第3章设计
第三章 形象设计的审美法则
第三章 形象设计的审美法则
第二节 对称与均衡
一、对称的概念与形式
1. 对称的概念
对称就是在审美对象中部引一条直线或定一个点，线或点的两侧不仅 形状相同，而且距这条线或点的距离相等。在艺术表现方面，对称型适用 于表现明快统一、井然有序、明确坚实、严肃神秘等风格。
第三章 形象设计的审美法则
2. 对称的形式
第三章 形象设计的审美法则
对称形态 的优点：擅 长表现庄重 的气度；缺 点：拘谨、 齐一。
均衡形态生动、 活泼，有变化，或 产生动感。是非对 称形态与基本对称 形态的结合。是在 不对称中求得相对 的稳定感，创造一 种新的平衡。
第三章 形象设计的审美法则
第三节 节奏与韵律
一、 节奏与韵律的概念 1.节奏的概念
与比例的联系密切，没有尺度的衡量就无法确定诸要素之间的比例关系。而 任何尺度都能在一定条件下反应出某种比例。 2．比例的概念
比例是指画面中各部分之间的对比关系，或是指其中一部分在整体中所 占的分量。在美学中，最经典的比例分配莫过于“黄金分割”，只要符合这 种比例关系就会在视觉上给人以美感。
第三章 形象设计的审美法则
第三章 形象设计的审美法则
在下雨天，我们的眼睛看到的雨点不是呈点状下落，而是呈线状下 落的；再比如，法国国旗红、白、蓝三色的比例为35：33：37，而我 们却感觉三种颜色的面积相等。这是因为白色给人以扩张感觉，而蓝 色则有收缩的感觉，这就是视错觉。
第三章 形象设计的审美法则
二、视错在形象设计中的运用
在形象设计中，对视错的运用非常普遍。例如，身材高瘦的人适合穿 着横线条的服装，这是因为横向延伸的线条会引导视线向两侧伸展，造成 丰满的视觉印象；身材矮小的人则适合穿着纵向线条服装，能从视觉上产 生纵向拉伸感，造成增高的视觉印象
第三章 设计的思维和观念
感性思维属于认识的第一阶段，即对世界的认识尚处于无法定义和系统理解的意识搜集阶段，直接来源于人的
实践和经验。感性思维包括感觉、知觉和表象三种基本形式，它是认识的起点和基础，是理性思维的来源和必经阶
段。
感性思维最大的特点和优势在于不受时间和空间限制，能够最大的发挥主观能动性，借助想象、联想、幻想， 甚至虚构来达到创造新形象的思维过程，具有非常宝贵的浪漫色彩和生动特质，在创造性设计思维中起到举足轻重 的作用。
造出新事物的思维方式，比联想更主动和自由。
(4)潜意识：潜意识由心理学家西格蒙德·弗洛伊德在其《精神分析学》中首先提出，指潜藏在人内心深处的知识 机构和各种体验，是人们一般意识之下的一股神秘力量，一种不自觉的非理性的思维, 灵感火花般闪现就与潜意识 有密切关系。踏坡铁鞋无觅处，得来全不费功夫，如何调动人的潜意识呢?有句哲言说到:”机遇偏爱有准备的头 脑，”古人亦云“得之在俄顷，积之在乎日”， 日有所思，夜有所梦，偶然的背后蕴涵着必然。潜意识虽然潜藏 于人们思维深处，但并非不可捉摸和把握。
创意不是凭空而来的，是丰富的想象和联想、分析与比较、提炼与概括而构成的，人的头脑思维活动是创意的 基础，并通过大脑实现其具体的设计形态，因此，思维是创意的本质属性。创意是在设计师大脑活动中产生的，
“好的创意”(Good Idea)一般源于个人创造力、个人技能或个人才华，创意人人都有。
设计创意是形象思维、逆向思维、发散思维、系统思维、模糊思维和直觉、灵感等多种认知方式综合运用的结
思考与练习
1.在设计思维中感性思维和理性思维各自有什么样的特点？ 2.现代设计应当具有什么样的功能性观念才会被大众所接受？ 3.如何理解“设计创意往往在不经意间闪现”这句话，是不是意味着创意的关键在于 偶然的因 素，不必花太多的时间和精力进行前期的积累？
第3章 机构设计(2俯仰机构)
a）俯仰机构驱动装置
b）俯仰钢丝绳缠绕系统
1—电动机；2—高速轴联轴器；3—高速轴制动器；4—减速器；
5—应急机构；6—低速轴联轴器；7—双联卷筒；8—限位开关装置；9—低速轴制动器
例图 5-3-2.1 俯仰机构
俯仰钢丝绳缠绕系统的坐标如例图 5-3-2.2 所示，坐标以前后大梁的联接铰点为坐
标原点，其他各滑轮组的坐标为：
为保持双联卷筒两组钢丝绳载荷均衡，通常在梯形架俯仰定滑轮组中设置平衡滑 块，在俯仰过程中可以保持载荷均衡。当一侧钢丝绳突然断裂，此平衡滑块将保证另一 组钢丝绳将前大梁支撑住。由于当一组钢丝绳断裂时，另一组突然加载，将使平衡滑块 产生剧烈冲击，所以在设计时往往采取在梯形架上将两根钢丝绳分别用螺栓扣联接。安 装时，调整好两组钢丝绳的受载达到基本均衡，运行时当一组钢丝绳断裂时，另一组不 会产生剧烈冲击。当前大梁上仰至极限位置时，安全钩应挂上，并和俯仰机构联锁。 1．电动机及其选型
5-3-19
图 5-3-2.8 钢丝绳绕组的均衡装置
为了换绳方便，俯仰机构也用一根钢丝绳绕过均衡滑轮和设置在绳上的特殊保护装 置，使其成为独立的受载钢丝绳，可起到均衡作用，且还可以起到对一边的断绳的保护 作用。
（三）俯仰钢丝绳的接头型式
设有均衡滑轮的俯仰钢丝绳通常只有一根，钢丝绳的两头均用钢丝绳压板固定在卷 筒上，接头型式有如下几种： 1．钢丝绳在卷筒上的固定
第三章 设计的特征
设计师是以科学的客观分析为基础进行设计的， 即在设计过程中保持一种理性主义精神。这是确 保产品和建筑设计安全、效率的前提，设计师必 须像工程师一样熟悉科技，并对科技抱有兴趣， 否则设计可能落入陈旧的窠臼，甚至可能导致失 败。
“T”型车
第 三 章 设 计 的 特 征 | 设计概论
1
设计科技性的实现
一、设计是科技物化的载体
第 三 章 设 计 的 特 征 | 设计概论
3
设计艺术性的体现
设计的艺术特征
2、设计要求审美形式的大众化 设计真正和艺术表现不同的是，设计需要大众化的审美形式。 它的特点是通俗、易懂、流行性强，能直接作用于人的感官。因此
也有人把它比喻成一种精神快餐，简而言之，设计并不以考察人的
理解力为目的。
第 三 章 设 计 的 特 征 | 设计概论
维 纳 斯
第 三 章 设 计 的 特 征 | 设计概论
3
设计艺术性的体现
设计的艺术特征
从设计美学看，设计中的美感特征包括美的距离感、美 的模糊感、美的材料质感等几种： A.美的距离感 B.美的模糊感
C.美的材料质感
勒 柯 布 西 埃 的 “ 朗 香 教 堂 ” ·
第 三 章 设 计 的 特 征 | 设计概论
设计管理
第 三 章 设 计 的 特 征 | 设计概论
2
设计经济性的体现
设计的经济性特征
1. 设计必须适应批量化大生产。批量的生产制作是设计活动存在的前提： 首先，设计是允许批量制作的；其次，设计必须适合批量化生产和制作。 2. 设计最终要以消费为目的。设计应当满足市场需求；设计应当主动创造 市场需求。
设计的科技性特征
18世纪中叶到19世纪中叶，首先 在英国发生了以蒸汽机为主要标 志的第一次科技革命。 手工艺设计与现代设计的区别随 着机器生产方式的普及越来越显 著，并最终以职业设计师诞生的 方式确立下来。
第3章建筑剖面设计剖析
第3章 建筑剖面设计
5．室内空间比例 室内的空间比例对人的心理行为影响很大。高而 窄的空间易使人产生兴奋、激昂、向上的情绪，具有严肃感，但过高就 会觉得不亲切；宽而矮的空间易使人感到宁静、开阔、亲切，但过低又 会使人感觉压抑、沉闷。设计净高时，应巧妙运用空间比例的变化，使 物质功能与精神感受密切结合，从而获得理想的艺术效果。
图3-8 房间的最小净高
第3章 建筑剖面设计
2. 房间的采光和通风 房间的采光和通风不仅会影响房间的剖面形状， 而且还会影响房间的高度。当窗户面积不变时，侧窗上沿的高度愈高，对室 使用规范说明 内远窗点的照度愈有利。如图3-10所示为单侧采光时室内照度的变化示意图 ，可以看出，沿进深方向室内照度衰减很大。因此，进深大的房间，为满足 房间的采光要求，常需提高窗上沿的高度，此时房间的净高也需相应增高。
图3-8 房间的最小净高
图3-10 室内照度变化示意图
第3章 建筑剖面设计
在房间的剖面设计中，要保证良好的通风，需注意室内进出风口在剖面 上的高低位置。在炎热地区，通过设置高低窗，利用空气的气压差，可形成 室内穿堂风（参见图3-11），此时要注意房间的净高要求。
（a）教室
图3-11 房间剖面中进出风口的位置和通风线路示意图
第3章 建筑剖面设计
使用规范说明
（a)画廊
(b)阶梯教室
图3-5 天窗的剖面形状对室内照明分布的影响
第3章 建筑剖面设计
为满足通风的要求，一般在墙的两侧或一侧设窗，进行空气对流。对
于有特殊要求的房间或湿度较大、温度较高的房间（如厨房），除了在墙 使用规范说明
面两侧开窗以外，还需在屋顶开设排气窗，如图3-6所示。
（b） H1—净高；H2—层高
第3章设计与制作三维创意作品3.1三维创意设计原则 -《信息技术人工-三维设计与创意》(教案)
文化性与科学性：角色设计应基于文化背景和物理生理属性，合理且具新意。
与场景风格统一：角色风格需与场景风格相协调。
审美性：考虑受众审美，注意角色外观和细节设计。
三维界面设计原则
界面布局合理：引导用户高效获取信息，避免信息过载。
界面与作品风格统一：界面元素设计与作品风格相协调。
审美性：界面美观，符合二维设计原则。
三维交互设计原则的讲解准备：
可用性原则：强调交互设计需要考虑用户可能遇到的意外情况并减少学习成本。
易用性原则：讨论如何使交互方式符合用户的自然认知和行为习惯。
及时反馈原则：说明在交互过程中提供引导提示和反馈的重要性。
容错性原则：探讨如何设计交互系统以适应用户的错误操作，并提供友好的反馈提示。
教学媒体
遵循场景物理属性的原则：介绍如何根据场景的地貌地理特征和时间空间属性进行设计。
与角色风格相统一的原则：阐述场景设计风格应与角色风格相匹配，无论是写实还是卡通风格。
三维角色设计原则的讲解准备：
角色文化性与科学性的原则：探讨角色设计时要考虑的文化背景、种族、服饰等元素，以及科学属性如物理、生理特点。
与场景风格相统一的原则：指出角色设计风格需要与先前确定的场景风格保持一致。
作业布置
为了加深对本课程内容的理解和应用，请完成以下作业任务：
理论复习：整理课堂笔记，总结每个设计原则的关键点，并举例说明其在实际设计中的应用。
案例分析：选择一款你熟悉的三维作品（可以是游戏、动画或模拟软件），分析其设计中采用了哪些原则，并评价这些原则的应用效果。
设计实践：根据所学原则，设计一个简单的三维场景或角色。要求包含完整的设计说明，解释如何应用各设计原则来指导你的创作过程。
第3章设计与制作三维创意作品3.3规划设计三维动画 -《信息技术人工-三维设计与创意》(教案)
通过展示精彩的三维动画短片，激发学生的学习兴趣和好奇心。
通过提问和讨论，引导学生开始思考三维动画的制作流程，为后续学习做铺垫。
活动二：
调动思维
探究新知
详细介绍前期工作的具体内容，包括剧本创作、造型设计、场景设计和故事板绘制。
强调前期工作的重要性，以及如何影响后续阶段的顺利进行。
一、前期教学反思
剧本创作：在剧本创作环节，我鼓励学生进行头脑风暴，列出感兴趣的主题。通过小组讨论和网络调查，学生们能够更加深入地了解选定主题的现状和问题。然而，我注意到部分小组在调研过程中信息收集不够全面，导致剧本内容缺乏深度。未来教学中，我将引导学生更系统地进行信息搜集和整理，确保剧本创作的丰富性和深度。
教学计划制定：
制定详细的教学计划，包括每个环节的时间分配、教学方法和预期目标。
规划课堂讨论话题，确保话题与学生的兴趣和课程目标相符合。
技术工具准备：
确保三维设计软件和其他相关软件已经安装并可以正常使用。
准备教学所需的多媒体设备，如电脑、投影仪等。
学生预习指导：
提前告知学生需要预习的内容，包括三维建模的基本概念和故事板绘制技巧。
角色造型设计：每个小组根据自己剧本的需要，设计至少一个主要角色的造型。可以从基本几何体开始，逐步细化，运用夸张、变形等手法表现角色的特征。需要提交角色的三维模型和设计说明，解释该造型如何符合剧本的要求以及所采用的设计思路。
故事板绘制：根据修改后的剧本，每个小组需要绘制至少包含三个重要场景的故事板，并标注主要动作、字幕和特效。故事板应当清晰展示镜头之间的关系，为接下来的动画制作提供明确的指导。
镜头关系：展示各个镜头之间的联系，为动画制作提供指导
第3章工作区设计详解
5
层
4
5
5
6
24
3
4
5
4
23
15层
2
2
3
2
3
12
2
3
2
2
2
2
13
合计
60 49 109
第3章 工作区设计
第一行为设计项目或者对象的名称，第二行为房间或者区域名 称，第三行为房间号，第四行为数据或者语音类别，其余行填 写每个房间的数据或者语音点数量，为了清楚和方便统计，一 般每个房间有两行，一行数据，一行语音。最后一行为合计数 量。在点数表填写中，房间编号由大到小按照从左到右顺序填 写。
图3-1 工作区子系统
工作区
楼层配线间 (TR)
交换机
配线架
设备跳线
工作区/ 工作站 跳线
第3章 工作区设计
3.1.2 工作区的划分原则 按照GB50311国家标准规定，工作区是一个独立的需要 设置终端设备的区域。工作区应由配线（水平）布线系 统的信息插座延伸到终端设备处的连接电缆及适配器组 成。一个工作区的服务面积可按5~10平方米估算，也可 按不同的应用环境调整面积的大小。
第3章 工作区设计
3.2.7初步设计方案确认 初步设计方案主要包括点数统计表和概算两个文件，因为工 作区子系统信息点数量直接决定综合布线系统工程的造价， 信息点数量越多，工程造价越大。工程概算的多少与选用产 品的品牌和质量有直接关系，工程概算多时宜选用高质量的 知名品牌，工程概算少时宜选用区域知名品牌。点数统计表 和概算也是综合布线系统工程设计的依据和基本文件，因此 必须经过用户确认。
用户确认的一般程序如下： 整理点数统计表→准备用户确认签字文件→用户交流和沟通 →用户确认签字和盖章→设计方签字和盖章→双方存档。 用户确认签字文件至少一式4份，双方各两份。设计单位一份 存档，一份作为设计资料。
第3章 简单程序设计
格式说明符
格式说明符由“%”开头，以一个英文字母结 束，它表明输出数据的类型；其间还可以有一些 格式控制字符，用以说明数据输出的长度、位数、 对齐方式等。在Turbo C中格式说明符的一般形 式为： %[标志][输出最小宽度m][.精度n][长度]类型 其中： [ ]：表示可选项。 [标志]：是由字符构成的，它表示数值输出时按 某种格式，常用的字符有－、＋、0，其具体含 义见表3-1。
§3.4 数据输入与输出
3.4.1 格式化输出函数 printf() printf()函数的功能是向系统指定的设 备输出若干个任意类型的数据。
1. printf()函数调用形式
printf函数是一个标准库函数，其调用的 一般形式：
printf(格式控制字符串，输出列表)；
图 printf函数
printf("a=%d\n",a);
注 意
（1）scanf函数中的“格式控制字符串”后面应 该是变量的地址，而不应是变量名。例如不能将 语句
scanf(“%d,%d”,&a,&b); 写成 scanf("%d,%d",a,b); 这是初学者易出错的地方。 （2）输入数据时不能规定数据的精度。例如 scanf("%8.2f ",&a);是不合法的。
分析
从例3-3可以看出，顺序结构的程 序框架如下：
#开头的预编译处理命令行 main() { 局部变量声明语句; 可执行语句序列; }
§3.3 赋值语句
赋值语句是一个应用十分普遍且最简单的语 句。赋值语句的一般形式：
x=e;
其中：x是变量名，“=”前面已介绍过，是赋 值号，e是表达式。 赋值语句的功能是将赋值号右边表达式的值 计算出来，再赋给赋值号左边变量。
第三章_人机工程布置与车室尺寸设计.
3.1 作业空间设计的原则
作业空间设计的人机工程学原则 (1) 作业空间设计必须从人的要求出发，保证人的安 全、健康、舒适、方便。 (2) 从客观条件的实际出发，处理好安全、健康、舒 适、高效、经济诸方面的关系。 (3) 根据人体生物力学、人体解剖学和生理学的特性, 合理布置操纵装置和显示装置。
W8 AHP点y坐标 H8 AHP点z坐标 L1 PRP点x坐标 W1 PRP点y坐标 H1 PRP点z坐标
代号 含义 H14 眼椭圆上缘到内后视镜下缘垂直距离 H17 转向盘中心到AHP的垂直距离 H30 SgRP到AHP或FRP的垂直距离 H35 后视图上，头廓包络线垂直移动到与顶盖零件
典型的作业空间设计
立姿作业空间设计 • 站立工作时工作台的高度与工作的性质密切相关
– 精密的工作要求工作面距离眼睛近一些，以改善视力 – 而重体力劳动则倾向较低的工作面，以便于手部用力
3.4 工作台设计
工作台是包含操纵装置和显示装置的作业单元, 主要用于以监控为目的之作业场所。
工作台设计的关键任务是将操纵装置与显示装置布置 在操作者的正常作业空间范围内, 保证操作者方便而舒 适地观察和操作, 并为操作者长时间作业提供舒适稳定 的坐姿。
2021/5/30
硬点和硬点尺寸
汽车实际H点：三维人体模型按规定的步骤安放于汽车座椅中时， 人体模型上左右两H点标记连接线的中点。它表示人体在汽车上的 实际位置。它是汽车内饰布置人机工程布置设计的基准点
R点：座椅调整至正常驾驶位置范围的最后、最下时的胯点。是整车 内饰布置设计的开始点。
2021/5/30
2、踝角的定义：
第3章 Activity ——教学设计
《移动应用开发技术》教学设计课程名称：移动应用开发技术授课年级：授课学期：教师姓名：教学过程第一学时（Activity简介、Activity的创建）一、情景导入1、什么是Activity不知道大家有没有想过这样一个问题，每个应用程序都有很多界面组成，这些界面由什么管理的呢？同学进行回答，然后老师引出本节课要讲解的Activity。
二、知识讲解1、Activity简介（PPT8-10）在Android系统中，用户与程序的交互是通过Activity完成的。
Activity是Android应用程序的四大组件之一，它负责管理Android应用程序的界面。
一个应用程序一般会包含若干个Activity，每一个Activity组件负责一个界面的展现。
下面列举几个Activity的常用事件，具体如下：•onKeyDown(int keyCode,KeyEvent event)：对应按键按下事件•onKeyUp(int keyCode,KeyEvent event)：对应按键松开事件•onTouchEvent(MotionEvent event)：对应点击屏幕事件然后在MainActivity中重写上述方法，运行程序进行测试。
2、Activity的创建（PPT11）老师引导，大家对Activity有了简单的认识，接下来分步骤演示如何创建Activity。
1）定义一个类继承自android.app.Activity或者其子类；2）在res/layout目录中创建一个xml文件，用于创建Activity的布局；3）在AndroidManifest.xml文件中注册Activity；4）重写Activity的onCreate()方法，并在该方法中使用setContentView()加载指定的布局文件；Activity中的代码如下所示：public class ActivityExample extends Activity {protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(yout.activity_example);}}三、知识巩固1、总结知识点，使用博学谷系统中的随堂练习题巩固本节课所学知识。
通用技术-技术与设计第三章第1节设计的一般过程
第一节设计的一般过程学习目标一、设计的一般过程1．设计是一个有计划的创新活动，是一个问题求解的过程，它有着科学合理的基本工作程序。
设计的一般过程包括以下五个步骤：(1)________________________；(2)________________________；(3)________________________；(4)________________________；(5)________________________。
2．设计是一个动态的过程，设计过程应该根据设计的实际需要进行灵活安排。
二、制定设计方案制定设计方案可分为以下五个环节：收集信息→设计分析→方案构思→方案呈现→方案筛选1．收集信息：可以通过________________、________________、____________________、________________________、浏览互联网等渠道收集有关的信息。
2．设计分析：面对收集到的各种信息，要根据________________，找出设计需要解决的主要问题，并分析其可能的解决办法。
3．方案构思：根据设计要求，大胆构思，努力挖掘自己的创造潜力，提出解决问题的多个设想。
4．方案呈现：将构思过程中产生的零散、模糊的设计想法用草图转化为视觉形象，并对这些想法进行________，形成一个完整的设计方案。
5．方案筛选：当多个设计方案产生以后，我们就要依据一定的________，对这些方案进行筛选。
例1设计的一般过程中的第一个环节为() A．改进、优化设计方案B．确定设计课题C．用资料表现设计课题D．用实物体现设计结果例2章青青设计的可折叠台灯，制作的模型如图1甲所示，经过考虑后，改为如图乙所示的模型。
现在处于()图1A．明确问题阶段B．方案筛选阶段C．评估优化阶段D．维护保养阶段例3汽车行驶过程中，如果发生剧烈撞击，安全气囊能自动打开，保护车内乘员。
第三章 设计源流之一
第三章设计源流之一（中国部分）园林设计由于受儒道两家“天人合一”思想的影响，中国人自古崇尚自然，热爱自然中的山山水水，一草一木。
这种人与自然谐和统一的思想，在绘画史上表现为描绘山水景色的山水画，而在设计史上，则表现为集居住休息和游览欣赏双重目的为一体，因地制宜，掘池造山，布置建筑，花木，并利用自然环境，组织借景，构成富于自然情趣的，具有中国独特风格的自然风景园林设计。
16 世纪的商周。
汉代在囿的基础上发展出新的园林形式——苑。
魏晋南北朝时期，私家园林设计形成追求自然野逸的风气，是中国园林设计的转折期，也是山水园林的奠基时期。
唐宋时期，中国文学和艺术达到了前所未有的转折时期，园林设计也被推向更高的审美层次，“诗情画意”逐渐成为中国园林设计的主导思想。
明清两代是中国古代园林设计的顶峰时期，无论在理论上和实践上都有超出前代的辉煌创造。
保存至今的园林尤以清代最多，设计成就也最高，代表了古典园林设计的高峰期水平。
明末清初的计成在总结实践经验的基础上著成《园冶》一书。
这是我国古代最系统的园林设计论著，在设计史和美学史上都有极其宝贵的价值。
著名的明清私家园林主要有苏州拙政园，留园，网师园，怡园，无锡寄畅园，上海的豫园。
首先，中国园林设计注重自然美还原自然。
中国园林以山水、植物和建筑作为基本的设计因素，这些因素的设计构成只有“因借”之法而无固定程式。
所有园林虽大都人工造成，但却力图摆脱人工雕琢的痕迹，使之恍若天成，造成“虽为人作，宛自天开”的境界。
建筑也是园林重要组成部分，但园林中的建筑不追求过于人工化的规整格局，而是根据不同的山水之景设计出亭，榭，廊，桥，舫，厅，堂，楼，阁等，与山水自然融合，与整个园林谐调。
其次，中国园林设计十分强调曲折多变。
无论是皇家园林还是私家园林，都追求“以有限面积造无限空间”。
在设计布局上常常划分为若干景区，各景区面积大小和配合方式力求疏密相间，主次分明，幽曲和开朗相结合。
园林风景设计上的复杂多变，同时达到了“体宜”的效果，而无丝毫杂乱无章之感。
第3章《物态变化》大单元教学设计-2023-2024学年人教版八年级物理上册
第3章《物态变化》大单元教学设计 20232024学年人教版八年级物理上册一、教学内容1. 物质的三态：介绍固态、液态、气态的特点和区别。
2. 物态变化的基本概念：包括熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华。
3. 物态变化中的热量变化：解释吸热和放热的过程。
4. 生活中的物态变化现象：通过生活中的实例来解释物态变化。
二、教学目标1. 学生能够描述物质的三态及其特点。
2. 学生能够理解和掌握物态变化的基本概念，并能够解释各种物态变化过程。
3. 学生能够理解物态变化中的热量变化，并能够运用相关知识解释生活中的物态变化现象。
三、教学难点与重点1. 教学难点：物态变化中的热量变化，以及如何运用相关知识解释生活中的物态变化现象。
2. 教学重点：物态变化的基本概念和物质的三态。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、实物模型、实验器材。
2. 学具：笔记本、彩色笔、实验报告册。
五、教学过程1. 引入环节：通过生活中的实例，如冰淇淋熔化、热水沸腾等，引起学生对物态变化的兴趣。
2. 知识讲解：使用多媒体教学设备，详细讲解物质的三态和物态变化的基本概念。
3. 实验演示：进行实验，如熔化冰块、蒸发水等，让学生直观地观察物态变化的过程。
4. 随堂练习：给出一些生活中的物态变化现象，让学生运用所学知识进行解释。
5. 小组讨论：让学生分组讨论，分享彼此对物态变化的理解和例子。
六、板书设计1. 物质的三态及其特点。
2. 物态变化的基本概念及其过程。
3. 物态变化中的热量变化。
七、作业设计1. 作业题目：解释物质的三态及其特点。
描述一种物态变化的过程，并解释其中的热量变化。
举例说明生活中的物态变化现象，并解释其原理。
2. 答案：物质的三态：固态具有固定的形状和体积，液态具有固定的体积但没有固定的形状，气态没有固定的形状和体积。
物态变化例子：冰融化成水，水蒸发成水蒸气。
生活中的物态变化现象：冬天，水管中的水结冰，导致水管破裂。
第三章层次原理图设计
2019/10/16
层次原理图设计
4.在标题栏上放置固定文本信息
标题栏的固定文本信息是指标题栏中内容固 定不变的那部分文字信息。执行放置文本字符串 命令，按下键盘上的Tab键，打开注释对话框， 按要求修改文本属性，然后将文本放置在标题栏 的相应位置上。
2019/10/16
层次原理图设计
5.在标题栏上使用动态文本信息
标题栏的动态文本信息是指标题栏中内容会 随原理图文件的变化而变化的那部分文字信息。 动态信息往往是标题栏中的待填信息，由于这些 信息是会变化的，所以一般用字符串来表示。
2019/10/16
层次原理图设计
1）在标题栏上放置字符串
点击绘图子工具栏上的 工具，按下键盘上的Tab 键，打开注释对话框，按要求修改文本属性，例如设置 文本颜色，更改文本的字体、字形、和字号等。然后点 击文本窗口右边的 按钮，在弹出的下拉菜单中选择要 使用的字符串，如下图所示。原理图设计系统中可用字 符串及其含义见表3-1。
2019/10/16
层次原理图设计
2019/10/16
层次原理图设计
二级层次原理图结构
图 理 原 子 图 图 理 理 原 原 层 子 顶 图 理 原 子 顶图 统理 系原 子层 图 理 统 原 系 子 子
2.层次原理图的两种设计方法
层次原理图的设计，实际上就是对顶层原理 图和若干个子原理图分别进行设计的过程。设计 过程的关键在于不同层次原理图之间信号的正确 传递，这一点是通过在不同层的原理图中放置名 称相同的输入/输出端口来实现的。
2019/10/16
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11 中继段传输衰减的要求
线路设计 利用规定的At值，可对上述的线路参数进 行设计，即要求线路上的衰减值应不超过 At值，即： （Af+As+Mc）×L+ 2Ad≤At
（2）传输线路色散的考虑
色散主要包括线路自身（光纤色散系 数D及中继距离L）和激光器的谱宽（Δ ） 等方面的因素。表3-3列出了S-R点间所允 许的最大色散值（设为Dt），利用此值， 线路和端机也可分别进行设计。
① 入纤平均光功率Ps
入纤平均光功率Ps，一般为–9dBm、 –6dBm和–3dBm三挡（见表3-1）。
② 接收机灵敏度PT
灵敏度总是与误码率相联系的，由于 在 2 8 0 km 或 4 2 0 km 数 字 段 的 平 均 误 码 率 （BERav）要求为1×10–9，所以，规定每 个中继段内，误码率小于等于1×10–10时，
2．光缆工程方案查勘的内容
（1）向工程沿线相关部门收集资料 （2）路由及站址的查勘 （3）工程方案查勘的资料整理
3.3.3 初步设计查勘
1．初步设计查勘的主要任务和要求 a.确定光缆线路的具体路由。 b.确定终端站、中继站和无人中继站
的站址。 c.拟定线路传输系统配置及光缆线路 的防护。 d.拟定光缆线路的维护方式。 e.对外沟通。
（3）直埋光缆防机械损伤 线路经过铁路时应垂直顶钢管穿越，钢管应伸出 路基两侧的排水沟外1.0m，距排水沟底不应小于 0.8m。 b.光缆线路经过公路时宜垂直穿越，光缆穿越车 流量大、路面开挖受限制的公路时，应采用钢管 等保护，钢管应伸出路基两侧的排水沟外1.0m， 距排水沟底不应小于0.8m。若公路两侧有较宽的 深沟或水渠时，保护管可不伸出沟渠。 光缆穿越允许开挖的公路时，可以直埋通过，并 在光缆上方覆盖水泥盖板、红砖或加塑管等保护， 保护段的长度应伸出排水沟1.0m。 c.光缆穿越沟渠、水塘等，应在光缆上方盖水泥 盖板或加塑料管等保护。 d.光缆敷设在坡度大于200、坡长大于30m的斜坡 上时,应采用“S”形敷设。
计算结果如表3-8所示。
3.3 光缆线路工程的查勘
所谓查勘，即到现场进行查看和勘测， 根据设计规范和现场的实际条件决定路由、 施工方式及保护措施等内容的过程，是一 项艰苦细致的工作。
3.3.1 查勘的基本要求
1．光缆线路路由的选择 2．敷设方式及要求 3．水底光缆线路
（1）水底光缆线路的过河位置 （2）水底光缆的最小埋设深度
第3章 光缆通信工程设计
3.1 光缆通信工程的建设程序 3.2 中继段长度的确定 3.3 光缆线路工程的查勘
3.4 光缆工程的图纸绘制
3.5 光缆在AN中的应用
3.1 光缆通信工程的建设程序
光缆通信工程主要包括光缆线路工程 和设备安装工程两个部分 。
3.1.1 规划阶段
1．项目建议书的提出
主要内容： （1）项目提出的背景、建设的必要 性和主要依据； （2）建设规模、地点等初步设想； （3）工程投资估算和资金来源； （4）工程进度和经济、社会效益估 计。
设计阶段的主要任务就是编制设计文 件并对其进行审定。
3.1.3 准备阶段
准备阶段的主要任务是做好工程开 工前的准备工作，它包括建设准备的计 划安排。
3.1.4 施工阶段
光缆通信工程的施工包括光缆线路 的施工和设备安装施工两大部分。 施工组织设计的主要内容如下。
（1）工程规模及主要施工项目； （2）施工现场管理机构； （3）施工管理，包括工程技术管理、 器材、机具、仪表、车辆管理； （4）主要技术措施； （5）质量保证和安全措施； （6）经济技术承包责任制； （7）计划工期和施工进度。
⑧ 光纤损耗系数Af
Af表示了光纤每km的损耗值。在长
途通信中，对其要求很严，如单模光
纤在1310nm区域中应不大0.39dB/km
（A级），或0.43dB/km (B级)；在 1550nm应大不于0.25dB/km，
⑨ 平均每km光纤接头衰减As
一般为0.1dB/km以下，最好的可低
到0.01dB／个。在光中继段内，As的 数值还取决于光缆的实际敷设长度。
（1）传输功率损耗的考虑
根据图3.2，由传输功率损耗来确定的 最大中继段长度为
PT－－发送光功率（dBm），对应于C1的前面； PR－－接收机灵敏度（dBm），对应于C2的后面； Ps――入纤功率（dBm），对应于C1后面的S点； PS=PT-AC； Pr――接收机灵敏度（dBm），对应于C2前面的R 点，Pr＝PR+Ac Me――系统的设备富余度（dB）； Ac――连接器损耗（dB/个）； Af――光纤衰减常数（dB／km）； As――平均每km光纤接头衰减（dB／km）； Mc――光缆线路富余度（dB／； P0――光通道功率代价（dB）； Ad――光缆配线架连接器损耗（dB／个），Ad位 于S和R点之间。
3.1.5 竣工投产阶段
这个阶段的主要内容包括工程初验、 生产准备、工程移交和试运行以及竣工验 收等几个方面。 初验应由主管部门组织设计单位、档 案、建设银行以及设计、施工等单位进行。
生产准备是指工程交付使用前必须进
行的生产、技术和生活等方面的必要准备。
试运行是指工程初验后到正式验收、 移交之间的设备运行。 竣工验收是对整个光缆通信系统进行 全面检查和指标抽测。
2．可行性研究
研究的主要内容如下。
（1）项目提出的背景，投资的必要 性和意义； （2）可行性研究的依据和范围；
（3）电路容量和线路数量的预测， 提出拟建规模和发展规划；
（4）实施方案论证，包括通路组织 方案、光缆、设备造型方案以及配套设施； （5）实施条件，对于试点性质工程 尤其应阐述其理由； （6）实施进度建议； （7）投资估计及资金筹措； （8）经济及社会效果评价。
3.2.2 系统预算
系统预算包括损耗预算和色散预算。 设 根 据 损 耗 预 算 得 出 的 最 大 中 继 距离为 Lmax，根据色散预算得出的最大中继距离 为L′max若Lmax＞L′max，则称系统为色散 限制系统，即系统的中继距离主要由光纤 的色散来确定；若Lmax＜L′max，则称系 统为损耗限制系统，即系统的中继距离主 要由光纤的损耗来确定。
3.2.3 密集波分复用系统的设计
密集波分复用系统 （DWDM）传输 线路的局站设备，分为终端站、转接站、 中继站和光放站，对应的传输线路为光放 段、中继段和复用段。DWDM线路传输系 统设计，需根据光功率、色散和信噪比的 计算结果，确定光放大器的增益类型和中 继段内允许的光放段数量。
1．DWDM系统的光放段设计
DWDM线路传输系统的光放段一般 按等增益传输进行设计。 光线路放大器的增益一般为22dB， 30dB，33dB等3种类型，根据光放大器的 增益类型，光放段的长度一般按下式计算
式中： L——光放段长度(km)； G——光放大器增益(dB)； Ac——光纤连接器衰减(dB)； r——光纤衰减系数(dB/km)； c——光缆线路余量(dB/km)； s——光纤熔接平均损耗(dB/km)。
4．光缆线路的防护
（1）光缆线路的防雷措施
光缆的金属护套或铠装不进行接地处理，使之处于悬浮状态。 b.光缆的所有金属构件在接头处不进行电气连通，局、站内
的光缆金属构件全部连接到保护地。 c.在平均雷暴日数大于20天的地区，光缆防雷应符合下列要 求： ●ρ 小于100Ω .m的地段可不设防雷线； ●ρ 为100－500Ω .m的地段，设一条防雷线； ●ρ 大于500Ω .m的地段，设两条防雷线； d.架空光缆还可选用下列防雷保护措施： ●光缆吊线每隔一定距离进行接地处理； ●雷害特别严重或屡遭雷击地段可装设架空地线；
（2）光缆线路防强电 a.光缆线路应尽量与高压输电线或
电气化铁路馈电线保持足够的距离，如 需要穿越时应尽量与它们保持垂直； b.光缆线路及其设备距发电厂或变电 站的接地装置应大于200m，距高压电杆 的接地装置应大于50m； c.光缆的金属护套、金属加强芯在接 头处不进行电气连通； d.在接近交流电气化铁路的地段，当 进行光缆线路施工或检修时，应将光缆 的所有金属构件临时接地，以保证参加 施工或检修人员的人身安全。
根据光纤线路衰减测试参数和光放大 器的增益，计算出放大器的增益与所对应 的光放段长度，如表3-6所示。
2．DWDM系统中继段设计
中继段的长度与容许的光放段数量需
符合光通道色散和信噪比的要求。如果光
纤的色散系数按光通道色散计算，容许的 中继段长度如表3-7所示。
3．DWDM系统单波道的信噪比
DWDM系统单波道的信噪比一般要
求大于或等于20dB（或22dB），信噪比的
计算比较复杂。信噪比可用下式计算 OSNR=58+P0–Nf–G–10lgN
式中： Po——单波道输出光功率(dBm)； Nf——光放大器的噪声系数(dB)； G——光放段增益(dB)； OSNR——单波道信噪比(dB)； 58——综合系数； N——光放大段数量。
3.2 中继段长度的确定
光中继段内的系统设计可分成两个步骤。
第一个步骤：设计方案。
第二个步骤：系统预算。
3.2.1 设计方案——损耗、
色散限制
长途光中继段的系统构成如图3.2所示。
图3.2 长途中继段内系统示意图
T′，T：符合ITU－T建议的光端机和数字复用设 备的接口； TX：光端机或光中继器的光发射机； RX：光端机或光中继器的光接收机； S：紧靠在TX上光连接器C1后面的光纤点； R：紧靠在RX上光连接器C2前面的光纤点； OF：光缆线路 C1，C2：光连接器； N：光纤固定接头； Me：设备富余度； Mc：光缆线路富余度； L：中继距离。
我们可用平均每个接头的衰减值除以
敷设长度来近似表示As。
⑩ 光缆线路富余度Mc 光缆线路富余度应包括以下几个方面： (a)今后维护中光缆的维修变动（如：增加