導語：如何才能寫好一篇智能環境設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：智能 智能家居 室內設計 科技

中圖分類號：G250.72 文獻標識碼：A 文章編號：1006-026X（2013）09-0000-01

隨著新世紀的到來，也隨著國民經濟和科學水平的提高，人類社會已經進入信息高速公路時代，特別是計算機技術、通信技術、網絡技術、控制技術的迅猛發展與提高。物聯網時代已經開始，也推動了信息產業新的浪潮。社會的大環境的改變，也促使了室內設計環境需求發生質的變化。需要的不僅僅是設計美觀實用的室內環境這么簡單了，而是在這基礎上實現生活的現代化，居住環境的舒適化、安全化、科技化的家居生活。這些智能化的高科技已經影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習慣，提高了人們生活質量，智能化裝修概念也正是在這種形勢下由此孕育而生。

一、 智能家居概述

“智能家居”在英文中常用“SmartHome”來表示。

現代室內設計是根據建筑空間的使用性質和所處環境，運用物質技術手段和藝術處理手法，從內部把握空間，設計其形狀和大小。為了滿足人們在室內環境中能舒適地生活和活動，而整體考慮環境和用具的布置設施。那么，室內設計的根本目的，在于創造滿足物質與精神兩方面需求的空間環境。那么要真正的科技化，更好的去滿足人們在室內環境的舒適性以及心理需求，要去依靠的就是只能化的家居環境。

當您回到家中，隨著門鎖被開啟，家中的安防系統自動解除室內警戒，廊燈緩緩點亮，空調、新風系統自動啟動，您最喜歡的背景交響樂輕輕奏起。在家中，只需一個遙控器就能控制家中所有的電器。每天晚上，所有的窗簾都會定時自動關閉，入睡前，床頭邊的面板上，您觸動“晚安”模式，就可以控制室內所有需要關閉的燈光和電器設備，同時安防系統自動開啟處于警戒狀態。在您外出之前只要按一個鍵就可以關閉家中所有的燈和電器……

這一切都只是網絡化智能家居制系統能為您做的事情中的一小部分。這一切也都是現在和未來室內設計中重要的組成部分，是真正的實現生活現代化，居住環境舒適化、安全化、科技化的家居生活。真正的設計生活。真正的滿足人們生活高品質的需求。

二、 室內設計與智能家居

智能家居在保持了傳統的居住功能與藝術性的良好設計的基礎上，成為具有能動性智能化的現代工具。

（一）傳統的室內設計包含的內容：

1、 空間形象的設計：就是對原建筑提供的內部空間進行人工的改造、處理，按照對新環境的需求，進一步調整空間的尺度和比例，解決各部空間之間的銜接、對比、統一等問題。

2、 室內空間圍護體的裝修：主要是按照空間處理的要求對室內的墻壁、地面及頂棚進行處理，包括對分割空間的實體、半實體的處理。總之，室內空間圍護體的裝修，是對建筑構造體有關部分進行處理。

3、 室內陳設藝術設計：主要是設計、選擇配套的家具及設施，以及對觀賞藝術品、裝飾織物、燈飾照明及室內綠化等進行綜合藝術處理。

4、 室內物理環境設計處理：主要是室內的采暖通風、溫濕度調節、視聽音響效果等物理因素給人的感受和反應。

那么要想將這些條件做的更好，這里面就會少不了智能化的加入了，才能讓室內設計更加的人性化，人文化，和諧化，合理化。

智能化家居就是給創造一個簡便的生活方式、舒適的生活環境、經濟實用的家居控制手段……這樣需要一個智能化家庭生活平臺。這個智能化家庭生活平臺讓您使用一個手持無線遙控器、墻上開關、定時器，甚至任何一個電話及計算機就能控制您家中所有的燈、家電，調節室內溫度，設置不同時間的窗簾開關控制。甚至您在外出的汽車上、在遙遠的外地都能通過這個系統達到您想控制家中的任何系統的目的。

（二）針對于室內設計的要求，智能化怎么建立在傳統的室內設計基礎上呢？又是怎么優化空間的呢？這就是我要說的智能化針對于室內設計的特點。

1、智能化會給設計師從事室內空間設計時擁有更多的選擇性變化。智能的門窗與智能的玄關可以對我們室內空間改造時起到合理的劃分作用。也給室內空間增加的安全性能、靈活性。

2、智能的空間圍護體正是由于他的智能化，可以塑造不同時期不同需求的空間格局，這樣就把一個空間變成了多個空間的載體。只能空間的圍護體讓空間從此不再單一，而是富有的變化也將滿足人們在現代的生活中挑戰新奇事物的心理要求。實用性也會大大提高，主人可以根據不同的空間需求去完成不同的變化。

3、智能的室內藝術陳設更是可以將科技與藝術的結合，這樣空間的陳設不僅僅有著藝術裝飾的美感同時具有高科技的功能，豈不是一舉兩得。對于照明設備的陳列方面智能化要求就更加的迫切了，智能合理的設計燈具的功能。例如晚上回到家時隨著開門屋里的燈就會自動的點亮，讓人的生活更加舒適。當離開家時家里不需要的電器就自動關閉，安全節能的模式會自動保護作用，讓人們的生活走的放心。

4、室內物理環境設計處理更是離不開智能化了，從室內氣候上智能設備安放在屋頂上天氣感應器能夠隨時得到氣候、溫度的數據，在下雨的時候它會自動關閉室內屋頂的通風，而當太陽光很強的時候，它會自動張開房間和院子里的遮陽篷去達到預想的環境，和諧的調節室內的溫度與濕度讓人們的生活在一個舒適的空間。在家居娛樂和電器控制方面，智能家居也有突出表現，包括背景音樂的系統、數字網絡客廳、燈光控制和電器控制等功能在內的系統，使人們的生活從各個方面變得更加安全、舒適、簡單。試聽音響效果更是可以依據不同的試聽不同的感受輕輕的按鍵就可以完全的解決，而且還會科學的提示您在享受視聽感受的健康，輕松的營造出美妙的氣氛和健康的環境。

目前智能家居最為流行，同時也比較實用的功能設計有：智能照明系統、智能電器控制系統、電動窗簾系統、家庭安防系統等等。

實現智能化的家居，可以給真正的優化您的生活：

節省費用：不需要時，家中能源消耗設備可以自動關閉，這樣可以降低您的生活費用。

使用方便：智能化系統提供傳承遙控接口，在您外出時，還可以通過電話或上網來調整和控制家電設備。

安全性高：套家庭智能化系統在緊急情況時可以防御壞人侵入并及時報警，有效保證您的家居安全。

改變生活方式：您可以在家辦公、在家炒股、炒匯、以及進行遠程會議等。

這一切也是室內設計的根本目的，在于創造滿足物質與精神兩方面需要的空間環境。靈活、舒適、使用的物質空間環境為良好的精神需求提供必要的前提，致使與人們滿足精神的需求。

三、 智能家居的前景展望

計世資訊（CCWResearch）的研究報告《2005-2006年智能家居網絡領域投資機會研究報告》指出，中國智能化住宅發展，在經歷近10年的探索階段之后，我國的建筑面積目前已達到400億平方米，預計到2020年還將新增300億平方米，目前，中國的智能建筑2010年將達到9000幢。全國智能化住宅小區的建設數量，在今后十年能達到上萬個。

中國智能化住宅的發展將有兩個階段性目標，第一個階段，到2010年，全國新建筑爭取三分之一以上能夠達到綠色建筑和節能建筑的標準。同時，最主要的是全國城鎮建筑的總耗能要實現節能50%。第二個階段，到2020年，要通過進一步推廣綠色建筑和節能建筑，使全社會建筑的總能耗能夠達到節能65%的總目標。如果中國大力推廣綠色建筑，僅在鋪設智能化系統上所需要的新設備的生產上就有2000億到3000億元人民幣的新市場。

21世紀中國將成為世界上最大的智能建筑市場。我們室內設計作為建筑領域的一個分支無疑也將為智能家居的發展提供廣闊的舞臺。

智能家居的發展勢不可擋，功能和需求決定了智能家居的未來發展。

四、 結語

智能家居是信息時代和計算機應用科學的產物，是現代高科技、現代建筑與現代生活理念的完美結合。

智能家居可以為人們帶來更為愜意、輕松的生活。如今人們的工作生活節奏越來越快，智能化家居可以為人們減少繁瑣家務、提高效率、節約時間，讓人們有更多的時間去休息、教育子女、鍛煉身體和進修，使人們的生活質量有了很大提高。

智能化同樣充滿了柔和的藝術氣息，真真正正的設計生活，真真正正的滿足人們生活高品質的物質與精神需求。智能家居優化了室內設計，優化了我們的生活。

參考文獻

[1] 孫景芝、張鐵東：《樓宇智能化技術》[M].武漢理工大學出版社，2009.

[2] 張琦曼、鄭曙編：《室內設計資料集》[M].中國建工出版社，1999.

[3] 苑軍：《室內空間設計》[M].知識產權出版社，2005.

[4] 常懷生：《環境心理學與室內設計》[M].中國建筑工業出版社，2000.

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【關鍵詞】STM32 智能家居 ZigBee 監測

1 引言

隨著人們生活需求的提高，家居智能化控制已成橐恢直厝磺魘啤1鞠低吃諮芯苛飼度朧嬌發技術和ZigBee網絡技術的基礎上，使用ARM9微處理器芯片設計為核心，實現大面積的多點溫度、濕度以及煙霧濃度進行實時監測，并將數據通過無線網絡傳輸到控制器進行數據存儲和分析，最終實現了家居室內監測系統。

2 智能家居環境檢測系統總體設計

系統主要以STM32嵌入式控制芯片為主，外接各種控制模塊電路，利用溫濕度傳感器、煙霧傳感器以及光照傳感器對室內狀況進行檢測，并將檢測到的數據發送到嵌入式控制器進行數據分析，當有異常狀況發生時，嵌入式控制器立即做出相應的處理并發出報警。并通過ZigBee發送給ARM端的上位機中，同時將數據保存到sqlite數據庫中，方便用戶直觀的查看室內狀態。電路則由光敏傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器模塊組成，與嵌入式器件相連接，實現了控制芯片的通信。

3 系統硬件設計

本系統電路設計主要包括以下幾個功能模塊的設計：

3.1 光強檢測模塊

通過光敏二極管電路接收裝置來檢測光照強度，將光值轉換為電信號，以供單片機處理判斷關照條件，決定是否自動開啟燈光。

3.2 煙霧濃度采集模塊

通過驅動MQ_2傳感器實現對環境中液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、煙霧等敏感氣體的檢測，及時傳輸給單片機后進行條件判斷，環境煙霧濃度值是否超過閥值。

3.3 溫度數據采集模塊

使用靈敏度系數比較高的DS18B20芯片。該芯片檢測靈敏度高、穩定性好、價格便宜，因此很適合用于本系統。

3.4 濕度采集模塊

溫濕度采集使用DHT11傳感器，該傳感器可以同時輸出溫度和濕度，只需按照規定的時序進行讀寫即可。

3.5 LED電路的設計

本次系統通過模擬LED實現對家庭照明燈的控制，所有的燈均是共陽，控制時只需要給對應控制管腳低電平即可實現。

3.6 ZigBee通信接口電路

ZigBee通信接口為串口，因此只需留出對應的串口接口即可，系統使用串口2作為通信接口。

3.7 控制部分功能的實現

系統中硬件控制部分主控芯片選擇STM32F103C8T6。該芯片具有64KB的SRAM和32位地址數據線，其性能和傳統的8位51單片機相比提高了數倍，因此足以實現本系統控制部分功能。輔助電路的設計：復位電路、振蕩電路、按鍵電路及初始位置定位設計，還有額外添加的串口輸出模塊，方便調試和維護。

4 系統軟件設計

本系統軟件方面，利用Qt編寫上位機程序。然后移植到ARM平臺，實現了ARM板對家居的監測。軟件設計總體上分為STM32數據采集、ZigBee網絡數據發送和接收、嵌入式平臺的搭建以及基于Qt技術的系統主控軟件的設計。上位機部分的軟件設計實時顯示當前家居內的溫濕度、煙霧濃度以及LED燈的狀態燈信息，還可以實現實時控制LED燈的狀態。下位機STM32單片機中移植了一款嵌入式操作系統μC/OS-II，所以的傳感器都是以獨立任務的形式在運行，使得整個程序比較流暢、效率比較高，系統的穩定性也得到了調高。

5 通信協議設計

ZigBee網絡中傳遞的是信息叫ZigBee消息，一個ZigBee消息由127個字節組成， 在本智能家居系統設計中，采用的ZigBee協議幀格式為MsG格式。通信協議作為一個比較重要的部分，它完成了系統中數據的封裝和解析依據。本系統中通信協議使用自定義的，數據幀結構體的定義如下：

typedef struct Protocol{

u8 send_begin； //起始標志 以“#”開始

u8 potocol_len； //信息長度 可變長

u8 device； //設備名

u8 device_cmd； //設備命令

u8 date_len； //數據長度 沒有為0

u8 *date； //數據 沒有指向空

u8 send_end； //結束標志 以“*”結束

}protocol；

不僅在上位機和下位機通信過程中始終保持著同一份協議，數據的發送和解析都是嚴格按照此協議進行的。

6 系統測試

系統硬件平臺的搭建以及軟件的開發完畢后，需要對系統進行性能測試，以驗證整個智能家居系統運行的可靠性和穩定性。在硬件連接測試，可以點擊上位機中的LED燈開關，發送開燈或者關燈命令，查看下位機STM32板上所連接的LED燈狀態是否改變，若改變了則證明整個硬件連接正確。此外測試系統是否死機的一個辦法是用手擋住光敏傳感器，若此時旁邊的LED燈亮，說明系統正常運行。通過測試最終實現本系統監測功能要求。

參考文獻

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[2]孫常清，趙英濤.數字家庭網絡發展分析[J].電信科學，2007（06）：23-27.

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[4]師振偉.基于ARM和ZigBee的智能家居無線終端控制系統的設計[D].西安：西安工業大學，2013.

[5]馮承金.基于ZigBee和ARM9的智能家居系統的研究與設計[D].湖北：武漢理工大學，2010.

作者簡介

劉云萍（1980-），女，山西省太原市人。碩士學位。現為太原工業學院計算機工程系講師。主要從事數據庫系統設計研究。

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關鍵詞：元認知監控；虛擬現實技術；虛擬學習環境

中圖分類號：G443　文獻標識碼：A　文章編號：1673-8454（2012）10-0048-04

一、元認知監控及其在學習中的重要性

元認知監控的概念是由美國心理學家弗拉維爾于1976年在其《認知發展》一書中提出的。元認知（meta-cognition）又譯反省認知，是指個人對自己認知歷程的認知。具體地說，元認知概念包括：元認知知識、元認知體驗、元認知監控3個方面。在這3個要素中，元認知監控是元認知中的核心要素，是學習成功的關鍵。元認知監控是指個體在認知活動中能不斷評價認知過程，獲得認知活動質量的信息，找出認知偏差，并能適時地調整計劃，選出恰當的策略。它主要包括：①制定計劃；②實際控制；③檢查結果；④采取補救措施。

近年來，國內外學者開展了許多關于元認知能力發展的實驗研究，發現造成學生學習能力不同的原因并不是他們的知識水平不同，而是他們的元認知水平不同。正如我們在學習的時候，如果我們能夠發現自己走神了，并且進一步集中注意力，以便更好地完成學習任務；或者我們發現自己的學習方法效率太低，開始進行方法的調整，這些都是元認知監控在發揮作用。如果我們自己很久才發現自己效率太低，或者知道自己效率低卻又不能及時調節，就是元認知監控能力的低下。而元認知監控就是根據自我意識到的信息，對自身的學習方式進行調整，以尋找到最適合的認知方式和情緒狀態。

二、目前高中信息技術課程對學生動手實踐的缺乏導致學生元認知監控能力低下

營造良好的信息環境，打造終身學習的學習環境是信息技術課程基本理念之一。我國基礎教育課程改革人才培養目標中強調，學生應具有初步的創新精神和適應終身學習的基礎知識、技能和方法。培養元認知監控能力將有利于促進學生所掌握的陳述性知識向程序性知識的轉化，有利于幫助學生形成正確的認知導向和學習遷移，有利于學生創新意識的培養。雖然課改宗旨是提高學生信息素養，為學生打造終身學習的能力，但在具體落實情況看來，教師對學生內化知識，學習能力的培養不夠重視。

以《網絡技術應用》為例，教材主要內容有“網絡技術基礎”、“因特網應用”、“網站設計與評價”三大內容。在“網絡技術基礎”章節教學內容是建網與接入因特網。學習網絡知識，尤其是關于網線制作、雙機互聯、局域網布圖、選擇拓撲結構組建網絡等操作技能很強的學習，學生應該有動手實踐的機會。但目前南京高中學校機房的配置僅可以供正常教學，多數學校不愿投入大量的財力購買滿足實踐需要的設備、材料，導致學生正常的實驗訓練無法得到保證；又因教師教學手段較為單一，目前的上課現狀主要采用幻燈片演示為主，口頭敘述為輔，大量練習題做測試，偶爾借助有操作內容的視頻調節乏味的學習環境，但依然擺脫不了講聽式、講座式的教學方式。這樣的結果就是學生對課堂學習毫無興趣，學生也不能產生一個對學習過程的認識策略，不會回顧自己的學習過程，不會調整自己的學習進程，不會計劃學習任務。他們在學習中獲得最多的仍然是停留在記憶層面的文字信息。學生的元認知監控能力沒有得到發展。表1清楚地反映出目前學生元認知監控能力的培養欠缺。

三、用以促進學生元認知監控能力的虛擬學習環境探究

虛擬現實技術按其功能大體可分為四類：沉浸虛擬現實技術、分布式虛擬現實技術、混合現實系統、桌面虛擬現實技術。

桌面式虛擬現實技術，也稱窗口中的VR，是虛擬現實技術的一個分支。其主要特點是不需要昂貴的大型計算機和復雜的設備，主要通過計算機的屏幕和聲卡等常用設備與用戶交互，用戶主要是通過鼠標、鍵盤等設備控制和操縱虛擬環境中的物體。

嘗試用桌面虛擬現實技術為學生提供生動、逼真的學習環境，如建造硬件模型、電腦太空旅行、化合物分子結構顯示等，在廣泛的科目領域提供無限的虛擬體驗，從而加速和鞏固學生學習知識的過程。親身去經歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動的交互與被動的灌輸，有本質的差別。

研究設想在虛擬實驗活動中，學生在自己的認知結構和對實驗內容理解的基礎上，設計方案，通過自我調節和管理，在虛擬實驗系統中活動。創設真實情境,實現形象化教學,提供虛擬實踐的機會，有效突破培養學生元認知監控能力的物質條件限制。

從技術手段，虛擬現實技術可以模擬一個供學生動手實踐的實驗環境。例如，有這樣一個實踐環境，學生可以通過鼠標的點擊，模擬雙絞線的組合順序；在組建網絡的環節，可以實現一個類似線路圖的流程。在流程里，學生選擇小型局域網的硬件連接點，選擇通信協議，配置網關，IP地址的分配等。這個層次的設計可以解決硬件資源不足的困擾，從而通過對學生技能的訓練達到學習概念的理解與鞏固。

利用虛擬學習環境引導學生學習意識，從而進一步提高他們的元認知監控能力。

四、虛擬學習環境的設計

1.學習環境的結構和功能設計

本虛擬學習環境是為高中信息技術課程《網絡技術應用》開發的。選取其中的組建局域網為本虛擬學習環境的一個開發項目。

虛擬學習環境的建設，除了模擬實物，更重要的是將虛擬學習環境的學習融合元認知監控進行訓練。《網絡技術應用》主要內容有“網絡技術基礎”、“因特網應用”、“網站設計與評價”。其中網絡技術基礎單元主要涉及了網絡是如何工作的問題，讓學生在因特網應用的基礎上增進對網絡技術基礎理論與基本原理的了解，如計算機網絡、網絡協議、網絡通信、網絡應用模式、IP地址、域名和局域網的構建等。針對這一環節教學條件限制以及學生學習效率不高的情況，本虛擬學習環境旨在改善網絡教學內容的實踐條件以外，還可以提高學生的元認知監控能力。如圖1所示，本學習環境主要有四大模塊組成。

（1）學習計劃制訂模塊

學習計劃的制訂是學生學習能力、主動性、自控能力、知識組織能力的體現。完全讓學生自己制訂或規劃學習，尤其對于很少注意知識整理歸納的學生，他們會漫無目標，不知所措。故而虛擬學習環境要具備可以引領學生學會制訂學習計劃的策略。從教材分析可看出，組建局域網涉及網絡拓撲結構、網絡連接設備、傳輸介質、網絡協議、網絡服務等知識體系。

已有研究表明問題清單是個體不斷促進反省能力的訓練，自擬提問清單，可以調動學生的主體作用。虛擬學習環境可以設計類似提問清單的方法幫助學生學會制訂學習計劃，養成良好的學習習慣。例如在組網實驗前引導學生思考網絡規模、拓撲結構、網絡硬件、軟件的思路等。

系統給出清單目的在于喚起學生思維中的概念記憶，學生再結合實際的學習任務與個人認知重新梳理，去偽存真，重新建立一份個性化的清單。學生根據這份自我提問的清單，便可制訂局域網組建的步驟。

學生自己提供一份進行自我觀察、自我監控、自我評價的問題清單，可預測出學習過程可能遇到的問題，自己尚缺的知識準備等。學習系統事先只是提供一個問題清單的簡易模板，所以便不會造成學生的依賴。

（2）執行監控模塊

制訂學習任務后，虛擬現實技術構建的學習環境便為學生創設練習的機會。學生可以根據原先制訂的規劃檢驗自己的計劃是否合理。舉一個簡單的例子：不管是最簡單的雙機互連網絡，還是小規模的機房局域網絡，這其中網線制作的環節是不可缺少的。學生對于T568A標準線序和T568B標準線序記憶困難。虛擬學習環境可以讓學生有模擬排列雙絞線線序的練習，排列好之后，再選擇網線連接的兩端設備。虛擬學習環境系統有智能監控功能，記錄下學生的操作過程與結果，進而判斷學生操作的正誤。

（3）檢查結果、即時補救模塊

學習系統在自動監測學生操作行為的環節同時可以給出學生練習錯誤的提示。根據提示，學生進行自我反思，試圖查到出錯環節，學生通過自己以及虛擬學習環境這樣非外界人力的幫助，重新調節原來的知識概念，將錯誤環節進行改正補救，這些也有助于自我效能感的提高。不僅如此，經過訓練，學生解決問題的正確性和克服難題的堅持性也得到了提高。例如，在若干電腦組成局域網并連入因特網時，集線器與交換機的選擇，路由器的選取與否等。如果學生選擇硬件錯誤，學習環境便給以暗示：或文字形式提醒，或操作虛擬實體的位置變化。在諸如此類的暗示下，學生便可以步步為營，最終找到出錯點。

（4）評價體系模塊

評價體系可以分為自我評價，同學評價，教師評價3個部分。自我評價更體現反思過程。學生通過撰寫半開放式的自查表反思學習的得與失，分析存在的困難及其原因，而根據同學間的評價可以了解他人的不足與長處。學生在自我評價中學會分析、監控自己的學習過程和學習質量。在評價他人的過程中，既可取長補短，也可鍛煉個人看待事物的客觀性。教師負責提供作品評價的量規和范例，對學生的評價進行集體或個別的指導，這樣也避免了學生間評價的任意性。

整體學習環境設計與學生互動之間的關系如圖2。

2.開發環境

系統的開發環境包括:Windows200O/XP；開發采用編譯器java語言；數據庫系統為Access。使用的軟件工具有3DS MAX，用于制作實物模型、Cult3d 用于實現模型交互控制和場景布置、Dreamweaver用于制作信息的集合平臺。客戶端采用微軟IE瀏覽器，用于系統用戶接口功能測試。系統運行環境主要結合用戶已有的系統環境來進行系統部署。網絡系統是現代信息系統的重要支撐，網絡環境由連接系統的服務器、客戶機以及其他類型的終端設備組成。

系統運行硬件環境是提供核心數據庫服務和提供Web服務等應用的PC服務器，其操作系統是Windows2000Server/WindowsXP。客戶機為普通的PC機。由于微軟的操作系統界面友好，大家非常熟悉，客戶機的操作系統都選用Windows2000/XP。

五、虛擬學習環境給信息技術課程帶來的優勢

1.彌補遠程教學條件的不足

在實際教學中，往往會因為實驗設備、實驗場地、教學經費等方面的原因，而使一些應該開設的教學實驗無法進行。利用虛擬現實系統，可以彌補這些方面的不足，學生足不出戶便可以做各種各樣的實驗，獲得與真實實驗一樣的體會，從而豐富感性認識，加深對教學內容的理解。

2.避免真實實驗或操作所帶來的材料耗損

真實的實驗下，學生由于不熟練的操作導致失敗，將實驗提供的例如雙絞線、水晶頭浪費的現象普遍存在。在虛擬學習環境下進行實驗，則可以免除這種顧慮，學生在虛擬實驗環境中，可以放心大膽地去做嘗試。

3.有效發展高中生元認知監控能力

虛擬學習環境不僅引導學生檢查答案是否正確，而且可以引導學生檢查自己的解題思路。使學生養成對學習活動積極反思的習慣，從而提高學生學習的監測、調控能力。

在教學課堂中教師參與減少，更多是在教學中注重學生元認知監控能力的培養，有效地調動了學生學習的主動性。聽課不再是被動接受教師傳授的知識。由于在實驗訓練中采用表單提交的方式，并且可以呈現班級的整體思考結果，大家努力使自己不要成為旁觀者，積極思考一些問題，改變了教師“一言堂”的局面。

利用虛擬學習環境中的評價功能，一部分學生能夠對每節課所學知識進行反思，找出它們與先前知識的聯系，感覺學到的知識不再是零散的，而是前后相關聯的，尤其是可以將局域網知識有條理地結合在一起，促進了學生認知結構的完善。

結語

篇4

摘 要：感知系統能力是一個心理范疇，是感性與理性相互交織的思維能力。環境設計作為一種新興的邊緣性學科，空間、造型、比例等視覺藝術元素構成了其主要語言，人的感知系統能力在環境設計中具有極為廣闊的利用空間，將其融入環境設計教學，對培養具有創造性的環境設計復合型人才具有重要價值。

關鍵詞：感知系統 環境設計 教學

中圖分類號：G64.24 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（c）-0126-02

感知系統和感知系統能力均屬于心理學范疇，而環境設計本身也離不開心理活動的積極參與。因此，環境設計雖然包含了眾多的專業內容，但也與人的感知系統能力具有天然的內在聯系。從感知系統能力的角度研究環境設計專業學生的感覺、習慣乃至學習規律，總結出具有指導意義和應用價值的教學方法，是提升環境設計教學水平的重要途徑。

1 感知系統能力與環境設計教學

1.1 感知系統能力

所有的生命形式都具有感知能力，可以說感覺和知覺是所有生命所具備的最基本的技能[1]。感知的能力在不同的生物種類和不同的個體之間具有明顯的差異。對人類來說，外部世界產生的各種刺激通過感覺器官作用于人的大腦，人們稱之為感覺。但是，感覺并不會單獨存在，一旦各種感覺信息傳遞到大腦，就會產生知覺。雖然感覺性信息是知覺的前提，但是知覺并不是感覺的簡單組合，還包括豐富的記憶、思維和言語活動。

感知系統是指人類產生各種感知反應的系統，是承載感知能力的載體。人的感知系統能力不全是先天的功能，也有一部分來自自身的記憶，而豐富的記憶也會進一步加強某種感知功能的進步。雖然自然遺傳已經播下了感知系統能力的種子，如果沒有后天的培育和訓練，也不利于正確感知復雜的客觀世界。

1.2 感知系統能力對環境設計的作用與影響

雖然感知能力存在于每一個人身上，但對環境設計師來說尤為重要。對環境設計師而言，設計的靈感不僅與知識的學習和設計資料及經驗的積累有關，還來源于對日常生活的感知和感悟，畢竟沒有生活基礎，就不可能有創新。因此，環境設計師需要具有更敏銳的洞察力，憑借對生活細節的感知能力和熱愛，才能解決靈感匱乏的根本問題，為設計工作提供源源不斷的靈感供應。

由上面的分析可以看出，感知系統能力對環境設計過程中的靈感產生與掌控具有重要意義。甚至可以認為，人類生活和工作的過程就是感知系統發揮作用的過程。此外，設計師與用戶之間的交流也需要依靠感知過程來進行，設計師要想正確傳遞自己的設計理念，僅僅依靠研究設計本身是遠遠不夠的，而必須要考慮如何將設計理念通過用戶感知傳遞給用戶，所以這個傳遞設計的媒介研究也十分重要[2]。

2 環境設計教育在感知系統能力培育方面存在的問題

教學體制的完善過程本身就是一個發現和解決問題的過程。環境設計作為一個正在迅速成長的學科，在教學上仍然存在一些問題，其中不重視學生的感知系統能力培育顯得尤為突出。

首先，學生的設計能力主要體現在他們的設計實踐和創新能力方面，但是我國絕大部分高校仍然存在重理論輕實踐的問題。理論與實踐的失衡導致學生動手能力差、感知能力嚴重不足，并最終表現為作品的內容單一，缺乏創新，難以形成職業優勢。

其次，在思維教學方面，我國的環境設計教學存在明顯的單側化傾向。受到傳統教育思想和教育模式的影響，我國的環境設計教學仍然側重于學生的邏輯分析和思考能力，而對藝術設計極為重要的感知能力培育卻占較小的比重。相關研究顯示，單側大腦的開發不利于人類思維的全面發展，會導致另一側腦功能的弱化。此外，由于以感知能力為主的右腦思維教學內容研究不足，也是思維教學走向誤區的重要原因。

最后，當前很多高校教師認為感知系統能力培育屬于兒童時期的專利，因此在教學中注重培養學生的專業理論和基本技能，忽視學生的思維教學，不利于學生感知系統能力的提升。

3 感知系統能力融入環境設計教學的基本策略

3.1 感知系統能力融入環境設計教學的總體思路

為了加強環境設計教學中學生感知系統能力的培養，首先要明確教學目標。教學目標不僅要強調基本知識和基本技能的掌握，還要明確學生感知系統能力提升的要求。感知系統能力培養主要包括以下幾方面：一是培養學生敏銳的感知能力，使學生能主動獲取感知信息；二是培養學生對感知信息的快速處理能力，使學生能進行有效的選擇、使用、表達和傳遞；三是培養學生的感知思維能力，使其積極開展創造性設計實踐[3]。

在教學結構上要積極倡導教師的主導地位與學生的主體地位相結合。在宏觀層面上，教師要幫助學生設計學習目標；確定合理的學習方向和學習進度；為學生展開學習創設良好的情境；積極探索并實施適合學生需求的教學方式。教師要堅持學生為中心的理念，倡導協作學習，使學生在交流學習過程中，獲得感知系統能力的提升。

在學生的學習模式上要強調自主學習與協作學習。由于環境設計專業的學生來源于國內不同地區，其生長環境存在顯著差異。學生可以積極利用這一差異，通過自主、協作學習中的交流與討論，形成對問題的豐富而深刻的理解，提升他們的感知系統能力。

3.2 感知系統能力融入環境設計教學的具體設計

（1）建立學生自己的認識。

在環境設計理論教學開始之前，積極開展對環境設計認識的討論，引導學生進行感性化的思考，而不是理性層面的分析。在教學開始之前，不給學生講環境設計的具體知識，也不讓學生欣賞經典的設計作品，而是讓學生思考設計因素，表達自己的感性認識。上述想法要隨著后續學習不斷深化和強化，而不是被前人的優秀設計作品所淹沒。

（2）進行個性化思維訓練。

個性化思維是感知系統能力轉化為藝術設計創新的重要前提。進行個性化思維訓練的目的在于讓學生認識到其重要意義，對自己的思維個性充滿信心，并為在后續學習乃至環境設計實踐中充分張揚這種個性打下基礎。練習采用讓學生觀察具有代表性的資料或實物，并用文字或圖形語言描述自己的印象的方式。通過個性思維訓練刺激大腦對陌生事物的知覺能力，充分體現思維的個性化特征。

（3）進行知覺強化練習。

將搜集到的資料或實物進行展示，讓學生描述對這些事物的第一印象，在練習中對知覺到的個性進行不斷強化，充分利用屬于自己的、個性化的“起點”，為下一步的設計工作打下基礎。鼓勵學生利用理性思考展開豐富的聯想活動，運用多種表現手法，不斷豐富和具象化自己的創意，最終形成真實的設計效果。

（4）進行逆向思維訓練。

在現有資料或實物不變的情境下，假設新的情境進行設計訓練，改變學生的慣性思維造成的思維定勢。新的假設環境可以為大腦思維提供新的出發點，學生通過感知思維導入設計理念，再經過邏輯思維的聯想補充有效突出創作的目的性，使設計作品具有更深刻的主題呈現。

4 結語

作為一種寶貴的藝術能力，感知系統能力既是一種感性層面的感知，又是一種理性層面的想象，與環境設計有天然的密切聯系。充分發揮人的感知系統能力，并將其全面融入教學活動，對提升環境藝術設計教學水平具有重要意義。環境設計教學應盡量體現感知系統能力的教學價值，搭建相應的學習平臺，采用與之相適應的教學方法，引導學生達到感性與理性、設計知覺與設計思想的完美契合，方可培養出能力全面的環境設計復合型人才。

參考文獻

[1] 唐宏軒.藝術設計教育中感知的重要性[J].藝術百家，2009（S1）：235-237.

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隨著信息技術和互聯網技術的廣泛應用，人類社會步入了高度信息化的時代，信息獲取方式逐步從人工生成的單一模式向人工與自動獲取并重的模式發展，強烈的社會需求為物理世界與信息世界的融合提供了原動力，物聯網隨之撲面而來。

物聯網應用涵蓋的范圍小到家庭網絡，大到數字醫療、智能交通、公共安全，控件探測，甚至是國家和世界，受到了各國政府、產業界與學術界的高度重視。

物聯網對教育事業的促進作用也日趨明顯，尤其是基于RFID的校園一卡通工程對管理水平的提高為高校教育的改革和發展提供良好的技術支持，許多高校正在努力構建全面智能感知個性化服務的學習環境，實現新的教學環境：無處不在的網絡教學、 融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活，為教育學生提供良好的環境和設施條件 [1]。

本文作者通過對物聯網的研究，利用物聯網技術，構建了智能化集成教育系統，對物聯網技術支持下的教學進行了初步的研究和探索。

1 物聯網及物聯網技術

1.1 物聯網的定義和特征

物聯網在人類生活中的應用越來越多，但是人們對物聯網的定義任然沒有明確和統一。在比較各種物聯網定義的寄出上，根據目前對物聯網技術特點的認知水平，將物聯網定義為：物聯網是在互聯網和通信網等基礎上，針對不同領域的需求，利用具有智能感知、識別技術與普適計算等技術，自動獲取物理世界的各種信息，將所有能夠獨立尋址的物理對象互聯起來，實現信息化、遠程管理控制盒智能化的網絡，構建物物相聯的智能信息服務系統[2]。

物聯網中任何一個合法的用戶（人或物）可以在任何時候（Anytime）、任何地點（Anywhere）與任何一個物體（Anything）通信，交換和共享信息，協同完成特定的服務功能。

物聯網分為感知層、網絡層與應用層。感知層是物理世界與虛擬世界的紐帶，是物聯網的基礎。感知層主要負責信息采集，利用激光識別等技術實現物聯網中人與物、物與物之間的信息交互的傳感器技術。網絡層是物聯網規模應用的基礎設施，包含局域網、城域網和廣域網的各種接入網絡。應用層提供海量數據的高效、可靠地匯聚、整合與存儲，通過數據挖掘、智能數據處理與智能決策計算，提供安全網絡管理與智能服務。

物聯網是一個形式多樣、設計社會生活各個領域的復雜系統，從實現技術角度看，物聯網的特點是：網絡的異構性，規模的差異性，接入的多樣性。

1.2 物聯網關鍵技術

物聯網的多樣化、個性化與行業化的特點，使得物聯網涉及的技術種類繁多，從物聯網應用系統設計、運行、應用和管理的角度來看，物聯網技術主要包括：自動感知技術、嵌入式技術、移動通信技術、計算機網絡技術、智能數據處理技術、智能控制技術、位置服務技術和信息安全技術。物聯網技術的引入可以使得現實世界的物品互為連通.實現物理空間與數字化信息空間的互聯.使真實空間與虛擬學習環境實現比較有效地整合。它讓教學環境中每個物件形成數字化、網絡化、可視化特性，學生在課堂中就可以感知自然、感知真實的場景.有效地促進人機交互、人與環境的交互，加強了師生之間、生生之間的交流[3]。

2 智能教育系統概述

傳統的教學體制和教學系統僅僅是為學生提供了學習的空間，相對而言，智能教育系統為學生提供了一個全面的智能感知環境和智能學習服務平臺，有效地采集學生學習的相關信息，獲得個性化、智能化的學習和管理服務。

智能教育系統，能夠智能化的針對每一個學習者、每個學習階段的學習信息進行采集和處理，建立新一代的學習環境和交流環境，該系統能夠利用智能手機、RFID標簽與讀寫設備以及各類型的傳感器實時的采集教師的教學軌跡和學生的學習痕跡，同時進行統計分析和處理，把傳統的以“教”為主的教學形式，改變為以“學”為主的形式，更能調動學習者的學習積極性和主動性，及時反饋和調整教學內容，體現因材施教、因人而異的教學風格。

3 智能系統設計

物聯網技術的引入使得智能化教學環境的每個物件都具有連通性、技術性、智能性、嵌入性的特性，可以隨時捕捉、分析教師和學生信息，并進行反饋，提供一個物聯網智能化的教學系統[4]。

本文利用物聯網設計的智能化教學系統主要包括智能管理模塊、智能資源模塊、智能監測模塊、智能導學模塊、虛擬交流社區五個模塊，如圖1所示。

1） 智能管理模塊：實現對系統中學習者的信息管理、實施雙向教學評價考核、學習輔助工具集成和成績查詢等功能。

2） 智能資源模塊：在學生的學習資料和教師的教學材料中加入RFID標簽，使得這些資料置身物聯網之中，具有物聯網中多樣性、智能性、規模性、嵌入性等特性。通過互動終端通過3G/4G 網絡連接終端資料數據庫和多媒體庫，根據課程教學大綱提供的內容要求獲得關聯的教學資源，結果輸出到學生或教師所在的網絡終端[5]。同時存放專門針對移動學習優化過的大量課件資源、考試試題庫、知識庫、新聞消息庫和有關系統運行的數據等。

3）智能監測模塊：通過智能攝像頭、智能手機、智能測控設備等記錄和實時采集學生的學習痕跡和教師的教學軌跡。同時集成了學習評價系統，通過對學習者的學習時間、閱覽次數和學習地點、學習對象以及參與交流與協作的指標等進行統計分析，得出關于學習者的學習積極性、學習深度和學習效果等情況的綜合評定，連同學習后獲得的成績和學分一同記錄到后臺相關數據庫中[4]。

4） 智能導學模塊：通過數據挖掘、智能數據處理與智能計策計算，將智能監控模塊中采集來的數據進行有效的整合、統計分析和利用，分析學生的學習需求和學習興趣，，為每個學生進行個性化學習推薦，大豆更好的教學效果。

5） 虛擬交流社區：通過無線智能設備如無線筆、無線話筒等，實現基于語音、視頻和文字等多種信息媒介的互動交流功能，為學習者提供方便快捷的網絡通信，強大的信息交流和網絡資料信息的共享支持，在線虛擬團隊合作等功能。

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【關鍵詞】WiFi；LED；ESP8266；智能照明

The design and realization of LED lighting inteligent control system in WIFI Environment

TANG Yuan-hong LI Yan LI Fei YE Fu-qiu SUN Jing

（College of Physics and Mechanical Engineering， Jishou University， Jishou Hunan 416000， China）

【Abstract】A simple， full-featured and user-friendly indoor intelligent LED（Light-emitting diode） illumination client software is designed through the Android platform and the developement software of Eclipse which is most common smart phones system in this paper. In the technology， combining with the lighting of LED， wireless network， communication， automation controlling and so on， we achieved the intelligent control of LED lighting， the auto starts， the setting of situation and the auto regulation of the luminance and color temperature of the LED lamps. This system is consisted of four parts which include the intelligent terminal of Android， the ESP8266 intelligent WIFI modules、the node of AP and LED lamps， it has the characteristics of simple operation， low cost and good expansibility.

【Key words】WiFi； LED； ESP8266； Intelligent lighting

0 引言

近年來，隨著光電子技術、光電檢測技術、控制工程信號處理元器件以及新型半導體發光材料的發展，LED（Light-emitting diode）照明技術的不斷進步得到了各國的普遍重視，目前已被視為具有影響力和發展前景的一項新技術[1]。LED具有重量輕、體積小、節能、方向性好、動態變幻、壽命長、抗振、色彩豐富等優勢而普遍適用于各種照明環境，隨著LED光源技術、LED照明燈具、控制技術的不斷創新，在很大程度上改變了傳統的照明理念，使得LED照明向更加智能化的方向發展，包括LED照明的節能化、健康化、藝術化和人性化。隨著社會需求的不斷變化，促使傳統的照明系統逐漸演變為當今融合各種計算機通信技術、微波電子以及傳感器技術的智能照明系統[2-3]。如今市面上已經出現許多通過物聯網控制LED照明的電子產品，其網絡技術較先進，覆蓋范圍較寬。智能終端的大量出現，使得WiFi（Wireless Fidelity）無線網絡得到普及，人們現在已經非常習慣和熟練使用基于WiFi網絡的多種產品[4]。并且采用簡單的星狀拓撲結構組成獨立的WiFi局域網，具有組網簡單且信號穩定的特點[5]。

隨著現代照明技術不斷進步和WiFi應用大眾化，基于WiFi環境下的智能照明設施的價格將會逐漸降低，也會越來越受到普通民眾的青睞。

本文在物聯網基礎上對LED照明和WiFi技術做進一步研究拓展，將兩者有機的結合在一起，使人們僅僅使用智能手機即可方便快捷的控制。本文提出了基于WiFi環境下LED照明智能化控制系統具體設計方案，利用WiFi作為信號傳輸的載體，ESP8266作為系統的控制中心，三基色LED作為照明燈具，從而實現WiFi環境下對目標LED照明燈具組遠程無線調光。

1 設計系統概述

根據WiFi局域網控制的研究現狀及相關的應用情況，結合LED照明、無線WiFi網絡、通訊和自動化等多項技術，本設計系統旨在實現LED照明的智能化控制，達到LED燈具組的燈光自啟、切景設置和燈光亮度、色溫的自主調節。設計系統主要包括以下三個部分：

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關鍵詞：數值計算　高大中庭　熱環境設計精度

中國華電大廈建筑面積為170000m2，總高度為59.7m．地上辦公部分1 5層，酒店部分16層，地下4層，局部地下1層有夾層，地下一層為職工餐廳及管理用房，地下2層，3層為車庫和機房，地下4層為人防車庫。在建筑內部的4層辦公、酒店之間有一個面積為3103m2，總高45m貫穿4層至屋面的其享大廳，屋面為玻璃屋面，夏季的太陽輻射很強。在共享大廳的周圍有很多朝向共享大廳的房間，所以共享大廳的熱環境直接影響到這些房間的室內環境，影響室內的舒適度。同時，45m的高大空間內如何保證空調效果也需要通過數據進行數據計算、進行驗證。于是北京市建筑設計研究院第八設計所與研究所進行合作，對中國華電大廈中庭熱環境進行數值計算。

所謂“數值計算”，就是在計算機上做試驗。它是基于計算流體動力學(CFD)原理，選擇合適的空氣湍流數學模型，再結合一定的數值算法和圖形顯示技術，就能夠將室內氣流流動的結果以形象、直觀的形式顯示出來。比之于傳統的模型試驗方法，數值計算方法周期較短、價格低廉、數據信息豐富、并且可以很方便地模擬各種不同情況。

從國內外的應用現狀來看，數值計算在國外發達國家應用較成熟，在國內，此項研究也有開展，并且其研究水平也并不低，但是此類研究多在高等院校和專業科研院所進行，因而與實際工程應用有不小的差距，真正用于工程設計之中的數值計算的實例少之又少。其中有多方面的原因，但其主要原因是由于科學研究與工程應用的目標差異所造成的。在計算中．精度的提高，數據信息量的增加，勢必會造成計算時間和數據處理工作量的增加。單純追求高精度的思想是不能完全適應實際工程設計的計算需求和進度要求的。工程應用往往需要計算在不失一定工程精度的基礎上．盡量做到簡便、快速。因而如何在計算精度與計算速度之間尋找一個能夠讓實際工程設計所滿意的平衡點，是將我國數值計算技術的先進研究成果轉化為實際工程設計的強有力的工具、并實現大范圍推廣應用的關鍵所在。

北京市建筑設計研究院的科研人員和工程設計師就在國內工程設計行業內率先開展了數值計算CFD技術的應用性探索，用于模擬室內、外的建筑風環境和熱環境，并在多項大型工程設計中進行了工程應用嘗試，積累了一定的經驗。此后，在控制合適的工程精度、建立方便的設計接口、以及數據處理的方式等方面，均進行了一定的探索性研究工作，在全國工程設計單位中，處于較為領先的水平。在中國華電大廈工程的應用中，采用數值方法計算其高大中庭的熱環境，獲得了多個設計工況的數據信息，并做到了與工程設計進度同步進行，相對于傳統的試驗或估算方法，大大提高了設計精度，節省了計算周期和成本。

同時，工程師參與到建筑方案設計中．并為建筑師提供手段、技術，給予建筑師從定性到定量的詳細分析，幫助建筑師達到設計結構的優化、節約能源等目的。利用現代化高科技手段對建筑室內外環境的溫度、氣流、光照等方面進行綜合精確的模擬計算，為建筑設計提供準確堅實的基礎，并且影響到建筑設計的工作方式與流程。

從發達國家的經驗來看，建筑設計的技術含量日益提高，建筑師所承擔的專業整合工作越來越重要。現代建筑的表現力更多地通過結構型式、新型的建筑材料工藝及其所提供的表現力等新技術手段表現出來。現代建筑提供更加舒適健康的室內環境空間，更加節約能源，近年來有許多新進展。

中庭的計算物理模型見附圖(圖1)。對于高大建筑的中庭而言，若同時完全滿足節能與人體熱舒適需求，是比較困難的。由于中庭空間很大，因而在水平和垂直方向上，室內產生的熱量分布非常不均勻，一般會在屋頂或其它局部區域形成比較嚴重的熱量堆積。這部分熱量若不及時排除，則會通過輻射和對流的方式影響到地面活動的人，使人的熱舒適度降低。但是，如果將這些產生的熱量隨時排出室外，則勢必會增大排風所需的通風量，從而將空調區域較低溫度的空氣帶入高空的非空調區域，使空調范圍擴大，增加了能源消耗。

因此，如何尋求一個最佳的方案，使在保證人員熱舒適的前提下，最大限度地實現節能，是中國華電大廈中庭設計的一個重點，也是本次中庭模擬計算的主要目的。

本次數值模擬考察了中庭多種通風情況下的室內熱環境狀況，為建筑及設備專業的設計工作提供了數據依據和設計參考。

以下是中國華電大廈中庭的模擬計算結果。

圖2為不同排風量下的首層人活動區域的水平溫度分布的模擬情況。

從速度矢量圖可以看出，流線平穩，在中間．由于風口布置位置的影響，存在氣流的死角，以致出現溫度過高的情形。但區域并不是太大。

以上數據可以看出，增加排風設備要比沒有排風室內的平均溫度低，有近兩度的溫差；隨著排風量的加大，溫度也有所降低，但幅度已不是太大。由于辦公區的負荷大，所以溫度也明顯比酒店區要高。

圖3為不同排風量下的沿高度的垂直溫度分布的模擬情況。

由于酒店區負荷小，酒店區的平均溫度比辦公區要低，頂層最高溫度和辦公區在無排風的情況下差不多，都高達65℃；而增加排風對頂層的溫度有很大影響，無排風和40％排風量兩種情況的溫差有20多度效果明顯。圖為Z=40m處的垂直溫度分布圖。

圖4為中庭溫度模擬計算結果統計情況。Z=40m處截面為辦公和酒店區的立面圖，有無排風兩種情況下最高溫度相差十幾度．主要原因是該處位置遠離送風口．以致溫度有所上升，在1 6m以下平均溫度27℃，要比Z=28處高2℃～3℃。同樣加排風機效果也比較明顯，最高溫降30℃。

圖5為Z=58m處酒店區垂直溫度分布圖：圖6為中庭溫度模擬計算結果統計情況。Z=58m處截面是酒店去中廳立面圖．在加排風以后最高溫度下降到27℃，人體感覺良好。增加排風．溫降明顯。同樣，加入排風將大大降低頂部的平均溫度。

綜合分析辦公區和酒店區在無排風和有排風的兩種情況下人體活動范圍的平均溫度，發現辦公區平均溫度無排風時為28℃，有排風時為26℃酒店區無排風時為23℃，有排風時為22℃；溫度在兩種情況下變化不是太明顯，主要是因為空調送風口的影響。而在有排風情況下，排風量的多少對溫度有一定的影響，但已不明顯。酒店區由于負荷小，所以平均溫度要比辦公區低。

空調的影響高度從以上數據上可以看出大概在高度16m以內。屋頂的溫度在無排風的情況下高達近70℃，而在有排風的情況下，屋頂的最高的溫度下降到45℃，加排風的效果比較明顯。加入排風系統．辦公區和酒店區頂部平均溫度從50多度下降到30多度，減少了辦公室內的空調負荷，節能效果明顯。

通過對中國華電大廈中庭的熱環境進行數值模擬計算，得到了比較詳盡的數據，為大廈的建筑及空調系統設計提供了數據參考和設計依據。

通過建筑師的設計與工程師用計算機模擬的計算方法，在設計方案的節能方面取得了一系列成果。

作者：馬曉鈞，北京市建筑設計研究院研究所節能與環保技術研究室副室主任

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關鍵詞：雜志創作；精神分裂癥；自尊；社會功能；康復

精神分裂癥是一組病因未明，患病率、復發率、致殘率均高的慢性遷延性疾病，不僅導致患者喪失勞動能力，而且對其家庭造成極大打擊，給社會帶來沉重負擔[1]。在藥物有效控制其陽性精神癥狀同時，如何通過康復訓練改善其陰性癥狀、提高社會功能及自尊水平，一直是精神科醫護人員努力的方向[2]。為幫助精神患者康復，恢復社會功能，提高生活質量，我院開展以精神病患者自創雜志《流星雨》為依托的雜志創作訓練，創作中的所有環節由患者自行完成。雜志創作，包括選題采編、欄目設置、寫稿、修改、打字、校稿、排版等環節，患者參與其中可通過寫作表達情感、審視內心、分享的傳達內心體驗，提高寫作水平、人際交往能力、職業技能。為探討雜志創作對精神分裂癥患者自尊和社會功能的干預效果，對患者進行雜志創作方面的一系列訓練，對改善精神分裂癥患者自尊和社會功能取得良好的效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 2015年1月～12月，筆者所在精神病專科醫院住院的精神分裂癥患者，符合疾病和有關健康問題的國際疾病分類第10次修訂（ICD-10）的精神分裂癥診斷標準；處于恢復期，陽性與陰性癥狀量表（PANSS）總分（43.7±9.86），原治療維持不變；文化程度初中以上；男性58例，女性62例；年齡18～50歲，平均年齡（34±10.85）歲，共入組120例，隨機分為干預組和對照組各60例。兩組年齡、性別、受教育程度、病程和用藥差異無統計學意義，P>0.05。

1.2方法

1.2.1組織架構 醫院康復科負責組織，以精神病患者自創雜志《流星雨》為依托，成立雜志社，設主編、副主編各1名，各病區設編輯1名，開展雜志創作工作。

1.2.2訓練實施方法 干預組由一名康復科主管護師在常規藥物治療和護理、及一般工娛療的基礎上，進行8 w的雜志創作訓練，對照組只采用常規藥物治療和護理、及一般工娛療。訓練分4期，每期15人，歷時8 w，進行：①首次培訓：介紹雜志，雜志的管理架構和流程，投稿方式、稿件的受理和稿費等相關信息，鼓勵大家投稿；②讀書會，1次/w，分享討論讀書感受，寫讀書心得，參加雜志投稿；③寫作知識培訓，1次/2 w；④干預組患者分配到寫稿、整理稿件、打字、編輯、排版、校稿、雜志宣傳等雜志創作工作中；⑤電腦知識小講座，1次/2 w；⑥雜志創作管理會議，1次/月，對雜志創作中遇到的問題進行討論。⑦獎勵，對發表文章的患者給予稿費獎勵，參加編輯、排版、校稿等工作的患者發給一定的勞動報酬。優秀文章，推薦到院報發表，獲得更多的稿費獎勵。

1.2.3采用自尊量表和住院精神疾病患者社會功能評定量表進行自尊水平和社會功能的評價。

1.2.3.1量表 ①自尊量表[3]（SES）由10個問題（其中4個問題為反向）構成，分4級評分（4=非常符合；3=符合；2=不符合；1=非常不符合），總分10～40分，分值越高表示自尊程度越高。②住院精神疾病患者社會功能評定量表（SSPI）[4]：共有12項，0～4級評分，0分為該項功能缺乏，1分為需要花人力協助完成該項功能，2分為該項功能存在，但須督促才能完成，3分能自行完成該項功能，但積極性主動性較差，4分為該項功能始終保持良好；分為日常生活能力（3個條目）、動性和交往性情況（5個條目）、社會性活動技能（4個條目）共3個因子，各因子得分越高說明患者社會功能狀況越好。

1.2.3.2評定方法 運用以上2個量表，對干預組及對照組各60例精神分裂癥患者分別在訓練前和訓練后8w同時由研究者完成量表評定。

1.3統計學方法 采用SPSS 17.0統計軟件包進行統計分析，采用統計分析方法包括均數、標準差等描述統計，及t檢驗， P

2 結果

2.1兩組創作訓練前后SES評分比較，見表1。

2.2兩組創作訓練前后SSPI評分比較，見表2。

3 討論

精神分裂癥是一種慢性遷延性的疾病，恢復期的患者伴隨著疾病的好轉，自知力的逐漸恢復，患者會對自己疾病表現及給社會和家人帶來的影響，感到羞恥、不安、繼而產生自卑、抑郁、悲觀、回避社交等消極心理。同時，家庭、社會對患者的接納程度也直接影響了患者的自尊心和自信心。低自尊是恢復期精神分裂癥患者常見的心理問題，也成為影響康復和治療的重要因素[5]。精神分裂癥患者由于疾病癥狀所致，存在反復發作，癥狀逐漸加重并殘留部分精神癥狀的特點，同時長期住院也會嚴重影響精神分裂癥患者的社會功能，促進患者的自尊和社會功能的恢復，對促進患者的康復有重要意義。

雜志創作包含多個環節，需多人合作完成，本研究以精神病患者自創雜志為依托成立雜志社，開展雜志創作訓練，研究結果顯示，訓練前干預組和對照組比較，SES、SSPI量表得分無統計學差異，P>0.05，通過8 w的訓練，干預組和對照組比較，得分均優于對照組，差異有統計學意義，P

本研究顯示，社會功能評定量表3個因子分中，社會性活動改善明顯，動性和交往性情況其次，日常生活能力第三，這與恢復期精神分裂癥患者的生活自理能力改善有很大關系，訓練之前，患者的飲食主動性、衣著狀況和衛生自理能力已經基本改善。社會性活動在訓練之前評分很低，此類功能受損嚴重，通過訓練，患者對時事的關心、學習態度、勞動技能、組織能力和責任感方面能力改善明顯，在這個團隊里工作學習，讓患者更積極主動、社會交往能力得到提升。

總之，雜志創作給患者提供一個寫作、投稿、共同工作、溝通交流學習的平臺，促進情感交流、提高學習能力和寫作水平，鍛煉職業技能和管理能力，改善人際交往能力，在與他人的合作中體會愉悅和自信，提升責任感和榮譽感，促進患者自我價值提升，有利于身心健康，對康復有積極意義，為患者融入社會做好準備。

參考文獻：

[1]翁永振.精神分裂癥的康復操作手冊[M].北京：人民衛生出版社，2009：107.

[2]張秀梅，田松，李菲菲，等.舞蹈訓練對慢性精神分裂癥患者自尊及社會功能改善的效果評價[J].中國實用護理雜志，2014，30（29）：29-32.

[3]汪向東，王希林，馬弘.心理衛生評定量表手冊增訂版[M]北京：中國心理衛生雜志社，1999：318-320.

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關鍵詞：技能培養、銜接、課程體系、建設

項目來源：黑龍江省高等教育學會十二五規劃課題《高職植物生長環境課程體系建設與學生技能培養銜接的研究》（課題編號14G304）

中圖分類號：G712.3

近年來，隨著社會對人才需求的不斷變化，為培養適應人才市場需求的高技能型人才，高等職業院校對課程和教學內容體系的改革進行了各種有益的探索，并取得了一定的成效，課程改革日益受到人們的重視。植物生長環境課程系統介紹植物生長的土壤環境、營養環境、光照環境、溫度環境、水分環境和氣候環境等知識技能， 開展植物營養施肥、植物生態環境控制方面實踐實訓項目。學習該課程， 不僅可為后續的花卉栽培技術、植物配置技術、城市綠地養護等重要課程的學習作好準備， 也可為畢業后在工作實踐中不斷提高專業技術業務能力提供必要的基礎。

1課程體系改革的基本原則

植物生長環境課程體系改革應以培養專業技術實用型專門人才為根本任務，以適應社會需求為目標，以培養技術應用能力為核心設計學生培養方案及構建課程、教學內容體系。為保證課程體系改革這一目標得以實現，必須堅持一些基本性原則。

1.1堅持課程設置與學生技能培養相結合的原則

即植物生長環境課程設置與就業需求、與行業（職業）準入和職業規范、與國際高等教育人才培養相結合。植物生長環境課程體系建設，應考慮社會和就業市場的需求，按照就業崗位所需技能有針對性地進行課程設置；同時，不能忽視國家勞動、人事部門頒布的行業職業標準，要將勞動、人事部門的職業標準融人教學課程，為學生提供未來可能從事職業必備的知識與技能。

1.2堅持以技能培養為核心的原則

圍繞職業能力這個核心，在進行植物生長環境課程體系設置時必須確保各項能力目標都有相應的課程或課程模塊。即以技能培養為核心構建理論教學體系和實踐教學體系，拓寬基礎、注重實踐，加強能力培養，提高綜合素質。必須突出植物生長環境課程體系的應用性而不是完整性，打破學科界限，使內容組織服從于所要解決的職業領域的問題，要強調課程模式的實踐性，要求在高職教育的實施過程中增加實踐性教學環節的比重，使學生有機會將專業知識與職業技能結合起來，增強職業適應性。

1.3堅持課程內容整合性的原則

實施課程內容的整合，以提高課程設置的效益，根據培養目標的需要有機地組合成一種靈活實用的、新型的高職課程模式。采取模塊化的組合形式將知能與技能組成靈活的教學單元，便于課程目標和教學目標的最佳實現。

2、課程體系改革的主要內容

植物生長環境課程改革應該堅持職業性、應用性、實踐性，真正擺脫傳統的學科教育束縛，以培養技術應用能力為主線，構建高職教育課程體系。在課程體系改革中，理論教學應體現以技能培養為目標，以“管用、夠用”為度； 植物生長環境課程實踐教學內容應與理論教學相配套，突出產學結合特色，形成產學研結合的、完整的教學體系。為了摒棄舊的教育教學觀念，真正擺脫傳統學科教育的束縛，構建以能力培養為核心的課程體系，就必須要增加專業實踐性教學環節的比重。在技能課程的改革中，堅持以能力培養為核心，要求在植物生長環境課程設置中必須以能力為本，圍繞職業技能開發課程。從實踐來看，可以將一個學生所應掌握的專業技能分成“基礎技能”、“職業崗位技能”和“業務拓展技能”等幾部分。“基礎技能”是從事某一專業的工作人員所應該掌握的基本技能，屬專業共性技能；“ 職業崗位技能”是為縮短學生就業后工作的“后熟期”，按照學生擬就業崗位，有針對性地設計的強化訓練技能“； 業務拓展技能”是學生根據學習興趣自我選擇的技能和學校為拓寬學生的知識面而增加的管理技能、社會活動技能、創業技能等。

3與課程體系改革相關的問題

3.1 教材建設方面

植物生長環境教材要根據能力培養模式的總體設計，尤其是根據人才知識、能力、素質結構調整的整體走向，要摒棄陳舊的觀點和內容，反映最新學術研究成果，要重點開發既有理論、又有實踐，適合培養技術應用和運用能力的課程和課程群，開發職業技能培訓課程，幫助學生取得各種專業技能證書。可以自編與理論和實訓教學相適應的專業教材，使學校的教材建設上一個臺階。

3.2 師資隊伍建設方面

師資隊伍建設是課程體系改革得以順利開展的重要保證，特別是“雙師型”教師的培養。應建立課程負責人制度，明確各門公共課程和技能課程的課程負責人，并組建課程小組，從而建立一支相對穩定的課程教學隊伍。要組建成立專業建設指導委員會，從企業、行業主管部門聘請專家參與教學改革活動，參與教學計劃、教學大綱培養方案和課程改革活動。

3.3 實踐教學環節

圍繞技能培養核心，要增加實踐教學的學時比重，課程的實踐教學必須要有實踐教學大綱、實訓教材或講義、指導用書，并將實訓作為一門獨立的課程編入教學計劃，形成實踐教學體系。要使理論知識教學與技能訓練有機地結合起來，要根據課程建設和改革的實際要求對實驗實訓內容進行系統優化組合，跨課程的技能項目，要明確在哪門課程中完成，以保證技能體系的完整性。

高職教育的課程體系建設工作在現階段是一項探索性工作，同時也是一項長期而艱巨的任務，是一個系統工程，需要一個循序漸進的過程，不可能一蹴而就。他需要我們在改革過程中不斷加以修改、調整，逐步完善。要以具有示范性的精品課程建設為引領，以課程體系改革為契機，從而促進課程體系建設工作的全面提高。

參考文獻

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關鍵詞：餐飲空間設計；智能化理念；多元化

0 前言

科技改變生活，智能化設計已經成為時下的熱點話題。巧妙地將智能化設計手段融入餐飲空間設計中，并賦予其更為人性化設計思想為生活提供更多便利，成為越來越多的設計師所追求的方向。餐飲空間設計實質是為顧客提供更人性化的就餐環境，讓使用功能與顧客的精神需求更貼切，并設有指引顧客的導向。伴隨智能化領域的迅速發展，餐飲空間設計向智能化、多元化、人性化靠攏的趨勢成了必然。

1 餐飲空間設計中智能化設計理念的營造

餐廳整體氛圍的營造跟它內部的空間環境設計密不可分。當我們對一個餐飲空間進行重新布局與規劃設計時，就要以滿足顧客就餐時的需要為設計的首要目的。合理地將智能化設計理念與室內物理環境設計相結合，能給使用者帶來更便捷、舒適、人性化的體驗，并把整個空間的層次帶到一個新的高度。

1.1 光環境設計

在室內空間環境設計中，光環境設計可以說是重中之重。自然光環境與人工光環境是兩種常見的營造光環境的手段。自然光能否被合理利用以及燈具的合理選擇，是光環境營造的好與壞的評價標準。自然的光環境營造的光源隨著天氣的變化而改變，在利用的時間上具有局限性。人工的光環境所營造出來的燈光顏色、強弱以及光照的時間是可以由人控制的，具有靈活自由性。

伴隨著我國經濟迅速騰飛與文化蓬勃發展，室內設計中光環境的營造也須跟上時代的發展。就要從滿足人們最簡單、最基本的照明需要發展到營造出更為輕松合理的燈光氛圍，再提升到兼具滿足人們對美的需求的光環境藝術的高層次。目前我國國內的餐飲空間光環境營造方面，主要存在的問題有照度不足、色溫偏高、廣域網布局欠缺條理性、燈具造型與整體設計風格不符等。針對這樣的問題，可以用智能化的照明系統來改善。它具有能定時控制、光感控制的特點，并且能夠在不同工作環境與工作狀態之間智能切換。它可以根據空間中某一特定區域的功能、使用時間、室外光線亮度的變化來控制照明。智能照明系統最重要并能體現其設計特色就是它可以進行預設，并且能夠把照明的亮度轉換成一系列的功能需求設置。

1.2 熱環境設計

熱舒適度是作為一項評價熱環境營造的好與壞的重要標準，經過人體自身生理上的對客觀環境變化所產生的本能反應來進行評價。如今的餐飲空間熱環境設計上存在許多缺陷，冬季東北地區餐廳室內外溫差大，玻璃容易結霜、爆裂；夏季南方餐廳空調溫度開的低讓人易患空調病，并且空調在工作時產生的耗電量也是不容小覷的。

在對室內環境進行營造時，巧妙地將中庭納入設計當中能夠使室內的熱壓通風得到增強；在設計屋頂的形式是雙層屋頂或者傘狀屋頂的建筑時，將屋頂的夾層設計成中空的構造可以讓熱空氣自由的流動；智能百葉窗的在工作時需要受到外在環境的影響，它根據天氣、溫度、光線和時間的變化來進行自動調節葉片，巧妙地體現了智能化的設計理念的同時也節省供熱和用電成本；利用智能植物裝置可以改善視覺環境、空氣質量，而且安裝位置自由可擺放可懸掛。通過將這些智能化技術融入室內熱環境的營造中并加以合理化利用，如果沒有額外的熱能消耗，餐飲空間的內部熱環境能得到顯著的改善。

1.3 空氣環境設計

空氣環境與人類生存息息相關，它直接影響到人們的工作效率與身體健康。特別是對于餐飲空間來說，好的空氣氛圍讓人們心情愉悅的同時也會使客人增加對餐廳的好感度。然而，有些餐廳的空間布局不合理，就餐區與廚房的隔離性欠缺，就餐區的客人在就餐時總會隱約聞到從廚房飄來的油煙味。廚房的通風設施設計得不合理，會導致廚房的空氣環境污濁，將會直接影響到廚師工作的效率和食品健康安全等。那么針對諸如此類的問題，智能化的理念能不能拯救這樣的現狀呢？

空氣智能凈化器的發明可以為解決這類問題提供良好的指導，它能夠清除空氣中的過敏原并且凈化出新鮮的空氣。在這樣良好的環境下就餐或工作不僅有益于人們的身心健康，同時也給人們帶來了精神上愉悅的享受。空氣凈化墻體在工作時受到天氣等外在環境因素的影響，自動調節室內空氣質量以滿足人們的需求。

1.4 通風環境設計

餐飲空間的通風環境設計主要體現在廚房的設計上。通風系統在餐飲空間中有著很重要的地位，它不僅影響著餐廳的職能，還與安全息息相關。現階段，我國國內的餐飲空間設計中通風環境在營造上存在諸多的問題。廚房的工作間在炎熱的夏季溫度可達到40℃，一個高溫、炎熱的操作環境會影響人正常工作，廚師的工作效率自然也就降低了。廚房的通風系統設計不合理，會使沒有得到充分燃燒的煤炭、燃油會釋放出的有毒有害的氣體留在廚房的操作間，長時間在這樣的環境下工作也會危及廚師的健康。針對這樣的現狀，可采用智能通風系統來解決諸如此類的問題。智能通風系統主要包括智能中央控制子系統、空氣品質感應子系統、可調節的風口末端以及通風管道等，它的系統綜合性能遠遠高于傳統的通風設施。

通過將智能化手段與通風設計技術的結合，簡化生產工藝并且降低能耗；促進二次能源的回收；在能保證室通風的基本需求的基礎上，盡量降低系統自身阻力，從而降低其內在的能耗。

1.5 色彩環境設計

一個合理的空間色彩搭配可以營造出良好的氛圍，并且在帶給顧客們視覺享受的同時也給人們帶來精神上的愉悅。對于智能化的餐飲空間來說，雖然大量采用自動化的設備似乎看起來與色彩環境不搭邊，但是實際上的影響也是十分重要的。在進行色彩設計的過程中，要注意抓住室內環境色彩設計要給人們在視覺上帶來舒適感。我們可以通過智能照明控制系統中的光線配合色彩，實現更優質的室內空間色彩感覺。

現如今，智能化手段的應用在室內設計中隨處可見。常見的有，熱變色桌子、智能變色墻體、智能調光玻璃等。熱變色桌子是利用化合物受熱、冷卻時，通過吸收光譜而產生顏色上的變化；智能墻體的應用需要我們提前對其進行人工設定，墻體會受到使用者的體溫、心情以及外界的溫度影響，產生顏色上的變化。

2 結語

目前，我國國內的科技水平有限，餐飲空間設計在空間的布局、烹飪設備以及內部的規劃等方面還存在一些問題。通過對智能化產業領域的不斷探索，并且將智能化理念與餐飲空間合理結合，可以將一些過去的設計中存在的問題通過智能化手段很好的解決，并使其賦予其更豐富的使用功能。不單單是針對餐飲空間，未來的空間設計都會朝智能化的方向發展，智能時代的到來與智能化的發展趨勢已成為必然。

參考文獻：

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