計算機設計與實踐精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇計算機設計與實踐范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

由姜詠江編寫，清華大學出版社出版的《計算機原理教程》(9787302123149)、《基于QuartusII的計算機核心設計》(9787302144489)、《PMC計算機設計與應用》(9787302171898)、《計算機原理教程習題解答與教學參考》(9787302134787)、《計算機原理教程實驗指導》(9787302159377)等教材，是一套系統化地學習設計制作計算機的教材。這套教材內容精煉、前后呼應，直接針對計算機專業的教學與實踐，能真正做到從無到有、由淺入深，讓計算機專業的學生全面理解和掌握計算機設計制作的方法，從而能夠制作出自己設計的計算機來。

《計算機原理教程》從中學數學、物理學的知識起步，化繁為簡，系統有機地將計算機的硬軟件知識放在一起闡述，高度系統地概括了計算機的基礎理論、計算機的組成原理和設計思想，對計算機的五大功能部分都給出了邏輯設計方法。書中深刻地說明了信息與實體結構的關系，精煉地將結構、微指令、機器指令、控制設計、匯編程序設計、驅動程序、操作系統和編譯原理等知識融為一體講解，能夠讓學生全面掌握計算機的原理知識，為今后深入學習計算機打下基礎。

《基于QuartusII的計算機核心設計》可以說是《計算機原理教程》的實現版。書中將現代電子設計自動化(EDA)軟件Quartus II的技術和方法，以實際設計計算機部件和結構的形式介紹出來，通過教材的章節安排，可以引導學生一步一步地進入計算機核心的完整實際設計過程。

篇(2)

關鍵詞：ARCS動機設計模式；動機策略；學習動機

多年的實踐教學證明：職業院校的學生既有普通院校學生所具有的共同點，又有其特殊性。第一，職業院校的學生文化基礎水平比較差，學習積極性不高；第二，學生普遍缺乏自信心和學習動機；第三，大部分學生學習不是出自對知識的渴望，而是由于家長的要求或是外部的某些原因促使他們學習?；谏鲜鲈颍覀冏鳛槁殬I院校的老師在教學中更要理解和尊重學生，了解他們的學習需要，多給予學生鼓勵和賞識以增強他們的自信心、激發和培養他們的學習動機。

1 ARCS動機設計模式概述

本文研究的課程是高職院校計算機公共課，計算機公共課是實踐性很強的課程，既具有很強的專業性又極具普遍性。如果在這門公共課程的學習中樹立和培養好學生的學習動機，讓學生體驗到學習的快樂，增強學習的自信心，這將會為后續的專業課程的學習起到很大的引領作用。因此，嘗試用ARCS動機設計模式進行計算機公共課課程的教學，有一定的現實意義。

簡單的理解ARCS動機模式就是為了激發一個人的學習動機，最重要的是首先要引起他對一項學習或任務的注意和興趣；其次讓學生理解完成這項任務與他的密切關系；接著讓他樹立信心，使他認為自己有能力做好此事；最后讓他體驗完成任務后的成就感和自豪感。教師在進行教學設計時，要根據教學的實際需求，靈活運用，因材施教，設法讓教學過程達到引起并維持學生的注意，建立起教學與學生之間的關聯性，使學生產生并維持對學習的自信心，并提供一種滿意感，最終達到激發學生學習動機的目的，這個過程是一個循環的過程，每一階段中又各自包含若干實施步驟。

2 ARCS動機設計模式的理論基礎

2.1 動機的定義

動機通常被定義為引發、指引和維持行為的內部狀態，是使你開始行動，維持行動，并且決定著你行動的方向。心理學家把動機解釋為行為的內動力，或將動機解釋為行為的內在心理原因。而學習動機是動機中的一種，學習動機是指個體由一種學習目標或對象引導、激發或維持學習活動的內在心理過程或內部動力。所以說學習動機是一種潛在的力量，它可以影響學生學習的主動性、積極性，它與個人的學習目標有著密切的聯系。

2.2 ARCS動機的相關理論

ARCS模式是Keller提出的，這一模式是以期望價值理論為基礎，與教學設計的宏觀理論結合提出的。研究發現，教學設計中一個不斷增長的趨勢是關注動機設計。而期望價值理論認為：當個體認識到活動與個人需要的價值有關系，或與成功的期望有關系時，就會激發起人從事活動的動機。Keller將個體在教學中的期望價值和學習結果引起的心理反應歸納為四類：①是指好奇心和喚起等，稱之為注意因素。②是指“成就需要”和“認識到有用”等，稱之為切身性因素。③是直接影響到任務成功的程度，即自信心。④是指教學的結果，即滿意度。我們要遵從ARCS模式，從這四個方面在教學設計過程中采取相應措施來激發學生的學習動機。

2.3 ARCS動機設計模式的要素分析

Keller認為激發學生學習動機的因素主要有四個，即注意、相關、自信和滿意。

（1）注意：注意是ARCS動機設計模式的首要因素。我們在做教學設計時最主要的目的就是喚起學生的好奇心，讓學生將注意力有意或無意地跟隨教師的教學活動，并伴隨自己的學習活動。（2）相關：相關性是指讓學生感到老師的教學與他個人的需要或目標是有關聯的。（3）自信：自信心是幫助學生戰勝困難，取得成功的直接動力。（4）滿意：滿足感是當學生的學習成果與學生的積極期望相一致或是相近的時候，學生心理上得到的滿足，這也是維持學生學習動機的一個重要條件。在這四個要素中沒有主次之分，它們是一個完整的過程，任何一個要素的缺失都可能會使學生喪失學習動機。

3 ARCS動機設計模式在教學中的實踐研究

計算機公共課是一門理論與實踐緊密結合的課程。課程的主要目標讓學生了解計算機的基礎知識和基本概念，并熟練掌握操作技能，為學生熟練操作和進一步學習計算機有關知識打下基礎。在對學生學習動機和計算機公共課教學內容特征分析的基礎上，結合以往的教學經驗，設計提出如下激發動機的策略。

3.1 教學準備啟導階段――注意策略

鑒于職業院校學生學習動機的特點及計算機公共課程的特點，將注意策略分為課程教學前的注意策略和課堂教學中的注意策略。

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【關鍵詞】開放實驗 運行機制 計算機

【中圖分類號】G633.67 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）08-0131-01

教育部明確提出高等院校必須建立自主學習中心，必須對當前的教育方式進行改革，建立綜合性的計算機開放實驗機制，對于培養高素質的人才具有十分重要的作用和意義。筆者作為計算機學院的老師，結合當前計算機學院的實際情況，討論如何建立計算機開放實驗機制。

1.高校計算機開放實驗的重要性

我國高等教學開展過程中在加強課堂教學的同時還應該重視實驗教學，全面培養學生的動手能力。計算機開放實驗是指將固定的教學時間，固定的教學內容和按照班級授課的方式轉變為學生可以自由選擇上課時間和內容的一種教學方式。課堂講授效果還需要實驗教學來確認，因而開放實驗教學不僅能夠鞏固課堂教學內容，還能夠培養學生自主學習能力，充分運用現有的教學資源，對于我國高等教育具有十分重要的作用。

2.高校計算機開放實驗的優點

計算機開放實驗機制建立的目的是使學生在學習過程中具有一定的自主性和靈活性，激發他們學習的興趣，因而具有以下優點：

2.1培養學生的自學能力

傳統的實驗教學是將實驗步驟直接告訴學生，學生只需要按照相應的步驟進行實驗，這樣在一定程度上限制了學生學習的積極性。開放實驗教學模式中，學生能夠自主制定學習計劃和安排實驗時間，這樣學生學習的自主性和獨立性大大增強了，有利于培養學生獨立解決問題的能力。

2.2培養學生的動手操作能力

實施開放實驗之后，學生能夠自主安排學習內容，由于是自主安排的學習內容，在實驗過程中沒有達到預期的效果，他們會通過反復實驗，這樣有利于培養學生的動手能力，在不斷失敗中總結自己的不足，提升他們的抗壓能力。

2.3提升學生的綜合素質

實施開放實驗之后，學生學習內容不再是拘泥于教材。計算機教學內容從基礎知識到程序設計都是需要大量的實踐，這樣學生可以根據自身的能力和掌握的知識開展不同程度的訓練，在學習過程中不斷總結，發現自身的不足，最終實現綜合能力的提高。

2.4提升實驗室工作人員的管理能力

由于開放實驗教學模式提倡學生自主學習，提升了學生的學習興趣，這樣他在不斷通過鉆研學習的過程中也會出現較多的問題，一些問題學生是無法依靠自己來解決的，這就需要教師提供幫助，使得實驗室工作人員必須不斷提升自己的能力，這樣有利于提升教師實驗教學的水平。

2.5提升計算機設備的利用率

傳統的實驗教學模式，學生實驗內容和實驗時間都是固定的，這樣計算機實驗室的設備只在實驗過程中得到應用，無疑設備的利用率極低，二計算機更新換代速度極快，由于使用率較低，這些設備沒有發揮出相應的作用和價值。開展開放實驗教學之后，根據筆者統計發現，計算機設備的利用率是以前的3倍以上，因而開放實驗教學在提升學生學習能力的同時，也提升了計算機設備的價值。

3.構建計算機開放實驗機制過程

3.1制定實驗室管理制度

實施開放實驗教學之后，實驗室也會產生開放時間問題、計算機設備使用問題、學生課程沖突等問題，因此首先應該結合計算機實驗室的特點制定完善的規章制度。筆者結合我院的實際情況，制定了《計算機實驗室開放實驗管理措施》等規章制度，從制度上確保開放實驗教學的正常開展。

3.2建立管理系統

開放實驗機制還需要相應的管理系統來支撐整個實驗教學活動的開展，筆者實驗室基于此開發出來了B/S架構的實驗室管理系統，本系統根據計算機實驗中新的管理要求和特點，實現計算機設備的綜合管理、實驗預約、開放實驗管理和學生學習成績等實驗室業務。本系統還提供對外服務，有效提升實驗室的效益，對實驗室資產管理提供有力的保障。

3.3構建開放實驗平臺

建立計算機開放實驗機制就必須將計算機實驗課程與計算機實驗室的設備資源進行有效的整合，進而形成一個綜合性的開放實驗平臺。開放實驗平臺按照功能劃分為本機資源平臺、局域網資源平臺和校園網資源平臺。本機資源平臺是直接面向用戶，包含各種試驗系統以及開放實驗計算機設備；局域網資源平臺是開放實驗平臺的中間層，主要包含計算機考試管理系統、實驗課程管理系統、開放實驗管理系統和教學監控管理系統；校園網資源平臺是開放實驗室的最高層，包含所有的計算機實驗教學資源。通過這個實驗平臺能夠獲取實驗教學情況以及計算機設備的使用情況，并對收集的數據進行分析和分類統計，進而獲得計算機設備的利用情況以及實驗教學的開展情況。

3.4吸引學生參與到開放實驗中

由于計算機開放實驗教學模式正處于發展初期，高校師生對這種教學模式還不是很熟悉，這就需要計算機實驗室制定相應的措施吸引學生參與到開放實驗中。首先應該展示出開放實驗教學模式的優越性，可以自主選擇實驗教學內容和實驗時間的特點無疑是吸引學生的關鍵之處；其次提出計算機開放實驗室能夠為學生實驗提供全程指導，這樣學生能夠將實驗課程中沒有解決的問題可以通過實驗室的老師指導來完成；最后是展示出開放實驗的時間不會受到限制，學生能夠反復進行實驗來解決相應的問題。通過向學生展示開放實驗教學的優點和長處，筆者相信能夠吸引更多的學生參與到實驗中。

3.5加強計算機空余時間的應用

前文指出我國很多高校的計算機設備存在利用率較低的問題，學生不僅缺少實驗練習的機會，而且設備的利用率較低，很明顯不符合高校計算機實驗室建立的初衷，必須加強計算機空余時間的利用。首先改變開放形式，將以前的開放方式改為全面開放、預約開放和定時開放等方式，或者將這幾種開放方式結合使用，無疑能夠給學生提供更多的實驗機會。

參考文獻：

[1]王鎖明，丁喜峰，侯彬，等.開放實驗教學模式深化教學體系改革[J].中國科技創新導刊，2007（16）.

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關鍵詞：信息技術，互聯網，信息安全

互聯網安全隱患威脅著計算機設備的各種因素，一旦出現安全問題，那么將會導致計算機內部文件以及核心信息都有可能被竊取，嚴重時會導致計算機設備感染病毒，從而使用戶的信息資料全部被刪除，為用戶帶來難以挽回的損失。

1計算機互聯網安全的核心隱患

互聯網漏洞?；ヂ摼W漏洞嚴重影響到計算機設備的安全使用，極易受到黑客以及病毒網站的攻擊，相關技術人員以及互聯網檢查人員監測不到位或者安全意識不足，則會導致互聯網漏洞頻繁出現。一旦出現漏洞，將會導致計算機設備處于零防護狀態，若是長期沒有得到有效恢復，計算機將會逐漸失去防護功能，各個薄弱環節都暴露在黑客面前，從而使黑客人員不費吹灰之力就可以進入到電腦內部，展開系統破壞以及信息提取，使計算機設備出現各種安全隱患[1]。黑客攻擊與入侵。大部分互聯網黑客都具有較高的計算機應用能力，并且受到嚴格訓練，若是在黑客入侵環節，沒有過硬的安全防控系統來展開防護，黑客就可以隨時進出計算機當中竊取文件，利用高科技技術來探索計算機位置以及核心信息，然后進行初次探查，若是計算機不容易入侵，那么多數黑客會選擇放棄，回去研究出科學的入侵流程，再進行隱私文件以及賬號密碼竊取。除此之外，黑客還會在入侵計算機后在內部釋放病毒，導致計算機在使用過程中出現遲鈍以及死機等現象[2]?；ヂ摼W病毒入侵帶來的影響。若是計算機設備在連接互聯網后，不能對互聯網當中的病毒展開科學防護，就會導致計算機設備受到病毒侵害，嚴重時甚至會影響計算機系統安全，出現大量的信息泄露現象，導致計算機設備運行速度變慢，甚至出現死機等現象。互聯網病毒是一種可以在計算機設備當中隨意流動的程序，經常潛藏在網絡游戲以及辦公軟件當中，當計算機用戶使用這一軟件就會導致病毒擴散，嚴重時甚至會導致整個計算機應用系統癱瘓。除此之外，病毒還會控制計算機系統，自動下載一些病毒軟件以及無關緊要的文件，為用戶帶來難以挽回的損失以及不必要的麻煩?；ヂ摼W詐騙行?；ヂ摼W具有開放性這一特征，因此為人們社交提供了方便，改變了大眾的生活方式以及娛樂方式。但由于互聯網具備一定的開放性，導致不法分子也將目光放在互聯網當中，在互聯網平臺當中展開詐騙，通常會在互聯網當中引誘性信息以及虛假信息，對網絡用戶提出優質條件，使用戶受到利益的驅使而走向上當的道路。互聯網詐騙行為多種多樣，但唯一不變的就是要求用戶信以為真，一旦互聯網用戶進入到圈套當中，自身的人身安全就難以得到有效保障[3]。

2計算機與互聯網應對風險的措施

為顯著提升計算機設備的安全性與穩定性，互聯網管理人員以及計算機用戶應當引入先進的防控措施以及防控技術，對可能存在隱患的各個環節展開科學防控，刪除不常用的軟件，科學選擇互聯網連接方式，一旦計算機出現難以避免的安全隱患，應當提前做好預防措施盡量降低互聯網安全問題而帶來的損失。（1）提升計算機系統防火墻應用。計算機系統安裝防火墻，可以有效防止他人入侵電腦，是最為優質、最為高效的安全保護膜，不僅可以保護計算機的互聯網網絡正常運轉，而且可以有效管控外部互聯網信息，強制攔截對互聯網安全帶來影響的各種內容，在黑客進行電腦入侵時，應當將防火墻控制在可控范圍內，雖然很難做到完全抵擋攻擊，但是可以有效保護計算機系統以及重要文件不被損壞，因此也為計算機設備安全帶來了一定安全保障。相關計算機用戶應當積極下載并且應用防火墻系統，在防火墻系統更新時會做出提示，用戶結合相關提示來展開定期更新與定期維護，確保防火墻系統可以處于正常運轉狀態[4]。（2）必要的殺毒軟件。用戶在為計算機安度殺毒軟件時，首先，應當明確殺毒軟件是防止病毒入侵的有效方式，雖然殺毒軟件不能完全排除病毒，但通常殺毒軟件都可以檢測出病毒根源，可以通過查殺的方式進行徹底防控，防止病毒進入計算機系統內部展開病毒擴散，為此計算機用戶應當積極安裝殺毒軟件，選擇正版殺毒軟件，定期進行垃圾清理以及軟件清理，確保殺毒軟件處于最新版本狀態，相關技術人員應當了解到病毒傳播以及病毒存在特征，設置良好的殺毒范圍，起到對癥下藥的良好效果，確保計算機系統不被病毒所侵犯[5-8]。（3）設置計算機互聯網訪問權限。計算機互聯網權限是指在計算機應用環節當中通過互聯網技術來展開權限設置，使其他用戶在進行計算機訪問時需要通過權限考核，通過這一設置環節，可以為計算機設備數據安全提供保障。若是沒有訪問權限的黑客進入到計算機系統就會被拒絕訪問，這也使得用戶獲得更加良好的上網體驗。（4）制定完善的安全防范預案。在互聯網故障發生后，若是客戶可以有效采取應對措施將會有效減少對計算機設備的損害，并且挽回部分丟失的數據以及文件。用戶在進行預案使用時容易受到隱患區域以及緊急預案調度的影響，以便在計算機出現問題后發揮應有的作用與優勢。（5）完善計算機用戶的安全意識。目前國內計算機安全隱患雖然無法做到完全排除，但是經過計算機技術人員的研發，創建出很多品牌的優質殺毒軟件以及殺毒工具，可以應對各種病毒入侵以及黑客入侵。但由于部分互聯網網民的安全防控意識不足，導致很多有效管控措施沒有得到合理運用，安全軟件也無法發揮作用優勢。逐漸成為形式化內容，若計算機設備缺少殺毒軟件以及防火墻技術的保護，就會存在大量的病毒危害。為黑客以及其他犯罪分子帶來可乘之機，針對這一情況，應當首先提升互聯網用戶的安全防控意識，并且積極發揮互聯網管理人員功能，提升計算機用戶與管理人員的協同作業深度，共同抵御不法分子的互聯網入侵，為計算機設備的正常運轉提供助力。計算機用戶在擁有良好的安全意識后，可以通過安裝殺毒軟件以及設置訪問權限、制定緊急預案來提升計算機安全管理效率，在為計算機用戶帶來良好上網體驗的基礎上，也有效減少互聯網不法行為。

3結語

計算機互聯網安全是計算機設備正常運轉的重要保障，其中的安全隱患與安全管理措施極為契合，二者之間具有諸多互通之處。通過掌握互聯網安全當中的核心隱患，可以制定出完善的防控措施為計算機互聯網安全提供保障，計算機用戶可以通過提升計算機系統防火墻應用、安裝必要的殺毒軟件、設置計算機互聯網訪問權限、制定完善的安全防范預案等方式來開展計算機安全管理工作，為計算機設備安全奠定堅實而穩固的基礎。

參考文獻

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[2]張海民,陶駿,伍岳.基于項目的任務驅動式課程設計探討——以應用型本科高?！毒W絡安全與實踐》課程為例[J].電腦知識與技術,2020,16(01):153-156.

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[4]王曉楠,周婧.高職計算機網絡基礎信息化教學實踐與探索——以網絡安全的攻擊與防衛為例[J].天津職業院校聯合學報,2019,21(06):59-63+68.

[5]聶婭,朱一瑋,鄭煒.特殊時期基于SPOC的在線教學模式應用研究——以“中小型網絡安全管理與維護”為例[J].科教導刊(中旬刊),2020(23):107-108.

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[7]李曉利.數據加密技術在計算機網絡安全中的應用探討[J].數字技術與應用,2011(06):114.

篇(5)

PowerPC是一種RISC架構的CPU。PowerPC處理器有廣泛的應用，是目前市面上主流的處理器。AltiVec技術是摩托羅拉PowerPCRISC處理器體系結構的向量并行處理技術，是現有PowerPC體系結構的延伸，它帶有128位向量處理裝置，可以同時處理整數和浮點數據，AltiVec的頂層架構如圖1所示[2]。AltiVec技術的操作是單指令多重數據并行處理，是一種短向量并行體系結構。根據數據大小不同，向量分別具有4、8或16元素長度，和以前巨型計算機的長向量體系結構明顯不同。AltiVec技術可以應用于通信業、多媒體等注重性能的應用方案中，達到提高性能的目的。在圖1的下方可以看到，PowerPCRISC處理器的向量算術邏輯單元(VectorALU)有4種向量運算單元：向量數據的重組及排序單元(VectorPermute,VP)、向量簡單定點單元(VectorSimple-fixedUnit,VSFX)、向量復雜定點單元(VectorComplex-fixedUnit,VCFX)和向量浮點單元(VectorFloating-pointUnit,VFPU)。其中，VSFX指令共有70條。

2課程內容改革

2.1課程內容計算機設計與調試課程是天津大學計算機科學與技術專業計算機工程方向的一門課程設計類課程，于大三下學期開設，2學分，共40學時。計算機設計與調試課程以PowerPCRISC處理器的指令系統為參考，通過設計一個PowerPC擴展指令協處理器AltiVec模塊中的VSFX指令部分，將計算機組成原理、計算機系統結構、匯編語言、VLSI系統設計這幾門課程所學的知識結合起來，由學生自己設計一個簡單的“計算機”，進而加深對相關課程的理解，掌握設計方法，熟悉相關設計工具。課程中涉及到的主要內容包括：PowerPC405核、加速處理單元控制器(APUController)和協處理器之間的接口和處理流程、設計流程與功能驗證、PowerPCAltiVec指令集、PowerISA中向量加法指令(vadduhm)實例、向量簡單定點單元(VSFX)、AltiVec硬件設計頂層架構和VSFX模塊與頂層的連接信號等。該課程使用SystemVerilog語言構建功能驗證平臺。隨著集成電路芯片設計的規模不斷增大，芯片驗證工作成了制約芯片設計水平的關鍵性因素。傳統的驗證方法主要依靠人工進行驗證，效率較低。SystemVerilog語言是一種專門用來搭建測試環境的語言。SystemVerilog語言將硬件描述語言同高級驗證語言相結合，提供隨機約束、功能覆蓋率、斷言和面向對象等新技術[3]。課程要求學生學習并使用SystemVerilog語言建立一個可以自動生成測試向量的測試環境，用這個測試環境檢查學生設計的系統和功能。選擇協處理器AltiVec模塊作為課程的設計內容，有以下幾個方面的考慮：由于向量計算在功耗和并行度等方面的優勢，使其在現代微處理器設計中的作用正在被重新認識；向量計算的內容是目前計算機組成原理和計算機系統結構等課程中比較薄弱的地方，計算機設計與調試課程恰好可以對此加以彌補；設計向量協處理器可以避免與計算機組成原理、計算機系統結構、VLSI系統設計等課程的設計型實驗內容相沖突；設計向量協處理器可以使學生學會使用從行為級建模到用硬件描述語言設計、從仿真到開發板上的驗證等全過程的設計軟件和設計環境。

2.2課程設計任務及教學組織形式

2.2.1課程設計任務課程設計任務包括4部分內容。（1）模塊設計：采用VerilogHDL，設計PowerPC協處理器AltiVec模塊中部分VSFX指令。（2）頂層模塊集成：將設計的VSFX指令模塊與其他模塊集成，了解模塊與模塊之間的關系。（3）仿真驗證：用AltiVec匯編指令編寫測試程序，通過匯編編譯器生成機器代碼。在集成環境下，仿真驗證設計的正確性。（4）FPGA開發版上的驗證：將所設計的RTL代碼放置到FPGA開發板上，驗證所設計的硬件實現的正確性。使學生進一步掌握開發板上的接口電路在調試過程中的作用等。為了使課程設計的設計工作循序漸進，參考CDIO教學模式，把整個設計任務分為8個相互聯系、難度逐步增加的子任務。子任務一：閱讀指令定義文檔，對小組選定的5條不同類型的指令給予特別關注。子任務二：以小組為單位，講解和展示小組將要實現的5條不同類型指令的功能。子任務三：用C語言實現所要設計的5條不同類型指令的功能，并設計功能測試程序，以C語言實現的功能測試的輸入和輸出結果為“標準測試程序”，作為下一步硬件設計的測試向量。子任務四：學習AltiVec硬件架構設計；看懂AltiVec中除VSFX模塊外的所有RTL代碼(Register-Transfer-Levelcode)；畫出AltiVectoplevel的硬件架構圖。子任務五：定義所要設計的VSFX模塊的架構、子模塊；要求畫出模塊的框圖，標注寄存器及多路選擇器的位置，明確下一步RTL代碼的關鍵內容。子任務六：進行VSFX模塊的RTL代碼設計及仿真驗證；完成二級譯碼電路設計；完成功能模塊設計。子任務七：進行頂層設計及仿真驗證。將所設計的VSFX模塊與top連接，形成完整的AltiVec模塊；進行AltiVec層次的驗證；輸入所設計的5條指令的匯編指令，采用VSFX模塊級的數據，結果與之前的VSFX模塊級仿真數據對比。在基本功能測試完成后，將進一步在SystemVerilog語言建立的自動生成測試向量的測試環境中，通過運行生成的100組隨機向量，檢查學生設計的系統和功能的正確性，保證測試覆蓋率。子任務八：進行FPGA開發板上的驗證。RTL級的仿真驗證僅僅能保證所設計的硬件的邏輯功能正確性。通過將所設計的RTL代碼放置到FPGA開發板上才能夠驗證所設計的硬件實現的時序正確性及工作速度是否達到設計要求。最后針對FPGA開發板的邏輯綜合與靜態時序分析，驗證設計的時序的正確性以及所設計的電路可以在什么時鐘頻率下工作等。

2.2.2教學組織形式在課程設計開始時，教師要求學生自愿組合，每組2人，每組學生從70條VSFX指令中選出5條不同類型的指令，作為準備由硬件實現的指令，這就是小組的設計任務。盡管每個小組都要完成同樣的8個子任務，但是由于每組學生所選擇的5條指令并不相同，所以每個小組實際完成的任務并不一樣。通過布置任務、教師引導、分組討論、學生實踐、擴展閱讀、溝通交流、實現設計、完成測試等一系列教學環節，讓學生完成一個現代處理器PowerPC擴展指令協處理器AltiVec模塊中VSFX指令部分的設計。在整個課程設計過程中，教師講得很少，主要靠學生自學、討論和實踐。在每個實驗的關鍵節點上，教師都會安排學生做課堂匯報。在學生進行匯報過程中，教師及時糾正學生的錯誤，正確引導學生一步一步完成任務。教師給學生準備了必要的參考閱讀資料，包括1300多頁的IBMPower處理器設計文檔“Book-IChapter6.VectorFacility”、260多頁的飛思卡爾公司技術手冊“AltiVecTechnologyProgrammingInterfaceManual”、IBM公司和摩托羅拉公司發表在國際會議上的對PowerPC做向量擴展的文章“ALow-power,High-speedImplementationofaPowerPCMicroprocessorVectorExtension”和VSFX指令第一級譯碼器文檔等。另外，教師要搭建AltiVec模塊的集成與驗證平臺。

3結語

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關鍵詞： ARCS動機設計模式 《計算機應用基礎》 教學應用

1984年，凱勒對大量動機研究成果進行了整合，并提出了“ARCS”模式。這是一種能夠將教學設計宏觀理論與學生的自我效能、心念態度及成就動機等相互結合的教學模型。他認為影響人們動機的原因一共有四個，分別是注意、相關、信心和滿意[1]。

1.中職教學中存在的問題

1.1生源狀況

目前看，我國大部分中職學校的學生均為九年義務制教育中的“高危學生”。詹森說過：人如果長期處于高壓狀態下，被稱為苦惱。而這狀態是難以根除的，處于這種狀態下的人，其知覺焦點會被縮小，并妨礙人的記憶，降低人的創造力，從而阻礙其社會能力增強。因此，長期處于壓力狀態下的學生，其學習效率會降低。中職學校中存在許多這樣的學生，因此在教學上面臨一定的壓力。

1.2中職老師

因為這些“高危學生”在課堂上常常表現出對學習不屑一顧的態度，所以在一定程度上影響教師的教學熱情。同時，因為實施教學改革，給戰斗在教學一線的教師帶來巨大壓力，往往使教師產生一定的挫敗感。另外，中職學校中，教師的教學水平存在良莠不齊的現象。

1.3教學內容

中職學校開設的《計算機應用基礎》中，有很多都與小學和初中重復。另外，學生在接受義務教育的過程中，其計算機水平存在很大差異。同時，中職《計算機應用基礎》的很多內容過于老舊，與社會脫軌。

1.4教學方法

大部分學校還在采用傳統教學中講授為主的教學方式，強調將知識直接灌輸給學生，忽略學生自主學習能力培養，導致學生學習興趣低下，學習效率自然降低。

2. ARCS動機設計在中職《計算機應用基礎》中的應用實踐

2.1維持注意力

以維持注意力為牽引，在教學過程中教師根據教學內容設置相應的懸念，并提出問題。如在對Word中的圖文混排進行教課時，首先教師用大屏幕為學生播放幾個運用Word排版制作成的精美圖片，然后讓學生對其仔細觀察，提問學生，賀卡上不同內容是通過Word中哪幾個功能制作而成的。學生通過思考，并回答，從而其注意力被集中在課堂學習內容中。在計算機課堂上，教師還可以根據教學內容，創設合理的教學情境，進一步吸引學生的注意力，并通過此方法延長學生注意力集中在課堂內容上的時間，使學生產生學習動機，從而提高學生學習效率[2]。

2.2強調相關性

在運用Word制作圖文并茂的圖片的教學中，首先要讓學生積極思考之前學過的“插入藝術字”、“文本框”、“繪制圖形”等內容，然后利用多媒體教學技術對之前學過的內容進行演示，幫助學生鞏固和熟悉操作中要掌握的技能，并演示本節課要講的內容，讓學生對將要學習的知識有一定了解，然后師生共同建立一個目標。接下來，根據學生對知識的反映，為學生布置難度適中的練習任務。這項任務可以是安排學生制作一張圖文并茂的賀卡，讓學生明確具體的操作方法和制作要求，然后開始制作賀卡。學生在操作過程中還會遇到之前學習的內容，從而對之前學習的內容加以復習，并將其與新知識相結合，了解新知識的用途。

2.3幫助學生建立學習信心

高職學生普遍對學習沒有足夠信心，因此教師要幫助學生建立學習信心。當學生利用Word制作賀卡時，可以根據學生的完成情況，布置新的具有一定挑戰性的任務；當學生認為這個任務具有一定難度的時候，教師要為其提供清晰的操作思路和操作方法，這樣有助于學生自主練習。在學生自主練習時，學習積極性有所提升。在這一過程中，有些學生可以自己單獨完成任務，有些學生則需要教師的幫助才能完成任務。但不管怎樣，學生的學習能力都會提高，并且牢固掌握課堂知識，這時教師要給予其一定的獎勵或者表揚。學生得到相應的表揚，自信心倍增，對計算機課堂產生濃厚的興趣，會自主學習計算機相關知識。

2.4教師為學生創設滿意感

利用Word制作的賀卡完成以后，教師應布置學生對自己的作品進行相應的講解，讓學生對彼此作品進行評價，并在這些作品中評價出一個優秀的作品，然后讓這位優秀作品的制作者對自己作品的完成過程做出一定的闡述，講述其在制作過程中遇到的問題，然后是怎樣解決的，從中總結經驗。這樣，學生在課上的練習積極性及能力不斷提高，知識水平不斷提升，從而對自己產生一定的滿意度和成就感。

3.結語

上文通過對ARCS動機設計模式在《計算機應用基礎》課堂的應用分析，得出一定激發學生學習動機的方法。通過一定的實踐，學生的學習興趣有所提高，自主學習能力有所增強。ARCS動機設計教學模式不僅對計算機教學有明顯的效果，對其他學科學習也有非常大的幫助。

參考文獻：

篇(7)

對空間多作用力農業機械的應用分析不同樣式的掛結形式犁的分析與計算，成為了遭受空間力多作用力的農業機械的典型問題。傳統分析方法主要采用圖解法：平面作圖，然后求其作用力。這樣的做法有一定的局限性，它只能針對某一個平面進行作圖分析，無法系統的對測試內容進行全面分析，這就會造成分析的過程中，各個子參量無法高度契合，可能就會導致，無法客觀分析，最終可能測試不成功。但是利用計算機輔助分析及計算，通過所建的模型作為子程序，計算出犁的參數變化對各作用力的影響，也可以計算分析出高度調節和力位調節懸掛犁、牽引犁和半懸掛犁的作用力和機構參數的變化對各作用力的影響。

2CAD在典型農業機械設計中的應用與實踐

2.1CAD在犁體設計中的應用與實踐

犁體設計過程中主要還是利用了3D繪圖思維，其仿真出的模型自然也就是3D模型，將仿真結果更為直觀的表現了出來，這樣的效果遠遠優于傳統手工繪圖的二維模式，實現真正的犁體CAD是離不開三維模型的表達。犁體設計中，3D模型構建有著其不可替代的優勢，如圖像直觀，方便觀察與修改數據，通?？稍谥鞑藛慰貙χ饕獏?樣板曲線或翻土曲線的初始數據等)進行修改，直到符合最終要求，便可以得到樣板曲線、犁體曲線的工程圖紙。通過建立通用犁體數學模型，極大的改善了由二維設計所造成的無法整體規劃、設計所帶來的困擾，使得構建的模型整體性非常強。

2.2CAD旋耕機設計中的應用

作為一種應用極為廣泛的耕作機具，在對其進行設計時，務必要確保其總體參數準確無誤。傳統的演算過程對于總體參數的設計來說一項巨大的挑戰，由于其參數受到其他不同參數的制約，因此，設計的過程中就需要CAD的輔助，來完成如此繁重與復雜的演算。旋耕機總體參數設計的任務是：根據用戶給定的條件和要求，運用專家系統和理論分析結果，在滿足各種約束條件的情況下，確定最佳的幅寬、刀輥半徑、刀輥轉速、傳動系統、懸掛系統參數及整機配置等。CAD可以對相關參數進行反復的測試，直到仿真出最佳效果。

2.3CAD在聯合收獲機設計中的應用與實踐

聯合收獲機作為一臺集收割、分離、清選為一體的綜合性的大型農業機械，它具有非常全面的功能；同時，也從另一個角度說明了其結構的復雜程度（主要體現在機器本身涉及的零部件相對較多）。因此，若采用傳統手工設計，則會造成極大的困難。借助于計算機輔助設計在聯合收獲機設計上的應用，會取得相對好較好的效果。在利用CAD進行設計時，應針對其零部件進行設計與測試，由于其總體參數信息量過于龐大，目前，對其總體設計并沒有很成熟的應用。聯合收獲機總體設計除需數值處理和圖形處理這兩種功能外，還需要對設計時存在的一些關鍵性問題代替人進行思考和處理，即智能CAD系統。其作用是按照人類在實際設計時的思維方式所建立的智能設計系統，它以典型產品和經驗為主要知識源，以模糊的方式進行處理。將專家系統引人聯合收獲機總體設計中，能夠克服目前CAD進一步應用出現的障礙。

3結語