功能设计论文实用13篇

功能设计论文篇1

符号学中强调符号的能指与所指，而内涵的功能性是建立在符号的所指语义基础上的，两者存在一定的对应关系。传统元素的内涵容纳了社会意识形态、个人情感表现、文化意义传达等多方面，中国传统元素在家具设计中的应用是一种对时代性文化特征的功能性表现及个人情感的倾诉。符号中所指所表现的语义并不是一成不变的，而是随着时代的发展发生着一系列变化，同时因文化差异及审美需求的变化而发生改变，也就是说不同的文化或者时代背景条件下，我国传统元素所表现出的符号化特征有着不同的发展趋势，同时也会产生不同价值。传统元素在家具设计中的应用建立在内涵功能性的基础上，是一种凌驾于使用功能之上的特殊情感，能够塑造特殊的文化意境，同时也透漏出不同的审美意向。

1.2外延的功能性解析

中国传统元素的外延功能性解读建立在对符号的能指语义基础上，传统元素作为一种可以感知的客观存在，有其独立的外形，也有其独有的物质功能性，也就是有其独立的使用功能及文化价值。首先，传统元素在家具设计中的能指语义由外形、色彩、材质、纹理等语义构成，人们可以直观感知其物质功能性，也就是家具设计可以借助传统元素的能力呈现其功能性。其二，中国传统元素的物质功能性并非仅仅是其使用价值的呈现，而是有着更深的层次的表现，比如代表了中国优秀造型艺术及民族艺术的黄花梨圈椅，不仅仅彰显出是过人的智慧，而且也体现出独特的审美价值及社会认同感，这种外延性特征如果在家具设计中巧妙运用，可以有效增强人们对传统艺术的认知度与保护意识，提高用户的文化品味。

2传统元素在家具设计中的应用原则

随着科技的迅猛发展，伴随着全球化的影响，中国的家具设计正在被西方的思想侵蚀着，文化的发展逐渐变得单一化。设计师在设计家具时，汲取传统元素中的部分精髓的同时，也要遵循设计原则，才能够很好地将文化的民族性、特色性体现出来，这已经成为设计领域很重要的原则。优秀的作品往往能在我们情感深处产生共鸣，并能够很好地诠释我们民族的文化。

2.1在布局中的应用

对于中国风格来说，在布局上可以从多个方面进行体现。在中国的传统文化中“中庸之道”拥有不可替代的地位，它不仅体现在中国人的生活习惯上，同样也体现在为人处世上，使浓厚的文化在传统家具设计中发挥得淋漓尽致。设计师在设计家具的同时也会注重造型的左右对称，以及装饰图案的分布，诠释了我们民族文化“中规中矩”的美。对称式的布局不仅仅体现在这些上面，还有家具的数量，摆设的位置，其中位置是否是在房间的中轴线上等等。这样的陈设方式看起来庄重而沉稳，也符合了用户传统的审美观念。在现代的家具设计中，把握“以人为本”的思想，将传统家具设计的精华加以提炼并升华，在把握传统元素的神韵的同时，通过适当的工艺、手法给予加工，以求达到匠心独运之妙。

2.2在色彩中的应用

色彩在家具设计中发挥着重要的作用，对其合理的使用，能在一定程度上提升美的感受。随着人们审美情趣的不断提高，在家具色彩的选择、周围环境与家具的色彩配置中的选择也越来越挑剔。色彩作为家具设计中重要的元素，在家具设计的人性化、个性化设计上拥有不可替代的作用，因此合理地把握色彩在家具设计的应用，才能够让传统元素在家具设计中达到更加完美的效果。在进行家具设计配色时，主要遵循“墙浅、地中、陈设深”的原则。其次，在选择颜色时，同样还要考虑材料的各方面配置，要将二者进行充分的考虑达到合理的应用。材料作为色彩表现的载体，同时受光源的影响体现着不同的色彩倾向。一种风格由一种材料，而材料本身的色彩也代表着一定的属性。当看到明黄和朱红两种颜色为主的搭配，装饰华丽、气势磅礴，我们一定会联想到皇家建筑，这是色彩的词汇，家具设计的词汇则来自材料的表达。材料组合是有语言的，会说话的，同样它们的图案和色彩也是有语言的。它们就是靠这些语言描绘出天马行空的美妙世界。

2.3在造型中的应用

中国上下五千年的发展形成了独特、庞大的文化体系，中国的传统元素以其独特的魅力在浩瀚的设计星河中熠熠生辉、光彩夺目。中国传统元素经过时代的洗礼，在形式、内容等方面有着亘古不变的美，将它的神韵巧妙地植入家具设计中，让二者巧妙地融合到一起，赋予家具设计和谐完整的“民族之美”。在进行家具设计时，绝对不允许照搬传统元素原本的造型，而应当从形状、色彩以及材质等方面汲取灵感，多方面挖掘与设计主题相关的元素进行设计，以此来体现设计主题的个性特点及风格。除此之外，在对其进行一定程度上的现代化处理，定能达到更加和谐完美的效果。

3传统元素在家具设计中的应用策略

前文提到，不论是在外延，还是在内涵方面，传统元素应用于家具设计都有着极高的价值，而如何将传统元素融入家具设计，笔者将根据自己的理解及设计实践进行总结和分析。

3.1对传统元素的直接运用

传统元素的艺术地位是不容小觑的，而将其引入家具设计，必然会对家具设计注入新的活力，同时也符合了人们返璞归真的艺术追求。中国的传统元素有着典型的地域化特征，而且其图案纹样、造型特征都较为明显，特别是一些传统家具设计中的常用元素，比如桌案、圈椅等，现代家具中大可直接拿来使用，这种使用看似简单，但是对独特艺术文化魅力的传承有着积极的作用。当然这种运用也不单纯是随手拿来，堆叠拼凑，而是融入了作者思想的再设计，这种再设计是保证传统元素形体性特征的基础上完成，以家居的再设计去映衬传统元素，在现代设计中挪用典型纹样，如龙凤呈祥、太极八卦、吉祥文字等等，不仅提升了家具设计的装饰性，而且将传统文化注入到设计中。

3.2对传统元素的再设计

并不是所有的传统元素都能直接使用，而且考虑到家具设计的功能性与系统性需求，家居设计中运用传统元素还需要建立在对传统元素充分理解的基础上，同时对传统元素的一些构图特征、色彩、文字等进行必要的再设计，之后再融入家具设计中，只有这样，才能承载文化的基础上更加符合当代人的审美需求，而且更容易实现家居的功能性。随着社会的不断发展，人们的审美需求也会随之变化，因此简单的传统元素堆叠无法满足当代人的审美需求，这个时候，我们就不仅仅需要对传统元素进行再设计，而是需要在把握传统元素神韵及精髓的基础上，吸收接纳现代思想，并且将其融会贯通，形成一种新的视觉形象，将这种新的形象融入家具设计中。

3.3对传统元素神韵的应用

冯冠超先生指出：“真正具有世界性的艺术，绝不诞生在民族艺术贫乏颓萎的地方，而必是诞生在民族艺术繁荣茁壮的土壤上。”传统艺术的形体可能无法满足人们的需求，但是中国天人合一、中庸、以人为本的传统思想仍然在潜移默化中影响人们的行为，而这也正是传统艺术的精髓所在。当今的家具设计可能已经完全脱离了传统元素的形，但是仍然离不开其神韵的影响。元素的使用有显性与隐性之分，家具设计中没有明显运用传统元素，并不代表这种元素不存在，而很可能传统元素仅仅是以一种立场、一种态度或者一种精神的方式存在，比如当今的中国特色家具设计并非都具有固定的中式纹样，而仅仅是在形体的相似性、色彩的统一性、神韵的契合性等方面入手进行设计，同样可以体现出典型的中式特色，而且这种家具设计更容易被年轻人所接受。当然这也是家具设计发展的必然趋势，也是传统元素在家具设计中应用的必然趋势。

功能设计论文篇2

1.2受众人群的定位

媒体用于传递信息，所传播的内容及其表现形式自然在传播之初就已设定，而不同的年龄层、教育背景甚至性别，在接受消化信息上都存在着很大差别。因此，内容与形式的设定需要以受众人群为基础，换言之，好的作品必然要有精准的受众人群定位。但这一问题在学生现场答辩时却总是得到相对含糊的答案。很大一部分学生都将自己作品的受众人群界定为一个非常广泛的人群，甚至根本没有界定。这显然是在创作之初，学生未能做到更为细致的工作。同样是在第六届的大赛中，受到好评的作品在定位方面明显做得非常突出。如中南民族大学的计算机动画《疯狂的水滴》，其人物造型、场景绘制包括叙事方式，都明显是针对青少年这一人群。该动画以诙谐的手法夸张地讲述了城市自来水管道的破坏力，进而让青少年在娱乐的同时受到了安全教育。相对而言，一些交互媒体类的作品在受众群定位上的问题比较突出，特别是其中的电子杂志类作品。多数作品使用工具所提供的模板进行创作，在用色与布局上考虑不多，仍停留在内容堆砌上，很难在特征表现与特色人群上有更好的发挥。

2作品的实验属性定位

计算机的创作具有较强的虚拟属性。与受限于实体材料的加工过程完全不同的是，学生在计算机创作过程中具有更自由的主观性，亦可以融入更多的创作意图，这便是作品的实验属性。相较于直接明了的功能属性，实验属性对作品的要求更高。如果说具有了功能属性的作品主要面向大众的话，那么具有实验属性的作品则是明确地将受众瞄准了专业人群。正如独立电影与独立游戏分别引领着商业电影与游戏领域的创新探索一样，实验属性的作品更具有前瞻意义。大赛面向全体大学生，单纯强调实验作品确实要求太高。因此，可在保留功能属性的基础上，适当加入一些实验属性，使作品在深度上多一些表现的空间。在第七届大赛中，来自北京语言大学创作的DV影片《公路》（如图3所示）在实验属性中可堪称代表之作。该片采用具有象征意义的超现实主义手法，围绕生命、责任与选择展开探讨。将公路类比为高速发展的经济，而在发展中人性本来的善良与正义却似乎被蒙上了一层阴影，变得越来越模糊，越来越遥远。该片通过童年回忆与“梦境”一般的超现实空间交织，展现了一个男人在生命的责任面前从逃避到勇敢面对的转变。其自我救赎的过程，最终给予了观众正视自己内心和对生命负责的勇气。特别值得分析的是，作者在片中大量使用了贴近地面的移动镜头，这一不同于常人视角的公路表现手法，既突出了车或是开车的人在公路上的快速行进，又给人以很强烈的视觉压抑感，这正是作者想表达的观点与营造的气氛。这一富有实验的表现技法，充分体现了作者专业上扎实的功底与灵活的创作技巧。在表现手法上多加入一些实验元素可以使作品更具灵性。这也是作品的创新和价值体现。学生应以此为出发点，探索更多的表现技法与技巧，通过实践形成具有指导意义的经验，最终传递到商业作品中，使作品的价值被更好地放大。

功能设计论文篇3

从第二次世界大战以后到现在，人类社会进入了一个高速发展的新阶段，物质领域和精神领域的各类产品都得到极大地丰富，而作为弱小个体的“人”由于被分布在一个节奏飞快、人造物充斥周围的环境中，其心理及生理则难免会出现种种不适。这时，属于上层建筑文化领域的艺术设计应该分担起缓减这一压力的重责。而本文试图将现代社会发展的影响与艺术设计相联系，谈点有关艺术设计的慰藉功能。

一

丹纳很早就在《艺术哲学》一书中阐述过艺术作品须臾不可与环境分离这一观点。同样的道理，在谈及艺术设计的慰藉功能之前，我们应该先分析艺术设计正处在一个怎样的环境中以及这种环境对艺术设计产生了什么样的影响。毕竟，艺术设计是属于上层建筑范畴的，它应该对社会生活作出反映，同时还要反作用于社会。

第二次世界大战以后，人类社会步入了一个科学技术跳跃发展的时期。所谓“跳跃发展”是因为当今人类进步呈现出连锁式的阶段性飞跃。由于人们在有限的生命中不可能始终获取直接经验，只能借助于纷繁复杂的各类知识、信息及技术等间接经验，才能进行再加工再创造。所以，当一件新的造物出现以后，以该造物为基础的其他产品会应运而生，从而使这个世界以比以往快几十甚至几百倍的速度迅猛发展。人们最熟悉的例子便是建立在大科学和大科技基础之上的计算机的发明及应用。它标志了又一轮科技革命地到来，并始终以其独特地生产方式不断地为现代社会注入发展的活力。而设计的本质是“为人造物的艺术”⑵，它在这种“跳跃发展”中更能体现自己的优越性，不仅可以借助科技成果丰富自己的素材及制作手段，而且还反作用于科技，为其提供具有艺术特征的产品。由此，我们可以得出一个结论：科学和技术对生产方式的改变在推动社会进步的过程中扮演了重要的角色，并日益与艺术设计相联系，与其共同成为人们关注的焦点。

同时，新工艺新技术新材料的研制开发及应用为艺术在形式及内容的多样性上提供了可能因素。“仅以现代家具为例，就有单元系统家具、塑胶吹气家具、纸板家具、聚脂家具和超高堆积家具等等，名目繁多，不一而足。”⑶此外，科学技术对思维方式的改变产生了新的设计理念及思维，使艺术设计呈现多元趋势。特别是后工业时代的波普艺术、欧普艺术、幻觉艺术、偶发艺术等等都对现代生活观念及设计观念产生了深远的影响。正因为如此，艺术设计在这个时代更能体现风格化创作倾向，同时其系统化和专业化的程度也伴随着科技进步而更为加深。

二

但是，科学技术一直被誉为一把“双刃剑”，它既造福了人类，变革了社会经济、政治、文化，开辟了广阔的前景，同时也带来了很多全球性问题、社会问题、心理问题……布热津斯基说过：“世界正在形成一个‘技术电子’的社会：一个在文化、心理、社会和经济多方面都按照技术和电子学，特别是计算机和通讯来塑造的社会。”⑷所以，如果科技的负面影响波及到整个社会的时候，其产生的破坏力是相当惊人的。一直困扰人类的能源短缺、资源枯竭、环境污染、生态破坏、人口膨胀、粮食匮乏等问题就是最好的证明。

艺术设计在这种环境中所受到的影响也是有目共睹的。就现状而言，很多艺术设计作品给人的印象多是局促、不安、焦躁、机器味过重、多种类设计间缺乏必要的联系和沟通。尤其是电脑艺术兴起以来，人们更加依赖计算机这种工具，想方设法摆脱传统思维方式和传统手工工艺的设计，制作。尽管在一定时期内计算机与网络艺术创造出了巨大的价值，开拓了多种新的设计领域，但是机器痕迹过于明显的问题一直是电脑与网络艺术挥之不去的阴影。

与艺术设计领域一样，其他艺术创造领域也在不同程度上被这个尖锐的问题困扰着。就拿音乐创作来说，计算机技术赋予其自身主题和风格以过分的焦灼和狂乱。使人与人之间好像产生了机器零件相互摩擦碰撞的特殊感受。例如，西方社会在80~90年代的时候，出现了一种电子舞曲－－Techno，它的诞生使一种动作狂乱、奔放不羁的新舞蹈“锐舞”（Rave）变成人们发泄焦虑不安的渠道。“Techno音乐、昼夜狂舞的Rave舞蹈以及舞场上广泛使用的，给人带来的，是被一些英国作家称为‘集体脑休克’和‘借助化学手段对黑夜无感知’。”⑸但是，无论在哪种形式下的艺术创造领域，这种发泄终归不是一种健康的方式，它那种特有的畸形的性格可能会最终没落社会文化艺术。人类自身已在这个社会下承受了太多的压力，社会进步的步伐迈得越大，走得越快，人们内心的局促、不安、恐慌及压抑的感觉就越强烈。如果再对其精神世界给予缺乏人情味的冲击和刺激的话，人类心理和生理状态必然会相应地产生与周围环境格格不入的变化。

虽然，20世纪人类社会的经济基础在科技的影响下取得了一系列成功的变革，但是文化上层建筑的反作用却表现为时不时地利用可能与经济基础不相适应的甚至落后的意识形态阻碍着经济基础的长远发展。因此，缩小到艺术设计领域中看，人们正需要一种全新的观念来寻求一种解放自己心灵使身心压力得以缓减的有效手段，只有这样，才能将健康的思维方式投入到正常的物质生产实践中去。这时，设计艺术慰藉功能就应该被立即提上议事日程。

三

就字面理解，慰藉有抚慰，安慰的含义。功能则是指事物应发挥的作用。但是，要想在较深层面上去了解其含义，先从艺术设计的目的性方面着手分析则不失为一种有效的方法。

艺术设计发展到今天，大概不会有很多人否认其明确的目的性。“不过，这种目的有双重本质：既是具体功利的，又是社会的”。⑹根据设计的本质可以推导出艺术设计是一种按照美的规律为人造物的活动，是一种具有艺术质的造物行为。因此，它所具有的社会目的性是通过作为“人类与世界调解的工具”⑺这一面貌展现的，它具有多种的复合价值。既然是调解工具，艺术设计在满足功利目的的同时应更多地关注如何实现社会价值。换句话说，艺术设计不仅是通过造物和实现物品的实用性来服务于人类群体，还必须给人以审美的享受，在某种程度上表达一类人的情感，并非只就是设计者实现自我价值的唯一途径。艺术设计的慰藉功能则是体现社会价值的一种载体，肩负起就设计领域来说应该具有的抚慰、安慰作用。一方面，人们在享受艺术设计成果时净化解放了心灵；减轻了身心压力；抚慰了焦躁的情绪；舒缓了疲惫的感、知觉。另一方面，艺术设计为达到这一目的（内容）而采用了适应人类心理及生理的功能外在手段（形式）。因此，慰藉功能实际上是内容与形式在为达到统一过程中而努力具备的一种合目的性的理性因素，它的任务是在快节奏的社会生产、交换、分配、消费等各环节中调节人际关系，引导竖立较为正确的生活消费观念，舒展和升华人类灵魂，使人们在体验物质生产发展成果的同时更加重视精神文化领域的同步发展，逐渐达到人类全面发展，从而既体现人的自我价值，又服务于社会，改善社会发展所具备的综合素质。

艺术设计的目的性决定着其功能性，但这些目的归根结底还源于人类的需求。人的需求是多层次的，既有物质的又有精神的，所以功能的概念也应该是多层次的。设计者的职责便是将人们朦胧的需求转化为具体的产品功能目标。在当今时展中，人类物质需求虽然复杂并且繁多，但对这种要求的功能性满足相对容易实现，且较直观，甚至具有可视性，易于衡量。然而那种在局促焦躁环境中不断增长的精神需求却不是很直观的，可具体操作的。满足这种需求就要以一种包含在设计作品中的气质或魅力为载体的慰藉功能来实现。诚如李泽厚先生曾经说过：“……吃、穿、用等物质需要都有一定限度，比较起来容易满足。但精神的追求却不是这样，它常常是无限的，不好解决，难以满足。”⑻所以，艺术设计才必须在造物的同时考虑到其产品的精神含量。当艺术设计所体现的精神气质或魅力在目标市场的精神追求中寻求到共鸣时，艺术设计的慰藉功能就得到了实现。这其实遵循了格式塔心理学派所提出的“异质同构”原则。也就是说，当艺术设计作品在生产、分配、交换、消费各环节中所定位的目标群体的心理感受能在该或该类艺术设计作品中得到肯定的释放的时候，或者说，艺术设计作品使目标群体在心理和情感上获得一种最简单，最规范和最对称结构的时候，艺术设计才慰藉了目标市场，从而使其在精神上感到满足。说到底，这是一种心理平衡。人类由于前述的各种原因，在现代社会发展中或多或少失去了一种内心的平衡机制，而艺术设计则可借助多种手段来平衡人们的内心机制，使其在精神上感到舒适。如果从这个角度上讲，艺术设计慰藉功能还是从属于功能实用性的，是其实用功能在精神方面的体现，即因为它可以满足人类精神需求，所以应该是有用的。

不过，艺术设计的这种慰藉功能最终还必须通过物质手段表现出来。这里就涉及到表现方式的多元化。正如李泽厚先生认为的那样：“真理是一个由许多方面构成的整体。因而，可以从不同的角度、不同的途径、不同的问题、不同的要求去接近它……”⑼从这层意义上说，慰藉功能的形式可以是多样的，这也进一步丰满了艺术设计作品，从多种角度改善其质量提高数量，满足人们精神和物质的需求。此外，马斯洛曾经把人的基本需求分为五种：生理的，安全的，爱的，尊重的和自我实现的需求。设计的慰藉功能则可通过各种物质手段，根据这五种需求由浅入深地逐一实现，体现不同阶段功能目标。而在这层意义上，慰藉的对象不同，被要求的内容不同，最终导致其表现方式的不同，这也从某种意义上规定了慰藉功能的多样形式。

然而，强调多样性不等于孤立统一性。在保证表达方式由多种语汇构成的同时，还应该将设计作品的品格统一到对目标人群进行心灵安慰及教化这一主旨上来。任何设计都不能以牺牲这一原则为代价来获得谄媚于多样性的途径。如果舍本逐末，脱离其慰藉功能宗旨抽象地谈论多样性，那么结果只能使设计作品得不到共鸣，实现不了其社会价值，而仅仅成为设计者孤芳自赏的个性表现品。

综上所述，艺术设计在现代社会中应该找到合理解决科技发展与文化心理之间矛盾的方法，实现自己多种价值结构，服务社会。然而，目前艺术设计的慰藉功能还未能得以充分体现，这不能不说是艺术设计要发展所面临的困境之一。因为，为了实现慰藉功能就必须先了解社会问题，研究造型心理、色彩心理、人体工学等等各类复杂学科。只有从这些方面入手才有可能在一般意义上体现艺术设计对目标市场的抚慰效用。如果要更深地把握慰藉功能的实质的话，还应该研究历史、哲学、民族民俗学等等。这些学科从某种意义上更能让人们在作品中得到共鸣，但这不是一蹴而就的简单性研究活动，而是几代人共同努力，不断摸索的长期过程。所以，艺术设计的慰藉功能所牵涉的问题是很广泛的，它不是单靠一两句话就能完全解释清楚的。但是有一条原则是可以肯定的，那就是艺术设计的慰藉功能应该注重“以人为本”，而此处说的“人”并非指单个的人，而是整个人类群体。只有坚持这一理念，艺术设计在现代社会发展中就能起到调解人与自然，人与社会的作用，在社会实践中创造更大的价值，从真正意义上体现“天人合一”的思想。

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参考文献：

⑴李砚祖.工艺美术概论[M],13页.中国轻工业出版社,1999.

⑵诸葛铠.图案设计原理[M],65页.江苏美术出版社,1998.

⑶张夫也.外国工艺美术史[M],535页.中央编译出版社,1999.

⑷金元浦,王军,邢建昌.美学与艺术鉴赏[M],505页.首都师范大学出版社,1999.

⑸金元浦,王军,邢建昌.美学与艺术鉴赏[M],520页.首都师范大学出版社,1999.

⑹凌继尧,徐恒醇.艺术设计学[M],35页.上海人民出版社,2001.

⑺〔美〕约翰•拉塞尔.现代艺术的意义[M],400页.江苏美术出版社,1996.

⑻李泽厚.美学四讲[M],46页.天津社会科学院出版社,2001.

⑼李泽厚.美学四讲[M],20页.天津社会科学院出版社,2001.

TheDevelopmentoftheModernSocietyandtheSolacefulFunctioninDesignArt

HANChao

功能设计论文篇4

软件代码全部采用C/C++语言编写,编码效率高,可维护性好,便于实现模块化设计,可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化,其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。

多功能电能表的总体结构和硬件设计

多功能表总体结构

电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器,它负责按键输入扫描、工作状态检测,计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。

高性能主控制器单元

主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装,单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC,并可通过简单的接口进行在系统编程,极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言,较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。

串口复用通信单元

通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。

本电能表为便于用户抄表,设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式,因为uPD78F0338仅有一个串口,故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关,由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换,如图2所示。

高精度电量计量模块

计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904,电流互感器和其他电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片,可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等,可以单独计量每一相的用电信息,符合IEC521/1036标准,可达到1级交流电能表的精度要求,各数据寄存器具有24位精度,可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其电路图如图3所示。

其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。

时钟日历模块

时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了32.768kHz的石英晶体振荡器,简化电路,并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器,可选择24或12小时显示模式,时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整,并提供0.1Hz或1024Hz的定时脉冲输出,以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其电路图如图4所示。其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。

多功能电能表的软件设计

数据结构设计

多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等,按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求,本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。

数据结构设计要点

系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。

内部ROM用来存放大量的常数表格,RAM用于存放临时变量和堆栈,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数,通过12C总线与CPU交换数据,电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。

数据寻址方式

EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。

通信口复用功能设计

红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信开始都有一低电平位(0),因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1,通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送,使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管,因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端,如果检测到脉冲宽度为9ms或0.56ms,则判断为红外遥控,并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断,并将定时检测关闭。

红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。

因红外发送字节之间可选有15～20ms的延时,而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行,红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许,待延时时间到后再允许发送中断。

功能设计论文篇5

多功能电能表的总体结构和硬件设计

多功能表总体结构

高性能主控制器单元

串口复用通信单元

通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。

高精度电量计量模块

其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。

时钟日历模块

其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。

多功能电能表的软件设计

数据结构设计

数据结构设计要点

系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。

数据寻址方式

EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。

通信口复用功能设计

红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。

功能设计论文篇6

1、硬件设计

信号调理电路单路输入的硬件结构,包括信号输入、放大、单片机控制等几大部分。信号输入电路由精密基准电源MAX872、光继电器AQW212E、运放4502及精密仪表开关电容模块LTC1043等组成。其中精密基准电源的使用一方面提升输入信号的电位,避免低电位测量时的干扰误差;另一方面作为一路检测电路,其测量结果可以修正其它回路的检测结果,实现系统的在线自校正。MAX872具有较宽的电压输入范围(2.7~20V),输出精度可达2.500V±0.2%。LTC1043CN是双精密仪表开关电容,电容外接,多用于精密仪表放大电路、压频转换电路和采样保持电路等。当内部开关频率被设定在额定值300Hz时,LTC1043CN的传输精确度最高,此时电容器CS和CH大小均为1μF。LTC1043CN和运放LT1013组成差分单端放大器,采用LTC1043CN为差分输入的电压采样值,电压保持在电容器CS上并送到接地参考电容器CH中,而CH的电压送到LT1013的非反相输入端放大。LTC1043CN是通过电容完成电压的传输,使电压由差分输入变为单端输入,并起到了很好的信号隔离作用,在本设计中双电容的巧妙接法解决了热电阻的三线制输入问题。

放大电路由运放LT1013和数字电位器X9241M组成,放大增益由数字电位器X9241中三个数字电位器决定,使输入信号经过放大后均变为0~500mV的电压信号,满足模数转换器允许的电压输入范围。本部分电路仅完成信号输入,是我们研制网络化智能仪表的一部分,对于输入信号模数转换、数据处理、显示则由其它模块完成。S4、S5、S6是控制一路输入的光继电器,采集该路信号时同时合上,其他电路是所有通道信号输入的公共电路,只是根据输入信号的不同,单片机改变其余光继电器的状态,形成不同的输入电路。具体可分为以下几种情况:

(1)采集1~5V电压信号时:继电器CH合上,P11、SI、P37断开,通过电阻R2、R4实现分压后变为0.25~1.25V的电压信号加在数字电位器X9241的0号电位器V0的两端,经过软件实现对该电位器的调节,令其滑动端的数值为25,按25J63(电位器内共有63个电阻单元组成的阵列)这样比例继续分压变为约100~500mV信号,加LTC1043CN的电容CS上,此时数字电位器X9241的其它3个电位器形成的放大倍数应为1,才能保证在运放LT1013的输出端最大电压不超过500mV;具体如何设置这3个电位器滑动端的数值见后面软件部分。

(2)采集热电阻信号时:继电器SI、P11合上,CH、P37断开。热电阻采用的是三线制接法,消除了长距离传输时传输导线的电阻带来的误差。采集过来的电阻值接在IN1、IN2两端,IN2、IN3被三线制接法后短接,2.5V基准电压此时加在热电阻及R8、R9上,变为毫伏级电压信号输入。当为Pt100输入390.26Ω时转换为约290mV左右的电压输出。

(3)采集每个通道信号前还要采集两个不同的基准电压,实现仪表在测量中的自校正功能。电路中精密基准电源MAX872输出的2.5V电压经精密电阻R1(66kΩ)、R3(192kΩ)分压后,将约为640mV左右加在X9241的0号电位器分压。此时继电器S4、S5、S6断开,继电器P37合上。

2、软件设计

软件部分所要完成的工作就是控制各光继电器的状态及设定数字电位器X9241中各数字电位器滑动端的位置。本模块采用单片机控制,可与其它模块单片机或上位机进行通信。信号类型的设定,也可通过扫描键盘或IC卡完成。确定了各路的信号类型后,对应不同的输入信号,数字电位器X9241内部的4个电位器滑动端的数值不同,其中决定放大倍数的电位器RW1,RW2,RW3的数值n1,n2,n3可用下面计算方法得到,使得当信号输入为上限值时,在LT1013的输出端得到约为500mV的输出电压。算法为令n1=63ViH500,n2=n1+1则得到电阻RW3两端的电压V3=500H63(mV)

由Vi=(V3H63)n3+(500H63)n1得到n3=(63×63H500)·Vi-63n1其中Vi为信号输入上限值时对应的LT1013输出电压值。若采集8个通道,则需将24个字节数据的电位器RW1,RW2,RW3的数值n1,n2,n3顺序保存在本模块的中,另外还要保存8个字

节的通道信号类型。当巡回采集0~7八个通道时,根据不同的通道号,一方面从EEPROM中取出X9241滑动端相应的数值通过总线写入X9241数据寄存器中,数据寄存器的内容可传输到滑动计数寄存器WCR以设置滑动端的位置;另一方面从EEPROM中取出该通道的信号类型,根据信号类型控制各光继电器AQW212E的开合状态,并将X9241的0号电位器RW置上合适的数值,实现信号的正确输入及调理。

3、实验与总结

在设计中,电压、电流、热电偶、热电阻等多种类型的输入信号,完成了对各种输入信号以及多种输入范围的高精度测量。设计中器件传输信号的线性度与信号高、低端的测量是关键,它们影响着测量的精度,在小信号测量时注意提升电位,大信号测量时注意电源的供给要留有余量。通过选择精密的元器件,在软件上做一些算法修正,这个信号调理电路的线性度很好,而且通过自校正算法克服了零漂。

功能设计论文篇7

2.发展趋势

随着社会消费观念的整体变化、经济生活水平的提高和老年人对生命价值的追求，中国老年人的消费观已经发生了巨大转变，由于经济条件的改善，促进了老年人对老龄产品和服务的消费增长。然而，中国针对老年群体的设计服务远远滞后于社会需求。据中国老龄委提供的数据统计，目前中国老年人年消费需求为6000亿元，而实际每年为老年人提供的产品不足1000亿元。老年服装市场的发展尤为滞后，产品单一、功能欠缺、设计简陋，老年产品开发未能引起企业重视，老年服装一直是中国服装市场的冷门，亟待开发。中国的老年人口数量之大、消费潜力之强，必将成为一个新的经济增长点。中国正在大力支持老年产业的发展，如针对老年人的护理、保险、金融、旅游、教育等，丰富老年人生活，提高其生活质量。这些围绕老年群体的经济活动，必然导致老年经济的兴起。服装是最贴近老年人生活的必需品，消除老人在穿衣、着装和日常生活过程中出现的不便和障碍，“功能性服装设计”理念将被人们所关注，适合老年人群日常需求的功能性服装市场，决定了未来市场发展的广阔前景。

二、老年服装对功能性设计的需求不断增长

通过对老年服装产品市场调研分析，目前老年服装市场存在服装企业销售难、老年消费者购衣难的现状。虽然老年服装在款式上多样化了，但就服装穿着的舒适度、健康性、便捷功能以及安全防护等问题上，对老年人的生理和心理需求存在明显不足。面对这些存在的缺陷，应该本着“以老人为本”的设计理念去全方位地改善。

1.需求引导的功能性设计

老年人随着年龄增长，体形变化显著，如腰、腹周径增大，身体机能减弱、行动缓慢、安全性差，生理基础代谢降低、身体热能减少、免疫力下降等。心理对老年人的健康也有重要影响，良好的形象对于老年人的自信尤为关键。老年人希望通过新颖款式和颜色弱化形体缺陷，展示气质魅力。老年人在心理上依然自立自强，面对生活困难，更希望靠自己来解决。对于老年人常见的肩周炎、颈椎病、腰疼、膝盖疼等问题，可以通过服装的内置结构、装置和结合功能性材料的应用，缓解老年人因病痛产生的不便与不适。同时，可以采用智能穿戴的科技性设计对老年人身体状况进行实时监测，以及对突况进行及时救护。功能性服装设计所能提供的穿脱方便、健康舒适、便捷安全、自理和他助等优势，能弥补老年人在生理机能下降、心理波动、自救和他救等方面存在的缺陷，有效地满足其需求。

2.材料创新为功能性服装设计提供物质基础

功能性设计的发展，另一方面是源自于材料的不断创新。随着科技的迅猛发展，不断涌现吸湿型、透气型、保暖型、健康型、舒适型、调节型、防护型、环保型等功能性面料，为进一步提升服装功能提供了物质支撑与效果保障。例如，老年防摔服的设计，利用D3O凝胶功能性材料，其常态中呈柔软的泡沫状，可任意挤压成各种形状，静止或缓慢移动状态下，凝胶分子互相分离，性能柔软，一旦受到瞬间强力冲击时，分子迅速互相交错并锁在一起变得坚固，等外力作用消失后，凝胶自动恢复柔软。运用D3O凝胶功能性材料装置在服装的肘、胯、膝、关节等结构处，从而在老年人摔倒时起到防护作用，避免受到伤害（图1）。又如反光安全型材料，依据高折射率玻璃珠的球体回归反射原理，将光线反射回光源处，可增强行动的人体在夜间视线不良或危急境况中的可见度，警示效果极佳；保健型面料，在纤维中含有多种具有医疗效用的物质，可在穿用过程中缓慢释放，对心脑血管病、慢性关节炎等进行辅助治疗；抗菌防臭型面料可阻止细菌和真菌的生长，消除过敏、皮肤病、哮喘；防紫外线面料可有效地减少阳光中紫外线对人的伤害；远红外面料能在常温下吸收人体及周围环境散发的热量，并辐射到人体皮下组织，产生热效应，促进人体细胞新陈代谢等等。如高性能服装新材料、高科技服装材料、新合成纤维材料，可作为人体的第二肌肤，为身体的保健、舒适、卫生和安全等性能给予适度改善。由此可见，材料创新为功能性服装设计提供物质基础。

三、无障碍理念应用于老年功能性服装设计

功能设计论文篇8

开题报告是在学生接到教师下达毕业设计(论文)任务书后，由学生撰写的对于课题准备情况以及进度计划作出概括反映的一种表格式文书。毕业设计(论文)开题报告应在导师指导下由学生撰写，经指导老师签署意见及学院审定后生效。

撰写开题报告是一项重要的科学研究活动。有资料反映，美国科学家每年要用两个月时间组织和撰写开题报告，以便获得各方面对课题的资金支持。我国科学研究工作者的科研申请报告，也往往具有开题报告的性质。

毕业设计(论文)开题报告对课题的顺利开展十分重要。撰写开题报告的目的，是要让指导老师了解：自己为什么要选这个题目，选题的意义何在，自己做这个题目的优势是什么，自己准备怎么做，会出什么结果，等等。并请指导老师帮学生作出如下判断：课题所确定的问题有没有研究价值，题目的大小是否合适，所选择的研究途径与方法是否可行等。指导教师可以根据开题报告的内容及时作出判断，此课题能否这样实施，要不要改变题目或研究方法;学生则可以在得到批准后按开题报告的安排来开展工作。

功能设计论文篇9

传统的建筑设计采用的是基于图纸为信息表达方式的二维设计技术，设计成果通常由点、线、标注等符号化信息组成，信息之间是离散且非关联的。在设计时，设计师往往采用CAD或手绘方式进行大的空间布置，然后通过3DMAX等成像软件进行立面设计和效果图渲染，在方案确定后，再回到CAD中进行后期的大批量施工图绘制，这就导致了大量的“无用功”的产生。数字信息时代下，BIM技术以三维模型为载体将一系列设计工作整合起来。前期设计发生在模型当中，设计师可以动态地观察三维模型，在身临其境的建筑空间中完成设计。同时，因为BIM模型内设计数据之间具有实时的、一致性的关联，因此模型在建立过程中，设计师可实时获得建筑模型的各个方面的信息，包括从任意方向切分的施工图纸、效果图、材料表、造价表等。对模型中数据的任何更改，都马上可以在其他关联的地方反映出来，无须二次绘制与统计，实现了设计方式的多维化。

（二）业务流程从串行到并行

在传统CAD时代，设计行为以图纸为基础，各个设计阶段的设计内容分布在不同的图纸上。设计人员无法及时参照他人的中间设计成果，因而通常采用分时、有序的串行业务模式，信息交换只能通过定期、节点性的方式实现。数字信息技术提供了统一的数字化模型表达方法，BIM支持多专业团队协同共享的并行业务模式，使原有业务流程和协同方式发生了改变。主要体现在：各参与方介入时间提前，工作内容前置；专业内部和各专业间可在同一个数据模型基础上完成各自的工作，并能相互参照；工作的协调方式由依靠二维图纸与效果图相结合的串行方式转变为基于直观信息模型平台的并行方式。

（三）注重对信息的分析与处理

在建筑信息时代，新技术除了对传统的设计方式、业务流程和协同方式进行优化和升级外，还衍生出更多新的应用领域，以使得建筑设计更为合理、有效。建筑信息的有效传递，使设计数据能通过各种形式导出并进行浏览、分析和模拟，如碰撞检测、光声热的分析等，这些分析数据反过来又支持设计的可行性，为建筑施工提供依据。有效利用和分析数字信息成为现代建筑设计的新特色。

二、建筑设计课程改革的思路与措施

（一）建筑设计课程改革的思路

从新形势下建筑设计出现的变化可见，数字信息技术对建筑设计的冲击并不仅限于工具的换代，更多地体现在对传统设计方式和业务流程的再造。而对应于建筑设计的教学，要培养适应新时代需要的人才，也不应仅停留在“工具升级”的层面，而是要整体规划，创建与之相适应的教学体系。帮助学生培养新的设计思维模式和知识体系，使他们能够正确运用建筑数字技术来创作建筑作品，而不是仅仅利用计算机和软件工具来辅助建筑设计。

（二）建筑设计课程改革的具体措施

当前建筑行业的数字信息技术正处于普及阶段，传统二维设计技术并未退出市场且仍是设计行业的主流应用技术，基于传统技术的建筑设计专业课程体系也较为稳定。

1.优化课程设置

要适应设计方式从二维到多维的转变，就应该改变传统课程体系中课程开设相对独立的串行状态，优化课程设置。以“数字建筑平台”为核心整合课程体系，加强课程之间的联系，这主要体现在：课程设计成果可以在各个课程之间双向流动，能被不同课程有效利用，提高学习效率；同时，设计成果也能在不同课程中得到进一步的深化和完善。通过这种流动，课程之间相互的影响力将更实时和有效，课程关系也将更为整体和合理，如图2所示。在新课程体系中，处于核心的“数字建筑平台”，作为技术创新源，一方面要紧跟时代不断推陈出新，确保设计课程教学的时代性；另一方面又要及时获取学校相关专业的技术需求，为他们提供技术支持，进而将设计课程与技术教学紧密联系在一体。

2.改变课堂教学形式

原有设计课程的组织形式参照传统设计流程，多采用分时、串行的教学工作流程。数字信息时代下，为利用和发挥数字建筑的优势，就必然参照企业新的项目实施方式，对传统的工作流程和课堂组织方式进行改造。新的流程不仅仅意味着学生完成一件作品要从平立剖的绘制变成模型的推敲和表达；同时也意味着学生相互间、学生与教师间协同方式将发生改变。学生团队基于一个作品工作，个人的行为将被约束，以避免信息滞后和重复操作。而教师对学生作品的成果形式和考核方式也应发生相应变化，以适应国内及国际对建筑设计交付形式和深度的新要求。

3.调整教学内容

传统建筑设计课程的成果主要由图纸和几何模型组成，信息含量较为缺乏，课程教学内容主要集中在对建筑的功能与视觉设计上，难于精细与理性地对建筑进行人性化、绿色节能等方面的深化。数字时代下的数字建筑模型包含有建筑的属性、造价、材料性能、位置等多方面信息，以此为基础就可以为设计提供更多更精确的前期模拟分析或运算，这也为教学内容重心的扩展提供了前提。对应于这些变化，课堂教学内容可以增大对建筑进行推敲和评估的比重，例如光分析、热分析、人流分析等，以使设计方案更为完善和成熟。在课后，还可以充分利用各种教育教学平台，为学生提供“资源共享化、教材多媒体化、教学个别化、学习自主化”的课程教学资源，满足学生多样化发展需要，提高学生利用BIM解决问题的能力。这些知识扩展尽可能地利用了数字信息时代带来的技术优势，既能拓宽学生视野，激发学习兴趣，也为今后不同方向的就业提供预留知识，方便学生就业。

功能设计论文篇10

罗静华(西安电子科技大学电子工程学院，西安 710071)引言随着LED技术的不断发展，推动了白光LED的问世，照明产业开始了绿色照明时代。由于LED能耗少、热辐射低、发光效率高，是一种节能、环保、经济、安全的新型照明器件，因此，加快技术研究并提高其发光效率成为当今首要问题。大功率LED要成为照明业的主体，其中安全、高效的驱动研究是推广应用大功率LED的关键。1 大功率LED工作特性LED是一种新型半导体固态冷光源，它是一种能够将电能转化为可见光的光电器件。一般来说，大功率LED的功率至少在1 W以上，目前比较常见的有1 W、3 W、5 W、8 W和10 W；被称为“绿色光源”的LED，正朝着大电流(300 mA～1.4 A)、高效率(60～120 lm／W)、亮度可调的方向发展。(1)伏安特性大功率LED是低电压、大电流的驱动器件，当LED电压变化很小时，电流变化很大。当正向电压超过某个阈值，即通常所说的导通电压之后，可近似认为，IF与VF成正比，如图1所示。(2)光特性根据LED的发光原理，LED的发光亮度基本随LED的电流正向变化。控制大功率LED的发光亮度，实质是控制它的输出光通量。(3)温度LED正向电流的大小也是随温度变化而变化的。环境温度一旦超过某一值，白光LED的容许正向电流会大幅度降低。在此情况下，如果仍旧施加大电流，很容易造成白光LED老化。图2是LED的温度与正向电流关系曲线。2系统方案设计光源系统的稳定性与驱动电源有很大的关系，瞬态的电流或电压尖峰等许多因素都很容易对其造成损坏。驱动电源的性能直接影响整个光源系统的工作寿命、稳定性等性能。大功率LED所需的驱动电源为直流的低电压．所以传统上用以驱动灯泡(钨丝)、口光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动大功率LED。根据以上大功率LED特性，VF的微小变化会引起较大的IF变化；电流过强会引起LED光的衰减，电流过弱会影响LED的发光强度；温度升高时LED的势垒电势降低，电流会越来越大。因此采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性．并且影响LED的可靠性、寿命和光衰，故超高亮LED通常适宜采用恒流源驱动。另外，要提高发光的效率，设计具有完善、可靠的保护功能的LED驱动系统，具备自动控制与检测的智能型LED驱动成为技术发展的必要途径。本文采用硬件电路设计和软件程序设计相结合的方法，以单片机为核心，通过负反馈调整输出电流以达到稳定的目的，从而完成亮度可调的适合于多种大功率LED的智能驱动系统，使系统的性能得到很大的改善和提高，有效地解决了光源输出稳定性和可靠性的问题。系统原理框图如图3所示。2.1可控恒流源图4是系统中用到的恒流源电路。该电路属于电流串联负反馈的拓扑结构，由集成运放和MOS管构成。为了实现可调恒流源控制，在运算放大器的同相输入端引入由D／A输出的可调电压信号Vin，使其成为受控恒流源。在反向输人端连接采样电阻R。恒流源的输出电流直接取决于D／A的输出电压和采样电阻R1的比值，用公式表示为：Is=Vin／R。集成运放LM358内部包括2个独立的、高增

功能设计论文篇11

A Teaching Model Research Based on Internet/Intranet in the Information Technology Course

CHEN Fang1, CHEN Zhao2

(1. Pharmacy of East China University and Technology, Shanghai 200237, China; 2. Faculty of Mechanical & Electronic Information of China University of Geosciences, Wuhan 430074, China)

Abstract: At present, colleges for large-scale expansion caused management more difficult, the quality of thesis papers and the value of Paper documents are not to make full use of, this article statements a management system based on B/S model Three-tier architecture, in the middle using ASP technology, background database to SQL Server2000 designed to achieve. The system is reliable, safe, convenient and better able to meet the college paper's management of the basic requirements.

Key words: thesis; B/S module; ASP; SQL server

1 引言

在高等学校的教务管理系统中，毕业论文的选题大都采用人工方式，面对不断增加的生源，这样不仅工作量大，而且效率低下，容易出错，更不方便教师查阅和管理人员的管理。利用计算机辅助设计加强毕业论文课题的管理工作，既提高了论文选题的科学性，又可大大减轻管理人员的工作强度，提高了工作效率，从而使得管理工作逐步实现制度化、规范化和程序化。本文设计与实现的论文管理系统采用B/S的模式，中间采用ASP编程技术，后台选用SQL Server2000得以实现。

2 系统的总体设计

2.1 设计思路

系统以SQL Server2000作为后台数据库，采用B/S结构即浏览器/服务器结构，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成浏览器、Web服务器与应用服务器、数据库服务器组成的三层体系结构。主要采用ASP动态网页技术，通过ASP，结合HTML网页、ASP指令和ActiveX元件，建立动态、交互且高效的Web服务器应用程序。数据库的访问通过ODBC（开放式数据库互联技术）用SQL实现。系统通过ADO与数据库连接，实现数据库的相关操作。

2.2 工作流程

实践论文管理工作中，基本的工作流程分为：1)教师出题；2)学生选题；3)中期检查；4)论文答辩；5)论文评优五个阶段。

毕业论文管理系统实现论文的出题、审核、选题、、检索、统计等多项功能。该系统既能让学生网上论文选题，又能实现提交论文，这样为老师和学生对论文资源的查阅和检索提供了方便。

系统中主要设置了八个模块，分别为：登录模块、论文出题模块、论文选题模块、论文提交模块、论文加工模块、论文查询模块、论文统计模块及系统配置模块，每个模块又具有各项多种功能。管理系统结构图如图1所示。根据基本工作流程和各功能模块，该系统设置四个角色进行分配管理，包括：系统管理员、教师、学生、教师管理员这四类。各个角色都具有不同的功能，依据基于角色的访问控制理论对每个教师进行分配角色，以实现相应的管理权限。

2.3 功能模块的设计

2.3.1 系统管理员角色

1) 日常管理：日常公告的管理，常用表格的管理，师生上传文档的管理，教师出题变更申请受理；

2) 论文选题：论文选题时间设置，论文选题锁定情况统计；

3) 中期检查：中期检查表审阅，中期评审分组；

4) 后期管理：论文成绩评审表审阅，论文上传情况统计，评阅，答辩，二次答辩，师生最终上传文档情况汇总，学生成绩分析与统计；

5) 论文加工：对当年度提交的所有论文进行标引工作，以便查阅和检索；论文格式转换管理，将所有论文由原来的文档形式转换成PDF格式，以便保存；

6) 信息维护：管理员、教师、学生信息的维护，系主任、教学副院长角色的分配，院系、班级信息的维护，系统数据的初始化等。

2.3.2 教师角色

1) 论文出题：教师上传论文题目，所需学生人数，课题的来源等相关信息；

2) 论文选题：对自己提交的课题进行学生的锁定和退选；

3) 任务相关：公告浏览，论文基本格式的样张下载；

4) 表格提交：中期检查表的管理，成绩考核表的管理，其他相关文档的管理；

5) 学生文档管理：对学生提交的文档进行审阅和管理；

6) 成绩管理：对进行指导的学生进行论文成绩的评定。

2.3.3 学生角色

1) 论文选题：对于教师的出题情况进行查看，并选择论文；

2) 任务相关：公告浏览，论文基本格式样张下载；

3) 论文管理：开题相关文档管理、论文相关文档管理、设计相关文档管理；

4) 论文提交：提交毕业论文管理；

5) 成绩管理：查看中期检查表、成绩考核表，其他相关文档。

2.3.4 教师管理员角色

除了具有教师模块中的所有功能外，教师管理员角色主要添加两项功能：

1) 论文审核：对教师论文出题质量进行审核；

2) 统计功能：统计当（历）年度的毕业论文提交的数量，学生成绩的统计。

2.4 数据库的设计

毕业论文管理系统结构图

本系统在设计过程中，尽量考虑到各个模块中的相似之处，减少表格数量，提高表格的关联程度，以及减少数据库中数据的冗余。根据数据的流程和功能需求，数据库主要包含以下工作表格：

1) 教师数据表：存放教师基本信息，数据项包括教师工号、密码、教师姓名、职称、专业、联系方式、教师个人简介、系所编号、学院编号、论文编号；

2) 学生数据表：存放学生基本信息，数据项包括班级、学号、姓名、密码、论文编号、成绩、综合排名、兴趣爱好、备注；

3) 论文数据表：学年度、论文编号、论文题目、出题教师工号、选题学生学号、课题来源、成绩；

4) 论文审核表：学年度、论文编号、审核状态、修改意见、次数；

5) 论文选题表：学年度、学生学号、论文编号、论文选择状态、选择时间；

6) 论文成绩表：学年度、论文编号、教师工号、学生学号、成绩、评语、评阅时间；

7) 选题管理表：序号、职称、论文数量、学生人数。

2.5 数据库访问控制的实现

在数据库中为了实现权限设计的安全问题，建立以下七个基本表：

1) 用户表：序号、用户名（取教师工号或学生学号）；

2) 角色表：角色名、用途说明；

3) 权限控制表：角色名、用户名；

4) 数据库访问权限表：操作权限、角色名、基本表名、权限说明；

5) 数据库基本表：基本表名、基本表说明；

6) MIS子功能模块表：子功能代码、功能说明；

7) 功能模块访问权限表：子功能模块代码、角色名；模块菜单名、功能说明；

各个表项联合起来形成系统的授权机制，其运行机制是：当用户通过系统登陆界面后，系统首先利用权限控制表找出用户所对应的角色，然后利用数据库访问权限表和功能模块访问权限表找出该角色所能进行的操作（即基本表单名和子功能项代码），并在角色表中查看该角色的状态，如果角色处于被激活的状态，该用户就可使用该系统，如果该角色处于被禁止的状态，即使该用户拥有该权限仍不能执行。这样，系统管理员在进行维护时，若更改功能角色，则只需修改数据库访问权限表，功能模块访问权限表和权限控制表中的记录即可，而不需修改表的结构，大大方便管理员的维护工作。

这个完整的基于角色的多层应用系统安全控制有效地将前端的“菜单层的权限管理”和后台的“数据库基本表及相应操作权限”统一起来，实现了权限设计的授权机制。

3 系统的主要功能实现

系统通过B/S三层结构实现论文的选题管理与论文的提交和评阅，采用浏览器、Web服务器和数据库的三层结构，当用户通过浏览器提交和评阅时，向Web服务器发出请求，Web服务器访问用户的指令后开始执行程序，根据请求从数据库中取出相应的数据，并将数据以一定格式返回到客户端。

3.1 教师论文出题功能的实现

每个教师使用自己的工号和密码进入管理界面，点击论文出题模块，系统将根据论文审核表中的有关信息查看该教师是首次登录还是重复登录，如果为首次登录，页面上将出现相应的论文数据表，填写各个字段，包括论文题目，课题来源，学生要求（比如专业限制等）、其他要求（比如性别要求等），填写完毕后选择提交按钮实现出题的功能。其中要注意的是管理员在选题管理表中根据每个教师的职称对教师的出题数目和所带学生人数进行了限制，比如根据副教授职称只能带两个毕业论文题目，一个课题只能有一个学生选择等。如果为重复登录，将根据论文审核表中的相关信息查看该教师有无被退回的题目，如果有，页面显示该教师被退回题目的相关信息，如果没有，提示该教师出题成功，无需再次出题。

3.2 教师论文选题功能的实现

当教师使用自己的工号和密码进入管理界面，点击论文选题模块，页面上将出现论文课题、学生姓名（点击学生姓名链接将出现学生的有关信息）并同页面预设置有锁定和退回功能键，当教师查看符合要求时点击锁定功能即能实现双向选定，否则点击退回功能，此课题呈现空置状态，以供其他学生选择。

3.3 学生选题功能的实现

每个学生使用自己的学号和密码进入相应界面，点击论文选题模块，页面上将出现还没有被选择的毕业论文选题列表，分别有论文数据表中以下字段：论文编号、论文题目、出题教师工号（点击教师工号可出现链接教师的有关信息），并同页面预设置有锁定和撤销功能键，如果该生已经选题，系统将其视为修改选题，修改学生数据表中该学号学生记录中论文编号数据即可。

3.4 论文审核功能的实现

教师填写论文选题之后，系主任要对论文题目进行审核。当系主任使用自己的工号和密码进入管理界面后，点击论文审核模块，页面上将出现已经上传的论文题目，并同页面预设置确定和修改的功能键，如果论文题目不符合要求，系主任点击修改，并给出修改意见，否则点击确定通过，这样教师论文出题成功。此时将该教师工号记录入此论文数据表中，将论文编号记录入教师信息表中。

4 结束语

该系统结合ASP开发平台和SQL Server2000 技术，实现了毕业论文（设计）阶段从选题管理、论文写作、中期检查、论文提交等方面进行综合管理的一个系统平台。整个系统在设计上保持了各个部分的相对独立性同时又是有机地融合在一起的，体现了各自的特点。在教学管理应用中收到了较好的效果。

根据目前的管理思路我们也有进一步的设想：1) 逐步实现毕业论文的网上归档功能，和档案馆归档软件形成对接，实现毕业论文的电子归档；2) 通过和图书馆数据检索平台的功能对接，实现毕业论文在数据库平台的电子查阅，由图书馆专业人员作标引工作，实现有序的存储和高效利用。

参考文献：

[1] 陈芳, 陈朝. RBAC在MIS中的应用[J]. 计算机系统应用,2003(1):43-44.

[2] 李杰. 基于ASP毕业论文选题系统的设计[J]. 湖南环境生物职业技术学院学报,2007,13(2):30-32.

[3] 崔盟. 基于Struts+Ajax的学位论文管理与服务系统的设计和实现[J]. 现代图书情报,2007(11):7-12.

[4] 严国丽, 等. 基于.NET的论文管理系统的设计与实现[J]. 电脑学习,2007,10(5):10-12.

功能设计论文篇12

艺术设计是一种物质审美化的行为。这决定了艺术设计作品在释放产品物用功能的同时，其形式也应该符合所在社会和时代的审美观。因此，从功能和形式因素入手评判艺术设计作品，是我国设计批评领域中最常见的批评途径。而依据马克思主义的社会学方法，更强调作为物质和精神表现的功能与形式相辅相成，辩证发展。

我国的现代艺术设计理论源自于西方。在西方艺术设计发展史上，关于功能与形式的探讨经历了“功能主义”、“式样主义”和“反功能主义”几个阶段。

“功能主义”和“式样主义”同属于现代主义设计理论。前者主张设计“形式遵循功能”；后者出现在1930年代美国拯救经济危机的努力中。美国式样主义设计的代表人物―――雷蒙?罗维提出“丑货滞销”的观点，指出产品的外型和式样的设计对于产品销售有至关重要的作用。“反功能主义”出现在1960年代，作为后现代主义设计的排头兵崭露头角。“反功能主义”并不是反对产品的功能性，只是不赞成把功能作为产品存在和设计的唯一理由及指导原则。

我国现在的社会生产情况，和西方“功能主义”时期的社会生产十分相似。虽然，经历30年的改革开放，我国的经济实力得到很大提升，但是我国在享受了后工业成果的同时，还在为实现（传统）工业化而努力，另外我国许多地区依然处于传统农业的生产模式中。这种生产方式和消费方式决定了中国的艺术设计不应过多地追求个性化表现，而应走符合自己国情的发展道路，即坚持功能主义设计理念。我国的一些设计批评家对此有清醒地认识，“功能主义设计理论是与`为人民服务'的大众化设计教育理念联系在一起的，这种源自包豪斯的理念。坚持马克思的社会学观点，追求符合当前物质文化水平的精神文化建设，始终被我国视为建设和谐社会的重要途径。

二、评判艺术设计现象的经济与道德因素

艺术设计的直接职能是促销产品，为赢得市场。因此，进行艺术设计批评不仅关注产品的物用功能和形式趣味，还关注产品的供需平衡，也就是经济因素。因为，从全局的眼光看，艺术设计的社会职能能否实现，除了与自身品质有关外，还和社会的消费能力有关。试想超出人们消费能力的设计，如何能发挥应有的社会性呢？因此，紧随着功能和形式评判之后，对艺术设计进行经济方面的考量，进入社会学批评的视野。

对艺术设计进行经济方面的评估，意在考察它对社会经济的贡献。从大处看，它是考察设计是否符合社会（经济）的整体发展。从小处看，它是要求设计师在具体设计过程中，不但要关注产品的物用价值，还要顾及市场供需的平衡，以促进经济良性发展。

通过肯定艺术设计的物质利益动机，并兼顾全体社会成员的共同的道德基础，以促进整个社会的和谐发展，是以马克思主义社会学进行艺术设计批评经常关注的。当设计师尊重社会整体经济和道德利益时，艺术设计可以在某些方面抵消功利主义对个体利益的片面强调，营造一个物质和情感相和谐的社会生活，促进社会生产和社会结构的优化。

以马克思主义社会学方法论进行艺术设计批评，还涉及到民族化和传统化问题、区域化和全球化问题，以及生态保护和可持续发展问题等。不论涉及到哪一方面，这种方法论始终要求设计师进行艺术设计时，应充分考虑它的社会性，将艺术设计置身于社会各因素所构成的系统之中，在社会生产和生活的各个环节和层次上，对艺术设计进行全方位、多目标地整体思考和系统规划，以便发挥艺术设计的社会价值。

在艺术设计批?u过程中应用方法论，不仅仅是一套批评方法的应用，更是一种哲学思想的指导。它为我们提供了一种观念，一种看问题的立场和立足点。在社会学方法论看来，艺术设计是由一种看不见的社会力量决定的。它自始至终都受到社会结构的影响与制约，并在整个社会结构中展开自己的活动。它对艺术设计的价值定位，就是艺术设计必须为一个和谐的社会发展作出贡献。

功能设计论文篇13

一、系统主要功能

（一）用户管理

本套教学管理系统的登录界面如图1所示，其用户包括系统管理员、教师用户、学生用户三类，每一类用户有着不同的使用级别。其中，系统管理员可打开或关闭系统，添加或修改学生信息、论文题目及通知公告等；教师用户可查看学生信息、选题情况、写作进度，并进行网上指导等；学生用户可以查看通知公告、浏览本人信息，进行网上选题、网上提问与交流以及上传或下载论文等。

（二）系统开启与关闭

此功能只在学生进行网上选题时有效，其目的是限制学生毕业论文（设计）选题时间、防止学生反复多次换题，杜绝学生选题时拖延时间，从而提高选题效率。此功能的开启或关闭由系统管理员实现。

（三）添加或修改用户信息

本系统可由管理员批量添加学生用户和教师用户信息，从而有效节省学生和教师用户入库时间，同时，也可实现修改或删除功能。若选择删除，将会删除该用户的所有信息。需要说明的是，只有提前入库的用户才有权登录，本系统不支持任意注册及登录，从而可避免出现许多重复信息，也可方便进行相关统计。

（四）添加或修改论文（设计）题目

在向师生征得足够数量的论文（设计）题目后，可利用本系统由管理员批量添加论文（设计）题目及相应指导教师等信息，同时提供修改或删除功能。若选择删除，也将会清除选择该题的学生用户的选题信息。同样需说明的是，每一年各专业的选题数量要大于该次选题的学生数，从而在系统内可限定学生“一人一题”。

（五）添加或修改通知公告等

本系统可由管理员添加或修改有关毕业论文（设计）工作的各项通知、公告等，也可以附件的形式上传相关文件、图表等，同时提供修改功能。

（六）查看论文（设计）题目及指导教师信息

用户登录系统后，可查看所属年级专业的论文（设计）题目、指导教师、题目是否可选等信息。同时也可选择不同的查看方式，教师用户还可“一键式”快速查看自己所出论文（设计）题目的选择情况，以及选择本人论文题目的学生信息等。

（七）学生网上选题

如图2，这是本系统最具特色的功能之一，也是我们开发本系统的初衷。在此，学生用户可方便快速地对系统中的论文（设计）题目进行网上选题，一方面可大大节省选题时间，另一方面也避免了以前经常出现的重复选题现象。另外，系统也提供退选和重选等功能。

（八）信息查询与搜索

各类用户登录系统后可查看通知、公告、学生信息、指导教师信息、联系方式、论文（设计）题目、题目选择情况、论文（设计）成绩（成绩由系统管理员输入）等。同时，提供快速搜索功能（如图3）。

（九）师生在线互动

这是本系统的又一项重要功能，也是主要特色之一。教师用户可点击学生姓名，发送留言，学生用户也可点击教师姓名旁的图标给指导教师留言，从而实现师生互动。教师和学生在线留言时，如不填写“发送给某人”，则视为公开留言，所有用户均可查看，否则，只有对方才能看见。其中未读留言作高亮显示。同时，还可在线记录指导教师平时的指导情况或指导信息。

（十）论文（设计）电子文档的上传与下载

本系统支持word和pdf两种格式电子文档的上传或下载。此功能可由以上三类用户自由实现，不受用户限制。毕业论文（设计）电子档原文上传，不仅方便指导教师修改，同时也方便最终定稿论文（设计）电子档的入库存档，为毕业论文的信息化管理提供了便利。

二、系统应用效果

目前，高校本科毕业论文（设计）教学管理系统已基本实现了功能完备、结构合理、界面美观、使用方便、运行速度快、占用空间小等开发目标。通过近年在信阳师范学院的正式使用，本系统已成为学校整个教学管理系统中别具特色的管理软件之一，收到了很好的效果。

（一）提高了本科毕业论文（设计）教学的管理水平

从征题、选题，到互动、答疑，直至论文入档、成绩管理等均可通过本系统轻松完成，基本达到了本科毕业论文（设计）教学工作的全过程在线操作和管理的目标，从而大大提高了本科毕业论文（设计）教学管理的科学化、信息化水平，实现了本科毕业论文（设计）教学工作的高效化管理。

（二）提升了本科毕业论文（设计）教学的质量

在提高毕业论文（设计）工作效率、充分利用有限时间的同时，由于实现了指导教师在毕业论文（设计）教学过程中的实时、动态指导，以及存在问题的及时解决，因此，近年信阳师范学院的毕业论文（设计）教学质量明显提升。

（三）调动了师生双方工作或学习的积极性

在使用本系统之前，由于本科毕业论文（设计）教学管理是松散的、滞后的，因而指导教师的指导过程和学生的写作或设计过程都带有一定的隐蔽性、随意性，师生双方的积极性不高。而本管理系统的使用则实现了指导过程和写作或设计过程的实时显示和监控，从而大大调动了师生双方的积极性。

参考文献：