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原型设计论文

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原型设计论文范文第1篇

计算机辅助生物制造,也称为快速原型法、分层制造或自由形态固体制造,是一门新技术,包括三维可累加的逐层制造技术,结合添加剂材料的选择,可制造出具有生物特性的结构,这种技术充分运用了计算机辅助设计系统。计算机辅助生物制造诞生于20世纪后期,由几个研究组独立研究发展而来,包括三维系统公司、Stratsys公司、MIT和德州大学Austin分校。在计算机辅助生物制造中,计算机辅助设计的表面被转化为一系列的多边形逼近(称为镶嵌技术)并且切分成一系列的横截面。计算机辅助生物制造分为直接型和间接型两种。直接型方法包括固态、液态和粉末状的辅助添加材料;间接型方法包括用计算机处理可用于计算机生物制造的模型或模具,例如计算机辅助生物制造方法可以用于创建用于熔模铸造、砂型铸造或注塑成型的结构。间接型方法与直接型方法相比,优势在于在结构最终成型之前可以节省具有某些化学的、腐蚀性的、生物的和机械的特性的材料,因为这些材料并不需要在计算机辅助生物制造中出现。本书旨在阐述最近由计算机辅助生物制造技术所制造的大量医疗设备所投入的技术,包括病人特制义肢,微型结构医疗设备,人造组织等。计算机辅助生物制造在未来10年将在医疗护理方面发挥更大的作用,它将主导着生物和医疗设备的结构设计制造。

本书内容共有14章:1.计算机辅助生物制造:导论;2.多尺度骨头诊断的计算机系统:二维微观尺度的有限元分析系统;3.基于淀粉的分层纤维支架结构在骨组织工程中的应用;4.快速原型法制作三维支架的细菌和应用白念珠菌粘附技术制造骨头更替材料;5.生物黏合剂的喷墨式打印技术;6.羟基磷灰石造骨细胞复合的激光细微加工;7.双光子聚会物与陶瓷混合材料在皮肤渗透型药物研制中的应用;8.生物陶瓷药物释放体在三维粉末印刷期间的生物活性的同时稳定性;9.选择性激光熔化工艺制造钛椎间融合器的拓扑结构优化和机械进化过程;10.CT摄像机监控电流刺激切除神经的退化肌肉的生长情况和由电流刺激诱导的组织结构改变及其立体平版的三维建模;11.烧蚀鼻子肿瘤手术后利用计算机辅助设计(CAD)-计算机辅助制造(CAM)技术构造临时假鼻体:一个试验案例的报道;12.个人预制的重构上颚骨假体;13.快速原型法教学模型在胎儿畸形研究中的应用;14.骨架材料通过CT扫描的非入侵性考古和三维结构重建。

本书适合计算机生物辅助设计、生物医疗设备设计、医疗护理等领域相关研究人员阅读。

陈涛,

博士生

(中国传媒大学理学院)

原型设计论文范文第2篇

【关键词】计算机软件;毕业论文;系统设计;软件

中图分类号:G64 文献标识码A: 文章编号:1006-0278(2014)01-177-01

一、背景意义

如今计算机网络的普及已近是亘古不变的潮流了,而且全国大学网络的正在以高速的发展节奏和社会潮流接轨,各种计算机网络化已经逐步取代繁琐的传统办公模式。大学毕业设计作为大学生四年学结的最重要环节,我们完全有必要实现网路管理化,可以减少指导老师和学生的工作时间和负担,让繁琐的毕业设计过程采用网络化数据库统一管理。通过毕业论文管理系统,大大方便了学生、老师及学校管理员。社会科技在不断的革新,我们的生活、工作和获取知识的方式结构都发生了完全的更新和进步,传统的方式在不断的改变,这是社会发展的毕竟之路,也是走向未来的毕竟过程,所以使得各种传统方式得到不断的简单、方便和先进是十分重要和必须的。然而在许多大学和高校里面并没有在毕业这一环节上实现信息化管理,所以这一部分的工作所有都是由人工来完成,然而人为的物理操作必定存在许多缺陷,比如大量的毕业生信息需要处理,工作量就十分的庞大,到处都是纸质资料,不易整理和保管,还容易丢失,另外最麻烦的是需要更新和修改的资料的情况,其次就是学生和指导老师之间关于论文进行的交流和联系都是线下的,会受到各种不定因数影响,影响这一环节的进度和质量。有着网络的基础,系统可以采用了目前十分流行的B/S结构和Web技术,使得操作交流都变得十分简单和快捷。最重要的是通过计算机信息化管理完全避免人为物理操作的不足。

二、初步调研

浏览了各大类型和类似的网站,毕业论文管理管理系统,我同样采用了当前很流行的B/S结构来开发。

通过各个高校去实地考察,很少有大学开始使用此类系统来管理毕业论文。另外,大多数学生和老师都希望高校能完善此块的建设,来减少毕业生和指导老师的工作量和工作效率。并且此系统会有效的减少学校在此类工作的成本。由于只针对高校毕业生的毕业论文,技术上的要求和开放难道并不是特别大,做好策划工作就好。所以完全可以由大学生和本校老师来指导完成。

最后我们考虑到费用,因为不是企业级的网站,而是校内开发,功能和维护性的要求并不是特别高,所以费用基本可以忽略不记。综上所述,系统的开发无论从技术上、经济上,可行性都是相当高的。对于各大高校是值得去开放和使用的。

三、开发过程中问题

在开放过程之前,我们需要选择何种编程语言和环境。语言和环境的选取对系统的开发难度和时间长度都是有直接的联系的。为了减少开发周期,减弱开发费用,提高产品的质量,对系统做出需求分析报告是非常必要的。比如本毕业论文的系统,是可以完成论文的申请,上传,查看,评价,统计等一系列功能的。那么采用SQL Server2012+Microsoft Visual Studio 2012++C#做为开发工具。在软件系统开发过程中,不提倡无模型的随机开发方式,不可以想到什么功能模型就随手开发什么代码,这样不规范的开发,不仅使得开过过程处于混乱,而且大大地降低了系统开发效率。我们可以适当的利用一些经典的开发模型,典型的开发模型有:1.边做边改模型(Build-and-Fix Model);2.瀑布模型(Waterfall Model);3.快速原型模型(Rapid Prototype Model);4.增量模型(Incremental Model);5.螺旋模型(Spiral Model);6.演化模型(evolution model);7.喷泉模型(fountainmodel);8.智能模型(四代技术(4GL));9.混合模型(hybrid model);10.RAD模型;我们要尽量避免原始老旧的开放模型,这样可以避免许许多多开发问题。但是要根据系统的大小,和开发的难度来做决定,有句话说的好杀鸡焉用宰牛刀,太多复杂的模型适合庞大的系统开发,然而用的一般的小系统上反而会增加开发难度。

参考文献:

[1]周名浩.科关于毕业论文管理系统的设计思想[J].才智,2011(12).

[2]刘志明.基于工作流技术的毕业论文管理系统设计与实现[J].科技信息,2011(10).

原型设计论文范文第3篇

关键词:《麦田守望者》 塞林格 神话原型 《圣经》

一、引言

《麦田守望者》是塞林格唯一的一部长篇小说。小说主要记述了霍尔顿・考尔菲德被学校开除后在纽约城四处游荡将近两昼夜的经历和心灵感受,表现的是一种逃离。在发现了现实的成人世界中的虚伪、丑恶跟他理想的童年世界的“纯真”形成巨大的反差后,幻想能做个“纯真保护神”――麦田守望者,逃离这个世俗的世界,隐居起来。后来他在妹妹菲比的间接引导下回归到父母所期望的轨道中来。相应地,《圣经》里约拿书这个片段记录了同样具有反叛意识的约拿忤逆上帝意志,逃往他施躲避上帝,最终还是臣服上帝。其人物设计、主题、情节结构设置都与《圣经》有着千丝万缕的联系。因此,从小说与圣经原型的关联出发,可以为《麦田守望者》的解读打开一个新的研究视野。本篇论文以借助诺斯洛普・弗莱的神话原型批评理论,探讨《麦田守望者》与圣经原型之间的对应关系,从而更为深刻地挖掘这部小说的思想内涵、社会意义。

二、《麦田守望者》中的圣经原型

《圣经》作为西方文化的集大成者,理所当然地被弗莱定义为核心神话,《圣经》“为欧洲的诗人们提供了一个神话框架”,[1]18“西方文学直接源自《圣经》神话,这是历史事实”。[1]23《麦田守望者》作为西方文化的产物,它的创作与圣经也有着不解之缘,书中的人物和故事情节,都在印证着圣经对它的影响和作用。接下来,就通过原型批评的理论,从人物、情节方面对《麦田守望者》中的圣经原型进行分析。

弗莱在《批评的解剖》中指出“叙事结构”或“情节”,即mythos,是一部作品的灵魂,是一部作品的整合原理,作品的各部分因此联结。他指出原型就是“典型的即反复出现”的意象。[2]76对比《圣经》与《麦田守望者》的叙事结构,进而发现《麦田守望者》叙事结构中的圣经原型。弗莱认为,圣经对西方文学的中心地位首先表现在结构上,是一种特定的神话。《麦田守望者》与《圣经》中的约拿记中一样,都表现出忤逆―逃离―回归的叙事结构。他在《神力的语言》中还指出:“在文学的所有形象中,最重要的是人物,即那些出力最多以沟通作者与公众之间关系的人。”[3]22人物是叙事文学中最活跃的构成要素,在故事世界中占据着重要的位置。作为故事的行动者,人物推动着故事情节的发展,并加深了故事主题的内涵和复杂性。圣经作为西方文明的源头,其中的人物形象至今仍是作家进行文学创作的主要人物原型。

霍尔登是“垮掉的一代”的典型。他处在成长的困惑阶段,真诚、善良却也消极。他认为周围的许多事物都是虚伪无比的,尤其是潘西中学。自“一八八八年以来,潘西中学一直致力于把男孩培育成出类拔萃、善于思考的年轻人”。[4]4而霍尔登由于在“教学水平很靠前”的这所中学五门课挂了四科被学校开除。他不愿让父母提前知道自己已经被潘西中学开除的事情而选择在圣诞节放假前在外面游荡。远离正统的正常生活轨道,逃离父母与学校的管束,他的做法显然是背离父母的意愿的。在街上信马由缰的三天里,他又经历了许多事情,有受挫,有迷茫。他不自信,不相信自己能够协调好成人世界与童真心态的关系:一方面他做出成人的举动,比如;另一方面,他还有童真的梦想,比如说当个“麦田守望者”。与菲比在一起,他显得最快乐。在与妹妹菲比的对话中他谈道:“不管怎么样,我老是想象一大群小孩儿在一大块麦田里玩一种游戏,有几千个,旁边没人――我是说没有岁数大一点的――我是说只有我。我会站在一道破悬崖边上。我要做的就是抓住每个跑向悬崖的孩子――我是说要是他们跑起来不看方向,我就得从哪儿过来抓住他们。我整天就干那种事,就当个麦田里的守望者得了。我知道这个想法很离谱,但这是我唯一真实想当的,我知道这个想法很离谱。”[4]174总之,他的大部分举动都在证明他想成为小孩子,逃脱大多数人逐渐成长的世界。他是矛盾的,内心是个孩子的他最后被真正是孩子的妹妹菲比牵着鼻子走了。霍尔登溜进家里时,菲比立马意识到哥哥可能被学校开除了并且对他说:“爸爸会干掉你的。”[4]166这一点让主人公哭笑不得。他跟菲比提到自己要逃到西部过与世隔绝的田园生活。他俩再见面时,菲比提着箱子非要跟他一起去。他无奈,最终还是和妹妹一起回归到父母的身边。他先是在医院休养了一阵子,然后继续选择学校读书。

与霍尔登相似,《圣经》中的约拿也是个不驯服的个性。他违背耶稣的差遣,耶稣临到亚米太的儿子约拿,说:“你起来往尼尼微大城去,向其中的居民呼喊,因为他们的恶达到我面前。”[5]907约拿由着自己的性子,不听上帝的命令,却起来逃往他施去躲避上帝。下到约帕,遇见一只船要往他施去,他就给了船价,上了船,要与船上的人同往他施去躲避上帝。然而耶和华使海中起大风,海就狂风大作,甚至船几乎破坏。水手便惧怕,各人哀求自己的神。后来船员们掣签发现了遭遇狂风是由于约拿忤逆上帝意志。于是他们将约拿抬起抛在海中以阻止海浪,耶和华安排一条大鱼吞了约拿,他在鱼腹中三天三夜,向神祷告。最终得到神的宽恕。

在约拿记中,上帝是表现出绝对意志,旁人必须听从的一个形象。而父母及老师也是霍尔登所要听从的。而他在被学校开除后径直去游荡而不通知父母是不服老师、父母管教的行为。约拿也是没有温顺的性情使他能够服从耶和华的命令。两个故事背景纽约城与去往他施的大船是他们逃离中所处的环境。霍尔登独自在社会上晃荡三天的时间里,他所遭受的各种冲击是他脱离正常的轨道生活必须要承受的。就如约拿在躲避的大船里遭受狂风是上帝的作用一样。最后的回归之地都是在与世隔绝的空间里:鱼腹是密闭的空间,与霍尔登接受治疗的医院有相似点。霍尔顿的逃离是一种放纵,纵然他也有许多美好的幻想:在虚伪、冷酷的现实中,霍尔顿感到生存对于他似乎是一个沉重的负担,决心在人生这场比赛中认输投降。约拿是任由自己的思想主宰行为而不考虑上帝的旨意。

三、结语

《麦田里的守望者》里也出现了主人公塞尔登对基督的看法:“除了十二门徒,我几乎喜欢《圣经》里的所有人,如果我不喜欢十二门徒,就只能说明我根本不喜欢耶稣。”[4]100他反传统的不平常的行径与不遵从上帝的约拿是有相似性的。正是由于塞林格在《麦田里的守望者》中塑造了一位深受青少年喜爱的人物形象霍尔顿,使它成为经久不衰的经典作品。作品反映了战后美国社会中的许多问题及青少年对社会的不满,霍尔顿的困惑是许多成长中的人的困惑。众多青少年读者从霍尔顿的故事中产生深刻共鸣。

参考文献

[1] 叶舒宪.神话――原型批评[M].西安:陕西师范大学出版社,1997.

[2] 诺斯罗普・弗莱.批评的解剖[M].陈慧,袁宪军,吴伟仁,译.天津:百花文艺出版社,1918.

[3] 诺思洛普・弗莱.神力的语言――“圣经与文学”研究续编[M].吴持哲,译.北京:社会科学文献出版社,2004.

原型设计论文范文第4篇

【关键词】原型;快速原型法;教学设计

【中图分类号】G40057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097 (2008) 09―0044―04

计算机、互联网、多媒体、超媒体等现代信息技术的出现和广泛应用,带来的不仅是技术的创新,还有人们对于工业化时代的传统的学习观点与方式以及相应的教育、教学、培训形式所存在的问题的认真思考与反思,以及力图通过信息技术的支撑在理论与实践两个层面上探索适合于知识经济时代的新的学习方式以及相应的全新的教育、教学、培训形式的不懈努力。20世纪90年代快速原型教学开发技术(rapid prototyping instructional development techniques)逐步在教学中得到应用。就快速原型法教学设计的研究笔者主要从快速原型法特征属性、原型的界定、快速原型法与时间周期的关系及其在真实教学环境中的应用等几个方面来对进行快速原型法教学设计进行论述。

一 快速原型法

所谓快速原型法(Rapid Prototyping Method)是指为了克服生命周期法的明显缺陷应运而生的一种开发策略和方法。它的基本思想是依据原型进行快速开发,对存在的问题进行反复的修正,直到形成用户满意的系统。运用快速原型法进行教学设计和传统教学设计比较具有以下几种特点:

1 快速原型法最显著的特点是引入了迭代的概念,可以明显地加速处理进程,缩短时间周期;在传统教学设计中整个过程是线性的,周期较长。

2 快速原型法自始至终强调用户的参与;在传统教学设计中设计和使用过程是截然分开的,用户只是终端使用者并不参与设计的过程。

3 快速原型法在用户需求分析、系统功能描述以及系统实现方法等方面有较大的灵活性,用户需求可以不十分明确,系统功能描述也可以不完整,对于界面的要求也可以逐步完善;在传统教学设计中要强调用户的明确需求,灵活性较弱。

4 快速原型法可以用来评价几种不同的设计方案,并且评价的灵活性比较强;传统教学设计只是进行总结性评价。

5 快速原型法可以用来单独建立系统的某个部分,可修改性强;传统教学设计作为一个整理模式一般一次定型。

6 快速原型法不排斥传统生命周期法中采用的大量行之有效的方法和工具,可以说它是与传统方法互为补充的方法。

20世纪80年代,快速原型法逐渐被信息系统开发者所认可,并得到广泛应用,成为-种流行的信息系统开发方法。可以说原型法是一种达成系统需求的定义的策略,近年来这种技术被逐步影响和渗透到教学设计的实践当中。快速原型法教学设计过程包括在教学设计项目的及早阶段对一种原型产品的快速开发,然后通过一系列的快速的尝试与修正的循环,直到制作出合格的产品的版本的过程。从上个世纪90年代开始设计人员对这一技术的研究和应用兴趣不断增长,因为这种技术可以作为一种能在尽少的时间内进行高质量教学材料制作的手段,可以有效地缩短教学设计周期,提高产品质量,满足用户和设计者的需求,而且对许多传统的教学工作都能适用。

二 何谓“原型”

那么究竟什么才是所谓的原型?很多人认为原形其实就是模型,其实这种说法是不太准确的。所谓模型,就是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的描述。有的是借助具体的实物,有的则通过抽象的形式来表达。利用模型进行的描述一般是以简化的认识对象、舍弃次要因素和无关因素为特点,而在教学设计中的原形并不是指简单的模型描述,相反却是一个复杂的构想设计框架。

一般而言,原型可以是最终产品的可使用的模型,也可以简单的是表现预计结果的框架。在很多项目制作中应用快速原型法的目的就是为了实现最终产品的概念框架。原型的格式会因最终产品的使用媒体和用途而有所不同。在有些情况下,原型在使用后被抛弃了,而在其他情况下,原型经过不断的优化会演变成另外一个原型并最后演变成最终产品。所有的原型都能够帮助教学设计师准确的确定最好的产品格式和最有效的教学策略,同时会认可接受而不是降低真实教学情境的复杂性。

当然,在真实的设计环境中我们也可以将其设想为一系列非正式的、连续逼近的教学设计原型。必须强调这些原型都是非正式的,因为这个开发方法非常依赖为保证最终产品的成功而进行试用时所收集到的信息。

三 快速原型法教学设计

学过教学设计的人们多少会了解快速原型教学设计这个概念。快速原型法在教学设计中的应用主要涉及到对教学产品工作模型的设计和开发。在这一方法运用于项目的早期,用于帮助设计者对教学创新的分析、设计、开发和评价。许多人认为快速原型法主要是一种形成性评价,可以有效地运用于项目的早期,并可在整个项目中重复使用;而对于另外一些人来说,快速原型法则涉及到的是传统教学设计方面更深远的变革。

典型的,快速原型法已经广泛应用于软件工程中,但是其它一些相关领域,包括教学设计师们也已经设计出了很多途径将这种方法应用于他们的教学设计工作项目中。例如,在国外一些教学设计中快速原型法被用来:

1 指导模拟一所大学的注册表公告进程;

2 进行中等教育程序教育性软件设计;

3 协助研究制定教学策略和方法;

4 指导用户文档设计;

5 进行教学影片设计;

6 开发课程软件产品等等。

当然快速原型不只是应用于基于计算机的产品设计,还被用来作为设计纸质产品的媒介工具。一项关于设计和开发工程表明快速原型法已经在以不同的方式被采用。通常使用粗略草稿进行试验的想法也可以认为是快速原型法的要点之一,这里我们可以借用北京大学汪琼教授翻译的《教学系统化设计》这本书中所举的那个比较通俗的“草稿”例子。做草稿的目的就是为了能够以低成本、高效率、高质量的产生一个设计版本,这样你就有东西来指导最后的制作,或者将其用于形成性评价,与领域专家、几个学习者或一组学习者一起试验。这么做的基本想法是在发现问题的时候,这些“草稿品”还可以被修改,并且不需花费大量的时间和费用。通过不断的循环往复和并行操作,由在纸上打过草稿到对其反复修改再到最后的定稿。这一个过程其实就好比快速原型设计的缩影。

四 快速原型法和设计周期

在设计项目中应用快速原型法的主要是因为它可以减少用以完成一个项目的设计和开发时间。通常开发和测试复杂的计算机辅助教学课件,需要花费大量的时间和精力,多次修改并进行多次形成性评价的想法往往令人沮丧。因此很多教学设计师都在寻找一种可以处理与缩短设计周期等有关的问题方法。有些人在试图寻求修改设计过程的方法,其他人则在不改变教学系统化设计方法、继续运用那些被重复成功运用的方法的情况下,寻求缩短设计周期的方法等等。快速原型法就是一种可以缩短周期的好方法。笔者认为,快速原型法能够缩短设计周期存在如下几方面的原因:

1 项目初始阶段,运用最终产品的工作模型能够消除后面费时的修改工作;

2 设计任务与项目同时完成,而不是按照顺序进行直到项目完成为止;

3 设计和开发过程中能够对真实产品进行广泛的形成性评价,能够至少确保提高质量产品和顾客满意度,并且这种逻辑已经得到了在真实工作场所相关研究的证实。

Toni Stokes Jones & Rita C. Richey2000年发表在ETR&D上的关于快速教学设计的实践的研究中也曾指出,快速原型教学设计是一项重复性的工作,因为很大程度上当前的分析阶段会渗透到整个项目。但是总的周期(特别是开发周期)还是被缩短了,即使分析时间会增加。

在设计过程中这种方法完全是协作性的,高度依赖于技术支持和高水平的设计知识。尽管教学设计的这种方法在整个领域内并没有普及,但是类似的策略可以作为缩短开发周期而不会牺牲产品质量的方法,很可能会越来越来流行。另外,这种方法,即使在遵守基本的教学系统化设计信条的基础上,对顾客需求也可以实现弹性化和反应性。这也是快速原型教学设计法逐步被认同的主要原因之一。

五 快速原型法教学设计在真实环境中的应用

快速原型法在提高教学设计进程方面充当着很重要的角色。那么这种教学设计原型是不是可以直接应用于真实学习实践环境中呢?如何应用?经过前人的很多证明我们发现,通过快速原型设计开发出的原型,在经过了多重步骤地修改和验证后一般是可以直接应用的。如在Jones和Richey的研究中他们就曾提出了如下的快速原型教学设计过程步骤,如下表所示:

应用快速原型法进行设计的处理过程其实是一个并行处理的非线性的过程。尽管只有很少的证据能证明大部分的设计都是典型的线性的,传统的教学设计因为是线性的而通常遭到批评。当然上面这个设计步骤看起来还是有些繁琐,但它采用并行处理和非线性设计来进行的设计开发是值得肯定的。尽管并发处理的设计任务和非线性设计未必总是可取的。为了更好的理解快速原型教学设计的设计进程,通过对以上步骤地分析笔者认为快速原型教学设计过程可用这样一个流程图来表示,如下图所示:

分析Jones和Richey研究中所列的快速原型设计开发步骤,可以发现分析和需求评估在快速原型教学设计中仍然很重要。作者所列步骤可以说是基本能做到逐步求精。软件工程中对“逐步求精”的定义是:首先考虑程序的整体结构,忽视一些细节问题,然后逐步地、一层一层地细化程序,直到用我们所选用的语言完全描述每一个细节,得到所期望的程序。如果说系统积累战略是针对结果而言,那么我们会发现快速原型开发与逐步求精战略则是针对过程。

六 思考与总结

在现时的许多学习环境下,技术和培训的需求变化越来越快,教学设计师不得不重新思考如何更好的做出应变。应用快速原型法的第一个策略就是从教学设计模型的早期分析步骤开始,快速开发教学材料原型,使用快速交互周期完成形成性评价和修改,以形成材料的最终形式。快速原型法所使用的第二个策略是同时进行设计和开发,即在进行大量前端分析工作的同时开发第一遍初稿。对于大型教学开发项目,如包含基于计算机的交互或者基于web的多媒体项目,其快速原型过程更是复杂,在这样的项目中,教学设计的许多阶段,如教学设计、材料开发和形成性评价都是同时进行的。例如,在开发基于计算机的教学时,一个功能可能正处在设计阶段,另一个功能在开发阶段,还有一个正在进行原型测试。大家很容易认为教学设计是严格的线性过程,但这个理解是错误的,因为对设计和开发活动的跟踪揭示,产品的设计和开发存在着螺旋式循环重复的过程。

快速原型法似乎只是提供了一个缓解大多数设计者目前所面临的能够在更短的时间内生产出高质量的产品的压力,它是值得继续研究一个方法。我们只是在开始了解一些所涉的快速原型有关重点设计和开发的问题,例如性质定义问题,时间周期问题等等,这些都还停留在对理论问题的探讨上。任何一项开发都不是一个简单的过程,也不是靠一个人的力量就能完成的,它需要的是大家的合作精神,在实际的设计开发工作中需要设计研究人员以及使用者等的通力合作才能充分发掘这一方法的潜力。由使用者和研究设计者组成的研发团队在整个的教学设计中对确保产品最终结果起着非常重要的作用。通常他们不仅要反思他们制作的产品的目标,还要根据终端用户者的需要来进行和评价模型。随着用户和设计研发人员的在每一个成功的模型上的相互反馈,他们渐渐会发现不管怎样最终结果一定会实现。每一种看法实际上都反映了他们的思维过程并符合他们的所描述的最终产品。用户――设计师团队在快速原型环境中工作,他们的长处互补可以很好的预言是否可以在花费有限情况下的有效应用。

通过以上对快速原型法在教学设计中应用的论述,我们可以对快速原型法有一个更好的理解和表征。在各种真实教学环境中利用快速原型教学设计开发教学项目可以更好的克服传统教学设计方法的弊端。相信不久的将来快速原型法将可以渗透到教育领域的各个方面。

参考文献

[1] 高文.教学设计研究的未来――教学设计研究的昨天今天与明天(之三)[J].中国电化教育2005,(3):23-27.

[2] Water Disk, Lou Carey, James O. Carey著, 汪琼译.教学系统化设计 [M].北京: 高等教育出版社, 2005:202-203.

[3] 孙绍荣.教育信息学[M].北京:人民教育出版社,2001:88-90.

[4] Reiser.A History of instructional design and technology Part II: A history of instructional design [J]. ETR&D, 2001, 49: 57-67.

[5] Toni Stokes Jones, Rita C. Richey. Rapid Prototyping Methodology in Action: A Development Study [J]. ETR&D, 2000, 48:63-68.

原型设计论文范文第5篇

关键词:编译原理;Timeliner语言;脚本;TSCL语言

中图分类号:TP314 文献标识码:A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.06.021

Design and Implement of Timeliner-based Spacecraft Control Language

LIU lei1, YaN Hui2, Gao Yong-ming3, waNG Bin4

(1.Graduate School of Management brigade ,The Academy of Equipment,101416 Beijing;

2.Scientific Research Department ,The Academy of Equipment,101416 Beijing; 3.Department of Information Equipment ,The Academy of Equipment,101416 Beijing; 4.Department of Aerospace Equipment ,The Academy of Equipment,101416 Beijing)

【Abstract】In the past 30 years, the timeliner language was successfully applied in many aspects of the International Space Station and orbital express mission management, core operating and payload operations, launch vehicles to provide independent emission control system. However, the timeliner the related technologies are mostly concentrated in the developed countries in europe and the United States, to carry out and grasp the Timeliner related technology to promote the related fields in China and raise the level of significance. This article is based on in-depth analysis of the Timeliner language and its successful experience in the field of autonomous mission planning and scheduling applications, drawing the timeliner thinking design tSCL (timeliner-based Spacecraft Control Language) scripts to control the language specification, a simple compilation and execution environment prototypelay a good foundation for future research and application.

【Key words】Compiler theory;Timeliner language; script; Collaborative Computing; TSCL language

0 引 言

Timeliner语言是1982年由Draper实验室开发的,1992年被选为国际空间站计划的用户接口语言。Timeliner既是一种脚本或者过程程序设计语言也是一种执行环境,用来编写可以基于事件、时间、地面或者是人工命令驱动的自动执行脚本,执行环境是国际空间站指令和数据处理软件与相关地面软件的结合[1]。Timeliner语言在国际空间站、轨道快车和商业领域得到了成功的应用,但在我国的研究和应用较为滞后[2]。本文基于对Timeliner语言的深入分析和将其在自主任务规划调度领域应用[3]的经验,借鉴其设计思想,从实现的角度,设计了一种航天器控制语言——TSCL。

Timeliner语言是专门设计用来允许简单的脚本定义,提供控制复杂系统的序列。Timeliner控制序列可以是预编程的Timeliner脚本,也可以是来自实时、交互式输入的系统操作[4]。 Timeliner系统(如图1所示)包括一个高级脚本语言,一个包含命令和数据对象的数据库,一个命令编译器,一个命令执行器和监控界面。

4 结 论

本文基于对Timeliner语言,设计了TSCL语言的语法规范,阐述了该语言的编译执行方案,初步实现了编译器原型。对下一步将Timeliner思想引入到我国航天器领域打下了良好的基础,具有一定的理论意义和应用价值。

[1] Robert A. Brown, Automating Space Operations Using Timeliner and ADEPT[J], The Charles Stark Draper Laboratory, 2006.

[2] 申璐榕,Timeliner机制及其在机器人控制中的应用研究[D],国防科学技术大学硕士学位论文,2008.

原型设计论文范文第6篇

很多科研人员(包括临床医生)在进行科研工作过程中,习惯用专业知识取代一切其他知识。其突出表现是:等科研工作已经完成,甚至论文已写完,因某些数据处理有问题被退稿时,才想起要找统计学工作者帮助处理论文中的实验数据;考虑问题稍周到一些的科研人员在科研工作完成之后,在撰写论文之前就想到要运用统计学知识来分析实验数据。这两种运用统计学的科研人员都是在把统计学当作分析数据的“计算工具”或当作发表学术论文的“敲门砖”,是对统计学重要性认识不足的突出表现。理由很简单,科研数据是否正确可靠、是否值得进行数据分析、结论是否可信等一系列重要问题都没有令人信服的证据来帮助说明,换句话说,若缺乏科研设计或科研设计不科学、不完善,即使花费10年时间和数亿人民币进行调查或实验获得了大量科研数据,与某人用计算机产生的毫无专业含义的任意多个随机数据没有什么区别,除了浪费了大量国家和人民的血汗钱,对科学技术进步、对人类的贡献不仅为零,甚至是负数!因此,在进行科研工作之前,制定科学完善的科研设计方案,特别是其中的实验设计方案或调查设计方案的质量好坏,是科研工作成败的关键所在!

科研设计包括专业设计和统计研究设计。专业设计主要包括基本常识和专业知识的正确、全面、巧妙地运用;而统计研究设计包括实验设计、临床试验设计和调查设计。值得注意的是:在很多科研人员所做的科研课题中,不仅严重忽视统计研究设计,就连专业设计也有严重错误,主要表现在犯了基本常识错误和违背专业知识错误。这类错误所发生的频率还相当高,是一种不能容忍的不正常现象!

在统计研究设计所包含的3种研究设计中,实验设计是最重要的,因为很多关键性的内容都包含在其中,其核心内容是“三要素”、“四原则”和“设计类型”。所谓“三要素”就是受试对象(或调查对象)、影响因素(包括试验因素和重要的非试验因素)和实验效应(通过具体的观测指标来体现);所谓“四原则”就是随机、对照、重复和均衡原则,它们在选取和分配受试对象、控制重要非试验因素对观测结果的干扰和影响、提高组间均衡性、提高结论的可靠性和说服力等方面将起到“保驾护航”的作用;所谓“设计类型”就是实验中因素及其水平如何合理搭配而形成的一种结构,它决定了能否多快好省且又经济可靠地实现研究目标。科研人员若对重要非试验因素考虑不周到、对照组选择不合理、设计类型选择不当或辨别不清,导致科研课题的科研设计千疮百孔、数据分析滥竽充数、结果解释稀里糊涂、结论陈述啼笑皆非。下面笔者就“实验设计”环节存在的问题辨析如下。

1 在分析定量资料前未明确交代所对应的实验设计类型

人们在处理定量资料前未明确交代定量资料所对应的实验设计,对数千篇稿件进行审阅后发现,大多数人都是盲目套用统计分析方法,其结论的正确性如何是可想而知的。这是一条出现非常频繁的错误,应当引起广大科研工作者的高度重视。

2 临床试验设计中一个极易被忽视的问题——按重要非试验因素进行分层随机化

例1:原文题目为《气管舒合剂治疗支气管哮喘的临床观察》。原作者写到:“全部病例均来源于本院呼吸专科门诊和普通门诊,随机分为治疗组40例和对照组30例。其中治疗组男21例,女19例;年龄21~55岁,平均(36.28±9.36)岁;病程2~23年,平均(10.31±17.48)年;病情轻度者16例,中度24例。对照组30例,男16例,女14例;年龄20~53岁,平均(35.78±9.53)岁;病程3~24年,平均(11.05±6.47)年;病情轻度者13例,中度者17例。两组间情况差异无显著性,具有可比性。”请问这样随机化,其组间具有可比性吗?

对差错的辨析与释疑:显然,研究者在试验设计时未对重要非试验因素采用分层随机保证各组之间的可比性。这条错误的严重程度为不可逆,出现不可逆错误意味着原作者的试验设计具有无法改正的错误,必须重做实验!究其原因,主要是原作者未理解统计学上随机的概念。统计学上随机化的目的是尽可能去掉人为因素对观测结果的干扰和影响,让重要的非试验因素在组间达到平衡。稍微留意一下原作者随机化分组,明显带有人为的痕迹,治疗组40人比对照组30人多出10人;治疗组病程的标准差17.48是对照组病程的标准差6.47的近3倍。笔者很疑惑怎样的随机化才能达到如此的不平衡?事实上随机化有4种:子总体内随机、完全随机、分层随机和按不平衡指数最小原则所进行的随机,原文条件下应当选用分层随机,即以两个重要的非试验因素(性别和病情)水平组合形成4个小组(男轻,女轻,男中,女中),然后把每个小组内的患者再随机均分到治疗组和对照组中去,这样分层随机的最终结果一定是治疗组和对照组各35人,且使2组间非试验因素的影响达到尽可能的平衡,从而可大大提高组间的可比性。在本例中,若“病程”对观测结果有重要影响,在进行分层随机化时,在按“性别”和“病情”分组的基础上,还应再按“病程”(设分为短、中、长)分组,即共形成12个小组,将每个小组中的患者随机均分入治疗组与对照组中去,这是使“性别、病情、病程”3个重要非试验因素对观测结果的影响在治疗组与对照组之间达到平衡的重要举措,也是所有临床试验研究成败与否的最关键环节!

3 实验设计类型判断错误

例2:某作者欲观察甘草酸、泼尼松对慢性马兜铃酸肾病(AAN)肾损害的干预作用,于是,进行了实验,数据见表1。原作者经过用甘草酸和泼尼松分别与同期正常对照组和模型组比较,一个P<0.05,另一个P<0.01,于是得到甘草酸、泼尼松对慢性AAN肾损害具有一定程度的保护作用,且泼尼松的效果更佳。请问原作者的结论可信吗?表1 各组大鼠血BUN及SCr变化比较(略)注:与正常对照组同期比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组同期比较,P<0.05,P<0.01

对差错的辨析与释疑:本例错误极为典型,通常科研工作者欲观察某种药物是否有效,习惯上会建立正常对照组、模型组(即该药物拟治疗的病态组)和在模型组基础上的用药组(如本例中甘草酸组和泼尼松组)。这样的设计本身并没有错,但这仅仅是专业上的“实验安排(可称为多因素非平衡组合实验[1])”,而并非是统计学中所说的某种标准实验设计类型。写在“组别”之下的4个组,并非是一个因素的4个水平,而是2个因素水平的部分组合。这2个因素分别是“是否建模(即正常与模型2个水平)”和“用药种类[即不用药(相当于安慰剂)、用甘草酸和用泼尼松3个水平]”。2个因素共有6种水平组合,即“组别”之下缺少了“正常基础上用甘草酸”和“正常基础上用泼尼松”。这样设计的实验才可能反映出“是否建模”与“用药种类”2个因素之间是否存在交互作用。

在本课题研究中,由于未在实验前作出正确的实验设计,处理数据时错误就悄然产生了。具体到本例,从原作者在表1的注解中可以看出,通过单因素方差分析分别比较同期(即相同观测时间点)的甘草酸组和泼尼松组与正常对照组和模型组之间的差别是否有统计学意义。这样的做法有3个严重错误:第一,严格地说,在模型组基础上的用药组是不适合直接与正常对照组相比较的,因为这样的比较解释不清到底是药物的作用还是由于模型未建成功而造成的假象;第二,将各个时间点割裂开分别比较破坏了原先的整体设计,数据利用率降低,误差估计不准确,导致结论的可信度降低。将一个重复测量实验的各个时间点割裂开来考察,就等于在各个片段上估计实验误差、作出统计推断,好像盲人摸象一样,摸出来的结果差别何其之大;第三,要想说明两种药物哪个效果更佳,在得出差别具有统计学意义的基础上,衡量的标准是应看组间平均值的差量的大小而不应看P值是否足够地小,不能说P<0.01时就比P<0.05时更有效,这种忽视实验误差、忽视绝对数量和脱离专业知识的想法和做法都是不妥当的。

如何正确处理表1中的实验资料呢?关键要正确判定该定量资料所对应的是什么实验设计类型。由前面的分析可知,表1定量资料对应的是“多因素非平衡组合实验”,而不是某种标准的多因素实验设计类型。明智的做法是对“组别”进行合理拆分,即根据专业知识和统计学知识,对“组别”之下的所有组重新进行组合,应使每种组合对应着一个标准的实验设计类型。正确地拆分结果分别见表2和表3。表2 正常对照组与模型组大鼠血BUN及SCr变化的测定结果(略)表3 模型组和2个用药组大鼠血BUN及SCr变化的测定结果(略)

事实上,由科研习惯形成的这一套实验方案笔者形象地称之为多因素非平衡的组合实验,或者说,它是实验设计的表现型。通常可以进行统计分析的都必须是标准型(即统计学上所说的某种实验设计类型),因此需要能看出代表表现型本质的原型(本例中组别之下应该有6个组,这6个组构成一个2×3析因设计结构,但原作者少设计了2个组)。通常需要将表现型或/和原型拆分成标准型后再选择合适的统计分析方法进行数据分析。本例根据原作者的意图,可以将表1拆分成2个标准型,形成2个具有一个重复测量的两因素设计定量资料,见表2和表3。相应的统计分析方法就是具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析。此处请读者注意:第一,具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析和一般的方差分析虽然都叫方差分析,但它们的计算公式却有本质区别,绝不可混用;第二,重复测量因素(本例中为时间)不要与实验分组因素(表2中叫“是否建模”;表3中叫“药物种类”)同时列入左边,它们是本质不同的两种因素,一般应该把“重复测量因素”放到表头横线下方。

通过本例可以看出,在实验前明确实验设计是多么重要的一件事情。试想,若让本例原作者写明他的实验设计类型,他必然就会对基本的实验设计类型作一番调查和学习,自然就能发现他所“设计”的实验并不是统计学上相应的实验设计。那么通过咨询相关人士必能做出比较正确的实验设计,不仅可以提高科研设计水平,而且可以大大提高科研课题和论文质量。

例3:原文题目为《土荆芥-水团花对胃溃疡大鼠黏膜保护作用的研究》。原作者使用单因素多水平设计定量资料方差分析处理表4中的数据。请问原作者这样做对吗?表4 各组黏膜肌层宽度、再生黏膜厚度变化(略)注:与正常组比较,aP<0.05;与NS组比较,bP<0.05;与CP 10 mg·kg-1 组比较,cP<0.05

对差错的辨析与释疑:本例涉及到统计学三型理论[1]中的一些概念,简单地说就是可以直接进行统计分析的来自标准设计的数据表叫标准型,反映问题本质但并非是标准型的数据表叫原型,而掩盖了原型信息的数据表叫表现型。“组别”之下的6个组,似乎是某个因素的6个水平,其实不然!这6个组涉及到多个试验因素,应对“组别”拆分重新组合后,再分别判定各种组合所对应的实验设计类型,并选用相应的统计分析方法。组合1:空白对照组(正常)、阴性对照组(NS),这是单因素两水平设计(简称为成组设计)。由于正常组无实验数据,故该组合无法进行统计分析;组合2:NS组、RA组、CP(20/mg·kg-1)组,这是单因素3水平设计,因素的名称叫“药物种类”;组合3:NS组、CP(10/mg·kg-1)组、CP(15/mg·kg-1)组、CP(20/mg·kg-1)组,这是单因素4水平设计,因素名称叫CP的剂量(其中,NS组可视为CP的剂量为0)。

对于组合2和组合3,若定量资料满足参数检验的前提条件,可选用相应设计定量资料的方差分析,否则,需要改用相应设计定量资料的秩和检验。

4 人为改变设计类型且数据利用不全

例4:某作者使用表5中的数据进行分析,欲比较治疗组和对照组在治疗后的各个时间点的疗效情况,使用的分析方法为一般卡方检验,请问原作者这样做对吗?

对差错的辨析与释疑:从给出的统计表可以看出,该作者有意或者无意之间收集了一类相当复杂的实验设计类型下的定性资料,结果变量为多值有序变量的具有一个重复测量的两因素设计定性资料,处理这个设计下收集的定性资料要使用相应设计定性资料的统计模型分析法。由于上述方法过于复杂,因此,通常在实际运用中,实际工作者将重复测量因素武断地视为实验分组因素,从而使该资料变为结果变量为多值有序变量的三维列联表资料。在已经出错的前提下,原本应当使用CMH校正的秩和检验或者有序变量的多重logistic回归分析处理资料。然而,该作者显然在此基础上进一步合并了数据,将结果变量变成二值变量(有效、无效),也就是说,原作者实际使用的仅仅是最后一列数据(即总有效率),并且最为严重的错误是将三维列联表资料强行降维成二维列联表资料,使用一般χ2检验进行分析。经过一系列的简化与错误合并,最后结论的可信度还剩下多少呢?表5 原作者对2组疗效比较的试验设计及数据表达(略)注:与对照组同期比较,*P<0.05

由于篇幅所限,这类错误笔者只给出1例,实际上此类例子在很多杂志中普遍存在。这说明在进行实验设计时,很多研究人员并未做到心中有数;分析数据时,按自己熟悉的简单统计分析方法所能解决的数据结构强硬地改造数据,严格地说,在用表格表达实验资料的那一刹那就已人为改变了资料所对应的实验设计类型,这种做法的科学性和得出结论的正确性都将受到质疑[2]。

5 正交设计及数据处理方面的错误

人们在进行正交设计和对正交设计定量资料进行统计分析时,常存在下列3个误区:很多人过分强调用正交设计可以大大减少实验次数,因此,无论各实验条件(正交表中的每一行)下的实验结果波动有多大,都不做重复实验,这是第1个误区;将正交表各列上都排满试验因素,用对实验结果影响最小的试验因素所对应的标准误作为分析其他因素是否具有统计学意义的误差项,导致误差项的自由度较小,结论的可信度较低,这是第2个误区;在对正交设计定量资料进行方差分析后,即使存在多个无统计学意义的因素,仍对少数几个有统计学意义的因素进行解释,未将无统计学意义的因素合并到误差项中去重新估计实验误差,以获得具有较大自由度的误差项,这是第3个误区。

参考文献

原型设计论文范文第7篇

关键词:工业设计 优秀硕士毕业论文 趋势 分析

中图分类号:TB47

文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2013)07-013-03

引言

在工业设计研究中,出现了很多优秀的相关硕士论文,本文从工业设计论文的研究方向以及发表数量等,初步分析出2000—2012年间工业设计发展的趋势与变化,从而了解每个工业设计发展阶段的新趋势,研究成果以及仍然存在的问题。

一、分析方法与步骤

在《中国知网之中国期刊全文数据库》、《万方之中国学术会议文献数据库》分别检索论文以及会议文献题目中包含“工业设计”关键词的文献,在《中国知网之中国期刊全文数据库》以“工业设计”为关键词检索结果,截止到2012年7月19日,为557篇。

二、结果与分析

1.时间分布。考虑到要对现有工业设计趋势进行研究分析,所以选择了较近12年(2000年—2010年)的论文,通过使用“工业设计”为关键词进行搜索发现,2000年没有相关优秀硕士,从2001—2003年相关硕士优秀论文属于发展起步阶段,从2004—2012年每年都会很多优秀硕士,属于迅速发展阶段,相关优秀论文增至557篇,2009年(88篇)是相关数量最高峰点。

经过推断可知,在2009年工业设计的论文达到历史最高的原因在于我国本专科扩招是从1999年开始的,自1997年以后,随着广大群众渴望子女接受高等教育愿望的增加,对扩大高等教育规模的呼声也越来越高。同时,考虑到国家快速发展的需要,1999年我国高等教育开始大规模扩招,当年本专科生招生数与1998年相比增长了47.4%。本专科规模的迅速扩大给高校毕业生的就业带来了更大的压力,而研究生的扩招能够对本科生的就业压力起到一定的缓解作用,因此,硕士研究生的招生规模也不断攀升,录取比例和入学率都在大幅提高。

2.作者分布。在检索到的工业设计方面的优秀硕士论文中,作者主要分布在以下几个学校中,可见相关院校的工业设计发展程度。如表1所示。

小结:由于优秀工业设计硕士论文具有一定的删选性,由表1可以看出工业设计发展较快的院校,并且通过涉及最多的关键词可以看到每所院校所侧重的工业设计发展方向或者是发展程度较深的方向。

3.关键词分布。从2000年到2012年,以“工业设计”为关键词搜索的期刊论文中,论文的关键词主要集中在产品设计、CAID构思与表达、设计教育教学、IDFORCNC(先进制造设备工业设计)、设计管理、绿色设计等。由于搜索分布时采用了关键词“工业设计”,所以这里忽略“工业设计”关键词的数量。所有论文相对较多的关键词如下:可持续发展设计(绿色)、中国传统文化(符号学 语义学)、设计管理/用户研究交互设计、CAID构思与表达、数据库、设计教育、造型语言、工设工程(材料、工艺)、汽车设计、时尚设计、服务设计、品牌PI(产品形象识别)设计、人机工程、可用性、设计史、信息视觉化、故事版/情景设计、设计心理学、体验/情感化设计、IDFORCNC。

其中有代表性的有如下几篇:2010年,北京服装学院屈新波在《现代新材料在产品设计中的应用研究》{1}一文中论述了现代新材料在产品设计中的应用,借助于“需求”将产品设计与材料联系起来。2008年,山东大学张志强在《面向家用健身器材的人机工程理论分析与研究》{2}一文中论述了如何运用人机工程理论对健身器材进行分析,以及针对相关器材人机方面的具体研究。2006年,山东大学吴兰萍在《面向产品设计自动化的人机工程研究与应用》{3}一文中论述了人机工程学的定义以及与工业设计之间的关系,阐述了人机工程学的原理以及产品设计的不同阶段的具体内容,此外还重点分析了现有计算机辅助人机工程软件,例如JACK、SAMMIE、SAFEWORK等。2004年,武汉理工大学刘红在《简论设计项目管理》{4}一文中论述了由于市场竞争的激烈化,用户需求的多样化,项目管理的组织及团队建设的内容与项目管理的执行关键,以及设计项目的生命周期。2007年,西北工业大学韩娟在《CAID系统的用户界面研究及应用》{5}一文中论述了以用户为中心的设计方法,综合认知心理学、人机工程学、计算机信息科学等对CAID用户模型进行分析,将基于用户模型构建的用户界面原型引入到界面设计过程中。

4.影响力分布。在检索到的期刊论文中被引用频次最高的,排在前6位的论文,如表2所示。

通过引用频次最多的文章中发现,关注最多的工业设计方向多为产品设计、交互界面方面。因为产品设计和交互设计的研究较早,所以时间早的被引用的几率就很高。但也充分说明这些优秀论文有一定的借鉴价值。

三、工业设计研究趋势

工业设计从2000—2012年这12年间,发展速度是迅猛的,这一点可以从优秀硕士论文的发表数量日趋增多看出来,并且也是在跟随着社会每一步的发展而发生着变化,从简单地仅仅研究工业设计的表面内容,即“产品设计”,变成研究工业设计更加细节化的方面,是一个从量变到质变的过程。现在工业设计优秀硕士论文中,研究方面数量最多的依次为产品设计、设计管理、设计教育、ID FOR CNC以及可持续发展设计。

李北在2006年中国科协年会的会议论文《未来工业设计的多元化发展趋势》{12}中阐述,现在工业设计呈现多元化发展趋势,并且可以看到,工业设计是一种战略资源,是国家创新战略体系中的重要组成部分。工业设计正在向着跨专业跨学科的综合领域发展。此外通过计算机使用的普及,工业设计信息化也成为主流。

通过对2000—2012年优秀工业设计硕士论文逐年的分析发现,发表的时间与内容和2000—2012年工业设计发展的过程、发展的主题是一致的。通过对这些论文关键词的统计分析,可以看到工业设计在每段时间里发展的内容、重点、趋势,这与社会的需求具有着强烈的联系。

每篇论文的关键词是不变的,在以“工业设计”为关键词搜索到的硕士论文中,通过对新的一年与以往相比较新出现的关键词进行统计,洞察出工业设计每个阶段的新趋势。如表3所示工业设计研究方向从泛泛的大方向上的研究,比如“产品设计”、“可持续设计”等,发展成为细分的研究方向。研究表明,从抽象的工业设计,变为具体的产品设计,后来人们发现工业设计离不开与社会、人的联系,所以研究方向渐渐与社会、人联系起来,最终发展成多方向的、细分的研究方向。这与现有工业设计研究人员对工业设计发展方向的研究结果不谋而合。

2000—2012年有关产品设计、人机工程学以及设计管理等成为研究的主要趋势。此外,还可以发现每年相比前几年新增的研究方向即是工业设计发展中研究趋势的新方向。例如可持续发展(Sustainable Development)是上世纪80年代提出的一个新概念。1987年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》{13}报告中第一次阐述了可持续发展的概念,得到了国际社会的广泛共识。那么工业设计对此也进行了研究,在2002年第一次出现在相关优秀工业设计硕士论文中。例如2002年湖南大学龚克在《非物质与可持续的工业设计道路》{14}中阐述了有关可持续的工业设计道路的相关内容。

再例如,在现代信息化的大背景下,计算机信息库在工业设计专业得到了广泛的应用,2006年第一次出现有关数据库研究的硕士论文。例如2006年东华大学孙明华发表的《设计艺术学专业建立设计材料数据库的必要性研究》{15}。2009年山东大学郝松发表了《基于产品表象信息库的工业设计构型方法研究》{16}。

同时也发现,由于优秀硕士论文是要在社会需求的大背景下提出,受发表时间和评审的限制,虽然相对滞后,但是也能够体现出近十年间的工业设计的大体研究趋势、新的研究方向。工业设计研究趋势的发展变化受社会发展因素(技术、环境、国情、学科交融等)的影响较大。

四、结束语

2000—2012年,我国优秀工业设计数量以及发表的内容质量都有着质的飞跃,这也说明我国工业设计方面研究的水平日趋深入。但是从近几年发现,已经存在研究过(下转第16页)(上接第14页)热的现象,主要表现在研究课题的重复性,例如人机工程学,此间不乏相关类似课题的出现。

从2000—2012年间优秀工业设计硕士论文中,可以看到工业设计事业发展迅速,方向由单一转为多元化,并且呈现多学科融合趋势。此外,研究趋势受社会发展的因素(技术、环境、国情、学科交融等)影响较大,比如在信息化的大背景下,工业设计专业与计算机应用越来越密切,因此出现了CAID等相关研究。可以看到工业设计的研究趋势在以后会围绕产品设计、计算机辅助工业设计(CAID)、设计管理等热门话题展开。随着工业设计的深入研究,也会出现更多新的设计概念,而这些概念一定是可持续性地围绕用户的人机设计,相信在以后的研究中,会有更多优秀的硕士论文出现。

注释:

{1}屈新波.现代新材料在产品设计中的应用研究[D].北京服装学院,2010

{2}张志强.面向家用健身器材的人机工程理论分析与研究[D].山东大学,2008

{3}吴兰萍.面向产品设计自动化的人机工程研究与应用[D].山东大学,2006

{4}刘红.简论设计项目管理[D].武汉理工大学,2004

{5}韩娟.CAID系统的用户界面研究及应用[D].西北工业大学,2007

{6}吴瑜.人机交互设计界面问题研究[D].武汉理工大学,2004

{7}周睿.基于可用性的手机交互界面设计研究[D].南京理工大学,2006

{8}杨大年.中国民间儿童玩具再设计研究[D].江南大学,2004

{9}王巍.ICAID系统的实现机制研究[D].湖南大学,2004

{10}王军锋.计算机游戏界面设计方法研究[D].西北工业大学,2007

{11}熊湘晖.产品造型设计的外观质量美学评价理论及研究[D].昆明理工大学,2005

{12}李北.未来工业设计的多元化发展趋势[R].中国科协年会,2006

{13}我们共同的未来[R].世界环境与发展委员会.1987

{14}龚克.非物质与可持续的工业设计道路[D].湖南大学,2002

{15}孙明华.设计艺术学专业建立设计材料数据库的必要性研究[D].东华大学,2006

{16}郝松.基于产品表象信息库的工业设计构型方法研究[D].山东大学,2009

原型设计论文范文第8篇

一、通过实验教学,培养学生的探究和创新能力

物理是一门以实验为基础的自然科学,实验教学是物理教学的一个重要组成部分。教师在课堂教学中,应根据情况适当多安排一些实验,特别是探索性实验。从而激发学生的学习兴趣,培养学生的探究和创新能力。

实验的方式多种多样,对于课本安排的学生分组实验,应想方设法让学生做,不能用演示实验甚至口述实验替代。教师在进行演示实验时,应适时引导学生观察、思考,甚至让学生上讲台操作。另外,还应引导学生多动手进行自制教具、设计实验等活动。例如:在“大气的压强”一节的教学中,除了做一些演示实验外,还应引导学生到生活中去找原型,动手进行自制实验教具。如:把带有挂钩的塑料吸盘按在玻璃上,能挂很重的衣服都不掉下来;带有塑料吸盘的玻璃茶几,能把桌架和桌面紧紧地吸附在一起,直到只抬桌面就可以把桌架带起来。

二、通过创设情境,培养学生的探究和创新能力

在教学中创设情境,让学生自己去思考,学生直接面对一些实际问题,这样,学生在解决问题的过程中发挥自己的潜能,在研究问题的过程中,探究能力和创新能力便得到了提高。例如:在压强教学中,为探讨“压力作用效果是否与受力面积有关”的问题。通过从学生经历或看到的现象进行情景创设。情景一:我们平时都用刀切菜或削苹果,每个人都懂得用刀口而不用刀背工作。针对这一情景,老师可以引导学生:用刀口、刀背进行切菜、削果效果不同,主要原因是什么?情景二:组织学生用拇指和食指压住铅笔的两端,让学生自己体会:压笔尖处的手指比压笔尾处的手指疼。学生感受后,老师引导:(1)提出问题:压力的作用效果与哪些因素有关?从而引发学生猜想:①可能与受力面积有关;②可能与压力的大小有关;(2)制订计划设计实验。(3)收集数据。(4)分析论证。用这种创设问题情境让学生在探索中自己得出结论的方法,既增加了学生的兴趣,又使学生的探究能力和创新能力得到提高,教学中可根据情况多加采用。

三、通过设置开放性问题,培养学生的探究和创新能力

在物理教学过程中引入一些开放性问题,让学生自己去探索,从而得到不同的解决方案,教师再引导学生逐一分析,指出每个正确做法的优、缺点及错误做法的原由,还可以改变一下题设条件再让学生思考解决。这样,不仅解决了问题,还使学生的思维更加广阔、深刻、灵活、流畅,从而探究和创新能力得以增强。

物理来源与生活,但是又是服务与生活的。

所以教师不仅要自己寻找生活中的“科学原型”,而且还应要求学生在实际生活中积极寻找一些“科学原型”,然后提出问题和猜想,在教师的指导下,课下完成实验验证,最后让他们自己总结,可以以“小论文”的方式,也可以以“小制作”的方式。教师可以在适当的条件时,让学生进行“科技小论文比赛”,“小制做比赛”,以激发学生学习的兴趣。 我在讲噪声的时候,就给给形式布置了一个课下作业,让他们在回家的路上,注意观察有什么样的噪声,它们是谁制造的?然后要求学生写下来,让他们自己总结。这样,学生即学到了知识,同时也知道噪声的来源,也就是在实际生活中找到了知识的原型,达到了我们教学的目的。

开放性题目的教学注重物理基础知识,充分挖掘学生的探究能力,培养学生的发散性思维能力和创新意识。

四、利用生活中的物理现象培养学生探究和创新能力

如果在物理教学中经常涉及现实生活中的物理问题,不仅可使课堂内容变得丰富多彩,易于接受,而且培养了学生理论联系实际能力、实践探究和创新能力。例如,在学习光学的过程中,有许多生活中的物理知识。如:(1)汽车室外面的观后镜是一个凸镜,利用镜对光的发散作用和成正立、缩小、虚象的特点,使看到的实物小、观察范围大,而保证行车安全。(2)汽车头灯里的反射镜是一个凹镜,它是利用镜能把放在其焦点的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。通过这样的联系实际,使学生的知识不再停留在书本上,增强了他们认识问题、分析问题、解决问题的综合能力。

五、开展各种实践活动培养学生的探究和创新能力

心理学家皮亚杰说过:“要让学生动手做科学,而不是用耳朵听科学或用眼睛看科学。”在引导学生亲身经历知识的形成过程中,注重学生的实践体验显得尤为重要。通过实践活动进行学习,学生所获得的知识不再是空洞抽象的,而是具体的、生动的、丰富的。与此同时,学生的观察能力、动手能力、创造性思维能力也能得到培养和充分发展。例如:在讲大气压强时候,为了让学生对大气压加深认识,我提出了以下问题:两个大小不同的试管,大的装上水,小的放在水面上,现在把整个装置倒过来,则小试管会怎么样运动?