科技的设计范例

科技的设计

科技的设计范文1

关键词:数字科技;环境设计;整体结构设计

0引言

环境设计是与人们的生活环境息息相关的一种艺术发展方式,存在于人们生活的方方面面,随着我国经济的发展在环境上也付出了一定的代价,对环境造成了一定程度的污染,由此环境艺术整体设计对于环境的可持续与优化发展具有重要的意义,采用数字科技进行相应设计是顺应环境发展需要与技术的发展现状而产生的一种发展态势。

1数字科技的发展概述

数字科技指的是基于0与1的数字编码而对有关的信息进行有效处理的一种技术操作方式,在表达与传输上可以利用计算机、通信卫星以及光缆等。数字技术的涵盖范围由数字调制解调、数字编码、数字传输解调以及数字压缩解调等技术。通过数字技术的运用能够实现数字的信息化处理,目前已经发展成为了现代信息技术发展中的核心组成部分,一般被称之为数码技术与计算机技术等。数字科技的概念涵盖的内容比较广泛,既包含了及具体的内容,也有所针对的对象。电子集成技术、网络技术以及虚拟仿真技术等共同组成了数字科技的外在组成形式,除此之外还包括了计算机的软件设施以及硬件设施等,包括基于此而构建的信息技术。数字科技在应用领域上包括了科学计算及数据库技术、图像图形的处理技术,元数据操作、虚拟现实技术、互操作系统、卫星图像分析与3S处理技术、互联网技术以及ATM即异步传输模式等技术,具有多个应用价值与应用空间领域。同时在不同领域中的应用范围也千差万别,具有其各自的表现特点。在环境设计领域中运用数字科技,具体操作上指的是对环境设计中的图像、文字、声音以及图形等进行数字化处理与分析。其中应用比较多的软件是CAD,即ComputerAidedDesign,即计算机辅助设计技术,在工程设计领域中有着广泛的应用价值与应用空间,在进行环境设计的过程中,对于CAD技术有着广泛的应用,在图像、声音、文字以及图形的表达上能够对于传统的信息技术表达上的劣势进行有效弥补。

2基于数字科技下的环境设计整体结构设计分析

基于数字科技使用上的巨大应用价值,在各行各业中都有着广泛的应用,在环境艺术设计过程中也有着重要的应用价值,尤其是在整体结构的设计上也应当如此,在对于数字科技的运用上可以在环境设计图像方法上的探究,利用数字技术进行空间信息图像的采集与数据库的建立,对于环境进行风景园林的数字化三维处理,进行图像模型方法的探究以及利用信息技术提升环境设计的市场竞争性,下文从这5个方面进行了相应分析。

2.1在环境设计图像方法上的探究分析

基于数字科技的运用能够对于实际场景照片以及素材三维渲染的图片进行非沉浸式地展示,同时利用图像拼合插值技术,能够建立有效的图像方法。在虚拟场景照片中能够充分展现照片的真实感、实用性,具有低成本的特点,在复杂模型的构建上能够有效规避,最终实现信息的集中展示。目前在环境艺术整体结构设计中应用比较广泛的软件之一是QuickTimeVR。在图像方法的设计上首先是图像的获取。基于Maya以及3Dmax等软件的运用能够对于场景六面等进行充分有效地渲染输出,从而进行有效的图像的获取。同时在图片的拍摄上运用到的技术方式主要有云台、照相机、三脚架以及鱼眼镜头等。其次是交互制作的运用,在完成图像的导入工作之后,运用造型师、Quick等软件技术对图像进行全景拼图,之后进行事件响应工作的安排,以此来充分实现交互操作。同时,在不同软件的设计上,在进行交互操作步骤上也存在着一定的差异。在进行环境艺术整体结构的设计过程中主要有以下几个步骤:首先是利用QuickTime进行虚拟场景的设计工作,具体选景可以是一个大厅,随意选择一个角度对大厅的周围进行有效观察,也可以是其他任意一个物品,对其进行全方位360度地观察,基于数字科技的运用,使其成为了可能。在得到的照片上具有互相连接的特点,由此在进行观察的过程中能够实现视角的充分展示与转动观看,当照片处于正常连接以及足够精确的前提下能够实现充分便捷地观察。最后是对于信息的预览与,经过对图片的审核与确认之后能够在有关软件的支持下实现方案的有效生成与充分执行,并进而进行网页与文件的。

2.2利用数字技术进行空间信息图像的采集与数据库的建立工作

为了完成有效的数据采集工作应当对于数据库信息资源进行相应地整合与分析,通过相应资料的提供使得人们能够对于逾期完成的作品有一个整体性地印象。在进行环境设计效果的达成上有利于设计师、施工人员以及用户对于作品的相应细节有一定的了解,进而进行修改与完善,采用数字技术的发展能够实现对于思维活动发展特点的充分了解与尊重。在进行环境设计整体结构教学过程中,首先要对于现实中的建筑与景物构建相应的关于地形方面的数据库,对相应的数据信息进行收集,包括著名的建筑物、名胜古迹以及山川河流等,同时还需要对相应的数据库进行有效维护从而进行数据的更新等。在传统的发展模式中是利用照相机进行拍摄,从而进行扫描与计算机的录入等工作流程,在这样繁杂的过程中会导致信息量的一定流失。基于数字科技的发展,可以直接利用数码相机与摄像机在完成拍摄之后直接进行计算机系统的录入工作,对于图片、视频等都能够做到有效录入,最终实现数据信息的有效完整保存,从而在后续的工作过程中可以直接对数据信息进行再加工,对于用户需要的信息进行多样化地输出。

2.3对于环境进行风景园林的数字化三维处理

在进行环境艺术设计的过程中,为了达到一定物质与精神上的需要,应当在组织特定空间的设置上利用一定的物质手段来达成。在设计范围领域,可以对于人工开辟的景观以及自然景观进行基于建筑与栽培植物的充分设计与利用,从而在环境设计上满足人们居住与观光旅游的需要。通过现场的数据信息采集能够实现计算机方案的设计工作,充分满足计算机系统的功能需求与艺术需要,在环境设计理念与其他构成要素上也能够做到充分有效地勾勒,最终完整地基于数字技术进行设计意图的充分体现。在具体的设计上,专业人员可以把AutoCAD的2d图形格式进行标准的数据文件格式的充分传递,最终构建一种三维建模软件之上的3d模型构建,同时在构建的过程中还能够实现对比、统一、规模、平衡与改变等多种原则,最终在空间环境的分布与分配关系上充分做到设计的合理性,并运用到相应的艺术表现方式。

2.4在图像模型方法的探究方面

在图像采集方法的运用上一般使用的是对于实物的采集,为了充分实现这一目的,应当充分利用实体几何图像进行建模的构建并进行相应地建模运算,基于计算机设备的运用充分实现现实场景的虚拟营造。基于计算机方式的运用充分实现交互操作,这一方式的运用能够实现匀速传输速度的产生,其过程中所牵涉到的工作量也比较小,并能够达到比较理想的交互体验,最终实现匀速地进行传输,所需要的操作量也比较小,能够实现用户以及设计师与计算机软件之间的直接交流。但是在进行环境直接设计过程中具有一定的局限性,主要表现在操作软件的缺陷以及网络流量的瓶颈,在高仿真与高清晰度图片的提供上比较缺乏。在建模方式上具有NURBS建模、多变形建模技术以及细分曲面建模等方式。在表面比较平滑以及形状比较复杂物体的构建上,一般使用NURBS建模方式,能够对于物品的细节方式进行直观表达,在建模的仿真度与真实性上比较完善,但是这种建模在发展方式上有一定矛盾的因素存在。但需要进行曲面建模的时候,能够选择的拓扑模型比较有限,因此在对分支结构物体进行复杂形状的构建上比较困难,在计算机图像意义上只是一种理想的数学概念。采用多变形的建模技术主要用来对大型几何物体进行搭建。为此需要首先明确物体的具体形状,在组成上充分运用梯形、菱形以及三角形等多种形状,在完成组合之后对于不同的形状进行整体性地修改,在设计理念上就像是园丁修建自己的花朵一样利用修改器进行修改,在虚拟的环境中间修改比较容易做到,但是会导致模型表面上的不光滑与不平整现象,、从而在结构比较复杂物体的构建上难以实现。

2.5利用信息技术提升环境设计的市场竞争性

基于数字科技的运用能够对于图像、图形、声音以及文字等进行信息化地处理从而进行存储,同时在图形软件上进行充分展示与体现,当用户需要的时候就可以在平台中把这些数据采集出来,对格式进行调整并进而进行修改等。在图形软件的制作过程中,可以对这些制作步骤与造型进行充分有效地设计与修改,直至达到最终想要的结果。基于数字科技的运用能够减少制作过程中出现的错误,包括其中产生的错误,促进制造成本的降低以及设计质量的提升,最终有效展现设计在设计市场的竞争力。基于数字科技的运用也能够实现数字信息技术的充分复制拷贝,同一个文件能够实现多次印刷与复制,同时对于文件的质量也不具有影响作用。基于数字技术的运用,在进行环境设计的过程中能够实现信息技术的充分传输,包括远程传输等,以及与其他媒体之间信息共享的实现,由此能够促进其工作效率的提升以及市场竞争力的增强等,从而最终达到其终极目的。计算机辅助技术的运用能够有效实现对于元素的集中整合处理,具有一定的先进性与科学性,提升了其作用展示的机会。如此基于数字科技理念设计的作品能够充分增强作品的专业性与完整性,使得业主在选择的过程中具有较多的信任感,从而在设计理念上比较省时省力,在环境艺术设计的市场竞争力的表现上也具有很大的优势。

3总结

环境艺术设计是一项综合性的工作,需要充分考虑到心理学、文化因素、市场因素以及科技因素等综合性的因素,与传统的美术同类相比具有很大的不同。随着数字技术的发展,在环境艺术设计中也有着相应的体现,把艺术与设计进行有效结合是顺应科技发展的大势所趋,能够产生良好的艺术效果。

参考文献

[1]钟景亮.数字虚拟技术在环境艺术设计中的应用现状及发展分析[J].美与时代(城市版),2015(1):76-77.

[2]马洪伟.新媒体艺术在环境艺术设计中的应用研究[J].美与时代(中),2014(10):85-86.

科技的设计范文2

科技期刊的所刊登的内容都和技术以及科技创新有着密切的关系,所以其封面设计也要给人和内容文字相互统一的技术美和科技美。所谓的科技美是指科技期刊所刊登的内容中定理要足够的简洁,理论要足够的充分,也就是说科学美主要是一种形式美和数学美,技术美则是技术和艺术之间的统一,这必须要将精神和物质、审美和功能有效的统一起来。科技期刊因为其有着一定的特殊性,所以其封面的设计应该遵循美观和协调的基本审美原则。

2科技期刊封面设计过程中所应该注意的问题

2.1首先期刊的名称要规范和醒目

首先文字的形势要足够规范,刊名必须要占到封面的主导地位。关于刊标在封面设计的运用大多是诠释了刊物的品牌和内涵,这会影响到刊物本身在某类型和某区域的文化特征,使得期刊本身也可以得到很好的宣传。

2.2刊物字体在选择的过程中要能够体现刊物的不同精神

不同的字体会营造出不同的气氛,比如正楷体现了庄重,而行书则在很大程度上体现出了流畅,电脑宋体则在很大程度上体现的是规律和严谨等等。在科技期刊封面设计的过程中,不同的刊物字体的编排和加工方式,在很大程度上体现出了不同期刊的特色。

2.3图案的选择要能够体现出期刊本身的一些特色

图案作为一种十分重要的视觉符号语言,因为其所作者简介:陈旭(女),本科,中级,从事美术编辑工作。通讯作者:张少先,E-mail:835188940@qq.com展示的各种不同的个性化的效果而体现着不同期刊的办刊特色。在设计的过程中设计者应用比较巧妙的构思来丰富期刊的展示效果,良好的设计不仅仅可以通过丰富的图案深刻的揭示出期刊的主题,同时可以提升期刊本身的审美价值。《测绘科学技术学报》就特别设计出了一种能够表征期刊本身特点的图案凹凸雕刻般的地球,并将这个设计固定在期刊的封面构图之中。这不仅十分清楚的表达了科技期刊所应该具备的个性美,同时还能够将内容和形式、简单和深刻很好的融入到一体,这使得科技期刊的封面所表达的内容更加的深刻,也更容易被理解。

2.4不同的色彩能够在期刊封面设计中创造出不同的效果

不同颜色的应用也会产生不同的封面设计效果。比如红色在中国的传统文化理念中主要体现的是严肃和庄重,而黄色相对红色来讲要更加的跳跃和柔和,会给人一种希望和光明的感觉。目前很多科技期刊的封面案例采用和改造简单别致的色彩形象来揭示出较为丰富的内涵,这些都打破了创作者自身的思维定式,进而创造出更加生动和独特的艺术形象来。

3结论

科技的设计范文3

一、规范性原则

优秀的封面设计必须考虑设计主体的特征,准确的定位是开展设计的基础。而科技期刊的一个主要特征即连续出版物,按卷、期或年、月(期)无限期的,连续编号的,具有实效性、及时性和不间断性的期刊。所以这就限制了科技期刊的封面设计不仅需要反映期刊的个性,更需要紧贴主体特征遵循规范性原则。

1.规范标注期刊信息

在科技期刊的封面封底设计上,必不可少的要具备一些符合国家标准(GB)和国际标准组织(ISO)的条文规范,要标明各项标准和著录必要的信息。这些信息主要包括刊名、年、卷、期号、国际标准连续出版物号、条形码等。科技期刊封面除中文刊名外,还应提供英文刊名,有的还附有刊名的汉语拼音。其中年、卷、期是连续出版物的重要标志,是同种期刊年度的区别,同时卷号还是期刊生命期的记录;期号则是同年同种期刊单册的标记。这些信息是读者追踪阅读的标志,也是期刊登记、著录、装订、管理的依据。国际标准联系出版物号是期刊特定标志。条形码是期刊注册的计算机编码,是期刊合法身份的证明,也是一种防伪标记。封面设计时,不能因为设计的需要省掉以上的任何一项,也不能因为版式的需要擅自更改其形式。

2.规范使用字符

字符在封面设计中占有十分重要的地位。字符采用的字体、字号、效果及布局等因素都对期刊风格与信息传播具有一定的影响。而在这些字符当中,刊名信息是重中之重的设计要素,设计时不得用图片、广告掩盖刊名,应该从色彩、字号、字体、印刷工艺方面下功夫,以突出刊名。其中值得一提的是字体的应用,科技期刊封面刊名字体主要有印刷体、书法体、美术体。这几种字体都独具魅力,有不同的艺术感染力和视觉冲击力,在对期刊准确定位之后来寻找合适的刊名字体是可以给封面色合计增加极大的艺术魅力的。

二、艺术性原则

认真地研究和探讨艺术性,进而去完善这种追求,无疑是人类现代意识及行为的本能,也是封面设计者展露艺术采用的最佳表现。科技期刊虽说是以学术、专业见长,但在读者、编者和作者对形式美共同追求的形势下,科技期刊的封面理所应当的具有相当的艺术性。对于各种不同的科技期刊自身而言,追求精致、品味、建立品牌效益,也无法忽视封面设计的艺术性。

1.文字的艺术

文字是科技期刊封面中必不可少的组成部分,文字设计宜采取以下两种方法:一种是使用正规的印刷文字,通过改变文字的排列与字号取得满意的效果。其次可根据科技期刊的内容使用Photoshop等设计软件创作具有特殊效果的文字。有些还可以将中英文刊名加以组合,形成独特的装饰效果,使刊名的视觉形象并不是一成不变地只能使用单一的字体、色彩、字号来表现,把两种以上的字体、色彩、字号组合在一起也会得到令人耳目一新的艺术效果,使期刊独具特色,呈现自己的艺术风格。例如,百强期刊之一的《女友》,刊名不仅书写的很有特点,还把带有装饰的英文单词“LOVE”与之搭配,加强了刊名的表现力,使人一眼就能看到它那独特的风韵,加深了读者的印象。但在字体设计时不能盲目追求美观,有些期刊封面设计者为了好看,把刊名设计得像花一样,很美但不好认,要读者琢磨好长时间来辨认,这样的设计千万不能要。刊名的设计就应该像书名一样,要简单、好认、易记。

2.色彩的艺术

色彩是视觉传达力最活跃的因素,也是科技期刊封面设计中的重要元素。色彩的象征性、传达力都能影响到科技期刊的最终传达效果。因此,色彩的应用既要美化科技期刊的封面,还要不失严谨。只有得体的色彩表现和艺术处理,才能在读者的视觉中留下强烈的印象。我在色彩的运用时要考虑期刊内容的需要,用不同色彩对比的效果来表达不同的内容和思想。在对比中求统一协调,在统一中求变化发展。以刊名的色彩运用为例,首先,刊名的色彩在封面上必须有一定的分量,采用较高的纯度和突出的对比度是一种有效的方法。其次,色彩面积上的分配也能在很大程度上影响色彩的表达。当然,独立的谈色彩是不科学的,设计者应该整体地、辩证地看待色彩的含义、色彩搭配的含义及图形的含义。

3.图案的艺术

恰当的图案不仅能够在短时间内将科技期刊的内容传达给读者,而且能够增加科技期刊的整体美感、提高期刊的档次。这里的图案并不是狭隘的图形,它同样包括摄影照片、手绘图案和电脑设计的图案。例如2008年以来的几期《中国青年》的封面图案则结合了摄影加上电脑软件处理的方式来塑造封面人物形象,它只用了有强烈对比的两个颜色来突出人物形象,简洁大方却又不失真,即跟当前很多用人物肖像照片做封面的期刊有所相同,却又因为加入软件处理而变得独具特色,效果甚佳;再看《瞭望-东方周刊》的封面设计,它以一张脑部被恐怖仪器固定的人物特写为封面图片,一下子就抓住了读者的眼球,颇具吸引力,让人忍不住要马上拿起它看个究竟。

三、统一性原则

人们常用“诗情画意”、“诗中有画,画中有诗”和“诗是有情的画,画是有形的诗”来描绘诗和画统一的最高境界。封面设计也离不开“统一”,期刊内容、期刊封面、期刊风格等一切要素都应该是一个整体,共同打造着期刊品质、塑造着期刊形象。

1.封面与内容的统一

科技期刊封面设计与期刊的内容应是相统一、相协调的关系。科技期刊封面设计,本就是期刊内容的高度提炼和升华,反映的是办刊理念和精神。放眼目前的一些科技期刊的封面设计,有的沿用以往的固定思维来塑造封面,给人的印象仍只有严肃、单一、庄重,甚至很多年来保持同一风格,严重疏离了现在读者不断提高的审美需求。也有不少优秀期刊很好的把握了期刊的定位,居高临下地涵括着丰富多样的内容。例如《求是》这本期刊,封面白色做底,仅有红色书法体的“求是”二字,产生“不着一字尽得风流”的美学效果,这也不失为一种新的突破。

科技的设计范文4

科技期刊的学术影响力是指在某一段时间内,期刊对其所处科研领域内科研活动影响的广度和深度。目前,通常通过衡量期刊的学术影响力来评价科技期刊。评价科技期刊的计量指标主要有:总被引频次、影响因子、即年指标、基金论文比、被引半衰期、引用期刊数、扩散因子、他引率、Web即年下载率和总下载量等。我国目前期刊评价机构多、所采用的评价指标多、综合加权方法各不相同,但核心指标大多数还都包含了总被引频次以及影响因子。它们都从文献实际的利用角度,体现科技人员在学术交流中重视科技期刊的程度。总被引频次以及影响因子所反映的问题各有侧重:总被引频次主要反映了科技期刊的历史情况,反映影响程度的“绝对指标”,该数值越大,说明该刊被有关专家和研究人员关注得越多,影响力越大;而影响因子是一个“相对指标”,它主要反映了科技期刊近期的状况,在一定程度上消除了因期刊刊龄、出版周期等因素引起的引文次数上的偏差。近年来,这些指标的缺点也逐渐显现,这些指标的评价角度、计量方法不尽相同,无法全面反映期刊的影响力。2013年,中国科学文献计量评价研究中心提出了一种综合评价学术期刊影响力的方法,学术期刊影响力指数(CI)。该指数反映的是一组期刊中各刊影响力大小的综合指标,它将最具代表性的总被引频次和影响因子进行组内线性归一后向量平权计算得出的数值,用于对组内的期刊进行排序。兼顾了期刊质量、历史、规模等因素,能更客观地反映期刊的学术影响力。本文将根据中国科学技术信息研究所的《中国科技期刊引证报告(核心板)》自然科学卷,以及中国科学技术文献评价研究中心的《中国学术期刊影响因子年报》(自然科学与工程技术)中列出的数据为基础,以水路运输类和船舶工业类中的船舶设计科技期刊为研究对象,对其2012~2016年的总被引频次、影响因子及CI指数进行统计及相关性分析,探究船舶类期刊的发展情况。在中国知网收录的数据库中,船舶工业类科技期刊有33种,为了准确分析船舶设计类科技期刊的发展情况,以该类期刊中的核心期刊(中文核心、中国科技核心)为重点分析对象,一共有6种期刊,分别为《中国造船》、《船舶力学》、《中国舰船研究》、《船舶工程》、《船海工程》以及《舰船科学技术》。

1核心总被引频次统计分析

列出了船舶设计类核心科技期刊近5年核心总被引频次的相关数据,其中《船海工程》2012年未进入核心期刊,因此该刊数据从2013年开始统计。从表1中可以看出,6本刊物的总被引频次呈逐年上升的趋势。其中,5年被引次数总和最多的3份期刊中,1份刊物总载文量最多(《舰船科学技术》)、2份期刊被EI收录(《船舶力学》和《中国造船》)。此外,《舰船科学技术》与《中国造船》均刊龄较长(分别为56年和70年),知名度高,从而总被引频次较高。《船舶力学》由于其较好的专业方向及办刊方法,被EI收录,尽管刊龄仅21年,但核心总被引频次也快速达到了较高的水平。由于总被引频次是期刊自创刊以来所登载的全部论文在统计当年被引用的总次数,因此该指标与期刊论文总载文量正相关,即与刊龄、出版周期及年均文献量关系密切。同时,也说明作者进行论文写作和引用时,偏好引用质量较好的以及办刊时间长、知名度较高的期刊论文。为了进一步研究期刊发展趋势,引入总被引频次年均增长率的概念。研究各刊在2012~2016年这5年总被引频次的年均增长次数,计算出期刊总被引频次的年均增长率,并按降序排列(表1)。可以看出,各核心期刊的年均增长率均在9%以上,说明各刊近5年的学术论文越来越多地被引用和借鉴,发展势头良好。其中,《船舶力学》和《中国舰船研究》分别以31%和18%的增长率位列前2,期刊发展势头迅猛。

2核心影响因子统计分析

核心影响因子计算的是期刊前2年的篇均被引用的次数,用于测量期刊学术影响力。列出了各刊近5年核心影响因子的相关数据,并根据该数据绘制出各刊的走势图(图1)。从走势图中可以看出,2本EI收录的期刊稳坐影响因子前2名,但是5年来的趋势波动也较为明显,名次排序较为胶着。《中国舰船研究》排名稳定在第3名,核心影响因子在0.3上下浮动。为了进一步分析期刊影响因子的波动情况,引入了核心影响因子标准差(表2最后一列)。标准差是分析一组数据平均值分散程度的统计学工具,标准差越大,数值越分散,标准差越小,数值越接均值、越稳定。通过各刊核心影响因子标准差可以看出,总体来看,各刊物的核心影响因子虽有一定的波动,但边界值较为稳定,说明各刊的发展较为平稳,未出现异常波动的情况。

3CI指数统计分析

CI指数是将期刊在统计年的总被引频次(TC)和影响因子(IF)这2项指标进行组内线性归一化后向量平权计算所得的数值,用于对组内期刊排序。并且,为了体现公平计量,CI计算时,剔除了自引数据,仅计算他引频次和他引影响因子。为了更加客观地反映期刊学术影响力的相对水平,《中国学术期刊影响因子年报》对每个学科期刊按照CI数值进行排序,并按期刊数量等分为4个区,分别为Q1~Q4,分别对应不同的期刊影响力。列出了船舶设计类核心期刊2014~2016年的CI指数以及2016年各刊的分区和排名情况,由于CI指数在2013年才首次提出,因此该表格中的数据从2014年开始统计。从表中可以看出,该类的核心期刊均排在Q2分区及以上,在《中国学术期刊影响因子年报》交通运输工程类的149种期刊中,排名均约在前1/3,表明船舶设计类核心期刊的整体水平较好。图2为船舶设计类核心期刊2014-2016年CI指数走势图。从图中可以看出,2本EI收录期刊的CI指数相比其他期刊要高出许多,证明了CI指数确实能够较为客观地反映出期刊的影响力,同时也反映出作者偏好阅读和引用EI收录的期刊。2014~2015年,各刊CI指数整体上有所提升,但是2016年,除《中国舰船研究》外,其余5种期刊的CI值均有不同程度的下滑,因此,也反映出CI指数同样受TC和IF值的影响,在短期内存在波动现象,因此需要通过长期的数据跟踪和积累来分析。鉴于目前CI指数仅公布了3年的数值,后期将继续跟踪该数据,对期刊的发展进行分析和评价。

科技的设计范文5

关键词:科技创新;毕业设计;创新能力

1大学生科技创新的意义和问题

1.1大学生科技创新的意义

《中华人民共和国教育法》中有明确规定:“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。”由此可见,培养学生创新能力是高等教育中心的任务之一。在2006年举行的全国科学技术大会上面曾经说过:“科技竞争是提高综合国力的关键点。现在的时代,拥有知识和技术创新优势的人,就能主动发展”。因此,关于科技创新活动,学校和学生都很重视,表示应积极主动参加,大力支持科技创新竞赛活动。培养大学生的创新能力,既是时展、高校改革的迫切需要,也是大学生发展和实现自我价值的内在要求。工科大学生科技创新能力是创新素质教育的一个重要方面,是适应高等学校人才培养模式的主要内容和重要手段,是高校科技创新体系的重要组成部分,是高校共青团组织为了实施全方位的质量教育而在学校整体的工作中实现“有为、有位”的强有力阵地,尤其是青年学生的素质提升,综合才艺发展的广阔舞台。

1.2大学生科技创新的问题

第一,目前仍有许多高校对大学生的科技创新体系没有规划,而且不是根据学校和学生的特点开展科技创新活动,很难建立一个长期的大学生科技创新工作机制。同时,教师缺乏相应的经费保障。第二,一些大学生的科技创新意识和观念跟不上时展,由于缺乏必要的教师的指导,往往依靠自我奋斗,成功率比较低,容易丧失信心,中途放弃。第三,传统教育通常强调学生应试教育的能力,忽略了创新能力的培养,导致学生思想、意识被禁锢。过分强调传授知识和熟练掌握知识,而忽视实践的重要性,学生很少有机会参加各种科技活动或竞赛,造成高分低能的局面。或者部分学生虽然对参加各种科技活动或比赛有兴趣和好奇心,但因为缺乏实践能力和经验,缺乏信心和勇气而放弃,错过了很好的机会证明自己。

2毕业设计存在的问题

(1)学生的就业压力影响毕业设计。随着高校的扩招,大学生就业竞争激烈一直是困扰学生和教育工作者的难题。尤其是,即将毕业的学生就业压力很大,他们多数在大学最后一年就将主要精力放在找工作上,并频繁参加各种宣讲会、招聘会。还有部分学生会选择继续升学,而忙于考研备考。这会严重影响大学最后一年的学习任务,使各种专业课程的学习质量得不到保障,其中,毕业设计就成为了最受影响的工作之一。学生没有足够的时间和精力进行毕业设计,进展缓慢,更别提能取得较好的设计结果。这严重影响毕业设计工作质量,难以达到预期的教学效果。(2)缺乏合格的毕业设计指导教师。毕业设计是本科教学工作中一项重要的实践教学环节,用于培养学生综合运用所学知识的能力,培养学生解决实际问题的能力。这也就要求指导教师应具有丰富的工程实践经验,要熟悉实际工作中会出现的具体问题。而有些高校师资队伍建设滞后,专业指导教师资源短缺,往往一个指导教师要指导十几个学生,导致指导教师没有足够的精力兼顾每一个学生的课题,而对毕业设计工作采取“放羊式”指导。另外,部分新教师从“学校”到“学校”的学习工作经历,致使他们自身都不具备工程实践技能,这必然也会影响了学生毕业设计的质量。(3)忽视亲自动手操作的重要性。目前,计算机辅助毕业设计工作已成为一种常态,给毕业设计工作带来很大的便捷,有利于提高工作效率。但这也同时致使很多学生过分依赖于计算机功能,而不进行亲自动手设计、计算。在毕业答辩时,当问及基本方法、步骤时,不清楚,甚至模糊。(4)毕业设计中缺乏创新。有些高校由于教学资源紧张,导致一个班的学生在同一个教室里进行毕业设计,或在同一实验室内进行实验。学生定期向指导教师报告毕业设计工作进展,教师则按同样的时间、计划进行指导,无法对不同的能力的学生进行有针对性的指导。学生和教师之间的信息交流有限,使得学生学习的积极性和创造性很难充分发挥。对于已经提前找到就业单位的学生,有些单位需要学生提前进入岗位,这就对毕业设计指导教师提出了更高的要求,如果学校或指导教师无法满足,将对学生毕业设计工作的积极性产生影响,更无法谈到创新能力的培养。

3学生科技创新活动与毕业设计结合的意义

首先,将学生参与的科技创新项目与毕业设计教学环节相结合,可使学生在相对较长的时间内从事研究工作,有利于学生形成较好的科研素质和实际工作能力。在参与科技创新的过程中,不仅要经常用到书本的基础知识,还要学到许多书本没有的前沿知识,充分调动了学生的学习积极性和主动性。有时,为了解决一个研究问题,往往需要亲自查阅大量的文献,拓宽自己的知识面,培养了学生们的自学能力。而且,为完成一个创新项目,常需要多个同学的共同努力,这有助于培养学生的团队协作精神。在进行毕业设计工作时,有了前期知识上和素质上的基础和积累,更容易上手,能提出自己的想法,发挥创新精神,从而能更顺利地完成毕业设计工作。其次,将学生参与的科技创新项目与毕业设计教学环节相结合,可使学生前期在科技创新活动中取得的进展延续到毕业设计中,做同一课题,进行深入研究,进一步提高提高学生科研能力和工程实践能力。过程中,学生可将被动学习转变为主动学习,不仅提高了其科技创新能力,更能高水平地完成毕业设计工作,并避免在毕业设计和科技创新活动单独进行存在的不足。这样就相当于大大延长了毕业设计的工作时间,可使毕业设计工作更加系统,有利于更加高质量地完成毕业设计工作。另外,将学生参与的科技创新项目与毕业设计教学环节相结合,是解决当前多数高校实验设备或仪器资源短缺的有效途径。高校最好的实验室和最好的仪器多用于教师的科学研究。学生通过参与指导教师的科技创新项目及毕业设计工作,能够在条件好的实验室进行实验,这有利于积累更多的实践经验,取得更好的实验结果,从而保证毕业工作的质量,也能缓解教学经费不足、实验仪器紧张等困难。

4结语

结合科研项目和毕业设计,不仅能充分调动教师和学生在毕业时的积极性,也是全面考察在校大学生学习各种技能的好方法。结合科研项目和毕业设计,提高学生的科研意识,大大提高他们的创新能力、实践能力和实际工作能力,为他们毕业后走向新的工作岗位奠定良好的基础。科研项目和毕业设计相结合,在学生毕业之前的最后阶段,对提高学生的综合实践能力和反应能力非常有帮助,对于促进本科生科研能力和创新能力的培养是一种很好的方式,在以后本科毕业设计教学中值得广泛应用和推广。

参考文献

[1]吴盘龙,李星秀,薄煜明.毕业设计与科研项目相结合培养学生创新能力[J].理工高教研究,2007(5):90-93.

[2]梅永刚,王春娟,吕军战.浅谈大学生科技创新活动中存在的问题及对策[J].西安邮电学院学报,2009(3):166-168.

科技的设计范文6

及早布置设计任务:虽然是在理论课程授课之后进行课程设计,但是有关课程设计的要求完全可以在理论课授课过程中穿插讲授并同时下发课程设计任务书和指导书,进而改变以前先课堂教学再布置设计任务赴学生在两周内集中设计的教学秩序。以往教学秩序导致学生最终不能按时完成或虽按时完成却不能保证设计质量。为确保学生在规定时间内能保质保量地完成设计任务,应该及早让学生清楚设计的任务。

二、设计过程严把质量关

1.课程设计资料管理:以往采用电子文档形式提交计算书和图纸,虽方便了教师对学生的设计管理和文档保存。但往届学生的设计资料文档一旦流入下届学生手中,就会变成进行课程设计的模板。一部分学生将模板的设计计算书和图纸中的相关数据直接修改成自己的设计数据,根本不关心设备结构设计方法、所用计算公式的含义、相关规范的选用和化工制图的规范表达等设计的基本程序。故课程设计资料不能电子化成为栓桔学生思想的枷锁。设计之初就应该明确计算书必须手算完成,图纸只能采用手绘而不允许采用专业软件。

2.强调学生的主体地位我们分组设计不同的题目,每5人分成一个小组并指定小组长。每组的过程设备的尺寸和材料各不相同但总体方案是可以相互借鉴的。小组成员可在一块查找与设计有关的书籍、资料,碰到问题互相讨论、学习,先在小组里解决掉一部分设计疑问。剩余小组中不能解决的问题小组总结出来,教师再予以指导,加强了指导的针对性。

3.发挥教师的引导作用设计全过程教师只是发挥引导作用应以学生自主设计为中心。引导学生清楚设计步骤提高独立分析、解决问题的能力教师不能只止步于让学生“学会”而是应引导学生“会学”;遇到疑难问题时,教师应通过典型案例分析,形象地引导学生对基本理论知识的理解启发学生的思路,培养学生的工程意识。改变以往教师全盘托出、学生依葫芦画瓢的传统方法。

4.重视课程设计总结与提高:课程设计后期组织学生开一个课程设计总结交流会,让每个小组说出自己在课程设计中遇到的问题及解决的方法、收获与体会设计中需进一步完善之处各组之间相互探讨教师作适当的点评。通过交流使学生对设计内容的理解更加深刻对工程设计的方法更加清晰。

三、设计时间合理安排

原课程设计安排在理论课结束后的两周进行,此时其他专业课程也即将结课学生既要进行高强度的课程设计又要分心复习其他课程的考试。急于完成设计任务段有足够的思考时间甚至出现抄袭现象等。考虑到同其他课程在时间上的协调,我们将这门课程设计安排到第六学期所有课程考试结束后的两周时间。

四、完善课程设计考核方法

以前主要是根据学生在设计期间的表现,计算书和图纸的完成情况答辩时对重要知识点等的掌握程度最终给出学生的成绩。这种考核方式存在一定的弊病厂方面冷别同学抄袭、甚至拷贝同组的计算书和图纸并经重新整理后版面比原创者编写的更规整;另一方面,只有两周时间的课程设计某位学生是积极设计还是应付差事教师难以精确把握。会得出一些不公正的结果使学生的学习积极性受到挫伤。故我们在考核中采用了以下评定方式。

1.学生自评、互评和教师讲评相结合:学生完成设计任务后,先自我检查设计计算书和图纸总结归纳存在的错误和不理解的问题,形成“自评”;之后随机分配合作同学,给对方的设计进行审查最后给出评阅意见形成“互评”。根据上述自评和互评情况,指导教师有针对性地再次检查学生的设计,找出设计中没有掌握的知识点,与学生进行讨论形成“讲评”。自评、互评对学生而言是一种行之有效的“自我引导”和“相互引导”方式,极大地提高了学生学习主动性和独立思考能力。教师讲评总结设计中存在的共性问题并充分了解了当前学生掌握知识的水平,为公正的评定设计成绩提供参考依据。

科技的设计范文7

关键词:课程思政 机械设计基础 教学设计 设计案例

1 引言

2019年在全国高校思想政治工作会议上强调:“各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。”[1]明确了思想政治教育在高校人才培养过程中的重要性,教师在专业课程的教学中实现全方位育人,围绕政治认同、家国情怀、文化素养、和职业道德修养等内容,积极主动地参与课程思政的全面推进,做到德育与智育并重。《机械设计基础》是高职机电类必修的一门专业基础课程,为培养机械设计和制造领域的高级技能型人才提供了必需的理论知识和基本技能。该课程内容的应用几乎涵盖国民经济制造类的所有领域,为推动我国经济的高速发展起到了重要的作用。《机械设计基础》课程教学过程中,一方面注重学生专业知识和应用能力的培养,另一方面结合课堂教学内容对学生开展积极健康的价值观引领;能够较好提升学生的判断、选择和创新能力,培养具有社会主义核心价值观的建设者和接班人,全面提高学生的综合素质。从《机械设计基础》课程的教学实际出发,以新时代中国特色社会主义思想为指导,结合课程本身的教学特点,开展融入“课程思政”的课堂教学设计探索与实践,探讨思政教育融入专业课教学的有效方法,以培养学生的专业职业能力和综合素养。

2 融入思政教育的课程教学设计策略

2.1 历史与现实对照,激发学生学习热情

在《机械设计基础》课程的教学中,通过讲解机械技术的发展史和工业技术革命等内容,通过引导学生了解国内外机械技术的发展历程和作用,体会到科学技术进步对美好生活的促进作用,激发学生的好奇心和求知欲,使之对课程学习由“要我学”转变为“我要学”[2]。具体实践时如由第一次工业革命的蒸汽机技术,联系课程知识结构中典型机构的运动和设计;第二次工业革命的电力技术,联系课程知识结构中电动机的选型设计;以自动控制为主的第三次技术革命,引出现代机械制造技术自动化对社会生产生活的积极推动作用;针对当前的第四次工业革命,结合课程向学生讲授计算机仿真、清洁能源和人工智能等高新技术,让学生熟悉现代机械产品设计的新技术和新流程。

2.2 国内与国外对比,强化学生家国情怀

众所周知,在新中国建立后的“一穷二白”现状面前,为追赶西方发达国家我国许许多多爱国科学家所付出的无私奉献,以及近些年我国在机械设计制造领域取得的举世瞩目创新成果,以上这些都是《机械设计基础》实施“课程思政”的重要素材。因此,在《机械设计基础》课程教学实践中,通过结合讲述我国自行研制的万吨液压机、五轴联动机床和先进战斗机等典型的自力更生案例,风力发电技术、高铁技术和的量子技术等典型的创新案例,以及穿插讲述美国等针对我国发动机和芯片制造技术的封锁,激励学生为了国家的强大而努力学习。同时,配合适当的教学手段将学生的个人理想与国家发展结合起来,专业能力培养与社会技术进步结合起来,更好地激发学生的学习兴趣、创新精神和爱国热情。

3 《机械设计基础》教学中课程思政融入设计

3.1 转变教学观念,开展课程育人

教师在专业课程教学过程中实施“课程思政”,首要的是转变专业教学观念,授课不仅仅是知识技能的传授,同时也要注重思想教育,实现全员育人[3]。教师在授课过程中要发挥积极主动性,由传统以培养学生专业职业能力为主,转变为专业知识技能和思政教育并行的模式;采用恰当的教学方法和手段,将育人元素融入课堂教学并与专业知识一起传输给学生,实现专业课的德育功能。以课程中的常用机构任务单元为例,课前专业教师通过学习通课程网络平台推送学习任务,学生观看我国运-20、歼-20和相控阵雷达等国家优秀科技成果视频,激发学生的民族自豪感、家国情怀和专业热情;课中结合视频资源分析飞机起落架和雷达运动机构的机构类型,学习构件的类型及对应图形符号,在知识传授过程中潜移默化地对学生进行爱国主义教育,同时开展相关的讨论活动[3],强化学生对典型常用机构的认知和思政教育的效果,激发学生的责任使命感;课后通过在学习通布置拓展任务开展主题讨论,突破课堂教学的难点重点,查阅典型机构相关资料,拓展学生知识面的同时培养创新意识。

3.2 重构教学内容,梳理思政元素

开展基于工作过程系统化的《机械设计基础》课程教学改革,以学生的长远发展为目标,重新分析和梳理课程知识内容结构,对课程的教学内容进行合理优化,以冲床执行机构和传动系统的常规设计流程为主线安排项目任务,挖掘与任务内容相关的思政教育元素,找准思政教育在专业教学中的切入点,采用各种方式使之巧妙地融入到课程教学,做到对学生思政教育的“润物细无声”。以常用机构任务单元为例,引导学生完成飞机起落架的机构分析和运动简图的绘制,帮助学生熟悉机构的工作原理,针对先进飞机设计制造技术的开展爱国主义教育,激发学生的爱国热情;通过“死点”现象正确看待事物的利与弊,使学生了解矛盾的对立统一原理,能够全面看待问题,善于抓住问题的重点和主流。为提高学生解决实际生活问题的能力,从家庭常见的铝合金窗户铰链机构入手,判定机构类型、绘制机构运动简图,培养学生探究实际生产生活问题的能力和创新精神,增强学生的责任感。

4 课程思政融入教学过程的设计案例

基于工作过程系统化的《机械设计基础》课程教学,教学实施过程中注重思政元素的挖掘,将课程思政融入到课程教学活动的全过程,引导学生在专业知识技能学习的同时提升自身的爱国情怀和道德修养,实现高职机电类专业人才培养的全过程和全方位育人。以课程中的项目任务——常用机构为例,具体阐述融入思政教育的《机械设计基础》课程教学设计。

4.1 教学设计思路

《机械设计基础》课程的常用机构作为机械的执行部分通常包括铰链四杆机构和凸轮机构两类,基于工作过程系统化的课程教学内容构建,将其作为冲床冲压机构和送料机构设计的项目任务,安排在冲床机械传动设计之前,符合机械产品设计的常规流程。该项目的主要内容包括常用机构的类型、结构、运动特点及应用等,在实际生产和生活中应用多而广泛,直接影响着学生对今后生产岗位的实践与创新。根据课程教学要求确立本项目的知识、能力和情感等三个维度教学目标。即知识目标要求学生熟悉铰链四杆机构的类型和演化形式,凸轮机构的分类、特点及应用;能力目标要求学生能够利用杆件制作简易的铰链四杆机构、判别铰链四杆机构类型,凸轮机构则要求学生能根据给定的从动件位移曲线图,绘制平面凸轮外轮廓曲线;情感目标主要是培养学生将所学融入生活、改善生活的创新意识,以及文明操作设施设备,善于保养的维护意识。教学实施中针对高职学生的学情特点,采用“积极教育”理念将尊重与关爱学生贯穿整个教学过程,建立平等交流、配合融洽的教学生态,为课堂教学的顺利开展奠定坚实的基础[4]。针对项目中大量静态简图来表达动态机械传动、抽象难理解的问题,优选应用实例,简图配以动画,使抽象转为直观,帮助学生理论联系实际分析、解决问题;针对本项目内容知识量大、概念多而零散的问题,结合教学目标挖掘设计以“学生为主体”的多样化教学过程,让学生做到“嘴巴说出来、脑子动起来、双手做起来”,切实提高学生的课堂参与度;针对当前产业转型升级、专业教学融入课程思政培养学生家国情怀等道德素养问题,教学设计时适当拓展延伸,尝试深入学习,理论联系实例,帮助学生夯实基础。

4.2 课堂教学设计

《机械设计基础》课程中常用机构的项目内容分为认识运动副和构件、判定平面四杆机构类型和熟悉凸轮机构的类型与运动等三个任务,共6课时。具体课堂教学设计安排如下:任务1:认识运动副和构件(1课时)首先,利用微课直观易懂、画面感强、整体而高效、以及形成系统认知的优势,导入机构的相关概念帮助学生形成直观认识,区别低副(转动副和移动副)、高副,以及运动副的载荷承受情况、是否容易磨损等特点;针对微课存在的闪电式记忆、容易遗忘的不足之处,辅助以flash小动画让学生仔细观察,教师总结运动副间的接触特点以加深印象。其次,以门合页、铝合金窗铰链和淋浴房移门滚轮等生活中的应用实例,让学生说出这些机构中的运动副类别、应用特点和注意事项,并拓展分享这些机构的维护保养小常识;同时在网络课程资源学习通中创设交流平台,要求学生展示生活经验,发现自我优势,培养观察能力、表达能力,融入文明操作设施设备,爱家护校的思政教育。最后,为便于课程后续内容的学习,通过PPT列出常见平面机构运动副的基本符号,让学生分批认知、积少聚多,辅助后续机构简图的读图分析。任务2:判定平面四杆机构类型(3课时)铰链四杆机构的组成及类型判断是本项示,机构类型判定的方法简单易懂,只需简要分析讲解即可达成。但对应到生活生产实际,学生往往感到困难,学生很难通过观察发现机构实现怎样的运动规律?哪个是主动件,哪些是从动件?哪个是曲柄?哪个是摇杆?需要结合生活实例加以引导,使之能够逐步区分、判定铰链四杆机构的类型。首先,是课前必要知识准备。要求学生掌握判定平面四杆机构类型的方法,完成相关基础知识的预习。教师由飞机起落架和雷达的实例导入四杆机构的认识学习,拓展讲解我国运-20、歼-20和相控阵雷达技术,激发学生的爱国热情。结合这两个案例分析机构中的机架、原动件和从动件,学习构件的几种类型及对应的图形符号,要求学生在表格里尝试画一画图形符号,学生从画过到熟悉,从熟悉到接受,从接受到理解的认知过程,帮助学生后续机构简图传动分析扫除心理排斥的障碍。其次,分组制作铰链四杆机构并判定其类型。学生自由选择一组准备好的自制教具杆件,由教师指定机架杆,要求各组制作不同尺寸的铰链四杆机构,并判断其类型。任务实施过程中,学生会碰到很多的小麻烦,诸如六角螺母不好拧,羊角螺母转动碍事,螺母放松还是转不起来,机架抓不稳、转不灵,机构难以实现整周转动等问题。默契的配合成就人,骨感的现实考验人,“实践出真知”,懂不懂,会不会,做了才知道,教师巡视时给学生打气,鼓励组员积极参与机构的制作与类型判定,各组通过制作机构的展示汇报阐述遇到的困难及其解决方法,分享经验。最后,以生活实例入手,了解并区分铰链四杆机构演化类型。含有一个移动副的四杆机构可以看作是不同类型的铰链四杆机构演化而来的,利用图表列出其演化对应关系,帮助学生形成整体概念。各演化类型的命名拗口,各教材命名法则不一致,学生难以区分。针对这一教学难点,对照滑块的运动特点整理成小口决“滑块不能动——定块机构、滑块只能摇——摇块机构、滑块只能移——滑块机构、滑块能转又能移——导杆机构”,以此简化机构名称,辅助学生迅速区分。为提升学生对于知识点的实际应用能力,结合生活中的铝合金窗户铰链机构照片及尺寸,让学生小试牛刀绘制机构简图并判定机构类型,即学即用,检验口诀判定的可靠度,培养学生分析解决实际问题的应用能力。为化简分析难点,教师可示范将机构的运动简图绘制展示给学生。通过实例分析,帮助学生得出以下结论:(1)口诀区分法简单实用;(2)生产生活中往往是多种机构类型的综合应用。任务3:熟悉凸轮机构的类型与运动(2课时)该环节首先通过微课学习凸轮机构的组成、分类及应用,配合动画分析从动件“升—停—降—停”的运动循环过程,利用图表列出从动件常用运动规律的位移、速度、加速度图。对比明显,刚柔性冲击一目了然。其次,组织学生尝试绘制凸轮外轮廓曲线,传统画法利用量角器和直尺平分角度、度量位移较为繁琐且不精确,学生经常画错,不停的擦除,内心拒绝,成为了教学的难点。教学中改为利用CAD软件绘图,衔接前置课程,化繁为简,高效快捷;让学生学有所用,体验到设计的乐趣,突破教学难点。最后,凸轮机构的压力角对凸轮传力特性的影响,书中表述比较抽象难懂,教师用通俗易懂的语言,从推力靠近或远离从动件速度方向来概括表述压力角图示含义,扫除读图障碍,培养学生的概括学习能力。

4.3 教学设计反思

本项目的教学设计综合采用任务驱动法、问题导向法、分组法,配以微课、动画等现代化教学手段开展教学;教学内容理论联系实例,培养学生分析解决实际问题的能力,通过自制的机构教学模型,让学生手脑并用,促进课堂知识点的转化吸收;通过提炼小口诀帮助学生区分铰链四杆机构的演化类型,用通俗易懂的语言概括压力角对传动特性的影响,用软件绘图实现快捷设计,突破教学难点;教学过程实现了思政教育与专业教学的有机融合,培养学生的爱国热情、道德素养和民族复兴的责任意识[5]。

5 结语

科技的设计范文8

【关键词】微课;自主学习;高职教学;机械设计基础课程

引言

高职教育在当前社会环境中是非常关键的,能够为国家发展提供更多技术人才。当前为不断提高教育教学成效,科学技术逐步与教育融合,其中微课作为融合的产物,在当前我国高职院校的机械类课程项目中,为枯燥教学注入了鲜活力量。这种教学模式使得课程更生动明晰,已经开始得到师生的广泛认可。传统教学与微课的融合教学模式可以促进学生向全能型发展,为国家和社会提供更专业的人才。

一、微课概述

微课是指运用信息技术按照认知规律,呈现碎片化学习内容及过程的一种信息教学法,微课也可以看作为一种结构化数字资源。课堂教学视频是微课的核心组成内容,其中还包括与该教学主题相关的教学设计、教学反思、素材课件等辅助性教学资源,在课堂教学视频及辅助性教学资源的组合下,就可以为教学活动营造一半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。微课与传统单一资源类型的教学课件、教学设计、教学反思等教学资源有所不同,且可以实现对各种教学资源的综合利用,可以以各种视频、图片、动画的形式展现教学资源。微课可以说是在传统单一类型资源上继承发展起来的一种新型教学资源。与传统教学资源相比,微课具有显著的特点,比如微课的教学时间较短,一般课堂教学时间为45分钟,而微课的教学时间在5-8分左右。由于微课的教学时间较短,所以其教学内容也比较少。相对于宽泛的传统课堂,微课的主题更加突出,问题更加聚集,其目的就在于通过精简的微课内容,帮助学生更加快速、轻松地理解和掌握知识。微课还具有灵活丰富的特点,比如可以以各种途径进行传播,可以以各种形式进行展现。正是因为如此,所以在信息化教育背景下,微课也得到了广泛的应用。

二、高职机械设计基础课程教学中使用微课的重要性

(一)对传统教学模式的改革

事实上,微课体系的全面应用本身就是一种新颖的教学模式。这种模式改变了传统教学的死板枯燥情况,使得教学内容能够通过多模态的方式展现出来。通过微课的教学模式转变,更有助于高职机械设计基础课程的基础性功能的发挥。一般基础课程都是一些枯燥的抽象理论,这也使得大部分学生根本无法提升兴趣,难以理解教学内容。长此以往就会造成学习兴趣降低,甚至厌恶本门功课的程度。但是融入微课之后,学生的学习兴趣得到提升,对于课程的理解能力有了进一步的促进,学生的学习生活更加轻松。因此,微课模式能够显著优化课堂氛围,同时也能够提升学生参与学习的积极性,引导他们自主探索课程知识。

(二)有助于学生多方面自主学习

机械设计基础课程中,运用微课可以使学生更容易理解枯燥难懂的理论知识,学习的难度得到下降。微课学习平台的多样性课程内容可以提升学生对于课堂的关注度,最终也可以使得他们主动参与到课堂中来,并且可以促使学生按照小组的模式进行探讨问题,促进共同提升。微课的学习时间比较灵活,学生通过手机即可进入学习,方便的教学模式也为学生学习提供了更多便捷。微课还可以实现对学习内容的针对性学习、选择性学习,比如学生可以对自己不太理解、没有全面掌握的内容进行针对性学习,通过微课视频反复观看,就可以有效提高学生对知识的掌握程度,在此过程中,学生的自主学习能力也可以得到培养。

(三)有助于促进教师综合教学水平的提升

微课的课程教学不单单要求教师对机械设计基础的知识进行全面掌握,还需要教师掌握Flash等信息化技术。教师需要根据学生对知识的掌握程度合理选择机械设计基础知识的教学信息,并将所需要表达的教学内容制作成微视频,能够逐步补全学生的知识欠缺。这样的教学制作过程需要教师具有更强的信息素养和知识储备,能够熔炼知识特点使得学生能够更好掌握各类关键知识点。

三、微课运用于课程教学的具体方式

(一)微课视频的制作

通过视频教学的方式,使学生利用零碎的时间学习枯燥教学中难以表达的抽象教学内容,即为微课。微课的教学注重的是学生的学习能力,因此就需要微课教学素材能够达到生动形象有吸引力。微视频的制作过程中,一般时间控制在大概十分钟之内,以确保学生可以在较短的时间内集中注意力,充分利用零碎的时间进行学习。与此同时,微课的教学目的性比较强,此时就需要教师抓住学生难以理解的重点难点,以熟知的教学内容转化为动态视频的模式,有针对性地解决学生的困惑。为了激发学生的学习兴趣和积极性,教师在微课视频制作过程中,还需要结合学生的需求、兴趣、特点来进行制作。比如机械的构造、设计方法等是学生难以理解的内容,对此,为了帮助学生更好地理解复杂、抽象的知识内容,教师就可以结合知识内容制作三维动画、动态图片等微课视频,以帮助学生更加形象、具体、细致地了解有关于机械设计方面的相关理论和技巧。

(二)微课教学方式

微课的具体教学方式,首先教师需要确立教学目标,采用多媒体教学课件以及录制视频软件相结合的模式制作微视频。制作微视频的时候可以向学生强调课程的重要意义,引起学生的重视程度。视频的讲解过程中可以加入机械制作过程中的动画视频,让学生能够更加生动地了解机械构造。其次学生在观看视频结束之后,教师可以根据视频提出具有针对性的问题,以方便学生进行讨论和交流,从而巩固理论知识。最后教师在教学方式上也可以具有创造性,比如可以在课堂教学前期提前将微视频资料上传到学习平台,让学生可以提前预习,这样在教学中,教师可以针对学生的疑问有针对性的讲解。针对学生难以理解的内容,教师也可以直接打开微视频进行详细讲解,使得课堂上的教学实践可以更高效。对于课堂上所应用的微课视频,教师也可以在课后上传至学习平台,让学生课后再次通过观看微课视频来对课堂上的教学内容进行巩固。教师还可以利用学习平台,针对微课内容组织学生进行课后讨论和总结,要求学生根据微课视频提出自己的不解和疑惑,然后教师可以通过在线答疑的方式来帮助学生掌握知识。这对于提高机械设计基础课程的整体质量和效率具有重要的意义。

(三)基于试验和设计开展微课教学

机械设计基础课程中涉及到较多的设计知识、设计技巧、机械构造、机械原理等,这些知识内容都具有较强的实践性和抽象性,为了更好地提高教学质量和效率,教师就可以基于试验和设计来开展微课教学。比如教师可以利用微课制作机械传动机构的试验,实验装置的设计模式为多种传动组合,如动力系统和传动系统的组合。通过多种组合形式来完成带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动的学习。相应的传动环节在重难点部分均可做成微课的形式展示给学生。这样可以更好地帮助学生通过直观、形象的试验来了解相关的知识内容与技能。制作好的微课视频还可以在课后发送给学生进行巩固学习,以此来帮助学生更好地掌握知识内容。再比如,教师还可以利用微课来制作机构创意组合设计实验,视频内容可以为“汽车雨刮器的设计”,在对汽车雨刮器的动态设计和运行了解中,学生也可以对平面连杆机构的组成、运动特点有更加全面、深刻的理解。

四、微课运用于课程教学的保障策略

(一)微课所需的学习平台

教师在课程中添加微课教学,就需要学校提供微课所需的学习平台,毕竟微课的教学模式所要达到的效果是教师口述讲课模式难以达到的。因此学校需要搭建完善的网络学习平台,可以为学生提供随时随地的学习服务。为了增加教师以及学生的积极性,可以构造互动型的学习模式,以此鼓励教师将微课资源上传网络以供学习。而教师可以通过平台查看学生的学习情况,在学习平台与其他教师互相讨论教学方案并加以借鉴。学校可以引进教育企业服务,为学习平台的安全及管理提供技术支持,保证学习平台的使用质量。

(二)学生自主学习能力的培养

微课的课程模式,最主要的是依靠学生的自主学习能力及意识,而大多数学生的自主学习意识并未建立完成。此时就需要教师发挥主观能动性,及时通过改善教学模式的方法,激发学生的学习兴趣,主动引导学生融入课堂学习中。比如教师可以通过微课的教学模式去改善学生的学习环境,引导学生课前预习,预设情景引发学生主动思考和主动探索的兴趣,从而增强学生的积极主动性,促进学生的自主学习意识的逐步提升。

(三)强化微课资源的开发

机械设计基础课程是高职理工科专业学生的基础课程,该门课程具有较强的实践性、操作性、技术性,所以对学生的综合能力有着较高的要求。如果教师以传统的教学方法,如灌输教学、理论讲解等,很难得到理想的教学效果。而微课教学的应用就可以使得机械设计基础课程教学更加丰富、灵活,但是前提是需要教师能够对微课资源进行有效的开发。如果教师仅仅是把教学内容制作成短视频供学生学习,而没有注重体现短视频的启发性、指导性、创造性,那么学生也难以从短视频中得到提升和进步。所以如何有效开发微课资源,保证微课质量是教师需要重点考虑的问题。比如在微课视频教学中,教师可以以多样化的形式呈现教学,包括卡通动画、真人演讲、电子黑板、三维动画等,多形式的微课视频不仅有利于提高学生兴趣和积极性,同时还可以帮助学生通过各种形式理解机械设计有关的理论和技术。

结束语

总而言之,通过微课对高职机械设计基础课程进行教学,不仅仅可以巩固学生的机械设计理论知识,还可以加强学生对于机械设计的抽象化理解以及使用技能。如果将微课的制作和教学方式进行不断调整完善,使得微课在课程教学过程中充分发挥其重要性,那么学生的机械设计基础课程将会比传统模式教学更加优秀,这也为学生后期的机械设计学习奠定了良好的基础。与此同时,微课更成熟地运用于高校教学,也为我国教育行业的改革增加一份助力,更有利于提升我国高校老师的综合教育水平,从而使得高校为国家提供更多专业技术人才。

参考文献:

[1]王丹,于辉.高职机械设计基础课程微课应用效果研究[J].现代经济信息,2018(04):437.

[2]于辉,王丹.高职“机械设计基础”优质微课的特征和评价指标探讨[J].产业与科技论坛,2018(04):269-270.