功能设计论文范文
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第1篇
总的来说，当前基于产品自身进化思想的研究大多还都停留在理论探索阶段，相应的计算机辅助创新（ComputerAidedInnovation，CAI）软件也十分匮乏，更加限制了设计理论的应用与发展。因此，本文在Jacob、Ma.GL等的研究基础上，通过引入系统功能分析的方法，并综合考虑功能、结构两方面因素的作用，提出了一种从多个角度进行激励分析的功能需求内生式产品创新设计方法。并在课题组开发的原型系统中实现了该功能模块，体系化、导向性地辅助设计者较好地进行产品概念设计。
内生功能驱动产品创新设计模式
1功能驱动产品创新机理
产品是基于一定物理及几何结构，在相应技术条件支撑下，实现所需功能集合的有机体。其与生俱来就是市场信息的折射，且任何产品都在按照一定规律不断的发展和进化。类似于“适者生存”的过程，在市场因素的作用下，产品也在不断的优胜劣汰。随着时间的推移，一些市场特性就逐渐被“映射”或“编码”到存活产品中，内化为产品功能或结构的一部分。正是这些蕴含于产品自身的进化特性信息为需求信息提供了一个较为高效、可靠的获取渠道。发现这些特性并使之向更优的方向转变，就可以带动产品进化，感知并满足新的市场需求。
基于这一思想，本文从功能演化角度构建了一种基于内生功能驱动的产品创新设计模式。主要通过功能演化的形式拉动结构、市场等特性进化，进而实现产品全面进化，如图1所示（功能、结构、市场等特性的进化，均是技术系统进步的反映）。其创新机理在于暂时摆脱现有技术和市场对产品设计的束缚，从产品自身出发，运用一定的功能激励策略对其进行功能改进操作，以激励产生更多新功能需求信息，实现功能进化；并针对这些功能需求进行概念求解，带动产品结构也向更适于功能实现的方向演进，进而开拓出新的市场应用空间，实现产品全面进化。
2功能激励分析策略
产品作为一个有机体，与生物体相类似，也是由功能及承载功能的结构载体组成的系统。借鉴系统功能分析的方法，结合已有产品对其加以功能结构分解，并根据其功能-组件间的链式关系及组件间的隶属关系进行系统功能建模，构建相应的基础功能模型——功能-组件链图，如图2所示。功能是产品存在的目的，功能的实现除了与产品自身结构有关外，还与超系统内其它关联组件相关。为了较好地实现对产品自身蕴含的进化特性信息的挖掘，本文提出的方法正是在系统功能建模基础上，从超系统和技术系统两个方面对已有产品进行较为全面的功能激励分析。进行技术系统分析，是为了实现其自身功能结构特性优化，增进其理想化水平。而引入超系统分析，其目的在于实现技术系统特性向超系统特性进化，进而实现超系统进化反向促进技术系统进化的作用。技术系统分析是功能激励的主要内容，超系统分析是其有益补充。
本文提出的方法是从功能演化角度，综合考虑功能、结构二因素的设计模式。因此，技术系统分析包含单组件操作、多组件操作两个方面，超系统分析则采取赋予新的功能关联关系的激励模式。对于单组件而言，功能激励主要是针对其承载功能加以改变操作；对于多组件，则从功能组合角度对其加以激励操作。基于以上考虑，本文提出从多个角度进行功能激励的分析策略，如图3所示。
基于功能需求内生的产品概念设计
1超系统组件功能关联
一般情况下，每一个超系统功能都是为了辅助产品技术系统内某个/某些功能的顺利实现，即一个超系统功能肯定与系统内某个/某些功能存在相关关系，但通常并不是与所有功能都存在相关关系（关系十分薄弱/暂未发现其相关性）。且超系统功能间通常也存在很多不相关的情况。因此，这就给产品系统提供了不小的创新思考空间。超系统组件功能关联分析正是基于对这一创新空间信息进行系统挖掘的创新策略。它通过选择某个超系统功能，在与其不相关的某个系统功能（超系统功能、系统内功能）间建立起良性关系，使其变为相关。如此，便能创造出新的产品功能需求，进而产生新的产品创意。
这种相关分析主要通过以产品超系统功能为行，所有系统功能为列，而构建的系统功能相关性分析矩阵加以分析，如表1所示。其中，“1”表示功能间存在相关关系，“0”则代表不存在，“X”表示两个功能相同（在此不予讨论）。针对笔记本电脑功能创新实例，通过在“敲击键盘”与“存储电能”间建立起关联（由0变为1），便激发出在使用者敲击键盘的同时可以产生电能，并有效地将其储存利用的新型节能笔记本电脑的创意。
2系统内单组件功能改变
系统内单组件功能改变分析主要针对技术系统内某一功能组件及其所承载的功能加以改变性操作，以激励设计者产生新的想法。
（1）功能扩展
功能扩展主要针对系统内某一功能组件，通过赋予其新的功能，从而带动其结构也发生相应的改变，进而形成能适应未来市场需求的新产品，如图4a所示。扩展的功能主要通过超系统组件功能关联分析得到，也包括由新的超系统组件引入而衍生得到的新需求功能。如在轮椅创新设计中，通过在超系统中引入台阶，以产生攀爬台阶的新功能需求，进而激励产生带越障功能的行星轮式车轮的创新方案。
（2）功能裁剪
功能裁剪主要是基于产品简化及专用化的思想，通过裁剪掉链内的冗余功能或对特定应用环境可有可无的功能，甚至一些看上去不可或缺的功能，进而带动链内其它关联功能改变，以实现产品功能、结构、工艺等方面的简化，得到更具市场竞争力的产品创意，属于破坏性创新（DisruptiveInnovation）范畴，如图4b所示。如可通过去除电视机的显示图像功能，以降低其生产及使用成本，使盲人得到相对物美价廉的新产品。
（3）功能分割
功能分割主要是对系统内某组件所承载的功能进行分割，以形成新的结构及新市场的产品创新模式，包括功能作用分割、功能量值分割两种形式。功能作用分割是将组件上承载的多个功能进行分割，进而形成多个新功能单元，以促使功能组件向更趋于专业化、标准化的方向改进，如图4c所示；功能量值分割主要将组件上承载的功能从量值上加以分割，以形成多个量值相同或不同的新功能单元，以促使功能组件向精准化、微控化等方向演进，如图4d所示。如在显示器演进道路上，通过对显示内容加以分割，激励产生了多显示器协同显示的超大显示屏。
（4）功能替代
功能替代主要建立在技术进步或技术优化基础上，在不影响产品主要功能实现前提下，通过将某组件所承载的功能利用更优的功能，或将发出某功能的组件用更优的组件加以替换操作，以带动链内其它相关功能组件改变，进而实现产品整体性能优化的目的，如图4e所示。例如，将精密机械移动替换成磁致伸缩移动的，高精密度显微镜玻片载物台移动装置创新设计方案。
3系统内多组件功能组合
系统内多组件功能组合分析主要是针对技术系统内多个组件间所承载的功能加以组合优化，以激励设计者产生创新想法，进而推动产品功能-结构改进向理想化方向逼近而引入的创新策略。
（1）功能合并
功能合并主要建立在对相同或不同功能链中具有相近或相关功能的不同组件进行系统分析的基础上，通过对其进行功能并处理操作，以实现功能、组件的高效利用，去除多余功能结构，实现产品功能结构优化的目的，演进过程如图5a所示。通过这一处理，可使产品功能结构得到优化，经济性、易操作性增强，提升其市场竞争力。如在冰箱制冰机创新设计中，将储冰装置内为定向输送冰块而进行的螺旋搅动操作，与为防止冰块粘结而加入的反向搅动操作合并，便形成了定时双向螺旋搅动装置的设计方案。
（2）功能整合
功能整合主要基于合理化配置的思想，对多组件间承载的多个功能进行优化整合处理，进而带动结构上的优化整合，以增强其系统性、经济性、适用性等综合性能，形成新的竞争优势，这一过程如图5b所示。例如，在轮椅创新设计中，通过对各组件间所承载的功能进行整合处理，最终得到利用汽缸结构实现自动调节升降高度及靠背角度调节功能，利用行星轮结构实现越障、行进功能，利用套扣结构实现可变形（变身为担架）功能等集多种实用功能于一体的新型多功能轮椅的改进方案。
（3）功能捆绑
功能捆绑主要是对功能-组件链图中功能作用密集的组件加以分析，将作用于该组件的功能，以及链内其它相关功能进行打包组合；然后，采取反问“引入该功能目的”的思考形式，探求这些功能的本质（设计需求）；最后，对这些设计目的加以组合优化处理，并进行相应的功能性再设计，激励产生新的功能配置方案，实现功能集成进化，如图5c所示。这一过程通常会伴随新功能的产生，可有效带动产品结构产生较为全面的进化，进而得到更具市场竞争优势的创新产品。例如，将冰箱制冰机储冰装置的储冰功能与制冰装置的储水功能，以及输冰装置的定向输送功能加以捆绑，激励得到传输带式制冰机的创新方案。
4功能需求内生式产品概念设计过程
本文提出的方法应用的关键在于合理利用上述激励策略进行功能激励分析。将这种方法与计算机辅助创新设计模式相结合，构建的产品概念设计过程模型如图6所示。这一过程主要包含系统功能建模、功能激励分析、概念方案生成、方案优化评价四大分析模块。具体操作步骤描述如下：
步骤1产品组件、功能录入。结合已有产品对其进行功能结构分解，提取并录入产品功能组件及其所承载的功能。
步骤2功能-组件链图构建。针对步骤1的录入结果，构建相应的产品功能-组件链图，并适时对录入的功能、组件加以调整。
步骤3多角度激励分析。结合功能-组件链图及在此基础上生成的功能相关矩阵，从三大分析角度出发，利用对应的分析策略进行遍历式分析，以得到多个功能改进方向，形成相应的功能需求信息集。
步骤4概念方案求解。针对上一步分析得到的功能需求信息利用FBS方法进行知识资源检索，以映射得到相应的原理解。
步骤5领域具体化分析。结合得到的原理解及已有产品进行具体化分析，使之转化为相应的产品创新方案。这一步是结合获取的知识资源进行创造性思维的阶段，是新知识生成的过程。
步骤6方案优化评价。此步操作主要通过对生成的方案做进一步探讨，借鉴功能跟随形式（FunctionFollowForms）原理发现新产品的潜在应用市场，并结合已有信息及设计经验对方案加以优化评价，进而得到创新性、实用性及可实现性相对较好的产品创新方案。
5功能模块实现
产品创新是市场需求与技术实现对立统一的过程，是创新主体与现代设计技术有机协同的设计过程，是以知识为基础，以获取及创造新知识为核心的知识物化过程。本文基于提出的多角度功能激励的设计思想，融合认知科学、信息技术及创新设计理论，实现了该功能模块。其体系架构如图7所示，包含交互层、推理层、资源层。
（1）交互层是实现人机交互的重要单元，主要给用户提供一个友好的交互界面，提供信息输入、输出接口，并对整个设计过程加以可视化。其中，也包含管理员对系统及知识库进行的日常维护操作。
（2）推理层主要根据设计过程中用户输入的设计信息，为其提供所需的设计原理及过程推理方法支持。该层除了系统功能建模、功能激励分析等人机交互式信息操作单元外，还包括信息转换、映射求解、评价计算等多个采用推理机形式，通过调用相应的知识资源，以实现创新信息映射转换的智能操作单元。信息转换单元主要采用自然语义与基于规则推理的形式，对功能激励结果加以标准化转换；映射求解单元利用FBS方法，对生成的标准化信息进行概念求解；评价计算单元则是根据输入的评价信息，利用一定的评价规则对方案加以量化比较，以筛选得到相对较优的设计方案。
（3）资源层主要为概念设计过程提供知识支持，包括本体库、效应库、评价库等多个知识单元。
系统内的效应库、专利库等知识库主要采用功能基的形式加以组织，并提供基于自然语义的Internet3应用实例冰箱通常都在冷冻室内装一制冰装置，其制冰的工作原理与大型制冰机一样。制冰装置的上面部分放置有普通的栅格式盒子。往盒子里倒上水，冷冻一定时间后，再由一个特制的带有蜗杆减速器的电机把盒子翻转。当盒子几乎朝下时，盒子的另外一边就顶到了专门的凸出部位上。盒子倾斜后，冰块就能实现与内壁相分离，往下脱落，并掉到收集器中。这一加工过程一直会持续到收集器装满冰块为止，如图8所示。但这种制冰装置也存在很多问题，如占用空间较大，工作震动、噪声大等问题，迫切需要对其加以改进。运用本文提出的方法进行创新分析，具体步骤如下：
步骤1通过选择已有的制冰装置作为基础产品，对其进行功能结构分解，录入电机1、连杆、制冷装置、驱动减速器1、转动冰盒等产品组件及功能信息。
步骤2结合已有产品，并针对录入结果对制冰机进行系统建模，构建相应的产品功能-组件链图（如图9）。
步骤3根据超系统功能与所有功能间的关系，建立起相应的制冰机功能相关矩阵，如表2所示。并针对矩阵进行超系统组件功能关联分析，如通过在“提供水”与“转动冰层推杆”之间建立起关联，提出在“转动冰层推杆”时，根据其受到的阻力大小，实时控制是否“提供水”的创意；在“提供水”与“储存2冰块”间建立关联，提出只有当开始“储存2冰块”操作时，机器才“提供水”的新需求。针对链图，从系统内单组件功能改变、系统内多组件功能组合两个角度进行激励分析。如图10所示，经功能裁剪分析，提出去除搅拌器“搅拌2冰块”操作的创意，以减小装置的控制复杂程度；经功能合并分析，并根据经其它激励操作得到的设计过程信息，提出将驱动拨冰装置叶轮转动的“转动连杆”功能与驱动传输带转动的“转动转轴”功能加以合并的新需求，以在一定程度上实现结构简化；经功能捆绑分析，将冰盒的“储存水”功能、储冰器的“储存冰块”功能和搅拌器“输送冰块”等多个功能加以捆绑，激励产生要设计一个既能“储存水及冰块”，又能“按需定向输送冰块”的集成化装置的想法。
步骤4通过以上遍历式创新分析，生成“输送冰块”、“转动转轴”等多个功能需求。对其进行相应的知识检索，得到“一种提高冰淇淋抗融性的乳化剂以及用其制备的冰淇淋”、“超薄潜水数显磁力搅拌器”、“物料输送螺旋机构”等知识。
步骤5结合已有产品，对步骤4得到的原理解进行具体化思考，进而产生“在储冰盒内增加可溶且可食用的抗融泡沫添加剂”、“用磁力搅拌器代替机械搅拌”、“采用多栅格式制冰、储冰装置，且伴随传送带输送，出冰口处受扭曲力和重力作用而自动脱落”等多个概念方案，如图11所示。
步骤6结合已有设计经验及企业实际情况，对以上分析得到的多个概念方案进行初步评价筛选，并进行合理的市场定位，去除可实现性低、经济性差、创新性不高的噪声方案。然后，再对剩余的创新想法做进一步组合优化分析，以得到最终制冰机改进方案。即采用一种栅格式的传输带式结构，将其直接放在冷冻室的顶部沿着圆周运动，并采用一个带叶轮的旋转装置，以顶出栅格内的冰块，供用户食用；且储水罐的“提供水”功能也与传输带的运行建立起相应的控制关系，使滴水速度与栅格制冰、储冰速度保持同步。改进后的制冰机系统工作过程如图12所示。其去除了原有的冷藏室，缩减了工作空间，部分消除了收集、储存冰块所带来的各种不便，并通过合理调节传输带的运行速度，可实现按用户需求持续提供冰块等优势。
第2篇
摘要：随着人民生活水平的提高和科学技术的发展，住宅楼电气的设计建设也应跟上时代的步伐。简述现代住宅楼电设计中应注意的几个问题。
关键词：住宅；电气设计；方向
随着我国社会经济的发展，人民生活水平的极大提高，各类家用电器逐渐增多，特别是空调、大荧屏彩电等大功率电器进入普通家庭，使住宅设计由原来纯照明向多功能的方向发展。
1住宅用电负荷的预测
住宅面积分为三类：小型住宅60m2以下，中型住宅60~100m2，大型住宅100m2以上。一般小型住宅照明用电负荷500W，娱乐用电(包括电视机、音响、电脑等)负荷950W，厨房用电(包括电饭煲、电热开水器等)负荷3500W，卫生间用电(洗衣机、排气扇)负荷1170W，空调用电负荷2250W，综合上述各类用电负荷共8370W，中型住宅乘1.3系数10881W，大型住宅乘2.6系数21762W。根据统计调查，一般住宅用电负荷的高峰期是夏天晚饭后的时间，这时用电负荷有：电视、电冰箱、电热开水器、消毒碗柜、电脑、空调，共有住宅用电负荷的40%，查设计手册得需要系数0.4~0.6，所以根据实际情况，我们设计时取0.4系数便可以，则小型住宅负荷计算取3.5kW，中型住宅负荷计算取4.5kW，大型住宅负荷计算取8.5kW即可。
2住宅的电源与配电系统
一般住宅供电由小区变配电所引入，应采用三相四线（TN-C系统），经重复接地后进入单元总电表开关箱，改成三相五线制（TN-S系统）后再放射到各用户，配电箱中应有短路、过载、漏电保护，断路器应选用能同时切断相线——中性线的断路器。住宅用电负荷计量应采用一户一表制，建议将单元总开关及分户电能表集中设置以便管理。户内配电系统：随着家用电器的增多，为避免电气线路过载和降低谐波电压的影响，户内配电系统应采用多回路形式，至少应设照明回路、一般插座回路和空调回路，如实际需要也可将厨房和淋浴室设为单独回路。此外考虑到家庭办公和信息化的发展，还应增加一条专用回路。
3导线及电器设备的选择
室内外导线及电器设备的选择合理与否，直接关系到住宅用电的安全及经济效益，因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。
3.1导线的选择
导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择；导线的规格（导线截面）可按下列要求进行选择：
（1）有足够的机械强度。为防止出现断线事故，导线必须有足够的机械强度，一般照明回路计算电流较小时（＜10A），其导线都应按机械强度选择。
（2）能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流，同时应注意以下几点：
a.在选择进户线及干线截面时应留有适当余量；
b.单相制中的中性线应与相线截面相同；
c.三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线，其电导不应小于该线路相线电导的50%，气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响，其中性线截面应按最大一相电流选用。
（3）能确保电压质量。对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%，如线路电压损失值大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量。
总之，在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。
3.2电器设备的选择
电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格，注意设备的容量等级宁大勿小，但又要避免选得过大造成浪费，一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量，应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准，并具有产品质量认可证书的电器产品。总之，电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。
4防雷与接地
4.1防雷内容与措施
防雷内容一般可分为：防直击雷，防感应雷及防高电位入侵三个内容。就防直击雷而言，一般是在屋面易受雷击部位安装接闪器，然后通过引下线与接地电阻很小的接地装置可靠连接，安装时要注意屋面突出的金属部件与避雷针、带、网应全部可靠连接。目前一般利用屋面板钢筋作为避雷网，柱主钢筋作为引下线，基础钢筋作为接地装置，这是较为实用经济的作法。为了防止感应雷和高电位入侵的危害，可在电缆进出户处将绝缘子的铁脚支架可靠接地，同时安装避雷器或其它型式的过电压保护器。此外要强调进行等电位联结，也就是在设计施工中要把建筑物内、附近的所有金属物用电气的方法连接起来使整座建筑物空间成为一个良好的等电位体，这样能有效地降低建筑物内部和附近不同金属部件间的电位差，从而避免内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。
4.2安全接地的形式与要求
在住宅电气设计建设中为确保电器设备和人身安全务必做好用电系统的安全接地。目前我国的住宅配电系统方式一般有三种：TT、TN-C-S和TN-S系统，在进行设计施工时可根据实际情况选择接地系统。以下着重谈谈住宅配电系统中的保护接地。
在中性点不接地的低压供电系统中，电气设备必须保护接地，接地电阻R≤4Ω。在中性点直接接地的低压供电系统中既可采用保护接地，也可采用保护接中性线。为确保接中性线保护系统的安全可靠，必须将中性线干线或支线的终端再次接地，这称为重复接地。重复接地有以下作用：增大流过线路保护装置的电流使其加速动作，从而减轻或避免事故的发生；设置重复接地后可降低漏电设备的对地电压，减少触电的危险程度。为确保接中性线保护的安全可靠，按规定必须做到以下几点：（1）重复接地的接地电阻必须小于10Ω；（2）保护接中性线的其电导不得小于线路中相线电导的一半；（3）在任何情况下，同一供电系统中不可一部分电气设备采用“保护接地”，另一部份采用“保护接中性线”；（4）用于接中性线保护的中性线不能安装带熔丝的开关或熔断器。
此外，随着家用电器的增多及智能化的发展，应作好防静电接地和屏蔽接地工作。
5消防系统
大型现代住宅中由于电气设备越多就越容易发生火灾，因此应安装完善的消防系统。大型现代住宅在电气消防方面应做到以下几点：
（1）供电电源应采用两路方式，一路为市电电源，另一路为应急电源；
（2）有应急照明系统；
（3）应用手动响鸣火警警报系统，如可能，可加装火灾自动报警系统；
（4）开关和导线应选用符合防火规范的开关和阻燃型的电线电缆。
6智能化发展
第3篇
电子式多功能电能表主要针对国内市场三相用电的工业用户。随着电力行业改革深入,工业三相用电对多功能电能表的需求大量增加。目前国内多功能表种类少、价格较高、功能不完善,往往仅是针对某些地区的特定要求开发,缺乏通用性,某些产品未能完全达到国标的要求。本文介绍的电子式多功能电能表正是为了适应这种市场需求而设计的。
这是一款智能型高科技电能计量产品,该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能,还具有多费率控制,负荷曲线记录,各相失压、过压、频率超限记录,数据LCD显示等多种功能。主站可以通过RS-485总线或手持红外抄表器对该电表进行查表、设表、抄表等操作。
软件代码全部采用C/C++语言编写,编码效率高,可维护性好,便于实现模块化设计,可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化,其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。
多功能电能表的总体结构和硬件设计
多功能表总体结构
电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器,它负责按键输入扫描、工作状态检测,计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。
高性能主控制器单元
主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装,单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC,并可通过简单的接口进行在系统编程,极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言,较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。
串口复用通信单元
通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。
本电能表为便于用户抄表,设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式,因为uPD78F0338仅有一个串口,故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关,由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换,如图2所示。
高精度电量计量模块
计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904,电流互感器和其他电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片,可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等,可以单独计量每一相的用电信息,符合IEC521/1036标准,可达到1级交流电能表的精度要求,各数据寄存器具有24位精度,可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其电路图如图3所示。
其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。
时钟日历模块
时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了32.768kHz的石英晶体振荡器,简化电路,并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器,可选择24或12小时显示模式,时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整,并提供0.1Hz或1024Hz的定时脉冲输出,以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其电路图如图4所示。其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。
多功能电能表的软件设计
数据结构设计
多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等,按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求,本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。
数据结构设计要点
系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。
内部ROM用来存放大量的常数表格,RAM用于存放临时变量和堆栈,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数,通过12C总线与CPU交换数据,电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。
数据寻址方式
EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。
通信口复用功能设计
红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信开始都有一低电平位(0),因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1,通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送,使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管,因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端,如果检测到脉冲宽度为9ms或0.56ms,则判断为红外遥控,并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断,并将定时检测关闭。
红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。
因红外发送字节之间可选有15～20ms的延时,而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行,红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许,待延时时间到后再允许发送中断。
多功能表程序流程图
第4篇
电子式多功能电能表主要针对国内市场三相用电的工业用户。随着电力行业改革深入,工业三相用电对多功能电能表的需求大量增加。目前国内多功能表种类少、价格较高、功能不完善,往往仅是针对某些地区的特定要求开发,缺乏通用性,某些产品未能完全达到国标的要求。本文介绍的电子式多功能电能表正是为了适应这种市场需求而设计的。
这是一款智能型高科技电能计量产品,该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能,还具有多费率控制,负荷曲线记录,各相失压、过压、频率超限记录,数据LCD显示等多种功能。主站可以通过RS-485总线或手持红外抄表器对该电表进行查表、设表、抄表等操作。
软件代码全部采用C/C++语言编写,编码效率高,可维护性好,便于实现模块化设计,可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化,其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。
多功能电能表的总体结构和硬件设计
多功能表总体结构
电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器,它负责按键输入扫描、工作状态检测,计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。
高性能主控制器单元
主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装,单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC,并可通过简单的接口进行在系统编程,极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言,较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。
串口复用通信单元
通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。
本电能表为便于用户抄表,设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式,因为uPD78F0338仅有一个串口,故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关,由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换,如图2所示。
高精度电量计量模块
计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904,电流互感器和其他电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片,可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等,可以单独计量每一相的用电信息,符合IEC521/1036标准,可达到1级交流电能表的精度要求,各数据寄存器具有24位精度,可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其电路图如图3所示。
其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。
时钟日历模块
时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了32.768kHz的石英晶体振荡器,简化电路,并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器,可选择24或12小时显示模式,时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整,并提供0.1Hz或1024Hz的定时脉冲输出,以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其电路图如图4所示。
其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。
多功能电能表的软件设计
数据结构设计
多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等,按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求,本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。
数据结构设计要点
系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。
内部ROM用来存放大量的常数表格,RAM用于存放临时变量和堆栈,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数,通过12C总线与CPU交换数据,电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。
数据寻址方式
EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。
通信口复用功能设计
红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信开始都有一低电平位(0),因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1,通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送,使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管,因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端,如果检测到脉冲宽度为9ms或0.56ms,则判断为红外遥控,并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断,并将定时检测关闭。
红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。
因红外发送字节之间可选有15～20ms的延时,而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行,红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许,待延时时间到后再允许发送中断。
多功能表程序流程图
第5篇
电子式多功能电能表主要针对国内市场三相用电的工业用户。随着电力行业改革深入,工业三相用电对多功能电能表的需求大量增加。目前国内多功能表种类少、价格较高、功能不完善,往往仅是针对某些地区的特定要求开发,缺乏通用性,某些产品未能完全达到国标的要求。本文介绍的电子式多功能电能表正是为了适应这种市场需求而设计的。
这是一款智能型高科技电能计量产品,该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能,还具有多费率控制,负荷曲线记录,各相失压、过压、频率超限记录,数据LCD显示等多种功能。主站可以通过RS-485总线或手持红外抄表器对该电表进行查表、设表、抄表等操作。
软件代码全部采用C/C++语言编写,编码效率高,可维护性好,便于实现模块化设计,可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化,其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。
多功能电能表的总体结构和硬件设计
多功能表总体结构
电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器,它负责按键输入扫描、工作状态检测,计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。
高性能主控制器单元
主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装,单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC,并可通过简单的接口进行在系统编程,极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言,较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。
串口复用通信单元
通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。
本电能表为便于用户抄表,设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式,因为uPD78F0338仅有一个串口,故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关,由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换,如图2所示。
高精度电量计量模块
计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904,电流互感器和其他电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片,可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等,可以单独计量每一相的用电信息,符合IEC521/1036标准,可达到1级交流电能表的精度要求,各数据寄存器具有24位精度,可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其电路图如图3所示。
其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。
时钟日历模块
时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了32.768kHz的石英晶体振荡器,简化电路,并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器,可选择24或12小时显示模式,时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整,并提供0.1Hz或1024Hz的定时脉冲输出,以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其电路图如图4所示。
其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。
多功能电能表的软件设计
数据结构设计
多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等,按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求,本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。
数据结构设计要点
系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。
内部ROM用来存放大量的常数表格,RAM用于存放临时变量和堆栈,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数,通过12C总线与CPU交换数据,电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。
数据寻址方式
EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。
通信口复用功能设计
红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信开始都有一低电平位(0),因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1,通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送,使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管,因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端,如果检测到脉冲宽度为9ms或0.56ms,则判断为红外遥控,并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断,并将定时检测关闭。
红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。
因红外发送字节之间可选有15～20ms的延时,而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行,红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许,待延时时间到后再允许发送中断。
多功能表程序流程图
第6篇
关键词：化工设计;课程群;工程应用;实践
0引言
《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中指出，当前的大学毕业生存在适应社会和就业创业能力不强的情况，创新型、实用型、复合型人才紧缺。化工设计课程目标是将化工过程从设想变成现实，以化学反应过程为设计核心，以成功生产具有经济效益的产品为最终目标，该课程是培养化工创新人才重要的课程之一[1]。在这一过程中需要完成设备设计及选型，对工厂或车间进行平立面布置，进行自控设计和安全环保分析，进行工程经济计算等，需要很多专业理论与之配合。然而，由于各门专业课程存在教学内容孤立割裂或重复雷同的弊端，致使教学效果大打折扣。化工设计课程群以化工专业核心能力和综合素质培养为导向，发挥课程的综合效应，调动骨干教师的积极性，促进教学资源的优化配置，其建设和完善具有非常迫切的需求。
1理论知识构建—有机结合化工专业课内容
在才培养方案中构建了通识教育平台、专识教育平台、CDIO（构思Conceive、设计Design、实施Implement、运作Operate）工程教育平台体系，建立了公共基础课、学科基础课和专业课（基础课、方向课、选修课）课程模块，在专业课程模块中设置了企业嵌入课程和化工职业选修课（化工总控工理论与实践、煤制气工理论与实践），搭建职业教育平台，将职业技能培养纳入人才培养体系，形成专业素养与职业技能一体化的应用型人才培养模式。在课程教学中强调工程实践性，建设化工课程群，进行教学团队、课程大纲、课程内容、课程质量标准及评价体系等理论课程教学资源建设;建设特色专业教材，提升理论知识综合水平。
2工程应用技能提升—化工软件的学习和应用
计算机技术在化工设计中已成为一种必不可少的工具，贯穿于物料和热量衡算、化工流程图及设备装配图的绘制、编写设计文件、3D展示设计方案等化工设计的各个环节[2]。将绘图软件AutoCAD、流程设计软件AspenPlus、Pro/II、三维工厂设计软件pdsoft、化工计算软件MATLAB以及基本办公软件MicrosoftOffice纳入课程体系中，综合锻炼学生的计算和设计能力，提高学生工程应用技能。
3课内外实践—搭建化工专业课实践平台
建立和完善了三门课程设计，由单学科设计组成化工设计的实践体系。例如化工原理课程设计主要针对单元操作进行相关的物料和热量计算，化工仪表与自控课程设计重在对自控变量的选择和控制方案的选择、化工机械课程设计重在对机械强度的校核和设备结构设计等，化工过程设计偏重于装置平立面设置及规范。建立“课程设计模块—化工设计大赛—毕业设计”一体化、三层次的化工设计体系;建立不间断、递进式的认识实习机制，改革实习模式，将专业认识和职业教育贯穿始终;建立“仿真操作实训—化工综合训练—生产实习”校内、校外相互结合、相互促进的实践训练体系，落实以产品为载体的工程能力培养。将教师科研问题引入，结合学生的化工实验、化工见习、化工实习以及校内化工实训锻炼环节，给予学生一定的学习任务，通过课题作业或报告方式进行结果考核，引导学生提升发现问题和解决问题的素质能力;以全国大学生化工设计竞赛为切入点，结合大学生创新创业项目，发挥学生的自主性和创造力，进一步联系毕业设计课题，初步创建化工设计课程项目化教学课题资源库。
4授课方式—对分课堂等教学模式引入
传统教学为教师讲授，通过作业和课堂的提问形式进行复习和检测，教学方法单一[3-4]。对分课堂的操作程序包括教师课上讲授(Presentation)、学生课外内化吸收(Assimilation)和学生课上讨论(Discussion)三个环节，对分课堂又简称为PAD课堂[5]。在本课程的授课过程中，通过项目化教学的引导，将课堂交给学生，让学生在讨论过程中能发现问题、解决问题。教师将关键知识进行讲解，每次上课将下节课的课题布置，通过组建团队形式，将课题任务分解，引导学生进行资料查阅并总结成果，形成完整报告;课上进行相互切磋，由团队演讲、讨论等形式展示成果，教师评分结合分学生评分进行结果考核;最后由教师对关键难点问题进行解疑答惑，拓展提高知识和能力。在这一过程中，逐步增强了学生的参与度，活跃了班级气氛，提高了学生的学习兴趣。
5化工设计课程评价体系
根据化工设计课程具有综合性和实践性强的特点，因此需要采用灵活的考核形式[6]。对化工设计课程的考核形式，还可采用了以下几种方式:(1)学生参加全国大学生化工设计竞赛，获得全国二等奖及以上名次，该课程可予以免修，直接给予学分;(2)考试形式为开卷考试，如进行方案系统分析评价，作某些单元系统的工艺或系统设计，以考查学生分析和解决实际工程问题的能力，客观地评价学生的课程学习效果。(3)案例教学，以学生为主体，学生讲解设计成果，由学生进行评分并形成总评成绩。
6结论及展望
以理论教学体系为中心，以实践教学进行强化训练，通过实习体系不断开拓学生的视野，在工程设计体系进行系统设计训练，形成了以应用技术工程教育为目标的化工设计课程群。学生在设计竞赛及就业方面取得了一定的成果，在后续的实践中，需要从以下几个方面加强:（1）进一步加强课程团队师资建设，一方面通过学校学院方面引进有工厂工程经验的工程师，另一方面加强双师型培训，将教师外派进入工厂、设计院进行学习一定时间，或利用学生实习实训过程，同时加强教师培训，以提高教师自身的实践能力。（2）课堂教学方式改革进一步深入，以项目驱动学生学习，发挥学生主观学习能动性，理论联系实际，提高学生的应用技能。
参考文献:
[1]刘俊劭,陈培珍,范荣玉,等.应用型人才培养模式下的化工设计课程群建设初[J].化工高等教育,2017,(3):50-53.
[2]张帆,彭志远,张灿.现代化软件在化工设计教学中的应用现状[J].化工设计通讯,2018,44(7):171-172.
[3]王欢,单译.应用型高校《化工设计》课程改革与实践[J].化工教学,2017,43(7):154-155.
[4]王战辉,李瑞瑞.《化工容器设计》课程模块化建设研究[J].价值工程,2018,37(10):248-249.
第7篇
计费器组成方框图如图1所示。
1.1主控模块
主控模块如图2所示。
CPU选89C51RC2，它的主要特点是：ROM为32KFLASH，RAM为512byte；具有双DPTR寄存器、一个硬件看门狗定时器、3个16位定时/计数器、7个中断源，其它与MCS51基本相同。双DPTR寄存器给软件编程带来了很大的方便。
复位、看门狗及电源监控由MAX813芯片来完成。计费器在营运过程中，由于干扰等各种因素的影响。有可能出现死机现象导致出租车无法正常营运。为了克服这一现象，除了充分利用CPU本身的看门狗定时器外，还需外加看门狗电路。MAX813的主要特点如下：
（1）系统上电、掉电以及供电电压降低时，第7脚产生复位输出，复位脉冲宽度的典型值为200ms，高电平有效，复位门限为4.65V。
（2）如果在1.6s内没有触发该电路（即第6路无脉冲输入），则第8脚输出一个低电平信号，即看门狗电路输出信号。
（3）手动复位输入，低电平有效，即第1脚输入一个低电平，则第7脚产生复位输出。
（4）具有1.25V门限值检测器，第4脚为输入，第5脚为输出。
实际应用时，将第1脚与第8脚相连，第7脚接CPU的复位脚（89C51RC2的第9脚），第6脚与CPU的P1.0相连。在营运过程中，P1.0不断输出脉冲信号。如果因某种原因CPU进入死循环，则P1.0无脉冲输出。于是1.6秒后在MAX813的第8脚输出低电平，该低电平加到第1脚，使MAX813产生复位输出，使CPU有效复位，摆脱死循环的困境。另外，当电源电压低于门限值4.65V时，MAX813也产生复位输出，CPU处于复位状态，不执行任何指令，直到电源电压恢复正常，因此可有效防止因电源电压较低时CPU产生错误的动作。
时钟及存储器由芯片DS1244Y来完成，该芯片是一具有幽灵式（Phantom）时钟的32K×8NVSRAM，第1脚为复位脚，其余和一般SRAM兼容。它提供嵌入式RTC和全静态非挥发性RAM，含有内芷式锂电池和控制电路。此控制电路不断监视Vcc，当Vcc>4.5V时，DS1244Y提供全部功能；当Vcc<4.0V时，写保护有效，所有的输入变成“Don''''tCare”，所有的输出处于高阻态；当Vcc≤3.0V时，电源自动切到内部的锂电池。NVSRAM的操作和原来的SRAM一模一样，但时钟操作有区别。一次完整的时钟操作由D0脚串行输入预定的8个字节（即64个bit）给DS1244Y，DS1244Y收到8个字节后，再通过D0脚串行写入或读出8个字节（即时钟数据）。编程时间将NVSRAM的最后一个字节地址（7FFFH）定义为时钟地址。因此，NVSRAM的最后一个字节空间不能作RAM用。实际设计电路时，将DS1244Y的第1脚（RST）与CPU的P1.1相连。CPU复位后，由软件通过P1.1给出一个低电平使DS1244Y复位。须特别注意的是DS1244Y的第1脚不要与Vcc相连。假如与Vcc相连，当CPU产生复位时（此复位可由看门狗或手动产生），如果此时CPU正在对时钟进行读写，则CPU复位后，会对RAM或时钟进行读写操作，导致意料不到的错误。有关DS1244Y的具体用法请见参考文献[1]。
打印功能，可通过选项设定，也可选择税控打印。各种打印命令及资料均由电脑通过RS-232或手持式资料传输器传给计费器，存储在DS1244Y中。以何种格式打印何种数据完全由用户自动选择，因此可适用不同地区、不同客户之需要。
计费器可使用司机卡、采集卡、收费卡及税控卡等四种IC卡，究竟使用哪种卡可由选项控制。司机卡表示每次开机均要插入对应卡（一台出租车对应两张司机卡），计费器才能正常工作；采集卡可采集计费器中存储的各种营运资料；收费卡表示乘客可使用该卡支持车资；税控卡由税务部门发行，只有税控计费器才需要此卡。
计费器通过一条I/O线控制语言接口电路。乘客上车时，CPU给出50ms的低脉冲使语音接口电路说一段话。乘客下车时，CPU给出20ms的低脉冲使语音接口电路说另一段话。
计费器可通过RS-232与电脑进行
串行通信，通过电脑设置计费器的各种参数及采集计费器里存储的各种数据。
1.2税控模块
该模块由税部门专门提供，税控计费器需要此模块，非税控计费器则不需要此模块。主控模块与税控模块实行串行通信。计费器正常工作时，主控模块按要求将各种数据串行传送到税控模块，税控模块将收到的数据存储或显示。
1.3电源模块
该模块为一开关电源，将输入的12V直流电源变为稳定的5V电源。由于12V电源由出租车上的电瓶提供，其电压有一定的离散性，当电瓶质量不好时12V电源较低。而开关电源的适用范围较广，且驱动能力较强，使用开关电源可有效防止因输入电压过低而产生的各种故障现象。设计电源模块应注意电源的抗干扰能力。
1.4按键显示模块
按键显示模块如图3所示，共需4片4511、1片4028、1片2003、20个数码管及一些发光二极管（作为指示灯，如计程、计时收费指示灯）。计费器提供6个按键功能，但税控计费器不需要6个按键，只需要3个按键，因而无需4028译码器，利用CPU的三条I/O线即可实现三个按键的功能。
1.5防作弊及脉冲输入模块
防作弊及脉冲输入模块如图4所示。为了提高计费器的防作弊功能，采用了两片PIC508，传感器中装一片PIC508，计费器中装一片PIC508。其工作原理如下：每次计费器复位后，计费器中的PIC508送一随机数（1个字节）作为密码给传感器中的PIC508，车辆每产生一个脉冲，传感器中的PIC508均要将此密码送回到计费器的PIC508。只有密码正确，计费器中的PCI508才发正确信息给CPU，表示输入了一脉冲，否则发错误信息给CPU。当CPU收到三次错误信息（次数可任意设置）时，CPU报警表示有作弊现象。由于不同时刻，即使同一个计费器的密码也不相同且是随机，因此采用该方法能效地防止司机作弊。
2软件设计应注意的问题
由于计数器的选项多达64个，功能齐全，能适应不同地区的需要，软件编程及调试比较复杂，需要特别小心。为了使计费器稳定、可靠地工作，软件设计主要考虑了以下几个方面：
（1）为了防止计费器死机，软件编程时采用了指令冗余技术、软件陷阱技术以及软件看门狗技术。请参见参考文献[2]。
（2）为了防止程序“乱飞”而非法修改计费器所设置好的各种参数，从软件的角度对计费器的各种参数进行了多重保护。必须通过“合法”的途径才能修改参数，而程序“乱飞”也不能修改计费器所设置好的参数。
（3）司机卡、采集卡、收费卡、税控卡共用一个IC卡接口，税控模块优先访问插入的IC卡并进行判断，直接与税控初始化卡税务信息卡和税务稽查卡交换信息。如果不是税控卡，则将控制权交给主控模块，主控模块要注意区分卡的类型，按照IC卡的有关控制命令正确编程。
（4）对DS1244Y时钟操作时，串行输入数据的第5字节的第5位（RST）须置0，以便DS1244Y能接收复位信号。每次上电后，由软件对其复位。
（5）任何时候均要注意保存好计费器所处的状态及各种数据，复位后计费器能够回到原来的状态。如计费器处于载客状态，复位后计费器仍然回到载客状态，且车资、收费里程、收费时间及单价同复位前一样。
第8篇
1、忽视行业企业竞赛
近年来，随着社会对技能型人才的大量需求，为此产生了各种各样的职业技能竞赛，并出现白热化现象。众多高职院校对国家级或省级、市级举办的，具有官方性质职业技能比赛给与过多关注，并投入大量资金、人力物力及实验设施，认为官方等级的荣誉称号分量重，有利于提升院校知名度，便于院校的招生宣传工作等一系列目的，这种带有功利性竞赛心态，严重违背了职业技能竞赛的比赛意义。因此降低行业企业竞赛的参与积极性，不利于校企合作的深化发展。即使参与了业竞赛，认为获奖的荣誉分量轻，对院校没有实质性帮助，因此会在竞赛经费、实验设施等方面降低支持力度，这种重视官方级竞赛，忽视行业企业竞赛的态度违背了高职教育理念，不利于学生市场就业竞争能力的培养，这种缺乏企业行业竞赛技能型竞赛，会对校企合作产生诸多影响。
2、工业设计参赛的积极性低
院校学生在职业院校所有的学习科目、实训项目等都是为以后职业发展道路奠定基础。积极参与、踊跃报名各项职业技能竞赛，在比赛中总结经验、提高技术能力，发现自身不足，在以后的学习、培训中采用具有针对性的强化训练，提高就业竞争力。近年来，职业技能竞赛的参赛人员并无明显增加，甚至导致有些竞赛项目因参赛人员少等缘故，无法组队。另一方面，学生缺乏对企业工业设计技能竞赛的深刻认识，不了解竞赛对于自身的意义，导致大部分学生并不热衷于各个项目，缺少参赛积极性。这种状况的出现不利于选拔职业技能强、职业技能扎实的优秀人员；除此之外，一些学生对工业设计竞赛不重视，抱着不端正的态度，不遵守比赛纪律，怕吃苦的态度，对自身的主观能动性严重缺乏。
二、参与工业设计职业技能竞赛的意义
1、健全技能竞赛制度
把学生从对荣誉的关注度转移到对工业设计职业技能的重视。对于国家举办或省级举办的官方性竞赛以及行业企业举办的职业技能竞赛给与相应充足的支持，结合学校工业设计教育理念、学院特色有选择性的参与职业技能经常赛。以学生以后的职业发展道路来说，其行业企业竞赛更有利于职业道路拓展，通过这种形式，提前接触工作岗位，了解实际工作流程，有利于学生零距离就业。目前，随着社会对高技能人才的大量需求，许多企业加快了与高职院校的合作步伐，许多官方性质的职业技能竞赛项目，不仅仅局限在了国家、省市单位，现如今逐渐由行业企业和高职院校承办。因此，进一步促进了参与高职院校行业企业竞赛的积极性。
2、营造了学院学习氛围
通过对自身能力的针对性训练，为以后在岗位的适应能力奠定了良好基础。从这一层面来说，对调动学生参与积极性、技能学习的全面性具有重要意义，不仅营造了良好的学习氛围，更有利于教学理念的实现。
3、深化指导工业设计教师的专业性
许多企业岗位要求的技术能力，在职业技能竞赛中都有体现，这需要指导老师帮助学生分析当下就业形势及要求所具备的岗位职业能力。全面了解竞赛项目、规则、注意事项等做好赛前准备，这既是对指导教师的考验，也是对学院学生应变能力、适应能力的考验，促进“教学相长”的良好面貌的形成。促进社会对教育的支持与关注，为高职院校的技能人才给与高度认可和接纳。
4、促进了高职院校的改革
学生仅仅掌握书本知识是不够的，因此注重实践教学，重点培养学生理论知识与动手能力相融合的教学特色；在工业设计课程专业的选择方面，逐渐重视学科的应用型、岗位实用性；结合行业企业的人才需求，采取针对性的教学内容，及时调整教学策略，规范教师队伍，提升教学能力等方面具有重要价值。
三、结束语
第9篇
1.1产品设计
任何产品都离不开材料，也就是常说的能源。产品在能源中涉及的范围比较广，比如矿物质能源、木材等生物能源、石油及其衍生物。在电气化发展的今天，电能也是产品设计中不可缺少的重要部分。而随着新兴社会的发展，产品设计的开发更趋于节约，新能源的利用是社会发展的必然趋势。作为社会生产力的引导者，工业设计更应当率先迈入这一方向。目前，我国在关键核心技术方面依然受限，所拥有的自主品牌的节能产品和技术并不多，在很大程度上还是依赖进口。为了促进节能技术、产品的推广和应用，推动节能技术的发展，有关部门了三批《国家重点节能技术推广目录》，在电力、煤炭、交通、机械和钢铁等11个行业中，筛选并推广了115项重大节能技术，同时，还实施了“节能产品惠民工程”，对购买节能灯、节能家电、高效电机和节能汽车等节能产品的消费者给予财政补贴。从当前的社会发展和人们的生活状态中可以看出，低能耗家电是工业设计产品未来发展的主要方向，但是，还要考虑产品的可回收性及其回收后的利用性。每年都有不少产品垃圾被处理，如果在产品设计过程中考虑到这些东西的回收再利用问题，并且实现其回收利用，那么，将会节省大量的能源和资源。另外，工业设计是走在科技和时尚前沿的设计学科，对于设计的产品，要尽可能地使它既符合人们的消费和审美标准，同时，还要不断创新，使其符合未来的发展趋势。在节能方面，不仅仅要节约能源，还要使用新材料，在生产过程中就做到节能环保，这也包含前面提到的可回收利用的新材料。另外，工业生产往往会引发一种趋势，所以说，工业设计在新型材料的推广方面起着至关重要的作用。相关从业人员必须要充分发挥科技创新和工业化产品的创新设计对节能技术的引领、支撑作用，不断提高能源的利用效率，加大新能源、新材料等节能技术和产品研发的推广和应用力度，在提升节能效果的同时，把节能环保型新兴产业培育成新的经济增长点。
1.2交通工具设计
提到交通工具，大家就会想到汽车，与之相关的能源就是汽油，尽管目前我国也在加大国内的石油开采力度，但是，石油属于不可再生能源，因此，对以汽油为主要燃料的汽车来说，这无疑是一大制约其发展的因素。在中国进口的原油中，2.9%来自东南亚和澳大利亚，7.1%来自南美，9.7%来自俄罗斯和哈萨克斯坦，30.2%来自非洲，50.1%来自中东，而80%的进口石油需要路过印度洋，这时，中国就要看印度的脸色。在高耗能经济增长方式和粗放式的发展模式下，中国的环境问题日益显现。据调查，我国60%～70%的在用机动车都属于高污染、高能耗排放，每年所消耗的燃油、机油总量占我国成品油年产量的1/2以上，给环境造成了很大的污染。因此，开发新型燃料的汽车，并设计非机动交通工具，具有十分重要的发展意义。从目前的能源消费情况来看，未来，非机动车将会占据主流市场，但是，也不排除机动车辆占据主流的可能性。现阶段，非机动交通工具是交通工具设计专业研究的一大方向。现有的非机动车一般都是以电能为主，太阳能和风能作为辅助动力，所以，对风能、太阳能和生物能等绿色能源的研究是很有必要的。除了使用绿色能源节能外，在汽车设计中，造型也是有一定节能作用的，比如车身轻量化，车身多使用轻便化的新型材料，整个车的设计向简约风格发展。例如，俄罗斯设计师的作品VESNA，其车身是天然树脂构成的，由高能永久磁铁提供能量的异步发动机驱动；苹果太阳能与电能混合动力车IMove。由此可见，汽车工业已经成为了我国的支柱产业，但是，节能、环保等问题也是制约其快速发展的重要因素之一，这些问题受到了社会各界的高度关注，所以，汽车节能减排工作任重而道远。
2结束语
第10篇
1、忽视行业企业竞赛近年来，随着社会对技能型人才的大量需求，为此产生了各种各样的职业技能竞赛，并出现白热化现象。众多高职院校对国家级或省级、市级举办的，具有官方性质职业技能比赛给与过多关注，并投入大量资金、人力物力及实验设施，认为官方等级的荣誉称号分量重，有利于提升院校知名度，便于院校的招生宣传工作等一系列目的，这种带有功利性竞赛心态，严重违背了职业技能竞赛的比赛意义。因此降低行业企业竞赛的参与积极性，不利于校企合作的深化发展。即使参与了业竞赛，认为获奖的荣誉分量轻，对院校没有实质性帮助，因此会在竞赛经费、实验设施等方面降低支持力度，这种重视官方级竞赛，忽视行业企业竞赛的态度违背了高职教育理念，不利于学生市场就业竞争能力的培养，这种缺乏企业行业竞赛技能型竞赛，会对校企合作产生诸多影响。
2、工业设计参赛的积极性低院校学生在职业院校所有的学习科目、实训项目等都是为以后职业发展道路奠定基础。积极参与、踊跃报名各项职业技能竞赛，在比赛中总结经验、提高技术能力，发现自身不足，在以后的学习、培训中采用具有针对性的强化训练，提高就业竞争力。近年来，职业技能竞赛的参赛人员并无明显增加，甚至导致有些竞赛项目因参赛人员少等缘故，无法组队。另一方面，学生缺乏对企业工业设计技能竞赛的深刻认识，不了解竞赛对于自身的意义，导致大部分学生并不热衷于各个项目，缺少参赛积极性。这种状况的出现不利于选拔职业技能强、职业技能扎实的优秀人员；除此之外，一些学生对工业设计竞赛不重视，抱着不端正的态度，不遵守比赛纪律，怕吃苦的态度，对自身的主观能动性严重缺乏。
二、参与工业设计职业技能竞赛的意义
1、健全技能竞赛制度所有的工业设计教学项目均是围绕以人才培养为中心，在这也竞赛中打造以人才培养的理念，把学生从对荣誉的关注度转移到对工业设计职业技能的重视。对于国家举办或省级举办的官方性竞赛以及行业企业举办的职业技能竞赛给与相应充足的支持，结合学校工业设计教育理念、学院特色有选择性的参与职业技能经常赛。以学生以后的职业发展道路来说，其行业企业竞赛更有利于职业道路拓展，通过这种形式，提前接触工作岗位，了解实际工作流程，有利于学生零距离就业。目前，随着社会对高技能人才的大量需求，许多企业加快了与高职院校的合作步伐，许多官方性质的职业技能竞赛项目，不仅仅局限在了国家、省市单位，现如今逐渐由行业企业和高职院校承办。因此，进一步促进了参与高职院校行业企业竞赛的积极性。
2、营造了学院学习氛围各种工业设计职业技能竞赛，促使学生掌握的大部分技能提供了一展才华的机会，通过竞赛培养学生团队合作精神、提升眼界、锻炼抗压能力、增长技能知识，发现并在以后的学习中积极弥补自身技能的缺陷。行业企业技能竞赛有利于对专业技能的实际运用，对提升他们的综合素质具有重要作用。提前接触工作环境，拓展了职业发展空间，提高了职业竞争能力，通过对自身能力的针对性训练，为以后在岗位的适应能力奠定了良好基础。从这一层面来说，对调动学生参与积极性、技能学习的全面性具有重要意义，不仅营造了良好的学习氛围，更有利于教学理念的实现。
3、深化指导工业设计教师的专业性学院教师对学生技能水平的高低具有重要作用。因此在教育工作中，直接推动了指导教师的专业技能的发展，自由教师自身熟练掌握各项技能以及教学方式，才能高效的发挥教学工作，易于学生对专业性质高的学科理解、掌握。许多企业岗位要求的技术能力，在职业技能竞赛中都有体现，这需要指导老师帮助学生分析当下就业形势及要求所具备的岗位职业能力。全面了解竞赛项目、规则、注意事项等做好赛前准备，这既是对指导教师的考验，也是对学院学生应变能力、适应能力的考验，促进“教学相长”的良好面貌的形成。促进社会对教育的支持与关注，为高职院校的技能人才给与高度认可和接纳。
4、促进了高职院校的改革各种高要求、高标准的工业设计技能竞赛，对职业院校的教育管理制度提出了更高的要求。例如对于以往的教学理念已不能满足当代教学水准，让学生仅仅掌握书本知识是不够的，因此注重实践教学，重点培养学生理论知识与动手能力相融合的教学特色；在工业设计课程专业的选择方面，逐渐重视学科的应用型、岗位实用性；结合行业企业的人才需求，采取针对性的教学内容，及时调整教学策略，规范教师队伍，提升教学能力等方面具有重要价值。
三、结束语
第11篇
本文以ZL40G环保型轮式装载机为例，就机械材料的选用与设计、所要遵循的要点和所需考虑问题，提出几点建议和设想。
1、环保型材料的利用
1）尽量采用能再生利用的材料和资源
在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料，特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，提高工程机械材料的再生率。
2）长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则
通常来说，延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量，降低产品能耗可减少对环境的污染，而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下，尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量，提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能，实现液压系统的轻量化和高效率。
3）尽量采用低环境负荷材料
工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂（空调）、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染；在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中，应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。
4）废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化
工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收。
2、环保型工程机械产品设计
1）选用低公害发动机
发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等，努力适应第三次排放法规要求。
2）降低整机振动与噪声
减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中，动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏；后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合，很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音，避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外，主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动，而可单独由液压马达带动，这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来，从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部，降低噪声对环境的影响；通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声；可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料；可设计全密封整体式驾驶室，密封减震，隔音降噪，真正体现“以人为本”的设计宗旨。
3）液压系统的清洁和防渗漏
保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要，因此精心设计工程机械液压系统（如采用高效高精度过滤装置）十分必要，这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质，减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命，降低液压油的更换频率；同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快，延长换油间隔时间，减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱，可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命，并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱，提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的，液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要；为了减少损坏软管的废弃量，设计时应在可能的条件下尽量使用硬管；对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。
4）系统高效节能的设计
工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环；另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。
3、工程机械产品人性化的设计
1）环保安全关怀型驾驶室的设计
如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室，室内配置无氟环保型冷暖空调，并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全；充分运用人机工程学设计原理，如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统，再辅以合理美观的颜色搭配，可大大改善司机的工作环境，缓解疲劳，提高作业效率。
2）自动加脂装置或集中系统的配置
传统的手动加注脂费时费力，而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注脂的设备，如集中系统就能自动定时给各铰销加注黄油，其加油量经过仔细计算后设定，可很好地保证各销轴得到足够的而又没有多余的油溢出，既环保又方便。另外对于小型机械，鉴于降低设计成本，可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出，从而延长加注油的间隔，减少对环境的污染。
3）外观美学设计
传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象，环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计，达到机器的环境的谐和，给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计，整机的标识标牌应精心布置、设计，良好地体现环保特色。
4）人性化设计
工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势，采用微机控制技术，实现了各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出，达到发动机的最佳功率匹配，减少发动机的燃油消耗，并自动诊断机器状态，使机器使始终能保持良好状态，因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。
第12篇
电气节能技术主要从电力系统节能、照明系统节能、电子设备节能这三大部分考虑。对于一个石油化工企业来说，电气设备占据着大部分生产线，所以电力系统节能是整个电气节能中的重点。照明系统节能、电子设备节能（大规模集成电路、电动机驱动）控制也不容小觑。电气节能需要满足如下三个原则：首先要满足生产设备的基本功能，保证生产设备的安全性和可靠性。在兼顾生产技术性能的前提下才会考虑降低能耗，提高生产的经济指标；其次要满足经济性要求，应考虑节能和投资回收期；最后的原则要从节能的观点着手，同时考虑能源节约和环境保护两大方面。
二、电气节能技术在石化企业工程设计中的应用
1电力系统节能
电力系统节能要从变压器选型、系统功率因素提高、线路功率损耗、减少高次谐波这四个方面论述：
1.1变压器选型。
变压器是在电力系统中是较为常用且较为普遍的电气设备，尤其在石化企业中，大量的变压器投入使用。7×24小时运行，其消耗电能量也是相当之大。通常我们在选择变压器时，需要根据变压器的负载率这一指标来进行选择。Pf是变压器的额定负载有功损耗；Qf是变压器的额定负载漏磁功率；β是变压器的负载率；Ud%是短路电压的百分比值。当变压器的负载率β处于40%～60%之间的时候，可以使得变压器的额定负载有功损耗PL取得极小值，那么我们在实际选择变压器时，应尽量使得其负载率处于40%～60%之间。另外，为了提高石化企业的经济效益，减少生产过程中的能源消耗，建议在工程设计的时候对变压器的选择采用国家新型的、高效节能的产品。
1.2系统功率因数的提高。
在电力系统中，功率因数占据着举足轻重的地位。如果能够提高功率因数，那么就意味着能源的利用率会得以提高，同时生产和电力成本、线路电压都会相应减少，而设备的利用率会大大改善。石化企业就会以最小的投资得到最大的经济收益。大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：cos()//()1/222PSPPQ在实际运转的电网中，功率因数cosφ反映了电源输出的视在功率的利用率，cosφ是一个大于0小于1的数，那么，当电气系统的功率因素无限趋向于1时，电路中的无功功率就越小，意味着视在功率的利用率越高，从而电能输送的功率就越大，这样就可以通过提高功率因素来降低电路损耗。一般的，功率因数有两种方式来提高，分别是自然提高和人工补偿。自然提高功率因数比较简单，主要是电动机的选型上，选择合适的电动机和变压器，避免电机的空载运行。第二种人工补偿方式主要采用同步电动机补偿、动态无功功率补偿、并联电容器补偿的方式。
1.3减少线路的功率损耗。
根据公式P=I2R可知，只要电流经过有电阻的介质就会产生能量消耗。那么在一个大的工程中，有成百上千的设备以及设备线路，减少线路的功率损耗对于电气节能的贡献是相当可观的。根据R=ρL/S可以得出，在工程设计中应当合理地设计电气线路的走向，减少线路的长度L以及合理地选择线路的粗细S能够有效地降低线路损耗。
1.4降低高次谐波。
在我国使用的交流电的频率为50Hz，当正弦波受到外界干扰时就会发生畸变，畸变越严重，高次谐波分量越大，基波的分量越小。在具有高次谐波电压和电流的电网系统中，对电动机的正常运行起作用的仅是电网的电压和电流的基波部分，而系统中的高次谐波电流和电压部分，则只能产生有功损耗和额外的无功损耗。同时，高次谐波会产生过电压、过电流直接影响到工作的可靠性。解决电网高次谐波主要是采用无源滤波技术（电容、电感组成的滤波器吸收高次谐波）和有源滤波技术（由先进的电子控制和电力电子设备组成，通过探测系统瞬间的畸变波形，并产生与之相反的畸变波形与其抵消，从而输出标准的正弦波）。
2稳定电压节能
稳定供电电压至额定电压，系统供电效率最高。电压的不稳定，高电压和低电压都不能形成高效供电。绝大多数的用电设备，它在额定电压工况下效率最高。如果供电电压高于额定电压，就会产生过高的空载电流，造成能源的浪费。如果供电电压低于额定电压，负载不变时就会产生过大的负载电流，造成线损的增加，也会造成能源的浪费。要选择合适的供电电压，如果压力变化过大，可使用带有有载调节开关的变压器。
3照明系统节能
在满足正常照明需求的前提下，优先选取发光效率高、能源消耗小的节能灯、电磁感应灯、LED灯等。这些灯的寿命长、能耗小，可以满足节能的要求。在我国，电网的标准电压是220V，但是存在一个电压的-10%～-7%的电压偏差。过高的电压经过照明系统会产生大量的热量，同时也会影响到照明设备的寿命。通过控制照明系统中回路电压，能够起到节约用电和延长照明设备使用寿命的功能。
4电子设备节能
在石化企业中，电子设备节能主要包含工作计算机、打印机、复印机的节能和工业使用的PID控制系统节能。在日常工作中，企业的每一位员工需要养成顺手关闭计算机显示器、下班后关闭计算机的习惯，在使用操作系统时尽量设置为省电模式。另外打印机、复印机在不使用的时候选择待机或直接关机减少耗电量。工业使用PID控制系统设计时选择低功耗的模块。
三、结语
第13篇
1.1群众文化的社会娱乐功能对于群众文化而言，社会娱乐功能在其所具有的所有社会功能之中是最为基础的，当前时期，人们之间的关系越发淡漠，在每个人的内心深处，都怀有同他人的沟通欲望。［2］群众文化的开展在对人们的沟通欲望进行满足的同时，也使其感受到了充实与快乐。通常情况下，群众文化对艺术性没有过多要求，一般是具有共同兴趣爱好的人们聚集在一起，它是一个主动参与而非被动接受的过程，所以，在这样的群众文化中，人们的心情能真正地得到愉悦。总而言之，无论处于怎样的时代，群体性的娱乐活动对于人们而言都是必不可少的。娱乐以及交流活动无论是对个人素质的综合提升还是社会的安定团结都具有积极的推动作用。群众文化活动对于人们的娱乐、沟通需求进行了某种程度的满足。
1.2群众文化的团结功能群众文化活动能起到凝聚社会成员、增强社会团结的作用。在进行群体活动时，每一位参与者的热情都能被激发出来，使其具备更强的主观能动性以及团结协作精神。作为一个由多民族所组成的大集体，只有实现了社会成员的共同团结，我们的国家方能获得更大的进步。当前时期，和谐社会理念在我国被大力提倡，团结是实现和谐社会的前提条件。人们在对群众文化活动进行参与的时候，自然而然就会产生顾及他人的心理，这样的顾及心理就是团结意识的一种表现，随着时间的不断推移，在人们的内心之中这种团结心理会越发深化，团结他人的美德会就此形成。这就是群众文化的团结功能。
1.3群众文化的文化遗产保护功能物质遗产、非物质遗产是文化遗产的两种主要类别，当前时期，人们对非物质文化遗产的保护问题投以极大的关注。通过口口相传的形式来进行继承发扬而不借助实物形式表现是非物质文化遗产的主要特征。群众文化活动的顺利开展使得相当数量的非物质文化遗产被加以继承发扬，对非物质文化遗产起到了一定的保护作用。
1.4群众文化的人才发掘功能有很多人才存在于群众基层当中，这些人才可能会因为种种原因而被埋没，但是在参与群众文化活动时，他们所具有的才艺就有了一个展现舞台，借助这个舞台，他们的才艺便会被更多的人所知。目前有很多实例对群众文化所具有的这一人才发掘功能进行了证明，如今各种选秀节目在电视荧屏上大行其道，使普通人有了一个可以展现自身才艺的舞台，并且那些具有出色才艺的人才也会借此被发掘出来。
2群众文化所具有的文化价值
2.1群众文化以及主导文化主导文化对社会的发展进步意义重大，身为基础文化的群众文化与主导文化有着千丝万缕的联系。对主导文化以及群众文化进行有机结合，对社会主义核心价值体系的中心地位进行巩固，最终实现社会的健康稳定发展是当前工作的重中之重。参与人数众多、形式内容多样是群众文化的一个显著特征，在轻松愉悦的环境之中，人们的压力能够得到释放，身心能够得以舒缓。因此，应该重视对群众文化所具有的特点进行运用来搭建主导文化的交流平台，对群众思想以主导文化的价值观念进行武装，使主导文化所具有的引导作用得以发挥出来。
2.2群众文化以及精英文化在进行文化建设工作时，要对群众文化以及精英文化加以明确的区分，群众文化以及精英文化的建设分别具有普及性及提高性。作为所有文化的根源，群众文化既是精英文化的基础也是对精英文化进行提升的源头动力。具备较强的层次感以及较高的文化程度是精英文化的主要特征。互相促进是精英文化与群众文化所具有的内在联系。群众文化、精英文化针对的对象分别为普通大众以及少数知识分子。它们二者具有不同的主体以及内容。对待这两种文化的心态应该有所差异，群众文化是精英文化得以发展的前提条件。因此，在对精英文化开展指导工作时应该注重对群众文化的精华内容进行吸纳，把群众文化、精英文化二者之间的关系处理好，对群众文化所具有的优势要加以充分展现。
2.3群众文化以及文化产业文化事业以及文化产业共同构成了文化建设的内容。通常情况下，国家对文化事业实行拥有，另外对公益事业进行发展是文化事业的主要内容。相比较而言，文化产业对于经济利益比较重视，它对文化市场所具有的主导作用有所强调。文化产业市场同其他市场相比较，一个最为明显的区别就是它对于人民群众所拥有的文化艺术消费水平有所依凭。经济的高速发展，生活质量的不断改善使得人们具备更强的审美、鉴赏能力，对于文化艺术也投入越来越多的关注，对于文化活动也有了更高要求。身为基础产业的群众文化是所有文化的起点，对群众文化进行优化是扩展文化市场的有效手段。为实现文化产业的全面发展应该重视对基础产业的大力发展。
3结束语
第14篇
一、群众文化及群众文化活动的内涵
群众文化是广泛的概念，其内涵极为丰富。从文化现象方面而言，社会主要由人、自然环境和文化组成，群众文化则是人参与最多的文化种类，它渗透到了人们生活的方方面面。在文化建设方面，群众文化有着不可替代的作用，它代表了中华民族的特色，是社会主义精神文明的重要构成部分，它与精英文化同步，与文化建设产业和民族的民间文化密不可分。所?^群众文化活动主要指的是由当地人民群众自行组织、开展、策划的文化活动，其形式多种多样，其内容也是大众化的和贴近人民生活的。群众文化活动最显著的特点便是其强烈的群众性，事实上它不仅范围广泛，而且传播渠道也十分广泛。笔者做为浙江富阳市文化馆的工作人员之一，通过多年的实践发现群众文化活动不但能够为老百姓提供合适的文化舞台，还能够增进不同地方人们之间的交流。
二、群众文化的社会功能
群众文化的重要内容主要便是群众文化活动，人们需要借助活动的方式来舒缓生活和工作方面的压力，从而能够有更好的精神投入到其他的生活工作中。然而群众文化的社会功能不止这些，其功能还体现在了多个方面。
1、娱乐与交流功能
随着社会的发展和人们生活水平的提升，人们在越来越激烈的社会竞争中变得越来越忙碌，不少人还会利用原本的业余休假时间来学习专业技能，人们相互之间的交流越来越少，群众的娱乐生活变得索然无味。因此群众需要通过充实自身的文化生活来提升百姓幸福指数，多参与群众文化活动便有利于让人们在集体活动中获取更多的快乐，也能够增强相互之间的交流与沟通，比如笔者在组织浙江富阳群众文化活动的时候往往以太极拳、广场舞、乒乓球等活动来充分调动群众在群众活动中的自娱性以及积极能动性。
2、仪式与团结功能
我国是闻名世界的礼仪之邦，一个人从出生到去世都有着相关的礼仪。人类生活中的礼仪也是千变万化的，不同地区的礼仪规矩也有着一定的差异，但是根据相关习俗这些仪式又是必不可少的。群众文化活动能够很好地体现上述的仪式，人们通过参加这些仪式不仅能够丰富自己的人生经历，还能通过仪式参与来提升团队的凝聚力。比如浙江富阳万人排舞大赛激情举办，这些舞蹈活动和仪式的举办不仅能够让富阳当地的人们对于舞蹈有更为深刻的认识，还能够很好地丰富当地群众的精神生活。
3、符号与象征功能
群众文化能够最为直观地反映民族文化和当地风俗，群众文化做为一个城市的标志往往能够很好地体现出一个城市的生活氛围。比如浙江富阳在博物馆、文化馆、图书馆等文化设施建设方面便十分注重，尤其是笔者熟悉的文化馆建设更是如此，通过这些设施的建设能够为浙江富阳在全省乃至全国打造良好的形象，并且结合丰富多彩群众文化活动的开展来充实富阳人的精神活动和生活氛围，最终有效促进浙江富阳的整体发展。
三、群众文化的文化价值
群众文化是文化建设不可或缺的一部分，同样也有着十分重要的文化价值。群众文化的发源、发展、传播都有着显著的地方特色，同时也体现了深厚的文化价值。
1、群众文化与主导文化
主导文化是我国特色社会主义文化的形态，社会的主导文化往往能够支配文化、领导文化并且发挥主导文化的领导作用，群众文化在潜移默化的引导着群众追求积极向上的生活，这不仅能够有效丰富人民群众的业余生活，也能够提升人民群众的精神力量。比如笔者在工作中对于广场舞、暴走、跑步等群体性文化活动的出现便十分重视，在工作期间也多次组织舞蹈类的群众文化活动，从而吸引更多富阳群众的参与，借此对浙江富阳群众文化加以推广，从而能够有效丰富富阳当地群众的精神文化生活，也能够彰显出群众文化活动的文化价值。
2、群众文化和文化产业
群众文化建设中的群众文化和文化产业都是不可或缺的，群众文化建设主要有以营利为主的文化产业建设和以国家公益为主的文化事业建设构成，文化产业的发展需要有文化市场的支撑，而文化市场则主要取决于人民群众对于文化艺术的消费能力与鉴赏能力。在开展浙江富阳群众文化建设的过程中，社会公共设施尤其是公共体育设施的建设是重要的组成部分，为群众提供有效的群众文化活动场所是浙江富阳文化馆的宗旨，它不仅能够繁荣我国文化体育事业，也能够有效提升中华民族整体的素质。
3、群众文化和精英文化
群众文化是以精英文化为基础的，在文化建设过程中要将群众文化和精英文化区分开来，两种文化的建设都有着其普遍特性。精英文化更加注重层次感和针对少数的知识分子，而群众文化则更加注重大众文化和面向普通群众。坚持群众文化的现实和精英文化的理想，群众文化需要由精英文化来引导，从而让群众文化的现实与精英文化的理想有机结合起来，最终满足全社会的不同文化需要和促进社会的整体和谐发展。
第15篇
关键词：大学班级；文化建设；思想政治教育
中图分类号：G647
文献标识码：A
文章编号：1672-0717（2014）05-0054-05
“彰显大学生精神风貌、蕴含大学生行为方式的大学班级文化本质在于文以载道、以文化人。”[1]然而，当前大学班级文化在充分发挥释放自由、渗透主流价值、促进对话交往、提升精神品质等功能的同时，也广泛存在着深度异化的问题。因此，探求大学班级文化建设的思想政治教育价值，追问大学班级文化建设方式是大学班级文化建设的必经之路。
一、大学班级文化建设的内涵及功能
学界对“班级文化”理论的阐释不断深化，诸如，亚文化视角认为，“班级文化是一个班级的大多数成员在学校环境中基于相互交往而产生的生活式样。”[2]文化综合体视角认为，“高校班级文化是经过反复实践而创造的对班级成员的行为模式起导向和约束作用的文化综合体。”[3]虽然学界研究的视角不同，但我们仍然可以从中发现其最基本的内涵，主要包含从社会文化、大学文化、青年文化三个维度对大学班级文化进行剖析。首先，从社会文化维度，大学班级文化在继承、发扬传统文化，传播、借鉴先进外来文化，培育并创新新型文化的同时，将自身与社会文化有机结合，是社会文化发展最为牢固的根基；其次，从大学文化维度，大学文化通过促进、提升班级文化，对大学生的思想观念、价值尺度等产生积极影响，辐射到大学的各个领域，推动班级文化与大学文化的共同发展；最后，从青年文化维度，“青年文化是得到青年基本认同的独特的价值体系、行为规范以及生活方式的总和”[4]。大学班级文化的主体是青年人，它是凝聚青年人的精神纽带，体现着青年人的思维以及对大学班级文化的认同感。虽然不同时期大学班级文化会产生变化，但大学班级文化中始终彰显着青年人特有的气质和精神的价值观。
明确“大学班级文化”的基本内涵是探讨大学班级文化建设功能的重要前提。在此基础上，对大学班级文化建设的问题进行分析则是有效开展大学生思想政治教育的现实要求。大学班级文化建设就是指在社会文化、大学文化、青年文化的浸染和影响下，发挥其释放、渗透、促进、提升等特有功能，并通过扩宽渠道、凝聚共识、联结生活、选择高雅文化，从而实现班级文化主体的认同和内化。
（一）释放自由功能
“班级文化建设的最终目的是为了使每个学生获得自我教育的自觉意识与能力”[5]。释放自由功能是指在班级文化建设中，将班级学生追求内心自由、生命自由，成为实现理想、促进班级学生全面发展的真实要义，并让班级文化成为学生陶冶、锻炼、反省、培养的精神摇篮。大学班级文化为学生绽放自由、释放生命的原始能量提供一个自由的生态环境。“文化上的每一个进步，都是迈向自由的一步。”[6]大学班级文化建设释放自由的功能主要是通过营造宽松环境、搭建实践平台等方面不断发挥作用。释放班级学生自由主要体现为两个优势：其一，激发班级文化主体的创新能力。自由使创造绵延，班级学生按照新的方式对原有的信息进行重新组合和联想，从而形成独有的个性特征，进而成为具有创新个性的班级主体。其二，唤醒班级文化主体的自我意识。倡导彰显学生个性、重视学生个人意愿表达的班级目标与正确价值观，使其成为班级学生认同的深层次的行为准则，唤醒班级学生的主体意识。
（二）渗透主流价值功能
“高校班级文化建设就是要千方百计、不遗余力地使这些主导文化进入班级，并被班级文化主体认同和内化。”[7]班级文化建设具有把社会主导文化渗透到学生中并被学生吸收、内化的功能。所谓渗透主流价值功能，是指通过班级文化环境、活动等间接的文化形式将正确的价值观进行渗透性引导，潜移默化地帮助学生在吸收、整合、内化的过程中提升其思想品质和素养的功能。一是通过主题渗透。通过理论知识研讨、名师座谈等渠道，将社会主义核心价值体系渗透到教育内容的问题与观点中，引导学生树立正确的价值观；二是通过实践渗透。利用班级文化活动、社会实践等平台，帮助学生灵活运用理论知识引导行动，在行动中渗透知识；三是通过环境渗透。通过硬件环境、制度环境、人文环境以及网络环境的渗透，使其发挥潜在的导向作用。
（三）促进对话交往功能
“大学班级文化的移情、承载和凝聚的功能，会通过各种形式和传播载体，对大学生的精神面貌产生直接或间接的影响。”[3]促进对话交往功能是指利用班级活动、班级网站等载体，以提升班级学生的对话意识与创造对话情境为前提，借助适宜的主题与时机，促进辅导员与学生、学生与学生之间的精神交流与自由对话，并实现班级文化与校园文化、社会文化的相互联系。首先，提升班级学生对话交往意识，创造良好的对话交往情境。辅导员以“激发者”的身份，鼓励学生彰显个性，尊重学生的心灵世界，从帮助与关怀的视角唤起学生对话兴趣。其次，找准对话交往的主题与时机。选择贴近学生生活、具有正确引导性的主题开展班级文化活动，正是激发学生思维与言语能力的重要环节。最后，促进精神交流与自由对话。“对话的深层蕴意就是精神交往，其目的是促进人内心世界的丰盈，实现人心灵的陶冶和充实”[8]。大学班级文化建设就是以人性为出发点，重视学生独立思考与表达思想的能力，通过知识传授、生命领悟、行为规范等方面，激发班级学生心灵碰撞，产生共鸣。
（四）提升精神品质功能
提升精神品质功能是着眼于教育者有意识指导和受教育者潜意识接受，主要以生动有趣、贴近学生生活的教育方式引领学生的价值选择、精神品质和理想追求，促使班级学生追求高层次、高品位的精神生活。“正确的舆论是一种巨大的教育力量，对班级每个成员都有约束、感染、熏陶和激励的作用。”[9]为此，运用好班级文化形态中的提升精神品质功能是开展大学班级文化建设的重要路径。一是培养班级学生的理性自觉，这种独特的理性自觉不仅将学生的生活意义、价值实现与美好生活的普世价值相联系，与校园、社会发展相联系，而且将自己的幸福生活与班级成员的幸福生活相联系；二是培养班级学生追求卓越、优秀的精神动力，帮助班级学生在反思中成长，在成长中建立良好的精神世界；三是培养班级学生审思明辨的能力，引导学生明智地处理社会、班级以及个人事务。
二、大学班级文化建设面临的问题
大学班级文化建设，虽有其独特的优势，但在开展的过程中，依然面临着一定的困境和问题。
（一）在顺应中逃离自由
在当前的大学班级文化建设中，大学管理者遵循着马克思所说的“形成真正集体的前提条件是个人自由，集体不应该成为个人自由的束缚和绊脚石，而应该成为个人自由的重要条件。”然而，在开展大学班级文化建设中，“在顺应中逃离自由”的问题十分突出，究其深层原因就是对“自由”本质内涵的错误解读，以及在追求自由的过程中，行动上发生了偏差。其具体表现为：一是一味地追求物质主义、实用主义。在充满种种利益诱惑的市场社会，存在着在顺应中媚俗的大学班级文化，正如钱理群先生哀叹的“我们在培养极端的利己主义者。”二是将自由等同于绝对自由，也就是无任何限制的自由。在大学班级文化建设中，部分班级学生认为“随心所欲”最重要。然而，“自由和约束是不可分开的统一体，没有绝对的自由，也没有绝对的约束，二者互补互渗。”[10]因此，长期地不能正确地认识自由、理解自由，将导致班级学生认识问题发生偏差、对待事情极端化。
（二）在功利中逃离价值
在开展大学班级文化建设的过程中，大学班级文化异化为犬儒文化，一种顺应主义的文化。受网络媒体错误引导的影响，班级学生在功利中逃离价值的问题表现得最为突出。“辨不清个人理想与他人理想之间的关系，导致个人主义滋长；重视追求物质生活之梦，轻视对精神生活之梦的追求”[11]。究其深层原因，就是对主流价值的错误认知。其具体表现为：一是功利主义成为衡量价值的唯一标准，使学生往往从自身利益出发，很少关注集体利益。学生在参与活动之前首先考虑的是能否对自己的专业能力、人文素养有帮助，自己的投入与回报是否成正比。“较强的目的性导致部分同学对自己目标以外的其它事情不闻不问，认为参加活动会浪费自己的时间，因而拒绝参与班级活动”[12]。二是功利主义使班级文化建设活动形式化。学生认为班级开展班级文化活动完全是在做表面功夫，追求形式。三是功利主义使价值取向个人化。学生一味地追求显性的、即时的效益，并不考虑对自己长远的影响。因此，学生在功利中逃离价值问题将直接影响大学班级文化建设的有效开展。
（三）在形式中逃离对话交往
班级文化活动是开展大学班级文化建设最直接、最有效的表现形式。但目前大学班级文化建设中存在着班级文化活动形式化的问题。其主要表现在：一是缺乏深入、持续性。班级活动只是停留在“活动”表面，沉醉于只有概念没有多少实际内涵的“空中楼阁”式的班级文化，把大学生的真实生命丢得干干净净，脱离了学生真实的“生活世界”[13]；二是缺乏创新性。班级文化活动主要以传统的娱乐形式开展，未能实现开展活动的真正意义，“并未为人们提供一种充分体现尊严和生命价值的理念信仰，使之成为生命意义新的荫庇所。”[14]而且，开展的活动过于重视数量而缺少对质量的关注，导致学生在思想上、行动上的倦怠，以及对班级的集体荣誉感削弱。“对待班级文化建设，不能只停留在一般性的号召上，也不应‘大呼隆’运动式地开展，必须重在发挥学生的主体作用，给学生一个思维创新的空间，一个实践的舞台”[15]。因此，班级文化活动是否具有持续性、创新性、主导性将会影响开展的大学班级文化建设的功能发挥。
（四）在追求外在时尚中丧失精神品味
“人的精神品味是对人的内在精神世界的开掘，是人的全面发展的重要支柱。”[1]从当前大学班级文化建设来看，班级学生存在着在追求时尚中丧失精神品味的问题。一是班级学生主体选择具有盲目性，素质具有差异性，认识具有封闭性；二是功利化问题日趋严重，对思想政治教育定位存在偏差。其具体表现为：首先，盲目追求时尚。班级学生呼吁举行以时髦的节目、话语为主题的班级活动，但在活动中却“忽视精神、情感、态度、价值观念在班级塑造中独特的地位，并没有将行为、物质、制度、精神等层面的班级文化深层融合”[16]。其次，缺乏精神自律。在行动中，大学生往往处于“以物的依赖性为基础的人的独立性”的阶段，他们的精神生活并没有因为物质生活的满足而自动地获得相应的补充。因此，在追求时髦中丧失精神品味将直接影响班级文化建设价值的体现。
三、大学班级文化建设的现实路径
开展大学班级文化建设首先是要在保证学生与教师有一个正确定位的前提下，积极扩宽教育渠道，搭建实践平台，促进学生全面发展和健康成才，这样才能切实增强大学班级文化建设的实效性。
（一）扩宽渠道，让大学生思想自由释放
大学生思想自由释放将直接影响着大学班级文化建设的整体定位与实施效果。因此，在原有的思想政治教育基础上扩宽班级文化建设的渠道，释放大学生思想自由是开展大学班级文化建设的重要环节。首先，扩宽教育渠道。通过利用主题研讨的形式，以“国家梦・社会梦・我的梦”为主要内容，结合思想政治理论课、社会热点进行每周固定的研究讨论，以增强学生的理想信念、道德修养教育；其次，扩宽宣传渠道。通过利用班级宣传栏、海报、编排话剧等喜闻乐见的方式将正确的思想传递给学生，进行潜移默化的教育。最后，扩宽网络渠道。“调查显示，新媒体成为大学生获取信息、了解社会的重要渠道和方式。”[17]由此可见，网络渠道成为大学生最典型、最重要的教育途径，并起到促进教育渠道、宣传渠道的作用。网络渠道主要通过利用班级网站设立“班级文化建设，从我做起”为主题的讨论专栏，为班级学生创造沟通、交流、相互学习的机会，并建立专栏维护、监督小组，以保证讨论专栏的持续性、话题的准确性以及班级成员的参与性。
（二）凝聚共识，在尊重价值取向多元化的基础上，回归社会主流价值
“文化多元化使整个社会不再有至高无上的文化权威，人们的道德行为也失去了解释标准，造成了价值选择的迷茫、价值尺度的失衡，大学生也只能跟着感觉走”[18]。因此，如何在文化多元化的基础上，回归社会主流价值至关重要。“寻找主流价值取向归位的途径和方法，要在充分认识大学生价值取向多样性、差异性和超前性的基础上，侧重大学生价值取向本身合理性的增强及其与社会主导价值取向的整合。”[1]从班级这一独特的基本组织出发，凝聚班级学生思想共识，回归社会的主流价值是社会、国家发展的重要路径。凝聚班级学生思想共识的内容主要包括三个方面：一是要将幸福观教育与日常情感熏陶相结合。在日常管理中将正确幸福观传递给班级学生，解决班级学生实际问题。其二是要将人文精神、科学精神教育与推进生涯规划与发展的针对性活动相结合。班级组织“职业生涯规划分析会、就业技能培训会”等，针对不同阶段，对学生进行正确的引导。三是要将培养批判能力与案例分析活动相结合。“在班级文化建设中，同样须经历日常生活世界的批判与重建”[19]。班级文化建设亦是如此，班级学生更应具有批判能力，班级举办案例分析活动，对社会的话题、行为进行分析，培养学生的选择、判断能力，并不断增强学生做人做事的自治能力与自律精神。
（三）联结生活，让大学生有交往对话空间
大学生有交流对话空间是推动大学班级文化建设的核心要素，要从联结学生实际生活出发，拓展主题教育空间，提升大学生交往对话能力。班级是“组织动员大学生围绕教育主题开展教育活动，形成的以依托空间为基础的特定社会场域”[20]。由于创设地点、发展形态不同，班级将拓展班内与班外主题教育空间。首先，班内主题教育空间。班级组建班级文化建设研讨组，对班级文化建设的发展、特点、趋势进行探讨与分析，增强班级存在感。其次，班外主题教育空间，以“班级梦，志愿行”为主题，开展“三化”志愿服务活动。基地化。班级在偏远山区学校成立志愿服务基地，帮助贫困学生实现学习梦；团队化。走进社区建立班级志愿服务站，让学生在行动中回馈社会；常态化。以内在建设和外在宣传两种途径打造班级志愿服务文化。通过建立志愿服务制度，结合班歌、班训等文化要素，吸引更多的班级学生参与到志愿服务中；同时以内部建设为核心，班级将志愿服务时刻体现在日常学习与生活中，组建班级一帮一互助小组，实现班级学生共同成长。
（四）选择高雅文化，提升大学生精神品味
精神品味凝聚了文化创造的智慧和理想，内涵着人本质的全部意义，将对人的情感、价值取向、思维方式产生巨大的影响。因此，大学班级文化建设应将提升大学生精神品味作为核心，全面促进大学生成长成才。首先，要引导班级学生选择具有道德感、使命感、责任感的高雅内容，“以理想信念教育为核心，深入进行正确价值观教育，确立的坚定信仰”[21]，让社会主义核心价值融入班级文化建设，提升大学生的人文素养和树立正确的价值观。其次，班级文化建设要注重对大学生精神品质的培养。大学生是班级文化建设的主体，因此开展班级文化建设，先要了解和培养大学生的精神需要，了解他们的兴趣与追求，进入他们的精神世界，使其个性联结关系，联结世界，以提升大学生个人的精神品质。最后，要引导班级学生选择社会价值与个人价值相结合的高雅内容，使学生在社会实践过程中发挥个人创造性的同时，不盲目地追求“自我利益”，应拒绝现世社会的各种诱惑，不能失去自己的灵魂而沦为现实的附庸，从而在帮助学生处理好社会价值与个人价值的关系的基础上，提升大学生的精神品味。
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