数字化技术理论范文篇1

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整理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。

数字化技术理论范文篇2

第二届信息化创新克拉玛依国际学术论坛以“智慧城市、智能油田”为主题，定位为国际化的数字城市、数字油田技术交流的盛典，国际化的智慧城市、智能油田研究者的交流平台，中国数字油田、数字城市建设者和最终用户的年度盛会，以及信息产业、数字城市、数字油田建设技术与设备的洽谈交易会。本届论坛由中国科协学会学术部、新疆维吾尔自治区科学技术协会、工业和信息化部信息化推进司、住房和城乡建设部城市建设司、中国科学院院士工作局、中国工程院三局、中国石油学会和新疆克拉玛依市人民政府共同主办。

围绕论坛主题，本届论坛设有两个专题论坛：一是“智慧城市建设专题论坛”，主要围绕智慧城市理念及发展趋势，智慧的城市交通、公共事业与城市医疗服务，云计算、物联网等先进信息技术应用于智慧城市，城市管理全面感知、协同工作平台的建设与应用，智慧城市安全与突发事件应急处置，承载智慧城市核心内容的数据管理和高端数据服务等内容进行交流；二是“智能油田建设专题论坛”，主要围绕智能油田建设理念及方法，物联网与智能油田，云计算与智能油田，数字油田应用系统研发，数据库建设与管理，地理信息技术，网络与信息安全，油气田勘探开发专业软件及数据应用，数据采集、传输与质量控制技术等内容进行交流。论坛将邀请两院院士，以及国内外专家、学者到会并作专题演讲，在会议组织上体现国际性，在学术上展示和介绍智慧城市、智能油田等领域最前沿、最先进的理论和技术。

在会议期间，将同步举行信息技术和产品博览会，展览内容包括数字城市建设成果、数字油田建设成果、最新信息技术产品、IT新技术和新设备等。博览会分为三个展区，分别是数字城市展区、数字油田展区和技术设备展区，重点展示我国数字油田、数字城市建设领域信息化工作方面取得的突出成就，宣传面向为数字油田建设、城市规划、城市建设、城市交通、工程建设与建筑业、房地产、智能建筑、城市运营管理与服务等方面的信息化技术。如：3S（GPS、GIS、RS）技术基础软件平台、信息采集与集成处理技术及产品；大面积建筑群体的高效三维建模技术及3D-GIS技术、城市时空变化的动态模拟技术、虚拟现实与城市仿真技术；城市公共设施计费管理系统；安全防范监控系统等。

杜勇介绍，第二届信息化创新克拉玛依国际学术论坛将特邀两院院士和国内外的著名专家，国内外智慧城市和智能油田的研究者，国内外数字化城市和数字油田的建设者，以及国内外有关城市、知名IT企业代表参加，致力于为与会代表创造互动研讨的平台，并就信息化建设与创新等问题，在政府宏观决策指导、政策法规配套、建设运作机制、科技创新攻关、行业应用实践、产业发展思路等方面，激发创新、商议对策。同时，本届论坛将通过会议展览、现场展示和示范成果考察等活动，直观展示中外数字油田、数字城市建设现状与成果，最新智慧城市、智能油田研究进展，培育“数字油田”、“数字城市”产业链，促进中外各大油田公司、城市之间，政府与企业之间在信息化领域的广泛合作，共同推进智慧城市、智能油田建设，推进信息化和数字化领域的健康持续发展。

数字化技术理论范文篇3

关键词：数字媒体技艺融合数字媒体技艺理论基础意义

1.数字媒体技术和数字媒体艺术的发展现状

数字媒体由电化教育发展而来，在很长一段时间里以研究技术为主。随着计算机技术、网络技术、多媒体技术等飞速发展，数字媒体技术获得蓬勃的生命力，进而应用到艺术与设计教育领域，使艺术设计从传统的工艺层面上升到数字层面，数字媒体艺术应运而生。虽然数字媒体技术和数字媒体艺术，两者研究的重点不同，但近年来，应用领域逐渐出现融合趋势，客观上要求两专业有所融合，从而更好地服务于数字媒体产业经济、服务于社会。

2.数字媒体技艺融合新概念的衍生

数字媒体技术和数字媒体艺术的概念在学术界已有相关界定，虽然各学者的见解多少有出入，但基本内涵不变。随着技术和艺术融合趋势的加强，数字媒体领域衍生出了技艺融合新概念――“数字媒体技艺”，以下我就对这些概念加以探讨。

2.1数字媒体技术概念

数字媒体技术是利用数字技术（主要是计算机技术、网络通信技术和多媒体技术），对文字、声音、图形、图像、视频等媒体材料进行加工、处理和传播的可交互的技术。它主要研究与媒体信息的获取、处理、存储、传播、管理、安全、输出等相关的理论、方法、技术与系统［3］，是一项应用广泛的综合技术。

数字媒体技术融合了计算机图形图像、网络和通信技术、数字化艺术、数码音响、媒体交互、动画、数字视频音频处理等多项技术与创作环节［7］。用于虚拟现实的三维显示技术，AE/Premiere/大洋等音视频编辑处理技术，磁、光、半导体等媒体存储技术、Flash/PhotoShop等图像，动画创意技术，等等，都是目前流行的数字媒体技术。

2.2数字媒体艺术的概念

数字媒体艺术是一种利用数字技术，对各种媒体材料进行艺术加工和设计，提升媒体材料成品的艺术性和创造性，并将人的理性思维和艺术的感性思维融为一体的新艺术形式。它以计算机技术和现代传媒技术为基础，是视觉艺术与设计学、数字媒体的技术体系和数字媒体文化与传播相互交叉的学科［4］。

数字媒体艺术广泛应用于数字视频电影、平面艺术设计、展示艺术设计、服装设计、建筑环境设计、动漫游戏设计等领域，它是基于网络和新媒体的艺术，也是基于数字内容的设计艺术。

2.3数字媒体技艺的概念

数字媒体技艺是利用数字技术，对各种媒体材料进行加工、艺术设计和包装，提升媒体材料的技术价值、艺术价值和创造性价值，并使之广泛传播，丰富人们的精神文化生活的数字媒体形式。数字媒体技艺是技术和艺术结合的产物，集中体现了数字化时代视觉化和人文化需求，是技艺融合的必然产物。

数字媒体技艺重点强调要培养学生的审美能力和创新能力，使学生能从实际问题出发，用技术服务于艺术创作。数字媒体技艺专业的人才需要能较好地协调“硬实力”（软件技术）和“软实力”（艺术修养），在技术和艺术的平衡木上找到一个平衡点，用技术表现艺术，用设计表现思想［6］。

3.数字媒体技艺专业建设的理论基础

作为一门亟待发展的新兴专业，数字媒体技艺需要相应的理论基础。研究显示，数字媒体技艺专业建设的理论基础至少包括以下几个部分。

3.1心理学

数字媒体技艺需要对各种媒体材料进行加工、处理，心理学的信息加工理论具有很好的指导意义；马斯洛的需要层次理论针对人的需要进行分析，对数字媒体技艺专业培养符合社会需要的人才具有一定的指导意义；另外，数字媒体技艺专业也培养一部分人才从事教育类工作，学习教育心理学能够更好地掌握学生心理和教学规律，是十分必要的。

3.2传播学

数字媒体系统遵循着信息论的通讯模式，它由计算机和网络构成，具有数字化和双向传播的特征［4］。根据传播范围和规模的大小，数字媒体传播模式呈现多样化趋势，如自我传播（浏览WWW、使用搜索引擎）、人际传播（QQ、MSN、E-Mail）、群体传播(BBS、论坛、FTP、虚拟社区实时讨论等)及大众传播模式。数字媒体的网络传播模式［4］应用最为广泛，如图1所示：

“新媒体”的概念与数字媒体密切相关但又不完全相同，“新媒体”的“新”主要就体现在它的传播渠道、业务，以及传播方式上［1］。它基于基于电信网、计算机网和广播网三个物理平台，业务形式多样，传播方式以优质高效的技术性传播为主。数字媒体技艺的最终成果必然要通过传播来实现它的产业价值，因此需要传播学理论的支撑。

3.3艺术学

数字媒体技艺是数字媒体技术和艺术的融合，必然需要艺术学理论基础。以艺术为技术服务的特点也决定了艺术的重要性［7］。数字媒体技艺需要掌握的艺术学理论主要包括以下几部分。

3.3.1视觉艺术

数字媒体技艺与图像、视频密切相关，而人是通过视觉来对图像、视频等作出反应和评价的，因此视觉艺术理论必须成为数字媒体技艺专业建设的理论之一。视觉艺术主要包括人对线条、色彩、光线、空间的感知。

色彩能激发人的情感，产生对比效果，使一幅黯淡的图像变得明亮绚丽并充满活力［2］，基本的色彩理论包括色彩的来源、色调、亮度和饱和度、色调和色相、明度，色彩的混合和互补理论，等等。线条、光线和空间布局理论对于数字构图有重大意义，如了解光线理论可以充分利用逆光和背光原理拍摄出理想的照片，不同的线条和构图对于突出主体和主题很关键。

3.3.2计算机图形理论

图形是传递信息的最主要媒体之一，其表达信息既直观又丰富。计算机图形学（CG）是应用广泛的新兴学科，它的迅速发展使计算机能够表达的图形越来越丰富，同时促进了计算机动画的快速发展，不仅丰富了多媒体信息的表现手法，而且使传统动画进入计算机，产生传统动画不能比拟的视觉效果［2］。计算机图形理论主要包括计算机图形软件标准、图形绘制理论、材质理论、计算机动画原理等。

3.3.3艺术设计理论

数字媒体行业的发展得益于技术与艺术的结合，好的数字艺术作品必然深刻体现这两点的融合［9］。数字媒体设计的核心理念是用创意整合技术，用技术服务于艺术，要加大实践类课程，采用作品考核的形式，必然需要艺术设计理论基础。

创新教育要求新型人才必须具有的“三创”：创新意识、创新思维、创新能力［5］，艺术设计最关键的就在于“创新”设计。艺术设计包括视觉传达设计、产品设计、空间环境设计等，我们应区分传统艺术和现代艺术、纯艺术和实用技术，切实把握设计理念，这样才能做出完美的数字媒体产品。

3.4包装与广告学

数字媒体产品要实现其价值必然要走向市场，这就需要进行宣传和包装。近年来，商业领域越来越流行广告宣传，人们时常听到的或看到的在关键时刻就会影响到消费的选择，数字媒体产品同样遵循这个规律。宣传和包装成功与否关系到最终价值能否实现，因此包装和广告学理论应该成为数字媒体技艺专业建设的理论基础之一。

4.数字媒体技艺专业建设的意义

数字媒体技艺专业建设是数字媒体领域发展的必然趋势，是数字媒体产业经济发展的需求，是适应社会对人才培养要求的必然选择，符合时展需要。

4.1社会发展的需求

近年来，以数字技术、网络技术与文化产业相融合的数字媒体产业，正在世界各地高速成长［1］，数字媒体方面人才紧缺，人才培养的质量远远达不到标准，尤其是具有创造力的能将技术和艺术完美融合的人才更是稀少。要改变这种现状就必须从数字媒体教育的现状抓起，数字媒体技艺专业正是培养技艺融合型创新性人才的对口专业，一定会为数字媒体产业经济的发展作出巨大贡献。

4.2个人发展的需要

在人多岗位少、就业形势严峻的今天，数字媒体方向培养的人才多是单方向的，不是偏技术就是偏艺术，导致毕业生就业竞争力弱，无法胜任自己理想中的工作。新世纪的数字媒体人才想要提高自己的竞争能力，就必须将技术和艺术融合学习。因此进行数字媒体技艺专业建设符合个人发展需要。

4.3专业发展的必然

数字媒体专业是教育技术专业发展的新方向，与教育技术相比更加强调学生的实践动手能力，要求在广告、影视动画等方面有更高的造诣。各领域理论发展的完备和成熟为新专业的建设奠定了基础，数字媒体技术和数字媒体艺术专业的单独发展已经走向成熟，想要获得进一步发展必须形成一个融合两者的新兴专业。因此进行数字媒体技艺专业建设是专业发展的必然。

5.展望

数字媒体专业的长足发展有待注入新的生命力，数字媒体技艺专业建设迫在眉睫。期望数字媒体领域的专家、学者一起努力，让数字媒体在新专业的扶持下更上一层楼。

参考文献：

［1］杨晓宏.数字媒体设计基础［M］.北京：国防工业出版社，2007.

［2］刘惠芬.数字媒体――技术・应用・设计［M］.北京：清华大学出版社，2003.

［3］张文俊.数字媒体技术基础［M］.上海：上海大学出版社，2007.

［4］曹育红，董武绍，朱姝，周吉峰.数字媒体导论［M］.广州：暨南大学出版社，2010.

［5］潘瑞芳，叶福军，钱归平.数字媒体人才培养的教学体系探究［J］.新闻界，2009，3：36-41.

［6］贾振.适应数字媒体专业的教学理念探讨［J］.艺术与设计，2009，158-159.