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设计技术论文8篇

时间:2023-05-05 08:53:54

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇设计技术论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

设计技术论文

篇1

关键词:砌体设计措施

具体内容如下:

1.结构设计说明

主要是设计依据,抗震等级,人防等级,地基情况及承载力,防潮做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如:正负零以下应采用水泥砂浆,以上采用混合砂浆。等等。

2.各层的结构布置图,包括:

(1).预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。标注预制板的块数和类型时,不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉,宜采用水平线或垂直线的方法,相同类型的房间直接标房间类型号。应全楼统一编号,可减少设计工作量,也方便施工人员看图。板缝尽量为40,此种板缝可不配筋或加一根筋。布板时从房间里面往外布板,尽量采用宽板,现浇板带留在靠窗处,现浇板带宽最好≥200(考虑水暖的立管穿板)。如果构造上要求有整浇层时,板缝应大于60。整浇层厚50,配双向φ6@250,混凝土C20。应采用横墙或横纵墙(横墙为主)混合承重方案,抗坍塌性能好。构造柱处不得布预制板。建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板,自动布板可能不能满足用户的施工图要求,仅能满足定义荷载传递路线的要求。对楼层净高很敏感、跨度超过6.9米或不符合模数时可采用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。

(2).现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)。尽量用二级钢包括直径φ10的二级钢。钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。跨度小于2米的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画,仅说明钢筋为双向双排φ8@200。板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋。一般砖混结构的过街楼处板应现浇,并且钢筋双向双排布置。板配筋相同时,仅标出板号即可。一般可将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编为一个板号,将不相同的上部筋画在图上。当板的形状不同但配筋相同时也可编为一个板号。宜全楼统一编号。当考虑穿电线管时,板厚≥120,不采用薄板加垫层的做法。电的管井电线引出处的板因电线管过多有可能要加大板厚。宜尽量用大跨度板,不在房间内(尤其是住宅)加次梁。说明分布筋为φ6@250,温度影响较大处可为φ8@200。板顶标高不同时,板的上筋应断开或倾斜通过。现浇挑板阳角加辐射状附加筋(包括内墙上的阳角)。现浇挑板阴角的板下应加斜筋。顶层应建议甲方采用现浇楼板,以利防水,并加强结构的整体性及方便装饰性挑沿的稳定。外露的挑沿、雨罩、挑廊应每隔10~15米设一10mm的缝,钢筋不断。尽量采用现浇板,不采用予制板加整浇层方案。卫生间做法可为70厚+10高差(取消垫层)。8米以下的板均可以采用非预应力板。L、T或十字形建筑平面的阴角处附近的板应现浇并加厚,并双向双排配筋,附加45度的4根16的抗拉筋。现浇板的配筋建议采用PMCAD软件自动生成,一可加快速度,二来尽量减小笔误。自动生成楼板配筋时建议不对钢筋编号,因工程较大时可能编出上百个钢筋号,查找困难,如果要编号,编号不应出房间。配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。值得注意的是,按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值,按此配筋是偏于保守的,不必再人为放大。支承在外墙上的板的负筋不宜过大,否则将对砖墙产生过大的附加弯距。一般:板厚>150时采用φ10@200;否则用φ8@200。PMCAD生成的板配筋图应注意以下几点:1.单向板是按塑性计算的,而双向板按弹性计算,宜改成一种计算方法。2.当厚板与薄板相接时,薄板支座按固定端考虑是适当的,但厚板就不合适,宜减小厚板支座配筋,增大跨中配筋。3.非矩形板宜减小支座配筋,增大跨中配筋。4.房间边数过多或凹形板应采用有限元程序验算其配筋。PMCAD生成的板配筋图为PM?.T。板一般可按塑性计算,尤其是基础底板和人防结构。但结构自防水、不允许出现裂缝和对防水要求严格的建筑,如坡、平屋顶、橱厕、配电间等应采用弹性计算。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋,一是轻隔墙有可能移位,二是板整体受力,应整体提高板的配筋。只有垂直单向板长边的不可能移位的隔墙,如厕所与其他房间的隔墙下才可以加粗钢筋。坡屋顶板为偏拉构件,应双向双排配筋。

(3).圈梁、构造柱布置及其剖面详图。圈梁要浇圈闭合拉通,穿过中间走廊,并隔一定距离将截面加强。注意圈粱(包括地基圈梁)在外墙楼梯、入口等处可能被截断,应在相应位置附加一道并满足搭接长度。坡屋顶为双层圈梁。单层空旷房屋层高超过4米宜在窗顶处增加一道圈梁。说明圈梁、构造柱纵筋的搭接及锚固长度。构造柱箍筋在上下端应加密。说明构造柱生根何处,当地面为刚性地面时,应将构造柱伸至基底。较大洞口两侧宜加构造柱(2.4米以上)。构造柱与下层相同的,可不标构造柱编号,但应在图中说明。圈梁、构造柱纵筋宜采用一级钢筋。为减少圈梁受温度变化的影响,和清水砖墙的立面效果,360外墙圈梁的外侧宜有120砖墙。设置构造柱后必须设置圈梁或暗圈梁。设置圈梁不一定设构造柱。斜交砖墙的交接处应增设构造柱,且构造柱间距不宜大于层高。建筑四角包括阴角,考虑到应力复杂和应力集中,应增大截面和配筋。请参照《设置钢筋混凝土构造柱多层砖房抗震技术规程JGJ/T13-94》

(4).过梁布置。核算圈梁下的高度是否足够放预制过梁,如果不够,则应圈梁兼过梁或圈梁局部加高。尽量采用过梁与圈梁整浇方式。此法方便施工并对抗震有利。当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇。过梁配筋不得过小,以考虑地震时过梁上墙体出现裂缝不能形成拱的作用。当有大梁压在过梁上时,过梁一般用较大截面,兼梁垫用。过梁支承长度改360,并应验算过梁下砌体的局部承压。360墙可用一120矩形过粱加一120带挑沿过粱。现浇过梁荷载取值参见《砌体结构设计规范GBJ3-88》

(5).雨蓬、阳台、挑檐布置和其剖面详图。注意:雨棚和阳台的竖板现浇时,最小厚度应为80,否则难以施工。竖筋应放在板中部。当做双排筋时,高度<900,最小板厚100;高度>900时,最小板厚120。阳台的竖板应尽量预制,与挑板的预埋件焊接。雨棚和阳台上有斜的装饰板时,板的钢筋放斜板的上面,并通过水平挑板的下部锚入墙体圈梁(即挑板双层布筋)。两侧的封板可采用泰柏板封堵,钢筋与泰柏板的钢丝焊接,不必采用混凝土结构。阳台的门联窗处窗台应使用轻体材料砌筑,方便以后装修时凿掉。挑板挑出长度大于2米时宜配置板下构造筋。挑板内跨板上筋长度应大于等于挑板出挑长度,尤其是挑板端部有集中荷载时。内挑板端部宜加小竖沿,防止清扫时灰尘落下。当顶层阳台的雨搭为无组织排水时,雨搭出挑长度应大于其下阳台出挑长度100。挑板配筋应有余地,并应采用大直径钢筋,防止踩弯。挑板内跨板跨度较小,跨中可能出现负弯距,应将挑板支座的负筋伸过全跨。

(6).楼梯布置。采用X型斜线表示楼梯间,并注明楼梯间另详。尽量用板式楼梯,方便设计及施工,也较美观。

(7).板顶标高。可在图名下说明大多数的板厚及板顶标高,厨厕及其它特殊处在其房间上另外标明。

(8).梁布置及其下的梁垫布置。也可在梁支座处将梁加宽至500来代替梁垫。

(9).板上开洞(厨、厕、电气及设备)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定锚入板支座,从洞边锚入La即可。板上开洞的附加筋,如果洞口处板仅有正弯距,可只在板下加筋;否则应在板上下均加附加筋。留筋后浇的板宜用虚线表示其范围,并注明用提高一级的膨胀混凝土浇筑。未浇筑前应采取有效支承措施。住宅跃层楼梯在楼板上所开大洞,周边不宜加梁,应采用有限元程序计算板的内力和配筋。板适当加厚,洞边加暗梁。

(10).屋面上人孔、通气孔位置及详图。

(11).在平面图上不能表达清楚的细节要加剖面,可在建筑墙体剖面做法的基础上,对应画结构详图。

3.基础平面图及详图:

(1).在墙下条基宽度较宽(大于2米,部分地区可能更窄)或地基不均匀及地基较软时宜采用柔性基础。应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。

(2).当基础上留洞、首层开大洞的洞口宽度大于洞底至基底高度时,如要考虑洞口范围内地基的承载力,洞口下基础应做暗梁。或将基础局部降低。

(3).素混凝土基础下不必做垫层,但其内有暗梁时应注明底部钢筋保护层厚为70,或做垫层。地下水位较高时或冬季施工时,不得做灰土基础。刚性基础一般300厚。

(4).建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸。地下室内墙可采用砖墙,外墙宜用混凝土墙。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。地下室顶板应考虑施工时材料堆积荷载。

(5).地面以下墙体如被管沟消弱较多,应考虑抗震的不利影响,地下墙体宜加厚。

(6).抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。

(7).新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础之间的高差的1.5至2倍。

(8).条形基础偏心不能过大,柔性基础必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。一般情况下,基础底部不应因荷载的偏心而与地基脱开。

(9).当有独立柱基时,独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求,除非此基础非常重要,但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的结构。

(10).基础圈梁在建筑入口处或底层房间地面下降处应调低标高。当基础圈梁顶标高为-0.060时可取消防潮层。当地基不均匀时基底应增设一道基础圈梁。

(11).基础平面图上应加指北针。

(12).基础底板混凝土不宜大于C30。

(13).在软土地基上的建筑应控制建筑的总沉降量,在地基较不均匀地区应控制建筑的沉降差,砖混结构对差异沉降很敏感。因建筑的实际沉降和计算值是有差异的,很难算准,所以应从构造上入手,采用整体性强的基础形式。

(14).可用JCCAD软件自动生成基础布置和基础详图。应注意,在使用砖混抗震验算菜单产生的砖混荷载生成基础图时,其墙下荷载为整片墙的平均压力,墙体各段的荷载差异较大时,荷载较大处的墙下基础是不安全的,应人工调整。生成的基础平面图名为JCPM.T,生成的基础详图名为JCXT?.T

请参照《建筑地基基础设计规范GBJ7-89》和各地方的地基基础规程。

4.暖沟图及基础留洞图:

(1).沟盖板在遇到楼梯间和电线管时下降(500),室外暖沟上一般有400厚的覆土。

(2).注明暖沟两侧墙体的厚度及材料作法。暖沟较深时应验算强度。

(3).基础留洞大于400的应加过梁,暖沟应加通气孔

(4).基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。

(5).首层有门洞处不能用挑砖支承沟盖板

(6).湿陷性黄土地区或膨胀土地区暖沟做法不同于一般地区。应按湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求设计。

(7).暖沟一般做成1200宽,1000的在维修时偏小。

5.楼梯详图:

(1).应注意:梯梁至下面的梯板高度是否够,以免碰头,尤其是建筑入口处。

(2).梯段高度高差不宜大于20,以免易摔跤

(3).两倍的梯段高度加梯段长度约等于600。幼儿园楼梯踏步宜120高。

(4).楼梯折板、折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,折梁还应加附加箍筋

(5).楼梯的建筑做法一般与楼面做法不同,注意楼梯板标高与楼面板的衔接。

(6).楼梯梯段板计算方法:当休息平台板厚为80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米时,应采用1/10的计算系数,并上下配筋;当休息平台板厚为80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度约6米左右时,应采用1/8的计算系数,板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并不得过大。此两种计算方法是偏于保守的。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通,并应与梯段板的配筋相应。

(7).注意当板式楼梯跨度大于5米时,挠度不容易满足。应注明加大反拱。

6.梁、柱详图:

(1).梁上集中力处应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下,架在板上的梁,不必加附加筋。

(2).折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,还应加附加箍筋

(3).梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。

(4).有圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋宜使用井字箍,并按规范加密。角柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。

(5).原则上柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于200。梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。

(6).梁高大于300,并与构造柱相连接的进深梁,在梁端1.5倍梁高范围内箍筋宜加密。端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。

(7).考虑抗扭的梁,纵筋间距不应大于300和梁宽,即要求加腰筋,并且纵筋和腰筋锚入支座内La。箍筋要求同抗震设防时的要求。

(8).反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。

(9).挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。

(10).梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。

(11).梁净高大于500时,宜加腰筋,间距200,否则易出现垂直裂缝。挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算。

(12).梁应按层编号,如L-1-XX,1指1层,XX为梁的编号。

7.关于墙体问题:楼梯间的墙体水平支撑较弱,顶层墙体较高,在8度和9度时,顶层楼梯间横墙和外墙宜沿墙高每隔500设2φ6的通长筋,9度时,在休息平台处宜增设一钢筋带。顶层,为防止墙体裂缝,可采取如下措施:保温层聚苯板由45加厚。为防止聚苯板在施工时被踩薄,可用水泥聚苯板代替普通聚苯板。圈梁加高,纵筋直径加大。架设隔热层,不采用现浇板带加预制板(为了解决挑檐抗倾覆)的方式。顶部山墙全部、纵墙端部(宽度为建筑宽度B/4范围)在过梁以上范围加钢筋网片。构造柱至洞口的墙长度小于300时,应全部做成混凝土的,否则难以砌筑。小截面的墙(<600)如窗间墙应做成混凝土的。否则无法砌墙或受压强度不够。注意:在砖混结构中(尤其是3层及以下),可以取消部分横墙,改为轻隔墙,以减轻自重和地震力,减小基础开挖,也方便以后的房间自由分隔,不必每道墙均为砖墙。多层砌体房屋的局部尺寸限值过严,一般工程难以满足,在增设构造柱后可放宽。

8.重点注意:

(1).抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。抗震验算时应特别注意场地土类别。大开间房屋,应注意验算房屋的横墙间距。小进深房屋,应注意验算房屋的高宽比。外廊式或单面走廊建筑的走廊宽度不计入房间宽度。应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,规范要求的垂直地震作用明显不足。

(2).雨蓬、阳台、挑沿及挑梁的抗倾覆验算,挑梁入墙长度为1.2L(楼层)、2L(屋面)。大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。

(3).梁支座处局部承压验算(尤其是挑梁下)及梁下梁垫是否需要(6米以上的屋面梁和4.8米以上的楼面梁一般要加)。支承在独立砖柱上的梁,不论跨度大小均加梁垫。与构造柱相连接的梁进行局部抗压计算时,宜按砌体抗压强度考虑。梁垫与现浇梁应分开浇注。局部承压验算应留有余地。

(4).由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率。

(5).较高层高(5米以上)的墙体的高厚比验算,不能满足时增加一道圈梁。

(6).楼梯间和门厅阳角的梁支撑长度为500,并与圈梁连接。

(7).验算长向板或受荷面积较大的板下预制过梁承载力。

(8).跨度超过6米的梁下240墙应加壁柱或构造柱,跨度不宜大于6.6米,超过时应采取措施。如梁垫宽小于墙宽,并与外墙皮平,以调整集中力的偏心。

(9).当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计。周边一般加大截面的边梁或构造柱。

(10).问清配电箱的位置,防止配电箱与洞口相临,如相临,洞口间墙应大于360,并验算其强度。否则应加一大跨度过梁或采用混凝土小墙垛,小墙垛的顶、底部宜加大断面。严禁电线管沿水平方向埋设在承重墙内。

(11).电线管集中穿板处,板应验算抗剪强度或开洞。竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度。

(12).构件不得向电梯井内伸出,否则应验算是否能装下。

(13).验算水箱下、电梯机房及设备下结构强度。水箱不得与主体结构做在一起。

(14).当地下水位很高时,砖混结构的暖沟应做防水。一般可做U型混凝土暖沟,暖气管通过防水套管进入室内暖沟。有地下室时,混凝土应抗渗,等级S6或S8,混凝土等级应大于等于C25,混凝土内应掺入膨胀剂。混凝土外墙应注明水平施工缝做法(阶梯式、企口式或加金属止水片),一般加金属止水片,较薄的混凝土墙做企口较难。

(15).上下层(含暖沟)洞口错开时,过粱上墙体有可能不能形成拱,所以过粱所受荷载不应按一般过粱所受荷载计算,并应考虑由于洞口错开产生的小墙肢的截面强度。

(16).突出屋面的楼电梯间的构造柱应向下延伸一层,不得直接锚入顶层圈梁。错层部位应采取加强措施。出屋面的烟筒四角应加构造柱或按97G329(七)P3地震区做法。女儿墙内加构造柱,顶部加压顶。出入口处的女儿墙不管多高,均加构造柱,并应加密。错层处可加一大截面圈梁,上下层板均锚入此圈梁。

(17).砖混结构的长度较长时应设伸缩缝。高差大于6米和两层时应设沉降缝。

(18).在地震区不宜采用墙梁,因地震时可能造成墙体开裂,墙和混凝土梁不能整体工作。如果采用,建议墙梁按普通混凝土梁设计。也不宜采用内框架。

(19).当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的构造措施。如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时(哑铃状),此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考虑。板厚应加厚,并双层配筋。

(20).较大跨度的挑廊下墙体内跨板传来的荷载将大于板荷载的一半。挑梁道理相同。

(21).挑梁、板的上部筋,伸入顶层支座后水平段即可满足锚固要求时,因钢筋上部均为保护层,应适当增大锚固长度或增加一10d的垂直段。

(22).应避免将大梁穿过较大房间,在住宅中严禁梁穿房间。

(23).构造柱不得作为挑梁的根。

9.常用砖墙自重(含双面抹灰):120墙:2.86,240墙:5.24,360墙:7.62,490墙:9.99KN/M2。

篇2

一、基于传感技术探究实验设计

在教学实践中我利用传感技术仪器进行实验能够得到很好的实验效果。分析教材、根据教学目标及学生的年龄特点合理选择利用数字化传感器材能够有效提高课堂实验效果。课堂实验探究的高效,传感技术仪器的有效使用,不仅需要分析教材,合理选材,还需要精心设计实验方案。只有通过有效的实验设计和规范的实验操作,以学生为主体性,让学生配合教师来完成实验,学生便于理解,又可增加学习兴趣,才能使实验变得简单易行,达到教学目标。以下是四上年级《运动起来会怎样》一个有关于心率传感器的实验。首先,连接手握心率传感器、界面和计算机。其次,启动LoggerPro或LoggerLite软件,最后,程序将自动识别手握心率传感器,这样就可以准备采集数据了。测量一个人在激烈活动,例如做跳跃运动前、之间和之后的心率;测量一个人在运动后的心率返回平常心率要多久。让学生在探究实践的过程中,注重体验和感悟,又便于学生对知识的接受和理解,从而也激发学生的兴趣。

二、传感技术探究实验室的组建

为了提高实验探究效率,保证实验教学的有效开展,创建探究实验室,合理利用“数字化”仪器设备是非常重要的。数据采集器和传感器的配备,主要用于采集并储存实验数据并根据探究需测定的参数。通过政府采购,我们采购到探究实验室套材,主要有湿度、音高、音量、光强、pH值、溶解氧浓度、电流、电压、氧气含量、二氧化碳含量等传感器,还可以根据需求来自行选择;同时,这些仪器的轻巧与便携还为学生进行户外探究提供了可能。计算机软件的安装将传感器插入计算机时,传感器可以精确地测量实验中获取的各种数据,并通过数据采集器传到计算机中,计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现,并进行分析处理。

三、传感技术实验器材在拓展课程中的应用

篇3

所谓 CAD 技术就是计算机辅助设计,这种技术是利用计算机系统对设计进行分析、优化的过程。通常情况下,CAD 系统主要是由硬件、软件组成,其中硬件主要涉及处理运算设备、图形显示设备、外部存储设备等硬件平台设备,对于软件来说,主要包括系统软件、支撑软件和专业应用软件等。目前,在我国使用比较广泛的 CAD 软件是由美国 AUTODESK 公司开发的 AUTOCAD 软件[1],该软件的优势主要表现为:功能强大、易学易用、具有开放型结构的软件口,一方面便于用户使用,另一方面可以对系统本身进行扩充和完善,因此,广泛地应用于微机及工作站方面。在此基础上,国内外软件开发商对其进行二次开发,比较有代表性的,如建筑行业的 House 软件、建研院的 ABD集成化软件等。

2 CAD 技术在工程设计中的优点

2.1 降低劳动强度,图面清洁

与传统的手绘绘图方式相比,通过使用 CAD 技术进行绘图,可以使用一只鼠标做任何想做的事情。在传统绘图模式下,工作人员手里拿着不同粗细的墨笔,丁字尺等工具不停的在手里更换,一旦出现错误,修改非常麻烦,甚至从头来过,并且对图面进行修补,使得图面显的脏乱。

2.2 设计工作的高效性,重复利用设计成果

在 CAD技术中,有一项“COPY”功能,使其非常高效。在制图过程中,对于一些相近、相似的设计,只需要对图纸进行简单的修改,或者直接套用,在这种情况下,只需通过键盘、鼠标就可以完成制图工作。对于 CAD 软件来说,通常情况下,可以将建筑施工图直接转换为设备底图,在描绘设备底图上,不会浪费水暖、电气 设计师的时间。

2.3 提高绘图精度

对于建筑设计来说,通常情况下都要精确到毫米,但是结构计算的精度较低,施工过程中的精度更低,对于规模较大,并且较为复杂的建筑来说,通过 CAD 技术可以成倍增长其精度。

2.4 CAD 在建筑表现图上的优势

通过 CAD 制作的建筑效果图,其透视、光影、建筑材料的质感等具有较高的真实性。

3 CAD 技术在工程设计中的弊端

3.1 束缚设计思想

通过 CAD 进行绘图,为了提高精确性,需要对每一笔数据进行准确的计算,进而在一定程度上扼杀了方案设计中需要的模糊性、随机性等,并且缺乏设计灵感。另外,CAD 软件功能的局限性,以及 CAD 软件的使用者,对其掌握的熟练程度等,使得建筑师难以通过 CAD 表达好的灵感和创意,在这种情况下,进一步束缚了建筑师的思想、思路和灵感。

3.2 扼杀建筑艺术

建筑作为一门学科,它融合了科技、艺术、文化、哲学等。但是通过 CAD 对建筑进行设计,在设计过程中,缺少了手绘图的个性,以及设计师的特有感觉等。

3.3 CAD 浪费资源

首先,CAD 作为一项技术,具有较高的科技含量,对于设计师来说,通常情况下,需要用半年到一年的时间才能掌握相应的 CAD 软件。其次,CAD浪费物质财力。在实现微机制图的过程中,电脑、工作站、绘图仪等硬件设备的投资也非常大,并且这些硬件具有较高的折旧率、升级费用等。

3.4 CAD 技术存在不可靠性

篇4

关键词加壳;脱壳;DLL;DES;NET;MSIL

1引言

为了保护自己的软件的技术内核不被他人轻易盗用,软件开发人员使用了各种加密技术来保障软件的版权不被侵犯,壳便是我们常用的一种软件保护手段。对于Win32中软件加壳技术已经有非常成熟的商业产品,然而,对于.NET环境下软件,由于.NET程序的编译结果不是机器语言代码,而是一种MSIL中间代码,因此不能使用传统的加壳技术。目前,专门对.NET软件实施加壳的商业软件主要有MaxtoCode,另外,SafeNet公司也推出了其软件保护产品圣天狗最新的外壳工具,满足了软件开发商的一大愿望。圣天狗外壳加密工具可以自动完成对可执行文件的加密过程,从而让开发商快速方便地完成软件加密和授权管理的工作。

本文介绍了.NET环境下一种简单的软件加壳技术,该技术使用了数字签名、MSIL代码混淆、加密等技术,可达到高强度的软件保护。与MaxtoCode相比,这种技术的优点是:可以防止软件非法拷贝,针对计算机硬件“指纹”授权(指纹:即硬件信息中终身不变的识别号,如CPU和硬盘的序列号等,下同),对于网络版,可以防止非本服务器的客户端访问服务。

2认识“壳”

壳是对加密软件的一个形象的比喻,顾名思义,壳是软件外部的一件“外衣”,是软件的保护屏障。有了它,恶意攻击者就无法在对软件反汇编后,直接找到软件的核心代码。

壳是一段程序,它先于程序运行,壳在运行后就获得了该软件控制权,利用其保护功能对软件进行安全保护。

壳的工作原理大致是:先运行壳程序,壳将加密的主程序(主程序即原来的待加壳的程序,下同)代码解密到内存中,运行其中相应功能,并将程序的控制权交还给主程序。

本文中研究的加壳技术正是基于这种原理,只是壳也是用.NET编写的,加密与解密密钥与用户的机器硬件指纹有关,而不是固定的密钥,所以可以防止软件非法拷贝,达到更高的保护强度。

3本加壳技术的原理

先将原来的主程序编译成DLL,再编写一个壳程序,编译成EXE,并将程序的运行入口(即main函数)移到壳中来,由壳开始执行整个程序。首先,可以用自编的加密工具,在软件前将所有DLL文件分别进行加密(输入特定的密钥),在壳加载DLL时临时将其解密到内存中,并加载运行。由于解密DLL的结果只存在于内存,所以攻击者无法获得解密后的DLL,除非他能找到DLL的解密密钥。同时,为了避免攻击者分析外壳程序的逻辑,从中寻找解密密钥,还可以将壳编译成EXE文件后,再用第三方软件进行混淆(如:XenoCode)或加密(如:MaxtoCode),这样攻击者将无法了解DLL加密的算法及处理逻辑。从而,更有效地保护主程序DLL。加壳与脱壳的原理如图1所示。

图1NET软件加密型加壳的原理

4软件与用户注册流程

为了推广软件,开发商一般会将软件的试用版放在网上,让用户自由下载试用,用户基本满意后再注册正式版。

软件与用户注册的流程如图2所示。

5软件与用户注册的实现

5.1注册申请

为了达到软件防拷贝的功能,开发商必须为不同的用户制作不同的安装文件,一套程序只能在一台机器上运行。为此,开发商在制作安装文件时,必须取得软件将要运行的目标机器的指纹和用户的单位名称,对于有应用程序服务器的网络版软件,只需要取得应用服务器的指纹。指纹数据可以由用户使用特定的程序取得,并通过短信或邮件的方式告知开发商。

指纹的提取有两种方法:其一,通过软件的试用版。试用版中设计申请注册的模块,用户通过此模块提取本机的指纹数据。软件的试用版文件的制作不是针对目标机器的指纹制作的,可以在任何机器上运行。为了防止Cracker找到DLL的解密密钥后,将试用版破解。通常可以对试用版软件设置功能限制(如:去掉部分关键代码),这样即使试用版被破解,也无法投入正式的应用。

方法二:使用专用于注册申请的程序。对于网络版的应用服务程序,如果没有用户界面,或无须试用的用户,只能使用由开发商提供的专用注册程序来提取机器指纹。

5.2计算注册码

这种加壳技术本来可以省去输入注册码手工注册这个过程,因为每一个的版本只能在指定的机器上运行,但为了定制用户单位信息以及对用户数进行限制,还是要有注册过程的。注册码是由用户单位、机器指纹及用户数限制等信息经过加密处理后得到的,处理可以用自制的注册码计算工具来实现。

5.3加密DLL文件

本加壳技术的核心之一是加密DLL文件,加密过程可以用自制的加密工具完成。加密算法可以选择.NET框架中提供任何加密算法或者自行设计加密算法。算法可以不用公开的算法,因为加密解密都是在自己的程序中进行。因此,此方案的安全性完全可以由开发商自己保证,而不依赖于第三方。

5.4制作安装盘

制作之前,只需用专为此用户加密的DLL文件及授权文件等替换安装工程中相应的文件,再生成安装盘。安装盘中可以单独存放一份加密DLL文件和授权文件,以备客户升级正式版时用户直接拷贝。

一般而言,安装文件中不能直接包含注册码或授权文件的,但在这种技术下,可以将授权文件打包到安装盘中,因为,即使安装文件被复制,也无法在非授权的机器上运行。

5.5正式版安装

对于没有安装过试用版的机器,可以直接使用安装盘安装正式版。对安装过试用版的机器,可以用安装盘中的正式版文件替换相应文件即可变成正式版。

5.6用户注册

调用正式版中“帮助”à“关于”à“注册”功能,输入注册码或选择授权文件进行注册。由于安装文件中包含授权文件,也可以在正式版首次运行时,通过授权文件自动注册,免去了手工注册的过程。

6程序运行时脱壳的实现

脱壳实际上是将加密的程序代码解密并加载到内存程序区,脱壳需要特定的解密密钥或特定的解密算法。对于较简单的程序,如果只有一两个DLL,可以由壳程序进行一次性脱壳,全部放在内存中,这没有什么技术上的难度,只是内存消耗较多。对于有多个DLL的程序,DLL不一定都要使用,有时可能只用其中部分,所以没有必要一次脱壳,全部占据在内存中,可以根据需要来脱壳。脱壳涉及到DLL解密、DLL调用请求的捕获等技术。

6.1DLL的解密

一般的加壳技术使用与用户无关的密钥,密钥是固定中壳代码中的,所以脱壳可以在任何一台机器上实现,无法实现软件防拷贝。而在本方案中,DLL加密密钥与用户计算机硬件指纹相关,当然解密密钥也不是壳代码中固定的,而需要临时从目标计算机上提取指纹生成密钥,才能解密,所以脱壳只能在授权的计算机上进行,从而可以很好地防止软件的非法拷贝。

解密密钥的是由硬件指纹生成的,指纹的提取与申请注册时提取指纹的算法相同,并且,指纹通过相同的保密算法转换后生成加密解密密钥。因此,指纹的提取算法存在于壳和专用的注册申请程序以软件的试用版中,为了防止这些算法的破解,需要使用第三方工具(如:XenoCode,MaxtoCode)对这些程序的MSIL代码进行混淆或加密。对于网络版软件,解密密钥最好是由壳临时从应用程序服务器获取;但为了简单起见,也可以将解密密钥存入授权文件中,授权文件经加密后随客户端软件一起安装,脱壳时从授权文件中提取解密密钥。

DLL的解密只能在内存中进行,不能生成临时文件,避免Cracker截获解密后的DLL。这就要用到文件流与加密流的技术,脱壳的部分代码如下:

publicstaticAssemblyasmload(stringasmName)

{Assemblyasmsvr=null;

FileStreamfsr=null;

byte[]byVec=newbyte[16],byKey=newbyte[32];

//asmName待加载的程序集名,由参数带入

stringtoLoad=AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory+asmName+"e.dll";

if(!File.Exists(toLoad))returnnull;

fsr=newFileStream(toLoad,FileMode.Open,FileAccess.Read);

byte[]rawAssembly=newbyte[fsr.Length];

//提取机器指纹并生成DES加密密钥与初向量

createDesKeyVec(refbyVec,refbyKey);

SymmetricAlgorithmdes=SymmetricAlgorithm.Create();

CryptoStreamencStream=newCryptoStream(fsr,des.CreateDecryptor(byKey,byVec),CryptoStreamMode.Read);

//读取并解密到到缓冲区

encStream.Read(rawAssembly,0,(int)fsr.Length);

encStream.Close();

fsr.Close();

asmsvr=AppDomain.CurrentDomain.Load(rawAssembly);

}

6.2DLL调用请求的捕获

根据需要来脱壳也就是当程序集被调用时,临时脱壳并加载,程序集一旦加载,以后需要调用其中的功能时就可以直接从内存中运行,这就既避免了内存的浪费又不会影响程序运行速度。关键是程序集的调用不一定从壳中调用,可以从任何一个已经运行的程序集中调用,怎么才能截获程序集的调用请求呢?

首先要了解应用程序域,它由AppDomain对象来表示,为执行托管代码提供隔离、卸载和安全边界。多个应用程序域可以在一个进程中运行;但是,在应用程序域和线程之间没有一对一的关联。多个线程可以属于一个应用程序域,尽管给定的线程并不局限于一个应用程序域,但在任何给定时间,线程都在一个应用程序域中执行。每当程序运行时,便会自动创建应用程序域。AppDomain实例用于加载和执行程序集(Assembly),AppDomain类实现一组事件,这些事件使应用程序可以在加载程序集、卸载应用程序域或引发未处理的异常时进行响应。本方案中就是通过事件AssemblyResolve来捕获程序集调用请求的。

实现方法是:首先,在壳的main()函数中注册事件AssemblyResolve的响应代码,形如:

AppDomain.CurrentDomain.AssemblyResolve+=new

ResolveEventHandler(CurrentDomain_AssemblyResolve);

然后,再编写一段事件响应代码,来实现程序集脱壳与加载。这样,在调用任何程序集时,就可以直接调用了,因为程序集的脱壳会自动进行。下面是事件响应的部分代码:

///<returns>返回找到的或临时加载的程序集</returns>

privatestaticAssemblyCurrentDomain_AssemblyResolve(objectsender,ResolveEventArgsargs)

{

Assemblyret=null;

try{

AppDomaindm=(AppDomain)sender;

stringdllName=args.Name.Split('''','''')[0];

//用xx开头的文件表示加密过和DLL,区别于其它的DLL

if(dllName.StartsWith("xx")&&!dllName.EndsWith("resources"))

ret=asmload(dllName);

}

catch(Exceptionae)

{MessageBox.Show("加载数据集"+args.Name+"时出错");}

returnret;

}

7总结

以上软件保护方案的安全性能由DES算法(若采用)和机器指纹的安全性决定。DES算法的安全主要决定于对密钥保护。另外,由于密钥来自于机器指纹,而指纹数据来自于机器硬件信息,虽然,取指纹的算法要随软件外壳程序一起,但从指纹到密钥要经过自己设计的保密算法来转换,且保密算法不公开,所以算法本身是安全的。因此,密钥的安全还取决于指纹提取算法的安全性和指纹转密钥的算法安全性,而它们的安全性又取决于第三方加密或混淆的强度了,这是本方案所无法控制的,这也许就是此方案安全性最薄弱的环节。

对于用商业加壳软件的攻击较多,所以一旦商业加壳技术被破解,用它加密过的软件便没有安全了。但对于自编的加壳技术,加密技术可以自行设计(保密),并且可以随时调整,而且,用户数不多,因此,攻击者比较少,用这种技术加密的软件安全性也就相对更好。使用本文中的加壳技术,可以更有效地抵抗拷贝、反编译、分发序列号、注册机各种常用的软件破解方法。然而,这种自编加壳技术虽然安全,但软件分发起来却十分复杂,这也是此方案的美中不足之处。

参考文献

[1]&WindowsApplicationDebug[M].Beijing:TsinghuaUniversityPress,2004.6:50

[2]彭明柳.彻底研究[M].北京:中国铁道出版社,2003.2:13

[3]EthanMilleretal.StrongSecurityforDisbributedFileSystems[C].InProcof2001IEEEinternationalConferenceonPerformace,Computingandcommunications,2001:34~40

篇5

(一)影像技术的跨界研究

将图像打印在布料上的这种技术兴起以后,走在前列的荷兰、奥地利、日本和美国,由于技术尚不够成熟,一时未能全面推广,国内现阶段也只限于通过纺织品转印这种技术来完成。在此基础上,将其与170多年前“利用了一个黑暗的屋子的一堵墙上的孔,将外面的景物投射到了平面上”的这种传统拍摄照片方式相结合,将会在服装领域中开创全新的影像技术模式。

(二)服装面料研究

相纸是最为传统的显影材质。在服装设计中面料就相当于相纸一样,属于影像技术的根基。根据质地均匀且不易变形的纤维纸基、增加洁白度的薄层氧化钡、阻止冲洗相纸时化学液体进入纸基的树脂层、感光乳剂层以及相纸表面保护层的这五层相纸构造的原理,选择能够承载影像技术实施的面料就显得极为重要。依据市场考察以及对面料的特殊要求,材质的选用应具备以下特性:

1.经纬纱线细密,布面上没有纤维过于稀疏造成的洞眼(窟窿多的面料会造成化学药剂的渗漏,不适合制作)。

2.布面平整,带有清晰的粗纹理肌理,纺织过程中由于接线过多造成的线头疙瘩越少越好。

3.具有高纯度的面料材质,且纤维含量越高,变形程度越小。

4.酸碱度适中,在面料生产过程中,会用到各种化学物质加以漂洗等,如果化学物质残留过度,就会导致酸性或碱性过高,会使药剂在保存过程中的损毁加速。

5.色泽自然最佳,在新型面料完成之前必然会涂刷底料,所以材质本身的颜色应对显影的影响不大。在选购过程中,最好不采用过分白或颜色不自然的面料,很可能是加工过程不规范导致化学试剂使用过度造成的结果。

(三)工艺流程研究

用现代与传统暗房工艺的流程在面料上“拍摄”独一无二的画面,让人们大为赞叹。首先是将新型面料“曝光”,形成看不到的影像或“潜影”。再于黑暗中将不同的显影药品涂抹于面料上,使其在普通光线下持久显示更真实的影像。然后去除上面没有感光的乳剂后,进行清洗和干燥。最后是印相即有图案的面料装在立式投影机中,用放大镜头在新型布料上形成影像。因面料颜色、材质不同的特性,制出的成衣主要有两大区别。浅色面料可按正常工艺流程进行,然而深色面料因有易变色的局限性,所以,在最终印相的过程中放张可以反复使用的隔离纸,成像后取出即可。

二、影像技术在服装设计中的创新性

在影像技术迅猛发展更新的今天,把传统工艺保留并延续在影像技术的基础上,采用与之前不同的成像载体和新兴的影像技术相结合方式运用在服装领域中,将会呈现一个全新的影像视觉效果。

(一)多元化的技术手段

随着保留传统工艺并延续影像手法的技术革新,影像质量等方面都有显著的提升。它解决了制作工艺粗劣、对小批量个性化服装的竞争力不足的问题。同时,满足了人们对服装带有独具一格特性的需求。也可以在质地松软的皮革、无机物或变化多端、成分复杂的有机物上显影。技术的完善对材质有了更多更好的兼容。

(二)新颖的显影材质

一是新型面料的生产解决了传统影像技术只适用于表层是聚酯纤维及棉质含量极高衣服的现象。这不仅可以对化纤服装进行“拍摄”成像,还可选用亚麻布、涤纶等材质的面料服装。其次,不会出现类似用专用打印机经过高温熨压后颜色会发生变化的情况,如白色会变黄。制作完成后深色面料品质稳定,药剂与纤维完美融合会使图样的色泽与原来相同。再次,增加了布料的通气性和柔软程度,延长了使用寿命。最后,既提高了图案的色彩真实性,又使韧性更强,并富有强烈的层次感,在一定程度上解决了因横向拉扯导致图案出现小细纹的可能性。

(三)完善的工艺流程

市面上常见的纺织品转印技术工艺流程主要按照深、浅色面料分两大类型,一般采用含有胶质的转印纸或特殊升华材料生产服装。但现代与传统暗房的制作流程大大克服了国内印刷设备缺陷的问题,例如颜色多了不会化色,细线变粗、漏色等现象均可较大程度地避免出现,另外在制作过程中不会出现蓝点、红点等问题,材质本身有纹理也能够有清晰的人物类、风景类等细腻图样出现。

(四)独特的显影效果

照片冲洗后即为固有的影像,而面料上显影效果是随材质的软硬程度或曝光时间长短变化。若整件衣服中从衣身到袖口部分的柔软程度逐渐递增,在制作过程中曝光时间也较短,则图样会出现渐变的效果。在定影过程中面料发生平面转动也能达到如幻影般的不清晰图案。或者,可根据市场需求和个人喜好量身定制不同图案效果的新型面料,从而裁剪出各种廓形的个性化服装。经过以上的分析及考量,在传统影像技术基础上的创新是通过进一步对影像技术、面料材质等方面的探索与研究。新型布料的纹理赋予服装的深度和立体感是普通纸张无法实现的。尝试投射影像在布料上经过“曝光”后显影成像,最终根据不同的服装设计手法进一步完善裁剪,这就像一件珍贵的原创艺术品。

三、结语

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我们可以拿普通笔记本电脑外壳和Macbook的外壳进行实例比较,普通笔记本电脑外壳里面的增强结构和壳是分开加工的,多半都是冲压或者塑模,然后再用螺丝、铆接等方法固定在一起的。然而冲压和塑模加工的时候只能上下两个方向用力,但是工件本身上下面和侧面都是有结构的,所以不管如何努力,这种方式生产的工件不会加工出来直角结构,冲压有回弹,塑模有拔模角。但Unibody技术中的CNC和激光就不用考虑这些,只要刀头进得去,想要什么样的就能要什么样的,这样壳和增强结构成为一体,对强度的增加是非常的明显,就可以用更少的材料获得足够的强度,并且没有那些连接件和连接结构。外观看起来会更漂亮更精细。

美国苹果电脑公司的设计部总裁JonathanIve就曾经说过:“产品设计其实就像雕塑艺术一样,雕塑家从石头中将灵魂解脱出来,产品设计师从铝合金、铁、玻璃、塑料中将灵魂解脱出来。”而我相信Unibody技术则就是这种将灵魂从铝合金、铁、玻璃、塑料中解脱出来的催化剂和媒介。同时我还认为这种技术会给产品造型设计方面带来一些变化,有可能会引起产品设计界“形式与功能”这个永恒话题的重新讨论。早在17世纪时,设计界就开始了“形式与功能”的讨论,但当时的设计强调产品的“形式”比“功能”重要,产品设计完全追求奢侈豪华;到了19世纪末20世纪初,现代工业的大发展和产品生产流水线的流行使得工业产品的成本急剧下降,这个时候产品更加注重批量化生产,要求产品的形式尽量简单易于制作,所以当时的设计师们为了使自己的产品设计能为大众所接受,将更多的精力花费在挖掘产品的功能性方面,并且由此发展出“极简主义”产品设计风格。20世纪初的人们由于迫切希望享受产品方便快捷的“功能性”,所以对产品的“形式感”并不是那么注重,然而今天的人们正处在一个“工业产品大爆炸时代”,人们可以对很多种工业产品进行选择,因此人们希望工业产品既能够有着良好的功能性又能够拥有十分个性化的外观形式。

Unibody技术所追求的精致制作工艺则正好迎合这种趋势,它在兼顾产品功能性的同时将产品外观形式美发展到极致。一般来说这种Unibody技术中采用的是高性能的多轴联动数控机床或激光加工。多轴联动数控机床有三轴机床也有五轴机床,通常三轴机床可以实现二轴、二轴半、三轴加工;五轴机床也可以只用到三轴联动加工,而其他两轴不联动。它能将数控铣床、数控镗床、数控钻床等功能组合在一起,零件在一次装夹后,可以将加工面进行铣、镗、钻、扩、铰及攻螺纹等多工序加工,能有效地避免由于多次安装造成的定位误差,可加工形状复杂、精度要求高的金属外壳。例如,Macbook的完整的背壳是用0.5mm的不锈钢板加工成型的,其最大截面在内部(腰鼓形弧线),使用了可收缩型芯,弧线设计十分符合人们的审美。但这样的外壳设计必定会为结构设计和装配带来一些挑战性,它需要有托架焊接到背壳上来支撑内部器件并强化结构性能,装备从底到上,由于元件众多,因此厚度方向上的精度控制尤其重要,所以在托架和衬片焊接完成后还需要进行多轴联动数控机床加工。但是我们也可看到Unibody技术在现阶段是有着一定的缺点的。首先这种加工技术的成本较昂贵,而且这种加工方式需要围绕着一个工件进行多次加工,没有办法形成流水线式的工序,所有的后续工件只能排队等着前面的做完,即便是批量生产,也十分难大幅度降低成本。

所以说尽管Unibody技术能够使工业产品的造型外观变得非常漂亮,但是就现在来说这个技术还很难在一时半会普及整个工业产品加工行业,因此我们只能等待这种技术的进一步完善并最终达到技术成本的降低,才能最终将这种技术广泛推广到整个工业产品加工行业。总的来说,随着现代人们对工业产品外观越来越苛刻的审美要求,Unibody技术会更加广泛地被运用在产品设计方面。相信在不远未来的一天,在一些高硬度的产品合金外壳表面也可以雕刻出中世纪维多利亚式的纷繁复杂的曲线纹理。甚至每个人都能拥有着属于自己的功能相同但造型各异的工业产品,并最终达到功能优良与形式美观的完美统一。

作者:杨道陵

篇7

(一)人才培养目标的衔接

明确中高职教育在职业教育中培养技术型人才的一致性,同时也要体现职业教育不同层次的差别。在终生教育的理念下设计每个阶段的培养目标。参考国家职业资格的五个级别和企业岗位级别的设置,将不同级别的职业资格作为每个阶段的能力测试。中职培养目标主要体现在岗位的适应能力,以应知应会的专业基础知识为主进行组合。具体描述为:能适应地域专业发展要求,从事生产、建设、管理和服务一线的中等技术应用人才。了解计算机基础理论知识和计算机网络发展的动态,熟悉计算机的组成、能进行计算机和网络系统的维护和管理,能从事网站的建设和管理、熟悉广域网的常用技术和网络管理的方针、政策和法规。高职培养目标主要体现在岗位的发展能力,以全面的专业知识和现行的应用技术为进行组合。具体描述为:能适应企事业单位网络管理要求的高素质技能型人才。掌握计算机网络系统的集成、网络管理和应用、网站建设的理论和技术,具有网络设计、设备调试、综合布线、网络管理、小型企业网站开发的能力。

(二)人才培养规格衔接

中高职人才培养目标确定后,要根据实际教学任务明确中高职各阶段计算机网络技术专业的人才培养规格。1.中职人才培养规格(1)素质要求。基本的公民道德、遵纪守法的意识和文明礼貌的意识;健康的心理素质和身体素质;基本的人文知识、科学素质、文化品味和审美情趣;正确的就业观念,吃苦耐劳、积极肯干的意识;良好的职业素质,较强的责任意识、团队意识、安全意识。(2)知识要求。①具备中等技术应用性人才必备的数学、外语和其他科技文化知识;②具备一定的美工基础知识;掌握动画制作、图像处理等媒体处理技术的基础知识;③具备一定的数据库原理基本知识;④具备一定的网络和网络操作系统的基本知识;⑤掌握网页的制作基本知识,掌握流行的开发工具;⑥具备一定的编程理论,了解程序设计的开发工具;⑦掌握网站服务器规划与设计的基本方法;⑧具备动态网页程序设计的知识,了解WEB应用程序设计;⑨具备局域网和广域网的基本理论知识,了解网络的管理和维护;⑩具有网络安全的基本概念和基本策略。(3)能力要求。①具有较强的媒体制作和处理能力;②具有数据库应用和维护的能力;③具有局域网布线、管理和维护的能力;④具有网络服务器暗转、使用、维护的能力;⑤具有一定的网站规划、设计、管理、维护的能力;⑥具有基本的英语翻译和日常交流的能力;⑦具有一定的自我学习、掌握新技术、新设备和新系统的能力;⑧具有完成工作任务、团队合作、良好沟通的能力。2.高职人才培养规格(1)素质要求。具有较强的思想政治素质,热爱祖国,热爱人民,遵纪守法,文明礼貌;良好的公民道德与职业道德素质,具有强烈的责任意识和敬业意识;健康的身心素质,具有健全的心理和健康的体魄;一定的人文、科学素质、文化品位和审美情趣;具有较强的事业心和高度的责任心;产品竞争意识和工程意识;奉献意识和创业意识;团队精神和合作精神。(2)知识要求。①具备高等技术人才必备的高等数学、大学外语和其他科技文化知识;②具备美工知识;掌握动画制作、图像处理等媒体处理技术的相关知识;③具备数据库的理论知识;④掌握网络操作系统的相关知识;⑤掌握网站、网页设计的相关知识和开发工具;⑥具备一定的编程理论知识和项目化程序开发知识;⑦具备局域网和广域网的相关知识;⑧掌握动态网页程序设计的相关知识;⑨具备网络安全的知识和相关维护策略。(3)能力要求。①具有较强的媒体制作和处理能力;②具有利用各种开发工具编写面向过程和面向对象程序的能力;③具有利用各种开发工具编写WEB程序的能力;④具有数据库规划、设计、应用和维护的能力;⑤具有局域网规划、设计、规划和组建的能力;⑥具有网站和网页设计、规划、管理和维护的能力;⑦具有一定的英语翻译、会话能力和专业英语的阅读能力;⑧具有自我学习新知识的能力;⑨具有完成工作任务、团队合作、良好沟通的能力;⑩具有提出多种解决问题的思路和创新思维的能力。

(三)学制的衔接

按照教育部的规定中高职学生都有半年至一年的定岗实习教学任务的要求,目前中职教育普遍实行2+1的模式,高职普遍实行2.5+0.5的模式。其中,中职教育的第三年定岗实习时间长、学生流动性大,是中高职衔接中的重要阻碍。因此在参考多方建议和中高职升学考试现行机制的前提下,提出中职教育实行1+0.5+1+0.5的学制,第一个“0.5”为第三学期,按照教育部规定实行三个月至六个月的工学结合,完成工学结合科目的教学任务。第二个“0.5”为第六学期(最后一个学期),按照学生毕业意向调整:欲就业学生实行工学结合、欲考大专学生实行高职预科。这样既能保证教学计划的顺利进行,又能为欲升学学生提供充分的指导和帮助。

(四)课程开发

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概念设计是工业设计领域中的一个重要方面。国外大公司的产品设计部门包括:

1)(Conceptdesign)概念设计;2)(Detaildesign)详细设计;3)(Manufacturingdesign)制造设计。由此可见,产品的概念设计的主导地位和重要性。

1概念设计的内涵

概念的设想是创造性思维的一种体现,概念产品是一种理想化的物质形式。下面以概念设计教学实例之一来说明其涵义:给出一个概念“断药”,让学生进行座椅的开发设计。步骤是,首先向学生讲述心理学中的一个名词———暗示心理,并分别举出一个“安乐死”实验和一个“挽救少女生命”的文学名著故事,从正反两个方面说明暗示对人的健康的影响;然后运用一个“民间故事”阐述如何将“断药”的概念物化到具体的产品上。因为,在民间曾有这样一个说法,就是将一把断了的钥匙用红线穿上挂在小孩的脖子上,取“断钥”的谐音“断药”暗示常生病的孩子挂上“断钥”这挂项链之后,就断了药,从此不再吃药,这也意味着孩子走向健康。所以,将一把断了的钥匙(断药)的概念物化到具体的产品上来为健康做设计时,用折断了的钥匙做椅架为主题,由学生创意出现了形形的座椅开发设计方案(其草图、效果图、视图等技术说明从略),于是就有了一种新型的专用座椅的概念设计。其应用场合为疗养院、医院、不能自理的老人家庭等。

这是传统的产品概念设计。当然,产品的类型不止是这种无障碍设计思想指导下的专用座椅。产品即人之观念的物化,设计是一种思维行为。在这种思维创造活动中,产品概念的构思是丰富的,人的创作智慧是无穷的。概念产品的类型更是多种多样。

2概念设计与产品市场

概念设计只是第一步,能不能进行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市场为开发商或企业带来效益等,这是个风险问题。设计师的概念设计毕竟与难以预料市场变化有着许多差距。如何缩短这一差距,是以往概念设计者的难题。在开发设计的许许多多产品中,只要一百件产品中有几件能够投放市场见效益就是成功。在追求“百分之几”的见效益成功的过程中,如何减少做“分母”的被动,扩大见效益的百分比,仍是最关键的,是公司管理决策人士和设计师共同努力的方向。

3虚拟现实技术促使概念设计的市场化

为了更好地接近产品的市场需求,目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计,就是将所要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是,产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而,设计表达在信息时代已是多元化的展示形式,计算机辅助工业设计的发展,尤其是虚拟现实技术在产品概念设计中的应用,已使设计师的设计思路和设计表达如虎添翼;可以想象面对一种虚拟的“故事版情景预言法”设计出的产品,让人更多了一种直观的、亲切的及交互的感受,这样开发设计的产品与传统相比,就大大减少了投放市场的风险性,也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产,提供更好的依据。虚拟现实技术能模拟整个产品开发过程,保证产品开发一次性成功,加快开发进程,甚至使设计者和用户融为一体,设计出满足市场需要的产品。

二、虚拟现实技术与虚拟产品

1虚拟现实系统(VirtualReality,VR)

虚拟现实系统又称为虚拟现实环境,是指计算机生成的一个实时三维环境。使用者可以在这环境中“自由地”运动,观察周围的景物,还可通过各种专用的传感交互设备与虚拟物体进行交互操作。用户看到的是全彩色景象,听到的是虚拟环境中的音响,感觉(手、脚或皮肤等)到的是虚拟环境所反馈的作用力,从而让使用者产生一种身临其境的感觉。产生虚拟现实环境的方法有:

1)基于模型的方法(ModelbasedMethod,MM)这种方法产生虚拟环境的步骤为:

①用放置在不同地点的多个摄像机将某环境或事物记录下来;

②利用计算机的视频技术抽取出环境或事物的三维模型;

③从虚拟摄像头的视角展示获得模型。具体的做法是:获得数据标度摄像头分离对象建立模型嵌入颜色交互回放。

2)基于图像的方法(ImagebasedMethod,IM)一般做法是:

用摄像头连续扫描周围空间来获取某一区域完整的景物图像,将获取的景物图像,通过图像处理技术,按坐标映射到图形工作站的虚拟全景屏上,用户载上头盔显示器就可以看到所摄周围景物环境。

2虚拟现实系统的常用设备及要求

虚拟现实系统常用设备有:三维鼠标(也称鸟标)、数据手套、数据衣、头盔显示器、立体声耳机等。对虚拟现实系统的要求除了应具有高性能的计算机系统(包括软、硬件)外,还必须有下列关键技术提供强有力的支持:(1)能以实时的速度生成具有三维全色彩的、有明暗、有阴影、有纹理的、逼真感强的景物图像;(2)头盔显示器能产生高分辨率图像和较大的视角;(3)能高精度地实时跟踪用户的头和手;(4)能对用户的动作产生力学反馈。

3虚拟产品(VirtualProduct,VP)

虚拟产品是虚拟现实技术应用于产品设计的产物,是一个数字化的产品。它具有真实产品所必须具有的特征。通过对产品实时的仿真,设计人员或用户就能够像使用真实产品一样使用虚拟产品。由于产品的设计过程是数字化的,因此节省了传统方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模拟实验模型、外观模型和生产模型等)的时间和物质。在计算机中由于对设计的产品进行反复设计、分析、干涉检查、模具设计等过程,使设计绘图的工作量比传统的绘图工作量大大减少。

三、虚拟现实技术在概念设计中应用前景

在概念设计中,如采用头脑风暴法进行方案创意时,可以将体验设计思想更好地融于其中,也就是更多地关注产品使用者的感受,而非产品本身。比如,针对不同用户及爱好者的要求,在不同的虚拟环境中,让他们亲自体验修改模型的感受;利用触摸屏来选择产品的造型、色彩、装饰风格等许多可选部件。在渲染和生成十分逼真的三维模型时,充分感受了自己所喜爱的产品在虚拟环境中的“真实”情况。甚至还可根据用户的建议,邀请部分用户直接与设计者一起对模型提出修改意见,观察设计和修改过程,直至大多数人满意为止。

为了适应激烈的市场竞争,设计厂家不能坐等用户找上门订购产品,而应该主动把自己厂家的产品推向市场。利用虚拟现实技术做出虚拟产品的动画广告,再与计算机网络技术结合起来,使用户能够通过网络来游览设计厂家的设计产品,并能直接在虚拟环境中对产品的功能、结构、外形、色彩等方面进行实时交互、了解、观察;同时,还可以通过Email对产品提出意见和建议,让厂家参照各方面的意见修改和完善所设计的产品。这样可提高设计厂家的竞争力,为设计厂家谋得更多的市场份额。

若用户对厂家设计的产品引起购买的欲望,通过网上游览,将信息反馈到各商家,商家则会主动争先与厂家联系,网上定货,使厂家的产品提前占领市场。由于激烈的全球市场竞争,各国都投入了大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进行深入地研究。将研究的成果及时转化为生产力,这是产品迅速占领市场的关键。

参考文献

1陈军等虚拟现实中虚拟景象产生的技术初探计算机应用研究,1999,6

2熊曼辰等数字化与概念化工业设计ICME2000论文集

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