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關鍵詞：
飛機裝配主要是通過將產品零件結合相關的設計要求和技術指標進行組裝，最終形成裝配件和整機的過程，其產品尺寸、零件數量及形狀復雜程度等影響著飛機的制造工作量，所以對機裝配技術的提高越來越得到飛機制造商的廣泛關注。由機零件制造和裝配精度都有很高的要求，制造和裝配過程中的難度很大，裝配型架作為飛機裝配必要的工藝裝備，在保證飛機質量穩定性和可靠性等方面需要進行嚴格的要求，飛機制造質量與裝配型架的設計和制造過程息息相關，而且是把握產品質量的唯一尺度，直接影響著產品制造和裝配的精度，所以本文對飛機裝配型架模塊化設計相關技術的研究分析具有重要的現實意義[1][2]。
1傳統型架的設計方法
對于傳統型架的設計方法，通?？梢苑譃樵O計前期準備工作、方案設計、詳細設計和最終設計等四個階段。工裝設計人員還應結合以往的設計經驗和具體要求對工裝的強度和剛度進行校核，在保證工裝功能的同時還要盡可能的節約材料，確保產品裝配的協調性。對于前期準備工作，主要包括熟悉產品圖紙等設計資料，了解工藝方案和裝配方案，考慮是否采用標準工裝和模線樣板作為協調依據，以保證產品的制造精度和互換協調性。在裝配型架結構方面通常采用剛性結構，每套型架只用于一個裝配對象，所以飛機制造過程中裝配型架的數量很多。型架上安裝有多個定位器，以保證產品裝配的精度和結構的穩定性。通常而言，飛機的研制周期需要占飛機研制周期的一半以上，因而，裝配型架對縮短整個產品的研制周期具有重要意義[3]。在產品設計完成后，都希望飛機生產用工裝能夠快速投入使用，而對于型架的結構數據，又需要標準樣件和模線樣板協調。傳統的型架設計通常在產品設計完成后才進行，采用串行的設計制造方法，大大延長了整個工裝的研制周期。
2現代裝配型架設計的新技術
隨著科技的快速發展，市場競爭的日益激烈，各國在航空制造領域都取得了快速的發展，傳統的型架設計方法在成本、質量、周期、環保、服務等方面已經無法滿足市場發展的要求，設計師通過不斷研究新的設計方法和工具來提高工裝技術水平，減少制造周期和成本，其中，并行設計方法使得產品設計的工藝性得到了很大提高，也大大縮短了工裝設計周期，智能設計系統和有限元分析使零件和組合件的設計達到了很高的精度，優化了裝配型架的結構。
2.1飛機結構和工裝的并行設計方法
工裝和產品并行設計的一個基本思路是改變傳統的工裝結構，將其劃分為獨立于產品設計數據或只需要基本數據的標準結構和依賴于最終產品數據的專用結構兩部分[4]。裝配型架的標準結構部分主要有立柱、底座、輔助支撐等，標準結構尺寸相對較大，需用專用大型加工設備，制造周期長。專用部分主要有卡板、接頭定位件等，專用件一般尺寸較小，設計、制造周期短，不需要專門的大型專用設備。因此，在產品設計的初期就可以進行工裝標準結構件的設計與制造，當產品最終版本發放后，只需設計制造專用結構就可以進行型架裝配了。
2.2裝配型架的柔性設計方法
柔性裝配工裝是基于產品數字量尺寸協調體系的、可重組的模塊化、自動化裝配工裝系統。提高工藝裝備“柔性”的方式有三種，一是拼裝型架方式，用標準化、系列化的型架元件來拼裝型架，實現工裝快速設計與制造；二是可卸定位件方式，即型架骨架基本不變，而分布于骨架上的定位器做成可拆卸的，當產品對象發生變化時，只需要更換定位器；三是通過數字化技術、模塊化結構和自動控制技術，使工裝具有快速重構調整的能力，一臺工裝可以用于多個產品的裝配[5]。柔性工裝的快速重構功能使飛機工裝的設計制造等準備周期大大縮短，同時其“一架多用”的功能大幅減少工裝數量及占地面積，具有很好的經濟效益。
2.3裝配型架的內定位裝配設計方法
所謂內定位裝配設計方法，指的是在剛性較好的骨架零件上預先制出坐標定位孔，裝配時在裝配型架中以骨架零件上的坐標定位孔按相應定位器進行定位的一種方法。裝配型架結構設計可以大量采用孔定位件。在剛性好的結構件上，直接利用結構孔定位或者事先在結構件上留取工藝孔。此外，型架的整體結構可以采用多支點可調支撐形式，以便將地基的不均勻變形對裝配型架精度的影響限制在局部范圍內。這是一種“以動制動”的制約方式，型架結構也變得輕巧，焊接框架的截面尺寸普遍減小。另外，采用多支點可調支撐給吊裝、搬運帶來很大的方便。
2.4裝配型架的數字化設計方法
裝配型架的數字化包括數字化設計、數字化制造和數字化檢測。型架的數字化設計是指在三維環境下，進行型架結構的零組件設計和數字化預裝配。數字化制造是應用數字化設計的工裝模型，采用數字化加工設備，對工裝的關鍵特征型面、互換協調交點等進行加工和裝配。數字化檢測則是采用數字化測量設備對型架進行檢驗測量[6]。裝配工裝采用數字化設計，是依據產品外形數模和結構模型，利用設計軟件在計算機上進行工裝三維模型的數字化定義，應用有限元軟件進行工裝剛度強度校核，應用仿真軟件對產品裝配過程進行模擬，從而避免工裝結構剛性不足或剛性過剩，消除工裝結構與產品的干涉以及裝配不協調問題。
2.5裝配型架的模塊化設計方法
型架的模塊化設計是基于工裝設計的各種數據庫的建立和完善，包括標準件庫，工藝數據庫，工裝典型結構庫，參數化模型等。模塊化設計對提高工裝設計效率是一條簡單而有效的途徑。此外，針對所使用的設計軟件開發輔助設計工具，將設計師從繁瑣的操作和重復勞動中解放出來，對提高設計效率也是非常有效的。在數據庫的開發過程中，應充分考慮目前工裝設計的主流平臺，使不同的系統能夠互相無縫連接。
參考文獻:
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1 概述
車輛的生產制造是一項系統性工作，需要設計和工藝統籌考慮，在設計之初就須考慮后續生產中的各種問題，包括質量、成本、生產計劃等，優秀的設計應該具有良好的可操作性并且對提高生產效率有所幫助。傳統車輛組裝方法為串行方法，基本理念是在車輛上依次組裝各種部件，突出問題是某一環節出現問題將會導致整個生產線的停滯，解決此問題的一種行之有效的方法是將車輛的組裝工作分解成幾個模塊，模塊的生產與車輛的生產并行，最后將模塊整體與車輛組裝。CRH1A的設計和制造大量采用模塊化理念，CRH1A是青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司生產的時速250km不銹鋼車體動車組，由8輛車編組（5動3拖，編組型式：Mc1a+Tp2+M2+Md2+T2+M2+Tp2+Mc1a）構成，列車內部功能齊全，具有良好的的舒適性。本文以CRH1A動車組為參照，闡述其模塊化組裝的理念。
2.模塊介紹
2.1 車頂模塊
鋼結構車頂固定在工裝上，工裝兩側與翻轉設備固定，車頂板朝下、彎梁朝上放置，工人站在兩側的平臺上進行操作，組裝防寒材、風道、線槽、中頂板等部件，構成車頂模塊，經過校線測試合格后，將整個車頂模塊與無車頂車體焊接成一體。這種組裝工藝使車頂各部件的組裝工作變得非常簡便。傳統車體為整體焊接結構，車頂與側墻、端墻、底架焊接成筒型結構，在組裝車頂防寒材、線槽、風道等部件時，工人需要借助梯子、凳子等登高并且仰頭施工，操作不便，勞動強度大。車頂模塊很好的解決此問題，。
另外，CRH1A車體在車頂組裝前上部為開放式結構，為大部件的調入提供了便利。在與車頂模塊焊接前，整體調入地板、廁所、洗臉間、廚房設備等大部件。傳統方法為從車頂空調口調入部件，如果部件尺寸太大，就無法調入，需要將部件做成分體式結構或者加大空調開口。分體式結構使工作變得復雜，加大車頂空調開口會使承載能力降低，車體需要局部補強，所以兩者都有遺留問題。采用車頂模塊的無車頂車體使得此類問題得以避免。
以地板為例，傳統地板分成多塊安裝，地板之間的接縫處需要用若干螺釘固定以防止地板翹曲，后續還需粘接地板布。地板布與木地板粘接時經常產生氣泡，所以地板布須分成幾塊粘接，工作繁瑣。CRH1A地板分成三塊：兩塊客室地板和一塊通過臺地板，地板主結構與地板布在供貨時就是一個整體，減少了后續粘接地板布的工作量，三塊地板之間采用搭接結構，僅在搭接處需要螺釘固定，極大的減少了地板固定的工作量。
2.2 司機室模塊
司機室框架為鼠籠型結構，如圖2所示，采用高強度碳鋼焊接而成，具有足夠的抗變形能力，在車輛低速與一定質量的公路車輛碰撞時，可以保護司機的安全。在與車體連接之前，司機室框架內布置防寒、地板、司機室操縱臺、線路、電器柜、管路等部件，構成司機室模塊，然后整體與車體用螺栓連接。
傳統司機室框架與車體之間采用焊接連接在一起，司機室內空間狹小，給后續的司機室操縱臺、電氣柜、管路等的組裝工作帶來不便。操縱臺屬于比較大的部件，如果司機室框架預先與車體焊接，操縱臺很可能無法整體調入，需要設計成分體式結構上車，然后在車上組裝；如果設計之初就留出操縱臺調入空間，車體結構將很難達到強度要求，為此需要增加可以后安裝的補強梁，補強梁與司機室框架采用螺栓或者高強度鉚釘連接。采用司機室模塊的CRH1A動車組很好的解決了上述問題，首先司機室模塊端部為開放結構，操縱臺整體從端部調入，另外模塊組裝時周圍是開放環境，各種操作不受限制，提高了工作效率。
2.3 車下設備安裝模塊
車下設備種類繁多，包括主變壓器、逆變器、蓄電池、制動單元、主壓縮機、污物箱等部件，具有質量大、形狀各不相同的特點。傳統的安裝方法如下：在不銹鋼或者碳鋼車底架橫梁上焊接各種支座，然后將各種設備與支座固定在一起。不同設備的安裝都是獨立的，工人須鉆入車下，甚至鉆入設備之間的間隙來操作，部分安裝工作需要仰頭作業，工作條件不是很好，生產效率不高。
為了處理上述問題，CRH1A采用車下設備安裝模塊，其主體概念是將主變壓器、蓄電池等設備和線槽、管路做成一個單獨的模塊，然后整體與底架固定。具體操作如下：首先，將多個安裝梁固定在工裝上，各安裝梁主體結構相同，但是由于需要固定不同的設備，所以在其上面焊的支座有所不同；將各種設備調入相應位置，并與安裝梁上的支座的固定，后續工作為布置線槽和管路；將車輛抬升到一定高度，將整個帶有工裝的模塊用氣墊小車推入車下，降低車輛高度，將各安裝梁與底架固定，抬升車體，設備與工裝脫離，最后移除工裝。
車下設備安裝模塊的勞動強度適中，操作者只須在兩側站立工作，在與底架組裝時會有部分安裝工作需要鉆入車下操作。與傳統安裝方法比較，減少了在車下的較差環境中進行設備安裝的工作時間。
3 模塊化組裝對提高生產效率的作用
常規的車輛組裝工作是依次進行的，如果某一環節出現問題，下一環節就無法進行，只有等待問題處理完成后才能進行工作，耽誤整車的生產進度。上面介紹的三種模塊的生產是在整車之外的工位完成的，與車輛的其它組裝工序并行，通過科學的生產計劃，將一些需要返工等特殊情況考慮到生產中，將各種模塊的完成時間早于其組裝到車輛的時間，所以模塊本身的生產不會使整個車輛生產線產生延誤；另一方面，模塊為開放結構，周圍可以布置大量人員施工，設備調運和安裝都很方便，加快了生產速度。
4 模塊化組裝的缺點
各種模塊的組裝是在單獨的工位完成的，占用了場地，同時也需要不同種類的工裝、翻轉設備、氣墊小車和專用焊接設備，先期投入成本較大。以車頂模塊為例，在組裝風道、頂板等部件時車頂彎梁需要朝上放置，但是將整個車頂模塊與車體焊接時，需要車頂彎梁朝下放置，所以在車頂模塊工裝的兩側需要翻轉設備；另外，車頂與側墻的焊接也需要專用的龍門焊機設備，該設備橫跨整個車輛，在車輛長度方向可移動，車輛兩側需要提供其移動的軌道，設備兩側是供工作人員高處作業的可升降的操作臺，頂部滑軌既要吊裝電阻焊機，又要實現焊機在車輛橫向和縱向的可移動，所以整個龍門焊機設備成本較高。
另外，車頂模塊影響了車體結構。傳統車輛的車頂與側墻焊接后，其接口是光滑的結構，但是采用模塊化的車體由于車頂后安裝，所以從結構上必須留出車頂彎梁與側墻立柱焊接的空間，車頂和側墻接口處形成長條形開放區域，需要用方形板采用焊接的形式將其掩蓋，最后還要粘接玻璃鋼罩板，以達到美觀和良好的空氣動力學效果，另外高壓平頂與玻璃鋼罩板接口處的排水需要認真處理。綜上所述，車頂模塊使車輛的結構變得復雜。
5 結論
良好的施工環境是質量保證的前提，設計者需要充分考慮生產制造中的各種因素，將復雜的車輛組裝工作解成模塊，使其在普通勞動強度條件下和開放環境中完成，以提高生產效率。
篇3
1.培養高技能人才的原則
高職教育課程體系的整合主要體現在對課程目標確立、課程內容選擇、課程模式設計及課程評價等方面。以就業為導向的課程體系的整合必須在深入了解市場,準確把握市場對高技能人才在知識、能力、素質等方面的具體要求后,從傳統的學科式課程模式框架中走出來,真正做到從行業實際需求出發,達到高技能人才培養的要求。
2.課程知識和技術多元整合的原則
高技能人才需要具備較強的綜合職業技能,要運用多元整合的策略思想,形成以應用性、技能性為特色的高職課程內容體系。貫徹多元整合的策略思想,要求打破原有課程、學科之間的壁壘和界限,以技術應用能力的培養為核心,以目標培養的實際需要作為內容取舍和結構組合的標準,分析相關的知識要素和技能要素,對課程內容做縱向和橫向的整合,不求學科體系的完整,強調課程內容的應用性、必需的基礎性和課程內容的綜合性。
3.課程體系整體優化的原則
實現整體優化首先要明確知識、能力、素質之間的比例關系。要根據人才培養目標的要求找到三者之間最佳的結構平衡點,使學生的知識、能力、素質得到協調發展。協調課程與課程之間的關系。不同的課程對培養目標所起的作用不同,要明確核心課程、支持課程、基礎課程、特色課程之間的關系,并體現在課程體系中。
4.理論教學“必須、夠用”的原則
高職的理論教學特別強調理論要為實踐服務。以指導實踐,提高技術應用能力為目的,堅持理論教學以"必須、夠用"為原則,有利于學生用科學的技術理論指導實踐和實踐操作。因此,課程體系應對理論教學進行大膽改革和重組,取消與專業實際技能培養關系不大、理論性過強的課程,對一些與專業相關的課程進行內容的調整與合并,增設反映新技術的技能課程和過程性課程。
5.重視特色課程的原則
高職的人才培養要為區域經濟服務,課程體系的特色主要體現在與區域經濟的結合上。區域經濟結構不同,產業布局不同,經濟發展水平不同,對人才的類型要求、專業要求也不同。滿足區域經濟發展對人才的特定要求,創建特色課程,構建產學結合的課程體系是值得探索的主要途徑。
6.適應職業結構與崗位的變化的原則
高職課程體系具有一定的彈性和靈活的調節機制,能對整個社會的經濟、科技的發展與市場需要做出快速反映,根據實際需要及時在內容上吐故納新、在結構上調整組合、在評價上動態反應。知識經濟促進了科技的進步和社會產業結構的調整,造成了職業結構和勞動崗位內容的不斷變化,而且這種變化的速度愈來愈快。高職課程體系及時反映這種變化,具有自我調整自我更新的能力。
根據以上原則,我們認為“寬基礎、活模塊”的課程體系適合以全面素質與綜合職業能力的培養為核心,以崗位技能訓練為特色的高職教育要求?！皩捇A、活模塊”的兩段結構,呈現出與其他課程模式不同的結構特征。寬基礎部分作為橫向的課程集群,其學習內容不針對某一特定工種,而是針對一個職業內的一群相關崗位所必須的學識和能力,將工作性質相通的若干個崗位集合為一個群,著眼于一個職業崗位群所需要的通用知識的獲得和通用職業能力的訓練及學習能力獲得?！皩捇A”階段側重于全面素質與關鍵能力的培養,著眼于奠定發展后勁的基礎?！皩捇A”對全面推進素質教育,樹立以能力為本位的新觀念,增強學生的發展后勁具有極大的促進作用?；钅K部分作為縱向課程集群,強調針對特定的崗位對從業者的具體要求和從業能力,追求教學內容與特定崗位需要的一致性。其任務為:一是崗位專項技能的訓練,使學習者具備頂崗能力:二是在專項技能訓練的過程中兼有提升學習能力的功能?！盎钅K”階段注重專項能力、綜合能力、適應市場變化的跨崗能力及個性特長的培養,著眼于就業適應性的培養,立足于市場經濟和人才的需求。
二、通過社會需求分析確定能力本位的應用化工技術專業模塊化課程體系的結構
德州職業技術學院應用化工技術專業從2005年開始籌建,2006年招生。專業設立之初我們對山東省及周邊地區多家企業進行調研,發現電池行業由于能源危機的影響煥然一新,它集技術、資金、勞動密集于一身發展迅速。
通過電子郵件的方式發放調查表,就應用化工技術專業學生的知識和技能與就業狀況的關系進行調查。初步結論是:文化素養和專業基礎理論有利于學生的自身發展和自主創業,專業技能的高低和寬窄決定學生的就業質量和就業面。高職教育不僅要讓學生掌握一定的文化知識,更重要的是要培養學生的專業技能。在實際教學中,我們感覺到模塊化課程的教學體系能從整體上有針對性的培養學生的專業技能,并且富有成效。因此,創建以能力為本位的應用化工技術專業模塊化課程體系是培養高職學生專業技能的有效途徑,這也正是高職教育區別于其他各類普通高等教育的重要標志。我們還重點調查了畢業生的就業層面,它們主要涵蓋在這樣一些領域:企業的產品生產、質量檢測、分析化驗、技術開發、技術管理以及產品的營銷和售后技術服務等。我們把這兩項調查結果與模塊化課程體系的建設掛鉤,具體做法是:從學生的就業領域和就業崗位出發建立與就業崗位對應的能力模塊,再根據能力模塊的內涵來決定課程模塊的數量和內涵以及每門課程及每個課程模塊的培養目標。這樣構建課程模塊有利于我們集中時間和精力有針對性地傳授知識和培養學生的能力。
三、課程體系整合方案
高技能人才培養的核心問題是課程的設置與體系的整合問題。因此,我們以高職課程改革為突破口,依據高職課程體系構建的原則,構建了以職業技能為核心的“寬基礎、活模塊”結構的高職課程體系。這一課程體系由職業公共課模塊、職業能力課模塊、集中實踐模塊、人文選修模塊組成。
1.職業公共課模塊
主要為大學生提供必備的科學、人文、身心等方面的基礎知識,重視培育學生的人文素養和科學素養,是職業高校區別職業中專的重要標志之一。主要包括高等數學、大學英語、思想政治理論課、體育等課程。該模塊以“必須、夠用”為原則。
2.職業能力課模塊
首先針對職業所需,確立核心課程。核心課覆蓋該專業對應職業崗位群需要的最基本、最主要的知識和技術,教學上側重于技術方法的講授。保證學生有足夠的時間和條件學好這些課程,掌握本專業必備的知識和技術。圍繞著職業能力核心課程,開設專業技術、職業考證、職業方向等課程
(1)專業技術模塊
各專業除了核心層以外需要開設的專業技術課。這是對核心技術課程所需專業知識的強化、拓寬和補充,以使學生進一步深入理解本專業的核心技術課,強化技術操作,以熟練和豐富技術操作經驗。
(2)職業考證模塊
職業考證模塊保證職業資格的獲取,落實雙證書制度。這一模塊重視職業技能的考核,將職業考證的相關課程盡可能融入培養計劃之中。該模塊課程由經驗豐富的教師指導,從而有利于學生取得相應的職業資格證書這是強化培養學生的動手能力、操作技能的課程,重在職業基本技能。
(3)職業方向模塊
職業方向課模塊以當前職業崗位的需求為依據,每個專業設立3個左右的專業方向,在第四學期按照學生的學習興趣和基礎對他們進行分流。此模塊側重對學生進行有針對性的專項培訓,以適應多層次崗位的需要。
3.集中實踐模塊
這一模塊的課程強調實訓、職訓等實用性操作訓練,以滿足第一線應用技術人才的實際需要。
4.人文選修模塊
以人文課程為主,兼有科技、管理、文體類等課程,為學生多方面個性發展提供幫助。
四、“寬基礎、活模塊”課程體系的特點與應用效果
“寬基礎、活模塊”結構的課程體系特點是:這種課程結構模式靈活性大、針對性強,可以通過調整不同模塊的組合,及時實現專業方向的調整,滿足各種教學計劃需要,并保持自身的完整性與穩定性,靈活地實現教學內容的新陳代謝,使教學要求與社會的發展變化基本上保持同步。各模塊均緊緊圍繞職業技能這個核心,體現出:“職業技術核心”、“動手能力優先”和“注重人文和科技素養”的高職課程的設計原則,貫徹了從高職學生發展實際出發,“以學生為主體”的教育理念。新的課程體系是在適應地區經濟社會發展需求的前提下,按照用人單位對畢業生的技能要求,設計合理的崗位技能或行業技能的培養目標。這一目標由一組相近的專業崗位綜合技能課程或若干個相應的崗位證書課程所組成,這些課程包括相應的實訓課,以及參與實際生產或社會服務、實際運作的實戰訓練,從而使學生在畢業后實現與企業零對接的要求。
參考文獻:
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1.1.1串行LVDS接口串行LVDS接口模塊采用美國TI公司的10位LVDS解串器SN65LV1224B作為接收芯片，串行LVDS數據經過解串器后輸出10位并行數據．系統上電時，將解串器與發送芯片建立同步，保證數據傳輸的可靠性．隔離芯片選擇ADI公司iCoupler?技術的微功耗四通道數字隔離器AD－UM3440，無需外部驅動器和其他分立器件，提供低脈寬失真和嚴格的通道與通道之間的匹配．串行LVDS接口模塊框圖如圖2所示。
1.1.2并行LVDS接口并行LVDS接口接收16位并行LVDS信號、1位時鐘信號CLK和1位寫使能控制信號，接收芯片采用NationalSemiconductor公司生產的DS90LV048A，支持四通道信號傳輸，具有高速的傳輸率和超低的功耗，選擇4片DS90LV048A作為并行數據傳輸，1片DS90LV048A作為接收控制信號．隔離芯片選擇ADUM3440，滿足傳輸速率要求．當接收芯片檢測到寫使能的高電平信號時啟動數據傳輸，接收有效數據．并行LVDS接口模塊框圖如圖3所示。
1.1.3RS422與模擬量接口RS422接口采用AM26LS32作為差分線路接收器，實現RS422數據傳輸；模擬量接口進行模擬量采樣時首先經信號調理電路對信號進行處理，然后送入模擬開關，再經過A／D轉化和數字隔離實現模擬量采集．RS422與模擬量接口模塊框圖如圖4所示．
1.2存儲模塊
根據存儲容量和存儲速度要求，存儲模塊分為小容量存儲和大容量存儲兩部分，小容量存儲模塊采用流水線操作即可滿足要求，大容量存儲模塊采取流水線操作和并行擴展技術分別從橫向和縱向實現存儲要求［10］．NANDFlash選用SAMSUNG公司的K9WBG08U1M，單片存儲容量為4GB，1頁容量為4KB，內部由2片2GB的Flash芯片疊裝組成，通過片選信號CE1和CE2分別選通，讀、寫操作以頁為單位．寫操作包括加載和編程兩步，單片K9WBG08U1M寫滿1頁所需加載時間為102．5μs，最大編程時間為700μs．
1.2.1小容量存儲模塊小容量存儲單元采用2片K9WBG08U1M搭建流水線，減少對編程時間的等待．一組流水線進行4次加載操作，后面3片的加載時間為307．5μs，小于最大編程時間700μs，因此所需的總時間為102．5＋700＝802．5μs．一組8GB流水線的存儲速率為16kB÷802．5μs＝163MB／s，滿足存儲速度和容量要求．小容量存儲模塊框圖如圖5所示。
1.2.2大容量存儲模塊大容量存儲單元采用16片K9WBG08U1M搭建4×4存儲陣列，存儲容量達到4×4×4＝64GB．采用流水線技術，最大限度提高Flash芯片的存儲速度，每組16GB存儲單元的最快存儲速率為40MB／s，4組Flash并行操作速率理論上可達到160MB／s，滿足指標要求．在FPGA內部建立FIFO模塊實現數據緩存與位數轉換．橫向進行位擴展的4片Flash擁有相同的片選信號和不同的數據通道，擴展為32位數據線；縱向進行流水線操作的4片Flash擁有不同的片選信號和相同的數據通道．大容量存儲模塊框圖如圖6所示。
2系統測試與分析
2.1模塊化測試與分析系統工作時，首先確認上位機與下位機接口連接無誤，然后上位機發送啟動命令，進行初始化操作．初始化結束后基板發送信號進行檢測，工作時基板作為中央邏輯控制單元控制各個模塊，記錄系統采用模塊化設計，接口模塊由存儲板上的FPGA控制啟動接收數據，并進行存儲，事后回讀分析．RS422和模擬量的回讀數據分別如圖7和圖8所示．模塊化的管理方法，能夠滿足記錄系統的存儲要求，實現各通道的實時存儲．
2.2柔性化測試與分析系統設計接口擴展插槽和存儲擴展插槽，可根據需求插入接口板，將擴展的接口模塊經內部轉換設計為與已知接口模塊具有相同控制信號的模塊，插入對應存儲板實現擴展功能．如圖9所示為某次試驗對溫度數據的記錄，驗證了系統的可擴展性．柔性化的構建，有利記錄更多通道的數據，體現了記錄系統的靈活性，使用便捷．
2.3現場試驗測試與分析某次飛行試驗中，對系統功能進行檢驗測試，事后進行回讀分析，經上位機軟件回讀后的數據如圖10所示．經過多次現場試驗驗證，將系統實測數據分析對比，驗證了記錄系統具有較高的可靠性．
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1無土栽培與基質栽培
無土栽培是指在植株栽培過程中不應用天然的土壤，而是利用含有植物生長所需要的營養液，實現植物生長，該種方式能培養出品質優良的作物。基質栽培與無土栽培不同，依然應用天然的土壤，將農業種植與無土栽培方式相互結合。將植物的根系固定在有機、無機基質中，通過滴灌或是細流灌溉的方式，為植物生長提供所需要的營養液。該種植物栽培方式所需要的投資比較少、實際成本比較低、節約肥料、產品質量高[1]。
2蔬菜基質栽培發展現狀
伴隨著生態環境的惡化，人們越來越意識到環境對于生活、飲食等的重要性。蔬菜種植對于生態環境依賴性較高，一方面是植物生長所需要的水分、土壤肥力、陽光等；另一方面是良好的植物生長環境。在生態環境質量較差的情況下，蔬菜栽植的質量較低。綠色蔬菜種植秉持著無污染、高產量、安全生產的原則，在農業生產中得到了廣泛關注?；诨|栽培方式的出現，改變了大面積蔬菜種植方式，該種方式在蔬菜管理上比較方便，并能夠為蔬菜生長提供所需要的營養。新時期，調整農業生產種植結構，不斷改進蔬菜種植結構，多種利用有機固體廢棄物合成環保型有機栽培基質產生。在工業生產中，篩選、分類這些合成基質的原料來源，并且對其發酵的過程進行整體控制。近年來，有機生態型無土栽培的發展逐漸向著規模化、集約化、自動化、工廠化以及小型化、家庭化方向發展。因此，使得模塊化基質栽培方式產生，如在居民陽臺、庭院上以及屋頂上的栽培種植。雖然該類新型的蔬菜栽植形式被廣泛應用，但整體上蔬菜基質栽培系統水平低，其在實際農業生產中的用途比較單一。最為關鍵的就是，蔬菜基質栽培技術方式比較簡陋，栽培基質槽的材料設計應用為塑料、聚氯乙烯、聚乙烯，這樣的結構材料不易處理，并且不具備相應的組合功能，對于生態環境的影響巨大[2]。在未來伴隨著模具生產研發，傳統模塊化的蔬菜機制栽培箱系統，能夠根據用戶的實際需求進行靈活性組裝，在結構設計、尺寸等的設計上能夠實現創新?；|栽培箱的研發，對于提升農戶蔬菜栽植效率，提高農業生產的現代化水平具有較為積極的意義，如通過栽培箱的結構變化、結構鑲嵌，將平鋪的栽培箱放置方式轉換為立體栽培方式，不僅有效降低了空間利用率，還能夠創新蔬菜生產方式。
3現行基質栽培設備缺陷分析
調查現行的農場蔬菜基質栽培現狀，發現很多問題，這些問題都是制約著蔬菜栽培發展的重要原因。目前，大部分的農場蔬菜栽培中所選擇的基質都為森林中的腐葉土、蛭石，這些材料都是構成蔬菜栽培的基本材料，這些材料的應用作用在于能夠有效固定植物，并且作為土壤之間的營養銜接環節，為植物的根部輸送充足的營養。采用何種材料作為蔬菜基質的栽培箱這很關鍵。在實際調查中，很多農場中的栽培箱為泡沫，該種材料價格低，但容易被破壞，并且埋沒在土壤中不可降解，對于環境的影響比較嚴重。同時，大部分栽培箱的體積都較大，不利于搬運，不僅浪費材料，還占據了大量空間。另外，栽培基質與過濾物在泡沫箱中混合，不能及時進行清理。蔬菜基質栽培要想提升蔬菜質量，要求栽培箱無論從箱體的結構上，還是從箱體的功能上，都需要滿足蔬菜模塊化栽培的需求。目前，基于蔬菜栽培這樣的情況，還不能滿足蔬菜栽培模塊化的標準[3]。
4蔬菜模塊化基質栽培箱創新設計與實際應用
傳統大模塊機制栽培箱不能滿足蔬菜模塊化種植，在栽培箱結構、形體設計上存在著不科學的地方。創新蔬菜模塊化機制栽培箱設計，從箱體比例、箱體結構、箱體組裝設計上、箱體尺寸設計上以及箱體顏色設計上進行優化。4.1箱體比例設定蔬菜模塊化基質栽培箱的比例設計，既要滿足蔬菜栽培，還需要具有較好的視覺性，模塊比例設計可以通過設計出突出、凹陷的結構，實現2個模塊之間的組合。從該種栽培箱的三視圖設計上能夠看出來，包含2個2∶1的疊席形和1個1∶1的正方形組成?；谶@樣的設計，既能夠節省空間，也能夠模塊與模塊之間的隨意性組合與堆放。同時，這樣的設計也能夠符合培養方面的審美要求，箱體長短、高低設計合理，提升空間利用率。4.2箱體結構箱體結構設計決定著蔬菜的生長，在箱體的尺寸設計完成后，需要進行箱體的實際結構設計，保障結構設計完整，并且滿足植物基質栽培要求。由于該種箱體的外形看似“Z”字母形狀，箱體為不完整的長方體，結構設計需要充分借助該種不規則結構優勢。具體的結構設計中，每個箱體都是1個單獨模塊，其功能不僅完整，還能夠為蔬菜生產提供便利。如在每個結構箱體上都有主箱體、排水孔、進水孔、透氣孔、左右卡槽、上下卡槽。其中進水口能夠為蔬菜生長提供所需要的水分，營養液能夠經過過濾孔進入到基質中。當灌溉水分多余時利用排水孔排水，將箱體的上半部分做鏤空處理，便于植物呼吸。4.3模塊組裝箱體尺寸、結構的特殊性，使得其能夠進行隨意組裝，與積木原理相同，蔬菜種植者可以根據光照、水分等需求，隨意挪動栽培箱，該方面設計能夠體現出箱體結構設計的創新。用戶擺放箱體時，能夠根據個人意愿進行擺放，既能夠體現出產品之間的互動感，借助巧妙的卡槽結構設計實現箱體的疊放。通過不同類型的箱體疊放，空間能夠被利用起來，增強箱體擺放的隨意性。在實際的箱體組裝環節中，可以分為平面栽培模塊和立體栽培模塊。如可以進行2個箱體的橫向組裝和豎向組裝，也可以進行10個箱體的組裝，在變換組裝的方式下，提升了空間利用率，使得蔬菜栽培形式變得多變。4.4箱體尺寸在箱體的具體尺寸設計上，需要符合人體力學原理，保障箱體搬運省力。借助人機公程學，讓機器設備的尺寸能夠適合人的心理特點和生活方式。在蔬菜模塊化基質栽培箱的設計上，主要涉及箱體的搬運、推拉等，箱體被抬起的瞬間，其重心都落在了雙手與身體組成的平面內。一般情況下，人的手離開膝蓋的距離為25cm和50cm時，成年人所能夠提起物體的質量為最佳，其高度也比較合適。成年男子能夠提起的最大栽培箱體重量為30kg。如果箱體的質量超出30kg時，需要2個人進行搬運。箱體的設計尺寸為：長50cm、寬25cm、高25cm。這樣的箱體設計在形體上比較完美，并且其平均單體質量在25kg，實際搬運操作上比較便利。4.5箱體顏色在箱體的顏色設計上主要有2個設計方案：第一，單色設計。由于蔬菜農場所栽培的蔬菜種類比較多，自身環境比較雜亂，為了避免視覺疲勞，在箱體的設計需要保持箱體顏色統一，體現整潔、干凈的箱體環境。第二，根據不同的蔬菜種類進行顏色的搭配，有利于蔬菜分類，便于用戶進行識別。
5蔬菜模塊化基質栽培箱設計應用
蔬菜模塊化基質栽培箱設計在農業種植中的應用比較廣泛，與傳統的栽培箱設計相比，其具有較強的經濟性和環保性。5.1經濟性應用栽培箱的結構為長方體造型，大部分的結構由簡單的板塊面相互組合而成，箱體上的卡槽設計并不多，不會增加箱體的搬運難度。但簡單的卡槽設計就能夠實現多種箱體之間的組合，使得箱體與箱體之間穩定性結合。并且在箱體與箱體之間相互組合環節中，不需要進行多余支架的支撐，也不需要進行復雜結構的處理，基于這樣的處理有效降低了箱體的制造成本和使用材料，使得箱體的搬運更加便利。同時，在栽培箱體底部設有過濾篩板，該篩板能夠有效防止浪費營養物質，保障了栽培箱內部營養物質的回流。5.2環保性應用綠色農產品是農業生產中的重點項目，該模塊化蔬菜基質栽培箱設計，以其高度的模式化、標準化，將不同高度的植物設定在針對性的生長空間中，并且對于栽培箱自身進行結構調整，能夠保障不同植株充分利用陽光。如在進行栽培箱的拼裝過程中，將對光照依賴性較強的植物放在最外側和最高點，而對光照要求較低的植物，可調整其位置。基于這樣調整栽培箱位置能夠有效彌補大面積土地蔬菜種植環節中，對于自然光照的不可調節缺陷。在位置的設置上，如果是栽植小型植物，如生菜等，可以進行栽植箱的疊放，如果進行頂端需要固定的植物，如豆角、苦瓜等，需要將栽培箱擺成一排。
6結論
綜上所述，傳統大模塊機制栽培箱不能滿足蔬菜模塊化種植，在栽培箱結構、形體設計上存在著不科學的地方。農場中的栽培材料價格低，埋沒在土壤中不可降解，同時，大部分的栽培箱體積都比較大，不利于搬運，浪費材料。栽培基質與過濾物在泡沫箱中混合，不能及時進行清理。創新蔬菜模塊化機制栽培箱設計，從箱體比例、箱體結構、箱體組裝、箱體尺寸以及箱體顏色設計上進行優化。
參考文獻
1尚華.蔬菜模塊化基質栽培箱創新設計與應用模式研究[J].包裝工程，2014（12）
篇6
Cisco等公司最早提出了層次化網絡設計的概念，已經在各類大中型網絡設計中得到廣泛應用，它將一個網絡分為核心層、匯聚層和接入層，使得網絡設計清晰而有層次感，減弱了網絡設計的復雜性，降低了網絡設計的門檻，極大地推動了網絡設計的快速發展。在ChinaNet、ChinaNet2中都是采用這種設計方法，尤其是在ChinaNet建設初期“老三層”模式更是深入人心。對于純粹用于運營的計算機網絡層次化網絡設計有著明顯的設計優勢，但對于需求較多的業務型計算機網絡，用戶經常提出的服務器網絡群設計、網絡出口安全、網絡內部監控等個性化需求，這些都不能在層次化網絡設計中一次性設計完成，經常造成多個廠商各自負責一塊，后期再進行對接的現象，響應速度慢，工程周期長，協調工作量大。
在工業設計中模塊化設計被廣泛應用，產品的模塊化設計始于20世紀初，1900年在德國書架生廠商將自己生產的書架分為書架底座、書架框架和書架頂板三大部分，其中書架的框架體尺寸不同，用戶可根據需求選擇不同大小的數據啊框架，在根據個人喜好選擇不同形式的書架底座和頂板，從而組合成合適自己的“理想書架”。這種書架的設計方式就是最早期的模塊化設計方式?，F在經過幾百年的發展，源于工業產品的模塊化設計原理已經應用到了各個行業。在網絡 設計中根據具體情況將用戶需求進行功能劃分，針對不同的功能利用現有成熟網絡模型進行分塊規劃設計，后期將各個模塊組合起來形成可用的最終成型網絡拓撲，這種方法就是采用了工業產品模塊化設計的思想，并應用到現在的大客戶網絡設計中，產生了一種新的網絡設計思路。
工業設計方面大量文獻資料對模塊化進行了系統分析：
1.1 模塊
模塊就是具有相同功能和結合關鍵點（指聯接部位的形狀、尺寸、連接件間的配合或嚙合等），但有自身獨特性能或不同內部結構、不同規格的單元。模塊可以進行分解和組合，可以根據不同的需求、環境要求進行調整自身的大小，這是現代模塊化概念的分級模塊化原理的基礎。
獨立性、抽象化、靈活可互換是模塊的三大特點。
（1）模塊的獨立性首先就是指的模塊的功能明確的、獨立的，其次是指模塊可以獨立設計、生產、安裝。一個產品某一個模塊的增減只會減少該模塊所具有的功能，對其他模塊基本無影響。
（2）模塊的抽象化是指模塊就像一個黑匣子，對外提供功能和接口，而內部結構隱藏在自身的界面中。
（3）模塊的靈活可互換是指需要某個功能只需要選擇增加或更換具備改功能的模塊。
1.2 模塊化及模塊化設計
模塊化的重點是部件的標準化，用戶可根據需求選擇一系列具備不同功能的部件自行拼裝成產品。
將某一類產品進行分析研究，將其中功能相同的部件提取出來，并對其進行標準化以形成標準化部件，這就是分解出來的模塊。后期產品設計時選擇不同的模塊進行組合形成新的產品，這個功能分解、部件標準化、組合產品的過程就是模塊化設計。
傳統的產品設計是以系統為中心開展，而模塊化設計分為標準件設計和模塊組合設計。由于模塊自身具備的特點，使得模塊化設計更加有效的支撐了產品的創新，利用已有的模塊通過組合即可得到不同的新產品，這樣大大縮短了設計的周期，通過模塊的標準化還可以大大降低產品的生產成本、提升標準件的質量。同樣采用模塊化網絡設計出的網絡將具有如下特點：
（1）各個模塊功能明確，可以根據用戶需求進行取舍，即使在工程施工中用戶也能根據需要進行取舍；
（2）各個模塊之間相對獨立，在具體項目施工時可以分多個項目組同時進行實施，縮短施工工期；
（3）形成的模塊模版，可供后期相近網絡設計借鑒，以達到快速設計的效果。
使用模塊化網絡設計，根據用戶需求將網絡分為各個功能模塊，在設計初期即將各個功能模塊之間的通信考慮進去，由一個廠商完成整個網絡的設計、施工，可以節省網絡建設時間，并且降低了后期維護難度，也給網絡施工方創造了更大商機。
模塊化網絡設計方法并非與層次化網絡設計完全沒有關系，在模塊化網絡設計中也會應用層次化網絡設計方法，例如本文中的內網模塊設計，模塊化網絡設計方法是對分層網絡設計方法的一個外延拓展。
2 網絡模塊化設計的應用
以某市電子政務網為例，前期收集用戶需求得到如下信息：
（1）需建立一張本地城域網。
（2）全市政府單位統一出口。
（3）一個統一的系統平臺。
（4）通過VPN技術提供外出辦公服務。
（5）網絡性能高可靠，網絡安全可監控。
根據用戶需求，將整個網絡分為：內部網絡、外部網絡、服務器區、安全防護、網絡管理五大模塊進行設計。
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模塊運輸車動力單元的設計，即通過液壓系統的計算在滿足工作要求的情況下，對動力單元較小空間內的設計布置，尤其是發動機總成的布置，并能保證動力單元安裝架結構強度、各機構正常工作、液壓及發動機系統散熱良好。如何設計動力單元內部各部件之間的相對位置，使各部件能完成其工作職能并便于安裝、更換、維護，是整個產品設計中的一個重點和難點。目前，模塊運輸車的設計大多屬于面向訂單的設計，根據施工需要要求動力單元本身不帶走行輪組，對整體高度有嚴格的要求，為此，如何在有限的空間下設計出具有大功率輸出功能的動力單元，使模塊運輸車適應更為嚴格的工況，已成為企業競爭取得成功的關鍵[2-3]。本文以某型號模塊運輸車動力單元為研究對象，在對其結構進行分析的基礎上，結合整車的參數需求進行設計，通過有限元計算進行分析及優化，快速有效地得到動力單元結構的最優結果。
1 動力單元的總體設計
模塊車動力單元在發動機輸出端裝有分動箱，由分動箱分別驅動液壓走行馬達及均衡、轉向馬達，具有結構緊湊，傳動效率高的特點。動力單元主體采用框架式結構，側面及頂面多處使用柵格板封面，以加強通風散熱效果，框架與車體之間采用上部調節油缸連接、下部鉸軸連接的連接方式，可通過收縮調節油缸抬起動力單元前端，根據現場需要形成0°～10°的仰角，以提高整車接近角和離地角適應行駛道路的縱向坡度。
設計時，將客戶提出的工作條件以及工作環境等為已知條件，通過分析模塊車的工作參數及類型，建立適合的動力單元初步模型。模塊運輸車依據客戶需求及使用條件，對整車尺寸提出了長寬高的外形要求，對模塊車動力單元也由整車條件提出其外形要求，其中對高度要求最高，動力單元整體高度需小于850mm，外形尺寸為3700×3000×850mm。
2 動力單元的組成
動力單元的主要由動力系統、液壓系統及電氣系統三大部分組成，其中動力系統由發動機、分動箱、空氣濾清器、進氣散熱器、中間冷卻器、消音器、蓄電池、燃油箱組成；壓系統由液壓油冷卻器、液壓泵、液壓油箱、調節油缸組成；電氣系統由各電氣元件、控制器集成于兩個電氣控制柜內。對動力單元內的組成部分進行布置，見圖2。
3 動力單元的設計過程
3.1 液壓及動力系統計算及發動機選型
依據液壓系統的計算，見表1：
根據表1中液壓系統的計算結果，同時參考各發動機廠家產品庫中已有的發動機產品，選擇了滿足動力單元尺寸需求特別是高度需求的發動機產品，為德國MAN公司的MU6876型臥式柴油機，該發動機功率參數為375kw/2100r。
3.2 安裝架設計及各部件的布置
根據安裝架及發動機的結構特點，發動機的安裝方式采用懸掛式，發動機三點支撐，其中一點在風扇端支撐，另外兩點通過分動箱兩個支腿支撐，而分動箱與發動機飛輪殼連接。液壓油泵通過分動箱的聯軸器與發動機飛輪連接，以用于發動機輸出功率。
通過布置發動機、分動箱、空氣濾清器、進氣散熱器、中間冷卻器、消音器、蓄電池、燃油箱、液壓油冷卻器、液壓泵、液壓油箱、調節油缸及兩個電氣控制柜等部件初步完成安裝架的設計，安裝架由各型號矩形管焊接而成。
3.3 各部件的調整及安裝架結構強度的優化
通過動力單元內各部件在安裝架內的布置情況進行三維建模，對各部分之間有相互干涉、影響使用、不便于維護的部件位置進行調整，其別對發動機的散熱系統進行了調整及試驗，使各部件能在安裝架內發揮各自的職能。
各部件位置固定后，依據總體受力、各部件受力及動力單元振動情況，對安裝架進行有限元分析，對于某些應力集中的位置進行了優化和補強，從而保證了整個動力單元的使用強度。優化后的動力單元安裝架的有限元分析結果如圖3。
4 結論
本文以某型號模塊運輸車為例，分析了動力單元結構的的設計過程，該設計的成果受到客戶的廣泛好評，成品如圖4所示。
該模塊運輸車的動力單元得到了滿足所有約束條件的結構參數值最優組合，快速準確地實現了動力單元結構的優化設計。整個動力單元設計具有如下特點：（1）該動力單元的設計在同功率輸出的模塊車中，結構緊湊，動力單元高度達到了極限尺寸，有效的滿足了整車的應用需求；（2）該動力單元的設計具有模塊化的特點，可實現不同類型模塊車的互換。此外，該設計及優化方法適用于與動力單元相似的產品的設計中，對其它產品的設計具有一定的參考價值。
【參考文獻】
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在對機械產品進行設計制造時，需要與成組技術和計算機技術等相關技術進行必要的結合，然后對同一功能的單元進行有效的設計，從而可以設計出可互換且性能不同的模塊。這樣一來，就可以形成不同規格的產品，利于產品的重新生產和應用。這也對機械設計的發展及其創新有著非常好的促進作用。
本文就對模塊化的設計的相關問題進行分析，然后對模塊的劃分以及模塊化的技術的應用進行了相關的闡述，然后對模塊化機械設計在數控加工中心的應用體會及發展趨勢進行必要的分析。
1.模塊化的概念分析
模塊化設計需要考慮很多的問題，首先其要保證設計的靈活性，要重視管理與制造的便利性，從而能夠更為有效地控制設計制造過程，避免出現混亂。另外，在設計時還要考慮模塊系列的擴展及變型產品的輻射。正因為如此，在設計過程中一定要對結構要素和功能要素加以考慮。用科學合理的方式來劃分具體內容，被劃分的模塊要具有完整性和獨立性的特點，這樣才更加有利于模塊借口的分離和聯接，想要做到這一點，就要有效控制模塊的數量，確保模塊結構的規范性讓所有模塊之間的聯系更加簡單、穩定、
值得一提的是，在進行模塊化設計時，一定要重視模塊的組合，要重視相同模塊的互換以及不同功能模塊的組合等，這些內容往往體現在接口上，因此人們對模塊的規范化和標準化提出更高的要求。
在模塊化設計過程中，要先對設計的產品進行分析，擬定出產品的系列頻譜，然后通過對產品的結構和功能進行分析，確定重要的參數，然后對產品的模塊進行更為合理的劃分，使模塊的結構更為有效
2.模塊化設計技術在數控加工中心的應用體會及發展趨勢
基于我國數控加工技術的發展以及模塊化設計的日益完善，對模塊化設計技術在數控加工中心的應用進行分析，可以更好地明白模塊化設計的重要內容和發展趨勢，從而為我國數控技術的發展提供有利的依據同時也可以進一步完善模塊化設計技術。
2.1.模塊化設計技術在數控加工中心的應用體會
2.1.1.數控立式車床模塊的劃分
在對模塊劃分時，一定要充分考慮車床的模塊化要求和結構形式，要對獨立的功能單元進行分析并將其作為模塊來讓分解功能單元更為獨立，形成更為有效的搭配和拼組形式，讓整個操作過程更加簡便和多變，進而為車床生產提供更為有效的支持。不僅如此，還要讓部件模塊形成一個更為完整的整體，保證裝配質量。此外，還要進一步促進部件不同性能及用途的更好發揮，讓功能更加細化。這樣一來，就可以讓整個組合方式更為靈活。值得一提的是，在對模塊進行劃分時，一定要對機床大件的模塊化設計進行足夠的重視，要有效規劃大件的結合要素，從而讓分離和聯接更為簡易、高效。另外，在對模塊設計時還要留有空間，為新技術的引入打下基礎。
2.1.2.車床的模塊劃分
分解總功能，其功能與實現功能的模塊具有一定的對應關系。如通過單一模
塊促使某一功能的實現；多個模塊共同促使某一功能的實現；某一個模塊促使多
個功能的實現；其分別為一一對應關系、單對多的關系、多對單的關系。
依據模塊與功能的映射關系，對數控立式車床的結構型式及特點進行考慮，通過模塊劃分原則的運用，可對通用的模塊進行劃分。其可分為監測模塊、輔助模塊、支承模塊、執行模塊以及傳動模塊，同時還能夠繼續進行細化和分解。分析同一功能的模塊，其結構與用途存在著差異而，而相同接口結構模塊的形成，
在結構模塊的組合過程中，可以促使不同性能與用途的數控立式車床產品的設計
和制造。
2.2.模塊化設計技術在數控加工中心的應用的發展趨勢
通過上述分析可以知道，模塊化設計技術在數控加工中心的應用的發展趨勢
會朝著規格化、通用化、標準化程度發展，未來在對模塊化進行設計時，要更為重視產品的規格，要讓整個設計生產更為統一，形成一個統一的標準，從而使生產更為高效。更進一步來講，整個設計生產更為統一可以使模塊的互換變得更為可能，其機械化設計與制造水平也會得到進一步提高。
另外，模塊化設計技術在數控加工中心的應用會更加重視簡便化，這樣就可以讓部件模塊形成一個更為完整的整體，保證裝配質量，讓功能更加細化。這樣一來，就可以讓整個組合方式更為靈活，讓分離和聯接更為簡易、高效。此外，未來的模塊化發展過程中，產品的精度和性能也會朝著更為穩定的方向發展，這樣就可以讓生產成本得以降低，提升生產的效益和效率。
結論：總之，在對模塊化產品進行設計應用時，一定要重視對產品的精度和性能的提升，讓產品更為精細，讓其性能更加穩定，這樣就可以讓產品生產更為低廉，使機械產品的結構更為簡單。另外，當產品的設計規格更為標準化和通用化時，可以更好地提升模塊的互換性能，進而讓機械化設計和數控車床生產水平得到很好地提高。
參考文獻：
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一、參數化設計系統的特點
參數化設計，是CAD技術在實際應用中提出的課題，是基于圖形數據的操作。[1]通過參數驅動機制，可以對圖形的幾何數據進行參數化修改，極大的提升了設計效率和準確率。為滿足電梯轎廂對參數化設計系統的需要，結合Pro/E功能，確定電梯轎廂參數化設計系統的特點：
（一）設計流程更加規范。將以往模糊、隨意、不規范的管理方式，進行了量化、規范化，標準化，減少了人為的干擾因素。同時，系統的高度集成性使各部門的業務聯系更加緊密，信息共享和流程協作將成為常態，強化了參與員工的大局觀念和協作意識。
（二）腳本編輯器更加強大。參數化設計系統采用的是將模型的變化關系式寫入腳本編輯器中，編輯器自動生成程序語句、變量自動提示、錯誤檢查等多種方便實用功能，還提供了可直接控制的Pro/E模型中的多種CAD函數，使設計人員操作更加簡單方便，降低錯誤率，便于發現問題，方便修改。
（三）系統采用模塊化設計。模塊化是一種全新的設計理念和方法，將系統以不同功能和性能來設計模塊，需要時可以直接通過篩選和組裝模塊來生產出新的產品。模塊可以重復使用，有效避免了設計師從零開始構思草圖。能在短時間內試驗多種外形構思，極大地提高設計效率，節省時間和精力。
（四）系統選用CAD二次開發技術。Pro/E為產品提供了設計、數據管理、二次開發等完整方案，其二次開發包以C語言為依托，利用其開發的應用程序安全訪問和控制Pro/E，實現應用程序與系統的無縫集成。系統采用并行設計方式，可以分發給多個設計人員共同進行設計，并整合成完整的產品。
（五）系統可以快速制圖。系統模板與Pro/E模型相關聯，通過運行腳本程序，可以快速生成產品模型。系統產品模板關聯三維模型后，可以自動生成工程圖紙，使圖紙的標注尺寸隨著三維模型變化。
（六）可靠的安全性能。系統將數據、程序、模型分開管理，并設置用戶驗證和使用權限。如果只得到數據、程序與模型之中的一部分，是不可能使系統正常運行的，保證了較高的安全性。同時，系統針對不同的開發、使用對象制定不同的控制流程，從而能夠較好的保護數據和系統的安全。
二、電梯轎廂參數化設計系統的實現
（一）基于CAD/CAM三維軟件Pro/E設計。Pro/E操作軟件是CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件，是參數化技術的最早應用者，采用了單一數據庫來解決特征的相關性問題。它采用模塊化方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。CAD是計算機輔助設計領域流行的制圖軟件，功能強大、使用方便，廣泛應用于機械、建筑、家居、紡織等諸多行業。以Pro/E為代表的參數化特征造型是目前最成熟的CAD技術之一。參數化設計一直是CAD追求的目標，旨在有效提高機械產品的設計效率。既能直觀、準確地反應產品形態，又能根據用戶意見隨時進行修改。設計過程中涉及到的各種參數都可以作為變量，這些變量之間的關系可以跨越CAD不同模塊，從而實現數據的全相關。同時，使用Pro/TOOLKIT技術來調用Pro/E所設計的功能模塊，使程序和系統間實現無縫對接。
（二）部件模塊化分解。參數化是實現機械設計自動化、模塊化、標準化的前提和基礎。參數化與模塊化相輔相成。模塊化設計作為一種多樣化的設計方法，已經在諸多領域得到廣泛應用。模塊化設計要求的是標準化和組合化。要實現模塊化，首先要將產品按照功能、可拆卸和安裝、產品的要求等三種方式進行分解，在完成設計和劃分之后再進行有機組合，實現模塊集成。模塊設計需要選用模塊，這就要求設計者要充分了解產品的要求，掌握模塊構成、功能、接口等參數。電梯轎廂的參數化設計就需要用到模塊化，可隨時對模塊進行重新組合，對參數進行修改，達到高標準、高質量、快速完成相關設計的目的。[2]
（三）創建三維參數化模板。三維參數模板的建立需要遵循一定的規則，根據電梯轎廂的模塊化樹形結構特點，采取自上而下的方式建模。完成建模之后，還要對參數進行設置。基于Pro/E單一數據庫特性，各種參數都會存儲在數據庫中，用戶參數與模型可以一起增加和儲存。同時，基于Pro/E的全相關性，在模型中創建和修改的參數可以在工程圖中使用。利用這一特性，可以把零件的數質量信息統一存儲到三維模型中，如此就可以根據參數腳本傳遞的不同參數，直接把參數賦予新生成的三維模型和工程圖。設計人員可以通過三維模型對轎廂任何一處進行修改。
（四）實施全流程管理。模板從創建到實施，其流程可分為四步：編輯、審核、測試、實施。模板編輯完成之后，則進入具有審核權限的用戶進行審核。審核通過則進入測試程序，檢查程序的生成結果。測試完成則進入具有實施權限的用戶投入使用。流程管理環環相扣，缺一不可。通過全流程管理，確保系統正常運行。
綜上所述，參數化設計系統作為一種先進的設計系統，能有效提升電梯轎廂的設計效率和準確性。不僅能夠縮短設計周期、提高設計質量、降低設計成本，還具有方便維護與更新的優點。通過基于三維模型和程序的有機結合，實現模塊化、信息化、規范化設計，從而能夠快速開發出安全、舒適、可靠的電梯轎廂，滿足客戶需求。參數化設計系統的成功應用，必將對機械產品的開發和應用產生深遠的影響。
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近年來，作為應用型本科院校的計算機專業，面臨IT人才急劇擴張的市場需求，急需對傳統的人才培養模式進行改革與創新。在這種背景下，我院計算機科學與技術專業對學生試行了“3+1”人才培養模式，通過創新課程教學體系應該是首位性的工作，為此對此專業進行模塊化課程體系建設。
1 模塊化課程體系是實現創新課程教學體系的最佳途徑
應用型本科院校從字面上講可以說是具有兩層含義，其一，它是一所本本科院校，其二，它的人才培養目標在于培養應用型、技能型人才。由于其自身的性質具有一定的雙重性，因此，它既不同于一般的本科院校，也不同于一般的中職以及高職院校，在對人才的培養目標上也就自然而然的不同了。一般本科院校培養的人才過于注重理論知識的學習，而忽視了實踐能力的訓練，一般高職院校培養的人才雖然掌握了一定的技能，但卻不具備很高的綜合素質，但應用型本科院校卻截然不同。它培養出的人才既要具備一定的知識水平，綜合素質，又要具備很強的動手實踐能力，因此，應用型本科院校所培養出的人才對于面向生產、建設、管理、服務等一線或崗位群，并不斷滿足其需要還是在很大程度上具有優勢的。
在傳統的人才培養方案中，課程體系是按照計算機一級學科整體建設的需求來設置學科理論課程及實踐課程，而不是按照本科層次應用型人才的培養目標來設置課程體系，學生所學的知識與技能與企業的崗位技能要求不匹配，出現了“學非所用”的結構失衡。因此，在制定課程體系與課程內容時，應淡化原有按一級學科設置的理論體系，強化按應用能力設置的知識體系。即由注重學科理論的系統性向注重工程實踐的綜合性轉變。而模塊化課程體系不以學科建設為中心組織教學內容，而是強調教學內容在能力形成中的作用，恰恰體現了這種轉變，也是實現創新課程教學體系建設的最佳途徑。
2 計算機專業模塊化課程體系的構建
模塊化教學法自創立之初，迄今為止已有數十年，其主要特點在于以現場化教學為主，并輔之與之相關的職業技能培訓。具體地說該方法與以往教學模式的不同在于以就業為導向，并根據學生所學專業需要為之設置與之相關的專業技能模塊和職業崗位（群）模塊，除此之外，還需考慮技術變化和市場對各高級應用型專門人才的實際需求情況來對課程體系結構進行構建以及調整。
由于“3+1”人才培養目標直接面向職業崗位（群），這使得其在進行模塊化課程體系開發方法選擇上，需要用到逆向思維法。所謂逆向思維法就是通過對學生將來所要從事崗位的職業素質以及能力進行分析，并得出一個有效的結果，進而根據這個結果對教師所要教授課程進行設計，組成相應的教學單元。在課程設計上要求具備一定的針對性和實用性，并突破不同學科間的壁壘以及對以往的教學模式進行變革，因此，這種教學方法對于構建由課程一級（專業基礎）模塊、課程二級（專業方向課程）模塊和課程三級（職業崗位群課程）模塊組成的模塊化課程體系，具有極大幫助。
2.1 專業基礎模塊
專業基礎模塊課程是計算機科學與技術專業的公共核心知識體系，其開設的目的在于對不同專業方向學生的計算機知識進行補充，旨在培養學生將來從事計算機科學與技術方面崗位所應具備的一些最為基礎的素質與能力，也為滿足學生未來所從事職業需要以及為學生終身學習奠定一定的知識基礎。除此之外，該模塊課程學習也在一定程度上使得學生的社會適應能力和職業遷移能力得以提高。專業基礎模塊課程主要包含：計算機基礎、高級程序設計語言、數據結構、計算機組成原理和數據庫技術基礎等課程，使學生掌握從事計算機各行業工作所具備的最基本的硬件，并且通過和課程體系相對應的基礎實驗模塊使學生具備該專業最基本的技能。
2.2 專業方向模塊
專業方向模塊課程是在專業基礎模塊課程基礎上，按照專業方向的教育增加各個專業方向教育所需要的比較全面的專業知識，以構成較完整的專業方向知識體系。專業方向模塊包括網絡方向、軟件方向和嵌入式方向等子模塊。由于計算機科學與技術專業自身具有極強的實踐性，因此，對于這一專業學生的培養來說，并不能僅僅停留在計算機科學與技術專業理論知識的教授上，還要對學生的動手實踐能力進行培養，從而使得學生能夠掌握一些不可或缺的、實用的計算機科學與技術專業技能，對本科層次的應用型人才培養、教育而言也是如此。把這一點體現在該專業課程設置上就是說，該專業課程要在一定程度上體現學生所要掌握的計算機科學與技術以及一些必備的技能，并通過與該模塊相對應的專業實驗及實訓模塊來促使學生所學的理論知識能夠很好的與實踐相結合，力求為該專業方向學生的培養打下雄厚的理論和技術基礎。
2.3 職業崗位群模塊
職業崗位群模塊設置的目的在于對學生將來所要從事的具體某方面工作所應具備的職業素質進行培養，從而使得學生在走出校門后就能夠很好的適應并滿足崗位的實際需要。如果說專業基礎模塊注重的是從業未來及一些不確定因素，強調的是專業寬口徑，職業崗位群模塊則注重就業崗位的實際需要，強調的是學生的實踐能力。掌握一門乃至多門專業技能對于提高學生的就業能力可以說是發揮著不可或缺的重要作用。
3 計算機專業模塊化教學的實施和對教學改革的促進
3.1 按模塊組織教學內容
所謂按模塊對教學內容進行組織，首先，要對不同模塊的總體人才培養目標進行確立，并在此基礎上，對以往以知識講授為中心的學科式課程內容體系進行變革，打破不同章節之間的限制，將理論知識與實際操作知識緊密結合起來，以技術和能力培養為目標努力構建不同的學習專題作為子模塊；其次，每個子模塊又下設不同的學習單元（根據模塊知能體系的各個具體目標與內容而劃分的小專題）以及課題，從而使得模塊課程的教學能夠形成一個嶄新的“積木組合式”的教學模式。
3.2 模塊化教學有利于提高教師的理論水平和實踐能力
模塊教學作為教學方法中一種，將其運用在計算機專業教學的中，就是要對以往傳統的教學體系進行變革，讓廣大師生能夠不斷的學習以及掌握新的知識和技能，從而使得教師自身的實踐能力以及理論水平在一定程度上得以提高。具體的說就是，在教學的過程中教師一定要根據模塊教學的特點，將模塊的教學方向靈活的運用。將模塊教學的核心點定在提高學生的能力以及素養上，將學生的主體地位發揮出最大的作用，積極的調動學生學習的興趣，在模塊教學的過程中還應該采用其他的教學方法。例如，案例教學法、討論式等教學方法。在專業課程的教學過程中強調“教師邊講解邊演示，學生以一邊操作以邊理解”將動手和動腦有機的相結合在一起，進而來形成一個“雙邊教學法”，由于在實際的教學過程中有了師生之間的互動，這使得以往教師講，學生聽的一言堂教學模式被徹底打破。
3.3 模塊化教學有利于促進教材建設
由于模塊教學法對教材要求較高，這使得在市場上很難找到與之相關的教材，即使找到也未必能夠用的上，從這點上來看，模塊化教學法對于現有教材內容的革新、現行教材體系進行突破、增添教材的專業性、實用性以及正確解決學科體系的系統性與生產實踐所需知識綜合性的矛盾具有極大幫助。
3.4 模塊化教學有利于提高學生的知識水平和實踐能力
使用模塊法進行教學，使得以往生搬教材的教學方式得以變革，這對于激發學生的學習興趣以及引導學生參與到課堂中來具有極大幫助。并且由于模塊教學法注重理論知識與實踐知識相結合，這使得學生的理論素養和動手實踐能力在無形中得以點滴提高起來，這對于學生未來從業是有利的。
4 結語
實踐證明，應用型本科教育模塊化教學是教育改革的必然趨勢，隨著應用型本科教育的發展和教學改革的深入，計算機專業的模塊化課程體系也將會不斷地完善和提高，走出一條高技能人才培養模式改革之路，并得到合作企業和社會的認可。
參考文獻
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[4] 向昌成.高職高專計算機應用專業建設探討[J].阿壩師范高等?？茖W校學報，2006（S2）：38-40.
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計算機技術的特點之一就是日新月異，人們不由自主地被裹進數字化、智能化、網絡化、多媒體化的技術進步浪潮里，高職計算機專業人才培養受到層出不窮的新技術的影響.如何使學生掌握未來職業所需的專業知識與技能，使之具備適應職場技術快速變化的能力？數學課程在培養學生的學習能力和應用能力上有怎樣的作用？又該怎樣做？這是計算機專業導向下應用數學課程建設關心和思考的問題.
一、學情教情調查
為了解學生的數學基礎狀況及學習情況，我們設計了兩份問卷調查表，分別在學生大學入學時和第一學期結束時進行調查，調查內容包括個人中學數學學習興趣和水平的自我評價，對數學的認識，對大學數學學習的期待，大學數學學習途徑和學習情況自我評價，對大學數學教學內容、教學方法和考核方式等的評價，以及對老師教學的意見和建議.抽樣調查了2009級、2010級、2011級和12級軟件專業、網絡專業、信息管理專業若干班級.調查結果如下：
1.入學初調查
76%的同學對數學學習有興趣并在中學數學學習中感到充實愉快，但成績一般.90%的同學都認為學數學有必要，86%的學生相信能繼續學好數學或能改變現狀，75%的學生期待大學數學能提高數學應用能力，80%的同學喜歡思考，有一定獨立學習的能力和習慣，62%樂于和同學共同探討.
2.第一學期末調查
60%左右的學生仍然有興趣，65%認為數學課程訓練了思維，教學內容比較合適，影響數學學習的主要因素是自身基礎和學習方法，對老師的教學15%表示很滿意，70%表示滿意，7%表示不滿意.對自己的學習狀況，3%表示很滿意，42%表示滿意，50%表示不滿意.對老師教學的意見和建議是：改變一言堂占16%，少講多練占26%，增加課堂互動占34%，改革教學內容占24%.學生學習數學的途徑基本在課堂內，邊聽邊看書，以完成作業為度.大部分學生很少或從不借閱數學參考書，說明在數學學習上學生缺乏探索鉆研，自我要求不高，僅憑課內的90分鐘時間，課外復習方式就是完成作業.軟件和網絡專業近20%學生抄作業或懶得做作業.
3.調查統計后的若干結論
軟件專業學生在數學興趣、理解消化知識的能力、挑戰自我上表現更為突出，軟件專業32%的學生有參加數學建模學習比賽的意愿.信管專業學生習慣聽從老師的安排，自律性、學習積極性更高.網絡專業學生的學習狀態相對更平淡，但是對學習內容和教師教學的期待比其他兩個專業學生高，所謂有心向學，無力“殺敵”.在數學學習興趣、學習能力上呈現的整體性差異，間接反映出數學課程與各專業課程的相關性.計算機各專業人才培養方向和職業崗位目標不同，需要的數學知識與技能訓練不同，分配在數學上的總學時不同，因此應用數學課程在教學中需進行適當的模塊劃分，加強針對性以適應不同專業的需要.
二、計算機專業導向下應用數學課程的教學理念與設計
應用數學是高職計算機類專業的基礎能力課程模塊中的必修課程.從短期看，為學生的專業課程學習服務，要適應計算機專業培養人才的任務導向、項目驅動等工學結合的教學模式.從長期看，為學生繼續學習提供具有數學特色的思考方式和技能訓練，包括抽象化、最優化、邏輯分析、數據整理推斷、運用符號、量化能力、建模能力、人工計算能力、數學軟件運用能力等.但數學課程的教學時數受到制約，不可能面面俱到地為學生準備所有的知識和進行系統全面的數學能力訓練，讓不同的專業側重選擇不同的學習內容，實施模塊化教學成為必然選擇，為此，我們從教學內容、教學方法、教學組織形式、考核評價等方面提出一種模塊化教學設計的理念.
1.優化課程知識結構
課程設計遵循“學有所用、夠用為度”的原則，以整合計算機專業背景知識、程序設計思想方法、應用問題為主線，將課程教學內容設計成三大模塊和若干子模塊，各模塊知識有獨立性和適用性，便于計算機各專業根據需要和課時限制針對性選擇.恰當案例是教學核心，通過模塊學習和案例分析來訓練學生的思維能力和應用能力，使學生獲得新的知識和新的經驗，并在新知識經驗的基礎上建立個人的理解力，擴展智力框架.[4]
2.教學方法
課程形式上有理論講授課、數學實驗課、數學建模實踐指導課，各部分課時約占1/3.各部分的邏輯關系是：理論知識模塊實操模塊綜合應用模塊.教學方法以綜合應用模塊中的項目為導向，根據項目需要選擇理論知識模塊的學習深度，兼顧內容銜接和層次遞進，應用實驗課程強化鞏固，使數學理論知識學習、數學實驗操作和數學建模形成一個項目式整體.
有數學家說過：“數學素質中最重要的是數學建模意識和基本的數學頭腦.”實踐表明，數學實驗和數學建模實踐是擴展學生學習途徑、提高學生參與學習的廣泛性、提升學生查閱資料能力和團隊合作精神的有效形式.
3.教學組織方式
以問題解決為核心組織教學，教學的問題可分為概念問題、方法問題、思想問題、計算問題、推論問題、應用問題、實際操作以及模擬實現等問題.通過項目化分組實施“模塊案例+MATLAB軟件實現”教學做一體化，逐步解決上述問題，實現教學目標.
4.構建課程新的評價體系
評價的主要目的是為了全面了解學生的數學學習過程，考查學生的“輸出”能力，同時督促學生學習和改進教師教學.但以往的評價手段“期末一考定終身”過于單一，不能全面反映學生的真實情況.
對數學學習的評價要關注學生學習的結果，更要關注學習的過程，所以采用過程考核與目標考核、筆試與機試相結合，通過強化項目化分組的過程監控，將作業、小組討論、實驗報告、論文寫作、資料查閱等任務的完成情況納入考核系統，加權計算數學成績，更能反映學生學習成果的真實情況，同時也能提高學生平時學習的積極性.
三、計算機專業導向下應用數學課程模塊化教學實踐經驗
1.進一步明確了模塊化教學的思路
通過研究，教師更清楚地把握了要教什么，教到什么程度，什么教學形式更有效果.學生普遍比較喜歡MATLAB上機學習的形式和體驗，新鮮有趣，在老師布置的任務驅動下能全神貫注，通過閱讀實驗指導，向老師提問和相互交流，大多數學生都能完成任務，特別是聽理論課有些吃力的學生，發現自己也能讀懂教材，可以動手操作，自然而然就有收獲參與的良好心理體驗，學生“嘗試應用數學”的愿望得到最基本滿足.因此加大實踐實踐教學環節的學時比重成為共識.
2.項目導向，教學做一體化，鍛煉和提高了學生的能力
從教學實踐來看，在實驗室教學，講解操作演示模仿練習項目訓練的方式比較有效果.把一個建模任務以數學論文的形式完成，學生首先感到很困難，但堅持下去，通過查閱資料，小組合作完成的過程帶給學生與以往不一樣的體驗.有的學生在數學學習的總結中寫道：“這次寫的小論文給我收獲蠻大，一來提高了我的思維，那是一次真正思想上自由的思考，雖然一開始摸不著頭腦，找不到頭緒，只能到處去查資料、看書、查看相關專題，在短時間要理解運用知識，這是平時我們學習很難得到的，真正鍛煉到了思維.二來又鍛煉了我的計算機應用能力、檢索文獻的能力、學習新知識的能力和論文寫作能力等.這次寫論文對我來說是一次很好的經歷，這段日子的體會和收獲，相信對我今后的學習會有一定影響，讓我不斷努力進步.”教學做的方式同時促進了學生計算機專業課程的學習和知識的運用.有學生反饋：“這次實訓使我對計算機編程有了新認識，雖然我是學計算機的，平時寫過很多程序，不過那是事先設計好的題目，要么是課本上的，要么是老師限定好所有條件的，雖然做出來了，卻不知道在現實中有什么用，然而這次寫程序卻給了我很大挑戰，感覺寫得很辛苦，但是蠻有成就感，因為是自己第一次聯系現實用計算機解決問題.”
計算機專業課程（如數據結構、C語言程序設計）教師對應用數學課程中講授算法邏輯結構、遞歸算法、最短路算法等的做法大加肯定，在他們傳授相關知識時學生理解接受得比較快，數學課程為計算機專業課程教學起到一定的先導作用.
數學教學的層次性更加鮮明.通過課堂普及性教學建模選修提高性教學全國大學生數學建模競賽集訓三級漸次提高的教學鏈，使具有創新精神和獨立鉆研能力的優秀學生突穎而出.從2009年開始參加的每屆全國大學生數學建模競賽，均取得全國一等獎、二等獎的佳績，尤其是2010年，五個參賽隊中兩個獲得全國一等獎并獲“高教社”杯，已有三篇學生數學競賽論文在《數學工程學報》上發表.
3.考核評價方式改變，降低了學習壓力，改變學習狀況
通過強化項目化分組的過程監控，以數學建模論文寫作作為考查學生掌握和運用知識的能力的主要依據，使得學生改變平時混課，學習沒有壓力也沒有動力，考前抱佛腳的情況.把考試壓力分解到日常的學習中，學生感到只要平時認真上課，就不會畏懼考試，消除了有句話說的“大學有一棵樹叫‘高數’，許多人都掛在上面”的大面積考試不及格現象.
結束語
雖然本課程在教學上取得一些令人鼓舞的改變，摸索出一點適合高職計算機類的數學教學理念、設計和實踐經驗，學生對數學教學的認可度也得到提高，但要達到“數學學習對每名學生有用”的境界，仍然艱巨.當今數學的范疇不再是幾何、代數、微積分.數學扎根于數據，展現于抽象形式中，對諸如表格、圖形、趨勢分析、財務報告、邏輯辯論、概率推斷等等生活、新聞報刊、例行公事中的數學概念的理解展現了數學基本能力，這些能力的掌握程度必然影響到學生未來的職業能力.愿與同行們共同探討基礎課程貼近生活實際和專業需要的教學改革問題，不斷改進數學教學工作.
【參考文獻】
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二、學習目標和學情分析
（一）學習目標。對一門具體課程，衡量期望值的指標是課程標準或教學大綱?！澳＞咧圃旒夹g一體化教學”課程期望是理論知識達到中職“模具制造工藝”課程教學大綱規定的教學目標；操作技能達到中級模具鉗工國家職業標準規定的技能要求；并通過國家職業技能鑒定考核，取得相應職業資格證書。這是課程總的教學目標。
（二）學情分析。學情分析是要找出學生的背景、學習特性及先備技能，為制定教學目標、教學策略、教學媒體、教學過程以及教學評價等具體的教學設計過程提供依據，創造適合學生的課程。本教學的學習者為中職第二學年學生。相當多同學仍停留在自己是考不上高中的落伍者的心理狀態中，希望得到尊重、理解、平等相待，有強烈的自主要求與成功自豪感；部分同學學習基礎較差，對純理論的課堂教學提不起興趣。
三、學習內容分析
學習內容是為實現教學目標，要求學習者系統學習的知識、技能和行為的總和。為便于進行項目組合，這里將學習內容按模具結構各系統零件加工工藝理論和操作技能兩部分分別劃分為單一學習單元或單一基礎技能。劃分時，每個學習單元內容應盡可能保持知識體系的教學單位特征，理論知識和操作技能要便于融合成一個有機的“項目”組合體。同時，要考慮教學的時間安排，避免在同一個“項目”中包含過于冗長的理論內容或繁多的操作技能內容。
四、教學模塊（項目）設計
教學模塊（項目）設計的根本目的是通過對教學資源、學習過程和學習內容進行組織安排，創設有效的教學系統，以促進學習者的學習。教學模塊既要具備項目教學法的特征，又要符合一體化教學的要求。
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LXI是基于以太網技術等工業標準，由中小型總線模塊組成的新型儀器平臺。它由安捷倫公司和VXI科技公司于2004年9月共同合作成立的LXI聯盟提出的，利用現有Ethernet標準、Internet工具、LAN協議、IEC物理尺寸和IVI驅動程序的各方優點，使測試系統的互連平臺轉向更高速的PC標準的I／O，是構成新一代合成儀器平臺的標準。
LXI總線數字化儀模塊能夠對兩種標準頻率的中頻信號進行數據采集和數字中頻處理與分析、并且給出幅頻特性分析結果、也可以直接輸出數字中頻I／Q數據，提供給其他分析設備進行用戶需要的特定分析。
總體實現方案
LXI總線數字化儀模塊主要包括中頻信號處理通路、高速ADC、基于FPGA與DSP的數字中頻信號處理、數據存儲單元以及嵌入式微處理器等部分，具體實現方案如圖1所示。中頻信號處理通路部分主要完成模擬中頻信號預采樣處理、程控增益控制、抗混疊濾波等，處理后的中頻信號經過高速ADC采樣，采樣得到的數字中頻信號首先送到FPGA進行數字下變頻、數字濾波等處理后得到IQ兩路數據，再存儲在存儲器中，然后由DSP進行本地數據運算，以得到要分析信號相應的特性信息。IQ數據也可以直接送到模塊前面板，即IQ數據輸出。嵌入式微處理器是整個模塊的控制核心，完成系統間的通訊、圖形控制，同時提供豐富的接口。
關鍵電路實現
中頻信號處理通路設計
由于中頻數字化儀模塊能夠對兩種頻率的中頻信號進行采樣與信號處理，因此整個中頻信號通道覆蓋兩種中頻帶寬。中頻信號處理通路主要完成中頻信號濾波、信號放大、抗混疊濾波以及對數檢波和預采樣等。中頻信號在進入模塊通道后，首先進行低通濾波，濾除中頻信號中的高頻分量，濾波后需要對信號進行放大控制，以滿足ADC的采樣要求。信號進入ADC之前要進行抗混疊濾波處理，在抗混疊濾波電路部分信號通道分成兩路，進行第一種中頻信號分析時，通過控制開關選擇第一中頻濾波通道；進行第二種中頻信號分析時，選擇第二中頻濾波通道。信號通道前端的對數檢波及預采樣電路輔助程控增益放大器實現模塊整個通道0dB～30dB的自動增益功能。同時為提高模塊的動態范圍，在中頻信號進入高速ADC之前設計有噪聲疊加電路。具體實現原理如圖2所示。
ADC電路設計
數字化儀模塊ADC采用14位、130Msps模數轉換器(ADC)，為減小信號干擾，采用模擬差分輸入方式。轉換器的數字輸出為低功耗LVDS、二元補碼數據格式，以方便后續數據處理。
為滿足模塊能夠完成對兩種中頻信號采集，ADC電路部分設計了可變采樣時鐘電路，模塊會根據用戶的測試需要自動選擇不同的采樣時鐘，并且采樣時鐘始終鎖定在模塊內部或外部參考上。采樣時鐘發生電路由參考電路、集成鎖相環路(內部自帶VCO)及DDS電路三部分組成，如圖3所示?；贔PGA的控制電路控制集成鎖相環路內部自帶的VCO鎖定在一個固定輸出頻率上，采樣時鐘信號則由DDS對VCO輸出的信號分頻得到。
基于FPGA和DSP的數字中頻信號處理電路設計
FPGA主要完成數字中頻信號處理和硬件電路的控制。其中信號處理部分包括數字下變頻、數字濾波等，總體結構上由DDS、下混頻器、MAC濾波器、系數存儲器等組成，DDS完成數控本振(NCO)的功能，用來產生下變頻所需的本振信號：硬件電路控制部分包括中頻信號處理通路控制、采樣時鐘控制、數據存儲控制及觸發控制等。
FPGA處理后數據的最終處理與運算工作由DSP完成，包括中頻檢波、對數處理、視頻濾波、視頻檢波以及對運算結果進行誤差修正等任務，處理完成的數據通過LXI總線接口送到虛擬儀器軟面板進行結果顯示。由于要進行兩種中頻信號測量，數據處理復雜程度高，而DSP和FPGA的存儲空間有限，因此采用動態更新DSP程序和FPGA程序的方法。根據用戶選擇的功能，重新配置DSP和FPGA代碼到芯片，此方法提高了軟件的靈活性和可擴展性，同樣縮小了硬件體積，減少了硬件成本。
LXI觸發電路設計
LXI規范提供了3種觸發方式：基于LAN的觸發；基于IEEE1588精密時鐘協議提供的時間基準進行定時觸發：通過專用LXI觸發總線的觸發。
本數字化儀模塊采用基于IEEE1588精密時鐘協議提供的時間基準進行定時觸發，該觸發需要通過網線來實現IEEE1588協議，使各設備的實時時鐘保持同步、各設備根據同步的時間實現事件的同步。由帶有以太網外設的CPU處理器和FPGA組成。FPGA仍然實現IEEE 1588時間戳和硬件觸發的功能，這樣可以大大提高同步精度，同時有利于LXI測試模塊的升級和維護。
模塊軟件設計
驅動軟件設計
