选题设计（共12篇）
选题设计 篇1
0 引言
本课题构建于安阳工学院计算机科学与信息工程学院本科毕业设计工作基础上。本科毕业设计是本科教学中实践的重要环节, 在整个教学计划中具有举足轻重的作用。其主要目的是在教师的指导下, 使学生通过项目设计与论文撰写等工作的实际锻炼, 培养学生综合运用所学知识和技能解决实际问题以及科学研究、独立工作的能力。而毕业设计的选题工作更是毕业设计工作中的重要环节, 需要采用更为科学的方法进行数据管理。
据调查, 目前大部分高校还没有自己的毕业设计选题管理平台, 毕业设计选题工作还处于手工操作阶段, 工作效率低。主要存在以下问题:
(1) 课题选择是“手写”“纸填”“人排”的模式, 学生对课题缺乏较全面的了解, 存在考虑不周全等问题。
(2) 选题工作的审核工作繁重, 过程复杂。
(3) 选题工作相关信息统计与归档管理难度大, 很多重要信息都没有备份。
通过本平台, 可以更好地实现指导教师和学生之间的交流, 学生可以更好地、全面地了解毕业设计课题的相关信息, 可以更好地实现自由选择;而指导教师可以更加方便地对自己的选题情况进行查询, 实时地了解自己课题的选题情况。本平台克服了目前一些高校毕业设计选题通用性、拓展性较差等缺点。
1 需求分析
首先以毕业生的毕业设计选题要求为平台调查切入点, 以本学院毕业设计管理的流程为准绳, 了解需要开发的毕业设计选题平台应该具有的基本功能、现有的开发工具和技术平台。并借助于校园网络资源, 实现学生整个毕业设计选题过程中以及教师在毕业设计选题管理的过程中的系统化、规范化、无纸化。
为了实现毕业设计选题的信息化管理, 该平台应满足以下功能需求。
(1) 系统登录功能需求。指导教师、学生和管理员都应该能从登录界面登录, 平台应该能够对用户输入的用户名和密码判断其是否合法并区分用户身份, 赋予不同权限。
(2) 学生功能需求。学生登录系统后, 可以修改个人信息、查看课题、选择课题等。
(3) 指导教师需求。教师登录系统后, 可以修改个人信息、查看课题及课题选择情况、添加课题等。
(4) 管理员需求。管理员登录选题平台后, 可以对学生、教师、课题进行管理, 以及系统维护等。
2 平台设计
2.1 平台总体功能设计
根据毕业设计选题的业务情况和具体要求, 平台分为管理员、毕业生、指导教师三大模块。其中, 管理员拥有最高权限, 能够进行教师、学生等的信息管理, 并控制着学生和教师功能的开启/关闭。平台功能结构图如图1所示。
2.2 数据库设计
本平台数据库采用了My SQL。它是一个小型关系数据库管理系统, 具有体积小、速度快、总体拥有成本低, 尤其是开放源代码等特点。本平台用到的数据表如下:
(1) 公告信息表 (标题, 内容) 。
(2) 学生信息表 (学号, 学生姓名, 班级, 登录密码, 性别, 组号, 手机号码, 电子邮箱) 。
(3) 教师信息表 (教师编号, 教师姓名, 性别, 登录密码, 所在系, 电话号码, 教师邮箱, 组别, 教师职称, 教师学历) 。
(4) 选题信息表 (课题编号, 课题题目, 课题类型, 课题性质, 课题来源, 课题状态, 课题任务和要求, 课题成果, 备注, 指导教师编号, 学号) 。
2.3 平台的实现
本平台的登录界面如图2所示。使用用户名和密码登录验证后, 进入不同权限操作界面。
管理员的任务主要是学生管理、教师管理、课题管理及系统维护等。其中学生管理主要实现查看学生信息、添加学生信息;教师管理主要实现查看教师信息、添加教师信息;对课题管理主要是对课题的查询和审核。在学生信息和教师信息的添加功能上, 实现了通过导入Excel表的方式批量添加信息。
指导教师模块主要任务是进行课题管理和个人信息管理。在课题管理功能上必须由管理员开启教师功能, 教师才能添加课题, 进行课题管理。
学生模块主要是个人信息和选题功能。
3 总结与展望
本课题实现了学院本科毕业设计选题管理的信息化, 克服了传统纸质与Excel文件相结合的管理模式的弊端, 提高了毕业设计选题工作的效率。平台设计解决了一些实际问题, 但是仍有许多功能需要改进和增强。例如:只是对当年的选题进行管理, 未能引入往年的选题让指导教师进行对比, 防止重复;另外就是只对选题工作进行信息化管理, 不能对后续毕业设计工作进行管理。
参考文献
[1]王珊.数据库系统概论[M].第4版.北京:高等教育出版社, 2011.
[2]徐峰.毕业设计管理系统 (前台) 的开发与设计[J].现代计算机:专业版, 2010 (8) .
[3]崔伟.基于B/S架构的毕业设计在线选题系统的设计与实现[J].泸州职业技术学院学报, 2012 (4) .
选题设计 篇2
单片机推动了嵌入式系统的发展，成为现代电子系统中重要的智能化工具。无论是尖端科技，如军事、通信、能源、机器人、交通、IT，还是现代工业、农业、仪器仪表、汽车电子系统、家用电器、玩具及个人信息终端等诸多领域，都离不开单片机，其使用率和普及率远远超过了其他类型的计算机。因此“单片机原理及应用”课程也在高校的计算机类、电子类、电气类、机械类等专业的教学计划中有着特殊的地位。这些专业除了单独开设课程外，在涉及的许多实践环节，如课程设计、毕业设计、各种电子设计竞赛乃至研究生论文课题中，单片机系统都是应用最广泛的手段之一。
目前，51系列单片机在我国的各行各业得到了广泛应用，各大专院校、职业培训学校，均开设了单片机原理与应用方面的课程，这是一门技术性和实践性很强的学科，必须通过一系列的软硬件实验、理论联系实际，才能学好、学懂，取得较好的学习效果。本书从单片机最小系统开始，逐步扩展功能，从功能单一到功能多样，从小到大，从简单到复杂，系统而完整的学习思路，让学习者概念清晰、直观明了、易学易懂，加强了硬件电路的设计，解决了学习者中普遍存在的难于排除硬件故障的问题；其次是加强了软件调试的指导，提供了一些软仵调试方法和步骤，帮助初学者快速入门，帮助熟练者更加深化。
一、单片机工程实践的内容
“单片机原理及应用”是一门技术性、应用性很强的学科，实践课教学是它的一个极为重要的环节。不论是硬件扩展、接口应用还是编程方法、程序调试，都离不开实践课教学。如果不切实认真地在抓好学生的实践技能的锻炼上下功夫，单凭课堂理论课学习，势必会出现理论与实践脱节，学习与应用脱节的局面。不论书本上把单片机技术介绍得如何重要、如何实用、如何好用，但如果没有实际操作，同学们仍然会感到那只是空中楼阁，离自己十分遥远，或者会因此而对它失去兴趣，或者会感到它高深莫测无从下手，从而令课堂教学的效果大打折扣。
1．单片机工程实践的目的
单片机工程实践的目的是让学生在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能进一步加深对电子电路、电子元器件、印制电路板等知识的认识与理解，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。着重提高学生在单片机应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过单片机硬件和软件设计、安装、调试、整理资料等环节的培训，使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
2．单片机工程实践的基本要求
单片机工程实践是单片机技术课程的实践教学环节，是以工程项目和工程应用为课题的。它着重培养学生的工程实践能力、独立工作能力及创新能力，是对学生进行单片机的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、制作、调试来完成的。因此，单片机工程实践的基本要求如下：
(1)根据应用系统的要求，初步掌握总体结构设计的方法和构思，从中选择一种最佳设计方案；
(2)根据应用系统结构规模的要求，掌握单片机外部扩充系统硬件设计的基本过程；
(3)根据任务要求和硬件设计要求，首先画出程序的总体流程图，然后进行各控制模块的程序设计；
(4)掌握如何应用单片机仿真器来开发应用系统及仿真调试的过程。
二、单片机工程实践的基本步骤
1．单片机系统的设计步骤
单片机系统的设计步骤，一般可以分为需求分析、总体方案设计、硬件设计与调试、软件设计与调试、系统功能调试与性能测试、产品验收和维护、文件编制和技术归档等。下面重点介绍对需求分析、总体方案设计、硬件设计、软件设计、系统功能调试与测试等步骤。
(1)需求分析：需求分析就是要明确所设计的单片机应用系统要“做什么”和“做的结果怎样”。需求分析阶段的结果是形成可操作的设计需求任务书。任务书应包含单片机应用系统所应具有的功能特性和性能指标等主要内容。如果是自主开发产品，还应附有市场调研和可行性论证等内容；如果是委托开发，则应该与委托方讨论拟制的需求任务书是否满足对方的需求。
(2)总体方案设计：总体方案设计就是要从宏观上解决“怎么做”的问题。其主要内容应包括：技术路线或设计途径、采用的关键技术、系统的体系结构、主要硬件的选型和加工技术、软件平台和开发语言、测试条件和测试方法、验收标准和条文等。如果是委托开发，设计需求任务书和总体方案设计的主要内容往往以技术文件的形式附于合同书之后。
(3)硬件设计：硬件设计的主要内容是基于总体方案设计，选择系统所需的各类元器件，设计系统的电子线路囹和印刷电路板，安装元器件的调试硬件线路。硬件设计应确保功能设计和接口设计满足系统的需求，并且充分考虑和软件的协调工作关系，注重选用高集成度的器件和采用硬件软化、软件硬化等设计技术。
(4)软件设计：本阶段的主要任务是基于软件工程的思想，拟制出本系统的软件设计方案，划分出主要的软件模块、根据需要绘制部分软件模块的流程图、调试程序和测试软件的基本功能。
(5)系统功能调试与测试：本阶段的重点是基于系统的设计需求，进行系统功能调试和性能指标的测试，形成测试报告，核对用户需求或设计需求和系统现有功能、指标的一致性程度，提出修改意见，循环上述某些步骤，直至满足需求。
2．单片机课程工程实践的具体要求
课程工程实践应充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式，以学生为认知主体，充分调动学生的积极性和能动性，重视学生自学能力的培养。根据课程设计具体课题安排时间，确定课题的设计、编程和调试内容，分小组进行。根据合理的进度安排，一步一步、踏踏实实地开展课程设计活动，按时完成每部分工作。课程设计集中在教室、机房进行，每天由班长负责考勤，指导教师抽查。
1)系统方案设计与论证
综合运用单片机技术课程中所学到的理论知识，学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过方案比较，确定总体方案。然后对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算，包括元器件的选择和电路参数的计算，并画出总体电路图。
2)硬件电路制作
设计方案经指导教师审查通过后，学生可向指导教师领取所需元器件等材料，进行电路制作，并对制作的硬件电路进行调试及测试，分析测试结果是否满足设计要求。
3)软件的编制与仿真
根据已设计出的软件系统框图，用MCS-51汇编语言编制出各功能模块的子程序及整机软件系统的主程序，程序设计时，要充分考虑与所设计硬件电路的连接及有关定量的要求。
4)撰写实践总结报告
3．实践总结报告的要求
书写高质量的工作总结也是反映工程实践素质高低的一个重要方面，工程技术人员应能用书面形式系统、完整、清晰地表达自己的研究成果，其目的是让人很容易地看懂所研究课题的内容、方案、原理、实现方法等。因此，书写实践总结报告也是单片机工程实践的主要内容之一。实践总结报告的要求如下：
1)内容摘要
内容摘要应以浓缩的形式概括课程设计的内容、方法和观点，以及取得的成果和结论。文字论述的重点应放在所取得的成果和结论上。摘要应是一篇独立的、200字以内的短文。
2)关键词
关键词列写在摘要之下，应参照相应的技术术语标准，采用能覆盖课程设计主要内容的通用技术词条。关键词一般取3～6个，不宜太多，其目的是便于文献检索。
3)目录 目录是实践总结报告的导读图，一般为三级标题，在编写目录时可在写作时利用Microsoft Word等文字工具，严格按章、节、条、款标题格式编写。这种方法能保证目录中的标题与正文中的标题完全一致。
4)正文
课程设计报告（或实践总结报告）的正文是设计报告的主体和核心部分，是作者对单片机工程实践工作的详细表述，它的篇幅最大。其内容包括：系统设计的详细过程，硬件、软件调试与测试，系统测试结果分析，工程实践的经验总结等。
(1)任务、目标和原始资料：根据工程实践的任务书，说明要完成的具体任务、要达到的最终目标以及各项原始资料的采集。
(2)方案总体论证：包括课题分析和多种方案论证，说明可能采取的多种方案，比较它们各自的优缺点，说明确定最佳方案的依据，分析其实施的可行性。
(3)方案实体设计：这是实践总结的主体部分，应包括系统方框图、电气原理图、各单元模块功能分析及模块电路设计、主要部件的工作原理、理论公式及计算、各单元模块的连接与试验设计、元器件的选取及元件明细等。
(4)软件设计：软件设计结构图及其功能、重点软件流程图及程序编制、软件使用及测试情况等。
(5)系统调试及测试情况分析、实践经验总结等。
5)致谢
致谢应以简短的文字对课程设计与报告撰写过程中曾经直接给予帮助的老师和同学表示自己的谢意，这不仅是一种礼貌，也是对他人劳动的尊重，是治学者应有的思想作风。在致谢中应尽量指出致谢对象的具体帮助与贡献，不要泛泛而谈。
6)参考文献与附录
参考文献是课程设计报告（论文）不可缺少的组成部分，它反映设计报告的取材来源、材料的可靠性与广博程度。
对于一些不宜放在正文中但有参考价值的内容，可放在设计报告的附录中，例如编写的算法程序、相关公式的推演等。
7)课程设计报告的撰写格式
课程设计报告的撰写格式应有统一的规范化要求，具体要求各学校不一样，这里不作叙述。
1.1 物理量检测
1.1.1 数字式工频有效值多用表
1．设计任务
设计并制作一个能同时对一路工频交流电（频率范围为50±1Hz、有失真的正弦波）的电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数进行测量的数字式多用表。
2．设计要求
测量功能及量程范围：
(1)交流电压，0~500V；
(2)有功功率，0~2.5kW；
(3)无功功率，0~2.5kW；
(4)功率因数（有功功率／视在功率），0~1。
准确度：
(1)显示位(0.000~4.999)，有过量程指示；
(2)交流电压和交流电流，±读数误差应小于±（0.8%×读数+0.5V）；
(3)有功功率和无功功率，±（1.5%读数+8个字）；
(4)功率因数，±0.0l。
功能选择：
用按键选择交流电压、交流电流、有功功率、无功功率和功率因数的测量与显示。
1.1.2 智能数字电压表 1．设计任务
智能数字电压表采用微处理器进行控制运算，配合不同的互感器可满足各种测量量程的要求，可对电压进行高精度显示、控制及变送输出。
2．设计要求
(1)(2)(3)(4)基本误差：0.5% FS或0.2% FS +1个字； 显示方式：双排四位LED数码管显示； 采样周期：0.2s；
测量范围：-1999~ 9999；
(5)通讯输出、接口方式：隔离串行双向通讯接口RS485：(6)波特率：300~ 9600bps内部自由设定；
(7)变送输出：4—20mA、0—l0mA、l—5V、0～5V：(8)精度：±0.3% FS：
(9)具有多重保护、隔离设计、抗干扰能力强、可靠性高；(10)具备二次开发能力，以满足特殊的功能要求；(11)具有自校准、人工校准和对传感器修正的功能。
1.1.3 水温控制系统
1．设计任务
设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1L净水，容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。
2．设计要求
(1)温度设定范围为10—l00℃，最小区分度为l℃，标定温度≤1℃：
(2)环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差≤1℃：
(3)用十进制数码管显示水的实际温度：
(4)采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量；
(5)温度控制的静态误差≤0.2℃：
(6)在设定温度发生突变（由40℃提高到60℃）时，自动打印水温随时间变化的曲线。
1.1.4 多点温度检测系统
1．设计任务
设计一个多点温度检测系统。
2．设计要求
(1)检测的温度范围：0℃—150℃：(2)检测分辨率±0.l℃：
(3)各温度检测点与主控器之间距离≥l00m，主控器能对各温度检测点通过串行传输线实现温度数据传输以及显示。
1.1.5 数字式在线电导率测量仪
1．设计任务
设计一台数字式电导率测量仪，用来在线监测溶液的电导率。
2．设计要求
(1)使用的测量电极的结构和形式不限，如果使用成品电导电极，则必须使用交流激励；
(2)电导测量范围0.5~20μs，测量精度优于1%；
(3)温度测量范围10 ~120℃；
(4)能够分别显示电导和温度值，电导值是折算到200C时的标准值；
(5)具有校准功能。
1.1.6 温、湿度远程测量监控仪
1．设计任务
设计并制作一个多路温、湿度的测量仪器。
2．设计要求
(1)湿度测量范围：0~100% RH，测湿精度<+10% RH；
(2)温度检测范围：0~ +l00℃，测温精度±1℃；
(3)温、湿度传感器各不少于2路；
(4)并通过无线通信技术进行远程监控，无线传输距离不小于l00m；
(5)系统供电电源≤12V DC；
(6)输入设备用于选择任意一路传感器的测试。
1.1.7 基于DS1624的数字温度计
1．设计任务
设计基于DS1624的数字温度计。DS1624是DALIAS公司生产的集成了测量系统和存储器于一体的芯片。数字接口电路简单，与I2C总线兼容，且可以使用一片控制器控制多达8片的DS1624。其数字温度输出达13位，精度为0.03125℃。DS1624可工作在最低2.7V电压下，适用于低功耗应用系统。
2．设计要求
(1)测量范围为-55℃~+125℃，精度为0.03125℃；
(2)测量温度的结果以13位数字量（两字节传输）给出；
(3)测量温度的典型转换时间为1s；
(4)用LCD显示温度；
(5)数据的读出和写入通过一个2-线(1C)串行接口完成。1.1.8 基于单片机的光电计数器
1．设计任务
设计一个基于单片机的光电计数器。2．设计要求
(1)实现0~99999范围内计数，能在超出最大值后溢出报警；(2)通过LED显示数据；
(3)要求使用光电传感器检测；
(4)能在设定值报警，在报警后延时3s自动关闭报警并自动重新计数；可以手动清除报警；(5)有抗干扰技术，防止背景光或物件抖动时产生误计数；
1.1.9 简易数字频率计
1．设计任务
设计并制作一台数字显示的简易频率计。对幅度为0.5~5V的正弦信号、脉冲信号测频率、测周期、测脉宽。
2．设计要求
(1)频率测量范围：1Hz~1MHz；
(2)测量误差≤0.1%；
(3)周期测量范围：lμs~1s；
(4)测量误差≤0.1%；
(5)脉冲宽度测量范围：脉冲宽度≥l00μs；
(6)测量误差≤1%；
(7)十进制数字显示，显示刷新时间1~10s连续可调；
(8)具有自校功能，时标信号频率为1MHz。
1.1.10 简易电阻、电容和电感测试仪
1．设计任务
设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪。
2．设计要求
(1)测量范围：电阻100Ω~ 1MΩ；电容l00pF~1pF；电感l00μH~l0mH；
(2)测量精度：±5%；
(3)制作6位数码管显示器，显示测量数值，并用发光二极管分别指示所测元件的类型和单位；
(4)测量量程自动转换。
1.1.11 具有实时语音播报的超声波测距仪
1．设计任务
设计并制作一台具有实时语音播报的超声波测距仪。2．设计要求
(1)具有反射式超声波测距功能，测量距离0.2~3.0m；(2)测量距离精度：误差±lcm；
(3)自动语音实时播报测量距离数值；
(4)汉字提醒显示：距离在0.2~2.0m，显示“危险距离”并用红色LED灯指示；距离在2.0~3.0m，显示“保持距离”并用黄色LED灯指示；距离在3.0m以上，显示“安全距离”并用绿色LED灯指示；
(5)实时播报时间间隔≤3s；
(6)实时播报声音功率≥0.1W；
(7)播报声音无明显失真；
(8)实时显示测量的距离（实时显示要与语音播报同步）。
1.1.12 实用电子秤
1．设计任务
设计并制作一个实用电子秤。
2．设计要求
(1)能用简易键盘设置单价，加重后能同时显示重量、金额和单价；
(2)重量显示：单位为kg，最大称重为9.999kg，重量误差不大于±0.05kg；
(3)单价金额及总价金额显示：单价金额和总价金额的单位为元，最大金额数值为9999.99元，总价金额误差不大于0.01元；
(4)具有去皮功能和总额累加计算功能；
(5)能显示购物清单，自拟10种商品名称或代号；
(6)清单内容包括：商品名称、数量、单价、金额、本次购物总金额；
(6)清单内容的商品名称等可使用代号显示；
(7)清单内容有购货日期和收银员编号。
1.2 信号发生与语音合成
1.2.1 正弦波形发生器
1．设计任务
设计制作一个波形发生器。
2．设计要求
(1)正弦波输出频率范围：1kHz ~ 10MHz；
(2)具有频率设置、频率步进功能：步进步长<100Hz；
(3)输出信号频率稳定度：优于10-4；
(4)输出电压幅度：在负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥1V;
(5)失真度：用示波器观察时无明显失真；
(6)产生模拟幅度调制(AM)信号：在1MHz~10MHz范围内调制度ma可在10%~100%之间程控调节，步进量10%，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；
(7)产生模拟频率调制(FM)信号：在l00kHz~10MHz频率范围内产生l0kHz最大频偏，且最大频偏可分为5 kHz/l0kHz二级程控调节，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；
(8)产生二进制PSK、ASK信号：在l00kHz固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固定为l0kbps，二进制基带序列信号自行产生。
1.2.2 程控多波形信号发生器
1．设计任务
设计并制作一个程控的多波形信号发生器。
2．设计要求
(1)产生三角波、正弦、矩形三种周期性波形；
(2)用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形，以及由基波及其谐波（5次以下）线性组合的波形；
(3)具有波形存储功能；
(4)输出波形的频率范围为1Hz~ 500kHz，最小频率步进间隔为1Hz；
(5)具有频率显示和波形指示功能，频率和波形由键盘设定；
(6)负载电阻为100Ω时，输出电压峰-峰值≥2V；
(7)正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为l00mV~ 3V，步长为l00mV：
5(8)输出信号频率稳定度优于10；
(9)产生梯形波和占空比可调的脉冲波，有波形类别指示；
(10)波形的个数可以程控：连续或在1~ 65535范围内任意设置，有个数指示：
(11)输出信号可以门控，门控时间为输出信号周期的整数倍，并保证每个波形完整。
1.2.3 基于DDS技术的数控信号发生器
1．设计任务
用单片机与DDS技术设计数控信号发生器。
2．设计要求
(1)波形种类：产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形；
(2)频率范围：正弦波，1Hz~20MHz；其他波形，1Hz~1MHz；
(3)频率分辨率：1Hz；
(4)具有频率设置功能，频率步进1Hz；
(5)具有波形存储功能；
(6)最大功率输出：7 W(8Q)，1 W(50 Q)；
(7)具有相位的调节功能；
(8)实现多种频率设定功能，且有跳频、点频、扫频工作模式，并通过液晶显示器将频率值显示出来。
1.3 控制类
1.3.1 彩灯控制器
1．设计任务
设计基于51系列单片机的彩灯控制器，可控制64个LED彩灯。
2．设计要求
(1)64路输出端口，每一个端口输出外接LED显示；
(2)64个LED依次循环显示；
(3)依次显示1-3-5-7-9-11-13-15--62-2；
(5)按控制键按多种不同的方式显示。
1.3.2 交通灯控制系统
1．设计任务
利用51系列单片机设计一交通灯控制系统。
2．设计要求
(1)系统由单片机系统、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成；
(2)具有人行道、左转、右转，以及基本的交通灯的功能；
(3)具有倒计时、时间设置、紧急情况处理的功能；
(4)具有分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制的功能；
(5)采用数码管与点阵LED相结合的方法，设计既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出。
1.3.3 遥控防盗报警器
1．设计任务
设计一个遥控防盗报警器，由发射机发射数据码，接收机接收此数据，由单片机进行数据识别。若接收机接收不到此数据，由单片机控制防盗报警器启动报警。
2．设计要求
(1)采用51单片机作为主控芯片，主要用于数据识别和数据报警；
(2)调制方式可为调幅式和调频式；
(3)采用超外差方式接收；
(4)作用距离为l00m；
(5)发射功率不大于100MW。
1.3.4 步进电机控制系统
1．设计任务
设计并制作一个以51单片机为核心的步进电机控制系统。
2．设计要求
(1)可以对步进电机的正、反转进行设定、控制；
(2)可以对步进电机的运转速度进行设定、控制；
(3)可以对步进电机转动的位置进行设定；
(4)以上参数可以由按键进行操作。
1.3.5 简易汉字绘图仪
1．设计任务
设计并制作电机控制系统，控制物体在板上运动，成为简易汉字绘图仪。
2．设计要求
(1)物体从原点出发，以任意坐标点开始写出汉字，每个汉字大小不超过20cm×20cm，无重叠与连笔；
(2)能够显示物体中画笔所在位置的坐标(X，Y)；
(3)控制系统能够通过键盘或其他方式任意设定坐标点参数；
(4)能够实现画笔所在位置坐标(X，Y)数据的无线传输。
1.3.6 可编程微波炉控制器系统
1．设计任务
设计制作一个微波炉控制器电路，具有三挡微波加热功能，分别表示微波加热为烹调、烘烤、解冻。
2．设计要求
(1)制定一个在不同功能时火力的控制时序表。具有三挡微波加热功能，分别表示微波炉工作状态为烹调、烘烤、解冻，试验使用LED模拟；
(2)实现工作步骤：复位待机→检测显示电路→设置输出功能和定时器初值→启动定时和工作开始→结束烹调、音响提示；
(3)在上电或手动按复位键时，控制器输出的微波功率控制信号为0，微波加热处于待机状态，时间显示电路显示00.00；
(4)具有4位时间预置电路，按键启动时间设置，最大预设数为99分99秒。
(5)设定初值后，按开启键，一方面按选择的挡位启动相应的微波加热，另一方面使计时电路以秒为单位作倒计时。当计时到时间为0则断开微波加热器，并给出声音提示，即扬声器输出2~3s的双音频提示音。
(6)若在待机状态时按测试键，则4位数码管交替显示全亮和全灭两种状态，以检测数码管各发光段的好坏。
(7)微波炉火力挡位的增加。
(8)实现智能控制、信息控制。
1.3.7 定时闹钟
1．设计任务
设计并制作一个定时闹钟。
2．设计要求
(1)具有时间设置（小时和分钟）、闹钟时间设置、闹钟开、闹钟关功能；
(2)能显时、分、秒；
(3)有AM、PM指示器，闹钟就绪指示，蜂鸣器；
(4)定时时间到能发出报警提示或者启动继电器，从而控制电器的启停；
(5)能实现12/24时之间的转换。
1.3.8 智力竞赛抢答器
1．设计任务
设计并制作一个由单片机控制的智力竞赛抢答器。
2．设计要求
(1)能容许2~8组抢答；
(2)能显示抢答组号；
(3)能显示犯规组号；
(4)能限时抢答；
(5)能各组计分，并能计分显示；
(6)能声音提示与报警；
(7)能时钟计时显示。
1.3.9 点阵电子显示屏制作
1．设计任务
设计并制作一台64行×64列的简易LED电子显示屏。
2．设计要求
(1)自制一台简易64行x64列点阵显示的LED电子显示屏；
(2)自制显示屏控制器、扩展键盘和相应的接口实现多功能显示控制，显示屏显示数字和字母亮度适中且亮度连续可调，无闪烁；
(3)显示屏通过按键切换显示数字和字母；
(4)显示屏能显示4组特定数字或者英文字母组成的句子，通过按键切换显示内容；
(5)能显示4组特定汉字组成的句子，通过按键切换显示内容；
(6)(7)(8)(9)实现信息的左右滚屏显示，预存信息的定时循环显示；
实现实时时间的显示，显示屏数字显示：时：分：秒（例如18：38：59）；
增大到10组（每组汉字8个或16个数字和字符）预存信息，信息具有掉电保护； 实现和PC机通讯，通过PC机串口直接对显示信息进行更新。
1.3.10 电子密码锁
1．设计任务
设计一个基于单片机的通用电子密码锁，在输入正确的代码时开锁。
2．设计要求
(1)在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码，当输入的代码和控制电路的代码一致时锁打开；
(2)用红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁；
(3)如l0s内未将锁打开，则电路自动复位进入自锁状态
(4)数码输入：每按下一个数字键，就输入一个数值，并在显示器上的最右方显示出该数值，同时将先前输入的数据依序左移一个数字位置；
(5)数码清除：按下此键可清除前面的所有的输入值，清除密码为“0000”；
(6)密码更改：按下此键时会将目前的数字设定成新的密码；
(7)激活密码锁：按下此键可将密码锁上锁；
(8)解除密码：按下此键会检查输入的密码是否正确，密码正确即开锁；
(9)密码预置：为管理员创建万用密码以备管理。
1.3.11 智能出租车计价器
1．设计任务
设计一个基于单片机的智能出租车计价器。
2．设计要求
(1)计价器具有计时时钟；(2)计价器具有里程计价；
(3)能显示时钟、每公里价、行车时累计价和中间停车等待价；
(4)能校定计时时钟；
(5)计程误差小于0.1km;
(6)计时误差小于1s/d；
1.3.12 数字稳压电源
1．设计任务
设计并制作用单片机控制的直流稳压电源。
2．设计要求
稳压电源在输入电压220V、频率50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下：
(1)输出电压可调范围为+0V~+12V，并可在可调范围内任意预置；
(2)最小步进单位为0.1V，由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减；
(3)电压调整率≤0.2%（输入电压220V变化范围+15%~-20%下，空载到满载）；
(4)最大输出电流为1A；
(5)具有过流及短路保护功能；
(6)输出电流：4~500mA；
(7)用数字显示输出电压和输出电流。
1.3.13 数控直流电流源
1．设计任务
设计并制作数控直流电流源。输入50Hz交流(200~ 240V)，输出直流电压≤30V。2．设计要求
(1)输出电流范围：20mA~ 2000mA；
(2)可设置并显示输出电流给定值，要求输出电流与给定值偏差的绝对值≤给定值的1% +10 mA;
(3)具有“+”、“-”步进调整功能，步进≤l0mA；
(4)改变负载电阻，输出电压在30V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的1% +l0mA；
(5)纹波电流≤2mA；
(6)输出电流范围为20~ 2000mA；
(7)用数字显示输出电压和输出电流。
1.3.14 医院住院病人呼叫器的设计
1．设计任务
设计一个8床位的无线呼叫器，供医院住院病人（或静脉点滴病人）呼叫医护人员时使用。
2．设计要求
（1）病人可通过按动自己床边的按钮，向医护人员发出呼叫信号；
（2）当病人呼叫信号时，医护人员值班室设置的显示器可显示出该病人的床位编号，同时扬声器发出声音信号，提醒值班的医护人员。
1.3.15 智能化公共汽车报站器的设计
1．设计任务
设计一个公共汽车自动报站器，2．设计要求
(1)具有20个停靠站的报站能力；
(2)每到一站，由驾驶员按下相应的按键，扬声器便发出相应的报站语音（如“某站到了，请下车”），系统处于等待状态，一旦检测到汽车启动信号，扬声器发出相应的提示音（如“车开了，请坐好，下站是××站”）；
(3)在语音报站的同时，用汉字显示出到站的站名。
1.3.16 自动往返电动车的设计
1．设计任务
设计一台自动往返电动车，2．设计要求
(1)电动车自主前进、遇到障碍后返回；
(2)电动车行驶过程中不能出现擦墙行驶，或撞墙故障；
(3)自动测量显示里程数、行车时间；
(4)误差要求：
①总里程数：<3%;
②行车时间：<3%;
③识别距离：5～15 cm。
1.3.17 简易IC卡收费器的设计
1．设计任务
设计制作一台简易IC卡收费器，2．设计要求
(1)实现IC卡数据的读／写；
(2)显示当前IC卡内金额、消费金额和余额；
(3)具有误操作报警功能。
1.3.18 消毒柜控制电路的设计
1．设计任务
设计一台消毒柜控制系统，2．设计要求
(1)显示消毒柜温度、保持时间；
(2)可以键盘设定消毒柜温度、定时时间；
(3)可以实现实时中断功能；
(4)消毒后自动关机；
(5)测温误差：<0.5℃：
(6)定时误差：f <20 s／月。
1.3.19火灾报警器的设计
1．设计任务
设计制作火灾报警器，2．设计要求
(1)装置对火灾能自动探测报警和控制；
(2)装设感烟传感器及感温的温度传感器，能对室内的烟雾及温度的突变进行报警：
(3)对传感器的布线故障、内部元件的损坏能进行声、光报警；
(4)如果两个传感器中有一个动作表示室内有异常现象（如烟雾浓度过大或室内温差大于设定值），装置能发出异常报警信号，令值班人员到现场处理：
(5)如烟感、温感同时动作，说明有火灾，装置能发出火灾报警；
(6)火灾报警l0s后不解除，则控制启动灭火器。灭火器喷气前，还能发出停机、关门等顺序动作信号；
(7)故障、异常、火灾报警声音各不相同，有明显的区别。
1.3.20 多输入端报警电路的设计
1．设计任务
设计制作一个多输入端报警电路，2．设计要求
(1)有报警输入控制端16个，报警音响信号输出端1个；
(2)报警输入端中的任意一端出现报警信号时，电路自动发出类似警报的音响信号；
(3)报警音响信号持续11s自动停止，如果输入信号继续存在，报警音响信号又重新启动；
(4)音调、频率、响度、持续时间等参数，均可通过“↑”“↓”键调整。
1.3.21 基于单片机的频率计的设计
1．设计任务
用89C51单片机的定时器／计数器的定时和计数功能，外部扩展6位LED数码管，要求累计每秒进入单片机的外部脉冲个数，用LED数码管显示出来。
2．设计要求
(1)被测频率fx小于110 Hz采用测周法，显示频率××××××；fx大于110 H采用测频法，显示频率××××××：
(2)可利用键盘分段测量和自动分段测量；
(3)可完成单脉冲测量，输入脉冲宽度范围是100 μs～0.1 s；
(4)显示脉宽要求如下：
① Tx小于1000μs，显示脉宽×××；
② Tx大于1 000μs，显示脉宽××××：
(5)要求有单片机硬件系统框图，电路原理图，软件流程图。
1.3.22 单词记忆测试器程序设计
编写一个帮助单词记忆的程序，要求：
(1)实现单词的录入（为使程序具有可演示性，单词不少于10个）；
(2)单词根据按键控制依次在屏幕上显示，按键选择认识还是不认识，也可以直接进入下一个或者上一个；
(3)单词背完后给出正确率；
(4)扩展功能：
①旧单词可从文件中读出；
②录入的新单词保存到文件中；
③第一次背完后，把不认识以及跳过的单词再次显示出来，提醒用户再记忆，直到用户全部记住：
④结束后，给出各个单词的记亿结果信息，如记忆次数。
1.4 数据采集
1.4.1 单相电子式预付费电度表
1．设计任务
设计并制作一个采用IC卡的单相电子式预付费电度表。
2．设计要求
(1)电能计量准确、精度高，要求至少达到二级表（误差为2%）的精度；
(2)要求IC卡的保密性高；
(3)电度表正常工作时，能显示剩余电能值、已用电能值，使用户直观地了解电度表的工作是否正常及用电负荷的大小；
(4)当表内剩余电能不足20kW-h时，能提醒用户余电不多，及时购电；
(5)具有掉电保护功能。
1.4.2 智能IC卡读卡器
1．设计任务
设计并制作一个IC卡读写器。
2．设计要求
(1)此读写器能自动识别多种IC卡；
(2)IC卡的读写数据由RS-232串行口输入输出，通信格式：波特率9600bps/s；数据位8位，停止位1位，无校验；
(3)编写一套完整的通信协议。
1.4.3 基于单片机控制的数据采集系统
1．设计任务
设计并制作一个基于单片机的数据采集器。
2．设计要求
(1)以单片机为主控器，扩展A/D和D/A接口，构成一个多路模拟量输入的数据采集系统；
(2)若输入为一路0~5V连续可调的直流电压信号，将其连续采样多次，经滤波后存人数据存储器中，然后将采样数据经D/A转换输出。用两块电压表比较输入模拟电压和输出模拟电压的对应情况，分析误差；
(3)若输入为多路模拟电压信号，例如8路，重复上述A/D和D/A过程； 基于PLC的电气课程设计
一、课程设计指导书
课程设计以学生为主体，充分发挥学生学习的主动性和创造性。课程设计期间，指导老师要把握和引导学生正确的工作方法和思维方式。
1．课程设计的目的
(1)了解常用电气控制装置的设计方法、步骤和设计原则；
(2)学以致用，巩固书本知识。通过训练，使学生初步具有设计电气控制装置的能力，从而培养学生独立工作和创造的能力；
(3)进行一次工程技术设计的基本训练。培养学生查阅书籍、参考资料、产品手册、工具书的能力，上网查询信息的能力，运用计算机进行工程绘图的能力，编制技术文件的能力等，从而提高学生解决实际工程技术问题的能力。
2．课程设计的要求
(1)阅读本课程设计参考资料及有关图样，了解一般电气控制装置的设计原则、方法和步骤。
(2)上网调研当今电气控制领域的新技术、新产品、新动向，用于指导设计过程，使设计成果具有先进性和创造性。
(3)认真阅读本课程设计任务书，分析所选课题的控制要求，并进行工艺流程分析，画出工艺流程图。
(4)确定控制方案，设计电气控制装置的主电路。
(5)应用PLC设计电气控制装置的控制程序。可分为5个步骤：①选择PLC的机型及I/O模块的型号，进行系统配置并校验主机的电源负裁能力；②根据工艺流程图绘制顺序功能图；③列出PLC的I/O分配表，画出PLC的I/O接线图；④设计梯形图并进行必要的注释；⑤输入程序并进行室内调试及模拟运行。
(6)设计电气控制装置的照明、指示及报警等辅助电路。系统应具有必要的安全保护措施，例如，短路保护、过载保护、失电压保护、超程保护等。
(7)选择电气元件的型号和规格，列出电气元件明细表。选择电气元件时，应优先选用优质新产品。
(8)绘制正式图样，要求用计算机绘图软件绘制电气控制电路图，用STEP 7-Micro Win32编程软件编写梯形图。要求图幅选择合理，图、字体排列整齐，图样应按电气控制图国家标准有关规定绘制。
(9)编写设计说明书及使用说明书。内容包括阐明设计任务及设计过程，附上设计过程中有关计算及说明，说明操作过程、使用方法及注意事项，附上所有的图表、所用参考资料的出处及对自己设计成果的评价或改进意见等。要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。
二、课程设计任务书
“电气控制与PLC应用”是一门实践性和实用性都很强的课程，学习的目的在于应用。本课程设计是配合课堂教学的一个重要的实践教学环节，它能起到巩固课堂和书本上所学知识，加强综合能力，提高系统设计水平，启发创新思想的效果。希望每个学生都能自己动手独立设计完成一个典型的可编程控制器应用系统。
第1部分
可编程控制器应用系统的研制过程
研制一个可编程控制器应用系统，可以分为硬件研制和软件研制两个部分，从设计草图开始到样机调试成功，常常要将硬件、软件结合起来考虑，才能取得较好的效果。随着系统的用途不同，它们的硬、软件结构各有不同，但系统研制的方法和步骤是基本相同的，其研制过程可以归纳为以下所述的4个步骤。
1．确定任务
确定任务如同任何一个新产品设计一样，可编程控制器应用系统的研制过程也是以确定应用系统的任务开始的。确定应用系统的功能指标和技术参数，这是系统设计的起点和依据，它将贯穿于系统设计的全过程，必须认真做好这个工作。在确定任务阶段要做的工作是深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求。
(1)被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程；
(2)控制要求主要指控制的基本方武、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这样可化繁为简，有利于编程和调试。
2．总体设计
本阶段的任务是通过调查研究，查阅资料来初定系统结构的总体方案，确定哪些信号需要输入给可编程控制器，哪些负载由可编程控制器驱动，统计出各输入量和输出量的性质，是开关量还是模拟量，是直流量还是交流量，以及电压的大小等级。明确对控制对象的要求，然后根据实际需要确定控制系统类型和系统工作时的运行方式。
可编程控制器构成的控制系统可分为4种类型。
(1)单机控制系统。其控制是利用一台PLC来实现对被控设备的控制。
(2)集中控制系统。该系统是利用一台PLC控制多台被控设备。
(3)分布式控制系统。多台PLC及上位机可以互相通信，用于被控对象比较多的情况。
(4)远程I／O控制系统。远程I／O控制系统就是I／O模块不与PLC放在一起，而是远距离地放在被控设备附近。它是集中式控制系统的特殊情况。
3．硬件研制过程
(1)确定I／O设备：根据被控对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入/输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
(2)选择合适的PLC类型：根据已确定的用户I/O设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的PLC类型，包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。
(3)分配I/O点：分配PLC的输入／输出点，编制输入／输出分配表，画出输入／输出端接线图。
4．软件研制过程
(1)采用模块化程序结构设计软件，首先将整个软件分成若干功能模块；
(2)编写控制系统的逻辑关系图；
(3)绘制各种电路图；
(4)编制PLC程序并进行模拟调试；
(5)现场调试；
(6)编写技术文件并现场试运行。
2.1 控制电机类
2.1.1 基于PLC的步进电机的控制系统设计
1．设计任务
设计一个步进电机的运行轨迹的控制系统，能够控制步进电机正反转和定点起停。硬件上要有PLC的应用、隔离电路、位置开关的应用，软件上要应用PLC的开发环境-Step 7进行编程完成控制过程。
2．设计要求
① 学习PLC的原理与应用，掌握PLC的硬件接口电路设计和软件编程，学习步进电机的工作原理，设计位置开关处理电路，PLC和步进电机之间要有电隔离。
② 编写控制程序，要求能实现步进电机两个工作流程。第1个流程是正转40000转，停机2分钟，然后反转20000转，停机2分钟，然后继续反转20000转，回到原点，开始下一个工作流程。第2个流程是正转，直到收到第一个位置开关信号，停机2分钟；然后反转直到收到第二个位置开关信号，停机2分钟；继续反转回到原点（原点也有位置开关信号），收到原点位置信号，停机。电机的起停命令、工作方式转换命令均由PLC发出。
③ 完成整个系统的软件和硬件调试，最后联机实现要求功能，并撰写设计报告。
2.1.2 基于PLC的伺服电机的控制系统设计
1．设计任务
设计一个伺服电机控制系统，采用数字输出控制和模拟输出控制两种方式，实现伺服电机位置控制和速度控制。
2．设计要求
① 学习PLC的原理与应用，掌握PLC的数字输出和PWM输出及硬件接口电路设计，学习伺服电机的工作原理，掌握位置控制和速度控制的基本方法，设计伺服电机位置控制和速度控制的硬件电路，PLC和伺服电机控制器之间要有电隔离。
② 编写控制程序，要求位置控制能实现如图5-1所示的系统工作方式，速度控制能实现如图5-2所示的系统工作方式，而且要求控制系统动态性能稳定，伺服电机的起停命令、工作方式转换命令均由PLC发出。
图5-1 位置控制方式
图5-2 闭环控制方式
2.1.3基于PLC的直线电机控制系统设计
1．设计任务
设计一个直线电机控制系统完成三地送料小车的行程，三个地点装三个行程开关，还要加进去三个运行开关，这样系统可以自动运行，也可以手动运行。
2．设计要求
SQ1、SQ2、SQ3分别是安装在甲、乙、丙三点的行程开关，SB1、SB2、SB3分别是正向启动开关、反向启动开关、停止开关。小车的运行方式分为手动、自动（单步、单周、连续）两种。每个运动周期为：
① 小车从甲点出发，先在甲点停30 s。
② 小车向右行驶，到达乙点碰行程开关SQ2后停止。
③ 在乙点停60 s。
④ 小车向左运动，到达甲点(SQl)停止。
⑤ 在甲点停30 s。
⑥ 小车向右运动，过乙点到达丙点(SQ3)处停止。
⑦ 在丙点停90 s。
⑧ 小车向左运行，到达甲点停止。2.2 调速系统类
2.2.1 基于PLC的电机正反转和多段速控制设计
1．设计任务
设计一个完整的控制系统，能够控制电机正反转和多段速。硬件上要有PLC的应用及隔离电路、变频器的应用，软件上要应用PLC的开发环境-Step 7进行编程，完成控制过程。
2．设计要求
① 学习PLC的原理与应用，掌握PLC的硬件接口电路设计和软件编程，设计系统硬件电路，PLC和变频器之间要有电隔离。
② 编写控制程序，要求能实现如图2-1和图2-2所示的系统工作方式。而且工作方式1和工作方式2在停机不停电状态下可以转换，在开机情况下不能转换。起停命令、工作方式转换命令均由PLC发出。
图2-1 电机正反转工作方式
图2-2 电机多段速工作方式
③ 完成整个系统的软件和硬件调试，最后联机实现要求功能，并撰写设计报告。
2.2.2 基于PLC的通风系统风量有级控制设计
1．设计任务
设计一个通风系统风量的控制系统，能够根据负荷控制两台风机的速度和起停，只有1台变频器，而风机是2台，所以要用到交流接触器进行切换。在硬件上要有PLC的应用、隔离电路、交流接触器的应用、变频器的应用，软件上要应用PLC的开发环境-Step 7进行编程，完成控制过程。
2．设计要求
① 学习PLC的原理与应用，掌握PLC的硬件接口电路设计和软件编程，设计控制系统的硬件电路，PLC和变频器之间要有电隔离，两台风机的切换要安全稳定。
② 编写控制程序，要求能实现如图2-3所示的系统工作方式，而且要求成本最低，风机切换要稳定，更要安全。风机的起停命令、工作方式转换命令均由PLC发出。
③ 完成整个系统的软件和硬件调试，最后联机实现要求功能，并撰写设计报告。
图2-3 通风系统正反转工作方式
2.3 过程控制类
2.3.1 基于PLC的高楼供水液位控制系统设计
1．设计任务
设计一个高楼供水控制系统，能够维持液位恒定，需要对液位进行监测，控制水泵进行给水。
采用两个水箱，一个高位水箱，一个低位水箱，高位水箱向低位水箱放水，低位水箱由水泵向高位水箱送水，保持高位水箱水位恒定。
2．设计要求
① 学习PLC的原理与应用，掌握PLC的硬件接口电路设计和软件编程，学习过程控制的工作原理，设计液位监测处理电路。
② 编写控制程序，要求能实现高楼供水液位恒定。硬件上能检测水箱的水位，根据水位的变化控制水泵进行给水，保证水箱水位浮动小。
③ 完成整个系统的软件和硬件调试，最后联机实现要求功能，并撰写设计报告。
2.3.2 基于PLC的高楼供水流量控制系统设计
1．设计任务
设计一个高楼供水控制系统，能够维持出水口流量稳定，需要对出水口水压进行监测，控制水泵对水箱的给水。
采用两个水箱，一个高位水箱，一个低位水箱，高位水箱向低位水箱放水，低位水箱由水泵向高位水箱送水，高位水箱放水的流量要保持稳定。
2．设计要求
① 学习PLC的原理与应用，掌握PLC的硬件接口电路设计和软件编程，学习过程控制的工作原理，设计出水口水压监测处理电路。
② 编写控制程序，要求能实现高楼供水流量稳定。硬件上能检测水箱的出水口水压，根据水压的变化控制水泵进行给水，保证水箱水压浮动小。
③ 完成整个系统的软件和硬件调试，最后联机实现要求功能，并撰写设计报告。
2.3.3物流仓库控制系统设计
1．设计任务
设计一个仓库物流的控制系统，能够对货物根据重量进行分类分拣，不同的货物需分类存放。
一共有；3类货物：50 g，100 g，200 g。需要2个压力传感器，3个执行机构。传送带把货物送到第1站台，检测重量，如果小于等于50 g则执行机构推货物进1号仓，否则继续传送到第2号站台，再检测重量；如果小于等于100 g则执行机构推货物进2号仓，否则继续传送到第3号站台，执行机构推货物进3号仓。
2．设计要求
① 学习PLC的原理与应用，掌握PLC的硬件接口电路设计和软件编程，学习物流仓库控制的工作原理，设计仓库货物分类处理电路。
② 编写控制程序，要求能实现根据货物重量（压力）分类货物，而且能够根据要求取货物。硬件上能检测货物重量，识别3类货物，根据重量存放或者取货物。
③ 完成整个系统的软件和硬件调试，最后联机实现要求功能，并撰写设计报告。
2.3.4 基于PLC的电动大门控制系统设计
1．设计任务
设计一个电动大门控制系统，完成电动大门的开关功能，两边装有两个行程开关和两个红外检测传感器，还有3个运行开关，这样系统可以自动运行，也可以手动运行。
2．设计要求
PLC是控制系统的核心，能检测两边安装的两个行程开关。还要实现手动正向启动开关、反向启动开关、停止开关。电动大门的运行方式分为手动、自动两种。每个运动周期为电动大门从甲边出发，到达乙边后停留40 s，从乙边往甲边发送红外信号，如果没有返回信号则电动大门从乙地回到甲地，如果有返回信号则继续等待下一个40 s。
手动方式则需要PLC控制电动大门的运行和停止：
2.3.5 全自动售货机的控制
1.概述
自动售货机由于新奇、高档，且灵活、方便，因此深受广大市民欢迎。自动售货机最基本的功能是对投入的货币进行运算，并根据所投入的货币数值判断是否能够购买某种商品，并作出相应的反应。因此，售货机应能够辨识机内包含的商品，能够对所投入的币值进行累计，并提供所要购买的商品。当按下选择商品的按钮时，售货机根据投入的币值，启动电动机，提取商品到出货口，顾客取出商品，完成此次交易。它还有识币系统、货物和货币的传送系统来实现完整的售货功能。
在实际生活中所见到的售货机，其基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并作出相应的反应。自动售货机的工作流程如图2-4-1所示。
图2-4-1 自动售货机的工作流程
2.控制要求
售货机中有8中商品，其中01号商品（代表第一种商品）价格为3.20元，02号商品为4.50元，其余类推。现投入1个1元硬币，当投入的货币超过01商品的价格时，01商品的选择按钮处应有变化，提示可以购买，其他商品同比。当按下选择01商品的价格时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去01商品的价格，同时启动相应的电动机，提取01号商品到出货口。此时售货机继续等待外部命令，如继续交易，则同上；如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。由此看来，售货机一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，这是它的内部功能。另外，还具有货物选择、出货、投币及数额显示功能，并且有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能；可24h连续运转，自动找零，实现真正的自动售卖；具有制冷、加热转换功能，可根据季节变换进行设定，使饮料处于最佳饮用温度，提高饮料销量；具有多重防盗设计和节能环保设计。
3.设计任务
(1)完成设计方案；(2)(3)(4)(5)设计控制程序；
输入/输出地址分配；
绘制主电路和PLC的控制电路； 实验调试；
(6)编写设计说明书；(7)元器件型号的选择；
2.3.6 水塔液位的PLC控制
1.概述
在自来水供水系统中，为解决高层建筑的供水问题，修建了水塔。当水塔水位达到高水位时，高液位传感器发出停机信号，各个电动机组停止运行。当水塔水位低于低水位时，低液位传感器自动发出开机信号，系统自动按顺序降压启动。水塔有固定的高度，正常水位变化有一定的范围，为保证水塔的正常水位，需要用水泵为其供水。水泵房有3台泵用异步电动机，交流380V，220kW。正常运行时，2台电动机运转，l台电动机备用。
2.控制要求
(1)因电动机功率较大，为减少启动电流，电动机采用Y_△降压启动，并要错开启动时间(间隔时间为l0s)。
(2)为防止某一台电动机因长期闲置而发生锈蚀，备用电动机可通过预置开关预先随意设置。如果未设置备用电动机组号，则系统默认为3号电动机组为备用。
(3)每台电动机都有手动和自动两种控制状态。在自动控制状态时，不论设置哪一台电动机作为备用，其余的两台电动机都要按顺序逐台启动。
(4)在自动控制状态下，如果由于故障使某台电动机组停车，而水塔水位又未达到高水位时，备用电动机组自动降压启动；同时对发生故障的电动机组根据故障性质发出停机报警信号，提请维护人员及时排除故障。当水塔水位达到高水位时．高液位传感器发出停机信号，各个电动机组停止运行。当水塔水位低于低水位时，低液位传感器自动发出开机信号，系统自动按顺序降压启动。
(5)因水泵房距离水塔较远，所以每台电动机都有就地操作按钮和远程操作按钮。
(6)每台电动机都有运行状态指示灯（运行、备用和故障）。
(7)液位传感器要有位置状态指示灯。3.设计任务
(1)完成设计方案；
(2)设计控制程序；
(3)输入／输出地址分配；
(4)绘制主电路和PLC的控制电路；
(5)实验调试；
(6)编写设计说明书；
(7)元器件型号的选择。
2.3.7 十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制
1.概述
系统框图见图2-6-1。
图2-6-1 系统框图
2.控制要求
(1)南北方向为主干道，绿灯亮的时间比东西方向次干道绿灯亮的时间多一倍，黄灯间隔0.5s闪烁3s后切换到红灯。信号灯工作时序图见图2-6-2，一次循环共需96s。
(2)时序图。
图2-6-2 信号灯工作时序图
(3)主干道的数码显示应该与红、黄、绿灯同步，且两条主、次干道应该一样显示。例如：南北方向绿灯亮时，东西方向和南北方向均应显示数字63(绿灯亮60s，黄灯亮3s)，然后隔秒减1；当减到0时，换成东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，此时数码管应显示33，然后隔秒减1；当减到0时，再进行切换，完成一次工作循环。
(4)有白天／夜间操作转换开关、运行／停止开关、紧急操作开关1号和2号，其功能如下：
1)白天／夜间操作转换开关在“白天”位置时，按上述时序正常工作；在“夜间”位置时，两边均只有黄灯闪烁。运行开关在接通电源时，方可切换白天／夜间开关。
2)开关在“运行”位置时，系统启动；在“停止”位置时，系统关闭。
3)当有特殊情况（如事故）需某一方向的绿灯一直亮时，则应用紧急操作开关实现此功能。例如：1号开关=“1”时，南北方向绿灯一直亮，东西方向红灯一直亮；2号开关=“1”时，东西方向绿灯一直亮，南北方向红灯一直亮。若关闭紧急开关，则系统恢复正常。
3.设计任务
(1)完成设计方案；
(2)设计控制程序；
(3)输入/输出地址分配；
(4)绘制主电路和PLC的控制电路；
(5)实验调试和元器件型号的选择；
(6)编写设计说明书。
2.3.8 全自动洗衣机的控制
1.概述
全自动洗衣机已经是普及的家用电器，并且现在工业用的全自动洗衣机由于其特殊性，也越来越多地采用PLC、变频器和触摸屏控制。该控制对象具有如下功能：波轮式全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安装的。外桶固定，作盛水用；内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。内桶的四周有许多小孔，使内外桶水流相通。洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀控制。进水时，控制系统使进水电磁阀打开，将水注入外桶；排水时，使排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤和脱水由同一台电动机拖动，通过电磁阀离合器来控制，将动力传递给洗涤波轮或甩干桶（内桶）。电磁离合器失电时，电动机带动洗涤波轮实现正、反转，进行洗涤；电磁离合器得电时，电动机带动内桶单向旋 转，进行甩干（此时波轮不转）。水位高低分别由高低水位开关进行检测，启动按钮用来启动洗衣机工作。
2.控制要求
启动时，首先进水，到高位时停止进水，开始洗涤。正转洗涤15s，暂停3s后反转洗涤15s，暂停3s后再正转洗涤，如此反复30次。洗涤结束后开始排水，当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水），脱水时间为l0s。这样完成一次从进水到脱水的大循环过程。
经过3次上述大循环后（第2、3次为漂洗），进行洗衣完成报警，报警l0s后结束全部过程，自动停机。
此外，还要求可以按下排水按钮以实现手动排水；按下停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。
3.设计任务
(1)完成设计方案；
(2)设计控制程序；
(3)输入／输出地址分配；
(4)绘制主电路和PLC的控制电路；
(5)实验调试和元器件型号的选择；
(6)编写设计说明书。
2.3.9 花式喷水池的控制
1.概述
在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建筑前，经常会修建一些喷泉供人们休闲、观赏，这些喷泉。按一定的规律改变喷水花样。当系统控制要求发生变化时，只需要改变程序，硬件接线不变或作较小变动即可，方便、简单。
图2-9-1(a)中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形状喷水管。图2-9-1(b)中的选择开关有4种选择，可分别用4个开关模拟实现；单步，连续开关为“1”=单步，“0”=连续，其他为单一功能开关。
图2-9-1 花式喷水池嘴布局示意图和控制开关面板图
(a)喷嘴布局；(b)控制开关面板
2.控制要求
(1)水池控制电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作；按下停止按钮，则停止喷水。工作方式由“选择开关”和“单步／连续”开关来决定。
(2)“单步／连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环；在连续位置时，喷水池反复循环运行。
(3)方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样。1～4号喷水管的工作方式选择如下：
1)选择开关在位置“1”。按下启动按钮后，4号喷水，延时2s，3号喷水，再延时2s，2号喷水，再延时2s，1号喷水，接着一起喷水15s为一个循环。
2)选择开关在位置“2”。按下启动按钮后，1号喷水，延时2s，2号喷水，再延时2s，3号喷水，再延时2s，4号喷水，接着一起喷水30s为一个循环。
3)选择开关在位置“3”。按下启动按钮后，l、3号同时喷水，延时3s后，2、4号同时喷水，1、3号停止喷水；交替运行5次后，再1～4号全部喷水30s为一个循环。
4)选择开关在位置“4”。按下启动按钮后，喷水池1～4号水管的工作顺序为：1→2→3→4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s后，1～4号水管分别延时2s停水，再等待Is，由4→3→2→1反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水30s为一个循环。
(4)无论在什么工作方式下，按下停止按钮，喷水池都立即停止工作，所有存储器复位。
3.设计任务
(1)完成设计方案；
(2)设计控制程序；
(3)输入／输出地址分配；
(4)绘制主电路和PLC的控制电路；
(5)实验调试产
(6)元器件型号的选择；
(7)编写设计说明书。
2.3.10 皮带运输机传输系统的控制
1.概述
皮带运输机传输系统越来越多地采用PLC控制，图2-10-1是皮带运输机传输系统装置的示意图。皮带运输机传输系统由电动机拖动四条传送带，每条传送带都有一个故障或超载开关。
图2-10-1皮带运输机传输系统装置示意图
2.控制要求
(1)皮带运输机传输系统由Ml、M2、M3、M4四台电动机带动。操作操作顺序如下：
启动时：M4→M3→M2→Ml(分别间隔5s)。
停止时：Ml→M2→M3→M4(分别间隔5s)。
(2)当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而其后的皮带机则待料运完后才停止。例如M2出故障，M2和M1立即停止，经5s延时后，M3停，再经过5s，M4停。
(3)设置故障调试开关。
3.设计任务
(1)完成设计方案；(2)设计控制程序；
(3)输入／输出地址分配；
(4)绘制主电路和PLC的控制电路；(5)实验调试；(6)元器件型号的选择；(7)编写设计说明书。
2.3.11 流水作业的计数与定时控制系统
1．控制要求
某罐头包装流水线，一个包装箱能装24罐，要求每通过24罐，流水线要暂停6秒，等待封箱打包完毕，然后重启流水线，继续装箱。按停止键则停止生产。
2．系统分析
为了实现上述要求，有两个工作要做：一是对24罐计数；一是对6秒钟停顿定时，并且两者之间又是相互关联的。画出工作流程及相应的时序图。
3．硬件设计
(1)列出PLC的I/O分配表，并画出PLC的I//O接线图；
(2)选择PLC的机型及I/O模块的型号，进行系统配置并校验主机的电源负载能力；
(3)设计必要的安全保护措施，例如，短路保护、过载保护、失电压保护、超程保护等。
4．软件设计
(1)采用模块化程序结构设计软件，首先将整个软件分成若干功能模块；
(2)编写控制系统的逻辑关系图；
(3)绘制各种电路图；
(4)编制PLC程序并进行模拟调试；
(5)现场调试；
(6)编写技术文件并现场试运行。电力电子装置类专业课程设计
3.1 开关电源设计
1．设计任务
设计一个开关电源，交流市电输入，稳定多路直流输出。开关电源一般分为4个部分： ① 交流电源输入经整流桥和滤波器变成直流。
② 通过高频PWM≤脉冲宽度调制）信号控制开关管，将整流得到的直流加到开关变压器初级上。③ 开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载。
④ 输出部分通过隔离电路反馈给控制电路，控制网Ⅲ占空比，以达到稳定输出的目的。
2．设计要求
① 开关电源控制方式不限，输入电压AC180 V～250 V，输出电压DC±5V、±12 V，输出功率35 W，输出电压纹波系数<2%，要有输出短路保护。
② 完成整个系统的原理图和硬件印刷电路设计，并进行硬件调试，撰写设计报告。
3.2 充电器设计
1．设计任务
设计一个充电器，能够利用太阳能电池对电池进行充电，同时能够实现太阳能蓄电池和市电切换，使之成为一款绿色的环保节能的充电器。
2．设计要求
① 学习电力电子技术，掌握DC/DC变换技术和AC/DC技术，设计一个能充输出电流5A、电压6.5 V的5出头的充电器。要求纹波系数小于1%。
② 完成整个充电器的原理图和硬件印刷电路板图的绘制，并进行硬件调试，撰写设计报告。
3.3 无功补偿控制电路设计
1．设计综述
设计一个无功补偿控制电路，在采样的基础上，完成移相、幅值调整等功能。
无功是电能转换为其他形式能的前提，它为电能的输送、转换创造了条件。没有它，变压器就不能变压与输送电能；没有它，电动机的旋转磁场就建立不起来，电动机就无法转动。但是，无功又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低，这不仅影响电力网的安全经济运行，而且也影响产品的质量。为此，根据用电设备消耗无功的多少，在负荷较集中、无功消耗较多的地点增设无功控制点，平衡无功。
2．设计要求
① 学习并掌握无功补偿的原理，设计单相无功补偿控制电路，移相范围为00～1500，幅值调整范围20%～80%（以同步信号为准）。
② 画出系统原理图、印制板图，完成电路的设计和调试。
3.4 逆变器控制电路设计
1．设计任务
设计三相逆变器控制电路，输出l Hz～60 Hz，控制对象是IGBT或功率场效应管。
2．设计要求
① 掌握逆变器系统的工作原理和控制方式，对控制电路、驱动电路、被控对象有较清楚的了解。设计三相变频器的控制电路，控制对象是用IGBT或功率场效应管组成的主电路，控制电路的核心采用单片机，输出频率1 Hz～60 Hz，输出电压幅值50%～90%，采用数码管显示输出频率。
② 画出系统原理图、印制电路板图，完成电路的设计和调试。
3.5 UPS控制电路设计
1．设计任务
设计一个简单的UPS控制电路，能完成UPS的基本启动和充电供电功能。UPS基本原理是AC/DC及DC /AC变换，也就是利用电力电子器件将市电（或自备发电机电力）重新造出高质量的交流电源（稳频、稳压、净化、不间断电源）送给负载使用。
UPS是当市电输入正常时，负载由市电供电；而当市电输入异常时，由后备电池通过逆变把直流电转变为交流电(DC/AC)给负载供电的一种UPS电源。它由充电电路、逆变器、蓄电池组、切换开苯、输出变压器和控制电路组成。其中，逆变器仅由蓄电池供电，即市电正常时，逆变器不工作，当在逆变状态时，输出方波电压。输出变压器在市电正常情况下起交流稳压器的作用，在逆变时起变压器的作用。
2．设计要求
① 学习电力电子技术，掌握DC/AC变换技术和AC/DC技术，设计能控制输出电流15 A、电压220 V的UPS。
② 完成整个UPS控制电路的原理图和硬件印刷电路板图的绘制，并进行硬件调试，撰写设计报告。
3.6 单相双半波晶闸管整流电路设计
1．设计任务
设计一个简单双半波晶闸管整流电路，包括控制电路和主电路。二极管整流电路只能将交流电变成电压固定的直流电，而许多直流负载要求它的电压大小能无级调节，用晶闸管组成的可控整流电路就能将交流电变成电压大小可调的直流电。晶闸管是一种可控的硅二极管，能适应高电压大电流的要求，属于功率半导体器件。它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长和使用方便等优点，被广泛应用于直流调压、交流调压和逆变等场所。
2．设计要求
学习电力电子技术，掌握AC/DC技术，设计能输出电流10A电压可调的直流电源，要求控制电路有误触发保护。
选题设计 篇3
关键词：公益广告 创作性 公益选题 启发心灵
中图分类号：TU972+.2
文献标识码：A
文章编号：1003-0069（2015）03-0127-02
随着社会发展，会出现越来越多的涉及社会公众利益和社会风尚等各种公益问题，公益广告正是为社会公众利益和社会风尚服务的广告，它是企业或社会团体向消费者阐明其对社会的功能和责任，不仅是从广告中获利，更重要的是通过广告的视觉语言呼吁大众如何解决社会和环境等公益问题这一意图，它是指不以盈利为目的而为社会公众切身利益和社会风尚服务的广告。公益事业的深入人心促进公益广告的深入发展，因此，公益广告具有广泛的社会性、紧迫的现实性和深刻的感召性特点。正如芬兰设计师卡里碧波说：招贴是警示和教育大众很好的途径，但不是解决问题的方法，它向不同的事件做出反映，并将信息缩减到一种有效的视觉形态。
一 公益广告的选题来源
1 来自新闻选题
新闻是播放事实，而公益广告创作是呼吁社会广泛关注此类事实，其价值高于新闻价值，若新闻是“1+1=2”，公益广告则是唤醒人们的反思，达到“1+1>2”的效果，兼具社会价值和实用属性。某些新闻的选题很有社会性，发布及时，具有时效性；信息准确深刻，往往可以作为公益广告的选题来创作，紧跟时代的脉搏，通过公益广告的信息陕速反映新闻的价值。在2008年的电视新闻上插播了一段新闻报道：水果商将虫蛀和刮伤的苹果用品牌标签粘贴好并高价出售，此种行为引起消费者强烈不满，被曝光。这种可耻的商业行为，不但欺骗了消费者的感情和物质利益，还殃及自身，后果不可弥补。
2 来自现实生活与自然事物
这种公益广告选题从社会与大自然中选取无穷尽的主题，把自然、社会与人融为一体，其情感因素会感动生命，产生共鸣，设计形式灵活无限，表现手法多种多样。生活中的事物总是以各种各样的形式和状态存在着，并显示着不同的特点，人们的认知事物也总是怀着情感去完成，并表现各种各样的主张。这些生活中的事物给人们带来无穷的创意，例如自然设计、情与理设计等。生活中、大自然中带有生命的事物总能被设计师赋予人类的情感，把人们的情感转移到万千世界的生命体之中，人赋予其中的感情经过转移使有生命、无生命的事物鲜活起来，以人的理念充满生命和情感，这种情感转移笔者称为自然中的情理设计，即人与自然的共生，产生的创意无限。这种创意的公益广告从大自然中无穷尽的选题，时刻把自然融为一体，情感因素会感动生命，产生共鸣。例如在外采风时，把能收集起来的资料进行拟人化处理，自然中的石头、树木、树桩、叶子、动物的印记、道路、水流、纹理、井盖、草地、楼房等都赋予了鲜活的生命，以独特的视角夸大或夸小、比喻、引申、象征、拟人、对比等将其进行情感转移，配合以准确精到的广告语和表现手法编辑版面，一张鲜活的原创公益广告诞生了'因此自然界中、生活中的事物都能够进行人的情与理的情感转移，使作品产生奇妙的人的情感，并给人带来惊喜。
3 来自突发性事件
突发性社会事件在现代社会中频频发生在每个人的身边，是影响规模较大，波及范围较广'影响时间较长，社会影响力较久的事件。例如震惊中外的9.11事件，背后揭露的恐怖主义的活动，这可以作为选题以公益广告的形式表现出来，呼吁停止恐怖主义停止暴力；例如震惊全国的汶川大地震事件作为选题，用公益广告的形式表现出来，即呼吁团结一心、抗震救灾和心系灾区人民的公益活动。
4 来自道德观念及人的心理修养
道德问题单靠人和制度管理解决不了根本，例如吸烟、酗酒、飙车等。只有社会文明程度和公民道德素质达到一定高度时，才能有效解决上述问题，而这些对于公益广告来说都是很好的选题。在人类文明社会发展的始终，—直伴随着道德观念和人们心理的制约，因此，社会文明的进步除了法律外部因素的制约，自身的道德修养是社会发展的本质要素。经过试验，在社会中，管理分为三个级别，初级管理是人管人，中级管理是制度管人，高级管理是文化管人，而这种文化管理人的方式正是社会发展最为需要的高层次文明建设的体现，人的修养道德观念是文明进步的体现。
二 公益广告的创作原则
1 公益主题的深刻性
作为社会的一面镜子，公益广告是为了反映社会问题，提高大众素质，所以要深刻揭露社会问题的本质。公益广告在设计过程中，除了具有广告设计本身共性的设计发放论之外，还体现在对社会问题本身的深刻揭露问题，公益广告服务于社会，服务大众，本身并没有商业价值，但带来的效应却大大超过了其本身的商业效应，因此公益广告是社会的一面镜子和时代的影子，映射人类社会、历史的信息，教化大众，它不是简单停留在问题的表面，而是深刻揭露社会问题的本质，呼吁人们关注社会问题，只有深刻揭露社会的本质，才起到了公益广告本身的深刻性。有时，在视觉语言运用上，广告画面令人毛骨悚然，发人深省，揭露社会问题的本质到了让人叫绝的地步，起到了公益广告设计事半功倍的效果。在德国保护自然组织网站公益广告作品中（图1），画面中的每一个表盘上面都有一个物种等待着死亡，画面主题深刻、发人深省，由此来提醒世人爱护我们的地球，保护那些濒临灭绝的动物。因此，公益广告揭露社会问题的深刻性，是其最核心的属性，也就是公益广告是什么、做什么的属性。
2 视觉的震撼力
公益广告具有庄严、肃穆、冲击性特点，在创作时必须先声夺人，用高度对比的视觉语言在观者眼中产生强烈的视觉效应。视觉语言的冲击性是受众解读作品的前提条件，也是公益广告本身价值的体现。不能轻描淡写，也不需要锦上添花。公益广告揭露社会问题的本质，本身具有庄重严肃的设计感觉，基于此，其采用的视觉语言不是轻描淡写的修饰，不是锦上添花的描绘，而是强烈对比的视觉语言产生强烈的视觉效应。公益广告的视觉形象应主动出击，让受众产生惊人的视觉震撼，快速抓住人们的眼球，在日本著名的平面设计大师户田正寿的作品《关爱儿童》主题招贴中（图2），为了使主题更具深刻性，将写实的摄影风格直观表现主题，在真实的摄影语言中巧妙地将局部进行再设计，达到点睛的作用，画面具有强烈的视觉冲击力。因此视觉语言的冲击性为受众解读作品提供了前提条件，也是公益广告本身价值观的体现，期待着更多的视觉冲击强烈的优秀公益广告的诞生。
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3 说教的警示性
公益广告的出发点是呼吁、关注、警示、告诫、教化、约束人们。公益广告必须具有警示和号召的功能。通过画面中的形象向人们传递说教语言，警示、督促、呼吁、告诫人们一个道理、一片爱心、一种责任……人们共同生活在一个空间里，一片蓝天下，一个地球村，因此，关注公益事业是大家共同的责任和义务，设计师在创意时，本着呼吁、感化、教育、警示的出发点，用视觉语言产生巨大的、无声的力量教育人们。在王晓旭的作品《警示牌》中（图3），警示牌的形象表现出紧张的气氛，警示牌上面的动物滴血的剪影和枪的形象迅速暗示了海报所警示的具体内容，画面视觉传达风格清晰简洁，发人深省。因此说，公益广告是教化大众的无声的老师，它默默地告诫人们选择正确的人生道路。
4 选题的及时性
公益广告选题的及时性表现在反映问题敏感和强烈的时代感。公益广告应该站在属于自己的时代，用所有能够利用的形式来表现社会问题。自从工业革命之后，人们改造自然的力量越来越大，创造的财富也愈来愈多，而在背后对自然的破坏也愈来愈大；随着人们进入商业社会，人类的生活也进入了翻天覆地的变化，部分人的价值观、人生观发生了巨大的变化；在人类社会不断发展的过程中，也面临着不同的问题，如战争与和平、道德观念的转变、环境问题的恶化等，在人类社会的每个阶段都有不同的新的问题产生，这就需要公益事业的时代性和与时俱进性，比如二战后，人们关注的问题更多是战争带来的灾难和战后的重建问题，在和平年代人们关注的是道德与人类和谐的问题；在社会发展与能源消耗上出现有限的能源浩劫的问题；在突发事件如暴力与恐怖主义、灾难等问题上又出现系列问题，这都需要设计师紧跟时代的脉搏，根据突发事件而设计出反映社会问题的作品来。因此说，公益广告的题材具有强烈的时代感和与时俱进的属性。
5 传播的共鸣性
公益广告源于生活、高于生活，“从群众中来，到群众中去”，才会使观者心灵激荡，产生共鸣。反之，若是孤芳自赏的公益广告，反映的内容和形式语言定会偏激，不易被受众解读，因而是失败的，孤芳自赏的公益广告往往因其反映内容和形式而走向偏激，不易被大众接受，因而影响公益效果。公益广告本质在于向受众深刻地揭露社会问题的本质，唤起人们的责任感，呼吁人们关注社会公益事业，这就产生受众与作品之间的桥梁纽带关系，在冯家亮的作品《禁止吸烟》中（图4），画面将烟与吸烟时手的姿势结合到一起，将吸烟的恶果更深刻惨痛地讲授给大家，设计师在受众与作品之间建立起一座能方便、快捷、准确的桥梁，使二者紧密结合起来并产生共鸣。因此，公益广告是站在社会问题的角度，通过艺术的加工，准确反映社会的本质问题传达给受众，公益广告是人类社会的广告、是唤起大众意志的载体。
设计类毕业设计选题探讨 篇4
毕业设计, 是对学生几年来学习状况的一个综合的训练和检阅。为了使同学们能够在有限的时间里把四年来所学的知识和技能得到充分的发挥, 学校一般采用导师包干指导的形式, 即每个指导老师在同学们做毕业设计的这段时间, 自始至终比较固定的指导几个学生, 从谈设计想法到完成草图、方案的确立、再到建模制作最终方案, 都是在一个老师的指导下完成。由教师谈见解和指导, 学生动手制作来完成。也可以导师提前确定好自己的指导方向, 然后学生们根据自己的兴趣及所长来选报自己感兴趣的题目。
二、毕业设计概况
本次毕业设计的选题有:西安科技大学临潼校区环境动态展示设计、国美家电、西安图书大厦、西安科技大学、机械工程学院等VIS设计 (视觉识别系统) ;庭环境设计、乐厨房设计、旅游产品的开发设计、灯具设计、产品改良设计等产品设计;自我推广设计、系列包装设计、食品饮品包装设计、书装帧设计、等平面广告设计。在这次设计课题种类的分布上, 大体围绕着工业产品设计与视觉传达设计、公共环境设计这三大类。
三、具体设计实例
1、书籍装帧设计
首先我们从书籍装帧设计谈起。在我们的日常生活中, 人们所接触到的书籍是各式各样、琳琅满目的, 它们既是我们人类所必须依赖的精神食粮, 又是我们获取知识的必不可缺的必要手段和途径。
书籍装帧就是针对具体书籍的设计。在我们的日常生活中, 人们接触到的书籍是各式各样琳琅满目的, 它们既是我们人类所必须依赖的精神食粮, 又是我们获取知识必不可缺的必要手段和途径。从书籍的种类来看, 有文学、艺术、科技、历史、哲学、地理、经济等不同类型, 就这一点来说, 对于书籍装帧的要求, 必然有着具体特殊的规范。虽然同属设计形态当中的视觉传达设计, 具有平面视觉传达设计的基本要素与创作规范等, 但在其内容和表达形式上又显然不同于广告设计、招贴设计、包装装潢等设计。
书籍可以依照内容大致分为文艺类书籍、科技类书籍、儿童读物、画册等。宽泛地来讲, 即可分为企业型录、杂志、报纸版面、宣传手册设计等。就设计的基本内容来讲, 书籍设计的内容为三个主要部分, 即封面设计、版式设计和插图设计。现在我们就以贺照媛同学的书籍装帧毕业设计作品——《飞狐外传》为例, 来从中体会一下书籍设计的实质和内涵, 以及就此方面设计中我们在教与学互动中的体验。在《飞狐外传》的整体设计当中, 对于书目设计还有待于进一步的推敲。这本书的内容是有关于金庸武侠小说, 其背景体现的是中国传统文化——武术, 书籍应当被归属于文学类书籍, 因此在其书籍装帧的设计上更应该体现出传统、舞动、飞旋、神秘的色彩。书籍中的丰富内容要通过简洁、明了、贴切的封面来折射出其灵魂所在。对于线条、块面、色彩的处理, 文字图案的变化都要起到一个整体协调性的统一。因此, 在这里我要提出几个关键的内容, 在创意构思过程中对于书的内容的全面了解要深刻要透彻, 一定要通过封面来体现其精髓, 我们的设计一定要做到缜密、精心。在构图上, 无论你运用那种构图方式, 对称、垂直、水平、交叉、倾斜、对交、曲线, 还有集中、分散等, 都应以表现书的内容为目的;再一个书籍装帧设计对书的厚度也不容忽视, 在设计当中对封面、书背、封底这些部分做整体考虑安排, 以及选择设计方案实施的材料等 (这里便不再是平面介质所能完成的, 要有实物作出充分的展
自我推广设计这个课题要求同学们从不同角度、不同深度、不同立意来表现自己的思想个性、人生观等。比如有位同学他喻自己为辣椒, 从最初的翠绿到后来的朱红。告诉人们他从幼稚走向成熟的这样一个过程, 从过去的一个莽撞少年变得深思熟虑的这样一种心态。在完成过程中, 他查找了不少有关心理学方面的资料, 也通过问卷调查的方式了解了别人眼里的自己。
其属于形象设计当中的一类, 与企业形象设计异曲同工。用视觉形象的平面介质的传达, 形成完整的形象特征, 传达特殊的概念。运用文字、图形、色彩等平面设计当中的核心元素来传达信息, 表现思想感情。同学们基本上掌握了平面设计当中形象设计的要素, 运用抽象的概念和具象的特定概念与信息, 通过分析理解转化为视觉元素, 并将这些元素进行组织编排, 以期使观众通过视觉的感知, 在脑中把这些视觉元素重新还原, 加以额定转化为特定的概念和信息。通过对自己形象的分析和调研掌握了大量第一手资料, 加之严密周全的理解与分析进行初步构思, 去伪存真, 开拓思路, 进行多方案的设计, 找到一个切合点 (通过什么样的构思最能传达特殊形象, 推销自我) 。运用平面设计的手法, 排版、图形、文字、色彩的搭配将个人信息再现于平面介质上。因此, 在这里要指出的一点便是内容与形式的不和谐性, 暴露出的便是基本知识与创作语言的贫乏。我们知道平面设计的目的是为传达, 而传达则是通过视觉来完成的, 并且视觉接受过程本身又有其自身的特征。因此, 平面设计本身的要求, 也就相应确定为准确、简洁、明晰、具有视觉上的可视性 (美感、醒目、可心) 和感知上的可读性 (内容、概念、信息) 。故此, 作为教师应该在指导方面予以更加准确的说明与引导, 同时学生应该注重视觉传达设计在平面介质上向大众传播信息的目的性——沟通与传达, 更好地运用其基本素质, 加强基础技能的训练, 进而做到对自我信息表达的一个更好的再现。
3、室内装饰设计
《都市中宁静的港湾》为室内装饰设计, 属于环境艺术设计范畴。室内是人们生存空间的最本质的要求, 是寻找室内空间的保护, 产生心理安全性。这不仅仅是生理的需要, 更是我们心理的需要。室内设计是以人们所居住、活动的室内空间为平台, 依据人体工学的原理, 以人为本质目的, 进行有效的统筹规划。它包括室内地面、墙面、布局、装饰、家具等设计。在现代室内设计中, 基本问题是重视采光和通风, 合理利用有限空间, 扩大使用面积, 创造良好的室内环境。室内空间首先是一个私密空间, 以及人的加入, 使室内设计有了独到之处。《都市中宁静的港湾》的选题贴切这一点, 在空间和布局上体现了个人风格和精神面貌, 家居装饰上也强调了主人的品位与个性。其不足之处便在于对室内空间色彩的统一性方面缺乏周密安排和详细推敲, 以及室内空间比例上的错落感上有序性的缺失。
四、结束语
见于篇幅的关系, 我们就不再一一列举。总之, 同学们的研究和实践精神是诚然可贵的, 但因时间短促, 又受到材料、制作及实物制作的不足等条件, 使同学们的作品还多限于表面, 甚至观点不一定明确, 想和做不尽统一。尽管如此, 但同学们这种出自内心的探索和渴求知识的精神毕竟是可喜的良好的起步。
参考文献
[1]李乐山.工业设计思想基础[M].北京:中国建筑工业出版社, 2001.
[2]荆雷.设计概论[M].石家庄:河北美术出版社, 2001.
环境设计毕业设计选题分析 篇5
2016届环境艺术设计专业
毕业设计任务书
日期： 2015 年 10 月
部分一 室内设计
题目一 开放式办公空间室内设计任务书
一． 办公室主题选择
1)某服饰贸易有限公司：接受国际各知名品牌时装的订单，该办公室要求具有时代感与良好的文化氛围。注重人性化办公环境的创造,体现公司的团队精神与员工之间的和谐与友好。
2)某玩具有限公司：是一家集生产和销售儿童玩具为一体的跨国公司.公司分两部分:生产基地和贸易分公司,此项设计任务为贸易分公司的办公地点.设计要体现出公司的特色,充满童趣。利用空间组合、色彩、肌理等手法创造出一个功能完备、富有想象力的办公环境。二． 公司理念
两个可选择的主题公司都是以信誉为首的跨国公司，环境设计风格不拘一格，但要注意人性化与团队精神的体现。三． 主要功能要求
1)前台接待：设置接待台、接待人员座位及公司名称。2)等候区及接待洽谈区：设置沙发、茶几或圆桌和靠背椅。3)大会议室一间：满足20人同时开会。4)小会议室两间：各满足6人同时开会。
5)打印、复印空间（可以安排在开放空间里面，也可以单独设置小室）。
6)产品陈列：陈列公司的最新商品及经典产品。7)样品仓库：放置正在研发或者准备销售的样品。8)茶水、员工休息空间：兼做午餐室及下午茶室。
9)高级行政主管：1人，（可以安排在开放空间里面，也可以单独设置小室）。
10）总经理办公室：1人，设置单独的办公室。
11）财务室：3人，设置单独的办公室并考虑文件柜及保险柜。开放式办公空间：13人，分四个部门，销售部7人，人事部3人，客户服务部6人，产品开发部4人。每个部门各有一个部门主管座位，此人等级高于其他人，并设客椅。销售部另外增设一组4——6人的小会议接待区。
12）更衣室：供员工悬挂大衣和存放私人物品之用，设置衣柜或私人物品柜，不必男女分室。
13）文件柜若干，设置时考虑不同部门及员工的使用。四． 基地图：
注：层高4500，楼板厚150，梁高600，框架结构，落地窗
题目二 主题网咖设计
1、尺寸:29米*32米 层高3.2米 2设计要求：
空间要开敞，内含：营业区、休息区、自选超市、办公室、仓库和厨房等,其它分区自定。其中：营业区要有卡座和包厢区、吧台要兼具收银和冲泡奶茶饮料等功能。
3、功能合理，主题突出，环境舒适彰显高档氛围。
题目三 咖啡+书吧设计
题目自定，尺寸依据所给平面图，遵守相关设计规范 设计要求：配备齐全,环境舒适高档。
室内设计部分要求及图纸数量
1)客户意向分析；
2)功能分析图：用不同色块表示出公共空间中的各大功能； 3)流线组织图：用不同线条标注出顾客、服务员及食物三条流线，流线设计符合规范要求。
4)平面图：包括布置家具、设备、房间名称、标高、剖立面的位置；
5)吊顶平面图：包括灯具、顶面材料、标高；
6)铺地平面图：包括地面标高及材料、铺设方法，特殊的精确到每块砖木； 7)立面图或立面展开图：标注材料、做法及精确尺寸； 8)剖面图：除立面图的要求外还要绘制出建筑墙体、楼地面、隔层结构和所剖切到的室内、装饰结构；
9)CAD图纸不少于40张（平面图、立面图、索引图、剖面图、节点图、结构详图、大样图）
10)效果图不少于15张，局部效果不少于10张 11)设计过程解析图不少于5张
12)设计说明不少于2000字（设计理念、创新点、材料应用、空间划分等方面）
部分
二、建筑景观设计
题目一 国际青年旅社建筑设计
当我们讨论未来城市的发展时，我们提出了“数字化城市”、“可持续发展城市”、“智慧城市”这些课题，但对于处在转型中的城市来说，未来是“出乎意料的城市”，诸如未知的创意之城、未知的社会之城、未知的艺术之城、未知的城市公共空间。城市将给我们带来的各种社会和文化上的不期而遇，这意味着我们不能满足于所有已经设定好的模式，我们需要提出新的命题，给出新的答案。
一、设计目的：
1． 以院落空间为载体，进一步培养学生建筑环境整体思维，通过具有相对复杂地形和完善功能体系的建筑类型的设计，继续训练学生以整体环境观念为出发点的总体设计构思和空间把握能力； 2． 了解旅馆建筑的设计、策划过程及步骤，掌握旅馆建筑设计的要点及其背景知识，并通过设计熟悉规范条例； 3． 进一步加强学生图纸表达能力。
二、设计用地条件：
本项目用地处于
1、某传统文化街区临江地段内
2、某临江现代商业街区，具备较为便利的交通条件和良好的周边自然景观，在给定的用地范围内选择8000 M2左右作为项目建设用地（建筑密度不大于30%）。
三、设计规模：
建筑规模：4500M2（允许有5%左右的面积出入）建筑层数：三层及以下（局部可四层）
四、设计内容：
关键词：自助性、文化性、趣味性
本项目是以中青年人群为服务对象的国际化旅游度假建筑，为其在旅游度假，文化交流、考察访问等活动提供相关服务，从经济角度考虑，国际青年旅社尽量简化常规酒店的复杂公共服务系统，注重经济性，深化环保概念，推崇自助和互助的简约式高素质生活体验，并 强调不同文化间的交流互动。
在建筑总体布局及功能设计上除应做到功能分区明确、方便管理、强调空间亲水性等要求外，还应充分考虑建筑占地与建筑体量对环境的负面影响，使建筑与环境融为一体；强调室外休闲场地与内部建筑功能紧密结合，结合场地优势，尽量为旅游者提供一个轻松、亲近自然、充满情趣的场所；旅馆建筑受季节影响较大，在功能设计时除满足日照、通风、安全等方面的技术标准外，还应考虑不同设施多功能灵活使用和同时内外经营的可能性。
作为“临时的居所”，旅馆建筑应把握现代社会的游客心态进行策划与构思，使人们在旅途休闲中获得精神与物质的满足。从城市层面，宾馆建筑应当履行部分城市功能或者与城市功能互补；充分考虑在城市旧有空间场所更新中，新建建筑个性适宜的表达；遵循城市文脉、实现可持续目标。
五、建筑主要功能及面积参考指标： ■ 客房部分：建筑面积约2500M2
其中客房建筑面积（客房、卫生间、小走道及壁柜）应大于客房部分总建筑面积的60%，服务用房及公共走道、楼梯间等交通面积应小于客房部分总建筑面积的40%，客房层大于或等于三层时应设电梯；设置2-6人间50间（比例自定），每间净面积16—20 M2，考虑分体空调，每间客房应设专用卫生间，卫生间空间应能满足淋浴器、坐便器、洗脸梳妆台三件的布置要求。每间客房内设置开敞式厨房（含操作台和洗碗池），考虑使用微波炉、电磁炉一类的厨具。每层（区域）设公共卫生间一间（15—30M2），库房一间（9—15M2），服务员休息室一间（25—28M2，结合分层服务台和库房设置）。■公共用房部分：建筑面积约1200M2 公共卫生间、库房、工作间等及交通面积根据需要设置，其面积相应纳入各部分建筑面积之中，娱乐设施的内容及规模可根据需要增减，但应保证其他公共用房使用面积； 1．门厅（含总服务台、休息座区）： 150M2 2．餐饮部分：共约690M2 其中：中餐厅：300M2（含60—80M2雅间）西餐厅：120M2 厨房：210M2（含粗细加工间、备餐、冷库、员工休息等功能）酒吧：50—60M2
3.多功能厅：200M2（含音控室、储藏间，可同时对外使用）4．附属服务用房：220M2
其中：邮电、银行：20M2（可与总服务台合并）理发美容：60M2 台球室：60M2 医务室：20—30M2 公共卫生间：50—60M2（考虑残疾人专用设施）■后勤用房部分：建筑面积约650M2 1．内部办公室： 160M2 5—6间 2．总务库房： 100M2 3．消防控制及监控中心：30M2 4．自助洗衣房： 120M2 5．职工内部浴厕：60M2（含更衣间）
6．自备车库： 80M2（可以室外停车场代替）7．建筑维修用房：50M2
■停车位：10个大型车位（地面）
公共部分功能可在保证面积的前提下根据设计具体要求作出相应修改。
二、前台区域 300-400 M2 1.接待 + 休息区+门厅 180 M2 2.门房 8M2 3.行李房（带储物架）20M2 4.办公室 2间12M2 x2 5.卫生间30M2 6.客房区 2500-2700 M2 7.客房至少60个房间，至少 240个床位（可根据需要灵活安排，四人间或单人间以及双人间）必须考虑储物空间。
8.淋浴间 可选择布置在客房内，或走廊共享，至少保证每7个人有一个淋浴间
9.卫生间 至少7个人共享一个卫生间单元 10.自助厨房 每层至少一个约 30 M2 11.公共区 1500 M2 12.餐厅＋厨房 400 M2 13.管理员餐厅 30 M2 14.酒吧＋休息厅（可对外）200 M2 15.咖啡 ＋ 沙龙（可对外）400 M2 16.花园（不计入建筑面积，但是需设计）17.服务区 以及其他多样性 300 M2 18.商店（可对外）100 M2 19.自行车停放，租赁区 80 M2 20.管理用房 21.设备间 22.储藏间
23.考虑10辆小型机动车的停车位
六、成果要求：
1、总平面图： 明确建筑与周边环境的关系，配备相应的室外景观设计；
2、各层平面图：至少标注两道尺寸
3、立面图：标注各层标高及总高度尺寸）；
4、剖面图：至少两个，应剖到主要功能房间或楼梯间
5、客房放大平面图：1:50（绘制家具及设施布置并标注尺寸）；
6、效果图：建筑电脑建模效果图，另外，至少配有3张主要室内空间效果图。
7、设计说明：包括简明扼要的设计和构思说明、技术经济指标（包括：规模、总用地面积、总建筑面积、各功能部分建筑面积、停车位）
题目二平顶山某售楼处设计任务书
第一部份：用地概述 一．地理位置
1.项目位于平顶山市生态园附近，北邻建设路，周围是商业用房。售楼处总规划用地10800㎡（120*90米）、售楼处建筑面积1,200㎡、(一层面积约800㎡、层高6.8米、二层面积400㎡、层高3.2米）。2.设计包括售楼处建筑设计及室外景观设计。
3.本工程范围包括按照招标文件和施工图纸的规定及要求，完成本工程所需要的全部工作； 第二部份： 一．设计要求
1．严格按照现行国家设计规范及平顶山市有关建筑法律法规进行设计。
2．项目定位是高品质、高品位、高性价比，因此售楼处的设计要能够充分体现项目的市场定位。3．设计应结合周边绿化及人文环境、交通环境进行设计。二．设计风格
1．售楼处建筑风格应具有高端、简洁明快的现代时尚格调，充分表达出项目的高品位，显现出平顶山市的浓厚的艺术气质以及现代文化底蕴。
2．注重产品的创新性、差异性、标志性及可实施性。
3．售楼处的设计要有技术含量，反映时代特色，突出临街立面效果，要有视觉上的冲击力。第三部份：设计内容 一．建筑设计
1．平面规划设计要详细规划车流、人流、物流线路，要有至少60个车位的停车场，绿化、小品景观的设计以及广告看板、引导标识等宣传项目形象的设施的设计等。
2．售楼处的设计包括：建筑、景观方案设计等。二．功能布置设计
（一）室外区域
1．室外绿化：要有层次感并且便于后期养护。2．停车位及广场：至少60个车位。
3．小品景观水景：根据环境设置，使参观者置身于花园中。4．道路交通出入口：保证交通便捷合理。
（二）接待区域
1．接待区：包括过渡引导区、接待台、水吧可做成半自助式。2．项目展示大厅：利用植物达到室内绿化的要求，设施包括沙盘、区域模型、户型模型、展示看板等。
3．客户休息区：靠近水吧，可供8—10组客户休息（每组平均按4人计算）。
4．男女卫生间：分别按5个蹲位，位置便于客户和工作人员共用且容易寻找等内部设施高档。
5．洽谈区：增加电脑终端，为销售提供新的营销模式，并为市场、客户信息的收集整理提供硬件设施。面积应可供8-10户进行洽谈，位置应靠近休息区。
6．签约区：可供4-5户进行签约，为每一户提供相对私密的空间，每间按10-15㎡设计。
7．销售、销售人员办公室：8-10人，大空间设计，配男女更衣室、储藏间15㎡各一间。
8．销售经理、客服办公室两人公用
9．客服人员办公室：2-4人（档案、合同、律师、按揭等）设客户接待等候区域，档案室要单独设置放客户资料及合同的区域。
（三）样板区域
1．样板间展示区：总共面积360㎡。(要与售楼进行独立分区，仅画出建筑位置即可，无需设计)
（四）办公区域
1．董事长、总经理办公套间各一间
2．副总经理、财务总监、营销总监办公室各一间。3．会议室：大会议室按20人设计。4．洽谈室：4-6人设计的小型洽谈空间。
5．工程人员办公区8-10人，大空间设计，配图纸档案室一间。6．男女更衣间、储藏室15m各一间。
7．预算、审计人员办公室2-4人，配档案室一间及行政人事办公室。第四部分：设计成果 一．建筑设计要求
1、设计说明：包括简明扼要的设计和构思说明、技术经济指标（包括：规模、总用地面积、总建筑面积、各功能部分建筑面积、停车位）
2、总平面图： 明确建筑与周边环境的关系；
3、各层平面图： 明确各房间名称，至少标注两道尺寸
4、立面图： 标注各层标高及总高度尺寸；
5、剖面图： 至少两个，应剖到主要功能房间或楼梯间 6．各种细部节点详图；
7、效果图：建筑主要角度效果。二．室外景观设计要求 主要包括： 1）总平面彩色图
2）重点局部放大平面及透视 3）植物配置概念、设计说明 4）表达设计理念的示意彩色图片 5）各种户外景观小品之形式选择图 图纸包括：
1）总平面图（明确所有设计相互之间的关系）2）景观配置及其主要定位尺寸图； 3）户外标高设计图
4）户外灯具布置图及室外灯具选择 5）水体平、立面设计图 6）园林与建筑界面之立、剖面图 7）重点区域的放大详图 8）园林小品的平立剖面设计面
9）各种细部详图：如铺地、台阶详图；栏杆、花架详图；道牙、花池详图等。
10）清楚准确的表达设计意图的种植设计图纸等。
题目三 大学生活动中心建筑设计
一 设计任务：
为满足大学生课余活动的需要，提供大学生自我实现和参与社会的场所，拟建一座大学生活动中心。(详见附图(地形图)二 功能组成：
(1)主要活动用房（注：各房间面积可±5%内调整。）1.多功能厅：300㎡（小型集会、报告兼舞厅）
2.展览：100㎡（也可结合门厅、休息厅布置）
3.茶座：100㎡（可独立对外经营，含10㎡制作间）4.美术工作室：60㎡
5.书法活动室：60㎡
6.学生会期刊编辑部及文学创作室：60㎡
7.音乐工作室：60㎡
8.舞蹈工作室：60㎡
9.排练厅（兼健身房）：90㎡
10.大会议室：60㎡
11.小卖部(小型书店、器材店)40㎡
12.社团活动室4间：40㎡x4 13.管理办公室4间：20㎡x4 14.库房2间：30㎡x2(2)辅助用房
1.值班管理室：20～30㎡
2.门厅、休息厅、卫生间面积由设计者自定。
三 设计要求：
1.建筑面积：总建筑面积≤2200㎡； 2.层数： ≤3层；
3.考虑所处大学校园的环境特征，立面有特色、造型新颖，体现高校建筑的文化特点，反映当代大学生精神风貌；
4.因地制宜、合理布局、设置室外活动场地，营造室内外空间环境； 5.考虑所在地区气候特征，保证良好的采光通风条件； 四 成果要求：（图纸规格 A1图幅）
1、总平面图 1：500
2、首层平面（包括庭院布置）1：200。
3、建筑各层平面 1：200（主要房间绘出家具布置）
4、立面图（不少于3个）1：200
5、剖面图（1—4个）1：200
6、外观透视图 3-5张
7、主要空间室内透视图 8-10张
8、环境和方案设计分析图
9、建筑设计说明与技术指标（用地面积、总建筑面积、容积率、建筑密度、绿地率等）
详细尺寸见CAD文件
题目四 主题咖啡厅建筑设计
今拟在某繁华商业街地段建一咖啡厅，总建筑面积约300平方米，设100个座位，2-3层，适当设置室外咖啡座，可设一定量的简餐，不在本店加工，冷餐，冰品等入冷柜，考虑压榨果汁机械位置。要求环境优雅，气氛轻松。
图纸要求： 1.总平面 2.各层平面 3.立面图 5.楼梯详图 6.建筑外观效果图
7.主要空间的室内效果图（至少8-10张）8.建筑景观模型
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题目五 艺术工作室建筑设计
为了改善地方艺术家的创作条件，拟建一所艺术家工作兼陈列室，该建筑的总建筑面积为600平方米(上下可浮动5％，各部分的面积分配可依据具体情况作适度调配)，建筑层数一、二层均可，其有效高度不大于9米。
设计要求:(1)工作部分：包括工作空间、陈列空间和会客空间，要求具有良好的景观朝向、自然通风与采光条件。各功能空间的大小应根据具体艺术家的工作特点而定，使用面积约400平方米；
(2)生活部分：包括单人卧室、厨房、餐厅及卫生间，使用面积约80平方米；
(3)辅助部分：车库两个，使用面积约40平方米；
(4)户外部分：包括必要的户外活动空间及庭院绿化，车位 5个等其他附属景观设施。出图内容： 设计前期成果 设计说明 建筑形式分析 建筑空间分析 建筑功能分析 施工图阶段图纸
1、建筑总平面图：1张
2、各层平面图 5张
3、建筑立面图：4张
4、剖 面 图： 4张
5、楼梯详图 2张
6、建筑外观效果图 4张
7、建筑景观模型
8、主要空间室内效果图（可不含家具）8-10张 出图要求：
（1）平立剖面图关系正确；按照比例尺要求准确绘制；图面整洁，构图均衡，总体效果较好。
（2）平面按照比例尺绘制，不需注尺寸；表达清楚结构关系、围护墙与隔墙的位置关系；准确绘制门窗洞口的位置、大小及开启方向；按照正确尺度绘制家具设施；表达地面敷设材料；注明房间名称；表示出室内外环境的设计构思；绘制必要的配景图案；及其他与设计相关重要的图面信息。
（3）剖面准确表达结构关系、围合构造的形式；门窗洞口的位置及大小，采光形式与光线处理；室内外的高差关系；绘制出家具与装修；绘制必要的配景图案；及其他与设计相关重要的图面信息。剖切线与可见线应有明确的线型区分。
（4）立面表示出围合材料的运用变化；表示出门窗洞口的位置与大小；绘制投影效果，表达形体关系；绘制必要的配景图案；及其他与设计相关重要的图面信息。（5）总平面图须表达建筑物外环境的设计构思；表示出入路线与周围的交通关系；表示出阴影区域；可适当表示周围的地形变化、地面材质变化和必要的配景。
部分
三、景观设计
题目一 洛阳花木商务园区规划设计
题目二 天津海滨生态公园规划设计 题目三 郑州农业路天明路综合公园
题目四 农业园规划设计
一、项目概况
分析图：地形、周边环境以及环境气候因子等，场地与外围环境的分析3-5张，为规划设计提供依据。
二、设计目标和理念
设计方法 设计原则
三、图纸要求
1、总平面规划图；
2、场地内部分析图5张以上：设计定位分析图，交通分析，景观轴线分析，植物造景分析，特色分析；
3、场地内部节点5个以上，节点透视图，节点剖、立面图。
四、公共空间元素 材料，家具，标识，照明
五、模型设计尺寸由指导教师制定。现代简约风格
以简洁界面的设计、材质的选用应尽可能简单，这样才能更清晰地表达空间设计的意图。简单的形式和材料成就纯粹的空间氛围，并使空间产生张力。
装饰要简洁，没有采用过多的线条分割和色彩渲染，避免了去任何过多的装饰，不让客人感到繁琐。
店面的色彩要统一谐调，不宜采用任何生硬的强烈的对比。
咖啡厅二楼设置表演台，由大厅和小室组成，根据建筑结构，分别放置散座，火车座，卡座以及包厢，布局合理。
二楼一些卡座设置一些半隔断，达到似隔非隔，隔中有透的效果。还可以满足部分客人不想被打扰的心理。
选题设计 篇6
关键词 毕业设计；双向选题；选题平台
中图分类号：TP315 文献标识码：B 文章编号：1671—489X（2012）30—0038—02
1 平台建设的意义及特色
目前很多高校的毕业设计选题工作采用手工方式进行，存在不少弊端[1—2]。以往教学管理人员由于工作量繁琐，可能会采取一些简化的选题方法，但这些方法可能不甚合理，造成选题工作质量不高。其中较为突出的问题有两方面，一是很多学生可能选不到自己感兴趣的题目，二是教师不参与选题过程。
目前，很多学校都在探索一些毕业设计改革措施，如允许学生自主立题，允许学生指定课题方向等。这些措施都大大提高了学生的主动性，非常值得探索和实践。但随之而来的是，这些措施可能会极大地增加毕业设计管理工作的工作量，从而挫伤采用这些改革措施的积极性。
为此，有必要设计一套支持毕业设计立题、双向选题工作的数据库应用系统，提高工作效率，促使毕业设计立题选题工作更加合理。其意义主要体现在：1）促进毕业设计选题工作质量的提高，使学生和教师的满意度都能得到一定的提升，从而有利于毕业设计工作的开展；2）使毕业设计立题、选题工作透明、规范；3）将毕业设计的题目等信息存入数据库中进行保存和管理，相比于以往所采用的Excel和Word文件的方式，更便于数据的管理；4）减轻毕业设计管理人员的工作量，提高工作效率。
目前，已有一些高校的专业开发出这样的立题、选题平台[3—6]，但这些平台通常是为某一专业定制的，采用固定的选题流程及选题原则。若其他专业的实际情况有所不同，则无法使用该平台。为此，拟开发一个通用化的立题选题平台。该平台的特色是充分考虑不同专业的实际情况，使所开发出的平台具有较强的通用性，能满足多数专业的需要。
2 平台实现的功能
1）系统支持教学管理人员通过设置，设定符合自己专业实际情况的立题、选题流程及原则。
2）系统支持学生申请自主立题，可通过界面输入和Excel表导入两种方式，将所需要的学号、姓名、班级、联系方式、题目、内容简介、学生简介等信息输入到系统中。
3）系统可设置是否允许学生在教师立题前指定自己的课题方向。如果系统设置为允许学生指定课题方向，则学生可通过操作界面指定。
4）系统支持教师进行立题，可通过界面输入和Excel表导入两种方式，将题目的信息输入到系统中。在符合条件的情况下（如优异生、保送研究生等），题目可指定给某位学生。
5）系统支持外出毕业设计的立题导入功能，可将校外指导教师所填写的Excel表中的题目信息导入到系统中。
6）教学管理人员可对学生自主立题、教师立题、指定学生的题目、外出毕业设计的立题进行审核。
7）系统支持学生进行选题，允许每位需要选题的学生选择1至多个自己感兴趣的题目，并排列顺序。系统中可设置允许学生选择的最多题目个数。
8）系统可自动对学生选题情况进行汇总。先处理第一志愿：对于只有1位学生选择的题目，自动将该题目分配给该学生；对于有多位学生选择的题目，由指导教师进行选择。再处理第二志愿：首先排除掉已分配好的题目和学生，在剩余的题目和学生中进行选择，选择原则同上。其余志愿的处理：按上述原则依次处理第三志愿、第四志愿等。
9）系统支持多轮选题功能，即：当第一轮选题结束后，未选到题目的学生开始在剩余的题目中进行选择，形成第二轮选题；若第二轮选题结束后仍有剩余题目，可一直持续下去。系统中可设置选题的最多允许轮次。
10）在所允许的最后一轮选题后，若仍有学生未选到题目，所有未选到题目的学生随机抽序，按序号依次在剩余的题目中选择。
11）在选题结束后，若学生间协商好相互交换题目，且指导教师都同意的情况下，系统可对学生的题目进行交换。
12）系统中设置学生、教师、教学管理人员三种账户，可实现对账户信息的管理。
13）系统可统计在某一轮次中学生的选题情况，即每个题目分别对应几个第一志愿、几个第二志愿、几个第三志愿，等等。
14）当选题结束后，系统将公布最终的选题结果，并能以Excel文件的格式进行输出。
3 技术方案
3.1 系统分析及设计方法
采用目前流行的面向对象分析及设计方法，构建系统的UML模型。在系统开发之初，应对多个专业目前的立题、选题办法进行充分调研。
3.2 数据库管理系统及开发工具
数据库管理系统采用Microsoft SQL Server 2008，开发工具采用MyEclipse9.0，Web服务器采用TOMCAT7.0，编程语言及开发模式为JSP+JavaBean+Servlet。
3.3 主要的类及数据库表
主要的类包括用户、教师、学生、教学管理人员、题目、系统设置等。主要的数据库表包括用户表、题目表、选题表、系统设置表等。
3.4 平台支持的典型选题流程
典型的选题流程如图1所示。
首先由希望自主立题的学生（如已签订工作单位的学生、已保研的学生、科技实践经验丰富的学生等）填写选题申报表。同时，希望外出毕业设计的学生通知公司及校外指导教师分别填写邀请函和选题申报表。教学管理人员可对这些申请进行审核。
接下来，通知希望指定课题方向的学生上报研究方向。教学管理人员根据自主立题、外出毕业设计、指定研究方向的课题数量统筹考虑，向教师分配课题数量。教师所分配到的课题可分成4种情况：学生自主立题（无需教师立题，直接指导）、外出毕业设计课题（校内指导教师）、明确要求研究方向的课题、需由教师设立的题目（除指定给自己的研究生或优异生外，均可供学生自由选题）。4种课题中只有最后一种是提供给学生进行自由选题的。
所有教师的题目都报上来之后，由教学管理人员进行审核，对不适宜的题目需要进行修改或另换题目。所有题目审核通过后，通知需要选题的学生开始选题，经过若干轮的选题后，学生确定自己的课题。之后，在双方指导教师都同意的情况下，学生间也可以交换题目。最终，公布最后的选题结果。
4 结束语
目前，很多高校的毕业设计立题、选题工作采用手工方式进行，造成工作效率较低，师生满意度低。虽然已有一些高校的专业开发出一些立题、选题平台，但通常只满足该专业的要求，很难推广。为此，拟开发一个通用化的立题、选题平台，从而满足多数专业的需要。本文给出该平台的建设框架，遵循该框架，整个平台的成功开发将是指日可待的。
参考文献
[1]刘跃，邓维斌，黄蜀江.毕业设计选题系统的构建与实现[J].实验室研究与探索，2011，30（7）：282—284，291.
[2]丁光惠，唐正连，杨伟，等.毕业设计选题管理系统研究与实现[J].电脑开发与应用，2007，20（7）：22—23，57.
[3]陈秀新，廉小亲.基于Web的高校毕业设计选题系统[J].电气电子教学学报，2008，30（6）：105—107.
[4]雷蕾，赵淑君.基于.NET的毕业设计选题管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术，2011，7（10）：2243—2244.
[5]赵玲.基于ASP的毕业设计管理系统的实现与安全设計[J].微型电脑应用，2010，26（6）：17—19，26.
选题设计 篇7
毕业设计是专业人才培养计划中的一个重要组成部分, 是培养学生综合运用所学的基础知识、基础理论和基本技能, 分析解决工程实际问题和初步科学研究能力的一个重要环节。选题是毕业设计工作的龙头, 选题质量是毕业设计质量的起点, 科学的选题方式本身也极为重要, 它直接关系到毕业设计的质量。
1.1 传统的选题方式
传统的选题方式一般是由指导教师首先通过邮件或书面材料提交系部, 待所有课题审核完毕, 系部对课题统一编号, 打印课题列表。然后学生到系部领选题材料, 为了选题的公平, 学生统一抓阄, 数字靠前的学生优先选择自己感兴趣的课题。初步选题完成后, 学生和课题导师联系, 双方相互确认。这种选题方式在实际操作中遇到了许多问题, 由于毕业设计的学生大都已进入实习阶段, 不便于统一组织和管理, 并且工作量大、耗时长、效率低。
1.2 毕业设计网上选题
毕业设计网上选题系统在充分了解系部的现状和需求的情况下, 根据实际情况进行了全面的确定规划, 也是对我系传统选题方式的一次重大变革, 它改变了以往的原始手工选题方式, 而是采用网上选题极大地便捷了学生和指导老师, 让教师和学生都能随时随地通过因特网进行出题和选题, 学生可以在线选题, 了解有关论文的信息;教师可以在线进行论文信息输入、论文信息查询等操作, 显著地提高了工作效率;管理人员也可以科学、统一、规范的组织与管理相关选题信息, 并以最有效的方式提供给更多的用户。
2 系统分析
系统采用浏览器/服务器 (Browser/Server, B/S) 的三层结构, 逻辑上由3部分组成:数据库服务器、WEB服务器以及客户端浏览器, 其中数据库服务器集中存储数据, 提供高效的数据查询服务;WEB服务器集中实现系统的各个功能模块, 为用户提供准确有效的WEB服务;客户端浏览器可选择任意支持Vbscript、Javascript和CSS2.0的浏览器。毕业设计选题系统根据不同的应用人群分为三个子模块:在学生端, 学生只能看到本专业的课题、课题介绍以及辅导老师;在老师端, 学生的选题情况, 老师能够一目了然并且能清楚知道学生的电话号码或者QQ号码等联系方式;而在管理员端, 设置参数和审核课题操作都十分简单, 并能将审核过的课题进行编号以便学生进行选择。其结构如图1所示。
3 数据库设计
考虑到学校服务器的要求, 本系统采用Access作为后台数据库管理系统, 便于实现、管理。根据网站的应用需求以及概念结构的分析, 本系统数据库由下列各表构成:
3.1 学生表{学号, 姓名, 性别, 专业, 年级, 班级, 电话号码, 随机数, 密码。
3.2 教师表{工号, 姓名, 教研室, 职称, 密码。
3.3 管理员表{用户名, , 密码, 级别。
3.4 课题表{自动编号, 课题编号, 课题名称, 项目背景, 项目号, 其他, 课题性质, 是否校外, 发布时间, 备注, 指导教师, 审核通过, 适用专业, 课题简介。
3.5 选题志愿表{学号, , 选题轮次, 第一志愿, 第二志愿, 第三志愿, 第四志愿, , 提交时间。
3.6 选题结果表{学号, 课题编号, 选题轮次, 志愿编号。
3.7 时间参数表{教师提交课题截止时间, 管理员审核课题截止时间, 学生第一次选题截止时间, 管理员第一次匹配截止时间, 学生第二次选题截止时间, 管理员第二次匹配截止时间, 发布时间。
数据库建立好之后, 通过ODBC或面向数据库的对象组件技术将网页与数据库相连接, 获得数据并对其进行相关处理, 返回给浏览器进行显示输出。本系统使用的是ADO访问数据库技术, 其ASP编程实现如下:
4 系统工作流程
整个选题系统的具体工作流程如下:
4.1 数据库初始化:
由管理员在系统使用之前进行数据库的初始化操作, 主要包括教师、学生的基本信息的导入工作。
4.2 参数设置:
由管理员在其它模块启用之前进行设置, 主要是对各个时间节点的设置, 包括教师提交课题、管理员审核课题、学生第一次选题、管理员第一次匹配、学生第二次选题、管理员第二次匹配的截止时间, 此参数经设置后, 系统将会在每一阶段截止时间后禁止该项操作。
4.3 课题提交:
教师根据自己的用户名和密码进入系统后进行课题提交, 要求按照规定的格式提交必要的内容, 否则系统将不予接受。
4.4 课题审核:
教师出题结束后, 有管理员指定负责人根据要求对题目进行审核, 审核通过的题目才能被学生选择。待所有课题审核完毕后, 系统会自动对通过课题进行编号, 以便下一步学生选题使用。
4.5 选题列表:
审核通过的课题提供给学生待选。
4.6 选题操作:
按照系部指定的选题方法, 学生在初次进入本系统时, 系统会自动出一个随机数, 之后在选题匹配时按随机数进行优先匹配。学生首先进行第一轮选题, 在第一轮选题匹配之后, 选题失败的同学进入第二轮选题。如果选题成功, 系统将显示具体指导老师的详细信息。
4.7 选题匹配:
根据时间节点的设置将进行三次匹配, 在第一轮学生选题结束之后按随机数从小到大进行第一次匹配;第二轮选题结束之后按随机数从大到小进行第二次匹配;两次匹配之后如果有学生仍未选到, 则由管理员指定题目及指导教师。
4.8 选题结果:
待所有课题选择完毕, 教师可以进入系统看到自己课题的选题情况, 包括学生的基本信息以及联系方式等。管理员端则可以看到所有学生的选题情况, 并按照学校要求将选题结果导出, 最终以Excel的形式提供给管理员。
结束语
毕业设计选题管理系统已经投入使用, 实践证明, 该系统确实实现了预期效果, 极大的方便了教师、学生的使用, 便于管理员统一管理。教师提交课题过程, 课题审核过程都变得简单高效了;学生选题轻松了, 不需要亲自到场, 即便是在工作或者在家里, 也能轻松的选上课题;管理员对课题的选择结果能够轻松的汇总与编号, 并且系统会自动生成包含所有学生选题情况的Excel文档。另外, 对选题时间的控制也比往常轻松, 只要修改时间参数, 一切都由程序自动完成, 节省了不少人力、物力和财力。
摘要：信息处理水平逐渐成为衡量一个高校实力的重要指标, 而建立一个完善的高校毕业设计选题管理系统是提高学校教学管理质量的重要内容。阐述了传统的选题方式与网上选题的根本区别, 结合笔者实际操作, 详细介绍了本系基于B/S结构的毕业论文选题管理系统的功能和设计实现流程。
关键词：传统选题,网上选题,B/S结构
参考文献
[1]萨师煊, 王珊.数据库系统概论 (第四版) [M].北京:高等教育出版社, 2006.
[2]吴应良, 赵春芳.基于Web2.0的WWW数据库信息的动态交互与可视化研究[J].计算机工程与科学, 2009, 31 (1) :138-141.
钢结构课程设计选题的探讨 篇8
钢结构是土木工程专业学生的一门重要的专业课, 也是直接为工程设计服务的一门学科, 主要任务是使学生掌握课程的基本理论知识, 培养学生大胆运用新结构、新工艺、新方法等开拓精神, 使学生走上工作岗位后能很快胜任钢结构工程从方案选型到结构计算、设计绘图、施工管理等一系列工作。钢结构课程设计为课程内容的延伸, 是对所学知识的综合运用, 对提高学生的综合应用能力尤为重要。传统钢结构课程设计滞后于钢结构工程实践的发展, 为适应新形势的发展要求, 必须加强学生实际动手能力和创新能力的培养。通过合理的课程设计选题, 让学生充分运用钢结构的基本理论知识, 全面了解钢结构设计方法、步骤, 熟悉施工图设计, 掌握钢结构主要构件的设计计算方法。
(二) 钢结构课程设计选题改革设想
1. 钢结构课程设计概况。
目前大多数高校土木工程专业钢结构课程设计题目为传统的钢屋架设计, 涉及的知识仅为轴心受力构件及其连接的计算, 构件类型少, 节点类型单一 (仅上下弦一般节点、上下弦拼接节点和支座节点) , 重复工作量较大, 覆盖课程内容少, 不能全面概括钢结构的大部分内容, 学生运用基础知识解决实际问题的综合能力得不到有效训练, 从而对整体结构缺乏完整、系统的认识, 往往使学生对某些具体单一构件 (如梁、柱、焊缝) 计算非常熟练, 而对一个整体结构如工作平台结构、框架结构无从下手, 造成学生所学知识与实际工程应用相差较远。
2. 钢结构课程设计选题原则。
指导教师结合工程实践或研究课题选题, 有效提高课程设计题目的吸引力, 增强学生对课程设计的兴趣。所选课程设计的题目应有助于加强学生对钢结构课程基本理论知识的理解和掌握, 使他们在新的层次上对课程内容有更加全面、系统地认识, 从而提高其分析问题、解决问题的能力。
3. 钢结构课程设计改革思路。
基于钢结构课程设计选题的原则和目前的现状, 结合教师的横向课题, 将传统的钢屋架设计题目改为工作平台设计, 几乎覆盖了钢结构基本知识的全部内容, 包括钢结构的主要连接方式, 焊接和螺栓连接计算, 钢结构基本构件 (受弯、轴心受力、压弯构件) 的强度、整体稳定、局部稳定和刚度的计算, 以及梁柱节点、柱头柱脚设计。整个内容从构件截面形式、截面尺寸确定、竖向荷载作用下的内力计算、内力组合到构件、节点设计以及设计图纸的绘制, 都严格按设计规范和标准图集及施工图要求进行。通过工作平台结构的设计, 使学生不仅把钢结构基本理论知识进行归纳消化, 而且还加强了对课程内容的理解, 将钢结构课程的各部分内容有机联系起来, 形成了总的设计概念, 并完成从单一构件到整体结构设计的跨跃, 有效锻炼了学生的实际动手能力。
(三) 课程设计任务书主要内容
1. 工程概况。
图1为青岛某金工车间单层工作平台结构, 楼面采用普通钢筋混凝土主次梁结构形式 (主次梁可以采用平接或叠接的连接方式) , 采用钢材见表1, 基础混凝土采用C20, 要求设计该工作平台结构 (计算次梁、主梁、轴心受压和偏心受压柱及柱脚, 布置柱间支撑, 并绘制该结构的基础和结构平面布置图、次梁主梁及节点详图) 。
2. 设计成果。
要求学生在2周的课程设计后, 提交结构设计计算书一份, 1号设计施工图一张。
3. 课程设计分组。
第一组:层高4.2m, 第二组:层高3.9m, 第三组:层高3.6m, 每组具体指标如表1, 做到人手一题。
(四) 课程设计指导书的主要内容
1. 设计内容及进度安排。设计内容及进度安排如表2示。
2.课程设计步骤。 (1) 确定工作平台结构楼面构造做法、统计荷载; (2) 初步选择构件截面尺寸 (次梁、主梁、柱) ; (3) 对主梁进行改变截面设计; (4) 钢柱设计 (轴心受压、偏心受压柱) ; (5) 柱头柱脚设计; (6) 柱间支撑及其连接设计计算; (7) 绘制施工图 (基础、结构平面布置图, 梁柱节点详图, 柱脚详图) ; (8) 完成设计说明。
(五) 结语
美术学专业毕业论文选题设计 篇9
毕业论文以及毕业创作是对大学四年学习实践全面的最后总结, 同时亦是毕业前更进一步的研究性学习, 美术学专业历来重视毕业创作而忽视毕业论文, 这种现象存在已久。这种认识态度导致的直接后果是学生毕业论文选题仓促、随便、盲目, 脱离实际。如毕业论文与中小学美术教育研究脱钩;毕业论文缺乏前沿选题。同时抄袭现象普遍, 论文答辩成为一种表面形式, 达不到毕业总结的目的和效果。毕业论文指导管理工作亦缺乏规范化、科学化、系统化。因此对学生毕业论文选题、指导进行系统研究有着极其重要的实际意义。基于以上原因, 围绕我校美术学专业的四年培养目标以及毕业就业方向, 在近几年指导毕业论文时, 我们从选题入手对毕业论文进行了改革研究探讨。
一、选题指南的确定
在布置毕业论文前, 我们首先将美术学相关研究热点选题分类、分方向给学生公布了研究选题指南:
(一) 美术课堂教学问题研究 (教学方法、兴趣、创造性思维等)
(二) 城乡美术课堂教学区别研究
(三) 地域民间美术与美术教育研究
(四) 美术教育与其它教育关系研究
(五) 各门类艺术的技法、风格研究
以上分类尤其是前四点正是当前中小学美术教育教学研究的热点问题, 指南的提出有利于引导学生快速锁定具体论文选题目标。
二、毕业论文选题过程指导
选题交上来了, 我们发现学生犯的几大错误:
(一) 选题过大、宽泛。如“关于西方绘画的探索”“中国画色彩”
(二) 没有创新如“西方绘画浅谈”
(三) 没有观点如“中小学美术教育”“对中学美术教育的思考”等等。
(四) 缺乏对实际问题研究
教育部对高校毕业论文评估中明确规定:毕业论文的质量, 一方面反映了学生在校学习的质量, 另一方面也反映了一个学校师资的水平, 也反映了学校教学管理的水平, 非常重要。考核一个学校的毕业论文主要看两点, 一是毕业论文的选题, 选题性质、难度、分量、综合训练等情况是否符合培养目标的要求, 选题是否结合实际, 二是看指导教师指导的学生数是不是适当, 是否有足够的时间来指导学生。除了考察毕业论文本身的学术水平和质量之外, 还要考查学生的能力, 考查学生解决实际问题的能力, 综合应用知识的能力, 外语和计算机应用能力, 应用工具的能力, 写作的能力, 表达交际的能力。要坚决杜绝抄袭现象。关于毕业设计 (论文) 是不是必须强调“一人一题”的问题, 《教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计 (论文) 工作的通知》 (教高厅[2004]14号) 要求:毕业设计 (论文) 选题“要把一人一题作为选题工作的重要原则”。“一人一题”是培养学生综合素质、独立完成任务的能力、避免相互抄袭的有效前提。 (1) 另外四年制本科毕业生论文字数只要求五千字, 属于初步研究, 因此选题更应注重小而精、精而深入。
以此为指导, 针对研究美术教育、美术研究中的热点、难点以及学生中小学美术教师的就业方向, 各指导老师与学生沟通, 缩小选题研究范围, 重新确立、纠正了选题, 以下是经过修改后的选题:
三、毕业论文选题原则与范畴
在毕业论文选题中我们的主导思想是:
第一是“前瞻性”, 选题是第一关键, 选题切忌陈旧, 尽量避免别人已做过的研究。如果是老问题要有新的角度、新的材料, 这就是研究的创新点。选题缺乏创新点, 根源在于自己对准备探索的领域认识不够全面、透彻。对于以前做的研究深度亦缺乏认识, 找不到独特的视角和切入点。前瞻性至少包含如下几个因素:当前急需解决的新课题;中小学美术教育教学中致力于解决的新问题;教育教学历史上一直未能解决的问题;他人还未发现或引起注意的问题等等。这几点具备了, 选题就有了前瞻性, 也就有了创新性。
第二是问题意识, 要带着问题去搞研究, 但问题要小, 切忌太大, 太大则流于空泛;另外研究的问题要明确, 研究者要知道自己想解决什么问题。所以指导老师的责任在于培养学生在美术研究、美术课堂教育教学中首先具有一定的理论高度, 学会找出问题的能力。有了问题, 然后围绕问题提出观点, 进行分析, 进而得出结论。
有研究者提出“就选题而言, 应当遵循三个原则:熟悉、兴趣、开创性。”熟悉的领域, 研究者容易了解全面、透彻, 明白还有哪些问题尚未解决, 再加以浓厚的兴趣, 自然容易得出具有原创性的结果。 (2)
四、结束语
确立好的选题是做好论文的前提, 它也在很大程度上会引导毕业生工作以后的研究, 所以需要指导老师和学生重视起来。因为毕业论文同时也是对教与学四年结果的双向考察, 它在一定程度上检验了学生对所学专业理解程度, 理解的范围, 解决问题的能力等等;而对于老师则是检验出教学中对学生的引导方向是否准确;指导教师本身的研究与理论水平以及学术敏感。只有通过严谨、科学的论文指导, 形成一套相对科学、系统、规范化的毕业论文指导方法以及相对稳定的与社会实际密切结合的毕业论文指导方向。而对于学生而言, 通过严谨一丝不苟的论文写作过程, 学生将学会初步的科学系统的发现问题、研究问题的方法, 以及严谨、正确的写作方法, 对其将来步入工作岗位具有实际意义。而毕业论文选题一旦形成系列化深入研究趋势, 毕业论文成果应用于教学以及科研, 将对美术科研、教学具有极大促进作用。
摘要：毕业论文以及毕业创作是对大学四年学习全面的最后总结, 同时亦是毕业前更进一步的研究性学习。毕业论文的质量首先关键是选题。本文从美术学专业毕业论文选题指南、选题原则以及选题中出现的问题、正确选题的意义进行研究, 以期形成一套相对科学、系统、规范化的毕业论文指导方法。
关键词：毕业论文,选题,原则
参考文献
(1) 《教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计 (论文) 工作的通知》 (教高厅〔2004〕14号)
选题设计 篇10
网络和计算机技术的发展使得传统教育方式发生了翻天覆地的变化, 远程教育、在线测评、无纸化考试等先进的教学手段日益普及。在无纸化考试系统中, 随机从题库中选题是系统后台需要处理的一个关键问题, 所选考题质量直接影响到教学效果评价, 试卷生成过程中的选题算法是整个系统的核心。因此, 找到一种适合于大规模并行计算, 并具有自适应、自组织、自学习等功能的算法尤为重要, 遗传算法能较好地实现题库中的智能选题。
1 遗传算法概念
遗传算法 (Genetic Algorithm) 是一类借鉴达尔文生物进化论中适者生存、优胜劣汰遗传机制的自然选择和遗传学机理生物进化过程的计算模型, 是一种模拟自然进化过程搜索最优解的方法[1]。
遗传算法从代表问题潜在解集的一个种群 (Population) 出发, 一个种群由经过基因 (Gene) 编码的一定数目的个体 (Individual) 组成。每个个体是染色体 (Chromosome) 带有特征的实体。染色体作为遗传物质的主要载体, 其内部表现 (即基因型) 是某种基因组合, 它决定了个体形状的外部表现[2]。因此, 在一开始需要实现从表现型到基因型的映射即编码工作。初始种群产生后, 按照适者生存和优胜劣汰的原则, 逐代 (Generation) 演化产生出越来越好的近似解, 在每一代, 根据问题域中个体的适应度 (Fitness) 大小选择 (Selection) 个体, 并借助于自然遗传学的遗传算子 (Genetic Operator) 进行交叉 (Crossover) 和变异 (Mutation) , 产生出代表新的解集的种群, 最后一代种群中的最优个体经过解码 (Decoding) , 可以作为问题近似最优解。
2 遗传算法执行流程
遗传算法的基本执行流程如图1所示, 基本过程如下:
(1) 定义初始种群。设置进化代数计数器t=0, 择优产生初始种群P (0) 。
(2) 个体适应度计算。计算群体P (t) 中各个体的适应度。
(3) 选择运算。选择的目的是把优化的个体直接遗传到下一代或通过交叉或变异产生新的个体再遗传到下一代种群。
(4) 交叉运算。将交叉算子作用于种群。遗传算法中起核心作用的就是交叉算子。
(5) 变异运算。对群体中个体串的某些基因座上的基因值根据需求作适当改动。
种群P (t) 经过选择、交叉、变异运算之后择优下一代群体P (t+1) 。
(6) 终止条件判断。如果适应度达到期望值, 则以进化过程中所得到的最大适应度个体作为最优解输出, 终止计算。
3 基于遗传算法的题库选题设计
题库选题是指按照命题教师和教学大纲的教学要求, 由计算机自动随机从题库中抽取试题, 组成一份符合教学考核要求的试卷。目前, 无纸化考试系统中有很多选题的算法, 常见的有随机选题法、回溯试探选题法和使用遗传算法选题法。随机选题法具有选题直观、实现过程简单等优点, 但是不具有智能性, 生成试卷不尽合理, 试卷难度很难控制。回溯试探选题法成功率高, 适用于题型和题量较小的情况, 不足之处是当题库中题量较大时, 选题耗费时间长、效率低、选取试题随机性也差。遗传算法具有动态性、智能性、自适应性, 可以满足题库不断更新的需求, 采用十进制编码方式的遗传算法, 具有较高的选题成功率和较快的选题速度。因此, 本文选择经过优化的遗传算法作为题库的选题算法。
3.1 遗传算法中染色体编码及初始群体设计
染色体编译是遗传算法的基础, 在传统遗传算法中使用二进制编码方式, 使用1表示题被选中, 0表示题未被选中, 因为题库中每一道题都要出现在二进制串中, 编码较长, 且进行交叉算子和遗传算子操作时, 题型和数目都不好控制。本系统采用整数编码方式, 一套试卷使用一个染色体来编码, 染色体由不同题型的试题编号组合而成, 题号作为组成试卷的基因, 每种类型的试题放在一起, 使用时进行题型分段, 遗传算子操作时也按段进行, 从而使每种题型的题目总数不变。
试卷初始种群不采用完全随机的方法产生, 根据总分、题型比例、重复率、考试涉及章节等要求随机产生, 使开始的初始种群就能满足要求, 这样可以减少迭代次数和加快遗传算法的收敛。采用分组十进制数编码, 可以避免二进制编码搜索空间过大和编码长度过长的缺点, 缩短找到最优解的时间。
3.2 遗传算法中适应度函数设计
适应度函数 (Fitness Function) 是用来评价试卷群体中个体优劣的指标, 它的设计直接影响到遗传算法的收敛速度和能否找到最优解[3]。在选题应用中, 因为总分、题型比例等要求在初始种群中已经定义, 这里最重要的是要考虑难易程度, 即难度系数, 所以适应度函数由难度系数公式得到。选题难度系数公式:P=∑Dn×Sn/∑Sn, 其中n=1, 2, …, m (m是所抽试题总数, Dn和Sn分别是第n题的难度系数和分值) 。教师期望的难度系数EP和抽到试题的难度系数PP之差f越小越好, f=|EP-PP|, 而适应度函数是值越大越好, 所以将目标函数f转换成适应度函数F=e-0.03f, 利用加权误差的适应度函数可以较好地生成符合要求的试题, 当试卷个体对各项组卷约束条件误差越小时, 它的适应度函数值就越大, 则表示生成试题越接近试卷目标。
3.3 遗传算法中遗传算子设计
3.3.1 选择算子
选择算子能够根据个体适应度的优劣确定其在下一代被复制或是被淘汰。经过选择运算, 使适应度高的个体获得较大的生存机会[4]。本系统采用目前遗传算法中经典的选择方法:轮盘赌方法。它的实现方法为:规模为m的初始种群P中每个个体的适应度为:A1、A2、…Am, 则被选中的概率为:Ai/∑Ai (i∈[0-m]) 。
3.3.2 交叉算子
本系统采用整数编码方式, 采用按题型分段交叉, 整个染色体表现为多点交叉。交叉的过程:任意两两配对群体中的染色体, 对每对染色体生成一个随机数a, a为分段点 (取值范围[0, N-2]) , 将后两道题互换产生下一代。若在产生的下一代可能出现重复题号的情况, 将已出现过的题号换成未出现过的题号, 但要保证分值的一致性。
3.3.3 变异算子
变异发生的概率在遗传算法中较小, 因此采用不分段变异, 只针对某个基因变异。对某个染色体, 随机生成一个实数f (f∈[0, 1]) , 若f≤p (p一般取0.01~0.02) , 对该染色体变异, 否则不变异。变异的过程为:随机生成一个范围在[1, n]的段号s, s段的长度为L, 则随机生成一个变异位置p (p[1, L]) , 按一定的原则选择一个变异基因, 变异基因的选择要满足题型、试题章节、试题难度相同等要求。
4 基于遗传算法的题库选题关键算法实现
4.1 交叉实现
4.2 变异实现
5 结语
题库自动选题是在一定的约束条件下, 对多个目标进行优化求解的过程。遗传算法在实现自动选题时, 通过择优选取初始种群, 创建有效的选择算子、交叉算子和变异算子, 在问题解上直接进行遗传操作, 提高了遗传算法的选题能力, 能够取得较好的选题效果。同时, 遗传算法也存在一些问题, 如对算法的精度、可行度、计算复杂性等方面, 还没有有效的定量分析方法, 这也是今后需进一步研究的重要课题。
摘要：从遗传算法的应用入手, 阐述了遗传算法的相关概念和执行流程, 深入研究了遗传算法在题库选题系统中的应用, 探讨了初始种群、适应度函数、选择算子、交叉算子、变异算子的设计方法, 并给出了关键实现代码。遗传算法为题库选题提供了高效的解决方案, 能够取得良好的选题效果。
关键词：题库选题,遗传算法,初始种群
参考文献
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[3]黄英.试题库系统中随机抽题算法的设计与实现[J].现代计算机, 2010 (3) .
选题策划六要素 篇11
市场调研
市场调研，这是选题策划的开始，主要包括网上调研和实体店调研，各调研途径都有着自己独特的优势，可以综合利用，以互相取长补短。
1.网上调研
网上调研，主要是在开卷报告、当当网、本社图书网，以及其他同类专业出版社网络上进行调研。
开卷报告，是北京开卷信息技术有限公司在收集全国大中型城市主要图书市场零售数据的基础上，对其进行科学的分析而产生的，可谓图书市场涵盖范围广，信息采集量庞大，对我们了解图书市场信息具有重要的参考意义。而且开卷报告分科很细，比如科技图书中的中医类，就分为中医基础、中医临床、方药、针灸推拿、中医古籍、中医文化等几大类排行榜，另有中医综合排行榜。这样，编辑就可以根据自己负责的策划板块查看相应的开卷数据，了解业内出版社的出版动态、同类书出版状况，捕捉相应的市场热点。
当当网是网店销售，可以查阅它的排行榜，当当网对每本书所提供的信息更为详细，比如能看到一本书的内容简介、目录，有的甚至还能直接读到部分章节。最为关键的是能看到一本书的“顾客评价”条数，以及顾客对书本的真实评价内容，这对如何在现有市场同类书的基础上寻找新的亮点或弥补现有不足很有指导意义。
上面分析的是比较通用的、传统的调研途径，但由于信息数据是通过采样获得的，或者因为其他一些因素，会或多或少地存在一些偏差。而另外一种途径：通过我社社内局域网，查看各责任编辑每月图书批销报表，则能获得最为真实的销售信息，这些数据直观地体现了社内各板块的图书销售情况，对于那些销售好的图书，我们可以学习。
对于国内一些同类医学出版社的图书，也可在其网站调研的基础上进行反复比较，取长补短，不断优化。
2.市场分析
市场调研后，就要进行市场分析。热点往往是我们所推崇的，因为热点的书说明有市场，但策划热点的选题要寻找出现有热点图书的不足，做出差异，做出亮点。而对于那些市场没有或很少涉及的选题方向，也不能轻言放弃，因为有可能这个方向没有被前人开发过，或者前人做得不好。但这样的选题风险比较高，所以一定要充分论证，可以通过博客圈子、论坛、实体店调研等多途径与潜在读者充分沟通，以做出合理的判断。
3.实体店调研
实体店调研，是建立在网上调研的基础上，也就是说去实体店之前已经完成了市场分析，基本确立选题方向了。有了网上调研的基础，到实体店也就不会盲目、眼花缭乱了。
与网上调研相比，实体店调研则更为直观，因为可以直接看到一本书的真实面貌。主要是看畅销的同类书是如何做的，包括封面设计、版本、版式、用纸、印刷、印张、定价、写作风格等，在学习的同时重点发现其不足，以做出差异，做出亮点，做得更完美些。当然，没有选题意向，我们也可以多走走书店，毕竟开卷有益！
撰写选题报告
选题报告的撰写，其实也是选题思路的系统整理过程。通过选题报告的撰写，可以使选题思路更加明晰，更加系统，更加条理化。一份完整的选题报告主要包括以下几方面。
1.评估社会价值
社会价值意味着潜在的读者定位，要明确这本书是给什么样的读者群看，这本书能给读者带来什么样的价值？比如我社出版的很多面向中医临床的书，社会价值就体现在开启临床医生治病的思路，对医生诊疗疾病具有现实的指导作用。
2.预算经济效益
对于科技类图书尤其是实用性质的图书而言，其社会价值往往决定了它的市场需求空间，那么也就会产生相应的经济价值。作为企业化管理的出版社，选题策划的书能否预期带来比较好的经济效益，往往是决定选题策划是否成功的关键因素。经济效益核算，主要包括成本预算和预期盈利目标。成本包括直接成本和间接成本，比如作者稿费、编校审读费、排版费、封面设计费、用纸、印刷费、发行费、管理费等等，我社有相应的成本测算软件，输入相应数据就可以很快地算出，并且确定首次印数后，也会直接显示盈亏平衡点、定价建议以及盈利目标。
3.起个好书名
与人交流时，我们都会看着对方的眼睛，因为眼睛是心灵的窗口。书名就相当于一个人的眼睛，因为读者在拿起书之前甚至在刚拿起的一刹那，首先看的就是书名。所以书名必须真实地传递内容的核心思想，要言简意赅，打动读者，有时书名甚至能决定这本书能否在同类书中脱颖而出。
4.明确写作主旨
写作主旨，也就是一本书的核心思想，其实这在市场调研过程中，尤其是在书名起好后就已慢慢明晰了，现在只是把它系统地、详细地理顺，以便作者在写作的过程中始终围绕这个内容主旨去写。
5.拟定写作风格
写作风格的界定，宜站在读者的角度去考虑，尤其是拟联系非常权威的专家作者时，尤其要说明这一点。比如请权威专家写一本中医普及的书，其读者对象是初学中医者及广大的中医爱好者，语言风格就要通俗易懂，深入简出，而不能用太学术化的语言。必要的时候，编辑写出写作提纲，明确写作体例、字数，甚至以撰写范本的形式向作者说明写作模式。写作体例、字数和写作模式是编辑一定要坚持的，因为这是编辑站在市场的角度策划出来的，而写作提纲宜与作者商讨，多听听他们的意见，因为内容的科学性是由作者来把握的。
联系作者
有了上述明晰的思路后，就可以筛选作者并联系约稿了。可以从我们现有资源中筛选作者，也可以另外开辟，总的原则是一定要寻找合适的作者。比如，如果是面向中医临床的书，那么作者一定是临床经验丰富的高年资医师，并具有一定的写作经验，可以通过调研开卷报告、当当网及实体店，从相关著作的主编或主要编著者中粗选几个，然后直接在网上调研其简介，通过简介了解他们的资历、成就、著作等，从中确定最适合这个选题的作者，然后取得联系。
写作跟进
确定作者后，向作者详细介绍选题的情况。选题介绍得越详细越好，因为越详细说明编辑工作做得越深入，作者也就越认可这个选题，从而越能调动起他们的写作热情，这也往往是约稿成功的关键因素。约稿成功后要求作者按照写作要求撰写样稿。
1.审改样稿
样稿，也就是书稿的某一章或某一节，作者按照写作要求写好后发给编辑审阅。如果样稿符合写作要求，就让作者按照样稿的写作风格和模式续写全稿，如果与写作要求有出入，编辑就应给予指正。作者撰写样稿这个过程是必须的，切不可等作者把全稿写完后才发给编辑审阅，这样的书稿往往与写作要求会有较大的出入，后期处理也就很麻烦了。
样稿写作完毕，就可以上报选题了。出版社一般会对选题进行三级论证，一旦选题通过，书稿的写作也就可以全程展开了。这一点，也应事先向作者说明。
2.保持沟通
样稿审读完了，并不意味着可以完全放心地让读者续写全稿。在写作期间，要间歇地与作者保持联系，了解写作进展。因为对于科技图书来说，作者往往是大学老师或某一领域的专家，他们只能利用业余时间来写书，经常督促，保持联系，有利于提高写作质量。主动与作者联系，及时发现问题并给予合理化的建议，也表明编辑对这本书是重视的。
审读全稿
审读全稿，也就是我们通常说的初审，一定要全书通读，以确保无政治问题，内容质量、写作风格等完全达到撰写要求。对不符合撰写要求的内容大胆地提出删改建议，并提请作者删改。
后期管理
书稿发稿后，会相继到文字编辑、校对等手中，这并不意味着策划编辑工作的完成。一定要与他们保持联系，尤其是文字编辑，因为一本书的编校质量，文字编辑起着举足轻重的作用。在整个编校过程中，有些规定是客观性的，比如术语、参考文献的编辑规范问题，有相应的国标或行业标准可循；有些规定则是主观性的，比如，向文字编辑说明本书的策划目标、特色亮点和语言风格等，对不符合要求的内容提出删改意见，这样也能避免书稿一旦出现问题，双方互相推卸责任。另有一点需要说明的是，作为一名策划编辑，具备一定的编校素养是必要的，这也是与文字编辑交流的基础，并可避免向文字编辑提出不当的编校建议。
关于封面的设计，在提交美编设计前，编辑一定要做好充足的准备，把必需的材料一次性地准备齐全，一同发给美编。不要在美编设计的过程中突然增减文字或设计元素，打乱美编的整体设计思路。而且，一定向美编提出合理化的设计理念，越细腻越好，这样美编设计起来也就越容易，从而也避免了因不了解编辑的意图而出现多次返工现象。
选题设计 篇12
传统的毕业设计选题方式, 通常是系院汇总课题后, 再分发到各班供学生选择, 最终课题由教师或学生决定。这种选题方式由于人的主观作用太强, 很难得到师生双方满意的结果。此外, 随着毕业生人数的增多, 这种传统的选题方式容易出现效率低、过程混乱、工作量大等问题。
综上分析提出了基于KM算法的毕业设计选题系统。系统将根据学生的志愿和教师的期望值, 智能完成学生与课题的匹配, 且使师生整体满意度最高。通过系统的智能匹配, 节省了大量的人力和时间, 大大提高了选题的效率。由于充分考虑了教师与学生的意愿, 因此也使师生双方满意度达到了最高。
1 系统分析
1.1 系统概述
系统分为3类角色:学生、教师、管理员。采用B/S模式, 主要包括以下功能模块:基本信息管理 (学生信息、教师信息、题目类别等) 、课题管理、选题管理、公告管理、数据导入导出管理、登录管理、邮件通知管理、附件管理、系统设置管理等。系统用例如图1所示。
1.2 系统功能
1.2.1 学生角色功能模块
学生登录选题系统后, 可对个人信息进行维护;可以根据课题名称、研究方向、难度等浏览课题信息, 同时如果教师有上传该课题的附件, 则学生可以下载相应的附件;选择自己感兴趣的课题时, 如个人志愿没选满或该课题没被选满, 则选择成功, 否则失败;对选择的课题进行排序, 此排序号将作为KM算法审核课题的影响因子;此外, 学生还可查看选题情况, 并可在规定的时间范围内退题, 另行选择其它课题。
1.2.2 教师角色功能模块
教师登录选题系统后, 并可对个人信息进行维护, 在规定的时间范围内发布课题, 对课题进行修改、删除和上传课题相关附件, 以及查看课题的审核情况, 查看学生的选择情况和学生信息。此外, 还可对选择课题的学生赋予期望值等。
1.2.3 管理员角色功能模块
管理员的功能包括:对学生、教师基本信息进行添加、修改、删除;可通过导入Excel文件对学生、教师信息进行批量添加, 也可把信息导出用于别处, 当系统完成匹配后, 还可把最终匹配结果导出;发布相关公告, 并对公告进行相应的维护;审核老师提交的课题, 由管理员人工审核;审核学生选择的课题, 由KM算法自动完成审核, 管理员只需启动匹配算法即可;系统初始化设置, 如设置系统对教师与学生的开放与关闭时间, 以及教师提交课题开始和截止时间, 学生选择课题开始和截止时间等;邮件通知管理, 通过系统发送邮件通知老师与学生何时提交课题与选择课题, 以及生成选题结果的同时发送邮件通知学生他们的选题结果等;查看最终课题分配结果, 如有需要, 可以把分配结果导出。
2 系统设计
2.1 系统流程
此系统主要用于学生在线完成课题的选择以及依据KM算法自动完成审核工作。从以上分析可知, 系统分为3类角色:学生、教师、管理员。首先由教师发布课题, 经审核后学生并可在线查询相关课题, 对感兴趣的课题进行选择。如果课题没被选满或个人志愿没选满, 则选择成功, 否则失败。之后, 学生对自己选择的课题进行排序, 教师对选择自己课题的学生赋予期望值。学生的志愿和教师的期望值将作为课题审核的依据。最后, 由管理员启动匹配算法, 完成课题的匹配。系统的主要活动如图2所示。
2.2 学生与课题智能匹配算法
2.2.1 基本概念
(1) 二分图。二分图是这样一个图, 它的顶点可以分为两个互不相交的集合X和Y, 所有的边关联的顶点中, 恰好一个属于X集合, 一个属于Y集合。本系统中就是将学生与课题抽象为一个带权的二分图 (如图3) , 其中学生的兴趣度值和教师的期望值即为二分图中的权值。然后通过最优匹配算法求得一个匹配使得权值和最大, 即满意度最高。
(2) 完美匹配。如果所有的点都在匹配边上, 则称这个最大匹配为完美匹配。
(3) 二分图最优匹配。又称带权最大匹配, 即每条边上都带有权值, 使得权值和最大的一个匹配。
(4) 可行顶标。L是一个关于结点的函数, L (x) 是顶点x对应的顶标值。可行顶标对于图中的每条边 (x, y) 都有L (x) +L (y) >=w (x, y)
(5) 相等子图。只包含L (x) +L (y) =w (x, y) 的边的子图。
2.2.2 KM算法
KM算法是通过给每个顶点一个标号 (顶标) 将求最大权匹配的问题转化为求完备匹配的问题。设顶点Xi的顶标为a[i], 顶点Yi的顶标为b[j]。初始时为了使a[i]+b[j]>=w (i, j) 恒成立, 令a[i]为与Xi相关联的边的最大权值, b[j]=0。如果当前的相等子图没有完备匹配, 就适当修改顶标以扩大相等子图, 直到找到完备匹配为止;当从Xi寻找交错路失败后, 得到一棵交错树, 它的所有叶子节点都是X节点, 对交错树中X顶点的顶标减少d值, Y顶点的顶标增加d值, 对于图中所有的边 (i, j) , 可以看到:
(1) i和j都不在交错树中, a[i]+b[j]的值没有变化, 原来属于 (或不属于) 相等子图, 现在仍属于 (或不属于) 相等子图。
(2) i和j都在交错树中, a[i]+b[j]的值没有变化, 边 (i, j) 仍然属于相等子图。
(3) i不在交错树中, j在交错树中, a[i]+b[j]的值扩大, 原来不属于相等子图, 现在更加不属于相等子图。
(4) i在交错树, j不在交错树中, 它的a[i]+b[j]的值有所减小。也就是说, 它原来不属于相等子图, 现在有可能进入相等子图。因而使相等子图得到了扩大。
为了使a[i]+b[j]>=w (i, j) 始终成立, 且至少有一条边加入到相等子图中, 其中d=min{a[i]+b[j]-w (i, j) }, i在交错树中, j不在交错树中。
2.2.3 KM算法在选题系统中的应用
KM算法能很好地解决在选题系统中学生与课题的匹配问题。首先令学生集合为X={X1, X2…Xm}, 题目集合为Y={Y1, Y2…Yn}, 根据学生的兴趣度值和教师的期望值求得综合兴趣度即为二分图中的权值, 其中权值为二维矩阵W[m][n]的值, 没有关联的令其权值为0。其实在实践应用中, W[m][n]中应保存学号、课题号以及排序号, 学号与课题号用于匹配结果的保存, 所以W[m][n]是一个对象数组。当将二分图转换为二维数组后并可根据KM算法流程找到一个匹配, 且使得师生整体满意度最高。对于匹配结果的处理, 由于权值为0代表的是没有关联的两个顶点的匹配, 所以把权值为0的匹配去掉, 只保存选择成功的学生的匹配。
3 系统实现
按照以上描述的设计思路及算法, 系统采用S2SH这3大主流框架以及MySQL数据库完成了系统的开发, 开发工具为Eclipse3.6。系统部分运行界面如图4-图6所示。
4 结语
目前基于B/S模式的毕业设计选题系统已很普遍, 从文献中查询到的情况来看, 这些系统的功能都大同小异。本文的一个特色就是采用最优匹配算法, 根据学生的志愿和教师的期望值, 智能完成匹配, 且使教师学生整体满意度最高, 极大提高选题效率, 真正实现课题的双向选择。该系统在桂林理工大学计算机科学与技术专业2012届学生中进行了应用, 取得了较好的效果。
摘要：针对传统的毕业设计选题方式所带来的效率低、容易出错以及管理不及时等问题, 提出了基于KM算法的毕业设计选题系统。采用KM算法, 根据学生志愿和教师期望值, 智能地完成学生与课题的最优匹配, 提高了选题效率, 解决了教师手工分配课题工作量大、难度大以及师生满意度偏低等问题。
关键词：毕业设计选题,学生志愿,教师期望值,最优匹配,KM算法
参考文献
[1]陈作滩, 何骅.基于B/S模式的毕业设计选题系统的设计与开发[J].浙江教育学院学报, 2010 (24) .
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