發布時間：2022-03-15 21:39:55
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的工業設計論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
工業設計自身就是某種文化的產物，具有特殊的時代性征，它表現出時間、地域及民眾差異的物質文化高低及大眾的思想形式和生產方法。它提倡設計者去創造人們全新的生活，全新的自然環境，以提升大家的生活水平，達到大眾的需要，并且擁有一定的作用性，“商品因為有用而有魅力”。當代商品都是通過設計產生的。商品的審美功效通常是功效美、形式美、藝術性的總體呈現，總體上向人們傳達2種信息，一是知識即理性信息，另一種是感性信息。從技術美學方面來講，優秀的工業設計第一應當為使用者提供最完美的問題處理方法，商品造型設計恰恰是以這點為根本，結合了技術、材質、工藝等帶來了一種完整的關系。工業設計是將形態，比如形狀構造、顏色、修飾質感等傳達給人的審美感官，進而滿足人們的某些審美需求。
2工業設計的藝術審美
工業設計是重要的藝術表現方式，在具備實用功效的基礎上，在審美效能上也具有別的藝術表現方式無法代替的特色位置。比如在我們身旁，在生活中，人們都享受著工業設計的成效，小的如精巧的打火機，家里的沙發，大的如宇宙飛船，工業設計到處存在。工業設計已變為人們平日生活中不可割舍的構成，工業設計的審美觀念正默默地改變著人們。工業設計的商品通常可以在大家最想不到的時刻，帶給人們特殊的喜悅，讓人們在平常的工業商品中發現美的存在。
3工業設計的審美
審美指的是在特定時刻、社會大眾及地域自然環境中形成的對美的基礎認知及想法，和在此指引下的審美思想、樂趣、心理特性等。審美看法與社會上別的思想觀念相同，受到社會生產發展水平高度的影響，與此同時它又對人類社會的整體思想產生影響。設計審美是科技人文理性意義延伸以及社會生活文化價值轉換而生成的現實化的當代審美范疇，是基于信息時代社會分層與文化多元的必然價值。它從美學的角度認識設計、理解設計，它研究的對象包括設計的所有領域，從設計作品到設計過程、設計方法，設計作品的使用、消費，從設計計劃、構想到設計的文化品位、藝術形式、風格。從廣義來講，設計是一種構思與計劃，是通過一定的手段成為視覺化的形態和形狀。因此這兩個認識相互統一才能最大限度地呈現設計內涵及外表形狀。將想法創意“可視化”，變成能夠看，可以摸的實際東西的過程中，要求滲透設計和審美元素。設計過程中要從構造美感、技藝性、效能性、時代性等方面來研討構想、創造。
3.1功能美
商品是由功效與造型2個基本點組成的，當代設計商品以能否具有功效為核心目標，其美的展現一定是以該商品的有用性為前提，在不影響應用功效的基礎上呈現，而不是不考慮實際效果，無端附加和拼接。功效是種整體定義，他的表現實質上是組成整體的各個部件一起發揮作用的效果，只有各個結構間具備和諧美，整體的魅力才能完全呈現。
3.2形式美感
所有設計中，無論哪種視覺傳遞內容都和形式密切相關。缺少形式上的規劃，就無法實現傳達，而充實富足的設計內容能使形式更加多樣。同樣的設計觀念，由于形式要素的差異，在視覺傳遞效果上，會產生大相徑庭的藝術魅力。例如工藝作品，其材質及構成都要借助形式來凸顯，通過一定的線條、顏色、形態、聲音等作品外表，能夠直觀感覺物質特性所構架的總體。商品在形式上的規劃，能夠在一定程度上直接影響新商品形式的出現，在簡單的形式審美效果上，并不依靠其它方面。不過要通過形式規劃展現預期的美感，這是相對的，并且比較單純，同時和商品的形式效果、作用、操控手段有著密切的關系，各方面相互配合，形式設計才能展現真正意義的美感。
3.3色彩美感
色彩能夠充分表達商品的感性因素及人文特征，在具有審美效果與修飾效果的同時，也具有標識作用與預示作用。作為首要印象審美的重點，在帶給人們的視覺效果及情感效果上，色彩發揮著重要作用。塑造模型影響著工藝外表的設計，而色彩就如同設計作品的美麗外衣，將造型和色彩完美融合到一起，能夠體現這一作品所要展現的狀態價值，或者打造一個具有區分作用的標識，接著通過眼睛傳達給觀眾。就此而言，作為事物傳達其內涵的手段，色彩同樣也承載著事物的感性特征。目前社會中分工明確并且呈現多樣性，色彩的標識作用也尤為顯著，如白的急救車、綠的郵政車、紅的救火車，其標識意義高于民族、文化層次，這恰是色彩自身的吸引力，色彩在此處具有無聲勝有聲的效果，可以于剎那間將事物自身不能展現的內容傳遞給觀眾。
3.4材質感
大眾對材質有感知心理，然而質感自身就是藝術的呈現。假如商品的空間構造是令人感動的，那么運用優良的材料和顏色能夠使商品設計通過最簡單的表現形式達到藝術性。材質的感官原理是利用其表面特點帶給人們視覺、觸覺感想和心理想象，這些特點具有象征性。不一樣的材料帶給人們不一樣的觀感，比如鑄鐵、陶瓷釉面帶給人的觀感是由冷到偏冷，然而啞光塑料、木頭、毛毯則是由偏暖到暖。再比如，冷感材料及暗啞表層的配合給人男性化的感想，暖性材料與高光表層配合則是女性化。不一樣的構造特點也會帶給人們不一樣的商品印象，比如鋒利的片狀及線性形狀讓人們覺得具有冷感。利用恰當的造型材料可以提升感性、浪漫，使商品與人們有更強的互動性。在選擇材質時，不但要考慮材質的強度、是否耐磨等，還有將材質和人們的感知作為重要條件。工業設計者一定要知道各種材質的性能特點，對材料質地、紋理和形狀構造等方面的聯系深入剖析，合理運用，以適應商品設計的需求。
4可持續性設計與個性設計的新平衡
安全、營養、無公害的綠色類食品將成為居民的首選食品，家電行業中綠色家電將利用新能源或新技術。綠色包裝指的是對環境無害，能循環再用或再生利用的包裝。這些表明可持續設計理念對各行各業的影響不但是巨大的，也是深遠而長久的。對設計師而言，時刻都要有可持續設計的意識，不能應用毒性材質和在提純或生產中對自然造成損害的材質，例如德國西門子集團研發的碳氫化合物制冷成果成為“綠色制冷”的經典。
5工業設計審美趨勢
獨立學院工業設計專業人才培養目標為應用型人才，具體可以概述為：擁護黨的基本路線，適應地方經濟建設和社會需要的德、智、體、美全面發展的生產、建設、管理、服務第一線需要的，比較系統地掌握工業設計的基礎理論、基本知識，掌握本專業必需的基本技能，具備創新能力、敏銳的藝術感悟力、嚴謹的分析能力、熟練的設計表現能力等核心技術能力，可從事工業產品研發與造型設計、室內外環境與設施設計、產品包裝與廣告設計、展示設計等方面工作，具備良好職業道德，具有創新意識和較強實踐能力的高素質技術應用型人才。
二、獨立學院工業設計專業課程體系創新
在課程體系構建中，將課程分為必修課和選修課兩種形式，必修課由通識教育課、專業基礎課、專業主干課三個課程平臺構成。選修課由多個與設計知識、技能相關的專業任選課程群構成，包括學科選修課程、跨學科選修課程等，具體創新內容有以下幾方面：
1.根據學校所在地區的人才需求和專業能力需求來培養專業能力，開設相對應的專業方向課程，使教學設計以人為本，充分強調學生的個性化培養和發展。按照設計學大方向可開設產品造型設計方向、視覺傳達設計方向、環境藝術設計方向、數字媒體設計方向等；也可以只針對工業設計專業進行細化，分別設為汽車造型設計方向、機械類產品設計方向、家具設計方向等，從而培養能夠根據市場需求，與工程師溝通，進行產品的創新性設計，具有工程素質、造型能力、市場意識三者協調統一的工業設計人才。
2.整合課程體系，立足學以致用，加強實踐訓練，重視培養學生創新精神和實踐能力。重新構建工業設計專業課程體系，增加實踐分量。根據本專業課程特點，在教學過程中可以設計如下專業實踐教學模塊：機械類課程設計與實訓、計算機輔助設計實訓、實物模型制作、設計競賽、畢業實習等模塊。
3.豐富選修課程，擴大專業選修課范圍，幫助學生拓寬視野，可以開設“設計管理”“公共設施設計”“家具設計”“室內設計”“視覺傳達設計”“模具設計”“產品攝影”“產品營銷學”等選修課。
4.增設創新實踐學分模塊，鼓勵學生利用開發第二課堂、參加社會實踐、參與大學生競賽、職業證書考取、創新團隊訓練等多種形式的課外活動。這對于培養學生創新意識和創新能力將起到推動作用。
5.建立以能力為導向的“形成性”考核模式，學生通過經典設計案例研討發言、市場調查報告分析講解、個人設計方案演示講解、產品實物模型制作、課程設計、課程論文、創新能力加分等多種形式形成綜合成績，比較準確地反映了學生學習情況。
三、獨立學院工業設計專業教學手段和方法創新
科學技術的飛速發展，信息時代多樣化的媒體和無所不在的網絡成為我們課堂教學手段的主體，利用多媒體和網絡資源不但增強了學生的學習興趣，也使學生自主體驗和感受到知識的重要性。因此在教學過程中，設計專業大部分課程都應采用多媒體授課，其中專業基礎課大多采用啟發式教學、案例教學、現場演示、實例講解等教學方法，專業課大多采用問題式教學、案例教學、動手制作等教學方法。除此之外教師還應將真實設計比賽和科研項目帶入課堂，通過科研方法向教學方法的滲透、科研成果向教學成果的及時轉化、科研團隊向教學團隊的和諧共生、科研平臺與教學平臺的互補共用等路徑，實現教學和科研的有機結合，這樣可以讓學生更好地接受課程內容，并將理論與實踐相結合。同時既拓寬了學生的知識面，又培養了學生的學習能力和創造能力。
四、獨立學院工業設計專業培養機制創新
建立一支具有豐富實踐經驗和教學能力的、工程型的、專兼結合的專業教學團隊是深化教學改革、創新人才培養模式的關鍵。人才培養模式創新要求教師既要具備扎實的理論知識和較高的教學水平，又要具有很強的專業實踐能力和豐富的實踐經驗。學校應重視教師隊伍的建設，構建合理的工程型專業教學團隊。工業設計專業還可以采用導師制和工作室制，這種教學體制的優勢在于教師對學生素質的全方位培養，使學生的學習有相當的深度和廣度；學習的方式是以導師課題或工作室工作內容為中心，輔以相關的講座。靈活多樣的實踐教學內容進一步滿足了應用型人才培養的需要。
五、獨立學院工業設計專業教學培養過程創新
為了適合社會需要，應該加強學生實踐能力的培養，這就要求我們在教學過程中將傳統的“知識傳授型”向“能力培養型”轉變。工業設計專業可以采用工學結合“3+1”的人才培養模式，前三年在校內進行課程教學、實驗實訓教學及生產性實訓等，最后一年到企業頂崗實習并完成畢業設計。該模式根據理論與實踐相結合的原則，充分利用和企業合作辦學的優勢，根據校內教學條件和實訓基地的師資條件以及生產狀況，統籌安排教學實施計劃，把學生在校學習的四年時間劃分為“3”和“1”兩個階段。
六、結語
1.1軸承套圈生產車間相互關聯考慮因素
軸承加工是比較專業化的大批量生產，產品流程的運輸占有很大比重。在整個配套車間的布局安排上以及車間內部各工序之間的產品走向都要合理布局，巧安排，才能減少成品搬運次數和縮短產品的搬運路程。達到降低成本，減少人力物力的浪費，縮短運轉周期，增加效益。從專業軸承套圈生產環節上，車間布局依次為軸承套圈鍛造車間（如外包可以不設）、軸承套圈車工車間、熱處理車間、軸承套圈磨加工車間。除了依次之間距離最短外，還應注意一個車間的提交和下一個車間的投料對接距離（最短）細節。舉例，如兩個車間并排放置，車工投料安排在車間的左下，車工提交則要安排在車間的右上，熱處理的投料則要安排在左上，去銜接車工的提交。
1.2軸承配套件生產車間布局考慮因素
配套件生產車間工藝與軸承套圈工藝完全不同，可以說是獨立的生產單位，因此布局的相聯性不大。但作為軸承工業設計來說，它關注的重點不是相互關系。對其考慮重點應為進料道路和場地的寬敞。保持器車間壓力機多，沖壓件用的板材重而寬。滾動體用的冷拉鋼重而長。如果車間位置的進料道路曲折而窄的話，不利于大長車的駛入。
2工藝設計中設備動力線鋪設方式考慮因素
2.1設備動力線地埋方式
設備動力線鋪設一般為地埋方式，用鋼管預埋于地下，然后將動力線穿到設備處，統稱地管線。這種方式，有它的優點，車間設備安裝齊備后，外觀整齊化一。缺點是年久失修，地管線容易報廢。特別是鋼管預埋地下防銹處理不當或者管線露頭處防水不好，很容易使電線漏電放炮而報廢。另外預埋的地管線，如果所安設備的接線管位置或者功率發生變大的話，那么會給安裝帶來不便或者作廢。
2.2設備動力線架空方式
動力線采用支架架空到設備的方式稱為架空方式，這種方式靈活，方便，適用中小型設備安裝且工序產品搬運不能使用行車的場所；臨時動力線的鋪設。缺點是車間外觀看起來非常凌亂，不正規。
2.3銅覆鋁封閉式母線架空方式
銅覆鋁封閉式母線架空方式是新型專業化生產常采用的鋪設方式。銅覆鋁封閉式母線由專業廠生產，配合插接箱，用整齊化一的支架，即可實現設備動力線的鏈接。
3磨削液供給方式考慮因素
軸承專業磨削是保證質量的重要手段，在整個加工過程中，磨削占有百分之六十以上的比重。磨削液質量監控是不可缺失的重要環節。磨削液供給分為分散供給和集中系統供給兩種。
3.1分散（單臺）供給
每臺設備配備一個水箱，用水泵將水箱內的磨削液提供給機床磨削。它的優點是靈活，簡便。適用小規模生產。它的缺點是，磨削液的使用周期不易控制。磨削液的溫度隨著磨削量大或者設備開動時間長而發生變化，從而影響產品加工精度的控制。
3.2集中系統供給
用循環系統對單臺設備供給磨削液。適用大規模生產。它的優點磨削液的質量容易保證。而且磨削液的水溫不易發生變化，加工精度易于掌握。它的缺點是：1）設備開動率的要求比較高；2）系統一旦發生故障，將嚴重影響生產的正常進行。因此大循環的備用系統在設計中必須加以考慮。
4設備空間布局考慮因素
在工藝設計中除了遵循工藝流程的原則外，更應最大限度地增加廠房內的空間利用率，進行合理的布局設計，使設備安裝既不能擁擠，又不能浪費寶貴而有限的空間。因此從空間的角度應注意考慮以下幾種因素。
4.1設備安裝空間考慮因素
首先要考慮各種設備操作環境以及必備的空間條件，其次考慮設備安裝就位通道是否具備。以上兩個方面缺一不可，光考慮節省空間，忽略了設備安裝。工藝不能實現設備安裝就是失敗的設計。而光考慮設備安裝順利，將空間全部布滿設備，沒有預留區，特別是在制品區、檢驗區等，完全不可取。總之在遵循工藝流程的原則前提下，去滿足設備安裝條件，然后才是盡可能的縮小設備的安裝區，擴大生產環節其它區域需求。
4.2設備利用空間考慮因素
在設備布局考慮操作空間外，對于需要行車起吊搬運成品的靠墻設備而言，吊車起吊范圍是否能夠到達，是布局設計特別要注意的細節。在此基礎上，工藝設計才是合理的布局。另外行車設計除了遵循行車設計規范外，細節上也應該盡量擴大行車運行范圍。例如，有的廠房由于工序要求必須進行隔斷，而每個隔斷間都要有不同噸位吊車。在設計行車擋塊時，不能簡單地只在房間區域內設計單臺擋塊，更應全面考慮，去利用隔壁房間吊車的擋塊。即將相鄰的都有吊車的隔斷墻兩邊各有一個擋塊去掉一個，并把它安放在墻里，兩邊吊車都能利用這個擋塊，既節省材料，又擴大了兩邊吊車運行范圍，從而提高空間的利用率。
5結語
1.1實踐性強
工業設計的一個重要的目標就是通過設計能夠為人們提供一個更為舒適的生活方式，提升人們的生活質量，使得我們的生活更加的自然、環保以及和諧，因此工業設計這項工作還具有很強的實踐性，需要有較強的應用性。
1.2時代感強
應該注意的是，在不同的時代背景之下，工業設計應該有不同的需求。在當前新的形勢之下，工業設計的基本需求就是綠色、節能，由此可見，工業設計還具有較強的時代感。
2工業設計的發展現狀
在工業革命之后，工業設計行業迅速發展起來，但是從總體上來看，我國的工業設計歷史較短，發展的速度相對比較緩慢。近幾年來，隨著我國社會主義市場經濟的發展，我國很多企業面臨經濟方面的糾紛也越來越多，這就使得一些企業開始意識到工業設計的重要意義，將更多的注意力轉移到了工業設計當中。并且這些企業在工業設計中也確實投入了大量的財力和人力資源，他們希望能夠通過優化工業設計來提升企業自身的核心競爭力。
3機械設計制造技術的發展情況
機械設計制造技術包括了很多的步驟和環節，例如：產品的設計以及產品的制造等，此外還涉及到了產品的售后服務等環節。我國的機械設計制造基礎相對比較薄弱，同西方發達國家相比較還存在較大的差距，主要表現為當前我國主要依靠引進國外的先進技術來實現發展，自主創新能力不高，這也限制了我國機械設計制造技術的發展與進步。此外，雖然我國的勞動力資源豐富，但是在投入的資金方面還不夠充足，這也在一定的程度上造成了機械設計制造行業發展緩慢。我國工業產品的質量雖然在最近幾年得到了一定的提升，但是在工業產品的使用性能方面還存在一定的不足，在產品外觀的設計上還有所欠缺。
4工業設計以及機械設計制造技術的應用
工業設計同機械設計制造技術有各自不同的特征，如果能夠將這二者有機的結合在一起，那么就可以極大的提高企業的競爭力，提高企業的經濟效益。但是從當前的實際情況來看，我國很多的小型企業在生產的技術以及生產的資金投入等方面還受到了一定的限制，這樣就使得他們在機械的設計和制造技術上難以取得突破，技術水平相對比較落后，為企業的工業設計帶來了難度。所以在機械設計制造技術的應用過程中，政府的相關部門需要充分的發揮好宏觀調控的作用，對市場經濟進行合理的、適當的調節，從而更好的引導工業企業朝著節能以及環保的方向發展。此外還可以對中小企業給予一定財政方面的支持，鼓勵他們轉變傳統的設計理念。
5結語
美國的麻省理工學院，加拿大的西蒙非莎大學，瑞典于默奧大學，國內的清華大學、浙江大學和廣州美術學院等高校都在開展交互式產品設計的教育，有的還設立交互設計專業或者研究方向。當然國內有工業設計專業的高校不少，但是交互設計多數集中在計算機的專業領域，這可能與人機交互最早出現在計算機領域有關。從人機交互到界面設計再到交互設計，交互設計在工業設計中的應用和研究慢慢地興起。隨著產品越來越智能信息化，交互設計的興起，軟件芯片開始成為產品的主導地位，伴隨軟件作為產品成為用戶體驗的一部分，工業設計師無法再設計出獨立于軟件使用而可以體驗的硬件產品。按下硬件上的一個按鈕會引發屏幕顯示出圖像，軟件設計和硬件設計之間缺乏緊密結合的話，用戶體驗會受到挫折。其次，現在對設計師技能的要求已經超越了僅僅對外觀的設計。許多工業設計公司所面對的挑戰不再是科技能做什么，而是科技應該做什么。設計師的創造能力擴展到對一些概念進行全新定義的更具戰略性角色上面，包括定義這些新產品類型應該是什么樣，和預想人們如何使用它們，這種思想或者行為遠遠在工業設計的理論范疇。
二
從社會的行業上看，目前很多公司在招聘交互設計，需求量相當大，而且從事交互設計工作的人員多數是有工業設計教育背景。有些大型企業有自己的產品研發中心，他們將工業設計人員分在交互設計部門下面，這些說明了，交互設計對產品有必不可少的作用。從原理上看，工業設計的核心原理和交互設計是重合的，工業設計的很多理想理念和工作方法在交互設計中被采用，尤其是以用戶為中心的方法。廣義上，工業設計師的責任是定義新產品，使用對象和使用環境的相互關系，通過產品創造出更加滿足人們的需求，使生活更加方便。必不可少的工作內容是通過設計產品的形式向使用者傳達產品的功能品質等信息，即為一個產品找到其恰當的表現形式，創造出適用于用戶和目標市場的不同的結構外觀和風格，而交互設計卻剛好是以用戶為中心，做體驗化設計。這幾方面都證明了交互設計的出現和人們對其的重視使得工業設計從明確實實在在產品本身向著虛擬的系統方式轉變。隨著這些轉變，使得工業設計教育教學中也出現與之相對應的教學方式。
三
從現有的工業設計教育方法來看，主要是從人們對產品的需求入手，研究不同人群對現有產品的需求，由工業設計師針對此需求提出多種設計設想，從這些概念中慢慢形成產品原形，制造完成結測試后投入市場成為商品。整個過程是從滿足需求和工程制造的角度進行產品設計。盡管人們使用此產品能夠達到預期的目標和任務，但用戶在此過程中可能遇到的困難或者完成預期效率的高低并沒有得到充分的重視。因此，有必要在此系統方法中導入交互充計的思想方法。交互設計解決問題的核心思路是以產品用戶為中心，對用戶使用產品時所產生的行為進行研究和規劃，交互設計思想的導入使工業設計系統進行相對應的調整和完善。調整后，基于交互設計思想的工業設計系統，不僅研究用戶需要什么樣的產品，如何實現產品的功能，如何低成本高效率的制造出產品，更關注用戶如何更加方便地使用這些產品，得到更好的體驗。交互設計思想在工業設計的領域不斷深入，其應用不僅在計算機相關的產品領域，交互設計并不只是設計活動中的一個過程，也并不只是關注軟件界面設計和網頁設計，交互設計的思想、原則和方法應貫穿在整個工業設計過程之中。為了解決目前人與產品這間在交互方面存在的問題，是為了人與物之間的協調與和諧。基于交互設計思想的工業設計系統，優化了產品設計部門的人員構成，提出工業設計師，交互設計師與其他設計人員協作共同完成，這為工業設計研發提供了一條新的思路，使產品在投入市后成功率更高，人們也相對應的得到更好的產品用戶體驗。同傳統設計教育的重技巧、經驗傳授，重感性直覺與靈感產生的培養訓練有所不同，現代工業設計教育更加重視知識的背景、創意過程、思維方式、運用方法，以及培養學生的創造能力和研究能力。
四
學生課堂學習、實訓技能的提高都是直接對知識的獲取和加工，屬于認知活動。認知活動的意義在于學生作為認知主體在這個過程中不斷的拓展自己的知識范圍，積累經驗，建構自身的知識體系。在認知活動進行的同時，元認知活動對學習過程和學習心態和體驗有著重要的影響。對于剛剛成人的高校學生，離開了家庭的束縛，擺脫了高考的壓力，高校的學習平臺更為自由和多元化，學生處處面臨選擇和自我調整。在學習的時候也會下意識地思考自己對所學內容的理解程度，這個學科是否值得去學，遇到問題的時候甚至對自身的學習有所懷疑。如果學生能夠在學習的過程中對自己學習的理解或者掌控的程度有一定的感受，或者是有認識這個過程的意識，有目的地調整學習策略，將元認知知識、體驗和調整三者的作用發揮出來，對設計教學效果能夠起到很大的推動作用。在此基礎上，教師的教學安排可以從元認知的角度入手，創建一些特殊情景，引導學生主動調控自己的學習過程。
二、設計競賽參與過程中元認知的作用
學生參加設計比賽，首先要面臨一個合作問題。教師組織學生參賽之前需要評估學生是否具備完成該競賽的能力，是以個體完成還是以小組、團隊的方式協同完成。參與比賽的過程中，從創意，到對產品進行功能分析、創意表達、外觀設計、材料選擇和色彩設計，這個過程能將工業設計各個知識融會貫通，全面提升學生的專業技能。學生參與設計競賽的過程是學生綜合設計能力提高的過程，包括專業學習能力、基礎設計能力和設計創新能力三大部分，學生調用平時所學參與創造性活動，主動性和自主性比較強，更能反映出元認知方面的問題，教師借助這個機會，可以有計劃有方法地引導學生調整元認知策略。在參與設計比賽的過程中，認知活動的對象是對設計競賽主題的分析和理解，以及與主題相關的知識，而元認知活動的對象是學生認知過程的本身。元認知活動對學生參與設計競賽過程的認知活動進行監督和調節，隨時修改計劃和策略，使得比賽項目順利進行下去。元認知的實質是“個體對正在進行的認知活動的調節”。換個角度來理解，元認知并不是知識體系，它是思維的活動，對認知活動的認識和調節。這種調節活動通過對個體認知的監測和控制兩種基本途徑實現。在參與比賽的過程中，對認知的監測指學生對自己的設計、已有的知識和設計思路中的問題和掌握程度的了解和評價；對認知的控制指學生對設計比賽項目活動作出調整的過程。參與設計競賽為教學提供了一個較為集中的元認知情境。參賽團隊成員之間一起分析比賽，指定計劃，選定設計主題，討論設計方案都是在建設元認知情境。而教師要認識到這是一個元認知的情境，從而引導學生了解他們自己在認知方面的特點。教學的關鍵是學生對自身元認知的控制。學生參加設計比賽是一個完整的過程，“以賽促教”的意義就在于教師借助比賽項目的平臺，在學生主動參與的積極狀態中，發現學生的元認知特點，調整各個科目的教學方式，達到以賽促教的目的。
三、創新舉措
（一）創建以設計比賽為主題的Workshop，引導學生提高自己元認知水平
元認知教學環境是以“學生為中心”的一種環境，學生的學習態度、知識、技能和學習的方法都在這個環境中展現。在這樣的教學環境中，教師的任務并不只是“授業”，而是將觀察和注意力放在發現學生面對學習內容的看法和思路，從而提供給學生一個平臺或方向，讓他們能夠繼續思考，調整他們對自己學習內容方法的看法，也就是元認知策略。可以從觀察、提問、談話、針對性問題的解答或者分析學生解決問題過程中獲得學生的元認知方式和存在的問題。解決問題的關鍵在于促使學生有較為明確的對自己學習過程的監控和調節能力，在對自身認知過程清晰意識的基礎上，促使學生運用元認知去發展他們自己的知識結構。在元認知教學情境下，學生逐步完善這一過程。學生明白自己的認知特點和學習需求才能有效地提高學習效率，建構主義認為學習的過程是學生自己知識體系結構化和充實化的過程，所有的知識都是主體自己的認識活動的結果，通過自己的經驗來構造自己的理解，學習是由學生自己建構知識的過程。將設計比賽作為一個小型的Workshop教學方式特點是借助設計比賽的綜合性和針對性，以具體的設計案例提供反映真實活動的學習環境。在這樣的實踐環境下，學生會暴露一些理論知識與實踐對接所產生的問題；學生在合作過程中還會產生對知識處理方式的異同，還會發生由于學習態度不同而造成的沖突等等問題，教師可以從這些問題入手，來發現學生在元認知方面存在的問題，進行靈活教學，并引導學生在情境學中逐漸提高自己的元認知能力。“問題”和“情境”是學生自身知識建構過程中比較基礎的兩個方面。教師創設一種情景讓學生發現問題，明確學習需求，產生學習內驅力。教學關鍵就是這個“問題”，必須是學生自己學習中產生的，足夠引起學生好奇心和探究心理。以設計比賽為主題的Workshop創設了一種元認知學習情境，學生在參與的過程中會發現自己的不足，這樣才能帶著問題去學習。這時學生成了教學的主體，“教”與“學”這個天平才得以平衡，教學效果要大于直接傳授。
（二）遵循體驗性原則，引導學生了解自己的認知方式
元認知體驗是在認知活動中產生的一種情緒和各感官的體驗，它可以發生在認知過程的任何一個瞬間或者持續整個認知過程，元認知體驗可以影響元認知知識。弗拉維爾認為，元認知體驗思維活動水平較高的情況下更容易產生。在參加設計比賽的過程中包含著解決問題、知識調用、創造發明等過程，學生在競賽積極的氛圍中不斷嘗試和運用自己的知識，此刻的元認知體驗要比平時作業當中的強烈，這種強烈的體驗可以促進學生不斷調整自己的元認知策略。在參賽的過程中，學生可能會遇到設計方案、制圖技術、設計思維以及與人合作方面的各種問題，會產生一些消極、焦躁的情緒。這些負面情緒的正面意義則是暗示一部分學生在元認知方面存在的問題，同時也說明他們現有的認知方式不適用，需要創新，突破自己的思維局限，進一步思考。教師如果意識到元認知這一層面，可以采用問題引導的方式，把產生這種情緒的原因分析拋給學生，引導他們探索自身認知方式的問題，是基于元認知體驗的一種教學方式。此刻，元認知體驗影響著個體的元認知知識，對個體的認知起到調整的作用，并且刺激認知或元認知策略的產生。
（三）組織學生做階段性總結和評價，創建合理的評估和反饋
以往的階段性總結和評價多數是針對知識和技能展開，比如學生通過參與設計比賽學到了什么知識，哪些與專業相關的技能得到提高等等。只對文化知識的掌握和運用進行評價而不重視元認知知識的提高，在學生元認知能力的發展方面是不利的。那么，在元認知的基礎上展開的評價更注重提供反饋的機會。也就是說，評價將成為反饋信息的來源，實現有效調整教學的目的。在參與比賽的分析、討論環節，草圖、方案的評估過程以及最后的設計表達中，教師要留心觀察學生的思維，將元認知方面的觀察結果反饋給學生。在知識調用和發展元認知調節的過程中，將逐步建立起完善的自我評價能力。
四、小結
在目前的支護條件下，試圖用支護手段阻止圍巖松動是不可能的。而支護的作用在于限制圍巖松動圈形成過程中碎脹力所造成的有害變形，因此，該圍巖松動圈是一個反映圍巖穩定性的綜合指標。我們將圍巖中產生的這種松弛破碎帶定義為圍巖松動圈。深井軟巖巷道具有壓力大、來壓快、變形持續時間長，易風化、遇水膨脹且自身承載能力低等特點，本文支護設計能很好的適應這些特點，有效保證巷道的安全，不僅縮短了工期，而且降低的經濟成本。當巷道開掘后原巖應力受到破壞，圍巖應力重新分布，由三向應力狀態變為雙向應力狀態，并在巷道周圍產生應力集中。當圍巖應力δ小于R時，圍巖彈性變形狀態，圍巖只發生變形而不破壞。當δ大于R時，圍巖就會產生破裂松動，并中巷道周邊向深部發展。直到δ等于R時，圍巖處于極限平衡狀態，破壞停止發展，至此形成的圍巖破裂松動區即稱之為圍巖松動圈.
（1）錨桿支護不但能及時支護圍巖，防止松動圈的擴大，而且一定程度的提高錨固區巖體的強度、彈性模量、粘聚力和內摩擦角等力學參數，并給圍巖施加一定的壓力，改善圍巖應力狀態，提高圍巖自身承載能力，很好的適應圍巖壓力大、來壓快的特點。
（2）巷道開挖以后，原有的天然應力狀態被破壞，圍巖中應力重新分布，切向應力增大的同時，徑向應力減小，并在不同處達到極限。這種變化促使圍巖向巷道空間變形，圍巖本身的裂隙發生擴容和擴展，力學性質不斷惡化。在圍巖壓力作用下，切向應力在硐壁附近發生高應力集中，致使這一區域巖層屈服而進入塑性狀態，進入塑性狀態的圍巖成為塑性區。塑性區的出現，使應力集中區從巖壁向縱深偏移，當應力集中的強度超過圍巖屈服時，又將出現新的塑性區。如此逐漸推進，使塑性區不斷向縱深發展。假若不采取適當的支護措施，所監控的塑性區將隨變形增大而出現松動破壞。塑性區和松動破壞區截然不同，松動破壞區沒有承載能力，而塑性區具有承載能力.擴大斷面二次支護其機理在于當初始壓力大、變形量大時硬抗是困難的，第一次支護變形將卸掉部分應力，膨脹量將大幅減少。二次錨注支護，將阻止圍巖繼續變形，即所謂“先讓后抗”機理，很好適應變形持續時間長的特點。及時噴射混凝土層能有效地防止圍巖的風化，有利于巷道的穩定。
（3）采用錨注支護技術能有效地固化圍巖，使巷道松散巖體形成一個再生自然拱，提高圍巖的整體性和穩定的結構性，封堵裂隙，阻止水的滲透，有效地防止軟巖遇水膨脹及軟化，使圍巖位移量減小，巷道變形得到了明顯控制。
二、軟巖煤礦巷道失修的類型及其原因
2.1、道失修的類型
巷道失修是由于巖體內弱面（裂隙、層理、節理等）的存在，破壞了圍巖的穩定性，受地壓作用產生變形或破壞，從而造成冒頂或片幫。在生產中，常見的巷道失修類型有：冒頂、片幫、底鼓或冒頂加片幫、片幫加底鼓等類型。
2.2、冒頂產生的原因
巷道發生冒頂事故，是由于巷道頂板不穩定，而兩幫巖石較穩定，巷道頂板巖石受應力作用，在巷道支護強度不夠的情況下便產生變形或破壞，以致冒落。
2.3、片幫產生的原因
由于巷道兩幫巖石內弱面的存在，在巷道支護強度不夠的情況下，當受到應力作用時，破壞了圍巖的穩定性便產生片幫。
2.4、巷道變形產生的原因
巷道布置在塑性巖石中，由于動壓作用，使巷道圍巖的穩定性遭到破壞，巷道圍巖產生了變形和位移現象。巷道變形多表現為片幫或底鼓現象。
三、軟巖煤礦巷道錨帶加固技術應用
鋼結構加固的主要方法有：減輕荷載、改變計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時，也可采用其他的加固方法。經鑒定需要加固的鋼結構，根據損害范圍一般分為局部加固和全面加固。局部加固是對某承載能力不足的桿件或連接節點處進行加固，有增加桿件截面法、減小桿件自由長度法和連接節點加固法。全面加固是對整體結構進行加固，有不改變結構靜力計算圖形加固法和改變結構靜力計算圖形加固法兩類。增加或加強支承體系，也是對結構體系加固的有效方法。增加原有構件截面的加固方法是最費料最費工的方法（但往往是可行的方法）；改變計算簡圖的方法最有效且多種多樣，其費用也大大下降。加固結構的施工方法有：負荷加固、卸荷加固和從原結構上拆下應加固或更新的部件進行加固。加固施工方法應根據用戶要求和結構實際受力狀態，在確保質量和安全的前提下，由設計人員和施工單位協商確定。
（1）帶負荷加固。施工最方便，也較經濟。是用于構件（或連接）的應力小于鋼材設計強度的80%時，或構件無甚大損壞（破損、變形、翹曲等）的情況下。此時為了使新加固桿件參與受力，有時需要對被加固桿件采取臨時卸荷的措施。另外，在加固時應注意不影響其他構件的正常使用。
（2）卸荷加固。適用于結構損壞較大或構件和連接的應力狀態很高，需要暫時減輕其負荷時。對某些主要承受可動荷載的結構（如吊車梁等），可限制其可動荷載，即相當于大部分卸荷。
（3）從原結構上拆下應加固或更新的部件。當結構破壞嚴重或原截面承載力過小，必須在地面進行加固或更新時采用。此時必須設置臨時支撐，使被換構件完全卸荷；同時，必須保證被換結構卸下后整個結構的安全。由于煤礦巷道所穿越的地層大部分為沉積巖地層，尤其當這些地層為中生代和新生代的含有膨脹性礦物的粘土類巖石(泥巖、頁巖等)或膠結程度較差的其它巖石時，相對于冶金等其它巖土工程領域的巖石而言，煤礦巷道圍巖的軟弱松散、碎脹流變等特點就顯得更為突出，從而造成煤礦軟巖巷道圍巖的變形量往往很大，且變形時間長，受采動影響明顯，給井下支護工作造成了嚴重的安全隱患。純錨桿支護只能在短時間內控制圍巖的變形，必須采取有針對性的補強支護措施。
3.1、大變形巷道的支護特性分析
由于大變形巷道圍巖地層大部分為沉積巖地層其以炭質、砂質泥巖為主，尤其當這些地層為中生代和新生代的含有膨脹性礦物的粘土類巖石(泥巖、頁巖等)或膠結程度較差的其它巖石時，相對于冶金等其它巖土工程領域的巖石而言，煤礦巷道圍巖的軟弱松散、碎脹流變等特點就顯得更為突出，從而造成煤礦軟巖巷道圍巖的變形量往往很大，且變形時間長，受采動影響明顯，使用單軸抗壓強度較低，膠結性差，易分化潮解從而出現明顯的變形破壞，(1)巷道頂部的錨桿在頂板離層難以達到穩定巖層范圍，破碎圍巖在變形加劇的影響下，巷道頂板下沉量大，變形速度快，持續時間長。(2)變形的劇烈，錨桿容易出現螺母壓壞托板的現象，失去托板承托效應的錨桿錨固力明顯減弱導致巷道出現收斂的趨勢。(3)一般的剛性棚式支護普遍被壓壞，其中以架棚頂梁的破壞最為明顯，架棚柱腿則由巷道兩邊向中心收斂。(4)巷道底部出現大量的底鼓現象，并且底鼓的出現與頂板下沉、幫部收斂同時發生，相互影響，形成惡性循環。(5)巷道圍巖對擾動極為敏感，當受到采動等影響時，會發生劇烈的變形，甚至整體失穩破壞。(6)巷道圍巖表面由于大量的親水性礦物的存在，風化、潮解現象嚴重，進一步加劇了巷道的變形。
3.2、大變形巷道支護設計原則
大斷面錨帶支護設計，利用錨桿支護改變圍巖的力學性質約束圍巖變形。同時結合鋼帶的施加發揮錨桿的主動支護效能，提高錨桿支護的整體性，并與錨桿一起形成錨梁來控制圍巖變形。
3.3、錨帶支護技術
通過鋼帶將錨桿、錨索連接在一起，提高錨梁的抗彎性能，加強巷道頂部的承托能力：使用螺紋端錨錨桿為22mm×2400mm,鋼筋錨桿規格型號為16mm×1600mm,間排距均為600mm,矩形布置;錨索規格15.24mm×6400mm,配套使用本礦制造的樹脂錨固劑及4m長鋼帶托梁,配合鋼帶托梁組合成一個支護整體。鋼帶橫向布置,在巷道中心線兩側左右對稱支護,鋼帶托梁間距為2.4m,錨索間距為2.4m。頂錨桿為每排8根,螺紋錨桿和鋼筋錨桿間隔使用。錨索滯后工作面距離不大于2.4m。采用π型鋼棚加強支護,梁長3.6m,棚腿采用DZ-35型單體液壓支柱,棚距1.6m,π型鋼棚垂直巷道中心線左右對稱布置,π型鋼棚下單體支柱距巷道中心線為左右各1.5m。架π型鋼棚滯后工作面不超過10m。用錨桿支護后再進行加強支護,預計頂板變形不大,因屬于單一煤層開采,切眼內礦山壓力無明顯顯現,圍巖變形量不大,頂板變形量最大不超過3mm。在頂板支護后基本處于穩定狀態,兩幫由于有錨網支護,且配有支柱及大拌背幫,也不存在片幫現象,較傳統支護在頂板控制方面具有很大的優越性。
3.4、鋼帶設計
鋼帶將錨桿連接在一起，協調錨桿形成的錨梁的變形，擴大錨桿的有效錨固范圍及頂板錨梁的承托范圍，同時由于鋼帶的存在可以給錨桿施加較大的初錨力，真正實現錨桿的主動支護。鋼帶按斷面形狀分為平鋼帶、W形鋼帶及M形鋼帶。其中M形鋼帶由于抗彎性能較強，適宜于軟巖大變形巷道的錨桿支護。鋼帶的拉斷載荷p可以近似用下式計算:p=(b－d)tσb式中：b———鋼帶寬度，m；d———鋼帶錨桿孔直徑，m；t———鋼帶厚度，m；σb———鋼帶的抗拉強度，MPa。
工業設計內涵的轉變現代技術的飛速發展，人們已經由工業社會進入了后工業社會時代，主要原因是信息技術的進步和運用，故把21世紀也稱為信息時代。伴隨信息化進程中，工業設計的內涵也發生了轉變。從國際工業設計協會理事在1980年和2006年對工業設計做出的定義我們可以看出，工業設計由純形式的造型設計，發展為方式設計與文化設計，再發展到人的價值以及生命意義為中心非物質的服務設計。而用戶界面設計恰恰是時刻把人放在中心，作為設計的研究對象和參考目標，因而用戶界面設計必定是工業設計的一個重要內容。
2現狀和意義
以往傳統的工業設計教學課程主要訓練學生對于實體產品的創新能力，有界面設計方面也是停留在按鈕，旋鈕，屏幕等實體的硬界面上。對于軟體的操作界面了解少，更不用說用戶研究和用戶體驗的方法和內容，究其原因是學校課程設計過程中沒有這方面的課程。目前國內具有敏銳嗅覺的高校也逐漸增加了用戶界面設計這方面的內容，如清華大學，湖南大學，江南大學等。這也說明了用戶界面設計相關課程必定是工業設計教學的一個重點。
3導入的過程
為什么會選擇工業設計專業的學生作為用戶界面設計課程的教學對象和培養目標呢？這是由工業設計專業的背景和用戶界面設計的過程共同決定的。一般工業設計的生源來自文化類理科和文科以及藝術類招生。工業設計的學生在低年級的時候學習了形態，造型素描，色彩和三大構成等等美術方面的基礎知識，主要培養了學生的審美意識和審美形態能力。同時，理科文化類學生的邏輯思維能力和推理能力比較強。文科類學生的文字表達能力以及溝通交流能力比較占優勢。這相當于純粹平面設計專業的學生來講，更加適合進行用戶界面設計的學習。用戶界面設計的過程主要包括了四個過程：用戶研究，架構設計，交互設計以及視覺設計這四個部分。用戶研究階段的關注點在于對于用戶需求，使用方式，用戶類型，生理和心理以及行為等等方面進行對分析和調查。這一階段需要有能好的溝通能力以及敏銳的判斷能力，來決定用戶真正想要的需求。架構設計階段需要組合標簽系統，搜索系統以及導航系統，創建信息產品和體驗的藝術和科學，提供可用性和可尋性等等，這一階段需要很好的全面管理能力，信息分類以及邏輯能力。
交互設計階段主要是理解并建立明確的需求，開發滿足需求的設計方案，制作設計方案的原型，在界面層次上研究用戶與軟件和信息系統進行交互的行為，幫助用戶成功地達到目標和完成任務，完成最后用戶測試和評估。這一階段需要優秀的理解、溝通與協調能力，邏輯思維能力以及創造力。視覺設計階段關注的是如何將數據，內容以及導航視覺化，通過視覺屬性來表現信息的層次，主要包括顏色，形狀，位置和范圍等等。這一階段需要傳達信息的圖形表現能力。信息系統的復雜需要設計者具有綜合全面的知識，以便交流起來才更加流暢，團隊協作完成項目更加高效。通過上述過程的分析可知，平面設計專業學生比較容易進入視覺設計部分，因為他們學習的是視覺信息的傳遞和表達，但欠缺邏輯思維能力。計算機專業的學生則比較容易進入架構設計部分，邏輯思維比較強，但缺乏藝術審美能力。相對于前面兩者，工業設計專業學生的優勢就有了體現，基礎美術的知識培養了審美能力，工科性質的人機工程學，制圖和結構設計課程培養了邏輯思維能力，表現技法和造型培養了手頭表達和創造能力，產品設計系統培養了全面把握流程的管理能力。工業設計專業在傳統的產品設計中導入用戶界面設計是一個緩慢的過程，在此過程中不能太過于突然。在工業設計專業的目前的教學內容背景下，可以逐漸增加課程，剛開始增加的課程并不需要非常細化，但要完成用戶界面設計的過程且要結合工業設計本身的特征來進行。
如課程“電子產品及界面設計”，在設計電子產品的造型和形態，結構，功能的同時，要求把內部的功能界面也表達出來，此時表達也只是停留在平面靜態的表現上，是個初級的視覺設計的過程，主要體現產品的造型和內部界面的風格塑造。接下來增設交互設計理論和制作類課程，如“交互設計基礎”或“交互界面設計”，或“交互設計”等，要求在學習交互設計知識基礎上用一些軟件制作出交互原型，尤其是高保真原型的制作。再增設“用戶體驗和產品創新”或“用戶研究”了解用戶的需求調查和用戶文檔撰寫，可以結合已有的“產品開發設計”或者“產品設計調查”來進行這門課程的教學。再增“信息架構設計”和“高級語言程序設計”等等，這樣就完成了由表及里，由前臺到后臺的一個完成的過程教學。這其中的課程名稱叫法不同，但實質都是圍繞著用戶界面設計的流程來開設的，有些課程可能因為技術的發展需要進行調整，但是課程的作用和培養目標是一致的。
4展望
