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科学家还没有实现某种仿生发明,工业设计师通过对自然现象的细心观察和经验总结,结合对市场需求全面而准确的认识,提出某种产品的构想或概念。科学家择优实现这种仿生技术,这使得工业设计师创造这种仿生产品成为可能。通过工业设计师和科学家的互动,从而创造有价值的产品。今天读文网小编要与大家分享:论工业设计中的仿生工业设计相关论文。具体内容如下:
【内容摘要】 本文论述人类从大自然的动植物等事物中获得启发,从而以仿生的方式进行产品的创新设计。论文主要从形态、功能、结构、界面四个方面来阐述仿生,倡导工业设计师在师法自然的仿生设计哲学的指导下,创造人、机器、自然和谐共生的对话平台。
【关 键 词】 仿生、抽象、界面、和谐与共生
前言
自然界到处充满活生生的“优良设计”实例,对设计师而言,是个取之不尽、用之不竭的“设计资料库”。诸如无生命的山川河流,有生命的飞禽走兽,还有多姿多彩的花草树木,除有丰富的造型之外,绚丽的颜色也给人以视觉上的无比享受。这些动植物经历了几百万年的适者生存法则的自然进化后,不仅完全适应自然, 而且其进化程度也接近完美。这些自然的“优良设计”,有的机能完备,让人叹服;有的结构精巧,用材合理,符合自然的经济原则;也有的美不胜收,让人爱不释手;有的甚至是根据某种数理法则形成,它合乎“以最少材料”构成“最大合理空间”的要求。这些生物形形色色的奇特本领耐人寻味,使人浮想连翩。我们在赞赏之余,是否能从这些精妙的设计中,获取一些灵感呢?回答是肯定的。
一、历史上的仿生
人类在遥远的岁月似乎就认识到能从自然生态系统中领悟到自身生存、发展、进步的真谛。人类从蒙昧时代进入文明时代就是在模仿和适应自然规律的基础上发展起来的。回顾中国的古文明史,不难看到人们较早就留下了模仿自然生态的痕迹。从远古原始人构筑的人首龙身、人面鸟身等“人心营构之象”,到现实生活中以各种动物形态为原型的实用器皿,如牛形灯、猪、鹰形壶等。从神话传说中人的羽化飞升,到春秋战国时期的鲁班从草叶的齿形边缘中“悟”到了锯的原理等,大量的事例记述了人们对自然生命的外在形态和功能创造性地模仿。
国外亦然,古时人们看到鸟儿在天上自由自在地飞翔,就向往人也能象鸟一样飞上天,于是便用各种方法模仿鸟。经过漫长岁月,从最初的木制飞人发展到今天的超音速飞机,终于实现了人类在蓝天上自由飞翔的梦想。达芬奇被认为是现代仿生学之父。在大约公元1500年,他完成鸟翅模型之后,又画了一系列的无法实现的飞行设备草图。大约400年之后,奥托成功了,他根据鹳的翅膀制造的滑翔机成功地飞行了250米,而且他也取得了 "滑翔机之父" 的称号。而我们小时侯玩的竹蜻蜓,便是现代直升飞机的趋形。一直以来,许多研究者都在不断尝试把自然界的形态和功能类比的应用于科学。
由此可见人类师法自然思维由来已久,这便促成了仿生学的诞生,仿生学是在生物科学与技术科学之间发展起来的,模仿生物系统的原理来建造技术系统的一门新兴边缘学科。仿生学恰似“桥梁”和“纽带”,连接着生物科学与技术科学。仿生设计则是在仿生学的基础上发展起来的。它以仿生学为基础,通过研究自然界生物系统的优异功能、形态、结构、色彩等特征,并有选择性的在设计过程中应用这些原理和特征进行设计。
著名的德国工业设计师路易吉. 科拉尼是仿生设计理论的大力倡导者和实践者,他那蕴藏着人类责任感的设计哲学思想,以及呼吁人类社会与大自然和谐统一的设计观念,都具有极其深刻的划时代意义。他鲜明的仿生设计原理与方法、强烈的造型意念和极具旺盛生命力的设计,成功地影响了后代设计师。
运用仿生性思维进行设计,可作为人类社会生产活动与自然界的锲合点,使人类社会与自然达到高度的和谐统一,仿生设计正逐渐成为工业设计发展的大趋势。
二、现代工业设计中的仿生
现代社会文明的主体是人与机器。人类在这种文明所导致的生态失调状况下开始反思并力求寻找新的出路,建立人与自然、机器的对话平台,共生哲学观强烈地呼吁人与机器、生态自然与人造自然之间合理的建构,创造人类社会与自然高度的和谐。那么,师法自然的仿生设计就是一种良策和新理念。
仿生设计是人们在长期向大自然学习的过程中,经过积累经验,选择和改进其功能、形态,从而来创造更优良的人造物。尤其是当今的信息时代,人们对产品设计的要求和过去不同,既注意功能的优良特性,又追求形态的清新、淳朴,同时注重产品的返朴归真和个性。提倡仿生设计,不但创造功能完备、结构精巧、用材合理、美妙绝伦的产品,同时赋予产品形态以生命的象征,让设计回归自然,增进人类与自然统一
德国著名设计大师路易吉·科拉尼曾说:“设计的基础应来自诞生于大自然的生命所呈现的真理之中”。这话道出了自然界是蕴含着无尽设计宝藏的天机。归纳现代工业设计中的仿生,其主要表现在以下几个方面:
1、形态的仿生
形态从其再现事物的逼真程度和特征来看,可分为具象形态和抽象形态。
1)具象形态的仿生
具象形态是透过眼睛构造以生理的自然反应,诚实地把外界之形映入眼睛膜刺激神经后感觉到存在的形态。它比较逼真的再现事物的形态。由于具象形态具有很好的情趣性、可爱性、有机性、亲和性、自然性,人们普遍乐于接受,在玩具、工艺品、日用品应用比较多。但由于其形态的复杂性,很多工业产品不宜采用具象形态。
2)抽象形态的仿生
抽象形态是用简单的形体反映事物独特的本质特征。此形态作用于人时,会产生“心理”形态,这种“心理”形态必需生活经验的积累,经过联想和相象把形浮现在脑海中,那是一种虚幻的,不实的形,但是这个形经过个人主观的喜怒哀乐联想所产生的形变化多端、色彩丰富,这与生理上感觉到的形大异起趣。
归纳起来抽象的仿生形态具有以下特征:
1)形态高度的简化性和概括性
形态高度的简化性和概括性,指的是形态本质的抽象表现。通过对生物形态或非生物形态的科学分析,结合的我们的生活经验,均可证明一切形态的本质都是一种内力的运动变化。这种内力运动变化是产生形态的根据。在研究形态时,设计者从知觉和心理角度有意无意地都把形态的内力运动变化感受为生命活力,再通过形态抽象变化,用点、线、面的运动组合来表现生命活力。因此,形式上表现为简化性,而在传达本质特征上表现为高度的概括性。
这种形式的简化性和特征的概括性,正好吻合现代工业产品对外观形态的简洁性,几何性以及产品的语意性的要求,因此,它大量的应用于现代产品设计。
2)形态丰富的联想性和想象性
抽象仿生形态作用于人时,产生的“心理”形态必需生活经验的积累,经过联想和想象才浮现在脑海中。因此,它充分地释放了人无限想象力。同时因人的生活经验不同,因此经过个人主观喜好联想产生的“心形”也不尽相同,产生形态生命活力的感受自然丰富多彩。
3)同一具象形态的抽象形态的多样性
设计者在对同一具象形态进行抽象化的过程中,由于生活经验、抽象方式方法以及表现手法不同,因此抽象化所得形态有多种。
抽象仿生形态应用于产品开发时,在生产和销售中有以下优点:
1)生产便捷
抽象形态的形式简洁,这吻合了现代工业产品提倡的简练几何外观的特征,因此,对生产设备并没有特殊的要求,开发商可以方便快捷的进行生产,这为各种工业产品的仿生生产提供了无限可能。
2)产品形态多样化
具象形态不胜枚举,抽象后的形态更是不计其数,这为仿生的工业产品形态的多样化提供了选择的可能。
3)满足不同层次的顾客
抽象形态的联想性和想象性充分地释放了顾客的自由想象力,人们不但可以感受到产品形态的有机、可爱、情趣、亲和、运动等特点,同时因联想和想象不同,有的想起自己可爱的小宠物,有的想起一段美好的爱情,有的想起一个老朋友,有的想起一次愉快的旅行等,正所谓仁者见仁,智者见智。顾客从不同的角度感受到仿生形态赋予产品的艺术美感和想象空间,这就更容易满足不同层次的顾客,从而激起他们共同的购买欲望。
4) 产品回归自然
抽象仿生形态的本质特征是由内力运动变化而产生的生命活力。这种特征赋予仿生产品以生命的象征,让产品回归自然,建立了人、机器、自然对话的平台,这种共生的哲学观合理地构建人造自然和生态自然之间的和谐,增进了人类和自然的统一。仿生型家具是模仿动物、植物等生物形体制作的家具,其形象十分逼真,以寄托对大自然的依恋之情,此种家具给人以大自然的感觉。
总之,具象仿生停留在模仿生物表层,思想性和艺术性的含量相对低一些;抽象仿生集中于提炼物体的内在本质属性,是一种特殊的心理加工活动,属于高层次思维创造活动,它侧重揭示物体的理念内涵。在现代仿生设计中,高、新、精、尖的工业产品,更适合用抽象仿生。
2、功能的仿生
人们发现,动植物的某些方面的功能,实际上远远超越了人类自身在此方面的科技成果。生存在自然界中的各种各样的动植物能在各种恶劣复杂的环境中生存与运动,这是因为其运动器官和形体与恶劣复杂环境斗争进化的结果。植物和动物在几百万年的自然进化中,不仅完全适应自然,而且其进化程度接近完美。今天,我们生活在科学技术飞快发展的时代,学习和利用生物系统的优异结构和奇妙的功能,已经成为技术革新和技术革命的一个新方向。许多事实说明,仿生学是发展新技术的金钥匙。
仿生学的思想是建立在自然进化和共同进化的基础上的。仿生学试图在技术方面模仿动物和植物在自然中的功能。这个思想在生物学和技术之间架起了一座桥梁,并且对解决技术难题提供了帮助。通过再现生物学的原理,人类不仅找到了技术上的解决方案,而且同时该方案也完全适应了自然的需要。其目的就是分析生物过程和结构,并将此分析用于未来的设计。
在创造物质文明的过程中,人类常常将生物的某些特性运用到创造发明之中。例如科学家根据蜻蜒的飞行原理研制成功了直升飞机;根据加重的翅痣蜻蜒在高速飞行时安然无恙,人们仿效其在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动的棘手问题;又如根据蛙眼原理,科学家利用电子技术制成了雷达系统,能准确快速地识别目标;根据萤火虫100%的光能转化效率原理,人类制成的冷光源,将其发光效率提高十几倍,大大节约了能量。再如仿昆虫单复眼的构造特点,人类造出了大屏幕模块化彩电和复眼照相机;仿狗鼻子嗅觉功能,人类造出了电子鼻可以检测出极其微量的有毒气体等等诸多令人惊叹的创造。
尽管如此,自然界的动植物千千万万,其许多高超的技能与奥秘人们尚未完全掌握,但可以相信,随着仿生技术的发展,各种仿生发明会源源不断地被应用到人类的生活中来。
在创造物质文明过程中,工业设计师该怎样更好利用仿生发明来创造产品呢?首先,要明确科学家或工程师与工业设计师职责的不同,前者解决物与物之间或物体本身整体与部分之间的关系;后者解决物与人之间的关系,即构建人机对话的平台。因此,工业设计师实现产品创造的基础是仿生技术发明的实现。这样,工业设计师就有两种方式来更好地利用仿生发明开发产品:
1)科学家先实现成果,工业设计师结合人类的需求转化为仿生设计
科学家先实现了仿生发明,但由于知识结构的差异,科学家不可能对市场和人的需求有一个全面而准确的定位,就不可能成功将其成果转化为市场所需求的产品,更不可能创造人性化的人机界面。而工业设计师正好能准确地捕捉到市场需求,结合优秀的仿生发明创造出人们所需求的产品,同时构建友好的人机对话平台,从而创造更多有价值的产品。
2)工业设计师先提出设想,科学家择优实现的互动仿生设计
科学家还没有实现某种仿生发明,工业设计师通过对自然现象的细心观察和经验总结,结合对市场需求全面而准确的认识,提出某种产品的构想或概念。科学家择优实现这种仿生技术,这使得工业设计师创造这种仿生产品成为可能。通过工业设计师和科学家的互动,从而创造有价值的产品。
因此,工业设计师要关注最新的仿生成果,同时也要细心的观察自然。
3、结构和材料的仿生
随着仿生学的深入开展,人们不但从外形、功能去模仿生物,而且从生物奇特的结构和肌理中也得到不少启发。人们在“仿生制造”中不仅是师法大自然,而且是学习与借鉴他们自身内秉的组织方式与运行模式。有的结构精巧,用材合理,符合自然的经济原则;有些甚至是根据某种数理法则形成的,合乎“以最少材料”构成“最大合理空间”的要求。这些为人类提供了“优良设计”的典范。
例如蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成,每个小蜂房的底部由 3 个相同的菱形组成,这些结构与近代数学家精确计算出来的菱形钝角 109 ° 28 ’和锐角 70 ° 32 ’完全相同,是最节省材料的结构,且容量大、极坚固,令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板,强度大、重量轻、不易传导声和热,是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。
最新科学研究指出,生物体都是由少数很简单的物质构成的,诸如糖、蛋白质和水之类。生物体的不同部分,从柔韧的皮肤到坚硬的骨骼,性能如此多样,关键在于从原子排列成分子,及从分子组合成纤维,晶体等半成品,在结构上的千差万别,就是由于结构的奇巧精致,形成了各种优越奇特的性能。
解生物体构造的这些奥秘,最直接的目的就是研制新型的“仿生材料”。研究人员模仿鲍鱼壳的微观结构,将铝分子充满在碳化硼分子之间,已初步研制成功新型的陶瓷材料,除了既坚硬又柔软以外,还可以感测并适应周围环境的变化,如果飞机机翼材料具有这种性能,那么遭到损害时能够感知并自行修复。具有和生物机体相同弹性的材料,伸缩自如,能成功地用来制作人工动脉。
因此,工业设计师也要积极的关注仿生发明中精巧的结构和奇特的材料,并且巧妙地应用这些结构和材料,结合市场的需求创造出人们需求的产品,同时也要细心的观察自然,提炼自然的精妙,提出更多的构想,为科学家的探索提供更多的思路,从而创造更有价值的仿生成果,为人类创造更加精美更加丰富的产品。
总之,解除生物体结构之谜,研制仿生材料的路还很漫长,目前人类只不过刚刚起步前行,但是仿生材料的应用前途无量,却是绝无疑义的。
4、界面仿生
在现代工业产品设计中,单纯地从形态、功能、结构或材料的某一个方面来仿生是很少见的,更多的是综合形态、功能、结构和材料的多个方面来进行仿生设计,而且还从大自然的生存哲学即和谐与共生的角度进行仿生设计,诸如绿色仿生设计,可持续仿生设计等。这种既从自然界的个体表现形式,又从自然界的总体生存理念的仿生设计,与界面设计的功能性设计和情感性设计是相吻合的,因此,我把这归结为界面仿生设计。
要理解界面仿生设计,首先要知道界面。所谓界面,即人机界面,是人与机器进行交互的操作方式,即用户与机器互相传递信息的媒介,其中包括信息的输入和输出。好的人机界面美观易懂、操作简单且具有引导功能,使用户感觉愉快、兴趣增强,从而提高使用效率。
美国学者赫伯特.西蒙提出:设计是人工物的内部环境(人工物自身的物质和组织)和外部环境(人工物的工作或使用环境)的接合。所以设计是把握人工物内部环境与外部环境接合的学科,这种接合是围绕人来进行的。“人”是设计界面的一个方面,是认识的主体和设计服务的对象,而作为对象的“物”则是设计界面的另一个方面。它是包含着对象实体、环境及信息的综合体,就如我们看见一件产品、一栋建筑,它带给人的不仅有使用的功能、材料的质地,也包含着对传统思考、文化理喻、科学观念等的认知。“任何一件作品的内容,都必须超出作品中所包含的那些个别物体的表象。”分析“物”也就分析了设计界面存在的多样性。
因此,为了认识和分析仿生界面设计,可将其分类为:
1)功能性界面仿生
功能性设计界面接受物的功能信息,操纵与控制物,同时也包括与生产的接口,即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面的仿生侧重于功能、结构和材料的仿生,它反映着设计与人造物的协调作用。
2)情感性界面仿生
情感性设计界面即物要传递感受给人,取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情,而不是个人的情感抒发。设计师“投入热情,不投入感情”,避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这一界面的仿生侧重于用形态、色彩、肌理等引发心理情感,体现大自然和谐与共生的精神哲学的仿生设计,它反映着设计与人的关系。
如在计算机的设计中,硬件方面人们逐渐采用多种方式与机器交互,如自然语言接口、计算机支持的协同工作、眼动跟踪、姿势识别、三维输入、表情识别、听觉界面等,进行着功能性方面的界面仿生设计;软件方面广大的软件研制人员开发计算机用户愈为迫切需要的符合“简单、自然、友好、一致”原则的人机界面,即情感性方面的界面仿生设计。
总之,随着计算机广泛应用,它已经变成家喻户晓的商品,可以任意地装在人们的口袋里,用来帮助人们处理日常的办公业务和生活事务,自然的人机界面与和谐的人机环境已逐步变成信息世界关心的焦点。其他产品同样如此。因此,仿生设计使产品有更加完备的功能性界面和更加自然和谐的情感性界面,更好地满足人的需求。
三、未来工业设计中仿生的前景
今天,我们生活在科学技术飞速发展的时代,学习和利用生物系统的优异结构和奇妙的功能,已经成为技术革新和技术革命的一个新方向。许多事实说明,仿生学是发展新技术的金钥匙。例如研究显示,不远的将来一种仿生电子眼可望诞生。因为科研人员已揭开眼睛是如何看到经大脑“翻译”的图像。他们已发明一种称为“细胞神经网络”的电脑微型集成电路,据此将发明仿生“电子眼”可以用来进行类似视网膜功能的图像处理。又如美国宾夕法尼亚大学医疗中心耳鼻喉科的医生不久将开展“仿生耳”植入手术,让从前失去听力的成人重获听力。再如科研人员以猴子作为人的替身,正在研究人大脑的思维与记忆的生理活动。他们设想,如果仿照人的神经系统,把它运用到电子计算机上去,就有可能诞生具有高级神经活动的生物计算机,那就是仿生学划时代的贡献。所有这些都预示着仿生科技前途似锦,而且仿生科技的探索永无止境。
另一方面,神奇的大自然向人类展示着精妙绝伦的生命形态和绚丽多彩的悦人色彩,同时,大自然还无声地阐释了自然界的生存哲学——和谐与共生。这种和谐的设计哲学呼吁人类社会与大自然之间的高度和谐统一;共生的设计哲学则呼吁着人与机器、生态自然与人造自然之间建立合理的建构,搭建人与自然、机器共生的对话平台。
总结
综上所述,运用仿生性思维进行设计,不仅创造功能完备、结构精巧、用材合理、美妙绝伦的产品,而且赋予产品以生命的象征,让设计回归自然,增进人类与自然统一。因此,工业设计师要学会师法自然的仿生性设计思维,创造人、自然、机器和谐共生的对话平台。
1.工业设计论文
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自十九世纪初德国包浩斯(Bauhaus)揭示了工业设计的思潮,多年来工业设计在不同的国家发展出了不同的面貌与结果。当今天读文网小编要与大家分享:工业设计创新未来相关论文。具体内容如下:
工业设计创新未来
改变是不连续地,突如其来的,煽动的!
新经济时代(或称数字经济时代 后经济时代(post-industrial economy))的来临,使得新兴的产业顶着光鲜的成绩单,直教众人必须粉碎传统价值观去面对新的世界。也不过是才几个月前的报导, -“著名的入口网站Yahoo,其资产总值等于1.5个新力Sony ,等于2个福特Ford”! 但2001年的第一季,Yahoo的股票却一路往下探底,.com公司纷纷中箭落马,印象中大多数的网络公司(像e-direct, e-commerce)都成了“烧钱”的产业。这样急速的转变,正如Gray Hamel在“激活革命 (Leading the revolution)”里所讲的“我们正站在一个新的时代,理智上我们知道新时代是已经来临,但心理上我们还没准备好!”“这是一个动乱的时代,财富的得失只在一瞬间!”,“在二十一世纪,改变是不连续地,突如其来的,煽动的!公司一个不留神,忽略了环境某个重大的改变,就可能追不上领先者!”所以Gray Hamel告诉我们要创立一个“新的创新模式”来面对急速变化的市场。
若从设计的角度来看:我们的物质环境因为已经有了很大进步,这使得人们在鉴赏进而购买产品的时候变得更加苛求,加上网络的便利性,人们更愿意对物质生活提出自己的意见。当企业在产品价格和功能完全相同情况下展开竞争的时候,工业设计可能就成了一项重要的差别。色彩鲜艳的i-Mac计算机取得的巨大成功不仅挽救了苹果公司,而且还激发了戴尔DELL公司和康伯COMPAQ公司的设计概念,个人计算机的市场因此推出了大量造型新颖、成本较低的产品,产生了另一波的“新竞争”。新型VW Beetle汽车的形象旋风,也是一项促进汽车行业变革的催化剂:使得汽车制造商们更重视产品的外观,从最近的一些国际车展我们更可感受到这样的气氛。因技术的演进,强化了设计开发与销售的质,量及速度,厂商们渐渐地体认如果不超越竞争者去设计发展新产品,就可能不会具有吸引消费者再去购买他们的产品。
面对竞争时,在产品设计的作法背后是因为企业对这些新的设计需求有了长期策略的上考量,还是只是满足市场需求的迫切性!?当然所有的决策经营者都希望能从长远的发展规划来思考,去建立独自的竞争策略。
策略(Strategy)是因应环境,厘订方向,运用资源以达成目标之计划,蓝图及步骤。 因为具有以下特性:一、所处理的是目前决策的未来性。二、通常会考虑远景,使命,与目标。三、是一种程序与一项计划的结构。所以一个企业在进行策略规划时,他所想的是必须要能有效地投入目前所能应用的资源,在于有助于未来发展的方向上。当然并不是所有的企业公司都需要用到工业设计来增加其商品的价值。但一旦要投入资源在新产品的设计开发上那必须要谨慎,因为所有的企业其资源都是有限的。
策略是在行动中形成的。
自十九世纪初德国包浩斯(Bauhaus)揭示了工业设计的思潮,多年来工业设计在不同的国家发展出了不同的面貌与结果。当然这些结果与该国的主客观条件及其所订定的发展策略是息息相关的。其造就的原因或许也就是其“国家竞争力”之综合条件,例如:在瑞典发展的家具产(如IKEA-以全球资源分工整合加上经过有计划所培育的设计师,创造出一种大众化的设计风格)与意大利的家具产业(强调原创性与品牌差异化-结合设计师强烈个人风格与深厚的制作工艺,创作出似珍藏品的家具产品)便截然不同,又如在美国因强调嬉皮文化与泱泱大国所发展出以Harley- Davidson这品牌为主的机车文化;而在台湾却有完全不同的客观条件,因交通拥塞城市腹地小反而造就了速克达(scooter)的流行,并且带动了相关研发设计与生产技术的提升,因此为台湾的机车产业开拓了国际的市场;这些产品的发展直接间接地让工业设计在这些国家和地区形成了不同的任务、使命与角色。这样的观点来看公司与企业, 其工业设计发展的过程与主客观形成策略的条件与必须经过的蕴酿程序应是类似地。
所以由此可见,工业设计的发展真的必须配合国家地区或企业整体性的主客观条件,特别是不时还需要政府方面的政策辅导与公司自我发展的策略调整;从大的环境观点来看,即使受到该政府的重视与政策性的保护,也未必可造就某一产业的成功与工业设计发展。台湾曾在二十多年前便积极想发展汽车工业,但后来的结果比起同时期发展的韩国,在整车的研发设计上却显得没有太大的成效。在发展汽车工业的当时,虽然中韩双方政府都有奖励与保护政策来推动与刺激其发展,但结果却反映了不单只是政策面的支持就能保证成功的。因为业者本身的作法与观念及客观消费市场的变化,反而扮演了决定性因素。在这个对照的案例里我们看到了几个知名的韩国汽车公司为工业设计人才与技术所作的“长期而有计划性的培训”,显得积极而有长远的预谋,并为后来的成果去打基础。虽然台湾的汽车产业并没有像韩国一样,大举长期地投资,但台湾的汽车工业却走出了另一条自我的道路,其原因当然是因为台湾没有足够的内销市场量来支撑完全自行设计研发的需求。但为了抓住台湾汽车消费者的心,部份国产汽车的大厂在面对国内市场的竞争时,选择的竞争策略反而是直接对应当地的消费文化,试着朝往大众喜好的口味方向作部份的设计变更,像是靠近名牌高级车image的“大型电镀前水箱护罩”与“钻石前后大灯”作设计变更,像是将1000 CC 或1600CC的等级升级到拥有豪华车的气势与配备!这样投消费者之所好的策略,造就了台湾市场的成功反而发展出“另一种设计整合实力”的国际竞争力。(像台湾的中华汽车,裕隆汽车在中国大陆与菲律宾市场的成果。)
在信息计算机产业上,台湾的企业因发挥了特殊的“机动、短线、活力”特质,配合政策(如科学园区的资源集中),以快速的工业设计与开发能力去对应市场激烈的变化,其产品反而在国际市场上大放异彩。但是面对OEM与ODM的优势逐渐被临近的开发中国家所挑战与取代时,接下来的路便成为另一个挑战?
所以我想如果把时间轴拉长来看,唯一能够永久保持的竞争优势应该是来自超越竞争对手的创新。不只是把已知的东西做得完美就能赚钱就能保证成功,更要能掌握别人还不知道的部分。工业设计是一种创新的工作因此更要能够掌握发挥出超越竞争对手的创新优势。
全新的设计竞争力?
工业设计通常是受顾客所支配的工作,大部分的设计师倾向于达成别人所交代给他的事,只有少数的国际级设计公司或大师级的设计师能够“偶而坚持一下”自己的意见。如果厂商所扮演的是ODM的角色,那设计师自然要在“顾客永远是对的!”的前提下配合有品牌的客户去设计!
但从市场规模的角度来思考,中国的庞大市场未来的发展,可能会是工业设计另一个能够发挥的机会点:在中国,由于地大人口众多,有足够的内需市场的销售量可以支持产业的发展,透过量的支持便可以创造出一具有知名度的品牌,因为有量变与竞争过程,自然会带动质(包括产品的品质与企业的体质)的提升,加上成本的优势(一为因量所产生在投入成本的分摊,一为因资源低廉所产生的成本优势),所以我想以中国市场与资源为后盾,配合策略性的发展为方向,作阶段性且明确的规划。应有机会创造设计出全球竞争力的好产品!
另外虽然计算机应用已成为当前必然发展的主流,但对全世界来说大家在时间和经验上的差距不大,特别是在工业设计的应用与相关软件的发展上尚属刚起步(如:快速原型Rapid Prototyping的技术便还有许多可改进与发展的空间),所以对计算机辅助工业设计积极投入便可能是加速缩短与先进国家的差距最佳快捷方式。工业设计藉由掌握计算机化的发展脉动,去建立与其它专业的接口,从整合于全开发流程中去做到同步工程(Concurrent Engineering)与资源整合,将是一个动要的时机与必然的趋势。因为计算机的应用其重点在于对科技或技术的了解和应用,而转向人与人之间,更进一步到专业与专业之间的互动,因此可带动全面工业的提升。
在今天信息传播的发达可以让各接口的交流呈现另一种的最大可能,透过这样的条件可以将策略作法与观念做最快与最好的沟通,并且快速的回馈问题与障碍。如果各企业在工业设计的发展上能以广大中国的内销市场或资源为基础,放眼国际的市场,培育优秀的人才以应用计算机辅助设计来全速地堤高质量,应有机会在二十一世纪创造全新的设计竞争力!正如Gray Hamel在“激活革命 (Leading the revolution)”里提出,硅谷的精神不是“e”,而是“i”,不是电子商务(electronic commerce),而是创新与想象力(innovation & imagiation)! 所以决定二十一世纪新经济优胜劣败的关键因素,是“i”的力量,而不是“e”!
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前国际工业设计协会联合会(ICSID)主席亚瑟•普洛斯指出:“工来设计是满足人类物质需求和心理欲望的富于想象力的开发活动。”今天读文网小编要与大家分享:可以没有政府,但不能没有工业设计相关论文。具体内容如下:
可以没有政府,但不能没有工业设计
很多人都知道前首相撒切尔夫人的至理名言:“可以没有政府,但不能没有工业设计”,却很少人知晓英国现任首相布莱尔为推动英国的设计,策划发动“新世纪英国杰出产品”活动,亲自为“新世纪英国产品”展开幕剪彩,并坐在英国著名的帕•古得工业设计公司设计的多功能音乐椅上,仰着头,兴奋地高举双臂作出一个胜利的大标志“V”,给英国设计带来巨大的鼓舞,同时也震撼了全球的设计界。
一.政府与设计
英国是世界工业设计的发祥地。英国与欧洲大多数国家不同,英国的工业设计是在政府的直接扶持下发展起来的。这个做法一直坚持至今。
•“千年穹” (DOME)
“千年穹”距离伦敦市中部地区不远,这个建造在泰晤士河畔的巨大的圆形建筑是世界同类型建筑史上最大的一座。英国首相布莱尔更是自豪地声称它是新世纪最大的建筑物。
千年穹是一个汇展中心,在这个中心内每一个构筑物,都经过了系统的设计。无论是内部的结构,公共物品、休息系统、购物系统等,还是具体到公共座椅,垃圾的处理,标识系统,都经过系统的精心设计,展现出一个创新的面貌,并介绍英国的新世纪生活方式。它的建成是英国政府新世纪创新行动决心的表率。
•“新世纪英国产品展”
“新世纪英国产品”(又名“千禧年产品”)活动源于“设计委员会”的构想,该活动旨在识别并且推广具有超前意识的产品及服务,以迎接新世纪的到来。曾在1997年9月,英国首相布莱尔便向英国公司提出了一项极富挑战性的工作,要求它们证明英国的创新产品和服务居于世界领先地位,以显示英国在革新、创造和设计方面的雄厚实力。而“新世纪英国产品”就突出地展现了英国的创新设计与新时代的文化面貌。
•国家设计委员会
1944年成立,属国家工贸部的政府机构,其主要的功能是与政府紧密合作。目的在与商业、教育部门加强联系中,推进它功能的不断发展。虽只50员工的小机构,然而在寻求与其它机构合作中不断扩大其工作范围,他们经常扮演策划者的角色,具体工作由合作公司完成。尤其与有创意的公司合作,以给创新设计大的影响。他们极力提倡英国是多民族的国家,设计应反映多元化,技术上大家已走到了一起,但各民族可以自己的文化内涵来表达各自的个性。对于设计教育,更是鼓励学生学习创新的思维、想法,有创新意识的人才是社会欢迎的。
二.企业与设计
随着科技的日益进步,产品在功能上,技术性能上也日益接近,所不同的只有设计。唯有设计才能显示出与众不同的特色。英国的设计业为企业所作出的设计取得的成果:
• 企业对设计的作用认识
多数英国企业认为通过设计,加强了产品的创造性和革新性,提高了服务质量,改善了产品质量,增加了利润和销售额。
使用新设计的主要障碍是担心:在投资比例中设计的回报恐怕不大;设计与他们行业关系不大;没有足够的时间去进行设计等。其中:
认为高成本,低回报的企业占74%
认为设计与他们的企业、工作不相关的占60%
认为没有时间从事设计的企业占65%
对设计的变化持保守或不情愿态度的占44%
•企业的设计队伍
五个企业中将近有2个企业(约占39%),现拥有一支精锐的设计队伍,另外9%的企业有自己的设计人员,17%的企业在外雇佣具有广告公司基础的设计顾问公司。企业越大,越有可能拥有自己的设计部门。有200名或更多的员工的企业,53%的企业具有设计能力,而员工少于200人的企业,则只有29%的企业具有设计能力。
•企业设计与生产线
产品的更新换代越来越快,产品的生产线不断革新的速度也快。
根据CBI报道,66%的生产商说,他们花不到两年的时间推出一个新产品,而在1996年这样的生产商占60%。同时,产品的寿命正在缩短,1998年26%的生产商说,产品的预期寿命不超过三年。1996年持此意见的生产商只占14%。1998年的调查,86%的生产商说,在不到两年的时间发展一条新的生产线。1996年这样的生产商只占68%。
•设计提高效益的案例
英国P•古得工业设计公司的暖器具设计,通过创新设计,改变传统欧洲的暖气水管形式,使产品在家庭内既很好地起到散发热气功能又不占地方,不影响美观,令该产品在欧洲迅速地打开销路,暖器具市场占有率直线上升,第一年占市场的5%,第二年就上升至10%,创造了极大的经济效益。
三.设计与创新
前国际工业设计协会联合会(ICSID)主席亚瑟•普洛斯指出:“工来设计是满足人类物质需求和心理欲望的富于想象力的开发活动。”没有想象力,没有强烈的创造才能和开拓解决具体问题的创造性,就没有超越常规的设计能力。
•创新设计与出口
设计和创新在推动出口业方面起着关键的作用。设计委员会调查发现71%的出口企业认为设计和创新在他们的企业活动中起着至关重要的作用。同时,英国国际贸易委员会调查发现,出口商一般比非出口商花更多的时间在创新上,也比非出口商更具竞争力。从开始从事出口到出口销售和从事出口人员的大幅增长,企业家看到了生产力的飞跃发展。
•企业认为创新设计的作用
由阿瑟•利托调查全球700家企业得知,企业看重的是:1、尽快开发新产品、新服务;2、尽可能减少生产时间;3、降低生产或服务成本;4、加快新产品的销售步伐等等。
•如何获得创新灵感
经营英国最大企业的人大多数在路上或澡盆中获得灵感,而不是在办公室。当调查500个企业的管理者和财政主管时,39%的人说旅行途中获得灵感,23%的人说工作数小时之后获得灵感,18%的人说躺在床上获得灵感,14%的工业巨头说灵感来自运动或锻炼期间,12%的人认为浴室是获得灵感最好的地方,仅仅11%的人说办公室是获得灵感的地方。
•创新对于企业最有利的是什么?
由阿恩斯特和扬格所作的调查中,半数以上的英国企业家说,服务质量和顾客服务领导着创新成果的实施方向。产品质量、市场、新产品、新服务的开发也是通过创新带来的有利方面。英国著名的工业设计公司FITCH公司高层认为:常要使人们对这个产品产生情感,感觉这类产品是为他而设计的,是一件有情感、能引起某种回忆的物品。使用这个产品时产生一种特殊的感觉,并起到相互沟通的作用:即自己被归属到一个非常特殊的、高档次的人群中。这一品牌的设计成了一种象征,有一种自己是特殊人群的归属感与荣耀感。
调查中,将近四分之三的英国企业领导者认为,创新带来竞争优势。半数人说创新提高生产效率,降低成本;三分之一的人说创新使生产者开发出新产品。另一家著名的工业设计公司西蒙•鲍威尔公司也认为:创新产品与人们的生活模式的关系是非常密切的,应该十分重视。我们通常讲技术一般都指硬件技术,即功能、性能,而应更注意软性技术设计体现,如产品内的技术性能是非常高超的,但当人们使用它时却是非常简单、非常容易。我们要做大量的行为分析,作大量的调查研究,为新产品设计定位,同时也推动设计师的认识发展。由于生活水平发展很快,生活模式也很不一样,因此常做调查,使设计师与生活保持距离,是创新的关键。
•英国在国际上创新形象
英国工业领导人说,英国是除美国之外最具创新性的国家。当要求RTSE500家企业中的管理者和财经负责人,说出他们认为最具革新性的三个国家时,95%的人说有美国,66%说有英国,40%的人说有日本,22%的人说有德国。
1999年由世界经济论坛编辑的国际竞争团体表格中,英国排在第八位。
1、新加坡
2、美国
3、香港
4、台湾
5、加拿大
6、瑞士
7、卢森堡
8、英国
9、荷兰
10、爱尔兰
英国文化对委员会100多个国家的调查,询问对国家对企业创新的支持这一现况时,大多数国家的60%-70%的受调查人认为英国卓有成效。
•创新设计案例
滚筒洗衣机已经设计使用几十年了,英国伦敦著名工业设计公司TKO公司的设计师硬是将这些“已成型”或“已定型”的普及性产品进行再设计再开发,探求使用者的新需求。创新设计的洗衣机平常可以将滚筒从洗衣中取出来,作为装衣篓使用,洗衣时即将篓装入机中洗衣用,这一改动装衣量增大了,功能增多了,洗衣洗得更干净了,足见创新设计的魅力。为洗衣机生产企业开辟了新天地。
四.设计业的状况
纵观设计领先的英国公司,在笔者考察英国期间,如TKO公司、西蒙•鲍威尔公司、帕•古得公司等,均体现出对设计管理的高度重视与管理操作的系统性,以及与此相适应的一系列的管理条例,设计开发计划为企业的开拓起着关健的作用。急功近利、目光短浅的管理巳经导致对技术性因素的过高评价,对非技术性因素的过份漠视,这对企业的健康发展无疑是一个严重的隐患。
•重视设计管理
设计业的管理宗旨是使设计师、工程师、管理员与使用者携手合作,针对不同的设计方案,深入研究并作出正确的决策,从而获得最佳的结果,促进公司的经济效益与社会效益。设计业成功与否,往往和社会市场越来越高的物质与精神需求相关联。其中的关键取决于他的产品设计是否对路,是否有前瞻性,而这一切,有赖于业界高层对设计管理的深刻认识与英明决策。
•发挥团队精神
在英国的多数设计企业和公司中有一个共同的理念——设计是一个群体性的创造性的活动。著名的伦敦TKO产品设计公司认为:最好工作是集体来共同完成。集体是设计的重要条件。TKO是一个小的设计公司,平常仅有5-8个设计骨干,主要靠与其他公司合作的形式来完成工作,也常常有客户方面的成员来公司一起研究工作(TKO的洗衣机)。作为一个设计团体,在合作劳动中,设计师之间一定要学会欣赏别人的劳动成果,只有这样,自己的设计才能进步,设计团体才能稳固。欧洲著名的西蒙•鲍威尔设计公司,曾自豪地称公司象家庭般和谐的经营。设计是一种乐趣,一种事业,我们与客户的关系就象老朋友一样。人与人有一种感情的反馈,一起解决困难,互相取长补短,共同完成项目,大家可以大担地接受全新的理念。
•设计收入与人员增减
英国设计业蓬勃发展,1999年设计收入增加20%。设计收入增加的同时,在英国从事设计的人员也相应增加。对100个优秀设计顾问公司调查发现,专门从事设计工作的人员增加到6,716人,增加20%,但设计师的人数只有2,727人,只增加4%,这说明纯设计工作越来越多地向设计顾问公司流动。
•企业寻求设计途径
大约有三成(约占28%)的企业说,关于设计的外部意见将会帮助他们。他们最需要的领域在网站或电子商务(占47%),采纳创新意见(占44%),新产品设计(占37%)。当问及企业去哪里寻求设计的帮助时,企业作出如下回答:
找设计顾问公司约占 65%
找大学的约占 27%
企业相互联络约占 17%
•设计公司的人员
通过对1500个设计顾问公司调查得出,将近三分之一的顾问公司雇佣的职员不到5个,74%的顾问公司雇佣的职员不到20人。
雇佣 0-5人的公司 占32.8%
6-10人的公司占19.7%
11-20人的公司 占21.5%
21-50人的公司 占15.8%
50人以上的公司占10.2%
五.设计与未来
•未来是网络时代
根据英国近三分之一的企业认为,半数以上的企业到2009年将受网络控制。调查中,31%的企业希望企业与企业之间,企业与消费者之间通过网络开展活动,增加沟通与联系。39%的人分析说,到2009年企业与企业之间,企业与消费者之间的活动50%以上通过网络来进行。
•传统企业面对挑战
许多传统企业正面临挑战,网络使顾客的消费行为和消费方式发生变化。与之相联系的企业服务也应相应改变。网络对企业的设计以及企业的销售方式正在产生影响。设计公司现正发展出新型产品,以吸引消费者网上购物。具有吸引力的是,方便快捷的网上购物能使一个小型的地方商店变成大规模的全球性商场。
•未来网络应用实例
未来汽车,不只是需要人们在问题出现之前预见汽车可能隐藏的毛病。人们将会注意到路边的辅助设置及当地零件储备。通过网络与服务信息相联系,通过后视镜可看到紧急服务。生产商包括福特,大众摩托车等这些品牌,已经安装了网络服务系统。2000年福特和大众摩托双方都在努力开发网络的功能,两个公司各自每年花费在材料和配件上的经费超过800亿美元。在网上联系供应商,可以带来更高的生产效率,福特系统一家就联系约30,000供应商。
•未来产品的影响
1999年,杜•琼斯在分析环境和经济因素时认为,不断增长的经济利益是由那些能长久生存的产品带来的。
最近,世界经济论坛的泰斯克•福期认为,维护经济持久发展的长期目标,就是要找一种对经济持久发展起指导作用的因素。持久性与经济发展是相一致的。通过实践,人们不断认识到,影响消费行为是取得经济可持久发展目标的关键因素。
•未来的工作地点
一份RCA研究报告说,10个英国职员中目前有1个在家工作。估计有200万人全天或部分时间在家工作。包括总共120万专业网络工作人员——约占4.5%的工作人员——他们用PC机和电话工作。估计800,000人是隐藏的劳动力,他们主要从事牧师、议员和手工劳动等工作。
根据设计委员会调查表明,22%企业到2009年,他们的员工至少30%的人将全天或部分时间在家工作。
•设计趋势
随着市场的合并、分化及多元化,市场变得更加残酷。对能增值的设计压力会不断增加。当然这也可能通过新的方式增加价值,比如通过电子商务,网络以及手机等新的通信工具来进行。在产品设计的意象中将更加注重:
1、 品牌、质量、效益;
2、 优秀的使用功能,包含技术上的先进与使用方面简捷;
3、 创造能与人沟通的、在精神方面具影响力的产品。
设计创造市场,是我们这一飞速发展时代的必然,是经济发展的大趋势。面对市场琳琅满目,设计精良的产品,面对新领域的机遇与挑战,各国的工业设计师都以自身设计的力量向人们展示他们设计的风采,“没有任何东西象设计一样具有国际性。” 不论是一个企业,还是一个国家,忽视今日的设计,必然失去明日的市场,这决不是哗众取宠,而是实实在在的事实!
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实现空调节能的根本途径,就在于巧妙地利用室内外条件、维护结构及空调设备的相互作用关系,选择满足建筑节能要求的方案,既电造出舒适、高效的室内环境,而同时又实现大幅度节能的目的。今天读文网小编要与大家分享:浅论中央空调系统节能相关工业设计论文。具体内容如下:
论文摘要:随着我国经济建设的发展,中央空调更加普度,对中央空调能耗问题的研究就日益重要。本文从工程“寿命周期”的观点,论述了中央空调节能的意义,并从工程现状、工程设计、工程施工和运行管理等方面提出了一些节能措施和方法。
关键词:中央空调 能耗 节能措施
浅论中央空调系统节能
1 引言
在各类建筑物中,大量采用先进设备和相应配套设备而成的中央空调系统已成为现代化建筑技术的重要标志之一,是现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要基础设施。对这些设备的设计、安装和运行管理不仅直接关系到业主和用户的根本利益,而且也关系到对部环境的保护。例如,在智能建筑中,集中空调系统的监控点数量常常占全楼监控点总数的50%以上,其能耗常常占全楼总能耗量的5o%以上。由此可见,中央空调系统在现代建筑中是极其重要的.尤其在现代智能建筑中,中央空调系统是不可少的组成部分。因此.研究中央空调系统能耗的意义就尤其重要。对空调系统能耗的研究要实现的目标是,如何在创造良好室内小环境的前提下利用能源,达到对外部大环境的最小破坏.以实现可持续发展的长远目标。该研究是一个非常广泛的课题.涉及许多学科。本文从工程“寿命周期(circle life)”的观点,从工程现状、工程设计,工程施工和运行管理等方面探讨了中央空调系统节能的措施和方法。
2 实际工程存在的问爱空调工程的实施是一个系统工程,它涉及到各个相关专业在设计和施工过程中的密切协调。而空调工程的实施更主要取决于是空调专业设计的正确性和合理性以及空调专业施工的规范化。但在较多实际工程中,空调工程的实施存在许多问题。关于空调专业本身的原因在此不作详细分析。
本文只对空调工程中自控系统存在的问题进行分析,原因是随着智能建筑的发展,空调自控系统是空调系统不可缺少的组成部分,且对空调系统的运行起着关键的作用。空调自控系统虽然增加了一次性投资,但可以在保持良好的室内环境的基础上节省运行费用。一个设计台理和运行管理良好的自控系统既可以大幅度地节省运行费用,使业主在较短的时间内收回自控系统的一次投资.也可以大幅度地降低对外部大环境的影响。但由于设计和运行管理上的原因,大多数自控系统运行状况不良,达不到设计的目标。北京市科协曾组织了从事自控、计算机、通讯、空调等方面的专家对智能建筑的国内外发展状况和技术内涵进过调查研究,以北京市为例,统计出用户对楼宇自控系统运行情况的评价是:满意的仅占30%,一般的占柏%,差的竟占到30%。
造成这种状况的主要原因除物业管理水平低下外,自控设计与空调设计严重脱节。空调自控系统的工程实施目前大体上经过下列工程步骤:由设计院的暖通空调专业人员进行空调设计,并提出空调自控要求,然后提交给设计院自控专业人员进行空调自控设计,或由自控设备厂商进行控制部分的方案设计和施工图设计,并由施工单位安装调试.最后再移交给物业管理部门进行运行管理。因此涉及到设计院、施工单位、自控设备厂商及起决定和控制作用的业主等。在这些环节本应形成密切配台,但实践证明:其中各个重要环节往往衔接不甚理想,遗留后患,给楼宇自动化系统的正常运行和节能效果带来严重的影响。
3 建立系统节能观念.选择合理的设计方案
实现空调节能的根本途径,就在于巧妙地利用室内外条件、维护结构及空调设备的相互作用关系,选择满足建筑节能要求的方案,既电造出舒适、高效的室内环境,而同时又实现大幅度节能的目的。
3.1 空调室内温度的确定。
经重庆、上海、广州等地区的实践证明,夏季室内温度低1℃或冬季高1℃,工程投资将增加6%能耗增加8%,并且加大室内外温差也不符台卫生学要求。舒适性空调夏季比较理想的室内温度是比室外环境温度低5—8℃为好。
3.2 围护结构。
空调冷(热)负荷可分为围护结构冷(热)负荷和室内冷(热)负荷。下面从门窗的节能方面.进行阐述。控制窗墙比:通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%~45% ,在保证室内采光良好的前提下,合理确定窗墙比十分重要。一般规定各朝向的窗墙比不得大于下列数字:北向25%;东、西向30%;南向%。提高门窗气密性:房间换气次数由0.9次/h降到0.6次/h,建筑物的能耗可降低8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗,而加设密封条是提高门窗气密性的重要手段,密封条应采用弹性良好、镶接牢固严密、经久耐用的产品,根据门窗的具体情况,分别采用不同的密封条,如橡胶条、塑料条或橡塑结合的密封条其形状可为条形或冲形。固定方法可用粘贴、挤紧或钉结。
3.3 空调冷热源
中央空调能耗一般包括三部分,即(1)空调冷热源;(2)空调机组末端设备;(3)水或空气输送系统。这三部分能耗中,玲热源能耗约占总能耗的50%左右.是空调节能的重要内容。如果均把各自消耗的能量折算成一次能源,则备类机组均可用单位时间内一次能源消耗能量所制取的玲量或热量进行比较。本文使用“一次能源效率OEER(W/W) 来表示.从单位能耗角度考虑.夏季制冷:离心式、螺杆式冷水机组O旺R值最高.吸收式冷水机组OEER最小;冬季供热:螺杆式、活塞式热泵冷热水机组OEER最高电热水机组最低.即能耗最高。
3.4 空调水系统。
一般空调水系统的输配用电,在冬季供暖期问约占整个建筑动力用电的2o%~25% ,夏季供冷期间占12%~24%.因此水系统节能具有重要意义目前,空调水系统在设计上存在着一些问题:
(1)选择水泵是按设计值查找水泵样本铭牌参数确定,而不是按水泵的特性曲线选定水泵型号;
(2)未对每个水环路进行水力平衡计算,对压差相差悬殊的回路也未采取有效措施,因此水力、热力失调现象严重;
(3)大流量、小温差现象普遍存在,设计中供、回水温差一般取5cC,但经实测,夏季冷冻水回水温差较好的为35,较差的只有1.5~2℃,造成实际水流比设计水量大1.5倍以上,使水泵电耗大大增加。因此,空调水系统节能应从如下方面着手考虑:
(1)设计人员应重视水系统设计,认真进行水系统各环路的计算,并采取相应措施保证各环路水力平衡;
(2)认真校对和计算空调水系统相关系数,切实落实节能设计标准的要求值,积极推广变频诃速水泵,冬、夏两用双速水泵等节能措施;(3)制冷系统冷却水进水温度的高{氐对主机耗电量有着重要影响,一般推算,在水量一定情况下,进水温度高1℃,溴化锂冷水机组能耗高6%。
3.5 空调机组和末端设备
国产风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多,但与国外先进水平比较.主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方面。因此设计中一定注意选用重量轻、单位风机功率供拎(热)量太的机组。空调机组应该选用机组风机风量与风压匹配合理、漏风量少、空气输送系数太的机组。陈上述几点外,还应根据具体工程情况,积极推广水环路热泵,采用热回收、变风量、变水量系统等节能技术。
4 运行上的管理
4.1 做好设备及管道的保温,以减少能量的过多耗费空调设备和管道的保温,对于节省能量消耗、降低运行费用也是相当重要的。如果保温效果不好或在维修后保温层修复不好,不但过多地消耗了冷量,也会由于所供冷水温度的过大温升致空调系统在对空气的处理过程中因无法保证其机器露点而使空调房间相对湿度超标。
4.2 定期对空调系统水质处理
水侧污垢、腐蚀及青苔对制冷系统影响极大,也是空调能耗高的重要原因太气中的尘埃、水分、细菌氧气及某些有害酸性气体不断地由冷却塔进^冷却水系统中,冷冻系统虽贝较为密闭,但水中溶解氧对冷冻管材也产生腐蚀作用,日积月累,空调设备将产生污垢、锈蚀、锈渣和微生物断繁殖所产生的生物污泥,使管道堵塞、制冷量下降、浪费电能。根据理论计算,冷疑器的污垢每增加0.1mm,热交换效率就降低30%,耗电量则增加5~8%。
4.3 集中空调实行计量收费
集中空调实行计量收费是建筑节能的一项基本措施.目肖在欧美已是-f}成熟的技术。据国外调查资料表明:实行集中空调计量收费后,其节能率可达8%~15%。
4.4 操作培训
加强对空调操作人员工的培训,提高管理人员素质,实行空调操作人员操作证制度。各项调节和节能措施的实施,都与操作人员的技术素质直接相关。
5 结束语
合理的设计方案、精心的施工和科学的运行管理对空调节能都是至关重要的。业主宜在建设初期就进行管理人员的选择和培训.必要时可以聘请专家加强建设过程各个环节甚至全过程(从设计方案的确定到系统的运行)的监督管理,确保建成的中央空调系统起码能够正常运行,进而追求实现一定程度的节能,在此基础上再实现运行的全面优化,以便达到最大限度的节能效果。
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我们应该认真研究我们先辈们对待和创造自然形态和人工形态的态度和思想,理清自然形态、人工形态和纯粹形态之间的关系,从中找到创造适合我们今天这个时代的美的产品形态的方法。今天读文网小编要与大家分享:美的产品形态工业设计相关论文。具体内容如下:
美的产品形态工业设计
产品形态设计,所包含的内容是多方面的。
微观有来自结构的方面的,有来自材料方面的,有来自色彩方面的,有来自造型方面的,有来自工艺方面的——
宏观上有文化因素、人的因素、环境因素、能源因素等。
每种因素,在今天这个高度专业化,知识密集化,信息爆炸化的时代中,都衍生出各自的知识体系和结构,构成了产品形态设计复杂的本质,如何组织和运用好这些知识并处理好它们之间的关系,设计出好的产品形态。很多前辈们做了很多有益的工作。
这里主要从三个方面来讨论有关形态的问题。从宏观的角度对形态设计问题做一个粗略的分析,希望明确美的形态的获取途径、方式,美的形态的角色、定位、分类和组成等。
第一个方面:有关形态和人之间的关系
第二个方面:形态的分类及之间的关系
第三个方面:文化分类和形态
首先让我们看第一方面的内容——形态和人之间的关系
实验心理学在形态方面的研究表明,人类对客观形态的认知最主要的途径是视觉,人们靠它来感受外界形态的美和丑。也就是说,人们接受外界形态的刺激最主要的途径就是它了,这是价值出入的入口。(相对的,手就是价值输出的出口,而大脑是加工厂)支配人视觉活动的指挥中心的命令来自人类大脑对客观存在认知在人大脑知识库中形成的经验。
通过上面分析我们明白,这种经验主要对象是书面抽象的理论对美的形态的描述和具象的公认为美的形态的实物形式。理论是前辈们对美的诠释和实践后的升华,实物是前辈对美的实践结果,这些对我们来讲都是至关重要的提升自己审美和创造美的有效媒介。而个人实践在此时往往构成对经验的一种实践和确证,为创造美的形态寻找最佳组合要素。
就是说,一个人可以通过训练培养,通过大量的学习接受知识和有关美的知识和理论来提高自己对美的形态的认知能力,对美的形态的创造能力。
也就是说对知识的摄取和对前辈对美的形态的创造实践的学习和借鉴是我们创造美的形态的前提和基础。这就告诉我们,不管从生理或实践的角度,一个从事设计工作的人,是不可以停留在玩弄技巧的层面上的,而是应该不断提高自身的综合素质和修养,尽量丰富和完善自己的知识结构,懂得什么是美的形态,懂得如何用自己的加工厂来创造它。
只有通过训练,设计者才可能脱离原始的造物水平,用专业的眼光和水准把那些来自抽象的、零碎地、复杂的、不系统的有关对美的知识的经验根据自己的需要进行整理、组合、完善以至于应用,来创造出符合需要的美的产品形态。
这一点上讲,设计者是伟大的,他们通过自己的努力,为人类创造了令人类愉悦的产品形态。他们的使命也是巨大的。因为他们的成功让千万人感受到愉悦,美化了我们的社会;相反,则更可怕。
这里还蕴涵着另一层意思——设计者也不可以是唯美的。它的设计作品还应该是在一定社会责任感的监督下的设计作品,不可以有悖于伦理、道德,并且对环境和能源不产生负面影响。只有这样它才是真正的成功。
所以设计者要对那些构成美好形态的要素要了如指掌,要知道那些在一定条件下是可以应用,哪些是不可以。与之对应的是运用什么样的材料、色彩、工艺来达到设计目的——适当的美好形态。
从这个意义上讲,优秀的设计师是不可能天生就是优秀设计师,而是要靠后天辛苦的努力和有意识的、正确的训练而成长起来的。由上分析我们也可以看到,这种训练的本质在于提高设计师视觉对美的敏锐扑捉能力,对知识的掌握深度、宽度以及对外来信息的综合、整理和再加工能力,还有一点真诚的责任感。
上面我们简单的讨论了形态设计和人之间的一些问题,明确了人如何获得对美好形态的认知及如何创造美好形态应该注意的一些问题。接下来看看第二方面的有关形态分类及它们之间关系的问题。
我们生活在自然之中。对吗?有人可能毫不犹豫的回答对!对!没有问题。可事实上,看看我们生活的周围环境——生活、工作、学习,衣食住行,有哪一样是真正的自然产品?因此,研究者为更好的说明问题,把我们周围的客观世界分为两大世界。一是纯粹自然的自然世界,这里的形态我们称为自然形态。二是我们上面提到的那些非自然的却又是与我们密切相关的客观世界——第二自然或人工界,这里的形态我们称为人工形态。还有是一种不同于这两者但又和它们有着密切关系的一种形态——所谓的纯粹形态。
自然形态很好理解,人工形态也就是我们周围的人造的一切形态,也好理解,而纯粹形态——其实就是我们几何学上的形态概念。对于设计者生活中面对的最多的,是自然形态和人工形态,而设计中用得最多的是纯粹形态。
下面就让我们分析这三种形态和我们设计者的关系。
大家都知道,自人类开始打制石器,人类就展开了创造第二自然的历程,当然也开始了创造形态的历史。多少年都不重要了,重要的是今天,经过了人类一代又一代的努力,创造了今天人类现在的伟大成绩。也正是人类的这种努力,对形态的创造、概括、提炼、最终形成了我们今天有关形态的丰富内涵。为我们留下了丰富的知识宝藏。上面提到的纯粹形态,也就是人类对形态的提炼概括的结果,是排除了那些可能的属性后的最普遍概括。现在想来,这是多么伟大的功绩,它把一个复杂的客观世界,以一种最简洁的形态向我们展示了出来。成为我们进行形态设计的最基本造型元素或语言。对它的组合、加减、排列和整合成为造型的基本方式。从而创造出千变万化的人工形态。
这对于设计者来讲,是极其宝贵的财富,其价值是无法估量的。许多设计者对形态设计存在难度。不讲知识面不够宽、知识匮乏,对美的知识认知浅薄。但就这一点上来讲,也说明他不太明白什么是形态的造型语言,或者说什么是形态这一概念,否则就是对这些造型语言进行各种组合,也是可以搞出无数形态的。
了解了这些,就可以搞出好的造型形态了吗?
这就要回到前面提到的一个问题上,就是你知道如何去搞造型,还要知道什么是好的造型形态。前辈的经验和做法对我们也许是很有用的。我们不难发现,很多伟大的设计师和画家都很提倡师法自然,如果不了解形态之间的关系,也许很难体会到他们为何那么崇尚自然。现在我们明白,他们是在向自然学习,学习它创造的神奇和美丽的形态。
有人说大自然是最伟大的设计师,这一点都不夸张,它所创造的壮观、迤逦、神奇恐怕没有哪个设计师敢与之比拟的。那么知道如何去创造形态,却不知道创造美的形态。如果我说他不知道什么是美,可能是个形盲,如果真是这样,也就无话可说了。可实验心理学研究表明,人类具备审美能力和创造美的能力,是人的一种本能,是人类在漫长的发展历程中的一种文化积淀的产物。而经过训练的人当然会具备比普通人更加高强的能力。那么原因就是他把自己放在了一口井中,眼光只盯着自己所谓的专业这一狭隘的圈子里,玩弄技巧,而把世间无数美好的形态排除在视线外。对于神奇、伟大的设计师自然,恐怕压根就没想过去认真观察它,学习它。
而事实上,模仿自然形态,早就形成了一种专门的学问——仿生学。不仅在造型上,而且在很多方面都进行着,成功的案例举不胜举。因此仿生学作为设计中的一种重要方法成为我们寻求美的重要源泉。
师法自然,是一种做法更是一种方法,伟大的人这么做了,显然有它永恒的道理。而且在传统文化宝库中,先辈们也形成了一套完善齐备的借鉴自然的创造形态的方法,甚至是可以说是一套哲学思想。这种伴随着人类发展史而诞生的朴素思想,有它最普遍的大众化意义,更有着广泛的代表性。在设计中对这些思想的运用,也就是我们使我们设计产品具备文化性的一个重要因素。也就是说,我们的造型元素的应用,应该具备一点理由和可追溯得渊源,而不是随心所欲的,这样的产品才是美的有理由,美的有内涵。反过来,我们也可以理解为,每一个人,都具备特有的对形态的感知能力,但又是有着共同点的。原因就是在经历了一个漫长的、延续的、人类发展史后,形成了我们这个民族所特有的心理结构,这些为我们这些本土化的设计师和外来设计师竞争创造了良好的先天条件。所以,我们应该认真研究我们先辈们对待和创造自然形态和人工形态的态度和思想,理清自然形态、人工形态和纯粹形态之间的关系,从中找到创造适合我们今天这个时代的美的产品形态的方法。
最后让我们分析一下第三个方面的问题。
人类本来所进行的各种造物行为,本身就是文化行为。现代造物和远古先辈的区别是现代造物行为是在社会发展到当今大规模生产时的一种社会行为,相较远古时代人们朴素和个人化的造型行为,现代造物行为具有更高级的形式和程序,现代人称为设计,设计者的行为结果往往不是满足他自己的需要而进行的,而是满足社会需要而进行的,相较远古时代人类造物的单纯目的,现代设计行为的目的变得更加宏大。很明显,现代设计所要包含内容和要解决的问题也具有更加复杂的社会性,显然,其文化性也无容置疑地强化到一个产品组成的必要元素的地位。因为设计产品将不是为了满足一个人的需要,二是为了满足一群人,那么塑造产品为大众所接受的共性要素,也只有一个民族所形成的共同文化和心里才可能是承担这一职责的唯一角色,也就是说可以成为这一要素的东西,非它莫属。这也是设计的根本要旨所在吧——在满足功能造型的背后,塑造更加深层次的精神层面上的东西。这也许是人工形态区别于自然形态的最本质区别吧!也可以说是设计区别于普通人朴素的个人造型的区别吧!
这里提到文化这个很大的词语,我们想从形态设计的角度对它做一下解释。
苏联学者卡冈认为,文化是人类活动的各种方式和产品的总合,包括物质生产、精神生产和介于这二者之间的一种特殊的生产形式,既包括社会上人类的全部能动性形式的全部丰富内容。
对于物质生产和精神生产,我们都很好理解,对于这两者之间的生产,恐怕有些人不太明白。其实它就是我们日常所接触的艺术或设计生产活动。为何这样划分——把艺术和设计作为不同于一般物质生产和精神生产的特殊生产来对待。前面提到,设计活动是一种满足社会的社会化造物形式,同其它的艺术形式一样,它们既包含物质成分,又不同于一般的物质;既包含精神成分,又不同于完全精神化的东西,它是人类在一种很特殊的精神指导下以实物形式所进行的造物行动。
这也是由人类社会发展的水平所决定的生产形式,人类在满足基本的物质需要后的高级需求是这种生产形式产生的必然原因,它同物质生产和纯精神的生产也是不矛盾的。这一特殊的生产形式,往往是时代物质水平和精神世界实际情况的实物结合的写照,体现一个时代发展水平和特色。如果说物质生产是从自然向文化的转化,精神生产是由精神为主导所创造的意识形态方面的文化,是一种纯抽象的存在于人们思想中的文化内容,那么这种文化就是介于这二者之间的,这二者互为融合的结果。
也就是说,物质生产、精神生产、艺术和设计生产组成我们的第二自然后者是人类经过具有情感意识为指导的手段加工而成的。是一种较特殊的文化形式,既不是它也不是它,在这种文化生产中,艺术因素(审美因素)是一种组成产品的必要因素,它的生产实际上是物质文化生产中融入深刻地对人类心理、审美、情感的诠释和理解。
对文化的这种划分,也许会对形态设计中的深层次问题有一个更好的把握和体现,使设计具有更加高的附加值和使用户具有更多满意的理由。
综上所述,我们知道我们所进行的产品美的形态设计是一件复杂和艰难的工程,需要我们对所涉及的方方面面进行深层次的研究才可能创造出真正优秀的产品形态。最后想说的一句话是——希望有志长期从事工业设计这一行业的有志之士,能够放开眼看世界,把东西看的全面一点,把问题研究的透彻一点,使好的设计出现成为必然。
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当代美国视觉艺术心理学家布鲁墨(Carolyn Bloomer)说:“色彩唤起各种情绪,表达感情,甚至影响我们正常的生理感受,”阿恩海姆则认为“色彩能够表现感情,这是一个无可辩驳的事实。”因而“色彩是一般审美中最普遍的形式”,色彩成为设计人性化表达的重要因素。今天读文网小编要与大家分享:设计人性化之表达相关工业设计的论文。具体内容如下:
设计人性化之表达
设计师通过对设计形式和功能等方面的“人性化”因素的注入,赋予设计物以“人性化”的品格,使其具有情感、个性、情趣和生命。当然这种品格是不可测量和量化的,而是靠人的心灵去感受和体验的。设计人性化的表达方式就在于以有形的“物质态”去反映和承载无形的“精神态”。一般而言,设计人性化的表达方式有如下几种:
1.通过设计的形式要素(如造型、色彩、装饰、材料等)的变化,引发人积极的情感体验和心理感受,可称为设计中的“以情动人”。
设计中的造型要素是人们对设计关注点中最重要的一方面,设计的本质和特性必须通过一定的造型而得以明确化、具体化、实体化。以往人们称设计为“造型设计”,虽然不很科学和规范,但多少说明造型在设计中的重要性和引人注目之处。在“产品语意学”中,造型成了重要的象征符号。意大利设计师扎维·沃根(Zev Vanghn)于80年代设计的Bra椅子,采用了传统椅子的结构,但椅背却运用了设计柔软而富有曲线美的女性形体造型,人坐上去柔软舒适而浮想联翩,极富趣味性。1994年意大利设计师设计推出的Lucellino壁灯,模仿了小鸟的造型,灯盏两旁安上了两只逼真化的翅膀,在高科技产品中带进了温馨的自然情调,一种人性化的氛围扑面而来。
在设计中色彩必须借助和依附于造型才能存在,必须通过形状的体现才具有具体的意义。但色彩一经与具体的形相结合,便具有极强的感情色彩和表现特征,具有强大的精神影响。当代美国视觉艺术心理学家布鲁墨(Carolyn Bloomer)说:“色彩唤起各种情绪,表达感情,甚至影响我们正常的生理感受,”阿恩海姆则认为“色彩能够表现感情,这是一个无可辩驳的事实。”因而“色彩是一般审美中最普遍的形式”,色彩成为设计人性化表达的重要因素。现代设计秉承包豪斯的现代主义设计传统,多以黑、白、灰等中性色彩为表达语言,体现出冷静、理性的产品设计时,消费者的心理便为之一振,并豁然开朗起来——原来电视机、电冰箱、电脑等高科技产品也可以是彩色的,连汽车轮胎都可以是五彩斑斓的。在现代设计的色彩运用中,融入了设计师和消费者个人的情感、喜好和观念。 1988年意大利设计师埃·索特萨斯设计的电话机,就一改以往电话机单一的色调,采用红、蓝、黄色彩,将现代设计的观念发展到极致,流露出对现代主义设计的调侃,也使人们脑海中原本毫无情致的设计物变得生动起来。
现代设计力戒虚饰,以少装饰、反装饰著称。但在适应机械化大生产技术条件的前提下,适当的装饰确可以增加设计的情趣和个性,使设计物灿然生色。
现代设计师常在工业设计中采用或加进自然材料,通过材料的调整和
改变以增加自然野趣或温情脉脉的情调,使人产生强烈的情感共鸣。 20世纪80年代由西德人为发育迟缓儿童设计的学步车,曾获国际工业设计大奖。该设计没有选用伤残人器械上常使用的那种闪着寒光和铝合金,而采用打磨柔滑的木材制作,再涂上鲜亮美丽的红漆,配上一部玩具的积木车,产品工艺简单,却受到国际工业设计界的好评,其根本原因在于设计者通过对材料的用心选择、色彩的精心搭配和功能的合理配置表现了一种正直的思想和对人性的关怀:让孩子不感到它是医疗器械,而是令人亲近和叫人喜爱的玩具,从而打消自悲感,增加生活的勇气,也有利于孩子健康人格的形成。
2.通过对设计物功能的开发和挖掘,在日臻完善的功能中渗透人类伦理道德的优秀思想如平等、正直、关爱等,使人感到亲切温馨,让人感受到人道主义的款款真情,可谓是设计中的“以义感人”。
设计师只有用心去关注人,关注人性,才能以饱含人道主义精神的设计去打动人。如一个会鸣叫的水壶,把哨子改成吹出一个和声的汽笛,使人在水开时不致因尖锐的哨声而惊惶,当然也最大限度地减少了噪声对人的伤害。超级市场的手推车架上加一个翻板,老年人购物时累了可以当靠椅休息,尊老爱老的美德便体现在细微的设计细节中。与常规方向相反装配的剪刀,给习惯于使用左手的人带来方便。这些设计的着眼点在于让社会上更多的人感到世界的温暖、人类的爱心和人与物的和谐亲近。
在这方面,日本设计师可堪称楷模。凡去过日本的人,无不对日本设计的无微不至留下深刻印象,大到大型机械产品,小到一把裁纸刀,他们都有独到的设计匠心,充分发挥了为人设计这一宗旨。日本设计界称工业设计为“生活的学者”,认为设计可沟通厂商与消费者,弥补、生活的缺陷。日本设计师曾发起过针对儿童进行的工业设计活动,使产品具有独特的功能和儿童喜爱的外型,让儿童受到教育并健康成长,他们称这种设计是“进行教育的设计”,令人们对设计师油然而生敬意。在这里,设计已成了带有神圣责任感和教育职能的社会行为。1989年索尼公司设计生产了一种用于淋浴室的收音机Shower radio,表达了一种在任何地方都可以创造个人产品的设计思想。其周到、细腻的设计理念令使用者感动不已,真是“于细微处见真情”。
3.借助于语言词汇的妙用,给设计物品一个恰到好处的命名,往往会成为设计人性化的“点睛”之笔,可谓是设计中的“以名诱人”。
如同写文章一样,一个绝妙的题目能给读者以无尽的想象,给主题以无言的深化。一种好的设计有时亦需要好的名字来点化,诱使人去想象和体味,让人心领神会而怦然心动。意大利设计大师索特萨斯1969年为奥利维蒂公司设计的便携式打字机,外壳为鲜艳的红色塑料,小巧玲拢而有着特有的雕塑感,其人性化的设计风格已令消费者青睬有加。而其浪漫而富有诗意的名字——“情人节的礼物”更是令人情意顿生,怜爱不已。
1992年意大利年轻的设计师马西姆·罗萨·和尼设计了一个带扶手的沙发椅,虽然柔软舒适,造型却非常普遍。然而设计师对这一设计的命名却让其名声大噪,身价倍增。他把这一作品叫作“妈妈”,意味着这一沙发能提供给人以保护感、温暖感和舒适感,就像躺在妈妈怀里一样。设计师在展示其设计的实用功能的同时,还给我们提供了许多实用之外的东西,带给我们许多思考和梦想,其给人的心灵震憾和情感体验是不言而喻的。
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信息社会给工业设计带来新的应用领域,培养学生的创造意识是新的设计教育体系的发展方向,它是一种扩散性的教学方式,要求学生采取积极主动的学习态度,并在学习中掌握自我决策的能力和独立分析的能力,引导学生从宏观、系统及本国家和民族文化特征的角度去认识设计并进行创新。 以下是读文网小编为大家精心准备的:工业设计专业的教学初探相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘 要】文章分析了当今国内工业设计教学中存在的问题,包括工业设计教学方式存在偏差、教学侧重理论,缺乏实践和教学模式存在缺憾等方面,并根据现实情况对其提出了几点相应的建议。
【关键词】工业设计;教学模式;教学改革
工业设计这个名词至今传入我国已经20多年了,逐步引起了大众的广泛重视。它是在工业社会的大背景下产生的,是艺术在人类生活中的延伸。随着社会的发展,工业设计已经从最初的艺术性活动过渡到一门新型学科。工业设计专业结合了工程技术、艺术、经济等学科,着重研究人―产品―环境―社会等关系的一个复合型学科。我国工业设计专业与国外相比存在一定的差距,起步晚,同时教育体系还不完善,尚处于发展阶段,还存在诸多问题。
(一)工业设计的教学方式存在偏差
我国的工业设计教学以艺术类和理工科两大体系为主。在工业设计的教学中,两者都沿袭了自身的教学方式,因此在教学内容和形式上缺乏必要的交流与沟通,存在顾此失彼的问题。由于大多高校的课程体系与教学目标不健全,不明确,课程缺少针对性和系统性,导致办学质量不高。又工科类设计专业教师大多来自工科专业,培养出来的学生善于理性思维与结构设计,导致其形态造型设计方面单一且美观度不足。
(二)侧重理论,缺乏实践
工业设计是一门实践性很强的综合性学科,在教学过程中,大部分教师都缺少工业设计的实践经验,对教学内容与教学方法均缺乏适于社会应用的针对性,只讲原理而不“务实”,对教学质量影响严重。同时,对学生的考核和评价的标准不够明确,大大挫伤了学生学习的积极性与主动性。国内的工业设计教学在很大程度上沿用了传统艺术的方式,从而忽略了设计教学与社会需求相结合的特点,出现了理论脱离现实这一现象。这种情况下培养的学生在工作中表现的往往是不知所措,从而失去了教学的意义,并据此需要对教学模式进行必要的改革。
(三)教学模式存在缺憾
典型的设计教学模式由造型基础、设计基础和专业设计三大教学方式组成,即为“三段式”。这一教学模式又有若干自成体系的课程,综合在一起,具有相当的完整性。但“这种完整性又是以割裂设计学科的有机综合性为代价的。如果说工业设计是一个有机的整体,那么教学体制不仅将它切成了片,还切成丝,然后靠学生再将其还原成有机整体,而这是极为困难的”。
三段式教学设置的工程类与艺术类的课程之间缺乏贯通与衔接,这样的教学使得技术与艺术各自独立,根本无法形成综合性与系统性的设计专业学科。这种模式已经对系统知识和综合性人才的培养产生了严重影响。由此提出对教学模式进行改革。
(一)工业设计教学要有针对性
当今社会发展迅速,以往的教学模式已经难以完全适应当今社会的需求。为了与社会需求的期望值相适应,也就是说,工业设计教学要与社会和企业的发展密切联系。既要有基础的设计教育,又要有专业设计教学,同时既要培养学生的形象思维能力和艺术审美素质,还要为学生提供欣赏艺术设计作品的平台,进而对学生的作品进行适当的点评,这样可以有效激发学生的积极性,还能培养学生在社会中的生存能力。课程设置要适应产品开发设计的实际需求,企业应该与设计教育的相关机构共同来评估高校的教学过程,建立高校与企业相互交流机制,从而使得设计的产品既能满足实际需求还能有其扩展性。
(二)工业设计教学要注重实践和科研
工业设计教学不单要学习设计基础理论,更要与实际相结合,并且能够让学生进行研究性学习。而如今的大多高校学生的实际动手能力远不如理论知识的掌握,这也是教学改革的重要原因。通过教学(学)、研究(研)、创造应用(产)三位一体的教学模式能把我们今天的学生培养成社会和企业急需的合格人才。在这种教学模式下,学生既可以学到更多书本以外的专业知识,还可以夯实理论基础,实际操作能力、自主学习能力和创新能力也会逐步提高。这样,他们在社会上的竞争力也会增强。此外,产、学、研一体化的教学模式与其他应用性专业一样,是实现艺术类设计教育综合化的一个有效途径。所以应当加强与更新设计教学与企业以及社会的联系,让企业参与到设计教学中来。
(三)建立综合性的教学体系
综合性工业设计体系有利于培养社会所需要的人才。同时将研究性学习列入到学生的必修课也是至关重要的,这会促进学生学习的自主性与探索性。并且在教学过程中应强调以设计课题为中心,使学生在学习这些课题的过程中培养综合的设计创造能力。课题既要注重设计过程的系统性与完整性,还要注重设计的实践性环节,比如市场调研、模型制作和市场推广等。清华大学美术学院工业设计教学计划提出了“课程环”构想很值得我们借鉴。
工业设计在我国发展了这么多年,为了与社会的需求相适应,工业设计教学无论是在教学方式、教学模式以及教学体系等方面要尽可能地与企业进行必要的沟通与交流,这也为我国高等院校的工业设计学科的发展和教学改革等具有重要的现实意义。
工业设计专业的教学初探相关
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美术教育是艺术教育的重要领域,在促进人的发展和社会进步的事业中具有独特的价值和魅力。下面是读文网小编为大家整理的美术教育艺术设计学术论文,供大家参考。
一、高校美术教育发展存在的现实问题
目前,我国高校美术教育处于发展瓶颈时期,各高校美术教育普遍存在教学目标不明确、教学内容不全面、教学方法不系统、教学设施不完善、教学评估不合理等几个较为显著的问题。
首先,在教学目标方面,有相当一部分院校为了拓展教育领域,实现与其他院校在专业设置上的一致性,在教学目标不甚明确的情况下,盲目开展美术教育,丝毫不注重对学生专业技能、艺术修养和审美能力的培养,使美术教育成为一个形式化的空壳,未能体现其在社会主义文化建设中的特殊意义。还有一些高校片面追求提升就业率,弱化了美术教育的审美功能和创造内涵,一味强调迎合主流文化市场的专业技能,使学生丧失了艺术创作的能力乃至学习的热情和兴趣,对学生自身的发展和整个美术事业的延续都造成非常不利的影响。
其次,在教学内容方面,很多高校美术教育的课程设置缺乏科学性与合理性,内容较为单一和薄弱,培养出来的学生实践能力与适应能力较差,与社会脱节比较严重。这些院校的美术课程大多重技而轻道,仅向学生传授单纯的绘画技法,而不进行系统的综合训练,使学生的综合素养和创作能力无法得到有效提升。与之相对,当前社会需要的美术人才恰恰是具有综合技术能力和专业创作才能的复合型人才,特别是那些能够将新技术、新文化、新内容与艺术创作有机结合的人才,而不是单纯的绘画人员。所以,要满足社会对美术人才的需求,全面拓展学生的知识结构、努力提升学生的创造才能和实践能力,我们必须科学而合理地设置高校美术教育课程,这可以说是我国高校美术教育改革与创新的重中之重。
再次,在教学方法方面,我国大部分高校的美术教育均未形成有机系统,教学方法传统而老旧,教学模式保守而单一。在高校任教的教师大都是美术院校毕业的专业人才,他们的理论知识积淀颇为深厚,艺术创作才能也比较突出,但由于教学经验不足,对高校美术教育的参悟不深,很多人便套用自己学生时代的学习经验,有些甚至盲目照搬其他院校或者其他教师的教学模式,导致其教学方法与学校和学生的实际情况严重不符,与现实社会经济文化发展较大脱节,使学生的专业学习和技能发展受到很大限制。另外,大多数高校的美术课程设置中缺乏实践练习,教学的重点放在理论讲解与技巧分析之上,学生学习宛若纸上谈兵,在社会市场上完全不具备竞争能力。很多教师在教学中一味强调勤加练习,让学生不断地临摹指定物体,尽管提升了学生的写实能力,却极大地抑制了他们的艺术创造能力和美学思维能力,可以说是得不偿失。
然后,在教学设施方面,我国高校美术教育的硬件与软件设备均不充分。一方面,美术教育是一种关于审美能力和创造能力的教育,外出写生、参观、定期举办画展等是此项教育的必备项目,良好的绘画场所也是美术教育的基本条件,需要大量的经费投入作为支撑。然而,在很多学校中,由于相关部门和学校领导对美术教育的认识不够充分也不够科学,导致学校对于美术教育的投入力度远远达不到这项学科的正常需求,再加上高校扩招政策的不断推进,美术教育的经费更显欠缺,很多必要的教学设施都无法提供给学生,严重影响了教学质量,不利于学生的全面发展。另一方面,我国高校美术教育在软件方面的配备也没有到位。在许多高校,美术仅仅是作为边缘学科而存在,学校在硬件设施上一再限制,在师资配备方面同样不甚重视。很多美术教师只具备一般的美术学习和教学经验,与美术领域的骨干型人才差距极大,还有个别学校办学仓促,招聘的美术教师不具备扎实的理论功底和文化素养,教学能力之薄弱、教学观念之落后更是不言自明,导致学校的美术教学始终不能取得理想的效果。
最后,在教学评估方面,我国高校美术教育的评估指标仍不够明确,评价体系仍不够健全。现今,我国对高校教学的评估大多围绕教师和学生发表论文的数量及质量来进行,美术教学属后起之秀,没有深厚的学科积淀,自然也没有现成的评估经验可以参考,于是美术教学便向其他学科靠拢,在评估方面,论文发表的数量和质量也成为非常重要的一环。但是,美术教育是关乎艺术创造的学科,与其他文理工学科有着显著不同,它的创造性与美学效果体现在酝酿良久的具体美术作品之中,并非一篇几千字的论文可以言尽。同时,美术工作者大多善于创作、疏于言表,以论文为一大核心的教学评估体系对他们而言是极不合理也极不公平的。因此,必须建立一个符合美术教学的学科特色,并且能够集科学性、合理性、公正性和客观性于一体的评估体系,方能促进高校美术教育的长足发展。
二、对高校美术发展的几点建议
针对上述高校美术发展面临的五个现实问题,笔者分别提出几点建议,以期促进我国高校美术的科学发展,助力我国社会主义文化建设。
首先,在教学目标方面,应当明确新时期对美术人才的需求,找准高校美术教学在社会经济文化市场中的定位,积极调整和完善教学目标,把培养高素质、综合型的美术人才作为核心任务,着重培养学生的创新能力、审美能力和实践能力,把学生打造成为既具备扎实的美术专业理论基础,又具有与时代相接轨的其他方面知识及能力的优秀美术人才,满足社会的需求和艺术发展的要求。例如,在美术教学的色彩使用部分,教师首先应当细致地讲解关于色彩使用及搭配的基础知识,明确不同色彩所传达的内涵及其相应的表现手法,在创作实践中,教师先引导学生对现实中的物体进行临摹及适当的艺术再现,等学生完全掌握了用色技巧以后,则应当鼓励学生在符合基本用色要求的基础之上,依照内心的创作理念进行独立自主的色彩搭配,从而进一步巩固学生的专业知识,充分挖掘学生的创新能力与审美意识。
其次,在教学内容方面,应当牢牢把握高校美术教育的培养目标,以现阶段的经济文化市场为设置引导,秉持“以人为本”的办学理念,调整并完善专业课程安排,培养专业技能、实践能力与适应能力兼备的美术人才。具体而言,教学内容应由传统的纯理论型教学过渡到实践型教学,根据社会发展和时代需求,增加新知识、应用新技术、强调创新力,使学生在牢固掌握空间、色彩、形态、材料、技巧等专业理论知识的同时,能够触类旁通、举一反三,实现自我创新意识的提升和创新能力的发掘。在课程设置上,应当针对社会对复合型专业人才的需求,开设综合交叉学科,将美术知识的教授延伸到自然、科学、人文、社会等各个领域,让学生在专业学习的过程中系统接触其他方面的知识。有条件的高校可以在学科融合实践经验的基础之上,尝试开设新学科、新专业,将学生培养成为跨领域、跨学科并且具备新知识、新技能的综合型人才。
再次,在教学方法方面,应当建立适应社会发展和时代特征的教学体系,打破传统的以理论灌输为主的封闭式课堂模式,让学生成为课堂活动的主体,鼓励学生自主开展实践创作活动。学校相关部门负责人应当积极拓展学生的实践空间,与专门的艺术工作室或有关企业建立合作关系,有条件的可以考虑创建自己的工作室,促使学生走出教室、走出校门,成为与社会需求相接轨的专业创作型艺术人才。同时,应当改变老旧的授课模式,将网络和多媒体技术引入课堂,增大教学信息量,增强理论知识的感官性,提升教学效果,调动学生参与互动的积极性。然后,在教学设备方面,教育部门和各院校都应相应增加对美术教学的资金投入力度,为师生提供良好的教学环境。同时,可以借助社会宣传的力量,吸引企业、团体及个人进行项目赞助,尽可能多地为学生举办画展、校外参观或写生等活动,丰富学生的学习生活,赋予学生创作灵感,激发学生的创作热情。同时,高校应当加强对美术师资队伍的培养,不断提高教师的教学水平和教学能力,更新并完善以学生为本、以实践为主的教学理念,促进理论与实践的有机结合,为学生的专业学习树立模范。
最后,在教学评估方面,对于师生艺术创作能力的评估应该跳出单纯以论文定输赢的樊篱,转而从艺术的高度,对其艺术创作进行鉴赏和评析,确定其能力的高低与进步的幅度。另外,对于学生的评估,教师应当尊重学生的个性差异,以艺术创作的过程为重点,建立一个相对宽松的艺术氛围和科学合理的评价体系,尽最大可能避免评价中的主观因素干扰,对学生的能力和态度进行客观性描述。此外,可以采取任课教师多重评价、师生之间相互评价以及学生之间相互评价的评估模式,帮助教师更加全面地了解学生,更加深入地发现其艺术创作和个性发展的闪光点,进而有的放矢,促进学生的全面发展。
一、美术教育意义
美术教育是培养素质教育的一种有效手段,是现代教育的重要组成部分。开展美术教育,能更全面的开发学生思维,并激发学生对美的追求与热爱。而且,研究美术教育对提高学生们思想道德修养,培养健康的个性及健全的人格。早在先秦时期,孔子即提出:“兴于诗,立于礼,成于乐”的思想,奠定了“礼乐相济”的理论基础,并把美术教育作为道德教育的特殊形式。古希腊哲学家柏拉图同样把审美教育作为素质教育的补充手段,把审美教育从属于素质教育。我国著名教育家蔡元培先生也提出:“美育者,应用美学理论于教育,以陶冶情操为目的者也。”强调美术教育能使人达到全新境界。所以,把美术教育作为当代学校素质教育的重要手段及补充手段是非常必要的.
二、传统教育存在问题
1.传统教育影响下
学校美术教育以“教”为主,老师以自己示范为中心,形成“老师牵着学生走,学生围着老师转”的不良学风,导致老师教学生怎么画学生怎么画,老师叫学生画什么学生画什么,严重抑制了学生独立想象的空间和能力,同时,该种教育模式下,使得一些不负责任的老师出现上“花课”“假课”现象,严重影响学生的发展,此外,这也使得学生学习与生活经验脱节,不利于深层次发展。
2.受传统应试教育思想影响
学生家长方面不支持孩子花时间学习“旁门左道”,而大力支持孩子花时间在“主”课上,家长认为,只有孩子学习好了,成绩高了才有出息,才有发展前景;同时,学校方面为满足家长要求,大力培养学生文化知识,减少美术课程,培养出大量学习成绩优秀的同学,但殊不知,这种教育方式下的学生,失去了独立想象与创造的空间,失去了培养审美情操、创美能力的机会,从而为应试教育付出了沉重的代价。
3.传统美术教育忽视孩子成长历程
所用教材由简到繁,从成人眼光看待问题,脱离学生实际生活。实际上孩子在成长过程中,思维常常产生掌握世界,了解世界,并有一种证明世界的冲动。这极大程度的约束了孩子思维,对孩子想象力创造力的发展极其不利。
4.传统美术教育评估标准
只以“像不像”为评分标准,压抑孩子创造力发展,忽视艺术中多元化的重要性。因为艺术创造区别于其他学科的是,艺术创造没有统一的答案。[2]个人生活感受不同,必会导致不同的生活情趣。所以在传统的教学中,要求“统一性”带来的最严重后果就是学生作品呆滞和僵化,缺少了艺术的创造。
三、新课标下改革要求
新课程要求学校美术教育要有新的教学理念,能够激发学生对美术的兴趣,培养想象与创造能力,促进学生全方面的发展。新课改下要改变传统教学中不正确的美术教学观,把教学方式的改变作为转变核心,主要包括以下几点:
1.针对传统教学中以“教”为主的方式
实现由重“教”向重“学”的转变,培养学生独立自主的学习能力,丰富想象与创造的空间,使学生在学习过程中,发现美术之美,并能自由创造美术之美,将这种美带到生活、学习中去,使自己产生新的人生观、价值观。
2.打破应试教育带来的束缚,由重“学习结果”向重“学习过程”转变
传统美术教学中,老师只重视学生画的怎么样,忽略学生情感因素及学画的过程和方法。过多的教学生去模仿教材,或只按老师主观意识去画。新课标下,要求学生通过感知——探究——实践的学习过程去发现美术的创作规律和形式,并在学习过程中,收获到美感经验,提高学习能力。作为老师,要为学生创造丰富的教学环境,相信学生的学习能力,为之营造轻松、宽容、愉快的学习环境。
3.多元化教学,培养学生兴趣
新课标下,老师应重视多元化教学方法,调动学生想象力,主动性,包括以下几点:
3.1比较教学法
运用比较法,多角度进行分析,便于学生掌握相关知识,利于调动学生积极性,若使此法产生更好效果,还要注意选择作品,适时适地的引导、启发学生,讲究艺术性、典型性和科学性;
3.2分步教学法
避免传统教学中“先示范,后制作”的教学模式,老师可尝试从学生身心特征及认识规律出发,由浅入深,层层深入,层层启发。课程中,老师始终作为学生们的合作伙伴,生生互动,师生互动,为学生营造轻松愉快环境,使学生能力得到发展升华;
3.3游戏教学法
为改造枯燥的教学环境,满足学生爱玩好动的需求,可把游戏活动加入美术活动中。要求老师充分挖掘教材中潜在的游戏成分,在游戏活动中完成教学任务,让学生在学中玩,在玩中学。
四、结语
总而言之,美术教育,能陶冶学生情操,并能美化学生心灵,使学生建立全新的人生观和价值观,进入更高的精神境界。总之,美术教育在素质教育中有着其他学科不可代替的地位和作用,新课标下的美术教育,更需要美术教师认真领会新课标精神,提高教学质量,尽职尽责,责无旁贷的担起美育教学的任务。
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互联网时代是信息交流与传播实时化的时代,在互联网时代背景下,网络技术的应用日趋广泛,日渐深入到日常生活和工作当中。下面是读文网小编为大家整理的网络工程毕业设计论文,供大家参考。
[摘要]随着我国社会经济的快速发展,我国煤炭产业也在不断向前发展,尤其是我国加入世贸组织以后,不仅给我国煤炭业带来了较大的发展机遇,同时也带来了巨大的挑战,为了提高我国煤炭产业的国际竞争力,就需要引进新的科学技术。近年来随着计算机网络信息系统工程引入煤炭产业,我国煤炭产业获得了健康稳定的发展,不仅提高了煤炭业的质量标准,同时提升了煤炭业的工作效率,极大地增强了我国煤矿的竞争能力。
[关键词]煤矿产业;计算机网络工程;信息系统工程
随着现代化信息技术的快速发展,计算机网络技术信息系统工程在我国煤炭产业应用的越来越普遍,为我国煤炭产业的发展提供了强有力的支持。本文对计算机网络工程与信息系统工程进行了深入的分析和探讨,从而保证其能够更好地服务于煤矿产业。
1计算机网络信息系统工程的简要概述
现阶段,计算机网络信息系统工程仍然没有一个明确的概念,同时也没有一个完整的衡量评价标准体系。但是计算机网络信息系统工程包括管理体制、管理机构以及管理行为等方面的内容,因此计算机网络信息系统工程属于一个综合性的概念,并不是一个单独的软件系统,同时由于其对系统的质量标准有一个全面的体现,从而使计算机网络信息系统没有一个单纯意义上的定义。由于在信息系统建设的过程中,人占据着主体的地位,因此信息系统质量也可以依据人的重要性分开发方、管理方、用户方3个方面来对计算机网络信息工程系统质量进行定义,其中开发方主要包括进行信息系统设计、开发的技术性人员,其主要是具有计算机信息软件方面的相关知识;管理方主要是对计算机网络信息系统进行相关的管理,以保证计算机网络信息系统的开发和稳定运行;用户方则主要是指系统的全部使用人员,这些使用人员决定着信息系统的质量需求。
2煤矿产业中的计算机网络信息系统工程
2.1煤矿计算机网络信息系统工程实用性的标准
美国人因工程学会主要将信息系统可用性分为效率、记忆、学习、错误以及满意程度这五大属性。简言之,所谓可用性就是指效率快、成本低、出错率低及使用舒适。信息系统的建设不仅提高了个人或者整体的工作效率,同时控制所需成本的增加。由于信息系统的最终使用者是人,因此在信息系统的设计过程中注意“以人为本”的设计理念,从使用者的需求出发,从而设计出简单易学的信息系统工程方案。出错率低主要是指在设计过程中符合人们普遍的使用习惯,从而能够最大限度降低使用者在使用过程中出错的可能性。舒适度主要是指使用者对信息系统的使用感受,通过使用者的反馈开展进行信息化建设。因此计算机网络信息工程的可用性标准主要是“以人为本”。判断一个产品是否好用主要取决于这个产品的服务对象,不同的使用者有着不同的判断,因此在信息化系统建设过程中需要建设不同的可用性标准,这也是“以人为本”的集中体现。可用性工程的核心主要是以使用者为核心,在设计实施标准、方法以及标准等方面突出使用者的核心地位,从而能更加有效地对信息系统的可用性质量作出有效的评估,同时还可以弥补常规开发方法的不足。
2.2煤矿计算机网络信息系统工程质量控制原则
对于煤矿业来讲,为了能有效地提高信息化建设的成功率及实效性,就要在信息系统建设过程中注意质量的控制,要想在煤矿业的信息系统建设过程中实现控制质量的目标,就要遵循以下原则:①事先控制。对于煤矿行业而言,信息系统的建设具有高投入的特点,如果因为质量问题而影响工程的变更则会带来极大的投资浪费,同时还会造成工期拖延。因此,在建设煤矿计算机网络信息系统的过程中,要建立完善的质量控制标准,在系统的设计阶段通过对使用者需求的探讨,及时发现系统在分析过程和设计过程中的不足,并对其进行及时处理,从而在信息系统建设之前预防质量问题的出现,科学性地设计煤矿业计算机网络信息系统。②分阶段控制。煤矿业计算机网络信息系统的建设需要根据用户的具体需求进行深入考察,是一个不断创新的过程,具有显著的过程性,因此信息系统工程的质量控制应该分阶段进行。针对煤矿业计算机网络信息系统,其系统的集成商主要是以系统的整体质量为依据,形成各个工程阶段的质量目标,并且制定具体的质量控制措施,并通过各个阶段质量控制实现对系统整体质量控制的目标。③标准化控制。由于我国信息领域人员的不懈努力,使信息技术领域的相关标准已经大致形成,这些标准为我们建设高质量的信息系统提供了科学的依据。④符合用户的质量要求。由于用户是煤矿计算机网络信息系统的使用者,因此衡量信息系统质量一个最重要的指标就是对使用者需求的符合程度,信息系统的建设必须符合用户的使用习惯和使用需求。
3结语
计算机网络信息系统引入我国煤矿业后,不仅提高了煤矿业的工作效率,同时还增强了我国煤矿业在国际上的竞争力,为我国的国民经济发展提供了有力的支持。本文主要对煤矿业计算机网络信息系统进行了深入的分析和探讨,以期能为煤炭行业信息化建设的健康发展,提供借鉴和参考。
主要参考文献
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信息技术的蓬勃发展,成为主导现代社会的支柱性产业,网络已经成为人们生活中必不可少的工具,经济、文化、政治、军事等的发展已经离不开网络技术,其中网络安全问题备受关注。自信息时代来临之后,网络信息数据被窥探,系统被攻击导致瘫痪、垃圾信息的传播以及病毒的不断侵入,此类问题愈演愈烈,严重威胁着网络安全建设,首先了解当前网络安全问题的现状是基本工作。
一、网络工程中常见的安全性问题分析
1、黑客攻击。
在网络工程运行的过程中,黑客攻击是其最为突出性的安全隐患,其对网络信息的安全性构成严重的威胁。黑客攻击主要是通过计算机专业过硬的人才,利用网络系统现存的漏洞和缺陷进行网络目标的破坏行动,以盗取目标人员的信息,导致网络系统陷入瘫痪,计算机用户信息被盗用与窥探,信息的安全性受到严重威胁。作为网络安全问题中的重大隐患,黑客攻击是有目的性的攻击,从中盗取所需的机密性文件,是对网络安全技术提出的一项重大挑战。
2、病毒侵入。
除了黑客之外,病毒侵入是另一项网络重大安全隐患。病毒编制人员会通过编写相关的程序,将该程序植入到计算机系统中,使得计算机内部的程序发生变更,且计算机会受到操纵者的操控,以达到破坏或盗取计算机内部信息的目的,对计算机系统的破坏性很大,且病毒的传染性很强,以木马、火焰为主。这些病毒的入侵,会破坏我们的生产网、办公网,这会严重影响到我们的生产。
3、垃圾信息传播。
网络是一个巨大的资源库,具有丰富的网络资源,在满足信息需求的同时,还会产生各类垃圾信息、不良信息,会对人们的心理、思想产生负面影响,垃圾信息对网络环境造成了严重的污染,对社会造成恶劣的影响,尤其是对于正在成长的青少年。由于网络垃圾信息的传播,导致青少年的犯罪率在不断提升,影响青少年的成长与社会的稳定。
二、加强网络工程的安全防护策略
1、完善网络工程运行系统。
网络工程安全问题的不断涌现,对社会造成消极的影响,解决安全隐患是当前面临的主要问题。为此,应从网络工程自身着手,强化网络工程运行系统的完整性与稳定性,对网络系统进行及时的升级,强化对网络安全问题的重视,加大在安全宣传上的投入力度,建立基本的网络安全系统,防火墙、病毒入侵检测、杀毒软件、数据加密等,运用以上方式来强化对网络工程的保护。最基本的网络安全保护系统是加强工程保护的重要保障和盾牌,能够达到与黑客袭击、病毒侵入的目的,能保护信息的安全性和完整性,是网络系统的优化与创新。
2、加大网络安全宣传力度。
现如今,人们在使用计算机网络技术的同时,只意识到其积极性的一面,往往会忽视了对网络安全性问题的关注,对系统的安全性重视程度不高,信息保护意识不强,缺乏对信息保护的重视。为了让人们增强对网络安全的重视,应加大网络安全宣传力度,借助网络平台开展宣传工作,通过文本宣传页、视频或图片等方式进行宣传,将其放置在各个网站的首页,能够让用户在使用网络的同时提高警惕,随时具备保护意识,在运用网络的同时,也实现了对网络安全性的宣传,选择以往网络安全问题所产生的危害进行举例说明,借助网络的强大力量,实现对安全问题的全面宣传。
3、优化计算机网络安全技术。
软件开发人员应发挥自身的专业素养,研发新型的网络安全保护技术,发明预防、识别与阻碍一体化的安全技术,发挥安全技术的强大功能,实现对网络工程的全面防护。云计算机技术是新产生的技术,对信息的发展与传播具有积极影响,能够让用户对信息的安全性进行有效的识别,也能保证个人数据的安全性与完整性,将相关数据上传至云端,借助云技术来控制数据访问权限,提高网络信息存储与数据传输保密性,将云计算机技术应用到网络系统中,定会取得满意的效果。
结束语:
综上所述,当前网络工程面临主要安全问题以黑客攻击、病毒侵入以及垃圾信息的迅速传播,成为网络安全的重大隐患,网络工程质量受到严重影响。无论是对于商业、文化还是军事、经济而言,网络工程都将其优势发挥到极致,但是由于网络系统问题存在漏洞,技术不够完善,导致信息丢失。为解决此项问题,应完善网络运行系统,加大网络安全宣传力度,以增强对安全的重视,同时优化计算机网络安全技术,以强化对网络安全系统的保护。
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随着信息化时代的来临,计算机成为人们必须掌握的一门课程。下面是读文网小编为大家整理的计算机毕业设计论文,供大家参考。
【摘要】随着计算机新课改教学改革的深入开展,教育部明确提出将《信息技术课程》列为我国中小学的必修课,以培养学生的信息素养为主要目标和任务。如何在信息技术课程中培养学生的信息素养,我认为应从培养良好的学习习惯开始。信息技术课程有它不同于其他学科的学习习惯,经过多年的教学实践,我总结出以下几条方法和途径。
【关键词】计算机;信息技术;课堂教学
1在课堂教学中教师要注重培养学生掌握信息技术的能力
学生掌握信息技术能力是指使用能力,学习能力和技术道德能力。具体包括两方面的内涵:①使用信息技术的能力:能够利用信息技术高效地获取信息,批判性地评价信息和创造性地使用信息;②独立学习能力:具备使用技术的强烈兴趣,并能够运用技术理解和表达他人的作品以及对信息进行独立探究和创新。
2要教会学生掌握正确的计算机操作方法,学会怎样规范地使用计算机
信息技术课不同于其它课程,它有一个固定的使用工具——计算机,如何正确地操作计算机就成了我们信息技术课中必须掌握的知识。这又包括两个方面:(1)如何避免损坏计算机。根据我多年教学的经验,了解到这一部分成为学生最容易忽略的问题,其实学生并不是不知道如何正确地操作计算机,只是因为他们想多操作一会儿计算机或其它一些原因让他们偶一为之,而且他们认为偶一为之并不会带来不良的后果。为了养成好的操作习惯,我主要通过以下2个方面来训练学生:①尽可能地用事实说话;②使用一种好的评价机制来激发学生爱护计算机;(2)如何操作计算机。每个学生都必须建立自己的文件夹,自己的文件都保存到专用的文件夹中,以便于自己查找文件,老师也便于管理。
3让学生养成在学习生活中广泛运用计算机的习惯
现在的信息技术教材多以介绍各软件的使用为主,这样学生对计算机的功能了解得不够透彻。如学习WORD或WPS他们知道是文字处理系统软件,但因为学生用计算机做文字处理的工作不多,所以学生学习起来兴趣不高,学后也容易遗忘。如何让计算机发挥它应有的效益,这也是信息素养如何培养的一个重点。教学步骤:(1)把握课堂,培养良好的信息素养。因为我校是每周两节计算机连堂课,这就让学生有时间在学习软件之余,多了解计算机的功能。每堂课我都准备了25分钟时间让学生利用计算机自主学习。我在计算机中装了一系列的CAI软件,让学生通过一个软件学会一些知识,同时也可以上网进行学习,如建议学生到“洪恩在线”学习它的“每日充电”中的每日一词、每日一句、每日听力等,还可以有针对性地查找一些资料,如有没有外星人等一些与其它学科知识相关的学习。这样,学生从计算机课中就了解到计算机可以帮助我们学习或获取信息。(2)和其它各科老师紧密联系,让学生把计算机作为工具使用到各学科中,培养良好的信息素养。我充分抓住每一个使用电脑的机会,例如学完了文本处理后,语文老师每次布置的家庭作业中的作文和日记就要求只要有计算机的家庭,必须交磁盘或打印的文稿。还有数学课的“统计”等,有些软件尽管学生没有学过,但演示给学生看就是一种信息的传播。也为以后学习这种软件奠定了基础。(3)使用评价机制来培养良好的信息素养。如用文本处理软件做的作文,我评出最美观的作业,在电脑课上进行展示给一些作文并不是很出色但排版美观的同学一种肯定;不定期地举办CAI软件知识抢答赛;让学生做专题讲座、写专题论文等,激发学生使用计算机学习的热情。
4让学生注重自主实践,品尝学习的乐趣
在课堂教学中,让学生自己动手去操作,让他们在实践中去领悟方法。亲自动手不但可以对课堂知识进行巩固,且学生更可以掌握自己喜欢的自己感兴趣的知识。有了计算机课堂上就不用依靠老师的长篇阔论,老师可以在现场做指导,让学生多操作,多动手,这样学生就会对电脑越来越熟悉,如鼠标的运用及键盘的使用会更灵活。在教学中,我把主动力权交给了学生,给他们多些的表现机会,让他们得到一些信心,多一些成功的体验这样他们会有一种想要去探索的力量,在课堂上学生们就会积极的去学习,就会感受到学习的乐趣。如何提升学生的积极性和提高学习兴趣呢,在课堂上我们一般这样做。例如教学《画多边形》一课时,教师首先不是直接讲解画法,而是出示“三角形”图让学生观察,然后出示自学要求,让学生自学,同座合作画出“三角形”,根据自学要求,学生一步一步操作,最后将自己的作品展示给其他同学看,“三角形”会画了,其它的五边形、八边形等等同样可以很快画出了,这样学生通过自主学习不仅学会了“多边形工具”的使用方法,而且逐渐学会自学的方法,每完成好一个操作,学生就会获得一份成功的喜悦,就会从中品尝到收获的乐趣。学生的学习兴趣有了、浓了,课堂教学的形式多了、新了,师生间的氛围和谐轻松,给学生提供了更加广阔的舞台。此外,教学中的一些概念的名词术语最难被孩子接受,适当应用一些形象生动的比喻,对他们学习计算机的知识尤为重要。这样一来,不仅有助于提高他们听课的兴趣,而且还能达到帮助理解和记忆的目的。例如:在学习“画图”程序绘画时,需要设置前景和背景颜色,这两个词语学生不易听懂,我是这样来打比方的:“我们画图画,要用纸和笔,在电脑中画画也一样,要选好笔(前景)的颜色、纸(背景)的颜色……”;又如在介绍文件名的知识时,学生往往不明白文件名为何要由基本名和扩展名两部分组成,我用了这样一个比喻:“文件的名字就像我们人名,人名是由姓氏和名字组成的,文件的基本名就像人的名字,扩展名就像文件的姓,用来区分各种类型的文件。”诸如此类的比喻,很好地帮助了学生的理解,达到了比较理想的教学效果。同时要让学生把所学的知识和技能运用到实践中去,切身体会到信息技术课一定要学好。这不仅能深化教学内容,充分发挥学生的主体性,把学生的兴趣推向高潮,而且还有利于拓展学生思维,培养学生的创新能力和自学能力。
5结语
计算机信息技术是一门新兴的学科,课程量大任务多。如何能让学生在很短的时间内即可学到知识,又能学到方法,这就要求我们的老师时时刻刻的激发并保持学生的学习兴趣,利用有效的上课时间,让学生在开放的环境中自主练习,且要选择合适的教学模式,适宜的教学方法,以期达到最佳教学效果。还要保证学生有创新的时间和空间,着力培养学生的创新能力,同时要让学生把所学的知识和技能运用到实践中去。
参考文献:
[1]中小学信息技术课程指导纲要(讨论稿)[R].教育部,2000.
【摘要】随着社会经济的高度发展,计算机行业也越来越火爆,社会发展进入到信息时代。很多公司开始重视对计算机行业的发展,近来因为企业的信息化发展,我国的综合国力和经济水平也得到了很大发展,本文作者结合自身观点对如何提高当今社会计算机的信息管理能力提出以下几点建议。
【关键词】提高;计算机信息;管理
众所周知,现如今的社会是一个信息的社会任何事物的发展都离不开信息的传播,社会各行各业都和计算机都有着密切关联[1]。计算机有着很多的优势,比如说它能够在很短的时间内实现信息的分类处理,而这一点恰好是很多行业所需要的。对于企业来说,拥有较高的信息处理水平就等于拥有了一张能够快速发展的通行证,因此,强化企业的计算机信息管理能力十分必要。
1提升计算机信息处理能力的重要性
1.1对网络安全起到了一定的保护
现如今越来愈多的企业开始重视起计算机信息管理制度的建立。对于企业来说,建立良好的计算机信息管理制度有利于企业息化管理的建立,然而因为没有聘用专业的计算机信息管理工作人员,计算机信息管理发展一直比较缓慢。针对这种现象,本文作者认为,企业应该组建起专业的计算机信息管理小组,并且要定期对他们进行技术考察,定期做专业培训,提高计算机信息管理者的专业素养[2]。众所周知,良好的计算机信息管理水平有益于计算机网络的正常运行,有益于建立起安全的计算机信息网络。只有这样才能够保证企业运转更加快速,最大程度上提高企业的经济效益。
1.2提升了公司的信息处理能力
提升企业的计算机信息管理水平可以保证企业决策者命令下达的准确性和及时性,促进了企业的信息化管理的建立,有利于企业的发展,有益于企业建立起规范化的信息管理机制。因为企业的发展离不开信息的作用,所以,大力发展企业的计算机信息管理是十分必要的。
2我国计算机行业的发展现状
2.1制度的不完善
不完善的管理机制会使企业的管理制度产生混乱。到目前为止,我国大部分企业的信息管理水平都很低,很多企业中负责信息管理的工作人员没有按照规章制度对信息进行处理分类,面对这种情况,企业应该对这部分人予以严厉的警告,并对其施以相应的处罚。
2.2技术的不熟练
在第二次科技革命之后,很多西方国家的科技水平得到很大提高,而我国的科技水平却在很长一段时间里一直停滞不前。众所周知的是,科学技术的进步关系到计算机信息管理水平的发展,所以,我国的计算机信息管理水平在很长一段时间内也是处于比较低的状态,严重妨碍了企业计算机信息管理水平的发展。
2.3认识的不全面
做好计算机信息管理机制不但可以缩短信息处理的时间,而且可以对信息进行收集、整理和分类,为企业决策者的工作提供了很大的便利。然而很多企业在实现计算机信息管理的同时并没有完全发挥出计算机信息管理的优势,阻碍了计算机信息管理的发展[3]。
2.4素质不高
众所周知,计算机信息的管理工作需要工作人员具备较高专业知识素养,然而,目前在我国的企业当中负责计算机信息管理的工作人员普遍存在着专业知识素养较低的现象,这在很大程度上阻碍了我国计算机信息管理的发展。由此看来,企业提高计算机信息管理水平离不开专业素养较高的人才。
3如何提高计算机的信息处理能力
3.1提高责任感
企业在大力发展计算机信息管理机制的同时必须要提高相关工作人员的责任意识。拥有更高的责任意识才能使相关的工作人员严于律己,有益于企业计算机信息管理的发展。
3.2建立健全信息管理条律
在发展计算机信息管理之前,一定要建立健全相应的计算机信息管理条律。严格规定相关工作岗位的职责,制定分明的奖罚制度,对违反制度的人员进行严厉的警告并施以相应的处罚,同样的对那些优秀的人员应该在整个公司内进行褒奖,并给予相应的奖励。
3.3提升专业素养
企业要定时对那些负责计算机信息管理工作的工作人员进行技术抽查,对于不合格者要施以相应的处罚措施,同时要定期组织技术讲解和技术培训,提高计算机信息管理相关工作人员的专业知识素养。
3.4提升技术管理水平
就目前来说我国的计算机信息管理水平还是比较落后的,为了能够尽快解决这一问题,促进我国经济快速发展,国家应该和企业结合起来,大力发展科技,为计算机信息管理的发展奠定基础,同时,企业也要提高相应工作人员的技术水平,培养专业的技术人才。相信在大家的共同努力之下,我国的计算机信息管理水平一定会得到飞速发展。
4结语
提升企业的计算机信息管理水平能够直接提升企业的信息管理能力,保证企业信息传播的安全性和及时性,保证计算机信息网络的畅通。近来,各行各业也逐渐开始重视起对计算机信息管理的应用,对于如何提高企业的计算机信息管理能力,作者建议:①要提高相关负责人的责任意识;②企业要建立健全相关的条律;③企业要对相关的工作人员进行专业的知识培训;④企业要提升对相关工序的技术处理水平。
参考文献
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大学生的实践能力、团队合作能力、创新能力、自主学习能力对其今后的就业起到了至关重要的作用。下面是读文网小编为大家整理的计算机毕业设计论文,供大家参考。
[摘要]随着互联网技术的快速发展,信息技术已经广泛应用于社会生产和生活的各个领域中,对信息管理专业的人才需求量也不断加大,因此对高校计算机信息管理专业的教学质量也提出更高的要求,如何有效地增强学生计算机信息管理技能,促进学生综合素质的发展成为了当前高校教育面临的重要课题。文章针对高校计算机信息管理专业教学体系建设的相关问题进行简单的探讨。
[关键词]计算机信息管理;高校教学体系改革;教育质量
1高校计算机信息管理专业教学存在的不足
1.1课程体系中实践课的比例较小
计算机信息管理专业是一门实践性较强的课程,通过实践课程可以将学生掌握的理论知识转化为娴熟的专业技能,所以实践课程的有效设置十分重要。然而从当前高校计算机信息管理专业的课程设置来看,实践课所占的比例很小,而且仅有的实践课程中也大多是单纯针对计算机操作,却没有将管理专业的相关内容融入其中,所以很多学生虽然掌握了计算机操作技术,但是却无法运用计算机完成相关的流程、业务的管理,而且实践课程的内容设置较为单一,无法激发学生的学习兴趣,导致实践课程的教学效率不高,学生实践能力不强。
1.2专业课程设置存在重复现象
为了适应社会和经济发展对人才的需求,高校对现有的教学课程体系也做出了较大的调整,力求实现拓宽学生的知识面,增强学生的综合能力的目标,所以在课程设置方面,不断加入新的内容,如上学期开设《数据库原理》,而下学期加入《应用数据库技术》,而两门课程中存在大量重复性的内容,不仅造成了课程资源的浪费,也加大了学生的压力,反而适得其反。高校计算机信息管理专业的课程设置主要是依据高校教学大纲的要求以及自身的实际情况,而由于缺乏对现有课程资源的有效配置,使得专业课程的设置缺乏针对性和可操作性,对教学质量也产生了较大的影响。
1.3教师的专业素质有待提升
知识经济时代的到来形成了新的人才培养环境,而教师的综合素质就成为了影响人才培养效率的关键因素。作为新时期的高校教师,应当在掌握专业知识与技能的同时,不断丰富自身的思想领域,坚持与时俱进的原则,不断丰富教学资源的内涵和外延,并且创新教学方法,才能有效地促进教学效率的提升。从当前高校计算机信息管理专业的师资力量配置来看,很多教师的思想都停留在以往应试教育背景下形成的教学观念,认为学生只要学好基础知识和专业知识,就能找到好工作,因此在教学活动中忽略了学生实践操作技能的培养;同时教师自身在专业素质方面无法适应知识经济时代的发展,所以无法为学生提供科学的、有效的教学内容与方法,极大地影响了教学质量。
1.4缺乏完善的实训教学基地
实训教学基地的建设可以为学生提供充足的实践场所和设备,是增强学生实践操作技能的保障。从当前高校实践操作基地的建设情况来看,由于受到资金、资源等因素的影响,尚无法为计算机信息管理专业的实践教学提供足够的实训基地,在相关的教学资源和教学设备的配置方面也没有得到足够的重视,所以对学生实践操作技能的培养产生了很大的影响。
2计算机信息管理专业教学体系建设的建议
在社会和经济快速发展的新时期,企业对人才的质量要求越来越高,高校作为人才的培养基地,必须要适应社会发展,开展必要的教学改革措施,提高人才培养的针对性,才能更好地适应社会发展。计算机信息管理专业的教学体系建设,可以从以下几个方面考虑。
2.1加强核心课程体系的建设
计算机信息管理专业中包含很多抽象的专业知识,而且在学科内涵的定位方面难以把握,所以学生最初接触计算机信息管理专业的课程时,很容易产生概念认知混淆的现象,对学生的学习带来很大的影响。所以应当针对该课程的特殊性,在课程体系建设中突出核心课程的设置,而教师在进行专业课程教学时,也应当加强对计算机信息管理专业的学科内涵进行准确定位,并且将相关的内容融入到课堂教学中,如《网页设计综合实训》《管理信息系统综合实训》《ERP案例分析》等课程,增强学生对专业课程的认知和了解程度,也有利于激发学生的学习兴趣。
2.2强化专业课程知识结构的完善
专业知识结构的完善是增强学生专业素养的基础,企业在选拔人才时,往往倾向于专业性较强且专业技能较为娴熟的人才,即同时掌握信息技术和经济管理的复合型人才。因此,高校计算机信息管理专业的课程设置,必须要完善专业课程知识体系结构,以市场需求为导向,从高校自身的课程建设与教学资源配置情况出发,采取项目化教学过程,学生通过提前预习的方式了解简单的理论知识,而教师通过角色转变发挥指导作用在课堂上强调知识重难点,最后完成整个项目报告,模拟整个工作流程,还原真实的工作场景,突出学生的专业技能培养,重点进行知识经济管理相关理论和实践内容的教学,并且将计算机技术不断渗透其中,从而帮助学生形成完整的理论知识体系。另外,为了增强学生对专业技能的掌握,还需要突出专业课程的教学设计,将理论教学与实践教学相结合,使学生在增强理论知识学习的同时,可以提高理论与实际的结合能力,提高学生的综合能力。
2.3教师队伍的建设与教学方法的创新
教师的综合素养与专业能力是影响教学质量的重要因素,所以必须要重视师资队伍的整体素质培养。首先,作为教师要积极改变自己传统的教学理念,坚持与时俱进,伴随着新课程改革的推进不断丰富自身的教学理念与经验,以讨论、讲练、研究等多元化的教学手段为主,建立符合新时期教学活动需要的教学模式,鼓励学生积极参与到课堂学习中,从而促进课堂教学效率的提升。其次,教师要在信息技术不断更新的背景下,提升自身的专业素养,积极参与深造,通过系统的培训与学习增强教师的综合教学水平。最后,要不断创新教学方法,引入先进的教学设备与实践教学模式,增强教师与学生之间的沟通,促进教学效率的提升。
2.4实验实训基地的建设
实践操作技能是衡量学生综合水平的重要标准,因此高校计算机信息管理专业的教学体系,必须要重视学生实践能力的培养,加强实训基地的建设。首先,要完善基础实验室建设,包括计算机机房的建设、计算机操作与维护操作、计算机语言程序设计操作等试验等实验室和设备的配置;其次是专业操作实验室、计算机网络实验室、信息管理实验室以及网站编程实验室等;最后,校内实训基地的建设,通过电子商务实验室和管理信息系统岗位体验实验室等。
3结论
综上所述,高校计算机信息管理专业的教学中还存在着一些不足,在新课程改革不断深化的背景下,需要从专业课程体系建设、师资力量培养以及实训基地建设等几个方面着重采取有效的措施,促进高校计算机信息管理专业课程体系的不断完善,教学效率的提升;有利于促进学生专业理论知识体系的完善和专业操作技能的提升,在参与社会就业竞争时具备更强的竞争力。
参考文献:
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[5]贺宏,庞超,曹鑫.计算机信息管理专业教学改革[J].中小企业管理与科技:下旬刊,2013(4)
摘要:随着社会经济得发展和科学技术得进步,我国已经进入信息时代,信息处理问题得方式也在不断的改变,信息处理逐渐变得图像化和数字化。如今,我们可以通过计算机来完成信息的采集、检索和传递等,这些都是传统的处理方式无法完成的。但网络技术给我们带来便利的同时,也存在很多的问题,如安全隐患、信息量过大使垃圾信息无法过滤、重要信息遭到窃取等。本文通过对网络环境下信息处理问题方式的研究和探讨,阐述了存在的问题和应对的相关策略。
关键词:网络环境;计算机信息处理;存在的问题;应对措施
在网络环境下,计算机信息处理技术是指通过计算机的相关技术和手段来进行信息的采集、储存和筛选等。计算机的普及对人们的生活和工作方式带来很大的变化,对人们的未来也造成了深远的影响。如今,计算机在我们的日常生活中占据着越来越重要的地位,给信息处理带来了很多的方便。但任何事物的产生都是有利有弊,在带给我们方便的同时,计算机也给人们带来了一定的危害,使人们在生活和工作中遇到各种各样的问题。因此,建立一个稳定、安全的网络环境成为人们当前最为关注的话题之一。
一、网络环境下计算机信息处理的现状和存在的问题
1、计算机的硬件和软件质量较低
在我国,很多人们由于知识的缺乏或其他一些因素,对于正版缺少了解,往往因为价格而选择质量低劣的盗版。无论是正版书籍,还是正版软件,只要是正版商品,由于其成本很高,价格总是比较贵,因此很多人为了节省一些钱,去使用盗版软件等,这就造成了盗版生产商更加肆意的生产盗版商品。这些盗版软件往往性能较差,防御病毒的能力也不强,甚至有的软件自身还会携带病毒,对计算机造成很大的威胁。部分计算机的硬件使用寿命较短,当硬件老化之后,计算机信息处理会受到影响,处理速度逐渐变慢,同时也增加了很多安全隐患。
2、软件的漏洞导致计算机受到病毒攻击
见年来,随着计算机技术的发展,人们在生活工作中都会用到计算机软件。而人们在制造和开发软件的时候,总会出现一定的问题,使计算机软件存在一定的缺陷。在这样的情况下,有些不法分子会利用软件的漏洞趁机窃取重要信息,对软件进行破坏,影响到计算机的信息处理。很网络信息的传播中,信息的传递具有快速、高效、广泛的特点,因此当病毒成为不法分子破坏计算机软件的工具时,会有很多计算机受到影响。病毒的传播方式主要是下载、访问、共享、信息传播等。如果一些软件带有病毒,一旦人们去访问下载,就可能会使计算机受到这些病毒的攻击。计算机感染病毒后,不仅会造成信息的泄露,还可能会导致经济的损失,对企业和社会带来巨大的影响。如果人们在使用计算机的时候没有进行加密,那么这种情况就很容易出现,最终造成不可挽回的损失。
二、网络环境下计算机信息处理问题的解决方法
1、用户要加强计算机信息的安全防护意识
用户在使用计算机的过程中,要加强安全防范意识。它是计算机管理的基础,是营造安全健康的网络环境的关键。在使用计算机的时候,不能随意接受陌生人发送的文件和邮件等,当邮件自动接收时要及时删除,避免接收到带有病毒的文件。在网页浏览过程中,要注意防护软件的提示和拦截信息,当防护软件提示某网站可能带有病毒或是某软件不能下载时,要及时关闭软件和网页,不能再继续浏览下载,以防病毒软件侵害到计算机的安全。用户在使用计算机的时候,还要注意某些黄色视频和软件,尽量不访问这样的页面,不让木马病毒进入计算机。此外,要及时更新防护软件,定期检查计算机的安全。
2、禁止使用盗版软件和硬件
目前,很多计算机的安全隐患都有由于计算机用户使用盗版软硬件而产生的。盗版软硬件的防御性较差,使得计算机处理不安全的一种状态,容易受到外部非法人员的攻击,使计算机中的重要信息被盗取。由于正版软硬件大多较贵,许多商家或个人为了节约成本,在网上随便下载盗版软件等,给计算机造成很大的危害。对于这种现象,国家应该制定相关的法律法规,明确规定任何人都不能使用盗版软硬件。对于违反规定的行为,应进行法律的制裁。而人们也要懂得正版对于我们的重要意义,以及盗版可能会造成的危害,选择质量好的正版软件和硬件,防止病毒进入计算机,造成经济的损失。
3、培养计算机专业人才,对信息网络进行专门的管理
随着计算机技术的发展和计算机的普及,我国网名数量在逐渐上涨,使用计算机的人越来越多。由于网名数量的增加,网络信息管理的难度也在加大,对信息管理人员的工作带来很大的挑战。对此,我国要培养专业的信息技术人才,使信息管理人员的技术得以提升,加强对网络信息的管理,促进我国网络技术的发展。
三、结束语
信息技术的发展为人们提供了很多的方便,改变着我们的日常生活,但同时信息技术的发展也带来了很多负面影响。在网络环境下,信息处理问题的方式在逐渐改变,要保证计算机的安全,人们首先要加强信息的安全防护意识,自觉购买和使用正版软件硬件,不随意访问和下载不安全的网页和软件,注意一些细节上的防范,使病毒无法入侵我们的计算机。
参考文献
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产品设计在产品生产中占重要的位置,设计的好坏在一定程度上会影响到产品的销售。下面是读文网小编为大家整理的产品设计论文,供大家参考。
一、传统民间艺术渗透进旅游产品设计的背景
(一)旅游产品设计的自身特征
旅游产品的设计,是旅游开发中一个最重要的环节。一个成功的旅游产品设计需要具备四条标准:定位准确、核心吸引力凸显、游玩方式适应游客需求、投入产出合理。在同样的资源与市场要素的条件下,通过旅游产品设计,可以产生多种多样的结果。例如以自然资源为对象,进行产品设计,其独特的自然资源本身就可以给人以美感,能够作为观赏对象;也可以以资源为背景,进行产品设计,打造度假村、高尔夫球场等;还可以完全“无中生有”,打造主题公园等。对旅游产品设计而言,最重要的是确定游玩方式,即“玩法”。但它的最高境界是创造全新的生活体验,形成人们向往的生活方式。
(二)当代人的生活方式转变
在社会生活节奏日益加快的同时,回归传统已经成为人们的普遍渴望。经历了19世纪的工业化,走过了20世纪的信息化,现代人的生活节奏普遍加快,忙碌单调的工作使得当代人身心俱疲,向往先辈们田园牧歌式的生活。回归传统成为世界各地工业化国家居民的普遍诉求,人们希望能在忙碌之余,体验更多的传统。这种传统,包括传统民间艺术和传统生活方式。传统生活方式的复制需要很大的成本和特殊条件,它的制约因素很多,可行性在当代并不是很大。所以传统民间艺术成为人们回味传统的主要媒介,它成为人们精神文化生活的一种寄托。在我国,随着改革开放以来人民生活水平的普遍提高和精神文化生活需求的不断扩大,传统民间艺术的市场也不断扩大。各种由传统民间艺术衍生出来的旅游产品纷纷被开发出来。比如河北省张家口市蔚县本是远离市区、交通不便的偏僻小县,经济发展严重依赖煤炭等资源。蔚县传统民间艺术的代表作品是蔚县剪纸,这些年来,当地着力发展以蔚县特色剪纸艺术为核心的旅游产业,在剪纸不断畅销的同时,更是带动了当地的蔚州古城文化游和大南山生态游等旅游产品的发展。简而言之,人民生活水平提高了,他们有愿望并且有能力来体验富于传统民间艺术气息的新生活方式。
(三)国外先进经验的启示
任何一个国家、一个民族,在当代国际社会、世界大市场中,要想真正树立自己的品牌,长期处于不败之位,就必须深入挖掘自己民族的文化精髓,用最深刻的民族优秀传统去赢得竞争。当代国家之间的竞争是综合实力的竞争,而综合实力的竞争在很大程度上是精神文化等软实力的竞争。传统民间艺术是民族精神文化的一个重要组成方面,各国在竞争中已经有了成熟的典范。这些宝贵经验是值得我们在旅游产品设计中借鉴和学习的。我们以英国作为一个正面典型。英国是现代工业文明的发源地,同时也诞生了莎士比亚、华兹华斯、约翰•列侬等举世闻名的大艺术家,二战以后,英国社会各界就开始逐步探索发掘渗透不列颠民族传统民间艺术的旅游产品。例如产生了举世闻名的莎士比亚故居游,集莎士比亚故居参观、莎士比亚主题公园游览、莎士比亚代表剧目欣赏等环节为一体,在深刻发掘和突出以莎士比亚为代表的英国传统民间艺术,展示英国精神文化精髓的同时,也吸引了世界各地的游客慕名前来,增加了英国的旅游收入。英国传统民间艺术在旅游产品设计中能够取得成功,就在于定位准确,定位于国际和国内各个阶层,服务质量和价格水平适应性口径比较宽;核心吸引力凸显,彰显不列颠传统文化的主旨突出,难于复制;游玩方式适应游客需求,散步观览、互助互动等形式多样;投入产出合理,景区管理部门制定的规划长远并且科学,可持续性较强,景区普遍极少依赖政府,依靠科学方法不断改进经营管理,提高自身的经济效益。
二、传统民间艺术渗透进旅游产品设计的要素
(一)准确定位
定位事关旅游产品的设计质量和它以后的运营管理、长期良性发展,准确的定位是旅游产品发展的基础和重中之重。
1.选准传统民间艺术的切入点我们在设计旅游产品过程中,要明确可以运用的传统民间艺术内容和形式。内容上,我们要注意取其精华弃其糟粕,对于传统民间艺术中存在的低俗内容、与社会主义核心价值观相抵触的要坚决摈弃。对于传统民间艺术,我们要坚持全面立体的发掘,杜绝断章取义,坚持实事求是的原则,最大限度地保证传统民间艺术的完整和生动。形式上,要注意把握当代人的心理特质和生活习惯,使得传统与现代可以实现比较好的对接,促使渗透进传统民间艺术的旅游产品能够被更多群众所接受。例如,在圆明园遗址景区,设置着3D电影院,采用先进的3D电影技术为游客生动展示立体的、壮美的圆明园,广大游客在新的表现形式下,直观生动地认识这一民族瑰宝曾经的辉煌,提高了他们的爱国主义情怀。
2.选准传统民间艺术的市场定位首先,应该通过前期市场调研,搞清楚将要开发的旅游产品面对的是哪些人群。如果是中老年群体,那么根据中老年群体的心理特征,设计的旅游产品在表现形式上要尽可能地突出传统民间艺术的本色,旅游产品的游玩方式、价格定位也要相应地作出较为合理的设定。而如果是青年群体,要以传统民间艺术的展示和兴趣培养为主旨,多采用一些直观的技术吸引广大游客。其次,应该在设计初期明确旅游产品面向的是哪些区域。近年来,在各级政府的引导下,不少“家家乐”旅游项目兴起。这种旅游产品普遍能够很好地突出传统民间艺术,地域性极强。但是由于这种产品的设计和实施主体多为一家一户的普通居民,风险承担能力较低,所以必须明确面向的区域范围,作出合理的投资决策。河北省张家口市堡子里景区是2000年左右开发的明张家口堡戍城遗址公园,随后周边居民以这个景区为依托,纷纷办起“家家乐”,集塞北特色饮食文化、塞北农牧过渡带居住方式、蔚县剪纸为代表的张市各县民间手工艺术为一体,着力吸引张家口市以及附近北京、山西和内蒙古部分地区的游客。现如今,堡子里民俗艺术景区已经在整个京西北地区取得很好的声誉,正在循序渐进,努力争取打开整个华北地区市场。
(二)凸显核心吸引力
核心吸引力是一个旅游产品最为吸引人的地方,核心吸引力就是旅游产品的核心竞争力,决定着一个产品的成长。传统民间艺术渗透进入旅游产品设计中,必须加强对产品主旨的宣传力度。每一种传统民间艺术都有它们吸引人的地方,但开发出来的旅游产品的影响却相距甚远。最重要的原因就是有没有进行很好的产品包装。首先要突出地方特色,既凸显传统民间艺术,又突破原有模式创出新意,突出“独”“特”意识,让广大旅游爱好者形成“惟其独有”“惟其独优”的观念。其次是要有文化内涵,充分将传统民间艺术的精神文化本质凸显出来。福建客家土楼的宣传标语是一句闽南语的歌词“爱拼才会赢”,这就极为生动地凸显了客家土楼传统民居艺术背后渗透的客家人拼搏进取、奋发图强的精神品质,给各地游客留下深刻印象。最后是要注意包装的简洁方便性,过分冗杂的宣传很难给游客留下深刻印象。应当甄选最能突出传统民间艺术的宣传形式,概括而生动地阐释出旅游产品中渗透的传统民间艺术精神实质。此外,完善旅游产品配套服务、加大旅游产品衍生商品的推介等手段,都能进一步从基础上凸显融入传统民间艺术的旅游产品的核心竞争力。
(三)游玩方式适应游客需求
传统民间艺术种类各有不同,有的实用,有的便于观赏,有的适于把玩。我们要根据这些艺术不同的特质属性,制定不同的游玩方式,使得游玩方式最大限度适应游客需求。例如传统饮食和民居艺术,这些传统民间艺术是可以运用的,并且只有在实际运用中才能让游客最大程度地体验传统民间艺术的魅力。这些艺术中,比重最大的应当是观赏性艺术了。我们前面说到蔚县剪纸的例子,剪纸、书画、戏剧、杂技这一类艺术形式主要是用于观赏,通过观赏给人以美的体验。对于这类艺术,要善于发掘它们的商业价值,积极开发衍生旅游商品,运用这些商品为载体,扩大旅游产品的市场影响。最后我们来说适于把玩的民间艺术,比如各种手工雕塑、编织作品,各种形制的古代建筑。这些包含传统民间艺术的旅游产品,在设计时要格外注意保护与开发相结合,注意继承与弘扬相结合,通过设计游客与产品无距离的接触,让更多的人体会到传统民间艺术的博大精深,增强我们的民族自豪感。
(四)投入产出合理
在产品设计中,必须注意投入产出的科学合理性,才能保证产品的可持续发展。要合理安排资本、人力资源等投入要素,根据先期定位确定总投入规模。投入重点要放在跟传统民间艺术保护、发掘、创新相关的各个领域,保证传统民间艺术在创造效益的过程中始终保持足够的动力。投入产出始终要有一个平衡,尽可能减少对国家对政府的依赖性,运用市场手段来决定和解决各种经营问题,以市场来拉动旅游产品发展,给传统民间艺术注入新鲜血液和新的活力因子。
三、总结展望
当前我国旅游产品设计已经在逐步探索满足人民群众日益增长的物质精神文化需求,传统民间文化的内容和形式已经逐步渗透到旅游产品的设计中。这一理念实践前景广阔,相信以后我们在产品定位、核心吸引力、游玩方式、投入产出等领域会进一步探索实践传统民间艺术和旅游产品的结合,我们的传统民间艺术的未来会更加活力焕发,民族精神品质会更好地被人民群众领悟和传承。
产品设计课程中所包含的丰富内容对学生的就业、创业有很大帮助。对于设计学学科专业的学生,这门课程的内容可以与创业知识紧密结合,与大学生创业相联系,基于创业能力培养,这样可以很好地改善本门课程的教学重点确立、教学导入等问题。这样的课程改革也符合近年来的国家高等教育政策,有利于大学生就业创业。
一、课程现状与文献综述
笔者所在的太原科技大学艺术学院在设计学学科下的各个专业都开设产品设计课程。产品课程的内容除了要包含重要知识点外,需要根据学生的需求加以改革。现有的许多教材仍有改进空间。如我们长期使用的上海人民美术出版社的教材《产品设计》一书中,开篇便说“接受设计任务”,似乎设计是一种外来的“任务”,而不是发自内心的创新想象,这是需要改进的。没有针对大学生创业的需求而编写导入课程的环节是大部分教材的缺陷。刘国余编著的《产品设计》一书是众多教材中理论讲解较全面的,但存在图例陈旧的问题。从文献查阅结果看,从创业角度研究产品设计课程改革的文章不多,直接相关的有《基于创业能力培养的项目制工业设计研究》《“创意微产品设计”与高职高专艺术设计教学探索》等文章。
二、以创业案例导入产品设计课程
1.产品设计课程导入的重要性
产品设计课程的导入,应首先介绍产品设计课程的学习对于大学生毕业之后就业与创业有哪些帮助。不妨以创业作为产品设计课程导入的重点之一,而不应该把产品设计限定在造型美化的范围之内。
2.产品设计课程导入的复杂性与对策
正如《世界现代设计史》中提到的,世界各国早期的产品设计教育在很长一个时期内都还是比较多地存在于产品形式的创造上。这种类型的设计教学主张创造美的、时髦的外形,至于产品存在的问题的解决,基本是忽视的。20世纪90年代以来,企业已经不仅仅要求设计公司为它们提供产品的外形设计和解决工程技术问题,而更加要求设计公司提供市场研究、顾客研究、设计效果追踪、人体工程学研究,设计公司被要求提供完整的设计配套服务,即从使用者的调查研究、产品设计、工程设计、模型制作和原型生产、人体工程学研究、电脑软件设计,一直到产品的包装和促销的平面设计,等等。这种定义域的扩展,也使设计日益复杂,使设计教育日益复杂。当今产品设计教学的复杂性也许会使一些教师无所适从,而以创业案例来导入产品课程,则可以把产品设计的很多环节串联起来,为学生后续的学习埋下伏笔。在导入课程时,可以举出的案例很多,比如在何人可主编的《工业设计史》一书中就有19世纪以来的产品设计创业案例。这里举一个现代产品的例子:设计师格里夫斯1985年设计的热水壶,从推出到现在,已经销售了150万个,每年都有不错的销售记录,售价135美元一个,算一下,是12亿人民币的销售额。如果设计师的提成是1%,那也有1200万了。就是说设计好一个畅销产品可以让设计师成为千万富翁!
三、对产品设计程序的学习可以揭示创业的复杂性和风险性
笔者认为,创业的本质是一种有目的的实验。有些产品投放市场后有意想不到的效益,这就需要在产品设计过程中有一个严格的管理流程。下面通过产品设计管理的要点分析一下产品开发流程与教学中创业能力培养的关系
(。1)新产品构思阶段。一个好的构思必须符合两条基本原则:一是构思要具有创造力。二是构思尽可能接近于可行,包括技术上和经济上的可行。在教学中,由于产品设计的创意范围很广,创意能否可行需要专门的可行性分析,而在课堂上教师凭个人经验对多种技术评估是不现实的。因此本着鼓励创新的原则,教师应该先鼓励学生作出各种富有想象力的设计,然后进入第二阶段
(。2)构思筛选。在教学中先对学生的创意进行一次“温和的过滤”,把设计项目的市场吸引力、技术可行性、社会性等因素考虑一下,滤掉一些低级的创意
(。3)确定范围。这一阶段的目的主要是通过对方案的前期评估,快速确定设计项目的范围和初步产品概念。前期市场评估活动包括图书馆资料查阅、因特网上搜索以及主要用户联系、用户测试等。前期技术评估主要涉及生产的可行性、可能执行的时间和成本、法律和管理风险等内容。在较短时间内初步形成一个粗略的能获得通过的财务和商业分析。这一阶段有一定的难度,教学过程中往往不能够太深入探讨。在实践环节教学中,产品的设计往往到这一步就可以交作业了。因为学校里的条件所限,后面的步骤往往不会完整进行,但对于创业来说就要全部执行,因此后面的要点应该作为知识告知学生,在这里因篇幅所限简要列出
(。4)第二次筛选
(。5)开发项目立项。
(6)进行开发。
(7)开发设计。
(8)进行检测。
(9)测试和修正。
(10)投放市场准备。
(11)投放市场。
(12)对产品的性能和市场表现进行调查与评估。这12个环节如果都贯彻下来,可以很严格地做到对产品设计的风险控制。如果某个产品可以通过这些关卡的检验,那么成功是指日可待的。通过对产品设计程序的学习,学生们可以了解产品设计创业的复杂性和风险,避免日后盲目地进行创业投资和投入不必要的精力。
四、产品设计课程考核方式探索
产品设计课程的考核方式一般是实践考查,以创意产品草图和设计说明为主要考核依据。在作业格式上,可以参考一些国际大赛的标准,如德国红点奖的参赛提交格式,按照国际大赛的格式提交作业,能够锻炼学生的概括能力、编排能力、绘图能力等,这样做也可以提升学生的参与热情和创业信心。
摘要:细节设计是当今产品设计中非常重要的内容,本文从理性和感性的不同角度探讨细节设计涉及的内容与文化内涵,更全面了解细节设计,提高对细节设计的认知水平以满足产品设计需求。
关键词:细节设计;知觉;刺激;风格;知性美
一、细节设计的内容与重要性
细节是个相对概念,相对于“整体”而言,是指小的范围、局部的造型内容,是相对整体大形态的小而具体的内容,但其涉及的方面却非常多,从内到外包含界面、结构、色彩、材质、肌理等一系列内容,也涉及从硬件的形态设计到软件的交互设计和心理体验等范畴。产品造型设计的细节从形态构成因素方面来看,包含了具有三维物质属性的点、线、面、体等因素,它们在物理意义上构成了产品的细节设计。在现在这个社会里,仅仅意识到细节设计的物理意义是不够的,我们需要用更知性的心眼去看待它研究它,是处理形态造型和功能形态相融合最关键的环境、最微妙的方式。
细节在产品设计中是一个至关重要的角色。在很多设计公司和企业中,“细节制胜”是一个非常重要的设计策略。对细节的追求体现出“精益求精,完美主义”的姿态与理念。细节设计在各类产品中都有着举足轻重的作用,尤其是一些价格较高,尺寸较小、科技含量高的产品设计中。在传统设计难以突破的时候,再加上新产品更替周期的加快与技术创新面临大的瓶颈,细节设计成为突破与创新的取胜关键。
二、细节设计与知觉刺激
谈到知觉刺激,首先了解一下知觉概念。知觉,是把来自感觉器官的信息转化为有意义对象的心理过程。很显然,人们观察形态,购买产品时获取到了某种信息,并进行理解、筛选和组织,这种心理过程就是知觉。细节设计要是想被很好的知觉需要细节形成刺激,并达到一定强度,作用于人脑时产生对整个形态或产品的认识和理解[1]。也就是说只有细节设计可以很好传达的信息,被很好的知觉时,这样的细节设计才是成功的,才是最有可能产生购买行为的。反之,没有形成知觉刺激的设计不可能是成功的细节设计。
下面用一个模拟的对话场景:一位司机向警察问路。通过一个看似简单的例子,形象的解释细节是如何被感知的。
司机:您好,我是新来到这个镇上的,请问新兴超市在哪?
警察:哦,最近的超市……在图书馆边上。你知道图书馆么?
司机:图书馆?是那么高高的建筑么?还是……
警察:不是,那个是展览馆。
司机:哦,对,那是展览馆,这个我知道。
警察:要到达那很费劲。如果你从这走,沿着这条街,经过一个交通岗到达一个旗杆处右转,经过一个街区到达下一个交通岗再想左拐,越过湖边的铁道,到达一个老厂房附近……您知道老厂房么?
司机:哦,知道,那附近还有座桥。
警察:对,总之你走过老厂房,那有个佳佳饭店,然后左拐走过一个街区再右拐直走到下一个路口就看到了。
司机:天啊,佳佳饭店,我就住那附近,我走错方向了。原来它离我住的地方只有两个街区。
上述场景持续时间不超过2分钟,但是两个人需要知觉和分析的信息量却是惊人的。如果一个外行发现上述交谈如此复杂,他可能会将其简化为“我问―他答―我明白”。但事实上,这样的总结是远远不够的。如果司机对其描述只是听到,而不知所云时,信息并没有很好的获取并感知,就是一次失败的交流。警察的多次描述和提问为的是找到各个部分信息的内在联系,使提供的信息能更好的被司机知觉。在上述例子的表达过程中,有些细节会显得尤为重要,但有些则显的无足轻重。这就需要对细节进行推敲,恰到好处的为知觉服务。很明显,信息需要达到一定的感受强度才能被很好的知觉,这一强度可以是认知上的共鸣,数量上的累计,逻辑上的推理……这也为细节设计提供了参考,细节设计的方式可以是多样的,根据不同的目标,针对不同的人群,细节可以从多个方面表达信息,它可以是一个环节,一个过度,一个内容,但细节必须被意识到并为主体服务,为更好的被感知而存在。
在知觉过程中我们也可以感受到细节与细节之间并不是孤立的事件,并非所有细节都是奢华的但一定是为一个更有意义的主体而服务的。
三、细节设计的风格
细节不是孤立的,不是用来孤芳自赏的,而是为一个更有意义的主体而服务的。这个更有意义的主体可能是创造产品时赋予它的生命意义或者是产品自身所要传递的主题亦或者表现风格。细节不一定是搭建整体的骨架,但它却能有血有肉的表达,更确切的说,细节是一个整体最细腻的语言,它表述着生命的内容与意义,流露着独有的气质与个性。正如你可以在洛可可、巴洛克、现代设计、后现代设计以及简约设计等等艺术风格中读到的那样。巴洛克设计刻意追求出奇、标新立异的形式,通过细节设计表现那种夸张、璀璨缤纷的风格。洛可可多采用妇女体态的造型,用华丽和繁琐的装饰细节体现它的艺术表现力。但细节不仅仅是繁复的装饰风格的专属品。现代的产品形式审美取向更趋向“简约化”,简约与精细、简单与复杂并非绝对对立与不可融合的。美国圣菲研究所的马瑞•盖尔曼有一句名言,表面的复杂性起因于深层次的简单,所以越是复杂的产品结构下面,就应该表现出更为简单的外表。细节设计可以使产品具体,使简单的形式丰富起来,没有细节的产品是空洞而无生命里力的。越是简单的主体,越是需要细节丰富内容;越是简约的设计,越是需要用心考量怎样的细节才能统一形式与内容,才能更好表现整体风格。德国Bosch厨房电器的产品设计,无论从燃气灶、抽油烟机、微波炉到消毒碗柜,简约化的风格从不乏细节设计内容。如一个旋钮设计,从造型、尺寸、色彩到材质、肌理、结构等细微之处,十分考究的体量关系与精细的制造工艺,无不体现德国设计精神――理性、认真、严谨并落实到细节。
四、细节设计的知性美
设计特别是工业设计,是一个非常复杂的工程,其中的细节设计更是精益求精的部分。按钮的凸与凹,边缘的硬与柔,色彩的应用,甚至一个接缝线的宽窄都要经过严密的思考和反复的推敲。有时一个曲面的曲率可能要经过人机工程学和力学的多次计算,一个透气孔的大小要经过很多实验和数据统计才能定夺,一个操作界面要经过很多人机测试才能做到真正的人性化设计。从细节制胜战略的市场调查分析到细节的功能结构与表现形态都要进行非常理性的思考和理性的设计。但是这种理性的价值最终是通过人的视觉和心理来实现的。也就是说,一个成功的细节设计一定经历了理性的思考但同时却表达了非常感性的内容。日本很多设计师认为,器物的美感及享受性与器物的精准有着天然的对称[2]。细节设计的精准往往能很好的表现产品的精致与美感。人的情感本身就是丰富而细腻的,虽然产品本身是无生命的,但他是用人的思维考量又为人而设计的,所以它也在表达也有情感,因此当人们感受到产品那种细腻的表达和丰富的情感时会很容易产生认同和需求。
日本战后的产品设计,在这方面做的很出色并取得成功。如美津浓公司设计的“里瓦尔多”足球鞋,设计核心主要依赖生物力学和材料技术,其造型设计在材料和功能的细节入手,在保证球鞋必要的重量和柔软度的前提下,尽量减少受力点和受力。其中,鞋钉的布局为实现更好地抓地做了改进,前脚内侧的主鞋钉缩减到两颗,鞋钉的位置进一步深入,较远的两颗鞋钉正好在脚趾位置。这样排布增强了抓地力量和反弹力,并且有助于防止脚的中心店侧面受力过多,减小脚踝受伤的可能性。鞋钉总数减少,也使得鞋的重量减轻。可以想象当人们看到这样一双鞋并试穿时那种心理的喜悦与认可。理性的设计呈现出最舒适并富有情感的内容,这样的设计才是出色的,这样的细节才产品设计真正的生命细胞。
五、结语
细节设计在当今设计战略中扮演着非常重要的角色,本文阐述细节设计中存在的理性的因素与感性的内容,意在提高设计界和产业界对细节设计的认知水平。成功的细节设计要形成一定的刺激强度,并根据主题风格,建构语言,通过理性的形式表达感性的内容来打动了消费者。精益求精、细节制胜是设计师永远乐于研究的课题,因为细节的魅力是无穷的,而发掘这样的魅力更是永无止境的。
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产品设计是为了解决人们物质生活与精神生活中所遇到的问题。在人类社会之初,人们只能在自然界中获得生活所需的各种材料,然后用自己的双手创造工具来维持生存,人与自然的亲近与生俱来。下面是读文网小编为大家整理的产品设计论文,供大家参考。
1方兴未艾的光伏产业
1983年,美国加州建立起了世界上最大的太阳能电厂,它的装机总容量高达1.6×107W。1994年,日本实施补助奖励的办法,大力推荐各家各户使用3000W的“市电并联型太阳光电能系统”,在使用的第一年,政府补助49%的经费,之后补助逐年递减,至此,日本成为了推广太阳能发电最积极的国家。一年以后,日本已经有9400户装置该系统,装机总容量达到了3.2×107W。在中国,太阳能发电受到了政府的高度重视,2009年,装机补贴标准为20元/W。2014-04-09,我国出台了新政策,国家和地方将对使用光伏发电的民用住宅提供长期补贴,由此可知,国内光伏市场的发展重点从“大型地面电站”转向“屋顶分布式电站”。按发电量计算,每千瓦时电国家补贴0.42元,地方(上海)补贴0.40元,合计0.82元。从理论上讲,家庭自建1个屋顶光伏电站,仅靠政府补贴的电费七八年就可以收回成本,而且光伏电站一般可以平稳运行25年,也就是说,之后十多年的发电收益都是净赚。但是,中电光伏研发公司总经理吕俊说:“屋顶发电要想获得良好的投资回报,前提是在其25年的生命周期里都能稳定工作。但从目前的情况来看,一些光伏组件会逐渐老化,在极端条件下,小部分光伏电池板在使用5年后可能就会损失2/3的发电能力。”
2琳琅满目的光伏产品
为了彰显光伏技术的优越性,最大的概念产品设计莫过于太阳能飞机,这也许是永远都不能用于商业化飞行的大手笔——从西风号、动力号到太阳驱动2号,大鸣大放之后,所有的太阳能飞机只能做侦查工作或者成为探险家冒险的工具。太阳能动力的概念汽车也不得不“瘦身”——安全、舒适截然不顾,耗资巨大,汽车质量和使用寿命不堪一击。光伏电池在面对这些“大功率”的机械设备时,简直就是杯水车薪,这也许是设计师短时间内找不出更好的载体来弘扬光伏技术“低碳、环保、绿色”特点的原因。轰轰烈烈的技术炒作正在进行,光伏技术与LED光源却悄悄联合起来。LED光源以发光效率极高的先天优势正在逐渐取代“白炽灯”“日光灯”和“卤素灯”,1个7W的LED灯的发光效率相当于1盏85W的“白炽灯”。光伏技术和LED光源的组合产品从路灯、庭院灯、信号灯、草坪灯到工艺品灯、车灯,各种产品层出不穷。近几年,新建的公路必须用“光伏加LED”照明,不然就会显得决策者跟不上时代的步伐,不太时尚。我国东部沿海城市是季风性气候,连续下几天雨,再刮一阵风,碗口粗的树都被吹得歪歪扭扭,更不用说那些顶着一两平方米太阳能板的路灯了,输电线路就在路灯的上面,为什么非要用“光伏”呢?在崎岖的山路或无人区的公路上设置一排光伏发电的路灯,那可真是一道亮丽的风景线。在淘宝网搜索“太阳能”几个字,就会出现从太阳能光伏发电系统到手机充电器等5000多条信息、10000多个产品,可谓琳琅满目。
3产品设计中的合理定位
2014-04-09出台的新政策确实让业界眼前一亮,但是,稍微思考一下就会发现,住在高楼大厦的上海人凭什么不用0.52元/kW•h的市电,而是偏要垫资去改装屋顶以换取国家和地方的补贴。在青岛召开的国际消费电子博览会上,有一家光伏企业在销售自己的产品——1块24W的太阳能板加上1个12V、12A的铅酸电池,再搭配上1个10W的节能灯而特制的灯。该公司自称这是“无电地区的照明方案”,而该产品的安装费就需要500元。不难想象,无电地区大多在偏远、贫困的地方,500元对那里的人来说可能是一亩地大半年的收入。这样发展下去,最后还是成了“想用的,买不起;有钱的,用不着”的“大闲产品”了。如果把国家对光伏产业的补助政策微调一下,让有钱人进行“爱心捐助”,这一方案或许是可行的。也就是说,只要不让贫困的消费者自己掏腰包,也许偏远、贫困地区的晚上才会不再黑暗。在众多的设计中,有一个设计方案是可行的。如果把光伏安装到农用面包车的顶部,为车上的冷藏设备提供电源,那么,农民就可以将前一天采摘下来新鲜果蔬装在车上保鲜,到第二天再开车去出售。如果遇到阴天下雨,接上市电冷藏车还是可以照常工作的。这种太阳能冷藏车提供4m3的0~4℃的保鲜环境是不成问题的,而车顶2m2的光伏电池每天可以提供2kW•h电。设想一下,在烈日下出售凉凉的西瓜,那是多么好的一件事。如何亮化景观水面呢?图1所示的设计产品“太阳能水上浮灯”是最好的选择。白天光伏电池将电能储藏在内置的磷酸铁锂电池内,太阳落山时这些灯就会亮起,十分漂亮。水面浮灯省去了埋设水线的麻烦,只要将其放在水里就能周而复始地工作。如果不想让风把它吹走,最好在底部系上重物。该产品提供了一个非常小的自动光伏照明系统,但却叙述出了抒情诗般的宁静之美。光伏产品既然能制成发电的屋顶,就可将这种屋顶安装到高山之巅的亭台楼阁上,让我们的城市更加美丽。在汽车4S店里,不乏光伏汽配装饰产品,比如比较实用的太阳能充电器、应急灯,能让人心情愉悦的绿芽起舞、招财猫等。
一、在案例分析中领会设计管理作用,并掌握一定的研究方法
我们知道任何一个课题研究都是一个系统工程,必须对其进行市场调研。不进入深入的研究,思路就会很狭隘,研究的过程也比较简单,所以最后的结果往往以一篇普通的、无特点、无突破的论文报告结题。所以做一个好的产品研究,在确定方向的时候要从小的方面,从细节入手,把小的问题发散开,做大,做好,做精,而不是我们一贯的从一个大的问题角度出发,无逻辑、无秩序的散发思维、从而没有一个实实在在的有价值的结果产生。并且一个好的产品研究基本有四个步骤:研究问题——研究过程——研究结论——研究局限。
二、在设计管理知识结构中进行设计移位
管理者通过对设计活动所处的宏观以及微观环境分析、消费者分析、自身分析、竞争分析、文化分析---从而制定有效的设计战略和营销策略,也就是:外因研究——设计定位;内因研究——设计实践。投资——设计——审理——生产——营销——消费;这是设计的六个阶段,在这六个阶段中设计管理都发挥着主导作用。我们经常会听到设计师会说没有灵感,那么设计管理者怎么可以管理呢,灵感是不能被管理的,它不是商品,但事实上我们设计师不是艺术家,我们不可能随着我们的性子去设计产品,这个时候就需要我们设计师从自己的位置分别移到投资者、生产者、营销者、消费者以及管理者的位置上去,从他们的立场出发,用他们的观点、方法、目的、和追求来审视自己的设计、然后将他们的知识、技术、经验、和智慧整合起来、帮自己把设计提升到一个新的水平,也就是说要设计移位,这也就突出了设计管理的作用和意义。
三、高校教育上进行设计管理课程的设置
1.开设研究设计管理课程的意义
我们知道设计师成长主要分为三阶段:
(1)毕业之后进入企业参与实际设计项目;
(2)设计师通过实际锻炼逐步成为设计的管理者;
(3)设计师成为企业的开发设计团队的核心和骨干。台湾的浩汉工业产品设计公司一般把设计师学习分为三个阶段,第一个叫阶段练习绘画技巧,也就是表达能力的训练,大概需要三个月的时间。第二个阶段要培养独立作业的能力,短的一年,长的说不定要三年。第三个阶段,设计师不再是做设计而已,必须往上和往下延伸,参与市场企划,行销、生产等所有过程,具备产品开发的企划能力,这些要做到好,至少需要5年的时间,其中第三个阶段包含大量设计管理和企业管理的业务工作需要学习,而其所需时间是前两个阶段总和的一倍多到四倍。
2.设置此课程教学方法和教学安排
高校设置设计管理课程,在教学方法上应提倡老师以案例讨论为主,辅之一定的基础理论知识,让每个学生处在一个主动吸取知识的角色中。通过此教学方法不但培养了学生的学习兴趣,而且还培养了他们学习的主动性,并能促使他们很好的领会这些理论知识,很好的吸收知识为己。在课堂上即调节了课堂气氛,又调动了大家学习的积极性,让每个学生都破除曾经的思维定势,变被动为主动,转换态度与方法,让每个人都感觉到自己真的在研究学习一些有用的,有价值的东西和知识体系。
四、总结
“设计”无处不在,其根本目的不在于好看美观,而在于能够解决生活中的问题与不便,若不能有效提供便利,解决问题,“形式”再强也不能算是好设计。一个一个成功的设计关键在于这项设计在立项之前所做的充分准备以及设计开始运作时的控制和管理工作,许多不成功的案例发生往往是因为管理者并不知道他们所希望得到的结果到底是什么。设计的关键在于重新审视相关的表象和环境,并明确地定义或者重新再定位问题,然后通过分析、重复、评估之后所得到的某种解决方式。
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计算机工程又称为计算机系统工程或者电子和计算机工程,因为计算机工程包括电气工程与计算机科学。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。
一、渐进式的工程化实践教学
数据库技术及应用是与各专业应用结合比较紧密的应用技术基础课程,是一门工程性和实践性都非常强的课程,因此我们主要以工程化实践教学模式进行数据库技术与应用课程的教学,根据“初步体验、独立项目实践、从业实践与实训”3个层次实行渐进式实践教学训练。在教学过程中,我们注重培养学生的工程能力,强化学生的工程实践意识,从教学内容的组织和实验环节的设计到课堂教学案例和实验教学的开展,都围绕工程素养的培养进行遴选。
1.1采用工程案例驱动的理论教学模式
在理论课讲授方面,我们以工程案例驱动模式进行教学,以网上书店的开发案例贯穿教学全过程,将数据库基本原理和设计技术融于案例教学过程。同时,根据浙江传媒学院电子信息工程专业的传媒行业特色,对教材的内容进行优化整合,增加与新媒体应用相关的多媒体数据库等新技术内容,加强数据库工程应用设计及网络数据库应用技术能力的培养。在各章的教学中,我们用案例进行分析,逐层引导,全过程地阐述数据库系统原理及应用中的各类概念和技术问题。
1.2实行渐进式的工程化实践教学过程
1)初步工程训练体验。课程的教学除了理论教学外,还有相应的课内实验教学。实验内容分成两部分,一部分是数据库技术的基本实践,主要包括特定DBMS的使用、SQL语言的编程练习以及数据库的连接技术;另一部分是小型数据库应用系统的开发,采用工程化的基本思想,组织学生分组设计实现一个初步的工程项目,培养学生的自学能力、主动学习能力、团队协作能力以及初步的工程实践能力。在初步工程训练体验阶段,教师提出工程设计的基本功能和性能要求,包括系统界面设计、基本的数据操作和查询统计功能设计、性能指标设计等基本要求。学生可自由组成小组,根据教师要求自主选题并自主选择开发工具和数据库环境,在完成基本功能要求的前提下,可以结合自己的工程项目设计实现一些特色功能模块,然后完成项目设计的总结报告。最后,教师对每个小组的作品进行项目验收,要求每个小组制作PPT进行项目工作汇报并演示所设计的作品,由学生推选出的若干学生评委负责项目评分。工程项目设计成绩作为该小组成员平时成绩的主要评分依据。
2)独立工程训练实践。独立工程训练实践要求学生在课程设计阶段完成。该阶段要求每个学生自主完成一个真实的或模拟的项目开发实践,以着重培养学生的自学能力、独立从事工程实践的能力、基本的分析问题和解决问题能力。课程设计阶段要求学生自学数据库开发工具和环境,强调独立设计,强化学生查阅资料能力、自学能力、创新设计和实践能力的培养。在此课程设计阶段,教师除了提出项目设计的基本能力训练要求和设计作品的基本功能和性能要求外,还给出一系列参考选题让学生选择。学生也可以自主选题,但需征得教师同意,以保证选题的质量。为避免抄袭等行为的发生,每个学生的题目和内容必须不同。同时,课程设计阶段会要求学生采用与上一次设计不同的工作模式(C/S或B/S),采用工程化的手段和方法完成基本的设计实现工作。课程设计完成后,指导教师组织学生评委(7人)对学生作品和设计方案进行检查,最后通过汇报答辩的形式评定作品设计成绩。作品设计和汇报答辩成绩由学生评委给定,教师在设计过程中负责答疑,在答辩过程中负责点评,但教师有权对成绩进行微调。另外,在课程设计结束后,学生要完成课程设计报告,教师对课程设计报告批注评语并给出成绩,课程设计的最终成绩由作品设计成绩和设计报告成绩组成。经若干次实践证明,上述实践教学方法既减轻了教师的工作任务,同时又促使学生相互学习并取长补短,在促进学生自主学习、主动学习和实践的同时,也提高了学生的表达能力;通过课程设计报告,学生提高了撰写规范的项目设计方案的能力和设计总结报告的水平。
3)从业工程训练实践。从业工程训练实践主要指学生在企业实习期间,以行业一线的真实工程项目为背景,参与并完成相应的工程项目设计实现工作(或作为其毕业设计),培养数据库工程应用实践开发和运用数据库技术从事服务外包等实际应用开发能力。第3阶段主要是结合实际数据库工程项目,尤其是与传媒应用密切相关的数据库工程项目的设计与实现工作,如电视节目查询点播系统、媒体资产管理系统、影视资料编目系统等。这一阶段的实践主要培养学生的实际应用能力,帮助其尽快适应社会需求,在离校前具备应对复杂工程实践的基本能力。通过3个阶段的实践教学,学生能够初步具备到一线从事数据库工程及服务外包等项目开发的基本能力。
二、以能力培养为目标的考核评价机制
教学方法和手段中的一些不足之处,不可避免地会导致考核评价机制不科学和不公平现象的发生。多数课程的考试都采用期末笔试形式,课程考试无法真正做到考核学生的实际工程能力,为此改革评价方式宜与教学模式改革相配套。为使实践训练能落到实处并能给出客观公正的实践评价,我们对于C语言、Java课程以机考为主,采用具有自动评价学生程序功能的程序设计上机练习及考试系统,改变期末笔试的考试形式,在开学半学期后每两周组织一次机考,采用多次开卷机考的方式进行课程考核。通过考试的学生如果不满意成绩,还可以在学期结束前的任何一次考试中重考。数据结构与算法课程考核分为笔试和机考两部分,期末总评成绩建议按照平时成绩占20%、笔试成绩占40%、机考成绩占40%的比例计算。数据库技术与应用课程的成绩由理论考试成绩和工程项目设计成绩两部分组成,理论考试和工程项目设计各占总成绩的50%,其中设计作品占40%,设计报告占10%,不再单独设置平时成绩,而以初步的工程项目实践成绩作为平时成绩。课程成绩的评价采用理论学习与能力培养并重的方式。
三、结语
通过组建由C程序设计、Java程序设计、数据结构与算法分析、数据库技术与应用4门课构成的计算机类课程,我们从以下几个方面对教学模式尤其是实践教学模式进行改革和探索。
(1)以案例驱动方式深化C语言课程的教学改革,完全由学生自学C语言语法,突出专业层面的基本程序设计能力训练。
(2)以案例驱动和项目驱动并重的方式深化Java语言课程的教学改革,前半学期主要采用案例教学法,让学生学会Java语言的语法规则和调试方法,熟悉Java特性和程序架构,特别是熟悉面向对象程序设计的理念;后半学期主要通过项目驱动教学方法,强化学生工程实践能力的培养,突出项目设计实现能力训练。
(3)以理论与实践并重的模式开展数据结构与算法课程教学,以学习传统的、经典的数据处理方法为核心,以掌握算法设计基本功能为目标,通过课堂教学与OJ系统中相应的配套练习,基本达到工程设计必需的基本技能要求。
(4)以工程案例驱动和分组数据库应用工程训练方式改革数据库技术与应用课程教学。我们通过工程教育相关课程的理论和实践教学模式改革,激发学生学习积极性,提高学生自主学习能力;始终坚持以培养学生的工程实践能力为目标,使学生能将工程设计理论和技术应用于实际系统中,更好更快地适应社会对工程人才的需求。
1983年12月,由国防科学技术大学计算机研究所研制成功的中国第一台亿次巨型计算机通过国家技术鉴定,国防科委主任张爱萍将其命名为“银河”。这是中国改革开放、独立自主与引进吸收相结合方针以及全国大力协作的产物,也是中国工程创新的成功案例。本文以银河亿次巨型计算机为例,着重探讨该工程的决策、组织管理中的成功经验,为后人提供有益借鉴。
1工程的背景与决策
国际巨型计算机的研制始于20世纪60年代中期。1976年美国CRAY公司研制成功的Cray-1流水线向量巨型计算机,标志巨型计算机技术的成熟,并开始进入商品化阶段。苏联、法国、英国、西德以及日本奋起直追[1][2],相继研制出各自的巨型计算机。技术先进、功能最强的计算机,历来被首先满足于军事领域的迫切需求。美国国防部以及和军事密切相关的航天局、能源部、国家安全局,一直是巨型机的最大用户,也是巨额研制费用的提供者。1976年,美国著名核武器设计发展中心洛斯•阿拉莫斯实验室以880万美元的价格购买了第一台Cray-1机[3],美国三军及战略武器部队的C3I系统也使用了Cray-1机[4]。因此,美国将巨型计算机看作“军备竞赛的基本要素”,决定“不应让这种计算机输出到任何国家”,尤其对社会主义阵营国家,实行技术封锁和禁运。第三台Cray-1机原本是苏联定购的,但被美国国防部一票否决[5]。
中国考虑研制巨型计算机始于20世纪70年代初。1956年中国的计算技术开始兴起[6],经过仿制苏联到自行研究、设计、制造等不同发展阶段,先后研制出电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路计算机,为国家经济、科学研究尤其是国防科技做出重要贡献[7][8]。正是由于计算机技术与国家安全、国防科技以及武器装备发展密切相关,1967年9月聂荣臻就提议研制更高水平的计算机。据此,国防科委四局组织调查组到中国科学院计算技术研究所调研,准备百万次计算机的研制方案。1968年4月,在北京召开总体方案论证会,9月国家计委、国防科委、国防工办向中科院计算所下达百万次计算机研制任务书,代号1025。1970年11月,十院向国防科委报告,提议中科院计算所研制亿次巨型计算机,代号723[9]。1972年10月,国防科委根据国家尖端武器、增强国防实力的迫切需要,召开扩大会议,专门研究我国巨型计算机研制问题,并向中共中央专门委员会建议,将巨型计算机的研制列入国家重点工程项目。1974年初,中科院、四机部和国防科委联合向国务院、中央军委、中央专委提出组织全国力量,开展巨型计算机研制。1975年10月,国防科委主任张爱萍指示科委机关,组织国内计算机知名单位,进行全国性调研,了解国内对巨型机的需求、国产元器件质量状况、外部设备的生产能力与水平,以及性能价格比等情况。但是,由于““””的干扰,巨型计算机工程几经筹划,均未能正式实施。
““””结束后,巨型计算机工程问题被再次提出。1977年国防科委经过一段紧张的酝酿、准备,于11月14日向中央呈报了《关于研制巨型电子计算机事》的请示报告,四机部、中科院等部门亦积极争取。此时,中国巨型计算机的研制力量主要有两支:一支是专门从事计算技术研究的研究所,如中科院计算技术研究所、四机部第十五研究所(即华北计算技术研究所)和华东计算技术研究所;另一支是分散在地方和军队高校中从事计算技术教学、科研单位。1978年3月4日,在中央部署巨型计算机研制的汇报会议上,邓小平决定将研制任务交给国防科委,责成长沙工学院完成[10],规定用六年左右时间(到1983年底左右)、2亿元左右经费,研制出每秒运算1亿次的巨型计算机。
长沙工学院的前身是成立于1953年的哈尔滨军事工程学院,是新中国第一所直属中央军委领导的高等军事工程技术学院。1966年退出军队序列,改名哈尔滨工程学院;1970年南迁长沙,改名长沙工学院;1978年10月组建国防科学技术大学,重新回到军队序列。长沙工学院计算机研究所能够争取到巨型机工程项目,主要原因有三:一是由于研制武器装备的迫切需求,国防科委在国家财政困难的情况下,积极承担该项工程的经费。二是敢于拼搏、勇于创新的团队精神。长沙工学院计算机研究所是由哈尔滨军事工程学院海军工程系一个9人计算机小组发展而来,尔后逐渐发展成为军用计算机室、计算机专业、计算机系。自1958年以来,先后研制出一系列军用、通用计算机。1965年,在慈云桂的主持下,率先用国产元器件生产出稳定可靠的441B晶体管通用计算机,打破“国产元器件做不出稳定可靠计算机”的说法,先后生产30余台,用于国防科委各基地、国防科研院所、高等院校及国民经济各部门。1970年代研制的151-3/4型百万次计算机,在1979年、1980年洲际运载火箭发射、潜艇水下发射、同步卫星发射等一系列科学试验中应用。三是与慈云桂的运筹帷幄和不遗余力分不开。在中央决策到底由谁承担巨型机研制任务时,中科院计算所正在研制757工程千万次计算机(该工程直到1983年11月完成)[11];四机部十五所承担的718工程任务,“进展十分缓慢”[12]。此时,慈云桂正在主持国防科委巨型机国内需求及生产的调研工作,虽然也承担着718工程任务,但因前期工作进展较快,1977年下半年就把主要骨干力量抽出,提前进入巨型机的预研和方案论证,从而把握时机,抓住机遇。1978年5月,巨型计算机工程正式立项,代号785工程。
2工程的组织与管理
785工程的组织管理创新,主要体现在指导思想、工程指挥、组织队伍、建立制度以及政治工作等方面。
2•1制定正确的指导思想
工程创新首先是观念创新。在特定的历史条件下,制定一个正确的指导方针是保证工程得以顺利完成的重要前提。785工程是在改革开放之初上马的,当时中国的工业基础、技术水平远远落后于发达国家,不少人认为五年根本研制不出亿次机,即使勉强研制出来也不能工作。有人甚至上书中央、国务院、军委领导,希望制止这种“毫无成功希望”的工程[13]。慈云桂和同事们顶着压力,提出“豁出命也要把亿次机研制出来”[10]。慈云桂参加过1975年、1977年两次全国性调研,了解国内当时无法提供巨型机所需的大规模、高速集成电路和其他相关元器件。如果完全立足国内,从元器件攻关开始,十年也没有希望研制出巨型机。因此,他们大胆提出,785工程不能走闭关自守的老路,必须闯出内外结合的新路,进而制定出既符合中国实际又反映时代特征的工程指导思想:“学习国内、外先进经验,尽量以当前国际先进水平为起点,积极采用先进技术,引进必要的技术、设备,洋为中用。从我国实际出发,尽量采用行之有效的、先进成熟的工艺、技术和元件,把先进性和现实性有机地结合起来,加速完成研制任务”。785工程总体方案设计,集中体现了这一指导思想。1977年,亿次巨型机的总体方案设计是瞄准美国1972-1973年研制成的两台著名巨型机Star100和ASC,此方案1978年5月通过。几乎同时,设计人员偶然了解到美国新近推出的Cray-1产品简介。对新技术极其敏感的慈云桂,立即组织力量进行研究,认为Cray-1的设计思想和实现手段是先进的,是新一代巨型机的杰作,当即决定把瞄准目标转向Cray-1,重新设计既符合中国国情又与国际主流机兼容的总体方案[14]。1978年12月,建立在一个较高起点上的785工程总体方案获得批准。
2•2建立垂直的工程指挥系统
785工程立项后,即建立了由国防科委、国防科技大学、计算机系(所)、研究室和专业组构成的组织系统。国防科委组成785工程工作组,张震寰[15]副主任担任领导、组织协调。张震寰自20世纪50年代中期起,便协助聂荣臻、张爱萍组织“两弹”的研制,主抓试验工作。国防科技大学成立785工程领导小组,张文峰副校长担任组长,下设785工程办公室。计算机研究所分为教学、科研两大块,其中,科研人员按亿次巨型机的构成,分成若干研究室,室下设专业组,形成所、室、组三个层次。张震寰采取“一竿子插到底”的垂直指挥方式,亲自带领工作组定期到工程一线,调查研究,解决问题。他经常把电话直接打到计算机研究所下辖的室、专业组和车间,做到处理事情不过夜。工程涉及的境外订货,凭电话“热线”办理,按正常程序需几个月才能办成的事,缩短在几天完成。学校785工程领导小组、办公室主任也经常深入工程第一线。为保证及时通报工程进展情况,国防科技大学组办了“785工程简报”,将工程进展情况及时上报有关领导部门和单位。在这个工程指挥系统中,慈云桂担任了多重角色:作为副校长兼计算机系(所)主任、学校785工程领导小组成员,具有行政指挥权力;同时,作为785工程总设计师,直接负责技术工作;此外,上至直接接受钱学森、张震寰等领导的指示,下至深入到研究所各研究室、专业组以及工厂、车间,在整个工程中发挥了不可替代的作用。
2•3组织各种相关力量,联合攻关、协同作战
785工程上马之时,正值““””后第一批大学生入学,教学和科研工作全面展开,研制、设计、生产人员十分缺乏。在各级领导的大力支持下,陆续从校内、外调入近百名技术干部。国防科委司令部从各基地抽调50名战士集中培训,从事785工程试制、调试的辅助工作;招收100名知青经过政治和业务集训后,参加785工程的生产。“大力协同”是毛泽东对研制原子弹工程的重要批示[15],也是中国成功发展尖端武器的重要经验。鉴于785工程研制力量的短缺,“必须发扬社会主义大协作精神,组织各种相关力量联合攻关”。一方面在校内与各系及相关部门协作,另一方面与校外相关单位协作。这些协作,按其内容、方式及深入程度的不同,分为五大类,即直接参研、提供设备器材、人力支援、给予技术支持和参加试算,共计48个单位。为使研制出来的巨型机能够及时、有效地发挥作用,785工程开始不久,用户便派技术人员到计算机研究所参与工程,同步学习、掌握巨型机的使用、操作及维护。为解决这批协作人员的住宿问题,专门建了招待所,称其为“协作楼”。在785工程的推动下,计算机研究所(系)坚持教学与科研结合,狠抓师资队伍建设、教材建设、实验室建设,逐步形成学科专业门类齐全,包含本科、硕士、博士完整的教学体系。77级、78级和79级本科生的毕业设计,在研究室研制人员和教员的指导下,大多数是围绕785工程任务展开,既提高教学质量,又培养了技术人员,推动学科建设的发展。为保证785工程的生产,计算机研究所不仅为计算机工厂[10],抽调培养上百名技术工人,而且从国内、外购入相关设备,大大提高印制板生产、绘图与制板、打孔、层压、金属化孔、蚀刻、抗蚀镀金、外形加工、装联工艺等工艺水平[10],攻克许多技术和工艺难关。
2•4建立严格的工程管理制度
质量是工程的生命线,国防、军事工程尤为如此。为保证785工程按时按质完成,计算机研究所制定了一系列严格的设计、生产、保障等管理的规章制度。首先,制定了从设计研制人员到生产、加工、组织管理等一系列岗位责任制。整个工程期间,要求“严格岗位责任制,认真贯彻执行规章制度,提高产品质量,杜绝各种事故。……决不能迁就敷衍”。在研制设计层面上,所领导定期召开各室领导、各部分技术负责人的联席会议,讨论、解决工程研制中出现的问题。后逐渐形成每周一次的协调会制度。计算机工厂也建立相应的生产协调会制度。其次,成立器材设备科,负责785工程器材设备的采购、验收及经费管理。为保证工程顺利进行,实行“用采合作”方式:由科研人员提出所需器材清单及要求,器材设备科统一采购。涉及国外采购任务时,实行“技贸合作”方式:技术上由计算机所把关,贸易由相关部门专人进行商务谈判。为确保进口元器件设备及时而准确到位,有关部门简化审批手续[10]。此外,还建立器材进出库制度、请领申报制度、元器件老化筛选制度、工具申请登记制度等一整套严格的管理制度,各研究室也有专人负责器材的清理与保管。正是由于这些合理的器材管理制度,不仅保障了785工程的质量和工期,而且节省了大量资金,全部工程支出只为下拨经费的五分之一[10]。再次,坚持质量第一、可靠性第一,把“三严”作风贯彻到整个工程的始终。为保证生产质量,计算机工厂成立了质量管理领导小组,制定各类人员质量管理职责,对厂长、总工程师、科室、车间、工程技术人员直至生产班长、检验员、工人的质量管理职责,都做出明确规定,并建立严格的生产工艺规程,创下100多万个焊点无一虚焊等多个工程上的纪录,保证了工程的顺利完成。
2•5开展“以人为本”的政治思想工作
政治工作历来是中国大工程成功的保证。要想把有专家学者、工程技术人员、战士、工人、知青和政工干部组成的团队,长期集合在一个专业领域中,以创造精神和高超技术团结协作,不断做出贡献,没有共同的理想信念、思想基础、传统作风,是不可能达成的。政治工作在工程创新尤其是国防科技工程创新中发挥着重要作用,是中国大工程最重要的特征之一。计算机研究所注重理想信念教育,要求全体研制人员具有坚定正确的政治方向,竖立国家利益至上的观念,把个人的价值实现同国家计算机事业、国防科技事业联系起来。在工程实施的各个关键时刻,通过思想教育、动员会、总结表彰等各种方式,强调“任务光荣、责任重大”,“是立了军令状的,是极其严肃的问题”,大大提升研制人员为国增光、为军服务的政治热情和集体荣誉感。同时,785工程各基层党组织,始终注重将政治工作与科研、技术与生产工作相结合,紧紧围绕“弘扬献身国防、无私奉献和我军优良传统,倡导开拓创新、集智攻关和团结协作精神,坚持科学求实、质量第一和三严作风”这一主题展开。政治工作者深刻认识到,巨型计算机的研制是一项长期、艰巨的事业,需要付出极大的创造性劳动。政治工作的目的,在于激发全体研制人员的工作热情。因此,政治工作不能仅仅停留在讲大道理的层面,更要注重人文关怀,积极解决涉及研制人员切身利益的晋职晋级、学习进修、出国考察、夫妻分居、住房改善、子女教育、日常生活等一系列实际问题,解除大家的后顾之优。政治工作者的这些努力是卓有成效的。正是通过亿次巨型机的研制,逐步形成大家一致认同的“银河精神”:胸怀祖国、团结协作,志在高峰,奋勇拼搏。
3相关启示
通过以上分析,我们可以得出这样一个认识:银河亿次巨型机工程的顺利完成,与其正确的指导思想和合理有效的组织管理是密不可分的。其中的一些思想观念和组织管理措施,对于当今的工程创新尤其是国防工程创新,具有一定借鉴意义。概括起来主要有以下几点:
3•1国家支持与国家意志的集中体现
重大工程项目往往与国家利益、国家安全密切相关,它不仅包含着工程技术的综合集成,而且受国内外政治、经济、军事和文化等诸多因素的影响与制约。巨型计算机对当今人类社会的影响是不言而喻的。然而,现实中“用精度高、速度快的巨型机来解决的问题并不太多”,加之技术风险大、研制费用巨,不是某一个部门、单位能够独立承担并完成的。因此,必须在国家层面上,进行规划、决策、组织、协调与管理,并提供足够的人力、物力、财力的保障。银河亿次巨型机正是在国家鼎力支持和组织保障下完成的。它不仅填补了中国巨型机技术的空白,而且在国防尖端技术和石油地震勘探领域得到实际应用,促进了中国计算机技术的发展。然而,亿次巨型机工程完成之时,就已落后世界先进水平[13],其应用也非常有限。从这个意义上说,它本身的政治意义大于技术意义。它不仅充分表明中国改革开放的必要性和“独立自主与引进吸收相结合方针”的正确性,而且在一定程度上打破西方对中国的技术封锁,帮助中国人建立自信,向世人昭示中国人在高技术领域中是能够有所作为的。因此,亿次巨型机是大工程更是大政治,是国家意志的集中体现。
3•2两弹一星工程组织管理模式的示范作用
统一领导、行政和技术两线式指挥、总设计师制、“集中力量、大力协同”以及预先研究、计划评审技术(programevaluationandreviewtechnique,即PERT)等,是两弹一星工程总结出来的宝贵经验。银河亿次巨型机工程的决策与组织管理,以两弹一星工程为示范,并加以发展。如“一竿子插到底”的垂直指挥方式,“预先研究+模型机研制”(通过对模型机的生产、组装、调试、试算,及时发现和解决问题,积累经验,避免浪费)等。但有些方面还做得很不够,1979年钱学森视察785工程时就曾指出:亿次巨型机工程,从制定计划到组织管理,要使用先进的管理经验,如PERT,要提高效率,要进行质量控制。
3•3工程质量与规章制度的可靠保证
质量是工程的生命线,也是巨型机运行稳定可靠的重要保证。在工程的研制、生产、测试、质检等各个环节中,通过制定一系列的规章制度和岗位责任制,坚持“三严作风”(严肃、严密、严格)、“十六字方针”(严肃认真,周到细致,稳妥可靠,万无一失),从而有效地控制了工程质量和进度,按时保质达成设计目标。
3•4领军帅才与优良传统的有机结合
慈云桂院士作为国防科技大学副校长兼计算机研究所所长,是亿次巨型机工程的总设计师。他具有战略眼光,对新技术敏感,开拓进取,勇于创新,在总体方案、关键技术以及整个工程的组织协调方面,发挥了重要作用。在他的领导下,这支团队相继产生一名科学院院士、两名工程院院士,并为国防科技领域培养出一大批优秀技术人才。发扬我军艰苦奋斗优良传统、团结协作、无私奉献和勇攀科技高峰的银河精神,始终是支撑这支队伍从事巨型机工程创新的理想信念与内在动力。
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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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计算机的应用广泛,为人们的生活提供了便捷的服务。随着计算机技术和网络技术的不断发展,人们的生活、工作和学习已经离不开计算机,人们对计算机的依赖程度使得计算机的安全问题,受到广泛的关注。下面是读文网小编为大家整理的计算机毕业设计论文,供大家参考。
1现有实践教学体系的不足
1.1专业课程设置定位不准确
当前很多高校计算机工程专业是在社会大量需求下匆匆上马,没有相应的学科基础,新教师多,是参照其他学校的教学大纲开设自己的专业课,没有深入研究本校学生的基础素质和能力,以及本校教师的专业素养和能力,使其专业课程不能满足现代高等教育的理念,造成其实践教学体系先天性不足。
1.2课程实验师资不足
学校规模的扩大,在校学生规模剧增,致使专业教师和实验指导人员严重不足。每年分配到校的年轻老师几乎都是从学校到学校,缺乏实践经验。暑假的教师岗前培训,不到一个月的时间也只是形式而已。同时计算机工程专业高级教师的大量流失,使实验课程的指导教师严重缺失。
1.3实验教学内容质量不高
师资专业水平不高,使开出的实验内容水平也不高。主要是以验证性和观察性的实验为主,设计性、综合性的实验较少,研究性和创新性的实验几乎没有。现在的实验很多都是表面的形式,没有达到实际的效果。
1.4实验指导和管理落后
计算机工程专业的实验以锻炼学生的能力为主。但是当前实验内容陈旧,指导教师的实践经验不足,不能很好满足学生学习的需要。实验课程的安排随意性很大,不能与课堂教学相辅相成,学生理论和实践脱节。实验室管理手段比较落后,采用人员绑定实验室,手工登记和监督,致使实验教学非常忙乱,更不用说实验室开放了,使很多教学设备闲置,学生的需求得不到满足。
1.5实验设备不足和陈旧
计算机设备是更新非常快、投入非常大的,与其他学科的实验设备性质差别很大。很多学校的领导和相关部门不能认识到计算机教学的特点,在实验设备上投入不够,使很多设备落后,数量也不足,根本达不到教育部规定的4:1的指标。
1.6实习基地较少
学校与企事业单位联系的渠道较少,相互的合作不多。学生的毕业实习基本由学生自己解决实习的单位,学校只能提供较少的实习单位给学生,根本无法满足学生增长的需要。针对当前计算机工程专业实践教学体系的不足,参照国内外高校中计算机工程专业教学体系,按照学校的实际情况重新制定培养计划,对本校的专业教师和实验人员进行继续教育和培训,加大设备的投入。本文按照实践教学的各个环节分开讨论如何设置实践教学的内容、目标和教学的手段,给出一个符合当前社会需求的计算机工程专业实践教学体系的设置方案。
2以素质教育为目标的实践教学体系
2.1课程实验
课程实验是课堂教学的重要组成部分,它是和课堂理论教学相辅相成的。通过课程实验,不仅可以传授实验基础理论知识,而且可以使学生更加深入地理解理论,完成理论与实践的结合。通过实验可以训练学生的基本技能,严格按照实验过程进行,分析实验中出现的问题,排除一般故障,对实验的结果进行分析和解释,锻炼学生的动手能力,培养学生的技能,提高其计算机软件和硬件设计和实现的技能。实验也是教师和学生深入交流的通道,启发学生深入思考,敢于创新。计算机工程专业的课程实验按照实验的性质,可以分为观察性实验、验证性实验、设计性实验、研究性实验等不同类型。现在实行多媒体教学,观察性的实验一般可以在课堂上简单演示,一般不列入实验体系。自从20世纪90年代以来,互联网在全世界大规模推广,现在的很多学生在大学入学之前都接触过使用过计算机,很多中学都开设了计算机课程,使学生具备了初步的计算机技能,能够使用可视化的开发工具进行编程,这使得计算机工程专业的低年级学生可以有少量的验证性试验,验证性实验可以在理论教学中简单演示,给出详细的辅导材料指导学生利用课余时间自己实验,其他的实验为设计性实验和综合性实验。在计算机工程专业有全校理工课基础教育,包含的物理实验、化学实验等公共基础系列实验本文不予讨论。软件技术系列实验要强调实验内容的设计,按照学生的能力和当前的素质以及教学大纲重新规划实验的内容,追求变化以适应社会的需求。
当前重点加强的实验是基础理论系列实验和硬件技术系列实验。现在学生都是轻理论重应用,计算机工程专业的本科教育是以素质为核心的,理论是应用的基础,只有掌握理论应用才能够深入的探讨,否则其应用仅仅是模仿,不能够进行创新。为此要加强数值分析实验、离散数学实验、算法设计与分析实验等为主的基础理论系列实验,其中离散数学原来仅仅是讲授原理,不能和实践应用结合脱离实际。这些实验应该在验证性的基础上变换为一定设计性实验,重点强调理论的实践。软件实验的可操控性强,对于硬件实验需要一定的技术和经验,当前很多学生和教师都不愿开设这类的实验,多数是按照实验设备教程进行验证性操作,没有任何的设计性,更谈不上创新试验了,为此电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、数字逻辑、计算机原理、微机原理及应用、嵌入式系统、计算机接口设计、计算机网络[2]等课程实验要增加趣味性,不要仅仅是枯燥的理论验证,而是结合理论设计实验内容以激发学生兴趣为主,寓教于乐,在设计性实验中掌握理论,在实验中培养学生的创新思维。在设计实验内容时要考虑到学生的起步基础不同和素质高低不同,设计出可以选择的实验,满足多方面多层次的需求,提高实验的质量。课程实验应该包括适当的开放性实验,目的是进一步提高教学水平、培养学生实验技能与创新能力。为此需要实验管理采用开放性,采用自动式的学生认证系统,提高设备的利用效率,为学生创造良好的实验环境。
2.2课程设计和协作设计
在课程实验的基础上,以提高学生的综合能力为出发点,应该选择比较重要的课程作为单独课程开设综合性课程设计,这对学生实践教学能力培养是非常重要的,考虑到整个实践教学必须占到整个学时的比例,应该开设以下综合课程设计。(1)高级程序语言课程设计:高级语言是计算机工程专业的基础课,通过课程实验学生仅仅是掌握语言的词法、语法和语义,不能从整体上掌握整个系统。特别是现在高级程序语言的开发环境虽然比较方便使用,但是其知识结构比较复杂,但是掌握其可以直接在程序中使用,大大提高编程效率。课程设计指导书中给出10多个题目,以学生综合掌握高级程序设计语言和集成设计工具为目的,学生能根据题目的目的,独立完成分析、设计和调试。使学生能更进一步地理解程序设计方法,熟练掌握常用的数据结构和算法,培养学生的实际设计能力和分析解决问题的能力,保持良好的程序设计风格。(2)数字电路课程设计:使学生基本掌握数字电路设计和调试的方法,增加集成芯片的使用知识。教师根据学生的基础列出10多个的选题,给出设计的目标,提供相应的数字电路分离的器件,要求学生独立完成设计、系统装配和调试。能力比较强的同学可以独立完成选题设计,完成系统的装配及调试,教师只需给予一定的指导。(3)计算机原理课程设计:使学生加深对计算机原理和相关课程的理解,实践和锻炼计算机硬件的设计能力和调试能力。要求了解实验所能提供的硬件基础和计算机体系结构,以及现在硬件设计语言的一般设计过程和方法,能够按照指令体系和功能进行逻辑设计和实现CPU,并进行软件的模拟。(4)嵌入式系统课程设计:现在机电设备的智能化都来自于嵌入式系统,嵌入式课程深入需要综合性的课程设计,能够使学生掌握嵌入式的环境应用的限制性、功能的限制性,根据设计的目标,综合使用嵌入式系统的接口、通信的基础知识、嵌入式微处理器构成控制系统,掌握实际控制设备运行的实际知识,培养学生硬件方面的综合设计能力和动手能力。(5)操作系统课程设计:要求学生掌握流行大型操作系统的系统结构、各种实现机理和各种典型算法,系统地了解操作系统的设计和实现思路。该实验可以采用开源的Linux系统为实验平台,运用所掌握的知识对内核某个部分进行替换,运用内核开发环境实现内核的重新组合。这样可以锻炼学生进行系统编程的能力,为今后开发驱动程序、网络接口等打下基础。(6)软件工程课程设计:使学生系统地掌握软件工程及软件管理的过程、方法和工具,教师可以按照学生比较熟悉的需求,设计多个相对比较大的项目作为题目,方便学生需求分析,这些需求分析可以是一定条件下现场的调研,多数数据是通过其他材料整理汇集出来的,也可以通过网络收集具体项目的需求,这个不能是真正的现场调研,这是课程设计中非常重要,而且是需要特别处理的部分。在此基础上学生要完成软件的设计,给出测试和维护的基本原则和文档。由于教学时间的限制,不可能完成编程和具体的测试,仅仅是完成必要的文档标准化和内容完整性检测。
在计算机工程专业的课堂实验和课程设计是按照教学计划一个年级同步进行的,为此可以在达到实验目标的同时,在班级内部进行计算机技能比赛,比赛解决实验相关内容及问题的能力、比赛编写程序的质量、比赛编程程序的规范程度,比赛学生各种能力,促进学生内部有序良好的竞争,提高他们学习的积极性。也在同一个课程的不同班级进行比赛,培养整个专业的学生能够具有注重技能训练的精神。课堂教学和课程设计都是以班级为单位的独立设计来和完成,当前现实的项目是需要多人的系统完成,为此需要增加一个大作业和项目开发的实践教学环节,帮助学生增强交流能力、解决问题能力和技术技能[3]。(1)综合性作业课程:需要综合多门课程,可能需要多个学期,成立班级内部的小组分工协作共同完成。该作业具有一定的难度,综合多个知识点,需要系统的规划,能够锻炼学生的综合能力,同时也可以实现信息沟通技巧的掌握,达到交流技巧的掌握。(2)项目小组开发:团队精神是当今计算机工程专业必须具备的,可以按照当前社会需求和科研需求,设置多个项目,让高低年级学生自由组合,组成开发小组和兴趣小组,协同完成一项任务。项目过程包括开发、软件管理、经济、风险管理、需求工程、设计、实现、维护、质量保证、标准以及协同工作等。这样不仅提高了他们的实践能力和技能训练,关键是协同工作能力的锻炼,使学生更加容易地融入社会工作中。项目小组也是高级学生向低年级学生传递知识和技术的最佳场所,也可以大大提高高年级学生的管理能力和各个方面协调的能力团队开发课程。这也是课堂教学有益的补充。在项目开发的需求分析中要注意相关的法律和道德的可行性研究,清楚涉及的有关问题,锻炼采用何种策略来应对。这样的项目可能是多个学科综合的,可以把相关科目的同学吸引到小组中,比如自动化控制、通信工程、信息技术、电子商务、经济管理等等,实现高层次的综合。
2.3实习和毕业设计
实习不仅是学生发挥本专业特长服务社会、接触社会;也在实践教学中起着重要的作用,使学生在实践过程中即能达到提高个人能力的目的。当前实习有多种形式,多数分为校外的实习基地和校内实习基地,使学生能够到实践单位接触和了解科研和开发中存在的各种现实的技术或管理问题,参与实际课题或项目的开发等。实习基地的选择和建设是非常关键的,为了保证实习的质量。必须定期对实习基地进行评估,包括接收学生的数量、提供实习题目的质量、管理学生实践过程的情况、学生的实践效果等。实习指导教师必须有实践经验、教学经验,校外实习基地聘请业务水平高、责任心强的人员担任校外指导教师。毕业设计是一个科研和教学结合最为密切的实践环节。在毕业设计中学生可以理论联系实际,锻炼解决实际问题的能力。毕业设计应当紧密结合科研项目或课题,从科研任务中选择有价值的题目进行设计、实验和研究,还可以通过与企业紧密合作的实践教学活动来进行。
3结束语
随着计算机技术的日新月异的发展和深入应用,将会对实践教学提出了更高的要求;这就要求高等学校按照自身办学的定位和社会的当前需求对计算机工程专业的实践教学体系进行修订。以培养学生技能和实践能力为核心,高校教师要转变教育思想,更新教育观念,以构建主义为教学指导思想,推动计算机教学向着“培养全面高素质人才”的方向发展,为学生以后更好地为社会服务打下坚实的基础。
1现状分析
培养高质量的软件开发人才一直是社会和行业关注的焦点。早在11年前,对于工程教育的迫切性就被人提出来[1]。工程教育本身也作为一个系统问题被讨论[2]。现在从国家层面在战略上建立了软件学院进行专门培养,各个高校也不断推出新的课程、新的措施方案。在这一领域虽然比过去似乎已经有了翻天覆地的变化,但来自企业的呼吁似乎一直反映出诸多不尽如人意。更多的思路希望将企业的力量直接引入到教学,比如实训基地等[3];而国家层面也非常关注实训[4]。但实际效果可能变得流于表面,因为企业往往难以将核心的工作拿给学生做,而其训练的项目也并未从更全面系统的角度去设计,其锻炼效果就有限了。在软件开发这一领域,由于其具有变化迅速,新技术不断涌现的特点,导致不少在教育内容上选择了追逐新技术、新语言、新平台,以能用会用这些流行主流技术为目标。典型的代表就是北大青鸟,有些二本的学生在毕业前专门花钱去青鸟学习,似乎可以看到这种教育的优势。但另一个矛盾的情况是,往往那些关注员工后劲的公司却不愿意招聘青鸟的学生。如果将目光投向国外的顶级大学,例如斯坦福,其教学上并没有去“依赖”校企合作,以及很热门的“实训”。其核心课程依然是过去的传统经典课程。以一个研究生为例,一学期能修2门课是正常,3门就很优秀。它并没有追逐所谓的新技术。但无人质疑其学生的工程能力、科研能力和创造能力。
2什么是计算机工程能力的核心
什么才是我们软件开发教育的核心知识架构,怎样才能培养学生可持续发展的核心竞争力?我们调查过一些非常高水准的软件开发者,发现他们往往在底层软件上持之以恒地进行长时间深刻的锻炼,然后在未接触的新领域才能非常迅速地掌握核心。例如,一个非计算机专业的系统分析员曾经“只”在DOS这种原始的操作系统下玩了10年,甚至自己写过一个汉化的DOS。他只有书本上的一点点网络知识时,就用一两天时间解决了一个学通信的研究生1个月都不能解决的网络故障。这是一个典型的例子,他并没有“实际的”网络经验,什么使得他如此轻松地进入了新的领域呢?而另一个曾就职于vmware、google等顶级公司的程序员,在Unix下只用C语言做了10年系统级编程。当用Java,C++甚至是javascript时,其学习时间只是1天,很快就比做了几年专门java编程的程序员还精通。如何才是软件开发人员的本质力量?什么才能让他们在变化万千的新技术面前屹立不倒,乘风破浪?
2.1计算机工程能力
我们认为计算机工程能力包含两方面的内容:(1)核心知识架构;(2)计算机的思维方式。什么是核心知识架构呢?是反应该领域最基本规律和支撑技术的知识。简单地说就是传统的操作系统、编译、数据库。操作系统将硬件、软件、高级语言和汇编融汇在一起,它几乎包括了软件工程中所有重要的因素。举一个简单的例子,似乎只有面向对象这种“高级东西”才有的虚函数运用,其实在Linux中就有相应的虚文件系统。操作系统是最为复杂的计算机工程之一。编译融汇了大量的算法,而且能让大家真正看“穿”语言的外表,深入到其内里,体现了最根本的计算机技术。其优化技术,也深刻地和硬件交融在一起,很好体现了底层风范。数据库,不仅是运用算法最多的地方,甚至是超越操作系统的一个复杂的系统,从缓存技术到i/o优化,到索引,再到事务处理,无一不是反映计算机最深刻规律。大家可以发现,所谓核心知识架构,都具有两个特点,反映本质规律,体现软硬融汇交织。也只有这样,才能建立下面谈到的“计算机思维方式”。
2.2核心知识架构
为什么我们没包括一些新兴的语言和技术呢?似乎它们很“实用”。而且已经出现的问题是,按照传统科目和方式学习后,学生在企业什么都不会。这也正是大家关注工程教育的初衷。为什么不强调这些新兴实用技术的教育还在强调“古老”的“基础”。计算机领域一个显著的特点是,表面上知识更新非常快,新技术、语言层出不穷。这很容易导致当我们发现学生能力欠缺时,将问题归罪于新技术的学习不得力,知识结构老化。但其实目前的问题可以从另外一个角度考虑,是否是基础教育不得力?分析国外著名大学,如斯坦福、伯克利的课程,我们发现两个特点:(1)关键的基础课程,如操作系统、编译原理、数据库,始终是其最重要的课程,并没有过分追逐各种“新潮”技术。(2)学生一学期能修的课程非常有限,一般为3门课。而国内却呈现相反的状况,比如编译原理被降到了选修课的角色,新潮课程层出不穷,一个学生二年级一学期要修13门课。在这种走马观花的状况下,计算机这种具有强烈“手艺”色彩和工程实践的学科,被完全纸上谈兵化。而一些可怜的实验内容,还被学生的复制拷贝所湮没。我们认为,恰恰是这种情况,使得基础核心知识教育没有工程化,没有充分动手,导致了基础知识教育某种程度上的巨大失败。从以下鲜明的对比可以窥见问题的端倪:国内学生反映操作系统课程是文科课程(只需要背条款考试即可);而相对地,国外著名高校操作系统课程要求学生实现“小”操作系统。国内数据库只讲其应用(如大量讲解sql等运用,sql即使非计算机专业人士也很容易学习,这也是它被发明的初衷)。斯坦福的数据库课程中有一门需要实现一个数据库系统。在笔者走访的计算机工程上优秀的人才,发现其共同的特点就是在诸如操作系统或数据库上都有很深入的学习经历,比如前面提及的自己构建过汉化DOS系统,或者在Unix下,做内核以及驱动很多年等。而当他们接触新技术时,之前深刻的经验和淬炼的思维就让他们如虎添翼,快人一等。更有甚者,国外真正的最顶级专家,都是在这些领域有无与伦比水平的专家,从delphi的缔造者,转战到微软并入主.net平台的开发,也可看到雄厚的底层知识和能力的巨大作用。所以“老”知识并不是障碍,而是通向天堂的阶梯。究其原因,就涉及到工程能力的第2个方面,计算机思维方式。
2.3计算机思维方式
对非专业人士它是很抽象的概念,而对真正专业人士,这又是一个非常鲜活的概念。这里限于篇幅,我们只举一个简单的例子。面对在C++中外部代码如何直接修改私有变量的问题,计算机的思维方式就是:对象也是放在内存中,只要能拿到对象的地址,并知道对象的布局,那么就可修改。而没有建立这种思维的人,就完全被高级语言的语法所左右,无从下手。一句话,无法看到本质,没有从下而上的底层思维。核心知识课程的有效深入教学和计算机思维方式建立有何直接关系呢?我们认为核心知识因为其反应了计算机本质规律,而且从底层建立起来,所以对其深入掌握运用后,它从开始的逼迫到最后的陶冶,最终潜移默化地让受众建立起“计算机思维方式”。而这正是计算机工程师安身立命之本,就如同音乐家有其独特的音乐思维方式一样。为什么诸如java之类的课程于建立计算机基本思维不太合适呢?因为它更高层,无法让学生看到最下面。而唯有彻底、深刻和系统的底层淬炼,才能真正建立起“计算机思维方式”。
3如何打造强大的计算机工程能力
大家一方面指责基础课程的“空洞”、“无用”、“陈旧”;另一方面在不断开设的海量新课和技术中压得学生更加远离编程,远离实践。即使能培养出熟悉某种语言的学生,也无法看到他们和培训学校有何不同。实训也似乎没有根本解决问题,我们在实践中发现,往往是那些自己醉心于编程的学生最后有着卓越的表现。让基础知识能支撑和指导实践,而非仅仅“符号”,并引导学生进行高效的实践。
3.1“3块连一线”,4门基础课程整合打造核心知识架构我们将4门基本课程进行贯通式整合,着力塑造学生的“计算机思维”。下层的是3门基础课(在上一小节探讨了其在工程能力训练上不可替代的重要地位),对软件开发环境产生支撑。而软件开发环境又通过精心的设计和工程实践,从应用角度将3门课程所学的知识串联起来。从而将基础知识和工程开发更有机整合在一起。首先,阐述为什么将以上课程整合在一起的理由。要回答这个问题,必须先回答什么东西支撑了优秀程序员。在我们的调查人员中,无一例外地都具有很深厚的底层软件开发背景。有长期从DOS的Hack入手的;有长期从事Unix内核编程的;有从Windows的driver起步的;有以反汇编逆向为根基的。长期在最底层的经历,使他们建立了最真实和能触摸的系统观,能以计算机的方式思考。所以面临新技术时,他们能透过新形式很快把握其精髓,深刻地把握其实质。“太阳下面没有真正的新事物”,例如号称21世纪最新的重要的软件技术AOP(AspectOrientedProgramming,AOP),其实在20世纪60年代就出现在了汇编一级的软件技术中,它本质就是钩子技术的系统化。在底层的软件世界,我们不仅能够用到那些所谓的最新的技术,而且能看到其本质(我们可能就是用机器码自己构建出来的,而不被新技术的华丽外衣障目)。这些使得具有底层经验的开发者,更有创造力,更能创造,也更能洞察迷乱后的本质,庖丁解牛,解决那些异常复杂的工程问题。举一个笔者遇到的真实例子,一个具有深刻底层经验的程序员(一直只有C语言和操作系统编程经验)和一个只有深刻Java经验的程序员,在同时学习Javascript的闭包概念时,后者一个礼拜都还有些似是而非。前者很快就能自如运用,且最后指点了后者1个小时,后者顿时豁然开朗。这是典型的“新”与“老”,上层和底层经验在面对新事物时的对比。既然底层软件赋予我们如此强大的能力,那么哪些是底层软件呢?大家公认,操作系统、编译和数据库由来就是计算机工程自身的根基。所以,我们必须将这3门课涉及的知识好好淬炼。而如何将3门课的知识和我们日常的软件开发联系起来呢?如何用它们指导平时程序的开发呢(我们大多数是开发用户级软件,不会开发内核软件,因此许多人认为几乎整个在内核中的操作系统对用户级软件开发无从指导)?另一门课,《软件开发环境》解决了这一问题。它有一条主线,通过反汇编将C语言和汇编串联起来,让系统级的知识从高级语言的面纱下展现出来。同时用逆向工程这把庖丁之刃,将编译、链接、面向对象等软件开发中的重要知识块剖剔,让底层与上层贯通一气。而逆向的技术技巧,本身也是非常高级的软件开发技术。因此,我们用“3块连一线”来总结4门课的关系是最好不过了。为什么不纳入语言课程,比如C/C++语言?从我们的工程经验来看,语言只是计算机原理和思想的载体,是表述方式而已。为了表述形式而专门花大力气是不值得的。比如,国外的著名大学很多都不开设语言课,在其他课程作业中必须用C语言编程,学生们就在那里锻炼了。真正的语言的力量并非来自语言本身,而是底层知识为支撑的项目锻炼。我们的思路是以构建式完成大量的完整系统的编写,这样就很好锻炼了软件开发和工程能力。同时,“软件开发环境”本身从逆向层面也对语言有了深刻的剖析,这是纯粹的语言课难以完成的。另外,从大纲安排上,我们在大一就会让学生用C语言来初步接触程序编写,这时并不适合放入太高级主题。而在教学中,语言的力量已经渗透到一个个工程构建中,随风潜入夜了。为什么不纳入算法课程?从某种程度上,“程序就是算法与数据结构吗”?我们认为在系统中运用算法,算法才具有生命力。而编译、操作系统、数据库以及我们专门设立的一些课程设计将全面运用各种算法和数据结构。在实战中运用并学习提升才是王道。这也正是构建式学习的精髓所在,这也正是探索式学习培养学生的创造能力的精髓所在。算法课已经为我们准备了元件,就看你怎么去组装甚至改造。
3.2以构建主义的思路,深度实践的风格改革课程
前面我们论述了底层知识架构的重要性,那么怎么来将它们实际地建立在学生的工程实践中呢?简单地说就是“构建一个具体而微的系统”。讲操作系统就构建一个小操作系统,讲编译原理就构建一个小编译器。同时,设计一些跨度较大的课程设计覆盖这些课程的一些重点内容。构建完整系统本身就可真实淬炼工程能力,而这些内容的复杂性、难度以及运用知识点的广度,本身就超越了简单的企业实训项目,在培养人才方面具有系统性、完整性、挑战性独特优点。我们需要的是运用团队的思路和现代软件工程的手段,将其开发过程管理发起来,从而熟悉企业级开发的工具链,将软件工程学到的知识贯通到实作中。这也回答了“和以前相似的强调基础课程教育,什么特点使得我们的做法能获得强大的工程能力?”这一问题。以前更多注重理论知识的学习,而现在的做法是回归计算机工程的自身科学规律———实践为王。
3.3改革考核评价标准,充分强调动手实践
以前我们一直是卷面考试,实验分数只是象征性的点缀。这本身违反了计算机工程的特点。只有改变评价考核标准,才能真正驱动学生充分锻炼工程。在课程软件开发环境中,我们采取了平时的考试结合期末考试的方式,而两者均为软件编写。期末考试在实验室上机编撰指定题目。不强调对一些函数名等死知识点的记忆,可以用在线帮助。这本身也符合软件开发的规律。
4结束语
我们在计算机工程教育上试图做一些回归本质的工作,也取得了一些效果。比如在软件开发环境中,学生普遍认为:“似乎将3年学的程序课全学习了,收获很大”。更有同学,在外企公司的面试中,直接运用了课堂上的知识,这在传统的教学环节中是难以获取的。但整个工作尚在起步阶段,所以仍有很多工作需要做,许多环节需要优化。我们希望在以后的工作中更深入探索工程教育的规律和本质。
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计算机工程已经逐渐地走进了人们的生活之中,在人们的日常生活中也在不断地扩大应用范围。下面是读文网小编为大家整理的计算机工程毕业设计论文,供大家参考。
一、计算机工程制图的概念
市场的快速扩大使得近年来环境艺术设计专业得以长足发展,据统计,全国已有超过百所院校开设此学科,有超过五百所院校开设了相关设计类学科,但在专业制图软件操作上的规范性与高效性仍相对滞后,制图能力与设计能力脱节的矛盾十分突出,无法满足日益发展需求的设计教育现状。工程制图是设计师之间相互交流的规范语言,是方案设计乃至整个方案实施过程中的一个施工依据。随着计算机技术的迅猛发展和普及性的提高以及行业的迫切需要,计算机辅助绘图(ComputerAidedDrafting)应运而生并被广泛应用,简称为CAD。
二、计算机工程制图教学现状
环境艺术设计专业在学制内开设的计算机软件课程从专业应用角度可分为四个方面。一类是使用AutoCAD辅助设计软件,完成工程制图,或三维模型;第二,是三维造型、场景设计和建筑动画,以3dsMax、Vray等软件为代表;第三,是版面编排和平面设计软件,用于效果图后期编辑和制版,如Pho-toshop、CorelDRAW等;四是非线性编辑软件(一般作为选修课程),用于建筑漫游动画等流媒体文件后期合成。作为院校的设计专业的软件教学,就应该在宏观上划分出软件类别,进而才能针对不同软件定位和应用领域确定课程教学方向,选择相关软件,分析专业差异,开展组织教学。环境艺术设计专业兼有文、理等学科的内容,具有学科跨度大等特点,因而,在课程的设置上要整合课程资源,突出专业特点。鉴于传统教学的模式,是根据专业文理倾向不同的特点而通常采用两种教学模式:即按艺术类的艺术教学模式和按工程技术类的理工科教学模式。这两种模式同时存在是专业教学的必然结果,但经过长期的教学实践会发现,这样的课程设置虽然各有千秋,但都缺乏符合专业教学特点的专业性和系统性。在环境艺术基础教学中,软件操作课程是环境艺术设计设计专业的必修课程,而计算机工程制图又是软件操作课程的基础,其目的在于培养学生空间的创造能力和想象能力,在室内设计中正确运用计算机软件通过图示、图解法阅读、绘制图形等技能,进而加强设计能力。学生可借用计算机制图技术设计再现各种施工图或设计全新的方案。自课程开设以来,已经逐渐形成了一种相对稳定的传统教学模式,即在教学内容、教学方式方法上都直接借用了工科类机械制图的教学方式方法。然而环境艺术设计专业的学生主要是由艺术类招考录取的,无论是数学运算和逻辑思维都不是强项,这种教学模式给教学带来诸多的困难和矛盾,如学生对知识的接受能力、逻辑性思维能力以及在教学内容、教学过程等方面都存在着不适的严重问题,归根到底就是传统的教学方式方法与本专业的教学不能完全匹配。艺术类学生的形象思维能力和造型表达能力十分突出,这就要求课程要因材施教、扬长避短,进行相应的改革,要根据专业的特点和需求,在教学方法上创造一种适合于环境艺术设计专业的教学模式,以满足真正适应专业要求和满足社会需求教学模式。
三、教学方法改革措施
(一)教学理念的改革
环境艺术设计专业是以室内空间设计为核心的设计学科,空间的布置、色彩的搭配、材料的选择、施工的工艺等,是环境艺术设计设计重要的研究方面,这就要求在课程中适当引入美学法则、人机工程学、材料学以及人文学等内容,要考虑空间的划分、构建等各阶段所涉及的方方面面因素,因此专业的学习目的在于解决空间环境与人、环境与社会、室内空间与室外空间的诸多关系。作为环境艺术设计专业所开设的第一个软件课程,它是培养设计思想的必要过程,是实现设计作品的重要手段,它的目的在于为今后的设计创意奠定基础,也为设计的传达和实施创造更多可能性。因此要指导学生明确学习的目的性,熟悉现代制图的观念,提高空间造型水平,促进设计表达能力,变再现为创新,理论与实践的交互,才能使学生把握知识、提高技能。
(二)教学内容的改革
从计算机工程制图的知识体系来看,它主要以专业制图要求为依据,以专业透视和手绘效果图为基础,通过AutoCAD软件确定各视图之间的造型关系,从而规范高效地完成制图。那么,如何将把前期相关课程的内容结合起来,贯穿在计算机工程制图课程中就成为教学的重要内容,使其并非仅仅停留在讲授计算机软件相关知识与操作技巧的层面上。此外,把握基本原则是建立一切关系的必要条件,不论是在图形的分析过程中,还是在设计作品表达过程中,制图规范要求和合理制图步骤都是至关重要的。目前我们将计算机工程制图教学内容分成两大部分:一是平面制图部分,包括平面图、天棚图、立面图、剖面图、节点大样图等。使用线型、线宽、图层工具、绘图工具、修改工具、标注工具等,结合投影理论,绘制施工图的各个元素,学习AutoCAD制图的常用表达方式(包括造型的构成与修改、图层的建立与编辑、尺寸标注与文字标注、图框绘制)等方面的内容。如案例教学中安排的学习内容有:家具组合平面图、建筑总平面图、建筑立面图、详图、园林规划图等。适合于环境艺术设计、建筑设计、工业设计的基础制图教学;二是三维制图部分,学习使用三维造型工具,建立基本体造型和三维造型编辑命令,让学生树立视图概念、三维空间想象能力,结合专业的要求进行内容设置。如案例教学中所安排的三维制图内容有:三维零件图、三维零件装配图、三维室内空间图、矢量图导出为位图等内容。另外,由于该课程是学制内学生所接触的第一个软件课程,教学初期需要引导学生了解Windows基本操作。这些都是环境艺术设计专业的实践课基础教学内容,是根据专业的特点而制定的,在教学内容的讲解中自始自终围绕着专业特点进行,内容设置上也以规范和创新为基础展开。
(三)教学方法的改革
首先,相对于传统手绘制图是一种锻炼手、眼、脑配合的练习形式,在制图应用的软件中Auto-CAD、3dsMax绘图制图软件其强大的数据治理系统和优选功则能给设计过程搭建了新平台,一方面可以高效制图、便捷传输,另一方面也能激发设计师的想象空间,激发设计灵感。因此,如果学习过程仅停留在简单的造型临摹,无异于放弃了计算机制图软件的思维拓展功能。在整个图形的表达过程中能充分进行思维构想,所以在课堂上除了案例操作演示、快速表现练习外,要通过临摹范图,强调制图规范,还要通过开放性题目,提高学生的创造能力和设计水平。其次,设计流程中,通常是先画出总平面图,然后分解画出各角度立面图、以保证设计表达的准确性;在内部图形的处理上则采用剖面图和节点大样图来明确表达出其细部线型关系、材料工艺等信息。借助计算机工程制图软件,利用对象属性、图层以及其他辅助工具,合理安排图形、文字、标注等制图内容,通过制图软件实现制图表达的准确性和规范性是练习过程中的学习重点。为了让学生在学习过程中明确专业定位和学习目的,要在课程中安排出适量课时进入到设计工作室了解整个环境艺术设计流程,了解所学知识在行业中的定位,明确学习的目的性。
1.计算机实践教学中存在的问题
随着国家对教育的不断投入,教学改革已经有了明显的成效,但实践教学还在诸多方面存在一些不足。
1.1实践经费相对不足
学校真正提供给实践的资金有限,校内实践场地和设备存在一定程度上的不足,这就出现了人均实际操作动手机会少,教学与设备不协调等现象,直接影响了实践教学的质量,也影响了学生技能的培养。
1.2实践指导教师结构不合理
在实践教学师资队伍中,“双师型”教师还比较紧缺。参与实践教学指导者多为从公司聘请的工程技术人员,他们虽有着深厚的实践经验,但不能很好地将实践操作与理论知识统一起来,属于会做不会讲。而本校的教师虽有一定的专业基础理论知识,但在生产实践方而缺乏一定的锻炼,属于会讲不会做。教师结构的不合理,使得理论知识与实践技能不能有效的形成统一体,也影响了实践教学的质量。
1.3校企合作实践存在不足
(1)能够接受实践的学生少。企业受到人员和场地的限制,不可能接收太多的学生进入企业实习。
(2)对学生管理不足。由于学校和企业对于学生实践的管理都较为松散,造成学生对实践教学缺乏正确认识,使得实践教学的质量难以保证。
(3)需要有专门的教师脱离工作岗位指导学生。如果没有专门教师指导,企业很难抽调人员为学生提供专门指导。另外,没有教师的参与,企业很难保证项目开发进度,也不愿意不熟练的学生参与项目开发。这样,学校和企业就失去了合作的基础。
1.4实践考核不严
学校对于实践教学没有建立规范的考核标准,对实践教学的考核往往低于理论考核的要求,使得实践考核流于形式,影响了实践教学的效果。
2.计算机工程教育实践教学改革
针对上面分析的问题,我们认为高等工程教育中计算机实践教学改革应该侧重以下几个方面。
2.1加强教师实践能力培养,提高教师专业素质
高素质、实践能力强的师资队伍是提高人才培养质量的保证。学校应该加强计算机专业具有丰富工程经验的“双师型”教师的引进,同时采取有力措施组织教师参加各类师资培训,努力提高师资队伍的业务水平和工程能力,不断更新和拓展专业知识,提高专业素养。学校发展过程中有许多与计算机相关的项目,教师应该关注这些项目的实施,学校要尽可能把这些项目放在学校内部立项、实施。这些可以为老师和学生提供一次实践锻炼的机会,并能够降低开发成本,方便维护。有计划地安排教师到相关企业实践,了解计算机行业管理知识和新技术发展动态,积累工程开发经验,努力打造“双师型”教师队伍。教师们将最新的软件技术和职业技能传授给学生,指导学生进行实践,培养学生的实践创新能力。在人才引进和教师培训有限的情况下,教师可以组成模拟项目开发教学团队,确定明确的设计目标,教师引导,学生直接参与,按照工程项目管理方法管理,按照项目验收标准验收,提高教师的实践教学能力和管理水平,促进学生工程开发能力和团队合作精神的培养。
2.2案例教学法
根据教材重点、难点和学生中存在的疑难问题,精心设计案例题,以巩固深化知识,发展能力,以达到热能生巧。案例教学模式就是打破“以教师为中心”的传统教学模式,扩展到“以学生为中心”的复合型教学模式。在这种教学模式下,整个教学过程,教师利用情境、协作、会话等学习环境,要求充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神。在这种模式中,学生是主体,也是中心,是知识的主动构建者;而教师是教学过程的组织者、指导者、促进者;教材是学生主动构建的对象;媒体则是认知工具。这种模式是与现代社会对人才培养目标相适应的,因而也是最有效的新型教学模式。
2.3激发学生的自主实践兴趣
采取激励机制,鼓励学生以兴趣小组或课程实验小组的形式开展实验、展开实验讨论,并主动和教师交流;鼓励优秀学生和高年级学生参与课外实践指导,逐步形成学生合作、自主实验和自主指导的氛围,转变教师指导为学生自主研讨,缓解开放性建设中实验指导教师数量不足的问题。设置合理比例,严格规定学生应该完成的课内和课外实验,让学生带着任务进实验室或实习基地。根据学生的学习动态,启发和引导学生自主选择实验项目,自主设计实验,综合运用所学知识,解决学习中的困难和问题,显现自己的智慧和能力,体验自主实践的成果,从而达到充分调动学生自主实践的积极性和主动性的目的。
2.4开发虚拟实践教学平台
由于自主实验所占比例较高,实践教学条件势必有限,加上难以为每个开放实验室全程安排指导教师,那么,可以借助校园网络建设虚拟实践教学平台,方便各个实践课程项目案例的管理,缓解教师和设备短缺问题,也缓解外出校企合作费用过高问题,为学生自主学习创造条件。以此平台的软件虚拟实训环境为例,老师和学生分组充当项目经理、开发员和测试员角色,登陆虚拟实训环境,根据其中真实的软件开发实例课件内容要求完成不同的开发和测试任务,并分阶段提交各自的成果,项目经理对开发员和测试员的工作进行指导、评审、考核和答疑。这样,学生将置身于以真实工程项目职场为背景的实训环境中,以项目团队的组织形式完成实战训练,亲身感受到规范的软件开发流程,迅速掌握规范高效的软件项目开发步骤与方法,在真实的项目开发过程中提高实践动手能力,获得实际工作经验,从而大大缩短了就业后的岗位适应期,真正实现专业教育与企业岗位需求之间的相互衔接。为了提高实践教学资源的利用率,开发实践教学资源库也就显得尤为重要。计算机虚拟实践教学资源库的构建要与人才培养目标相一致,以专业岗位需求为根据,突出“能力”目标。如软件开发课程实践库应主要包括以下内容:软件开发的基本概念、方法和步骤,解决问题的思路和过程;完整的开发过程和各个过图1计算机虚拟实践教学资源库结构图程的实际成果资料,具体包括“软件开发计划书”、“可行性研究报告”、“需求分析说明书”、“概要设计说明书”和“详细设计说明书”;最终开发成果、编码集及操作使用说明书。实践案例按照行业工程标准规范化的、系统的制定原则,把行业的要求融合到教学案例中,使案例库丰富及多样。实践项目库的项目是非常典型的,具有代表性的任务,根据专业相关技术领域相关职业岗位的任职要求,充分体现职业性、实践性和可持续发展性;以职业岗位真实的项目和任务及其工作过程为依据,整合相应的知识、技能,在真实项目的基础上构建学习性的环境。
3.结束语
实践教学是高等计算机工程教育中的重要环节,也是培养学生实践能力、创新能力的重要手段,还有许多教学改革的问题值得研究,我们将不断努力,逐步完善实践教学体系,在改革中探索、提高,培养出更多适应社会需要的复合型、应用型工程人才。
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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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