化设计人员组成协同设计团队；局部细化、空调系统设计、管道通风设计、楼板梁柱墙体设计组成一协同设计团队；梁柱墙体设计和电气装配设计组成以协同设计团队。其中局部细化、梁柱设计、墙体设计同时属于两个协同设计团队，说明需要加强这些活动和两个团队间的协调沟通。通过DSM聚类，可以首先在团队内部进行信息交互，并行协同地进行设计；然后再以团队为单位进行更高层面的信息交互，可以减少由于不同专业领域间耦合带来频繁更改，返工等影响，既缩短了设计周期，减少了返工成本，又保证了建筑工程设计质量。因此，笔者认为，在建筑工程设计企业，有必要建立协同设计团队，专门负责跨专业、跨部门、耦合关系强的设计活动间的协调与沟通，并以正式的组织形式确定下来，避免设计人员只为参会而来的临时心理，直到建筑工程项目设计工程结束。
1.1机械设计业务模型探索
机械设计的过程中需要对机械控制功能进行全面的分析，只有把握住机械控制功能，才能对机械功能进行全面的分析，提高机械设计业务管理水平，为机械业务模型控制和优化创造良好的平台。在新的机械业务管理链条控制下，需要对信息流进行优化控制，才能提升机械设计的综合管理控制能力，为机械综合控制管理创造良好的内部条件和外部条件。机械设计的过程中业务模型优化需要从价值链角度出发，对模型化管理工具进行全面的分析，实现对管理工具的全面控制，提升对机械管理工具的综合管理能力。
1.2通过IT工具实现机械设计的模型优化
随着信息技术的发展，机械设计所利用的IT工具越来越多，因此要从云计算、互联网、大数据等角度出发，充分发挥机械工具的控制管理要求，保证新兴IT技术能够在机械设计中得到全面的应用。IT工具在业务需求控制管理的过程中需要进行流程化管理，确保权责控制能够符合机械化的具体要求，实现机械的流程化管理和控制，提高对机械控制管理的总体需求，在具体实施的过程中需要从价值创造和管理效率角度出发，实现机械设计的管理模型优化，为管理方案的探索和优化创造良好的条件，通过搜集整理和数据管理分析，保证机械设计能够符合管理决策控制的要求，实现机械系统的全面优化。机械设计中需要通过软件诊断和经验分析等手段，保证模型能够按照机电一体化控制的要求进行系统设计。机械设计咨询与机械设计软件和机械设计软件服务融合在一起的，需要按照一体化管理和控制的具体要求，积极推进机械系统的综合控制管理，从机械模型主脉出发，积极稳妥的推进机械系统优化控制。机械设计软件本身就是一种模型，因此管理模式存在固化现象，需要从全面预算管理的角度出发，解决机械设计中出现的问题，对机械系统进行全面的风险控制，保证机械系统设计符合模型化的具体要求。
2机械设计管理模型控制和优化
机械设计管理过程中需要从全面预算管理的角度出发，控制和优化机械设计的方案，提高机械模型的综合控制管理水平，对范式有效控制具有积极的作用，通过对机械业务的全面控制，才能对管理模型进行优化，提高对机械系统的综合管理水平。
2.1机械设计中多业务模型控制
机械设计过程中需要对不同的功能进行不同的分析，确保功能业务能够被全面的掌控，实现对机械设计的管理模型优化，让参数能够符合机械设计中多业务管理的要求，提升对多业务模型的综合控制管理水平。机械设计要和参数及控制点紧密结合在一起，实现对情景的有效匹配，为机械控制管理和模型优化创造良好的条件。机械系统多业务模型控制管理的过程中需要从风险控制角度出发，按照管理模型的综合管理要求，提升机械系统的优化管理要求。
2.2机械系统设计的质量模型控制优化
机械系统设计的过程中需要建立完善的质量管理和控制体系，通过对质量模型的优化和管理，实现对算法的全面管理，让机械系统设计能够符合质量标准要求，机械系统的质量控制与机械系统的效率是紧密结合在一起的，只有把机械系统的质量和系统的模型融合在一起，才能提升机械系统的综合控制管理水平，质量控制需要从机械元件出发，对每个元件进行机械模型优化，提高对机械模型的控制管理水平。机械系统模型设计与质量控制要从不同的方案出发，建立完善的质量控制管理体系，为模型管理创造良好的内部环境和外部环境。在机械设计平台中植入质量管理方案，可以实时对机械系统的质量进行监控，确保机械系统的质量管理能够符合质量控制的具体要求，实现对模型的全面分析和优化，对模型应用具有重要的作用。机械系统设计质量控制与机械系统模型管理是紧密结合在一起的，需要从不同的方案设计出发，提高机械系统的管理控制能力。
3机械系统设计模型控制和管理机制
机械系统设计模型控制要从模型管理的角度出发，加强管理机制建设，提高对机械系统的控制管理水平，为机械设计系统的综合管理创造良好的条件。
3.1机械系统设计模型控制
机械系统设计需要从机械控制角度出发，建立完善的机械模型，保证机械系统能够得到全面的运行。机械系统设计模式控制需要遵循一定的规范，全面提升机械系统的综合控制、管理功能。机械系统功能模块设计过程中要从技术创新出发，确保CAD解决方案能够符合功能设计的总体要求，从机械系统操作角度进行模型控制，按照机械资源管理器的控制理念，提升机械系统的资源控制和管理能力，为机械系统更好的管理文件创造良好的条件。机械系统要实现高质量的模型控制，必须要从资源管理角度出发，促进机械系统模型优化管理工作。机械系统设计要和零件设计、部件设计紧密结合在一起，形成工程模式管理，全面优化机械系统的综合功能，提高机械系统的优化控制和管理功能。机械系统模型设计过程中需要建立一套完整的动态管理界面，减少不必要的操作流程，提高机械系统设计的控制管理能力。机械模型设计中要从特征模块出发，建立完善的标准控制管理系统，通过特征模型设计，可以实现对其标准的优化和控制，实现零件系统的信息共享。机械系统设计控制模型优化要与调用标准紧密结合在一起，形成机械配置管理的模式，从部件设计、零件设计、工程图角度出发，确保机械系统设计能够符合机械控制管理的具体要求。机械系统设计中需要通过不同的参数组合和变换，提高机械系统的综合控制管理水平。
3.2机械设计模型管理机制设计
机械设计模型管理机制要从信息资源共享角度出发，建立完善的信息共享平台，提高机械设计的信息共享能力，为其更好的实现机械控制创造良好的平台。机械设计模型管理中要利用先进的工具，通过互联网进行协同控制和管理，保证机械系统能够得到全面的优化，为机械系统的管理模式创新创造良好的条件。机械设计中信息管理机制建设需要从文件控制管理角度出发，通过实体模型优化控制，确保互联网信息能够协同工作，在机械部件设计中进行参数信息管理，使设计能够符合机械控制管理的具体要求。通过智能零件技术能够实现系统的自动重复设计，保证智能零件能够符合创新技术方案设计的具体要求。机械设计模型与管理模式要紧密结合在一起，确保管理模式能够符合机械设计平台设计的管理要求，从不同平台实现信息资源的共享。
中图分类号O29 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）120-0164-03
0 引言
本文根据车辆情况、路面情况以及使用需求的不同，首先在对汽车轮胎花纹形式固定，忽略天气等外界因素，对专业的参数信息进行检索收集。其次以物理知识为基础利用变量控制法和修正系数的思想求得各性能的近似表达公式，用模糊数学的思想建立各种性能指标的权值联系，然后将各性能构建为统一的性能指标，并以此作为规划模型的目标函数。在求解时，为避免各相关性能量纲之间的误差以及减少非花纹结构对性能的影响，引进性能量纲系数并定义为1，性能参数的大小即为各性能的绝对大小。由于车辆、路面情况参数较为客观，将其计入目标函数，而使用需求柔性较大，故把它归入规划模型的限制条件中。从而建立轮胎花纹的设计模型。然后我们用以普通轿车为例对模型进行求解验证，利用蒙特卡罗算法对模型的最优解进行计算，并用SOLIDWORKS软件进行参数化三维建模，结果表明：
对于过程中设计的计算公式与算法的误差研究，我们对模糊矩阵评价法得到的权重，我们将用模糊序列法得到相同的结论，在一定程度上来说，权重是可信的，对于性能参数的数值与相关论文研究中的定性描述做了对应，基本契合，但是性能的绝对量是本文模型的最大问题，但是在某种程度上能反应实际情况。
2 模型建立
本文主要研究普通轮胎花纹形式下的设计要素对汽车性能的影响，以花纹沟的深度、宽度、角度及密集度等要素为规划模型的决策变量，花纹的总体性能参数为目标函数，以工艺设计限制以及使用需求为约束条件，从而建立数学规划模型，并用Solidworks软件进行三维建模。
本模型的大体的架构如同计算机程序般，设置模型的输入端、主体程序、输出端三部分，在输入端，我们考虑到将车辆的情况和路面的情况参数化，其值刚度大主观性小，我们将其建立在目标函数主体，而使用需求参数化，其值刚度小主观性大，故将此建立在规划模型的约束条件部分，为减少模型误差对结果带来的巨大影响，我们对设计要素进行工艺技术限制。我们将花纹的设计要素作为决策变量，并将规划模型的最优解作为模型的输出端，而规划模型即是主题的程序，程序化模型架构让花纹设计更加清晰方便，模型的输出端后我们与建立了程序与应用软件Solidworks的连接，依据结果进行轮胎花纹的三维建模，从而建立花纹设计优化的全过程。
3 模糊数学的权比模型构建
3.1 模糊矩阵评价法计算花纹性能比重
现在用模糊矩阵评价法评估轮胎花纹对汽车轮胎各个性能的影响程度。
轮胎的花纹主要影响汽车牵引性能、防侧滑性能、耐磨性能和排水性能。花纹的影响汽车性能集为U={牵引性能、防侧滑性能、耐磨性能、排水性能}，依次对应可记为U=（u1，u2，u3，u4）。
现在来确定两两影响程度的比较fuj（ui）。由前面的评价方法可知轮胎花纹对汽车牵引性能、防侧滑性能、耐磨性能、排水性能影响程度，我们记为：
由此可知，花纹对轮胎各个性能的影响程度可以近似计算得到，牵引性能a0=64.3%、防侧滑性能a1=20.9%、耐磨性能a2=9.6%、排水性能a3=5.2%。所占比的饼状图如下。
4 约束条件确定
4.1 目标函数花纹总体性能的确定
Max f=Pj×a0+Rj×a1+Rj×a2+Wj×a3
4.2 使用需求
噪声需求
噪声的影响因素主要是与沟深有关，研究表明当沟深在一定的范围内噪音较小，并且其值大小能反应噪声减小的效果，故可用其值来近似描述用户在噪声方面的需求。
舒适需求
汽车的舒适度主要体现在汽车的防侧滑性能，其值的大小能说明轮胎花纹对舒适性的需求。
4.3 技术限制
5.2最优化求解
普通轿车轮胎花纹设计规划模型：
决策变量：花纹沟深度a，花纹沟宽度b、横花纹与水平夹角θ、横向花纹块面积占行驶面积的比c、纵向花纹花纹块面积占形式面积的比d
6 模型评价
6.1 优点
1）本文所用模型通过对轮胎的牵引力性能、防滑性能、耐磨性能、排水性能四个性能进行分析研究，较为全面和具有代表性；
2）采用修正系数的思想，将四个性能的标准定义为一个理想最大值的修正值，可以避免其值的多因素研究，为研究带来便利，但是又不失其正确性；
3）本文将复杂的轮胎花纹进行抽象简化，突出主要的影响要素，利用简单的力学和几何学数量关系，从而减少研究的无用功；
4）本文采用模糊数学分析的方法，将本来影响因素众多的几种性能指标，建立较为明确的比重关系，将原本独立的量构建成一个较为成熟的变量来描述轮胎整体的特性，并通过公路对性能的需求参数建立个种类轮胎和各类公路间的契合度，从而得出轮胎适用范围的结论。
6.2 缺点
1）性能参数的计算不是太具体的绝对值，而仅仅是利用1的相对修正；
2）模糊数学方法得出的比重有一定的主观性，不能较客观的反应真正地问题。
参考文献
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[10]赵文杰.轮胎花纹变形特性数值模拟分析，西华大学硕士论文，2012（5）.
[11]王野平.论轮胎的磨损，汽车技术，1999（6）：19-22.
2铝型材挤压模具优化的主要现状
2.1有限体积法
所谓有限体积法是从限差分法进而一步一步的发展形成的，是在对欧拉描述当中，对空间做的网格划分，并且覆盖在计算区域当中的，它可以把物理量进行对应的存储，再通过质量和动量以及能量的守恒一一列出微分方程，再通过在单元体上把体积与时间进行积分，做到离散形式，再通过这种形式组成一个代数方程，进而得到一个物理量的分布。这种方法在对其计算时，已经在流体力学中应用的比较宽广了，在应用时我们也注意到了，它已经占到了重要位置。在现阶段，在各个生产环境当中都已经开始应用这种方法了，并且建立了一个有效的模拟系统，这也是我们在进行求解时的一个重要因素，结果就得出了一个的分步的信息继承与传递数据。在实际当看出，应用这种方法可以模拟出薄壁类铝型材的挤压成形，也表明，该方法是模拟挤压成形最为有效的一种方式了。在有限体积法的原理下，可以建立一个金属塑性的弹塑性有限元列式的有限体积控制法。而提出这种方法的数据传递，则可以建立一个了复合系统，并且对其数值模拟，在这个过程当中也就说明了，金属在成形时是具有非常强烈的塑，所以更有理论价值。
2.2有限元法
有限元法可以大量的应用在模拟铝型材的挤压过程当中，它的工艺参数、模具结构等一些参数都会对产品质量产生直接的影响。在数值模拟的生产过程当中，在很大程度上都是应用了刚塑性模型的，从而模拟出非稳态等温的生产过程，在这个过程当中我们主要考虑的作用包括几个方面：必须要应用具有大变形的弹塑性材料，也可以对角铝型材料进行模拟数值。如果我们是利用二维模型对其进行模拟它的流动速度，此时，在生产时我们可以通过利用它的模型结构，对它的摩擦系统进行进一步的研究分析。如果在挤压时，它的数值模拟是截面型材，而我们应用的模拟模具就必须是等价的，因此，在实际应用当中，这也是相对有效的方法之一。近年来铝型材挤压模拟过程常用的软件有Msc/SuperForge、DEFORM3D、hyerxtrude等，可以进行挤压过程金属流动模拟，得到挤压模具应力，速度场应力场分析，温度场分析以及模具应力变形分析。充分发挥了有限体积法和有限元法各自的优势，成功地分析材料流动和模具受力情况，为模具设计及结构优化提供了有效的参考。
3发展趋势
在实际应用当中我们可以看出，有限元法可以更好的进行铝型材挤压模拟，它的主要优势是可以更好的适应几何形状，并且对材料的性质进行精确的定义，可以确定边界条件与变量状态，可以有效的解决更为复杂的一些难题。通常有限元法应用拉格朗日的坐标，它的网格节点一旦出现一定的程度的移动，就会出现很大程度的变形，促使网格发生变形，出现交叉问题，导致精准度失灵，这时就必须对网格重新划分、模拟。在网格进行重划时也会存在一些偏差，这主要是因为在传递数据时会造成一定的误差，所以进行计算时它的精度就是有所降低。此外，因为网格重划的速度是非常快的，这就会造成有限元边界节点对模拟会产生很大程度的影响，也就是说，它的几何形状在和边界节点进行脱离时会出现一定程度的敏感性，如果应用步长较小，仍然会促使挤压件的形状存在很大的偏差。所以，在当前情况下，对有限元数值模拟也仅限于比较简单的形状。但是，在未来的发展过程当中，对于研究有限元法更为突出的一个重点就是要在有限元网格的三维技术领域，其次也就是要解决怎样才可以更好的避免网格重划的问题。而应用有限体积法的最大优势就是具有欧拉网格在静止不动的状态下，它的节点是不会任意流动的，不需重划。这种方法的另一个优点是所具有的物理环境，在一定范围之内可以控制离散方程，即它在各个方面都具有守恒性，同时确保了它的计算精度。由于这种方法在流体流动以及传热时计算数值已经发展的非常成熟了，所以把它应用在金属成形的模拟数值，是具有一定前景的。
二、傩文化，是人类进行祭祀的一种文化。
在远古的原始社会阶段，人类便有着信仰原始宗教的历史，并产生了各具特色的巫师文化。而在巫师文化中，巫师为驱鬼敬神、逐疫去邪所进行的宗教祭祀活动，称为傩或傩仪。巫师所做的歌舞称为傩歌、傩舞。傩戏又是在傩歌、傩舞的基础上出现的。在我国的古文献中，便有很多关于傩文化的记载。现代中国的一些地区，还保存着相当完整的传统傩戏，一直在民间传承，成为我国傩文化的“活化石”。在现代傩戏中，演员一般会戴着木制的面具，穿着特制的服饰，用反复的、大幅度的程式化舞蹈动作，去表现请神驱邪、祈福及简单的战斗故事。
三、傩面具，傩文化中使用的面具道具。
傩面具是古代社会鬼神文化的图腾再现，是一种祛灾纳祥的吉祥象征，也是古代人们的重要精神力量。傩面具根植于民间，凝聚了世代民众的审美情趣，并且出现了许多堪称艺术精品的面具。面具特征或写实，或抽象，或粗犷，或狰狞，多姿多彩的傩面具艺术已经成为中华民族传统文化的标志。随着我国越来越重视传统文化的传承与发展，傩文化凭着它的博大精深、影响深远，完全有实力成为一种新兴的文化创意产业。
四、中国傩文化的覆盖面广阔。
位于贵州花溪夜郎谷斗篷山，不仅有着风光绮丽的生态旅游资源，而且有着丰富的古夜郎国历史文化风景和精彩富有特色的傩文化。1996年，贵州艺术家宋培伦先生旅美归国，回到家乡贵州创建了花溪夜郎谷景区。当时他定居斗篷山下，四处收集当地出名的喀斯特岩石，并引导当地村民以最原始的手段，不停地锤打这些坚硬的石头，通过模块化设计的设计方法，雕琢他心中的“生态环境艺术”，逐渐垒起一座属于他的“石头古堡”夜郎谷。宋先生通过用石砌成的具有贵州傩文化元素的人物头像和柱子，不仅仅代表了古夜郎图腾崇拜的展示，也体现了夜郎故土艺术家对贵州本土文化的自信和骄傲。笔者最近有幸参与了夜郎谷的创意文化产业的视觉设计，有感于宋先生对传统文化的热情，借鉴夜郎谷当地别具特色的傩文化头像，创作设计了一系列通过宣传夜郎谷文化的傩面具图形。该系列图形借鉴了模数化设计方法，为制作傩面具而创建了10*10的等距网格系统，在正方形的网格中用正方形的方块构成了基本的人脸特征。再利用网格，按照脸部的比例和当地傩面具文化的设计特征，将人脸图形分割成眼睛、鼻子、嘴巴、脸颊，共四个模块。依据傩文化中不同面具形态代表了不同祭祀祈祷的内容，将上述的四个模块分别进行详细设计。如设计“去病除秽”主题的模块，以眼睛部分为例，在事先设计好的眼睛模块基础上，会根据不同的病痛类型，添加代表不同病痛的颜色，并在模块上适当调整代表不同病痛的正方形造型，同时产生装饰的作用。通过这个方法，就“去病除秽”眼睛模块部分，就会有数十款不同的造型产生。最后会根据客户或游客的需求主题，选择代表不同功能的四部分面具模块，组合成所需要的傩面具。如眼睛部分选取了“去病”的模块、鼻子部分选取了“事业”的模块、嘴巴部分选取了“学业”的模块、脸颊部分选取了“财运”的模块，组合在一起，就得到了“去病除秽，事业学业进步，财运亨通”的面具图形。不同用户人群的祭祀祈祷选择，会带来千千万万个各具特色的面具图形，既丰富了贵州夜郎谷当地的傩文化图形设计，也使得傩文化的推广更具有效率。
1、前言
非物质社会，在一切转瞬即逝、欲望一浪高过一浪的今天，我们需要更混杂、更虚幻、更强烈、更另类的刺激与惊喜，服装物品的精神审美功能则更加为服装艺术所强调，而模糊理论在服装中的设计来表达出设计者创新的理念和穿着者的个性恰恰符合了人们的审美倾向。当下的流行时尚特征是边界的消失，各种新与旧、男与女、老与少、藏与露、世俗与崇高、边缘与主流等等都彼此交合互渗，混杂共生，失去了既往的边界，一切都在打破重组、更新，一切又都彼此混合，接近雷同，迫使一切重新定义。一种前所未有的混杂成为时尚的象征。①
2、服装的审美与时尚
追求时尚成了我们生活中不可或缺的一部分，《现代汉语词典》对时尚的解释为当时社会上普遍流行的风气和习惯。时尚是一个模糊的概念，在服装设计中，设计的各种手法理念都嫁接于时尚，不同的是形式，相同的是那种虚拟、混合的不明性质和新鲜、神秘的意趣。设计师通过对时尚和大众审美趣味的正确把握将有利于设计上的不断创新，从而创造商业价值和社会价值。
人类审美意识是随着人类的诞生和自身的发展而相继产生发展的。审美是人类掌握世界的一种特殊形式，指人与世界(社会和自然)形成一种无功利的、形象的和情感的关系状态。服装的审美包括服装本身、服装着装状态、受众的理解等。人们对服饰的审美活动的意识包含在人们对服饰的选择、试穿和评议等一系列的活动中，从而得出审美的结果。审美是一种主观的心理活动的过程，使人们根据自身对某事物的要求所作出的一种对事物的看法，具有直接性和直观性，因此具有很大的偶然性，本身是无法精确的控制、分析。②审美心理是各个要素是综合，互相交织的过程，审美要素包括注意、感知、联想、想象、情感等基本要素。这些因素属于精神层面，精神意识的情感因素自身具有模糊的特性，而且这些心理因素不是孤立存在的，它们互相影响、互相渗透。黑格尔曾经说过：“情感是心灵中的不确定的模糊隐约的部分。”因此，人们审美时的心理现象是高度整合综合模糊运用的过程，具有“模糊性”的特点。③
审美受制于客观因素，人们所处的时代背景会对人们的评判标准起到很大的影响，尤其是流行时尚，审美时尚是一种给追随者以情感上的愉悦和精神上的满足并具有价值判断和审美导向的时尚。人类审美共通感的存在，使“时尚”成为人们竞相摹仿、追逐的消费浪潮。④大众的审美价值取向造就了这样的时尚，这样的服装也包容了群体的审美心理，它体现了着民众的审美倾向。
3、服饰审美中的理解模糊
服装审美是一个极其复杂的过程，服装以其神秘的、朦胧的、含而不露、引而不发的艺术特质传达着视觉张力，激发观众的想象力和审美意识。审美受到审美者文化素养、经济、年龄、受教育程度、、习俗、价值观、感知能力等诸多因素的制约。感知服装美是重要的，它依赖于人们对服装的审美态度。审美个体有差异，使人对服装兴趣的大小，对服装美的注意程度和对服装行为所抱有的审美期望不同，所以，对服装感知的程度也不同，产生的想象和情感以及对服装的理解就不一样，美的感受程度也就不一样。审美过程其实就是服装与人之间的一座桥梁，服装是具有想象力的，是供人欣赏的而不是推理，是领悟而非说教，人能够最大可能地参与其中，从而实现服装作品的“二度”创作。人的内心世界是及其复杂多变的，客观世界也是丰富多样性的，审美在模糊不定中彰显多种可能，这使服装设计作品得到多维理解。随着时代的发展对于艺术本文的理解，审美理解需要的不是一种复制态度，而是一种生产性态度，一个开放性过程，我们要从心底出发理解服装审美。审美理解具有无限多样性，其包含“解释性循环”：根据细节来理解整体，又必须根据整体来理解细节。审美理解过程就是在服装的整体和部分之间不断地往返过程。审美理解的关键步骤是“视界融合”。⑤服装设计作品除了承载服装设计师本人的思想理念，还应该更多地在欣赏群体中获得“再生”。因此说，作家艺术家的审美创造，接受者的审美理解有者模糊的难以表达的一面。4、服装的产品意境生成
随着人类生存需求的发展和对世界不断的感知，在人类的意识中，已不再是仅仅靠知觉来认识和表达世界了，而是用心、用意识去感悟和理解世界，不是单纯的模仿自然，而是通过表现心灵，进而阐述世界和事物的规律，这样服装设计中意境的生成尤为重要。服装意境的创造与表达始终与社会经济、消费群体的审美标准密不可分，消费者根据设计师创造的赋予情调的形态语言和赋予意味的着装表现及特定的衣着情节所传达的信息，加之自己的联想和想象，在大脑中浮现相应的景，感受设计师所抒发的情，从而领悟到设计师追求的艺术境界，服装设计的意境由此形成。意境包含主体的品格、个性以及审美感情、心态、理解、想象和趣味等多种主观因素，并形成一种综合形态，强调充分发挥主观能动性，突破具象范围去感受、丰富和联想，追求审美客体的本质特征突破具象范围去感受、丰富和联想犷追求审美客体的本质特征和这些主观因素的和谐一致，以获得最充分的审美满足和快乐。意象的生成是审美的关键。模糊性的开放性、暗喻性是意境本身产生货释放出巨大吸引力之所在。在设计中追求审美意境，以其模糊性创造的模糊美吸引观者的良好途径。吴亮认为“如果他过于理智，过于自觉，他就断不能即兴地创造出一个新的意境”。⑥
5、结论
服装是极具流行性和时间性的产品，它们不时被淘汰翻新，并不时地受时尚、受众的审美理解、产品所表达的意境等的影响，使之演变得更具个性与时代感，从而形成别具一格的风采，这也是服装设计的审美追求所在。
参考文献：
[1]唐玉宏，《艺术审美创造和模糊性思维》，文艺论坛
[2]http：///view/169606.htm
[3]张会锋，《论图形设计的模糊性》：〔硕士学位论文).2005
本文所研究的用户是针对于社会网络中的用户，用户之间具有一定的交互行为，用户总数表示为U．定义1．用户A与用户B在状态、日志、照片、相册等方面进行了一次交互操作，如用户A对用户B的状态进行一次评论，即视为用户A与用户B发生一次交互，记为(A，B)．定义2．用户与其它用户的交互行为时间流称为该用户的行为模式．
1．2基本假设
直观分析，社会网络中用户间存在一定交互行为，用户交互时主要依赖于当前的交互，对于以前的交互特性并不敏感，也就是用户间的交互行为满足Markov性，所以我们假设用户交互行为是一个Markov过程．由于用户在长期行为中会形成稳定的行为习惯和偏好，所以用户行为具有相对稳定性，经过较长一段时间后，用户的行为模式将趋于稳定状态，也就是用户交互行为的Markov随机过程可以收敛．用户行为Markov模型能够描述用户内在的特性．采用用户行为Markov模型进行聚类基于如下假设:假设:用户行为具有偏好性，不同用户在行为模式上存在一定差异，用户间行为模式并不完全相同，但若干用户间行为模式会存在一定相似性，这些用户相较于其他用户行为模式相似程度较高，存在一定相关性，相反存在若干用户间相似程度较低．
2基于行为模式的社会网络用户谱聚类算法
本文提出一种基于行为模式的社会网络用户谱聚类算法(SpectralClusteringAlgorithmforUserBehaviorPatterns，SCBP)．SCBP算法主要包含2个阶段，第一阶段建立用户行为Markov模型，学习相应参数;第二阶段对用户行为模型进行谱聚类，获得用户划分结果．
2．1社会网络用户行为模型
SCBP方法使用一阶齐次Markov模型对社会网络用户行为进行建模，将Markov模型的状态与用户间的交互行为相对应．在确定Markov模型的状态时，主要有以下3步:1)获取每个用户交互行为数据．设用户ui的交互行为数据为B=(d1，d2，…，db)，它是对用户ui与其它用户的历史交互行为进行预处理后得到交互行为流，其长度为b，其中di表示按时间顺序产生的第i个与用户ui发生交互行为的用户．2)提取交互行为数据流B中互不相同的用户，设B中互不相同的用户有N个(N≤b)，分别记为^d1，^d2，…，^dN，并计算这些用户在B中出现的频率．设第i个用户^d2在B中的出现频率。3)给定频率阈值η，对于^d1，^d2，…，^db中出现频率大于或等于频率阈值η的用户形成Markov模型的状态．设在B中出现频率大于或等于频率阈值η的用户共有S个．
2．1．1学习一步转移矩阵在学习一步转移矩阵时，采用极大似然估计法学习相关参数．首先，依据用户行为Markov模型的状态将交互行为序列中所有的交互行为对应为相应的状态，获得用户的状态序列．其次，依据用户的状态序列学习各个状态间的转移次数及转移概率，从而得到一步转移矩阵．一步转移矩阵的学习算法表1所示．
2．1．2学习收敛后的Markov分布在学习收敛后的Markov分布时，需要获得用户的一步转移矩阵和初始Markov分布．我们采用差值法判断Markov分布是否达到收敛，计算当前Markov分布与之前一次Mark-ov分布的差值，并将所得差值与规定阈值ε进行比较，若所得差值小于或等于规定阈值，说明Markov分布已经达到收敛，此时Markov分布即为收敛后的Markov分布．在初始Markov分布的选择上，可以选择所有状态均为同一概率的初始分布，也可依据已有的先验知识，对不同状态分配不同初始概率，以此作为初始分布．收敛后Markov分布的学习算法如表2所示，通过differentof函数计算当前Markov分布与之前一次Markov分布的差值，并将所得差值与阈值ε比较．
2．1．3学习收敛后的n步转移矩阵在学习收敛后的n步转移矩阵时，需要输入用户的一步转移矩阵和误差阈值ε．为了加快算法执行，采用迭代次数作为算法退出条件．通过不断迭代计算新的n步转移矩阵，直至达到n步转移矩阵稳定或者达到迭代次数，获得收敛后的n步转移矩阵．收敛后n步转移矩阵的学习算法如表3所示，依据一步转移矩阵和当前n步转移矩阵计算新的即下一步n步转移矩阵，然后依据isconvergent函数判断相邻两次n步转移矩阵差值，若所得差值小于阈值ε，则停止迭代．
2．2SCBP聚类算法
通过建立用户行为Markov模型，我们对每个用户的行为模式构建一步转移矩阵、收敛后Markov模型和收敛后n步转移矩阵3种形式化表达，在3种表达基础上，利用谱聚类思想，构建了面向用户行为Markov模型的谱聚类(SCBP)算法．SCBP聚类算法的输入是对象间的相似度矩阵，所以需要定义一步转移矩阵、收敛后Markov分布和收敛后n步转移矩阵对应的相似度矩阵．我们分别采用矩阵L2范数和KL散度定义一步转移矩阵、收敛后n步转移矩阵和收敛后Markov分布基础上的用户行为相似度．根据差值矩阵的L2范数和Markov分布的KL散度，我们定义用户p与用户q的相似度，给定用户p和用户q的一步转移矩阵或者n步转移矩阵，则定义用户p与用户q的转移矩阵相似度为:
3实验与结果分析
3．1实验设计与评价指标
实验数据分别采用人人网(Renren)和Facebook用户的行为数据集，人人网是中国最大、最具影响力的SNS网站．而Facebook为国外知名社交网站，具有庞大的用户数量．人人网数据集包含了435名用户在三年间的活动记录，预处理得到用户间交互行为信息，包含相册交互数据6613条，日志交互数据2921条，照片交互数据130591条，状态交互数据557963条．Facebook数据集为新奥尔良网络数据集1．该数据集包含45813个用户，但其中很多用户的交互行为较少，我们对其中的交互次数大于30的用户进行筛选，选择出2000个用户作为实验数据集．由于SCBP后期采用了KMeans聚类，所以我们采用KNN作为比较方法，KNN是带监督的学习方法，我们从人人网数据中选择行为模式差异较大的50个用户进行标注，分成5类，作为初始学习类别．对于Facebook数据集，则选择行为模式差异较大的50个用户分成5类作为初始分类点．我们设计了2组实验:1)精确聚类结果比较，聚类结果与人工标注结果对比．2)无标注聚类结果比较．将所有用户采用不同聚类方法进行聚类，然后分析各聚类方法结果的合理性．我们采用指标F值和D值对比聚类效果．F值和D值是衡量聚类效果的常见指标．聚类结果评价指标F值和D值的计算方法．1)F-Value(F值)，也称为聚类密集性，F-value的计算方法如下。其中ci是类i的中心，cj是类j的中心，D值代表类与类之间的差异程度，D值越大表示类与类之间的距离值越大，类之间越分离，聚类效果越好．
3．2实验结果与比较
3．2．1精确聚类结果比较本文对50名人人网用户根据行为特征进行人工标注，得到人工聚类结果．然后根据一步转移矩阵(One)、收敛后Markov分布(M)和收敛后n步转移矩阵(n)进行不同度量下聚类，得到SCBP和KNN的聚类结果．通过将各个聚类对象得出的结果与人工标注的分类结果进行对比，计算各个聚类的精度(Precision，P)和召回率(Recall，R)．不同度量、不同方法的精度和召回率如图1所示．从图1上可以看出:1)SCBP聚类的精度和召回率均在0．8以上，相较于KNN，SCBP聚类的精度和召回率明显更高，更加符合依据用户行为划分准则的结果．两种算法在收敛后Markov分布上的差异较大;2)SCBP和KNN使用收敛后的Markov分布聚类的精度和召回率均稍高于使用一步转移矩阵和收敛后n步转移矩阵进行聚类，说明采用收敛后Markov分布进行聚类更有效;3)SCBP聚类算法在三种度量上所得的精度和召回率差异相对较小，且SCBP聚类算法中所得的精度和召回率相比KNN算法中的结果均更高．由此可见SCBP聚类算法能够适应不同的聚类基础，在实际应用中具有较好的适应性．
3．2．2人人网无标注聚类结果比较我们将所有用户采用不同聚类方法进行聚类，聚类结果的D值和F值对比分析结果如下页图2所示．从图上可以看出:1)对比三种聚类度量下的F值和D值可以看出，无论是KNN还是SCBP，使用收敛后Markov分布进行聚类的F值均小于使用一步转移矩阵和收敛后n步转移矩阵聚类的F值，并且使用收敛后Markov分布进行聚类的D值均大于使用一步转移矩阵和收敛后n步转移矩阵聚类的D值．这个结果与50个用户上的聚类结果一致，说明采用收敛后Markov分布进行聚类最合理;2)SCBP聚类中使用收敛后的Markov分布相较于使用一步转移矩阵和收敛后n步转移矩阵聚类的F值下降很大，而D值保持较高值，说明SCBP聚类结果中每个类内部成员更为紧凑，并且类与类之间的差异更大．这个结果与50个用户上的聚类结果也一致，说明SCBP聚类算法能够适应不同的度量;3)对比SCBP聚类和KNN方法的F值和D值，SCBP聚类的F值均小于KNN方法的F值，并且SCBP聚类的D值均大于KNN方法的D值，即SCBP聚类相较于KNN方法，每个类内部成员更为紧凑，并且类与类之间的差异更大．通过对比两种聚类方法的F值和D值，可以明显得出SCBP聚类效果优于KNN方法．
3．2．3Facebook数据集实验结果分析由于Facebook数据集的用户没有个人信息，难以准确判别用户关系，所以没有进行人工分类，直接对其进行聚类．根据人人网数据集上的实验结果，可以知道基于收敛后Markov分布上的聚类结果表现较好，所以我们在收敛后Markov分布上进行SCBP聚类和KNN方法，然后分析结果．SCBP聚类和KNN方法的F值和D值结果如图3所示．从图3可以看出，使用收敛后的Markov分布，SCBP在Facebook数据集上的F值和KNN方法差异较小，SCBP略低于KNN．在表示聚类不同簇间差异性的D值上，SCBP却明显高于KNN．实验结果说明SCBP聚类结果中每个类内部成员紧凑，并且类与类之间的差异程度很高，类之间的区分度大．由于Facebook数据集内的用户间交互存在一定的偶然性，一个聚类簇内的用户在行为上具有一致性，不同簇间的差异性越高，说明能够区分不同行为特征的用户群．相较于KNN方法，SCBP聚类方法不同簇中的用户在行为模式上差别较大，使不同类别的用户得到了较好、较为准确的划分，在一定程度上减少了误分类的情况，提高了用户划分准确度．同时，也说明SCBP方法能够满足社会网络上具有一定噪声和随机性的用户聚类，这对于发现用户兴趣、用户推荐、社区挖掘等具有重要的价值．
“塑料成型模具设计”传统的课程教学内容一般是首先讲授塑料成型技术基础和塑料制品的结构工艺性，接下来大多数学时在课堂讲授各种类型的注塑模具结构组成、工作原理和设计方法。这一过程较乏味，效果不太好。虽然在实践教学环节加入模具拆装实验，使得教学效果有一定改善。但学校和教师往往更注重理论教学，将指导实验与实习看做教学之外的“辅工作”。培养出来的学生缺少实践能力和创新精神，难于适应模具企业的需要。“塑料成型模具设计”这类实践性很强的课程应该进行较大改革，重新探索更加合理、完善的教学模式，使教学与工程实践结合，建立以创新能力培养为主线的课程群，深化课程教学改革是非常必要，也是十分迫切的任务。
(二)课程教学改革的必要性
传统的塑料成型模具设计教学内容过于偏重理论教学，轻实践和实验教学，并且教材内容的更新程度也滞后于工业技术和市场需求的发展，这对学生实践能力及创新精神十分不利。随着计算机有关技术的不断发展和计算机技术应用领域的日益扩大，涌现出了以计算机技术为基础的新兴学科，模具CAD技术便是其中之一。学生对模具CAD软件运用不够熟练，大多数学生的软件运用水平只停留在简单的操作上，满足不了企业的生产要求。企业接收应届毕业生后都需对学生进行为期2－3年有关模具制造、模具设计及模具CAD软件等技能的培训，学生经过培训才能胜任注射模具的设计工作。造成当前许多模具企业不愿招收模具专业的应届毕业生，学生毕业后面临找不到学有所用的技术岗位。
二、产学研合作教育是培养创新型人才的有效形式
我国培养的工科类大学生虽具有较扎实的基础知识，但是创新能力、实践能力较弱，创新精神不足，学生个性不强;毕业生进入社会缺乏竞争力，远不能适应社会发展对创新型人才的要求。因此，产学研合作教育培养创新型人才是时展的需要，也是我国高等教育改革发展的需要。产学研合作教育是以培养学生的综合素质、综合能力为重点，利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源，充分发挥各自在人才培养方面的优势，把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、创新能力和实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育模式。
(一)产学研合作培养创新型人才的优势
创新型人才培养的关键是创新意识和实践能力的培养。创新意识需要在对创新氛围及过程的亲身经历和感受中得到升华;而实践能力的培养离不开各种的实际训练，只有通过具有实际价值的创新实践，提炼出具有真实意义的策略、手段和方法，才能在理论指导下灵活运用、创造知识和技术并取得有价值的成果。产学研合作教育的情境恰恰具备了这些无形的条件。
(二)产学研合作教学平台的建立
集美大学机械工程学院把产学研合作教育视为培养高素质应用型创新人才的重要模式之一，学院目前已与50多个企业单位鉴订产学研合作教育协议。为发挥学院在人才资源和科学研究方面的优势，充分利用企业在生产实践方面的优势，共同促进模具行业应用型人才培养质量的提升，集美大学机械工程学院与信华科技(厦门)有限公司合作成立模具CAD设计室，借此平台加强学校与企业之间的沟通和联系，从本质上实现校企合作办学。该平台的工作要点:安排专业教师对部分学习成绩优秀学生进行必要的注射模具结构设计和模具CAD软件的培训。利用课余时间，企业安排有经验的模具工程师到模具CAD设计室，按照企业的设计要求对学生进行注射模具设计及设计规范的培训。学生通过一系列的培训之后，基本具备简单注射模具设计能力，并能利用所学知识为企业进行简单模具零件的设计工作，力所能及为企业分担一些模具设计任务，解决企业在生产高峰期设计人力不足问题。学生在完成设计任务的过程中积累一些模具设计经验及实践工作锻炼，通过产学研合作平台实现校企双赢的目的。
三、教学改革措施与实践应用
(一)围绕人才培养目标定制教学大纲
按照集美大学机械工程学院应用型人才培养目标，重新编写了新的《塑料成型模具设计》课程教学大纲，重新规划授课内容和学时分配，力求知识点全面、重难点突出。增加实践教学课时，除保证原有的注射成型工艺、注射模具试摸及注射模具拆装及测绘等实验课外，增加两堂在企业生产车间的现场教学课，将注射模具相关课程的理论知识与实践有机结合，将实际生产中可能遇到的技术问题引入课堂教学中讨论，尽量将抽象注射模具结构物质化和具体化，极大提高学生对《塑料成型模具设计》课程的学习兴趣，学生学习主动性被大大地激发。这种教学模式能极大地激发学生的创新意识和潜能，提高学生的创新能力。
(二)产学研合作教育培养创新型人才的措施与实践
首先在教学中，处理好课堂知识的传授与现场及实验课知识传授的关系，在学生掌握一定注射模具理论知识的基础上，安排学生到企业进行现场教学或通过实验课程巩固对新知识的理解，及时将理论知识与实践相结合，发挥学生学习主观能动性并培养学生创造性思维的能力。挑选部分学习成绩优秀的学生参加模具CAD设计室的培训和设计工作。对学生先进行集中培训，巩固和提高塑料成型模具设计的相关知识，尤其模具CAD软件的运用能力。利用假期时间安排该部分学生到信华科技(厦门)有限公司进行为期两周的工作实习，在模具制造流程的每一道工序都有专业技术人员对学生进行现场讲解和指导，及时解答同学的疑问，让学生了解模具零件从设计到制造所经历的各个生产工序，对注射模具的生产工艺及流程有一个初步认识。在学生具备一定注射模具模具设计和模具CAD软应用能力的基础上，企业安排有经验工程师到模具CAD设计室对学生专门培训。培训内容主要围绕模具设计理念、设计标准及规范、模具零件加工过程中需注意事项及各种加工工艺能达到的加工精度等内容。工程师结合公司所设计典型模具案列进行由浅至深的讲解，让学生了解模具整个设计流程及及设计要求，并在工程师指导下开展模具零件工程图的设计以及简单模具零件三维建模。根据企业生产需要，协助企业完成部分模具零件工程图设计及简单模具零件的三维建模。学生所完成的设计质量基本能符合企业的要求，解决企业在生产高峰期技术人员储备不足的问题，为企业寻找降低人力资源成本的管理模式提供帮助。模具CAD工作室的同学毕业设计题目全部来自企业实际生产案例。毕业设计期间安排他们到企业进行毕业设计实习，深入生产第一线，积累模具制造经验，将毕业设计中可能遇到的问题带到生产寻找解决方法。实践表明，产学研结合教育为学生提供创造性的环境和机会，把理论知识同研究、产业实践紧密结合，帮助学生从多角度多层次分析问题，使学生的创新能力得到实质性的提高。
四、产学研合作教学改革创新点
产学研合作教学改革之后，在塑料成型模具设计课程教学环节中，增加企业生产现场的授课环节，同时改变传统单纯验证性实验模式，增加分析性、研究性的实践环节，启发学生的创新思维，将理论教学与实践环节有机结合起来。通过实践环节提高学生学习兴趣，充分调动学生学习专业知识的积极性，启发学生的创新思维，使学生学习由单纯课堂接受知识转变为将课堂学到的知识及时与实践相联系和验证，实现学生从被动接受转变为主动探索并获取知识的学习过程，从实践中培养学生创新精神和解决问题的实践能力，并逐渐积累模具设计经验。培养出来的学生更符合时代的潮流，更加满足企业的实际用人需求。
五、产学研合作教育培养应用型创新人才见成效
(一)提高学习目的性和学习主动性
产学研合作教育能促进学生的创新精神和创新能力，激发学习兴趣，挖掘个人学习潜力。学生毕业设计题目来自企业，企业工程师参与毕业设计指导，工程师对学生毕业设计提出很多建设性意见，学生毕业设计完成质量普遍较好，都能获得良好以上的毕业设计成绩。
(二)提高实践能力和就业竞争力
产学研合作教育能够促使学生将课堂学到的理论知识，通过社会实践转化为实际应用能力，增加专业技能素质，缩短毕业后适应社会、适应工作的时间，提高就业自信心和择业竞争力，参与模具CAD设计室学生的就业率都为100%，企业对学生在模具CAD设计室学习经历很感兴趣，学生都能选择到理想的就业单位。通过摸底调查，走上工作岗位的学生大都表现出了较大的发展潜力和可栽培性，理论水平和实践能力比一般的应届毕业生都强，得到所在单位的认可和好评。
