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(1)专业基础课程多为计算机专业基础课程,且课程间相互独立,没有经过充分地衔接和整合,影响了学生专业知识整体贯穿的能力,表现为学生每门课程都了解,但在本门课程进行整体界面设计的时候,学生无处入手,不知道该用哪些专业基础知识去进行设计。
(2)由于专业扩招,学生人数较多,教师教学任务繁重,师生间缺乏必要的交流和沟通,教师无法对学生的专业基础知识进行梳理、引导及融合,使学生的专业知识结构出现断层。
(3)由于数字媒体专业属于工科专业,学生所学知识偏向工科类型,对美术类专业知识了解甚少,导致在整个课程教学期间,学生只是机械地按照老师的要求去接受专业知识,制作作品,丧失了大学生最可贵的主动创新的能力,以及对作品甚至于本课程的兴趣。
2改革措施
以上就是在课程教学中所发现的一些问题,针对这些问题,在课程教学措施方面针对学生这样的情况作了一些教学改革,其主旨在于通过课程来培养学生的思考方式、设计素养及制作。
2.1采用小组方式教学通过进行笔试面试等程序,将学生组合成若干小组团队,小组各个成员的专业知识各有所长,作品由各小组成员合力完成,通过相互间的取长补短和沟通,增强学生快速适应项目和完成项目的能力,并锻炼了学生的团队合作能力。不同的学生,关注的角度和创作细节会不尽相同,这样的碰撞会为团队的作品带来新的生机。
2.2以项目方式教学传统的课程式教学,授课范围广,对于学生纵向知识的深入理解是不利的。就本门课程而言,不是培养通材的教育,而是在学生身上发现他在这门课程的“闪光点”。采用项目方式进行教学,能够认学生深入到每个具体项目,完整地体验整个项目创作流程,包括需求分析、设计定位、构思、制作、用户体验、市场推广等。教师在整个流程中全程进行跟踪,目的是发现学生身上的“闪光点”,从而提炼出学生的优势能力并告知学生,从而使学生体会到自己的短长所在。
2.3引进多学科课程、讲座选修制本课程涉及到的学科领域众多,在发掘出学生的特长后,学生可以根据自身的特点和兴趣,结合本门课程的特点,进行其它学科课程或讲座的选修,这对学生的好处是不言而喻的。成都大学作为综合性大学在这方面有着天然的优势,学生通过选修,使自己的特色更加凸现,同时也可以改善自身的短板,让自己的有机能动性得到完全发挥。
2.4做好课程数据库工作课程开设的具体项目或案例,将之划分类别并进行整理,可以得到严谨、具有说服力的数据库。这个工作为教学资料作了重要的积累,会大大提高课程教学的效率。当然,数据库需要随着课程的进行而不断更新、修改。同时我们在教学过程中要选择性的运用数据库的数据,而不是机械式的从数据库进行复制。
隐喻,就其内涵而言,即以人们浅显易懂的事物来表达抽象复杂事物。人脑习惯于从事一些自发的解释工作,对于一些无法求知的事物,常常习惯用自己熟悉的事物符号去解释。[1]人们会习惯性地根据自己的既往经验去理解、消化抽象的对象,对象越是复杂难懂的时候越是如此。当代艺术心理学认为:这种形态与情感之间的隐喻性联系,是由于心理上的“张力”所引发的,当视觉形态与人的知觉组织活动以及内在情感这几个领域之间“力”的作用模式达到结构上的一致时,就可能激起审美经验。对于手机交互设计来说,隐喻已成为一个不可或缺的设计手段和工具,通过对现实生活中既往经验的利用和分析,找到类比对象之间的类同之处,获得隐喻的基本元素,将人们熟知或者具体的事物来与抽象的代码和功能相联系,使得用户的主观经验和感觉经验相匹配,以用户熟悉的方式来恰到好处的启示用户对产品各个抽象功能的理解,帮助用户与产品进行良好的沟通。隐喻的产生要素,隐喻成功产生的基础是具有“相似性”,能够将初始不能直观被认为其间存有相似性的两个对象灵活联系起来,让人们产生对某一抽象对象的新的认知,也就是说,隐喻和被隐喻对象之间要有雷同之处。我们可以将这种“雷同之处”分为物理雷同和心理雷同。物理雷同,即客观相似性,是对象之间在外层表面或者功能的相似性。例如,在iPhoneIOS系统设计中,无论是IOS6还是IOS7,其CLOCK应用软件均是以现实生活中闹钟的形象来传达其含义,MAIL和CAMERA等应用亦同是如此,MAIL用的图标是一个信封的图标,形象的暗喻了其功能;IOS6中CAMERA采用的是相机镜头这个显著特征来暗示其功能,IOS7中则直接使用了相机的经典形,可谓是殊途同归。心理雷同,即“主观相似性”,来自于心理感受上的相似。通俗来说就是因文化、风俗、社会道德或者其他一些心理因素而使得人们认为某些对象之间有相似之处,受个体和文化的影响,会具有不小差异。例如“,龙”这种动物,在中国,被视为祥瑞之物,寓意吉祥,是王权的象征,但是在一些西方国家中,龙却被视为邪恶的化身。由此可见,不同人的认知价值对于那些仅仅依靠心理相似性的隐喻具有较大的影响,在设计运用中要好好斟酌。隐喻成功产生的另外一个重要因素是“经验基础”。通常,人对客观世界的认识是通过其自身出发,去体验和认识的,人们往往对于亲身经历或者感受过的事情会长时间保留在记忆中,具有很深刻的印象。随着阅历和经验的丰富增多,就越容易使用和理解隐喻,产生类比的行为,发现不同对象间的相似性,主观将自己的既往体验与当下抽象对象做类比。例如,在手机微信3.0版本中推出的“摇一摇”功能,其物理隐喻就做得十分成功。要说摇晃这个动作是人类最古老的神秘的手势之一毫不夸张,灵长类动物在初次玩耍未知事物的时候,最经常使用的研究手段便是“摇晃”,甚至在当今,我们人类在接触一些未知产品时,依然会不自觉地产生“摇晃”这个举动,这是最简单有效的感知未知物体内在方式,这就是经验相关性。需要格外注意的是,以往的经验是构建概念隐喻的基础,一旦以往的经验作为概念建立起来,并且被广泛接受,那么它就会通过在生活经验中制造新的对应关系将自身结构强加于实际生活,从而得以实现,对于某一代人来说或许只是某个隐喻制造出来的新的映射关系,但是对于下一代人来说,很可能就被当作该隐喻的经验基础而被接受了。类似情况在手机的交互设计中经常出现。例如,系统是一个虚拟的环境,其中很多概念对于之前不怎么接触电子类产品的人来说都是十分抽象的,在这个时候,用户就可以通过自己在现实生活中的经验来理解产品中的那些抽象概念。
2隐喻在手机交互设计中的运用和表达
(1)基于客观存在。通常,这一类的隐喻是根据隐喻对象的“物”这个角度来架构的,囊括了现实世界中所有的物质和现象,无论是自然界原本所固有的,抑或是在后来的发展中再生形成的,皆可归于此类隐喻。譬喻拟人化、借镜自然或者认为产物等,都属于这一类。在手机的交互设计中,这类案例也是不胜枚举,例如,在一些移动应用的导航设计上,就采用这种基于客观存在的隐喻式导航,这种导航主要用于游戏,但在帮助人们组织事物(如日记、书籍等),并对其进行分类的应用中也能看到。(2)基于功能。基于功能的隐喻,意即从隐喻对象的“功能”角度出发,进行架构,包罗了所有事物的内在和潜在的功能,功能性的隐喻就是把你在某一个环境下所做的操作与你在新环境在所要做的操作联系起来,从而唤起功用上的一种类同感,或者说是架构出功能上的相近点,从而刺激你去做出类似操作行为的尝试。这种手法在手机交互设计中得以频繁使用,如多交互动作或者图标都是基于对象功能的隐喻。例如,在触屏手机的Android操作系统中,提供了删除图标的功能,其具体的操作方式就是长按你需要删除的图标,在出现垃圾桶图标之后,将图标拖如垃圾桶中,这就如同我们在现实生活中将垃圾放入垃圾桶一样,操作过程并不难以理解。再比如说Android操作系统中的滑动翻页功能,这个动作在很多系统中都有应用,功能一致,用户通过左右滑动的形式来翻页以便浏览更多内容的,这就如同我们在现实生活中一页一页地翻开书本去阅读更多内容一样,这些都是非常成功的基于功能的隐喻。(3)基于事物道理。在手机交互设计中,还会有许多既不能归于客观存在也不能归于事物功能的设计,这些设计就需要基于事物道理去进行隐喻设计了。事物道理,顾名思义,就从隐喻对象运动发展中所形成的内在的结构中所包含和存的“道理”出发。例如,我们在设计导航模式的时候,无论最后选择的是跳板式、陈列馆式,抑或是仪表式等式样,都是需要根据各个功能模块的逻辑关系去进行结构设计的,而不是单纯基本美学因素。
3如何在手机交互设计中构筑合理的隐喻
(1)隐喻对象易识别,降低理解复杂系数。手机应用本是个抽象的产品,合适的使用隐喻能提高手机交互的识别性,降低用户对庞杂功能的理解难度系数。一个好的隐喻设计首先要有一个好的隐喻对象,一个好的隐喻对象,可以向用户传达清晰明确的含义,让应用一目了然,尽可能地降低用户理解偏差系数,减少错误性的操作行为。不合适的隐喻对象容易让用户产生困惑,所以在进行隐喻设计的时候,就要尽量做到设计简洁、传达信息清晰明确,争取做到一目了然。例如,当我们在一定的距离之外来看标志的时候,有符号的标志比只有文字描述的标志更易于识别,而符号简单的标志比符号复杂的标志更易于识别。同时,在使用隐喻的时候,要注意隐喻的单一,不要使用那些容易产生歧义的隐喻,这样会容易造成用户对应用的不信任感。(2)选择能够被广泛理解的。全球共有两百多个国家和地区,在不同的国家和地区之间,其语言文化、风俗习惯等方面都各有差异,如果你的设计是要服务多个国家或地区的,那么你在使用隐喻设计的时候就必须充分考虑到是否能够被受众广泛理解,实在不能顾全的,应该适当添加辅助设计,尽量避免应用产生误解,或者让用户觉得难以理解。在设计中多使用图形,而不是文字,文字是有其局限性的。相比文字,图形的传达更直接,也更富有力量。在日趋国际化的现代信息社会中,语言障碍已经被打破,各国在通用英语的情况下,图形传播的力量仍然起到了十分重要的作用。所以,在具体的设计中,当面对庞杂的用户群时,更多的使用隐喻,对各个因素进行权衡,尽可能地选择能够被广泛理解和识别的,这样也会比枯燥的整页文字说明来得有效果。
4结语
文字作为视觉传达设计的主要元素之一,在信息发达的网站时代,多变的字体设计带给了人们丰富的视觉效果。交互作品中最为基本的实际元素就是文字,文字能够以直观的方式把皮影元素体现在网页中。在文字的设计上应考虑到皮影戏的历史特性,要尽量避免现代风格强烈的字体,而且要尽量选择具有浓厚的中国特色、典雅质朴的字体设计。此外,文字的排版也能够表现皮影的特色,是提高界面艺术效果的重要措施,让文字排版贴合皮影的历史性质,使页面设计流露出古典感。图形在网站中是必不可少的元素。皮影角色的脸部往往只有侧面而没有正面,一般采用的是半侧面造型。所以在图片的设计上,可选取带有皮影风格的图片或图案对页面进行装饰,使皮影风格在页面的设计中能够生动地体现出来。网页的整体风格影响到浏览者对于设计的整体感受,《中国皮影戏》交互网站考虑到皮影戏的历史特性,因此在页面的色彩风格上富有浓厚的中国古典特色以体现中国的传统文化。为了体现皮影的风格,页面的整体色彩设计主要以古典黄为主,不仅给人以稳重统一的感觉,还富有中国特色。
二、交互作品《中国皮影戏》的交互设计与软件实现
在这个项目中,组员共同探讨了将中国皮影戏的人物动静态表现与页面相互关联的交互设计和软件实现话题。笔者遵循交互网站页面的设计规范,页面按钮实现了交互设计,同一个页面中使用的选择按钮实现效果相同,通过指针弹起和点击时的不同效果实现页面切换命令,其中还将页面的图片进行了按钮链接,真正实现交互网站图文并茂。做交互设计时遇到的最棘手的问题就是每个页面的按钮链接。首页的链接有六个,二级页面的链接按照展示的内容制作。以首页的表演形式为例,点击首页表演形式按钮,按F9键跳出动作面板,在影片剪辑控制里面双击“onrelease”,然后在“浏览器/网络”里双击loadMovieNum,然后在括号里面英文状态下输入{“biaoyanxingshi.swf”,1},这样首页链接到表演形式的二级页面就完成了。其他的链接步骤都一样,只是输入的链接名称不一样。要注意的是,要把所有要链接的文件名以英文命名,而且要放在同一个文件夹里。在链接网页页面时候,三级页面的返回是链接到上一级页面即二级页面,二级页面返回到一级页面,首页链接也一样,都是通过一级一级的链接完成,所有的链接都是在Flash中完成的。
三、结语
广义上,工业设计师的责任是定义新产品,使用对象和使用环境的相互关系,通过产品创造出更加满足人们的需求,使生活更加方便。必不可少的工作内容是通过设计产品的形式向使用者传达产品的功能品质等信息,即为一个产品找到其恰当的表现形式,创造出适用于用户和目标市场的不同的结构外观和风格,而交互设计却刚好是以用户为中心,做体验化设计。这几方面都证明了交互设计的出现和人们对其的重视使得工业设计从明确实实在在产品本身向着虚拟的系统方式转变。随着这些转变,使得工业设计教育教学中也出现与之相对应的教学方式。
从现有的工业设计教育方法来看,主要是从人们对产品的需求入手,研究不同人群对现有产品的需求,由工业设计师针对此需求提出多种设计设想,从这些概念中慢慢形成产品原形,制造完成结测试后投入市场成为商品。整个过程是从满足需求和工程制造的角度进行产品设计。
尽管人们使用此产品能够达到预期的目标和任务,但用户在此过程中可能遇到的困难或者完成预期效率的高低并没有得到充分的重视。因此,有必要在此系统方法中导入交互充计的思想方法。交互设计解决问题的核心思路是以产品用户为中心,对用户使用产品时所产生的行为进行研究和规划,交互设计思想的导入使工业设计系统进行相对应的调整和完善。调整后,基于交互设计思想的工业设计系统,不仅研究用户需要什么样的产品,如何实现产品的功能,如何低成本高效率的制造出产品,更关注用户如何更加方便地使用这些产品,得到更好的体验。
交互设计思想在工业设计的领域不断深入,其应用不仅在计算机相关的产品领域,交互设计并不只是设计活动中的一个过程,也并不只是关注软件界面设计和网页设计,交互设计的思想、原则和方法应贯穿在整个工业设计过程之中。为了解决目前人与产品这间在交互方面存在的问题,是为了人与物之间的协调与和谐。基于交互设计思想的工业设计系统,优化了产品设计部门的人员构成,提出工业设计师,交互设计师与其他设计人员协作共同完成,这为工业设计研发提供了一条新的思路,使产品在投入市后成功率更高,人们也相对应的得到更好的产品用户体验。同传统设计教育的重技巧、经验传授,重感性直觉与灵感产生的培养训练有所不同,现代工业设计教育更加重视知识的背景、创意过程、思维方式、运用方法,以及培养学生的创造能力和研究能力。
城市公共空间的交互设计应注重参与性和互动性。城市公共空间不仅让人参观,还供人使用,让人成为其中的一部分。既然城市空间的实质是以参与活动的人为主体的,所以我们应强调人在场所中的体验,强调人在环境中的活动。因此,公众的参与性和互动性在城市公共艺术作品设计中也变得越来越重要。如何运用全新的思路和手法在新阶段更好地展现公共空间艺术这一新兴的艺术表现形式,已经开始为越来越多的学者、专家所重视。
20世纪开始,随着数字媒体时代的到来,交互设计在城市公共空间的应用已经悄然发展起来,这种交互性的公共空间设计是建立在技术与艺术相结合的基础之上,强调人与公共艺术之间的参与性和互动性的一种全新的公共艺术形态。交互性的公共空间设计作品能很好地让公众参与到公共设计作品中来,使每一个参与者都能让公共艺术作品创造出无限可能。这样的交互设计更有趣味性,更能吸引人们参与到作品本身来,从而能更好地通过交互公共艺术作品传播设计者想要表达的信息、文化、思想内涵等,并能使公众更好更快的接受。在数字媒体交互设计的基础上的城市公共空间设计虽然有着诸多优势,但如何把这些优势淋漓尽致的发挥和运用,创造出深刻文化内涵,并具有很强的参与性和互动性的城市公共空间的交互设计作品是一个值得思考与探究的问题。
2城市公共空间的交互设计应用作品案例分析
在2013年4月的江南大学与荷兰TUE合作的工作坊中,学生以“文化之光泽”为主题,运用投影的技术手段,设计交互性的城市公共空间作品。中荷学生们的实验性作品展现了对城市公共空间的交互设计新的思考和创意,也带给了参观者一定的启发和对未来城市公共空间的交互设计的发展趋势的一些思考。
此次的主题“文化之光泽”重点突出的是“文化”二字,在城市公共空间的交互设计中文化是其灵魂,作品没有蕴含文化,也就缺少了思想内涵,而设计也就毫无价值,即便存在于城市之中,也会显得空洞无力。而“光泽”二字,意为“延续性”和“积累性”,也就是指通过人们不断参与到作品中来而创造的艺术效果不断积累的过程。“文化之光泽”的主题抽象的概括了文化内涵在交互作品中的重要性,同时也强调了参与性和互动性在交互作品中同样不能忽视。而怎么合理地运用投影技术把“文化”以及“光泽”完美地融入城市交互设计之中是我们的重点也是难点。在此次工作坊中,一组体现社会关系的交互设计是比较成功的学生作品。这组作品是希望在娱乐休闲中映射出人与人之间的社会关系,从而启发人们思考。
首先他们以当地的一个实际的广场作为方案的实施场地,进行实地调研之后以广场作为原型制作模型,方便后期测试效果。然后运用投影技术,把广场上走动的人群投影出相应不同颜色、不规则的细胞形状的气泡代替。他们把人与人之间的走路时的距离而隐射的关系大致分为三种类型。蓝色代表孤单,所以一个人走在广场上就投射出蓝色的小气泡;橙色代表温暖、力量和友谊,一组人走在广场上就投射出橙色的气泡,气泡的大小由人的亲密度决定,在中国文化中,团结就是力量,人越紧凑,气泡则越大,反之气泡越小;最后红色代表领导,在中国领导者一般走在前方。因此,我们把前面走一个人后面跟着一群人的类型投射出红色的气泡表示。利用距离传感器等技术手段使人们在广场上行走的过程中,脚下的气泡会跟着人移动,并会随着人们之间的距离和关系产生相应的颜色、大小和形状的变化。而气泡合并与分离和颜色的变化都能简单直接地反映出人们之间关系的微妙变化。最后等人们走到广场的尽头进入商场,这些简单代表人际关系的气泡便会不断累积到商场的墙上。新的气泡会覆盖旧的气泡,而旧的气泡会逐渐留下很浅的痕迹,这便是“文化之光泽”的体现。
这组交互设计投射在整个广场上又不失趣味性,公众的参与性也很强,每一个人在广场上产生的痕迹都表现出一个抽象的视觉形式的社会互动。整个设计没有艺术设计者的刻意创造,而是由公众在随意走动的同时不断创造出新的图形气泡,这种随意性的创造体现了人际关系的真实性以及中国人与外国人在不同文化背景下所产生的不同生活习惯的简单对比,使得这样的城市公共空间更加生动富有人性和文化内涵,在娱乐人们的同时也能启发人们对人际关系的不一样的思考。
3结语
1.1设计案例在设计中,不考虑人们的使用习惯设计出来的东西不仅不能帮助人们解决问题,还有可能通过产品的使用增加了麻烦。如图1所示,这是现在笔记本常有的一种键盘模式,在刚开始使用笔记本键盘的时候,经常会把左下角的Fn键当成Ctrl键按下去,设计者在设计的时候就没有考虑到人们在平时使用大键盘的习惯。当然,现在可能人们因为使用的频繁已经习惯了笔记本键盘的按键分布,但是在设计之初,这一定是一个让人头疼的问题。在节日人多的时候逛商场,经常会遇到找不到要去的地点,导购牌上的字体很小,凑近了才能看见,在人多的时候根本就派不上用场,每层导购牌上的平面也没有画出商场实际的模块分布,将明确的位置标出,让顾客搞不清楚路线。有一些导视牌在中文下面还标有英文,但是仔细一看,英文只是汉字的汉语拼音,搞出了这样的笑话,这不仅占着导视牌的位置,又没有起到给外国人导视的作用。在对交互设计的研究中,很多方面都有涉及,但是在儿童方面略有欠缺。在多媒体的交互中,有些人认为,好的交互设计就是要应用高科技来实现,其实不然,科技只是设计的一部分,对产品的设计需要将技术手段与心理、习惯相结合。所以,对于儿童低龄群体划分就有了漏洞,设计就没有发展起来。在一项研究成果中显示,关于儿童绘画的交互设计,绘画系统偏重于儿童的心理学,但是没有严谨的逻辑思维,应用中缺少理论研究。
1.2交互设计要点对于交互设计要注意的问题有很多,大致分为颜色、声音、图标、对话框、国际化等。(1)颜色的使用。界面配色方面,要注意元素的颜色、相邻界面的颜色、文本的底色等,并且要使界面变得更醒目但不刺眼。还要考虑到文化得差异,一些颜色在不同的地区表示着不同的含义,要想受众面变得更广,要注意考虑每个地区的风俗与文化。颜色固然可以使界面鲜明,但是在传播的过程中,过度使用会使用户有厌烦的心理,要做到每个颜色都有它的意义。(2)声音的使用。声音能够让人们清楚地明白界面的内容,但是过度的声音会使环境变得吵闹,要注意人们的心理,适当地用声音做提示。同时,声音不能单独出现,需要配合着通过不同的方式传播信息,避免声音的遗漏。(3)图标的使用。界面中图标的统一十分重要,大图标小图标相互转换,简单并且与原始状态相近,这样会使用户更快速地找到图标,而且,图标不能滥用,不能出现冗余的情况。(4)对话框的使用。对话框的表示要有实际的信息,但是要尽量简洁没有负担,利用空白来规划整体,将用户的平均知识水平考虑进去。(5)国际化的使用。要考虑到用户的所在地,对当地的风俗了解,可以将具有当地特色的图像、动画融合进去。在一些特殊的文字要用当地的语言描述,国际化并不一定要完全使用英语。
2交互设计的发展趋势
2.1发展现状交互设计在我国的发展相对国外来说起步较晚,但是在最近几年,发展势头正猛,相关企业设置了关于交互设计的研究小组,发展研究交互设计,根据日常生活状态,将交互设计渗透到网站设计、界面设计等领域。交互设计研究机构。例如,洛可可、青蛙设计等也开始大跨步地发展。我国虽然理论研究较为落后,但是这方面的研究潜力是无限的。工业设计和产品设计将交互设计融合在一起,成为发展智能产品的重要组成部分。
2.2发展趋势我们在发展交互设计的同时,还要积极地借鉴国外的发展情况。对交互设计研究中要注意两点:一是要注意典型用户群,对典型人群做针对性的分析和科学的研究,深入探索用户需求。二是要注意环境情况,做好产品定位,设定一个大体的环境,在环境中进行设计,在环境中让测试者使用,鉴定产品交互设计的情况,进行改进和生产。
3结语
(1)观测法借助一定的仪器和工具对调查的对象进行状态的观察,包括:数据的动态测量、采集和记录等。在对冰雪景观环境、人的行为和实时户外气温变化及整体景观活动过程的观测中,观测法能够对多种外部因素影响下人体机能各种状态的动态变化进行数字化记录和数据积累[3]。同时,借助观测工具还能够科学地采集到各种行为的持续时间。这种方法已经被用于各种与人体机能相关的人工环境和产品的设计研究中。(2)访谈法在对游人的行为和机能进行观测的基础上,通过与寒地冰雪景观主题公园中的游人进行交谈和问询,了解景观使用者真实的心理感受和知觉体验,亦能够为本课题的研究提供客观、真实的参考。这一方法是社会科学研究常用的方法之一。在对哈尔滨冰雪大世界主题公园的研究中,由于室外环境较为寒冷,因此访谈法是最为直接、便捷和可操作的主观感受调查方法之一。(3)调查分析法除观测法和访谈询问法外,本研究还借用问卷调查分析的方法。以调查问卷的形式获取景观使用者的需求和愿望,并通过统计学软件将调查结果进行比较分析,为本次研究提供科学、客观的原始的资料[4]。并且,通过对结果的综合分析,为设计服务,还是促进公众参与交互设计和设计创新的有效手段之一[5]。
2研究调查和结果分析
2.1研究调查哈尔滨位于东经125°42′-130°10′、北纬44°04′-46°40′之间,属于中温带大陆性季风气候,四季分明,冬季漫长寒冷,夏季短暂凉爽。自然的地理气候条件使得哈尔滨冰雪大世界主题公园每年都要进行“重新”规划设计,尽管基址不变,但每年一次的调查周期,即每年1月至3月,也为研究增加了难度。在调查和研究的过程中,为了避免只针对某一年哈尔滨冰雪大世界的游人进行调查可能出现的随机误差和气候特例,研究者将调查的时间以3个自然年为3个调查周期,即2012年至2014年,将具体的调研时间确定为北京时间晚上18时至21时。将被调查者限定在调查时间内出现在调查区域内游憩的游客,共发放问卷2040份。在发放问卷的过程中,对参与此次调查的被调查的年龄和性别进行了限定,其中被调查者的年龄限定在表达能力相对稳定的15至55岁的人群,以每10岁为一个年龄区间,将每个年龄区间的被调查者设定为510人。其中,男性255人,女性255人。调查共收回有效问卷1932份,有效率为94.7%,符合数据统计分析的标准,能够进入深入的调查结果统计分析。
2.2结果分析通过对1932份有效问卷的统计分析,得到游客人数与驻留时间的分布情况如图1所示。结果显示:1932份有效问卷中,在园内驻留时间为1.5小时以下的为332人;1.5-2小时的为1355人;驻留时间为2小时以上的仅为245人。但是,根据调研,针对对占地面积达75万平方米的大型冰雪主题公园,全部参与、游览完整体园区仅2小时是不能实现的。因而,其中1687人的行为是:不足2小时就出园离开一定存在迫使其离开的原因。对问卷中这一问题的统计结果,见表1。结果显示:影响游客驻留时间排名前7位的因素。根据结果进一步分析发现:虽然是以冰雪为特色的主题公园,但寒冷的气温依旧是影响人们能否全面进行景观参与活动的主要因素。同时还发现:其中,无论是直接表述天气寒冷的因素,还是表述排队、迷路等原因导致的游览时间延迟因素,均反映出这些原因造成了游客抗寒能力消耗的加剧。在与调查同时进行的访谈中还发现:大多数游客表示如果身体还能抵抗寒冷的气温,他们仍然希望能够和愿意继续驻留景区游玩。因此能够判定上述影响因素是造成游览不充分的重要原因。从上述调研得到的结果发现:排除无法预期的自然气候条件因素影响,其中6方面的因素均与冰雪大世界主题公园内的人工冰雪景观规划和设计的科学性、合理性和有效性有关。因此,对哈尔滨冰雪大世界主题公园内的娱乐性景观及其对游客抗寒能力的消耗和补充问题进行访谈和调查发现:①设计者在对哈尔滨冰雪大世界主题公园的规划和设计过程中,不仅考虑到冰雪文化和冰雪运动的传承,亦对游客抗寒能力的消耗和补充问题有所思考;②主题公园内单体娱乐性景观能够增加游客(主要指参与到娱乐性景观活动项目中的游客)的运动量,因而具有增强或补充游客抗寒能力的功能;③参与娱乐性景观活动的游客的抗寒能力增强和补充的效果并不显著。对调查结果分析后发现,主要的问题集中在3个主要的方面,如图2所示。
3讨论
3.1人体抗寒能力与潜能激发通常情况下,低温环境中人体为了维持体热平衡、防止身体温度急速下降、保持机体各项生理功能正常,往往会使自身的热能代谢活动大为增加[6]。因为,对普通人来讲,抗寒的方式有两种,一是多产热,二是少散失。因此,在寒冷的气候条件下,人们夜间前往平均气温达到-30℃以下的哈尔滨冰雪大世界主题公园,普遍都会因感到寒冷而引起不适的情况下,增加进食和进行运动是提高产热率、补充抗寒能力的主要方式。其中,增加运动是提高游客抗寒能力和潜能激发的首要条件,而运动产热的方式主要体现在以下几个方面:(1)增加热能代谢在寒冷环境中进行活动的情况下,机体的能量代谢有一小部分转化为外部的功,其他大量的功则以热能的形式保留在体内,以维持机体的热平衡。运动起来的机体除了增加肌肉的代谢产热外,还通过内分泌系统增加了内脏和组织的代谢功能。(2)减少寒战在触寒冷时,人体为了减少体热的大量散失,往往通过神经反射,或是汗腺闭塞、皮肤血管收缩、肌肉紧张度增加,不断地出现寒战[7]。然而,在运动时,通过生理调节,使内脏代谢活动增强来增加产热,不必通过寒战的途径去产热,就可以维持机体的热平衡。因而,通过运用尽量使寒战减少或推迟,机体感到寒冷的程度也会减轻,人体的抗寒能力也会随之增强。具体的运动和寒战出现时间的关系,如表2所示。(3)改善局部血液循环受到寒冷刺激后,人体突出的表现是皮肤血管强烈收缩、血液流动显著减慢、皮肤温度急剧下降。这种情况如果不得到及时改善,就会发生冻伤。运动后,这种情况不仅将会被避免,还可以使皮肤血管的功能得以改善,使血管的收缩程度得以减轻,更重要的是局部血液循环能够保持在正常水平,使冷痛感减轻或消失,从而提高抗寒能力。具体的运动前后,人体各部分感到寒冷的时间为如表3所示。由此得到:在进行冰雪景观主题公园的设计时,人体抗寒潜能的激发能够通过交互设计的方式,尽量使游客全身得以充分运用来实现。在具体的规划和设计表现为:在设计和建设的阶段就尽量多地设置游客能够进行互动的节目和活动,增强游客游览过程中的参与性[8],使游客尽量多地运动起来。在体验运动的乐趣中,不知不觉地增加激发体能,产生对中国•哈尔滨国际冰雪节“零度以下的沸腾”的体验。
3.2完善规划合理布局冰雪景观主题公园的整体规划和布局,往往需要交互设计先行,即需在确定园区的主题后,将人因功效学的理念融入总体规划设计之中[9]。然而,在整体布局的规划过程中,引起游客对景区产生浓厚的兴趣亦是不容忽视的。因此,在注重人体机能和行为规律的前提下,通过合理的布局,积极调动游客主观参与冰雪景观的热情,也是激发人体抗寒潜能,补充体能的有效途径,而交互设计是最好的实践方法。以游览路径为例,游览路径的优化对于减少游客人体机能的消耗来说尤为重要,其不仅能够缩短游客寻找目的地的时间,还能够使游客的参与活动充满猎奇和趣味性,更重要的是合理的游览路径,能够避免游客由于经由重复的路线,而产生不必要的体能消耗。对于在寒冷气候条件下的哈尔滨冰雪大世界来说,合理布局和完善的规划还肩负着使游客更大限度地参与互动、完整观赏的责任。
3.3设施设置安全体验通常情况下,游览设施是游玩活动正常、有效进行的必要保障,良好的游览设施不仅能够保障游览活动顺利、有效地进行,还能够提高游客的满意程度。根据调查发现,游客对哈尔滨冰雪大世界提供的游览服务及设施评价相对较低。并且,通过对3个自然年的调查研究发现:园内的导引系统尚无系统完善的设计,且其直接影响和制约着游客对冰雪景观主题公园的观赏和游览。在调查中,部分游客反映由于入园后看不到明确的参观路线指引,因而无法确定自己的游览路线,特别是当游览了一段时间后,身体已经感到寒冷,想通过运动来缓解寒冷的时候。由于无法很快找到目的地,部分游客由于在寒冷的环境中身体愈发难以抵抗寒冷的侵袭,只好被迫出园。此外,还有一部分游览者在无明确导引系统帮助的情况下,无法控制对某一景点的游玩时间,因而在寒冷和时间的制约下,亦只好被迫出园,当其查询后往往遗憾地发现很多“好景、好玩”的区域还没有游览,因而感到非常地遗憾。此外,部分娱乐性冰雪景观项目,如240m的速降大滑梯,虽然得到了大家一致的喜爱,但由于在高峰期排队等待的时间过长,在调查过程中最长的等待时间达2个小时,因而人无谓地消耗了大量的体能。诚然,比起玩普通冰滑梯一瞬间的刺激和兴奋,漫长的等待往往更增加了人们对它的好奇和渴望。但是,在-30℃以下的寒冷环境中,仅仅是排队就要用上快2个小时,对人体机能来说无疑是极大的挑战,而且是毫无意义的消耗。经过调查后的研究发现:这些问题完全是可以通过改善园区内的设施设置来解决的。完善的设施系统使游客能够根据自己的时间和体能,合理地安排自己的游览路线。同时,通过对户外冰雪运动的参与,调整自己的体能储备,以最好的状态、最多地游玩到自己喜欢的游玩项目,如通过电子显示系统,规避一些娱乐项目排队的高峰期,使人流合理疏散和分配,避免人为地造成游客人体机能的消耗与浪费。此时,游客能够在良好的体能状态下进行有效、安全的冰雪体验,在寒冷的环境中最尽兴地游览。
4结论
一般来说,人机界面的设计是隶属于人机交互界面的设计的,只有完整的人机交互界面才是最终满足用户需求的设计。在人机界面的设计中,交互设计是必不可少的,只有人机界面而没有交互功能的设计是不切实际的,也根本满足不了用户的需求。人机界面功能的实现是需要依托交互才能完成的,因此,在人机界面的设计中,需要将交互设计科学合理地运用起来,才能满足人机交互界面的设计需求,也能达到既满足用户视觉上的需求、又满足他们操作功能方面的需求的良好效果。
2如何将交互设计有效地运用在人机界面的设计中
通过对交互设计与人机界面设计的简要分析,我们已经明确了交互设计对人机界面设计的重要性。因此,如何将交互设计有效地运用到人机界面的设计中也成为IT人的工作任务,以下就该问题阐述了自己的观点:
2.1以用户为中心进行设计在人机界面的设计中,我们要让整个设计都围绕着用户,实现以用户为中心的界面设计,最大限度地提高用户对所设计界面的满意程度。一方面,在设计人机界面时,我们要结合使用该产品的用户群体,了解他们的普遍需求,再分析不同用户群体的个体差异性,分析他们的心理特征、行为活动等,然后把所获取的信息结合到界面的设计中,才能有效地完善人机交互界面的设计。例如:对于儿童用户,他们的思维模式还比较单纯、调皮、天真,我们设计的界面要通俗、易懂,色彩要鲜艳、亮丽、有生机,而且贴近孩子的生活(如:动画片),符合他们的天性,在实现交互时操作要简单,这样才能吸引他们使用所设计的产品,提高产品的受欢迎程度。另一方面,我们需要对用户的独特的需求进行耐心地解读,与用户积极地沟通,让用户适当地参与到设计环节中,以便于能够及时明确用户需要的交互功能、人机界面,也能让他们真实地体会到自己的需求在逐渐被满足。当然,我们也需要不断地把交互的理念融入到人机界面的设计中,这也能有效提高用户对所设计产品的满意度。所以,在人机界面的设计中,以用户为中心、融入交互理念是必不可少的,只有结合完善的交互功能,以及具有美感的人机界面,才能最大限度地满足用户的需求,最好地实现人机交互。
2.2科学合理地将情感因素融入界面设计中所有用户在使用设计的产品时,都会融入个人的情感,在设计的过程中,设计者不仅要实现界面上的视觉美感,还要实现交互过程中的美感,给用户创造更加舒适的使用环境,才能激发他们使用该产品的兴趣。例如:用户使用所设计的产品时,肯定需要事先下载,我们除了设计出一个很美观、布局合适的下载界面,还需要设计部分交互的功能,免去用户在下载过程中可能出现的枯燥的等待,从而为设计的产品加分。当然,对于某些交互式的按钮,我们也可以采用漂亮的图标等显示,增强用户舒适的情感因素。所以,在设计的过程中,要科学合理地将用户的情感因素融入进来,提高用户对产品的满意度。
3结束语
1.1进行模块化教学的出发点
最近几年我们将交互设计模块化教学逐步渗透到产品设计专业的本科教学中。我们在教学过程中加强产品设计专业基本技能与设计方法的训练,在此基础上培养学生发散性思维的能力,以便更快的适应当前就业的需要。
1.2模块化教学改革的根本
进行交互设计模块化教学改革应该坚持几个原则:一是以目前的产品设计系统化为目标,以用户的实际需求为目的搭建课程体系,首先培养学生的理论基础知识,进而学习专业的职业规范和技术;二是将CBE能力本位模式的方法应用在教学过程中,找出产品设计与交互设计的相似性与不同点。将两者在教学的课程建设上互为补充,相得益彰,既可以在课程横向结构之间建立一种呼应的关系,也可以在课程纵向结构之间在内容上建立逐渐深入的关系;三是课堂教学与科研项目紧密结合,教师在教学中引入实际项目,注重理论联系实际的确实运用。
1.3交互设计模块化教学的搭建方针
在构建产品开发设计课程中的交互设计体系时,我们参考了CBE模式的DACUM(DevelopingACurriculUM)课程开发模式。CBE模式是以能力为本位的模块化教育模式,这种模式很适合以实践为主的产品设计专业本科教学的要求,在此基础上进行交互设计相关的职业岗位分析与职业技能的分析:通过大量的取样调查,我们对交互设计所从事的工作进行类别归纳。从调查结果可以看出,学生毕业后可以从事交互设计、界面设计、用户调研与分析、动画设计等工作。从而我们可以确定在产品开发设计课程中进行交互设计,需要从上面提到的几个就业方向进行培养。
2交互设计在产品开发设计专业的应用效果
笔者在近几年产品开发设计专业的教学过程中渗入了交互设计模块化教学理念,同时还开设了《产品服务设计》的课程,从中深深感受到学生有着强烈的热情来学习交互设计。在这几年的实践教学中有值得继续发扬下去的经验,也有需要不断改进提高的地方。
2.1将共同的知识点进行揉合
我们将交互设计作为考查课程加入到产品设计专业本科教学课程设置以后,如何将交互设计与产品设计的相关课程很好的融合在一起是一个需要不断探索的难题。经过分析,制定了交互设计与产品设计在坚持各自研究方向的基础上,将自己的研究特色应用在对方的课程教学体系中,形成了、交叉共生、各具特色的课程结构。例如在产品设计专业本科二年级的课程体系中增开了几门与交互设计相关的课程,如《图形创意设计》《互动多媒体设计》等课程。在《计算机辅助图形设计》课程的教学过程中,会教授学生如何通过计算机辅助设计工具进行文字、图像的设计创意的技能,为后期学习界面设计做好充分的铺垫。在《互动多媒体设计》课程中会贯穿几种应用较为广泛的动画设计软件的教授,并要求学生能熟练的与平面设计软件结合起来使用,这些课程的开设都是为培养学生具有交互式原型设计的能力。设计程序与方法是交互设计与产品设计区别最大的地方,所以我们在产品设计专业三年级和四年纪的课程构架中增加了《界面视觉设计》《软产品开发设计》等课程。这些课程的教学目标是将交互设计的研究内容及其起源、发展脉络融入到产品设计的相关课程中,课程的核心观点来自于“以人为中心的设计”,即在设计过程中以整体用户体验为设计决策的中心[2]。在进行用户研究的同时还会有角色建模、场景分析、任务分析、原型设计等一系列相关内容需要进行分析。“以人为中心的设计”体现在交互设计与产品设计的教学上,主要区别在于产品设计教学侧重研究人与产品在使用功能、外观形态、内部结构、包装运输等实体的内容;交互设计教学则以洞察人的需求和设计人的行为活动为内容,以数字化艺术设计或服务系统为载体来实现人的操作行为。从技术层面划分,产品设计注重工艺、材料、成型方法等客观性的因素,交互设计则侧重研究人类学、社会学、心理学与信息科学等主观性的因素。通过对两门专业课程目标定位的差异性来看,《界面设计》主要讲述运用点、线、面、色彩、空间等元素来设计符合视觉舒适度的画面,侧重方法的研究;《软产品开发设计》则侧重于设计流程内容的讲解。在现实中,设计方法与设计流程是相辅相成的关系,设计方法是贯穿在整个设计流程中的,而设计流程又通过一个个相互关联的环节和步骤来解决一系列的设计问题。
2.2理论与实践相结合
用户研究所包含的范围很广泛,在具体的教学中我们只能根据产品设计专业的培养目标来教授相应的教学内容来适应学生毕业后的就业方向,如互联网、终端产品、信息产品的界面设计。在实践环节模块的课程设置中,我们把提高学生的操作能力作为教学的主要目标,而对于专业知识的学习是能力提升的媒介,也就是贯彻“知能合一”的教学理念和方法。我们无法预知学生毕业后会从事什么样的具体工作,行业以后会朝向哪个方向发展都是一个变化的和存在多元因素的问题。教师在课堂上也无法教会学生毕业后所有需要用到的知识,所以传授给学生最基本的专业设计理念和方法,并培养学生具有很强的自学能力,能够通过自己的体验来分析、掌握某一种行业的发展趋势及发展需求将是学生受益终生的事情。在这种能力的前提下,他们在将来就可以做到与时俱进,从而获得更多的个人发展空间。在课堂教学的同时,为了让学生充分感受企业中的工作氛围,我在产品设计专业四年级学生的《产品设计WorkShop》课程中,挑选了5个学生组成一个工作组。并布置给该工作组一个设计大赛的任务,大赛的命题是2014年腾讯QQ空间设计大赛,以腾讯QQ空间应用开放平台的开发为题,大赛内容是体验从空间内容策划、应用技术支持、用户需求调研、设计到原型开发的全部开发过程。由于学生是新接触交互设计,对项目的实施展开有一定的困惑,所以我把工作组的任务分成了前期策划、概念初期、概念中期、概念后期以及技术支持五个阶段。前面三个阶段的任务由工作组一起来完成,5个学生根据每个人的特长在团队中承担不同的角色,并按照项目任务进度表按计划的展开工作。进行到概念后期时,为了提高每个学生的实践操作能力,项目需要每人提交一份视觉设计报告和演示DEMO,然后对每套方案进行评价,从中挑选出一套最有创新性的方案进行开发,完成腾讯QQ空间网页设计。由于比赛都有时限性,工作组的学生们会在既定时间内按照进度表来控制每个环节的进展,整个课程结束后,学生对交互设计的方法、流程、合作方式,以及后期技术支持有了一个更加系统的认识和感受。在这种实践性的课程模式中,将教学中的理论知识与项目中的实践活动相结合,并通过团队合作的形式来完成项目,达到了理论联系实际的教学效果。
2.3合理进行课程设置
在进行模块化教学改革的进程中,由于积累的经验不足,使得交互设计在产品设计专业的教学课程结构设置中有发生冲突的地方。例如在某些课程教学内容上存在部分内容重复或者相近,而教师在教学中又没有知识点侧重的情况下就会给学生带来厌烦情绪,而降低课堂教学效果。所以我们在交互设计模块化教学改革过程中要充分协调每一门课程,合理规划课程结构,注重学生专业能力的培养。交互设计更为重视的是对于用户的行为和心理等主观方面的研究,所以在教学中需要增加设计心理学、人类行为学、人类社会学等方面的基础理论知识,但是目前产品设计专业的教学计划中列出的理论课程多半与产品的结构、技术、功能等知识有较强的关联性,在先导课程较为缺失的情况下,学生在后期的交互设计的学习上会出现知识链断点,对于完善学生的知识结构形成不利影响。
3结语
(1)虚拟交互技术。虚拟交互技术产生与20世纪60年代,在发展的过程中得到了完善,在90年代初受到了人们的普遍关注与重视。虚拟交互技术属于综合性集成技术,其中包括了计算机图形技术、仿真技术、人工智能、传感技术等,能够实现信息环境的多维化与交互性。当前,虚拟交互技术已经在航天、军事、文化、艺术等多个领域得到了广泛的应用。虚拟交互技术所具有的特性包括:多感知性,虚拟交互技术中具有的感知功能包括视觉、听觉、触觉、嗅觉等,由于传感技术的限制,当前虚拟交互技术的感知功能并没有涵盖人类全部的感知功能;沉浸性,用户在虚拟环境中所能够感觉到的真实程度就是沉浸性,虚拟环境的最高境界为实现用户难辨真假,使用户在虚拟环境中感觉到自己就像是在现实世界中一样;交互性,用户在虚拟环境中对物体的可操作程度及得到的反馈程度。例如,用户对虚拟环境中的物体进行拿取时,能够感觉到物体的触感、重量,还能够看到物体的移动;构想性,主要指的是可想象的空间,能够对人类的认知范围进行扩展,一方面能够对现实环境进行虚拟;另一方面可以对不存在的环境进行虚拟。
(2)虚拟交互技术在数字化展示设计中的应用。在现代化的展示环境中,对自然的交互方式有着必然的需求。同时,数据复杂度、网络资源、数据传递速度等因素对交互内容的精确度与实时性造成了一定的影响。在这种情况下,只有通过一种简单的、独立的开发框架才能够确保数字化展示系统的适应性与通用性,从而使系统与设备配置之间能够相互适应。虚拟交互技术的应用解决了上述问题。在搞空间的交互式应用程序中,整合虚拟现实与认知任务的应用能够使其定向性能得到提高。例如,TOUCH(TelehealthOutreachforUnifiedCommunityHealth)虚拟交互应用程序是一款已经开发完成的交互应用程序,主要是在医学教学中进行应用。这款虚拟交互应用程序能够通过耦合创新与先进技术进行加强学习,通过性能较高的计算与互联网嵌入式技术对现实的环境进行虚拟,利用人工智能的方式对主动学习方面进行体验。在教育与培训中应用虚拟交互技术能够为学习者虚拟真实的环境,让学习者在虚拟的环境中进行学习,对现实实践的情况进行安全的替代,即使出现错误也不会发生危险或者造成损失。让学生能够从错误中吸取经验教训,提升对知识的深层理解与掌握,避免在未来实际工作的过程中出现相同的错误。数字化展示与虚拟交互技术将虚拟团队中的成员聚集在了一起,通过虚拟互动体验的方式进行学习与工作等,为绩效考核与资格认证提供了平台。对数字化展示与虚拟交互技术所具有的潜在价值进行验证,能够使知识转移的分布式得到有效的提高。
(3)虚拟交互技术在数字化展示设计中的应用实例。虚拟交互技术的不断发展,为数字化展示设计提供了新的突破口。在数字化展示设计中应用虚拟交互技术能够为其注入新的活力。在传统的商业领域房地产展示或者是历史建筑展示的过程中,采用的方法往往是等比例缩小模型方式。这种方式虽然能够从多个角度对建筑进行展示,但是不能够对建筑的体积、环境等进行展示。利用数字化展示设计对建筑进行展示,通过虚拟交互技术媒介能够使观察者有身临其境的感觉,真实地感觉到小区的整体规划以及房间、环境等方面的展示。这种建筑展示方式已经在北京、上海等大城市中得到了应用。此外,在文化遗产建筑的展示过程中利用这种展示方式能够实现与网络传播的结合,可以让游客通过互联网技术对建筑进行游览,更好地传播建筑文化。当前,利用这种方式进行展示的古建筑主要包括故宫、敦煌等,游客在体验的过程中,一方面能够对三维场景进行游览;另一方面能够通过文字进行实时地交流。
2总结
关键词单片机;MSP430;LCD;人机交互接口
1引言
在当今的各种实时自动控制和智能化仪器仪表中,人机交互是不可缺少的一部分。一般而言,人机交互是由系统配置的外部设备来完成,但其实现方式有两种:一种是由MCU力口驱动芯片实现,如键盘显示控制芯片SK5279A,串行数据传输数码显示驱动芯片MAX7219等等,这时显然MCU没有LCD的驱动功能。另一种就是MCU本身具有驱动功能,它通过数据总线与控制信号直接采用存储器访问形式或I/O设备访问形式控制键盘和LCD实现人机对话。这里的MCU主要有世界各大单片机生产厂商开发的各种单片机,其中TI公司的MSP430系列因其许多独特的特性引起许多研究人员的特别关注,在国内外的发展应用正逐步走向成熟。
2LCD简介
LCD(LiquidCrystalDisplay),即液晶显示器。液晶显示是通过环境光来显示信息的,它本身并不发光,因而功耗很低,只要求液晶周围有足够的光强。LCD是人与机器沟通的重要界面,早期以显像管(CRT/CathodeRayTube)显示器为主,但随着科技不断进步,各种显示技术如雨后春笋般诞生。LCD由于具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险、平面直角显示以
及影像稳定不闪烁等优势,逐渐占据显示的主流地位。
LCD的类型,根据其分类方式的不同而不同。如根据LCD显示内容的不同可以分为段式LCD和点阵LCD。根据LCD驱动方式的不同可以分为静态驱动和多路驱动。
3MSP430F44X简介
MSP430F44X系列是TI公司最新推出的具有超低功耗特性的Flash型16位RISC指令集单片机[2]。该系列单片机性价比相当高,在系统设计、开发调试及实际应用上都表现出较明显的优势。它主要应用在各种要求极低功率消耗的场合,特别适合用于智能测量仪器、各种医疗器械、智能化家用电器和电池供电便携设备产品之中。
3.1系统结构
MSP430F44X的系统结构,主要包括:CPU、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、FLL+时钟系统(片内DCO+晶体振荡器)、看门狗定时器/通用目的定时器(WatchDog)、ADCl2(12位A/D)、比较器A(精确的模拟比较器,常用于斜边(Slope)A/D转换)、复位电压控制/电源电压管理、基本定时器(BasicTimerl)、定时器(Timer-a和Timer-B)、LCD控制器/比较器(多达160段)、硬件乘法器、I/O口和串行口[4]。系列中各种具体的型号稍有差别。在本次设计中,具体选择MSP430F449作为人机接口电路的设计具有许多独到的优势。这一点,读者可以根据TI公司相关的数据手册进行比较。
3.2片内外模块特性
MSP430F44X具有丰富的片内模块,其明显的特点是:具有48条I/0口线的6个并行口P1-P6,其中P1、p2具有中断能力,同时具有2个可用于UART/SPI模式选择的串行口(USART0和USARTl);内含12位的A/D转换器ADCl2,快速执行8×8、8×16、16×16乘法操作并立即得到结果的硬件乘法器;多达160段的LCD控制器/比较器,可以实现多种方式的驱动显示;可以实现UART、PWM、斜坡ADC的16位Timer-A和16位Timer-B;非常灵活的时钟系统,既可用32768Hz的钟表晶振产生低频时钟,也可以用450kHz-8MHz的晶体产生高频时钟,同时还可以使用外部时钟源或者用不同控制频率的DCO;多达几十kB的Flash空间,这样数据既可以保存在片内的Flash信息存储器,也可保存在程序的Hash中的剩余空间。
4接口电路设计
4.1接口电路简图及说明
典型应用电路示意图。在该图中,LCD类型和键盘种类及数目的选择、下拉电阻的数值大小都必须认真考虑,硬件设计要满足一定的工作时序关系,复位时预留缓冲时间和悬空部分引脚,晶振的选择要在适当的数值,必须保证交流驱动的频率在30Hz-1000Hz范围内,其具体的情况请详细参考TI公司的相关资料[3]。
4.2段型液晶显示屏EDS820A简介
一般而言,LCD分为笔段型和点阵字符型及点阵图形型。笔段型主要是显示数字,常用于计数、计量和计时;点阵字符型用于显示数字和西文字符;点阵图形型用于显示图形及字符。本设计中用到的EDS820A就是由西安新敏电子科技有限公司生产的笔段型LCD。是该显示屏的各个引脚的逻辑功能表。
显而易见,该产品EDS820A是5位的液晶显示屏,它只有4个DP,用于显示小数点;COM端也只有一个,所以该LCD与MSP430F449的管脚连接应该引起足够重视.
5软件设计
硬件连接电路图为例,编写了键盘控制及显示程序,程序在IAREmbeddedWorkbench编译通过。全部主程序包括详细的发射和接收子程序,及初始化和等待键盘输入转换、显示等等,值得注意的是发射与接收的控制要适当。
该程序是用汇编编写的。程序实现的是等待按键输入,读取键值,最后进行键值处理和显示的功能。
检测是否有键按下是通过KEY是否有高电平信号。平时,KEY为低电平,当有键按下时为高电平,它发送一个脉冲给单片机MSP430F449,当单片机检测到该信号时,判断按键的功能,从而进行相应的处理。
6人机接口电路在体内电刺激器中的应用
医学上,在进行疾病控制时,通常可以通过电极以一定波形(如方波、正弦波等)、频率、幅度、占空比等电信号对神经或肌肉进行刺激,以使其支配相应的功能或肌肉产生收缩/舒张动作,从而有利于症状的减轻。由于不同部位的神经或肌肉对电刺激发生的敏感水平不同,不同强弱和不同性质的电信号所产生的刺激效果是不一样的。我们研制的体内电刺激器,可以产生手术时所需要的具有不同的频率、幅度、占空比的不同波形信号。该仪器幅度、占空比准确,频率稳定,各参数均可以精确的调节。而且,由于使用了LCD显示,它与单片机的连接简单。LCD具有质量轻、体积小、电压低、功耗小、显示内容丰富等优点,其人机界面相当友好。但人机接口电路设计的优劣直接影响到整台仪器的使用效果。
根据需要,我们设计了5个键。这里,S1表示波形的振幅,S2表示波形的频率,S3表示波形的占空比,S4为+1键,S5为-1键。通过54,S5可以调节波形的各个参数值。其中,振幅可以是在一个参考值的基础上的0-99.9%;频率可以是1Hz-999Hz;占空比调节范围可以为1.0%-99.9%[1]。
1.1信息交互模型概念。所谓信息交互是指发出信号和接受信息的过程,是一种发生在多个独立个体决策之间的现象和行为信息交互设计是指通过在交互理念下的人工制品、环境和交互系统的行为,以及传达这种信息的外在形式。传统层面上,主要着眼于形式以及内容和内涵,而忽视了具体信息规划和描述、事物环境的行为方式,旨在研究用户对信息传递的行为,并选择及设计传达这种行为的最有效形式。
1.2信息交互模型应用方法。根据设计对象的不同,设计时必须采取多角度来分析问题,这是解决现代智能化安全看护服装设计问题的关键所在对智能化安全看护服装设计而言,交互式设计理念的运用在设计的前期、中期、后期都偏重相应的设计方法,本文按照时间维度对智能化安全看护服装分成3个阶段。
(1)前期设计构思——以“特殊用户需求”为中心的设计方法。在前期的智能化安全看护服装设计过程中,了解针对性设计的特殊用户群体成为前期设计研究的主要工作。通过对特殊用户环境和需求的综合分析,得知用户的安全需求是以看护为主要目的。因此以用户需求为目的的智能化安全看护服装设计前期阶段的主要任务就是把目标人群、安全隐患环境以及喜好方式进行具体、系统分析研究。因此,在设计初始阶段,摒弃最初款式的程式化设计,进而通过对用户的分析、田野式咨询,以及看护活动、交往活动来确定用户生活环境中存在的安全隐患、需求以及期望,进一步明确所要设计的智能化看护系统。例如,老年人之间的交流、思维方式与青壮年人之间的交流、思维方式存在很大差异,这种差异主要体现在交流的非明确性和活动过程中喜怒的倾向性,由此,活动中存在的安全威胁信息和表达信息的能力与方式受到极大限制。这样以“特殊用户需求”为关注点,把用户的实际需求转移到设计重心上,多角度分析观察用户在环境中存在的安全隐患因素。
(2)中期设计实践——以“用户活动”为中心的设计方法。特殊用户需求和安全活动环境分析是中期设计实践阶段推进的重要前提。这一阶段所关注的是寻找解决设计问题的框架和全面定义完备的设计细节。现代产品的设计大多通过“活动为中心“的设计方法完成。在进行智能化安全防护服装设计时,更多的是对穿着主体活动的考虑,从而对服装进行局部和细节创新设计,在整个设计过程中,会更多地以人体活动为中心,而不是以服装材料为设计中心。由此,这种设计方式对满足特殊人群活动的功能性需求具有格外功效。为了减轻看护人员的工作压力,促进看护人员与被看护者之间的交流,并有效地反馈看护信息。在该设计阶段中,对看护对象的各个活动目标的分析研究,均以“活动为中心”的设计为前提。在智能安全看护服装设计中,由于设计目标功能性明确,在设计时会采用现代电子技术和现代纺织材料技术等科技手段来消除对特殊人群在活动时产生的交流障碍。但是在整个设计过程中,人作为设计本体,其活动具有不可估量因素,由此针对产生各种特定的活动以及行为,其情感和乐趣可能会随着现代智能科技的引入而逐渐褪去,所以,智能安全看护服装更应该考虑穿着者的情感满足。
(3)设计验证阶段——系统设计方法。结构明确,逻辑严密。这一阶段的设计是让用户在测试方案上继续完善设计。在设计中,偏重于系统设计的阶段,从整体上反思和验证设计的最终产品。需要勾画出智能化安全系统的各个组成部分,如目标主体、感应器、传输装置、控制器、终端显示器以及客观环境,最终达到化整为零的效果。由此整个系统设计方法为整个智能化安全看护服装设计的最终完成可穿性验证提供了清晰的解决步骤。以智能化安全系统来说明智能化安全看护服装的组成部分,见图2。基于交互模型的智能化安全看护服装设计的不同阶段虽然侧重不同的设计方法,但其中的任何一种设计方法都不是孤立存在的,尤其对智能化安全服装设计而言,人一环境一安全需求是整个服装智能化安全设计的关键,毕竟智能化设计是灵活多变的,而且是用户与系统硬件环境之间相互动态的交往。
2信息交互模型下的智能化安全看护服装设计
2.1目标消费人群分析智能化安全看护服装设计是基于智能元件、安全因子以及用户需求的结合设计,对不同消费人群而言,其实现智能化方法不同。因此,在进行设计前,首先要分析目标消费人群及其所需的期望。由于智能化安全看护服装设计的特殊性,以看护功能作为设计的主要目的,从而针对性分析消费群体。
2.1.1儿童(学龄前)群体特征分析学龄前儿童年龄在3~5岁,在生理与心理方面和正常学龄儿童存在明显差异。(1)身体特征。学龄前儿童一般身高为93~107cm,有较好的身体平衡能力,活泼好动。日常生活中好奇心强,敢于探索活动。身体发育快,拥有较强的表现欲。(2)认知特征。与其他年龄段儿童相比,学龄前儿童认知能力强,对事物存在一定疑问,因此具有一定的“社交能力”。但这一阶段的儿童,在认知思维方面存在一定的缺陷,对事物逻辑判断能力差。(3)需求能力。3~4岁的孩子已喜欢与相仿儿童交朋友,因此户外结伴玩耍时间增多,并常常脱离看护人员视线范围。由于该阶段儿童喜欢不断对社会环境中事物的模仿,并形成自己的倾向性。看护人员应提供有利于儿童健康成长的活动环境5j。因此,学龄前儿童这一群体对事物具有一定的认知能力,但对事物潜在危险不能分辨,需要专人看护,防止外界环境对儿童造成危害。
2.1.2老年群体特征分析老年人年龄的界定延长至65岁以上,在身体机能的变化下,各生理器官逐步开始衰减,主要存在以下特征的变化。(1)生理变化。随着年龄的增加,感觉器官退化,使得老年人感觉功能下降,体型缩减,行动不便;大脑皮层开始萎缩,大脑对事物的控制能力骤减,造成行动迟缓,记忆力下降,抽象思维能力低。(2)认知能力变化。老年人认知能力随着年龄的增长而不断减弱,同时智力下降。对外界事物敏感度不高,由此环境中潜在的安全隐患构成老年人活动的威胁。
2.2具体设计应用在交互设计理念下,智能化安全看护服装设计不仅体现在服装与环境的交互上,更为重要的是服装穿着和与看护人员之间的交互。利用交互模型,在服装设计上突破传统“点对点”设计形式,通过服装这种生活必需品来改善在日常生活中出现的儿童与老年人的看护问题,因此具有一定的研究价值和社会意义。
2.2.1婴幼儿尿湿感应短裤一款婴幼儿尿湿感应短裤(见图3),其涉及智能系统主要包括3个方面:一是短裤裆部尿湿感应器,应易于拆卸;二是连接裆部尿湿感应传感器(见图4)的终端控制器和提示器;三是手持终端控制器的口袋设计。婴幼儿短裤裆部采用双层开袋结构,避免了婴幼儿长时间穿着裆部具有尿湿感应器的短裤而影响舒适性。裆部中尿湿感应器通过感应芯片的设计,在达到一定湿度便会发出相应感应的功能,以此连接的终端控制器可根据看护人员的需要以及婴幼儿入眠程度进行声音大小调节,必要时可以设置成震动装置,及时掌握婴幼儿尿湿情况,以便看护人员很好的护理,确保孩子身体健康,环境安全。此外,在智能系统终端放置口袋上设计有婴幼儿喜欢的卡通图案,由此分散婴幼儿注意力,使其终端控制器在发生尿湿报警感应时,避免唐突的响声对婴幼儿在神智清醒状态下造成恐吓,另外,当孩子在哭闹时,也可以通过卡通形象来安抚孩子,从而达到看护目的。
2.2.2防老年人走失服装一款基于智能安全GPS定位系统的防老年人防走失的服装将GPS定位系统嵌入服装中,并将终端控制器设计于智能手机上,使其可视性、操作性和触觉体验性增强,同时充分考虑设计安全性和实效性,以便准确获知老年人身穿智能防走失服装的方位,避免走失。
3智能化安全看护服装交互实现的技术路径
智能化安全看护服装交互智能系统的具体技术实现如下:(1)交互信息智能处理系统。交互信息处理系统由微单片机和声光(震动)报警系统组成。信息处理作为整体的核心处理器和Processing程序建构了智能安全看护服装的感应与显示系统]。例如,在儿童智能化安全看护服装设计中,系统根据儿童所处的位置,采集人体周围环境数据和信号,并通过核心处理器对汇集信息进行处理,以此系统中的Processing程序对信息数据分析与转化,产生信息传递通道的载体,最终由处理完成的数据启动声光(震动)报警子系统。看护人员可以通过终端报警系统对处理信息进行控制与反馈,从而进一步促进彼此之间的信息交互与交流。(2)交互信息显示系统。交互信息显示系统由发射系统和液晶显示系统组成,满足被看护者不同环境需要和看护者自身看护需求。整个交互显示系统采用LCD作为显示装置,以便接人多种传输信号,使用串行接口与核心处理器通信,信息接口线少,同时满足各种串行通信协议,其整体传输率可高达4X10Byte/s,且传输速度极快,可全速写入显示数据。此外,整个LCD显示装置通过电胶连接模块与印制板,达到体积小、安装方便且易拆卸更换的性能特征。在整体显示系统中,采用低电压,配置掉电模式设计,显示器根据终端控制器与用户看护环境的需要采用液晶显示与LED设计。这些交互信息显示系统的特点适合智能安全看护服装设计,并可通过服装艺术设计专业进行全面整合,以实现完美的视觉效果。(3)收发装置系统。在智能化安全看护服装终端上建立一个信息收发装置,其主要功能是实现接受用户端传感器的相关信息,掌握看护对象所面临的安全威胁。通过在Arduino平台之上建立一个信息收发装置系统,利用终端无线传输系统,接受设计于服装上的应用传感端信号以及相关环境安全信息,以便看护人员提前预防看护者潜在的安全隐患。例如,在儿童智能化交通安全服装中,当儿童行穿马路或在路边玩耍时,看护人员可以通过声音传感器和光敏传感器得知声音分贝以及光照强度,并通过附着在服装之上的无线传输控制服装上的LED显示装置,起到提醒儿童自身交通安全以及路边行人和车辆旦旦:堕竺堂:塑塑Vo1.42No.9,2014司机的作用,从而增强儿童交通安全性。
4结语
1.1需要借助学生已有的经验
建构主义的学习,是学生在已有的经验基础上进行的意义建构。实施任务驱动教学时,要考虑学生已有的知识、能力基础。在完成任务的过程中,学生能对学过的知识、技能进行融会贯通、学以致用,进而掌握新知识、新技能,这样才能更好地发挥主体作用。因此,适合实施任务驱动教学的内科护理内容,必须包含学生已学过的知识、技能。例如,各系统常见病的护理。首先,这些内容能够实现专业课程间的融会贯通。护理评估的过程要用到健康评估课程中学到的评估技能,护理诊断要运用护理学基础中学过的护理诊断相关知识,护理措施要运用护理学基础中学过的各项护理基本操作技能。如学习“糖尿病病人的护理”这一节时,学生要掌握的一项护理技能是使用胰岛素注射笔进行胰岛素注射。胰岛素注射属于皮下注射,学生已经在护理学基础课程中学过这项技能,具备学习新技能的经验,可以此为基础进行新知识和技能的主动建构。其次,这些内容是基于工作过程进行编排的,与临床护理岗位更贴近,符合建构主义学习环境的要求,有利于理论联系实际,培养学生协作、沟通能力。
1.2需要理论与实践相结合
常见病的护理需要理论与实践相结合。通过理论教学,学生需要掌握内科常见病的护理评估、护理诊断与护理措施等内容。实践教学则要求学生具备对病人进行整体护理的能力,能够在教师指导下,对具体病例进行护理评估、提出护理诊断并制订护理措施。例如“,呼吸衰竭病人的护理”这一节,教学大纲在理论方面的要求是掌握护理评估和护理措施,熟悉护理诊断;在实践技能方面的要求是能独立、规范地按照护理程序解决病人的护理问题。祁云嵩等提出,任务驱动教学适用于知识性和技能性相结合的课堂教学。吴静也认为,任务驱动教学要将理论教学与实践教学融为一体。因此,教师在进行任务设计时,要将理论教学与实践教学有机结合,使学生在完成任务的同时达到理论教学与实践教学目标。
1.3教师要有适合学生的、与临床贴近的驱动资源
实施任务驱动教学过程中,教师要充分发挥主导作用,为学生创设贴近工作岗位的临床情境,在分析任务、完成任务的过程中,通过讲解、展示图片、播放录像等方式为学生提供指导,以保证教学目标的达成。因此,教师要有适合学生的、与临床工作贴近的资源,在教学过程中供学生学习、借鉴,促进其顺利完成任务。例如,“心力衰竭病人的护理”这一节,教师现有的驱动资源有心力衰竭病人的典型病例、心力衰竭病人不同症状的图片及心功能分级的教学录像等,能够满足开展任务驱动教学的需要。
2高职内科护理适合实施任务驱动教学的内容分类
根据上述条件,笔者对教材内容进行筛选,确定了内科护理适合实施任务驱动教学的24节内容。根据学生已有经验和教学内容的难易程度,将这24节内容划分为3类。第一类为日常生活中常见的内科疾病护理。学生对此类疾病有一定了解,并且在其他课程中学过相关的知识技能。这一类包括8节内容,分别是急性呼吸道感染病人的护理、肺炎病人的护理、原发性高血压病人的护理、冠心病病人的护理、胃炎病人的护理、消化性溃疡病人的护理、糖尿病病人的护理和流行性感冒病人的护理。第二类为医院内科常见但日常生活中较少见的内科疾病护理。学生对此类疾病了解较少,但这些疾病是医院内科的常见病,这部分内容是今后工作中必需掌握的知识与技能。这一类包括12节内容,分别是支气管哮喘病人的护理、支气管扩张病人的护理、肺结核病人的护理、心脏瓣膜病病人的护理、慢性肺源性心脏病病人的护理、肝硬化病人的护理、急性胰腺炎病人的护理、上消化道大出血病人的护理、贫血病人的护理、急性脑血管疾病病人的护理、癫痫病人的护理和病毒性肝炎病人的护理。第三类为医院内科重症疾病的护理。此类疾病症状较复杂,学生需要在学习相关系统的常见病之后学习这类疾病的护理。这一类包括4节内容,分别是呼吸衰竭病人的护理、心力衰竭病人的护理、肝性脑病病人的护理和慢性肾衰竭病人的护理。
3高职内科护理课程任务驱动教学设计
适合实施任务驱动教学的内容根据学生的已有经验和教学内容的难易程度分为3类,根据各类型内容的特点,有针对性地实施任务驱动教学。针对内科护理课程特点与学情,在遵循任务驱动教学主要特征的基础上,按照“五部曲”教学流程进行教学设计,增加课前自学环节,促进自立学习型教育的转变。教师、学生、任务三者互动,体现以任务为主线、教师为主导、学生为主体的基本特征。
3.1基于经验型任务驱动教学
基于经验型任务驱动教学是指提出任务后,借用来自生活中的知识和已学过课程中的相关知识来完成任务。适用基于经验型任务驱动教学的内容特点:首先,适用于日常生活中较常见的内科疾病护理,学生对这些疾病有一定了解。其次,在其他课程中学过相关知识和技能。适用教学内容类别:日常生活中常见的内科疾病护理。适用教学内容:急性呼吸道感染病人的护理、肺炎病人的护理、原发性高血压病人的护理、冠心病病人的护理、胃炎病人的护理、消化性溃疡病人的护理、糖尿病病人的护理和流行性感冒病人的护理。例如,儿科护理课程学过肺炎患儿的护理,其与成年肺炎病人的护理有共同之处;糖尿病病人的护理中,需要皮下注射胰岛素,护理学基础学过皮下注射的技能。因此,在学习这些内容时,学生可以借用已有的经验来完成任务。
3.2学做结合型任务驱动教学
学做结合型任务驱动教学是指:提出任务后,教师讲解疾病相关知识、护理评估和护理措施要点,学生根据学到的新知识和新技能完成任务。适用学做结合型任务驱动教学的内容特点:适用于内科常见但日常生活中较少见的疾病护理,对学生而言是新内容,需要教师讲解,学生应用学到的新知识和新技能完成任务。适用教学内容类别:医院内科常见但日常生活中较少见的疾病护理。适用教学内容:支气管哮喘病人的护理、支气管扩张病人的护理、肺结核病人的护理、心脏瓣膜病病人的护理、慢性肺源性心脏病病人的护理、肝硬化病人的护理、急性胰腺炎病人的护理、上消化道大出血病人的护理、贫血病人的护理、急性脑血管疾病病人的护理、癫痫病人的护理和病毒性肝炎病人的护理。例如,教师讲解癫痫的病因、临床表现及治疗要点后,引导学生利用所学知识分析典型病例,收集健康史、身体状况等方面的资料,完成护理评估任务。学做结合型任务驱动教学设计见图2。
3.3迁移升华型任务驱动教学
迁移升华型任务驱动教学是指:提出任务后,需要将之前学过的常见病相关知识进行学习迁移,然后针对目前病情进展补充护理计划,以完成任务。适用迁移升华型任务驱动教学的内容特点:适用于由各系统疾病导致的严重综合征,病人病情重,护理评估、护理措施也较多。学习这些内容前,需要具备该系统常见病的相关知识,进而根据病人新出现的症状、体征,制订有针对性的护理计划。适用教学内容类别:医院内科重症疾病的护理。适用教学内容:呼吸衰竭病人的护理、心力衰竭病人的护理、肝性脑病病人的护理、慢性肾衰竭病人的护理。建构主义教学观认为,教师是学生意义建构的帮助者和促进者。
焦化厂机电设备根据故障设备的起因不同,可以将机电设备故障分为两种:一种是关联性故障,另一种是非关联性故障。关联性设备故障是指由于机电设备及系统本身的设计缺陷或者是结构缺陷所造成的诸多故障。一般关联性故障主要包括机电设备参数设置不合理、机床的误操作、软件编程错误或者是机电设备操作违规等原因造成的故障,这些故障和设备本身的质量等问题相关。非关联性故障是指一些偶然发生的故障,这些故障和机电设备本身的设计和结构无关。一般非关联性故障包括机电设备在运输过程或者是在安装过程中造成的故障。
2焦化厂机电设备检修维护的方式
改善检修、预防维修和事后维修是现阶段我国焦化厂机电设备主要的维护方式。事后维修是指在机电设备出现故障或者当设备的各项性能和精度无法保证产品质量时才对相关的设备进行维修。事后维修无法有效延长机电设备的使用寿命但企业检修人员日常的工作量较低能够有效降低维护的日常成本。事后维修适用范围主要包括于对生产影响不大的机电设备,某些备用或者是使用率低的设备,当发生事故后时不会影响企业正常生产的机电设备,当机电设备出现故障时能够及时地提供配件进行维修。预防维修是指按照相关的检修计划和设备状态而对机电设备进行检修,从而达到降低设备的事故率,保证设备正常运行的目的。定期维修和状态维修是预防维修主要方式。
1)定期维修。定期维修是指在规定时间的基础上实行的预防维修活动,具有周期性特点。定期维修是根据零件的失效规律和事先规定的修理间隔期、修理类别、修理内容和修理工作量而进行的。它主要适用于已经掌握设备磨损规律且生产稳定、连续生产的流程式生产设备、动设备、大量生产的流水线设备或自动线上的主要设备以及其他可以启动的设备。
2)状态检测维修。这是一种以设备技术状态为基础,按实际需要进行修理的预修方式。它是在状态检测和技术诊断基础上,掌握设备劣化发展情况,在高度预测的情况下,适时安排预防性修理故又称预知的维修。这种维修方式的基础是将各种检查维护和修理,尤其是诊断和检测提供的大量信息,通过统计分析,正确判断设备的劣化程度、发生故障的部位、技术状态的发展趋势,从而采取正确维修类别。这样能充分掌握维修活动的主动权,做好修前准备并且可以和生产计划协调安排,既能提高设备的利用率,又能充分发挥零件的最大寿命。因受到诊断技术发展的限制,它主要适用于重点设备以及利用率高的设备。改善维修是指通过对相关机电设备零件及结构框架等方面的改善,从而达到降低设备的事故率和提高设备的工作效率等目的。从定义可知改善维修分为两种一种是技术改造,另一种是结构改善。技术改造和结构改善之间有很大的差别,技术改造是为了提高机电设备的可靠性和产品精度而对设备的磨损进行补偿;而结构改善是指为了降低相关机电设备的故障率而对设备的总体结构进行改善。现阶段,随着焦化厂管理体制的不断进步,相关的机电设备主要采用预防维修制度。在进行设备维修时焦化厂根据机电设备相关零件的损坏周期和设备的故障周期,对相关设备制定相关的检修维护间隔期。当焦化厂相关电设备运转达到规定隔期时,为了防止出现机电设备的损坏事故并保持相关设备正常的技术状态,需要对相关机电设备进行相关的检修和维护,从而保证设备的正常运行同时延长其使用寿命同时降低相关设备的故障率。预防维修制度基本内容是计划检修和定期保养。检修能在焦化厂机电设备的磨损程度将要达到极限时,进行及时的修理工作或者是更换不能满足工作指标的零件,从而使焦化厂相关的机电设备达到良好的工作指标。做好机电设备的预防检修维护工作,能够极大地降低企业设备的故障率保证设备的正常运行和企业的生产活动。
3机电设备维修中面临的的问题
近年来我国经济发展需求在不断变化,与此同时焦化企业机电设备的升级步伐也在不断加快,各种机电设备的种类样式越来越多,设备零件的种类也是多种多样,各个厂家的设备维修保养措施又不尽相同。如果制定统一的机电设备检修的间隔期显然不科学,因为有的设备质量高不需要经常维修,有的设备精密度高需要经常地进行维护。为此要根据机电设备的实际情况制定合适的检修和维护安排,以免造成不必要的人员和物力上的浪费,甚至造成恶性后果。要根据机电设备的工作状况决定设备是否需要进行中修或者是大修。根据检修的间隔期和预计的工作时间制定相关设备的预维修计划。机电设备在进行检修时需要检测设备各项参数,但是由于检测花费的时间较长并且对检测设备的要求较高,所以在实际操作过程中执行比较困难。大量机械零件的相互组合与协调运行使机电设备的各项功能得以合理地体现出来,但由于制作工艺和材质的不同,设备中每个零件的寿命不同。有时即使设备在进行定期维修时很多零件的依然在极限磨损的范围内。在某些设备进行大修时,不得不将很多没有达到磨损极限的零件更换下来,这就造成了大量的设备浪费。
4结论
2.指导学生有感情地朗读课文。
3.利用课文提供的知识和叙述方式训练学生的说话能力。
[教学过程]
一、谜语激趣,引入新课
1.师:四肢短短,身体扁平;
墙上爬行,专吃蚊蝇;
尾巴易断,断了再生。
2.学生猜出后出示“壁虎”图。师:今天我们一齐来学习小壁虎借尾巴的故事。
【评:根据小壁虎的外形特征、生活习性和生理特点编成谜语,唤起学生头脑中小壁虎的表象。“壁虎”一词用谜语引出,可以避免生硬地介绍有关知识,然后由壁虎自然引出课题。教学环节的衔接流畅有趣,使学生在愉悦的气氛中开始新课的学习。】
3.看看壁虎的外形,再读读课题,你有什么疑问吗?
【评:教会学生由题目提出问题,既训练思维,又培养学生提出问题的能力。】
二、初读课文,读准字音
1.学生第1遍读课文,要求遇到生字看清拼音读准确,边读边画出文中有几个自然段。
2.第2遍读课文,指名7个学生,一人读一个自然段,要求把音读准,尽量做到不添字、不漏字,不读错字。读后老师正音。
3.第3遍读课文,要求正确流利,边读边想,提出不理解的词语和问题。
师:我们读了3遍课文,每遍的要求一样吗?
【评:教师要给学生较多的读书时间,培养学生读书的习惯。此处设计的三读课文,各有要求,而且逐步提高,对一年级学生来说,这是最基本的读书方法的指导。】
三、深入学习,读议课文
1.出示图一:大家先看一看课文中的第一幅插图,思考:要想知道“小壁虎为什么借尾巴”得从哪几个自然段找答案。
(1)小壁虎为什么要借尾巴?
学生选第1、第2自然段,各自轻声读。出示活动投影片《小壁虎挣断尾巴》。
读后判断:小壁虎的尾巴是怎么断的?
①小壁虎的尾巴是被蛇咬断的。(×)
②小壁虎的尾巴是被蛇咬住后,自己挣断的。(√)
(2)假如小壁虎不挣断尾巴,会出现什么情况?从壁虎挣断尾巴,可以看出小壁虎的尾巴有什么作用?
【评:一年级的学生在回答这个问题时,大都是说小壁虎的尾巴是被蛇咬断的。为了培养学生认真读书的习惯,通过投影的动态演示,使学生明白,小壁虎的尾巴是挣断的。并在此基础上讲清了壁虎的尾巴,有保护自己生命的作用。】
2.老师范读第2自然段。
(1)要求学生从课文内容及老师读的语气,体会小壁虎当时的心情,说说标点符号“!”“?”所起的作用。
(2)学生练习有感情的朗读。
【评:让学生听听,说说,练练,引导他们开动脑筋,认真读书。】
3.看图,听第3至第5自然段的课文录音。
(1)思考:小壁虎向谁去借尾巴?
附图{图}
(2)用“先……然后……最后……”连起来说一句完整的话。
【评:结合看图听读课文,从整体入手,了解课文内容,并使听力与口头表达能力同时得到训练。】
4.读议第3至第5自然段。
学习第3自然段。
(1)用引读法让学生理解第3自然段每句话的意思和叙述顺序。
教师引读:小壁虎爬到哪?看见谁?他怎么说?对方怎么回答?
(2)学生比较下面的句子和标点。
小鱼,你把尾巴借给我!
小鱼姐姐,把您的尾巴借给我行吗?
引导学生理解用上“姐姐、您、行吗”等词语,及询问的语气,说明小壁虎十分有礼貌。
小鱼说:“不行!我要用尾巴拨水。”
小鱼说:“不行啊,我要用尾巴拨水呢。”
引导学生体会加上“啊”“呢”这些语气词,可以表现小鱼是友好拒绝,和因不能把尾巴借给小壁虎而为难的心情。
(3)指导学生有感情朗读对话。
【评:通过2组对话的比较和反复诵读,引导学生进入角色,带着情感去朗读,这样,既进行了语言文字训练,又进行了文明礼貌教育。】
(4)演示活动投影片,理解“摇着”、“拨水”并让学生做动作演示。
(5)小结:课文第3段先写小壁虎爬到哪里,看见什么,再写小壁虎怎么说,最后写小鱼怎么答。这样就写清了小壁虎是怎样向小鱼借尾巴的。
【评:教“小壁虎向小鱼借尾巴”这一段,采用“扶”的办法,初步引导学生理解句子之间的联系。】
半扶半放,教学第4自然段。
(1)学生自读,说说这一段先写什么,再写什么,最后写什么,体会到第4段与第3段写法相似,只是地点变了,借尾巴的对象变了。
(2)指名学生用手势做“甩”的动作。
(3)用课文中的一句话,说说老黄牛为什么没有把尾巴借给小壁虎。
(4)师生分角色朗读。
以放为主,学生自学第5自然段。
(1)学生自学本段,想一想1、2两句写什么?3、4两句写什么?
(2)指名学生有感情朗读本段,让学生找出说明燕子尾巴作用的词语。(摆、掌握方向)
(3)让学生做手势,帮助理解“摆”,“掌握方向”的意思。
【评:对于叙述顺序相似的3、4、5自然段,教师采用教—扶—放的方法指导,不仅使教学环节避免了重复,而且也培养了学生的自学兴趣与能力。】
总结3、4、5自然段。
让学生把3、4、5自然段连起来朗读,用“因为……所以……”这个句式说说小鱼、黄牛、燕子为什么没把尾巴借给小壁虎。
5.让学生把手当作动物的“尾巴”,演示辨析“摇”、“甩”、“摆”三个动词,体会几个词的意思,以及它们之间的差别。
【评:让学生用这样的方法理解词语,有很强的直观性,把这几个重点词放在一起,学生自己演示,自己感受,再一次加以领会,效果很好。】
6.读议第6、7自然段。
(1)指名读课文,要求学生找出一组反义词,说说小壁虎心情起先怎么样,后来怎么样。
(2)指导学生有感情朗读课文,读出从“难过”到“高兴”的心情。
【评:通过抓一组反义词,把两个自然段的内容全概括了,教学环节简洁,又抓住了关键。】
(3)小壁虎把借尾巴的事告诉了妈妈,谁来扮演小壁虎把借尾巴的经过告诉妈妈,想一想该怎样说?
【评:这样等于让学生复述了课文的主要内容,训练了他们的语言表达能力,而且在具体的语言环境中理解了“告诉”一词的意思。】
四、小结全文,课堂练习
1.说说学了这篇课文你知道了哪些动物尾巴的作用?
2.填空练习。
(1)小鱼(摇)着尾巴,在(河里)游来游去。
(2)黄牛(甩)着尾巴,在(树下)吃草。
(3)(燕子)摆着尾巴,在(空中)飞来飞去。
(4)小鱼用尾巴(拨水),黄牛用尾巴(赶蝇子),燕子用尾巴(掌握方向),小壁虎的尾巴断了以后,还能(长出来)。
【评:总结课文,既要归纳课文,又要进行语言训练。】
五、知识延伸,相机进行语言训练
1.阅读短文《有趣的尾巴》了解文中提到的松鼠、啄木鸟、猴子、响尾蛇等动物尾巴的作用。