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摘要:伴随着Internet的日益普及,网络应用的蓬勃发展,网络信息资源的安全备受关注。校园网网络中的主机可能会受到非法入侵者的攻击,网络中的敏感数据有可能泄露或被修改,保证网络系统的保密性、完整性、可用性、可控性、可审查性方面具有其重要意义。通过网络拓扑结构和网组技术对校园网网络进行搭建,通过物理、数据等方面的设计对网络安全进行完善是解决上述问题的有效措施。
关键词:校园网;网络搭建;网络安全;设计。
以Internet为代表的信息化浪潮席卷全球,信息网络技术的应用日益普及和深入,伴随着网络技术的高速发展,各种各样的安全问题也相继出现,校园网被“黑”或被病毒破坏的事件屡有发生,造成了极坏的社会影响和巨大的经济损失。维护校园网网络安全需要从网络的搭建及网络安全设计方面着手。
一、 基本网络的搭建。
由于校园网网络特性(数据流量大,稳定性强,经济性和扩充性)和各个部门的要求(制作部门和办公部门间的访问控制),我们采用下列方案:
1. 网络拓扑结构选择:网络采用星型拓扑结构(如图1)。它是目前使用最多,最为普遍的局域网拓扑结构。节点具有高度的独立性,并且适合在中央位置放置网络诊断设备。
2.组网技术选择:目前,常用的主干网的组网技术有快速以太网(100Mbps)、FDDI、千兆以太网(1000Mbps)和ATM(155Mbps/622Mbps)。快速以太网是一种非常成熟的组网技术,它的造价很低,性能价格比很高;FDDI也是一种成熟的组网技术,但技术复杂、造价高,难以升级;ATM技术成熟,是多媒体应用系统的理想网络平台,但它的网络带宽的实际利用率很低;目前千兆以太网已成为一种成熟的组网技术,造价低于ATM网,它的有效带宽比622Mbps的ATM还高。因此,个人推荐采用千兆以太网为骨干,快速以太网交换到桌面组建计算机播控网络。
二、网络安全设计。
1.物理安全设计 为保证校园网信息网络系统的物理安全,除在网络规划和场地、环境等要求之外,还要防止系统信息在空间的扩散。计算机系统通过电磁辐射使信息被截获而失密的案例已经很多,在理论和技术支持下的验证工作也证实这种截取距离在几百甚至可达千米的复原显示技术给计算机系统信息的__带来了极大的危害。为了防止系统中的信息在空间上的扩散,通常是在物理上采取一定的防护措施,来减少或干扰扩散出去的空间信号。正常的防范措施主要在三个方面:对主机房及重要信息存储、收发部门进行屏蔽处理,即建设一个具有高效屏蔽效能的屏蔽室,用它来安装运行主要设备,以防止磁鼓、磁带与高辐射设备等的信号外泄。为提高屏蔽室的效能,在屏蔽室与外界的各项联系、连接中均要采取相应的隔离措施和设计,如信号线、电话线、空调、消防控制线,以及通风、波导,门的关起等。对本地网 、局域网传输线路传导辐射的抑制,由于电缆传输辐射信息的不可避免性,现均采用光缆传输的方式,大多数均在Modem出来的设备用光电转换接口,用光缆接出屏蔽室外进行传输。
2.网络共享资源和数据信息安全设计 针对这个问题,我们决定使用VLAN技术和计算机网络物理隔离来实现。VLAN(Virtual LocalArea Network)即虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域(或称虚拟LAN,即VLAN),每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。
但由于它是逻辑地而不是物理地划分,所以同一个VLAN内的各个工作站无须放置在同一个物理空间里,即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其它VLAN中,即使是两台计算机有着同样的网段,但是它们却没有相同的VLAN号,它们各自的广播流也不会相互转发,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLANID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。从目前来看,根据端口来划分VLAN的方式是最常用的一种方式。许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员,被设定的端口都在同一个广播域中。例如,一个交换机的1,2,3,4,5端口被定义为虚拟网AAA,同一交换机的6,7,8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯,并允许共享型网络的升级。
但是,这种划分模式将虚拟网络限制在了一台交换机上。第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN,不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。以交换机端口来划分网络成员,其配置过程简单明了。
3.计算机病毒、黑客以及电子邮件应用风险防控设计 我们采用防病毒技术,防火墙技术和入侵检测技术来解决相关的问题。防火墙和入侵检测还对信息的安全性、访问控制方面起到很大的作用。
第一,防病毒技术。病毒伴随着计算机系统一起发展了十几年,目前其形态和入侵途径已经发生了巨大的变化,几乎每天都有新的病毒出现在INTERNET上,并且借助INTERNET上的信息往来,尤其是EMAIL进行传播,传播速度极其快。计算机黑客常用病毒夹带恶意的程序进行攻击。
为保护服务器和网络中的工作站免受到计算机病毒的侵害,同时为了建立一个集中有效地病毒控制机制,天下论文网需要应用基于网络的防病毒技术。这些技术包括:基于网关的防病毒系统、基于服务器的防病毒系统和基于桌面的防病毒系统。例如,我们准备在主机上统一安装网络防病毒产品套间,并在计算机信息网络中设置防病毒中央控制台,从控制台给所有的网络用户进行防病毒软件的分发,从而达到统一升级和统一管理的目的。安装了基于网络的防病毒软件后,不但可以做到主机防范病毒,同时通过主机传递的文件也可以避免被病毒侵害,这样就可以建立集中有效地防病毒控制系统,从而保证计算机网络信息安全。形成的整体拓扑图。
第二,防火墙技术。企业防火墙一般是软硬件一体的网络安全专用设备,专门用于TCP/IP体系的网络层提供鉴别,访问控制,安全审计,网络地址转换(NAT),IDS,,应用代理等功能,保护内部局域网安全接入INTERNET或者公共网络,解决内部计算机信息网络出入口的安全问题。
校园网的一些信息不能公布于众,因此必须对这些信息进行严格的保护和保密,所以要加强外部人员对校园网网络的访问管理,杜绝敏感信息的泄漏。通过防火墙,严格控制外来用户对校园网网络的访问,对非法访问进行严格拒绝。防火墙可以对校园网信息网络提供各种保护,包括:过滤掉不安全的服务和非法访问,控制对特殊站点的访问,提供监视INTERNET安全和预警,系统认证,利用日志功能进行访问情况分析等。通过防火墙,基本可以保证到达内部的访问都是安全的可以有效防止非法访问,保护重要主机上的数据,提高网络完全性。校园网网络结构分为各部门局域网(内部安全子网)和同时连接内部网络并向外提供各种网络服务的安全子网。防火墙的拓扑结构图。
内部安全子网连接整个内部使用的计算机,包括各个VLAN及内部服务器,该网段对外部分开,禁止外部非法入侵和攻击,并控制合法的对外访问,实现内部子网的安全。共享安全子网连接对外提供的WEB,EMAIL,FTP等服务的计算机和服务器,通过映射达到端口级安全。外部用户只能访问安全规则允许的对外开放的服务器,隐藏服务器的其它服务,减少系统漏洞。
参考文献:
[1]Andrew S. Tanenbaum. 计算机网络(第4版)[M].北京:清华大学出版社,2008.8.
[2]袁津生,吴砚农。 计算机网络安全基础[M]. 北京:人民邮电出版社,2006.7.
[3]中国IT实验室。 VLAN及技术[J/OL], 2009.
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极简主义艺术理念是19世纪西方现代艺术的一个流派,现在已经被广泛的应用起来。下面是读文网小编带来的关于极简主义艺术理念的运用论文的内容,欢迎阅读参考!
摘要:极简主义它本来就简洁、明快、线条单一、实在、这是极简主义的魅力所在。在现代家居行业中,复杂的风格往往不长久,极简主义成为流行色,被广泛应用,并具备持久力。它所以得到发展与人们生活方式的改变和思想意识的改变密切相关。时代在进步,经济在发展,人们改变居住条件行为和改变住所的需求在增加,这种现象使极简主义的存在变得必不可少。
关键字:极简主义、现代、室内设计
一、引言
20世纪中期,有一位著名的现代建筑大师密斯・凡德罗,他在对平日的积累和实践中,提出了“少即多”的立场和原则,开创了极少主义建筑装饰的先例。他主张形式简洁,构思巧妙,在自然简洁风格中增加健康元素,高度功能为真正的建筑装饰艺术。在上世纪二三十年代,这种极少主义风格,曾经漫步全欧洲,成为西方后现代主义的里程碑。直到今日,无论是建筑界,还是绘画界;无论是服装设计,还是手机,手表设计都有很多的极简主义追求者。如今,极简主义在家居装饰业界也渐渐风行起来,极简主义也成为更多的人认为是最完美的境界。
二、极简主义的定义,其产生的背景及发展过程
极简主义(Minimalism),或译作简约主义或微模主义,兴起于上世纪20年代的欧洲,是人类设计史上最重要的、最具影响力的活动之一。它的出现,对建筑、绘画、雕塑、装置、设计以及视觉艺术以外的音乐与文学都产生了极大的冲击。在“以多为美”的“加法美学”潮流风行之时,极简主义反其道而行之,去除一切不必要的加工和技巧,只剩下素材和功能本身。
作为一种独特的艺术风格,极简主义将艺术中复杂的观念和物体形态转变为通俗的表象,将其提升为一种高度浓缩、高度概括的抽象形式,追求简约、明晰的造型,采用将单体元素系列化的手法,摒弃传统的俗套与浮华,提炼出新概念。这种独特的造型艺术运用新材料、新技术、新手法,与人们的新思想、新观念相统一,以一种鲜明的姿态与现代社会和现代生活相契合,并为现代设计提供了一种崭新的设计思维,所以被现代主义设计所选择并广泛应用于设计实践中,最终成为一种典型风格。
多年来,极简主义风格不仅一直为欧洲各国推崇并提炼运用,亚洲国家也如此。如日本的设计,将极简与禅宗理念互通,愈显灵性和深幽,表现出一种自然外物的空寂,它以“象外之象、意外之意”描绘出一个极静的空灵意境。在他们的理念中,认为简单的优于复杂的,幽静的优于喧闹的,轻巧的优于笨重的,稀少的优于繁杂的。于是,极简主义中的优雅、简洁、做工精巧、对功能的清晰表达、形式的最小化和功能的最大化原则,成为日本设计的传统美学特质。其代表“无印良品±0”的设计,强调“sleek simplicity”“userfriendliness”,平凡但不普通,简单却不简陋,精致而不张扬,便是你最初梦中最想要的形态。
三、极简主义得以发展的原因
追求极简主义的人越来越多,极简主义在现代家居装饰中被越来越多的人所重视和运用。这种发展的趋势形成的最本质原因是人们高品位的审美观念。社会在进步,时代在发展,现代人的审美观念和欣赏水平都有很大的提高,简洁明快式的风格更容易融入人们的眼帘。单线条、简洁式,的确令人心情愉快、赏心悦目。既然是好的风格,那么信仰它的人就必定多。
除此之外,人们生活方式和思想意识的改变也成为极简主义得以发展的力量支柱。随着时代的演变,越来越多的人走出传统的大家庭模式,他们追求一种独立、时尚的个性。年轻人希望及早的脱离开父母,有自己的独处空间。生活工作的繁忙,使更多的人在家中的时间有限,在这种前提下,他们不求阔不求大,而是力求实用,关心生活的本质,本着极简主义的原则,不过重关注外表如何华丽,而是追求小户型公寓或是小户型的普通住宅。在简洁明快的小居室中,他们力争通过简洁的装修,来获得更大的生存空间。希望以生活环境的简洁来应对繁多的生活压力,来化解生活的烦恼。世间已经很复杂,只想让自己的居室轻松些,简单些,这样的要求真的不算高。他们在装修时,做到一切从简,轻装修,重装饰,力争在装饰中找到些能给人带来快乐的因素和亮点,真正让极简主义得以发展。
四、极简主义在现代室内设计中的运用
极简主义在现代家居装饰中的运用范围极其广泛,包括室内空间的打造、室内家具的选择布置、室内色彩的选择搭配等方面,都表现得淋漓尽致。
笔者所说的室内空间即包括房屋内的实实在在的空间,也包括墙体墙壁等部分。一般说来,房屋的空间在房屋交付给房主使用时基本上就是成型的,它无外乎是由卧室、客厅、饭厅、厕所、阳台等部分构成。其中客厅、饭厅基本上都是一个,但是卧室、厕所、阳台的数目可能不止一个。无论如何,一室一厅一卫一厨可以说是构成家的最基本元素。这是极简主义的一个具体体现。
但在现实生活中我们经常看到有些人家居装饰时,随意更改房屋的格局。当然,有些更改是合理的,但有些令人不可思议,他们为了求多,赶时髦,往往将一个卧室分出二个,甚至三个,卫生间也刻意打造成两个。我说的故事绝不是耸人听闻,你如果留心注意,可能轻易地就会找到这样的例子。
关于墙体的颜色,现在多以白色为主,白色涂料涂上后不加任何修饰。像过去那样,粘贴墙壁纸的装修潮流早已过去。现在很多家庭的白色墙面上都挂放一幅或多幅装饰画,但我觉得很多家庭中都是牵强附会的挂放,什么都没有不也是一种美吗。什么都没有,难道不也是极简主义的具体体现吗、
关于家具的选择,主张极简主义的家庭改变传统的“多多益善”的原则,他们改变过去那样在能够放置家具的地方都放置上,将家里里外外上上下下塞的严严实实的风格,除了衣柜、写字台、书柜、床、沙发等必要东西之外绝对不奢求。另外,在家具的购买或打造上避免高大家具的出现。理由是高大家具占用的空间大,背离极简。还有,在家具的搭配上追求颜色整体一致或相近。但这不是绝对的,还有一种反差效果,比如黑与白。白色的沙发、黑色的衣柜等。但这种方法不容易把握,把握不好就会造成适得其反的效果。房屋里的其他物件的颜色也要讲究统一原则,不求五颜六色什么都有。单一的颜色最和谐,不会令人眼花缭乱。
五、极简主义存在的必要性
众所周知,近年来中国经济高速发展,国民的人均收入在不同程度上都有所提高。这种大环境的好,让更多的人有能力在居住条件上进行改善。这种改善可能是通过购买新房,换新居,然后装修来实现,也可能是通过对现有居室的改造翻新重装修来实现。这些都是好的现象,无可厚非。但是在购房上不可求大,在装修上不可求阔,因为我国现阶段依然是发展中国家,经济发展好的地区只集中在东部沿海地区和一部分内陆地区,大部分的内陆地区和西部地区经济还很贫困,甚至还没解决温饱问题。我国自古就有节俭的美德,简洁主义正是这种节气的体现。
另外,装修的风格时常都在改变,复杂的极多的装修模式,早晚会成为过时的、落伍的。过多的投入只能是造成不必要的浪费,因为时髦的时期一过,那些冠冕堂皇的东西就成为了垃圾。只有简洁的装修风格,持续力最强,生命力最旺盛。
六、结束语
极简主义它本来就简洁、明快、线条单一、实在、这是极简主义的魅力所在。在现代家居行业中,复杂的风格往往不长久,极简主义成为流行色,被广泛应用,并具备持久力。它所以得到发展与人们生活方式的改变和思想意识的改变密切相关。时代在进步,经济在发展,人们改变居住条件行为和改变住所的需求在增加,这种现象使极简主义的存在变得必不可少。
参考文献:
[1] 王受之:《世界现代平面史》,《新世纪出版社》,2006年06期
[2] 王林著:《设计概念100问》,《四川美术出版社》,2004年 09期
[3] 薛舒阳:《极简风格》,《设计平台》,2007年12期
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为保证校园网信息网络系统的物理安全,除在网络规划和场地、环境等要求之外,还要防止系统信息在空间的扩散。
今天读文网小编要与大家分享的是:校园网基本网络搭建及网络安全设计分析相关论文。具体内容如下,欢迎参考:
摘要:伴随着Internet的日益普及,网络应用的蓬勃发展,网络信息资源的安全备受关注。校园网网络中的主机可能会受到非法入侵者的攻击,网络中的敏感数据有可能泄露或被修改,保证网络系统的保密性、完整性、可用性、可控性、可审查性方面具有其重要意义。通过网络拓扑结构和网组技术对校园网网络进行搭建,通过物理、数据等方面的设计对网络安全进行完善是解决上述问题的有效措施。
关键词:校园网;网络搭建;网络安全;设计。
以Internet为代表的信息化浪潮席卷全球,信息网络技术的应用日益普及和深入,伴随着网络技术的高速发展,各种各样的安全问题也相继出现,校园网被“黑”或被病毒破坏的事件屡有发生,造成了极坏的社会影响和巨大的经济损失。维护校园网网络安全需要从网络的搭建及网络安全设计方面着手。
由于校园网网络特性(数据流量大,稳定性强,经济性和扩充性)和各个部门的要求(制作部门和办公部门间的访问控制),我们采用下列方案:
1. 网络拓扑结构选择:网络采用星型拓扑结构(如图1)。它是目前使用最多,最为普遍的局域网拓扑结构。节点具有高度的独立性,并且适合在中央位置放置网络诊断设备。
2.组网技术选择:目前,常用的主干网的组网技术有快速以太网(100Mbps)、FDDI、千兆以太网(1000Mbps)和ATM(155Mbps/622Mbps)。快速以太网是一种非常成熟的组网技术,它的造价很低,性能价格比很高;FDDI也是一种成熟的组网技术,但技术复杂、造价高,难以升级;ATM技术成熟,是多媒体应用系统的理想网络平台,但它的网络带宽的实际利用率很低;目前千兆以太网已成为一种成熟的组网技术,造价低于ATM网,它的有效带宽比622Mbps的ATM还高。因此,个人推荐采用千兆以太网为骨干,快速以太网交换到桌面组建计算机播控网络。
为保证校园网信息网络系统的物理安全,除在网络规划和场地、环境等要求之外,还要防止系统信息在空间的扩散。计算机系统通过电磁辐射使信息被截获而失密的案例已经很多,在理论和技术支持下的验证工作也证实这种截取距离在几百甚至可达千米的复原显示技术给计算机系统信息的__带来了极大的危害。为了防止系统中的信息在空间上的扩散,通常是在物理上采取一定的防护措施,来减少或干扰扩散出去的空间信号。
正常的防范措施主要在三个方面:对主机房及重要信息存储、收发部门进行屏蔽处理,即建设一个具有高效屏蔽效能的屏蔽室,用它来安装运行主要设备,以防止磁鼓、磁带与高辐射设备等的信号外泄。为提高屏蔽室的效能,在屏蔽室与外界的各项联系、连接中均要采取相应的隔离措施和设计,如信号线、电话线、空调、消防控制线,以及通风、波导,门的关起等。对本地网 、局域网传输线路传导辐射的抑制,由于电缆传输辐射信息的不可避免性,现均采用光缆传输的方式,大多数均在Modem出来的设备用光电转换接口,用光缆接出屏蔽室外进行传输。
针对这个问题,我们决定使用VLAN技术和计算机网络物理隔离来实现。VLAN(Virtual LocalArea Network)即虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域(或称虚拟LAN,即VLAN),每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。
但由于它是逻辑地而不是物理地划分,所以同一个VLAN内的各个工作站无须放置在同一个物理空间里,即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其它VLAN中,即使是两台计算机有着同样的网段,但是它们却没有相同的VLAN号,它们各自的广播流也不会相互转发,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLANID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。从目前来看,根据端口来划分VLAN的方式是最常用的一种方式。许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员,被设定的端口都在同一个广播域中。例如,一个交换机的1,2,3,4,5端口被定义为虚拟网AAA,同一交换机的6,7,8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯,并允许共享型网络的升级。
但是,这种划分模式将虚拟网络限制在了一台交换机上。第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN,不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。以交换机端口来划分网络成员,其配置过程简单明了。
3.计算机病毒
黑客以及电子邮件应用风险防控设计 我们采用防病毒技术,防火墙技术和入侵检测技术来解决相关的问题。防火墙和入侵检测还对信息的安全性、访问控制方面起到很大的作用。
第一,防病毒技术。
病毒伴随着计算机系统一起发展了十几年,目前其形态和入侵途径已经发生了巨大的变化,几乎每天都有新的病毒出现在INTERNET上,并且借助INTERNET上的信息往来,尤其是EMAIL进行传播,传播速度极其快。计算机黑客常用病毒夹带恶意的程序进行攻击。
为保护服务器和网络中的工作站免受到计算机病毒的侵害,同时为了建立一个集中有效地病毒控制机制,天下论文网需要应用基于网络的防病毒技术。这些技术包括:基于网关的防病毒系统、基于服务器的防病毒系统和基于桌面的防病毒系统。例如,我们准备在主机上统一安装网络防病毒产品套间,并在计算机信息网络中设置防病毒中央控制台,从控制台给所有的网络用户进行防病毒软件的分发,从而达到统一升级和统一管理的目的。安装了基于网络的防病毒软件后,不但可以做到主机防范病毒,同时通过主机传递的文件也可以避免被病毒侵害,这样就可以建立集中有效地防病毒控制系统,从而保证计算机网络信息安全。形成的整体拓扑图。
第二,防火墙技术
企业防火墙一般是软硬件一体的网络安全专用设备,专门用于TCP/IP体系的网络层提供鉴别,访问控制,安全审计,网络地址转换(NAT),IDS,,应用代理等功能,保护内部局域网安全接入INTERNET或者公共网络,解决内部计算机信息网络出入口的安全问题。
校园网的一些信息不能公布于众,因此必须对这些信息进行严格的保护和保密,所以要加强外部人员对校园网网络的访问管理,杜绝敏感信息的泄漏。通过防火墙,严格控制外来用户对校园网网络的访问,对非法访问进行严格拒绝。防火墙可以对校园网信息网络提供各种保护,包括:过滤掉不安全的服务和非法访问,控制对特殊站点的访问,提供监视INTERNET安全和预警,系统认证,利用日志功能进行访问情况分析等。
通过防火墙,基本可以保证到达内部的访问都是安全的可以有效防止非法访问,保护重要主机上的数据,提高网络完全性。校园网网络结构分为各部门局域网(内部安全子网)和同时连接内部网络并向外提供各种网络服务的安全子网。防火墙的拓扑结构图。
内部安全子网连接整个内部使用的计算机,包括各个VLAN及内部服务器,该网段对外部分开,禁止外部非法入侵和攻击,并控制合法的对外访问,实现内部子网的安全。共享安全子网连接对外提供的WEB,EMAIL,FTP等服务的计算机和服务器,通过映射达到端口级安全。外部用户只能访问安全规则允许的对外开放的服务器,隐藏服务器的其它服务,减少系统漏洞。
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剪纸艺术是最古老的汉族民间艺术之一,作为一种镂空艺术,它能给人以视觉上以透空的感觉和艺术享受。剪纸用剪刀将纸剪成各种各样的图案,如窗花、门笺、墙花、顶棚花、灯花等。每逢过节或新婚喜庆,人们便将美丽鲜艳的剪纸贴在家中窗户、墙壁、门和灯笼上,节日的气氛也因此被烘托得更加热烈。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:运用现代化设计理念完美演绎传统剪纸艺术相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
剪纸是以纸张、树叶、金银箔纸、树皮、布、革为载体,以剪刀或刻刀为工具而形成的一种镂空艺术。剪纸在我国有着悠久的历史,而且是作为民间最普及的艺术形式,其跨越民族跨越区域的广泛流传特性,也成为我国民间艺术的一朵奇葩、中国民间艺术的瑰宝,也成为世界的艺术宝库中一种珍藏。同时,也反映出这种简单的艺术形式的良好群众基础,剪纸利用自己特定的表现语言,表现出了美丽和吉祥的寓意,以自己的特殊形式传达着中国的传统文化。
在剪纸艺术两千年的发展史,使的它浓缩了中华文化的传统理念,世世代代的传递着这个中华古老民族的审美情趣、人文精神和思想感情。随着中西方艺术理念和艺术价值的融合过程中,以现代化的设计理念来诠释我国传统剪纸艺术不仅有利于剪纸艺术的发掘,而且可以使我国古老的民间艺术走出国门,走向世界。
剪纸艺术作为一种镂空艺术,主要分为阴刻和阳刻两种表现方式,但是无论那种表现方式,任何一个剪纸所呈现出来的画面都必须连续在载体上出现,以纸张为载体来说,所有作者想要借用的事物之间必须相互联系的在一起,整体完整的出现在同一张纸上。这就要求作者在创作剪纸的过程中,要有充分的构思,借用线条将各个事物联系在一起。
在这个过程中,不仅对作者的版面布置有很高的要求,同时,剪纸作为一种艺术形式,各事物之间的联系不能太过于生硬,这就要求作者在创作过程中充分发挥想象,利用点线面将各个事物之间极富艺术感的连接在一起。在这个过程中,作者以整体性为主要的指导思想,采用其他的表现手法将各事物之间有机的结合在一起。
艺术来源于现实,但是又不拘泥于现实,有着超越自然法则的空间形式,剪纸作为构建特定的层次性方面,和其他艺术形式相比,有着更明显的层次性特征。剪纸艺术作为一种雅俗共赏艺术形式,就是因为剪纸艺术表现的是一种充满空间层次感的世界,剪纸中所表现出的事物之间并没有因为剪纸载体的限制而出现跳跃,各事物之间进行有条不紊的排列组合,令人赏心悦目,心旷神怡。在剪纸艺术中无论是在构图、还是对于具体构图的表达都体现出了一定的层次性,体现出现代设计理念中秩序重构以及多样性统一的法则。在构图的过程中,或者按照某一具体的逻辑顺序,如由远及近,或者利用构图的对称,或者利用构图事物的具体细节表达,将这一镂空艺术的美感发挥到极致。
浪漫在我国传统剪纸艺术中是一个贯穿始终的线,无论是作者在创意构图到具体表现,从具体事物的表现手法,从剪纸的效果还是欣赏着的角度,浪漫是不可或缺的主要因素。在传统的剪纸艺术中,尤其在北方,剪纸艺术多用来作为出嫁或者是春节等喜庆的节日出现。剪纸的能工巧匠们多利用一些动物的憨态可掬的形象来表现出喜庆吉祥的寓意,他们在表现手法中多用夸张、拟人等浪漫主义表现手法。这种浪漫主义非纪实手法,作者利用富有想象力的形式来对剪纸内容进行重构,在剪纸的整个画面中,作为一种表现形式可以逃脱自然法则,添加作者的想象和升华,是整个画面具有诗情画意和想象的趣味在里面,让整个画面呈现在欣赏者面前时,获得一种愉悦的心情。
“一把剪刀多有用,能剪龙、能剪凤,能剪老鼠会打洞;能剪鸡,能剪鹅,能剪鲤鱼戏天河。”在这句赞美我国剪纸艺术的歌谣中,不仅展现了我国传统剪纸艺术的风采,同时也不难发展,即使现在还看现代剪纸,所借用的事物也无出其右,我国在剪纸艺术中的继承性是非常之强的。在我国传统的剪纸艺术中,不难发现通常借用一些具体的动物或者花卉来代表吉祥的寓意,这与我国古典诗词歌赋的借代手法是相同的,是我国传统文化的一种体现方式。例如,牡丹意味着富贵;鲤鱼意味着富足和连连高升;龙凤者主要在婚庆时使用,意味着夫妻二人举案齐眉、幸福美满。在现代剪纸的设计手法上面继承以上各种深入民心的借代事物的同时,与时俱进的增加了很多现代元素,让整个画面在呈现出中国古典特色的同时,也不失现代的美感。
在图5-1中,作者继承了传统的一些表现事物的手法,如剪纸中的龙凤图案、着装古典服饰的男女,当然作为婚庆窗花必不可少的繁体“?”字;同时增加现代元素,最主要的“心形”图案,和 “我们结婚啦”充满现代气息的独白。在画面上,借用传统和现代元素最明显的对比则是繁体“?”字和“心形”图案,繁体“?”字代表中国古典剪纸在用于婚庆时必不可少的表现元素,和现代人在婚庆时必不可少“心形”图案同时出现在同一张剪纸艺术品中,让欣赏着在驻足观看时,既有中国古典的吸收,又有现代元素的借鉴,老少皆宜,美不胜收。
一张张剪纸窗花,贴出的不仅仅是对来年幸福生活的向往,不仅仅是对一对新人祝福的地久天长,更贴出的是中国几千年灿烂文化的延续,贴出的是中华儿女的精气神。小小的剪纸,剪刀与纸的艺术,体现的不仅仅是人们对于美好生活的向往,更是我国社会最底层人们的创作智慧。他们根本不知道什么叫做文艺复兴,他们甚至说不上什么叫做艺术,然而他们却是用实际行动来践行着艺术家的作为,他们才是我们看的见、摸得着的艺术家。
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环境艺术设计是指对于建筑室内外的空间环境,通过艺术设计的方式进行整合设计的一门实用艺术。环境艺术所涉及的学科很广泛,包括建筑学、城市规划学、人类工程学、环境心理学、设计美学、社会学、文学、史学、考古学、宗教学、环境生态学、环境行为学等学科。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅析环境艺术设计生态理念与其审美特征相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
设计理念和艺术特征存在着某种辩证关系。设计理念对于环境设计起着指导性的作用,好的环境设计能够使人们改善环境观念和设计观念,提高人们的审美水平。设计理念和设计形态离不开人类的可持续发展,因为每个国家和地区的科技水平和经济情况各不相同环境设计理念和艺术设计水平也各不相同随着人类对环境保护的意识得到提高环境艺术设计业得到了人们的越来越多的关注。
环境艺术设计是环境、艺术和设计三个不同概念的集合,它们是相对独立又相互联系的整体。
首先,环境是指人们能够认识到的所有空间,以及该空间内所包含的所有物质与非物质因素。从环境形成的客观规律来看,一是大自然创造的自然生境。二是人类创造的人工环境。
其次,环境艺术是指以自然环境为立足点,以各种艺术和技术为手段而设计出来的能够满足人的需求,并协调自然、社会和人之间的关系,为人提供生存生活时空环境的一门艺术,或者说,在认识和创作的基础上,运用更广泛的材料,并与高科技相结合而产生出多种艺术表现形式。
第三,环境艺术设计是指在特定的区域内,将建筑、雕塑、绿化、公共设施等诸多要素进行综合、艺术的布局,以塑造建筑物外部空间艺术环境为主要内容的艺术设计,是建立在现代环境科学基础之上的一门艺术设计学科。
运用生态理念能够在传统设计基础上创新使用各种自然环境保护措施,并构建满足各种生活需求的景观格局,促进能源物质获得循环利用与再生,降低废弃物的产生与排放,从整体上强化景观格局生态服务水平及质量。生态理念在环境艺术设计中的实际应用方式主要包括以下几种:
(1)作用延伸及拓展方式。保留原有场地或场地中具有的部分元素是生态理念在环境艺术设计中的一种有效应用方式。例如,美国西雅图煤气厂公园设计者首先保留了工厂各种废弃机械设备,包括蒸汽机、压缩塔及煤气裂化塔等,在突出工厂历史基础上创新,将蒸汽机与压缩塔涂刷成红、黄、蓝、紫等颜色,此外,这些废弃设备还可以攀爬游乐,契合了煤气厂公园的设计需求,充分挖掘了固有元素延伸作用。
(2)能源物质循环利用方式。能源物质循环利用思想应该始终贯穿在环境艺术设计整个过程中,设计者应该充分挖掘各种原材料的再次利用与开发职能,尽最大努力创造材料与资源循环利用的平台。
(3)强化场地原貌维持方式。发展可持续的处理技术已成为当代环境艺术设计中生态理念应用的又一典型。例如,四川成都利用自然的力量实现了生态系统的恢复和再生,大大节约资源,并且减少废弃物的产生。他们将府南河人工湿地系统的污水,注入部分厌氧池、植物塘、植物床、养鱼塘、氧化沟等净化系统,使之由浊变清,最终重返府南河。
(4)有效利用能源方式。现在设计师们一方面通过科学技术一定程度上减少了可再生能源的消耗;另一方面又大量地使用自然界的可再生能源,如太阳能、风能等,以适应现代生态环境。提高住宅的隔热性能,保证自然通风,利用太阳能蓄热等,这些自然能源的有效利用也是设计中的有效手法。此外,以太阳能的热与光为主,通过相应设备来利用自然能源的方法也在住宅的应用上得以实现。
环境设计关系到人们的居住环境的设计在人们生活和工作中的环境也需要设计。人们的生活活动是各种各样的所以对环境的需求也是各不相同的。因此,环境设计具有以下几个方面的特点。
(1)环境设计的多学科性。环境艺术设计包含了很多学科专业需要建筑学、城市规划和设计等学科的相互结合共同设计完成。所以,环境艺术充满了广泛性和丰富性。
(2)环境设计的多层次性。环境设计首先要满足人们最基本的需求。让人们在生活中达到使用安全、方便、经济的目的。不同的设计对象其设计要求和方法也各不相同。
(3)环境设计的关联性和空间的统一性。在环境设计中必须要稳扎稳打考虑到设计的整体综合性。
(4)环境艺术设计的实用性。环境艺术设计不仅展现出设计的美而且必须具有实用性。就像房子内的装修设计最基本的就是要满足人们在生活中的使用和需求。
(5)环境设计的审美特征对环境设计教育的影响。由于环境设计的学科专业比较多,所以要求设计人员必须具备很高的专业性和综合性。
(1)生产力与经济基础的制约。
环境设计观念受到生产力与经济基础的制约。古代,生产力低下,农业、手工业生产占据主导地位。农民希望天遂人愿、但愿风调雨顺以至五谷丰登。达到“天上人间”的理想境界,“天人合一”是最高的追求。人们的环境观念则是将自我融于大自然中,享受大自然的恩赐。“苔痕上阶绿,草色入帘青”(刘禹锡),反映在环境设计上则是建筑选址注重“背山面水”,营造小气候。
19世纪随着蒸汽机的发明,人类社会进入工业文明。大生产所追求的高效率与高利润,打破了封建社会时期人们恬静悠闲的生活。当人类还自我陶醉在工业文明“人定胜天”信念中的时候。工业污染所带来的全球温室效应,洪水、旱灾等异常自然灾害的发生,使人们认识到环境问题的重要性;在工业领先的发达资本主义国家,环境治理已经从简单的单一治理转向可持续发展。在生产技术落后的时代,人类对自然持消极的态度,高科技的今天,人类步入创造自然的时代。设计应该从创造第二自然的观念出发去美化生活。
(2)地理环境因素的影响。
古中国地处温带地域,温和的气候形成了以长江、黄河流域为中心的农业文明,环境理念也紧紧贴合这一“温和”特征,表现出以农业文明为主导,期望与大自然和睦相处的“天人合一”思想,在此基础上形成的“齐家、治国、平天下”的儒家思想,主张“达则兼济天下,穷则独善其身”――士人得志,指点江山、激扬文字;仕途失意,归隐田居、遁迹山林。这些思想都导致了中国人所特有的审美特征――融于自然,“崇尚自然,师法自然”的理念也成为中国园林遵循的亘古不变的法则。
(3)社会制度与社会文化的影响。
影响环境设计理念和艺术特征的因素是综合的,除了前二者外社会制度、宗教、哲学思想、民俗等文化因素对于人们的环境观、自然观和审美艺术特征都有着重要的影响,有时甚至还起着决定性的作用。道教“道法自然”,认为自然界本身最美,“天地有大美而不言”(老庄),大自然之所以美,不在于它的形成,而在于它最充分、最完全地体现了“无为而无不为”的“道”,大自然本身没有意识去追求什么,却在无形中造就了一切。
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《VB程序设计》是2009年清华大学出版社出版的图书,《VB程序设计》以Visual Basic 6.0简体中文版为语言背景。深入浅出的介绍Visual Basic 6.0程序设计技术,基本涵盖了Visual Basic 6.0编程时的常用内容。《VB程序设计》共分14章,主要内容包括开发环境、语言基础和数组与过程、常用控件、菜单设计、文件处理、ActiveX控件、数据库程序设计、图形程序设计、多媒体编程、网络编程、API函数和注册表、安装程序的制作和综合实例。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈基于CDIO理念的《VB程序设计》教学改革相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
Visual Basic程序设计语言是最适合初级编程者学习使用的、国内外最流行的高级语言之一,是一种可视化的面向对象的程序设计语言,是设计Windows应用程序的重要工具。它具有易于入门和掌握、通俗易懂、使用方便、功能强大等优点。通过本课程的学习,可以激发学生对计算机编程的兴趣,培养学生进行程序设计的工程能力和创新能力。不仅是计算机专业的学生,非计算机专业的学生同样应当学习并掌握计算机高级程序设计。要使学生掌握程序设计方法,并学会利用程序设计方法解决实际应用问题,既需要基础理论知识,也需要实践操作能力。这就使得VB程序设计的各个教学环节不能完全采用传统的教学方法,如何提高学生的学习兴趣,如何培养学生的工程开发能力,如何提高学生解决实际问题的能力等等,是广大计算机教育工作者面临的问题和挑战。针对这个难题,广大计算机教育工作者不断改革教学模式、教学方法和教学内容等,致力于提高教学质量和效果。
CDIO是一种国际化高等工程教育的创新模式,是由麻省理工学院(MIT)等四所大学合作开发的一整套工程教育理念和实施体系。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。这种模式不仅注重培养学生扎实的专业技术知识,更关注团队协作精神和创新精神的培养,并通过“做中学”和“基于项目的教育和学习”的教学模式培养既有扎实的专业技能,又有良好的团队协作能力和创新能力的国际化工程师。我国高等工科教育的迫切任务是尽快培养与国际接轨的中国工程师,然而我国工科的教育实践中还存在不少问题,如重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题。国内外的经验都表明CDIO“做中学”的理念和方法是先进可行的,适合工科教育教学过程各个环节的改革。
因此,为了提高学生学习的积极性和主动性,为了提高学生的动手实践能力、团队协作能力和创新能力,并使学生具备解决实际问题的能力,教师必须对现有的教学方法进行改进,以达到良好的教学效果。这些能力的培养完全符合CDIO工程教育模式的要求,因此针对VB程序设计的教学现状,以CDIO人才培养理念开展教学改革具有很强的现实意义和指导作用。
由于受到传统教学模式的影响,在VB程序设计的教学过程中,重理论、轻实践的现象普遍存在,导致学生缺乏学习的积极性,实践能力和实际应用能力得不到提高,导致教学效果不佳。以往的教学经验表明,很多学生学完课程之后并没有达到预期的效果,不能将学到的知识应用于实践,或无法将知识点连成知识面进而形成知识体系。在过去的教学中,主要采用“教师讲,学生听”的模式,教师只注重基本语句和语法的讲解,学生只是被动地接受,缺乏对所学课程的整体把握和整体应用。这种模式限制了学生的思路,学生只能在教师思路的引导下思考,无法满足个性化的学习要求。而且这种灌输式的教学模式,会使学生感到内容乏味枯燥,不能激发学生的学习兴趣和积极性,甚至出现厌学现象。导致学生在动手实践时,感到没有头绪、无从下手等情况。这种教学模式无法使学生真正掌握编程方法,无法培养学生解决实际问题的能力,更不要说对学生团队协作精神和创新精神的培养。
目前,教学中存在的问题主要表现在以下几方面:
1.传统教学模式影响教学效果;
2.教学方法单一,缺乏吸引力;
3.教学内容安排不合理;
4.实验教学不适应能力培养的要求;
5.课程评价中考核内容单一,缺少对学习过程的评价。
(一)课堂教学改革
CDIO工程教育模式是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达。在教学方法上,树立“以学生为中心”的新观念,引导学生主动学习。教师要预先明确所授课程在本专业知识结构中的地位和作用,以及学生学习本课程应该掌握的知识和能力、教学中安排丰富的综合性实验,让学生自己动手和全身心投入,增强概念学习,强调学生发现问题、分析问题和解决问题能力的培养,建立和加强学习反馈机制。在这种教学模式下,学生是学习的主体,教师是教学的主导,学生在合作完成实际项目过程中学习必备的知识,发挥各自的创新潜能,锻炼学生的综合能力,提高个人的综合素质。
基于这种教学模式,结合多年的教学体会和工程设计经验,本文提出一种问题引导、知识讲解、案例驱动、动手实践、分组讨论、综合评价等相互结合渗透的师生互动的课堂教学模式。首先,教师要让学生明白学习本次课程后,可以解决哪些问题,根据教学内容,向学生提出问题,做简单分析后,说明解决问题所需要的知识,先让学生自己了解这些知识,然后有针对性地对重点和难点进行讲解,结合所讲知识要点,设计教学案例,让学生设计解决方案,并动手实现,并与学生一起分析讨论这些解决方案,最后进行总结和评价。在进行课堂教学时,需要特别注意以下几方面:
1.要精心梳理教学内容,合理安排。VB程序设计课程中涉及到的知识点很多,教师在上课前,要对这些知识点分类整理,明确重点和难点,对于简单易懂的知识,可以以学生自学为主,对于同类的知识点,可以通过讲解典型性的内容,引导学生举一反三,触类旁通。只有这样,才能在有限的课时内,循序渐进地向学生传授更多的知识和程序设计方法,使学生掌握学习方法,以后可以自学所需的内容。
2.要充分了解学生的知识背景。教师在上课时,要根据学生的知识背景和教学内容,明确哪些知识学生通过自学可以理解,哪些知识是难点,需要教师详细讲解。设计案例时,也要考虑学生的知识背景,基础性的案例让学生自主解决,综合复杂的案例要引导学生,与学生一起分析解决。设计问题时更要结合学生的知识背景,否则学生无法理解。
3.要激发学生的学习兴趣、实践欲望,使其有成就感。在教学中,不仅要让学生知道学习VB是“有用”的,而且在学习过程中要让学生感受到学习VB是一件有趣的、很有成就感的事情。在上课时,通过问题启发、案例驱动、动手实践、分组讨论等方法要让学生主动地学习,积极地动手练习,让每个学生都能自主解决问题,产生成就感,进一步激发学习兴趣。
4.要设计丰富多样、针对性强的教学案例。设计合适的教学案例是实现本文所提课堂教学模式的基础,也是关键内容和难点。设计教学案例时要结合学生的已有知识,要联系实际生活,还要考虑如何提高学生的学习兴趣等,这就给教学案例设计增加了难度和复杂性。在设计案例时,既要结合核心知识设计基础型案例,又要联系实际设计应用型案例,还要综合所学知识设计较复杂的综合型案例,也要为提高学生的创新能力设计一些创新型案例等等。只有设计出丰富多样、针对性强的教学案例,才能激发学生自主学习的热情,培养学生分析问题、解决问题的能力,并激发学生的创造性思维。在教学过程中,要不断丰富、优化教学案例,可以建立分种类、有层次的教学案例库,并定期更新。
(二)实验教学改革
实验教学是培养学生知识运用能力、动手能力、解决实际问题能力的重要环节。VB程序设计是一门融知识性与技能性于一体,逻辑分析和实践操作性都很强的课程。以往的教学模式偏重于理论知识的讲解,对实验环节关注不够。实验课时远少于理论课时,实验内容单一、缺乏吸引性,无法激发学生动手实践的兴趣。针对这些问题,本课程组在教学过程中,实践与理论并重,增加了实验课时,设计了分层次、多样化的实验案例。把实验案例分为基础型、设计型、综合型、创新型等几种,实验案例融合了VB基础知识、学生专业特点和实际应用。根据内容安排,采用学生自选实验内容的灵活方式,有些是必须做的实验,有些是可选的实验,甚至可以根据要求,学生自主设计实验案例;有些是需要独自完成,有些是需要多人共同完成。实验结束后,学生分组讨论实验方案,分析问题,优化后进行总结,最后进行评价。通过实验案例,进一步培养了学生的实践能力、创新能力和团队协作能力,使学生产生成就感,提高学生学习程序设计的自信心,让学生感到学习程序设计也不是高不可攀的难事,并激发了学生进一步学习的热情。
(三)课外作业改革
以往的课外作业都是针对VB基础知识的书面练习题,以增强学生对基础知识的记忆掌握,并不能让学生真正学会编程,无法培养学生对知识的灵活运用能力。结合CDIO工程教育理念,本课程组在教学过程中,采用一种灵活的方式布置课外作业,学生可以去做书面练习题,可以去做实验中没有选做的实验案例,也可以针对所学知识,通过查阅资料,自行设计案例,自行分析并解决。可以独自完成,也可以多人共同完成。通过这种灵活的作业方式,培养了学生的自学能力和解决实际问题的能力,在相互合作中,培养了学生的团队协作精神。
(四)考核模式改革
传统学业评价主要考核学生对基础知识的掌握情况,无法考核学生的动手实践能力,考试成绩往往不能体现对学习过程的整体评价,针对这些不足,本课程组在实施时,研究了CDIO模型理念的学业评价方式,以“过程”为基础开展,关注知识、技能的学习过程,关注实践环节及工程应用能力,力求知识与能力的协调统一。改革了考试内容与形式,把考试内容的重点放在了知识的应用能力和解决实际问题的能力上,而不再是考核基础知识的“记忆”,并把案例考核、实践环节等融入到最终的考核成绩中,为了考核学生的实际编程能力,还在期末进行专门的上机编程考试,但目前这些考核内容在最终的考核成绩中所占比例偏小,改革力度不够大,有待进一步研究并完善学业评价方式。
经过五年的探索和研究,本课程组不断学习领会CDIO工程教育模式,把CDIO工程教育理念融入到VB程序设计的各个教学环节中。在我校电子科学与技术专业、微电子学专业实施了改革方案。
在改革之初,由于部分教师习惯于传统的教学方法,再加上对CDIO工程教育理念理解不够深入,在开展课堂教学改革时,感到有些不适应。以往上课前的备课主要体现在教案和课件,主要围绕教学大纲和教材进行。实施改革后,备课要准备大量的材料,要设计各种教学案例,课堂上还要不断与学生互动,还要根据实际情况,灵活调整教学内容与方法。如果教学内容准备不够充分,教学案例设计不够合理,问题设计启发性不强等,课堂教学就会出现内容衔接不流畅、学生积极性不高等问题,进而影响课堂教学效果。教师首先要转变传统的教学观念,积极改革教学内容、教学方法,才能保证教学改革的顺利开展。
随着改革的不断深入,教师们逐渐发现学生的学习兴趣提高了,参与课堂讨论的积极性也很高,无形之中坚定了教师们进行教学改革的决心,提高了教师参与改革的积极性,并适应了新的教学模式和教学方法。
以CDIO工程教育理念为指导,开展VB程序设计教学改革取得了良好的教学效果,提高了教学质量。相比于改革之前,学生的学习积极性、动手实践能力和解决实际问题的能力得到了提高,培养了学生的团队协作精神,并进一步激发了学生的创造性思维。开展CDIO工程教育改革,要结合各个学校的实际情况,要考虑学科专业的要求,也要针对具体课程的特点。改革不是一朝一夕的事情,也不可能一蹴而就、一帆风顺。随着对CDIO工程教育理念理解的不断加深,改革措施定会不断更新和完善。
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生态理念是指人类对于自然环境和包括小城镇在内的社会环境的生态保护和生态发展观念,涉及到人类与自然环境、社会环境的相互关系。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅析水利设计中融入生态理念的策略相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
如今,随着经济的不断发展,水利建设也不再局限于只提高人们的环保意识,在这同时,更注重的是改善人们生活的环境和保护自然环境。将生态理念融入到水利设计中,以促进实现水利工程的可持续发展。生态技术在作为水利建设的核心的同时,也拥有着解决环境问题的重要意义和建设生态河流的主要手段。现在人们也逐渐接受了利用在水利设计中融入生态理念作为发展生态工程建筑的主要途径。
1.1 改善生态环境
水利工程建设作为实现资源的合理配置,利用科学技术实现水资源的储存、分配以及再利用,实现通过科学技术使水资源合理的分配到干旱缺水的地区。因此表明,在考虑了人类需求的同时,我们更应该注重改善生态环境。让水利工程和生态安全与人类的生存环境发展融为一体,从而实现人类与自然地和谐氛围。
1.2 增强生态理念
在水利工程中,设计人员不仅要承担工程设计的责任,还要具有关于生态保护的相关科学知识。通过对工程设计人员、环境检测人员及管理人员的专业培训、实地考察,来实现对自然保护意识的示范作用。通过对水利工程的建设,来预防自然环境带来的灾害,例如水土流失、河道淤积、堤坝溃决等。为生态环境提供有力的保障。
1.3 实现自然资源的可持续发展
通过对洪水的控制及利用,使得改变其传统观念,来更好地展现水利设计融入生态理念。同时解决部分地区的水资源匮乏问题。并能通过水利设计与生态理念的结合,充分的激发大自然的洁净能力,强化保护水资源的意义。
2.1 资料匮乏
在水利设计中融入生态理念的主旨就在于,建设水利工程的同时,保证当地自然环境的不被破坏。在对水利工程进行设计前,需要实地考察或查找相应的资料来了解当地生态环境,以便生态理念和水利工程的更好融入、更好促进、更好发挥。但由于实际工作中水文资料的匮乏,使得工作人员无从下手,也就造成了生态环境在水利设计中的融入效果。对于资料匮乏使得不能准确掌握当地生态状况造成水利设计师判断的准确性,和水利设计对当地生态环境的影响。
2.2 设计人员对于相关意识的缺乏
在实现社会生活保障的基础上,促进当地的经济发展,水资源的合理利用。但由于设计人员的过于重视水利工程的经济作用,容易疏忽水利工程与生态环境和谐发展的目的,也就导致了,无法实现水利工程在保护生态环境的真正目的。所以,水利工程日益多样化的同时,应对设计工作不断地提出更搞得要求。提高设计人员的环保意识,以便于水利设计和生态理念更好地融合,也解决了生态理念在水利设计中难以实现的应用价值。
3.1 经济性与安全性原则
生态水利工程设计首先必须要遵循水利工程的基本原则,并且达到生态学的基本原理,来提高设计方案的经济性和安全性。需要设计人员综合考虑侵蚀、淤泥、流泥沙运输和河道冲刷的特征,还要从经济合理性的角度出发,对水利工程方案进行严密的对比和分析,在降低建设成本的同时保证经济效益的最大化。
3.2 生态系统自组织与自我恢复的原则
生态系统的自组织是指物种之间的自然选择,其物种可以通过自然选择寻找适合自己的生存环境,保证其物种的正常繁衍。通过按照生态系统的自组织、自恢复来选择合理的物种,来表现生物种类的多样性,并促进其物种的自我恢复功能,达到水利设计的重要目的。
3.3 保持与恢复河流空间的异质性原则
生物的多样性,和生物群和非生物的环境空间异质性有着密不可分的联系。生物环境空间复杂,就表明了生物种类的繁多。水利工程设计要保证非生物与生物群体的有利共存。在有限的河流生态系统心中,创造良好的环境。
1)水利工程的蓄水能力在为城市居民带来了方便的同时,也解决了很多生态环境带来的问题。在满足了他们的生活条件,也让他们更好地享受了生态环境所带来的愉悦心情。在关于河流生态设计方面,主要被分为两个方面:a.关于河道整治,再设计规划前,对河道的生态环境进行相关的调查,以便因地制宜。b.结合当地的自然情况,对河道的定位等其他问题做出科学、合理的解决方案。在保证河道的真正价值,实现造福人民与生态环境的和谐,坚持保存河道流域生态的自我修复的能力。
2)水利工程服务不仅限于供水,更要满足绿化的要求。因此,弄清楚水资源的配置和基本要求,才能服务于更多对象。资料显示,在浙江省的某水利设计研究院,在承担某湿地生态改造工程的过程中,从生态水文方面进行综合评估与考虑,在实施工程过程中,通过对其服务对象的需求,提出了在非灌溉期或灌溉空隙时间为湿地补水和利用灌区尾水给退化湿地进行补水的生态水利设计方案。这成为了近年来生态水利的典型案例,既满足了农业上的需求,也在湿地补水方面起到了恢复生态的作用。
3)为了将水利工程中那些不必要的对环境因素的影响降到最低,设计人员将会关键的生态敏感目标进行准确识别。以免因为疏忽造成将来对生态环境的威胁。只有对关键的生态敏感目标给予特殊关注,才能大大的减少水利工程建设将会对生态环境造成的不利影响,也保证了人类的居住环境的健康。
结合水利工程保障基本能源、降低自然灾害的发生和对生态环境带来的不良影响的两面性来说,将生态理念融入到水利工程中,不但可以提高其社会经济效益,也严格的控制了生态的平衡发展。实现经济与环境共发展、共进步的理想。也把水利建设与生态理念的融合的作用放大、扩大。真正意义上的实现人类发展与原生态的和谐共存,让人们在真正意义上接受这个民生的基础性建设、城市经济的命脉——水利设计与生态理念的融合。
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沿江、河、湖、海的岸边修建的挡水建筑物称为堤;构建在河谷或者河流中拦截水流的水工建筑物称为坝。“防水的堤坝”合称为“堤防”。堤防指在江、海、湖、海沿岸或水库区、分蓄洪区周边修建的土堤或防洪墙等。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于生态堤防设计的必要性及其原则分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
生态设计理念主要是在遵循自然规律的基础上,充分发挥堤防工程的功能。在生态设计理念中充分的融合了工程学、生态学以及环境科学,针对堤防工程现有的生态状况,建设具有自然属性的人工堤防。一般情况下,都会采用扩大水域面积以及设计水边景观等方式,对于施工中的材料也应该尽量减少对资源的消耗,以自然取材为主。尽量不改变河道原来的面貌,所添加的人为因素不宜过多,尽量保持河道原有的生态性,建设具有生态特色的堤防工程,为城市建设的发展创造有利的环境。
在以往的河道堤防工程中,人们只是注重防洪度汛以及航道畅通方面的功能,考虑问题的角度也是堤防工程所带来的社会效益和经济效益,所以在对河道堤防工程设计的过程中,没有注意其与周边的生态型,对河道进行截弯取直建设,大大的破坏了堤防周边的生态系统。此外,在建设河道堤防的过程中,施工中所使用的大量的混凝土、块石等非绿色材料,对堤防进行大量的人为改造,对于河岸两侧的土壤结构造成严重的破坏。这种过度的人为干预,占用了大量的滩涂和植被,周边生态系统遭到严重破坏,从而导致河道堤防工程的生态功能无法发挥。在原有堤防工程建设中,为了增强防洪能力,而对原有的河床、浅滩、河岸进行了人为推平,建立起整齐划一的立面或者斜面,这种行为对周边的植被造成严重破坏,生物栖息地不复存在,生物链中断,不仅生态功能无法发挥,城市景观建设也受到一定的影响,人们生存环境的质量有所下降。
原有的堤防设计,为了降低成本,就会采用截弯取直的做法,虽然减少了成本投入,但是对于河流的生态破坏性极大。近些年来,人们越来越重视生态环境的保护,所以在堤防工程设计中,融入生态设计理念符合了时代发展的趋势。在生态设计理念下,最大程度的尊重河流堤防原有的生态面貌,尽量减少对生态环境的破坏,充分利用原有河道的优势,在巧妙的改造后,不仅破坏性小,并且为生物多样性提供了有利的场所。在生态设计理念下,从堤防工程的设计、施工整个过程中,都以自然和谐为准则,充分发挥河道景观的多样性功能。在生态设计理念中,为了保持周边环境的自然性,尽量使用绿色材料,减少对周边环境的污染和破坏。在整体设计思路中,也会充分考虑到河道堤防工程在城市中的作用,不仅提高了防洪度汛和航道畅通的功能,而且更为注重景观建设,为人们提供了一个休闲娱乐的场所,所以生态设计理念在堤防工程中的应用起到了社会效益、经济效益和生态效益的共赢的目的,体现了人与自然和谐发展的局面。
一是安全性原则。一般来说,河道地方的建设最重要的作用就是防洪度汛,因而,生态堤防的防洪安全是是其设计时最先考虑的原则,只有安全的堤防,才能够考虑到生态的堤防。所以,生态堤防也应该而且必须是安全的地方。
二是整体性原则。在堤防的设计过程中,应当兼顾堤防设计的整体性原则,即河道地方的设计应当从整体上着眼,充分考虑到堤防建设在短时间内所形成的经济利益、社会效益等短期利益以及环境效益等长远利益,使得生态堤防在设计之初就牢牢把握好堤防与自然的有机融合,充分发挥生态堤防的综合效益。
三是自然景观优先原则。基于生态学的河流生态堤防的设计,应当本着尊重自然、敬畏自然的心态,对自然环境的人为介入应当尽量约束在河流的环境容量之内,设计之初就应当严格考察,在不破坏生态系统在物流、能流基本同道前提下,进行堤防的设计。具体说来,生态堤防的设计应当结合好水域自然环境的特征,因地制宜,效法自然,在堤防设计过程中河流本身所拥有的自然景观应当尽可能予以保留,特别是对于河道的自然边界、天然蜿蜒曲折的河段,而对于不得不进行人为更改或者融入人工因素的自然景观应当加以补偿。
四是生态环保原则。生态堤防的设计还应当尊重自然生灵,坚持“生态治水”、“生态管水”思路,尽量在不影响河流生物生存需要的前提下,保留水生动植物生息、繁衍的场所,以达到人与自然和谐相处,人与河流相得益彰,形成人水共荣、人水互融的景观。
五是多样性、异质性原则。传统堤防在设计之时,首先要考虑的就是堤防的安全问题和成本效益问题。而生态堤防的设计在考虑了上述两个问题之后,最重要的一个问题就是生态岸堤堤防的边缘效应。传统的堤防在设计时未能考虑到河流到滩涂到陆地的一个完整的生态系统——水生生态系统到陆生生态系统过渡的连续性,而人为设计了一道横亘于此的堤防,破坏了这种水陆生态系统所形成的独特联系性,造成了沿河湿地大量流失,水生动植物栖息场所被河水浸泡,河流原本存在的水土之间的互动和联系被认为阻隔,水生动植物繁衍栖息场所消失。因此,生态堤防在设计之初就应当考虑到上述情况,在设计之时应当适当补充自然景观原有的成分,协调好自然景观与人为景观的结构特性,保持好河流的湿地和滩涂,营造一个适宜水生动植物栖息繁衍的场所。
六是亲水性原则。生态堤防的设计不仅考虑的是经济效益、环境效益,还要考虑到社会效益。随着人类活动场所的扩大,娱乐休闲场所的建设越来越显现人性化。河道堤防作为城市市政工程建设的一部分,应当利用好建成人们娱乐休闲的好地方。水是灵动的景观,特别是河流,常常受到人们的喜爱。生态堤防在设计之时应当根据当地居民的文化习俗和活动需要,在堤防上设置更多的与水有关的景观,让人们从各个方位感受水、体验水。
河道堤防是城市建设中重要的组成部分,不仅关系到城市的防洪排涝,并且对于建设生态城市具有重要的作用。由于大部分堤防工程在城市内部,所以在设计思路上,不仅要考虑到功能性,还要注重美观性,在发挥经济效益和社会效益的同时,还要提升生态效益。在堤防工程的周边环境存在重要的生态系统和生物链,直接关系到生物群落的多样性,所以在追求绿色环保的时代,在堤防工程设计中融入生态设计理念非常关键,其不仅能够充分的发挥堤防工程原有的功能,并且还能够激发生态效应,建设成堤防生态圈,对于促进城市建设发展具有重要的意义。
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“临床”即“亲临病床”之意,临床医学是研究疾病的病因、诊断、治疗和预后,提高临床治疗水平,促进人体健康的科学。它根据病人的临床表现,从整体出发结合研究疾病的病因、发病机理和病理过程,进而确定诊断,通过预防和治疗以最大程度上减弱疾病、减轻病人痛苦、恢复病人健康、保护劳动力。临床医学是直接面对疾病、病人,对病人直接实施治疗的科学。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:临床医学科研设计论文的写作基本程序。内容仅供参考,欢迎阅读!
选题就是想研究或准备解决的问题,如某一疾病尚未解决的病因、发病机制、诊断、治疗、预防等各个方面的问题。选定要研究的问题后,才能确立研究的题目,进行设计,制定计划。立题要有明确的目的性,临床医学研究的目的就是要针对疾病,特别是危害人类最多见,造成后果最严重的疾病,如心脑血管病、恶性肿瘤等,也可研究国内外新出现的疾病。
研究内容包括探索疾病的病因,或危险因素,阐明疾病发生发展的过程及其机理,解释某些临床现象以及在诊断和判断预后上的意义,探索或评价新的诊断方法、技术,观察新的治疗措施的效果、毒副作用或探讨影响疾病的预后或病死率的因素等,其目的是为了提高对疾病发生发展规律的认识,改进诊断、治疗和预防的方法,以提高医疗质量和防治水平,总之,研究的题目在一定程度上反映科研工作的水平,课题要有创新性、科学性和应用性,要有保证完成的手段。用最简洁明确的文字写成题目,立出的题目基本上就是后来研究论文的题目。必须全面考虑,作出决定。
一个既有理论基础又有丰富经验的医师,应在临床医疗工作中有计划、有目的地进行临床科学研究,为实现上述研究目的,发展医学事业,为保护和增进人类健康作出自己的贡献。
题目来源:供研究的题目很多,从疾病的发生到防治有许多环节,各环节中都有这样或那样的问题值得研究探索。在过去,这些题目可以由研究者结合自己的专业、兴趣、条件选题、立题上报、申请资助,也有很多是上级下达任务给以条件、单位或协作进行,随着经济体制改革引入竞争机制,开展了科研招标,招标的题目也就是疾病防治中的各方面问题,以决定人群中常见病、多发病为主,国家、卫生部、各省每年都有各自的招标项目,如2000年国家自然基金“项目指南”招标,可以在“项目指南”上选自己欲研究的题目,写科研设计与进行投标,一旦中标,可获可观的研究经费,确保研究任务的完成。
临床医生为了更好的认识和处理疾病,需要学习前人及当代专家学者的经验教训,就须要查阅医学文献,临床研究人员在进行某一临床课题研究时,在立题之前,为了少走弯路,出高质量成果,不去重复旁人已经解决了的问题也须要查阅医学文献,了解国内外对该题目已作过的研究工作的成就,现状、动态及其方法学,进行比较选择和借鉴,改进或创新,在研究过程、资料总结和撰写论文时还须要查阅最新医学文献,以利自己研究工作的提高。总之必须查阅文献资料,特别是有代表性的各主要刊物上的有关资料。要认认真真的查阅,不能草率从事。查找医学文献是研究者应熟练掌握的经常性工作,如何能花较少时间,较快的找出所需要的文献也是研究人员应具有的基本功。
传统的医学文献形式是以文字形式记录的医学资料,仍以印刷出版物为主。随着科学技术的发展,有计算机储存阅读形式,以及缩微胶片、幻灯片、投影胶片、录音带、录像带、电影等声相资料。
医学文献按性质可分为1、原始文献(一次文献)来源于各种医学杂志,学报及学术会议论文等。2、文献索引(二次文献)将分散的文献加工、整理、编排、形成具有系统性的文献目录,即检索工具,如目录、索引等,便于读者查找和利用,通过它可以找出原文的出处。3、综述、专著、进展、指南、手册等属三次文献,是对原始文献的系统整理,有选择地加以概述并进行分析综合,使之更具有条理性,对问题阐明更为详尽深刻。4、由光盘记录的书目、刊物索引,由计算机进行检索,属四次文献。
若按医学文献的种类分为教科书、参考书、专著、杂志、学报、文摘、综述、学术会议论文汇编等。
查找医学文献的方法:可以用手工检索,条件许可亦可用计算机进行检索。
1、查找引用原文的出处:从论文、专著、综述教科书等参考文献中追朔,查找引用原文出处,可先国内后国外,由近及远,查有权威性,有代表性刊物。
2、查阅期刊索引,大多数期刊为每年一卷,全年原始文献一查即得。
3、查文摘 有分类,查阅较方便,查到线索后再选所需要的进一步查原文,如〈〈中国医学文摘〉〉现有15个分册,它们是中医学、内、外、儿、计划生育妇产、耳鼻咽喉、眼、皮肤、口腔等学科及卫生学、肿瘤等,基础医学、放射诊断学、护理学和检验与临床等分册。〈〈国外医学〉〉现有46个分册,该刊采用综述、译文、文摘三种形式,全面介绍国外医学各领域中新成就、新技术、新进展,是学习国外医学经验重要情报刊物体系。
4、利用检索工具,如〈〈中文科技资料目录(医学)〉〉〈〈国外科技资料目录(医学)〉〉,用手工检索亦可用计算机检索。
计算机检索服务,凡是计算机普及程度较高的科研机构、医学院校、医学中心、大中型医院的图书馆大都已经建立这种服务项目,由于计算机对文献储存数量大,使用代号检索甚快,目前都由专业人员操作联机检索系统,不需用户自己去操作按键。交一定费用,即可获得所需文献资料。
5、查阅个人累积卡片 临床医学研究人员在日常工作中,常常要查阅有关刊物,了解新进展,并养成制作卡片的习惯,将对自己有用的内容作简短摘要,分类放置,在须用时可以查找。
6、向专家请教,一般讲一位医学专家、教授应该经常注视本专业的学术动态,故有时可以指点从哪些文献中去查找有关资料。
【临床医学科研设计论文写作基本程序】相关
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老子《道德经》第四十二章曰: 道生一,一生二,二生三,三生万物。 这是前人对世间万物生成论的一种哲学思想观。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅析《道德经》中的设计理念相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘 要】在当今日本的设计都是世界比较先进的,其设计理念都是有其独到之处。而老子的《道德经》中的很多思想在被提炼到艺术设计里同日本的设计理念有了很多程度上的契合。文章通过《道德经》中所体现出的“自然”“虚实”“有无”等等思想来对当代日本设计做简要分析。
【关键词】自然;朴素;虚实;设计理念、
日本这座岛国,由于自身所处的地理环境等原因,让他们更加珍惜自然资源。从最初的全盘西化式设计到现在的负设计,日本在经过一系列探索中找到了最深入人心的设计,在设计领域和哲学高度探索了人对日益发展的社会环境的思考与探究。其设计风格及理念上也更加突出自然、朴素、简洁的一面。这和老子《道德经》中所阐述的种种观点不谋而合。
所谓“道法自然”就是指“道”以“自然”为法则,“自然”是整个宇宙的普遍规律,人类作为一个生物物种的确是自然界的一部分,人体的生命活动始终遵循自然规律,自然界和人类社会必须遵循这一法则才能达到和谐。道家思想中“自然”指天地万物赖以生存的本原,包括自然界和人类社会的永恒规律。老子认为“自然”是一种天人合一的生活状态,是自然而然之意,反对过分的粉饰。可见老子思想中很重要的一点便是自然朴素的唯物主义。《道德经》提到“是以圣人处无为之事,行不言之”这里的无为之事也是指做事情顺应自然的事。
设计是人类智慧的体现。在我们看来设计虽说是一种人为活动,但在人类不断寻求自然规律的过程中,设计更多的是为人类服务。自然因为人的存在具有了价值和意义,人因为自然的存在得到生存与表现。在遵循设计本身规律的同时也要顺应自然的规律,这样才能最大限度地改造自然、不能纯粹地依赖自然。近而由于设计的艺术品格问题与环境的矛盾日益突出,设计师在面对产品市场的同时也必须对传统设计观念提出新的思考和再认识,人与自然的关系就应该重新审视。看似探讨设计与自然的关系,实则讲诉人与自然的关系。
当今全球经济的飞速发展使我们的环境急剧恶化,自然资源也因此愈加珍贵,从而尊重自然、追求简单朴素设计风格的设计美学观便起着积极的现实意义。日本设计强调与大自然的和谐以及对自然材质的珍惜与爱护,以简约的形式发挥材料的本质,体现了其纯粹之美。
自然是人类从事设计活动的源泉和基础,自然在设计中也发挥了重大作用。日本高山县八尾町社区照明系统是角馆政英所设计的,他将灯火做点状分布,小区道路照明用灯光和建筑出入口灯光依山分布,高低错落,倒映于社区旁的河水中,很自然的与周边环境融为一体。在谈到他的构思时说:“人和环境要建立一种和谐的关系,需要人能对环境有所体会,比如你生活中有一条河,你要和它有情感,才可能爱这条河。这个社区是临河的,它的特色与这条河有关,所以设计就是把这个特色凸显出来。”
我们都知道一幅画是由点、线、面构成,加之五颜六色的堆积有时让观者摸不着头绪。如今大多数设计行业也诉求着运用简单大方的艺术形式来快速有效地传播实用信息。当代的主流设计思想便是通过删减多余的视觉元素,把有用的图形和色彩进行重组,并用留白等艺术手段对其处理,达到内在的系统性和外在的形式化的统一。于是“减法”这个数学概念被设计师运用到设计中,力求最少的线条,最纯的颜色表达作品的意义。现代主义建筑大师密斯?凡德罗曾说:“少即是多。”“少”是指根除一切非本质的,不必要的加工,还原作品本质的功能和单纯材质所蕴藏的魅力。
中国传统思想从来不缺乏对“少”的追求。《道德经》中“曲则全,枉则直,洼则盈,敝则新,少则多,多则惑。”即少取反能多得,贪多反会迷惑。这里的“少”与“多”表意是数量上的大小,实则是指统一集中的事物更容易被获取,而复杂的事物容易使人疑惑。“五色令人目盲,五音令人耳聋。”缤纷的色彩,使人眼花缭乱,纷繁的音乐,使人听觉不灵敏。可见老子是喜静不喜闹的,喜简不喜繁。去繁从简的思想同西方极简主义有异曲同工之妙,也是一直根植在设计领域的思想当中的,是设计的重要原则之一。
一直以来日本文化就像个大熔炉,让人们会误以为结果是一片混乱,但实际不然,日本设计的做法便是扬弃有,最后归零。原研哉曾做过如下解释:“日本极简主义其实不是西方意义上的极简或简约,而是来自日本民族的‘虚空’概念。日本人从原始社会最常用的工具――容器出发,逐渐演变发展了以虚空为中心的审美。”老子也说“朴散则为器。”无雕琢,淳朴自然最美。
隈研吾在设计石头博物馆时,只用石头一种石材,室内采光也只用最简单的手法,用砖砌出一排排的孔洞,让自然光从这些孔洞进入室内。这种设计令建筑视觉简练,功能实现也自然平静。这种简素的美学主张则是将日本美学传统中“空寂”的意境做了现代的发挥。这些看起来浅淡的色彩都被细节精致的设计调理得各有风采。
老子的辩证法思想,除了体现在“有”与“无”这对哲学范畴之外,还体现在“阴”与“阳”,“动”与“静”,“刚”与“柔”等概念上。“天地万物生于有,有生于无。”“万物负阴而抱阳,冲气以为和。”“ 将欲软之,必固张之。将欲弱之,必固强之。将欲废之,必固兴之。将欲取之,必固予之。”“ 大成若缺,其用不弊。大盈若冲,其用不穷。大直若屈,大巧若拙,大辩若呐,大森若细。”。“有”与“无”相互对立而得以产生,“难”和“易”互相对立而形成,“长”与“短”相对立而得以体现,“前”与“后”互相对立而出现,这是永恒的。因此,圣人用“无为”的态度来对一切问题,任凭万物生长而不加以干涉。所有这些思想都对艺术创作产生了深远的影响,它不但启发了艺术家们的艺术思维,丰富了他们的表现手法,而且寻找到了富有表现力和感情色彩的艺术语言。天下人都知道美之所以为美,那是由于有丑陋的存在,都知道善之所以为善,那是因为有恶的存在。无不体现着老子辩证法思想的闪光点。
杯子中“空”才能盛水、房间里“无”才能容纳东西。可见“有”的必要前提就是“无”。老子的“有无”辩证思维体现在设计中便是黑白、虚实、正负的对比关系。如深泽直人为三宅一生设计的一款腕表只用了黑白两色,整个表盘没有任何刻度或文字,只在时针上打上了三宅一生的标志,耐人寻味。“大音希声,大象无形。”提倡在欣赏实物的过程中体会它的虚幻。因此“有无虚实”观可谓是艺术家排除了非本质的具象,用有限的本质传递出无限的想象,与道家思想高度统一。
四、见素抱朴
有观点认为道家的最高思想,并不在物质的自然和精神的统一,其最深、最大的理念,是在物质和精神的浑元和形神的一体。我很同意这点。“见素抱朴” 便是有其中之意。它提倡用朴实的本原表现事物。朴实的本原,在外型上事物原有的形状,诉求的是一种用朴实的本原表现自我,保持纯洁质朴、恢复自然本性,追求素雅、简练的美学观点。提倡用朴实的本原表现事物,朴实的本原,在外型上事物原有的形状,在内在含义上则是该事物所承载的文化内涵和历史积淀。而这种极富道家色彩的意象和日本简素美学极其相似,亦能看出设计师在着手构思之初,根植了民族的文化性,重在强调以形取神。
“是以大夫处其厚,不居其薄,处其实,不居其华。”要守质朴的大道,不虚伪狡诈,舍去礼的浮华,取用道的厚实。这里虽说的是做人道理,但做设计亦是如此。在日趋浮躁的社会里奔波,人心都渐渐失去了温度,健康生活更是人们可望不可即的,更不要说能发现生活中美的一面。而日本设计恰恰做到了这点。在日本设计里你会看到对生活的高度重视。一块尿不湿,没用时平常不过,一旦尿湿,一道彩虹图案赫然出现在宝宝的小屁股上,这个小细节既提示了父母宝宝该换尿不湿了,又有“雨后见彩虹”的会心一笑,让父母不觉得这是一件麻烦事,反而会感到窝心。足见设计师的独特之处。
在我看来日本的设计也有点“反设计”的味道。“反设计”就是反装饰雕琢、反造作矫情。当今社会标榜的所谓“设计感”“美感”都渐渐让我们失去了设计的本真,多了矫揉造作之意,我们要让设计回归到真正意义上来,贴合人类的设计。日本并不试图追求夸张、惊人、在貌似平实的外表下,其在细节上所显示的功力是相当深厚的,是用最少的东西最简单的方式创造一种深入人心的美。这种精益的能力在日本国民中已可以称得上是人的基本素质。当设计不背负过多责任的时候,它就可以专注地完成自己的任务。这种认识不仅存在于日本的大众产品的设计,也同样存在日本的奢侈品的设计中。岩他荣利设计的一张桌子竟然卖到200万日元,看上去并无独特之处,但细察之下才知道,桌面是用树龄达500年的山毛榉树干完整的断面剖成的,“世界上能有几张桌子是用这稀有的材料制成?这张桌子的纹理呈现了树的内心,不剖开,就看不见树心的真实面孔,所有的纹理都是经历过大自然对风霜雨雪的记录。这样的家具经得起时间的考验,可以代代相传,这就是最奢侈的。不需要人做更多的工作,大自然已经足够丰富了,我们只需要体会。”设计者如实说。可见华丽掩盖了真相,追求质朴才是本真。
好的艺术设计让人有美得享受,而好的设计师就是把自己对生活的体悟放到设计中,他们深知设计是无时无刻为人类服务的,只有更好的设计,才会推动人类走向更文明的社会。日本的设计同《道德经》有很多相通点,虽说《道德经》在治国、做人等多方面对我们的影响多一些,但在以后社会不断转型中,艺术设计也必将有更为迫切的需求,《道德经》对艺术设计的影响在以后也是极其深刻的,除了“道法自然”“去繁从简”“有无相生”“见素抱朴”等还有好多设计理念是让两者有更多结合的,并使艺术设计应用在建设和谐社会中发挥应有的积极作用
浅析《道德经》中的设计理念相关
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近年来,互联网技术不断普及、计算机发展迅速,计算机工程能够实现信息的有效传输,对网络与电子商务等的发展具有推进作用,计算机工程被广泛应用。下面是读文网小编为大家整理的计算机工程毕业论文,供大家参考。
1概述
近年来,科学技术不断进步,互联网与计算机技术也随之快速发展,信息技术向人类生活的各个领域全面推进,促进了商业、信息业、通信业等各个科学领域的发展,逐步演变成数字化时代。如今,计算机工程应用具备方便、快捷等优势不可否认,但网络环境的开放性,使非法用户有机可趁,随之带来了病毒入侵、数据丢失、黑客攻击等一系列影响人们正常工作与生活的问题。因此,计算机工程应用中存在的问题,值得我们深入探究,并挖掘计算机工程应用的优势,不断改进,不断取得创新,以确保计算机工程应用的安全性和可靠性。
2计算机工程应用存在的相关问题
在计算机工程的应用中,由于信息网络平台的开放共享,病毒与黑客极易入侵计算机系统,对信息数据的安全构成严重威胁。因此,计算机工程应用中的安全问题应该得到重视。对计算机安全的管理,包括软硬件结构管理、数据信息管理和应用程序的管理。首先,在计算机应用阶段,计算机的实体安全性应该得到有效确保,计算机实体、计算机的电磁辐射应该得到有效控制,使其符合各项安全指标。其次,针对计算机软件设施,应该进行高效安全的管理和控制,使计算机的存储功能得到体现,阻止非法入侵和数据丢失。除此之外,提高计算机的存储防护能力也很重要,约束用户的作业范畴,避免用户读写操作跨越规范的界限。对于数据信息管理,设置专人进行数据的安全管理以及数据的输出管控,实施安全体系监测,有效记录数据及系统运行状况。另外,对计算机传输数据的输出进行全面审核也很重要。在计算机系统中,用户识别身份的方式通常为口令识别,因此,应严格管理用户登记信息,当应用中出现非法请求,系统应实施全面追踪程序,进行有效识别,对非法用户实施拦截。此外,计算机应自动对应用中的日志记录进行全面记载,记录项目包括节点名、用户名、用户口令、使用终端、使用数据等方面,实施对信息的有效保护。在计算机中,计算机应用的安全性与便利性存在失衡。安全体系的安全水平等级不一,针对信息的重要程度,制定相应的安全措施进行保护。确保信息与数据的保密性、整体性、可用性。在计算机网络体系中,计算机信息的取用,使用者必须经过授权方可访问,这是确保网络管理信息保密性的根本[1]。在信息输入、输出过程中,未经授权用户禁止擅自更改数据,破坏数据的整体性。同时,要体现动态信息的可见性,提高系统静态信息的可操作性。
3计算机工程应用的优势
计算机工程在应用上存在诸多安全隐患,对计算机信息实施安全保护非常重要,计算机工程应用也因此得到发展。例如,运用入侵检测系统,对计算机软硬盘设施中的信息数据进行实时检测,及早发现恶意攻击。对于黑客的入侵和恶意攻击,采取防火墙、防病毒墙对计算机系统进行保护,防火墙可以对网络数据的合理性进行分析,防止外部入侵,对非法用户进行约束[2]。运用加密技术,使黑客无法还原数据,从而阻止其恶意攻击。优化端口保护也具有显著的保护作用,能够对单端及双端进行保护,解决远程终端在计算机应用中的不足。计算机工程的广泛应用,推动了信息化的发展,同时也对经济发展起到了促进作用,计算机工程的发展,带动起相关产业的发展步伐,使我国经济水平提高,同时网络平台的发展给就业者提供了更多的就业机会和发展平台,带动电子产业、商业、信息业、通信业等各大领域的大规模发展。在保证安全的情况下,充分发挥计算机工程应用的优势,让用户安全、放心的使用。在公共服务体系中,计算机工程得到社会的广泛应用,其与互联网技术相结合,有效提高了公共服务体系的管理水平和工作效率。过去,公共服务体系数据需要人工采用手工输入法输入,导致工作效率较慢、服务水平低下、服务质量欠佳等想象。如今,计算机工程与互联网技术的应用,使公共服务体系得到明显改善,服务效率有所加强,获得巨大的进步。
结束语
综上所述,计算机工程在应用过程中,尚存在一些相关的安全问题,但也具备相应的优势。因此,对计算机工程应用的不足与优势进行探讨,掌握存在的问题并针对问题提出解决方案,运用科学的管理手段,实施具有针对性的安全措施,以解决计算机工程应用存在的不足,提高其可靠性和安全性,充分发挥其应用价值,为人们提供安全、可靠的信息平台,促进经济、科学的发展,提高全民经济水平。
14所大学计算机工程课程设置
计算机工程是涉及现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、制造、操作的科学与技术,建立在计算、数学、科学和工程学的基础上,主要研究计算机处理器、多处理器通讯设计、网络设计和存储器体系,着重研究硬件设计以及与软件和操作系统的交互性能,如嵌入式系统、分布式数据与大规模存储系统。绝大多数美国学校的电气工程和计算机工程是在一个系,除数学、物理等基础科学知识外,课程体系主要包括计算机科学和电气工程等学科的相关课程、设计和构建计算机系统及基于计算机系统的相关软硬件课程。培养的学生应具备从事计算机系统工作的能力,或具备基于计算机相关系统进行分析、设计、应用和集成工作的能力,具有扎实的计算机基础理论、良好的科学素质和工程实践能力,包括良好的团队合作和人际交流沟通能力[5]。下面主要介绍美国这4所大学的计算机工程课程设置情况。
1.1UIUC计算机工程专业本科课程设置
UIUC计算机工程专业学生需要修满128个学分,这些课程分为如下7大类:1)科学基础与数学课程(31学分),包括数学、物理、化学在内的10门课程。2)计算机工程核心课程(34学分),这些课程重点介绍计算机工程领域的基本概念、基本原理、基本实验方法和技术,共有10门课程。3)专业基础数学课程(6学分),包括离散数学和概率、工程应用两门数学课程。4)写作课程(4学分),1门写作原理课程,主要讲授研究报告的写作方法。5)专业技术选修课(23学分),其中1门必须选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程之外的课程,其他必须均选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程。这些课程强调计算机工程实践中用到的主要分析方法和设计原则。6)社会科学与人文科学课程(18学分),这些课程被工学院认可并满足学校对学生社会科学与人文科学课程通识教育的要求。7)自由选修课程(12学分),这些几乎没有限制的选修课可以让学生学习任何领域的知识。学生可以在计算机工程专业深入学习课程,也可以学习生物工程、技术管理或语言等课程。
1.2普度大学计算机工程专业本科课程设置
普度大学计算机工程专业学生需要修满125个学分,这些课程分为如下6大类:1)通识教育课程(24~25学分),包括6~7学分的两门交流技巧课程和18个学分的社会与人文学科选修课程。2)数学课程(21~22学分),数学课程有两种套餐,各6门课,学生可以根据自己的情况任选一种。3)科学基础课程(18~19学分),包括物理、化学、生物及面向对象编程等5门课程。4)工程基础课程(7学分),包括工程导论两门课程及计算机工程和计算机科学以外学科的工程学科选修课1门。5)计算机工程专业课程(49学分),包括32~33学分的13门计算机工程专业核心课程;两门共计1学分的研讨课程;2门3~4学分的高级设计课程;2门8学分的研究生课程;1~2门计算机专业选修课程,使计算机工程专业课程总学分达到49学分。6)任选课程(4~6学分),根据辅修要求或个人兴趣,任选课程可以从理学院或文理学院中适合工科学生的数学、科学课程中选择,目的是使总学分达到125学分。
1.3伊利诺伊理工学院计算机工程专业本科课程设置
IIT计算机工程专业学生需要修满130~134个学分,这些课程分为如下3大类:1)限选课程(109学分),学分分配如下:计算机工程专业限选课程47学分,包括计算机工程和计算机科学两类课程;数学限选课程24学分;物理限选课程11学分;化学限选课程3学分;工程科学限选课程3学分;社会科学与人文学科限选课程21学分。2)选修课程(15~19学分),包括专业选修课程9~12学分,其中含1门硬件设计选修课;科学选修课程3学分。3)跨专业实践项目课程(6学分),包括IPROI跨专业实践项目I和IPROII跨专业实践项目II两门课程。
1.4西北大学计算机工程专业本科课程设置
西北大学计算机工程专业学生需要修48门课程,这些课程分为如下7类:1)通用工程方法、数学、科学基础课程(15门),必修计算方法与线性代数GenEng205-1、线性代数与力学GenEng205-2、动态系统建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4门通用工程方法课程;必修微积分(I)MATH220,微积分(II)MATH224,微积分(III)MATH230及多元积分与矢量微积分MATH234四门数学课程;必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3两门科学基础课程;从McCormick工学院科学基础课程中任选其他2门课程;另外必修IDEA106-1工程设计与交流(I)、IIDEA106-2工程设计与交流(II)两门工程设计和交流课程。2)工程基础课程(5门),必修4门,包括EECS202电气工程导论、EECS203计算机工程导论、EECS211编程基础(C++)、EECS302概率系统与随机信号,并从McCormick工学院工程基础课程热电力学、系统工程与分析、材料科学和流体与固体中任选1门。3)交流与社科人文学科课程(8门),选修GenCmn102演讲或GenCmn103课程的其中1门,另外选修7门满足McCormick工学院要求的社科人文学科课程。4)专业核心课程(5门),必修EECS205计算机系统软件基础、EECS303高级数字逻辑设计、EECS361计算机体系结构、EECS311数据结构与数据管理和EECS343电路基础这5门课程。5)技术选修课程(10门),西北大学计算机工程专业分高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计与软件系统4个方向,每个方向开设若干门技术课程,每个学生必须在这4个方向中选修5门课;从专业基础课程EECS213计算机系统导论、EECS222信号与系统基础、EECS223固态工程基础、EECS224电磁场与光学基础、EECS225电子学基础5门课中根据学习方向选修2门;剩下3门从计算机科学、计算机工程、数学、科学基础等课程中选修,如可以是生物学BIOL210-1,2,3和化学原理CHEM210-1,2,3课程,也可以经申请同意选修相关计算机工程研究生课程。6)自由选修课程(5门),共修5门,学生可以根据自身情况和兴趣爱好自由选修。若从未学习过任何计算机编程语言,建议其中1门选修编程入门(Python)EECS110课程。7)高级项目课程(1门),至少在微处理器系统项目EECS347-1、计算机体系结构项目EECS362和VLSI设计项目EECS3923门课中选修1门。
24所大学计算机工程课程设置特色
4所大学计算机工程本科专业的课程设置都通过美国工程教育认证机构ABET的EC2000指标体系认证,有如下特点:
1)注重基础知识的学习,在贯彻通识教育中培养学生的各种能力。基础知识直接决定学生未来的发展潜力[7-8],而基础知识的掌握通常是通过通识教育实现的。与我国高校通识教育不同的是,这4所美国大学按照各种完整的项目组织基础知识,让学生在基于项目的学习中形成各种能力。他们还特别重视人际沟通能力的培养和学生对广泛深入的人文社科知识的理解,使所有工科学生在数学、物理、信息、物质、生命、技术和能源科学方面及人文社科方面打下广泛的基础。这种比知识更重要的能力是学生取之不尽、用之不竭的资源。普度大学第一年的工程基础培养及UIUC第一年的计算机工程训练从一开始就围绕能力培养,使学生能更好地理解和应用所学的基础科学和数学知识。
2)注重相关学科的交叉和融合,培养学生跨学科处理问题的本领。现代工程是一个复杂系统,不是狭隘的技术知识背景所能胜任的。解决现代工程问题要求工程师能够打破学科壁垒,把被学科割裂开来的工程再还原为一个整体。这要求学校在课程设置上必须充分考虑学科的交叉和融合,为学生提供综合的知识背景,以利于复杂工程问题的解决[6,8]。UIUC、普度大学、西北大学和IIT在课程设上均体现了学科交叉、学科融合的思想。UIUC规定学生在技术选修课中必须选1门计算机工程和计算机科学系以外的课程,例如宇航工程、农业与生物工程、土木工程、化学工程、生理学、生物工程、生物物理学、生物化学、大气科学、天文学、材料科学与工程、机械工程等。普度大学的计算机工程专业学生也必须选修1门电气工程和计算机工程领域以外的课程,以满足工程拓宽要求,可以是航空力学、化学工程计算、噪音控制、核工程导论、材料结构与特性、环境工程中的物理化学原理、环境可持续工程以及运筹学-优化、运筹学-随机模型中的任何1门。西北大学的计算机工程本身就是该校电气工程和计算机科学交叉和融合的结果,学生除必须选修科学基础选修课中的普通物理-电磁学、普通物理-波现象和现代物理外,还必须在遗传和进化生物学、工程分子和细胞生物学中任选1门。IIT规定科学选修课必须选1门生物学、材料科学、化学原理,工程选修课必须选1门机械学导论或热动力学。
3)强调工程实践能力培养,培养学生“以解决问题为中心”的工程设计能力。工程本身就意味着实践,意味着更加重视工程实际和工程的系统性和完整性。这4所大学都十分强调学生工程实践能力的培养,在课程设置上不仅有丰富的实验课程,而且通过更为灵活多样的基于项目学习(Project-basedLearning)课程培养学生的实践能力。如IIT有IPRO跨专业实践项目,西北大学要求学生在微处理器系统项目(EECS347)、计算机体系结构项目(EECS362)、VLSI设计项目(EECS392)等项目课程中必须至少选修1门。普度大学要求学生选修电气工程设计导论(ECE402)、计算机设计与样机(ECE437)、操作系统工程(ECE469)、编译器与翻译器工程(ECE495S)和数字系统高级项目(ECE495C)等项目课程。UIUC则有计算机组成与设计(ECE411)、高级数字系统项目(ECE395)、微处理器项目(ECE412)、数字信号处理项目(ECE410)等项目课程供学生选择。
4)发挥和保护学生的个性及兴趣,激发学生的自主性和创造性。工程教育应该在最大程度上发挥学生的个性并促进其创新能力的发展。在专业学习中,学生可以根据自己的水平、学习兴趣、个性特长选择不同的课程,从而促进个性和创造性的发展。为学生提供不同的培养计划是这4所大学的共同特点。西北大学为计算机工程学生提供了高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计及软件系统4个不同的学习路径。UIUC、IIT及普度大学则采用庞大的选修课程及明确的课程分类,使学生可以依据兴趣爱好自行组织课程和学习内容,以发展个性,提高创新能力。
5)坚持课程设置机构的开放性,改变只按学科知识、由教师单方面设置的做法。在课程设置机构方面,这4所大学均根据产业界对计算机工程师的能力、素质、技能和知识等要求,学生求职的需求,毕业校友学习和工作的经验反馈及ABET2000指标体系,成立由有工程背景的教师、产业界、教育认证机构、学生及毕业生等利益相关者组成的专门委员会,讨论、确认、不断改进计算机工程专业的课程体系及教学大纲。这与我国由高等院校计算机科学与技术专业教学指导委员会主导、以学科为导向,追求知识完备性为基础,由缺乏产业经验和工程背景的教师确定的课程设置和教学计划相比,在满足学生求职和产业界需要等方面有明显优势[8]。
3改进我国计算机科学与技术本科专业实践教学的思考
截至2006年,我国高校工科专业在校生为600万人,其中计算机相关专业在校生近45万人,在规模上基本适应我国经济社会发展的需求。问题是我国计算机工程教育与计算机工业界脱节较严重,不同类型、层次学校的培养目标趋同[8]。通过深入研究、分析和比较美国高等学校计算机工程专业的培养目标及课程设置特色,我们深刻认识到我国工科院校计算机专业本科教育存在的诸多弊端。比如工程实践环节薄弱;工科教师队伍的非工化趋向严重;评价体系错位;课程体系落后,学科交叉欠缺,导致创新与实践双向不足,计算机毕业生得不到产业界的认同,普通工科院校计算机专业毕业生就业率低下。以下是我们对工科院校计算机科学与技术本科专业实践教学改革的一些思考:
1)计算机科学与技术本科专业实践教学的改革应从培养目标、课程体系、师资建设和评价体系、产学合作等方面综合考虑。
2)从培养目标上,工科计算机人才培养应从学科导向转为求职导向,也就是以产业需求为导向。这使学生能形成胜任今后工作的能力,成为合格的公民和称职的产业人员,而不仅仅是只掌握系统、完备的学科知识。
3)课程体系要符合大工程观的要求,注重学科的交叉和融合,强调基础知识的同时强化对学生实践能力的培养。实践教学应加强实验课程、项目课程和企业实习项目的建设,强调做中学、用中学,提倡学生的主动学习和实践是实践教学改革的重点内容。
4)评价体系涉及如何评价学生的学习效果,是关系到教学是否能达到培养目标的重要因素。如果要培养符合计算机产业界需要的具有各种能力和素质的工程师,以理论考试为主评价学生能力的评价体系就尤显片面。如何制定科学有效的评价指标,对学生的各种能力进行综合评价,特别是在基于项目的实践学习中对学生的团队合作能力、交流沟通能力、解决工程实际问题的能力进行科学评价,是一个有待探索的问题。
5)工科院校的师资队伍建设不应片面追求高学位和高学历。一方面应加强对现有教师实践环节的训练,鼓励大学教师到产业界兼职、进修和实习,通过必要的产业实践提高他们理论联系实际的能力,加强他们对产业发展需求的了解和认识;另一方面应聘请产业界具有丰富理论及实际经验的工程师到工科院校兼课,帮助学生了解工程实际,指导他们应用理论解决实际问题。
6)目前,产学合作主要体现在校企科研项目联合攻关、科研成果转化等方面。今后,我们应将产学合作有计划、有步骤地深入到工科高等院校计算机专业的课程设置、教学内容制定、实践项目课程教学、教学评价、师资培训等方面中去。
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近年来,互联网技术不断普及、计算机发展迅速,计算机工程能够实现信息的有效传输,对网络与电子商务等的发展具有推进作用。下面是读文网小编为大家整理的关于计算机工程毕业设计论文,供大家参考。
1计算机工程专业方向培养目标
随着计算机领域新技术的不断涌现,“计算机科学与技术”原有的专业设置框架被突破,逐渐形成计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术、信息系统等多个专业方向的新格局[3]。计算机工程是计算机科学与技术领域最早出现的专业方向,它是现代计算机系统、计算机控制设备的软/硬件设计、制造、实施和维护的科学与技术。国际技术教育协会定义工程设计为:系统和创造性地把科学和数学原理运用于实践。鉴于此,在《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》中指出计算机工程专业方向的培养目标是:系统地掌握计算机科学理论、计算机软/硬件系统及应用知识,基本具备领域分析问题、解决问题的能力,具备一定的工程实践能力。因此,实践教学显得尤为重要。
2计算机工程专业方向嵌入式系统课程特点
嵌入式系统涉及到IT领域方方面面的新技术,它融合了计算机软、硬件技术、通讯技术和半导体微电子技术,针对实际应用系统需求,将相应的计算机直接嵌入到应用系统中。嵌入式系统设计需要设计者具有较强的综合理论知识和动手能力,是对设计者一个综合能力、特别是创新能力的考查。因此,嵌入式系统课程应更注重培养学生工程实践的能力、团队合作的能力[2]。目前,在计算机专业之外,国内许多高校还在电子工程、自动化、软件等专业开设了“嵌入式系统”相关课程。由于各专业培养目标、教学体系侧重点不同,课程内容也不尽相同。电子工程专业主要侧重于硬件基础平台的设计,自动化专业则侧重于智能仪器、仪表的设计,软件专业侧重于嵌入式应用软件开发。计算机工程专业方向则应从“系统”的角度出发,更侧重于软/硬件的协同工作,将计算机系统“自下而上”的专业课程有机地整合起来,形成一条清晰的逻辑线,让学生认识到计算机组成原理、微机接口技术、操作系统、数据库、程序设计、计算机网络、计算机控制等课程不再是独立的课程,而是一个有机的“整体”。在嵌入式系统工程设计中,会用到操作系统课程中所讲述的进程、线程、调度、文件系统的概念等;在通信中会用到微机接口课程中所讲述的串行接口的概念;在数据采集中会用到计算机控制课程中讲述的A/D转换、数字滤波算法等;在一个大型应用系统中还会用到计算机组网技术、套接字、数据库的概念等等。因此,计算机工程专业方向嵌入式系统课程内容应以实践为主,结合前修理论课程的内容,最终完成一个实际应用系统的开发[3]。
3嵌入式系统课程内容体系的构建及特色
我学院在2004年开设“嵌入式系统”专业选修课的同时,将计算机工程专业方向细分成嵌入式系统和网络技术两个培养方向,并制定了嵌入式系统专业方向培养计划,设置了4门实践性很强的专业方向课:计算机控制原理与技术(64学时)、嵌入式系统原理与技术(64学时)、嵌入式系统工程设计方法(32学时)和嵌入式系统课程设计(60学时)。IT领域的新技术发展之快、之多令人应接不暇,虽然大学生在校期间需要学习的都是一些基础知识,但他们毕业走向社会后,必然要面对这些新技术,如果我们的教学内容过于陈旧,就会加长学生毕业后的适应周期;如果我们能够提供给学生更多的接触这些新知识、新技术的机会,就能够缩短学生毕业后角色转换的时间,尽快地投入到工作中。因此,在教学内容设置上应力求将最新的技术、最新的设计方法传授给学生。为此,我们积极与国际知名企业建立合作关系,先后建立了“北京工业大学—Intel嵌入式系统联合实验室”、“微软嵌入式系统认证培训中心”和“北京工业大学—AlteraEDA/SOPC联合实验室”,为学生提供了一个接触、学习新技术的环境,同时也能使我们的教学内容与这些企业的新技术基本保持同步[4-5]。“嵌入式系统原理与技术”涉及目前嵌入式系统最为流行的两项新技术—英特尔公司的XScale技术(ARM架构)和微软公司的嵌入式操作系统WindowsCE,该课程以XScale应用处理机为硬件平台,讲述WindowsCE操作系统定制、优化方法以及驱动程序、应用程序的开发手段和方法。“嵌入式系统工程设计方法”则涉及了另一项新技术“IP(知识产权)复用技术”,该课程以Altera公司的Nios软核嵌入式处理器为核心,讲述了SOPC(片上可编程系统)设计方法和流程。上述两门课程均是以工程设计为主的课程,在讲述工程设计方法和设计流程时要涉及到开发环境、开发工具的使用,如果按照以往先在课堂讲授,再到实验室做实验的教学方式,不仅会使学生感觉到枯燥无味、不易掌握,而且在实验之前还要再花费时间复习。因此,我们借鉴美国卡内基•梅隆大学率先提出的“Learningbydoing”的教学理念,这种教学理念旨在强化工程学科的学生全面的实践能力和工程素养。从2005年开始,在实验室授课,采用教师边讲学生边做的教学方式,使学生“从做中学”,取得到了较好的教学效果[6]。
4实践教学安排
为了加强学生工程实践能力的培养,在实践教学体系中,采用了课内实验、课程设计和综合性课程设计3个阶段的培养模式,使学生全面掌握嵌入式系统的工程设计方法和设计流程。
4.1课内实验
以一个实际应用系统开发流程为例,设计了如下实验内容:(1)WindowsCE操作系统的定制:包括在硬件平台和模拟器上定制WindowsCE操作系统、添加组件以及使用远程调试工具进行调试。(2)修改WindowsCE操作系统映像配置文件:包括通过修改系统映像配置文件,在操作系统映像中添加各类文件和修改系统设置。(3)硬件定制实验:包括添加CF存储卡、802.11无线网卡和蜂窝注册表等硬件相关组件。(4)WindowsCE驱动程序的开发:包括流接口驱动程序的开发以及在PlatformBuilder环境下开发简单应用程序用以调用驱动程序函数。(5)WindowsCE应用程序的开发:包括导出SDK开发包,在EVC开发环境下开发、调试应用程序,制作自定义组件、系统优化和Shell实验。
4.2课程设计
课程设计的任务是完成一个应用程序的开发,课程设计题目每年不断更新,学生可以根据自身掌握的程度选择不同难度的题目,分值依据题目难易程度而定。学生也可以自拟题目,为保证题目的难度和规模能达到教学要求须经任课教师认可。题目有:在WindowsCE环境下的闹钟提醒程序、注册表编辑器、串口调试程序、文本编辑器、计算器、画图、贪吃蛇等[4,7]。
4.3综合性课程设计
“嵌入式系统课程设计”是综合性课程设计,要求学生结合专业方向的理论课程,充分发挥自身的能动性,3~4名学生组成一个项目组,自选题目,自选平台,完全按照工程项目管理规范严格检查各阶段完成情况。使学生掌握嵌入式系统实际工程设计的方法和流程,巩固理论课程内容,规范工程文档的建立,培养学生的创新能力和团队精神。通过答辩、演示给出成绩,将题目新颖、完成情况较好的项目组推荐参加国内外相关竞赛。今年正在进行中的项目有:家庭视频监控系统、食品安全追溯系统、家电语音控制系统等[8]。
4.4学生科技竞赛
2007年1月,教育部、财政部“关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见”中,要求继续开展大学生竞赛活动,重点资助在全国具有较大影响和广泛参与面的大学生竞赛活动,激发大学生的兴趣和潜能,培养大学生的团队协作意识和创新精神[4,9]。我校十分重视嵌入式系统学生科技竞赛活动,在2006年投资近60万元,建立了“嵌入式系统科技竞赛训练基地”。通过搭建一个学生参加科技竞赛、训练的基础平台,形成一个传、帮、带的梯队、达到“以点带面”的良性循环效果,增加了学生学习理论课程的兴趣,加强学生创新能力的培养[4]。计算机学院在国、内外嵌入式系统相关竞赛中取得了优异的成绩,在教育部、信息产业部举办的“全国大学生电子设计竞赛———嵌入式系统专题邀请赛(英特尔杯)”中,2004年获得了三等奖,2008年获得了二等奖。“2005年微软嵌入式系统全球大学生挑战赛”入围全球前30名,并参加了在美国西雅图微软总部举行的总决赛,获得“优胜奖”。在IEEE举办的“第六届计算机协会国际设计大赛(CSIDC)”,进入了在美国首都华盛顿举行的全球前10名总决赛,并获得“优胜奖”。在Altera公司举办的“Nios软核嵌入式处理器设计大赛”中,先后获得过优胜奖和三等奖[10]。
5结束语
嵌入式系统涉及的领域越来越广,发展速度越来越快,为了加强计算机工程专业方向学生工程实践能力的培养,就要求我们通过不断地探索、实践,完善嵌入式系统实践教学体系。
1现状及发展趋势
大多数高等院校计算机本科专业涉及的硬件教学课程主要有“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,在新形势下部分课程内容设置显得不够合理,部分教学内容与实际应用脱节,影响了教学效果,无法完全满足教学大纲中要求的动手能力培养,更无法有效培养同学们的创新意识。目前,作为计算机教学重要专业基础课程的“数字逻辑”,要求学生掌握组合逻辑、时序逻辑电路的分析和设计方法,研究对象主要是分立元件、通用中小规模集成电路及基本的可编程器件等,介绍的方法也以传统方法为主,已无法适应目前应用的需要;作为专业主干课程的“计算机组成原理”、“计算机系统结构”,主要内容是讨论计算机的结构、各功能部件原理及设计方法,同时介绍当前的新技术、新方法,目的是让同学们熟悉计算机的结构,为以后应用和设计计算机系统打下基础。目前大家普遍采用的教材在部件设计中讨论的方法主要是硬布线逻辑或微程序设计方法:硬布线逻辑运行速度高,但缺乏灵活性;微程序设计方法有一定的灵活性,但资源占用多,运行速度慢。尽管这两种方法对于理解计算机组成原理不失为一种较好的选择,但由于缺乏实际应用背景,学生学习兴趣受到影响,教学效果也大打折扣,提高学生的动手能力、培养创新意识更是无从谈起。“汇编语言程序设计”课程也存在类似尴尬,讨论以16位个人计算机为背景的汇编语言程序设计知识,适合入门和了解基本原理,但与“计算机组成原理”、“计算机系统结构”课程一样,由于缺乏实际应用背景,教学目标无法完全实现。随着电子设计自动化(EDA)、系统编程(ISP)、片上系统(SOC)等技术的发展,32位个人计算机的应用已很成熟,多核64位计算机应用也将逐步成为主流。嵌入式系统设计需要较强的软硬件知识综合应用能力,因此在计算机硬件课程的教学中应加大相关新技术的比例,并根据实际及时调整教学内容。国外许多知名高校本科专业的教学内容已经作了适时调整,如麻省理工学院非常注重学生的设计能力的培养,为此专门开设了“计算机系统设计”课程,要求学生在实践环节中自主设计ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU乃至流水线32位MipsCPU和Cache;斯坦福大学也有相似的课程和实验环节;加州大学伯克利分校和杨百翰大学在基于可编程逻辑的超级计算机研制方面也有大量成果。当前在国内,案例教学已被越来越多的人所接受,尤其是在一些法学、工商管理类高校已经开始广泛运用。案例教学法是一种动态的、开放的教学方法,目标是解决学生如何用更有效的方式获得知识以提高应用能力的问题。案例教学法具有综合性、交互性、启发性、针对性和可操作性等多种特征,它的使用大大缩短了教学理论与实际应用之间的差距,同时对教师的教学观念产生了重大的影响。鉴于计算机专业知识与实际应用结合紧密的特点,教学中尤其适合案例式教学。目前在国内计算机课程的教学中,案例教学还处于一个起步阶段,主要表现在:案例教学比例不够,没有形成完整的体系;案例数量不足,质量欠缺;许多高校尽管重视案例教学的应用,但是在案例的搜集、整理与分析等方面相对滞后;案例陈旧,缺乏代表性等。
2以ISP技术为主线改革计算机专业硬件课程教学体系和教学内容
计算机本科专业涉及的硬件教学课程按合理教学顺序一般为“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,一些课程可以在时间上重叠,如“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”等。由于ISP、EDA技术可以灵活地开发出具有自主知识产权的硬件产品,是目前工程实践领域和芯片设计领域运用最广泛也是最有应用前景的技术,因此在计算机硬件课程的教学中应该把相关技术列为重要内容,即以ISP、SOC技术为主线,使相关课程形成一个完整的体系,达到培养创新性人才的目的。为了实现这一目标,在“数字逻辑”课程中,应大幅增加可编程逻辑技术的比重,重点讨论用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计IP核的方法,使学生对相关技术的应用及发展趋势有一个全面的理解,并具备基本的实践能力;在“计算机组成原理”课程中增加计算机设计原理和实践的内容,也可考虑再单独增加一门计算机设计课程以替代目前“计算机组成原理”课程设计,在该课程中重点讨论如何采用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计计算机各部件如CPU、Cache等,通过实际应用和实践进一步加深对相关技术的理解和掌握。在“微机原理与接口技术”课程可以考虑以16位计算机应用知识入门,以讨论32位计算机的应用为重点。相应的,作为“微机原理与接口技术”课程的先行课程,“汇编语言程序设计”课程也应把相应的内容整体提升到32位,考虑到学习过程的先易后难,可以先介绍16位汇编语言程序设计知识作为入门,再对32位汇编语言程序设计相关内容展开。单片机系统本质上也是嵌入式系统,嵌入式系统是针对应用或用户定制的完整、高效的计算机系统,嵌入式系统设计需要较强的操作系统原理、应用程序设计和硬件设计方面知识的综合应用能力,其中特别是硬件系统设计能力可以通过以上几门硬件课程的系统学习逐步培养,因此相关课程的教学内容应注意衔接,同时遵循先易后难的原则,面向实际应用,以提高动手能力、增强创新意识为目的。针对实践教学,目前相关课程的实验教学的实验项目及内容固定,大多为验证性实验,实验步骤程式化,许多同学按教学实验计划做完实验,仍然无法充分理解课程的主要内容,无法真正拥有教学大纲所要求的动手能力。更重要的是计算机技术一直处于高速发展中,高等院校的计算机教学理应不断地适应这种要求,相关的实验教学应适时地调整教学内容。解决问题的一个好思路是利用ISP、SOC技术开发出一种内容可定制的硬件课程教学实验平台,由于作为控制对象的外围电路是相同或相近的,可以设计为通用模块,而实验平台控制部分则可以利用可编程逻辑改变,以适应不同的课程。如控制部分设计为基本CPU即可做“计算机组成原理”课程的相关实验;控制部分设计为单片机即可做“单片机”课程的相关实验;甚至控制部分可以设计为个人计算机CPU,配合有关的接口电路,即可做“微机原理与接口技术”课程的相关实验等。在我院的计算机本科专业相关硬件课程教学实践中,我们已作出了一些有益的探索,如我院“数字逻辑”教学大纲已在近年作过相应调整,EDA技术、可编程技术的理论和实践教学内容的比例从原来的20%增加到60%以上,经过多年的建设,“数字逻辑”课程在今年被评定为“湖北省精品课程”;在“计算机组成原理”课程中引入利用ISP技术设计CPU软核等教学和实践内容;“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”课程中也增加了32位计算机相关内容的学习和讨论,新的实验设备可以进行32位的相关实验等,这些安排增强了学生的学习兴趣,学生学习的主动性也明显提高了。
3采用案例教学法作为计算机专业硬件课程教学的主要方法
案例教学法是一种事半功倍的教学方法,在教学过程中围绕事先精选的典型的、具有工程背景的实际案例进行讨论,可以为同学们模拟实际应用的场景,获得近似于实战的经验。为完成设计目标,同学们自然会自己主动学习,在这一过程中掌握知识,并学会应用知识,提高解决问题的能力;也能通过用不同的途径解决问题,培养创新意识。这样教师在授课中可以把精力集中于教学内容的总体把握上,而不需要过分在知识细节上消耗时间,提高了教学效率。案例教学法关键在于选择合适的案例,案例首先必须有代表性和实时性,必须是实践中的典型应用实例。在实践中应用的几率高,具有普遍意义,这样的实例在教学过程中值得花费精力讨论和设计,才是有意义的。同样重要的是案例需具有实际工程背景,学生可以面对具体的实际问题和特定的环境,有针对性地通过自主学习和思考进行设计,培养实际解决问题的能力。案例还应该形成相对固定的案例集,并具备一定的开放性,应定期对案例集进行评估,剔除一些过时的案例,增加一些新的典型应用实例。这样就保证了案例的典型性、实时性及工程背景。在教学实践中,我们把案例教学法作为主要方法,并把案例分为4类:一是问题评论型,给出问题和解决问题的方案,让学生去评价;二是分析实现型,不给出解决方案,要求学生讨论分析以提出方案;三是实际模拟型,是指在教学过程中依据教学内容,让学生分别充当不同的角色,进行模拟性的实践活动;四是发展开放型,通过案例发现新的理论生长点,讨论相关理论的发展趋势。我院在相关课堂教学中采用的部分案例如表1所示。在“数字逻辑”、“计算机组成原理”等课程的重点章节教学中,我们通过采用上述案例法,调动学生成为积极参与者,而不是消极被动的听众,在案例学习和讨论中,鼓励学生提出更多解决问题的办法,在课堂上营造出积极发表意见和争论的气氛。这样提高了学生的学习兴趣,教学效果有明显改善,学生的动手能力有了显著增强。
4总结
为实现面向实际应用提高学生动手能力、增强创新意识、培养创新型人才、确定完整合理的计算机本科专业硬件理论教学和实践教学体系的目的,我们提出了以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革方案。它的主要内容为两方面:一是调整现有教学体系和教学内容,如在“数字逻辑”、“计算机组成原理和系统结构”、“嵌入式系统设计”等课程中以“数字逻辑”课程为先导,以ISP、SOC技术为主线贯穿于各相关课程教学过程中;在“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”等课程中把主要内容全面提升到32位等。二是在教学中运用案例法,使学生成为教学活动的主体,形成学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放型学习氛围。充分发挥案例教学有利于提高学生分析问题和解决实际问题的能力、有利于促使学生学会学习、有利于促使学生学会沟通与合作的优势。实践表明以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革,符合国家高等质量工程建设中培养创新性人才的规划,有效地增强了学生的动手能力和创新意识。我们也意识到计算机工程教学是一个复杂的过程,牵涉到许多方面,我们将在实践中探索教学规律,不断提高教学水平,进一步改善教学效果。
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