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時間:2023-03-21 17:08:59
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概念設計是工業(yè)設計領域中的一個重要方面。國外大公司的產(chǎn)品設計部門包括:
1)(Conceptdesign)概念設計;2)(Detaildesign)詳細設計;3)(Manufacturingdesign)制造設計。由此可見,產(chǎn)品的概念設計的主導地位和重要性。
1概念設計的內涵
概念的設想是創(chuàng)造性思維的一種體現(xiàn),概念產(chǎn)品是一種理想化的物質形式。下面以概念設計教學實例之一來說明其涵義:給出一個概念“斷藥”,讓學生進行座椅的開發(fā)設計。步驟是,首先向學生講述心理學中的一個名詞———暗示心理,并分別舉出一個“安樂死”實驗和一個“挽救少女生命”的文學名著故事,從正反兩個方面說明暗示對人的健康的影響;然后運用一個“民間故事”闡述如何將“斷藥”的概念物化到具體的產(chǎn)品上。因為,在民間曾有這樣一個說法,就是將一把斷了的鑰匙用紅線穿上掛在小孩的脖子上,取“斷鑰”的諧音“斷藥”暗示常生病的孩子掛上“斷鑰”這掛項鏈之后,就斷了藥,從此不再吃藥,這也意味著孩子走向健康。所以,將一把斷了的鑰匙(斷藥)的概念物化到具體的產(chǎn)品上來為健康做設計時,用折斷了的鑰匙做椅架為主題,由學生創(chuàng)意出現(xiàn)了形形的座椅開發(fā)設計方案(其草圖、效果圖、視圖等技術說明從略),于是就有了一種新型的專用座椅的概念設計。其應用場合為療養(yǎng)院、醫(yī)院、不能自理的老人家庭等。
這是傳統(tǒng)的產(chǎn)品概念設計。當然,產(chǎn)品的類型不止是這種無障礙設計思想指導下的專用座椅。產(chǎn)品即人之觀念的物化,設計是一種思維行為。在這種思維創(chuàng)造活動中,產(chǎn)品概念的構思是豐富的,人的創(chuàng)作智慧是無窮的。概念產(chǎn)品的類型更是多種多樣。
2概念設計與產(chǎn)品市場
概念設計只是第一步,能不能進行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市場為開發(fā)商或企業(yè)帶來效益等,這是個風險問題。設計師的概念設計畢竟與難以預料市場變化有著許多差距。如何縮短這一差距,是以往概念設計者的難題。在開發(fā)設計的許許多多產(chǎn)品中,只要一百件產(chǎn)品中有幾件能夠投放市場見效益就是成功。在追求“百分之幾”的見效益成功的過程中,如何減少做“分母”的被動,擴大見效益的百分比,仍是最關鍵的,是公司管理決策人士和設計師共同努力的方向。
為了更好地接近產(chǎn)品的市場需求,目前國際上流行的一種“故事版情景預言法”的概念設計,就是將所要開發(fā)的產(chǎn)品置于一定的人、時、地、事和物中進行觀察、預測、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面設計表達展示給人們。于是,產(chǎn)品在設計的開始便多了一份生命和靈氣。然而,設計表達在信息時代已是多元化的展示形式,計算機輔助工業(yè)設計的發(fā)展,尤其是虛擬現(xiàn)實技術在產(chǎn)品概念設計中的應用,已使設計師的設計思路和設計表達如虎添翼;可以想象面對一種虛擬的“故事版情景預言法”設計出的產(chǎn)品,讓人更多了一種直觀的、親切的及交互的感受,這樣開發(fā)設計的產(chǎn)品與傳統(tǒng)相比,就大大減少了投放市場的風險性,也為企業(yè)決策人尋找商機、判斷概念產(chǎn)品能否進一步開發(fā)生產(chǎn),提供更好的依據(jù)。虛擬現(xiàn)實技術能模擬整個產(chǎn)品開發(fā)過程,保證產(chǎn)品開發(fā)一次性成功,加快開發(fā)進程,甚至使設計者和用戶融為一體,設計出滿足市場需要的產(chǎn)品。
二、虛擬現(xiàn)實技術與虛擬產(chǎn)品
1虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)(VirtualReality,VR)
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)又稱為虛擬現(xiàn)實環(huán)境,是指計算機生成的一個實時三維環(huán)境。使用者可以在這環(huán)境中“自由地”運動,觀察周圍的景物,還可通過各種專用的傳感交互設備與虛擬物體進行交互操作。用戶看到的是全彩色景象,聽到的是虛擬環(huán)境中的音響,感覺(手、腳或皮膚等)到的是虛擬環(huán)境所反饋的作用力,從而讓使用者產(chǎn)生一種身臨其境的感覺。產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實環(huán)境的方法有:
1)基于模型的方法(ModelbasedMethod,MM)這種方法產(chǎn)生虛擬環(huán)境的步驟為:
①用放置在不同地點的多個攝像機將某環(huán)境或事物記錄下來;
②利用計算機的視頻技術抽取出環(huán)境或事物的三維模型;
③從虛擬攝像頭的視角展示獲得模型。具體的做法是:獲得數(shù)據(jù)標度攝像頭分離對象建立模型嵌入顏色交互回放。
2)基于圖像的方法(ImagebasedMethod,IM)一般做法是:
用攝像頭連續(xù)掃描周圍空間來獲取某一區(qū)域完整的景物圖像,將獲取的景物圖像,通過圖像處理技術,按坐標映射到圖形工作站的虛擬全景屏上,用戶載上頭盔顯示器就可以看到所攝周圍景物環(huán)境。
2虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的常用設備及要求
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)常用設備有:三維鼠標(也稱鳥標)、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣、頭盔顯示器、立體聲耳機等。對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的要求除了應具有高性能的計算機系統(tǒng)(包括軟、硬件)外,還必須有下列關鍵技術提供強有力的支持:(1)能以實時的速度生成具有三維全色彩的、有明暗、有陰影、有紋理的、逼真感強的景物圖像;(2)頭盔顯示器能產(chǎn)生高分辨率圖像和較大的視角;(3)能高精度地實時跟蹤用戶的頭和手;(4)能對用戶的動作產(chǎn)生力學反饋。
3虛擬產(chǎn)品(VirtualProduct,VP)
虛擬產(chǎn)品是虛擬現(xiàn)實技術應用于產(chǎn)品設計的產(chǎn)物,是一個數(shù)字化的產(chǎn)品。它具有真實產(chǎn)品所必須具有的特征。通過對產(chǎn)品實時的仿真,設計人員或用戶就能夠像使用真實產(chǎn)品一樣使用虛擬產(chǎn)品。由于產(chǎn)品的設計過程是數(shù)字化的,因此節(jié)省了傳統(tǒng)方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模擬實驗模型、外觀模型和生產(chǎn)模型等)的時間和物質。在計算機中由于對設計的產(chǎn)品進行反復設計、分析、干涉檢查、模具設計等過程,使設計繪圖的工作量比傳統(tǒng)的繪圖工作量大大減少。
三、虛擬現(xiàn)實技術在概念設計中應用前景
在概念設計中,如采用頭腦風暴法進行方案創(chuàng)意時,可以將體驗設計思想更好地融于其中,也就是更多地關注產(chǎn)品使用者的感受,而非產(chǎn)品本身。比如,針對不同用戶及愛好者的要求,在不同的虛擬環(huán)境中,讓他們親自體驗修改模型的感受;利用觸摸屏來選擇產(chǎn)品的造型、色彩、裝飾風格等許多可選部件。在渲染和生成十分逼真的三維模型時,充分感受了自己所喜愛的產(chǎn)品在虛擬環(huán)境中的“真實”情況。甚至還可根據(jù)用戶的建議,邀請部分用戶直接與設計者一起對模型提出修改意見,觀察設計和修改過程,直至大多數(shù)人滿意為止。
為了適應激烈的市場競爭,設計廠家不能坐等用戶找上門訂購產(chǎn)品,而應該主動把自己廠家的產(chǎn)品推向市場。利用虛擬現(xiàn)實技術做出虛擬產(chǎn)品的動畫廣告,再與計算機網(wǎng)絡技術結合起來,使用戶能夠通過網(wǎng)絡來游覽設計廠家的設計產(chǎn)品,并能直接在虛擬環(huán)境中對產(chǎn)品的功能、結構、外形、色彩等方面進行實時交互、了解、觀察;同時,還可以通過Email對產(chǎn)品提出意見和建議,讓廠家參照各方面的意見修改和完善所設計的產(chǎn)品。這樣可提高設計廠家的競爭力,為設計廠家謀得更多的市場份額。
若用戶對廠家設計的產(chǎn)品引起購買的欲望,通過網(wǎng)上游覽,將信息反饋到各商家,商家則會主動爭先與廠家聯(lián)系,網(wǎng)上定貨,使廠家的產(chǎn)品提前占領市場。由于激烈的全球市場競爭,各國都投入了大量的資金對虛擬現(xiàn)實技術及其在工業(yè)設計領域中的應用進行深入地研究。將研究的成果及時轉化為生產(chǎn)力,這是產(chǎn)品迅速占領市場的關鍵。
參考文獻
1陳軍等虛擬現(xiàn)實中虛擬景象產(chǎn)生的技術初探計算機應用研究,1999,6
2熊曼辰等數(shù)字化與概念化工業(yè)設計ICME2000論文集
1.1體育教學訓練中的應用
虛擬現(xiàn)實技術在體育授課教學中的應用多限于理論方面的探討,但在某些高等院校的訓練中有了一些嘗試.比如:尚曉軍虛擬現(xiàn)實技術在高等學校“射擊”訓練、趙克寧虛擬技術輔助籃球教育、朱曉蘭虛擬現(xiàn)實技術的體育場景虛擬系統(tǒng)、李峰虛擬現(xiàn)實技術的虛擬乒乓球系統(tǒng)等等.但教學訓練研究多處于視聽感知階段的研究,學生沉浸不夠,缺乏深沉次的交流與互動,模具的構建單一.
1.2制作體育教學課件的應用
虛擬現(xiàn)實技術根據(jù)體育教學課件自身的需求構建全面的虛擬教學環(huán)境,使學生能夠在創(chuàng)建的環(huán)境中學習訓練.但需要把體育課程上所有的知識都創(chuàng)編到虛擬的環(huán)境中,是需要有海量的工作要做的,所以利用虛擬現(xiàn)實技術制作相應的文件嵌入到體育課件中,配合使用,是目前這個階段制作體育教學課件行之有效的措施.
1.3網(wǎng)絡遠程教育
諸多高校校園網(wǎng)建成,且通過“中國教育和科研計算機網(wǎng)”連在了一起,這是實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術聯(lián)網(wǎng)的基礎.在學校體育網(wǎng)頁的基礎上拓展了虛擬現(xiàn)實技術的課件以及成立數(shù)據(jù)庫,使其可以覆蓋學校體育教學中的每個方面,包括授課體育教師的個人資料、校內體育競賽群體活動開展簡介、體育專項課開課時網(wǎng)上的選課、體育鍛煉的知識內容和方法、校內外競賽情況、學生對教學的反饋意見以及國內外實時體育信息等等,促進培養(yǎng)學生的“終身體育”意識,以及可以更好地宣傳和實施“健康第一”的體育教育思想,使網(wǎng)頁充分地發(fā)揮了信息傳播和教育的作用.
2虛擬現(xiàn)實技術在體育教學中的展望
2.1可以避免體育教學中的傷害事故
體育是以身體練習為手段增強體質增進健康的活動過程.身體練習的過程是會痛苦的、難受的、是要體會“極點”的,甚至會出現(xiàn)生命危險的.如今學生體質健康逐年下降,別說高難度、高危險的體育技術技能的教學,就連簡單的中長跑也慢慢將要在學校體育中消失.傳統(tǒng)的體操課、田徑課(鉛球、跨欄等)很難再體育課中看見.教師、學生畏手畏腳,其嚴重影響了傳統(tǒng)體育技能的傳承,體育文化的繼承.然而在虛擬現(xiàn)實的場景中,脫離了真實的危險器械、場地等因素,又能還原其真實的感受,教與學將都在一種安全模式下經(jīng)行,體育教師和學生將能放心的體會高難的、高危險的技術動作.
2.2彌補教學條件的不足
雖說近年來學校引來了高速發(fā)展的時機,諸多大中型體育場(館)落成,解決了學校體育中體育場館缺乏的一些問題.然而諸多體育場(館)的經(jīng)營管理維修落后,不能完全對外開放,不能充分發(fā)揮它的功效.何況還有一部分體育場(館)不足的區(qū)域,教學條件有限的學校.虛擬現(xiàn)實技術的虛擬場景的功能可以彌補一些場(館)不足造成的影響.
2.3可以虛擬人物形象
榜樣的力量是無窮大的.學生對某個體育項目感興趣,很多時候是因為喜歡某個體育明星.虛擬現(xiàn)實能從強大的數(shù)據(jù)庫中提取某個明星的數(shù)據(jù)虛擬出明星的場景,由虛擬的明星去教學,去陪練.能充分調動學生的學習積極性.
2.4徹底打破空間、時間的限制
1虛擬現(xiàn)實技術概述
虛擬現(xiàn)實又稱“靈境”,由三維計算機圖形學技術、多功能傳感器的交互式接口技術以及高清晰度和高更新速度的顯示技術構成[1-2]。VR技術就是在計算機中建立一個模擬真實世界效果的特殊環(huán)境,通過各種傳感器設備,使用戶“沉浸”在這個虛擬環(huán)境中并進行操作和控制,以達到特殊的目的。VR具有3個特性—3I,即immersion(沉浸性)、interaction(交互性)和imagination(構想性)[3],它為處在該環(huán)境下的用戶提供包括視覺、聽覺、觸覺等多種直觀而又自然的實時感知交互。用戶在該虛擬環(huán)境中能夠產(chǎn)生身臨其境的感覺,并且可以通過操作來改變或選擇可以感受的內容,同時又留給用戶可以自由發(fā)揮想象的空間進行大膽的嘗試,進而擴展其認知的范圍,提高用戶的探索和創(chuàng)新意識。
2康復醫(yī)學目前存在的問題
臨床經(jīng)驗表明,早期的康復介入,對患者的身心功能恢復、預防二次損傷和廢用綜合征都起到關鍵性的作用,因而康復治療和手術藥物等的治療同等重要。我國幅員遼闊,地形復雜,近年來自然災害時有發(fā)生,給災區(qū)人民的身體和心理都帶來巨大的創(chuàng)傷,加之老齡化問題的日益嚴峻及其帶來的疾病譜的變化,康復醫(yī)學工程正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的康復治療通常是醫(yī)師與患者一對一形式的訓練,存在諸多局限性:(1)現(xiàn)有資源不夠充足。無論是專業(yè)的康復醫(yī)師還是康復器械都無法滿足當前康復人群的需要。(2)訓練過程單調而乏味。傳統(tǒng)的訓練過程通常是對一組訓練動作的不斷重復,導致整個過程十分枯燥,難以有效調動患者主動參與的積極性,甚至使患者產(chǎn)生厭煩情緒,降低了康復效率。(3)功能定量化測評難以實現(xiàn)。隨著康復治療的不斷進行,患者的身體狀況發(fā)生變化,其承受的活動量強度也在改變,而目前無法對患者在訓練中的具體數(shù)據(jù)進行記錄和保存,不利于康復訓練計劃的制訂和調整,也在一定程度上影響了康復進程。
3康復醫(yī)學結合虛擬現(xiàn)實技術的必要性
VR康復系統(tǒng)可以打破傳統(tǒng)訓練方式的局限性,它可以針對不同類型功能障礙的患者提供不同的虛擬訓練平臺,使患者以做游戲或完成趣味性任務的方式進行康復訓練,以此調動患者的積極性。系統(tǒng)還能夠詳細地記錄患者的訓練數(shù)據(jù),康復醫(yī)生可以遠程監(jiān)控患者的訓練情況,進而根據(jù)需要實時地調整訓練計劃和訓練強度,推薦康復治療方案。通過這種方式,一個醫(yī)生可以同時指導多名患者,提高了醫(yī)療人員的工作效率,減輕了其工作強度。VR技術可提供重復練習、效果反饋和動機維持3種關鍵環(huán)節(jié),這正是患者習得某種功能的必要條件。另外,VR康復系統(tǒng)能將心理引導與生理治療結合起來,在患者進行“游戲式”康復訓練的過程中,通過音樂、畫面、文字和語音提示等形式給患者以正面的激勵反饋,提高患者的信心和主動性[4]。因此,將康復訓練與VR技術相結合具有重要的應用價值。
4VR技術在康復醫(yī)學中的應用與進展
4.1VR在運動康復中的應用
運動障礙是指以運動異常為特征的各種障礙,包括運動不能、震顫、舞蹈癥、扭轉痙攣、斜頸、張力障礙、顫搐、抽動和肌陣攣等癥狀[5]。當前,在運動障礙康復領域,對患者受損的運動功能進行康復性訓練是VR技術最重要的用途。
4.1.1平衡和協(xié)調訓練
許多中風患者存在姿態(tài)和平衡方面的問題,例如身體搖擺和不對稱的質量分布降低了其靈動性,影響了他們的日常生活。DINGQi-cheng等[7]結合CIMT原理對NintendoWiiFit游戲系統(tǒng)進行改造,構建了一款基于VR的下肢平衡康復訓練系統(tǒng)。該系統(tǒng)使患者的雙腳分別站立在2塊平衡板上,通過雙腳用力動態(tài)地控制壓力中心,進而操控虛擬人的運動狀態(tài)。通過這種方法能成功地迫使患者增加患側肢體的使用,使其體質量分布更加均勻,對稱性能力得到大幅改善。RLloréns等[8]開發(fā)的BioTrakVR系統(tǒng)涵蓋一系列的平衡康復活動,包括端坐時頭部和軀干姿勢控制的恢復和站立時的動態(tài)平衡練習等多個管理項目,同時允許用戶通過選擇不同的練習和規(guī)劃自己的持續(xù)時間、休息時間和重復次數(shù)進行個性化訓練。然而,我國對平衡功能障礙的研究起步較晚,應用VR技術的研究成果尚鮮見報道,有待于進一步探索。
4.1.2行走及步態(tài)訓練
與正常人相比,腦卒中偏癱患者往往具有運動發(fā)起難、步速慢、步態(tài)周期延長、患側支撐時間短等特點[9]。集中的特定任務式的訓練可以提高腳踝的推力、髖部的拉力和行走的速度。AnatMirelman等[10]用Rutgers踝關節(jié)康復系統(tǒng)對18名中風后的輕偏癱患者進行試驗,受試者只能使用踝背屈、跖屈、反轉、外翻以及這些動作的組合來駕駛虛擬環(huán)境中的飛機或船。實驗結果表明,患者腳踝的推力、踝關節(jié)活動度(rangeofmotion,ROM)均有明顯改善,膝關節(jié)ROM及站立和擺動情況也有大幅提高。可見,VR技術對患者步態(tài)康復有一定作用。目前,國內對步態(tài)康復的研究主要以簡單重復性訓練的康復機器人為主,對結合VR技術的研究較少。張磊杰等[11]提出了一種基于VR的步態(tài)康復機器人系統(tǒng),可以快速提取患者的步態(tài)速度、心跳等生理信息并恰當?shù)伢w現(xiàn)在游戲中,使枯燥的訓練變得有趣,也提高了患者的注意力集中程度。因此,結合VR技術的步態(tài)康復機器人系統(tǒng)將逐漸引起眾多學者和醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的關注。
4.1.3上下肢康復訓練
由于力量減弱和利用反饋能力的下降,腦卒中偏癱患者難以進行精確的運動控制,SangwooCho等[12]基于VR技術開發(fā)出一種新型上肢康復系統(tǒng),用本體感覺反饋取代視覺反饋來提高患者的運動控制能力。系統(tǒng)采用模擬起居室的虛擬環(huán)境,患者需要依靠自己本體感受的反饋信息,將患側手握的虛擬半透明柱體移動到不透明柱體所在的目標位置,用這種方法亦能提高患者的日常生活能力。Burdea等[13]開發(fā)了康復訓練系統(tǒng)“RutgerArmII”,系統(tǒng)由運動跟蹤、重力和虛擬現(xiàn)實游戲3個模塊組成,利用紅外技術跟蹤到患者的運動數(shù)據(jù),使其能在虛擬場景中進行游戲式訓練,并能得到相關的觸覺反饋。國內眾多學者對上下肢康復也作了很多研究。王瑞利等[14]設計了結合主動、被動和助力訓練的踝關節(jié)康復系統(tǒng),并添加了功能評價機制,為患者制訂治療方案提供可靠的證據(jù)。柯福全等[15]借助Kinect設備開發(fā)了一款基于視頻運動跟蹤的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)用來輔助患者的上肢康復。張金龍[16]設計了一款手指康復系統(tǒng),包含了手勢變換、坦克射擊和賽車競速3種游戲,非常具有趣味性。華南理工、中南大學附屬第三醫(yī)院與廣州一康醫(yī)療設備有限公司三方聯(lián)合研發(fā)的虛擬廚房訓練系統(tǒng)[17],患者通過在其中漫游并完成燒開水、擺餐具、盛水果等一系列的廚房操作來訓練偏癱上肢的運動功能,將該系統(tǒng)應用到33例上肢功能障礙患者身上,結果顯示比傳統(tǒng)訓練方式的康復效果更為顯著。
4.2VR在認知康復中的應用
認知是指人腦接受外界信息,經(jīng)過加工處理轉換成內在的心理活動,從而獲取知識或應用知識的過程,它包括記憶、語言、視空間、執(zhí)行、計算和理解判斷等方面。認知功能障礙對患者日常生活的影響有時甚至超過了軀體功能障礙,因此也成為醫(yī)學界面臨的重要課題之一。將VR技術應用于認知康復,可以在虛擬環(huán)境中為患者提供安全可控的刺激進行治療,并能監(jiān)測多種重要指標,表現(xiàn)出傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)勢。Godehard等[18]利用VR系統(tǒng)治療有空間認知和記憶缺陷的輕度認知功能障礙患者,讓他們在虛擬的公園和迷宮里根據(jù)地標(房子、汽車、高山等)尋找寶藏,加強患者以自我和非自我為中心記憶的能力。Caglio等[19]利用3D電子游戲進行記憶康復的研究,發(fā)現(xiàn)虛擬航行訓練可以激活記憶區(qū)域,改善成人腦損傷患者的記憶功能。王文春等[20]設計的虛擬認知康復訓練系統(tǒng),包括注意力、記憶力、思維操作能力等七大訓練模塊,每個模塊又設計了高、中、低3種級別的題目。將該系統(tǒng)應用到38例有認知功能障礙的患者身上,結果表明,虛擬認知康復系統(tǒng)在注意力和空間知覺的改善方面優(yōu)于傳統(tǒng)的康復訓練模式,且更具趣味性,適用于臨床推廣。戚淮兵等[21]設計了基于Agent的虛擬認知康復系統(tǒng),能為患者提供感官上的刺激,糾正認知偏差,具有開放、自主、可移植的特點。盡管如此,在我國內陸地區(qū),VR技術輔助認知康復治療的研究仍處于初級階段,能夠真正進行臨床應用的系統(tǒng)較少,還需要不斷的探索和研究。
4.3VR在遠程康復中的應用
目前,我國經(jīng)濟發(fā)展均衡度還較低,各地的醫(yī)療設施建設也存在很大差異,康復醫(yī)療機構集中在大中城市,許多地區(qū)缺乏必要的康復服務,給廣大群眾帶來不便。虛擬現(xiàn)實技術結合網(wǎng)絡通訊技術可以將一流的醫(yī)療資源傳送到較落后的地區(qū),為康復醫(yī)學帶來革命性的變化。MJJohnson等[22]利用網(wǎng)絡通訊技術使中風的患者可以在家中進行康復訓練。李軍強等[23]設計了一套遠程監(jiān)控系統(tǒng),用虛擬人的運動再現(xiàn)患者手臂的運動,實現(xiàn)監(jiān)控功能,從而使醫(yī)生掌握患者手臂的運動情況。王月姣等[24]設計了基于力反饋的遠程康復訓練虛擬駕駛系統(tǒng),治療師端的計算機能實時顯示患者訓練視頻、相關訓練數(shù)據(jù)及當前訓練方案,并能據(jù)此實時修改訓練方案。可見,VR技術有利于提高落后地區(qū)的醫(yī)療水平,優(yōu)化醫(yī)學資源分配,推動我國社區(qū)康復的建設進程。
5結語
關鍵詞:本科畢業(yè)論文;問題;原因;應對策略
本科畢業(yè)論文的指導和撰寫是高等教育中本科教學的一項重要內容。本科畢業(yè)論文質量的高低是檢驗本科生四年大學系統(tǒng)學習效果的試金石。畢業(yè)論文順利通過意味著大學生順利完成大學學業(yè),反映了大學生初步掌握了科學研究和創(chuàng)新的知識,標志著大學生基本具備了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。畢業(yè)論文質量的高低也是衡量一所大學本科教學成敗的一項重要指標。因此,研究本科畢業(yè)論文中存在的問題、找出這些問題出現(xiàn)的原因并提出相應的解決方案具有重要的意義。
對于本科畢業(yè)論文質量問題的分析,不同學者從不同的角度出發(fā),提出了相應的對策和建議[1-2]。本文立足于筆者自身從事的本科畢業(yè)論文指導實踐來看待這個問題,并提出自己的看法和觀點。
一、本科畢業(yè)論文存在的問題
本科畢業(yè)論文中存在的問題主要表現(xiàn)在選題缺乏問題意識、論證缺乏邏輯性、整體缺乏學術規(guī)范性。
(一)選題缺乏問題意識
問題意識的缺乏會造成論文主題膚淺、沒有深度和新意。所謂“問題意識是指學生在認知活動中意識到的一些難以解決的實際問題或理論問題時產(chǎn)生的一種懷疑和探究的心理狀態(tài)。這種心理狀態(tài)會驅使學生積極思維,并不斷提出問題和解決問題,是思維的一種問題性心理品質。”[3]很多學生就是因為缺乏這種問題意識,才導致論文主題陳舊,缺乏新意,或者選題空乏、抓不住核心。例如:有的學生討論“大學生的消費現(xiàn)象”這個論題,僅僅停留在分析大學生學習上的花費、日用品上的消費、娛樂上的消費等方面,而不能結合現(xiàn)實社會中網(wǎng)絡消費這一新現(xiàn)象進行探討,缺乏反映社會現(xiàn)實的意識,進行深入思考的能力。
(二)論證缺乏邏輯性
在論文的寫作過程中,有些同學的論文缺乏對論證邏輯的仔細斟酌和全盤考慮。段和段之間缺乏過渡性,節(jié)和節(jié)之間缺乏連貫性,章和章之間缺乏系統(tǒng)性,以至于整篇文章結構錯亂、邏輯混亂。有些論文材料不能說明主題,有些論文章節(jié)游離于核心觀點,有些論文僅僅停留在表面的敘事層面,缺乏深入的分析和論證。所有這些現(xiàn)象都是論文寫作不科學、缺乏邏輯性的表現(xiàn)。
(三)整體缺乏學術規(guī)范性
“高等教育承擔著培養(yǎng)高級專門人才、發(fā)展科學技術文化、促進社會主義現(xiàn)代化建設的重大任務。提高質量是高等教育發(fā)展的核心任務。”[4]為提高教學質量就必須培養(yǎng)學生的科學精神和科技創(chuàng)新能力,“支持學生參與科學研究”。但在現(xiàn)實教學中,尤其是在畢業(yè)論文指導過程中筆者發(fā)現(xiàn)很多學生沒有養(yǎng)成良好的科學意識,論文寫作缺乏學術規(guī)范。如引文不注明出處,表格格式不對,圖形不符合要求,參考文獻不規(guī)范。字體大小、段落間距等格式不符合要求,整篇論文看上去不統(tǒng)一、不整潔、不規(guī)范等。
二、影響本科畢業(yè)論文質量的因素
本科畢業(yè)論文作為檢驗學生大學四年所學到的基本理論知識、基本技能技巧的重要工具,對于培養(yǎng)學生的科研精神、創(chuàng)新思維和適應社會的能力具有重要的意義。本科畢業(yè)論文的好壞從一個側面反映出本科學歷教育的成敗。根據(jù)筆者工作實踐來看,目前大學本科畢業(yè)論文的質量并不令人滿意,這主要有內外兩個方面的影響因素,內部原因主要是學生在理論學習、方法掌握、認知態(tài)度等方面存在問題,外部原因主要是環(huán)境和監(jiān)管機制等方面存在紕漏。
(一)欠缺對基本理論的深入學習
只有對本學科的基本理論知識有一個系統(tǒng)的學習和領悟,才能培養(yǎng)一種學科的敏感性,才能充分運用本專業(yè)的范式去思考問題、閱讀材料和提煉觀點。因為缺少對基本理論的深入學習,很多學生面對浩若煙海的文獻資料感到無從下手,不會運用已經(jīng)學到的學科知識去分析、提煉文獻、提出獨到的觀點。在很多學生的開題報告、文獻綜述等材料中,經(jīng)常出現(xiàn)對課題研究的現(xiàn)狀不清,目的不明,對文獻歸納不當,不能闡述文獻的優(yōu)劣,不能對研究內容進行詳細闡述等問題。這些問題的存在都是因為學生對該學科的基本知識和基本理論沒有吃透和理解。
(二)缺少對專業(yè)方法的熟練掌握
很多學生對專業(yè)方法不了解,更沒有熟練掌握,造成所寫論文的質量不高。首先表現(xiàn)為對畢業(yè)論文這種學術性的專業(yè)論文寫作方法不了解,他們不知道論文的寫作要遵循一定的邏輯順序和比較固定的格式要求。如果沒有掌握專業(yè)的論文寫作方法,就會出現(xiàn)結構不完整、邏輯混亂、條理不清等問題,甚至會出現(xiàn)語句不通順、錯別字連天、行文口語化等現(xiàn)象。其次表現(xiàn)為對學科所要求的專業(yè)研究方法不熟悉,造成所收集的資料缺乏代表性、真實性和準確性,或是研究方法與研究主題聯(lián)系不緊密,如對于社會學本科生來說,實地調查的經(jīng)驗研究是非常重要的。正確和恰當?shù)恼{查方法對收集資料、提煉觀點、論證主題起著至關重要的作用。可事實上,有部分本科生沒有掌握好社會學的調查方法,做訪談不深入,停留在表面,得不到有意義的材料;做問卷流于形式,胡亂得到一批數(shù)據(jù)或是任意編制一些數(shù)據(jù)。這種缺少對學科專業(yè)方法熟練掌握的現(xiàn)象造成所寫的畢業(yè)論文站不住腳,或是沒有什么現(xiàn)實性意義和學術意義。
一、科學性論文的這一特點是由其本身性質決定的。科學研究的任務是正確認識客觀規(guī)律,揭示客觀事物的發(fā)展規(guī)律,探求客觀真理,推動人類社會向更文明的階段發(fā)展。因此,學術論文是以科學性為前提的,這一精神貫穿著論文寫作的始終。首先,論文的論點和結論必須科學。它必須正確反映客觀事物的本質和規(guī)律,能夠經(jīng)得起實踐的檢驗。論點絕對不能主觀臆造,不能帶有主觀隨意性和偏見。其次,論文的論證和論據(jù)必須科學。學術論文通過科學的研究方法如觀察、調查、實驗等,并運用概念、判斷、推理等對立論進行嚴密而富有邏輯性的科學論證。所引用的論據(jù)無論是實地調查來的,還是實驗中來的,或是文獻中摘引來的,都要求真實、典型,真正成為論點的支柱。再次,論文的論述必須科學。措辭嚴謹,概念準確,條理清楚,結構完整,才能體現(xiàn)正確的認識過程,令人信服地傳達科學的學術見解。論文的科學性要求寫作者從探求科學真理的目標出發(fā),以科學的世界觀和方法論為指導,堅持實事求是的精神,采取認真、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度來發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題,并將揭示出來的客觀規(guī)律形諸文字,加以科學的表述。
二、學術性論文反映的是某專業(yè)領域最新的學術研究成果,對科學事業(yè)的發(fā)展和人類文明的進步起一定的推動作用。論文的價值即體現(xiàn)在學術性上,而論文的學術性又突出地體現(xiàn)在專業(yè)性上。學術是有系統(tǒng)、較專門的學問,它往往以學科的形式表現(xiàn)出來。學科門類繁多,各學科之間雖然有許多相同、相通之處,但差別是主要的,各學科都有自己特定的研究領域,有自己專業(yè)研究的基本方法和技巧,有自己的理論體系和科學術語,形成了專門化的知識體系。比如經(jīng)濟學方面的論文,需要研究和解釋的是經(jīng)濟領域的問題和現(xiàn)象,那就必須運用經(jīng)濟學的分析方法,采用經(jīng)濟學的分析工具;而管理學方面的問題,其分析問題的方法、工具、表述方式則必須符合管理學的學科要求。人們通常將學科分為自然科學和社會科學兩大類,兩類之下又可逐層劃分下去。分工越細,學問也就越專門化。論文要研究和闡述的就是這些專業(yè)知識中的某一個問題。因此,只有在掌握專業(yè)知識的基礎上,對本學科的研究領域、研究方法、理論體系等基本問題有了充分的了解,才能提出有價值的學術問題,從而進行學術研究。論文所論述的內容,使用的語言都必須與所論述的學科密切相關,這是論文的顯著特點。
三、獨創(chuàng)性論文不僅要進行專業(yè)化的學術研究,而且還要報告自己獨到的研究成果。創(chuàng)造是科學的本質,獨創(chuàng)性是論文的生命。是否有創(chuàng)見,是衡量學術論文價值高低的標準。論文不同于一般的教科書,它不能重復已有的知識,甚至也不同于一些學術專著。有些學術專著主要用于專業(yè)知識的傳播和普及,因而比較強調知識的系統(tǒng)性和常規(guī)性,但論文絕不能人云亦云,必須創(chuàng)造性地解決某一專業(yè)領域的理論問題或實踐問題。不同的研究者創(chuàng)造能力可以有大小,創(chuàng)造水平可以有高低。大到能夠開創(chuàng)一門新學科、創(chuàng)立一個新學派,小到發(fā)現(xiàn)一條有價值的資料,但無論對于哪個層次的研究者而言,獨創(chuàng)性這一點都必須是研究者從發(fā)現(xiàn)問題開始,到研究問題、解決問題,最后到撰寫論文的整個過程中自始至終、堅持不懈的追求。具體說來,獨創(chuàng)性可以體現(xiàn)在研究和探索前人未曾涉及的領域;可以糾正或補充前人的觀點;可以綜合前人的研究,揭示今后研究的方向;可以為前人的立論提供新的事實材料或采用新的研究方法等等,不一而足。
四、理論性學術論文不能停留于事實、現(xiàn)象的羅列,必須探究事物的本質及規(guī)律。寫論文必須運用理論思維,通過對事實的抽象、概括、說理、辨析和嚴密的邏輯論證將一般現(xiàn)象上升到一定的理論高度。論文的基本框架是邏輯的,是以中心論點為核心,以分論點為支柱的嚴密的邏輯體系,其中充滿了一般與個別、整體與部分、主要與次要、原因與結果、現(xiàn)象與本質等事理關系。很多作者的論文水平不高,其重要原因就在于論文缺乏理論性。沒有理論支持的論文,只能囿于事實材料的堆積,不能從一般的現(xiàn)象中看到問題的本質,由表及里,由此及彼,從而達到對研究對象的客觀規(guī)律性的認識。論文的理論性是作者的學識水平、理論素養(yǎng)和實踐經(jīng)驗的綜合反映。
1、課題的內容和要求:(小四號宋體,英文和數(shù)字用羅馬體12號,1.25倍行距);課題內容:主要寫做課題目的意義,用簡潔、概括性的語言來表達課題的內容;課題要求:主要用什么方法完成論文、達到什么目的。
2、設計的技術要求與數(shù)據(jù)(或論文主要內容):(小四號宋體,英文和數(shù)字用羅馬體12號,1.25倍行距);論文主要內容應寫明具體做哪些方面,可分幾點來寫;注意不要將實驗方案寫在此處。
3、研究方案與研究目標:論文要求立論有據(jù),觀點鮮明,文章結構完整,語言順暢,層次分明;研究內容與提出的觀點要求以實際情況為基礎,并對我國經(jīng)濟發(fā)展以及本學科領域有一定的理論意義和現(xiàn)實意義,在文章的撰寫過程中對所研究的課題提出自己的觀點和看法;文章應盡量避免錯別字和錯誤標點符號的出現(xiàn),文章格式參考學校學位論文格式統(tǒng)一要求樣本。
(來源:文章屋網(wǎng) )
高校應該打破傳統(tǒng)的時間限制,例如,可以從大三下半年甚至更早一些時間(有些專業(yè)甚至可提前到第三學年)開始組織學生對論文選題進行探討,讓學生提前進入選題和開題工作。將這一環(huán)節(jié)提前是基于學生的專業(yè)興趣已初步形成,專業(yè)必修課也已進行到一定程度,這個時期進行畢業(yè)論文的初步選題,可以促使學生對感興趣的內容和對就業(yè)意向進行思考和分析,從而在后續(xù)學習中可以有目的的進行自主學習和探索。當然,不同類型高校應該根據(jù)培養(yǎng)目標的要求,靈活制訂不同專業(yè)的畢業(yè)論文時間安排,通過延伸這一環(huán)節(jié)有效地增加對學生能力培養(yǎng)的力度。需要提前的不只是選題和開題時間,整個畢業(yè)論文環(huán)節(jié)、甚至包括答辯過程也應該根據(jù)學校實際靈活掌握,不一定非要局限于某個特定時間。通過給優(yōu)秀學生提前答辯的機會,不僅可以激勵更多學生勤奮學習,也有利于學生合理安排大四的學習生活。
在要求上,踐行分類指導原則不同類型的高校培養(yǎng)目標不同,不同學科間也存在差異,因而對于畢業(yè)論文的形式及選題要求也應該不同。調研中我們發(fā)現(xiàn)一些學校本科畢業(yè)論文內容存在著年年重復、缺乏創(chuàng)新和實踐性,許多應用類題目往往是虛擬現(xiàn)實但又脫離實際,不具有可操作性。應該承認,地方高校的生源在應試能力和素質方面與高水平大學相比存在著不小差距,但這些學生在一些其他能力,比如創(chuàng)新思維等方面卻并不一定遜色很多,比如德州學院的學生就曾在全國大學生節(jié)能減排競賽中獲得特等獎第一名的佳績,這樣的例子舉不勝舉,一些地方高校畢業(yè)生在自主創(chuàng)業(yè)方面也表現(xiàn)出了良好的能力和素質。關鍵是地方高校如何跳出應試教育的藩籬,不斷挖掘學生的潛能。筆者認為,地方高校應該結合這些優(yōu)勢來進一步提高畢業(yè)論文的質量。一是鼓勵學生參加各種科技創(chuàng)新活動。學生在參與教師科研課題或科技創(chuàng)新活動中,會遇到許多課程學習中難以碰到的問題,需要查閱資料、嘗試解決問題的新方法,這正是一種基于問題的學習模式,是培養(yǎng)學生科研能力和綜合素養(yǎng)難得的機遇。高校都非常重視學生的科技創(chuàng)新活動,但還應該鼓勵更多本科生參與這類活動,使之與畢業(yè)論文工作相結合,而不是僅僅關注于競賽成績。二是結合專業(yè)培養(yǎng)目標及就業(yè)意向靈活選題。可以根據(jù)實驗及實踐實習現(xiàn)場中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)實問題有針對性地開展選題和畢業(yè)論文工作。要求學生在解決與本專業(yè)相關的實際問題上下功夫。當然,本科生解決實際問題的能力并不強,這項工作應該在校內外指導教師的共同幫助下,結合課程、實驗實習以及實踐工程現(xiàn)場一線特點,根據(jù)學生的興趣和實際水平有針對性地開展。這樣不僅可以使學生在“真刀真槍”的環(huán)境中開展畢業(yè)論文工作,同時也可以將現(xiàn)場的先進技術作為學校知識的補充,也避免了論文題目虛擬和不切合實際的憑空想象。在這一點上,西南交通大學峨眉校區(qū)結合工程一線特點進行畢業(yè)論文環(huán)節(jié)工作的經(jīng)驗值得高校應用類學科專業(yè)借鑒。[6]德州學院網(wǎng)絡中心常年有一支學生隊伍參與校園網(wǎng)的管理工作,他們針對日常維護中發(fā)現(xiàn)的問題開發(fā)了一些適用的應用軟件,在諸如全國高校計算機核心技能與信息素養(yǎng)大賽等各級各類科技創(chuàng)新活動中多次取得優(yōu)異成績,學生們通過實踐撰寫的一些畢業(yè)論文不僅針對性強、而且能解決現(xiàn)實問題,畢業(yè)生在受到社會青睞的同時,也幫助學校和用人單位搭建起了有助于學生成長的平臺。
在制度上,健全質量監(jiān)控體系當前一些高校畢業(yè)論文管理制度已流于形式。筆者在對本科生畢業(yè)論文寫作的一項調查中發(fā)現(xiàn),在“您的問題能否得到老師及時回答”這一問題上,有超過半數(shù)學生選擇了一般和不及時兩個答案;超過20%的學生認為“畢業(yè)論文撰寫過程中,導師的指導情況是馬虎敷衍或很少指導”;有超過40%的同學選擇了導師僅在答辯前集中指導;在“論文寫作期間與導師交流的次數(shù)”題項上,選擇交流多的不到40%,說明學生對指導教師的滿意度一般。目前實際情況是,一方面相當一部分學生迫于就業(yè)壓力,在論文答辯前突擊撰寫。另一方面教師指導的隨意性很大,有些教師責任心不強,指導缺乏科學性和嚴謹性,以至于一些學生在網(wǎng)絡論壇上尋求幫助或者中途被迫換題目。可見,要切實發(fā)揮畢業(yè)論文環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)中的作用,除了前面提到的改革措施外,還要加強各環(huán)節(jié)的全程跟蹤、監(jiān)督和檢查力度,并用雙重的監(jiān)控保障制度來保證教師的指導作用和規(guī)范學生的行為。嚴格各環(huán)節(jié)管理。一是建立畢業(yè)論文題目審查制度。通過學校和院系層面的專家審查組,對畢業(yè)論文題目與往屆的題目進行重復率檢查,最大限度地杜絕抄襲現(xiàn)象發(fā)生;二是建立中期檢查制度。通過院系檢查和學校抽查兩個階段,對發(fā)現(xiàn)的問題及時進行糾正;三是建立盲審抽查制度。通過學校和院系兩級畢業(yè)論文抽查盲審制度控制論文質量;四是健全答辯制度。除了規(guī)范答辯環(huán)節(jié)外,可以建立全校和院系層面的答辯抽查制度,按專業(yè)大類組成若干抽樣答辯小組,從各專業(yè)隨機抽取一定比例學生參加更高層面的答辯。[7]地方高校應用類專業(yè)還應該聘請用人單位專家參與答辯工作,校外專家往往能從職業(yè)需要出發(fā)提出一些教師們很少考慮的現(xiàn)實問題,這不僅有利于應用型人才培養(yǎng),也有利于教師關注社會以及社會對高校的認可,有利于產(chǎn)學研工作的開展。建立健全激勵機制。一是要建立和完善指導教師遴選和指導制度,保證教師最低指導時間,學校可采取措施,例如由學生填寫工作進展和教師指導情況記錄,對于不負責任的教師,學生有權提出要求等;二是開展優(yōu)秀論文評選工作。對優(yōu)秀學生及指導教師給予表彰獎勵,充分發(fā)揮優(yōu)秀畢業(yè)論文的示范作用;三是加大考核力度。將畢業(yè)論文工作納入教學工作考核,加大對優(yōu)秀論文指導教師的獎勵力度,提高教師參與這項工作的積極性,確保指導過程嚴謹規(guī)范。在“全面提高高等教育質量”的大背景下,高校只有用改革精神和方法,將畢業(yè)論文環(huán)節(jié)作為提高人才培養(yǎng)質量的抓手,認真抓好、抓實,畢業(yè)論文質量和人才培養(yǎng)質量才能夠獲得同步提高。
作者:董文娜 鞏建閩