發(fā)布時(shí)間：2022-05-28 03:54:50
序言：寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
摘 要 在大數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)代背景當(dāng)中，超級(jí)計(jì)算機(jī)迎來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的計(jì)算、存儲(chǔ)、通信以及編程方面，因此基于大數(shù)據(jù)的實(shí)際特征以及需求來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是十分有必要的。本文圍繞如何基于大數(shù)據(jù)特征以及需求進(jìn)行超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)時(shí)代應(yīng)用背景下編程模型的設(shè)計(jì)兩個(gè)方面展開(kāi)討論，對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景下的超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，并提出了一些筆者自己的見(jiàn)解，希望能夠?qū)Υ髷?shù)據(jù)應(yīng)用背景下的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題提供一些對(duì)策建議。
關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景 超級(jí)計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)處理
在電子信息技術(shù)的推動(dòng)下，大數(shù)據(jù)已成為了當(dāng)代潮流前線的主流技術(shù)，所謂大數(shù)據(jù)，從狹義上理解主要是指各種大規(guī)模的數(shù)據(jù)，具體來(lái)說(shuō)是指難以在既定的時(shí)間范圍內(nèi)使用常規(guī)軟件以及技術(shù)進(jìn)行收集、統(tǒng)計(jì)、儲(chǔ)存以及管理的數(shù)據(jù)集合，必須通過(guò)新型處理模式才可將其決策力、洞察力、發(fā)現(xiàn)力以及流程化進(jìn)行充分發(fā)揮、具有規(guī)模大、復(fù)雜程度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、高增長(zhǎng)率以及多元化等特征的信息資產(chǎn)。由此可見(jiàn)，大數(shù)據(jù)是一種不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的信息化數(shù)據(jù)資產(chǎn)，僅僅應(yīng)用傳統(tǒng)的軟件或工具進(jìn)行統(tǒng)計(jì)或管理是難以顯效的，我們必須針對(duì)大數(shù)據(jù)的特征以及需求設(shè)計(jì)一款超級(jí)計(jì)算機(jī)，用于滿足大數(shù)據(jù)的計(jì)算需求。
通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)構(gòu)建大數(shù)據(jù)處理中心，是現(xiàn)階段最為主流的應(yīng)用趨勢(shì)。相比于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，超級(jí)計(jì)算機(jī)在性能方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，可以為大數(shù)據(jù)提供高效的計(jì)算以及處理服務(wù)。超級(jí)計(jì)算機(jī)早在二十世紀(jì)七十年代初就已被很多國(guó)家作為了一種戰(zhàn)略性資源而進(jìn)行使用，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防安全、社會(huì)發(fā)展、科學(xué)研究等方面得到了廣泛的應(yīng)用，并作出了極大的貢獻(xiàn)，因此現(xiàn)階段，超級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)基本已經(jīng)成為了衡量國(guó)家科技水平以及國(guó)防力量的重要指標(biāo)之一。天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)是由我國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制而成的，它實(shí)現(xiàn)了每秒鐘三點(diǎn)山九億億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度，并以此成績(jī)蟬聯(lián)五次奪得全球運(yùn)行速度最快超級(jí)計(jì)算機(jī)獎(jiǎng)項(xiàng)。但是，超級(jí)計(jì)算機(jī)雖然具有如此高效的運(yùn)行速率，它仍然只能在自己所擅長(zhǎng)的以科學(xué)與工程運(yùn)算為主的領(lǐng)域中發(fā)揮作用，例如一些計(jì)算密集型的任務(wù)中。此外，超級(jí)計(jì)算機(jī)具有計(jì)算模式單一的特點(diǎn)，它的處理過(guò)程通常由批量處理計(jì)算、流式運(yùn)算、迭代運(yùn)算、圖運(yùn)算等數(shù)據(jù)密集型運(yùn)算方式組成，因此傳統(tǒng)上的超級(jí)計(jì)算機(jī)很難直接被應(yīng)用在大數(shù)據(jù)的計(jì)摘 要 在大數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)代背景當(dāng)中，超級(jí)計(jì)算機(jī)迎來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的計(jì)算、存儲(chǔ)、通信以及編程方面，因此基于大數(shù)據(jù)的實(shí)際特征以及需求來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是十分有必要的。本文圍繞如何基于大數(shù)據(jù)特征以及需求進(jìn)行超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)時(shí)代應(yīng)用背景下編程模型的設(shè)計(jì)兩個(gè)方面展開(kāi)討論，對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景下的超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，并提出了一些筆者自己的見(jiàn)解，希望能夠?qū)Υ髷?shù)據(jù)應(yīng)用背景下的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題提供一些對(duì)策建議。
關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景 超級(jí)計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)處理算以及處理中。
1如何基于大數(shù)據(jù)特征以及需求進(jìn)行超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)
顯而易見(jiàn)，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)給人類技術(shù)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，而超級(jí)計(jì)算機(jī)具有十分強(qiáng)大的計(jì)算能力以及極其高效的數(shù)據(jù)處理能力，它將海量的信息高度集中在自己的系統(tǒng)當(dāng)中，并通過(guò)工具媒介、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等多元化角度對(duì)這些龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析以及應(yīng)用，由此可見(jiàn)，不同的超級(jí)計(jì)算機(jī)在對(duì)信息處理以及計(jì)算時(shí)所呈現(xiàn)出的性能水平也是有所差異的。我們之所以要通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能數(shù)據(jù)計(jì)算，主要目的就在于提升數(shù)據(jù)計(jì)算效率，并通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用來(lái)增強(qiáng)通信效率。在本文中，筆者將圍繞硬件和軟件兩個(gè)層面來(lái)設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景下的超級(jí)計(jì)算機(jī)。
1.1硬件體系結(jié)構(gòu)
信息量大以及操作簡(jiǎn)單是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的顯著特征，大數(shù)據(jù)應(yīng)用能夠確保計(jì)算指令維持在一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)較低的狀態(tài)，實(shí)際上間接增加了數(shù)據(jù)訪問(wèn)所需的成本，由此可見(jiàn)，在使用超級(jí)計(jì)算機(jī)管理大數(shù)據(jù)的過(guò)程中主要存在的問(wèn)題在于數(shù)據(jù)吞吐率與數(shù)據(jù)計(jì)算效率之間的失衡性。針對(duì)這一問(wèn)題，我們可以重點(diǎn)以兩個(gè)切入點(diǎn)進(jìn)行解決，一是針對(duì)片上緩存實(shí)施徹底優(yōu)化處理。大數(shù)據(jù)應(yīng)用指令等級(jí)相對(duì)較低，跳轉(zhuǎn)頻率較高，且不具備充分的局部性，再加上大數(shù)據(jù)通常只能使用一次，我們可以基于上述特點(diǎn)來(lái)降低指令緩存，并構(gòu)建一個(gè)連接處理器與二級(jí)緩存的通道，以確保數(shù)據(jù)吞吐率與計(jì)算效率之間的失衡狀態(tài)得到相對(duì)改善；二是提高大數(shù)據(jù)計(jì)算能力。在大數(shù)據(jù)的影響下，信息逐漸呈現(xiàn)出高密集化狀態(tài)，這使得傳統(tǒng)的處理器已無(wú)法滿足信息處理需求。因此必須通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)部署一個(gè)具備良好實(shí)時(shí)性的處理器，其中異構(gòu)并行處理器是一項(xiàng)很好的選擇，具體來(lái)說(shuō)，也就是把R檔募鈾倨韉既脛鐐ㄓ么理器核心當(dāng)中，在加速器的推動(dòng)作用下，使數(shù)據(jù)處理過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)并行的效果。大數(shù)據(jù)應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理頻率相對(duì)較高，因此必須想方設(shè)法改善節(jié)點(diǎn)計(jì)算效率并強(qiáng)化通信效率。顧名思義，大數(shù)據(jù)就是代表龐大的數(shù)據(jù)信息量，因此相應(yīng)的儲(chǔ)存模式也較為復(fù)雜，種類繁多，其中最為常見(jiàn)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模式為集中式存儲(chǔ)模式以及分布共享式存儲(chǔ)模式。為了較好地應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)通信頻率較高這一問(wèn)題，必須通過(guò)合理的手段來(lái)提高節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)或與設(shè)備之間的連接效率以及。對(duì)上文內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)后得知，要想有效解決大數(shù)據(jù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題，其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)在于加大互聯(lián)通信技術(shù)層面的研究開(kāi)發(fā)力度，提高在節(jié)點(diǎn)連接效率優(yōu)化方面的研究力度，一般可以通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種為研發(fā)一款軟硬件結(jié)合的多借口網(wǎng)絡(luò)芯片，另一種為通過(guò)光互連技術(shù)來(lái)改善數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中的問(wèn)題。
1.2硬件體系架構(gòu)
在大數(shù)據(jù)中包含著海量的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。這三種數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)方式也各不相同，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)通常使用數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，而非結(jié)構(gòu)化以及半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)則更多地以依靠于不同文件與系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)與配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)計(jì)算是兩個(gè)完全不同的過(guò)程，在數(shù)據(jù)計(jì)算的過(guò)程中，當(dāng)數(shù)據(jù)加載已經(jīng)結(jié)束時(shí)，則需要對(duì)各系統(tǒng)之間的交互頻率進(jìn)行合理地調(diào)整和控制，所以說(shuō)應(yīng)該選擇單一的分布式文件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。而針對(duì)大數(shù)據(jù)的處理方式則相對(duì)來(lái)說(shuō)更為豐富，同時(shí)也更加復(fù)雜，其中使用頻率最高的數(shù)據(jù)處理方式有圖處理以及批處理兩種，這樣據(jù)必須得到不同文件與系統(tǒng)之間的良好配合已結(jié)支持。由此可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)超級(jí)計(jì)算機(jī)時(shí)，單一的文化系統(tǒng)完全不能滿足計(jì)算機(jī)運(yùn)行需求，應(yīng)將多種文件組合在一起進(jìn)行超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
通過(guò)對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模式進(jìn)行深入研究后可以發(fā)現(xiàn)，它所使用的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)通常為分布式文件系統(tǒng)。為了能夠進(jìn)一步提升大數(shù)據(jù)的處理效率，Google對(duì)大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的文件系統(tǒng)進(jìn)行了一定的創(chuàng)新，在原有基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一款具有擴(kuò)展功能的GFS文件系統(tǒng)，創(chuàng)新后的文件系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)用層的運(yùn)用下實(shí)現(xiàn)了對(duì)控制流以及數(shù)據(jù)量進(jìn)行分離的目的，可以說(shuō)是一個(gè)真正意義上的分布式文件系統(tǒng)，即使面對(duì)規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)信息，該文件系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)高校的儲(chǔ)存以及處理。GFS文件系統(tǒng)由以下三個(gè)基本部分構(gòu)成，分別為若干塊服務(wù)器、單一的主控服務(wù)器以及客戶端。本論文以GFS文件系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)目前已研發(fā)上市且具有代表意義的阿里巴巴分支ADFS系統(tǒng)進(jìn)行了分析。在阿里巴巴的ADFS系統(tǒng)中，主要針對(duì)HDFSNameNode在使用過(guò)程中暴露出來(lái)的單點(diǎn)故障以及內(nèi)存不足等一系列問(wèn)題實(shí)施優(yōu)化，工作原理主要為將內(nèi)存中不屬于熱點(diǎn)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至外部數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，通過(guò)這種方式來(lái)緩解NalneNode所承受的內(nèi)存壓力，從而提升數(shù)據(jù)的處理質(zhì)量以及效率。而在對(duì)半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)方式上有著十分顯著的共性特征，他們通常都優(yōu)先選擇數(shù)據(jù)庫(kù)以及分布式表結(jié)構(gòu)作為存儲(chǔ)方式，只有一些結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)更傾向于選擇Key/Value分布式系統(tǒng)，其中較為典型的為亞馬遜公司的Dynamo系統(tǒng)以及Facebook的Cassandra系統(tǒng)，亞馬遜的Dynamo主要是運(yùn)用Key/Value作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，這一存儲(chǔ)模式相比于其它模式的優(yōu)點(diǎn)在于具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性以及可用性。Facebook的Cassandra系統(tǒng)同樣也是采用Key/Value作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，通過(guò)對(duì)這一存儲(chǔ)模式的運(yùn)用進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可擴(kuò)展性以及一致性的增強(qiáng)。
2大數(shù)據(jù)時(shí)代應(yīng)用背景下編程模型的設(shè)計(jì)
在大數(shù)據(jù)時(shí)代@一背景下，編程模型所面臨的挑戰(zhàn)也是日益凸顯出來(lái)，傳統(tǒng)的編程模型也開(kāi)始表現(xiàn)出一定的動(dòng)力不足趨勢(shì)，并無(wú)法滿足大數(shù)據(jù)的編程要求，為了有效解決這一矛盾，必須基于大數(shù)據(jù)的特征以及需求來(lái)設(shè)計(jì)一種有別于傳統(tǒng)編程模型的全新的編程模型。大數(shù)據(jù)時(shí)代下的編程模型必須滿足簡(jiǎn)單易操作的基本原則，并在此基礎(chǔ)上盡可能提高性能水平，構(gòu)建一個(gè)清晰明確的編程抽象，確保程序員的編程工作能夠更加順暢，在這一過(guò)程中，程序員并不需要關(guān)注程序在集群中運(yùn)行的具體狀態(tài)以及情況，只需要針對(duì)每一項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行一一解決即可。在新的編程模型中，程序員的主要工作與任務(wù)在于關(guān)注一切有待解決的問(wèn)題，以此來(lái)確保編程過(guò)程中各項(xiàng)任務(wù)的清晰化、明了化，同時(shí)還可以使代碼后期的維護(hù)管理工作得到極大程度的簡(jiǎn)化，使程序員的工作更加方便、簡(jiǎn)潔、高效。此外，在構(gòu)建編程模型時(shí)還應(yīng)考慮到系統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算能力以及處理能力提升的目的，我們不僅要確保程序能夠在集群上實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的運(yùn)行，同時(shí)也要保證不同類型的作業(yè)與任務(wù)能夠在集群上并發(fā)運(yùn)行，這樣可以大大提高集群內(nèi)部資源的共享有效率。但是在這一模型下，我們也會(huì)面臨許多新的問(wèn)題，需要后期通過(guò)探索與研究進(jìn)行慢慢攻破，例如如何有效處理異構(gòu)性問(wèn)題、如何提升本地?cái)?shù)據(jù)的有效利用率等。因此在基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景下進(jìn)行新編程模型構(gòu)建的同時(shí)，我們的考慮內(nèi)容不能過(guò)于單一，必須綜合衡量各方面的影響與利弊，在此基礎(chǔ)上作出適當(dāng)?shù)娜∩嵋约芭袛?，從而?gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單、便捷、可靠、高效的大數(shù)據(jù)編程模型。
為了使效率得到進(jìn)一步提升，超級(jí)計(jì)算機(jī)一般來(lái)說(shuō)都會(huì)選擇應(yīng)用并行編程模型，例如Open MP以及MPI，其中，Open MP通常會(huì)與共享存儲(chǔ)模式的融合而被廣泛地應(yīng)用在對(duì)稱多處理器等架構(gòu)的相關(guān)設(shè)備當(dāng)中，而MPI所涉及的編程模型則相對(duì)來(lái)說(shuō)更為復(fù)雜，一般來(lái)說(shuō)需要在切換至信息通信計(jì)算模型下，要求編程工程人員針對(duì)所有的程序問(wèn)題根據(jù)一定的規(guī)則進(jìn)行一一分類，隨后再將這些分類號(hào)的問(wèn)題映射至分布式進(jìn)程集合當(dāng)中。Open MP以及MPI等并行編程模型并不適用于大數(shù)據(jù)的計(jì)算以及處理過(guò)程中，因此一些規(guī)模較大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)會(huì)根據(jù)自身公司的實(shí)際情況以及需求來(lái)研制具有針對(duì)性的大數(shù)據(jù)處理模型，這樣一來(lái)不僅可以使工作人員的工作效率得到提升，同時(shí)也在很大程度上促進(jìn)了大數(shù)據(jù)應(yīng)用的有效實(shí)現(xiàn)。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景之下，對(duì)于超級(jí)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)可以適當(dāng)導(dǎo)入一些高效模塊結(jié)構(gòu)，例如多核結(jié)構(gòu)以及眾核結(jié)構(gòu)等。此外，寬帶網(wǎng)絡(luò)速度的提升也有利于超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的改善，為其提供基本的保障條件?？偠灾?，在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景之下，要想使數(shù)據(jù)處理以及計(jì)算速率得到有效提升，超級(jí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用是必然的趨勢(shì)所在，并取消以往計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的計(jì)算密集模式，取而代之的是數(shù)據(jù)密集模式。筆者相信在大家的共同努力之下，大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景下的數(shù)據(jù)處理以及計(jì)算問(wèn)題自會(huì)得以有效解決。
摘 要：中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽是國(guó)內(nèi)非計(jì)算機(jī)專業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的最高水平賽事，分設(shè)軟件應(yīng)用與開(kāi)發(fā)類，微課類等十大類。本文以2016年微課類的獲獎(jiǎng)作品《基于微分方程的犯罪動(dòng)機(jī)分析》為例，詳細(xì)闡述以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)為“基因”的微課設(shè)計(jì)思路及制作方法，微課中微視頻制作需注意的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)；微課設(shè)計(jì)；微視頻；基因
一、引言
微課是指按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)踐要求，以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過(guò)程中圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展的精彩教學(xué)活動(dòng)全過(guò)程[1]。微課作為基于網(wǎng)絡(luò)的全新快餐教學(xué)模式得到廣泛的認(rèn)可和推廣，微課的理論、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與實(shí)踐應(yīng)用研究成為眾多教育工作者研究的熱點(diǎn)。
近年來(lái)，廣大中小學(xué)教師及高校教師在微課的探究實(shí)踐上開(kāi)展了大量的研究工作，并取得了一定的教學(xué)成果。范建麗[2]等深入分析“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代高校微課發(fā)展的對(duì)策及應(yīng)用；余勝泉[3]等基于微課設(shè)計(jì)、教學(xué)信息描述、微課聚合和開(kāi)發(fā)模式，提出了基于學(xué)習(xí)元的微課設(shè)計(jì)思路；祁博[4]從微課的優(yōu)勢(shì)及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的特點(diǎn)出發(fā)，詳細(xì)分析微課在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用。這些微課研究主要是在“純粹”性的微課設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，以傳統(tǒng)教學(xué)加之DV錄像，旨在講述知識(shí)，但微課設(shè)計(jì)方法不夠新穎，無(wú)法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。目前未有關(guān)于中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽微課類作品設(shè)計(jì)指導(dǎo)報(bào)道。
本文以2016年中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽微課類獲獎(jiǎng)作品《基于微分方程的犯罪動(dòng)機(jī)分析》為例，全面介紹以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)為“基因”的微課設(shè)計(jì)方法和流程，詳細(xì)闡述設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新點(diǎn)，為高校學(xué)生參與中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽微課類比賽提供指導(dǎo)。
二、計(jì)算機(jī)技術(shù)
1.Microsoft Office PowerPoint2010
（1）軟件介紹
PowerPoint2010 是Office辦公軟件中的演示文稿軟件，用于制作演示文稿和放映幻燈片，能夠有效清晰地展示信息[5]。
（2）在微課制作過(guò)程中作用
在微課件的制作過(guò)程中，首先利用PowerPoint2010制作簡(jiǎn)單演示文稿，再次利用工具欄中的字體功能，smartart功能，動(dòng)畫功能等將演示文稿的字體大小，圖表布局及播放效果設(shè)計(jì)成自己所需的樣式，美化演示文稿。
（3）軟件操作
微課件完善大致經(jīng)歷五步：字體修改，段落修改，文本框格式設(shè)置，背景設(shè)置，動(dòng)畫設(shè)置。以《基于微分方程的犯罪動(dòng)機(jī)》為例將較難掌握的段落修改，文本框格式設(shè)置，動(dòng)畫設(shè)置具體操作過(guò)程作以闡述。
① 段落修改包括對(duì)行距及首行格式的修改，首先在開(kāi)始工具欄中選擇段落組欄，然后點(diǎn)擊段落組欄右下角的箭頭，最后根據(jù)界面提示依次選擇所需的行距及首行格式，段落修改界面如圖1所示。
② 文本框格式設(shè)置是對(duì)微課件中的案例進(jìn)行邏輯分塊，使問(wèn)題更加清晰，演示文稿界面更加美觀。圖2為《基于微分方程的犯罪動(dòng)機(jī)分析》中使用文本框格式設(shè)置的界面效果。其具體操作步驟：首先在插入工具欄中選擇文本欄，在文本欄中選擇文本框輸入所需文字，再選擇格式工具欄，對(duì)文本框進(jìn)行修改。
③ 動(dòng)畫設(shè)置是對(duì)演示文稿中的文字圖片等播放效果及順序進(jìn)行處理，使幻燈片按照期望播放。其具體操作步驟：首先選擇動(dòng)畫工作欄，然后打開(kāi)動(dòng)畫窗格，根據(jù)提示選擇符合要求的動(dòng)畫效果。
2.視睿錄屏剪輯軟件
（1）軟件介紹
視睿錄屏剪輯軟件是基于觸摸屏操作的微課軟件，適用于課堂教學(xué)素材錄制，能夠完成錄屏、編輯、一鍵導(dǎo)出保存等強(qiáng)大的互動(dòng)教學(xué)視頻制作與編輯演示。
（2）在微課制作過(guò)程中作用
在微課制作過(guò)程中，該軟件以麥克風(fēng)為輔助，將已經(jīng)做好的微課件在電腦上進(jìn)行視頻錄制及配音。
（3）軟件操作
首先將要進(jìn)行錄制視頻的微課件打開(kāi)調(diào)整為播放模式，然后將睿錄屏剪輯軟件打開(kāi)，選擇屏幕錄制功能，接下來(lái)根據(jù)界面提示完成視頻錄制工作。
3.Aegisub字幕制作
（1）軟件介紹
Aegisub是一款高級(jí)字幕制作編輯工具，完整支持Unicode，也支持超過(guò)30個(gè)地區(qū)的語(yǔ)言編碼（ex： Big-5、 GB2312、Shift-Jis）。
（2）在微課制作過(guò)程中作用
微課制作過(guò)程中，利用該軟件制作剪輯視睿錄屏剪輯軟件所錄制的視頻中的配音字幕。
（3）軟件操作
首先確定微視頻中每一段配音的時(shí)間間隔及畫面，然后在Aegisub字幕制作軟件中的設(shè)置字幕輸出格式，然后設(shè)置時(shí)間點(diǎn)及字幕。比如將“各位同學(xué)們，大家好”這句話設(shè)置在00：01：56.29至00：02：00.00時(shí)間段，首先，在文本輸入欄輸入“各位同學(xué)們，大家好”，然后在時(shí)間欄的開(kāi)始位置設(shè)置00：01：56.29，結(jié)尾位置設(shè)置00：02：00.00，如果需要對(duì)字體進(jìn)行修改，可在字體欄根據(jù)需要進(jìn)行修改，最后將最終字幕以*ass格式保存，字幕處理界面如圖3所示，在整個(gè)微視頻中的字幕設(shè)置方法同上所述。
4.魔影工S
（1）軟件介紹
魔影工廠是一款使用簡(jiǎn)單的全能格式轉(zhuǎn)換工具，它是海外流行的視頻格式轉(zhuǎn)換軟件WinAVI面向中國(guó)用戶推出的官方中文版 。具有廣泛的格式與移動(dòng)設(shè)備支持、最完善的視頻格式支持、真正高速的轉(zhuǎn)換過(guò)程。
（2）在微課制作過(guò)程中作用
將配音字幕利用該軟件導(dǎo)入視頻中，利用該軟件將視頻進(jìn)行剪輯及合輯。
（3）軟件操作
首先選擇魔影工廠的字幕功能，再將Aegisub字幕制作軟件所完成的字幕導(dǎo)入，這就完成了給微視頻匹配字幕的所有任務(wù)。接下來(lái)根據(jù)微課所需，利用魔影工廠的視頻剪輯功能對(duì)微視頻做最后的修剪（比如微視頻時(shí)長(zhǎng)，格式等），以達(dá)到賽事要求。
三、設(shè)計(jì)流程
好的微課，都要經(jīng)過(guò)確定課題，制作教學(xué)設(shè)計(jì)，制作微課件，制作微視頻，布置微習(xí)題五個(gè)步驟。其中，確定課題與制作教學(xué)設(shè)計(jì)是前提和基礎(chǔ)，制作微課件是關(guān)鍵，制作微視頻是核心，布置微習(xí)題是保障。現(xiàn)以計(jì)算機(jī)技術(shù)“基因”為基礎(chǔ)，以《基于微分方程的犯罪動(dòng)機(jī)分析》為例詳細(xì)闡述其制作過(guò)程。
1.教學(xué)設(shè)計(jì)的制作
（1）設(shè)計(jì)動(dòng)機(jī)
根據(jù)中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽微課類比賽相關(guān)要求及微課內(nèi)容特點(diǎn)，教學(xué)設(shè)計(jì)將教學(xué)諸要素有序安排，確定合適的教學(xué)方案設(shè)想和計(jì)劃。教學(xué)設(shè)計(jì)是微課《基于微分方程的犯罪動(dòng)機(jī)分析》的基礎(chǔ)，是后續(xù)工作的前提。因此，做好教學(xué)設(shè)計(jì)將對(duì)微課的走向作以簡(jiǎn)單的規(guī)劃，從而達(dá)到掌控全局的作用。
（2）成果展示
以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)為“基因”的微課教學(xué)設(shè)計(jì)既要體現(xiàn)出微課的特點(diǎn)，又要體現(xiàn)創(chuàng)新性。下面是該類型微課教學(xué)設(shè)計(jì)的基本流程。
① 選題
微課的教學(xué)內(nèi)容以 “精短”為特色，因此選擇微課內(nèi)容一定要以基礎(chǔ)性，典型性，可推廣性為基準(zhǔn)，突出特色，形成一條線式的教學(xué)思路，使得微課這種快餐式教學(xué)模式能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
② 教學(xué)對(duì)象分析
微課最終要為廣大學(xué)習(xí)者服務(wù)，它能夠借助于PC手段得以廣泛的傳播，因此在制作微課時(shí)，要充分考慮學(xué)習(xí)者的心理認(rèn)知，知識(shí)儲(chǔ)備等實(shí)際情況，從而確定合適的教學(xué)對(duì)象。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，我們可以盡可能的設(shè)計(jì)出各類學(xué)習(xí)者所需要的知識(shí)傳輸模式，從而更符合各類學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)需求。
③ 教學(xué)內(nèi)容分析
由于微課所具有的“快餐”式教學(xué)特征，知識(shí)點(diǎn)針對(duì)性強(qiáng)，因此設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)在對(duì)教學(xué)對(duì)象進(jìn)行充分分析后，合理安排重難點(diǎn)，將微課所涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行羅列，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由具體到一般，循序漸進(jìn)，達(dá)到“快餐”抵飽效果。以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)為“基因”的微課能夠利用技術(shù)手段將微課內(nèi)容設(shè)計(jì)的更加形象化，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的有效傳播起到事半功倍效果。
④ 教學(xué)目標(biāo)分析
教學(xué)內(nèi)容分析中指出，微課知識(shí)點(diǎn)針對(duì)性比較強(qiáng)，因此教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置應(yīng)當(dāng)在三維目標(biāo)的指引下，更加具體細(xì)化，這樣才能體現(xiàn)出微課的教學(xué)特色，從而達(dá)到微課所具有的即學(xué)即懂教學(xué)目標(biāo)。
⑤ 教學(xué)策略設(shè)計(jì)
以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)為“基因”的微課設(shè)計(jì)，因其微視頻界面美觀，在知識(shí)點(diǎn)處理上可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行美化等因素，因此可以利用這些積極因素來(lái)吸引學(xué)習(xí)者，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性。
⑥ 教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐
在以上5點(diǎn)具體分析的指導(dǎo)下，以《基于微分方程的犯罪動(dòng)機(jī)分析》為例制作教學(xué)設(shè)計(jì)，現(xiàn)把該教學(xué)設(shè)計(jì)傳入百度云盤。
⑦ 教學(xué)反饋分析
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，作為微課也不例外，由于微課廣泛傳播性，我們應(yīng)建立線上線下回饋機(jī)制，積極收集學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)反饋建議，進(jìn)行充分分析并加以改進(jìn)，才能夠使得微課具有鮮活強(qiáng)大的生命力。通過(guò)信息反饋，我們可以對(duì)基于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)基因的微課與一般微課作以比較如表1。
2.微課件的制作
（1）制作動(dòng)機(jī)
微課件就自身作用來(lái)說(shuō)，可以幫助學(xué)生更好的融入教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，從而更好的實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目的。微課件在本文的《基于微分方程的犯罪動(dòng)機(jī)分析》中處于關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有承前啟后的作用，它是將教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容再一次的精化，從而有利于后期的視頻錄制。
（2）成果展示
在教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用Microsoft Office PowerPoint2010制作微課件，微課件界面如圖4所示。
3.微視頻的錄制及后期處理
（1）制作動(dòng)機(jī)
微視頻是微課最終的產(chǎn)物，微視頻決定著微課整體內(nèi)容的質(zhì)量。微視頻在本文的《基于微分方程的犯罪動(dòng)機(jī)分析》中居于核心地位，具有牽一發(fā)而動(dòng)全身的作用。首先利用視睿錄屏剪輯軟件和麥克風(fēng)將微課件錄制為有聲視頻，接著利用Aegisub字幕制作軟件將錄制的視頻中的配音加入字幕，最后利用魔影工廠軟件將字幕導(dǎo)入，進(jìn)行視頻合輯。具體操作方法在上述計(jì)算機(jī)技術(shù)中已作介紹。
（2）成果展示
由于微視頻不能在文章中展示，現(xiàn)把視頻傳入百度云盤。
4.微習(xí)題的布置
（1）制作動(dòng)機(jī)
微習(xí)題繼教學(xué)設(shè)計(jì)，微課件，微視頻之后，在本文的《基于微分方程的犯罪動(dòng)機(jī)分析》中處于保障作用，保障教學(xué)環(huán)節(jié)的完整性，保障學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。
（2）成果展示
四、微課未來(lái)的發(fā)展方向分析
微課從初始的定義 “針對(duì)某教學(xué)環(huán)節(jié)和知識(shí)點(diǎn)的新型教學(xué)資源”到“以視頻為主要載體記錄教師圍繞某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)或知識(shí)點(diǎn)開(kāi)展的簡(jiǎn)短、完整的教學(xué)活動(dòng)”再到目前興起的 “一種針對(duì)某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)或知識(shí)點(diǎn)的情景化、支持多種學(xué)習(xí)方式的新型在線網(wǎng)絡(luò)視頻課程”，微課大體沿著“微課構(gòu)成要素―微課實(shí)施過(guò)程―新型PC微課”軌跡發(fā)展，不難看出，由于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽的不斷推廣，一種新型的以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)為基因的微課即將發(fā)展起來(lái)[6]。但是目前我國(guó)高校教師及中小學(xué)教師在微課研究方面多以傳統(tǒng)制作方式為主，以計(jì)算機(jī)為基因的微課設(shè)計(jì)方法還未成為主流，這就使得在微課這種“快餐式”教學(xué)活動(dòng)不能完全發(fā)揮作用。因此，作為微課設(shè)計(jì)者，根據(jù)本人心得體會(huì)，有兩點(diǎn)建議：① 建立健全微課反饋機(jī)制：在核心內(nèi)容“微視頻”及其他輔助性材料齊全的情況下，要提高創(chuàng)新意識(shí)，正確處理好微課建設(shè)實(shí)施及效果反饋之間的關(guān)系，即利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)正確處理好微課中的授與受之間的關(guān)系。② 突出計(jì)算機(jī)使用能力，提高創(chuàng)新分：從參與以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)為基因的微課類比賽來(lái)講，顧名思義，凸顯出作品所體現(xiàn)出來(lái)的計(jì)算機(jī)技術(shù)含量尤為重要，這就需要在作品的制作過(guò)程中盡可能多的運(yùn)用計(jì)算機(jī)完成，且要在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新，慎用傳統(tǒng)手段。
五、結(jié)語(yǔ)
以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)為基因的微課設(shè)計(jì)將會(huì)成為主流，它符合當(dāng)下以改革創(chuàng)新為核心的時(shí)代精神要求，在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽微課類賽事的推動(dòng)下，高校教師及學(xué)生特別是師范類的教師學(xué)生將以此為契機(jī)，為我國(guó)的微課教育事業(yè)奉獻(xiàn)出不可磨滅的力量。
摘 要：隨著我國(guó)對(duì)文化創(chuàng)意類和設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)發(fā)展的高度重視，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件成為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)與藝術(shù)平衡的關(guān)鍵。應(yīng)用技術(shù)型高校計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件課程應(yīng)以現(xiàn)代設(shè)計(jì)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)。本文結(jié)合作者多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，主要從教學(xué)思維轉(zhuǎn)換、課程內(nèi)容更新及教學(xué)模式與方法改革三個(gè)層面來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)改革與創(chuàng)新進(jìn)行研討，希望能做好應(yīng)用技術(shù)型設(shè)計(jì)人才儲(chǔ)備。
關(guān)鍵詞：應(yīng)用技術(shù)型；設(shè)計(jì)藝術(shù)類；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；設(shè)計(jì)軟件；實(shí)戰(zhàn)案例分析法
1 應(yīng)用技術(shù)型高校設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件課程教學(xué)模式
《計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件》在應(yīng)用技術(shù)型高校藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課程設(shè)置中屬于專業(yè)課。應(yīng)用技術(shù)型高校應(yīng)以就業(yè)為導(dǎo)向，培養(yǎng)創(chuàng)新機(jī)制，拔尖創(chuàng)新人才，突出課程的職業(yè)定向性。重技術(shù)、輕實(shí)訓(xùn)，重視“基本功”而忽視認(rèn)知過(guò)程和實(shí)訓(xùn)過(guò)程的設(shè)計(jì)教育模式存在于多數(shù)院校。
普通院校設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)的課堂教學(xué)模式和教學(xué)方法已不能完全滿足應(yīng)用技術(shù)型高校設(shè)計(jì)類專業(yè)人才能力培養(yǎng)的需求，應(yīng)以“理論教學(xué)直觀，實(shí)踐教學(xué)模擬”的教學(xué)模式來(lái)為設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)培養(yǎng)設(shè)計(jì)與技術(shù)并存的復(fù)合型人才。即堅(jiān)持做好理論教學(xué)的同時(shí)，要重點(diǎn)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的模擬性，最大化縮短普通院校與民辦高校教育存在的距離。
2 應(yīng)用技術(shù)型高校設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件課程教學(xué)革新
教學(xué)改革是一項(xiàng)帶有方向性、全局性及開(kāi)創(chuàng)性的工作。應(yīng)用技術(shù)型高校設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革正以社會(huì)需求為目的，從設(shè)計(jì)實(shí)踐出發(fā)進(jìn)行人才培養(yǎng)。社會(huì)轉(zhuǎn)型背景下應(yīng)用技術(shù)型人才占主導(dǎo)地位，這正為高校設(shè)計(jì)軟件課程教育教學(xué)研究指明了方向。
2.1 計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件課程教學(xué)思想的改革
存在于許多院校隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，知識(shí)經(jīng)濟(jì)迅速崛起，應(yīng)用技術(shù)型高校對(duì)于設(shè)計(jì)軟件課程的教學(xué)尤為重視。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件課程教學(xué)首先應(yīng)不斷進(jìn)行教學(xué)思想轉(zhuǎn)變及教學(xué)思維的轉(zhuǎn)換，其次應(yīng)調(diào)整設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)人才培養(yǎng)方案中對(duì)于設(shè)計(jì)軟件課程設(shè)置，如增加《設(shè)計(jì)軟件課程設(shè)計(jì)》或《設(shè)計(jì)軟件測(cè)試周》等課程。最后實(shí)現(xiàn)由“傳授知識(shí)”為主轉(zhuǎn)變?yōu)椤皞魇谥R(shí)和培養(yǎng)能力的有機(jī)結(jié)合”，以適應(yīng)社會(huì)轉(zhuǎn)型背景下設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)。
根據(jù)以上分析，作者對(duì)教學(xué)思想的改革途徑有兩點(diǎn)建議：首先，要求學(xué)生做到自由操縱電腦，不斷研究電腦和軟件的新功能及其應(yīng)用擴(kuò)展，以適應(yīng)不斷探索創(chuàng)新的設(shè)計(jì)要求。其次，明確電腦設(shè)計(jì)作品，不能參考、借鑒和模仿，要突出設(shè)計(jì)創(chuàng)意。這就要培養(yǎng)學(xué)生直覺(jué)、發(fā)散和聚合等藝術(shù)設(shè)計(jì)思維，才能在構(gòu)思和設(shè)計(jì)表現(xiàn)上突出個(gè)性。
2.2 計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件課程教學(xué)內(nèi)容革新
自2014年2月國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于推進(jìn)文化創(chuàng)意和設(shè)計(jì)服務(wù)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的若干意見(jiàn)》以來(lái)，即為中國(guó)設(shè)計(jì)教育未來(lái)發(fā)展指明方向。
第一，課程內(nèi)容應(yīng)增加計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和軟件工具的內(nèi)在邏輯性結(jié)構(gòu)。如在《Photoshop》的教學(xué)中向?qū)W生講解計(jì)算機(jī)位圖和矢量圖的定義方法、RGB、CMYK色彩模式、通道和路徑的概念；在《AutoCAD》教學(xué)中闡釋人機(jī)交互技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及管理方法；在《3DMAX》教學(xué)中對(duì)三維空間建模等基礎(chǔ)進(jìn)行重點(diǎn)教學(xué)。
第二，內(nèi)容上由簡(jiǎn)到繁，選取針對(duì)設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)講解設(shè)計(jì)軟件中常用命令鍵，讓學(xué)生掌握基本操作，個(gè)別代表性的問(wèn)題，可以重點(diǎn)分析。
第三，認(rèn)清設(shè)計(jì)的核心是創(chuàng)作，這就需要教學(xué)內(nèi)容安排上不能僅局限于掌握軟件，更要增加綜合知識(shí)運(yùn)用。因此，教學(xué)大綱應(yīng)增設(shè)諸如色彩與圖案關(guān)系，構(gòu)圖發(fā)展與色彩理論、美學(xué)修養(yǎng)及BIM實(shí)訓(xùn)等內(nèi)容，突出現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)中創(chuàng)意、構(gòu)思和意念等特點(diǎn)，從而提高學(xué)生審美和應(yīng)用實(shí)踐水平。
2.3 設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)方法的創(chuàng)新研究
計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件課程不同于其他課程，實(shí)踐性非常強(qiáng)，這就需要學(xué)生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，又要靈活將操作技能應(yīng)用于實(shí)踐。通過(guò)分析和講解實(shí)際工程案例，讓學(xué)生了解和掌握整套設(shè)計(jì)方案制作流程，激l學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以便取得好的教學(xué)效果。作者結(jié)合設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為可采取實(shí)戰(zhàn)案例分析的教學(xué)具體方法如下：
第一，以課內(nèi)教學(xué)和課外作業(yè)緊密結(jié)合的方式。教師首先制定整個(gè)教學(xué)進(jìn)度和課程內(nèi)容的教學(xué)大綱，并針對(duì)每節(jié)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)合理的課后作業(yè)，最好能在實(shí)例教學(xué)和知識(shí)講解后，安排一個(gè)綜合性任務(wù)。例如，在《Photoshop》課程教學(xué)中，在完成對(duì)套索、路徑、圖層和色彩調(diào)整功能的基礎(chǔ)講解后，安排一個(gè)照片合成任務(wù)，隨后組織并指導(dǎo)學(xué)生作品參加設(shè)計(jì)類比賽；在《AutoCAD》教學(xué)中，可以在講解三維圖形的繪制和編輯命令等功能后，安排繪制一個(gè)建筑物三維立體圖的任務(wù)。
第二，提倡學(xué)生自己創(chuàng)作素材，以便培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。設(shè)計(jì)本身是一種理性的創(chuàng)作活動(dòng)，學(xué)生通過(guò)手繪稿或是自己拍攝的素材再經(jīng)過(guò)軟件調(diào)整設(shè)計(jì)，不僅可以利用設(shè)計(jì)軟件來(lái)創(chuàng)造視覺(jué)上的感官刺激，還可以突出設(shè)計(jì)作品的原創(chuàng)性，提高學(xué)生的審美水平和對(duì)全局的把握能力。
第三，結(jié)合設(shè)計(jì)藝術(shù)類專業(yè)，引入實(shí)戰(zhàn)案例分析的創(chuàng)新教學(xué)方法。如在《設(shè)計(jì)軟件課程設(shè)計(jì)》中采用BIM實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，使學(xué)生通過(guò)對(duì)具體實(shí)際工程案例的模擬，在經(jīng)過(guò)分析、辯論、演繹和推斷等認(rèn)知過(guò)程，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，以提高學(xué)生對(duì)整體設(shè)計(jì)過(guò)程的了解。學(xué)生運(yùn)用《3D MAX》在實(shí)際工程中的應(yīng)用訓(xùn)練則需要與實(shí)際社會(huì)工程案例接軌，按照實(shí)際工程定性法則要求，去規(guī)范化設(shè)計(jì)要求與作圖要求，使設(shè)計(jì)在現(xiàn)行社會(huì)法則中具有可行性。
3 結(jié)語(yǔ)
應(yīng)用技術(shù)型高校教師應(yīng)該著力于設(shè)計(jì)實(shí)例教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合從而進(jìn)行教學(xué)改革研究，與當(dāng)代社會(huì)培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力與動(dòng)手能力。教師提高自身藝術(shù)和人文素養(yǎng)的同時(shí)，要形成與社會(huì)經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的教育思想，構(gòu)建現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)文化、東西方審美理念融合的科學(xué)教育體系，以培養(yǎng)符合應(yīng)用技術(shù)型發(fā)展趨勢(shì)的設(shè)計(jì)人才。
摘 要 本文討論的主旨是就是CPCI總線下控制計(jì)算機(jī)的冗長(zhǎng)設(shè)計(jì)，首先介紹的是CPCI總線下控制計(jì)算機(jī)的原理，接著是冗長(zhǎng)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，最后探討的是選擇數(shù)據(jù)共享的方式。
【關(guān)鍵詞】CPCI總線 控制計(jì)算機(jī) 冗長(zhǎng)設(shè)計(jì)
控制計(jì)算機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心組合部分，可以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的發(fā)送，以及采集和判斷控制信號(hào)，并且還能夠?qū)ν獠客返碾娮柽M(jìn)行測(cè)量，除此之外還可以捕獲外部設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的地址，還可以對(duì)相應(yīng)的IP地址進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分配和管理。上面提到的是控制計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)中的典型應(yīng)用，除此之外還有其他的應(yīng)用沒(méi)有被寫出，但是這也并不影響控制計(jì)算機(jī)作為核心部件的重大作用，下面我們就來(lái)具體的討論CPCI總線下的控制計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案研究問(wèn)題。
1 CPCI總線下控制計(jì)算機(jī)的原理
CPCI總線下的控制計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)來(lái)源就是冗余設(shè)計(jì)，冗余設(shè)計(jì)非常精巧并且可以采用的方式有很多，根據(jù)不同的分類方式，冗余會(huì)有不同的設(shè)計(jì)方式，比如按照在系統(tǒng)中位置的不同，冗余有原件級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、部件級(jí)之分；還可以根據(jù)冗余的程度將冗余分為1：n的冗余，其中n可以取非零的正整數(shù)；除此之外冗余還有工作方式的區(qū)別，按照工作方式的不同，冗余還可以被分為冷備份的冗余和熱備份的冗余，由此可見(jiàn)，冗余設(shè)計(jì)可以采用的方式非常豐富，這也是為什么冗余設(shè)計(jì)可以滿足各種各樣工作的需要。目前使用最廣泛的是1：1系統(tǒng)級(jí)冷備份的冗余方式，這是根據(jù)CPCI總線下的控制計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，尤其是模塊化的特點(diǎn)來(lái)考慮的，此外這種冗余設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有很好的適應(yīng)性，并且還可以簡(jiǎn)化裝置，這些特點(diǎn)是其他冗余設(shè)計(jì)所沒(méi)有的，和其他冗余設(shè)計(jì)相比較，1：1系統(tǒng)級(jí)冷備份的冗余方式的成本也比較低，所以使用的范圍很廣泛，下面本文就依據(jù)此系統(tǒng)來(lái)介紹CPCI總線下的控制計(jì)算機(jī)的工作原理。
CPCI總線下冗余設(shè)計(jì)控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總共有兩個(gè)獨(dú)立的互不干擾的計(jì)算機(jī)構(gòu)成，并且這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)都有自己的I/O信號(hào)，這樣如果其中一臺(tái)停止工作，就可以切換控制電路完成的信號(hào)，然后轉(zhuǎn)接到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的I/O信號(hào)接口上，使得可以工作的計(jì)算機(jī)信號(hào)接口對(duì)外進(jìn)行連接，由于兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的軟硬件配套都完全相同，所以可以進(jìn)行任意自由的連接，來(lái)保證整個(gè)系統(tǒng)可以正常工作。其中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的擴(kuò)展板裝置，在CPU板的CPCI總線控制下，可以根據(jù)系統(tǒng)工作的需要，來(lái)設(shè)計(jì)控制的接口，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候共有4個(gè)擴(kuò)展板的槽位，但是在實(shí)際工作中可以根據(jù)需要，還可以再增加三個(gè)擴(kuò)展板的槽位，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)的有兩個(gè)儲(chǔ)存器，CPCI總線下的控制計(jì)算機(jī)的原理可以用圖1來(lái)表示。
2 CPCI總線下的控制計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案
2.1 雙電源互鎖的設(shè)計(jì)
互鎖技術(shù)設(shè)計(jì)的主要目的是為了防止兩個(gè)部件在同一時(shí)間段都進(jìn)行工作，這樣會(huì)產(chǎn)生很大的影響造成系統(tǒng)運(yùn)行的障礙，互鎖裝置的設(shè)計(jì)就能夠很好的保證只有一個(gè)部件處于工作的狀態(tài)，只有在其中一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障的情r下，另一個(gè)部件才會(huì)進(jìn)行工作，互鎖設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的保障，所以系統(tǒng)的兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都有互鎖設(shè)計(jì)的應(yīng)用，下面我們根據(jù)具體的設(shè)計(jì)圖來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
如圖2所示，互鎖設(shè)計(jì)采用的雙電源，每個(gè)電源都可以有不同規(guī)格的電壓輸出，一般情況下有+5v和3.3v兩種，本文介紹的系統(tǒng)是以+5v規(guī)格的電壓輸出為例子的。每個(gè)電源都有相同的輸出端口，具體包括的有EN使能端、DC28v輸入端、互鎖控制信號(hào)的輸出端、+5v輸出端，其中的EN使能端能夠控制電源的轉(zhuǎn)換模式，只有DC-DC的模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后，電源才會(huì)啟動(dòng)，EN使能端還有一個(gè)作用是和另一個(gè)計(jì)算機(jī)電源上的互鎖輸出信號(hào)端口進(jìn)行互聯(lián)。EN使能端的運(yùn)行受到其他情況的限制，當(dāng)處于低電平或者外部的輸出電壓為28v的時(shí)候，電源是不能夠輸出+5v的電壓的，也就是說(shuō)整個(gè)系統(tǒng)是不能進(jìn)行工作的。但是當(dāng)EN使能端處于低電平，輸出+5v的電壓的電壓，系統(tǒng)處于工作狀態(tài)的時(shí)候，互鎖控制的信號(hào)輸出端是處于低電平的?？偨Y(jié)上述說(shuō)法，雙電源互鎖設(shè)計(jì)的工作方式是，當(dāng)電源1處于不工作狀態(tài)的時(shí)候，如果外部的接入電壓為28v，電源2就會(huì)輸出+5v的電壓，這個(gè)時(shí)候處于工作狀態(tài)的還有DC-DC的控制電源的轉(zhuǎn)換模塊，并且互鎖控制信號(hào)處于高電平的狀態(tài)。
2.2 切換控制的設(shè)計(jì)
切換裝置指的主要是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間I/O信號(hào)之間的相互切換，不管是那一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作，切換裝置都處于工作的狀態(tài)，我們根據(jù)具體的工作原理圖來(lái)對(duì)切換控制的設(shè)計(jì)即興介紹，切換控制的工作原理圖如圖3所示。
兩個(gè)電源能夠進(jìn)行不間斷的工作的原因是2JT5-2繼電器選擇器的使用，這是因?yàn)閮蓚€(gè)電源輸出的+5v和3.3v的電壓輸出信號(hào)都可以被繼電器接收，這就能保證不管哪一個(gè)電源處于工作的狀態(tài)，繼電器都可以輸出相應(yīng)的電壓來(lái)保證整個(gè)裝置的正常運(yùn)行。切換電路中切換器件可以有以下幾個(gè)選擇：不同的切換信號(hào)選擇是不同的轉(zhuǎn)換器，如VGA顯示信號(hào)選用的是MAX4885專用切換器；一般的信號(hào)采用的是MAX4761切換器件。但是以太網(wǎng)信號(hào)不適合采用切換器件，所以對(duì)于以太網(wǎng)的信號(hào)切換設(shè)計(jì)了四條切換電路，來(lái)專門用于以太網(wǎng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
2.3 測(cè)量板和控制板的設(shè)計(jì)
測(cè)量板的設(shè)計(jì)需要考慮外部通道的電阻值，這是因?yàn)榭刂朴?jì)算機(jī)要借助電阻的功能，但是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不適合設(shè)置直接測(cè)量電阻值的接口器件，所以對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，采用的是DA轉(zhuǎn)換電路，其功能是為需要測(cè)量的設(shè)備提供電流的信號(hào)，并且為了測(cè)量電阻值，還需要用到AD轉(zhuǎn)換接口，其目的是為了采集被測(cè)量設(shè)備兩端的電壓，測(cè)得電壓和電流之后，運(yùn)用歐姆定律，來(lái)就算需要測(cè)量設(shè)備的電阻值。為了減緩計(jì)算機(jī)CPU的壓力，還在測(cè)量板上設(shè)計(jì)了FIFO緩存電路，同時(shí)還設(shè)計(jì)出了DA輸出測(cè)量的電路，輸出測(cè)量電路的作用是為了將輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓的信號(hào)，這樣便于AD電路的采集，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試的目的。
控制板的作用是為了采集和判斷對(duì)外控制信號(hào)的輸入和輸出，為了實(shí)現(xiàn)局部總線和CPCI總線的連接，采用的是PCI9052；為了實(shí)現(xiàn)寄存器的分配、地址的譯碼、以及始終的調(diào)頻等，F(xiàn)PGA采用的是EPM7256。信號(hào)輸入輸出電路都由兩種不同的電路組成，其中光電隔離電路和信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路組成了信號(hào)的輸出接口電路；信號(hào)整形電路和光電隔離電路構(gòu)成了信號(hào)輸入接口的電路。其中對(duì)于通道的測(cè)試是設(shè)計(jì)控制板的重要工作，設(shè)計(jì)的原理是使寄存器產(chǎn)生TTL高電平的信號(hào)，這種信號(hào)最終是要被傳輸?shù)叫枰獪y(cè)量的通道上的，但是在那之前，信號(hào)還需要通過(guò)光電隔離電路和驅(qū)動(dòng)電路。
3 數(shù)據(jù)共享問(wèn)題的討論
數(shù)據(jù)是對(duì)每一個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行都有著重要的作用，并且如果系統(tǒng)的復(fù)雜程度比較高，還需要提高數(shù)據(jù)的使用率。冗余設(shè)計(jì)有兩套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并且兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是彼此的備用，所以并不會(huì)同時(shí)處于工作的狀態(tài)，但是每一臺(tái)計(jì)算機(jī)在投入使用的時(shí)候，都會(huì)產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)，為了保證整個(gè)設(shè)備的完整運(yùn)行， 需要將兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享的設(shè)置。傳統(tǒng)的共享方式是使用第三方儲(chǔ)存器將一臺(tái)計(jì)算機(jī)里的數(shù)據(jù)拷貝到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)中，這個(gè)方法的原理非常的簡(jiǎn)單明了，便于理解，并且需要的操作技術(shù)也很低，很容易被人們掌握。但是這個(gè)共享的方式也存在著諸多問(wèn)題，比如運(yùn)行的時(shí)間比較長(zhǎng)，并且還可能影響其他零部件的使用，還有一點(diǎn)需要注意的是如果設(shè)備出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)不能拷貝的情況下，這個(gè)共享的方式就失去了使用的價(jià)值。
所以為了使系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠得到更好的使用，設(shè)計(jì)出一種新對(duì)IDE信號(hào)的切換方式，這樣保證了不管是哪一臺(tái)計(jì)算機(jī)處在工作的狀態(tài)，系統(tǒng)都可以訪問(wèn)兩個(gè)儲(chǔ)存器。這個(gè)設(shè)計(jì)的原理是，因?yàn)閮蓚€(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的儲(chǔ)存器都配有下相同的操作系統(tǒng)和相關(guān)的若干軟件，這樣就可以通過(guò)任意一個(gè)儲(chǔ)存器來(lái)啟動(dòng)系統(tǒng)，并且當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)之后，另一個(gè)儲(chǔ)存器中的稻菀部梢員環(huán)夢(mèng)剩這樣就獲得了兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的全部數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，保障了整個(gè)裝置的正常穩(wěn)定使用。
4 結(jié)束語(yǔ)
CPCI總線下控制計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案主要指的是冗余技術(shù)的設(shè)計(jì)，這個(gè)設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，也提高了系統(tǒng)的可靠性。雖然從一方面來(lái)說(shuō)，冗余設(shè)計(jì)在系統(tǒng)中的使用給增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，也會(huì)消耗更大的人力和物力資源，但是我們要從整體看問(wèn)題，總的來(lái)說(shuō)，冗余設(shè)計(jì)給系統(tǒng)的帶來(lái)益處還是大于弊端的，其中最顯著的還是系統(tǒng)可靠性的增加。所以，控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入冗余設(shè)計(jì)是非常明智且有必要的。
摘要：為提高導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的精度和處理速度，降低導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的功耗和體積，采用DSP+FPGA的小型化設(shè)計(jì)捷聯(lián)慣導(dǎo)計(jì)算機(jī)平臺(tái)。FPGA完成傳感器信號(hào)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器信號(hào)的數(shù)字濾波和外圍接口電路邏輯，同時(shí)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)控制邏輯。采用高性能TMS320C6713為核心處理器完成姿態(tài)信息解算和溫度信號(hào)采集和解算。經(jīng)過(guò)調(diào)試驗(yàn)證本設(shè)計(jì)滿足技術(shù)指標(biāo)要求，且實(shí)現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：TMS320C6713B； FPGA；IMU
從專業(yè)化角度出發(fā)，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)主要是借助對(duì)航行體運(yùn)動(dòng)期間的實(shí)際加速度情況進(jìn)行測(cè)量之后，所求得準(zhǔn)確速度以及具體位置的系統(tǒng)。就構(gòu)成來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)由控制顯示裝置、慣性傳感器以及計(jì)算機(jī)組合而成。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是推算導(dǎo)航方式，也就是說(shuō)從已知位置參照連續(xù)性測(cè)得的載體航向角以及實(shí)際速度來(lái)進(jìn)一步推算接下來(lái)的具體位置。傳感器根據(jù)安裝方式上的差異，可以將其劃分為捷聯(lián)式傳感器以及平臺(tái)式傳感器[1]。具體來(lái)說(shuō)，捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)通常情況下是將慣性傳感器安裝到載體中，擺脫了機(jī)電平臺(tái)，這種情況下，慣性平臺(tái)所具有的功能是由計(jì)算機(jī)來(lái)完成的。由于慣性傳感器直接安裝在載體，在實(shí)際應(yīng)用中導(dǎo)航精度易受外部環(huán)境等因素影響。為了提高導(dǎo)航精度在設(shè)計(jì)中采用DSP和FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)采集慣性導(dǎo)航參數(shù)及慣性導(dǎo)航參數(shù)的數(shù)字濾波、導(dǎo)航參數(shù)解算和外部通信。同時(shí)該技術(shù)方案采用FPGA實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)外圍設(shè)備擴(kuò)展部分，提高了導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的集成度，增加計(jì)算機(jī)可靠性，減小導(dǎo)航計(jì)算機(jī)體積重量。
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)當(dāng)中的慣性傳感器關(guān)鍵組成部分有里程計(jì)、陀螺儀以及加速度計(jì)。在實(shí)際導(dǎo)航過(guò)程中，主要是利用加速度計(jì)來(lái)獲得載體速度以及最終的位置信息，之后再借助陀螺儀對(duì)載體姿態(tài)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算，并有效控制顯示器的導(dǎo)航參數(shù)[2]。
導(dǎo)航計(jì)算機(jī)可以完成以下工作：對(duì)陀螺計(jì)中的信號(hào)、速度計(jì)中的信號(hào)以及里程計(jì)中的信號(hào)進(jìn)行定時(shí)采集，然后輸入相應(yīng)的測(cè)溫阻值。還可以通過(guò)及時(shí)處理數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航解算功能；通過(guò)專業(yè)化的RS422總線來(lái)準(zhǔn)確接收命令以及參數(shù)，從而在一定程度上對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)施定期修正。本設(shè)計(jì)采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
2.1DSP功能單元設(shè)計(jì)
導(dǎo)航計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集加速計(jì)和陀螺計(jì)信號(hào)等導(dǎo)航數(shù)據(jù)，對(duì)導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算和處理要求導(dǎo)航計(jì)算機(jī)必須具有高精度的浮點(diǎn)處理能力，設(shè)計(jì)中DSP采用了TI公司TMS320C6713B高性能32位浮點(diǎn)運(yùn)算DSP芯片，工作主頻為200MHz，處理能力為600MIPS/1200MFLOPS，外部支持8，16，32bit尋址，EMIF總線支持512Mbytes的寄存器尋址空間，可與SDRAM，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器無(wú)縫連接[3]。SDRAM采用容量為16MB（4M×32bit）的MT48LC4M32B2TG-7IT芯片，用于DSP在導(dǎo)航數(shù)據(jù)解算中大量矩陣和積分運(yùn)算。FLASH采用容量16MB（8M×16bit）的S29GL128N10TFIR1芯片。DSP的引導(dǎo)方式配置采用16位外部ROM引導(dǎo)Boot（默認(rèn)ROM時(shí)序）。DSP 上電復(fù)位后將外部FLASH存儲(chǔ)1KB空間的Bootloader程序搬到DSP內(nèi)部RAM地址為0x0空間，執(zhí)行Bootloader程序?qū)崿F(xiàn)FLASH導(dǎo)航解算程序加載到DSP內(nèi)部RAM中執(zhí)行。
外部時(shí)鐘電路采用40MHz的晶振作DSP時(shí)鐘輸入。經(jīng)配置內(nèi)部鎖相環(huán)倍頻后作，在由炔糠制堤峁CPU和其他外設(shè)使用。
DSP工作需要3.3V的IO電壓和1.2 V的內(nèi)核電壓電源。供電電源采用TPS70345電壓調(diào)整器，對(duì)上電順序進(jìn)行控制，首先完成內(nèi)核電壓上電，然后上電IO電壓。本身DSP的工作電源上電順序可以不考慮，但從系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮保證DSP的I/O buffer 接收到DSP的內(nèi)核有效輸入早于輸出buffer上電，防止與其他系統(tǒng)產(chǎn)生總線競(jìng)爭(zhēng)。
2.2傳感器接口信號(hào)濾波設(shè)計(jì)
由于導(dǎo)航計(jì)算機(jī)采集的傳感器信號(hào)品質(zhì)差（帶有噪聲），為了便于后續(xù)信號(hào)采集處理，降低信號(hào)計(jì)數(shù)誤差對(duì)采集傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、整形和驅(qū)動(dòng)隔離處理（處理電路如圖2所示）。濾波電路根據(jù)需濾掉噪聲頻率設(shè)計(jì)RC濾波電路參數(shù)。整形電路采用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)信號(hào)整形，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)隔離進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后輸入FPGA。
2.3慣導(dǎo)傳感器信息采集集成技術(shù)
在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的主要功能包括將導(dǎo)航傳感器信號(hào)采集并進(jìn)行處理。同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)配置將通過(guò)CAN總線和RS422接口與其他系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航數(shù)據(jù)通信。導(dǎo)航計(jì)算機(jī)采用Sparatan-IIE FPGA實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入慣性傳感器信號(hào)進(jìn)行采集處理。首先對(duì)輸入的慣性傳感器信號(hào)進(jìn)行了數(shù)字濾波處理，然后進(jìn)行計(jì)數(shù)，對(duì)標(biāo)頻信號(hào)進(jìn)行分頻處理，由分頻信號(hào)對(duì)各個(gè)慣性傳感器信號(hào)計(jì)數(shù)器值進(jìn)行鎖存，同時(shí)產(chǎn)生中斷信號(hào)到DSP，DSP可以通過(guò)EMIF總線訪問(wèn)FPGA的內(nèi)部寄存器。
FPGA對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入慣性傳感器信號(hào)濾波、計(jì)數(shù)處理工作原理如下。慣性信號(hào)輸入包括陀螺儀、加速度計(jì)和里程計(jì)信號(hào)等。陀螺計(jì)信號(hào)（陀螺計(jì)數(shù)電路原理見(jiàn)圖3）的處理是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，因此下面對(duì)陀螺計(jì)信號(hào)處理進(jìn)行重點(diǎn)說(shuō)明。導(dǎo)航計(jì)算機(jī)共有三路陀螺計(jì)輸入信號(hào)（X、Y、Z），每路陀螺輸入包含兩個(gè)相互正交的方波信號(hào)，AX超前BX信號(hào) 90°時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)增加，BX超前AX信號(hào) 90°時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)減少。在設(shè)計(jì)中，每路陀螺的兩個(gè)信號(hào)在FPGA外經(jīng)過(guò)施密特觸發(fā)器，進(jìn)入FPGA后首先進(jìn)行數(shù)字濾波處理，濾波后的信號(hào)再進(jìn)行鑒相，產(chǎn)生兩路四倍頻的可逆脈沖信號(hào)，然后對(duì)可逆脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)頻標(biāo)信號(hào)分頻產(chǎn)生定時(shí)中斷時(shí)，將計(jì)數(shù)器中的凈計(jì)數(shù)值鎖入鎖存器中并由DSP進(jìn)行讀數(shù)。
為了去除信號(hào)中的毛刺，信號(hào)在進(jìn)入FPGA之前，先經(jīng)過(guò)施密特觸發(fā)器過(guò)濾掉低電平的噪聲，然后進(jìn)入FPGA后經(jīng)過(guò)一個(gè)4位延遲數(shù)字濾波器[4]。數(shù)字濾波器的輸入信號(hào)必須在三個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘上升沿保持同一電平，才能夠通過(guò)4位延遲移位寄存器，因此小于兩個(gè)時(shí)鐘周期的噪聲脈沖都被抑制掉。同時(shí)，保證輸入信號(hào)通過(guò)濾波器的條件為tS>3tclk，tS為輸入信號(hào)高電平或低電平的持續(xù)時(shí)間，tclk為clk的時(shí)鐘周期，也就是說(shuō)必須保證時(shí)鐘頻率fclk>6finput。
每路陀螺的兩個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波器輸出后，進(jìn)入鑒相電路[5]，經(jīng)過(guò)處理后，變?yōu)樗谋额l的可逆脈沖信號(hào)。以X陀螺輸入為例，兩路輸入信號(hào)AX、BX分別經(jīng)過(guò)兩級(jí)移位寄存器， AX經(jīng)過(guò)第一級(jí)和第二級(jí)的輸出信號(hào)分別命名為A、C，BX輸出信號(hào)分別是B、D，最后輸出分別得到正、負(fù)通道信號(hào)+X和-X，+X=（AD）（BC），-X=（BC）（not（AD））。這種鑒相電路具有較強(qiáng)的抗干擾能力，即使AX或BX輸入上有噪聲信號(hào)通過(guò)前面的濾波電路，也會(huì)在+X和-X上產(chǎn)生對(duì)稱的脈沖而互相抵消掉。
以上功能實(shí)現(xiàn)采用了高速大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷‵PGA），利用VHDL硬件描述語(yǔ)言，在一片F(xiàn)PGA上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，脈沖計(jì)數(shù)和數(shù)字濾波以及多路串口協(xié)議處理等功能，對(duì)慣導(dǎo)傳感器信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理。該設(shè)計(jì)降低了導(dǎo)航計(jì)算機(jī)功耗，減小了導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的體積。
2.4測(cè)溫電路設(shè)計(jì)
由于環(huán)境溫度的變化會(huì)引起慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度下降，所以在導(dǎo)航計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)了測(cè)溫信號(hào)處理電路，將溫度傳感器采集到的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，DSP根據(jù)解算AD轉(zhuǎn)換數(shù)字量進(jìn)行慣性導(dǎo)航系統(tǒng)傳感器溫度控制或溫度補(bǔ)償，保證導(dǎo)航系統(tǒng)的精度。
測(cè)溫電路采用鉑熱電阻溫度傳感器進(jìn)行環(huán)境溫度的測(cè)量，測(cè)溫電阻與模塊上3個(gè)高精度電阻組成電橋，電橋兩臂中點(diǎn)分別接入運(yùn)算放大器進(jìn)行跟隨處理，再經(jīng)過(guò)后級(jí)放大后由AD轉(zhuǎn)換芯片采集溫度測(cè)量結(jié)果，DSP通過(guò)McBSP（Multichannel Buffered Serial Port）接口（配置SPI工作模式）讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行解算。
3導(dǎo)航計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)
導(dǎo)航計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境采用TI公司推出的Code Composer Studio v3.3。包含TI器件的編譯器、源代碼編輯器、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)境，調(diào)試器及其他功能，與C語(yǔ)言有良好的數(shù)據(jù)交互接口。
導(dǎo)航系統(tǒng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集和解算通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。DSP在該設(shè)計(jì)中主要用來(lái)完成IMU實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理，解算獲得姿態(tài)信息，即完成大量的數(shù)學(xué)運(yùn)算功能。DSP程序包括兩部分：一是TMS320C6713的Bootloader程序，實(shí)現(xiàn)將導(dǎo)航解算程序從FLASH中加載到DSP的內(nèi)部RAM中，導(dǎo)航解算程序從DSP炔RAM中執(zhí)行；二是導(dǎo)航程序，實(shí)現(xiàn)整個(gè)姿態(tài)算法，包括對(duì)IMU的通過(guò)RS422總線接口加載初始對(duì)準(zhǔn)信息，環(huán)境溫度對(duì)采集傳感器誤差補(bǔ)償，姿態(tài)解算和導(dǎo)航結(jié)果輸出等。
航姿解算主要是指及時(shí)處理好IMU信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到載體速度、載體位置以及載體姿態(tài)。當(dāng)慣導(dǎo)上電之后，DSP上電初始化從FLASH中加載導(dǎo)航程序，然后運(yùn)行導(dǎo)航程序，接收IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)航信息的初始對(duì)準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)完成后進(jìn)行解算，最后輸出姿態(tài)解算結(jié)果。
4結(jié)束語(yǔ)
采用TMS320C6713高性能32位浮點(diǎn)DSP作為捷聯(lián)慣導(dǎo)平臺(tái)的核心處理器，利用FPGA的實(shí)現(xiàn)5路串口協(xié)議邏輯和采集導(dǎo)航信息的數(shù)字濾波和計(jì)數(shù)，該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了體積小，功耗低，姿態(tài)解算速度快、精度高的捷聯(lián)慣導(dǎo)平臺(tái)。通過(guò)試驗(yàn)調(diào)試和應(yīng)用驗(yàn)證設(shè)計(jì)達(dá)了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的技術(shù)要求。
摘要：該文介紹了中國(guó)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽在新疆醫(yī)科大學(xué)的開(kāi)展情況，對(duì)校內(nèi)參加新疆賽區(qū)的大賽作品征集、參評(píng)等環(huán)節(jié)的組織實(shí)施工作進(jìn)行梳理，總結(jié)了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽開(kāi)展產(chǎn)生積極作用，為今后在各校開(kāi)展相關(guān)大賽工作提供相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽；組織實(shí)施；新疆賽區(qū)
1 引言
中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽是教育部高等學(xué)校文科計(jì)算機(jī)教指委為提高大學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，推動(dòng)高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)不斷向前發(fā)展所開(kāi)展的一項(xiàng)全國(guó)性賽事[1]。大賽自2008年開(kāi)始舉辦以來(lái)，至今已連續(xù)舉辦了9屆。新疆醫(yī)科大學(xué)教務(wù)處等相關(guān)職能部門十分關(guān)注這項(xiàng)賽事，在其努力下，新疆醫(yī)科大學(xué)從2010年開(kāi)始在校內(nèi)組織在校大學(xué)生參加此項(xiàng)賽事。這項(xiàng)賽事促進(jìn)了新疆醫(yī)科大學(xué)校內(nèi)計(jì)算機(jī)相關(guān)課程教學(xué)改革工作、同時(shí)在培養(yǎng)大學(xué)生計(jì)算思維和創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力等方面起到了積極推動(dòng)作用。
2 校內(nèi)大賽的組織和實(shí)施
2.1 校內(nèi)大賽組織機(jī)構(gòu)
新疆醫(yī)科大學(xué)自舉辦計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽以來(lái)，根據(jù)自治區(qū)教育廳下發(fā)的通知及大賽章程等文件精神，在校內(nèi)成立了新疆醫(yī)科大學(xué)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽組織機(jī)構(gòu)的辦公室（以下簡(jiǎn)稱“大賽辦公室”），大賽辦公室負(fù)責(zé)全校計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽校內(nèi)賽的組織報(bào)名和評(píng)審工作，機(jī)構(gòu)人員主要由教務(wù)處處辦和計(jì)算機(jī)教研室教師兼職構(gòu)成，教務(wù)處工作人員主要負(fù)責(zé)與新疆維吾爾自治區(qū)教育廳及新疆賽區(qū)計(jì)算機(jī)大賽組委會(huì)相關(guān)參賽文件和信息日常溝通工作，確保大賽相關(guān)文件上傳下達(dá)，計(jì)算機(jī)教研室教師負(fù)責(zé)全校參賽作品評(píng)審及上推參賽作品參加新疆賽區(qū)省級(jí)賽工作。新疆醫(yī)科大學(xué)大賽辦公室于每年12月開(kāi)始，在全校范圍內(nèi)開(kāi)展參加中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽動(dòng)員工作，在下一年的4月中旬進(jìn)行校內(nèi)參賽作品的評(píng)審及上推參加新疆賽區(qū)省級(jí)賽參賽作品公示工作。
參賽作品在校內(nèi)評(píng)審階段，為確保公正、公平、公開(kāi)原則，新疆醫(yī)科大學(xué)大賽辦公室將組織相關(guān)專家成立參賽作品評(píng)審委員會(huì)，評(píng)審專家主要由校內(nèi)計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)教師組成，評(píng)審過(guò)程中使用了相應(yīng)回避原則。
2.2校內(nèi)大賽參賽作品評(píng)審工作
校內(nèi)大賽作品評(píng)審工作本著公開(kāi)、公平、公正的原則，對(duì)每件參賽作品進(jìn)行客觀公正的評(píng)比，為確保參賽作品評(píng)審工作的公開(kāi)、公平和公正性[2-4]，校內(nèi)大賽在作品評(píng)審過(guò)程中嚴(yán)格按照新疆賽區(qū)及國(guó)賽大賽章程和參賽指南執(zhí)行，參賽作品選拔工作分為兩個(gè)階段，即參賽作品校內(nèi)評(píng)審選拔階段和公示階段。為了保證校內(nèi)大賽評(píng)審階段順利進(jìn)行，都規(guī)定了參賽作品提交的相應(yīng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)。
校內(nèi)大賽各階段具體工作流程如下：
第一階段，校內(nèi)參賽作品評(píng)審選拔。校內(nèi)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)參賽作品評(píng)審，由大賽辦公室推選的校內(nèi)專家對(duì)提交的參賽作品進(jìn)行評(píng)議，參照新疆賽區(qū)及國(guó)賽相關(guān)章程和參賽指南，選拔出優(yōu)秀的參賽作品。校內(nèi)評(píng)審工作需要審核校內(nèi)參賽作品是否有超項(xiàng)，作品質(zhì)量和內(nèi)容復(fù)合參加新疆賽區(qū)和國(guó)賽參賽作品要求。通過(guò)評(píng)審，評(píng)審專家組將代表學(xué)校推薦出參加新疆賽區(qū)省級(jí)賽參賽作品，并通過(guò)國(guó)賽報(bào)名平臺(tái)完成參賽作品報(bào)名工作。校內(nèi)大賽參賽作品評(píng)審時(shí)間一般在每年4月中旬舉行。
第二階段，公示。完成上述作品評(píng)審工作后，校內(nèi)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽辦公室將會(huì)在全校范圍內(nèi)對(duì)推薦參加全國(guó)賽的參賽作品進(jìn)行公示，公示期為7天，以確保比賽的公平和公正。在公示期間結(jié)束，對(duì)公示作品無(wú)異議的情況下，才最終確定參加新疆賽區(qū)大賽的名單。
校內(nèi)大賽的參賽作品不設(shè)立獎(jiǎng)項(xiàng)，最終只負(fù)責(zé)推薦參加新疆賽區(qū)省級(jí)賽參賽名單。校內(nèi)大賽的參賽作品根據(jù)學(xué)生類型分為兩個(gè)組即本科組和高職高專組，評(píng)審中分類進(jìn)行評(píng)審。
3 校內(nèi)賽的特色
中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽在新疆醫(yī)科大學(xué)舉辦校內(nèi)賽，為學(xué)校的各專業(yè)學(xué)生搭建了展示自我才能平臺(tái)，學(xué)生都積極踴躍參賽，作品除了結(jié)合所學(xué)的醫(yī)學(xué)專業(yè)外，學(xué)生參賽作品也體現(xiàn)區(qū)域特色和民族特色，激發(fā)各民族大學(xué)生的參與熱情，促使學(xué)生們運(yùn)用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)民族文化的傳承。
新疆醫(yī)科大學(xué)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽的參賽主體包括普通高校本科學(xué)生和高職高專類的學(xué)生。這樣在校內(nèi)大賽評(píng)審過(guò)程中也將參賽作品分為兩個(gè)組即本科組和高職高專組，參賽作品根據(jù)作品內(nèi)容和使用技術(shù)手段進(jìn)行作品分類參評(píng)，確保大賽公平和公正。
4 對(duì)教學(xué)工作的促進(jìn)作用
中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽校內(nèi)賽的開(kāi)展，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)教學(xué)改革，例如在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中增加了多媒體中動(dòng)畫處理、多媒體音頻和視頻處理等教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)加強(qiáng)了網(wǎng)頁(yè)制作方面教學(xué)內(nèi)容。大賽激勵(lì)和引導(dǎo)在校大學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，發(fā)揮學(xué)生自己專業(yè)特長(zhǎng)，提煉學(xué)生自己的生活實(shí)踐，同時(shí)結(jié)合新疆獨(dú)特的地理環(huán)境和人文環(huán)境，把個(gè)人興趣愛(ài)好、個(gè)人所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和新疆風(fēng)土人情緊密結(jié)合，將各種元素體現(xiàn)到參賽作品中去，提升了學(xué)生自己的技能、極大激發(fā)了學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)信息技術(shù)的激情。
大賽促進(jìn)了教學(xué)工作，教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)生需求，教學(xué)內(nèi)容改變也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的熱情，增進(jìn)學(xué)生與教師的溝通。基于大賽平臺(tái)，教師們相互學(xué)習(xí)，同時(shí)增進(jìn)了疆內(nèi)和疆外高校師相互學(xué)習(xí)交流，使他們有機(jī)會(huì)進(jìn)行線上和線下的溝通。
5 結(jié)束語(yǔ)
新疆醫(yī)科大學(xué)通過(guò)組織和舉辦校內(nèi)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽，促進(jìn)了校內(nèi)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革， 激發(fā)教師教學(xué)熱情，增加了疆內(nèi)教師與疆外教學(xué)相互學(xué)習(xí)交流。校內(nèi)大賽平引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注計(jì)算機(jī)知識(shí)、技術(shù)、技能的應(yīng)用方向，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。大賽也推動(dòng)了大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)教學(xué)改革，充分展示計(jì)算機(jī)教學(xué)成果，大賽通過(guò)不斷自我完善，必將成為校內(nèi)最有影響力的大學(xué)生賽事之一。
摘 要： 作者就中職《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出中職學(xué)校教學(xué)過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，這些問(wèn)題主要表現(xiàn)在學(xué)生普遍學(xué)習(xí)動(dòng)力不足、癡迷于網(wǎng)絡(luò)等方面，學(xué)生存在厭學(xué)和棄學(xué)現(xiàn)象，并結(jié)合ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模式，總結(jié)出其在中職《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》中的應(yīng)用策略，希望為中職學(xué)校計(jì)算機(jī)教學(xué)提供幫助。
關(guān)鍵詞： ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模式 《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》 教學(xué)應(yīng)用
1984年，凱勒對(duì)大量動(dòng)機(jī)研究成果進(jìn)行了整合，并提出了“ARCS”模式。這是一種能夠?qū)⒔虒W(xué)設(shè)計(jì)宏觀理論與學(xué)生的自我效能、心念態(tài)度及成就動(dòng)機(jī)等相互結(jié)合的教學(xué)模型。他認(rèn)為影響人們動(dòng)機(jī)的原因一共有四個(gè)，分別是注意、相關(guān)、信心和滿意[1]。
1.中職教學(xué)中存在的問(wèn)題
1.1生源狀況
目前看，我國(guó)大部分中職學(xué)校的學(xué)生均為九年義務(wù)制教育中的“高危學(xué)生”。詹森說(shuō)過(guò)：人如果長(zhǎng)期處于高壓狀態(tài)下，被稱為苦惱。而這狀態(tài)是難以根除的，處于這種狀態(tài)下的人，其知覺(jué)焦點(diǎn)會(huì)被縮小，并妨礙人的記憶，降低人的創(chuàng)造力，從而阻礙其社會(huì)能力增強(qiáng)。因此，長(zhǎng)期處于壓力狀態(tài)下的學(xué)生，其學(xué)習(xí)效率會(huì)降低。中職學(xué)校中存在許多這樣的學(xué)生，因此在教學(xué)上面臨一定的壓力。
1.2中職老師
因?yàn)檫@些“高危學(xué)生”在課堂上常常表現(xiàn)出對(duì)學(xué)習(xí)不屑一顧的態(tài)度，所以在一定程度上影響教師的教學(xué)熱情。同時(shí)，因?yàn)閷?shí)施教學(xué)改革，給戰(zhàn)斗在教學(xué)一線的教師帶來(lái)巨大壓力，往往使教師產(chǎn)生一定的挫敗感。另外，中職學(xué)校中，教師的教學(xué)水平存在良莠不齊的現(xiàn)象。
1.3教學(xué)內(nèi)容
中職學(xué)校開(kāi)設(shè)的《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》中，有很多都與小學(xué)和初中重復(fù)。另外，學(xué)生在接受義務(wù)教育的過(guò)程中，其計(jì)算機(jī)水平存在很大差異。同時(shí)，中職《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》的很多內(nèi)容過(guò)于老舊，與社會(huì)脫軌。
1.4教學(xué)方法
大部分學(xué)校還在采用傳統(tǒng)教學(xué)中講授為主的教學(xué)方式，強(qiáng)調(diào)將知識(shí)直接灌輸給學(xué)生，忽略學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下，學(xué)習(xí)效率自然降低。
2. ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)在中職《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》中的應(yīng)用實(shí)踐
2.1維持注意力
以維持注意力為牽引，在教學(xué)過(guò)程中教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置相應(yīng)的懸念，并提出問(wèn)題。如在對(duì)Word中的圖文混排進(jìn)行教課時(shí)，首先教師用大屏幕為學(xué)生播放幾個(gè)運(yùn)用Word排版制作成的精美圖片，然后讓學(xué)生對(duì)其仔細(xì)觀察，提問(wèn)學(xué)生，賀卡上不同內(nèi)容是通過(guò)Word中哪幾個(gè)功能制作而成的。學(xué)生通過(guò)思考，并回答，從而其注意力被集中在課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容中。在計(jì)算機(jī)課堂上，教師還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)合理的教學(xué)情境，進(jìn)一步吸引學(xué)生的注意力，并通過(guò)此方法延長(zhǎng)學(xué)生注意力集中在課堂內(nèi)容上的時(shí)間，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率[2]。
2.2強(qiáng)調(diào)相關(guān)性
在運(yùn)用Word制作圖文并茂的圖片的教學(xué)中，首先要讓學(xué)生積極思考之前學(xué)過(guò)的“插入藝術(shù)字”、“文本框”、“繪制圖形”等內(nèi)容，然后利用多媒體教學(xué)技術(shù)對(duì)之前學(xué)過(guò)的內(nèi)容進(jìn)行演示，幫助學(xué)生鞏固和熟悉操作中要掌握的技能，并演示本節(jié)課要講的內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的知識(shí)有一定了解，然后師生共同建立一個(gè)目標(biāo)。接下來(lái)，根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的反映，為學(xué)生布置難度適中的練習(xí)任務(wù)。這項(xiàng)任務(wù)可以是安排學(xué)生制作一張圖文并茂的賀卡，讓學(xué)生明確具體的操作方法和制作要求，然后開(kāi)始制作賀卡。學(xué)生在操作過(guò)程中還會(huì)遇到之前學(xué)習(xí)的內(nèi)容，從而對(duì)之前學(xué)習(xí)的內(nèi)容加以復(fù)習(xí)，并將其與新知識(shí)相結(jié)合，了解新知識(shí)的用途。
2.3幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)信心
高職學(xué)生普遍對(duì)學(xué)習(xí)沒(méi)有足夠信心，因此教師要幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)信心。當(dāng)學(xué)生利用Word制作賀卡時(shí)，可以根據(jù)學(xué)生的完成情況，布置新的具有一定挑戰(zhàn)性的任務(wù)；當(dāng)學(xué)生認(rèn)為這個(gè)任務(wù)具有一定難度的時(shí)候，教師要為其提供清晰的操作思路和操作方法，這樣有助于學(xué)生自主練習(xí)。在學(xué)生自主練習(xí)時(shí)，學(xué)習(xí)積極性有所提升。在這一過(guò)程中，有些學(xué)生可以自己?jiǎn)为?dú)完成任務(wù)，有些學(xué)生則需要教師的幫助才能完成任務(wù)。但不管怎樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力都會(huì)提高，并且牢固掌握課堂知識(shí)，這時(shí)教師要給予其一定的獎(jiǎng)勵(lì)或者表?yè)P(yáng)。學(xué)生得到相應(yīng)的表?yè)P(yáng)，自信心倍增，對(duì)計(jì)算機(jī)課堂產(chǎn)生濃厚的興趣，會(huì)自主學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)。
2.4教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)滿意感
利用Word制作的賀卡完成以后，教師應(yīng)布置學(xué)生對(duì)自己的作品進(jìn)行相應(yīng)的講解，讓學(xué)生對(duì)彼此作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在這些作品中評(píng)價(jià)出一個(gè)優(yōu)秀的作品，然后讓這位優(yōu)秀作品的制作者對(duì)自己作品的完成過(guò)程做出一定的闡述，講述其在制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題，然后是怎樣解決的，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。這樣，學(xué)生在課上的練習(xí)積極性及能力不斷提高，知識(shí)水平不斷提升，從而對(duì)自己產(chǎn)生一定的滿意度和成就感。
3.結(jié)語(yǔ)
上文通過(guò)對(duì)ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模式在《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課堂的應(yīng)用分析，得出一定激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的方法。通過(guò)一定的實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有所提高，自主學(xué)習(xí)能力有所增強(qiáng)。ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)教學(xué)模式不僅對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)有明顯的效果，對(duì)其他學(xué)科學(xué)習(xí)也有非常大的幫助。
摘要：針對(duì)《微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，將ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型的思想引入到課堂教學(xué)中來(lái)。實(shí)踐證明，該方法能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加自信心，獲得滿足感，使學(xué)生在輕松愉快的氣氛中掌握較難理解的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)提高課堂教學(xué)效果有一定幫助。
關(guān)鍵詞：ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型；微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)；課堂教學(xué)
ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型是美國(guó)弗羅里達(dá)州立大學(xué)心理學(xué)教授John Keller在1983年提出的。模型的核心思想是，影響學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的因素分為四種：注意（Attention）、相關(guān)（Relevance）、自信（Confidence）和滿足（Satisfaction）。
注意是指教師應(yīng)喚醒學(xué)生的好奇心并吸引注意力。相關(guān)是指學(xué)習(xí)內(nèi)容與過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)或以往學(xué)習(xí)的知識(shí)或某種利益有關(guān)聯(lián)。自信是指學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)能力充滿信心。滿足是指學(xué)生能夠從學(xué)習(xí)經(jīng)歷中獲得滿足感。本文結(jié)合《微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》課程，探討了ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型在課堂教學(xué)中的應(yīng)用。
1.課程現(xiàn)狀
《微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》是高校工科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。目前我院面向自動(dòng)化專業(yè)、測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)開(kāi)課。課程內(nèi)容主要介紹微型計(jì)算機(jī)基本工作原理、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、存儲(chǔ)器、接口技術(shù)和應(yīng)用設(shè)計(jì)，目的是使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的基本組成，工作原理、各類接口部件功能及其與系統(tǒng)的連接、建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整機(jī)的概念，并以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟、硬件開(kāi)發(fā)能力，以便為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和技術(shù)開(kāi)發(fā)打下基礎(chǔ)。
目前，本課程仍然采用“理論+實(shí)驗(yàn)”的方式進(jìn)行授課。即主講教師先以講授幾十個(gè)學(xué)時(shí)的理論知識(shí)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生入門，然后由實(shí)驗(yàn)教師講解并開(kāi)展若干個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)-引。各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置主要基于DICE-5212單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)箱，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn)、多位數(shù)加法實(shí)驗(yàn)、查表程序?qū)嶒?yàn)、數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?yàn)、外部中斷實(shí)驗(yàn)、定時(shí)器肘數(shù)器實(shí)驗(yàn)、串行通信實(shí)驗(yàn)等。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要親自動(dòng)手完成的僅僅是一些接孔連線，而這些硬件接法往往是固定不變的，學(xué)生不必動(dòng)腦思考只是機(jī)械的照做即可，實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力得不到很好的開(kāi)發(fā)。這種授課方式導(dǎo)致在結(jié)課以后，大多數(shù)理論考試分?jǐn)?shù)較高的同學(xué)，并沒(méi)有真正理解微型計(jì)算機(jī)的工作原理，甚至不知道微機(jī)芯片為何物，更談不上利用芯片進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)了，“高分低能”的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。因此，如何講解晦澀難懂的理論知識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維，是目前課程組改革的重點(diǎn)。
2.ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型在課堂教學(xué)中的應(yīng)用
中斷系統(tǒng)歷來(lái)是微機(jī)原理課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容主要包括：中斷及中斷源的概念、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、中斷允許控制及優(yōu)先級(jí)控制、中斷處理、外部中斷的實(shí)現(xiàn)、多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。該部分內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)繁多，內(nèi)容抽象，尤其對(duì)于多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，教師講起來(lái)難以生動(dòng)，學(xué)生很難提起學(xué)習(xí)興趣，大部分教師選擇避開(kāi)不講，或只是簡(jiǎn)單介紹。但該部分內(nèi)容在許多場(chǎng)合都有實(shí)際應(yīng)用，若講授方法得當(dāng)，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的有效平臺(tái)。以下具體介紹如何將ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型應(yīng)用到多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)之中。
2.1選擇恰當(dāng)實(shí)例，吸引注意力
ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型第一個(gè)因素是注意（Attention）。教師要想抓住學(xué)生的注意力，必須選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)例，為此課程開(kāi)始開(kāi)門見(jiàn)山的舉出多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)典型實(shí)例―搶答器的設(shè)計(jì)。由于大多數(shù)同學(xué)都觀看或參加過(guò)知識(shí)競(jìng)賽，對(duì)搶答器有一定的了解，這樣的實(shí)例更貼近生活實(shí)際，所以能很好的吸引學(xué)生的注意力。
2.2明確學(xué)習(xí)目的，強(qiáng)調(diào)相關(guān)性
ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型第二個(gè)因素是相關(guān)（Relevance）。在抓住學(xué)生的注意力以后，教師要馬上告知學(xué)生，現(xiàn)在進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng)與他們過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)或以前學(xué)習(xí)的知識(shí)是有關(guān)聯(lián)的，而且對(duì)以后的學(xué)習(xí)有幫助。本次課教師要強(qiáng)調(diào)搶答器的設(shè)計(jì)涉及到以前學(xué)習(xí)的按鍵開(kāi)關(guān)和指撥開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、LED數(shù)碼管基礎(chǔ)知識(shí)、蜂鳴器基礎(chǔ)知識(shí)等。而且本次課的內(nèi)容對(duì)以后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及參加電子競(jìng)賽等都有很大的幫助。
2.3合理設(shè)置任務(wù)，建立自信心
ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型第三個(gè)因素是自信（Confidence）。為了使學(xué)生更好地建立起自信心，不懷疑自己的學(xué)習(xí)能力，教師要合理設(shè)置教學(xué)任務(wù)。所謂合理指的是任務(wù)即不能太復(fù)雜也不能太簡(jiǎn)單，“太復(fù)雜”學(xué)生很容易失去信心，“太簡(jiǎn)單”學(xué)生又不會(huì)獲得成功感。如何掌握“合理”這個(gè)度，本次課設(shè)置了三個(gè)層次的教學(xué)任務(wù)，使學(xué)生循序漸進(jìn)的掌握多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理。
第一層次先講解一個(gè)單一中斷控制LED的程序。要求通過(guò)開(kāi)關(guān)K0實(shí)現(xiàn)單一外部中斷，開(kāi)機(jī)后點(diǎn)亮8只LED，當(dāng)有外部中斷0發(fā)生時(shí)，8只LED閃爍5次。注意此時(shí)要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)K0連接P3.2引腳，表示控制外部中斷0。教師要在課前利用ProteusISIS繪制好系統(tǒng)硬件原理圖，然后在課上通過(guò)Keil軟件工具講解如何編寫程序，并產(chǎn)生目標(biāo)代碼文件，添加到硬件電路的主芯片中，運(yùn)行后學(xué)生可直接看到仿真結(jié)果。這樣學(xué)生可以快速掌握單一中斷源的設(shè)計(jì)。
第二層次練習(xí)兩級(jí)中斷控制。教師在第一層次的硬件原理圖中，現(xiàn)場(chǎng)添加一個(gè)開(kāi)關(guān)Kl，連接P3.3引腳，控制外部中斷1。之后在Keil中調(diào)出單一中斷的軟件程序，在初始化程序中講解如何設(shè)置優(yōu)先級(jí)，其中外部中斷0為低優(yōu)先級(jí)，外部中斷1為高優(yōu)先級(jí)。然后要求學(xué)生自行編寫外部中斷1的中斷服務(wù)程序，為了便于觀察仿真結(jié)果，可編寫8只燈中的兩個(gè)燈左右移動(dòng)4次，之后恢復(fù)閃爍。通過(guò)此實(shí)例學(xué)生鞏固了中斷源的設(shè)計(jì)，同時(shí)又深人理解中斷優(yōu)先級(jí)的概念，為學(xué)習(xí)多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)起到了很好的鋪墊作用。
第三層次進(jìn)行8路搶答器的設(shè)計(jì)實(shí)例。有了前兩個(gè)層次的基礎(chǔ)，在第三層次可將學(xué)生分成若干小組，每組4-6人，由學(xué)生自行完成設(shè)計(jì)任務(wù)，教師從旁指導(dǎo)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)三個(gè)方面：一是要求設(shè)計(jì)主持人按鍵，控制是否允許搶答；二是搶答成功后，蜂鳴器響，同時(shí)可顯示座位號(hào)；三是優(yōu)先級(jí)要按時(shí)間優(yōu)先原則，還應(yīng)考慮多個(gè)按鍵同時(shí)按下的情況。
經(jīng)過(guò)這三個(gè)層次的實(shí)例學(xué)習(xí)，學(xué)生的自信心呈階梯式增長(zhǎng)，教學(xué)效果也得到了顯著提高。
2.4給予外部激勵(lì)，獲得滿足感
ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型第四個(gè)因素是滿足（Satisfaction）。為此，教師要在學(xué)生每完成一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，及時(shí)地給予外部激勵(lì)，如適當(dāng)?shù)乇頁(yè)P(yáng)、設(shè)置平時(shí)成績(jī)加分等手段，以強(qiáng)化學(xué)生心理上的滿足感。
3.應(yīng)用效果
將ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型的思想引入到《微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》課堂教學(xué)中來(lái)，教師與學(xué)生之間的交互得到了充分地發(fā)揮，學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)情緒也得到了充分地調(diào)動(dòng)，大部分同學(xué)都主動(dòng)地參與到課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)中，在輕松愉快地氛圍下很好的掌握了難以理解的多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題。參照這種教學(xué)模式，可在其它章節(jié)的教學(xué)中進(jìn)行推廣。
旅游企業(yè)的門戶網(wǎng)站計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)對(duì)于當(dāng)今社會(huì)的旅游企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因?yàn)樗P(guān)系到企業(yè)形象的塑造，關(guān)系到旅游企業(yè)對(duì)外宣傳旅游線路和產(chǎn)品信息，展示企業(yè)實(shí)力等重要作用。因此，如何做到將旅游企業(yè)的門戶網(wǎng)站合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)軟件和應(yīng)用來(lái)展示一個(gè)完美的旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站對(duì)于當(dāng)代的旅游企業(yè)來(lái)說(shuō)是必要的一個(gè)宣傳環(huán)節(jié)。本文就從計(jì)算機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)網(wǎng)站的角度出發(fā)，來(lái)分析和闡述旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站的計(jì)算機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)。
說(shuō)道旅游企業(yè)的門戶網(wǎng)站，它所指的就是通向互聯(lián)網(wǎng)信息并提供信息服務(wù)的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是一個(gè)綜合性的使用系統(tǒng)。它的綜合性體現(xiàn)在多方面，包含了大數(shù)據(jù)資源和互聯(lián)網(wǎng)的多資源共享以及其他相關(guān)的方面，是一個(gè)綜合性的管理和應(yīng)用的平臺(tái)和展示企業(yè)文化的平臺(tái)。在這個(gè)系統(tǒng)之上可以提供多用途的旅游產(chǎn)品，例如出行線路、文化觀光景觀、導(dǎo)游展示等。這樣的統(tǒng)一界面規(guī)劃可以為客戶帶來(lái)方便的瀏覽，并可以給旅游企業(yè)的管理者和員工提供良好的信息傳達(dá)的平臺(tái)。由于旅游企業(yè)的的門戶網(wǎng)站可以在互聯(lián)網(wǎng)上被大多數(shù)的客戶和企業(yè)接受，因此，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)可以在網(wǎng)站上進(jìn)行，對(duì)于門戶網(wǎng)站的計(jì)算機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，可以利用設(shè)計(jì)軟件和其他相關(guān)的技術(shù)來(lái)進(jìn)行，例如JSP、MySql、Tomcat等技術(shù)綜合進(jìn)行旅游企業(yè)的門戶網(wǎng)站設(shè)計(jì)。
一、前期的旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站需求的規(guī)劃
旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站需要大量的信息存儲(chǔ)和良好的界面設(shè)計(jì)，因此，門戶網(wǎng)站的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)，我們可以將其分為前后兩個(gè)子系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行探討。首先是前臺(tái)子系統(tǒng)，它是一個(gè)旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站的臉面部分，包含了大量的旅游公司簡(jiǎn)介、歷史概況、旅游線路圖、產(chǎn)品信息、景區(qū)風(fēng)光、票價(jià)信息、最新旅游概況新聞等，這些都可以被視為是前臺(tái)子系統(tǒng)，是一個(gè)旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站的宣傳節(jié)界面，可以為客戶提供簡(jiǎn)單的信息咨詢和瀏覽，掌握企業(yè)的文化和概況，體現(xiàn)企業(yè)的整體形象，突顯企業(yè)的實(shí)力。因此，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要將前臺(tái)界面的設(shè)計(jì)力求簡(jiǎn)單而美觀大方，界面的設(shè)計(jì)結(jié)合企業(yè)的標(biāo)志和宣傳口號(hào)進(jìn)行界面的搭配，體現(xiàn)一個(gè)旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站界面的文化感。其次，就是后臺(tái)子系統(tǒng)，它包含了企業(yè)的新聞?wù)故?、產(chǎn)品的用途以及一些客戶與管理者的交流留言功能等，這事一個(gè)信息傳達(dá)和交互性的平臺(tái)，是一個(gè)具有信息延續(xù)性的和可擴(kuò)展性的內(nèi)容延伸。
二、旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站的概況設(shè)計(jì)應(yīng)用
由于旅游企業(yè)網(wǎng)站的功能定位，要求客戶可以有效地瀏覽到前臺(tái)子系統(tǒng)的旅游企業(yè)的各個(gè)功能和簡(jiǎn)介，要求將產(chǎn)品信息和旅游規(guī)劃路線等進(jìn)行詳細(xì)的了解，并可以給客戶提供信息的支持，此外，網(wǎng)站的管理員可以在后臺(tái)功能基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)新聞的管理和產(chǎn)品的管理，實(shí)時(shí)進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)整，使旅游產(chǎn)品進(jìn)行合理化的配置。
三、旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用
旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)還包含了諸多的設(shè)計(jì)模型，將其開(kāi)發(fā)成滿足客戶需要的實(shí)體結(jié)構(gòu)，通過(guò)實(shí)體與模型之間的關(guān)系進(jìn)行規(guī)劃。這樣的系統(tǒng)規(guī)劃可以形成產(chǎn)品實(shí)體、類別實(shí)體、新聞實(shí)體、客戶實(shí)體等多種，數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了特定模式下的數(shù)據(jù)邏輯應(yīng)用。一些旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站就使用了MySql數(shù)據(jù)庫(kù)，使概念變成了數(shù)據(jù)表，形成了用戶表、產(chǎn)品表、新聞表等多種形式。
四、旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站設(shè)計(jì)中的功能模塊
旅游企業(yè)門戶網(wǎng)站一般分為前臺(tái)和后臺(tái)的模塊設(shè)計(jì)，因?yàn)楣δ懿煌?，前臺(tái)的模塊設(shè)計(jì)是為了展示企業(yè)文化特征所需的，它結(jié)合了網(wǎng)站的內(nèi)容，目的是為了使大多數(shù)的客戶瀏覽網(wǎng)頁(yè)和界面，因此，在網(wǎng)頁(yè)的界面規(guī)劃上要體現(xiàn)出旅游企業(yè)的功能特點(diǎn)，使主題鮮明，內(nèi)容突出，讓其印象深刻。例如，網(wǎng)站首頁(yè)的設(shè)計(jì)就包含了企業(yè)的標(biāo)志、概況、產(chǎn)品特點(diǎn)和服務(wù)內(nèi)容、用戶登錄、管理員登陸等鏈接內(nèi)容，在首頁(yè)的處理上還可以加入一些其他的內(nèi)容，如信息瀏覽量、中心產(chǎn)品的內(nèi)容、動(dòng)態(tài)的信息展示、企業(yè)新聞和企業(yè)產(chǎn)品的窗口等內(nèi)容。產(chǎn)品的展示這塊可以將產(chǎn)品和旅游者所關(guān)注的新聞相結(jié)合，通過(guò)興趣可以進(jìn)行搜索，來(lái)瀏覽相應(yīng)的企業(yè)新聞和產(chǎn)品信息。旅游企業(yè)的產(chǎn)品和新聞模塊就尤為重要了，網(wǎng)站體現(xiàn)出了產(chǎn)品的信息特點(diǎn)。后臺(tái)的模塊設(shè)計(jì)主要是針對(duì)登陸、新聞，產(chǎn)品這里來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。后來(lái)登陸設(shè)計(jì)可以視為進(jìn)入后來(lái)管理界面的窗口，在此可以進(jìn)行管理員的登錄名和密碼輸入，通過(guò)進(jìn)入可以驗(yàn)證用戶名、密碼等信息，如出現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)提示我們相應(yīng)的錯(cuò)誤信息。新聞模塊的設(shè)計(jì)，就是管理員進(jìn)入后來(lái)管理界面時(shí)候，可以進(jìn)行新聞的分類、新聞管理等，當(dāng)新聞分類、新聞管理等鏈接進(jìn)行增添和刪減登操作的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的者。新聞名稱和內(nèi)容等，會(huì)有相應(yīng)的字?jǐn)?shù)限制。新聞管理的界面也可以調(diào)整成為具有增加和刪減信息操作的步驟，可以進(jìn)行相應(yīng)的操作。產(chǎn)品模塊的管理與新聞模塊的管理大同小異，也是管理員進(jìn)入網(wǎng)站后臺(tái)進(jìn)行操作設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新和就內(nèi)容的刪減，還可以添加相應(yīng)的分類搜索和顯示功能，這里面的內(nèi)容包括了產(chǎn)品的類別、產(chǎn)品的描述、產(chǎn)品的詳細(xì)信息等，可以自由選擇相應(yīng)的屬性進(jìn)行選擇旅游產(chǎn)品。
（作者單位：秦皇島職業(yè)技術(shù)學(xué)院）
【摘 要】本文在簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)課程教學(xué)重要意義基礎(chǔ)上，改革計(jì)算機(jī)教學(xué)模式，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué);打造計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)性、專業(yè)化的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐基地;充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，發(fā)揮教師主導(dǎo)作用;實(shí)行“學(xué)長(zhǎng)”制，建立競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)等方面探討了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽在計(jì)算機(jī)教學(xué)改革與創(chuàng)新中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽;計(jì)算機(jī)教學(xué);改革;創(chuàng)新
教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、軟件工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、文科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)、中國(guó)教育電視臺(tái)決定聯(lián)合主辦“中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽”。大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽有助于提升學(xué)生的實(shí)踐技能，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，符合高校創(chuàng)新型、實(shí)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)。
一、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的意義
1.有效促進(jìn)課程教學(xué)改革
計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽的要求是學(xué)生的參賽作品必須是原創(chuàng)，這就給學(xué)生增加了參賽難度，不僅要了解計(jì)算機(jī)，還要通過(guò)了解的計(jì)算機(jī)知識(shí)設(shè)計(jì)出有新意的參賽作品。其次，還要掌握計(jì)算機(jī)的操作，這樣才能選擇合適的計(jì)算機(jī)軟件，更好地完成自己的作品。這與大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)要求相一致。
對(duì)學(xué)生而言，要想完成一個(gè)完善的計(jì)算機(jī)作品，單靠簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)知識(shí)和技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這就要求學(xué)生不斷學(xué)習(xí)更多的計(jì)算機(jī)知識(shí)，掌握多種計(jì)算機(jī)軟件的操作技能，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。在這個(gè)過(guò)程中，教師要合理安排計(jì)算機(jī)課程，引導(dǎo)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)，從完成學(xué)生的作品出發(fā)，完善課堂的教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，通過(guò)了解學(xué)生的需求，教授他們想要的知識(shí)和技能，豐富課程內(nèi)容，不斷提高學(xué)生的知識(shí)水平。
2.有效促進(jìn)課程與專業(yè)融合
計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽的規(guī)則中對(duì)參賽作品進(jìn)行了類別劃分。這也體現(xiàn)出了不同專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容不同，無(wú)論在哪個(gè)專業(yè)的學(xué)生都可以運(yùn)用學(xué)到的專業(yè)知識(shí)完成自己的參賽作品。在大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)上也一樣，根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)作作品開(kāi)展教學(xué)工作，在幫助學(xué)生完成參賽作品的同時(shí)教授學(xué)生專業(yè)知識(shí)。此外，在學(xué)生完成作品過(guò)程中，可以引導(dǎo)不同專業(yè)的學(xué)生相互配合。
例如，中文專業(yè)和動(dòng)畫專業(yè)結(jié)合起來(lái)，共同創(chuàng)作一個(gè)參賽作品，可以是動(dòng)畫作品，能在一個(gè)作品中體現(xiàn)兩個(gè)專業(yè)的特色。在這個(gè)組合中，中文專業(yè)學(xué)生可以發(fā)揮他們的特長(zhǎng)，如作品構(gòu)思、材料準(zhǔn)備、文案等工作，動(dòng)畫專業(yè)學(xué)生根據(jù)中文專業(yè)學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)際的操作，完成技術(shù)準(zhǔn)備、作品實(shí)現(xiàn)等工作。這樣，既體現(xiàn)了每個(gè)專業(yè)的自身優(yōu)勢(shì)，又對(duì)完成整個(gè)作品的任務(wù)進(jìn)行了明確分工，還能幫助學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)在社會(huì)中的應(yīng)用范圍，指導(dǎo)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)方向。
這種以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的專業(yè)結(jié)合，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，這對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)有著重要的影響，也是一件值得關(guān)注的事情。
3.提供有效的課程實(shí)踐平臺(tái)
計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽正好給予了大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)一個(gè)檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的實(shí)踐平臺(tái)。學(xué)生在作品創(chuàng)作過(guò)程中，需要完成類別選擇、計(jì)算機(jī)軟件選擇、構(gòu)思、資料整理、完成作品等準(zhǔn)備工作，具體如下：①客觀分析已掌握的計(jì)算機(jī)知識(shí)，確定作品創(chuàng)作中會(huì)運(yùn)用到的其它知識(shí);②為完成作品不斷學(xué)習(xí)新的計(jì)算機(jī)知識(shí)和技能;③搜集資料，并進(jìn)行分類整理，滿足創(chuàng)作所需;④綜合運(yùn)用所需的知識(shí)和技能，完成構(gòu)思的參賽作品;⑤總結(jié)創(chuàng)作過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并進(jìn)行存檔。
二、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽在計(jì)算機(jī)教學(xué)改革與創(chuàng)新中的應(yīng)用
1.改革計(jì)算機(jī)教學(xué)模式，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)
為了增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)際操作和創(chuàng)新能力，我們對(duì)課程體系進(jìn)行了改革，適當(dāng)增加了實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間，完善了實(shí)踐教學(xué)體系。并對(duì)實(shí)踐教學(xué)課程進(jìn)行了層次劃分.在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)構(gòu)建多層次階梯式實(shí)踐教學(xué)體系，提高了學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作能力，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。
通過(guò)這個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系，學(xué)生在掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能后，通過(guò)有針對(duì)性的實(shí)踐課程提高應(yīng)用能力，通過(guò)綜合性實(shí)踐課程培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，通過(guò)參與計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽的比賽項(xiàng)目，考核和培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力，通過(guò)期末的學(xué)科競(jìng)賽或?qū)W(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生成為社會(huì)需要的應(yīng)用型人才。因此，我們需要完善培養(yǎng)內(nèi)容，使其與我們的教學(xué)體系相輔相成。
計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽，既符合我們層次教學(xué)的要求，又提高了學(xué)生的實(shí)操能力，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生綜合利用知識(shí)的能力。由于學(xué)生的學(xué)習(xí)水平不同，首先，可以安排學(xué)生參加校內(nèi)或校際之間的小競(jìng)賽，主要是依靠綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，比賽相對(duì)較容易;一種鼓勵(lì)學(xué)生參加全國(guó)性質(zhì)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽，主要依靠項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)，比賽對(duì)象是綜合運(yùn)用水平較高和有一定創(chuàng)新能力的學(xué)生。
2.打造計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)性、專業(yè)化的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐基地
學(xué)生通過(guò)實(shí)踐，不僅能更好的掌握教師教予的知識(shí)，還能提高知識(shí)綜合運(yùn)用能力和實(shí)操能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，因此，學(xué)校設(shè)置實(shí)驗(yàn)室尤其重要。
綜上所述，我們應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行改革，將校園實(shí)驗(yàn)室真正作為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的基地。首先，實(shí)驗(yàn)室對(duì)全體學(xué)生開(kāi)放，鼓勵(lì)學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室體驗(yàn)和學(xué)習(xí)。其次，豐富實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐內(nèi)容，準(zhǔn)備有意義的實(shí)驗(yàn)和競(jìng)賽課題，由專業(yè)的教師對(duì)參與研究和實(shí)驗(yàn)的學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)自完成實(shí)驗(yàn)課程.通過(guò)在計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)性、專業(yè)化的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐基地進(jìn)行實(shí)踐，學(xué)生可以完成實(shí)驗(yàn)主動(dòng)搜集資料、構(gòu)思作品、尋找完成方法、發(fā)現(xiàn)和解決過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，從而使學(xué)生真正愛(ài)上所學(xué)專業(yè)，為參加全國(guó)性的大賽奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3.充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，發(fā)揮教師主導(dǎo)作用
無(wú)論是教學(xué)還是競(jìng)賽，一切都要以學(xué)生為中心，學(xué)生的主體地位不變。在競(jìng)賽中，以學(xué)生為中心才能真正發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生提出的參賽設(shè)計(jì)思路和方案，盡管有時(shí)不切實(shí)際或異想天開(kāi)，作為教師不能打擊學(xué)生的積極性，要從學(xué)生的角度給予相應(yīng)指導(dǎo)。通過(guò)討論、爭(zhēng)論讓學(xué)生明白參賽方案存在的漏洞及不足，并鍛煉學(xué)生自己解決問(wèn)題。正是多次不完善的方案才促進(jìn)了學(xué)生的成長(zhǎng)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中提高了創(chuàng)新能力。
4.實(shí)行“學(xué)長(zhǎng)”制，建立競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)
創(chuàng)新是一種團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)，團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和社會(huì)活動(dòng)能力是人才在社會(huì)立足的基本條件，是事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。我們要充分調(diào)動(dòng)每個(gè)組織成員的創(chuàng)造力，形成團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造力。實(shí)踐中，教師要培養(yǎng)學(xué)生組成學(xué)習(xí)競(jìng)賽小組，高年級(jí)和低年級(jí)學(xué)生互幫互助，一起學(xué)習(xí)，一起比拼，形成老帶新的和諧學(xué)習(xí)畫面。
學(xué)長(zhǎng)制一方面幫助新生盡快適應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境，高年級(jí)學(xué)生因?yàn)橐呀?jīng)有了學(xué)習(xí)經(jīng)歷，可以將經(jīng)驗(yàn)傳授給低年級(jí)學(xué)生，幫助低年級(jí)學(xué)生解決實(shí)踐過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和疑惑;另一方面培養(yǎng)了高年級(jí)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和項(xiàng)目策劃能力，在幫助低年級(jí)過(guò)程中，要對(duì)團(tuán)隊(duì)的任務(wù)進(jìn)行分配，明確團(tuán)隊(duì)紀(jì)律，這就激發(fā)了他們的集體榮譽(yù)感和責(zé)任感，完善了他們的人格，提高了他們的綜合素質(zhì)。
摘 要：連桿機(jī)構(gòu)是一種典型的機(jī)械機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的和困難的問(wèn)題，常用的設(shè)計(jì)方法有幾何綜合法，解析綜合法。文章以MATLAB語(yǔ)言為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)對(duì)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，結(jié)果表明，此方法能夠有效降低由于幾何法和解析法的所帶來(lái)的設(shè)計(jì)和計(jì)算難度，設(shè)計(jì)效率高，效果好。
關(guān)鍵詞：連桿；MATLAB；運(yùn)動(dòng)分析
引言
MATLAB是一種高級(jí)技術(shù)語(yǔ)言和發(fā)展環(huán)境。是用于分析數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)算法和應(yīng)用面向函數(shù)的語(yǔ)言，可以方便的進(jìn)行工程數(shù)值分析、優(yōu)化分析、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)控制也可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算可視化，圖形繪制圖像處理、仿真等功能，在工業(yè)和研究領(lǐng)域具有極大的使用價(jià)值，逐漸成為優(yōu)化領(lǐng)域的主要工具之一。通過(guò)MATLAB快速解決傳統(tǒng)解決辦法解決的問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用中有很大的優(yōu)勢(shì)。
1 設(shè)計(jì)步驟
（1）針對(duì)連桿運(yùn)動(dòng)，建立連桿機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)參數(shù)模型。（2）根據(jù)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型運(yùn)用Mtable進(jìn)行編程，確立主程序和子函數(shù)并進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)算。（3）輸入相應(yīng)的參數(shù)，估算初始值。利用非線性方程組的數(shù)值求解函數(shù)，得到結(jié)果。
2 連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析（給定連桿極限位置和最小傳動(dòng)角）
上面式中表明了連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)幾何關(guān)系，共有8個(gè)參數(shù)，已知極位夾角θ（行程速比系數(shù)K）搖桿長(zhǎng)度 l3和擺角Ψ的條件下，再補(bǔ)充最小傳動(dòng)角γmin 曲柄長(zhǎng)度l3，機(jī)架長(zhǎng)度l2等結(jié)構(gòu)參數(shù)中的其他條件，通過(guò)非線性方程得到未知其他桿的長(zhǎng)度，以及在左極限時(shí)搖桿的位置Ψ0。
3 實(shí)例分析及結(jié)果
已知行程速比系數(shù)k=1.2， l3=200mm，Ψ=30°，要求機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角γmin？芏40°。該設(shè)計(jì)中已知參數(shù)4個(gè)，求解4個(gè)，采用傳統(tǒng)的不管是圖解和綜合法在效率和精度上都存在很大困難。考慮采用Mtable計(jì)算機(jī)輔助分析。先建立運(yùn)動(dòng)幾何方程函數(shù)文件，輸入極位夾角，搖桿長(zhǎng)度l3等已知條件，估計(jì)待求初始值，運(yùn)用非線性方程組的數(shù)值求解FSLOVE 函數(shù)求解。
程序文件和運(yùn)算結(jié)果
4 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)解析法和綜合法的復(fù)雜性和困難性，根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)幾何關(guān)系，在建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，運(yùn)用MATable中求解非線性方程，線性方程組和優(yōu)化計(jì)算功能，可以方便快捷的得到準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。
摘 要：本文針對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生的特點(diǎn)、培養(yǎng)的途徑、培養(yǎng)的意義等方面進(jìn)行了一些探索。
關(guān)鍵詞：職業(yè)院校的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)；美學(xué)欣賞課程；能力培養(yǎng)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的日益成熟，職業(yè)院校的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生與日俱增?？墒锹殬I(yè)院校的學(xué)生普遍缺乏美術(shù)基礎(chǔ)，缺乏美學(xué)欣賞能力。為了培養(yǎng)的學(xué)生的美學(xué)欣賞能力，使學(xué)生具備獨(dú)立從事平面設(shè)計(jì)、環(huán)藝設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)等多種工作能力的應(yīng)用人才。針對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生的特點(diǎn)、培養(yǎng)的途徑、培養(yǎng)的意義等方面進(jìn)行了一些探索。
1 計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)
1.1 不能正確認(rèn)識(shí)自我，缺乏自信心
職業(yè)院校計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)大都是升學(xué)考試失敗的學(xué)生，由于社會(huì)上存在的對(duì)職業(yè)院校學(xué)生的偏見(jiàn)與歧視，往往使職業(yè)院校學(xué)生在理想與現(xiàn)實(shí)發(fā)生矛盾時(shí)，不能正確地認(rèn)識(shí)自我，在學(xué)生群體中自慚形穢，對(duì)自身能力缺乏信心，從而喪失努力學(xué)習(xí)的動(dòng)力，加之他們?cè)械闹R(shí)基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)能力較差，面對(duì)陌生的專業(yè)理論與技能訓(xùn)練難免感到束手無(wú)策，困難重重，久而久之，便缺乏自信心。
1.2 專業(yè)基礎(chǔ)較弱
專業(yè)基礎(chǔ)較弱是目前職業(yè)院校計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生的共性。他們大多在未進(jìn)入學(xué)校前沒(méi)有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)美術(shù)的專業(yè)知識(shí)，學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)很差。專業(yè)基本功的薄弱程度可想而知。
1.3 部分學(xué)生自我定位不準(zhǔn)
職業(yè)院校學(xué)生普遍缺乏對(duì)自身的準(zhǔn)確定位，對(duì)就業(yè)前景盲目，對(duì)自己的未來(lái)沒(méi)有規(guī)劃，造成學(xué)習(xí)目的不明確，學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。而在實(shí)際生活和學(xué)習(xí)中，缺乏一般本科院校大學(xué)生的自我管理能力和自學(xué)精神。
因此，職業(yè)院校中美學(xué)欣賞的教學(xué)要改變“美術(shù)教育只是技能技巧的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練”這個(gè)錯(cuò)誤的觀念，把美學(xué)作為一種文化來(lái)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)在教學(xué)中提高學(xué)生的文化素質(zhì)、審美素養(yǎng)的教學(xué)目的。使學(xué)生都能接受美的熏陶，從而提高他們感受美、表現(xiàn)美、創(chuàng)造美的能力，在藝術(shù)的感染下形成良好的個(gè)性，增強(qiáng)對(duì)生活的熱愛(ài)及責(zé)任感。
2 美學(xué)欣賞能力培養(yǎng)的途徑
2.1 注重培養(yǎng)學(xué)生的興趣和愛(ài)好，樹(shù)立自信心，尊重個(gè)性，培養(yǎng)美學(xué)意識(shí)
興趣和自信心是學(xué)習(xí)的動(dòng)力和基礎(chǔ)，只有對(duì)未知事物感興趣、渴望探究，才有創(chuàng)造的愿望。教師要充分尊重每個(gè)學(xué)生的個(gè)性，承認(rèn)學(xué)生的興趣和性格的多樣性，積極引導(dǎo)他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，激發(fā)他們的興趣愛(ài)好和求知欲望，培養(yǎng)他們的自信心引導(dǎo)學(xué)生提高對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣。
2.2 注重對(duì)自學(xué)方法和自己獲取知識(shí)能力的培養(yǎng)，掌握受益終身的思維方法
當(dāng)前知識(shí)技術(shù)發(fā)展速度越來(lái)越快，更新周期不斷縮短，這點(diǎn)對(duì)于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域更是如此。學(xué)校的教育不可能涵蓋學(xué)生終身所需要的所有知識(shí)。因此，教師要改變授課方式，實(shí)行啟發(fā)式和討論式教育，引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的自學(xué)方法和自己獲得知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生逐步學(xué)會(huì)利用所學(xué)知識(shí)去分析、解決實(shí)際問(wèn)題，養(yǎng)成創(chuàng)新的思維習(xí)慣、受益終身的科學(xué)思維方法和分析解決問(wèn)題的技能。
2.3 注重在美學(xué)欣賞教學(xué)過(guò)程中教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新
社會(huì)總在不斷地發(fā)展和進(jìn)步，美學(xué)欣賞教學(xué)也應(yīng)如此。教師要注重運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行教學(xué)，排除“滿堂灌”“一言堂”的舊觀念，用新的教學(xué)理念指導(dǎo)課堂教學(xué)，根據(jù)本校學(xué)生對(duì)于美學(xué)欣賞的學(xué)習(xí)興趣特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律，努力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，將美學(xué)欣賞課程內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)緊密聯(lián)系在一起，讓學(xué)生在實(shí)際的生活中領(lǐng)悟美學(xué)的獨(dú)特價(jià)值；爭(zhēng)取為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)輕松愉快、有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境和氣氛，消除學(xué)生心中的學(xué)習(xí)壓力，讓他們能夠感到學(xué)習(xí)美學(xué)欣賞課程沒(méi)有負(fù)擔(dān)，而成為一種享受，一種娛樂(lè)。
2.4 教師應(yīng)多運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)
在信息技術(shù)高度發(fā)展的今天，多媒體軟件在教學(xué)中的廣泛運(yùn)用為傳統(tǒng)美學(xué)欣賞教學(xué)提供了新的教學(xué)載體。多媒體能最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的感官，促進(jìn)他們積極參與學(xué)習(xí)。教師可以通過(guò)多媒體搜集與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的資料，讓學(xué)生觀看、欣賞。
2.5 在教學(xué)過(guò)程中多為學(xué)生創(chuàng)造成功的機(jī)會(huì)
成功的體驗(yàn)是學(xué)生成長(zhǎng)的動(dòng)力和催化劑。中學(xué)學(xué)習(xí)階段是學(xué)生價(jià)值觀、人生觀、審美觀逐漸形成的重要階段，而這個(gè)時(shí)期的學(xué)生大多正處于青春期，個(gè)人意志比較薄弱、自信心不強(qiáng)，尤其是職業(yè)院校的學(xué)生要較普通學(xué)校的學(xué)生更早地去接觸社會(huì)，因此在美學(xué)活動(dòng)中，一些學(xué)生在進(jìn)行大膽嘗試時(shí)，教師的指導(dǎo)、鼓勵(lì)和肯定將起到重要作用。
3 美學(xué)欣賞能力培養(yǎng)的意義
美術(shù)欣賞是一個(gè)觀察、體驗(yàn)、品味藝術(shù)作品的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，人們進(jìn)行感受、體驗(yàn)、分析、判斷，從而獲得審美享受以及一定的美學(xué)知識(shí)。通過(guò)不斷的欣賞、學(xué)習(xí)可以提高人們的審美趣味，陶冶人們的高尚情操，直接或間接地接受教育，從而發(fā)揮其社會(huì)功能。普通高校加強(qiáng)和實(shí)施美術(shù)欣賞教育，是抓好學(xué)生素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)。培養(yǎng)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生的美學(xué)欣賞能力，是計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中必不可少的一部分。美學(xué)欣賞能力的培養(yǎng)有利于陶冶學(xué)生的情操，提高審美能力；有利于發(fā)展學(xué)生的感知能力和形象思維能力，形成學(xué)生的創(chuàng)新精神和技術(shù)意識(shí)；有利于促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性形成和全面發(fā)展。
欣賞能力的培養(yǎng)，對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)是非常重要的。通過(guò)“美”的理論指導(dǎo)“美”的實(shí)踐，產(chǎn)生“美”的藝術(shù)，幫助計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生的從而達(dá)到益智增識(shí)，提高文化修養(yǎng)和陶冶情操的目的。
摘要：在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行有著很重要的作用。繼電保護(hù)的構(gòu)成必須要能夠符合電力系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律，并且繼電保護(hù)會(huì)在電力系統(tǒng)中構(gòu)成一個(gè)嚴(yán)密的整體，從而形成繼電保護(hù)的系統(tǒng)性，而整定計(jì)算就是對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析計(jì)算，整定配合，以此來(lái)滿足繼電保護(hù)配置需要，整定計(jì)算方案的優(yōu)劣會(huì)直接影響著繼電保護(hù)裝置的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。本文主要是對(duì)面向?qū)ο蟮陌l(fā)電機(jī)保護(hù)整定計(jì)算機(jī)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：面向?qū)ο?；發(fā)電機(jī)保護(hù)；整定計(jì)算；設(shè)計(jì)
前言
隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模也在逐漸的趨于復(fù)雜化，同時(shí)出現(xiàn)了很多新型的技術(shù)，一些超高壓、交直流等技術(shù)都頻繁出現(xiàn)，這對(duì)于電網(wǎng)安全生產(chǎn)運(yùn)行的要求逐漸的增高。而整定計(jì)算則是對(duì)電網(wǎng)的各種原理、結(jié)構(gòu)以及接線的方式都要進(jìn)行大量的計(jì)算，并且對(duì)各種情況下的電流以及電壓進(jìn)行分析，整合整定方案，從而保證結(jié)果的精確，避免出現(xiàn)故障，隨著科技的進(jìn)步，對(duì)于整定計(jì)算水平也有了很大程度上的提高，以此對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。
1.繼電保護(hù)以及面向?qū)ο蟮陌l(fā)電機(jī)保護(hù)整定計(jì)算的特點(diǎn)
1.1發(fā)電廠繼電保護(hù)的主要特點(diǎn)
在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行能夠影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的正常工作，對(duì)電能質(zhì)量起著很重要的作用，并且發(fā)電機(jī)也是一個(gè)十分重要的電氣元件，必須要針對(duì)其中存在的各種故障以及性能進(jìn)行分析，從而采取正確的措施，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[1]。由于發(fā)電機(jī)的保護(hù)配置十分的復(fù)雜，發(fā)電廠主要是對(duì)于元件的保護(hù)，其中保護(hù)的主設(shè)備是以差動(dòng)為基本原理，主要是利用階段式的保護(hù)，在時(shí)間上能夠進(jìn)行配合。另外，發(fā)電廠的保護(hù)整定原則十分的不統(tǒng)一，其中保護(hù)的類型很多，主要是針對(duì)不同的類型采取不同的繼電保護(hù)方式，所以電廠的整定計(jì)算十分的復(fù)雜。在實(shí)際的整定原則中，由于運(yùn)行的條件以及方式存在很大的差異，并且為了能夠滿足不同的電廠保護(hù)配置的要求，在繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件中采取通用性的原則，以此來(lái)解決傳統(tǒng)的整定原則中存在的問(wèn)題。
1.2面向?qū)ο蟮陌l(fā)電機(jī)保護(hù)整定計(jì)算的特點(diǎn)
目前，面向?qū)ο笠约皥D形化的程序設(shè)計(jì)整定計(jì)算軟件逐漸的問(wèn)世，并且與傳統(tǒng)的整定計(jì)算的軟件相互比較，具有很大的優(yōu)點(diǎn)，主要是可視化以及圖形化，用戶能夠直接瀏覽電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，并且能夠完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息的輸入，同時(shí)也能夠?qū)收线M(jìn)行設(shè)置。同時(shí)在進(jìn)行計(jì)算完畢之后，能夠直接查詢到相關(guān)的計(jì)算結(jié)果，具有很高的效率，操作也十分的簡(jiǎn)單。
2.系統(tǒng)的構(gòu)成
2.1圖形模塊的構(gòu)成
對(duì)于圖形模塊的構(gòu)建，能夠使用戶對(duì)系統(tǒng)直接方便的使用，并且用戶能夠能夠通過(guò)圖形界面直觀的了解到電廠的結(jié)構(gòu)以及設(shè)備的信息等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的修改以及管理[2]。在圖形模塊上主要是用戶提供相應(yīng)的繪圖工具箱，其中包括了發(fā)電機(jī)、變壓器以及斷路器等設(shè)備，這些被統(tǒng)稱為圖元，用戶可以根據(jù)自身的需求進(jìn)行繪圖設(shè)置，在設(shè)計(jì)時(shí)，能夠輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，以及圖元的各項(xiàng)參數(shù)。在具體的設(shè)計(jì)中，必須要對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行全面的考慮，對(duì)其屬性進(jìn)行分析，主要是利用VC面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，在本程序中，其中最為基礎(chǔ)的便是對(duì)象和類別的組建，并且各個(gè)元件都具有自身的屬性，因此將其進(jìn)行定義為一個(gè)虛基類，作為元件的父類，這樣各圖的元件將會(huì)派生出來(lái)，在圖元中的數(shù)據(jù)以及功能將會(huì)以成員變量以及函數(shù)的關(guān)系封裝在各個(gè)類型的圖元中。
2.2數(shù)據(jù)庫(kù)模塊
數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)中的基礎(chǔ)，在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中主要是儲(chǔ)存發(fā)電廠電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)以及設(shè)備的參數(shù)，并且其中的設(shè)備參數(shù)主要是包括多發(fā)電機(jī)以及母線電器參數(shù)的保護(hù)配置信息[3]。在系統(tǒng)中的每個(gè)模塊都是利用ODBC接口進(jìn)行訪問(wèn)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)在任何一個(gè)模塊中進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改，其結(jié)果都會(huì)在其他的模塊中進(jìn)行顯示，以此來(lái)有效的保證系統(tǒng)中飯數(shù)據(jù)的一致性。ODBC是VC提供的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)，這樣能夠?yàn)橛脩籼峁┓较鄳?yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)類型，同時(shí)ODBC所提供的應(yīng)用程序接口都是統(tǒng)一的，使其訪問(wèn)任何ODBC驅(qū)動(dòng)程序的數(shù)據(jù)庫(kù)。在數(shù)據(jù)庫(kù)界面的設(shè)計(jì)上，主要是分為列表說(shuō)明以及詳細(xì)說(shuō)明，用戶根據(jù)自身的需求進(jìn)行自由切換，列表方式主要是以表格的方式對(duì)數(shù)據(jù)記錄的顯示，詳細(xì)說(shuō)明方式則是對(duì)具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，利用一些單選框以及編輯框等空間，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行使用。
2.3短路計(jì)算模塊以及整定計(jì)算模塊
這兩大模塊是發(fā)電廠主接線的基本界面，主要是在短路計(jì)算模塊以及整定計(jì)算模塊中添加了短路計(jì)算以及整定計(jì)算的方式，用戶能夠點(diǎn)擊圖元進(jìn)行計(jì)算，但是在這兩個(gè)模塊中，用戶無(wú)法對(duì)圖元進(jìn)行刪除以及移動(dòng)。在模塊中是利用多種控件的方式，使界面內(nèi)容十分的豐富，并且能消除用戶在使用時(shí)的單調(diào)感，從而來(lái)提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及安全性。這兩個(gè)模塊是系統(tǒng)中最為重要的兩個(gè)模塊，短路計(jì)算模塊能夠計(jì)算出電網(wǎng)系統(tǒng)中的故障，并且能計(jì)算出帶那里系統(tǒng)的運(yùn)行方式，將計(jì)算的結(jié)果通過(guò)報(bào)表的形式顯示出來(lái)，整定計(jì)算模塊能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)變壓器以及電動(dòng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行全面的計(jì)算，將其以定值單的形式顯示出來(lái)。在對(duì)其設(shè)計(jì)中，兩個(gè)模塊主要是利用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，利用Fortran語(yǔ)言編寫的短路計(jì)算以及整定計(jì)算程序，簡(jiǎn)單的將其中部分進(jìn)行修正，使其轉(zhuǎn)變成函數(shù)或者是子程序，并且在相關(guān)的主系統(tǒng)中調(diào)用，主系統(tǒng)是利用VC6.0編寫的，因此最好是利用混合語(yǔ)言編程程序?qū)ζ溥M(jìn)行編程，這具有很強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效的提升數(shù)據(jù)的處理能力以及工作效率。
3.結(jié)語(yǔ)
以上主要是對(duì)面向?qū)ο蟮陌l(fā)電機(jī)保護(hù)整定計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)分析，并且提出了一些設(shè)計(jì)方案，以此來(lái)提升工作的效率，促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
摘要：本文從體驗(yàn)式教學(xué)在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類課程上的應(yīng)用類型、在課程教學(xué)上的應(yīng)用、在第二課堂建設(shè)上的應(yīng)用和在專業(yè)文化建設(shè)上的應(yīng)用四方面對(duì)體驗(yàn)式教學(xué)在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類課程體系中的系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了探討，提出了體驗(yàn)式教學(xué)在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類教學(xué)體系的系統(tǒng)應(yīng)用需要情感體驗(yàn)、形象體驗(yàn)、思維體驗(yàn)、技法體驗(yàn)及操作實(shí)踐體驗(yàn)以及職場(chǎng)體驗(yàn)五種類型的有機(jī)結(jié)合的理念，在專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)中突出學(xué)生的主體地位，可以提高專業(yè)整體教學(xué)水平，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)適應(yīng)性，為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類的教學(xué)改革提供借鑒。
關(guān)鍵詞：體驗(yàn)式教學(xué)；計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類；專業(yè)訓(xùn)練
計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)（網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、廣告設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等）的課程屬于實(shí)踐訓(xùn)練所占比重較大的課程體系，技能的訓(xùn)練以思維方式的培養(yǎng)為前導(dǎo)，在形象思維層面上非常注重對(duì)學(xué)生美學(xué)思想的引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生美學(xué)形象上的感受、體驗(yàn)以及美學(xué)素養(yǎng)的積累，在專業(yè)技能訓(xùn)練上強(qiáng)調(diào)電腦軟件平臺(tái)操作的熟練性、實(shí)現(xiàn)意圖的明確以及實(shí)現(xiàn)效果的評(píng)判，在設(shè)計(jì)作品中又非常強(qiáng)調(diào)美學(xué)理念的表現(xiàn)力和公眾的可接受性，在抽象思維層面上強(qiáng)調(diào)把作品的設(shè)計(jì)作為一個(gè)工程項(xiàng)目對(duì)視覺(jué)空間想象力、形象表現(xiàn)力、圖形圖像評(píng)判認(rèn)知能力、語(yǔ)言智力、邏輯智力、音樂(lè)韻律、人際溝通智力等多學(xué)科的知識(shí)和能力的綜合應(yīng)用，簡(jiǎn)單的灌輸式的教育是達(dá)不到教學(xué)要求的，如何進(jìn)行讓學(xué)生參與性強(qiáng)，并能自主積極訓(xùn)練的素質(zhì)教育是計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類改革面臨的一個(gè)大問(wèn)題[1，2]。
體驗(yàn)式教學(xué)是素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，是一種充分強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性和形象化，有別于傳統(tǒng)教學(xué)模式的全新教學(xué)模式，可以追溯到古希臘時(shí)期的哲學(xué)家、教育家蘇格拉底的教育思想，其精髓是老師不輕易給出問(wèn)題的結(jié)論，而是采用啟發(fā)式的方法讓學(xué)生在預(yù)設(shè)的體驗(yàn)環(huán)境和氛圍中借助學(xué)生先前已有的生活體驗(yàn)或知識(shí)體驗(yàn)，發(fā)揮想象力，流露情感，表現(xiàn)感受，討論價(jià)值取向，在此基礎(chǔ)上在老師主導(dǎo)啟發(fā)下利用群體的知識(shí)體驗(yàn)認(rèn)同，主動(dòng)收集分析問(wèn)題的思維點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)，提升出解決問(wèn)題的思路和對(duì)應(yīng)的知識(shí)體系，具有學(xué)生的參與性強(qiáng)，知識(shí)體系和學(xué)生的思維活動(dòng)結(jié)合緊密，容易被學(xué)生接受，利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性等特點(diǎn)[3-8]。其理論思想和實(shí)踐模式在教育學(xué)中有著廣泛的影響力，在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)的教學(xué)體系中應(yīng)有較高的探討價(jià)值，本文旨在做一些探討，為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類專業(yè)的教學(xué)改革提供借鑒。
一、體驗(yàn)式教學(xué)在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類課程上的應(yīng)用類型
我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中的研究表明：體驗(yàn)式教學(xué)在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類課程教學(xué)體系中的應(yīng)用，可歸結(jié)為課堂上把教學(xué)內(nèi)容建立在學(xué)生的情感體驗(yàn)、形象體驗(yàn)、思維體驗(yàn)、技法體驗(yàn)及操作實(shí)踐體驗(yàn)等基礎(chǔ)上，引導(dǎo)提升成涵蓋設(shè)計(jì)視角、設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思路的思維方式和知識(shí)體系，在課余又注重培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計(jì)知識(shí)上的情感體驗(yàn)、形象體驗(yàn)、思維體驗(yàn)、技法體驗(yàn)及操作實(shí)踐體驗(yàn)形成專業(yè)素養(yǎng)，二者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，從專業(yè)基礎(chǔ)課到專業(yè)課，貫穿在整個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類的課程教學(xué)體系中。
（一）情感體驗(yàn)
主要指計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類的學(xué)生在開(kāi)設(shè)專業(yè)課程之前“先入式”的對(duì)已有的好的設(shè)計(jì)作品及設(shè)計(jì)要素（線條、平面、空間）、環(huán)境、美術(shù)作品、圖片以及作品與用戶的交互性等感受體驗(yàn)和美學(xué)認(rèn)知的心理傾向的積累，在與這些事物經(jīng)常性的接觸過(guò)程中，學(xué)生自然而然會(huì)對(duì)色彩、線條、平面、空間感、質(zhì)感、構(gòu)圖、作品效果的愉悅性等建立起簡(jiǎn)單而樸素的認(rèn)知和美學(xué)傾向，再加以正確的引導(dǎo)就可以形成正確的美學(xué)認(rèn)知和專業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)起正確的美學(xué)表達(dá)方式對(duì)后續(xù)的專業(yè)技能的培養(yǎng)起到很好的基礎(chǔ)作用，在完成設(shè)計(jì)作業(yè)或參與項(xiàng)目中就會(huì)帶有思維的活性，使作品具有靈性，而不是技法上簡(jiǎn)單地模仿和機(jī)械地實(shí)現(xiàn)。
（二）形象體驗(yàn)
主要指學(xué)生們?cè)谡n余時(shí)間里對(duì)老師所教授的對(duì)象具有形體上生動(dòng)的認(rèn)知和形象記憶[9]。把老師講授的各種軟件操作技法與實(shí)現(xiàn)效果對(duì)照，把電腦影像效果與真實(shí)客觀對(duì)象的仿真差距對(duì)照，這樣對(duì)知識(shí)點(diǎn)的接受就不會(huì)落入空洞的表述和抽象的記憶，與教師課堂講授的結(jié)合，大大突破有限學(xué)時(shí)的限制，利于對(duì)知識(shí)的理解成為鮮活的知識(shí)點(diǎn)的積累記憶，形成學(xué)生們豐富的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，利于作品設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)中獨(dú)立的創(chuàng)新思維的激發(fā)，而不是盲目地模仿。
（三）思維體驗(yàn)
是指在教學(xué)活動(dòng)中教師不把自己的思維方式強(qiáng)加給學(xué)生，而是采取案例教學(xué)、組織討論等方式，從學(xué)生們所熟知的生活例子中引導(dǎo)學(xué)生們思考、討論[10]。在教學(xué)過(guò)程中，把思維發(fā)散開(kāi)，然后逐個(gè)分析各種情況和方案，把思維聚合起來(lái)，篩選出優(yōu)化的方案，在此基礎(chǔ)上提升出需要講授的知識(shí)原理，以學(xué)生的知識(shí)認(rèn)知為起點(diǎn)往上提升的教學(xué)方法取代以老師的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知往下灌的教學(xué)模式，讓學(xué)生體驗(yàn)整個(gè)分析的過(guò)程，學(xué)生容易吸收結(jié)論，知識(shí)點(diǎn)記得活，能主動(dòng)應(yīng)用，可以大大提高教學(xué)效果。我們?cè)谄矫嬖O(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、3D建模設(shè)計(jì)、課件制作等課程中根據(jù)不同需要做案例教學(xué)、分組調(diào)查、分組討論等教學(xué)設(shè)計(jì)。
技法體驗(yàn)及操作實(shí)踐體驗(yàn)：計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類的實(shí)踐技能需要和設(shè)計(jì)的理論知識(shí)結(jié)合較緊密，在進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練時(shí)，要讓學(xué)生有足夠的時(shí)間和機(jī)會(huì)，反復(fù)參與到專業(yè)實(shí)踐技能訓(xùn)練環(huán)境中，在實(shí)踐―總結(jié)―輔導(dǎo)―再實(shí)踐的環(huán)節(jié)中反復(fù)進(jìn)行，找到自己實(shí)踐的心理體驗(yàn)，幫助他們總結(jié)出實(shí)踐技能的認(rèn)知，提升實(shí)踐技能背后的專業(yè)知識(shí)理論。實(shí)踐技能的熟練掌握需要和理論功底的積累結(jié)合起來(lái)，要避免“理論熟，實(shí)踐生”或“理論淺，實(shí)踐熟”的兩種錯(cuò)誤傾向[11]。
二、體驗(yàn)式教學(xué)在課程教學(xué)上的應(yīng)用
多媒體教學(xué)手段全覆蓋所有計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類課程，探索以形象思維認(rèn)知引導(dǎo)切入，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與體驗(yàn)的教學(xué)模式，從體驗(yàn)的環(huán)境設(shè)計(jì)入手營(yíng)造教學(xué)氣氛[12-16]。在課堂教學(xué)中，任課教師根據(jù)課程特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，多采取互動(dòng)的，分析型的教學(xué)，課堂的圖片展示、視頻教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)要與教師多媒體課件教學(xué)結(jié)合，增加作品案例分析、作業(yè)講授的學(xué)時(shí)，揉和情感體驗(yàn)和思維體驗(yàn)于教學(xué)氣氛中。在提出每一種技法、思路或方案時(shí)，要重視與學(xué)生形象思維的交流，注意引導(dǎo)討論情感體驗(yàn)，利于學(xué)生確立正確的美學(xué)思想，或做方案時(shí)具有人性化的思考，在討論和分析過(guò)程中又要注意邏輯思維的條理、層次，讓學(xué)生在接受知識(shí)的同時(shí)學(xué)習(xí)到專業(yè)特點(diǎn)的思維方式，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力，教學(xué)形式可融合案例教學(xué)、分組討論、野外認(rèn)知等多種形式進(jìn)行，在效果表現(xiàn)力與技法實(shí)現(xiàn)上引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)體驗(yàn)，找到技法的自我感受，探索含實(shí)踐技能測(cè)試、作品評(píng)比、實(shí)習(xí)考核、口試等多種考核辦法的考核機(jī)制。
同時(shí)，加大實(shí)踐教學(xué)改革力度，一方面，積極在每一門課程中抽出一定比重的學(xué)時(shí)進(jìn)行專業(yè)技能的強(qiáng)化訓(xùn)練，課程特點(diǎn)相近的教師組合或銜接，制定專門的訓(xùn)練教學(xué)計(jì)劃，分年級(jí)分課程實(shí)施小班教學(xué)，強(qiáng)化基礎(chǔ)訓(xùn)練（電腦技能測(cè)試），分方向交叉訓(xùn)練，延伸強(qiáng)化綜合訓(xùn)練（帶項(xiàng)目的概念性設(shè)計(jì)），實(shí)踐教學(xué)要注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)技法體驗(yàn)和操作實(shí)踐的體驗(yàn)，小班分組進(jìn)行，加強(qiáng)個(gè)別輔導(dǎo)，增加學(xué)生交流經(jīng)驗(yàn)和接受輔導(dǎo)的機(jī)會(huì)，注意課堂與課后的結(jié)合，布置一些項(xiàng)目性的課后作業(yè)給學(xué)生去做；另一方面積極探索走出學(xué)校，面向社會(huì)的技能訓(xùn)練，與多家廣告公司、景觀設(shè)計(jì)公司、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)公司等合作，積極建設(shè)集社會(huì)服務(wù)與專業(yè)實(shí)踐教學(xué)為一體的校外實(shí)踐教學(xué)基地，推薦學(xué)生到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，可改善實(shí)踐教學(xué)條件，積極探索校外專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的新模式，幫助學(xué)生對(duì)未來(lái)職業(yè)角色和職業(yè)環(huán)境進(jìn)行職業(yè)體驗(yàn)，是專業(yè)教學(xué)在學(xué)生職業(yè)規(guī)劃上的積極育人的實(shí)踐行徑，每個(gè)實(shí)習(xí)基地的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與對(duì)應(yīng)的課程匹配，集中在某個(gè)專項(xiàng)的技能訓(xùn)練上。
三、體驗(yàn)式教學(xué)在第二課堂建設(shè)上的應(yīng)用
單憑課堂教學(xué)進(jìn)行專業(yè)訓(xùn)練是不夠的，也不符合“理論―實(shí)踐―再理論―再實(shí)踐”的人類認(rèn)知實(shí)踐過(guò)程的反復(fù)漸進(jìn)的要求，需要把學(xué)生課余時(shí)間利用起來(lái)組織好第二課堂，開(kāi)發(fā)出專業(yè)訓(xùn)練的潛在課程[16]?？赏ㄟ^(guò)開(kāi)放管理計(jì)算機(jī)房、整合教學(xué)資源、組建以學(xué)生為主體，專業(yè)教師參與輔導(dǎo)、培訓(xùn)的一個(gè)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)型的團(tuán)隊(duì)等舉措來(lái)加強(qiáng)，集專業(yè)書籍閱覽、專業(yè)資料收集、組織專業(yè)比賽、社會(huì)實(shí)習(xí)等功能于一身，培養(yǎng)學(xué)生們的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)實(shí)踐能力，營(yíng)造課余專業(yè)學(xué)習(xí)氛圍，適時(shí)舉辦專項(xiàng)技能提高的輔導(dǎo)班，幫助那些在課余時(shí)間有加強(qiáng)專業(yè)技能訓(xùn)練愿望的學(xué)生加強(qiáng)專業(yè)技能訓(xùn)練，由專業(yè)教師授課，根據(jù)授課學(xué)生的情況制定專門的培訓(xùn)方案，對(duì)專業(yè)的正規(guī)課程不能觸及到的深度和答疑輔導(dǎo)進(jìn)行補(bǔ)充，輔導(dǎo)了很多專業(yè)基礎(chǔ)弱的學(xué)生進(jìn)行專業(yè)技能的強(qiáng)化訓(xùn)練，同時(shí)也輔導(dǎo)了一些有志于在設(shè)計(jì)類領(lǐng)域就業(yè)的學(xué)生進(jìn)行就業(yè)培訓(xùn)。
四、體驗(yàn)式教學(xué)在專業(yè)文化建設(shè)上的應(yīng)用
除了在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)上需要體驗(yàn)式的教學(xué)之外，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類的師生在專業(yè)價(jià)值觀上的自我認(rèn)知也需要加強(qiáng)“育人體驗(yàn)”和“職業(yè)自信心體驗(yàn)”[8，17-19]，我們借鑒企業(yè)文化的建設(shè)思想，從教師和學(xué)生兩條線入手，整合專業(yè)課程教學(xué)、第二課堂訓(xùn)練和校園文化等教學(xué)資源，加強(qiáng)專業(yè)學(xué)術(shù)交流平臺(tái)的建設(shè)，提高教師專業(yè)教學(xué)與育人的職業(yè)認(rèn)知感，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)合型人才的成才模式，營(yíng)造激勵(lì)學(xué)生們熱情參加專業(yè)實(shí)踐、社會(huì)實(shí)踐和社會(huì)服務(wù)的專業(yè)學(xué)習(xí)氛圍；通過(guò)鼓勵(lì)教師組織學(xué)生專業(yè)訓(xùn)練、作品評(píng)比、參加設(shè)計(jì)比賽等活動(dòng)延伸專業(yè)課程教學(xué)，豐富專業(yè)學(xué)習(xí)資料，鍛煉學(xué)生們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維，可以激勵(lì)學(xué)生們的學(xué)習(xí)自信心；通過(guò)建立作品展室、到企業(yè)項(xiàng)目實(shí)習(xí)等舉措，活躍專業(yè)氣氛，提高學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)在價(jià)值觀上的自我認(rèn)知感，提升學(xué)習(xí)熱情和專業(yè)自信心，綜合提高專業(yè)教學(xué)水平。
五、結(jié)語(yǔ)
體驗(yàn)式教學(xué)在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類教學(xué)體系中的系統(tǒng)化應(yīng)用，需要情感體驗(yàn)、形象體驗(yàn)、思維體驗(yàn)、技法體驗(yàn)及操作實(shí)踐體驗(yàn)以及職場(chǎng)體驗(yàn)五種類型的有機(jī)結(jié)合，在專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)中突出學(xué)生的主體地位，注重學(xué)生的專業(yè)技能和思維方式的培養(yǎng)，比傳統(tǒng)的“灌”式教育更符合計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類人才培養(yǎng)模式的要求，可提高專業(yè)的整體教學(xué)效果，促進(jìn)專業(yè)教學(xué)與行業(yè)發(fā)展的對(duì)接，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)適應(yīng)性，同時(shí)，也要看到，這需要在整個(gè)教學(xué)體系上加大改革力度，給予更大的軟硬件上的投入，需要建立和諧的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，整合各種教學(xué)資源進(jìn)行統(tǒng)籌管理，也要求各位任課教師具更高的教學(xué)熱情和事業(yè)心，研究學(xué)生的知識(shí)背景和認(rèn)知特點(diǎn)，根據(jù)不同的課程特點(diǎn)探索更多有效的教學(xué)形式，豐富教案。
