数字化环境设计篇1
在数字媒体领域，创意的实现有赖于技术的创新，而大胆的创意则推动着技术的不断创新，这种科技创新和文化创意的空前紧密融合促成了一项令人瞩目的建筑空间智能化设计领域—数字环境的诞生。
数字环境完全依靠设计创意人员的智慧、技能和天赋，同时借助于数字媒体高新科技对建筑空间智能化设计进行创造与提升，完整展现出文化创意产业的技术、文化、知识等创新要素，以无边的想象感受数字生活的无限可能，让每个身临其境的人随时触摸新鲜奉上的创意拼盘，崭露出人文、艺术、智能一体化的特征，正迅速成为创意产业的一股新兴力量。
分析空间体验需求，需要策划师的方式
面对数字媒体技术发展的日新月异，人们已经很难了解前沿的数字媒体究竟能够创造出来什么样的效果。北京奥运会开幕式带给人们惊世绝伦的震撼，淋漓尽致地展现了数字媒体的神奇魅力，也大大激发了人们对数字环境的向往。
事实上，奥运会开幕式只是数字环境场景设计的一种，这种数字环境场景还只是一次性的，片段式的，更多应用于活动、展会等临时场合。除此之外，对于更大范围的固定空间场所，数字环境需要提供的是完整的、可持续的体验。
分析研究是数字环境设计的一种有力工具，因为每个项目都具有其特有的背景。因此，针对不同空间场所的数字环境，必须从不同的角度做很多人类学的研究，从情感和行为的角度去发掘用户的多层次需求，涵盖商业层面、技术层面、艺术层面和文化层面，包括用户自己都没有意识到的需求，将这种深入的研究发现作为设计前的跳板。
空间体验牵涉太多有关人们的心理、生活习惯、直觉等等，你必须有一个周全的考虑，立足于为用户营造一个能够沉浸于其中的流畅体验，重新配置整个经验世界的框架，才能产生真正有价值的作品。
完整的用户体验将是数字环境分析和评估的核心，数字环境服务商需要一支多领域、多学科的专业团队，包括设计师、技术专家、策划师和分析师等，以保证研究观点的独特性、差异性及启发性。在分析策划阶段，这支团队的思考任务是创造一个前所未有的空间，提供持续有效的人性化解决方案，而不是拘泥于细节。
“以人为本”或“具体情况具体分析”，是最广为认可的观念，但实施起来却是最难的。在整个分析阶段，数字环境团队需要根据测试和反馈，与客户一起互动审查并细化分析各个层面，以便从一系列广泛的初始研究中，提炼出最佳的需求总结。
将需求转化为创意，需要艺术家的思维
就效果而言，数字环境实际上就是通过数字媒体表现的艺术作品，以此带给人们全新的审美体验和审美感受。
从形式到体验，数字环境带来全新的设计展现手段，带来了新媒体艺术的重大变革。数字环境的虚拟特征给艺术感受者带来了强大的错觉力量，在某种程度上否定了现实，创造了另一个虚幻的空间，在这个虚幻的空间有着自身的意蕴和无穷性，不仅拓展了人们的视觉疆域，也创造出空间的层次感。
创意，就是一个动态的概念。对于数字环境团队来说，创意就是找到满足用户需求的颠覆创新办法，以人们从未想过的方式去使用数字媒体技术，创造自己独特概念和潮流，同时在创意和实用之间构建切实有效的联系，达成新颖创意和技术实现之间的平衡。
每个数字环境项目的概念设计都是独一无二的。数字环境赋予各个空间不同的艺术氛围，各种功能相互叠落，将等级关系、水平联系和交错的视线组合在一起，让空间变得层次丰富又易于识别，充满了田园诗般的想象力，通过意想不到的组合和超现实元素，营造出丰富的视觉和触觉效应。数字环境是一个跨学科、多层次、多维度的系统工程，在具有流动性的数字环境空间里，“受众”也可称为“互动者”，他们不仅是数字媒体艺术领域内参与体验的主体，同时也是互动作品中实现基本交互的角色，从而在艺术作品、内容与受众之间交换信息而创造了一条通道。这个通道融汇各种不同的感官经验，能够灵活设置可对话的数字环境作品、可感应的互动空间、可导航的娱乐装置等。
数字媒体不仅仅是一种设计手段，它本身就是一种艺术，一种文化，这一点越来越重要。数字环境作为数字媒体的艺术表现形式，包含完整的艺术创作过程，包括艺术构思、艺术传达、艺术体验等。数字环境团队需要运用艺术家的思维模式，重构艺术存在方式，化无形为有形，将创意直接带入方案，把构想的方案变成设计草图带到客户面前。
将创意转化为实施，需要工程师的态度
将数字环境从绘图板上的创意转化为现实场景，需要严谨的工程师态度。无可挑剔的质量是数字环境的先决条件，数字环境必须将创新的视野和可行的方案结合起来，工程实施是其中关键一环。数字环境工程实施的每一个细节都直接攸关数字环境的整体效果，应当对实施细节人性化给予充分关注，比如显示材料的选择，不仅要考虑其安全性及材质是否环保，还要考虑造型是否符合用户的文化习俗、心理特点。
商业外包的兴起为数字环境工程实施提供了新的思路。为了保证在数字环境设计和实施各个方面的创新性和专业性，数字环境服务商需要整合外部可用资源，尤其是外包优势来扩充资源，将工程实施外包给专业施工队伍，加速创意变现的进程。这样的分工保证了数字环境在任何时候都能拥有和支配完成实施的必要资源和经验，同时保证了在设计过程的合适阶段运用合适的智慧与技能。
对于数字环境来说，由于涉及到建筑设计、弱电设计、装饰设计等多个领域，为了保证创意能被精确地转化为现实场景，重点是确保与施工团队的协同合作。数字环境团队需要亲自监控整个实施过程，并为施工合作伙伴提供必要的支持，从而提高协作的明确性、效率、灵活性和响应速度。
创新数字媒体技术，需要科学家的精神
数字媒体的技术革命，让创意的本质发生了巨大的变化。数字媒体技术不仅是数字环境的“硬件”条件，在很大程度上也已经是数字环境设计的艺术构成元素。技术创新成为数字环境取得成功的关键因素，一项新产品或新技术便可以给设计带来重大的改变。
所以，数字环境服务商把设计过程分为两个互补的部分，分别是概念设计团队和技术发展团队，以充分利用数字媒体技术的重大突破带来巨大的机遇，支撑更多大胆的创意实现，创造种种超感官的特殊体验。
数字环境的设计团队往往不满足于运用现有技术满足人们的空间体验需求，他们希望技术跟上自己的想象力，挑战种种不可能的任务，通过利用最新的技术，提出独具匠心的设计概念和空间体验。有时，数字环境技术创新来自技术发展团队，但更多时候，改变数字环境的创新是来自对各种前沿技术的开放吸纳。
比如对于数字媒体播控来说，如果有朝一日我们不需要任何遥控器，光凭摄像机便可感知到我们的动作并将其反应到屏幕上去，那绝对是一件令人振奋的事情。事实上，交互技术的进步已经到了这样的程度，让我们可以通过手的自然动作来实现部分操作，不再让遥控器掌控一切，数字环境服务商只要将其集成到数字媒体播控平台之上就可以了。
与所有商业成功一样，将技术能力与市场需求相匹配，注重价值创造，兼顾短期的可行性和长期的延续性，也是数字媒体技术创新成功的基础。在数字环境领域，创新与新奇的区别，就在于是否理解用户的真实体验需求，数字环境服务商必须是脚踏实地的梦想家。
多领域交叉，全面繁荣产业生态系统
数字环境历史性地将科技和文化创意两大产业融合在一起，新的市场契机由此而生。
数字环境是一个全服务、专业化、个性化发展的新领域，所需要的技术、产品、设计和服务，不仅仅是数字环境服务商单方力量所为，而是建筑承包商、弱电承包商、系统集成商、技术服务商、设计服务商、工程服务商等产业各方力量的合作和协同行为。
通过将软件与硬件融合一体的设计，数字环境提供面向未来的差异化体验，也将推动多媒体显示、虚拟现实、智能分析、传感和交互等技术的提升，并且推动显示终端产业在显示材料、外观、性能方面进行创新。数字环境融合多门面向人与环境的学科，数字环境的深入发展同这些学科的发展密切相关。
研究证实，数字环境这种以用户体验为中心的创新，最有效的形成产业链上的各方实现设计协作。产业链的完善和产业联盟的兴起给消除产业融合障碍提供了新的出路，也为数字环境服务商打造了良好的创新平台：将关联技术服务外包出去，可以在需要的时候迅速找到新的技术；将工程实施外包出去，可以腾出管理资源集中投入到创新的关键环节；产业联盟还可以让数字环境服务商从共享的产业资源中游刃有余地评估创新的具体操作。
数字化环境设计篇2
关键词：数字化环境；活动理论；学习活动；学习活动结构模型
中图分类号：G434文献标志码：a文章编号：1006-8228（2015）06-73-03
abstract：thedesignoflearningactivityindigitalenvironmenthasanimportantinfluenceonlearner'slearningeffectivenessandefficiency.activitytheoryemphasizeslearner-centeredlearningactivitiesduringtheimplementationoftheteachingprocess，whichhasbecomethetheoreticalbasisforlearningactivitiesorganizationanddesignintraditionalclassroomteachingenvironment.introducingtheactivitytheorytodigitalenvironment，thisarticle，constructsalearningactivitystructuremodelindigitalenvironment，andanalyzesthebasicelementsofthelearningactivities.thenitexploresthefeaturesofexistingdigitalteachingenvironment，andcarriesonthedesignoflearningactivityindigitalenvironment，soastoprovideareferencefordesignanddevelopmentofdigitalteachingenvironment.
Keywords：digitalenvironment；activitytheory；learningactivity；learningactivitystructuremodel
0引言
数字化技术成为信息技术发展的新动力，使世界形成了一个没有边界的信息空间，迅速造就了传统课堂教育向网络数字化教育发展。数字化环境教学应运而生。
这里的“数字化环境”是指，通过网络学习平台将学习者、教学组织者、课程资源融为一体的远程网络学习环境。越来越多的学习个体与群体选择了数字化环境进行学习，如校园网络课程、国家精品课程、公开课，甚至新兴走红的mooC等，学习空间以分布式的方式置于一个超越了传统课堂边界的开放性空间场所内，突破了传统课堂的局限。探索与设计基于数字化环境的学习活动，逐渐成为近年来数字化环境教育领域研究的热点。如何鼓励教师积极探究学习者的学习过程，设计并实现数字化环境符合学习者行为特征的学习活动，进而达到教育质量最优化，这成为了教育技术领域亟待解决的问题[1]。
活动理论强调以学习者为中心，将学习者的学习看作是学习主体指向客体的活动，为学习活动的设计提供依据，成为传统课堂教学环境下设计和组织学习活动的理论基础。将活动理论引入数字化学习环境，为数字化学习环境的构建提供了新的研究视角。
1活动理论概述
活动理论主要研究作为发展过程的不同形式的人类实践活动[2]。活动理论认为人类活动是多向的、结构化的交互系统，并强调从文化――历史和辨证的角度对实践中人类活动和社会变化的重要性进行解析[3]。芬兰学者恩格斯托姆通过对活动理论的研究进行整理和分析，将活动理论的发展划分为三代[4]，将活动和活动系统作为活动理论中最基本的分析单位，并提出活动系统的结构，如图1所示。
活动系统中包括主体、客体和群体三个核心要素，以及工具、规则和劳动分工三个次要要素。主体是活动系统中的个体要素，是活动的执行者；客体是主体通过活动想要影响、改变或产生的东西；共同体是活动发生时活动主体所处的群体；工具将活动主体与客体联系起来，是主体作用于客体的手段；规则是活动过程中对活动进行约束的明确规定、规范、法律、政策和惯例，以及隐性的社会道德规范、文化传统、标准和共同体成员之间的关系；分工指在达到目标的过程中，共同体中的不同成员所承担的责任。六个基本要素共同构成活动系统，它们之间关系密切，相互影响。与生态系统一样，在人类活动系统中包括生产子系统、消费子系统、分配子系统和交换子系统。
人类在活动中产生意识，意识又反作用于活动，活动又进一步发展意识，如此循环。因此，活动理论体现了人类意识与活动的辩证统一。另外，活动理论强调工具的作用。工具决定着人与环境的交互形式，是社会知识的积累和传递的手段，反映了他人在早期为了有效解决问题而发明或改进工具的经历和发展过程中的历史经验。
2001年，恩格斯托姆在上述活动系统结构基础上，引入活动系统之间的交互，使得活动系统更加开放，如图2所示[4]。某一特定活动情境中的客体（客体1）可以从初始状态经活动系统建构为集体意义的客体（客体2），甚至转换为多客体共享的客体（客体3）。
因而，客体活动的目标并非短期静止的，而是动态发展变化的。第三代活动理论至此变得丰富和开放，恩格斯托姆进而提出活动理论是一种发展的理论体系。
2数字化环境下学习活动结构模型
学习生态学认为，数字化技术可以帮助教师和学生创造和维护一个新的学习生态系统[5]。在数字化环境下，教学活动的组织者、学习共同体以及数字化环境和虚拟学习工具构成完整的学习生态系统，包括主体、客体、共同体、工具、规则和劳动分工六个基本要素，如图3所示。主体是学习者个体；客体是学习内容；共同体是基于课程、目标或任务组成的学习共同体；工具是学习活动的中介，指数字化平台、教学组织者的资源、学习工具、学习资料和中介符号，以供学习共同体学习、交流和解决问题；规则是学习共同体成员之间协调形成的规则，在数字化环境下对应于不同的角色，不同的角色拥有不同的职责和系统权限。劳动分工是学习活动或任务的分工，即学习分工。
在这个系统中，学习个体既是知识的“消费者”，也是知识“生产者”，也可以作为设计者，利用数字化环境中提供的工具分析信息，获取知识，并对其他学习者的学习提供帮助和评价，把初始状态的学习内容转化生成新的学习资源，新的学习资源经过师生共同整理升华为新的学习内容，如图3中的学习共同体集体发展的学习成果。一个学习者可以学习多门课程，一门课程可被多个学习者学习，在某课程中学习共同体成员集体生产并发展的学习内容可以转化为多个学习共同体共享的学习内容。学习内容（客体）并非静止的，而是随着学习活动的进行而动态发展变化的。在整个学习过程中，体现着活动理论的意识与学习活动的辩证统一，并且强调了资源（工具）的重要作用。
2.1主体――学习个体
活动的主体一般都是从事活动的个人或集体，在活动中处于中心、主动的角色。教学活动是一种特殊的认识和实践过程，教学活动包含教的活动和学的活动。教学活动只存在惟一的主体――学习者。数字化环境学习活动属于教学活动的一种类型，学习者个体是学习目标的实现者、学习任务的执行者及交互协作的体现者，是学习活动的主体。教学组织者起主导作用，帮助并指导学习者提高其学习的自主性和创造性，组织并协调学习共同体中各角色的学习活动有条不紊地进行。
2.2客体――学习内容
客体是主体追求的物质或精神产品，客体激励着主体，进而驱动活动系统，使得活动系统以客体为导向。在数字化环境学习活动中，学习者是认识和实践的主体，学习内容则是客体。学习内容承载于视频、音频、文本、图片，教学组织者辅助支持学生掌握学习内容，并发展出新的学习成果。
2.3共同体――学习共同体
共同体即是活动系统参与人员的集合体。在数字化环境学习活动中，学习者不是封闭式的进行学习，而是往往以群体形式学习，与教学组织者沟通、与同伴协商、合作完成学习任务。在这种学习活动过程中，共同体不断影响主体，为主体提供所需的资源和帮助。教学组织者扮演学习个体学习过程中的参与者、协作者角色，促进学习个体对新旧知识的联系与反思，引导学习个体对知识意义建构。在学习共同体中，每个学习个体都是在一个群体学习平台的支持下建构知识的意义并实现自我的同一性。
2.4工具――资源
工具即是学习过程中所用到的所有学习材料。工具是帮助共同体成员学习的手段，在学习共同体成员的认知和交互之间起着中介的作用。在数字化环境学习活动中，“资源”是指学习者在数字化环境下为达成学习目标，在学习活动过程中所利用到与学习内容相关的要素之和，包括数字化环境、学习工具、学习资料、中介符号等。“资源”的这一界定则完全能和活动系统结构中的“工具”对应起来，既不存在“工具”一词直接引用带来的过窄问题，也不存在引入教育技术领域的“学习资源”界定过宽的问题[6]。
2.5规则――角色
规则是主体和共同体建立起来的规范和标准，主体和共同体的中介，用来协调主体和共同体的关系。规则的建立和发展源于社会群体中各种角色的冲突和调解，是为维持稳定的社会结构而形成的各种角色关系的契约。角色就是在社会或某一群体中处于一定地位并按相应的行为模式行动的一类人。角色是规则的基本单位，任何一种角色都有相应的规则与之对应，代表了某一类社会群体、各种角色及其规范的总和，即构成社会的总体规则。数字化环境学习共同体的规则体现在使用数字化平台的不同角色中，不同的角色拥有不同的数字化平台的操作权限和职责。教学组织者处于学习活动的管理组织和协调角色，不同的学习个体在不同的课程、不同的任务中以不同的角色参与学习，在活动过程中履行相应的权责。因此，结合数字化环境的特点对“规则”进行具体化，取“规则”的子概念“角色”对应“规则”。
2.6劳动分工――学习分工
这是主体在其所处的共同体中，经过一定的劳动分工而作用于客体的过程。共同体通过劳动分工，落实主体对客体作用的内容，履行相应权责，完成一定的工作任务。在数字化环境学习活动中，劳动分工即为学习分工，由教学组织者或群体协商组织实施，用于规定学习主体在学习共同体中的横向任务安排和纵向权力及地位分配，是共同体成员用以完成学习任务、达成学习目标的主要方式。
3数字化环境学习活动设计
3.1现有数字化环境教学分析
数字化环境将传统的课堂教学活动搬到了一个虚拟的空间中。学习者、教学组织者、资源共享平台以及课程资源是数字化环境教学中必不可少的四个主要元素。
mooC诞生之前，优质资源共享是数字化环境教学的主要目的，学习者在网络课程平台上开展自主性学习活动，而教学组织者在网络课程中担任课程资源的设计者，教学资源自之后处于相对“静止”的状态；教学组织者与学习者的交互较少，没有师生交流答疑的专用平台，没有对学习者进行有效学习检测的手段；学生之间缺乏沟通，导致了网络课程学习的单一性。
mooC主要目的并不仅是优质资源共享，更多的是为学习者提供完整的教学服务。mooC中的课程资源包括教学内容，还包括课堂测试、在线论坛、交互工具以及模拟实验等相互匹配的系统资源。教学视频不再是一个学时的教学录像，而是按照知识点设计的短片，并由这些短小精悍的“微课程”短片组成完整的课程体系。在mooC学习中，学习者主动学习视频课程，并可向教师和学习伙伴提出问题，也可通过课程论坛与学习者进行交互；教师则对学习者在学习中遇到的问题进行答疑，提出反馈，这些措施弥补了传统网络课程中缺乏互动的不足。课程的资源在学习者的学习过程中得到不断丰富和完善，并形成新的课程资源。
mooC在课程资源组织与生成、学习交互方式及学习评价等方面有较大的改进。这也是mooC课程能够获得教育领域各界人士的密切关注的主要原因，并为数字化环境学习活动设计提供思路。
3.2数字化环境学习活动设计
课程资源组织与生成、良好的交互、客观的评价是数字化环境学习活动设计必须考虑的问题。
3.2.1课程资源组织与生成
知识点微课程化和系统化是课程资源组织的重要手段，这也适合于当今学习者碎片化的学习方式。从学习专注时间的角度来看，短小精悍的微课程更易为广大网络学习者所接受。教学组织者根据教学目标把某课程的知识划分为相互独立又相互联系的微知识点，有机地以微课程的形式组织起来，并设计与其对应的演示文稿、视频、测试等配套课程资源，同时提供良好的学习任务说明和学习建议。学习共同体围绕某一课程进行学习时，将在课程论坛、微博、微信、线下见面讨论所产生的学习成果反馈给教学组织者，并由组织者进行整理和归纳总结，生成新的课程资源并推送给学习者，如图4所示。在学习共同体的学习过程中，课程资源得到不断丰富和完善。
3.2.2学习交互设计
学习交互设计得是否合理是数字化环境教学成败的关键因素。课程交互设计主要包括学习者与教学组织者的交互、学习者与课程资源的交互、学习共同体之间的交互三种类型，如图5所示。良好的导航策略、学习指导和交互媒体等可以建立良好的学习者与课程之间的交互。学习者之间可以通过在线论坛、线上讨论、线下讨论等方式进行沟通和交互。教学组织者通过在线答疑、学习过程监测等方式与学习者进行交互。协作会话分析技术可以通过分析学习者浏览学习任务、在线答疑和讨论等记录在日志当中的行为来展示学习者相关的学习活动，有利于教学组织者对学习者的行为进行分析，并针对具体问题给予实时反馈和指导。
3.2.3学习评价设计
在网络课程中，学习活动过程的评价是保证课程资源处于动态生成状态的重要因素[7]。良好的评价应该呈现出客观性、多元化、多维度等特征，学习评价贯穿于整个学习过程，如图5中的教师评价、生生互评、在线测试。数字化环境下，由于数据挖掘和大数据处理技术的发展，为基于日志文件的形成性评价提供了有力的工具。日志文件中需要记载学习者进入该课程点开展学习活动的时间和频率、在线提问的频率、参与讨论的时间与发言内容相关度、使用资源的类型、学习中花费的时间、学习成果创新指数及反馈次数、客观作业题和测试题的得分情况等反应学习者学习活动过程的变量，日志文件形成性评价系统可以自动定期从日志文件中提取出与学习状态相关的变量，并将结果推送给教学组织者。
4总结
数字化环境教学是实施教育信息化的重要基础，其教学活动的组织与设计效果日益引起教育工作者的关注。本文将活动理论引入数字化学习环境，提出数字化环境的学习活动结构模型，并进行课程的组织与生成设计、学习交互设计及学习评价设计，以期为数字化环境教学设计与开发提供参考。
参考文献：
[1]刘清堂，叶杨梅，朱珂.活动理论视角下mooC学习活动设计研究[J].
远程教育杂志，2014.4：99-105
[2]戴维・H・乔纳森著，郑太年，任有群译.学习环境的理论基础[m].华东
师范大学出版社，2004.
[3]单迎杰.基于活动理论的网络学习策略教学模式初探[J].中国医学教
育技术，2006.3：54-57
[4]engestr?m，Y..expansivelearningatwork：towardanactivity
theoreticalreconceptualization[J].Journalofeducationandwork，2001.14（1）：133-156
[5]陈琦，张建伟.信息时代的整合性学习模型――信息技术整合于教学
的生态观诠释[J].北京大学教育评论，2003.i（3）.
[6]余亮，黄荣怀.活动理论视角下协作学习活动的基本要素[J].远程教
育杂志，2014.1.
数字化环境设计篇3
关键词数字化设计与制造课程体系人才培养
1数字化产品开发技术已成为现代制造业不可缺少的技术手段
制造业是一个国家的支柱产业，制造业的发展水平直接反映出国家经济和科技的发展水平。以信息技术为主导的现代科学技术的迅速发展，推动了制造业和数字化产品开发技术的快速发展，使传统的制造业面临巨大挑战。
传统的产品开发过程采取串行设计模式，从产品设计、样机试制到经过改进再投产，导致新产品开发的周期较长，缺乏市场竞争力。而现代制造业则借助数字化产品开发技术实现了从设计、制造全过程的并行设计模式，尽可能采用数字化三维数据模型取代原来的物理原型，从而缩短新产品开发周期，加快上市速度。
2传统教学模式与相关课程体系亟待改革
目前许多高校机械工程学科在数字化产品开发系列技术方面存在较多问题，主要表现在：原有的传统教学模式是以常规机械设计制造流程为主线，课程体系的设置重理论轻实践，各单元技术之间存在很大的脱节与重复现象，没有形成完整的课程体系。
数字化设计与制造环境下的现代制造业，正逐步普及以三维cad技术为核心的数字化产品开发模式，这便要求机械类专业的人才培养目标、课程体系设置与之相适应。在充分调研的基础上，提出将原有课程体系调整为：“以综合素质培养为核心、创新教育为主线、以数字化产品开发技术为手段、拓宽基础、加强工程实践能力培养”。
3数字化产品开发技术涉及的主要内容
数字化产品开发技术集成了现代设计制造过程中的相关先进技术，可分为：数字化设计、数字化制造、数字化管理等三大模块，各模块涉及的单元技术如图1所示。
图1数字化设计技术相关单元技术
上述各项单元技术贯穿于产品设计、分析、制造、使用等全过程，是一项多学科的综合技术。以三维cad/cae/cam为核心的数字化产品开发技术已成为新产品开发不可缺少的现代技术手段。
4数字化设计与制造环境下课程体系的设置
机械设计制造及其自动化专业属于工程应用型专业，人才类型分成应用研究型和技术应用型。技术应用型人才主要是应用知识而非科学发现，其知识结构应围绕现代制造业的实际需要进行设置，拓展基础、注重实践。在对重庆市众多制造类企业（国营、民营；大、中、小型）进行广泛调研的基础上（涉及汽车整车制造厂、汽车零部件公司、摩托车制造企业、装备制造业），并参照全国其他高等院校本专业的培养计划，结合我校的实际情况，本专业方向人才培养目标为高素质应用型高级专门人才。
4.1机械设计制造及其自动化专业课程体系
机械设计制造及其自动化专业课程体系的设置，应该建立在“机械设计技术基础”、“机械制造技术基础”以及“机电系统集成技术”三大平台之上，并以数字化设计制造技术为特色、注重培养学生技术应用能力，强化综合实践与工程训练。机械设计制造及其自动化课程体系框图如图2所示。
图2机械设计制造及其自动化课程体系框图
整个课程体系由理论教学、实践环节以及课外社会活动实践等三大部分构成，其中理论教学按课程的性质可分为：公共基础课、学科基础课、专业主干课以及专业方向选修课等四大类（图2中只列出少部分课程）。
4.2体现数字化设计与制造技术特色的实践性环节
从课程体系中可以看出，综合实践性环节在整个课程体系中占有十分重要的地位，图3为实践性环节所涉及的主要内容，从中可以看出，数字化设计与制造技术在整个实践环节中占有突出显要的位置，并且四年不间断。
在大一年级开设的“工程图学课程实践”、“计算机辅助绘图（二维）”实训中，要求学生用autocad软件完成减速器的测绘，使学生得到最基本的数字化设计基本训练；在“金工实习”环节，除进行车、铣、磨、钳工以及铸造、焊接等常规的加工方式外，重点强调数控机床、加工中心、线切割机床等设备所采用的数字化制造方式给传统制造业所带来的巨大变革。
在大二年级开设的“三维cad应用实训”综合实践是数字化设计与制造技术最核心、最基础的组成部分，通过高端三维cad\cae\cam一体化软件——ugnx5的学习，学生应掌握实体建模、曲面设计、钣金设计、装配、工程图等模块，为后续环节打下坚实基础；在“机械设计基础”课程设计环节中，除完成以齿轮减速器为主体的一般机械传动装置的设计过程外，同时要求学生必须完成该减速器的三维建模、虚拟装配及简单的机构运动分析；在“电子工艺实习”中，除完成收音机的装配调试以外，同时要求学生用“protel电路图绘制软件”完成收音机的整张电路图。
图3集中性专业实践环节
在大三年级开设的“机械制造技术基础课程设计”中，除常规内容以外，同时要求学生采用capp软件完成该零件的计算机辅助工艺规程编制，并且用三维cad软件采取自顶向下的装配建模方法完成整套夹具的三维设计；在“计算机辅助制造实训”综合实践环节中，要求学生掌握数控自动编程的原理、方法，并熟练运用ugnx5软件中的cam模块，完成一个中等复杂程度带异形曲面零件的数控铣削自动编程，并实际加工操作。在“计算机辅助工程分析”综合实训环节中，要求学生掌握有限元分析的基本原理、方法，并基本掌握利用adams软件对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。
在大四年级开设的“逆向工程综合实训”，与其它实践环节相比较，所涉及的范围及综合性则显得更加突出，从概念设计到效果图、油泥造型到三坐标扫描、点云数据处理到曲面设计及实体建模、快速原型制造，通过该实训环节，强化学生在数字化设计与制造环境下进行新产品快速开发的实施流程。在“产品数据管理综合实训”实践环节中，要求学生掌握数字化管理技术所涉及的领域，并熟练使用国产caxav5pdm软件的使用方法。在整个课程体系中，依据不同的专业方向特点设置了相应的“专业实训环节”。诸如在模具设计与制造方向，其专业实训环节则是“注塑模具cad/cae/cam”综合实训，主要学习ugnx5软件中的moldwizard注塑模具设计模块以及的moldflow流动分析模块的使用；在毕业设计环节，若毕业设计题目为工程设计类型，则要求学生必须完成一定工作量的三维设计。
5近三年应用型人才培养的探索实践
近三年来，机械工程学院在重视理论教学的同时强化实践环节对学生能力的培养，学生的综合素质得到显著提高。并积极组织学生参加全国及重庆市的各种学科竞赛，如：在第二届全国机械创新设计大赛中获得三等奖一项、第三届全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛荣获四个单项二等奖、第一届全国大学生工程训练综合能力竞赛重庆赛区三等奖二项、2009年度全国三维数字化创新设计大赛（简称3d大赛）重庆赛区二等奖两项等较好成绩。与此同时，学院作为国家制造业信息化三维cad教育培训基地，近三年培训学生达五百人。
参考文献
[1]曹建树.应用型本科“cad/cam”课程的教学改革与实践.实验室研究与探索,2010.5.
[2]刘炎,罗学科.机械设计制造及其自动化专业本科教育多层次人才培养模式探索[j].煤炭高等教育,2008.1.
[3]熊志卿.机械制造专业应用型人才培养方案的改革与实践.南京工程学院学报（社会科学版）,2007.9.
数字化环境设计篇4
数字技术是指通过对0和1两个数字的应用，进一步完成数字编码，并利用诸多设备，如电子计算机及通信卫星设备等，从而达到传输及处理信息的一种技术。数字技术涵盖诸多，如数字编码、数字传输以及数字调制解调技术等均属于数字技术的范畴。数字技术能够使数字实现信息化，在一般情况下人们又会将数字技术成为数码技术及计算机技术等。基于环境艺术设计中对数字技术加以应用，便是通过数字信息传达环境设计中需要描述的图、文及声像等。属于环境艺术设计中的一种辅助设计手段或方法。将数字技术合理、科学地应用在环境艺术设计当中，能够体现出先进的设计风格，显然这将是未来环境艺术设计的一大必然趋势。
2环境艺术设计中数字技术的具体应用探究
（1）设计师理念的更新。随着数字技术的出现，设计师们在环境艺术设计中产生了许多新的想法，并且会在以往设计的基础上，融入数字技术，从而进行全新的尝试。对于设计师来说，为了使数字技术能够合理、有效地应用在环境艺术设计过程中，也对自身又了更高的要求，比如数字技术的应用必须能够起到改善环境艺术设计及优化环境艺术设计的作用。要充分解决传统设计观念与现代设计观念之间存在的矛盾。这样，数字技术才能够顺利地在环境艺术设计中加以应用。对于环境艺术设计来说，属于艺术及科学两者的有机融合，环境艺术设计之所以能够迅速发展起来，与相关技术的融入是存在较为密切的关联性的。数字技术的融入，为环境艺术设计的创作提供了全新的理念，同时也丰富了设计内涵，使得设
计的美观、舒适感及艺术效果得到有效增强。对于设计师来说，需要重视社会中新技术的出现，认清新技术的价值作用及优势，充分利用，方能使设计效果更加优化，更具艺术感及层次感。（2）数字技术使环境艺术设计步伐加快。数字技术在环境艺术设计中的应用是非常突出的，利用数字技术能够对文字进行有效处理，同时也可以对图形及图像进行有效处理，与传统模式下的环境艺术设计是极为不同的。对于一些刚刚接触环境艺术设计的人而言，能够很好地应用数字技术，并且传达出很好的效果。具体来说，数字技术的融入使得环境艺术设计的步伐得到有效加快。环境艺术设计理念是满足消费者的生活需求的，我们知道传统模式下的环艺设计采取手工绘图的发光法的，这样修改起来就显得较为麻烦，而用数字技术取代传统的手工绘图便能够使后期设计修改更为简单，并且还使得设计更加精准、规范，进一步为设计艺术效果的完美传达提供了有效依据。
（3）数字技术使环境艺术设计速度得到有效加快。在环境艺术设计过程中，充分利用数字技术，能够使图像声音及文字以数字的形式传达出来，这样便能够为设计者构象及方案的成立提供便利。并且还方便设计的修改。数字技术通过部分先进的图形展现技术，让技术和艺术很好地融合在仪器，从而使数字技术的优势充分展现出来。与此同时，通过与传统白描及渲染等技巧的融合，数字技术更加具备表现力及感染力，从而使环境艺术作用更具层次感及优越感。大致上分析，数字技术使环境艺术设计速度得到有效加快，改善了传统手工绘图难以修改的缺陷，使得环境艺术设计效率得到有效提升。
（4）数字技术使环境艺术设计在市场的竞争力度得到有效增强。数字技术中的图文、声像等信息均是一类以数据格式存储的数字文件，通过对有关图形软件的应用，便能够对这些数字文件进行有效转换，用户便能够将这些数字格式的文件调出来，并进行加工处理，进一步使环境艺术设计的效果得到有效增强。在环境艺术设计中融入数字技术，能够使设计成本得到有效降低，同时减低设计错误率，使设计质量得到有效提升，进一步使设计作品在同类设计作品中的竞争力度得到有效增强。充分融入数字技术，对作品的复制拷贝也是极为便利的，同一类稳健能够进行反复印刷及打印，不会导致文件受到损坏，很好地保护了文件的质量。与此同时，通过与网络互交技术及信息传输技术的融合，还能够实现远程文件共享，从而使工作效率得到有效提升。大致上分析，在环境艺术设计中充分利用数字技术，能够使设计产品在市场竞争中的地位得到有效提升，能够提高业主的满意度，从而赢取业主的充分信任。
3结语
数字化环境设计篇5
>>基于云计算的个人数字图书馆资源共享研究数字环境下的图书馆资源共享云计算环境下数字图书馆网络虚拟化资源管理策略研究小议高校图书馆数字资源的共建共享论数字图书馆的资源共建与共享公共图书馆数字资源的共建共享低碳的云计算环境下数字图书馆的创新研究云计算环境下石油高校图书馆联盟资源共享模式基于成本收益分析的云计算环境下数字图书馆建设研究云计算环境下的数字图书馆建设研究云计算环境下基于收益优化的数字图书馆网络虚拟化研究基于共建共享的图书馆数字资源整合问题研究基于网络环境下的图书馆资源的共建共享浅论网络环境下专业图书馆文献资源的共建共享浅论网络环境下军队院校图书馆信息资源的共建共享基于云计算环境下的图书馆信息资源建设研究基于网络环境的图书馆信息资源共建共享研究云计算环境下图书馆信息资源共享的挑战与对策云计算环境下基于负载平衡的数字图书馆虚拟机集群资源调度策略一种云计算环境下优化的数字图书馆资源管理与应用平台常见问题解答当前所在位置：?fr=ala0.
[3][4]刘鹏.云计算――将计算变成水和电[J].中国计算机学会通讯,2009(10):49-54.
[5]云安全.[2010-4-1]..
[6]程焕文,潘燕桃主编.信息资源共享[m].北京:高等教育出版社,2004:14.
数字化环境设计篇6
【关键词】新媒体传播环境数字媒体专业发展
在新媒体传播环境下，市场上的数字多媒体大致可以分成三维动画、二维以及漫画媒体。从本质结构来看，主要包括声、文、图、像等数字化多媒体。在此过程中，平面媒体主要应用于数字广告、印前设计以及桌面出版，其是传统的应用基础。二维、三维、媒体漫画一般应用于多媒体出版物；二维、三维的电子游戏、有声读物以及数字动画等则是新型的应用产业。从目前的新媒体传播环境来看，动画、平面媒体与漫画在数字媒体中都具有广泛的应用领域。
一、多媒体专业教学现状
受多媒体技术影响，目前多媒体专业的人才正以逐年上升的趋势增加，同时，也让多媒体专业人才与产业发展出现矛盾。随着时代的快速发展，在新媒体传播环境中，合格的数字媒体人才必须拥有对应的设计思想以及服务理念，这就对传统的创造教育以及艺术设计带来了影响。数字媒体技术在成为媒体专业设计的主流时，也让设计向着多元化等视觉方向发展，同时这也让设计过程变得更加快捷、迅速；通过轻松地展现设计创意，让设计师能够拥有更多的时间与精力进行创新与构思。同时，这也弥补了传统绘画造成的局限，通过用屏幕与鼠标代替画纸与笔，让设计者的创造力与想象力直接面对高科技。
近年来，很多工科类与设计类院校创办了多媒体设计必修课程，在课程教学的过程中，通过数字化处理、图形设计、模拟环境、图形录入、草图设计等环节对数值化进行有效处理，这也是体现设计创意的过程。
但是，在教学过程中也出现了很多问题，例如，在教学过程中学生对多媒体软件缺乏主动性，从而不能正确驾驭软件；也有部分学生过分依赖软件，将大量时间放在电脑上，在致力于成为操作强手的同时，却忽视了创新过程。因此，在现代教学中，必须正确审视现代多媒体设计与教学过程。
二、数字媒体教学存在问题
在新媒体传播环境中，数字创新为艺术设计以及视觉表现都提供了新的视觉领域，其要求从传统的设计层面转换到数字层面；通过多媒体标准化使用，对现代艺术进行创新，并且将影像、图像、影音作为视觉设计的趋势。但是，在日新月异的设计环境下，很多功能需要我们完善，主要表现在以下几方面。
（一）忽略了设计理念与文化
在传统的多媒体专业教学中，由于过于注重技术操作，忽略了设计理念以及文化应用，从而出现轻设计、重技术的局面。在设计创新中，它包含了整合、分析、创意以及多种思维的表达过程，而运用多媒体进行思维创新，就像电脑始终不能代替人脑一样，创新思维在整个数字媒体专业教学中都具有不可置疑的作用。
（二）缺乏案例教学，和数字媒体行业脱节
新媒体环境下的数字媒体专业案例教学，对培养学生的专业能力具有重要作用。通过教学案例，不仅能将涉及软件与知识有机整合起来，还能让学生融会贯通，进一步加深学习过程。一旦这个环节缺失，就会让教学活动始终停留在理论层面，从而与实践以及未来发展脱离。
针对上述现象，为了避免教学脱节，必须利用鲜明的教学案例以及活动，不断引导学生对多媒体专业教学技术以及设计进行正确的理解与定义。因此，在教学中，教师应该以成功案例引导学生对教学内容进行理解。在讨论、构思、制作方案的过程中，提高学生设计热情以及创新过程；通过提高学生整体素质以及综合技术能力，增强学生对社会的了解过程，从而带动教学发展。
三、新媒体传播环境下的数字媒体专业改进以及发展方向
（一）充分应用远程教育特征，增强学生动手能力
从目前的专业发展以及就业形势来看，多媒体技术正在以不可估量的速度发展，在各种新技术涌现的同时，也和有限的个人学习形成了强烈对比；也就是日益增加的多媒体教学内容不可能完全掌握技术操作。在这过程中，有限的教学能力以及老化的教学方法与教学过程都制约着多媒体软件教学。除此之外，在进入专业教学的过程中，传统教育已经在教学过程中形成强大的覆盖面与影响面，如果将课程学习局限于教师对内容的传授，就会影响教学成果。针对这种现象，为了顺应时展要求，必须扩散教学方式，通过增强自主学习能力，不断提高学生的技能训练。
另外，也可以利用互联网、广播电视等多种教学环境，拓展学生知识面。在鼓励学生学习的同时，利用互联网对相关知识进行联系，对制作技巧、教材进行有效探索，这样不仅能扩宽知识容量，还能提升学习主动性。
（二）普及实践与案例教学，优化教学结构
从现代教学环境来看，它要求培养出知识面更加宽广的操作者与设计者。在平面设计中，完整的平面技术，不仅包含数码图像，还包括图形输出、输入、图文编排、色调分析以及印刷技术等一系列的专业知识。为了进一步完善学生知识体系，除了必须培养学生的数码图像外，还必须根据平面设计要求，对相关知识进行拓展与延伸。所以在数字媒体专业教学中，必须根据案例制作对应的理论知识，通过对数字图像进行输出、分析、准备、制作，从根本上保障技术结构。
（三）极强专业制作与多媒体设计思考
在新媒体传播环境下，使用案例化教学能锻炼学生应用能力，让学生从系统、整体的角度对多媒体制作与设计进行流程把控，从而更好地服务于社会。而将现有课程以及专业知识结合起来，能为学生提供更多的思考空间，丰富技能体系，提高实践信度、深度与广度，更好地掌握相关技能知识。
结语
数字媒体专业作为一项系统、复杂的教学内容，随着信息时代的深入，将多媒体作为传播媒介已经渗透到各个方面。因此，在新媒体传播环境下，必须根据发展过程、现状以及存在的问题，从各方面改善数字媒体专业，加强媒体产业创新，推动数字媒体设计以及制作产业的发展。
参考文献：
[1]叶福军，潘瑞芳.浅谈我国高校数字媒体专业的建设状况[J].新闻界，2010（5）.
[2]李宣，秦丹.基于威客的数字媒体专业实践教学体系初探[J].中国电化教育，2012（7）：.
[3]魏江江.数字媒体专业教材建设研究[J].科技与出版，2011（10）.
数字化环境设计篇7
（一）数字媒体环境下，艺术设计的一个重要特征是互动性
互动指的一种相互使彼此发生作用或者变化的过程。传统艺术设计互动指的是艺术设计者和制造者以及使用者之间的互动，媒体主要是两者互动的一个中介，只是传输信息，所以制造者或者使用者被动接受艺术设计作品，此种互动带来的相互作用和变化很小。可是在数字媒体环境下，数字技术以及数字媒体自身就具备交互性，拓展了人与人之间的互动，发展成为人-机-人、人-物-人等不同形式的互动。多种互动方式突破了传统媒体下的互动方式，促使艺术设计者和制造者或者使用者之间的互动转变为“艺术设计者-作品-制造者或者使用者“之间的互动，制造者和使用者不再被动的接受艺术作品，而是主动参与到艺术作品创作中，主要是通过反馈的形式参与作品的创作。此种互动转变了制造者或者使用者的角色，他们的参与也增加了艺术设计者的灵感，促使艺术作品更加完美，更具实用性和艺术性。
（二）数字媒体环境下视觉传达的艺术设计形式和内容更加广泛
视觉传达设计是利用视觉媒体表现并传达给观众的设计，在艺术设计中占有重要位置。因为视觉传达主要是传达信息，因此媒体和视觉传达设计之间是互动的，媒体可以体现出设计，也限制了设计；设计受限于媒体，也推动了新媒体的产生。数字媒体和传统媒体是不同的，转变了传统媒体的视觉传达形式，拓展了视觉传达设计的内容，由单一媒体的视觉传达转变为多媒体的视觉传达，由静态化的视觉传达转变为动态化的视觉传达，由二维平面的视觉传达转变为三位视觉传达，甚至四维视觉传达，由印刷设计产品转变为虚拟平台的产品。数字媒体和传统媒体相比获得了很大的发展，促使艺术设计发展到超越时空的创作思考领域，新媒体的数字化特点可以简便改写或者决定新的表达方式。此外，多样性的数字媒体更加完整的传达和呈现了创作者的观念想法以及情感。
（三）数字媒体环境下，多样化的艺术设计手段提供了新的艺术设计思维
艺术设计的出发点是艺术，可是艺术设计也会接触到技术问题。传统艺术设计主要以手工书写或者绘制的方式完成艺术设计，此项工程是巨大的，需要长期完成。在进行设计时，各种设计工具和繁琐的创作程序，此外手工书写速度较慢等都会限制艺术设计者的创作思维。可是在数字媒体环境下，各种新技术不断出现，例如虚拟技术等，这些技术都广泛应用于艺术设计，促使艺术设计得到了跨越式发展，也解放了艺术设计者的思维。”所见即所得”的方式促使艺术设计人员的思维任意游历于各种和创作主题有关的虚拟情景中，然后找准创作点进行创作，创作出具有创新性和个性的艺术作品。数字媒体大大提高了艺术设计的手段，也为艺术设计人员提供了新的创作思维。
二、数字媒体环境下艺术设计的思考
数字化环境设计篇8
关键词：数字化；建筑模型；创意
1研究背景
当代数字化环境设计方法是以计算机技术为核心，从构思的一开始就把设计的结果建构成可修改的、灵活的，能够满足各种设计要求和施工要求的计算机数字化形式。数字化手段对学生的专业和综合素质提升、动手能力的强化以及空间能力的锻炼具有重要的意义。采用这种方法，设计师能够通过模拟检验微观单元模式在设计和实施中的运行状况和合理性，使设计途径得到极大的拓展，对于增强设计师处理复杂问题的能力，提高环境设计的质量具有重要的意义。
2建筑模型制作教学改革特色与模块
2.1数字化建筑模型教学改革特色
我们对于环境设计专业的建筑模型课程进行改革研究，研究重点关注在当前环境下，如何在建筑模型基础和专业课程、教学实践及公选课中融入数字化方式，最终强化动手能力，拓展创造性思维。（1）案例式数字化教学。将模型制作知识进行重新整编，强调了学生对于模型材料、数字化建模、数字化加工的掌握及特殊工艺的使用。重点在于通过计算机知识的传授和国内外先进案例的分析，能更直观地了解模型制作的基础知识，更好地掌握模型材料和制作方法及工艺。（2）数字化工具与材料的匹配。数字化同现实材料的对应是数字化设计最重要的特点，因此我们的数字化设计材料的选择不但要符合建筑模型的内在特点，也要适合数字化工具的高效运用，将不同类型的模型根据比例和内容特点匹配建筑数字化的方法，使学生做模型的同时熟悉材料是建筑组成的重要部分。（3）完善数字化制作流程。课程中形成一套完整的包括构思草模、数字化建模、实体模型、数字化修改、实体模型再制作、研究模型、最终模型数字化制作与设计流程，并通过循序渐进的课程让学生们进一步体验和掌握，从而使学生掌握数字化设计相适配的建筑模型制作设计方法。
2.2数字化建筑模型制作模块设计
我们遵循循序渐进的原则，通过研究式教学，从学生专业特点、学习阶段和能力出发，引导他们通过对数字化概念的理解，掌握数字化相关软件，让学生们实现一个个小目标，将课程大纲的要求进一步细化，设置不同的数字化模块，每个模块8～12学时，分别有自己的模块目标，最后要求综合成一个总体的作业。（1）“数字化入门”。本阶段的任务是通过在trimble…Sketchup中进行制作，研究如何展开然后粘连成几何体等人工造物形状的立体造型。这些造型通过自由组合布置的方式安排。利用各种方法在数字化世界中进行立体构成训练。这一阶段是设计专业的基础课程“三维构成”的数字化延伸，从简单、快速、高效的数字化方式引导人们进入模型设计的程序中。（2）“从数字到实体”。首先通过Sketchup建模，要求学生了解各种结构性能，比如将模块一中的模型变成结构性的模块，通过在墙面上挖出窗户，打门洞，支撑屋顶的变化等设计。这一阶段，这个模块促使学生开始思考并研究材料与材料的连接和支撑，但是关键性的问题在于必须把数字化的设计同实体模型的制作联系起来。（3）“数字化表皮”。这一阶段，我们引入Rhino…3D进行表皮的建模，Robert…mcneel…&…assoc公司的Rhino…3D是非常强大的数字化建模专业工具，处理造型、结构、表皮的能力非常强大，让学生专注于模型的空间与外表协同进行分析研究，这一阶段的主题更加具体，是更为精细的模型制作阶段的一部分，重点研究如何通过建筑的外表表达设计的特殊意向。（4）“经典与当代”。该课题是从历史及当代的建筑中汲取灵感。选择在建筑史和设计历史上最经典和最优秀的建筑，对之进行数字化探究性和创造性的还原，这一阶段的设计造型工具包括Sketchup、Rhino和3Dsmax综合运用，能够接触到大师的脉络。通过这样的方式，能够以数字化的形式让学生对建筑的结构、材料、空间以及建构有所了解，对环境设计的理解也变得更加清晰。（5）“设计拓展”。在更高年级设计拓展阶段，建筑模型数字化的内容已经内化为学生的基本能力，因此同其他专业课程进行协调，旨在培养解决综合性复杂环境设计能力，结合“室内设计”“景观设施设计”“公共艺术设计”等专业课程，通过解决某一专项知识或者技能的问题为主，这一阶段的数字化工作可以在设计工作营和技术课程中开展。
2.3课程阶段性成果
通过课程改革，能够让学生在最短的时间内掌握建筑数字化思维的方法，并为他们进行高效设计提供支撑和帮助。通过数字化方式的不断强化训练，对于本专业的设计表现能力、专业素养和严谨务实的精神都能有很大的提高。通过总结经验，本课程在此基础上不断地改善办学理念和方法，已经形成了鲜明的特色。各项成果能为设计教学的有效开展提供参考和借鉴，同时有助于促进空间类设计教学在多学科层面延展研究，进一步提高教学质量。
3数字化融入建筑模型制作课程的进一步改善
支撑数字化设计的发展要依靠逻辑思维，作为传统环境艺术教育体系，其对于逻辑思维的训练比较薄弱，因此要想让数字化设计真正与国际接轨，需要培养和提高综合素养。环境艺术专业的特长在于空间设计的可视化和表达方面，但只有把强大的造型能力和数字化的设计思维结合起来才能够真正为环境艺术的发展找到新的突破口。因此，我们在教学过程中应从以下几个方面着手：
3.1进一步完善数字化设计的软硬件建设
国内一流建筑和环境设计院校，如清华大学、同济大学、南京艺术学院、湖南大学等已经普及KUKa五轴机器人进行数字化建造，但一般院校在实验硬件上限制了方案设计自由度和完成度。当然，在有限的设备和经费限制条件下，学生往往更加愿意发掘更多的设计潜力以实现创新。
3.2同民族和地域文化的融合
数字化设计作为工具手段，核心在于设计思路的颠覆性思考。中华民族传统文化中包含着大量的设计资源，如果与数字化的设计手段结合，能够在传承民族文化以及促进民族文化在现代空间的价值增值创造平台。
3.3增加学生在思考水平方面的训练
数字化的思维方式要求严谨、理性、客观，要求运用明确单纯的公式解释复杂的数学问题。因此在今后的训练中，应协同专业教师，适量加大数字思路的启发、数字制造的实现等专门性培养，力求更好地锻炼学生的思维。
参考文献：
［1］…陈一.民族文化意象融入环境设计教学——基于数字化背景下的实践反思［J］.教师教育论坛，2017，30（05）：40-43.
［2］…侯飞.建构主义教学理念下高校建筑学实验室的教学与建设研究［D］.沈阳建筑大学，2013.
［3］…刘骜，冯静，丁蔓琪.模型启发设计思考——对高校建筑模型课程教学改革实践的思考［J］.华中建筑，2012（11）：167-169.
［4］…刘熹熹.城乡规划专业《模型制作基础》教学改革探析［J］.新课程研究（中），2014（08）：45-46.
［5］…宾，李焰.浅谈如何通过建筑模型制作培养建筑学专业新生的设计思维［J］.大学教育，2015（06）：121-122+131.
［6］….古建筑保护中参数化设计应用［J］.建筑技术，2016（10）：941-942.
［7］…夏东亮.参数化设计在环境艺术设计专业实践教学中的应用［J］.艺术科技，2015（11）.
［8］…肖平，蔡丽蓉.材料与空间——建筑设计基础课程的教学改革探索［J］.教育现代化，2016（32）：31-32.
［9］…张磊.《建筑模型设计与制作》课程教学改革探析［J］.陕西教育（高教版），2013（Z1）：121.
数字化环境设计篇9
关键词：数字技术；风景园林；计算机辅助设计；遥感；全球定位系统；地理信息系统
1数字技术在风景园林中的作用和功能
1.1资料收集、数据共享与信息交流
应用多媒体技术和网络技术，各园林科学研究单位、高等院校、规划设计单位、园林生产单位之间，可以进行科学研究、规划设计、远程教学等方面的广泛交流与合作，包括在网络上实现信息目录检索与查询、风景园林信息、方案征集、网络会议、网上方案评审等。全国乃至全球风景园林领域内的网络用户都可以通过互联网实现风景园林信息的共享，这对于促进全球的风景园林业发展具有重要意义。
1.2空间分析与信息提取
地理信息系统(GiS)为风景园林专业人员提供了直观而理性的空间分析工具。通过GiS对遥感技术(RS)、全球定位系统(GpS)等收集的各种资料进行各种领域的信息提取分析，可以在风景评价和规划中建立所需的空间数据库，并可以对各种信息进行提取查询，可以将反映基地的各种景观要素信息进行统计，可以对各地图要素进行操作、编辑、提取和输出。
1.3景观表达
运用电子信息数据形式来描述景观，主要有两种形式:一种是静态形式，一种是动态形式。
1.4景观评价
采用“3S”技术，能够更客观地对景区的资源状况进行评价。
1.5植物选择
园林设计师应具备选择适宜不同场合植物的能力。
1.6动态监测与管理
利用不同时期的遥感图像，通过GiS软件的叠加分析，可以对区域绿地变迁、城市绿地发展、风景园林建设进行动态监测，这对于营造大地景观，促进城市绿化，控制绿地流失，建设人居环境具有重要意义。
1.7虚拟园林
1.8远程设计、施工与管理
在将来，通过计算机网络及相关技术，园林设计师可以方便地进行千里之外的基地设计、施工与管理。
2风景园林数字化的内容及方法
根据风景园林及其规划设计的特点，笔者认为风景园林数字化的内容应包括风景园林规划设计的数字化、风景园林实景的数字化——即风景园林实景的三维模拟以及风景园林规划设计的文字信息、风景园林的主题及景点介绍等相关信息的数字化三部分。具体内容及相应方法分别介绍如下:
2．1风景园林规划设计的数字化
在设计工作实践中，人们需要对设计效果的可预见性，需要大量的表现图和信息化的资料来表达园林景观设计的意图，希望在未建成之前，就能看到其设计效果，及时地根据功能需要，艺术要求，环境条件等因素进行修改，以利领导或甲方对设计的方案提出建议和决策。数字化技术的飞速发展，计算机日益更新换代，给园林景观设计意图的表现，提供了一个能随时修改和展示空间。将数字化技术应用于园林景观的设计，很好地解决以前图纸修改困难，表达不直观，而到建成后又留下不少遗憾的难题。
2.1.1建立数据库，现状信息采集
园林设计与建筑、市政设计相似，首先依据已有的地形图及数据库和信息化的资料，进行现状调查，现状信息采集，包括周边环境，历史文物、名胜古迹的现状信息进行采集，对已有的地形图及数据库和信息化的资料进行校核和充实，建立图样库。对现状信息采集，以前通常采用照相机拍照，再经扫描仪扫描后传给计算机(这样常会有部分信息损失)。现在采用数码相机，把现状拍摄下来，效果立刻可见，不满意可以重拍(不会浪费胶片)，采集下来的图片是以数据信息来存储的，可以直接传给计算机，减少了信息的损失。也可以采用数码录相机把现场录制下来，以计算机能识别的信息数据传给计算机，经刻录程序easyCD等软件加工后，作为动画以真实再现的形式输出。
2.1.2三维建模，显示立体效果
任何一种建筑设计都是为了满足某种物质和精神的功能需要，采用一定的物质手段来组织特定的空间。在该设计地段范围内，利用并改造天然山水地貌或人为地开辟山水地貌，结合植物的栽植和建筑的布置，构成一个供人们使用、居住和观赏、游憩的环境。我们将采集回来的现状信息，转成计算机信息后，作为背景或参考底图，由设计人员进行初步方案的设计，根据功能需要，艺术要求，环境条件等因素，勾勒出大致的设计意图(立意)。再由数字化制作人员，依据设计意图，将设计人员设计的autoCaD格式的二维图形，转成标准数据文件格式传给现代先进的三维造型软件3DS或3dsmaX等软件，进行初步的三维粗胚模型制作，以寻求环境分布关系和空间分布关系，来确定设计的合理性，在艺术构图技法上考虑统一、变化、尺度、比例、均衡、对比等原则。同时，园林建筑和园林景观是一种占有时间空间，有形有色，以至有声有味的立体空间塑造，它较其它一般建筑设计更加需要意匠。意者立意，匠者技巧，通过数字化计算机虚拟现实技术，把立意表现出来，立意与多媒体计算机技术相结合，相辅相成。
2.1.3设计反馈，确定空间关系
设计人员依据计算机虚拟现实技术得到的空间分布关系图，结合当地的周边环境、历史文物、名胜古迹进行深入的园林布局考虑，把周边环境插入计算机虚拟现实的透视图中，进行借景的考虑，进行尺度与比例的综合考虑。再考虑以功能的需要，艺术的要求，环境的条件等因素，经过综合思维产生出总的设计意图。
2.1.4材质设定，增强艺术感染力
数字化制作人员依据设计人员修改后的意图，可以利用autoCaD软件包中嵌入的LiSp语言，完成科学计算和数据分析及图形处理，也可以利用3DS或3dsmaX等软件的二维造型2Dshaper、三维造型3Dlofter的功能，进行精确的三维建模工作，利用材质编辑器material的复合材质与贴图，进行彩质的赋予，进行色彩与质感的处理，考虑绿化景观的地域性(如福州的南国风光)，分析园林空间的艺术感染力的关系。
2.1.5后期处理，综合考虑
应用强大图像处理能力计算机的photoShop软件，进行图像后期处理，由彩色激光打印机将透视图输出。利用计算机软件的多种特殊滤镜功能，进行艺术效果的综合分析并及时地修改其艺术效果，同时园林景观的设计不仅是作为游赏的场所，还利用它来改善城镇的小气候条件，调整局部地区的气温、湿度、气流，以它来保护环境，绿化视觉，净化城市空气、减低城市噪音，抑制水质和土壤的污染，进行综合考虑，达到设计完美的境界。设计人员在确定效果图的同时也确定了图纸的设计，再配合设计规范的要求和计算机数据，依法设计，使该项目不仅具有艺术效果，而且合法合理。
2.1.6投影汇报，声图文并茂
设计成果的投影汇报，应用计算机的投影仪，用世界通行的powerpoint或authorware软件，进行现状信息、设计意念，功能分区，设计图、三维效果图、三维动画效果有机的合成。将声音、图片、动画以及地理数字化信息，进行剪接和编辑，制作出正确清楚地表达园林景观设计意图的投影汇报程序。另外，利用photoshop等软件支持多种web使用文件格式及互联网络Homepage的功能，应用网络技术，通过intemet全球互联网，把设计完成的作品传到电话能通到的地方，实现不受地域影响的异地合作设计或委托设计。
2.2风景园林实景的数字化——即风景园林的三维模拟
风景园林的三维模拟实际上是风景园林实景的一种图像化、图形化的表达方式。它应结合地理信息系统、全球定位系统、遥感等技术获取实地数据和遥感影像，采用可视化、虚拟现实技术(VR)、3DGiS等计算机图形图像技术，将复杂的自然景观图形化。通过与internet、web的集成，链接声音、照片、遥感影像、视频动画等，使用户在三维虚拟风景园林中动态地、多视角地、全方位地、多层面地浏览和欣赏园内各景点，达到身临其境的感觉。此外，为了使风景园林的景观更加直观化，我们还可以使用数字高程模型(Dem)对风景园林进行三维模拟，制作三维模型，从而全面、详尽地描述景观整体的美学特征和环境氛围等。这两种方式都是对风景园林实际景观进行的数字化，对于专家分析景观的格局和确定景观观光分区及旅游开发都有很大作用，从而做到优化和美化景观，发挥景观作为人类生存环境的生态、经济、美学价值。
2.3风景园林规划设计的文字信息、风景园林的主题及景点介绍等相关信息的数字
风景园林规划设计的文字信息包括:每个案例规划与设计项目的基本情况、自然地理概况、社会经济条件等背景信息、风景资源调查及景观分析与评价、规划设计的指导思想、规划设计原则及风景园林规划设计说明书等;主题介绍，特别是专题性的风景园林，如纪念性风景园林、观光型风景园林的主题介绍;主要景点介绍，包括那些有充分代表性并且富有特色的景点介绍，如名树、名花、雕塑、喷泉、广场的介绍信息。我们必须对这些风景园林的相关信息进行全面的数字化及管理。首先，这些信息是风景园林各项内容中不可缺少的一个重要部分，我们必须对它进行数字化后加以保存并提供利用;其次，把这些信息数字化甚至同风景园林的三维模拟图形、图像一起提供上网后，无论是对于用户理解风景园林的规划设计思想还是对于用户在线游览风景园林来说都是非常重要的。
3数字技术在风景园林中的应用现状
美国自60年代在风景规划专业领域用计算机来完成各种工作以来，许多大学、科学研究机构和设计事务所都在组织大批的人力、物力、财力致力于风景园林领域新技术的应用研究，包括专业软件的开发、专家系统的研制等，并已走在世界的前沿。近十余年来，致力于园林专业信息技术理论研究的一些国内学者已经在不同的领域取得了可喜进展，如刘滨谊建立的景观信息系统理论框架，俞孔坚建立的景观美学质量评价理论模型，赵涛构想的风景园林综合信息系统理论框架等。但是，我国当前现代信息技术在风景园林领域的应用程度依然很低。如今，园林工作者对计算机等新技术的应用大多还偏重于数据库的建立或者单纯的制图，数字技术在风景园林中的许多强大的功能却总是徘徊在应用的门槛之外。其原因除风景园林专业涉及面广泛、问题复杂之外，主要是因为社会各界(包括风景园林界)对该领域不够重视，未形成整体的技术应用与开发力量。随着经济全球化和全球环境的不断恶化，世人对土地的开发利用和生态环境的保护提出了更多更高的要求，特别是在大尺度空间土地利用中对资源调查、景观分析、环境保护、废弃土地利用以及城市建设等方面，因此，风景园林领域所面临的范围和问题的复杂程度也日趋扩大。
参考文献
［1］冯钟平.中国园林建筑［m］.清华大学出版社，1988.
数字化环境设计篇10
一、现有图书馆信息系统的问题
我校和其他几个兄弟院校现有的图书馆信息系统已经使用多年，时间带来的问题逐渐显现出来。
首先，原有系统的软、硬件组件都已老旧。这些组件已经逐步达到它们的生命周期，服务和维护都得不到保障。
其次,落后的技术不能适应当今网络时代用户随时随地方便地访问服务的要求。
最后，现在的系统性能已经显得不足。几年前系统配置的计算资源与当时的师生数量、图书馆藏和使用方式相适应。经过多年的发展，学校规模不断扩大，主机的计算资源已经无法提供预计的数据量和访问量的性能要求。
二、解决问题的思路和目标
为了提升图书馆信息化服务的水平，我们必须要更新图书馆信息系统。更新建议采取分阶段逐步建设和完善的方式。我建议可分为三个阶段进行，目前主要的是第一阶段。这个阶段应包括以下项目和目标：
首先，更新硬件基础设施。
数字化图书馆平台的硬件基础是新的数据中心，包括满足电力、网络和环境要求的数据中心机房和符合应用架构的服务器硬件。在第一阶段中，建设数据中心基础硬件平台的目标是通过新建或改造提供满足要求的数据中心机房，以及采购、安装满足第一阶段软件部署要求的服务器设备。
其次，部署新的图书馆信息应用。
第一阶段软件架构建设目标是选择合适的图书馆信息系统软件，我校应选择更为先进和科学的图书馆信息管理系统。新的应用系统需要和新的硬件基础设施匹配，完成部署，进行优化和调试。
三、数字化图书馆平台设计的详细建议
数字化图书馆平台是构建新系统的基础和核心，主要包括如下两个主要的方面：一是数据中心的设计和建设，这是整个系统的硬件基础架构，是基石和骨架。二是软件系统的设计和建设，这是整个系统的实现业务要求的主要部分，是整个系统的灵魂。下面我们将逐一详述。
1.数据中心的设计和建设
数据中心是数字图书馆应用服务运行的环境。现在的图书馆信息系统通常采用多层的B/S应用体系，本节根据多层应用体系简单介绍一下保障数字图书馆平台稳定运行的数据中心环境的设计原则。
数据中心为数字图书馆平台提供的环境主要是运行环境和网络环境。运行环境是指场地、空调、供电等机房设施。网络环境是指提供客户端与提供服务的主机以及各个服务器主机之间连接的网络基础设施。
下面简述数据中心主要需要考虑的设计策略：
（1）电源供应部署策略
如果条件允许，建议数据中心能够提供多路供电设备，形成多回路分别为服务器供电。如下图采用双回路供电：
（2）网络环境策略
数据中心的网络环境将大量最终用户的请求汇聚到在数据中心部署的多层服务体系的服务器主机上。为了支持这种服务方式，网络环境需要提供如下的支持：
负载均衡能力（见下图）,域名解析（DnS）能力,子网划分能力等相关能力。
2.数字图书信息系统设计建议
北京工业大学数字图书馆项目预计采用Sirsi公司的图书信息系统。该系统开发和部署使用流行的多层应用架构：前端的展示和业务逻辑层负责接收和处理用户请求，后端的数据服务实现业务对象的持久保存。我们根据Sirsi公司的图书信息系统的构建技术给出相适应的基础平台的建议。
数字图书馆软件系统是一个复杂的系统，整个系统的设计应该按照Soa的理念进行设计和实施。主要的策略是：
建立数据从创建、在线运行到归档的全生命周期管理模型。
建立可靠的、高性能的支持数据全生命周期连续运行的软件环境。
保证软件平台足够的扩展能力以适应未来发展的需要。
从横向的功能上来看应该有统一报表统计分析功能，图书馆检索功能，视频点播功能等重要的功能。从纵向的服务来看应用分为web服务层，应用逻辑服务层，数据库服务层，数据存储层这个四个层次。
其中数据库服务层是重点，数据库服务层包含数据库硬件环境和数据库软件环境。
数据库服务水平最重要的指标是连续运行的能力。现在最有效的保证数据库服务可靠性的方法是组件冗余。这不但包括前面提到的供电、网络等数据中心硬件基础设施，也要求数据库服务运行的服务器平台不能出现单点故障。因此，首先数据库服务子环境必须是多服务器节点组成的高可用集群，另外集群中的每个节点也需要具有很高的可靠性，通常要求服务器主机主要的硬件组件和数据i/o通道冗余。
四、总结
通过立体的、系统的基于先进的Soa理念的设计思路和方法，我们可以给现在陈旧僵化的数字图书馆注入新的活力。
（作者单位北京市中医学校）