時間:2023-11-28 14:50:28
導語:在智能環境設計的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

目的探討信息物理融合系統環境下的智能手機交互設計方法。方法運用信息物理融合系統理論,通過分析用戶、智能手機、情境的特點和三者之間交互的特征,以情境中的人為中心,探討信息物理融合環境下手機人機交互的變化,提出一種智能手機人機交互的設計方法和思路。結論通過對情境中智能手機人機交互需求的分析,構建了信息物理融合環境下智能手機的人機交互模型。在信息物理融合系統環境下,智能手機人機交互設計運用多通道交互、情境感知、自然交互等設計方法,可提高智能手機人機交互設計的可用性。
關鍵詞:
智能手機;交互界面;人機交互;信息物理融合系統
智能手機作為移動計算的媒介,在傳統通訊媒介的屬性之上融入了電腦般強大的功能,由于其靈活性、便攜性的特點,已經成為人們手中的生產力、社交和認識世界的工具。用戶在享受嵌入式系統、計算機技術和網絡技術發展帶給智能手機進步的便利時,已不僅僅關注系統功能的擴充和效率的優化,對于服務個性化與特定環境的應用的用戶滿意度有了更高的要求[1]。智能手機性能的提升和網絡的普及使得應用情境已經比以往更加多樣。如果能夠了解用戶在不同情境下的人機交互過程,并針對交互特征進行交互的優化設計,將會幫助設計師構建更好的用戶交互體驗。由此,能更有效地服務于用戶的信息物理融合系統(Cyber-PhysicalSystems,CPS)應運而生。不同場景中的智能手機交互設計是包含多對象(個性化用戶、場景、交互界面)的系統,不同的對象間存在著數據、信息和知識的流動及邏輯關系,因此,運用信息物理融合系統的思路,可以構建適合多場景的人機交互體驗。
1智能手機中的人機交互
由于人的認知中視覺認知信息量最大,智能手機的人機交互一般是以視覺通道為主,通過視頻、圖像、文字等確認狀態和傳達信息。視覺交互界面的設計是智能手機人機交互的主要構成部分。為了構建更好的視覺交互界面,設計師通過提高智能手機的屏幕尺寸、屏占比、視覺層次[2]等方法,提升人機交互的視覺空間和交互效果。同時,視覺交互界面的發展也經歷了電腦終端直接移植菜單式交互設計、對現實事物抽象概括的擬物化設計和強調高效交互扁平化設計[3]的不同方向和階段,通過構建與用戶更加親和的交互模式和交互要素[4]等手段,有效地提升了智能手機的人機交互體驗。盡管如此,智能手機作為移動計算的最佳媒介,與電腦等其他固定終端相比,人機交互中可視交互的空間仍較小。智能手機有限的可視范圍和操作空間,容易讓用戶在使用中產生大量平移、拖動等重復動作,易產生疲勞感和厭煩情緒[5]。智能手機人機交互界面交互空間局限的問題,可以以用戶認知的多通道性進行拓展和彌補。所謂“多通道”是指運用多種用戶表達意圖、執行動作和感知反饋信息的方法,如肢體姿勢、動作、表情、語音、觸覺等,采用這種交互方式的用戶界面稱為“多通道用戶界面”[6]。智能手機的交互設計中綜合使用多通道交互已成為趨勢,智能手機的人機交互見圖1,充分利用多通道的輸入調動用戶的視覺(圖像)、聽覺(聲音)、觸覺(觸控)、運動等多種感知通道和交互通道,可以有效地拓展智能手機的交互空間,提高用戶交互的滿意度。運動交互界面(微信的“搖紅包”界面)見圖2。
2CPS環境中的人機交互
計算機技術、通訊技術和互聯網技術的發展,逐步使得人們隨時隨地都能接入網絡,獲取信息,與他人互動,智能手機等移動計算設備的用途由于應用場景的擴展也日益豐富。同時,物聯網技術、云計算、智能城市等技術發展,使得用戶可以通過移動計算設備與其他用戶、智能設備、乃至環境進行互動。為了解決不同情境中更廣泛的人機交互的機遇與挑戰,CPS應運而生。
2.1CPSCPS可以理解為運用嵌入式系統通過一系列智能設備和物理對象在高效能網絡環境下進行高度集成和交互,從而實現系統的實時通信、高效能信息處理及復雜情境下的自主協調[7]。簡單說來,CPS就是在環境感知的基礎上,融合移動計算、互聯網、通訊、計算機技術、物聯網、云計算技術等擴展的網絡化物理設備系統,通過虛擬交互或實體交互的反饋,循環實現信息和物理設備、環境的融合與實時交互,從而拓展智能設備的功能和使用領域[1,8]。CPS的發展是信息與人類生活和社會的發展日益密切的體現。CPS正逐步應用于生活的方方面面,其應用場景包括監測和記錄身體狀態的可穿戴智能終端,主動感知和預測用戶需求的智能家居[9],根據交通狀況合理安排路線和規避障礙的自動導航汽車,甚至包含復雜基礎設施和社會關系的智能城市。CPS不僅是一項蓬勃發展的技術,而且也正逐步成為一種生活方式。如基于地理位置感知的人機交互已經運用于支付寶公司和肯德基公司的無線支付應用項目中,當支付寶用戶走進肯德基快餐門店時即會收到電子點卷,然后通過無線支付即可享受購物折扣。基于位置感知的智能人機交互實例見圖3。
2.2CPS環境中智能手機的人機交互CPS環境為人機交互拓展更大的空間,同時更多交互要素的引入也產生了更多的不確定性,軟件和硬件的設計面臨著新的挑戰[10]。CPS將傳統人機交互中“以用戶為中心進行設計”的理念,提升為“以情境中用戶為中心進行設計”。“情境”既包括用戶與智能手機所處的物理環境信息(聲音、光照、溫度、濕度、圖像、運動地理位置等),又包括用戶在使用智能手機的過程、狀態等上下文信息。這使得CPS環境下的智能手機人機交互有了更多元化的應用前景。CPS環境中的智能手機人機交互模型見圖4,與圖1相比,不同要素間產生了更多數據、信息和知識的流動。用戶群對情境中的相關內容(智能設備、實體環境、服務等)進行實體交互(觸摸、使用等)的同時,實現對情境的分布式認知。另外,用戶群也可以通過智能手機發出交互請求,這使得用戶群與情境中各種要素有了更多的交互機會。智能手機根據情境中的物理特征(聲音、光照、溫度、濕度、圖像、運動等)對人機交互模式進行調整,以適應不同情境中的需求。而這一切都是在數據網絡和位置信息服務的支持下完成,不同信息通過云端完成交換和存儲,實現信息和知識的共享與其他社交應用。
3CPS下智能手機交互設計方法
智能手機的應用日益廣泛,使用的情境也更加多樣化。智能手機人機交互設計應服務于情境中用戶持續不斷的需求,以情境中的用戶為中心,綜合考慮“用戶—智能手機—情境”的多種要素,從而使智能手機的人機交互更加有效和宜人。3.1CPS下智能手機交互設計原則人類認知的特點決定了采用實體按鍵、筆跡、語音等的方式,簡明扼要、逐步細化的過程交流信息可以使人機交互更加高效和宜人,也是人機自然交互的要求[6]。智能手機由于便攜性的要求,屏幕大小、屏幕亮度、揚聲器功率、計算性能等都受到了限制,因此,智能手機人機交互設計過程中應綜合利用各種通道進行人機交互,并結合用戶所處情境中認知的特點進行設計。智能手機的人機交互設計應運用CPS的相關技術,使其更為精準地感知用戶所處的情境,獲取周邊空間的物理狀態和相關服務信息。而人機交互的模式也應該根據所感知的情境進行相應調整。人機交互的設計過程中,應使軟硬件具備通過對用戶的位置、特征、時空等上下文條件進行檢測,自動簡化信息的處理能力,使用戶獲取有效的人機交互,因此,在CPS環境中的智能手機交互設計,應按照以情境中的人為中心進行設計,運用多通道技術擴展人機交互空間的原則,根據用戶認知特點和情境需求進行設計,提升智能手機人機交互的效果。
3.2CPS下智能手機交互設計流程以用戶為中心,交互設計流程一般包括用戶需求調研、產品分析、交互設計、原型設計、詳細設計、設計維護等階段。在此基礎上,為了更好地使用CPS環境下的智能手機交互設計,這里提出了一種面向CPS環境下的多通道交互設計方法。CPS下智能手機交互設計流程見圖5。CPS下的智能手機交互設計過程與傳統以人為中心的交互設計一樣,開始于用戶需求調研,通過分析用戶需求確認產品設計要求并進行分析。不同的是,CPS下產品分析需要對產品使用環境的地理位置信息、情境特征等進行分析和預測。CPS下的交互設計部分,設計師不僅需要針對產品功能要求構建人機交互界面,而且還需要對用戶使用情境和產品功能進行分析,確認使用情境對產品功能的影響,并分析地理位置信息與情境特征的作用。然后需要針對使用情境對產品功能和交互通道進行分析,選擇適合的交互設計通道(視覺、觸覺、聽覺等)進行交互模式構建。在不同通道交互設計完成后,需要對多通道交互方式進行整合與評估,以防止不同通道交互間產生干涉,如確認無誤則按照交互設計的結果進行原型設計。原型設計是對用戶需求與產品功能的最基本實現。在此階段后,需對多通道交互效果進行測試,判斷通道數是否過少而影響交互效率或過多而產生干涉。若存在交互通道數不合理的情況,則返回“產品功能—交互通道”分析階段重新確認交互模式;若多通道交互模式恰當可靠,則繼續進行細節設計。
3.3CPS下智能手機交互設計應用CPS的引入將極大地提高用戶使用智能手機人機交互的舒適度,提高工作和生活的效率。如在城市交通領域,用戶在不同交通模式換乘時,智能手機應可以通過感知位置的變化,接收城市智能服務系統推送的相應位置的提示和換乘建議,使用戶生活更便捷。如圖3使智能手機成為了情境與人的動態界面,增強了用戶與物理環境的互動。此外,智能手機的人機交互界面設計應根據情境中空間、光照、溫度、濕度等物理特征的不同,考慮情境中人機交互的不同模式的特點進行設計,有針對性地調整界面尺寸、圖標大小、亮度、通道等特征。例如,為了實現駕車過程中安全、便捷地使用智能手機的功能,汽車廠商與智能手機廠商合作開發了可作為智能手機拓展界面的車載操作系統。當智能手機用戶進入車輛時,智能手機將與車載系統聯網,自動使用更大、更清晰、更簡潔、可語音操控的車載界面代替智能手機,從而滿足用戶的使用需求。搭載CarPlay系統的奔馳汽車見圖6。
4結語
要適應時展、強化人員培訓、抓好環境監察、加強環境監察能力建設,實現環境監察現代化建設目標。
關鍵詞:加強; 監察能力; 環境執法能力; 建設
中圖分類號: TU972+.12 文獻標識碼: A 文章編號:
隨著改革開放和現代化建設的不斷發展,環保法制工作在不斷發生變化。對環保法制工作的認識,也要根據實際情況的變化而不斷提高。結合富拉爾基區的工作實際,在對當前環保執法工作面臨的新變化和新特點進行分析的基礎上,提出若干對策建議。
1環境執法的新變化
1. 1公眾環境意識的變化
近年來,公民的民利提升,維權意識增強。全社會乃至全球對環境保護的日益重視,環境形勢的日益嚴峻。這些因素使公眾比以往更加關心生存、生活環境,更主動地參與環境保護和建設,依法保護自己權益的意識不斷增強。各種形式的民間環保社團組織紛紛成立,他們在環境法制宣傳、環境監督、環境教育等方面發揮了重要作用。各級人大代表、政協委員越來越關注環境問題,各級人大、政協“兩會”有關環境保護的建議、提案占相當比重,并逐年增加。廣大群眾通過舉報、,以及訴諸法律等途徑,維護自身的環境利益。積極適應了公眾環境意識的變化,并從公眾反映的環境問題中,發現新情況,分析新問題,研究新對策,下力解決公眾反映的環境問題,改善環境質量,成為環境執法工作的出發點和落腳點。
1. 2執法主體的新變化
環境保護由環境保護行政主管部門統一監管,但在哪些方面監管、如何監管以及監管的方式、手段,特別是如何相互配合,對這些重要問題現行法律、法規缺乏明確的界定。例如現在水資源保護執法歸水利部門,農業環保執法歸農業部門,社會生活噪聲執法歸城管部門,土地利用和礦山開發環保執法歸國土資源部門。這種狀況,是當前和今后一個時期環保執法工作中的重要特點。環保執法主體多元化,需要以法律為依據加強統一監管,對各有關執法主體的職責和執法主體之間的關系進行規范,避免多頭執法、交叉執法和執法不到位、執法不作為。尤其要防止和克服部門之間借執法來爭奪各自的利益,損害環境保護整體利益。
1. 3執法對象的變化
隨著改革開放,多種所有制、多種經濟成分,尤其是個體、私有、合資合作、混合所有制經濟迅速發展執法對象呈現多面性特點、分散化趨向。這種變化,對環保管理部門提出了兩個方面的要求:一是進一步明確界定執法對象與執法主體之間的關系;二是以發展生產力為根本目的,保護好執法對象的利益,為執法對象提供良好的服務。為此,要努力研究、分析執法對象需要何種有效的管理和服務,環保部門能夠給予他們哪些方面的管理和服務,如何根據執法對象的新變化,貫徹好環保法律、法規和方針政策,履行好行政執法職能,這是我們面臨的新課題。
2加強環境執法隊伍建設和能力建設
加強環境執法隊伍建設,提升環境執法能力和業務水平,是全面推進環境執法工作和環境行政監察工作的保障,也是解決好“提高黨的領導水平和執政水平、提高拒腐防變和抵御風險能力”兩大歷史性課題的重要途徑,還是切實解決人民群眾關心的熱點、難點環境問題的重要保障。作為展示環境執法能力的環境執法部門要不斷提高自身綜合素質,積極適應新形勢、新任務提出的新要求,努力建設一支“政治堅強、公正清廉、紀律嚴明、業務精通、
作風優良”的環境監察和行政監察隊伍。
2. 1加強思想建設
要結合開展保持黨員先進性教育,將黨風廉政教育納入環保整體培訓教育工作之中,認真組織環保系統的工作人員,特別是一線執法人員,學習、有關黨規黨法以及先進性教育規定的有關讀本、材料,聯系思想和工作實際,認真查找和解決思想上存在的問題和差距,牢固樹立執政為民的意識,確保手中權力的正確使用。
2. 2加強作風建設
通過環境執法,切實找準群眾反映強烈的熱點、難點問題,適時確定工作重點,認真研究環境違法違紀問題發展的新情況、新趨勢,有針對性地開展工作,做到標本兼治、糾建并舉,突出解決好引發環境問題的深層次問題。發揚公正無私、剛直不阿,不徇私情、敢于碰硬的精神;養成敢于講真話、講實話、實事求是的作風;樹立以事實為根據、以法規為準繩、秉公執法的法紀法規意識; 強化以身作則、模范帶頭、嚴于律己的觀念。時刻牢記立黨為公、執政為民的宗旨,事事以人為本,處處助人為樂,努力塑造“可親、可信、可敬”的良好環保形象。
2. 3加強業務能力建設
就是要始終把提高環保執法隊伍政治素質、業務素質和加強能力建設作為一項戰略任務抓緊抓好。要注重學習,不斷提高自己的綜合素質。不僅要加強黨的基本理論、基本知識和行政監察專業知識的學習,還要學習環保知識、市場經濟知識和法律法規知識,拓展環境執法人員的知識面,提升其工作的能力和業務水平,增強其適應形勢需要的工作能力。
3努力營造全社會關注環境執法能力建設的良好氛圍
環保優先方針的提出,體現了時代的要求,反映了人民的心聲,這對廣大環境保護工作者是極大的鼓舞和鞭策。環境執法人員要充分認識建設資源節約型和環境友好型社會的重要意
【關鍵詞】C8051F410 傳感器 控制
智能家居(smart home,home automation)是以住宅為平臺,利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成,構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統,提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性,并實現環保節能的居住環境。針對實際要求,本設計以C8051F410單片機作為控制核心,并設計了相關的采集電路,主要由以下幾個子系統組成:溫濕度采集及控制電路;光照強度檢測電路;甲烷氣體檢測電路;報警電路;視頻采集電路等。
1 系統總體設計
本設計的思路是根據單片機的工作原理,利用各個傳感器的特性,設計相關的電路,用單片機來采集相關的參數,并在液晶屏上實時的顯示各種狀態,并且通過按鍵進行相關的設置,超過設置界限時,進行蜂鳴器報警。具體模塊框圖如圖1所示。
系統工作原理:本設計采用C8051F410單片機作為控制核心,通過傳感器檢測將所測溫濕度、光照強度、甲烷濃度輸入到單片機,再由單片機輸出到LCD上顯示,同時通過按鍵設置界限,當測量值超過設置界限時進行聲音報警;并將攝像頭OV7670采集的圖像輸入到單片機里。
2 電路設計
2.1 數字溫濕度傳感器
DHT11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器,它包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件,并與一個高性能8位單片機相連接。單線制串行接口,使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗,使其成為該類應用中,在苛刻應用場合的最佳選擇。產品為4針單排引腳封裝,連接方便。一般DHT11的I/O口線要接5 左右的上拉電阻,這樣當單片機引腳輸出低電平的時候,外部電路提供電流給引腳。電路如圖2所示。
2.2 甲烷氣體檢測電路
MQ-5氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環境中存在可燃氣體時,傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。將MQ-5輸出的模擬信號送人C8051F410單片機的AD端即可實現將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。
2.3 光照強度檢測電路
光敏電阻器是利用半導體的光電導效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器,又稱為光電導探測器;入射光強,電阻減小,入射光弱,電阻增大。還有另一種入射光弱,電阻減小,入射光強,電阻增大。C8051F410單片機上面自帶A/D轉換,將光敏電阻AO輸出直接連到單片機的A/D口上即可。
3 系統過程控制
單片機上電以后,系統開始初始化,完畢后,開始進入主循環,等待中斷,進入中斷后,采集并轉換A/D值,再進行鍵盤檢測,是否有鍵按下,若有按鍵按下,判斷按鍵狀態是否設置那一部分,若是設置溫度,則調用設置溫度子函數,若是設置光照強度,則調用設置光照強度子函數,若是設置甲烷氣體濃度,則調用設置甲烷氣體濃度子函數,若是濕度上下限,則調用設置濕度上下限函數。若按鍵狀態是狀態切換那一部分,則讀取相關傳感器的數據,進行相關處理,轉化為具體數值,存儲在緩沖區中并在LCD上顯示。同時判斷是否超過設置的上下限,若是超過上下限,蜂鳴器開始報警。若是在正常工作范圍內,蜂鳴器不報警。最后出中斷,中斷結束。并利用攝像頭OV7670對室內的環境進行視頻監控,完成視頻圖像采集。完畢以后,返回主循環。
軟件要實現的主要功能是實現對傳感器信號的數據采集,然后對數據進行計算、分析并送入液晶中顯示。程序開始時,對系統進行初始化,包括單片機的寄存器、定時器、中斷設置及各模塊初始化等。CPU等待傳感器傳入信號及A/D轉換結束,通過LCD完成當前監測參數的正確顯示。
4 系統性能測試
在進行調試時,受環境和條件的限制,整個系統只進行了部分測量值比較實驗:溫度監測模塊的測試。測試結果與數字溫度計測量值相比較,溫度計采用型號為TP3001筆型溫度計,測量溫度范圍是-50~+300℃(-58~+572H),測量誤差 1℃。測試結果表1所示,二者偏差在0.2℃左右。
系統測試結果如下:當室內溫度超過設定閥值(25℃)時,蜂鳴器報警提示;當室內濕度高于或低于人體健康范圍內40%~60%時,則蜂鳴器提示報警;當居室內光照強度過高時200LX時,提示報警信息;通過按鍵設置甲烷氣體濃度的閥值,當居室內甲烷氣體超標時,提示報警信息;通過OV7670對室內的環境進行視頻監控,完成視頻圖像采集;通過實驗數據對比了設計的室內環境測量儀的工作性能,測量結果表明,該儀器測量結果較精確,能基本滿足對室內環境監測的要求。
5 結論
本文介紹了一種基于單片機的室內環境監測及控制系統的設計。該系統選用DHT11數字溫度傳感器、MQ-5型半導體電阻式氣體傳感器、DHT11數字濕度傳感器、OV7670圖像傳感器和C8051F410單片機,實現了溫濕度、光照強度及甲烷濃度的監測,并通過LCD進行顯示并且實現了居室內圖像信息的采集,當測量值超過設定閥值時蜂鳴器開始報警。
參考文獻
[1]劉志強,羅慶生.一種智能化溫度檢測系統的設計[J].中國測試技術,2003,29(3):95-98.
[2]李科學.新編傳感器技術手冊[M].北京:高等教育出版社,2002.102-106.
[3]潘小飛.基于8051F單片機的智能車輛管理系統研制[D].碩士學位論文.西安:西安科技大學,2011.16-18.
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作者簡介
孫冰(1985-),男,吉林省人。現為吉林化工學院助教,主要從事數字電路、模擬電路、單片機等方面的研究。
[關鍵詞] 軟環境 高素質 培養 職業教育
隨著職業教育的不斷發展,在國家大力發展職業教育的大好環境下,如何打造高素質技能型人才已經成為職業教育的關鍵。
一、轉變思想觀念,樹立服務意識
隨著職業教育的不斷發展,學生不再滿足單調的理論知識傳授,有了根據興趣和將來就業需要選擇學習內容的欲望,有了根據能否實現其學習目標選擇教師的要求。這就要求教師適應學生的變化,適應社會對畢業學生要求的變化,以就業為導向,形成新的教育觀念:“以學生為主體,教師為主導,以提高實踐技能為宗旨,以就業為目標。”
我校計算機專業為了適應這種新的變化,從09屆新生開始,根據本專業的課程特點,把相關學科的教學更加細化,分章分節分段教學,為了保證學習內容的連貫性,打破了常規授課模式,專業課采用階段性教學,按相關學科的連貫性,把一學期所學的專業課按月按周按上下午進行授課,學生達到前一模塊的目標后,才能進入下一個模塊。教學方法主要采用項目驅動式,由基礎實例訓練循序漸進到綜合實例,利用民主式教學法引導學生學習,使學生在學習中充分發揮主體作用,真正做到模塊化項目式滾動教學。通過對09屆春季班學生的實驗,這種教學模式很適合本專業學生的學習,全班學生有95%的學生都能達到學習目標,充分調動了學生學習的積極性,達到自主學習。
二、以市場需要為依據,確定培養目標
我校計算機專業根據市場調研發現,目前IT行業計算機專業就業方向主要分布在:計算機軟件、計算機硬件、計算機網絡及計算機應用技術等方面,由于中職學校學生文化素質較低,想培養出高科技技術人才不太現實,所以我校的定位是培養藍領級別的應用型技能型人才。
三、改善課程設置,培養技能型人才
教學目標決定了教學內容是以提高學生的專業技能和動手操作能力為主。作為專業技能可以分為初級、中級、高級三個層次。
1.初級能力要求
(1)了解計算機的基本硬件結構,正確配置多媒體計算機系統。
(2)掌握WINDOWS XP操作系統的使用,有較高的中英文錄入水平。
(3)能夠使用互聯網進行信息檢索、測覽、下載,收發電子郵件和傳真。
(4)能判斷和防治計算機病毒。
(5)能使用常用工具軟件,對計算機進行一般簡單的維護。
2.中級能力要求
(1)掌握數據庫的基本操作方法。
(2)能夠判斷、檢測和排出計算機的常見硬件和軟件故障。
(3)能完成流行軟件(包括系統軟件、應用軟件及其升級版本)的安裝、配置、調試和使用。
3.高級能力要求
(1)具有基本的程序設計能力和軟件開發能力。
(2)使用本專業的應用軟件進行設計、制作和應用。
(3)掌握局域網組網技術,能進行網絡的安裝、調試、管理和維護。
(4)掌握Internet基本技術,具有信息獲取和的能力。
為了讓學生更好地達到相應的能力,從09屆新生開始為每個學生建立相應的學習檔案及日常行為檔案,制定合理的考核方案,嚴格執行。考核方法主要有兩種:
考核方法一:考核方法可分成兩個部分,筆試考核和實踐能力考核兩種。
筆試考核,主要對理論知識和基本概念進行考試。實踐能力考核分成基礎考核和能力考核兩種:
其一,實踐基礎考核,主要考核學生的基本操作能力和對課程內容的理解程度;
其二,實踐能力考核,評價學生的學習能力和創造能力,以課程設計作為考核依據,根據學生對課題完成的程度、設計的效果和創造能力進行評分。
考核方法二:階段性的技能證書的考核,第一學年要獲得《計算機網頁制作與平面設計操作合格證》,第二學年要獲得《多媒體操作合格證》的同時還要獲得勞動部頒發的《計算機操作員》中級證書、《圖形圖像處理》等中級證書,參加國家級二級考試ACCESS、C語言等,獲得國家級二級考試證書。
四、以企業用人要求,培養學生素質
現代企業用人標準是多方面的要求,為了讓學生能誠信做人、嚴于律己,我們通過訓練學生平時的養成習慣,通過主題班會的召開,通過學校組織的各項活動教育學生;為了讓學生有更好的技能,我們通過開展技能大賽活動,讓學生了解到掌握專業技能的重要性,以及學校對此的重視程度,以達到調動學生學習的積極性,提高教學效果的目的;為了讓學生具備與各階層的人交往和溝通,主動表達自己對各種事物的看法和意見的能力。我校利用技能節、口語演講訓練、英語角訓練等形式鍛煉學生的表達能力;為了讓學生具有良好的心理素質,計算機專業教研組與學生科相互配合,在心理老師的協助下,從高、中、低三類素質的學生中,各抽取三至五名學生組成心理培養小組。定期跟蹤、組織活動,讓學生的心理承受能力、心理健康程度等方面都有很大的提高,為以后學生在工作崗位中有一個良好的心理能力,從而使學生在校學習的同時,就具備了企業所需的素質,以便學生更好的就業。
五、加強專業力量,建設一流教師隊伍
教師要將實際工作中的經驗、技巧傳授給學生,這一教學目標對教師提出了新的要求,使教師面臨著新的挑戰。這應該使我們教師產生緊迫感,如果我們沒有足夠的知識和技能就不能使學生對你產生一種信服感,那你又如何讓學生有興趣來學習你傳授的知識呢?我們必須認識到隨著競爭的加劇,特別是專業教師也只能通過不斷的學習補充新的專業知識來充實自己,才能勝任新形勢下的教師工作。
在教師中開展有針對性的教研活動,主要以教學方法改革、專業知識的相互交流、教育科研講座為主線,并做到教研室教研活動要常規化、制度化。通過教研活動,教師一要加強自身的學習,二要進行積極的探索,三要進行廣泛的交流,在學習中樹觀念、樹信心,在探索中尋方法、尋途徑,在交流中求發展、求生存,提高教師教學設計能力、教學實施能力和教學監控能力,促進教師健康成長。
同時,為提高教師的職業實踐經驗、新技術實踐能力,定期組織現有專業教師到企業學習和實習,聘請企業有豐富實踐經驗的專業技術人員到學校舉辦講座、指導實踐,不斷更新教師的專業知識,幫助教師迅速提高專業技能。并為教師創建交流學習的平臺,提供外出考查學習的機會,使青年教師迅速成長起來。
今天的職業教育,面臨著嚴峻的挑戰,必須了解社會對職業教育的新期待,進而形成辦學者新的教育教學行為,才能制定出成功的辦學策略,完成國家賦予我們的使命。因此,軟環境建設是打造高素質技能型人才的關鍵。
參考文獻:
關鍵詞:智能變電站、輔助系統、環境控制系統、物聯網、可控弱氣流對流散熱
中圖分類號: TM411+.4 文獻標識碼: A
0引言
智能電網作為未來電網的發展方向,滲透到發電、輸電、變電、配電、用電各個環節。在上述這些環節中,智能變電站無疑是最核心的一環。智能變電站要求全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化,并可根據需要支持實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能1。目前,已建成的諸多智能變電站基本能夠滿足全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化的要求,但在實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等方面尚存一定的不足,而這部分功能主要是通過輔助系統來實現的。參照《智能變電站技術導則》的相關要求,輔助系統優化控制宜具備變電站運行溫度、濕度等環境定時檢測功能,實現空調、風機、加熱器的遠程控制或與溫濕度控制器的智能聯動,優化變電站管理1。作為輔助系統的重要組成部分,環境控制系統的應用使得輔助系統優化控制成為可能。
本文重點分析環境控制系統的現狀和存在的問題,同時以110kV潤揚智能變電站為例,介紹一種基于物聯網和可控弱氣流對流散熱技術的集常規環境監測系統、通風系統和空調系統功能于一體的智能變電站環境控制系統,并詳細闡系統的應用設計思路和方案。
1環境控制系統的現狀和存在的問題
1.1 環境控制系統的現狀
無論是常規變電站還是智能變電站,輔助系統一直都是整個變電站系統的重要組成部分。智能變電站輔助系統主要包含環境控制系統、照明動力系統、消防報警系統、安全防范系統、門禁系統等子系統,其中環境控制系統主要由環境監測子系統、通風子系統和空調子系統組成。
1.2 環境控制系統存在的問題
現有的環境控制系統主要存在以下兩方面的問題:
1、系統集成性不強
現有環境控制系統雖然能夠實現智能變電站運行溫度、濕度等環境定時檢測功能,實現空調、風機的遠程控制或與溫濕度控制器的聯動,但由于系統集成性不強,往往導致監測和控制形成兩個獨立的子系統,缺乏系統關聯性,導致系統在實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能方面存在一定的不足。
2、節能環保效應較差
長期以來,安裝強力風機,通過過機械強迫抽排方式進行通風或者安裝空調是大多“戶內”或“地下”變電站普遍沿用的通風降溫措施。但這些措施不僅效果不甚理想還衍生出大量的其他問題,例如強力的通風會帶來大量的灰塵和漂浮于空氣中的鹽類或酸性物質,它們附著于設備或絕緣體的表面形成污垢,腐蝕設備甚至構成放電通道,引發爬電、污閃等安全事故;又如傳統措施在設備輕載或晚間往往會造成過度降溫,使空氣的濕容量下降,濕度上升甚至達到飽和并在設備或絕緣體的表面形成凝露,引發放電、閃絡等絕緣故障。由于傳統通風措施空氣流動效應的無序性,在電氣設備周圍空間內產生了大量的空氣渦流或紊流,不但無法將攜帶的熱量排至戶外,反而成為蓄熱體,為室內溫度的升高推波助瀾。現有環境控制系統帶來的高能耗、噪音、積灰等負面效應,導致系統節能環保效應較差。
2問題解決方案
2.1 一體化的環境控制解決方案
與傳統通風降溫措施的單一功能考慮不同,環境控制系統應將變電站設備的運行環境和人身安全標準作為一個整體加以考慮,把通風、降溫、防污、干燥、降噪、安全等的環境控制需求通過計算機系統進行統一整合和平衡,在完成通風散熱主要效能的同時輔以空氣過濾與吸附、有害氣體及煙霧的檢測與排出、濕度控制與水位測量等措施對封閉空間的多種環境問題實施綜合治理,著力將電氣設備的運行環境調整到最佳狀態,實現設備運行零缺陷的主動防御。一體化的環境控制解決方案如圖1所示。
圖1一體化的環境控制解決方案示意圖
2.2 突出節能效果和環保效應
現有環境控制系統多采用對流散熱技術對設備及運行環境的溫度進行控制。對流散熱量計算公式:
式中:Q為對流散熱量, W;hC為換熱系數, W/m2;A為有效換熱面積, m2;為換熱表面與流體溫差,℃。
通過分析對流散熱量計算公式可知,在設備和環境一定的情況下,對流散熱量是溫差的函數,而與風量、流速沒有直接關系,因此最大限度地利用自然空氣進行對流散熱的關鍵不在于強力風機和大功率空調的應用而在于環境溫度的控制。
可控弱氣流對流散熱技術主要利用由熱空氣浮升力驅動的自然弱氣流對流,通過“矢量送風”、“物理導向”、 “智能控制”等技術措施對熱氣流進行有效組織,使其形成一種橫向螺旋環繞、縱向單向可控、包覆熱源體表面的對流形態,通過自然對流與強制對流共同作用的復合換熱過程對電氣設備散熱降溫。通過可控弱氣流對流散熱技術,能夠實現智能變電站設備安裝空間的氣流組織和局部小氣候再造,提高系統綜合降溫效率。由于采用了可控弱氣流對流散熱技術,取消了原有系統采用的強力風機和空調等大功率設備,有效地解決了原有系統帶來的高能耗、噪音、積灰等問題,顯著提高了系統的節能環保效益。環境控制系統的節能環保效益如圖2所示。
圖2環境控制系統的節能環保效益圖
2.3 物聯網技術與遠程監控應用
環境控制系統利用物聯網技術,通過對外界的感知,構建傳感測控網絡。通過傳感測控網絡獲取變電站的綜合環境信息,經融合處理后生成適當的控制策略,同時通過多種通信媒介實現系統運行情況及告警事件的遠傳,使有關運行維護人員通過遠程監控系統平臺能實時“感知”現場的環境信息并實施遠程監控。從而最大限度地保證無人值守變電站設備的安全可靠運行。
傳感網絡組網方案分為有線組網方式和無線組網方式。有線組網方式特點: 通信線路穩定可靠,維護簡單,但安裝地點易受限制,布線復雜;無線組網方式特點: 安裝地點不受限制,無需布線,現場施工方便,但通信易受電磁干擾,抗干擾技術復雜,生產成本高2。根據變電站實際情況,環境控制系統的傳感網絡采用有線組網方式,以降低成本且便于維護。
3應用效益分析
以110kV潤揚智能變電站為例,該智能變電站為全戶內變電站,設置電纜半層,GIS設備室、主變室和開關室布置于一層,電容器室和二次設備室布置于二層。環境控制系統由7臺模塊機組組成,對整個110kV站進行環境控制。
電纜層作為整個系統的進風口,安裝6組進風過濾模塊,用于空氣凈化,防止積灰、積垢和有害氣體侵蝕;安裝3套送風模塊機組,從電纜層吸入空氣用風管送至各散熱器室的散熱器底部;安裝2臺排風機,用于事故排煙。
GIS室安裝1臺模塊機組,機組從底部吸入電纜層新風,再次過濾后壓入GIS室;室內上部設有電動防雨閥窗,室內多余的溫、濕度空氣經電動閥窗溢出戶外,室內底部SF6泄漏氣體經下部排風口溢出戶外;同時在室內上部與下部各安裝2臺排風機,用于事故排風,上面兩臺向室內送風,底面兩臺向戶外排風,平時SF6泄漏氣體則在模塊機組送風下自行從底部風機口溢出戶外。
開關室在墻邊安裝2臺帶有輔助制冷制熱模塊機組,該機組從底部吸入電纜層新風,再次過濾并控溫、濕后分別從兩側壓入開關室內,對電氣設備控溫。
主變室樓板留有460×360孔洞,用消聲彎型風管與散熱器室風管對接,直接將新風送入散熱器室;主變室與熱散器室上部設通風格柵,用于將主變熱空氣排入散熱器室,該方法即可提升散熱器上部加溫,增加熱壓差,又可減少戶外塵埃對主變絕緣的破壞。
電容器室墻體下部留有800×350孔洞,用于安裝防爆防火隔煙散流器,下層開關室空氣經散流器流入各電容器室,經熱交換后從各自上部排風口溢入散熱器室排出戶外;同時安裝1臺排風機,用戶事故排煙。
二次設備室墻體安裝1臺帶有制冷制熱的模塊機組,機組從后背吸入新風,經過濾控濕、溫后壓入主控室,經熱交換后的濕熱空氣從上部電動閥窗溢出戶外;該閥窗自行溫控啟閉,冬季關閉后室內保溫,節約能源。
環境控制系統與傳統通風降溫措施效益對比情況如表1所示:
表1環境控制系統與傳統通風降溫措施效益對比表
4結論
智能變電站環境控制系統是將物聯網技術、空氣動力學、熱力學、傳熱學、傳感器技術、計算機自動控制技術等理論和技術高度集成的一種智能化應用系統,該系統的應用,實現了智能變電站環境實時監測和優化控制,解決了環境控制問題與變電站設備運行安全功效的關系,有效降低了系統能耗和噪聲污染,為智能變電站的安全、可靠、經濟、節能運行提供了技術支撐和重要保障。
參考文獻:
[1] 國家電網公司. Q\GDW383-2009智能變電站技術導則[S]. 北京: 國家電網公司, 2009.
[2] 魯東海, 孫純軍, 秦華. 基于物聯網技術的智能變電站輔助控制與監測系統設計與應用[J]. 華東電力, 2011, 39(4): 567–571.
作者簡介:
關鍵詞:Agent;Web Service;學習環境;學習者模型
中圖分類號:G434文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)24-1327-03
A Design and Implementationof the Intelligent Learning Environment Based on Multi-agent
YIN Hui
(Jiangsu Yunhe Junior College, Yunhe 223100, China)
Abstract: Traditional intelligent learning environment as only one learner model to meet user personalized learning needs, For this reason this paper,puts up a Multi-Agent-based intelligent learning environment, the learning environment and makes a discussion on the architecture, and the client leaner model, the server learner model and their interaction between the models are also specifically described.
Key words: Agent; Web service;learning environment;learner model
1 引言
隨著網絡的日益普及和網絡可以為教育帶來許多優點,使計算機輔助學習朝著基于網絡的學習方向發展。現在我們可以隨時隨地通過網絡利用計算機進行學習。但是,決大多數基于網絡的教育應用軟件是用靜態的、一般的方法對學習者進行輔導,并沒有考慮到使用該應用軟件時學習者個性化需要。另一方面,有的教育軟件技術在個性化輔導方面取得了顯著的效益。如作為教育技術的智能學習環境和智能輔導系統,根據學習者模型在履行著個性化的教學任務[1]。傳統的智能學習環境作為獨立的應用程序在每個用戶計算機上進行運行,而且這些智能學習環境是基于存儲在本地用戶計算機上的學習者模型工作的。為此,我們也開發了基于Multi-Agent的智能學習環境。它的操作方法是基于Web Services,需要明確的是Web Services是一個自含式的、有標準組件的應用程序,它可以提供任何人要求的一系列功能。Web Services的主要特征是它可以使用諸如WSDL (Web Service Definition Language), SOAP (Simple Object Access Protocol) and UDDI (Universal Description, Discovery and Integration)等網絡標準與應用程序進行交互,并且可以調用它們[2]。
2 體系結構
基于Multi-Agent的智能學習環境是一個基于Multi-Agent的體系結構,它由一組能夠自治或半自治的Agent組成,他們可以共同相互作用或工作來從事某項任務或達到某個目標。其體系結構由短期學習者模型Agent、長期學習者模型Agent、建議Agent、輔導Agent和語音驅動Agent等五個Agent組成。具體的體系結構如圖1所示。這些Agent共同監視學習者,并且在認為必要的時候提供個性化的建議和輔導。所有的這些Agent在本地用戶計算機上工作,僅僅長期學習者模型Agent負責與Web 服務器交互。
圖1基于Multi-Agent的智能學習環境的體系結構
1) 短期學習者模型Agent:每次學習者發出一個命令,客戶端短期學習模型Agent就會推理學習者目標所期望的要求、獲取學習者的認知狀態與特點、鑒別可能的誤解。這個分析機是基于一個有限制目標的識別機制和人類模糊推理理論。短期學習者模型Agent應用人們模糊推理理論的原理去搜索類似的可供選擇的行為去代替學習者已經的有問題的行為。一旦可供選擇的行為產生,就會被發給建議Agent,建議Agent就會負責選擇學習者傾向的行為。
2) 輔導Agent與建議Agent:如果短期學習者模型Agent認為學習者的誤解是由于學習者知識缺乏引起的,它就會把這個信息通知輔導Agent。輔導Agent負責編制適應性課程對學習者進行輔導。這時建議Agent和輔導Agent就會從短期學習者模型得到關于學習者的信息,這樣做的目的是使建議或課程能夠適應每個學習者的需要和興趣。
3) 語音驅動Agent:建議Agent和輔導Agent向位于客戶端的語音驅動Agent發送他們的結果。語音驅動Agent負責使用統一并且易于訪問的方式去呈現信息。為了使人機間交互更加自然和愉快,語音驅動Agent還會把把系統的建議呈現給學習者。這些特征提供了一個令人愉快的和有情感的功能,這對于使用計算機應用程序的新手來說降低了門檻。此外這些特征通過激發學習者還改善了系統的效率。語音驅動Agent全權負責與學習者之間的通信,包括學習者疑問的收集以及當學習者被診斷處于一個有問題的情境時,系統對學習者建議的陳述等等。
4) 長期學習者模型Agent:只要短期學習者模型Agent獲取了學習者與系統交互的信息,就會把這個信息發送給長期學習者模型Agent。一般的,長期學習者模型Agent維持和管理學習者概況、在認為必要的時候給短期學習者模型提供相關的信息。此外,為了維持和更新存儲在學習者模型上的信息,長期學習者模型Agent負責與Web Service端學習者模型服務器進行交互。
3 客戶端與服務器端學習者模型之間的交互
基于Multi-Agent的智能學習環境為每個學習者建立兩個分開的學習者模型,一個位于本地計算機上,一個位于服務器上。每次用戶使用該學習環境,系統就會檢查用戶計算機是否與internet相連接,如果沒有連接,系統就會以獨立的應用程序在本地學習者模型上運行。長期學習者模型Agent就負責查找學習者與系統交互的學習者模型。如果長期學習者模型找到了學習者模型,人機交互開始正常運行。每次學習者了一個新的命令本地學習者模型就會更新。如果學習者模型并不存在于Web Service端學習者模型服務器上,長期學習者模型負責查找是否學習者在離線的情況下使用某一計算機與系統進行交互。如果長期學習者模型不能夠找到關于這個學習者的任何信息。它就會在本地初始化學習者模型。無論如何,長期學習者模型Agent都將把學習者信息發送給Web Service。Web Service將利用本地學習者模型的信息創建一個新的學習者模型。
如果學習者與應用程序進行在線交互,并且學習者模型存在于服務器上,長期學習者模型Agent就負責查找是否存在一個本地學習者模型。如果在本地計算機上沒有任何可以利用學習者信息,長期學習者模型Agent負責從服務器上復制一個學習者模型到學習者計算機的硬盤上。否則,長期學習者模型Agent就承擔著用最新的信息更新學習者模型的任務。
只要學習者模型數據更新完成,用戶與系統的交互就正常開始。這個過程在學習者退出時候就重復(假設學習者一直在線),這樣便于服務器用最新獲得的信息更新學習者模型。
4 客戶端學習者模型
每次學習者與基于Multi-Agent的智能學習環境交互,短期學習者模型Agent就收集用戶新信息進而更新本地計算機上的學習者模型。如果短期學習者模型Agent不能查找到某個學習者學習模型,它就會用固定的模式初始化學習者模型。
在基于Multi-Agent的智能學習環境中,系統根據用戶的知識水平、姓名、是否為新手或專家等信息將把用戶分為三類中的一類。這樣的分類由于能使系統對屬于某一組的用戶通常的錯誤、誤解等有一個最初的觀點,因而被認為是十分重要的。例如:新手通常傾向于由于不正確的命令選擇或不正確的命令執行而犯錯誤,而專家由于通常由于粗心出現錯誤。
固定的模式作為一種工具去模仿系統的用戶可能有的信息與參數選擇。使用固定模式的主要理由是他們能夠提供一套對用戶非常有用的默認假設。默認假設的出現對于模仿許多用戶方面被證實是非常有效的。但是這種方法同時也有問題,例如:沒有考慮到同一組學習者可能有相同的行為,每一個人是一個個體,其在許多方面都有別于其他人。因此固定模式應該僅僅用于初始化學習者模型,這樣基于Multi-Agent的智能學習環境保留著每組用戶模型的一個庫,每次只要一個新的用戶與系統交互,長期用戶模型就鑒別這個用戶屬于哪一類。
對于每一次新的交互,短期學習者模型Agent就會使用時間戳在學習者模型上創建一個新的記錄,這樣每一次記錄都有交互的數據與時間。通過這種方式可以使每一次交互有別于所有其他的交互。短期學習者模型和Web 服務器能夠很容易地鑒別哪些本地學習者模型沒有包括在服務器的學習者模型內。而且學習者模型的每一次注冊都保留著一個標記去通知短期學習者模型Agent是否這次交互包括在服務器上學習者模型內。只要學習者完成了與系統的交互,短期學習者模型Agent就負責與網絡服務器交互,從而更新服務器上學習者模型。
5 服務器端學習者模型
客戶端與Web Service上的學習者模型之間的通信通過Web Services協議進行,圖2總結了Web Services的操作以及其與客戶端Agent之間的交互。
長期學習者模型Agent發出一個包含某個學習者模型的命令給Web Service上的學習者模型。為了鑒別用戶,這個命令通常包含用戶姓名、口令(用戶與客戶端應用程序在以前交互時使用的)。通信模塊每次都要重新獲取與處理這樣的命令。通常通信模塊處理所有Web Services信息(包括鑒別請求、更新請求、創建請求、刪除請求)并且負責用XML格式化響應,然后發送給客戶端應用程序。
圖2 服務器端學習者模型的體系結構
此外,學習者模型模塊評價發送給Web Service上的學習者模型的信息。例如:服務器端的長期學習者模型有關于學習者充足信息,但是發送給Web Service上的學習者模型的信息是屬于學習者固定模式的信息,那么這個信息就會被拒絕。這是因為固定模式的信息僅僅用于初始化學習者模型。這樣當固定模式的信息來自本地的學習者模型,而在服務器上有充分的學習者信息,這將意味著計算機與服務器之間通訊失敗,基于Multi-Agent的智能學習環境作為一個獨立的應用程序已經運行。在這個操作過程中,因為系統在本地沒有發現學習者模型,很可能創建了一個新的初始的學習者模型。
這一點上面已經提到,客戶端長期學習者模型Agent負責學習者模型維護、創建用戶與學習環境交互時學習者模型新記錄。然而這樣一個如此詳細的學習者模型對于Web Service與長期學習者模型來說需要相當大的存儲空間與時間。為了克服這個困難,學習者模型被分為兩個部分:第一部分包含著學習者的概括性信息(三個月前的信息),第二部分包含著學習者與學習環境交互時具體的信息(最近三個月的信息)。數據庫模塊負責學習者模型記錄之間的連接。每天數據庫模塊從學習者模型的第二部分上刪除三個月前的記錄,并把它們整合到第一部分。
6 結束語
本文描述了一個旨在幫助用戶學習的基于Multi-Agent的智能學習環境。該學習環境與傳統智能學習環境不同之處在于它為每個用戶分別在客戶端與服務器端建立了一個學習者模型,而且二者之間還可以通過Web Services協議進行交互。系統指派了一個短期學習者模型Agent去監視用戶,如果發現用戶處于有問題的情境,系統就會診斷問題的原因,并且提供合適的建議。可以說每個用戶能夠受益于系統的建議和適應性輔導,同時這種學習的適應性還取決于學習者以前的知識、能力和需要等。
參考文獻:
[1] Kabassi K,Virvou M. Using Web Services for Personalised Web-based Learning[J]. Educational Technology &Society,2007,21(2):245-264.
關鍵詞:智能科學與技術;綜合性大學;機器人
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1 引言
經過近幾十年的發展,智能科學技術已經成為信息領域的重要生長點,其廣泛的應用前景日趨明顯。為了適應社會經濟發展的需求,南開大學于2005年開始建立“智能科學與技術”本科專業,經過一年時間的縝密準備,2006年正式開始招生。該專業以信息學院機器人與信息自動化研究所、自動化系、計算機科學與技術系等單位為學科依托,覆蓋了這些學科上的多個博士點和碩士點。該專業面向前沿高技術,注重系統集成和相應的工程實施能力,以機器人技術等作為載體,強調學生一定的工程實踐能力,并授予工學學士學位。
作為一個成立不久的新興交叉專業,“智能科學與技術”專業沒有成熟的教學計劃可以遵循。特別是對智能科學這種前沿叉學科而言,如何完善人才的培養機制,以滿足國民經濟對于智能技術專業人才的需求,是該專業建設成敗的關鍵性因素。另一方面,21世紀科學技術的交叉與綜合,社會經濟的迅速發展,國際競爭的加劇,對人才的培養機制以及人才的素質、能力、知識結構等方面都提出了新的要求。基于以上原因,為了建設好“智能科學與技術”專業,實現該專業的培養目標,我們必須針對該專業學科交叉的特點,總結傳統教學方法、教學手段的優點與不足,優化課程設置和教學計劃,充分體現該專業面向前沿高技術的優勢,根據應用型、開發型的專門工程技術人才的需要,注重理論聯系實際應用,強調課堂講授與動手實驗相結合。在制定教學體系和有關實驗環節時,我們根據南開大學的辦學特色,研究出一套既能夠充分發揮南開大學的教學優勢,又符合智能專業學科特點的教學模式。
2 兼顧專業特色與南開大學特點的教學計劃設置
對于南開大學“智能科學與技術”專業而言,能否揚長避短,制訂出結構合理且便于實施的教學計劃,是決定該專業建設成敗的至關重要的環節。
2.1 教學計劃安排
南開大學信息學院設有計算機科學與技術、自動化等多個本科專業,學科交叉優勢非常明顯,這正是建設“智能科學與技術”專業所必需的學科基礎。此外,南開大學機器人研究所在智能系統設計等方面具有多年的研究經驗,可以將研究成果轉化為教學內容,以進一步提高人才培養的水平。但是,從另一個方面來看,南開大學在腦科學與認知科學等方面開展的研究不多,要在認知理論等領域培養高水平的人才具有一定的難度。基于這種情形,在設計“智能科學與技術”專業的教學計劃時,必須充分發揮我們在機器人研究方面的優勢,重點培養學生在智能系統設計與分析方面的能力,使其針對各種具體要求,能夠選擇合適的傳感與執行器件,集成多種智能技術與策略,完成工程系統的設計。
不可忽視的是,作為一所綜合性大學,南開大學的工科基礎相對薄弱,缺乏與智能學科有關的其他學科,如機械工程等。在這種大環境下,必須根據“智能科學與技術”本身的專業特點以及南開大學自身的具體情況來設置相應的課程以及教學計劃,探索出一種能夠充分發揮南開大學本身的理科優勢和在機器人等智能系統上的研究經驗,并且帶有顯著工程科學特色的學科建設方法和本科培養模式。為此,該專業所開設的課程和教學計劃應該充分體現面向前沿高技術的特點,強調應用型、開發型的專門工程技術人才的需要,從培養目標、課程設置、實驗及實習安排等方面都必須具有科學而合理的實施方案,使將來的畢業生可以成為在相關領域的研發中迫切需要的智能科學與技術方面的專業人才;這些人才應該也可以面向產業需求,在信息技術、智能家居、控制工程等領域從事智能信息采集與處理、智能系統設計與集成等方面的教育、開發與研究工作;還可以在與智能科學與技術相關的諸多方向繼續深造。
需要強調的是,“智能科學與技術”專業并不是自動化、計算機等現有專業的簡單組合,而是面向前沿高技術,具有自己獨特定位和完備教學計劃的新興交叉專業。在設計“智能科學與技術”專業的教學計劃時,我們根據南開大學綜合性大學的具體情況,充分考慮到智能專業的多學科交叉特點,重點培養學生在智能系統設計與分析方面的能力,在課程體系中偏重工程技術素養方面的鍛煉,最終將為該專業的畢業生授予工學學位。因此,在選擇教學內容時,我們主要針對智能系統中常見的傳感與執行器件,以及與之相關的各種智能技術進行介紹與分析。通過開設傳感器、運動控制等課程,使學生熟悉各種光、機、電器件特性,使他們能夠針對不同場合下的各種具體應用對象合理選擇各種傳感與執行器件,如壓電陶瓷、激光、聲納、液壓等元件,將其進行集成后完成預定的單元任務,并進而分析、設計和實現機器人等各種綜合性的智能系統。
實現上述目標的重點在于使學生理解與掌握各種常見的智能技術,并且能夠將其用于解決工程實際問題。因此,除了讓學生學習認知科學基礎、電子技術、計算機、自動控制原理等課程之外,本專業還特別開設了“智能技術”與“智能工程”等數門核心專業課程。此外,由于本專業側重點在于工程實際應用,而各種智能技術必須具備一個起碼的工程載體,因此,在課程計劃中,除了講授各種智能技術之外,還必須包含機械工程基礎、工程光學基礎等課程,使學生通過這些課程的學習,了解常見的光學和機械傳感與執行元件。其中,“工程光學基礎”將主要介紹智能系統中主要的光學傳感與執行器件,該課程配有相應的實驗。通過該課程的學習,學生可以掌握工程光學的基本概念和計算方法,了解常用的光學檢測和執行技術,在此基礎上,能夠根據實際智能系統的需要,選擇合適的光學器件和計算主要的光學參數。
根據上述設計思路,我們為“智能科學與技術”專業制訂了合理的教學計劃。該專業學生共需取得150個學分,方可獲得工學本科學位。這些學分的具體分配如下:校公共必修課4分(926個學時),主要學習數學、物理、英語等公共基礎課程;院系公共必修課30.5個學分(659個學時),主要包括電子技術、電路基礎、計算機程序語言等課程;專業必修課29個學分(498個學時),主要包括自動控制原理、智能技術、智能工程等專業核心課程:專業選修課為26,5個學分,學生可以從機器人學導論、數據結構、運動控制等課程中選擇適合自己實際情況的課程來學習,為自己將來從事智能系統方面的研究打下基礎:任選課為 15個學分,這部分課程可以拓寬學生的知識面。大部分專業必修課程都安排了實驗或者上機,以通過實際應用增進學生對基本理論的理解。
2.2 核心專業課程
對于南開“智能科學與技術”專業而言,“智能技術”和“智能工程”等課程是體現專業特色的核心課程,它們在一定程度上決定了是否能實現預期的專業人才培養目標。以下將對這些專業課程進行具體介紹。
“智能技術”是智能科學與技術專業最重要的核心專業課程之一,包括6個學分。教學中既有理論講授,還包括大量仿真訓練與實驗操作。該課程包括以下三部分:人工智能、計算智能與機器視覺。其中,人工智能以符號主義為主線講授人工智能的基本概念、原理與方法;計算智能以聯接主義為主線講授計算智能的基本思想、方法;而機器視覺是基于模式識別的智能方法,重點講授機器視覺的基本流程與方法。通過智能技術的學習,力爭使學生能夠掌握智能技術的基本原理和方法。通過課堂講解,并配合一定的作業練習、上機實驗等環節,使學生初步具備運用智能技術和方法分析問題和解決問題的能力。
“智能工程”是一門解剖實際智能系統設計與分析過程的核心專業課程,它與“智能技術”之間是前后承接的關系。該課程將通過分析典型的智能系統講授各種智能技術在工程實際系統中的應用。總體而言,該課程面向智能系統的實際應用,著眼于使學生理解如何解決工程應用中的技術問題。為此,將通過具體分析移動機器人、無線傳感網絡等實際智能系統,使學生了解智能系統的基本結構和各個組成單元,并更好地理解之前所學的信息檢測與傳感、信號處理、運動控制等技術以及各種智能信息處理方法,使學生初步具備綜合運用多種智能技術分析、設計和實現智能系統的能力。
2.3 教學計劃實施
作為一個多學科交叉的本科專業,“智能科學與技術”的教學內容相對較多。該專業的很多課程都是現有研究生課程的下移,但不能完全沿用研究生的教學內容和授課方式,否則,在知識儲備和學習能力方面的差距將使本科生很難理解、消化、吸收授課內容。因此,在組織教學時,強調授課內容突出重點,以點代面,著重講授基本方法及其實際應用,盡量避免講授枯燥的理論或過于抽象的內容。此外,為了適應學時方面的要求,智能技術和智能工程等課程重點講授清楚一至兩種智能信息處理技術,透徹剖析一至兩個智能系統,并通過隨后的專業實踐等課程,進一步加深學生對各種智能技術和智能系統的理解。
在我國現行的教育體制中,中學階段和大學階段的學習差異性非常大,很多大學生在入學之初表現出非常明顯的新生綜合癥。此外,很多大學生在專業課程選擇、職業規劃等方面疑慮很多,迫切需要經驗豐富的教師進行引導。基于上述原因,并考慮到“智能科學與技術”專業課程難度較大,我們在該專業中引入了教授學業導師制度。即為該專業的各個班級分配一名學業導師,他們都是本專業年富力強、教學經驗豐富、研究成果突出的中青年知名教授。其中,前兩屆學生的班導師曾分別留學美國康奈爾大學和加州大學伯克利分校。這些班導師可以為學生在專業課程選擇、職業規劃等方面提供非常具體的意見,也可以引導高年級學生積極參加專業實踐,加速學生成才。
迄今為止,南開大學“智能科學與技術”專業的教學體系已經基本建設完成。現在,該專業已經有三屆學生,教學情況良好,教授學業導師制度也得到了學生的廣泛認可。初步的實踐經驗表明:我們所制訂的教學計劃合理性好,實現了預期的教學效果,可以達到“智能科學與技術”專業人才培養的要求。
3 實驗和實踐環境建設
3.1整體建設思路
作為一個面向應用的學科,“智能科學與技術”專業必須非常重視工程訓練。因此,我們除了精心設置有關課程講授基本理論,組織教學實習之外,還必須著眼于實驗室的建設。通過創建高水平的實驗環境,為學生提供一個實踐、測試、研究基本理論的場所,切實增強學生的動手能力和工程創新意識。能否獲得一個高水平的實驗環境,是“智能科學與技術”這個新專業人才培養成功與否的關鍵因素之一。
南開大學信息學院具備良好的實驗條件,機器人研究所現有的科研設備也可以為“智能技術科學”的本科生提供較好的實踐平臺。盡管如此,原有的實驗室只能滿足“智能科學與技術”專業起步期的教學工作需要,而對于體現專業特色的課程,如智能技術、智能工程等,需要有相關配套實驗,因此必須創建一個高水平的實驗環境,以滿足專業課程教學的需要。考慮到經費和實驗面積兩方面的限制,要想在短期內獲得一個完全滿意的實驗環境,難度很大,因此需要采用分批次、循序漸進的方式建設智能專業的整體實驗環境。一方面,通過一年半左右的時間規劃并建設好“智能科學與技術”實驗室,以滿足“智能技術”、“智能工程”等主要專業課程的教學要求;另一方面,可以借助于機器人研究所等單位的實驗條件,暫時緩解部分課程的實驗壓力。
3.2 “智能科學與技術”實驗室建設
“智能科學與技術”實驗室的主要作用是開設與智能系統有關的實驗,以體現本專業的特色。所以,建設該實驗室將重點考慮如何為本專業的核心課程提供必不可少的實驗條件,使學生通過大量實驗操作掌握智能系統中測量、感知與執行的基本技術手段與方法,并能對整個系統進行綜合分析與評價,增強學生對所學習基本理論的感性認識,深化其對專業知識的理解。在此基礎上,可以引導學生在實際操作中發現問題,綜合運用所學知識解決問題,訓練學生逐步養成系統整體設計的技能,以培養“智能科學與技術”領域的工程創新性人才。
自南開大學建立“智能科學與技術”專業以來,我們對于該專業實驗室的建設進行了長期調研,在此基礎上,根據南開大學的學科特點及現有的實驗室基礎,我們規劃了“智能科學與技術”專業實驗室的建設方案,對各個實驗計劃進行了詳細論證。在南開大學新專業建設經費的資助下,南開大學信息學院和教務處、設備處密切合作,籌集資金購置了相應的實驗設備,初步建設完成了“智能科學與技術”專業實驗室。實驗室的主要設備如表1所示,包括機器視覺、移動機器人、磁懸浮系統、三自由度直升機、電梯群控系統等多套實驗系統,這些設備可以基本滿足智能技術、智能系統、專業實踐等課程的教學需要。特別需要指出的是,一些實驗環節,如電梯群智能控制調度及遠程維護系列實驗,是首次引入本科教學體系的實驗課程。
3.3 以科研環境促進實驗教學
不可否認的是,“智能科學與技術”實驗環境建設是一項任重而道遠的工作,要想在短期內完善實驗環境,使之能夠完全滿足“智能科學與技術”教學的需要,難度很大。在這種情況下,必須開闊思路,采用多種方式進一步拓展實驗渠道,如借助外單位設備組織實驗教學等。
我校“智能科學與技術”專業的主要依托單位為信息學院機器人與信息自動化研究所。該所在機器人及相關技 術的研究方面處于國內領先行列,配置有移動機器人、醫療機器人、無線傳感網絡等多套實驗設備,承擔了大量國家與省部級的研究項目,具備了良好的實驗條件。因此,我們充分利用該所良好的科研環境來促進實驗教學。一方面,我們經常性地組織“智能科學與技術”專業的低年級本科生前來機器人所參觀實習,通過教師的詳細講解,使學生初步認識機器人等智能系統的基本結構和主要組成單元,為將來學習智能技術和智能工程等課程建立感性認識,同時也使他們更好地理解本專業特色,激發學習興趣。另一方面,在專業課程的教授過程中,教師根據具體的教學內容組織學生到機器人所進行各類演示性實驗,使學生更好地理解各類智能技術。除此之外,為了切實提高“智能科學與技術”專業高年級學生的工程創新能力,學生進入大三,初步完成電子技術、計算機、智能技術等專業課程的學習后,我們逐步引導學有余力的學生提前進入實驗室,參與各類研究項目,鼓勵他們應用掌握的知識設計實際工程系統,激勵他們的創新意識。
3.4 專業實踐環節設計
為了實現“智能科學與技術”交叉工科專業的人才培養目標,必須為學生安排充分合理的教學實踐環節,使學生通過解決實際問題掌握有關理論知識,提高設計與分析智能系統的能力,提高他們對于本專業的信心。在教學計劃中,我們對學生的實習環節進行了精心規劃,在教學的后期,積極引導學生參加各個層次的實踐教學活動。
在教學計劃中,“智能科學與技術”專業開設“專業實踐”課程,主要目的是讓智能專業的本科生進一步熟悉各類智能系統,針對磁懸浮、直升機等實驗系統設計出合適的智能控制方法,并最終完成算法實現、系統性能測試、研究報告撰寫、期末答辯等工作,力爭使學生能夠應用模糊控制、專家規則等智能控制方法解決工程實際問題。
6月-2015年6月本院收治的162例精神分裂癥患者為研究對象,根據治療管理方式不同分為對照組和試驗組,各81例。對照組患者采取常規精神分裂癥的管理方式,而試驗組則進行個體化全病程管理。對比兩組患者的認知及社會功能改善的情況,以評估個體化全病程管理對精神分裂患者的臨床應用價值。結果:與干預前比較,兩組患者干預后的社會功能缺陷均有不同程度的改善,且試驗組的改善效果更為顯著,差異均有統計學意義(P
【關鍵詞】 精神分裂癥; 個體化全病程管理; 認知; 社會功能
The Effect of Individualized Whole Course Management on Cognitive and Social Function of Patients with Schizophrenia/LI Peng-hui,WANG Feng-rui,WANG Li-hui,et al.//Medical Innovation of China,2017,14(03):031-034
【Abstract】 Objective:To discuss the effect of individualized whole course of schizophrenia on cognitive and social function of schizophrenic patients.Method:162 patients with schizophrenia in our hospital from June 2013 to June 2015 were selected as research objects,according to the different ways of treatment,the patients were divided into control group and experimental group,81 cases in each group.The control group was treated with routine schizophrenia,while the experimental group was treated with individualized the whole course of disease management.The cognitive and social function of patients after intervention in two groups were compared,the clinical application value of individualized whole course of disease management in patients with schizophrenia was evaluated.Result:Compared with before intervention,the postoperative social function defects of the two groups were improved to varying degrees,and the improvement effect of the experimental group was more significant,the differences were statistically significant(P
【Key words】 Schizophrenia; Individualized whole course management; Cognition; Social function
First-author’s address:The Second People’s Hospital of Huizhou City,Huizhou 516000,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2017.03.009
隨著社會經濟水平的不斷提高,人們的生活質量也發生了質的飛躍。同時,人們工作、生活的競爭及壓力也越來越大。越來越多的人存在心理問題,同時伴隨有負面情緒的產生。如果心理壓力及負面情緒得不到緩解,長期的積累或一旦精神受到刺激,很容易導致患者神經崩潰,引發精神疾病。精神分裂癥是精神疾病中常見的一種類型[1]。精神分裂癥患者正常的社會功能受到影響,嚴重時甚至會做出危害自己和周圍人的極端行為,對社會安全造成了威脅[2]。且精神分裂癥患者在日常生活中常常會受到周圍人群異樣的眼光和議論[3],對患者的心理造成影響,并影響患者疾病的康復。需要采取合適的管理模式對精神分裂癥患者進行干預[4],不僅要達到緩解患者病情的目的,還要降低患者疾病復發率,提高患者的社會功能及生活質量。個體化全病程管理是針對患者具體情況制定管理措施,并為患者提供持續性的干預和治療。為了研究個體化全病程管理對于精神分裂癥患者干預的臨床價值,本研究選取162例精神分裂癥患者作為受試對象,分別給予了常規的管理模式與個體化全病程管理模式,對干預后患者的相關表現進行了評估對比,現報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料 選取2013年6月-2015年6月本院收治的162例精神分裂癥患者為研究對象。納入標準:患者均符合精神分裂癥西醫診斷標準[5],并得到確診;無嚴重心腦等軀體疾病;對本次研究知情同意并簽署知情同意書。排除標準:排除有嚴重疾病如心血管疾病、神經系統疾病、惡性腫瘤等的患者;排除伴有精神分裂癥之外其他精神障礙的患者;排除中途退出患者。男69例,女93例,年齡18~57歲,平均(43.22±5.25)歲。根據接受管理的方式不同分為對照組和試驗組,每組81例。兩組患者的一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究已經本院倫理委員會批準實施。
1.2 方法
1.2.1 對照組 采取常規精神分裂癥的管理方式,包括常規的藥物治療、常規護理操作。
1.2.2 試驗組 采取個體化全病程管理的方式:(1)在患者急性發作期以藥物治療為主,同時應根據患者的具體情況制定相關的輔助治療方案。包括對患者可能發生的問題給予預見性的防護,對于可能影響患者精神狀態的因素,如住院環境等可根據患者需求進行改善,使患者盡快適應治療環境,降低外界環境對患者造成的刺激。(2)在患者病情基本穩定后,對患者開始進行認知行為的相關治療,提高患者的認知及行為能力。根據患者具體情況制定相關方案,包括通過多種方式提高患者對自身的認知,同時能夠正確看待自身疾病,樹立戰勝疾病的信心;根據患者心理狀況及自身實際情況制定調整方案,減輕患者心理和精神壓力,能夠以積極樂觀的心態接受治療;通過音樂、運動等其他娛樂方式使患者放松,并能夠加強與外界的溝通和交流,舒緩內心的負面情緒。(3)患者病情穩定,基本康復出院后,對患者進行定期的隨訪。隨訪內容包括監督患者用藥情況,同時根據患者具體情況調整用藥;評估患者心理狀態,發現問題時及時給予干預;指導患者家屬采取合適的方式加強對患者的關注度,注意和患者進行溝通,給予家庭支持;鼓勵患者多參加社會活動,放松身心的同時能夠加強與外界的交流;培養積極的興趣愛好,能夠采用適當的方式舒緩負面情緒,防止病情的復發[6]。
1.3 觀察指標與療效評估標準 (1)對采用兩種不同管理方式進行干預后的兩組精神分裂癥患者認知及社會功能情況進行評估,同時對比兩組患者用藥依從性及疾病的復況。(2)評估分別采用社會功能缺陷篩選量表(SDSS)和生活質量綜合評定問卷(GQOLI-74)[7-8]。①SDSS包括10項評估指標,每項0~2分,得分越高,則表示患者的社會功能的缺陷程度越高。②GQOLI-74從四個方面進行評估,每項得分為-5~+5分,得分越高,則表示患者生活質量越高。③用藥依從性包括:完全依從,即患者能夠自覺的按時用藥;部分依從,即患者在家屬監督下能夠按時用藥;不依從,即患者抗拒用藥,不能按時用藥。用藥依從=完全依從+部分依從。
1.4 統計學處理 對患者的所有數據采用SPSS 17.0軟件進行統計分析,計量資料用(x±s)表示,比較采用t檢驗;計數資料以率(%)表示,比較采用 字2檢驗,P
2 結果
2.1 兩組患者社會功能比較 與干預前比較,兩組患者干預后的社會功能缺陷均有不同程度的改善,且試驗組的改善效果更為顯著,差異均有統計學意義(P
2.2 兩組患者生活質量比較 與干預前比較,兩組患者干預后的生活質量均有不同程度的提高,且試驗組患者生活質量的改善效果更為顯著,差異均有統計學意義(P
2.3 兩組患者用藥依從性及疾病復況比較 試驗組患者的用藥依從率為92.6%,顯著高于對照M的81.5%,差異有統計學意義(P
3 討論
精神分裂癥在常規給予藥物治療后,患者病情暫時得到控制,但是患者在受到一定程度的刺激后,常常會引起疾病的復發,患者無法正常生活和工作,嚴重影響了患者的正常生活和社會功能。給患者及其家屬造成了較大的經濟壓力和心理負擔[9]。且長期反復用藥會導致患者產生耐藥性等一系列藥物不良反應的發生、患者用藥依從性、經濟壓力等問題都會對患者的治療效果產生影響。因此,需要采取有效的方式對精神分裂癥患者進行管理[10-12],提高藥物治療效果,提高患者社會功能,使患者盡可能的參與到社會生活中,以提高患者的生活質量,降低其社會功能的缺陷程度。
個體化全病程管理是根據患者具體情況制定個體化的干預措施,充分以患者為中心[13-15]。同時個體化全病程管理要求對患者的干預不僅局限于患者住院期間,在患者出院后仍舊對患者進行隨訪,了解患者用藥情況,同時對患者的社會功能及生活質量情況進行評估,及時發現患者存在的問題,并采取有效的措施進行干預。個體化全病程管理還要求患者家屬參與到患者病情的康復進程中[16-18],提高對患者的關注,給患者提供更多的家庭支持,提高了患者戰勝疾病的信心和勇氣,能夠更好的配合治療,加快病情的康復。
本研究筆者選取了162例精神分裂癥患者作為研究對象,按照管理方式的不同將患者分為兩組。采用不同的管理方式進行干預,結果顯示:與干預前比較,兩組患者干預后的社會功能缺陷均有不同程度的改善,且試驗組的改善效果更為顯著,差異均有統計學意義(P
綜上所述,使用個體化全病程管理模式對精神分裂癥患者進行干預,能夠對患者給予個體化的干預措施。同時在患者出院后,仍舊進行隨訪及干預治療,提高了患者的用藥依從性,降低了疾病復發率,提高了患者的認知及社會功能,對于精神分裂癥患者是一種有效的干預方式,具有臨床推廣應用價值。
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關鍵詞:工作室制;環境藝術設計專業;教育效能;評價體系
工作制教學模式基本載體就是工作室,同時采用教室、課程和實踐一體化的形式,由傳統轉向實踐,由封閉式過渡為開放式教學,將教學和實踐緊密結合在一起,其主要任務就是課題項目研究,主導是專業教師隊伍,核心為應用專業技術,基礎是掌握課程知識,在完成和承接各種生產技術項目的同時,由教師帶領學生
一 我國藝術設計教育的現狀
我國高等院校設置藝術設計專業課程的現狀是,很多還在延續傳統的教學體系,從低年級到高年級,依次設置造型和專業基礎課程、專業設計和實習與畢業設計,在這一系列的教學環節中,往往更多關注是課堂教學,對實踐教學卻沒有引起足夠的重視,對理論知識體系過多強調,實踐往往流于形式,采用虛擬課題的方式,既沒有真正落實,同時監管不到位,造成了學生在實習環節無所適從,無法順利開展實習單位交給的設計任務。所以我們在藝術設計專業課程教學中,必須采取一種新型的工作室教學模式,既基礎教學和實際課題相結合,努力培養專業技能和創新能力相結合的復合型設計人才。
二 建立工作室的基礎條件
培養師資人才、建設師資梯隊、改革課程體系是建立工作室的基礎條件。
(1)改革課程體系
系統的調整原有的課程體系,在大學一、二學年完成手繪、軟件、基礎理論等基礎理論學習,為大三階段的工作室學習打下良好的根基。
(2)培養師資人才和建設教師梯隊
采用老中青結合的方式,對教師梯隊結構進行優化。通過校企結合的環境藝術設計人才培養模式,由老教授把握方向,利用自身的人脈、成果、經驗、學識等對科研課題進行承接。中年教師作為中堅力量,起到了承上啟下的作用,負責團隊的銜接、管理和組織工作;青年教師負責對學生的指導工作,協助團隊完成課題。采取“引進來、走出去”的策略,幫助青年解決教師實踐和理論教學相脫節的問題。一方面為培養教師的業務能力,將青年教師送到設計公司或企業接受鍛煉;另一方面為創造條件,從外引入設計師或者是專職實驗員作為兼職教師,以支撐工作室的高效運行。
三 工作室的設置
設置工作室要以調研論證工作為基礎,要具有一定的合理性和科學性。
(1)采取市場調研的方式
一是到同類專業或者是國內外藝術院校進行調研;二是到行業設計單位進行調研;三是為獲得數據和一線資料,采用交流座談、實地參觀、問卷調查等方式,為以后論證工作打下夯實的基礎。
(2)進行專業論證
舉行專業的論證會,邀請優秀畢業生及院校專家,掌握著豐富的工作室教學經驗,同時還有那些有著留學經歷的藝術專家,通過研討工作,最終對工作室的運作形式及名稱進行確認。
四 工作室教學模式
基本上分為以下兩種:
(1)與課程相結合
工作室的教學模塊由專業學科組負責制定,為了規避采取單一的思維方式來培養和影響學生,可在不同的工作室來開展同一方向的數學模塊。同時可采取一定的競爭機制,在不同的工作室,進行同一類的授課內容,以促進工作室健康發展,便于師生間的雙向選擇。建立相應的評價體系及考核機制,學生只有在經過工作室考核,指定學分達標之后,才能進入下一個畢業設計環節。為了保證課題研究的持續性,學生還可留在工作室繼續接受輔導,直至畢業設計順利完成。以制作模型課程為例,這些基礎課實踐教學工作是由基礎課程工作室來承擔,完成之后,工作指導是由專職實驗員負責制作,由教師負責造型的指導及創意的設計。設計類實踐教學是由設計工作室來承擔。針對課題項目,由專業教師帶領學生參與競爭,承擔教學指導工作。由某領域的專家或職業設計師擔當兼職教師,通過實戰經驗的傳授、最新資訊及設計理念的傳播,起到輔助設計室的作用,和學校進行設計項目的合作。
(2)采取課外運行模式
通過采取市場化項目運作形式,項目由教師承接并擔任負責人,對項目組成員進行挑選,帶領學生共同進行項目的運作工作。創造學校、教師和學生“多盈”局面,鍛煉學生和教師的實踐能力,為個人和學校贏取更大的效益。組織學生參見大型的設計競賽,創造良好的學術氣氛,在工作室承接項目期間,召開座談或講座,創造機會邀請知名專家和學者來校進行指導工作。
五 工作室管理
采取逐層學科管理模式,既工作室——專業學科組——院系,學科的發展規劃、責任教授的聘請、考核指標的建立、教學的管理及專業學科組的建立,基本上由院系來負責制定。而建立專業的工作室和團隊、制定專業的教學計劃和教學大綱、對本專業學科發展規劃的制定由專業學科組進行。對外交流與合作、組織和實施科研項目、探討專業的研究方向由工作室負責。工作室的管理特色是項目負責制和個人責任制,根據項目來設置責任人或者是項目負責人,組建師資群完成額課題的研究。
六 工作室的評價體系
由學科委員會或學院建立工作室的評價體系,定期進行考核,對工作室目標是否真正實現予以監控,對經過考核沒有達標和合格的工作室,要予以撤銷和更換負責人。
七 結語
通過建立工作室制教學模式,能夠為社會源源不斷的培養專業技能和創新能力相結合的復合型設計人才。此課題是浙江省教育科學規劃研究課題,它是在借鑒國內外個知名院校基礎上,通過大膽的嘗試研究而成,由于各個學校實際情況不同,所以我們在今后的工作之中,還要不斷的探索和完善,在實踐中建立符合我校特色的專業“工作室制”人才培養模式。
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