计算机设计与实践精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇计算机设计与实践范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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由姜咏江编写，清华大学出版社出版的《计算机原理教程》(9787302123149)、《基于QuartusII的计算机核心设计》(9787302144489)、《PMC计算机设计与应用》(9787302171898)、《计算机原理教程习题解答与教学参考》(9787302134787)、《计算机原理教程实验指导》(9787302159377)等教材，是一套系统化地学习设计制作计算机的教材。这套教材内容精炼、前后呼应，直接针对计算机专业的教学与实践，能真正做到从无到有、由浅入深，让计算机专业的学生全面理解和掌握计算机设计制作的方法，从而能够制作出自己设计的计算机来。

《计算机原理教程》从中学数学、物理学的知识起步，化繁为简，系统有机地将计算机的硬软件知识放在一起阐述，高度系统地概括了计算机的基础理论、计算机的组成原理和设计思想，对计算机的五大功能部分都给出了逻辑设计方法。书中深刻地说明了信息与实体结构的关系，精炼地将结构、微指令、机器指令、控制设计、汇编程序设计、驱动程序、操作系统和编译原理等知识融为一体讲解，能够让学生全面掌握计算机的原理知识，为今后深入学习计算机打下基础。

《基于QuartusII的计算机核心设计》可以说是《计算机原理教程》的实现版。书中将现代电子设计自动化(EDA)软件Quartus II的技术和方法，以实际设计计算机部件和结构的形式介绍出来，通过教材的章节安排，可以引导学生一步一步地进入计算机核心的完整实际设计过程。

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关键词：ARCS动机设计模式；动机策略；学习动机

多年的实践教学证明：职业院校的学生既有普通院校学生所具有的共同点，又有其特殊性。第一，职业院校的学生文化基础水平比较差，学习积极性不高；第二，学生普遍缺乏自信心和学习动机；第三，大部分学生学习不是出自对知识的渴望，而是由于家长的要求或是外部的某些原因促使他们学习。基于上述原因，我们作为职业院校的老师在教学中更要理解和尊重学生，了解他们的学习需要，多给予学生鼓励和赏识以增强他们的自信心、激发和培养他们的学习动机。

1 ARCS动机设计模式概述

本文研究的课程是高职院校计算机公共课，计算机公共课是实践性很强的课程，既具有很强的专业性又极具普遍性。如果在这门公共课程的学习中树立和培养好学生的学习动机，让学生体验到学习的快乐，增强学习的自信心，这将会为后续的专业课程的学习起到很大的引领作用。因此，尝试用ARCS动机设计模式进行计算机公共课课程的教学，有一定的现实意义。

简单的理解ARCS动机模式就是为了激发一个人的学习动机，最重要的是首先要引起他对一项学习或任务的注意和兴趣；其次让学生理解完成这项任务与他的密切关系；接着让他树立信心，使他认为自己有能力做好此事；最后让他体验完成任务后的成就感和自豪感。教师在进行教学设计时，要根据教学的实际需求，灵活运用，因材施教，设法让教学过程达到引起并维持学生的注意，建立起教学与学生之间的关联性，使学生产生并维持对学习的自信心，并提供一种满意感，最终达到激发学生学习动机的目的，这个过程是一个循环的过程，每一阶段中又各自包含若干实施步骤。

2 ARCS动机设计模式的理论基础

2.1 动机的定义

动机通常被定义为引发、指引和维持行为的内部状态，是使你开始行动，维持行动，并且决定着你行动的方向。心理学家把动机解释为行为的内动力，或将动机解释为行为的内在心理原因。而学习动机是动机中的一种，学习动机是指个体由一种学习目标或对象引导、激发或维持学习活动的内在心理过程或内部动力。所以说学习动机是一种潜在的力量，它可以影响学生学习的主动性、积极性，它与个人的学习目标有着密切的联系。

2.2 ARCS动机的相关理论

ARCS模式是Keller提出的，这一模式是以期望价值理论为基础，与教学设计的宏观理论结合提出的。研究发现，教学设计中一个不断增长的趋势是关注动机设计。而期望价值理论认为：当个体认识到活动与个人需要的价值有关系，或与成功的期望有关系时，就会激发起人从事活动的动机。Keller将个体在教学中的期望价值和学习结果引起的心理反应归纳为四类：①是指好奇心和唤起等，称之为注意因素。②是指“成就需要”和“认识到有用”等，称之为切身性因素。③是直接影响到任务成功的程度，即自信心。④是指教学的结果，即满意度。我们要遵从ARCS模式，从这四个方面在教学设计过程中采取相应措施来激发学生的学习动机。

2.3 ARCS动机设计模式的要素分析

Keller认为激发学生学习动机的因素主要有四个，即注意、相关、自信和满意。

（1）注意：注意是ARCS动机设计模式的首要因素。我们在做教学设计时最主要的目的就是唤起学生的好奇心，让学生将注意力有意或无意地跟随教师的教学活动，并伴随自己的学习活动。（2）相关：相关性是指让学生感到老师的教学与他个人的需要或目标是有关联的。（3）自信：自信心是帮助学生战胜困难，取得成功的直接动力。（4）满意：满足感是当学生的学习成果与学生的积极期望相一致或是相近的时候，学生心理上得到的满足，这也是维持学生学习动机的一个重要条件。在这四个要素中没有主次之分，它们是一个完整的过程，任何一个要素的缺失都可能会使学生丧失学习动机。

3 ARCS动机设计模式在教学中的实践研究

计算机公共课是一门理论与实践紧密结合的课程。课程的主要目标让学生了解计算机的基础知识和基本概念，并熟练掌握操作技能，为学生熟练操作和进一步学习计算机有关知识打下基础。在对学生学习动机和计算机公共课教学内容特征分析的基础上，结合以往的教学经验，设计提出如下激发动机的策略。

3.1 教学准备启导阶段――注意策略

鉴于职业院校学生学习动机的特点及计算机公共课程的特点，将注意策略分为课程教学前的注意策略和课堂教学中的注意策略。

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【关键词】开放实验 运行机制 计算机

【中图分类号】G633.67 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）08-0131-01

教育部明确提出高等院校必须建立自主学习中心，必须对当前的教育方式进行改革，建立综合性的计算机开放实验机制，对于培养高素质的人才具有十分重要的作用和意义。笔者作为计算机学院的老师，结合当前计算机学院的实际情况，讨论如何建立计算机开放实验机制。

1.高校计算机开放实验的重要性

我国高等教学开展过程中在加强课堂教学的同时还应该重视实验教学，全面培养学生的动手能力。计算机开放实验是指将固定的教学时间，固定的教学内容和按照班级授课的方式转变为学生可以自由选择上课时间和内容的一种教学方式。课堂讲授效果还需要实验教学来确认，因而开放实验教学不仅能够巩固课堂教学内容，还能够培养学生自主学习能力，充分运用现有的教学资源，对于我国高等教育具有十分重要的作用。

2.高校计算机开放实验的优点

计算机开放实验机制建立的目的是使学生在学习过程中具有一定的自主性和灵活性，激发他们学习的兴趣，因而具有以下优点：

2.1培养学生的自学能力

传统的实验教学是将实验步骤直接告诉学生，学生只需要按照相应的步骤进行实验，这样在一定程度上限制了学生学习的积极性。开放实验教学模式中，学生能够自主制定学习计划和安排实验时间，这样学生学习的自主性和独立性大大增强了，有利于培养学生独立解决问题的能力。

2.2培养学生的动手操作能力

实施开放实验之后，学生能够自主安排学习内容，由于是自主安排的学习内容，在实验过程中没有达到预期的效果，他们会通过反复实验，这样有利于培养学生的动手能力，在不断失败中总结自己的不足，提升他们的抗压能力。

2.3提升学生的综合素质

实施开放实验之后，学生学习内容不再是拘泥于教材。计算机教学内容从基础知识到程序设计都是需要大量的实践，这样学生可以根据自身的能力和掌握的知识开展不同程度的训练，在学习过程中不断总结，发现自身的不足，最终实现综合能力的提高。

2.4提升实验室工作人员的管理能力

由于开放实验教学模式提倡学生自主学习，提升了学生的学习兴趣，这样他在不断通过钻研学习的过程中也会出现较多的问题，一些问题学生是无法依靠自己来解决的，这就需要教师提供帮助，使得实验室工作人员必须不断提升自己的能力，这样有利于提升教师实验教学的水平。

2.5提升计算机设备的利用率

传统的实验教学模式，学生实验内容和实验时间都是固定的，这样计算机实验室的设备只在实验过程中得到应用，无疑设备的利用率极低，二计算机更新换代速度极快，由于使用率较低，这些设备没有发挥出相应的作用和价值。开展开放实验教学之后，根据笔者统计发现，计算机设备的利用率是以前的3倍以上，因而开放实验教学在提升学生学习能力的同时，也提升了计算机设备的价值。

3.构建计算机开放实验机制过程

3.1制定实验室管理制度

实施开放实验教学之后，实验室也会产生开放时间问题、计算机设备使用问题、学生课程冲突等问题，因此首先应该结合计算机实验室的特点制定完善的规章制度。笔者结合我院的实际情况，制定了《计算机实验室开放实验管理措施》等规章制度，从制度上确保开放实验教学的正常开展。

3.2建立管理系统

开放实验机制还需要相应的管理系统来支撑整个实验教学活动的开展，笔者实验室基于此开发出来了B/S架构的实验室管理系统，本系统根据计算机实验中新的管理要求和特点，实现计算机设备的综合管理、实验预约、开放实验管理和学生学习成绩等实验室业务。本系统还提供对外服务，有效提升实验室的效益，对实验室资产管理提供有力的保障。

3.3构建开放实验平台

建立计算机开放实验机制就必须将计算机实验课程与计算机实验室的设备资源进行有效的整合，进而形成一个综合性的开放实验平台。开放实验平台按照功能划分为本机资源平台、局域网资源平台和校园网资源平台。本机资源平台是直接面向用户，包含各种试验系统以及开放实验计算机设备；局域网资源平台是开放实验平台的中间层，主要包含计算机考试管理系统、实验课程管理系统、开放实验管理系统和教学监控管理系统；校园网资源平台是开放实验室的最高层，包含所有的计算机实验教学资源。通过这个实验平台能够获取实验教学情况以及计算机设备的使用情况，并对收集的数据进行分析和分类统计，进而获得计算机设备的利用情况以及实验教学的开展情况。

3.4吸引学生参与到开放实验中

由于计算机开放实验教学模式正处于发展初期，高校师生对这种教学模式还不是很熟悉，这就需要计算机实验室制定相应的措施吸引学生参与到开放实验中。首先应该展示出开放实验教学模式的优越性，可以自主选择实验教学内容和实验时间的特点无疑是吸引学生的关键之处；其次提出计算机开放实验室能够为学生实验提供全程指导，这样学生能够将实验课程中没有解决的问题可以通过实验室的老师指导来完成；最后是展示出开放实验的时间不会受到限制，学生能够反复进行实验来解决相应的问题。通过向学生展示开放实验教学的优点和长处，笔者相信能够吸引更多的学生参与到实验中。

3.5加强计算机空余时间的应用

前文指出我国很多高校的计算机设备存在利用率较低的问题，学生不仅缺少实验练习的机会，而且设备的利用率较低，很明显不符合高校计算机实验室建立的初衷，必须加强计算机空余时间的利用。首先改变开放形式，将以前的开放方式改为全面开放、预约开放和定时开放等方式，或者将这几种开放方式结合使用，无疑能够给学生提供更多的实验机会。

参考文献：

[1]王锁明，丁喜峰，侯彬，等.开放实验教学模式深化教学体系改革[J].中国科技创新导刊，2007（16）.

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关键词：信息技术，互联网，信息安全

互联网安全隐患威胁着计算机设备的各种因素，一旦出现安全问题，那么将会导致计算机内部文件以及核心信息都有可能被窃取，严重时会导致计算机设备感染病毒，从而使用户的信息资料全部被删除，为用户带来难以挽回的损失。

1计算机互联网安全的核心隐患

互联网漏洞。互联网漏洞严重影响到计算机设备的安全使用，极易受到黑客以及病毒网站的攻击，相关技术人员以及互联网检查人员监测不到位或者安全意识不足，则会导致互联网漏洞频繁出现。一旦出现漏洞，将会导致计算机设备处于零防护状态，若是长期没有得到有效恢复，计算机将会逐渐失去防护功能，各个薄弱环节都暴露在黑客面前，从而使黑客人员不费吹灰之力就可以进入到电脑内部，展开系统破坏以及信息提取，使计算机设备出现各种安全隐患[1]。黑客攻击与入侵。大部分互联网黑客都具有较高的计算机应用能力，并且受到严格训练，若是在黑客入侵环节，没有过硬的安全防控系统来展开防护，黑客就可以随时进出计算机当中窃取文件，利用高科技技术来探索计算机位置以及核心信息，然后进行初次探查，若是计算机不容易入侵，那么多数黑客会选择放弃，回去研究出科学的入侵流程，再进行隐私文件以及账号密码窃取。除此之外，黑客还会在入侵计算机后在内部释放病毒，导致计算机在使用过程中出现迟钝以及死机等现象[2]。互联网病毒入侵带来的影响。若是计算机设备在连接互联网后，不能对互联网当中的病毒展开科学防护，就会导致计算机设备受到病毒侵害，严重时甚至会影响计算机系统安全，出现大量的信息泄露现象，导致计算机设备运行速度变慢，甚至出现死机等现象。互联网病毒是一种可以在计算机设备当中随意流动的程序，经常潜藏在网络游戏以及办公软件当中，当计算机用户使用这一软件就会导致病毒扩散，严重时甚至会导致整个计算机应用系统瘫痪。除此之外，病毒还会控制计算机系统，自动下载一些病毒软件以及无关紧要的文件，为用户带来难以挽回的损失以及不必要的麻烦。互联网诈骗行。互联网具有开放性这一特征，因此为人们社交提供了方便，改变了大众的生活方式以及娱乐方式。但由于互联网具备一定的开放性，导致不法分子也将目光放在互联网当中，在互联网平台当中展开诈骗，通常会在互联网当中引诱性信息以及虚假信息，对网络用户提出优质条件，使用户受到利益的驱使而走向上当的道路。互联网诈骗行为多种多样，但唯一不变的就是要求用户信以为真，一旦互联网用户进入到圈套当中，自身的人身安全就难以得到有效保障[3]。

2计算机与互联网应对风险的措施

为显著提升计算机设备的安全性与稳定性，互联网管理人员以及计算机用户应当引入先进的防控措施以及防控技术，对可能存在隐患的各个环节展开科学防控，删除不常用的软件，科学选择互联网连接方式，一旦计算机出现难以避免的安全隐患，应当提前做好预防措施尽量降低互联网安全问题而带来的损失。（1）提升计算机系统防火墙应用。计算机系统安装防火墙，可以有效防止他人入侵电脑，是最为优质、最为高效的安全保护膜，不仅可以保护计算机的互联网网络正常运转，而且可以有效管控外部互联网信息，强制拦截对互联网安全带来影响的各种内容，在黑客进行电脑入侵时，应当将防火墙控制在可控范围内，虽然很难做到完全抵挡攻击，但是可以有效保护计算机系统以及重要文件不被损坏，因此也为计算机设备安全带来了一定安全保障。相关计算机用户应当积极下载并且应用防火墙系统，在防火墙系统更新时会做出提示，用户结合相关提示来展开定期更新与定期维护，确保防火墙系统可以处于正常运转状态[4]。（2）必要的杀毒软件。用户在为计算机安度杀毒软件时，首先，应当明确杀毒软件是防止病毒入侵的有效方式，虽然杀毒软件不能完全排除病毒，但通常杀毒软件都可以检测出病毒根源，可以通过查杀的方式进行彻底防控，防止病毒进入计算机系统内部展开病毒扩散，为此计算机用户应当积极安装杀毒软件，选择正版杀毒软件，定期进行垃圾清理以及软件清理，确保杀毒软件处于最新版本状态，相关技术人员应当了解到病毒传播以及病毒存在特征，设置良好的杀毒范围，起到对症下药的良好效果，确保计算机系统不被病毒所侵犯[5-8]。（3）设置计算机互联网访问权限。计算机互联网权限是指在计算机应用环节当中通过互联网技术来展开权限设置，使其他用户在进行计算机访问时需要通过权限考核，通过这一设置环节，可以为计算机设备数据安全提供保障。若是没有访问权限的黑客进入到计算机系统就会被拒绝访问，这也使得用户获得更加良好的上网体验。（4）制定完善的安全防范预案。在互联网故障发生后，若是客户可以有效采取应对措施将会有效减少对计算机设备的损害，并且挽回部分丢失的数据以及文件。用户在进行预案使用时容易受到隐患区域以及紧急预案调度的影响，以便在计算机出现问题后发挥应有的作用与优势。（5）完善计算机用户的安全意识。目前国内计算机安全隐患虽然无法做到完全排除，但是经过计算机技术人员的研发，创建出很多品牌的优质杀毒软件以及杀毒工具，可以应对各种病毒入侵以及黑客入侵。但由于部分互联网网民的安全防控意识不足，导致很多有效管控措施没有得到合理运用，安全软件也无法发挥作用优势。逐渐成为形式化内容，若计算机设备缺少杀毒软件以及防火墙技术的保护，就会存在大量的病毒危害。为黑客以及其他犯罪分子带来可乘之机，针对这一情况，应当首先提升互联网用户的安全防控意识，并且积极发挥互联网管理人员功能，提升计算机用户与管理人员的协同作业深度，共同抵御不法分子的互联网入侵，为计算机设备的正常运转提供助力。计算机用户在拥有良好的安全意识后，可以通过安装杀毒软件以及设置访问权限、制定紧急预案来提升计算机安全管理效率，在为计算机用户带来良好上网体验的基础上，也有效减少互联网不法行为。

3结语

计算机互联网安全是计算机设备正常运转的重要保障，其中的安全隐患与安全管理措施极为契合，二者之间具有诸多互通之处。通过掌握互联网安全当中的核心隐患，可以制定出完善的防控措施为计算机互联网安全提供保障，计算机用户可以通过提升计算机系统防火墙应用、安装必要的杀毒软件、设置计算机互联网访问权限、制定完善的安全防范预案等方式来开展计算机安全管理工作，为计算机设备安全奠定坚实而稳固的基础。

参考文献

[1],孙洋,谢辉,张丽萍,万锋,王燕军.基于网络安全等级保护2.0的农业科研单位网络安全体系研究——以中国农业科学院为例[J].农业图书情报学报,2020,32(12):97-103.

[2]张海民,陶骏,伍岳.基于项目的任务驱动式课程设计探讨——以应用型本科高校《网络安全与实践》课程为例[J].电脑知识与技术,2020,16(01):153-156.

[3]李辉.计算机网络安全与对策[J].潍坊学院学报,2007(02):54-55+42.

[4]王晓楠,周婧.高职计算机网络基础信息化教学实践与探索——以网络安全的攻击与防卫为例[J].天津职业院校联合学报,2019,21(06):59-63+68.

[5]聂娅,朱一玮,郑炜.特殊时期基于SPOC的在线教学模式应用研究——以“中小型网络安全管理与维护”为例[J].科教导刊(中旬刊),2020(23):107-108.

[6]何永峰.谈“云计算”环境中的计算机网络安全[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2015,31(01):63-66.

[7]李晓利.数据加密技术在计算机网络安全中的应用探讨[J].数字技术与应用,2011(06):114.

篇(5)

PowerPC是一种RISC架构的CPU。PowerPC处理器有广泛的应用，是目前市面上主流的处理器。AltiVec技术是摩托罗拉PowerPCRISC处理器体系结构的向量并行处理技术，是现有PowerPC体系结构的延伸，它带有128位向量处理装置，可以同时处理整数和浮点数据，AltiVec的顶层架构如图1所示[2]。AltiVec技术的操作是单指令多重数据并行处理，是一种短向量并行体系结构。根据数据大小不同，向量分别具有4、8或16元素长度，和以前巨型计算机的长向量体系结构明显不同。AltiVec技术可以应用于通信业、多媒体等注重性能的应用方案中，达到提高性能的目的。在图1的下方可以看到，PowerPCRISC处理器的向量算术逻辑单元(VectorALU)有4种向量运算单元：向量数据的重组及排序单元(VectorPermute,VP)、向量简单定点单元(VectorSimple-fixedUnit,VSFX)、向量复杂定点单元(VectorComplex-fixedUnit,VCFX)和向量浮点单元(VectorFloating-pointUnit,VFPU)。其中，VSFX指令共有70条。

2课程内容改革

2.1课程内容计算机设计与调试课程是天津大学计算机科学与技术专业计算机工程方向的一门课程设计类课程，于大三下学期开设，2学分，共40学时。计算机设计与调试课程以PowerPCRISC处理器的指令系统为参考，通过设计一个PowerPC扩展指令协处理器AltiVec模块中的VSFX指令部分，将计算机组成原理、计算机系统结构、汇编语言、VLSI系统设计这几门课程所学的知识结合起来，由学生自己设计一个简单的“计算机”，进而加深对相关课程的理解，掌握设计方法，熟悉相关设计工具。课程中涉及到的主要内容包括：PowerPC405核、加速处理单元控制器(APUController)和协处理器之间的接口和处理流程、设计流程与功能验证、PowerPCAltiVec指令集、PowerISA中向量加法指令(vadduhm)实例、向量简单定点单元(VSFX)、AltiVec硬件设计顶层架构和VSFX模块与顶层的连接信号等。该课程使用SystemVerilog语言构建功能验证平台。随着集成电路芯片设计的规模不断增大，芯片验证工作成了制约芯片设计水平的关键性因素。传统的验证方法主要依靠人工进行验证，效率较低。SystemVerilog语言是一种专门用来搭建测试环境的语言。SystemVerilog语言将硬件描述语言同高级验证语言相结合，提供随机约束、功能覆盖率、断言和面向对象等新技术[3]。课程要求学生学习并使用SystemVerilog语言建立一个可以自动生成测试向量的测试环境，用这个测试环境检查学生设计的系统和功能。选择协处理器AltiVec模块作为课程的设计内容，有以下几个方面的考虑：由于向量计算在功耗和并行度等方面的优势，使其在现代微处理器设计中的作用正在被重新认识；向量计算的内容是目前计算机组成原理和计算机系统结构等课程中比较薄弱的地方，计算机设计与调试课程恰好可以对此加以弥补；设计向量协处理器可以避免与计算机组成原理、计算机系统结构、VLSI系统设计等课程的设计型实验内容相冲突；设计向量协处理器可以使学生学会使用从行为级建模到用硬件描述语言设计、从仿真到开发板上的验证等全过程的设计软件和设计环境。

2.2课程设计任务及教学组织形式

2.2.1课程设计任务课程设计任务包括4部分内容。（1）模块设计：采用VerilogHDL，设计PowerPC协处理器AltiVec模块中部分VSFX指令。（2）顶层模块集成：将设计的VSFX指令模块与其他模块集成，了解模块与模块之间的关系。（3）仿真验证：用AltiVec汇编指令编写测试程序，通过汇编编译器生成机器代码。在集成环境下，仿真验证设计的正确性。（4）FPGA开发版上的验证：将所设计的RTL代码放置到FPGA开发板上，验证所设计的硬件实现的正确性。使学生进一步掌握开发板上的接口电路在调试过程中的作用等。为了使课程设计的设计工作循序渐进，参考CDIO教学模式，把整个设计任务分为8个相互联系、难度逐步增加的子任务。子任务一：阅读指令定义文档，对小组选定的5条不同类型的指令给予特别关注。子任务二：以小组为单位，讲解和展示小组将要实现的5条不同类型指令的功能。子任务三：用C语言实现所要设计的5条不同类型指令的功能，并设计功能测试程序，以C语言实现的功能测试的输入和输出结果为“标准测试程序”，作为下一步硬件设计的测试向量。子任务四：学习AltiVec硬件架构设计；看懂AltiVec中除VSFX模块外的所有RTL代码(Register-Transfer-Levelcode)；画出AltiVectoplevel的硬件架构图。子任务五：定义所要设计的VSFX模块的架构、子模块；要求画出模块的框图，标注寄存器及多路选择器的位置，明确下一步RTL代码的关键内容。子任务六：进行VSFX模块的RTL代码设计及仿真验证；完成二级译码电路设计；完成功能模块设计。子任务七：进行顶层设计及仿真验证。将所设计的VSFX模块与top连接，形成完整的AltiVec模块；进行AltiVec层次的验证；输入所设计的5条指令的汇编指令，采用VSFX模块级的数据，结果与之前的VSFX模块级仿真数据对比。在基本功能测试完成后，将进一步在SystemVerilog语言建立的自动生成测试向量的测试环境中，通过运行生成的100组随机向量，检查学生设计的系统和功能的正确性，保证测试覆盖率。子任务八：进行FPGA开发板上的验证。RTL级的仿真验证仅仅能保证所设计的硬件的逻辑功能正确性。通过将所设计的RTL代码放置到FPGA开发板上才能够验证所设计的硬件实现的时序正确性及工作速度是否达到设计要求。最后针对FPGA开发板的逻辑综合与静态时序分析，验证设计的时序的正确性以及所设计的电路可以在什么时钟频率下工作等。

2.2.2教学组织形式在课程设计开始时，教师要求学生自愿组合，每组2人，每组学生从70条VSFX指令中选出5条不同类型的指令，作为准备由硬件实现的指令，这就是小组的设计任务。尽管每个小组都要完成同样的8个子任务，但是由于每组学生所选择的5条指令并不相同，所以每个小组实际完成的任务并不一样。通过布置任务、教师引导、分组讨论、学生实践、扩展阅读、沟通交流、实现设计、完成测试等一系列教学环节，让学生完成一个现代处理器PowerPC扩展指令协处理器AltiVec模块中VSFX指令部分的设计。在整个课程设计过程中，教师讲得很少，主要靠学生自学、讨论和实践。在每个实验的关键节点上，教师都会安排学生做课堂汇报。在学生进行汇报过程中，教师及时纠正学生的错误，正确引导学生一步一步完成任务。教师给学生准备了必要的参考阅读资料，包括1300多页的IBMPower处理器设计文档“Book-IChapter6.VectorFacility”、260多页的飞思卡尔公司技术手册“AltiVecTechnologyProgrammingInterfaceManual”、IBM公司和摩托罗拉公司发表在国际会议上的对PowerPC做向量扩展的文章“ALow-power,High-speedImplementationofaPowerPCMicroprocessorVectorExtension”和VSFX指令第一级译码器文档等。另外，教师要搭建AltiVec模块的集成与验证平台。

3结语

篇(6)

关键词： ARCS动机设计模式 《计算机应用基础》 教学应用

1984年，凯勒对大量动机研究成果进行了整合，并提出了“ARCS”模式。这是一种能够将教学设计宏观理论与学生的自我效能、心念态度及成就动机等相互结合的教学模型。他认为影响人们动机的原因一共有四个，分别是注意、相关、信心和满意[1]。

1.中职教学中存在的问题

1.1生源状况

目前看，我国大部分中职学校的学生均为九年义务制教育中的“高危学生”。詹森说过：人如果长期处于高压状态下，被称为苦恼。而这状态是难以根除的，处于这种状态下的人，其知觉焦点会被缩小，并妨碍人的记忆，降低人的创造力，从而阻碍其社会能力增强。因此，长期处于压力状态下的学生，其学习效率会降低。中职学校中存在许多这样的学生，因此在教学上面临一定的压力。

1.2中职老师

因为这些“高危学生”在课堂上常常表现出对学习不屑一顾的态度，所以在一定程度上影响教师的教学热情。同时，因为实施教学改革，给战斗在教学一线的教师带来巨大压力，往往使教师产生一定的挫败感。另外，中职学校中，教师的教学水平存在良莠不齐的现象。

1.3教学内容

中职学校开设的《计算机应用基础》中，有很多都与小学和初中重复。另外，学生在接受义务教育的过程中，其计算机水平存在很大差异。同时，中职《计算机应用基础》的很多内容过于老旧，与社会脱轨。

1.4教学方法

大部分学校还在采用传统教学中讲授为主的教学方式，强调将知识直接灌输给学生，忽略学生自主学习能力培养，导致学生学习兴趣低下，学习效率自然降低。

2. ARCS动机设计在中职《计算机应用基础》中的应用实践

2.1维持注意力

以维持注意力为牵引，在教学过程中教师根据教学内容设置相应的悬念，并提出问题。如在对Word中的图文混排进行教课时，首先教师用大屏幕为学生播放几个运用Word排版制作成的精美图片，然后让学生对其仔细观察，提问学生，贺卡上不同内容是通过Word中哪几个功能制作而成的。学生通过思考，并回答，从而其注意力被集中在课堂学习内容中。在计算机课堂上，教师还可以根据教学内容，创设合理的教学情境，进一步吸引学生的注意力，并通过此方法延长学生注意力集中在课堂内容上的时间，使学生产生学习动机，从而提高学生学习效率[2]。

2.2强调相关性

在运用Word制作图文并茂的图片的教学中，首先要让学生积极思考之前学过的“插入艺术字”、“文本框”、“绘制图形”等内容，然后利用多媒体教学技术对之前学过的内容进行演示，帮助学生巩固和熟悉操作中要掌握的技能，并演示本节课要讲的内容，让学生对将要学习的知识有一定了解，然后师生共同建立一个目标。接下来，根据学生对知识的反映，为学生布置难度适中的练习任务。这项任务可以是安排学生制作一张图文并茂的贺卡，让学生明确具体的操作方法和制作要求，然后开始制作贺卡。学生在操作过程中还会遇到之前学习的内容，从而对之前学习的内容加以复习，并将其与新知识相结合，了解新知识的用途。

2.3帮助学生建立学习信心

高职学生普遍对学习没有足够信心，因此教师要帮助学生建立学习信心。当学生利用Word制作贺卡时，可以根据学生的完成情况，布置新的具有一定挑战性的任务；当学生认为这个任务具有一定难度的时候，教师要为其提供清晰的操作思路和操作方法，这样有助于学生自主练习。在学生自主练习时，学习积极性有所提升。在这一过程中，有些学生可以自己单独完成任务，有些学生则需要教师的帮助才能完成任务。但不管怎样，学生的学习能力都会提高，并且牢固掌握课堂知识，这时教师要给予其一定的奖励或者表扬。学生得到相应的表扬，自信心倍增，对计算机课堂产生浓厚的兴趣，会自主学习计算机相关知识。

2.4教师为学生创设满意感

利用Word制作的贺卡完成以后，教师应布置学生对自己的作品进行相应的讲解，让学生对彼此作品进行评价，并在这些作品中评价出一个优秀的作品，然后让这位优秀作品的制作者对自己作品的完成过程做出一定的阐述，讲述其在制作过程中遇到的问题，然后是怎样解决的，从中总结经验。这样，学生在课上的练习积极性及能力不断提高，知识水平不断提升，从而对自己产生一定的满意度和成就感。

3.结语

上文通过对ARCS动机设计模式在《计算机应用基础》课堂的应用分析，得出一定激发学生学习动机的方法。通过一定的实践，学生的学习兴趣有所提高，自主学习能力有所增强。ARCS动机设计教学模式不仅对计算机教学有明显的效果，对其他学科学习也有非常大的帮助。

参考文献：

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对空间多作用力农业机械的应用分析不同样式的挂结形式犁的分析与计算，成为了遭受空间力多作用力的农业机械的典型问题。传统分析方法主要采用图解法：平面作图，然后求其作用力。这样的做法有一定的局限性，它只能针对某一个平面进行作图分析，无法系统的对测试内容进行全面分析，这就会造成分析的过程中，各个子参量无法高度契合，可能就会导致，无法客观分析，最终可能测试不成功。但是利用计算机辅助分析及计算，通过所建的模型作为子程序，计算出犁的参数变化对各作用力的影响，也可以计算分析出高度调节和力位调节悬挂犁、牵引犁和半悬挂犁的作用力和机构参数的变化对各作用力的影响。

2CAD在典型农业机械设计中的应用与实践

2.1CAD在犁体设计中的应用与实践

犁体设计过程中主要还是利用了3D绘图思维，其仿真出的模型自然也就是3D模型，将仿真结果更为直观的表现了出来，这样的效果远远优于传统手工绘图的二维模式，实现真正的犁体CAD是离不开三维模型的表达。犁体设计中，3D模型构建有着其不可替代的优势，如图像直观，方便观察与修改数据，通常可在主菜单控对主要参数(样板曲线或翻土曲线的初始数据等)进行修改，直到符合最终要求，便可以得到样板曲线、犁体曲线的工程图纸。通过建立通用犁体数学模型，极大的改善了由二维设计所造成的无法整体规划、设计所带来的困扰，使得构建的模型整体性非常强。

2.2CAD旋耕机设计中的应用

作为一种应用极为广泛的耕作机具，在对其进行设计时，务必要确保其总体参数准确无误。传统的演算过程对于总体参数的设计来说一项巨大的挑战，由于其参数受到其他不同参数的制约，因此，设计的过程中就需要CAD的辅助，来完成如此繁重与复杂的演算。旋耕机总体参数设计的任务是：根据用户给定的条件和要求，运用专家系统和理论分析结果，在满足各种约束条件的情况下，确定最佳的幅宽、刀辊半径、刀辊转速、传动系统、悬挂系统参数及整机配置等。CAD可以对相关参数进行反复的测试，直到仿真出最佳效果。

2.3CAD在联合收获机设计中的应用与实践

联合收获机作为一台集收割、分离、清选为一体的综合性的大型农业机械，它具有非常全面的功能；同时，也从另一个角度说明了其结构的复杂程度（主要体现在机器本身涉及的零部件相对较多）。因此，若采用传统手工设计，则会造成极大的困难。借助于计算机辅助设计在联合收获机设计上的应用，会取得相对好较好的效果。在利用CAD进行设计时，应针对其零部件进行设计与测试，由于其总体参数信息量过于庞大，目前，对其总体设计并没有很成熟的应用。联合收获机总体设计除需数值处理和图形处理这两种功能外，还需要对设计时存在的一些关键性问题代替人进行思考和处理，即智能CAD系统。其作用是按照人类在实际设计时的思维方式所建立的智能设计系统，它以典型产品和经验为主要知识源，以模糊的方式进行处理。将专家系统引人联合收获机总体设计中，能够克服目前CAD进一步应用出现的障碍。

3结语