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计算机平面设计技能

计算机平面设计技能

计算机平面设计技能范文第1篇

关键词:美术设计;计算机技术;应用

传统的美术设计形式比较单一,随着计算机技术在美术设计中的应用发展,使得美术设计的形式变得多姿多彩,融合并利用计算机技术,可以大幅度提高美术设计的效率和水平,因而计算机技术在美术设计各方面中得到了广泛性的应用。计算机技术的发展,给了美术设计更大的展示舞台,本文将对计算机技术在美术设计各领域的发展进一步展开讨论。

一、计算机技术在美术设计中的定位

计算机技术在美术设计中的实际应用过程中,首先要科学合理地掌握计算机技术应用的程度,因为计算机技术在提高美术设计水平的同时,也仅仅是辅技术工具,计算机技术并不能够代替美术设计的工作。其次,美术设计师在美术设计中应该合理地应用计算机技术,不能依赖计算机技术,而忽视了美术设计创作,要在美术设计中体现艺术的精髓,要把计算机技术当作一种工具,进而提高美术设计的艺术质量。

二、计算机技术对美术设计的意义

1.美术设计的表达形式更加丰富

其实无论是传统的美术设计还是融合了现代化计算机技术的美术设计,都是要表达设计师的一种思想情感,而传统的美术设计表达方式比较单一,而融合了计算机技术应用的美术设计表达形式变得更加地丰富多彩,运用各种计算机绘画软件使得美术设计更加方便、简单,现代化的美术设计不仅仅是图像的设计,还融合了声音和视频效果,像flas和网络游戏的出现等,丰富了美术设计的内涵,使得美术设计充满了生命力色彩。

2.美术设计的工具更加丰富

在以前的美术设计中,美术设计的工具只是纸、画笔和颜料等,在使用画笔和颜料进行美术设计创作时,经常会有不同程度上的误差,从而影响了美术设计的总体感观,而在应用了计算机技术以后,使得美术设计的工具更加丰富,比如说人们可以使用Photoshop和AutoCAD等软件进行美术设计,在Photoshop的软件画板中可以对图像进行任意的设计和修改。应用计算机技术软件,能够快速提高美术设计的绘画效率,而且跟传统美术设计中颜料不同的是,在Photoshop绘图软件中有着千种以上的颜料,使美术设计的颜料种类更加丰富,使得美术设计的效果更加精致。

3.美术设计更加现代化

在传统的美术设计思想中,美术设计还停在纸质绘画的设计上,而计算机技术的在美术设计中的应用,使得美术设计更加全面现代化地发展,人们能够通过计算机技术更加真实地表达出设计想法,使美术设计更加富有创新性。

三、美术设计与计算机技术的应用

1.计算机技术在美术平面设计中的应用

平面设计在美术设计中是一项重要的设计项目,而计算机技术在现代化美术设计中得到了十分广泛的应用,美术平面设计在应用计算机技术的时候,可以对平面美术设计中的图像进行简单的处理,还可以对平面设计的方式进行空间上的转换。计算机技术在美术平面设计上应用的出现,改进了传统平面设计方式,使得平面美术设计能够更加简单地进行,而且通过计算机技术在美术平面设计中的应用,大大提高了美术平面设计的工作效率,在进行美术平面设计时,利用计算机软件可以对所画图形进行任意角度上的裁剪和转换,而且转换后的平面设计效果非常完美,使得美术平面设计的效果完全能够达到人们的审美需求。

2.计算机技术在美术动画设计中的应用

不单单是美术平面设计中应用到了计算机技术,在美术动画设计当中更是进一步应用了计算机技术,美术动画设计行业的发展,与计算机技术的发展是分不开的。3D动画的设计则必须通过计算机技术进行设计,在3D中能够出现许多立体性的人物和立体的景物,所有场景都是由计算机软件绘制而成的。在美术动画设计当中,美术动画设计师可以通过对动画设计的需求而应用计算机软件设计从而设计出美术动画,从而使人们能够身临其境地观看美术动画设计作品。计算机技术在美术动画设计中的应用,大大促进了美术动画设计行业的发展,目前,在3D动画电影的设计中,已经广泛应用计算机技术,使得动画电影效果达到了质的飞跃。

3.计算机技术在美术建筑设计中的应用

计算机技术在美术建筑设计中也不断得到了应用,例如说对建筑动画的设计,可以通过3D动画设计对建筑的立体图进行展示,让人们在建筑完工前就可以看到建筑的美术设计效果,在美术建筑图的设计中,应用计算机技术,能够大大缩短美术建筑设计的时间,还可以使得美术建筑设计的效果非常美观,通过计算机软件的绘画功能,使得美术建筑设计的效果图同真实的建筑物高度相似,从而促进了美术建筑设计行业的不断发展。

4.计算机技术在游戏产业的应用

在游戏产业的制作中,也已经充分融合应用了美术设计与计算机技术,例如在“地球帝国”、“红色警戒”等游戏软件当中,完全融合了3D真实画面,在游戏中使人们感受到真实的景象,而随着计算机技术的发展,各种真实的动画游戏深受人们的喜爱。

四、结论

综上所述,本文对计算机技术在美术设计中的定位进行了分析,了解到了计算机技术对美术设计的意义,从而促进了美术设计与计算机技术的应用发展。在美术设计中融合计算机技术,能够大大提高美术设计的质量,提升美术设计的创作水平,因此,在今后的应用发展中,要综合考虑计算机技术在美术设计各行业中的应用效果,改善美术设计的计算机技术水平,从而促进美术设计与计算机技术的进一步发展。

参考文献:

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[2]田中平.浅谈计算机技术及其网络在中学美术课的应用[J].求知导刊,2015,16:141.

计算机平面设计技能范文第2篇

在美术设计中计算机技术的应用非常广泛,其在美术设计中具有较高的地位。但是,在实际的应用中,应该对计算机技术的应用进行准确的定位,这样才能够确保计算机技术的应用效果,促进美术设计工作的顺利开展。具体应该做如下几点:第一,科学地把握计算机使用的“度”。计算机技术虽然能够提高美术设计的水平,但是其仅仅是辅工作,计算机不可以完全代替美术设计工作。因此,设计者应该在美术设计中合理地应用计算机技术,切不可过于的依赖计算机技术,避免本末倒置。第二,充分地利用计算机技术,将计算机技术的最大功能发挥出来,以提高美术设计工作的质量,促进美术设计工作高质量地完成。

2计算机技术对美术设计工作的重要意义

(1)解放美术设计的思想。

在美术设计工作中,通过应用计算机技术解放了美术设计的思想。在未应用计算机技术之前,美术设计者的设计思想较为封闭,即使有较为先进的设计思想,但是由于技术上的限制,无法得到设计者想要的设计效果。而伴随着计算机技术的发展,在设计中,只要设计者有想法,就能够通过计算机技术制作出来,进而给了设计者更广阔的想象空间,彻底地解放了设计者的设计思想,实现了最佳的设计效果,有助于促进美术设计工作的顺利开展。

(2)创新美术设计的工具。

在传统的美术设计工作中,其主要是尺规、纸笔、颜料等传统的工具,这类工具的劣势在于设计的不同精准,常常出现尺寸上的误差,影响到美术设计的质量,也影响到美术设计工作的质量。而在应用计算机技术之后,美术设计工作水平得到了质的飞跃。例如,在利用Photoshop进行美术设计的过程中,可以在Photoshop中的“历史记录”和“快照”面板上随意进行修改,使用计算机修改设计不留痕迹,可以按照设计师的任何意图进行修改。可见,在美术设计工作中,采用计算机技术能够显著地提高美术设计的效率。此外,利用计算机技术进行美术设计还有多种优势,像Photoshop软件中有上千种颜色,能够完全满足美术设计的要求,进而美术设计效果图更加的精致,能够满足客户的审美需求,实现美术设计水平的不断提高。

(3)丰富美术设计的表达方式。

在美术设计工作中,通过应用计算机技术,能够进一步丰富美术设计的表达方式。众所周知,在传统的美术设计工作中,其设计的表达方式是静态的,无法运用动态的形式进行表达,影响到美术设计的效果。而应用计算机技术,通过各种计算机软件进行设计,能够实现动态的表达方式。例如,动态图形、视频、音频以及动画等等,能够使客户对美术设计的内涵及表达意义有一个更深层次的理解。例如,Flash角色动画、网页、互动游戏等。交互功能使欣赏者也可以参与到艺术的“创作过程”,让欣赏者判断选择,不同的选择将出现不同的过程和结局,加强欣赏者的参与感,提高兴趣。这对美术设计工作而言具有非凡的意义。

3计算机技术在美术设计工作中的应用

计算机技术在美术设计中具有较为广泛的应用,其可以应用于平面美术设计、动画美术设计、建筑美术设计当中等等,具体应用情况如下:

(1)计算机技术在平面美术设计中的应用。

在美术设计中,其中一项非常重要的设计项目就是平面美术设计。因此,计算机技术在平面美术设计中具有非常广泛的应用。在运用计算机技术的过程中,其不仅仅是对图像的简单处理,而是对平面设计方式的转变。计算机技术的应用改变了传统的庞杂的制作工作,而是将平面设计工作更加的简单化,系统化,其设计效率也更高。例如,在进行平面图形设计的时候,可以利用计算机辅助软件进行图形的任意切割和转换,其切割的更加精准,并且能够获得较高的审美效果,使平面设计图更加精致,能充分的满足客户的审美需求,实现了良好的设计效果。

(2)计算机技术在动画美术设计中的应用。

在目前的动画美术设计中,也广泛地应用了计算机技术,可以说,动画产业是随着计算机技术的发展应运而生的,动画产业的发展离不开计算机技术。例如,三维动画就是完全依赖于计算机制作出来的,在动画片中出现了很多的立体的人物、立体的动物、房屋、树木、风景甚至云、烟、浪沙,具有真实感的动画开始出现。在动画美术设计工作中,设计者可以根据动画的实际需求利用计算机软件制作出各种各样的动画,对观众能够形成较大的视觉冲击,实现最佳的设计效果,有助于动画产业的发展。

(3)计算机技术在建筑美术设计中的应用。

计算技术在建筑美术设计中的应用也非常的广泛,具体表现如下:第一,建筑动画设计。主要就是利用一个三维动画对建筑物的立体效果进行展示,使人们能够观赏到在建筑物建成之后会获得怎样的效果。近些年来,随着我国社会经济的发展和科学技术的进步,电脑虚拟现实技术在建筑美术设计中也会越来越广泛,能够使建筑美术设计实现质的飞跃。第二,建筑效果图设计。在建筑效果图设计的过程中,会应用到计算机技术,一方面能缩短设计的时间;另外一方面能够提高设计的效果,使建筑效果图与实际的建筑吻合度更高,其观赏价值也更高。

4结束语

计算机平面设计技能范文第3篇

(郑州工业应用技术学院 信息工程学院,河南 新郑 451100)

摘 要:目前,以计算机产业技术以及集成电路制备产业链条运作为核心的信息时代已迈入高速发展的轨道之中,这一环境的改变带给绝大多数现代人最明显的体验感受是,生活当中渗透着各类型的科技物质文明,其中,可穿戴物件或装备的涌现便是时代产业技术发展进程中最不可小觑的变化,从专业的角度来看,电子设备的小型化、趋势显著.本文就动态可重构穿戴计算机软件平台设计的基本原理及其核心内容进行具体阐述,结合设计过程中的实验模型的搭建,呈现基于动态可重构穿戴计算机软件系统的整体实现过程,以期为该项目的推广及应用带来有益的借鉴.

关键词 :动态;可重构穿戴;计算机软件平台;设计;实现

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2015)01-0043-02

近几年来,随着国内外各领域科学技术的持续升级以及产业规模的不断拓展,人们的生存环境日新月异,同时,人们的视野较以往更加开阔.在这种情形之下,往往会在诸多领域的建设过程中融合更新的技术手段来实现人类的构想.在舒适化、智能化生存空间及物质项目设计思路的导向下,人们对于计算机软件以及各类型电子设备的体验与应用的要求日趋提升.基于此,实现动态可重构穿戴计算机软件平台设计内容具备较高的社会价值.

1 浅析动态可重构穿戴计算机软件平台的设计

针对动态可重构穿戴计算机进行系统化的需求分析,结合动态可重构穿戴计算机软件平台的设计原则,来最终整合基于动态可重构、可穿戴计算机软件平台的设计项目当中的核心内容.通过动态可重构模块操作模型设计,虚拟一套软件平台设计模型,且该系统模型需要与应用软件开发规范相契合.

1.1 传统可穿戴式计算机软件平台及其设计框架概述

从总体来看,以往人们所设计出的可穿戴式计算机软件平台的框架较为简单,传统可穿戴式计算机软件平台的设计框架当中的技术处理模块往往是固定的,在设计目标对象时,直接套用便可以实现软件设计.鉴于可穿戴式技术的特殊性,即可穿戴式计算机的动态可重构技术较为复杂,只有成熟的技术人员才能驾驭其特性,这就是之所以长期以来计算机软件平台开发设计内容极力回避动态可重构穿戴计算机软件平台项目研发的关键原因[1].随着科技手段的不断创新,小型电子设备的应用已然成为时代的主流,所以,在现有的技术水平之下,能够从可穿戴计算机软件平台的开发设备着手来提升可重构穿戴计算机软件平台的适应性与经济性,其趋势朝向动态可重构穿戴计算机软件平台设计项目发展.

1.2 动态可重构穿戴计算机软件平台设计的基本原则

基于动态可重构技术的穿戴式计算机软件本身的开发需要相关的技术人员对FPGA(即现场可编程逻辑门陈列)工作原理有所涉猎,并熟知其中的操作环节.从目前总体的计算机软件平台的开发设计的核心内容来看,可穿戴式计算机软件平台开发设计工作是一项需要系统规划的项目,该平台之下的软件开发环节的工作量巨大,过程较为繁杂琐碎,所耗费时间较长,而且,在以往的软件设计过程中,能耗较高[1].在这种情况之下,针对穿戴式计算机软件平台设计项目的研究极为关键,如若采用合理、高效的技术来为其做支撑,则效用就突显出来.从实践过程来看,在可穿戴式计算机软件平台之上,能够实现较为复杂的可穿戴计算机软件项目的开发及模拟运作,这就为日后提升可穿戴计算机设备的性能打下坚实的基础.

1.3 动态可重构穿戴计算机软件平台设计的核心内容分析

从具体设计内容来看,可穿戴式计算机软件平台设计对于降低能源消耗标准的要求更高.我们在实践中所得到的反馈是,可穿戴式计算机中各类型软件的能耗不能过高,以此来保证该设备能够长时间运作.基于此,可穿戴式计算机软件平台的开发设计的过程中就需要重点偏向降低能源消耗的目标来执行操作.实际上,鉴于动态可重构技术本身的能耗较低的特点,在该技术支撑下的可穿戴式计算机软件平台所设计出来的软件也同样具备低能耗的特性.与此同时,可穿戴式计算机软件平台设计对于软件的人机交互特性的标准更严谨.对于当今社会而言,电子设备的联网功能似乎是设备本身就应具备的最基础的功能之一,这是信息时代的到来给人们留有的印象,因此,对于可穿戴式计算机软件平台的设计必然要具备更强的网络互通特性.在动态可重构技术的影响下,激发出可穿戴式计算机软件的更高级的性能,即在移动的状态下,实现网络信息交互的过程[3].从整体情况来看,动态可重构可穿戴式计算机软件平台设计大致结构较为明晰,具体来看,可穿戴式计算机软件平台的结构主体分为六个主要部分,即软件平台的应用层、框架库层、网络通信系统层、操作系统层、驱动程序层以及计算机硬件层.每个层面的具体职能作用很容易从字面上理解,其中,最为关键的、同时也是整个软件平台架构中的核心层便是框架库层,该层不仅为上层应用供应通用的框架哭与可重构性质的框架库,而且,还是上层应用赖以实现可重构性技术特征的基础,以及硬件设备的控制核心层[2].

通过研究传统模式下的可穿戴式计算机软件平台及其设计框架的核心内容,能够进一步了解该类型软件平台所需的关键技术,以及需要遵循的主要原则等内容,从而将动态可重构、可穿戴计算机软件平台的技术及其优势在整个设计方案当中突出出来,避免以往所出现的各类技术问题以及设计漏洞,就可以将基于动态可重构穿戴计算机软件平台的设计内容进一步完善处理,以便在具体实践环节中更好地实现此项目设计.

2 阐述动态可重构穿戴计算机软件平台的实现

小型化设计理念下的动态可重构穿戴计算机软件平台设计实在保证其优质性能的基础上实现的,能够满足现代人对于智能化、轻量化高科技电子设备的需求,从中获得极佳的物质设备体验.从软件平台设计的专业角度来看,动态可重构穿戴计算机改变了传统以COTS(商用现成产品)为设计基础的思路,转而将动态可重构穿戴计算机软件平台的性能优势突显出来,整个设计方案的具体操作能够有效降低计算机系统在运作过程中的实际功耗,进而便可以在一定程度上降低软件平台系统的运行成本,避免造成系统资源的浪费.可穿戴式计算机软件平台中图形桌面系统客户端等模块功能的实现极具价值.

2.1 动态可重构穿戴计算机软件平台的低成本运作优势阐述

通过动态可重构穿戴计算机软件平台的研发设计与模块化操作,更加明确了该平台的技术优势内容,进而为研发人员提供统一的软件系统API,便能够实现动态可重构穿戴计算机软件平台的集合管理与编程,而且,鉴于平台操作的可调整特性存在,则有利于其降低能源消耗,则运行成本就会低于传统软件平台.从具体情况来看,基于动态可重构穿戴计算机软件平台设计的桌面环境是图形化状态,以此种形态来执行软件设计,则可以降低技术人员的操作使用难度,并通过设置软件开发系统,这样一来,就明显增加了软件开发的效率,进而增强了基于动态可重构穿戴计算机软件平台构建过程的实践价值.探究可穿戴计算机软件平台的开发设计内容具备一定的现实意义.从研究及实践过程中可以了解到,基于动态可重构技术的穿戴计算机软件平台的开发设计理念较为可行,在动态加载可重构模块的运作环节中,通过模拟各类型的外设环境,挖掘到多种硬件算法,各算法在理论上能够满足可穿戴计算机软件的运行要求.尽管如此,仍需要在软件平台操作及应用的过程中,不断地优化系统操作环境,进而实现动态可重构穿戴计算机软件平台的升级,以便于更好地设计多种类型的可穿戴式产品[4].

2.2 可穿戴式计算机软件平台中图形桌面系统客户端等模块功能的实现

在应用动态可重构穿戴计算机软件平台来设计具体项目的过程中,不仅延续了以往COTS产品设计方案当中的可靠性、环境适应性以及耐用性等优势,而且,还融入了诸多动态化变量在其中,以便于在进行平台设计的过程中在不影响软件设计成本的前提下进行适度优化调整,可见该软件设计平台的合理性与经济性.另外,鉴于可穿戴计算机的特殊应用场景,在实现系统设计操作的过程中,重点需要考量设计对象的重量指标、体积数据以及功耗参数等内容,这是实现基于动态可重构穿戴计算机软件平台科学合理化运作的基础[5].

在过去的一段时期里,我们能够看到诸多的电子设备趋于小型化、轻量型设计,但实际上,传统的可穿戴计算机软件平台存在一定局限性.通过系统剖析该平台的技术限制,以及探索动态可重构、可穿戴计算机软件平台的优势,在其支撑下,能够从根源来解决传统技术水平下所未能处理的问题,从而改进可穿戴计算机软件平台的性能,提升可穿戴计算机本身的适应能力.从实践过程来看,动态可重构穿戴计算机软件平台设计能够更好地满足现代人的科技化生存空间营造的构想.

3 结束语

总而言之,随着世界范围内的集成电路技术研究项目的持续推进,现代人们所能够享受到的科技成果越来越高端,给人们的生活带来巨大的改变.动态可重构、可穿戴计算机软件平台的设计及其实现过程为该领域的未来发展提供的新的思路,凭借基础设计内容的模拟实验过程能够看到当将其投入实体产业项目中所能够产生的经济价值与社会影响力.在动态可重构技术影响之下的可穿戴计算机对环境的适应能力要强于过往,值得在更广泛的实际产业制备项目中进行推广应用,将更大化地改变现代人的日常生活.

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参考文献:

〔1〕唐涛.基于SOPC的可穿戴计算机动态重构模块设计与实现[J].网络安全技术与应用,2014,03(03):66-67.

〔2〕李淑侠,魏广平.动态可重构可穿戴计算机软件平台的设计与实现[J].现代电子技术,2014,06(06):50-51.

〔3〕邓庆绪,宁宝锋,刘志丹,等.基于局部动态可重构技术的多通道数据采集系统[J].小型微型计算机系统,2010,09(09):1779-1780.

〔4〕石炜,邓伟.基于VxWorks的星载控制计算机动态可重构研究[J].电子设计工程,2013,06(06):32-33.

〔5〕鲍月玲.计算机软件平台下的软件信息维护和管理[J].信息技术与信息化,2014,04(04):190-192.

〔6〕郑净方.计算机软件最终用户的合理使用制度探析——兼评《计算机软件保护条例》第17条[J].福建论坛(社科教育版),2010,02(02):22-23.

计算机平面设计技能范文第4篇

关键词:计算机实践;平台;实验教学;资源;公共服务

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-5039(2014)28-6678-04

1 概述

如今,计算机技术更新速度非常快,以物联网、云计算、移动互联网、大数据等为代表的新一代信息技术对大学毕业生计算机水平的要求也在日益提高,肩负着大学生计算机能力培养责任的计算机基础教学面临着新的挑战[1]。同时,由于技术的飞速发展,导致计算设备需要持续快速更新,这与我国中西部地方性高校普遍存在的教学经费相对不足形成了突出的矛盾。地方性高校公共计算机实验室普遍存在经费紧张、硬件设施比较缺乏[2]、实验教学组织管理水平较低、实验教学资源没有得到高效利用等问题。

为了改变实验室设备利用率低收益差、缺乏共享的实验基地、培养人才与社会需求脱节等问题[3],全面整合信息技术与教学环节,提高实验室教学组织能力及资源整合程度,使实验室能最大限度地支撑地方性高校高等教育深化改革与发展,构建教育信息化公共信息服务体系,使其成为师生进行科学研究、科技创新的基地,已成为公共计算机实践平台基础的具体建设目标。

2 现状分析

2010年国家《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,明确提出:“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”。2012年教育部《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,其中提出“高等教育信息化是促进高等教育改革创新和提高质量的有效途径,是教育信息化发展的创新前沿”。为贯彻落实《纲要》和《规划》精神,更好适应高等教育发展及高等学校改革的需要,推进信息技术与教学的深入融合,促进教学内容、教学手段和方法信息化,创新人才培养模式,提高教学质量,各高等学校纷纷开展教育技术研究, 提高本科教学质量,深化教学改革,全面推进高校教育现代化。

各高校还依据或参考教育部实验教学示范中心建设的要求,形成层次清晰、责权明确的现代化管理体制和高效率、智能化的运行机制,注重创新型人才的培养,积极创设各种有利条件支持大学生研究创新型实验项目的开展[4]。为适应创新人才培养方案的实施,实现实验课程的全面改革,充分整合教学、科研实验室资源是行之有效的管理手段,也是改变传统教学模式、提高实验教学质量、培养学生独立操作能力和创造性思维的必由之路[5]。

近年来从“985工程”、“211工程”高校到普通地方性高校,都出现了公共计算机实验室面对学生开放的教学实习机时数基本稳定在教学计划核定数,但学生缺少上机热情,影响教学培养效果;课外自主实习机时数逐年减少,学生不再热衷于在实验室内学习的现象(见表1) ,这类现象在普通地方性高校尤为突出。

另一个值得关注的问题是中西部地区高等院校在不断扩大学校办学规模、整合高校办学资源的同时,高校公共计算机实验室的设备显得陈旧,建设与优化显得相对滞后,公共服务能力显得捉襟见肘。公共计算机实验室不仅要承担学生数不断增加的计算机公共基础类课程的实践教学任务,还要承担在各新校区专业课程的实践教学任务(各专业实验室在新校区的建设相对落后)以及各门实验课程的无纸化考试任务等。此外各高校近年改变教学观念更加重视培养学生的创新能力、科研能力,在公共计算机实验室开设各种形式的创新实验课程;利用公共计算机实验室开展获批的各级“大学生创业训练计划”项目与“大学生科研训练计划”项目。以具有代表性的某地方性高校公共计算机实验室为例,在用设备状况与目标任务反差逐年扩大(见图1和图2) 。

计算机运算速度缓慢,存储空间不足等突出问题,导致实践教学效果越来越差。不能满足日常实践教学要求,如何谈提高实践教学水平?这些不断扩容的实践教学任务、创新的教学模式与传统的实验室功能形成了无法回避的矛盾。新形势下的教育发展目标要求我们必须提出新的观念去改革实验室,结合计算机技术和现代教育技术,建设好公共“计算机实践平台”基础,增强实验室的教学和科学技术研究支持功能,为高校师生提供一个优质的、适应教育事业发展的教学和科研环境。

3 研究内容

本文所指的计算机实践平台是大平台概念,既包括技术层面的硬件、计算机软件等基础设施,也包括教学手段、教学方法以及教学机制等上层内容,其中基础设施是本文研究的内容,而上层内容不在本文讨论的范围内。该文提出了一个新的概念―“计算机实践平台基础”(以下简称“平台基础”),它是指由计算机技术、现代教育技术等工程技术实现的教学与管理环境,是提高教学水平与效果、打造部级实验教学示范中心的重要支撑环境。

“平台基础”的建设思路是采用虚拟技术充分利用现有服务器与存储硬件资源,有效控制用于硬件采购的资金投入规模;深度整合现有学校或部门的计算机软件系统(例如:网络教学系统、无纸化考试测评系统、内部管理系统等),提升现有系统的管理与服务功能;以实验室专业技术人员为主,研究与开发新系统,建立健全计算机实践平台的整体功能。

“平台基础”的具体研究内容主要包括构建其体系结构、利用前沿信息技术在学校现有硬件条件下提高实验设备的利用率、规划建设计算机实践教学资源、构建完善计算机管理系统平台。具体的研究内容和成果包括如下4个方面:

1) “平台基础”的体系结构

“平台基础”的体系结构总共由4个层次组成,见表2。最底层硬件层由各高校的现有投入硬件设施完成,这样设计的优点是避免硬件设施的重复投资,提高硬件设施的利用效率,特别适合于资金相对紧张的高等院校。第二层由计算机的核心前沿技术组成,主要技术为计算机虚拟技术、并行计算、分布式计算和云技术等。计算机的虚拟技术主要解决设备复用,提高设备运行效率的问题。并行计算和分布式计算主要为解决大型科学计算等问题。云技术和虚拟技术是本层的核心内容,它可以解决计算机的计算和存储不灵活、适用性差的问题。第三层由各种形式的数字化资源构成,例如:数字化图书、期刊、论文库、计算机软件等。第四层由多个与计算机实践教学、管理环节相关联的计算机软件系统构成。

2) 利用计算机前沿技术,提高设备利用效率

计算机虚拟技术是近年来新兴的一门计算机技术,它能有效提高设备使用效率,例如:传统实验室,有多少门课程就要安装多少套软件,再好的计算机也要变得运行缓慢,影响教学。有了虚拟桌面可以为每个班级、甚至是每个学生提供个性化的桌面,桌面上只有当前课程需要的教学软件,这样做的好处是不仅提高了计算机的运行速度,同时还保障了良好的教学秩序,学生不能在课堂上从事聊天、玩游戏、看电影等与教学无关的活动。利用计算机虚拟技术实现实验室桌面的虚拟化,减轻桌面计算机的计算压力和存储压力,充分利用其硬件性能。在部署虚拟化的过程中,由于把桌面计算机的压力转到服务器端,所以需要同时利用云计算和云存储来充分有效地利用服务器硬件资源,以达到负载合理分配的问题。

此外云技术的有效实施也能给交叉学科提供科学计算功能,让公共计算机实验室的设备不仅能服务公共课程,也能为专业课、科学研究提供服务,扩宽了适用范围,提高了设备利用率。

3) 建设各类计算机实践教学资源库

实施优质数字教育资源建设与共享是推进教育信息化的基础工程和关键环节。公共计算机实验室通过多年的工作可以积累到覆盖多学科多专业、门类众多的计算机实践教学软件、课件等教学资源。以教育科研网络和互联网络为媒介,建设、整合、优化一个覆盖面广的、优质的、开放的、共享的计算机实践教学资源库,成为了一项具有实际价值的教育技术应用研究内容。通过该资源库的建设,加强计算中心的资源服务能力,完善学校教学公共服务体系,可以让所有学习者方便快捷地享有优质数字教育资源。①遴选深度融入学科教学的课件素材、课件制作工具、习题库、试题库、综合设计题库、实习项目库、国际国内大赛获奖作品、优秀毕业设计作品、优秀学位成果作品、系统软件、应用软件、优秀实验系统等。②建立规范而丰富的计算机实践教学资源种类,开发管理维护工具和使用工具(支持计算机和移动设备),促进学生从传统学习模式向“以资源为中心的自主性学习、个性化学习”模式转变。③计算机云技术是一种新兴的前沿技术,也是教育部“建设信息化公共支撑环境,提升公共服务能力和水平”的主要任务,改变传统以设备为中心的共享模式,建立以信息为中心的云共享模式,以校园网络为媒介,向所有师生开放资源库,扩大受益面。

该资源库主要的分为教学性资源、科研性资源、过程性资源三个类别,其主要结构见表3“计算机实践教学资源库主要结构”。其中教学性资源包括电子课件、电子教案、教学案例、多媒体教学文件、参考资料、计算机课程软件、计算机工具软件、开源软件等内容。科研性资源包括科研课题申请书、开题报告、中期报告、结题报告、科研论文、专著等内容。过程性资源包括实验笔记、实验报告、实验数据、实验作品等内容。

4) 构建并完善各类开放式应用软件系统

通过全面整合现有软件系统,建设新的软件系统建立健全计算机实践平台功能,实现包括实验室基础信息数字化、规范科学的实验室开放管理、项目化实验室流程管理等方面的实验室综合信息化管理,覆盖计算机网络化教学与计算机专项实验系统的衔接,其整体结构如图3“计算机实践信息管理平台”。

本文提出的应用层的创新点是把应用软件分为3个大类:管理信息系统类、教学过程与评价类、专项实验系统,有别于传统概念的前2个分类。其中专项实验系统的最大特点是虚拟化、个性化和学科专业化。学生可以带着自己申请的项目或导师的项目,走进公共计算机实验室,利用这里基于虚拟技术的专项实验系统开展科学与技术研究。它可以利用现有国家教育主管部门培育的“大学生创新训练计划”、“大学生创业训练计划”、“大学生科研训练计划”、“大学生竞赛”等项目平台,有效地提高学生的动手实践、技术创新、科研等能力,为国家发展输出有用的人才。

4 结束语

教育信息化是推进教育改革与发展的战略制高点,随着教育信息化的推进,公共计算机教学部门成为了一个网络化、高度数字化的实践教学中心。我国教育信息化发展现在已进入普适计算的兴起阶段[10],我们应该在高等学校发展期间,利用好学校现有硬件条件,进一步改变传统观念,紧扣时代脉搏,深度融入前沿计算机与教育技术,建设优质的计算机实践平台,完善信息化管理体系,提高信息化管理水平。

公共服务体系是高等院校未来发展的必由之路,公共计算机实践平台在公共服务体系中的将发挥极其重要的作用。高等院校要实现快速而健康的发展,首先要实事求是把“平台基础”建设扎实、打牢基础。该文的创新点是按照4层体系结构组织“平台基础”,利用前沿计算机技术和现代教育技术,充分利用学校现有资产,合理节约建设成本;在满足传统公共计算机课程的条件下,增加个性化的专业化的实验系统,以满足培养学生动手实践能力、创新科研能力的要求。

参考文献:

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计算机平面设计技能范文第5篇

关键词:实验室;模型;转变;云计算

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)11-0084-02

计算机实验室与其它学科不同,它不是严格地以实验项目或课程的开出来划分职能,其管理模型也应由传统的单个机房、实验室的管理向集中化、统一化管理过渡,这需要借助当前互联网新技术,云计算技术来加以实现。

1 计算机实验室构成

1.1 计算机实验室的一般结构

高校计算机实验室面向对象较为宽泛,除承担专业课程的教学外,还需要承担公共基础类和边缘学科类课程的教学,除了具有专门配置和安装有专业软件的实验室作为专业实验室进行管理和使用外,更多的只作为一般普通计算机教室来管理使用。单个实验室从结构上看没有什么大的分别,只是设备配置高低、多少的问题,各个学校的计算机中心或院系都在为提高自己专业实验室配置水平而努力。从早期单个的计算机教室,到具有局域网、校园网络连接的计算机实验室,再到现在的Internet网,云平台技术的计算机实验室,专业的计算机实验室的主要教学内容也由一般单机硬件、软件操作,发展到基于网络的软硬件、网络实验等,就其结构本身而言,并没有太多的改变。

1.2 计算机实验室的分类

高校计算机实验室的构成与它的功能、用途以及管理模式等因素有关,各不相同,大体上分为以下几种:

(1) 按功能分

公共实验室:主要用于公共基础类和边缘学科课程基本操作和实验

专业实验室:根据各学校所设专业方向不同,建设相应专业实验室

(2) 按类别分

硬件技术实验室:包括组成原理、微机原理、硬件组装与维护实验室、单片机实验室、接口技术实验室等

软件技术实验室:包括面向对象的软件教学、数据库软件、网络软件教学

网络技术实验室:可以进行网络路由与交换、无线局域网,网络安全、协议分析与设计、网络管理、网络应用等常规实验

多媒体技术实验室:包括图形图形、动画设计、多媒体技术、影视制作技术相关课程实验

(3) 按归口分

归口教务部门管理的机房:一般用于公共基础类课程的基本操作和实验

归口计算机中心管理的实验室:用于跨学科、跨专业课程实验;用于科研的,大型实验室;

归口院系管理的实验室:院系单独建设、管理和使用的实验室,专业性较强,与外院系交叉性少

(4) 按平台分

计算机基础实验平台:完成基础课程实验教学

网络实验教学平台:完成网络技术、网络搭建、网络配置、路由与交换机配置等实验

软件实验教学平台:完成各类软件类课程教学,包括面向对象程序设计语言、数据库语言、网络数据库语言等课程实验

创新实验平台:完成新技术、新媒体课程教学实验,及教改、科研实验

校企共建的实验室、实验平台:包括实训基地

项目建设的实验平台:科研项目专项建设实验平台

其它实验平台

无论如何分类,计算机实验室的结构本身都没有发生改变。

2 互联网+时代计算机实验室架构的新模式

基于以上分析,计算机实验室的结构主要取决于它的管理模式,也即高校本身的管理模式。在当前这样一个“无网不力”的时代,无论是哪一种结构,我们要考虑的核心问题都是如何发挥现代网络的作用使各个计算机实验室实现最有效的联通,构建新型实验室模型,实现资源利用的最优化。

2.1 云计算实验室建设思路

目前,有许多高校利用云技术以及其他网络技术已经实现了这一目标,一些专业的网络公司也给出了专业化的解决方案。例如,由武汉噢易科技有限公司针对高校计算机实验室提出的《云计算实验室建设方案》,以及由该公司研发推出的相应软硬件产品就很好地解决了高校计算机实验室虚拟化这一问题。

云计算实验室建设的核心在于云计算平台的开发和服务器集群、虚拟桌面的建立,也即软件平台的建设和硬件建设。硬件方面,可以在学校原有网络基础和机房条件下进行改造,以实现老旧资源的利用,节约投资;平台建设以功能覆盖为主,力求简洁实用,以实现资源的弹性配置、学生终端的集中化统一管理、能灵活创建虚拟桌面、创建一种全新的实验室构架体系模式,使教学和教学管理变得更轻松为最终目标。

2.2 云计算实验室特点

这一模式最大的特点就是将传统的学生机操作系统及应用软件都安装在后台服务器的虚拟机中,所有运算都由服务器来完成。教师、学生通过云终端或其它终端设备访问虚拟机,实现了桌面的统一集中管理,减少了终端设备的维护。与传统的C/S结构最大的不同就是服务器的集群化、虚拟化,资源的弹性化分配,可根据教学需要快速更新和部署桌面模板,通过云平台软件进行批量克隆和分发,实现日常教学、考试、培训等不同环境的切换。甚至是根据不同课程生成不同桌面系统,根据课表或教师教学需要登录服务器调取相应桌面。

3 我校计算机实验室实现云计算的可能性

我校计算机实验室按管理模式和功能划分为公共机房和专业机房两大部分,目前,分属信息传媒学院计算机实验实训中心管理的公共机房和专业机房已全部实现了网络连通,接入Internet网,属于校园网络的主干部分,共14个机房,880台计算机,分布在三栋教学楼,均为千兆光纤接入,百兆桌面,已具备了建设云计算实验室的网络基础。

硬件方面,学校中心机房也已具备一定实力,拥有大量服务器冗余,而这正可以作为建设云计算实验室所需的集群化、虚拟化服务器。按照50个点机房进行计算,以常见办公软件及win7操作系统对硬件的最低要求为标准,每个虚拟桌面系统主频0.8GHz,同时考虑服务器虚拟化自身消耗15%,则CPU总体所需为50*0.8GHz *115%=46G;每个用户分配3G内存,则50个用户为150G内存;每个用户分配硬盘40G,则50个用户为2T硬盘容量。根据这一数据,可以计算出每个机房所需虚拟服务器的配置大概为CPU:4路6核,2GHz;内存:10*16G;硬盘不小于2T。

软件方面可以考虑自主开发或与相关专业公司合作,也可以直接购买成熟的产品或服务。需满足云桌面统一部署、集中管理、个性化教学桌面定制、考试环境快速部署、一键还原等功能。

这一目标实现起来并不轻松,上述服务器条件,一般硬盘空间可以满足,但服务器内存和CPU主频一般都达不到搭建平台所需要求,需另行增加,其兼容性和可靠性也需同时考虑。软件平台的建设更是需要量身定做。

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