工业设计上3D打印技术的作用与运用的论文范文合集

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第一篇:工业设计上3D打印技术的作用与运用的论文

引言:3D打印技术是快速成形技术的一种,可以实现大规模的个性化生产,可以制造出传统生产技术无法制造出的产品。3D打印技术改变了金属、塑料等原料传统的加工、装配模式,实现了随时、随地、按需进行生产,是促进制造业全面升级、实现工业4刀、促进工业设计发展的重要因素。本文以3D打印技术为背景,重点分析了3D打印技术在工业设计上的应用及其对工业设计的影响,为我国工业设计提供借鉴和参考。

一、30打印技术

(一)3D打印技术原理。3D打印技术最早称为快速成形技术或快速原型制造技术,是在当代cAD/cAM技术、机械工程、分层制造技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的一种先进制造技术。它是以计算机三维数字模型为蓝本,用软件将其分解成若干层平面切片,然后由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将可粘合材料进行逐层堆积茹结,最终叠加成型,制造出产品。

(二)3D打印技术的常见细分类别及可使用材料。常见的3D打印技术根据成型技术的不同可以分为下表几个类别:

(三)3D打印的优势。3D打印技术是大批量生产形式向小批量、个性化生产形式发展的引领技术,其突出优势在于生产结构、外观复杂的物品而不增加成本、多样化不增加成本,在于无须组装、零时间交付、设计空间无限、零技能制造、不占空间、便携制、减少废弃副产品、材料无限组合及精确的实体复制。

二、3D打印在工业设计中的应用

(一)概念模型、功能原型的制作。在工业设计的流程中,需要反复制作不同作用和类型的零件、模型,传统的方法有着制作周期长、劳动强度高、精度差、成本高等诸多缺点,而使用3D打印技术可以快速、轻松、精准的得到所需的零件、模型。

(二)工业设计过程中所需工具的制作。工业设计是一个充满创造力活动,不同的产品、不同的设计师在设计过程中需要用到各种各样的器材和工具来辅助,这些工具大多数都是设计师根据需要自行制作。这时,可以通过3D打印机完成,而不是耗费大量的时间、精力通过各种加工方式去制作。3D打印设备在工具制作上不仅可以缩短时间,降低成本,还可以构造出结构更加精密、质量更加轻盈、更加符合人体工程学的产品,大幅度提高设计的效率。

(三)小批量产品生产。随着3D打印技术的发展,其打印成本和打印时间进一步下降,可以打印的材料、方式不断丰富,使其在小批量产品生产上与传统加工制造工艺相比,有着生产流程短、时间少、成本低等巨大优势,而且不受时间、空间、机床、模具的限制,只要有需要便可以随时暂停生产,对设计进行修改,解除了传统制造业的技术、成本、工期等限制,这样,设计的产品不但快速而且灵活的得以生产。

三、3D打印对工业设计的影响

(一)解放束缚,改变设计理念。传统的设计造型受产品的生产、组装等工艺制约,使得设计师的创造力、想象力受到束缚。而随着3D打印技术的发展和成熟,结构、外观再复杂的产品都能通过3D打印机打印出来,且浑然一体。如此,设计师可以将精力集中在产品形态、外观创意和功能创新、改进上,使产品的造型设计多元化、结构设计一体化、使用人性化趋势逐渐显现,在其技术、经济、美学、环境、人机等属性因素中,人机属性和美学属性因素所占的比例得到提高。传统的工业设计是建立在传统的大批量生产方式之上的,这就要求设计是根据一个模型来进行的,即使是所谓的个性化设计也只是将模型的生成范围缩小了。这意味着使用者的心理、生理及使用时间、环境等差异性在设计过程中难以体现。如鼠标设计就是这种典型的设计方式:传统设计模式是让使用者手掌的大小、使用的习惯、个性需求等去适应有限的规格、型号,而3D打印技术则可根据使用者的手形、习惯、个性需求等设计、生产出与其完全匹配的产品。3D打印技术使产品的个性化设计与生产成为可能,利用3D打印技术可以实现产品的量身定做,真正实现以人为本。

(二)3D打印技术对工业设计流程及成本的影响。在设计过程中,顺畅而高效的设计交流是工业设计开发取得成功的重要保证。其中各种类型的模型是交流的重要手段之一,手工制作的模型在精度、质感、触感等方面与概念的设计预期都存在较大偏差,而3D打印能克服这些缺点,使设计团队中的每个成员及用户都能够直观地看到和触摸这些概念模型,比较它们之间的结构、外形和功能的差别与优劣。另外,工业设计过程中的模型如果用手工制作的话将耗费相当长的时间,是缩短产品上市时间的最大障碍,采用3D打印可大大缩短概念模型和产品原型的制作时间,从以往的几天乃至几个星期缩短到几小时。

近年来,随着产品复杂化和个性化的发展趋势,设计过程中模型加工和制造的成本非常高,复杂模型甚至要求制作专用模具和加工工艺以保证模型的精度和真实效果,而3D打印技术可实现模型随时、随地制作,大幅度降低设计成本。

(三)3D打印技术对设计产业的影响。传统的工业设计模式受到固有减式生产方式所制约,由专业设计师主导。但随着3D打印技术的日趋成熟,独立设计师对于传统加工业的依赖性将越来越小。对于那些具有较强的创新意识,具备一定的设计、研发能力的消费者很可能变成设计师和生产商。随着3D打印技术所带来的社会化制造,独立设计师和品牌也将崛起。

四、3D打印在工业设计中所面临的问题

3D打印由设计师、设计软件、设备、材料等共同作用,相互影响。在工业设计领域,3D打印技术解放了设计束缚,激发了设计师的创作灵感,但用于3D打印技术的设计软件、模型输出格式等方面依然需要进一步发展与完善。目前,3D打印技术可以与设计完美地结合在一起己经在诸多产品上得以证实,并获得了广泛的认可,但是如何让其在更多的产品生产中发挥应有的作用,仍是一个需要不断探讨的问题。同时,3D打印技术其本身又存在先天性不足,例如:打印尺寸受技术和打印机的限制、产品打印时间过长及大批量生产时无成本优势等,这些原因使3D打印仍不能代替传统制造工艺。

结论:3D打印技术在工业设计领域己经获得了重大的发展和应用。在工业设计领域,3D打印技术不仅可以满足当下人们对个性化、订制化产品的要求,还可以实现结构、外观复杂产品的制造,提高设计制造精度,大大缩短设计周期,降低设计成本,激发了设计师的创作灵感,为产品设计带来新的生命力,同时催生了大量独立设计师及设计品牌,有良好的发展前景。同时,3D打印技术也存在一些技术和推广上的缺点与不足,但随着3D打印技术的发展、成熟及设计人员的不懈努力,一定会在工业设计领域得到越发广泛的应用。

第二篇:工业设计与技术3

工业设计与技术

技术概念

科学技术与人类进步

技术的发展和设计的进步

正确处理好技术与艺术,技术与设计的关系

一.科学技术与人类进步

1.从原始技术到现代技术

原始技术古典技术现代技术机会技术工匠技术工程技术技术包含在无意识的动物活动中 由特定行业和技能等组成工人与工程师的分工技术的科学化

2.从农业技术到都市社会

8000年前人类发明了农业,人类由狩猎游动的生存方式,过度到耕种养殖和集团形式的定居生存方式。

农业技术的完善就产生了耕种、收割、储存和加工技术。

农业社会出现了财产,并产生了贫富阶层,也就产生了城市。

在城市里,产生了不直接从事农业的工匠,由此出现了砖瓦匠、陶艺工、织布工、建筑工等,也就出现了以上领域的设计成分。

3.从采矿冶金社会到工业社会

在古代由于采矿冶金技术的应用,人类由石器时代进入到了青铜器时代和铁器时代,并创造了辉煌的青铜文化等。在近代由于蒸汽机的发明、电力的应用而使人类由农业社会而进入了工业社会,创造了史无前例的工业文明。在现代,电子技术的应用,而使人类进入了信息社会,创造了现代物质文明和精神文明。

技术概念:人类在利用自然和改造自然的过程中积累起来的而在生产中体现出来的二.技术的发展和设计的进步

1.设计受技术的制约(材料 工艺 设备)

2.设计的进步受科学理论影响(物理 化学)

3.设计是科技商品化的载体

4.现代技术对设计的影响

(1)信息技术(IT)对生活和设计的影响(对设计内容 方式 手段)

(a)信息高速公路将电话 电视 电脑三者融合在一起,以现代通信和电脑技术为基础,以光缆为干线,形成了一个新的以交互方式传递信息数据、图象和声音的高信息流量电信网,大大加快了设计的信息交流。

(b)多媒体技术的发明实现了声图文一体化、视听一体化,大大提高了有关设计的效率,增强了观看的现场感和逼真感。

(c)平面设计的:

由于IT技术的应用,21世纪的设计不再是单纯的处理平面问题,还必须同时处理声 光 动画形象等问题。平面设计对象也不再是报 刊 包装 海报,更包

括电脑网络 影碟 光盘等平面视觉传达形式设计。

(2)现代印刷技术的完善和对设计的促进

电脑硬件的进步的软件的配套开发,在印刷业的应用,给设计师提供了前所未有的方便与快捷,实现了版面编排 照片处理 文字处理电脑化,加上扫描 彩色打印以及数码印刷系统,使印刷设计与加工进入了崭新的阶段。

3.电脑设计创造出新的造型语言及表达形式,开辟了视觉传达的新领域 新风格。4.电脑设计为产品设计提供了方便快捷的设计手段,大大提高了设计的质量和速度。5.电脑技术也使计算机设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)一体化成为可能。6.以“信息”代替“物质”,运用虚拟概念进行设计,是数字化时代设计的重要起点和

标志。使非物质设计成为可能。

三.正确处理好技术与艺术

技术与设计的的关系

1. 处理好技术发展与人性发展的关系(标准化与多样化的关系)

技术含有使人片面化 单一化的趋势,并以生产和产品的标准化为表征。

为了标准化,人们必须放弃个人的兴趣和爱好,使人成为技术的一个环节,成为技术的 仆人,并使技术成为人们的异己而存在,又可能伤害人类自身。

摩天大楼,使人类原理自然;通讯技术,使人类咫尺天涯;现代住宅,使人类失去亲和力;克隆技术,使人类面临新的挑战。

2. 处理好利用自然 改造自然的和保护生态之间的关系

强调人类与自然的和谐共生,强调工业设计资源的可持续利用和人类社会的可持续发展。

3. 处理好高新技术与传统工艺的关系

注重运用高心技术改造传统产业,同时又继承和发展传统工艺技术,实现民族产品的国际化。

4. 处理好生产与消费的关系

生产是为了满足消费,而消费则是促进和调节生产;生产和消费是每依次经济活动的起 点和终点。

建立合理的消费结构,倡导科学的消费方式。实现生产和消费的良性循环,保持生活和生态的动态平衡。

科技对设计的影响

1.人 科学 工效学科学为提高设计效率发挥了积极作用

2.材料科学了新产品开发

3.加工技术与生产方式促进了产品内在质量的提高

4.环境科学使产品向着更加人性化和持续性的方向发展

5.技术对设计的影响

(a)

(b)

四.加强设计的科学意识:

1.使设计站在哲学的角度清晰的认识和确定设计的目标; 2.使设计师具有理性科学的设计方法;

3.使设计师自觉的关心消费者的生理、心理需求;

4.使设计师以系统科学的标准评价产品,而不是单一的审美标准。

第三篇:光纤通信技术系统组成、运用与发展论文

光纤通信技术系统组成、运用与发展

光纤通信技术系统组成、运用与发展

李伟涛

(单位:江苏正欣和通信发展有限公司邮编:210008)

[论文摘要]:光纤通信作为现代通信的主要通信方式,在现代通信网中起着举足轻重的作用。光纤是用二氧化硅为基本原材料制成,利用光波作为信息载体达到通信的目的,它具有价格低廉,体积小,重量轻,保密性高,传输系统所占空间小,解决了地下通道拥挤的问题,备受业内人士的青睐,在现代社会发展非常迅速,正向着更高水平、更高阶段发展,为人们的生活带来了更大的方便。

[关键字]:光纤通信组成分类发展

1、光纤通信系统组成:

光纤通信作为现代通信的主要通信方式,在现代通信网中起着举足轻重的作用。随着社会的不断进步,通信向大容量,长距离方向发展是必然趋势。光通信是以电通信发展而来的,是成熟的电通信技术与先进光子技术的结合,是利用光作为信息载体,以二氧化硅为基本原材料来传输携带信息的光波达到通信的目的。其系统组成(如图1所示):光发射机、光纤与光接受机组成。

在发射端,电端机把模拟信息(如话音)进行模/数转换,转换后的数字信号复用后再去调制发射机中的光源器件,一般是半导体激光器(LD),则光源器件就会发出携带信息的光波。如当数字信号为“1”时,光源器件发射一个“传号”光脉冲;当数字信号为“0”时,光源器件发射一个“空号”(不发光)。光发射机的作用就是进行电/光转换把数字化的电脉冲信号码流(如PCM话音信号)转换成光脉冲信号码流并输入到光纤中进行传输。光波经光纤传输后到达接受端。在接收端,光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机,而电端机解复后再进行数/模转换,恢复成原来的模拟信息。光接收机的作用就是进行光/电转换,把数字电信号(通信信息)经过放大、均衡后在生出波形整齐的电脉冲信号,这样便完成了一次通信全过程。

2、光纤通信系统的分类与特点:

光纤通信系统可以根据系统所使用的传输信号形式、传输光的波长和光纤的类型进行不同的分类。

2.1按传输信号分类:

通信工程师论文-1-李伟涛

按传输信号的不同,光纤通信系统可以分为:模拟光纤通信系统、数字光纤通信系统。

2.1.1模拟光纤通信系统:

模拟光纤通信最主要的优点是不需要数字通信系统中的模/数转换和数/模转换,故比较经济。而且一个电视信号如采用数字通信方式,可不用频带压缩,140Mbit/s的系统只能通一路电视。在目前的技术情况下,为了在用户网传送多路宽带业务(如CATV),采用频率调制的频分多路复用的模拟光纤通信方式。

2.1.2数字光纤通信系统:

数字光纤通信系统是光纤通信的主要通信方式。其优点是抗干扰能力强,使用再生技术时噪声积累少,易于集成以减少设备的体积和功耗,转接交换方便,利于与计算机结合等。数字通信的缺点是所占的频率宽,而光纤的带宽比金属传输线要宽许多,弥补了数字通信所占频带宽的缺点。采用数字通信,中继器采用判决再生技术,噪声积累少,是最有利的光纤通信技术。目前各国在公用通信网中的长途干线和市内局间中继线路均纷纷采用数字光纤通信系统作为主要传输方式,以便实现传输网的数字化。

2.2按波长和光纤类型分类:

按波长和光纤类型分类,光纤通信系统分为四类:(1)、短波长(0.85μm左右)多模光纤通信系统;(2)、长波长(1.31μm)多模光纤通信系统;(3)、长波长(1.31μm)单模光纤通信系统;(4)、长波长(1.55μm)单模光纤通信系统。

2.3光纤通信的特点:

光纤通信与其他通信手段相比,其特点在于:

2.3.1频带宽,通信容量大:

光纤比铜线(明线)或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统与光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性有关。理论上其一根头发丝粗细的光纤可同时传输100亿个话路,虽目前远没有达到如此高的传输容量,但一根光纤同时传输50万个话路(40Gbit/s),比同轴电缆、微波等要高出几千乃至几十万倍以上。如果加上波分复用技术将一根光纤当作几

十、几百根光纤使用,其通信容量是非常惊人的。

2.3.2损耗低、中继距离长:

由于光纤具有极低的衰减系数现已达到0.25db/km以下,配以适当的光发射机、光接收设备以及光放大器,可使其中继距离达到数百、数千公里,而且降低了通信系统传输设备的成本与复杂性,减少了许多的人力与物力,这是传统电缆无法相比的。

2.3.3无串音干扰,保密性好:

在电波传输的过程中,电磁波的泄露会造成各传输通道的串扰,而且容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输时只是在其芯区内进行,而任何泄露的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在拐弯处,漏出的光波也十分微弱,哪怕光缆内的纤芯数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,在光缆的外面,也无法窃听到光纤中的传输信息。

2.3.4 适应能力强、体积小、重量轻、便于施工与维护、原材料来源丰富,价格低廉:光纤通信适应能力强,不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀、可挠性强(弯曲半径大于250mm时其性能不受任何影响)等;光缆在施工时方式灵活、多样,可直接埋设、管道布放,水、海底敷设、架空;制造光缆的原材料来源丰富,石英光纤的最基本原材料是二氧化硅,在大自然界中几乎是取之不尽的,因此随着科技的不断发展,光缆价格将十分的低廉,这也是传统电缆无法相比的。

虽然光纤还存在光放大难,电力传输困难,纤芯质地脆弱,弯曲半径不宜太小,机械强度低等一些缺陷,但这些问题都不是严重的,随着科技的发展这些问题将一一获得解决。

由于光纤通信具有其独特的优点,不仅可以在通信住干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监控、控制。其保密性能优越的特点在军事领域得到了广泛的运用。

3、光纤通信的应用与发展趋势:

人类社会已经发展到了信息社会,声音、图象和数据等信息的交流量非常大。以往的通信手段已不能满足人们的需要,而光纤通信以其通信容量大、保密性能高、体积小、重量轻、原材料资源丰富、造价低廉、施工手段多样、灵活、方便、无再生中继距离长等一系列优点。其应用领域普及通信、交通、工业、医疗、教育、航天航空和计算机等各个行业,并向着更广更深的层次发展。

3.1 光纤在公用电信网间作为传输线:由于光纤损耗低、通信容量大、直径小、重量轻和敷设容易,所以特别适用于市内电话中继线路及长途干线线路。

3.2 局域网中的应用:这是一种把计算机和智能终端通过光纤连接起来,实现工厂、办公室、家庭自动化的局部地区数字信息网。

3.3 满足不同网络层面的应用:为适应光传送网向更高速率、更大容量、更长距离方向发展,光纤通信不同层次网络对光纤要求也不尽相同。在核心网、城域网、局域网层面都得到了广泛的应用。

3.4 应用于专网:光纤通信主要应用于电力、公路、铁路、矿山等通信专网,例如电力系统是我国专网中规模较大、发展较为完善的专网。随着通信网络光纤化趋势进程的加速,我国电力专用通信网在很多地区已经基本完成了住干线到接入网向光纤过渡的过程。目前,电力系统光纤通信承载的业务主要有语音、数据、宽带业务和IP等常规电信业务;电力生产专业业务有保护、安全自动装置和电力市场化所需的宽带数据等。可以说,光纤通信已经成为电力系统安全稳定运行以及电力系统生产生活中不可缺少的一个重要组成部分。

3.5 作为危险环境下的通信线:诸如发电厂、化工厂、石油库等场所,对于防强电、防腐蚀、防危险化工产品流散、防火灾、防爆炸是非常重要的。因为光纤的不导电、不短路等优点在这些领域得到广泛的运用。

3.6发展的趋势:

3.6.1光纤到户:现在移动通信发展速度惊人,因其带宽有限,终端体积不可能太大,显示屏幕有限等因素,人们依然追求相对固定终端,希望实现光纤到户。其魅力在于它有极大的带宽,是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代,光纤到户的成本将大大降低,不久可降到与DSL和HFC网相当,这使FTTH的实用化成为可能,其趋势将会得到很大的发展。

3.6.2全光网络:传统的光网络实现了节点的全光化,但在网络节点处仍用电器件,限制了目前通信网干线总容量的提高。而全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不在按比特进行,而是根据其波长来决定路由。全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性等,并能提供巨大的带宽、超大的容量、极高的处理速度、较低的误码率,网络结构简单,组网灵活,可随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。虽然全光网络具有许多的优点,但并不能独立于众多通信技术,还要与因特网、ATM网、移动通信网等融合。目前,它的发展虽还处于初级阶段,但具有良好的发展空间。

4、结语:

光及光纤的应用正给人类的生活带来深刻的影响与变革,光纤通信是当今世界上发展最快的领域之一,它的发展将成为未来通信发展的主流。光纤通信系统中存在的一些不足与缺陷,将会随着科学技术的不断发展被一一克服。实现光纤到户、全光网络的时代将不会遥远了。

参考文献:

1、乔桂红主编光纤通信人民邮电出版社2005年5月(4-11)

2、王雷光纤通信的发展现状和未来中国科技信息2006年4月(58-60)

3、吴重庆光通信导论清华大学出版社2008年

作者简介:姓名:李伟涛;性别:男;出生年月:1980年6月;毕业日期与学校:2007年1月毕业江苏省广播电视大学大专(行政管理专业);工作单位:江苏正欣和通信发展有限公司;职务职称:通信助理工程师;通信地址:南京市中山北路26号新晨国际大厦17层;邮编:210008;联系电话:***。

第四篇:即时评价的作用与运用

即时评价的作用与运用

课堂教学是一个复杂的师生互动过程,教学的评价也是一门不断发展的艺术。新课程的评价理念在于促进学生的全面发展,这就使得教学评价的功能产生了重大的转变,评价并不是最终目的,不是为了甄别和选拔,而是通过教师恰当的评价激励学生,培养积极的学习态度,良好的学习品质,以及创新精神和实践能力,帮助学生认识自我,树立信心,为学生的终生发展奠定基础。《基础教育课程改革纲要(试行)》指出,要“建立促进学生素质全面发展的评价体系”。“评价的目的不在于选拔和甄别,更在于促进学生的发展”!因此在新的课程理念支配下的教学过程中对学生的评价应该是以鼓励学生参与学习为主要目的,要培养学生的创新精神和实践能力为主的综合能力,为学生的终身发展奠定基础。教师要善于通过课堂评价,强化学生主动参与学习活动的积极性,唤醒并激发他们的创新欲望。让学生在不断实践的过程中获得知识,得到发展。

一、即时评价的作用

1、增强学生的自尊心、自信心和学习的积极性。在课堂上我们经常会遇到这样的情况:学生答错题目,其他同学唏嘘一片。此时,我们不妨先用手势缓解一下学生的笑声,随即作出这样的评价:“同学们不要笑,××同学,你没有做错,只不过你还没有写完,你再仔细检查一下,你一定可以的,是吗?我相信你!请相信他的同学给他掌声!”这样一个及时而又肯定的评价,既婉转地道出了他错误的原因,又保护了他的自尊心和自信心,这样和谐的教学氛围又为其他同学的创新思维提供了情感基础,这样的教育也必然对他们以后的学习产生深远的影响。

2、促使学生互相学习、互相帮助,体验集体荣誉感和成就感,发展合作精神。如我们可以采取小组 PK的方法进行即时评价,以此促进学生间的团结合作及集体荣誉感。

3、是建立融洽、民主的师生交流的重要渠道。例如,教学“Hello!”一课,当教学进行到Part C 学生互动练习时,由于三年级学生对于生活实际还没有太多的认识,所以,当第一个学生小心翼翼地举起手的时候,教师首先向他投去一个信任的眼神,之后用手势给了学生一个可以站起来回答问题的信息,当学生用极小的声音说出“Hello!”后,用很紧张很小心的眼神看着教师,等待着教师对他的答案作评价。教师抓住这一契机,用热情的口气说:"Hello!Good!You are so clever!”简短的评价使学生满脸自豪地坐到了座位上,也正是这简短的评价体现了师生之间融洽的、民主的交流,带来了学生们争先回答问题的活跃课堂,就这样,学生在热烈而有序的教学中完成了本节课的学习任务。

4、提升教师教学水平。通过教学即时评价,使教师获得教学反馈,对自己的教学过程进行再提高、再发展。如教师在即时评价学生学习过程中,通过学生的回答及反问等不同方式的反馈,可以不断地调整、完善自己的教学设计及自己的即时评价语,不断地积累教学经验以此提升自己的教学水平。

二、即时评价的运用

1、让评价为激发课堂活力服务。

课堂教学中,教师准确合理的评价能把学生已形成的学习上的内在需要充分调动起来,使之始终保持一种乐观向上的积极的学习状态。这种评价应该具体表现在两个方面:首先是对学生优秀答案的鼓励,当学生的回答比较精彩或有一定的独创性的时候,教师就应该明确地表达自己的赞美之意,甚至还可以让其他学

生为这位学生鼓鼓掌,表示祝贺!这位学生得到了老师和同学的肯定,思维就会更加活跃,在课堂上也会有更加突出的表现。当然,与此相反,对于一些成绩不是很理想的同学,教师也不能置之不理,而应该给他们以更多的关注。这些学生课堂上常处于不参与或被动参与的状态,在他们心理上大都存在着自卑和依赖心理,羞于开口,不愿动脑筋。那么我们教师就要努力激发他们学习的兴趣,不仅是创设好的课堂气氛,鼓励他们多读多说,更应该寻找他们课堂表现中的闪光点,哪怕只有一丁点,我们也要及时地给予肯定和认可,让他们感受到自己不是被老师忽视的对象,同时也就看到自己解决问题的能力,从而扬起自信的风帆。当学生羞于开口表达的时候,教师就更应该创造课堂参与的机会,给他们以参与的信心。

我国著名的美学家朱光潜说:“求知、想好、爱美,三者都是人类的天性。”,“教育的目的在‘启发’人性中固有的求知、想好、爱美的本能,使他们尽量伸展。”。教师就应该通过恰当的评价,使学生把自己的好的方面充分展示出来,让每一位学生心里都有一个坚定的信念:我也能行!

2、让评价为教学过程服务。

现代教育心理学指出:学生的学习过程和科学家的探索过程在本质上是一样的,都是一个发现问题,分析问题,解决问题的过程,一方面暴露学生各种疑问,另一方面是展示学生聪明才智的过程。教师在教学过程中,同样应该注重学生在学习过程中的表现,不能单纯地给学生以传统的终结性的评价,更应该注重过程性评价。注重学生在学习过程中表现出来的创新意识和实践能力。我在平时的英语教学中是这样实践的:首先,在课堂教学中,我非常重视学生物理能力的培养,特别是“动手”的能力;其次,课后作业拓展能力。

3、让评价为学生的个体发展服务。

发展教育观的主要代表布卢姆认为:教育的基本功能是使人获得发展。《课程标准》指出:“在评价时要尊重学生的个性差异,促进每个学生的健康发展。”教师在教学评价中不能用整齐划一的标准来衡量每一位学生,而需要在以促进学生发展为教学理念的引导下,从不同的视角、不同的层面去看待每一个学生。教师对于学生的评价应该是多角度的,这不仅表现在知识上,更要关注学生在学习过程中的表现,评价学生不能仅仅依靠成绩测验,还包括了对和学生学习有关的态度、兴趣、行为等等的考查。例如美国许多著名中学设立的奖项之多、范围之广让人目不暇接,而与学业成绩有关的奖项只占到五分之一左右,哈佛商学院对学生学业的评价中50%的成绩由课堂发言来决定的。

苏联教育家苏霍姆林斯基指出:教育的技巧和艺术就在于教师要善于在每个学生面前,甚至于最平庸的、在智力发展最感困难的学生面前,都向他打开他的精神发展的领域,并使他在这个领域里达到一个高处,显示自己宣告大写的“我”的存在,从人的自尊感的源泉中吸取力量,感到自己并不低人一等,而是一个精神丰富的人。这就是新课程的目标,也是我们每个教师的目标:为了每个学生的终生发展。教师在具体教学过程中应该根据学生的个体情况多角度地进行教学评价,以此促进每一位学生都获得一定的进步。如:在平时的练习中采用分层评价,对于不同层次的学生采用不同标准,各层次的学生只要达到自己所在层次的要求就是顺利完成了学习任务,而教师也可以根据学生能力的发展不断对学生提高要求,这样学生在学习过程中不会感到有过大的压力,每个学生都能看到自己的进步,在不断进步中体验到成功的喜悦。

课堂教学中的教师即时评价,是对学生课堂学习活动作出的立即反应,帮助学生调整、控制后继学习行为。“强化主体发展,落实课标要求,体现学科特色”是新课堂教学评价的出发点,“促进发展,以人为本,强化激励,多元参与”是新课堂教学评价即时评价的新特点。在推进素质教育的今天,由于学生在学习过程中认识能力的差异性和学生思维的空前活跃等因素,教师对于课堂教学学习活动的预设性大大减弱,大大增加了课堂教学的随机性和偶然性。在教学实践的过程中,我越来越体会到教师评价语言对课堂学习效果的影响。

第五篇:关于虚拟现实技术在工业设计人才培养的应用论文

摘要:文章通过分析虚拟现实技术的特性和工业设计专业的教学特点,从人才培养的教学模式和教学手段的创新方面入手,提出虚拟现实技术应用于工业设计专业教学和人才培养的可行性和模式,旨在将具有真实性、交互性、娱乐性的虚拟现实场景融入工业设计教学,开展情境式教学,提升工业设计类课程的教学质量。

关键词:虚拟现实技术;工业设计;互动性

虚拟现实技术是随着计算机技术的发展而产生的一门综合性技术。虚拟现实技术涉及计算机图形学、数字图像处理、传感技术、多媒体技术、网络技术、模式识别、并行处理和人工智能等多个领域,在三维显示和人机交互方面具备强大的呈现能力和互动优势。在虚拟现实技术帮助下,用户可以完全融入其中,并与系统发生交互,产生身临其境的效果。在工业设计人才培养过程中,如何融合虚拟现实和三维动画的优势辅助教学、丰富教学手段,从而加强学生自主学习的能力;如何通过运用这种新技术和实施新教学模式,丰富工业设计人才培养内容,提升高校工业设计人才培养层次,是文章主要研究的内容。

一、虚拟现实技术的特性与交互式学习情境搭建可行性分析

1.虚拟现实技术的特征

本质上来讲,人与人之间存在各种接口,而虚拟现实就是其中的一种,它以先进的技术手段为用户提供视觉、听觉和触觉等各种真实而又自然的体验,极大地提高了系统的可用性和易用性,从而减轻用户的认知压力,提高系统的整体工作效率。虚拟现实技术的特性可总结为以下几点:其一,包括视觉、听觉、触觉、力觉、味觉、运动等的多感知性;其二,用户在环境中完全作为主角的真实感和沉浸感;其三,用户对操作对象的顺畅把握和操作反馈的流畅自然性;其四,物体在虚拟环境中完全遵循物理定律。

2.虚拟现实的认知特性

根据建构主义的观点,教学的过程其实是借助一定的环境和工具,让学生自主地建立起对知识体系的认知和理解的过程。而虚拟现实在架构虚拟环境方面具备无与伦比的优势,在此基础上再植入丰富的学习资源,学生便能非常容易地融入其中,从而汲取到系统的知识点。虚拟现实的强交互性更是可以让学生在知识的基础上形成相应的见解和观点。

3.虚拟现实技术的学习情境设计

在三维动画和虚拟现实技术的帮助下,教师可以营造出虚拟的学习环境,学生通过虚拟环境进行体验、训练和探究,并通过与系统的交互,从而对知识点进行认知和理解。根据建构主义的观点,情境、协作、会话和意义建构是学习环境中的四大基本要素,也正是虚拟现实技术的最大优势。

二、工业设计类课程教学特点与需求

工业设计是工业化生产和市场经济的产物,工业产品设计开发是科学技术转化为生产力的核心环节,其从消费者与市场终端拉动生产力的发展。在课程设置方面,教师应注重使学生在达到各自专业方向基本要求的前提下能够一专多能,使之能够具备适应设计领域多种设计工作的综合能力。

三、虚拟现实技术在工业设计专业人才培养中的应用模式

借助虚拟现实的高度可控性与真实的用户体验效果,教师可以开展崭新的概念学习、技能训练和协作学习模式。教师应以学生为本,采用针对性强、个性突出的教学策略和教学活动,因材施教。在虚拟技术的帮助下,学生可以开展新知识和专业技能的学习,还可以根据自己的需要、爱好和能力进行兴趣性学习、补偿式学习、验证性学习,从而实现真正的自主学习。虚拟现实技术在工业设计专业人才培养中的作用,有以下几个方面:其一,虚拟实验和演示。在教学过程中,借助虚拟现实技术,学生可以开展各种实验。如,针对产品结构的合理性测试,受力情况下或在极端条件下的稳定性测试。其二,数字场景漫游。虚拟现实具有沉浸性和交互性,可用于空间展示设计、产品展示的环境搭建等方面。其三,技能训练。学生可以在虚拟的环境中实现角色扮演,从而全身心地融入虚拟学习环境,通过各种技能训练,提高实践能力。此外,由于虚拟的环境没有任何危险,学生可以安全、反复地训练,直到完全掌握。

通过三维建模、材质制作、演示动画设计、虚拟交互开发等一整套的制作,人们可实现基于电脑的虚拟产品开发与展示系统。教师可建立一种声像立体全息的表现形式,给予学生视、听、触觉多方位的感官刺激,使得产品开发与教学流程更有表现力和吸引力,将廉价、可行、实用的虚拟现实技术学融入工业设计教学,开启情境式教学,提升工业设计类课程教学质量。对于工业设计专业来说,这种沉浸式的用户体验感有助于设计过程中的模型构造、材质设定和交互式动画演示,这种实时交互的操作方式也有利于工业设计专业的学生实现虚拟的技能训练和协作学习。

作者:章新成 单位:九江学院艺术学院

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