数字化建筑设计教学

数字化建筑设计教学（共12篇）

数字化建筑设计教学 篇1

摘要：数字技术的发展和计算机技术的广泛应用, 使计算机在建筑设计中的作用逐步由辅助绘图向辅助设计的全过程产生转变, 而作为培养未来建筑师的建筑院校, 如何在设计教学中渗透这种转变, 已经成为目前建筑学教学中亟待解决的问题。本文在分析了目前国内建筑行业的趋势和所在学校建筑学专业设计课程和计算机辅助设计教学的情况下, 对更好地发挥计算机辅助功能的优势进行建筑设计人才的培养进行了探索和讨论。

关键词：建筑数字技术,建筑设计,计算机技术,教学改革

近年来, 随着产业革命和信息技术的迅猛发展, 数字技术的更新发展日新月异。在数字技术的推动下, 建筑设计行业也面临着前所未有的挑战。计算机在设计行业的地位也在慢慢发生着转变。应用现代数字技术, 提高建筑设计行业生产技术的发展成为了当前国内建筑行业亟待解决的问题。

一、计算机在建筑行业地位的转变

传统的建筑设计通常是以二维平面材料作为媒介, 通过平面图、立面图、剖面图以及轴测图、透视图等形式进行设计内容的表现和交流。由于其介质的限制性, 所设计出来的建筑形态往往也多以理性主义的横平竖直为主, 从而大大束缚了建筑师思维的跳跃性。由于不同环节的种种分割, 使得建筑师们疲于成果的表现而割裂了其设计思维的连续性。

自二十世纪八十年代中期以来, 计算机进入建筑设计领域。到目前为止确实取得了不小的成绩。不过, 这些成绩也仅仅停留在建筑设计成果的表现方面。近年来, 由于数字技术的发展和相关行业软件的不断更新, 数字技术在建筑创作中的重要性超越了以往任何一个时期。通俗来讲, 计算机绘图已经成为了全球建筑设计事务所的标准方法。电脑建筑模型和动画产业的发展也十分迅速。数字技术使建筑的复杂性更容易表现出来。这个时期, 有一些建筑设计事务所已经开始尝试用计算机来辅助建筑设计的全过程。比如, 盖里、艾森曼等著名建筑师运用现代数字技术来辅助建筑设计创作过程, 有效地推动了数字技术在建筑设计领域的发展。

目前, 概括来讲, 数字技术对于建筑创作的影响大致分为三个层次的内容:第一层次为创作成果的表达方式。这一层次对于数字技术的应用是在建筑设计中把数字技术作为设计的表现工具。第二层次为建筑方案创作手段。这一层次把数字建构作为设计的出发点, 从而带来建筑创作的变化。第三层次的应用则是影响到更深层次的创作思维, 将建筑创作作为一种全新的思维方式来实现。

二、当前我国建筑学专业建筑数字技术教学中存在的问题

自二十世纪八十年代到目前为止的建筑设计领域, 计算机主要是用于建筑设计成果的表现上。与此相对应的计算机辅助建筑设计教学, 则是以教授学生以Auto CAD为代表的一批软件的使用方面。而对于计算机辅助建筑设计则没有太大的起色。尽管在教学上一直在尝试更多地介入到建筑设计中, 但不可避免地出现了一些问题:

(一) 观念陈旧, 没有较系统的知识结构体系。

有相当一部分建筑学的设计课教师对计算机辅助建筑设计教学的认识不足, 认为计算机辅助建筑设计就是掌握几个软件, 画画图的事情而已, 意义不大。有一部分教师极其看重传统的动手能力的培养。他们认为学生过早过多地接触计算机会忽视动手能力和手绘表现能力等基本功的训练。由于种种原因, 这些教师对于计算机辅助建筑设计 (CAAD) 的认识不足, 从一定程度上阻碍了计算机辅助建筑设计 (CAAD) 教学的发展。

(二) 内容和形式落后。

在课程教学中主要是围绕以教授几种常用软件为主, 重在软件如何操作, 而忽视了软件本身强大的辅助建筑设计的作用。这样的结果, 仅仅是解决了一个“手工绘制”的问题。而与设计课程相关课程教学环节相脱节, 无法使学生建立计算机能够真正辅助课程设计以及进行相关设计方案推敲、结构分析、物理性能分析等方面的认识。

(三) 教学设备陈旧落后。

目前, 计算机更新换代的速度非常快。相关软件的更新也十分迅速, 而且运行软件所需要的硬件环境要求越来越高, 使得教学经费的投入很难跟上计算机更新的节奏, 从而使计算机辅助相关的技术研究无法得以真正深入研究, 故而无法在教学中进行全面的新技术推广。

三、数字时代建筑学设计课程中计算机辅助建筑设计教学改革的探索

(一) 从忽视或者抵制CAD应用到积极运用CAD辅助设计转变。

数字化技术的应用结束了以前趴图板画图的年代。软件的使用拓宽了创作的空间, 对现今建筑业形成的百花齐放、百家争鸣的状况起到了极大的推进作用。同样, 学生在设计过程中, 如何通过软件的使用, 把自己的作品及思想准确表达出来也是现今建筑学教学中应该探讨的问题。软件已经不单单是作为一种绘图的工具, 而在方案的推敲过程中也开始发挥其作用。所以, 在建筑设计教学中, 鼓励学生在方案创作过程中使用sketchup等辅助设计软件进行方案形体的推敲, 从一定程度上改善了学生建筑素养的培养。

(二) 从少数软件向多个软件综合应用转变。

由于软件的更新换代速度的加快, 市场上出现了一些比较人性化的分析软件, 比如生态建筑大师ecotect等。通过这些分析软件可以使学生更加深入地了解建筑的各项物理性能, 为方案的可实施性提供了一个有力的保证。所以, 在建筑设计教学中, 鼓励学生使用分析软件对自己的作品进行各项分析, 使学生不仅仅是停留在原先天马行空地做方案, 而不知道方案是否具有可行性。从而使学生能够迅速建立对建筑设计的认识, 找到适合自己学习的路子。

(三) 从结果表达向过程转变。

教育学生抛弃建筑设计软件仅仅是为了方案的表现而产生的思想。在设计过程中使用revit这些软件进行方案模型的创建, 这样就可以使学生能够对自己的方案进行细化, 能够真正把设计深入下去。不像以前, 学生方案做到一定程度的时候, 不知道自己该如何继续下去, 由于和教师之间的交流尚不连续, 故而一个设计做下来, 不能够真正明了设计的内涵。

(四) 从单一课程向全面课程转变。

计算机辅助建筑设计原先仅仅是作为一门课程出现在学生的学习中。这样的话, 往往是设计课已经要求学生使用计算机绘图了, 但是相关的计算机课程还没有开设。在设计课程教学中, 有效地组织课程设计和软件使用, 使二者结合起来, 既避免了学生会使用软件和会做设计的脱节, 又可以提高设计课程成果的质量。

四、结语

计算机辅助设计教学与其他任何一门课程一样, 有一个发展和被人们认识的过程。在计算机技术高度发展的今天, 由于其应用和普及条件已经逐渐成熟, 其重要性也越来越为教育工作者所认识, 进而又推动其向前发展。随着计算机技术的发展和教育本身的需求, 以多媒体技术、网络、人工智能和虚拟现实等为支持的计算机辅助设计教学将会在建筑教学中发挥越来越大的作用。同时, 也要求我们教学的同时更好地掌握计算机辅助设计这个教学模式, 使其发挥更大的作用。由此可见, 正是因为采用了计算机辅助设计教学, 才使得计算机赋予教学以新的内容和概念, 推动了教育的变革, 使其适应社会的发展, 从而也从一定程度上促进了教育现代化的进程。

参考文献

[1] .李建成, 卫兆骥, 王诂主编.数字化建筑设计概论[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007, 2

[2] .李建成.建筑数字技术课程教学现状调查与改革思路[A].2007年全国高校建筑院校建筑教学技术教育研讨会论文集[C], 2007:63~67

[3] .项秉人.面对数字化时代的建筑学思考[J].新建筑, 2001, 6

[4] .李立.CAAD软件浅析[J].四川建筑, 2006, 12

[5] .刘育东.建筑的涵义[M].天津:天津大学出版社, 1998, 8

数字化建筑设计教学 篇2

信息技术教研组 周爱红

【教材分析】

1、所用教材：上海科技教育出版社《信息技术》之选修2《多媒体技术应用》中的第二章 计算机中的图世界

2、随着多媒体技术的发展,计算机对图形图像的处理能力越来越强,高中生活中每一个精彩的瞬间都可以转换成计算机中千姿百态的图并加入到多媒体作品中,图以它的生动形象和丰富内涵成为多媒体作品中最具表现力的形式之一,图的收集与处理也成为多媒体技术的一项重要内容。高中新课程《多媒体技术应用》模块中对“图像的合成”的知识内容包括图像的简单合成、合成图像的修饰，以及一个新的概念—--图层，其知识内容具有很强的可拓展性。根据新课改的精神来分析，本节的目标就是要对图像进行合理有效的加工，并在实际应用中能对加工的结果进行客观的分析和评价。

【学情分析】

通过第一册《信息技术基础》的学习，学生对Photoshop已有初步了解，初步掌握了图像加工的一些方法，比如：图像的旋转和裁切。在学生原有的认知基础上整合，并加以归纳提升，使学生形成对图像的理性认识，并在实践中不断探究图像处理的经验技巧。但是学生之间的差异比较大，要注意营造交流学习的氛围。

【教学目标】

1、知识与能力：

（1）熟练掌握工具箱中魔棒工具、矩形选框工具、移动工具、文字工具及反选命令的使用；

（2）掌握图像的合成方法；（3）学会在图像中加入合适的文字；

（4）能在图像中加入适当特殊效果，美化图像。（5）在自主探究中培养学生发现问题、解决问题的能力。

2、过程与方法：通过自主学习和小组合作学习使学生掌握数字化图像合成的一般步骤和方法

3、情感、态度与价值观：培养欣赏美的能力，团结互助的精神以及合理利用信息技术的态度。【教学重点】

图像的简单合成方法及在图像中加入合适的文字；

【教学难点】

图层概念的理解及在图像中加入适当特殊效果，美化图像。

【教学策略】

1、以任务驱动、自主学习和小组合作为主，讲练结合→自主探究→协作学习→完成作品→作品展示→自评、互评、点评；

2、教学思路：运用任务驱动教学法，教师边演示边讲解其部分操作的过程及相应知识，再让上机操作能力好的学生进行上机演示,通过屏幕监控功能，展示部分同学的操作过程,带动全班同学的学习积极性和学习兴趣，培养学生的创造性，使学生们的个性化得以体现。在本节课的教学中，我从学生熟悉的情景导入，引导学生欣赏、讨论；让学生自己发现问题，引出图层的概念，演示有关层的操作；教学任务的设计，也从学生感兴趣的事情着手，充分利用部分同学在班级网站的建设中缺少合适的图片去激发学生的学习兴趣，调动他们的学习积极性，以活跃课堂气氛，较好地完成教学任务，达到预期的目标。

【教具使用】多媒体网络教室、极域网电子教室软件 【课时安排】1课时 【教学过程】

一、课前组织教学

播放管弦乐曲《拉德斯基进行曲》，展示高中生活的实际图像和经过加工后的优美图像作品，为没有生命的计算机设备增添灵气，以活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣，调动他们的学习积极性。

二、新课教学：

（一）回忆photoshop窗口界面组成，并导入新课

高一时我们认识了图像处理工具photoshop,初步掌握了图像加工的一些方法，比如：图像的旋转和裁切。这节课我们要学习图像的合成（屏幕广播），启动photoshop以后，在他的左区有一个浮动的工具箱，图像操作的常用工具都会在这里显示出来，活动区有几个窗口，因为我们要用到图层窗口，所以把它调到最前面。

（二）介绍工具箱中所用工具按钮的使用：

1、魔棒工具

2、移动工具

3、文字工具 ：选择图像区域，主要用于对颜色的选择；

：用鼠标拖动选中的图像，实现快速移动选择对象； ：在图像中输入漂亮的文字；

4、选框工具中的椭圆选框工具：创建外形为椭圆的选区。

任务一：将海鸥和海豚图片合成到大海中，使大海变得更加美丽。

讲解演示操作过程：魔棒工具选中背景色→选择中的反选→移动工具移动海鸥到大海→调整海鸥大小（约束纵横比：shift+对角线，Enter键确定）→调整位置→用图层面板使图片与背景协调。

（三）图层的概念

1、概念：将图像的不同部分分层存放，由所有的图层叠加成复合图像；

2、优点：对某个图层作单独处理时，不会影响到图像中的其他图层；

3、图层调板：一个图像文件中的所有图层都会列在图层调板；

4、选中图层：在图层面板中单击需编辑的图层；

5、设置图层属性→不透明度：使叠加的图像更协调。师生一起做把海豚合成到海平面上去（复习巩固）

学生独立协作完成操作，教师巡回指导，让上机操作能力好的学生上机演示

任务二：制作雄鹰在草原上飞翔的图片，并加入文字“草原上翱翔的雄鹰”

分发原始与合成的效果图片，“雄鹰在草原上飞翔”的制作过程同任务一，另加文字工具→图像中拖动鼠标绘制文字外框→键入需要的文字→单击选项栏中的按钮

→修 3 饰、美化文字。

生探究完成任务二，师巡视。

一生上机演示（切换屏幕），师生观察他制作过程中有什么技巧和不当之处。

（四）点评小结：

1、魔棒工具选择的是颜色相近的图片区域（不能用魔棒工具选择海鸥和雄鹰，因为他们本身有较大的色差）；

2、调整图像大小时，使用SHIFT键和对角线句柄来约束图像纵横比，以保持不失真；

3、修改图像时，必须要选中图像所在的图层。

任务三：制作“高效课堂，阳光课间”的图片(选做)

在制作网站时，没有现成的、合适的素材，我们要把两张或多张照片合成一张，并加入合适的文字，放在网站上。出示合成后的图片，让同学们自己来观察完成（自主探究、小组协作、创新培养---在这张图片中使用了特殊的效果，是在选择了背景层后，使用滤镜菜单下，“扭曲”中的“球面化”命令所实现的---让学生去发现）。

生按前后左右座次分组做题，师做适当点评；优秀小组推荐学生展播作品，师生共同欣赏评价。

（五）知识系统化（课堂总结）:

本节课通过三个教学任务，引导我们掌握了魔棒工具、选框工具、移动工具、文字工具和反选命令的使用；掌握了图层属性的设置方法；学会了图像合成的基本方法，要熟练掌握图像合成的技巧，还有待于我们大家在今后的学习生活中结合班级网站的建设去不断地探索、不断地发现！

三、教学反思：

室内设计教学数字化应用分析 篇3

王琢

进入新的发展时代，一些先进的科学技术在实际生活中得到了广泛应用，由于当前人们的生活质量有了大幅度提升，所以对室内设计的要求也有了提高，室内设计的教学也受到了影响有了转变。室内设计专业在艺术设计学科中已经从传统建筑装饰艺术向现代空间艺术及技术进行了转变，在数字化技术的作用下，将其和室内设计教学得到有机结合能进一步促进教学质量的提升。本文则主要就室内设计教学的理论及数字化室内设计的相关特征进行详细分析，并将数字化技术在室内设计教学中的具体应用加以探究，希望通过此次理论研究对实际操作有所裨益。

室内设计 数字化 应用

室内设计是为了创造以及美化自身的生存环境进行的活动，是建筑设计的继续以及深化，也是室内空间及环境的再次创造。室内设计教学也要在时代的不断发展变化中随之而变化，从而适应时代的发展，采取数字化技术手段已经成了当前室内设计教学的重要法宝，它能够将理论和实践得到有机结合，将抽象问题具体化，从而让学生更加容易的理解设计的原理，从而促进室内设计教学质量的提升。

一、室内设计的及数字化室内设计理论分析

1.室内设计的基本内涵分析

室内设计是建筑设计的一个重要组成部分，它是从人类开始营造自己的生存空间就已经开始的，是满足人们的生活以及工作的物质与精神要求并反映出风格特征及空间氛围的文化内涵。室内设计是和人的活动行为产生的生理及心理需求相围绕的，这就需要进行综合性的考虑其中的因素，室内设计所涉及到的内容学科也比较多样，其中有工程技术以及视觉艺术等等，是真正将艺术和科学得到结合的学科①。

2.数字化室内设计教学优势及特征分析

数字化技术的发展使其在室内设计当中起到了重要作用，数字化虚拟平台带来了多元创造，其最大的优势就是能够再现客观以及对现实的虚拟，通过三维建模来进行设计空间的虚拟呈现和动态场景的虚拟，在先进的技术作用下将虚拟空间真实的灯光效果及材质机理等真实性的体现出来。数字化技术思维拓展带来了创新能力的开发，在设计软件丰富表现支持下，设计元素的创建及获取等都在能力上有了提高，不仅是为室内设计教学提供了技术手段，同时也是为设计思维的训练提供了科学方法，使得教学成果得到了升华。数字化的教学方法在室内设计教学中的应用是有着前瞻性的，能够实现学科间的延续性和培养目标及社会要求达到一致。

数字化室内设计教学自身也有着较为鲜明的特征，最为主要的就是直观性特征，对于一些比较难理解的抽象概念通过三维空间模型以及虚拟化的场景手段能够直观性的得以体现，这样就避免了对文本的错误理解。另外数字化室内设计教学知识在开放性特征上也有着显著的体现，能够通过网络和不同课程以及不同系所等进行社会资源的共享，同时数字化室内设计互动教学方式则是体现在教学关系改变及教学中心的转移上，学生能够在数字化技术作用下进行自主的学习和训练②。

二、室内设计教学问题及数字化室内设计教学目标及分析

1.现阶段室内设计教学的主要问题分析

从现阶段我国的室内设计教学的实际情况来看，还有诸多问题有待进一步解决，信息时代的到来使得教学方式脱离了板书以及讲稿，继而演示文稿及数字投影得到了实际应用。室内设计教学在设计表达及设计方法上的发展出现了不均衡的情况，设计方法教学明显的滞后于设计表达，这些主要是由于室内设计有着综合性及技术性等诸多的特征，而学生在复杂的设计环节往往不能将材质以及灯光、色彩等进行综合性的运用，从而使得设计过程当中的设计环节出现了脱轨状况③。

再者就是传统设计教学的模式相对比较枯燥和沉闷，起不到促进学生主动学习的作用，在教与学双方的劳动强度比较大，效率上得不到提升，学生仍然是处在被动的状态，在主动追求及不断探索创新意识上比较缺乏，同时也缺乏科学合理的现代化训练手段，这些都是当前室内设计教学中比较突出的问题。随着发展一些课程应当由原来被要求掌握演变成一般性的了解或者是直接被取消，只想着学生能够在课程后快速的上手，却忽略了长期发展。

还有就是在课程体系及教学管理方面还需要进一步的完善，现阶段我国的室内设计课程体系还没有完善，目标不清晰，教师上课的随意性还相对比较大，盲目随意增加课程的现象还存在，对学生的创新能力及自学能力的培养以及办学条件方面都没有得到完善重视。与此同时在专业教师队伍建设上还需要进一步加强，人才培养模式还不够科学以及学生的整体素质不全面④。这些方面的问题都需要进一步得到完善，如此才能够促进室内设计数字化教学目标的实现。

2.数字化室内设计教学的目标分析

数字化室内设计教学的主要目标就是将教学和数字化技术两者得到有机的结合，当前是以计算机作为平台的艺术，也是平面和立体综合以及动、静画面结合等综合性发展的艺术。而数字化技术手段就为室内设计带来了多维度创作视角，这些方面对室内设计的整体发展而言有着重要促进作用。在空间形态的数字化教学作用下能够实现室内设计教学及训练的视觉化交互化等，从而能够充分将学生的多种感官得以调动起来，快速的实现室内设计教学目的。

室内设计数字化技术教学是按照理论教学及思维训练等环节的教学模式形式，进而来循序渐进的引导学生学习从认知领域到动作技能训练实现情感领域的深化认知。在教学目标上理论教学通过空间形态数学模块来实现，在视点的流动作用下实现抽象理论的可视化直观教学，使得学生能够具备不同空间场景中熟练应用空间形态规律。还有就是设计训练通过空间氛围数字化教学训练模块实现及思维训练通过数字化思维训练模块实现。总的来说室内设计数字化教学能够辅助学生在多种环节的教学及训练过程中体验认知中将个人特点与之相协调发展，促进自身的设计能力提升⑤。

三、数字化技术在室内设计教学中的实际应用

数字化技术在室内设计教学中的应用方面是比较多样的，其中数字化思维训练的成果量化方面，首先要强调的是室内设计是思维活动的过程，这在实际的教学中使比较重要的环节。数字技术为不同阶段的思维化训练提供了广阔平台，在视觉化这一展现形式上是数字技术带来的最有冲击力的感官体验之一，由于多感官刺激在实际生活中是不存在的，也是无法看到的，所以通过数字化技术进行虚拟创造从而形成新的组合关系，这样就比较容易引起共鸣。而空间形态思维训练也是在数字平台作用下才能够真正走入空间，在相应的软件下能够将多种不同的形态元素进行构建组合，其设计方法也体现在创意灵感的获得上（如下图所示）。

数字化室内设计思维训练应用

思维训练能够激发更多的灵感及创造冲动，在数字化的平台下极大的解放了人的思想，在大量数字化创作下也会有源源不断的灵感出现并注入到设计当中，这样虚拟成果变量就直接使得设计结果产生了质变⑥。

要在实际的教学中对数字化技术进行合理化的利用，首先设计方案的环节要能够有详细的产品信息，这样才能够方便学生进行设计，在信息上主要有三视图的尺寸及实体的照片等，还可通过网络进行查询以及现场的拍照。“三维看房”这一名词在网络上已经崭露头角，有相关的网站是提供看房以及买房和模拟装修等诸多的环节，能够让人有身临其境的感觉。例如门的高度以及窗户的朝向等都能够通过模拟进行展现出来，这样就比通过图片以及文字要更加有吸引力及视觉效果，这种交互性及构想性作为基础的特征，能够体现出适人化的多维信息空间。

另外在数字化环境下手机的产品信息量要比传统教科书要丰富很多，这些信息不只是静态的，还能够通过动态的形式体现出来。 例如对室内卫生间的设计，在方案设计的过程中可通过数字化技术及渠道来选择界面当中的材料，对于地面以及墙面所选用的铺装材料的选择能够进行虚拟展示。这样就能够将卫生间的设计从无知到有知，对接下来的设计积累了丰富经验⑦。 另外在互动教学程序当中，统一建筑空间场景内的每个房间都提供了不同设计风格模型，通过直观的体验不同风格带来的空间氛围差异能够将其分为古典和现代，由于摄像机的旋转值不变位置相对于空间而言不变，这样在得到的效果上就如同房间装修风格在原地得到了改变（如下图所示）。

数字化调整交互空间

在特定的物体材质交换技术的实现下，需对某一室内空间，例如客厅内的家具以及空间界面进行不同材质交换互动，能够为学生提供多种在直观上有改变的视觉体验，能够在材质的选择上更加的准确。

四、结语

总而言之，随着当前的社会发展，在室内设计的重要性方面能够愈来愈得到显著体现，室内设计是比较复杂的设计系统，而在实践教学过程中也存在着难度，所以要通过新建的技术进行应用才能够使得教学质量得到有效提升。数字化技术能够有效的将三维视图得到展现，对学生的实际学习提供了重要帮助，丰富了学生室内设计课程学习的内容，提高了学习的积极性，在不断的发展进步中，对数字化教学的方法进一步优化也显得比较重要。

注释：

①纪东升．室内设计教学与实践的思考——漫谈室内设计师的专业背景[J]．神州,2012(23)．

②周丹．室内设计教学存在的问题及解决方法探讨[J]．佳木斯教育学院学报,2013(4)．

③郝大欣．高职院校艺术设计专业的基础教育[J]．河南商业高等专科学校学报,2014(4)．

④王翔子,秦方．略谈室内设计中的功能与形式[J]．美与时代,2014(7)．

⑤苏子东．艺术性不等于美术性——兼谈室内设计学科基础与美术教学[J]．美术研究,2013(3)．

⑥尹胜才．室内设计教学的思维创新[J]．忻州师范学院学报,2014(3)．

⑦赵晶．浅谈室内设计专业教学中的实践教学改革[J]．现代装饰(理论),2013(3)．

《图像的数字化》教学设计 篇4

1.基于课程标准的教学设计

本课通过三个活动将教学知识串起来, 三个活动层层相扣并递进。活动一通过画图程序观察点阵理解采样过程。活动二通过填写图片色彩对应二进制数理解量化过程。活动三通过将桌面截屏, 并保存成“保存类型”不同的文件后, 查看文件的大小并记录, 验证图像数据量的计算公式。

2.基于信息化平台的教学

基于信息化平台重新构建教学内容, 采用了“微视频”和“学习单”两种学习资源, 并利用平台提供的测试功能及时反馈学生的学习情况。

教材分析

本课选自地图出版社出版的信息科技教科书《中学信息科技》第一章第二节《信息的数字化》。信息的加工方式从人脑直接处理转变为计算机处理, 大大提高了效率, 而这种方式转变的基础是信息的数字化原理, 根据这个原理模拟信号转化为数字信号存储到计算机中, 方便进一步加工。因此, 信息的数字化是计算机进行信息处理的前提和基础。本节内容主要包含了字符、汉字、图像、声音的数字化原理, 是本学科及本教材中的重点。

在字符、文字、图像、声音这几类信息的数字化应用中, 由于图像是二维的, 图像的数字化相对字符和文字更复杂一些。图像的数字化应用比较典型, 也和实际应用比较贴近。通过这部分的学习, 学生能够将比较复杂的问题进行简化处理。同时, 掌握好这部分知识对提高学生的信息素养有很大帮助。本节课是信息技术课程理论部分的教学重点, 对后续的教学有重要的奠基作用。

学情分析

本课教授对象为高一学生。高一阶段的学生思维活跃, 喜欢动手, 经过初中阶段的学习, 他们已经有了一定的探究问题的经验和能力, 能够在问题的引导下自主或者合作探究。从技术层面来看, 他们已经了解了什么是二进制, 什么是十进制, 理解了字符和文字的数字化。从生活实践经验来看, 他们已经了解了数字图像的点阵形式。

然而, 学生对数字化还不十分了解, 这就需要他们先理解图像信息的数字化基本原理。高一学生已具备一定的抽象思维能力, 思维的逻辑性开始缜密, 因此我设计了验证数字化文件计算公式的活动。

教学目标

知识与技能目标:理解图像数字化的原理, 理解量化位数与图像颜色数之间的关系, 能计算图像的数据量。

过程与方法目标:在体验和理解前人创新之路的同时, 拓展自身的创新思维。在课堂实践活动中, 通过观察、思考、质疑等学习活动, 逐步归纳图像数据量的一般计算公式。

情感态度与价值观目标:在课堂交流中大胆地、尽可能准确地表达自己的观点, 同时有效倾听, 提升交流合作能力。在课堂实践活动中, 体验“设疑—推算—得出结论—验证”的自主探究模式。用课堂中学习的知识解读生活中的现象, 提升学习的实用价值和学习兴趣。

教学环境与准备

毕博教学管理平台、电子白板、多媒体教学系统、录课宝系统 (学生课前登录录课宝系统自学图像数字化思想的微视频) 。

教学过程

1.前课回顾, 切入新课

教师提问, 并引出信息科技发展的历史轨迹, 体验图像数字化难题的破解历程。

2.观看微视频, 并推演图像数字化的基本思想

师:想象一下, 如果是你, 你对解决这一难题有什么思路?此前字符的编码方案对我们有没有借鉴之处? (学生思考、交流)

教师进一步讲解“采样”“量化”两个概念。

3.采样研究

活动一:体验图像采样方法。

活动内容:放大图片8倍实验。

活动目的:掌握图像的数字化过程采样方法。

活动步骤:

(1) 登录毕博平台“第三课:图像的数字化”。

(2) 下载“smile.bmp”图片。

(3) 启动开始程序附件中的“画图”程序。

(4) 打开smile.bmp图片文件。

(5) 观看图像的点阵: (1) 单击“查看”/“缩放”/“自定义”, 选择放大图片800%。 (2) 再次进入“查看”/“缩放”/“显示网格”。 (3) 观察现象。

4.量化研究

活动二:完善图像量化的方法。

活动内容:填写色彩表示。

活动目的:体验图像的量化方法, 掌握图像色彩数与每个像素所占二进制位数之间的关系。

活动步骤:

(1) 黑白图像的数字化如何采样, 如何量化?

(2) 彩色图像的数字化如何采样, 如何量化?

(3) 学生在“导学学习单” (如表1) 上填写图像色彩数与每个像素所占二进制位数之间的关系。 (出示小资料如图1)

5.图像数据量公式研究

活动三:图像数据量计算公式分析。

活动内容:将桌面截屏, 保存成不同类型的文件后, 查看文件的大小, 并记录下来。

活动目的:图像数据量的计算公式。

活动步骤:

(1) 截屏:按下键盘第一排右上角倒数第三个键“PrtSrc”键, 将屏幕 (屏幕默认1024×768个像素) 复制下来。

(2) 启动“画图”程序。

(3) 执行“粘贴”, 将刚才复制的屏幕粘贴到了画图程序。

(4) 执行“另存为”, 在“保存类型”中选择相应的文件格式保存到桌面上。

(5) 将鼠标放在相应文件上右击, 选择属性, 查看文件大小, 并填写表格 (如下页表2) 。

6.小测验

学生在平台上完成测验, 教师分析学生学习情况。

7.小结

教师总结本节课重点。一个名词:像素。两个动词:采样、量化。一个公式:图像数据量的计算公式, 即“图像文件大小=像素总数×每个像素所占二进制位数/8”。

教学反思

本节课内容理论性较强, 教师设计与实际生活很贴近的问题情境, 激发了学生的学习兴趣;对图像数字化相关的基本概念的讲解和基本技能的培养, 采取融入到层层递进的小活动的方式, 学生在完成课堂活动任务的过程中, 主动建构知识, 内化对概念内涵的理解, 掌握基本操作技能。对教学难点的图像数字化思想, 则有微视频自学材料、课件的辅助, 以小组交流讨论的形式, 辅以教师适当讲解, 有利于难点的突破。

总之, 信息技术课堂教学应是一个平台, 二种资源。平台可以是毕博、Moodle, 自己开发的也可以, 关键要适合内容重建和资源积累。一种资源是微视频。理论方面的知识可以是用录课宝录制知识点, 操作方面的知识可以用Snag It9.02、Flash_Cam+格式工厂。另一种资源是学习单。运用学习单梳理教学过程, 便于学生实践活动的开展。

点评

教育信息化的关键在于真正实现技术和教育的深度融合, 好比医生离开信息化就没有办法给出药方, 警察离开信息化就没有办法破案, 这才叫融合。如果教师运用一个PPT可以讲一节课, 而拿一根粉笔也照样可以讲这节课, 那么技术和教育的融合还是远远不够的。

《图像的数字化》这节课知识容量大, 涉及到多个抽象概念的讲解, 要上好这节课, 有一定的难度。而顾老师在整堂课中融合了多种信息化教学手段, 环环相扣, 步步深入, 内容充实, 很好地实现了教学目标, 有着较高的教学效率。

第一, 顾老师巧妙地借助“微视频”, 帮助学生很好地理解了“采样”“量化”两个概念, 有效突破了本节课的重难点, 为后续的拓展提升做了有效的铺垫。

第二, 教学平台集成了丰富的教学资源, 供学生选择使用, 增加了课堂教学的容量。教师可以根据平台即时反馈的测验数据, 进行有针对性地讲解纠错, 提高了教学效率。

第三, 本节教学中, “学习单”是引导学生自主学习、合作探究的支架和载体, 它充分发挥了导读、导思、导疑、导练的功能, 并引导学生展开目标明确、有序可循的个性化学习。

当然这节课可以继续优化。

第一, 图像数据量的计算要用到二进制位、字节、千字节、兆字节的转换, 如果提前与学生回顾该知识点, 则更有利于目标的达成。

第二, 活动三中, 让学生将截屏保存为不同的文件类型, 教师已经在引导学生将理论同实践相结合了, 该环节是本节课的亮点, 但火候尚欠, 如果让学生将图像保存为“单色位图”, 那对比效果会更强烈, 学生的印象会更深刻。

数字逻辑与数字系统设计教学大纲 篇5

“卓越工程师教育培养计划”试点课程教学大纲

“数字逻辑与数字系统设计”教学大纲

课程编号：OE2121017 课程名称：数字逻辑与数字系统设计

英文名称： Digital Logic and Digital

System Design 学

时：60

学

分：4 课程类型：必修

课程性质：专业基础课 适用专业：电子信息与通信工程（大类）

开课学期：4 先修课程：高等数学、大学物理、电路分析与模拟电子线路 开课院系：电工电子教学基地及相关学院

一、课程的教学任务与目标

数字逻辑与数字系统设计是重要的学科基础课。该课程与配套的“数字逻辑与数字系统设计实验”课程紧密结合，以问题驱动、案例教学、强化实践和能力培养为导向，通过课程讲授、单元实验、综合设计项目大作业、设计报告撰写、研讨讲评等环节，实现知识能力矩阵中1.1.2.2、1.2.1.2以及2.5、2.6、3.6、4.1、4.2的能力要求。

要求学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法，了解电子设计自动化（EDA：Electronic Design Automation）技术和工具。数字电路部分要求学生掌握数制及编码、逻辑代数及逻辑函数的知识；掌握组合逻辑电路的分析与设计方法，熟悉常用的中规模组合逻辑部件的功能及其应用；掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法，典型的中大规模时序逻辑部件。EDA设计技术部分，需要了解现代数字系统设计的方法与过程，学习硬件描述语言，了解高密度可编程逻辑器件的基本原理及开发过程，掌握EDA设计工具，培养学生设计较大规模的数字电路系统的能力。

本课程教学特点和主要目的：

（1）本课程概念性、实践性、工程性都很强，教学中应特别注重理论联系实际和工程应用背景。

（2）使学生掌握经典的数字逻辑电路的基本概念和设计方法；（3）掌握当今EDA工具设计数字电路的方法。

（4）本课将硬件描述语言(HDL)融合到各章中，并在软件平台上进行随堂仿真, 通西安电子科技大学

“卓越工程师教育培养计划”试点课程教学大纲

过本课和实验教学, 使学生掌握新的数字系统设计技术.虽然现代设计人员已经很少使用传统的设计技术，但传统的设计可以让学生直观地了解数字电路是如何工作的，并可以为EDA设计工具所进行的操作提供说明，让学生进一步了解自动化设计技术的优点。

成功的逻辑电路设计人员必须深入理解数字逻辑设计相关的基本概念，并熟练掌握EDA设计工具的使用。

二、本课程与其它课程的联系和分工

数字逻辑与数字系统设计主要讨论集成电路器件的外部特性，对门电路内部晶体管的工作原理及状态转换只作定性了解。

数字逻辑与数字系统设计在学科基础中的地位既要体现作为一门课程的完整性和电子线路体系结构的特点，也要体现为后续课程服务的目的。后续的专业课程如计算机组成原理，微机原理、接口技术等都是数字电路系统高度集成的体现。数字电路与系统设计为微处理器与系统设计、嵌入式系统、数字通信等后续课程进行了基础知识准备。

三、课程内容及基本要求

（一）数制与编码（建议3学时）学习数制表示方法和常用编码 1．基本要求

（1）掌握常用数制（2、8、10、16进制数）的表示方法与相互转换方法

（2）掌握常用编码（842BCD码、5421BCD码、余3码、格雷码等）的表示方法 2．重点、难点

重点：二进制，十六进制 难点：格雷码的掌握

3．说明：主要掌握常用编码的表示方法

（二）逻辑代数与逻辑函数化简（建议10学时）

学习逻辑代数的基本运算及函数表示方式，了解逻辑函数的化简方法；学习硬件描述语言（HDL）描述逻辑函数的基本结构，熟悉逻辑函数与HDL之间的对应关系。1．基本要求

（1）熟练掌握基本逻辑运算与逻辑门

（2）了解逻辑代数的基本定理、法则和主要公式，了解逻辑函数代数化简法（3）掌握逻辑函数的标准表达式和常用的五种表达式及相互转换方法（4）能够用HDL描述真值表，熟悉逻辑函数的HDL表达方式（5）熟悉逻辑函数的卡诺图化简法

（6）掌握包含无关项逻辑函数的表示方法及化简方法 2．重点、难点

重点：逻辑函数的两种标准表示形式以及HDL表达方式 难点：五种表达式之间的相互转化 西安电子科技大学

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3．说明：5个变量以上的逻辑函数化简不作要求

（三）组合逻辑电路（建议10学时）

学习组合逻辑电路的分析方法和设计方法，学习组合逻辑的HDL描述方式 1．基本要求

（1）掌握组合电路的分析方法和设计方法

（2）熟悉组合逻辑电路的HDL设计方法，掌握设计流程图的绘制方法

（3）熟悉常用MSI组合逻辑部件（变量译码器、数据选择器）的逻辑功能，扩展方法及应用

（4）掌握译码器、数据选择器的HDL描述方式

（5）掌握由MSI器件构成组合电路的设计方法和分析方法（6）了解组合电路的竞争冒险现象及消除方法 2．重点、难点

重点：由门电路进行组合电路的设计 难点：中规模集成电路芯片应用

3.说明: 安排组合逻辑研究实验

（四）触发器（建议6学时）

学习触发器的工作原理和功能描述方法，学习触发器的HDL描述方法 1．基本要求

（1）掌握基本RS触发器及常用沿触发的（D、T、JK）触发器的逻辑功能及其描述方法（2）触发器的HDL描述方法（包括行为级描述和结构化描述）（3）熟悉常用集成触发器的逻辑符号及时序图的画法（4）掌握触发器的HDL描述方法中的沿触发与电平触发 2．重点、难点

重点： 触发器的多种描述方法

难点：触发器电路的HDL描述及时序波形

3．说明：触发器部分要求记忆逻辑符号掌握逻辑功能，对触发器内部电路不做要求,安排集成触发器实验。

（五）时序逻辑电路（建议16学时）

学习同步时序电路的分析方法和典型同步时序电路的设计方法，时序电路的HDL描述。1．基本要求

（1）掌握同步时序电路的分析方法，要求根据电路能正确列出状态表，画出状态及时序图并分析其功能

（2）了解同步时序电路的一般设计方法和步骤，掌握给定状态同步时序电路的设计方法

（3）掌握时序电路的HDL描述方法 西安电子科技大学

“卓越工程师教育培养计划”试点课程教学大纲

（4）掌握典型MSI时序逻辑部件（74LS161、74LS194）的逻辑功能，扩展方法及应用（5）学习状态机的HDL描述方法，并掌握复杂时序逻辑电路的HDL描述方法（6）掌握以MSI为主的典型同步时序电路的分析方法与设计方法：

任意模值计数器；移位型计数器；序列码发生器（7）掌握典型时序电路的HDL描述方法

（8）了解异步时序电路的主要特点

2．重点、难点

重点：电路自启动自校正的设计；MSI时序逻辑部件的逻辑功能及应用 难点：时序逻辑点状态机HDL描述

3．说明：学习这一章后，要求能看懂器件手册，安排计数器和移位寄存器应用实验。

（六）集成逻辑门（建议3学时）1．基本要求

（1）了解典型TTL与非门的基本工作原理，掌握其主要外特性和参数（2）掌握集电极开路门和三态门的主要特点

（3）掌握MOS逻辑门（以CMOS为主）的主要特点和使用方法 2．重点、难点

重点：TTL与非门的主要外特性和参数 难点：集电极开路门

（七）脉冲波形的产生与整形（建议3学时）了解脉冲电路的分析方法 1．基本要求

（1）了解典型脉冲电路（单稳、多谐、施密特触发器）的基本特点及脉冲电路的分析方法

（2）掌握555定时器的基本工作原理及典型应用

（3）掌握晶体振荡器，施密特单稳集成电路的基本原理及使用方法。2．重点、难点 重点： 555定时器

难点：振荡电路性能提高需要考虑的因素 3．说明：安排脉冲电路的产生和整形实验。

（八）存贮器及可编程器件（建议4学时）1．基本要求

（1）掌握ROM的基本工作原理和几种不同的编程方法（2）了解静态RAM和动态RAM的基本工作原理

（3）了解可编程器件的内部结构特点, 可用资源, 主要参数和选型依据 西安电子科技大学

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(4)结合实验, 逐步掌握FPGA的仿真与设计技术 2．重点、难点

重点：ROM的基本工作原理, FPGA的仿真与设计技术 难点：ROM实现组成逻辑函数, FPGA的仿真与设计技术

（九）D/A和A/D（建议1学时）1．基本要求

（1）了解D/A和A/D转换器的基本原理和主要技术指标（2）了解典型集成D/A和A/D芯片的特点 2．重点、难点

重点：D/A和A/D转换器的主要技术指标 难点：D/A和A/D转换器的基本原理

四、布置大作业

综合设计(1)-----用VHDL设计一数字频率计(结合实验在FPGA上实现)综合设计(2)-----用VHDL设计一DDS信号发生器(结合实验在FPGA上实现)系统设计完成通过EDA软件仿真后，在FPGA系统上实现验证，期间安排两次讨论。第一次是设计方案评审和讲评，第二次的实现结果报告和讲评。

五、教学安排及方式

总学时 60 学时，讲课 56 学时。讨论4学时。实验单独开课，大作业采用开放式实验方式利用课外时间进行。

六、考核方式

1.期末笔试(以闭卷考试为主，也可开卷考试或半开卷半闭卷考试)占60% , 2.大作业----综合设计占30%, 3.平时成绩占10%.七、推荐教材与参考资料

教材：

(1)新编: 任爱锋, 孙万蓉, 周端等

(2)杨颂华等 数字电子技术基础 西安 西安电子科技大学出版社 2009 参考书：

(1)夏宇闻等译 数字逻辑基础与Verilog设计 机械工业出版社

(2)John F.Wakerly 数字设计——原理与实践（第三版 影印版）高等教育出版社

西安电子科技大学

《数字编码》教学设计 篇6

教学目标：

1.了解数字编码在生活中的广泛应用，初步体会数字编码思想在解决实际问题中的运用。

2.通过观察、比较、猜测来探索身份证号码的编排规律，初步学会对身边的事物进行编码，进一步提高学生的思维能力、分析能力和解决问题的能力。

3.通过编码的应用，提高搜集信息、分析、处理信息的能力，体会到数学与现实生活联系紧密，激发对数学学习的兴趣及应用数学的意识。

教学重、难点：探索身份证编码编排的方法，体会编码编排的特点。

一、前置作业

1.请认真阅读课本《数字编码》。

2.搜集信息，认真思考，完成下表。

二、课堂学习

（一）创设情境，导入新课

同学们，老师布置了让大家回去调查家人的身份证号码。现在，只要你说出一个身份证号码，老师就能猜出是你爸爸或是你妈妈的身份证号码！（学生说号码，教师猜）你们想知道老师为什么猜得这么准吗？因为这些信息就藏在这个号码里面！这节课就让我们共同来研究“神奇的数字编码”吧！

板书课题：身份证编码

（二）小组交流

请同学们拿出收集的身份证资料，先分组交流，观察、比较、猜测，探究身份证编码的一般规律。

（三）全班汇报交流

（1）第1、2位上的两个数字表示省份（自治区、直辖市）。

（2）第3、4位上的两个数字表示所在的城市。

（3）第5、6位上的两个数字表示户籍所在的县（区）。

（4）第7-12（或新号码的7-14）位上的数字表示这个人的出生年、月、日。

（5）年、月、日后面的两个数字表示居住地所在的派出所。

（6）身份证的第17位表示某人的性别。（单数表示男性，双数表示女性。）

（7）身份证的最后一个数字是校验码，也就是个人信息码，可以验证身份证的真假，是随机产生的。

（四）深入探讨问题

（1）问题一：刚才我们看到一个人的身份证号是1308041970 1208016Ⅹ，他的第18位为什么是Ⅹ ？

师：其实是通过上面公式的運算后得到10，如果写10，身份证号码就会超过18位，就不符合标准了，所以用Ⅹ代替，Ⅹ是罗马数字10，不是字母“X”或乘号“×”，也不是叉“×”。

（2）问题二：出示：130804197012070440

师：看这个身份证，谁知道我的生日是哪一天？

师：确实，生日就是12月7日，那你们想一想，为什么身份证上用两个数字07来表示出我的生日？用一个数字行吗？三个呢？你怎么想的呀？

生：日和月都是两个数字 。

（3）问题三：这是老师以前的身份证号，有区别吗？少了哪几个呀？为什么在生日上增加19？（课件出示：130804197012070440， 1308047012070440）

生：现在有些人说自己都是12年生的，就是不说是2012年生的。

师：比如1912年和2012年出生的人他们的身份证号就可能相同，这样新生儿童和百岁老人就没法区别了，而且为了防止伪造特意添加了验证码，使身份证更加完善。我还听说到2010年左右，中国可能要把基因信息也编进身份证，到那时候，身份证就会表示更多的个人信息了。

（4）问题四：

师：一对龙凤胎，他们的身份证编码会是一样的吗？那至少在哪会有区别呢？

学生说出结果后老师出示张老师家双胞胎的身份证号码。

小结：小小的身份证号码隐藏着一个人这么多的信息！我们一定要注意妥善保管！

师：像身份证这样，把小小的10个数字，通过一定的排序，赋予它们特定的含义，就形成了神奇的数字编码了。（板书：数字编码）

（五）身份证的应用

师：那你知道在生活中，什么时候会用到身份证呀？

（学生举例）

生：出门住旅馆的时候用。

生：坐火车买票或去北京的时候用。

生：到银行办银行卡的时候用。

……

师：身份证号码是数字编码中的一种，我们下节课继续学习其他的数字编码。

三、巩固应用

（1）130832196702223045 这个人的生日是（ ）， 性别是（ ）。

130804201402040036 这个人的生日是（ ）， 性别是（ ）。

（2）在收集身份证号的时候，王鑫查到了爷爷、爸爸、妈妈和自己的身份证号码，可是王鑫忘记了标注，结果搞混了四个人的身份证号，你能说出哪个身份证号分别是谁的吗？

130804200310200724

130804197611061525

13080419480409241Ⅹ

130804197103082133

3.其实，我们班上的每个同学在学校里都可以有一个属于自己的编号，请你尝试运用今天所学到的知识为自己编一个喜欢的学号。

四、反思评价

数字化时代字体设计教学与创新 篇7

一、数字化时代字体设计教学与创新的重要性分析

数字化时代具有多重涵义。一方面, 数字化、计算机等技术的广泛应用促进了汉字及其书写的改变, 也对传统字体设计教学思想带来了严重的冲击。另一方面, 数字化技术的推广也为字体设计教学思路创新带来了契机, 有助于提升教学意识。在培养学生字体书写规律与韵律美感的过程中, 传统视觉教学方式极易导致大家产生视觉疲劳, 受到陈规旧制的束缚, 因此, 有助于构建起字体设计教学创新方法, 形成一套完整、科学的教学思路, 有助于打破当前字体设计教学僵局, 促进教学过程中文字意识形态的多样化。另一方面, 数字化时代下各种媒体形态大放异彩, 也促进了字体设计教学的创新与改革, 有助于学生更好地理解文字的表面意义与深层次内涵, 培养学生的发散性思维能力, 继而更好地找到文字设计的兴趣。应注意的是, 当前虽然字体设计教学工作在数字化技术的推动下取得了一定的成效, 但仍难以跟上数字化时代的发展步伐, 因此, 加快字体设计教学创新刻不容缓。

二、数字化时代字体设计教学创新途径分析

在如今这个数字化时代, 为了加快字体设计教学的创新, 应从如下方面着手:

(一) 转变传统观念意识, 激发学生的积极性

字体设计传统教学多将重点放在字体笔画特征、形态、结构、书写形式等直观性的视觉因素方面, 而对于文字本有的文化特性、风格、审美等把握不多。为了加快字体设计教学创新, 必须打破传统教学观念和模式, 树立新型教学思路, 关注字体设计这门课程的创造性特点, 在教学过程中, 注重培养学生的设计思维能力、审美与实践能力。同时, 注重充分利用数字化等技术, 充分激发学生的学习积极性, 明确数字化技术对于字体设计教学过程的优势, 并加以充分发挥, 在课堂实践过程中, 使文字成为一种独特的文化形态, 能够使学生充分展现自我设计风格, 激发其设计动力。

(二) 改革课程安排, 挑战授课内容

字体设计课程是一门专业基础课程, 需要学生具备足够的创新性思维与实践经验, 加之其应用与设计联系紧密、不可分割, 因此, 字体设计成为多门设计学科的桥梁和基础。因此, 要求教师必须转变教学思路, 及时改革课程教学安排, 对授课内容加以适当调整。一方面, 借助于字体设计总课时的1/3, 用于开展基础设计教学工作。要求学生就字体应用状况展开调研, 深刻掌握字体设计的应用现状, 同时, 安排形态训练教学, 对学生传统临写宋体、罗马、黑体等模式加以转变, 借助于联想训练、传统文化形态重构训练等教学方式, 引导大家进一步对民族文化内涵进行挖掘, 明确文字形态及其构成原理, 为后续文字创造性设计打下扎实的基础。另一方面, 借助于总课时的另外2/3学时, 开展创意性字体设计教学工作。着重就文字开展图形创意性训练, 借助于有形之物、体量转换, 还是空间构造、光影折射等创意训练方法, 引导大家拓展创造性思维, 同时, 注重结合应用实践, 使学生深化自主创新能力与实践能力, 拓展艺术创作的空间。

(三) 营造良好的教学环境, 提高学生的设计热情

若采用单一化的文字摹写训练为主, 只进行技能练习, 难免导致学生倍感单调、乏味, 不利于学生学习积极性的开发。当前, 虽然数字化技术的应用, 促进了字体设计教学的创新, 但若不及时调整教学方法, 将导致教学工作事倍功半。如何才能确保学生学到专业知识的同时, 还不会感觉到枯燥呢?最关键是要营造一个良好的字体设计教学氛围。一方面, 要求教师必须具备丰富的字体创意思路与知识, 具有良好的专业素质, 这样才能保障文字设计课程教学工作的顺利开展, 如若腹中空空如也, 就会像山中竹笋一般, 更别提活跃课堂气氛了。另一方面, 要求教师必须投入十分热度, 同时, 丰富教学创意, 结合学生的兴趣, 开展专题研讨、小组互动、师生讨论等活动, 还可借助于现代化教学手段, 利用影像、视频、图片、声音等媒体, 对中外优秀字体设计作品进行赏析, 或模拟文字游戏活动, 提高学生的学习动力, 同时, 促进其对文字结构、字形、笔画、内涵的创新, 通过重构, 解构、形意结合等多种方式, 实现字体、实物、材质等的有机组合, 让字体设计教学乐趣重重, 吸引学生主动参与教学中。

(四) 创新教学手段, 深化社会实践

在学生开展字体设计教学过程中, 必须充分发挥学生的潜能与热情。从文字设计创意出发, 借助于数字化技术及软件等, 向大家呈现有代表性的设计创意。充分激发其兴趣, 点燃其创作和设计热情。同时, 教师应设计一些富有趣味性的创意训练主题, 使学生从更深层次的角度对字体设计的内涵加以把握和认识, 参与到设计的各个环节中。如, 可将自我名字进行设计, 打造成为一个品牌, 激发学生的热情, 同时, 鼓励其勇于表达自我观点。此外, 应明确的是, 字体设计课程的深化改革应当具有其指向性, 特别对于平面设计专业的学生而言, 应用最为关键。因此, 教师除了加快课堂教学内容、教学手段、教学方法的改革以外, 还应注重引导大家开展社会实践工作。如积极参加社团活动, 参加字体设计竞赛等。同时, 教师应注重校企合作, 为学生提供企业实践的机会, 通过实际设计项目, 使学生自主完成设计活动, 通过这种锻炼, 提高学生的实践能力, 同时, 加强其对市场及社会需求的把握, 增强其分析和解决问题的能力, 提高其沟通理念技巧等。

三、结语

总而言之, 字体设计课程是平面设计专业必不可缺的专业基础课程。在如今这个数字化时代, 要求字体设计教育工作者必须加快教学创新, 转变传统教学理念, 创新教学思路及手段、深化社会实践、及时调整教学安排及授课内容, 为学生营造良好的教学环境, 为社会培养优秀的设计人才。

摘要：随着数字化时代的到来, 作为平面设计专业的基础课程之一, 字体设计课程受数字化等现代化因素的影响越来越深刻。在数字化时代下, 字体设计逐步朝着多元化、个性化方向发展, 因此, 要求必须加快字体设计教学创新与改革。本文结合数字化时代对字体设计教学的要求, 就字体设计教学创新途径进行了探索, 为新时期字体设计专业人才的培养提供了参考。

关键词：数字化,字体设计,教学,创新

参考文献

[1][美]Felici J.著, 胡心怡, 朱琪颖译.字体设计应用技术完全教程——美国艺术与设计专业品牌教材[M].上海人民美术出版社, 2006.

数字化建筑设计教学 篇8

本课选自教育科学出版社《信息技术基础 (高中必修) 》第五章。教材通过一个实例对图像的加工和合成进行了简单介绍, 虽然篇幅较短, 但其中所涉及的知识和技能却不少。

二、问题提出及解决方式

本节课主要利用图像处理软件Photoshop, 以实例形式 (两张图片的合成) 完成课堂教学。

问题提出: (1) 如何将技术学习与实际生活相结合。 (2) 针对不同学习层次和需求的学生, 如何设计课堂任务。 (3) 如何引导学生根据需要合理运用各种技术来表达创意。

图像的合成是指把多幅图像通过图像处理软件合成一幅图像, 突出表达或展示某个主题。教材中对图层的概念叙述较为简洁, 此前应该把某一图像处理软件的基本操作作为复习或预习内容布置。有能力的学生对最终合成图像的期望值很高, 这些学生课下可继续巩固提高图层的复制、隐藏和移动操作等内容。

问题解决: (1) 以生活中照片处理的例子为导线, 将知识与技能的学习串联起来。 (2) 针对不同学习层次和需求的学生, 设计不同梯度的任务。 (3) 以实例分析为突破口, 培养学生制作前善于思考的好习惯, 并进行技术运用原则的指导。

三、教学目标

知识与技能:认识、理解图像合成的概念, 做好图像合成前图片素材的收集;了解图层的概念和作用、图层合成的含义和使用图层的优点;掌握羽化及羽化半径的相关知识。

过程与方法:了解常用的图像处理软件, 如Photoshop、Flash、ImageReady等。掌握Photoshop软件的使用, 了解P h o t o s h o p中图层样式的使用, 能合理设置Photoshop羽化半径命令, 使多图层图片较好地融合。

情感、态度与价值观:在学习教材的基础上, 适当拓展和延伸知识点, 培养发现和解决问题的能力;通过小组协作和主题研究活动, 增强协作学习的意识和探索精神;通过欣赏宣传海报, 增强美感和鉴赏能力。

四、教学重点、难点

重点:图像的合成, 图层的概念。

难点:图像软件中处理图层的各种技术手段和方法, 培养在处理图层过程中对要达到合成图像的主题的把握。

五、教学媒体

硬件:多媒体网络教室、投影仪等。

软件:多媒体辅助教学软件、教学课件等。

六、教学过程

1. 情境导入, 激发兴趣

教师在课堂上播放介绍学校发展历史的影片, 通过创设情境, 吸引学生注意。

师:3 0周年的校庆即将来临, 我们能否为学校制作一幅有关学校发展史的海报呢?从本节课开始, 我们将围绕这一主题尝试创作宣传海报, 收集学校在各个时期的照片。本节课, 我们学习海报制作中的重要环节:图像的简单合成。

学生活动: (1) 进入课堂教学网站。 (2) 欣赏学校发展历史的影片。

设计意图:引发学生的学习兴趣, 激发学生作为一名学校主人公的自豪感, 进而提出本节课的学习目标。

2. 课堂任务一:引出图像合成中羽化的使用

教师活动: (1) 布置任务, 让学生根据所学知识完成两幅图片的简单合成。 (2) 大屏幕展示两张内容一样的宣传海报:没有经过修饰的图片和经过羽化修饰的图片。提问学生两幅图片在制作效果上的差别, 引导学生思考羽化后的图片有什么特点, 并得出:羽化就是使选定范围的图像边缘达到朦胧的效果, 羽化值越大, 朦胧范围越宽;羽化值越小, 朦胧范围越窄。 (3) 总结图像合成中的注意事项, 并根据各个小组完成任务的速度和图片处理的效果, 评选出本节课的优秀小组。 (4) 通过展示学生作品引出图层的相关概念。

学生活动: (1) 以小组为单位确定制作海报的主题。 (2) 分别完成图像素材的收集和对两张图像的简单合成。 (3) 了解和掌握羽化的相关知识, 自学如何实现两张图像的羽化效果。 (4) 将制作好的效果图存放到相应的文件夹中 (注意图像存盘格式) 。 (5) 学生之间在学习过程中互助交流。

以下是评选出的一个优秀小组设计的主题:我们来到了海边。

设计意图:培养学生的协作能力, 让学生在完成任务的过程中发现问题、解决问题。

3. 课堂任务二:引出图层样式相关操作

教师活动: (1) 布置任务, 让学生使用P h o t o s h o p工具完成自选主题的输入。 (2) 提示学生可以使用P h o t o s h o p中的图层样式对文字进行特殊效果的处理等。

学生活动: (1) 在已有图片素材的基础上, 思考并确定制作效果图的主题和内容。 (2) 通过单击教学网站自学图层样式制作等效果。 (3) 根据主题选择合适的图层样式应用于效果图的制作中, 或结合生活完成主题设计 (图片自选) 。

设计意图:让学生基本了解图层样式。

4. 总结并填写学生评价表

师:本节课, 我们学习了制作宣传海报的重要一个环节:图像的合成。其中, 合理使用Photoshop图层、掌握一些滤镜效果是学习的重点和难点。学有余力的同学可以继续学习图层更多的操作技巧和滤镜效果, 大家可以根据自己的兴趣爱好, 将自己喜欢的图片运用合成技术加工处理。请大家利用我们所学的知识来丰富课外生活并填写评价表。

七、教学反思

数字化建筑设计教学 篇9

数字化矿山是采矿工程学科的重要教学内容之一,但在实际教学过程中,由于上机时不足、实验室开放时间有限等教学条件限制,以及受限于教学模式的影响,学生参与软件操作及交流的机会少,导致软件操作教学效果并不理想。翻转课堂的教学模式为数字化矿山课程教学提供了新的模式。翻转课堂教学法通过课前准备,让学生提前学习老师分配的视频学习资料,有利于学生控制学习进度。课前学习布置的教学视频材料对于不同学生建立相应的课程初始认识,并根据自己的时间和学习习惯安排学习进度,当进入课间学习时就能快速和高效地切入到教学讨论过程中[7]。同时通过在视频学习中增加提问与测试,提升学生观看视频的积极性和参与度以及学习效果[8]。学生通过在课前完成课前知识学习,从而减少教师课堂讲授时间,把时间留给学生参与交流讨论和获得教师的指导,以解决学生上机时间少、讨论交流时间不足的问题。

总之,翻转课堂作为一个集成现代化信息技术的交互式教学模式,在实施过程中存在许多不确定的影响因素。通过分析国内外已有翻转课堂实践者的经验基础上,针对数字化矿山课程的特点,设计并实现适合与工科学生的翻转课堂教学模式,最终实现课程的翻转。

一、《数字化矿山》课程实施翻转课堂概述

1. 实施翻转课堂课前学习任务设计。

研究《数字化矿山》课程的知识体系与架构,尤其注重对知识层次的划分,以及对各部分知识关联性的描述。根据翻转课堂教学法特点,明确《数字化矿山》课程实施翻转过程的学习主题及最终达成目标;《数字化矿山》课程翻转课堂课前学习计划设计包含:学习总体指南、学前资料制作、学前任务设计、学前要点测试、成绩汇总与分析等。

2. 翻转课堂资源制作及课上活动组织形式设计与研究。

基于学生基础知识掌握程度及个体学习习惯差异可以自行控制教学视频学习进度,确保学生能在上课前完成课前知识的学习,确保课堂讨论的效果。课间活动设计的主旨是积极组织课堂,增强学生互动讨论。课堂内主要目的是设计高质量的学习讨论活动,让每一个学生都有机会在讨论中学习及帮助同学答疑,实现学用结合。

3.《数字化矿山》翻转课程的实施。

研究翻转课堂与学生自主学习关系,旨在观察统计学生是如何选择适合自己的学习方式开展自主学习,从而总结出典型的自主学习方法。针对翻转课程教学的诸环节,分析研究教学效果的评价方法与指标,形成有效的翻转教学效果评估及反馈体系,最终真正实现《数字化矿山》课程的有效翻转。

二、数字化矿山翻转课堂教学法设计步骤

广泛调研分析《数字化矿山》课程教学过程中教师的教学困惑与教学心得及学生学习过程的难点与期望。在此基础上提出教师引导、学生自主的“翻转课堂”教学方法设计。《数字化矿山》翻转课堂的核心仍然是以学生自主为主旨,教师作为学生学习过程的设计者、引导者、答疑者和学习伙伴。其具体内容设计如下:

1. 学习内容分析。

教学内容方面,根据专业特色和教学大纲制定整个学期需要完成的教学内容,提炼出教学过程中的教学重点与难点。

2. 学习目标分析。

1)知识贡献:掌握数字矿山课程基本概念及重要理论原理。

2)技能贡献:通过数字化矿山软件学习,掌握基本的软件操作技能。

3)素质贡献:通过学习,激发学生对数字化矿山技术的兴趣,从而产生求知的欲望。

3. 学习者特征分析。

授课对象是大三学生,他们已经学过了部分的基础课和专业课,已经具备了矿山开采的基础知识。在此基础上,学习矿山空间信息,比较容易接受。大三学生的思维方式从固化被动学习、准确复现教学内容,到注重个人见解的主动学习的方向转变。教学中要注意引导学生主动思考,举一反三,提出自己的见解。大学生有较强的独立意识,但又沉默不愿表达自己的想法,同时对自己理解的信息持批评态度。课堂中,给学生充分的话语权,让学生质疑、由学生回答、教师点评。课后,鼓励学生探索更多的知识。

4. 课前任务设计。

活动设计中采用同伴教学方法,授课对象是大三学生,他们已经学过了部分的基础课和专业课,已经具备了矿山开采的基础知识。老师在讨论中过多参与会影响学生表达欲望,他们自己相互讨论解惑效果更好,对最终无法解决的问题集中答疑能加强学习效果。通过制作课前学习视屏资料,同时附上简要的问答测试,使学生在课前掌握预备性知识。

5. 课上任务设计。

让学生进入讨论式教学,学生提交的课前任务作业,课前网上学习答疑。制定两套课内讨论方案,一套为备选方案,确保课堂的学习效果,该过程以老师引导为辅,学生相互答疑为主。为了达到最佳的讨论效果,在学习环境设计上,可以让学生自由选择进行分组,自己分配组员角色,老师充当引导解惑、控制进度角色,尽量形成咖啡吧式讨论环境。

学习效果评价:学生互评,学生分组计分,并由学生阐述某一问题的解题过程计分,老师最后做总评。打分考虑3部分:课前学习任务完成情况;课间讨论参与度和活跃度;课后总结与作业。

6. 教学设计反思。

分组互评讨论是课堂讨论的核心,学生自己发现问题,然后通过讨论和老师启发,达到自己解决问题,真正掌握课程核心知识点。

三、数字化矿山翻转课堂教学法思考与总结

1.《数字化矿山》学习任务计划设计,重点在帮助学生在课前明确自主学习的内容、目标和方法,教师在提供合适的学习资源,制作涵盖主旨吸引力强的教学视频。

优秀的学习任务设计,学生可以根据个人实际情况自行制定学习进度,实现自主学习。

2. 课间创设平等放松的课题情境有助于学生达成学习目。

通过提供放松的课堂环境,通过对课前知识的回顾,引导学生掌握教学重难点或其他知识点的目的。有限组织课堂讨论活动,主要教学内容学生在课外已有初步了解,那么在课堂内通过学习活动加深对课程内容的理解与掌握,让学生有机会在积极环境中交流并应用其所学知识。

3. 课后复习内容设计。

学习评测、问题归纳分析和反思,使学生在自主学习之后能够及时对自己的学习效果进行评测,最终达到能自主发现问题与解决问题,互助学习。

参考文献

[1]Bergmann,J.,&Sams,A.2012.Flip Your Classroom:Reach Every Student in Every Class Every Day[M].The Association for Supervision and Curriculum Development.

[2]金陵.用“学习任务单”翻转课堂教学[J].中国信息技术教育,2013,(3):20.

[3]徐妲,钟绍春,马相春.基于翻转课堂的化学实验教学模式及支撑系统研究,远程教育杂志,2013,(5):107-112

[4]汪琼,王宇.英语学科如何做翻转,英语学习,2015,(10):10-12.

[5]汪琼,张桐.2014年美国慕课发展回顾,教育信息化,2015,(264)4:35-43.

[6]赵兴龙.翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计,现代远程教育研究,2014,(2):55-61.

[7]Butt,A.2014.Student Views On the Use of a Flipped Classroom Approach:Evidence from Australia[J].Business Education&Accreditation.6(1),33-43.

数字化建筑设计教学 篇10

随着社会和科技的发展,各种文献的数量迅猛增加,文献的积累量已有很大的规模。如何对这些文献资源进行有效管理,以便更好地利用这些资源就成为许多人关心的问题。数字化环境下的教学评价系统不同于传统的教学评价,应在数字化大前提下进行考虑。由于网络的普及化发展,教育形式也走向网络化,教育资源琳琅满目。海量教育资源和多样的教育形式使得学习者很难辨别出真正高质量的、适合自己的教育资源,这就需要建立一种高效的教育评估系统对网络教育资源进行评价,帮助学习者筛选出合适的教育资源。

网络教育资源包括远程教学、网络影视课件、在线教材等内容,截止到2015年6月,中国的网民规模达6.68亿,互联网普及率为48.8%[1],通过网络进行学习或者进修的网民占据很大一部分比例,网络中存在了大量对于教学资源的评价信息,如何甄别一个教学资源的优劣,这些网络评价信息将起到最直接最有效的作用。

随着互联网的发展,人民生活水平的提高,各种网络资源层出不穷,如何甄别一个资源的好坏,如果仅靠人力需要耗费大量的时间,教学资源也是如此。而由于互联网的普及,移动互联网的使用率大幅增加[2],受众可以在网络中更加自由、更加真实地发表自己观点[3],利用网络信息抓取技术和语义分析等技术结合,可以即时收集网络信息、分析海量受众的网络学习资料反馈意见,继而更加准确地去评价一个教学资源,为受众选择提供依据。因此,基于数字化环境的教学评价体系相比于传统方式来说将会更加全面,这也将是今后教学资源评价的必然趋势。

二、研究发展现状和趋势

1.研究现状。科学技术在深度和广度上迅猛发展,知识和信息增长速度越来越快,更新周期也越来越短。知识更新速度加快,如果仅限于学校学习,学习者势必会在离开学校之后进入知识的停滞阶段,也就无法适应社会的高速发展,所以终身学习成为主流。目前,国内外对以远程教育、MOOCs为主的网络教育资料的评价很多,以期在为终身学习者提供真正适合其需求的高质量学习资源。(1)国内研究现状。我国的网络教育推行相对较晚,但是发展速度很快,达到超出预期的成果,但是在网络教学资料质量评价过程中也存在一些不可避免的问题。例如,现行的教学质量评估大多采用由学生考评的方法,通常由教务管理部门适时将教师教学质量评估表发布在网上,这种评价方法只能取得单纯的评估结果,不能充分发挥教学评价对教学的指导作用,没有充分利用现有的数据,对教育成果的评价往往集中于终结性评价,并不能及时有效地在教学过程中给予反馈,从而削弱了评价的力度和作用;学习者在学习过程中的问题并不能及时有效地寻求教师和同伴帮助,从而降低学习效率;学习者面临的学习环境是“标准化、统一化”的,现存的在线教育资源并不能区分学习者的个体差异,只能按照既定的标准和课程设置来进行教学,很大程度上限制了学生的个性化特点,无法实现因材施教,千篇一律,实际上是网络在线模式的“填鸭教育”。网络资源本身就拥有巨大的潜力,完全可以利用网络数据挖掘对网络教学资源进行评价评估。目前网络教育的教学模式中,互联网的利用率接近于百分之百,因此只有通过网络才能真正了解教学情况,也只有充分利用网络化手段才能更好地进行评估。当前我国网络远程教育存在的问题不在少数,一个适应现代远程教育模式的全新的教学评价系统的设计势在必行。(2)国外研究现状。国外的远程教育起步比我国早,很多国家、社会团体、政府和研究组织都在做相关方面的研究,并取得一定的成果,并在实践中贯彻执行。英国远程教育的评估与普通高校的评估使用的是同一套评估标准,并有同一个评估机构来进行评估;美国远程教育是双重院校模式,远程教育主要由传统高等学校承担;在美国,所有远程教育评估的工作都由对传统教育进行评估的学术团体来进行;南非实行远程教育单一院校模式,为提供高质量的远程教育,同时也为了顺利通过质量审定,南非大学专门建立质量促进部,负责教育质量的内部评估。

整体来讲,国外远程教育评估的一般方式有:自我评估、远程及现场问卷调查、专家现场考察(座谈、参观、查阅文件、听课、抽样调查等),综合使用多种评估方法,定性定量相结合,评估内容相对较为广泛,注重教师教学质量、课程教材质量以及院校的综合性评估等。但是,由于当今信息爆炸性发展,网上远程教育资源更新速度加剧,传统的评价方式已经不能充分发挥评价本身的作用,一种全新的、与数字化环境下的远程教育相匹配的教学评价系统显得尤为必要。

2.发展趋势。数字化环境下的教育评价系统研究突破了传统教育评价的既有特点,从当代网络技术全面应用的视角对教育评价进行革新,充分应用互联网技术对教育评价赋予新的方式和意义。

随着网络信息资源爆炸式的增长,如何从海量的信息中挑选出自己所需要的信息成了用户面临的重大问题。对远程教育教学网站而言,一成不变的授课内容和陈旧的使用方式已不能满足学生的需求。教育教学应作为信息社会中的知识导航者,充分利用教育教学平台中的丰富教育教学资源,针对特定学生开展个性化的信息服务。在这种服务模式中,整个服务过程的主体是千千万万的学生,他们可以随时根据资源需求的满足程度和自己的喜好对服务过程进行控制,自身的信息需求在此服务过程中得到最大限度的满足。所以,在对网络学习资源进行数据收集的过程中,可以对不同用户的个性化需求有一定的分类了解,以便于在对教学资源进行评价之后为用户推荐真正满足其需求的、高质量的教学资源。利用教育资源对学生开展个性化服务也将成为今后教学评价的一个发展方向。

三、数字化环境下教学评价的辅助手段

1.数据抓取。随着网络的迅速发展,万维网成为大量信息的载体,如何有效地提取并利用这些信息成为一个巨大的挑战。传统的通用搜索引擎AltaV ista,Yahoo!和Google等,作为一个辅助人们检索信息的工具成为用户访问万维网的入口和指南。我们的评估系统设计过程中需要的数据抓取是通过网络爬虫和数据仓库进行的。(1)网络爬虫。网络爬虫(Web Crawler)又称为网络蜘蛛(Web Spider)或Web信息采集器,是一个自动下载网页的计算机程序或自动化脚本,是搜索引擎的重要组成部分。网络爬虫按照系统结构和实现技术,大致可以分为以下几种类型:通用网络爬虫,聚焦网络爬虫,增量式网络爬虫,深层网络爬虫。通过这种技术可以自动登录到聊天室、论坛等系统,并随时检查各种信息,从中过滤出敏感信息来。并且可以将敏感信息的来源直接定位到IP地址(这个结合路由器和嗅探器是可以做到的),并且爬虫可以跟踪某个敏感话题的发展,并判断其影响力。爬虫不但可以跟踪网页形式的信息,还可以结合QQ的协议、泡泡的协议等,直接检测这些信息。(2)数据仓库。数据仓库既是一种体系结构和富有哲理性的方法,也是一种技术。数据和信息从不同的数据源提取出来,然后把这些数据转换成公共的数据模型并且和仓库已有的数据集成在一起。当用户向数据仓库进行查询时,需要的信息已经准备好了,数据冲突、表达不一致等问题已经得到了解决。这使得决策查询更容易、更有效。可以说数据仓库不是简单的产品堆砌,它是综合性的解决方案和系统工程。由于数据仓库的这种工程性,因而在技术上可以根据它的工作过程主要分为:数据的抽取、存储和管理、数据的表现/展现等三个方面。

2.个性化推荐。近年来,个性化推荐系统技术研究逐渐成为学术界的热点。个性化推荐系统是建立在海量数据挖掘基础上的一种高级商务智能平台,以帮助电子商务网站为其顾客购物提供完全个性化的决策支持和信息服务。推荐基于:网站最热卖商品、客户所处城市、客户过去的购买行为和购买记录,推测客户将来可能的购买行为。与此类似,针对网络教育的个性化推荐系统也可以基于用户过去的学习行为和学习记录,对学习者即将需要的学习资源进行推测。

类似于电子商务推荐系统,网络教育个性化推荐系统也应该为用户提供个性化推荐服务。在对网络学习资源进行筛选评估之后,根据评估过程中抓取的数据对用户的不同需求进行分类处理,然后为用户推送匹配的教育资源,这也是对网络学习资源进行评估的最终目的。

四、结束语

目前来说,数据挖掘技术发展速度很快,相关算法也逐渐成熟,但是如何应用这些技术和算法对网络学习资源进行评价,为学习者区分出真正高质量的教学资源是重中之重。另一方面,教学资源的评价不仅仅在于教学资源本身,还应该关注学习者的个性化需求,所以对学习者推荐经过评价的高质量的、适合个性化需要的学习资源十分必要。大数据时代,需要我们利用网络本身来促进教学活动,数字化环境下的教育评估系统也将逐渐成为未来网络教育的重要组成部分。

摘要：随着互联网和移动互联网的普及,大众生活逐渐进入数字化环境。数字化环境使得每一个公民都拥有获得网络资源并且对所获取的资源进行评价的权利和自由,在这样的环境下,利用网络信息抓取技术以及语义分析技术等对现有的网络学习资源进行评价已经成为一种高效便捷的网络教育资源评价方法。本文介绍了爬虫技术手段,特别是视频课程资源的数据抓取,以及这些手段对优质网络教学资源筛选的原理,希望根据学生点击不同网络学习资源的风格,以智能推送系统为依托,进行高质量学习资源的推送。

关键词：数字化环境,数据抓取,教学评价

参考文献

[1]CNNIC.中国互联网络发展状况统计报告[R].北京:中国互联网络信息中心,2015.

[2]卫君.基于网络热点事件的网络舆论研究[D].西南财经大学,2012.

数字化建筑设计教学 篇11

【关键词】数字化 ； 平面设计 ； 教学改革

【中图分类号】G71 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2015）2-0020-01

从某种角度来说，中职学校数字平面设计课程就是讲媒体，所以，教学媒体设计主要围绕着运用媒体进行。首先，选择合适的实例，利用图像素材与成品的对比来激发学生的兴趣；其次，将制作过程写成电子教材，不仅说明每一步怎么做，更要说明为什么这样做，使学生在上机实验课上有章可循；再次，针对不同学习类型的学生，将实例制作过程录制成动画，使学生在挑选教学媒体时有更大的余地。

一、平面设计课程的特点

人类为了自身的生存和发展，自古至今都在不断进行各种造型活动。人类的造型造物不同于鸟筑巢，蜂筑窝式的动物本能，而是基于人类自身需要进行的有意识和有目的的劳动。从原始人的独木舟到现代人的宇宙飞船；从简陋的生产工具到自动化的机械设备等，无论造型活动的繁简，造物技能的高低，都是为了满足生存、提高生存质量而进行的有目的和有意识的活动。

作为造型造物的艺术设计属于实用艺术范畴。艺术设计依据形态式样的不同，有平面和立体之分。平面设计是依据美学原理、规则和方法在二维空间中进行的造型活动；平面设计的范围很广，它几乎涵盖了艺术设计的各个领域。在国家教育部最新制定的专业学科目录中，服装艺术设计、装潢艺术设计，染织艺术设计、环境艺术设计等都需要平面设计。即便是立体造型也离不开平面设计，因为立体造型的形态，要借助平面设计展示效果。立体形态的表面也需平面设计。可见平面设计是一切造型活动的基础。当今中职艺术院校和设计工作者在从事教育和实践中都将它作为一门必修课。

平面设计的双重功能是为了满足人们的物质和精神需要，两者缺一不可。明确这一点至关重要，否则将导致设计过程中的主观性、局限性和片面性，设计的全面价值得不到充分实现。特别是当今科学技术突飞猛进、社会观念不断更新、市场经济激烈竞争，平面设计的使命更难停留在“美化产品、美化生活” 的狭隘价值观内，必须用全新的思维方式和价值观来把握平面设计的定向。是要以人为中心进行设计。在满足人的生理和心理需要的同时，要社会、经济、艺术的各个方位进行横向思维；从信息、品种、工艺、销售、成本、实用等各个环节进行纵向思维，使设计既符合科学技术规律，又符合现代人的普遍审美规律，充分实现设计的社会功能、物质功能、审美功能的和谐统一。

二、中职平面设计教学的现状

（一）教学方法单一，学生学习缺乏兴趣

设计的本质是一种发现问题并解决问题的工作，所以设计的教学方法应该在发现问题与解决问题的过程中，适当安排教材与教法，培养学生问题发现与解决问题之能力，在此将针对以问题为导向之相关教学方法做进一步的探讨，以问题为导向之相关教学法，包括发现教学法、探究教学法、问题教学法、合作学习教学法、以及案例式教学法等。其中案例式教学法，主要是奠基于情境学习论、认知弹性论，主要是以学生为主体，通过具有多元表征的潜在价值案例，导引学习者进入科学探索和反思的学习历程，强化学习者主动参与学习的行为及动机，教师是引导者、协助者，学生是学习主导者。

（二）单纯软件操作，学生实践能力不强

在数字平面设计课中，一般关注数字图形图像软件的强大功能，软件运用的熟练程度，缺乏的是头脑中的创意。学生从应试教育体制中走来，习惯于对教师讲授的内容亦步亦趋，缺乏创新精神和设计能力。单纯学习软件操作后，独立设计时，不会思维无从下手，出现了厌倦独立设计、应付教师作业情况，一个人想出某种创意，几个人都用这一想法比较常见。另外，好的设计见得少，头脑中凭空想当然，审美能力较差，缺乏辨别能力。中职平面设计专业的学生能够充分认识到平面设计课程的重要性，学习兴趣浓厚，学习态度端正，计算机操作能力和网络应用能力均较强，但缺乏综合和演绎思维能力，教师需要的是指导他们如何运用和运用哪些网络资源进行学习。

三、数字化背景下中职平面设计教学改革的途径

平面构成是指在平面上将点、线、面按照交叉、重叠等不同组合方式，根据一定的骨骼形式进行排列，构成重复、近似、渐变、发射、密集、对比、特异、空间错视等图案形象，产生新的视觉效果的现代造型设计艺术。始于包豪斯，吸收运用了构成画派的部分理论。不同于傳统图案或绘画的构图，是现代造型设计的一种新观念，一种逻辑思维与形象思维相结合的构思方法。这门学科知识相对于其他实物的平面设计以及立体设计等知识内容来说，都是具有基础性质的。此课程作为中职艺术设计教学重要的设计基础课程，通过这门课程的教学，不仅能使学生不受自然形态的约束，利用抽象的点、线、面的不同形式，组合成千姿百态的美妙图案，而且能使学生初步掌握一定的形式美的规律，提高其“抽象形态美”的审美能力，发展其智力，还能使学生将美术学科的学习与其他学科的学习联系起来形成学习的整体效应。

在讲授软件应用过程中，插入其他专业基础理论课时。针对学生进行设计专题理论讲授，既包括平面设计的常用领域，如招贴设计、网页设计、书籍封面设计等；也包括平面设计专业领域，如多媒体课件画面设计专题等。让学生看到所学的知识将会有哪些用途，调动学生的学习积极性。

但需注意一个问题，教师的审美观点和偏好会产生局限性，看完作业后最好由本教研室的其他教师进行评判，如有机会，还可以找几名优秀的学生来发表观点，协助评判。利用课下时间为学生安排风格不同的专题讲座。讲授诸如简约风格、传统文化风格等不同风格的源流、特点和设计关键，有针对性地进行作品分析，并布置相关作业，为学生提供独立思考的机会。实践证明，这对于增强学生的创意能力是大有裨益的。

数字化建筑设计教学 篇12

关键词：数字化,现代设计制造,教学平台

随着经济和技术水平的迅猛发展, 我国已成为世界上重要的制造大国, 加之各种高新制造和管理技术不断涌入, 对人才也提出了更高的要求。在此背景下, 我们本科教育毕业的学生应具有实践能力强、接受新技术快、可与企业实现无缝对接的鲜明特色。

但是, 目前各类工科院校的教学工作与学生就业需求普遍存在结构性矛盾。一方面, 学生的专业知识与企业就业需求技能不匹配, 学生毕业后不能快速适应企业实际工作的要求。另一方面, 传统教育的内容与先进的现代化设计制造模式脱节, 学校缺乏符合现代先进制造业需求的数字化教学和实训环境。因此, 在高新技术条件下, 如何运用现代化技术提高实训设备的技术含量;如何运用信息技术进行教学和管理;如何使教学更贴近高科技企业的实际, 更适应迅猛发展的高新技术对人才的要求, 是摆在高等院校面前亟待解决的课题。

随着新技术的应用, 压缩了传统课程的教学课时 (机械制图) , 而大量增加近年来流行的先进机械设计和制造技术的教学课时, 结合现代教学理念, 我们提出建设数字化现代设计制造教学管理平台, 能够完全模拟企业的工作流程, 培养出符合现代制造技术要求的高级人才。

1 建设数字化现代设计制造教学平台的意义

1.1 反映现代网络制造技术的全貌及前沿, 提升训练层次

数字化现代设计制造教学平台与传统的金工、电子、数控实习基地, 从其任务与功能、教学手段到人员构成均有了极大的改变。不应是传统制造工艺的训练, 还应包括现代制造工艺的训练;不应只是工艺方法及工艺过程的训练, 还应包括对信息、材料、通信、控制、环保等其它生产要素的了解, 及对整个生产过程的全面掌握, 并且能不断跟踪新技术、新工艺, 及时向学生进行宣传, 使学生能了解制造领域的前沿动向。

1.2 打造真实企业环境, 让学生在学校就了解并掌握企业的生产流程

数字化现代设计制造教学平台不仅是理论联系实际, 吃苦耐劳的思想作风的训练, 也应该是团队精神、创新意识的训练;它不仅有操作技能、实践能力的训练, 也应该有经济、质量、市场意识培养的训练。因此按照企业的工作流程, 把企业的工作模式抽象成为教学平台, 用这种方式来培养我们的学生, 从设计环节, 工艺环节、加工环节体会和了解企业的生产管理和产品加工已是当务之急。

1.3 提升先进实训设备之间的有机联系, 匹配现代工厂的管理模式

在数字化现代设计制造教学平台上, 学生可以在机房进行产品的设计、建模、生成工艺路线及仿真的过程。保证每个学生一台计算机, 也就是说每个学生都可以进行产品的制造周期的训练, 学生仿真完毕, 经老师检查合格后, 可以生成代码, 通过数字化设计制造实训教学平台的网络传输功能, 传到机床设备或是从设备上直接从服务器上读取传输数据, 达到远程制造或是在线制造, 真正把现代设计制造落到了实处。

2 数字化现代设计制造教学平台的建设思路

第一步, 模拟典型制造企业数字化设计制造过程, 建立真实的教学环境

实际上今天企业的工作流程, 从二维CAD, 三维CAD及分析, 到工艺的编制, 到制造, 及数控车间网络DNC管理, 都是逐步采用信息化管理。

数字化教学管理平台就是按照企业的工作流程, 把企业的工作模式抽象成为数字化的网络制造教学平台, 用这种方式从设计环节, 工艺环节、加工、管理等各个环节来培养学生。同时在实训教学过程中把设计工作, 制造工作, 生产几个环节所有信息都记录下来, 串行流程改成并行流程, 形成数字化设计制造教学的信息流, 并在教学过程中贯彻。

第二步, 数字化现代设计制造教学平台信息库的建设

作为教学的信息化, 实际上就是将教学各个环节的信息流管理起来, 把教学经验, 实操经验记录保留下来。数字化设计制造教学平台信息库 (图1) 的建设就是关联学校的教学重点和企业工作流程, 全面连接各个课程知识点, 学生就业可以对自己有一个比较全面认识, 清楚自己特长和不足, 以便能清楚工作定位, 增强工作面试时信心, 敢于接受挑战。

在数字化现代设计制造教学平台信息库的建设过程中, 其中可以开发具有本校特色的:

1) 教案 (教学计划、教学课件、课时日志、教学大纲) ——帮助学校进行专业/课程/教学规划;2) 教材——组织院校老师开展教材编写, 找到合适学校发展、适合学生的教材;3) 课件——协助老师制作课件, 帮助学校降低教学难度, 便于教学成果的积累和交流;4) 题库——统一出题、标准答案、统一评分标准;5) 科研——打造国家精品课程;总结教学经验, 创造条件, 完成在专业学报/期刊论文的发表;与企业/研究院所进行项目合作, 承接外协任务;6) 创新大赛——建立创新设计平台, 支持创新设计大赛;7) 学术活动——参加在全国各地定期、不定期组织的相关学术研讨活动, 传递最新行业动态和技术发展状况信息;

在信息库的建设中它可以随时扩充、随时度量、随时替代、随时共享并具有时效性、可扩散性等特点。

第三步, 数字化现代设计制造教学平台的实施。

数字化教学平台涵盖了企业研发设计、工装设计、工艺编制、数控编程、技术管理、生产制造、生产管理、设备维护、质量检验等岗位所使用的信息化工具, 通过模拟企业生产环境, 可以让学生在设计、制造的学习中将理论知识和工程实践相结合, 体验企业中的从订单、设计、工艺、加工生产及管理全过程, 理解各部门之间的相互关系, 理解部门间如何协同工作, 增强学生的感性认识, 培养企业急需的团队合作精神, 使学生能够快速胜任就业后的工作环境, 适应企业岗位调动。

通过数字化现代设计制造教学平台的实施, 可以达到以下效果:

1) 模拟了企业的设计、工艺、制造、管理, 让学生在学校教学中就能够了解到企业的工作流程;2) 学生教学过程中, 按照企业的流程给学生分配了角色权限, 让学生在学校就按照企业的工作模式得到实训;3) 学生在教学过程中, 对企业的设计软件及设计内容、工艺软件及内容、编程软件等都得到了良好的应用, 并且了解其相互间的数据传递关系;4) 老师把每届学生编制的作业有效管理起来, 有序的共享和管理。应用的时候直接调出, 成熟的经验可以直接继承和利用;5) 不同班级的学生实训后, 大量重要的数据需要进行备份处理, 例如:机床参数、数控代码等系统自动备份, 可以方便教学资源的积累。利于评估;6) 安全方面:作业统一存放在教学平台服务器上, 数据安全, 利于数据集成和再利用。另外, 给学生按人员、角色、产品、机床、格式等设置不同的权限;7) 实现监控及信息采集, 可以适时了解机床的工作状态, 提高数控设备的机床利用率并拥有应付设备故障的能力。采集信息包括:人员信息、代码信息、刀具信息、机床信息;8) 学生加工的零件的变形设计及作业的更改, 能够有效而安全的控制由此产生的同一加工文档和代码的不同版本。目前老师依靠各班级来区分不同版本的加工文档;9) 应用先进系统能够将教学效率提高, 将原有的课件、教案教学资源管理起来, 有效利用, 有效管理。提高教学效率;10) 先进的企业已应用了PLM系统, 数字化实训基地教学平台的应用使学生在学校就掌握了企业的数控车间信息化系统应用场景, 拓展了人材培养方向, 增加了学生就业率;11) 通过管理软件为学校的信息化建设搭建一个信息共享的平台 (权限、流程、统计汇总、下游集成等) ;12) 便于教材的规范化标准化统一管理。

3 结论

数字化现代设计制造教学平台使学生在学校就能够体会到企业的工作环境;该平台提供的软件为机械课程的教学提供帮助, 降低教学难度, 提高学生的学习兴趣, 帮助学生更深刻的掌握专业知识和原理;能够使学生掌握企业常用的工具软件, 就业后能迅速上手工作;能够提供相应的权威考试认证, 增加学生就业砝码;该平台还具有良好的创新特性, 启迪学生的创造性思维, 提高综合素质。数字化设计制造教学平台在学校的应用, 将改变教学管理, 教学工具, 教学手段, 解决教学难点, 缩短课程安排时间, 增强实践教学, 提升教学效率, 促进师资建设和教学理念的变革, 帮助和促进学校实现以先进制造企业就业需求为目的学生培养目标。

参考文献

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