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“文化+产业”促进其他产业品质提升
随着经济社会快速发展,文化元素已渗透并贯穿于经济社会各领域各行业,呈现出多向交互融合、全面渗透态势。“十三五”时期,应突出文化元素作为重要新兴生产要素的功能,以文化创意拓展“中国生产”的可能性边界,提高经济潜在增长率,为此,要深入挖掘中华文化、地方特色文化、流行文化、生活文化和域外文化,大力推进文化创意和设计服务与相关产业融合发展,把文化旅游业、创意设计业、休闲体育业、创意农业等培养成为现代文化产业体系重要组成部分,通过创意、设计和品牌培育等手段全面提升一、二、三产的发展质态和产业核心竞争力。
以产业融合塑造先进制造业新优势。重视企业文化建设,积极丰富制造业、加工业等行业产品的人文内涵。坚持以发展绿色、节能、环保、智能、可靠和时尚等高品质生活消费品为重点,推动消费品工业向创意创新创造转型。把先进设计思想和理念融入于产品和服务研发设计之中,着力加强新技术、新工艺、新材料、新需求、新营销等设计应用研究,加快促进工业企业与设计服务业的对接合作。培育品牌文化内涵,健全品牌价值体系,形成一批综合实力强的国际知名自主品牌。
以产业融合深化旅游文化内涵。加强对传统文化、民间艺术的研究挖掘和开发,积极探索文化遗产利用的新形式、新途径,鼓励对文化遗产、工业遗产、农业遗产和文化景观等进行合理保护和开发利用。丰富创意和设计内涵,积极开发养生、运动、娱乐、观光等多样化、综合性旅游休闲产品,着力建设一批休闲街区、特色村镇、旅游度假区。
以产业融合培育农业新业态。挖掘传统农耕文化、农村生活方式和农业生态资源发展创意农业。通过土地规模流转和农业产业化基地建设,运用创意设计助推特色农业和都市现代农业发展。推进现代农产品专业市场的升级换代,促进特色农产品的推广交流。推进地理标志产品、道地药材、民俗文化、农林园艺、农事科普深度融合,发展创意农业、观光农业、休闲农业、体验农业和科技农业。
以产业融合拓展体育产业新空间。加快推进体育与创意、旅游、会展、休闲娱乐、地域文化的融合发展,把文化、创意、科技等元素引入体育场馆和健身服务企业建设。创新场馆运营机制,发展集体育培训、竞赛表演、休闲娱乐、健身旅游为一体的体育综合服务。培育和引进国际国内一流品牌赛事,着力打造影响力大、参与度高的体育精品赛事和节庆体育活动。加快体育用品新产品、新材料、新工艺研发,提高体育衍生品的创意和设计水平。
“文化+互联网”助推文化数字革命
随着云计算、大数据基础设施强势突破,“互联网+”的分工体系使大规模社会协同成为可能,推动传统行业加速拥抱互联网。“文化+互联网”就是要主动链接互联网,更加注重基于网络的新技术、新产品、新业态、新模式的创意创新。
“十三五”时期,要用“文化+互联网”,做活存量、做足增量,向上云化和大数据化,向下O2O化;用“文化+互联网”,激发文化消费意愿,打通文化产业链,推进跨界融合;用“文化+互联网”,加快推动文化创意产品和设计服务的生产、传播、消费的数字化、网络化进程,打造内容集成和数字传输综合平台,加快双向深度融合,推动文化企业商业模式创新、业态创新和服务方式创新。一是高度重视大数据、云计算、物联网、可穿戴设备等现代信息技术促进文化生产工艺、业务流程、服务手段、营销渠道和消费方式创新。二是充分利用大数据和云计算技术挖掘整理消费者特征数据、规模数据、情感体验数据和定价数据,实现精细化内容与用户的无缝联结,推进文化产品和服务的模块化生产,改进文化产品定价机制。三是引导文化企业树立数据理念,开展数据经营和管理,培育大数据入口、数据存储和加工文化企业,以满足个性化社会消费和创意设计产业需求为导向,支持C2B、O2O、众包、众筹等电子商务模式创新。
“文化+资本”培育文化金融产业
产业发展需要金融机构助推、资本市场支持。推动“文化+资本”,实现文化产业与资本对接,是解决文化企业融资问题的内在要求,是有效配置资源、增强发展活力和竞争力的必然选择,是实现规模发展、可持续发展的重要途径。
“十三五”时期,应重点关注以下领域:一是互联网金融和艺术品金融化发展,积极培育文化众筹、文化众创等文化互联网金融工具,支持股权众筹平台和众筹项目企业登记注册;二是推动社会化文化金融创新发展,包括机构创新、市场创新、产品创新、融资模式创新和服务模式创新等;三是重视构建文化金融产业链,形成集服务平台、信贷、信托、基金、担保、评估、产品设计、交易、专业服务等为一体的文化金融分工协作体系;四是完善文化金融发展政策,包括支持金融业扶持文化企业发展的政策、无形资产抵押政策、互联网金融发展政策、鼓励文化企业直接融资政策和文化金融机构扶持政策等。
“文化+科技”抢抓新科技革命机遇
文化创意与科技创新如车之两轮、鸟之两翼,科技创新为文化创意提供载体和手段,文化创意为科技创新提供舞台和空间。
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[2]孙桂华.数字化阅读对图书馆服务的影响及应对策略[J].农业网络信息,2011(7):61-63
[3]聂震宁.出版转型与阅读文化重建[J].现代出版,2013(1):5-10
[4][5]屈明颖.全民阅读 当下数字阅读发展趋势解读[C]//柳斌杰,邬书林.中国出版年鉴2011.北京:中国出版年鉴社,2012:262-263
[6]数字化阅读发展迅猛 增势均强于传统阅读[OL].[2012-05-16].
[7]朱咫渝,史雯.新媒体时代数字化阅读的审视[J].现代情报,2011(2):26-29
[8]爱立信报告称中国农村手机拥有率升至90%[OL].[2013-04-16].
[9]邴正.当代文化发展的十大趋势[J].天津社会科学,1994(1):59-63
[10]吴燕,张彩霞.浅阅读的时代表征及文化阐释[J].南京大学学报, 2008(5):132-136,144
[11]常凌翀.数字时代阅读的现实困境与发展路径[J].出版广角,2012(11):80-81
[12]周宪.重建阅读文化[J].学术月刊,2007(5):5-9,19
[13]刘艳妮.数字化阅读对传统阅读的影响研究[D].沈阳:辽宁大学,2011
[14]胡文仲.跨文化交际学概论[M].北京:外语教学与研究出版社,1999
[15]张红艳.关于3G时代建设和完善手机图书馆的思考[J].大学图书情报学刊,2011(2):24-27
[16]张晓武.中国数字出版的未来和希望(上)——风起“云”涌的变革与趋势:专访中国新闻出版研究院院长郝振省[J].中国高新技术企业,2011(23):40-43
关键词:农业机械化工程;人才培养;教学资源;数字样机
Digital prototyping for teaching resources of agricultural mechanization engineering
Yang Xin, Li Jianping, Feng Xiaojing, Liu Junfeng
Agricultural university of Hebei, Baoding, 071001, China
Abstract: The technology connotation and the development principle of the digital prototype instructional resource were put forward through digital prototyping method. The digital prototype models of the typical components, mechanisms and machines were founded with the digital prototyping for the agricultural mechanization engineering instructional resource, and the various forms of simulation teaching based on these digital prototype models were carried out such as mechanical structure learning, the mechanism motion analysis, and the working principle demo.
Key words: agricultural mechanization engineering; talent cultivating; teaching resources; digital prototyping
我校省级重点学科农业机械化工程,多年来一直坚持“非实习不能得真谛,非实验不能探精微”的教学理念,取得了很好的教学成果[1-3]。但在知识经济和科学技术飞速发展的今天,农业生产作业方式正向保护性耕作、精准作业、设施栽培等现代化作业方式转变,农机装备也随之向高效、精细、节能和可持续的方向发展。未来若干年,是传统的农业机械化工程逐步向现代农业机械化工程提升的关键时期,农业机械化工程学科不仅要发展外延,更要着重向内涵拓展,培养高质量人才,出高水平成果[4]。考虑新形势下农业机械化工程教学的服务面向,以提高教学水平为主,不增加教育成本,开发高质量的农业机械化工程数字样机教学资源,构建农业机械化工程实验实习教学网络平台,已成为农业机械化工程教育信息化和现代化的迫切需要。
1 数字样机教学资源技术内涵与开发原则
1.1 数字样机教学资源技术内涵
数字样机开发(Digital Prototyping)是把一个创意变成一个可以向客户推销的数字化产品原型的全过程,是科学研究中新产品设计开发的一种现代化技术手段。利用数字样机开发技术可使得概念设计、工程设计、制造、销售和市场部门在产品制造之前虚拟地体验完整的产品[5]。工业造型师、设计工程师和制造工程师使用数字样机技术在整个产品开发过程中对产品进行设计、优化、验证和可视化。市场人员可以使用数字样机技术在产品制造之前创建产品的真实感,渲染和在实景环境中的动画模拟。目前,数字样机技术在机械、电子、航空、汽车、动力工程等诸多领域得到了广泛的应用。
数字样机教学资源是指利用数字样机开发技术对教学资源进行处理,可以在多媒体计算机及网络环境下运行的多媒体数字化教学材料。按处理的对象划分,数字样机教学资源可分为典型零部件、典型机构和典型样机等;按信息的呈现方式划分,数字样机教学资源可分为数字化图像、投影、视频以及网上教学资源等。与传统的教学资源相比,数字样机教学资源有开发技术数字化、处理方式多媒体化、信息传输网络化等特点。数字样机教学资源是一种动态的教学素材库,基于数字样机教学资源可以在不同教学单元间和教学平台上共享数字样机模型数据。
1.2 数字样机教学资源开发原则
开发数字样机教学资源应遵循教学性、科学性、开放性、通用性、层次性的原则。
(1)教学性原则:数字样机开发技术本属于科学研究中新产品设计开发手段,将其用于教学资源的设计开发中,与科研产品开发有着本质的区别。科研产品开发的目的是得到市场需求的新型产品,满足人们对产品的功能需求,而数字样机教学资源应能满足教与学的需求。
(2)科学性原则:数字样机教学资源应能正确反映科学知识原理和现代科学技术,所构建的样机模型应该尽量按实际设备进行1:1建模,按实际工作原理进行运动、动力仿真参数设置。
(3)开放性原则:数字样机教学资源应确保在任何时候、任何地方、任何师生都可以将自己的数字样机作品纳入其中,可以通过网络论坛设置不同身份的会员机制,给每一位使用者(教师、学生等)提供提交建议、上传作品的许可认证接口,尤其是对学生提交的课程设计、毕业设计成果进行审核认定,及时充实和更新教学资源库。
(4)通用性原则:在相应的技术标准规范下,数字样机教学资源应能适用于不同的教学情境和多种形式的学习,适用于针对不同专业而设置的同门类学科通论类课程,最大限度地共享资源。
(5)层次性原则:数字样机教学资源应实行模块化管理,使学习者通过对不同层次资源的使用和重组,方便进行课程或知识体系的筛选,最大限度地发挥资源的个性化定制潜能。
2 农业机械化工程数字样机教学资源开发
2.1 将现有教学资源进行数字样机建模
将现有的教学资源进行数字样机改造是把现行教学中使用的载体进行数字化改造,形成数字化模型资源。现有教学资源包括两大类:一是教研室和实验室原有成熟的实物教具、机构模型、零部件结构挂图等。二是在课程设计和毕业设计中师生创作的机械机构作品,包括展示型作品、师生交流作品集、教师对学生进行评价的作品等。将这些教学资源进行数字化样机设计,建立虚拟教学模型,主要是三维立体模型的制作和开发。图1所示是根据几种典型农机部件实物教具建立的数字样机模型。
(a)典型零件模型
(b)典型部件模型
图1 实物教具数字样机模型
可以筛选一批典型资源设立学生设计研究计划项目,让学生参与教学资源建设,并借助设计过程提高学生对现代数字化设计软件的应用能力,将学生技能教育融于教学中,并兼顾提升学生从事科研工作的能力,提前熟悉一些主流设计软件的使用方法和操作技能。
2.2 将科研产品数字样机进行教学型转化
在农业机械化工程诸多核心课程教学中,除了加强理论课程的基础知识外,更要体现学科前沿知识,在实践环节中融入最新科研成果,将学科前沿知识带给学生,让学生对专业方向有更好的把握和定位。如今农业机械产品开发已经采用了数字样机开发技术,许多产品生产之前需要借助产品数字样机进行功能和行为的仿真模拟,在产品开发过程中更是借助数字化手段对研究对象反复仿真分析和评价[6-9]。开发完成的产品本身就是很好的教学资源,尤其是一些新机构、新部件的结构原理、动态特性等。图2所示是在科研项目中开发的新型机械装备和核心部件运动仿真分析模型。
(a)果园风送喷雾机 (b)零速投种运动仿真
图2 科研产品数字样机模型
通过多媒体技术把典型科研产品设计和仿真过程进行录制、编辑等,形成用于课程教学的素材。这要求任课教师在参与科研工作的同时捕捉可用于教学的信息,及时收集科研工作中的教学素材,这也有助于科研工作本身的总结和提高。
2.3 将调研产品数据作为数字样机资源补充
调研数据主要包括旧式农具、农民自制农具和新型农机产品等。这些农具或农机产品是目前教材中没有的产品类型,但它们对了解农业机械发展历史和目前农村使用农机的现状有着不可替代的作用。通过学生假期社会实践活动,可以搜集到大量旧式农具、农民自制农具和新型农机产品的数据信息。筛选出比较有代表性的机具产品进行数字样机建模,如图3(a)所示是我国北方农村现存不多的小麦播种开沟农具,这种农具曾在我国小麦播种区域有着广泛的应用,改革开放后逐渐淡出历史舞台。图3(b)所示是目前北方农村玉米播种区域广泛使用的一种勺轮式玉米精量免耕播种施肥联合作业机,适用于对包衣后的优质玉米种子进行精量播种。
(a)播种开沟旧式农具 (b)玉米精量免耕播种机
图3 调研产品数字样机模型
3 数字样机教学资源应用
3.1 农业机械学省级精品课教学应用
农业机械学是我校农业机械化及其自动化专业必修的一门理论和实践紧密结合的课程,2003年已经建设成为省级精品课。我们建立的各种数字样机教学资源在农业机械学省级精品课建设过程中得到了很好的应用。在理论课和实验课教学课件中采用的数字样机模型包括耕整地机械、播种机械、中耕管理机械、收获机械、植保机械等。各种模型素材在各个理论教学单元中以图片、动画等形式体现,其中动画素材与理论教学课件素材占总量的50%以上。尤其是对于结构认知课,学生通过逼真的数字样机模型分解视图和生动的三维动画模拟演示,很快理解了在理论课程中所讲的基础知识。
3.2 “农业机械化工程实验实习教学网”应用
“农业机械化工程实验实习教学网”是河北省重点学科农业机械化工程的重点建设内容之一。该教学网于2009年5月开通试运行,其内容以农业机械化及其自动化本科专业课和业务素质课的实验和实习教学为主体内容,以省级精品课农业机械学的实验和实习教学为核心,兼顾农学、园艺、畜牧、植保等非机化专业的农机化概论、草业机械化、植保机械等选修课程实验教学。学生实名注册为会员后可选择相应内容学习、下载资料、参与师生互动交流等,实现网络教学。图4所示是农业机械化工程实验实习教学网首页,通过链接数字样机教学资源,能够让学生在任何地方学习农业机械基础知识和了解学科发展动态,起到事半功倍的效果。
图4 数字样机教学资源网络教学应用
4 结束语
为适应农业机械化工程学科向内涵拓展,培养高质量人才的时代要求,利用数字样机开发技术建立了大量数字样机模型作为农业机械化工程学科的教学资源。通过将现有教学资源进行数字样机建模、将科研产品数字样机进行教学型转化和将调研产品作为数字样机资源补充的途径,完成了一套比较完善的典型零部件、典型机构和典型样机的数字化模型。并把这些模型应用到了农业机械学等课程教学和“农业机械化实验实习教学网”建设中,开展多种形式的仿真教学和网络教学,为加快农业机械化工程教学由传统模式向现代模式的转变提供了实践性参考。
参考文献
[1] 冯晓静,刘俊峰,杨欣.农业机械学课程教学改革思路[J].中国农机化,2004,3:67-68.
[2] 杨欣,冯晓静,刘俊峰.农业机械化及其自动化专业CAD教学研究[J].农机化研究,2005,5:275-277.
[3] 冯晓静,刘俊峰,钱东平,等.面向21世纪农业机械化工程实践教学的探讨[J].中国农机化,2007,5:87-88.
[4] 中国农业工程学会.农业工程学科发展报告(2010-2011)[M].北京:中国科学技术出版社,2011.
[5] 吴菌.数字样机真的是老生常谈吗?[J].中国制造业信息化,2007,7:60-62.
[6] Yang Xin, Feng Xiaojing, Liu Junfeng.Virtual Assembly Associative Design and Finite Element Analysis for Digging Spade of Potato Harvester [C]. Proceedings of 2007 International Conference on Agricultural Engineering, 2007: 426-431
[7] Xin Yang, Junfeng Liu, Jin Tong. Virtual Assembling Associative Design for Digging Spade of Potato Harvester [C].International Agricultural Engineering Conference, Bangkok, Thailand, 2005.
一、将理论与实际应用有机地结合
随着我国社会主义市场经济体制的完善和经济结构的战略性调整,社会各方面都对高等教育人才培养的质量提出了更新更高的要求。教育部在高等教育“质量工程”中明确提出要加强实践性教学改革与人才培养模式的改革创新,培养学生创新研究的科学精神。因此为社会培养出具有解决实际问题能力和创新能力的人才是我们高等学校永远追求的目标。我们高等学校的主要任务就是培养适合社会各方面需要的人才。为了培养高质量的实用型和创新型人才,在线性代数教材中就应该将线性代数理论与实际应用问题科学整合。现在的线性代数教材,基本都是重理论,重定义,少与实际应用相联系。一些抽象的理论,学生理解起来很困难,所以对学生学习积极性有很大的打击。重组教学内容,理顺线性代数的基本概念和基本内容,深入研讨线性代数的思想,注重吸收以往教材的精华,但不拘泥以往教材的内容和形式,淡化定理的推导,着重方法的训练,充分体现线性代数与工程实际应用之间的联系。
二、将数学建模思想与线性代数的教学内容有机结合
数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。随科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,数学科学的地位会发生巨大的变化。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数学理论与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库。在新时期下,编写线性代数教材时,要充分思考数学建模与该课程教学的内在关系,强调数学建模思想,充分体现其在课程教学中的引领作用,培养学生解决实际问题的意识和能力,提高教学质量,培养创新型人才。
三、将专业特点与性代数的教学内容有机地结合
根据不同专业的需要,增加相应的实际应用实例,从而使线性代数的学习能充分为专业服务。例如,对于管理类专业的线性代数课程,可在教学内容中加入市场均衡价格模型、国民收入模型及投入产出模型。对于控制理论专业的线性代数课程,可在教学内容中加入控制理论的一些模型。这样不仅可以提高学生的兴趣,也可以让学生感受到线性代数课程的重要性。
四、将Matlab实验与线性代数教学内容有机地结合
在今天计算机广泛使用的时代,线性代数课程应该注重与新的计算技术的结合。目前的线性代数课程学习,许多学生学完了本门课程,只是为了考试而学。其实,就连一部分教师,也说不清学习线性代数到底有什么用。因为现在的线性代数内容,根本没有与实际联系起来。因为用手工计算线性代数中的问题,根本没法把它推广到应用中去。例如,静力学中的核心是平衡方程,一个空间物体有6个平衡方程,就是n=6的线性方程组,两个刚体相联,方程数n就加倍。电路课中稳态电路核心是基尔霍夫方程,n个节点(或回路)就是n个方程,交流电路更是得数方程,构成n元得数方程组。后续课中要算的n都大于3,现代的科学计算问题n达到几百、几千,线性代数教的手工解法解决不了,不教计算机结果是统统不用矩阵,线性代数知识就只好不用,所以学习线性代数应该笔算机算都会。与Matlab相结合,线性代数能用于解直流电路与交流电路、解线性系统中常微分方程、解线性系统中信号流图、求数字信号处理中的系统函数、解静力学问题、解机械测量学问题、解文献管理问题等。这就大大增强的线性代数的实用性。
五、将网络化平台资源与教材的建设相结合
信息时代的新教材改革始终强调信息技术在教学中的应用,促进信息技术与学科课程的融合,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。因此新时期下,线性代数教材也要在电子教材、多媒体课件、网络视频授课、网络辅助教学系统、在线辅导答疑系统和在线考试系统等数字化资源建设方面给予足够的重视,以适应信息时代的发展要求。
总之,在新的历史时期,线性代数教材建设还有许多工作需要广大的数学工作者投入时间和精力来加以研究和探索。此外我们必须清楚地认识到,随着时间的推移,社会对线性代数的要求也会随之变化,我们必须及早进行准备,满足社会发展的需要。
参考文献:
[1]陈建龙,周建华,韩瑞珠,等.线性代数[M].北京:科学出版社,2007.
[2]范广慧,苏在滨,卫春燕.线性代数教学方法的改革与实践[J].黑龙江科技信息,2009,(12):143.
[3]韩国涛,金燕.《线性代数》课程教学改革与实践[J].辽宁农业职业技术学院学报,2007,9(3):55-56.
[4]张秋娜.关于独立学院线性代数课程改革的建议[J].数学学习与研究,2011,(11):47.
[5]刘庆兵,曾守桢.数学软件引入线性代数教学初探[J].浙江万里学院学报,2010,23(6):89-94.
[关键词]人类文明;信息时代;数学理论;数学模型;数字化
一、数学是人类文明发展的重要力量
人类文明的历史源远流长,从远古的农耕时代到如今的信息时代,不断的发展和进步,在这个长久的过程中,懂得运用科学的人们以他们智慧的头脑和勤奋的双手一次次推动着人类文明的前进,数学这门抽象的科学成为一种深层次的动力为人们研究和运用,无数次证明其不可替代的作用和地位。
纵观历史,整个人类文明的发展有着三次质的飞跃,首先是以锄头为代表的农耕文明,人类进人知识时代;其次是以大机器流水线作业为代表的工业文明,科技水平大大提升;再次为以计算机为代表的信息文明,人类的交流方式进入数字时代,在这三个层次中,数学都作为一种工具、一门技术、一种主要的文化力量体现其强大的推动力和核心的价值,它不仅在科学研究、推理、工程设计中起到重要的作用,还影响着哲学思想的内容和研究方法,摧毁和构造了诸多宗教教义,为经济学和政治学提供依据,塑造了众多流派的绘画、音乐、建筑和文学风格,创立了逻辑学等,数学渐渐渗透到社会科学的各个领域,成为人们思想和行动的指南,由于数学的发展和应用,使得社会的生产力和生产关系不断地得到改善和提高,一次次促进着人类文明的飞跃。
二、数学在信息时代的重要作用
随着科学的迅猛发展,我们已经进入以计算机为代表的信息时代,数学科学再一次体现了其重要的作用和广泛的应用,信息数字化和信息数字处理几乎成为所有高科技项目共同的核心,从事先设计、制定方案,到试验探索、不断改进,到指挥控制,具体操作,处处倚重于数学技术;电子计算机也是数学与工程技术相结合的产物,它的出现成为人类文明史上最为深远的科技成就之一;载人航天飞机和太空战机的诞生与发展同样建立在数学技术的基础之上,开创了人类航空领域的新纪元,数学的作朋和应用体现在信息时代的方方面面,在此我们以现代军事、经济、医学、艺术为例进行解析。
在现代军事领域,以信息技术为核心的新军革,推动着战争形态正在从机械化向信息化转变,由于数字化、信息化技术的全方位采用,控制、通信、计算机、情报、电子对抗等网络系统,已经联结成为一个有机整体,并能够实现各类信息资源的相互共享和作战信息的实时交换,使作战效能得到了巨大的提高,这个整体中,各环节无一不以数学理论为基础,渗透着数学技术和应用以战场指挥为例,信息化战争要求指挥员必须宴施精准的指挥,而数学能为精准指挥提供简明精确的语言,数量化计算手段,逻辑推理工具等,很大程度上实现了高效的作战指挥,随着现代数学的发展,如混沌理论、模糊理论、突变理论,也已作为军事科学工具湿示出强大的威力和作用。
在现代经济领域,信息社会快速发展,数学与经济的结合日益密切,许多的经济问题需要运用数学的知识解决,经济的发展也不断推动着数学的新发展,曾经的博弈论的提出不仅成为数学界的飞跃,同时也改变了经济学乃至整个社会的面貌,而瞎弈论大师、著名数学教授约翰・纳什也因对非合作博弈均衡分析以及对博弈论的贡献,荣获诺贝尔经济学奖,当前,在我国的经济发展中,数学突出应用于经济预测管理与决策优化、信息处理和质量控制、设计与制造和大型工程、农业经济等领域,为经济及社会的发展作出了极大的贡献。
在现代医学领域,数学已经在生命科学和医学研究中发挥着积极的作用,近些年,甲型H1N1流感、SARS等传染病为整个世界带来不安和恐慌,各国的生物学家和医学家在不断研究的同时,数学家们也通过数学方法的运用作出了重要贡献,数学模型的建立,成功地预测了各传染病的有关情况,包括感染人数,感染高峰的时段和大体结束时间等,成为数学在医学研究中的成功应用典范,现代的医学正向数学化不断发展,随着计算机应用的加入,它将朝向医学、数学、计算机三位一体的方向快速迈进。
在现代艺术领域,数学与音乐、绘画等也存在着相互渗透、互相促进的关系,在音乐方面,数学的抽象美,音乐的艺术美,经受了岁月的考验,进行了相互的渗透,如今的数学分析和电脑显示技术使得眼睛可以辨别音律,这是前人难以想象的,未来的奥秘还有待数学家和音乐学家的共同合作和努力,在绘画方面。数学美术学成为信息时代数学和美术学结合的产物,通过计算机技术由一些数学公式产生数学美术作品将渐渐发展成为绘画的新领域。
L-fuzzy子半群的L-fuzzy双(内)理想
一类超线性收敛的投影非拟牛顿算法
L-Fuzzy子域上的L-Fuzzy代数
卡尔达诺《大术》的思想来源及影响
Ermakov系统和摩擦阻力
有限长单位冲激响应FIR数字滤波器线性相位分析和结构图
Tb3Fe29-xCrx的穆斯堡尔谱研究及其中Cr的优先占位问题的讨论
对核心期刊《物理学报》论文作者的分析
太阳热水器保温性能指标探析
氯乙酸异丙酯合成研究
2,4-二氯甲苯液相氧气氧化制2,4-二氯苯甲酸
松叶蕨科植物孢子形态的研究
转基因植物中外源基因的有效表达及其安全性评价
苔藓植物分子系统学研究进展
生物芯片浅谈
西部沙漠化与沙尘风暴问题的探讨
关于观光农业发展的若干问题之探讨
基于GIS的土地利用动态变化与预测——以井陉县威州镇为例
保护古都风貌与城市现代化
关于深化教育教学改革,提高教学质量的若干思考
开设《药物化学导论》课程的实践与体会
普通化学原理绪论课的一点教学体会
对基础实验教学改革的思考
代沟现象及其对策探讨
加强有机化学实验教学,培养大学生创新能力
效率是生命——如何提高大型精密仪器利用率
研究生课程《理论有机化学》教学改革初探
代沟现象对高校课堂教学影响的访谈研究
非高分子专业《高分子化学》教学改革初探
通过微波化学实验探索创新性教育
《分析化学》试卷分析及思考
浅谈固定资产的管理
论高校学生管理工作中的代沟困扰
易制毒化学品管理探讨
提高创新意识加强对本科生科研立项的指导
教师应该成为创新的实践者
对中级无机化学双语教学模式采用的几点思考
学分制下的高校教务管理工作的改进措施
加强高校产学研合作,促进地区经济发展
美国理科教师科学本质观研究述评
微波提取流动注射分光光度法测定纺织品中的甲醛
超高效液相色谱法测定不同提取工艺样品中钩藤碱含量
药用亚甲蓝生产工艺的研究
原生质体制备过程中各因素对酵母活力影响的研究
沙苑子中沙苑子苷A超声波提取工艺及含量测定
加拿大安大略省南部农业地域的变化——农场案例调查
经济地理位置的定量分析方法应用——以武汉经济圈为例
北方农牧交错带景观格局分形特征分析——以河北省坝上沽源县为例
工业发展对SO_2排放的影响分析
关键词:计算机技术;数字化设计;CAD;设计;应用
Abstract: design technology is a variety of ways and means that we in the design process to solve the specific design issues. Traditional design using the static, experience, passive, manual methods, the design efficiency and accuracy has been unable to meet the higher requirements of social development. Computer technology in the design of large-scale application is the integrated technology on the based of the traditional design technique interdisciplinary and multiple disciplines development. Along with the computer technology development, scientific, dynamic, active, modern design technology development and application, the design efficiency and accuracy are greatly improved.
Key words: computer technology; digital design; CAD; design; application
一、设计技术概述
设计技术是我们在设计过程中解决具体设计问题的各种方法和手段。传统设计我们采用的是静态、经验、被动、手工式的方法,其设计的效率和准确性已无法满足社会发展的更高要求。随着计算机技术的大发展,动态、科学、主动、现代化的设计技术不断发展和应用,使得设计的效率和精确性得到了最大程度的提高。计算机技术在设计中的大规模应用是在传统设计技术的基础上多专业和多学科交叉发展的综合性技术。现代设计技术由基础技术、主体技术、支撑技术和应用技术4个不同层次的技术所组成。基础技术主要指传统设计理论与方法。计算机辅助设计技术CAD是现代设计技术的主体技术。支撑技术则主要是可信式设计技术、试验设计技术和现代设计方法学。应用技术则是各产品领域的知识和技术。
二、数字化设计与数字化产品开发
数字化设计是指将计算机技术应用于产品设计领域。数字化设计是基于产品描述的数字化平台,建立基于计算机的数字化产品模型,并在产品开发全程采用,达到减少或避免使用实物模型的一种产品开发技术。 产品设计过程本质上是一个对信息进行采集、传递、加工处理的过程,其中包含了两种重要的活动:设计活动和仿真活动。因此产品设计也可以看作是一个设计活动和仿真活动彼此交织相互作用的过程。设计活动推动信息流程向前演进,而仿真则是验证设计结果的重要手段。2.1数字化设计的特点
1)实现并行设计一项设计工作可由多个设计队伍在不同的地域分头并行设计、共同装配,形成一个可完成强度、可制造性、成本和功能测试的完整的数字化模型。
2)设计过程中减少或避免实物模型的制造传统设计在产品定型生产前需经过“样机生产―样机测试―修改设计”的过程,且需反复多次,这不仅耗费物力、财力,还使得产品上市周期延长。数字化设计则在制造实物模型之前,先进行计算机仿真分析与测试,排除[1]某些设计不合理性。2.2数字化设计技术及应用
(1)参数化、变量化、模块化设计
参数化、变量化技术也是配置设计和按定单设计的基础。产品设计大多数是从已有产品进化而来的,据统计,典型定单产品中的标准件、外购件或变型件占90%,全新零件只占10%左右 利用参数化、变量化、模块化建模技术,可方便地修改设计,提高设计的效率,保证设计的质量和可靠性。CAD中的尺寸驱动法是利用参数化、变量化技术修改设计的有力工具利用广义相似理论,通过对功能单元、结构单元的重组可以获得不同结构形式的系列化产品(2)反求工程和快速原型技术复杂产品的模仿创新是一条减少风险投入,加快产品创新的有效途径。反求工程是利用某些测量方法(如三坐标测量、CT、核磁共振、自动断层扫描法等),在实测数据的基础上,重构产品三维数据模型的方法。快速原型技术是20世纪末期制造领域的重大突破,它直接利用CAD的离散数据,简单、快速、准确地将人的思想转化成功能原型或零件,淡化了设计与制造的界线。数字化的核心是离散化,快速原型技术通过产品数据的分层和离散,将材料按需要添加到零件上,通过对材料配比的变化及烧结路径的变化,可有效地控制零件的性能和变形。反求工程和快速原型技术的巧妙结合为加快产品开发过程和在实物原型的基础上,深入探讨和选择设计方案奠定了基础。
(3)虚拟产品开发方法
虚拟产品即存储在计算机内部的产品数据模型,亦称数字化原型或数字化样机(Digital Mock-up)。虚拟产品开发不是简单的数字化建模和仿真,它更强调虚拟技术的应用,通过虚拟现实的交互性,沉浸性和想象性达到虚拟产品开发环境的高速逼真化,并可对虚拟原型直接进行操作,产生身临其境的感觉。数字化样机是描述产品功能和行为特性的产品数字化模型,它支持产品的多学科优化设计及产品运动学、动力学和使用性能仿真,通过对模型的评估、测试和优化,可以预先了解相应物理样机的特性。随着虚拟现实技术的发展,在数字化样机的基础上提出了虚拟样机的概念,它更强调仿真技术和VR技术的应用,通过VR环境中人对虚拟原型的操作,可有效地发挥人的创造性,提高了概念设计和总体设计中的分析、决策能力。虚拟产品开发技术(Virtual Product Development)是在信息技术、网络技术、仿真技术和虚拟现实技术基础上出现的最新数字化产品开发技术。虚拟产品开发是实际产品开发、制造、使用、维护在计算机上的本质表现,虚拟产品开发要求全面的产品数据描述和各种可视化的仿真工具及人机交互操作工具。数字化样机和虚拟样机技术不仅可以减少和替代部分实物实验,降低产品开发费用和缩短产品的研制周期,而且也是提高产品创新能力的有利工具。虚拟产品演示可以在一般计算机环境下进行,也可以在虚拟实境环境下进行,它不仅可显示产品的外观、内部结构以及工作原理,还可改变金属表面涂装的颜色和光泽,以及皮革的纹理等。虚拟产品既可用于设计交流,还可作为设计者与销售人员、销售人员与客户之间的交流。
三、CAD技术及应用
CAD技术的主要功能:零件造型、产品装配、产品渲染、动态显示、运动仿真;工程分析如有限元分析、优化设计、可靠性设计;绘制工程图样、编制物料清单等。
任何设计都表现为一种过程,每个过程都由一系列设计活动组成。这些活动既有串行的设计活动,也有并行的设计活动。目前,设计中的大多数活动都可以用CAD技术来实现,但也有一些活动尚难用CAD技术来实现,如设计的需求分析、设计的可行性研究等。将设计过程中能用CAD技术实现的活动集合在一起就构成了CAD过程。CAD的真髓不是绘图,而是建模和仿真[2]。数字原型(DMU)就是在三维实体模型的基础上,将零件组装成数字化的虚拟产品。数字原型可用于检验零部件之间的装配关系[3],以防止相互干涉,从而可进行运动仿真。数字原型可用于透视复杂产品的内部结构,从而可进行装配、维修等人机工程的研究。它还可用于产品的外观艺术渲染,制作广告。在三维实体模型的基础上,将零件组装成数字化的虚拟产品。
计算机辅助工程是借助计算机强大的计算和图像处理能力解决工程技术中的各种问题,包括有限元分析、优化技术等。有限元分析FEA(Finite Element Analysis)是采用有限元法来近似求解数学物理问题的过程[4]。有限元法的基本思想是将问题的求解区域划分离散为一组有限个单元,单元之间按一定方式仅靠节点相互连接在一起的组合体。单元内部点的待求物理量可由单元节点物理量通过选定的函数关系插值求得。将各个单元方程“装配”在一起而形成总体代数方程组,加入边界条件后即可对方程组求解。节点是空间中的坐标位置,具有一定自由度和存在相互物理作用。单元则是一组节点自由度间相互作用的数值、矩阵描述(称为刚度或系数矩阵)。单元有线、面或实体以及二维或三维的单元等种类。信息通过单元之间的公共节点传递的。有限元模型是真实系统理想化的数学抽象。
集成化、网络化和智能化是现代CAD技术所追求的功能目标。集成化要能支持信息集成、过程集成与企业集成,它涉及的技术如:数字化建模、产品数据管理、过程协调与管理、产品数据交换、CAX工具、DFX工具等[5];网络化要能支持动态联盟中协同设计所需的环境与设计技术;智能化是指在实现集成化与网络化时所采用的智能技术,如人工智能、专家系统技术等。现代CAD技术的最终目的是要尽可能采用自动化设计技术使所设计的产品达到质量高、成本低、周期短,以便在先进制造模式下赢得市场竞争。随着现代CAD技术的发展,设计过程中越来越多的活动都能用CAD工具加以实现,因此 CAD技术的覆盖面将越来越宽,以至整个设计过程就是 CAD过程。
参考文献
[1]阎楚良,杨方飞.农业机械数字化设计技术研究与展望[C].//中国农业机械学会2006年学术年会论文集.2006:797-801.
[2]倪桂功.CAD/CAM技术在球头立铣刀设计制造中的应用[D].天津理工大学,2006.
[3]张春森,波.基于CAD技术实现工业零部件图像直线特征提取[J].光学精密工程,2011,19(9):2214-2221.DOI:10.3788/OPE.20111909.2214.
关键词:数字电子 开发板制作 教学改革 实训模块化
中图分类号:TN79-4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)06(a)-0143-02
《数字电子技术》教学包括基础理论知识教学和技能实践教学两部分,是电类及相关专业必修课。数电课程中理论及实践与模电比较有较大差别,很多学生对课堂内容理解上有困难,教学效率不高。为了培养学生实践设计能力和提高教学效率,采用仿真软件与自制开发板相结合设计实践项目。实践证明,使用自制开发板及课程体系的模块化教学使理论知识更为感性,提高课堂效率,加强了理论的理解,巩固了技能。
1 课程特点与作用
对概念的理解和集成器件的应用是数字电子技术教学的两个侧重点。教学过程中引导学生运用已学知识自主独立创新设计电路,结合硬件更新,强化理论知识的理解和应用,奠定单片机及专业技能基础。当前数电教学存在教育思路与硬件技术发展速度不一致的现象,导致了学生的创新设计能力和应用能力不足,数字电子技术课程改革迫在眉睫。
2 内容结构调整及措施
2.1 课程内容结构调整
改变以往常规设计思路,采用模块法整合课程知识结构,合理设计每个模块综合实践项目。整合后课程模块体系如下。
首先,为基本理论模块体系,其内容为:逻辑基础、三大逻辑门、组合、时序电路等方面。该体系主要是加强电路分析以及逻辑思维方面能力训练。
其次,应用性模块体系,其内容为:常规集成器件应用、数字综合电路的设计与调试等。该体系主要是加强运用数字电路知识按要求设计电路方面能力训练。
再次,大规模集成电路应用体系,其内容为:VHDL语言、DSP和FPGA技术应用的基本理论、方法以及仿真软件的应用,该体系主要培养电路设计理念,为掌握运用不断出现的硬件新技术、新产品奠定基础。
2.2 授课课时及方式调整
该课程的教学大纲在修订上应该体现出现代数字电路的先进性,与此同时教学模式必须同步,做出相应的调整以便更好的优化课程的内容。在课时安排方面应合理分配三模块体系课时比例,前一个体系为后一体系基础,环环相扣。其次数字语言、DSP、FPGA技术在数字电路课程教学中可以介绍其简单使用方法,但为更好运用应另设为一门新课,其次要合理设计每个体系综合模块项目,使之内容上涵盖体系内相关知识,效果上可以用仿真软件实现其结果,实操上可以用自制开发板调试。真正做到软、硬同时进行真正做到知其然还自其所以然。
3 新授课方法及教学模式
3.1 课堂中自制开发板应用
当前各学校实验室使用数字电路实验设备为箱体式,不光体积大占用空间,更为遗憾的是可操作性小、设计性项目少,未为该课程学习带来实际效果,学生对知识的认识往往是一知半解。为此,结合课程教学特点以及实验的便利,作者开发了“数字电子设计开发板”(见图1),该板设计合理,制作简单、便携实用,巧妙的把模拟电路、数字电路、单片机融合一体,既简便实用,为后续单片机的学习奠定基础,开发板采用电池或者交流电供电,需提供的信号、频率测试等电路来源于模电中的基础实验。同时该板中配有简单的51系列单片机基本模块,可进行相关仿真使用。在教学中,一些基本电路,可直接在教室边教学边实践,合理的应用好该开发板,就能真正的做到“教、学、做”一体化。
3.2 综合设计项目在课堂多媒体教学中仿真
基于数字电子技术的发展迅猛、大规模集成电路不断涌现。为更好的运用各类硬件,在学习过程中应充分使用仿真软件模拟运行结果,不断在电脑中修改其外界属性,观其结果变化。从而更深刻的掌握器件使用。
图2为在PROTUES仿真软件下,通过改变R2参数,从而改变555输出频率,观其CD4017输出的带来的变化。两者结合起来很形象直观的让学生掌握555及4017的特性及使用方法。
3.3 数电课程中引入单片机入门学习
数字电路是为后续综合电路设计奠定基础,而目在综合应用电路大都采用单片机来实现,基于此单片机重要性可想而知。单片机可以实现大都数字电路同样的结果,而电路结构却极为简单。因此,在数电的教学与实践中逐步引入单片机基本概念,同一个效果采用不同的电路,让学生更深刻理解大规模集成电路的应用,图3为采用单片机来实现流水灯效果。该电路与采用十进制计数器CD4017构造流水效果一致,甚至可以设计更复杂效果,但电路却比后者简单。
4 结语
作者开发设计的“数字电路开发板”获国家授权发明专利,作者在教学实践中通过几期的教学改革,实践证明,取得了良好的效果,为数字电路教学改革做出以下几个方面成就:(1)为“教学一体化课堂”摸索了一条有效途径,令课堂教学更形象生动、内容丰富;(2)缓解了实验室紧张的局面,节约成本同时增加了学生动手综合设计机会,提高了实训效果;(3)为课外学习提供了良好的平台支持,丰富了学生课外课程设计生活,提高了学习效率;(4)为基础课程与专业课程前后建立有机联系,激发了学习单片机技术的热情。该课程的改革有利于综合技能的提高,同时“数字电路开发板”具有较好的价值和推广前景。
参考文献
[1] 钱燕,胡容华,刘国平.机电控制器类课程虚拟实验系统的研究与开发[J].实验技术与管理,2011,28(8):53-56.
[2] 孙宝文.高职汽车专业工学结合人才培养模式的实践[J].职业技术教育,2008(23):30-31.
[3] 冯建东,孙清,敖永华.高等学校实验教学改革的主要途径[J].沈阳农业大学学报,2006(7):76-78.
[4] 张娟,周荔.开展个性化实验教学的探索[J].陕西师范大学学报,2011,3(109):45-46.
[5] 陶为华.改革实验教学方法提高实验教学质量[J].内蒙古石油化工,2003(29):51-52.
[6] 王彩君,杨睿,葛茂茂.数字电路实验教学与综合素质能力的培养[J].实验科学与技术,云南大学,2006,10(5):14-17.
关键字:数字媒体设计;教学;应用与实现
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)52-0265-02
随着科学技术日新月异的发展和广泛地被应用,多媒体设计在学校教学中的作用是越来越不可替代,同时也为我国教学质量的提高提供了技术支持。
一、数字媒体设计的含义
1.分类。所有能够被计算机进行处理和通过网络传输的一些数字化的信息,均被定义为数字化信息。数字媒体设计,这个课程的内容将传播、设计、艺术、信息技术等一些学科集为一体,因此,由于学科的不同,学者就会被划分成不同的学科分类里。目前为止,就只有两类。一类是艺术设计范畴,采用一些不同的媒体手段对艺术形式进行表现。在过去,造型、绘画、摄影等一系列的传统工具载体被作为设计手段进行使用,而现在是在其中加入了计算机的应用。以不改变理论体系和表达艺术理念的总体框架为目的,将新的载体和新的工具换成数字媒体。另外一类就是从传统的信息技术里分离出来的,将表达手段作为传授和学习的对象,而不是经过数字媒体所表达出来的内容。因此,这一学派认为,一些从传统的艺术教育出来的学生,很难符合用人单位的要求,缺乏与现代数字媒体挂钩的理论技术。相反,虽然第二类的学生具备数字媒体的操作与理论知识,但是对数字媒体要表达的内容不能够很好的理解,与艺术类的相比,缺少对新媒体的理解和技术应用的实际操作。因此,就要求信息类的学生以原有的知识为基础,并且在此基础上要对数字媒体的内容进行理解与实际操作,将数字媒体所表现的内容植入信息技术当中。以理解信息技术总的结构为基础,去拓展并且应用到有关的数字媒体当中去,还要认为数字媒体设计是对该方向的研究与应用有帮助的。相对于培养应用型人才的学习来说,这种方法是确实有效的。
2.数字媒体设计的内涵。随着科技的发展,数字电视、移动通信、3G等新型科技成为信息行业的最有价值应用领域。数字媒体技术所涵盖的数字媒体的存储、管理、检索、编码等以及交互和播放等各种环节的一系列技术方面的问题,都是要建立一个开放的存储空间,然后利用安全的管理策略,将数字媒体传送的内容进行整合,从而达到信息的及时,能够为用户提供一个方便且能与很多系统应用的接口,例如检索结果匹配、存储设备调度、内容索引管理等一系列的重要功能。
二、数字媒体设计教学的核心内容
所谓数字媒体设计教学的核心内容,就是将课程所关注的一些知识领域与数字媒体技术进行合体,之后能够为用户带来独特的体验,并且能够借此了解这个体验的数字媒体设计流程。除此之外,它还是一种关注给用户所带来的体验的技术手段。数字媒体设计这门课程具有综合性,因此,帮助用户去实现自身的体验技术不一定要作为数字媒体设计课程的核心内容,而此篇文章是侧重于把学习和掌握用户体验的过程作为课程的核心。
作为学习数字媒体设计的学生,应当具备创造性、独立思考的能力、团队合作能力以及对信息检索的能力,这些能力都是基本素养。虽然帮助用户完成体验数字媒体的设计是这门课程的核心,但因为设计自身对经验性的过程和批判、技术选择的要求,就必须要求在实现设计的工具选择上留有相对的自由度,这就要求学生具备一双慧眼,能够对工具进行辨别,选出更能帮助自己完成设计的工具。此外,还要说明一点,学生不能将单纯的学习一种技术作为核心任务,而是要以进一步了解为何这项技术会适合实现体验者所需要表达的作为目的。通过将学生分成无数个小组,小组的每个成员都要协同创作。依照老师出的命题,结合用户自身的需求,从对用户的调查一直到制作,都要选择现有的一些技术设备、理念以及表现手法等,进行数字媒体设计的教学。这种教学模式注重小组之间的相互协同,对于创作流程也有更深的体验,因此,可以收到一个学以致用的效果。对于课程主题的选择要慎重,尽量选择一些学生能够普遍理解的主题,并将这个主题作为设计对象,整个课程要围绕这个设计对象展开,并且要一步一步解释课程对象的设计流程。这样一来,设计对象的选择范围就比较广,可以是较为单一的图片、媒体文字,也可以是广告、小说等。学生在设计时,要以设计者的身份对设计对象在数字媒体中的价值进行重新考虑,还要考虑传播的科技手段。老师在学生考虑的过程中,要对学生选择设计工具进行相应的引导与启发,使学生能够创作出优秀的作品。在引导的过程中,要让学生通过老师对工具应用的介绍,了解数字媒体技术是怎样被运用到生产和设计中的。2010年6月份,上海建桥学院以小说――《海鸥乔纳森》为设计对象,采用上述模式,要求每小组依据自己所找的用户群,制定符合自己的设计方案,选择合适方案的制作工具。在此过程中,要让学生毫无保留地展示自己的创造力以及想象力。采用课堂演讲模式,让每个小组阐述在其创作设计过程中的设计流程以及思路,透过老师与学生的一些互动,了解每个小组的设计进程。只有这样的一种课程体验,才能让学生在设计流程方面有积累丰富经验的机会。数字媒体设计课程在具体的教学实践上的落实,就是模拟项目、模拟课题、模拟场景,然后进行设计手段多层次的采取,对设计成功进行演练,通过实例模拟,达到教学目标。
三、数字媒体设计的应用与实现
课堂教学的确立是从夸美纽斯开始,至今已有三百多年。随着数字媒体设计的快速发展,就我国而言,现在仍然是使用黑板与粉笔相结合的传统方法,这与当今的优化教学是不相符的。放眼全世界,就比较发达的国家和发达国家,日本、德国、美国等都已采用现代化教学模式,经实践证明,比起传统模式要有效得多。所以,我国要顺应潮流,结合实际,克服当前教学的落后状况,逐渐让数字媒体设计教学替代黑板加粉笔教学,实现现代化教学。数字媒体设计教学的应用与实现就是将幻灯片、投影仪、计算机等科技设备运用到教学中,对学生进行知识的传授以及能力的培养。数字媒体设计教学的好处有以下四个方面:对物力、人力等方面的管理相对来说比较经济;老师可以将自己更多的经历放在研究教材和对录音、录像质量的提高上,彻底从课堂教学中走出来;可以对教师进行筛选,在规定的范围内,选出授课最佳的老师,对其的教课过程进行录像,这样一来,可以提高教学水平,方便老师之间的相互学习;充分调动学生在学习上的主动性与积极性,完全照顾到每个学生的特点,挖掘学生的潜力,可以将因材施教与探索教学相结合。有些人会认为:一旦使用了现代化教学,每个老师都各自设计自己的计划,单独教学久而久之,课堂教学就会不复存在。其实不然,数字媒体设计教学将受教育的对象进行扩大,课堂的优越性得以提高,老师在课堂上的主导作用更加充分的发挥,教学内容所涵盖的范围更广。因此,数字媒体设计教学是课堂教学的一种演变,它能够将课堂教学继续延续,并加以补充,使其更好的发展。
数字媒体设计教学的运用,对于设计的要求颇高,因此,数字媒体设计教学可以充分激发想象力与创造力。一个学富五车的教师,如果缺乏创造意识,那么他教出来的学生肯定也会和他一样,知识拥有多,但却不可能有任何发明与创新。因此,应当要加强对学生创造意识的培养,数字媒体设计教学中就有很多创新的机会。在一般的教学中,老师可以运用多媒体所创设的各种情境引导学生,激发他们自身的想象力与创造力。对于一些作品的创造,例如,在音乐教学中,老师可以通过数字媒体设计教学,对学生进行有关音乐方面的想象力与创造力的激发,帮助学生深入地体验音乐意境,提高音乐方面的审美能力,从而能够促进学生的个性发展,激发创造性思维。兴趣是学生对知识探求的动力,运用数字媒体设计,可以有效地激发学生的学习兴趣。大部分的学生都是属于对新鲜事物充满好奇、好动、活泼一类的,相比静态的东西而言,更愿意接受动态的。采用数字媒体设计教学,设计一些趣味性强、新颖的动画教学,化静为动,更容易吸引学生,引起学生的兴趣,提高学习的主动性。当然,老师在情境教学的内容选择上,要根据课本确定范围,这些画面可以是直接也可以是间接,在播放完毕后,让学生发表自己的看法,这样就能正确地引导学生,并且,也能帮助老师对学生进行了解。除此之外,数字媒体设计教学的自由性以及交互性,可以让教师自由地控制课程进度,照顾到每个学生的情况,将抽象变化为具体,进行具有娱乐性质的分层测验,帮助每名学生更好地掌握知识、巩固知识,达到教学的预设目标。
随着科技与时代的发展、进步,数字媒体设计教学日益广泛,也被人们所认同。此教学模式将传统模式取代,更有助于对学生智力、兴趣等方面的开发,对于老师而言,更是能够改进授课方式、吸取优秀授课模式的一种最佳途径,促进教师的授课水平的提高,为老师授课模式带来革新,为学生学习知识开辟新的途径,因此,我们应大力发展数字媒体设计教学。
参考文献:
[1]曾栋,张公明.从数字艺术内涵谈工业设计专业数字媒体教育[J].艺术探索,2008,(1):156-158.