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当代中国室内设计的发展,无疑与当代社会的思想、文化、经济以及艺术的蜕变、演进和发展紧密相关。下面是读文网小编带来的关于当代中国室内设计发展趋势论文的内容,欢迎阅读参考!
摘要:文章分析了上个世纪八九十年代中国室内设计的风格与流派,以及本世纪初以来的室内设计中的不同风格倾向。最后论述了中国室内设计的发展方向,使室内设计在其内部空间尽量合理、舒适、安全,使环境与人之间的关系更加协调、实用。
关键词: 室内设计;设计风格;发展趋势
引言
室内设计主要指在现代建筑条件下,根据建筑物的性质、所处环境和相应标准运用物质技术手段和建筑美学原理,创造合理完善的建筑室内环境以满足人们不断增长的物质和精神生活的需要。它原是建筑设计的一部分,后来因为时代发展的需要,逐渐从建筑设计中分离出来。 在改革开放后室内设计在中国已有了近40 年的发展历史,在这40 年的发展过程中,经历了很多思想与风格的演变,呈现出多元性、复合性的特点。本文将对近几十年的室内设计风格及发展趋势进行分析。
一、20世纪80、90年代室内设计风格——现代设计思潮的回归与民族文化的复兴
改革开放后,现代设计思潮在被隔绝了近30年以后再次涌入中国。我国的建筑和室内设计师们开始重拾各种现代的设计思想,希望通过努力探索把民族形式、地域风格的传承与发展提升到一个新的高度。然而由于长期的对外封闭以及理论与实践的彼此分离,我国设计师对于现代主义的理解与同期西方相比存在着一定的差距。因此,在相当长的一段时间内,现代与后现代风格的室内设计作品在我国处于一种流行状态,但都或多或少地带有一些本土化的倾向。
1、民族形式的新探索
80年代以后,中国与世界的联系更加紧密,受西方现代建筑和室内设计思想的影响,设计师将更多的现代技术与材料应用到对于民族形式的探索之中,在充分了解建筑所处的自然环境与人文环境的基础上,进行大胆的创新设计,使原有的民族色彩带有明显的时代特征。
例如1983年建成的广州白天鹅宾馆的中庭采用传统的水、石、亭布局手法,既有“峭壁寒潭,飞瀑谷鸣”,又有“山亭水桥,什树蔽天”,富有岭南庭园风格。室内的装饰、陈设、家具等强调现代与传统的结合,增强了宾馆的地方特色。
2、地域性风格
中国地域宽广,各民族有着鲜明的风土民俗文化特色。相对于民族形式的室内设计,地域性风格在设计上更加吸收本地的民俗风格以及本区域历史所遗留的种种文化痕迹加以融合,很多作品在室内空间的结构构件上采用抽象化的装饰图案保持其民族色彩,同时用带有浓郁地域特征的陈设品来烘托整个室内气氛。
1982年,建筑大师贝聿铭设计的香山饭店,在设计上引用了江南民居那种白墙灰瓦的主色调,体现了中国江南园林以及民居的地域文化特征,使人充分感受到了中国南方建筑室内设计的高雅的文化品味。
3、现代主义倾向
新时期由我国设计师所设计的带有现代主义倾向的室内设计作品,基本是依照现代主义的设计语汇进行创作,在很大程度上汲取了西方现代主义简洁的设计风格。在设计时充考虑到了民族文化、风土人情等,因而设计出来的风格又带有中国设计文化的底蕴和特色。
1987年建成的北京国际饭店,室内采用现代主义的设计手法传递传统与地方文化的信息,以简练的设计语言及特定的功能内涵进行创造性的设计。
4、后现代主义倾向
后现代主义的概念最早出现于20世纪40年代左右的西方文学作品中,其本身具有很强的不确定性、多义性和多倾向性,室内设计的造型特点趋向繁多和复杂,设计手法具有很大的自由度。20世纪80-90年代正是中国国民经济开始好转,后现代主义所提出的主张迎合了当时人们渴望民族复兴的社会心理。这一时期的设计很多是从古典主义和各种历史风格的装饰化角度出发,通过对中国传统建筑的非常规运用来达到装饰和丰富室内空间目的。
二、21世纪初期的室内设计风格——消费时代的流行元素
20世纪90年代以前,中国处于典型的生活必需品时代。建筑作为特殊的耐用消费品,一种固定的人工环境,在某种程度上也能够间接地反应出人们的生活观和价值观。消费时代条件下人们的积极参与,使当代的设计文化走向了更民主,但也更复杂的道路。
1.“欧陆风情”
消费时代的文化具有明显的商业性,当设计的目的中过多地掺杂了消费的成分之后,设计的形态和作用开始异化。20世纪90年代后期的“欧洲风情”就是消费时代一种特殊产物。
伴随着我国大规模房地产开发的热潮,大批的建设项目开始按照市场化的方式进行运作。开发商抓住了当时社会普遍存在的崇洋心理,在建筑的室内外,通过各种古希腊、古罗马的柱式及古典复兴时期的雕塑、壁画来迎合人们对西方神话的盲目追崇。
2. “简约风格”
随着电视、网络等传媒的快速发展为人们提供了更多与世界交流的途径,中国各项事业的发展开始与国际接轨。大众对于“欧陆风情”的追捧迅速降温,“简约风格”以其单纯的界面、简洁的造型、硬朗的线条迅速成为一种新的流行趋势。
“简约风格”的室内设计延续了90年代现代主义的基本特征,传达了新现代主义的原则与立场。人们在日趋繁忙的生活中,渴望得到一种以简洁和纯净来调节转换精神的空间,简约风格就以其简洁的表现形式来满足人们对空间环境本能的理性的需求。
3.“loft”和“798”
在全球文化和大众文化的冲击下,人们对生活环境的文化内涵又有了新的要求,空间似乎退居为媒介的地位,其所负载的信息成了人们所关心的话题,消费文化从而进入了新阶段,“loft”和“798”这两个词汇如今在中国却已然成为了当代艺术的代名词。
“loft”风格延伸了工业建筑的功能主义同各种暴露的建筑结构与旧设备在同一种语境下取得了意想不到的装饰效果。如今,这种设计风格已经被越来越多的人们所接受认可,向着更多的空间类型延伸。
“798”地处北京东北部大山子地区,在这里,入驻者在对原有的历史文化遗留进行保护的前提下,他们将原有的工业厂房进行了重新改造,带来的是对于建筑和生活方式的创造性理解。这些新的建筑作品,在历史文脉与发展范式之间,实用与审美之间与厂区的旧有建筑展开了生动的对话。
三 、室内设计的发展趋势
进入新世纪以来,社会发展迅速。人们居住的需求已经从生理层面提升到养生与体验生活的精神界面。室内设计风格发展到了今天的以人为本,成为引导室内设计观念的永恒主题。此外,人们更加强调绿色设计,开始关注节省能源的适度设计,改变了过去盲目追求时髦材料堆砌,而更注意安全舒适。
1.以人为本的发展趋势
人一生中的大部分时间都在室内度过,室内环境直接影响到人的工作和生活,在设计中突出以人为本永远是室内设计的核心原则。设计人性化也将是未来设计的必然趋势,既满足人生理和心理的需要,物质和精神的需要,同时人性得到随心所欲的释放和满足。
2.绿色生态和可持续发展的趋势
室内设计中的绿色方向,指的就是居室中的健康环保概念。在空间组织、装修装饰方面多地利用自然元素和天然材质,创造自然的生活和工作环境。通过设计开发资源和材料的再生利用,按绿色建材的概念去设计室内,减少原生能源的使用,多利用可再生资源,让人们接近自然,使室内能源利用和审美景观的创造都能达到新的高度,这就是绿色。
3. 多层次、多风格的发展趋势
现代社会正处于一个多元的时代,室内设计的发展也越来越适应于当今社会发展的特点,趋向于多层次,即室内设计由于使用对象的不同,建筑功能和投资标准的差异,明显的呈现出多层次,多风格的设计,将更为重视人们在室内空间中的精神因素的需要。在今后的室内空间中,多层次多风格的发展趋势将为室内环境的再造提供极为广阔的空间。
四.结语
纵观改革开放后中国室内设计风格这近40 年的发展过程,传统与现代、追求与探索构成了贯穿的主线。目前中国的室内设计已经进入了创新阶段,取得了飞跃发展。度过了模仿东、西方传统室内设计和西方现代室内设计的时期,逐步走上了创新之路。一方面,很多作品科技含量比较高,创造了室内新的界面造型和空间形态,给人耳目一新的感受和鲜明的时代感。另一方面,设计师对传统文化和现代文化融合进行了较为深入的研究,通过艺术语言综合、重构,使简练的室内界面及空间形态蕴涵较深厚的文化神韵。可以预见,在可持续发展观念引导下的绿色生态设计、信息时代的科技创新以及民族风格的继承与发扬将继续成为中国室内设计师追求和探索的方向。
参考文献:
【1】黄春滨编著《室内环境艺术设计》,中国电力出版社,2007,01
【2】刘永东编著《室内设计》,中南大学出版社,2005,01
【3】张绮曼、郑曙旸《室内设计资料集》,中国建筑工业出版社,1995
【4】陈易编著《建筑室内设计》,同济大学出版社,2001
【5】李砚祖主编《环境艺术设计的新视界》,中国人民大学出版社,2002
【6】郑曙旸著《舍内设计思维与方法》,中国建筑工业出版社,2003
【7】(美)约翰·派尔著《世界室内设计史》,刘先觉等译,中国建筑工业出版社,2003
【8】吴焕加著《中国建筑传统与新统》,东南大学出版社,2003
摘要:随着人们生活环境的不断改善,以及人们在精神需求方面的不断提高,人们对生活、起居的居住空间要求也从简单实用过渡到更高层次的追求。本文从我国室内的现状及未来的发展趋势进行了探讨。
关键字:室内设计;室内装饰;发展趋势
近几年来中国经济的快速发展和人们的生活水平不断提高,人们的消费观念和消费方式都在发生显著的变化。室内装饰作为人们消费的一个重要内容,也相应地呈现出新的特征,诸如人性化设计、绿色设计、文化回归设计、简装修、重装饰理念的体现,强调设计工作的专门化,注重形式美的表现等等,都成为了当今室内装饰设计师热衷谈论和关注的问题。一个完美的空间环境,应该是除了其自身的实用功能之外,还必须有一定的文化和精神功能。只有这样,环境空间才能够满足人们的日常生活需要的同时又满足了人们的审美需求和精神需求。
一、室内设计的概念
室内是“建筑的灵魂,是人与环境的联系,是人类艺术与物质文明的结合”。室内设计从设计构思、施工工艺、装饰材料到内部设施,必须和社会当时的物质生产水平、社会文化和精神生活状况联系在一起;室内设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准,运用物质技术手段和建筑美学原理,创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内环境。这一空间环境既具有使用价值,满足相应的功能要求,同时也反映了历史文脉、建筑风格、环境气氛等精神因素。室内设计中的意义包含原始、表层、象征、内在等四个文化深度渐增的层次。由于室内设计具有强烈的空间系统性及综合性,所以其自身具有一定的意义容量,对它们的发掘需要设计者与消费者共同的努力。室内设计是 “具有视觉限定的人工环境,以满足生理和精神上的要求,保障生活、生产活动的需求”,室内设计也是“功能、空间形体、工程技术和艺术的相互依存和紧密结合”。
二、中国室内设计现状
室内设计在中国已有了近30 年的发展历史,中国室内设计发展到现在也已具有一定规模,在这30 年的发展过程中,经历了很多思想与品位演变,已呈现出多元性、复合性的特点,但同时也存在行业不规范,设计师整体水平不高,设计的民族特性不强等问题。
三、中国室内设计发展趋势
1、简装修重装饰设计理念
室内环境是由空间形态、灯光、色彩等多种因素共同起作用的而不是单一的以材料价格来衡量装修档次。上世纪80年代到90年代初,设计师对装饰陈设品不够重视,对装饰材料也很不了解,许多人把装饰和装修混为一谈,而实际上装修的概念和装饰的概念本身不一样,装修是界面的修饰和美化,而装饰是在装修基础上的个性化体现。
2、新材料在设计中的发展
有什么样的建筑材料就有什么样的建筑同样,有什么样的装饰材料就有什么样的装饰效果及装饰风格,如今,室内装饰业在发展过程中产生了两大特征,一是新材料不断产生,二是室内设计作品水品不断提高。80年代开始,许多家庭用昂贵的石材、木材作装饰;90年代后期开始,随着新材料的不断产生,人们也逐渐接受各种新材料。所以,从80年代到90年代末,室内设计走了一个大台阶。装饰的发展比建筑还快,特别是新材料的不断产生,不同材料的产生满足不同人的需求,也为室内设计师提供了创作语言,比如仿真材料的出现,使设计师的设计语言更加丰富,也使得许多材料之间可以互相模仿,就拿墙纸来说,它除了本身所具有的特质外,也可以表现出像石材、木材等不同的肌理效果。
3、“人为本源”是室内设计的目的。
基于这种“人为本源”的思想,人们在建造空间中,也就改变了过去更多关注建筑功能与外部形象为重点的创作方法,逐步转移到了更多关注建筑内部形态与组合为重点的轨道上来。从而为现代室内设计的发展奠定了坚实基础。可以说以“人为本源”思想观念,正好是成就了当代室内设计运动今日大发展的最佳契机。并为它在二十世纪后半叶世界范围内形成大潮起到了推波助澜的作用。使其在不长的时间内,就赢得了几乎社会所有阶层认可,形成了一支不可忽视的设计力量,向传统设计发起了有力挑战!
4、功能转换的兴起
所谓功能转换,实际上就是对传统建筑功能观的质疑和更替。“传统功能观”所提倡的是人们对建筑持有的“使用为主”的实用功能观,自古以来人们在建筑创作中,都把实用功能的完善视为建筑的灵魂。从古罗马维特鲁威在“建筑十书”中界定了建筑具有“实用、坚固、美观”三要素,把“实用”置于三要素之首时起,就划定了建筑创作以“实用为主”坚持不逾的信条。到现代主义风靡世界的时候,更把实用功能推向极端,认为建筑的“尽善”既是“尽美”沙里文有句名言“形式追随功能”就是这种思想的集中表现。
人类这种建筑观念上的本能转变,马上就在西方建筑激进思想上得到了回应,并迅速形成了一股强大新思潮,同时它又反转过来引导鼓励人类这种在建筑观念上的变革,两者互相影响迅速在社会上欣起了一个波澜壮阔的建筑观念和建筑创作的革新运动。
在这场革新运动中,当然中国室内设计地运动也不可能置身度外,受到这些革新理论的影响,促使自身走上更为健康的发展道路。
5、现代美学变异相结合。
现代美学变异的核心是反对概念清晰化,提倡模糊化,反对现想化提倡情感化;反对形式统一化提倡多元化;反对纯净化提倡大众化。因而它推崇矛盾和复杂;强调精神内涵;反对理性创作;提倡非理性思维;宣扬失律性时空观。
现代美学变异思想印证在建筑审美领域,就是强调个性化,俚俗化的审美情趣,倡导精神感受的审美传统,否定古典形态美的创作原则,归根到底就是从“物化”为中心的传统审美意识,转变为以“人化”为中心的审美意识,仍然是现代哲学“人为本源”思想在建筑审美观念上的反映。受到这种美学变异思想的冲击,给传统建筑设计带来了空前巨大的影响,但是和室内设计相比,无论从广度和深度上看,室内设计则更加惧裂。造成这种状况的原因,主要是两者在创作实践上的一同决定的。
室内设计的实质内容,虽然讲“物用”便更多的是精神层面的东西。室内设计受制的“硬件”要比建筑设计少的多。因此在适应美学变异进行创作中就比建筑设计要自由的多也广阔的多。从创作机制上讲,室内设计创作的是个性空间,这种创作本身就要求个性化,人性化成分具多。也就正好和现代美学变异思潮所倡导的内容合拍,产生强烈共鸣。由此可以看到现代美学变异思潮的出现,实际上为当代室内设计运动的发展从理论上到方法上都铺垫了一层更为理想的热土。
6、非理性设计的运用
二十世纪六十年代,做为历史上长期潜流的非理性设计,突然显现出来,形成左右社会各种运动前进方面的大潮。中国建筑领域中的非理性设计,也正在出现步国外非理性设计走过的道路。大势所趋,在当代的中国非理性设计也必然会形成强劲态势,同样也会构成中国室内设计运动发展的巨大推进力量。
四、结束语
在进入21世纪的今天,人们对于生活居住的空间环境的要求也不断提高。如今的室内设计需要综合地处理人与环境、人际交往等多项关系,需要在为人服务的前提下,综合解决使用功能、经济效益、舒适美观、环境氛围等多种要求。设计从生理上、心理上满足人们的不同需要,才会有个性,才会不断地创新并向多元化发展。设计师应该始终把人对室内环境的要求放在设计的首位,以人为本,一切为人的生活服务,创造美好的室内环境。在各种家居观念的影响下,人们对室内居家的艺术视野更为开阔,空间体验能力也逐渐增强,不再仅仅只追求色彩、结构、风格等单一空间元素,而在于通过一切空间元素的整合具体呈现室内环境的人性内涵和人文效果。
参考文献:
[1] 张绮曼:《中国当代室内设计趋向》,《建筑学报》,2012(11)。
[2] 张进詹、旭军等:《室内空间设计》,湖北美术出版社,2011 年。
[3] 《中国室内设计杂志》,北京清华大学出版社, 2008年出版
摘要:随着人民生活水平的不断提高,现代化生活已向快节奏多样化的方向发展。人们对居家住宅的舒适性、多样性、可选择性提出了更高的要求。在增加住宅有效的供给和更新的同时提高住宅的功能质量是室内设计和发展的大趋势。室内设计“以人为本”是永恒不变的真谛,是一切伟大作品的中心思想。
关键词:室内设计 以人为本
随着人民生活水平的不断提高,现代化生活已向快节奏多样化的方向发展。人们对居家住宅的舒适性、多样性、可选择性提出了更高的要求。在增加住宅有效的供给和更新的同时提高住宅的功能质量是室内设计和发展的大趋势。室内设计“以人为本”是永恒不变的真谛,是一切伟大作品的中心思想。
1 室内设计的环境背景
一个好的设计是从整体到细节的全面合理化。根据使用对象的性质和机能的要求以及所能提供的经济条件,合理使用投资,恰如其分的进行设计,避免资源的浪费和资金的流失是在工程实施前必不可少的重要环节,是必须提前定性的问题。
室内设计是人类劳动的产物,为人所用。家居与人们的日常工作生活息息相关,密不可分,是人与各种环境空间相融的润滑剂。因此,室内设计的目的是人而不是物,是设计人们的生活方式,室内设计中首先考虑的是要满足人的需求,围绕人类提高生活质量的欲望开发出来的,应时刻关注人的需要去进行设计、创新。
首先,人是高级动物,室内必须具有相应的物质功能以适应人们的生理需求,设计中应按人体工程学原理,做到符合人体的尺度、动作方便,肌体受压最小,坐卧舒适,不易疲劳,无损健康。如椅子的高度,座背的倾角及其可调节性,椅垫的硬度,又如厨房家具的操作台面高度,贮物动作的合理性;此外,老人、儿童和残疾人等都具有特殊的生理需求,应开发适合他们的专用家具。
其次,人是有思想有感情的,是社会中一份子,设计上应满足人们精神上的、心理的需求,包括人们的审美情趣、文化意识、艺术追求等。人们总是在寻求新的生活,追求着美好理想,可以说喜新厌旧的心理,求新、求异、求变的欲望是人的本性,正由此,推动着人类不断的进步和发展。创新优秀的室内设计满足了人们的这种需求,而成为某个时期的流行款式,现代室内设计要讲究社会学、心理学、人文学、营销学等。
第三,人以群居,我们现在面向国际、国内两个市场,世界上民族众多,在不同地域、气候、物产条件下生存繁衍,形成了各自不同的思想文化,风俗习惯,宗教信仰,生活方式等,经济发达程度和消费水平也不同。不言而喻,中国、美国、埃及等国,不同民族对家具的要求不同,有个性特征需求。即使同一个国家,由于人们工作的性质、受教育程度、家庭、经济收入、消费观念等的不同,形成了不同的消费层,或要求实用、质朴自然,或要求高档、豪华、时尚,或要求文化品位、精美。设计还应满足工作、生活、社会交往等不同方面的需求,而每一方面又包含了种种情况。
2 主体表现
在室内设计中,家具作为室内装饰的主体,充分体现了人对社会物质文化的需求,更是一个时代、一个国家或民族的经济、文化、技术发展的产物,反映这个国家或民族的历史特点和文化传统。在农业经济时代,男耕女织,靠天吃饭,广大百姓主要解决温饱问题,家具讲究物质功能,实用即可。而少数达官贵人,则追求豪华享乐,如十六世纪,欧洲文艺复兴时期的“巴洛克”风格,家具造型豪华、浮夸、怪诞奇异。十八世纪德国的“洛可可”式则以轻巧、纤细、华丽装饰著称。在工业经济时代,与工业大生产相适应,家具渐为大众所用。格鲁皮乌斯倡导“包豪斯运动”,强调家具为人,提倡造型简精,“少就是多”,反对过度装饰,技术与艺术结合,要能适合大生产。进入后工业社会,巨大的市场不见,代之以多元化市场,不同市场适应不同语言、传统和行为的文化群。新的设计目标不再是人人所通用,而是选择各自的使用者。因为产品应有丰富的时代、文化内涵,现代家具应以人的生理、心理、认知、审美需求为前提,充满情感化、多元化、个性化走进千家万户。进入知识经济时代后,家具设计将更不同于过去单一注重功能、技术领先的状况,而是追求象征自然、意味生命、注重地域文化特征,探讨个性的自律性,提倡人类精神需要的设计。
3 室内设计的发展
现代住宅的天地不大,每一方寸都有很强的实用价值。设计实际是对人的行为方式和生活方式的局限,有什么样的行为方式或生活方式就应满足于这些方式的空间分配。在目前普遍存在的家居装饰客房化的倾向中,不少家庭盲目效仿宾馆酒家的客房餐厅以至娱乐空间的形式,全然失去了家居生活情调与方便使很多资金流失于高品味的豪华装饰上,更无个性可言。
3.1 现代室内设计存在的问题
(1)厨房、卫生间的设计不合理,面积过小缺少冰箱和洗衣机的固定位置,缺乏高效 排污排气设施,使之成为居室环境的污染源。据调查,现在绝大多数住宅对厨房进行改造包括把阳台封闭作为厨房空间使用,说明现在厨房设计与住户要求的严重脱节。
(2)住宅卧室大,居室小,造成居寝混用功能混杂,客厅多为间接采光及储物空间较小缺乏整体舒适感。
(3)设计时对于“发展”因素考虑不足,往往是定型设计缺乏可改造性。所以设计前首先要把使用功能分别归类,依据家庭成员的构成,生活方式和习惯以及大家休息娱乐社交工作学习等诸多因素的需要,改置相应的房间关系环境、尺度和家具的布置。如照明的设置必须是装饰性满足于使用功能,避免颜色好看而不使用的装饰灯具造成照明不足或投光不当的情况。
3.2 发展趋势
投入的定性要做到“量体裁衣”、“度身定做”,即投入应与使用的目的的空间条件、生活方式、经济基础相应,并非所有高投入都能取得好的效果。不要把室内装饰当作豪华生活的展示,片面追求高档次,而堆砌昂贵的材料。家居装饰的投入与档次一般以每平米造价来定位的。但是从某种意义上讲,装饰的档次并不完全取决于资金的投入量,好的设计往往能超越资金的局限根据使用性能要求恰当的处理材料工艺与功能所需的关系。充分挖掘各种材料工艺的表现特性,从性质上取得文化效果和使用功能。
一个好的设计方案在突出了其自身的实用价值的同时,如能做到投入的节约,恰当的艺术处理,整体个性的释放,它将会成为一件较成功的作品。作为一个好的室内设计方案来说,应以设计为中心,而设计本身更要以人为本,也只有在满足了这一大前提的条件下我们所做的一切才会有价值和意义。
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时装向来就是社会事象的睛雨表,“生态学热”这一主题就是在这样的历史背景下产生的,现在国际时装设计在这一趋势中的主要特点是回归自然、返朴归真和新的节俭意识。今天读文网小编要与大家分享:服装设计的国际宏观趋势及成因分析相关论文。具体内容如下:
【摘要】 通过对一场场国际时装秀的分析,阐述当前服装设计的国际宏观趋势以及产生这些趋势的原因。运动系列、环保系列和高科技面料的运用是人们生活节奏的加快、环保意识的提高以及对服装舒适、健康、防水透气、免烫、防污等需求的一种穿着体现。
【关键词】服装设计 运动系列 环保系列 高科技面料 宏观趋势 分析
【论文正文】
服装设计的国际宏观趋势及成因分析
虽然科技的发展为我们的生活带来了许多便利,但同时我们的生活空间正逐渐被其各种衍生物所占据。于是,在科技与自我之间,我们也在寻求新的平衡:对自然生活的渴望、对无拘无束人生的向往、对自然清晰的认识与再认识、对科技客观的评价与把握、对精神空间的深层探寻、对古老文明的继承和反思......一场场国际时装秀都强烈地给我们这些信息。消费者、生产者、乃至民族和国家都十分关注服装设计的国际宏观趋势。
那么当今服装设计的国际宏观趋势到底有哪些呢?其形成原因又是什么呢?
服装设计的国际宏观趋势是设计师必须把握的重要趋势。它体现了设计师对社会的深层定位,其包括三大趋势:运动系列、环保系列和高科技面料的运用。
一 、运动系列
现在不论是T台还是大街,时尚的运动风扑面而来:窄小的茄克、轻薄的裙子、流线型的轻便女鞋加上高科技的材料和舒适的剪裁,拉链、连帽设计、尼龙搭扣、T恤、热裤...... 其实,这并非一夜之间的改变,时装与运动装的“感情”由来已久,第一次世界大战后,人们的生活方式和观念意识从根本上得到了改变,蒸汽机车和商用飞机使人们感到空间在不断变小、好莱坞的影剧院和纽约的摩天大厦、汽车和家用电器、各种传播媒介和每天塞满家庭信箱的各种推销目录将人们推向一种前所未有的快节奏生活。女人们纷纷走出家庭从事各种工作和体育、娱乐活动。敏感的设计师们很快抓抓住了这一社会变化。“时装女王”夏奈尔在女装设计制作中首先引入了针织概念,设计出朴素而时髦的机能性很强的管子状女装(将在此之前只用与于男式内衣的针织面料做成男式女套装,无领对襟羊毛衫套等),虽然她的锐意创新招来非议纷纷,但却同时发出了一个革命的信号:柔软、轻巧、不皱、针织令行动自由,让身体毫无羁绊地移动。它使人感觉自由舒适又毫不影响优美风度。同时夏奈尔还创作出长及腿肚的长裤、平绒茄克和大框架墨镜等一系列运动型作品,被誉为“运动型之母”。夏奈尔虽然“只有一种样式”(夏奈尔自称),但她的样式却有惊人的生命力,经久不衰。这是一种与现代生活非常合拍的,结构简练、合理、实用性很强的20世纪的代表作。
历史上运动时装成功范例府拾皆是:八十年代,极富运动精神又不缺乏女性味的索尼娅·里奇尔那舒适的海绵慢跑鞋是妇女们的青睐之物;她们还爱穿马里捷和费朗索瓦·吉尔搏设计的牛仔衣;还有十裁不衰的鳄鱼翻领运动衫;雷佩托设计的轻便舞鞋,混色的阿迪达斯迷你茄克和飘马的塑料运动包......
近几季的运动系列服装更是愈演愈烈,在颜色和面料上,金属系列与明亮色(鲜黄、粉玫瑰色、橙色、草绿色、靛蓝色等,虽不是整体使用,但却有一种标志、一种在路上起信号的作用)的搭配,面料采用半透明尼龙、浆棉府绸、丝质雪纺、网状面料、翻新牛仔布、皮革、仿毛皮等;在外型上采用无袖短上衣、T恤、包型臂饰、无袖背心(两种面料叠用)、皮上衣、短裤、五分裤、运动配饰等,值得一提的是腰间背包,包型臂饰,展示出青年人希望两手空空,无任何负担,渴望自由的思想;在服装细节处理上,拉链与系带结合使用、衣兜处凸型滚边、暗扣新用途——尼龙搭扣、金属小扣、拉链代替钮扣、同质材料与其它材料综合使用,鞋子使人想起那种专门保护脚的鞋子——流线的造型从侧面看象一辆法拉利赛车,等等。现在无论是男孩还是女孩、年轻人或是长者,都穿上了球鞋和轻巧的茄克,运动装消除了年龄、性别和阶层的差异,难怪一位时装史学家说:“运动装是一个全球化世界的标志性产物,过去的价值观失去了它的合理性,而人类尚未发明出新的玩意儿取而代之,于是我们进入了一个前途难卜的千年。面对疑惑,有两种态度。聪明的人踩着篮球鞋、套上拉链衫轻松自在地冲向未来,其余的人则蜷缩在自己狭小的壳中。”
横亘于两个世纪交汇处的运动装选择了我们,紧张工作下的新千年的我们能拒绝她吗?
二、环保系列
这是一个不容忽视的设计倾向。20世纪80年代后半期以来,国际时装设计大师们掀起了一股“生态学热”的风潮,不断推出环保系列服装,而且进入20世纪90年代后随着全球环保意识的提高,这股热潮有増无减。
工业革命促进了人类社会的发展,但是从某种意义上讲,我们是以自己的生态环境换来了这种发展:黑烟、废水、废气、酸雨、温室效应、原油污染、病牛病等,我们在不知不觉中破坏了自己的生存环境。于是各国人民都开始自发地反省和制止人为破坏生态平衡的现象,国际性的环境保护组织成立了。时装向来就是社会事象的睛雨表,“生态学热”这一主题就是在这样的历史背景下产生的,现在国际时装设计在这一趋势中的主要特点是回归自然、返朴归真和新的节俭意识。
自20世纪80年代后半期以来,海滩色、泥土色、森林色、天空色、冰川色以及非洲原始民族的自然色彩是设计师的主要用色。表现出人与自然的依存关系;在面料上选用一些未经人工处理的本白色原棉、麻、生丝等天然纤维织物,加上粗糙的手感;在造型上采用不加垫肩的自然肩线,追求无拘束的舒适性、原始民族服饰中一些自然随意的造型特点以及“内衣外化”、“薄、透、露”等手法大量使用;同时伴随生态保护意识出现的是人们对资源的珍视,开始重“质”而不是重“量”,追求以最低的素材发挥最大的效益,强调节约和废物再利用。20世纪80年代初,日本设计师川久保玲的“破烂式”令世人瞠目,现在许多设计师的作品也出现了类似的设计倾向:故意露着毛边或流苏装饰,或不拆衣服的缝捺线,或有意暴露衣服的内部结构。甚至粗糙的大针脚也成为一种绕有趣味的装饰。在2000年12月份中国国际时装周中,在日本设计师古川云雪先生的时装秀中始终给我们贯穿一个理念,那就是环保:手绘的鹦鹉图案、针织面料上印的昆虫图案都出现在时装中,表达了对自然的渴望,更重要的是这些面料大都是由环保厚材料做成的,就是用饮料瓶碾碎后纺成的,他说:“我热爱自然中的色彩和图案,太阳的火红、鲜花的艳丽及各种生物的形象、都是我灵感的源泉。这次时装秀的主要目的是要向人们提倡一种环保的意识,环保理念深入到我的服装中,热爱自然就要保护它。这些环保面料设计成的时装,既是人类一种智慧的展现,对大自然也是贡献,而且对身体没有任何不良影响,对皮肤也有一些好处。”
这些现象,无不说明一个事实,环保这一主题在时装界方兴未艾,从某种角度看,它将引发一场人类服饰文明的深层革命。
三、高科技面料的运用
高速发展的科技使我们的很多需求得到了满足,但同时也为我们的生存环境制造了不少麻烦,我们面临着由于臭氧层的破坏而导致阳光中过度紫外线的辐射;电脑、微波炉等家电以及手机的电磁波的辐射等,这些辐射直接影响着我们的身体健康。我们需要抗此类辐射的新型面料,同时随着我们人类自身文明的发展,我们其他的诸如舒适、保健、防水透气、免烫、防油污等需求也要得到满足,现在,高科技已能使我们的这些种种需求变为现实。例如,用微细旦长丝制织的高密度织物,具有优异的防水透气功能,解决了以前防水织物闷热不透气的缺点;“棉 莱卡”的内衣解决了以前纯棉洗涤后变型、缩水、走样的问题;“舒丝莱卡”这种高科技材料做成的内衣在强化塑身承托效果之余,更让女性感受到贴身的舒适与自由,打破了有关内衣“修形与舒适”不可兼得的观念;还有冬暧夏凉的面料、反射红外线的面料、消臭面料、防蚊虫叮咬面料、智能播放音乐面料、随环境温度或光线变化而出现变色的面料等等。这些高科技功能性面料不胜枚举。千变万化的面料为服装设计的国际宏观趋势起着推波助澜的作用,服装与高科技面料的发展是紧密联系在一起的。可以说服装设计的国际宏观趋势是以面料材质为构思创造的源泉,通过面料发挥与众不同特色,表达时装设计师的创意与灵感,传达服装最本质的美。现在高科技功能性面料正在走俏。
最后值得一提的是,运动系列,环保系列,高科技面料的运用这三大宏观趋势并不是单独存在、绝无联系的,一方面,所有技术性的发明和新面料首先运用到运动服装,如前面所提到的冬暖夏凉的面料首先运用在登山服,消臭面料运用到足球服、反射红外线的面料运用到长跑服等。再如古川云雪先生的环保系列时装面料本身就是高科技面料;另一方面,由于我们人类自身不断变化的需求心理的作用,总是希望有新功能的新面料来满足我们的需求,这就促使新面料不断地被开发和被国际时装设计师们所运用。可以说运动系列、环保系列这两者与高科技材料的运用之间是密切联系的一体。
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中国文化不但对日本、朝鲜半岛产生过重要影响,还对越南、新加坡等东南亚、南亚国家和地区产生了深远的影响。中国很多造船技术和航海技术的发明以及指南针技术首先应用于航海,才导致了人类所谓蓝色文明和环太平洋文化圈的形成(李二和《中国水运史》);郑和七下西洋更加深了这种文化的传播和辐射。并由此形成了世所公认的以中国文化为枢纽的东亚文化圈。随着中国国力的强盛,国际地位的提高,世界各国包括亚洲、欧洲在内的一些国家都对中国文化以给予了高度的认同和重视。以下是读文网小编为大家精心准备的:从中国当代文化的发展思考未来设计的趋势相关论文。内容仅供参考阅读,希望能对大家有所帮助!
分化与融合:从中国当代文化的发展思考未来设计的趋势
未来中国的设计将走向何处,在这样一个瞬息万变的时代,这是每一个设计者乃至社会大众都迫切想要找出答案的问题。近二十年来,中国社会发生了翻天覆地的巨大变迁,随社会不断的现代化,文化也在现代性方向转变。“设计”,虽然是个自人类诞生以来就存在的行为和意识,但严格的设计,应当是工业革命以后的概念。自从设计师这一职业的出现,自觉的设计的行为就成为社会文化建设中一个强大的推动力。同时,今天的设计问题,也不仅仅是一个产品的设计问题。从广义的角度说,设计实际上是一个文化的创造问题。要看清今日的设计,必须深刻洞察整个社会的文化背景,包括政治环境、经济状况、工业化水平、国家文化政策、人民的审美修养、国际交流等各方面的发展状况;思考未来的设计趋势,若能站在文化的发展趋势之基础上,这样去思考问题的实质,才会看得更清,看得更远。虽然我们对文化的认识能力非常有限,但设计者应当做出这样的尝试。
改革开放的确是中国现代化历程中一个重要的转折点。改革开放之前的中国社会,基本上是一个浑然不分的总体性或中心化社会,所有制、社会资源的配置、财富的分配、所有的方方面面都体现着严格的一元性和政治性,政治、经济、文化高度强制地整合在一起,一切都是权力话语的控制和投射。经济体制上的国有化和计划性,消解着任何独立运作的可能性,经济是政治的附庸。企事业单位的行政组织体系,使全体社会成员都隶属于这个巨大的社会系统之中,个体的行为和独立性被抑制了。文化的一元性具有明显的排他性和垄断性,在不存在任何其他异质文化成分的环境中,它具有唯一合法化的地位。观念、审美趣味的一元化,都是政治系统的必然延伸。
在“”反对封、资、修的“革命”口号中,中国人的生活方式和文化心理状态深受影响。与他人绝对一致的外表和生活习惯、行为模式,是保持无产阶级艰苦朴素的革命传统本色,“求同避异”是普遍的文化心理定势。唯恐由于一些微小的差异而被人视为异端。除了三餐一宿最基本的需要外,中国人没有欢乐,没有消遣。在那样的生产导向的时代,消费视生产计划、配给计划的马首是瞻,能获得必须的生活用品已是不易,更勿需谈设计关注消费者需求了。因此中国的设计在那样的封闭的环境中是没有生存空间的。
70年代末,80年代初,改革开放迈开了脚步,随着体制改革的进行,多种所有制开始并存,行政包办一切的中心化体制逐渐瓦解,市场经济体制逐渐形成。统一的计划让位于平等自由的市场供求和竞争。经济的长足发展不仅使物质生产迅速复苏,人民物质生活水平提高,更对社会的各个方
面都产生了不可估量的影响。中国开始了从一元向多元的分化。平均主义走向分化差别,从官本位走向市场化,从理想主义走向现实主义。中国社会已经从高整合低分化的社会转向一个分化程度不断提高的社会。按照一些社会学家的理解,社会的进步和发展,本身就是一个不断分化的过程。传统社会在相当程度上是一个高度整合的社会,而从传统社会向现代社会的过渡,一个基本的标志就是社会各个方面的彼此分化,各个社会子系统开始具有并不断发展出自己的相对自律性。韦伯和哈贝马斯都认为,现代化的过程体现为原先整合在一起的不同领域的逐渐分离的过程。
改革开放后的政治-经济的分化,也迅速导致了其他各方面的分化的连锁反应,文化的分化当然也是其重要影响结果。经济的自律和分化导致了观念的极大转变,市场经济促成了市场化的大众文化的出现。按照马克思的观点,普遍的商品经济关系的建立是“人的独立性”得以发展的基础,是满足人的“多方面需求”以及“全面的能力"的发展的基础。
市场经济的平等性、选择性、自主性、开放型是现代社会文化观念的经济根源,它使消费者由传统的被动的消费变成主动选择的消费;把行政手段控制的由上而下的消费变成普通居民广泛参与的消费;使计划经济大群化、统一性的消费变成直接与个体兴趣、爱好有关的消费。由于主体意识的不断增强,人们自主的选择、创造自己的生活方式的意识越来越强。今天,穿什么样的服装、选择什么样的交通工具完全取决于自身,没有哪一种是强加给消费者的。从企业的市场战略角度而言,就是市场的不断细分,企业的产品或服务的定位至关重要,消费群体的分化越来越细,开发适合目标群体的产品、服务成为企业竞争力的关键。
分化是中国当代文化发展中的一个重要的标志和现象,但在历史进入新世纪,国际背景、各方面的影响因素日渐复杂之时再认真地审视文化发展,我们会发现,在分化发生的同时,还潜在的存在着一个消解、融合的过程。这同样对设计的探讨有重要的启发意义,值得认真思考。信息资讯正在深入社会生活的每个角落,WTO的加入使中国的发展融入世界的资金、科技、贸易的大潮,也使文化的交融日趋复杂,中国本土文化在不断的吸收异质文化的能量,消解传统的文化所确定的各种边界。这种融合现象至少表现为以下几种形态:
英国社会学家吉登斯指出,传统社会的特征在于一种“本地生活在场的有效性”,时间和空间的地域性密切联系在一起,因此使得文化的地域界限十分牢固,而且彼此有别。近20年中国的现代化的过程,发达的大众传播媒介入地域文化的经营和传播,信息流通的快捷、交通运输业的日益进步,促成了文化的游离,文化系统本身在不断的抽象化,越来越脱离原来特定的地域限制和特征,通过大众传播媒介,传递到以前无法触及的地区。时间被虚空化了,出现了真正的超越不同地域特征的北京时间。
这种文化的媒介化,对原有的地域文化局限性的破除,使文化在日益的平均化和同质化。在这样的发展进程中,原本属于特定的“本地生活”的文化材料,它的有效性只有在文化主体在场的情况下才有效,现在经过大众文化的改造迅速可以成为普遍使用的材料,成为一种时尚。最典型的是那些原本带有浓郁的地方特征的文化产品或风格。像一首民歌,经过改造可以成为流向歌曲而广为传唱,一种民艺造型风格,也会因为某种社会时代因素的激发而迅速化为时尚物品而充斥街头。这样,它们也就失去了与“本地生活在场有效性”主体的内在联系,成为与这样的本地生活无关,成为那些不具有“在场有效性”的其他主体的文化消费品。当一种起源于特定地域的文化产品成为人人享用的商品时,当它们变得为所有人喜欢时,它本来具有的“地域特性”也就不复存在了。
中国文化的发展,就在以越来越迅速的速度消解着中国传统文化的“本地生活在场的有效性”。不仅在中国本土内是如此,经济的开放化、信息化,促使中国不再处于封闭的自给自足发展的形态,而是卷入了更大的“全球化”的文化格局。从巴黎时装的流行风,到好莱坞大片的上映,西方文学艺术风格潮流的渗透,生活方式的吸收与接纳,等等,都在促使今日国人生活形态与观念的演变。国际化产品视觉语言的流行,对国际品牌的青睐,既是中国企业参与世界竞争新的契机,也是压力与动力。
在传统文化中,雅俗之间的分野是明显无疑的,贵族文化和民间文化作为一个雅俗文化的二元结构,即对立又和谐地构成了社会整体文化形态。近年来,随着大众主体性、参与创造生活意识的觉醒,再加上物质条件日渐充裕所提供的手段上的辅助推动,大众文化发展得极为迅猛,艺术与非艺术之间的区别也在日益模糊。这种发展方向是耐人寻味的。在传统文化中,贵族文化通常是从民间文化中寻求素材和灵感,然后经过文人雅士的提炼、抽象、改造,演变为一种具有生命力的高雅的艺术形态,进入高层次的正统主流之中。而当今的文化发展似乎正呈现相反的趋向,大众文化不仅自身在生产和流通的规模上超出了其他文化,而且还掠夺其他文化资源,并把这些资源最终改造成适于大众文化逻辑的共享性的文化。
大众文化不断地在吸收利用雅文化的各种材料,形式和主题,并将这些材料很快处理成流行的熟悉的和易于接受的东西。如果说雅文化对民间文化的吸纳是一个“陌生化”的过程,那么大众文化对雅文化材料的吸收,则是从“陌生化”转向“流行化”、“通俗化”。近年来中国结、唐装的盛行,从高档的手工艺术品到低档廉价物品,满足着各种消费层次、审美层次的需求。陶吧在都市生活中的盛行也是一个例证,陶艺从神秘的艺术殿堂里走出来,让每个人都可以亲身体验创作艺术的感受,不管做出来的东西如何,重要的并不在于此,而是艺术生活化的体验。大众文化的这种改造,使原先局限于少数人的文化产品,变成了大众可以消费的对象。大众文化通过吸收雅文化的特质,并对其加以改造和变形,以丰富自身文化的内涵,实现大众自身的创造生活的愿望。
在传统文化中,艺术是虚构的文化形态,虽然总是以某种方式和日常现实联系在一起,但从根本上说,逻辑上和观念上的界限实际上是存在的。但这种虚幻和现实的界线在信息社会的发展中受着技术的强烈冲击,进而在人们的生活行为和观念中被模糊了。其中之一方面就是电子传媒的普及引起视觉文化在生活体验中地位的上升。大众传媒如今日已普及的有线电视、卫星电视、数字电影等模拟和再现真实之物迅速而逼真,人们足不出户就可以在家中看到“真实”的场景,了解同步发生的现场直播的动态。
影像性的视觉文化在当代中国文化中所占有的特殊地位,不断地消解着传统文化的语义学和语用学特征,话语文化日益让位与直观快捷的视觉文化。另一方面就是网络的冲击,也许当初万维网在美国军事部门研制成功之时,他们根本没有料想到网络的普及速度之惊人与对世界冲击之大。网络不仅实现了信息的快速传递,这个数字化的世界更使人们真实地体会并实现了生活的虚拟化。网上教学,可以在家中参加虚拟课堂的授课,和虚拟的教师对话;网上购物,可以尽情浏览、比较各大购物中心的商品,并点击以确认购买;网上交友,你面对的人可以没有性别、年龄、职业、声音,一切都存在于双方的现象中,个人也可以以虚构的身份参加虚拟社会的活动而不许顾虑会被察觉。今天的人们生活方式、工作方式已经因为网络的介入而有了巨大的变化。
当代文化虚幻与现实界线的模糊的一个重要转变在于,文化生产可以预先设定某中逻辑或模型,进而依照这些虚幻的逻辑来模拟。这就是法国学者鲍德里亚所说的“地图在先地域在后”的游戏规则的出现。可以依照现实的需要而将问题借助于虚拟的形式解决。例如时装界数码模特的出现,可以取代真人模特儿现场表演,就是一场惊人的革命。产品设计开发过程中虚拟现实的运用,不仅可以使顾客看到虚拟现实的物体实态,甚至可以让人去触摸、感受到它。这对文化的冲击和影响是深刻的,其直接后果是鲍德里亚所说的“超现实”的出现,它取代了我们所熟悉的日常现实,转而成为我们理解现实的主要途径。
在一直以来的人们的认识中,年龄通常是一个导致文化产品类型和边界存在的重要因素。不同的年龄在文化上有不同的伦理的、心智的和审美的差异,这是传统的文化的年龄界线。少年、儿童、青年、中年、老年人各有不同的文化形态。但是近年来传播媒介的发达、异域文化的交融、外来文化的影响等等,越来越使似乎不可能发生变化的年龄上的界线也模糊起来了。大众传播媒介本身所具有的公共性和开放型,像书籍、杂志、画报等印刷媒介,电影、录像、电视、网络等电子媒介。虽然节目在内容形式上有面向不同受众群体的定位,但是在传播过程中是面向所有群体的。事实上,在手段上做到排他性是不可能的。在开放的信息环境的影响下,各年龄阶层的生活观念都在潜移默化地受着影响。
从当前人们的生活趣味的变化上可以看出一些过去从未出现过的现象:一是成年人的“返童现象”,二是儿童的“早熟现象”。成年人越发对卡通等类型的文化的固恋,甚至在大学生中卡通片、卡通饰品都是很流行的东西。从弗洛伊德的人格发展的理论看来,这种成年人的返童现象可以说是人格发展的一种停滞甚至倒退。“固着”或“固恋”是一种心理病症,它将会导致个人生活和行为的焦虑和不适。是否成人儿童化的产品会导致什么负面效应,还是会帮助其缓解生活的压力,现在没有经过严格的证明还尚无定论。但这种现象的确引起了社会尤其是商品生产者、设计者的兴趣和重视。与成年人的“返童现象”相反,儿童在这样的边界消失的过程中,却在经历着“早熟”。
课业的压力、物质生活的充裕使当代儿童的生理、心理年龄的成长都比人类以往大为提前,儿童接触成人产品和文化媒体的机会业无处不在。因此很多设计者在定位儿童及青少年产品的风格和基调时都有大伤脑筋的体会,他们不得不感慨,现在的孩子越来越让人琢磨不透了。
中国当代文化无疑具有极大的复杂性和异质性,科技进步的冲击,传媒资讯的渗入,价值观的碰撞与融合,使中国当代文化发展中错综纠结着各种前现代、现代、后现代的因素。设计的发展,不能脱离现实的文化背景,也应当从文化背景中找到未来发展的动因。
其一,站在企业战略的角度来看,文化的分化与融合不断同时演进的历程,使市场的需求趋势更加复杂、扑朔迷离。按照经典的市场细分理论,我们可以按年龄、性别、地域、价值观等细分标准将统一的市场划分为一个个市场片,针对目标市场群体展开市场调研,分析市场所获取的数据进而了解顾客需求以进一步将其转化为产品概念。
然而,在这样复杂的文化背景之下,有一个问题越来越引起设计者和决策者的注意,那就是我们依细分策略从市场中获取的信息与消费者的真实需求间的差异正越来越大。信息从消费者的一端流向设计师的一端时,中间经历了许多衰减和误读,进而会引起决策的失误。消费者究竟想要什么,产品究竟应在消费者中处于什么样的一个位置?为什么有时针对男性开发的产品结果却引起了女性消费者的极大兴趣?对开发与研究的方法本身的变革势在必行,传统方法显然是越来越不适用了,必须有方法与战略上的突破,才能使设计的发展永远在文化的建构中保持先锋的生命力。
其二,从生活审美化、审美生活化的趋势、虚幻与现实界线的消解中会导致更进一步的对于企业及产品的观念的转变。随物质生活的丰裕,消费者有时需要拥有的并非实在的物质实体,当这个物质实体所包含的象征意义和精神内涵可以被抽象出来,融入消费者的生活中时,这种愿望实际上就已经达到了。因此,让消费者拥有一种符号的表征,拥有一种情感体验,将成为企业服务设计的方向,而并不一定要拘泥于实态产品的开发,这两者的结合和拓展会是更好地塑造企业品牌形象的方法。
其三,外来文化观念的渗透、文化中年龄界线的模糊、地域界线的消融等使市场呈现出诸多复杂局面。设计除去在获取经济利益的价值之外,在建构整个社会文化的格局中的责任也需加以重新审视与思考。设计本身应当有深厚的伦理内涵,正如现代性所导致的种种社会问题引起了后现代理论的反思与批判,中国市场经济中设计所带给社会文化趣味的影响也不总是积极的,有许多急功近利的眼光导致的负面影响值得我们深思。未来的设计师,应当为人类的美好生活的建构多一份理性的思考。
诚然,中国当代文化的发展,若要简单的以分化与融合加以概括不啻于盲人摸象,但从这个角度去思考设计的发展,会使我们对许多潜在可能的认识找到问题的根源。显然提出问题并没有真正得出解决问题的办法,但希望有助于设计同仁思考与认识,共同推动适合中国文化发展的设计的进步。
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从专业发展上来看,景观规划设计包含的内容不仅仅是狭义理解的“建筑十书”中所包含的建筑、建筑环境等内容;我们现在理解的景观规划设计不仅包括传统的建筑技术和艺术,还包含传统的园林技术与艺术,包含了更多的综合性学科的技术与艺术。现代景观规划设计涵盖的内容更加广泛,尺度更大,知识面更广,涉及的因素更多,是面向大众群体的,强调精神文化的综合学科,要求的专业人员综合素质更高。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:景观规划设计审美思想的原则和发展趋势相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
景观规划设计审美思想的原则和发展趋势全文如下:
随着我国经济结构的快速改变,人们的空间审美观念悄然发生着巨大的变化,功能形式等经典空间美学原则受到空前的挑战,在我国特有的社会形态发展过程中,空间审美思想将呈现多元并存的现状,空间审美的思想观念、意识正在发生着历史上从未有过的改变,这种改变是由我国特有的发展中国家现状和经济全球化的趋势所决定的。旧有的景观空间的审美原则正在进行着历史性的融合与置换,这种融合、置换将在世界各个国家之间、城乡之间、不同人文或地理单元之间交叉出现,交叉融合,发展趋势趋于明显,即趋同于以自然生态景观审美为目标的“景观生态审美”模式。
接受西方纪元文化,我们进入纪元二十一世纪,各行各业以崭新的期待接受新世纪思想的沐浴、挑战。然而同时,生存与居住环境问题却日益凸现。生态环境与经济、社会发展综合问题也随之越来越突出,为适应这种急剧变化,作为社会经济发展的先行行业——规划设计,其思想应紧紧把握时代脉搏,为社会发展、变化做出合理预警和对策。规划设计的观念也应作出相应的改变,不仅仅应解决局部人群或地域的矛盾,也不能单独追求片面的空间功能需求,也远非“空间形式美学”一词所能简单概括,而应着眼于大地环境的综合改善。
如果说, 20 世纪初期在西方兴起的工业设计思想革命掀起了工业设计的狂潮,演绎了现代意义上的空间环境设计思想美学,近而推动了社会的发展,影响人类整整一个世纪,对人类在文化进化史上写下了岂今为止最为光辉的一页;那么在 21 世纪,当人类面对自身文化极度发展所带来的负面影响的诸多作用下,在社会、经济发展和生存环境恶化的巨大压力下,如何谱写新的历史篇章,人类在思想方法层面上如何提出新的革命性的“激活点”或者在设计规划上提出新的、能够在更大程度上协调诸多矛盾的规划观念,是我们应当高度重视的规划战略思想。新世纪规划设计的革新点在哪儿?发展趋势又是什么?这一系列的问题一直困惑着我们新一代规划设计师。
随着知识与信息时代的来临,交流已变得相对容易,社会发展速度节奏成倍增长,巨大的社会需求变革要求每一个个体与集体作出相应的变化,新的社会与经济、环境模式应该对应怎样的规划设计理念,是本文所关心的问题。笔者认为,与知识经济、信息时代、文化生态时代相适应的规划设计审美思想不再是贯穿二十世纪始终的功能与形式美学原则,长期以来被奉为空间审美金科玉律的功能、形式比例原则。这些原则在纷繁多变的众多思想杂流的冲击下,变得模糊、混沌而富有多义 ……
在面对千篇一律的城市风貌和建筑面孔,衣食不愁的人们终于发出了很多疑问。原始、自然、多义、丰富、混沌、模糊的原生态景观和非机器化的农业文明手工景观重新以巨大的自然野性姿态博得了众多的人们的怀念和欣赏,工业文明的机器与直线不再是主宰的审美选择。城市中心的巨大膨胀伴随着城郊土地的严重流失、以及农村的工业化进程等、带来了政治、经济、观念文化的相互渗透,同时使我国的空间审美意识在不同的城市、不同的经济和文化状态下形成了巨大的差异,这种差异或体现为一种相互融合、共存的奇异状态,或则变现为一种水火不相容的隔离状态,或体现为一种较为纯粹的工业文化表现或农业文化表现,或表现为非常流行、前卫的后工业、信息时代的纯粹状态,而有时则依然表现为传统的天人合一的自然原生态状态。
然而如此纷繁复杂的空间审美思想状态其走向基本有一个较为明确的趋同,即综合了各种文化与生态状态的理想的景观模式,我们简单称之为“理想景观生态美学”。理想景观生态美学是原生态景观美学与人类先进文化科技状态的提炼与抽象。是一种全新的多义的能够适应自然生态需求与高度科技文化需求的审美原则,它以原生态景观审美为基本出发点,以关注人类各个历史时期的生活民情、科技文化、历史记忆精华为焦点或内容,包含了工业时代的比例、尺度等空间形式原则,同时从宏观角度和个体层面则极力反对单一工业文化空间审美的一种审美观念。
这些相互矛盾,观念纷杂的思想现状非常具体而现实地存在于我国的各类思想观念层面中,我国进入 WTO 之后,经济全球化的态势在我国将近一步加强,外来思想的强力注入,使我国的思想观念不得不提前做出综合整合,即用具有自己民族与国情特点的文化观、思想观来面对来自世界各个文化层面的对比与冲击,只有具备自己民族的鲜明思想文化观念,才能面对来自世界的冲击,成为世界文化思想观念的一个重要成员。比如,我们不可能在一个经济全球化的时代,普遍使用美国或者英国、德国的文化去面对这些国家的文化竞争。因此在我国无论多么繁杂多变的思想观念将在一定的时间内达成相对的统一,这是我国对外文化发展的历史必然。
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按目的或服务对象可分为:防止洪水灾害的防洪工程;防止旱、涝、渍灾为农业生产服务的农田水利工程,或称灌溉和排水工程;将水能转化为电能的水力发电工程;改善和创建航运条件的航道和港口工程;为工业和生活用水服务,并处理和排除污水和雨水的城镇供水和排水工程;防止水土流失和水质污染,维护生态平衡的水土保持工程和环境水利工程;保护和增进渔业生产的渔业水利工程;围海造田,满足工农业生产或交通运输需要的海涂围垦工程等。一项水利工程同时为防洪、灌溉、发电、航运等多种目标服务的,称为综合利用水利工程。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于水利工程设计的原则及发展趋势研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
前言:改革开放以来,我国在水利工程建设上取得了很好的成绩,在管理的水平上也有了大幅度提高,但是其中还是存在着某些不足之处,与国际先进管理体系还有很大的差距,目前,水利工程项目的不确定因素增多,复杂程度也在增加,主体还不够规范,地区经济差异大、实施项目的环境差及国家投资力度不够,都给水利工程项目的管理增加了一定的难度,传统的方法已经不再适用,只有不断加强新型的水利工程建设,才能更好的服务于社会。
水利工程建设在其功能上划分,一般分为三类:经济效益、社会效益以及公益性效益。但是根据实际出发,大多数以社会效益与经济效益为主,在投资方面多数项目由中央投资、地方配套各个流域机构的参与,各省、市、直辖区共同组织施工,或是由地方投资、中央补给。而这些项目的法人代表并不是实际的投资人与受益者,所以在风险上也不承担问题,所以对于行为上,就难以去严格的规范。现如今,还存在着某些项目的法人代表干涉实地勘测、违规招标等等,给项目的开发与进展埋下了巨大的安全隐患,而在实施阶段干扰施工的进展越权监管,直接导致各个相关单位的错乱,给水利工程的建筑施工管理带来了混乱,而面对这些问题,可以采用建设代理制度,建立具备资质的水利建设施工管理机构、成立有针对性的公司,或者在已有的水利工程建设管理机构上建立一些专业的项目管理公司,在已有的人力资源上,最大程度的挥发人才优势,使先进的技术与管理经验得到全方面的发挥,用项目承包的方式去承接水利工程建设项目,落实法人代表职责,引入市场竞争的机会,从而提高水利工程管理水平。
根据实际情况,设计符合要求的信息化管理系统,可以为水利工程建设提供一个相互协作,相互共赢的软件平台,同时也可以实现针对水利工程的信息、安全、成本、进度、质量的控制,从传统化向集约化进行转变。
(一)信息化的发展方向
在国外的发达国家从项目的开始到结束一系列过程中都是要通过互联网或是依靠电子的介质进行,且要符合相关的规范要求。在施工现场实现信息化管理,能通过上网就可以掌握进展情况,结合上网技术,将信息及时有效地传递给每一个参与的工作人员,在工程期间与结束后都可生成资料进行随时储备。
(二)提高信息化管理的水平
在我国的绝大多数建筑施工企业都拥有与自己相适应的计算机操作系统,例如,在用于勘探设计的信息上可以对设计人员的信息、项目过程与审核等方面进行管理。但是在信息处理上大多数企业在对信息的产生、整理、利用、加工上都还采用传统的信息处理方法,即利用纸作为介质进行的,只有为数不多的企业才会应用PROJECT 或者是P3 等软件进行现场的操作,且在全部过程中,信息的处理速度较为缓慢。所以在我国对信息的处理上还是相对薄弱的,且流动性很大,都是在现场几个监管人员携带简易式电脑记录成果,而在整个市场上的监管软件却几乎匮乏,且还在逐渐建立完整的数据库,但是速度也是相当缓慢的,管理现场也才刚刚采用摄像监管系统,用来监管施工现场的消防与安全,所以信息化管理相对于建设水利管理工程还远不可及。因为我国在水利建设工程管理上还处于初级阶段,只有个别企业才使用信息技术的一小部分,还没有达到资源共享、随机交流、全面互动、所以信息化的道路还有相当长远的路要走。
(三)借鉴信息化管理的成功经验
信息化管理包括人流、物流、资金流与信息流,依据这些进行计划安排与优化管理。同时在外部还应当进行信息的交流,只有实现了信息化才能实现科学的、高效率的、稳定的监管系统,实现优化与办公室无纸化、科学决策化的生产。在内部达到全网共享、专用的数据达到分级分权限共享,彻底实现快速监控,在网上就可以进行采集管理所需要的材料报表,从而确保所采集到的数据真实、安全、有效。实现管理层发布的消息可以直达各个相关部门,也可使各个部门的意见能快速的反应到管理层,实现水利工程项目在安全、物资、质量、造价、进度上的信息可以得到监管与控制。
水利工程在建设与多方面原因上,都有着或大或小的风险,在过去,水利工程建设多以国家为主,参加项目的单位也大多都是国有单位,一旦出现问题也都是由国家承担,利益关系不大,所以风险意识淡薄,但是随着改革的开放,水利工程建设的投资多元化的开展,参与单位的所有制结构也发生了改变,风险的承担者不在是国家,而涉及到各个参与单位了,再有近几年自然灾害频发,事故的风险可能性越来越大,如果不引起高度重视,则也会影响水利工程目标的实现,甚至会造成严重的事故,造成经济的损失。在于与发达的国家相比,我国在项目管理水平上仍然处于落后阶段,在管理上的主要问题有风险意识淡薄、相关的保险行业体系尚不成熟、没有相应的担保与保险合同范文标准,可供参考。
(一)发展具有美学性的水利工程
随着人们的生活质量的提高,人们对建设水利工程不在是仅限于其自身的用处了,而开始研发相应的精神愉悦层次,发展趋势也是具有美学性的水利工程建设了,通过利用施工所在地的人文特点,地理环境的优势,通过艺术的设计,把水利工程进行优化,充分运用美学知识,使与周围的自然环境相结合,使水利工程具有了观光的价值,同时还促进了水利的良性循环与发展。
(二)发展具有程序化的水利工程行业
为了更好的随着时代的变化,实施水利工程投资招标,引进竞争的机制,择优选择合理的设计方案,充分的调动参与单位的积极性与主动性,提高水平与质量,优化设计方案,提高设计人员的综合素质与水平,加大了控制水利工程造价建设的设计力度,使其不断向规范化、程序化发展。更好的服务于水利工程建设。
(三)发展具有标准化得水利设计行业
大力推广水利工程建设的标准化进行,提高设计的效率,加强设计部门与科研部门的联合,节约社会资源。通过设计与科研部门的衔接与全面的沟通,共同建设水利资源建设的规范性,推动标准化的进程。
(四)发展具有生态、多功能化得水利工程设
在新的发展形势下,人们更注重和谐的发展,生态的水利工程建设成为了时代变迁的发展新趋势,在保护水利工程建设的同时,还要确立保护自然生态,和平共处的理念,不仅要满足水利工程建设的本质是防洪防涝、发电储水等等,还要保护环境,使其具有生态环保、节能美观的功能。
总结:随着社会经济的不断发展,水利工程建设变得极其重要了,在设计上也更加的规范了,逐渐的向专业化、社会化、规范化的模式发展,而对于自身也应当不断加强水利建设工程的管理,切合实际的提高设计的工作质量,严格按照国家的规章条例,不断提高相关的从业人员的责任心与责任感,把水利工程更好的向上发展,由专业的公司运用现代的信息技术处理,充分考虑到各方面的风险,进行科学的管理,提高整体的管理水平。
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旅游标志是上至国家和地区,下到旅游城市、旅游地、旅游企业以及旅游活动的象征,是另外一种旅游“名称”。它给人们以直观、明了、美好的印象,在旅游视觉形象中扮演着重要的角色。我国旅游交通业、酒店、旅行社等旅游企业由于市场运作相对较早,基本都具有各自的企业标志,但旅游地、旅游活动的标志设计应用则相对滞后。因此,加强我国旅游标志的研究及设计是非常必要的。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:中国城市旅游标志设计中的表现形式探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:中国旅游研究院近日发布《2014年上半年旅游经济运行分析与下半年趋势预测报告》,显示上半年我国旅游经济运行总体良好,国民旅游消费的基础性需求依然保持两位数的高速增长,同时预计全年旅游接待总人数37.6亿人次,旅游总收入3.3万亿元。城市旅游标志对树立城市品牌、带动旅游经济持续发展,有着重要作用。本文结合现实中的中国城市旅游标志实例,从图形、色彩、文字符号、图文综合四个主要表现形式进行研究。
图形在信息传播上有快速、广泛、信息量大、识别性高等特征,从而成为城市旅游标志的一种管用表现手法。
(一)具象图形表现
具象图形表现是对客观事物的描述或是依据客观事物进行概括、提炼、变形而成的图形。主要形象表现:历史古迹、景观建筑、自然地貌。例如:杭州的城市标志运用了江南建筑中具有标志性的翘屋角与圆拱门作为表现形式,体现了中国传统文化和江南地域特征。标志右半部分隐含了杭州著名景点“三潭印月”的形象,体现了杭州的地域特征。
(二)抽象图形表现
抽象图形表现指的是以高度概括的图形符号来表达标志的含义。抽象的图形可以是几何形、字母、符号化的图形形态。例如:海南三亚城市旅游标志图形取材于“风舞天涯”之理念,拼音字母“Sanya”首字母“S”突显“凤”的造型,寓意深刻,充分表达三亚城市包揽的凤凰岛、凤凰机场、凤凰镇、凤凰路等以“凤”文化为概念,取其美名,名扬三亚,“凤”表达中华民族吉祥美好的期盼,同时也说明三亚是中国南海最美丽的旅游度假城市,与三亚城市中文名片“美丽三亚,浪漫天涯”达成共识。
色彩是旅游标志的重要组成部分,它不是一般意义上的美化和装饰,色彩是一种重要的视觉语言,具有地域文化代表性的颜色,是当地实体环境中所有色彩要素所形成的相对综合、群体的面貌,是一个地方文化集聚体现。例如:香港城市旅游标志在色彩应用上,主色系透过美术设计和色彩带出澎湃的动力和不断前进的感觉,而黑色的选用则体现中国书法的神髓。一如主副色系,主副字款起互相呼应的作用,象征“继往开来,创建明天”,显现香港这亚洲国际都会璀璨的未来;无锡城市旅游标志在颜色使用上可谓独具匠心,分别选取了最具无锡地方特色、最富吴地文化深意的太湖蓝、人文黄、甜美红和生态绿。太湖蓝是自由的蓝,千帆过尽湖水的颜色,万鸟翱翔的天空颜色。人文黄是乐观的黄,辉煌的色彩,代表着“华美、富丽、宝贵、光明”等意义。
文字本身就是一种高度符号化的表现,在城市旅游标志设计中,对文字进行夸张、解构、重构等,突出表达出旅游地域文化的精神形象和情感气质,可以使标志指向明确、易懂、易理解,而且具有丰富的表现意义和很强的识别性。使受众者通过图形本身就能直接了解其意义和文化内涵。例如:浙江富阳城市旅游标志,以“山水富阳”作为主要视觉元素,以中国书法技巧为表现手法,并巧妙地引入了富阳籍文化名人郁达夫的手迹,较好地体现了“富裕阳光之城”这个城市品牌的深度内涵;武汉城市旅游标志,以“汉”字为主要创意元素。武汉简称为“汉”,是“江汉朝宗”之地,标志以繁体“?h”字为设计创意点,融入篆书写法,在文字部分采用水墨毛笔表现的英文字体,给城名以灵动的国际化表达。
图文综合在城市旅游标志设计中表现更丰富,表现形式更多样,应用范围更广泛。
(一)文字与图形的并置
文字与图形一起出现在一个标志中,共同成为标志的组成部分,有写城市旅游标志还连同广告宣传语一起出现。例如:东莞城市旅游标志以东莞特有的莞香花为核心设计元素,花簇的组合形式和五花瓣的造型充分体现了莞香花的特征;花瓣造型在莞香花清新柔美的基础上进行了突破,糅合了“东莞”及其拼音字母等设计元素,造型刚柔并济、充满张力,寓意东莞的多元发展和无限活力。
(二)文字与图形的互补融合
用某个能够表达一定含义的图形,融合补充文字中的部分,从而加强了所要表述的意义,亦或是赋予新的意义。例如:长沙城市旅游标志以草书汉字“长”为设计单位,巧妙地将长沙英文字首“C、S”融入其中,写意设计、自然亲和、大气洒脱、内涵丰富,体现出深厚的历史文化底蕴和时尚活力的意境,突出了“快乐长沙”的城市形象;广元城市旅游标志以“广元”英文缩写“GY”有机地变化为展翅翱翔的凤凰、蜿蜒的江水,同时融入雄伟的剑门关、奇险的蜀道,结合外围雄奇的群峰,突出广元鲜明的地域文化以及独具魅力的旅游品牌。
城市旅游标志设计中的运用表现,并非只是针对旅游主体进行创作,其核心策略在于创意要完整地对旅游地的人文历史进行归纳与提炼,寻找其具有代表性的名胜景观、建筑、艺术等元素和精神内涵,着眼于通过旅游形象标志实现人与旅游环境之间关系的和谐。
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标志设计,在现代社会信息化、科技化、多元化的发展潮流中,越来越凸显出它的重要地位和作用,它以集中、强烈、精炼的视觉艺术形式进行信息的传达,因此也被堪称为视觉传达中的“尖端作品”。 以下是读文网小编为大家精心准备的:从标志设计的演变谈视觉简化心理相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:当今视觉传达设计过于喧嚣繁复,而标志设计却不断运用视觉简化的心理进行演变。这一演变正符合了人的心理需要,也符合了形式的某种秩序和规律,但并不是所有简化都能达到较好的效果。简约不等于简单,适时适合的简化才是理想的。
关键词: 标志设计 视觉心理 简化 标志更替 消费心理
随着时代的发展,科学技术水平的提高,视觉传达设计显得过于喧嚣繁复,信息井喷式地涌现,但人们获得有效信息的可能性却日益降低。从某种意义上来说,已造成了视觉污染的局面。一部分设计师们反其道而行之,采用简化的视觉表现手法,用简化的标志进行宣传及推广。这种追求简化与其说是符合视觉传达设计的规律,还不如说是顺应了人们的视觉审美心理取向,符合人们视觉简化心理的需要。
人的视觉过程由视觉生理活动和与之相对应的心理经验联系在一起,从而形成相互作用的过程。“它能将看到的各种事物进行选择、对本质的把握、简化、抽离、抽象、分析、综合、补足、纠正、比较、问题解决,还有结合、分离、在某种背景或上下文关系中作出识别”[1]。在人类的视觉系统中包含一个“简化原则”,即视觉追求形式上的简化,自觉按照刺激物的相近、相似或连续等特性将其组织为简洁完美的结构。
标志是一种特定的图形符号,体现某一事物的特殊含义和象征意义。标志通过自身的独有形象,既可以代表某一国家、机构、组织、团体、活动、企业和个人,又可以将对象的精神、理念、特征、性质和内容表达出来。标志作为可识别的图形符号,它的主要特点就是用来表明事物的特征,传达事物的信息[2]。标志设计拥有非常悠久的历史,从古代人对于图腾的崇拜,使用的简单的记事符号,到北宋出现的我国最早的商标标志“刘家功夫针铺”,一直发展到如今店面的招牌、企业的标志,这其中持续的发展和进步,都凝聚了广大人民的辛勤与智慧。改革开放以后,随着我国社会的巨大进步和经济的迅猛发展,标志开始在各方面应用和普及,商品的繁荣和国际贸易的频繁交流,促进了标志的广泛应用。
简化是对具体而繁复的画面进行提炼,简化是人的一种天性,是根据“内在需要”进行的一种自然行为,它符合形式的某种秩序和规律。艺术的简化效应随处可见,视觉系统的“简化原则”包括两个方面:一是追求视觉形式上的简化,自觉按照刺激物的相近、相似或连续等特性将其组织为简洁完美的结构。二是在设计中的运用,体现在对符号等抽象、概括形体的喜好上,既能突出特征,传达意图,又能强化视觉记忆,使人印象深刻。
例如美国微软公司,其在1975年成立初期时的操作系统为视窗结构,因此叫做Windows。那时的操作系统标志(图一)较为简洁明了,未使用过多的修饰及拟物形态在标志上。随后在1992年的Microsoft Windows 3.1上,我们看到对未来产生深远影响的“微软窗口”,标志包括经典的窗口,经典的四种颜色,经典波浪动态效果。这个标志给后面的Windows logo设计留下了很深远的影响。在随后的一段时间内,我们电脑的开机界面就是这个蓝天白云下的微软Windows。直到2001年微软发布了全新的操作系统Microsoft Windows XP,原先经典的窗口标志转换为“Windows旗帜”,丰富的图形和阴影带来了3D效果,这时的logo具有一定的拟物性。此后的一段时间内,“Windows旗帜”只在标志内部发生一些变化,在外形上并未做过多的简化。直到2012年,随着微软推出全新的操作系统Windows 8 操作系统,其logo终于定下(图二)。其在新logo中首次加入了符号标志:四个小方块,分别采用蓝色、橙色、绿色和黄色设计。这四种颜色同时也代表着微软的产品,以及所服务群体的多样性。
二是视觉对信息有选择性地接受,排除事物的普遍性和一般性,只对事物的特殊性产生关注。在设计中的运用,体现在人们对非逻辑形式的敏感和对“中断点”的关注[3]。格式塔心理学家发现有些形给人的感受是极为愉悦的,这就是那些在特定条件下视觉元素被组织得最好、最规则和具有最大限度简单明了的“形”。凡是能用符号编码的东西,相对来说就更容易追溯和回忆[4]。
有时人们的视觉心理会追随那些简洁明了且具有一定组织形式及意义的对象,这里我们要举碳酸饮料巨头百事可乐(Pesicola)logo变化的例子。早在1898年百事可乐就诞生了(可口可乐在1886年诞生),同年百事可乐有了自己的logo(图三)。字体具有一定的时代气息,1898年到1940年百事可乐的标志改进都是以花体字体的造型出现的。发展到1950年后就出现了正面瓶盖的造型,强化饮料的说明性特征。其中1962年的修正方案中改变花体为等线体是一次较大的突破。1973年的修正方案中把1962年的瓶盖造型转变为圆形,将造型简约化,增加了方形背景,使logo更突出,视觉效果更简约有力(图四)。这正符合了格式塔心理学中所强调的人们对于简洁图形的需求心理,也满足了观者自身的心理快感。在最近最新一次改标中,百事可乐将微笑上扬,又一次改变了其logo(图五),使其逐渐变得完善,同时最大限度地运用简单明了的“形”。并且通过不同嘴角微笑的幅度,对百事可乐旗下不同的口味进行分类。
简化的形式表现在人的适应性上是一种心理需要。人类具有简化处理的本能:可以从复杂的内容中理顺逻辑关系,在??唆的语言中提取要领,还可以在千头万绪的感觉中归纳出条理。同样,视知觉也可以对自然现象加以提炼和简化,这样才能抓住特征、便于表现、存储记忆。这是一种视觉心理的需要,更是一种实用性的功能[3]。人类的眼睛倾向于把任何一个刺激式样看成是已知条件所允许达到的最简单的形状。在一定条件下,视知觉倾向于把任何刺激式样以一种尽可能简单的结构组织起来。就因为人眼具有如此的功能,所以设计师就把很多标志进行演变和再设计。据我的收集,大部分标志的重新设计都是由繁入简的。以下便是我搜集的一些标志的演变:菲亚特的前期logo以盾牌及勋章为原型,周围添加了些稻穗图形及阴影变化,较为繁复,而到后期不断简化。但标志字体还得到了保留,满足了人们对于菲亚特的视觉熟悉印象,可以说是由繁变简成功的例子。
简化的另一个特点是符合形式的某种秩序和规律,以便视知觉更容易把握,对形式关系的秩序化处理实际上是一种简化。我们在混乱的外部秩序里往往易于看清的是这类有规则的形状,这是人的一种本能。因此,我们应用最简单的图形表达最有深度的意义,有时要很好地运用视知觉心理的“有”和“无”的关系。
当然所有的事物都有一个限度,若事物限度超过了,则会出现不佳或者相反的效果。如果极简主义到达一定的高度,那么设计就变得乏味和呆板,违背了其原来的初衷。这方面失败的例子不胜枚举,在标志设计中也是比比皆是:GAP(美国著名服装公司)在2010年时进行了更换logo的计划,以下便是其前后的logo变化(图六)。新标志一出,消费者立刻进行了反对和抗议,Facebook上有72万网民反对此次换标。“虽然旧标志形象用今天的审美标准来看确实有些过时,但总好过现在这个看上去类似某个网络公司形象的标签符号;原有标志使用的衬线体字母显得非常的具有历史意义,但也并没有过分强调那些复杂琐碎的古典细节,毕竟它与传统的古罗马体还有很大的区别,即使现在更换使用的Helvetica Neue字体本身确实相当的完美,但说实话放在这里让人感觉好像是上错了戏的演员,显得那么的手足无措,更别提右上角那个渐变色的小方块,简直与遮羞布无异”。
在消费者的声讨中,GAP公司妥协了,维持了原来的旧标。因此我们可以看到,在更换标志的时候,应当再谨慎些,很多公司因为一次不太成功的换标,从而丢掉了市场。虽然GAP只是对原来字体进行了改变,并未大改特改,但面对消费者不认同,只能妥协。
通过分析这几个国内外标志设计的演变,我们得出简化是人的一种天性,是根据“内在需要”进行的一种自然行为,它符合形式的某种秩序和规律。纵观一个或者多个企业的标志演变,从标志形式内容上来说都是进行简化演变的。这一演变正符合了人们的心理需要,也符合了形式上的某种秩序和规律,但并不是所有简化都能达到较好的效果。简约不等于简单,适时适合的简化才是理想的。研究标志设计的演变及其演变风格,对于了解和掌握视觉简化心理,具有一定的帮助。
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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。
计算机毕业设计论文开题报告范文相关
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近年来,互联网技术不断普及、计算机发展迅速,计算机工程能够实现信息的有效传输,对网络与电子商务等的发展具有推进作用。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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