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關(guān)鍵詞:Gui;界面;設(shè)計(jì)原則
1什么是虛擬現(xiàn)實(shí)交流服務(wù)平臺(tái)
(1)什么是GUI界面設(shè)計(jì)?所謂界面的概念,它存在于人與物之間的信息交流,存在于人與物信息交流的一切領(lǐng)域。廣義上講它的內(nèi)涵要素極為寬泛,可將設(shè)計(jì)界面定義為設(shè)計(jì)中所面對(duì)、所分析的一切信息交互的總和,它反映著人與物之間的關(guān)系。GUI(Graphical User Interface)即人機(jī)交互圖形化用戶(hù)界面,準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)就是屏幕產(chǎn)品的視覺(jué)體驗(yàn)和互動(dòng)操作部分,我們常見(jiàn)的有電腦操作平臺(tái)及軟件產(chǎn)品、移動(dòng)手機(jī)操作平臺(tái)、數(shù)碼產(chǎn)品、車(chē)載系統(tǒng)產(chǎn)品、智能家電器等。本論文研究的是電腦操作平臺(tái)上的軟件產(chǎn)品。所以說(shuō)GUI界面設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)師發(fā)揮出自己的才能設(shè)計(jì)出人機(jī)相互交互的圖形視覺(jué)化和互動(dòng)操作的屏幕。
(2)什么是虛擬現(xiàn)實(shí)交流服務(wù)平臺(tái)?虛擬現(xiàn)實(shí)――顧名思義是指虛擬化的一個(gè)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景,但是在這個(gè)虛擬的世界中它呈現(xiàn)的功能卻是現(xiàn)實(shí)存在的。如何把握虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合是我們研究的重點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)交流平臺(tái)指的是在虛擬世界中與現(xiàn)實(shí)世界的相互交融。運(yùn)用虛擬化的場(chǎng)景給人以現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn),甚至實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)實(shí)功能(在虛擬中體現(xiàn)現(xiàn)實(shí)實(shí)際)。如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,這就需要一個(gè)平臺(tái),也就是需要一個(gè)人機(jī)交互界面,即虛擬與實(shí)際的結(jié)合:虛擬世界的視覺(jué)享受,精神愉悅,情感流露及與現(xiàn)實(shí)世界的功能性、簡(jiǎn)易性、方便性、可操作性,完善豐富的有機(jī)結(jié)合。
2創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)交流服務(wù)平臺(tái)的基本原則
(1)功能性原則。虛擬現(xiàn)實(shí)交流服務(wù)平臺(tái)GUI整體界面設(shè)計(jì)在人機(jī)交互平臺(tái)的功能性原則下保證交互界面的合理性和明確性。GUI設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)師的理性思維和感性思維的結(jié)合,在設(shè)計(jì)中增強(qiáng)理性因素,如界面的布局合理、邏輯思維清晰、導(dǎo)航流程簡(jiǎn)易。“如何更容易了解,如何令人更加舒適?如何更為簡(jiǎn)單的傳達(dá)?如何才能讓人感動(dòng)?――這些才是衡量設(shè)計(jì)師的信息處理能力的尺度”。所以設(shè)計(jì)師要充分考慮各個(gè)元素在界面中給人以美的享受,給人一張親切的面孔,而不是冷漠的機(jī)器,所以在此功能性原則上需要技術(shù)與藝術(shù)相統(tǒng)一。
(2)藝術(shù)性原則。在當(dāng)今社會(huì)豐富多樣化的年代,GUI界面也不是一成不變的固定模式,為了實(shí)現(xiàn)不同人群的需要,在功能合理性的基礎(chǔ)上更需要界面的審美性和藝術(shù)性。作為一名GUI設(shè)計(jì)師,要充分考慮設(shè)計(jì)審美的意識(shí),使各個(gè)元素在界面中有機(jī)結(jié)合。提升人們對(duì)美的認(rèn)識(shí),愉悅?cè)说男那?,給人以美的視覺(jué)享受,從而更加促進(jìn)人們對(duì)美的追求,提高社會(huì)審美意識(shí),最終獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益,推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。
(3)動(dòng)態(tài)化原則。虛擬現(xiàn)實(shí)交流服務(wù)平臺(tái)GUI設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)化原則,GUI界面設(shè)計(jì)不僅不是二維平面靜止的狀態(tài),而且需要有三維空間、四維時(shí)空或者五維時(shí)空速度,而現(xiàn)實(shí)生活中不存在四維或五維空間。但是在人機(jī)交互中我們可以利用GUI界面設(shè)計(jì)虛擬這么一個(gè)不存在的世界。它可以穿透時(shí)空、速度進(jìn)入另一個(gè)世界,在這個(gè)世界即具有二維的平面畫(huà)面、三維立體,而且還具有時(shí)間與空間的變換,情感與思維認(rèn)識(shí)的演變等多維因素。因?yàn)椤案挥袆?dòng)感的物體往往十分引人注目。運(yùn)動(dòng)是釋放能量、活力四射的象征。我們經(jīng)常對(duì)比考慮動(dòng)與靜,動(dòng)意味著行動(dòng),而靜意味著思考。實(shí)際上即使是靜,如果加以動(dòng)感描繪也可以在一瞬間吸引人們的目光。但是靜的作品,與其說(shuō)其目的在于瞬時(shí)的溝通,倒不如說(shuō)是在穿越時(shí)間的對(duì)話(huà)?!o的作品必須有動(dòng)的要素,而動(dòng)的作品中也必須有靜的要素。”從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)與藝術(shù)在時(shí)空中的完美融合,這是GUI設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)。而實(shí)現(xiàn)這一終極目標(biāo)進(jìn)入這個(gè)世界只要我們輕輕點(diǎn)擊交互平臺(tái)。
(4)交互性(圖標(biāo)運(yùn)用、場(chǎng)景交換)原則。虛擬現(xiàn)實(shí)交流服務(wù)平臺(tái)GUI設(shè)計(jì)的交互性原則,主要指交互界面中圖標(biāo)與場(chǎng)景的合理運(yùn)用。“人們使用網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)往往是通過(guò)與某類(lèi)服務(wù)組織的交互形成的”。界面設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)其功能主要依靠圖標(biāo)的引導(dǎo),使界面與界面之間相互跳轉(zhuǎn),而圖標(biāo)就是這類(lèi)服務(wù)組織界面內(nèi)容的高度概括,而且實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的三維、四維甚至是五維空間就必須是圖標(biāo)與場(chǎng)景的相互交互,圖標(biāo)吸引人們?nèi)c(diǎn)擊進(jìn)入界面。在點(diǎn)擊進(jìn)入的過(guò)程中,場(chǎng)景畫(huà)面的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換呈現(xiàn)出不同的內(nèi)容,就是給人以運(yùn)動(dòng)中的虛擬化的時(shí)間觀念。這種依交互性而產(chǎn)生的虛擬化時(shí)空,使GUI設(shè)計(jì)具有極為豐富的趣味性。同時(shí),界面的趣味性也表現(xiàn)在它不同部分的風(fēng)格多樣化。
(5)風(fēng)格多樣性原則。一套UI產(chǎn)品,它必須有統(tǒng)一的風(fēng)格,這主要是品牌形象的確立(如騰訊整套界面的設(shè)計(jì))。但GUI界面設(shè)計(jì)不是一成不變的,它不是簡(jiǎn)單的固定的模板式設(shè)計(jì),它具有多樣性,因?yàn)椤耙患O(shè)計(jì)產(chǎn)品是不是令人愉陜,是不是富有美感,不但與產(chǎn)品功能形式有關(guān),而且與使用者和觀賞者有關(guān),使用者和觀賞者的趣味和心理起著極為重要的作用。從物品的設(shè)計(jì)本身的功能形式來(lái)說(shuō),也許是完美的,但未必受人喜歡。”所以在GUI界面設(shè)計(jì)中要考慮它的適用人群。
(6)協(xié)調(diào)性原則。GUI整體界面設(shè)計(jì)中要從整體系統(tǒng)的多維角度去思考設(shè)計(jì)的問(wèn)題,需要功能、情感、美感與環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。這四部分不是孤立存在的,它們不僅具有合理的操作流程,而且應(yīng)具有清晰的視覺(jué)流程和視覺(jué)美感。1)GUI界面的功能和可操作性,沒(méi)有功能的UI產(chǎn)品是空洞的,不具有任何實(shí)際意義。2)任何一個(gè)產(chǎn)品或平面視覺(jué)傳達(dá)作品都不能脫離它的整體環(huán)境,在一個(gè)完整的UI產(chǎn)品中,它的圖標(biāo)、界面、風(fēng)格都是統(tǒng)一的,脫離這一整體環(huán)境任何元素它都是孤立的。3)GUI設(shè)計(jì)界面最直接的是首先給人以視覺(jué)體驗(yàn),這種視覺(jué)體驗(yàn)存在著確定性與不確定性,它刺激人的情感,只有設(shè)計(jì)的作品抓住使用者的那種情感,才能有可能勾起使用者進(jìn)一步體驗(yàn)UI產(chǎn)品的功能。所以我們需要把各個(gè)部分的元素在功能的前提下整合為一體,再運(yùn)用藝術(shù)的手法再把這一體熔于一爐,充分體現(xiàn)人性的追求。
關(guān)鍵詞:扁平化擬物化ios 交互設(shè)計(jì)UI
三年前,當(dāng)windows phone開(kāi)始扁平化時(shí),面對(duì)的是世人嘲笑的眼光。兩年前,當(dāng)安卓4.0開(kāi)始扁平化時(shí),世人只當(dāng)是與蘋(píng)果區(qū)別的掙扎。一年前,扁平化通過(guò)iso7.0逆襲成功,成為如今交互設(shè)計(jì)主流?!氨馄交蓖ㄟ^(guò)三年時(shí)間在我們生活中扎根,我們可以看到質(zhì)感厚重,圖層樣式繁多的網(wǎng)站越來(lái)越少,反之各種輕質(zhì)感、布局大膽、創(chuàng)意新穎的網(wǎng)站越來(lái)越多地進(jìn)入了人們的視野。那么將這一趨勢(shì)帶來(lái)的扁平化到底意味著什么,扁平化的設(shè)計(jì)理念又將會(huì)帶領(lǐng)交互設(shè)計(jì)帶往何方?
在交互設(shè)計(jì)中什么是扁平化設(shè)計(jì)
首先說(shuō)說(shuō)什么是扁平化設(shè)計(jì)。“扁平化設(shè)計(jì)”一詞所指的是拋棄多年來(lái)流行的漸變、陰影、高光等擬真視覺(jué)效果,從而打造出一種看上去更“平”的界面。扁平化設(shè)計(jì)正是通過(guò)這種放棄任何附加效果的方式,創(chuàng)建了一個(gè)完全不帶3D屬性的設(shè)計(jì)方案。在這里,沒(méi)有陰影效果、斜角、浮雕、漸變等其他方法來(lái)幫助元素產(chǎn)生相對(duì)于屏幕的凹凸效果。完全沒(méi)有任何效果的圖標(biāo)和UI元素通過(guò)色塊的搭配也都是看起來(lái)非常鮮明。
交互工具的界面設(shè)計(jì)為什么會(huì)選擇扁平化設(shè)計(jì)?我們先來(lái)看看web UI的發(fā)展史,在互聯(lián)網(wǎng)制作的初期,由于技術(shù)的局限,網(wǎng)頁(yè)只是作為呈現(xiàn)信息的一個(gè)平臺(tái)而已,毫無(wú)設(shè)計(jì)可言,隨著科技的發(fā)展,CSS的廣泛運(yùn)用、才開(kāi)始有了網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)的概念,在這個(gè)階段已經(jīng)有大量個(gè)人網(wǎng)站出現(xiàn)了'許多網(wǎng)頁(yè)使用Ps切圖制作個(gè)性的UI效果,擬物化設(shè)計(jì)登上UI設(shè)計(jì)舞臺(tái)。在javascript網(wǎng)頁(yè)特效以及Flash流行起來(lái)后,靜態(tài)的高光立體擬物效果已經(jīng)滿(mǎn)足不了大家的視覺(jué)需求了,于是開(kāi)始使用簡(jiǎn)單的靜態(tài)交互(javascript或flash本地交互)來(lái)產(chǎn)生更仿真的效果,設(shè)計(jì)師想讓webUl更像是一件實(shí)物,可以帶來(lái)一種更為生動(dòng)的感覺(jué)。希望能消除科技產(chǎn)品與生活的距離感,在無(wú)論是網(wǎng)頁(yè),或是各種獲取資訊的軟件所提供的信息量相對(duì)較少的情況下,網(wǎng)頁(yè)更傾向于UI帶來(lái)的視覺(jué)沖擊,軟件的UI設(shè)計(jì)也更為大膽。
2005年后,web2.0的出現(xiàn)使得設(shè)計(jì)師更專(zhuān)注于內(nèi)容呈現(xiàn)和交互,同時(shí)開(kāi)始去掉了各種不必要的視覺(jué)效果。web2.0概念伴隨著幾何次方增長(zhǎng)的信息而生,帶來(lái)了更大的信息量和更復(fù)雜的交互,使webUI回歸了它應(yīng)該做的,就是以更好的體驗(yàn)呈現(xiàn)更大量的信息,讓內(nèi)容展現(xiàn)自己的生命力,而不是靠UI設(shè)計(jì)喧賓奪主。
這使我們想到在說(shuō)到扁平化的同時(shí),我們必不可少的會(huì)說(shuō)到另一種設(shè)計(jì)分格――擬物化(skeuomorphism),擬物化作為與扁平化設(shè)計(jì)極度相反的設(shè)計(jì)風(fēng)格,從web UI誕生起就一直占領(lǐng)UI設(shè)計(jì)的主流。擬物化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是界面模擬真實(shí)物體的材質(zhì)、質(zhì)感、細(xì)節(jié)、光亮等;人機(jī)交互也擬物化,模擬現(xiàn)實(shí)中的交互方式。擬物設(shè)計(jì)會(huì)讓任何人都知道這個(gè)圖標(biāo)是用來(lái)干什么的,同時(shí)這也是擬物化最大的好處,它能讓上至八十歲的老人,下至幾歲的孩童都能看懂IOS里面幾乎所有自帶應(yīng)有的圖標(biāo)。在ISO系統(tǒng)中各種按鈕的視覺(jué)質(zhì)感和點(diǎn)開(kāi)之后的交互效果,有力的與現(xiàn)實(shí)所結(jié)合,養(yǎng)成用戶(hù)對(duì)這類(lèi)應(yīng)用有統(tǒng)一認(rèn)知和使用習(xí)慣。讓用戶(hù)在使用此類(lèi)應(yīng)有的同時(shí)感受到來(lái)自應(yīng)有本身的人性化體貼。但是擬物化本身同時(shí)也是個(gè)約束,它限制功能本身的設(shè)計(jì)。在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域使用擬物原理直接導(dǎo)致了在蘋(píng)果控制面板中的模擬時(shí)鐘比電子時(shí)鐘更難讀,點(diǎn)擊計(jì)算器的按鍵要比用鍵盤(pán)輸入花費(fèi)更多的時(shí)間。堅(jiān)持使用擬物設(shè)計(jì)產(chǎn)生了不少的問(wèn)題:由于一直使用與電子形式無(wú)關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),擬物化設(shè)計(jì)限制了創(chuàng)造力和功能性。將擬物化元素與少維的元素相融合時(shí),擬物元素看起來(lái)有些不一致,而且這些模仿并沒(méi)多少邏輯。比如,蘋(píng)果的找朋友應(yīng)用就有一個(gè)看起來(lái)像縫合皮革的背景。但該元素與現(xiàn)實(shí)世界沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。擬物化元素以無(wú)功能的裝飾占用了寶貴的屏幕空間和載入時(shí)間,當(dāng)與其他無(wú)擬物效果的元素組合時(shí),擬物元素看起來(lái)有問(wèn)題,這樣就限制了整體設(shè)計(jì)和其他的元素的效果。我們可以看到現(xiàn)在的UI設(shè)計(jì),也開(kāi)始像當(dāng)初webUI一樣,回歸內(nèi)容的本質(zhì),開(kāi)始走上由繁至簡(jiǎn)的道路。
扁平化設(shè)計(jì)成為交互設(shè)計(jì)主流風(fēng)格的幾大原因
扁平化對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)巨頭直接意味這兩個(gè)詞:快速,突出。
快速高效是扁平化設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的基因,時(shí)間就是金錢(qián),如何在信息更新如此之快的互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)的跟上它的腳步呢-那就是快速, 快速同時(shí)也意味著更低成本的運(yùn)作,采用扁平化設(shè)計(jì),可以再最短的時(shí)間內(nèi)更新所需的頁(yè)面,只需要給制作提供相應(yīng)的色值就行,大大的節(jié)省了項(xiàng)目時(shí)間,也方便下次再更新。這也是很多互聯(lián)網(wǎng)巨頭們?yōu)槭裁催x擇扁平化設(shè)計(jì)的原因之一。
信息突出,是在信息大爆炸時(shí)代,網(wǎng)站取勝的關(guān)鍵,扁平化設(shè)計(jì)通過(guò)顏色的對(duì)比,大小不同的字號(hào),讓重要的信息放在首要位置,不重要的元素弱化,除了幾個(gè)主要的動(dòng)作按鈕當(dāng)中使用了輕微的斜面效果以外,其他界面元素全部采用扁平風(fēng)格,這樣的設(shè)計(jì)讓訪(fǎng)問(wèn)者可以很容易的將注意力聚焦在品和信息上,而不會(huì)被網(wǎng)站界面上的視覺(jué)元素所干擾。從而突出核心信息和操作。這些都增強(qiáng)了網(wǎng)站的易讀性和可讀性。
對(duì)于用戶(hù),扁平化則是簡(jiǎn)潔明了的,簡(jiǎn)潔的東西總是讓人喜愛(ài)的,在一個(gè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔邏輯清晰的網(wǎng)站你能很快找到自己所要的東西,從而提高用戶(hù)體驗(yàn)。
目前大多數(shù)對(duì)于界面風(fēng)格扁平化的討論,主要在于界面與圖標(biāo)中材質(zhì)、陰影、立體感的消失等等。實(shí)際上對(duì)于界面設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),正如人們對(duì)于視覺(jué)感官的新鮮需求和疲勞度是與生俱來(lái)的,各種視覺(jué)風(fēng)格的流行和更迭―直在持續(xù)進(jìn)行著。然而過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),界面設(shè)計(jì)的風(fēng)格都處在循序漸進(jìn)的改變,“扁平化”的設(shè)計(jì)卻是在短短十幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)迅速流行起來(lái)。從本質(zhì)上看,這不僅僅是一種視覺(jué)風(fēng)格的改變,而是一種設(shè)計(jì)語(yǔ)言和思維方式的演化。
對(duì)于打造交互設(shè)計(jì)中扁平化設(shè)計(jì)風(fēng)格的幾點(diǎn)建議
形式遵循功能,少點(diǎn)再少點(diǎn)
一些偉大的設(shè)計(jì)中所運(yùn)用的“形式跟隨功能(form followfunction)”和“少即是多(1ess is more)”的理念依然是我們今天還在談?wù)摵蛯W(xué)習(xí)的。簡(jiǎn)單的說(shuō),在用戶(hù)界面設(shè)計(jì),常常去掉真正將界面帶入生活的那些東西。在扁平化設(shè)計(jì)的世界中設(shè)計(jì)師必須專(zhuān)注于產(chǎn)品的本質(zhì),它是用來(lái)干嘛的,而不是它們要看起來(lái)像什么。
細(xì)節(jié)永遠(yuǎn)是追求的方向
設(shè)計(jì)中所謂細(xì)節(jié)決定成敗,有時(shí)候一點(diǎn)點(diǎn)行距一點(diǎn)點(diǎn)色值的不相同也會(huì)對(duì)整體視覺(jué)效果照成很大的影響,細(xì)節(jié)的調(diào)整是很有必要的。字體作為扁平化設(shè)計(jì)中的重要元素。你可以使用字體幫你創(chuàng)建你期望的風(fēng)格和基調(diào)并且使界面更加簡(jiǎn)潔。
色彩一定要酷點(diǎn)再酷點(diǎn)
由于少了些質(zhì)感,所以顏色也變得尤為重要了,運(yùn)用搭配合理的顏色能起到?jīng)Q定作用。設(shè)計(jì)界面的基礎(chǔ)之一是定義調(diào)色板。扁平化界面設(shè)計(jì)所采用的色彩的模式與其他調(diào)色板相比傾向于更加醒目和更加明亮。當(dāng)你選擇好調(diào)色板后,確保給主要交互動(dòng)作指定色彩:比如“提交”、“發(fā)送”、“更多”等按鈕都應(yīng)當(dāng)是同一個(gè)色彩。理想情況下鮮明的色彩與背景形成了鮮明的對(duì)比。如果你的徽標(biāo)或者商標(biāo)采用主色的話(huà),那么它應(yīng)當(dāng)是主要控制所使用的哪個(gè)色彩。不要自始至終過(guò)分的使用它,否則你將冒著在用戶(hù)眼里這個(gè)色彩不太重要的風(fēng)險(xiǎn)。
在扁平化設(shè)計(jì)里色彩的選擇尤其重要,因?yàn)楫?dāng)你使用扁平化按鈕的時(shí)候,色彩將是幫助用戶(hù)識(shí)別彼此的主要手段之一。
最關(guān)鍵的是創(chuàng)新
優(yōu)秀的設(shè)計(jì)是創(chuàng)新。我個(gè)人比較喜歡蘋(píng)果首席設(shè)計(jì)Jony Ive的方法:先打破以前的框架。比如說(shuō)設(shè)計(jì)一個(gè)飯盒,那他先要把“盒”這個(gè)概念抹去,不要被這個(gè)“盒”所困住思維,只想這個(gè)器皿最佳的使用方式和設(shè)計(jì)形式。比如時(shí)間,不只是想到鐘表,還可以想想有沒(méi)有其他更好方式來(lái)呈現(xiàn)。
結(jié)論
目前大多數(shù)對(duì)于界面風(fēng)格扁平化的討論,主要在于其藝術(shù)表現(xiàn)形式的變化。實(shí)際上對(duì)于界面設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),人們對(duì)于各種視覺(jué)風(fēng)格追求―直在持續(xù)進(jìn)行著。然而過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),界面設(shè)計(jì)的風(fēng)格都處在循序漸進(jìn)的改變?!氨馄交钡脑O(shè)計(jì)卻是在短短的時(shí)間內(nèi)迅速崛起,從本質(zhì)上看,這不僅僅是一種視覺(jué)風(fēng)格的改變,而是一種設(shè)計(jì)語(yǔ)言和思維方式的演化。扁平化設(shè)計(jì)風(fēng)格最大的優(yōu)勢(shì)就是它可以更加簡(jiǎn)單直接的將信息和事物的工作方式展示出來(lái),減少認(rèn)知障礙的產(chǎn)生,這不僅是設(shè)計(jì)視覺(jué)風(fēng)格的突破,更是功能性在交互設(shè)計(jì)風(fēng)格中的重要體現(xiàn)。
如今各種不同尺寸和配置的產(chǎn)品出現(xiàn),填補(bǔ)了不同級(jí)別間的空缺,同時(shí)要求更高的界面適應(yīng)性,這些都要求我們將界面設(shè)計(jì)回歸到如何理解功能內(nèi)容和應(yīng)用本身,但是否“扁平”并不應(yīng)當(dāng)成為交互界面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),良好的交互易用性、理解識(shí)別度、情感傳達(dá)、操作反饋、圖形隱喻、視覺(jué)舒適度、動(dòng)態(tài)表現(xiàn)和音效設(shè)計(jì)等等方面,才能構(gòu)成一個(gè)優(yōu)秀的交互設(shè)計(jì)產(chǎn)品。
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【Abstract】By improving the structure of the valve body, paper analyzes the statics and fluid mechanics of the improved valve body by using Solidworks simulation and Flow simulation software, we found that the improved valve body is not only has the excellent structure, but also the pressure on the pump body of the pump body has been significantly reduced, so that the service life of the pump head is effectively improved. The Solidworks is one of the designing softwares by engineers and technicians commonly used, by using Solidworks simulation and Flow simulation softwares, designer can design, analysis and modify at the same time during designing, and greatly improve the work efficiency and quality.
【關(guān)鍵詞】柱塞泵;凡爾體;泵頭體
【Keywords】piston pump; valve body; pump head
【中圖分類(lèi)號(hào)】TE243 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069(2017)04-0141-03
1 引言
液力端是柱塞泵重要組成部件,它的狀態(tài)直接影響到整個(gè)泵的工作狀態(tài)。液力端的主要部件為泵頭體、柱塞與泵閥等零部件。而在液力端中,泵閥是實(shí)現(xiàn)泵功能的關(guān)鍵部件,它的工作條件嚴(yán)酷,易磨損,為易損件,須經(jīng)常更換。由于泵閥工作環(huán)境惡劣,要承受排出高壓、高循環(huán)、介質(zhì)沖蝕、與閥座的沖擊等工況,其平均壽命為柱塞泵部件壽命最短的[1]。實(shí)際在油田壓裂作業(yè)時(shí),每次作業(yè)完成后全部的泵閥幾乎都需要更換,耗費(fèi)大量的人力、物力,因此對(duì)泵閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)是非常有必要的。
泵閥主要由凡爾體、彈簧、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等零部件組成,在泵閥中以凡爾體的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜。論文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)某型號(hào)的三缸柱塞泵的凡爾體進(jìn)行結(jié)構(gòu)性改進(jìn),利用solidworks simulation對(duì)改進(jìn)前后的凡爾體進(jìn)行靜力學(xué)分析,證明了改進(jìn)后的凡爾體結(jié)構(gòu)比較優(yōu)異;利用solidworks flow simulation 對(duì)其進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)分析,證明改進(jìn)后的凡爾體對(duì)泵頭體也是有好處的。
2 凡爾體的有限元分析
2.1 凡爾體的結(jié)構(gòu)及改進(jìn)
凡爾體由于工作狀況惡劣,外錐配合面上的接觸應(yīng)力較大,為了提高其接觸疲勞強(qiáng)度和耐磨性,一般采用20Cr、20CrMo、20CrMnTi等滲碳鋼。其本身結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,尤其是四個(gè)爪比較難以加工,其改進(jìn)前的結(jié)構(gòu)如圖1所示。為了減少泵閥的開(kāi)啟阻力,提高泵的吸排性能,減少泵閥的整體質(zhì)量,筆者從改變凡爾體結(jié)構(gòu)入手,以減輕重量和保持結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為目標(biāo),經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)后,將原凡爾體四爪改為了三爪結(jié)構(gòu),相應(yīng)的原凡爾體的凹槽部分也減少了2mm。其改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
2.2 凡爾體的材料及力學(xué)性能
論文凡爾體采用的材料為20CrNiMoA,其主要力學(xué)性能為:屈服強(qiáng)度為750MPa、抗拉強(qiáng)度為980MPa、彈性模量為2.12GPa、泊松比為0.28。
2.3 對(duì)凡爾體進(jìn)行有限元分析
柱塞泵的吸入閥與排出閥的結(jié)構(gòu)基本相同,論文研究的凡爾體是排出閥的凡爾體,主要研究以下情況的受力分析:
當(dāng)凡爾體與凡爾座接觸時(shí),整個(gè)上表面受到介質(zhì)的壓力,邊界條件設(shè)置為凡爾體與凡爾座接觸面的六個(gè)自由度,由于墊圈部位也受到壓力作用,因此約束墊圈槽處的六個(gè)自由度。網(wǎng)格劃分采用自動(dòng)劃分,共生成41912個(gè)單元。其在工作時(shí),上表面會(huì)受到介質(zhì)的壓力。改進(jìn)前的凡爾體網(wǎng)格劃分與邊界條件設(shè)置、載荷加載的情況如圖3所示;改進(jìn)后的凡爾體網(wǎng)格劃分與邊界條件設(shè)置、載荷加載的情況如圖4所示。
對(duì)比凡爾體改進(jìn)前后的形變圖(圖5和圖6)可知:未改進(jìn)的凡爾體最大形變?yōu)?.0151mm,而改進(jìn)后的凡爾體最大形變?yōu)?.0154mm??梢灾?,將凡爾體的四爪結(jié)構(gòu)變?yōu)槿Y(jié)構(gòu)不會(huì)使凡爾體產(chǎn)生較大變形。
對(duì)比凡爾體改進(jìn)前后的應(yīng)力圖(圖7和圖8)可知:改進(jìn)前凡爾體受到的最大應(yīng)力約為357MPa;改進(jìn)后的凡爾體受到的最大應(yīng)力約為369MPa;同樣可以知道,將凡爾體的四爪結(jié)構(gòu)變?yōu)槿Y(jié)構(gòu)不會(huì)影響凡爾體的載荷性能。
3 對(duì)凡爾體進(jìn)行流體力學(xué)分析
我們知道液體的壓力不僅和管道情況有關(guān),還和管道內(nèi)的零件有很大的關(guān)系。改變后的凡爾體對(duì)泵頭體造成何種影響,也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中必須考慮到的因素。論文采用solidworks flow simulation 對(duì)改進(jìn)前后的凡爾體進(jìn)行泵頭體內(nèi)流程進(jìn)行仿真分析。
3.1 數(shù)學(xué)模型
論文在模擬條件下,泵頭w內(nèi)呈湍流流動(dòng)。整個(gè)過(guò)程可以用連續(xù)性方程、雷諾平均N-S方程、湍動(dòng)能k以及湍動(dòng)能耗散率ε的輸送方程來(lái)描述。
連續(xù)方程:
雷諾平均N-S方程:
標(biāo)準(zhǔn)K-ε模型:
湍動(dòng)能k輸運(yùn)方程:
湍動(dòng)能耗散率ε輸運(yùn)方程:
其中,ui為i點(diǎn)速度,u′為i點(diǎn)脈動(dòng)速度;p為分子粘度;vT為湍湍渦粘度。系數(shù)均采用軟件推薦值[2]。
3.2 物理模型
論文的各零件是采用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行的建模,進(jìn)行裝配后得到柱塞泵的三維實(shí)體結(jié)構(gòu)圖,如圖9所示。(分析時(shí)通過(guò)中性文件導(dǎo)入到solidworks中,為了減少計(jì)算量,將外觀方面的建模進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膭h減)。
3.3 液力端流體仿真分析
論文采用solidworks flow simulation 對(duì)泵頭體進(jìn)行分析,由于只改進(jìn)了凡爾體,因此對(duì)除泵頭體和凡爾體以外的零件都進(jìn)行了可行性的省略。根據(jù)柱塞泵的運(yùn)行特點(diǎn),論文研究的情況為當(dāng)其中一個(gè)排出閥完全關(guān)閉時(shí)(圖10最右端處,為了減少計(jì)算量,圖11均將此處凡爾體省略),另兩個(gè)排出閥打開(kāi)時(shí)的情形。
設(shè)液力端中流動(dòng)的介質(zhì)為泥漿,定義為單向流。運(yùn)行后,通過(guò)對(duì)比凡爾體改進(jìn)前后的液體相對(duì)壓力可以知道(圖10和圖11),未改進(jìn)前的液體相對(duì)壓力最高為57MPa,改進(jìn)后的液體相對(duì)壓力為56.9MPa。改進(jìn)凡爾體的不僅沒(méi)有增加液體對(duì)泵頭體的壓力,反而減少了對(duì)泵頭體的壓力。
4 結(jié)論
從對(duì)凡爾體的靜力學(xué)分析和流體力學(xué)分析我們可以得出以下結(jié)論:
①通過(guò)改變和簡(jiǎn)化凡爾體的結(jié)構(gòu),進(jìn)而減輕凡爾體的質(zhì)量,(未改進(jìn)前的重量為2.194kg,改進(jìn)后的重量為2.159kg),不會(huì)對(duì)凡爾體的載荷性能產(chǎn)生明顯影響,將四爪變成三爪和減少墊圈凹槽部位尺寸是可行的。
②從凡爾體的靜力學(xué)分析可以看出,凡爾體所受應(yīng)力離許用應(yīng)力還有較大距離,因此還可以進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn);當(dāng)然考慮到油田作業(yè)的工況比較惡劣,留較大的余地也是有必要的。
③通過(guò)對(duì)泵頭體和凡爾體的流體力學(xué)分析可以得出,改進(jìn)后的凡爾體對(duì)泵頭體的內(nèi)部受力也是有好處的。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞 花紋;模糊數(shù)學(xué)矩陣;數(shù)學(xué)規(guī)劃;三維建模;蒙特卡羅算法
中圖分類(lèi)號(hào)O29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)120-0164-03
0 引言
本文根據(jù)車(chē)輛情況、路面情況以及使用需求的不同,首先在對(duì)汽車(chē)輪胎花紋形式固定,忽略天氣等外界因素,對(duì)專(zhuān)業(yè)的參數(shù)信息進(jìn)行檢索收集。其次以物理知識(shí)為基礎(chǔ)利用變量控制法和修正系數(shù)的思想求得各性能的近似表達(dá)公式,用模糊數(shù)學(xué)的思想建立各種性能指標(biāo)的權(quán)值聯(lián)系,然后將各性能構(gòu)建為統(tǒng)一的性能指標(biāo),并以此作為規(guī)劃模型的目標(biāo)函數(shù)。在求解時(shí),為避免各相關(guān)性能量綱之間的誤差以及減少非花紋結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響,引進(jìn)性能量綱系數(shù)并定義為1,性能參數(shù)的大小即為各性能的絕對(duì)大小。由于車(chē)輛、路面情況參數(shù)較為客觀,將其計(jì)入目標(biāo)函數(shù),而使用需求柔性較大,故把它歸入規(guī)劃模型的限制條件中。從而建立輪胎花紋的設(shè)計(jì)模型。然后我們用以普通轎車(chē)為例對(duì)模型進(jìn)行求解驗(yàn)證,利用蒙特卡羅算法對(duì)模型的最優(yōu)解進(jìn)行計(jì)算,并用SOLIDWORKS軟件進(jìn)行參數(shù)化三維建模,結(jié)果表明:
對(duì)于過(guò)程中設(shè)計(jì)的計(jì)算公式與算法的誤差研究,我們對(duì)模糊矩陣評(píng)價(jià)法得到的權(quán)重,我們將用模糊序列法得到相同的結(jié)論,在一定程度上來(lái)說(shuō),權(quán)重是可信的,對(duì)于性能參數(shù)的數(shù)值與相關(guān)論文研究中的定性描述做了對(duì)應(yīng),基本契合,但是性能的絕對(duì)量是本文模型的最大問(wèn)題,但是在某種程度上能反應(yīng)實(shí)際情況。
2 模型建立
本文主要研究普通輪胎花紋形式下的設(shè)計(jì)要素對(duì)汽車(chē)性能的影響,以花紋溝的深度、寬度、角度及密集度等要素為規(guī)劃模型的決策變量,花紋的總體性能參數(shù)為目標(biāo)函數(shù),以工藝設(shè)計(jì)限制以及使用需求為約束條件,從而建立數(shù)學(xué)規(guī)劃模型,并用Solidworks軟件進(jìn)行三維建模。
本模型的大體的架構(gòu)如同計(jì)算機(jī)程序般,設(shè)置模型的輸入端、主體程序、輸出端三部分,在輸入端,我們考慮到將車(chē)輛的情況和路面的情況參數(shù)化,其值剛度大主觀性小,我們將其建立在目標(biāo)函數(shù)主體,而使用需求參數(shù)化,其值剛度小主觀性大,故將此建立在規(guī)劃模型的約束條件部分,為減少模型誤差對(duì)結(jié)果帶來(lái)的巨大影響,我們對(duì)設(shè)計(jì)要素進(jìn)行工藝技術(shù)限制。我們將花紋的設(shè)計(jì)要素作為決策變量,并將規(guī)劃模型的最優(yōu)解作為模型的輸出端,而規(guī)劃模型即是主題的程序,程序化模型架構(gòu)讓花紋設(shè)計(jì)更加清晰方便,模型的輸出端后我們與建立了程序與應(yīng)用軟件Solidworks的連接,依據(jù)結(jié)果進(jìn)行輪胎花紋的三維建模,從而建立花紋設(shè)計(jì)優(yōu)化的全過(guò)程。
3 模糊數(shù)學(xué)的權(quán)比模型構(gòu)建
3.1 模糊矩陣評(píng)價(jià)法計(jì)算花紋性能比重
現(xiàn)在用模糊矩陣評(píng)價(jià)法評(píng)估輪胎花紋對(duì)汽車(chē)輪胎各個(gè)性能的影響程度。
輪胎的花紋主要影響汽車(chē)牽引性能、防側(cè)滑性能、耐磨性能和排水性能?;y的影響汽車(chē)性能集為U={牽引性能、防側(cè)滑性能、耐磨性能、排水性能},依次對(duì)應(yīng)可記為U=(u1,u2,u3,u4)。
現(xiàn)在來(lái)確定兩兩影響程度的比較fuj(ui)。由前面的評(píng)價(jià)方法可知輪胎花紋對(duì)汽車(chē)牽引性能、防側(cè)滑性能、耐磨性能、排水性能影響程度,我們記為:
由此可知,花紋對(duì)輪胎各個(gè)性能的影響程度可以近似計(jì)算得到,牽引性能a0=64.3%、防側(cè)滑性能a1=20.9%、耐磨性能a2=9.6%、排水性能a3=5.2%。所占比的餅狀圖如下。
4 約束條件確定
4.1 目標(biāo)函數(shù)花紋總體性能的確定
Max f=Pj×a0+Rj×a1+Rj×a2+Wj×a3
4.2 使用需求
噪聲需求
噪聲的影響因素主要是與溝深有關(guān),研究表明當(dāng)溝深在一定的范圍內(nèi)噪音較小,并且其值大小能反應(yīng)噪聲減小的效果,故可用其值來(lái)近似描述用戶(hù)在噪聲方面的需求。
舒適需求
汽車(chē)的舒適度主要體現(xiàn)在汽車(chē)的防側(cè)滑性能,其值的大小能說(shuō)明輪胎花紋對(duì)舒適性的需求。
4.3 技術(shù)限制
5.2最優(yōu)化求解
普通轎車(chē)輪胎花紋設(shè)計(jì)規(guī)劃模型:
決策變量:花紋溝深度a,花紋溝寬度b、橫花紋與水平夾角θ、橫向花紋塊面積占行駛面積的比c、縱向花紋花紋塊面積占形式面積的比d
6 模型評(píng)價(jià)
6.1 優(yōu)點(diǎn)
1)本文所用模型通過(guò)對(duì)輪胎的牽引力性能、防滑性能、耐磨性能、排水性能四個(gè)性能進(jìn)行分析研究,較為全面和具有代表性;
2)采用修正系數(shù)的思想,將四個(gè)性能的標(biāo)準(zhǔn)定義為一個(gè)理想最大值的修正值,可以避免其值的多因素研究,為研究帶來(lái)便利,但是又不失其正確性;
3)本文將復(fù)雜的輪胎花紋進(jìn)行抽象簡(jiǎn)化,突出主要的影響要素,利用簡(jiǎn)單的力學(xué)和幾何學(xué)數(shù)量關(guān)系,從而減少研究的無(wú)用功;
4)本文采用模糊數(shù)學(xué)分析的方法,將本來(lái)影響因素眾多的幾種性能指標(biāo),建立較為明確的比重關(guān)系,將原本獨(dú)立的量構(gòu)建成一個(gè)較為成熟的變量來(lái)描述輪胎整體的特性,并通過(guò)公路對(duì)性能的需求參數(shù)建立個(gè)種類(lèi)輪胎和各類(lèi)公路間的契合度,從而得出輪胎適用范圍的結(jié)論。
6.2 缺點(diǎn)
1)性能參數(shù)的計(jì)算不是太具體的絕對(duì)值,而僅僅是利用1的相對(duì)修正;
2)模糊數(shù)學(xué)方法得出的比重有一定的主觀性,不能較客觀的反應(yīng)真正地問(wèn)題。
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圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
百度的問(wèn)題不僅僅在于演講。7月8日上午,網(wǎng)易旗下產(chǎn)品有道人工翻譯指責(zé)百度公開(kāi)抄襲其UI設(shè)計(jì)。
有道人工翻譯通過(guò)微博發(fā)聲明稱(chēng),百度人工翻譯涉嫌抄襲并要求其公開(kāi)致歉。聲明中列舉了百度人工翻譯抄襲的證據(jù),有道認(rèn)為,7月6日上線(xiàn)的百度人工翻譯在界面設(shè)計(jì)、服務(wù)流程和頁(yè)面文案等多處大量剽竊有道人工翻譯,部分頁(yè)面相似度高達(dá)95%。有道人工翻譯要求百度立即下線(xiàn)所有抄襲頁(yè)面,公開(kāi)向有其致歉。
登陸百度翻譯頁(yè)面可以看到,“人工翻譯”是百度翻譯是2016年7月6日新上線(xiàn)的項(xiàng)目,右上角標(biāo)注了“新”字。對(duì)比,有道人工翻譯是2011年12月28日上線(xiàn)的,已經(jīng)運(yùn)營(yíng)了四年時(shí)間。
圖片來(lái)源:百度人工翻譯官網(wǎng)截圖
據(jù)有道人工翻譯市場(chǎng)部介紹,由于這是百度近期新上線(xiàn)的產(chǎn)品,有道人工翻譯非常關(guān)注,本希望可以看到百度在人工翻譯上有什么創(chuàng)新,結(jié)果在很多文案細(xì)節(jié)上都非常一致。因此立即發(fā)文質(zhì)疑百度人工翻譯的抄襲行為。
有道官方列舉的主要抄襲事實(shí)和截圖如下(有道供圖):
一、
有道人工翻譯在2011年上線(xiàn)【快速翻譯】和【文檔翻譯】?jī)煞N服務(wù),并于2015年首次推出【7*24小時(shí)】的服務(wù)理念,而7月6日上線(xiàn)的百度人工翻譯不僅只字未改,完全照搬了有道兩檔服務(wù)類(lèi)型和7*24小時(shí)的服務(wù)理念。
在首頁(yè)的視覺(jué)設(shè)計(jì)和排版上,百度也和有道人工翻譯“保持一致”,均為上部主視覺(jué),下部?jī)蓚€(gè)功能區(qū)左右排列。
二、
有道認(rèn)為,百度人工翻譯的“快速翻譯”和“文檔翻譯”等多項(xiàng)服務(wù)完全照搬了有道人工翻譯,包括服務(wù)流程、界面設(shè)計(jì)和頁(yè)面文案;甚至連有道人工翻譯在翻譯輸入框中對(duì)用戶(hù)的提示文案都照抄不誤。
有道人工翻譯的服務(wù)流程包括:提交文檔、支付訂單、立即翻譯、翻譯完成和評(píng)價(jià)質(zhì)量,百度的流程僅對(duì)非重要的字眼略作修改,改成:提交訂單、支付訂單、譯員翻譯、返回譯文和質(zhì)量評(píng)價(jià)。
有道人工翻譯在翻譯內(nèi)容窗口中提示用戶(hù)提交翻譯內(nèi)容的文案為:“請(qǐng)勿在此提交起名、古文、詩(shī)歌、菜單等創(chuàng)意型翻譯,以上類(lèi)型,請(qǐng)?zhí)峤晃臋n或咨詢(xún)客服。論文、技術(shù)文檔等專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)內(nèi)容建議提交文檔翻譯?!?/p>
而百度的文案幾乎完全化用有道人工翻譯的文案,改為:“請(qǐng)勿在此提交:起名、古文、詩(shī)歌、菜單等創(chuàng)意性文本,及論文、證件、簡(jiǎn)歷等專(zhuān)業(yè)性文本,以上類(lèi)型請(qǐng)?zhí)峤晃臋n翻譯。中文3000字以?xún)?nèi),英文1500詞以?xún)?nèi)?!?/p>
三、
有道認(rèn)為,百度人工翻譯在產(chǎn)品細(xì)節(jié)上也有挪用現(xiàn)象。例如,有道人工翻譯網(wǎng)站頁(yè)面升級(jí)前,原有一個(gè)“確保卓越翻譯質(zhì)量的六個(gè)技巧”的提示,后改為更加簡(jiǎn)明的“下單須知”,而百度人工翻譯則在有道人工翻譯原頁(yè)面基礎(chǔ)上稍加修改,變成“獲得高質(zhì)量快速翻譯的技巧”。
而在該文案具體的描述中,百度人工翻譯也有多處抄襲:例如,在第二條技巧中,有道人工翻譯的文案是:“告訴譯員譯文用于何處:您需要的翻譯的風(fēng)格如何?詞匯需要固定譯法嗎?語(yǔ)法有特定的要求嗎?這些也可以填寫(xiě)在備注區(qū)?!倍俣热斯しg的文案則是:“告訴譯員譯文用于何處?您需要的翻譯的風(fēng)格如何?語(yǔ)法有特定的要求嗎?特殊詞匯需要固定譯法可以提供給我們,這些都可以填寫(xiě)在備注區(qū)?!?/p>
四、
在詳細(xì)的產(chǎn)品報(bào)價(jià)頁(yè)面,百度人工翻譯也有抄襲,具體包括快速翻譯、文檔翻譯、非英語(yǔ)語(yǔ)種文檔翻譯、證件翻譯在內(nèi)的多個(gè)報(bào)價(jià)單的分類(lèi)(質(zhì)量等級(jí)、中譯英、英譯中、文檔用途、譯員配置、處理流程、售后服務(wù))、描述文案等都高達(dá)95%相似度。
比如,有道在專(zhuān)業(yè)級(jí)譯文的文檔用途標(biāo)明“適用于專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域、重要場(chǎng)合,對(duì)專(zhuān)業(yè)性及譯者極高要求”,百度人工翻譯保留了前半句,改為“適用于專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域、重要場(chǎng)合使用的內(nèi)容”。
【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)庫(kù);遠(yuǎn)程自主實(shí)驗(yàn);SQL Server;Web技術(shù)
【中圖分類(lèi)號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【論文編號(hào)】1009―8097(2010)03―0132―03
引言
數(shù)據(jù)庫(kù)課程是計(jì)算機(jī)及信息類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的核心課程,同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)主要方向。在數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)處于舉足輕重的地位。良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果能有效地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)能力、編程能力,從而為學(xué)生以后從事大型數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的開(kāi)發(fā)奠定良好的基礎(chǔ)。因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的好壞,將直接影響到整個(gè)課程的教學(xué)效果[1]。
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式一般采用由教師布置實(shí)驗(yàn)任務(wù),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室完成;對(duì)于部分較大的實(shí)驗(yàn),學(xué)生也可在課后完成,教師根據(jù)學(xué)生完成的情況給予成績(jī)?cè)u(píng)定。然而在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于存在實(shí)驗(yàn)課時(shí)安排不足,學(xué)生在課外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)又缺乏有效的指導(dǎo),同時(shí)由于學(xué)生在學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)積極性各方面存在差異,教師無(wú)法進(jìn)行有效地監(jiān)控等問(wèn)題,都在很大程度上影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[2,3]。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛使用,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)已經(jīng)成為大學(xué)生的一個(gè)重要學(xué)習(xí)途徑。在這樣的背景下,我們構(gòu)建基于Web的數(shù)據(jù)庫(kù)課程遠(yuǎn)程自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。它突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式受時(shí)間、地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和師資條件等的限制,利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),創(chuàng)建一個(gè)遠(yuǎn)程開(kāi)放的自主實(shí)驗(yàn)環(huán)境輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高數(shù)據(jù)庫(kù)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)降低實(shí)驗(yàn)室建設(shè)費(fèi)用。
一 平臺(tái)設(shè)計(jì)方案
1 平臺(tái)設(shè)計(jì)思路
數(shù)據(jù)庫(kù)課程一般包括數(shù)據(jù)庫(kù)原理、設(shè)計(jì)及應(yīng)用三個(gè)部分內(nèi)容,其中原理是基礎(chǔ),設(shè)計(jì)和應(yīng)用是提高,它們相輔相成、互相促進(jìn)。在教學(xué)安排上一般將它分為:數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理和數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)兩門(mén)課程。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理主要介紹基本原理,完成理論學(xué)習(xí)和部分設(shè)計(jì)任務(wù),實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要是要求學(xué)生使用SQL語(yǔ)句完成數(shù)據(jù)庫(kù)的增、刪、改、查等各種基本操作。而數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)主要完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用任務(wù),在數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)中要求學(xué)生根據(jù)一個(gè)信息系統(tǒng)的需求,使用可視化的工具,如:PowerDesigner、ERWin等進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì),然后使用編程語(yǔ)言完成一個(gè)相對(duì)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。通過(guò)它使學(xué)生全面地掌握數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的完整設(shè)計(jì)過(guò)程和方法。
數(shù)據(jù)庫(kù)課程一般在二年級(jí)開(kāi)設(shè),而此時(shí)學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)的掌握還不很充足,因此學(xué)習(xí)需要一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,需要一種相對(duì)簡(jiǎn)單、比較容易上手的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),目前主要使用微軟的SQL Server作為數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)的基本工具。在較短的課時(shí)和實(shí)驗(yàn)條件有限的情況下,一般都只能安排8-12學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn),而這些時(shí)間對(duì)于鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。雖然學(xué)生可以在自己計(jì)算機(jī)上安裝數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)完成一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),但是由于缺乏教師指導(dǎo)和個(gè)人自主性的原因,往往達(dá)不到效果,因此需要一個(gè)自主學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),幫助學(xué)生完成數(shù)據(jù)庫(kù)的課程實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程自主實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)目的就是為遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者異地實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)提供支持,通過(guò)將“實(shí)驗(yàn)管理”、“作業(yè)管理”、“資源共享”、“師生交流”等進(jìn)行整合,解決了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)與提交、問(wèn)題討論與答疑、教學(xué)資源共享、實(shí)驗(yàn)完成情況監(jiān)控等一系列問(wèn)題,從而提高數(shù)據(jù)庫(kù)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。
基于Web的數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程自主實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基本過(guò)程如下:
(1) 教師添加實(shí)驗(yàn)。每個(gè)教師登陸系統(tǒng)后根據(jù)教學(xué)計(jì)劃,添加自己所教授班級(jí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和具體要求、該實(shí)驗(yàn)的正確答案以及對(duì)該實(shí)驗(yàn)的常見(jiàn)錯(cuò)誤分析等。每個(gè)教師可以看到同一教學(xué)組其他老師已經(jīng)提交的實(shí)驗(yàn);如果覺(jué)得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容合適,可以將它作為自己所帶班級(jí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
(2) 學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生本機(jī)不需要安裝SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)Web瀏覽器登陸系統(tǒng)后,就可以看到教師布置的需要完成的實(shí)驗(yàn)要求,針對(duì)需要完成的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)利用平臺(tái)提供的基于Web的類(lèi)似于SQL Server的查詢(xún)分析器(WebSQL)提交SQL語(yǔ)句,系統(tǒng)接收SQL語(yǔ)句并執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作后將相應(yīng)的結(jié)果(正確結(jié)果或錯(cuò)誤信息)返回。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以看到教師對(duì)該實(shí)驗(yàn)的分析以及常見(jiàn)的錯(cuò)誤原因分析,同時(shí)也可以針對(duì)該實(shí)驗(yàn)向教師提問(wèn)。最后學(xué)生提交自己設(shè)計(jì)的SQL語(yǔ)句作為最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(3) 教師監(jiān)控實(shí)驗(yàn)和指導(dǎo)。系統(tǒng)記錄學(xué)生登陸系統(tǒng)的時(shí)間、離開(kāi)系統(tǒng)的時(shí)間以及都做了哪些實(shí)驗(yàn)。這樣教師便可以及時(shí)掌握和檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況,同時(shí)教師可以回答學(xué)生的問(wèn)題,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。
2 平臺(tái)的主要功能結(jié)構(gòu)框架
整個(gè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。有四個(gè)權(quán)限:匿名用戶(hù)、學(xué)生、教師、管理員。
進(jìn)入平臺(tái)就可以看到匿名用戶(hù)的相關(guān)功能,主要包括:擔(dān)任數(shù)據(jù)庫(kù)課程的相關(guān)教師基本信息介紹;課程介紹、課程大綱介紹;各種通知、實(shí)驗(yàn)信息公告;教師的講課PPT下載;一些優(yōu)秀的數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)作品展示;數(shù)據(jù)庫(kù)最新的研究進(jìn)展;數(shù)據(jù)庫(kù)課程題庫(kù);常見(jiàn)問(wèn)題瀏覽;此外還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備、軟件、開(kāi)設(shè)課程等提出意見(jiàn)。
系統(tǒng)管理員模塊主要功能包括:維護(hù)本課程相關(guān)的教師信息;和刪除通知;和刪除各種資源;對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題的進(jìn)行回答和刪除;數(shù)據(jù)信息備份;查看所有教師布置的實(shí)驗(yàn)和作業(yè);完成系統(tǒng)時(shí)間和一些系統(tǒng)編碼的設(shè)置。
教師模塊主要功能包括:
(1) 實(shí)驗(yàn)管理。1)添加、修改、刪除實(shí)驗(yàn)。2)布置實(shí)驗(yàn) (將某個(gè)實(shí)驗(yàn)作為某個(gè)班級(jí)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容)。3)回答實(shí)驗(yàn)疑問(wèn)。對(duì)學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)疑問(wèn)做出回答,其他選擇相同實(shí)驗(yàn)的學(xué)生都能看到回答的內(nèi)容。4)實(shí)驗(yàn)審閱管理。顯示自己所教授的班級(jí);選中班級(jí),可以查看班級(jí)的所有學(xué)生信息;選中某個(gè)學(xué)生,可以查看他的所有實(shí)驗(yàn)完成情況、學(xué)生登陸系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的日志信息,綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和日志信息對(duì)學(xué)生進(jìn)行打分。
(2) 作業(yè)管理。功能類(lèi)似于實(shí)驗(yàn)管理,主要完成布置作業(yè)和檢查作業(yè)等功能。
(3) 學(xué)生信息管理。教師維護(hù)所教授班級(jí)的學(xué)生信息。
(4)信息??梢酝ㄖ?如實(shí)驗(yàn)時(shí)間、作業(yè)上交時(shí)間等,還可以其他資源信息,如:講義、最新技術(shù)文章、參考資料和題庫(kù)等??梢栽O(shè)定這些信息只能被某個(gè)班級(jí)訪(fǎng)問(wèn)也可以設(shè)定信息全部公開(kāi)。
學(xué)生模塊主要功能包括:
(1) 完成實(shí)驗(yàn)。1)學(xué)生登陸系統(tǒng)后可以看到老師布置的所有實(shí)驗(yàn)。選中某一個(gè)實(shí)驗(yàn),將會(huì)列出實(shí)驗(yàn)標(biāo)題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)類(lèi)別等信息。學(xué)生在WebSQL界面上輸入SQL語(yǔ)句,執(zhí)行后將會(huì)看到該SQL語(yǔ)句的執(zhí)行結(jié)果。2)對(duì)某個(gè)具體實(shí)驗(yàn),可以查看老師給的正確答案、對(duì)該實(shí)驗(yàn)的分析和常見(jiàn)的錯(cuò)誤分析等。3)對(duì)實(shí)驗(yàn)情況不了解的可以提出問(wèn)題請(qǐng)老師回答。4)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5)系統(tǒng)記錄學(xué)生登陸時(shí)間、離開(kāi)時(shí)間、每次執(zhí)行實(shí)驗(yàn)情況。
(2) 作業(yè)管理。學(xué)生登陸系統(tǒng)后可以看到老師布置的作業(yè),可以提交自己完成的作業(yè),對(duì)作業(yè)不了解的還可以提出問(wèn)題請(qǐng)老師回答。
(3) 課程答疑??梢蕴峤粏?wèn)題,也可以查看老師對(duì)具體問(wèn)題的回答。
(4) 查看和本班級(jí)有關(guān)的通知和通告。
(5) 查看和本班級(jí)有關(guān)的講義、參考資料和題庫(kù)。
二 平臺(tái)的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)
1 平臺(tái)軟件結(jié)構(gòu)
平臺(tái)采用的是基于的三層結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)如圖2所示,分為UI層(界面層)、BLL層(業(yè)務(wù)邏輯層)、DAL層(數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)層)、Model層(模型層)和DB(數(shù)據(jù)庫(kù))。
其中UI層中是一些用來(lái)與用戶(hù)交互的頁(yè)面,UI層接受用戶(hù)提交的數(shù)據(jù),調(diào)用BLL層中類(lèi)的方法進(jìn)行處理,返回結(jié)果給用戶(hù)。BLL層的類(lèi)用戶(hù)處理業(yè)務(wù)邏輯,涉及到數(shù)據(jù)方面的操作時(shí)調(diào)用DAL層中類(lèi)的方法進(jìn)行處理,結(jié)果返回給UI層。DAL層用于處理BLL層中類(lèi)方法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的請(qǐng)求,訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù),將返回結(jié)果給BLL層。Model層提供一些用于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類(lèi)型,供UI層、BLL層、DAL層進(jìn)行調(diào)用,貫穿在整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中。
2 平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)
為了防止學(xué)生在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)刪除、修改等操作實(shí)驗(yàn)時(shí)影響整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)行,平臺(tái)建立一個(gè)主數(shù)據(jù)庫(kù),用于保存平臺(tái)本身必須的數(shù)據(jù)庫(kù)表;為每一個(gè)學(xué)生建立一個(gè)個(gè)人數(shù)據(jù)庫(kù)(在建立學(xué)生信息的時(shí)候創(chuàng)建,在刪除學(xué)生信息的時(shí)候刪除),以后學(xué)生的所有數(shù)據(jù)庫(kù)操作都在該個(gè)人數(shù)據(jù)庫(kù)上進(jìn)行。
平臺(tái)主數(shù)據(jù)庫(kù)共包括17張用戶(hù)表和10張視圖。他們主要是:
1)teacher表,存儲(chǔ)教師信息。2)majorClass表,存儲(chǔ)班級(jí)信息。3)student表,存儲(chǔ)學(xué)生信息。4)experiment表,存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)的信息。包括標(biāo)題、實(shí)驗(yàn)類(lèi)別、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)答案、問(wèn)題分析、常見(jiàn)問(wèn)題、教師ID、創(chuàng)建時(shí)間等。5)disposeExperiment表,存儲(chǔ)布置實(shí)驗(yàn)的信息。包括實(shí)驗(yàn)ID、教師ID、班級(jí)ID、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)、布置時(shí)間等。6)fininshedExperiment表,存儲(chǔ)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的信息。布置實(shí)驗(yàn)ID、學(xué)生ID、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)提交時(shí)間等。7)homework表,存儲(chǔ)作業(yè)信息。8)disposeHomework表,存儲(chǔ)布置作業(yè)的信息。9)fininshedHomework表,存儲(chǔ)學(xué)生完成作業(yè)的信息。10)information表,存儲(chǔ)通知信息。11)information_majorClass表,存儲(chǔ)通知與班級(jí)的關(guān)系。
三 結(jié)束語(yǔ)
基于Web的數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程自主實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使學(xué)生可以不再受時(shí)間和地點(diǎn)的限制獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作,同時(shí)使教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的監(jiān)控與管理不再局限于課堂,能夠幫助教師收集和保存實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中用到的實(shí)驗(yàn)、作業(yè)、答疑等信息,方便教師布置和審閱實(shí)驗(yàn)和作業(yè),便于教師與學(xué)生之間的信息交流,從而高質(zhì)量地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。通過(guò)平臺(tái)上的各種消息、討論、資源下載等的及時(shí)更新,進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,基于Web的數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程自主實(shí)驗(yàn)平臺(tái)本身就是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),因此可以通過(guò)組織學(xué)生參與平臺(tái)的維護(hù)工作,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生的編程能力及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力逐步得到提高。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和獨(dú)立操作的基本能力具有很大的促進(jìn)作用。
當(dāng)然,基于Web的數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程自主實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還需要進(jìn)一步地研究探索和實(shí)踐。作為真實(shí)實(shí)驗(yàn)的重要補(bǔ)充,基于Web的數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程自主實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將發(fā)揮著重要的作用,推動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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Web-based Database Remote Self-Experiment Platform
LIU Wen-ju KE Yong-zhenSHI Zhen-quan WANG Wan-ru
( School of Computer Science and Software , Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300160, China)
關(guān)鍵詞:手機(jī)閱讀,J2ME,J2EE,移動(dòng)流媒體
0 引言
近年來(lái),隨著3G通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬迅速增長(zhǎng),移動(dòng)閱讀,尤其是手機(jī)閱讀已成為繼手機(jī)游戲、手機(jī)音樂(lè)之后最受手機(jī)用戶(hù)歡迎的應(yīng)用之一。中國(guó)電信通過(guò)對(duì)其3G用戶(hù)使用的3G應(yīng)用調(diào)查結(jié)果顯示,手機(jī)閱讀以50.7%的比例排名第二,僅次于手機(jī)游戲[1]??萍颊撐?,手機(jī)閱讀。
目前移動(dòng)通信中的手機(jī)閱讀業(yè)務(wù)絕大多數(shù)是靜態(tài)文字,很少有圖文并茂的有聲圖書(shū)(流媒體音頻+動(dòng)漫彩圖+文字),根據(jù)國(guó)外成功的手機(jī)閱讀的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),手機(jī)閱讀不僅要求內(nèi)容和題材上的創(chuàng)新,而且要重視用戶(hù)體驗(yàn)[1]。“手機(jī)有聲圖書(shū)點(diǎn)播系統(tǒng)”的研發(fā)可以在內(nèi)容和體驗(yàn)上滿(mǎn)足客戶(hù)的需求,本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一套可以在市場(chǎng)上推廣使用的基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的有聲圖書(shū)閱讀點(diǎn)播終端(可下載到手機(jī)、PDA上安裝并使用),可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或手機(jī)隨時(shí)下載或點(diǎn)播相關(guān)內(nèi)容;系統(tǒng)的服務(wù)器端還配有一套音畫(huà)內(nèi)容制作管理系統(tǒng),可通過(guò)高效的內(nèi)容加工工序完成內(nèi)容的制作和管理。
1 “手機(jī)有聲圖書(shū)點(diǎn)播系統(tǒng)”的系統(tǒng)架構(gòu)
“手機(jī)有聲圖書(shū)點(diǎn)播系統(tǒng)”是利用3G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通道,開(kāi)發(fā)的一套基于手機(jī)的有聲圖書(shū)互動(dòng)點(diǎn)播系統(tǒng),系統(tǒng)分為手機(jī)客戶(hù)端和內(nèi)容推送服務(wù)器端??蛻?hù)端采用目前流行的JAVA語(yǔ)言基于J2ME平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā),適配于當(dāng)前主流品牌的手機(jī)終端和3G終端??萍颊撐?,手機(jī)閱讀。服務(wù)器端采用J2EE體系構(gòu)建,包含用戶(hù)無(wú)線(xiàn)接入驗(yàn)證服務(wù)器、資源內(nèi)容服務(wù)器、流媒體點(diǎn)播服務(wù)器以及內(nèi)容加工及數(shù)據(jù)監(jiān)控工作組,提供安全的用戶(hù)注冊(cè)和管理服務(wù),流媒體服務(wù)系統(tǒng)、并結(jié)合用戶(hù)點(diǎn)播行為的數(shù)據(jù)監(jiān)控及分析系統(tǒng)人性化處理用戶(hù)請(qǐng)求,服務(wù)器端配有一套音畫(huà)內(nèi)容制作管理系統(tǒng),可通過(guò)高效的內(nèi)容加工工序完成內(nèi)容的制作和管理。
系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D(如圖1所示)及音畫(huà)內(nèi)容制作管理系統(tǒng)(如圖2所示)如下:
圖1 系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D
圖2 音畫(huà)內(nèi)容制作管理系統(tǒng)
1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)服務(wù)器端采用J2EE開(kāi)發(fā)技術(shù),為了增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可移植性以及維護(hù)數(shù)據(jù)的方便性,運(yùn)用Hibernate對(duì)象-關(guān)系型映射框架,它對(duì)JDBC進(jìn)行了輕量級(jí)的對(duì)象封裝,使得程序員可以使用面向?qū)ο缶幊趟枷雭?lái)操作關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)[2]。利用Hibernate的對(duì)象持久化服務(wù),可以有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)到業(yè)務(wù)對(duì)象的 O/ R 映射,滿(mǎn)足不同系統(tǒng)中的對(duì)象持久化要求 [3]。
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)采用可以支持存貯過(guò)程和多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化的ORACAL數(shù)據(jù)庫(kù),并將以面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)引入開(kāi)發(fā)過(guò)程,使得最終的文本、語(yǔ)音、圖形多媒體內(nèi)容對(duì)象可以進(jìn)行封裝和整合。科技論文,手機(jī)閱讀。
1.2流媒體系統(tǒng)
為了滿(mǎn)足移動(dòng)用戶(hù)對(duì)音視頻服務(wù)的需求,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了移動(dòng)流媒體系統(tǒng)??萍颊撐模謾C(jī)閱讀。科技論文,手機(jī)閱讀。該系統(tǒng)采用MP3(MPEG Layer-3)格式壓縮音頻文件,并將壓縮文件以MP3文件格式存放于服務(wù)器。無(wú)線(xiàn)流媒體服務(wù)器的功能包括會(huì)話(huà)建立、管理和傳輸媒體, 在實(shí)現(xiàn)中可以按功能分為會(huì)話(huà)層和傳輸層。系統(tǒng)通過(guò)RTSP協(xié)議控制流媒體播放,SDP協(xié)議描述流媒體會(huì)話(huà),RTP/RTCP協(xié)議傳輸和控制MP3流媒體數(shù)據(jù),能夠更好地服務(wù)于流媒體傳輸與終端回放[4]。
1.3內(nèi)容加工和生成系統(tǒng)
系統(tǒng)具有一個(gè)完備的數(shù)據(jù)資源庫(kù),并具備將文本、音頻、圖形數(shù)據(jù)有效地進(jìn)行加工和整合,考慮到摘要能夠熟練的使用PC瀏覽器就可以快速的實(shí)現(xiàn)內(nèi)容加工工作,系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),方便今后增值功能的增加和修改。
1.4用戶(hù)點(diǎn)播行為的數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析系統(tǒng)
為提高系統(tǒng)的使用特性,增加不同用戶(hù)個(gè)性化需求的功能優(yōu)化,系統(tǒng)在服務(wù)器端專(zhuān)門(mén)記錄并保存用戶(hù)的點(diǎn)播日志和使用習(xí)慣,方便內(nèi)容制作和優(yōu)化人員隨時(shí)根據(jù)用戶(hù)的喜好加工新的內(nèi)容和進(jìn)行定制化內(nèi)容的推薦,為用戶(hù)的使用和點(diǎn)播創(chuàng)造更人性化的體驗(yàn)效果。
1.5手機(jī)客戶(hù)端
手機(jī)客戶(hù)端基于J2ME平臺(tái)開(kāi)發(fā),在開(kāi)發(fā)中主要解決WEB客戶(hù)端類(lèi)型的交互式UI開(kāi)發(fā)、與服務(wù)器雙向傳輸通信的優(yōu)化、音頻客戶(hù)端播放器的定義、圖形與語(yǔ)音數(shù)據(jù)的同步、用戶(hù)點(diǎn)播的請(qǐng)求和開(kāi)關(guān)設(shè)置等多項(xiàng)重要功能,并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)記憶書(shū)簽、用戶(hù)注冊(cè)、用戶(hù)交互等關(guān)鍵功能。本系統(tǒng)客戶(hù)端開(kāi)發(fā)程序采用Eclipse集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,開(kāi)發(fā)平臺(tái)需安裝Java SDK 及 Sun Java Wireless Toolkit。
2 系統(tǒng)研發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)
2.1自適應(yīng)集成應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架
由于不同移動(dòng)終端設(shè)備的硬件差異造成在其上開(kāi)發(fā)嵌入式應(yīng)用軟件的多重困難,因此本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)首先是形成一個(gè)完整的、能更好適應(yīng)2.5G及3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)的集成應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境,它為快速開(kāi)發(fā)相應(yīng)設(shè)備的嵌入式應(yīng)用軟件提供了一個(gè)框架,并使開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品具備流暢的終端程序運(yùn)行、快速穩(wěn)定的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、友好的人機(jī)交互界面、安全實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)制作和監(jiān)控功能。
自適應(yīng)集成應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架(如圖3所示)由兩個(gè)關(guān)鍵部分組成,一個(gè)是服務(wù)器端開(kāi)發(fā)模塊化代碼庫(kù),一個(gè)是終端設(shè)備(手機(jī))開(kāi)發(fā)模塊化代碼庫(kù)。
圖3 自適應(yīng)集成應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架
2.2無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸引擎
由于無(wú)線(xiàn)互聯(lián)環(huán)境情況復(fù)雜,2.5/3G/WIFI等多種制式并存,因此考慮到系統(tǒng)將基于不同運(yùn)營(yíng)商,不同標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)傳輸標(biāo)準(zhǔn),并可能面對(duì)不同的地理位置和使用環(huán)境,因此,必須同步開(kāi)發(fā)一套完整的傳輸優(yōu)化引擎,以便應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化帶來(lái)的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題。
系統(tǒng)將使用基于網(wǎng)絡(luò)TCP/IP長(zhǎng)聯(lián)接協(xié)議,以GPRS為傳輸載體,保證數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的可靠性。采用SOCKET通訊,根據(jù)不同的應(yīng)用,可在其上直接自定義網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,并對(duì)收發(fā)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口程序進(jìn)行優(yōu)化,提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度。數(shù)據(jù)在發(fā)送前,進(jìn)行隨機(jī)加密,在接收后,再進(jìn)行相應(yīng)的解密,確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的安全。科技論文,手機(jī)閱讀。
圖4 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸引擎結(jié)構(gòu)詳圖
2.3資源管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)
本系統(tǒng)的應(yīng)用、維護(hù)和市場(chǎng)化推廣的成敗還有賴(lài)于系統(tǒng)內(nèi)容的制作和加工,因此針對(duì)專(zhuān)項(xiàng)內(nèi)容(如兒童成語(yǔ)故事)的編輯和加工也需要一個(gè)完善的制作和資源管理系統(tǒng),也就是系統(tǒng)后臺(tái)內(nèi)容的制作和用戶(hù)點(diǎn)播數(shù)據(jù)的監(jiān)控分析。本系統(tǒng)后臺(tái)內(nèi)容制作和用戶(hù)使用數(shù)據(jù)監(jiān)控由一個(gè)完整的系統(tǒng)統(tǒng)一完成,以B/S結(jié)構(gòu)應(yīng)用模式提交制作數(shù)據(jù),供應(yīng)用程序的服務(wù)器端調(diào)用。
資源管理系統(tǒng)主要提供數(shù)字內(nèi)容的加工、處理、打包和整合,將各種內(nèi)容統(tǒng)一接入,并提供在線(xiàn)的協(xié)同數(shù)字排版的功能,將文字、音頻、圖像等內(nèi)容綜合打包,形成可以被系統(tǒng)管理和點(diǎn)播的源節(jié)目庫(kù)。
數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)主要完成對(duì)用戶(hù)點(diǎn)播行為的記錄、統(tǒng)計(jì)和分析,為內(nèi)容加工與用戶(hù)需求建立一個(gè)正向的反饋分析基礎(chǔ),使得內(nèi)容制作人員對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、用戶(hù)的喜好需求有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)和改善策略。
3 結(jié)束語(yǔ)
系統(tǒng)的主要應(yīng)用方向在有聲圖書(shū)的內(nèi)容制作、管理和無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容點(diǎn)播領(lǐng)域,系統(tǒng)首先以青少年及兒童群體的“成語(yǔ)故事”音頻數(shù)字化為基礎(chǔ),配合動(dòng)漫圖文加工,利用手機(jī)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)容傳播和擴(kuò)散。系統(tǒng)包含一個(gè)完整安全的用戶(hù)注冊(cè)和管理系統(tǒng),并利用該平臺(tái)進(jìn)行文化傳播,進(jìn)而在手機(jī)閱讀、動(dòng)漫娛樂(lè)領(lǐng)域開(kāi)辟一條新路,其社會(huì)價(jià)值和商業(yè)媒體價(jià)值也必將隨此獲得大幅度的提升。
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【關(guān)鍵詞】手機(jī)界面 界面設(shè)計(jì) 交互 產(chǎn)品設(shè)計(jì)
一、前言
隨著移動(dòng)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及,手機(jī)的功能日益強(qiáng)大,成為人們生活不可或缺的用品。而喬布斯帶領(lǐng)的蘋(píng)果公司引發(fā)的手機(jī)革命,使得以諾基亞、摩托羅拉占主導(dǎo)的手機(jī)市場(chǎng)重新洗牌,開(kāi)啟了智能手機(jī)大屏觸控操作方式的全新時(shí)代,為人們創(chuàng)造出了一種全新的移動(dòng)信息體驗(yàn),在全球也掀起了一場(chǎng)蘋(píng)果手機(jī)的熱潮。手機(jī)市場(chǎng)的巨變是科技的發(fā)展與市場(chǎng)的需求,手機(jī)領(lǐng)域創(chuàng)新性的消除按鍵操作,引入觸摸屏的設(shè)計(jì),使手機(jī)界面設(shè)計(jì)的重要性顯得尤為突出,界面設(shè)計(jì)隨之蓬勃發(fā)展。
二、界面設(shè)計(jì)
界面設(shè)計(jì)在國(guó)外盛行較早,近幾年在中國(guó)逐漸受到重視,界面設(shè)計(jì)師也成為一個(gè)新興崗位受到親昵。界面設(shè)計(jì)涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、藝術(shù)、認(rèn)知心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等知識(shí)。界面是人與產(chǎn)品之間經(jīng)互動(dòng)、傳遞和交換信息的媒介,包括硬件界面和軟件界面。界面設(shè)計(jì)是通過(guò)用戶(hù)體驗(yàn)來(lái)提升設(shè)計(jì),優(yōu)化信息與通信軟件系統(tǒng),以滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。界面設(shè)計(jì)主要在視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)上運(yùn)用人的感知能力通過(guò)符號(hào)的意義,達(dá)到用戶(hù)與產(chǎn)品的信息交流。界面設(shè)計(jì)的成功與否,不僅決定了用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的第一印象,而且能拉近與產(chǎn)品的距離,給人帶來(lái)愉悅而難忘的體驗(yàn)。
三、手機(jī)界面設(shè)計(jì)的特性
(一)簡(jiǎn)單明了,體貼細(xì)致
手機(jī)是一個(gè)集信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)于一體的多功能產(chǎn)品,在生活中手機(jī)不再只是通訊的工具,更像是手中電腦,包括網(wǎng)絡(luò)游戲、應(yīng)用軟件、影視娛樂(lè),成為日常生活中不可缺少的電子娛樂(lè)工具?,F(xiàn)在智能手機(jī)絕大多數(shù)功能都集中在手機(jī)觸摸屏上,顯示屏成為信息配置交互的媒介,手機(jī)界面設(shè)計(jì)的重要性不可言喻。在手機(jī)界面設(shè)計(jì)中要考慮用戶(hù)使用習(xí)慣,方便操作,減少識(shí)別與操作的時(shí)間。讓用戶(hù)更加愉快、輕松、沒(méi)有負(fù)擔(dān)的進(jìn)行操作。因此,簡(jiǎn)潔的界面設(shè)計(jì)更容易上手。
(二)風(fēng)格統(tǒng)一,主題明確
手機(jī)界面設(shè)計(jì)有效的傳播各種信息,進(jìn)行各種信息編輯、傳達(dá)和顯示。界面設(shè)計(jì)風(fēng)格逐漸成為手機(jī)的標(biāo)志,界面設(shè)計(jì)的表現(xiàn)手段和表現(xiàn)范圍得到了大大的擴(kuò)展。手機(jī)界面圖窗化、菜單化的交互界面大大豐富了設(shè)計(jì)師的表現(xiàn)力,解放了對(duì)設(shè)計(jì)形式的束縛。沒(méi)有風(fēng)格特色就是沒(méi)有閃光點(diǎn),盲目的突出炫麗的色彩和個(gè)性,忽視主題的表現(xiàn)是手機(jī)界面設(shè)計(jì)的大忌。整體化的設(shè)計(jì)風(fēng)格,突出各種信息傳播,將成為未來(lái)設(shè)計(jì)師的主要表現(xiàn)手段。
(三)體現(xiàn)文化、品質(zhì)生活
進(jìn)入品質(zhì)生活的時(shí)代,將科技成果應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,不但促進(jìn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平的提高,也滿(mǎn)足了人對(duì)高品質(zhì)生活的追求??萍际墙缑嬖O(shè)計(jì)體驗(yàn)性、舒適性、美觀性和智能性的保證??萍寂c手機(jī)界面設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái),手機(jī)界面更為清晰,視覺(jué)效果更為逼真,真實(shí)感強(qiáng),界面圖標(biāo)形象直觀??萍既谌朐O(shè)計(jì)文化中,才能有效拓展設(shè)計(jì)創(chuàng)造,達(dá)到理性和感性相統(tǒng)一的境界,創(chuàng)造一種文化的品味。
四、手機(jī)界面設(shè)計(jì)原則
良好的手機(jī)界面設(shè)計(jì)是易用性、互動(dòng)性以及用戶(hù)需求的統(tǒng)一,為用戶(hù)創(chuàng)造一種完美的使用體驗(yàn)達(dá)到為以人為本的設(shè)計(jì)宗旨。
(一)易用性
現(xiàn)代手機(jī)以其擴(kuò)展性強(qiáng)大的功能逐漸融入人們的生活。手機(jī)功能的日益強(qiáng)大,科技含量日益升高,加之觸摸屏設(shè)計(jì)的融入,以往功能性按鍵都融入到界面設(shè)計(jì)里面,使得手機(jī)在使用上的復(fù)雜程度和潛在功能空前提高。高科技的產(chǎn)品難免給人帶來(lái)不適應(yīng)感,因此手機(jī)在界面設(shè)計(jì)上要能夠向用戶(hù)表明操作方式,讓用戶(hù)輕松上手。在操作方式上要從用戶(hù)的認(rèn)知規(guī)律出發(fā),逐步引導(dǎo)用戶(hù),帶給人便利與快捷,使用戶(hù)面對(duì)這種智能產(chǎn)品不再那么陌生和恐懼。手機(jī)界面設(shè)計(jì)的易用性,使人和手機(jī)之間的關(guān)系更加融治。人性化的友好界面不僅要美觀簡(jiǎn)潔易于操作,而且要具有引導(dǎo)人們進(jìn)行操作,遷就人的行為方式,體諒人的情感,增強(qiáng)使用興趣,縮短掌握時(shí)間,提高使用效率,使手機(jī)界面在使用上變得簡(jiǎn)單易行。
(二)互動(dòng)性
互動(dòng)可以理解為是產(chǎn)品與用戶(hù)之間的一種交流。手機(jī)不在像過(guò)去那樣通過(guò)功能、外形、材質(zhì)或工藝等方面去獲取市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),而是通過(guò)用戶(hù)體驗(yàn)來(lái)提升產(chǎn)品的價(jià)值,以用戶(hù)為中心的體驗(yàn)設(shè)計(jì)越來(lái)越受人們的重視,這種用戶(hù)體驗(yàn)主要是人機(jī)之間的交互界面設(shè)計(jì),其核心的強(qiáng)調(diào)人性化、強(qiáng)調(diào)經(jīng)歷過(guò)程、強(qiáng)調(diào)角色扮演、強(qiáng)調(diào)親身體驗(yàn),吸引用戶(hù)樂(lè)于自我嘗試操作,自我學(xué)習(xí)。差強(qiáng)人意的手機(jī)界面設(shè)計(jì),往往給人冷漠呆板,缺乏熱情的印象。隨著人類(lèi)社會(huì)步入體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,人們愈來(lái)愈追求個(gè)人的全面發(fā)展,追求新奇多樣化的人生體驗(yàn),渴望產(chǎn)生互動(dòng),更積極主動(dòng)參與,越來(lái)越多期待在產(chǎn)品使用過(guò)程中獲得愉悅而難忘的體驗(yàn)。因此在手機(jī)界面設(shè)計(jì)上應(yīng)增加界面設(shè)計(jì)的互動(dòng)性、多樣性和創(chuàng)造性,通過(guò)互動(dòng)的方式與用戶(hù)進(jìn)行接觸,給人們帶來(lái)歡樂(lè),留下更為深刻的記憶。手機(jī)界面是圖形、文字、聲音等元素的集合。互動(dòng)性的融入讓用戶(hù)與手機(jī)之間的交流轉(zhuǎn)化為更加主動(dòng)的參與。加強(qiáng)界面設(shè)計(jì)的生動(dòng)性,可通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué),來(lái)增強(qiáng)用戶(hù)使用手機(jī)的愉悅度。
(三)用戶(hù)需求
產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的是為人服務(wù),因此,任何界面設(shè)計(jì)的開(kāi)始必須面向用戶(hù)。滿(mǎn)足用戶(hù)需求,體現(xiàn)出設(shè)計(jì)對(duì)使用者的關(guān)懷,這樣的手機(jī)界面設(shè)計(jì)才具有生命力。手機(jī)界面設(shè)計(jì)需要準(zhǔn)確定位使用者、使用環(huán)境、使用方式,以用戶(hù)的期望和用戶(hù)的理解方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),一切以用戶(hù)的需求和感受為出發(fā)點(diǎn),避免那些虛張聲勢(shì)的噱頭。
五、結(jié)語(yǔ)
手機(jī)伴隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷進(jìn)步,手機(jī)的變革豐富了現(xiàn)代社會(huì)生活,影響了人們的生活方式,提高了人們的生活質(zhì)量,已經(jīng)給我們帶來(lái)了前所未有的生活體驗(yàn)。在為來(lái)手機(jī)界面設(shè)計(jì)將更加豐富更加完善。
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關(guān)鍵詞:生態(tài)城市;評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;層次分析法
中圖分類(lèi)號(hào): 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:
Abstract: To build eco-city,the first problem to be solved is the construction of index assessment system of eco-city, namely by what kind of index assessment system of eco-city to measure an eco-city construction meets standards.This paper focuses on specific situation of Shijiazhuang, combined with the domestic and foreign research on index assessment system of eco-city construction achievements, using analytic hierarchy process, discussion on establishing index assessment system of eco-city construction ofShijiazhuang’s own characteristics.
Key words: eco-city, index assessment system,analytic hierarchy process
1 引言
由于受地域差異、氣候變化、人文歷史的影響,任何一個(gè)城市生態(tài)系統(tǒng)都具有其生態(tài)特異性和獨(dú)自的多樣性,時(shí)代不同、國(guó)情不同、地域特點(diǎn)不一樣,生態(tài)型城市建設(shè)的模式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也就不一樣,因此,要衡量某一特定的城市是否達(dá)到生態(tài)城市標(biāo)準(zhǔn),就必須構(gòu)建相應(yīng)的生態(tài)城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
生態(tài)城市是一個(gè)多功能、多層次、多目標(biāo)的大系統(tǒng),包含的因子很多,影響其評(píng)價(jià)的相關(guān)因素也很多,對(duì)它進(jìn)行生態(tài)評(píng)價(jià)不可能一一選擇,必須在其中確定若干因子作為評(píng)價(jià)指標(biāo),而這些指標(biāo)的確定,直接關(guān)系到指標(biāo)體系能否準(zhǔn)確、全面地反映生態(tài)城市的內(nèi)涵。
2 生態(tài)城市建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立原則
2.1 系統(tǒng)科學(xué)性原則
生態(tài)城市建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它既要反映城市的最本質(zhì)特征,又要反映城市生態(tài)建設(shè)的水平。特別是對(duì)于各評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取及其權(quán)重的確定,更要建立在科學(xué)分析和研究的基礎(chǔ)上。
2.2 簡(jiǎn)明性原則
生態(tài)城市建設(shè)是一項(xiàng)巨大而復(fù)雜的工程,相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)也有許多,但在建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)不能將所有的指標(biāo)選用,因此,在選取評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)只能按照重要性和對(duì)系統(tǒng)貢獻(xiàn)率的大小順序,篩選出數(shù)目足夠少、卻能表征該系統(tǒng)本質(zhì)行為的最主要指標(biāo),避免指標(biāo)間的重疊和簡(jiǎn)單羅列,從而增加評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和簡(jiǎn)明性。
2.3 動(dòng)態(tài)性原則
生態(tài)城市的建設(shè)是一個(gè)不斷向前發(fā)展變化的過(guò)程,不但每一時(shí)期的建設(shè)成果是動(dòng)態(tài)變化的,而且其建設(shè)的目標(biāo)也是不斷變化的,因此建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系要跟上城市的變化和社會(huì)的進(jìn)步,不但要反映生態(tài)城市建設(shè)某一時(shí)的成就,而且還要反映生態(tài)城市未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。
2.4 可操作性原則
生態(tài)城市建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是最終供城市建設(shè)決策者使用,為政府制定相關(guān)規(guī)劃和制度服務(wù)的,所以在建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)要考慮到指標(biāo)的可取性、可比性、可測(cè)性、可控性等,盡量選擇那些有代表性的綜合指標(biāo)和主要指標(biāo),易于分析計(jì)算,以便于對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的運(yùn)用和掌握。
3 石家莊生態(tài)城市建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)
3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)確立
課題組采用頻度統(tǒng)計(jì)法、理論分析法和專(zhuān)家咨詢(xún)法進(jìn)行指標(biāo)的確立。頻度統(tǒng)計(jì)法主要是對(duì)目前有關(guān)可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)城市評(píng)價(jià)研究的報(bào)告、論文進(jìn)行頻度統(tǒng)計(jì),選擇那些使用頻度較高的指標(biāo)。理論分析法主要是對(duì)生態(tài)型城市的內(nèi)涵、特征、基本因素、主要問(wèn)題進(jìn)行分析、比較、綜合的基礎(chǔ)上,選擇那些重要的、針對(duì)性較強(qiáng)的、能反映生態(tài)型城市本質(zhì)和內(nèi)涵的指標(biāo)。專(zhuān)家咨詢(xún)法是在通過(guò)前兩種分析方法的基礎(chǔ)上,初步建立石家莊生態(tài)型城市建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo),然后進(jìn)一步咨詢(xún)有關(guān)專(zhuān)家意見(jiàn),對(duì)指標(biāo)進(jìn)行綜合調(diào)整。
3.2 石家莊生態(tài)城市指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)
生態(tài)城市是一個(gè)多方位的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),因此,石家莊生態(tài)城市評(píng)價(jià)指標(biāo)從自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三個(gè)方面來(lái)制定。根據(jù)以上建立生態(tài)城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的原則,課題組設(shè)計(jì)的生態(tài)城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由四個(gè)等級(jí)構(gòu)成,即總目標(biāo)層、一級(jí)指標(biāo)層、二級(jí)指標(biāo)層和三級(jí)指標(biāo)層。各級(jí)指標(biāo)見(jiàn)表1。
3.3 指標(biāo)參考值分析確定
城市生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)指標(biāo)由于其量綱各不相同,不能直接投入使用,這就需要用到指標(biāo)的參考值。參考值是為被研究的某個(gè)指標(biāo)根據(jù)其研究的目的而設(shè)定的一個(gè)相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn),用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該指標(biāo)各種取值情況進(jìn)行衡量與比較,進(jìn)而用比較后的相對(duì)值在系統(tǒng)模型中參與運(yùn)算,多個(gè)指標(biāo)通過(guò)這種方法按照各自對(duì)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)率進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算從而得到最后的運(yùn)算結(jié)果。
4 評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重?cái)?shù)值的確定,
指標(biāo)的權(quán)重?cái)?shù)值,實(shí)際上是該指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中作用重要程度的數(shù)值體現(xiàn)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)指標(biāo)權(quán)重的確定方法有很多種,如生態(tài)綜合指數(shù)法、模糊評(píng)價(jià)法、生態(tài)足跡法、生命周期評(píng)價(jià)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、單指標(biāo)評(píng)價(jià)體系和層次分析法等。本課題組采用層次分析法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重?cái)?shù)值的確定,步驟如下。
4.1 明確問(wèn)題
在分析社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)管理等領(lǐng)域的問(wèn)題時(shí),首先要對(duì)問(wèn)題有明確的認(rèn)識(shí),弄清問(wèn)題的范圍,了解問(wèn)題所包含的關(guān)聯(lián)關(guān)系和隸屬關(guān)系。在石家莊生態(tài)城市建設(shè)評(píng)價(jià)中,應(yīng)明確生態(tài)型城市的內(nèi)涵、本質(zhì)特征,所包含因素及各因素之間關(guān)系等。
4.2 建立層次結(jié)構(gòu)模型
根據(jù)對(duì)問(wèn)題的分析和了解,將問(wèn)題所包含的因素,按照是否共有某些特征進(jìn)行歸納成組,并把它們之間的共同特性看成是系統(tǒng)中新的層次中的一些因素,而這些因素本身也按照另外的特性組合起來(lái),形成更高層次的因素,直到最終形成單一的最高層次因素。
將石家莊生態(tài)城市指標(biāo)體系中所含的要素進(jìn)行分組,每一組作為一個(gè)層次,按照一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的順序排列。
4.3 構(gòu)造判斷矩陣
判斷矩陣表示針對(duì)上一層次中的某元素而言,判定該層次中各有關(guān)元素的相對(duì)重要性的狀況。按照表2的標(biāo)度方法,兩兩元素相互比較。
采用上表中的標(biāo)度方法進(jìn)行每?jī)蓚€(gè)元素之間的比較,構(gòu)造判斷矩陣A,進(jìn)行特征根計(jì)算AW=λmaxW,并計(jì)算最大特征根λmax,找出它所對(duì)應(yīng)的特征向量W,即為同一層各因素相對(duì)于上一層某因素的相對(duì)重要性的排序權(quán)重,然后計(jì)算一致性檢驗(yàn)。
4.4 層次單排序及一致性檢驗(yàn)
①層次單排序
所謂層次單排序就是先解出判斷矩陣A的最大特征值λmax,再利用AW=λmax W,解出λmax所對(duì)立的特征向量W,W經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后,即為同一層次中相應(yīng)因素,對(duì)于上一層次中某因素相對(duì)重要性的排序權(quán)值。
②一致性檢驗(yàn)
首先計(jì)算A的一致性指標(biāo)CI,公式如下:
CI=(λmax―n)/(n一1)
n為A的階數(shù)。
令CR=CI/RI,稱(chēng)CR為隨機(jī)一致性比率。
其中RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo),由表3查取。
4.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重?cái)?shù)值
由以上方法可以計(jì)算得出石家莊生態(tài)城市建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重?cái)?shù)值,見(jiàn)表4。
5 生態(tài)綜合指數(shù)的確定
目前,國(guó)內(nèi)外常用生態(tài)綜合指數(shù)來(lái)表示城市生態(tài)化水平,下面分別列出各級(jí)指標(biāo)指數(shù)的計(jì)算方法。
5.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)指數(shù)的計(jì)算
5.1.1 三級(jí)指標(biāo)指數(shù)的計(jì)算
三級(jí)指標(biāo)數(shù)是生態(tài)城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ),其計(jì)算公式如下:
Qi=(Ci/Si)n
其中,Ci―某一三級(jí)指標(biāo)的現(xiàn)狀值;
Si―評(píng)價(jià)城市選取的某一三級(jí)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值;
n為系數(shù),n的取值規(guī)律,指標(biāo)數(shù)值越大更有利時(shí),n取為1;當(dāng)指標(biāo)數(shù)值越小更有利時(shí),n取為-1。
5.1.2 二級(jí)指標(biāo)指數(shù)的計(jì)算
二級(jí)指標(biāo)指數(shù)是根據(jù)所屬各三級(jí)指標(biāo)指數(shù)值的算術(shù)平均值計(jì)算而得的,其計(jì)算公式如下:
其中,Vi――某一二級(jí)指標(biāo)的指數(shù)值;
Qi――某一三級(jí)指標(biāo)的指數(shù)值;
m――該二級(jí)指標(biāo)所屬三級(jí)指標(biāo)的項(xiàng)數(shù)。
5.1.3 一級(jí)指標(biāo)指數(shù)的計(jì)算
一級(jí)指標(biāo)指數(shù)的計(jì)算是將其所屬的二級(jí)指數(shù)乘以各自的權(quán)重后,進(jìn)行相加求和,其計(jì)算公式如下:
其中,Ui――某一一級(jí)指標(biāo)的指數(shù)值;
Wi――某一級(jí)指標(biāo)下某一二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重;
Vi――某一級(jí)指標(biāo)下某二級(jí)指標(biāo)的指數(shù)值;
n――該一級(jí)指標(biāo)下所屬的二級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù)。
5.2 生態(tài)綜合指數(shù)的計(jì)算
采用加權(quán)迭加的方法,將各級(jí)指數(shù)乘以各自的權(quán)重,在進(jìn)行一次求和,得出生態(tài)綜合指數(shù)值(ECI),其計(jì)算公式如下:
其中,Wi――該一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重;
Ui――某⋯紱指標(biāo)的指數(shù)值;
n――一級(jí)指標(biāo)項(xiàng)數(shù)。
5.3 綜合指數(shù)的分級(jí)方法
國(guó)內(nèi)外對(duì)綜合指數(shù)的大小,由多到少一般劃分為四個(gè)區(qū)間,每個(gè)區(qū)間對(duì)應(yīng)生態(tài)城市評(píng)價(jià)等級(jí),見(jiàn)表5。
6 結(jié)束語(yǔ)
生態(tài)城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系選入的各指標(biāo)不是一成不變的,它隨著城市的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步而不斷變化。我們?cè)谠u(píng)價(jià)城市生態(tài)水平高低時(shí),所收集的各指標(biāo)相對(duì)的數(shù)據(jù)要真實(shí)客觀,不能隨意改變,這樣我們才會(huì)得出城市生態(tài)建設(shè)的水平真實(shí)情況,供決策者相應(yīng)做出正確的決策。
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