机械设计思路（共10篇）
以我们提出的工作台设计为例
A 分析功能要求和附加要求
功能要求：运动参数和精度参数
运动参数：行程大小、行程分辨率和定位精度（行程分辨率+机构精度）
直线25mm；？建议30%～60%定位精度；0.002mm；
精度参数：定位精度、反向间隙、运动精度、单部件形位公差、机构复合的形位公差等
0.002mm；直线度0.002mm（突变小于0.05um）；没有机构复合的形位公差
附加要求：承载能力、刚度和外形尺寸等
20KG；刚度20KG小于0.1um； 对外形尺寸没有要求
B 结构选型
支撑：
滑动导轨（平平；平山；山山）；
圆直线导轨
方直线导轨
专用直线导轨（自制直接滚珠）
基准平面专用导轨
驱动：
皮带、链轮、齿轮
丝杆或滚珠丝杆
C结构设计
方直线导轨和滚珠丝杆
基座（底座，动板）形式、尺寸、是否干涉
方直线导轨的定位安装（底座，动板）形式、尺寸、是否干涉
滚珠丝杆的的定位安装（即主轴：短跨距：两端限位；长跨距：一端限位，一端游动；中跨距？）（底座，动板）
长跨距：一端限位，一端游动；
光栅、磁栅
基本零位开关、限位开关等
D 动力设计
关键词：汽车类专业,机械基础,课程设计
1 汽车专业机械基础课的内容和特点
《机械基础》这门课程是很多专业的基础课之一, 它包含与机械有关的概念、机械设计和机械原理等方面知识。这门课不仅概念非常多, 而且涉及的内容非常广泛。以往传统的教学方式已不适用于高职院校的教学, 高职院校注重培养学生的专业技能, 同时, 因为高职学生的理论知识相对薄弱, 接受老师授课内容的速度慢, 进而也就导致越来越厌学。另外, 机械基础课具有很强的实践性, 实际教学中很容易忽视实践环节, 致使理论与实践脱离。高职院校设置机械基础这门课主要是为了让学生了解掌握机械组成、机械功能实现的方法、机械动力的传递等知识与技能。院校应该重视机械基础这门课, 可以通过把机械基础分成设计基础与制造基础两大部分, 来促进教学方式的改革, 进而有提高学生技能水平。
2 我国高职院校机械基础课的改革现状
相关调查研究显示, 目前很多高等职业技术学院对专业基础课的研究和改革力度都不大, 仅有少数院校开始尝试推进课程改革, 如本文所介绍的汽车机械基础课的初步改革。实际教学过程中很多把几门课程压缩成一门课程, 出现内容杂乱, 没有一个统一的标准。同时, 课程体系都还是延续我国传统的高等教育模式, 即重系统和重理论, 课程的设置及教学内容也都是普通高职学校的压缩版, 尚未形成符合职业教育所要求的教材体系、课程体系及教学内容。从实际的教学效果角度看, 这种简单整合就像压缩饼干, 方便携带, 但下咽十分困难, 更不容易消化, 课程教学与能力培养不匹配, 培养的能力不符合现代职业教育的职业能力要求。
3 设计《机械基础》课要遵循的原则
3.1 清楚课程定位, 紧密结合汽车专业的特点
汽车机械课程是高职院校与汽车制造和装配等相关专业的重要课之一, 它不仅是专业的基础课, 而且具有很强的技术性。通过对机械基础课的学习, 学生可以开拓基本的职业行动能力, 锻炼创新思维, 培养可持续发展能力。课程的定位应该以市场对汽车的需求为出发点, 致力提高学生对基础技术的应用能力与开拓创新能力。
3.2 课程应和就业需求相联系
依据高新科技人才的培养目标, 基于对汽车制造业的调查, 召开与汽车行业和技术相关的研讨会, 广泛邀请汽车行业的专家、企业家、汽车专业老师等, 针对具体工作岗位对汽车知识的需求, 共同讨论制定基础课程的标准及教学大纲, 重构教学内容, 保证教学内容与企业、行业的需要相适应, 确保学生可以胜任相关的汽车职业岗位。
4 构建汽车专业《机械基础》课的思路
4.1 根据不同的岗位需要制定课程目标
高职院校的汽车专业往往又有具体划分。例如:汽车方向的检测和维修、电子技术、技术服务等。汽车电子技术和汽车技术的服务都可以归为服务类, 与之相对应的岗位有汽车检测员、汽车检修员、汽车电修员等。这些岗位都要求通过学习机械基础这门课, 能把简单的机器结构进行拆分, 制定机械运行的方案, 表述各个部位相互传递相互作用的方法, 掌握对应功率的计算公式, 依据具体零件要求, 可以查阅相关的国家标准或手册, 合理选择工程材料, 生产简单的结构部件, 完成相关的机械组装, 使它们实现预定的功能, 逐渐提升自学能力, 把理论知识充分运用到实际工作中。
4.2 依据不同的职业目标设定课程内容
前面所述的课程目标不仅包含了机械专业的知识、素质, 也包括能力与经验。可以把知识分为学科的理论知识和实际工作中的过程知识;素质是整个教学中时刻都要有的;能力是为了后期可以有效开展工作而做的前期基本技能训练;经验是通过学习知识和训练能力渐渐积累的。依据不同的目标, 开展课程实践项目, 让学生感受机械的魅力, 指引他们迈进机械的大门, 了解汽车结构及制造技能。
4.3 按照工作流程规范课程内容的顺序
学生学习是通过自己的学习过程组建自己的知识结构, 经验则是通过实际工作体验而积累的。可以把经验理解为边做边学所掌握的知识, 高等职业教育注重的是把理论运用到具体的实践中。要以汽车为主线索, 安排与汽车相关的授课内容, 结合制造汽车的过程使课程的内容规章有序。
4.4 根据工作过程设计良好的教学情境
高职学生的思维能力都比较强, 他们有明确的知识选择, 擅长通过实际实践获取经验, 这与实际的工作环节有很大关系。全面训练学生运用所学知识的能力, 老师授课可采取任务和情境相结合的方法, 可以先由教师给学生布置工作任务, 学生自行设计实施任务的方案, 通过不断发现问题, 充分利用所学的知识去解决实际问题。
5 结语
总之, 以工作过程为导向的汽车专业机械基础课的设计, 要摒弃原有的传统教学模式, 引导学生在实践中充分利用所学的理论知识, 去解决实际实践中的问题, 做到边学边做。让学生找到发挥自我的空间, 不断提升自己的职业技能, 以适应社会发展需要。
参考文献
[1]陈苗青.汽车机械基础课程项目教学研究与实践[J].中国新技术新产品, 2011 (05) .
关键词：机械；零部件；设计；新思路
机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图，虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来，就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化，使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。
1、设计核心思想——创新思维
1.1运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现，包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一，其中想象力和思维力是创造力的核心，它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换，创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事，而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动，掌握必要创新方法，加强学习和锻炼启觉开发创造力，成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。
1.2运用发散思维
发散思维又称辐射思维，是以欲解决的问题为中心，思维者打破常规，从不同方向，多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案，才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题，常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后，就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
1.3运用创新思维
创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下，将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。
2、科学地进行机械零部件设计
2.1把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分，是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能，都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。
机械零部件设计的主要内容包括：根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等，选择零部件的构形、材料、精度等，进行失效分析和工作能力计算，画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求，还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。
2.2严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效，其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施，其中包括理论计算及计算准则。
常用的计算准则如下：一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力；二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下，抵抗弹性变形的能力；三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械，在工作时应避免发生共振；四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作，应合理设计其结构及合理选择材料，必要时须采用有效的降温措施；五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后，将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。
2.3正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零部件表面质量的主要依据；其选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法，此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在实际应用中，对于不同类型的机器，其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器，其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中，表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发，全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。
2.4全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展，对设计的关键技术问题能作出很好的处理，一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计（CAD）是把计算机技术引入设计过程环节，用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前，CAD技术向更深更广的方向发展，主要表现为：基于专家系统的智能CAD；CAD系统集成化，CAD与CAM（计算机辅助制造）的集成系统（CAD/CAM）；动态三维造型技术；基于并行工程面向制造的设计技术（DFM）；分布式网络CAD系统。
参考文献：
[1]王月强：《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界（建养.机械），2012（06）
国家示范性高职院校建设项目农业机械应用技术专业总体建设思路如下：
1.成立由学院领导、校内外专家、和骨干教师组成的专业建设指导委员会；
2.通过市场专业岗位及就业情况的调研，构建课程体系；
3.根据课程体系开发学习领域课程标准；
4.根据课程体系及学习领域课程标准建设实训基地；
5.根据课程体系及学习领域课程标准建设师资队伍；
6.根据学习领域课程标准建设特色教材；
7.根据学习领域课程标准和特色教材建设精品课程；
(1)图纸进度节点：
根据各项目两书三控内容，规划合理可行的设计计划，并充分考虑集团设计管理中心及集团总工室审核图纸时间，另加后台进行预算的时间。要求设计经理在制定设计台账后，增加项目领导的审核。在台账中与项目提前铺排图纸计划，明确图纸的需求，让项目、工程、营销、成本等各部门清楚图纸进展情况。
(2)把控图纸质量：
设计计划铺排时，要与设计公司沟通确认，并要求设计人员与集团总工及时沟通技术难题，以及各专业之间互相会审，防止专业冲突，避免增加变更；设计公司所需设计条件要尽早跟踪提前确认，以确保设计公司的合理设计周期。另外，将设计图纸质量与设计人员绩效考核挂钩，有奖有罚，奖罚分明。
(3)优化设计图纸：
在保证设计质量的同时，寻求最优的设计方案。要求设计师创造性地解读和理解规范，在允许的范围内，能使所设计的产品结构最合理、性能最好、质量最高、成本最低（即技术经济指标最佳），有市场竞争能力，同时设计的时间又不要太长。更能满足本公司成本控制及限额设计的要求。
(4)加强设计服务：
将项目施工现场服务常态化、制度化。随时随地发现问题，即刻沟通设计公司、相关中心及集团，及时解决，绝不拖延，最有力的保障施工进度及施工节点。加强图纸会审、项目验收等的设计配合，要求图纸会审、项目验收报告（设计提升部分）等需经过设计研究院的审批。根据图纸问题追究相关责任人。
(5)提高执行力：
提高执行力，首先必须充分激发设计人员的劳动积极性，调动设计经理的工作热情。发现问题，及时沟通，迅速解决。其次，在具体执行力方面：一是制度执行力，这就要求我们必须真正吃透政策精神，熟悉公司流程，领会上级意图，了解项目要求，把各项政策决定创造性贯彻落实，真正做到时间短、速度快、效果好；二是应急执行力，要求我们想尽千方百计，克服一切困难，急项目所急，想项目所想。确保完成各种急、难、险、阻任务。
(6)加强员工培训：
一是公司制度培训，熟悉各种公司制度及相关流程，按公司规章制度办事，加快工作进度，提高工作效率；二是专业知识培训，掌握扎实专业知识，学习最新相关规范，了解市场新材料、新技术、新工艺，更好为公司服务；三是外出参观学习，借鉴别家公司优秀经验，提高设计审美水平，摈弃糟粕，提炼精华，为我公司以后设计工作积累先进经验，提高公司产品品味。
(7)标准图落实：
针对公司进行的标准图工程，设计人员要首当其冲，积极参与。配合集团设计管理中心、沟通设计公司，完善标准图制作汇总归档等工作。在后续执行过程中，积极应用标准图，将标准图落实到各个项目，落实到实处。另外，在实践中，随时发现标准图中的小问题，及时更新，避免失误、杜绝浪费
UI设计思路
UI测试用例设计方向[转]
设计功能和界面测试用例
1.1 文本框、按钮等控件测试
1.1.1 文本框的测试
如何对文本框进行测试 a,输入正常的字母或数字。b,输入已存在的文件的名称；
c,输入超长字符。例如在“名称”框中输入超过允许边界个数的字符，假设最多255个字符，尝试输入
256个字符，检查程序能否正确处理；
d,输入默认值，空白，空格；
e,若只允许输入字母，尝试输入数字；反之；尝试输入字母； f,利用复制，粘贴等操作强制输入程序不允许的输入数据； g,输入特殊字符集，例如，NUL及n等；
h,输入超过文本框长度的字符或文本，检查所输入的内容是否正常显示；
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i,输入不符合格式的数据，检查程序是否正常校验，如，程序要求输入年月日格式为yy/mm/dd，实际输入yyyy/mm/dd，程序应该给出错误提示
在测试过程中所用到的测试方法： 1,输入非法数据； 2,输入默认值； 3,输入特殊字符集； 4,输入使缓冲区溢出的数据； 5,输入相同的文件名；
--命令按钮控件的测试
测试方法：
a,点击按钮正确响应操作。如，单击确定，正确执行操作；单击取消，退出窗口；
b,对非法的输入或操作给出足够的提示说明，如，输入月工作天数为32时，单击”确定“后系统应提示:天数不能大于31；
c,对可能造成数据无法恢复的操作必须给出确认信息，给用户放弃选择的机会；
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--单选按钮控件的测试
测试方法：
a,一组单选按钮不能同时选中，只能选中一个。
b,逐一执行每个单选按钮的功能。分别选择了“男”“女”后，保存到数据库的数据应该相应的分别为“男”“女”；
c,一组执行同一功能的单选按钮在初始状态时必须有一个被默认选中，不能同时为空；
---up－down控件文本框的测试
测试方法：
a,直接输入数字或用上下箭头控制，如，在“数目”中直接输入10，或者单击向上的箭头，使数目变为10；
b,利用上下箭头控制数字的自动循环，如，当最多数字为253时，单击向上箭头，数目自动变为1；反之亦适用；
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c,直接输入超边界值，系统应该提示重新输入；
d,输入默认值，空白。如，“插入”数目为默认值，点击“确定”；或，删除默认值，使内容为空，单击“确定”进行测试； e,输入字符。此时系统应提示输入有误。
------组合列表框的测试
测试方法：
a,条目内容正确，其详细条目内容可以根据需求说明确定； b,逐一执行列表框中每个条目的功能； c,检查能否向组合列表框输入数据；
------复选框的测试
测试方法：
a,多个复选框可以被同时选中； b,多个复选框可以被部分选中；
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c,多个复选框可以都不被选中； d,逐一执行每个复选框的功能；
----------列表框控件的测试
测试方法：
a,条目内容正确；同组合列表框类似，根据需求说明书确定列表的各项内容正确，没有丢失或错误； b,列表框的内容较多时要使用滚动条；
c,列表框允许多选时，要分别检查shift选中条目，按ctrl选中条目和直接用鼠标选中多项条目的情况；
滚动条控件的测试
要注意一下几点：
a,滚动条的长度根据显示信息的长度或宽度及时变换，这样有利于用户了解显示信息的位置和百分比，如，word中浏览100页文档，浏览到50页时，滚动条位置应处于中间；
b,拖动滚动条，检查屏幕刷新情况，并查看是否有乱码；
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c,单击滚动条； d,用滚轮控制滚动条； e,滚动条的上下按钮。
各种控件在窗体中混和使用时的测试
a,控件间的相互作用；
b,tab键的顺序，一般是从上到下，从左到右； c,热键的使用，逐一测试； d,enter键和esc键的使用；
在测试中，应遵循由简入繁的原则，先进行单个控件功能的测试，确保实现无误后，再进行多个控件的的功能组合的测试。
ps:密码输入框测试时要特别注意进行字母大写输入的测试。
查找替换操作
案例演示:打开word中的“替换”对话框 测试本功能有通过测试和失败测试两种情况 通过测试: 1,输入内容直接查找,或查找全部
2,在组合框中寻找已经查找过的内容,再次查找并确认文档的内容正
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确,如,已经查找过“测试用例”,再次进入不用重新输入查找内容,直接在文档中搜寻就可以.失败测试: 1,输入过长或过短的查询字符串.如,假设查询的字符串长度为1到255,那么输入0,1,2,256,255和254进行测试;2,输入特殊字符集,如,在word中.^g代表图片,^代表分栏符,可以输入这类特殊字符测试;
替换测试大体相同.关于编辑操作窗口的功能测试的用例: 1,关闭查找替换窗口.不执行任何操作,直接退出;2,附件和选项测试.假如,设定“精确搜寻”,“向后”搜索等附件选项等等来测试;3,控件间的相互作用.如,搜寻内容为空时,按钮“搜寻全部”,“搜寻”,“全部替换”,“替换”都为灰色.4,热键, Tab键.回车键的使用.插入操作
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1,插入文件 测试的情况 a,插入文件;b,插入图像;c,在文档中插入文档本身;d,移除插入的源文件;e,更换插入的源文件的内容;
2,链接文件 测试方法: a,插入链接文件;b,在文档中链接文档本身;c,移除插入的源文件;d,更换插入的源文件的内容.3,插入对象 要测试的内容
a,插入程序允许的对象,如,在word中插入excel工作表;b,修改所插入对象的内容.插入的对象仍能正确显示;c,卸载生成插入对象的程序,如,在word中插入excel工作表后卸载
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excel,工作表仍正常使用.编辑操作
编辑操作包括剪切,复制,粘贴操作.测试剪切操作的方法
a,对文本,文本框,图文框进行剪切;b,剪切图像 c,文本图像混合剪切 复制操作方法与剪切类似.测试时,主要是对粘贴操作的测试,方法是: a,粘贴剪切的文本,文本框及图文框;b,粘贴所剪切的图像;c,剪切后,在不同的程序中粘贴
d,多次粘贴同一内容,如,剪切后,在程序中连续粘贴3次;e,利用粘贴操作强制输入程序所不允许输入的数据.精心收集
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界面测试用例的设计方法 1,窗体
测试窗体的方法: a,窗体大小,大小要合适,控件布局合理;b,移动窗体.快速或慢速移动窗体,背景及窗体本身刷新必须正确;c,缩放窗体,窗体上的控件应随窗体的大小变化而变化;d,显示分辨率.必须在不同的分辨率的情况下测试程序的显示是否正常;进行测试时还要注意状态栏是否显示正确;工具栏的图标执行操作是否有效,是否与菜单懒中图标显示一致;错误信息内容是否正确,无错别字,且明确等等;
2,控件 测试方法: a,窗体或控件的字体和大小要一致;b,注意全角,半角混合 c,无中英文混合.菜单
进行测试时要注意
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a,选择菜单是否可以正常工作,并与实际执行内容一致;b,是否有错别字: c,快捷键是否重复;d,热键是否重复;
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《机械制图测绘》是机械类各专业的一门必修的基础性实践教学课程。其目的是通过集中一周的时间, 对现有机器零部件进行尺寸和结构圆整的测量, 画出零件草图, 然后经过整理, 再画出装配图和零件图, 从而使学生在读图能力、手工绘图能力、测绘能力和查阅技术文献等方面受到一次综合训练。
传统教学情况:首先给学生下发任务及要求。要求在一周的时间, 每个同学独立完成一级直齿圆柱齿轮减速箱的所有非标零件的测绘和装配图;在学生进行测绘过程中, 老师在不同的测绘阶段分别给与测绘要点指导;最后根据学生的图纸情况进行评分。整个过程突出了学生个人制图方面知识掌握程度考查及动手能力方面的培养。然而, 在实际教学过程中发现, 由于一个班级所有同学要求完成的内容是一样的, 有部分同学特别是基础较差的同学, 对其他同学有依赖性, 甚至会出现直接抄袭的现象;同时, 整个过程更多的注重的是学生个人能力的培养, 对于如今职场强调得比较多的团队合作精神培养比较欠缺。
二、机械制图测绘教学新思路
人在社会中, 不管是生活、学习还是工作, 都需要与人交流、需要共事、需要合作。良好的团队精神是现代人应有的基本素质。那什么是团队?什么是团队精神?MBA里是这样定义的:团队是指一种为了实现某一目标而由相互协作的个体所组成的正式群体。是由员工和管理层组成的一个共同体, 它合理利用每一个成员的知识和技能协同工作, 解决问题, 达到共同的目标。所谓团队精神, 简单来说就是大局意识、协作精神和服务精神的集中体现。团队精神的基础是尊重个人的兴趣和成就。核心是协同合作, 最高境界是全体成员的向心力、凝聚力, 反映的是个体利益和整体利益的统一, 并进而保证组织的高效率运转。
在传统教学过程中, 虽然也有提到同组同学之间要相互帮助、相互讨论, 比如在确定零件图和装配图表达方案时需要同学相互讨论, 但由于每个同学完成的任务是一样的, 而且最后的成绩评定与他们之间是否有真正的讨论和协作无关, 所以形不成真正的讨论, 甚至会出现抄袭的现象, 整个过程无法反映利用同学自身的知识和技能协同解决问题, 也就无法培养学生的团队精神。为此, 教学过程进行重新设计, 除了要考查学生个人制图方面知识掌握程度及培养动手能力, 在成绩考核方面考虑团队合作情况, 这样督促小组形成一个真正的团体, 从而达到培养学生团队合作精神的目的。
三、机械制图测绘教学设计
(一) 机械制图测绘载体的选择:
载体选择恰当与否直接影响学习效果。在选择时要遵循三个原则, 一是迁移性, 二是可替代性, 三是可操作性。结合我系学生专业和实践教学条件, 采用一级直齿圆柱齿轮减速箱作为载体。一级直齿圆柱齿轮减速箱包括四类典型零件中的三类:轴类、盘盖类和箱体类, 还有标准件和常用件, 涉及范围比较广, 需要用到的知识点也是比较全的, 能够全面训练和考查学生能力情况。
(二) 团队的组成:
每5人组成一组。其中一人任组长, 负责具体任务分发, 团队成员之间的协调, 工具保管, 和标准件的统计与整理, 齿轮测绘;其他4人分别负责轴 (主动轴与从动齿轮轴) 、端盖 (透盖) 、上箱盖和下箱体的零件测绘。在分组时要注意小组成员的搭配, 如成绩好中差、动手能力强与弱以及沟通能力等都要兼顾, 这样成绩好的可以在知识方面弥补成绩较差些的同学不足, 动手能力强的也可以帮助动手能力弱的, 这样让他们在团队中都能找到各自长处, 发挥自己的优点, 体现团队的力量, 齐心协力共同完成测绘任务。
(三) 任务与要求:
每人负责相关零件图的绘制以及每人绘制一张装配图, 兼顾了零件图和装配图相关知识的有效结合。在进行测绘过程中, 团队成员既相互独立, 又要相互帮助和协调, 如零件图的表达方案、测量方法、尺寸标注、特别是零件与零件之间相互配合的地方, 都需要经过相互讨论最后确定。
(四) 过程实施:
分组→下达任务→分工协作→答辩 (重新分组)
老师在整个测绘过程中起引导和答疑的作用。分组和任务下达后, 引导学生如何去进行具体任务分配, 如何在完成整个任务过程中分工与协作, 在团队中发挥自己的优势, 认真完成自己负责部分零件测绘, 如何协调小组成员之间的矛盾, 共同完成测绘任务。如上箱盖和下箱体是通过4组螺栓和2个定位圆柱销联接而成, 因此, 负责上箱盖和下箱体测绘的同学在测量确定孔的位置时, 要相互协调统一数据, 否则装配的时候会发生装配不起来的情况。又如在进行装配图绘制时, 需要全组人员共同讨论确定最后的表达方案等等。这就要求学生, 在完成自己负责任务的同时, 还要注意和团队其他人员相互协调;同时也让其认识到做任何一件事, 不可能靠自己一个人的力量就可以成功, 一个人的表现好坏也会影响整个团体。
测绘过程完成后进行总答辩, 这时需再次将学生按照完成相同任务的进行分组, 共5组, 然后对每一组的图纸进行评阅和提问。问题设置包括该零件表达方法的确定, 测量方法及尺寸的标注, 技术要求的拟定, 绘图的规范性等方面。
(五) 评价方式:
以过程评价为主, 结果评价为辅。在学生进行测绘过程中, 要仔细记录每组总体测绘情况和学生个人的情况。测绘过程完成后进行总答辩, 根据答辩情况给定个人成绩。成绩由整体成绩和个人成绩组成, 具体如表1
四、教学效果
通过在多个平行班级分别实施不同教学方法, 结果对比显示, 在实施新的教学方法班级, 学生讨论热烈, 学习热情高, 从而充分调动学生主动性, 有效防止抄袭, 而且通过分工协作, 使同学们组织能力得到锻炼, 培养了学生的团队合作精神;学生普遍反映效果良好, 整体成绩均有提高。
参考文献
[1]白植真.以项目教学法开发零件测绘教学[J].教育与职业, 2005 (23) .
例1 一根均匀铁链全长为[L]，其中[58]平放在光滑水平桌面上，其余[38]悬垂于桌边，如图1所示，如果由图示位置无初速释放铁链，则当铁链刚挂直时速度多大？
图1
思路 以铁链和地球组成的系统为对象，铁链仅受两个力：重力[G]和光滑水平桌面的支持力[N]、在铁链运动过程中，[N]与运动速度[v]垂直，[N]不做功，只有重力[G]做功，因此系统机械能守恒.铁链释放前只有重力势能，但由于平放在桌面上与悬吊着两部分位置不同，计算重力势能时要分段计算.选铁链挂直时的下端点为重力势能的零标准，应用机械能守恒定律即可求解.
解析 初始状态：平放在桌面上的部分铁链具有的重力势能[Ep1=58mg?L].悬吊在桌边部分的重力势能
[Ep1=38mg（L-12×38L）=38mg?6.58L]
当整条铁链挂直（即最后一环刚离开桌边）时，既有动能[Ek2=12mv2]，又有重力势能[Ep2=mg?L2]
根据机械能守恒定律，有[E1=E2].即
[Ep1+Ep1=Ep2+Ek2]
故[58mg?L+38mg?6.58L=mg?L2+12mv2]
有[58gL+19.564gL-12gL=12v2]
所以[v=5564gL=55gL8.]
点拨 本题也可从线性变力求平均力做功的角度，应用动能定理求解，或应用[F-h]图线揭示的功能关系求解.
例2 如图2所示，长l的细绳一端系质量m的小球，另一端固定于O点，细绳所能承受拉力的最大值是7mg.现将小球拉至水平并由静止释放，又知图中O′点有一小钉，为使小球可绕O′点做竖直面内的圆周运动. 试求OO′的长度d与θ的关系（设绳与小钉O′相互作用中无能量损失）.
图2
思路 本题所涉及问题层面较多.除涉及机械能守恒定律之外，还涉及圆周运动向心力公式.另外还应特别注意两个临界条件：①要保证小球能绕[O′]完成圆周运动，圆周半径就不得太长，即[OO′]不得太短；②要保证细绳不会被拉断，圆周半径又不能太短，也就是[OO′]不能太长.本题的研究中应以两个特殊点即最高点[D]和最低点[C]入手，依上述两临界条件，按机械能守恒和圆运动向心力公式列方程求解.
解析 设小球能绕[O′]点做完整的圆周运动，如图2所示.其最高点为[D]，最低点为[C].对于[D]点，由向心力公式，有
[F向D=mvD2r=mvD2l-d≥mg]
其中[vD]为[D]点速度，可由机械能守恒定律，取[O]点为重力势能的零势能位置，则
[12mvD2=mghD=mg[dcosθ-（l-d）]]
[=mg（dcosθ-l+d）]
由以上两式，解得
[d≥3l3+2cosθ].
另依题意细绳上能承受的最大拉力不能超过[7mg]，由于在最低点[C]，绳所受拉力最大，以[C]点为研究对象，有
[Tmax-mg=6mg≥mvC2l-d]
其中[vC]是[C]点速度，由机械能守恒定律，有
[12mvC2=mghC=mg[dcosθ+（l-d）]]
由以上两式，解得[d≤2l2+cosθ]
故[OO]的长度[d]应满足[3l3+2cosθ≤d≤2l2+cosθ.]
点拨 本题小球在圆运动中，由于绳的拉力与运动方向相互垂直不做功，只有重力做功，故机械能守恒.求解竖直面内的圆周运动问题是机械能守恒定律的重要应用之一，并由此可以推导出一些有价值的结论.如从光滑斜面滑下的小球，进入半径为[R]的竖直光滑的圆环，为使之能做完整的圆周运动，其下滑时高度[h]应大于或等于[52R]；再如小球在细绳作用下在竖直面内做圆周运动，在最低点和最高点，绳上拉力的差等于[6mg].
例3 如图3所示，半径为[r]，质量不计的圆盘盘面与地面垂直，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平定轴[O]，在盘的右边缘固定有一个质量为[m]的小球[A]，在[O]点正下方离[O]点[r2]处固定一个质量也为[m]的小球[B]，放开盘让其自由转动.问：
图3
（1）当[A]转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？
（2）[A]球转到最低点时的线速度是多少？
（3）在转动过程中半径[OA]向左偏离竖直方向的最大角度是多少？
思路 两小球重力势能之和的减少，可选取任意参考平面为零势能参考平面进行计算.由于圆盘转动过程中，只有两小球重力做功，根据机械能守恒定律，可列式算出[A]球的线速度和半径[OA]的最大偏角.
解析 （1）以通过转轴[O]的水平面为零势能面，开始时两球重力势能之和为
[Ep1=EpA+EpB=0+EpB=-mg?r2]
当[A]球转至最低点时两球重力势能之和为
[Ep2=EpA+EpB=-mgr+0=-mgr]
nlc202309031425
故两球重力势能之和减少了
[ΔEp=Ep1-Ep2=-12mgr-（-mgr）=12mgr].
（2）由于圆盘转动过程中，只有两球重力做功，机械能守恒，因此两球重力势能之和的减少一定等于两球动能的增加. 设[A]球转至最低点，[A、B]两球的线速度分别为[vA，vB]，则
[12mgr=12mvA2+12mvB2]
因[A、B]两球固定在同一圆盘上，转动过程中的角速度[ω]相同.由[vA=ωr，vB=ω?r2]，有[vA=2vB]，代入上式，得
[12mgr=12mvA2+12m（vA2）2]
所以[vA=45gr].
（3）设半径[OA]向左偏离竖直线的最大角度为[θ]，如图4所示，该位置系统的机械能与开始时的机械能分别为
图4
[E3=Ep3=mg?r2?sinθ-mgrcosθ]
[E1=Ep1=-12mgr]
由系统机械能守恒定律[E1=E3]，有
[-12mgr=12mgrsinθ-mgrcosθ]
即[2cosθ=1+sinθ]
两边平方得[4（1-sin2θ）=1+sin2θ+2sinθ]
所以[5sin2θ+2sinθ-3=0]
即[sinθ=35]（舍去负根）
得[θ=arcsin35=37°.]
点拨 系统的始态、末态的重力势能，因参考平面的选取会有所不同，但是重力势能的变化却是绝对的，不会因参考平面的选取而异.机械能守恒的表达方式可以记为[Ek1+Ep1=Ek2+Ep2]，也可以记为[ΔEk增][=ΔEp减]. 本题采用的就是这种形式.
例4 如图5所示，A、B两个物体放在光滑的水平面上，中间由一根轻质弹簧连接，开始时弹簧呈自然状态，A、B的质量均为M=0.1kg，一颗质量m=25g的子弹，以[v0]=45m/s的速度水平射入[A]物体，并留在其中.在以后的运动过程中，求：
图5
（1）弹簧能够具有的最大弹性势能；
（2）[B]物体的最大速度.
思路 由题意可知本题的物理过程从以下三个阶段来分析：一、子弹击中物体[A]的瞬间，在极短的时间内弹簧被压缩的量很微小，且弹簧对[A]的作用力远远小于子弹与[A]之间的相互作用力，因此可认为由子弹与[A]物体组成的系统动量守恒，但机械能不守恒（属完全非弹性碰撞）.二、弹簧压缩阶段，子弹留在木块[A]内，它们以同一速度向右运动，使弹簧不断被压缩.在这一压缩过程中，[A]在弹力作用下做减速运动，[B]在弹力作用下做加速运动.[A]的速度逐渐减小，[B]的速度逐渐增大，但[vA>vB].当[vA=vB]时，弹簧的压缩量达最大值，弹性势能也达到最大值.以后随着[B]的加速，[A]的减速，有[vA
根据以上三个阶段的分析，解题时可以不必去细致研究[A、B]的具体过程，而只要抓住几个特殊状态即可.同时由于[A、B]受力均为变力，所以无法应用牛顿第二定律，而只能从功能关系的角度，借助机械能转化与守恒定律求解.
解析 （1）子弹击中木块[A]，系统动量守恒，由
[mv0=（M+m）v1]，有[v1]=[mv0M+m=]9m/s
弹簧压缩过程，由子弹、[A、B]组成的系统不受外力作用，故系统动量守恒且只有系统内的弹力做功，故机械能守恒.选取子弹与[A]一起以[v1]速度运动时及弹簧压缩量最大时两个状态，设最大压缩量时弹簧的最大弹性势能为[Epm]，此时子弹、[A、B]有共同速度[v共]，则有
[（M+m）v1=（2M+m）v共]
[12（M+m）v12=12（2M+m）v共2+Epm]
代入数据，解得[v共]=5m/s，[Epm]=2.25J.
（2）弹簧恢复原长时，[vB]最大，取子弹和[A]一起以[v1]速度运动时及弹簧恢复原长时两个状态，则有
[（M+m）v1=（M+m）vA+MvBm]
[12（M+m）v12=12（M+m）vA2+12MvBm2]
代入数据可解得[B]物体的最大速度[vBm]=10m/s.
点拨 本题综合了动量守恒与机械能守恒定律的应用. [A、B]运动过程中受变力作用，除不断进行动能与弹性势能的相互转化外，还始终遵循系统动量守恒.选取特殊状态，建立两个守恒方程是解决本题的关键.
在学习了一课的基础上，学生对远古人类的学习有了一定的了解，知道要从距今的年代、生产生活状况等方面来学习。因而本课决定用多媒体辅助教学，采用启发式的谈话法、设计探究问题与学生质疑相结合的方法，激发学生的参与意识，让学生既积极学习现在要学的知识，又联系过去学过的知识，通过对比比较，自己学会归纳总结采用。
教学过程：
一、复习提问：
除了渔猎之外，山顶洞人还怎样获取食物？（采集）这种方法有什么不方便？如何改进它？
集体朗读“导入框”内容，指出那时人们已从采集者变为生产者，但这仅是神话而已，还有大量考古发现的文物可以证明。河姆渡和半坡居民就是我国原始农耕生活的代表。请大家阅读教材第8页“我国原始农耕时代主要遗址图”并找出这两种居民所在的地点及生活的河流流域。
河姆渡居民居住在浙江余姚，生活在长江流域，半坡居民居住在陕西西安，生活在黄河流域。这两个遗址反映了我国古代南北不同的原始农耕风貌，请大家阅读教材第7页的材料《白虎通》原文。这一段话的意思是：神农氏根据不同的自然条件，制造工具，教人种植。那么，天时、地利指的是什么呢？是自然环境，包括气候、水土、植被等。因为这些直接影响不同地区人们的生活状况。让我们带着疑问、好奇走进河姆渡和半坡居民，感受一下他们的生产、生活情况。
二、组织学生学习和探究新课（落实目标）
（一）河姆渡的原始农耕
指导学生阅读教材第7----8页正文 并“动脑筋”：
1、学生观看第7页的骨耜图，讨论回答：你觉得这把骨耜可以做什么事情（翻土、打猎等）？怎样操作才会省力？（脚踩横棒）
2、学生先看第11页的“自由阅读卡”，再观看第10页的“活动与探究1，看图分析”，讨论回答：你能说出这种陶器的用途吗？（蒸食物）
3、请同学们动脑筋想一想，河姆渡原始居民比北京人、山顶洞人在生产生活上有了哪些进步？
（学生讨论）开始种植农作物，使用磨制石器和骨器；种植水稻、建筑房屋、挖掘水井；饲养家畜，制造陶器、玉器和乐器。（一起总结）从以下几个方面来比较。
从食物看：北京人和山顶洞人主要靠采集、渔猎；而河姆渡人有了固定的食物来源，种植水稻，发展原始农业，会挖掘水井，饮水更方便。
从居住条件来看：北京人和山顶洞人住在天然的洞穴里；而河姆渡人已会建造自己的房屋，而且能根据实际情况来确定房屋的结构和样式。从生产工具和生活用具来看：北京人和山顶洞人使用打制石器，山顶洞人掌握了磨光和钻孔技术：河姆渡人则使用磨制石器，并用耒耜耕地，而且会制造陶器、玉器和乐器。
4、指导学生观看教材第8页遗址图，回答：图上有哪几个遗址？它们分别位于哪条江河之旁？为什么要在江河之旁定居？（红山、半坡、大汶口、河姆渡，辽河、黄河、长江，农耕对于沃土和水源的需要。）
5、过渡：黄河旁的遗址是半坡原始居民遗留下来的。
（二）半坡原始居民的生活
河姆渡原始居民的农耕生活我们已经有了基本了解，现在以同样的方式，从时间、地点、工具、生产等方面归纳出半坡居民的农耕生活特征。（本目由同学自学完成）自学后讨论：（自由发挥）
1、河姆渡居民和半坡居民在生产和生活方面有那些相似之处？不同之处？
结论：①相同的地方：都开始了原始农业生产，由此人们也转向定居生活；都会搭建房屋；会制造陶器。在打猎过程中由于使用了弓箭，猎物明显比以前增多了，人们就把自己吃不完或者是受伤的动物圈养起来，以备不时之需，因此都产生了原始的家畜饲养业。
②不同的地方：
A、两者的房屋建筑样式不同。河姆渡人是干栏式房屋，半坡人住的是半地穴式。
B、种植的农作物不同。河姆渡人种植水稻，半坡人种植粟。
C、南方人会挖井，这就可以使他们不一定非要住在靠近河边的地方，生产、生活范围也就不断扩大了。
2、引导生看图进一步讨论分析、比较：为什么生活在同一个时期的居民，他们的房屋建造式样会不同呢？以小组为单位讨论回答。
结论：
由于他们所居住的地理环境不同而决定的。
河姆渡原始居民生活在长江流域，那里地势低洼，建干栏式房屋可通风防潮，还可以防止野兽的侵袭。降水较多，防止水淹。下面还可以饲养牲畜。今天，我国西南一些少数民族地区，仍然采用这种古老的建筑形式。
半坡原始居民在黄河流域，地处北方，天气寒冷，半地穴式房屋可以防寒保暖。大屏幕出示材料，结合材料想一想，人类走出洞穴盖房定居有什么重大意义呢？
材料：上古穴居而野处，后世圣人易之以宫室，上栋下宇，以待风雨。
——《周易》）
讨论后得出结论：改善了生存环境，提高了生活质量。摆脱了对自然的依赖，扩大了活动的空间。人类走出洞穴盖房定居是历史的一大进步。
3、为什么河姆渡居民种植的是水稻而半坡居民种植的是粟？
长江流域水量充足，气温暖热，故适宜种水稻；黄河流域降水量相对减少，且气温相对长江流域低，故主要以种植耐旱，且产量较高的粟为主。
4、引导学生理解《白虎通》引文的含义得出：自然条件，特别是地理环境对长江流域和黄河流域农作物品种的不同影响，对两大流域居民定居生活的影响，说明了人民在改造自然、利用自然的过程中要科学合理、协调兼顾。
（三）大汶口原始居民
指导阅读第9—10页有关的“阅读文字”，组织学生活动。第10页“动脑筋”，讨论回答出当时人际关系变化的原因：
第一，人们想让死去的亲人继续享受生前的生活，便把死者的私有财产作为随葬品。第二，农耕经济有了较大发展，财富增多。（社会生产力进步了）第三，死者在氏族里的地位不同，有了贵贱之分；权力不同，所占有的财富也有了多寡之别，贫富分化随之出现。
三、巩固小结
指导学生填《我国原始农耕经济中的劳动分工表》 原始居民 距今时间 活动区域 原始农耕（工具、作物）原始饲养业 原始手工业 河姆渡
原始居民 约七千年 浙江余姚（长江流域）磨制石器、骨耜、种植水稻 住房下面 饲养牲畜 盖屋挖井、制陶、玉、乐器 半坡
原始居民 约五六千年 陕西西安（黄河中游）磨制石器、木制 耒耜、石刀、种粟和蔬菜 可能养猪 制造彩陶、纺织、制衣 大汶口
原始居民 约四五千年 山东泰安
（黄河下游）磨制石镰、石锄
制黑陶、白陶
四、板书设计
（一）河姆渡的原始农耕
1、时间---距今约七千年
2、生活位置：河姆渡居民位于长江流域
3、生产：使用磨制石器，种植水稻。我国是世界上最早种植水稻的国家。
4、生活：住干栏式房屋，挖掘水井饲养家畜，会制造陶器、乐器、玉器。
（二）半坡原始居民的生活
1、时间---距今五六千年
2、生活位置：半坡居民位于黄河流域
3、生产：普遍使用磨制石器，种植粟。我国是世界上最早种植粟的国家。
进行对象研究和需求调查，弄清学校的性质、任务、网络建设的目的和发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件；
在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet服务类型，进而确定系统建设的具体目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标；
确定网络拓朴结构和功能，根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；
确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；
确定好以上四点包含的所有具体细节内容后，基本上我们就可以为用户量身定做适合他们的解决方案了，不过一个完整的网络建设工程，有过项目经验的人都知道，当然以下三点也是必不可少的步骤。
贴近网络现状的测试方案；
规划安排校园网建设的实施步骤（项目管理）；
内容完善的验收文档。
校园网建设的原则：
先进性，先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品；实用性，建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益；灵活性，采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可扩展性；可靠性，具有容错功能，管理、维护方便。对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠，经济性，投资合理，有良好的性能价格比。
校园网是建构在多媒体技术和现代网络技术之上的为教学、科研、管理服务并与因特网连接的校园内局域网络环境，是一种教育科研网络。计算机网络毕竟是个新生事物，在各方面还不尽人所知，不顾自身需求和经济实力而一掷千金的事例层出不穷。究其原因，多数为对校园网工程的具体事项了解不够，作为一项庞大的系统工程，校园网工程事关学校的发展大计，必须慎重考虑。
网络建设需求汇总：
对校园网建设进行各步骤全面的需求分析，是成功校园网建设的必要条件,下面就从以上方面，结合目前校园网络建设，根据学校实际情况对学校网络建设的需求分析做一下汇总，主要是网络方面，对于终端、服务器等不做过多介绍。
软、硬件需求：
硬件是架构校园网的基础,选择硬件产品时，需要选择兼容性好、扩展性强的设备，并且在选择过程中综合设备的性能价格等多方面的因素，而且该设备厂家必须能够提供良好的售前及售后服务，解除用户的后顾之忧。比如对中心设备一定要采用性能稳定、功能强大、安全的网络设备，服务器等存储设备也要采用高性能设备；还有在特定区域，如象图书馆等可能有大文件、图片等数据需要传输的地方也要应用性能较好的设备。
软件包括系统和管理两种，学校应根据自身考虑来选择适合自己的软件。
资源需求
校园网资源建设是校园网最重要的组成部分，它的类型与功能是校园网区别于其他企业网 的重要特征，对校园资源的分析是我们建设校园网的出发点，也是一个校园真正的需求所在，应用策略也要根据这方面的需求来选择。比如vlan的划分需要根据内部资源来定，安全问题则是外部资源需求要重点考虑的问题。
对于校园，主要应该考虑以下两个方面：
内部资源区域划分：对于一个有序、正规的网络，区域划分非常重要，我们需要把一个校园的各个部门进行合理的划分。比如图书馆、档案馆、宿舍等都要细划分出来。再细划分，还应该考虑学生的资料，如学生成绩、入学等；员工教师的资料等等等等。
外部资源划分：包括internet、学校网站、电子邮件、公共信息交流、内部信息资源共享等需求。
应用需求
这方面的需求不同学校有着明显不同，大体都可以分为，教学、科研、办公、服务这四方面应用。如对教学、科研方面的网络设计应考虑稳定、扩展、安全等问题；办公、服务等带宽是要着重考虑的方面，所以学校应该根据自己的实际情况来考虑网络的结构，及安全问题。
网络需求
网络需求我们要遵循几大要点，一个成功、合理的网络一定要考虑资金、安全、管理、扩展性、实用、高性能这几大方面。
网络技术需求
网络技术需求就是要解决的网络问题。在一个网络中会存在许多网络自身的问题，如vlan的划分、ip地址冲突、mac地址冲突、数据安全、数据备份都是我们在设计网络时要考虑的问题。
结构化布线：
我们知道网络故障70%来自综合布线，合理的布线不但可以使网络更好的畅通而且可以减少网络故障的发生。
综合布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络，它既能使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此连接，也能使这些设备与外部通信网络相互连接，包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连线点，与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆，以及相关联的布线部件。校园网为园区网，楼群间子系统采用光缆连接，可提供千兆位的带宽，有充分的扩展余地。垂直子系统则位于高层建筑物的竖井内，可采用多模光缆或大对数双绞线。楼内布线包括水平布线和主干布线。一般水平系统采用超五类双绞线，新的楼宇采用暗装墙内的方式，旧的楼宇采用PVC线槽明装的方式。
校园网络架构设计：
校园网的拓补结构基本上是混合型的，它是由星型、总线型等典型拓补结构组成，在现代网络结构化布线工程中多采用星型结构，主要用于同一楼层，由各个房间的计算机间用集线器或者交换机连接产生的，它具有施工简单，扩展性高，成本低和可管理性好等优点；而校园网在分层布线主要采用树型结构；每个房间的计算机连接到本层的集线器或交换机，然后每层的集线器或交换机在连接到本楼出口的交换机或路由器，各个楼的交换机或路由器再连接到校园网的通信网中，由此构成了校园网的拓补结构。当然这其中还有对网络整体结构的设计，如vlan的划分，各不同区域的细划分都需要根据学校情况来定。
校园网络中心以及各分校区均通过2M E1光纤或DDN专线或ADSL接入Internet。对于我们画定的区域如图书馆、宿舍等，都可以通过100M交换口连入校园网，而各个终端可以采用10/100M共享式端口。
目前的校园网大多数是纯三层的交换网络。由于交换机都具有三层功能，汇聚层一般已经可以与接入层归纳为一个层次。各楼层和各楼之间的交换设备都直接上连到核心设备上。
网络技术：
目前比较常见的主干网技术有FDDI、ATM、快速以太网和千兆以太网等。前二种技术，由于缺点众多，已经退出了主流市场；后二种以太网技术由于有很多技术优势，已经成为现今网络的主流，其中具有交换功能的快速以太网，支持VLAN，并容易升级到千兆以太网，性能优越，价格适中，一般建议采用快速以太网作为校园网的主干技术。快速以太网，以上已经提到主要应用在校园的接入层，如楼层，楼间；千兆以太网主要应用在核心设备之间，主校园与分校之间及上连广域网设备上。
快速以太网
传统以太网用的是10Mb/s技术，快速以太网是以太网的升级，速度可提升到100Mb/s，现在的网卡和集线器等网络终端设备都支持这种技术，是当今的网络技术的主流，应用非常广泛。不光是校园，快速以太网也很好的应用在政府、企业的网络中。快速以太网的设计非常灵活，几乎对网络结构没有限制，可以是交换式、共享式的或基于路由器的。现在正在应用的网络互联技术，例如，特定IP交换技术和第三层的交换技术，都与快速以太网完全兼容。并且可以通过价格便宜的共享集线器、交换机或路由器来实现。
千兆以太网
千兆位以太网是相当成功的10Mb/s以太网和100Mb/s快速以太网连接标准的扩展，并且继承了快速以太网的所有优点。现在千兆位以太网成熟的标准为IEEE802.3z。千兆位以太网技术以简单的以太网技术为基础，为网络主干提供1Gb/s的带宽。千兆位以太网使用的传输介质有光纤、5类非屏蔽双绞线(UTP)或同轴电缆。目前，千兆以太网支持单模光纤、多模光纤和同轴电缆，支持5类非屏蔽双绞线的标准正在制定中。
设备选型：
目前的校园网络结构大多都采用交换设备搭建，我们针对学校校园网的结构及用户，对设备的选择应该充分考虑服务，管理性、稳定性、安全性、性能价格比等因素。
核心层是校园网络的最重要的部分，在这里一定要选用性能稳定，安全的设备。学校网络中心的核心交换机可以选择H3Com Switch 7500系列局域网络核心交换机、SuperStack 3 系列局域网络交换机或者思科Catalyst 6000、5000、4000系列交换机。这些设备都是各大厂商的主流设备，并且广泛应用与网络结构的核心，具有管理方便、性能稳定、安全（可增加安全模块）和高扩展性。
汇聚层则可以选用3Com SuperStack 3 系列局域网络交换机或者思科Catalyst 4000系列、3500系列等设备，这些设备性能稳定，管理方便，扩展性强。
接入层可以采用思科Catalyst 2900、3500系列交换机，也可以采用华为的28系列。这些设备性能稳定，价格便宜，功能强大。
当然，汇聚层也可以与接入层规划为一层，设备也可以根据上面的设备再根据自己学校的需求与能力来自行选择，那么接入层就可以使用价格更加便宜的集线器。
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