緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇模型設計論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
2關鍵技術
筆者通過刮板輸送機的優化實例用以說明在系統建立過程中的幾個關鍵技術。優化數學模型的M文件編寫針對刮板輸送機設計參數的不確定性,以達到其電機功率最小和運輸性能最佳為目標,取輸送機刮板鏈運行速度v、槽深H及寬度B作為優化設計變量。具體優化數學模型的建立過程請見文獻[6]。根據以上的數學模型,編寫M文件,由于在具體工程實例中設計值的不同,筆者將文獻[6]中的某些具體的設計值作為可變的參數傳遞值。這里取鏈條最小張力、鏈條單位長度質量、輸送機的鋪設長度和物料堆積角作為可變的傳遞參數,令其分別為x(4)、x(5)、x(6)、x(7),以方便MATLAB與之間傳遞參數,代碼如下:編譯生成.net組件生成.net組件的步驟如下。(1)在CommandWindow里面直接輸入deploytool,在彈出的DeploymentProject窗口里,輸入相應的保存位置和名稱,Type類型選擇:.NETAssembly。如圖3所示。(2)添加已經編寫好的M文件guabanji.m,如圖4所示。(3)創建工程,選擇Build編譯成.net組件。文件保存后打開剛才保存工程的文件夾可以看到有兩個新建的文件夾distrib和src。這里包含了在調用中需要用到的文件、庫、資源和接口等,如圖5所示。調用.net組件與網頁設計打開vs2010,新建一個C#項目,添加引用,在彈出的菜單中找到已經生成的.net組件文件夾src,選擇添加其中的guabanji.dll文件,另在.net中添加MWArray組件,這樣引用添加成功,如此便可以調用.net組件進行優化[7-8]。
3運行實例
用戶通過瀏覽器進入基于Web煤機裝備優化設計系統,該系統包括采煤機、刮板輸送機、提升機及掘進機優化設計系統。筆者以刮板輸送機的優化設計系統為例,介紹了整個系統需要優化的機型,選擇所需優化的零件進入優化設計頁面,并根據提示輸入合理參數,然后點擊“開始優化”按鈕,系統就會根據用戶輸入的參數,調用.net組件實現優化分析設計,并將優化的結果顯示在瀏覽器上[9-10]。以刮板輸送機為例進行說明,首先打開網站首頁,選擇刮板輸送機優化;進入刮板輸送機零部件優化列表頁面,選擇所需零件進入其優化設計頁面,在文本框中輸入具體問題的設計參數,然后點擊頁面中的“開始優化”按鈕進行優化,如圖6所示。得到優化結果后,將常規的設計方案與優化設計方案的結果對比,如表1所列。
2UG三維模型在教學應用中的優勢
傳統的機械設計基礎教學過程,通常采用二維工程圖表達物體的結構形態,或通過實物模型來增強學生感性認識。但這種教學模式存在著一定的弊端,二維圖形缺乏立體感,實物模型由于體積和重量原因會造成攜帶、拆卸和剖切不便,且操作較為費時。采用UG三維造型功能,對課本上的二維圖形所對應的實體模型進行制作,可以很容易實現三視圖和實體之間的轉換,通過實體模型和動態仿真使學生能夠更直觀地進入真實的三維空間,從感性上理解三維實體的結構與相對位置,引導學生思考,增強學生感性認識,從而提高學生空間想象能力。另外,利用UG的局部放大、平移和翻轉等工具,還能夠讓學生在屏幕上全方位觀察零件復雜形體的外形與內腔的變化等各個側面和局部細節特征;可以直觀地顯現整個零件的結構,裝配體中零件之間的連接關系,使教學中的知識難點更加清晰、生動、形象;也可以根據不斷變化的教學內容和不同的教學對象的需求,利用UG軟件方便地進行教學模型的修改與新建,滿足教學中對模型種類及數量的需要,并有效降低教學成本。
3UG三維建模在教學中的運用
3.1模型和教材相適應
《機械設計基礎》課程很多內容都涉及三維零件,根據需要確定具體的零部件,如:帶輪、齒輪、凸輪、軸、軸承、箱體等等。在建模的形式上要注重提高三維模型的視覺效果,根據教學內容的需要制作、補充或減少模型,使模型與教學內容緊密結合,貼近實際。
3.2模型與課件相結合
優秀的課件有助于提高教學效果,用UG軟件制作的素材,合理運用在課程多媒體教學中,可充分發揮教師與現代教學手段的雙重作用。例如,在講解軸承的結構和各零件的位置關系時,使用UG建好的模型,一邊講解各零件的結構,一邊進行現場虛擬裝配,這樣能夠方便地為學生提供正確的示范,培養學生的幾何構思能力,同時幫助學生理解結構工藝知識,有利于學生理解軸承的工作原理、裝配關系、各零件的相對位置關系以及各零件的結構特點。在這種視覺效果的刺激下,學生的分析、認識和記憶能力增強,這既活躍了課堂氣氛,又提高了學生的學習興趣。在制作課件時,要注意收集和整理,注重課件在課堂教學中的實用性和使用方便性,有利于學生循序漸進地掌握教學內容。在教學過程中充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用,在師生的交流學習中尋找最適合學生的方式,更好地發掘學生潛力。
3.3充分利用學生資源
學生在學習UG軟件時,可以將教學模型作為練習讓學生參與制作,參與式的體驗教學不僅激發了學生學習UG軟件的熱情,而且鞏固了《機械設計基礎》課程所學的知識,同時,將優秀作品作為今后教學的資料。
3.4多樣化制作模式
一種是將虛擬三維模型調整到最佳位置,保存為圖片格式,直接插入到課件適當位置;另外在條件允許的情況下,可直接用UG軟件打開已建造好的虛擬模型進行教學,在課堂的動態教學中可以達到隨機應變、按需編輯、修改模型。當今社會迫切需要大力加強對人才創新意識與能力的培養,培養符合時展需求的應用型人才迫在眉睫。而人才的創新始終離不開實踐環節的培養和鍛煉,即“創新來源于實踐”。隨著3D可視化軟件的“大眾化”及虛擬儀器的廣泛使用,使得原有以實物為主的機械設計基礎課程實踐教學模式面臨新的挑戰和機遇。尤其是有些設備或裝置需要進行剖切或外殼透明化處理才能充分清楚地了解其內部結構,僅僅在實踐教學中運用實物模型,較難形成模型的衍生、變型、擴展設計。這些客觀現實的存在,成為機械設計基礎課程實踐教學在運作過程中的瓶頸。因此,實踐教學過程中需要模型的多元化,即將3D數字化模型與實物兩種教學模式嵌套使用,才能優勢互補。3D數字化模型具有以下特點:其一,三維數字化模型具有豐富多樣性的表達形式,數字化模型的表達,拆裝非常便捷,且完全可逆,通過剖切、爆炸圖、視頻生成等功能,可以生動直觀地表達實際零部件內部的結構和工作原理,全方位地展示精密部件和不可逆拆裝部件的內部結構、裝配和拆解過程。其二,利用數字化模型能夠強化學生的工程意識,目前UG軟件具有標準件庫,諸如軸承、螺栓、螺母、銷、鍵等標準零件庫,這些庫的使用可強化學生的標準意識、工程常識,對避免課堂教學與實際工程環境的脫節效果很好。在實踐教學中我們要充分發揮實物模型和數字模型的長處,取長補短,充分協調好兩者在教學過程中的關系,提高實踐教學的質量。
產品模型是設計構思的立體呈現,是設計者表達設計構思的方法之一,設計者根據設計構思利用不同的材料、工具和加工方法可以將其表現為實體模型。產品模型制作是對產品設計方案的深入和細化過程,能夠對設計思路進行更直觀的審核和推敲,并能清楚全面地展示產品設計方案,是設計方案評價的有力依據。
2.材料與模型在產品設計中的意義
對于產品設計來說,材料工藝和模型制作是至關重要的步驟。在產品設計過程中有了設計構思,就需要進一步確定形體,并選擇適宜的材料進行加工,制成模型,檢測和審核產品的造型、色彩、材質、表面處理、功能、結構、成本及可行性等。材料工藝與模型制作在產品設計的每個階段有不同的呈現形式:設計前期嘗試多種可能性材料并制作研討性模型,中期將材料進行篩選并制作表現性模型,后期確定材料工藝并制作樣機模型。產品通過不同階段的材料與模型分析,最終才能進入量產階段成為商品。
二、材料工藝與模型制作課程教學研究
1.教學目的
材料工藝與模型制作課程目的是通過理論教學及實踐訓練,讓學生了解各種材料特性、加工工藝、模型制作加工過程,并掌握產品材料選擇與模型制作的基本方法。教師通過本課程的教學,使學生了解生活中產品的生產制作過程和表面處理工藝,學會通過觀察、分析、搜集進一步了解和熟悉材料,并能夠對材料進行加工,制作出實體模型以進一步推敲設計,培養學生的動手能力和解決問題的能力。
2.課程教學研究
(1)教學研究與側重材料特性涵蓋物理特性、化學特性、工藝特性和感覺特性,教師側重講解材料工藝特性和感覺特性,使學生更加清晰地感知材料的不同效果,便于學生在認識、學習材料的過程中結合自身對材料的感受和對實際工藝的觀察積累選擇合適的材料完成設計任務。模型分為研討模型、功能模型、表現模型和樣機模型,教師側重講解研討性和表現性的模型表達。因為授課對象為低年級學生,所以重點是挖掘學生的動手、動腦能力,以及對產品的形態、尺度、體面關系、色彩、材質、質感等外觀效果的觀察和把控能力,進一步培養學生分析結構的能力。(2)教學與實踐研究教學內容分為材料工藝和模型制作兩部分。內容涵蓋材料工藝概論、金屬材料、塑膠材料、木材、陶瓷、玻璃、制模概念、制模意義與功能、模型制作與表現。教師針對教學內容進行講練結合的教學。
第一,講解材料概論。
教師選擇有代表性的圖片向學生提問,引出材料定義和基本屬性,并介紹材料的發展過程和分類,提出材料特性并圖文并茂地展開,講解材料的物理特性、化學特性、工藝特性及感覺特性,最后引出材料選擇原則。
第二,設計材料講解與互動。
教師對五種常用材料金屬、塑膠、木材、陶瓷、玻璃進行詳細介紹,針對每種材料挑選大量清晰的產品圖片,以看圖分析工藝的形式與學生互動,使學生更能結合實際深入認識材料,講解內容涵蓋材料概述及分類、材料特性、加工成型工藝、表面處理等。
第三,模型制作案例講解與作業。
針對本課程前、中、后三個階段,講解三個模型制作實例并布置課程作業。實例1及作業:多種材料熱彎模型案例講解,ABS塑膠熱彎模型制作;實例2及作業:塑膠熱壓成型模型案例講解,ABS塑膠熱壓鼠標模型制作;實例3及作業:木材榫卯結構設計案例講解,榫卯結構產品設計制作。三個案例的講解讓學生對材料與模型的認識由易到難,由外形推敲到結構研究逐漸深入,也讓學生形成制模概念,了解模型制作與設計的關系,并掌握模型制作方法、技巧及表現形式。
第四,課程作業要求與制作。
作業一:ABS塑膠熱彎模型制作。要求:使用50×50cm、2mm的ABS板材進行3個家居產品的熱彎模型制作。學生先繪制設計草圖,制作紙模型,推敲產品的形體構造。確定產品外形和比例尺寸后,在ABS板上繪制產品外形展開圖并切割下來,使用木棒或有一定硬度的單曲面形體作為輔助模具,將2mm的ABS板用熱風槍局部加熱后用輔助模具定型,達到熱彎成型的目的。此部分的重點是讓學生感知材料特性,并了解熱彎成型方法,同時鍛煉學生對產品形態的觀察、比例把控及細節處理能力。作業二:ABS塑膠熱壓鼠標模型制作(參考魯迅美術學院教學練習)。要求:學生每人選定一款鼠標,進行尺寸測量,繪制1∶1六視圖。根據實物與六視圖做成木制模具,通過塑膠熱壓工藝制作ABS模型,要求分模線清楚,表面平整光滑,形態準確,細節完整。此部分是對作業一的強化,學生通過作業一的制作,對ABS塑膠材質有了一定的認識,在第二部分中需要更大程度地發揮ABS塑膠的材料特性。先制作出比實物外形小2mm的木模鼠標模具,然后將2mm的ABS板在電烤箱中加熱軟化后取出,用木制鼠標模具壓制各部分殼體,將各殼體匹配裁切,表面和邊緣打磨成亮面或啞面效果,然后制作零件,最后裝配粘接。這項作業的重點是讓學生形成模具概念,了解模具拔模與產品分件,同時鍛煉學生對產品外觀的整體觀察和表達能力。作業三:榫卯結構木模型設計制作。要求:學生每人選擇或設計一款榫卯結構產品,并繪制1∶1的三視圖和結構關系圖,依據視圖制作木制模型。要求運用榫卯結構,結構穩固,制作完整有細節,并具有一定功能性。制作前,學生需要大量查看榫卯結構圖以及各種榫卯結構的產品,然后結合生活實際,設計一款具有一定功能的榫卯結構產品。學生根據設計需要自主選擇合適的木材,進行鋸割、刨削、鑿削、打孔、打磨等加工,使榫卯結構相互匹配,最后裝配起來。這項作業主要鍛煉學生對模型外觀的把控能力,同時考慮結構的合理性和穩固性。
2基于DSM的建筑工程協同設計
2.1傳統建筑工程設計的過程及其局限性
傳統的建筑設計一般采用串行設計,即“拋過墻”式建筑產品設計模式,圖3(a)為傳統建筑設計過程,3(b)為傳統建筑設計組織結構圖。由圖可以看出,傳統的設計模式從時間上和功能上把各學科的專職人員彼此孤立開來,存在一系列問題:信息流動是單向的,下游的設計結果不能及時反饋給上游進行設計評價和修改,項目集成性差;設計信息交流不暢、溝通困難而出現的潛在危險,往往在施工過程中才能發現;設計修改頻繁,設計質量難以得到保證:建筑工程設計周期長,項目開發成本高,建筑質量受到影響等問題。設計過程中信息的管理是目前建筑設計企業必須面對的一個難題,在當今知識經濟社會,溝通和協調比命令和控制更為重要,據權威機構研究表明,良好的信息溝通和協調可以減少工程建設費用的20%左右[6]。因此引入新方法、新工具對建筑設計過程進行管理是非常必要的。
2.2建筑工程設計初始
DSM模型的建立本文采用圖1表示的普通樓宇設計工程中常見的12項設計任務為例,把各設計活動間的信息流關系用DSM矩陣表示出來,如圖4,然后采用DSM聚類規則進行聚類分析。
2.3DSM聚類基本原則
DSM聚類原則以下列步驟展開[7]:(1)設計優化的目的是使DSM盡量成為下三角矩陣。(2)根據DSM,若矩陣中某一行全為零,則說明對應該行的設計行為不需要其他設計行為提供信息,因此應盡可能早地執行,將這些設計移到DSM的頂端。每次移動一個學科,且需將其行列及相關標記一起移動。移動結束,再對矩陣其他設計重復進行步驟(1),直到再無這樣的設計。(3)根據DSM,若矩陣中某一列全為零,則說明對應該列的設計行為沒有對其他設計行為提供信息,因此應盡可能晚地執行,將這些專業設計移到DSM的底端。每次移動一項專業設計,且需將其行列及相關標記一起移動。移動結束,再對矩陣其他專業設計重復進行步驟(2),直到再無這樣的專業設計活動。(4)如果經過步驟(1)、(2)DSM中再無未調整的專業設計,則矩陣已經達到最優化;否則,剩余的專業設計必定包含信息循環(至少一個)。(5)找出信息循環,使用所謂的“路徑搜索”方法。在該方法中,從某一專業設計開始,向前或向后跟蹤信息流,直到第二次追溯到同一個專業設計,這之間的所有專業設計構成一個信息流循環。(6)將簡單循環中的專業設計合并起來,并用另一代表專業設計代替,并重新開始步驟(1)的操作。對于小型矩陣,只要通過一系列的行列變換就可以獲得新的DSM優化矩陣,對于大型的矩陣則可以通過相關智能算法如遺傳算法等獲得新的優化結果矩陣。由于建筑工程設計各活動間的耦合性較強,所以本案例中沒有空行空列,可以直接從步驟(3)開始,根據圖4初始信息流,利用以上規則進行優化,得到新的DSM矩陣,如圖5所示。不難看出,通過DSM聚類優化,使得原來隸屬于不同專業領域的設計活動之間復雜的設計迭代關系轉化為4個工作團隊之間的關系,其中總體規劃設計和結構選型設計組成一協同設計團隊,在設計的初期就考慮到了建筑設計與結構設計間的關系,避免了傳統設計過程中結構設計發現建筑設計不合理而引起的設計大返工。同樣,功能要求和局部細化設計人員組成協同設計團隊;局部細化、空調系統設計、管道通風設計、樓板梁柱墻體設計組成一協同設計團隊;梁柱墻體設計和電氣裝配設計組成以協同設計團隊。其中局部細化、梁柱設計、墻體設計同時屬于兩個協同設計團隊,說明需要加強這些活動和兩個團隊間的協調溝通。通過DSM聚類,可以首先在團隊內部進行信息交互,并行協同地進行設計;然后再以團隊為單位進行更高層面的信息交互,可以減少由于不同專業領域間耦合帶來頻繁更改,返工等影響,既縮短了設計周期,減少了返工成本,又保證了建筑工程設計質量。因此,筆者認為,在建筑工程設計企業,有必要建立協同設計團隊,專門負責跨專業、跨部門、耦合關系強的設計活動間的協調與溝通,并以正式的組織形式確定下來,避免設計人員只為參會而來的臨時心理,直到建筑工程項目設計工程結束。
二、生活中的盒子要和網頁中的盒子結合起來
CSS+DIV網頁設計中,頁面中的所有元素都看成一個個盒子,例如,網頁中顯示的一幅圖片,其背后實際對應著一個盒子模型結構,它包括如下屬性:內容大小:內容區域的寬度和高度。填充:是內容與邊框的距離,對應包裝盒的填充部分。邊框:對應包裝盒的紙殼,一般具有一定的厚度。邊界:位于邊框外部,是邊框外面周圍的間隙。
三、盒子模型和具體的案例相結合
網頁中的一幅圖片可以看成一個盒子模型,那么使用這個盒子模型處理圖片能達到怎樣的效果呢?演示主題相冊的案例,引導學生觀察案例中圖片的處理方式,圖片外面有1px的邊框,圖片和邊框之間有2px的間隙,圖和圖之間有10px的間距。引導學生將案例和盒子模型的屬性結合起來,案例中的圖片就盒子模型中的內容屬性,圖片和邊框之間的間隙就是盒子模型中填充屬性,案例中的邊框就是盒子模型中的邊框屬性,案例中的圖和圖之間的間距就是盒子模型中的邊界屬性。
四、盒子模型的屬性代碼給學生詳細介紹盒子模型的屬性代碼
一個盒子模型是由內容、邊框(border)、填充(padding)和邊界(margin)四個部分組成的。填充、邊框和邊界都分為“上右下左”4個方向、既可以分別定義,也可以統一定義,如:div{margin-top:1px;margin-right:2px;margin-bottom:3px;margin-left:4px;padding-top:1px;padding-right:2px;padding-bottom:3px;padding-left:4px;border-top:1pxsolid#000;border-right:1pxsolid#000;border-bottom:1pxsolid#000;border-left:1pxsolid#000;}也可以寫成:div{margin:1px2px3px4px;按照順時針方向縮寫padding:1px2px3px4px;按照順時針方向縮寫border:1pxsolid#000;}
五、使用盒子模型屬性實現具體案例——主題相冊
1.所有的內容都在一個大盒子里,這個大盒子可由div實現#content{width:750px;padding:5px;}寬度為750px,填充為5px。
2.主題相冊標題部分。用h1實現,h1同樣也可以看作是一個盒子,設置h1的CSS屬性h1{font-size:20px;color:#c03;font-weight:normal;字體大小為20px,顏色為#c03,粗細為正常。border-bottom:2pxsolid#c03;padding-bottom:4px;}下邊框為2px實線,顏色為#c03,下填充為4px。
3.婚紗系部分。婚紗系和寫真系、童真系結構相似,可以使用div層,應用類樣式來實現。Div層同樣可看作是一個盒子,設置類的名稱為.theme.theme{width:100%;border-bottom:1pxdashed#e6e6e6;padding-top:5px;padding-bottom:20px;}寬度為100%,和父層content層的寬度一樣,下邊框為1px虛線,顏色為#e6e6e6,上填充為5px,下填充為20px。
4.婚紗系中的標題部分。用h2實現,h2同樣也可以看作是一個盒子,設置h2的CSS屬性,h2{font-size:14px;color:#333;padding-left:8px;}字體大小為14px,顏色為#333,左填充為8px。
5.婚紗系中的圖片部分。用img實現,img同樣也可以看作是一個盒子,設置img的CSS屬性,img{border:1pxsolid#ccc;padding:2px;margin:08px;}邊框為1px實線,顏色為#ccc,填充為2px,上下邊界為0,左右邊界為8。
6.寫真系部分。復制婚紗系所在層所有內容,更改相應的圖片,文字內容即可。通過以上步驟,使用盒子模型完成了一個具體案例。
六、關于盒模型還有以下幾點需要注意
1.邊框默認的樣式可設置為不顯示(none)。
2.填充值不可為負。
針對模具類專業的知識結構和特點,根據企業對模具人才技能的需求,對課程體系進行優化整合,針對模具成形工藝特點對產品造型設計的要求,有選擇地設置課程內容,使課程內容與本專業知識與技能相結合,結合其在今后的工作中對產品造型設計能力的需求,有針對性地進行課程內容與講授方式的設置,使其在把握產品造型發展趨勢、產品造型能力、創造能力、創新能力、藝術審美能力與運用方面得以提升,能夠把握產品造型設計方向,切實做到所學知識的“必須”與“夠用”。
2.課程內容體系構建
對課程的核心知識點進行提煉,將模具成形工藝與產品造型課程知識點進行有機結合,融入造型設計所涉及的模具成形加工知識點,讓學生們在學習產品造型課程的同時,兼顧考慮產品造型的成形方法、成形工藝,讓產品造型設計更加符合模具成形工藝性,做到既懂設計又懂工藝,多課程知識點融入,對產品造型在模具專業中的應用有更加深入的理解與把握。以課程內容第一部分產品造型設計概論為例,該部分具體涉及兩個方面的內容,造型設計概念、要素和造型設計基本發展趨勢,在課程設計上將上述兩個方面的內容與模具知識點穿插結合,將造型設計要素與模具成形工藝結合,汽車造型發展與金屬成形、先進汽車模具制造技術結合。融入具體設計案例貫穿知識主線,配合項目任務加深對所學知識內容的全面深入理解。
二、課程教學模式的改革與實施利用
將產品設計知識與理論融入具體的模具成形產品設計案例的方式教學,通過具體產品設計案例,分析講解其所涵蓋的知識點,并構成在模具成形產品設計時所要用到的提升核心設計能力的完整知識體系,使那些不適于工科類學生知識背景并且難以理解的設計藝術類理論內容與具體案例結合,將產品設計造型與成形加工制造工藝相結合,基于模具類學生知識體系與專業背景對設計理論進行講解,注重結構設計與成形工藝性的結合,設計出符合制造加工工藝的產品。注重理論的理解與實際運用,使學生切實合理地運用相關設計知識,具有進行獨立的模具成形產品造型設計的相關技能。根據所歸納的知識點與知識體系將產品設計所涉及的相關知識內容融入到具體模具成形產品的設計案例中,產品案例的選擇具有廣泛性與針對性,涵蓋工業產品的各個門類,所使用案例產品必須時代性強、代表性強。同時考慮某些產品的更新換代較快,建立相關產品庫,跟蹤該類型產品的最新發展趨勢,以更新融入案例。所融入的案例產品要有相當一部分具有多種設計知識的分析性,可以從設計優劣兩個方面進行分析。案例產品對比性強,設計創新性強,能夠啟發引導學生在開闊思路的同時接受所融入的相關知識點。教學方式分為理論教學與實踐,注重智力技能的訓練。每個教學單元應該設置為:提出本單元所涉及的具體問題—講授融入具體案例的相關知識—擴展討論—總結歸納—思維訓練—課業。構成完整的教學體系,在具體教學中突出互動性,對案例產品所涉及的相關知識內容分析講授并進行討論,讓同學主動學習,開闊思路,舉一反三,觸類旁通。案例產品中所涵蓋的知識點分析完成后,再從產品案例庫中拿出其他產品案例讓同學對比分析,分組討論,分析其中設計理論與知識點的應用,同時在思維訓練環節利用系統知識分析設計教師提出需要設計或改進的產品,提高學習知識點的質量。在理論教學之后,注重相關技能的學習與訓練,能夠熟練運用專業產品造型設計軟件(Rhino)進行計算機輔助造型設計,在進行造型訓練中也是針對具體造型案例進行設計造型,在對比與工程類3D軟件(如Pro/e、UG)的區別后,在工程類3D軟件不擅長的復雜曲面造型領域,采用專業產品造型設計軟件(Rhino)進行設計表達,做到軟件之間的切換運用與互相補充。
2鋁型材擠壓模具優化的主要現狀
2.1有限體積法
所謂有限體積法是從限差分法進而一步一步的發展形成的,是在對歐拉描述當中,對空間做的網格劃分,并且覆蓋在計算區域當中的,它可以把物理量進行對應的存儲,再通過質量和動量以及能量的守恒一一列出微分方程,再通過在單元體上把體積與時間進行積分,做到離散形式,再通過這種形式組成一個代數方程,進而得到一個物理量的分布。這種方法在對其計算時,已經在流體力學中應用的比較寬廣了,在應用時我們也注意到了,它已經占到了重要位置。在現階段,在各個生產環境當中都已經開始應用這種方法了,并且建立了一個有效的模擬系統,這也是我們在進行求解時的一個重要因素,結果就得出了一個的分步的信息繼承與傳遞數據。在實際當看出,應用這種方法可以模擬出薄壁類鋁型材的擠壓成形,也表明,該方法是模擬擠壓成形最為有效的一種方式了。在有限體積法的原理下,可以建立一個金屬塑性的彈塑性有限元列式的有限體積控制法。而提出這種方法的數據傳遞,則可以建立一個了復合系統,并且對其數值模擬,在這個過程當中也就說明了,金屬在成形時是具有非常強烈的塑,所以更有理論價值。
2.2有限元法
有限元法可以大量的應用在模擬鋁型材的擠壓過程當中,它的工藝參數、模具結構等一些參數都會對產品質量產生直接的影響。在數值模擬的生產過程當中,在很大程度上都是應用了剛塑性模型的,從而模擬出非穩態等溫的生產過程,在這個過程當中我們主要考慮的作用包括幾個方面:必須要應用具有大變形的彈塑性材料,也可以對角鋁型材料進行模擬數值。如果我們是利用二維模型對其進行模擬它的流動速度,此時,在生產時我們可以通過利用它的模型結構,對它的摩擦系統進行進一步的研究分析。如果在擠壓時,它的數值模擬是截面型材,而我們應用的模擬模具就必須是等價的,因此,在實際應用當中,這也是相對有效的方法之一。近年來鋁型材擠壓模擬過程常用的軟件有Msc/SuperForge、DEFORM3D、hyerxtrude等,可以進行擠壓過程金屬流動模擬,得到擠壓模具應力,速度場應力場分析,溫度場分析以及模具應力變形分析。充分發揮了有限體積法和有限元法各自的優勢,成功地分析材料流動和模具受力情況,為模具設計及結構優化提供了有效的參考。
3發展趨勢
在實際應用當中我們可以看出,有限元法可以更好的進行鋁型材擠壓模擬,它的主要優勢是可以更好的適應幾何形狀,并且對材料的性質進行精確的定義,可以確定邊界條件與變量狀態,可以有效的解決更為復雜的一些難題。通常有限元法應用拉格朗日的坐標,它的網格節點一旦出現一定的程度的移動,就會出現很大程度的變形,促使網格發生變形,出現交叉問題,導致精準度失靈,這時就必須對網格重新劃分、模擬。在網格進行重劃時也會存在一些偏差,這主要是因為在傳遞數據時會造成一定的誤差,所以進行計算時它的精度就是有所降低。此外,因為網格重劃的速度是非常快的,這就會造成有限元邊界節點對模擬會產生很大程度的影響,也就是說,它的幾何形狀在和邊界節點進行脫離時會出現一定程度的敏感性,如果應用步長較小,仍然會促使擠壓件的形狀存在很大的偏差。所以,在當前情況下,對有限元數值模擬也僅限于比較簡單的形狀。但是,在未來的發展過程當中,對于研究有限元法更為突出的一個重點就是要在有限元網格的三維技術領域,其次也就是要解決怎樣才可以更好的避免網格重劃的問題。而應用有限體積法的最大優勢就是具有歐拉網格在靜止不動的狀態下,它的節點是不會任意流動的,不需重劃。這種方法的另一個優點是所具有的物理環境,在一定范圍之內可以控制離散方程,即它在各個方面都具有守恒性,同時確保了它的計算精度。由于這種方法在流體流動以及傳熱時計算數值已經發展的非常成熟了,所以把它應用在金屬成形的模擬數值,是具有一定前景的。
以一套家庭裝修項目為例。如果在練習過程中始終是以虛擬性項目進行練習,學生就不會認真的考慮該套戶型的使用者、裝修成本、施工工藝等要求。在最后的設計成品中,學生也許更多的考慮是整套方案的審美性,忽略或者很少考慮到實用性、經濟性等因素。
1.2學生缺乏實踐訓練的場所和機會
以職業能力為中心是室內設計專業實踐性教學環節最突出的特點。在實踐性教學環節中,不僅要掌握社會和企業所需的最新潮流動態,而且整個教學環節要充分體現教學做合一。這就要求教學所需的硬件設施各不相同,授課的時間和教學方法亦不相同。例如,在學習《裝飾材料與工程預算》課程時,不僅要注意讓學生深入到一線裝飾材料進行調查而且最好可以到企業具體施工項目中進行參觀學習。大部分職業院校室內專業的實踐課程教學仍舊停留在課堂,直至大三臨近畢業時,才有機會深入企業進行實踐學習,這就造成理論教學與實踐教學不能同步進行,知識結構沒有根據企業和社會的需要及時進行調整和更新。
2多元化實踐性教學模式的探索
鑒于目前高職院校室內設計專業實踐性教學環節現狀以及對該專業特點分析,筆者認為可以從實習考察、課程實訓、專業競賽、企業項目實踐等多個維度著手設計教學模式,分別滲透到高職三年的教學中。不僅能提高室內設計專業學生實際動手能力,還將學校教育與企業、市場緊密聯系起來。
2.1創新頂崗實習形式,立足企業的校外實訓基地實踐教學模式
校外實訓基地的建設是高職室內設計專業實踐教學工作中必不可少的基本保證,它為培養符合社會需求的高技能應用型人才創造了良好條件和環境,在這樣環境下可以培養學生專業設計技能和職業素質。學生通過在企業的實訓,與企業員工交流、合作,可以了解設計與市場的關系,了解如何做一個好的設計師。有了穩定的實訓教學基地,學生可以利用假期時間或者在大二專業學習過程中以“頂崗實習”的形式到企業參與設計,在參與企業設計實踐中發現問題、解決問題、獲得實踐經驗并發現自身不足,不斷提高專業素養。由此獲得真正意義上的教學和社會實踐緊密結合,也使產學研相結合的綜合化設計教育模式得以真正實現。在企業實訓過程中學生參與實際設計項目,這樣就可以接觸到裝修項目全過程。如聯系客戶、與客戶進行設計方案溝通、了解裝飾所需材料、前期預算方案、設計方案確定、現場施工工藝以及施工組織管理等。室內裝飾項目是一個系統工程,所以學生要在頂崗實習階段接觸到一到兩個項目后,才可以對專業有一個系統的、進一步的認識。整個裝修過程,如果不通過實踐是無法真正體會到的。通過在企業的頂崗實習,學生可以獲得實際工作經驗,培養員工之間的團隊合作精神,掌握工作中的常用社交禮儀以及和客戶的溝通技巧等,進而提高個人的綜合素質。
2.2以工作室形式,通過真實設計項目促進教學的模式
室內設計專業傳統的實踐性教學課堂模式也可稱之為“目的式教學”模式,一般是按照課堂授課——作業布置——學生制作——提交作業——評定成績的程序進行。這種模式下,教師的“教”與學生的“做”之間缺少互動性,學生只會“埋頭拉車,不會抬頭看路”,整個過程顯得單調、乏味。工作室教學模式是以工作室為載體,將課程、教師與設計實踐融為一體,將傳統的封閉的教學變為面向設計實踐的開放式教學。工作室實踐教學模式中,是以課程知識為基礎,以專業技術的應用為核心,以專業教師為主導,將設計實踐與教學緊密結合。由教師和學生一起合作、參與完成企業真實的設計項目,真正做到在“做中教”、“做中學”、“做中做”。工作室教學模式在師資方面可以充分利用校企合作的優勢,借助設計公司的優勢資源,聘請企業的“能工巧匠”作為外聘教師或者兼職教師,在工作室教學過程中真實模擬企業的設計工作模式。在項目來源方面,因為外聘教師本身就是企業一線的優秀員工,教學過程中可以將企業的實際項目帶到課堂中來。教師根據項目制定項目任務書,把學生進行分組并下達任務書,這樣不僅更好的完成了課堂教學而且讓學生有了接觸真實項目的機會,有效的實現了課堂教學與實踐創新的完美融合。學生設計方案基本完成以后由教師進行點評、修改、深化設計。方案完成以后,教師將根據項目任務書的標準以及方案的實際情況采納最適合的方案。此外,在引入企業實際項目的同時,為促進學生的學習積極性,可以在課堂上設計獎勵機制。根據學生的作品,學校專業教師和企業人員分別根據專業理論知識的運用和市場需求的不同角度對作品進行評審,優秀的作品由企業提供獎勵。
2.3以“賽”促教、以“賽”促學的實踐性教學模式
以“賽”促教、以“賽”促學的實踐性教學模式是指圍繞參與設計競賽而開展一系列藝術設計教學活動的教學模式。以“賽”促教、以“賽”促學的實踐性教學模式與立足企業的實訓教學模式和項目工作室制的教學模式一樣,均為學生走出課堂、參與實訓提供了機會。設計行業協會以及由企業發起的藝術設計競賽,既能培養學生設計方面的創新能力及協作精神,又能提高學生的綜合素質。近些年,中國室內設計大獎賽、亞太室內設計大賽等各種極具影響力的藝術設計類大賽在高校中的影響十分顯著。室內設計專業“以賽促學”教學模式主要分為以下幾個步驟:(1)收集賽事信息,確定競賽項目。由教師們進行信息篩選,選擇符合課程進度且具有合理主題的設計比賽項目。(2)研討階段。指導教師集中研討、解讀比賽相關要求,對學生進行分組或者讓學生自由搭配,確定指導老師。(3)制定教學計劃。指導老師根據比賽時間要求制定教學計劃,確定比賽重點和難點。(4)強化階段。在指導參賽過程中,要注意培養學生競爭意識,開展具有突破性教學活動,同時要加強對具有較高設計水平和綜合素質水平選手強化指導。在指導老師的幫助下進行大量的、長期的反復修改與,讓設計作品吻合競賽的主題和要求。(5)賽后總結。比賽完成以后,由教師對參與比賽的過程進行復結,總結參賽經驗。同時,學生也要審視自己參賽中遇到的問題和不足,從而使個人設計實踐能力和設計思維在參賽中得到提高與完善。以“賽”促教、以“賽”促學的實踐性教學模式不僅可以激發學生的學習興趣,而且還可以提高室內設計專業的教學質量,培養室內設計專業培養室內設計專業實用型、技能型人才。此外,該教學模式形成了設計行業和教育部門的參與意識、整合意識,這種意識在很大程度上促進了設計教育以及設計行業的科學發展。
一、建立“過程考核”教學考核模式
隨著高職生源的變化,學生的學習綜合素質和學習主動性有所下降,傳統的理論考試或理論+實踐的考試評價方式只能評價學生的學習結果,如果復習不到位,還往往造成大面積的不及格局面。高職教育以知識夠用,掌握職業技能為導向,所以,評價方式應以學生是否掌握專業技能為主,兼顧學習過程及學習態度。過程考核是在教學過程中對學生學習效果進行測試的考核方式,這種考核方式突出學生在學習過程的自我評價和自我改進,能夠使學生獲得親身參與實踐操作的體驗,并在實踐中發現問題、解決問題,鍛煉團隊協作的能力。《包裝造型設計》課程是一門理實一體的課程,為了更好地評價學生掌握包裝容器造型設計的能力,過程考核的評價方式是該課程在考核方式上進行改革的一個重要內容。過程課程教學上要求學生自主或團隊完成15個工作任務,前面12個工作任務是每個5分,共60分,學生完成每個工作任務中相應包裝容器的設計與制作,設計圖為3分,成品實物為2分,學生完成任務后老師當場對作品進行評價和給分。后3個綜合工作任務為每個10分,共30分,綜合工作任務的實施以學生小組的形式完成,每組中組長分配每個組員不同的小任務,之后選取一個學生對本組的完成的工作任務在班級中進行陳述,其他組學生進行分析評價。最后還有10分為學生平時分享和團隊協作能力的表現。同時,老師在整個教學過程變得很輕松,只要講解適當的理論知識,之后整個課堂就以學生為主,老師只需要對學生的學習情況的進行全面掌控,充當評價的角色,待15個工作任務全部完成,該課程的教學也結束了,學生的成績也出來了。整套過程考核設計中體現了更加公平,以及注重能力的培養,讓學生養成“過程即結果”的正確觀點,有助于培養學生正確的價值觀,也有助于學生今后的職業發展。
二、結合專業競賽
以賽促學為了更好地調動學生學習的積極性,使學生掌握專業技能,開展技能競賽是一種較好的方式。學生通過對《包裝造型設計》的學習已經基本掌握了常規包裝容器的設計和算法,在這樣的基礎再進行包裝類設計大賽不但是對學生已有知識的考察,同時也是讓學生發揮創新能力的一個機會。因此,在教學的后三分之一的時間,舉辦院級的包裝結構設計大賽,比賽時間為五周,學生根據大賽主題設計作品,作品交給評審組后統一評審,得出各個獎項。為了能廣泛地調動學生積極參加比賽,各獎項不但設有獎金,還將比賽結果與《包裝造型設計》課程成績相結合。在參加的艾司科全國包裝結構設計大賽中先后有2人獲優勝獎,12人獲優秀獎,參加全國輕工類包裝設計大賽獲一等獎三名,二等獎2名,三等獎5名,參加江淮杯工業設計大賽獲優秀獎2名。通過競賽的激勵,可以鍛煉學生的專業技能,讓學生獲得榮譽,有利于學生更好地就業,而且將比賽與課程教學緊密結合,大大提高了學生學習的積極性。基于工作任務的教學內容,以完成具體工作任務為目的的教學設計,“過程即結果”的考核方式及以賽促學的激勵措施使得《包裝造型設計》課程教學模式在包裝技術與設計專業中已形成了鮮明的特色。同時課程組老師們編寫了《包裝設計》實訓指導書,該指導書在總結教學經驗的基礎上編寫,突出職業技能的訓練,具有較強的實用性和創新性,充分滿足教學的需求。通過改革,該課程的教學效果得到顯著提高,教學效果連續3年達到優秀。
作者:鄭美琴涂亮單位:安徽新聞出版職業技術學院
本文所研究的用戶是針對于社會網絡中的用戶,用戶之間具有一定的交互行為,用戶總數表示為U.定義1.用戶A與用戶B在狀態、日志、照片、相冊等方面進行了一次交互操作,如用戶A對用戶B的狀態進行一次評論,即視為用戶A與用戶B發生一次交互,記為(A,B).定義2.用戶與其它用戶的交互行為時間流稱為該用戶的行為模式.
1.2基本假設
直觀分析,社會網絡中用戶間存在一定交互行為,用戶交互時主要依賴于當前的交互,對于以前的交互特性并不敏感,也就是用戶間的交互行為滿足Markov性,所以我們假設用戶交互行為是一個Markov過程.由于用戶在長期行為中會形成穩定的行為習慣和偏好,所以用戶行為具有相對穩定性,經過較長一段時間后,用戶的行為模式將趨于穩定狀態,也就是用戶交互行為的Markov隨機過程可以收斂.用戶行為Markov模型能夠描述用戶內在的特性.采用用戶行為Markov模型進行聚類基于如下假設:假設:用戶行為具有偏好性,不同用戶在行為模式上存在一定差異,用戶間行為模式并不完全相同,但若干用戶間行為模式會存在一定相似性,這些用戶相較于其他用戶行為模式相似程度較高,存在一定相關性,相反存在若干用戶間相似程度較低.
2基于行為模式的社會網絡用戶譜聚類算法
本文提出一種基于行為模式的社會網絡用戶譜聚類算法(SpectralClusteringAlgorithmforUserBehaviorPatterns,SCBP).SCBP算法主要包含2個階段,第一階段建立用戶行為Markov模型,學習相應參數;第二階段對用戶行為模型進行譜聚類,獲得用戶劃分結果.
2.1社會網絡用戶行為模型
SCBP方法使用一階齊次Markov模型對社會網絡用戶行為進行建模,將Markov模型的狀態與用戶間的交互行為相對應.在確定Markov模型的狀態時,主要有以下3步:1)獲取每個用戶交互行為數據.設用戶ui的交互行為數據為B=(d1,d2,…,db),它是對用戶ui與其它用戶的歷史交互行為進行預處理后得到交互行為流,其長度為b,其中di表示按時間順序產生的第i個與用戶ui發生交互行為的用戶.2)提取交互行為數據流B中互不相同的用戶,設B中互不相同的用戶有N個(N≤b),分別記為^d1,^d2,…,^dN,并計算這些用戶在B中出現的頻率.設第i個用戶^d2在B中的出現頻率。3)給定頻率閾值η,對于^d1,^d2,…,^db中出現頻率大于或等于頻率閾值η的用戶形成Markov模型的狀態.設在B中出現頻率大于或等于頻率閾值η的用戶共有S個.
2.1.1學習一步轉移矩陣在學習一步轉移矩陣時,采用極大似然估計法學習相關參數.首先,依據用戶行為Markov模型的狀態將交互行為序列中所有的交互行為對應為相應的狀態,獲得用戶的狀態序列.其次,依據用戶的狀態序列學習各個狀態間的轉移次數及轉移概率,從而得到一步轉移矩陣.一步轉移矩陣的學習算法表1所示.
2.1.2學習收斂后的Markov分布在學習收斂后的Markov分布時,需要獲得用戶的一步轉移矩陣和初始Markov分布.我們采用差值法判斷Markov分布是否達到收斂,計算當前Markov分布與之前一次Mark-ov分布的差值,并將所得差值與規定閾值ε進行比較,若所得差值小于或等于規定閾值,說明Markov分布已經達到收斂,此時Markov分布即為收斂后的Markov分布.在初始Markov分布的選擇上,可以選擇所有狀態均為同一概率的初始分布,也可依據已有的先驗知識,對不同狀態分配不同初始概率,以此作為初始分布.收斂后Markov分布的學習算法如表2所示,通過differentof函數計算當前Markov分布與之前一次Markov分布的差值,并將所得差值與閾值ε比較.
2.1.3學習收斂后的n步轉移矩陣在學習收斂后的n步轉移矩陣時,需要輸入用戶的一步轉移矩陣和誤差閾值ε.為了加快算法執行,采用迭代次數作為算法退出條件.通過不斷迭代計算新的n步轉移矩陣,直至達到n步轉移矩陣穩定或者達到迭代次數,獲得收斂后的n步轉移矩陣.收斂后n步轉移矩陣的學習算法如表3所示,依據一步轉移矩陣和當前n步轉移矩陣計算新的即下一步n步轉移矩陣,然后依據isconvergent函數判斷相鄰兩次n步轉移矩陣差值,若所得差值小于閾值ε,則停止迭代.
2.2SCBP聚類算法
通過建立用戶行為Markov模型,我們對每個用戶的行為模式構建一步轉移矩陣、收斂后Markov模型和收斂后n步轉移矩陣3種形式化表達,在3種表達基礎上,利用譜聚類思想,構建了面向用戶行為Markov模型的譜聚類(SCBP)算法.SCBP聚類算法的輸入是對象間的相似度矩陣,所以需要定義一步轉移矩陣、收斂后Markov分布和收斂后n步轉移矩陣對應的相似度矩陣.我們分別采用矩陣L2范數和KL散度定義一步轉移矩陣、收斂后n步轉移矩陣和收斂后Markov分布基礎上的用戶行為相似度.根據差值矩陣的L2范數和Markov分布的KL散度,我們定義用戶p與用戶q的相似度,給定用戶p和用戶q的一步轉移矩陣或者n步轉移矩陣,則定義用戶p與用戶q的轉移矩陣相似度為:
3實驗與結果分析
3.1實驗設計與評價指標
實驗數據分別采用人人網(Renren)和Facebook用戶的行為數據集,人人網是中國最大、最具影響力的SNS網站.而Facebook為國外知名社交網站,具有龐大的用戶數量.人人網數據集包含了435名用戶在三年間的活動記錄,預處理得到用戶間交互行為信息,包含相冊交互數據6613條,日志交互數據2921條,照片交互數據130591條,狀態交互數據557963條.Facebook數據集為新奧爾良網絡數據集1.該數據集包含45813個用戶,但其中很多用戶的交互行為較少,我們對其中的交互次數大于30的用戶進行篩選,選擇出2000個用戶作為實驗數據集.由于SCBP后期采用了KMeans聚類,所以我們采用KNN作為比較方法,KNN是帶監督的學習方法,我們從人人網數據中選擇行為模式差異較大的50個用戶進行標注,分成5類,作為初始學習類別.對于Facebook數據集,則選擇行為模式差異較大的50個用戶分成5類作為初始分類點.我們設計了2組實驗:1)精確聚類結果比較,聚類結果與人工標注結果對比.2)無標注聚類結果比較.將所有用戶采用不同聚類方法進行聚類,然后分析各聚類方法結果的合理性.我們采用指標F值和D值對比聚類效果.F值和D值是衡量聚類效果的常見指標.聚類結果評價指標F值和D值的計算方法.1)F-Value(F值),也稱為聚類密集性,F-value的計算方法如下。其中ci是類i的中心,cj是類j的中心,D值代表類與類之間的差異程度,D值越大表示類與類之間的距離值越大,類之間越分離,聚類效果越好.
3.2實驗結果與比較
3.2.1精確聚類結果比較本文對50名人人網用戶根據行為特征進行人工標注,得到人工聚類結果.然后根據一步轉移矩陣(One)、收斂后Markov分布(M)和收斂后n步轉移矩陣(n)進行不同度量下聚類,得到SCBP和KNN的聚類結果.通過將各個聚類對象得出的結果與人工標注的分類結果進行對比,計算各個聚類的精度(Precision,P)和召回率(Recall,R).不同度量、不同方法的精度和召回率如圖1所示.從圖1上可以看出:1)SCBP聚類的精度和召回率均在0.8以上,相較于KNN,SCBP聚類的精度和召回率明顯更高,更加符合依據用戶行為劃分準則的結果.兩種算法在收斂后Markov分布上的差異較大;2)SCBP和KNN使用收斂后的Markov分布聚類的精度和召回率均稍高于使用一步轉移矩陣和收斂后n步轉移矩陣進行聚類,說明采用收斂后Markov分布進行聚類更有效;3)SCBP聚類算法在三種度量上所得的精度和召回率差異相對較小,且SCBP聚類算法中所得的精度和召回率相比KNN算法中的結果均更高.由此可見SCBP聚類算法能夠適應不同的聚類基礎,在實際應用中具有較好的適應性.
3.2.2人人網無標注聚類結果比較我們將所有用戶采用不同聚類方法進行聚類,聚類結果的D值和F值對比分析結果如下頁圖2所示.從圖上可以看出:1)對比三種聚類度量下的F值和D值可以看出,無論是KNN還是SCBP,使用收斂后Markov分布進行聚類的F值均小于使用一步轉移矩陣和收斂后n步轉移矩陣聚類的F值,并且使用收斂后Markov分布進行聚類的D值均大于使用一步轉移矩陣和收斂后n步轉移矩陣聚類的D值.這個結果與50個用戶上的聚類結果一致,說明采用收斂后Markov分布進行聚類最合理;2)SCBP聚類中使用收斂后的Markov分布相較于使用一步轉移矩陣和收斂后n步轉移矩陣聚類的F值下降很大,而D值保持較高值,說明SCBP聚類結果中每個類內部成員更為緊湊,并且類與類之間的差異更大.這個結果與50個用戶上的聚類結果也一致,說明SCBP聚類算法能夠適應不同的度量;3)對比SCBP聚類和KNN方法的F值和D值,SCBP聚類的F值均小于KNN方法的F值,并且SCBP聚類的D值均大于KNN方法的D值,即SCBP聚類相較于KNN方法,每個類內部成員更為緊湊,并且類與類之間的差異更大.通過對比兩種聚類方法的F值和D值,可以明顯得出SCBP聚類效果優于KNN方法.
3.2.3Facebook數據集實驗結果分析由于Facebook數據集的用戶沒有個人信息,難以準確判別用戶關系,所以沒有進行人工分類,直接對其進行聚類.根據人人網數據集上的實驗結果,可以知道基于收斂后Markov分布上的聚類結果表現較好,所以我們在收斂后Markov分布上進行SCBP聚類和KNN方法,然后分析結果.SCBP聚類和KNN方法的F值和D值結果如圖3所示.從圖3可以看出,使用收斂后的Markov分布,SCBP在Facebook數據集上的F值和KNN方法差異較小,SCBP略低于KNN.在表示聚類不同簇間差異性的D值上,SCBP卻明顯高于KNN.實驗結果說明SCBP聚類結果中每個類內部成員緊湊,并且類與類之間的差異程度很高,類之間的區分度大.由于Facebook數據集內的用戶間交互存在一定的偶然性,一個聚類簇內的用戶在行為上具有一致性,不同簇間的差異性越高,說明能夠區分不同行為特征的用戶群.相較于KNN方法,SCBP聚類方法不同簇中的用戶在行為模式上差別較大,使不同類別的用戶得到了較好、較為準確的劃分,在一定程度上減少了誤分類的情況,提高了用戶劃分準確度.同時,也說明SCBP方法能夠滿足社會網絡上具有一定噪聲和隨機性的用戶聚類,這對于發現用戶興趣、用戶推薦、社區挖掘等具有重要的價值.
1.產學研互動式教學模式
該模式的特征在于園林專業本科畢業論文(設計)的選題即是導師的科研項目,有具體的實際工程應用背景,形成教學、科研、生產相互促進,教學質量有保證,又能促進科技進步、服務生產第一線,創造實際效益的教學模式。其主要特點為:該模式園林專業本科畢業論文(設計)選題具有前沿性,有利于提高學生的主動性和創造型,有利于保證園林專業本科畢業論文(設計)成果的先進性。在教學經費上相對充足,有利于安排學生到工程實際現場進行調研實習,以進行充分的文獻檢索,實際科研能力和工程綜合能力訓練比較充分。實施該模式的導師大多有立項的科研項目,一般教學科研能力較強,層次較高,能夠全面培養學生的綜合素質和能力。在布置畢業論文(設計)任務和內容時,使學生了解科研項目全貌的同時,將項目進行合理的分解,形成獨立的研究小組,使每個學生承擔各自畢業設計的任務和內容,分工協作。對于理論基礎好、綜合能力強的學生來說,這是一個比較好的模式,可以充分發掘學生的潛力。
2.面向市場的短、平、快課題教學模式
此種園林專業本科畢業論文(設計)教學模式的特點是,題目內容的真實性和實用性強,一般面向市場和社會需求選擇一些小的、較短時間內能夠完成的設計項目,尋求與中小型企業合作,開發橫向課題,將其作為學生的畢業論文(設計)選題,通過此類訓練,學生全過程參與項目的完成,并取得有效成果。
該模式可以從企業處獲得一定的經費支持,同時需要指導教師做大量的準備工作,組織好學生與公司企業間的技術交流溝通。由于要求產生實用性成果,指導教師對學生的研究設計更要嚴格把關,甚至親自參與研究設計,做到心中有數。而學生實習調研充分,項目全過程參與和具體研究成果的取得,會促使學生的素質和能力得到培養和提升。該模式通常工作量飽滿,有利于調動學生的積極性和創造性,畢業論文(設計)質量較高。
3.“雙導師制”教學模式
由于科技的飛速發展,完成一個課題需要多學科專業知識的參與,采取“雙導師制”教學模式,改變學生只有一名教師單獨指導的情況,可以彌補單個指導教師知識和能力結構的不足,尤其是老教師與年輕教師、校內教師與校外導師優勢互補,對學生的指導更為有利,可以使學生得到更多的收獲。
這種模式不局限于同一學科、同一專業有助于形成一個很好的互動局面,客觀上每位學生更容易隨時隨地得到不同教師的指導,對學生綜合素質和能力的培養更為有利。此外,該模式還有利于學校指導教師水平的提高,也確保了每名學生的畢業論文(設計)質量。
4.學生自選課題教學模式
隨著時代的發展,園林專業高等教育愈加重視學生創新能力的培養,愈加重視學生的個性發展,因此,這些年來學生自選畢業論文(設計)課題的想法比以往更加強烈,人數逐年增多,目前已成為主流趨勢。該模式的特點是:
學生自選課題,更容易發揮學生的主動性和創造性,特別是與實習工作相結合,興趣高,投入精力大,容易出成果。但是學生自選的課題需要進行嚴格的把關和篩選。教師與學生間需要進行充分的交流和溝通。
學生自選課題模式更應注重指導教師與學生間的雙向選擇;指導教師對學生的創新精神應該給予充分肯定和支持。但也正是由于學生自選課題,指導教師缺乏一定的準備,因此,指導教師除指導學生拓寬工作思路和提供方法引導外,也應該親自參與課題的研究,充分掌握學生研究設計進展和存在的問題。