時(shí)間：2022-09-04 11:50:27
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇flash論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
對(duì)于我國(guó)的民間藝術(shù)而言，其發(fā)展表現(xiàn)了長(zhǎng)久以來(lái)民族的精神文化。現(xiàn)代藝術(shù)滋生了動(dòng)畫(huà)產(chǎn)業(yè)，而動(dòng)畫(huà)的表現(xiàn)又不斷在民間藝術(shù)的影響下而發(fā)展。這種表現(xiàn)也說(shuō)明了我國(guó)對(duì)于民間藝術(shù)元素的注重，flash動(dòng)畫(huà)的發(fā)展速度飛快，其體現(xiàn)了電腦技術(shù)的嫻熟，利用電腦技術(shù)進(jìn)行FLASH動(dòng)畫(huà)的制作，各種優(yōu)勢(shì)自然不用多說(shuō)。其實(shí)我國(guó)自FLASH動(dòng)畫(huà)興起就涉及到了一系列的民間藝術(shù)元素，比如《寶蓮燈》、《大鬧天宮》以及《小蝌蚪找媽媽》等等，其中各種民間藝術(shù)元素的表現(xiàn)比比皆是，為觀眾呈現(xiàn)了各種生動(dòng)的畫(huà)面，觀眾能夠從中看到各種民間藝術(shù)元素的影子，體會(huì)民間藝術(shù)語(yǔ)言的趣味。
一、FLASH動(dòng)畫(huà)中應(yīng)用民間藝術(shù)元素的目的
隨著信息時(shí)代的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)被越來(lái)越廣泛地運(yùn)用，可以說(shuō)計(jì)算機(jī)是當(dāng)前每個(gè)人必須必備的知識(shí)之一，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)達(dá)，F(xiàn)lash自開(kāi)發(fā)至今，各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)都離不開(kāi)它，F(xiàn)lash動(dòng)畫(huà)更是如此，如今Flash在各個(gè)領(lǐng)域均發(fā)揮著重要的作用，尤其在動(dòng)畫(huà)制作方面，F(xiàn)lash更是發(fā)揮著自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在題材應(yīng)用方面，F(xiàn)lash向人們展示了豐富多彩的藝術(shù)語(yǔ)言，這些藝術(shù)語(yǔ)言的不同藝術(shù)元素應(yīng)用，均能夠帶來(lái)不同的效應(yīng)感。鑒于我國(guó)的民族文化特征，更需要有傳承的方式和手段，對(duì)于Flash來(lái)說(shuō)，其是將現(xiàn)代與過(guò)去相互結(jié)合，打造屬于現(xiàn)代語(yǔ)言的同時(shí)，讓人感觸到傳統(tǒng)民族的力量。由此可以見(jiàn)得，打造屬于民族特色的動(dòng)畫(huà)則是非常重要的，由此民間藝術(shù)元素在Flash中的應(yīng)用則是較好的見(jiàn)證語(yǔ)言。當(dāng)下，社會(huì)的不斷變化使人們應(yīng)接不暇，種種高科技不斷充沛著人們的生活。人們每時(shí)每刻被新事物所包圍著，這里所說(shuō)的新事物就自然而然涉及到了舊事物，在新舊兩個(gè)層面，人們通常喜歡將新和舊進(jìn)行比較，也恰恰是這些觀念不斷展示著我國(guó)的造物精神以及審美意蘊(yùn)，由此成為我國(guó)歷史文化的結(jié)晶。民間藝術(shù)不斷展示著古人的意識(shí)形態(tài)，正是這些意識(shí)形態(tài)才足以出現(xiàn)今天的新產(chǎn)品和高科技。對(duì)于我國(guó)的動(dòng)畫(huà)而言，我們國(guó)人應(yīng)該有展示自己國(guó)家的藝術(shù)風(fēng)格。Flash動(dòng)畫(huà)在中國(guó)是一種新興的藝術(shù)表現(xiàn)形式，這種藝術(shù)表現(xiàn)形式展示了科技飛速發(fā)展的同時(shí)，也融入了一些生活題材，尤其是融入的民間藝術(shù)元素，其不乏是對(duì)于民間藝術(shù)的尊崇和保留，再加上當(dāng)代一些藝術(shù)元素的融入，一個(gè)生動(dòng)、頗具藝術(shù)氣息的Flash動(dòng)畫(huà)便展現(xiàn)在觀眾面前。把民間藝術(shù)元素和Flash動(dòng)畫(huà)一同結(jié)合起來(lái)具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。就民間藝術(shù)元素而言，我國(guó)的古典繪畫(huà)打造的是人畫(huà)合一，也就是說(shuō)當(dāng)一幅畫(huà)擺在我們面前，我們能夠一眼看出作品的種種內(nèi)容，由此被觀眾所認(rèn)同。Flash動(dòng)畫(huà)也是如此，也應(yīng)該以自身的方式展示著自身的語(yǔ)言，通過(guò)各種藝術(shù)語(yǔ)言去體現(xiàn)Flash風(fēng)格藝術(shù)。
二、FLASH動(dòng)畫(huà)中民間藝術(shù)元素的應(yīng)用
1、音樂(lè)藝術(shù)、繪畫(huà)以及電影藝術(shù)
對(duì)于音樂(lè)而言，其是一些藝術(shù)所不可獲取的，無(wú)論是電影、電視還是其它藝術(shù)，都會(huì)融入音樂(lè)，將音樂(lè)與藝術(shù)相結(jié)合，能夠達(dá)到生動(dòng)的藝術(shù)效果。在進(jìn)行民間藝術(shù)題材的選擇方面，音樂(lè)注重一些細(xì)節(jié)的選擇，音樂(lè)的融入是為了襯托情節(jié)，一些民間音樂(lè)和FLASH動(dòng)畫(huà)相互結(jié)合，能夠打造出另類(lèi)的藝術(shù)氣息。繪畫(huà)也是FLASH動(dòng)畫(huà)所不可缺少的，繪畫(huà)是FLASH動(dòng)畫(huà)的主要部門(mén)，無(wú)論是手繪部分還是電腦技術(shù)部分，都是FLASH動(dòng)畫(huà)的重點(diǎn)，繪畫(huà)藝術(shù)對(duì)于民間藝術(shù)元素的體現(xiàn)具有一定的價(jià)值性和約束性，繪畫(huà)藝術(shù)是一種靜態(tài)語(yǔ)言，因此在民間藝術(shù)表現(xiàn)方面，比如人物、動(dòng)作或是情感表現(xiàn)都是停留在一個(gè)時(shí)間段，處于靜止?fàn)顟B(tài)。電影是音樂(lè)藝術(shù)、繪畫(huà)藝術(shù)的綜合體，電影藝術(shù)的分類(lèi)較為復(fù)雜，在民間藝術(shù)的表現(xiàn)方面有很多方式。
2、FLASH動(dòng)畫(huà)民間藝術(shù)元素多樣化的表現(xiàn)
Flash動(dòng)畫(huà)的形式多種，不同的形式都能夠被廣泛應(yīng)用于Flash動(dòng)畫(huà)中去，在應(yīng)用領(lǐng)域方面沒(méi)有嚴(yán)格的約束性。Flash動(dòng)畫(huà)的取材多種，其內(nèi)容囊括了人們?nèi)粘Ｉ钪械乃惺挛铩lash動(dòng)畫(huà)的表現(xiàn)分為長(zhǎng)短片故事、宣傳片、娛樂(lè)片等等。Flash的表現(xiàn)形式存在著多樣化的形態(tài)，不同的繪畫(huà)藝術(shù)形式在Flash動(dòng)畫(huà)藝術(shù)中充當(dāng)著重要的地位。在一些非主流的Flash動(dòng)畫(huà)中，我們能夠看到很多繪畫(huà)藝術(shù)，比如素描、水粉、國(guó)畫(huà)、油畫(huà)等等。比如Flash動(dòng)畫(huà)短片《父親與女兒》中就是通過(guò)非常粗的3B鉛筆所完成，通過(guò)將動(dòng)畫(huà)進(jìn)行掃描，按照數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行著色而后表現(xiàn)出質(zhì)感形式，通過(guò)鉛筆與木炭進(jìn)行背景的描繪，然后再進(jìn)行掃描轉(zhuǎn)換為photoshop格式，最后通過(guò)繪畫(huà)板進(jìn)行色彩的轉(zhuǎn)換。所有描繪的輪廓和通過(guò)藝術(shù)設(shè)計(jì)中攝取的都是存在關(guān)聯(lián)的，使得畫(huà)面和整體保持著協(xié)調(diào)一致，整體風(fēng)格更加簡(jiǎn)潔而有效。不只是這個(gè)方面，民間藝術(shù)元素的其它表現(xiàn)形式也是豐富多彩，比如說(shuō)剪紙藝術(shù)、相聲、皮影以及年畫(huà)等等，都能夠在Flash動(dòng)畫(huà)中進(jìn)行表現(xiàn)，F(xiàn)lash動(dòng)畫(huà)在電腦技術(shù)的作用下，不斷創(chuàng)造出不同種類(lèi)的精美視覺(jué)藝術(shù)效果，種種畫(huà)面無(wú)不說(shuō)明了Flash動(dòng)畫(huà)多樣化的表現(xiàn)形式，這是一種藝術(shù)的展現(xiàn)，也是民間藝術(shù)的傳承方式。
三、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)的民間藝術(shù)雖然隨著時(shí)間的逝去而久遠(yuǎn)，但是，它是我國(guó)民族文化的遺產(chǎn)，代表了我國(guó)的民族文化和民族精神，F(xiàn)lash動(dòng)畫(huà)制作所體現(xiàn)的民間藝術(shù)元素?zé)o不再現(xiàn)了我國(guó)的民族特征，通過(guò)這種Flash動(dòng)畫(huà)的制作，將傳統(tǒng)、本土的題材轉(zhuǎn)換為現(xiàn)代人的審美觀，兩者互相結(jié)合，更加突出了時(shí)代性、民族性，傳遞了深厚的民族藝術(shù)韻味。此外，在這種藝術(shù)的表現(xiàn)方式下，能夠使得更多的人去關(guān)注和思索民族特性，不斷傳承和發(fā)展民族藝術(shù)，打造更具民族藝術(shù)氣息的Flash動(dòng)畫(huà)。
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論文摘要：為了體現(xiàn)多媒體教學(xué)課程的特征，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和效率，我們利用flash制作大量的模擬電路，實(shí)現(xiàn)電路的動(dòng)畫(huà)演示，突出電路的層次結(jié)構(gòu)及局部與整體的關(guān)系;參數(shù)的設(shè)置，使其結(jié)果或性能可以動(dòng)態(tài)演示。
1、概述
1.1多媒體教學(xué)的思想
多媒體教學(xué)課程的教學(xué)思想是多媒體教學(xué)課程必須以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式來(lái)指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)個(gè)性教學(xué)。在滿(mǎn)足課程的“基本要求”的前提下，針對(duì)不同的應(yīng)用對(duì)象，突出多媒體教學(xué)課程的開(kāi)放性、自主性、交互性、共享性和層次性的特點(diǎn)，并利用各種信息資源來(lái)支持“學(xué)”。注重教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性、科學(xué)性、系統(tǒng)性、多樣性，教學(xué)內(nèi)容既要符合該門(mén)課程的內(nèi)在邏輯體系和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，又要有利于大學(xué)生的素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
1.2((模擬電子技術(shù)》課程中應(yīng)用多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)
多媒體技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為中心的多媒體技術(shù)。由于多媒體技術(shù)本身具有許多對(duì)于教育、教學(xué)過(guò)程來(lái)說(shuō)是特別寶貴的特性與功能(具有圖、文、聲并茂甚至有活動(dòng)影像等特點(diǎn))，這些特性與功能是其他媒體(例如幻燈、投影、電影、錄音、錄像、電視等)所不具備或是不完全具備的。本文主要介紹以《模擬電子技術(shù)》課程為內(nèi)容的運(yùn)用多媒體技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)課件的過(guò)程和方法。根據(jù)具體涉及的模擬電路和分析制作相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)演示，用Flash軟件實(shí)現(xiàn);Flash動(dòng)畫(huà)與Powerpoint制作的主體內(nèi)容作超級(jí)連接。
《模擬電子技術(shù)》課程，一般情況下，學(xué)習(xí)的過(guò)程比較枯燥，學(xué)好模擬電子技術(shù)有一定的難度，故如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是這門(mén)課程的成敗關(guān)鍵，同時(shí)，這門(mén)課程涉及的模擬電路和分析量大，因此，我們將大量的電路圖用flash制作成動(dòng)態(tài)演示;理論分析計(jì)算較深且繁瑣，我們用flash制作成動(dòng)態(tài)分析，直觀易于理解;教學(xué)內(nèi)容多課時(shí)少，制作成多媒體輔助教學(xué)課件，能夠提高教學(xué)質(zhì)量和效率。如果只用powerpoint制作，不能對(duì)教學(xué)中動(dòng)態(tài)演示部分進(jìn)行多媒體教學(xué)，演示界面是靜態(tài)的，達(dá)不到高效利用多媒體教學(xué)設(shè)備(包括軟件的利用);只用flash制作，動(dòng)態(tài)演示效果較好，但大量的文字編排不如powerpoint方便簡(jiǎn)捷。我們結(jié)合兩者，提出關(guān)于《模擬電子技術(shù)》教學(xué)輔助方法的改進(jìn)方案，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和效率，適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)手段的要求，使教學(xué)內(nèi)容跟上現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展并適應(yīng)其要求。
2、Fiash在《模擬電子技術(shù)》多媒體輔助教學(xué)中的應(yīng)用
《模擬電子技術(shù)》對(duì)電路圖和波形圖的要求是很高的，圖形大部分比較復(fù)雜。根據(jù)《模擬電子技術(shù)》中各種圖片的特性，我們使用Flash MX作為圖片的制作工具。
Flash是美國(guó)的MACROMEDIA公司于1999年6月推出的優(yōu)秀網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)軟件。它是一種交互式動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)工具，用它可以將音樂(lè)、聲效、動(dòng)畫(huà)以及富有新意的界面融合在一起，以制作出高品質(zhì)的網(wǎng)頁(yè)動(dòng)態(tài)效果。Flash有很強(qiáng)的圖片編輯功能，窗口左面的工具欄提供了多種繪圖工具，它使用矢量圖形和流式播放技術(shù)。與位圖圖形不同的是，矢量圖形可以任意縮放尺寸而不影響圖形的質(zhì)量，這樣使制作出來(lái)的圖形在PowerPoint中可以隨意縮放大小而不改變其質(zhì)量。最為重要的是，F(xiàn)lash的編程功能非常強(qiáng)大，在需要用動(dòng)態(tài)圖表達(dá)課件內(nèi)容的時(shí)候，更可以達(dá)到直觀，簡(jiǎn)潔，便于理解的效果。比如:課程中一些動(dòng)態(tài)的波形。
用Flash制作電路動(dòng)、靜態(tài)電路
下面以微變等效電路畫(huà)法為例來(lái)看看它的動(dòng)、靜態(tài)演示:
同時(shí)用Flash還可以制作原理波形靜態(tài)圖和動(dòng)態(tài)圖，如:用圖解法分析非線(xiàn)性失真時(shí)，我們只要點(diǎn)一下Q點(diǎn)，那么靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)非線(xiàn)性失真的影響就非常形象的演示出來(lái)，波形發(fā)生失真的過(guò)程給同學(xué)們一個(gè)很直觀的視覺(jué)。
作者在論文的寫(xiě)作當(dāng)中難免要閱讀相關(guān)的學(xué)術(shù)資料，在論文引用的他人作品時(shí)不能全部都寫(xiě)到論文當(dāng)中去，那么只要將其主要文獻(xiàn)標(biāo)注好后依次列在論文的最后面。下面是學(xué)術(shù)參考網(wǎng)的小編整理的關(guān)于網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)論文參考文獻(xiàn)，歡迎大家閱讀賞析。
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關(guān)鍵詞： 積件系統(tǒng) 中學(xué)生物學(xué) 教育應(yīng)用 實(shí)踐研究
《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》明確指出“要大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的普遍應(yīng)用，為教師教學(xué)和學(xué)生發(fā)展提供豐富多彩的教育資源環(huán)境和學(xué)習(xí)工具”，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）成為大多數(shù)教師最常使用的教學(xué)手段。然而，隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展和CAI課件的廣泛使用，其固化性強(qiáng)、開(kāi)放性差及互動(dòng)性不足等缺點(diǎn)日益顯現(xiàn)，極大地制約現(xiàn)代教學(xué)的發(fā)展。
1997年3月，全國(guó)中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育工作會(huì)議提出，必須尋求適合中國(guó)教育特色與課程教學(xué)的CAI發(fā)展道路，即第二代教學(xué)軟件――CAI積件的開(kāi)發(fā)[1]。同年，上海師范大學(xué)黎加厚教授系統(tǒng)闡述了“積件”的概念：是師生根據(jù)教學(xué)需要自主組合運(yùn)用的教學(xué)信息和教學(xué)處理策略庫(kù)與工作平臺(tái)，由積件庫(kù)和組合平臺(tái)構(gòu)成，能充分發(fā)揮師生的創(chuàng)造力，拓展CAI資源的通用性和實(shí)用性[2]。因此，積件即積件系統(tǒng)[3]開(kāi)始受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，并掀起一系列研究熱潮。
本文梳理了近10年我國(guó)有關(guān)積件系統(tǒng)的研究文獻(xiàn)，期望通過(guò)分析研究現(xiàn)狀、發(fā)現(xiàn)研究問(wèn)題、總結(jié)研究經(jīng)驗(yàn)，為中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的發(fā)展提供參考。
1.積件系統(tǒng)研究文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)及分析
通過(guò)“中國(guó)知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)”對(duì)有關(guān)積件系統(tǒng)的學(xué)術(shù)論文進(jìn)行跨庫(kù)檢索，檢索主題設(shè)定為“積件”，檢索范圍包括“期刊、特色期刊、博士、碩士、國(guó)內(nèi)會(huì)議、國(guó)際會(huì)議、報(bào)紙、專(zhuān)利、成果、學(xué)術(shù)輯刊”等10個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)表時(shí)間為2006―2015年，結(jié)果共檢索得到1282篇相關(guān)文獻(xiàn)（截止2015年8月16日）。對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀、分析和篩選得出與積件系統(tǒng)密切相關(guān)（以積件系統(tǒng)為文章主旨）的426篇文獻(xiàn)，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（結(jié)果見(jiàn)表1、2）。由此可以看出：
表1 2006―2015年積件系統(tǒng)相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)
注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)字代表文獻(xiàn)數(shù)量中的碩士論文篇數(shù)。
表2 2006―2015年積件系統(tǒng)相關(guān)文獻(xiàn)年占比統(tǒng)計(jì)
首先，有關(guān)積件系統(tǒng)研究的內(nèi)容主要包括理論探討、技術(shù)開(kāi)發(fā)、教育應(yīng)用及研究反思等四個(gè)方向。其中有關(guān)積件系統(tǒng)理論探討的文獻(xiàn)總占比29%，內(nèi)容包括積件系統(tǒng)的起源、定義、特點(diǎn)、組成、開(kāi)發(fā)的必要性及原則、開(kāi)發(fā)軟件簡(jiǎn)介等，均為期刊類(lèi)文獻(xiàn)，其間2006―2010年文獻(xiàn)量大，為主要研究方向，2010年后占比逐年下降，說(shuō)明學(xué)者對(duì)純理論的積件系統(tǒng)探討已逐步成熟。積件系統(tǒng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的文獻(xiàn)總占比21%，主要涉及積件庫(kù)的建構(gòu)、積件制作軟件（如Flash、Authorware等）的應(yīng)用、積件的存放與管理、積件組合平臺(tái)的開(kāi)發(fā)等，此類(lèi)研究年占比不高，但2007―2009年文獻(xiàn)中的碩士學(xué)位論文數(shù)量較多，有一定參考意義。積件系統(tǒng)教育應(yīng)用（與具體學(xué)科教學(xué)的結(jié)合研究）的文獻(xiàn)總占比最大，為48%，且呈逐步上升態(tài)勢(shì)。本文將該領(lǐng)域文獻(xiàn)進(jìn)一步細(xì)分為應(yīng)用理論研究和應(yīng)用實(shí)踐研究，其中應(yīng)用理論研究包含積件系統(tǒng)介紹、與具體學(xué)科結(jié)合的基礎(chǔ)、開(kāi)發(fā)軟件的選擇等，占31%，應(yīng)用實(shí)踐研究涉及積件制作、積件系統(tǒng)建構(gòu)、教育實(shí)驗(yàn)研究等，占17%。由此可知，積件系統(tǒng)的教育應(yīng)用研究大多停留在理論層面，積件或積件系統(tǒng)建構(gòu)及實(shí)踐應(yīng)用研究并不多。積件系統(tǒng)的研究反思是學(xué)者對(duì)當(dāng)下積件系統(tǒng)理論及建設(shè)方面的現(xiàn)狀和問(wèn)題的思考，僅占2%，卻對(duì)積件系統(tǒng)發(fā)展有重要的學(xué)術(shù)意義。
其次，由上述分析可知，我國(guó)積件系統(tǒng)研究的總體發(fā)展趨勢(shì)是從純理論介紹向教育教學(xué)實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)變。但大部分教育教學(xué)實(shí)際應(yīng)用文獻(xiàn)（理論類(lèi)）并未把握住研究的核心思想，而是直接套用積件系統(tǒng)理論，用大量篇幅介紹其起源、特點(diǎn)和組成部分。盡管如此，有關(guān)實(shí)踐研究的文獻(xiàn)占比還是呈逐年上升趨勢(shì)，碩士學(xué)位論文數(shù)量增加，由此體現(xiàn)出學(xué)者對(duì)積件系統(tǒng)實(shí)用研究的期待和努力。
第三，由年文獻(xiàn)量對(duì)比可知，我國(guó)積件系統(tǒng)的研究態(tài)勢(shì)呈下滑趨勢(shì)，表明積件系統(tǒng)研究進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段后，因開(kāi)發(fā)難度較大，致使有實(shí)際成效的研究不多。
第四，進(jìn)一步對(duì)積件系統(tǒng)教育應(yīng)用研究文獻(xiàn)在不同學(xué)科的分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（結(jié)果見(jiàn)表3）可知：積件系統(tǒng)的教育應(yīng)用研究在各學(xué)科中的發(fā)展極不平衡，其中生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究在整個(gè)教育領(lǐng)域中處于中等水平，但較大地落后于同是自然科學(xué)的物理、化學(xué)，且近四年均未有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。
表3 各學(xué)科積件系統(tǒng)教育應(yīng)用文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)
2.中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
結(jié)合文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)及分析結(jié)果，進(jìn)一步對(duì)我國(guó)中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究展開(kāi)分析，總結(jié)如下。
2.1研究?jī)?nèi)容
積件系統(tǒng)由積件庫(kù)與積件組合平臺(tái)構(gòu)成。積件庫(kù)是教學(xué)資源的集合，包括五種類(lèi)型：多媒體教學(xué)資源庫(kù)、微教學(xué)單元庫(kù)、虛擬積件資源庫(kù)、資料呈現(xiàn)方式庫(kù)和教與學(xué)策略庫(kù)。其中多媒體教學(xué)資源庫(kù)是目前積件庫(kù)建設(shè)的重要對(duì)象，該資源庫(kù)中的內(nèi)容就是積件，包括文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)及視頻等六種形式[4]。
（1）積件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)選擇
積件開(kāi)發(fā)軟件有Flash、PowerPoint、Authorware、3DStudioMax等，其中Flash因操作控制方便、處理能力強(qiáng)和兼容性高等優(yōu)點(diǎn)成為最常使用的動(dòng)畫(huà)類(lèi)積件開(kāi)發(fā)軟件，圖片處理軟件有Photoshop、Coreldarw等，視頻處理軟件有會(huì)聲會(huì)影等。積件的存放平臺(tái)可依托校園網(wǎng)，使師生能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)對(duì)積件素材進(jìn)行下載、修改和上傳等操作，以豐富積件庫(kù)。而積件的組合可選用PowerPoint作為平臺(tái)進(jìn)行操作。
（2）積件的制作與整合
中學(xué)生物學(xué)積件的獲取有兩種方式：已有資源的優(yōu)化整合和教師動(dòng)手制作。目前，已有資源的優(yōu)化整合是中學(xué)生物學(xué)積件的主要來(lái)源，如收集、整理科普及教學(xué)光盤(pán)中的動(dòng)畫(huà)、視頻素材，對(duì)其進(jìn)行分割、合并，獲取積件;或?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)上已有的不同版本的Flash課件、圖片、動(dòng)畫(huà)、元件優(yōu)化整合到一個(gè)Flash文檔中，制作成積件，此方式只是簡(jiǎn)單地對(duì)已有資源進(jìn)行分割整合。而教師動(dòng)手制作則要求教師在確定積件開(kāi)發(fā)的相關(guān)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)后搜集素材、制定腳本進(jìn)行原創(chuàng)式積件制作，該方式對(duì)教師軟件操作技能要求較高，難度較大，故資源較少。
2.2存在的問(wèn)題與不足
根據(jù)分析可知，大部分文獻(xiàn)強(qiáng)調(diào)的是積件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的必要性、與學(xué)科結(jié)合的可行性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討積件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和建構(gòu)的具體案例并不多。在積件制作中，大多只是對(duì)已有資源進(jìn)行簡(jiǎn)單的分割、組合，沒(méi)有較大規(guī)模的原創(chuàng)式制作，也沒(méi)有對(duì)新建積件進(jìn)行教育實(shí)驗(yàn)研究以檢測(cè)其教學(xué)效果。所以中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究多停留在理論層面，而積件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)不完善，教師對(duì)開(kāi)發(fā)軟件不熟悉，致使理論指導(dǎo)下的實(shí)踐研究出現(xiàn)停滯，研究步入瓶頸期。
3.發(fā)展我國(guó)中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)研究的策略
積件系統(tǒng)已成為現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展方向，針對(duì)我國(guó)中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)研究存在的問(wèn)題，本文提出如下策略。
3.1注重實(shí)踐研究
積件系統(tǒng)從1997年發(fā)展至今在理論上已趨于成熟，數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科在實(shí)踐中取得一定成效。中學(xué)生物學(xué)應(yīng)將研究重點(diǎn)從理論探討轉(zhuǎn)向?qū)嵺`應(yīng)用，在平臺(tái)選擇的同時(shí)，結(jié)合實(shí)例介紹平臺(tái)的使用步驟和積件的制作方法，將新建積件切實(shí)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，檢驗(yàn)其教學(xué)效果，以豐富多媒體教學(xué)資源庫(kù)，真正做到積件系統(tǒng)與生物學(xué)教學(xué)的完美結(jié)合，推動(dòng)中學(xué)生物學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展。
3.2完善積件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線(xiàn)
積件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)不僅是平臺(tái)的選擇，還要有規(guī)范的開(kāi)發(fā)流程。本文結(jié)合當(dāng)前各學(xué)科積件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)步驟，設(shè)計(jì)中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線(xiàn)，主要包括知識(shí)點(diǎn)篩選、積件制作、積件庫(kù)建構(gòu)、積件組合平臺(tái)選擇、積件系統(tǒng)教育實(shí)驗(yàn)研究、研究數(shù)據(jù)反饋、積件系統(tǒng)再修改等步驟（見(jiàn)圖1）。
圖1 積件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)路線(xiàn)圖
3.3提高教師的軟件操作能力
中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主要限制因素在于一線(xiàn)教師對(duì)開(kāi)發(fā)軟件的利用能力，且生命活動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，對(duì)能力要求更高。因此，有效提高一線(xiàn)教師和在校師范生的軟件操作能力極為重要。對(duì)于高等師范院校的學(xué)生，可增設(shè)Flash、Authorware等軟件操作培訓(xùn)課，并組織與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生多交流，共同舉辦和參與積件制作競(jìng)賽等;對(duì)于在職教師可注重對(duì)青年教師的培養(yǎng)，集中進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、競(jìng)賽和交流等。
4.結(jié)語(yǔ)
積件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用成為現(xiàn)代教育技術(shù)研究的重要方向。中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究進(jìn)入瓶頸期，究其原因在于研究還停留在理論層面，實(shí)際開(kāi)發(fā)應(yīng)用不多。因此，應(yīng)將研究重點(diǎn)集中在積件和積件系統(tǒng)的具體實(shí)踐開(kāi)發(fā)上，注重積件技術(shù)與教學(xué)實(shí)踐的密切結(jié)合，同時(shí)積極提高教師的軟件操作能力，吸納跨專(zhuān)業(yè)人才的加入，共同促進(jìn)中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)研究不斷發(fā)展。
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在班主任工作方面，向有經(jīng)驗(yàn)的老班主任學(xué)習(xí)，研究班主任工作方法，陸續(xù)擔(dān)任**班見(jiàn)習(xí)班主任和**班見(jiàn)習(xí)班主任，兩個(gè)班級(jí)都被評(píng)為校文明班級(jí)。在20**年度本人被學(xué)校評(píng)為優(yōu)秀見(jiàn)習(xí)班主任。從20**年9月至今，本人擔(dān)任電子商務(wù)專(zhuān)業(yè)綜職班班主任，在20**學(xué)年上半學(xué)期，班級(jí)被評(píng)為“保護(hù)財(cái)產(chǎn)先進(jìn)集體”“值周工作先進(jìn)班級(jí)”在首屆校運(yùn)會(huì)上，班級(jí)榮獲“精神文明風(fēng)尚獎(jiǎng)”通過(guò)學(xué)習(xí)本人基本上已經(jīng)掌握了先進(jìn)的教學(xué)手段和多媒體制作技術(shù)，能夠靈活的運(yùn)用Flash、PPT和Authorware制作教學(xué)課件以及網(wǎng)頁(yè)制作技術(shù)。由本人制作的課件《牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律》榮獲校課件評(píng)比三等獎(jiǎng)。由本人設(shè)計(jì)的網(wǎng)站《走進(jìn)電子商務(wù)》在20**年專(zhuān)題頁(yè)評(píng)比中榮獲三等獎(jiǎng)。
在教學(xué)之余，我也思考著教學(xué)與科研，嘗試撰寫(xiě)教學(xué)論文。由本人撰寫(xiě)的論文《怎樣說(shuō)好一節(jié)物理課》榮獲溧陽(yáng)市職教論文二等獎(jiǎng)。經(jīng)過(guò)仔細(xì)修改后，論文《怎樣說(shuō)好一節(jié)物理課》又榮獲201x年常州市職教論文一等獎(jiǎng)，之后本人陸續(xù)撰寫(xiě)了師德交流論文《紅專(zhuān)并進(jìn)、為人師表》和《淺談以問(wèn)題為中心的教學(xué)創(chuàng)新模式》等校級(jí)交流論文。
本人積極參加各種繼續(xù)教育培訓(xùn)，參加了信息技術(shù)與課程整合培訓(xùn)，被選為信息技術(shù)與課程整合骨干培訓(xùn)教師。
經(jīng)歷磨練就會(huì)擁有收獲，在這個(gè)充滿(mǎn)激情的社會(huì)，只有不斷強(qiáng)化自己，不斷裝備自己，才會(huì)適應(yīng)社會(huì)對(duì)自己的要求，做到一名合格的社會(huì)人才。
本人自工作以來(lái)，認(rèn)真鉆研教育教學(xué)方法，學(xué)習(xí)新課程理念，研究課堂、研究學(xué)生，付出終有回報(bào)，在溧陽(yáng)市第四輪教育教學(xué)基本功競(jìng)賽中我榮獲二等獎(jiǎng)，在2004年度學(xué)校教師技能競(jìng)賽榮獲二等獎(jiǎng)。
在教學(xué)之余，我也思考著教學(xué)與科研，嘗試撰寫(xiě)教學(xué)論文。由本人撰寫(xiě)的論文《怎樣說(shuō)好一節(jié)物理課》榮獲溧陽(yáng)市職教論文二等獎(jiǎng)。經(jīng)過(guò)仔細(xì)修改后，論文《怎樣說(shuō)好一節(jié)物理課》又榮獲2002年常州市職教論文一等獎(jiǎng)，之后本人陸續(xù)撰寫(xiě)了師德交流論文《紅專(zhuān)并進(jìn)、為人師表》和《淺談以問(wèn)題為中心的教學(xué)創(chuàng)新模式》等校級(jí)交流論文。
在班主任工作方面，向有經(jīng)驗(yàn)的老班主任學(xué)習(xí)，研究班主任工作方法，陸續(xù)擔(dān)任0201班見(jiàn)習(xí)班主任和0116班見(jiàn)習(xí)班主任，兩個(gè)班級(jí)都被評(píng)為校文明班級(jí)。在2002年度本人被學(xué)校評(píng)為優(yōu)秀見(jiàn)習(xí)班主任。從2004年9月至今，本人擔(dān)任0419電子商務(wù)專(zhuān)業(yè)綜職班班主任，在2004學(xué)年上半學(xué)期，班級(jí)被評(píng)為“保護(hù)財(cái)產(chǎn)先進(jìn)集體”“值周工作先進(jìn)班級(jí)”在首屆校運(yùn)會(huì)上，班級(jí)榮獲“精神文明風(fēng)尚獎(jiǎng)”通過(guò)學(xué)習(xí)本人基本上已經(jīng)掌握了先進(jìn)的教學(xué)手段和多媒體制作技術(shù)，能夠靈活的運(yùn)用Flash、PPT和Authorware制作教學(xué)課件以及網(wǎng)頁(yè)制作技術(shù)。由本人制作的課件《牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律》榮獲校課件評(píng)比三等獎(jiǎng)。由本人設(shè)計(jì)的網(wǎng)站《走進(jìn)電子商務(wù)》在2004年溧陽(yáng)市專(zhuān)題學(xué)習(xí)網(wǎng)頁(yè)評(píng)比中榮獲三等獎(jiǎng)。在2005年3月開(kāi)通個(gè)人主頁(yè)《教學(xué)與課件資源交流》(校主頁(yè)七色彩虹教師空間曲長(zhǎng)利個(gè)人主頁(yè))作為一個(gè)與教師和學(xué)生交流的平臺(tái)。
本人積極參加各種繼續(xù)教育培訓(xùn)，在2004年9月本人參加了信息技術(shù)與課程整合培訓(xùn)，被選為溧陽(yáng)市信息技術(shù)與課程整合骨干培訓(xùn)教師。
在畢業(yè)班教學(xué)中，所帶畢業(yè)班0116班和0201班一次性通過(guò)了高中物理實(shí)驗(yàn)會(huì)考和理科綜合考試。所帶0217班一次性通過(guò)省單招技能考核。
【關(guān)鍵詞】溫度 at89s52 nrf9e5
1 引言
由于在局部的溫度通常具有不一致性，因此在檢測(cè)環(huán)境溫度時(shí)，傳統(tǒng)的單一測(cè)點(diǎn)測(cè)量溫度的方法并不能夠準(zhǔn)確說(shuō)明實(shí)際的溫度信息。在同一環(huán)境中，對(duì)多點(diǎn)進(jìn)行溫度測(cè)量，能夠有效解決這一問(wèn)題，使得溫度測(cè)量更加準(zhǔn)確。但是多點(diǎn)溫度測(cè)量的溫度測(cè)量點(diǎn)比較分散，如果使用傳統(tǒng)的有線(xiàn)布線(xiàn)方式的話(huà)，則系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，十分麻煩。本論文設(shè)計(jì)了一種基于無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)臏囟炔杉到y(tǒng)，采用了nrf9e5無(wú)線(xiàn)芯片，主控芯片采用的是at89s52單片機(jī)，溫度測(cè)量的傳感器為ds18b20[1]。
本論文首先介紹系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，然后分別簡(jiǎn)要介紹硬件電路設(shè)計(jì)以及部分軟件程序設(shè)計(jì)。
2 系統(tǒng)方案
無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸按照傳輸方式的不同，可以分為：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)。本論文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)由主控芯片51單片機(jī)、主接收器以及多個(gè)測(cè)量終端組成。每個(gè)測(cè)量終端都是通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊nrf9e5傳遞數(shù)據(jù)，進(jìn)而形成無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)臏囟炔杉到y(tǒng)。系統(tǒng)框圖如圖1所示。
將相應(yīng)的溫度傳感器分布在所要測(cè)量環(huán)境的不同位置，就能夠精確評(píng)估環(huán)境溫度。然后再將這些測(cè)量得到的溫度經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊發(fā)送到主控芯片上，主控芯片對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示。
3 硬件電路設(shè)計(jì)
3.1 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊
nrf9e5具有和8051相互兼容的微控制器，但是時(shí)序和指令都與其有些差別。nrf9e5與cpu的數(shù)據(jù)交換是通過(guò)串口來(lái)進(jìn)行的。
nrf9e5和其他模塊通信主要是通過(guò)自身內(nèi)部的并行口和內(nèi)部的spi口。nrf9e5與nrf905等具有一樣的功能。收發(fā)器在與微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的過(guò)程中，主要是通過(guò)片內(nèi)的spi和并行口。在要傳輸通信的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好之后，就能夠產(chǎn)生中斷，供微控制器使用。
3.2 溫度測(cè)量電路
溫度檢測(cè)的方法有很多，比如采用熱電偶等。但是本論文采用的是ds18b20溫度傳感器。該溫度傳感器采用的是one-wire總線(xiàn)，即只采用一根信號(hào)線(xiàn)與單片機(jī)進(jìn)行連接。該測(cè)溫傳感器能夠測(cè)量零下55度到125攝氏度的溫度范圍，同時(shí)分辨率能夠達(dá)到0.5攝氏度。工作電壓范圍很寬，一般為3.0至5.5v。
3.3 主控芯片
本論文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集器使用的主控芯片是at89s52單片機(jī)。msc-51單片機(jī)是八位的非常實(shí)用的單片機(jī)。本論文所使用的at89s52單片機(jī)就是基于這款單片機(jī)的。msc-51單片機(jī)的基本架構(gòu)被atmel公司購(gòu)買(mǎi)，繼而在其基本內(nèi)核的基礎(chǔ)上加入了許多新的功能，同時(shí)擴(kuò)展了芯片的容量以及加入flash閃存等等。51內(nèi)核的單片機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此無(wú)論是在工業(yè)上還是在一些電子產(chǎn)品上應(yīng)用都很多。全球也有許多大公司對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，加入新的功能。即使是在今天，51單片機(jī)仍然在控制系統(tǒng)中占據(jù)很大市場(chǎng)。
下面對(duì)本論文所使用的單片機(jī)作簡(jiǎn)要介紹。這款單片機(jī)具有最大能夠支持的64k外部存儲(chǔ)擴(kuò)展，同時(shí)還具有8k字節(jié)的flash空間。該單片機(jī)具有4組i/o口，分別是從p0到p3，同時(shí)每組端口具有8個(gè)引腳。每個(gè)引腳除了能夠作為普通的輸入和輸出端口外，還具有其它功能，也就是我們通常所說(shuō)的引腳復(fù)用。其還具有斷電保護(hù)、看門(mén)口、計(jì)時(shí)器和定時(shí)器。51單片機(jī)一般的工作電壓是5v。
4 軟件設(shè)計(jì)
4.1 通信協(xié)議
本系統(tǒng)為單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)通信，主接收器在可靠通信范圍內(nèi)分別與每個(gè)數(shù)據(jù)終端通信。主接收器與每個(gè)數(shù)據(jù)終端都有一個(gè)唯一的地址，因此在通信過(guò)程中必須明確接收方的地址。系統(tǒng)通信協(xié)議定制如表1所示。
4.2 溫度測(cè)量程序
本論文采用的溫度傳感器是one-wire總線(xiàn)的器件，與主控芯片進(jìn)行一根數(shù)據(jù)線(xiàn)連接，就能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)的雙向傳輸。但是這樣就要求主控芯片的時(shí)序必須具有嚴(yán)格的要求。在出廠之前，每個(gè)器件的rom上都光刻上64位的編碼，這個(gè)編碼地址序列是唯一的，我們可以通過(guò)這個(gè)編碼地址序列來(lái)進(jìn)行多
點(diǎn)的組網(wǎng)。但是本論文所設(shè)計(jì)的溫度采集系統(tǒng)，在每一個(gè)結(jié)點(diǎn)只是用一個(gè)溫度傳感器，因此在程序中并不需要讀取其rom編碼。
5 總結(jié)
在實(shí)際的溫度測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量單點(diǎn)的溫度往往并不能夠準(zhǔn)確反映實(shí)際溫度信息，需要對(duì)同一環(huán)境進(jìn)行多次測(cè)量，同時(shí)要對(duì)多個(gè)溫度節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。但是多點(diǎn)溫度測(cè)量的溫度測(cè)量點(diǎn)比較分散，如果使用傳統(tǒng)的有線(xiàn)布線(xiàn)方式的話(huà)，則系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，十分麻煩。本論文設(shè)計(jì)了一種基于無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)臏囟炔杉到y(tǒng)，采用了nrf9e5無(wú)線(xiàn)芯片，主控芯片采用的是at89s52單片機(jī)，溫度測(cè)量的傳感器為ds18b20。本論文首先介紹系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，然后分別簡(jiǎn)要介紹硬件電路設(shè)計(jì)以及部分軟件程序設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞： 高可靠； 固態(tài)存儲(chǔ)； NAND-FLASH； 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
中圖分類(lèi)號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2015）09-14-03
Realization and application of high-reliable solid-state storage module
Wu Hongcheng1， Pan Qi2
（1. No.52 Research Institute of CETC， Hangzhou， Zhejiang 310012， China； 2. The air force's military representative office in Zhejiang）
Abstract： Research on the development and application of solid-state storage module based on NAND-FLASH has important practical significance. This paper proposes the realization of a high-reliable solid-state storage module and its application in the computer system， namely the data correction， wear leveling， excess allocation， bad block management， raid， and other technology is used to achieve high reliability storage module for computer system， and taking into account the non-normal power-off protection and data encryption， data destruction ， and other functions， to meet the demands of high reliable and in-depth applications.
Key words： high-reliable； solid-state storage； NAND-FLASH； computer system
0 引言
在過(guò)去30多年里，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)中一直占據(jù)統(tǒng)治地位，然而除了存儲(chǔ)容量有大幅度提升外，其讀寫(xiě)速度沒(méi)有明顯的提升。為應(yīng)對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫(xiě)速率的需求，尤其是面對(duì)廣泛的PC機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)，研究高可靠、低成本的固態(tài)存儲(chǔ)模塊具有重大的意義，可為計(jì)算機(jī)商用系統(tǒng)的應(yīng)用帶來(lái)數(shù)據(jù)處理上的革新。
本論文結(jié)合NAND-FLASH存儲(chǔ)介質(zhì)的使用特點(diǎn)，提出了一種高可靠固態(tài)存儲(chǔ)模塊的開(kāi)發(fā)及在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用方法，即采用數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、損耗均衡、過(guò)量配置、壞塊管理、RAID等技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的高可靠性存儲(chǔ)模塊，并考慮了非正常斷電保護(hù)以及數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀等滿(mǎn)足高可靠及深層次的應(yīng)用需求。
1 固態(tài)存儲(chǔ)模塊的總體實(shí)現(xiàn)
面對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用需求，本文提出了NAND-
FLASH芯片的高可靠固態(tài)存儲(chǔ)[1]模塊的實(shí)現(xiàn)原理，如圖1所示。
固態(tài)存儲(chǔ)模塊主要由接口電路、大規(guī)模可編程門(mén)陣列（FPGA）、數(shù)據(jù)緩存、嵌入式處理器及其電路、協(xié)處理器以及存儲(chǔ)介質(zhì)組等幾大部分組成。嵌入式處理器為存儲(chǔ)模塊控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)外命令通信、工作流程控制、數(shù)據(jù)讀寫(xiě)、目錄管理等各種控制功能。FPGA負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流的控制，主要包括外部數(shù)據(jù)接口邏輯、DDR3數(shù)據(jù)緩存控制邏輯、內(nèi)部通信邏輯以及FLASH控制邏輯等。數(shù)據(jù)緩存主要實(shí)現(xiàn)高速、突發(fā)用戶(hù)接口數(shù)據(jù)流與后端FLASH存儲(chǔ)介質(zhì)組間歇性數(shù)據(jù)流的速率匹配，通常采用多片高速、大容量數(shù)據(jù)緩存芯片并行工作[2]實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)介質(zhì)組由多片高密度的NAND-FLASH芯片組成，為實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，采用多通道并行工作[3]的方式實(shí)現(xiàn)，并且每通道再采用多片F(xiàn)LASH芯片并行工作。對(duì)外接口實(shí)現(xiàn)通用（如SATA3.0等）或者專(zhuān)用接口（自定義接口，適用個(gè)性化專(zhuān)用需求）。
[電路][處理器＼&] [內(nèi)部接口][大規(guī)模
可編程門(mén)陳列＼&] [協(xié)處理器][接口
電路] [命令接口] [接口
電路] [數(shù)據(jù)接口] [數(shù)據(jù)緩存] [存儲(chǔ)
介質(zhì)組]
圖1 高可靠固態(tài)存儲(chǔ)模塊的總體實(shí)現(xiàn)原理
2 高可靠存儲(chǔ)模塊的實(shí)現(xiàn)技術(shù)及應(yīng)用方式
結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)固態(tài)存儲(chǔ)模塊數(shù)據(jù)可靠讀寫(xiě)及存儲(chǔ)，需要針對(duì)NAND-FLASH的主要控制管理技術(shù)有數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、損耗均衡、過(guò)量配置、壞塊管理以及RAID。為提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸路徑中增加數(shù)據(jù)校驗(yàn)與糾錯(cuò)技術(shù)，以及非正常斷電保護(hù)技術(shù)。考慮到當(dāng)前數(shù)據(jù)安全方面存在失竊、遺失、被非授權(quán)人員使用的情況，為確保存儲(chǔ)模塊內(nèi)數(shù)據(jù)不被他人獲取、利用，最大限度的降低損失，本文提出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)、數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀技術(shù)及其應(yīng)用方法。
2.1 NAND-FLASH的高可靠應(yīng)用
NAND-FLASH內(nèi)部采用非線(xiàn)性宏單元模式，以頁(yè)為單位讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，以塊為單位擦除數(shù)據(jù)，寫(xiě)入前必須擦除數(shù)據(jù)。NAND-FLASH芯片具有存儲(chǔ)容量大、寫(xiě)入速度快等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在位翻轉(zhuǎn)、使用壽命有限、壞塊等不足。FLASH控制邏輯通常在FPGA中實(shí)現(xiàn)，在FLASH基本控制邏輯的基礎(chǔ)上，需通過(guò)數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、損耗均衡、過(guò)量配置、壞塊管理等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)FLASH存儲(chǔ)介質(zhì)的可靠讀寫(xiě)，通過(guò)RAID技術(shù)保護(hù)數(shù)據(jù)完整性。
⑴ 數(shù)據(jù)糾錯(cuò)
由于NAND-FLASH本身特點(diǎn)，在數(shù)據(jù)寫(xiě)入、讀取過(guò)程中數(shù)據(jù)會(huì)有一定概率發(fā)生位翻轉(zhuǎn)，從而影響數(shù)據(jù)的正確性。因此，在使用NAND-FLASH時(shí)，需增加糾錯(cuò)算法，采用BCH碼（由Bose、Chaudhuri、Hocquenghem共同開(kāi)發(fā)），用于糾正讀寫(xiě)過(guò)程中產(chǎn)生的位錯(cuò)誤，恢復(fù)出正確的數(shù)據(jù)。BCH編碼器采用32位并行系數(shù)的并行編碼技術(shù)，有效提高編碼模塊的編碼帶寬，單個(gè)BCH編碼器最高可以達(dá)到400MBps的編碼速率。為滿(mǎn)足高速、高可靠性存儲(chǔ)模塊需求，采用多個(gè)存儲(chǔ)控制器[4]（集成BCH編碼器）并行運(yùn)行的方式實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)速率的提升。
⑵ 損耗均衡
NAND-FLASH每個(gè)存儲(chǔ)單元使用壽命有限，如MLC的廠家標(biāo)稱(chēng)寫(xiě)入次數(shù)小于3000次。針對(duì)該特點(diǎn)，在使用NAND-FLASH進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，需要對(duì)NAND-FLASH的擦除和寫(xiě)入操作進(jìn)行合理的管理和控制，采用合理、高效的均衡技術(shù)，如動(dòng)態(tài)損耗平衡、靜態(tài)損耗平衡方法，均勻地對(duì)NAND-FLASH存儲(chǔ)空間進(jìn)行擦寫(xiě)，避免部分存儲(chǔ)空間的使用壽命過(guò)早被耗盡，從而在其固有壽命范圍內(nèi)，提高存儲(chǔ)模塊的整體使用壽命。
⑶ 過(guò)量配置
對(duì)于提升可靠性與耐用度，在使用上注意損耗平衡的同時(shí)，需要空間過(guò)量配置。通過(guò)損耗均衡方式，擦除量所產(chǎn)生的平均擦寫(xiě)周期變少，但仍會(huì)出現(xiàn)了存儲(chǔ)塊失效的情況，此時(shí)需將該些存儲(chǔ)塊標(biāo)記為不可用，并從預(yù)留的備用區(qū)域中重新分配一塊存儲(chǔ)塊到相應(yīng)的邏輯地址，從而實(shí)現(xiàn)空間的過(guò)量配置。過(guò)量配置不是免費(fèi)的，需根據(jù)存儲(chǔ)模塊應(yīng)用場(chǎng)景要求的不同，合理的選擇和設(shè)計(jì)過(guò)量配置的空間。一般而言，可靠性越高的存儲(chǔ)模塊會(huì)分配越多的過(guò)量配置空間，以犧牲更多的可用空間來(lái)?yè)Q取更長(zhǎng)的使用壽命。
⑷ 壞塊管理[4]
NAND-FLASH在出廠時(shí)存在一定數(shù)量的物理壞塊，在反復(fù)擦寫(xiě)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)新的壞塊，該些壞塊無(wú)法保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性，應(yīng)禁止對(duì)其進(jìn)行操作。因此，對(duì)NAND-FLASH存儲(chǔ)芯片數(shù)據(jù)操作前，預(yù)先讀取存儲(chǔ)在FLASH中的出廠時(shí)壞塊信息列表，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)后續(xù)FLASH塊使用狀態(tài)，及時(shí)監(jiān)測(cè)使用過(guò)程中新出現(xiàn)的物理壞塊，將發(fā)現(xiàn)的無(wú)法可靠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的物理塊加入壞塊列表，使用時(shí)禁止使用這些壞塊地址。
⑸ RAID技術(shù)
考慮到NAND-FLASH芯片的數(shù)據(jù)塊可能出現(xiàn)工作異常導(dǎo)致數(shù)據(jù)失效的情況，對(duì)固態(tài)存儲(chǔ)模塊采用RAID1～RAID7算法[5]，并支持算法配置，即模塊中數(shù)據(jù)的冗余保護(hù)，又可考慮相應(yīng)響應(yīng)場(chǎng)合的經(jīng)濟(jì)性。提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性為適合數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性要求較高的金融、醫(yī)療、軍事等應(yīng)用，固態(tài)存儲(chǔ)模塊將采用RAID5的方式實(shí)現(xiàn)，其中任何一個(gè)FLASH芯片工作異常時(shí)均可以通過(guò)存儲(chǔ)在其余通道中的數(shù)據(jù)恢復(fù)該芯片的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)可靠存儲(chǔ)。
2.2 模塊整體的高可靠應(yīng)用
為提高固態(tài)存儲(chǔ)模塊在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的可靠性，本文采用傳輸路徑數(shù)據(jù)校驗(yàn)與糾錯(cuò)技術(shù)，對(duì)存儲(chǔ)模塊數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的全鏈路進(jìn)行檢測(cè)和控制。
存儲(chǔ)時(shí)數(shù)據(jù)流從用戶(hù)接口輸入后，經(jīng)過(guò)接口模塊、FPGA、SDRAM、FLASH芯片等，其中SDRAM芯片經(jīng)過(guò)兩次，分別為寫(xiě)入與讀取，并且多通道高速串行通信總線(xiàn)接口每通道的通信速率為Gbps量級(jí)。在如此復(fù)雜的數(shù)據(jù)傳輸路徑中，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸路徑中可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)誤碼檢查與糾正，保證數(shù)據(jù)可靠傳輸，主要采用DDR3 SDRAM數(shù)據(jù)的ECC（Error Correcting Code）處理和多級(jí)數(shù)據(jù)流的CRC（Cyclic Redundancy Check）檢驗(yàn)（高速串行通信總線(xiàn)接口、FPGA內(nèi)部整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸及FLASH接口數(shù)據(jù)傳輸）。
2.3 高可靠性場(chǎng)合應(yīng)用
為適應(yīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)特定場(chǎng)合的高可靠性應(yīng)用需求，固態(tài)存儲(chǔ)模塊采用了數(shù)據(jù)加密技術(shù)、數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀技術(shù)，以保證存儲(chǔ)模塊在失竊、遺失、被非授權(quán)人員使用時(shí)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性。
2.3.1 非正常斷電保護(hù)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在使用中必須考慮非正常斷電對(duì)系統(tǒng)的沖擊及影響，尤其是考慮其系統(tǒng)內(nèi)各存儲(chǔ)單元的影響，以保證系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行及后續(xù)恢復(fù)。目前市場(chǎng)上的一般商用固態(tài)盤(pán)，在多次非正常斷電情況下，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)、元數(shù)據(jù)損壞等錯(cuò)誤，甚至出現(xiàn)不能掛載及存儲(chǔ)空間不能識(shí)別的嚴(yán)重錯(cuò)誤，這對(duì)于高可靠性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言是致命的。因此，在高可靠性固態(tài)存儲(chǔ)模塊實(shí)現(xiàn)上，應(yīng)充分考慮對(duì)非正常斷電現(xiàn)象的發(fā)生，采取有效的保護(hù)措施或設(shè)計(jì)方法來(lái)保證存儲(chǔ)模塊在非正常斷電情況下的數(shù)據(jù)完整性。具體措施包括：
⑴ 定時(shí)更新目錄信息，將斷電前數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信息的損失降到最低；
⑵ 在制定空間保留多份目錄備份信息；
⑶ 合理設(shè)計(jì)上電數(shù)據(jù)恢復(fù)，對(duì)非正常斷電前寫(xiě)入的數(shù)據(jù)及目錄進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)，最大限度恢復(fù)數(shù)據(jù)及目錄等信息；
⑷ 選配欠壓檢測(cè)電路，采用儲(chǔ)能器件對(duì)存儲(chǔ)模塊中核心電路進(jìn)行保護(hù)，如觸發(fā)非正常斷電事件、記錄非正常斷電現(xiàn)象、保護(hù)敏感的元數(shù)據(jù)信息等。
2.3.2 數(shù)據(jù)加密
數(shù)據(jù)加密是對(duì)輸入固態(tài)存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后再寫(xiě)入存儲(chǔ)介質(zhì)的一種數(shù)據(jù)保護(hù)措施，是保證數(shù)據(jù)對(duì)敵安全的有效手段之一。根據(jù)固態(tài)存儲(chǔ)模塊的工作原理，AES（Advanced Encryption Standard）配合RSA（由Rivest，Shamir和Adleman共同開(kāi)發(fā)）為固態(tài)存儲(chǔ)模塊數(shù)據(jù)加密的首選加密方案，加密引擎采用FPGA實(shí)現(xiàn)。加密后的數(shù)據(jù)以密文的方式存放在NAND-
FLASH存儲(chǔ)介質(zhì)中，加/解密密鑰與加密引擎分離，存儲(chǔ)在獨(dú)立的可信介質(zhì)中，只有合法用戶(hù)掌控密鑰，安全有效地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)的加/解密操作，以確保即使存儲(chǔ)模塊被敵方獲取，也無(wú)法直接獲取有效數(shù)據(jù)。
2.3.3 數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀
應(yīng)對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)私密性不斷增加的需求，當(dāng)存儲(chǔ)模塊被非授權(quán)人員獲取時(shí)，通過(guò)各種破解手段，被加密過(guò)的數(shù)據(jù)遲早仍會(huì)被破解，因此固態(tài)存儲(chǔ)模塊中增加數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀功能。對(duì)于本方案中采用普通NAND-FLASH作為存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，可以采取以下數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀[6]措施：
⑴ 快速銷(xiāo)毀密鑰，失去密鑰后存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的密文不能被直接讀取使用；
⑵ 快速銷(xiāo)毀目錄，銷(xiāo)毀后存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)很難被重新組織、恢復(fù)成可用的數(shù)據(jù)；
⑶ 物理銷(xiāo)毀，使用高壓、大電流電路直接燒壞芯片和電路板等；
⑷ 下發(fā)擦除、覆蓋寫(xiě)入命令，對(duì)已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行高速擦除，擦除后再寫(xiě)入指定數(shù)據(jù)進(jìn)行覆蓋。
密鑰銷(xiāo)毀、目錄銷(xiāo)毀可以瞬間完成，但銷(xiāo)毀不徹底，數(shù)據(jù)仍然存在于存儲(chǔ)介質(zhì)上；物理銷(xiāo)毀也是瞬間完成，具有破壞性，數(shù)據(jù)被徹底銷(xiāo)毀；數(shù)據(jù)擦除和覆蓋寫(xiě)入銷(xiāo)毀的速率相對(duì)較慢，無(wú)破壞性，數(shù)據(jù)也能被徹底銷(xiāo)毀。因此實(shí)際應(yīng)用中，本固態(tài)存儲(chǔ)模塊可根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的具體應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行選配，滿(mǎn)足各種應(yīng)用需求，確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全可靠。
3 結(jié)束語(yǔ)
目前高可靠固態(tài)存儲(chǔ)模塊以VPX 6U的形式體現(xiàn)，模塊支持SATA3.0接口及專(zhuān)用接口（如光纖、高速總線(xiàn)等），提供6TB的存儲(chǔ)空間，單向讀寫(xiě)速率可達(dá)最大24Gbps，支持raid方式、非正常斷電保護(hù)、數(shù)據(jù)加密機(jī)數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀等功能的配置，具備數(shù)據(jù)高可靠性存儲(chǔ)能力，能夠滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)系統(tǒng)高可靠性應(yīng)用場(chǎng)合，尤其是惡劣環(huán)境條件下的數(shù)據(jù)高可靠存儲(chǔ)的應(yīng)用需求。
參考文獻(xiàn)：
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Flash是一種制作動(dòng)畫(huà)的軟件，通過(guò)一些突破常規(guī)的圖片與文字，將事件內(nèi)容通過(guò)動(dòng)的圖像形式呈現(xiàn)出來(lái)。其以流控制技術(shù)、矢量技術(shù)為主，將矢量圖、位圖、音頻、動(dòng)畫(huà)等靈活有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，制作出一種交互性強(qiáng)的動(dòng)畫(huà)效果圖。
Flash動(dòng)畫(huà)的特點(diǎn)包括四個(gè)方面：第一，表現(xiàn)極具形象性，運(yùn)用Flash制作的矢量動(dòng)畫(huà)，不管放大多少倍，圖像都不會(huì)失真。第二，具有交互性的優(yōu)勢(shì)，滿(mǎn)足制作者的需求。Flash動(dòng)畫(huà)可以讓欣賞者的動(dòng)作變成動(dòng)畫(huà)的一部分，用戶(hù)在欣賞時(shí)可以通過(guò)點(diǎn)擊、選擇等不同的動(dòng)作，決定動(dòng)畫(huà)的運(yùn)行過(guò)程和運(yùn)行結(jié)果。Flash動(dòng)畫(huà)的這一優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)所無(wú)法企及的。第三，F(xiàn)lash動(dòng)畫(huà)具有嶄新的視覺(jué)效果，相對(duì)于傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)而言，其更簡(jiǎn)單靈巧，更容易引起欣賞者的注意。確切地說(shuō)，F(xiàn)lash不僅是動(dòng)畫(huà)的制作，其已經(jīng)成為新時(shí)代的藝術(shù)表現(xiàn)形式。第四，由于Flash制作過(guò)程中使用的是矢量圖技術(shù)，因?yàn)槲募。谶\(yùn)行中較為方便、快捷，這也是Flash動(dòng)畫(huà)在網(wǎng)絡(luò)上傳播廣泛的一個(gè)主要原因。
二、Flash動(dòng)畫(huà)在提高教學(xué)有效性中的作用
在課堂教學(xué)中，各任課教師應(yīng)當(dāng)了解各個(gè)學(xué)科內(nèi)容的特點(diǎn)，并在了解Flash軟件特點(diǎn)與制作過(guò)程的基礎(chǔ)上，應(yīng)用在實(shí)際教學(xué)內(nèi)容之上。Flash動(dòng)畫(huà)能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中，提高參與積極性，最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)有效性。
（一）Flash動(dòng)畫(huà)形象性吸引學(xué)生的注意，增強(qiáng)記憶效果
在教學(xué)中，將知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容制作成Flash動(dòng)畫(huà)，借助多媒體教學(xué)平臺(tái)及相關(guān)技術(shù)展示，為學(xué)生搭建良好的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生更加專(zhuān)注于學(xué)習(xí)知識(shí)。例如，物理課中的凸透鏡成像原理，可以借助靜態(tài)配合文字的形式制作成Flash動(dòng)畫(huà)講解這一原理，在演練中幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和了解凸透鏡的成像原理。
此外，通過(guò)快捷的畫(huà)圖工具，可自由實(shí)現(xiàn)色彩的變換，突出重點(diǎn)，通過(guò)課堂中的反復(fù)強(qiáng)調(diào)，提高學(xué)生的掌握程度，利用顏色和效果，這些都可以增強(qiáng)記憶效果，對(duì)學(xué)生進(jìn)行感官上的刺激。
（二）Flash動(dòng)畫(huà)的交互性特點(diǎn)有助于引發(fā)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
Flash動(dòng)畫(huà)的交互性，指的就是在一種交互作用下的雙向交流，在課堂教學(xué)過(guò)程中的表現(xiàn)主要為學(xué)生與老師、學(xué)生與教學(xué)資源內(nèi)容、學(xué)生之間等的雙向交流。在課堂教學(xué)中，老師將課件內(nèi)容通過(guò)Flash動(dòng)畫(huà)形式展現(xiàn)出來(lái)，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，并且促進(jìn)因材施教的開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)特色教學(xué)。
Flash動(dòng)畫(huà)的趣味性，一方面有效地解決了教學(xué)中因?yàn)樵O(shè)備落后或者不足所造成的無(wú)法實(shí)踐與操作的不足之處；另一方面，促使學(xué)生積極參與到虛擬的環(huán)境之中，充分了解教學(xué)過(guò)程，并且更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性。
（三）Flash動(dòng)畫(huà)所具備的藝術(shù)性將有助于提高學(xué)生的藝術(shù)品位
Flash動(dòng)畫(huà)最大的特點(diǎn)是可以有效地將“聲音”“圖形”“顏色”三者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，特別是在美術(shù)鑒賞課堂中，通過(guò)Flash動(dòng)畫(huà)輔助教學(xué)，充分體現(xiàn)了“聲”“形”“色”結(jié)合這一特點(diǎn)。首先，音樂(lè)對(duì)人的情感起到了良好的渲染烘托作用，在美術(shù)鑒賞中離不開(kāi)人們情緒的調(diào)動(dòng)，通過(guò)一個(gè)情感色彩豐富的鑒賞過(guò)程，讓觀賞者有不同的情感體驗(yàn)。美術(shù)鑒賞課教學(xué)中引進(jìn)音樂(lè)，實(shí)現(xiàn)了圖音并茂與聲色俱全，同時(shí)也豐富了學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)了學(xué)生身心健康發(fā)展，能夠在輕松愉悅的活動(dòng)中展開(kāi)想象，體驗(yàn)作品本身的藝術(shù)真諦。
（四）Flash動(dòng)畫(huà)操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行速度快，容易分享
Flash動(dòng)畫(huà)的直觀性，有利于教師的操作，而且該軟件制作成的文件在計(jì)算機(jī)中所占的資源相對(duì)較少，從而保證了運(yùn)行速度，避免課堂中因?yàn)橛?jì)算機(jī)運(yùn)行慢引發(fā)的故障問(wèn)題。
（五）Flash動(dòng)畫(huà)可以化靜為動(dòng)，全面剖析難點(diǎn)
在課堂教學(xué)中，通過(guò)定動(dòng)畫(huà)電流、波形的形象運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用Flash軟件為學(xué)生講解，就很容易取得事半功倍的效果。此外，運(yùn)用Flash軟件開(kāi)展教學(xué)，不僅更新了教學(xué)手段，而且促使教學(xué)形式更加靈活多動(dòng)。在課堂中，用大綱做成軟件的形式，豐富了內(nèi)容，便于理解，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、Flash動(dòng)畫(huà)在課堂中應(yīng)用的幾點(diǎn)思考
當(dāng)前在多媒體動(dòng)畫(huà)的現(xiàn)階段教學(xué)中，任課教師除了了解信息技術(shù)之外，對(duì)其他方面的知識(shí)并不了解。在教學(xué)課件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如果任課教師用老式的方法寫(xiě)腳本、信息技術(shù)的設(shè)計(jì)與制作，那么極容易造成設(shè)計(jì)制作與課堂實(shí)際教學(xué)發(fā)生沖突，互不適應(yīng)。同時(shí)，要了解其他學(xué)科知識(shí)的特點(diǎn)，課件內(nèi)容的設(shè)置才能符合任課老師的原意，根據(jù)實(shí)際技術(shù)需求進(jìn)行設(shè)定。最理想的課件設(shè)計(jì)與制作都將由認(rèn)可教師獨(dú)立完成。
Flash動(dòng)畫(huà)制作時(shí)間所占比重比較大。任課老師在上課之前要充分地了解教材，做好充足的準(zhǔn)備，教學(xué)思路與教學(xué)內(nèi)容都應(yīng)符合學(xué)習(xí)者的需求。在優(yōu)化資源的同時(shí)，更直觀明了地學(xué)習(xí)。Flash動(dòng)畫(huà)的重點(diǎn)還是動(dòng)畫(huà)，需要教師具備一定的工作基礎(chǔ)，通過(guò)Flash軟件輔助教學(xué)，這將有助于提高學(xué)科教師的綜合素質(zhì)。
四、結(jié)論
當(dāng)前對(duì)教育領(lǐng)域的探索與發(fā)展，教育技術(shù)也將不斷發(fā)展，這些都對(duì)教師提出了更高的要求，這也是未來(lái)教師將要面臨的巨大挑戰(zhàn)。學(xué)生在不斷充實(shí)理論知識(shí)的同時(shí)，要多參與信息技術(shù)活動(dòng)，借助多媒體技術(shù)，提高學(xué)習(xí)的有效性。本篇論文主要論述了Flash動(dòng)畫(huà)提高教學(xué)有效性的作用，并針對(duì)其存在的問(wèn)題提出相應(yīng)的解決對(duì)策，以保證提高課堂教學(xué)內(nèi)容的品質(zhì)。對(duì)此教師應(yīng)當(dāng)順應(yīng)信息化發(fā)展，不斷完善自身理論，借助多媒體技術(shù)，有效地提高教學(xué)品質(zhì)。
論文關(guān)鍵詞：項(xiàng)目教學(xué)法，電火花線(xiàn)切割，加工實(shí)例
項(xiàng)目教學(xué)法，是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生完成的項(xiàng)目可大可小，主要通過(guò)項(xiàng)目完成的整個(gè)工作過(guò)程讓學(xué)生學(xué)習(xí)一定的教學(xué)內(nèi)容，并能將教學(xué)課題的理論知識(shí)和實(shí)際技能結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生有獨(dú)立制定計(jì)劃并實(shí)施的機(jī)會(huì)。學(xué)生在一定時(shí)間范圍內(nèi)可以自行組織、安排自己的學(xué)習(xí)行為，培養(yǎng)自主行為能力，最后有明確而具體的成果展示。在這一過(guò)程中盡量讓學(xué)生自己克服困難、處理在項(xiàng)目工作中出現(xiàn)的問(wèn)題，綜合應(yīng)用學(xué)習(xí)知識(shí)。
“電火花線(xiàn)切割實(shí)訓(xùn)”教學(xué)過(guò)程中，使用項(xiàng)目教學(xué)法，通過(guò)教學(xué)做一體化讓學(xué)生完成零件的加工機(jī)電一體化論文，這樣不僅提高學(xué)生的計(jì)算能力、繪圖軟件操作能力和機(jī)床操作技能，還培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)互助的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和學(xué)生的綜合素質(zhì)、綜合能力。
1 “電火花線(xiàn)切割實(shí)訓(xùn)”項(xiàng)目教學(xué)法的一般步驟
“電火花線(xiàn)切割實(shí)訓(xùn)”教學(xué)過(guò)程一般可分以下幾個(gè)步驟，如圖1所示。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目教學(xué)可劃分為三個(gè)階段，即項(xiàng)目的準(zhǔn)備、實(shí)施和評(píng)價(jià)。每個(gè)階段所要完成的教學(xué)任務(wù)不同，教師在各個(gè)階段所扮演的角色也有所不同，要集促進(jìn)師、示范者、評(píng)論家于一身。在項(xiàng)目教學(xué)準(zhǔn)備階段，教師要向?qū)W生提供與完成教學(xué)項(xiàng)目相關(guān)的知識(shí)、信息與材料，指導(dǎo)學(xué)生尋求解決問(wèn)題的方法，這時(shí)老師主要是學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、指導(dǎo)者。在項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施階段，教師主要是營(yíng)造學(xué)習(xí)氛圍、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、組織和引導(dǎo)教學(xué)過(guò)程，當(dāng)學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中碰到困難時(shí)，他就給予具體幫助，他更多的是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者和示范者中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)。
圖1 項(xiàng)目教學(xué)法的一般過(guò)程
2 任務(wù)的引入
“電火花線(xiàn)切割實(shí)訓(xùn)”是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)踐課程，而線(xiàn)切割加工的工藝分析是加工合格產(chǎn)品的關(guān)鍵，只有工藝合理，才能高效率地加工出質(zhì)量好的零件，因此，必須讓學(xué)生對(duì)線(xiàn)切割加工的各種工藝問(wèn)題進(jìn)行深入的探討。
從操作層面上講，在教學(xué)時(shí)，我們不僅要求學(xué)生掌握簡(jiǎn)單的切割零件方法機(jī)電一體化論文，還要求學(xué)生會(huì)穿絲、上絲。最后針對(duì)模具加工中經(jīng)常用的跳步加工操作，我們要求每個(gè)學(xué)生都必須掌握。
在模具零件的加工中，尤其是級(jí)進(jìn)模凹模型孔的加工，型孔與型孔的位置精度要求較高，如果用電火花線(xiàn)切割分別加工型孔很難保證精度要求，在這種情況下這就要使用電火花線(xiàn)切割跳步加工這種加工方法。
3 任務(wù)的分配
用電火花線(xiàn)切割機(jī)床加工如圖所示的零件，圖2為零件的二維圖。機(jī)床為泰州三星機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的DK7732A型號(hào)機(jī)床。零件毛坯為60mm×80mm×δ3mm的45號(hào)鋼。對(duì)學(xué)生的要求：
（1）每組學(xué)生在兩天時(shí)間內(nèi)完成三個(gè)零件；
（2）記錄每個(gè)零件完成的時(shí)間；
（3）用游標(biāo)卡尺測(cè)量零件尺寸，記錄誤差。
圖2 加工的零件
3 教師講解
在對(duì)零件進(jìn)行線(xiàn)切割加工時(shí)，必須正確地確定工藝路線(xiàn)和切割程序，包括對(duì)圖紙的審核及分析，加工前的工藝準(zhǔn)備和工件的裝夾，程序的編制，加工參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整以及檢驗(yàn)等。加工步驟一般如下:1.凹模加工工藝處理方法，2.工件的裝夾與定位方法；3.鉬絲垂直校準(zhǔn)方法與定中心的方法；4.電參數(shù)的選擇；5.跳步加工方法和操作要領(lǐng)。
對(duì)于本次教學(xué)，在電火花線(xiàn)切割機(jī)床操作方面，學(xué)生之前已經(jīng)掌握線(xiàn)電火花線(xiàn)切割的加工原理、機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單的工件裝夾、找正，基本的機(jī)床加工操作以及軟件繪圖等方法。我們此次項(xiàng)目教學(xué)主要要求學(xué)生掌握線(xiàn)切割加工的跳步加工，這是教學(xué)重點(diǎn)、也是教學(xué)難點(diǎn)。
考慮到單純?cè)诤诎迳现v解跳步加工過(guò)程以及操作步驟，學(xué)生很難掌握，也很枯燥。所以在教師講解時(shí)運(yùn)用多媒體教學(xué)機(jī)電一體化論文，通過(guò)Flash軟件的仿真運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生充分了解機(jī)床加工工件時(shí)的跳步過(guò)程。這樣不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也節(jié)省了不必要的畫(huà)圖和寫(xiě)加工步驟的時(shí)間。圖3是運(yùn)用Flash軟件鉬絲走絲軌跡。具體跳步加工步驟如下：
圖3 鉬絲走絲軌跡路線(xiàn)
（1）第1步加工內(nèi)孔，鉬絲運(yùn)行軌跡如圖①所示。加工完鉬絲將停止運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉工作液和走絲機(jī)構(gòu)，拆下鉬絲，再按電腦屏幕上的“繼續(xù)”鍵，機(jī)床工作臺(tái)將沿虛紅線(xiàn)方向移動(dòng)到第2個(gè)傳絲孔的位置（加工前穿絲孔已經(jīng)用鉆床加工）；
（2）將鉬絲從第二個(gè)穿絲孔穿過(guò)，重新固定在儲(chǔ)絲筒上，開(kāi)走絲按鈕和工作液按鈕，再次按“繼續(xù)”鍵，機(jī)床開(kāi)始加工外輪廓；
（3）切割完成后，關(guān)閉走絲機(jī)構(gòu)和工作液泵、關(guān)閉總電源、取下工件。
4 學(xué)生分組、練習(xí)
老師講解演示完加工過(guò)程后，學(xué)生分組練習(xí)。機(jī)電工程系08模具-1班學(xué)生共有36人，實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)機(jī)電工程系實(shí)訓(xùn)中心模具制造車(chē)間，共有快走絲電火花線(xiàn)切割機(jī)床6臺(tái)，鉆床1臺(tái)，鉗工工作臺(tái)1臺(tái)中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)。學(xué)生分為6組，一組6人。
在學(xué)生的練習(xí)過(guò)程中，要以學(xué)生為主，這主要體現(xiàn)在每組學(xué)生的工藝計(jì)算、繪圖、工件的裝夾、電參數(shù)的選擇等等。老師在巡視過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題只需幫學(xué)生指出機(jī)電一體化論文，讓組內(nèi)其他同學(xué)思考錯(cuò)誤的原因、怎么解決。這樣提高組內(nèi)同學(xué)之間團(tuán)結(jié)互助、密切配合的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
5 點(diǎn)評(píng)和總結(jié)
在點(diǎn)評(píng)和總結(jié)環(huán)節(jié)，主要有組內(nèi)自評(píng)、組間互評(píng)和老師點(diǎn)評(píng)組成。組內(nèi)自評(píng)由每組組長(zhǎng)對(duì)該組加工的工件、操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題以及學(xué)生出勤等發(fā)表意見(jiàn)。組件互評(píng)主要是指6組之間相互指出工件的優(yōu)缺點(diǎn)、測(cè)量尺寸并選出最佳的一組。最終由教師點(diǎn)評(píng)，跟蹤學(xué)生的反饋情況和在巡視過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的共性問(wèn)題提出解決方法。
6 擴(kuò)展與思考
最后，可以擴(kuò)展知識(shí)和對(duì)學(xué)生提出問(wèn)題思考，比如：
1.工件定位：以此工件為例，若工件定位不準(zhǔn)，對(duì)加工的工件有何影響？
2.鉬絲定位：開(kāi)始加工前，若鉬絲不在穿絲孔的中心，對(duì)加工工件有何影響？
3.鉬絲引入處位置怎么最佳選擇？
擴(kuò)展可以幫助學(xué)生學(xué)到更多的操作技巧，全面吸收整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)的精髓。思考可以幫助學(xué)生明晰項(xiàng)目完成的最佳思考方法，找到自己理論上的不足，提高以后再遇到類(lèi)似難題的解決能力。
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【關(guān)鍵詞】智能控制 單片機(jī) 非編碼鍵盤(pán) 彩色顯示系統(tǒng)
【中圖分類(lèi)號(hào)】F407.67 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-9646(2008)09(a)-0146-02
1 概述
本設(shè)計(jì)的CPU選用了增強(qiáng)型51單片機(jī)C8051F020。它具有與8051兼容的高速cip-51內(nèi)核,與MCS-51指令集完全兼容。除了具有標(biāo)準(zhǔn)8051的數(shù)字外設(shè)部件之外,片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬、數(shù)字外設(shè)及其他功能部件。片內(nèi)有模擬多路選擇器、可編程增益放大器、AD/DA、電壓比較器、電壓基準(zhǔn)、溫度傳感器、SMBUS/I2C、UART/SPI、定時(shí)器、可編程計(jì)數(shù)器、定時(shí)器陣列(PCA)、數(shù)字I/O端口、電源監(jiān)視器、看門(mén)狗定時(shí)器(WDT)、時(shí)鐘振蕩器、JTAG調(diào)試接口等。
彩色液晶選用了拓普微生產(chǎn)的點(diǎn)陣TFT液晶模塊(型號(hào)為L(zhǎng)MT035DNAFWU)。該液晶模塊具有圖形加速器功能,可以通過(guò)簡(jiǎn)單的指令快速寫(xiě)中西文字符,畫(huà)點(diǎn)、線(xiàn)、矩形、圓,填充矩形面和圓面,以及可獨(dú)立控制的游標(biāo)等實(shí)用繪圖功能,支持并行接口和RS232串行接口,非常適用于以單片機(jī)組成的控制系統(tǒng)。
2 硬件設(shè)計(jì)
2.1 硬件框圖
本工業(yè)機(jī)器人的硬件框圖如圖2.1。
該系統(tǒng)包括CPU模塊、電源模塊、液晶模塊、繼電器控制板、按鍵模塊和FLASH等。彩色液晶在此系統(tǒng)中為用戶(hù)提供可視的操作界面,并在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示相關(guān)的狀態(tài)信息。C8051F020單片機(jī)只有64K字節(jié)ROM,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足顯示容量的要求,所以擴(kuò)展了一組FLASH。
2.2 單片機(jī)與液晶控制器接口
C8051F020單片機(jī)與液晶控制器的接口如圖2.2。
C8051F020的地址數(shù)據(jù)總線(xiàn)被配置到了高端(P6口作為高8位地址總線(xiàn),P7口為低8位地址總線(xiàn)和8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用)。P7口與液晶控制器的A0―A7相連,P6口與A8-A16相連,P4.4-P4.7分別與液晶控制器的RST 、CS、RD、WR相連。液晶的高兩位地址由P5.0和P5.1提供。由于干擾信號(hào)有可能使液晶顯示出現(xiàn)抖動(dòng)情況,所以在數(shù)據(jù)線(xiàn)和地址線(xiàn)上都加了5K的上拉電阻。
3 顯示軟件設(shè)計(jì)
3.1 顯示模塊指令包格式
控制器所有指令都以以下的格式發(fā)送:
3.2 主要程序設(shè)計(jì)
3.2.1 液晶初始化程序
模塊在工作之前先要初始化內(nèi)部功能寄存器,初始化流程圖3.2:
3.2.2 寫(xiě)命令包程序
C8051F020單片機(jī)首先把完整的命令包送入地址為F004H(最高兩位地址永遠(yuǎn)為2)的只寫(xiě)寄存器,然后送“1”到地址為F006H(最高兩位地址永遠(yuǎn)為2)的寄存器結(jié)束一個(gè)命令包,并打開(kāi)顯示。寫(xiě)命令包的流程圖如圖3.3:
4 系統(tǒng)顯示方案
4.1 顯示空間分配
由于系統(tǒng)要顯示的信息量很大,C8051F020單片機(jī)只有64K的FLASH,所有顯示信息要保存在單片機(jī)內(nèi)部FLASH很困難。我們把主要的顯示信息都保存到了外接的大容量FLASH。保存到外接FLASH的信息格式直接決定了顯示的方便與否。
該控制器可以使用功能指令讓顯示器顯示以下幾種基本元素:點(diǎn)、線(xiàn)、矩形、矩形面、圓、圓面、英文字符和漢字字符。所以,我們做如下假設(shè):每一屏的顯示都是由以上8種基本元素組成,我們?yōu)槊恳黄恋娘@示都在外接FLASH開(kāi)辟了一個(gè)16K的顯示空間,每一屏幕的元素信息都保存在該空間,每一個(gè)元素都固定分配64字節(jié)的空間。具體分配表如表4.1:
對(duì)于不滿(mǎn)64字節(jié)的元素,后面的空余空間都填入FFH。
4.2 顯示解析函數(shù)
保存在外接FLASH的顯示信息必須通過(guò)解析函數(shù)顯示到液晶屏上。解析函數(shù)主要完成以下幾方面的工作:確定每一屏顯示信息的首地址；把外接FLASH信息以元素為單位(64字節(jié))讀入到單片機(jī)的XDATA；確定顯示的是哪一個(gè)元素,并調(diào)用元素解析函數(shù)在屏幕上畫(huà)出圖形。顯示解析函數(shù)的流程圖如圖4.1:
限于篇幅,系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)代碼在文中未給出,如果有需要,可以與作者聯(lián)系。
5 結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)測(cè)試,本設(shè)計(jì)在整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)中取得了很好的顯示效果。液晶滿(mǎn)屏切換的時(shí)間大概在0.2秒以?xún)?nèi),能夠滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)的技術(shù)指標(biāo)。在實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中,可以根據(jù)具體顯示信息的多少來(lái)確定外接FLASH的存儲(chǔ)容量。本開(kāi)發(fā)為具有大量顯示信息的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)很好的設(shè)計(jì)參考。
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