網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)課程教學(xué)范文

時(shí)間:2023-11-09 17:54:02

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網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)課程教學(xué)

篇1

目前國(guó)內(nèi)高校車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)課程教學(xué)普遍存在以下問(wèn)題:

(1)課時(shí)比重偏低,缺乏對(duì)新概念、新技術(shù)的介紹;

(2)設(shè)備陳舊,缺乏實(shí)用性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè);

(3)科研活動(dòng)參與率低,未形成完善的創(chuàng)新培養(yǎng)體系;因此,在培養(yǎng)體系、課程平臺(tái)、教學(xué)模式等方面對(duì)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)課程進(jìn)行全新的探討,既可以作為對(duì)“機(jī)電結(jié)合,特色分流”交叉教學(xué)的補(bǔ)充和深化,也可以通過(guò)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)“以點(diǎn)帶面,見(jiàn)賢思齊”,帶動(dòng)其他專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)課程的興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2培養(yǎng)體系的改革

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)的課程教學(xué)以車(chē)載CAN和LIN網(wǎng)絡(luò)理論的認(rèn)識(shí)為主,實(shí)驗(yàn)教學(xué)則以演示性和驗(yàn)證性內(nèi)容為主。但是,傳統(tǒng)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)已失去原有的主導(dǎo)地位。針對(duì)“以車(chē)為本兼顧網(wǎng)絡(luò)”的原則,需要逐步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)的廣度和深度,鼓勵(lì)學(xué)生立足本專(zhuān)業(yè)課程,學(xué)科交叉,勇于探索。通過(guò)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論和認(rèn)知實(shí)習(xí),重點(diǎn)在于拓寬學(xué)生視野,初步建立學(xué)生對(duì)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)知識(shí)體系的感性認(rèn)識(shí)。展示本專(zhuān)業(yè)前期積累的各項(xiàng)成果,如飛思卡爾智能小車(chē)等,為后續(xù)知識(shí)體系交叉學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在驗(yàn)證、鞏固和加深理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,選擇車(chē)輛外圍相對(duì)獨(dú)立、功能簡(jiǎn)單,但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為完整的網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,力求學(xué)生能在課程實(shí)驗(yàn)中能加深對(duì)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)通信理論知識(shí)的理解,掌握車(chē)載網(wǎng)絡(luò)算法優(yōu)化等方面的基本技能。以課程設(shè)計(jì)、競(jìng)賽的形式,選擇適當(dāng)?shù)恼n題展開(kāi)具有實(shí)際工程應(yīng)用的綜合訓(xùn)練。圍繞汽車(chē)行業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)過(guò)程中具有實(shí)際工程意義的問(wèn)題進(jìn)行選擇,力求實(shí)現(xiàn)能正常運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)室樣機(jī),提高學(xué)生在車(chē)載網(wǎng)絡(luò)通信及優(yōu)化方面的綜合能力。

3課程平臺(tái)的改革

圍繞培養(yǎng)體系的三個(gè)層次,對(duì)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的課程體系進(jìn)行了創(chuàng)新性規(guī)劃,在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課中增設(shè)網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)基礎(chǔ)課程,整合優(yōu)化成“大機(jī)械類(lèi)基礎(chǔ)課程平臺(tái)”,并配合車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)主干課,適當(dāng)增設(shè)專(zhuān)業(yè)特色選修課,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)方向和車(chē)載網(wǎng)絡(luò)通信方向的分流。在先修機(jī)械類(lèi)、通信類(lèi)公共課程的基礎(chǔ)上,以學(xué)生的專(zhuān)業(yè)興趣為主要依據(jù),搭建“車(chē)載網(wǎng)絡(luò)特色課程平臺(tái)”。對(duì)原有的課程體系進(jìn)行調(diào)整,既要增設(shè)網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)課程,還要兼顧原有機(jī)電類(lèi)課程的設(shè)置。相互支撐,構(gòu)建車(chē)載網(wǎng)絡(luò)特色課程群,通過(guò)車(chē)輛機(jī)械與電子信息學(xué)科體系的交叉,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型、綜合型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

3.1基礎(chǔ)平臺(tái)

通過(guò)增設(shè)通信原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)課程,結(jié)合相應(yīng)的課程實(shí)習(xí),將通信網(wǎng)絡(luò)類(lèi)課程融入到基礎(chǔ)課程平臺(tái)中。以主題會(huì)議、專(zhuān)家報(bào)告等方式向低年級(jí)學(xué)生介紹行業(yè)前沿技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)在汽車(chē)中具體應(yīng)用,形成直觀的認(rèn)知,增強(qiáng)學(xué)生的興趣。由于總課時(shí)的限制,通信網(wǎng)絡(luò)類(lèi)基礎(chǔ)課程以小課時(shí)、重實(shí)踐、多交叉的形式進(jìn)行調(diào)整。由于機(jī)械類(lèi)課程在車(chē)輛工程總課時(shí)中占有較大的比重,因此網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)的課程根據(jù)“不同方向不同要求”的原則進(jìn)行壓縮。在總課時(shí)不變的前提下,壓縮課時(shí)量,以增設(shè)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信課程。需要注意的是,在總學(xué)時(shí)不變的前提條件下,如果不進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分流,勢(shì)必會(huì)造成機(jī)械類(lèi)課程與電子信息類(lèi)課程在學(xué)時(shí)分配上發(fā)生沖突。面向高年級(jí)學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分流,形成車(chē)輛與通信互為支撐、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的格局。創(chuàng)新性的將部分學(xué)生引導(dǎo)到車(chē)載網(wǎng)絡(luò)通信方向,有效緩解機(jī)械與通信類(lèi)課時(shí)沖突的問(wèn)題。

3.2特色平臺(tái)

圍繞新能源汽車(chē)、車(chē)載網(wǎng)絡(luò)等汽車(chē)行業(yè)重點(diǎn)研究方向,設(shè)置課題研究小組,由教授或副教授擔(dān)任負(fù)責(zé)人,配備2-3位中級(jí)職稱(chēng)的教師和實(shí)驗(yàn)室教師,團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)合理,知識(shí)體系交叉,階梯分工明確形成結(jié)構(gòu)合理的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)。鼓勵(lì)不同專(zhuān)業(yè)方向的學(xué)生進(jìn)行自由組合,選擇部分動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生參加科研課題研究,為學(xué)生的科技創(chuàng)新提供支持。創(chuàng)新平臺(tái)的課程覆蓋了車(chē)輛、機(jī)械、通信等領(lǐng)域,涉及汽車(chē)電子、新能源和通信網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)方向,滿足車(chē)輛工程本科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的興趣要求。團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)合理,知識(shí)體系交叉,階梯分工明確;對(duì)部分優(yōu)秀本科生,仿照研究生的培養(yǎng)方式實(shí)行導(dǎo)師指導(dǎo)的培養(yǎng)制度,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室協(xié)助配合研究生完成相應(yīng)的課題研究,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)師負(fù)責(zé)、研究生協(xié)助的雙導(dǎo)師培養(yǎng)制度。

4教學(xué)模式的構(gòu)建

教師在課程中的教學(xué)質(zhì)量直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)課程的改革,要求教師同時(shí)具備車(chē)輛工程和網(wǎng)絡(luò)通信的知識(shí),既能將教學(xué)內(nèi)容從機(jī)械知識(shí)結(jié)構(gòu)拓展到網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域,也能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的最新技術(shù)應(yīng)用到車(chē)輛工程中。但我國(guó)高校中在機(jī)械工程和電子信息領(lǐng)域中的“雙師型”教師數(shù)量明顯不足,缺乏具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的中高級(jí)技術(shù)人員。為了充實(shí)教學(xué)隊(duì)伍,可以聘請(qǐng)汽車(chē)行業(yè)有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員作為兼職教師。同時(shí),支持和鼓勵(lì)教師深入企業(yè)學(xué)習(xí)新技術(shù)。鼓勵(lì)學(xué)生將新想法、新創(chuàng)意,以發(fā)明專(zhuān)利、科技創(chuàng)新競(jìng)賽的形式實(shí)現(xiàn)。對(duì)構(gòu)思新穎的選題給予必要的科研經(jīng)費(fèi)和指導(dǎo),同時(shí)設(shè)定創(chuàng)新學(xué)分,進(jìn)一步推動(dòng)創(chuàng)新研究。

篇2

關(guān)鍵詞:《過(guò)程監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)踐》;專(zhuān)業(yè)碩士;目標(biāo)導(dǎo)向;分級(jí)考核;教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)02-0086-02

一、前言

現(xiàn)有的對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的研究成果主要針對(duì)在研究生培養(yǎng)過(guò)程中存在的不同培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),從教育理論角度闡述不同培養(yǎng)模式存在的必要性[1]。早期針對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士培養(yǎng)的研究主要以“厘清專(zhuān)業(yè)學(xué)位培養(yǎng)模式”、“完善專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生準(zhǔn)入制度”、“建立專(zhuān)業(yè)學(xué)位考核和評(píng)估機(jī)制”為主要研究方向[2],研究者對(duì)專(zhuān)業(yè)碩士的準(zhǔn)入制度、培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)位授予等環(huán)節(jié)進(jìn)行了充分討論。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)專(zhuān)業(yè)碩士實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革、設(shè)置和考核等問(wèn)題逐漸成為研究焦點(diǎn)。

《過(guò)程監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)踐》作為控制工程專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的必修實(shí)踐課程之一,涉及自下而上的一整套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建:包括嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)、基于網(wǎng)絡(luò)或總線的數(shù)據(jù)通信、監(jiān)控服務(wù)器的數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)、顯示等功能,是一門(mén)具有較強(qiáng)實(shí)踐性的綜合性課程。課程涉及內(nèi)容多且廣,難度系數(shù)高,學(xué)生之間還存在較大的知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐經(jīng)歷差異。如果實(shí)踐類(lèi)型和考核、評(píng)價(jià)方式單一,即使同學(xué)有學(xué)習(xí)興趣也會(huì)由于畏難情緒而不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,從而影響專(zhuān)業(yè)碩士研究生工程能力的全面培養(yǎng)。

本文針對(duì)專(zhuān)業(yè)碩士培養(yǎng)過(guò)程中《過(guò)程監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)踐》課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)與評(píng)價(jià)體系不完善的問(wèn)題,基于專(zhuān)業(yè)碩士培養(yǎng)目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容、課時(shí)分配、實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容及考核評(píng)價(jià)方法的角度進(jìn)行改革探討。

二、課程教學(xué)中面臨的問(wèn)題

首先,存在教學(xué)內(nèi)容多與授課課時(shí)少的矛盾。該課程至少涉及四門(mén)本科課程,作為本科課程的總結(jié)和提高,仍有許多理論知識(shí)需要講解。如何在32學(xué)時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成授課和實(shí)踐內(nèi)容,必須規(guī)劃好授課和實(shí)踐內(nèi)容,并合理分配相應(yīng)的課時(shí)。其次,由于不能保證專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生在本科階段選修了基礎(chǔ)課程,造成學(xué)生之間的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐能力參差不齊。《過(guò)程監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)踐》課程作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)碩士走出校門(mén)去企業(yè)實(shí)踐之前的實(shí)踐課程,必須能針對(duì)不同實(shí)踐基礎(chǔ)和知識(shí)結(jié)構(gòu)的同學(xué)提供不同的實(shí)踐內(nèi)容和平臺(tái),并有相應(yīng)的公平公正地評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和工程實(shí)踐能力的體系和標(biāo)準(zhǔn)。最后,專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生由于需要到企業(yè)實(shí)習(xí)半年,一般要求其所有課程在一個(gè)學(xué)期內(nèi)完成,從而導(dǎo)致其學(xué)習(xí)非常緊張,課后難以保證有大量時(shí)間用于課程實(shí)踐,因而要求課程實(shí)踐內(nèi)容不僅要完整還要緊湊,否則難以保證教學(xué)質(zhì)量。

以上是在《過(guò)程監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)踐》課程教學(xué)實(shí)踐中所必須要考慮并解決的問(wèn)題。

三、課程教學(xué)改革探討

1.教學(xué)內(nèi)容及實(shí)踐平臺(tái)設(shè)計(jì)。針對(duì)課程教學(xué)中的上述問(wèn)題,結(jié)合過(guò)程監(jiān)測(cè)中的信號(hào)特點(diǎn)、通信方式和完成功能,采用抽象被監(jiān)測(cè)對(duì)象,突出功能實(shí)質(zhì)的方式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐平臺(tái)設(shè)計(jì)。(1)數(shù)據(jù)采集模塊。針對(duì)選課學(xué)生的不同知識(shí)結(jié)構(gòu),從MCS51、STM32和ARM處理器低、中、高三個(gè)層次介紹數(shù)據(jù)采集模塊(含通信接口)的設(shè)計(jì)及其基本功能的編程實(shí)現(xiàn)。提供基于51單片機(jī)、ZigBee模塊(51內(nèi)核)、STM32和ARM9處理器為核心的數(shù)據(jù)采集模塊作為多樣性實(shí)踐平臺(tái)選擇,滿足不同基礎(chǔ)學(xué)生的興趣和需求。(2)數(shù)據(jù)通信。主要介紹基于Modbus協(xié)議的RS-485通信、基于Zigbee的無(wú)線通信、基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信原理及其編程實(shí)現(xiàn)方法,這是目前在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛的三種通信手段。(3)監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收、顯示及存儲(chǔ)是監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)最基本的三種功能。本部分重點(diǎn)介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的插入、查詢等功能的實(shí)現(xiàn)方法。通過(guò)結(jié)合TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示程序示例,完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)等功能的編程實(shí)現(xiàn)。教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.教學(xué)方法探討。《過(guò)程監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)踐》作為專(zhuān)業(yè)碩士的一門(mén)核心實(shí)踐課程,其目標(biāo)即是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力以及理論轉(zhuǎn)化應(yīng)用的能力,因此采用“學(xué)習(xí)-實(shí)踐-再學(xué)習(xí)-再實(shí)踐”的知行合一的教學(xué)模式是合理的選擇。授課采用針對(duì)典型工程案例進(jìn)行分析討論的教學(xué)模式。通過(guò)選取典型工程項(xiàng)目,將該工程的應(yīng)用背景、工況條件以及相關(guān)要求告訴學(xué)生;然后圍繞如何搭建一個(gè)完整的過(guò)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)這一目標(biāo),采用引導(dǎo)式教學(xué)的模式讓學(xué)生們根據(jù)實(shí)際工況設(shè)計(jì)出一個(gè)完整的方案,然后再一起討論方案的合理性、可行性,最后給出相應(yīng)的編程實(shí)例。通過(guò)這樣的教學(xué)模式,旨在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)和分析解決問(wèn)題的能力。同時(shí),由于選取的案例來(lái)源于實(shí)踐,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和針對(duì)性,對(duì)學(xué)生也有較強(qiáng)的說(shuō)服力。

在實(shí)踐環(huán)節(jié),要求學(xué)生在各自所選硬件平臺(tái)和編程實(shí)例程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)展和完善。在源數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)采集模塊獲取)和結(jié)果顯示平臺(tái)(監(jiān)控服務(wù)程序)都不具備的情況下,充分利用串口/網(wǎng)絡(luò)通信調(diào)試助手等免費(fèi)軟件作為調(diào)試平臺(tái)和人機(jī)界面,完成系統(tǒng)功能的編程、調(diào)試,為加深知識(shí)的理解和工程轉(zhuǎn)化搭建橋梁。

四、課程考核體系的建立

課程的考核成績(jī)是對(duì)學(xué)生所付出努力的認(rèn)可程度。一個(gè)科學(xué)合理的考核成績(jī),能夠進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)自己對(duì)知識(shí)的掌握程度,督促學(xué)生進(jìn)行再學(xué)習(xí)。因此,走好改革“最后一里路”也至關(guān)重要。

本課程以實(shí)踐環(huán)節(jié)為主要考核目標(biāo),強(qiáng)調(diào)個(gè)體能力的考評(píng)。考核內(nèi)容分為三部分:第一部分為構(gòu)建并實(shí)現(xiàn)過(guò)程參量監(jiān)測(cè)系統(tǒng),根據(jù)前述不同的硬件平臺(tái),按照難易程度劃分四個(gè)不同評(píng)分等級(jí)的實(shí)踐項(xiàng)目。每個(gè)學(xué)生作為一個(gè)被考核對(duì)象,可以根據(jù)自身能力選擇相應(yīng)等級(jí)的實(shí)踐平臺(tái)。該實(shí)踐項(xiàng)目占總成績(jī)的80%,并設(shè)定1.0、0.9、0.8、0.7作為相應(yīng)的難度系數(shù);第二部分是平時(shí)成績(jī)的考核,包括課堂討論、展示及發(fā)言等綜合評(píng)定,該部分考核學(xué)生在平時(shí)課堂的參與性和積極性,占總成績(jī)的10%;最后一部分是實(shí)踐報(bào)告,主要論述在課程實(shí)踐中的設(shè)計(jì)思路、實(shí)現(xiàn)方法及成果、不足之處,以及課程的意見(jiàn)建議等,該部分既能為每個(gè)學(xué)生精細(xì)打分提供依據(jù),也能從學(xué)生那里獲取對(duì)課程的反饋,教學(xué)相長(zhǎng),從而精益求精,使得該實(shí)踐課程更加完善。

五、總結(jié)

采用以目標(biāo)為導(dǎo)向、分級(jí)考核的教學(xué)模式,對(duì)于全面提高課程的教學(xué)質(zhì)量,提升專(zhuān)業(yè)碩士研究生的實(shí)踐能力有實(shí)質(zhì)意義。

參考文獻(xiàn):

[1]胡領(lǐng)琳.學(xué)術(shù)性學(xué)位與專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式的特性比較[J].學(xué)位與研究生教育,2006,(4):22-27.

[2]符建云.全日制專(zhuān)業(yè)碩士研究生實(shí)踐教學(xué)改革的探討[J].教育教學(xué)論壇,2011,(23):10-11.

Study of Teaching Reform on Professional Degree Program "Practice on Monitoring Technique of Process"

LIN Wei-guo,WU Zhen,WU Hai-yan

(College of Information Science and Technology,Beijing University of Chemical Technology,

Beijing 100029,China)

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關(guān)鍵詞:IT 技術(shù) 專(zhuān)業(yè)課 融合

中圖分類(lèi)號(hào):TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)07-0213-01

在高校開(kāi)設(shè)電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè),其目的是為培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,具備基本理論知識(shí)和技能的專(zhuān)業(yè)工程師。讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)掌握電氣及控制、電力控制、電力系統(tǒng)及自動(dòng)化等知識(shí)。培養(yǎng)能夠從事電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、研發(fā)、測(cè)試和分析工作,進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)管理及生產(chǎn)管理的應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人才。電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)于上世紀(jì)80年代中期在高校開(kāi)設(shè),在90年代中后期課程的設(shè)置有了較大的發(fā)展,形成了電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的特色,具備了完備的專(zhuān)業(yè)課程體系,在課程安排、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教材體系設(shè)計(jì)、教學(xué)手段及方法上有了較大的改進(jìn)和完善。

1 IT技術(shù)融合到電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程中的改革

在制訂電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃時(shí),由于部分類(lèi)別的課程所設(shè)置的口徑過(guò)于狹窄,于是在課程設(shè)計(jì)時(shí)將課程內(nèi)容陳舊的部分進(jìn)行了合并和更新,增加了許多新的基于信息技術(shù)的課程,如電子信息技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程,特別是加入了“現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)”、“網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量技術(shù)”、“智能測(cè)控技術(shù)”等課程,作為信息技術(shù)的基礎(chǔ)課程,在基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上,建立起了與信息技術(shù)相融合的課程。對(duì)于電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生而言,可有效的拓寬就業(yè)領(lǐng)域。由于電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生課程與社會(huì)用人單位的實(shí)際需求結(jié)合較好,很多建筑設(shè)計(jì)單位特別是承接了智能化住宅建筑項(xiàng)目的單位非常歡迎此專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生。這些改革后的課程已放到在校大學(xué)生“教學(xué)計(jì)劃”的課程教學(xué)體系中。建立了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上的全新的專(zhuān)業(yè)課程體系。電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的課程在融入IT技術(shù)后,與計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的核心課程屬于同一范疇內(nèi)。

2 IT技術(shù)融合到電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中的實(shí)踐環(huán)節(jié)配套建設(shè)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)所研究的內(nèi)容發(fā)生了較大的變化,在技術(shù)研究的學(xué)科結(jié)構(gòu)中已經(jīng)包涵了電氣工程領(lǐng)域、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等領(lǐng)域,電力電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的內(nèi)涵也越來(lái)越廣泛,強(qiáng)電和弱電及硬件和軟件相結(jié)合的系統(tǒng),要求學(xué)生在電氣工程、電子信息控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面有較高的能力。電氣工程教學(xué)中的主要任務(wù)是要提高電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的技術(shù)掌握的能力,以提高實(shí)際工作中的運(yùn)行質(zhì)量,提高操作的合理性和可靠性,提高經(jīng)營(yíng)效率。在教學(xué)中強(qiáng)、弱電教學(xué)的融合是電氣工程專(zhuān)業(yè)教育的必然趨勢(shì)。大學(xué)電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)較早,在缺少成熟案例、經(jīng)驗(yàn)欠缺的情況下,根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外樓宇智能化工程技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn),規(guī)劃設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室,并進(jìn)行了建設(shè),由學(xué)校外部的專(zhuān)家組對(duì)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)進(jìn)行了分析,在基于瀏覽器/服務(wù)器模式下組建了學(xué)校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),構(gòu)建了系統(tǒng)的硬件和軟件框架,基于信息技術(shù)建立和更新了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程,因此實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率極高,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的效果良好。

3 精品課程建設(shè)及應(yīng)用

3.1 精品課程建設(shè)

電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)要加大精品課程的建設(shè),促進(jìn)教學(xué)工作的開(kāi)展。如開(kāi)設(shè)樓宇智能化技術(shù)課程,在信息傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教學(xué)過(guò)程中,加入智能大廈智能化技術(shù)、建筑設(shè)備自動(dòng)控制技術(shù)、PDS布線技術(shù)、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、樓宇自動(dòng)化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)技術(shù)等,加大建筑中的安全技術(shù)的應(yīng)用、智能建筑消防技術(shù)的應(yīng)用等。在基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上,展開(kāi)教學(xué)課程的教學(xué)與學(xué)習(xí)。在課程教學(xué)的實(shí)踐中,以自主創(chuàng)新為指導(dǎo)思想,鼓勵(lì)學(xué)生思考,自主學(xué)習(xí),加深對(duì)知識(shí)的理解。比如對(duì)于智能化技術(shù)、門(mén)禁系統(tǒng)、可視對(duì)講系統(tǒng)的學(xué)習(xí)探索與實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、智能消防控制系統(tǒng)等安全系統(tǒng)的學(xué)習(xí),研究智能抄表系統(tǒng)的應(yīng)用,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式多加理解,進(jìn)行各種軟件應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)多方位的實(shí)習(xí)讓學(xué)生能夠掌握更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行更多的實(shí)踐操作。目前已進(jìn)行了開(kāi)放型、自主型的實(shí)驗(yàn),通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)可加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。在電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中,采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與多媒體教室相結(jié)合的方式,通過(guò)教師制作的優(yōu)秀課件的方式加深學(xué)生對(duì)于專(zhuān)業(yè)課程的理解,通過(guò)IT技術(shù)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上提問(wèn)答疑等工作。

3.2 精品課程應(yīng)用

電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的許多實(shí)驗(yàn)課采用了開(kāi)放型、自主型的教學(xué)方式。在課程設(shè)計(jì)時(shí)方便與實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)合在一起,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行實(shí)踐操作,有著特別濃厚的興趣。在電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中充分利用多媒體教室,采用優(yōu)秀的課件來(lái)開(kāi)展課堂教學(xué)活動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)交互式的課程,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生課程學(xué)習(xí)難度降低,增大了學(xué)習(xí)的信息量,提高了教學(xué)的效率。

4 結(jié)語(yǔ)

采用IT技術(shù)與電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課融合的教學(xué)體系,在高校的教學(xué)研究和實(shí)踐中取得了非常顯著的成績(jī)。在當(dāng)前信息技術(shù)飛速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)建設(shè)日新月異的時(shí)代,要讓電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)跟上時(shí)代的發(fā)展,還需要進(jìn)一步健全和完善課程設(shè)置,在基于組件技術(shù)的專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)上展開(kāi)一系列的教學(xué)改革。順應(yīng)當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展要求,提高對(duì)電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生的要求,學(xué)生除應(yīng)具備較強(qiáng)的基本理論外,還要具備非常完備的專(zhuān)業(yè)知識(shí),并需要密切聯(lián)系實(shí)際,有較強(qiáng)的動(dòng)手能力。這樣的人才能滿足社會(huì)的需求,更好地服務(wù)于社會(huì)。

參考文獻(xiàn)

篇4

[論文摘要]計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是高校計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程,涉及電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,,在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中占有極其重要的地位。本文從高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的現(xiàn)狀出發(fā),探討了優(yōu)化該課程教學(xué)的一些措施。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課的教學(xué)現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,信息技術(shù)正在給人類(lèi)帶來(lái)一場(chǎng)新的產(chǎn)業(yè)革命,信息已成為人類(lèi)賴(lài)以生存的最重要資源。而信息的社會(huì)化、網(wǎng)絡(luò)化、全球經(jīng)濟(jì)的一體化,都受到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的巨大影響,這對(duì)高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教育提出了更高的要求。“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”專(zhuān)業(yè)是信息技術(shù)通信領(lǐng)域的重要支柱,然而,調(diào)查發(fā)現(xiàn)目前在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的教學(xué)中,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展與師資老化的矛盾日益嚴(yán)重,這將從根本上制約教育質(zhì)量的發(fā)展。另外,一些學(xué)校的現(xiàn)行教材中教學(xué)內(nèi)容滯后,以學(xué)科為體系的痕跡明顯,教學(xué)內(nèi)容偏多偏深,實(shí)踐與能力培養(yǎng)不夠突出,教學(xué)要求與培養(yǎng)“以能力為本位”的教學(xué)目標(biāo)存在一定的差距,而且專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)的設(shè)備與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展有一定的差距,學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往不能按要求進(jìn)行,從而對(duì)教學(xué)改革的進(jìn)程起到消極影響。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學(xué)的優(yōu)化

1.優(yōu)化課程體系

在課程設(shè)置上,學(xué)校應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持應(yīng)用能力“寬窄”結(jié)合的方針,使學(xué)生逐步深人全面地掌握網(wǎng)絡(luò)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生各個(gè)方面的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力,同時(shí)適當(dāng)兼顧計(jì)算機(jī)其它應(yīng)用能力的培養(yǎng),使學(xué)生畢業(yè)后能適應(yīng)多種職業(yè)崗位群的需要,按照網(wǎng)絡(luò)集成、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)軟件開(kāi)發(fā)三個(gè)方向成組設(shè)課,強(qiáng)化這三個(gè)方面的應(yīng)用能力。讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣、發(fā)展方向和接受能力自主選擇相應(yīng)課程。學(xué)校在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況和社會(huì)需求安排四大類(lèi)課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)比例。技術(shù)基礎(chǔ)課以教會(huì)學(xué)生掌握從事職業(yè)崗位所必須的科學(xué)原理、方法和使用這些原理和方法去分析、判斷、解決生產(chǎn)第一線或工作現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的能力,技術(shù)技能課是以行業(yè)的職業(yè)技能為目標(biāo),將職業(yè)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際崗位操作能力的訓(xùn)練,這兩類(lèi)科目的學(xué)時(shí)數(shù)可以適當(dāng)減少;公共基礎(chǔ)課應(yīng)滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用職業(yè)崗位技能所必備的基本概念、基本原理和基本方法的需要,培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)思維及解決實(shí)際問(wèn)題的方法,課程的學(xué)時(shí)數(shù)比例可以適當(dāng)加大;而選修課是以跨專(zhuān)業(yè)或高新技術(shù)等課程為主,以培養(yǎng)學(xué)生的就業(yè)適應(yīng)能力、專(zhuān)業(yè)技能綜合能力,門(mén)數(shù)盡可能多、范圍要廣些。

2.豐富教學(xué)內(nèi)容

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本理論,比如有網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)體系、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等,重點(diǎn)是相關(guān)內(nèi)容的理論闡述,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的網(wǎng)卡主要介紹網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)及工作原理、分類(lèi)情況以及性能指標(biāo)等純理論的知識(shí)。教師在教學(xué)過(guò)程中要注重理論與實(shí)踐的互相結(jié)合,可以結(jié)合網(wǎng)卡的性能指標(biāo)以及分類(lèi)情況介紹網(wǎng)卡的選型以及網(wǎng)卡的安裝等實(shí)用知識(shí),將網(wǎng)卡相關(guān)的理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)興趣。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)主要介紹電子郵件系統(tǒng)的工作原理、使用的協(xié)議等枯燥難懂的內(nèi)容,教師則可以結(jié)合電子郵件的收發(fā)工具進(jìn)行教學(xué),這樣既有助于學(xué)生對(duì)基本原理的理解,提高對(duì)實(shí)際應(yīng)用的認(rèn)識(shí),又能結(jié)合相應(yīng)的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,教學(xué)目的是驗(yàn)證理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和解決實(shí)際工作問(wèn)題的能力,這就更需要將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來(lái),培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)具體問(wèn)題獨(dú)立分析、解決的能力,教師應(yīng)該適當(dāng)增加專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)比例,加強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)技術(shù)、技能培養(yǎng),加強(qiáng)技能實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),擴(kuò)充專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)科目,使課堂教學(xué)與社會(huì)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,要求學(xué)生獨(dú)立理解實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)任務(wù),自選儀器材料,自行設(shè)計(jì)方案,獨(dú)立完成,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。

3.優(yōu)化教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)往往是以教師為主,學(xué)生則是處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài),整個(gè)教學(xué)過(guò)程體現(xiàn)為學(xué)生聽(tīng)、老師講的單方面交流,學(xué)生的認(rèn)知主要表現(xiàn)為記憶的形成,教師和學(xué)生之間缺乏交流。這種學(xué)生被動(dòng)接受的方式是一種靜態(tài)的教學(xué)方式,阻斷教師在教學(xué)過(guò)程中的激情和創(chuàng)造,而使授課平淡、乏味、呆板,嚴(yán)重影響教學(xué)效果。因此,現(xiàn)在應(yīng)采取現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行交互式的教學(xué),采用項(xiàng)目設(shè)計(jì)制作、現(xiàn)場(chǎng)模擬、社會(huì)調(diào)查、案例分析等多種多樣的教學(xué)方式,比如組建網(wǎng)絡(luò)教室的組建、建設(shè)小型校園網(wǎng)的建設(shè)、改造小型辦公室網(wǎng)絡(luò)改造等等實(shí)踐活動(dòng),從而豐富整個(gè)教學(xué)過(guò)程,發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)通信及網(wǎng)絡(luò)資源共享的特征,進(jìn)行網(wǎng)上教育,包括電子教案、電子閱覽、電子作業(yè),這將有效縮短教師與學(xué)生的距離,加強(qiáng)教學(xué)交流,提高教學(xué)效果。4.改革考核方式

考核方式應(yīng)該可以充分發(fā)揮考試的教學(xué)功能、教育功能、督促和引導(dǎo)功能、檢測(cè)、鑒定與評(píng)價(jià)功能等,使教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與人才培養(yǎng)模式相一致,促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核時(shí),可以沿用傳統(tǒng)的試卷考核與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合,要求學(xué)生完成社會(huì)調(diào)研報(bào)告、市場(chǎng)調(diào)研分析等。在考核內(nèi)容上,要堅(jiān)持以知識(shí)的應(yīng)用、技能與能力的掌握為主,注重檢測(cè)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和思維水平。確立考試是重要教學(xué)環(huán)節(jié),充分發(fā)揮考試的多種功能,摒棄一次考試下定論的不科學(xué)做法,堅(jiān)持平時(shí)考核與期末的總結(jié)性、鑒定性考試相結(jié)合。而且對(duì)于不同的課程可以采用不同的考核方式,如采用職業(yè)技能鑒定、完成課程項(xiàng)目、編寫(xiě)項(xiàng)目計(jì)劃等形式代替課程的考核。這樣既有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì),又可以培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)不同的需求,增加工作經(jīng)驗(yàn)。比如程序設(shè)計(jì)課,可以要求學(xué)生既熟練掌握數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的基本知識(shí)與使用方法,又具有熟練使用一種中文平臺(tái)及相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作的能力,采用平時(shí)考核(如作業(yè)與實(shí)習(xí)報(bào)告、階段測(cè)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等)和鑒定性考試并用,主要考核基本知識(shí)、概念的掌握程度和簡(jiǎn)單的應(yīng)用能力等。總之,要改變單一指標(biāo)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果為多次考核綜合評(píng)定成績(jī),樹(shù)立高職高專(zhuān)實(shí)用型人才的素質(zhì)教育思想,樹(shù)立全面考核的思想,構(gòu)建考核方式多樣化。

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篇5

關(guān)鍵詞:信息類(lèi)課程;教學(xué)銜接;通信原理

“銜接”一詞在《新華詞典(2001年修訂版)》中的釋義為“后一事物與前一事物相連屬”,在《現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典(2002年增補(bǔ)本)》中的解釋為“事物相連接”。所謂“教學(xué)銜接”就是實(shí)際教學(xué)過(guò)程中一種承上啟下、融合各種教學(xué)手段、加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)連續(xù)性的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。以教學(xué)過(guò)程各階段的特征為標(biāo)準(zhǔn),“教學(xué)銜接”可分為教學(xué)內(nèi)容銜接、教學(xué)方法銜接和教學(xué)評(píng)價(jià)銜接。在高等院校的信息類(lèi)課程教學(xué)中,課程設(shè)置是一個(gè)系統(tǒng)工程,往往分為基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課,基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課之間存在著密切的“教學(xué)銜接”。筆者將以通信原理課程為例,就高校信息類(lèi)課程教學(xué)中“教學(xué)銜接”的原因、目的及方法加以討論,以期對(duì)高校信息類(lèi)課程教學(xué)提供一些新的思路和啟示,對(duì)提高教學(xué)效果有所幫助。

1 浙江師范大學(xué)信息類(lèi)課程教學(xué)現(xiàn)狀

浙江師范大學(xué)的辦學(xué)定位為“教學(xué)研究型”,信息工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是“培養(yǎng)信息工程領(lǐng)域具有較深理論基礎(chǔ)、較寬適應(yīng)范圍,以工程實(shí)踐能力強(qiáng)為特色的創(chuàng)新型應(yīng)用人才”。目前,信息類(lèi)課程在傳承經(jīng)典內(nèi)容的基礎(chǔ)上,注重掌握信息技術(shù)發(fā)展動(dòng)向,不斷吸收新理論和新技術(shù)。通信原理課程以“課程群”為核心,建設(shè)并完善信息類(lèi)課程體系和實(shí)驗(yàn)體系,開(kāi)拓創(chuàng)新,深化教學(xué)改革,創(chuàng)建精品課程。全體教師通過(guò)不斷的教學(xué)探索和大膽改革,提高了課程的教學(xué)質(zhì)量。

然而,近年浙江師范大學(xué)招生人數(shù)不斷增加,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力參差不齊,使得學(xué)習(xí)效果差異明顯。雖然進(jìn)行了各種教學(xué)改革嘗試,也取得了一定成效,但學(xué)生的課程銜接能力不強(qiáng)始終是個(gè)亟待解決的問(wèn)題,這主要表現(xiàn)在學(xué)生通常不能將前續(xù)課程的知識(shí)很好地引人并運(yùn)用到當(dāng)前課程的學(xué)習(xí)中,導(dǎo)致知識(shí)鏈脫節(jié),對(duì)某門(mén)課程的學(xué)習(xí)不能完全達(dá)到該課程的教學(xué)目標(biāo)。舉個(gè)簡(jiǎn)單例子,通信原理課程中定義“信號(hào)”為信息的表現(xiàn)形式,是載體,但如果我們稱(chēng)“信號(hào)”為“函數(shù)”“波形”,學(xué)生就會(huì)感覺(jué)陌生。究其原因,關(guān)鍵的問(wèn)題是學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)課程的內(nèi)容銜接能力不強(qiáng),直接影響了學(xué)生對(duì)該課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解。通信原理課程需要多門(mén)先修課程作基礎(chǔ),如果學(xué)生的知識(shí)遷移能力不好,沒(méi)有辦法將前續(xù)課程所學(xué)知識(shí)與當(dāng)前課程相聯(lián)系,那么就會(huì)產(chǎn)生上述現(xiàn)象。因此,指導(dǎo)和教會(huì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)遷移和課程銜接是現(xiàn)階段提高教學(xué)效果的重中之重。為提高學(xué)生的這種知識(shí)遷移能力,有效地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),筆者將從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)3個(gè)方面進(jìn)行探討。

2 專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)面臨的首要問(wèn)題

信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課都是以多門(mén)必修基礎(chǔ)課為學(xué)習(xí)前提,在學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之前會(huì)要求學(xué)生掌握基本的學(xué)習(xí)技能,如數(shù)學(xué)、物理、電路方面的基礎(chǔ)知識(shí)和技能。學(xué)生在解決這些基礎(chǔ)課的問(wèn)題時(shí),只是單純地從解題的角度思考和分析問(wèn)題,一旦接觸專(zhuān)業(yè)課,就很難將基礎(chǔ)課解決問(wèn)題的方法移植到專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。

筆者認(rèn)真分析了這個(gè)在學(xué)生中普遍存在的現(xiàn)象,認(rèn)為主要原因有2個(gè):①專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課開(kāi)始涉及專(zhuān)業(yè)課術(shù)語(yǔ),如前面提到的“信號(hào)”“函數(shù)”“波形”,如果將“函數(shù)”“波形”這2個(gè)名詞放到數(shù)學(xué)、物理課中,學(xué)生可能再熟悉不過(guò)了,但“信號(hào)”一詞是專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),學(xué)生一時(shí)之間還不能完全適應(yīng),這必會(huì)延長(zhǎng)教學(xué)反應(yīng)時(shí)間;②沒(méi)有從為解題而解題的學(xué)習(xí)方法中解放出來(lái),學(xué)生在接觸專(zhuān)業(yè)課之前并不清楚專(zhuān)業(yè)課的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法,因而不能快速地將基礎(chǔ)課中學(xué)到的解決問(wèn)題能力運(yùn)用到專(zhuān)業(yè)課中。

3 “教學(xué)銜接”策略

3.1 巧妙設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,力求簡(jiǎn)單實(shí)用

學(xué)習(xí)最重要的是學(xué)習(xí)態(tài)度和方法,因此專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的第一步是教會(huì)學(xué)生如何將已學(xué)的知識(shí)(技能)應(yīng)用到當(dāng)前的學(xué)習(xí)中,也就是知識(shí)遷移能力。為快速轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念,使其運(yùn)用正確的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生說(shuō)“專(zhuān)業(yè)話”的習(xí)慣,教師在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之初,利用簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)內(nèi)容,打通課程之間的脈絡(luò),建立專(zhuān)業(yè)課與專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之間的聯(lián)系,為掌握后續(xù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)作好充足的準(zhǔn)備,是一個(gè)非常必要和有效的好方法。例如,通信原理中的“信號(hào)”一詞如果用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示,就可以稱(chēng)為“函數(shù)”,如果從圖像角度分析,就可以被稱(chēng)為“波形”,這樣就很容易培養(yǎng)學(xué)生將數(shù)學(xué)、電路等基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課建立聯(lián)系的意識(shí)。

有了正確的學(xué)習(xí)概念,下一步就是學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的核心知識(shí)。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)離不開(kāi)前續(xù)課程,更應(yīng)該為后續(xù)其他專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定技能培養(yǎng)基礎(chǔ)。因此,這一階段必須重視基本理論和基本概念的理解,融入前續(xù)課程內(nèi)容,貫穿當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容,圍繞重點(diǎn),強(qiáng)調(diào)難點(diǎn),利用基礎(chǔ)課技能,以核心內(nèi)容為教學(xué)主線,合理設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。例如,通信原理課程的主要任務(wù)就是要闡述通信的基本概念、基本原理、基本方法和通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握移動(dòng)通信、光纖通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信、寬帶網(wǎng)通信等現(xiàn)代通信技術(shù)奠定必要的理論基礎(chǔ);其教學(xué)重點(diǎn)是數(shù)字信號(hào)調(diào)制,前續(xù)基礎(chǔ)課有信號(hào)與系統(tǒng)、通信電路、隨機(jī)過(guò)程、概率論等。為達(dá)到教學(xué)目標(biāo),我們以通信系統(tǒng)的一般模型為切入點(diǎn),以信號(hào)調(diào)制為核心,從定義分析開(kāi)始,通過(guò)電路原理圖、函數(shù)轉(zhuǎn)換、波形變換講解通信過(guò)程,進(jìn)而將此方法運(yùn)用到通信過(guò)程中信號(hào)的其他變換過(guò)程中(如擴(kuò)頻、編碼、加密等)。

3.2 靈活運(yùn)用教學(xué)方法,立足簡(jiǎn)單易懂

1)圖形圖像代替公式推導(dǎo),復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。

專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課理論性極強(qiáng),尤其是信息類(lèi)課程,大多具有很強(qiáng)的邏輯性,對(duì)數(shù)學(xué)和電路方面的要求比較高,公式復(fù)雜,理論抽象,教和學(xué)都具有很大難度。基于此,采用好的教學(xué)方式可以起到事半功倍的效果。針對(duì)課程的上述特點(diǎn),我們可以采用圖形圖像、動(dòng)畫(huà)演示等新穎的教學(xué)手段,利用已學(xué)的知識(shí)破解未知的問(wèn)題,將復(fù)雜的公式簡(jiǎn)單化,讓抽象的理論直觀化。

以通信原理的直接序列擴(kuò)頻通信為例,直接序列擴(kuò)頻通信相當(dāng)于窄帶調(diào)制加PN碼調(diào)制,而窄帶調(diào)制和PN碼調(diào)制是在前續(xù)課程中學(xué)習(xí)過(guò)的,教師要做的只不過(guò)是點(diǎn)撥學(xué)生如何將二者融合,也就是課程銜接。圖1、圖2所示分別為前續(xù)課程中學(xué)過(guò)的窄帶調(diào)制系統(tǒng)原理及信號(hào)頻譜和PN碼調(diào)制系統(tǒng)原理及信號(hào)頻譜,圖3所示為將圖1和圖2銜接起來(lái)的直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)原理及信號(hào)頻譜。通過(guò)這種圖形圖像方法,就可以將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,同時(shí)實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容的銜接。

2)動(dòng)畫(huà)演示方式,抽象問(wèn)題直觀化。

通信的實(shí)質(zhì)是進(jìn)行信息傳遞,信號(hào)在傳輸過(guò)程中經(jīng)過(guò)各種變換,學(xué)生很難想象其變化過(guò)程。為了讓學(xué)生更加直觀地理解信號(hào)變化過(guò)程,課程組作了信號(hào)變化各個(gè)過(guò)程的動(dòng)畫(huà)演示。問(wèn)卷調(diào)查表明:100%的學(xué)生喜歡并接受這種教學(xué)方式,90%以上的學(xué)生認(rèn)為這種教學(xué)方式明顯提高了學(xué)習(xí)效果。活靈活現(xiàn)的動(dòng)態(tài)過(guò)程,一方面吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,一方面將抽象問(wèn)題直觀化,降低了學(xué)生理解難度,寓教于樂(lè)。

3.3 突出教學(xué)評(píng)價(jià),重視公平有效

教師在實(shí)際教學(xué)中,往往只注重教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和教學(xué)方法的改革,而忽視教學(xué)評(píng)價(jià)的作用。教學(xué)評(píng)價(jià)是用來(lái)考核學(xué)生學(xué)習(xí)效果的方式,良好的教學(xué)評(píng)價(jià)更是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)積極學(xué)習(xí)態(tài)度的重要手段。在通信原理課程的教學(xué)中,我們就采用了除傳統(tǒng)點(diǎn)名、課堂作業(yè)、期中期末考試形式之外的教學(xué)評(píng)價(jià)方式,那就是根據(jù)課程特點(diǎn)設(shè)置課程作業(yè)。

這種課程作業(yè)重在培養(yǎng)學(xué)生的工程學(xué)思想,學(xué)生在完成課程作業(yè)的過(guò)程中,必須運(yùn)用數(shù)學(xué)、電路、編程、仿真等多門(mén)課程知識(shí),如各種通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求學(xué)生自行進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)、電路圖設(shè)計(jì)、仿真模型搭建、程序編寫(xiě)、數(shù)據(jù)分析等,學(xué)生要想完成每次課程作業(yè),必須將相關(guān)知識(shí)融會(huì)貫通。學(xué)生一旦認(rèn)真去做,必定能在一定程度上提升課程銜接能力。同時(shí),這種評(píng)價(jià)機(jī)制也給學(xué)生帶來(lái)很大的自由度,如合作伙伴自由組合、完成地點(diǎn)不限、采用方法不限。

該課程作業(yè)給了學(xué)生充分的時(shí)間和空間,由于沒(méi)有固定的考核模式,沒(méi)有指定的實(shí)驗(yàn)方法,學(xué)生可以自由發(fā)揮想象力,這種沒(méi)有約束、沒(méi)有壓力的方式能夠激發(fā)他們極大的學(xué)習(xí)熱情和解決問(wèn)題的勇氣。學(xué)生自行完成的融合多門(mén)課程的課程作業(yè)作品如圖4所示。完成FSK調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì),需要運(yùn)用調(diào)制解調(diào)原理、編程語(yǔ)言、圖像化界面設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、仿真建模等知識(shí),通過(guò)作品可以看出,學(xué)生能融會(huì)貫通各類(lèi)知識(shí),具有較強(qiáng)的課程銜接能力,說(shuō)明我們采取的教學(xué)銜接策略是可行有效的。

4 結(jié)語(yǔ)

篇6

關(guān)鍵詞:高職教育;網(wǎng)絡(luò)工程;思維素質(zhì);養(yǎng)成對(duì)策

一、當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)作為近年來(lái)人才需求較高的學(xué)科之一,在培養(yǎng)創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)人才實(shí)踐中,更應(yīng)該從學(xué)生的工程思維素養(yǎng)上,來(lái)拓寬學(xué)科規(guī)劃與發(fā)展方向。當(dāng)前,網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)在提升學(xué)生就業(yè)能力上,一方面學(xué)科專(zhuān)業(yè)特色不明顯,很多院校從教育內(nèi)容、教育質(zhì)量、知識(shí)體系等方面存在較大差異性;如側(cè)重于通信工程類(lèi)知識(shí),僅僅從網(wǎng)絡(luò)工程及技術(shù)課程中進(jìn)行增設(shè),未能體現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)科特色;側(cè)重于信息與通信工程專(zhuān)業(yè)模式,在學(xué)科定位,教學(xué)模式上以應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主。

二、工程思維在網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的重要性

高等教育在人才培養(yǎng)目標(biāo)上旨在提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),思維能力作為網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的基本素養(yǎng),應(yīng)該從本學(xué)科知識(shí)架構(gòu),以及學(xué)科基礎(chǔ)理論中進(jìn)行體現(xiàn),尤其是從專(zhuān)業(yè)技能、方法的運(yùn)用中,強(qiáng)化學(xué)生工程思維的訓(xùn)練。思維是實(shí)現(xiàn)知識(shí)與實(shí)踐的橋梁,思維方式體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)學(xué)科理論的掌握程度,對(duì)于提升實(shí)踐能力,強(qiáng)化學(xué)科專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)具有重要指導(dǎo)作用。因此,認(rèn)識(shí)到思維訓(xùn)練和思維能力的重要性,并從網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)科教學(xué)中來(lái)進(jìn)行著重開(kāi)發(fā)。從學(xué)科知識(shí)體系來(lái)看,網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)融合了通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)知識(shí),以及工程學(xué)知識(shí),在理論上需要從多種思維能力上來(lái)分析和解決問(wèn)題。如數(shù)學(xué)思維有助于解決軟件架構(gòu)問(wèn)題、計(jì)算思維有助于理論水平,設(shè)計(jì)思維有助于改善軟件水平、系統(tǒng)思維有助于增強(qiáng)全局意識(shí),特別是從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部接口,以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的運(yùn)行中來(lái)提升網(wǎng)絡(luò)工程管理效率;工程思維是基于網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè),并從知識(shí)的運(yùn)用中來(lái)解決實(shí)踐問(wèn)題的籌劃過(guò)程。

三、網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的思維訓(xùn)練與養(yǎng)成

網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)從學(xué)科知識(shí)體系中分為五個(gè)模塊,一是通識(shí)課程教育;二是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程;三是專(zhuān)業(yè)平臺(tái)課程、四是專(zhuān)業(yè)拓展課程;五是專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程。不同課程在設(shè)置中,要圍繞課程前后的銜接關(guān)系,從知識(shí)體系結(jié)構(gòu)上來(lái)前后相互之間的內(nèi)在聯(lián)系,特別是從思維能力訓(xùn)練上,要注重不同思維的相互滲透與促進(jìn)。如在數(shù)學(xué)思維養(yǎng)成中,結(jié)合高等數(shù)學(xué)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等學(xué)科來(lái)滲透;對(duì)于計(jì)算思維,利用數(shù)據(jù)庫(kù)原理、程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)等課程來(lái)滲透;對(duì)于網(wǎng)絡(luò)思維,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)計(jì)算,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全等課程來(lái)滲透,對(duì)于工程思維,利用軟件工程、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與管理、物聯(lián)網(wǎng)等工程實(shí)踐來(lái)滲透;對(duì)于系統(tǒng)思維,從計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)接口系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng),以及網(wǎng)絡(luò)通信原理等課程來(lái)滲透。隨著網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容的不斷豐富,從現(xiàn)代科學(xué)思維的養(yǎng)成上,強(qiáng)化對(duì)不同思維能力的提升。網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)既有計(jì)算機(jī)技術(shù),又有通信技術(shù),在知識(shí)點(diǎn)梳理上需要從不同概念、基本理論、以及實(shí)踐應(yīng)用中來(lái)反映。學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)工程知識(shí)學(xué)習(xí),以及與學(xué)科相關(guān)的具體專(zhuān)業(yè)理論的分析中,從數(shù)學(xué)公式、到定理理解,從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)到數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā),從具體的算法分析到智能化信息處理,都可以從學(xué)科間的銜接與滲透中來(lái)構(gòu)造思維。如在理解復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí),可以不同的問(wèn)題進(jìn)行分組并同時(shí)處理,構(gòu)建并行思維;對(duì)于難解的問(wèn)題,可以分解來(lái)看,構(gòu)建遞歸思維;對(duì)于程序設(shè)計(jì),算法分析,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),以及Web課程,需要從大量的思維訓(xùn)練中來(lái)養(yǎng)成,特別是從軟件編程和開(kāi)發(fā)實(shí)踐中,將不同的問(wèn)題構(gòu)建為數(shù)學(xué)模型,將問(wèn)題作為構(gòu)建軟件架構(gòu)的方向。

四、結(jié)語(yǔ)

思維素質(zhì)是綜合的,思維能力的養(yǎng)成需要漸進(jìn)獲得。在網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)體系中,通過(guò)思維的交互性、協(xié)同性,以及知識(shí)的共享性與合作性,從具體的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐中,來(lái)引導(dǎo)學(xué)生從中來(lái)培養(yǎng)思維能力,掌握基本的思維訓(xùn)練方法。如在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議內(nèi)容時(shí),從最基本的請(qǐng)求/響應(yīng)中來(lái)分別描述各層協(xié)議的工作方式;借助于分層思想,來(lái)引導(dǎo)學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、報(bào)文封裝、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等協(xié)同、共享中來(lái)增強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的理解。互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的到來(lái),對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人才的專(zhuān)業(yè)能力提出更高要求,思維能力作為網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)重要的職業(yè)素質(zhì),應(yīng)該從課程教學(xué)與工程實(shí)踐中來(lái)推進(jìn),開(kāi)拓學(xué)生的思維架構(gòu),構(gòu)建貼合網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)科特點(diǎn)的應(yīng)用場(chǎng)景,從工程化實(shí)踐教學(xué)、項(xiàng)目化教學(xué)體系中完善學(xué)生的綜合思維訓(xùn)練。

參考文獻(xiàn)

篇7

關(guān)鍵詞:軟件技術(shù)基礎(chǔ);案例教學(xué);案例建設(shè);實(shí)時(shí)仿真;監(jiān)視系統(tǒng)

1、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程中案例教學(xué)的必要性

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)是仿真工程與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的核心課程之一,是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。該課程是整合課程,主要包括c++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、軟件工程等方面的內(nèi)容,知識(shí)龐雜且難以掌握。學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程之后常常感到困惑:所學(xué)知識(shí)有什么用,怎樣運(yùn)用所學(xué)知識(shí)?一些學(xué)生雖然能夠在考試中考出高分,卻不知道怎樣解決實(shí)際問(wèn)題。如何使學(xué)生認(rèn)識(shí)所學(xué)知識(shí)的用途,融會(huì)貫通并靈活運(yùn)用,是這門(mén)課應(yīng)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。目前,案例教學(xué)在法律類(lèi)和管理類(lèi)課程教學(xué)中的地位和作用已在教育界達(dá)成共識(shí)。教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)于2006年6月了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見(jiàn)暨計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求(試行)》白皮書(shū),明確指出在教學(xué)方法和手段上運(yùn)用案例教學(xué)的必要性,因此,將案例教學(xué)作為一種教學(xué)方法引入工科類(lèi)課程的教學(xué),具有可行性和必要性。

2、認(rèn)識(shí)案例

案例教學(xué)法就是在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)教學(xué)目的和要求,以案例為基本素材,把學(xué)生帶人特定的教學(xué)情境中進(jìn)行思考,以此加深學(xué)生對(duì)基本原理和概念的理解,進(jìn)而培養(yǎng)并提高學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析問(wèn)題和鋸決問(wèn)題能力的一種教學(xué)方法。

案例是案例教學(xué)的基礎(chǔ),離開(kāi)了案例,案例教學(xué)就無(wú)從談起。案例與一般教學(xué)中的例題有著本質(zhì)區(qū)別,案例教學(xué)中的案例是將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)融人一個(gè)整體來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,涉及的知識(shí)面廣,知識(shí)間具有連貫性和系統(tǒng)性,涵蓋的知識(shí)具有綜合性的特點(diǎn),知識(shí)和原理蘊(yùn)藏于案例之中。一般教學(xué)中的例題往往是配合某一章節(jié)或某一知識(shí)點(diǎn),從某個(gè)角度、某個(gè)方面或某個(gè)層次反映所學(xué)理論和方法,起著驗(yàn)證和說(shuō)明作用,常常帶有為講知識(shí)而杜撰例子的痕跡,各個(gè)例題之間相對(duì)獨(dú)立,涵蓋的知識(shí)單一,知識(shí)和原理孤立地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。一般說(shuō)來(lái),工科類(lèi)課程的案例應(yīng)具有以下基本特征。

1)真實(shí)性。

客觀真實(shí)性是案例的基本特征。教學(xué)案例應(yīng)源于真實(shí),取材于工程實(shí)際或科研課題,但是又要高于真實(shí)。為了突出主題,可以對(duì)真實(shí)做一定的刪減處理。

2)綜合性。

案例應(yīng)是綜合知識(shí)的載體,既要以學(xué)生已掌握的知識(shí)為依據(jù)輻射足夠多的知識(shí)點(diǎn),又要在匹配教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上對(duì)知識(shí)有一定程度的擴(kuò)展。

3)完整性。

案例是完整過(guò)程的載體,涉及了解背景、查詢資料、分析信息、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探求方法、采取行動(dòng)、解決問(wèn)題的全過(guò)程。

4)啟發(fā)性。

案例教學(xué)著眼于能力的培養(yǎng),希望得到的不是案例的標(biāo)準(zhǔn)答案,而是解決問(wèn)題的思維方法和能力。案例中,解決問(wèn)題的方式是開(kāi)放性的,可以留給學(xué)生想象的空間和發(fā)揮的余地。

5)實(shí)踐性。

學(xué)生可以對(duì)案例進(jìn)行復(fù)現(xiàn)、改進(jìn)和完善,也可以按照自己的思考去實(shí)現(xiàn),增強(qiáng)理論應(yīng)用于實(shí)際的能力,實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化。

3、案例建設(shè)

案例教學(xué)的前提是高質(zhì)量的案例,高質(zhì)量的案例既要覆蓋足夠的知識(shí),又要控制合適的規(guī)模。規(guī)模過(guò)小,則不能溶入足夠的知識(shí),也不能提供足夠的研討與思維空間;規(guī)模過(guò)大,則在短時(shí)間內(nèi)難以被學(xué)生接受,不能得到預(yù)期的教學(xué)效果。筆者以實(shí)際工程項(xiàng)目衛(wèi)星實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)為案例背景,在突出主題的前提下,進(jìn)行了適當(dāng)?shù)脑斅约皠h減處理,形成了“實(shí)時(shí)仿真監(jiān)視系統(tǒng)”案例。

3.1 案例背景簡(jiǎn)介

衛(wèi)星實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)能夠?qū)πl(wèi)星的方案、設(shè)計(jì)、集成、測(cè)試和運(yùn)行各個(gè)階段進(jìn)行仿真驗(yàn)證,是提高衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)水平的重要手段,其網(wǎng)絡(luò)關(guān)系連接如圖1所示。在此系統(tǒng)中,仿真模型解算、物理設(shè)備接口等苛刻實(shí)時(shí)約束的節(jié)點(diǎn)通過(guò)反射內(nèi)存互聯(lián),構(gòu)成實(shí)時(shí)內(nèi)環(huán),外環(huán)則通過(guò)普通網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),將人機(jī)交互、可視化、數(shù)據(jù)處理等實(shí)時(shí)約束弱的節(jié)點(diǎn)互聯(lián),內(nèi)、外環(huán)都可以根據(jù)需要擴(kuò)充且內(nèi)環(huán)不受外環(huán)影響,苛刻實(shí)時(shí)得到保障。轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)算機(jī)完成內(nèi)存數(shù)據(jù)的提取并轉(zhuǎn)發(fā)外環(huán),仿真管理計(jì)算機(jī)則同時(shí)管理內(nèi)、外環(huán)系統(tǒng)。衛(wèi)星仿真監(jiān)控是衛(wèi)星實(shí)時(shí)仿真過(guò)程中的重要一環(huán),它將抽象的仿真活動(dòng)形象化,并及時(shí)將信號(hào)數(shù)據(jù)以各種方式反饋給用戶,以利于用戶分析、理解和決策。衛(wèi)星實(shí)時(shí)仿真監(jiān)控系統(tǒng),能夠模擬通過(guò)控制、監(jiān)視和測(cè)量星上設(shè)備的工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)地記錄工作過(guò)程、測(cè)試數(shù)據(jù)和描繪曲線。圖1中,人機(jī)交互計(jì)算機(jī)、曲線顯示計(jì)算機(jī)和三維顯示等外環(huán)計(jì)算機(jī)共同實(shí)現(xiàn)仿真監(jiān)視功能。我們將人機(jī)交互計(jì)算機(jī)和曲線顯示計(jì)算機(jī)的功能提取出來(lái),要求系統(tǒng)具有一定的通用性,能夠適應(yīng)不同監(jiān)視任務(wù)和不同數(shù)據(jù)類(lèi)型,形成“實(shí)時(shí)仿真監(jiān)視系統(tǒng)”案例。

3.2 實(shí)時(shí)仿真監(jiān)視系統(tǒng)案例

實(shí)時(shí)仿真監(jiān)視系統(tǒng)的工作原理為:轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)算機(jī)完成內(nèi)存數(shù)據(jù)的提取并轉(zhuǎn)發(fā)外環(huán),外環(huán)上的實(shí)時(shí)仿真監(jiān)視系統(tǒng)首先進(jìn)行初始化,隨后自動(dòng)生成系統(tǒng)主界面。系統(tǒng)支持兩種運(yùn)行模式:監(jiān)視模式和回放模式。在監(jiān)視模式下,系統(tǒng)既要處理主界面信息,又要處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。主界面信息的處理包括響應(yīng)用戶交互消息、更新實(shí)時(shí)監(jiān)視界面、實(shí)時(shí)繪制曲線;網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理包接監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)端口,接收、解析和保存數(shù)據(jù)包,將有效數(shù)據(jù)寫(xiě)入共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),供給系統(tǒng)繪制曲線。在回放模式下,不再需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng),直接讀取監(jiān)視模式下保存的原始數(shù)據(jù)文件,然后進(jìn)行相應(yīng)處理即可。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,使系統(tǒng)具有一定的通用性,我們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案:

(1)在軟件工程思想指導(dǎo)下,進(jìn)行需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)以及綜合測(cè)試。通過(guò)該案例,讓學(xué)生對(duì)軟件工程思想指導(dǎo)下的軟件開(kāi)發(fā)全過(guò)程有一個(gè)感性認(rèn)識(shí);

(2)采用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視模式下的主界面信息處理和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理,僅用單線程實(shí)現(xiàn)回放模式;

(3)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送測(cè)試程序,模擬轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)算機(jī)的功能。

為此,我們結(jié)合本課程的基本知識(shí)點(diǎn)將系統(tǒng)的主要功能模塊劃分為界面管理和數(shù)據(jù)處理兩大部分,界面管理部分主要承擔(dān)主界面信息的處理,數(shù)據(jù)處理部分則主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理。

3.2.1 界面管理

系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中始終需要對(duì)系統(tǒng)主界面進(jìn)行管理。從運(yùn)行初期的生成主界面,到運(yùn)行中的監(jiān)視過(guò)程的顯示,再到最終的系統(tǒng)結(jié)束,都需要對(duì)主界面進(jìn)行即時(shí)的調(diào)整。為了提高通用性,系統(tǒng)采用基于配置文件的方式,通過(guò)用戶提供的配置文件,動(dòng)態(tài)改變系統(tǒng)監(jiān)視任務(wù),也就是說(shuō),系統(tǒng)能夠改變每次運(yùn)行時(shí)的任務(wù),主界面顯示的內(nèi)容具有不確定性。

1)讀取配置文件,獲取初始化信息。

系統(tǒng)運(yùn)行之前,需要進(jìn)行初始化,這就需要系統(tǒng)讀取配置文件,包括全部信號(hào)、實(shí)時(shí)顯示信號(hào)、數(shù)據(jù)包類(lèi)型等配置文件。用戶必須按照約定的正確格式提供配置文件,否則系統(tǒng)有可能無(wú)法正確識(shí)別相關(guān)信息。從軟件工程的角度,配置文件的設(shè)計(jì)與確定應(yīng)在總體設(shè)計(jì)階段完成。配置文件的類(lèi)型、組織方式以及數(shù)據(jù)正確性的檢驗(yàn),都是學(xué)生可以自由發(fā)揮和擴(kuò)展的內(nèi)容。

2)自動(dòng)生成實(shí)時(shí)監(jiān)視界面。

監(jiān)視對(duì)象的不確定性使得系統(tǒng)的監(jiān)視界面無(wú)法固定,然而,不能將界面的生成工作完全交給用戶完成,這就需要設(shè)計(jì)一種適用于不同監(jiān)視任務(wù)的界面生成算法,使系統(tǒng)將界面生成工作承擔(dān)下來(lái)。另外,系統(tǒng)界面的尺寸等信息是用戶所不知道的,因此被監(jiān)視的信號(hào)在系統(tǒng)主界面中的顯示位置無(wú)法由用戶設(shè)定,這就需要系統(tǒng)自己完成界面的排布任務(wù)。因此,要求設(shè)計(jì)一個(gè)具有較強(qiáng)通用性的監(jiān)視界面自適應(yīng)生成算法,這部分涉及算法設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置的獲取等基礎(chǔ)知識(shí),算法設(shè)計(jì)是學(xué)生能夠自由發(fā)揮并出彩的部分。

3)定時(shí)更新監(jiān)視界面。

為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視功能,系統(tǒng)需要對(duì)監(jiān)視界面進(jìn)行定時(shí)更新,以顯示當(dāng)前被監(jiān)視信號(hào)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。為了滿足用戶的不同需求,系統(tǒng)提供0.5s、1s、2s三種刷新頻率。系統(tǒng)可以根據(jù)用戶選擇的刷新頻率對(duì)主界面進(jìn)行更新。這部分主要涉及定時(shí)器的使用。

4)處理用戶交互消息。

系統(tǒng)需要對(duì)用戶的交互消息進(jìn)行處理,主要為鼠標(biāo)消息,包括運(yùn)行模式的切換、仿真的開(kāi)始與結(jié)束、加載歷史數(shù)據(jù)包文件等。這部分涉及所選編程環(huán)境下的消息響應(yīng)機(jī)制問(wèn)題。

3.2.2 數(shù)據(jù)處理

系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,需要對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行接收、解析和存儲(chǔ),還要為曲線繪制提供原始數(shù)據(jù),因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

1)接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。

在監(jiān)控模式下,系統(tǒng)既要處理主界面信息,又要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)包。為了避免“漏掉”數(shù)據(jù)包,系統(tǒng)必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)持續(xù)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。如果主線程將大量時(shí)間用在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)上,勢(shì)必?zé)o法對(duì)用戶的交互做出及時(shí)響應(yīng)。因此,需要將數(shù)據(jù)包的接收放在一個(gè)單獨(dú)的線程中。這涉及操作系統(tǒng)進(jìn)程管理的相關(guān)概念,是多線程程序設(shè)計(jì)技術(shù)的典型應(yīng)用;也涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),需要了解網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等相關(guān)知識(shí)。

2)解析數(shù)據(jù)包。

在接收到數(shù)據(jù)包后,需要將數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析,獲得數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù),將最新的數(shù)據(jù)更新至系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的變量中,以供實(shí)時(shí)顯示。解析數(shù)據(jù)包涉及網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)技術(shù)。

3)保存原始數(shù)據(jù)包。

系統(tǒng)要求有回放功能,因此需要將接收到的數(shù)據(jù)包寫(xiě)入文件,進(jìn)行永久保存。數(shù)據(jù)包的保存有兩種方式:解析后按段保存和作為整體進(jìn)行二進(jìn)制保存。第一種方法耗時(shí),需較大工作量。第二種方法簡(jiǎn)便,工作量小。顯然第二種方法更適合本系統(tǒng)。由于系統(tǒng)必須適應(yīng)兩種類(lèi)型的數(shù)據(jù)包,因此,進(jìn)行數(shù)據(jù)保存時(shí),采用以形參類(lèi)型為區(qū)別的方式進(jìn)行同名函數(shù)的重載,實(shí)現(xiàn)兩種類(lèi)型數(shù)據(jù)包文件的存儲(chǔ)。這部分功能涉及C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的重載技術(shù)以及文件操作技術(shù)。

4)讀取數(shù)據(jù)文件,獲取數(shù)據(jù)包。

在回放模式下,系統(tǒng)不再對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng),不進(jìn)行數(shù)據(jù)包的接收,需要通過(guò)讀取之前保存的原始數(shù)據(jù)包文件獲得數(shù)據(jù)包。原始數(shù)據(jù)包文件保存的是二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)包,系統(tǒng)每次讀取之后需要對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析,這與接收到數(shù)據(jù)包的過(guò)程是一樣的,不同之處在于回放過(guò)程不再需要將數(shù)據(jù)包進(jìn)行保存。這涉及C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的文件操作,同時(shí),通過(guò)監(jiān)視模式下的多線程程序設(shè)計(jì)與回放模式下的單線程程序設(shè)計(jì)的對(duì)比,使學(xué)生真切感受并理解多線程程序設(shè)計(jì)技術(shù)及其應(yīng)用場(chǎng)合等。

5)共享數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)嵌套了曲線繪制模塊,因此,數(shù)據(jù)處理與曲線繪制之間需要有一塊共享數(shù)據(jù)內(nèi)存。在收到數(shù)據(jù)包并解析后,馬上將有用的信息寫(xiě)入該共享內(nèi)存。寫(xiě)入操作由數(shù)據(jù)包接收線程處理,讀取操作由主線程內(nèi)的曲線繪制模塊完成,因此,需要對(duì)兩個(gè)線程進(jìn)行同步。這涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和操作系統(tǒng)的同步與互斥。

6)快速查找。

系統(tǒng)支持大數(shù)據(jù)量下的仿真監(jiān)視,對(duì)數(shù)據(jù)的快速查找有較高的需求,因此,需要設(shè)計(jì)支持快速查找的哈希表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),包括哈希函數(shù)的確定、沖突的解決等,這涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的哈希表技術(shù)。

4、結(jié)語(yǔ)

“實(shí)時(shí)仿真監(jiān)視系統(tǒng)”案例,涵蓋了軟件工程、c++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信等計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程及其先導(dǎo)與后繼課程的知識(shí)點(diǎn),是一個(gè)與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng),容易引起學(xué)生的興趣,也容易被學(xué)生理解和接受。這樣的案例既與教學(xué)目標(biāo)相吻合,又便于教師駕馭和把握。

篇8

實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì)“教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱+常用儀表”可以說(shuō)是所有院校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐設(shè)施基本配置,它是長(zhǎng)期教學(xué)方法的結(jié)晶。現(xiàn)在的通信專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)設(shè)備多為科研成果的濃縮,從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)到開(kāi)放創(chuàng)新、二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn),從課題設(shè)計(jì)到畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),學(xué)校只需要一次性經(jīng)費(fèi)投入,就可長(zhǎng)期發(fā)揮作用。它很適合于傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)利用實(shí)驗(yàn)箱可以演示知識(shí)點(diǎn)的核心原理。實(shí)驗(yàn)過(guò)程直觀明了,使用安全可靠,操作方便,測(cè)試手段簡(jiǎn)單且性價(jià)比高,教師易教,學(xué)生易懂。例如,F(xiàn)SK調(diào)制的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)際的FSK電路集成在一個(gè)芯片中,學(xué)生只能觀測(cè)其端口表現(xiàn)。但是在通信原理實(shí)驗(yàn)箱中,各種調(diào)制解調(diào)器、位時(shí)鐘提取等電路采用分立元件構(gòu)成,卻能夠生動(dòng)觀測(cè)到各中間過(guò)程的波形,使學(xué)生能夠真正了解其調(diào)制過(guò)程及詳細(xì)原理。(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富。既能完成通信專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn),又能與通信技術(shù)相結(jié)合,完成通信系統(tǒng)及其接口技術(shù)等課程的實(shí)驗(yàn)。(3)實(shí)驗(yàn)方法靈活。學(xué)生可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)做例題實(shí)驗(yàn),許多實(shí)驗(yàn)箱還可借助仿真器做開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn),也可用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配備的軟件,將編制的目標(biāo)文件下載到實(shí)驗(yàn)裝置,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)放,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)資料完備。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)手冊(cè)、實(shí)驗(yàn)電路圖集、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)指南等資料廠家通常都會(huì)提供給用戶。另外,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所有的硬件及相關(guān)資料通常對(duì)用戶完全開(kāi)放,學(xué)生可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行特殊的功能擴(kuò)展或開(kāi)發(fā)自己的課題以及進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)。可以滿足學(xué)生不同程度學(xué)習(xí)目標(biāo)的要求。

目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師可以通過(guò)提問(wèn)講解相關(guān)知識(shí),使學(xué)生能夠舉一反三。因此,應(yīng)立足于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式提高實(shí)踐教學(xué)效果。同時(shí),應(yīng)該重視并解決好以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:(1)高等職業(yè)教育是我國(guó)高等教育大眾化的主要承擔(dān)者,隨著我國(guó)高等教育走向大眾化,大量的“三校生”(從技校、中專(zhuān)、職業(yè)學(xué)校畢業(yè)的學(xué)生)走進(jìn)了高職院校的大門(mén),加上高中畢業(yè)的“三年制”學(xué)生和初中畢業(yè)的“3+2”學(xué)制學(xué)生,造成生源質(zhì)量的個(gè)體差異明顯加大。體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,許多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理不感興趣,只對(duì)原理應(yīng)用或自己認(rèn)識(shí)的部分知識(shí)感興趣。不去了解理論,做實(shí)驗(yàn)僅僅是來(lái)湊熱鬧。做實(shí)驗(yàn)時(shí)心不在焉,只完成本次實(shí)驗(yàn)任務(wù),對(duì)其他問(wèn)題卻漠不關(guān)心。(2)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)效果有限。目前通信實(shí)驗(yàn)設(shè)備市場(chǎng)上的實(shí)驗(yàn)?zāi)M設(shè)備(如實(shí)驗(yàn)箱),箱式實(shí)驗(yàn)設(shè)備均局限于電路層,只能使學(xué)生簡(jiǎn)單觀測(cè)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)和波形和掌握通信基本原理,模擬效果非常有限,無(wú)法有效地鍛煉學(xué)生對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)用能力。(3)由于通信設(shè)施具有系統(tǒng)性,涉及的設(shè)備類(lèi)別較多,包含通信終端、復(fù)用設(shè)備、傳輸設(shè)備和交換設(shè)備等。尤其是對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)、測(cè)試、管理等技能培訓(xùn),沒(méi)有真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是難以完成的,也很難使學(xué)生(尤其是高職院校的學(xué)生)建立感性認(rèn)識(shí),很難與實(shí)際系統(tǒng)聯(lián)系在一起。因此,我們不僅要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo),了解學(xué)生的興趣點(diǎn),積極引導(dǎo)并多加鼓勵(lì),提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,而且也應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性。

專(zhuān)業(yè)技能實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)的現(xiàn)狀

高職教育把自己的培養(yǎng)目標(biāo)確定為無(wú)需過(guò)渡期即可直接頂崗的中高級(jí)技術(shù)人員和管理人員。這就是說(shuō),高職教育培養(yǎng)的人才動(dòng)手能力應(yīng)非常強(qiáng)。因此,可以說(shuō),實(shí)訓(xùn)課的成功與否標(biāo)志著高職教育的成敗。

貫徹“以能力為中心”的教育思想,也需要體現(xiàn)在實(shí)訓(xùn)課程中。在課時(shí)安排上,理論課與實(shí)訓(xùn)課的比例應(yīng)達(dá)到1∶1。在教學(xué)方法上,應(yīng)保證學(xué)生能真實(shí)地接觸實(shí)際,真刀真槍地體驗(yàn)一番。較理想的方式就是在企業(yè)設(shè)立實(shí)訓(xùn)基地,讓學(xué)生同企業(yè)員工同工作、同生活,真實(shí)感受企業(yè)氛圍。通過(guò)這樣的實(shí)訓(xùn),既可以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能,又可以培養(yǎng)職業(yè)觀念、文明生產(chǎn)的習(xí)慣和嚴(yán)格認(rèn)真的工作作風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和工作責(zé)任心。

產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,校企全程合作培養(yǎng)人才,實(shí)現(xiàn)校企“雙贏”,這是高職教育改革與發(fā)展的基本趨勢(shì)。但是,當(dāng)前開(kāi)展校企合作和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合工作客觀上存在許多困難。通信專(zhuān)業(yè)在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)面臨的問(wèn)題尤為突出,主要表現(xiàn)在:(1)學(xué)生校外實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地較難安排。一方面,通信設(shè)施具有系統(tǒng)性,涉及的設(shè)備類(lèi)別較多,對(duì)通信系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)、測(cè)試、管理等技能培訓(xùn),沒(méi)有完全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是難以進(jìn)行的。另一方面,由于通信機(jī)房的環(huán)境及管理要求,難以接納成批的學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)。(2)學(xué)生在校外實(shí)訓(xùn)基地常常缺乏實(shí)際動(dòng)手操作機(jī)會(huì)。由于實(shí)訓(xùn)基地的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和系統(tǒng)都處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),考慮到系統(tǒng)運(yùn)行的安全性,大多數(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)也只是安排有限的參觀電信部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,致使一些通信專(zhuān)業(yè)學(xué)生(甚至有些專(zhuān)業(yè)教師)離開(kāi)學(xué)校時(shí)還沒(méi)有動(dòng)手調(diào)試過(guò)程控交換機(jī)、光網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)瘸S迷O(shè)備,這也是導(dǎo)致用人單位在招聘時(shí)不愿意考慮應(yīng)屆畢業(yè)生的原因之一。(3)有些學(xué)校在校內(nèi)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn),但實(shí)訓(xùn)設(shè)備普遍不具有代表性,設(shè)備制式龐雜,連不成系統(tǒng)。因此,學(xué)生能力培養(yǎng)難以滿足工作崗位的實(shí)際技能要求。有些學(xué)校即使購(gòu)置了先進(jìn)的工程用通信設(shè)備,但又面臨設(shè)備的技術(shù)支持、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目及其指導(dǎo)書(shū)的開(kāi)發(fā)等新問(wèn)題。建立校內(nèi)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的可行性

采用成套的設(shè)備,搭建完整的系統(tǒng),可以給學(xué)生提供一個(gè)符合實(shí)際操作現(xiàn)場(chǎng)的全程全網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)境,學(xué)生可以自己組建各種通信網(wǎng),并從中了解各種網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)及接入技術(shù),掌握各種通信常用設(shè)備及儀器的使用,了解通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)、測(cè)試、管理等,建立全程全網(wǎng)的概念。

因此,能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備搬到學(xué)校,在學(xué)校建立一套真實(shí)的、規(guī)范化的、精簡(jiǎn)的電信運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)是解決通信專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)安排難題和充實(shí)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的重大舉措。它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀念、多理論知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用水平、實(shí)際設(shè)備和測(cè)試儀表的操作能力等都會(huì)有本質(zhì)的改觀。具有豐富教學(xué)內(nèi)容,深化教學(xué)層次,提高教學(xué)水平的功能。

通過(guò)對(duì)近年來(lái)通信技術(shù)和設(shè)備市場(chǎng)的了解,筆者認(rèn)為,將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備搬到學(xué)校,在學(xué)校建立一套真實(shí)的、精簡(jiǎn)的電信運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)是可行的,時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái)。主要原因是:(1)目前的通信設(shè)備總體價(jià)格已經(jīng)較幾年前有了明顯下降。實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)建設(shè)資金投入甚至可以與實(shí)驗(yàn)?zāi)M設(shè)備(如實(shí)驗(yàn)箱)相比擬。(2)已經(jīng)有極少數(shù)系統(tǒng)集成商介入了學(xué)校的這塊市場(chǎng),并且針對(duì)教學(xué)需求開(kāi)發(fā)了第三方支持軟件和配套的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目文件。

與此同時(shí),對(duì)校內(nèi)實(shí)際通信系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)、建設(shè)及有效的使用和管理等問(wèn)題,需要我們事先有清醒的認(rèn)識(shí),做好充分的準(zhǔn)備(尤其是對(duì)系統(tǒng)技術(shù)方案的設(shè)計(jì)),并應(yīng)把握以下原則:(1)以實(shí)際通信系統(tǒng)為主,主要面向通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)、測(cè)試、管理等技能訓(xùn)練;實(shí)驗(yàn)?zāi)M設(shè)備為輔,主要進(jìn)行基本原理的驗(yàn)證,傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要繼承、保留。(2)校內(nèi)實(shí)際系統(tǒng)不可能完全替代現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng),兩者應(yīng)互為補(bǔ)充,適當(dāng)安排校外的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)是必需的。(3)校內(nèi)實(shí)際通信系統(tǒng)的建設(shè)、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)以及對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行管理等必須配套。

基于以上分析,對(duì)于寬帶交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)與目前各大電信運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)接近,首選在國(guó)內(nèi)電信大網(wǎng)中有著高占有率的著名通信設(shè)備生產(chǎn)商提供的設(shè)備,又不能完全照搬這些大網(wǎng)的實(shí)施技術(shù)方案。而應(yīng)將學(xué)校的通信實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成電信大網(wǎng)的簡(jiǎn)化縮影。突出主流技術(shù)及業(yè)務(wù),充分考慮教學(xué)實(shí)施方式和系統(tǒng)建設(shè)總成本等因素。

這樣,一個(gè)全方位、立體交叉布局的實(shí)訓(xùn)體系將為實(shí)踐教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的平臺(tái),使每個(gè)學(xué)生經(jīng)過(guò)2~3年的學(xué)習(xí)都能學(xué)到一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與一技之長(zhǎng),并在專(zhuān)業(yè)平臺(tái)上做到“廣基礎(chǔ)、寬平臺(tái)、活模塊、強(qiáng)技能”。同時(shí),為產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合提供實(shí)踐舞臺(tái)。

典型案例:寬帶交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)總體方案

如圖所示是筆者所在學(xué)院正在建設(shè)的寬帶交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)方案。本方案的功能及特點(diǎn)如下:(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由程控交換平臺(tái)、光網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)、寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平臺(tái)三部分組成。在硬件方面三部分相互獨(dú)立,通過(guò)信令將各部分連接組成一個(gè)整體。網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型多樣,接口種類(lèi)豐富,涉及PSTN、AN、IN、Internet、ISDN、SDH、HFC、WLAN、LAN等網(wǎng)絡(luò)的接口,選用規(guī)模商用、成熟先進(jìn)的設(shè)備,同時(shí)兼顧成本,盡量采用小規(guī)格但功能完備的產(chǎn)品,可以說(shuō)是中國(guó)電信網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化縮影。(2)系統(tǒng)應(yīng)用方面,可以方便地開(kāi)展常用的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。本方案包含了電信網(wǎng)絡(luò)目前所運(yùn)營(yíng)的幾種主要業(yè)務(wù):語(yǔ)音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。并可實(shí)現(xiàn)窄帶和寬帶綜合業(yè)務(wù)的接入;(3)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容完全滿足實(shí)際工程應(yīng)用,系統(tǒng)組建靈活,具有較強(qiáng)的開(kāi)放性,可以根據(jù)具體需求裁減、調(diào)配設(shè)備。學(xué)生可動(dòng)手修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、配置業(yè)務(wù)、添加新用戶等,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)和管理,完全置身于真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之中。(4)利用此系統(tǒng),今后還可以將學(xué)校通信技術(shù)技能演練基地功能拓展為通信技能培訓(xùn)鑒定中心,開(kāi)展通信技術(shù)工種的技能鑒定考證工作。同時(shí),也為指導(dǎo)教師及學(xué)生提供了寬廣的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)平臺(tái),提升學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)通信教學(xué)和科研水平。可以說(shuō),良好的校內(nèi)實(shí)踐基地是學(xué)校培養(yǎng)高技能人才的一大特色。

實(shí)訓(xùn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不足及落后,必將嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量,成為專(zhuān)業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。應(yīng)盡量給學(xué)生構(gòu)建寬闊的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái),使學(xué)生具備本專(zhuān)業(yè)的基本素質(zhì),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),增加與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容,這是見(jiàn)效明顯的舉措。同時(shí),實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)也是提高專(zhuān)業(yè)社會(huì)認(rèn)可度,進(jìn)而推動(dòng)學(xué)校可持續(xù)發(fā)展的必要條件。

因此,在充分利用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施的基礎(chǔ)上,構(gòu)建寬帶交換網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)這一全新的專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái),將會(huì)使學(xué)生在真實(shí)的通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中學(xué)習(xí)掌握最新的通信知識(shí)和技術(shù),增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)素質(zhì),盡快適應(yīng)將來(lái)工作崗位,快速貼近實(shí)際電信網(wǎng)絡(luò),提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn):

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篇9

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)工程;TCP/IP協(xié)議;課程建設(shè);教學(xué)改革

文章編號(hào):1672-5913(2013)14-0042-04 中圖分類(lèi)號(hào):G642

TCP/IP協(xié)議是高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)科領(lǐng)域和網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)人才應(yīng)具備的理論基礎(chǔ),在網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)課程體系中處于重要地位。該課程是高級(jí)路由與交換、網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試與分析、網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)信息安全等課程的前導(dǎo)課程,如果學(xué)習(xí)不好會(huì)直接影響網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的興趣和信心,從而影響整個(gè)課程體系的教學(xué)質(zhì)量。然而,TCP/IP協(xié)議課程內(nèi)容以各類(lèi)通信協(xié)議為主,教學(xué)過(guò)程中容易出現(xiàn)以下問(wèn)題:學(xué)生感到內(nèi)容抽象和枯燥,似懂非懂、不好理解;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展易使理論與實(shí)際脫節(jié),學(xué)生以為在實(shí)際工作中用處不大;實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不夠合理,難以發(fā)揮應(yīng)有作用。筆者針對(duì)長(zhǎng)春大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)多年來(lái)在TCP/IP協(xié)議課程的建設(shè)和教學(xué)改革過(guò)程中積累的一些微薄經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié),供廣大教師同行切磋探討。

1 課程定位與目標(biāo)

TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,而且是必修課,是在本專(zhuān)業(yè)學(xué)生已有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù),以提高和加深學(xué)生的理論深度和實(shí)踐水平。通過(guò)該課程的教學(xué),教師引導(dǎo)學(xué)生逐步理解因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)――事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP,理解多個(gè)異構(gòu)物理網(wǎng)絡(luò)如何能夠互連在一起,互連網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如何協(xié)調(diào)工作,應(yīng)用程序如何使用互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),數(shù)據(jù)如何從一個(gè)應(yīng)用進(jìn)程傳輸?shù)搅硪粋€(gè)應(yīng)用進(jìn)程。學(xué)生可以了解到Intemet的許多技術(shù)細(xì)節(jié)和前沿?zé)狳c(diǎn),掌握TCP/IP協(xié)議族的結(jié)構(gòu),掌握TCP/IP協(xié)議族中各子協(xié)議的結(jié)構(gòu)和功能,重點(diǎn)掌握ARP協(xié)議、IP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等相關(guān)理論知識(shí)。該課程的學(xué)習(xí)將為下一步的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的應(yīng)用、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作打下必要且堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 課程建設(shè)與改革探索

2.1 教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃及教材的選用

按照TCP/IP協(xié)議課程的定位與目標(biāo),依據(jù)教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)編寫(xiě)的《高等學(xué)校網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)規(guī)范(試行)》,結(jié)合長(zhǎng)春大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用型本科網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)人才的定位和學(xué)生的實(shí)際情況,將該課程規(guī)劃為48學(xué)時(shí),其中理論課38學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課10學(xué)時(shí)。該課程是網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)完計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程后進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論的進(jìn)階課程,主要內(nèi)容包括底層物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、ARP協(xié)議、IPv4編址技術(shù)、IP輔助協(xié)議、單播路由選擇協(xié)議、UDP協(xié)議、TCP協(xié)議、SCTP協(xié)議、應(yīng)用層協(xié)議和IPv6相關(guān)協(xié)議等。教材選用的是清華大學(xué)出版的《TCP/IP協(xié)議族(第4版)》,由Behrouz A.Forouzan著,王海、張娟等譯。該教材為世界著名的計(jì)算機(jī)經(jīng)典教材,曾榮獲“第八屆全國(guó)高校出版社優(yōu)秀暢銷(xiāo)書(shū)一等獎(jiǎng)”。該教材大量運(yùn)用圖文并茂的方法講述技術(shù)性很強(qiáng)的內(nèi)容,重點(diǎn)突出、實(shí)例豐富。我們從該教材第二版開(kāi)始使用一直到目前的第四版,效果較好。該課程的具體理論課講授學(xué)時(shí)規(guī)劃如下:

(1)引言(概論)部分占2學(xué)時(shí),主要講授Intemet簡(jiǎn)史、協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)、因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、因特網(wǎng)管理機(jī)構(gòu),適當(dāng)擴(kuò)展一些互聯(lián)網(wǎng)的前沿和熱點(diǎn)技術(shù)以激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的興趣,使學(xué)生了解Intemet歷史,理解并掌握協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)概念,了解標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建委員會(huì),掌握RFC的成熟度。

(2)OSI模型和TCP/IP協(xié)議族部分占2學(xué)時(shí),主要講授OSI模型、TCP/IP協(xié)議族,使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)通信和組網(wǎng)中多層結(jié)構(gòu)的思想以及層與層之間的相互關(guān)系,掌握OSI模型中每一層的功能,掌握TCP/IP協(xié)議族與OSI模型的差異和特點(diǎn)。

(3)底層技術(shù)部分占2學(xué)時(shí),主要講授有線局域網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)、廣域網(wǎng)技術(shù)和常用互連設(shè)備,使學(xué)生掌握有線局域網(wǎng)中占主導(dǎo)地位的以太網(wǎng)技術(shù)理論知識(shí),包括傳統(tǒng)以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)等,了解無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、點(diǎn)到點(diǎn)廣域網(wǎng)技術(shù)。

(4)IP編址部分占4學(xué)時(shí),主要講授IP編址的方法、地址的種類(lèi)、分類(lèi)地址、分類(lèi)地址互聯(lián)網(wǎng)劃分實(shí)例、劃分子網(wǎng)的方法、無(wú)分類(lèi)編址、構(gòu)成超網(wǎng)的方法,使學(xué)生理解IPv4編址思想以及如何在分類(lèi)編址中實(shí)現(xiàn),掌握分類(lèi)結(jié)構(gòu)中的劃分子網(wǎng)的方法以及構(gòu)造超網(wǎng)和無(wú)分類(lèi)編址方法。

(5)IP分組交付和路由選擇部分占2學(xué)時(shí),主要講授面向連接和無(wú)連接、直接交付與間接交付、路由選擇的類(lèi)型,使學(xué)生理解面向連接和無(wú)連接的區(qū)別,直接交付與間接交付的區(qū)別,掌握路由器結(jié)構(gòu)和路由選擇的類(lèi)型。

(6)網(wǎng)際協(xié)議(IPv4)部分占4學(xué)時(shí),主要講授IP數(shù)據(jù)報(bào)首部、分片、選項(xiàng)、檢驗(yàn)和IP軟件包設(shè)計(jì),使學(xué)生理解IP協(xié)議的總體思想,掌握IP數(shù)據(jù)報(bào)的一般格式、首部中各個(gè)字段的名稱(chēng)和意義,掌握IP數(shù)據(jù)報(bào)的分片和重裝,理解IP數(shù)據(jù)報(bào)首部中檢驗(yàn)和計(jì)算方法以及IP協(xié)議軟件設(shè)計(jì)算法。

(7)地址解析協(xié)議(ARP)部分占2學(xué)時(shí),主要講授地址映射、ARP協(xié)議、ATMARP、ARP軟件包設(shè)計(jì),使學(xué)生掌握ARP的基本原理、ARP數(shù)據(jù)包格式和各字段意義、了解ARP存在的問(wèn)題和缺陷、了解RARP的用途。

(8)網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議(ICMP)部分占2學(xué)時(shí),主要講授ICMP報(bào)文類(lèi)型、ICMP報(bào)文格式、排錯(cuò)工具的原理和用法、ICMP軟件包設(shè)計(jì)原理,使學(xué)生掌握ICMP報(bào)文的分類(lèi)及格式、Ping和Traceroute的用法和工作原理,理解ICMP協(xié)議軟件設(shè)計(jì)思路。

(9)移動(dòng)IP部分占2學(xué)時(shí),該節(jié)內(nèi)容較新,主要講授移動(dòng)IP編址、歸屬、外地、移動(dòng)主機(jī)通信的3個(gè)階段、移動(dòng)IP的低效率,使學(xué)生了解移動(dòng)IP通信的相關(guān)基礎(chǔ)、存在的問(wèn)題與解決方案。

(10)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)部分占2學(xué)時(shí),主要講授UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)、UDP的服務(wù)和應(yīng)用、UDP軟件包設(shè)計(jì)算法,使學(xué)生掌握UDP報(bào)文格式及各字段意義,了解檢驗(yàn)和的基本概念和計(jì)算方法、UDP協(xié)議軟件實(shí)現(xiàn)思路。

(11)傳輸控制協(xié)議(TCP)占6學(xué)時(shí),主要講授TCP服務(wù)類(lèi)型與特點(diǎn)、TCP報(bào)文段首部格式、連接控制、流量控制、差錯(cuò)控制、擁塞控制、TCP軟件包設(shè)計(jì)思路,介紹流控制傳輸協(xié)議SCTP,使學(xué)生掌握TCP的報(bào)文格式,理解TCP的服務(wù)類(lèi)型、滑動(dòng)窗口的概念、流量控制和差錯(cuò)控制的方法、TCP的傳輸機(jī)制、TCP協(xié)議軟件實(shí)現(xiàn)思路,了解SCTP協(xié)議。

(12)單播路由協(xié)議部分占2學(xué)時(shí),主要講授RIP、OSPF和BGP,使學(xué)生理解自治系統(tǒng)的概念,掌握距離向量和鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議特點(diǎn),重點(diǎn)掌握RIP、OSPF、BGP的原理及應(yīng)用。

(13)應(yīng)用層協(xié)議部分占4學(xué)時(shí),主要講授客戶一服務(wù)器范式、DHCP、域名系統(tǒng)DNS、遠(yuǎn)程登錄、文件傳送協(xié)議、萬(wàn)維網(wǎng)、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)管理SNMP等應(yīng)用層協(xié)議,使學(xué)生理解常用應(yīng)用層協(xié)議的基本原理和用途。

(14)IPv6協(xié)議部分占2學(xué)時(shí),主要講授IPv6編址、分組格式、IPv4到IPv6的過(guò)渡技術(shù),使學(xué)生掌握IPv6地址記法、3種地址類(lèi)型、過(guò)渡技術(shù),了解IPv6分組格式和優(yōu)越性。

教學(xué)內(nèi)容以大綱和教材為基礎(chǔ),適當(dāng)結(jié)合和擴(kuò)充一些較新的技術(shù)熱點(diǎn),盡量做到理論聯(lián)系實(shí)際。學(xué)生普遍認(rèn)為課程內(nèi)容設(shè)置較合理,易于理解和接受,對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣較高。

2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐與改進(jìn),目前長(zhǎng)春大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院TCP/IP協(xié)議課程共規(guī)劃了5個(gè)實(shí)驗(yàn)(10學(xué)時(shí)),分別為IP協(xié)議分析、ARP地址解析協(xié)議分析、ICMP協(xié)議分析與應(yīng)用、UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議分析、TCP傳輸控制協(xié)議分析。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)階實(shí)驗(yàn)、思考、創(chuàng)新設(shè)計(jì)4個(gè)環(huán)節(jié),主要內(nèi)容見(jiàn)表1。

實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容由TCP/IP協(xié)議課程組教師精心組織和設(shè)計(jì),已充分考慮到課程的重、難點(diǎn)以及后續(xù)課程學(xué)習(xí)的需求。實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊WC清晰明確,這對(duì)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為基礎(chǔ)和進(jìn)階兩段,好處是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn),增進(jìn)了一些基礎(chǔ)較差學(xué)生的信心與興趣,更方便進(jìn)一步在其基礎(chǔ)上完成進(jìn)階實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都設(shè)置了幾個(gè)讓學(xué)生思考的問(wèn)題,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)不足、開(kāi)拓思路。完成以上幾項(xiàng)內(nèi)容,該實(shí)驗(yàn)?zāi)康木突具_(dá)到。創(chuàng)新設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)則是對(duì)學(xué)生提出的更高要求,對(duì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、創(chuàng)新和學(xué)以致用提供了發(fā)揮空間。該實(shí)驗(yàn)規(guī)劃考慮到了不同層次的學(xué)生情況,從實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交情況來(lái)看也基本達(dá)到了課程組的預(yù)期目標(biāo)。

2.3 教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

優(yōu)秀的課程和實(shí)驗(yàn)資源離不開(kāi)教師的講授,課程建設(shè)與改革需要建設(shè)一支高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。TCP/IP協(xié)議課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)由5名教師組成,是一支長(zhǎng)期從事本課程及相關(guān)課程教學(xué)的“雙師型”隊(duì)伍(取得了如CCNA、RCNA、CCNP等業(yè)界著名的網(wǎng)絡(luò)廠商認(rèn)證)。職稱(chēng)結(jié)構(gòu)為副教授2人、講師3人,學(xué)歷結(jié)構(gòu)為博士1人、碩士4人。團(tuán)隊(duì)成員都是中青年教師,接受和更新知識(shí)能力強(qiáng),經(jīng)常參加各種技術(shù)培訓(xùn)與學(xué)術(shù)交流,參與企業(yè)公司的網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室建設(shè),具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的工程經(jīng)驗(yàn),在教學(xué)過(guò)程中對(duì)重點(diǎn)把握到位,理論與實(shí)踐融會(huì)貫通。課程組還定期召開(kāi)教學(xué)研討會(huì),交流在課程講授過(guò)程中的心得和問(wèn)題;每學(xué)期都組織互聽(tīng)課,相互學(xué)習(xí)并指出不足。教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員的講課水平不斷提高,在學(xué)生評(píng)教測(cè)評(píng)中成績(jī)突出,深受學(xué)生歡迎。近幾年來(lái)課程組成員承擔(dān)和完成各級(jí)教學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目9項(xiàng),其中省級(jí)5項(xiàng)、校級(jí)4項(xiàng),公開(kāi)發(fā)表教學(xué)論文7篇,建設(shè)省級(jí)優(yōu)秀課一門(mén),并榮獲2012年校級(jí)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)稱(chēng)號(hào)。

2.4 教學(xué)方法與教學(xué)管理的改進(jìn)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)業(yè)務(wù)水平進(jìn)步的同時(shí),教學(xué)方法和教學(xué)管理也應(yīng)不斷地改進(jìn),先進(jìn)的教學(xué)方法與科學(xué)的教學(xué)管理必然獲得更好的教學(xué)效果。本文主要就以下方面進(jìn)行探討。

(1)發(fā)揮多媒體優(yōu)勢(shì),揚(yáng)長(zhǎng)避短。現(xiàn)在多媒體授課已經(jīng)在高校普及,多媒體課件圖文并茂、信息量大,但是也有弊端。在多媒體教室授課的教師很難離開(kāi)控制臺(tái),一邊講課一邊控制電腦的過(guò)程容易忽略與學(xué)生的交流,一些形象的肢體語(yǔ)言也無(wú)暇表達(dá)。很多學(xué)生感覺(jué)教師缺少了傳統(tǒng)黑板講課的瀟灑。教師使用有無(wú)線翻頁(yè)功能的激光筆就可以基本解決這個(gè)問(wèn)題。這樣教師可以走下控制臺(tái),來(lái)到學(xué)生中間,無(wú)形中便拉近了與學(xué)生的距離,教師與學(xué)生更容易交互和溝通,課堂氣氛會(huì)更加輕松融洽。制作課件時(shí),能用動(dòng)畫(huà)演示的盡量不用圖,能用圖表達(dá)的盡量不用文字。比如講解數(shù)據(jù)從一臺(tái)計(jì)算機(jī)的進(jìn)程傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)程時(shí),用動(dòng)畫(huà)的形式來(lái)演示一下會(huì)更容易理解。

(2)用好Wffeshark和Packet Racer工具輔助教學(xué)。TCPdP協(xié)議課程中有大量的協(xié)議,協(xié)議數(shù)據(jù)單元到底是什么樣子?單純靠語(yǔ)言講述效果是有限的。若利用協(xié)議分析工具Wireshark現(xiàn)場(chǎng)抓包、現(xiàn)場(chǎng)分析,講解效果會(huì)直觀且容易理解。Packet Tracer是由Cisco公司的一個(gè)輔助學(xué)習(xí)工具,除了模擬設(shè)計(jì)、配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境外,還可以提供數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過(guò)程,觀察網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。例如在講授路由選擇協(xié)議時(shí),可以利用Packet Tracer清晰地觀察到路由信息傳遞和學(xué)習(xí)的過(guò)程。還可以模擬跟蹤網(wǎng)絡(luò)報(bào)文經(jīng)過(guò)路由器和交換機(jī)之后各個(gè)字段所發(fā)生的變化。在本課程教學(xué)中用好這兩樣工具可以起到事半功倍的效果,學(xué)生學(xué)會(huì)使用這兩樣工具在實(shí)驗(yàn)和實(shí)際工作中也大有用途。

(3)加強(qiáng)與學(xué)生的課后交流。雖然現(xiàn)在提倡啟發(fā)式教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教學(xué),但是課堂時(shí)間畢竟有限,課程任務(wù)要完成還是以教師講授為主,不可能所有學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與,所以要多利用網(wǎng)絡(luò)資源不受時(shí)間地點(diǎn)限制的優(yōu)勢(shì),如使用QQ群進(jìn)行課程討論、為學(xué)生答疑,這樣所有的學(xué)生都能看到,從而避免了重復(fù)解答同類(lèi)問(wèn)題,提高效率。

(4)注重過(guò)程化教學(xué)管理,改革考核制度。改變以往全靠期末考試定成績(jī)的辦法,根據(jù)長(zhǎng)春大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院制訂的“課程過(guò)程考核制度管理辦法”,提出過(guò)程與能力有機(jī)結(jié)合的考核體系,加大學(xué)生課堂討論和發(fā)言表現(xiàn)、課后作業(yè)質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)質(zhì)量、課堂測(cè)驗(yàn)所占總成績(jī)的比重,全面考核學(xué)生的知識(shí)、能力和綜合素質(zhì),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自覺(jué)性和主動(dòng)性。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多年對(duì)TCP/IP協(xié)議課程的建設(shè)與改革研究,該課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不斷改進(jìn),教學(xué)資源不斷豐富,教學(xué)團(tuán)隊(duì)也在課程建設(shè)和教學(xué)改革中不斷進(jìn)步和成長(zhǎng),可謂碩果累累。網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐性很強(qiáng),我們的課程教學(xué)也應(yīng)更加緊密結(jié)合實(shí)際,緊跟因特網(wǎng)的發(fā)展步伐,不斷改革創(chuàng)新,為社會(huì)培養(yǎng)更多高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn):

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[2]ForouzanBA,TCP/IP協(xié)議族[M],4版,王海,張娟,等,譯,北京:清華大學(xué)出版,2011:3-4

篇10

基礎(chǔ)課程改革 教學(xué)體系 教學(xué)方法 教師培養(yǎng)

一、引言

嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛,可以說(shuō)無(wú)所不在、無(wú)處不在,嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展也極大地豐富、延伸了嵌入式系統(tǒng)的概念。嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對(duì)象體系中的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。以嵌入式計(jì)算機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)是繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后,又一個(gè)新的技術(shù)發(fā)展方向。IEEE(國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì))對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義為:嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”。嵌入式系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、信息家電、通信設(shè)備、醫(yī)療儀器、智能儀器儀表等眾多領(lǐng)域,可以說(shuō)嵌入式技術(shù)無(wú)處不在。由于社會(huì)對(duì)掌握嵌入式技術(shù)人才的大量需求,使嵌入式軟硬件工程師成為未來(lái)幾年最為熱門(mén)的職業(yè)之一。

二、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)特點(diǎn)

嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的內(nèi)容繁雜,涉及基本的硬件知識(shí)(如嵌入式微處理器及其基本的接口知識(shí)、擴(kuò)展的人機(jī)接口、網(wǎng)絡(luò)通信接口等)、操作系統(tǒng)(應(yīng)該至少了解一種操作系統(tǒng)的中斷、優(yōu)先級(jí)、任務(wù)間通信、同步等知識(shí))、程序設(shè)計(jì)知識(shí)(C、C++、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),至少熟悉C語(yǔ)言);同時(shí),還涉及一定的數(shù)字電路知識(shí)以及使用示波器、邏輯分析儀等基本技能。因此,在系統(tǒng)學(xué)習(xí)本門(mén)課程之前,必須先修微機(jī)原理與接口、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程,有一些計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理、體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念,同時(shí)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有一定的了解。在IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)2004年6月的Computing Curricula Computer Engineering Report,Ironman Draft報(bào)告中,把嵌入式系統(tǒng)課程列為計(jì)算機(jī)工程學(xué)科的領(lǐng)域之一,把軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)列為高層次的選修課程。美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)“嵌入式系統(tǒng)認(rèn)證”課程目錄包括實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)工程訓(xùn)練課程。美國(guó)華盛頓大學(xué)嵌入式系統(tǒng)課程名稱(chēng)是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論,它基本包括了前面三門(mén)課程的內(nèi)容。

三、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀

從2002年起,全國(guó)許多高校的計(jì)算機(jī)系、電子系、自動(dòng)化系和軟件學(xué)院陸續(xù)開(kāi)設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程,據(jù)估計(jì)大約有200多所院校開(kāi)設(shè)了這門(mén)課程,有的院校甚至還開(kāi)設(shè)了嵌入式技術(shù)專(zhuān)業(yè)和嵌入式技術(shù)系,本校也在計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了這門(mén)課程。但由于受傳統(tǒng)教學(xué)體系的影響以及實(shí)驗(yàn)條件的限制,目前本校的嵌入式系統(tǒng)課程在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法手段、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)等方面都與這門(mén)課程以實(shí)際應(yīng)用為主的基本特征嚴(yán)重脫節(jié)。學(xué)生完成這門(mén)課程后,只能進(jìn)行一般的、基于指令基礎(chǔ)上的簡(jiǎn)單編程,而不能進(jìn)行基本的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),而要想進(jìn)行較大規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)則需要更長(zhǎng)的時(shí)間。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析,存在的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面:

(1)教學(xué)內(nèi)容不夠合理。各個(gè)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內(nèi)容基本一樣,重點(diǎn)不突出,無(wú)法發(fā)揮學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)的特長(zhǎng)。通常嵌入式開(kāi)發(fā)人員由兩部分人組成,一部分是電子工程、通信工程等偏硬件專(zhuān)業(yè)出身的人,另一部分是學(xué)軟件編程的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)出身的人。電子工程、通信工程等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在硬件設(shè)計(jì)方面比較突出,而計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生則比較善于軟件的設(shè)計(jì)。

(2)教學(xué)方法手段不合理。課程的授課方式以理論課為主,實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少,一般理論課時(shí)都會(huì)占了全部課時(shí)的80%左右,而實(shí)驗(yàn)課時(shí)一般只占了20%。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也不夠合理,實(shí)驗(yàn)的深度不夠,學(xué)生的動(dòng)手能力得不到充分的鍛煉。

(3)本校目前的嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué),仍停留在20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來(lái)的以8位51單片機(jī)為核心的教學(xué)水平上。在面向?qū)嶋H的工程應(yīng)用中,以32位ARM為核心的嵌入式技術(shù)日益成為高性能嵌入式技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ),所以建立一個(gè)全面的、新的、基于ARM技術(shù)的嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系十分必要和緊迫。

(4)沒(méi)有安排專(zhuān)門(mén)的嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì),使學(xué)生無(wú)法把所學(xué)的知識(shí)聯(lián)貫起來(lái)運(yùn)用,系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的能力得不到提高。

(5)師資力量匱乏,熟悉嵌入式技術(shù)的教師數(shù)量不多,教師的實(shí)踐能力不強(qiáng),造成只能照本宣科,無(wú)法實(shí)際指導(dǎo)學(xué)生。

四、嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)改革措施

針對(duì)這些問(wèn)題,應(yīng)從基礎(chǔ)課程改革、新教學(xué)體系建立、教學(xué)方法、教師培養(yǎng)等方面入手,對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程進(jìn)行不斷探索和改革。

(一)對(duì)基礎(chǔ)課程改造

將單片機(jī)課程改造為嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,完成從定式設(shè)計(jì)到實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變;將計(jì)算機(jī)原理課程改造為嵌入式系統(tǒng)原理,著重介紹嵌入式系統(tǒng)原理和體系結(jié)構(gòu),將電路課程改造為集成電路工程應(yīng)用,由模擬電路、數(shù)字電路通過(guò)HDL/EDA/CPLD向IP設(shè)計(jì)、SoC設(shè)計(jì)發(fā)展;開(kāi)設(shè)“嵌入式系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法學(xué)”課程,介紹知識(shí)平臺(tái)的觀念與方法、計(jì)算機(jī)工程方法、系統(tǒng)工程作業(yè)方法、企業(yè)項(xiàng)目管理方法等。

(二)建立基于ARM的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)體系

1.理論教學(xué)

理論教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置如下:

(1)嵌入式概述

主要介紹嵌入式開(kāi)發(fā)的基本知識(shí)。

(2)硬件環(huán)境

這部分應(yīng)對(duì)ARM技術(shù)進(jìn)行論述,包括ARM指令集、Thumb指令集、存儲(chǔ)控制器、I/O端口、DMA功能、UART接口、中斷控制器、時(shí)鐘電源管理器、PWM定時(shí)器、LCD控制器、A/D轉(zhuǎn)換器、RTC功能、IIS總線等。

(3)嵌入式操作系統(tǒng)

現(xiàn)在大部分院校都開(kāi)設(shè)了Linux操作系統(tǒng)的課程,而且國(guó)家也大力提倡使用Linux操作系統(tǒng),所以建議選用嵌入式Linux。這部分應(yīng)主要介紹操作系統(tǒng)概念、操作系統(tǒng)內(nèi)核、Linux和μCLinux、任務(wù)和任務(wù)調(diào)度、實(shí)時(shí)OS(RTLinux)、GUI、API、文件系統(tǒng)等。

(4)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境

主要介紹軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境、軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程、交叉編譯、鏈接調(diào)試、下載、板級(jí)支持包(BSP)、MiniGUI圖形應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、Linux內(nèi)核移植與編譯等。

(5)驅(qū)動(dòng)程序

主要介紹設(shè)備驅(qū)動(dòng)機(jī)制、鍵盤(pán)鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)、觸摸屏驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)口驅(qū)動(dòng)、紅外、USB驅(qū)動(dòng)等。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)可選擇基于ARM9內(nèi)核的微處理器芯片,如S3C2410(基于ARM920T),軟件平臺(tái)可選擇ARM-Linux。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)。

(1)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可包括熟悉Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境、多線程應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、串行端口實(shí)驗(yàn)、A/D接口實(shí)驗(yàn)、D/A接口實(shí)驗(yàn)、CAN總線通信實(shí)驗(yàn)等。

(2)綜合實(shí)驗(yàn)

綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可包括Linux內(nèi)核移植實(shí)驗(yàn)、觸摸屏驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)中斷實(shí)驗(yàn)、鍵盤(pán)鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)、SD驅(qū)動(dòng)使用實(shí)驗(yàn)、基于PCMCIA的CF卡讀寫(xiě)和無(wú)線局域網(wǎng)通信實(shí)驗(yàn)等。

3.課程實(shí)習(xí)

在整個(gè)課程完成后,還應(yīng)該安排專(zhuān)門(mén)的嵌入式課程實(shí)習(xí)。課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成一個(gè)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā),課程設(shè)計(jì)題目每年不斷更新,學(xué)生可以根據(jù)自身掌握的程度選擇不同難度的題目,分值依據(jù)題目難易程度而定。學(xué)生也可以自擬題目,為保證題目的難度和規(guī)模能達(dá)到教學(xué)要求須經(jīng)任課教師認(rèn)可。題目有:在Linux環(huán)境下的鬧鐘提醒程序、串口調(diào)試程序、文本編輯器、計(jì)算器、畫(huà)圖、貪吃蛇等。

實(shí)習(xí)的過(guò)程可以模仿企業(yè)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行,如廠商新推的嵌入式微控制器(MCU),模擬開(kāi)發(fā)MCU評(píng)估板。因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)的開(kāi)發(fā)一般包括硬件設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā)兩部分,所以可以安排不同專(zhuān)業(yè)的同學(xué)混合編組,共同實(shí)習(xí),這樣即貼近開(kāi)發(fā)實(shí)際,又培養(yǎng)了組員之間的合作精神。

如果有條件的話,還可以與企業(yè)合作,建設(shè)與產(chǎn)業(yè)水平同步的工程實(shí)踐環(huán)境。另外,可以鼓勵(lì)學(xué)生積極參與國(guó)家和地區(qū)舉辦的各種電子設(shè)計(jì)大賽。在實(shí)踐中強(qiáng)化知識(shí),鍛煉綜合能力與檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。

(三)合理的教學(xué)方法

應(yīng)多采用多媒體教學(xué),制作符合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)實(shí)驗(yàn)的CAI課件。教學(xué)時(shí)注重啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生思維,充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力與自學(xué)能力,提高書(shū)面表達(dá)能力。

嵌入式系統(tǒng)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,它的教學(xué)目的是為了讓學(xué)生學(xué)到一種嵌入式平臺(tái)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的方法,所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)體系中占了很重要的地位,所以在課時(shí)分配上,理論課可以占總課時(shí)的1/3,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課可占總課時(shí)的1/3,綜合性實(shí)驗(yàn)課可占總課時(shí)的1/3。授課地點(diǎn)可以設(shè)在實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)“邊做邊學(xué),先學(xué)后做,現(xiàn)做現(xiàn)學(xué)”等靈活的教學(xué)手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

采用合理的考核方式,由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變,考核方式的改革是一個(gè)重要因素。本課程學(xué)生的綜合成績(jī)的評(píng)定,由期末考試成績(jī)(60分) +實(shí)驗(yàn)成績(jī)(20分) +實(shí)習(xí)成績(jī)(20分)構(gòu)成。這樣更能全面和客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

(四)嵌入式教師培養(yǎng)

由于“嵌入式系統(tǒng)”作為一門(mén)新興的學(xué)科,需提供更多的研討學(xué)習(xí)交流機(jī)會(huì),鼓勵(lì)青年教師多參加相關(guān)的科研項(xiàng)目,以建立一批既具有嵌入式理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、又有較高教學(xué)水平的教師隊(duì)伍。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程存在教學(xué)效果不理想的實(shí)際情況,分析了問(wèn)題存在的原因,針對(duì)信息類(lèi)學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)提出了一些改革建議,以此努力構(gòu)建融課堂教學(xué)和包括實(shí)踐教學(xué)在內(nèi)的多樣化教學(xué)形式相結(jié)合的新型教學(xué)模式。希望對(duì)于廣大教師能夠具有一定的參考價(jià)值,進(jìn)一步促進(jìn)該門(mén)課程教學(xué)水平的提高和教學(xué)效果的增強(qiáng)。

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