計算機綜合課程設計范文

時間:2023-10-08 17:22:22

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計算機綜合課程設計

篇1

1.1課程定位與目標

課程定位為數(shù)據(jù)庫、編程語言、開發(fā)模式、開發(fā)平臺的綜合運用課程,作為計算機應用、軟件技術(shù)、信息管理等本科相關(guān)專業(yè)高年級的專業(yè)選修課,適合在數(shù)據(jù)庫、編程語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及軟件工程等相關(guān)課程全部完成后開設。該課程利用企業(yè)級計算機系統(tǒng)平臺———IBMPowerSystems來直觀地呈現(xiàn)相關(guān)知識及其綜合運用。設定的教學目標為:

(1)熟悉企業(yè)級服務器系統(tǒng)的基本操作與系統(tǒng)管理方法;

(2)掌握企業(yè)級數(shù)據(jù)庫的主要功能及應用;

(3)了解企業(yè)級應用的組成、模塊之間的關(guān)系;

(4)掌握企業(yè)級應用的開發(fā)模式及開發(fā)方法;

(5)能夠開發(fā)簡單的企業(yè)應用系統(tǒng)。

1.2案例驅(qū)動的教學內(nèi)容設置

圍繞以上教學目標,利用教學案例承載教學內(nèi)容,并按照案例所涉及的知識之間的內(nèi)在聯(lián)系組織課程內(nèi)容、結(jié)構(gòu)。

1.2.1案例設計

課程內(nèi)容圍繞案例進行組織。利用案例將理論知識、實踐技能與實際應用環(huán)境結(jié)合在一起,因此課程案例設計是課程建設過程中的一個重要環(huán)節(jié)。按照企業(yè)級應用開發(fā)方法來設計,以案例實現(xiàn)為導向,將其融入到整個教學過程中,并由此推動創(chuàng)新。其設計原則為:

(1)案例具有完整性。案例項目無論大小,應該設計成包括前端、應用邏輯、后臺數(shù)據(jù)庫等涉及相關(guān)課程的多個知識點的一個相對完整系統(tǒng),滿足課程培養(yǎng)目標。

(2)具有擴充和拓展性。有利于學生的拓展和完善,能夠充分發(fā)揮學生的主體作用,激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

(3)可組裝性。學生能夠按照提供的源碼和實現(xiàn)步驟組裝完成原型系統(tǒng)。

1.2.2課程內(nèi)容

主要包括案例背景介紹、實驗平臺系統(tǒng)基礎、實例數(shù)據(jù)庫、應用開發(fā)方法及工具。案例背景介紹案例需求、應用流程框架、模塊邏輯關(guān)系圖等;實驗平臺系統(tǒng)基礎介紹企業(yè)級服務器(IBMi系統(tǒng))技術(shù)獨立的體系結(jié)構(gòu)實現(xiàn)、基于對象的管理、消息機制、工作流管理,以及系統(tǒng)安全機制;實例數(shù)據(jù)庫介紹企業(yè)數(shù)據(jù)庫(DB2fori)的主要功能及其實現(xiàn)方式;應用開發(fā)部分介紹企業(yè)級應用開發(fā)方法、相關(guān)語言,以及集成的開發(fā)工具。

1.2.3實驗內(nèi)容

根據(jù)案例實現(xiàn)的要求、模塊之間的關(guān)系以及順序設計實驗。實驗內(nèi)容的特點是實驗模塊之間有先后依賴關(guān)系,需要學生按順序完成實驗,實現(xiàn)課程案例。實驗內(nèi)容包括IBMi系統(tǒng)接口、數(shù)據(jù)庫設計與實現(xiàn)、應用邏輯設計與實現(xiàn)、屏幕設計與實現(xiàn)、打印報表設計與實現(xiàn),以及應用系統(tǒng)維護等多個實驗。

1.3案例驅(qū)動的實踐教學方法

案例實踐教學方法突出知識的綜合運用,將綜合能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)滲透到教學的各個環(huán)節(jié)中。采用案例驅(qū)動、理論與實驗教學相結(jié)合,并以實驗為主導的多環(huán)節(jié)教學方法:

(1)課堂教學講述概念術(shù)語、基本理論、方法原理以及實現(xiàn)機制,并根據(jù)需要進行實時演示操作。課堂講解力求少而精,注重啟發(fā)、引導,并與學生互動。

(2)實驗教學突出實驗的目的性以及學生的主體作用,更多地實施個性化指導。利用案例提高學生操作技能、培養(yǎng)創(chuàng)新思維并加深和拓寬理論知識。

(3)精心設置單元練習,以鞏固各個部分的知識點、重點與難點。

(4)最后通過期末考試促進學生對課程知識點的全面復習、歸納總結(jié),達到學以致用、融會貫通的目的。在教學實施過程中,倡導“做中學”,教學案例將理論教學和實踐教學融合,使課堂學習融“教、學、做”為一體,把知識、能力的學習過程置于實際應用環(huán)境中。強調(diào)以學生為主體,教師則更多的是引導、指導、示范和答疑。

1.4多因素成績評定法

有效的考核方法能調(diào)動學生的學習積極性、興趣,提升教學質(zhì)量。該課程采用多因素考核:

(1)上機實驗(占總成績60%)考查學生動手能力、綜合運用知識能力以及解決實際問題能力。學生需要按照實驗任務要求上機完成實驗,并上機提交包含源代碼的結(jié)果。

(2)課后作業(yè)(占總成績10%)考查學生對知識點及關(guān)鍵技術(shù)的掌握程度。

(3)期末考試(占總成績30%)考查學生對整個課程基本知識點、知識結(jié)構(gòu)以及原理方法的掌握情況。

2課程特色

這門綜合實驗課程在實驗平臺選擇、課程內(nèi)容設置、教學方式等方面具有特色。

(1)集成的實驗平臺。依托IBMPowerSystems(P570),同時支持安裝AIX、IBMi和Linux3種操作系統(tǒng)。其中IBMi是一款具有獨特體系結(jié)構(gòu)的集成操作系統(tǒng),可以看成是最早的一體機,具有集成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(DB2fori)、各種編程語言環(huán)境(RPG,COBOL,C,C++,Java,PHP等)、集成的開發(fā)工具(ADTs,RDP,WDS,RDiforSOA等)以及多種應用運行環(huán)境,包括Java、WebSphere商業(yè)智能許多軟件,這種集成式、一站式的系統(tǒng)為綜合實驗課程提供了良好的實驗平臺。

(2)案例驅(qū)動課程內(nèi)容。根據(jù)案例需求,注重知識的實用性和針對性,通過案例設計的完整性保證課程知識體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性、完整性。按照由淺入深、循序漸進的方式直觀地進行展示。課程內(nèi)容包括了實驗平臺基本操作、數(shù)據(jù)庫設計與實現(xiàn)、相關(guān)編程語言知識、界面設計、集成開發(fā)工具的使用,讓學生在設計和實現(xiàn)案例項目的過程中學習相關(guān)知識和知識的綜合運用。

(3)案例實踐教學方法。采用以案例為背景,融理論和實驗一體化,并以實驗為主導的教學方法。學生在好奇心的驅(qū)動下,按照實驗步驟完成實驗模塊,實現(xiàn)課程案例。在獲得成就感的同時,培養(yǎng)了學生的知識綜合運用能力、發(fā)現(xiàn)實際問題和解決問題能力,并獲得實踐經(jīng)驗和實際操作技能。

(4)精品教學資源網(wǎng)站。網(wǎng)站(http://222.200.181.101/i/)內(nèi)容包括課程簡介、教學大綱、課堂教案、電子書、部分視頻、實驗教學大綱、實驗指導、課后練習與答案、考試重點、模擬試題與答案以及相關(guān)網(wǎng)站鏈接等。課程網(wǎng)站整合了相關(guān)教學資源,為教師教學和學生自學、課后復習及進一步深入學習提供方便。

(5)資深專業(yè)教師團隊。綜合實驗課程的開設對教師的專業(yè)知識、相關(guān)學科知識以及實驗平臺系統(tǒng)操作等綜合業(yè)務能力有更高的要求。這門課程的主講教師長期從事實驗教學工作,積累了豐富的實踐教學經(jīng)驗,曾多次參加企業(yè)高校師資培訓,獲多項全球?qū)I(yè)技術(shù)認證,具有專業(yè)特長。同時還邀請了企業(yè)(例如,IBM公司)資深教育專員、資深專家講授部分課程內(nèi)容,并與學生分享他們在企業(yè)工作的體會,開闊學生視野。

3結(jié)束語

篇2

摘要:本文介紹了國防科技大學計算機學院在人才培養(yǎng)實踐方面的具體做法,即將實驗課程體系劃分為基礎驗證性實驗、課內(nèi)綜合性實驗、綜合課程設計和自主創(chuàng)新實踐四個層次,在計算機科學與技術(shù)專業(yè)的計算機硬件、計算機軟件和網(wǎng)絡工程三個專業(yè)方向上大規(guī)模設立綜合性課程設計。

關(guān)鍵詞:實驗課程體系;創(chuàng)新與實踐;計算機學科

中圖分類號:G642

文獻標識碼:B

1緊跟學科前沿,構(gòu)建實驗教學體系

我院長期跟蹤、研究了ACM和IEEE聯(lián)合推出的教學計劃和美國CC2001教程,并深入剖析了國內(nèi)外十多所一流大學和著名軍事院校的專業(yè)課程體系,并據(jù)此制訂了國防科技大學計算機學院計算機科學與技術(shù)2002本科教學計劃。我們將實驗課程體系劃分為基礎驗證性實驗、課內(nèi)綜合性實驗、綜合課程設計和自主創(chuàng)新實踐四個層次,如圖1所示。這四個層次之間點面結(jié)合、融會貫通、配合緊密、循序漸進、環(huán)環(huán)相扣。

以計算機硬件方向為例,在“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”和“數(shù)字邏輯”三個課程內(nèi)的基礎驗證性實驗和課內(nèi)綜合性實驗基礎上,開設“數(shù)字邏輯課程設計”;在“計算機原理”和“數(shù)字系統(tǒng)設計工程”兩個課程內(nèi)的基礎驗證性實驗和課內(nèi)綜合性實驗以及“數(shù)字邏輯課程設計”基礎上,開設“計算機原理課程設計”;在“計算機控制基礎”、“計算機體系結(jié)構(gòu)”和“嵌入式系統(tǒng)”三個課程內(nèi)的基礎驗證性實驗和課內(nèi)綜合性實驗以及“數(shù)字邏輯課程設計”和“計算機原理課程設計”基礎上,開設“嵌入式系統(tǒng)課程設計”;形成從電子器件到功能單元、再到部件、最后到系統(tǒng)的實驗課程體系,依次推進,最終讓學生深入而系統(tǒng)地掌握計算機硬件的原理與技術(shù)。

這種創(chuàng)新性的實驗體系科學、可行,有效保證了實驗建設具有先進的水平和顯著的效果,為后續(xù)實驗內(nèi)容、實驗平臺、實驗組織管理等方面建設奠定了堅實的基礎。綜合課程設計和自主創(chuàng)新實踐采用項目團隊的方式組織和實施,幫助學生樹立團隊精神和協(xié)作精神,培養(yǎng)學生的組織能力和創(chuàng)新能力。

為了能夠更好地發(fā)揮綜合課程設計的作用,我們率先在計算機科學與技術(shù)專業(yè)學科課程體系三個專業(yè)方向上大規(guī)模設立了綜合性課程設計并單獨設課,見表1。這些綜合性課程設計穿插在系列課程學習的各個階段開展,實驗內(nèi)容結(jié)合了我們的科研方向,體現(xiàn)了綜合性和系統(tǒng)性,不僅強調(diào)培養(yǎng)學生具有綜合運用所學的多門課程知識解決實際問題的能力,更加強調(diào)系統(tǒng)分析、設計和集成能力,以及強化培養(yǎng)學生的獨立實踐能力和良好的科研素質(zhì)。

圖1 實驗課程體系的層次

表1 計算機科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)方向

2教學科研結(jié)合,創(chuàng)新實驗教學內(nèi)容

我院在堅持依照教學大綱施訓的基礎上,根據(jù)計算機技術(shù)發(fā)展迅速的特點,結(jié)合我院科研實踐和成果,設置了9門綜合課程設計并逐步開設一批新的實驗項目,使學生能夠?qū)W到較新的知識,取得了顯著的效果。

例如“數(shù)字邏輯課程設計”課程,作為“數(shù)字電子技術(shù)”、“數(shù)字邏輯”的后續(xù)課程,要求學生在計算機系統(tǒng)綜合設計平臺上掌握計算機部件級的邏輯功能設計,通過數(shù)字鬧鐘、八位運算器、交通燈、乒乓球游戲、流水算術(shù)邏輯部件、串行收發(fā)器等課程實驗內(nèi)容,可以使學生在進一步理解課程內(nèi)容的基礎上利用較先進的設計手段掌握數(shù)字系統(tǒng)設計和調(diào)試的工具和方法,增加集成電路應用知識,培養(yǎng)學生的實際動手能力和分析、解決問題的能力;在后續(xù)的“計算機原理課程設計”課程中進一步要求學生學習和掌握HDL語言描述電路,并使用HDL語言設計和實現(xiàn)一個完整的八位機,通過邏輯模擬和綜合,在計算機系統(tǒng)綜合設計平臺上測試和驗證。通過這一系列課程的學習,可以使學生進一步理解計算機原理和組成,掌握計算機部件的設計方法,培養(yǎng)學生的實際操作能力和分析解決問題的能力。

再比如“人工智能導論”課程,我們在實驗教學過程中嘗試對以Agent為中心的教學方法進行擴展,以機器人為主線,將人工智能的各個論題處理成機器人任務,學生通過構(gòu)建機器人并編程完成任務,更好地將人工智能的各個知識點有機整合起來。更重要的是,機器人論題對學生來說是個極大的激勵,學生的學習過程有相當?shù)某删透小D壳拔覀冇糜趯嶒灲虒W的典型實驗內(nèi)容如表 2所示。在學校“十一五”實驗教學經(jīng)費的支持下,我們將繼續(xù)豐富和拓展更深層次的實驗教學內(nèi)容。

表2 “人工智能導論”實驗教學內(nèi)容

3 依托學科優(yōu)勢,完善實驗支撐體系

經(jīng)過“十五”的建設,依托計算機科學與技術(shù)國家重點學科的優(yōu)勢,我們進一步完善了實驗教學軟硬件條件的建設,形成了完整的實驗教學支撐保障體系。

在實驗教學硬條件建設上,一方面我們建設并完善了專門的基礎教學實驗室“計算機技術(shù)與網(wǎng)絡實驗中心”,下分“計算機系統(tǒng)實驗室”、“計算機軟件及應用實驗室”和“計算機網(wǎng)絡實驗室”三個分實驗室,制定了一系列的實驗教學規(guī)范和管理制度,方便老師與學生開展課程實驗教學;另一方面我們依托“211”工程和“985”建設,利用“高性能計算中心”等專業(yè)科研環(huán)境支撐創(chuàng)新活動、畢業(yè)設計等實踐教學活動。

在實驗教學軟條件建設上,一方面我們充分貫徹教學科研相互促進的宗旨,將一些科研成果,如銀河系列巨型機系統(tǒng)等直接服務于課程實驗教學,更好地幫助學生學習內(nèi)容;另一方面我們充分開發(fā)調(diào)動老師的創(chuàng)造性和積極性,自主編寫配套的實驗教材、自主研制配套的軟硬件實驗平臺。

在不斷吸取國內(nèi)外著名大學教材建設先進成果的基礎上,面向我院的課程體系改革和建設需要,自編實驗教材和講義十余部,例如《收音機安裝指南》、《數(shù)字邏輯課程設計》、《計算機系統(tǒng)課程綜合設計指導書》、《嵌入式系統(tǒng)課程設計實驗指導書》、《程序設計課程設計》、《操作系統(tǒng)課程設計》、《軟件工程課程設計》、《網(wǎng)絡工程課程設計》和《網(wǎng)絡攻防課程設計》等,并有多部高水平教材已經(jīng)正式出版。目前我們已經(jīng)逐步建立起了和課程體系相配套、結(jié)合自身科研實際的富有特色的完整實驗教材體系。

在硬件實驗平臺方面,我們在國內(nèi)率先自主研制成功了計算機系統(tǒng)綜合設計平臺,見圖2。該平臺可以滿足數(shù)字邏輯課程設計、計算機原理課程設計、數(shù)字系統(tǒng)設計工程、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和超大規(guī)模集成電路(VLSI)設計等多門課程的實驗教學需求。

在軟件實驗平臺方面,我們自主設計研發(fā)了NetDemo計算機網(wǎng)絡原理輔助教學系統(tǒng),見圖3。該系統(tǒng)可以對計算機網(wǎng)絡的主要原理和有關(guān)協(xié)議進行參數(shù)可配置的、直觀的、動態(tài)的多媒體演示,使原來靜態(tài)的板書式文字教學成為動態(tài)的、圖文并茂的、交互式演示性教學,在提高學生對網(wǎng)絡原理理性認識的同時增強了學生的感性認識,并提高了學生的學習興趣。

圖2 計算機系統(tǒng)綜合設計平臺

圖3 NetDemo計算機網(wǎng)絡原理輔助教學系統(tǒng)

4整合教學資源,加強實驗隊伍建設

我們十分重視實驗教學隊伍建設,通過各種途徑加強實驗教學隊伍建設。目前我們的實驗教學隊伍主要包括專職實驗教師、兼職實驗教師、TA(教學助理)和研究生教輔組成。從2004年開始我們借鑒國外大學成功經(jīng)驗,在綜合性課程設計課程中聘請TA。此外在學院的研究生培養(yǎng)方案中明確規(guī)定,所有研究生學生必須參加課程輔導,課程輔導成績合格方可畢業(yè),研究生教輔力量成為實驗教學隊伍的有力補充。通過整合各種教學資源,增強了學院實驗輔導力量,促進了實驗隊伍建設,對人才培養(yǎng)起到了很好的支撐作用。

5注重全面發(fā)展,開展創(chuàng)新實踐活動

通過“十五”期間的全面實施,實驗教學效果明顯,學生的綜合素質(zhì)、工程實踐能力、團隊意識、創(chuàng)造性思維得到進一步提高,2006年我院“創(chuàng)新實驗課程體系、增強學生實踐能力、培養(yǎng)高素質(zhì)人才”獲國防科技大學教學成果一等獎。我院畢業(yè)學生業(yè)務能力強,能夠適應軍隊和國家建設要求,受到用人單位和領導機關(guān)的高度評價。

2004年以來,我們組織本科學生參加各種學科競賽60余次,參加人員近700人次,有415人次獲獎,學科競賽成績突出。其中有代表性的獎項有:8人次獲國際數(shù)模競賽一等獎;14人次獲國際數(shù)模競賽、ACM國際大學生程序設計競賽二等獎;18人次獲全國數(shù)模競賽、電子設計競賽、機械創(chuàng)新設計大賽一等獎;43人次獲全國數(shù)模競賽、嵌入式系統(tǒng)設計競賽等二等獎。本科生組隊參加主要由研究生參加的全國微軟“創(chuàng)新杯”軟件開發(fā)大賽獲團體銀獎。

6致謝

感謝國防科學技術(shù)大學“十一五”教學研究項目“探索開拓博士研究生國際學術(shù)交流空間的方法和途徑”和國防科學技術(shù)大學“十一五”本科重點課程建設項目“計算機網(wǎng)絡”和“計算機程序設計”的資助。

篇3

該系列教材的作者不僅具有豐富的教學經(jīng)驗,也具有豐富的科研經(jīng)驗,是浙江大學計算機科學與技術(shù)學院和軟件學院的教學核心力量。這支隊伍目前已經(jīng)獲得了四門國家精品課程(C語言程序設計基礎及實驗、操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、計算機輔助工業(yè)設計)以及六門省部級精品課程,出版了幾十部教材。該系列教材涵蓋了計算機和軟件專業(yè)絕大部分專業(yè)必修課程和部分選修課程,是一部比較完整的專業(yè)課程設計系列教材,也是國內(nèi)首部由研究型大學計算機學科獨立組織編寫的專業(yè)課程設計系列教材。

系列教材由《C程序設計基礎課程設計》、《軟件工程課程設計》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計》、《數(shù)值分析課程設計》、《編譯原理課程設計》、《邏輯與計算機設計基礎實驗教程與課程設計》、《操作系統(tǒng)課程設計》、《數(shù)據(jù)庫課程設計》、《Java程序設計課程設計》、《面向?qū)ο蟪绦蛟O計課程設計》、《計算機組成課程設計》、《計算機體系結(jié)構(gòu)課程設計》、《計算機圖形學課程設計》等十三門課程的綜合實驗教材所組成。

下面舉例介紹其中幾本教材的主要內(nèi)容及特點。

《C程序設計基礎課程設計》:在分析C語言高級編程技術(shù)的基礎上,通過對“通訊錄”、“計算器”、“俄羅斯方塊”等3個完整案例的解析,指導讀者按照軟件工程的生命周期開發(fā)過程,從問題分析、設計、編碼到測試,循序漸進地完成大型程序的開發(fā)。教材還提供了9個大型程序訓練的題目及簡要分析,供讀者練習。本教材還針對教學需要,提供了可參考的實施過程說明、開發(fā)文檔模版、考核方法和評價標準,特別強調(diào)學生團隊合作精神的培養(yǎng)。

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計》:針對堆棧、樹、圖、排序、哈希查找、算法設計等方面的內(nèi)容提供了8個課程設計案例,分別從基本知識回顧、設計題目、設計分析、設計實現(xiàn)、測試方法、評分要點等幾個方面進行分析。教材還提供了8個課程設計習題,并對實現(xiàn)要點進行了簡要的分析。

《計算機組成課程設計》:要求實驗者用硬件描述語言(Verilog HDL)設計單元電路、功能部件和指令條數(shù)有限而功能較齊全的單時與多時鐘CPU。在計算機功能單元仿真模擬正確后, 實驗者能把自己設計的結(jié)果寫入到Spartan-3 Starter Kit Board開發(fā)板的FPGA可編程芯片上, 并能直接實驗自己的設計(芯片)是否達到預期目標。實驗設計由淺入深, 內(nèi)容豐富。

《數(shù)據(jù)庫課程設計》:以圖書管理系統(tǒng)的開發(fā)為例,從需求分析開始,到數(shù)據(jù)庫設計、數(shù)據(jù)庫應用和應用開發(fā)等過程。其中應用開發(fā)的環(huán)境和工具包括MySQL數(shù)據(jù)庫和ODBC接口技術(shù),以及SQL Server和JDBC等。本書側(cè)重于介紹“怎么做”和做的過程,而非原理性和全面性的闡述。

篇4

【關(guān)鍵詞】計算機組成與結(jié)構(gòu);EDA技術(shù);實驗;應用

計算機及其相關(guān)專業(yè)的學生在學習過程中,除了要對理論知識加以了解,更重要的是要提升自己的動手能力。計算機組成與結(jié)構(gòu)實驗教學,就是計算機專業(yè)學生的必修課,通過課程設計把理論知識運用到實踐中,可以起到拓展知識的作用。

一、EDA技術(shù)概述

EDA也就是電子設計自動化,EDA技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助測試以及計算機輔助工程。EDA技術(shù)的工具就是計算機,在EDA軟件平臺上,設計者常常用硬件描述語言HDL來完成具體的課程設計文件,然后再在計算機平臺上自動完成邏輯編譯、分割、優(yōu)化、布局、仿真等多個步驟。

EDA技術(shù)最大的優(yōu)勢在于用軟件的方法來實現(xiàn)硬件的實際功效。一項設計最重要的部分是仿真和調(diào)試,采用EDA技術(shù)進行設計時,從設計的高層次上對設計進行全局縱覽,有助于早期改造結(jié)構(gòu)設計上的毛病,避免工作量的增加,也可以減少進行邏輯功效仿真的工作量,增加設計的成功率。

二、將EDA技術(shù)應用于計算機組成與結(jié)構(gòu)課程設計

計算機是一個典型的復雜數(shù)字系統(tǒng),如果在計算機設計系統(tǒng)開發(fā)中加入EDA技術(shù)的軟硬件設計平臺,不僅可以提高系統(tǒng)設計與調(diào)試的斂率,也可以節(jié)約硬件開發(fā)成本,縮短設計周期。因此在計算機組成與結(jié)構(gòu)的實踐教學中,要不斷提高學生利用現(xiàn)代化的電子技術(shù)手段進行設計的能力。當然,EDA技術(shù)將成為計算機組成與結(jié)構(gòu)實驗教學的發(fā)展方向。

(一)課程的實施方案

課程設計是要完成模型計算機的設計以及FPGA的實現(xiàn),而課程實驗則是用來驗證計算機的各個組成部件以及其具體的邏輯功能的。這兩種課程內(nèi)容都是為了讓學生能夠掌握計算機的硬件系統(tǒng)中各個部件的具體組成原理、邏輯實現(xiàn)方法及其具體的設計方法,從而建立一種整體的概念,提高學生在學習過程中進行獨立分析設計的能力。計算機組成與結(jié)構(gòu)的課程設計中運用了多門課程,比如計算機組成原理、VHDL、匯編語言程序設計等,這些課程都能對學生的自學能力有很好的提高。因為該課程設計不僅在理論上要求學生有扎實的理論基礎,在實踐上則要求學生具有電路分析與設計、能進行完整實驗的能力。

(二)課程設計的內(nèi)容

計算機組成與結(jié)構(gòu)實驗教學中,進行課程設計的內(nèi)容主要有以下幾個方面。首先是進行系統(tǒng)的總體設計,畫出模型機的數(shù)據(jù)通路框圖;其次是設計微程序控制器或者硬聯(lián)線控制器的邏輯結(jié)構(gòu)框圖;開始設計機器指令格式和指令系統(tǒng);由給出的課程題目和設計指令系統(tǒng)來編寫相應的匯編語言,進行仿真等。

三、將EDA技術(shù)應用于計算機組成與結(jié)構(gòu)課程實驗

進行課程設計之后就可以進行具體的課程實踐。在進行課程實踐之前,要掌握具體的設計方法。計算機的CPU包含基本的功能模塊以及與基本功能模塊相連的數(shù)據(jù)通路。在進行課程設計實踐時要掌握基本功能模塊的具體功能以及各自的特點,再對每個模塊進行設計、調(diào)試、軟件仿真和硬件設計等。計算機組成與結(jié)構(gòu)課程設計實驗中采用的CPU采用大多是單總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的16位CISC CPU,EDA軟件大多是可編程邏輯器件設計工具軟件。

(一)基本模犁計算機的設計

在具體的課程設計中,為了保證清晰的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),一般在系統(tǒng)的頂層結(jié)構(gòu)采用原理圖輸入法,而在其他的模塊都采用VHDL語言進行設計。對各個模塊進行處理時要在文本編輯器中輸入每一個單元模塊所對應的VHDL源程序,并且要對各個源程序進行編譯,可以產(chǎn)生相應的圖元,供頂層的電路調(diào)用使用。各個模塊的圖元可以生成圖元庫,運用EDA技術(shù)進行實驗課程,很重要的一步就是要進行軟件仿真,而仿真的元器件就來源于圖元庫。在圖形編輯器中可以對圖元庫中的各種圖元進行調(diào)用,再根據(jù)數(shù)據(jù)通路的總體框架圖連接成頂層電路圖,就可以進行電路的仿真。計算機組成與結(jié)構(gòu)實驗所設計的CISC模型機的頂層電路圖中有很多基本器件模塊,比如時序信號發(fā)生器、程序計數(shù)器、算術(shù)邏輯運算單元、移位寄存器、指令寄存器、比較器、地址寄存器、一個控制單元等。而這些模塊也共用一組16位的三態(tài)數(shù)據(jù)總線。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的存儲模塊是一個重要的組成部分,存儲元件由嵌入式陣列塊構(gòu)成,通過調(diào)用宏模塊并設置模塊相關(guān)的參數(shù)來實現(xiàn)存儲功能。系統(tǒng)的各個部分都承擔了不同的功能,其中,存儲CPU主要是對指令和數(shù)據(jù)進行執(zhí)行,具體的過程是處理器從存儲元件中讀取相應的指令,CPU再執(zhí)行指令來運行下行的各種程序,整個過程中的指令都被存儲在指令寄存器中。譯碼過程由控制單元完成,控制單元主要是控制相應的信號進行相互作用,并且控制各個處理單元來執(zhí)行這些指令。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的控制模塊其實是一個狀態(tài)機,它主要控制CPU的各項動作之間的順序,比如取指令、譯碼、執(zhí)行指令,控制模塊進行操作時要針對各個動作發(fā)出具體的時序控制信號,使得計算機內(nèi)部的各個動作都能進行協(xié)調(diào)的工作,進而完成各個指令的具體功能。這種方法與微程序設計方法不同,微程序設計法主要在控制存儲器中寫入微指令,通過控制微程序來執(zhí)行具體的控制指令。

(二)軟件設計

當系統(tǒng)CPU得到一個復位信號后,系統(tǒng)即開始進行復制操作,復位信號是使CPU內(nèi)部狀態(tài)復位的一個信號操作。一般說來,系統(tǒng)的每個寄存器都有不同的功能,寄存器1主要存放模塊的的起始地址,寄存器2主要存放系統(tǒng)目標區(qū)的起始地址,而寄存器6則主要存放被復制模塊的末地址。在具體的操作過程中要判斷數(shù)據(jù)模塊的復制工作是否已經(jīng)結(jié)束,若已經(jīng)滿足結(jié)束條件則可以停止運行,否則要繼續(xù)記數(shù)直至數(shù)據(jù)模塊復制完成。

將設計的程序輸入并且進行編譯之后,還有一個重要的步驟就是仿真,仿真也是對設計進行驗證的一個重要步驟,若在仿真中發(fā)現(xiàn)不符合要求的地方,則要及時找出原因進行改正,以保證最終結(jié)果的正確性。

結(jié)語

計算機組成與結(jié)構(gòu)課程是鍛煉學生積極思考以及提升其思維能力的重要課程,不同的設計對象和內(nèi)容導致設計的具體內(nèi)容完全不同,這也考驗了學生獨立思考的能力,由于EDA技術(shù)與計算機輸入技術(shù)、邏輯編程和仿真等方面都有緊密的聯(lián)系,而且在硬件實驗之后有具體的圖像可以進行對比,因此在實驗教學中具有很好的靈活性和可操作性。也能提高學生進行軟件開發(fā)的能力,可以達到課程設計的效果。

參考文獻

[1]陳智勇.計算機原理課程設計的改革與實踐[J].電氣電子教學學報,2005,27(5):71—73

篇5

1“甩圖板”的實踐應用研究

系統(tǒng)的理論教學模式改革,使學生具備了工程圖樣的讀圖與繪圖能力、計算機繪制工程圖紙的能力和計算機創(chuàng)建三維模型、裝配體的能力。而如何在后續(xù)的課程設計、綜合實驗及畢業(yè)設計環(huán)節(jié)熟練應用CAD軟件進行設計、繪圖,如何教學到應用全面貫徹甩圖板才是重中之重。機類學生基本所有實踐環(huán)節(jié)都與工程制圖密不可分。如機器測繪的工程圖紙、機械原理課程設計的機構(gòu)簡圖、機械設計課程設計環(huán)節(jié)設計的減速器的零件圖和裝配圖、機械制造技術(shù)基礎的工裝等,包括綜合性環(huán)節(jié)的畢業(yè)設計,都要甩掉圖板,科學地使用計算機輔助設計軟件。以開設在第3學期的為期2周的機器測繪為例,就是對工程制圖能力的一個綜合應用,是全面提高學生制圖能力和計算機繪圖能力的綜合性實踐環(huán)節(jié)。按原教學安排,2周的機器測繪,學生要分組對一小型儀表車床進行拆裝、對零件進行測繪、繪制零件草圖、繪制零件工作圖、匯總數(shù)據(jù)繪制裝配圖,其中手工繪制零件工作圖和機器裝配圖,繪圖量大、耗時多,多數(shù)同學繪圖質(zhì)量不高。如果甩掉圖板,繪制草圖后,計算機繪制零件二維工程圖紙和裝配圖,不但繪圖質(zhì)量大大提高,效率也會有很大提高,這樣學生就可以有剩余的時間完成部分零件的三維建模,甚至可以完成三維裝配及動畫演示,甩圖板后學生在機器測繪環(huán)節(jié)完成的儀表車床裝配體如圖1所示,可見甩圖板教學模式的教學改革成果顯著。

2機類學生工程制圖實現(xiàn)“甩圖板”的實踐結(jié)果分析

以我校2011級機械設計制造及其自動化專業(yè)機械電子工程方向B142121班為例,對其機械設計課程設計環(huán)節(jié)計算機輔助設計軟件使用情況做一統(tǒng)計及分析,具體數(shù)據(jù)如表3所示(該課程設計圖紙內(nèi)容包括2張零件圖和1張裝配圖)。31名學生自愿選擇是否使用CAD軟件,結(jié)果顯示,大部分學生都會選擇CAD軟件進行輔助繪圖工具,并成績較好。學生普遍反映,使用CAD軟件完成課程設計收獲很大,不但提高效率和圖紙質(zhì)量,又有機會熟悉和練習CAD軟件,為后續(xù)的其他課程設計、畢業(yè)設計乃至工作都打下了良好的基礎。

3結(jié)語

篇6

[關(guān)鍵詞]課程設計;資源勘查工程;OBE理念;國際工程認證;教學改革

一、資勘專業(yè)測井資料綜合解釋課程設計現(xiàn)狀

測井資料綜合解釋課程設計這門課程在國內(nèi)石油高校均有開設,只不過是在學時和具體任務要求等方面有所差異。中國石油大學(華東)在這個環(huán)節(jié)中,大多數(shù)學生直接聯(lián)系有科研項目的教師進行現(xiàn)場資料處理;吉林大學設置的同類課程名稱是測井資料處理與解釋課程設計,其訓練方法與中國石油大學(華東)類似,重在提高學生動手操作能力。中國地質(zhì)大學(北京)、西安石油大學認為對測井資料進行處理和解釋是資源勘查專業(yè)學生必須掌握的一項基本技能,該校同類課程實踐教學的主要目標則是讓學生認識并分析測井曲線,培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題的能力。長江大學的測井綜合解釋課程設計主要是為勘查技術(shù)與工程測井方向的學生開設的一門實踐課,從測井資料手工解釋與計算機處理兩方面來達到鍛煉學生的實踐能力和提高其綜合素質(zhì)的目的。測井資料和測井技術(shù)是開展地質(zhì)工作的重要基礎資料和技術(shù)手段。西南石油大學自開辦資源勘查工程專業(yè)以來,就非常重視測井技術(shù)在地學研究中的重要作用,并圍繞測井地質(zhì)應用開設了測井系列課程群,其中測井資料綜合解釋課程設計一直是該專業(yè)學生必修的一門實踐類課程,是測井資料的地質(zhì)應用實戰(zhàn)練習的第二課堂。基于先修后續(xù)關(guān)系,該課程安排在學生修完普通地質(zhì)學、石油地質(zhì)學、沉積學、礦物巖石學和地球物理測井之后,主要是為了鞏固學生在地球物理測井中學到的測井基本原理和解釋方法等基礎知識,結(jié)合實際測井資料從巖心分析、巖電實驗、試油等資料入手,與地質(zhì)知識相結(jié)合,開展測井資料數(shù)字處理處理和綜合解釋,讓學生具備獲取開展油氣地質(zhì)方案設計所需參數(shù)的能力。該門課程安排在2周時間內(nèi)完成,設置2個學分。主要任務是測井曲線回放,測井資料質(zhì)量檢查與預處理、測井解釋模型的建立,儲層巖性、物性參數(shù)計算機定量處理解釋,含流體性質(zhì)識別、成果圖及成果表的制作、報告編寫及答辯等幾個環(huán)節(jié),其任務及流程見圖1。

二、資勘專業(yè)測井資料綜合解釋課程設計改革的必要性

(一)這是新形勢下該專業(yè)課程結(jié)構(gòu)設置調(diào)整的必然要求

在國際工程認證體系大的教育背景下,結(jié)合專業(yè)特色及發(fā)展方向,基于OBE理念,我校資源勘查工程專業(yè)修訂了人才培養(yǎng)方案以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。該專業(yè)的測井系列課程結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大的變化(見表1)。根據(jù)工程質(zhì)量認證的最新要求,本門課程設計對支撐學生畢業(yè)要求指標點也要相應發(fā)生改變。因此測井資料綜合解釋課程設計進行改革是新形勢下該專業(yè)課程結(jié)構(gòu)設置調(diào)整的必然要求。從表中可以看出,在資源勘查工程2013級以前,課程設計運行周期都是2周,2014級將課程設計周期縮短為1周,2015級則調(diào)整為2周。同時該專業(yè)的測井系列課程也發(fā)生了較大的變化,從2015級開始不僅將地球物理測井的學時從64學時降到了56學時,而且測井地質(zhì)學和非常規(guī)儲層測井評價技術(shù)這兩門課程都取消了。雖然由于上課內(nèi)容重復等多種原因?qū)е铝诉@兩門課程的取消,但作者認為這兩門課程里面相應的內(nèi)容,比如測井資料的沉積學應用、測井資料的構(gòu)造地質(zhì)應用、測井資料的儲層評價,都可以在測井資料綜合解釋課程設計中進行挖掘,尤其是利用測井資料進行測井相識別、沉積序列劃分和儲層評價等方面。

(二)目前課程設計存在的突出問題要求必須進行改革

為了做好“面向資勘專業(yè)的”測井資料綜合解釋“程設計的改革與實踐”這個教改項目,筆者對我校資源勘查工程專業(yè)近幾年的該門課程設計進行了詳實的調(diào)研,結(jié)果表明,在課程設計中主要存在以下問題:1.課程設計任務書的設置不夠合理,忽視了測井資料手工解釋的重要性。測井資料手工解釋是準確建立測井解釋模型和進行計算機定量處理解釋的重要基礎。任何先進的計算機程序或軟件都不可能代替以基本地質(zhì)理論武裝的測井解釋人員,復雜的地質(zhì)因素和測井資料多解性決定了人機聯(lián)作、交互分析才是得到合理解釋結(jié)果的唯一途徑。2.學生機械模仿多,主觀能動性發(fā)揮較少。在課程設計過程中經(jīng)過指導老師的軟件培訓后,學生本應有充裕的時間在2周內(nèi)保質(zhì)保量地完成目前課程設計規(guī)定的任務。但由于學生主動性較差,動手能力不強,大部分學生都是根據(jù)教師提供的思路和培訓的軟件進行機械模仿,走流程,草草完成工作任務和報告。因此課程設計完成質(zhì)量不高,尤其是在計算機程序定量處理參數(shù)卡優(yōu)選等關(guān)鍵環(huán)節(jié),學生相互照搬模仿,導致課程設計結(jié)果和報告雷同率較高。3.在答辯環(huán)節(jié),學生理論與實踐相結(jié)合的水平較差,知其然不知其所以然,對自己做出的成果不能解釋,更毋論結(jié)果的準確性及與地質(zhì)規(guī)律的吻合度了。比如所做的直方圖、交會圖有何用?為何一些解釋為儲層的地方泥質(zhì)含量會高于50%?因此將測井資料與地質(zhì)問題緊密結(jié)合,如何提高測井數(shù)據(jù)處理及綜合解釋能力,讓分析結(jié)果更符合地質(zhì)規(guī)律,這是提高該門課程教學質(zhì)量的根本體現(xiàn)。4.考核標準忽略了過程考核目前的考核標準分為兩大部分,一部分是平時成績,主要是考查出勤率,占30%,另一部分是報告質(zhì)量,占70%。這忽略了學生課程設計過程的考核,雖然要求報告手寫,但報告的雷同率依舊很高,尤其表現(xiàn)在計算機處理后的成果圖和成果表上,有時不能給出學生真實公平的成績。

三、資勘專業(yè)測井資料綜合解釋課程設計改革的主要措施

針對上述問題,我校測井資料綜合解釋課程組認為應該在課程設計內(nèi)容和形式上進行改革和實踐,主要體現(xiàn)兩個結(jié)合。一是測井資料手工定性解釋與計算機定量解釋的結(jié)合,二是測井資料綜合解釋與地質(zhì)應用的結(jié)合,主要有以下幾點措施。

(一)在課程設計內(nèi)容方面

根據(jù)存在的問題,我們對該門課程設計內(nèi)容上擬進行以下調(diào)整(見圖2)。1.增加手工解釋課程設計任務,挖掘測井響應在地質(zhì)上的應用,填補學校計算機機房不夠用的缺口。給學生提供精度較高的巖心照片和錄井資料,在對測井曲線進行回放后,讓學生對照測井曲線的響應特征,對該井段進行巖心逐一描述,包括顏色、粒度、巖性等,并與測井資料手工解釋巖性和錄井資料進行對比分析。學會認識測井曲線的響應特征是利用測井資料解決地質(zhì)問題的首要問題。在此基礎上結(jié)合區(qū)域沉積背景總結(jié)出該井段的測井相特征,畫出沉積序列和相序剖面,完成單井柱狀剖面圖。由于每個人手工解釋的認識和觀點不同,可以在一定程度上減少甚至杜絕學生的抄襲行為,從而達到提高教學質(zhì)量的目的。2.強化測井資料計算機定量處理環(huán)節(jié),提高解釋精度。該環(huán)節(jié)即是按照預定的地質(zhì)任務,建立測井解釋模型,用計算機程序?qū)y井資料進行自動處理,并綜合地質(zhì)、錄井和生產(chǎn)動態(tài)資料進行綜合解釋巖性剖面、儲層參數(shù)及含流體性質(zhì),并以圖形或數(shù)據(jù)表形式直觀顯示出來。針對大部分學生利用軟件以“走流程”的形式來獲取儲層參數(shù),不以地質(zhì)基本理論來約束處理結(jié)果的問題,應當讓學生通過直方圖、交會圖等技術(shù)深刻認識測井曲線響應特征與儲層之間的關(guān)系,深入理解測井解釋參數(shù)的物理意義及對儲層孔隙度、傷滲透率、含油飽和度等參數(shù)的影響,這樣才能建立正確的測井解釋模型,選擇恰當?shù)奶幚韰?shù),從而提高測井解釋精度,讓解釋結(jié)論符合地質(zhì)規(guī)律,從根本上解決學生“知其然而不知其所以然”的核心問題。3.對照手工解釋和計算機定量處理分析成果,總結(jié)分析儲層的地質(zhì)和測井響應特征,分析儲層發(fā)育的控制因素,初步具備儲層綜合評價的能力。

(二)增強指導老師的過程控制,發(fā)揮學生的主觀能動性,改進考核方式

1.指導教師精心設計課程設計題目。之前都是所有學生使用同一套資料進行課程設計,為了保證教學質(zhì)量,防止互相抄襲,可將3~5個學生分為一組,每個小組選擇不同的題目,使用不同的資料進行課程設計,每組學生分工合作,在限定時間內(nèi)完成一個共同的目標,既鍛煉了設計能力,又鍛煉了團隊合作精神,而且很大程度上減少了抄襲的可能性。2.減少指導教師手把手教學,引導學生多動手多動腦。在鞏固地球物理測井、沉積巖石學、石油地質(zhì)學等課程基本理論的同時,讓學生學會理論與實踐的結(jié)合,地質(zhì)與測井的結(jié)合。在課程設計的各個環(huán)節(jié)應多組織學生進行小組討論,互相交流,這樣既能開闊思路,又可培養(yǎng)學生的團隊合作和研究能力。我們教學的首要目的不是讓學生機械模仿,而是通過適當方式教會學生獲取知識的方法和能力,讓學生的能力得到真正的提高。否則,雖然我們疲憊地奔走于學生的各類問題中,但卻不能真正讓學生得到提高。因為學生對教師已經(jīng)形成了依賴,一遇到問題馬上就問,哪怕是最初級的問題也從來不動腦思考。比如處理過程中參數(shù)選擇不合理,或者參數(shù)不夠,導致結(jié)果不正確,甚至都不能出結(jié)果。此時我們應該告訴學生去什么地方檢索什么文獻,才能解決這個問題,而不是幫他把參數(shù)調(diào)出來。如何發(fā)揮學生的主觀能動性,讓他們通過自己的思考主動糾錯以獲得成功是我們作為教師應該努力的方向。3.降低報告要求,改進考核方式。計算機定量處理環(huán)節(jié)一定要在計算機上對處理程序的調(diào)試、參數(shù)卡的選擇及成果展示上嚴格把關(guān),檢查結(jié)果作為最終成績的一部分。要認真做好答辯環(huán)節(jié),讓學生通過多媒體匯報來講述課程設計的過程和結(jié)果,也可以由學生演示簡單操作,答辯成績也作為最終成績的一部分。筆者認為,需要提交的課程設計報告無需大量的文字和篇幅要求,內(nèi)容只需講清楚課程設計的意義、完成方法和步驟及結(jié)果即可。因此最終成績由學生的平時成績(包括出勤率)、上機檢查、答辯和報告組成,比例為1∶2∶3∶4。

四、結(jié)束語

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關(guān)鍵詞:課程規(guī)劃設計教學質(zhì)量計算機教改

一、在教改大前提下的課程規(guī)劃

1.教學方式改革前提下的課程規(guī)劃

以往的教學方法比較傳統(tǒng),往往教師作為課堂的主導者,學生相對來說比較被動。但是教學改革方向式向?qū)W生為主體演變的趨勢,如強調(diào)學習的方法策略、學習的內(nèi)容以及學習的自主性。這有助于學生的全面綜合發(fā)展,讓學生的主體意識得到發(fā)揮,在教育過程中給學生選擇和參與的機會,以此實現(xiàn)教育以人為本的宗旨。學生綜合素質(zhì)的提高也很重要,啟發(fā)式教學能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和獨立思考能力,讓學生自我思考獨立思考,在思考中開動腦筋開闊眼力。

2.指導課程設計的主流思想

其一,課程的設計要有很高的質(zhì)量,課程的內(nèi)容也要呈現(xiàn)出現(xiàn)代科學技術(shù)的先進性,媒體時代特征也要呈現(xiàn)其中。效益、整體的合理、理想與實際、現(xiàn)代化特點和個性突出等全方面因素,都是值得注意的。其二,系統(tǒng)性和連貫性、層次性要統(tǒng)一,完整體現(xiàn)學生的認識能力和計算機比較科學的知識結(jié)構(gòu)。計算機教師應該采取不同的教學模式和方法,尋找到適合學生的方法模式。舉例是一個很好的教學方法,但是舉例也要合理,通過舉例來幫助學生理解知識,加深印象,改進教學,提升教學效果。采用現(xiàn)代化教學技術(shù)是必不可少的,能夠開發(fā)學生的智力,培養(yǎng)他們思考的能力,培養(yǎng)他們的興趣愛好,讓他們在一個良好的氛圍內(nèi)提高自身的綜合能力。

3.教學課程設計的模式

其一,學生自學加老師輔導式:教師安排學習內(nèi)容——學生展開自學——老師解難答疑——老師總結(jié),共同進步。其二,教師傳道解惑式:培養(yǎng)學生學習樂趣——重點難點復習——講練結(jié)合——鞏固思維。其三,發(fā)現(xiàn)問題式:學生提問題——進行編程對算法——進行調(diào)整和改善——對此進行合理總結(jié)。其四,創(chuàng)造情景式:模擬教學的氛圍——讓學生親臨其境———培養(yǎng)創(chuàng)新能力——化為自己的知識并提高。其五:模仿式:特定性的思維方式——目的性明確——思想能開闊——歸納結(jié)論。

二、精心選擇課堂設計的內(nèi)容

在設計課堂課程中,應當著重盡可能地優(yōu)化教學課程內(nèi)容。做到添加更多的新知識,甚至適當?shù)卮蚱浦R原有體系。構(gòu)建新的知識體系,我們應少講一些理論知識,多講一些實際知識和操作的方式方法與具體案例。例如,當談到計算機的相關(guān)安全性知識時,對于計算機曾經(jīng)出現(xiàn)過的故障難題,要給學生講清楚。再如,經(jīng)常出現(xiàn)“沖擊波”病毒等問題,那么講解有關(guān)這方面類似知識,講解的同時教給學生處理問題的思維與解決問題的方法。學習Word知識時設計的課程要做到具備實踐環(huán)節(jié),這樣有助于培養(yǎng)學生實踐解決問題的能力。例如,用文字的方式處理軟件時要求學生完成一幅畫,這幅畫要是漂亮的、完善的;當學習Word有關(guān)頁眉和頁腳相關(guān)問題時,課程被設計成一個單、雙頁眉設計的一些方法。學習Windows操作系統(tǒng)時,課程內(nèi)容設計應該要求學生在完成這門課程后給自己拍一些照片,把這些照片布置成桌面。學習網(wǎng)頁制作、課程設計后把可以幫助某些單位設計網(wǎng)頁等。這樣課程的內(nèi)容被豐富起來,知識和實踐不斷地聯(lián)系在一起發(fā)生更大的作用,讓學生更有新鮮感和趣味感,促進他們不斷求索,從而他們的興趣也被培養(yǎng)起來。

三、基于行動導向教改大前提下的項目化課程安排

1.設計課程的思路

社會的需求日益向前發(fā)展,職業(yè)性變成職業(yè)教育的重中之重,要促進學生的職業(yè)素質(zhì)以及各方面綜合能力的提高,提升他們的實踐勞動能力,培養(yǎng)學生職業(yè)能力是項目課程的主要目標。立足于崗位的需要這是一個大的背景前提,要打破以往理論在前實驗在后的教學模式和簡單的理論解釋,就要樹立學生實踐意識培養(yǎng)實踐經(jīng)驗,這是有必要并且意義非凡的,適應了職業(yè)教育在現(xiàn)代社會的發(fā)展潮流。例如,《Access數(shù)據(jù)庫程序設計》作為一門計算機教學過程中的基礎課程,教師對這門課進行設計時,計算機學習的內(nèi)容的確定應當把工作過程當作導向。計算機的學習目標的確定應該以能力培養(yǎng)作為導向。學生是教學過程的主體,任務的驅(qū)動還有項目的引領,是教學方法確定的基本途徑。構(gòu)建課程的基礎內(nèi)容體系要把行動作為導向,教學評價要立足于社會的整體需求。

2.課程整體的規(guī)劃

第一,把學生放在主體地位上,增強學生的實踐能力。在《Access數(shù)據(jù)庫程序設計》課程中,程序設計的基本理論知識教學應該注重方法、技能和學習素養(yǎng)的培養(yǎng),這樣可以激發(fā)學生的學習欲望。根據(jù)這種啟示和提示,了解分析該程序的基礎知識、有關(guān)方法,促進思維能力和軟件的開發(fā)制作能力全面發(fā)展。提升知行結(jié)合的能力,增強創(chuàng)新意識,培養(yǎng)獨立分析問題,解決問題的能力。在課程實施過程中,在教師的指導工作下注重學生知識的構(gòu)建,培養(yǎng)學生活躍的思維,提高學習技能,展現(xiàn)學生個人個性,拓寬學生的視野范圍等。第二,把工作作為導向,增強學生的職業(yè)能力,根據(jù)市場的調(diào)研情況和崗位的需求情況,把學生的職業(yè)能力當作教學的重點,對課程進行改革。把工作崗位需求程序設計院的需求作為設計課程的具體內(nèi)容,把工作內(nèi)容當作設計課程的導向。教學時要依據(jù)教學任務,做好課程在專業(yè)課程體系中的定位。以工作為導向,培養(yǎng)學生的專業(yè)能力。根據(jù)市場調(diào)研情況,根據(jù)崗位需求,以培養(yǎng)學生的職業(yè)能力為重點,改革課程內(nèi)容。通過工作站進行處理確定課程內(nèi)容的設計要求,根據(jù)工作設計教學任務。課程以專業(yè)課程的形式提供系統(tǒng)中的定位,捕獲特定的典型工作任務,找出理論和實踐之間的關(guān)系,根據(jù)典型工作任務設計教學情境和教學目標標準。

3.課程設計的實施

首先是總體設計。在課程模擬項目的開發(fā)過程中,作品的真實場景被還原,根據(jù)工作過程選擇一些相對簡單的場景作為典型的教學工作任務。其次,學生應該是選擇的中心,選擇合適的內(nèi)容以及合適的教學方法,教師只在教學開始時起到輔助作用,幫助學生學習。再次,在培訓室組織教學,使教學成為一個學習過程,是知識的應用,邊做邊學,教、學、做有機統(tǒng)一。

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關(guān)鍵詞:實踐教學;自主探索;創(chuàng)新能力

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

文章編號:1672-5913(2007)05-0016-03

1引言

目前,在全國高校計算機科學與技術(shù)專業(yè)學生的培養(yǎng)中,普遍存在一種現(xiàn)象:重軟輕硬,甚至只軟不硬,即只重視計算機軟件方面知識的學習和培養(yǎng),忽視對計算機硬件方面知識的學習和實踐,特別是在硬件工程實踐方面,學生得到的實踐鍛煉更少。在當前國內(nèi)高校計算機專業(yè)本科生方面,盡管硬件課程的設置已與歐美等計算機發(fā)達國家的課程設置基本接軌,但教學知識體系和內(nèi)容卻不容樂觀,不能適應時代的需求,與現(xiàn)實嚴重脫離,學生的學習積極性不高,學習效果不好[1]。與國外相比,我國幾乎所有高校的實踐教學都有一定的差距。目前很多課程都開設實驗課,但一般的實驗都屬于驗證性實驗,只能教會學生一些固定的內(nèi)容,照葫蘆畫瓢并不能啟發(fā)學生的思維能力和鍛煉學生的動手能力。正因為這樣,很多高校都作了一些改革,希望能夠改變這樣的局面。近幾年,我院進行了課程設計教學的探索,并首先在“計算機組成原理”這門重要的專業(yè)基礎課中開設。課程設計的題目具有一定的靈活性,可以把知識比較全面地蘊藏在實際題目中,對于學生掌握書本知識是有益的??偟膩碚f,課程設計的開設取得了不錯的效果。

但是,僅靠課程設計的實踐是不夠的,通過課程設計,學生根據(jù)題目要求,自行設計各種部件,可以培養(yǎng)學生部件綜合設計能力。但課程設計在整個實踐教學中所占的比重不大,要想進一步提高實踐教學,培養(yǎng)學生的系統(tǒng)設計能力,滿足社會的需求,還需要向前繼續(xù)探索和嘗試,教學中的實踐不應該是驗證性的實踐,也不僅僅是設計性的實踐,而應該是綜合性、創(chuàng)新性的實踐。

2 創(chuàng)新性實踐教學

創(chuàng)新性實踐就是指實踐的成果在功能上是已知的,而在性能、實現(xiàn)方法和結(jié)果形式上是未知的,不同的學生按照自己的思路進行設計,得到不同的結(jié)果,既避免了抄襲,又可以開發(fā)各自的潛能。例如,在國外的“計算機系統(tǒng)設計”課程上,實踐的內(nèi)容是CPU的設計,不同的指令集對應著不同的設計結(jié)果,也可以采用不同的設計思想。復旦大學的實踐教學已經(jīng)作了很大的改革,復旦大學的計算機原理實驗成為獨立的一門課,包含計算機部件實驗和CPU設計實驗。實驗課程由60學時組成,包括授課12-15學時,其他的學時用于實踐,授課與實踐穿行。復旦大學為國內(nèi)的計算機教育開了一個好頭,他們的教學改革體現(xiàn)了理論與實踐并重的思想,有利于教育的發(fā)展,有利于人才的培養(yǎng)。清華大學“計算機組成原理”課程共安排48學時的實驗,每三名同學為一組,合作完成一個硬、軟件組成相對完整的全新計算機系統(tǒng)的設計、實現(xiàn)和調(diào)試任務。這樣的實踐活動可以加深學生對軟硬件系統(tǒng)在功能劃分和具體實現(xiàn)方面之間關(guān)聯(lián)的認識,還初步調(diào)整了部分學生“喜軟怕硬”的心態(tài)。

復旦大學和清華大學計算機教育改革給了我們一個啟示,那就是在實踐教學方面加強力度是可行的。所以我院在實踐教學方面亦作了一些改革,于2005年秋季學期新開設了一門實踐教學課程“計算機設計與實踐”,作為我校國家級精品課程“計算機組成原理”的后續(xù)課程和重要實踐環(huán)節(jié),取代了原有的課程設計,旨在增加專業(yè)課中的實踐教學力度,提高創(chuàng)新性實踐的比重。

“計算機設計與實踐”課程作為“計算機組成原理”的后續(xù)課程和重要實踐環(huán)節(jié),是探索綜合性、創(chuàng)新性實踐教學模式的具體實現(xiàn)形式。該課程是一門以應用實踐為視角,進一步提高學生硬件方面的實際動手能力和設計能力的課程。課程采用理論和實踐相結(jié)合的方法進行教學,以實踐為主(18學時教學/60學時實踐),旨在培養(yǎng)學生的綜合和系統(tǒng)硬件設計及實現(xiàn)能力,培養(yǎng)學生掌握有關(guān)硬件設計工具的功能和用法,掌握計算機部件和CPU的設計方法和調(diào)試方法,極利于提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力。

3 探索實踐教學課程的教學模式

“計算機設計與實踐”課程以實踐教學為主,總學時78學時,其中課堂教學18學時,實踐教學60學時,改變傳統(tǒng)以課堂教學為主的教學模式,改變以教師為主體的“灌輸式”的教學方法[2],采取“引、點、撥”的方式讓學生獨立進行實踐,學生始終處于主動探索、思考的主體地位,教師由傳統(tǒng)以教師為中心的講解者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生學習的指導者和組織者,教師在實踐教學中貫穿應掌握的理論知識并引導學生將其應用到實踐中。

在實踐教學階段,通過質(zhì)疑引思、舉例與聯(lián)想、歸納與總結(jié)、啟發(fā)式教學、互動式教學等方法來實現(xiàn)開拓創(chuàng)新。在實踐階段,不再拘泥于課本上解決問題的方式方法,更多地體現(xiàn)綜合性、設計性和研究探索性,以及表現(xiàn)形式的多樣性。培養(yǎng)學生理論與實踐相結(jié)合的能力,提高學生自主探索能力和創(chuàng)新能力。

考核是監(jiān)督學生學習的手段,不是目的,根據(jù)硬件課程的特點,以實驗占一定比例,再以書面考試對基本知識、基本理論進行考核是最為理想的方式?!坝嬎銠C設計與實踐”是屬于實踐性為主的教學,是以平時的實踐為主來進行考核的。重點解決教學過程中教師與學生的角色和地位問題和教學方法問題,以學生為主體,培養(yǎng)學生自主探索的能力。

4 設計實踐教學內(nèi)容

“計算機設計與實踐”課程作為“計算機組成原理”課程的后續(xù)課程和實踐環(huán)節(jié),將計算機組成原理課程的教學內(nèi)容深化到應用實踐,教學過程中不僅僅傳授有關(guān)硬件設計的課本知識,還將重視理論知識與實踐過程的結(jié)合,實踐教學內(nèi)容不僅要將組成原理知識應用到實踐中,還需將知識綜合靈活運用,重視學生綜合能力和創(chuàng)新能力的訓練和培養(yǎng)。

在實踐教學內(nèi)容的設計上,要以創(chuàng)新為主線,開設一些與傳統(tǒng)的驗證性實驗有本質(zhì)區(qū)別的綜合性、設計性和研究探索性實驗,重點進行綜合性、設計性和創(chuàng)新性教學內(nèi)容的設計,根據(jù)計算機組成原理課程的理論知識,設計相應的實踐內(nèi)容,如利用所學習的計算機組成原理知識和硬件描述語言進行芯片級微處理器的設計、調(diào)試、模擬仿真和實際的可編程邏輯硬件實現(xiàn),讓學生自行設計、實現(xiàn)和調(diào)試,只要總體目標達到,可不作特別具體的要求,讓學生多角度、多方位地思考。可為不同程度的學生提供不同難度的設計題目,學生也可根據(jù)自己的能力和興趣自主地設計題目,培養(yǎng)學生科學研究的能力,使他們探索性地解決所提出的問題,培養(yǎng)學生的實際動手能力和創(chuàng)新能力,以全面提高教學質(zhì)量,培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

5完善實踐教學平臺,提供創(chuàng)新性實踐教學環(huán)境

配合“計算機設計與實踐”課程教學內(nèi)容,設計實踐教學內(nèi)容,完善實踐教學環(huán)境,創(chuàng)造自主創(chuàng)新性實驗開發(fā)環(huán)境和實驗開發(fā)平臺。提供一個靈活的芯片級可編程邏輯硬件開發(fā)平臺,結(jié)合實踐教學內(nèi)容進行實際的硬件實現(xiàn),做到理論與實踐的真正結(jié)合,為綜合性和創(chuàng)新性設計的實現(xiàn)提供靈活的開發(fā)環(huán)境,培養(yǎng)學生的系統(tǒng)設計能力和創(chuàng)新能力。為更好突出對學生能力的培養(yǎng),實踐教學中教師與學生按1:15的比例進行實踐指導,體現(xiàn)個性化教學思想。

建立新的開放式實踐教學模式,提供創(chuàng)新性實踐教學環(huán)境,提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。在具體實施中,可以把固定的實驗時間安排改變成靈活的實驗時間安排,把封閉的實驗項目改變成支持自主設計的實驗項目,把成批實驗方式改變?yōu)闈M足學生個性化要求的實驗方式[3]。根據(jù)學生動手能力的高低進行因材施教,進入開放實踐教學的學生可以結(jié)成科研小組,采用自主選題、指導教師指定課題或項目提供課題等方式,經(jīng)課程組指導教師評定后才能開始??蒲行〗M必須在一定時期內(nèi)完成一定的科研任務,并提交課題總結(jié)報告或論文。由于開放實踐教學必須以課題小組形式申報課題,在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的同時,還培養(yǎng)了學生的團隊開發(fā)能力。為學生提供了自由發(fā)展的空間,可以大大激發(fā)學生的學習熱情、創(chuàng)造激情,為其成才創(chuàng)造有利條件。實現(xiàn)“創(chuàng)新教育,實踐教學,個性指導,能力培養(yǎng)”的宗旨,加強學生綜合能力的培養(yǎng)。

6 結(jié)論

“計算機設計與實踐”是一門剛剛開設的探索性實踐課程。我們2005年秋開設的“計算機設計與實踐”課程,得到了學生的認可,在學生中的第一次開設取得了不錯的效果。這對鞏固和深化課堂教學、提高學生的實踐動手和科研創(chuàng)新能力、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是十分有效的。

開展實踐環(huán)節(jié)的教學研究,開發(fā)真正以學生為中心的教學模式,讓學生學會自主學習和主動研究,通過多種途徑培養(yǎng)學生的自主性、探索精神、研究能力,以及與他人合作交流的能力。引導學生通過解決問題學習知識、發(fā)現(xiàn)知識,構(gòu)建有利于創(chuàng)新教育的新型教學模式,由以教師為中心的邏輯講解傳授式的教學模式,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為主體的探究發(fā)現(xiàn)式的教學模式。開展設計性與創(chuàng)新性實踐教學內(nèi)容的研究,完善實踐教學環(huán)境,構(gòu)建創(chuàng)新性實踐教學環(huán)境和平臺,培養(yǎng)學生理論與實踐結(jié)合的能力,鍛煉學生的設計能力和動手能力,培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力,提高學生的綜合素質(zhì)。

參考文獻:

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關(guān)鍵詞:通信工程;課程建設;人才培養(yǎng);應用型本科;實踐教學

中圖分類號: G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)04-0159-02

Research on Construction of Computer Curriculum for Application-Oriented Communication Engineering Specialty

YU Nuo

(School of Electrical Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China)

Abstract: In this paper, we investigate the problems in the existing curriculum construction of application-oriented communication engineering specialty. Aiming to cultivate innovative communication engineering talents, we optimize the computer curriculum of communication engineering specialty. And also, we improve the teaching content of practical teaching procedure, based on the development of communication technology and the demand for communication engineering professionals.

Key words:communication engineering; curriculum construction; talent training; application-oriented undergraduate; practical teaching

通信技術(shù)在近年來發(fā)展迅速,推動了通信相關(guān)行業(yè)的快速興起?;谝苿油ㄐ藕陀嬎銠C技術(shù)的移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正成為我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要支柱[1]。隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的日益發(fā)展,社會對應用型通信工程專業(yè)人才的需求越來越大,同時對通信專業(yè)人才的能力和知識結(jié)構(gòu)提出了更高和更新的要求。高校為了培養(yǎng)適應社會需求的通信工程專業(yè)人才,就需要對專業(yè)培養(yǎng)方案進行修訂,其核心內(nèi)容是對相關(guān)課程體系進行優(yōu)化設置[2]。

應用型通信工程專業(yè)的課程設置要符合通信技術(shù)發(fā)展趨勢,并能滿足當前通信行業(yè)的應用需求。一方面,從通信技術(shù)本身的發(fā)展來看,其與計算機技術(shù)密切相關(guān)[3][4]。軟件定義網(wǎng)絡、第五代移動通信網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡新技術(shù)不斷涌現(xiàn),而這些新技術(shù)都依賴于云計算、大數(shù)據(jù)分析和網(wǎng)絡優(yōu)化等計算機技術(shù)[5]。另一方面,從行業(yè)應用需求來看,通信產(chǎn)業(yè)目前正從傳統(tǒng)以設備為核心轉(zhuǎn)向以服務為核心[6]。這就要求通信專業(yè)人才在掌握通信設備相關(guān)知識的基礎上,還要具備通信網(wǎng)絡管理、運營和應用開發(fā)的能力。而要從事現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡運維與網(wǎng)絡應用開發(fā),通信技術(shù)人員必需熟練掌握相應的計算機軟硬件開發(fā)技術(shù)。因此,高校通信工程專業(yè)計算機類課程體系建設在整個專業(yè)培養(yǎng)方案中占有重要地位。

本文針對目前本科通信工程專業(yè)課程體系中存在的一些問題,結(jié)合通信技術(shù)發(fā)展趨勢和通信行業(yè)應用需求,從課程設置、實踐教學環(huán)節(jié)設計兩方面,提出適合應用型本科通信專業(yè)的計算機類課程優(yōu)化方案。

1 通信工程專業(yè)課程建O現(xiàn)狀

普通高校通信工程專業(yè)在課程設置上,通常會參考一些重點高校相關(guān)專業(yè)的課程體系。但是由于師資力量、綜合實力、生源質(zhì)量等方面的差距,無法直接照搬其課程體系和教學方法。以安徽工程大學(以下簡稱我校)通信工程專業(yè)為例,雖然自本專業(yè)開辦以來,已經(jīng)多次調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)方案和相應課程體系,但是在課程設置和教學方法等方面還是存在一些問題,其主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

1) 課程體系和課程設置不合理。目前,我校通信工程專業(yè)的基礎課以電路分析與設計為中心,開設了電路分析、模擬電子線路、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子線路等課程。專業(yè)必修課以通信系統(tǒng)信號處理為核心,開設了信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、通信原理、電磁場與電磁波等課程。專業(yè)方向課包括移動通信、微波技術(shù)、天線與電波、多媒體通信技術(shù)、光纖通信、信息理論與編碼等。而與計算機技術(shù)相關(guān)的課程只有C語言程序設計、微機原理、單片機原理及應用、DSP原理及應用、計算機網(wǎng)絡,其中還有部分是選修課。從中可以看出,目前的課程體系側(cè)重信號分析與處理,重理論輕應用。但是隨著現(xiàn)代通信行業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)有課程設置已經(jīng)不能滿足人才培養(yǎng)的需求。根據(jù)相關(guān)就業(yè)調(diào)查結(jié)果和畢業(yè)生反饋情況,目前普通高校通信工程畢業(yè)生從事信號處理及相關(guān)工作的不到四分之一,而超過一半的畢業(yè)生從事通信網(wǎng)絡相關(guān)的軟硬件產(chǎn)品開發(fā)及運維等工作[7][8]。因此,有必要對現(xiàn)有課程體系進行優(yōu)化,特別是加強計算機類課程的建設。

2)實踐教學環(huán)節(jié)相對薄弱。實踐教學環(huán)節(jié)是幫助學生理解消化專業(yè)課理論知識,提高學生動手和創(chuàng)新能力的重要途徑,主要包括課程實驗、課程設計、綜合大實驗、畢業(yè)設計和大學生創(chuàng)新計劃等。目前,我校通信工程專業(yè)配合專業(yè)主干課程,開設了一定數(shù)量的課程實驗。這些實驗主要使用實驗箱完成,只能進行簡單的驗證性實驗。綜合大實驗和課程設計也主要采用實驗箱并結(jié)合Matlab、SystemView等仿真環(huán)境完成,缺少設計型實驗。而大學生創(chuàng)新計劃、學科競賽等教學活動雖然能較好培養(yǎng)學生的實踐能力,但是目前能參與的學生數(shù)量有限。因此,在優(yōu)化調(diào)整課程體系的同時,需要結(jié)合計算機技術(shù),開設普及面廣、面向應用的實踐教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的實踐能力。

2 通信工程專業(yè)計算機類課程設置方案

通信工程專業(yè)計算機類課程的優(yōu)化設置,需要結(jié)合我校通信工程專業(yè)教師的學科背景和研究方向,對現(xiàn)有培養(yǎng)方案中的課程體系進行改革。由于目前各專業(yè)在培養(yǎng)計劃中的學時有一定總量限制,在保持現(xiàn)有總學時不發(fā)生較大變動的前提下,要加強計算機類課程的教學,主要通過以下兩個途徑。一是通過對部分課程進行課時壓縮,例如信號處理方向的幾門專業(yè)課程在部分內(nèi)容上有一定重疊,可以考慮對相關(guān)教學內(nèi)容進行整合,減少一定的授課學時,用于安排少量新開計算機類課程;二是對現(xiàn)有計算機類課程內(nèi)容進行更新。優(yōu)化之后的通信工程專業(yè)計算機類課程主要分為以下幾類。

1)計算機軟件技術(shù)基礎類,包括C語言程序設計、面向?qū)ο蟪绦蛟O計(C++/Java)。其中C語言程序設計是現(xiàn)有課程,但是在課程內(nèi)容上需要加強數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法設計的相關(guān)內(nèi)容,為后續(xù)計算機類課程打好基礎。面向?qū)ο蟪绦蛟O計為新開課程,由于應用軟件設計普遍采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù),而原有課程體系缺少了這一重要課程內(nèi)容。在實際教學過程當中,可以采用C++或Java語言進行講授,主要讓學生建立面向?qū)ο蟮某绦蛟O計理念并在后續(xù)課程中加以應用。

2)計算機硬件技術(shù)基礎類,包括通信電子線路、單片機及嵌入式系統(tǒng)?,F(xiàn)有電路硬件設計課程在內(nèi)容設計上沒有考慮通信工程專業(yè)的特點,需要加強無線通信相關(guān)電子線路設計的內(nèi)容,還可以融合微波電路設計,開展綜合性實驗。而通過單片機及嵌入式系統(tǒng)課程的學習,可以進一步培養(yǎng)學生軟硬件結(jié)合,開發(fā)實際應用無線通信電子設備的能力。

3)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡技術(shù)類,包括計算機網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡新技術(shù)專題。計算機網(wǎng)絡為現(xiàn)有課程,但是設置為專業(yè)基礎選修課,需要調(diào)整為專業(yè)基礎必修課?,F(xiàn)代通信技術(shù)與計算機網(wǎng)絡技術(shù)緊密結(jié)合,網(wǎng)絡知識是通信專業(yè)人才必備的基礎知識。原有計算機網(wǎng)絡課程教學目標定位不明確,影響了后續(xù)通信網(wǎng)絡相關(guān)課程的教學效果。在課程內(nèi)容安排上,除了計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)、路由方法和網(wǎng)絡協(xié)議等基本原理,還要注重網(wǎng)絡應用,增加課程實驗學時?,F(xiàn)有通信網(wǎng)絡技術(shù)新專題內(nèi)容調(diào)整為第五代移動通信網(wǎng)絡、軟件定義網(wǎng)絡、網(wǎng)絡虛擬化和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專題。這些新技術(shù)是通信工程畢業(yè)生在工作中將會接觸到的產(chǎn)業(yè)技術(shù)背景,其最大特點就是通信網(wǎng)絡與計算機技術(shù)的融合,實現(xiàn)通信網(wǎng)絡的數(shù)字化和虛擬化。

4)通信W絡軟件開發(fā)類,包括網(wǎng)絡編程、移動互聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計。根據(jù)目前通信工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況,有必要加強通信網(wǎng)絡軟件開發(fā)相關(guān)的能力培養(yǎng)。在無法增加更多新課程的條件下,可以將相關(guān)教學內(nèi)容納入實踐教學環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡編程主要包括Socket編程、B/S、C/S架構(gòu)程序設計等,可以將其納入網(wǎng)絡軟件開發(fā)課程設計教學環(huán)節(jié)。移動互聯(lián)網(wǎng)應用軟件開發(fā)主要包括無線終端應用軟件開發(fā)、移動增值業(yè)務開發(fā)等。課程內(nèi)容主要為iOS或Android平臺應用程序開發(fā),可以作為通信工程綜合實驗的一部分。

由于通信工程專業(yè)學生的知識體系結(jié)構(gòu)與計算機專業(yè)學生不同,同樣的計算機課程對通信專業(yè)學生的教學目標和要求也應有區(qū)別。以上計算機類課程在內(nèi)容安排上必須考慮通信專業(yè)學生的特點,不能直接照搬計算機專業(yè)相關(guān)課程的教學大綱和教學內(nèi)容。軟件類課程以通信網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)開發(fā)和移動互聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)為主線,硬件類課程以無線通信電子線路設計為核心內(nèi)容。

3 通信工程專業(yè)計算機類課程實踐教學環(huán)節(jié)設計

實踐教學是培養(yǎng)應用型通信工程專業(yè)人才的重要環(huán)節(jié)。在課程理論教學的基礎上,實踐教學環(huán)節(jié)可以幫助學生理解和消化相關(guān)知識點,有助于鍛煉學生實際應用知識的能力?,F(xiàn)有實踐教學環(huán)節(jié)中,驗證性實驗所占比例較大,綜合性實驗設置欠缺,而且各實踐環(huán)節(jié)之間缺乏相關(guān)性,不利于培養(yǎng)學生的綜合實踐能力。因此,在設置計算機類課程實踐教學環(huán)節(jié)時,應盡量提高綜合性實驗的比例,并注意相關(guān)課程之間的聯(lián)系,加強實踐教學的系統(tǒng)性。優(yōu)化調(diào)整后的計算機類課程實踐教學環(huán)節(jié)包括以下幾類。

1)課程實驗:包括C語言程序設計、面向?qū)ο蟪绦蛟O計和計算機網(wǎng)絡三門課程的課程實驗。其中C語言實驗主要讓學生建立計算機編程的基本概念,掌握編程規(guī)范和程序調(diào)試技巧,具備實現(xiàn)基礎算法的能力。面向?qū)ο蟪绦蛟O計課程實驗,著重培養(yǎng)學生面向?qū)ο蟮某绦蛟O計理念,具備利用C++/Java編程環(huán)境開發(fā)實際應用程序的能力。計算機網(wǎng)絡實驗要求學生在掌握網(wǎng)絡設備使用、調(diào)試和組網(wǎng)的同時,能夠利用工具軟件深入理解網(wǎng)絡協(xié)議,并掌握Socket編程的基本方法。

2)課程設計:將現(xiàn)有硬件電子線路課程設計整合為通信電子線路課程設計,增加網(wǎng)絡軟件開發(fā)和嵌入式系統(tǒng)兩項計算機類課程設計。其中網(wǎng)絡軟件開發(fā)課程設計要求學生綜合使用面向?qū)ο蠛途W(wǎng)絡編程技術(shù),開發(fā)C/S、B/S架構(gòu)下的網(wǎng)絡應用軟件系統(tǒng),積累整體性軟件項目開發(fā)經(jīng)驗。嵌入式系統(tǒng)課程設計綜合了單片機和嵌入式系統(tǒng)兩門課程的內(nèi)容,利用電子信息工程專業(yè)實驗室設備,讓學生掌握典型嵌入式硬件平臺上的軟件系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。

3)綜合性大實驗:包括移動互聯(lián)網(wǎng)應用軟件開發(fā)和無線通信系統(tǒng)設計兩項綜合性實驗。移動互聯(lián)網(wǎng)應用軟件開發(fā)綜合實驗要求學生利用所學的計算機軟件開發(fā)技術(shù),學習和掌握iOS 或Android操作系統(tǒng)的應用軟件設計方法,結(jié)合網(wǎng)絡編程知識,開發(fā)具備網(wǎng)絡通信功能的智能移動終端軟件。無線通信系統(tǒng)設計綜合實驗要求學生利用通信電子線路設計、多媒體通信和嵌入式系統(tǒng)等課程內(nèi)容,完成無線視頻傳輸系統(tǒng)收發(fā)端硬件設計和相關(guān)嵌入式軟件開發(fā)。

4)畢業(yè)設計:畢業(yè)設計是應用型通信工程人才綜合能力培

養(yǎng)的重要階段,在設計選題上要盡量減少理論型和仿真研究型課題,以通信軟硬件系統(tǒng)開發(fā)類課題為主體,充分利用現(xiàn)有實驗室條件,并結(jié)合專業(yè)教師自身研究方向和課題,進一步培養(yǎng)學生所學通信專業(yè)知識的綜合應用能力。

5)學科競賽與大學生創(chuàng)新計劃:積極引導部分學有所長的通信工程專業(yè)學生參“挑戰(zhàn)杯”課外學術(shù)科技作品競賽、電子設計競賽、智能汽車競賽、智能制造挑戰(zhàn)賽、單片機及嵌入式系統(tǒng)大賽和物聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng)新大賽等多種學科競賽。同時,鼓勵和指導學生積極申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目,鍛煉學生解決實際應用問題的能力,培養(yǎng)學生積極思考、勇于創(chuàng)新的精神。

4 結(jié)束語

課程建設是通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容,應用型通信工程專業(yè)的課程設置必須面向社會實際需求。隨著通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,通信技術(shù)已經(jīng)與計算機技術(shù)緊密結(jié)合。本文針對現(xiàn)有通信工程專業(yè)課程建設中存在的問題,提出了通信工程專業(yè)計算機類課程設置的優(yōu)化方案,并在實際教學過程中進行了初步實踐。今后將繼續(xù)以應用創(chuàng)新型通信專業(yè)人才培養(yǎng)為目標,不斷優(yōu)化相關(guān)課程建設。

參考文獻:

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篇10

[摘要] 本文分析了信息時代企業(yè)對經(jīng)管類大學畢業(yè)生計算機應用能力的要求,提出應該從構(gòu)建提高計算機應用能力的課程體系、強化計算機應用課程的實驗與實踐環(huán)節(jié)和實施計算機技術(shù)與專業(yè)課教學融為一體的教學方式等三個方面進行整體優(yōu)化、綜合改革。

[關(guān)鍵詞] 企業(yè)信息化 經(jīng)管類學生 計算機應用能力

現(xiàn)代社會已步入信息時代,信息技術(shù)迅速滲透到社會經(jīng)濟的各個領域,信息已成為繼土地、資金、勞動等生產(chǎn)要素之后的又一重要經(jīng)濟資源。對企業(yè)而言,信息的運用能力將直接影響到企業(yè)的整體運營,企業(yè)之間的差異實際上是由信息和知識的差異所造成的。在這種形勢下,企業(yè)的信息化水平將直接影響到企業(yè)的競爭力,企業(yè)要想繼續(xù)生存并得以發(fā)展,信息化建設勢在必行,信息化建設將成為企業(yè)獲取競爭優(yōu)勢的最終選擇。同時,高校培養(yǎng)的經(jīng)濟管理人才要適應企業(yè)信息化的工作環(huán)境,僅靠傳統(tǒng)的計算機基礎教育是遠遠不能解決問題的,應該在計算機應用課程體系設置、實驗與實踐環(huán)節(jié)、教學方式三個方面進行整體優(yōu)化、綜合改革,提高經(jīng)管類學生的計算機綜合應用能力,使他們能夠適應信息時代的社會發(fā)展需要。

一、科學理解企業(yè)信息化

信息是指“有價值的消息”。信息化是指“信息的收集、傳輸與共享的過程”。收集,就是整理和篩選信息,評價信息的價值;傳輸,就是為了擴大信息的使用和普及的范圍;共享,就是提高信息使用價值,消除信息壁壘、數(shù)字鴻溝。企業(yè)信息化則是指“企業(yè)在作業(yè)、管理、經(jīng)營各個環(huán)節(jié)、各個層次利用計算機網(wǎng)絡等現(xiàn)代信息技術(shù),通過科學的方法利用、配置和優(yōu)化企業(yè)內(nèi)外部資源,不斷提高作業(yè)、經(jīng)營、管理和決策能力,從而提高企業(yè)的市場競爭力和利潤水平”。

企業(yè)信息化涉及到對企業(yè)管理理念的創(chuàng)新,管理流程的優(yōu)化,管理團隊的重組和管理手段的革新。首先,通過有效地應用信息技術(shù)手段,在生產(chǎn)工藝設計、產(chǎn)品設計中開展計算機輔助設計系統(tǒng)的應用,在互聯(lián)網(wǎng)上及時了解和掌握創(chuàng)新的技術(shù)信息。第二,按照市場發(fā)展的要求,要對企業(yè)現(xiàn)有的管理流程重新整合,從作為管理核心的財務、資金管理,向技術(shù)、物資、人力資源的管理,并延伸到企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、工藝設計、產(chǎn)品設計、生產(chǎn)制造過程的管理,進而還要擴展到客戶關(guān)系管理、供應鏈的管理乃至發(fā)展電子商務。即由企業(yè)內(nèi)部向外部擴散的全方位管理。實現(xiàn)這樣的管理目標,就必須借助信息技術(shù)手段,發(fā)揮計算機的信息采集、儲存功能和網(wǎng)絡的傳遞與共享功能。第三,按照建立現(xiàn)代企業(yè)制度的要求,企業(yè)任何一方面都離不開信息化?!爱a(chǎn)權(quán)清晰”,只有在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)管理下的資產(chǎn)賬目準確無誤,產(chǎn)權(quán)清晰才可能實現(xiàn)國有資產(chǎn)的保值、增值?!柏煓?quán)明確”,只有通過計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)管理,建立起明確的崗位責任和精準的監(jiān)管手段體系,才可能實現(xiàn)責權(quán)明確?!罢蠓珠_”,只有借助互聯(lián)網(wǎng)獲取更全面、系統(tǒng)、及時的信息,才能徹底改變企業(yè)以往傳統(tǒng)計劃經(jīng)濟資源分配方式,而注重市場信息的分析和研究,提供準確及時的決策信息。“管理科學”,其核心就是應用科學的方法實施管理,計算機網(wǎng)絡技術(shù)是當今最先進的科學方法,是最有效的管理工具。因此,建立在計算機網(wǎng)絡技術(shù)基礎上的管理,才更科學、更有效。

然而,信息化需要管理人員和業(yè)務人員掌握一定的計算機知識,才能實現(xiàn)信息的采集、傳輸與共享。因為最原始的財務信息、生產(chǎn)信息、銷售信息、采購信息等都來自于生產(chǎn)經(jīng)營管理的一線,惟有原始信息采集的準確,才能確保匯總信息的真實可靠,才能提供科學決策的依據(jù)。如果企業(yè)領導和員工不具備一定程度的計算機應用和動手能力,會嚴重影響企業(yè)信息化的發(fā)展。

二、企業(yè)信息化對經(jīng)管類學生計算機應用能力的基本要求

為了客觀把握信息時代企業(yè)對經(jīng)管類大學畢業(yè)生的計算機應用能力的要求,通過課題組深入當?shù)仄髽I(yè)調(diào)研、企業(yè)的招聘信息及畢業(yè)班學生(實習和工作試用期)的反饋信息,筆者認為經(jīng)管類學生要提高就業(yè)競爭力,應從以下幾個方面提高其計算機應用能力。

1.計算機基本操作能力。學生要掌握在信息化社會里能更好地工作、學習和生活必備的計算機基本知識與基本操作技能。例如,能熟悉使用系統(tǒng)中的文件管理方法,能夠了解計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),掌握系統(tǒng)的主要配置方法,了解計算機的基本工作原理,對計算機的主要系統(tǒng)部件進行基本的維護。當硬件出現(xiàn)了簡單故障學生也可以自我排除。

2.計算機信息處理能力:學生需要整理和加工所保存的信息,掌握關(guān)于數(shù)據(jù)(包括文字資料)的排序、查找、增添、刪除、更新之類的操作,這需要用數(shù)據(jù)庫軟件來幫助解決,另外為了進行分析、預測、計劃和規(guī)劃等工作,學生還需要學會一些基本的數(shù)據(jù)庫管理和程序設計知識。

3.計算機網(wǎng)絡應用能力。學生要了解網(wǎng)絡應用,利用計算機網(wǎng)絡進行信息查詢和實現(xiàn)網(wǎng)上通訊,將自己掌握的信息和自己的成果向其他人展示。要學會在通過網(wǎng)絡進行信息的搜索、下載、收發(fā)Email和一些簡單的網(wǎng)絡環(huán)境設置等。在使用計算機網(wǎng)絡中學生應該能夠自主排除簡單故障,比如網(wǎng)絡聯(lián)接問題,這就要求他們能夠具備一定基本的網(wǎng)絡設置的基本知識。要實現(xiàn)信息和傳播,學生還需要適當?shù)恼莆找恍┒嗝襟w制作網(wǎng)頁制作和的技術(shù)。

4.計算機綜合應用能力。學生將掌握的各種計算機基本技能熟練地應用到自己專業(yè)領域中去。

三、培養(yǎng)經(jīng)管類學生計算機應用能力的新思路

1.構(gòu)建提高計算機應用能力的課程體系

高等院校大多認識到了計算機應用能力培養(yǎng)對學生適應信息時代的至關(guān)重要性,所以各個學校、各個專業(yè)都在不同程度上開展了旨在培養(yǎng)學生計算機應用能力的教學與實踐。但是通過對高校計算機應用課程體系的分析和教學實踐中問題的思考,筆者發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段計算機應用教育已經(jīng)跟不上時展的要求了,在相當長的時間里,不管是研究型高校,還是教學型高校,計算機基礎課基本上是在等級考試的指導下實行“基本統(tǒng)一”的模式。其教學過程往往受制于培養(yǎng)學生的應試能力,計算機基礎教育主要集中在第一層次的計算機文化基礎和第二層次的計算機技術(shù)基礎,而忽視了第三層次的計算機應用基礎教育。

為了提高學生的計算機綜合應用能力,筆者所在學校商學院對計算機基礎教育課程體系進行了整體優(yōu)化。在第一層次開設了《計算機文化基礎》課程;在第二層次結(jié)合商學院的專業(yè)特點,開設了《數(shù)據(jù)庫技術(shù)》作為高級語言程序設計課程;在第三層次開設了《管理信息系統(tǒng)》、《管理信息系統(tǒng)課程設計》、《電子商務》作為全院必修的計算機應用基礎課程,各專業(yè)還開設了響應的專業(yè)應用課程,例如《電算化會計》、《財務軟件操作》、《網(wǎng)絡營銷》、《ERP企業(yè)管理系統(tǒng)》、《旅游企業(yè)信息管理》等課程,本層次的課程均由所在專業(yè)的教師承擔。這一系列化的計算機基礎課程體系與國家教委的計算機基礎教育的“三個基本層次”一致,或者說把國家教委“臺階式”的“三個基本層次”融合在經(jīng)濟管理類專業(yè)“漸升式”的計算機系列課程中。

2.強化計算機應用課程的實驗環(huán)節(jié)

計算機課程是實踐性很強的課程,只靠聽課和看書是不夠的,必須大力加強實驗環(huán)節(jié),提高實驗環(huán)節(jié)在教學過程中的地位和作用,引導學生通過實際的操作綜合利用計算機工具來為其服務,學生在應用中掌握計算機的功能和使用方法,熟悉數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能,并能夠進行簡單的系統(tǒng)管理和開發(fā)。這里說的實驗不是簡單的課后上機,實驗是提出目標使學生綜合利用系統(tǒng)提供的不同功能完成自己的目標和任務。整個過程是以學生為主體的實踐過程。

為了改變以往學生對于所學計算機知識不能夠融會貫通、綜合應用能力欠缺的狀況。學校在加大實驗環(huán)節(jié)的同時,更加注重實驗方法的改進與創(chuàng)新。以《管理信息系統(tǒng)課程設計》為例,筆者在課程設計選題、課程設計組織、課程設計成果評價等方面進行了探索,取得較好的效果。

在課程設計選題上,為了激發(fā)學生對計算機應用能力的需求欲望,根據(jù)不同專業(yè)的學生選擇不同的課程設計內(nèi)容。例如人力資源管理專業(yè)可以選擇職工信息管理系統(tǒng),工商管理專業(yè)可以選擇客戶管理系統(tǒng),旅游管理專業(yè)可以選擇客房管理系統(tǒng)等等。為了綜合體現(xiàn)學生所學過的程序設計及數(shù)據(jù)庫應用基礎知識,明確要求系統(tǒng)功能要求,如數(shù)據(jù)輸入、賬表處理、信息輸出,良好界面及具有容錯功能,還要求學生提交包含系統(tǒng)業(yè)務流程分析、數(shù)據(jù)流程分析、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計、數(shù)據(jù)庫設計、代碼設計、模塊說明等內(nèi)容的系統(tǒng)分析與設計報告書。

在課程設計組織上,根據(jù)過去的教訓及學生的建議,適當分組實現(xiàn)所選設計任務。分組的過程中體現(xiàn)了學生之間的合理分工,合理安排項目進程。合理安排任務分工,是實現(xiàn)團隊合作的一個好方法,在此過程中不單增強了學生的相互學習,更增強了項目組織,項目過程管理的意識,讓學生在分工合作中找到自己的位置,體驗成敗得失。

在課程設計成果評價上,讓學生有展示的機會,這使學生有一個小小的奮斗目標,讓學生的聰明才智充分展示出來,此方法使學生在學習的同時能夠得到成功的滿足并激發(fā)學生的學習興趣及開發(fā)欲望。同樣也激發(fā)了他們應用計算機技術(shù)來實現(xiàn)日常管理、日常數(shù)據(jù)存儲和處理的興趣,帶動學生主動應用他們所學的計算機技能。

3.實施計算機技術(shù)與專業(yè)課教學融為一體的教學方式

計算機應用能力的提高可以在各個專業(yè)課中延續(xù),學生能夠掌握計算機的相關(guān)基本技能和知識,并且提高計算機應用能力還有賴于相關(guān)信息系統(tǒng)在各個不同專業(yè)更深層的使用。

學校商學院主要專業(yè)有金融學、會計學、工商管理、工業(yè)工程、國際經(jīng)濟與貿(mào)易、旅游管理、人力資源管理、物流管理等專業(yè)。近幾年學院投入資金建立了基礎、金融模擬、管理工程仿真、會計操作、國際貿(mào)易仿真模擬操作、人力資源評價、旅游管理模擬等7個實驗室,配置了電子商務、外貿(mào)、人力資源測評、ERP、財務、銀行、證券、旅游管理、物流仿真模擬等專業(yè)系統(tǒng)軟件。專業(yè)課程的老師們在授課中能夠充分利用計算機應用系統(tǒng)資源,學生接觸到這些系統(tǒng)無疑是提高他們的計算機能力和專業(yè)能力的最好途徑和方式。

同時,學校商學院的許多專業(yè)課程都充分利用學生已學的計算機知識和技能,讓學生將所學計算機技術(shù)用于實際,激發(fā)了他們的學習積極性,增強了信息意識,強化了應用計算機技術(shù)的實際能力。如“網(wǎng)絡營銷”課程中向?qū)W生介紹各種常用的中文搜索引擎、搜索引擎的語法規(guī)則和搜索的技巧,引導學生在網(wǎng)上收集市場信息資料。介紹如何應用網(wǎng)頁設計技術(shù)建立以營銷為目的企業(yè)網(wǎng)站,如何進行圖象和動畫處理。統(tǒng)計學課程中將統(tǒng)計調(diào)查、整理、分析和市場預測的方法教給學生,指導學生利用已學過的Excel軟件來進行處理,培養(yǎng)學生學會理論聯(lián)系實際的科學方法。

四、結(jié)束語

針對信息社會對經(jīng)管類大學生的要求,面向?qū)I(yè)的計算機應用能力必須得到加強,必須不斷深化計算機課程體系、實驗與實踐環(huán)節(jié)和課程教學的改革,才能使我們的學生具備較高的計算機應用能力,更好的受到社會的認可。

參考文獻:

[1]曾佑新:企業(yè)信息化管理[M].科學出版社,2007(第1版)