数字化课程设计篇1
[关键词]道路勘测设计教学现状数字化教学
[作者简介]丁红霞（1980-），女，江西宁都人，南昌大学科学技术学院，讲师，硕士，主要从事土木工程教学；李红（1979-），女，山东莱芜人，南昌大学科学技术学院，讲师，硕士，主要从事土木工程教学。（江西南昌330029）
[中图分类号]G642.3[文献标识码]a[文章编号]1004-3985（2013）12-0152-02
“道路勘测设计”是土木工程专业（道路工程方向）的一门专业限选课，该课程理论知识宽厚，实践性强，其教学与实践活动历来受到各高校的重视。随着现代科技的发展，基于现代测绘技术、计算机辅助设计技术和虚拟现实技术的道路勘测设计数字化逐渐发展成熟，并成为当今道路设计的主流。然而，传统的“道路勘测设计”课程教学中勘测和设计脱节、定线方法单一局限、线形评价滞后，已使得教学模式落后于工程实际的需要。因此，将代表时代特征的道路勘测设计数字化设计技术引入该课程的教学十分必要。但考虑到不同层次高校学生毕业去向的差异，道路勘测设计数字化教学改革宜兼顾各院校的特点逐步推进。
一、教学现状及存在的问题
1.传统教材体系的固有缺陷。目前国内“道路勘测设计”课程主流教材的内容主要包括四大部分：第一部分为汽车行驶理论，介绍汽车的动力特性及其对道路的要求；第二部分为路线几何线形设计理论和方法，包括道路平、纵、横设计、选线和定线；第三部分为道路平、立面交叉设计；第四部分为附属设施及环保景观设计等。随着教学改革的深入，教材本身的一些弊病随之突显。其一，在普遍课时减少的大趋势下，教材的内容显得过于庞杂，很难在较少的课时内把全部内容讲清、讲透。其二，道路路线本是一有机的空间实体，历来为编写与教学方便，人为地把路线实体分成平面、纵断面和横断面三部分，这种分割式的教学无形中割裂了路线平、纵、横的有机联系。由于传统教学又缺乏有效的整合措施，学生对于知识点的记忆往往过于零散，有如盲人摸象，很难建立空间整体概念，更无法对路线设计成果的优劣作出评判。此外，有关的技术标准、规范都在不断更新，而教材的修订与此相比存在着滞后现象，都需要教师在教学过程中及时予以调整。
2.理论教学与计算机应用教学的脱节。现代道路设计已实现计算机化，使用设计软件进行设计、计算、绘图及修改，方便快捷高效，大大减轻了设计人员重复劳动的强度，已是设计人员的必备能力之一，诸多院校也非常重视计算机应用教学这一块。然而，以笔者所在的院校为例，理论课程与计算机应用课程相隔一年之久，在理论教学时主要以设计基本原理、方法的讲解为主，因无以即时表现设计效果，略显枯燥，学生听而无趣，及至学习道路设计软件时，之前学过的理论和方法又忘得差不多了，这种教学安排上的不连贯导致理论与应用成了脱节的两大块，很多学生学习设计软件只学会了使用命令，对于设计的规范性毫无概念，设计出来的成果质量可想而知。
3.考核方式的单一。大多数院校都是将理论课程与课程设计、实习等分开考核，理论课程考试要求有统一的试题、标准划一的答案，手算依然占主导地位。而工程设计本无标准答案可言，每个人都可以有不同的设计理念，这种机械考核方式导致学生将更多的精力投入到应付考试中，对于没有标准答案的实例设计反倒很茫然，不敢放手做，这对于应用类的设计课程来说就显得本末倒置了。
二、数字化教学改革思路
1.调整教学大纲与课程规划。实现“道路勘测设计”课程数字化教学，不仅要在教学手段和方法上实现数字化，而且在课程规划、教学理念上都应有整体性的变革。为保证良好的教学效果，需要对系列课程进行合理规划、对教学大纲进行相应调整。如有意识地缩短理论课程与计算机应用课程的时间间隔，做到理论与应用齐头并进，融会贯通。
2.整合教学内容。为适应数字化教学目标需求，针对现存问题，教师应将教学内容删繁就简，突出重点、难点，精心组织教学内容，充分有效地利用大纲内教时，力求达到最好的教学效果。就本课程而言，道路的平、纵、横设计计算及选、定线是全书的重点和精髓所在，对于其中关键性的概念和原理应交代清楚，而对于一些与课程应用相关性不大的理论或与其他课程重复的内容如汽车行驶理论、交通概论等可略去不讲。同时，教师也要不断学习，拓宽知识面，将新标准、新规范及设计理念等内容渗透到教学中，有条件还应多参与一些道路工程现场工作，把工程实例纳入课堂丰富教学内容。
3.融入数字化教学手段。实现“道路勘测设计”课程数字化教学，除了要有现代化的教学设备外，更要有功能强大的集路线设计系统、三维线形评价系统和成果输出系统于一体的设计软件，如在国内一些大型公路规划设计院、科研院所应用较为成熟的德国CaRD/1勘测设计一体化系统。但考虑到该一体化系统在大多数中、小设计院及普通院校较难普及，笔者以目前使用较多的纬地道路设计软件为例进行该课程数字化教学手段改革。在理论课程讲授时穿插介绍设计软件应用，把原在普通地图进行的手工路线设计转换到计算机数字地面模型上进行，可展示设计三维效果，使成果可视化，方便学生评价。如感受平面设计中同、反向曲线间夹短直线及小于7°转角的平曲线长度过小时引起的视觉误差，是否设置缓和曲线的视觉效果异同；在纵断面设计时直观地感觉平不包竖的路面扭曲、小半径凸型竖曲线的视距不良、暗凹跳跃等不良路况；设计全部完成后还可利用实时漫游系统实现模拟行车，在设计阶段就可模拟建成后的全路线实况，切身感受平面线形连接变化、纵坡起伏以及超高过渡等的合理性。这种课堂即时设计、即时展示和即时评价的直观方式使抽象的内容具体化，比口头的说教与强调更让学生印象深刻。
4.积极推进数字化实践教学。“道路勘测设计”课程学习的目的归根结底还是在于将所学理论知识用于解决工程实际问题。在数字化教学模式下，应更新实践教学内容，合理设置实践教学环节。在理论教学阶段，课外习题及小作业强调手算与机算并重，要求先用手工设计计算，再用设计软件进行计算、验证。只有经过手算的环节，学生才能较好地熟悉规范，掌握设计理论、计算方法，合理选用各个设计参数，加深对线形设计的理解，在此基础上使用软件进行计算验证，才能使设计软件成为真正意义上的好帮手，而不至于让学生成为只会操作命令的机械手。而大作业、课程设计等则以综合性较强的面向实际设计的案例为主，以数字地形图为载体，生成数字地面模型，要求学生完成从路线方案反复的比选修改、定线到路线设计完成的全部工作，并进行三维动态模拟，尽可能地优化设计，超越传统手工选线的局限性，鼓励学生开拓思维。
5.改革考试与考核方式。为配合教学方式的改革，考试、考核内容和形式的改革也势在必行，重在加强对学习过程的考查。在考试形式上，除闭卷考试外，还可尝试半开卷、小型设计、案例答辩等多种形式，在考核内容上，把包括课堂讨论、课内外设计小作业、大作业、课程设计周成果等纳入考核范围，作为评价该课程总体学习效果的重要手段，合理确定各部分成果占课程总成绩的比例，使教师对课程教学的效果有更全面的把握，也使学生对课程学习的目的与要求有更加明确的认识。
三、结语
通过对“道路勘测设计”课程教学中现存问题的分析，从调整教学大纲与课程规划、整合教学内容、融入数字化教学手段、推进数字化实践教学、改革考核方式等方面入手，实现课程教学、设计由传统的理论讲授、手工设计分离模式向多元化教学、数字化设计模式转变。以数字化教学贯穿于“道路勘测设计”、道路设计软件应用等课程，并在实践和设计环节中加以应用，使学生掌握数字化道路设计的方法，将来更好地适应工作需求。
[参考文献]
[1]高兴元.《道路勘测设计》课程教学改革的探讨[J].职业教育研究，2006（10）.
[2]王龙，解晓光.《道路勘测设计》课堂教学改革实践[J].中国电力教育，2008（1）.
数字化课程设计篇2
关键词：数字化虚拟技术；计算机辅助设计；景观设计；课程教学
中图分类号：G642文献标志码：a文章编号：1002-0845（2013）02-0039-03
数字化虚拟技术是一种新型的、运用领域非常广泛的信息媒体技术，其最大特点是可以将众多学科的技术要点融为一体来满足人们对更加真实的环境体验的需求。虚拟现实技术是数字化虚拟技术的一个重要代表（如图1和图2所示）。虚拟现实技术的出现极大地丰富了人们的生活乐趣，提高了人们的工作和学习效率，促进了人们和计算机进行交流和沟通的可能性。由于虚拟现实技术在设计领域的广泛运用，所以设计师解读设计的手段和方式也因此有了更多的选择，从而也促使设计工作变得更加严谨和高效，也最大程度地扫清了设计师与项目业主之间沟通的障碍。
一、虚拟现实技术及其发展现状
1.虚拟现实的概念
虚拟现实的英文名为virtual-reality，简称VR技术。该项技术最早于20世纪80年代初由美国VpL公司创建人拉尼尔提出，我国著名科学家钱学森将它翻译为灵境技术。
虚拟现实技术是一种新兴的综合性的信息技术，它是在计算机图形学、计算机仿真、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理技术等多学科交叉融合的基础上发展起来的一种综合集成技术。它为我们提供了一种新的人—机界面模式，人们利用它可以建立一种三维虚拟空间，可以将人的视觉、听觉、触觉等感知功能融入于环境之中，从而给人以身临其境的感觉[1]。
2.虚拟现实技术的特征
虚拟现实技术的出现和发展为我们提供了一种解决实际技术问题的新手段。一方面，它在很大程度上提高了我们的工作效率和学习效率；另一方面，它也可以为我们创造出一种此前人们从未感受过的可以根据自己的需要而不断加以变化的奇特的环境。
虚拟现实技术具有三个最突出的特征：交互性、沉浸感和构想性。交互性指人作为体验者可以在虚拟的环境中从被动变为主动，即人完全可以根据自己的所思与所想来自改变自己获得感受的内容；浸沉感指处于虚拟环境中的人能感受到自己所处环境是真实的和实在的；构想性则指通过人的构想能设计出不同的虚拟环境，甚至可以根据构想者的意图虚拟出真实环境中不可能存在的空间。
3.虚拟现实技术发展的现状
虚拟现实技术源于美国，所以美国对虚拟现实技术的研究水准也是世界级的。目前，虚拟现实技术已被广泛地运用于各个领域，比如军事与航天工业领域、医学领域、教育领域、建筑领域、艺术领域和管理工程领域等。
（1）虚拟现实技术在国外高校应用的现状
国外建筑类学科领域早己开始运用虚拟现实技术来进行辅助教学。美国北卡罗来纳大学（UnC）的计算机系是开展VR研究的最早也是最著名的大学，他们研究的领域包括分子建模、航空驾驶、外科手术仿真和建筑仿真等。麻省理工学院（mit）是研究人工智能、机器人、计算机图形学和动画的先锋。1985年，麻省理工学院还成立了媒体实验室，该实验室主要是进行虚拟环境的研究的。华盛顿大学华盛顿技术中心的人机界面技术实验室（Hit Lab）还将VR研究引入了教育、设计、娱乐和制造领域。此外，日本东京大学的高级科学研究中心则将研究重点放在远程控制方面，最近的研究项目是主从系统。该系统可以使用户控制远程摄像系统和一个可以模拟人手的随动机械人手臂[2]。
（2）虚拟现实技术在国内高校应用的现状
我国高校在虚拟现实技术的研究方面与国外高校相比目前还存在着较大的差距。由于该项技术发展的潜力巨大，由于它对推动社会和经济的发展有着十分重要的作用，所以国家相关部门和科学家们对此应予以高度重视。
在我国，最早开展这方面实验与研究的是挂靠在西北工业大学电子工程系的西安虚拟现实工程技术研究中心。该中心的成立对发挥该校电子信息工程学院及其他相关院系和研究机构在虚拟现实、虚拟仿真与虚拟制造等方面的优势具有极大的意义[3]。
在我国，数字化虚拟技术在设计相关专业课程教学中的应用目前还处于初级阶段。我国高校计算机辅助设计的教学目前还停留在设计与制图层面，所以学生对景观设计中的空间解读、形态和材料的研究、施工工艺分析以及设计的可行性等诸多方面的了解并不直观，所以计算机对设计的辅助作用就受到了限制。这导致的结果是学生在做景观设计作业的过程中，普遍存在着一种错误的做法：在拿到设计的原始图纸后，就根据自己从各个渠道收集到的与设计构思相关的素材来进行设计，一旦拥有了一些想法，就直接从原始平面开始规划，然后再形成总体平面彩色图，再思考场地的剖面、立面和空间关系。这种设计方式带有浓厚的机械模式的特点，完全没有意识到进行空间形态设计时必须考虑到其整体性的要求。
因此，我们应努力寻找将计算机辅助设计充分融入专业课程中的教学模式，应在电脑中实现对设计环境的再现，表现出对象相关信息的实时性。这种方式能大大提高学生对设计对象的真实感受，能增强学生对空间的理解能力和分析能力，从而从更全面的角度来审视和认识设计对象。
二、将虚拟现实技术运用于景观设计课程教学是一种必然和必须
由于虚拟现实技术有交互性、沉浸感和构想性等特征，由于它能极大地提高设计工作的效率，所以它越来越受到设计教育工作者的关注，它将在设计教育领域被广泛应用。
通过笔者近几年将虚拟现实技术引入住宅小区景观设计课程教学的实践来看，运用该项技术可以使教师授课的实效性和学生对课程教学的满意度都得到很大的提高。该项技术的应用在课程教学改革的实践中发挥了重要作用，所以从长远看，将该项技术运用于景观设计课程教学将是一种必然和必须。
1.运用虚拟现实技术能有效提高学生的学习兴趣和设计的自主性
创造性对于设计来说，一直都是非常重要的。同其他课程一样，景观设计课程的教学传统上也是以教师为中心的。在以教师为中心的教学中，教师把自己对景观设计的构想、风格、设计步骤、构造做法和材料的应用等方面的理解以“填鸭式”的方式教给学生，忽视了教学对象是有其感知能力和判断能力的。这势必导致学生学习的盲目性，甚至导致学生在某种程度上的对教师教学的抵触情绪的产生。
在传统的教学模式下，学生在进行设计的过程中也常常会感到困惑。常会出现的一种状况是，在确定设计大方向的时候，学生往往会犹豫不决，或者在设计创作过程中只是一味机械地从事着从平面到剖立面、再到空间效果的制作而缺乏对设计场地及其空间的领悟，无法做到设计的完整性，更谈不上有什么创造性。数字化虚拟技术凭借其强大的数据库和极具设计感的系统界面，能从视觉上对学生产生持久的吸引力，因而就能最大程度地增加他们对景观设计课程进行学习的兴趣。
另外，针对课程教学和学生在设计中所需要的大量信息，我们很有必要创建一个素材库，其内容主要有：各类已完成的景观工程、各类施工材料、各类景观设施和各类景观植物等。有了这个素材库以后，学生就可以从中查找自己需要的图文信息和设计模型等信息，可以更加直观地了解其中已有的设计材料和工艺，从而实时地更换自己的设计中已用到的各种主要的设计元素，或是通过对比逐渐形成自己较满意的设计方案。在这种学习的过程中，学生学习的积极性会被极大地被调动起来，其设计的自主性和创造性也会得到相应的提高。
2.运用虚拟现实技术能有效提高学生对空间的认知能力和形态把握能力
环境艺术设计其本质是设法表现空间的形态美，所以设计者对空间尺度和空间形态的认识和理解就尤为重要。因此，在住宅小区景观设计课程的教学中，教师必须培养学生对空间尺度和空间形态的把握能力和想象能力。对于首次接触该门课程的学生来说，他们的室外空间感和对空间的认知度一般都较差，对空间形态的理解没有一个明析的概念，甚至对同一空间场地中的平、立和剖面关系加以认识都很困难。相对于室内空间来说，室外空间的区域要大很多，比如几千平米的小型商住楼盘的景观设计、几万平米的别墅区的景观规划设计、几十万公顷的超大型城市绿地的景观规划设计。面对这样的空间，学生往往会觉得无从下手。若对大空间和大形态缺乏认识，就势必会阻碍设计的顺利实施。
研究不同的空间状态是景观设计的重要内容之一，所以教师应尽量多地带领学生进行实地考察，以让学生能亲身感受到各种不同的空间状态，从而强化学生对空间尺度与空间形态的认识，能通过不断的积累将感性认识上升到理性层面。这有利于改变长期以来存在着的只依赖书本和图纸资料的教学方式。虚拟现实技术能够让学生很快地对特定的空间尺度和空间形态有充分的认识，能使学生将平面的图纸转化为有参与性的、可实时沟通的三维空间。
数字化虚拟技术还能提供一种针对设计场地的动态漫游，能全方位地展示场地的状况。在我校的住宅小区景观设计课程的教学中，开课之前，我们先设置好设计场地的基本信息：现有的硬质环境的模型和软质环境的模型，同时将白天、夜晚及春夏秋冬不同气候等因素影响下的场地的状况也考虑进去。这是为了强化学生对设计场地的认识，为了让学生能把握好设计的方向，为后续设计工作打下坚实的基础。
3.增强师生间的沟通的实效性
虚拟现实技术可以为教师与学生间的沟通提供一个非常直观、非常容易操作的平台，通过这个可视化的平台，师生之间的沟通会变得更加实时与更加有效，从而也会进一步优化传统的主要是依靠图纸来进行师生间的沟通的教学模式。
在设计过程中，学生借助课前教师为他们提供的设计场地的模型，依靠自己对该设计场地环境状况的解读形成一个设计主题，然后再借助该空间模型在设计场地对自己的设计再进行调整。学生还可以利用动态漫游的方式直观地将场地的空间状况展示出来。做这种展示时，相关设计方案中的参数也都会在计算机里实时地显示出来。在这个过程中，教师就能实地时了解和掌控学生设计的进度及其状况，并据此对学生进行指导，从而强化学生对设计的每一个阶段的理解与认知。至于对学生的设计方案的讲评，通过虚拟现实技术中的可视化的平台，学生们设计出的各种方案都能一一快速而整体地显示出来，教师对之进行点评的方式也会更为直观，师生间的沟通也会不再像过去那样抽象和乏味。
4.提高学生设计的专业性
景观设计属于实用艺术范畴，它强调“以人为本”，它要营造的景观是需要人来参与并供人观赏的，所以其设计绝不能只停留在图纸上。但在初始阶段，许多学生的设计缺乏严谨性。究其原因，课程设置不合理，课程实施过程中先后顺序上的不恰当及教师教学中受传统教学模式的限制等是其中的主要原因。它容易导致学生对所用材料及相应而来的工程造价和工程管理等方面缺少了解，因而也对自己的设计缺乏综合考虑。因此，要培养出合格的景观设计师，教师就必须重视这些环节的教学，并使之具有系统性。
另外，目前学生对景观工程施工过程的了解也知之甚少。景观工程的施工涉及到许多环节，它不仅需要多个部门和多个工种的协作与配合，而且更需要花费大量的人力、物力和财力。不可逆性也是景观工程施工过程中的一大特点。因此，在正式施工之前，为了确保施工能顺利进行，为了保证施工的效果和质量，也需要用虚拟现实技术来模拟施工的过程，需要对可能出现的问题及时地做优化处理，以提高设计的可操作性。
对景观工程造价，学生也应该给予更多的关注和了解。通常情况下，即使是同一个项目，不同的施工方案和施工计划也会有不同的工程造价。所以，为了使学生对工程造价能有较多的了解，教师也可以通过数字化虚拟技术来施行教学，以让学生了解所用材料的选型和选量等情况。通过这个过程，学生能了解设计造价的控制性和经济性，能在很大程度上保证其设计方案的可行性。
三、将虚拟现实技术运用于景观设计课程的教学应逐步推进
由于数字化虚拟技术有其强大的优势，所以目前就被广泛地应用于景观设计领域。在景观设计课程的教学中，教师可将其逐步引入课堂。根据目前我国各高校的实际情况，要想在短时间内把虚拟现实技术很好地引入设计课程的教学几乎是不可能的，也是不现实的，所以在引入该项技术的过程中，我们应逐步推进，应分阶段进行。
逐步推进的做法主要包括以下几个方面：
1.应让学生全面而科学地认识数字化虚拟技术
前面已经提到，数字化虚拟技术是一种新型的、运用领域非常广泛的技术，它的最大的特点是可以将众多学科的技术要点融为一体，从而满足人们对更加真实的环境体验的需求。目前，常用的数字化虚拟技术主要有，VRp、converse3d、quest3d、unity3d、virtools。为了使数字化虚拟技术能更好地服务于景观设计课程的教学，为了让学生能全面而科学地认识和了解数字化虚拟技术，教师在课堂上可以多放映一些将数字化虚拟技术在设计创作中加以应用的案例及较完整的景观设计的数字化虚拟现实的效果。这实际上也是一种对数字化虚拟技术的宣传和讲解工作，它可以加深学生对数字化虚拟技术的了解，可以为数字化虚拟技术的应用奠定基础。
2.应设法让学生对数字化虚拟技术产生浓厚的兴趣
在学生全面而科学地认识了数字化虚拟技术及其优势以后，下一步就是要让学生对该项技术产生浓厚的兴趣。数字化虚拟技术依靠其强大的数据库及其极具设计感的系统界面，可以从视觉上对学生产生内在而持久的吸引力。比如，以前使用3D maX、SKteCH Up等软件来制作建筑、山体或河流等模型及其场景要花费大量时间，而使用数字化虚拟技术来塑造模型和场景则只需要短短的十几秒的时间，并且画面的效果还极其逼真和生动，其优势是显而易见的。这样，直观的比较就会大大增加学生对数字化虚拟技术的兴趣。
3.应让学生逐步学会对数字化虚拟技术的应用
首先，要让学生了解并学会对目前非常流行的虚拟现实软件Lumion的操作和应用。该软件是一个实时的3D可视化的工具，它可以传递现场演示的效果，能提供优秀的图像，并将快速和高效结合在一起。利用它，我们能在电脑上创建出虚拟现实的效果，能大幅地降低相关设计的制作时间，即可在短短十几秒的时间内创造出一种惊人的可视化的建筑或设计的效果。教师要让学生熟悉该软件的界面、重要命令和素材库的创建，要让学生能熟练地应用该软件于自己对课程的学习之中。其次，要强化学生对3D maX和SKetCH Up等软件的应用。
随着科学技术和景观学学科的发展，为使数字化虚拟技术能更好地服务于景观设计，为满足未来对景观设计的更加多样化的要求，各大专院校可以与有关技术和科研单位紧密合作，共同努力研发出更多更高级的场景模拟系统。
参考文献：
数字化课程设计篇3
论文摘要：在对学生就业岗位、典型工作项目进行调研的基础上，基于职业能力分析对《使用通用机床的零件加工》课程进行设计:依据与课程相关的职业能力，确定课程设置方案;对课程原有知识体系进行重构、序化;汁学习单元、单元项目、能力层次与资源支撑、教学情境和师生关系等进行设计。同时，开发包括面向学生的各类学习文件与面向教师的各类教学指导文件在内的课程资料。
《使用通用机床的零件加工》课程是国家示范性高等职业院校建设项目中数控技术专业共享型资源库首批重点建设课程之一。该课程理论知识与技能实践并重，以工作过程为导向，通过学习数控技术专业人门知识和基础技能训练，使学生认识通用机床、掌握常用加工方法和操作技能，参与工业仿真管理，同时注重学生职业素质的培养，并将学生遵守时间、机床保养、"5S”执行情况、环境保护、团结协作、语言能力等情况作为考核的重要内容。本文就深圳职业技术学院该课程设计及与之配套的数字化资源建设情况作一介绍。
一、课程设计的基本框架
《使用通用机床的零件加工》是数控技术专业的人门学习阶段课程，要为学生进人专业学习奠定坚实基础。课程组首先针对本专业学生的就业岗位、典型工作项目进行调研，并据此进行职业能力分析，确定能力要点后，对课程进行宏观、中观与微观设计。
(一)宏观设计
依托行业企业进行岗位职业能力分析。课程组走访深圳周边包括大族激光股份有限公司等20多家大型企业，通过对企业典型工作项目的分析，提炼职业能力，制订课程设置方案，依据教学规律，进行课程知识点的分配。
数控技术专业面向的就业岗位有3个，分别为数控机床操作工、数控程序编制员、数控加工工艺员，典型工作项目共有12个。
提炼的职业能力主要包括三方面:专业能力、方法能力和社会能力。
专业能力包括:工作方式、方法，对加工材料的认识，对加工工具的认识及使用，岗位意识。工作方式、方法具体指具备分析、阅读机械加工工艺文件的基本能力，具备处理生产现场通用机床工艺技术问题的基本能力，具备维护通用机床的基本能力;对加工材料的认识，指熟悉被加工零件材料特性、刀具材料特性等;对加工工具的认识及使用，指学会使用常用工艺装备，掌握通用机床的基本操作技能;岗位意识，指具有适用于工作
环境的安全、质量、责任、环保等岗位意识。
方法能力包括:抽象与逻辑思维，信息判断与选择，学习思想，系统认识。
社会能力包括:团队协作，身心健康，交流沟通，表达说明。
根据职业能力确定课程设置方案，包括规范课程名称、学时、学习目标、学习内容、教学方法、教师能力、考核方式等内容。
(二)中观设计
根据国家示范性高等职业院校建设工作协作委员会数控技术专业共享型资源库建设协作组统一要求，该课程对原有知识体系进行重构、序化，具体设计思路如下:
第一，以工作过程为导向组织教学，在实现工作过程的同时培养学生应具备的岗位素质;第二，教学体系满足高技能人才培养目标要求，符合高技能人才成长规律;第三，课程内容与教学安排充分体现能力进阶，便于不同阶段不同要求的学生学习;第四，理论知识与操作技能兼顾，二者相辅相成、相互促进。
设计过程中注意三个结合:理论和生产实践过程相结合，现场辅导与自我教育相结合，知识积累、能力锻炼与岗位素质提高相结合，同时顾及师生角色的调整、能力的传递以增加学习的兴趣和难度。随着课程的深人学习，教师讲授比例逐渐减少，学生自主学习项目不断增加。
(三)微观设计
课程的微观设计包括:学习单元设计、单元项目设计、能力层次与资源支撑设计、工学结合的教学情境设计、师生角色设计。
1.学习单元设计
通过对企业实际生产零件的搜集和表面特征分类，以适度、够用原则确定《使用通用机床的零件加工课程》的教学内容，共设计8个学习单元。
对每个单元都进行知识点、教学内容、教学载体要求的设计。每个单元的学习载体都是企业的真实零件，将操作与基本知识有机地融为一体。表1是各个单元的教学载体，这些载体大部分来源于企业。
2.单元项目设计
单元项目的设计力求多样化，且具有较好的可替代性与可扩充性。单元项目设计思路:内容项目化，以项目单卡的形式下达学习任务;项目内容对应能力训练、素质培养;每个项目都体现完整的工作过程，项目逐层递进;具有可扩展性、可替代性，给学生足够的想像与操作空间;对于每个单元设计不同的项目，教师上课可根据实际情况来选用。
3.能力层次与资源支撑的设计
在教学过程中，涉及四个能力层次的学习，课程组对能力层次进行了设计，并且建立相应的资源支撑。第一个层次是基础知识能力，第二个层次是基本能力，第三个层次是产品生产能力，第四个层次是创新能力，层次与层次之间是递进关系。在基础知识能力层次，学生要进行基本知识准备，认识常用的材料、设备和工艺方法，了解检测手段，具备相关的安全知识。除了课堂讲授之外，学校还建立知识资源库，通过教材、参考书、网络课程、科普资源、能力测试等为学生提供基础知识的补充。在基本能力层次，学生要进行技能的准备，学会毛坯加工、设备使用，掌握常用的工艺、检测手段和安全操作设备。为了使学生能够更好地进行技能准备，学校建立基础项目库，通过基础项目的训练，使学生达到第二个层次的要求。在产品生产能力层次，学生主要学习生产技能，掌握生产加工的流程、多种设备的使用方法，学会选取工艺和质量检测，能安全操作。在这个层次，学校从日常生活中选取产品建立产品项目库。在创新能力层次，要求学生综合运用多种材料、多种设备、多种加工方法进行创新设计，自主制造。在这个层次，学校建立了创新项目库。
4.工学结合的教学情境设计
课程的每一个教学环节，无论是基础知识的学习还是技能的训练都是在真实的工业环境中完成。为营造真实的工业环境气氛，学校不仅购买了工厂生产用的设备，按照工厂的标准建设实训基地，张贴操作规程、安全注意事项等条例标识，还要求学生必须穿着实训服并以实训班组的形式参加实训，每天采取早训、晚会等形式用以强调安全与质量，鼓励班组内学生的相互学习。
5.师生关系设计
在整个教学过程中，力求创立民主、平等、合作的师生关系。随着课程的深入，教师与学生在课程中不断变换角色，在初始阶段由于学生毫无生产加工经验甚至没有材料知识、设备知识，这个阶段主要以教师演示讲授为主，教师与学生的关系是“师傅与徒弟”的关系;当学生掌握一定的基础知识与基本技能，学生就逐渐变成“生产者”，而教师的角色则变为“顾问”，只是帮助学生解决工艺难点;当学生具备一定的加工经验，学生就进人综合练习阶段，这时学生成为课程的主宰者，而教师所起的作用越来越少，教师成为“后勤”人员，为学生提供有力的物资保障。
二、数字化教学资源的建设
开发一套基于工作过程的课程资料，包括面向学生的各类学习文件与面向教师的各类教学指导文件。
数字化课程设计篇4
关键词材料成型及控制工程专业；卓越工程师；数字化设计与制造技术；教学体系
中图分类号G642.0
文献标识码a
文章编号1005-4634（2012）05-0073-04
随着计算机技术的飞速发展，数字化设计与制造技术开始在模具制造业中发挥着越来越重要的作用，并且已经成功应用到模具设计、分析、仿真、模拟以及制造的全过程，数字化已经成为模具制造行业发展的必然趋势。因此众多模具企业需要大量的数字化设计制造高技能人才。长江三角洲地区是我国模具行业最集中和发达的地区之一，对模具高级工程人才的需求更加旺盛，培养符合企业需求的大批具有创新精神的模具卓越高级工程师，既是学校自身发展的需要，也是高校的职责所在。
目前，国内各院校成型专业技能人才的培养与企业要求不能达到“零对接”。这主要表现在：课程体系与企业需要的数字化设计制造能力要求脱节；课程内容陈旧，实践环节薄弱。其结果导致学生工程实践能力和设计创新能力不强。
为了适应设计制造领域快速发展的形势和满足社会对数字化设计与制造技术人才的需求，按照国家“卓越工程师培养计划”的基本要求，南京工程学院材料成型及控制工程专业正在探索和研究新的培养模式，改革传统的课程设置，对现有零散、重复交叉的数字化设计与制造课程进行整合、补充和优化，改革传统的课程体系和教学方法，构建卓越计划背景下数字化设计制造技术教学体系，对培养学生的创新能力和数字化设计制造技术工程的应用能力具有重要的意义。
1材料成型及控制工程专业卓越工程师总体培养目标
在对众多模具企业进行广泛调研的基础上，参照其他高等院校本专业的培养计划，结合南京工程学院的实际情况，制订了新的成型专业卓越工程师培养目标。新确定的培养目标是使学生掌握金属塑性成形和高分子塑料成型以及现代模具设计与制造的基础理论和工艺技术，具有应用三维数字化技术进行产品的模具设计、成型过程模拟分析、数控自动编程等基本技能，具备一定的材料性能及产品质量检测分析的能力，擅长模具设计制造与材料成型生产的技术管理，能够在模具领域从事设计制造、技术开发及生产经营管理的卓越模具工程师。
卓越计划培养目标下数字化设计制造技术教学不能只满足于学生会使用造型软件工具，还要使学生掌握必要的软件开发原理、计算机与专业结合的切入点等必要的理论基础，即在教学内容灌输上不但要做到“知其然”而且要“知其所以然”；数字化设计制造技术教学重点在于培养学生的综合应用三维数字化设计能力，完成产品的三维模具设计、成型过程Cae分析、模具型腔模拟加工等，使学生对材料成型CaD/Capp/Cae/Cam一体化有一个系统的训练，并结合在企业的一年生产实践，进一步强化和巩固课堂理论知识。
2卓越计划背景下数字化设计制造教学体系构建
在卓越计划总体培养目标的指导下，结合本专业现有的软硬件教学条件，建立实用性、可操作性强的数字化设计与制造能力教学培养体系（如图1）。所构建的教学体系决不是简单地增加几门软件使用操作课程，也不是在原来的课程体系中再增加一系列独立的、自成体系的数字化设计技术类课程，而是必须明确在卓越计划背景下以三维数字化设计制造能力为培养目标，以CaD/Capp/Cae/Cam一体化为理论教学主体，并与专业课程有一定的联系，创新实践环节上以模具数字化设计实训、课外创新活动为基础，同时辅以pro/e、UG等三维应用软件资格培训、模具卓越工程师培训等。通过改革传统的教学体系和教学手段与方法，使得学生既拥有数字化设计制造技术的应用能力，又具有较强的创新意识和创新能力。
在理论教学中注重文理渗透，拓宽基础。夯实学生计算机应用能力，注重分析研究模具专业技术的新发展，并以数字化技术为主线指导教学内容，将有关的现代科学技术融于课程教学中，改革教学内容、教学方法和手段，给予学生基本的创新理论与方法，启迪学生的创新意识与思维，发掘学生的创新潜力。
3卓越计划背景下数字化设计与制造技术课程体系配置
数字化设计与制造技术课程涉及成型专业领域的模具CaD设计方法、成型工艺计算机辅助自动决策（Capp）、成型过程模拟、最新成型加工方法等。随着理论与信息化技术的快速发展和社会需求的不断变化，数字化设计与制造技术课程体系应当精选和改造传统课程，充实、反映当前科技成果的最新内容（如图2所示）。
模具工程基础课程主要为后续课程打下一个基础，如《Capp概论》、《CaD/Cam技术》课程中会涉及到实用Capp系统、模具CaD系统的开发，就需要学生掌握VB语言等计算机语言基础。
数字化设计系列课程培养学生现代模具设计理论与方法，应用数字化技术进行产品（实物模型）的三维CaD造型、三维模具型腔的设计、工艺分析、成型过程模拟等，使数字化设计技术贯穿设计全过程。
模具设计与制造相辅相承，先进的设计必须有先进的制造技术来实现，数字化制造技术是先进制造技术的核心。为此，在课程设置中，突出数字化制造技术，设置数字化制造系列课程，培养学生应用数字化制造技术与方法解决产品的制造问题。
专业素质拓展系列课程通过模具工程师理论基础、模具设计选材与失效分析、压铸工艺与模具设计等专业素质拓展课程的学习，进一步拓宽材料成型领域模具设计专业知识。
4数字化设计与制造创新实践教学
创新实践教学是数字化设计与制造技术培养中极为重要的组成部分，只有通过实践才能更好地培养学生创新意识以及利用数字化技术进行创新设计的能力。创新实践教学主要包括数字化设计与制造系列课程实验、模具数字化设计制造实训、基于校企联合的综合型实践教学以及课外科技活动等。
4.1数字化设计与制造系列课程实验
数字化设计与制造系列课程实验以工程为背景，密切联系工程和围绕工程进行；针对传统的实验内容都被孤立地分散在各门专业课中、互不发生联系的状况，对实验内容进行筛选和整合，实现专业课程实验课的综合化。以逆向工程课程为例，本课程实验要求选取的实验对象与后续模具数字化设计制造实训选取的实验对象一致，以便实现CaD/Capp/Cae/Cam一体化。
4.2模具数字化设计与制造实训
模具数字化设计与制造实训是以典型模具零件为工作任务进行模块化教学，主要流程为：用三维扫描仪（Re）对零件进行扫描获取零件的三维坐标信息，在此基础上完成对零件的三维CaD造型，并由零件的三维模型得到成型模具的三维型腔；根据模具结构对成型过程进行Cae模拟，模拟结果分析无问题后在计算机上使用软件进行模具型腔的模拟加工，生成相应的加工数控代码。利用数控机床所提供的通用标准接口将现代技术制造中心的多台数控机床通过计算机网络联接起来，组建成一个局域网；将该局域网与CaD/Cae/Cam试验中心的局域网连接起来，使设计信息、工艺信息、加工信息及后置处理数据能及时地传递到制造单元，学生在CaD/Cae/Cam试验中心进行数控编程和仿真的数据也可直接传送到机床上，这样就构成了网络化制造环境，减少了中间环节，增加了可靠性，并提高了工作效率，如表1所示。
4.3基于校企联合的综合型实践教学
为了从根本上解决工程人才培养中工程教育不足和校企脱节的严重现象，“卓越计划”建立了高校与企业优势互补、联合培养人才的新模式，将学生在校期间的学习分为校内学习（三年）和企业学习（一年）两个阶段。企业学习阶段主要安排学生到企业完成的教学环节有：认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计等。毕业设计要求结合企业实际项目进行。企业学习阶段重点强调学生数字化设计与制造能力的培养、训练和形成，以及工程创新意识的培养。
4.4课外科技活动
在模具卓越人才的培养过程中，理论学习是基础，思维是关键，实践是根本，三者必须紧密结合。在理论教学、实践教学、课外培训等环节中，不仅要注重创新理论和方法的培养，还应注重创新思维和创新能力的培养，开展丰富多彩的创新活动。通过开展学术讲座、课外科技活动等创新活动，可以极大地调动学生学习和实践的积极性。可选择的校内科技活动项目包括：大学生科技创新、模具创新设计大赛、autoCaD创意设计大赛、数控技能大赛等。可选择的校外竞赛项目包括：挑战杯全国大学生科技作品设计大赛、中国大学生创意创业大赛、3D数字化创新设计大赛等。
5教学体系实施的保障
5.1校企联手打造高素质的“双师型”师资队伍
师资队伍建设是实现培养目标和提高教学质量的关键因素。积极组织“卓越工程师培养计划”的专任教师到企业参加实践或参加项目研制开发，进而提高教师的工程实践能力。企业实习指导教师以生产一线的高级工程师为主；企业授课教师必须是在模具相关的企业工作三年以上，并具有一定的模具数字化设计与制造能力；企业毕业设计指导教师必须要求是具有较深的工程实践背景的企业高级工程师或中高层领导，且能全面、系统地掌握相应的工程实践环节。
5.2建立适应卓越人才培养需要的校内外实训基地
建立稳定的、满足教学需要的校内外实践教学基地，是培养学生数字化设计与制造能力的重要保证。南京工程学院购进了数控加工中心、线切割、电火花等一批先进设备，还引进了符合专业发展方向和相应行业背景的企业，在学校营造必要的工程教学环境，将工程专业要素融入到平常理论学习和实践教学当中。
近年来南京工程学院先后与企业共建了“江苏省模具工程技术研究中心”、南汽模具装备有限公司部级“工程实践教育中心”、“江苏小节距工业链条工程技术研究中心”、“铸锻技术工程技术研究中心”等。同时，学院还与昆山模具工业城、无锡模具厂、永儒塑胶有限公司等企业建立了稳定的校外实习基地，营造了学生的实践教学环境。
数字化课程设计篇5
[关键词]数字媒体技术软件工程特色专业人才培养模式课程体系
一、引言
随着计算机技术、通信技术和数字广播等技术不断发展,以互联网、无线通信为传播载体,以传统媒体内容与创新内容模式为核心的数字媒体产业在全球范围内快速崛起,并正在改变着人们的信息获取方式和休闲娱乐的形式。近年来数字媒体作为一个新兴的产业异军突起,迅速发展成为信息产业里的一个支柱型产业。数字媒体产业被称为是21世纪知识经济的核心产业,是继it产业后又一个经济增长点。
我国的数字媒体业近几年正处于高速发展时期,对于具有较高人文素养、掌握数字媒体核心技术并具有艺术创意能力的复合型数字媒体技术开发与设计人才需求旺盛。北京工业大学软件学院结合北京市对文化创意人才需求的情况,以及我校办学的宗旨和软件学院的办学模式,确定了数字媒体技术作为本科软件工程专业的方向之一开展北京市紧缺人才的培养。
数字媒体技术作为一个宽口径、以技术为主、艺术为辅、技术与艺术相结合的新的专业方向,涉及到不同的学科知识,因此,我们有必要通过探索与改革人才培养模式、课程体系以及实践教学体系的研讨,搭建科学的创新人才培养平台等,促进软件工程(数字媒体技术方向)人才培养整体水平的提升。
二、培养目标的确定
数字媒体是数字化的内容作品,以现代网络为主要传播载体,通过完善的服务体系,分发到终端和用户进行消费。数字媒体包括了图像、文字以及音频、视频等形式,在传播形式和传播内容中采用数字化,即信息的采集、存取、加工和传输采用数字方式。数字媒体技术是通过现代计算和通信手段,综合处理文字、声音、图形、图像等信息,使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的一种技术。“文化为体、科技为酶”准确地反映了技术在数字媒体产业中的地位。
我院的软件工程(数字媒体技术)特色专业是教育部、财政部2007年批准的第二类特色专业建设点,为使本专业的建设有一个高的起点,学院专门组织了相关教师除了在北京高校调研外,还赴浙江、上海等地调研了知名高校在本专业办学的情况。学院结合北京市对文化创意人才需求的情况,以及我校办学的宗旨和软件学院的办学模式制定了软件工程(数字媒体技术)特色专业的培养目标、培养方案和教学计划。
软件工程(数字媒体技术)特色专业是为北京市培养发展文化创意产业的具有较高的综合艺术素养,具有良好职业道德和综合素质,掌握计算机软件、软件工程和计算机网络的基本理论,数字媒体艺术基础知识,以及数字媒体制作与开发专业知识,具有综合技术能力及艺术理解能力的、能进行网站整体形象设计与策划、网络动画、网络广告、网络视音频艺术设计与制作的具有现代意识的复合型高级人才。毕业后,能够从事数字媒体技术(包括影视、动画、数字娱乐等)指导和数字媒体制作,并能够进行与数字媒体相关的软件(如影视编辑软件、动画软件、数字娱乐软件及插件等)开发。也可继续攻读相关学科的硕士。
三、软件工程(数字媒体技术)特色专业人才培养体系的建构
由于本专业在我国是一个新设专业,目前各高校在如何兴办本专业都在探索阶段。随着本专业招生人数和办学规模的不断增加,迫切需要对特色专业的教学体系进行工程化改造,逐步建立工程化实践教学体系,着力培养学生的工程化开发能力和职业素质,进而形成一个融基础理论、实验教学、工程实践为一体的整体化培养机制,让学生的基础知识、科学素养、专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展。
1.探索人才培养模式
在教学过程中,注重借鉴国内外先进的办学经验,不断探索人才培养模式,力争形成自己的专业特色。
数字媒体产业的迅速发展对数字媒体行业从业人员提出了更高层次的要求,尽管国内高校数字媒体人才的培养数量日益攀升,但高端数字媒体人才的匮乏却严重阻碍着我国数字媒体企业的发展,主要原因是国内数字媒体相关专业的教学基本上仍停留在传统的理工科人才培养模式中,普遍缺少对学生工程能力和职业素质的训练,同时也缺乏进行这些训练所需的教学环境,培养出的学生与产业界的需求往往存在较大的脱节,难以快速融入现代数字媒体企业的运作。
本专业强调实践教学和学生动手与创新能力培养,实验、实践教学设施完善。有针对专业教学的计算机图形、软件工程、数字音频、数字视频、数字影视、数字动画、数字娱乐等各类实验室和工作室,设备先进。同时,与多家传媒企业建立了稳定的校外实习基地,与移动媒体、网络媒体建立了长期业务合作关系,共同研发项目。学习期间安排专业技能认证和企业顶岗实习,适应上岗要求和社会需求。
2.建立课程体系
软件工程(数字媒体技术)特色专业除了公共基础课程外,是以专业数学基础、专业英语、艺术基础、计算机基础、数字媒体技术为主线构成专业基础和主干课程。在专业培养阶段形成平面与动画设计、计算机图形与图像处理、视频音频制作与处理、数字娱乐软件开发、以及人工智能与虚拟现实技术应用等课程群。这些课程群的安排是循序渐进的,理论教学与实践教学相结合,并落实在不同学期。
软件工程(数字媒体技术)特色专业在专业方向划分上主要考虑移动娱乐和网络娱乐两个方向。移动娱乐以手持设备数字娱乐软件开发为主,网络娱乐以网络数字娱乐软件开发为主,前者的专业方向课程主要有嵌入式操作系统、手机娱乐软件开发等;后者的专业方向课程主要多媒体网页设计、网络多媒体开发与应用、网络娱乐软件开发等。这些课程的学习,能够为学生今后开发移动娱乐软件或网络娱乐软件打下良好的基础。
学生的专业认知课程、自主性学习课程和创新能力培养由必修课、选修课、第二课堂和工程实践完成。特别是创新能力培养,执行学校关于创新实践活动的规定,组织和指导学生第二课堂课程的学习。对无法按学校要求获得创新实践活动学分的学生,本专业将他们的创新实践活动课程安排在工程训练中完成。
(1)核心课程
数字媒体技术专业的专业核心课程对学生起着打专业基础的作用,除了学校的公共基础数学、物理及英语外,包括四类课程:专业基础数学、艺术基础类课程、计算机主干课程、数字媒体技术专业类课程。这些课程具体如下:
①线性代数、离散数学、数学建模、概率与数理统计;
②形态构成、艺术赏析、视觉传达设计;
③程序设计入门、面向对象程序设计、数据结构、软件技术基础;
④多媒体技术导论、动画设计、游戏概论、计算机图形学、数字图像处理、数字视频与音频技术与应用、网络多媒体开发与应用、流媒体技术、多媒体数据库、脚本编程技术、数字娱乐软件开发、数字娱乐软件测试、人工智能技术应用、嵌入式操作系统、移动娱乐软件开发、网络娱乐软件开发、人机交互技术、虚拟现实技术、影视编导、文化创意与策划、视听语言。
(2)特色课程
特色课程针对数字媒体特色专业的专业定位和培养目标,以及专业技能训练的要求进行设计的。我们要求本专业学生在专业英语阅读、写作、交流要有很好的基础,专门安排了专业英语课程,除此之外,本专业的特色课程还包括六类:自学型课程、专业认知课程、实验课、课程设计、工程训练、创新实践活动。
①自学型课程:Java程序设计;
②专业认知课程:数字媒体与数字艺术;
③实验课(安排在学期中):手绘训练、视频特技与非线性编辑、多媒体网页设计、移动娱乐软件开发、网络娱乐软件开发、界面设计课设、虚拟现实开发课设;
④课程设计(安排在小学期):平面设计与影像制作课设、动画制作、计算机图形课设、数字媒体制作、数字娱乐软件制作;
⑤工程训练(学期后期+小学期):数字媒体作品设计;
⑥创新实践活动:创新学分的设置是学校关于教学计划制定的一个改革措施,学院将完全按学校的要求执行。通过学院开设多个与专业相关的科技活动小组,积极组织学生参加各种大赛活动;开设与专业技术相关的大师论坛,以开拓学生的视野,鼓励学生参加相关的技术认证;将教师的科研课题公开,以引感兴趣的同学参加等方法,使学生通过实际动手,从中学到获取知识和运用知识的能力。另外,学院提供了创新实践环节,即第七学期的数字媒体作品设计,该课程的一部分是放在小学期,另一部分放在学期末,根据学生不同的情况安排时间长度。已获取创新学分的同学,其工程实践周期要短,共占3.5个学分;没有获取创新学分的同学,其工程实践周期要长,共占7.5个学分。这样,就保证了每个学生都有获取创新学分的途径。
(3)第二课堂活动
第二课堂是学生利用课余时间,参加的以开阔视野、扩展知识、增进身心健康、提高专业技能为目的的各项活动,在校期间,学生可以根据自身的兴趣和特长,在学院的组织下参与工程实践、科技、学术、文体、公益及社会实践等各类第二课堂项目的活动。通过参与第二课堂项目的活动,提高自身工程实践能力、创业能力、组织协调能力、团结协作精神与责任感,增强身心健康。
教学计划中规定12个必修学分为第二课堂学分,此学分必须修满。凡毕业资格审查之前未修满12学分者,按本科生学籍管理规定不予毕业。这12个学分不计算在190学分之内。
第二课堂项目分为两部分,必修项目(8学分)和任选项目(4学分)。
必修项目分为学校要求的必修项目(6学分)和学院要求必修项目(2学分),必修项目是每名学生都必须完成的项目,每项学分必须获得,不可用其它项目的学分替代。学校要求的必修项目按《北京工业大学本科生第二课堂学分管理办法》(试行)获得;学院要求的修项目可通过以下途径获得:学院开设的16学时的各类讲座(1学分);学院指定学生参加的科技活动(1学分)。
任选项目是每名学生根据自己的兴趣和爱好按照学校和学院建议项目任意选择的项目,达到总学分要求即可。
四、结束语
数字媒体产业是数字技术与传统媒体文化相结合的领域,对既懂技术又懂艺术的复合型人才有一种特殊的战略需求,也是数字媒体产业发展的前提。通过对国内外数字媒体技术相关专业及方向的调研,提出一个融基础理论、艺术素质培养、专业技术、实践教学、工程实践为一体的软件工程软件工程(数字媒体技术)特色专业方向的知识体系,着力培养学生的艺术与技术交叉结合的数字媒体制作与开发能力和职业素质,进而使得学生的基础知识、科学素养、艺术感悟、专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展。
参考文献:
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[2]赵丰年,陈朔鹰.“软件工程(数字媒体技术)特色专业”课程体系探讨[J].计算机教育,2008(15):104-105.
[3]尹义龙.软件工程(数字媒体技术)特色专业的教学实践体系探讨[J].计算机教育,2008(15):23-27.
数字化课程设计篇6
关键字：eDa；时钟；数字电路课程设计
中图分类号：G642.41？摇文献标志码：a？摇文章编号：1674-9324（2014）04-0245-02
《数字电路》是高等院校电子信息类专业的重要专业基础课，其课程设计是实践教学环节的重要组成部分，它给学生提供了理论联系实际、加深认识、开拓思维的机会。随着计算机技术和电子技术的不断发展，传统的数字电路课程设计方式在很多方面落后于现代教育形式的发展，成为现代化教育和培养创新人才的阻力。进入21世纪后，eDa技术得到了长足的发展，在数字电路课程设计中引入eDa技术的新教学模式成为必然趋势。本文结合实际教学工作，举例阐述了基于eDa技术的数字电路课程设计的实现方法，实践证明其对提高课程设计的教学质量和培养创新型人才都有重要作用。
一、数字电路课程设计中引入eDa技术的必要性
数字电路课程设计中要求学生运用电子技术课程中有关的理论知识和实验方法完成一些综合性较强的设计课题。目前在数字电路课程设计教学中，有些院校仍然采用74系列固定功能标准芯片来实现设计功能。在了解课题原理和熟悉标准芯片功能的基础上，“自底而上”地设计数字系统。当设计的数字电路系统比较复杂，需要多个集成芯片和大量连线时，就增加了设计电路板的难度和故障调试难度，延长设计周期，降低了学生的学习兴趣，同时.常用中小规模集成芯片的大量重复使用也大大增加了设计成本。特别是随着学生数量的剧增，由于教学经费的原因而无法提供足量的所需芯片，再加上实验场地和实验时间的制约，以及辅导教师的缺少等因素，使得课程设计题目受限制，设计方案雷同，缺少个性，设计过程枯燥，学生的综合能力和创新能力的培养严重受到阻力，课程设计的教学目标不能很好的实现。因此在数字电路课程设计中引入eDa技术，改革传统的课程设计方法已经成为一种趋势。ispLever是Lattice公司最新推出的一套eDa软件。设计输入可采用原理图、硬件描述语言、混合输入三种方式，能对所设计的数字电子系统进行功能仿真和时序仿真。编译器是此软件的核心，能进行逻辑优化，将逻辑映射到器件中去，自动完成布局与布线，并生成编程所需要的熔丝图文件。软件中的Constraintseditor工具允许经由一个图形用户接口选择i/o设置和引脚分配。软件包含Synolicity公司的Synplify综合工具和Lattice的ispVm器件编程工具。ispLever软件提供给开发者一个简单而有力的工具，其界面友好，集成化程度高，是最易学、最易用的可编程逻辑器件开发软件。利用它所配备的编辑、编译、仿真、综合、芯片编程等功能，可以完成数字电路从设计、检查、模拟到下载的全过程。因此特别适合作为数字电路系统的设计和开发软件。在系统可编程逻辑器件（in-SystemprogrammablepLD，iSp-pLD）是90年代推出的新型的可编程逻辑器件，其最大特点是编程时既不需要使用编程器，也不需要将它从所在的系统板上取下，可以直接焊接在印刷电路板上，然后通过计算机的并口和专用的编程电缆对焊接在电路板上的iSp器件进行多次编程，对其逻辑功能进行修改，从而加快了数字系统的调试过程，提高了可靠性并避免对可编程器件造成机械损坏。pLD具有可重复使用、低投入、高性能、高密度、开发周期短等诸多优点，不需要任何投片费用。
二、eDa技术在数字电路课程设计中的应用实例
下面采用“自顶而下”层次化的设计方法，以DJ-e801型实验开发系统和ispLever3.0eDa开发软件设计时钟为例，介绍基于eDa技术的数字电路系统设计的方法。运用此种方法进行课程设计时，需要先学习ispLever3.0软件和Schematic的编程方法，掌握DJ-e801型实验开发系统的使用。
1.设计要求。设计一个多功能数字钟。系统能进行正常的时、分、秒计时功能，分别由6个数码管显示24小时、60分钟、60秒钟的计数器显示；能利用实验系统上的按键实现“校时”“校分”功能：（1）按下“Sa”键时，计时器迅速递增，并按24小时循环，计满23小时后再回00。（2）按下“SB”键时，计分器迅速递增，并按59分钟循环，计满59分钟后再回00，但不向“时”进位。（3）按下“SC”键时，秒清零。（4）要求按下“Sa”、“SB”或“SC”均不产生数字跳变（“Sa″、“SB”、“SC”按键是有抖动的，必须对其消抖动处理）；能利用扬声器做整点报时：（1）当计时到达59’50”时开始报时，在59’50”、52”、54”、56”、58”鸣叫，鸣叫声频可为lKHz；（2）到达59’60”时为最后一声整点报时，整点报时是频率可定为500Hz。
2.设计思路。本设计中采用“自顶向下”的层次化、模块化的设计思路，将系统分为cdu24、cdu60、cdu60s、control等四个模块，再将其在顶层连结起来，完成系统功能。
下面介绍各个模块所完成的功能。cdu24在clk1的激励下有24进制计数功能，sa=1时在clk2的激励下快速24进制计数，能完成校时功能。cdu60在clk1的激励下有60进制计数功能，ss=1时在clk2的激励下快速60进制计数，但无进位，完成校分功能。cdu60s在clk1的激励下有60进制计数功能，clr=1时秒清零即可。Control主要完成报警功能。
3.功能仿真。运行ispLeVeR软件，建立一个新工程，然后在该工程下新建schematic文件，输入原理图以clk.sch文件保存，设为顶层，进行编译，对照设计要求查看仿真结果。电路仿真结果正确后，其硬件的实现是Lattice公司的CpLD芯片ispLSi1032e-70LJ-84下载实验板。设置芯片属性及引脚分配，执行编译综合后产生下载文件，将其在线下载到下载板，经过硬件验证完全符合设计要求。
在上面的例子中，若采用传统的74系列中小规模集成器件来实现，电路结构复杂很多，难以调试，几乎是“纸上谈兵”的设计，设计过程枯燥乏味。基于eDa的数字电路设计采用“自顶向下”的设计方法，具有便于层次式、结构化的设计思想，设计周期短，可以对每一层进行仿真验证，设计电路错误可以在早期发现，提高了设计的正确性，逻辑综合之前的设计工作与具体的实现工艺器件等无关。因此，设计的可移植性好。为了提高数字电路教学的质量，培养能适应电子技术发展趋势的创新人才，将eDa技术引入数字电路课程设计中，不仅可以很好地锻炼学生的综合设计开发能力和动手能力，激发他们的学习兴趣，还可以大大节约数字电路课程设计实验的成本，提高设计效率。
参考文献：
[1]林敏，方颖立.VHDL数字系统设计与高层次综合[m].北京：电子工业出版社，2002.
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数字化课程设计篇7
景观设计是现代社会设计中基于点、线、面、体的视觉中一项系统性设计，景观设计是关于区域地理局部系统的设计，它展示的是一个区域色的人文体系和艺术。城市环境艺术的设计需要结合城市景观的特点和文化，所以，现代景观设计也需要结合可持续发展的生态理念来进行。但是，一个环境艺术体系为主的设计往往减弱了景观设计的渲染力度，区域景观设计水平的高低某种程度上代表了区域的综合实力。所以，在现代化景观设计课堂教学中信息技术的作用显得尤为重要，利用现代化信息技术为景观设计课程所服务，为社会培养出更多更专业的现代化景观设计方面的人才，是每一位景观设计教师必须要肩负的责任。
现代信息技术能够有效提升学生的学习兴趣和设计的自主性，帮助学生更好的掌握认知空间和对形态的把握，促进师生之间的交流和合作，增强学生景观设计的专业程度。如何使现代信息技术深入融合在景观设计的课程教学中？学生如何掌握好信息技术手段为景观设计服务？成为了许多景观设计师和教育专业家研究的主要课题。本文简述了景观设计的基本概况，以及数字化信息技术在景观设计课堂教学中应用的必要性，并且为推进数字化信息技术在景观设计课堂教学中的应用提出了几点建议。
景观设计课程的基本概况
建筑装饰专业的学生在大学二年级的上学期通常会开设一门课程――景观设计。建筑装饰专业的学生在毕业之后一般都是在建筑装饰公司负责施工管理、工程预算、建筑装饰设计或者其他相关的工作。在负责室内设计的工作中，业主常常会要求室内设计师把写字楼的中庭、屋顶和庭院一起设计，所以，为了满足这些业主和社会的需要，建筑装饰专业的学生经常在大学二年级的时候开设景观设计的课程。景观设计对学生的综合能力要求较强，设计范围较广，包括：公园设计、住房设计、道路路绿化设计等等，此外，景观设计主要服务于：城市景观设计（城市广场、商业街、办公环境等）、居住区景观设计、城市公园规划与设计、滨水绿地规划设计、旅游度假区与风景区规划设计等。建筑装饰专业的学生不仅需要掌握必要的美学知识，还需要熟练掌握手绘技术，但是由于这门课程开设的时间较短，仅为一学期的课程，所以授课教师不能完整的讲解所有的内容，教师根据学生自身需要和特点，以及未来就业的方向，将内容进行了删减。景观设计课程主要讲授了屋顶花园、庭院设计等，在植物设计中教师改变了以往园林植物学科属性的系统分类的教学方式，主要要求学生在配置树种的过程中掌握园林植物方面的知识。
数字化信息技术在景观设计课堂教学中应用的必要性
数字化信息技术传播知识具有时效性，极大的扩大了信息传播的速度和范围。数字化信息技术实现了景观设计的构想性和交互性，极大的提升了设计工作者的工作效率，所以，它受到了很多从事设计教育工作者的关注，数字化信息技术在景观设计教育领域的应用将会越来越广。其中，数字化软件是景观设计教学中必不可少的一种手段。
1.数字化信息技术提升了学生的学习兴趣和设计的积极性
创新对于设计工作者来说极为重要。景观设计课程和其他课程一样，课堂教学都是以教师为核心。在景观设计课程的课堂中教师依然采用“填鸭式”的教学模式，只是一味的将自己对景观设计构想、风格、设计过程、构建方式以及对材料使用的理解传授给学生，忽略了学生是有自己的判断能力、想象能力，和理解能力的，完全忽略了学生的主体地位，长期以来只会打击学生创新的积极性，造成学生盲目学习的状况和抵触学习的心理。
传统的景观设计教学中学生经常会出现一种现象：学生在制定设计方向的时候往往会犹豫不决，经常在创作设计的时候只是一味的、单一的从平面到剖立面、到空间效果设计，缺少对设计场地状况和空间的感受，最终达到的设计效果也往往是缺乏主体性和创新性的。但是，应用数字化信息技术能够很好的解决这些弊端，数字化信息技术依靠自身强大的数据库和具有强烈设计感的系统界面，对学生产生视觉上强大的吸引力，很大程度上提升了学生对景观设计课程的兴趣和学习的积极性。在景观设计课程的教学课堂中，教师往往建立一个强大的信息库，里面蕴含许多有关景观设计的资料和模型，包括：典型的景观工程、景观材料、设施和景观植物等。学生能够利用这个信息库查询到自己所需要的信息，能够直观的了解到已有的景观材料和技术，以便于自己时刻审视自己的设计方案，经过反复研究逐步完善自己的设计方案。
2.加强师生之间的交流
现代信息技术手段给师生之间的交流带来了极大的便利，为其提供了一个直观、可靠和操作简单的沟通平台。教师和学生通过这个信息技术平台使他们之间的交流更具时效性，打破了以往单一依靠图纸交流的模式。在景观设计的教学课堂中，教师要为学生提供一个设计场地的模型，学生通过对这个模型的理解产生一个属于自己的设计主题，在借助这个设计场地模型在设计场地中完善自己的设计方案。学生展示空间概况常常会使用到动态漫游的方式，学生利用计算机数据展现出空间展示的有关数据，教师通过这个过程能够及时和掌握每一位学生设计的方案和进程，更加有利于对学生的指导和建议，进而提升学生对设计过程的进一步理解和掌握。教师对学生设计方案进行评价的时候也是可以借助数字化虚拟现实技术的，虚拟现实技术有一个可视化的功能，学生的每一个设计方案都可以通过这个技术一一展现出来，使教师对学生作品的评价更为方便和直观，促进了教师和学生之间交流的时效性，改变了过去单一无味的交流模式。
3.增强学生设计的专业性
景观设计的根本属性是艺术性，它的设计核心是“以人为本”，目的就是通过设计打造出的景观艺术能够给人带来美的享受，所以，景观设计不能仅仅停留在图纸上。但是在景观设计课程开设的前期，由于课程安排不合理、时间集中和单一、课堂教学先后顺序不合适以及传统教学理念对教师和学生影响较大等种种原因，使很多学生对设计缺少一定的严谨性。学生往往缺乏对使用材料、工程管理和造价等方面的了解，使自己设计的方案缺少了多种方面的研究和考虑。所以，在景观设计课堂教学中，教师一定要重视这些方面的问题，将教学大纲设计的更具系统性和完整性，才能打造出专业性更强的景观设计者。景观设计工程的完成涉及到诸多的方面，需要诸多方面的配合和协调，消耗大量的财力、人力和物力。所以需要利用数字化虚拟技术模拟施工的过程，才能及时的发现问题，作出最优化处理，确保景观工程顺利展开，达到理想的质量和效果。
推动信息技术在景观设计课堂教学中应用的建议
现代信息技术被广泛应用到社会的各个领域，其中也包括景观设计，所以，教师应该将现代信息技术引入到景观设计课堂教学中去，目前我国跟多高校在景观设计课堂教学中已经应用到了数字化信息技术，但是还是处于一个不够成熟的阶段，为了更好的强化数字化信息技术为景观设计课堂教学服务，还需要高校逐步推进。
1.全面提升学生对信息技术的认识
数字化虚拟技术是新型的一种现代信息技术，它的使用范围很广，它最大的应用功效就是能够将多种的学科技术合成一体，通过这种信息技术，学生能够体验到更为真实的景观设计环境。当前，景观设计课堂教学中最为常见的信息技术手段有，virtools、quest3d、VRp等。为了更好的将信息技术应用在景观设计课堂教学中，让学生更为了解到数字化信息技术手段的作用，教师有必要在景观设计课程的课堂教学中向同学们展示有关数字化信息技术的作用，应用数字化信息技术完成景观设计工程，向同学们展示出数字化信息技术在实际设计中的成效。这也是讲解和宣传数字化信息技术的过程，使学生更好的了解数字化信息技术，为更好的应用信息技术奠定了良好的基础。
2.使学生对数字化信息技术产生浓厚的兴趣
教师将数字化信息技术对学生进行系统和完整的介绍之后，这个时候教师经应该采取必要的措施使学生对其产生浓厚的兴趣。数字化信息技术能够建立强大的信息库，并且以其自身设计感十足的的系统界面使学生产生了视觉上的共感，对学生产生强大的吸引力。在景观设计中应用到信息技术具有传统图纸所不具备的效果，学生经常使用到的SKteCHUp、3DmaX软件制作山河、水流和建筑等场景和模型的时候能够极大的缩短制作时间，并且使场景的画面变得栩栩如生。在景观设计课堂教学中向同学们展示信息技术强大的优势能够激发学生对其产生极大的兴趣。
3.让学生们掌握对数字化信息技术的应用
教师在景观设计的课堂中应该教会学生对Lumion软件的操作和使用，Lumion是当前十分流行的一个软件，它能够实现视图的3D性能，为学生展示出真实的演示成效，高水平的图画，并将其高效的结合在一起。Lumion软件能够使学生创造出虚拟实际的真实效果，并且在极短的时间内设计出惊人的建筑设计成果。在景观设计的课堂教学中，教师要将其传授给学生，使学生了解和掌握好Lumion软件的操作方法，实现对设计命令、界面和信息库的建立，这样学生才能使用这个软件为景观设计服务。除此之外，教师也应该将SKteCHUp、3DmaX软件教授给学生，强化学生对数字化信息技术应用的能力。
总结
随着科学技术和景观设计学科的逐步发展，信息技术在景观设计课堂教学中的应用前景将会越来越好，为了满足社会对景观设计更多样化的需求，教育工作者们应该和科研单位加强合作，共同推进信息技术对景观设计课堂教学的服务。
数字化课程设计篇8
1.数字化时代给视觉传达设计专业带来的影响
视觉传达就是依靠视觉媒体来显示和传递相关信息给观众，从而进行设计。视觉传达展现了设计者所在时代的特点和对应的文化内涵，视觉传达不但是一门新兴艺术，它更多的功能是承载有设计者和观众之间进行情感交流的任务。因此视觉传达属于人与人之间的交流艺术。当下，随着科学技术水平的不断提高，数学化时代的来临，视觉传达所涉及到的领域也正在逐渐的扩大，并且同其它行业之间所产生的交集也逐步增加。逐渐让视觉传达设计专业成为了一个同其它视觉媒体专业有着紧密联系并且相互协作的设计行业。视觉传达专业涵盖有“信息的传达”与“视觉符号”两个层面的含义。其中，视觉符号的意思是人类通过肉眼可以观察到的全部可以进行表现的事物一定特征的符号；而“传达”指的是，该视觉信息的者使用相关符号给予观众进行信息传送的一个过程。值得注意的是，拥有特殊信息的“视觉符号”在进行“传达”的过程当中，一定需要借助特殊的平台实现这一目标。在全球进入数字化时代之后，人类开始大量使用计算机与多媒体技术手段来进行动态或者静态、抽象或者具象的声音、文字、图像等的视觉传达工作，而设计者在进行产品设计的过程当中，也因为数字化时代的影响，使得作品自身拥有极大的信息量。并且在进行传达的过程当中，受到数字化时代的影响，这些设计往往展现出极强的时效性和交互性，并且依靠互联网，在进行视觉传达的过程中，所需要投入的成本极低。因此就可以更好的帮助设计者来开展视觉传达工作，并且依靠科技水平的不断提升，用于视觉传达的媒介也从传统的纸媒发展到目前的电脑、手机等数字产品之中，这些都无形的增加了视觉传达设计的需求。总的来说，在数字化时代的影响之下，视觉传达设计专业从内容到形式上已经产生了巨大的变化。
2.中国当前视觉传达设计专业人才培养现状
作者针对中国诸多开设有视觉传达设计专业的高校进行调研，发现在整体上，视觉传达设计专业的课程构架分为“基础课程”“专业课程”与“实践设计”三个部分，在该体系之下所开展的专业课程依然是广告设计、CiS设计、标志设计、包装设计、书籍设计为主的主要课程，在视觉传达设计专业中所牵涉到的数字艺术设计教学所占用的课时过少，这让当下中国视觉传达设计人才培养的过程中，暴露出了如下问题：（1）部分学校对于社会人才需求的认识不够充分当下，中国视觉传达设计专业所进行的教学依旧仍然沿用传统的二维平面化的书本设计方式并进行排版工作，新兴的电子书设计的相关技术理论还没有编入相关的教材当中，传统陈旧的教学内容，无法满足社会对于视觉传达设计方面人才的需求。（2）人才培养目的有待明确随着数字化时代的脚步，计算机、互联网与数字通信行业正在进行高速的融合与发展，同时一项新兴的领域也随之产生，它便是数字媒体技术。它通过使用电脑和与之密切相关的数字化设备而开展相关艺术设计，属于计算机和艺术专业的结合体。目前该专业的侧重点在于视频的编辑制作、动画设计和游戏设计等，整体偏重于娱乐产业，虽然数字媒体艺术和视觉传达设计二者之间存在有密切的联系，但是因为二者相互交叉使得高校针对视觉传达设计专业学生的定点培养陷入了迷茫，怎样才可以充分发扬该专业现有的特点，并让学生学习的过程中有针对性，并且符合社会对于该行业人才的需求，这是当前我国一些高校所共同面对的难题。
3.数字化时代之下的视觉传达设计专业人才的创新性教学研究
作者以某大学开展的视觉传达设计专业创新性教学方式作为例子，总结归纳出当前我国高效在进行视觉传达设计教学过程中，一些较为新颖的教学方法。（1）掌握时间点，将高效视觉传达设计课程体系进行完善针对目前的状况，作者认为需要重新针对当前高校视觉传达设计专业的课程构架进行重建，并在此基础上，组建高质量课程群。另外，高校还需要按照社会上对于视觉传达设计人才的不同需求，开设相关的具有时效性的选修课程。作者认为，高效在进行视觉传达设计的教学过程中，仍需要采用传统课程体系作为相关教学活动的基础，但是同时需要做出针对性的改进措施，例如，对现有的视觉传达设计教学内容进行扩展，大量增加数字设计课程的课时安排。在传统课程是广告设计、CiS设计、标志设计、包装设计、书籍设计为课程的前提下，增加部分具有时效性的教学内容设计，以求拓宽学生的能力范围。例如在广告策划环节，学生不但需要针对广告策划、广告文案以及平面广告设计进行学习，还需要在课程当中加入影视广告、网络广告等具有现实意义的课程学习，因为在实际情况下，许多产品的销售者在广告方面的投入，大多数并不是平面广告，而是数字广告。因此，在该大学当中，开设影视广告课程具有实际的意义，并满足了在信息时代环境当中，人们对于从事视觉传达设计人士更高的要求。并且，在技术类型课程的安排上，增加了对于软件3DmaX的学习课程，以求让学生可以更好的进行三维空间的设计。（2）对现有课程内容进行改良，力求满足社会要求作者通过对现有高校中视觉传达设计专业教材的观察，发现目前在我国进行的视觉传达设计教学专业当中，有很多教学内容已经显得过于陈旧落后。因此，作者认为，在进行视觉传达的教学过程的当中，教学者需要对所传授的知识内容进行创新。例如：在某高校当中，率先在视觉传达设计专业中开创课程“Ui的设计和创新”。因为自2004年开始，越来越多的数字产品开始走向人们的生活，截止到目前，中国针对网站、软件设计技术人员的需求量很大，所以开展该课程能够在满足时代要求的前提下，有效解决人才供需矛盾。
4.结束语
数字化课程设计篇9
摘要云计算作为一种大规模的资源整合与存储技术，为数字教学资源的开发和利用提供了方便。通过分析高校体育课程数字教学资源建设的瓶颈，提出了基于云计算的软件即服务（SaaS）、平台即服务（paaS）和基础设施即服务（iaaS）建设高校体育课程数字教学资源。
关键词云计算高校体育课程数字教学资源建设
随着信息技术的发展，我国高校掀起了数字教学资源建设的高潮，与此同时，也出现了数字教学资源低水平重复和校际共建共享不足的现象。高校体育课程数字教学资源建设和应用有助于解决师资不足、学训矛盾等问题，基于云计算建设高校体育课程数字教学资源能够节省成本，提高资源利用效率。
一、云计算的内涵
云计算（cloudcomputing）是一种基于互联网的服务模式，为网络用户提供一组抽象的、虚拟化的、动态可扩展的、可管理的计算资源能力、存储能力、平台和服务的一种大规模分布式计算的聚合体。云计算有三种服务类型：软件即服务（SaaS）、平台即服务（paaS）和基础设施即服务（iaaS），可为用户提供动态易扩展的、虚拟化的资源（软件、平台和基础设施）。云计算技术具备跨平台、跨时空的人机交互功能，基于云计算建设高校体育课程数字教学资源在一定程度上克服了目前硬件投资过大、人员技术要求较高、运营维护成本过高等缺点，有助于广大体育教师利用手机、ipad和台式机随时随地的建设数字课程资源。
二、高校体育课程数字教学资源建设存在的问题
（一）软件操作问题
专业的特点决定了大部分体育教师在体育场馆游刃有余，面对日新月异的计算机软件却手足失措。体育课程数字教学资源的建设需要应用多种软件才能完成，教学课件的制作、教学视频的录制与剪辑等设计到的文本、图片、声音、动画和视频编辑软件（如powerpoint、acdsee、Cooledit、animantor、Flash、CamtasiaStudio）的使用和版本升级让大多体育教师望而却步。
（二）平台应用问题
建设数字教学资源的目的是依靠网络平台实施教学的，高校体育课程数字教学资源有助于解决师资不足、学训矛盾等问题。但是，网络教学对教师的信息素养要求较高，需要教师灵活掌握和使用网络教学平台的作业、在线答疑、统计分析等功能，这对于习惯口传身授教学模式的体育教师来说也是很大的挑战。
（三）基础设施问题
数字教学资源的建设的基础设施主要包括相关软件和硬件。目前可用于网络教学的硬件有台式机、笔记本、ipad和智能手机等，软件包括操作系统（windows、android、ioS等），现有的网络教学平台存储兼容性不足，不能很好地跨平台实施教学，面对众多数码设备及其纷繁复杂的操作系统，体育教师大多会望而生畏。
三、基于云计算建设高校体育课程数字教学资源的对策
（一）使用网络软件，在线建设体育课程数字教学资源
软件即服务，云计算为学习者随时随地的学习提供了有利的技术支持，同时也带来了很多方便的网络软件。高校体育教师可以利用Baiduwenku查找下d教学课件，利用在GoogleDocs创建教案，在Youku中查找或上传教学视频，也可以使用美图app在体育场馆拍摄教学图片、使用美拍app录制教学视频，并进行适当的编辑剪辑，然后使用美篇app制作图文声色并茂的网络教学资源。
（二）借助网络平台，在线体育课程数字教学资源
平台即服务，云计算把开发环境作为一种服务来提供，用户可以使用中间商的设备来开发自己的资源。高校体育教师可以灵活使用现有的网络平台进行网络教学，如通过QQ群的作业功能作业信息，利用weChat朋友圈共享自己开发的网络教学资源给学生学习，利用飞信课程通知信息，通过平台互动的状态数据来分析数字教学资源的利用情况。
（三）借助移动设备，在线分享体育课程数字教学资源
基础设施即服务，云计算通过虚拟化的云存储把数据存储到云端，解决了传统硬件设施的存储兼容性问题。高校体育教师可以通过在智能手机、ipad和台式机上分别登录QQ、weChat或借助手机、电脑管家软件实现体育课程数字教学资源在不同设备之间的传输与分享，利用Baidu网盘、360网盘等云存储适时分享大容量的多媒体教学资源（如nBa、世界杯等大型体育比赛实况录像等）。
四、结语
云计算作为一种大规模的资源整合与存储技术，为数字教学资源的开发和利用提供了方便。高校体育教师要积极探索云计算对网络教学方式的影响，加大体育课程数字教学资源建设力度，努力提升体育课程数字教学资源的建设质量和使用效果，加快高校体育教育信息化进程。
基金项目：2016年湖南省哲学社会科学基金一般资助项目（16YBa181）。
参考文献：
[1]张怀南，杨成.基于云计算的区域性高校数字教学资源建设研究[J].现代教育技术.2012.06：45-50.
数字化课程设计篇10
关键词：数字化设计制造数字化生产流程项目教学
中图分类号：G71文献标识码：a文章编号：1672-3791（2014）09（a）-0020-03
教育部发出的教职成[2011]12号文件明确提出：“与企业合作开发虚拟流程、虚拟工艺、虚拟生产、虚拟运营等数字化教学资源，搭建校企数字传输课堂，将企业的生产过程、工作流程等信息实时传送到课堂，使企业兼职教师在生产、工作现场直接开展专业教学，实现校企联合教学”。数控专业认真贯彻[2011]12号文件精神，与北京数码大方科技股份有限公司（CaXa）和广州数控设备有限公司联合开发了数字化设计制造教学实训平台项目，用现代信息技术改造传统教学模式，共享优质教学资源，破解校企合作时空障碍。
1项目现状分析
1.1缺少体现先进制造业流程和能力培养的有效平台
目前各类职业学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，学生的专业技能训练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，课程设置、教学内容、教学手段无法满足用人单位对学生知识和能力方面的需求。
1.2教学缺少企业真实生产零件，缺乏与企业深度融合的课程体系
学校需要根据行业标准和工学结合、校企合作的原则，建立与职业岗位标准相符合，与职业技能取证相衔接，与生产性实践相对应的模块化课程体系，形成对职业岗位指向明确的核心课程包和集教材、教学课件、实训项目、课程指导等内容的立体化课程教学包和教学资源库。同时，按照技能培养的要求和教、学、做一体化的教学设计，将教学地点要求也纳入课程标准。
1.3缺乏有企业一线生产情况融入的教学资源
学校教学资源大部分是老师基于课堂教学开发出来的，缺乏企业人员参与的痕迹，容易脱离企业生产实际。当务之急是要有企业参与教学资源建设，并且把企业一线生产情况融入教学资源，与企业合作开发典型零件的虚拟流程、虚拟工艺、虚拟生产等数字化教学资源，搭建校企数字传输课堂，将企业的生产过程、工作流程等信息实时传送到课堂，实现真正意义上的校企联合教学。
2项目目的
为进一步加强学生工程实践能力和创新能力的培养，促进相关课程的教学改革，保证和提高教学质量，进一步提高学科建设、科学研究、产品开发与制造的实力，更好地为学校相关学科和专业服务，促进学校各项工作的可持续发展，提出建设数字化、网络化的先进制造技术平台――数字化设计制造pLm（产品全生命周期管理）教学实训平台。
本项目在校企合作人才培养模式下，利用数字化的手段，固化典型制造业企业业务运行模式，实训设备和场地按企业生产要求组织，建立重现企业流程的信息化运行平台；实训项目结合学校的设备配置状态，针对实训教学的特点，重现企业生产场景，实训项目按照企业真实角色和流程来组织。在数字化设计制造教学实训平台里面，通过建立数字化设计平台、数字化工艺平台、数字化网络制造平台和数字化管理平台，使学生体验企业产品的整个生命周期的过程。通过企业参与学校办学，实现职业学校培养目标与企业用工要求的零距离，发挥校企双方积极性，加快培养应用性人才，促进职业教育与地方经济结合。
3项目建设内容
3.1整理典型制造业数字化生产流程
3.2调研制造业企业的常见结构
3.3调研企业对各岗位人员的要求
3.4典型制造业设计生产流程教学中心场地规划
以实训中心场地和设备条件为基础，合理规划布局建立与企业6S管理一致数字化车间。包括数控机床的联网、车间6S目视管理、颜色管理、车间标识、车间设备标识、工具量具摆放、借出与归还等。
让学生在实训车间就可以体验企业的真实环境，养成良好的职业素质。学生从学校毕业就可以快速完成从学生到企业员工的转变，实现学校与企业的无缝对接。
3.5搭建真实企业设计制造教学实训平台
利用已经有的以及计划购买的设备，建立起一个能够满足中级工、高级工和师资培训的实训平台。实现从市场分析、产品数字化设计、制造工艺分析与仿真、数控加工、质检、入库的实训平台。在这个实训平台上训练中级工、高级工和教师的创新设计能力、工艺分析能力、制造过程管理能力。培养学生具有新产品研究开发的初步能力，有较强的表现技能、动手能力与创造能力。
在实训中心通过数字化设计制造虚拟仿真平台，展示典型的设计生产制造流程，组织分工和协同的工作模式，以及整个过程中统一的数据管理模式和流程管理模式；展示学校数控专业的教学成果。
在平台里面，通过建立的创新设计平台、数字化工艺平台和先进网络制造平台，实现一个产品的整个生命周期的管理。
3.6开展项目教学
按照企业项目管理模式组织，学生按照真实的角色进行协同工作，例如设计主管、三维设计工程师、二维设计工程师、工艺员、生产主管、编程员、机床操作工、调度员，并分配相应的数据访问权限，实现企业面向产品的订单、产品设计、工艺设计、数控编程及仿真、生产派工、检验、进度跟踪、工时核算等整个产品制造过程的模拟与组织。
将制图课程、CaD课程、Cam课程、工艺课程等融合到综合性实训流程中，让学生按项目组织方式协同完成一个产品或零件的完整生产过程。实现基于工作过程的项目式教学。让学生由被动式的听课转变为主动式的思考，增强学生学习积极性。
3.7理论与实践一体化教学
应用视频采集系统，将机床面板操作视频及内部加工视频采集到一体化讨论区，解决学生“看不清”的问题，提升教学质量，杜绝围观，保障实训安全。学生可清晰的看到教师的操作，解决现场教学“看不清楚”的难题；学生在机床操作，教师可组织其他学生进行点评、讨论。
4项目结语
数控技术专业、北京数码大方科技股份有限公司（CaXa）和广州数控设备有限公司共同搭建真实数字化工厂环境，共同开发项目教学，实现了资源教学过程、管理过程与企业流程一致，创新了教学管理模式；通过基于工作过程教学项目，实施了“校企合作、项目驱动”人才培养方案；通过改变传统的教学模式，实现了以学生为主体，“做中学学中做”的教学模式。
参考文献
[1]教育部，财政部.关于支持高等职业学校提升专业服务产业发展能力的通知[Z].教职成[2011]11号.
[2]教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见[Z].教职成[2011]9号.