数字农业论文:农业机械数字化设计与制造技术运用 摘要：在经济快速发展下，我国农业机械制造行业取得较大发展，由传统的生产模式逐渐向机械化方向转变，生产效率明显提升，但是在农业机械化过程中仍然存在不同程度的问题，对生产及制造行业发展均产生一定的负面影响，为此制造企业需要尽快采取合理措施对现存问题进行改善。相关研究中说明应用数字化设计与制造技术可以有效的解决现存问题，下文对农业机械数字化设计与制造技术的应用进行分析。 关键词：农业机械；数字化技术；制造技术；应用 在信息时代背景下，传统农业逐渐向数字农业发展，数字农业主要指将工业技术和数字信息技术进行有机结合，使农业各对象可视化表达的目标得以实现，能够为农业机械制造过程提供可靠的依据和支持，对提高农业生产水平有较大的积极作用。下文首先对数字化设计与制造技术进行概述，其次对两者在农业机械上的应用进行阐述，以期为农业机械制造企业提供一定参考。 1数字化设计与制造技术简述 数字化设计与制造技术主要指使用计算机硬件、软件和网络环境对相关产品的设计，分析，装配以及制造等过程进行全面模拟，能够为实际生产过程提供可靠的依据。在农业机械设计及生产中应用数字化设计与制造技术具有如下优势：农业机械产品开发能力有所提升；产品研制周期明显缩短；农业机械开发成本有所降低；能够最大程度的实现初期设计目标，可以提高农业机械制造企业的市场竞争力，同时可以为其带来更多的经济效益。 2农业机械数字化设计与制造技术应用分析 数字化设计与制造技术包括多种先进的技术，下面对几种常用的技术进行说明：其一，对CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM进行说明。前四种分别指计算机辅助设计，计算机辅助工程，计算机辅助工艺过程设计及计算机辅助制造，以上工具的合理应用对提高产品开发效率及效果有较大的积极影响；其中PDM技术能够对产品相关的数据和信息、人及各类组织等进行有效管理，使分布环境中数据共享的目标得以实现，同时为异构计算机环境提供了相应的应用平台。其二，对异地协同设计进行说明。其主要指在有网的环境中能够对相应产品进行定义、建模、产品分析、设计、数据管理和产品数据交换，使用其对多人、异地产品协同开发提供了便利条件。其三，对虚拟设计及制造进行说明。使用仿真、建模及虚拟现实技术等可以对产品的模型进行合理构建，在构建完成后工作人员可以对产品的性能，可装配性以及可加工性等方面的问题进行发觉，在经过分析后可以及时采取合理措施进行调整，进而提高产品设计合理性，为后期制造过程奠定坚实的基础；其四，对并行设计进行说明。并行设计主要指使用并行工程模式进行产品开发和制造，其对以往串行式产品开发模式存在的缺点进行弥补，在农机产品开发初期能够对后期实际需求进行更多的考虑，进而使产品研发效率较高，且研发效果较好。下面笔者对智能CAD技术在农机产品设计中以及数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用进行分析。 2.1智能CAD技术应用分析 第一，智能CAD技术在农机产品设计中的应用分析。工作符号推理是农业机械设计过程中的重要内容，传统CAD技术在符号推理方面存在一定的缺失，智能CAD技术能够对其存在的缺失进行弥补，在使用智能CAD技术后农业机械设计过程中信息利用率有所提升、重复设计情况明显减少且产品研发时间明显缩短，能够在短时间内完成农机产品的设计工作，进而可以为农业机械制造企业带来更多的经济效益。第二，参数设计在农机产品设计中的应用分析。农业机械设计过程具有型号、种类较多以及受季节影响较大的特点，为了更好的保证设计和合理性及效率在实际设计过程中可以对视力推理模块化参数设计及变量设计进行合理应用，并且在使用后能够对智能CAD技术使用中存在的问题进行最大程度的规避，为设计方案的合理性提供更多的保障。第三，装配模型在农机产品设计中的应用分析。装配模型其属于支持概念设计和变型设计中的一种，其主要指构建相应零部件的几何模型，在构建完成后结合装配信息对设计意图，产品原理以及功能等进行诠释，能够让工作人员尽快领悟设计意图，进而能够尽快展开生产。 2.2数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用 数字化制造技术在我国农业机械设计及制造中得到广泛应用，在实际应用过程中可以使用数控及虚拟技术等对农业机械产品的虚拟样机进行制造，为实际生产过程提供了一定的有利条件。下面对使用三维CAD技术设计农机产品虚拟样机的流程进行说明：其一，使用参数设计、变型设计等技术对相关产品的三维CAD模型进行构建，通过模型的构建能够实现所有零部件模式化的目标；其二，根据相关数据和信息对二维工程图进行构建；其三，使用各类分析原理对模型进行分析，将其同三维装配体设计进行有机结合；其四，将三维CAD模型作为主要依据对PDM结构体系进行合理构建；其五，工作人员严格按照虚拟样机的要求对三维CAD产品进行制作，与此同时对开发体系进行合理构建；其六，对三维虚拟样机进行监测和试验，通过以上两过程可以准确的发现虚拟样机存在的问题，在经过分析后可以采取有效措施进行处理，从而对虚拟样机具有较高的合理性进行提升。 3结束语 通过上文可知在农业机械研发及生产过程中对数字化设计及制造技术进行合理应用对缩短研发时间及提高产品质量有较大的积极作用，为此农业机械制造企业需要对数字化设计及制造技术产生足够的重视，根据自身实际情况和时展的需求对其进行分析和研究，不断的扩大应用范围，使农业机械研发及实际生产过程向数字化、智能化技自动化的方向发展，加快农机制造企业的发展速度。 作者：徐丽 单位：南昌工学院 数字农业论文:数字农业信息发展 摘要：阐述数字农业的概念及其作用，指出数字农业建设中存在的问题，包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等，并对数字农业的建设进行了展望和设想。 关键词：数字农业；问题；构想 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中，将数字农业放在农业信息技术的首要位置，引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想，以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业（digitalagriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。 2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。 数字农业论文:农业机械数字化设计与制造研究 【摘要】伴随着人工化和机械化程度越来越高，对于农业的生产来说，人们会更多关注农业机械的性能及其在农业中的应用。对于农业机械的设计，可以从数字化设计的角度来进行设计技术的提升，从而降低设计的成本，缩短设计周期，并且提高机械产品的性能和功能。本文主要探讨了农业机械数字化设计与制造技术的应用，从而为农业机械设计和制造提供参考。 【关键词】农业机械；数字化设计；制造；技术 1数字化技术的内涵和特点 对于数字化的设计技术来说，它有着多个方面的特点。首先，数字化的设计技术有着统一化的产品定义模型，因此在各个行业当中它的应用比较广阔；其次，对于数字化设计技术来说，它可以开展并行设计。同一个项目可以有多个小组来进行联合的操作，在这样的情况下，不仅使得工作的效率得到提高，也能够使得它的质量得到保障；最后，数字化设计技术对于实物模型的依赖程度比较低，特别是在开展计算机技术仿真处理的时候，和传统的设计技术比起来，它的工作效率非常高，同时也能够有效地降低设计成本[1]。 2农业机械设计领域的特点 2.1结构类型多、型号多。在农业机械设计领域当中，农业机械的结构类型和型号比较多，例如，在对播种机进行设计的时候，需要根据所播种的农产品物种和农业的特点来进行划分，常见的机械类型有条播机、穴播机和精密播种机等。如果从这些机械的作业宽度和配套的动力角度出发，又可以分为单体、2行、4行等播种机[2]。2.2功能结构稳定，复杂程度低。对农业机械来说，它们的功能结构一般都比较稳定，同时整体的复杂程度都不高。以播种机为例，在组成上，它一般都会有机架、地轮和传动系统等。此外，不同型号的播种机，它们本身所使用的部件的类型和它们的结构参数也会有着一定的差异性，但是它们最终的产品功能都是相同的。2.3农业机械试验受季节影响性大。对于农业的机械来说，它们在设计之后需要开展相关的试验工作，但是在试验工作开展的时候会受到季节性的影响，因此对于农业机械进行研发所需要的周期比较长。 3农业机械设计中数字化设计记住和制造技术的应用 3.1在农业机械设计中引入虚拟技术。虚拟技术是一种可以创建并且真实体现虚拟环境的一个计算机仿真系统，对于虚拟技术来说，它对多种技术进行了综合，例如：网络技术、计算机仿真技术和三维图像技术等。随着经济和社会的不断发展，在市场竞争日益激烈的背景之下，用户的需求会越来越趋向于个性化和特色化。在这样的背景下，利用虚拟现实技术在农业机械的设计中发挥作用，可以使得产品的设计和后续的制造成本得到有效的降低，并且也使得产品在设计和研发的周期上得到剪短，在最大程度上满足了用户对高质量低成本产品的需求。在农业机械设计中引入虚拟技术已经成为了一种大势所趋，其主要在虚拟设计环节上发挥出作用。虚拟设计本身就是使用虚拟技术在产品的开发设计中进行运用和辅助，简单来说，就是设计人员首先设计出一个虚拟的农业机械产品，然后利用系统和各种各样的技术手段，对这一个虚拟所得到的农业机械产品进行各方面的研究、检查和分析工作。通过这样的方式可以帮助人们对产品是否满足农业生产设计的需求来进行检验，同时也可以及时的发现产品中存在的问题和缺陷，开展各方面的修改工作。对于在机械设计中应用的虚拟设计系统来说，它主要有两个部分，一个部分就是虚拟设计系统的主体，这个主体，它是由虚拟环境生存下来构成的。另外一个部分则是一个外围的设备，这个外围的设备是非常多样化的有数据的传输装置，也有信号的控制装置，更有人机进行交互的各种各样的工具等等。在这些部件和系统的帮助之下，可以大大节省机械设计的周期，提升效果。3.2实现产品的设计和制造协同。对于农业机械的设计和制造来说，它是一个联动的过程，在传统的设计方式当中，设计和制造环节的脱节现象比较严重，从而使得一些比较好的设计概念没有办法在现实中得到实现，并且最终发挥作用，推动农业生产的进行。基于这样的弊端，在未来的数字化设计技术的应用过程当中，会更多的对农业机械产品的设计和制造阶段的协同化进行实现。在二者的协同之后可以使得机械设计能够得到优化，并且这样的优化是比较及时的有效的，使得需要花费的费用得到降低，缩短整个设计和制造的周期。对机械产品的设计和制造环节进行兼顾的协同化设计，是数字化技术的一种集成式应用，也是推动设计效果能够得到最优化直观呈现的有效措施，将会成为未来农业机械设计制造的主要发展方向。3.3加强设计的创新。对于农业机械的设计和制造来说，创新是一个永远都不变的真理，也是技术生存的根本，特别是在数字化设计技术当中，创新是非常关键的一个生命力所在。对于数字化设计技术来说，它在农业机械设计中的应用会伴随着时间的流逝出现一定的变化和调整，并且在这变换和调整的过程中会出现一些新的问题，在这样的情况下，这就要对本身的技术进行创新，从而才能够使得农业机械设计的科学性和前沿性得到呈现[2]。此外，对于农业机械设计来说，它会朝着越来越高的标准进行发展，因此也需要数字化的设计技术对自身的标准进行不断的提升。对新技术的应用，在整个应用的过程当中，要加强理念和技术的创新，同时以新的理念来实现技术的探究和改革，最终提升整体介绍发展的前景，也推动农业机械设计的水平得到有效的提高。 4结语 综上所述，数字化的设计技术是未来机械设计的一个最主要应用技术，它在农业机械设计中的使用可以使得设计水平得到有效的提升。根据未来农业的发展需求以及数字化设计技术本身的发展需要，今后在开展农业机械设计的时候会加强虚拟技术、产品设计和制造协同和技术创新等方面的发展，从而使得数字化设计技术可以更好地在农业机械设计中进行应用。 作者:方更新 单位:福建漳浦县赤湖镇政 数字农业论文:农业科研档案数字化管理论文 摘要：农业科研档案能够准确反映农业科研项目的研究进程，对农业科研事业的创新发展具有至关重要的推动与促进作用，在信息化发展的时代背景之下，农业科研档案管理应不断朝着数字化的方向发展，融入具有时代精神的信息化内容，以便为我国农业科研档案事业的可持续发展奠定良好基础。基于此，本文以加强农业科研档案数字化管理的价值为主要出发点，着重探讨加强农业科研档案数字化管理的策略。 关键词：农业科研档案；数字化管理；策略 农业作为我国国民产业中的基础性工程，在推动社会经济发展、提高人民生活水平等方面具有重要的促进作用。农业科研档案数字化，顾名思义，是以现代网络技术、现代数字技术为基础，对农业科研档案的各项资源进行优化配置，借助网络化的形式实现各环节之间的科学联系，进而形成良性运作的农业科研档案信息库，以供相关农业科研人员进行资料查询和信息检索。而农业科研则是推动农业事业长远发展的助推剂，注重对农业科研档案的科学管理对农业科研事业的发展有重要的引导与推动作用，更为良好地保存农业科研成果，为我国社会主义现代化事业的发展做出重要贡献。 1加强农业科研档案数字化管理的价值 1.1提升管理效率 农业科研档案工作以农业服务为宗旨，加强农业科研档案数字化管理，把不同载体的农业科研档案资源转化为数字化的信息，以数字化的形式存储，以网络化的形式互相链接，利用计算机进行管理，形成一个有序的信息库，有利于提高农业科研档案管理的水平和效率，极大程度上节约了农业科研档案的人力投入和成本投入，实现资源共享与传承，切实有效地满足科研人员的档案查询、借鉴与存档，对农业科研档案管理的各项资源进行高效配置，优化农业科研档案管理结构，以便更好地为相关科研人员所服务。 1.2保持档案完整性 加强农业科研档案数字化管理，有利于保持档案完整性，防治档案丢失现象的发生。农业科研档案管理是在农业科研研究工作基础上逐步完善的，传统的农业科研档案管理以纸质管理为主要方式，但是因我国农业科研档案管理工作起步较早，传统纸质化的农业科研档案管理工作极易发生变质，特别是在每一次查阅过程中均会发生不同程度的损耗，这对农业科研档案管理工作的稳定发展极为不利。对此，以数字化为主要途径开展农业科研档案管理工作，能够在一定程度上减少对科研档案的损坏，实现由纸质资源到数字化资源的系统转换，为农业科研档案信息数据库的建立奠定基础。 2加强农业科研档案数字化管理的策略 2.1建立健全农业科研档案数字化管理制度 要建立健全农业科研档案数字化管理制度，为农业科研档案管理工作的顺利开展和科学进行提供良好的外部框架，从而更好地制定与之相对应的数字化管理方案，不断提高农业科研档案数字化管理的实效性。农业科研单位要根据自身发展的实际情况，制定行之有效的档案数字化管理制度，保证各项管理制度符合我国相关的法律法规，引导其朝着规范化、科学化和制度化的方向发展。相关管理人员还要不断强化自身的管理意识，树立正确的管理理念，保证各项制度内容的贯彻与落实，强化档案管理工作的保密程度。 2.2加强农业科研档案数字化管理基础设施建设 要加强农业科研档案数字化管理基础设施建设，为农业科研档案管理工作的长远发展奠定重要的硬件基础，确定技术路线、技术结构及基础平台功能，并做好相关的安全保障措施。不断增强农科科研档案管理工作的现代化含量和技术化含量，从根本上提高农业科研档案管理工作的水平和质量。相关工作人员要在传统纸质档案管理的基础上，以计算机录入的方式对农业科研档案的各项内容进行科学配置，相关人员要对农业科研档案数字化管理的各项设备进行更换，结合当前时展的现实情况充分发挥现代科学设备在档案管理中的重要作用。要建立农业科研档案管理的数字化平台，连接农业科研单位的内部系统，将档案的形成、整理、传输和归档等内容放置于同一个系统平台之中，实现各模块之间档案资源的共享互惠。 2.3构建一批高素质的农业科研档案管理队伍 要构建一批高素质的农业科研档案管理队伍，不断提高档案管理者的综合素养和管理能力，为农业科研档案数字化管理提供强有力的人才支持，为其奠定良好的软实力基础。农业科研单位要加强对档案管理工作人员的培训教育，在提高农业科研档案管理工作者工作素养和管理能力的基础上，不断提高其现代信息技术的应用能力，保证农业科研档案管理工作的高效开展。农业科研档案管理工作者要科学制定工作计划，以本单位管理制度为基础对档案的接受、分类、整理及归档进行详尽记录，做到有据可依。农业科研档案数字化管理是一项系统性的工程，相关人员要在重视数字化管理工作的基础上，从制度建立、基础设施建设和人员素养提升等方面入手，不断提升农业科研档案管理工作的质量，保证各项档案资源的共享与利用。 作者:许正 单位:大连市农业科学研究院 数字农业论文:农业科技档案数字化管理研究 信息技术在新时代下的快速发展，给农业科技档案管理工作提出了更大的挑战，怎样做好农业科技档案资源的管理，使各类资源在更大的空间范围内进入到准确的位置中去，并继而实现其利用率的创新突破，是一个非常关键的理论研究课题。针对这一问题的所有思考，都将使农业科技档案的管理工作取得进步。 一、农业科技档案数字化定义 农业科技档案的数字化，意为将基于各种载体的资源转化成为数字化形式，并可以实现网络化链接，以期及时、安全地提供相关服务，利于资源的共享及传承。具体而言，即以手工操作进行的诸如收集、筛选、整理、鉴定、保管、搜索、统计、应用等步骤，借助电[1]子信息系统来完成，达到数字化管理的效果。农业科技档案的数字化管理属于当今时代信息化建设的一项关键性内容，其中的核心无疑在于资源管理。对于农业科技档案来说，其资源范围涵盖面很广，而且信息保有量大，且在多个种类上都有显现，农、林、牧、渔齐备，科研、生产兼具，而按照事物本质属性进行划分，农业科技档案资源管理工作可以有：综合类工作、农业经济工作、粮食作物工作、农产品贮藏工作、农业新技术应用工作、农业环境保护工作等等。所以，相关人员需要了解农业科研档案在当今时期的涵盖范围，并提前制定形成完善的应对策略，以保证工作的有条[2]不紊进行。 二、农业科研档案特点农业科技档案具有下述几项特点。 （一）特殊化特点农业科技档案形成于区域差异化极大的自然环境之中，同时因为农业科技人员在洞察力及思维力等方面的区别，其原始记录必然不[3]同，均属于难以取代的特殊资源。 （二）专业化特点农业科技档案基于农业科技研究而形成，每一项研究内容都较专业，长期积累下来，产生的几乎所有原创性材料，都具有独一性和专业性特色。 （三）系统化特点农业科技档案的整个积累过程，基本处在相对稳定的系统内状态。同时，进行农业科技研究的关键性目标之一带动农业增效，发展农业先进生产力。基于这样的原因，所有阶段性成果都是系统环节中不可拆分的一部分。 （四）权威化特点农业科技活动从计划形成，到实践阶段，再到后期的验收、推广、应用、奖励等，均应把第一手材料予以科学化归纳整理。所以，相关档案内容既应可以表达出信息的真实可靠性，具有权威优势。 三、农业科研档案数字化管理对策 （一）有条不紊的建设 档案信息走数字化转化之路，是当前档案馆工作的重点内容。现在一般所应用的手段为把全部档案内容借助手工著录及扫描等办法存储至光盘与磁盘之中。在此环境下，工作人员需要有计划、分重点地实施。在实施过程中，应当坚持标准、健全规则，达到档案数字信息化的标准效果。特别是应当做到统一的规划，以应对档案数字化的大规模实施，并且一定要具备开放性好、兼容性强的计算机处理软件，以该软件为中心，在系统内部上下协调，环环相扣，满足档案资源交流共享的要求。 （二）定期检查档案载体 现今，如果温度及湿度等外部环境适应，光盘一类的载体使用寿命可以达到100年左右，而缩微胶片一类的载体使用寿命则能够高于300年[4]，然而即使这样，我们依然需要采取多种手段促进载体稳定性及应用寿命的提升，其中常规性工作即是适时做好档案数据迁移工作，若是遇到档案载体同计算机语言产生变化的情况，便要依照软、硬件的实际情况，把数字资源由环境升级到新环境，，继而保证所有的数字资源得以在新环境中能够应用裕如。另外，档案馆需要形成合作管理模式，注意到资源持续保存与应用需要考虑国内甚至国际的合作，因此档案馆需要同图书馆、各研究所以及政府、软件硬件供应商等加强合作，以有效增加资源应用时间。 （三）积极确保档案安全 档案部门需要形成科学的档案安全思维，始终坚持防御和防治相结合的策略，依照档案法、保守国家秘密法、计算机病毒防治法等法律规章，并参考本部门的实际工作情况，形成尽可能完善化的档案信息安全保护系统[5]。另外，档案管理者一定要积极谋求自身保密意识的强化，使工作过程中的各种行为均受到严格监督与自我监督，有效避免人为因素的影响。而在技术层面，则应当努力增加电子文件与电子档案密码的技术含量，且做好访问控制技术的升级等，用于避免档案信息在网络环境下被不法分子访问与利用的可能性。 （四）提供人才与经费保障 人才和经费的保障对于各行业来说都是基础性的。对于农业科技档案数字化管理工作来说同样如此。首先需要做的是增加人才创新培养，给农业科技档案数字化以必要人才支持，及时确定引入急需人才、培养既有人才、发掘后备人才的完善科学观念，将三种观念妥善结合，统一落实到具体的工作当中去，用以促进数字化管理相关工作人员能力的持续进步。其次要做的是保证必要经费开支，按照自身馆藏实际情况，多方筹措，量入为出，形成合理的档案数字化建设规划。 四、总结 对档案加以数字化处理，是档案馆基础工作之一，同时也是信息化环境下的客观需求。我们应当努力做好农业科技档案的数字化管理工作，以冷静的思维、客观的精神、务实的态度做好相关工作，努力防止建设数字化档案馆过程中的偏失。 作者:兰前 单位:宁德市农业科学研究所 数字农业论文:数字化设计在农业机械设计中的应用 摘要：分析了数字化设计技术的含义以及特征，与传统农机设计中存在的弊端对比进行。重点介绍数字化技术应用在农机设计中的具体方式，从计算机辅助概念设计、虚拟原型等方面来进行。对数字化设计技术的未来发展趋势进行简要总结。 关键词：数字化设计；设计技术；农机设计 1数字化设计技术的含义及特点 1.1含义。农业机械设计需要结合使用方向来进行，优化功能组成，这样在使用阶段可以降级故障发生几率，农业生产任务也能够高效完成。数字化设计理念在农机产业中虽然应用实践较短，但却取得了很好的成果，所设计的机械结构更能够满足使用需求，基于计算机设备完成的设计任务，可以节省数据分析运算所用时间。借助计算机中的功能软件，能够轻松的完成图纸绘制工作，并通过系统模拟来观察运行期间的设备稳定性，最终得到的产品生产方案更安全可行。 1.2特点。数字化技术是科技发生的成果，农机生产行业正在向自动化控制方向发展，要求设计环节科学高效，必然会应用到数字化技术。分析技术应用特点可以了解到，在设计时间上有明显的节约，可以同时完成多项任务，包括数据的录入与运算，帮助提高产品设计效率。数字化技术还能够结合使用需求对设计方案做出优化，并通过计算机软件来完成设备的运行模拟，这样所确定的最终方案更安全可靠，有效的降低来生产成本。传统设计方法中，需要同时得出多种设计方案，增大了工作任务的难度，这一点在数字化技术中得到来解决。 2当今数字化设计技术研究的热点 2.1计算机辅助概念设计（CACD）。新型技术的应用离不开计算机设备，农机设计过程中会涉及到大量的图纸绘制，计算机绘图软件可以完成这一任务，在工作任务开展期间，技术人员将所得到的参数输入到计算机中，选择相应的功能，便能够将机械图形展现在其中。目前管理图纸绘制的软件也正在完善，功能也有明显的增多，为农业机械设计提供来便捷性。 2.2知识工程（KBE）。知识工程在数字化设计技术中的应用愈来愈广泛。现代设计之所以不同于传统的设计，是由于市场、竞争和技术进步形势的变化，它比过去任何时候都更加依赖于对新知识的获取，而不是依赖经验。过去的一二十年间，在人工智能和知识工程等领域发展起来的基于框架、规划、模型、本体等多种知识建模技术，主要是为实现计算机对知识的智能推理，提高计算机智能服务的。对于新知识的获取，通常有以下几个来源：已有知识；市场信息；数字仿真或虚拟现实；物理模型试验；样机试验；已有产品运行表现。 2.3虚拟原型（VP）。虚拟原型技术，近年来作为数字化设计的一个重要的分支，得到了人们的普遍关注。虚拟原型技术是在CAX（如CAD、CAM、CAE等）/DFX（如DFA、DFM、DFS等）等技术基础上发展而来，它将信息技术、先进制造技术和先进仿真技术等应用于复杂系统全生命周期，并进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。虚拟原型是根据产品设计信息或产品概念产生的在功能、行为和感观特性等方面和物理原型尽可能相似的可仿真的计算机模型。虚拟原型技术经过近十年的发展，已经可以部分替代物理原型，在产品设计中得到了广泛的应用。 3农业机械数字化设计技术的发展趋势 农业机械属于制造业的范畴，门类广、种类多，市场需求潜力巨大，据统计，目前我国农业机械产品拥有14大类、95小类，3000多种产品。尽管我国能生产的农业装备品种很多，但产品技术水平、产品结构与发达国家还存在相当差距。在构型设计方面除了利用计算机辅助设计加速产品开发的同时，基于知识工程，利用计算机仿真对产品性能进行预测以优化产品结构也得到了人们的关注。在农业机械产品概念设计方面的研究也有学者开始涉及。今后数字化设计技术在农业机械中的发展趋势，应注重以下几点。 3.1突出产品创新设计。设计过程中应当突出产品的使用功能以及创新性，消费者在购买机械设备时拥有更多的参考。应用数字化技术后，设计阶段创新理念可以更好的展现，结合农机设备使用阶段容易发生的故障问题来进行，将故障发生几率降至最低，这样才能够降低农业生产的成本投入，确保设备具有消费市场。农机设计生产企业有很多，只有突出设计阶段的创新性，才能偶在激烈的市场竞争中占据有利位置。可以明确，产品创新设计涉及到数据开采、知识发现及其重用技术、知识的表达与组织、知识数据库的开发、基于知识的决策技术等。 3.2重视虚拟现实技术。虚拟现实技术的出现，给产品设计带来了一场新的革命，它集3D图形、声音等多媒体为一身，让设计者/用户身临其境的感受产品的设计过程，体验其性能，从而提高设计的成功率。该技术在农业机械设计及制造中非常重要。对于结构复杂、设计困难、设计周期长的大型农业机械的设计，采用虚拟现实技术，既便于模拟产品的某些性能，又便于设计人员对产品的修改，更便于用户针对产品的原型了解产品的结构和性能等，提出反馈意见，加快了产品投入市场的速度。目前国外已提出了两种基于VR的工程设计方法，一种是增强可视化，它利用现有的CAD系统产生模型，然后将模型输入到VR环境中，用户充分利用各种增强效果设备如头盔显示器等产生临境感。另一种是VR-CAD系统，设计者直接在虚拟环境中参与设计。国内相关的研究才刚起步，尤其是VR在工程上的应用方面还缺乏一套较为完善的理论和方法。 3.3强调产品协同设计。农业机械制造企业面临着新的商业环境，如产品定制需求的增多；跨部门甚至跨企业共同协作进行产品设计与制造等，因此，产品设计制造的协同是现代企业适应全球经济的重要手段，也是我国发展农业机械行业乃至整个机械行业所需要瞄准的方向。据估计，发达国家制造企业在新产品的开发过程中往往有40%~70%的工作是与其他企业和合作伙伴共同完成的。如何从浩瀚的产品资源中选择合适的为己所用，这就提出了在已有知识库中的搜索算法实现问题。PTC公司的Web服务器上保存了众多世界领先的零件供应商的百余万个零件，且每月增加几万个新的零件。尽管象PTC公司这样将所有资源都纳入自己的服务器的做法在搜索算法实现上较为容易，但在我国目前采用是不现实的，并且从长远看也不是方向。一个可行的办法就是由供应商在自己的服务器上提供零件的资源信息，这样采用什么特征及其参数引导在众多的供应商之间搜索，以及如何实现客户端各种异构的应用系统与服务器各种异构数据库之间信息的传递就成为研究的方向。农业机械在农业经济和农业的发展中始终处于十分重要的地位，将数字化设计技术引入农业机械行业是改变传统农业机械生产方式，用新技术改造传统农业，支持新兴农业技术，提高农业竞争力的重要手段。 作者:李伟 单位:嫩江县农机安全监理站 数字农业论文:农业水利数字化档案管理分析 一、农业水利开发档案管理的新趋势——数字化 农业水利开发档案在发展新型农业的时代背景下，随着农业开发项目的增加而不断的增多，其形式多种多样；新时代对信息的要求也越来越高，强调时效性，这些都要求农业水利档案必须顺应新形势的要求，快速实现数字化，为发展新型农业提供便利。 （1）农业水利科技飞速发展，其档案越来越繁多。传统的发展模式已经随着科技的发展逐步被淘汰，新型的开发项目不再单一地采用纸质材料指导，农业水利的发展，各种软件系统引入到农业水利开发当中，比如水利控制模拟系统，最优渠道控制算法系统等等。在水利治理项目中，其实施过程会产生大量的工程图纸，技术文档，包括工程开发设计图、项目过程档案图片、领导的视察指示文件以及重要会议音像记录等，这些对农业水利开发活动的真实、适时记录具有极强的保存价值，显然，我们不能有纸张去保存，而建立数字化的农业水利开发档案管理已成为刻不容缓的事情。 （2）随着社会的快速发展，人们的时间观念越来越强。所以，现代水利的发展需要融入现代的文化理念与办事习惯。发展农业水利建设，保障其顺利实施，项目的指导与决策是建立在详细的资料分析以及实地考察之上。领导负责人，需要快速得到所需要的相关资料，并进行分析与决策；各个与该开发项目有关的职能部门也需要及时获得各种项目信息，并及时准确地给予工作指导；这些都想档案管理的快速与便捷性方面提出了较高的要求。同时不断增加的农业水利开发档案也要求档案的管理者加快转变传统的档案管理模式，运用现代化的方式进行档案的归档、保存、检索和提供利用服务等。提高农业水利开发档案管理能力和效率、提供便捷及时的利用方式都要求农业水利开发档案的管理必须尽快地实现数字化。 （3）发展新型农业的必然要求。农业科技的发展使得新型农业迅速崛起，农业可开发项目迅速增多，而传统的档案管理模式费时费力，给新型农业的发展带来很多的不便。利用数字化的方式进行农业开发档案的录入与管理，可以节省项目开发者的工作时间、减少工作量，由此，工程进度便能顺利完成，提高了农业水利开发项目的社会与经济效益。 二、农业水利开发档案数字化管理的优势 以数字化为依托的农业水利开发档案管理有着众多的优势，更便于农业水利开发信息的管理与使用，能够为农业水利的发展提供大量的有用信息，节约农业水利项目开发的人工成本、减少不必要的开支，提供农业水利开发项目的效益。 （1）信息容量最大化。对农业水利开发档案进行数字化的管理，是把各种信息以数字化的形式保存在水利信息的数据库当中，而这个数据库的容量巨大，容纳的信息量比以往的纸质档案要大出很多；而它所占空间小，往往几台计算机便可以实现冗杂的信息管理，完全不用像以往那样考虑各种档案的存放空间问题。在农业水利开发项目实施的过程中，可以适时地录入开发项目的详细资料，以备查阅。并且在开发工程实施之前以及之后，各种与工程相关的资料都可以搜集起来，以信息为特征量，分类存放到数据库中，方便用户信息检索，为所开发的项目提供更好地借鉴。在对档案进行管理时，需注意把档案资料清晰归档，避免文件的混乱不宜查找。在搜集与补充资料的过程中，也要确保资料的真实性。在进行档案数字化整理的时候由于信息容量很大，各种数据资料可以尽可能地详实，保证档案资料的完整性以及长期可读性，以便于对历史资料的查询。 （2）信息利用便捷化。以数字化形式对农业水利开发档案的管理，是以网络中心为依托，实现对开发项目相关资源的共享的现代化档案管理模式。在档案中心，建设档案数据资源系统，以网络为基础，用户通过网络连线，访问信息资源。节省了翻阅开发档案的时间，而且不受时间的限制，真正做到了随时随地可以获取自己所需要的信息，节省时间、劳力又方便快捷。同时，由于数字化的农业水利开发档案管理，能够实现信息容量的最大化，因此也使得信息使用者很少会受到信息检索困难，或者是难以找到自己所需要的信息而带来的麻烦。当然，要做到这一点就需要信息录入过程中就详细地进行分类，并尽可能地录入一切相关并有用的数据资料，更好地服务于农业开发项目的设计、实施与应用。 （3）信息保存安全化。数字化的农业水利开发档案，是用数据库、光盘、U盘等形式进行保存，一般不会出现损坏或者其他保存载体出现意外等情况，减少了农业水利开发档案丢失或者损毁的风险。并且数字化的档案在归档、转移、管理以及利用等方面都是通过局域网站、专用网站、互联网等进行的，确保档案在传送的过程中不会出现错误或者丢失等。档案数据的安全性一直是档案管理的重要内容，为了确保农业水利开发档案的安全性，首先应该保证机房的安全，同时也应该做好日常维护工作，例如电子文件怕潮、怕火需要保存在防潮防火的地方，并做好防磁与防尘的工作；也要进行数据库的维护，防止网络病毒的入侵；做好重要文件的备份工作。 三、数字化的农业开发档案管理具体措施 农业水利开发档案进行数字化管理，要以需求为指导，并以方便信息的使用为管理宗旨，充分利用现代的计算机成果、发挥软件与硬件的功能，最大限度的保存，管理好开发档案的同时，也更好地发挥水利开发资源信息的利用价值。而做好以数字化为依托的农业水利开发档案管理工作也要做好一些基础性的工作。 （1）提高思想认识，关注档案的安全性与数字化管理的长效机制。农业水利开发档案的管理是实施开发项目、引进开发项目、尽心开发项目调整等工作的重要依据，对开发档案的管理，应该提上农业水利发展工作的议事日程。首先要加大农业水利开发档案重要性的宣传力度，使所有相关人员认识到档案有效管理工作的重要性。其次对数字化档案的管理工作要明确具体的负责人，严格把关农业开发档案管理工作的各个环节。再次是要对农业开发档案的数字化管理工作有着长远的统筹规划，不能流于形式或者搞面子工程，将所有的开发档案进行数字化的管理是一个繁琐庞大的工程，需要投入巨大的人力物力，并且要对原有的档案进行一一整理归类并录入。并且在数字化的过程中，要确保数据资料的真实性与完整性，在完整收入数据库之后也要保存原有档案的完整性。 （2）建设健全的农业水利档案管理体系。开发档案进行数字化管理对档案管理人员自身的知识素养也提出了更高的要求。首先应该创建起一支高素质的数字化档案管理队伍，这就需要培养起一批既熟悉水利开发项目，又具备档案管理知识以及计算机技能和网络技术的综合型人才，可以采用内部培训与外部培训等方式培养这样的人才，也可以请专家指导提高档案管理水平；此外也可以积极向外部招聘农业开发档案数字化管理的人才参与到数字化的农业水利开发档案管理工作当中来。其次要建立起完整的信息网络。关于农业水利开发项目的档案资料在搜集的过程中就要尽可能地全面并确保其真实性，档案资料的形式要丰富多样，涵盖图片、音频、视频等多种形式，全方位记录农业开发项目的内容。信息网络的覆盖面要大，设置专门的用户门户系统，网络的阅读、使用与下载等都能方便快捷。 （3）以严谨的态度开展农业水利开发档案的数字化管理工作。开发档案管理的工作像所有的档案管理工作一样冗杂，甚至更为繁琐，在对众多的档案进行数字化的扫描时要优化扫描仪的参数设置，把握数字档案的资料。其次在数字化的过程中也要各种材料进行有目的的选择，按照一定的原则确定需要进行数字化并收入数据库的资料。此外还要对所有档案数字化管理的各个环节进行控制，注重全面的质量检测。同时在数字化档案管理工作当中，也不可避免会遇到各种技术难题，这样的情况下一定不可以马虎过关，导致以后使用上的各种不便，一定要以严谨的科学态度进行解决。针对档案数字化管理工作也会出现各种前所未有的问题，需要参与档案管理工作的人员有着严谨的态度对待农业水利开发档案的管理。 四、结语 综上所述，以数字化为依托的农业水利开发档案管理可以为新时代农业水利开发项目的开展提供众多的便利，有利于提高农业水利开发的社会效益与经济效益，是开发档案管理的必然选择。 作者：王萍工作单位：新疆一师十二团开发办 数字农业论文:略谈农业科技档案数字化 一、农业科技档案数字化建设的原则 1规范操作原则在农业科技档案数字化建设的过程中，无论是纸质载体数字化，还是接受电子文件，都必须制定和实施农业科技档案工作标准和规范，统筹规划，有序推进，实现依据标准化、程序规范化，尽可能避免在保管和使用中出现各自为政、互不兼容、重复建设等现象，提高数字化工作的质量和效率。2安全管理原则任何事情的发展都是矛盾的结合体，农业科技档案数字化建设虽然比传统的管理模式有较大优势，但同时也对农业科技档案的保密提出了更高的要求。众所周知，随着数字化、网络化、信息化建设的不断深入，网络的脆弱性和潜在威胁也日益显现出来。因此，在进行农业科技档案数字化建设的过程中，必须采取有效的安全防范措施，充分保证农业科技档案信息的安全性。3效益优先原则农业科技档案数字化建设需要投入大量的财力、人力、物力，因此，必须以利用需求为导向，将年限较长、具有馆（室）藏特色、最为珍贵以及利用频率高的农业科技档案优先数字化，达到效益最大化。4分工协作原则农业科技档案数字化建设相当繁琐，涉及面广，必须坚持分工协作、整体配合、长期坚持、相互理解的工作理念，充分发挥单位各个部门和各类人员的作用，明确工作任务，落实责任分工，真正做到各司其职，各施其能，协调配合，共同推进农业科技档案数字化建设。 二、农业科技档案数字化建设的内容 1建立高效的农业科技档案信息采集和存储平台根据数字化档案管理的要求，健全农业科技档案信息采集平台。一是，建立电子档案目录和电子档案录入接收工作室（即电子文件备份站），配备计算机设备，实现目录数据和电子文件的采集工作；二是，建立扫描工作室，配备普通平板扫描仪、高速扫描仪、专用照片扫描仪、缩微胶卷转换仪等设备，实现科技档案由传统介质向电子信息的转换；三是，建立安全可靠的科技档案信息存储平台。数据存储采取磁盘阵列柜、磁带机、光盘库等设备，进行磁盘阵列自动备份、光盘刻录备份、磁带备份、异地备份，实现档案信息的安全存储。2建立农业科技档案数字化管理系统配合数字化档案的建设目标，逐步建立动态更新的农业科技档案数字化管理系统，综合档案室内建立农业科技档案检索数据库，在室外建立与农业科技相关的电子文件归档系统，并实现接口统一，动态及时归档。3建立和完善农业科技档案信息资源库完善资源库建设是做好农业科技档案数字化建设的重点，主要有两个不同层次：一是，农业科技档案目录数据库建设。根据专业标准科学选定农业科技档案目录数据库结构，将室藏农业科技档案的案卷级目录和卷内目录全部输入微机，建立科技档案目录数据库，并加强机读目录数据库的质量控制，规范著录标引，包括著录格式的标准化、著录数据的完整性和著录数据的标准化；二是，农业科技档案全文数据库建设。利用数码相机、扫描仪等技术将馆（室）藏纸质载体的农业科技档案原件进行数字化处理，并将扫描件与机读目录对应挂接，实现全文检索。4建设农业科技档案信息服务网络农业科技档案信息服务网络建设包括农业科技档案信息网站建设、内部局域网建设等，与市政务网、公众网联网，建立上至国家科技档案馆，下联农业部门和农业科研单位，形成四通八达的“农业科技档案信息高速公路”，向广大科技人员提供农业科技档案各类信息的服务，充分发挥农业科技档案的作用。 三、农业科技档案数字化建设的保障措施 1加强组织领导做好农业科技档案工作，领导重视是关键。各级农业部门及农业科研单位领导要加大对农业科技档案数字化建设的支持力度，把农业科技档案建设纳入科34农业图书情报学刊：资源建设技工作计划，将其置于科研同等重要的位置。2提高归档质量农业科研项目从立项到结题，时间一般跨度较长，这就要求档案管理人员必须树立主动服务意识，参与到课题当中，与科研人员一起共同做好农业科技档案材料的形成、积累、归档、数字化工作。此外，还要确保领导和广大科技人员能够随时、快捷、高效地借助网络系统查询农业科技档案信息。3健全制度提升管理水平为了实现农业科技档案数字化建设，提高农业科技档案管理水平，应制定符合科研单位实际的农业科技档案管理制度，制定归档范围、归档内容与保管期限、归档时间、归档要求、归档手续等。归档制度的内容必须具体、明确、细化，有很强的可操作性，使广大科技人员明确哪些资料应当归档。同时要配备精通档案业务与计算机应用基础知识、数字化技术知识、网络技术知识的复合型人才。4实现档案价值加强档案利用是农业科技档案数字化建设的根本目的。要开展多形式、多渠道、多层次的开发利用，向广大科技人员提供网上查询和利用服务，充分发挥农业科技档案的利用价值，服务科研、服务现代农业。5保证信息安全信息时代，数字化农业科技档案对档案管理提出了更高的安全管理要求。除了严格遵守科技保密原则和知识产权保护法的规定外，还要在农业科技档案数字化建设过程中，增强档案网络安全和信息安全意识，加强对计算机网络管理系统的监控，采取切实有效的安全技术手段和管理措施，存储农业科技档案信息的设备要安装高效的防毒防窃软件，要及时对各种农业科技档案数据资源进行备份储存，确保农业科技档案信息的安全可靠。农业科技档案数字化建设是一项复杂而严谨的系统工程，它需要投入更多的人力、物力和技术力量，不可能一蹴而就。我们应当本着为发展农业科研事业，促进农业科技进步，发展现代农业生产为己任，以农业科技档案网络建设为基础，以农业科技档案信息资源建设为核心，以扩大农业科技档案资源开发为目标，充分利用现代化管理手段，逐步实现农业科技档案资源数字化、农业科技档案信息服务网络化，努力实现农业科技档案资源共享。 作者：朱旦君尚希明单位：台州市农业科学研究院 数字农业论文:农业档案数字化管理体制 农业科技档案是指在农业生产、科学研究、教学和基本建设等科技活动中形成的归档保存的文字、图纸、图表、标本、声像等形态的科技文件材料。它是进行农业科研、生产、基建、教学等活动的重要依据。目前，杭州市档案局农林系统库藏农业档案13666卷，农林口各单位档案室也保存了大量资料。这些宝贵的档案资料为促进全市农业科技进步发挥了重要作用。随着全球信息时代的到来以及信息技术在农业各个领域中的广泛应用，农业科技档案管理顺应时代要求，以加快数字化建设更好地助推现代农业发展和新农村建设，显得刻不容缓。 1农业科技档案管理数字化建设的必要性 1.1是有效改善档案管理工作的需要纸质载体是农业科技档案的根本依据，但是避免不了局限性，存在着数量多、体积大、质量重，不易携带，不便查找，信息传递慢，无法检索等方面的不足。农业科技档案管理的数字化建设，可以从根本上克服这些弊端，即以现代通信、计算机网络、多媒体信息技术为基础，建立计算机网络平台，以建立好的各种档案信息库为资源，利用智能信息处理技术，将数据库转变为知识库，以供需要者查询、搜索，并且信息资源的使用维护方便，安全保密性强。农业科技档案管理的数字化建设，可以达到资源信息的数字化、资源管理网络化和智能化。 1.2是档案管理发展的大势所趋农业科技档案资源的高效、快捷开发利用需要应用数字化技术。传统的查阅方法是到档案馆，采用人工捡索的办法查找所需的档案，费时、费力，查全率和查准率均不高。档案管理实行数字化后，全市农技推广机构通过互联网，进入市科技档案馆数字化信息中心，各单位的档案电子目录和开放档案数字信息均上传至市农业科技档案馆信息中心，方便全市农业科技档案资源的整合和利用，顺应档案馆现代化发展的需要。 1.3是现代农业发展的必须在当今人们的时间意识越来越强，领导需要迅速、准确的决策；各职能部门工作要求快速及时；社会广大公众对档案信息需要量不断增加的情况下，要求档案部门必须尽快改变传统的原始管理、检索和提供利用的手段，运用现代信息处理技术手段来处理农业科技档案信息资源，提高档案资源的开发能力和利用效率，确保档案信息能及时、方便地提供。 1.4是节约农业档案机构建设资金的举措库藏档案案卷数量的不断增加需要信息化来管理。以杭州市农业科学研究院为例，该院下辖农作、水产、茶叶、蔬菜、畜牧、生物等多个科研所，截止2010年全院库藏档案820卷，资料12088册，其中相当部分档案分散在基层建档单位，如果对这些档案进行有效整合，采用数字化管理，可大大减轻农业科技档案管理工作人员的工作量，降低费用支出，使档案管理人员能在有限的时间内搜集更多的信息，不仅降低了成本，而且极大地提高了效率。 2农业科技档案管理数字化建设总体设计 农业科技档案管理数字化建设的指导思想是：以需求为导向，以利用为目的，充分利用计算机软硬件功能，最大限度发挥人力资源和数字化加工设备能力，保护农业科技档案原件完好，保证数字化农业科技档案真实准确，更好地发挥农业科技档案信息资源的作用。农业科技档案管理数字化建设的原则是：档案数字化，工作标准化。档案数字化标准规范体系的建设，可以从管理、业务、技术等标准规范层面来研究制定。从简单的标准化向科学、精确的标准化过渡，从孤立的标准向体系化的标准推进。重要档案优先数字化。以利用需求为导向，结合实际，统筹规划，分步实施，突出重点，量力而行，将年限较长、具有馆藏特色、最为珍贵以及利用频率高的档案优先数字化。各部门分工协作。档案数字化工作相当繁琐，涉及面广，必须坚持分工协作、整体配合、长期坚持、相互理解的工作理念，充分发挥单位各个部门和各类人员的作用，明确工作任务，落实责任分工，真正做到各司其责，各施其能，协调配合，形成全方位、多层面、多角度、共同推进档案数字化建设的科学发展模式。多方位快速高效检索。数字档案管理系统应该建立多种满足档案利用者的检索方式，提高检索的自由度。完善的电子检索系统，能高效、快速、全面地从档案信息中检索出利用者所需的信息，并对档案利用进行快速统计。数字档案管理系统应及时公布、更新、维护网站网页内容，提供服务范围、内容，便于档案利用者了解档案信息动态，及时查找所需信息。注重档案数字化人才培养。要建立和完善档案人才选拔、任用和激励机制，重视人才的储备，以超前的意识搞好人才建设，造就一批既熟悉档案工作管理、通晓档案理论知识，又掌握现代档案数字信息技术的新型档案工作人才队伍，确保档案数字化建设及档案事业又好又快地发展。农业科技档案管理数字化建设需要投入，特别是建设初期软硬件配置投入较大，建成后也要保持一定的运行成本。因此，要按照成本效益最大化的要求，细化农业科技档案管理数字化建设的步骤。同时优化农业科技档案管理数字化的各种资源配置，根据不同的情况，进行农业科技档案管理专业人员和数字化技术人员、计算机和扫描设备的合理配置，构建农业科技档案管理数字化投入小收益大的新模式。具体步骤上：一是建立农业科技档案管理数据库。第一步，输入文件级目录。在建立数据库的过程中，可边输入边打印，一方面补齐卷内文件目录，另一方面检验输入的正确性，从而确保农业科技档案管理数据库的真实性、完整性和有效性。第二步，采用扫描仪、数码相机等设备，实现原文件信息数字化。二是加强电子文件的收集和积累工作。电子文件包括电子文件内容、电子文件载体和电子文件显示、修改的电子计算机软硬件平台组合，是未来数字农业科技档案管理最主要的来源。为了确保所形成的电子文件不被丢失，保证电子文件是可存取、可利用和可理解，必须及时对所形成的电子文件进行收集积累。电子文件的收集积累，不仅保证电子文件的真实性，还维护了它的系统性、完整性，同时，也防止了存有信息内容的载体在个人手中发生丢失、损坏，从而保护电子文件的安全，为电子文件的归档打下基础。电子文件的收集积累范围，应严格按照国家有关规定执行。用载体传递的电子文件，要按规定进行登记、签署，对更改处，要填写更改单，按更改审批手续进行，并存有备份件，防止出现差错。三是农业科技档案管理数字化与上网利用同步。农业科技档案管理数字化及管理流程重组是一个管理思想不断变化的过程，农业科技档案管理数字化与上网利用同步即是新技术和新理念相互融合的表现。数字化农业科技档案管理分开放与不开放两种，开放农业科技档案管理即上互联网，建立农业科技档案管理资料网站，实施资源共享，在互联网上向政府和社会提供农业科技档案管理信息。 3农业科技档案管理数字化建设需要把握的几个问题 3.1提高认识，统筹规划首先必须在思想上充分认识农业科技档案信息资源的重要意义。在当今信息公开程度越来越高的形势下，农业科技档案的文化性质和社会性质逐步强化，利用的范围和对象将逐步扩大，只有当农业科技档案信息资源在农业现代化建设中发挥重要作用时，农业科技档案和档案工作的意义和价值才能充分地全面地展现出来。其次，做好统筹规划。将大量的农业科技档案数字化，是一个庞大的系统工程。首先要做好馆藏情况的调查，包括档案的类型、载体形态与状态、馆藏数量、档案信息利用等基本情况。根据馆藏情况，制订农业科技档案数字化的科学规划，包括服务器、电脑、扫描设备等硬件的购置计划和数字化处理规划。最后，要保障档案整理过程的完整性。农业科技档案数字化是一项费时较长的工程，在大规模、流程化的数字化过程中，所有档案原件都需从档案库房分批大量取出，一定要保障档案原件的完整，不允许出现损毁和遗失的现象。 3.2加强基础工作，认真做好档案数字化一是档案数字化必须有所选择。针对馆藏“浩瀚”的档案资源，不加选择地全部数字化既不可能、也没必要。应该根据一定的原则确定哪些馆藏档案原件应该数字化、哪些档案原件中哪些不需要数字化。二是做好数字化时扫描参数的优化设置。扫描系统扫描参数的选择和确定对扫描数字影像质量有较大影响，其中扫描分辨率直接关系到扫描文件的清晰度和还原效果。选择分辨率时应根据实际需要综合考虑，包括扫描文件的可阅读性、存储空间、输出打印质量等。三是做好档案数字化的全程控制。在档案数字化过程中，要注重全面的质量检查，加强数据的质量控制。 3.3开展档案数字化问题的研究，及时解决数字化进程中的疑难问题农业科技档案数字化是档案工作领域的新事物，不可避免地会遇到一些新情况、新问题。比如，数字化档案信息压缩及存储的关键技术问题；业务形态与现有技术手段相抵触问题；数字化档案信息安全、保密技术问题；数字化档案信息的访问形式与安全控制问题；数字化档案信息知识产权问题；数字化档案信息的法律地位问题。针对这些新情况、新问题，应在抓档案原件数字化工作的同时，组织力量开展档案数字化问题的研究，及时解决工作中的一些业务问题和相关技术性问题，同时澄清和统一思想认识，确保农业科技档案数字化工作的顺利开展。 数字农业论文:VLEs数字农业技术基础教学分析 21世纪农业是信息农业的时代,农业作为国民经济赖以存在和发展的基础,将随同国民经济各部门、各行业一起,朝着信息化方向蓬勃发展。高等农业院校是培养农村经济建设人才的摇篮,在非计算机专业计算机应用基础教学中开展《数字农业技术基础》课程,根据农业院校的特点和学生所在专业的不同需求制定合理的教育教学方法是形势所趋。 基于2010年吉林省高等教育研究重点课题《数字农业技术基础教学平台建设与应用研究》,依据建构主义学习理论,课题组架构计算机网络与课堂教学有机结合的混合型学习环境,形成基于VLEs的《数字农业技术基础》课程,为学生构建合理的知识体系、有效发展认知能力提出了新的探索。 1数字农业技术简介 1.1数字农业技术概念 数字农业是指将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来,实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测,以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取,生成动态空间信息系统,对农业生产中的现象、过程进行模拟,达到合理利用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高农作物产品和质量的目的[1]。近年来,国内外在数字农业技术的研究、应用领域进行了诸多研究和探索,进步和成果十分显著,数字农业技术已经成为促进农业经济发展强有力的武器。 1.2具有数字农业技术基础人才的培养要求 在农业高等院校中培养具有数字农业技术基础的人才,应该在掌握数学、物理、计算机科学等方面的基本理论和基本知识的前提下,从理论和实践上掌握数字农业的原理、组成和方法,建立关于数字农业系统框架,了解信息技术在农业领域的应用现状,掌握信息技术与专业结合的基本方法。通过该课程的学习,培养学生将信息技术应用于生产实践的能力。这对推进数字农业进程具有十分积极的作用,为我国农村经济的更快发展提供新的契机。农业数字技术课程涵盖农业专家系统、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感(RS)为支撑的农业信息工程的基本理论和基本技能,内容庞大繁杂,同时对不同专业的学生要求掌握的内容和难度具有较大的差异,课程的复杂性使它更需要一条有效的途径提升学习质量、促进师生关系、加强教学效果。身处互联网时代,它完全可以创造跨越时空开展学习活动的技术支持情境,使学习不受时间、地域限制,具有教育资源充分共享的优势,课堂在这样的技术支持下被赋予了更广阔的内涵。 1.3建构主义 技术支持情境的构建目标的业务领域是知识学习,因此系统设计必须符合先进的学习理论,体现合理的认知规律,适应自主的学习需求。学习理论至今经历了行为主义学习、认知主义学习、建构主义学习理论的发展历程。其中,建构主义学习理论是在认知主义基础之上逐渐发展起来的,对推动教学系统设计起到了推波助澜的作用。建构主义思想强调学生在知识掌握中的主体地位,他们具有积极的自我控制、目标导向和反思型特点,通过学习情境中的发现过程和精细加工过程,自己建构知识,建构主义指导的学习方式的环境包括以下四大要素[2]。 1.3.1情境。学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构。在教学设计过程中,创建有利于达成意义构建的情境至关重要,是创建教学环境的基础。 1.3.2协作。在学习过程中应当贯穿始终。通过教师与学生之间的协作、学生与学生之间的协作,可以有效地分析收集教学资料、能够及时对提出的理论进行验证,对学习评价和意义构建都很有作用。 1.3.3交流。学习过程必然需要交流。形成良好的交流氛围、交流方式是达成最终学习目标的基础环节。 1.3.4意义建构。意义建构是教学过程的最终目标。其建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习的内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。 2虚拟学习环境(VLEs) 虚拟学习环境(VirtualLearningEnvironments,VLEs)是近年来得到广泛关注的一个领域,是指基于计算机技术的标准化学习与学习管理的系统,主要用于支持络学习过程中内容传递、促进在线师生间的交互。它的概念目前并不统一,还有诸如“整合化学习系统”(IntegratedLearningSystems,ILS)、“内容管理学习系统”(ContentManagementLearningstems,CMLS)等解释。VLEs目的是通过技术提供各种促进学习的有效工具,满足各类学习者的学习需求,为有效进行协作学习、基于资源的学习以及广泛的资源共享提供有力的教学和技术环境支持。目前的VLEs在技术特性上不同,但设计思路都类似,主要是通过计算机技术实现对传统教学的时空拓展和资源共享。不难看出,主导思想都是课堂再现与传递,本质在于解决教学资源短缺。这种教学模式仅仅是传统教学模式的网络延伸,思考模式基于同一个“尺度”,适用于每一个人,而有效的虚拟学习环境的构建应该是体现学生的认知规律,体现适应个性化的学习。因此,拓展网络教学的内涵以提高教学效果和实施质量,对网络教学发展提出了更深层次的要求,《数字农业技术基础》VLEs构架见图1。 2.1知识学习 知识学习在VLEs中通常采用网页文本、多媒体课件、教学录像3种形式,组织方式往往是按照章节以树形目录的方式呈现。然而《数字农业技术基础》课程对不同专业的学生构建不同的知识框架体系,这些框架体系构成了多个子课程。虽然子课程之间知识点侧重不同,但是彼此之间的关系千丝万缕,因此构建时应该遵循课程必须具有一定弹性的原则。把《数字农业技术基础》课程知识分解成最小的知识单位即知识点,把每个子课程的学习目标分解成知识目标;然后,将知识点根据知识目标组合成知识单元[3],确保每个知识单元都有自身的学习目标和应用目标;教师根据各个专业的不同、学习者特征的差别灵活设置不同的知识单元,将其组成基本知识框架即子课程。由于《数字农业技术基础》课程的复杂性,交叉性以及不同专业学生学习目标的差异,每一个知识单元可能被不同方向的子课程应用,因此将知识单元构建成可重用知识单元,以便不同专业方向的教师和学生根据不同的学习目标选择知识单元(图2)。 2.2学习路径选择 VLEs中的学习路径是指在网络的环境下,学习者在一定的策略指导下、为实现学习目标的学习活动的顺序[4]。面对VLEs中的各种学习信息,学生常常感到无所适从,无法判断从何处开始学习活动。因此在VLEs中为学生提供过程的参考路径显得尤为重要,可以说学习路径的选择是VLEs的生命线,直接关系到学习效率与学习效果。教师根据课程中各个子课程的特点结合自身的经验提供多组学习路径方案,学生自由选择相应的学习路径方案。在遵循学习路径的学习过程中,也可以根据自身的情况调整学习路径的节点方向,使学习过程符合认知规律,便于知识获得、维持、迁移和应用。 2.3角色定位 在VLEs中的角色根据不同的职能被定义具有不同的权限。该系统的角色有管理员、教师、学生3种,主要职责如图3所示。管理员、学生、教师在虚拟环境中各司其职,并且都能够围绕课程的开发与维护提出自己的设想和观点。注册模块的注册采取与校园网一卡通对接,通过校园卡的卡号和密码可以直接确认身份,确保实名登录。 2.4参与机制 学生的学习热情直接关系学习的效果,在VLEs中设置问卷调查、互动评价、投票表决等环节,使学生和教师融入VLEs之中,达成认知与情感的统一,并依据师生参与的情感度和参与效果,分析教学所处真实状态,形成师生教学状态、学习状态诊断,为学习质量评估提供基础数据。 2.5教学评价 采用开放的、多维度的方式评价学生的学习效果。全面地记录学生日志并进行跟踪监控,跟踪记录学生在学习过程中的所有过程,包括学习时间、阅读次数、学习路径的选择、参与互动的次数、实验操作评测、作业成绩、单元测评等。根据以上资料,形成合理的评价机制,对学生的学习结果进行公平客观的评价。 2.6教学反思 通过学生学习过程中监控到的大量学习过程的数据参数进行挖掘,在学习路径、知识单元测试,学习成绩和学习绩效之间建立联系,从而实现学习行为的分析,建立学习特征模型[5],为学生提供更加合理的学习方案,以此为依据调整学习路径。 3结语 基于VLEs的《数字农业技术基础》课程使学生在网络环境下学习、互动、考核,为学习质量评估提供基础数据,对学习效果进行更公平、客观的评价。VLEs作为一种计算机技术的应用越来越受到关注,它为学习者提供了以学习者为中心的交互式个性化的学习场景,可以使不同的学习者随时随地开展学习活动。随着计算机技术、网络通信技术和认知科学的发展,该领域的研究必将有更广阔的空间。 数字农业论文:数字农业的构想分析论文 论文关键词数字农业；问题；构想 论文摘要阐述数字农业的概念及其作用，指出数字农业建设中存在的问题，包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等，并对数字农业的建设进行了展望和设想。 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中，将数字农业放在农业信息技术的首要位置，引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想，以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业（digitalagriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。 数字农业论文:数字农业构想论文 论文关键词数字农业；问题；构想 论文摘要阐述数字农业的概念及其作用，指出数字农业建设中存在的问题，包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等，并对数字农业的建设进行了展望和设想。 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中，将数字农业放在农业信息技术的首要位置，引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想，以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业（digitalagriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。 数字农业论文:数字农业认识论文 论文关键词数字农业；问题；构想 论文摘要阐述数字农业的概念及其作用，指出数字农业建设中存在的问题，包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等，并对数字农业的建设进行了展望和设想。 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中，将数字农业放在农业信息技术的首要位置，引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想，以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业（digitalagriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。

0引言 石油企业机械设计制造及自动化综合性很强，具备能耗低、质量高、功能多等技术优势，并与信息处理、自动化控制、传感检测等相关学科联系密切。石油企业要结合自身运营及发展情况，认识到机械设计制造及自动化发展的重要性，明确未来发展趋势，为后续企业各项工作的开展奠定良好基础。 1石油企业机械设计制造及自动化概述 1．1机械设计制造及自动化定义 机械设计制造及自动化，具体而言，指以机械设计与制造为基础，使产品设计和制造更具智能化特点，其是一项综合性很强的工作。如今越来越多的自动化技术被应用到石油企业机械设计制造中，使该项工作更具自动化、智能化和人性化特征。受外部科技发展、经济市场及劳动力成本等因素影响，石油企业希望借助机械化，使工作效率提高，实现成本控制，提高企业的市场竞争力。同时也为其他各类科学技术及经济发展奠定了良好基础。 1．2机械设计制造及自动化优势 相较于以往机械制造，石油企业机械设计制造及自动化的优势体现在自动化和智能化方面。该背景下，微电子技术、计算机信息技术、材料技术、新能源技术等高新技术与机械设计制造技术相互交叉，互为渗透，服务于石油企业的机械设计制造和自动化生产，为其提供技术支撑。石油机械设计制造的优点，具体表现为。1)石油机械设计制造及其自动化以先进的自动化技术为依托，借助信息化技术和机械技术对石油机械设备进行科学控制，从而使各类石油机械设备工作效率不断提高，减少不必要的工作时间，保障工作质量。部分区域工作环境恶劣，选用智能化机械设备对人力施工进行替代，有助于规避具体工程实践中的各类风险。2)传统的石油机械设备一旦发生故障，既不能够自行诊断，又没有针对性的防范机制，仅依靠人工方法修理，不利于石油企业各项工作的开展。而在机械设计制造及自动化背景下，可依托相关自动化程序，及时诊断和修复机械故障，使石油企业工作效率不断提高，生产过程也更加安全。 2石油企业机械设计制造自动化发展趋势 2．1绿色化发展 当前我国环境污染问题严重，石油企业始终秉承绿色、环保发展理念。机械设计制造和工业生产等都会污染环境，石油企业日常生产过程中污染物排放量大，倘若不能够采取针对性措施予以处理，很容易污染环境，甚至导致不可估量的后果。基于这一情况考量，石油企业应秉承绿色发展理念，自动化技术和设备的应用，使石油企业污染降低，但因机械设计制造工作量大，环境污染仍未完全控制，仍需加大机械设计制造及自动化研究力度。 2．2智能化发展 智能化是石油企业机械设计制造自动化发展的必然趋势，其实现方式是人类专家和智能机器相结合。基于控制理论考量，智能化涵盖模糊数学、计算机科学、混沌动力学等诸多学科，并与人工智能制造技术具备一定的关联度。将智能机器设备应用到石油企业中，依托智能化系统分析和判断数据，有助于优化人类专家工作，为石油企业决策提供辅助，并控制目标，开展独立决策。 2．3微型化发展 受新型材料和技术影响，石油企业机械设计制造及自动化产品具备新型特点，不仅操作过程简便，而且产品体积小，便于携带等。石油企业机械设计制造及自动化发展过程中，机械设备的体积减小，其能耗也会相对减少，而且使用过程也更加方便灵活，技术含量高，为后续搬运及运输提供方便，助力石油企业朝着良好的方向发展。 2．4模块化发展 近年来，石油企业机械设计及制造数量越来越多，存在产品功能重复情况。具体工作实践中，要创新产品设计，充分发挥模块化功能，逐一体现产品属性，从而满足不同产品设计需求，以免出现重复设计情况。将模块化应用到石油企业机械设计制造自动化发展过程中，适用性强，而且能够统一零散的产品设计方式，集中管理组织生产等，确保产品质量的提升。 2．5数字化发展 科技的快速发展，使网络化、数字化、信息化技术等应用普遍，在石油企业机械制造设计及自动化领域更具适用性。应用自动化技术，为网络化、数字化、信息化技术的使用和发展奠定良好基础。现如今，石油企业机械设计制造及自动化将网络化、数字化、信息化作为发展方向，与各用户机械设计制造及自动化需求相吻合，应用及发展前景广阔。 3结语 石油企业机械设计制造及自动化发展，使机械设施的稳定性和可靠性不断增强，而石油机械也更具人性化及智能化特点。石油企业要结合日常运营及发展要求，认识到机械设计制造及自动化发展的重要性依托新型技术和设备，将机械设计制造及自动化效用发挥到最大，提高石油企业生产效率，实现生产经营目标。

数字媒体技术毕业论文:浅析数字媒体技术学生音乐素质的培养 音乐元素在数字媒体艺术中起着极其重要的作用。一部优秀的作品能够将声音、音乐和画面有机地结合起来，用完美的视听方案来全方位地打动观众，这就意味着音乐节奏必须与画面动作正好合拍，音乐风格也必须与画面风格完美匹配。音乐还能够决定媒体作品的艺术表现力，揭示主题和背景，参与叙事，刻画人物形象，渲染情绪与烘托气氛等，以其自身的魅力增强大众传媒的可看性和感染力，起到画龙点睛的作用。因此，音乐和音效的设计与创作必须遵循一定的规律，并且符合数字媒体作品的特点和要求，这就使得音乐成为该专业的一种专门的、独立的艺术类型。学生在专业中会涉及到背景音乐和游戏音乐的制作、音效设计、多媒体作品的配音、数字音频的编辑、人声润色和修复等方面的工作，做好这些除了要学习数字音频专业技能外，还需要掌握一定的音乐基础理论，具备较强的音乐素质。 学生音乐素质的现状 在教学中发现，该专业的学生多数具有美术及绘画能力或其他艺术类特长，因此他们对于专业学习中的图像、视频的设计往往都比较重视，一般能够制作出较理想的数字图像或画面。但对他们来说，进行声音方面的设计与制作就没那么容易了。虽然大多数学生都认为声音是数字媒体作品中重要组成部分，然而他们对影视作品中声音的了解却只局限于一些歌曲本身，对作品中其他音乐元素、音响效果及声音类型特点等更深层次的东西不甚了解，针对不同类型的声音效果应配合何种风格的多媒体作品也知之甚少，这就造成了他们并不能根据作品的内容、风格、时代、地域等因素来考虑声音效果在媒体中的表现特点。可见，学生的音乐素质的确不容乐观。 同时注意到，一部分学生也具有音乐特长（如唱歌、器乐等），他们能够流畅地演奏某种乐器或者完整地演唱歌曲，却依然不能正确地处理好音画关系，将主题音乐、配乐、插曲等音乐形象同画面完美结合到一起。究其原因在于，这些学生大多是学习了器乐的一些演奏方法，而对于音乐的内涵、旋律的创作、和声的构成、音响的特点、配器的风格等方面知识还是了解较少，因此他们进行声音设计与制作的最大困难是缺乏音乐基础理论知识和技术实践基础。目前高校的数字媒体技术专业在对学生的艺术素质培养方面，所开设的课程一般有美术基础、色彩基础、动画基础、图形图像处理、三维艺术、摄影及影像技术、界面设计等，这些课程确实能够增强学生的画面美学素养，但在培养学生音乐素养方面几乎没有开设任何课程。因此，有必要加强专业教育中对学生音乐素质的培养。 音乐素质的培养方法 根据以上分析，为了能够有效地利用高校资源培养和提高数字媒体技术专业学生的音乐素质，可以采取以下一些方法。 1开设音乐类素质课程 加强学生音乐素质的培养可以通过开设必修和选修课的途径。例如对新生开设综合性艺术知识和修养的必修课，其中当然也包括音乐修养课，我院就开设了“数字媒体艺术概论”课程，使学生对音乐及艺术能够有概括性的了解。另外，在大一和大二期间，开设形式多样的音乐类素质选修课，如计算机音效设计、音乐配器基础、经典音乐赏析、动画和游戏音乐赏析、中外器乐等，学生可以根据自己进入专业前的实际情况结合兴趣方向进行相关的选修，规定每个学生必须修满一定的选修学分。 2加强音乐基础知识的教学 扎实的音乐理论知识是学好专业的重要因素。首先应了解最基本的乐理知识，能看懂简单的五线谱和简谱，乐谱是音乐的语言，通过这门语言才能进行音乐上的交流，其次还要掌握音色、节奏、旋律等基本的音乐要素。如果要能够熟练制作背景音乐和游戏音乐、进行音效设计，还需具体学习一些和声、曲式、调式、配器等相关知识，这些知识虽然不可能像音乐学专业的教学那样系统化学习，但应该重点了解和掌握其基础部分。如果要达到媒体音乐创作的水平，则还需要学习器乐知识，同时良好的音乐感觉、丰富的创造力也是必不可少的，当然这个层次所要求的音乐素养就更高了。 3发挥专业特色，成立音乐工作室 理论学习之余，可以利用课余时间通过各种形式的活动培养学生的音乐素养。建立计算机音乐工作室、数字录音室或相关兴趣小组是提高学生动手能力的有效途径，利用工作室内强大的多媒体处理平台，学生可以进行动画的配音、录音、音频编辑、音效制作、声音合成等工作，学生在实践中进行自由创造，将自己的想法、创意有机地融入到作品中去，这样能激发更多的学习兴趣与思维，真正将专业知识应用到实践当中。 结语 根据我院的实际教学经验，本文所探讨的方法，有助于调动学生的学习积极性，确实能够在一定程度上提高学生的音乐素质。然而，数字媒体技术专业人才的艺术素质的培养是一项长期的任务，只有在实践中不断探索和改进方案，才能培养出兼具软件技术和艺术素质的现代专业人才。（本文作者：金鑫、张艳、刘宇、刘春花 单位：云南大学软件学院） 数字媒体技术毕业论文:数字媒体技术在新闻传播的影响 摘要：随着社会经济、文化、科技的不断发展，新闻传播也发生了技术性的变革。现今，基于数字技术发展中数字媒体的广泛应用，使新闻传播进入了全新的数字信息化时代，也为新闻传播带来了巨大的影响。本文通过数字媒体技术在新闻传播中的应用分析，重点研究了数字媒体技术对新闻传播的影响。 关键词：数字媒体技术；新闻传播；影响 一、引言 新闻传播随着时代的发展变化而变化，在经历了纸质、广播、电视媒体后，近年来，在数字媒体不断发展的环境下，新闻的传播方式逐渐趋向数字化发展。与此同时，数字媒体以其独有的性质为新闻传播提供便利的同时，也面临着巨大的挑战，对新闻传播具有重大的影响。基于此，本文就数字媒体技术对新闻传播的影响进行了研究，以期为新闻传播现代化发展提供一定的参考。 二、数字媒体技术在新闻传播中的应用 基于数字技术的快速发展，数字媒体技术形成了集文字、图形、视频、音频等于一体的传播媒介。其中最为人们所熟知的如微博、微信、移动客户端等，实现了信息传播的快速性、广泛性、普遍性、互动性等信息化发展特征，这在一定程度上为当代新闻传播带来了变革。据《2015微信用户数据报告》指出：“认证媒体和自媒体分别占微信公众号类型的25.4%和29.1%。”由此可见，数字媒体在新闻传播中的应用已占有重要的地位。新闻机构通过开设专属的微博、微信平台，以及互联网、移动客户端，实现了信息资源的收集、反馈和传播，许多媒体机构通过对数字技术的革新应用，进一步实现了新闻传播的跨越性发展，提升了传播的效果。通过分析与研究数字媒体技术在新闻传播中的应用，发现有以下几种：第一，微信公众号的推广应用。据调查显示，微信公众号推出的新闻在短时间内实现了快速传播与浏览，如“人大新闻群，傅莹邀请你加入群聊”，这条微信新闻在推出之期，其浏览量达到500万之多。第二，微博、微信和客户端中可视化新闻的应用。“两微一端”利用数字技术将文本可视化，实现了新闻内容可视化的应用，从而带动了新闻的传播与发展。第三，数字媒体技术的直播应用。数字媒体技术直播技术是《人民日报》中“中央厨房”最先推出的新闻传播形式，它将新闻内容与多种媒介综合后在微信上进行传播。据调查显示，这种新闻传播形式有效地提高了新闻的浏览量和阅读量，实现了新闻内容的有效传播。第四，VR数字媒体技术的应用。随着科技的快速发展，数字技术在众多领域的广泛应用，实现了摄影设备科技化的发展，全景摄像机已应用到新闻采集与传播中，实现了新闻信息可观化与清晰化。与此同时，VR数字媒体通过手机VR专题应用，使受众观看到全景式的新闻报道，实现了新闻的“再现”。 三、数字媒体技术对新闻传播的影响 数字媒体技术的广泛应用，不仅加快了新闻传播的速度、丰富了传播内容，也优化了新闻的传播媒介和传播模式等，同时也加剧了新闻传播的舆论监督的透明性和自媒体的考验。（一）使传播效率更高数字媒体中的微信、微博本身所具有的互动性、广泛性、更新快速性，实现了新闻的快速传播。微博、微信简化了新闻工作者在纸质新闻、广播新闻中撰写、修改、报道的过程和内容，新闻工作者用精简的话语将新闻内涵表现出来，尤其是面对突发性新闻时，有利于其实效性、及时性的传播，也有利于新闻工作者的跟踪报道，从而提高了新闻传播的时效性。（二）使传播内容更广泛数字媒体技术的应用，实现了同类新闻或是同一条报道的不同报道内容和报道方向。随着数字技术的应用和普及，以及新闻机构数字媒体的广泛应用，在大数据背景下，实现了同一条新闻的多样性报道。与此同时，由于不同新闻机构对新闻主体报道的侧重点不同，进而使新闻传播具有了个性化的特征。例如，在大数据背景下，一些新闻客户端通过新闻资源的整合报道，使受众在浏览新闻时（如新浪新闻客户端的浏览），当输入关键词或是某一主题时，会出现不同的新闻报道，可以使受众更全面地了解新闻，同时也给予了受众更多的选择。（三）优化了传播媒介数字技术的应用在一定程度上优化了新闻传播媒介。针对传统的纸质媒介，数字化技术改变了传统的印刷技术，并建立了数字媒体采编业务网，从而提高了新闻采编的速度，缩短了纸质新闻报道的周期，提高了新闻报道的实效性。另一方面，对广播、电视台、网络媒介而言，数字媒体技术在新闻传播中的应用，实现了新闻传播全球化的发展趋势，提高了人们的视听率。（四）舆论监督透明化在现今互联网高速发展及其普遍应用的环境下，运用数字媒体技术的新闻传播，在一定程度上打破了新闻与娱乐、广告、言论之间的“阻隔”，从而使新闻报道日渐趋向娱乐化和趣味性，进而改变了新闻报道的评判原则。与此同时，由于受众的话语权不断得到满足，人们通过数字媒体在微信、微博上针对所传播的新闻给予了有效的回馈，从而对新闻报道作出了规划与调整。此外，媒体机构通过数字媒体技术开展专题评选活动，在活动过程中受众可以利用自身的数字工具，有效地对新闻进行评选与监督，从而实现新闻舆论监督透明化，这在一定程度上提升了新闻的真实性。（五）来自自媒体的考验数字媒体技术虽然为新闻传播与发展带来了诸多的便利和革新，但也面临着一定的危险，其中最大的威胁就是来自自媒体。所谓的自媒体，就是指受众通过自身所拥有的数字媒体对新闻或信息资源进行传播，受众成了“媒体工作者”，受众的微信、微博成了“传播媒介”。这就在一定程度上降低了专业媒体的新闻传播作用和以往掌握独家新闻资源的优势。目前，“自媒体”已成为媒体行业关注的重点。 四、结语 数字媒体是依附于数字技术而产生与发展的，数字媒体技术以其强烈的互动性、广泛性、传播性等特点，在社会发展中具有重要的影响力，尤其是对现今的新闻传播而言，数字媒体技术为新闻传播带来了全新的发展阶段，形成了新闻传播全球化的发展趋势。目前，如何有效利用数字媒体技术发展新闻传播已成为相关人员需要重点思考的问题。 作者：董艳 单位：沈阳师范大学教育技术学院 数字媒体技术毕业论文:数字媒体技术对展示设计的运用 摘要：计算机网络技术快速发展，我们逐步步入了非物质文明时代，人们的审美要求越来越高。展示活动日益丰富且与人类生活有着密切的联系。数字媒体作为一种新颖的展示方式跳出传统展示的固定展板展台模式，拓宽了媒介载体，丰富了展示形式，使得展示的效果得以加强。数字化展示将会更加生活化，方便人们参与。 关键词：数字媒体；展示设计；交互技术 现代的展示活动是指在特定的空间和时间内，以艺术设计的手段对展品进行展示介绍，使参观者容易接受设计者要表达出的展品信息，充分了解展品内容。展示活动是特殊的广告形式，也是最常见，规模最大的宣传手段。它是信息交流的窗口，我们可以在观赏中思考，接受教育，获得知识。如今，展示活动受到信息时代大环境的影响，向数字化媒体展示趋势发展。它是将展示设计与数字媒体技术相结合，运用数字化技术来将展品展现给观赏者，更加增强视觉效果,给观赏者带来不一样的观感体验。交互性是数字化展示的突出特点与优势。研究数字媒体技术的交互性，用技术高度模拟人类的沟通方式，可以实现展品与观众的良好互动。在整个过程中，观众在信息传播中占有主导性，选择自己感兴趣的部分，主动去获取信息，而不是被动接受所有繁杂的信息，提高了观众主观能动性的同时缩短了观展时间，有利于有用信息地高效获取。学习研究交互性数字媒体展示也是环境保护、构建绿色生态的需要。数字化展示平台拓宽到网络，观众可以通过电脑、电视、手机接收展示信息，与传统的展柜展示相比，节省了贵重物品和大型物件的运输成本，减小了历史文物的破损风险，展示形式轻松便捷，节约资源，符合我国提倡的环境可持续发展战略。“交互”一词语出《京氏易传•震》：“震分阴阳，交互用事。”词典中解释为互相、彼此。 本文研究的数字化展示设计中的“交互”即观赏者通过展示空间的交流平台，与计算机产生的交流互动，双方共同参与其中，平等自由。观众从展示的信息中获得灵感或想法，再通过交流系统反馈给电脑，商家可以通过这些信息了解商品市场，进行再生产的导向，使商品更加符合消费者需求和期望。人与机器交互的纽带是人机界面，即用户界面。人们是通过这个窗口来与计算机进行对话的。计算机语言转换成人类语言被识别，界面在将观众的反馈翻译成计算机语言传入系统。观众既可以获取相应的信息，也可以控制机器来把握信息的种类，读取的速度等，人机界面的功能直接影响了观众接受信息的效果。数字媒体展示中的人机界面不仅仅局限于一个显示窗口，已经随着新技术的革新拓宽了显示方式。日本早在六年前bother公司就研发了“视网膜成像显示技术”，不用任何的幕布，直接在人类的视网膜上投影，这一发明大大超出了人们的想象，很有可能会改变我们感知信息的方式。由于技术的安全性遭到观众质疑，这项技术并未得到普及。2012年全世界出现了最薄屏幕，是在肥皂泡上进行放映，称之为“泡沫幕布”。可以展现二维，甚至三维的效果，泡沫在空中飘浮时，图案的纹理还会改变。创意十足。不仅显示方式变得多样，显示的领域也不只是视觉，多感官感受开始成为展示的内容。因为人机交互不只是用眼睛看，还有多重的五官感受及行为互动等。5D电影院就可以跟随电影中的情节来刺激观众的听觉，视觉，触觉等感官，使他们产生身临其境的感觉，更好的与电影中的角色产生互动。计算机的显示输出是人的输入，而人的输出则是计算机的输入。 计算机显示的内容及方式发展的同时，我们与电脑的互动也早已不止是控制人机界面的按钮。如今，电脑可以识别我们的语音，表情，手势。2009年美国麻省理工学院研发了可穿戴式手势界面控制系统,我们可以将硬件穿在身上，投影仪和摄像头随身携带，可以投射到任何物体的表面作为界面，用自己的手指就可以实现缩放地图，拍照，打电话等功能。上海世博会中各国展厅也大量运用了手势识别，声音交互，灯光脚步交互等。不同的交互形式带给我们的心理感受不同，交互形式的多样化，可以多角度地刺激观赏者的感官，使观众更好地接受信息。近年来，我国大型展会层出不穷，尤其是在博物馆科技馆领域。数字媒体交互展示成为展示形式的主流，与观众形成良好的互动关系。2010年中国测绘科技馆中数字地球厅向我们展示了一个巨大的三维沙盘，准确地展现出我国最新的地貌景观，观众可以从二楼向下俯瞰，目光所及我国的每一寸土地，效果极具震慑力。数字地球厅内观众可以通过使用触摸球选择荧幕上所播放的天文资料的范围。2011数字美术馆“三媒合一“是一项对当代媒介变革有巨大影响的伟大发明，三媒合一是指把平面媒体、移动媒体、网络媒体三种不同媒介相结合，观众可以同时阅读阅读、欣赏视频和浏览网页，开创了一种新的传递信息的方式。利用VR技术的360度环幕立体投影，使现场观众有一种强烈的临场感。2015年武汉园博园长江文明馆中“梦幻长江”是数字媒体展示的典范，采用了无轨三自由度骑乘车技术，是全世界第一次运用此技术的展项。让游客以第一视角，切身感受长江干流最经典优美的自然风光与人文景观。但是我国数字化展示仍处在一个发展时期，由于计算机技术与欧美日韩等发达国家有明显的差距，数字化展示在我国的发展和应用也受到限制。 我国很多公司缺乏创新人才，展示项目没有新意，大多雷同。然而我国展示行业市场需求大，数字化互动展示设计前景光明。人在交互过程中占主导作用，也是交互活动的主要服务对象。展示设计应该最大化的吸引人的注意力，把数字化展品的设计参数调到人体接受的最佳值。比如人的视网膜中央视野比外围视野清晰，所以展示设计时要把主要交互信息放到屏幕中央。再如，视觉听觉触觉多感官刺激可以提高人的信息接收效果，展品可以把声光色多种媒介结合多感官展示。以人为中心是展示设计的前提，在此基础上我们还要重视数字技术的革新。如今，人机交互技术向智能化交互迈进。展示中心的发展对一个企业来说也至关重要。它可以展示公司的历史文化，服务品质，工程业绩等，优化企业形象来获得消费者的信赖，同时也提供了一个交流，反馈客户信息的平台。企业要不断对展示中心进行技术升级改造。增强现实技术（即AR系统）就是在真实的物体上投影，叠加一个投影来加强现实物体的效果，是现实和虚拟的融合。要想把增强现实技术合理地运用到公共空间展示中去，就要相应的升级输出显示设备，比如微型投影镜头，可穿戴显示器等。注册技术是AR系统的核心技术，使虚拟影像找到对应的真实物品。注册分为动态注册和静态注册，而动态展示是未来发展趋势，更可以提高观众的观赏欲，展示设计不断更新技术去适应时代的步伐。 作者：张艳 付绪捷 单位：武汉理工大学 数字媒体技术毕业论文:数字媒体技术对工业产品设计的应用 数字媒体技术是科技信息技术与艺术高度结合的综合交叉学科，它在工业产品设计中的应用显现出得天独厚的技术优势。目前，数字媒体技术已全面渗透到工业产品设计的整个制作过程，它使工业产品设计具有更强的生命力和更广阔的创作空间。 1数字媒体技术与工业产品设计的关系 随着人们生活水平的提高，消费逐年增加，消费者对工业产品的设计有了更高的要求，正是因为数字媒体技术的发展，设计师才能根据消费者的需求设计出更加符合消费者满意的产品。现阶段产品设计在渐已成熟的软件技术帮助下，产品的表现力、造型的真实度、视觉效果等方面，与传统工业设计相比，都呈现出无可比拟的优势。由此我们可以看出，数字媒体技术的发展为现工业产品设计的发展提供了技术支持，然而工业产品设计需要，也促使数字媒体技术不断满足产品设计的需要[2]。 2现阶段数字媒体技术在工业产品设计中的具体应用 2.1在工业产品设计前期阶段的应用 工业产品设计前期，必要的准备工作，将为工业产品设计打下坚实的基础，而数字媒体技术介入使工业设计师节约了前期准备时间，提高了准备效率。与以往早期的传统动画电影不同的是，在进行动画创作的过程中，我们除了进行必要的策划、纸上绘图创作之外，我们可以采用一些数字媒体技术作为支撑，可以通过Ps、Sai等二维图形绘画软件进行绘制，便于进行二次调整和修改，避免了纸质手稿的局限性，提高工作效率。 2.2在工业产品设计中期制作阶段的具体应用 工业产品中期制作阶段是整个产品制作的中心环节。数字媒体技术中三维制作软件具有真实性、精确性和无限可操作性的特点。在工业产品设计中期，我们可以将之前的创意图利用数字媒体三维软件对图像进行处理，制作出立体效果，使产品设计更加直观、更加生动逼真。由此可见，数字媒体技术的发展丰富了工业产品设计的表现形式，更适合工业设计产品的定型和后续改进。 2.3在工业产品设计后期制作阶段的具体应用 在工业设计后期的处理阶段，数字媒体技术的应用显现出得天独厚的技术优势。数字媒体技术通过三维建模、贴膜、灯光及渲染，使产品效果更具有生动的表现力，避免了单纯手绘中难以实现的真实效果；设计师还可以利用数字媒体技术给产品附加动画效果，使产品更具有表现力，真正使得数字媒体技术服务于工业产品设计[3]。 3数字媒体技术在未来工业产品设计中的发展趋势 3.1工业产品设计更加体现以人为本 未来的工业设计中，数字媒体技术的应用更加广泛和全面。它将深刻地影响着工业设计的创作观念和表现形式，同时也为工业产品设计的情感的表达、感情的抒发及影片的思考，提供了新的发展空间。设计者可以利用虚拟现实技术，让消费者体验设计产品，做到身临其境，与产品的内容进行情感互动，实现“所及即所得”。我们可以利用数字媒体技术大大加强了电影的创作空间，使工业产品设计不再受限于技术的制约，工业产品将会产生新的变革。 3.2制作平台更加便捷 以犀牛、3D等为代表的三维产品制作软件将会推动工业产品设计不断前进；大量的跨平台交互设计软件的推出和更新，从虚拟现实、增强现实到全方位，全时段的沉浸式设备的应用，都将促使工业产品更具交互性、开放性、共享性[5]；设计师和工程师之间将不断加强交流与沟通，简化操作程序，设计出更加便捷、迅速、人性化的数字软件，简洁的操作及制作将在大众面前得以推广，甚至能满足消费者个性化定制的需要。 4结束语 以数字媒体技术特别是三维技术为代表的科技应用，已经使工业产品设计的创作发生了质的飞跃。数字媒体技术赋予了工业产品设计越来越多的表现形式和传播媒介，从而触发了工业产品创作更加广阔的思考空间、创作空间及其表现空间。 作者：张慧 秦志远 魏莉 单位：贵州大学 现代制造教育部重点实验室 数字媒体技术毕业论文:数字媒体技术动画设计 1动画的起源与发展 动画是动画和漫画的总称，是中国大陆地区创建特有的名词.该词最早出现在1993年创立的动漫出版同业协进会和1998年开始发现的动漫讯息刊物《动漫时代（AnimeComicTime）》，因其特有的概括性被大陆地区开始被广泛使用开来.有些人把动画认为动漫，这其实是不正确的，动画包括了动画和漫画.近年来随着社会的发展与科学的进步，动画已经从简单的漫画（cartoon）、动画（comic）发展到了动画电影、动画广告、游戏制作、影视视觉效果以及多媒体技术的创新和动漫教学等各方面，渐渐被人们所熟知[1].我国最早的手工动画片是于1926年由上海的万氏兄弟制作的《大闹画室》，随后我国又发行了多部长片动画，如《黑猫警长》、《葫芦娃》、《魔方大厦》等，在国际上收到了认可和欣赏，其中多位代表的人物形象也在2015年的上北京举办的“致青春———中国经典动漫90周年纪念展”上被重现.手工动画虽然将画面绘画的栩栩如生或者精巧美观，但是制作过程过于耗费大量的时间且在制作过程中会出现许多繁琐的任务.计算机动画技术的产生将动漫的制作变得更为简单与科技化，其工作原理来源与手工动画，只是运用了一种叫做关键帧的技巧[1].这样只要在制作的过程中对关键帧进行操作就能把后续工作交付给计算机制作，这样将大大减短制作动画的时间，计算机制作动画的技术就很快的被使用在各个领域中. 2动画设计相关理论与技术 通过上段的阐述，我们发觉动画与日常生活中所看见的Flash等软件创造的动漫不是同一种类型的动画.下面我们将进行探讨.在我们日常生活中常见的动画，尤其是在电影和电脑上出现的动画，是将许多静止的图案制成的.这些图案会按照制作人安排好的顺序，以不同的速度呈现，让观众看见运动发生的轨迹变化的情景.这些情景只受时间的先后顺序控制，所以大众将这种类型的动画称之为“时序动画”.在现有的几何算数教学中，大部分几何教学动画都是时序性的[2].时序动画在实际运用的过程中，在对于数学问题的解答上出现了新要求，因为数学问题在运算中的过程往往是不能预知的，在面对这个问题的情况下，提出了动画设计.动画设计诞生于动态几何图形，它是将几个点的位置变化来改变画面的变化的动画，为了强调在同一个画面中不同目标所有的关联.点的位置能决定坐标的参数，也可以说动画设计的画面是由参数进行决定的.时序动画的创造中，最基本的工作就是绘制，过渡和衔接，主要是将画面的转动变得更为流畅自然，这种工作能够运用计算机技术自动生成[3].而动画设计的创造的问题则是在一个画面上不同目标之间的联系，目标的位置不单单是由时间控制，更是由目标之间的逻辑关系所控制的.动画设计平台的制作功能不同于时序动画制作平台. 3动画设计中的数字媒体技术 数字媒体中的动画设计是在时序动画制作的基础上，对于时序动画制作是经常运用的基础动画技术和高级动画基础，以及时间线的基础上创造的.动画设计的画面驱动是将同一画面上不同目标之间的联系改变加以实现的，和一般的时序动画不同.下面是几种动画设计的变化原理：（1）在曲线上随便选一个点为自动点，记录自动点相应的目标，设置该目标的速度、范围和类型让其运动，活动到接收了中止的命令，这是曲线上半自由点运动.（2）点与点之间互相具有几何约束关系，一些点的改变会引起被约束的点的改变，应用这个方法也可以让多个点带动一副动画，这是受约束几何对象运动.（3）自由点是画面上可以随意改变的点，改变自由点的适合，与自由点有几何关联的对象也会产生变化.自由点是为了将彼此独立的目标作为坐标而形成的，改变一个自由点就会让两个目标发生变化，从而是这两个目标之间的几何关系发生了变化，这叫做拖动自由点引发的相关运动.（4）最本质的就是目标的变化对图形产生的变化，这是动画设计的基本原理.（5）一个固定的目标，在经过几何关系的变换下获得一个新目标的联系，在这种几何关系的变化下，新目标就能动了.这种方式叫做几何变换创建运动对象.动画设计是运用同一画面上不同目标的变换而进行控制的动画，接近于多项式逼近任意连续函数，运用动画设计的原理达到对任何策划的某类动作片段的效果.但这种运动的作用不光是由时间控制的，它可能是上面变换原理的一种，也有可能是几种运作一起的方式.动画设计数字媒体中有两个方面，一个是制作器，作用是制造、编写动画和游戏；另一个是播放器，是将动画和游戏画面播放出来.在结尾后，将形成两个能单独运作的文件，动画设计数字媒体中制造器和动画设计数字媒体中播放器.动画设计数字媒体中制造器在创造是参考了制造时序动画的工具Flash的思维，将图层分成了普通图层、引导图层和遮罩图层三种.引导图层中又将分为普通引导图层和运动引导图层.普通图层在与引导图层产生联系后，就将成为被引导图层.在以时间控制的时序动画中可以将画面的变化作为主要工作.在画面变化中的目标变化在与确定位置的驱动中，相干的联系目标坐标位置固定了，按时间顺序播放便成了动画.将制作图案中的物体理解为不同的目标，这个目标的位置和大小形状能够当做是目标的属性.而要求在于如何让这个目标产生运动，这里是参考Flash中的关键帧.一个动画设计数字媒体中文件可能拥有一种或者多种画面，其中以一个画面为主画面.在播放中参考文件内的时间轴，将不同画面的用于记录各图层中的相关图层的引导播放.一个画面中可能包含一个或者多个场景，一个场景放一帧.而帧中可以放入图案、动漫、音乐或者游戏等不同内容，一个画面包含着多种场景，而场景中又加入包含不同内容的帧，将画面内容变得生动形象.制作完成的动画作品要有数字媒体中中专门的播放器来放映.逻辑数字媒体中播放器用于完成编辑好之后打包的动漫或者游戏画面.播放器类（Player）包含了播放器框架类(Playerfrm)、播放器文档类(PlayerDoc)、播放对象类(PprojectClass)、播放器视图类(PlayerView)这几大类[4].在参考了Flash软件制作动画的设计思维，数字媒体技术的功能主要是补间动画、遮罩动画和引导层动画功能.这些功能主要是通过关键帧的技术来完成的，关键帧技术是指将运动目标插值完成对动画的变化控制，象目标的大小、位置、形状等的变化，也可以对多个目标参数做组合插值.为了更好的完成插补帧，一般是运用线性插补法[5].补间动画是动画设计技术中最基础的，FLASH中的补间动画主要分为形状补间和运动补间.形状补间动画是指目标的形状发生了改变，又被叫做变形动画，运用FLASH在创造过程中只要将关键帧上不同模样的目标设置了变形动画，就能完成过程中的变形；引导层动画原理是指一个引导层动画需要至少一个引导层和一个被引导层，且引导层在前，被引导层在后.如果有多个被引导层，就称之为多层引导动画.在引导层上设置命令之后，就能让被引导层上的目标按照指令运动；对象动作类（Action）将预先设计的动作分类用图像展现在对话框中，选择目标对象（selectCurObj）,除了选择已经制作好的目标之外，还需要设置应用程序对象（Application）.在选择好目标对象之后必须设置事件（AddEvent），比如像鼠标操作、键盘操作、场景反映等.双击鼠标左键即可修改其属性. 4数字媒体技术对动画设计的发展影响 数字媒体技术的制作工艺是利用计算机程序二进制式编程进行对各种事件信息进行存储记录，其中包括事物时间、感应知觉和逻辑关系等方面.数字媒体技术中的狭义数字媒体就是利用感应知觉的应用使得情感得以在设计中获得解放的，常见的狭义数字表现形式有虚拟化影像和动画等形式.计算机技术的应用在数字媒体技术上有着特殊的辅助功能，在数字媒体技术制作过程中常常会使用计算机软件编程作为表现工具且将其作品安置在计算机媒体播放器中，这就是常见的计算机媒体设备，它的应用范围包括平面媒体设计、字体参数标准以及整体结构布局等.现今大部分动画设计研究所已经开始应用计算机程序编程现实动画制作状态.由此可见的是，数字媒体技术制作中在某种程度上显示出一种交互性特征，其特征是通过各类计算机编程、计算机软件以及制作者设计参与其中给予数字媒体技术生命力和活力，通过提高数字媒体技术的内涵，减少数字媒体技术的错误应用，对于数字媒体技术相关领域创作研究进行相互探讨研究.数字媒体技术表现手法决定了作品完成后的感官效果，能够为影视作品和动画起着包装的作用.在数字媒体技术创作过程中，作品需要放弃个人感官特征，所有制作效果都需要根据作品的主题需求、声音效果需求服务，不能按照个人、总体风格进行数字媒体技术制作.所以，在数字媒体技术创造中，作品的色彩结构、界面设计都体现了创作人员自身的专业水准，这样也使得数字媒体技术的动画设计作品都拥有相应的特殊应用方式，有利于动画设计的想象空间和丰富动画设计的技术表现形式.将数字媒体技术运用到影视业和媒体传播方面的应用情况非常好，市场对其的需求也不断增长，在市场经济的影响下动画设计也开始对动画模式与动画质量提出严格的标准，而各种信息技术之间的互相竞争能够提高数字技术的发展水平，对于我国的动画设计在数字媒体技术中的制作水平得以提升[6].在数字媒体技术的带领下，能够让动画在设计方面的理念都得以实现，能够让动画作品能够更加的灵动、富有内涵；能够为动画设计带来更加自由的想象空间，为中国带来更多的优秀动画作品.数字媒体技术能够通过创新表现方式与艺术语言的表达方法体现出来，目前我国多数动画制作者已经掌握了数字媒体技术的使用、制作方法，通过将动画作品由计算机编辑程序进行处理，并按照个人想象与作品主体进行特殊的数字技术处理，例如数字化声音、3D影像效果等.传统动画设计作品的技术表现形式会由于制作环境与思维等方面的限制，而不能生产出令人称赞的作品，但随着数字媒体技术的产生和运用，动画设计中的艺术表现形式得以更深层次地进行表现.例如在一部电影作品中想要表现一种太空中的影像，在实际的拍摄过程中无法做到，数字媒体技术能够使用计算机软件的编程进行特效处理，让太空中的场景能够在电影作品中为观众呈现. 5结束语 数字技术和媒体技术的统一形成了具有特殊风格的数字媒体技术，数字媒体技术能够满足现代人们对于信息的求知欲，数字媒体技术与传统媒体技术相比较而言，有着其独特的技术价值，在很多行业中都有数字媒体技术的应用，且得到了广泛的关注.动画设计中使用数字媒体技术，对于数字媒体而言是其典型的应用，且能够对动画设计起到很好的辅助作用，能够为动画制作业创造更好的作品.数字信息技术是现代科技水平提升的产物，同时满足人们对信息量需求而应运而生的一种现代化技术，数字媒体技术加强了动画作品中的表现形式与特技效果.传统的动画设计不能满足现代人们的审美需求，数字媒体技术应用于动画设计是时展的趋势，动画设计应当掌握市场的发展方向，创造出更多优秀的作品，促进我国动画产业的发展. 作者：殷琳琳 单位：黄山学院 数字媒体技术毕业论文:新媒体数字化技术影视艺术论文 （1）新媒体数字化技术在影视艺术创作中的应用 在创作方面，主要是指在以影视作品制作方面的应用。如今，新媒体技术逐渐展现出与传统的媒体不一样的特点。在进行剧本创作时，可以利用数字化技术进行写作，而不是用传统的手写方式。［2］通过利用WPS这种写作软件提高了写作效率，同时还能够将写作内容进行完整的保存，避免了内容的被破坏等问题的出现。与此同时，利用MMS（剧本写作软件）能够设计以问答的形式进行创作，可以针对剧本的主人公、对话、故事情节等方面提问，并得到答案，以此为剧作者提供一些想法和思路。在财务方面，由于很多大作品其投资金额较高，因此具有较高的风险，利用数字化软件，能够对所有的影视制作成本和资金进行预算，并及时记录所有的花销和支出，将复杂的问题简单化，避免了人工计算和记录的误差，并提高了效率，保证了资金记录和预算质量，降低了风险。例如，WPS中的表格软件，能够对各种数据进行处理和记载，又如Producer其能够将财务信息进行统计和处理，使得影视制造过程中的所有财务数据清晰明了地展现出来。 （2）新媒体数字化技术在影视艺术传播中的应用 在传播方面，这种新媒体数字化技术能够将作品表达得更加具有生命力，让观众更准确和深入地领悟影视艺术的魅力和内涵。在音频和影视方面，数字信号有着更加强大的抗干扰能力，保证了音质和影视传播的质量，让音质和图像显示更加清晰，防止出现信号混乱的问题。［3］同时，数字化技术能够传播更多的影视信息，较传统的媒体技术相比，能够利用光纤进行信息的发送，增加了电视频道，将观众的喜好和口味细分，深受人们的喜爱。例如，湖南媒体，其有ETV湖南经视、ETV都市、湖南娱乐等等，每一个频道所传播的内容是不同的，这满足了不同观众群的需求。如今，很多数字化传播载体相继出现，如现在非常流行的DTV（数字电视），其对节目信号的所有接受和处理过程都是通过数字技术完成的，这种电视的分辨率较高，且信息传播效果好，人们可以通过数字电视观看不同的频道，还可以上网，为生活提供了便捷。 （3）新媒体数字化技术在影视艺术产业发展中的应用 影视艺术的创作和营销组成了影视艺术产业，其通过数字化技术得以更好地发展。随着信息时代的发展，新媒体数字技术逐渐应用到了各个领域中，并出现了“三网融合”的现象。其将广播、通信、互联网相互融合，推动了影视艺术产业的发展。这一现象减少了产业开支，丰富了影视形式，防止出现独自生产发展的问题，拓宽了信息传送渠道。据调查显示，如今，媒介广告收入比例较高，已经有一半左右的媒介广告收入比例超过了87%，而三网融合改变了这一现象，带动了新环节的收入成长。同时，很多影视媒体利用这种数字化技术进行营销，将其影视作品通过大荧幕、互联网等载体进行展示，带动了票房的迅速生长。例如，《人在囧途》等疯狂地在互联网上下载播放，提高了知名度，赢得了良好的收入。 （4）结论 随着数字时代的发展，影视艺术对新媒体数字技术的应用愈加重视和普及。数字化技术作为先进的信息技术，其能够对影视艺术的各个领域产生深远的影响。通过数字化的应用，为影视作品创作提供了便捷，并加快了电视、广播等信息的传播效率，提高了传播质量，很多数字化影视媒体产品相继出现，带动了整个影视艺术产业的发展，也为人们的日常生活带来新的体验和乐趣。 作者：邹现辉 单位：河南大学新闻与传播学院 数字媒体技术毕业论文:数字媒体下专业技术论文 1数字媒体技术在影视广告领域中的应用 生活中，传统的大众广告载体如：公交车车体、LED灯看板、广告牌等，所传播的信息都是静止的单向传播，无法实现主动吸引人们注意的广告需求，对消费者的信息传递很有限，只有使用数字媒体技术让原本静态形式的广告内容动起来，塑造最佳的视觉效果，才能主动获取消费者的注意，进而加深人们对广告内容和广告产品信息的印象，而且信息时代下，只有多样性、动态性以及艺术性的影视广告才能真正的满足大众的需求。影视广告的剪辑、制作和传播与数字媒体技术的应用密不可分，例如：在影视广告中应用数码技术使广告制作更加高效，高清技术的应用使广告传播的视觉效果更佳，因此，可以认为数字媒体技术在一定程度上带动了影视广告的发展，使其在生活中的作用更加凸显，不仅增加了影视广告的创新性，同时也提高了影视广告的表现张力和整体时效性。当前最具代表性的要数脑白金职业院校数字媒体专业技术运用探究文/刘崇健随着计算机技术的高速发展，数字媒体技术作为一种新兴和交叉学科也迅速发展起来，逐步影响和改变了人们对传统媒体的认识，为人类文明的进步贡献了巨大的力量。我国职业教育得到了大规模发展，到目前为止已经占据了普通教育的半壁江山，职业教育与社会经济发展有着密切的关系，因此探讨职业院校数字媒体专业技术的运用对职业教育发展和社会经济建设有着重要的现实意义。摘要系列的宣传广告，该广告中的男女主角以一种卡通形式出现在画面中，语言与动作充满诙谐，同时引入一盒跳动的产品，在短时间内迅速抓住人们的眼球，观众随着广告的节奏一步步加深对该产品的印象和认知，因此也就不难理解为什么该产品在市场上长久不衰，这也再一次用事实证明了数字媒体技术在影视广告中的巨大的作用。 2数字媒体技术在电子商务领域中的应用 数字媒体技术的另一大应用则是与电子商务的结合。电子商务的产业化发展是人们实现了足不出户即可购物的愿望，如果现在的网站通过使用媒体技术构建一个虚拟的购物商场，将网店中的产品以三维的形式展现出来，使消费者对商品进行全方位的浏览和仿真使用，一定能够迅速获得消费者的认可。例如：现在的B2B电子商务平台系统就是受阿里巴巴的影响，形成了当前的网站风格和布局，国内的电子商务平台系统则是受淘宝网的影响，这些网站的机械模仿毫无创新可言，极易使消费者产生视觉疲劳。而苹果博览—3D商业街网站的建设风格与目前主流的电子商务系统有很大不同，更容易抓住消费者的眼球，也满足了消费者的个性化需求，有着广阔的发展前景。虽然从当前的实际情况来看，电子商务领域并没有运用三维展示的形式，但是数字媒体技术为消费者提供的图片和网上银行的协调已经足以说明该技术在电子商务领域的巨大潜在价值。例如，建筑漫游技术就如同3D游戏一样，运用三维展示的方式，可以让人进入虚拟的展示空间，切实地感受建筑群内漫步的体会。21世纪是信息时代，因此我们可以相信，电子商务与数字媒体技术的充分结合必将给人们的生活和工作带来深刻的变革。 3数字媒体技术在教育领域的应用 数字媒体技术在教育领域的应用改变了传统的教学观念和教学方法，对各阶段教育的影响是巨大的，尤其是多媒体工具的应用，使得教学资源逐步向全球化发展，并将教学工作改变为学习自主化、活动合作化、教学个性化以及管理自动化等，也改变了传统教学中的一对一辅导模式，增加了教学过程中开展教学活动的互动性和趣味性，学生更容易全面投入到课堂氛围中，产生强烈的主动求知欲望，为当前教学课堂形成良好的学习氛围打下了坚实的基础。 4数字媒体技术在娱乐领域的应用 信息时代下，最受人们喜爱的娱乐方式要数休闲游戏，而数字媒体技术在群众休息娱乐领域的应用涉及范围极其广泛，如：视频、聊天、微信、QQ等，这些交流平台通过数字媒体技术使远程交流和沟通成为现实，但是从社会发展的角度来讲，这些交流工具的广泛应用使得人们面对面交流的机会越来越少，甚至部分人开始出现自我屏蔽，人们的沟通能力逐渐下降，加大了融入社会大家庭的难度，因此，数字媒体技术在娱乐领域的应用需要把握平衡度，不能因为技术的进步影响了人类文明交流的发展。 5数字媒体专业的展望 对于职业院校来说，数字媒体专业是一个较为年轻的专业，教学设施和师资力量相对薄弱，专业思想也不够成熟，因此职业院校在开展数字媒体专业教学时，应破除一些不适合当前教学发展的模式和方法，结合学生的实际情况，探寻符合个性化的教学方法和模式，提高学生专业知识的同时，促进学生的综合能力。数字媒体专业的学生需要兼具文科艺术和理科素养，与艺术专业的学生相比具有工科的基础，与纯工科专业的学生相比更注重人文精神建设，因此数字媒体专业教学课程的设计要两种学科同时发展，不可偏重，在教学实践中积极探索适合本学科长久、良好发展的教学体系。 6结束语 目前，数字媒体技术已经广泛应用在各个行业当中，为社会经济建设和人类文明的进步贡献了很大力量，而且随着计算机技术、网络技术和信息技术的不断发展，数字媒体技术的应用将更加灵活、高效，职业院校在建设数字媒体技术专业时，要紧密文理科的知识融合，不断深化和改革教学体系，使数字媒体技术专业为社会主义经济建设提供坚实的技术保障. 作者：刘崇健 单位：湖南省怀化工业中等专业学校 数字媒体技术毕业论文:数字媒体技术影响动画设计论文 我国信息化技术不断延伸到各个产业领域内部，数字媒体开创出多元服务架构形态，包括书籍、动漫与摄影艺术等都产生着翻天覆地的变化。数字技术与文化内容高度结合换取了稳固的文化产业基础，并且在人们逐渐熟悉且广泛应用背景衬托之下，中国动画设计工作也势必焕然一新，相信会随着改革开发政策的科学布置，将富有中国民族特色的文化元素宣传到世界各地，绽放更高水准的中国艺术青睐业绩。 1数字媒体技术特征论 述数字媒体主要利用二进制形式进行各类信息记录，其中可应用的载体包括事物、感觉与逻辑因素等。其中狭义数字媒体就是透过感觉突破口获得解放的，表现形式包括数字化声音与动画等。计算机在数字媒体过渡发展历史上贯彻着独特的支持功效，经常会把计算机软件程序作为展示工具并科学放置于其余媒体框架之中，就是所谓的多媒体设备。包括平面广告、字体定制以及插图布局等。目前大多数设计学院已经开始借助计算机接口研究虚拟现实环境。不可忽视的是，数字媒体保留一定程度的交互性特征，透过各类硬件、软件以及用户参与进行媒体生命力赋予，提升艺术创作内涵同时挣脱纯数字技术炫耀弊端，需要相关艺术创作主体多加关注。数字媒体技术表现直接决定后期作品视觉效果，是一种切实的包装手段。在数字媒体创作空间中，艺术摒弃独立观赏特性，一切功能都为贯彻主题视觉、音效效应服务，杜绝个人、总体风格混乱状况。因此，包括色彩、界面非线性设计都彰显着开发人员独特的认知水准，这也决定着参与数字媒体动画设计活动的个体都必须保留一定技术应用潜质，这样才有助于尽量发挥想象空间并丰富艺术表现手法。 2中国动画设计事业发展现状研究 动画产业作为特有文化产品构造与宣传模式，已经在我国社会中产生巨大的反响效果，大部分青少年群体纷纷投入关注力度并换取相应的经济效益。动画作品颁布与宣传能够激发少年爱国情怀与民族意识，丰富社会大众精神文化层次，适当缓解长期工作带来的疲倦效应。而后经过与国外动漫生产厂家经验交流，加上数字生产技术的大量引进，使得具备中国特色的动画制作体制产生多元形式改变迹象，包括一专多能动漫人才亦获得健康成长。动漫企业理所当然地迈进市场前沿并注重产品样式丰富工作，维持着电影电视、服装设计行业的同步带动效应。以上裙带关系对于数字媒体技术科学应用产生以下启示：首先，数字媒体技术若想过渡成为完整的价值链系统，就必须主动完善创造、供应、流通传播机制。其与传统价值链形态相比，更加注重在数字化背景下的存在意义，希望带动观众参与，使得既有价值链更加多元。其次，涉及各个链接结构实际上保留相互联系特征，组合模式特同步维持动态效应。最后，数字媒体技术发展历程不具备顺序特征，主要是围绕核心价值系统进行专业化品牌改进，确保在市场竞争中保留宣传优势。 3数字技术与数字媒体对于动画设计工作的影响细节解析 自从我国动画透过电视过渡到数字媒体领域之后，市场需求量一再扩张，各类受众人群也开始对体裁模式与情境质量产生严格要求，而各类媒体之间的多元竞争现象更加会提升优秀内容价值牵引功效，令国产动画在数字媒体技术发展渠道上更加兴旺。在数字媒体技术视角下，包括一切外在物质表象束缚都得到挣脱，而纯粹化自由心灵领域之门终于大开。这一切现象都赋予着艺术创作空前的自由空间，相应地会全方位引发艺术形成的当代重构格局。 3.1动画创作形态的有力丰富此类功效 具体透过创新材料与艺术语言表现手段呈现，大部分艺术家已经开始学会将固定作品传输到计算机程序内部，并依照个人想象与情感基调进行特殊效果赋予，包括3D立体效果等。 3.2内容表现空间的拓展 传统动画艺术表现形式经常会受到材料与空间各类限制因素影响，但目前随着计算机媒体技术的广泛应用和影响，艺术表现便可以透过宏观、微观层面进行细致展现。例如在大部分电影作品中表现远古时代场景，单纯利用物资搭配需要耗费一定数量的成本资金，而数字媒体便可以在操作者天马行空想象之下进行合理配置，令一切如梦幻般的场景清晰呈现在观众面前。 3.3提升动画作品设计效率 由于计算机技术的发展，创作人员在进行艺术创作时操作更加方便快捷，而且作品的、宣传的渠道也更加广泛畅通。这对于作品核心理念有效地传达给观众来说，是十分有利的；但对于创作者来说，运用便捷的工具进行大批量的艺术品生产，把艺术创作这种带有神圣灵感的人类活动，变为理性机械的生产活动，将艺术生产这种特殊的创新活动，与一般的商品生产活动相混淆，对艺术创作的发展也非常不利。长此以往，必将使艺术作品更加商业化、模式化。流水线式的商业运作，也必然会消减艺术性，减少作品中人性化的创作成分。数字媒体全面强化人员文化交流效率同时改善既定生活质量，目前传统视觉设计成果已经难以满足观众多元欣赏需求，而数字化技术恰巧顺利迎合历史过渡趋势。作为创新时代下的设计主体，必须积极联合外国先进经验与技术成果进行多媒体产业环境改造，促使我国数字动画艺术能够快速成熟起来。 作者:韩杏雨 单位：四川省商业服务学校 数字媒体技术毕业论文:数字媒体技术的解决方案 摘要：数字媒体作为最直接的交流方式，已经成为了现代社会群众、企业与政府了解沟通的主要信息渠道。它也是作为高中生的我日常生活与他人通信的基本方式，经过多年的发展，数字媒体已经从最开始的文字、图片传输到视频音频的传输，所需要的流量不断的加大，对于信息宽带的要求也不断提高。因此了解数字媒体技术的解决方案是高中生的我，必须要尽快学习的。 关键词：数字媒体技术;解决方案;分析 数字媒体指的是以二进制数的形式产生、记录、处理、传播、获取的信息媒体。主要出现的形式有数字化的文字、图形、图像、声音等，数字媒体是拥有数字化特点的延伸产品。数字媒体技术解决方案是运用数字媒体技术和一些相关的IT技术，结合数字媒体的特点，构建数字媒体储存管理、、互动平台，满足用户对于数字媒体交流的需求。数字媒体技术解决方案能够充分的挖掘数字媒体隐藏的价值，它在社会中，广泛的被运用在政府事业单位与高等院校等领域［1］。 1数字媒体技术的运用 在教育的应用中，数字媒体的多媒体技术将声、文、图三部分结合在一起，不仅可以模拟教育知识现象，还可以模拟推导过程。完全符合我对于知识认识的规律，并且丰富了教学手段，让我们在学习过程中，不会再有无聊的想法。比如在学习一些科学实验课程的时候，通过多媒体的教学模式可以让普遍像我一样的高中生先从计算机上模拟学习。然后在进行实验，这样可以让我们减少因为不清楚实验详细步骤而损坏实验器材的几率，还能节约我们实验的时间。从这个层面想，我希望今后数字媒体技术能够广泛的在学习的生活中运用，这样和我一样的高中生，一定也会更加愿意学习［2］。网络的普及和网络在各个行业的融合，让信息的获取以及数字媒体的传播成为各种行业不能缺少的基础，数字媒体技术就需要相应的解决方案。这样的环境给数字媒体技术的解决方案创造了良好的发展环境，由于网络技术的迅速发展，现在的技术媒体已经不再局限在区域网中。现在的用户已经可以随意的选择网络中运用需要的系统，并且进行交流应用平台。数字媒体的传播基于这种形式下，已经发生根本的变化，交互式的应用方式开始推广了。这样使得数字媒体不再已广播性质传播，用户以网络作为基础可以享受综合性的服务。比如，我是一个高中的学生，在日常学习的教学中，我对一个知识很好奇，想广泛的了解。那么我可以自己选择想要浏览的页面，不再是只能被动的从其他人口中知道这个知识。这样多渠道的服务，让我可以更好地学习，开拓我的思维与眼界。 2数字媒体技术的解决方案发展趋势 通信技术与网络技术的发展，因为融合了数字媒体技术而得到快速的发展。数字媒体的产生由于数字媒体技术的不断突破与进程不断开发出新的产品，中国的数字媒体进入快速增长的时间段，一些相关的产业不仅有良好的发展前景，而且现在结合了更多创意与智能技术，已经成为中国经济时代的核心产业［3］。站在一个学生的角度，我认为未来数字媒体技术产业的发展可以促进我国产业结构的进一步优化调整，弘扬中国创新文化的优秀精神。现在数字媒体技术与文化产业之间关系紧密，两者之间以文化为主体，科技为辅助，相互之间结合发展。在面对其他国家的技术产业的时候，以文化为承载的核心数字媒体技术的解决方案是我国独特之处，而文化产业则是我国战略性的产业。社会进步发展，人们对于生活质量就会有越来越高的追求。也许以前我会认为有一个可以和他人聊天的软件就可以了，但是渐渐地我会想要一个可以看视频的软件，最后发展到可以与他人视频聊天的工具。媒体传播方式正在被数字文化技术的解决方案不断推动改良着，人们对于数字媒体技术的应用进一步促进了数字媒体技术解决方案行业的发展。数字媒体产业与数字媒体的网络快速的发展为数字媒体技术的解决方案留下了很大的发展空间，以电视为例，从最早的老式大面积方块电视，到有线电视，一直到如今的数字化电视。其中数字媒体解决方案的运用有很大的贡献力量，因此，我认为国家对于数字媒体技术的相关产业要理清发展思路，提高创新的能力。可以多培养一些数字媒体的专业人才，在现在的教育学院中多设置关于数字媒体的学科。确保有这方面想法的高中生能够得到专业的学习，如今很多高中的学生早就已经定下向数字媒体方面发展的目标，这些同学在计划好自己目标以后，对于其他科目的学习就会失去学习的兴趣。因此，不如在早一些时间让有这方面志向的同学学习数字媒体方面的知识。这样既节省了他们的时间，使他们能够尽快的学习自己感兴趣的知识，还能为以后中国数字媒体技术的解决方案行业多添加几个人才。 3结语 以上的文章，是我作为一名高中生对于数字媒体技术的解决方案一些个人的理论分析，可能其中会有一些关于数字媒体技术的解决方案不成熟的想法。但是我会在以后深入了解数字媒体技术之后改正，然后继续深入分析。 作者：刘力铭 单位：长沙市长郡中学 数字媒体技术毕业论文:浅谈数字媒体技术与展示设计 【摘要】本文通过梳理数字媒体技术当前的发展现状和特点，挖掘数字媒体技术应用于展示设计的优势。并以澳门“水舞间”为例，解析数字媒体技术在展示设计上的具体应用实践。由此得出数字媒体技术应用中，技术与创意两部分的重要性。 【关键词】数字媒体；创意设计；可持续；产业革命 一、国内数字媒体技术现状 1.1数字媒体技术发展多样化 数字媒体技术作为最自由、最具创新力和想象力的视觉表现手段，已成为电视电影、大众传播媒介、环境设计、建筑等领域的重要表现形式并呈现出多样化的特点。例如以数字媒体技术为支撑的视频游戏，或虚拟现实为特点的人机互动。 1.2数字媒体技术与相关产业结合更紧密 随着动态嵌入式虚拟环境等更新的技术的出现和发展，技术专家、研究院和艺术家以及设计师之间的联系愈发紧密。数字媒体技术已不再单纯是一种技术产业，更多地与艺术、视觉、文化内容相结合，甚至将许多商业价值链基础颠覆。可以说，数字媒体技术的出现与发展，已使国内众多产业，尤其是内容产业产生变革。 1.3数字媒体技术存在发展瓶颈 随着国内经济水平高速发展，群众对高质量的视觉文化需求日益增长。但我国目前的数字媒体技术领域目前还处于模仿跟踪阶段。在技术专利和技术命名上很少形成技术跨域或在国际上引发广泛影响力。数字媒体技术的优势未能充分挖掘，挖掘并行性和可扩展性较为困难。因此，技术应用方面存在瓶颈，在前瞻性技术、平台管理、产业融合方面仍有很大的提升空间。 二、数字媒体技术与展示设计 内容载体一直在社会发展进程中扮演重要角色，人与人之间的信息传达方式也随着内容载体的变迁不断更新。而技术革命带来的内容载体变革也影响了人们认知世界的方式，改变了艺术展现的具体表现方法。传统展示设计是人类探索世界认知社会的途径之一，虽然表现力充分，但受到材料、空间、时间、加工工艺和环境因素的限制，不能充分展现需要传递和表达的信息，相对被动。并且缺乏技术亮点和吸引力，大部分以实物为主辅以图片或模型。数字媒体技术的出现和发展使得展示设计有了革命性的转变，为展示空间提供了更多元化的互动体验，大大提升了展示设计的传播效果。 2.1数字媒体技术带来的展示设计变化特征 2.1.1以虚拟替代实物 数字图像和显示技术大量替代了以实物为核心的展品模式。通过数字媒体技术，可以弥补展示中无法复原的具体实物或实物难以表达呈现等问题。例如博物馆中，利用技术将各类文物以虚拟形式展现或在房地产行业中，用技术手段实现楼盘效果等。在节约材料、资源空间的同事，也能将在有限的空间中呈现更多元丰富的内容 2.1.2以动态替代静态 利用数字媒体的3D技术，可以将某一产品进行360°动态展示，并将产品制作过程完整呈现。例如将汽车从零件到整车拆卸与拼装的全过程以及创意、设计到成品的思路用虚拟空间技术表现出来，使受众更真实直观地体验，大大提高效率的同时还能增加展示的互动性和趣味性。 2.1.3以双向交互替代单向传达 传统的展示设计，只能让参观者在进行单向的视觉观赏，无法将观赏体验或情绪传达出来。有了人机交互等数字媒体技术，参观者不再是被动地接收展览信息，而是有更多的互动体验，使参观过程变成一种体验。如利用投影互动，当观众参观画展时，经过某一幅画画中的人物可以与参观者打招呼互动甚至还能对话。 2.2具体案例分析 澳门新濠天地曾邀请了世界盛名的灵感创作大师佛朗哥量身制作了水剧院，前后筹划五年，对外推广名为“水舞间”。演出中，融合声光电等元素，并利用数字媒体技术制造“雾幕”“纱募”“水幕”等数字媒体技术，，将剧中的人物情绪和感情表达得淋漓尽致，渲染了整体的环境，带给人震撼的视觉享受。这当中，由数字媒体技术支撑的空间特效和视觉感受增加了观众的互动体验，高科技的“水幕”“纱幕”运用随着剧情跌宕起伏的发展而产生变化，观众的代入感更强烈，震撼人心。 三、数字媒体技术应用展示设计的总结思考 综上所述，数字媒体技术应用于展示设计上，将带来更高质量的视觉体验和互动效果。但要达到二者完美融合，除了数字媒体技术外，内容的设计也不可缺乏。正如“水舞间”，不仅要有酷炫的技术效果呈现，内容编排的艺术也不可缺少。总结来看，运用需要注意一下几点： 3.1技术和内容要相得益彰 功的展示设计离不开艺术创作。技术是手段，而内容是核心。要为参观者创造具有情景的空间设计和脚本，使观众在参观时能沉浸其中，使其更加回味无穷。在技术表现形式上，要充分利用绘画、动画、摄影等图像艺术将内容完美展现出来。因为图像是面对观众的第一界面。创意的脚本和具有画面冲击性的技术设计相得益彰，才能给人留下深刻的印象。 3.2空间氛围的营造 空间设计上，要巧妙安排各展项和展位，结合科学和艺术的手法，使技术能在有限的空间中充分发挥出来，营造出于意料的效果。脱离空间氛围营造的媒体技术都是虚谈，空间与内容、技术的完美结合是展示设计的大关键要素。 3.3注意媒体技术应用的安全性和可持续性 数字媒体技术带来了科技的变化，但也使展示设计更加复杂，集成度更好。对展示中出现的高科技设备的安全性也提出了更高的要求。因此，在系统结构设计上，要充分考虑到各种外力因素导致的设备耗损。在软件设计上，应当合理设计程序回路，避免程序崩溃，并建立完备的保养维护体系，确保展项使用中的安全性。 四、总结 数字媒体技术在展示设计中的运用，无论是软件开发、数字建构、空间设计，除了硬件上的技术需要满足外，还需要对展示内容作深度挖掘，配合专业化的创意策划与实施团队。因此，数字媒体技术在展示设计中既是重要的一环，也离不开创意和艺术的指导。结合好的设计创意与合理的技术支持从而更好的体现展示主题，形成一个完美的整体，是展示设计成功与否的关键。 数字媒体技术毕业论文:数字媒体技术支持下视觉传达设计教学创新研究 摘要：随着云计算、大数据、虚拟现实等高新技术的快速发展，数字化信息技术的普及已经成为不可小觑的社会现象。在视觉传达设计教学中应用数字媒体技术，改变了传统教学的二维空间概念，使教学方式及手段逐步走向多元化。本文主要从数字媒体技术的含义及特点入手，提出了数字媒体技术对视觉传达设计教学的新要求，以求促进视觉传达设计教学内容的不断自我更新及教学质量的提升。 关键词：数字媒体；数字媒体技术；视觉传达设计 一、数字媒体与数字媒体技术 1.数字媒体 数字媒体作为一个新兴的学科，有着广泛的应用领域，它将信息科学、计算机科学做为主导，以大众传播理论、现代艺术为指导，将信息传播技术广泛应用到文化、艺术、商业、教育和军事等领域，是一门艺术与科学高度融合的综合交叉学科[1]。它集成了计算机软硬件、通信、广播等技术技术，同时与数字媒体内容管理、数字媒体版权、文化创意产业、消费电子等领域也有着紧密的联系。数字媒体的表现形式非常多样，如：文字、图形、图像、音频、视频影像和动画等，它的传播手段和传播内容主要以数字化技术为基础。在高校的教育教学中如果融合数字媒体技术，必将对高校的教学产生重要影响，并起到积极的推进作用。 2.数字媒体技术 数字媒体技术主要是以通过计算机技术与网络通信技术为手段，对文字、声音、图形、图像等数字媒体信息进行综合处理，来达到对数字媒体信息的表达、传输、处理、存储、显示等目的，变抽象信息为可感知、可交互和可管理的一种软硬件综合技术。数字媒体技术的研究内容非常宽泛，如与处理、传播、存储、输出等环节相关理沦都有所交叉。因此可以说，数字媒体技术是集成了计算机技术、信息处理技术和网络通信技术等相关信息技术的综合应用技术。 二、数字媒体时代下的视觉传达设计表现形式 1.静态数字图型符号 传统视觉传达设计中，主要的表现形式为二维，即在二维介质上通过相关设计规律呈现出静态的图像、文字、色彩等元素，以此来传达准确的信息数据，艺术表现形式具有一定的针对性。信息技术的飞快发展给人们带来了具有划时代意义的视觉体验，传统视觉传达设计所表现的结果都是在静态的纸媒介上，受众极容易产生视觉审美疲劳，另外传统视觉传达设计的表现形式已无法准确、完整、全面地表达设计师们的意愿，人们开始对传统静态视觉信息传播形式表现出疲劳状态，因此人们非常渴望着一种全新的图文符号表现形式诞生。数字信息符号具有视觉传达设计的技术特征，同时也能诠释数字媒体技术方面的特点，将数字媒体技术应用到视觉传达设计中，通过在设计过程中对其思考和理解，就会发现视觉信息传播数字化的优势十分明显，目前已经发展成为一种新的并且十分重要的视觉传播手段，因此在视觉传达设计过程中，数字信息的有效传播已经变得十分重要。数字信息符号已经迅速成为交流的语言和信息传播媒介，充分吸引了人们的注意。数字信息符号已经成为现代信息传达的重要组成部分，是设计信息可视化的主要形式。数字信息符号的准确、醒目、简洁等特征，让受众在与信息交互时变得更加轻松、容易，同时能够让受众更加准确、及时地获取信息的主要内容。不仅如此，数字信息符号的交互性和娱乐性还能够大大提高受众的积极性。 2.动态数字图型符号 近几年，虚拟现实技术得到飞速发展，已经对传统的图型符号设计产生了强烈的冲击，传统的视觉设计往往是单向的信息传递，设计作品大都以静态形态进行展示。虚拟现实技术参与到视觉传达设计中，则是向多维多向传达信息，数字图型符号具有动态可视化，听觉化、感知化等特点，同时作品大都是以动态形式进行展示，并且具有一定的交互性，沉浸性，实时性。计算机可以将传统图型符号设计所传达的信息通过数字媒体技术转化为可感知的信息，传统复杂繁琐的图型符号设计已经无法阻碍信息的有效传播。动态图型符号表现形式是由艺术、技术和传播多个学科交叉影响发展而来的。其千姿百态风格迥异的表现形式能够带来具有商业价值的信息交流，同时在传播过程中可以附加情感和观念。辅助设计工具和媒介的更新速度给传统的图型符号设计带来了巨大的压力和动力，传统图型符号从静态的展示方式逐渐转变为动态的展示方式，传播和表现方式也由单向过渡到多向多维交互方式。这些改变，可以让大众有目的性地、有选择性地去接受信。 三、数字媒体时代视觉传达设计教学新要求 数字时代视觉传达设计教学中，主要有以下两个新的要求：一是要让学生能够正确的理解，并且能够熟练的掌握相关的数字媒体技术，在这个基础上结合传统的设计方法和手段，让二者能够有效的融合；二是通过这种科学和艺术融合的手段，提高学生实际动手操作能力，让他们在新的技术发展下，在新的教育模式和新的媒介下，能够快速的适应，并且能够很好的完成相关视觉传达设计的任务，进而提高视觉传达设计质量；三是在数字化视觉传达设计教学中，要重视各种因素的交互结合，从教材的基础要求出发，进一步丰富教学内容，提高学生的学习能力，从而有效的提高教学质量和水平。 四、现代数字媒体技术下的视觉传达设计教学创新 1.改变教学观念注重学生创新能力培养的教学理念 “教育不是教授具体的事实，理论和法则，不是将学生培养成专门的技术人员。教育宁可拨乱他们固有的思想，而能促使学生开阔眼界，启迪他们的聪明才智。数字化时代，在视觉传达设计教学理念上要注重对学生创新思维、创新意识、创新技能等多方面的教育与培养，根据时代的发展和数字媒介特征对传统的视觉传达设计教学理念和手段做出相应的调整和改革。设计教育如果只注重专业的学习非常容易陷入孤立的教学模式，使学科领域变得专门化。因此，必须要打破“专业至上”的狭隘的教育观念。创新的设计教育理念应该在整个教学的进程中体现出人文科学与自然科学的学术氛围渗透，更多地体现出数字时代设计教育其交叉性与边缘性特点，在教学的过程中让学生逐渐形成对艺术的理性与感性的体验和认识。 2.丰富教学手段 信息的高速传播和广泛共享，使课堂教学模式进入到数字化时代，学生可以通过网络获取与设计相关的理论学习资料。国内大多高校网站都提供了相关学科精品课程的教案和名师视频教学及课件。在这种大数据背景下，教师应该把如何正确地引导学生获取相关知识和消化知识作为首要教学目的，并通过现代多媒体技术手段，让枯燥的理论课堂教学转变为以探索、创新为主的实验教学。通过先进的辅助设计软件和有效的教学方法提高视觉传达设计教学的效果。同时，要让学生通过数字手段时刻关注学科发展的前沿动态，以便能及时了解设计及市场的发展现状和需求，能够利用数字化手段根据最真实的现实需要来不断改变和提升自己的知识结构和设计水平。丰富的教学手段有利于培养学生的创新能力、实践能力，全面提升学生的综合设计能力及创新意识。 3.调整教学内容 在教学过程中，容易出现教学内容无法及时更新，年年重复而缺乏探索性、实验性。这种教学方法忽略了对学生的综合能力的提高和创新意识的培养。视觉传达设计教学方法与内容应该紧跟数字时代的步伐，反映时代特色。在课程内容设置上要坚持以人为本的精神，将传统视觉传达设计教学内容延伸展开，从数字时代实际特点出发，针对性地构建学生的知识、能力和素质结构。随着数字时代三维视觉表现的普及，数字化时代市场对人才的多元化需求，在保证学生设计基础课程内容的同时，在侧重于传统的二维视觉教学的过程中适当加入三维视觉课程内容，如3dsMax、AfterEffects、Cimema4D等三维软件课程，使以二维平面为主体的设计内容体系逐渐转变为增加动态视觉元素及听觉元素的具有三维交互功能的综合设计体系，将三维数字技术教学内容与传统二维设计教学内容充分结合，创造出一种新的教学模式。让学生在掌握视觉传达设计基础课程内容的同时，也能对数字技术所带来的新的辅助设计工具、设计发法以及新的表现方式有一个透彻的认识。 五、数字媒体技术下的视觉传达设计教学思考 数字媒体技术的广泛应用和传播让没有经过专业训练的普通大众也能通过数字技术表达出自己在某一方面的设想。多元化的表达和交互形式提升了设计者的创新能力，一种想法可能会产生不同的设计理念，能够更加具体和生动的诠释了视觉传达设计的内涵。在视觉传达设计中教学中应该利用数字媒体技术的优势，让学生对视觉传达设计有一个三维的、立体的认识。但是，在教学过程中不能过度的依赖数字技术，不能让学生产生掌握了数字技术就能进行视觉传达设计的想法，这种错误的观点往往促使一些学生注重技术却忽视艺术内涵，对视觉传达设计的教学创新造成了不良的影响。数字媒体环境下的视觉传达设计教学要不断的探索，充分的利用数字技术，不断改进教学形式和手段，以此来提高教学的质量。 作者：李闯 单位：吉林建筑大学艺术设计学院 数字媒体技术毕业论文:数字背景下影视多媒体技术论文 一、影视多媒体技术应用型人才培养的改革思路 一个目标，即培养具有摄影、摄像、视频编辑、后期合成、影视广告设计制作等岗位职业技术能力、较强学习和创新能力，具有科学的世界观、人生观和价值观，具备影视多媒体制作的基本理论与技能的高素质技能型人才；两相结合，即理论与实践相结合；三个途径，即“请进来，走出去”，开办校内工作室，并打造课内实践教学—校内实训—参加竞赛—与公司企事业单位共建实习基地的“四级实践体系”。 1.创新实践教学理念。理清影视多媒体专业理论与实践关系，制订切实可行的培养应用型人才教学方案，形成运行良好的、富有特色的课程体系和检测体系。从建设应用型本科高校的角度来建设“影视多媒体技术”专业，既展现了本专业的理论性，更突出专业的应用性特点。引入了数字化和网络化大传播的理念，既突出影视多媒体专业的技术属性，也兼顾影视多媒体专业的时代性，从而把领悟文化、把握市场、熟练技术三者有机地协调统一起来。 2.创新实践教学手段。实施“项目驱动、赛事推进”的实践教学模式，打造课内实践教学—校内实训—参加竞赛—与公司企事业单位共建实习基地的“四级实践体系”。在实践教学中要做到思想素质和专业素质并重、素质培养和能力培养并重、理论能力和动手能力并重。克服传统实验课程教学模式——单纯的验证性实验和低水平的重复实验的弊端，使影视多媒体实践教学真正体现“综合性、实践性、创新性”的特点，充分调动学生的学习热情，培养符合数字时代要求的理论基础扎实、动手能力强、能够持续发展的创新应用型人才。 二、影视多媒体技术应用型人才培养体系的构建 1.优化课程，构建应用型课程体系。修订课程体系，调整实践教学与理论教学比例，从而推动课程体系改革，形成既有稳定性又具动态性的课程体系，使教学活动围绕应用型人才培养做到如下几个统一：应用性与学术性相统一，突出应用性；操作性和理论性相统一，注重操作性。扎实的基础之上与特色的专业方向相统一，注重个性创造发展；专业普适性原则与市场取向原则相统一，适时灵活调整。 2.整合教学资源，加强实验室建设。依托本专业已有的实验设备，整合现有的办学条件，加强实验室建设。在本系建立一个校内实践基地，下设摄影摄像实验室、影视制作中心。购买实验设备，建立校内实训基地，联合建设校外实习基地，让学生拥有充足的锻炼平台和实训机会。 3.拓展师资，加强双师型教师培养。坚持“走出去，引进来”战略，鼓励教师深入企业学习实践。同时，积极开拓校外资源，邀请专家及业界权威人士来校讲学指导。引进实验室专业人员，组织现有专业教师暑期参加专业学习和培训。 4.打造实践体系，增强学生实践能力。根据影视多媒体专业实践性强的特点，从专业发展角度出发，构建“梯进式”四级实践体系。将课内实践课程与课外竞赛相结合、校内实训与校外实习相结合、教学与科研相结合、学校与企业相结合。以课内实践培养基本技能、课外比赛提高综合实践能力、项目（或专题）实践培养项目开发与设计能力、企业实战全面提高职业能力。通过“梯进式”实践训练，学生的实践能力不断得到提高，呈阶梯式上升。 作者：唐喜亮单位：桂林航天工业学院传播与设计系 数字媒体技术毕业论文:数字媒体技术建设论文 摘要:随着我国信息化时代的到来，数字媒体技术逐渐成为当前知识经济的核心产业，也是发展最为迅速的一项经济产业。这时快速发展的数字媒体技术与人才培养之间的矛盾就越来越突出。虽然我国在对于数字媒体教育方面已经做出了很大的努力，而且也进行了相应的改革与创新，全国各大高等院校也都开设了数字多媒体技术专业课程，但却远远不能满足社会发展的需求，尤其在游戏市场中的应用，更需要下大力度去开拓和研究，建立以游戏引擎为方向和目标的数字媒体技术专业课程，培养出更多的游戏开发型人才。 关键词:游戏引擎;数字;媒体技术;专业;课程;建设 在我国科学技术不断发展的今天，计算机网络技术已经深入到人们生产和生活的各个领域，而网络多媒体技术中游戏产业更是迅速的崛起，它作为老少皆宜的一种娱乐项目受到了广大人民的关注，而基于游戏引擎的数字媒体技术专业课程的建设也就成为各大院校的一门必修专业，其课程建设质量的优劣直接关系到大学生们的就业。本文从游戏引擎的角度出发，对数字媒体技术专业课程的建设方案等各个模块进行了深入的分析和研究。 一、基于游戏引擎的数字媒体技术专业的培养目标 随着经济的发展和科技的进步，人们对精神世界的追求也越来越高，开发一款具有娱乐性、知识性和刺激性的游戏项目来满足大家工作之余的生活成为数字媒体技术专业培养的方向，而游戏的创意、画面、故事以及3D效果的呈现，则需要后台技术的支持，而这个强大的后台支持技术就是我们所要探讨的游戏开发核心技术即游戏引擎。因此，在具体的数字媒体技术专业的教学过程当中，专业老师需要加强游戏引擎技术中3D效果、人机交互以及模型处理等等方面的技术内容，让学生们通过掌握游戏引擎的结构形式来达到对游戏引擎设计模式的进一步了解和认识。 二、教学体系的构成分析 要想使游戏达到预期的效果，能够符合大众的口味，在对于教学体系的设计中必须要保证其全面性，不仅要求学生掌握最基本的数据结构、C语言等等专业理论，而且还要学习计算机图形学，诸如程序设计等等。为了增加游戏画面的3D效果，还有必要开设3DMAX，让学生们去学习场景的设计。如果把游戏引擎作为软件的技术部分的话，学习OpenGL渲染管线将会更有助于他们对课程的理解和吸引，更能为其后序课程的学习打下坚实的基础，而且还能使学生们对程序设计的思想认识变得更加成熟。 三、教学内容的设计 因为在信息化、网络化的大形势下，游戏引擎技术应用已经越来越广泛，所涉及的内容和领域更是越来越多，更因为在学校受教育的时间及课程的安排毕竟十分的有限，只有对教学内容进行不断的优化组合和选择，才能让大家学习到更多的计算机方面的知识，并且在数字媒体专业课程建设的过程中还可以融入一些仿真技术，用虚拟现实的情景来进行案例教学。(一)对游戏引擎的选择。要想让学生学习到真正的编程技能，就必须要加强学生的实践操作能力的培养，这也是引擎选择重要性的体现。因为不论什么样的游戏都需要若干能够起到控制作用的代码。当今的游戏引擎已经在不断的发展中变得更加精炼，它是由多个子系统共同构成的，可以说不论是从建模动画直到光影技术、粒子物效，还是从碰撞检测到网络特性，都由十分专业的编辑工具或者插件来完成。另外，引擎还扮演着一个非常重要的角色，那就是游戏世界环境的营造。因此，只有选择适合的游戏引擎才能为数字媒体技术行业做好更加专业化的服务。(二)课堂教学内容的设计。在进行数字媒体技术专业课堂教学的过程中一定要遵循架构理解为基础、算法讲解为辅助，并且还要加强实践环节的融入，只有这样才能达到游戏引擎数字媒体技术教学的实效性。首先，每一款游戏都会有自己的主体思想，而引擎也是一样，每一款引擎也必然有自己的设计思想和意图，只有让学生们明白了教学内容的架构，才能使课程的讲解变得更具有易懂性。在进行具体模块的讲解时，老师一定要引入例程，可以以例程为引子来绘制场景关系图，达到对各个对象关系及各类之间关系等等的理解，从而更好的掌握数字媒体的新技能。其次，只有不断的提高学生们的自主探究能力，才能调动起他们的学习积极性和主动性，而且在游戏引擎学习及运用的过程中还会遇到各种计算机图形学的算法，比如说:环境纹理映射、四元数理论等等，这些算法非常的复杂，可以用来开发更为高级的程序。老师在具体的算法讲解中可以引导学生去进行源代码的剖析，实现与封装接口的设计，为实现底层图形的开发打下坚实的基础。最后的环节也就是最近来可好的实践环节，因为游戏引擎本身就属于一种实践性非常强的课程，而学生也只有把理论融入到实践中，才能更好的去理解和掌握，也才能将游戏引擎技术与基础知识相结合，并达到进一步的升华。而具体的实践环节不但包括最基础的实践，要针对游戏引擎的各个模块去进行设计和理解，让学生能够通过核心代码去实现各种具体的渲染效果。而且还必须要进行实训项目的实践，只有进行了真正的实训，才能达到理论与实践的融合。因此，在具体的实践过程中，老师必须要注重学生思维能力的培养，要让他们从项目的调研及开发过程中去发现问题、分析问题并且能够运用他们自己所学到的知识去解决问题，也只有通过这样一个自主开发、自主探究的过程总结与分析之后，更能让学生更进一步的加深对游戏引擎设计的认识，达到数字媒体技术专业课程质的飞跃。 四、结语 总而言之，基于游戏引擎的数字媒体技术专业课程是一门内容广泛、实践性强的课程，要想让学生们学到真正的专业技能，就必须要在加强专业教学的同时，将实践性环节渗透其中，并能跟随时代的发展与时俱进，这样才能培养出更加优秀的综合性高端人才。 作者:王麒瑞 单位:长春建筑学院 数字媒体技术毕业论文:分形艺术在数字媒体技术的应用 摘要：该文从新媒体时代数字媒体技术人才培养的需求与分形艺术的特色出发，研究了分形艺术图的生成规律，总结了分形艺术在图像传播、图像压缩、艺术延展性等方面的优势，并探讨将分形艺术融入到数字媒体技术专业的人才培养中，探讨分形的基础理论与分形的图像与动画技术为数字媒体技术专业核心课程所能够带来的革新与多样化的创作空间。 关键词：数字媒体技术;分形图像技术;分形动画;人才培养 新媒体时代，数字媒体的表现形式越来越多样化，媒体的受众对于数字媒体的艺术性与表现性的期待越来越高。这些环境的变化促成了艺术的发展与创新，而数字媒体技术专业培养人才的理念与思路也应该与时俱进。新媒体的发展要求数字媒体的形式更为多样，传播更加快捷，内容更加炫酷与震撼眼球。分形理论强调整体对部分的依赖性，它超越了传统构成学，揭示了艺术形态新的构成规律[1]。分形艺术图形不仅丰富了传统的图形样式，更是以新技术、新方法、新理念引导着图形艺术的数字化转型。数字媒体技术专业应该把握这一良机，将分形几何的理论，分形艺术的设计工具，分形动画的制作等引入到教学中，引领学生学习多维的艺术设计工具与理念。 1分形艺术的特性 与传统的数字媒体设计相比，基于分形的数字媒体设计具有如下特性。(1)数字分形艺术节省了存储空间，各种美丽复杂的分形图形不再由像素组成，而是有数学分形算法的不同参数计算渲染生成。存储图形只需要存储几个简单的参数以及迭代吸引子即可，一张分形图片渲染后的结果可能几M，但是参数与算法的存储却只要几K，存储空间的压缩比达到上千。(2)降低了美学的门槛，曾几何时，艺术作品的生成至少需要十几年的艺术积淀，数字分形艺术可以让算法生成艺术作品，这样没有绘画功底也可以通过各种分形软件调整参数生成符合自己需要的分形仿真作品，如闪电，地毯，山脉，迷宫等，这对游戏与动画领域是一个福音。(3)分形算法可以节省运算时间，分形作品具有自相似性，局部与整理具有相似的特性，因此对于分形图像而言，可以渲染局部，然后扩展复制到整体，可以较好地优化空间。(4)性能配置灵活，比如在三维游戏贴图中，传统的方式需要准备三种不同画质和加载效率的图，往往低效图看起来画质很差，而在数字分形图像用于贴图时，针对不同的运行环境，可以根据需要调高或者调低画质，只需要修改分形的维度参数，生成的分形艺术图都照样清晰。因此，将分形理论与分形艺术引入数字媒体教学是十分必要的，分形艺术图形的冲击可以带动传统艺术在空间形态上的延展与数字化转变，激发学生的创意与灵感，使其在数字化的图形与二维三维的动画创作中采用更广阔的表达与更创意的思维。 2基于分形艺术的专业教学改革 2.1分形数字化转型的教学改革 分形图形是以整体与局部的自相似性为特点的，当一个复杂、精美的图形以多次重复迭代的方式拼贴形成一个复杂的具有冲击力的图像。这种不规则的图形是由数学公式生成，且多个不同的数学公式可以进行拼贴，为图形的外观赋予更多的、更复杂的变换[2]。将这些数学公式按照不同的取值赋予不同的颜色，就可以生成色彩炫丽的分形艺术图。分形艺术图是形象艺术与数学相融合的产物，是以数字化的方程作为基本的作图元，拼贴组合成具有无数变化可能的带有分形特质的艺术图。用分形的方式作图可以激发学生的数字化想象力，也可以将复杂的图形用简单的数学公式符号进行存储，极大地节省了存储空间，也实现了传统图形向数字化艺术创作的转型。 2.2打破维度的分形空间应用 传统的艺术图形总是以二维或者三维的形式出现，而分形的物体打破的传统整数维的理论。分形的空间在不断的迭代重复过程中，可以对空间进行无限的分割，从而生成非整数的多维效果[3]。电影《奇异博士》中对于分形的空间维度理论有着很好的应用，奇异博士对空间的折叠、时间的操控等都呈现了炫酷的分形效果。 2.3基于分形动画的教学改革 新媒体时代的图像与动画生成正逐渐向动态而具有视觉冲击力的多元化表现方式发展。传统的媒体正在数字化，而艺术的传播形式正逐渐轻量级地数字化。对传统的动画而言，是存储的实实在在的图像信息，图像信息随着时间的变换形成了动画效果，一部动画成品的实现需要大量的人力进行关键帧的创作与绘制，耗时耗钱耗人力。而利用分形软件制作的分形动画艺术感强，且动画的生成是通过数学公式的参数调整完成的，存储容量小而且动画效果炫酷。由于分形可以对大自然的具有自相似的分形图形进行仿真和模拟，因此对于植物、山峰、火焰等场景的生成也可以使用分形进行模拟，同时将过程通过参数调节做成动画[4]，产生的分形效果视觉冲击力强。如电影《奇异博士》中大部分的特效都应用了分形技术与分形的空间维度理论。分形的理论与技术近年来已被大量地应用于影视特效、舞台美术、影像装置等多个动态视频领域。由于分形图像的生成是通过数学公式迭代拼贴而成，因此要想改变图像的外观只要改变公式的参数即可[5]。而分形动画的生成就可以在关键帧中改变参数，存储的数据量也即使数学公式及其对应的参数取值，数据量非常小，还可以保证图片的精美画质，数据传输快，数据视觉效果好，充分体现了数字媒体相对于传统媒体的实时性与高效性。 3分形仿真引领教学改革 图像与动画、视频是数字媒体专业进行新媒体创新的主要载体，要培养面向新媒体时代的新型人才，需要打破传统媒体的创作方式，不局限于绘制图像、建模图像的传统方式，将媒体的创作与设计向数字化、动态化、交互化转型是数字媒体技术专业进行教学改革的重要课题。分形艺术以数学公式引领艺术的潮流，既可以对大自然的实物进行仿真，又可以创新地设计具有分形美与混沌美的图像与动画视频，拓展了数字化媒体的创新形式。数字分形研究融合了科学与艺术，力争发挥科技的魅力，为艺术注入新的思潮与途径，为数字艺术带来了许多优势，也为数字媒体技术的教学革新带来了新思路。 4结语 该文针对数字媒体时代对多维、动态的数字化作品的需求，提出了应用数字分形解决当下数字媒体技术专业培养创新型人才转型所面临的问题。数字分形研究融合了科学与艺术，力争发挥科技的魅力，为艺术注入新的思潮与途径，为数字艺术带来了许多优势，为数字媒体技术的教学革新提供了新的方向。 作者:陶雪娇 张晓颖 单位:重庆工程学院 数字媒体技术毕业论文:新媒体技术下数字绘画艺术研究 摘要：认识数字绘画，最重要的是了解新媒体技术下的艺术进步和时代进展，准确抓住如今数学艺术的发展新方向和传统艺术的塑造方式。如今数学艺术开始在时代科技上下功夫，努力创造一个个生动形象的作品和栩栩如生的角色。在艺术领域和新媒体技术发展上赋予了一种新型的结合思路，从而向世人展现新世纪发展下的艺术在不同领域的跨越和逐渐完善，这样的转型更具有艺术意义。本文针对新媒体技术下的数字绘画艺术展开了探究。 关键词：新媒体技术；数字绘画艺术；探究 艺术加入了新媒体这样一个新角色无疑是艺术创作上一个崭新的起点，如今21世纪网络技术的新发展衍生了各种各样的艺术拓展的可能性，这无疑是最佳的选择方案，而且很多艺术家都开始从事新媒体渠道下的艺术交流工作，在艺术领域上创造出令人遐想，令人敬佩的时代艺术产物。 一新媒体技术下数字绘画的特征 （一）新媒体技术 新媒体技术是一个庞大的电子传媒方式。主要是借助线上传播和科技设备的推动力量发展，以互联网信息传输渠道在网络这样一个多样化平台抓住新媒体技术发展的核心推动艺术的推广和进步。新媒体技术为未来的艺术转型创造了非常大的空间。作为一个新型思想的存在，新媒体技术如同一个具有互动型的模型连接着艺术和技术的研发。技术的支撑辅助让新媒体艺术走上了一个新的阶梯，创造了一个新的艺术形体，摆脱了传统的思想。 （二）数字绘画艺术 数字绘画艺术作为数学图像艺术的另一种表现形式，根据形态的变动可以分为静态数字图形和动态数字图形。前者是数字绘画艺术的领域，主要是通过计算机互联网技术进行操作，这也是新时代艺术家对艺术追求不可或缺的一部分。在绘画过程中不单单只是依靠传统的设计思想支撑，而是在传统构思基础上根据新世纪流行标志创造具有标志性的独特产品。艺术和审美是相通的，艺术将数字媒体转换为自己的一个艺术馆将美带给所有观赏者，数字绘画艺术能够得到一定的赞赏和认可，不仅改变了传统只能实体展示的形式，数字绘画艺术拓宽了艺术展示的渠道，让艺术展示多样化。 二数字绘画艺术的特点 （一）数字绘画的创新性 数字绘画的创新性体现在手法、存储方式以及推广途径的不同。首先，要使数字绘画呈现具有代表性和互动性的形象，独特的工具载体以及转换自如的绘画手法具有突破性。绘画时使用的硬件设备主要是电脑及其附属设备，包括扫描仪、数位板等，再安装好配套的制图软件即可。由此，电脑显示屏代替了画纸，成为图形制作的界面。这种新型的绘制方式不但节约成本，相对与传统的绘画方法更是显示出独特的优势，仅从物理角度看，不再需要材料、质地等实物，一切绘制工作都借助电子软件完成。作者可以根据自己的心意，在显示屏上任意地勾勒自己的创意和想向，尽情地表达自己的艺术创作，在软件的辅助下，模拟现实场景使各种艺术效果得到淋漓尽致的表现。其次是存储方式不同，包括数字绘画艺术，其中需要将天气，温度，湿度等因素纳入考虑范围内，很多绘画成品由于外在因素的影响其要求的保养程度不同。但是无论是沉淀了多少年的作品，也就是保存的完好无损的作品对着时间的沉淀都会被人们所遗忘。主要是保存在线上数据库内的成品不存在一系列由于环境变化产生的颜色褪落，颜料脱落等现象，虚拟代码信息形成的图像换句话说是永不更变的。最后是推广的途径有很大的改变，传统是人工传播，主要体现在买卖，售卖等手段，在创作上有文房四宝，纸张采用帆布作为底布，以颜料加以润色，框架都是用实木雕刻而成的。当下，在数字化条件下，运用计算机和配套的软件，可以辅助作者开展无所不能的绘画创意，让作者的创作思想在显示屏上得到充分的展示。改变了过去必须身临其境去进行绘画创作的模式，节约了作者的路途花费和宝贵时间，只需要在电脑上轻松阅览就能体会到艺术特色和风采，感知数字绘画作品所体现出来的魅力。如今是传统时代的拓展和进步，创新点就在于很多方面都运用到了数字媒体。现今即使是传统绘画的传播，也有依赖数字媒介。 （二）数字绘画的技术性 对于传统绘画技术，更加强调“技艺”的修养和水平，注重创作的艺术色彩，作者的绘画技能、修养对创造效果至关重要；同时，传统绘画载体如纸张、笔墨等质量情况对创作结果也产生重要影响。数字绘画则与此大不相同，其需要艺术家不但要具备高超的创作艺术，还要有高超的电子信息操作能力，能够熟练地运用软件程序进行数字绘制，达到随心所欲的操作水平。因此，新媒体艺术是现代科技发展的产物，否则便没有了存在的基础。正如分型艺术的发展源于数学的研究，该艺术类别创新于上个世纪，历经发展，源源不息。其制作的基础是数据计算，通过计算机对数据的综合处理，形成无限图像，然后经过放大处理、色彩充填，形成精美绝伦的艺术图像，充分展示了科技与艺术的完美结合。分型艺术从全新的创作视角给人们展示了别开生面的艺术风格，而且绘制更加细致、精巧，相对于传统艺术风格，更加具有均衡、对称之美。 （三）数字绘画易于普及推广、大众性强 一是画种限制的消失。数字艺术改变了艺术创造生态和创作形式，打破了艺术创作的门类界限，创作发展趋向于融合。传统绘画根据创作手法不同门类繁多，有水彩、水墨、版画等多个种类，每个艺术品种的创作方法也千差万别，需要认真的钻研和长期训练、模仿，才能达到一定的创作水平。但是数字化技术的应用，借助软件系统，创作者可以模仿各个类别的创作风格，根据自己的创作意愿进行随心所欲地绘制、修改和存储，能够运用多种技术手段为主题创作提供方便。二没有创作门槛限制。不管是艺术家还是绘画爱好者，如果能够熟练地使用绘图软件，拥有艺术素养，就能够根据自己的意愿进行艺术创作，达到较高的技术水平。这为绘画艺术的普及推广提供了方便条件，更多的大众可以参与绘画创作，扩大了创作群体和欣赏人群，使艺术创作更加大众化、趣味化。 三信息技术时代数字绘画价值 以计算机为基础的现代信息技术的高速发展和普及应用，各种绘图软件的研究使用，打开了数字绘画技术的发展空间。这一技术领域吸引了大量的参与人群，也使人们对传统艺术创造产生了新的认识和拓展渠道。通过人机对话方式进行绘画艺术创造，创作者的思想和感知通过数字艺术创作得以实现，清晰地展示在现实面前，丰富了创作内容和方式，颠覆着传统的审美观念。数字媒介取、墨、纸、砚等传统绘画媒介，实现了手工制作向借助电子设备和软件系统绘制的转变，可以如此理解：一是媒介方式的转变属于技术发展的结果，价值超过了绘画本身的意义；二是绘画艺术与传统创作方法一样，都是作者创意、情景展现的过程，都是作者真实构思的结果。站在发展的角度看，任何形式的艺术创作，都有个关键的发展期。而技术的突破，是实现艺术突破的基础，也就是说，新艺术的形成和发展需要新的技术形态提供支持。现代数字绘画技术经历了审美怀疑、成品表现后，开启了数字技术，实现了媒介方式的转变，人的创作思想通过计算机得到了延伸。计算机技术与绘画创作者的有机结合，推动了数字绘画技术的发展和推广。相比传统绘画，数字化绘画的发展空间更加宽广，成本更加低廉，方式更加灵活，商业价值更加巨大，已经由单纯的艺术追求向追求商业价值的转变。 四数字绘画艺术的未来发展方向 尽管我国的数字绘画艺术发展相对较晚，还赶不上发展国家的水平，但是已经呈现出蓬勃发展之势。当前我国的数字化绘画艺术还处于发展初期，很少有国家级的展览。达到艺术家级别的数字绘画人才还不多，以勇于接受新事物的年青创作者为主。因为数字绘画介入时间不长，素质参差不齐，艺术思想不成熟，少有突破性的建树，大多数是停留在技术层面而没有相关的理论支撑。现在主流的艺术领域，数字绘画没得到权威机构的认可，似乎难登大雅之堂。老一辈艺术家们在传统绘画领域已经被市场认可和接受，他们不擅长研究新生事物，而对现代新兴的数字绘画了解很少，精力上也力不从心，意识上有比较大的断层。再加上，大众所熟悉的传统绘画大部分悬挂于展厅或是公共场所，一些名家作品多出现于拍卖场或博物馆。有些人认为：当前，数字绘画可以随意复制使得数字绘画作品几乎一文不值，尤其是在金钱衡量价值上，数字绘画很难企及传统绘画。虽然传统的绘画作品在个体价值上令人咂舌，但数字绘画的优势也是不容忽视，那便是数字绘画与新媒体技术群的高度相容性。在数字信息时代背景下，数字绘画的真正价值，体现在它与其他新媒体艺术结合后的衍生价值。数字绘画能比传统绘画更广泛的应用于商业广告、影视传媒、动漫产业、游戏开发等多项专业领域，创造出的是不可忽视的经济价值和社会价值。 伴随着数字信息的发展，时代在不断进步，艺术也在不断的创新和发展，产生了更多的新的艺术创新形式，数字绘画艺术在创作形式上的创新能带来更多艺术内容的创新，数字绘画的发展也让更多的人可以参与到艺术创作，艺术的门槛有所降低。强大的媒介的传播能让数字艺术产生更多的可能。数字艺术的内容也是画家需要不断努力的方面，结合传统的绘画艺术的文化特征，使用数字艺术的多样化的创作形式，不断的在内容上努力和创新，才能创造出更多精彩、优秀的作品。 作者:沈剑祥 单位:晋江华侨职业中专学校

[摘要] 为助力船舶行业企业的智能制造，船舶档案数字化转型是船舶档案工作发展的必然趋势。本文分析了目前船舶企业在船舶档案管理中存在的问题和弊端，阐述了船舶企业进行数字化船舶档案管理平台应用的途径，探讨了加快提升船舶企业档案智能化管理进程，深植数字基因，加速船舶档案“数字蝶变”的策略和方法。 一、概述 船舶企业在开发、设计、生产、交工、保修整个过程中产生大量的图纸资料、合同文件和质量文件、安全管理文件等，同时还需要在各环节中随时查阅核对相关档案数据和信息；另外在新船型开发过程中，现有的母型船的档案信息也是至关重要的，由此迫切需要实现船舶档案数字化管理，推动船舶档案管理实现信息化、精准化，并实现船舶档案的高效率应用，助力船舶企业提升竞争力。船舶档案数量大、内容多、分类多，在船舶建造、营运、保修及船型开发过程中的合同条款、设备资料信息、船型设计信息等由于分别处在不同部门不同的管理方式之下，查找效率低、手续繁琐，给利用者带来很大的不便；同时也对档案管理造成很大的人力和财力的压力。当前船舶档案管理工作中的归档、查询、保管、保密等环节的工作都受到很大限制，这种现状不能适应船舶企业快速发展和智能设计、制造的步伐，急需建立船舶档案数字化管理系统，为船舶企业档案发展提供良好的途径。 二、船舶档案管理的特点 船舶档案数量庞大且内容繁杂，通常包括合同档案、设计档案、质量档案、生产档案、科技档案等几个大类，每个大类又分若干小类。例如设计档案又分为合同前开发设计文件、设备材料订货文件、详细设计文件、设计评审报告、生产设计文件、变更文件、完工文件、产品音像资料、外来文件以及其它有保存价值的文件资料等小类；在这些小类中又分若干项目，例如详细设计文件又包括签字版合同文件、设计方针书、风险分析、持证清单、图纸目录等。 三、船舶档案管理的现状 (一)船舶档案数量大，管理部门多 船舶档案从船舶船型开发开始就在各部门形成大量的档案文件材料，例如设计院所的合同、技术协议、变更清单、设备资料、详细设计、生产设计、完工图等若干项目的档案文件材料；营销部门的会议纪要、营销策划、营销技术文件、营销合同、船级社入级申请及报验合同等；物资部门的厂商表、订货记录、确认设备记录、采购合同、物流仓储信息等；质量部门的报验记录、交验文件、证书、质量管理等文件材料；生产部门的各种生产计划、进度节点、安全生产等信息材料都需要归档。一艘标准的民用船舶的完工档案分总体、舾装、结构、电气等15个专业，形成完工档案目录15份，近4280多份完工档案。 (二)船舶档案的内容繁杂，查找所需的档案资料比较困难 船舶档案内容涉及营销、设计、生产、安全、质量等各个方面，每个方面又包括各自的子项。以一份标准VLCC船为例，生产设计图纸约15000多份，每份图纸一般几页、几十页，有的甚至多达几百页、几千页。如果查找某个管件的制作图纸，需要首先找到设计院的库房，再查找到生产设计的存档地址，找到该管件所在的目录，再找到安装图，依据安装图找到件号，最终查找到制作图才能找到所需的图纸。 (三)船舶档案归档管理困难 船舶档案文件材料的归档需要各部门人员共同完成，不同的部门依据其分工的不同特点和条件，其归档时间、方法、地点等均有所不同，往往不能保证准确、及时和统一归档。目前船舶档案归档工作借助计算机应用管理系统虽然有所进步，但是在数字化归档方式、查询系统以及档案查询方式等方面都不尽相同，要实现完整化、及时化、规范化还有一定的差距，造成完工船舶档案的更新管理混乱。 (四)船舶档案保存困难 档案库房需要有规范化的档案装具、档案柜架，需要有满足库房“八防”管理要求的设备设施。各单位的巨量的船舶档案需要有充足的库房容量来存放。 (五)船舶档案查阅不方便 船舶档案分布在船厂各部门，而各部门之间档案查询的需求是交叉的。例如生产部门需要查询某设备的一个接口尺寸，就需要先到设计院的资料室，找到相关的管理人员，再对照目录查找相关档案资料，然后再进行复印、抄写等工作。而现在的船舶企业规模都比较大，一般分多个厂区，船厂的不同部门可能在不同的厂区中，这就给档案查阅利用工作带来了更大的困难。 四、船舶企业数字化船舶档案管理平台的探究 (一)数字化船舶档案管理平台的技术架构和功能框架 数字化船舶档案建设是船舶企业档案管理工作的重要环节，通过开发数字化船舶档案管理平台，实现船舶企业数字化档案馆的功能。该平台可应用B/S架构，基于J2EE规范和XML技术，分为客户层、WEB层、接口服务层、逻辑层、数据存储层的技术架构，具备数据层、服务层、应用层和展示层的功能框架。数字化船舶档案管理平台的建立能够使船舶企业的所有档案形成体系，实行统一规范管理，使船舶档案归档工作流程化、规范化，实现利用者快速准确查询所需档案；同时可以减少档案库房的容量、精简人员、降低管理成本。 (二)数字化船舶档案管理平台的权限管理 数字化船舶档案管理平台能够满足船舶企业内部各部门和员工利用档案的需求，而且还能够结合各部门的业务特点，允许各部门根据自身的业务特点进行二次开发。数字化船舶档案管理平台覆盖船企所有部门，依据详尽细致的档案分类属性对其进行分类。例如一级档案分类对全员开放；二级档案分类对部门长开放；三级档案分别对不同部门不同人员进行权限区分；根据各部门不同职位及不同岗位职能赋予不同的上传或查询权限，使各部门人员能够在正常的权限范围内进行存档、调取等工作，同时也能够防止出现档案信息泄漏等问题。 (三)数字化船舶档案管理平台与船舶企业现有管理系统互通互联 数字化船舶档案管理平台可以与船舶企业的集团内网、图文档系统、专利信息系统等相关系统进行数据交换和互相联动，实现数据的主动上传和系统自动抓取的双线模式。根据信息系统之间的不同特点与关系采用相关接口技术完成对不同开发语言、不同数据库，异构环境下的信息系统之间的系统集成，通过企业服务总线模式，统一采用WebService接口技术实现数据的交互和共享，形成标准的数据接口。 (四)数字化船舶档案管理平台的功能 数字化船舶档案管理平台应具备相应的功能，如权限管理与角色分配、档案门户、档案录入与审核、档案分类管理、档案地图、档案检索、项目管理、档案社区、档案空间等。另外在平台中应有档案相关知识、档案管理平台维护、档案流程管理等模块，以便利用者和管理者随时查阅参考，帮助其顺利完成操作，有利于实现档案规范化管理。 (五)网络安全保障 数字化船舶档案管理平台的应用需要保证网络信息的安全，尽量在集团局域网范围内加以应用，同时对常规产品和保密产品分开进行管理。平台在设计上要遵循CIA原则，即保密性、完整性和可用性相结合的原则，将其作为管理平台软件的核心安全属性。在数字化船舶档案管理平台的日常维护和使用中，要有专人进行保密、安全检查，运用安全系数高的杀毒软件对管理平台进行维护。还应定期进行档案数据的异地备份，以保证在平台发生故障和其它紧急情况下数据信息不丢失。 五、结语 目前船舶企业船舶档案管理工作仍处于人工管理阶段或者半数字化状态，全数字化应用程度相对较低。船舶企业数字档案馆的建立将逐步推进船舶档案实现数字化管理，从根本上提高船舶企业船舶档案管理工作的质量和效率，促使船舶企业档案管理工作跟上信息化时代的步伐。 参考文献： [1]王敏.档案信息化建设与档案管理的几点思路[J].中国管理信息化，2017(20)：181 [2]常晓燕.浅析档案信息化建设与档案管理[J].现代国企研究，2017(12)：107 [3]赵莹.高职院校人事档案信息化管理初探[J].劳动保障世界，2017(5) 作者：李秀灵 单位：吉林大学经济管理专业

数字媒体技术论文:浅析数字媒体技术学生音乐素质的培养 音乐元素在数字媒体艺术中起着极其重要的作用。一部优秀的作品能够将声音、音乐和画面有机地结合起来，用完美的视听方案来全方位地打动观众，这就意味着音乐节奏必须与画面动作正好合拍，音乐风格也必须与画面风格完美匹配。音乐还能够决定媒体作品的艺术表现力，揭示主题和背景，参与叙事，刻画人物形象，渲染情绪与烘托气氛等，以其自身的魅力增强大众传媒的可看性和感染力，起到画龙点睛的作用。因此，音乐和音效的设计与创作必须遵循一定的规律，并且符合数字媒体作品的特点和要求，这就使得音乐成为该专业的一种专门的、独立的艺术类型。学生在专业中会涉及到背景音乐和游戏音乐的制作、音效设计、多媒体作品的配音、数字音频的编辑、人声润色和修复等方面的工作，做好这些除了要学习数字音频专业技能外，还需要掌握一定的音乐基础理论，具备较强的音乐素质。 学生音乐素质的现状 在教学中发现，该专业的学生多数具有美术及绘画能力或其他艺术类特长，因此他们对于专业学习中的图像、视频的设计往往都比较重视，一般能够制作出较理想的数字图像或画面。但对他们来说，进行声音方面的设计与制作就没那么容易了。虽然大多数学生都认为声音是数字媒体作品中重要组成部分，然而他们对影视作品中声音的了解却只局限于一些歌曲本身，对作品中其他音乐元素、音响效果及声音类型特点等更深层次的东西不甚了解，针对不同类型的声音效果应配合何种风格的多媒体作品也知之甚少，这就造成了他们并不能根据作品的内容、风格、时代、地域等因素来考虑声音效果在媒体中的表现特点。可见，学生的音乐素质的确不容乐观。 同时注意到，一部分学生也具有音乐特长（如唱歌、器乐等），他们能够流畅地演奏某种乐器或者完整地演唱歌曲，却依然不能正确地处理好音画关系，将主题音乐、配乐、插曲等音乐形象同画面完美结合到一起。究其原因在于，这些学生大多是学习了器乐的一些演奏方法，而对于音乐的内涵、旋律的创作、和声的构成、音响的特点、配器的风格等方面知识还是了解较少，因此他们进行声音设计与制作的最大困难是缺乏音乐基础理论知识和技术实践基础。目前高校的数字媒体技术专业在对学生的艺术素质培养方面，所开设的课程一般有美术基础、色彩基础、动画基础、图形图像处理、三维艺术、摄影及影像技术、界面设计等，这些课程确实能够增强学生的画面美学素养，但在培养学生音乐素养方面几乎没有开设任何课程。因此，有必要加强专业教育中对学生音乐素质的培养。 音乐素质的培养方法 根据以上分析，为了能够有效地利用高校资源培养和提高数字媒体技术专业学生的音乐素质，可以采取以下一些方法。 1开设音乐类素质课程 加强学生音乐素质的培养可以通过开设必修和选修课的途径。例如对新生开设综合性艺术知识和修养的必修课，其中当然也包括音乐修养课，我院就开设了“数字媒体艺术概论”课程，使学生对音乐及艺术能够有概括性的了解。另外，在大一和大二期间，开设形式多样的音乐类素质选修课，如计算机音效设计、音乐配器基础、经典音乐赏析、动画和游戏音乐赏析、中外器乐等，学生可以根据自己进入专业前的实际情况结合兴趣方向进行相关的选修，规定每个学生必须修满一定的选修学分。 2加强音乐基础知识的教学 扎实的音乐理论知识是学好专业的重要因素。首先应了解最基本的乐理知识，能看懂简单的五线谱和简谱，乐谱是音乐的语言，通过这门语言才能进行音乐上的交流，其次还要掌握音色、节奏、旋律等基本的音乐要素。如果要能够熟练制作背景音乐和游戏音乐、进行音效设计，还需具体学习一些和声、曲式、调式、配器等相关知识，这些知识虽然不可能像音乐学专业的教学那样系统化学习，但应该重点了解和掌握其基础部分。如果要达到媒体音乐创作的水平，则还需要学习器乐知识，同时良好的音乐感觉、丰富的创造力也是必不可少的，当然这个层次所要求的音乐素养就更高了。 3发挥专业特色，成立音乐工作室 理论学习之余，可以利用课余时间通过各种形式的活动培养学生的音乐素养。建立计算机音乐工作室、数字录音室或相关兴趣小组是提高学生动手能力的有效途径，利用工作室内强大的多媒体处理平台，学生可以进行动画的配音、录音、音频编辑、音效制作、声音合成等工作，学生在实践中进行自由创造，将自己的想法、创意有机地融入到作品中去，这样能激发更多的学习兴趣与思维，真正将专业知识应用到实践当中。 结语 根据我院的实际教学经验，本文所探讨的方法，有助于调动学生的学习积极性，确实能够在一定程度上提高学生的音乐素质。然而，数字媒体技术专业人才的艺术素质的培养是一项长期的任务，只有在实践中不断探索和改进方案，才能培养出兼具软件技术和艺术素质的现代专业人才。（本文作者：金鑫、张艳、刘宇、刘春花 单位：云南大学软件学院） 数字媒体技术论文:数字媒体技术在新闻传播的影响 摘要：随着社会经济、文化、科技的不断发展，新闻传播也发生了技术性的变革。现今，基于数字技术发展中数字媒体的广泛应用，使新闻传播进入了全新的数字信息化时代，也为新闻传播带来了巨大的影响。本文通过数字媒体技术在新闻传播中的应用分析，重点研究了数字媒体技术对新闻传播的影响。 关键词：数字媒体技术；新闻传播；影响 一、引言 新闻传播随着时代的发展变化而变化，在经历了纸质、广播、电视媒体后，近年来，在数字媒体不断发展的环境下，新闻的传播方式逐渐趋向数字化发展。与此同时，数字媒体以其独有的性质为新闻传播提供便利的同时，也面临着巨大的挑战，对新闻传播具有重大的影响。基于此，本文就数字媒体技术对新闻传播的影响进行了研究，以期为新闻传播现代化发展提供一定的参考。 二、数字媒体技术在新闻传播中的应用 基于数字技术的快速发展，数字媒体技术形成了集文字、图形、视频、音频等于一体的传播媒介。其中最为人们所熟知的如微博、微信、移动客户端等，实现了信息传播的快速性、广泛性、普遍性、互动性等信息化发展特征，这在一定程度上为当代新闻传播带来了变革。据《2015微信用户数据报告》指出：“认证媒体和自媒体分别占微信公众号类型的25.4%和29.1%。”由此可见，数字媒体在新闻传播中的应用已占有重要的地位。新闻机构通过开设专属的微博、微信平台，以及互联网、移动客户端，实现了信息资源的收集、反馈和传播，许多媒体机构通过对数字技术的革新应用，进一步实现了新闻传播的跨越性发展，提升了传播的效果。通过分析与研究数字媒体技术在新闻传播中的应用，发现有以下几种：第一，微信公众号的推广应用。据调查显示，微信公众号推出的新闻在短时间内实现了快速传播与浏览，如“人大新闻群，傅莹邀请你加入群聊”，这条微信新闻在推出之期，其浏览量达到500万之多。第二，微博、微信和客户端中可视化新闻的应用。“两微一端”利用数字技术将文本可视化，实现了新闻内容可视化的应用，从而带动了新闻的传播与发展。第三，数字媒体技术的直播应用。数字媒体技术直播技术是《人民日报》中“中央厨房”最先推出的新闻传播形式，它将新闻内容与多种媒介综合后在微信上进行传播。据调查显示，这种新闻传播形式有效地提高了新闻的浏览量和阅读量，实现了新闻内容的有效传播。第四，VR数字媒体技术的应用。随着科技的快速发展，数字技术在众多领域的广泛应用，实现了摄影设备科技化的发展，全景摄像机已应用到新闻采集与传播中，实现了新闻信息可观化与清晰化。与此同时，VR数字媒体通过手机VR专题应用，使受众观看到全景式的新闻报道，实现了新闻的“再现”。 三、数字媒体技术对新闻传播的影响 数字媒体技术的广泛应用，不仅加快了新闻传播的速度、丰富了传播内容，也优化了新闻的传播媒介和传播模式等，同时也加剧了新闻传播的舆论监督的透明性和自媒体的考验。（一）使传播效率更高数字媒体中的微信、微博本身所具有的互动性、广泛性、更新快速性，实现了新闻的快速传播。微博、微信简化了新闻工作者在纸质新闻、广播新闻中撰写、修改、报道的过程和内容，新闻工作者用精简的话语将新闻内涵表现出来，尤其是面对突发性新闻时，有利于其实效性、及时性的传播，也有利于新闻工作者的跟踪报道，从而提高了新闻传播的时效性。（二）使传播内容更广泛数字媒体技术的应用，实现了同类新闻或是同一条报道的不同报道内容和报道方向。随着数字技术的应用和普及，以及新闻机构数字媒体的广泛应用，在大数据背景下，实现了同一条新闻的多样性报道。与此同时，由于不同新闻机构对新闻主体报道的侧重点不同，进而使新闻传播具有了个性化的特征。例如，在大数据背景下，一些新闻客户端通过新闻资源的整合报道，使受众在浏览新闻时（如新浪新闻客户端的浏览），当输入关键词或是某一主题时，会出现不同的新闻报道，可以使受众更全面地了解新闻，同时也给予了受众更多的选择。（三）优化了传播媒介数字技术的应用在一定程度上优化了新闻传播媒介。针对传统的纸质媒介，数字化技术改变了传统的印刷技术，并建立了数字媒体采编业务网，从而提高了新闻采编的速度，缩短了纸质新闻报道的周期，提高了新闻报道的实效性。另一方面，对广播、电视台、网络媒介而言，数字媒体技术在新闻传播中的应用，实现了新闻传播全球化的发展趋势，提高了人们的视听率。（四）舆论监督透明化在现今互联网高速发展及其普遍应用的环境下，运用数字媒体技术的新闻传播，在一定程度上打破了新闻与娱乐、广告、言论之间的“阻隔”，从而使新闻报道日渐趋向娱乐化和趣味性，进而改变了新闻报道的评判原则。与此同时，由于受众的话语权不断得到满足，人们通过数字媒体在微信、微博上针对所传播的新闻给予了有效的回馈，从而对新闻报道作出了规划与调整。此外，媒体机构通过数字媒体技术开展专题评选活动，在活动过程中受众可以利用自身的数字工具，有效地对新闻进行评选与监督，从而实现新闻舆论监督透明化，这在一定程度上提升了新闻的真实性。（五）来自自媒体的考验数字媒体技术虽然为新闻传播与发展带来了诸多的便利和革新，但也面临着一定的危险，其中最大的威胁就是来自自媒体。所谓的自媒体，就是指受众通过自身所拥有的数字媒体对新闻或信息资源进行传播，受众成了“媒体工作者”，受众的微信、微博成了“传播媒介”。这就在一定程度上降低了专业媒体的新闻传播作用和以往掌握独家新闻资源的优势。目前，“自媒体”已成为媒体行业关注的重点。 四、结语 数字媒体是依附于数字技术而产生与发展的，数字媒体技术以其强烈的互动性、广泛性、传播性等特点，在社会发展中具有重要的影响力，尤其是对现今的新闻传播而言，数字媒体技术为新闻传播带来了全新的发展阶段，形成了新闻传播全球化的发展趋势。目前，如何有效利用数字媒体技术发展新闻传播已成为相关人员需要重点思考的问题。 作者：董艳 单位：沈阳师范大学教育技术学院 数字媒体技术论文:数字媒体技术对展示设计的运用 摘要：计算机网络技术快速发展，我们逐步步入了非物质文明时代，人们的审美要求越来越高。展示活动日益丰富且与人类生活有着密切的联系。数字媒体作为一种新颖的展示方式跳出传统展示的固定展板展台模式，拓宽了媒介载体，丰富了展示形式，使得展示的效果得以加强。数字化展示将会更加生活化，方便人们参与。 关键词：数字媒体；展示设计；交互技术 现代的展示活动是指在特定的空间和时间内，以艺术设计的手段对展品进行展示介绍，使参观者容易接受设计者要表达出的展品信息，充分了解展品内容。展示活动是特殊的广告形式，也是最常见，规模最大的宣传手段。它是信息交流的窗口，我们可以在观赏中思考，接受教育，获得知识。如今，展示活动受到信息时代大环境的影响，向数字化媒体展示趋势发展。它是将展示设计与数字媒体技术相结合，运用数字化技术来将展品展现给观赏者，更加增强视觉效果,给观赏者带来不一样的观感体验。交互性是数字化展示的突出特点与优势。研究数字媒体技术的交互性，用技术高度模拟人类的沟通方式，可以实现展品与观众的良好互动。在整个过程中，观众在信息传播中占有主导性，选择自己感兴趣的部分，主动去获取信息，而不是被动接受所有繁杂的信息，提高了观众主观能动性的同时缩短了观展时间，有利于有用信息地高效获取。学习研究交互性数字媒体展示也是环境保护、构建绿色生态的需要。数字化展示平台拓宽到网络，观众可以通过电脑、电视、手机接收展示信息，与传统的展柜展示相比，节省了贵重物品和大型物件的运输成本，减小了历史文物的破损风险，展示形式轻松便捷，节约资源，符合我国提倡的环境可持续发展战略。“交互”一词语出《京氏易传•震》：“震分阴阳，交互用事。”词典中解释为互相、彼此。 本文研究的数字化展示设计中的“交互”即观赏者通过展示空间的交流平台，与计算机产生的交流互动，双方共同参与其中，平等自由。观众从展示的信息中获得灵感或想法，再通过交流系统反馈给电脑，商家可以通过这些信息了解商品市场，进行再生产的导向，使商品更加符合消费者需求和期望。人与机器交互的纽带是人机界面，即用户界面。人们是通过这个窗口来与计算机进行对话的。计算机语言转换成人类语言被识别，界面在将观众的反馈翻译成计算机语言传入系统。观众既可以获取相应的信息，也可以控制机器来把握信息的种类，读取的速度等，人机界面的功能直接影响了观众接受信息的效果。数字媒体展示中的人机界面不仅仅局限于一个显示窗口，已经随着新技术的革新拓宽了显示方式。日本早在六年前bother公司就研发了“视网膜成像显示技术”，不用任何的幕布，直接在人类的视网膜上投影，这一发明大大超出了人们的想象，很有可能会改变我们感知信息的方式。由于技术的安全性遭到观众质疑，这项技术并未得到普及。2012年全世界出现了最薄屏幕，是在肥皂泡上进行放映，称之为“泡沫幕布”。可以展现二维，甚至三维的效果，泡沫在空中飘浮时，图案的纹理还会改变。创意十足。不仅显示方式变得多样，显示的领域也不只是视觉，多感官感受开始成为展示的内容。因为人机交互不只是用眼睛看，还有多重的五官感受及行为互动等。5D电影院就可以跟随电影中的情节来刺激观众的听觉，视觉，触觉等感官，使他们产生身临其境的感觉，更好的与电影中的角色产生互动。计算机的显示输出是人的输入，而人的输出则是计算机的输入。 计算机显示的内容及方式发展的同时，我们与电脑的互动也早已不止是控制人机界面的按钮。如今，电脑可以识别我们的语音，表情，手势。2009年美国麻省理工学院研发了可穿戴式手势界面控制系统,我们可以将硬件穿在身上，投影仪和摄像头随身携带，可以投射到任何物体的表面作为界面，用自己的手指就可以实现缩放地图，拍照，打电话等功能。上海世博会中各国展厅也大量运用了手势识别，声音交互，灯光脚步交互等。不同的交互形式带给我们的心理感受不同，交互形式的多样化，可以多角度地刺激观赏者的感官，使观众更好地接受信息。近年来，我国大型展会层出不穷，尤其是在博物馆科技馆领域。数字媒体交互展示成为展示形式的主流，与观众形成良好的互动关系。2010年中国测绘科技馆中数字地球厅向我们展示了一个巨大的三维沙盘，准确地展现出我国最新的地貌景观，观众可以从二楼向下俯瞰，目光所及我国的每一寸土地，效果极具震慑力。数字地球厅内观众可以通过使用触摸球选择荧幕上所播放的天文资料的范围。2011数字美术馆“三媒合一“是一项对当代媒介变革有巨大影响的伟大发明，三媒合一是指把平面媒体、移动媒体、网络媒体三种不同媒介相结合，观众可以同时阅读阅读、欣赏视频和浏览网页，开创了一种新的传递信息的方式。利用VR技术的360度环幕立体投影，使现场观众有一种强烈的临场感。2015年武汉园博园长江文明馆中“梦幻长江”是数字媒体展示的典范，采用了无轨三自由度骑乘车技术，是全世界第一次运用此技术的展项。让游客以第一视角，切身感受长江干流最经典优美的自然风光与人文景观。但是我国数字化展示仍处在一个发展时期，由于计算机技术与欧美日韩等发达国家有明显的差距，数字化展示在我国的发展和应用也受到限制。 我国很多公司缺乏创新人才，展示项目没有新意，大多雷同。然而我国展示行业市场需求大，数字化互动展示设计前景光明。人在交互过程中占主导作用，也是交互活动的主要服务对象。展示设计应该最大化的吸引人的注意力，把数字化展品的设计参数调到人体接受的最佳值。比如人的视网膜中央视野比外围视野清晰，所以展示设计时要把主要交互信息放到屏幕中央。再如，视觉听觉触觉多感官刺激可以提高人的信息接收效果，展品可以把声光色多种媒介结合多感官展示。以人为中心是展示设计的前提，在此基础上我们还要重视数字技术的革新。如今，人机交互技术向智能化交互迈进。展示中心的发展对一个企业来说也至关重要。它可以展示公司的历史文化，服务品质，工程业绩等，优化企业形象来获得消费者的信赖，同时也提供了一个交流，反馈客户信息的平台。企业要不断对展示中心进行技术升级改造。增强现实技术（即AR系统）就是在真实的物体上投影，叠加一个投影来加强现实物体的效果，是现实和虚拟的融合。要想把增强现实技术合理地运用到公共空间展示中去，就要相应的升级输出显示设备，比如微型投影镜头，可穿戴显示器等。注册技术是AR系统的核心技术，使虚拟影像找到对应的真实物品。注册分为动态注册和静态注册，而动态展示是未来发展趋势，更可以提高观众的观赏欲，展示设计不断更新技术去适应时代的步伐。 作者：张艳 付绪捷 单位：武汉理工大学 数字媒体技术论文:数字媒体技术对工业产品设计的应用 数字媒体技术是科技信息技术与艺术高度结合的综合交叉学科，它在工业产品设计中的应用显现出得天独厚的技术优势。目前，数字媒体技术已全面渗透到工业产品设计的整个制作过程，它使工业产品设计具有更强的生命力和更广阔的创作空间。 1数字媒体技术与工业产品设计的关系 随着人们生活水平的提高，消费逐年增加，消费者对工业产品的设计有了更高的要求，正是因为数字媒体技术的发展，设计师才能根据消费者的需求设计出更加符合消费者满意的产品。现阶段产品设计在渐已成熟的软件技术帮助下，产品的表现力、造型的真实度、视觉效果等方面，与传统工业设计相比，都呈现出无可比拟的优势。由此我们可以看出，数字媒体技术的发展为现工业产品设计的发展提供了技术支持，然而工业产品设计需要，也促使数字媒体技术不断满足产品设计的需要[2]。 2现阶段数字媒体技术在工业产品设计中的具体应用 2.1在工业产品设计前期阶段的应用 工业产品设计前期，必要的准备工作，将为工业产品设计打下坚实的基础，而数字媒体技术介入使工业设计师节约了前期准备时间，提高了准备效率。与以往早期的传统动画电影不同的是，在进行动画创作的过程中，我们除了进行必要的策划、纸上绘图创作之外，我们可以采用一些数字媒体技术作为支撑，可以通过Ps、Sai等二维图形绘画软件进行绘制，便于进行二次调整和修改，避免了纸质手稿的局限性，提高工作效率。 2.2在工业产品设计中期制作阶段的具体应用 工业产品中期制作阶段是整个产品制作的中心环节。数字媒体技术中三维制作软件具有真实性、精确性和无限可操作性的特点。在工业产品设计中期，我们可以将之前的创意图利用数字媒体三维软件对图像进行处理，制作出立体效果，使产品设计更加直观、更加生动逼真。由此可见，数字媒体技术的发展丰富了工业产品设计的表现形式，更适合工业设计产品的定型和后续改进。 2.3在工业产品设计后期制作阶段的具体应用 在工业设计后期的处理阶段，数字媒体技术的应用显现出得天独厚的技术优势。数字媒体技术通过三维建模、贴膜、灯光及渲染，使产品效果更具有生动的表现力，避免了单纯手绘中难以实现的真实效果；设计师还可以利用数字媒体技术给产品附加动画效果，使产品更具有表现力，真正使得数字媒体技术服务于工业产品设计[3]。 3数字媒体技术在未来工业产品设计中的发展趋势 3.1工业产品设计更加体现以人为本 未来的工业设计中，数字媒体技术的应用更加广泛和全面。它将深刻地影响着工业设计的创作观念和表现形式，同时也为工业产品设计的情感的表达、感情的抒发及影片的思考，提供了新的发展空间。设计者可以利用虚拟现实技术，让消费者体验设计产品，做到身临其境，与产品的内容进行情感互动，实现“所及即所得”。我们可以利用数字媒体技术大大加强了电影的创作空间，使工业产品设计不再受限于技术的制约，工业产品将会产生新的变革。 3.2制作平台更加便捷 以犀牛、3D等为代表的三维产品制作软件将会推动工业产品设计不断前进；大量的跨平台交互设计软件的推出和更新，从虚拟现实、增强现实到全方位，全时段的沉浸式设备的应用，都将促使工业产品更具交互性、开放性、共享性[5]；设计师和工程师之间将不断加强交流与沟通，简化操作程序，设计出更加便捷、迅速、人性化的数字软件，简洁的操作及制作将在大众面前得以推广，甚至能满足消费者个性化定制的需要。 4结束语 以数字媒体技术特别是三维技术为代表的科技应用，已经使工业产品设计的创作发生了质的飞跃。数字媒体技术赋予了工业产品设计越来越多的表现形式和传播媒介，从而触发了工业产品创作更加广阔的思考空间、创作空间及其表现空间。 作者：张慧 秦志远 魏莉 单位：贵州大学 现代制造教育部重点实验室 数字媒体技术论文:数字媒体技术动画设计 1动画的起源与发展 动画是动画和漫画的总称，是中国大陆地区创建特有的名词.该词最早出现在1993年创立的动漫出版同业协进会和1998年开始发现的动漫讯息刊物《动漫时代（AnimeComicTime）》，因其特有的概括性被大陆地区开始被广泛使用开来.有些人把动画认为动漫，这其实是不正确的，动画包括了动画和漫画.近年来随着社会的发展与科学的进步，动画已经从简单的漫画（cartoon）、动画（comic）发展到了动画电影、动画广告、游戏制作、影视视觉效果以及多媒体技术的创新和动漫教学等各方面，渐渐被人们所熟知[1].我国最早的手工动画片是于1926年由上海的万氏兄弟制作的《大闹画室》，随后我国又发行了多部长片动画，如《黑猫警长》、《葫芦娃》、《魔方大厦》等，在国际上收到了认可和欣赏，其中多位代表的人物形象也在2015年的上北京举办的“致青春———中国经典动漫90周年纪念展”上被重现.手工动画虽然将画面绘画的栩栩如生或者精巧美观，但是制作过程过于耗费大量的时间且在制作过程中会出现许多繁琐的任务.计算机动画技术的产生将动漫的制作变得更为简单与科技化，其工作原理来源与手工动画，只是运用了一种叫做关键帧的技巧[1].这样只要在制作的过程中对关键帧进行操作就能把后续工作交付给计算机制作，这样将大大减短制作动画的时间，计算机制作动画的技术就很快的被使用在各个领域中. 2动画设计相关理论与技术 通过上段的阐述，我们发觉动画与日常生活中所看见的Flash等软件创造的动漫不是同一种类型的动画.下面我们将进行探讨.在我们日常生活中常见的动画，尤其是在电影和电脑上出现的动画，是将许多静止的图案制成的.这些图案会按照制作人安排好的顺序，以不同的速度呈现，让观众看见运动发生的轨迹变化的情景.这些情景只受时间的先后顺序控制，所以大众将这种类型的动画称之为“时序动画”.在现有的几何算数教学中，大部分几何教学动画都是时序性的[2].时序动画在实际运用的过程中，在对于数学问题的解答上出现了新要求，因为数学问题在运算中的过程往往是不能预知的，在面对这个问题的情况下，提出了动画设计.动画设计诞生于动态几何图形，它是将几个点的位置变化来改变画面的变化的动画，为了强调在同一个画面中不同目标所有的关联.点的位置能决定坐标的参数，也可以说动画设计的画面是由参数进行决定的.时序动画的创造中，最基本的工作就是绘制，过渡和衔接，主要是将画面的转动变得更为流畅自然，这种工作能够运用计算机技术自动生成[3].而动画设计的创造的问题则是在一个画面上不同目标之间的联系，目标的位置不单单是由时间控制，更是由目标之间的逻辑关系所控制的.动画设计平台的制作功能不同于时序动画制作平台. 3动画设计中的数字媒体技术 数字媒体中的动画设计是在时序动画制作的基础上，对于时序动画制作是经常运用的基础动画技术和高级动画基础，以及时间线的基础上创造的.动画设计的画面驱动是将同一画面上不同目标之间的联系改变加以实现的，和一般的时序动画不同.下面是几种动画设计的变化原理：（1）在曲线上随便选一个点为自动点，记录自动点相应的目标，设置该目标的速度、范围和类型让其运动，活动到接收了中止的命令，这是曲线上半自由点运动.（2）点与点之间互相具有几何约束关系，一些点的改变会引起被约束的点的改变，应用这个方法也可以让多个点带动一副动画，这是受约束几何对象运动.（3）自由点是画面上可以随意改变的点，改变自由点的适合，与自由点有几何关联的对象也会产生变化.自由点是为了将彼此独立的目标作为坐标而形成的，改变一个自由点就会让两个目标发生变化，从而是这两个目标之间的几何关系发生了变化，这叫做拖动自由点引发的相关运动.（4）最本质的就是目标的变化对图形产生的变化，这是动画设计的基本原理.（5）一个固定的目标，在经过几何关系的变换下获得一个新目标的联系，在这种几何关系的变化下，新目标就能动了.这种方式叫做几何变换创建运动对象.动画设计是运用同一画面上不同目标的变换而进行控制的动画，接近于多项式逼近任意连续函数，运用动画设计的原理达到对任何策划的某类动作片段的效果.但这种运动的作用不光是由时间控制的，它可能是上面变换原理的一种，也有可能是几种运作一起的方式.动画设计数字媒体中有两个方面，一个是制作器，作用是制造、编写动画和游戏；另一个是播放器，是将动画和游戏画面播放出来.在结尾后，将形成两个能单独运作的文件，动画设计数字媒体中制造器和动画设计数字媒体中播放器.动画设计数字媒体中制造器在创造是参考了制造时序动画的工具Flash的思维，将图层分成了普通图层、引导图层和遮罩图层三种.引导图层中又将分为普通引导图层和运动引导图层.普通图层在与引导图层产生联系后，就将成为被引导图层.在以时间控制的时序动画中可以将画面的变化作为主要工作.在画面变化中的目标变化在与确定位置的驱动中，相干的联系目标坐标位置固定了，按时间顺序播放便成了动画.将制作图案中的物体理解为不同的目标，这个目标的位置和大小形状能够当做是目标的属性.而要求在于如何让这个目标产生运动，这里是参考Flash中的关键帧.一个动画设计数字媒体中文件可能拥有一种或者多种画面，其中以一个画面为主画面.在播放中参考文件内的时间轴，将不同画面的用于记录各图层中的相关图层的引导播放.一个画面中可能包含一个或者多个场景，一个场景放一帧.而帧中可以放入图案、动漫、音乐或者游戏等不同内容，一个画面包含着多种场景，而场景中又加入包含不同内容的帧，将画面内容变得生动形象.制作完成的动画作品要有数字媒体中中专门的播放器来放映.逻辑数字媒体中播放器用于完成编辑好之后打包的动漫或者游戏画面.播放器类（Player）包含了播放器框架类(Playerfrm)、播放器文档类(PlayerDoc)、播放对象类(PprojectClass)、播放器视图类(PlayerView)这几大类[4].在参考了Flash软件制作动画的设计思维，数字媒体技术的功能主要是补间动画、遮罩动画和引导层动画功能.这些功能主要是通过关键帧的技术来完成的，关键帧技术是指将运动目标插值完成对动画的变化控制，象目标的大小、位置、形状等的变化，也可以对多个目标参数做组合插值.为了更好的完成插补帧，一般是运用线性插补法[5].补间动画是动画设计技术中最基础的，FLASH中的补间动画主要分为形状补间和运动补间.形状补间动画是指目标的形状发生了改变，又被叫做变形动画，运用FLASH在创造过程中只要将关键帧上不同模样的目标设置了变形动画，就能完成过程中的变形；引导层动画原理是指一个引导层动画需要至少一个引导层和一个被引导层，且引导层在前，被引导层在后.如果有多个被引导层，就称之为多层引导动画.在引导层上设置命令之后，就能让被引导层上的目标按照指令运动；对象动作类（Action）将预先设计的动作分类用图像展现在对话框中，选择目标对象（selectCurObj）,除了选择已经制作好的目标之外，还需要设置应用程序对象（Application）.在选择好目标对象之后必须设置事件（AddEvent），比如像鼠标操作、键盘操作、场景反映等.双击鼠标左键即可修改其属性. 4数字媒体技术对动画设计的发展影响 数字媒体技术的制作工艺是利用计算机程序二进制式编程进行对各种事件信息进行存储记录，其中包括事物时间、感应知觉和逻辑关系等方面.数字媒体技术中的狭义数字媒体就是利用感应知觉的应用使得情感得以在设计中获得解放的，常见的狭义数字表现形式有虚拟化影像和动画等形式.计算机技术的应用在数字媒体技术上有着特殊的辅助功能，在数字媒体技术制作过程中常常会使用计算机软件编程作为表现工具且将其作品安置在计算机媒体播放器中，这就是常见的计算机媒体设备，它的应用范围包括平面媒体设计、字体参数标准以及整体结构布局等.现今大部分动画设计研究所已经开始应用计算机程序编程现实动画制作状态.由此可见的是，数字媒体技术制作中在某种程度上显示出一种交互性特征，其特征是通过各类计算机编程、计算机软件以及制作者设计参与其中给予数字媒体技术生命力和活力，通过提高数字媒体技术的内涵，减少数字媒体技术的错误应用，对于数字媒体技术相关领域创作研究进行相互探讨研究.数字媒体技术表现手法决定了作品完成后的感官效果，能够为影视作品和动画起着包装的作用.在数字媒体技术创作过程中，作品需要放弃个人感官特征，所有制作效果都需要根据作品的主题需求、声音效果需求服务，不能按照个人、总体风格进行数字媒体技术制作.所以，在数字媒体技术创造中，作品的色彩结构、界面设计都体现了创作人员自身的专业水准，这样也使得数字媒体技术的动画设计作品都拥有相应的特殊应用方式，有利于动画设计的想象空间和丰富动画设计的技术表现形式.将数字媒体技术运用到影视业和媒体传播方面的应用情况非常好，市场对其的需求也不断增长，在市场经济的影响下动画设计也开始对动画模式与动画质量提出严格的标准，而各种信息技术之间的互相竞争能够提高数字技术的发展水平，对于我国的动画设计在数字媒体技术中的制作水平得以提升[6].在数字媒体技术的带领下，能够让动画在设计方面的理念都得以实现，能够让动画作品能够更加的灵动、富有内涵；能够为动画设计带来更加自由的想象空间，为中国带来更多的优秀动画作品.数字媒体技术能够通过创新表现方式与艺术语言的表达方法体现出来，目前我国多数动画制作者已经掌握了数字媒体技术的使用、制作方法，通过将动画作品由计算机编辑程序进行处理，并按照个人想象与作品主体进行特殊的数字技术处理，例如数字化声音、3D影像效果等.传统动画设计作品的技术表现形式会由于制作环境与思维等方面的限制，而不能生产出令人称赞的作品，但随着数字媒体技术的产生和运用，动画设计中的艺术表现形式得以更深层次地进行表现.例如在一部电影作品中想要表现一种太空中的影像，在实际的拍摄过程中无法做到，数字媒体技术能够使用计算机软件的编程进行特效处理，让太空中的场景能够在电影作品中为观众呈现. 5结束语 数字技术和媒体技术的统一形成了具有特殊风格的数字媒体技术，数字媒体技术能够满足现代人们对于信息的求知欲，数字媒体技术与传统媒体技术相比较而言，有着其独特的技术价值，在很多行业中都有数字媒体技术的应用，且得到了广泛的关注.动画设计中使用数字媒体技术，对于数字媒体而言是其典型的应用，且能够对动画设计起到很好的辅助作用，能够为动画制作业创造更好的作品.数字信息技术是现代科技水平提升的产物，同时满足人们对信息量需求而应运而生的一种现代化技术，数字媒体技术加强了动画作品中的表现形式与特技效果.传统的动画设计不能满足现代人们的审美需求，数字媒体技术应用于动画设计是时展的趋势，动画设计应当掌握市场的发展方向，创造出更多优秀的作品，促进我国动画产业的发展. 作者：殷琳琳 单位：黄山学院 数字媒体技术论文:新媒体数字化技术影视艺术论文 （1）新媒体数字化技术在影视艺术创作中的应用 在创作方面，主要是指在以影视作品制作方面的应用。如今，新媒体技术逐渐展现出与传统的媒体不一样的特点。在进行剧本创作时，可以利用数字化技术进行写作，而不是用传统的手写方式。［2］通过利用WPS这种写作软件提高了写作效率，同时还能够将写作内容进行完整的保存，避免了内容的被破坏等问题的出现。与此同时，利用MMS（剧本写作软件）能够设计以问答的形式进行创作，可以针对剧本的主人公、对话、故事情节等方面提问，并得到答案，以此为剧作者提供一些想法和思路。在财务方面，由于很多大作品其投资金额较高，因此具有较高的风险，利用数字化软件，能够对所有的影视制作成本和资金进行预算，并及时记录所有的花销和支出，将复杂的问题简单化，避免了人工计算和记录的误差，并提高了效率，保证了资金记录和预算质量，降低了风险。例如，WPS中的表格软件，能够对各种数据进行处理和记载，又如Producer其能够将财务信息进行统计和处理，使得影视制造过程中的所有财务数据清晰明了地展现出来。 （2）新媒体数字化技术在影视艺术传播中的应用 在传播方面，这种新媒体数字化技术能够将作品表达得更加具有生命力，让观众更准确和深入地领悟影视艺术的魅力和内涵。在音频和影视方面，数字信号有着更加强大的抗干扰能力，保证了音质和影视传播的质量，让音质和图像显示更加清晰，防止出现信号混乱的问题。［3］同时，数字化技术能够传播更多的影视信息，较传统的媒体技术相比，能够利用光纤进行信息的发送，增加了电视频道，将观众的喜好和口味细分，深受人们的喜爱。例如，湖南媒体，其有ETV湖南经视、ETV都市、湖南娱乐等等，每一个频道所传播的内容是不同的，这满足了不同观众群的需求。如今，很多数字化传播载体相继出现，如现在非常流行的DTV（数字电视），其对节目信号的所有接受和处理过程都是通过数字技术完成的，这种电视的分辨率较高，且信息传播效果好，人们可以通过数字电视观看不同的频道，还可以上网，为生活提供了便捷。 （3）新媒体数字化技术在影视艺术产业发展中的应用 影视艺术的创作和营销组成了影视艺术产业，其通过数字化技术得以更好地发展。随着信息时代的发展，新媒体数字技术逐渐应用到了各个领域中，并出现了“三网融合”的现象。其将广播、通信、互联网相互融合，推动了影视艺术产业的发展。这一现象减少了产业开支，丰富了影视形式，防止出现独自生产发展的问题，拓宽了信息传送渠道。据调查显示，如今，媒介广告收入比例较高，已经有一半左右的媒介广告收入比例超过了87%，而三网融合改变了这一现象，带动了新环节的收入成长。同时，很多影视媒体利用这种数字化技术进行营销，将其影视作品通过大荧幕、互联网等载体进行展示，带动了票房的迅速生长。例如，《人在囧途》等疯狂地在互联网上下载播放，提高了知名度，赢得了良好的收入。 （4）结论 随着数字时代的发展，影视艺术对新媒体数字技术的应用愈加重视和普及。数字化技术作为先进的信息技术，其能够对影视艺术的各个领域产生深远的影响。通过数字化的应用，为影视作品创作提供了便捷，并加快了电视、广播等信息的传播效率，提高了传播质量，很多数字化影视媒体产品相继出现，带动了整个影视艺术产业的发展，也为人们的日常生活带来新的体验和乐趣。 作者：邹现辉 单位：河南大学新闻与传播学院 数字媒体下专业技术论文 1数字媒体技术在影视广告领域中的应用 生活中，传统的大众广告载体如：公交车车体、LED灯看板、广告牌等，所传播的信息都是静止的单向传播，无法实现主动吸引人们注意的广告需求，对消费者的信息传递很有限，只有使用数字媒体技术让原本静态形式的广告内容动起来，塑造最佳的视觉效果，才能主动获取消费者的注意，进而加深人们对广告内容和广告产品信息的印象，而且信息时代下，只有多样性、动态性以及艺术性的影视广告才能真正的满足大众的需求。影视广告的剪辑、制作和传播与数字媒体技术的应用密不可分，例如：在影视广告中应用数码技术使广告制作更加高效，高清技术的应用使广告传播的视觉效果更佳，因此，可以认为数字媒体技术在一定程度上带动了影视广告的发展，使其在生活中的作用更加凸显，不仅增加了影视广告的创新性，同时也提高了影视广告的表现张力和整体时效性。当前最具代表性的要数脑白金职业院校数字媒体专业技术运用探究文/刘崇健随着计算机技术的高速发展，数字媒体技术作为一种新兴和交叉学科也迅速发展起来，逐步影响和改变了人们对传统媒体的认识，为人类文明的进步贡献了巨大的力量。我国职业教育得到了大规模发展，到目前为止已经占据了普通教育的半壁江山，职业教育与社会经济发展有着密切的关系，因此探讨职业院校数字媒体专业技术的运用对职业教育发展和社会经济建设有着重要的现实意义。摘要系列的宣传广告，该广告中的男女主角以一种卡通形式出现在画面中，语言与动作充满诙谐，同时引入一盒跳动的产品，在短时间内迅速抓住人们的眼球，观众随着广告的节奏一步步加深对该产品的印象和认知，因此也就不难理解为什么该产品在市场上长久不衰，这也再一次用事实证明了数字媒体技术在影视广告中的巨大的作用。 2数字媒体技术在电子商务领域中的应用 数字媒体技术的另一大应用则是与电子商务的结合。电子商务的产业化发展是人们实现了足不出户即可购物的愿望，如果现在的网站通过使用媒体技术构建一个虚拟的购物商场，将网店中的产品以三维的形式展现出来，使消费者对商品进行全方位的浏览和仿真使用，一定能够迅速获得消费者的认可。例如：现在的B2B电子商务平台系统就是受阿里巴巴的影响，形成了当前的网站风格和布局，国内的电子商务平台系统则是受淘宝网的影响，这些网站的机械模仿毫无创新可言，极易使消费者产生视觉疲劳。而苹果博览—3D商业街网站的建设风格与目前主流的电子商务系统有很大不同，更容易抓住消费者的眼球，也满足了消费者的个性化需求，有着广阔的发展前景。虽然从当前的实际情况来看，电子商务领域并没有运用三维展示的形式，但是数字媒体技术为消费者提供的图片和网上银行的协调已经足以说明该技术在电子商务领域的巨大潜在价值。例如，建筑漫游技术就如同3D游戏一样，运用三维展示的方式，可以让人进入虚拟的展示空间，切实地感受建筑群内漫步的体会。21世纪是信息时代，因此我们可以相信，电子商务与数字媒体技术的充分结合必将给人们的生活和工作带来深刻的变革。 3数字媒体技术在教育领域的应用 数字媒体技术在教育领域的应用改变了传统的教学观念和教学方法，对各阶段教育的影响是巨大的，尤其是多媒体工具的应用，使得教学资源逐步向全球化发展，并将教学工作改变为学习自主化、活动合作化、教学个性化以及管理自动化等，也改变了传统教学中的一对一辅导模式，增加了教学过程中开展教学活动的互动性和趣味性，学生更容易全面投入到课堂氛围中，产生强烈的主动求知欲望，为当前教学课堂形成良好的学习氛围打下了坚实的基础。 4数字媒体技术在娱乐领域的应用 信息时代下，最受人们喜爱的娱乐方式要数休闲游戏，而数字媒体技术在群众休息娱乐领域的应用涉及范围极其广泛，如：视频、聊天、微信、QQ等，这些交流平台通过数字媒体技术使远程交流和沟通成为现实，但是从社会发展的角度来讲，这些交流工具的广泛应用使得人们面对面交流的机会越来越少，甚至部分人开始出现自我屏蔽，人们的沟通能力逐渐下降，加大了融入社会大家庭的难度，因此，数字媒体技术在娱乐领域的应用需要把握平衡度，不能因为技术的进步影响了人类文明交流的发展。 5数字媒体专业的展望 对于职业院校来说，数字媒体专业是一个较为年轻的专业，教学设施和师资力量相对薄弱，专业思想也不够成熟，因此职业院校在开展数字媒体专业教学时，应破除一些不适合当前教学发展的模式和方法，结合学生的实际情况，探寻符合个性化的教学方法和模式，提高学生专业知识的同时，促进学生的综合能力。数字媒体专业的学生需要兼具文科艺术和理科素养，与艺术专业的学生相比具有工科的基础，与纯工科专业的学生相比更注重人文精神建设，因此数字媒体专业教学课程的设计要两种学科同时发展，不可偏重，在教学实践中积极探索适合本学科长久、良好发展的教学体系。 6结束语 目前，数字媒体技术已经广泛应用在各个行业当中，为社会经济建设和人类文明的进步贡献了很大力量，而且随着计算机技术、网络技术和信息技术的不断发展，数字媒体技术的应用将更加灵活、高效，职业院校在建设数字媒体技术专业时，要紧密文理科的知识融合，不断深化和改革教学体系，使数字媒体技术专业为社会主义经济建设提供坚实的技术保障. 作者：刘崇健 单位：湖南省怀化工业中等专业学校 数字媒体技术论文:数字媒体技术影响动画设计论文 我国信息化技术不断延伸到各个产业领域内部，数字媒体开创出多元服务架构形态，包括书籍、动漫与摄影艺术等都产生着翻天覆地的变化。数字技术与文化内容高度结合换取了稳固的文化产业基础，并且在人们逐渐熟悉且广泛应用背景衬托之下，中国动画设计工作也势必焕然一新，相信会随着改革开发政策的科学布置，将富有中国民族特色的文化元素宣传到世界各地，绽放更高水准的中国艺术青睐业绩。 1数字媒体技术特征论 述数字媒体主要利用二进制形式进行各类信息记录，其中可应用的载体包括事物、感觉与逻辑因素等。其中狭义数字媒体就是透过感觉突破口获得解放的，表现形式包括数字化声音与动画等。计算机在数字媒体过渡发展历史上贯彻着独特的支持功效，经常会把计算机软件程序作为展示工具并科学放置于其余媒体框架之中，就是所谓的多媒体设备。包括平面广告、字体定制以及插图布局等。目前大多数设计学院已经开始借助计算机接口研究虚拟现实环境。不可忽视的是，数字媒体保留一定程度的交互性特征，透过各类硬件、软件以及用户参与进行媒体生命力赋予，提升艺术创作内涵同时挣脱纯数字技术炫耀弊端，需要相关艺术创作主体多加关注。数字媒体技术表现直接决定后期作品视觉效果，是一种切实的包装手段。在数字媒体创作空间中，艺术摒弃独立观赏特性，一切功能都为贯彻主题视觉、音效效应服务，杜绝个人、总体风格混乱状况。因此，包括色彩、界面非线性设计都彰显着开发人员独特的认知水准，这也决定着参与数字媒体动画设计活动的个体都必须保留一定技术应用潜质，这样才有助于尽量发挥想象空间并丰富艺术表现手法。 2中国动画设计事业发展现状研究 动画产业作为特有文化产品构造与宣传模式，已经在我国社会中产生巨大的反响效果，大部分青少年群体纷纷投入关注力度并换取相应的经济效益。动画作品颁布与宣传能够激发少年爱国情怀与民族意识，丰富社会大众精神文化层次，适当缓解长期工作带来的疲倦效应。而后经过与国外动漫生产厂家经验交流，加上数字生产技术的大量引进，使得具备中国特色的动画制作体制产生多元形式改变迹象，包括一专多能动漫人才亦获得健康成长。动漫企业理所当然地迈进市场前沿并注重产品样式丰富工作，维持着电影电视、服装设计行业的同步带动效应。以上裙带关系对于数字媒体技术科学应用产生以下启示：首先，数字媒体技术若想过渡成为完整的价值链系统，就必须主动完善创造、供应、流通传播机制。其与传统价值链形态相比，更加注重在数字化背景下的存在意义，希望带动观众参与，使得既有价值链更加多元。其次，涉及各个链接结构实际上保留相互联系特征，组合模式特同步维持动态效应。最后，数字媒体技术发展历程不具备顺序特征，主要是围绕核心价值系统进行专业化品牌改进，确保在市场竞争中保留宣传优势。 3数字技术与数字媒体对于动画设计工作的影响细节解析 自从我国动画透过电视过渡到数字媒体领域之后，市场需求量一再扩张，各类受众人群也开始对体裁模式与情境质量产生严格要求，而各类媒体之间的多元竞争现象更加会提升优秀内容价值牵引功效，令国产动画在数字媒体技术发展渠道上更加兴旺。在数字媒体技术视角下，包括一切外在物质表象束缚都得到挣脱，而纯粹化自由心灵领域之门终于大开。这一切现象都赋予着艺术创作空前的自由空间，相应地会全方位引发艺术形成的当代重构格局。 3.1动画创作形态的有力丰富此类功效 具体透过创新材料与艺术语言表现手段呈现，大部分艺术家已经开始学会将固定作品传输到计算机程序内部，并依照个人想象与情感基调进行特殊效果赋予，包括3D立体效果等。 3.2内容表现空间的拓展 传统动画艺术表现形式经常会受到材料与空间各类限制因素影响，但目前随着计算机媒体技术的广泛应用和影响，艺术表现便可以透过宏观、微观层面进行细致展现。例如在大部分电影作品中表现远古时代场景，单纯利用物资搭配需要耗费一定数量的成本资金，而数字媒体便可以在操作者天马行空想象之下进行合理配置，令一切如梦幻般的场景清晰呈现在观众面前。 3.3提升动画作品设计效率 由于计算机技术的发展，创作人员在进行艺术创作时操作更加方便快捷，而且作品的、宣传的渠道也更加广泛畅通。这对于作品核心理念有效地传达给观众来说，是十分有利的；但对于创作者来说，运用便捷的工具进行大批量的艺术品生产，把艺术创作这种带有神圣灵感的人类活动，变为理性机械的生产活动，将艺术生产这种特殊的创新活动，与一般的商品生产活动相混淆，对艺术创作的发展也非常不利。长此以往，必将使艺术作品更加商业化、模式化。流水线式的商业运作，也必然会消减艺术性，减少作品中人性化的创作成分。数字媒体全面强化人员文化交流效率同时改善既定生活质量，目前传统视觉设计成果已经难以满足观众多元欣赏需求，而数字化技术恰巧顺利迎合历史过渡趋势。作为创新时代下的设计主体，必须积极联合外国先进经验与技术成果进行多媒体产业环境改造，促使我国数字动画艺术能够快速成熟起来。 作者:韩杏雨 单位：四川省商业服务学校 数字媒体技术论文:数字媒体技术的解决方案 摘要：数字媒体作为最直接的交流方式，已经成为了现代社会群众、企业与政府了解沟通的主要信息渠道。它也是作为高中生的我日常生活与他人通信的基本方式，经过多年的发展，数字媒体已经从最开始的文字、图片传输到视频音频的传输，所需要的流量不断的加大，对于信息宽带的要求也不断提高。因此了解数字媒体技术的解决方案是高中生的我，必须要尽快学习的。 关键词：数字媒体技术;解决方案;分析 数字媒体指的是以二进制数的形式产生、记录、处理、传播、获取的信息媒体。主要出现的形式有数字化的文字、图形、图像、声音等，数字媒体是拥有数字化特点的延伸产品。数字媒体技术解决方案是运用数字媒体技术和一些相关的IT技术，结合数字媒体的特点，构建数字媒体储存管理、、互动平台，满足用户对于数字媒体交流的需求。数字媒体技术解决方案能够充分的挖掘数字媒体隐藏的价值，它在社会中，广泛的被运用在政府事业单位与高等院校等领域［1］。 1数字媒体技术的运用 在教育的应用中，数字媒体的多媒体技术将声、文、图三部分结合在一起，不仅可以模拟教育知识现象，还可以模拟推导过程。完全符合我对于知识认识的规律，并且丰富了教学手段，让我们在学习过程中，不会再有无聊的想法。比如在学习一些科学实验课程的时候，通过多媒体的教学模式可以让普遍像我一样的高中生先从计算机上模拟学习。然后在进行实验，这样可以让我们减少因为不清楚实验详细步骤而损坏实验器材的几率，还能节约我们实验的时间。从这个层面想，我希望今后数字媒体技术能够广泛的在学习的生活中运用，这样和我一样的高中生，一定也会更加愿意学习［2］。网络的普及和网络在各个行业的融合，让信息的获取以及数字媒体的传播成为各种行业不能缺少的基础，数字媒体技术就需要相应的解决方案。这样的环境给数字媒体技术的解决方案创造了良好的发展环境，由于网络技术的迅速发展，现在的技术媒体已经不再局限在区域网中。现在的用户已经可以随意的选择网络中运用需要的系统，并且进行交流应用平台。数字媒体的传播基于这种形式下，已经发生根本的变化，交互式的应用方式开始推广了。这样使得数字媒体不再已广播性质传播，用户以网络作为基础可以享受综合性的服务。比如，我是一个高中的学生，在日常学习的教学中，我对一个知识很好奇，想广泛的了解。那么我可以自己选择想要浏览的页面，不再是只能被动的从其他人口中知道这个知识。这样多渠道的服务，让我可以更好地学习，开拓我的思维与眼界。 2数字媒体技术的解决方案发展趋势 通信技术与网络技术的发展，因为融合了数字媒体技术而得到快速的发展。数字媒体的产生由于数字媒体技术的不断突破与进程不断开发出新的产品，中国的数字媒体进入快速增长的时间段，一些相关的产业不仅有良好的发展前景，而且现在结合了更多创意与智能技术，已经成为中国经济时代的核心产业［3］。站在一个学生的角度，我认为未来数字媒体技术产业的发展可以促进我国产业结构的进一步优化调整，弘扬中国创新文化的优秀精神。现在数字媒体技术与文化产业之间关系紧密，两者之间以文化为主体，科技为辅助，相互之间结合发展。在面对其他国家的技术产业的时候，以文化为承载的核心数字媒体技术的解决方案是我国独特之处，而文化产业则是我国战略性的产业。社会进步发展，人们对于生活质量就会有越来越高的追求。也许以前我会认为有一个可以和他人聊天的软件就可以了，但是渐渐地我会想要一个可以看视频的软件，最后发展到可以与他人视频聊天的工具。媒体传播方式正在被数字文化技术的解决方案不断推动改良着，人们对于数字媒体技术的应用进一步促进了数字媒体技术解决方案行业的发展。数字媒体产业与数字媒体的网络快速的发展为数字媒体技术的解决方案留下了很大的发展空间，以电视为例，从最早的老式大面积方块电视，到有线电视，一直到如今的数字化电视。其中数字媒体解决方案的运用有很大的贡献力量，因此，我认为国家对于数字媒体技术的相关产业要理清发展思路，提高创新的能力。可以多培养一些数字媒体的专业人才，在现在的教育学院中多设置关于数字媒体的学科。确保有这方面想法的高中生能够得到专业的学习，如今很多高中的学生早就已经定下向数字媒体方面发展的目标，这些同学在计划好自己目标以后，对于其他科目的学习就会失去学习的兴趣。因此，不如在早一些时间让有这方面志向的同学学习数字媒体方面的知识。这样既节省了他们的时间，使他们能够尽快的学习自己感兴趣的知识，还能为以后中国数字媒体技术的解决方案行业多添加几个人才。 3结语 以上的文章，是我作为一名高中生对于数字媒体技术的解决方案一些个人的理论分析，可能其中会有一些关于数字媒体技术的解决方案不成熟的想法。但是我会在以后深入了解数字媒体技术之后改正，然后继续深入分析。 作者：刘力铭 单位：长沙市长郡中学 数字媒体技术论文:浅谈数字媒体技术与展示设计 【摘要】本文通过梳理数字媒体技术当前的发展现状和特点，挖掘数字媒体技术应用于展示设计的优势。并以澳门“水舞间”为例，解析数字媒体技术在展示设计上的具体应用实践。由此得出数字媒体技术应用中，技术与创意两部分的重要性。 【关键词】数字媒体；创意设计；可持续；产业革命 一、国内数字媒体技术现状 1.1数字媒体技术发展多样化 数字媒体技术作为最自由、最具创新力和想象力的视觉表现手段，已成为电视电影、大众传播媒介、环境设计、建筑等领域的重要表现形式并呈现出多样化的特点。例如以数字媒体技术为支撑的视频游戏，或虚拟现实为特点的人机互动。 1.2数字媒体技术与相关产业结合更紧密 随着动态嵌入式虚拟环境等更新的技术的出现和发展，技术专家、研究院和艺术家以及设计师之间的联系愈发紧密。数字媒体技术已不再单纯是一种技术产业，更多地与艺术、视觉、文化内容相结合，甚至将许多商业价值链基础颠覆。可以说，数字媒体技术的出现与发展，已使国内众多产业，尤其是内容产业产生变革。 1.3数字媒体技术存在发展瓶颈 随着国内经济水平高速发展，群众对高质量的视觉文化需求日益增长。但我国目前的数字媒体技术领域目前还处于模仿跟踪阶段。在技术专利和技术命名上很少形成技术跨域或在国际上引发广泛影响力。数字媒体技术的优势未能充分挖掘，挖掘并行性和可扩展性较为困难。因此，技术应用方面存在瓶颈，在前瞻性技术、平台管理、产业融合方面仍有很大的提升空间。 二、数字媒体技术与展示设计 内容载体一直在社会发展进程中扮演重要角色，人与人之间的信息传达方式也随着内容载体的变迁不断更新。而技术革命带来的内容载体变革也影响了人们认知世界的方式，改变了艺术展现的具体表现方法。传统展示设计是人类探索世界认知社会的途径之一，虽然表现力充分，但受到材料、空间、时间、加工工艺和环境因素的限制，不能充分展现需要传递和表达的信息，相对被动。并且缺乏技术亮点和吸引力，大部分以实物为主辅以图片或模型。数字媒体技术的出现和发展使得展示设计有了革命性的转变，为展示空间提供了更多元化的互动体验，大大提升了展示设计的传播效果。 2.1数字媒体技术带来的展示设计变化特征 2.1.1以虚拟替代实物 数字图像和显示技术大量替代了以实物为核心的展品模式。通过数字媒体技术，可以弥补展示中无法复原的具体实物或实物难以表达呈现等问题。例如博物馆中，利用技术将各类文物以虚拟形式展现或在房地产行业中，用技术手段实现楼盘效果等。在节约材料、资源空间的同事，也能将在有限的空间中呈现更多元丰富的内容 2.1.2以动态替代静态 利用数字媒体的3D技术，可以将某一产品进行360°动态展示，并将产品制作过程完整呈现。例如将汽车从零件到整车拆卸与拼装的全过程以及创意、设计到成品的思路用虚拟空间技术表现出来，使受众更真实直观地体验，大大提高效率的同时还能增加展示的互动性和趣味性。 2.1.3以双向交互替代单向传达 传统的展示设计，只能让参观者在进行单向的视觉观赏，无法将观赏体验或情绪传达出来。有了人机交互等数字媒体技术，参观者不再是被动地接收展览信息，而是有更多的互动体验，使参观过程变成一种体验。如利用投影互动，当观众参观画展时，经过某一幅画画中的人物可以与参观者打招呼互动甚至还能对话。 2.2具体案例分析 澳门新濠天地曾邀请了世界盛名的灵感创作大师佛朗哥量身制作了水剧院，前后筹划五年，对外推广名为“水舞间”。演出中，融合声光电等元素，并利用数字媒体技术制造“雾幕”“纱募”“水幕”等数字媒体技术，，将剧中的人物情绪和感情表达得淋漓尽致，渲染了整体的环境，带给人震撼的视觉享受。这当中，由数字媒体技术支撑的空间特效和视觉感受增加了观众的互动体验，高科技的“水幕”“纱幕”运用随着剧情跌宕起伏的发展而产生变化，观众的代入感更强烈，震撼人心。 三、数字媒体技术应用展示设计的总结思考 综上所述，数字媒体技术应用于展示设计上，将带来更高质量的视觉体验和互动效果。但要达到二者完美融合，除了数字媒体技术外，内容的设计也不可缺乏。正如“水舞间”，不仅要有酷炫的技术效果呈现，内容编排的艺术也不可缺少。总结来看，运用需要注意一下几点： 3.1技术和内容要相得益彰 功的展示设计离不开艺术创作。技术是手段，而内容是核心。要为参观者创造具有情景的空间设计和脚本，使观众在参观时能沉浸其中，使其更加回味无穷。在技术表现形式上，要充分利用绘画、动画、摄影等图像艺术将内容完美展现出来。因为图像是面对观众的第一界面。创意的脚本和具有画面冲击性的技术设计相得益彰，才能给人留下深刻的印象。 3.2空间氛围的营造 空间设计上，要巧妙安排各展项和展位，结合科学和艺术的手法，使技术能在有限的空间中充分发挥出来，营造出于意料的效果。脱离空间氛围营造的媒体技术都是虚谈，空间与内容、技术的完美结合是展示设计的大关键要素。 3.3注意媒体技术应用的安全性和可持续性 数字媒体技术带来了科技的变化，但也使展示设计更加复杂，集成度更好。对展示中出现的高科技设备的安全性也提出了更高的要求。因此，在系统结构设计上，要充分考虑到各种外力因素导致的设备耗损。在软件设计上，应当合理设计程序回路，避免程序崩溃，并建立完备的保养维护体系，确保展项使用中的安全性。 四、总结 数字媒体技术在展示设计中的运用，无论是软件开发、数字建构、空间设计，除了硬件上的技术需要满足外，还需要对展示内容作深度挖掘，配合专业化的创意策划与实施团队。因此，数字媒体技术在展示设计中既是重要的一环，也离不开创意和艺术的指导。结合好的设计创意与合理的技术支持从而更好的体现展示主题，形成一个完美的整体，是展示设计成功与否的关键。 作者：王婷婷 单位：南京邮电大学通达学院 数字媒体技术论文:数字媒体技术支持下视觉传达设计教学创新研究 摘要：随着云计算、大数据、虚拟现实等高新技术的快速发展，数字化信息技术的普及已经成为不可小觑的社会现象。在视觉传达设计教学中应用数字媒体技术，改变了传统教学的二维空间概念，使教学方式及手段逐步走向多元化。本文主要从数字媒体技术的含义及特点入手，提出了数字媒体技术对视觉传达设计教学的新要求，以求促进视觉传达设计教学内容的不断自我更新及教学质量的提升。 关键词：数字媒体；数字媒体技术；视觉传达设计 一、数字媒体与数字媒体技术 1.数字媒体 数字媒体作为一个新兴的学科，有着广泛的应用领域，它将信息科学、计算机科学做为主导，以大众传播理论、现代艺术为指导，将信息传播技术广泛应用到文化、艺术、商业、教育和军事等领域，是一门艺术与科学高度融合的综合交叉学科[1]。它集成了计算机软硬件、通信、广播等技术技术，同时与数字媒体内容管理、数字媒体版权、文化创意产业、消费电子等领域也有着紧密的联系。数字媒体的表现形式非常多样，如：文字、图形、图像、音频、视频影像和动画等，它的传播手段和传播内容主要以数字化技术为基础。在高校的教育教学中如果融合数字媒体技术，必将对高校的教学产生重要影响，并起到积极的推进作用。 2.数字媒体技术 数字媒体技术主要是以通过计算机技术与网络通信技术为手段，对文字、声音、图形、图像等数字媒体信息进行综合处理，来达到对数字媒体信息的表达、传输、处理、存储、显示等目的，变抽象信息为可感知、可交互和可管理的一种软硬件综合技术。数字媒体技术的研究内容非常宽泛，如与处理、传播、存储、输出等环节相关理沦都有所交叉。因此可以说，数字媒体技术是集成了计算机技术、信息处理技术和网络通信技术等相关信息技术的综合应用技术。 二、数字媒体时代下的视觉传达设计表现形式 1.静态数字图型符号 传统视觉传达设计中，主要的表现形式为二维，即在二维介质上通过相关设计规律呈现出静态的图像、文字、色彩等元素，以此来传达准确的信息数据，艺术表现形式具有一定的针对性。信息技术的飞快发展给人们带来了具有划时代意义的视觉体验，传统视觉传达设计所表现的结果都是在静态的纸媒介上，受众极容易产生视觉审美疲劳，另外传统视觉传达设计的表现形式已无法准确、完整、全面地表达设计师们的意愿，人们开始对传统静态视觉信息传播形式表现出疲劳状态，因此人们非常渴望着一种全新的图文符号表现形式诞生。数字信息符号具有视觉传达设计的技术特征，同时也能诠释数字媒体技术方面的特点，将数字媒体技术应用到视觉传达设计中，通过在设计过程中对其思考和理解，就会发现视觉信息传播数字化的优势十分明显，目前已经发展成为一种新的并且十分重要的视觉传播手段，因此在视觉传达设计过程中，数字信息的有效传播已经变得十分重要。数字信息符号已经迅速成为交流的语言和信息传播媒介，充分吸引了人们的注意。数字信息符号已经成为现代信息传达的重要组成部分，是设计信息可视化的主要形式。数字信息符号的准确、醒目、简洁等特征，让受众在与信息交互时变得更加轻松、容易，同时能够让受众更加准确、及时地获取信息的主要内容。不仅如此，数字信息符号的交互性和娱乐性还能够大大提高受众的积极性。 2.动态数字图型符号 近几年，虚拟现实技术得到飞速发展，已经对传统的图型符号设计产生了强烈的冲击，传统的视觉设计往往是单向的信息传递，设计作品大都以静态形态进行展示。虚拟现实技术参与到视觉传达设计中，则是向多维多向传达信息，数字图型符号具有动态可视化，听觉化、感知化等特点，同时作品大都是以动态形式进行展示，并且具有一定的交互性，沉浸性，实时性。计算机可以将传统图型符号设计所传达的信息通过数字媒体技术转化为可感知的信息，传统复杂繁琐的图型符号设计已经无法阻碍信息的有效传播。动态图型符号表现形式是由艺术、技术和传播多个学科交叉影响发展而来的。其千姿百态风格迥异的表现形式能够带来具有商业价值的信息交流，同时在传播过程中可以附加情感和观念。辅助设计工具和媒介的更新速度给传统的图型符号设计带来了巨大的压力和动力，传统图型符号从静态的展示方式逐渐转变为动态的展示方式，传播和表现方式也由单向过渡到多向多维交互方式。这些改变，可以让大众有目的性地、有选择性地去接受信。 三、数字媒体时代视觉传达设计教学新要求 数字时代视觉传达设计教学中，主要有以下两个新的要求：一是要让学生能够正确的理解，并且能够熟练的掌握相关的数字媒体技术，在这个基础上结合传统的设计方法和手段，让二者能够有效的融合；二是通过这种科学和艺术融合的手段，提高学生实际动手操作能力，让他们在新的技术发展下，在新的教育模式和新的媒介下，能够快速的适应，并且能够很好的完成相关视觉传达设计的任务，进而提高视觉传达设计质量；三是在数字化视觉传达设计教学中，要重视各种因素的交互结合，从教材的基础要求出发，进一步丰富教学内容，提高学生的学习能力，从而有效的提高教学质量和水平。 四、现代数字媒体技术下的视觉传达设计教学创新 1.改变教学观念注重学生创新能力培养的教学理念 “教育不是教授具体的事实，理论和法则，不是将学生培养成专门的技术人员。教育宁可拨乱他们固有的思想，而能促使学生开阔眼界，启迪他们的聪明才智。数字化时代，在视觉传达设计教学理念上要注重对学生创新思维、创新意识、创新技能等多方面的教育与培养，根据时代的发展和数字媒介特征对传统的视觉传达设计教学理念和手段做出相应的调整和改革。设计教育如果只注重专业的学习非常容易陷入孤立的教学模式，使学科领域变得专门化。因此，必须要打破“专业至上”的狭隘的教育观念。创新的设计教育理念应该在整个教学的进程中体现出人文科学与自然科学的学术氛围渗透，更多地体现出数字时代设计教育其交叉性与边缘性特点，在教学的过程中让学生逐渐形成对艺术的理性与感性的体验和认识。 2.丰富教学手段 信息的高速传播和广泛共享，使课堂教学模式进入到数字化时代，学生可以通过网络获取与设计相关的理论学习资料。国内大多高校网站都提供了相关学科精品课程的教案和名师视频教学及课件。在这种大数据背景下，教师应该把如何正确地引导学生获取相关知识和消化知识作为首要教学目的，并通过现代多媒体技术手段，让枯燥的理论课堂教学转变为以探索、创新为主的实验教学。通过先进的辅助设计软件和有效的教学方法提高视觉传达设计教学的效果。同时，要让学生通过数字手段时刻关注学科发展的前沿动态，以便能及时了解设计及市场的发展现状和需求，能够利用数字化手段根据最真实的现实需要来不断改变和提升自己的知识结构和设计水平。丰富的教学手段有利于培养学生的创新能力、实践能力，全面提升学生的综合设计能力及创新意识。 3.调整教学内容 在教学过程中，容易出现教学内容无法及时更新，年年重复而缺乏探索性、实验性。这种教学方法忽略了对学生的综合能力的提高和创新意识的培养。视觉传达设计教学方法与内容应该紧跟数字时代的步伐，反映时代特色。在课程内容设置上要坚持以人为本的精神，将传统视觉传达设计教学内容延伸展开，从数字时代实际特点出发，针对性地构建学生的知识、能力和素质结构。随着数字时代三维视觉表现的普及，数字化时代市场对人才的多元化需求，在保证学生设计基础课程内容的同时，在侧重于传统的二维视觉教学的过程中适当加入三维视觉课程内容，如3dsMax、AfterEffects、Cimema4D等三维软件课程，使以二维平面为主体的设计内容体系逐渐转变为增加动态视觉元素及听觉元素的具有三维交互功能的综合设计体系，将三维数字技术教学内容与传统二维设计教学内容充分结合，创造出一种新的教学模式。让学生在掌握视觉传达设计基础课程内容的同时，也能对数字技术所带来的新的辅助设计工具、设计发法以及新的表现方式有一个透彻的认识。 五、数字媒体技术下的视觉传达设计教学思考 数字媒体技术的广泛应用和传播让没有经过专业训练的普通大众也能通过数字技术表达出自己在某一方面的设想。多元化的表达和交互形式提升了设计者的创新能力，一种想法可能会产生不同的设计理念，能够更加具体和生动的诠释了视觉传达设计的内涵。在视觉传达设计中教学中应该利用数字媒体技术的优势，让学生对视觉传达设计有一个三维的、立体的认识。但是，在教学过程中不能过度的依赖数字技术，不能让学生产生掌握了数字技术就能进行视觉传达设计的想法，这种错误的观点往往促使一些学生注重技术却忽视艺术内涵，对视觉传达设计的教学创新造成了不良的影响。数字媒体环境下的视觉传达设计教学要不断的探索，充分的利用数字技术，不断改进教学形式和手段，以此来提高教学的质量。 作者：李闯 单位：吉林建筑大学艺术设计学院 数字媒体技术论文:数字背景下影视多媒体技术论文 一、影视多媒体技术应用型人才培养的改革思路 一个目标，即培养具有摄影、摄像、视频编辑、后期合成、影视广告设计制作等岗位职业技术能力、较强学习和创新能力，具有科学的世界观、人生观和价值观，具备影视多媒体制作的基本理论与技能的高素质技能型人才；两相结合，即理论与实践相结合；三个途径，即“请进来，走出去”，开办校内工作室，并打造课内实践教学—校内实训—参加竞赛—与公司企事业单位共建实习基地的“四级实践体系”。 1.创新实践教学理念。理清影视多媒体专业理论与实践关系，制订切实可行的培养应用型人才教学方案，形成运行良好的、富有特色的课程体系和检测体系。从建设应用型本科高校的角度来建设“影视多媒体技术”专业，既展现了本专业的理论性，更突出专业的应用性特点。引入了数字化和网络化大传播的理念，既突出影视多媒体专业的技术属性，也兼顾影视多媒体专业的时代性，从而把领悟文化、把握市场、熟练技术三者有机地协调统一起来。 2.创新实践教学手段。实施“项目驱动、赛事推进”的实践教学模式，打造课内实践教学—校内实训—参加竞赛—与公司企事业单位共建实习基地的“四级实践体系”。在实践教学中要做到思想素质和专业素质并重、素质培养和能力培养并重、理论能力和动手能力并重。克服传统实验课程教学模式——单纯的验证性实验和低水平的重复实验的弊端，使影视多媒体实践教学真正体现“综合性、实践性、创新性”的特点，充分调动学生的学习热情，培养符合数字时代要求的理论基础扎实、动手能力强、能够持续发展的创新应用型人才。 二、影视多媒体技术应用型人才培养体系的构建 1.优化课程，构建应用型课程体系。修订课程体系，调整实践教学与理论教学比例，从而推动课程体系改革，形成既有稳定性又具动态性的课程体系，使教学活动围绕应用型人才培养做到如下几个统一：应用性与学术性相统一，突出应用性；操作性和理论性相统一，注重操作性。扎实的基础之上与特色的专业方向相统一，注重个性创造发展；专业普适性原则与市场取向原则相统一，适时灵活调整。 2.整合教学资源，加强实验室建设。依托本专业已有的实验设备，整合现有的办学条件，加强实验室建设。在本系建立一个校内实践基地，下设摄影摄像实验室、影视制作中心。购买实验设备，建立校内实训基地，联合建设校外实习基地，让学生拥有充足的锻炼平台和实训机会。 3.拓展师资，加强双师型教师培养。坚持“走出去，引进来”战略，鼓励教师深入企业学习实践。同时，积极开拓校外资源，邀请专家及业界权威人士来校讲学指导。引进实验室专业人员，组织现有专业教师暑期参加专业学习和培训。 4.打造实践体系，增强学生实践能力。根据影视多媒体专业实践性强的特点，从专业发展角度出发，构建“梯进式”四级实践体系。将课内实践课程与课外竞赛相结合、校内实训与校外实习相结合、教学与科研相结合、学校与企业相结合。以课内实践培养基本技能、课外比赛提高综合实践能力、项目（或专题）实践培养项目开发与设计能力、企业实战全面提高职业能力。通过“梯进式”实践训练，学生的实践能力不断得到提高，呈阶梯式上升。 作者：唐喜亮单位：桂林航天工业学院传播与设计系 数字媒体技术论文:数字媒体技术建设论文 摘要:随着我国信息化时代的到来，数字媒体技术逐渐成为当前知识经济的核心产业，也是发展最为迅速的一项经济产业。这时快速发展的数字媒体技术与人才培养之间的矛盾就越来越突出。虽然我国在对于数字媒体教育方面已经做出了很大的努力，而且也进行了相应的改革与创新，全国各大高等院校也都开设了数字多媒体技术专业课程，但却远远不能满足社会发展的需求，尤其在游戏市场中的应用，更需要下大力度去开拓和研究，建立以游戏引擎为方向和目标的数字媒体技术专业课程，培养出更多的游戏开发型人才。 关键词:游戏引擎;数字;媒体技术;专业;课程;建设 在我国科学技术不断发展的今天，计算机网络技术已经深入到人们生产和生活的各个领域，而网络多媒体技术中游戏产业更是迅速的崛起，它作为老少皆宜的一种娱乐项目受到了广大人民的关注，而基于游戏引擎的数字媒体技术专业课程的建设也就成为各大院校的一门必修专业，其课程建设质量的优劣直接关系到大学生们的就业。本文从游戏引擎的角度出发，对数字媒体技术专业课程的建设方案等各个模块进行了深入的分析和研究。 一、基于游戏引擎的数字媒体技术专业的培养目标 随着经济的发展和科技的进步，人们对精神世界的追求也越来越高，开发一款具有娱乐性、知识性和刺激性的游戏项目来满足大家工作之余的生活成为数字媒体技术专业培养的方向，而游戏的创意、画面、故事以及3D效果的呈现，则需要后台技术的支持，而这个强大的后台支持技术就是我们所要探讨的游戏开发核心技术即游戏引擎。因此，在具体的数字媒体技术专业的教学过程当中，专业老师需要加强游戏引擎技术中3D效果、人机交互以及模型处理等等方面的技术内容，让学生们通过掌握游戏引擎的结构形式来达到对游戏引擎设计模式的进一步了解和认识。 二、教学体系的构成分析 要想使游戏达到预期的效果，能够符合大众的口味，在对于教学体系的设计中必须要保证其全面性，不仅要求学生掌握最基本的数据结构、C语言等等专业理论，而且还要学习计算机图形学，诸如程序设计等等。为了增加游戏画面的3D效果，还有必要开设3DMAX，让学生们去学习场景的设计。如果把游戏引擎作为软件的技术部分的话，学习OpenGL渲染管线将会更有助于他们对课程的理解和吸引，更能为其后序课程的学习打下坚实的基础，而且还能使学生们对程序设计的思想认识变得更加成熟。 三、教学内容的设计 因为在信息化、网络化的大形势下，游戏引擎技术应用已经越来越广泛，所涉及的内容和领域更是越来越多，更因为在学校受教育的时间及课程的安排毕竟十分的有限，只有对教学内容进行不断的优化组合和选择，才能让大家学习到更多的计算机方面的知识，并且在数字媒体专业课程建设的过程中还可以融入一些仿真技术，用虚拟现实的情景来进行案例教学。(一)对游戏引擎的选择。要想让学生学习到真正的编程技能，就必须要加强学生的实践操作能力的培养，这也是引擎选择重要性的体现。因为不论什么样的游戏都需要若干能够起到控制作用的代码。当今的游戏引擎已经在不断的发展中变得更加精炼，它是由多个子系统共同构成的，可以说不论是从建模动画直到光影技术、粒子物效，还是从碰撞检测到网络特性，都由十分专业的编辑工具或者插件来完成。另外，引擎还扮演着一个非常重要的角色，那就是游戏世界环境的营造。因此，只有选择适合的游戏引擎才能为数字媒体技术行业做好更加专业化的服务。(二)课堂教学内容的设计。在进行数字媒体技术专业课堂教学的过程中一定要遵循架构理解为基础、算法讲解为辅助，并且还要加强实践环节的融入，只有这样才能达到游戏引擎数字媒体技术教学的实效性。首先，每一款游戏都会有自己的主体思想，而引擎也是一样，每一款引擎也必然有自己的设计思想和意图，只有让学生们明白了教学内容的架构，才能使课程的讲解变得更具有易懂性。在进行具体模块的讲解时，老师一定要引入例程，可以以例程为引子来绘制场景关系图，达到对各个对象关系及各类之间关系等等的理解，从而更好的掌握数字媒体的新技能。其次，只有不断的提高学生们的自主探究能力，才能调动起他们的学习积极性和主动性，而且在游戏引擎学习及运用的过程中还会遇到各种计算机图形学的算法，比如说:环境纹理映射、四元数理论等等，这些算法非常的复杂，可以用来开发更为高级的程序。老师在具体的算法讲解中可以引导学生去进行源代码的剖析，实现与封装接口的设计，为实现底层图形的开发打下坚实的基础。最后的环节也就是最近来可好的实践环节，因为游戏引擎本身就属于一种实践性非常强的课程，而学生也只有把理论融入到实践中，才能更好的去理解和掌握，也才能将游戏引擎技术与基础知识相结合，并达到进一步的升华。而具体的实践环节不但包括最基础的实践，要针对游戏引擎的各个模块去进行设计和理解，让学生能够通过核心代码去实现各种具体的渲染效果。而且还必须要进行实训项目的实践，只有进行了真正的实训，才能达到理论与实践的融合。因此，在具体的实践过程中，老师必须要注重学生思维能力的培养，要让他们从项目的调研及开发过程中去发现问题、分析问题并且能够运用他们自己所学到的知识去解决问题，也只有通过这样一个自主开发、自主探究的过程总结与分析之后，更能让学生更进一步的加深对游戏引擎设计的认识，达到数字媒体技术专业课程质的飞跃。 四、结语 总而言之，基于游戏引擎的数字媒体技术专业课程是一门内容广泛、实践性强的课程，要想让学生们学到真正的专业技能，就必须要在加强专业教学的同时，将实践性环节渗透其中，并能跟随时代的发展与时俱进，这样才能培养出更加优秀的综合性高端人才。 作者:王麒瑞 单位:长春建筑学院 数字媒体技术论文:分形艺术在数字媒体技术的应用 摘要：该文从新媒体时代数字媒体技术人才培养的需求与分形艺术的特色出发，研究了分形艺术图的生成规律，总结了分形艺术在图像传播、图像压缩、艺术延展性等方面的优势，并探讨将分形艺术融入到数字媒体技术专业的人才培养中，探讨分形的基础理论与分形的图像与动画技术为数字媒体技术专业核心课程所能够带来的革新与多样化的创作空间。 关键词：数字媒体技术;分形图像技术;分形动画;人才培养 新媒体时代，数字媒体的表现形式越来越多样化，媒体的受众对于数字媒体的艺术性与表现性的期待越来越高。这些环境的变化促成了艺术的发展与创新，而数字媒体技术专业培养人才的理念与思路也应该与时俱进。新媒体的发展要求数字媒体的形式更为多样，传播更加快捷，内容更加炫酷与震撼眼球。分形理论强调整体对部分的依赖性，它超越了传统构成学，揭示了艺术形态新的构成规律[1]。分形艺术图形不仅丰富了传统的图形样式，更是以新技术、新方法、新理念引导着图形艺术的数字化转型。数字媒体技术专业应该把握这一良机，将分形几何的理论，分形艺术的设计工具，分形动画的制作等引入到教学中，引领学生学习多维的艺术设计工具与理念。 1分形艺术的特性 与传统的数字媒体设计相比，基于分形的数字媒体设计具有如下特性。(1)数字分形艺术节省了存储空间，各种美丽复杂的分形图形不再由像素组成，而是有数学分形算法的不同参数计算渲染生成。存储图形只需要存储几个简单的参数以及迭代吸引子即可，一张分形图片渲染后的结果可能几M，但是参数与算法的存储却只要几K，存储空间的压缩比达到上千。(2)降低了美学的门槛，曾几何时，艺术作品的生成至少需要十几年的艺术积淀，数字分形艺术可以让算法生成艺术作品，这样没有绘画功底也可以通过各种分形软件调整参数生成符合自己需要的分形仿真作品，如闪电，地毯，山脉，迷宫等，这对游戏与动画领域是一个福音。(3)分形算法可以节省运算时间，分形作品具有自相似性，局部与整理具有相似的特性，因此对于分形图像而言，可以渲染局部，然后扩展复制到整体，可以较好地优化空间。(4)性能配置灵活，比如在三维游戏贴图中，传统的方式需要准备三种不同画质和加载效率的图，往往低效图看起来画质很差，而在数字分形图像用于贴图时，针对不同的运行环境，可以根据需要调高或者调低画质，只需要修改分形的维度参数，生成的分形艺术图都照样清晰。因此，将分形理论与分形艺术引入数字媒体教学是十分必要的，分形艺术图形的冲击可以带动传统艺术在空间形态上的延展与数字化转变，激发学生的创意与灵感，使其在数字化的图形与二维三维的动画创作中采用更广阔的表达与更创意的思维。 2基于分形艺术的专业教学改革 2.1分形数字化转型的教学改革 分形图形是以整体与局部的自相似性为特点的，当一个复杂、精美的图形以多次重复迭代的方式拼贴形成一个复杂的具有冲击力的图像。这种不规则的图形是由数学公式生成，且多个不同的数学公式可以进行拼贴，为图形的外观赋予更多的、更复杂的变换[2]。将这些数学公式按照不同的取值赋予不同的颜色，就可以生成色彩炫丽的分形艺术图。分形艺术图是形象艺术与数学相融合的产物，是以数字化的方程作为基本的作图元，拼贴组合成具有无数变化可能的带有分形特质的艺术图。用分形的方式作图可以激发学生的数字化想象力，也可以将复杂的图形用简单的数学公式符号进行存储，极大地节省了存储空间，也实现了传统图形向数字化艺术创作的转型。 2.2打破维度的分形空间应用 传统的艺术图形总是以二维或者三维的形式出现，而分形的物体打破的传统整数维的理论。分形的空间在不断的迭代重复过程中，可以对空间进行无限的分割，从而生成非整数的多维效果[3]。电影《奇异博士》中对于分形的空间维度理论有着很好的应用，奇异博士对空间的折叠、时间的操控等都呈现了炫酷的分形效果。 2.3基于分形动画的教学改革 新媒体时代的图像与动画生成正逐渐向动态而具有视觉冲击力的多元化表现方式发展。传统的媒体正在数字化，而艺术的传播形式正逐渐轻量级地数字化。对传统的动画而言，是存储的实实在在的图像信息，图像信息随着时间的变换形成了动画效果，一部动画成品的实现需要大量的人力进行关键帧的创作与绘制，耗时耗钱耗人力。而利用分形软件制作的分形动画艺术感强，且动画的生成是通过数学公式的参数调整完成的，存储容量小而且动画效果炫酷。由于分形可以对大自然的具有自相似的分形图形进行仿真和模拟，因此对于植物、山峰、火焰等场景的生成也可以使用分形进行模拟，同时将过程通过参数调节做成动画[4]，产生的分形效果视觉冲击力强。如电影《奇异博士》中大部分的特效都应用了分形技术与分形的空间维度理论。分形的理论与技术近年来已被大量地应用于影视特效、舞台美术、影像装置等多个动态视频领域。由于分形图像的生成是通过数学公式迭代拼贴而成，因此要想改变图像的外观只要改变公式的参数即可[5]。而分形动画的生成就可以在关键帧中改变参数，存储的数据量也即使数学公式及其对应的参数取值，数据量非常小，还可以保证图片的精美画质，数据传输快，数据视觉效果好，充分体现了数字媒体相对于传统媒体的实时性与高效性。 3分形仿真引领教学改革 图像与动画、视频是数字媒体专业进行新媒体创新的主要载体，要培养面向新媒体时代的新型人才，需要打破传统媒体的创作方式，不局限于绘制图像、建模图像的传统方式，将媒体的创作与设计向数字化、动态化、交互化转型是数字媒体技术专业进行教学改革的重要课题。分形艺术以数学公式引领艺术的潮流，既可以对大自然的实物进行仿真，又可以创新地设计具有分形美与混沌美的图像与动画视频，拓展了数字化媒体的创新形式。数字分形研究融合了科学与艺术，力争发挥科技的魅力，为艺术注入新的思潮与途径，为数字艺术带来了许多优势，也为数字媒体技术的教学革新带来了新思路。 4结语 该文针对数字媒体时代对多维、动态的数字化作品的需求，提出了应用数字分形解决当下数字媒体技术专业培养创新型人才转型所面临的问题。数字分形研究融合了科学与艺术，力争发挥科技的魅力，为艺术注入新的思潮与途径，为数字艺术带来了许多优势，为数字媒体技术的教学革新提供了新的方向。 作者:陶雪娇 张晓颖 单位:重庆工程学院 数字媒体技术论文:新媒体技术下数字绘画艺术研究 摘要：认识数字绘画，最重要的是了解新媒体技术下的艺术进步和时代进展，准确抓住如今数学艺术的发展新方向和传统艺术的塑造方式。如今数学艺术开始在时代科技上下功夫，努力创造一个个生动形象的作品和栩栩如生的角色。在艺术领域和新媒体技术发展上赋予了一种新型的结合思路，从而向世人展现新世纪发展下的艺术在不同领域的跨越和逐渐完善，这样的转型更具有艺术意义。本文针对新媒体技术下的数字绘画艺术展开了探究。 关键词：新媒体技术；数字绘画艺术；探究 艺术加入了新媒体这样一个新角色无疑是艺术创作上一个崭新的起点，如今21世纪网络技术的新发展衍生了各种各样的艺术拓展的可能性，这无疑是最佳的选择方案，而且很多艺术家都开始从事新媒体渠道下的艺术交流工作，在艺术领域上创造出令人遐想，令人敬佩的时代艺术产物。 一新媒体技术下数字绘画的特征 （一）新媒体技术 新媒体技术是一个庞大的电子传媒方式。主要是借助线上传播和科技设备的推动力量发展，以互联网信息传输渠道在网络这样一个多样化平台抓住新媒体技术发展的核心推动艺术的推广和进步。新媒体技术为未来的艺术转型创造了非常大的空间。作为一个新型思想的存在，新媒体技术如同一个具有互动型的模型连接着艺术和技术的研发。技术的支撑辅助让新媒体艺术走上了一个新的阶梯，创造了一个新的艺术形体，摆脱了传统的思想。 （二）数字绘画艺术 数字绘画艺术作为数学图像艺术的另一种表现形式，根据形态的变动可以分为静态数字图形和动态数字图形。前者是数字绘画艺术的领域，主要是通过计算机互联网技术进行操作，这也是新时代艺术家对艺术追求不可或缺的一部分。在绘画过程中不单单只是依靠传统的设计思想支撑，而是在传统构思基础上根据新世纪流行标志创造具有标志性的独特产品。艺术和审美是相通的，艺术将数字媒体转换为自己的一个艺术馆将美带给所有观赏者，数字绘画艺术能够得到一定的赞赏和认可，不仅改变了传统只能实体展示的形式，数字绘画艺术拓宽了艺术展示的渠道，让艺术展示多样化。 二数字绘画艺术的特点 （一）数字绘画的创新性 数字绘画的创新性体现在手法、存储方式以及推广途径的不同。首先，要使数字绘画呈现具有代表性和互动性的形象，独特的工具载体以及转换自如的绘画手法具有突破性。绘画时使用的硬件设备主要是电脑及其附属设备，包括扫描仪、数位板等，再安装好配套的制图软件即可。由此，电脑显示屏代替了画纸，成为图形制作的界面。这种新型的绘制方式不但节约成本，相对与传统的绘画方法更是显示出独特的优势，仅从物理角度看，不再需要材料、质地等实物，一切绘制工作都借助电子软件完成。作者可以根据自己的心意，在显示屏上任意地勾勒自己的创意和想向，尽情地表达自己的艺术创作，在软件的辅助下，模拟现实场景使各种艺术效果得到淋漓尽致的表现。其次是存储方式不同，包括数字绘画艺术，其中需要将天气，温度，湿度等因素纳入考虑范围内，很多绘画成品由于外在因素的影响其要求的保养程度不同。但是无论是沉淀了多少年的作品，也就是保存的完好无损的作品对着时间的沉淀都会被人们所遗忘。主要是保存在线上数据库内的成品不存在一系列由于环境变化产生的颜色褪落，颜料脱落等现象，虚拟代码信息形成的图像换句话说是永不更变的。最后是推广的途径有很大的改变，传统是人工传播，主要体现在买卖，售卖等手段，在创作上有文房四宝，纸张采用帆布作为底布，以颜料加以润色，框架都是用实木雕刻而成的。当下，在数字化条件下，运用计算机和配套的软件，可以辅助作者开展无所不能的绘画创意，让作者的创作思想在显示屏上得到充分的展示。改变了过去必须身临其境去进行绘画创作的模式，节约了作者的路途花费和宝贵时间，只需要在电脑上轻松阅览就能体会到艺术特色和风采，感知数字绘画作品所体现出来的魅力。如今是传统时代的拓展和进步，创新点就在于很多方面都运用到了数字媒体。现今即使是传统绘画的传播，也有依赖数字媒介。 （二）数字绘画的技术性 对于传统绘画技术，更加强调“技艺”的修养和水平，注重创作的艺术色彩，作者的绘画技能、修养对创造效果至关重要；同时，传统绘画载体如纸张、笔墨等质量情况对创作结果也产生重要影响。数字绘画则与此大不相同，其需要艺术家不但要具备高超的创作艺术，还要有高超的电子信息操作能力，能够熟练地运用软件程序进行数字绘制，达到随心所欲的操作水平。因此，新媒体艺术是现代科技发展的产物，否则便没有了存在的基础。正如分型艺术的发展源于数学的研究，该艺术类别创新于上个世纪，历经发展，源源不息。其制作的基础是数据计算，通过计算机对数据的综合处理，形成无限图像，然后经过放大处理、色彩充填，形成精美绝伦的艺术图像，充分展示了科技与艺术的完美结合。分型艺术从全新的创作视角给人们展示了别开生面的艺术风格，而且绘制更加细致、精巧，相对于传统艺术风格，更加具有均衡、对称之美。 （三）数字绘画易于普及推广、大众性强 一是画种限制的消失。数字艺术改变了艺术创造生态和创作形式，打破了艺术创作的门类界限，创作发展趋向于融合。传统绘画根据创作手法不同门类繁多，有水彩、水墨、版画等多个种类，每个艺术品种的创作方法也千差万别，需要认真的钻研和长期训练、模仿，才能达到一定的创作水平。但是数字化技术的应用，借助软件系统，创作者可以模仿各个类别的创作风格，根据自己的创作意愿进行随心所欲地绘制、修改和存储，能够运用多种技术手段为主题创作提供方便。二没有创作门槛限制。不管是艺术家还是绘画爱好者，如果能够熟练地使用绘图软件，拥有艺术素养，就能够根据自己的意愿进行艺术创作，达到较高的技术水平。这为绘画艺术的普及推广提供了方便条件，更多的大众可以参与绘画创作，扩大了创作群体和欣赏人群，使艺术创作更加大众化、趣味化。 三信息技术时代数字绘画价值 以计算机为基础的现代信息技术的高速发展和普及应用，各种绘图软件的研究使用，打开了数字绘画技术的发展空间。这一技术领域吸引了大量的参与人群，也使人们对传统艺术创造产生了新的认识和拓展渠道。通过人机对话方式进行绘画艺术创造，创作者的思想和感知通过数字艺术创作得以实现，清晰地展示在现实面前，丰富了创作内容和方式，颠覆着传统的审美观念。数字媒介取、墨、纸、砚等传统绘画媒介，实现了手工制作向借助电子设备和软件系统绘制的转变，可以如此理解：一是媒介方式的转变属于技术发展的结果，价值超过了绘画本身的意义；二是绘画艺术与传统创作方法一样，都是作者创意、情景展现的过程，都是作者真实构思的结果。站在发展的角度看，任何形式的艺术创作，都有个关键的发展期。而技术的突破，是实现艺术突破的基础，也就是说，新艺术的形成和发展需要新的技术形态提供支持。现代数字绘画技术经历了审美怀疑、成品表现后，开启了数字技术，实现了媒介方式的转变，人的创作思想通过计算机得到了延伸。计算机技术与绘画创作者的有机结合，推动了数字绘画技术的发展和推广。相比传统绘画，数字化绘画的发展空间更加宽广，成本更加低廉，方式更加灵活，商业价值更加巨大，已经由单纯的艺术追求向追求商业价值的转变。 四数字绘画艺术的未来发展方向 尽管我国的数字绘画艺术发展相对较晚，还赶不上发展国家的水平，但是已经呈现出蓬勃发展之势。当前我国的数字化绘画艺术还处于发展初期，很少有国家级的展览。达到艺术家级别的数字绘画人才还不多，以勇于接受新事物的年青创作者为主。因为数字绘画介入时间不长，素质参差不齐，艺术思想不成熟，少有突破性的建树，大多数是停留在技术层面而没有相关的理论支撑。现在主流的艺术领域，数字绘画没得到权威机构的认可，似乎难登大雅之堂。老一辈艺术家们在传统绘画领域已经被市场认可和接受，他们不擅长研究新生事物，而对现代新兴的数字绘画了解很少，精力上也力不从心，意识上有比较大的断层。再加上，大众所熟悉的传统绘画大部分悬挂于展厅或是公共场所，一些名家作品多出现于拍卖场或博物馆。有些人认为：当前，数字绘画可以随意复制使得数字绘画作品几乎一文不值，尤其是在金钱衡量价值上，数字绘画很难企及传统绘画。虽然传统的绘画作品在个体价值上令人咂舌，但数字绘画的优势也是不容忽视，那便是数字绘画与新媒体技术群的高度相容性。在数字信息时代背景下，数字绘画的真正价值，体现在它与其他新媒体艺术结合后的衍生价值。数字绘画能比传统绘画更广泛的应用于商业广告、影视传媒、动漫产业、游戏开发等多项专业领域，创造出的是不可忽视的经济价值和社会价值。 伴随着数字信息的发展，时代在不断进步，艺术也在不断的创新和发展，产生了更多的新的艺术创新形式，数字绘画艺术在创作形式上的创新能带来更多艺术内容的创新，数字绘画的发展也让更多的人可以参与到艺术创作，艺术的门槛有所降低。强大的媒介的传播能让数字艺术产生更多的可能。数字艺术的内容也是画家需要不断努力的方面，结合传统的绘画艺术的文化特征，使用数字艺术的多样化的创作形式，不断的在内容上努力和创新，才能创造出更多精彩、优秀的作品。 作者:沈剑祥 单位:晋江华侨职业中专学校

航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰，映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒，航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征，更拥有极为强大的战斗力，是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰，无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中，还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下，驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中，并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外，航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备，也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日，全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天，“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰，“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年，总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过，核反应推、发电机等部件的故障问题，导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称，“福特号”航空母舰在出海测试期间，将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后，美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰，美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰，以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前，“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰，且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后，美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进，属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米，宽度为40米，吃水11米，满载排水量在10万吨左右，可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同，航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别，通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机，平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说，“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强，是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过，航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外，其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击，直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域，并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外，以其为核心的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者，但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代，舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如，“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构，不仅极为复杂可靠性较低，且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下，新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看，与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异，两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言，“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米，宽度为41米，设计的满载排水量为10万吨，这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升，但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上，“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如，“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架，大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术，“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初，舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力，进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时，这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过，随着喷气式飞机的普及，其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞，需要借助于外界的推力帮助，这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽，进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂，包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前，需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时，蒸汽由航空母舰上的锅炉输出，经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力，当蒸汽弹射系统一启动，飞机引擎的动力加之蒸汽的压力，令钢圈断开，飞机立即向前冲去，在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后，滑梭回到原位，并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说，“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样，都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时，其机翼已接近甲板边缘，这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力，“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进，从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统，其体积和重量均较大，不仅需要消耗大量的海水，还需要大量的人力和资金进行维护和更换，这显然不利于长时间的海上持续作战。此外，由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽，“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后，其航速就会受到较大的影响，从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性，还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式，决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机，难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制，只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射，很可能会造成飞机受力过大，从而影响其服役时限。 在此情形下，美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术，以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术，即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速，其起步与发展相对较晚，目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统，电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞，而是使用电来驱动。同时，电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻，对航空母舰上的辅助系统相对要求较低，且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面，电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后，飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握，并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的核心技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外，如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落，其风险之大、难度之高，被全世界公认为“刀尖上的跳舞”！通常情况下，陆地机场的跑道会长达数千米，而航空母舰上的甲板长度不会大于300米，可供利用的降落距离仅有100米。然而，舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离，再加之随时处于颠簸中的航空母舰，如果没有航空母舰阻拦系统，现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统，能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时，其机尾钩挂上阻拦索后，阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度，另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐，从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过，液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效，但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落，航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换，这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重，在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此，在全新的“福特级”航空母舰上，设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中，阻拦机和电脑控制系统是最为核心的两部分。阻拦机的构成较为简单，包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等，在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制，并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力，从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力，进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环，阻拦索采用了新型轻质合成缆索，这不仅可以减少结构载荷，降低系统惯性，并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时，舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后，其就会牵动阻拦索，进而带动换轮索牵出，并令旋转轴转动。这一工作的关键，是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后，第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时，其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下，水力涡轮和感应电机正常工作，即可吸收舰载机的动能，并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作，阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置，以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统，电磁阻拦系统更为简洁、可靠，且无需大量的人力、物力进行维护，令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术，还是电磁阻拦技术，都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机，前述新技术的应用，也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要：随着当前生产的发展需求，大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用；同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述，进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词：遥感技术；航空摄影测量；新技术；应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看，在近三十年来，摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业，在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起，摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来，已经进入了数字摄影阶段，摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 （一）摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始，我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量，并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段，也标志着我国的传统测绘技术体系的解体，新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先，从数字影像的类型来说，我国目前已经建立了数字正射影像（DOM，Digital Orthophoto Map）、数字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）、数字线划图（DLG，Digital Line Graphic）、数字栅格图（DRG，Digital Raster Graphic），同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库，多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性，推动了测绘技术的发展。 其次，国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外，还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1：1000000、1：250000、1：50000比例尺级别的地理信息数据库；除了国家级外，省一级的1：10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1：500至1： 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外，我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等，于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查，并建立了业务运行系统，具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据，开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究，并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 （二）摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展，我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台，以此为核心建立了国产卫星遥感影像地面处理系统，并开展了定量遥感反演研究，为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先，从数据获取能力方面来看，在国家973与863计划的支持下，成功研制了一系列传感器，发射了50多颗对地观测卫星，包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等，组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系，从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测，可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像，并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次，在数据储备方面，已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 （一）GPS在航空摄影中的应用 （1）GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中，航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求，在一定的高度沿设计的航线飞行，以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用，已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 （2）GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置，将所测数据应用于摄影测量内业加密，以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法，其实时差分定位可用于摄影导航，而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2～3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 （二）LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术，可以减少地面控制点，缩短作业周期，降低成本，可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术，在有地面控制点的四角带，完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求；在地面特征丰富、影像较好时，可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 （三）机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线，随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面，进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点： （1）具有全天候工作性能； （2）分辨率高，所摄照片清晰； （3）覆盖面积大，提供信息快，把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图； （4）不易受干扰 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要：随着科学技术的进步与发展，航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中，并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程，分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项，从而推动我国航空测绘的发展。 关键词：航空摄影测量；新技术；应用；发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄，绘制地形图的过程，其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步，以及社会建设中对土地利用的现状，航空摄影测量技术在不断得到创新和完善，并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时，我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘，以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中，大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天，数字化技术迅猛发展起来，在航空摄影测量技术上，涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备，为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件，不断推动着航测行业的发展。然而，受诸多客观因素的影响，我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱，其测绘精确度仍有待落实，航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢，无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品，它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想，由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域，从而确定一个大的镶嵌影像；四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此，航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时，在低空进行测绘时，DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量，其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写，主要是由陀螺、加速度、电路构成，它能够独立提供高精度的导航参数，同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行，否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大，被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此，将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统，能有效提高系统的导航精度与其测绘性能，就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作，提高了测绘效率，并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性，推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用，主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术，从而减少地面控制点，完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作，这一技术的应用有利于缩短作业周期，减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术，不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据，大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上，利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描，从而经过对空间坐标的计算，记录回波特性得出地面目标的空间特性，再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中，运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作，这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域；点位还要在视野开阔的地方，避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时，点位之间还要做好加密与联测工作，以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前，首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量，进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时，首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求，以及配套仪器的利用，综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的，这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划，一般要考虑达到如下工作的因素：检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线；检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%；采用直接定向法，使航测高度与摄区高度一致；对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天，我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善，取得了相应的进展。但是，我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时，找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题，有针对性的做好航摄工作，提高航摄效率，保证影像质量，进而推动整个数字摄影测量事业的发展，满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪；新技术；应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 （一）按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式，使测量达到最真实的效果，同时减少了使用过程中的出错率，用模拟的方式实现了对实际的掌控能力，使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解，使出现的问题和错误得到改善，并增加对具体内容的了解，让数据达到还原效果，增加图像的准确率，并通过分析和应用提供最真实的影像和数据，更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控，通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力，通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合，使摄影测量达到数字化和科学化，使数据更加准确，更加接近测量的实际。 （二）按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程，通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据，把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术，在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据，实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的，而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富，它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础，使各领域的技术得到发展，并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展，使非地形测量应用到这些领域中，取得更长远和丰富的发展。 （三）按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中，按摄影位置进行分类，包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量，要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远，技术水平也更难达到标准，对摄影及测量人员的要求也更严格，并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量，并对地形进行精准的勘测，来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程，航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理，使形状、大小等综合数据达到预期的效果，通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测，很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术，它攻克了地形勘测带来的危险，为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 （一）非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的，而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富，达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展，使生物医学领域可以通过对地形的利用，取得更多的生物医学资源，带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件，通过对非地形的勘测，了解罪犯的藏身之处，和犯罪窝藏点，使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展，很多文物就存放在复杂的领域内，通过测量可以找到它们的位置，开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查，通过非地形测量检查各军事地点，保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 （二）地形测量 地形测量指加强对地形图的了解，通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据，按比例尺进行准确的缩放，以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像，按照比例尺来还原真实的指标，要建立专题的图片，对各种地图要进行了解，掌握各种硬件条件，要了解具体的摄影影像，对各种图形要分类型掌握。第二点，要建立相关的数据库，通过对数据的掌握，通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同，了解测量的变化，使数据可以互相参考、互相借鉴，达到为测量服务的效果，达到测量的数字化。数据库的内容要系统化，方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 （一）质量检查准确，成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查，对整体的过程进行准确核实和分析，达到整体质量的准确性，在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系，区别各步骤的不同，对内容进行整体计算，并对结果进行重复的分析，使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查，检查的单位是质量检查机构，对检查和验收工作要合乎规定，以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作，当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门，提交过程中要把内容标记的详细些，确保相关部门能够根据数据开展以后的工作，作业方式也要列出相关数据和相关表格，使内容清晰易懂。 （二）空中采集准确，数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理，采集过程要正确，作业方式要符合标准，通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式，使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法，针对不同的高度，拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理，要经过科学的研究和科研人员的重复计算，实现对不同数据的合理分析和比较，使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪，对地面垂直拍摄，获取相片或影像，使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量，用模拟法和解析法测绘，使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容，并通过科学的数据处理，达到整体测量的准确性。 （三）航摄准确，航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算，促使其它指标合理发展，并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际，通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图，提高航摄的精度要素，提高航高、比例尺、焦距和影像质量，通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理，数据和图像设计也要有根据，要根据具体影像来开展数据和图像设计，测量不要局限在绘画图上，需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准，实现测量的目的，实现测量的高标准，使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要：伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究，航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化，从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘，令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词：数字航摄仪；DMC IMU/D GPS；激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器，进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展，地形变化的速度非常快，同时由于我国地形结构复杂，依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量，因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量，并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期，提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种： 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务，它是通过对测量地形的摄影，加强对地形的了解，并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放，以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作：一是要保证摄影图形的具体数据和图形，并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原，并且根据还原的数据图像，建立相应的图片库；二是要建立数据库，航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库，掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况，以此实现在航空摄影时实现测量的数字化；三是积极掌握测量地形的相关数据，并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量，最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工，保证摄影的图像数据真实、准确，使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域，其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的，而是通过对地形的摄影观察地形的变化，以此更加地形变化发现其中的问题，比如航空摄影技术应用在军事领域中，就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察，以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况；航空摄影技术应用在工程领域，通过航空摄影技术可以对地形进行勘测，分析该区域是否存在矿物质等，以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用，其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确，设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算，从而令别的相关要求都有一个很好的发展，同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况，利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原，此外还需要添加一个大比例尺的数字图，增加摄影的准确因子，增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度，经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面，对图像进行还原的方案必须要是科学合适的，图片以及数据的收集设计需要有根有据，需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计，测绘不能仅仅关注在绘制图像上，应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确，处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析，收集的方式要合理，满足相关的指标要求，利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的，从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识，根据摄影的高度不同，所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式，处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算，从而可以完成对于各种数据的科学统计分析，因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置，因此能够对地面实施竖直摄影，从而得到有关的图像视频，指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确，结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测，对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究，从而达到整体的质量准确性标准，此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系，能够分辨出各个操作单元之间的异同点，对于摄影的具体项目实施整体的计算，同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证，验证结果是否符合实际情况，增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证，而进行验证的部门都是相关的质量检测部门，对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求，将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证，如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据；而四个全色传感器分别捕捉的影像，依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中，通过调整相机的曝光时间，保证图片的质量，该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器，采用无人飞机进行低空航摄，具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像，另外对于天气以及机场的依靠性较小，目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS，即是全球定位系统，运用在航空摄影测绘后，利用空三素的办法得到角元素，从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS，即是惯性测量单元/差分GPS，运用在航拍之后，能够直接取得三个线元素以及三个角元素，极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘，从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算，从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置，进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号，接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素，把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差，因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果，这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置，之后再针对去实施变差的更正，因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术，能够减小地表的控制点，减短测绘时间，降低成本，可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展，为我国的经济发展提供了重要的贡献，带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用，突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端，促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”，中国人痛恨“地沟油”危害食品安全，却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步，给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油，也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”！ 2014年8月14日，波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会，并在会上宣布，波音与中国商飞合作的“废气油脂”（包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等）研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段，最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日，波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心，中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段，试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油，波音-商飞并非首例，国外有荷兰航空的成功案例，国内也有中石油1号生物航煤的技术先例，波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线，是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线，比较适用于结构较稳定，成份较纯的餐饮废油，如肯德基，麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线，其目的是为了适应中国八大菜系，蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅，最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食，试想火锅废油的成份会何其复杂！ 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线：“我们将首先对其进行去杂质处理，得到成份较纯的中间产品，之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前，中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油，转换比例在40%左右，即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认，该转换技术在成本上仍需进一步优化，因为相对普通航油，“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中，那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值，但事实并非如此。事实上，目前“地沟油”的收购并不容易，价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低，但现在并没有形成行业性的集中回收，而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利，转手又卖回餐馆，扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油，其成熟商业化运作仍需要企业技术研发，社会自觉回收，政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国，中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力，该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要：随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展，航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步，其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状，然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词：航空摄影测量；新技术；DMC；LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代，航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展，各航测机构都开始增添航空摄影测量业务，在我国个城市测绘单位中，大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始，ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现，近些年，GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密，产生了很多新的航空摄影技术，比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ（POS）/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换，获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等，都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC，是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统（如图1）。基于替代胶片相机的设计思想，DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成：4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据，一个捕获蓝色数据，一个捕获绿色数据，一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域，区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品：全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品：真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据，可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求，其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下，用多种曝光时间来曝光，保证影像的质量。 （一）1：20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1：20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究，在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄，共30个像对。控制点的布设采取双五点法，基线数16条，运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密，全数字摄影测量系统进行量测，采用PATBNT光束法软件来平差，加密精度统计如表1。 表1 1：20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看，完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图，之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计，平面误差是0.167m，高程误差是0.15m。 （二）试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高，影像清晰，加密自动选点成功率较好，连接差小，碎玉提升加密精度十分有利，且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影，可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备，完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号，通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位，应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元（IMU，InertialMeasurementUnit）对航摄仪的姿态参数直接测定，通过联合IMU，DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 （一）直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元（IMU），获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位，通过校正系统误差，获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 （二）IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素，作为带权观测值参和摄影测量区域网平差，获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR（LightLaserDeteetionandRanging），是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器；天线是光学望远镜；接收机通过各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式，探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确，其测距精度可达几厘米，而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素，还由激光、GPS及惯性测量单元（IMU）三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展，通过LIDAR从移动平台上（如在飞机上）获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲，打在物体上并反射回来，从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播，因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知，传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度，激光扫描角度，从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向，就可能够对每一个地面光斑的座标X，Y，Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说，一个频率为每秒一万次脉冲的系统，接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下，LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统，其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达，把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置（距离和角度）、运动状态（速度、振动和姿态）和形状进行精确测量，对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后，科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚，它用计算机代替“人眼”，在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展，在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势，而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革，并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升，我国航空领域取得重大成就，民航空管新技术在现代高新技术的带领下，逐渐走向成熟；同时民航空管局也在尝试着改变发展模式，提高运行的安全性，以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术；必要性；发展；问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来，我国在航空运输领域有了很大突破，与往年相比，不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高，同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测，到二零一五年，我国的机队规模将超过两千六百架，全国的机场总数将增加到大约二百五十个，而每年的飞行次数将达到1143万，与二零一零年相比，将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响，我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区，随着技术条件的提高，西部等地质环境恶劣的这些地方，也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加，对我国航空事业带来很大压力，这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战，更是一次难得的机遇，因此空管技术的应用在很大程度上，促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂，有待进一步改善 我国的大部分机场，在建设过程中以及航线制定中，会受到当地经济发展水平的影响；一般情况下，机场建设地区是经济较为发达，或者具有非常显著政治地位的城市或地区，或者作为中转站而建设的，在机场运行过程中，会产生一定的放射圈，其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等，这会在很大程度上影响到航空运输的安全性，再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高，就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中，由于其经济发展水平有限、人流量有限，再加上地区环境十分恶劣，就需要在航空运行中，花费大量的财力物力去进行维护和检修工作，不仅仅没有实现经济效益，同时由于传统空管技术的落后，使航空运输的安全性、可靠性大大降低，因此空管新技术的应用就势在必得，也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展，现在航空领域面对的最大难题之一，就是资源供应不足，将可持续发展作为航空行业的发展宗旨，能够在很大程度上为未来的发展打下基础，具有非常重要的实际意义。针对这个问题，民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率，但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下，对空域资源进行优化配置，缩短飞行距离、提高飞行准确率，尽可能的达到节能减排的效果，降低飞行成本，以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用，需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高，这就对新技术的推广提出了更大挑战，同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性，使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的，在成立之初就特别重视新技术的研发和使用，并还开设了相应的技术研究部门，在相关法律法规的严格督促下，以及相关政策的支持下，将一系列先进技术投入研究实验中，如卫星导航、自动监视等；2000年，经过一段时间的研究，在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路，即L888航路，这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础，到如今，短短的十几年的时间内，在民航局的大力支持下，加强对新技术的研发力度，并成立了一系列科研基地，取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中，所凸显的问题，要重视我们在实践中，积累的相关经验，并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲，是一个相当复杂的系统，不管是哪一种的新技术，在实际应用中，总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响，为了最大程度上确保飞行安全，在新技术投入使用时，要进行一定的测试工作，包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等，在新技术的应用中，我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能，在科学技术的快速发展的影响下，空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体，并且逐渐实现了自动化操作系统；对于软件功能来讲，其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上，提出了更高的要求，需要在严格的管理中，提高运行效率，这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面，一项新技术从研发到最后的推广，需要经过一个非常复杂的验证工作，任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的，而是在一遍遍的实验中，不断整理相关数据，而明确其是否能够达到可靠、可用的效果，是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应，是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中，我们要对评估、验证等工作进行严格的控制，并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式，为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性，从多年工作经验中，我们可以看出，很多新技术的投入使用，都需要进行非常长的一段时期的过渡，在此过程中，要充分考虑到技术应用的可行性，对外界环境进行准确的测量，对技术的成熟度进行精确测定，在多种综合因素的考虑下，制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标，以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上，我们要进行重点把握；纵观整个世界中的民航技术发展情况来看，每个国家之间在技术上都有一定的合作互助，但是国家与国家之间为了进一步保存实力，并不会将一些关键技术进行共享，一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势，对于我国来说，我们要在技术上加大投资力度，将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一，逐步实现国产化，并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展，我国民航空管新技术的研发和应用，取得良好成效，在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题，进行了简要的概述，希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 航空新技术论文:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命，认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命，它以“制造业数字化”为核心，并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务，生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”，被认为是推动新一轮工业革命的重要契机，已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术，正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命，它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域，因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术（3D Printing）是快速成型技术（Rapid Prototyping Manufacturing）的一种，也叫做增材制造（ Additive Manufacturing）。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面，然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起，形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种，表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年，美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备，1990年开始销售，短短几年中，形成了巨大的市场。近年来，美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量，明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年，以美国相关大学为主的“增材制造路线（RAM）研讨会”就未来5～10年的技术发展进行了广泛的讨论，并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议，由爱迪生焊接研究所（EWI）牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC（Additive Manufacturing Consortium）”，试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织，共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员，以金属材料的增材制造技术为主，每季度活动一次。目前，AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识，初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC（National Test Bed Center）”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度，促进相应的产业投资，在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起，AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外，近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛，希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球，但在基础研究设施、研发组织和政府支持上，欧盟明显领先。首先，欧盟在政府研发方面的投入要大于美国（不计不公开的国防军事投入），著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac（Rapid Production of Large Aerospace Components），全程专注航空航天的SMD（Shaped Metal Deposition）技术等。其次，欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群，开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国，但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业，澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线，南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发，日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中，专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前，快速成型技术的市场应用份额如图1所示，其中航空航天约占8%。目前，全球有两家3D打印机制造巨头，分别为3D System 和Stratasys，均在美国上市，2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司，并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后，一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后，又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前，国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中，行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动，在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利，并以此专利优势，在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始，3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底，3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步，但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初，我国开始推进增材制造设备，即3D打印机的研发，在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位，于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备，以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中，清华大学成功开发了无木模铸造工艺 （Patternless Casting Manufacturing），即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备，使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机，并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”，863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展，我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量，而我国在这方面的应用量则非常低。据估计，3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右，2010年以来年增速均为70%左右，市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类：1）外形验证，整机和零部件外形评估和测试、验证；2） 直接产品制造，例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等，美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造；3） 精密熔模铸造的原型制造，采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件，包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架，“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划，制定了一张“路线图”，从打印飞机的小部件开始，一步一步发展，最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统，比如仿生的弯曲机身，能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等，传统制造手段难以使用，3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业，计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资，认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力，对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望，近日与3D Systems签约，投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后，就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前，中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上，并起到关键作用。除了军用飞机，中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最核心技术之一——整体叶盘应用市场，以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作，瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求，历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术，并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统，已经受近十年的工程实际应用考验，使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日，王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业，3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1）定制成为新标准。制造模式上，过去是生产线规模化生产，今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产，不再需要库存大量零部件，也不需要大量生产。2）缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期。3）更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接，结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4）开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品，这个互动是双向的，消费者也可以自己设计产品。5）改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响，选择生产地时，劳动力成本不再那么重要，而是考虑如何接近消费者，传统过程的供应链就变得短了，使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景，业界普遍看好。作为全国工业的主管部门，工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略，推动完善3D打印技术规范和标准制定，研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中，近期即将公布。高德纳（ Gartner ）公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断：3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段，在5～10年的时间内将迎来发展高峰（见图3）。 据Wohlers Associates报告分析，全球3D打印产业产值在1988～2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元，到2016年产业总产值将达到31亿美元，2020年将达到52亿美元，其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域，则市场更为广阔。2012年，全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元，2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间，目前仍面临着一些瓶颈和挑战：一是成本方面，现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵，给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面，目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物，选择的局限性较大，成型品的物理特性较差，而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面，目前3D打印成品的精度还不尽如人意，打印效率还远不适应大规模生产的需求，而且受打印机工作原理的限制，打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面，3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散，制造业面对的盗版风险大增，现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，3D打印技术也将被推向更高的层面。未来，3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度，开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法，提高成品的表面质量、力学和物理性能，以实现直接面向产品的制造；开发更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等，特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点；3D打印机的体积小型化、桌面化，成本更低廉，操作更简便，更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求；软件集成化，实现CAD/CAPP/RP的一体化，使设计软件和生产控制软件能够无缝对接，实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国，3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪，积极为迎接此技术革命做好准备。 （1）推进“产学研用”结合，拓展应用领域，延伸产业链，提高产业化程度。 （2）改变产品，如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 （3）改变制造过程和方法，将现有制造系统智能化自动化，引入3D制造系统，形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成，复合制造体系在今后将成为主流。 （4）改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式，及相关的流程设计，资源配置和组织机构的形式。 （5）提前专利布局，在发展初期就要将目光放长远，不能满足于现有已经被国外企业掌握的核心技术，而是要更多的走自己的专利之路，努力发展创新技术，抢占技术先机，积极进行合理的专利布局，包括国际市场专利布局，同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖，避免陷入不必要的专利泥潭，争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 （5）GE收购3D打印企业，某种程度上给航空企业提供了借鉴：通过一些资本化运作手段，兼并收购一些具有核心技术的3D打印企业，以核心制造能力为重点，打造航空企业自身的价值元宝曲线，或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 （作者单位系中国航空工业发展研究中心） 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室，主燃烧室是发动机核心机的三大高压部件之一，加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力，使飞机加速，在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件，除去带动压缩部件所消耗的功之外，剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进，或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗，因此在涡轮后可以设置加力燃烧室，再次喷入燃料燃烧加热燃气，进一步提高燃气能量以增加发动机的推力，主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展，发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高，燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻，突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下，满足高的燃烧性能和轻的重量要求，在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室，这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室，后来发展为环管燃烧室，上世纪60年代，环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择，随着燃烧技术的发展，短环形燃烧室是目前普遍采用的方案（图2）。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点，发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求，对于军用发动机主燃烧室而言，要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围；而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求，以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展：高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室；为应对上述挑战，提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室（图3）。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小，在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点，每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合，每个喷射点有自己的回流区和燃烧区，燃烧时有多个火焰，由于每个喷射点的回流区长度短，燃烧驻留时间短，在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在，可以将喷射区域进行分区燃烧，兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧，适合于工作范围宽广的高温升燃烧室；还可以对喷射点进行控制，具有温度场主动调节能力，能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室（图4）。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室，其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来，最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成，其主要特点是可以实现分区分级燃烧，发动机在点火、慢车等小工况状态时，燃烧室只驻涡区工作，保证了燃烧室低工况稳定性；而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作，保证高工况下的高效燃烧性能；驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内，不易被吹熄，点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧，能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位，通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室，并开展了相关的试验，GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证，拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环， 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%～40%，但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数，只能用于理论研究。在本世纪初，由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式，在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室（Inter-stage Turbine Burner，ITB）及超紧凑燃烧室（Ultra-Compact Combustor，UCC）。 涡轮级间燃烧室（图5）是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室，由于有涡轮级间燃烧室的存在，可以拓展压气机总增压比的设计范围，适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命，实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响，需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程，所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室（图6）是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展，其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合，实现在涡轮导叶内燃烧，实现近似等温燃烧循环，提高发动机的热效率，此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如：凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧，周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一：以替代主燃烧室为目标的研究；阶段二、阶段三：以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作；阶段四：以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作，最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证（图7），其贫油熄火油气比只有目前系统的25%～50%，同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体，实现涡轮内燃烧构想，并且已经开始实施，更设想用以取代主燃烧室，实施定温循环，实现高效率动力输出，并且作为下一代燃烧室技术，减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括：贫油预混预蒸发燃烧技术；富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括：一氧化碳（CO）、未燃碳氢（UHC）、氮氧化物（NOx）和冒烟等4种燃烧产物，目前除氮氧化物以外，其他排放物指标已相当低，低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放，直接的措施是缩短燃料的燃烧时间，降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气，并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧，相对于传统的旋流扩散燃烧，燃烧均匀，燃烧温度低，因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物（NOx）显著降低，贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案，目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流（TAPS）燃烧技术（图8），燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级（预燃级）和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式，保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界；主燃级为贫油预混燃烧模式，主要工作于大工况，以减少NOx的生成。 目前，TAPS燃烧室已发展了三代，分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%，成功用于GEnx发动机上；TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%，主要是针对总增压比大于40的发动机，比CAEP2标准NOx排放降低70%，首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上；TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%，比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量，当燃烧区为富油燃烧时，因燃烧不完全，燃气温度较低，NOx生成量也较低，但是经过富油燃烧后，有大部分燃油未燃烧完全，随着燃气向下游流动，必定要在化学恰当比附近燃烧，此时，燃气温度很高，是NOx大量产生的区域，为了跳过该区域，通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度，此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧，从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧（RQL，图9）技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验，其结果比当时的排放标准低50%。之后，PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发，他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室，分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室，已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行，发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件，它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下，将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧，产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室（图10），大都采用V型稳定器来稳定火焰，这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区，从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣，性能要求更高，主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下，进一步提高加力温度和燃烧效率，降低流体阻力，缩短长度，加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求，未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计，变得更加紧凑，以减少长度和降低重量，提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器，将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上，形成超级紧凑的一体化结构，加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧，涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于：合理的安排燃油喷射，既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配，又避免燃油的自燃与结焦，还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源，同时保证加力燃烧室较低的流阻损失；一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷，具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性，在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机，其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧，以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片，燃油喷杆内置在叶片内，形成旋流器的流场结构，取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合，提高燃烧强度和燃烧稳定性，缩短燃烧段长度，降低尾喷流火焰辐射强度，从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量，提高发动机隐身性能，但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋，会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧，外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比，外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑，有利于发动机减重设计；外涵空气含氧量高，有利于组织燃烧，但由于进气温度和压力较低，燃油蒸发困难，不利于油气混合，影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同，采用喷油杆喷油与空气混合，钝体稳定器稳定火焰，原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面：垂直/短距起降（STOVL）发动机技术和变循环发动机（VCE）技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功，驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中，涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向，涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中，根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件，所以，涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下，在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此，设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计，以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 （1）非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解，动静域之间采用直接数据传递的方式，能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展，现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术，如美国的IHPTET（综合高性能燃气涡轮发动机）计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振，并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用，极大地提高涡轮叶片设计水平。 （2）气膜冷却仿真技术 目前，工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法，它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动；该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法，生成气膜孔甚至内腔网格，并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟；此方法划分网格复杂、时间长、计算量大，但优点是可以获得非常详细的流动信息，实现气热耦合计算，对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真，例如：霍尼韦尔公司的Paul Vitt等（如图1）、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等（如图2）、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 （1）超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高，涡轮叶片数量越来越少，涡轮叶片载荷也越来越高，涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态，需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中，包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 （2）非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维，通过调整端壁的三维曲面形状，能够有效减小涡轮二次流损失，从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司，并申请相关专利，采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件（如图3）和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁（如图4）均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 （1）铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念，它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件（如涡轮叶片）之内，同时，在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案，此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段，Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合，研制出了铸冷高低压叶片（如图5，叶片前缘和尾缘采用气膜冷却，而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却），并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 （2）超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔，外形与常规冷却叶片一样，但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段，在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证（如图6），并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时，惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术，冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 （1）高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术，但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上，也可用于民用涡扇发动机。 （2）双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规（单辐板）高压涡轮盘其AN2值已达到极限，面临的局面是，提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此，双辐板盘（图7）成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术，验证了涡轮盘重量减轻17%，同时转速提高9%。 （3）可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机：在第二代变循环发动机（GE21）的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破；在第三代变循环发动机（F120）的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破，并实现了发动机空中试飞验证；第四代变循环发动机是COPE方案，在GE与艾利逊公司（AADC）（罗罗公司参与）联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器，采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题，能使部分推力状态下SFC降低10%～25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机，其低速推进系统选用变循环涡扇发动机，低压涡轮采用了可变面积导向器，用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 （1）陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上，密度却是传统叶片材料的三分之一，热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中，目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有：涡轮间过渡段机匣部件，使冷却空气减少了100%，重量减轻50%；低压涡轮导叶，减重的同时减少了冷却气流；高压涡轮空心导叶，与典型的镍基合金导叶相比，重量减轻50%，冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁（如图8），并已用于F136发动机未来发展型。 （2）高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点，在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有：钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造，为了减轻重量而采用金属间化合物材料，使涡轮部件结构和设计复杂化，从而改变了涡轮叶片的加工技术。 （3）热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性，可用于高压涡轮叶片。微层压（Micro-Laminate）热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低，能有效提高涡轮叶片的工作温度，保证叶片寿命。目前，国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放，提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率，排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中，尤其是在巡航状态下保持一个最小值，同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处，减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍，高压压气机的2倍，而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前，热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息，而无法精确控制间隙的原因，国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证，预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失，增加推力，降低耗油率，显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封，与传统的篦齿封严相比，重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%～10%。德国MTU公司的研究也发现，用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严，则发动机的泄漏量可减少80%，相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计，这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下，刷式封严存在刷丝掉毛现象，同时也存在密封的滞后效应，MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功，驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中，涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向，涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中，根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件，所以，涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下，在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此，设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计，以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 （1）非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解，动静域之间采用直接数据传递的方式，能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展，现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术，如美国的IHPTET（综合高性能燃气涡轮发动机）计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振，并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用，极大地提高涡轮叶片设计水平。 （2）气膜冷却仿真技术 目前，工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法，它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动；该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法，生成气膜孔甚至内腔网格，并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟；此方法划分网格复杂、时间长、计算量大，但优点是可以获得非常详细的流动信息，实现气热耦合计算，对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真，例如：霍尼韦尔公司的Paul Vitt等（如图1）、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等（如图2）、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 （1）超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高，涡轮叶片数量越来越少，涡轮叶片载荷也越来越高，涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态，需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中，包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 （2）非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维，通过调整端壁的三维曲面形状，能够有效减小涡轮二次流损失，从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司，并申请相关专利，采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件（如图3）和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁（如图4）均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 （1）铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念，它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件（如涡轮叶片）之内，同时，在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案，此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段，Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合，研制出了铸冷高低压叶片（如图5，叶片前缘和尾缘采用气膜冷却，而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却），并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 （2）超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔，外形与常规冷却叶片一样，但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段，在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证（如图6），并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时，惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术，冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 （1）高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术，但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上，也可用于民用涡扇发动机。 （2）双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规（单辐板）高压涡轮盘其AN2值已达到极限，面临的局面是，提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此，双辐板盘（图7）成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术，验证了涡轮盘重量减轻17%，同时转速提高9%。 （3）可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机：在第二代变循环发动机（GE21）的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破；在第三代变循环发动机（F120）的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破，并实现了发动机空中试飞验证；第四代变循环发动机是COPE方案，在GE与艾利逊公司（AADC）（RR参与）联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器，采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题，能使部分推力状态下SFC降低10%～25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机，其低速推进系统选用变循环涡扇发动机，低压涡轮采用了可变面积导向器，用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 （1）陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上，密度却是传统叶片材料的三分之一，热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中，目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有：涡轮间过渡段机匣部件，使冷却空气减少了100%，重量减轻50%；低压涡轮导叶，减重的同时减少了冷却气流；高压涡轮空心导叶，与典型的镍基合金导叶相比，重量减轻50%，冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁（如图8），并已用于F136发动机未来发展型。 （2）高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点，在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有：钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造，为了减轻重量而采用金属间化合物材料，使涡轮部件结构和设计复杂化，从而改变了涡轮叶片的加工技术。 （3）热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性，可用于高压涡轮叶片。微层压（Micro-Laminate）热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低，能有效提高涡轮叶片的工作温度，保证叶片寿命。目前，国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放，提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率，排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中，尤其是在巡航状态下保持一个最小值，同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处，减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍，高压压气机的2倍，而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前，热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息，而无法精确控制间隙的原因，国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证，预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失，增加推力，降低耗油率，显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封，与传统的篦齿封严相比，重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%～10%。德国MTU公司的研究也发现，用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严，则发动机的泄漏量可减少80%，相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计，这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下，刷式封严存在刷丝掉毛现象，同时也存在密封的滞后效应，MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展，制造水平的提高，复合材料的大量使用，以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求，而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题，对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修；人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展，自动化检测技术，计算机技术，复合材料等新技术的大量应用，大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题，不仅会增加企业维修成本，而且会严重影响企业的生产效率，使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性，航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量，提高航空产品的竞争力，在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修，发展为数字化的维修，这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前，新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术，即应用飞机的通讯寻址和报告系统（ACARS）实时下载飞机系统故障（CFD）和飞机性能参数（DFD）报文，把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理，形成与维修信息系统格式一致，可以相互交联对话的数据，再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策，生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门，在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间，降低飞机航班延误率，减少维修费用开支，提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统（IMS） 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高：飞机维修人员队伍尚待成熟，缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调：据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%，小龄化现象造成维修经验严重不足，不能进行深度维修等工作，深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题：飞机维修人才储备不足，飞机维修人员的培训不够，机务人员待遇低，人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家，加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外，一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位；在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题；航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出，国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训，在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化，由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料，对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此，新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家，易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着：工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求： 1.多学科开展，由基本的结构课程为主，发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流，及时与先进技术接轨，倾听企业对维修人员的要求，与企业合作办学，学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作，做到与世界同步，学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课，以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统，可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间，降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养，以满足工作后的再学习；加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格－19歼击机和图－16轰炸机，就其技术水平来说，两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外，苏联的导弹威慑观使其认为图－16作为轰炸机已无实际意义，歼击机也将被导弹所取代，因而同意进行转让；在转让最新装备的同时，苏联在科学研究上对中国严格保密，以便限制中国超越苏联；航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中，重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让　飞机　中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日，中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》，简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前，学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让，鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料，厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平，进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出：“议定转让制造权的航空产品有米格－19歼击机、图－16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格－19有多种改型，按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称：徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格－19C)、米格19坡(米格－19л)和米格19坡埃母(米格－19лM)飞机，并选定米格19坡(米格－19л)，于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格－19л。 《当代中国空军》记载：20世纪50年代，中国空军装备的歼击机有米格－19C、米格－19л。1959年4月，沈阳飞机制造厂仿制米格－19л成功，未正式生产。根据空军需要，转而仿制米格－19C，1963年12月仿制成功，命名为歼－6。不过，中国最后大规模仿制的是米格－19C而非协定中规定的米格－19л。这是因为1958年7月，中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后，认为米格－19л机动性差，提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格－19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起，112厂在米格－19л的基础上进行改型设计，综合米格－19C和米格－19л的特点，利用米格－19л的后半部，并对米格－19c的机头稍作改进以提高机动性，自行设计了一个新型号，命名为东风－102。1959年2月投入试制，9月30日首次试飞。但后来由于东风－102质量不过关，于1960年停产整顿。从1961年起，重新选择原样仿制苏联米格－19c，1963年，飞机仿制成功，即后来有大量改型的歼－6。 事实上，转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日，赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓，主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国，由苏联飞行员驾驶，以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日，拒绝了此建议，但同时表示：中国决定提前制造图－16。10月，就提前试制图－16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏，主要落实各项技术资料和物资供应安排，经过谈判，苏方同意加班生产，备齐物资和资料，及时发货。1959年4月，中苏签订补充协议，苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P－3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此，根据中苏《国防新技术协定》的规定，苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机，包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为，对中国国防新技术的转让是毫无保留的，赫鲁晓夫甚至声称：“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上，我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出，苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么，苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格－19的技术性能 就当时而言，一般认为是很先进的：“以爬升快，加速性和机动性好，能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”；“米格－19的机动性能极其出色”；“米格－19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战，争夺制空权，也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格－19，1953年首次试飞，1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年，米格－19首次公开亮相，由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能，先后有多种改型：c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型)，1961年停产。米格－19C没有雷达，于1956年投产、服役，中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格－19п于1955年投产并装备部队，加装了雷达；而米格－19пM则由米格－19п改来，从携带火炮改为可发射导弹，由于采用了米格－17пM上的RP－2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术，该型很快于1957年底生产。 由于米格－19п与米格－19пM都装备了雷达，但这两种雷达都存在不少问题，有时甚至因雷达故障使战机无法升空，而且加装雷达的米格－19п机动性较差。通过实战检验后，中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格－19C，并在此基础上做了大量改型。在实战中，歼－6表现良好，曾击落多架美制RF－101，并以负速度差击落过RF－104，还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM－147G)的世界纪录。

浅谈机电一体化技术发展及其趋势:浅谈机电一体化中的接口技术 摘要:接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。文章以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机接口与机电接口两大类进行探讨。 关键词:机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口 机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。 一、机电接口 由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用: (1)行电平转换和功率放大。一般微机的I/O芯片都是TTL电平,而控制设备则不一定,因此必须进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大; (2)抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入,可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离; (3)进行A/D或D/A转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置A/D和D/A转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。 1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。 2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。 3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。 (1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(DI)。由于开关信号只有两种逻辑状态“ON”和“OFF”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。 (2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(DO)。DO通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。 二、人机接口 人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。 1、输入接口。 (1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、BCD码输出的BCD码拨盘。BCD码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以BCD码形式输入信息。 (2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有: 1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ASCII码或二进制码); 2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。 2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(LED)是典型的输出设备,由于LED显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的LED显示器有7段发光二极管和点阵式LED显示器。7段LED显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式LED显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。 结语: 接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机地结合在一起,形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:浅谈机电一体化的发展及趋势 摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。文章概述机电一体化的核心技术,分析机电一体化发展进程,提出机电一体化向智能化迈进的趋势。 关键词:机电一体化;核心技术;发展进程;发展趋势 机电一体化技术是面向应用的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速,机电一体化产品更日新月异。 一、机电一体化的核心技术 1.机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。 2.计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。 3.系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。 4.自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。 5.传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。 6.伺服传动技术:包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。 二、机电一体化的发展进程 1.数控机床问世:自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段,尤其是在1999年后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。 2.微电子技术的发展:我国的集成电路产业起步于1965年,经过30多年发展,已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。 3.可编程序控制器(PLC)的应用于工业:上世纪60年代后期,美国汽车制造业开发一种Modular DigitalController(MODICON)取代继电控制盘。MODICON是世界上第一种投入商业生产的PLC.70年代是PLC崛起,并首先在汽车工业获得大量应用。80年代是它走向成熟,全面采用微电子及微处理器技术。90年代又开始了PLC的第三个发展时期。90年代后期进入了第四阶段。其特征是:在保留PLC功能的前提下,采用面向现场总线网络的体系结构,采用开放的通信接口,如以太网、高速串口;采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准;从而使PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统,正随着计算技术、通信技术和编程技术的发展,趋向于建立同一硬件平台,运用同一个操作系统、同一个编程系统,执行不同的DCS和PLC功能。这就是真正意义上的EIC三电一体化。 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现:以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术,它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就,成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科,对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。 三、机电一体化向智能化迈进 20世纪90年代后期,各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头角,出现了光机电一体化和微机电一体化等新支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地,也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有: 1.智能化:是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。 2.网络化:20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 3.微型化:兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。 4.绿色化:机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。 5.系统化:其表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能的大大加强,特别是“人格化”发展引人注目,即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。一是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理,研制各种机电一体化产品。 结束语: 当然,机电一体化的发展不是孤立的,与机电一体化相关的技术还有很多,并随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:基于机电一体化背景下的工程机械应用 一、机电一体化在工程机械中应用 机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。早期的自动化技术主要是借助凸轮、机械机构等实现的,这一时期的自动化实际上是机械自动化;随着电子技术的发展,凸轮、机械机构逐渐被继电器、接触器、电磁开关等机构所取代,实现了电气自动化,机械机构大大简化,自动化水平大为提高;机电一体化则是生产实践对自动化技术进一步发展的需要,也是微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术和精密机械技术等发展的必然产物,是以计算机为主要特征的自动化技术。如果说机械系统处理的对象是运动、力、物质和能量,电子系统处理的对象是信息和知识,则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。机电一体化技术发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科,其发展历程可分为4个阶段: ①数控机床的问世是机电一体化发展的开始; ②微电子技术为机电一体化带来勃勃生机; ③可编程序控制器的发展为机电一体化提供了坚强基础; ④激光技术、模糊技术、信息技术使机电一体化跃上新台阶。机电一体化技术的发展初期,人们的目的是利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能,那时研制和开发还处于萌芽状态,而且由于当时电子技术水平不高,机械技术与电子技术的结合还不广泛和深入。其后计算机技术、控制技术、通信技术、大规模集成电路的发展,为机电一体化的发展奠定了技术和物质基础。 二、机电一体化的发展趋势 1、个性化。在知识经济时代,求新、求异、追求个性是消费需求的一个特征,而柔性化为产品个性化创造了技术条件。所以,在信息时代,机电一体化产品将呈现个性化趋势。与此相适应,机电一体化产品的生产模式及观念也在发生改变。因此精益生产、敏捷制造、智能制造、虚拟制造等得以相继出现。 2、高性能化。高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代cnc系统就是以此“四高”为满足生产而诞生的。它采用多cpu结构,以多总线连接,进行高速数据传递;采用精简指令集机,实时多任务操作系统并行处理;设置多重缓冲器,故障诊断、自动检错、纠错、系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。 3、智能化。人工智能可使机器具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,虽然机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能,但依赖高性能、高速的微处理器可使其具有低级智能或人的部分智能,从而达到更精确的控制目标。机电一体化的发展和进步体现在其产品的智能上,智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一。它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想、新方法,模拟人类智能,对诊断过程、人-机接口、自动编程和加工过程等问题进行分析、判断、推理、构思和决策,以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得到更高的控制目标。 4、微型化。微型机电一体化系统是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物,是机电一体化的一个新发展方向,微型机电一体化产品,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展,其体积小、耗能小、运动灵活,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,目前已可运用蚀刻技术在实验室制造出亚微米级的机械元件,当将这一成果真正应用到实际产品时,其机械部分和电子元件即可完全集成在一起,组成一种体积很小的自律元件。在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,是近年和将来十大关键技术之一。 5、绿色化。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。工业的发展,使得资源减少,生态环境受到严重污染。因此绿色化成了时代的趋势,产品的绿色化成了适应未来发展的一大特色。 6、系统化。系统化要求系统体系结构采用开放式和模式化的总线结构,系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。其中,仿生物系统化就是根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,引导机电一体化产品向着生物系统化方向发展。 7、网络化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球,由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已形成优势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,能使人们待在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,其产品无疑将朝着网络化方向发展。 8、柔性化。机电一体化产品的控制和执行系统具有足够的“冗余度”,即有较强的“柔性”。 结语:大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造和武装传统机械老设备的一条新路,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。机电一体化产业覆盖面非常广,而我国人力、物力、财力有限,机电一体化产业发展不可能面面俱到、平铺直叙。因此,要分清主次,突出重点,大胆取舍。既要抓住传统产业的电子信息技术改造,使机械技术与电子技术初步结合;又要在新产品设计之初,就统一考虑机械与电子的融合,使机械与电子密不可分,从而使设计、生产出来的新产品真正做到机电一体化。另外,政府职能部门应合理调配资源要素,对开办、生产机电一体化产品的高新技术企业提供方便,增大支持力度。同时,严格限制资源消耗较高的传统产品的发展,对未适时采用机电一体化技术的落后产品强制淘汰,大力提倡传统产业的技术改造,凡涉及到机电一体化技术的开发、应用等项目应优先立项、大力支持。此外,还可以设立机电一体化科研技术专项基金,从经济上促进机电一体化的发展。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:谈机电一体化技术的现状以及发展趋势 一、机电一体化的产生与应用 20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。 二、机电一体化的发展现状 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 三、机电一体化的发展趋势 (一)智能化趋势 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:对于机械制造与机电一体化发展探究 1.机械制造智能化技术的发展 1.1人机互动的功能发展方向 机械制造业对图形的精密性要求非常高。因此,必须借助计算机技术完成产品的设计与操作,通过计算机的窗口与菜单完成产品生产的操作过程,利用快速编程、蓝图编程、三维彩色动态图形展示、图形动态跟踪、图形模拟、多方向视图、比例缩放等技术为机械制造提供技术支持,以大量的可视图形和技术数据帮助设计者更好地完成设计过程,提高产品质量与经济效益,同时缩短产品的生产周期,实现产品制造过程的人机互动。 1.2高效化、智能化的性能发展方向 在目前机械制造的操作系统中,高分辨率检测元件和多CPU控制能够提高机械制造过程的效率、精度和速度,形成系统化、科学化、规范化的数字伺服系统,使机床的运转速度得到大幅度提升,自动化调整机械生产的信息流和物料流,以机械制造群控系统提高机械制造的效率与水平。 1.3集成化、可控化的体系发展方向 随着智能化技术在机械制造领域内的不断应用与推广,基于网络数据资源的机械制造管理系统可以通过互联网络深入了解生产工艺流程及设计原理,实现了编程、设定、运行、操作的集成化与可控化,提高了机械设计和制作的效率。机械制造的集成化、可控化的体系发展方向以软硬件运行速度和数控系统的集成度为依据,利用集成化CPU、RISC芯片和可编程集成线路,提高了集成电路的密度,减少互联长度和数量,从而降低了生产成本,提高了产品性能和系统可靠性。这是机械制造智能化技术的发展方向和任务。 2.机械制造智能化与机电一体化的结合发展 机械制造智能化与机电一体化的结合是机械制造业的发展方向,随着智能化技术和机电一体化技术水平的提高,机械制造有着非常广阔的发展前景。具体说来,机械制造与智能化技术、机电一体化技术相结合的发展趋势表现在以下几个方面: 2.1网络化 网络技术是机械制造业的重要发展方向。随着网络技术的推广与普及,企业的生产经营过程发生了极大的变革。物料选择、产品设计、零件制造、产品销售和市场开拓的方式都发生了很大的变化,异地与跨国生产已经非常普遍,技术交流、产品开发合作和经营管理学习也在广泛开展。机械制造企业在网络化的发展环境下既竞争又合作,为了提高自己的竞争力不断研发新产品和新技术,提高了机械制造业的整体水平。因此,网络化是机械制造业的重要发展方向。 2.2智能化 在机械制造业的发展过程中,不断吸收运筹学、人工智能、计算机技术、心理学、模糊数学、生理学、混沌动力学等新思想和新方法,在机械生产过程中模拟人类智能,使机械生产过程更具人性化。 2.3自动化 机械制造的自动化以系统技术、集成技术、人机一体化技术、单元制造技术、柔性制造技术等技术为支撑,为机械制造营造了一个现代化的生产环境,使机械制造朝着敏捷化、全球化、网络化、智能化、虚拟化和绿色化的方向发展。 2.4系统化 机械制造的系统化表现为开发式和模式化的系统体系结构,实现了灵活组态、任意裁剪、任意组合,达到了综合管理和系统控制的目标。此外,机械制造领域内的通信功能也在不断增强,更加注重产品和人的关系,通过模仿生物机理来研制机电一体化产品。 3.结语 总而言之,机电一体化技术和智能化技术是科学技术发展的结果,也是生产力发展的必然产物。随着科学技术的发展与进步,机械制造业也将不断吸收智能化和机电一体化技术,实现机电一体化和机械制造智能化的相互融合、相互促进,不断提高机械制造业的科技水平和生产效率,促进机械制造业走向一个新的发展阶段。

先进制造技术论文:先进制造技术及其在机械制造业中的应用 【摘 要】先进制造技术对我国机械制造业发展有着非常显著的促进作用，是我国国民经济发展速度得以进一步加速的重要核心。本文就先进制造技术进行简要分析，并在此基础上重点分析了先进制造技术在机械制造业中的应用，希望能够为我国机械制造业的发展和国民经济的增长带来一定帮助。 【关键词】先进制造技术 机械制造业 应用分析 随着现代科技的不断发展和创新，先进制造技术在机械制造业中的应用日渐普及，但是需要注意的时，现代人们对先进制造技术概念还缺少着一个统一的认识，从而也就形成了很多不必要的误区。先进制造技术的应用和发展，会对机械制造业的发展带来很大的促进作用。一方面，先进制造技术的技术理论，在机械制造业中得到具体应用和实现，能够促进机械制造业的快速发展；另一方面，机械制造业因为自身生存雪球，诸多新工艺和新技术的出现也能够让先进制造技术的理论得到丰富和发展，从而促使其应用范围得到进一步扩大，逐渐推广到其他制造领域中。 1 先进制造技术的概念分析 先进制造技术起始于二十世纪八十年代末，其是由美国学者结合当时美国制造业所遭遇的危机和机遇，通过全面、深刻的分析其在制造业中存在的一系列问题，对国民经济中制造业的地位和作用重新得到认识之后所提出的一种全新理念[1]。而随着现代计算机信息技术的快速发展，在很大程度上行促进了制造技术的快速发展，促使现代制造技术得到了进一步创新改革，相对于传统制造技术而言逐渐发生着重大改变，先进制造技术思想也就是在当下的社会局势下逐渐衍生。先进制造技术概念一经提出就获得了诸多国家的普遍认可，如日本、欧洲各国等，并结合此技术将一系列发展技术制定出来，以此来对先进制造技术的发展予以强有力的支持。近几年来，先进制造技术发展和应用的重要性和必要性在我国也逐渐得到了充分认识。 从当下理论界而言，尚海没有出现一个关于先进制造技术的公认的严格定义。而笔者认为先进制造技术属于一种技术群，其是以计算机技术为核心，对信息、草料以及能源和环保等高新技术和现代管理技术进行综合运用，然后将其运用到制造全过程，如产品设计、加工以及生产管理与销售等上的一种制造技术总称。先进制造技术的特点主要可划分为四种：第一，先进制造技术并不是某种具体技术，而是一种技术群，且这种技术群并不是始终一成不变的，而是具有一定的动态化。第二，先进制造技术不是一种只是指制造过程中的一种技术，而是在产品设计、制造、生产管理以及营销的所有制造过程中予以落实贯彻。第三，先进制造技术是一种技术群且具有着一定程度的综合性特征，其融入了诸多专业学科中的先进技术。第四，先进制造技术的核心在于计算机技术，其是以计算机技术为依据的一种先进技术。 2 先进制造技术在机械制造业中的应用 2.1 在产品设计开发过程中的应用 在机械制造过程中现代设计的思想和方法已经在机械产品的设计、开发等过程中得到了广泛应用，诸多现代设计方法和技术，如：绿色设计、计算机辅助设计、虚拟技术、可靠性设计以及并行工程等，促使传统设计思想和方法逐渐开始发展改变。从设计内容的角度上讲，传统机械产品设计的设计过程主要可分成三个层次，及方案、技术以及工艺设计，其设计的内容存在一定的局限性[2]。而现代设计的内容已经延伸到了产品制造的全过程的全面设计，如产品规划、制造、检验、销售以及维护和回收等。而从设计方法的角度上讲，传统设计的主要示结合所积累的经验、单一化的知识以及滞后的生产设计工具来实施，而现代设计则是在计算机辅助技术的基础上，以多种学科及技术手段为核心，让并行化、最优化以及精确化的设计过程得以实现。 2.2 产品制造是所衍生出来了一系列新工艺和新技术 机械制造工艺主要是指将原材料和半成品，加工制造成机械产品的一种方法和流程，在机械制造的整个过程中有着非常重要的作用。在其制造过程中，随着日渐渗透进来的先进制造技术，再加上生产的实际需求，已然衍生出来一系列全新工艺和技术。例如：在毛坯制造上，近几年来涌现出来了诸多高新技术，包括钢液精炼和保护成套技术、高效金属型铸造工艺及设备、新型焊接电源及控制技术以及激光焊接与切割技术等。从机械加工角度上来看，有精密加工、超精密加工技术，难加工材料的切削技术以及复杂型面的数控加工技术等。从热处理上看，有可控气氛热处理、真空热处理、激光表面合金化等先进技术。从自动化生产角度上看，机床数控技术、工业机器人、传感技术以及集成制造技术等已经得到了较为广泛的运用。这些应用技术，不仅能够让机械制造本身的需求得到有效满足，而且也能够对先进制造技术的体系发展和建设带来一定的支持作用。 2.3 先进制造技术让企业组织管理模式得到创新 在大批量生产模式下，企业组织管理模式大都是以功能专业化为主，通过对刚性生产线进行运用，让各个部门都能够严格执行自身的职责。而随着先进制造技术的渗透，促使现在制造业的生产模式正逐渐转变成中小批量生产模式，由此也就促使企业的组织和管理模式不得不进行针对性的创新和改革[3]。首先，使其从传统的顺序工作方式逐渐转变成并行工作方式；其次，从组织形式上功能划分部门的固定形式逐渐转变成小组组织下的动态、自主管理形式；第三，从金字塔式的多层次生产管理结构转变成扁平式网络机构；第四，从质量为主的竞争战略转变成迅速响应市场的竞争战略；最后，从以技术为核心转变成以人为本。 3 结语 综上所述，先进制造技术是制造技术领域中的一种创新和改革，其为制造技术的发展带来了新的机遇和挑战，为传统机械制造业输入了全新的生命力，进一步促进了诸多相关产业的快速、稳定、可持续发展。 先进制造技术论文:浅谈现代先进制造技术 摘 要：制造业在国民经济中起着重要的作用，其发展对一个国家的经济、社会及文化的影响十分巨大和深远。随着科技的进步，制造业中现代加工技术不断地创新，突出的特点就是加工的方法与传统的方法所不同。 关键词：先进制造;自动化技术;信息技术 先进制造技术是在传统制造的基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，它不是一般单指加工过程的工艺方法，而是横跨多个学科，包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术，涉及到设计、工艺、加工自动化、管理及特种加工等多个领域，并逐步融合与集成。 一、先进制造技术产生背景 先进制造技术计划是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长，首先提出了先进制造技术的概念。此后，欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。 二、先进制造技术的关键技术 一是成组技术。在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，获得最大的经济效益。 二是敏捷制造。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础结构，构造有多个企业参加的“VM”环境，以竞争合作的原则，在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴，组成面向任务的虚拟公司，进行快速和最佳生产。 三是并行工程。并行工程（CE）是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中，设计中的问题或不足，要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现，然后再修改设计，改进加工、装配或售后服务（包括维修服务）。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起，利用计算机互联网并行作业，大大缩短生产周期。 四是快速成型技术。快速成型技术是利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广，越来越多的产品基于三维CAD设计开发，使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型（雕刻）、建筑模型、机械行业等领域。 五是虚拟制造技术。虚拟制造技术以计算机支持的建模、仿真技术为前提，对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模，在产品设计阶段，实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响，预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性，从而更有效地、更经济地灵活组织生产，使工厂和车间的设计布局更合理、有效，以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。 六是智能制造。智能制造（IM）是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。因此，智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本，提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水平，具有重要意义。 三、常见先进制造加工技术 一是精密、超精密加工技术。它是指对工件表面材料进行去除，使工件的尺寸、表面性能达到产品要求而采取的技术措施。当前，纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平，超精密加工的材料已有金属扩大到了非金属领域。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度，精度加工可大致分为精密加工、超精密加工和纳米加工。 二是精密成型制造技术。它是指工件成型后只需少量加工或无须加工就可用做零件的成型技术。它是由多种高新技术与传统的毛坯成型技术融合而成的综合技术，正在从近净成型工艺向净成型工艺的方向发展。 三是特种加工技术。它是指利用电、磁、声、光、化学等能量及其组合施加在工件的被加工部位上，从而达到材料去除、变形、改变性能等目的的非传统加工技术。 四是表面工程技术。它是指采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合，提高产品表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技术。表面工程技术主要包括热处理、表面改性、制模和涂层等技术。 我国制造科学技术有日新月异的变化和发展，为了迎接新的挑战，必须认清制造技术的发展趋势，缩短与先进国家的差距，使我国生产的产品无论是质量、效率，还是品种，都有较强的市场竞争力，因此，对先进制造技术研究和实施是刻不容缓的重要任务，以实现我国机械制造业跨入世界先进的行列。 先进制造技术论文:面向转型应用本科院校的《先进制造技术》课程改革 【摘要】本文从转型应用本科院校的《先进制造技术》课程改革出发，从教学目标，教学内容，教学手段，评价方式等方面提出了具体措施。探索了如何培养学生创新思维，发扬课程最大价值，并在教学中进行了实践，取得了良好效果。 【关键词】先进制造技术 转型院校 教学改革 引言 《先进制造技术》课程作为本科机械专业的专业限选课程，通常开设在大学本科第6或第7学期，也有的高校在研究生阶段开设此课程，一般为32～48学时。该课程最显著的特点在于：内容覆盖广，知识融合多，技术特点新，模式更新快。而相比之下，该课程的教材内容却存在：内容滞后性，知识概述性，体系分散性和技术动态性等特点[1]。同时，自十八大以来，在全国改革一盘棋的背景下，现代高等教育正引领高校向着为社会培养应用型、复合型、创新型人才方向转型发展。在此背景下，势必要求技术特点鲜明的先进制造技术课程本科教学要未雨绸缪，做好应对措施，以更好地完成在本科人才培养任务中的学科使命[2]。对此，本文从以下几个方面探索先进制造技术的课程改革，旨在更好服务学校转型发展，提高人才培养质量。 一、革新教学目标，完善评价方式 学科教学目标必须首先服从于人才培养目标。对于应用本科院校的技术类专业，其人才培养目标主要是为社会培养面向生产、管理、服务一线的应用型人才。这就要求学生具有开阔的视野，广博的知识，专业的实践能力和娴熟的动手能力。所以先进制造技术课程的教学目标也应当转变到培养学生的工程实践应用能力和综合性创新能力上来。而相应的课程评价方式也不应仅仅局限于考试或期末考查的方式来进行，可以将课程考核贯穿于整个行课时段，根据内容特点区别性考核，全方位评价学生对知识的掌握情况，培养学生实践应用能力。例如，对于基本概念，重点理论等知识点可通过学生事先预习，再通过一次随堂测验考核；对于重要技术，前沿科学可通过设置课后开放性作业考核，让学生通过查阅资料，检索文献后以书面报告形式提交考核；对于综合技术可通过学生汇报答辩考核；对于实践能力除考查课上实验报告外，还应将课外实验次数，实验内容，企业技术调研结果，工程训练活动等内容纳入进来。形成一套围绕教学目标比较完备的考核体系。 二、精整教学内容，丰富教学手段 先进制造技术课程内容知识涵盖广，在有限的学时里不可能做到一一尽述。所以，应根据应用型本科大学学生特点，有针对性地挑选部分内容讲解。可以适当增加先进制造工艺，制造自动化技术，先进管理技术的讲授；相对缩减现代设计技术，先进制造模式章节的学时。而每个章节内部讲授也应有详略之分。比如先进制造工艺一章中，就可以强化对其他课程中未介绍且技术应用广，发展前景好的特种加工，快速成型工艺等作详细讲授。而对其他课程中已介绍或技术相近的内容只作补充介绍，不必一一赘述，如材料成形工艺技术等。另外，教学的内容不必完全拘泥于教材，可根据实际情况增加最新的学术成果，技术应用和研究热点，以补充教材内容相对滞后的不足。 先进制造技术课程涉及内容多，哲理深奥，综合性强，使得学生在学习过程中理解和掌握比较困难。同时由于先进制造技术在生产实际中的应用与学生现行的学习实习内容融合较少，造成学生感性认识欠缺，对学习的兴趣不高，普遍感到枯燥难懂[3]。因此，授课时应避免只用讲授的教学方式，应尽量丰富教学手段，提升课堂教学质量。比如先进成型工艺一章有条件的学校可以开展实验演示教学，没有条件的学校可以安排学生到周边企业观摩或是通过播放多媒体资料进行教学；又如介绍柔性制造技术时，可以结合学生前期到企业认识实习参观的零件加工工艺，设置“同样的零件通过柔性制造加工时在工艺，设备，工具等方面与现行的加工方式相比将发生怎样的变化”这类问题，通过现场讨论作答的方式提高学生学习兴趣；再比如当介绍ERP的知识时，可只对ERP的基本思路和方法作介绍，可通过让学生课后自行搜集资料并课上汇报的方式，培养学生的自学能力。 三、增强共赢意识，培养创新思维 先进制造技术来源于应用实际，但并不仅仅局限于当前技术，它是用更新的工艺、设备、技术、管理方法优化或改造旧的生产模式。其本身的内涵就相当丰富且新颖，因此在制造类课程中它也具有广泛的代表性，能引起学生极大兴趣。利用这一点，采取一体化教学团学活动的方式，让学过该门课的高年级带动低年级同学良性互动，既可以巩固高年级同学的知识结构，培育榜样意识，也能够促进低年级同学的求知欲望，发扬进取精神，是一种双赢局面。通过开展一系列有益的专题讲座、知识问答、技能训练、模拟工程师、创新竞赛，在全专业内形成团结互助，热爱创新的浓厚氛围。 结束语 总之，《先进制造技术》的课程教育应该摒弃不合理的灌输式教学模式，革新长期不变的知识内容，探索与教学目标一致的过程式评价方式，尽最大力量发扬以课程特征为基本的价值效益。立足课程，服务于本科院校的转型发展，更好地培养实践型、复合型、创新型人才。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造工艺分析 【摘 要】随着我国制造业的不断发展，制造技术也得到了快速的发展，且制造技术在机械制造中得到了广泛的应用，不断推进我国制造业的持续发展。本文主要对先进制造技术和机械制造工艺分别进行了分析，并对两者之间的紧密联系进行了阐述，以期能够为不断提高我国制造技术和制造工艺做出相应贡献。 【关键词】制造技术；机械制造；工艺 制造业是我国第二产业中的重要行业，我国是制造业大国，制造业发展水平的提升对于推动我国经济发展有着重要影响，因而随着社会的不断进步，制造业中的技术和制造工艺也在不断发展，加深对制造技术和制造工艺方面的研究，对于推动我国制造业发展，提升我国制造业在国际上的竞争力具有重要价值。 一、先进制造技术和机械制造工艺 （一）先进制造技术 随着科学技术的不断向前发展，制造技术的内涵也不再仅仅局限于传统手工制造上，现代先进的制造技术是集多家之成，融合电子技术、互联网技术和管理方法等学科内容，先进制造技术在制造企业中的应用使得制造商的生产质量和生产效率不断提升，其主要包括四个部分，制造工艺、设计技术、自动化和管理，是传统制造技术发展到一定阶段的产物。具体来说先进制造技术在当前主要有以下几个特点：一是面向工业应用，先进制造技术发展的主要目的是为了在工业中进行应用，而且不仅仅局限在制造工艺的应用上，而且现代先进制造技术还能够应用到市场调研、产品设计、包装、维修等等各个方面当中，其应用面更加广泛；二是竞争性强。现代先进制造技术的高低直接会影响制造企业在激烈市场竞争中的地位，并且随着全球化的加深，国内产品往往受到来自国外先进制造技术的冲击，这就对国内制造企业在制造技术方面的投入提出了较高要求；三是带来制造业的改革。先进制造技术标志着制造技术发展的新阶段，既继承了传统制造技术的精髓，又吸收了现代科学技术成果，并且将制造技术贯穿到产品生产过程当中，形成制造业中比较特色的产品技术群，掀起了制造业发展的一场革命。 （二）机械制造工艺 机械制造工艺则是机械制造业产品工艺水平的高低，随着制造业的不断发展，机械制造业也发生了深刻的变化，现代机械制造业的发展趋势也与传统大不相同，具体可以表现在以下几个方面上：一是现代机械制造业正朝着自动化的方向发展。随着自动化技术和程序在制造业中应用的推广，机械制造业也正在朝着自动化的方向发展，不仅是管理自动化，而且生产整个过程也要实现自动化。随着国内对机械制造需求量的增加，机械制造业的生产效率也成为制约机械制造企业发展的关键，自动化的生产模式能够大大提升机械制造生产效率，降低生产人员的劳动强度；二是现代机械制造业正朝着集成化的方向发展。为了有效提升机械制造的生产效率，其加工模式也由以往的分散式加工向集成化方向改变，从机械制造工艺的第一步到最后加工成品完全集中在一起进行，这样保证了生产的连续性，而且能够提高管理效率。 二、先进制造技术和机械制造工艺之间的关系 从上面的分析可以看出，制造技术影响的是整个制造行业的发展，而机械制造作为制造行业中的一部分，自然也会受到制造技术的影响，两者之间存在着密切关系。首先，先进制造技术能够推动机械制造工艺的发展，先进制造技术在机械制造业中的应用使得机械制造产品质量和生产效率不断得到提升，促进了机械制造工艺水平的提高，推动了机械制造业的不断发展。近年来，先进制造技术在机械制造中不断得到应用，推动机械制造企业也发生了深刻变化，不仅其产品的生产方式发生了深刻改变，而且其工作方式、管理方式、市场营销方式等都发生了较大的改变，可以说先进制造技术在机械制造业中的应用推动了机械制造业的快速发展，使机械制造工艺水平不断提升，从而不断增强机械制造业在市场经济中的竞争实力，为机械制造工艺和制造业的持续健康发展做出了很大贡献。其次，机械制造工艺作为先进制造技术的一部分，其工艺水平的提升和使用体现了先进制造技术在制造业中的重要地位，从而不断丰富了先进制造技术。由此可以看出，机械制造工艺和先进制造技术之间是共同促进、共同发展的关系。 三、结束语 制造技术和机械制造工艺水平的高低直接关系着机械制造业发展水平的高低，因而应该加强对制造技术和机械制造工艺方面研究的重视，上到国家下到制造企业应该将技术和工艺水平提升作为制造业发展的重点，结合企业自身的经济情况来采取相应措施不断提升制造技术水平，从而不断推进我国的制造业健康持续发展。 先进制造技术论文:浅谈将学科前沿引进“先进制造技术”课堂教学 摘 要：科学的迅猛发展使得制造技术发生巨大变化，产生一系列的先进制造技术，新技术就会需要新的生产者和管理者，为此高校开设了“先进制造技术”这门课程。新技术随着科学的发展不断更新，所以教师在讲授“先进制造技术”这门课程时引进学科前沿是非常必要的。 关键词：学科前沿；“先进制造技术”；课堂教学 “先进制造技术”是一门新课程，这门课程的特点是涉及的内容比较多，信息量大而且知识比较新。而先进制造技术本身也是动态发展的，随着新科技、新理念不断完善，不断有新成果、新技术产生。结合“先进制造技术”这门课程和先进制造技术本身特点，将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学，以研促教、教研结合，激发学生的兴趣，拓展视野，培养学生的创新能力是非常必要的。 一、将学科前沿引进“先进制造技术”的必要性 先进制造技术由传统的制造技术发展而来，保持了过去制造技术中的有效要素，是制造技术的最新发展阶段。先进制造技术的应用使工厂生产发生巨大的变化，产生一系列新的职业及岗位[1]。我国高等院校的机械专业正是为生产第一线培养和输送人才，这些人才作为制造部门的建设者和管理者应该紧跟新技术、新发明、新产品，全面了解制造业，为此高校开设了“先进制造技术”这门课程[2]。先进制造技术是一种动态技术，不断吸收各种最新的技术成果，那么“先进制造技术”课程也应该是一门动态的课程，随着新科技、新理念的出现而不断更新、充实和发展。而新技术、新理念、新产品、新发明等都和学科前沿紧密相关，所以将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学就非常的必要。 二、教师以研促教、教研结合、终身学习 近些年来，国家在科学研究上投入大量的财力、物力和人力，设置不同级别和类型的基金项目，鼓励教师积极申报课题及进行成果转化。所以越来越多的高校教师积极投身科学的海洋，不断有新发明、新产品以及高水平的论文走在科学的前沿。教师在授课的过程中将自己的研究成果以及研究方向的科学前沿和教材有关章节的内容有机结合，对于学生而言能激发兴趣、开阔视野，提高课堂学习效果；对于教学而言教研结合，打破传统的教学模式，深挖教材，增加教学的深度和广度；对于教师而言提出更高的要求，要紧跟学科发展，不断提高自身科研水平，以研促教，树立终身学习的理念，同时将自己的科学研究成果展示给自己的学生是对自己的肯定，也是非常兴奋和自豪的[3]。 三、学生激发兴趣、开阔视野、积极向上 3D打印即快速成型技术的一种，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术在航天科技、医学、房屋建筑、汽车、电子、服装等领域都有所应用，使得一些不可能实现的变成可能，影响着人们的生活。将3D打印技术的最新成果引进“先进制造技术”快速成型这个章节，对于学生而言能开阔视野，加深书本知识的理解同时还能掌握最新动态学科前沿，这将大大激发学生的学习科研兴趣，同时也会使得一部分学生在本科阶段就投身科学研究中，积极参与感兴趣的教师课题研究并可以在相关教师的指导下自己申请大学生创新创业项目（近几年来高校加大了对大学生创新创业项目的扶持力度）。从学生的长远发展角度而言，也是终身受益的。比如本科阶段参加科研训练，能够提高学生的动手能力和养成思考的习惯，大四完成毕业论文时就能得心应手。如果学生本科阶段对科研产生浓厚的兴趣，就会继续深造，走上科研的道路。常言道：“兴趣是最好的老师。”学生对科研产生兴趣，那么在科研的道路上也会硕果累累。所以教师应该将自己的科研和本科教学有效地结合，激发学生的兴趣，开拓学生的视野，使学生受益终身。 总之，现代科学技术迅猛发展，新成果、新技术层出不穷，学科在高度分化基础上走向高度综合。“先进制造技术”这门课程更是具有这样的特点，所以在本科教学过程中，教师要将课程和科研有机结合，让学生了解学科前沿，开拓学生的视野，培养学生的创新能力，培养更优秀的学生。 先进制造技术论文:3D打印技术推动先进制造业的发展 [摘 要]对3D打印技术的概念进行了介绍，对3D打印技术在航空航天、生物医药、建筑等领域的国内外发展状况进行了分析，指出高精尖技术领域的需求与3D打印技术的发展是相辅相成的。 [关键词]3D打印，航空航天，生物医药，建筑 0引言 3D打印技术又称增材制造技术（Additive Manufacturing，AM），是指依据计算机三维模型数据，采用与减式制造技术相反的逐层叠加方式，利用金属、塑料或其它材料逐层打印来制作物体的过程，也被称作叠加成型技术或快速原型技术。3D打印技术自1984年问世以来便广受关注，经过30多年的发展，如今已成为推动世界先进制造业发展的源动力之一，被誉为“第三次工业革命”的核心技术。掌握和应用最新最前沿的科学技术，推动生产力的发展，将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。目前，发达国家正在飞速发展3D打印技术，美国、日本和德国占据了3D打印市场的主导，尤其是美国占据了全球近40%的比重。我国的3D打印技术起步较晚，然而，近年来其在国内的应用市场日趋升温，据前瞻产业研究院统计，2012年中国3D打印市场规模约为10亿元人民币，到2013年达到了20亿，预计到2016年将达到100亿，从而超越美国成为全球最大的3D打印市场。 3D打印技术引发了制造业新一轮的技术变革，已在航空航天、医疗、建筑等等多个领域取得了迅猛的发展，为尖端技术研究提供了关键的技术支撑。 1 航空航天领域 航空航天尖端领域是3D打印技术的重要应用领域之一。美国麻省理工Technology Review中指出，高性能金属材料3D打印技术的突破是3D打印领域的重要里程碑，它将成为航空结构轻量化、高效低成本化的革命性途径。美国增材制造路线图将航空航天列为推动3D打印发展的第一工业目标行业，美国国家增材制造创新联盟2014年资助的15个项目中60%与航空航天直接相关；欧盟Horizon 2020 计划给增材制造带来发展新机遇；英国政府2014年资助考文垂大学6000万英镑，建设开发航空部件的国家增材制造中心；德国建立了直接制造研究中心，主要研究和推动增材制造技术在航空航天领域中结构轻量化方面的应用；法国增材制造协会致力于增材制造技术标准的研究；瑞士的洛桑理工学院以及加拿大国家研究委员会均成立了增材制造研究中心；西班牙也启动了一项发展增材制造的专项，研究内容包括增材制造共性技术、材料、技术交流及商业模式等四方面内容；我国在《国家增材制造发展推进计划》（2015～2016 年）中提出到2016 年在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平的发展目标。 在众多研究计划支持下，航空航天用3D打印金属构件取得了重要进展。美国AeroMet公司于2000年9 月完成了激光快速成形钛合金机翼结构件，并于2001年为波音公司制造了次承力钛合金结构件；2013年，美国普惠-洛克达因公司采用SLM技术制造了J-2X火箭发动机的排气孔盖，另外，美国军方已经利用3D 技术成功试制出导弹弹出式点火器模型，并取得良好效果。我国从2000 年开始钛合金等高性能大型关键金属构件激光增材制造技术研究，一直受到政府主要科技管理部门的高度重视，北京航空航天大学王华明教授团队的研究结果表明，激光打印的钛合金零件的抗疲劳性能比锻件高32%～53%，疲劳裂纹扩展速率降低一个数量级，该团队制造的某战机钛合金主承力构件加强框投影面积达5.02m2，通过了装机评审，使我国成为目前世界上唯一掌握飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术并实现装机应用的国家，该成果获得了2012年度“国家技术发明奖一等奖”。 2 生物医学领域 随着生物制造概念的提出和发展，3D打印技术在医学领域的应用也越来越广泛，主要涉及以下五个方面。 第一个应用方面是快速构建医学模型以利于术前模拟，提高手术成功率，美国儿童医院曾利用3D打印技术打印出了患者的心脏模型。 第二个应用方面是利用3D打印的优势来调节材料的密度，通过改变孔隙率和微孔大小，制造适应细胞生长的活性骨骼。Jiankang等人利用3D打印技术，制造出了钛合金半膝关节和多孔生物陶瓷人工骨骼，组装后得到了临床表现良好的复合半膝关节假体；国内的清华大学、西安交大和上海交通大学的研究团队在这方面取得了最具代表性的成果，成果制造出了具有生物活性的人工骨骼。 第三个应用方面是制造生物器官。美国南卡罗来纳医药大学采用3D打印技术成功打印出了三维肾脏血管；Mannoor等人[13]打印出的仿生耳能实现听觉；清华大学成功制造出了具有自然特性和生物活性的组织器官；西安交通大学采用天然基质生物材料成功研发了打印立体肝组织的仿生设计和制造技术。 第四个应用方面是个性化控制细胞分布，精确打印牙齿生物支架。美国Stratasys公司和德国Envisiontec公司的都生产出了专门用于牙科应用的3D 打印机；华中科技大学自主研发、制造出了可摘除的钛合金义齿支架；北京大学口腔医学院成功研制出了人牙髓细胞共混物，并成功进行了打印实验。 第五个方面是3D精准扫描建立3D数据模型实现整形美容。美国康奈尔大学的研究人员利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形儿童的器官移植；美国北卡罗来纳州维克森林大学再生医学研究所成功研发出能打印出皮肤的系统，并进行了实验验证；英国口腔外科医生Andrew Dawood利用3D打印技术成功恢复了肿瘤患者的说话和吞咽能力以及面部特征；我国上海大学附属人民医院利用 3DP工艺，打印头颅三维模型及缺损的下颌骨模型，成功为23位患者进行了修复下颌角截骨整形术。 3 建筑领域 3D打印技术在建筑领域的应用目前主要包括两方面：一是在建筑设计阶段制作建筑模型；二是在工程施工阶段利用3D打印技术建造实际建筑结构。 在建筑设计阶段，设计师可以使用3D打印机将计算机中的设计三维模型直接打印为建筑模型，这种方法具有快速、环保、低成本等优点，可以用于制作精美的建筑模型。目前3D SYSTEM公司能以石膏粉为原料打印彩色建筑模型。 在工程施工阶段，3D打印技术用于快速打印建筑结构目前正处于研发阶段，取得了一定的研究成果。当前应用的3D打印技术主要有D型工艺（D-Shape）、轮廓工艺（Contour Crafting）和混凝土打印（Concrete Printing）。D型工艺由意大利发明家恩里克・迪尼发明，通过打印机底部的喷嘴，喷射出镁质黏合物，在黏合物上喷撒砂子可逐渐铸成石质固体，通过一层层黏合物和砂子的结合，最终形成石质建筑物；建造完毕后建筑体的质地类似于大理石，比混凝土的强度更高，并且不需要内置铁管进行加固。“轮廓工艺”是由美国南加州大学工业与系统工程教授比洛克・霍什内维斯提出的，轮廓工艺的材料（混凝土）由喷嘴根据设计图在指定地点中挤出后，由喷嘴两侧的刮刀进行外型修整，凝固后可形成建筑结构外墙。混凝土打印由英国拉夫堡大学建筑工程学院提出，使用喷嘴挤压出混凝土通过层叠法建造构件。 4 结论 许多高尖精技术领域的需求推动了3D打印技术的研发和应用，3D打印技术的进一步发展也促进了这些领域里先进制造业的发展。进一步发展3D打印技术，解决现存的技术难题，实现打印产品规模化生产是3D打印技术推动先进制造技术发展的根本所在。 先进制造技术论文:基于先进制造技术课程的创新实践 摘 要：以先进制造技术课程为载体，通过教学目标的重组、教学内容的创新展示了理实一体化教学实践的改革成果。 关键词：制造技术；教学目标；课程创新 近几年，学生的就业决定了教学的内容与教学方式，高等职业院校培养的是面向生产一线的高技能人才，这就决定了高职院校专业课的教学亟须打破传统的教学方式，进行二次开发，其核心就是教学模式的改革，即理实一体化教学。理实一体化教学，就是将某门课的基础知识与实践操作知识交替进行教学，让学生在学、做、思的过程中接受新的知识与技能。 一、教学目标的创新设计 1.教学任务分析 先进制造技术主要讲解的是逆向设计、建模与加工。其具体的工作流程是针对现有样品或模型通过三坐标数字化测量仪准确、快速地将物体的三维坐标数据以数据点集的形式获取得到。在经过数据处理、构建曲面、编辑、修改后，传送至常用的CAD/ACM系统作进一步的设计，再由CAD/CAM系统生成刀具的NC加工轨迹传送至CNC机床制作所需模具，或者生成STL文件传送到快速成型机将样品模型制作出来，也可由CAD生成机械加工用的图纸，再由传统机床加工出产品零件的流程。 2.学生情况分析 本门课程的教学对象是精密机械加工技术专业大三的学生。学生已进行过三维设计软件造型的基本技能训练，具备一定的实际操作能力，学生学习过机械制图、CAD/CAM技术等专业课程，具备了一定的专业理论基础知识。 3.教学资源分析 理实一体教室或实训室配置有40套三维逆向建模与创新的软、硬件平台。 4.教学目标设定 综合以上对教学任务、学生情况和教学资源的分析，根据目前职业教育“以就业为导向，以能力为本位，以技能为核心”的指导思想，以职业标准和教学大纲为依据，设计本任务的教学目标，如表1所示。 二、教学内容重整组合 三、教学方法推陈出新 充分利用教学资源，遵循“听一遍不如看一遍，看一遍不如做一遍，做一遍不如比一遍”的技能认知规律，采用“听、看、做、比”相融合的学习方法。通过实践学习，提供给学生更多的动手机会，培养他们勤于动手，乐于动脑的好习惯。 在教学改革实践过程中发展，学生的技能水平提高了，知识掌握较以往更牢固，学习兴趣浓厚了。看来高职专业课的教学内容应该源于工作岗位的任务和职业能力的要求，从工作过程的完整性着手。 先进制造技术论文:浅谈先进制造技术在抽油机制造行业中的应用 [摘 要]随着我国科学技术的高速发展，人们生活水平的提高，社会经济水平也得到了愈来愈快的提升。在这种情况下，抽油机制造行业也随着经济的发展而高速发展着。本文主要先就抽油机制造行业的特点进行分析，并就我国当前抽油机制造技术的发展现状进行探讨，最后对先进制造技术在抽油机制造行业中的应用进行总结分析。 [关键词]先进制造技术 抽油机 制造行业 科学技术是我国当前社会、经济发展的第一生产力，同样适用于抽油机制造行业的发展。随着科学技术水平的不断提高，新工艺、新技术在抽油机制造行业中也具有至关重要的地位，属未来抽油机制造行业发展的主要趋势。随着我国对先进制造技术的深入研究，相关研究成果也日渐成熟。本文就在以分析当前抽油机制造技术发展现状的基础上，对其在抽油机制造行业中的发展应用展开探讨。 一、我国抽油机制造行业当前发展现状分析 就从当前世界范围看来，我国属世界上排名地位仅次于美国的第二大能源消耗国家，且随着我国社会经济的不断发展，对各项能源的需求量也愈来愈大，尤其是原油的消耗量不断增加。但是，如若仅从我国当前能源利用的生产现状来看，根本无法满足我国社会市场的发展需要，不仅如此，石油的大量进口也与我国国情发展严重不符。无论是从哪一个方面来看，这都对我国的发展带来极大阻碍，导致我国经济发展面临重重阻挠。而我国当前面临最关键的问题就是如何面对能源的挑战。基于此，在以我国当前发展现状为前提条件下，不仅应该着重提高我国的石油生产量，同时还需做到节能减排，实现我国能源可利用率的提高，特别是企业对资源的利用率，必须要进一步提高。 依据我国大量实践资料与研究表明，当前抽油机在油田工作中具有极高的耗电量，最高可超过油田耗电总量的40%左右，而抽油机可利用的有效电能仅占实际耗电的1/3左右，就此，如何控制抽油机能耗消耗，实现其工作效率的提高，对我国未来的发展也是相当大的一个挑战。在这种情况下，我们就必须要将先进的制造技术应用到抽油机制造行业中去，以期借助先进制造技术的优势，促进抽油机工作效率的提高，增加原油产量。 总之，为节省抽油机的能耗消耗，我们通过在抽油机制造行业中采用改革抽油机基本结构、减少抽油机总体用钢量等方法，取得较好效果。当前得到普遍应用的包括双驴头型抽油机以及下偏杠铃型抽油机等等。 二、先进制造技术的特点分析 先进制造技术与传统的制造技术比较，存在诸多优点，具体包括以下几个方面： 第一，先进制造技术重视在制造过程中的组成以及对管理合理化的更新方面，它属于由硬件、软件以及人组成的系统集成。 第二，先进制造技术的根本目标是为实现并提高制造业的低能耗、高效率、清洁以及灵活生产，实现上述目标可进一步提高制造业的市场竞争力及应变能力。 第三，先进制造技术除了对制造工艺的应用之外，在整个制造业的运作过程中都有应用体现，例如从初期的市场分析，产品的设计以及加工，直至后期的产品服务于维修等各个阶段，都可以将先进制造技术应用其中。 第四，先进制造基础除了包括物质流与能量流外，还包括信息流及知识流，也就是说其属于将人、信息、管理与技术集为一体的四维集成应用，这也属于先进制造技术的一个重要特点。 在我国国民经济高速发展的同时，钢材料的价格在近些年来也突飞猛涨，有些企业虽然在此过程中不乏缺少对抽油机的改革创新，但却并未获得较好效果。究其原因，我国当前还并未形成与抽油机改进制造相关的完整理论体系，这也就无法实现对抽油机的改革创新提供可靠的理论依据，同时，这也与我国发展制造水平存在着密不可分的关系。就我国当先对抽油机的改革来说，主要是集中在引进设计或者是引进改进这两点，设计层次并不高，而就国外已经较为成熟的抽油机设计来看，其出发点在于对抽油机制造原理、结构设计以及使用等多方面、深入角度的剖析，在借助先进制造技术的条件下，实现抽油机的高效性与节能性。这也告诉我们，如果想要实现我国抽油机的发展，应积极、主动探索国外成熟技术，将新的、成型原理引入到抽油机制造行业中。 三、先进制造技术在抽油机制造行业中的应用 就结合我国当前抽油机制造行业的发展特点来看，应积极对国外先进的制造技术进行探索，加以借鉴，引进国外成熟的抽油机制造技术原理，将其在符合我国抽油机制造行业的前提条件下实现有效应用与完善。随着我国机床业以及装备业的高速发展，与当前高素质人才相结合来看，我国其实已经具备了设计、制造先进制造技术的基本实力，在此基础上，充分结合人才资源与先进制造技术的发展，继而提升我国抽油机制造行业的发展水平，促进产品技术实力的提高。我国大部分抽油机制造行业其实都存在属于自己的研发网络，且将CAPP、CAD等计算机辅助技术应用其中，已经为先进制造技术的发展奠定了坚实基础。针对于此，与现有技术充分结合，积极推动先进制造技术在抽油机制造行业中的应用，建立与完善抽油机虚拟样机，在以虚拟样机为基本前提下，进行对我国抽油机工作情况的探讨，可以实现对抽油机可靠性能及基本使用性能的深入分析，继而发现其中不足之处，总结后采取相应对策进行完善。 结束语 当前正是我国抽油机制造行业发展的关键时期，无论是对先进制造技术的发展还是我国社会经济的发展都具有至关重要的影响，属我国未来发展面临的一项重要难关。针对于此，我们应紧抓机遇，进一步促进我国抽油机制造业的快速发展，积极提倡并实现先进制造技术的应用，借鉴国外成熟经验，提升我国抽油机制造能力，争取尽量与国外先进的制造技术水平持平，确保在竞争日愈激烈的国际市场中可以占得一席之地。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造的工艺若干分析 摘 要：随着相关社会的不断发展，社会上的各个行业也取得相应的进步。在现在社会上的制造行业和相关机械行业的不断发展的过程中，相关的制造行业和机械行业之间出现了一些相似的地方，这些相似的地方在很大的程度上使得社会的行业之间的发展都取得了相应的进步。而且在相关的制造行业中运用相关的机械行业可以在很大的程度上使得我国的制造行业的发展取得一定的提高，从根本的角度上解决我国制造行业发展滞后的问题，进一步使得我国的相关经济有更好的发展。 关键词：先进制造技术；机械制造；工艺分析 总的来说相关的制造行业对我国的经济发展起到了不可忽视的作用，因此进行相关制造行业的改革，使其更加符合社会发展的需求对我国的经济方面能够带来很大的好处。而且在很大方面来说，我国的相关制造行业与先关的机械行业进行有机的结合在很大的程度上能够使得我国的制造行业的发展有明显的提高，从而使得我国的相关经济水平取得了更加良好的发展。自我国实施相关的改革开放以来相关的制造业也取得了很快速的发展，这种快速的发展使得我国的相关制造工艺在很大的程度上得到了一定的提升。在这个高速发展的过程就需要对相关的制造技术与相关的机械制造工艺进行相应的结合，从而在很大的程度上使得制造业的发展更加符合社会的需求。 1 先进制造技术与机械制造工艺两者之间的联系以及应用 1.1 先进制造技术与机械制造工艺两者之间的联系 在现在社会的不断发展的过程中相关的制造技术的发展对我国的经济发展起到非常重要的作用，而且相关的制造技术的发展所涉及的范围也非常广泛，不仅包括相关的工业制造项目还包括相关的食品制造和机械制造的项目。总的来说，我国社会经济的发展在很大的程度上是取决于相关的制造技术的。而且对相关的制造技术的概述还可以看出相关的制造行业是属于我国现在社会上经济来源的最主要动力，因此做好相关的制造技术对我国的经济发展能够起到非常重要的作用。另外相关的机械制造工业在我国的发展也占据着很高的地位，这就在很大的程度上要求对相关的机械制造进行相关的改革。从很大反方面来说，我国机械行业的发展中出现的相关机械设备在很大的程度上还存在一定的问题，为了对这些问题进行合理有效的改善就需要对机械设备进行相关的机械设计和重新制造，在这里就涉及了相关的计息可制造。而且在进行相关的制造技术中也经常会使用一些机械设备，这就在很大的程度上使得这两者之间有一个紧密的联系。从相关的实例中可以看出在进行相关的制造技术中配合使用相关的机械制造工艺，可以在很大的程度上使得相关的制造技术的进行发挥事半功倍的效果，在一定的程度上可以使得相关的制造技术得到更好的发展。总而言之，这两者之间是存在非常紧密的关系，在一定程度上是相互影响和制约的。 1.2 先进制造技术在机械制造工艺中的应用 相关的来说，实行先进的制造技术对社会的经济发展起到作用是非常大的，而且进行相关先进的制造技术在对现在社会上的技术设计和相关的工艺设计的影响是非常大的。而且在近年来发展的机械制造工艺在很大声的程度上是受相关的制造技术的影响，这也在很大的程度上表明了相关的制造技术采取先进的手法可以对机械制造工艺产生一定的影响。对与机械行业的改变通过相关的实例可以发现其改变的趋势主要在于对机械制造工艺的生产方式产生一些变化，这些变化要求相关的机械制造工艺在进行生产的过程中采取先进的设计理念。而先进的制作技术在很大的程度上也能够满足这种先进机械化的生产，因此先进的制造技术在机械制造工艺中的应用主要在于使得机械制造工艺的生产更加便捷，进一步实现相关产品零库存的思想目标。 2 提高先进制造技术水平和机械制造工艺质量的相关措施 制造业在国民经济中占据主导地位，涉及社会各个行业，先进制造技术的水平高低决定了机械制造工艺质量的好坏，因此我们必须提高先进制造技术，改进机械制造工艺能力。在新形势下若想提高机械制造工艺创新能力，就必须采取相关方面的措施，以此提高先进制造技术水平。 2.1 采取措施提高先进制造技术运用与机械制造工艺之间的契合度，加强工艺创新研究开发力度，使制造技术同机械制造工艺进行整合。机械制造工艺创新是指机械制造企业利用新型生产制造技术、制造方式和规则体系等等，目的在于提高机械制造企业的生产运作能力、机械设备的品质和经营效率的制造活动。工艺创新的方法主要有：应用信息化手段、使用先进设备、使用集成技术、使用优化理论。 2.2 国家政府部门要提供政策和资金支持，帮助制造部门研究先进制造技术和机械制造的工艺程序。不仅如此，制造单位也要积极参与研究，因为制造单位才是研发的主体。就目前现状来说，机械制造单位应当改变传统的制造理念，处理好长远利益和短期目标之间的关系，加大投入力度，提高经营管理质量。政府部门要关注机械制造的发展，尤其是对薄弱的环节，应该充分发挥管理职能，采用政策积极引导、支持制造企业的发展。 2.3 坚持实事求是的原则，根据实际需要确定试行区域，不断循序渐进的推广先进制造技术和机械制造工艺技术。先进制造技术的研发和推广要因地适宜，地区、单位之间的差异性比较大，在开展推广工作的时候要立足实际，采用滚动式发展方式。试行地区应当采用重点单位和具有代表性的单位，不断的研究与分析，一定好待先进制造技术体系完善和成熟之后再广泛应用于制造企业。 2.4 政府部门和制造企业与高校联合起来，培养创新型和复合型人才，提高机械制造人才的创新能力。创新是指人们为了发展的需要，运用已知的信息，不断突破常规，发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。创新活动的核心是"新"，它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革，或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创造，或者是内容的丰富和完善。 结束语 社会的进步过程中往往伴随着相关技术的改革，尤其对我国现在社会上高速发展的制造行业和机械行业来说这种改革的趋势显得更快速。而且在现在社会的发展过程中为了相应国家的社会发展需求对相关的制造工业进行相应的改革就显得格外的重要。对相关的制造行业的发展来说在很大的程度上是需要涉及相关的机械行业，因此合理有效的发展机械行业使得相关的制造行业得到更好的发展，对我国的经济发展起到非常重要的作用。 先进制造技术论文:基于数字化技术的先进制造技术 【摘 要】分析了先进制造技术的主要特征，论述了先进制造技术的发展与数字化技术的关系，探讨了数字化技术在先进制造技术领域的应用状况及发展趋势。指出数字化制造是先进制造技术的核心技术，对数字化先进制造技术的几个关键技术进行了具体阐述。 【关键词】数字化；先进制造；机械；信息化 1 先进制造技术的含义 先进制造技术AMT（Advanced Manufactories Technology）是指以提高制造企业综合效益为目的，综合利用信息、能源、环保等高新技术以及现代系统管理技术，对传统制造过程中及产品的整个寿命周期中的使用、维护、回收、利用等有关环节进行研究并发行的所有适用技术的总称[1-2]。 相对传统制造技术，数字化制造技术是一项融合数字化技术和制造技术，且以制造工程科学为理论基础的重大的制造技术革新，是先进制造技术的核心。数字化先进制造是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。它是对制造过程进行数字化的描述，将制造信息采用数字化的表征、存储、处理、传递和加工，从而在数字空间中完成产品的制造过程[3-6]。 2 数字化是先进制造技术的基础 2.1 先进制造技术的基本特征 先进制造技术包括以下五个基本特征。 （1）先进性。制造工艺作为先进制造技术的基础，必须是经过优化的先进工艺。先进制造技术的基础必须是优质、高效、低耗、清洁工艺，它从传统制造工艺发展起来，并与新技术实现了局部或系统集成。 （2）通用性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节，它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务，甚至回收整个过程。 （3）系统性。随着微电子、信息技术的引入，先进制造技术的驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 （4）集成性。先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合，界限逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化，已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。 （5）技术与管理的更紧密结合。对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求，使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。 2.2 基于数字化的先进制造技术 数字化制造技术符合先进制造技术的上述五个基本特征。先进制造技术时代是数字化信息的时代，数字化技术是数字的生产、采集、存贮、变换、传递、处理及广泛利用的新兴科技领域。制造业从50年代数控机床的发明，标志着机械制造业向着数字化走出了第一步，随后制造信息化沿着三个方面推进，一是现场生产方面，如：NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等；二是产品和工艺设计方面，如APT/CAD/CAM/CAE等；三是生产管理和集成方面，如MRP/PDM/ERP/CIMS等。可以说信息技术改变了当代制造业的面貌。 3 数字化是先进制造技术发展的核心 3.1 数字化先进制造的核心技术 数字化是先进制造技术的核心，它是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。数字化先进制造主要包括以下几个核心技术[4，6]： （1）制造过程的建模与仿真。制造过程的建模与仿真是在一台计算机上用解析或数值的方法表达或建模制造过程，建模通常基于制造工艺本身的物理和化学知识，并为实验所验证。 （2）网络化敏捷设计与制造。利用快速发展的网络技术，改善企业对市场的响应性。我国企业向国际接轨就必须在此领域开展研究，尽快掌握并赶上国外先进水平。 （3）虚拟产品开发。虚拟产品开发有四个核心要素：数字化产品和过程模型、产品信息管理、高性能计算与通讯和组织、管理的改变。 3.2 数字化对先进制造技术的实现 （1）数字制造的全球实现―网络制造。随着数字化技术、计算机网络技术及交通运输事业的迅速发展，这些企业可利用协同工作技术，在一定的时间、一定的空间内，利用计算机网络，小组成员共享通过数字网络在企业内部传递的知识与信息。 （2）数字制造的动态联盟―敏捷制造。为实现高增值、高产品质量及优质服务，只有借助于高性能计算机和高速网络，在数字化环境中，充分利用其他企业制造过程的信息流和数据库等有用的数字化资源，才能对变化市场做出快速的响应。对于某些产品一个企业不可能快速、经济地独立开发和制造其全部，必须根据任务，由一个公司的某些部门或不同公司按资源、技术和人员的最优配置。于是，一种以数字制造为平台的先进制造技术即数字制造的动态联盟―敏捷制造崭露头角。 （3）数字制造的计算机实现―虚拟制造。数字化表征与传递、建模与仿真是数字制造的核心科学问题。这种能实现制造形状与过程的数字化表征、非符号化制造知识的表征、制造信息的可靠获取及其传递的、由整个制造信息形成的数字空间，为计算机和计算机网络的应用提供了用武之地。 （4）数字制造的快速实现―快速原型制造。制造业面临两个重要的挑战：一是要大大减少开发时间，二是产品的个性化。虽然计算机辅助设计和制造（CAD和CAM）已在很大程度上改善了传统的产品设计和制造方法，但在计算机辅助设计和计算机辅助制造集成实践过程中仍有许多障碍。 虚拟制造技术在计算机上实现了产品实际的制造过程，对缩短产品开发的周期、减少开发费用、提高市场竞争能力做出了重大贡献。通过长期的探索与实践，催生了制造技术上的又一次新的变革―快速成型制造技术。 （5）数字制造的环保化实现―绿色设计与制造。制造业为人类的繁荣昌盛做出了巨大贡献的同时，每年产生了近55亿吨的无害废品和7亿吨的有害废品。因此，为了有效地保护环境，一定要在制造的各个阶段进行污染控制。有必要使用能在各个阶段评估环境被影响的后果的工具和方法学来支持设计和制造，一种具有意识的先进制造技术―绿色设计与制造ECD M （EnvironmentallyConscious Design and Manufacturing ）。 4 数字化是先进制造技术发展的未来 目前，计算机和网络已成为制造业企业的基础环境和重要手段，目前世界500强企业无一例外地建立了内部网。制造业在知识经济到来时呈现明显的信息化趋势，可以说信息技术在促进当代制造业发展过程中的作用是第一位的，信息技术将在更深层次上渗透和改造传统制造业。 当前，数字化制造正在深入发展，其主要趋势呈以下四点： （1）由二维向三维的转变―形成以MBD/MBI（Model Based Definition，MBD 基于模型的定义/Model-BasedInstructions，MBI基于模型的作业指导书）为核心的设计与制造。MBD是用集成的三维实体模型来完整的表达产品生命周期各阶段的产品定义技术标准，为设计人员服务，解决的是要制造什么的问题；MBI是以三维模型表达的车间工作规范和方法，为加工、装配、检测人员服务，解决的是怎么制造的问题。MBD/MBI技术将使工程技术人员从繁琐的二维图纸和表格文化中解放出来，可将更多精力转移到需求分析和产品创新研发上。 （2）真正并行和协同的实现-数字化制造中的直观可视化工作环境以及建模和仿真技术，为并行和协同工作提供了友好的协同工作环境及有效的实验验证手段和评估优化工具。数字化制造是制造业信息化发展的新阶段，也是目前制造业的重要发展方向，如精密化、智能化、网络化、极端化等，无一不与数字化制造技术的发展密切相关。 （3）数字化装配与维修的应用―装配是产品生命周期中的重要环节。虚拟现实技术（VR， Virtual Reality）的发展为解决装配序列规划和装配性能仿真提供新的思路和方法，虚拟装配技术可在无物理样机的情况下对产品可装配性、可拆卸性、可维修性和装配过程中的装配精度、装配性能等进行分析、预测和验证，并支持面向生产现场的装配工艺过程的动态仿真、规划与优化。目前虚拟装配技术已从简单的几何装配正朝着考虑精度、物性、过程、环境等多方面因素的装配技术方向发展，这是推进虚拟装配技术实用化发展的重要一步。 （4）数字化车间与数字化工厂―数字化工厂是数字化制造技术在车间和和工厂集成应用和高效运营的全新生产模式。它在三维工艺过程、工艺装备、生产线布局和生产管理综合优化和集成的基础上，实现产品在工厂、车间和生产线上由设计到制造的数字化执行、管理和控制问题，是实现企业挖潜和增效的最有效形式。目前，生产线建模仿真技术和车间布局规划已日益受到重视，它为高效物流实施以及精益生产、可重构制造、单元化制造等先进制造模式提供科学分析工具，尤其对多品种、变批量和混线生产等复杂生产模式具有重要指导意义。 5 结束语 先进制造技术是改造传统制造业的有效手段，为了有效地在我国利用先进制造技术改造传统制造业，需要明确研究、开发和应用先进制造技术的重点。综观以上先进制造技术的现状和发展，可以看出数字制造实为先进制造技术的核心技术，是实施其他先进制造技术的平台。 数字化先进制造技术是席卷全球的数字化浪潮中的重要一环，其本质是支持数字化或信息化制造业的技术。充分运用当代数字化技术，大力发展数字化先进制造技术符合本世纪制造业的发展趋势。 先进制造技术论文:面向车辆工程的先进制造技术课程改革探讨 摘 要：很多高校都将先进制造技术作为专业必修课程，都非常重视先进制造技术在生产实践中的应用。然而现有的先进制造技术教材不适应当前先进制造技术的发展，教学内容针对性不强，并且当前的教学模式不能够很好地调动学生的学习主动性。针对上述问题，该文立足于车辆制造业，在先进制造技术课程内容体系、教学模式等方面做出了初步的改革尝试，在课程内容中增加了先进材料成形技术，在教学模式上尝试采取流程教学法。实践证明，很好地激发了学生的学习兴趣，收到了良好的效果。 关键词：先进制造技术 车辆工程 教学改革 课程内容 1 先进制造技术课程背景 20世纪80年代末，美国为了应对其制造业所遭遇的挑战，达到促进经济持续健康发展和增加就业的目的，提出了发展先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，AMT）以增强其制造业在国际上的竞争力，由国家科学工程技术委员会（FCCSET）主持开始实施先进制造技术计划。随后，欧美日等国家纷纷跟进。 先进制造技术是现代制造技术的总称，涵盖了制造的各方面，包括工程设计、制造工艺、管理技术、物流技术和相关学科的支撑技术和支撑环境。 国际生产工程学会（International Institution for Production Engineering Researeh，CIRP）统计表明，当前先进制造系统和先进制造模式多达30余种[1]。特别是我国近十年来制造业迅猛发展，越来越多的先进制造技术应用到生产中。 汽车制造是先进制造技术最主要的应用领域之一。近年来，我国汽车制造业发展迅速。根据国家工业和信息化部的汽车工业数据显示，2014年我国汽车总产量为2372.29万辆，同比增长了7.3%，同时汽车销量为2349.19万辆，同比增长了6.9%，产销量均位列世界第一。其中，前六强为上汽、东风、一汽、长安、北汽和广汽，其销量分别为558.37万辆、380.25万辆、308.61万辆、254.78万辆、240.09万辆和117.23万，占2014年全国汽车销售总量的79.2%。然而，我国自主品牌轿车的销量为277.44万辆，仅占轿车销售市场的22.4%，同比反而下降了17.4%。因此，国产汽车的自主知识产权的设计制造技术亟待提高和加强。相应地，作为培养创新人才的高校这方面的课程需要加强。 2 先进制造技术课程现状 为了让学生能够了解和掌握相关的技术，从20世纪90年代起，许多高校就开始面向本科教学相继开设了《先进制造技术》课程，来满足工业企业生产的要求。 一直以来，先进制造技术教材的特点是内容全面，但是重点不突出。大多数教材都是把先进制造技术分为几个主题技术群，即现代设计技术、先进制造工艺和制造自动化技术。该分类方法是1994年由美国工业技术委员会提出的[2]。然而，时至今日，先进制造技术发展了20年，许多新涌现出的技术尚未吸纳进现行的教材中。 先进制造技术之所以谓之先进，是因为它指的是动态的技术，是在不断吸收其它学科新技术的基础上体现其先进性，所以先进制造技术课程内容也应该是动态的，其教学内容应该随着相关技术的发展而不断更新[3]。 另一方面，现有先进制造技术的教材内容广泛，但没有考虑到行业特点，缺乏对应的案例，因此就成了泛泛而谈的一些基本概念介绍，造成学生感觉枯燥乏味的状况。 3 课程改革 3.1 教学内容改革 针对目前的课程现状与本校的行业特点，重庆交通大学机电学院着重强调交通装备行业特色，对先进制造技术课程内容进行改革，以车辆制造（汽车、摩托车和轨道车辆）为导向，引入近年来车辆制造企业逐渐采用的新技术。 机械产品的制造分为三种方式：去除成形，整体成形和添加成形，对应的典型工艺分别为切削加工，材料成形（铸造、冲压等）和快速成形。当前几乎所有的先进制造技术教材都包含了去除成形和添加成形的内容，例如高速加工、精密加工和快速成形，但是现有教材却始终忽略了材料成形技术。然而，汽车、轨道车辆等制造企业已经在开始使用这些新技术。因此，非常有必要对学生增加这方面的知识。 近年来，出现了许多先进材料成形技术，如渐进成形技术、多点成形技术、热冲压成形等[4]。因此，在教学内容中增加先进板料成形技术内容。 另外，近年来，随着节能环保日益受到重视，汽车轻量化成为当前的热点，研究内容之一就是轻量化材料的使用。而铝合金等轻量化材料的焊接完全不同于传统的钢质车身，因此例如搅拌摩擦焊等一些新的材料连接技术被应用于车身的焊装生产[5]。因此，在教学内容中增加先进连接技术内容。 3.2 流程教学法 现行教材内容组织在章节上基本上分为先进设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进生产管理技术和制造模式几部分[6]，然而企业生产实践中，各种技术的应用并没有明确的界限。为了让学生对这些技术的使用有一个完整的了解，在课堂教学中，打乱教材的组织顺序，以生产实际中制造流程来讲授相关技术。实践表明，流程教学法类似于案例教学法，更能激发学生的兴趣和学习主动性。 （1）产品开发阶段。从汽车概念设计开始，在车身造型阶段引入逆向工程技术和CAD建模技术，在车身结构设计时引入CAE技术，在样车制造阶段引入快速成型技术。 （2）生产准备阶段。针对工装夹具设计讲解成组技术和计算机辅助工艺设计CAPP，针对模具设计制造讲解CAM编程和数控技术。 （3）批量生产阶段。针对汽车三大部件：发动机、车身和底盘，以发动机为对象，讲解高速加工技术、超精密加工技术和特种加工技术。以车身冲压为例，讲解先进板料成形技术；以白车身焊接为例，讲解搅拌摩擦焊等先进焊接技术；结合焊接机器人讲解机器人技术。结合冲压生产线和总装生产线，讲解先进生产管理技术和先进制造模式。 通过上述教学内容和教学模式的改革，极大地调动了学生的兴趣，激发了学生的学习主动性，收到了很好的效果。 先进制造技术论文:简析制造业先进制造技术模式 摘 要 受电子信息产业不断发展、劳动力成本不断提高以及生产周期和精度要求越来越严格等因素的影响，先进制造技术呈现了新的特点和发展趋势。首先，介绍了先进制造技术发展背景和概念；然后，结合现有先进制造技术的发展特点、技术发展趋势以及社会发展要求，分析了先进制造技术的发展模式和特点； 关键词 先进制造技术 模式 生产 1先进制造技术概述 先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，简称AMT）是指在制造过程和制造系统中融合电子、信息、材料、能源等现代科学技术，使材料转换为产品的过程更为优质、高效、低耗、清洁、精益、敏捷、灵活，取得理想的技术经济和社会效益的制造技术的总称。 先进制造技术是一个多学科体系，包容了从市场需求、创新设计、工艺设计到生产过程组织与市场信息反馈在内的工程系统，主要以先进制造工艺、计算机应用技术为核心，辅以支撑技术和制造技术基础设施（管理技术）。如支撑技术包含有信息技术、传感器和控制技术等，管理技术着重在产品品质管理及人员组织培训等。因此，先进制造技术就是人、技术、组织三者的协调融合统一。 2先进制造技术的发展模式 先进制造生产模式是从传统的制造生产模式中发展、深化和逐步创新的过程而来。工业化时代的福特大批量生产模式是以提供廉价的产品为主要目的；信息化时代的柔性生产模式、精益生产模式、敏捷制造模式等是以快速满足顾客的多样化需求为主要目的；未来发展趋势是知识化时代的绿色制造生产模式，它是以产品的整个生命周期中有利于环境保护减少能源消耗为主要目的。 2.1柔性生产 柔性生产模式由英国莫林斯公司首次提出的，在20世纪70年代末得到推广应用。该模式主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种小批量的生产，以增强制造业的灵活性和应变能力，可缩短产品生产周期，提高设备使用效率和员工劳动生产率且改进产品质量。 2.2精益生产 精益生产模式是由1990年美国麻省理工学院在总结第二次世界大战后以丰田汽车为代表的日本制造工业的经验时提出的。这种模式以改革企业生产管理为特点，其基本要求是企业在生产过程中要同时获得极高的生产率、最好的产品质量和极大的生产柔性，使所生产出的产品具有精益特点。 精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，向零缺陷、零库存进军。因此有些管理专家也称精益生产方式为JIT生产方式、准时制生产方式、适时生产方式或看板生产方式。其核心思想包括： （1）追求零库存。精益生产是一种追求无库存生产，或使库存达到极小的生产系统，为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方式，并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。 （2）追求快速反应，即快速应对市场的变化。为了快速应对市场的变化，精益生产者开发出了细胞生产、固定变动生产等布局及生产编程方法。 （3）企业内外环境的和谐统一。精益生产方式成功的关键是把企业的内部活动和外部的市场（顾客）需求和谐地统一于企业的发展目标。 （4）人本位主义。精益生产强调人力资源的重要性，把员工的智慧和创造力视为企业的宝贵财富和未来发展的原动力，包含了充分尊重员工；重视培训；共同协作等。 （5）库存是“祸害”。高库存是大量生产方式的特征之一。由于设备运行的不稳定、工序安排的不合理、较高的废品率和生产的不均衡等原因，常常出现供货不及时的现象，库存被看作是必不可少的“缓冲剂”。但精益生产则认为库存是企业的“祸害”，其主要理由是库存提高了经营的成本以及库存掩盖了企业的问题这两个方面。 2.3敏捷制造 敏捷制造模式产生于20世纪80年代后期，该模式是将柔性制造的先进技术、熟练掌握的生产技能、有素质的劳动力，以及促进企业内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起，利用信息技术对千变万化的市场机遇做出快速响应，最大限度地满足顾客的要求。 2.4虚拟制造 虚拟制造生产模式是利用制造过程计算机模拟和仿真来实现产品的设计和研制的模式，即在计算机中实现的制造技术。在产品真正制造出来之前，首先在虚拟制造环境中完成软产品原型代替传统的硬样品进行试验，对其性能进行了预测和评估，从而大大缩短产品设计与制造周期、降低产品开发成本，提高其快速响应市场变化的能力，以便更可靠地决策产品研制，更经济地投入、更有效地组织生产，从而实现制造系统全面最优的制造生产模式。 2.5绿色制造 绿色制造模式是综合运用生物技术、“绿色化学”、信息技术和环境科学等方面的成果，使制造过程中没有或极少产生废料和污染物的工艺或制造系统的综合集成生态型制造技术。绿色制造模式是实现制造业可持续长远发展的制造模式。 3结语 制造业是国家经济和综合国力的基础，被称为“立国之本”。先进制造技术是现代制造业的关键技术，已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志，为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。未来的发展趋势使制造技术成为一个以市场为导向，数据化控制和研发为依托，绿色技术为制造主体，系统化管理为辅助系统的更加灵活而高效的低污染技术模式，同时也直接带动了国际间的信息交流和技术互动。 先进制造技术论文:论先进制造技术课程的教学特色与教学方法 摘 要 分析先进制造技术课程教学的内容与特点，结合高校对应用型人才培养的目标，在先进制造课程教学方面提出了教学内容优化的问题，并探讨了如何采取有效的教学方法和教学手段。通过对传统的教学方法进行创新，注重教学的互动性和实践性，来提高教学质量，增强教学效果。 关键词 先进制造技术 课程教学 教学方法 教学质量 0 引言 随着电子信息技术、计算机技术的飞速发展，我国制造业也发生了较大的变革，传统的依靠手工制作的制造业也越来越多的融入了现代信息技术的元素，其产品的设计、制作的工艺、企业的生产经营管理方式等均得到不断的优化。先进制造技术也越来越多的被应用到生产实践过程中，从而对员工的素质提出了更高的要求，因此，各大高校纷纷将先进制造技术这门课作为机械工程及自动化专业的专业课，从而系统地介绍先进制造技术及工程应用方面的内容。由于先进制造技术是集机械、自动化、信息技术于一体的多学科交叉课程，其涉及的范围较广、内容纷繁复杂，并且技术更新换代速度较快。因此，必须改革传统的教学方法，在理论教学的同时，增加实践操作教学的比例，将所学的先进制造技术理论课程知识运用到实际生产中，让学生在实践过程中对给门课程的知识有一个感性的认识，从而对相关知识掌握得更加牢靠，印象更加深刻。 1 先进制造技术课程教学的内容与特色 1.1 先进制造技术课程教学的内容 先进制造技术是将传统的制造技术结合机械、电子信息、经营管理等现代化技术，并将其应用于产品的设计、制作加工、经营管理、售后服务等过程中，以便实现生产过程的高效、低耗和清洁，从而在市场竞争中获取低成本、高收益的优势。各大高校所使用的《先进制造技术》课程涉及的内容较多，较深，前后章节之间的衔接性不是很好，学生在学习的过程中表现得很吃力，对先进制造技术在实际生产中的应用不太熟练，教学效果不太理想。因此，必须改变传统的先进制造技术课程教学方法，提高教学质量。 1.2 先进制造技术课程教学的特色 首先，先进制造技术是一门多学科交叉的从课程，其综合性较强。由于该课程涉及到机械、电子信息、自动化、现代管理等各方面的技术，包含了信息流、物质流和资金流等的多学科交叉融合的课程，其涵盖的内容、过程和信息相当的复杂。 其次，先进制造技术是一门内容覆盖面广的学科。与传统的制造技术相比，现代先进制造技术涉及到产品生产加工的整个生命周期，从最初的产品设计、到产品生产加工、生产过程中的管理，到销售及售后服务的跟踪与质量服务等各方面的过程，其运用到的技术包括自动化技术、产品制作加工技术、以及生产管理技术等等。因此，现代制造技术在传统制造技术的基础上融入了更多跨学科的技术和知识，对学生来说，无形中加大了学习的难度和强度，并且技术更新的速度较快，学生适应能力也不断受到挑战。 再者，先进制造技术是一门动态发展的技术，由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等，而这些技术渗透到了制造业的每一个环节，从最初的设计到生产加工到生产管理再到最后的销售和售后整个环节。只有每一个环节都做得最好，才能实现高效、低耗和清洁生产的目的。因此，随着新技术的不断革新，先进制造技术课程内容也要随着发生变化，并不断得到更新和发展。 最后，先进制造技术课程的实用性较强。由于先进制造技术在现代加工制造业的应用较为广泛，实践性较强。与传统的纯理论教学方法不同，先进制造技术课程不仅重视技术的学习，还重视生产过程中的管理技术，技术与管理的结合使得先进制造技术课程的实用性得到加强。 2 先进制造技术课程教学方法的研究 2.1 合理选择教材，优化教学内容 由于先进制造技术课程是一门动态变化的课程，随着新技术的不断更新和变化，教材和教学内容也应该随之做出调整。首先，要合理地制定教学计划，由于该课程涉及的内容较多，覆盖的学科范围较广，在有限的教学课时内，难以兼顾到教材所涵盖的全部内容。因此，教师应该根据相关知识板块的重要性程度做出课程所需课时的安排，对教学内容进行合理取舍，从而优化教学内容，使学生能够把握课程的重点，有的放矢地去学习相关知识点。其次，先进制造技术更新换代的速度较快，为了赢得市场竞争力，企业对员工的素质提出了更高的要求，因此，掌握先进制造技术的应用型人才受到制造型企业的青睐。为了顺应这种市场形势，高校必须保证先进制造课程教学内容的前沿性。这就要求教师要熟悉最新的先进制造技术，并将其融入到课堂教学中来，以便开阔学生的视野，启发学生的思维，使学生能够以发展的眼光来学习这门课程。最后，教学内容应该突出先进制造技术课程的特色，由于这门课程是一门实践性较强的课程，教师在授课过程中不仅要要求学生掌握好相关的基础知识，还要培养学生分析问题的能力，培养学生的工程思想，将所学知识与实际工程应用相结合。 2.2 更新教学理念，优化教学方法 由于先进制造技术课程更新速度较快，课程内容具有前沿性，为了培养具有先进制造技术的应用型人才，必须要更新教学理念。另外，现代制造型企业已经从传统的加工装配延伸到产品的整个生命周期，这就要求学生不仅要掌握好先进制造的技术还要具备现代管理知识，具备团队合作能力和工程实践能力。理念指导实践，随着新理念的诞生，新的技术也随之出现，因此，随着先进制造理念的独断发展变化，先进制造技术也不断得到发展。只有让学生掌握好了新的理念，才能更好地将其运用到工程实践中，才能有所创造有所作为。 另外，除了要更新教学理念之外，还要对教学方法进行优化，也就是根据教学内容，采取有针对性的教学方法，以提高教学效果。由于先进制造技术课程既有对基本概念的讲解，也有对相关技术知识的讲解，应分别采取不同的教学方法。例如对基本概念的讲解可以采用授业式讲解，对技术知识的讲解可以采用案例教学、互动式教学或者两者相互结合的方法。通过学生自己查阅资料解决相关问题，然后在课堂上一起讨论的方法，培养了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力以及学生的创造性思维。因此，对于先进制造技术课程这样的多学科交叉的课程，教师应该有针对性地采取不同的教学方法进行教学，不断更新教学理念，优化教学方法，以便达到更好的教学效果。 2.3 结合先进技术，优化教学手段 先进制造技术课程涉及的内容较多，课程信息量大，教师可以借助于多媒体进行辅助教学。利用多媒体，将文字、图形图像、音频视频等将教学内容生动形象的展示出来，给学生以视觉和听觉的冲击，提高学生学习的积极性，改善教学效果。同时，利用多媒体进行教学，不仅节省上课板书的时间，使教师将主要的时间用于相关知识的讲解上面。并且，在教学过程中，穿插一些动画、视频等，不仅使课堂内容更加丰富，还能激发学生学习的兴趣，对相关的知识点有更加感性的认识，对教学内容的印象也更加深刻。但应该注意的是，多媒体教学只是一种辅助教学手段，教师还是应该对整个课程讲解起到主导作用，在多媒体授课过程中，对相关重难知识点做出板书，方便学生理解。除此之外，教师应该提前设计一些问题，引导学生进行思考，同时增加学生和教师之间的互动性，调动学生学习的积极性，变被动学习为主动学习，从而既提高了教学的效率，又增加了教学的效果。 2.4 注重实践教学，优化教学效果 先进制造课程的实用性和工程性表明这门课程不仅要有理论教学，还要注重实践教学。再加上这门课程涉及的内容较多，覆盖面较广，学生在学习过程中难以理解相关的知识点，对理论知识难以形成感性认识，学习起来较为吃力，久而久之，便逐渐产生厌学的情绪。因此，必须要加大先进制造课程实践教学的比重，培养学生的创新意识和工程意识。具体可以从以下两个方面进行先进制造技术课程的实践教学：一方面可以进行实验教学，实验教学在培养学生的动手能力、创新能力方面有着重大的作用。学生通过实验进行观察、思考和操作，能够对理论知识形成更加直观的认识，通过参与到实验室的项目中来，既能培养学生的团队合作能力，沟通交流能力，解决问题和分析问题的能力。另一方面，教师也可以组织学生到大型制造型企业、科研机构或者其他实验基地进行观察和体验，从而对先进的设备和制作工艺有一个更加感官的接触，让学生深刻体会到先进制造课程在企业的实际应用中的重要性。这样学生便能对所学的知识产生一种新的认识，并且更加愿意去探索和挖掘这些理论知识的实用型。 3 总结 先进制造技术课程是一门多学科交叉的综合性学科，涵盖的内容较多，知识面较广，并且由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等，随着技术的不断革新，先进制造技术也要不断地发生变化，以便适应市场需求的发展。除此之外，先进制造技术还是一门实用性较强的课程，教师在教学过程中，除了要讲授基本的理论知识，还要加大实践课程的比重，培养学生的动手能力和创新意识。因此，通过对先进制造技术课程教学方法进行研究，本文提出了四种教学方法，分别从教学内容、讲学方法、教学手段和实践教学效果着几个方面着手进行优化教学，以便提高教学质量，增强教学效果。 先进制造技术论文:基于先进制造技术的制造业生产流程再造研究 摘要：随着我国经济社会的不断快速发展，先进制造技术在各个制造行业中运用的越来越广泛，而且在整个制造业生产流程中扮演的角色也越来越重要。然而先进制造业的不断发展，对于制造业生产流程来说既是机遇也是挑战。因此，如何顺应先进制造技术发展，把握发展机遇，不仅是我国当前制造业快速发展的要求，同时也是国际上制造技术革新带来的挑战。 关键词：先进制造技术；制造业生产流程；再造研究 虽然到目前为止，行业内对于先进制造技术的定义还没有一个完全统一的标准和概念。但是几乎都形成了这样一个共识：先进制造技术不仅能够适应现代化的制造业生产流程需要，而且是现代信息技术与管理技术共同发展的成果。因此，对现代制造业生产流程在先进生产技术影响下的再造进行研究，不仅符合当前先进制造技术发展的大环境，而且对于我国制造业的发展具有长远意义。 1.制造业生产流程现状 改革开放以来，制造业在我国国民经济中所占的比重越来越大。长期以来，我国的制造业在先进制造技术方面对国外的倚重比较大，这样不仅造成了我国制造业整体水平较国外发达国家来说较为落后，而且也在一定程度上影响了我国制造业自主创新的能力。目前我国制造业流程中表现出的问题主要有：设备技术改造投入不足，生产工艺、制造业管理以及人员素质相对落后。 面对当前国际制造业技术的不断发展与革新，加强先进制造技术在我国制造业中的应用、对我国的制造业生产流程进行再造，显得尤为重要。笔者认为，加强我国制造业运用先进制造技术的水平、促进我国制造业生产流程的再造，可以从以下几个方面进行： 1.1国外先进制造技术与自身制造技术相结合 首先要明确：对先进制造技术的运用，并不意味着照搬国外先进制造技术，而是要将国外先进制造技术与我国自身制造业特点相结合。在制造业生产流程的再造方面，既要重视对国外先进制造技术的运用，又要加强我国的自主创新水平。因为只有立足于我国制造业企业自身特点进行生产流程再造，才能更好地发挥先进制造技术对制造业生产效率提高的促进作用。除此之外，在制造业生产流程的再造上还要按照行业自身规律进行，不能盲目地进行生产流程再造。 1.2加强制造业人才的培养 对制造业进行生产流程的改造，既要基于先进制造技术，同时又要注重对生产人员的培养。因为先进设备毕竟只是外在因素，想要真正提高制造业生产效率、保证制造业生产流程再造取得成功，关键还是在于人才的培养上面，即制造业企业要培养出一批能够熟练掌握先进制造技术的产业工人，这样才能保证整个制造业生产流程再造过程的顺利进行。除此之外，对于制造业企业来说，要想保证整个生产流程再造成功，不仅要注重对一线产业工人的培养，而且要重视对管理人才的培养。 1.3发挥制造业企业主体作用与政府引导相结合 制造业企业是制造业生产流程再造的主体，因为归根结底，先进制造技术运用效果还得需要实践检验。制造业企业想要成功地进行生产流程的再造，首先就要重视引进先进制造技术的投资，制造业企业应该将眼光放长远。除此之外，当地政府也要在制造业企业生产流程的再造上发挥引导作用。当前我国很多的制造业企业都存在着制造技术开发能力薄弱、资金投入不足等情况。面对这种情况，当地政府更加应该发挥好其宏观管理的职能，通过对制造业企业生产流程再造的引导和扶持，提升地方企业先进制造技术的运用水平。 2.基于先进制造技术的机械制造业生产流程再造 随着时代的发展，制造业技术的运用已经不单单局限于以往单一的技术手段。相应的，基于先进制造技术的制造业生产流程再造同样也体现在多个方面。先进的制造技术已经广泛运用于制造业的整个过程中，以机械制造业为例，不管是机械产品的设计开发，还是生产流程中的经营管理，都离不开日益发展的先进制造技术。以机械制造业为例，基于先进制造技术的制造业生产流程再造主要体现在以下几个方面： 2.1机械产品毛坯制造工艺的生产流程再造 对于机械制造业来说，机械产品的毛坯制造既是整个制造流程的前提，也是整个制造流程的关键。目前较为先进的机械产品毛坯制造技术其优势主要体现在铸造的精密性与洁净性，例如，外热风冲天炉熔炼、处理、保护成套技术；钢液精炼与保护技术等等。除此之外，在机械产品毛坯的锻压方面，一些先进的制造技术诸如：热精锻生产线成套技术；冷温成型成套技术等等，都促进了机械制造业的生产流程再造。 2.2机械产品加工工艺的生产流程再造 机械产品加工流程的再造是整个机械制造业生产流程再造中十分重要的一个环节，随着先进机械制造技术的不断发展，机械产品的生产流程逐渐呈现出高效率、高精度的发展趋势。目前很多机械制造企业的先进生产技术主要包括：高速切削与高速磨削；复杂型面的数控加工以及游离磨料的高效加工等等。 2.3机械产品表面处理工艺生产流程再造 随着机械产品相关行业的不断发展，对于机械产品表面质量的要求也逐步提高。目前很多机械制造企业在产品表面处理方面运用的先进制造技术主要包括：化学镀非晶态合金技术；新型节能表面涂装技术；高速燃气喷涂技术等等。 2.4机械产品自动化生产技术流程再造 目前机械制造业的生产流程逐渐呈现出自动化的趋势，而且在机械制造业生产流程的再造中，自动化技术的发展与应用也是一个大趋势。目前机械制造业生产中先进的自动化技术主要包括：机床数控技术、工业机器人、集成制造技术、自动检测及信号识别技术等等。 3.结束语 总而言之，在当前世界各国制造业技术不断发展的大环境下，我国制造业企业进行生产流程的再造是大势所趋。通过加强国际交流与合作，吸收和应用国外先进的制造技术，把引进国外先进制造技术与我国制造技术的自主开发相结合，从而使我国的制造业能够在更高的技术层次上与发达国家展开竞争。 先进制造技术论文:先进制造技术及其发展探析 摘 要：经济高速发展必然带动科技前进，当前我国的科技发展速度非常快。作者简单的分析了当前先进制造技术相关的内容，分析了其特征以及今后的发展方向等等的相关内容。 关键词：先进制造技术；新兴交叉学科；智能化；绿色制造 1 定义 所谓的制造技术就是把原料变成最终的产品的一种科技。当前时期，制造业是我们国家的重要产业，而且国际上常常以该项能力来判断一个国家的发展水平。从上世纪末期开始，由于电脑等科技的出现，使得产品不断的更新发展，此时过去的制造技术已然无法和当前的经济发展能力相协调。当前国际上普遍认为，只有拥有先进制造技术的国家才能够获取更好的发展。 2 特征分析 先进技术相对于过去的技术有一个非常明显的进步，这主要体现在，过去的技术一般是指将原料单纯的变为产品的一个过程，集中于产品的加工以及装配等，但是新技术的特点是其涵盖了很多先进的工艺，能够应用到整个过程中。除此之外还有一个区别是在以前各项学科等是单独存在的，它们之间的联系不是很紧密。然而先进科技的特点是能够将各种学科知识有效的融会到一起，逐渐的变成一种综合化的内容。彼此间的界限正不断的模糊。 当前世界是一个整体，由于贸易以及交通体系的完善加之通信领域的发展，制造业已然成为了全球化的模式。而先进制造技术也得以在整个世界范围内应用推广。越是技术发达的国家其发展速度就越快。目前许多国家都已经全面的推广使用先进制造技术，不过在具体发展的时候也要结合当前的国家发展态势等来分析。对于我们国家来讲，当前正在以非常快的速率朝着国际化的方向发展，因此必须不断的探索研究适合我们国家具体情况的优秀制造科技。 3 先进制造技术的主体技术群和支撑技术群 先进制造技术的主体技术群主要包括有关产品设计技术和工艺技术两大技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。产品研发所需的费用以及其品质和何时研发成功等都和设计技术有着非常紧密的关联。在设计的时候可使用很多工具，比如通过电脑来配合设计。最近几年开始出现的并行设计有着其重要的存在价值。第一是它能够缩短产品研发所需的时间，第二是能够将生产时期制造的废弃物质数量减少到最低，进而保证了产品能够再次回收使用。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。例如，模塑成形、铸造、冲压、磨削等。由于先进技术的发展，过去的制作工艺等开始出现显著的改变。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术，也是制造技术或称生产技术的传统领域。 支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术。基本的生产过程需要一系列的支撑技术，诸如：测试和检验、物料搬运、生产计划的控制以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术，是工具、手段和系统集成的基础技术。 4 发展方向简述 先进制造技术的发展逐步智能化、信息化。基于CAD/CAM技术的CMS是制造业自动化的一个重要方向。CMS通过CAX系统和PDM系统，进行产品的数字化设计、仿真，并结合数字化制造设备，进行自动加工。所谓的智能制造，具体的说是把人工智能合理的融会到生产活动的所有步骤中去，其能够模仿人类大脑开展高效率的活动，能够保证生产活动呈现出最为合理的状态，而且它还能够进行组织活动。当前社会是一个以信息科技为主体的社会，人们的活动离不开信息，信息科技的发展速率已经远远的超出了我们的想象能力。此时信息科技开始不断的向着制造行业融会，促使着行业发生变化，此时出如C IM S、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造等就出现了。 可持续发展的绿色制造正在逐步引起人们的重视。科学技术的进步为经济以及社会的发展贡献了非常显著的力量，不过在社会发展的过程中生态受到一定的破坏。当前时期人们开始意识到资源并不是无限的。在这种背景之下绿色制造就应运而生了。绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。它有很多的优点，比如能够将生产活动对生态的污染减少到最小。而且能够显著的提升资源的使用效率。尤其是在当今这个资源日渐减少，生态不断恶化的时代里，这种制造方式的优点非常明显，它将会成为今后行业发展的根本方向。 加工制造技术向着超精密、超高速的方向发展。目前加工精度达到0.025μm，表而粗糙度达0.0045μm，已进入纳米级加工时代。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段靠近。超精加工机床向多功能模块化方向发展，超精加工材料由金属扩大到非金属。 超高速切削。目前铝合金超高速切削速度已超过27m/s，铸铁25m/s，超耐热镍合金为5m/s，超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工。 生物制造系统正在逐步形成。日本三重大学和冈山大学率先开展了生物技术应用于工程材料加工的研究，并初步证实了微生物加工金属材料的可行性。我国于1982年将生物技术列为八大重点技术之一。在过去的时候，我们很难想象生物和制造这两个根本没有联系的学科能够交叉到一起，然而在当前社会两者不但出现了关联，而且这种关联正在以非常密切的形式存在。此时的生物制造体系的出现就是两者融会贯通的产物 。 5 我国当前的发展态势分析 从“六五”开始我国就启动了制造技术，主要是机械制造技术的国家部委与地方级重点攻关研究开发，因为受到体制方面的干扰，此类的规划以及探索工作一直都是依据领域来开展完善的。单位自主研发新技术的水平十分有限，而且其不论是人力资源还是所需的费用等都十分的欠缺。 1995年4月在北京召开了先进制造技术发展战略研讨会，从战略高度探讨了我国发展先进制造技术的路线和方法。同一时期，国家二期863规划也开始规划下世纪初先进制造技术的发展。 最近的几年，我们国家不断的引入优秀的科技，而且注重培养综合化的人力资源，正是由于不断的努力，我们国家的很多单位已经在制造技术方面获取了突飞猛进的发展，不过我们应该客观的看待，当前我们的技术较之于西方还存在一些欠缺点。要想改变这种局面最关键的一点就是要完善其基础要素，比如扩充数控机床数量等，不断的发展信息化产业群，提升在市场中的份额。除此之外还应该做好人力资源工作，积极的培养优秀的工作者。 6 结束语 当前社会是一个信息化的社会，是一个知识化的时代，只有获取了先进的技术才能够获取有效的发展。随着社会的发展，先进制造技术开始出现并且发展壮大，其实一个逐渐发展而且变化的技术体，它的存在使得我们的生活方式出现了很大的变化。总的来讲，当前的制造业是一个集各种先进技术为一体，并且不断发展创新的行业，它是社会进步的产物 。

一、引言 数字经济发展水平代表了国家的核心竞争优势，顺应数字经济发展趋势也是各行业企业关注的重要问题。发展数字经济可以有效提升技术创新能力，促进经济的高质量转型发展。现阶段，我国数字经济还处于向前发展阶段，对各行业的影响不断加大。在国民经济发展过程中，中小企业作为主力军发挥了关键作用，但随着市场环境的不断变化，加大了中小企业的生存压力，加快推进改革创新成为中小企业实现创新性发展的必然要求，在这一过程中必须要尽快实现数字化转型发展。然而，对中小企业而言，数字化转型发展还面临诸多的阻力，所以必须要对数字化经济带来的重要机遇进行分析，并从多个层面出发采取有效措施全面推进中小企业数字化转型，以此为中小企业的健康持续发展提供必要的保障。 二、数字经济内涵及发展趋势 数字经济是借助大数据等信息技术手段，对各类数据进行筛选、分析、储存、利用，实现对资源配置的最优化，以推动整个经济社会的高速发展。数字经济涵盖了大数据、人工智能、物联网、云计算等新兴技术，并成功应用到制造业、零售业等，也由此诞生了新制造、新零售等新行业。数字化技术使得传统产业朝着数字化的方向转型和发展，进而对我国经济发展起到了重要促进作用。数字经济将会继续朝着产业化、规模化、合作化、速度化、定制化的方向迈进和发展。在经济社会不断发展的推动下，人们的需求不断提升，企业数字共享平台的市场需求提升，因此必须要加快对产品及服务的更新步伐。所以，企业要通过相互协作等方式借助数字化技术降低成本。数字经济时代各行业必然重新洗牌，整个产业链也将得到重构，借助数字化技术手段对大众需求进行分析，以实现精准的规模化定制，提升社会大众的体验感，进而为各行业企业发展开辟更广阔的市场空间。 三、数字经济为中小企业转型发展带来的机遇 (一)有效应对外部环境变化 随着我国经济社会发展步入新阶段，作为引领经济社会快速发展的引擎，数字经济展现出其特有的优势。近年来，我国相继出台了多项优惠政策，以有效促进中小企业发展数字产业，逐渐顺应数字经济发展潮流以实现数字化转型，制定和实施符合市场发展需求的规划，进而使中小企业在数字化转型过程中具有相应的政策支持。新冠肺炎疫情期间，对很多中小企业发展带来了致命性打击，有些甚至直接倒闭，但很多线上发展的中小企业却表现出良好的发展态势。另外，互联网已经成为人们日常生活中不可或缺的部分，所以中小企业要想在激烈的市场竞争中脱颖而出必须要积极顺应数字经济发展趋势，依托国家政策，加快推进数字化转型发展。 (二)有利于提升创新发展能力 一直以来，我国中小企业在内部生产经营管理方面都很难满足市场需求的发展变化，内部管理工作的效率较低，产品和服务的质量较差，不能满足新时期人们多样化和个性化的需求。而数字经济时代的到来使数字技术能够与中小企业发展紧密融合，可以对市场需求进行动态化的追踪和分析，进而研发出符合人们个性化需求的产品和服务，所以企业要结合自身实际情况，加快推进技术创新和产品研发，以打造核心竞争力产品，为企业发展带来更多的利润。 (三)能够提升发展质效降低成本 在数字经济背景下，中小企业可以应用数字技术实现智慧办公，以此提升企业之间、部门之间的沟通效率，降低沟通成本，提升信息共享及利用效率，以此确保企业发展能够处于良性循环中。同时，通过使用数字技术可以有效提升生产设备的运行效率和对各类原材料的利用率，降低原材料损耗，实现生产设备的自动化升级，智能化设备实现了对人工的代替，大大提升产量。企业可以通过强化相互合作以实现优势互补，进而有效降低各类成本，实现互利共赢。另外，通过实现数字化可以有效提升中小企业的生产标准和产品质量，进而更好地促进企业健康持续发展。 四、数字经济背景下中小企业转型发展面临的问题 (一)对数字化转型的认知不足 对中小企业而言，数字化转型是一个全新的概念和发展模式，很多中小企业没有充分认识到数字经济时代加快转型发展的必要性，因此对数字化转型的认知不足。首先，大部分中小企业管理者及投资人的文化素质水平较低，经济利润成为其最为关注的问题，对企业未来发展规划的认识不足，在推进企业数字化转型发展方面的积极性较低，因此导致很多中小企业很难有效适应数字经济发展的趋势。同时，数字化转型不是一蹴而就的，需要较长的周期，而中小企业的生命周期一般较短，加之我国中小企业数量众多、类型不一，在数字化转型发展过程中会面临很多差异化的问题，对其转型升级的能力提出了较高要求，也在很大程度上降低了中小企业参与数字化转型的积极性。另外，现阶段我国中小企业在数字化转型方面缺乏成功的经验借鉴，基本都是摸着石头过河，所以很多中小企业不愿意承担数字化转型的风险，进而在数字化转型方面迟迟未能推进。 (二)所需资金等资源相对有限 数字经济时代的到来使得中小企业面临的竞争环境不断恶化，进而对企业各类资源提出了较高要求，但大部分中小企业在数字经济背景下的转型发展还面临资金等各类资源不足的限制。众所周知，与大型企业相比，我国中小企业不论是在生产规模、技术水平、产品类型等方面都存在较大差距，因此导致其盈利能力有限、自有资金较少、综合实力较低。很多中小企业也存在内部管理不规范、缺乏专业化人才、竞争力较低、抗风险能力弱等问题，在发展过程中极易出现资金链断裂的情况，因此存在较大的破产风险，所以中小企业的风险评估等级明显较低。虽然我国出台了一系列政策以解决中小企业的融资难题，但由于商业银行存在明显的“惜贷”现象以及民间资本发展不完善等原因，导致中小企业很难从外部获取融资，进而限制了数字化转型发展水平。 (三)技术创新能力较弱 信息技术对各行业企业的发展都产生了十分重要的推动作用，技术创新能力在很大程度上决定了企业的竞争实力和发展水平。在数字经济时代，我国中小企业转型发展还受到技术创新能力不足的限制。技术创新不仅需要人财物等大量资源的投入，而且其周期较长、成果转化难度较高、风险较大，这些都对中小企业的数字化转型发展产生了较大的阻力。中小企业在数字化转型发展初期阶段需要投入大量的资金，但是由于以上几方面因素使得很多中小企业在技术创新方面得不偿失，很多中小企业很难借助技术创新提升产品生产能力和整体品质，其盈利能力也得不到有效改进，所以导致很多中小企业在技术创新方面失去动力。另外，我国大部分中小企业都是以“代工厂”的名义存在，其整个生产经营过程的科技含量较低，很难形成系统性的科技创新模式，所以其科技创新能力长期得不到有效提升，因而在数字化转型发展方面面临较大难题。 (四)缺乏专业化人才支撑 数字经济时代的到来使得人才成为支撑中小企业经营发展的关键性资源，而中小企业要想实现数字化转型发展更离不开专业化人才。从现阶段我国中小企业还缺乏专业化人才支撑，进而加大了数字化转型发展难度。首先，数字化时代的到来使得中小企业经营发展环境发生了较大变化，数字化转型发展更是颠覆了企业传统发展模式，而现有从业人员在学历水平、知识水平和专业技术能力等方面都存在一定短板，加上中小企业平时不注重对内部从业人员开展专业化培训教育，其专业能力和综合素质难以得到有效提升，因此很难适应数字经济时代的发展要求。另外，有些中小企业将主要精力和资金用于生产及销售等能够带来直接经济利益的相关活动中，没有投入相应的资金从外部引进专业化人才，现有人员队伍结构得不到有效优化，很难引入外部先进经营管理理念和技术工艺，进而拖慢了中小企业数字化转型发展进程。 (五)政策支持还不到位 我国中小企业在整个国民经济发展过程中发挥了十分关键的作用，尤其是在税收贡献、促进就业等方面做出的贡献不断加大，国家对中小企业经营发展的重视度也不断提升，但进入数字经济时代，我国还没有制定和实施专门的政策以帮助中小企业实现数字化转型发展，因此由于政策方面的缺失阻碍了中小企业的数字化转型发展。数字经济在现代科技信息的推动下，其发展十分迅速，打破了中小企业传统的发展模式，我国各地区政府部门还没有充分认识到中小企业数字化转型的必要性和紧迫性，因此在政策制定和实施方面还存在一定的时间差，使得现有政策在适用性上大打折扣，很难为中小企业的数字化转型发展提供必要的指导和帮助。中小企业对数字化转型还相对陌生，所以这一过程必须要有政府政策的支持和引导，需要政府部门强化对政策的研究与落实。 五、数字经济背景下中小企业转型发展的对策建议 (一)强化数字化转型的顶层设计 中小企业必须要全面提升对数字经济及数字化转型发展的重视度，通过强化顶层设计以顺利推进数字化转型发展。对中小企业而言，实施数字化转型必须要推进经营与管理的变革，因此必须将其视为重要的战略规划。中小企业首先要充分认识数字经济的时代特征，尤其是“快捷性”特征打破了全球各个国家和地区之间的界限，使得经济全球化更加密切，在信息传输和商业往来等方面变得更为便捷，因此也蕴含了巨大的商机。所以，中小企业在明确自身未来发展方向之后，要对内部资源进行科学分配和高效利用，以实现利益最大化。同时，中小企业要对其业务开展模式、企业文化、组织结构等进行重组，通过对自身产品和服务的特征进行系统性分析，可以选择诸如直播带货的发展模式，并组建直播销售部门，下设运营、策划、流量分析等岗位，将该模式视为数字化转型发展的必要举措。另外，中小企业还要以数字化转型发展为导向，明确各部门的权责，提升员工的责任意识和对数字经济的认识，并在此基础上制定和实施有效的绩效考核及奖惩机制，充分调动员工的积极性，为中小企业数字化转型发展奠定基础。 (二)加强资金管理能力 中小企业数字化转型发展必须要建立在各类资源的基础之上，而资金就显得格外重要，所以强化资金管理能力成为必然要求。首先，中小企业要进一步加强融资能力，通过外源融资等方式获取更多的资金，比如通过提升自身信用等级和强化抵押贷款能力，从商业银行等金融机构获取更多的贷款，以充分弥补现有资金不足的问题。同时，中小企业要加强内源融资，做好内源融资规划，减少不必要的资金支出，以适度降低外源融资的成本和风险。另外，中小企业要对数字化转型发展过程中的各类资金支出进行科学预算，并对预算执行情况进行严格的监督管理。确保中小企业在数字化转型发展过程中能够有必要的资金支持，以最大程度上减小数字化转型发展阻力。 (三)大力提升技术创新能力 科学技术是第一生产力，尤其是在数字经济时代，中小企业要想顺利实现数字化转型发展必须要全面提升科技创新能力，为数字化转型发展提供必要的科技支撑。所以，中小企业必须要充分结合互联网、大数据、物联网、云计算、人工智能等数字化技术，坚持以大数据管理和应用为核心，全面升级信息系统，实现内部软硬件设备的升级，进而可以为数字化转型发展过程中的科技创新奠定必要基础。同时，中小企业要积极学习和吸收国内外同行业企业在科技创新方面的先进做法和经验，对其进行归纳总结，结合自身实际情况对其进行改进和优化，在此基础上加快提升技术创新步伐。另外，中小企业要进一步明确数字化转型发展方向，结合自身业务实际和未来发展目标，加强在技术创新方面的资源投入，以此提升自主创新能力，并逐步加快技术创新成果转化能力，在提升自身竞争优势的同时可以为数字化转型发展奠定必要的基础。 (四)实施专业化人才队伍建设 在现代企业发展过程中，人力资源尤其是专业化人才已经成为企业的第一资源，在数字经济背景下中小企业要想实现转型发展必须要依赖于专业化人才队伍，所以实施专业化人才队伍建设显得尤为必要。首先，中小企业要对内部人员岗位进行必要的调整和优化，本着“人岗相宜”的原则，确保各岗位人员都能够充分发挥自身的专业才能，以实现对专业人才资源的充分利用，避免出现人才资源浪费现象。同时，中小企业要根据数字化转型发展的需求，制定完善的培训计划和培训内容，对现有从业人员进行专业化培训，提升其专业能力和综合素质。还要通过加大资金投入等方式，从外部引入一批专业化人才，实现对现有人员队伍的有效补充，打造一支专业能力强、综合素质高的人才队伍。另外，中小企业还要制定和实施完善的人力资源管理举措，比如薪酬机制、激励机制、考核机制等，以此激发专业化人才的积极性和创造性。 (五)强化政策支持和引导力度 与大型企业相比，我国中小企业整体规模较小、技术水平相对较低、自有资金普遍较少，在市场竞争中处于明显的劣势，仅依赖自身实力很难实现数字化转型升级。所以，政府必须要充分发挥行政服务职能，制定和实施必要的政策，加强对中小企业数字化转型升级的政策支持和引导。首先，政府部门要针对中小企业发展现状，制定和实施相应的激励及补贴政策，对大力推进数字化转型升级的中小企业给予更大程度的税费优惠支持政策，更好地扶持中小企业发展，以充分鼓励企业加快创新步伐，实现中小企业数字化和产业化的融合发展。另外，中小企业在实现数字化转型发展过程中要积极性向国家政策靠拢，主动对接国家各项支持政策，以更好地抓住政策机遇，在此基础上完善内部管理，以提升生产效率和经济收益，更好地推进数字化转型发展。 六、总结 数字化经济是信息技术与经济的有效结合，数字经济时代的到来使得传统的工业经济模式逐渐向社会经济转型发展，进而有效促进了我国经济的高质量发展。我国中小企业虽然在国民经济发展中发挥了重要作用，但仍存在诸多不足，而数字经济时代的到来为其转型发展创造了良好的机遇。从当前的情况来看，中小企业在数字化转型发展过程中还面临着诸多的问题，所以可以从强化顶层设计、加强资金管理、加快推进技术创新、实施专业化人才建设、强化政策支持等方面出发，有效推进中小企业的数字化转型，使其紧跟数字经济时代发展趋势，不断提升竞争优势和综合发展能力。 [参考文献] 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[2]金国峰,马梦园.后疫情时代中小企业数字化转型进路[J].情报探索,2022(7):59-65. [3]朱宏斌.数字经济视域下传统中小企业数字化转型与组织绩效研究[J].绍兴文理学院学报(自然科学),2022(2):84-91. [4]杨富云.我国中小企业数字化战略转型发展方向研究[J].全国流通经济,2021(12):58-60. [5]陈蕊.探究数字经济背景下中小企业转型升级[J].上海商业,2021(11):196-197. 作者：李颖芳 单位：吕梁学院

浅谈柴油发电机系统设计:柴油发电机组数字调速系统的设计与分析 柴油发电机组数字调速系统研制过程中发现，采用普通PID运算，振荡及超调时有发生，为了改善调速系统性能，采用了变速积分PID及模糊PID。变速积分PID用来调节积分系数，模糊PID用来调节比例系数。 1　变速积分PID原理 1．1　PID控制原理［1，2］ 常规PID控制系统原理框图如图1所示。 PID控制器是一种线性控制器，它根据给定值r（t）与实际输出构成控制偏差： 将此偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）通过 线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。其控制规律为： 式中，Kp为比例系数，T1为积分时间常数，TD为微分时间常数。 在PID控制中，比例项用于纠正偏差，积分项用于消除系统的稳态误差，微分项用于减小系统的超调量，增加系统稳定性。PID控制器的性能就决定于Kp、T1和TD这3个系数。如何选用这3个系数 是PID控制的核心。 1．2　数字PID控制算法选择 设计和调整数字PID控制器的任务就是根据被控对象和系统要求，选择合适的PID模型，将其进行离散化处理，编出计算机程序由微处理器实现，最后确定KP、T1、TD、和T，T为采样周期。微处理器控制是一种采样控制，它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量，因此，必须对PID模型进行离散化处理。 用矩形方法数值积分代替式（3）中的积分项，对式（3）中的导数项用后向差分逼近，经推理可得到基 本PID控制的位置式算法： 式中　k——采样序号，k＝0，1，2，…… U（k）——第k次采样时刻输出值 E（k）——第k次采样时输入的偏差值 E（k－1）——第（k－1）次采样时刻输入的偏差值 K1——积分系数，K1＝KpT／T1 KD——微分数系，KD＝KpTD／T1 在数字控制系统中，PID控制规律是用程序来实现的，因而具有更大的灵活性。由于基本PID控制中引入了积分环节，其目的主要是为了消除静差，提高精度。但在柴油机调速过程中，突加突减负载时，会引起转速的较大波动，导致短时间内转速出现较大偏差，通过PID积分运算积累，超调量过大，系统产生振荡，严重影响发电机组输出电能的品质。 为避免PID控制中积分项引起的超调，提高其调节品质，拟采用积分分离法对基本PID控制进行改进，简称变速积分PID。变速积分PID的基本思路是设法改变积分项的累加速度，使其与偏差大小相对应，偏差越大，积分越慢；反之，则越快。 式中，A、B为积分区间。 变速积分PID算法为： 式中，U1（k）为第k次采样时刻PID运算的积分部分输出值。 采用变速积分PID控制，系统具有以下特点：用比例消除大偏差，用积分消除小偏差，可完全消除积分饱和现象；各参数容易整定，易实现系统稳定，而且对A、B两参数不要求十分精确；超调量大大减小，改善了调节品质，适应性较强。 2　柴油发电机组数字调速系统中PID控制参数整定［3，4］ 数字PID控制参数整定的任务主要是确定数字PID的参数KP、T1、TD和T。 对于简单控制系统，可采用理论计算方法确定这些参数。但由于柴油机调速系统的工况较为复杂，其数学模型并非十分精确，在此，采用工程整定常用的扩充临界比例带法，结合经验法再对参数进行调整，得到最终的PID参数。 （1）采样周期T的选择 在数字控制系统中，采样周期T是一个比较重要的因素，采样周期的选取，应与PID参数的整定综合考虑。 首先，采样周期T的选取应满足以下要求：远小于对象扰动周期；比对象时间常数小得多；尽量缩短采样周期，以改善调节品质。 该系统中，PID调节控制过程是在定时中断状态下完成的，因此，采样周期T的大小必须保证中断服务程序的正常运行。在不影响中断程序运行的情况下，可取采样周期T＝0．1τ（τ为柴油机的纯滞后时间）。当中断程序运行时间Tz大于0．1τ时，则取T＝Tz， （2）临界振荡周期Ts的确定 初始确定数字PID参数时，在用上述方法确定采样周期T的条件下，从调速系统的PID调节回路中，去掉数字控制器的微分控制作用和积分控制作用，只采用比例调节环节来确定系统的振荡周期Ts和临界比例系数Ks。由单片机系统自动控制比例系数KP，并逐渐增大Kp，直到系统出现持续的等幅振荡，然后由单片机系统自动记录并显示调速系统发生等幅振荡时的临界比例度δ和相应的临界振荡周期Ts。 控制度就是以模拟调节器为基础，定量衡量数字控制系统与模拟调节器对同一对象的控制效果。控制效果就是采用某一积分准则，根据系统在规定的输入下的输出响应，使用该准则取最小值时的最 如前所述，采样周期T的长短会影响系统的控制品质，同样是最佳整定，数字控制系统的品质要低于模拟系统的控制品质。即控制度总是大于1的，且控制度越大，相应的数字控制系统品质越差。 为获得与模拟控制器相当的品质，控制度选为1．05。不同控制度时，扩充临界比例带法PID参数计算公式 （4）KP、K1、KD、T的求取 根据实验所得Ks和Ts及选定的控制度，按表1计算出数字PID参数Kp、T1、TD和T。 （5）控制效果的调节 按求得的参数值在调速控制系统中运行，并观察控制效果。如控制效果达不到控制要求，可基于以下原则，根据经验法对参数做适当调整。 ①增大比例系数Kp，将加快系统的响应速度，但过大会使系统产生较大超调，甚至产生振荡。 ②增大积分时间T1，有利于减小超调，减少振荡，使系统更加稳定，但会增加系统过渡过程时间。 ③增大微分时间常数TD有利于加快系统的响应，使超调减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱，对扰动有较敏感的响应。 基于上述原则，调整PID参数时，应先比例、后积分、再微分进行调整。 浅谈柴油发电机系统设计:核电站用应急柴油发电机组质量研究 摘要：本文对中核集团“华龙一号”项目应急柴油发电机组目前的国产化模式进行介绍，结合设备的工艺特点，从设备的开工先决条件检查、设备零部件制造过程、柴油机零部件装配、柴油机的试验以及分包商的管理等方面的质量控制要点进行阐述，确保设备质量满足核电站要求，为后续的设备监造工作提供参考。 关键词：核电；柴油机；监造；质量控制；华龙一号 应急柴油发电机组作为核电厂的应急电源，在核电厂主电源、备用电源及主发电机失效后10s内启动，达到额定电压和额定功率，确保电厂应急照明和堆内余热排出，保证反应堆安全停堆，避免事态进一步扩大。众所周知，应急电源的丧失是导致日本福岛核事故发生和扩大的重要原因，因此日本福岛核事故后，为了满足核安全的需要，核电站用应急柴油发电机组受到了高度的重视。日本福岛事故后，根据福岛核事故经验反馈以及我国和全球最新安全要求，中核集团研发的先进百万千瓦级压水堆“华龙一号”堆型首堆建设已经启动，为福建福清5/6#项目。为满足“华龙一号”的核安全需求，为我国核电安全地走出去打下坚实的基础，对应急柴油发电机组的质量控制提出了新的要求。 一、华龙一号应急柴油发电机组的性能要求 1.柴油发电机组转速600rpm，额定输出功率8000kW，额定电压6.6kV，额定频率50Hz，功率因数0.8，机组最低使用寿命40年；2.柴油机在正常工况运行下，累积有效运行时间不小于10000小时，启动时间除外；3.柴油机启动可靠性不低于99%；4.柴油机空载运行最大持续时间可达8小时；5.柴油机在使用寿命年限内启动次数为4000次；6.柴油机起动后，10s内达到额定转速和额定电压；7.与应急柴油机应急运行及发电功率有关的柴油机承压的辅助机械设备、部件核管线设定为核安全三级，电气部件为1E级；8.柴油机加载时频率不能低于95%额定频率，电压不能低于75%额定电压，频率恢复到额定值的98%及电压恢复到额定值的90%的时间小于此程序开始与下一程序开始之间的时间间隔的60%。 二、核级应急柴油发电机组经历的国产化采购模式 应急柴油发电机组是一套非常复杂的集成化、模块化设备。机组本体主要由柴油机、发电机、连接装置和公共底座等构成，与柴油机辅助系统、发电机励磁和保护系统、仪表和控制系统等共同组成了核电厂内应急交流电源。应急柴油发电机组的国产化模式主要还是与国外大型柴油机供货商联合设计制造为主，通过消化和吸收国外先进技术逐步进行国产化。 1.国内二代加M310核电堆型主要采用了联合体的采购模式： （1）德国MTU、阿海珐公司和山西北方安特优组成联合体。MTU为联合体的接口人负责柴油机系统设计，阿海珐负责电仪设备的设计和供货，山西北方安特优负责柴油机零部件的组装和试验，承担了中核集团福清核电项目。（2）由法国ALSTOM、德国MAN公司、武汉ALTSOM、陕西柴油机重工有限公司组成联合体。ALSTOM为联合体带路人，并负责电仪设备的设计和供货，陕西柴油机重工负责部分国产化零部件的采购以及柴油机的组装和试验，承担了中核集团田湾和海南核电项目。 2.目前中核集团三代核电“华龙一号”应急柴油发电机组采取的采购模式为： 总包商为陕西柴油机重工有限公司，法国MAN公司提供技术支持，中核集团河北分公司承担部分系统布置设计。陕柴自制一台柴油机的重要零部件供MAN公司进行评审，在MAN公司认可后，陕柴开展该型号柴油机的制造，用于核电的国产化。由于国内企业没有承担过项目总承包的角色，并且国内企业的设计、工艺、质保、处理问题的能力都不如国外企业成熟，因此，在总承包模式改变为国内企业的背景下，如何对陕柴的制造活动进行质量控制显得尤为重要。 三、应急柴油发电机组的质量控制要点 应急柴油发电机组为核1E级别设备，属于重大设备，因此监造等级定为监造一级，根据现场需要在陕西柴油机重工有限公司派驻监造人员一名，在发电机分包厂家派驻监造人员一名，进口件由驻欧洲人员进行质量控制。根据零部件的核安全等级、质保等级、工艺复杂程度等在供应商提交的零部件制造质量计划上选取相应的见证点（停工待检点H，见证点W,记录点R）,监造人员进行见证，同时对设备制造的全周期进行质量控制。主要的监造内容有以下几点。 1.开工先决条件检查。 （1）设计文件的检查。①检查设备供应商已编制设计文件清单，检查设计施工图、技术规格书、技术条件等设计文件的种类和数量以及版本情况，以确定设计是否固化，对于设计没有固化的坚决不允许开工，从源头杜绝由于消化吸收不到位而产生的问题；②检查设计联络会、设计审查会会议纪要与图纸有关问题的澄清或解决情况，在设计变更和技术澄清没有得到落实情况下，不得开工制造；③检查国家核安全监管部门对制造厂整改行动项目的落实情况，没有整改完成坚决不开工。（2）主要外购件及原材料入厂验收。设备监造工程师对柴油机的结构材料和零部件等原材料、外购件、外协件进厂检查，首先应检查材料和零部件的合格证等质量证明文件，根据合同和技术条件要求，需要进行复验的进行入厂复验。其次是监督制造厂对材料和零部件进行实体检验，并对检验结果进行见证、审查、确认。柴油机的主要外购零部件有：曲轴、连杆、管路等，特别对高压燃油管、空气管路和启动空气管路应注意检查压力试验参数的符合性。（3）制造厂资质的检查。检查核安全设备设计或制造许可证，检查制造单位名称、住所、法定代表人、从事的活动种类和范围是否符合国家核安全监管部门的要求，确保关键工序无违规分包现象。焊工或焊接操作工应具有相应国家核安全局颁发的资格证书，焊工或焊接操作工人员数量、焊工考试合格项目应满足车间产品焊接需要。无损检测人员应具有国家法定培训机构颁发的资质证书，无损检测人员数量和资质范围应能满足无损检测工作的需要，针对产品无损检验方法，确保每种方法具有2个Ⅱ级以上人员。无损检测人员为本制造单位正式聘用人员，无其他单位人员在本单位从事无损检测工作。 2.对主要零部件的质量控制。 （1）主要铸锻件的控制。柴油机主要的铸锻件有机身、汽缸盖、缸套、连杆、曲轴等，主要关注的是零部件的机械性能和硬度是否合格，粗加工前进行100%UT检测，并禁止进行补焊和打磨等工序。对于连杆尤其注意零件号是否与实体一致，并检查连杆螺栓是否存在裂纹。（2）对机械加工过程的监督。主要的机加工工序为：缸套精加工、汽缸盖精加工及水压试验、终检、机身精加工、轴承盖、精镗曲轴孔、精镗凸轮轴孔、精镗缸孔。可适当设置精加工后的见证点，确保精加工后的零部件尺寸工差和表面粗糙度等满足图纸要求。精加工后进行MT检测，检测是否存在裂纹。 3.柴油机零部件装配质量控制要点。 （1）缸盖装配:检查气门座密封性能，检查气门沉入量及气门间隙。（2）装活塞—连杆组件:连杆小头铜套上的油孔或油槽与连杆上的油孔要对正，连杆体和连杆盖对应编号一致，每个连杆连接螺栓与连杆螺栓孔也是固定对应关系，组装时注意连杆螺栓编号和螺栓孔编号一致。（3）装配曲轴、轴承盖:曲轴承盖与机体曲轴孔座对应编号一致，曲轴螺栓的拉伸量符合组装工艺要求，曲轴组装后检测轴向间隙符合工艺要求。（4）装活塞、连杆、缸套总成:组装前核查活塞、缸套尺寸，检查连杆瓦孔尺寸。测量连杆瓦孔尺寸和组装曲轴、连杆时，连杆连接螺栓应分次紧固，紧固力矩、转角符合工艺要求，螺栓紧固位置刻线应一次对准，如果拧紧时超过刻线位置，不允许倒拧对准，需松开后重新紧固。（5）装凸轮轴:装入凸轮轴时，应使用凸轮轴导入工装、凸轮轴及孔涂机油，防止剐蹭凸轮轴轴承铜套。定位后检测轴向间隙符合工艺要求。调整凸轮轴定时，检查曲轴和凸轮轴的定位是否准确，精度是否满足工艺要求。在紧固凸轮轴定时齿轮螺栓时，要注意观察是否造成凸轮轴、齿轮的跑动，一旦出现上述现象，要重新进行定位和装配。（6）装配曲轴齿轮、减震器：在进行此类过盈配合零部件的装配工作时，扩张压力和推进压力同步达到组装工艺要求压力后，卸去扩张油压，推进油压保持工艺要求时间。（7）装缸盖：缸盖螺栓拉伸量或紧固力矩、转角符合工艺要求。（8）装喷油泵、横向控制机构:装喷油泵前根据测量结果选配调整垫片厚度。（9）排气总管装配：增压器箱与排气总管结合面清洁，组装前结合面涂高温密封胶，检查增压器润滑系统单向阀组装方向。 4.柴油机单机试验的质量控制要点。 柴油机单机试验应当包括磨合试验和性能试验。柴油机磨合试验是发现和排除柴油机组装质量问题的重要环节，试验前应注意检查试验操作人员是否已按试验大纲完成试验前准备工作，启机前柴油机安全防护功能的静态检查验证结果应符合安全防护参数要求，应对所有柴油机的报警和停机装置进行整定和检查，触发点应记载在试验记录中，应确认试验台所有传感器信号正常，无报警信号出现，避免由于柴油机存在组装质量问题而对柴油机造成重大损失。柴油机性能试验是对柴油机应具备的基本性能的验证，试验内容应至少满足相关标准及技术规格书对柴油机出厂性能试验的要求。 5.柴油发电机组的试验。 柴油发电机试验前与发电机进行组装，检查联轴器的材料证明，审查柴油机、发电机联轴器符合性声明文件。检查材料、零部件质量证明文件，柴油机质量计划已执行完毕且质量计划见证点签署齐全，无问题遗漏项。审查空气启动总阀、预润滑油泵、冷却水泵、预热器、燃油冷却器，空气启动管路管件，滑油、燃油管路管件质量证明文件、合格证、符合性声明文件，审查启动空气管路管件焊接无损探伤报告等。检查发动机和发电机之间的同轴度，检查机组在试验台就位后的柴油机和发电机的同轴度应符合工艺文件要求。机组试验内容一般应包括：功率验证试验、调速器试验、启动试验、振动测量、负载试验、裕度试验、轻载试验、空载试验、空载试验后50%加载试验等试验项目。试验过程中应注意观察试验台有无报警信号出现，柴油发电机相关参数是否异常。试验结束后应按试验大纲要求的拆检项目进行检查。 四、加强对柴油机组分包商的管理 一套应急柴油发电机组系统包括400多台设备，一万多项部件和材料，约涉及上百个分包商，大部分分包设备为辅助系统的设备，当前项目实际操作过程中发生的大部分质量问题的也基本属于辅助系统设备部件。 1.目前应急柴油发动机组分包商存在的问题有： （1）柴油机非关键零部件存在多级供应链，主供应商对分供应商的控制存在薄弱环节，造成由于分供应商采购的零部件质量控制不够，业主方又难以深入监控。 （2）国内制造水平不高和分供应商在采购时过多考虑低价格，造成一些零件的质量存在隐患。 （3）对于国外采购的辅助系统设备，供应商考虑到出国费用高，一般不派人出席见证，质量控制薄弱。 （4）供应商在核电站处理现场问题时质量控制不到位，部分活动未编制质量计划或者现场环境带来柴油机试验次生质量问题。 2.对柴油机组分包商的质量控制措施。 （1）加强对外购件分包商的合格供应商的评价，做好资格审查工作，取得认可后，方能作为合格分包商参与项目。 （2）根据设备质量分级和以往项目经验，对不同的分包商进行不同级别的监造管理，对于质保等级在QA3级以上的设备，总包商均按我司要求，提交设备质量计划，各方对质量计划进行选点，对薄弱环节进行控制。 （3）加强现场监造对分包商的帮扶力度。加强现场监造监督作为对分包商制造过程质量管理的一种控制手段，是必不可少的。通过经常性地对制造过程进行质量检查、巡查，可以帮助各级分包商积攒宝贵经验，养成良好的质量管理习惯，在后续的项目中也便于我司及总包商的质量管理。 （4）将核安全质保的理念积极灌输到总包商及各级分包商中。要求总包商严格按照核安全质保要求管理其下级分包商，力求做到每一级分包商都能够在质量上受控于上一级承包商，做到尽可能地深入管理，防微杜渐，并防患于未然。 五、结束语 核电设备的国产化是我国核电产业发展的重要方向，百万千瓦级核电站用应急柴油机组是核电厂重要安全级设备，是国家重点鼓励的国产化设备之一。目前，我国百万千瓦级核电站用应急柴油机组国产化进入了关键阶段，总包商由外方变成了中方，设备制造质量风险加大。因此对柴油机的质量控制工作提出了新的要求。但只要我们从设备的采购全过程对质量进行预控，加强设备制造先决条件检查，确保柴油机制造企业按照核电设备质量保证有效运转，从源头上杜绝问题的产生，加强对分包商的质量控制，确保外购件的到货质量，确保重点零部件的制造以及柴油机系统的试验过程中严格按相关标准及程序执行，相信百万千瓦级核电站用应急柴油机组一定能顺利交付核电现场，为我国第三代核电“华龙一号”走出去打下良好基础。 作者：孙建民 张强 浅谈柴油发电机系统设计:协议在石油钻机柴油发电机组监控中的应用 摘要:结合实际使用，通过Modbus协议将柴油发电机组的数据接入PLC系统，实现主要参数监控并进行报警设置，既减轻了体力劳动也可提早发现隐患。 关键字：Modbus;石油;柴油发电机组;监控 0引言 石油电驱动钻机的使用开始于20世纪50年代中期，并随着技术的发展不断完善和成熟。电驱动就是利用交流电动机或者直流电动机驱动钻机的机械传动装置，从而实现设备的运转。其具有传动柔和、调速特性好、经济性好、可靠性高、噪声小、污染少等特点，至今一直是石油钻机驱动的主要方式。石油电驱动钻机的动力源主要采用柴油发电机组提供，每台柴油发电机组由柴油机、交流发电机及控制系统组成。为满足钻井作业供电的可靠性和经济性，一般会配置2台以上的柴油发电机组，通过单机或者并网运行给电气控制系统供电。柴油发电机组是以柴油机为动力的工频交流同步发电机，具有结构紧凑、热效率高、占地小、启动快、便于运输等特点。同其它设备一样，柴油发电机组在运行时也会出现机械或者电气故障。故障产生必然会影响正常的供电，对生产作业造成一定的影响。近些年来随着钻机电气控制系统技术的不断发展，为了保证柴油发电机组运行的可靠性和稳定性，引入切实可靠的监控措施非常重要，这样一旦出现故障可以及时发现并排查。本文采用S7-300PLC作为控制器，通过Modbus协议和卡特彼勒的EMCP4.2控制器进行通讯，读取发电机组的电压、电流、功率、轴承温度等参数，并对主要参数进行报警设置，当达到报警值时发出报警信号提醒操作和维护人员。 1Modbus协议概述 Modbus是由Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。使用的是主从通讯技术，一般将主控设备方所使用的协议称为ModbusMaster，从设备方使用的协议称为ModbusSlave。Modbus协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备，目前许多工业设备，譬如PLC、智能仪表、DCS等都在使用Modbus协议作为它们之间的通讯标准。Modbus协议具有ASCII(美国信息交换码)和RTU(远程终端设备)两种传输模式，并且支持RS230、RS485等电气接口，标准的Modicon控制器使用的是RS232C的串行接口。根据Modbus通信协议，“主站-从站”和、或“从站-主站”数据交换以从站地址开始，然后是功能代码，然后传输数据。数据的结构取决于使用的功能代码，最后传送的是CRC校验码。Modbus定义了4种基本数据类型和16种功能代码。数据类型有可读写位数据、只读位数据、只读16位数据、可读写16位数据，这些数据分别被称为线圈状态、输入状态、输入寄存器、保持寄存器。功能代码也是在这4种数据的基础上进行功能的设置。 2柴油发电机组监控系统构成及功能 监控系统采用S7-300PLC为控制器，是整个Modbus网络中驻站，PLC系统选用支持ModbusRTU协议的CP341通讯模块，将数据转换成满足Modbus协议的数据，在整个Modbus网络中起到承上启下的作用。对于柴油发电机组而言，是整个网络中的从站。随着卡特彼勒发电机组控制器的不断升级，之前的第三代控制器如果要实现数据传输的通讯需要增加PL1000E通讯模块，而第四代控制器出现后，控制器上集成有ModbusRTU通讯的接口，可以直接进行通讯。监控系统的功能主要有两个方面：一是对电流、电压、功率、频率、转速、轴承温度等参数进行实时的检测显示；二是对频率、转速、轴承温度、绕组温度、燃油温度等参数进行监控，当实时值超过设定值后发出报警提醒操作维护人员进行检查。 3柴油发电机组监控系统实现 Modbus是主/从通信模式，整个网络中只有一个主站，主站在网络上没有地址，从站的地址范围为0～247，其中0为广播地址，从站的实际地址范围为1～247。在本项目中，S7-300是整个控制系统的中央控制器，在网络中承担主站的作用，卡特发电机组的EMCP4.3控制器是从站，二者之间通过Modbus协议进行数据的交换和实现对柴油发电机组数据的采集和监控功能。 3.1硬件及其线路 对于Modbus通讯来说，硬件比较简单，主站采用西门子S7-300系列PLC，并在机架上安装有CP341通讯模块，CP341模块需要安装有通讯专用的dongle加密狗，以保证数据和CPU之间的交换。子站在卡特彼勒控制器上已经集成，不需要额外的硬件。硬件都满足条件后，就需要实现硬件线路上的连接。系统中采用的是RS485的半双工通讯方式，因此电路采用RS485双绞线进行物理电路的连接。进行硬件电路连接时要注意如下三点：1）连接驻站和从站的电缆采用LIYCY3*2*0.14R(A)/R(B)或者T(A)/T(B)类型的双绞线；2）各站点必须安装外壳屏蔽；3）网络上的两端最后一个接收器的连接器上要焊接一个330Ω的终端电阻。 3.2主、子站设置及程序功能 为保证软件的可靠运行，在主站和从站上都需要进行相应的设置才可以保证程序的正常运行。主站上在进行PLC硬件的组态时，需要安装CP341作为驻站以及点对点通讯的驱动程序，并且配置其主站信息、通讯模式和通讯速率。作为从站的EMCP4.3控制器，按照卡特彼勒的使用手册，在EMCP4.2上对RS485通讯的参数进行设置，包括子站地址和通讯速率。S7-300和EMCP的通信中，主要是进行16位数据的读取，这些数据都存储在保持寄存器，所以在整个PLC程序中主要使用读取保持寄存器的功能(功能代码03)。在PLC程序中，通过调用Modbus功能块，发送需要读取的子站的功能代码。返回数据按照不同站点定义不同的数据块，然后将需要参数从数据块中读取出来。 3.3上位机监控功能 上位机采用西门子TP150015in触摸屏，与S7-300采用Profibus进行通讯。作为监测、控制、维护和事故处理的HMI（人机界面），可以调出相关的画面进行监视和控制。在触摸屏上既可以进行主要参数的实时显示也可以进行重要参数的保护设置，当实际值超过保护值后系统发出报警，提醒操作维护人员。 4结语 与传统直接在发电机组上观察数据、报警记录的方式相比，采用Modbus总线控制方便操作维护人员实时看到机组的实时信息和状态，可以根据用户的要求进行信息的定制化显示，对于主要的参数进行报警设置，可以使故障在初始状态就被发现，进而避免柴油发电机组发生重大故障，也减轻了现场柴油发电机组的维护人员的劳动强度。采用Modbus协议进行柴油发电机组的监控也为柴油发电机组的远程故障诊断提供了一定的基础，同时也为大钻机的远程监控平台提供了技术基础。 作者：李崇博 单位：西安宝美电气工业有限公司

版图设计毕业论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识，起到承前启后的作用，对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图；教学方法；改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果，版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性，因此，如何培养学生学好集成电路版图设计技术，具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质，是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题，我们做了以下探索。 一、突出实践，理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先，学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉，但动手实践能力缺乏培养，往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力，造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质，造成对它的讲授还是采取传统教学方式：老师讲，学生听，偏重理论，缺乏实践，影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程，如果按照传统方式授课，课程的综合性和实践性无法得到体现，违背了课程应有的自身规律，教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后，采取了实践先行，理论配合的教学方法，具体如下：集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求，以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形，实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形，各层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用，让学生掌握EDA软件的每一个主要功能，从图形的选择、材料的配置，让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的，每一个步骤是如何使用软件完成的，整体芯片版图设计的流程有哪些规定，学生此时设计的版图可能不是很精确和完美，但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识，建立起版图设计的基本概念，对于后续的学习奠定了牢实的实践基础，此时再去讲授版图设计理论知识，学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论，真正做到了知行合一，实践先行的教育理念，对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节，加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间，学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素，但是在版图设计中，这些元器件为什么要这样设计，其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑，我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者，首先要熟悉工艺条件和期间物理，才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的，掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解，通用元器件的规则整理出它们的共性，最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆，不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究，学生在这一系列规则的学习过程中，慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点，能够举一反三的在不同工艺规则下，设计同一种元器件的版图，即使电路元器件的数量巨大，电路拓扑关系复杂，在老师耐心的讲解下，学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图，这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以，关注细节，加强引导，是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制，争取比赛练兵 学生成绩的提高，合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告，学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核，造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式，全方位考核学生的学习效果。根据知识点，将通用模拟电路分成五大类，每个大类提取出经典的电路10种，使用主流芯片加工厂的生产工艺，由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来，作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上，将以往设计的一些实用电路布置给学生，要求在规定的时间内，设计出合格的版图，以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间，可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路，而且必须在规定的时间内设计出版图，这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中，会遇到多种问题，他们会采取问老师答疑，和同学讨论的多种方式解决，不仅能督促他们平时上课认真听讲，而且对遇到的问题也能多角度思考，最重要的是他们亲自动手设计版图，将工艺、电路、器件综合考虑，在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分，而且将每个项目的得分出具详细的报告，对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告，能够知道课程学习的缺点和得分项，为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目，学生可以争取参加微电子专业的一些比赛，通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目，来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力，为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程，对它的讲授不仅需要扎实的理论基础，还需合理的实践环节配合，才能取得良好的教学效果。 作者简介：鞠家欣（1972—），黑龙江双城人，硕士，讲师，研究方向：集成电路设计与测试技术。 版图设计毕业论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要：集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论，这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例，介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节，巩固了专业课程的理论知识，提高了集成电路设计的实践能力。 关键词：集成电路设计；版图；CMOS 集成电路（Integrated Circuit）产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业，是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业，是新一代信息技术产业发展的核心和关键，对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展，我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局，产业链基本形成。但与国际先进水平相比，我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中，集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业，集成电路设计人才严重匮乏，已成为制约行业发展的瓶颈。因此，培养大量高水平的集成电路设计人才，是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题，也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要，合肥工业大学（以下简称“我校”）从2005年起借助于大学计划，和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室，配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程，如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订，注意相关课程之间相互衔接，关键内容不遗漏，突出集成电路设计能力的培养，通过对课程内容的精选、重组和充实，结合实验教学环节的开展，构成了系统的集成电路设计教学过程。[5，6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种：全定制（full custom）、半定制（Semi-custom）和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计，特别是其后端的版图设计，涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论，这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向，目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中，采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统（Zeni EDA System），这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容，支持百万门级的集成电路设计规模，可进行国际通用的标准数据格式转换，它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优，已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用，特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能，并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM（Design Management）设计管理器，ZeniSE（Schematic Editor）原理图编辑器，ZeniPDT（physical design tool）版图编辑工具，ZeniVERI（Physical Design Verification Tools）版图验证工具，ZeniHDRC（Hierarchical Design Rules Check）层次版图设计规则检查工具，ZeniPE（Parasitic Parameter Extraction）寄生参数提取工具，ZeniSI（Signal Integrity）信号完整性分析工具等几个主要模块，实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点，在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中，首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾，介绍版图设计的基础知识，如集成电路设计流程，CMOS基本工艺过程，版图的基本概念，版图的相关物理知识及物理结构，版图设计的基本流程，版图的总体设计，布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验，讲解Unix和Linux操作系统的常用命令，详细阐述基于标准单元库的版图设计流程，指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图，使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上，让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计，如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等，使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现，包括设计规则的检查（DRC），电路参数的检查（ERC），网表一致性检查（LVS），指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。 版图设计毕业论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要：微带线结构的不连续性，使反射损耗和插入损耗较大，影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗，达到降低微带线宽度的目的，从而均衡整个滤波器的宽度，使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例，仿真结果表明，滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB，插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB，与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比，该方法能缩短滤波器设计周期，获得满意的滤波器性能。 关键词：低通滤波器； 微带线； 平衡技术； 版图优化 微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展，加速了微带滤波器的研究进程，发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现，使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率，缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器［13］。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性，使插入损耗较大，不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题，采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法，改善了通带性能，但阻带性能变差，体积变大［4］。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果，但设计方法复杂，对于加工精度要求较高［5］。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法，并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例，通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线，修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行，只需使用ADS软件就能方便修改，并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器，具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器，所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1／8，由终端开路传输线阻抗分布表达式：Zin（l）=-jZ0tan β1(1)式中：传播常数β=2π／λ；Z0为特性阻抗。将l=λ／8带入式（1）可得：Zin（l）=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变，使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点，则其输入阻抗会减半为Z0／2；反之，将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变，则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知，用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小，由于寄生参数的影响，如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近，滤波器元件之间的距离不可忽视，需要考虑分布参数效应［67］。基于以上原因，设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器，然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下： 截止频率为f0=3 GHz，通带内波纹为0.5 dB，在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减，输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm，基板相对介电常数Er=3.66，磁导率μ=1 H/M，金属电导率为5.88 mS/m，封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计［8］。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ／8，而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的，而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真，对版图的仿真结果更符合电路实际情况［8］。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高，传输线的宽度就越窄。反之，阻抗越低，宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出，TL3和TL5两段并联的微带线，他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大，使用平衡技术，在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线，将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍，并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出，优化前的反射损耗，插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出，通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB，插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出，运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后，使通带内反射损耗明显改善，插入损耗明显降低，达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法，讨论了平衡技术的设计原理，并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例，仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行，只需使用ADS软件就能方便修改，并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器，有效地缩短了设计周期，具有良好的应用前景。 版图设计毕业论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要：伴随着高等职业院校的教育改革，将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性，对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论，阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词：CDIO；高职教育；集成电路版图设计；课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式，是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运作（Operate），它以工程项目生命周期为载体，培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院（MIT）和瑞典皇家工学院等发起，现已运用到几十个大学的众多专业，并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育，是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练，因此，职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”，到后来的“实用型人才”，再到现在提出的“高技能人才”，多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型，与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才，工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务，工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要，我们的目标；学生的需求，我们的追求”。近些年，我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索，协助毕业生提高就业信心，实现优质就业，传统教育下的毕业生上岗适应慢，沟通能力差，动手能力弱，缺乏团队合作经验，缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱，频繁“跳槽”等，而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行，而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导，CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 （一）《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程，针对课程特点，课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发，从培养学生学习兴趣入手，在传授知识过程中重视能力培养，强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是： 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际，注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性，理论知识的选择以“必需，够用”为原则。教学实践表明，案例教学使教学内容直观、具体、形象，易于接受，也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系，有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移，从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式，在教学中设计了8个学习情境，每个情境都以相应的工业案例为主线，按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课，使学员在学中做、做中学，以提高IC版图设计技能训练的水平。同时，通过情境式教学，学生的学习兴趣和参与度大大提高，不仅培养了团队合作精神和沟通能力，还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果，本课程采用24人小班制教学，全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲，后练”、“边讲，边练”、“先练，后讲”等方法，从第一次课开始就设置实训操作内容，调动学生的主观能动性，增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式，安排学生到专业设计公司进行实训，扩展学生的知识面和工程认识，同时，提高学生对项目整个流程的认知，提高学生的抗压力，对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 （二）《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块：基础模块（系统操作部分）、应用模块（软件使用部分）、 基本技能训练模块（基本单元的版图设计）、技能提升模块（整体布局与项目掌控）等4个模块包含了8个情境。具体内容包括：Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等，每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会，同时，也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成，用企业对员工的标准来要求学生进行实训，采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式，为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力，而常常被教育者和学生所忽视，因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效，而实际工作中“独自作战”的时代过去了，取而代之的是团队合作，绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成，所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中，我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性，并在实训过程中从点滴做起，让学生具有团队合作的意识，如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务，如表1所示。 （三）《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下，对《集成电路版图设计》课程进行设计如下：本课程以源于企业真实的项目（如design rule简表整理，见表2）为载体，将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计，形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学，快乐教学、快乐学习，引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 （1）双语教学，强化应用，适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义，用两种语言进行教学，学生采用两种语言进行作业，从而强化专业词汇的学习，为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。（2）按企业标准建设，内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站，建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络，安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。（3）企业项目实训。以企业的研发项目（Reverse、design rule简表整理；DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等）为载体，在真实的环境（按照企业标准进行实训室配置）下，完成生产性实训任务，完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景，学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。（4）综合全面的评价体系。理论与实践评价结合，技能训练与表达训练结合，校内教师评价与企业评价结合，学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试（按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题）。（5）增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验，并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时，实行岗位轮换，使教师熟悉专业核心技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径，促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师，还是培训师和项目工程师，促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛，掌握行业的发展动向和需求，客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏，不单是从学生的考核成绩上来评价，还在学院内设立了专门的教学监管体系，督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评，这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 （一）基本达到预期目的 经过多年的教学实践，CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效，不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性，参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书，通过对2008届、2009界毕业生就业调查，我院微电子类专业的毕业生，被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用，就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快，适应能力强，担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右，不少学生已升任工程师助理及工程师。 （二）改进方向和途径 配合微电子专业建设，进行课程教学改革，使我们培养出来的学生全方位发展，符合企业的需求，不是单搞课程的开发，而是要建立起贯通的课程体系，从研发到制造，把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去，不能机械地照搬照抄；要针对学生的实际水平和教学内容，提供知识供学生学习。要加强与企业的合作，紧随行业技术的更新步伐，及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的，许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例，利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发，对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 版图设计毕业论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要：以反相器等基本单元版图设计为基础，利用华大电子推广的九天EDA系统软件，采用0.6um硅栅CMOS工艺，按照全定制集成电路的后端设计流程，即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中，结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词：版图设计；九天EDA系统；D触发器 1引言 集成电路（Integrated Circuit，IC）把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前，集成电路版图设计的EDA （ Electronic Design Automation）工具较多，但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵，而我国自主开发的九天EDA系统，具有很高的性价比，为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程，是一组相互套合的图形，各层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息，是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节，它不仅关系到集成电路的功能是否正确，而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制（Full-Custom）设计和半定制（Semi-Custom）设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统，由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计，直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化，可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸，有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步，全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具，与国际上主流EDA系统兼容，支持百万门级的集成电路设计规模，可进行国际通用的标准数据格式转换，它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用，特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用，成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]：ZeniSE（ Schematic Editor）原理图编辑工具，它可以进行EDIF格式转换，支持第三方的Spice仿真嵌入； ） ZeniPDT （ Physical Design Tool）版图编辑工具；它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能，同时能够支持百万门规模的版图编辑操作；ZeniVERI （ Physical Design Verification Tools）版图验证工具它可以进行几何设计规则检查（DRC） 、电学规则检查（ ERC） 及逻辑图网表和版图网表比较（LVS）等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT，它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力，并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8]， 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元（非门、与非门、或非门等）组成，而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中，主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图，如图2所示，此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的，其基本工作原理是：首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时，DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元，从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路，锁存原来的信号，维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时，主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路，锁存住上半拍输入的DATA信号，这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时，D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置，电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时，两个与非门的输出被强制置到1，不论时钟处于0还是1，输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图，用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计，需要工作平台，包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站，设计软件是九天EDA系统，采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元，由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管（负载管），下面为NMOS管（驱动管）。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路，进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中，各器件端点之间所画的线表示连线，可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计，必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中，不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此，在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如，在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3（a）所示的反相器的局部的符号电路版图。同理，可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线，如图3（b）所示。电源线和地线通常采用金属线，栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3（c）给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库，然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中，同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元，并进行相应D触发器的版图布局，接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1，通孔用来连接金属1和金属2，多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后，再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后，经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后，采用九天EDA系统，以D触发器为例进行了版图设计。实践表明，九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中，设计的D触发器完全符合设计要求。 作者简介 杨依忠，讲师，主要研究方向是混合集成电路设计。 版图设计毕业论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时，除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外，大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求：熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺；熟悉集成电路（数字、模拟）设计，了解电路原理，设计关键点；熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则；掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具；完成手工版图设计和工艺验证[1，2]。另外，公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识，还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广，而国内学校开设这方面专业比较晚，IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大，所以拥有一定工作经验的设计工程师，就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4，5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件，它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时，一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等，鉴于很少有学校开设这门课程，可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计，可以由Foundry厂提供，也可由公司自定制标准单元版图库，因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中，无论是CMOS还是双极型电路，主要目标并不是芯片的尺寸，而是优化电路的性能，匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者，更关心的是电路的性能，了解电压和电流以及它们之间的相互关系，应当知道为什么差分对需要匹配，应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的，面积在某种程度上说仍然是一个问题，但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中，性能比尺寸更重要。另外，模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手，经常需要与前端工程师交流，看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等，这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理，实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此，对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高，版图设计工作还涵盖了电路提取与整理，这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程；而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时，一是掌握自动布局布线工具的使用，还需要对UNIX或LINUX系统熟悉，尤其是一些常用的基本指令；二是数字逻辑单元版图的设计，目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺，因此，必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时，可以做个形象的PPT，空间立体感要强，使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪，教师一边讲解电路和绘制版图，一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项，学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图，同时教师可适当调整教学速度，适时停下来检查学生的学习情况，若有错加以纠正。这样，教师一个单元版图讲解完毕，学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随，学生的注意力更容易集中，掌握速度更快。课堂讲解完成后，安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元，并具有代表性、扩展性，使学生可以举一反三，扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范，比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求；单元版图一定要最小化，如异或门与触发器等常使用传输门实现，绘制版图时注意晶体管源漏区的合并；大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现，经常需要与前端电路设计工程师交流。因此，版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理，学生能识CMOS模拟电路，与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响，熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上，依然采用数字集成电路版图的教学过程，实现教与学的同步。在内容安排上，一是以运算放大器为例，深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理，版图匹配时结构采用一维还是二维，具体是如何布局的，以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例，深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺，要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时，做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程，达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路，需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时，说明数字电路需要归并同类图形，例如与非门、或非门、触发器等，同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性，做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理，因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理，使其他人员也能看出你提取电路的功能，做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业，按照企业对设计工程师的要求来安排教学，做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识，定位准确，学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨，安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨，力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者：李亮工作单位：苏州市职业大学电子信息工程学院 版图设计毕业论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下，通信技术飞速向前发展，手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此，单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器，以及提供本振所需的频率综合器等单元模块，对于工作在射频环境的电路系统，如2.4G或5G的WLAN应用，系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块，以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后，本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟，数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台，Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术，包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此，目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术，射频设计能力大为增强。使用该项新技术，可以减少设计反复，并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数／模混合的电路设计；Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理；spectre/SpectreRF仿真器精度高，适合不同特点的电路设计；Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能；此外，Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功，以及模块指标分配是否合理可行，都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算，即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器，以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且，Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用，对于射频系统设计，所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求，通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真，直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例，接收系统。每个模块的指标设定非常具体，如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后，每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块，进行系统仿真，可以看出每个模块是否满足系统的需要，进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果，可以划分系统模块设计任务，对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA LNA是射频接收机最前端的一个有源部件，它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配，其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸，以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 Mixer 混频器是收发机的核心，由于完成的是变频工作，其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关，但输入和输出工作在不同的频段上，往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果，如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 VGA 基带VGA由于频率低、增益大，因此对噪声要求不高，主要是对线性度、增益等指标有较高的要求，SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长，直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小，非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量，在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件，利用脚本的自动运行，只要事先安排好各种仿真任务，Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能，以此为指导逐步改进，便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务，PLL本身是一个数字／模拟混合的模块，但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作，这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例，VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行，采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线，CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的，完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证，最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率，很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置，以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后，就可以把所有模块连成系统，并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统，对这个系统加上激励进行仿真测试，可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大，可以直接对系统进行tran、SP、PSS，以及PSP、Pnoise、PAC等分析，获得整个芯片的性能。如果资源不足，则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立，因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计，首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件，进行各个模块的粗略布局，主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性，可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后，将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后，即可以调入到系统版图中来检查，随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能，比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效；利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路；利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具，DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点，利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度，可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤，直到实现一个完整的射频芯片。可以看出，Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具，依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计，是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具，将会使设计效率更高，设计更精确。 版图设计毕业论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要：文章介绍了在数模混合版图设计中，如何把版图不同模块的涨缩需求，用一种完善的自动化程序技术方案来实现，并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词：数字；模拟；集成电路；版图设计；人工处理；程序化处理 随着集成电路技术的进步，晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品，需要通过版图等比例缩小，直接用于更小的工艺平台，不用重新设计版图，就可以流片，从而获得高集成度的效果，极大地提高了效率，节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分，对于数字 IP，尤其是标准单元， 用于更小工艺平台的时候，可以直接采用版图等比例缩小的方式；而对于一些模拟IP来说，应用于更小工艺平台的时候，为了保持性能的最优化，需要保持原验证的同等条件；而对于工艺的临界尺寸（Critical Dimension， CD）来说，希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩，部分还需要层次之间布尔操作的需求，本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法，可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm， 0.162 μm ，0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过，为了增加单片晶圆片上的管芯的数量，提高利润空间，客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小，但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案，这两种IP类型共存于一个数模混合产品中，需要分别对这两种IP进行不同的操作，而且由于工艺要求需要，某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图，包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求：（1）模拟IP尺寸保持不变，数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍；（2）整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中，大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现，效率很低，下面简述一下传统人工操作技术方案： （1）在图1的版图EDA工具窗口菜单中，调用图2版图属性对话框，通过修改其参数选项Magnification等于0.9，把数字IP缩小到原始的0.9倍。 （2）这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap（空隙），如图3所示，金属层出现的gap图形；这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 （3）人工修补版图，首先要把所有出现gap的图形一一填充好，然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 （4）因为原始接触孔宽度等于0.22 μm，如图4所示，而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm；为了保持全芯片的接触孔宽度一致，必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的，包含的contact的数量是数以万计的，模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的，而且要从底层单元开始修改，单靠这种传统的人工修改，工作量是超负荷的，从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低，影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点，结合我们客户需求，同时更多的是依赖个人技术经验，发明了一种自动化批处理，人工干预少的技术方案，从而大大提高了客户产品涨缩的效率。核心技术方案是采用EDA工具calibre drc语言，编写涨缩程序，再运行程序，从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理：整个程序分为涨大（enlarge）和整体缩小（shrink ）两个过程。IP涨大以后，会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm，然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中，最后把整合好的数据进行整体shrink，从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理，我们用calibre语言需要编写了两个程序，一个是enlarge程序，一个是shrink程序，两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 （1）Specification Statement（规范说明）：定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 （2）Input Layers Statement（输入层次说明）：把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 （3）Layer Operations（版图层次运算）：根据项目要求，进行所有层次之间的布尔运算。 （4）Output New Layer（输出新的版图层次）：把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句，就可以把版图Metal1层次的gap修补，以此类推，所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同，在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求，通过命令语句执行，从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项，只需要在程序的规范说明里面来定义即可，命令行如下：DRC MAGNIFY RESULTS 0.9，即可完成shrink 90%的功能任务，如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85，即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后，把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行，首先运行enlarge（涨大）程序，然后运行shrink（缩小）程序。步骤如下： （1）在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds；运行enlarge程序：caliberCdrc Chier enlarge程序。 （2）把前两步运行出来的版图数据，放入原始的版图gds中，修补接口连线；在shrink程序里面把第（3）输出的版图数据定义进入；运行shrink程序：calibre Cdrc Chier shrink程序。 （3）通过这几个步骤，我们就可以把版图等比例缩小，同时还维持了模拟IP的原始状态。 （4）程序运行出来的版图，我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言，批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速，工艺水平不断提高，而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小，如果一些数模混合产品经过缩小，可以在新的工艺平台流片，有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用，这些客户需求，都可以通过本文所阐述的技术原理，高效率地实现，极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中，简单编写一个小的程序，就可以代替人工繁重的全定制版图设计，从而大大提高设计效率。 版图设计毕业论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要：集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用，是集成电路设计流程中必不可少的环节，同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例，介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词：集成电路设计；版图；EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力，已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域，其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1]，美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场，2013年规模达9166亿元，占全球市场份额的50%左右。近年来，国家大力发展集成电路，在上海浦东等地建立了集成电路产业基地，对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求，推进我国集成电路发展，许多高校开设了电子科学与技术专业，以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计，在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中，由于具有更多的电路知识储备，研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作，相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此，版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标，结合本校人才培养和专业建设目标，就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法，丰富教学手段，突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程，教学内容与电子技术（模拟电路和数字电路）、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系，同时版图设计具有很强的实践特点。因此，必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发，注重课程与其他课程承前启后，有机融合，摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手，在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上，从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法，做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统（SOC）阶段，教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级，对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则，通过查阅最新的文献资料，向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势，开拓学生视野，提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导，将理论讲解和工程实践相结合，通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如，在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际（SMIC）0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片，结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法，详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤，极大地激发了学生的学习兴趣，收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计，可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形，再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节，与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识，制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件，将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜，对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂，例如举出台湾积体电路制造公司（TSMC）的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例，让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则，同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具，构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计、功能验证、集成电路（IC）综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节，有利于学生毕业后很快适应岗位，尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括：Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库（Library）、单元（Cell）、和视图（View）的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合，包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种，设计库是针对用户设立，不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立，不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解，安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属（Double Poly Double Metal）混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查（ERC），设计规则检查（DRC）、到电路图-版图一致性检查（LVS）的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用，同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例，介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中，首先要求学生建立设计库和技术库，在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件，将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图（schematic），进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图（layout）。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后，将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处，再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查（LVS），修改其中的错误并按最小面积优化版图，最后版图全部通过检查，设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节，使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识，掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用，提高了学生的工程实践能力，同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺，版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此，在今后的教学改革工作中，与时俱进，围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合，构建集成电路版图设计的教学和实践体系，具有重要的意义。 版图设计毕业论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺，全定制的设计对输入模块进行布局布线，并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低，性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈，使其获得足够的点火能量，只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块：基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后，对输入模块：基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析，并进行仿真，然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件，采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大，所以将电路图分成若干个模块分别设计，设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好，在后面的整体版图整理中，再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示，当V3开始给整个电路供电时，随着V3的升高，Q58先导通，从而使Q60导通，Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通，使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通，开始为Q56，Q53，R33组成的能隙基准源供电，并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后，Q61的B极电位为1.9V左右，高于Q60的B极电位（1.4V），所以，Q60截止。R31，Q57，Q58，Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件： （1）Q53和Q56的面积比要严格匹配，R33的大小影响基准电压值。 （2）R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计：根据隔离区划分标准，集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内，将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小，会增大串联器件的电阻和增大时间常数，但是可以减小芯片面积，权衡利弊，缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图，首先要设计出一个最小尺寸的晶体管，这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的，本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2，然后在这个基础上考虑图形最小间距，逐步套合成一个最小尺寸的晶体管，也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真，计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸，以单位管为标准，将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则，设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻，将大阻值的电阻设计为注入电阻，小阻值的电阻设计为扩散电阻，更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式： 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻，经过计算分析，其中有一个是基区扩散电阻，其余的是注入电阻，方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容，电容值为2pF，根据式（2）可以算出电容面积为： 算出电容的面积后，将这个电容做成梳状电容，使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后，对比电路图，符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示，Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入（V1），直接传给Q113的B极，Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时，Q113极的B极电位为高，高于Q119的B极电位，所以，Q119导通，Q113截止。Q119的导通，使得Q111的B极电位为高，导通，从而将Q120-2的电流全部拉走，使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过，此时模块的输出（Q108的基极）为低，约为0V。反之，上述各管子工作状态相反，模块输出为高，约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护，使从霍尔效应管输入的信号不会过高，将其上限限定为（Vcc+2.1）V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入，与逻辑设计、电路设计的结果相比，会有一定的变化，因此必须对版图进行验证，主要包括几何设计规则检查（DRC），电学规则检查（ERC），网表一致性检查（LVS），电路功能和性能验证（后仿真）等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功，填补了国内类似芯片的设计空白，更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸，使芯片面积、功耗最小，从而提高了芯片的利用率，节省了设计成本。 版图设计毕业论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要：介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计，关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明，JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下，电路的转换速率达到了10V/μs，增益带宽积4.5MHz，很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词：JFET；运算放大器；版图设计；可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中，其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节，芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA，失调电流最大50pA，失调电压最大2mV，共模抑制比最小85dB，电源抑制比最小85dB，电压增益最小90dB，转换速率最小10V/μs，增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路，为了保证电路精度，降低温度对输入部分的影响，应该将差分输入电路远离输出扩流电路；保护电路需要测量输出管的电流和结温（主要是电流），因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置；电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘；偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联，基本消除了温度的影响，可以放在输出扩流电路边上，同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能，在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路，提高电路抗静电等级。 综上所述，结合具体布线情况，得出了芯片版图的整体布局，如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺，单层金属布线，共15次光刻版，全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm，外延层厚度12μm，电阻率3Ω・cm，基区结深2.5～3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET，小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制，小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形，发射极电流按0.1mA/μm计算【1】；4～25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形，同时在发射区做重掺杂，提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外，设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖（过EB结势垒区），以减少表面复合，提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻，如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性，设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻，为了形成可靠的欧姆接触，在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器，考虑电路对转换速率的要求，电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此，在版图设计时除了合适的布局外，还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性，设计时主要采用以下匹配原则：（1）JFET采用统一的几何形状，放置在最相邻的位置，采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】；（2）JFET所属隔离岛外围实行N+重掺杂，保证隔离岛等电位，减小JFET表面漏电；（3）npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构，放置在JFET边上，采用交叉耦合的版图设计，减小输入级有源负载失配对失调的影响；（4）匹配好的JFET远离芯片热源，放置在芯片的对称轴上；（5）所用电阻均为基区电阻，条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构： 经布局规划，模块实现和版图优化，得到芯片的整体版图（图4），芯片版图尺寸为：3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后，对版图进行了DRC和LVS检查，并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片，芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出，该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求（实测时TI公司同类产品IB为100pA左右，Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右），可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器，本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成，并在流片厂成功流片。结果表明，该芯片的性能指标优于国内同型产品，版图设计很好地实现了电路功能，初测芯片的成品率达90%。 版图设计毕业论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要：本文在分析国内集成电路（IC）设计企业对版图设计要求的基础上，调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异，针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同，深入探讨IC版图教学内容和实现方法，规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词：版图设计；集成电路；教学与实践 目前，集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时，都希望找到已经具备一定工作经验的，并且熟悉本行业规范的设计师。但是，IC设计这个行业圈并不大，招聘人才难觅，不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资，设计师才会考虑跳槽，于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生，以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是，企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现，即使是懂点版图知识的新员工，电路和工艺的知识差强人意，再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识，使学生明确其中紧密关联关系，树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时，除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外，大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求：熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺；熟悉集成电路（数字、模拟）设计，了解电路原理，设计关键点；熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则；掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具；完成手工版图设计和工艺验证[1，2]。另外，公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识，还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广，而国内学校开设这方面专业比较晚，IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大，所以拥有一定工作经验的设计工程师，就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4，5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件，它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时，一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等，鉴于很少有学校开设这门课程，可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计，可以由Foundry厂提供，也可由公司自定制标准单元版图库，因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中，无论是CMOS还是双极型电路，主要目标并不是芯片的尺寸，而是优化电路的性能，匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者，更关心的是电路的性能，了解电压和电流以及它们之间的相互关系，应当知道为什么差分对需要匹配，应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的，面积在某种程度上说仍然是一个问题，但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中，性能比尺寸更重要。另外，模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手，经常需要与前端工程师交流，看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等，这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理，实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此，对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高，版图设计工作还涵盖了电路提取与整理，这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程；而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时，一是掌握自动布局布线工具的使用，还需要对UNIX或LINUX系统熟悉，尤其是一些常用的基本指令；二是数字逻辑单元版图的设计，目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺，因此，必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时，可以做个形象的PPT，空间立体感要强，使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪，教师一边讲解电路和绘制版图，一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项，学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图，同时教师可适当调整教学速度，适时停下来检查学生的学习情况，若有错加以纠正。这样，教师一个单元版图讲解完毕，学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随，学生的注意力更容易集中，掌握速度更快。课堂讲解完成后，安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元，并具有代表性、扩展性，使学生可以举一反三，扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范，比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求；单元版图一定要最小化，如异或门与触发器等常使用传输门实现，绘制版图时注意晶体管源漏区的合并；大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现，经常需要与前端电路设计工程师交流。因此，版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理，学生能识CMOS模拟电路，与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响，熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上，依然采用数字集成电路版图的教学过程，实现教与学的同步。在内容安排上，一是以运算放大器为例，深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理，版图匹配时结构采用一维还是二维，具体是如何布局的，以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例，深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺，要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时，做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程，达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路，需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时，说明数字电路需要归并同类图形，例如与非门、或非门、触发器等，同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性，做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理，因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理，使其他人员也能看出你提取电路的功能，做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业，按照企业对设计工程师的要求来安排教学，做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识，定位准确，学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨，安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨，力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者简介：李亮（1979-），男，内蒙察右前旗人，讲师，就职于苏州市职业大学电子信息工程学院，研究方向：集成电路设计与教学研究。 版图设计毕业论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中，需要对客户设计好的图文进行适当地修改，使其尽可能满足凹印的要求。其中，线条、文字和色彩等都是重要的考查对象，只有设计和控制合理，才能达到理想的印刷效果。下面，笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点，供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 （1）由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印，所以，不能在套色图案上设计更加细小的反白字，且不宜在套色图案上留白后，再套印其他细小的文字，否则会增加套印难度。 （2）文字字号不应小于5号字，字高不得小于2mm；线条线宽不得小于0.1mm，但如果采用金属油墨印刷，考虑到金属油墨颗粒太大，在印刷时较难呈现理想的效果，所以其线条线宽就要大于0.1mm；细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边，加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 （3）文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题，如果客户不能接受这种问题，在图文设计时就要在文字边缘加白边，且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 （1）对人像等套印精度要求较严的图像，在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 （2）印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主，不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外，条形码的大小应符合国家要求，为保证条形码印刷的完整性及清晰度，条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 （3）在油墨色彩能够达到客户要求的前提下，设计图文时尽量不使用叠色，例如，如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话，就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色；过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话，就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区，渐变挂网时最小网点极限应在10%以上，可印刷的最小网点面积率为15%～25%，尽量不要做大面积挂浅网，以免大批量印刷时造成网点丢失。另外，透明油墨和金属油墨必须要采用专色版，大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版，且尽量采用专色版。

版图设计论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计 摘 要： 在电子线路版图设计中，通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术，可以实现元器件数目繁多，电路连接复杂，且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析，确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求，综合考虑电路的性能和元件的封装形式，通过合理的电路分割和布局设计，验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性，使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。 关键词： 电路版图设计； 电路分割设计； 厚膜混合集成电路； 厚膜工艺 0 引 言 随着电子技术的飞速发展，对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高，对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。除了集成电路芯片的集成度越来越高外，电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。 1 厚膜工艺技术简述 厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。 厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上，将电阻通过激光精调后，再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。 厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。 图1 厚膜工艺流程图 厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。 2 电路版图设计 2.1 设计要求 将电路原理图（图2，图3）平面化设计在直径为34 mm的PCB板上（对电路进行分析后无需考虑相互干扰），外形尺寸图见图4。其中：序列号及电源为需要引出的引脚。 表1 厚膜工艺与印制板工艺比较 图2 原理图（1） 图3 原理图（2） 图4 外形尺寸图 2.2 设计步骤 2.2.1 分类清点电路中的元器件数量 分类清点电路中的元器件数量见表2。 表2 元器件数量 2.2.2 确定电路设计方案 根据电路原理图，对以下3个方案逐一进行分析： （1） 方案1：在印制板上双面布线 简单计算一下各种元器件所占面积：贴片电阻电容：4.8×46=220.8 mm2；贴片二三极管：8.9×5=44.5 mm2； 贴片集成电路：77×3+72=303 mm2；贴片运算放大器：33.44×11=367.84 mm2；电 位 器： 38×4=152 mm2；晶振：16 mm2。 元器件的总面积：220.8+44.5+303+367.84+152+16=1 104.14 mm2≈11 cm2。 印制板的可利用面积（单面）：3.14×14.52=660.185 mm2≈6.6 cm2。 很显然，利用双面布局布线，印制板的面积远远满足不了设计的需要。另外，印制板为圆形，元件布局时面积的利用率更低。所以仅仅利用印制板的面积来进行平面化设计，理论上不可行。 （2） 方案2：印制板上安装双列直插式厚膜电路模块 采用厚膜工艺和印制板工艺相结合的方法进行布局布线。首先将电路原理图进行合理分割，确定要利用厚膜工艺进行设计的那部分电路，剩余部分电路则布线到印制板上。用厚膜工艺的电路，在陶瓷基板上采用双面布线，组装贴片元器件，可以增大布线的面积。然而，为了和印制板结合起来，双列直插式厚膜电路模块的引出端数目需求较多，采用最多的引出脚数量，也满足不了印制板与厚膜电路电连接的需要。 若采用裸芯片元件进行布线，则必须采用金属全密封封装。由于金属外壳的存在，导致基片的面积变得更小，模块的引出端数目随之减少。另外，裸芯片的电路只能采用单面布线，这样不能满足元件放置的需要，更不可能实现布线的需求。 所以该方案也不可行。 （3） 方案3：印制板上安装2个单列直插式厚膜电路模块 由方案1和方案2得知： （1） 必须在印制板上安装厚膜电路模块； （2） 采用2个单列直插式厚膜电路模块，且均采用双面布线。 2个单列直插式厚膜电路模块和1个双列直插式模块进行比较，虽然引出脚数目相等，但2个单列直插式电路比1个双列直插式电路的布线面积增大了1倍。对于圆形的印制板，将2个厚膜电路模块平行放置在直径上和与直径平行的最近位置，就可以保证厚膜电路模块和印制板之间的过渡线数目最多，且高度不会超过允许高度。经验证，这样的布局达到了厚膜电路模块和印制板上电路连接的需要，而且所有元件达到合理放置。 所以，方案3是可行的。 2.2.3 电路版图设计过程[3?4] 根据印制板外形尺寸的要求，2个单列直插式厚膜电路模块的陶瓷基片分别选用32 mm×16.5 mm×0.8 mm和30 mm×16.5 mm×0.8 mm两种，根据电路的工作原理，对2个电路原理图进行合理分割，可调元器件和大体积元件放置在印制板上，不可调部分分别放置在两个陶瓷基片上，经过合理布图，陶瓷基板上PCB图分别见图5，图6。 图5 厚膜电路1（正面和反面） 图6 厚膜电路2（正面和反面） 红色为一次导体，浅绿色为介质，深蓝色，红色为一次导体，湖蓝色为介质，为二次导体，其余颜色为厚膜电阻，紫色为二次导体，其余颜色为厚膜电阻，共有13个引出脚。共有12个引出脚。 将两个厚膜电路模块按照厚膜电路的工艺进行封装完成后，作为印制板上的两个元器件，将其与厚膜电路模块外的元件在印制板上进行布局布线设计，即可完成整个电路的版图设计，并达到了设计要求。整个产品的印制板装配图见图7。 图7中，W1～W4为电位器，X为晶振，J1和J2分别为两块单列直插式厚膜电路模块。C2为片式钽电容，U7为SO?8集成电路，R*为片电容，其余为引出脚。 图7 印制板装配图 3 结 语 在电路版图的设计过程中，充分考虑到调试的需要，将需调试的元件和体积较大的元件放置在印制板上，无需调试的小体积元件放置在厚膜电路模块里，使得仅利用印制板难以完成的布图任务因巧妙利用厚膜工艺集成而大大缩小了产品的体积，从而实现了复杂电路体积小型化的目的，而且使产品美观，调试方便。 厚膜技术从早期应用在航空航天、卫星通信等领域，发展到现在的汽车、家用电器、音响设备等工业领域，无不说明厚膜工艺技术有着很好的发展前景和实用价值。 版图设计论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识，起到承前启后的作用，对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图；教学方法；改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果，版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性，因此，如何培养学生学好集成电路版图设计技术，具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质，是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题，我们做了以下探索。 一、突出实践，理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先，学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉，但动手实践能力缺乏培养，往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力，造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质，造成对它的讲授还是采取传统教学方式：老师讲，学生听，偏重理论，缺乏实践，影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程，如果按照传统方式授课，课程的综合性和实践性无法得到体现，违背了课程应有的自身规律，教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后，采取了实践先行，理论配合的教学方法，具体如下：集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求，以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形，实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形，各层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用，让学生掌握EDA软件的每一个主要功能，从图形的选择、材料的配置，让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的，每一个步骤是如何使用软件完成的，整体芯片版图设计的流程有哪些规定，学生此时设计的版图可能不是很精确和完美，但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识，建立起版图设计的基本概念，对于后续的学习奠定了牢实的实践基础，此时再去讲授版图设计理论知识，学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论，真正做到了知行合一，实践先行的教育理念，对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节，加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间，学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素，但是在版图设计中，这些元器件为什么要这样设计，其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑，我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者，首先要熟悉工艺条件和期间物理，才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的，掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解，通用元器件的规则整理出它们的共性，最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆，不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究，学生在这一系列规则的学习过程中，慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点，能够举一反三的在不同工艺规则下，设计同一种元器件的版图，即使电路元器件的数量巨大，电路拓扑关系复杂，在老师耐心的讲解下，学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图，这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以，关注细节，加强引导，是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制，争取比赛练兵 学生成绩的提高，合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告，学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核，造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式，全方位考核学生的学习效果。根据知识点，将通用模拟电路分成五大类，每个大类提取出经典的电路10种，使用主流芯片加工厂的生产工艺，由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来，作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上，将以往设计的一些实用电路布置给学生，要求在规定的时间内，设计出合格的版图，以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间，可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路，而且必须在规定的时间内设计出版图，这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中，会遇到多种问题，他们会采取问老师答疑，和同学讨论的多种方式解决，不仅能督促他们平时上课认真听讲，而且对遇到的问题也能多角度思考，最重要的是他们亲自动手设计版图，将工艺、电路、器件综合考虑，在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分，而且将每个项目的得分出具详细的报告，对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告，能够知道课程学习的缺点和得分项，为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目，学生可以争取参加微电子专业的一些比赛，通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目，来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力，为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程，对它的讲授不仅需要扎实的理论基础，还需合理的实践环节配合，才能取得良好的教学效果。 版图设计论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要：集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论，这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例，介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节，巩固了专业课程的理论知识，提高了集成电路设计的实践能力。 关键词：集成电路设计；版图；CMOS 集成电路（Integrated Circuit）产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业，是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业，是新一代信息技术产业发展的核心和关键，对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展，我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局，产业链基本形成。但与国际先进水平相比，我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中，集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业，集成电路设计人才严重匮乏，已成为制约行业发展的瓶颈。因此，培养大量高水平的集成电路设计人才，是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题，也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要，合肥工业大学（以下简称“我校”）从2005年起借助于大学计划，和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室，配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程，如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订，注意相关课程之间相互衔接，关键内容不遗漏，突出集成电路设计能力的培养，通过对课程内容的精选、重组和充实，结合实验教学环节的开展，构成了系统的集成电路设计教学过程。[5，6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种：全定制（full custom）、半定制（Semi-custom）和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计，特别是其后端的版图设计，涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论，这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向，目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中，采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统（Zeni EDA System），这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容，支持百万门级的集成电路设计规模，可进行国际通用的标准数据格式转换，它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优，已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用，特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能，并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM（Design Management）设计管理器，ZeniSE（Schematic Editor）原理图编辑器，ZeniPDT（physical design tool）版图编辑工具，ZeniVERI（Physical Design Verification Tools）版图验证工具，ZeniHDRC（Hierarchical Design Rules Check）层次版图设计规则检查工具，ZeniPE（Parasitic Parameter Extraction）寄生参数提取工具，ZeniSI（Signal Integrity）信号完整性分析工具等几个主要模块，实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点，在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中，首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾，介绍版图设计的基础知识，如集成电路设计流程，CMOS基本工艺过程，版图的基本概念，版图的相关物理知识及物理结构，版图设计的基本流程，版图的总体设计，布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验，讲解Unix和Linux操作系统的常用命令，详细阐述基于标准单元库的版图设计流程，指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图，使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上，让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计，如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等，使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现，包括设计规则的检查（DRC），电路参数的检查（ERC），网表一致性检查（LVS），指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。 版图设计论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要：微带线结构的不连续性，使反射损耗和插入损耗较大，影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗，达到降低微带线宽度的目的，从而均衡整个滤波器的宽度，使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例，仿真结果表明，滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB，插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB，与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比，该方法能缩短滤波器设计周期，获得满意的滤波器性能。 关键词：低通滤波器； 微带线； 平衡技术； 版图优化 收稿日期：20110911微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展，加速了微带滤波器的研究进程，发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现，使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率，缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器［13］。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性，使插入损耗较大，不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题，采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法，改善了通带性能，但阻带性能变差，体积变大［4］。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果，但设计方法复杂，对于加工精度要求较高［5］。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法，并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例，通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线，修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行，只需使用ADS软件就能方便修改，并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器，具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器，所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1／8，由终端开路传输线阻抗分布表达式：Zin（l）=-jZ0tan β1(1)式中：传播常数β=2π／λ；Z0为特性阻抗。将l=λ／8带入式（1）可得：Zin（l）=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变，使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点，则其输入阻抗会减半为Z0／2；反之，将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变，则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知，用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小，由于寄生参数的影响，如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近，滤波器元件之间的距离不可忽视，需要考虑分布参数效应［67］。基于以上原因，设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器，然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下： 截止频率为f0=3 GHz，通带内波纹为0.5 dB，在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减，输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm，基板相对介电常数Er=3.66，磁导率μ=1 H/M，金属电导率为5.88 mS/m，封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计［8］。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ／8，而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的，而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真，对版图的仿真结果更符合电路实际情况［8］。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高，传输线的宽度就越窄。反之，阻抗越低，宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出，TL3和TL5两段并联的微带线，他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大，使用平衡技术，在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线，将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍，并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出，优化前的反射损耗，插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出，通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB，插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出，运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后，使通带内反射损耗明显改善，插入损耗明显降低，达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法，讨论了平衡技术的设计原理，并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例，仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行，只需使用ADS软件就能方便修改，并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器，有效地缩短了设计周期，具有良好的应用前景。 版图设计论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要：伴随着高等职业院校的教育改革，将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性，对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论，阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词：CDIO；高职教育；集成电路版图设计；课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式，是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运作（Operate），它以工程项目生命周期为载体，培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院（MIT）和瑞典皇家工学院等发起，现已运用到几十个大学的众多专业，并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育，是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练，因此，职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”，到后来的“实用型人才”，再到现在提出的“高技能人才”，多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型，与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才，工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务，工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要，我们的目标；学生的需求，我们的追求”。近些年，我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索，协助毕业生提高就业信心，实现优质就业，传统教育下的毕业生上岗适应慢，沟通能力差，动手能力弱，缺乏团队合作经验，缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱，频繁“跳槽”等，而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行，而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导，CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 （一）《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程，针对课程特点，课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发，从培养学生学习兴趣入手，在传授知识过程中重视能力培养，强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是： 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际，注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性，理论知识的选择以“必需，够用”为原则。教学实践表明，案例教学使教学内容直观、具体、形象，易于接受，也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系，有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移，从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式，在教学中设计了8个学习情境，每个情境都以相应的工业案例为主线，按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课，使学员在学中做、做中学，以提高IC版图设计技能训练的水平。同时，通过情境式教学，学生的学习兴趣和参与度大大提高，不仅培养了团队合作精神和沟通能力，还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果，本课程采用24人小班制教学，全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲，后练”、“边讲，边练”、“先练，后讲”等方法，从第一次课开始就设置实训操作内容，调动学生的主观能动性，增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式，安排学生到专业设计公司进行实训，扩展学生的知识面和工程认识，同时，提高学生对项目整个流程的认知，提高学生的抗压力，对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 （二）《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块：基础模块（系统操作部分）、应用模块（软件使用部分）、 基本技能训练模块（基本单元的版图设计）、技能提升模块（整体布局与项目掌控）等4个模块包含了8个情境。具体内容包括：Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等，每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会，同时，也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成，用企业对员工的标准来要求学生进行实训，采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式，为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力，而常常被教育者和学生所忽视，因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效，而实际工作中“独自作战”的时代过去了，取而代之的是团队合作，绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成，所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中，我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性，并在实训过程中从点滴做起，让学生具有团队合作的意识，如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务，如表1所示。 （三）《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下，对《集成电路版图设计》课程进行设计如下：本课程以源于企业真实的项目（如design rule简表整理，见表2）为载体，将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计，形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学，快乐教学、快乐学习，引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 （1）双语教学，强化应用，适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义，用两种语言进行教学，学生采用两种语言进行作业，从而强化专业词汇的学习，为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。（2）按企业标准建设，内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站，建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络，安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。（3）企业项目实训。以企业的研发项目（Reverse、design rule简表整理；DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等）为载体，在真实的环境（按照企业标准进行实训室配置）下，完成生产性实训任务，完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景，学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。（4）综合全面的评价体系。理论与实践评价结合，技能训练与表达训练结合，校内教师评价与企业评价结合，学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试（按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题）。（5）增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验，并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时，实行岗位轮换，使教师熟悉专业核心技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径，促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师，还是培训师和项目工程师，促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛，掌握行业的发展动向和需求，客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏，不单是从学生的考核成绩上来评价，还在学院内设立了专门的教学监管体系，督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评，这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 （一）基本达到预期目的 经过多年的教学实践，CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效，不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性，参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书，通过对2008届、2009界毕业生就业调查，我院微电子类专业的毕业生，被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用，就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快，适应能力强，担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右，不少学生已升任工程师助理及工程师。 （二）改进方向和途径 配合微电子专业建设，进行课程教学改革，使我们培养出来的学生全方位发展，符合企业的需求，不是单搞课程的开发，而是要建立起贯通的课程体系，从研发到制造，把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去，不能机械地照搬照抄；要针对学生的实际水平和教学内容，提供知识供学生学习。要加强与企业的合作，紧随行业技术的更新步伐，及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的，许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例，利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发，对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 版图设计论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要：以反相器等基本单元版图设计为基础，利用华大电子推广的九天EDA系统软件，采用0.6um硅栅CMOS工艺，按照全定制集成电路的后端设计流程，即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中，结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词：版图设计；九天EDA系统；D触发器 1引言 集成电路（Integrated Circuit，IC）把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前，集成电路版图设计的EDA （ Electronic Design Automation）工具较多，但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵，而我国自主开发的九天EDA系统，具有很高的性价比，为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程，是一组相互套合的图形，各层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息，是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节，它不仅关系到集成电路的功能是否正确，而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制（Full-Custom）设计和半定制（Semi-Custom）设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统，由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计，直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化，可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸，有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步，全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具，与国际上主流EDA系统兼容，支持百万门级的集成电路设计规模，可进行国际通用的标准数据格式转换，它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用，特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用，成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]：ZeniSE（ Schematic Editor）原理图编辑工具，它可以进行EDIF格式转换，支持第三方的Spice仿真嵌入； ） ZeniPDT （ Physical Design Tool）版图编辑工具；它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能，同时能够支持百万门规模的版图编辑操作；ZeniVERI （ Physical Design Verification Tools）版图验证工具它可以进行几何设计规则检查（DRC） 、电学规则检查（ ERC） 及逻辑图网表和版图网表比较（LVS）等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT，它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力，并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8]， 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元（非门、与非门、或非门等）组成，而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中，主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图，如图2所示，此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的，其基本工作原理是：首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时，DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元，从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路，锁存原来的信号，维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时，主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路，锁存住上半拍输入的DATA信号，这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时，D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置，电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时，两个与非门的输出被强制置到1，不论时钟处于0还是1，输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图，用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计，需要工作平台，包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站，设计软件是九天EDA系统，采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元，由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管（负载管），下面为NMOS管（驱动管）。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路，进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中，各器件端点之间所画的线表示连线，可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计，必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中，不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此，在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如，在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3（a）所示的反相器的局部的符号电路版图。同理，可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线，如图3（b）所示。电源线和地线通常采用金属线，栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3（c）给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库，然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中，同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元，并进行相应D触发器的版图布局，接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1，通孔用来连接金属1和金属2，多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后，再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后，经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后，采用九天EDA系统，以D触发器为例进行了版图设计。实践表明，九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中，设计的D触发器完全符合设计要求。 版图设计论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时，除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外，大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求：熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺；熟悉集成电路（数字、模拟）设计，了解电路原理，设计关键点；熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则；掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具；完成手工版图设计和工艺验证[1，2]。另外，公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识，还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广，而国内学校开设这方面专业比较晚，IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大，所以拥有一定工作经验的设计工程师，就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4，5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件，它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时，一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等，鉴于很少有学校开设这门课程，可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计，可以由Foundry厂提供，也可由公司自定制标准单元版图库，因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中，无论是CMOS还是双极型电路，主要目标并不是芯片的尺寸，而是优化电路的性能，匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者，更关心的是电路的性能，了解电压和电流以及它们之间的相互关系，应当知道为什么差分对需要匹配，应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的，面积在某种程度上说仍然是一个问题，但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中，性能比尺寸更重要。另外，模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手，经常需要与前端工程师交流，看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等，这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理，实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此，对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高，版图设计工作还涵盖了电路提取与整理，这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程；而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时，一是掌握自动布局布线工具的使用，还需要对UNIX或LINUX系统熟悉，尤其是一些常用的基本指令；二是数字逻辑单元版图的设计，目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺，因此，必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时，可以做个形象的PPT，空间立体感要强，使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪，教师一边讲解电路和绘制版图，一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项，学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图，同时教师可适当调整教学速度，适时停下来检查学生的学习情况，若有错加以纠正。这样，教师一个单元版图讲解完毕，学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随，学生的注意力更容易集中，掌握速度更快。课堂讲解完成后，安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元，并具有代表性、扩展性，使学生可以举一反三，扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范，比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求；单元版图一定要最小化，如异或门与触发器等常使用传输门实现，绘制版图时注意晶体管源漏区的合并；大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现，经常需要与前端电路设计工程师交流。因此，版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理，学生能识CMOS模拟电路，与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响，熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上，依然采用数字集成电路版图的教学过程，实现教与学的同步。在内容安排上，一是以运算放大器为例，深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理，版图匹配时结构采用一维还是二维，具体是如何布局的，以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例，深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺，要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时，做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程，达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路，需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时，说明数字电路需要归并同类图形，例如与非门、或非门、触发器等，同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性，做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理，因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理，使其他人员也能看出你提取电路的功能，做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业，按照企业对设计工程师的要求来安排教学，做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识，定位准确，学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨，安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨，力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者：李亮工作单位：苏州市职业大学电子信息工程学院 版图设计论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下，通信技术飞速向前发展，手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此，单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器，以及提供本振所需的频率综合器等单元模块，对于工作在射频环境的电路系统，如2.4G或5G的WLAN应用，系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块，以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后，本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟，数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台，Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术，包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此，目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术，射频设计能力大为增强。使用该项新技术，可以减少设计反复，并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数／模混合的电路设计；Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理；spectre/SpectreRF仿真器精度高，适合不同特点的电路设计；Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能；此外，Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功，以及模块指标分配是否合理可行，都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算，即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器，以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且，Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用，对于射频系统设计，所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求，通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真，直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例，接收系统。每个模块的指标设定非常具体，如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后，每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块，进行系统仿真，可以看出每个模块是否满足系统的需要，进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果，可以划分系统模块设计任务，对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA LNA是射频接收机最前端的一个有源部件，它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配，其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸，以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 Mixer 混频器是收发机的核心，由于完成的是变频工作，其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关，但输入和输出工作在不同的频段上，往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果，如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 VGA 基带VGA由于频率低、增益大，因此对噪声要求不高，主要是对线性度、增益等指标有较高的要求，SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长，直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小，非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量，在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件，利用脚本的自动运行，只要事先安排好各种仿真任务，Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能，以此为指导逐步改进，便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务，PLL本身是一个数字／模拟混合的模块，但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作，这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例，VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行，采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线，CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的，完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证，最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率，很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置，以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后，就可以把所有模块连成系统，并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统，对这个系统加上激励进行仿真测试，可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大，可以直接对系统进行tran、SP、PSS，以及PSP、Pnoise、PAC等分析，获得整个芯片的性能。如果资源不足，则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立，因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计，首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件，进行各个模块的粗略布局，主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性，可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后，将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后，即可以调入到系统版图中来检查，随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能，比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效；利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路；利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具，DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点，利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度，可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤，直到实现一个完整的射频芯片。可以看出，Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具，依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计，是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具，将会使设计效率更高，设计更精确。 版图设计论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要：文章介绍了在数模混合版图设计中，如何把版图不同模块的涨缩需求，用一种完善的自动化程序技术方案来实现，并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词：数字；模拟；集成电路；版图设计；人工处理；程序化处理 随着集成电路技术的进步，晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品，需要通过版图等比例缩小，直接用于更小的工艺平台，不用重新设计版图，就可以流片，从而获得高集成度的效果，极大地提高了效率，节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分，对于数字 IP，尤其是标准单元， 用于更小工艺平台的时候，可以直接采用版图等比例缩小的方式；而对于一些模拟IP来说，应用于更小工艺平台的时候，为了保持性能的最优化，需要保持原验证的同等条件；而对于工艺的临界尺寸（Critical Dimension， CD）来说，希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩，部分还需要层次之间布尔操作的需求，本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法，可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm， 0.162 μm ，0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过，为了增加单片晶圆片上的管芯的数量，提高利润空间，客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小，但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案，这两种IP类型共存于一个数模混合产品中，需要分别对这两种IP进行不同的操作，而且由于工艺要求需要，某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图，包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求：（1）模拟IP尺寸保持不变，数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍；（2）整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中，大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现，效率很低，下面简述一下传统人工操作技术方案： （1）在图1的版图EDA工具窗口菜单中，调用图2版图属性对话框，通过修改其参数选项Magnification等于0.9，把数字IP缩小到原始的0.9倍。 （2）这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap（空隙），如图3所示，金属层出现的gap图形；这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 （3）人工修补版图，首先要把所有出现gap的图形一一填充好，然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 （4）因为原始接触孔宽度等于0.22 μm，如图4所示，而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm；为了保持全芯片的接触孔宽度一致，必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的，包含的contact的数量是数以万计的，模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的，而且要从底层单元开始修改，单靠这种传统的人工修改，工作量是超负荷的，从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低，影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点，结合我们客户需求，同时更多的是依赖个人技术经验，发明了一种自动化批处理，人工干预少的技术方案，从而大大提高了客户产品涨缩的效率。核心技术方案是采用EDA工具calibre drc语言，编写涨缩程序，再运行程序，从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理：整个程序分为涨大（enlarge）和整体缩小（shrink ）两个过程。IP涨大以后，会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm，然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中，最后把整合好的数据进行整体shrink，从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理，我们用calibre语言需要编写了两个程序，一个是enlarge程序，一个是shrink程序，两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 （1）Specification Statement（规范说明）：定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 （2）Input Layers Statement（输入层次说明）：把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 （3）Layer Operations（版图层次运算）：根据项目要求，进行所有层次之间的布尔运算。 （4）Output New Layer（输出新的版图层次）：把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句，就可以把版图Metal1层次的gap修补，以此类推，所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同，在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求，通过命令语句执行，从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项，只需要在程序的规范说明里面来定义即可，命令行如下：DRC MAGNIFY RESULTS 0.9，即可完成shrink 90%的功能任务，如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85，即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后，把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行，首先运行enlarge（涨大）程序，然后运行shrink（缩小）程序。步骤如下： （1）在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds；运行enlarge程序：caliberCdrc Chier enlarge程序。 （2）把前两步运行出来的版图数据，放入原始的版图gds中，修补接口连线；在shrink程序里面把第（3）输出的版图数据定义进入；运行shrink程序：calibre Cdrc Chier shrink程序。 （3）通过这几个步骤，我们就可以把版图等比例缩小，同时还维持了模拟IP的原始状态。 （4）程序运行出来的版图，我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言，批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速，工艺水平不断提高，而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小，如果一些数模混合产品经过缩小，可以在新的工艺平台流片，有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用，这些客户需求，都可以通过本文所阐述的技术原理，高效率地实现，极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中，简单编写一个小的程序，就可以代替人工繁重的全定制版图设计，从而大大提高设计效率。 版图设计论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要：集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用，是集成电路设计流程中必不可少的环节，同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例，介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词：集成电路设计；版图；EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力，已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域，其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1]，美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场，2013年规模达9166亿元，占全球市场份额的50%左右。近年来，国家大力发展集成电路，在上海浦东等地建立了集成电路产业基地，对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求，推进我国集成电路发展，许多高校开设了电子科学与技术专业，以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计，在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中，由于具有更多的电路知识储备，研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作，相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此，版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标，结合本校人才培养和专业建设目标，就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法，丰富教学手段，突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程，教学内容与电子技术（模拟电路和数字电路）、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系，同时版图设计具有很强的实践特点。因此，必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发，注重课程与其他课程承前启后，有机融合，摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手，在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上，从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法，做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统（SOC）阶段，教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级，对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则，通过查阅最新的文献资料，向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势，开拓学生视野，提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导，将理论讲解和工程实践相结合，通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如，在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际（SMIC）0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片，结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法，详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤，极大地激发了学生的学习兴趣，收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计，可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形，再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节，与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识，制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件，将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜，对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂，例如举出台湾积体电路制造公司（TSMC）的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例，让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则，同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具，构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计、功能验证、集成电路（IC）综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节，有利于学生毕业后很快适应岗位，尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括：Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库（Library）、单元（Cell）、和视图（View）的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合，包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种，设计库是针对用户设立，不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立，不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解，安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属（Double Poly Double Metal）混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查（ERC），设计规则检查（DRC）、到电路图-版图一致性检查（LVS）的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用，同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例，介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中，首先要求学生建立设计库和技术库，在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件，将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图（schematic），进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图（layout）。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后，将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处，再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查（LVS），修改其中的错误并按最小面积优化版图，最后版图全部通过检查，设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节，使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识，掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用，提高了学生的工程实践能力，同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺，版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此，在今后的教学改革工作中，与时俱进，围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合，构建集成电路版图设计的教学和实践体系，具有重要的意义。 版图设计论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺，全定制的设计对输入模块进行布局布线，并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低，性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈，使其获得足够的点火能量，只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块：基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后，对输入模块：基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析，并进行仿真，然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件，采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大，所以将电路图分成若干个模块分别设计，设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好，在后面的整体版图整理中，再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示，当V3开始给整个电路供电时，随着V3的升高，Q58先导通，从而使Q60导通，Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通，使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通，开始为Q56，Q53，R33组成的能隙基准源供电，并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后，Q61的B极电位为1.9V左右，高于Q60的B极电位（1.4V），所以，Q60截止。R31，Q57，Q58，Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件： （1）Q53和Q56的面积比要严格匹配，R33的大小影响基准电压值。 （2）R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计：根据隔离区划分标准，集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内，将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小，会增大串联器件的电阻和增大时间常数，但是可以减小芯片面积，权衡利弊，缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图，首先要设计出一个最小尺寸的晶体管，这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的，本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2，然后在这个基础上考虑图形最小间距，逐步套合成一个最小尺寸的晶体管，也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真，计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸，以单位管为标准，将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则，设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻，将大阻值的电阻设计为注入电阻，小阻值的电阻设计为扩散电阻，更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式： 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻，经过计算分析，其中有一个是基区扩散电阻，其余的是注入电阻，方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容，电容值为2pF，根据式（2）可以算出电容面积为： 算出电容的面积后，将这个电容做成梳状电容，使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后，对比电路图，符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示，Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入（V1），直接传给Q113的B极，Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时，Q113极的B极电位为高，高于Q119的B极电位，所以，Q119导通，Q113截止。Q119的导通，使得Q111的B极电位为高，导通，从而将Q120-2的电流全部拉走，使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过，此时模块的输出（Q108的基极）为低，约为0V。反之，上述各管子工作状态相反，模块输出为高，约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护，使从霍尔效应管输入的信号不会过高，将其上限限定为（Vcc+2.1）V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入，与逻辑设计、电路设计的结果相比，会有一定的变化，因此必须对版图进行验证，主要包括几何设计规则检查（DRC），电学规则检查（ERC），网表一致性检查（LVS），电路功能和性能验证（后仿真）等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功，填补了国内类似芯片的设计空白，更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸，使芯片面积、功耗最小，从而提高了芯片的利用率，节省了设计成本。 版图设计论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要：介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计，关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明，JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下，电路的转换速率达到了10V/μs，增益带宽积4.5MHz，很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词：JFET；运算放大器；版图设计；可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中，其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节，芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA，失调电流最大50pA，失调电压最大2mV，共模抑制比最小85dB，电源抑制比最小85dB，电压增益最小90dB，转换速率最小10V/μs，增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路，为了保证电路精度，降低温度对输入部分的影响，应该将差分输入电路远离输出扩流电路；保护电路需要测量输出管的电流和结温（主要是电流），因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置；电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘；偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联，基本消除了温度的影响，可以放在输出扩流电路边上，同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能，在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路，提高电路抗静电等级。 综上所述，结合具体布线情况，得出了芯片版图的整体布局，如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺，单层金属布线，共15次光刻版，全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm，外延层厚度12μm，电阻率3Ω・cm，基区结深2.5～3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET，小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制，小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形，发射极电流按0.1mA/μm计算【1】；4～25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形，同时在发射区做重掺杂，提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外，设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖（过EB结势垒区），以减少表面复合，提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻，如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性，设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻，为了形成可靠的欧姆接触，在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器，考虑电路对转换速率的要求，电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此，在版图设计时除了合适的布局外，还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性，设计时主要采用以下匹配原则：（1）JFET采用统一的几何形状，放置在最相邻的位置，采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】；（2）JFET所属隔离岛外围实行N+重掺杂，保证隔离岛等电位，减小JFET表面漏电；（3）npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构，放置在JFET边上，采用交叉耦合的版图设计，减小输入级有源负载失配对失调的影响；（4）匹配好的JFET远离芯片热源，放置在芯片的对称轴上；（5）所用电阻均为基区电阻，条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构： 经布局规划，模块实现和版图优化，得到芯片的整体版图（图4），芯片版图尺寸为：3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后，对版图进行了DRC和LVS检查，并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片，芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出，该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求（实测时TI公司同类产品IB为100pA左右，Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右），可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器，本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成，并在流片厂成功流片。结果表明，该芯片的性能指标优于国内同型产品，版图设计很好地实现了电路功能，初测芯片的成品率达90%。 版图设计论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要：本文在分析国内集成电路（IC）设计企业对版图设计要求的基础上，调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异，针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同，深入探讨IC版图教学内容和实现方法，规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词：版图设计；集成电路；教学与实践 目前，集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时，都希望找到已经具备一定工作经验的，并且熟悉本行业规范的设计师。但是，IC设计这个行业圈并不大，招聘人才难觅，不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资，设计师才会考虑跳槽，于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生，以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是，企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现，即使是懂点版图知识的新员工，电路和工艺的知识差强人意，再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识，使学生明确其中紧密关联关系，树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时，除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外，大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求：熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺；熟悉集成电路（数字、模拟）设计，了解电路原理，设计关键点；熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则；掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具；完成手工版图设计和工艺验证[1，2]。另外，公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识，还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广，而国内学校开设这方面专业比较晚，IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大，所以拥有一定工作经验的设计工程师，就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件，它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时，一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等，鉴于很少有学校开设这门课程，可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计，可以由Foundry厂提供，也可由公司自定制标准单元版图库，因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中，无论是CMOS还是双极型电路，主要目标并不是芯片的尺寸，而是优化电路的性能，匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者，更关心的是电路的性能，了解电压和电流以及它们之间的相互关系，应当知道为什么差分对需要匹配，应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的，面积在某种程度上说仍然是一个问题，但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中，性能比尺寸更重要。另外，模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手，经常需要与前端工程师交流，看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等，这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理，实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此，对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高，版图设计工作还涵盖了电路提取与整理，这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程；而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时，一是掌握自动布局布线工具的使用，还需要对UNIX或LINUX系统熟悉，尤其是一些常用的基本指令；二是数字逻辑单元版图的设计，目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺，因此，必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时，可以做个形象的PPT，空间立体感要强，使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪，教师一边讲解电路和绘制版图，一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项，学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图，同时教师可适当调整教学速度，适时停下来检查学生的学习情况，若有错加以纠正。这样，教师一个单元版图讲解完毕，学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随，学生的注意力更容易集中，掌握速度更快。课堂讲解完成后，安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元，并具有代表性、扩展性，使学生可以举一反三，扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范，比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求；单元版图一定要最小化，如异或门与触发器等常使用传输门实现，绘制版图时注意晶体管源漏区的合并；大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现，经常需要与前端电路设计工程师交流。因此，版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理，学生能识CMOS模拟电路，与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响，熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上，依然采用数字集成电路版图的教学过程，实现教与学的同步。在内容安排上，一是以运算放大器为例，深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理，版图匹配时结构采用一维还是二维，具体是如何布局的，以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例，深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺，要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时，做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程，达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路，需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时，说明数字电路需要归并同类图形，例如与非门、或非门、触发器等，同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性，做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理，因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理，使其他人员也能看出你提取电路的功能，做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业，按照企业对设计工程师的要求来安排教学，做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识，定位准确，学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨，安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨，力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 版图设计论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中，需要对客户设计好的图文进行适当地修改，使其尽可能满足凹印的要求。其中，线条、文字和色彩等都是重要的考查对象，只有设计和控制合理，才能达到理想的印刷效果。下面，笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点，供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 （1）由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印，所以，不能在套色图案上设计更加细小的反白字，且不宜在套色图案上留白后，再套印其他细小的文字，否则会增加套印难度。 （2）文字字号不应小于5号字，字高不得小于2mm；线条线宽不得小于0.1mm，但如果采用金属油墨印刷，考虑到金属油墨颗粒太大，在印刷时较难呈现理想的效果，所以其线条线宽就要大于0.1mm；细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边，加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 （3）文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题，如果客户不能接受这种问题，在图文设计时就要在文字边缘加白边，且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 （1）对人像等套印精度要求较严的图像，在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 （2）印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主，不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外，条形码的大小应符合国家要求，为保证条形码印刷的完整性及清晰度，条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 （3）在油墨色彩能够达到客户要求的前提下，设计图文时尽量不使用叠色，例如，如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话，就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色；过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话，就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区，渐变挂网时最小网点极限应在10%以上，可印刷的最小网点面积率为15%～25%，尽量不要做大面积挂浅网，以免大批量印刷时造成网点丢失。另外，透明油墨和金属油墨必须要采用专色版，大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版，且尽量采用专色版。