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時(shí)間:2023-03-21 17:10:38
序論:寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。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(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了七篇計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)論文范文,愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
1.1傳播功能的定位
數(shù)字媒體首先仍是媒體,不同于傳統(tǒng)媒體的只是將媒介進(jìn)行了電子化,當(dāng)然在電子化的過(guò)程中也創(chuàng)造了一些新的媒體形態(tài),如計(jì)算機(jī)游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)等,但從傳播的形式與效果上判斷,其最終仍是從屬于媒體的范疇?!皞鞑W(xué)之父”威爾伯·施拉姆將媒體的功能分為政治功能、經(jīng)濟(jì)功能與一般社會(huì)功能,其中每一項(xiàng)都在強(qiáng)調(diào)媒體存在的意義。在大賽作品中,強(qiáng)調(diào)最多的是媒體的一般社會(huì)功能,諸如公共認(rèn)知的傳達(dá)、社會(huì)規(guī)范的宣傳以及帶有定制屬性的信息組織等,還有一部分是建立在社會(huì)功能之上的大眾娛樂(lè)。以2013年第六屆大賽為例,該輪大賽的主題設(shè)定為“水”。在參賽作品中,半數(shù)以上的作品以直接的手法宣傳水的重要性及如何以環(huán)保的方式節(jié)約用水。這一定位本身沒(méi)錯(cuò),但在其功能層次上,只是挖掘了第一層社會(huì)功能,而經(jīng)濟(jì)功能和政治功能的挖掘仍存在很大空間。所以雖然大賽中最終也有以定位環(huán)保的作品獲得了一致好評(píng),但在此,筆者以北京體育大學(xué)的DV影片《上善若水》這一作品的功能定位為例來(lái)提醒大家,切不可忽略功能空間的挖掘與拓展。該作品講述了挪威交流生Vik(文思芮)來(lái)到中國(guó),親身感受中國(guó)文化魅力的故事。片中挑選了書(shū)法、太極拳以及茶道這些中國(guó)文化中的典型,將水的概念融入其中,展現(xiàn)筆鋒的剛?cè)岵?jì)、招式的有形無(wú)形、茶道的包容無(wú)事。作品換一個(gè)視角,以水為切入點(diǎn),深入淺出地講述了博大精深的中國(guó)文化?!渡仙迫羲纷髌樊?huà)面如圖1所示。
1.2受眾人群的定位
媒體用于傳遞信息,所傳播的內(nèi)容及其表現(xiàn)形式自然在傳播之初就已設(shè)定,而不同的年齡層、教育背景甚至性別,在接受消化信息上都存在著很大差別。因此,內(nèi)容與形式的設(shè)定需要以受眾人群為基礎(chǔ),換言之,好的作品必然要有精準(zhǔn)的受眾人群定位。但這一問(wèn)題在學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)答辯時(shí)卻總是得到相對(duì)含糊的答案。很大一部分學(xué)生都將自己作品的受眾人群界定為一個(gè)非常廣泛的人群,甚至根本沒(méi)有界定。這顯然是在創(chuàng)作之初,學(xué)生未能做到更為細(xì)致的工作。同樣是在第六屆的大賽中,受到好評(píng)的作品在定位方面明顯做得非常突出。如中南民族大學(xué)的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)《瘋狂的水滴》,其人物造型、場(chǎng)景繪制包括敘事方式,都明顯是針對(duì)青少年這一人群。該動(dòng)畫(huà)以詼諧的手法夸張地講述了城市自來(lái)水管道的破壞力,進(jìn)而讓青少年在娛樂(lè)的同時(shí)受到了安全教育。相對(duì)而言,一些交互媒體類的作品在受眾群定位上的問(wèn)題比較突出,特別是其中的電子雜志類作品。多數(shù)作品使用工具所提供的模板進(jìn)行創(chuàng)作,在用色與布局上考慮不多,仍停留在內(nèi)容堆砌上,很難在特征表現(xiàn)與特色人群上有更好的發(fā)揮。
2作品的實(shí)驗(yàn)屬性定位
計(jì)算機(jī)的創(chuàng)作具有較強(qiáng)的虛擬屬性。與受限于實(shí)體材料的加工過(guò)程完全不同的是,學(xué)生在計(jì)算機(jī)創(chuàng)作過(guò)程中具有更自由的主觀性,亦可以融入更多的創(chuàng)作意圖,這便是作品的實(shí)驗(yàn)屬性。相較于直接明了的功能屬性,實(shí)驗(yàn)屬性對(duì)作品的要求更高。如果說(shuō)具有了功能屬性的作品主要面向大眾的話,那么具有實(shí)驗(yàn)屬性的作品則是明確地將受眾瞄準(zhǔn)了專業(yè)人群。正如獨(dú)立電影與獨(dú)立游戲分別引領(lǐng)著商業(yè)電影與游戲領(lǐng)域的創(chuàng)新探索一樣,實(shí)驗(yàn)屬性的作品更具有前瞻意義。大賽面向全體大學(xué)生,單純強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)作品確實(shí)要求太高。因此,可在保留功能屬性的基礎(chǔ)上,適當(dāng)加入一些實(shí)驗(yàn)屬性,使作品在深度上多一些表現(xiàn)的空間。在第七屆大賽中,來(lái)自北京語(yǔ)言大學(xué)創(chuàng)作的DV影片《公路》(如圖3所示)在實(shí)驗(yàn)屬性中可堪稱代表之作。該片采用具有象征意義的超現(xiàn)實(shí)主義手法,圍繞生命、責(zé)任與選擇展開(kāi)探討。將公路類比為高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì),而在發(fā)展中人性本來(lái)的善良與正義卻似乎被蒙上了一層陰影,變得越來(lái)越模糊,越來(lái)越遙遠(yuǎn)。該片通過(guò)童年回憶與“夢(mèng)境”一般的超現(xiàn)實(shí)空間交織,展現(xiàn)了一個(gè)男人在生命的責(zé)任面前從逃避到勇敢面對(duì)的轉(zhuǎn)變。其自我救贖的過(guò)程,最終給予了觀眾正視自己內(nèi)心和對(duì)生命負(fù)責(zé)的勇氣。特別值得分析的是,作者在片中大量使用了貼近地面的移動(dòng)鏡頭,這一不同于常人視角的公路表現(xiàn)手法,既突出了車或是開(kāi)車的人在公路上的快速行進(jìn),又給人以很強(qiáng)烈的視覺(jué)壓抑感,這正是作者想表達(dá)的觀點(diǎn)與營(yíng)造的氣氛。這一富有實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)技法,充分體現(xiàn)了作者專業(yè)上扎實(shí)的功底與靈活的創(chuàng)作技巧。在表現(xiàn)手法上多加入一些實(shí)驗(yàn)元素可以使作品更具靈性。這也是作品的創(chuàng)新和價(jià)值體現(xiàn)。學(xué)生應(yīng)以此為出發(fā)點(diǎn),探索更多的表現(xiàn)技法與技巧,通過(guò)實(shí)踐形成具有指導(dǎo)意義的經(jīng)驗(yàn),最終傳遞到商業(yè)作品中,使作品的價(jià)值被更好地放大。
3結(jié)語(yǔ)
論文摘要:計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了一系列的變革和發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在美術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)技術(shù)和美術(shù)設(shè)計(jì)發(fā)展的切實(shí)需要,計(jì)算機(jī)在美術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用使計(jì)算機(jī)美術(shù)與傳統(tǒng)美術(shù)區(qū)分開(kāi)來(lái),但計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)依舊與傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)表現(xiàn)出緊密的聯(lián)系,通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)的探索,深入分析計(jì)算機(jī)美術(shù)與傳統(tǒng)美術(shù)的關(guān)系。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及,相應(yīng)的設(shè)計(jì)行業(yè)也得到了一定形式上的創(chuàng)新和發(fā)展。現(xiàn)代設(shè)計(jì)與人們的生活密切相關(guān),適應(yīng)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的切實(shí)需要的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的美術(shù)設(shè)計(jì)相比,計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)促進(jìn)了視覺(jué)設(shè)計(jì)的一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展。計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)通過(guò)運(yùn)用創(chuàng)新的工具為創(chuàng)作手段實(shí)現(xiàn)美術(shù)設(shè)計(jì),在傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷完善。
一、傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)地位
美術(shù)設(shè)計(jì)包括美術(shù)理論、美術(shù)技能和審美等。美術(shù)理論、技能教育的任務(wù)主要側(cè)重于美術(shù)基本知識(shí)與基本技能的訓(xùn)練。通過(guò)對(duì)美術(shù)史以及美術(shù)創(chuàng)作的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的審美能力。傳統(tǒng)的美術(shù)設(shè)計(jì)能使學(xué)生具有一定的文化修養(yǎng)以及良好的審美能力和鑒賞能力。設(shè)計(jì)創(chuàng)作的主體將通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中審美認(rèn)識(shí),經(jīng)過(guò)一定的設(shè)計(jì)和物化使其形成視覺(jué)藝術(shù)的美術(shù)作品的創(chuàng)作過(guò)程。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師應(yīng)具有較高的藝術(shù)欣賞水平、堅(jiān)實(shí)的美術(shù)功底、良好的藝術(shù)資質(zhì)以及創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)思維,由此,藝術(shù)修養(yǎng)的培養(yǎng)以及美術(shù)基礎(chǔ)技能的掌握對(duì)美術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展有著重要的作用。
二、計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
(一)強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能
在美術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)是先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具,具有聲圖并茂、信息存儲(chǔ)量大、 展示便捷、圖像生動(dòng)逼真、動(dòng)感效果,傳統(tǒng)的美術(shù)設(shè)計(jì)難以企及。同時(shí)計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)具有方便的修改功能。計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用改革和創(chuàng)新了人們的生活和工作的各方面,從而為它不僅能夠是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)所達(dá)不到的,同時(shí)修改起來(lái)尤其方便。作為一個(gè)先進(jìn)的生產(chǎn)工具,計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用在人類生產(chǎn)生活環(huán)節(jié)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用,有效提高了生產(chǎn)效率。計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)給設(shè)計(jì)師留下了更多的思考和設(shè)計(jì)時(shí)間,并且有效拓展了想象空間,由平面設(shè)計(jì)擴(kuò)展到三維立體設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)以及影視制作等。
(二)豐富多樣的美術(shù)設(shè)計(jì)軟件
計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的多樣性也在一定程度上體現(xiàn)在美術(shù)設(shè)計(jì)軟件的豐富多樣上,例如廣告平面設(shè)計(jì)軟件如photoshop、coreldraw、google picasa ,能實(shí)現(xiàn)對(duì)照片、logo 標(biāo)志、廣告、圖片的設(shè)計(jì)等,同時(shí)還能增加圖片的效果處理。建筑施工圖設(shè)計(jì)如autocad、3dmax 等,室內(nèi)外裝飾設(shè)計(jì)效果等。發(fā)展成熟的美術(shù)設(shè)計(jì)軟件為美術(shù)設(shè)計(jì)提供了完善的調(diào)整和設(shè)計(jì)方案,通過(guò)色彩、亮度、對(duì)比度等畫(huà)面的調(diào)整,實(shí)現(xiàn)對(duì)美術(shù)作品的快速修改而不需要重新繪制著色。計(jì)算機(jī)的編輯操作模式實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)的超越和發(fā)展。傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)中,容易由于一點(diǎn)失誤造成整體工作的報(bào)廢,計(jì)算機(jī)的美術(shù)設(shè)計(jì)則有效避免了廢稿,節(jié)約了設(shè)計(jì)者的時(shí)間和精力。
(三)海量存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)素材
計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及建立了信息資源共享的平臺(tái),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息化以及海量存儲(chǔ)的特點(diǎn),致使美術(shù)設(shè)計(jì)者能輕松獲取素材。同時(shí)也可通過(guò)計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)不可能實(shí)現(xiàn)的效果,將以前的創(chuàng)作設(shè)計(jì)應(yīng)用到新的創(chuàng)作中去。計(jì)算機(jī)對(duì)于美術(shù)設(shè)計(jì)作品可以進(jìn)行海量存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)信息化使作品出版、傳播具有顯著優(yōu)勢(shì)。同時(shí)計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)也推動(dòng)了整個(gè)美術(shù)設(shè)計(jì)行業(yè)的快速發(fā)展,建立了美術(shù)設(shè)計(jì)者的相互交流和溝通的平臺(tái)。
三、計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)系
雖然計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展給美術(shù)行業(yè)帶來(lái)了巨大的變化,然而計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的核心依舊是美術(shù)設(shè)計(jì),美術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展主要在于設(shè)計(jì)作品的功能性、藝術(shù)性以及文化品位等特點(diǎn)。從而要求美術(shù)設(shè)計(jì)師具有較好的藝術(shù)審美能力和創(chuàng)新思維,從而能不斷為美術(shù)作品的設(shè)計(jì)和發(fā)展注入文化底蘊(yùn)。優(yōu)秀的美術(shù)設(shè)計(jì)師除了應(yīng)熟練掌握美術(shù)設(shè)計(jì)軟件的操作技能外,還應(yīng)具有良好的美術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。僅具有計(jì)算機(jī)操作卻不具備傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ), 難以創(chuàng)作出具有藝術(shù)審美的美術(shù)作品。要?jiǎng)?chuàng)作出高質(zhì)量的美術(shù)作品,還應(yīng)有效結(jié)合計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的美術(shù)設(shè)計(jì),實(shí)際上形成了以傳統(tǒng)的美術(shù)設(shè)計(jì)作品為底蘊(yùn)、以計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)為手段的設(shè)計(jì)模式,設(shè)計(jì)者的審美能力越強(qiáng),藝術(shù)修養(yǎng)越高,則美術(shù)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出來(lái)的作品具有越能越高的品位,從而得到大眾的認(rèn)可和歡迎。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]電子設(shè)備;USB接口;測(cè)試與仿真
作者簡(jiǎn)介:金桂梅,女,1980年生,甘肅白銀人,單位為日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院,研究方向?yàn)橥ㄐ排c信息系統(tǒng),職稱為講師,學(xué)歷為本科
1USB接口的基本特性
USB設(shè)備具有操作簡(jiǎn)單、使用方便、數(shù)據(jù)傳輸速度快和穩(wěn)定性強(qiáng)等特征,本文主要介紹USB設(shè)備的突出特征:
1.1熱插拔性能強(qiáng)大
USB設(shè)備具有良好的帶電插拔性能,支持用戶在不關(guān)閉計(jì)算機(jī)或停止系統(tǒng)運(yùn)行的情況下直接帶電插入或拔出USB設(shè)備,不會(huì)影響系統(tǒng)的正常溫度的運(yùn)行。熱插拔性能在系統(tǒng)發(fā)生停止、卡死等情況時(shí)可以實(shí)現(xiàn)立即恢復(fù),不會(huì)損壞USB設(shè)備中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。
1.2支持多設(shè)備連接
設(shè)備可以通過(guò)USB的樹(shù)狀連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,由于USB具有樹(shù)狀圖的連接特征,因此,可以連接更多的設(shè)備。USB設(shè)備連接上限為127個(gè),USB總線帶寬在連接范圍內(nèi)沒(méi)有任何損耗,還可以保持固定不變的帶寬。
1.3即插即用功能
當(dāng)USB設(shè)備與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接時(shí),計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)集線器上是否出現(xiàn)新的設(shè)備連接狀態(tài),如果檢測(cè)到有新的設(shè)備連接計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)立即以集線器作為數(shù)據(jù)通信通道來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與USB設(shè)備的連接。當(dāng)計(jì)算機(jī)通過(guò)控制指令向USB設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求時(shí),USB設(shè)備馬上回應(yīng)與控制指令相對(duì)應(yīng)的信息,此時(shí),計(jì)算機(jī)與USB設(shè)備之間的通信稱為枚舉操作。USB設(shè)備強(qiáng)大的即插即拔功能使其操作使用更加方便快捷,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>
1.4國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一
傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備接口大多數(shù)屬于特定接口,包括串行接口、并行接口和IDE接口等,這些接口技術(shù)只能支持特定的計(jì)算機(jī)設(shè)備連接,例如硬盤(pán)設(shè)備、打印機(jī)設(shè)備、掃描儀設(shè)備等,在設(shè)備數(shù)量較多的情況下,復(fù)雜的接口技術(shù)類型和過(guò)少的接口數(shù)量使得設(shè)備的使用非常不便,而USB接口國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)對(duì)這些計(jì)算機(jī)設(shè)備接口進(jìn)行了統(tǒng)一。
2USB接口的仿真方案
由于研究最終目的是對(duì)USB接口芯片的仿真與測(cè)試,本文針對(duì)USB接口的仿真方案和測(cè)試方案分別進(jìn)行介紹。如圖1所示,USB接口框架圖中包括了三個(gè)功能模塊,分別是Controller控制模塊、數(shù)字PHY物理層模塊和模擬PHY物理層模塊,采用不同的仿真方法對(duì)這三個(gè)功能模塊進(jìn)行仿真。USB接口的Controller控制模塊和數(shù)字PHY模塊采用Verilog語(yǔ)言進(jìn)行描述,其仿真的最終目的是為了檢驗(yàn)USB接口數(shù)字邏輯功能的正確性,我們可以利用輸出的仿真波形對(duì)代碼的邏輯正確性進(jìn)行驗(yàn)證。本文在Linux操作環(huán)境下,使用VCS編譯軟件對(duì)以上兩個(gè)功能模塊進(jìn)行仿真,VCS是編譯型Verilog模擬器,支持Verilog語(yǔ)言,VCS編譯軟件具有仿真速度快、計(jì)算精度高、調(diào)試方式多等特征優(yōu)勢(shì),可以從其自帶的DVE數(shù)字視頻特效功能來(lái)觀察仿真波形。對(duì)USB接口的模擬PHY模塊進(jìn)行仿真的目的是為了驗(yàn)證電路原理圖參數(shù)設(shè)計(jì)正確與否,根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果適當(dāng)優(yōu)化電路原理圖的參數(shù)設(shè)計(jì)。本文采用SPICE軟件對(duì)電路原理圖進(jìn)行仿真,SPICE是一種功能強(qiáng)大的模擬電路仿真器,具有開(kāi)放性強(qiáng)、實(shí)用性高、精度較高等特征,在布置好仿真環(huán)境后可以對(duì)電路原理圖中的全部元器件進(jìn)行仿真,根據(jù)仿真結(jié)果修改元器件配置。
3USB接口的測(cè)試方案
【關(guān)鍵詞】高精度;數(shù)據(jù)采集;USB總線
1.引言
數(shù)據(jù)采集在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究中的重要地位日益突出,并且對(duì)實(shí)時(shí)高速數(shù)據(jù)采集的要求也不斷提高。在信號(hào)測(cè)量、圖像處理、音頻信號(hào)處理等一些高速、高精度的測(cè)量中,都需要進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集。基于計(jì)算機(jī)和嵌入式的分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構(gòu)以其開(kāi)發(fā)成本低、開(kāi)放性、運(yùn)算能力、通訊能力強(qiáng)、易于使用,逐漸成為設(shè)計(jì)應(yīng)用的主流[1],而目前在微機(jī)系統(tǒng)中,外設(shè)與CPU的連接存在接口標(biāo)準(zhǔn)各自獨(dú)立、互不兼容、無(wú)法共享的問(wèn)題,并且安裝、配置亦很麻煩,而通用串行總線(USB)的優(yōu)良特性對(duì)此提供了極佳的解決方案[1]。
2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
如圖1,系統(tǒng)的工作方式為,模擬信號(hào)輸入部分實(shí)現(xiàn)采樣多路信號(hào)的選擇,同時(shí)對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后送入A/D采樣,而利用FPGA作為邏輯控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)器件邏輯控制信號(hào)的產(chǎn)生,并且控制A/D的采樣頻率。在FPGA內(nèi)部配置雙口RAM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖。嵌入式處理器負(fù)責(zé)讀取數(shù)據(jù),并通過(guò)USB總線傳輸?shù)接?jì)算機(jī),嵌入式處理器還負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作[2]。
2.1 模擬輸入和調(diào)理電路
信號(hào)輸入通道為多通道輸入,系統(tǒng)可以采用ADG608高速多路模擬開(kāi)關(guān)組成,由1條片選線和3條地址線實(shí)現(xiàn)從8路單端信號(hào)中選擇其中一路,送入后級(jí)電路處理。同時(shí),在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,由于現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)大小范圍廣,因而需要將信號(hào)放大或者衰減,滿足A/D轉(zhuǎn)換器模擬輸入要求(0~5V),并盡可能的使A/D轉(zhuǎn)換后有效位數(shù)大。AD8551是一款低漂移,單電源的軌對(duì)軌輸入/輸出運(yùn)算放大器,可由+2.7~+5V的單電源驅(qū)動(dòng)。它具有極低的失調(diào)、漂移和偏置電流[3]。
信號(hào)調(diào)理電路如圖2,AIN為模擬輸入信號(hào),AO信號(hào)輸出。第一級(jí)放大倍數(shù)N1=1+R2/R1,第二級(jí)放大倍數(shù)N2=1+R3/R4,總的放大倍數(shù)N=N1×N2,通過(guò)R1、R2、R3和R4的不同取值,可實(shí)現(xiàn)不同倍數(shù)放大或衰減。
濾波部分包括信號(hào)濾波和電源濾波,主要是減少噪聲的干擾。電容C3和C4為電源去耦電容,對(duì)電源進(jìn)行濾波。信號(hào)濾波共有4級(jí),濾波器均采用RC濾波器。其中R6和C6組成第一級(jí)信號(hào)濾波;R2和C1組成第二級(jí)信號(hào)濾波;R5和C5組成第三級(jí)信號(hào)濾波;R4和C2組成第四級(jí)信號(hào)濾波。RC濾波器的計(jì)算方法:f=1/(2πRC)。其中f為截止頻率,也就是說(shuō)大于f的頻率的信號(hào)通過(guò)RC濾波器以后都會(huì)有較大的衰減抑制。
2.2 嵌入式處理器
本系統(tǒng)選用ATMEL公司的AT91RM9200。AT91RM9200是完全圍繞ARM920T ARM Thumb處理器構(gòu)建的ARM系統(tǒng),AT91RM9200集成了許多標(biāo)準(zhǔn)接口,其中包括USB2.0(全速)的主機(jī)和設(shè)備端口,USB2.0全速(12Mb/s)主機(jī)端口含片上收發(fā)器(208引腳PQFP封裝中僅為一個(gè))和集成的FIFO及專用的DMA通道;USB2.0全速(12Mb/s)器件端口含片上收發(fā)器,2K字節(jié)可配置的集成FIFO。
3.軟件設(shè)計(jì)
3.1 主程序設(shè)計(jì)
如圖3所示,主程序首先完成硬件初始化,初始化內(nèi)容包括初始化嵌入式處理器的I/O口狀態(tài)、中斷寄存器以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的寄存器等等。然后進(jìn)入一個(gè)循環(huán)體,在此循環(huán)中通過(guò)檢測(cè)USB接口中的電源端)輸入到嵌入式處理器I/O口上的電平高低來(lái)判斷USB設(shè)備是否插入到主機(jī)設(shè)備中,如果USB設(shè)備插入到主機(jī)設(shè)備中,USB接口中的電源端輸入到嵌入式處理器I/O口電平為高,程序進(jìn)入到USB設(shè)備端點(diǎn)枚舉過(guò)程,完成USB設(shè)備枚舉后,進(jìn)入采樣服務(wù)程序,等待上位PC機(jī)的命令,設(shè)置采樣狀態(tài),開(kāi)始數(shù)據(jù)采集。主程序?qū)D轉(zhuǎn)換采樣后得到的數(shù)據(jù)寫(xiě)到USB端點(diǎn)緩沖區(qū)中,等待上位PC機(jī)發(fā)送命令讀取USB端點(diǎn)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù);如果主程序已經(jīng)工作在USB設(shè)備插入到主機(jī)設(shè)備中的狀態(tài)下,而將USB設(shè)備從主機(jī)設(shè)備中撥出,主程序會(huì)跳到本循環(huán)體的入口處檢測(cè)電平的高低;如果嵌入式處理器I/O口上的電平保持為低,主程序?qū)⑼A粼谶@個(gè)循環(huán)體中,等待USB設(shè)備插入到主機(jī)設(shè)備中,嵌入式處理器I/O電平發(fā)生變化后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集和傳輸工作狀態(tài)。
3.2 USB固件程序的設(shè)計(jì)
固件程序包含在主程序中,如圖4所示,作為主程序的一個(gè)子程序,USB設(shè)備在正常使用之前,必須由主機(jī)完成USB設(shè)備的配置。主機(jī)一般會(huì)從USB設(shè)備獲取配置信息后再確定此設(shè)備有哪些功能。作為配置操作的一部分,主機(jī)會(huì)設(shè)置設(shè)備的配置值,如果必要的話會(huì)選擇合適的接口備選設(shè)備。在發(fā)出連接USB命令后,主機(jī)先讀取設(shè)備描述符,然后發(fā)出設(shè)置USB地址SETUP包,設(shè)置USB地址后,進(jìn)行主機(jī)客戶驅(qū)動(dòng)與設(shè)備初始化,其余端點(diǎn)依此類推。
4.結(jié)論
本文設(shè)計(jì)采用USB總線傳輸數(shù)據(jù),USB總線具有USB總線傳輸具有速度快、支持熱插拔和即插即用、使用靈活和易于擴(kuò)展,能夠采用USB總線供電方式,無(wú)需外部電源,更好的適用于室外場(chǎng)合的數(shù)據(jù)采集。該系統(tǒng)能夠外置于計(jì)算機(jī),避免了傳統(tǒng)內(nèi)置式集卡需要插入計(jì)算機(jī)內(nèi)部插槽才能采集數(shù)據(jù),能與便攜式計(jì)算機(jī)配合使用,提高系統(tǒng)的便攜性。
參考文獻(xiàn)
[1]周俊蓉.高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].通信與信息技術(shù), 2004, 10:32—35.
[2]馬凱,劉要文.高速數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程.2004,24(30):180—182.
關(guān)鍵詞:實(shí)踐教學(xué);三段式;三層次;三技術(shù);三結(jié)合
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1引言
計(jì)算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)是大學(xué)本科計(jì)算機(jī)教學(xué)的核心內(nèi)容之一,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)我校基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本情況,我們將改革的重點(diǎn)放在打通計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的所有計(jì)算機(jī)課程,構(gòu)建上下統(tǒng)一、先后呼應(yīng)、互為鋪墊、前服務(wù)后的實(shí)驗(yàn)課程平臺(tái)體系,實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“三段式”、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的“三層次”、實(shí)驗(yàn)體系的“三技術(shù)”、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“三結(jié)合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索。
我校實(shí)驗(yàn)改革的指導(dǎo)思想為:加強(qiáng)基礎(chǔ)訓(xùn)練,強(qiáng)化專業(yè)技能,注重實(shí)驗(yàn)基本技能和綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),在明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)的前提下,整體考慮計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建。避免實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù),強(qiáng)化內(nèi)涵,提高水平,將課程實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建形成一個(gè)有機(jī)的、互動(dòng)的、充滿活力的、貫穿始終的整體,以符合學(xué)生的認(rèn)知水平和專業(yè)知識(shí)的相互呼應(yīng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)努力滿足與充實(shí)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用能力。
2 “四個(gè)三” 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建
2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的“三段式”
第一階段(計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)):通過(guò)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)專業(yè)要求比備專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)和技能的訓(xùn)練。使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法與基本技能,熟悉常用計(jì)算機(jī)設(shè)備及其儀器儀表的操作使用方法,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的基本操作技能、應(yīng)用技能和編程技能,以及理工科專業(yè)必備的觀察、記錄實(shí)驗(yàn)
結(jié)果及整理、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。
第二階段(多門(mén)專業(yè)課程融合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)):按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容歸類梯次訓(xùn)練逐步深化的要求,從計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)的系統(tǒng)性、完整性、時(shí)代性方面總體設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系,把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求相近或相同類別(例如C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與C++,平面設(shè)計(jì)、靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,采取由淺入深、循環(huán)漸進(jìn)、逐步推進(jìn)、融合重組等方式進(jìn)行深化。將原來(lái)分散于各相關(guān)學(xué)科的知識(shí)整體化、系統(tǒng)化、實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)融合。在加強(qiáng)計(jì)算機(jī)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí),在這一階段更加注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)分析和解決專業(yè)問(wèn)題的能力。
第三階段(開(kāi)放性、自主性、綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)法):由指導(dǎo)教師講授課程實(shí)驗(yàn)的基本思路、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則,以及文獻(xiàn)檢索的基本方法、科研論文的基本要求,同時(shí)啟發(fā)學(xué)生的科研興趣創(chuàng)新精神,引導(dǎo)學(xué)生按照完整的課題研究模式,自主選題、自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題方案,擬定技術(shù)路線,利用各種實(shí)驗(yàn)技能和手段,綜合運(yùn)用所學(xué)的課程知識(shí)進(jìn)行分析、歸納和總結(jié),得出相對(duì)客觀的研究結(jié)論,完成科研論文或?qū)嶒?yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)。這是一種以人為本,強(qiáng)調(diào)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展、幫助學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的教學(xué)活動(dòng)。
2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“三個(gè)形式”
將過(guò)去依附于理論課程的實(shí)驗(yàn)部分分離出來(lái),優(yōu)化重組,自成體系。按照計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在聯(lián)系將全部實(shí)驗(yàn)整合為課程實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)專業(yè)技能實(shí)驗(yàn)、課程綜合實(shí)驗(yàn)等三種形式,逐步建立和完善以“基礎(chǔ)訓(xùn)練型、專業(yè)型、綜合設(shè)計(jì)研究型”三個(gè)層次為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。
作者簡(jiǎn)介:劉興順(1957-),男(漢),河北秦皇島人,副教授。
課程實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主,主要是驗(yàn)證理論的正確性;計(jì)算機(jī)專業(yè)技能實(shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專業(yè)要求的基礎(chǔ)素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)和技能,注重專業(yè)動(dòng)手能力的培養(yǎng);綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)注重知識(shí)的縱向與橫向的結(jié)合與運(yùn)用,本門(mén)課程知識(shí)的綜合、課程與課程之間的綜合、學(xué)科之間的綜合,培養(yǎng)學(xué)生綜合利用學(xué)科知識(shí)解決專業(yè)問(wèn)題的能力。
2.3構(gòu)建實(shí)驗(yàn)體系的“三技能”
實(shí)踐教學(xué)體系的確立是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,它包括思想的轉(zhuǎn)變、體制的改變、機(jī)制的創(chuàng)新等諸多環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)多年的研究與實(shí)踐,根據(jù)用人單位對(duì)人才的需求,在實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)上,以全面推進(jìn)素質(zhì)教育為指導(dǎo),以應(yīng)用性人才培養(yǎng)為目標(biāo),全面培養(yǎng)學(xué)生的“學(xué)以致用”的能力和創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)業(yè)精神。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系核心包括基本技能、專業(yè)與職業(yè)技能、綜合技能三大模塊。依據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)階段和學(xué)習(xí)特點(diǎn),從低年級(jí)到高年級(jí)形成一個(gè)前后銜接,循序漸進(jìn)、由單一到綜合,貫穿全學(xué)程的縱向體系。在各個(gè)教育階段,根據(jù)基本技能、專業(yè)與職業(yè)技能、綜合技能三大模塊構(gòu)建學(xué)生能力結(jié)構(gòu),開(kāi)設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等,這是實(shí)現(xiàn)學(xué)生技能培養(yǎng)的有效途徑,如圖1所示。
(1) 基本技能:基本技能訓(xùn)練是實(shí)踐的初級(jí)階段,主要培養(yǎng)學(xué)生掌握本專業(yè)的基本操作技能,為理論教學(xué)建立感性認(rèn)識(shí),打下良好基礎(chǔ)。
(2) 專業(yè)與職業(yè)技能:是指從事具體職業(yè)崗位的專業(yè)工作中所具備的能力或具有從事某一工種的基本理論知識(shí)和操作技能。
(3) 綜合技能:是對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)綜合技術(shù)應(yīng)用能力
和素質(zhì)培養(yǎng),具體承擔(dān)基于專業(yè)和職業(yè)崗位的綜合應(yīng)用實(shí)踐。
將實(shí)驗(yàn)體系的“三技能”方案概括為“一條主線” “三個(gè)層面”,即以專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力為主線,基本技能訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練和綜合技術(shù)應(yīng)用能力訓(xùn)練三個(gè)層面。這三個(gè)層面之間相互聯(lián)系,前者是后者的基礎(chǔ)與支撐。在第三個(gè)層面,專業(yè)技術(shù)綜合能力得以實(shí)現(xiàn),如圖2所示。
2.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“三結(jié)合”
2.4.1課內(nèi)與課外相結(jié)合
將實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)延伸到課外。①開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。采用集中與分散、自選與統(tǒng)排相結(jié)合的方式全面開(kāi)放基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室。開(kāi)發(fā)和運(yùn)用實(shí)驗(yàn)預(yù)約軟件,保證學(xué)生完成基本實(shí)驗(yàn)的鞏固訓(xùn)練和提高應(yīng)用層次的選作實(shí)驗(yàn)及綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。②充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助作用,安裝實(shí)驗(yàn)?zāi)M、仿真教學(xué)軟件,為學(xué)生提供課下實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的空間,提高學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能力。③成立課外業(yè)余專業(yè)學(xué)習(xí)小組,同學(xué)們可以根據(jù)自己的愛(ài)好、專業(yè)興趣主攻某一方面的專業(yè)課程或技能,實(shí)驗(yàn)室給予必要的平臺(tái)支持,教師給予指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的自主性和個(gè)性化。④鼓勵(lì)學(xué)生參加對(duì)外科技服務(wù)等橫向?qū)I(yè)或科研實(shí)踐活動(dòng),適當(dāng)?shù)貐⑴c社會(huì)兼職,促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力和素質(zhì)以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。⑤課外專業(yè)學(xué)習(xí)小組導(dǎo)師制,將專業(yè)課程教師定點(diǎn)分散到各個(gè)專業(yè)班級(jí)課外學(xué)習(xí)小組,對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)小組的學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、課外設(shè)計(jì)給予一對(duì)一的指導(dǎo),指導(dǎo)教師對(duì)有一定專長(zhǎng)的學(xué)生可以從大二到大四給予全程輔導(dǎo)。
圖1技能型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案
圖2 “一條主線、三個(gè)層面”專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)模式示意圖
2.4.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)與能力培養(yǎng)相結(jié)合
在實(shí)驗(yàn)課題的設(shè)計(jì)上,除了注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)素質(zhì)要求的基本技術(shù)、技能培養(yǎng)的同時(shí),更要注重加強(qiáng)其綜合與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),科研意識(shí)和科研能力的培養(yǎng),技術(shù)改造與技術(shù)革新能力的培養(yǎng)。①通過(guò)文獻(xiàn)查閱、調(diào)查討論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等組織形式,鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),為學(xué)生提供完成實(shí)驗(yàn)探索的條件。②通過(guò)實(shí)驗(yàn)論文報(bào)告和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成果展示等方式,鼓勵(lì)學(xué)生把實(shí)驗(yàn)變成“全面的智能考核和小型的科學(xué)研究”,挖掘?qū)W生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的潛能。
2.4.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合
實(shí)施科研在教學(xué)中的滲透和以科研為背景的教學(xué)。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題過(guò)程中,有意識(shí)地將科研課題或具有進(jìn)一步研究性的問(wèn)題作為實(shí)驗(yàn)課題。充分利用科研資源,創(chuàng)造條件使學(xué)生早期介入科研實(shí)驗(yàn)與課題研究。一是從低年級(jí)開(kāi)始就培養(yǎng)學(xué)生科研意識(shí),教師的科研題目吸收高年級(jí)學(xué)生加入,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研意識(shí)和能力的培養(yǎng)相結(jié)合貫穿始終。二是遴選成績(jī)優(yōu)秀、有創(chuàng)造能力的高年級(jí)學(xué)生參加專業(yè)性較強(qiáng)的科研工作,成為教師的科研助手。
3創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的總結(jié)
在三年來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程建設(shè)中,我們以提高課程的整
體水平為總體目標(biāo),以優(yōu)化教師的指導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為出發(fā)點(diǎn),確立了以學(xué)生為主體,以學(xué)生創(chuàng)新思維和能力、素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)指導(dǎo)思想,在此框架下,探索構(gòu)建新型教學(xué)模式。通過(guò)對(duì)“四個(gè)三”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不斷地總結(jié)與完善,使我們?cè)谟?jì)算機(jī)課程教學(xué)的實(shí)踐中逐步形成了一套系統(tǒng)、有效、適應(yīng)教育現(xiàn)代化要求的運(yùn)行模式。在此模式下,促進(jìn)了教學(xué)過(guò)程的優(yōu)化和教學(xué)相長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的教學(xué)原則。
經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐與完善,新型的教學(xué)模式已成為相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程常規(guī)、有效的方法,促進(jìn)了學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí),得到了學(xué)生們的普遍歡迎以及同行們的充分認(rèn)可。經(jīng)過(guò)系列的探究性獨(dú)立訓(xùn)練,使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)獲得了全新的認(rèn)識(shí)和感受,促使學(xué)生在科學(xué)思維、人文素質(zhì)、主體意識(shí)和實(shí)踐能力等方面得到較充分的發(fā)展。特別是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課程論文答辯,對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),取得了明顯效果,不管是積極主動(dòng)地研究和動(dòng)手操作,還是踴躍的提問(wèn)以及嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的答辯,都是傳統(tǒng)教學(xué)中難以看到的局面。但目前新型教育模式仍處在完善之中,我們將結(jié)合我院的教學(xué)實(shí)際繼續(xù)不斷完善,在此基礎(chǔ)之上繼續(xù)進(jìn)行新的探索,力爭(zhēng)不斷取得教學(xué)改革的新成果。
參考文獻(xiàn):
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論文摘 要:NetMeeting是從Windows95/98操作系統(tǒng)開(kāi)始就捆綁搭載的廉價(jià)優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)通訊軟件。作者利用該軟件為學(xué)生構(gòu)建計(jì)算機(jī)課程教學(xué)環(huán)境,通過(guò)產(chǎn)生一種具有互動(dòng)共享式的學(xué)習(xí)環(huán)境,不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,而且在實(shí)踐中利于嘗試各種教學(xué)方法,從而提高教學(xué)效果。
NetMeeting是Windows操作系統(tǒng)中集成的一款實(shí)用通訊軟件,用戶利用它可以在Intenet或局域網(wǎng)絡(luò)上輕松實(shí)現(xiàn)文件傳送、共享桌面、遠(yuǎn)程管理、語(yǔ)音通迅等功能。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,筆者利用NetMeeting構(gòu)建了《Visual basic語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)環(huán)境,在實(shí)踐教學(xué)中嘗試采用各種教學(xué)方法,取得了良好的教學(xué)效果。后經(jīng)推廣到其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言(如C語(yǔ)言,VF語(yǔ)言等)教學(xué),也達(dá)到了同樣的預(yù)期效果。
1 NetMeeting教學(xué)環(huán)境的的架構(gòu)
由于筆者所在的教學(xué)機(jī)房中各機(jī)已經(jīng)構(gòu)成局域網(wǎng)環(huán)境,并且都已經(jīng)安裝XP操作系統(tǒng),而NetMeeting軟件是Windows操作系統(tǒng)自帶的,因此不需要另外安裝。具體實(shí)現(xiàn)方法如下。
(1)公共設(shè)置:教師機(jī)和學(xué)生機(jī)均要完成這部分設(shè)置。具體步驟是:選擇任務(wù)欄左下腳的“開(kāi)始”菜單,選擇“運(yùn)行”選項(xiàng),然后在“運(yùn)行”對(duì)話框中輸入“conf”命令。第一次運(yùn)行時(shí)需要按照向?qū)У奶崾驹O(shè)置自己的名字和電子郵件等信息,完成設(shè)置后會(huì)在操作系統(tǒng)桌面上生成NetMeeting的快捷圖標(biāo),以后只要雙擊就可直接啟動(dòng)。
(2)教師機(jī)設(shè)置:首先單擊NetMeeting面板菜單上“呼叫”欄的“主持會(huì)議”按鈕,根據(jù)彈出的對(duì)話框里具體說(shuō)明進(jìn)行選擇確認(rèn)。然后再點(diǎn)“呼叫”欄的“自動(dòng)接受呼叫”按鈕,這樣可以自動(dòng)接受學(xué)生的呼叫。最后點(diǎn)“工具”欄的“共享”按鈕,選擇桌面共享,教師機(jī)的屏幕將同步顯示在學(xué)生的屏幕上,實(shí)現(xiàn)操作演示。
(3)學(xué)生機(jī)設(shè)置:?jiǎn)螕鬘etMeeting面板菜單上“進(jìn)行呼叫”按鈕,在彈出的對(duì)話框里輸入公布的教師機(jī)IP地址,教師機(jī)將自動(dòng)接受其呼叫請(qǐng)求,NetMeeting的名稱窗口將會(huì)出現(xiàn)被呼叫人和呼叫人的頭像和名稱。
在NetMeeting窗口下方包含四個(gè)選項(xiàng):共享、聊天、白板和文件傳送,這四項(xiàng)包含了NetMeeting的主要功能。利用以上功能可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生機(jī)與教師機(jī)同步演示、文字互動(dòng)交談,可以將簡(jiǎn)單圖形或文字發(fā)送到所有學(xué)生機(jī)的屏幕上,一次性將作業(yè)或輔導(dǎo)材料發(fā)送給所有學(xué)生。至此完成NetMeeting教學(xué)環(huán)境的架構(gòu),為計(jì)算機(jī)教學(xué)創(chuàng)造了基本條件。
2 NetMeeting下計(jì)算機(jī)語(yǔ)言教學(xué)模式的幾點(diǎn)嘗試
在VB程序設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中,如何解決程序設(shè)計(jì)本身枯燥、不易理解這個(gè)問(wèn)題,找到一條比較新穎的教學(xué)方式,一直是廣大計(jì)算機(jī)教師頗感興趣的課題,筆者在基于NetMeeting下大膽嘗試各種教學(xué)方法。
2.1 先入為主教學(xué)法
VB語(yǔ)言所涉及的內(nèi)容多,控件屬性、事件、方法也較多,學(xué)生在毫無(wú)知識(shí)背景的前提下如果教學(xué)開(kāi)始階段就過(guò)多講授這些抽象概念,學(xué)生就會(huì)感到枯燥乏味,容易喪失學(xué)習(xí)編程的積極性。因此,在第一節(jié)課,就采取先入為主法,具體就是讓學(xué)生在教師指引下直接進(jìn)入編程環(huán)境,從創(chuàng)建最簡(jiǎn)單的程序入手,如在窗體上添加一個(gè)COMMAND1命令按鈕,要求單擊它就在窗體上輸出一段文字。此程序雖然簡(jiǎn)單,但很好闡述了VB面向?qū)ο蟮氖录?qū)動(dòng)編程機(jī)制。至此,教師再引入VB的基本概念就水到渠成,學(xué)生也更容易接受理解,從而打破編程的神秘感,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)創(chuàng)造了良好的氛圍。
根據(jù)NetMeeting教學(xué)環(huán)境本身的特點(diǎn),開(kāi)始階段要求學(xué)生和教師一起編程序,突出編程這個(gè)主線,貫徹始終,在實(shí)踐中由同學(xué)們自己直觀上先去體悟這些概念,待時(shí)機(jī)成熟時(shí)再和同學(xué)們一起歸納總結(jié),不斷啟發(fā)學(xué)生思維,培養(yǎng)獨(dú)立編程能力。
2.2 娛樂(lè)式教學(xué)法
在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中從學(xué)生的興趣入手,利用學(xué)生對(duì)事物的好奇心,選擇一些有趣的、有實(shí)際意義的程序,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。二十歲左右青年學(xué)生一般對(duì)游戲都感興趣,因此在教學(xué)中,嘗試引入一些小游戲程序后,發(fā)現(xiàn)能很快帶動(dòng)課堂氣氛。筆者引入的是古典的猜數(shù)字游戲,就是計(jì)算機(jī)在1~100之間產(chǎn)生隨機(jī)的某個(gè)整數(shù),讓游戲者猜出其具體值,根據(jù)你猜的數(shù)字計(jì)算機(jī)給出提示是過(guò)大還是過(guò)小,從而一步步逼近具體值,最后統(tǒng)計(jì)出游戲者猜出正確結(jié)果所花的次數(shù)。這個(gè)程序把VB當(dāng)中的條件判斷語(yǔ)句、輸入框、消息框、數(shù)據(jù)類型的定義、隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生等幾個(gè)重要概念都攬括了,既讓學(xué)生在輕松快樂(lè)的氣氛下既掌握到了編程所需要的基本概念,又讓其體驗(yàn)到了編程的樂(lè)趣。學(xué)生通過(guò)對(duì)游戲程序不斷比較和完善,對(duì)重要語(yǔ)法結(jié)構(gòu)、相關(guān)概念及關(guān)鍵性語(yǔ)句均有了較深刻的體會(huì),而這是一些傳統(tǒng)程序例子所難以企及的。
2.3 重復(fù)式教學(xué)法
不斷的重復(fù)再重復(fù)就是成功,因此重復(fù)也是學(xué)習(xí)中一個(gè)很重要的方法。從學(xué)生開(kāi)始的懵懂到有所領(lǐng)悟到最后的理解,都是在經(jīng)歷相似的編程經(jīng)歷之后達(dá)到了,所以說(shuō)這是個(gè)不斷循序漸進(jìn)的過(guò)程,而這個(gè)過(guò)程是不論采用什么先進(jìn)教學(xué)方法都是不可跨越的。VB涉及的知識(shí)點(diǎn)很多,為力求重點(diǎn)突出,筆者在教學(xué)過(guò)程中,對(duì)前面章節(jié)中的常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部函數(shù)、字符串函數(shù)等基本概念,就沒(méi)有專門(mén)一一去介紹,而是通過(guò)主要語(yǔ)句的實(shí)例教學(xué)得以體現(xiàn)。因此重復(fù)式教學(xué)法不是針對(duì)所有知識(shí)點(diǎn),而是把握重要知識(shí)鏈,通過(guò)教師示范編程、學(xué)生簡(jiǎn)單模仿、獨(dú)立編寫(xiě)程序這樣不斷重復(fù)的強(qiáng)化訓(xùn)練,使學(xué)生較快掌握編程基本思想。
3 結(jié)語(yǔ)
科技的進(jìn)步和發(fā)展給我們提供了良好的條件。基于NetMeeting網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式環(huán)境下的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言教學(xué),其教學(xué)模式的構(gòu)建涉及教育觀念的更新、教學(xué)方法的改革、給教學(xué)賦予新的含義等等。本文進(jìn)行了相關(guān)方面的探討與研究,希望能夠拋磚引玉,共同探索出在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下適于現(xiàn)代化教育要求的教學(xué)模式。
參考文獻(xiàn)
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【論文摘要】:在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中,系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能,而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn),是一種較為常用的通信方式。
在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中,系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能,而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn),是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價(jià)、近距離、無(wú)線、低功耗、保密性強(qiáng)的通訊方案,主要應(yīng)用于近距離的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,也有用于近距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入。從早期的IRDA規(guī)范(115200bps)到ASKIR(1.152Mbps),再到最新的FASTIR(4Mbps),紅外線接口的速度不斷提高,使用紅外線接口和電腦通信的信息設(shè)備也越來(lái)越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進(jìn)行通訊,由于它的波長(zhǎng)較短,對(duì)障礙物的衍射能力差,所以只適合于短距離無(wú)線通訊的場(chǎng)合,進(jìn)行"點(diǎn)對(duì)點(diǎn)"的直線數(shù)據(jù)傳輸,因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。
一、紅外通信的基本原理
紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體,即通信信道。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào),通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào),還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出。常用的有通過(guò)脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈寬調(diào)制(PWM)和通過(guò)脈沖串之間的時(shí)間間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制(PPM)兩種方法。
簡(jiǎn)而言之,紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對(duì)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào),以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸;紅外通信接口就是針對(duì)紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。
二、紅外通訊技術(shù)的特點(diǎn)
紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無(wú)線連接技術(shù),被眾多的硬件和軟件平臺(tái)所支持:
⑴通過(guò)數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無(wú)線的數(shù)據(jù)收發(fā);
⑵主要是用來(lái)取代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線纜連接;
⑶新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn);
⑷小角度(30度錐角以內(nèi)),短距離,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸,保密性強(qiáng);
⑸傳輸速率較高,目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用,16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)。
三、紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途
紅外通訊技術(shù)常被應(yīng)用在下列設(shè)備中:
⑴筆記本電腦、臺(tái)式電腦和手持電腦;
⑵打印機(jī)、鍵盤(pán)鼠標(biāo)等計(jì)算機(jī)設(shè)備;
⑶電話機(jī)、移動(dòng)電話、尋呼機(jī);
⑷數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算器、游戲機(jī)、機(jī)頂盒、手表;
⑸工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備;
⑹網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,如調(diào)制解調(diào)器。
四、紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點(diǎn)
⑴通訊距離短,通訊過(guò)程中不能移動(dòng),遇障礙物通訊中斷;
⑵目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低(115.2kbit/s);
⑶紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,功能單一,擴(kuò)展性差。
五、紅外通信技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的沖擊
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)有可能使大量的主流計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰,包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計(jì),執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)射功率很低,因此它自然是以電池為工作電源的標(biāo)準(zhǔn)。目前,惠普移動(dòng)計(jì)算分公司正在開(kāi)發(fā)內(nèi)置式端口,所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計(jì)算機(jī)和手持式計(jì)算機(jī)的用戶,可以把計(jì)算機(jī)放在電話機(jī)的旁邊,遂行高速呼叫,可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機(jī)、手持式計(jì)算機(jī)和紅外通信連接全都是數(shù)字式的,故不需要調(diào)制解調(diào)器。
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的廣泛兼容性可為PC設(shè)計(jì)師和終端用戶提供多種供選擇的無(wú)電纜連接方式,如掌上計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理設(shè)備和桌面計(jì)算機(jī)之間的文件交換;在計(jì)算機(jī)裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機(jī)和其它設(shè)備。
六、紅外通信技術(shù)開(kāi)辟數(shù)據(jù)通信的未來(lái)
目前,符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)要求的個(gè)人數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)助理設(shè)備、筆記本計(jì)算機(jī)和打印機(jī)已推向市場(chǎng),然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過(guò)個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)的建立而充分顯示出來(lái)。由于紅外連接本身是數(shù)字式的,所以在筆記本計(jì)算機(jī)中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機(jī)有一個(gè)任選的擴(kuò)展插槽,可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用,建立和保持對(duì)無(wú)線PCS系統(tǒng)的連接;擴(kuò)展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間容易實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間的連接是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的紅外端口實(shí)現(xiàn)的,所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機(jī)上使用,包括各種新潮筆記本計(jì)算機(jī)以及手持式計(jì)算機(jī),以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且,由于該系統(tǒng)不要求在計(jì)算機(jī)中使用調(diào)制解調(diào)器,所以過(guò)去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運(yùn)行所需電壓的手持式計(jì)算機(jī),現(xiàn)在也能以無(wú)線方式進(jìn)行通信。紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)者還在設(shè)想在機(jī)場(chǎng)和飯店等地點(diǎn)使用步行傳真機(jī)和打印機(jī),在這些地方,掌上計(jì)算機(jī)用戶可以利用這些外設(shè)而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機(jī))也可以采用紅外接口裝置。
預(yù)計(jì)在不久的將來(lái),紅外技術(shù)將在通信領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用,數(shù)字蜂窩電話、尋呼機(jī)、付費(fèi)電話等都將采用紅外技術(shù)。紅外技術(shù)的推廣意味著膝上計(jì)算機(jī)用戶不用電纜連接的新潮即將到來(lái)。由于紅外通信具有隱蔽性,保密性強(qiáng),故國(guó)外軍事通信機(jī)構(gòu)歷來(lái)重視這一技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信,特別是軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對(duì)端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述,它還將對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生沖擊,對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。
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