導語：如何才能寫好一篇網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)課程教學，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

目前國內(nèi)高校車輛工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信類課程教學普遍存在以下問題:

(1)課時比重偏低,缺乏對新概念、新技術(shù)的介紹;

(2)設(shè)備陳舊,缺乏實用性實驗的開設(shè);

(3)科研活動參與率低,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、教學模式等方面對車輛工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信類課程進行全新的探討,既可以作為對“機電結(jié)合,特色分流”交叉教學的補充和深化,也可以通過車輛工程專業(yè)“以點帶面,見賢思齊”,帶動其他專業(yè)學生對網(wǎng)絡(luò)通信類課程的興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2培養(yǎng)體系的改革

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)通信類的課程教學以車載CAN和LIN網(wǎng)絡(luò)理論的認識為主,實驗教學則以演示性和驗證性內(nèi)容為主。但是,傳統(tǒng)的車載網(wǎng)絡(luò)已失去原有的主導地位。針對“以車為本兼顧網(wǎng)絡(luò)”的原則,需要逐步擴大網(wǎng)絡(luò)通信類的廣度和深度,鼓勵學生立足本專業(yè)課程,學科交叉,勇于探索。通過車輛工程專業(yè)導論和認知實習,重點在于拓寬學生視野,初步建立學生對車載網(wǎng)絡(luò)知識體系的感性認識。展示本專業(yè)前期積累的各項成果,如飛思卡爾智能小車等,為后續(xù)知識體系交叉學習打下基礎(chǔ)。在驗證、鞏固和加深理論教學的基礎(chǔ)上,選擇車輛外圍相對獨立、功能簡單,但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為完整的網(wǎng)絡(luò)通信類實驗項目,力求學生能在課程實驗中能加深對車載網(wǎng)絡(luò)通信理論知識的理解,掌握車載網(wǎng)絡(luò)算法優(yōu)化等方面的基本技能。以課程設(shè)計、競賽的形式,選擇適當?shù)恼n題展開具有實際工程應用的綜合訓練。圍繞汽車行業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)過程中具有實際工程意義的問題進行選擇,力求實現(xiàn)能正常運行的實驗室樣機,提高學生在車載網(wǎng)絡(luò)通信及優(yōu)化方面的綜合能力。

3課程平臺的改革

圍繞培養(yǎng)體系的三個層次,對車輛工程專業(yè)的課程體系進行了創(chuàng)新性規(guī)劃,在專業(yè)基礎(chǔ)課中增設(shè)網(wǎng)絡(luò)通信類基礎(chǔ)課程,整合優(yōu)化成“大機械類基礎(chǔ)課程平臺”,并配合車輛工程專業(yè)主干課,適當增設(shè)專業(yè)特色選修課,引導學生進行機械設(shè)計方向和車載網(wǎng)絡(luò)通信方向的分流。在先修機械類、通信類公共課程的基礎(chǔ)上,以學生的專業(yè)興趣為主要依據(jù),搭建“車載網(wǎng)絡(luò)特色課程平臺”。對原有的課程體系進行調(diào)整,既要增設(shè)網(wǎng)絡(luò)通信類課程,還要兼顧原有機電類課程的設(shè)置。相互支撐,構(gòu)建車載網(wǎng)絡(luò)特色課程群,通過車輛機械與電子信息學科體系的交叉,實現(xiàn)創(chuàng)新型、綜合型人才培養(yǎng)的目標。

3.1基礎(chǔ)平臺

通過增設(shè)通信原理、計算機網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)課程,結(jié)合相應的課程實習,將通信網(wǎng)絡(luò)類課程融入到基礎(chǔ)課程平臺中。以主題會議、專家報告等方式向低年級學生介紹行業(yè)前沿技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)在汽車中具體應用,形成直觀的認知,增強學生的興趣。由于總課時的限制,通信網(wǎng)絡(luò)類基礎(chǔ)課程以小課時、重實踐、多交叉的形式進行調(diào)整。由于機械類課程在車輛工程總課時中占有較大的比重,因此網(wǎng)絡(luò)通信類的課程根據(jù)“不同方向不同要求”的原則進行壓縮。在總課時不變的前提下,壓縮課時量,以增設(shè)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信課程。需要注意的是,在總學時不變的前提條件下,如果不進行專業(yè)分流,勢必會造成機械類課程與電子信息類課程在學時分配上發(fā)生沖突。面向高年級學生進行專業(yè)分流,形成車輛與通信互為支撐、優(yōu)勢互補的格局。創(chuàng)新性的將部分學生引導到車載網(wǎng)絡(luò)通信方向,有效緩解機械與通信類課時沖突的問題。

3.2特色平臺

圍繞新能源汽車、車載網(wǎng)絡(luò)等汽車行業(yè)重點研究方向,設(shè)置課題研究小組,由教授或副教授擔任負責人,配備2-3位中級職稱的教師和實驗室教師,團隊結(jié)構(gòu)合理,知識體系交叉,階梯分工明確形成結(jié)構(gòu)合理的學術(shù)團隊。鼓勵不同專業(yè)方向的學生進行自由組合,選擇部分動手能力強的學生參加科研課題研究,為學生的科技創(chuàng)新提供支持。創(chuàng)新平臺的課程覆蓋了車輛、機械、通信等領(lǐng)域,涉及汽車電子、新能源和通信網(wǎng)絡(luò)等多個方向,滿足車輛工程本科專業(yè)學生的興趣要求。團隊結(jié)構(gòu)合理,知識體系交叉,階梯分工明確;對部分優(yōu)秀本科生,仿照研究生的培養(yǎng)方式實行導師指導的培養(yǎng)制度,進入實驗室協(xié)助配合研究生完成相應的課題研究,實現(xiàn)導師負責、研究生協(xié)助的雙導師培養(yǎng)制度。

4教學模式的構(gòu)建

教師在課程中的教學質(zhì)量直接影響到學生的學習興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。網(wǎng)絡(luò)通信類課程的改革,要求教師同時具備車輛工程和網(wǎng)絡(luò)通信的知識,既能將教學內(nèi)容從機械知識結(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)應用到車輛工程中。但我國高校中在機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,缺乏具有實踐經(jīng)驗的中高級技術(shù)人員。為了充實教學隊伍,可以聘請汽車行業(yè)有經(jīng)驗的技術(shù)人員作為兼職教師。同時,支持和鼓勵教師深入企業(yè)學習新技術(shù)。鼓勵學生將新想法、新創(chuàng)意,以發(fā)明專利、科技創(chuàng)新競賽的形式實現(xiàn)。對構(gòu)思新穎的選題給予必要的科研經(jīng)費和指導,同時設(shè)定創(chuàng)新學分,進一步推動創(chuàng)新研究。

篇2

關(guān)鍵詞：《過程監(jiān)測技術(shù)實踐》；專業(yè)碩士；目標導向；分級考核；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0086-02

一、前言

現(xiàn)有的對專業(yè)學位研究生培養(yǎng)的研究成果主要針對在研究生培養(yǎng)過程中存在的不同培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀進行總結(jié)，從教育理論角度闡述不同培養(yǎng)模式存在的必要性[1]。早期針對專業(yè)學位碩士培養(yǎng)的研究主要以“厘清專業(yè)學位培養(yǎng)模式”、“完善專業(yè)學位研究生準入制度”、“建立專業(yè)學位考核和評估機制”為主要研究方向[2]，研究者對專業(yè)碩士的準入制度、培養(yǎng)目標、學位授予等環(huán)節(jié)進行了充分討論。在此基礎(chǔ)上，針對專業(yè)碩士實踐教學環(huán)節(jié)的改革、設(shè)置和考核等問題逐漸成為研究焦點。

《過程監(jiān)測技術(shù)實踐》作為控制工程專業(yè)學位研究生的必修實踐課程之一，涉及自下而上的一整套監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建：包括嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計及實現(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、顯示等功能，是一門具有較強實踐性的綜合性課程。課程涉及內(nèi)容多且廣，難度系數(shù)高，學生之間還存在較大的知識結(jié)構(gòu)和實踐經(jīng)歷差異。如果實踐類型和考核、評價方式單一，即使同學有學習興趣也會由于畏難情緒而不能充分調(diào)動學生的學習積極性，從而影響專業(yè)碩士研究生工程能力的全面培養(yǎng)。

本文針對專業(yè)碩士培養(yǎng)過程中《過程監(jiān)測技術(shù)實踐》課程的實踐環(huán)節(jié)教學與評價體系不完善的問題，基于專業(yè)碩士培養(yǎng)目標，從教學內(nèi)容、課時分配、實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容及考核評價方法的角度進行改革探討。

二、課程教學中面臨的問題

首先，存在教學內(nèi)容多與授課課時少的矛盾。該課程至少涉及四門本科課程，作為本科課程的總結(jié)和提高，仍有許多理論知識需要講解。如何在32學時的時間內(nèi)完成授課和實踐內(nèi)容，必須規(guī)劃好授課和實踐內(nèi)容，并合理分配相應的課時。其次，由于不能保證專業(yè)學位研究生在本科階段選修了基礎(chǔ)課程，造成學生之間的基礎(chǔ)知識和實踐能力參差不齊?！哆^程監(jiān)測技術(shù)實踐》課程作為一門專業(yè)碩士走出校門去企業(yè)實踐之前的實踐課程，必須能針對不同實踐基礎(chǔ)和知識結(jié)構(gòu)的同學提供不同的實踐內(nèi)容和平臺，并有相應的公平公正地評價學生對知識的掌握程度和工程實踐能力的體系和標準。最后，專業(yè)學位研究生由于需要到企業(yè)實習半年，一般要求其所有課程在一個學期內(nèi)完成，從而導致其學習非常緊張，課后難以保證有大量時間用于課程實踐，因而要求課程實踐內(nèi)容不僅要完整還要緊湊，否則難以保證教學質(zhì)量。

以上是在《過程監(jiān)測技術(shù)實踐》課程教學實踐中所必須要考慮并解決的問題。

三、課程教學改革探討

1.教學內(nèi)容及實踐平臺設(shè)計。針對課程教學中的上述問題，結(jié)合過程監(jiān)測中的信號特點、通信方式和完成功能，采用抽象被監(jiān)測對象，突出功能實質(zhì)的方式進行教學內(nèi)容和實踐平臺設(shè)計。（1）數(shù)據(jù)采集模塊。針對選課學生的不同知識結(jié)構(gòu)，從MCS51、STM32和ARM處理器低、中、高三個層次介紹數(shù)據(jù)采集模塊（含通信接口）的設(shè)計及其基本功能的編程實現(xiàn)。提供基于51單片機、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踐平臺選擇，滿足不同基礎(chǔ)學生的興趣和需求。（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的無線通信、基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信原理及其編程實現(xiàn)方法，這是目前在工業(yè)現(xiàn)場應用最為廣泛的三種通信手段。（3）監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)。實時數(shù)據(jù)的接收、顯示及存儲是監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)最基本的三種功能。本部分重點介紹數(shù)據(jù)庫的插入、查詢等功能的實現(xiàn)方法。通過結(jié)合TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、數(shù)據(jù)實時顯示程序示例，完成數(shù)據(jù)的實時接收、數(shù)據(jù)庫存儲等功能的編程實現(xiàn)。教學內(nèi)容和實踐平臺的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.教學方法探討。《過程監(jiān)測技術(shù)實踐》作為專業(yè)碩士的一門核心實踐課程，其目標即是培養(yǎng)學生的工程實踐能力以及理論轉(zhuǎn)化應用的能力，因此采用“學習-實踐-再學習-再實踐”的知行合一的教學模式是合理的選擇。授課采用針對典型工程案例進行分析討論的教學模式。通過選取典型工程項目，將該工程的應用背景、工況條件以及相關(guān)要求告訴學生；然后圍繞如何搭建一個完整的過程監(jiān)測系統(tǒng)這一目標，采用引導式教學的模式讓學生們根據(jù)實際工況設(shè)計出一個完整的方案，然后再一起討論方案的合理性、可行性，最后給出相應的編程實例。通過這樣的教學模式，旨在培養(yǎng)學生獨立思考、自主學習和分析解決問題的能力。同時，由于選取的案例來源于實踐，具有很強的實踐性和針對性，對學生也有較強的說服力。

在實踐環(huán)節(jié)，要求學生在各自所選硬件平臺和編程實例程序的基礎(chǔ)上進行功能擴展和完善。在源數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)采集模塊獲?。┖徒Y(jié)果顯示平臺（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)試助手等免費軟件作為調(diào)試平臺和人機界面，完成系統(tǒng)功能的編程、調(diào)試，為加深知識的理解和工程轉(zhuǎn)化搭建橋梁。

四、課程考核體系的建立

課程的考核成績是對學生所付出努力的認可程度。一個科學合理的考核成績，能夠進一步促進學生正確認識自己對知識的掌握程度，督促學生進行再學習。因此，走好改革“最后一里路”也至關(guān)重要。

本課程以實踐環(huán)節(jié)為主要考核目標，強調(diào)個體能力的考評?？己藘?nèi)容分為三部分：第一部分為構(gòu)建并實現(xiàn)過程參量監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)前述不同的硬件平臺，按照難易程度劃分四個不同評分等級的實踐項目。每個學生作為一個被考核對象，可以根據(jù)自身能力選擇相應等級的實踐平臺。該實踐項目占總成績的80%，并設(shè)定1.0、0.9、0.8、0.7作為相應的難度系數(shù)；第二部分是平時成績的考核，包括課堂討論、展示及發(fā)言等綜合評定，該部分考核學生在平時課堂的參與性和積極性，占總成績的10%；最后一部分是實踐報告，主要論述在課程實踐中的設(shè)計思路、實現(xiàn)方法及成果、不足之處，以及課程的意見建議等，該部分既能為每個學生精細打分提供依據(jù)，也能從學生那里獲取對課程的反饋，教學相長，從而精益求精，使得該實踐課程更加完善。

五、總結(jié)

采用以目標為導向、分級考核的教學模式，對于全面提高課程的教學質(zhì)量，提升專業(yè)碩士研究生的實踐能力有實質(zhì)意義。

參考文獻：

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

[2]符建云.全日制專業(yè)碩士研究生實踐教學改革的探討[J].教育教學論壇，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）

篇3

關(guān)鍵詞：IT 技術(shù) 專業(yè)課 融合

中圖分類號：TP29 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）07-0213-01

在高校開設(shè)電氣工程及自動化專業(yè)，其目的是為培養(yǎng)適應當代經(jīng)濟社會發(fā)展，具備基本理論知識和技能的專業(yè)工程師。讓學生通過學習掌握電氣及控制、電力控制、電力系統(tǒng)及自動化等知識。培養(yǎng)能夠從事電氣系統(tǒng)的設(shè)計、制造、研發(fā)、測試和分析工作，進行系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術(shù)管理及生產(chǎn)管理的應用型高級技術(shù)人才。電氣工程及自動化專業(yè)于上世紀80年代中期在高校開設(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化專業(yè)的特色，具備了完備的專業(yè)課程體系，在課程安排、實驗教學、教材體系設(shè)計、教學手段及方法上有了較大的改進和完善。

1 IT技術(shù)融合到電氣工程及自動化專業(yè)課程中的改革

在制訂電氣工程及自動化專業(yè)教學計劃時，由于部分類別的課程所設(shè)置的口徑過于狹窄，于是在課程設(shè)計時將課程內(nèi)容陳舊的部分進行了合并和更新，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)、計算機網(wǎng)絡(luò)等課程，特別是加入了“現(xiàn)場總線技術(shù)”、“網(wǎng)絡(luò)化測量技術(shù)”、“智能測控技術(shù)”等課程，作為信息技術(shù)的基礎(chǔ)課程，在基于計算機技術(shù)、自動控制技術(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。對于電氣工程及自動化專業(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化專業(yè)學生課程與社會用人單位的實際需求結(jié)合較好，很多建筑設(shè)計單位特別是承接了智能化住宅建筑項目的單位非常歡迎此專業(yè)的畢業(yè)生。這些改革后的課程已放到在校大學生“教學計劃”的課程教學體系中。建立了計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上的全新的專業(yè)課程體系。電氣工程及自動化專業(yè)的課程在融入IT技術(shù)后，與計算機技術(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化專業(yè)課教學中的實踐環(huán)節(jié)配套建設(shè)

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電氣工程及自動化專業(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)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子技術(shù)和自動化技術(shù)等領(lǐng)域，電力電子技術(shù)和自動化技術(shù)、電氣工程及其自動化專業(yè)的內(nèi)涵也越來越廣泛，強電和弱電及硬件和軟件相結(jié)合的系統(tǒng)，要求學生在電氣工程、電子信息控制、計算機技術(shù)等方面有較高的能力。電氣工程教學中的主要任務(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，以提高實際工作中的運行質(zhì)量，提高操作的合理性和可靠性，提高經(jīng)營效率。在教學中強、弱電教學的融合是電氣工程專業(yè)教育的必然趨勢。大學電氣工程及自動化專業(yè)的實驗室建設(shè)較早，在缺少成熟案例、經(jīng)驗欠缺的情況下，根據(jù)目前國內(nèi)外樓宇智能化工程技術(shù)的標準，規(guī)劃設(shè)計了實驗室，并進行了建設(shè)，由學校外部的專家組對學校實驗室的建設(shè)進行了分析，在基于瀏覽器/服務(wù)器模式下組建了學校的計算機網(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)的實驗課程，因此實驗設(shè)備的利用率極高，學生在實驗室實驗學習的效果良好。

3 精品課程建設(shè)及應用

3.1 精品課程建設(shè)

電氣工程及自動化專業(yè)要加大精品課程的建設(shè)，促進教學工作的開展。如開設(shè)樓宇智能化技術(shù)課程，在信息傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教學過程中，加入智能大廈智能化技術(shù)、建筑設(shè)備自動控制技術(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)的應用、智能建筑消防技術(shù)的應用等。在基于計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上，展開教學課程的教學與學習。在課程教學的實踐中，以自主創(chuàng)新為指導思想，鼓勵學生思考，自主學習，加深對知識的理解。比如對于智能化技術(shù)、門禁系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)的學習探索與實驗，加強網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、智能消防控制系統(tǒng)等安全系統(tǒng)的學習，研究智能抄表系統(tǒng)的應用，并通過實驗的方式多加理解，進行各種軟件應用的實驗。通過多方位的實習讓學生能夠掌握更多的專業(yè)知識進行更多的實踐操作。目前已進行了開放型、自主型的實驗，通過這些實驗可加強實踐教學。在電氣工程及自動化專業(yè)的教學中，采用傳統(tǒng)的課堂教學與多媒體教室相結(jié)合的方式，通過教師制作的優(yōu)秀課件的方式加深學生對于專業(yè)課程的理解，通過IT技術(shù)可實現(xiàn)網(wǎng)上學習、網(wǎng)上提問答疑等工作。

3.2 精品課程應用

電氣工程及自動化專業(yè)的許多實驗課采用了開放型、自主型的教學方式。在課程設(shè)計時方便與實驗室系統(tǒng)平臺結(jié)合在一起，學生在實驗時進行實踐操作，有著特別濃厚的興趣。在電氣工程及自動化專業(yè)的教學中充分利用多媒體教室，采用優(yōu)秀的課件來開展課堂教學活動，增強學生學習課程的興趣，激發(fā)學生學習交互式的課程，豐富課堂教學內(nèi)容，讓學生課程學習難度降低，增大了學習的信息量，提高了教學的效率。

4 結(jié)語

采用IT技術(shù)與電氣工程及自動化專業(yè)課融合的教學體系，在高校的教學研究和實踐中取得了非常顯著的成績。在當前信息技術(shù)飛速發(fā)展，經(jīng)濟建設(shè)日新月異的時代，要讓電氣工程及自動化專業(yè)的教學跟上時代的發(fā)展，還需要進一步健全和完善課程設(shè)置，在基于組件技術(shù)的專業(yè)課程的基礎(chǔ)上展開一系列的教學改革。順應當代社會的發(fā)展要求，提高對電氣工程及自動化專業(yè)的學生的要求，學生除應具備較強的基本理論外，還要具備非常完備的專業(yè)知識，并需要密切聯(lián)系實際，有較強的動手能力。這樣的人才能滿足社會的需求，更好地服務(wù)于社會。

參考文獻

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[論文摘要]計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是高校計算機類專業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，涉及電子技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、計算機硬件技術(shù)等多個學科領(lǐng)域,，在整個教學過程中占有極其重要的地位。本文從高校計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的現(xiàn)狀出發(fā)，探討了優(yōu)化該課程教學的一些措施。

一、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課的教學現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)正在給人類帶來一場新的產(chǎn)業(yè)革命，信息已成為人類賴以生存的最重要資源。而信息的社會化、網(wǎng)絡(luò)化、全球經(jīng)濟的一體化，都受到計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的巨大影響，這對高校計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的教育提出了更高的要求。“計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”專業(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)目前在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的教學中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展與師資老化的矛盾日益嚴重，這將從根本上制約教育質(zhì)量的發(fā)展。另外，一些學校的現(xiàn)行教材中教學內(nèi)容滯后，以學科為體系的痕跡明顯，教學內(nèi)容偏多偏深，實踐與能力培養(yǎng)不夠突出，教學要求與培養(yǎng)“以能力為本位”的教學目標存在一定的差距，而且專業(yè)實習、實訓的設(shè)備與計算機技術(shù)的發(fā)展有一定的差距，學生實驗教學往往不能按要求進行，從而對教學改革的進程起到消極影響。

二、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學的優(yōu)化

1．優(yōu)化課程體系

在課程設(shè)置上，學校應當堅持應用能力“寬窄”結(jié)合的方針，使學生逐步深人全面地掌握網(wǎng)絡(luò)知識，培養(yǎng)學生各個方面的網(wǎng)絡(luò)應用能力，同時適當兼顧計算機其它應用能力的培養(yǎng)，使學生畢業(yè)后能適應多種職業(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)軟件開發(fā)三個方向成組設(shè)課，強化這三個方面的應用能力。讓學生根據(jù)自己的興趣、發(fā)展方向和接受能力自主選擇相應課程。學校在制定教學計劃時應該根據(jù)實際情況和社會需求安排四大類課程的教學內(nèi)容和學時比例。技術(shù)基礎(chǔ)課以教會學生掌握從事職業(yè)崗位所必須的科學原理、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)場實際問題的能力，技術(shù)技能課是以行業(yè)的職業(yè)技能為目標，將職業(yè)理論知識應用于實際崗位操作能力的訓練，這兩類科目的學時數(shù)可以適當減少；公共基礎(chǔ)課應滿足學生學習和應用職業(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)學生掌握科學思維及解決實際問題的方法，課程的學時數(shù)比例可以適當加大；而選修課是以跨專業(yè)或高新技術(shù)等課程為主，以培養(yǎng)學生的就業(yè)適應能力、專業(yè)技能綜合能力，門數(shù)盡可能多、范圍要廣些。

2．豐富教學內(nèi)容

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是關(guān)于計算機網(wǎng)絡(luò)的基本理論，比如有網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)體系、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)應用等，重點是相關(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、分類情況以及性能指標等純理論的知識。教師在教學過程中要注重理論與實踐的互相結(jié)合，可以結(jié)合網(wǎng)卡的性能指標以及分類情況介紹網(wǎng)卡的選型以及網(wǎng)卡的安裝等實用知識，將網(wǎng)卡相關(guān)的理論與實際結(jié)合起來，激發(fā)學生的學習動力和學習興趣。網(wǎng)絡(luò)應用技術(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)工具進行教學，這樣既有助于學生對基本原理的理解，提高對實際應用的認識，又能結(jié)合相應的社會實踐活動。在實驗、實訓教學中，教學目的是驗證理論知識，培養(yǎng)學生的動手操作能力和解決實際工作問題的能力，這就更需要將理論教學和實踐教學結(jié)合起來，培養(yǎng)學生面對具體問題獨立分析、解決的能力，教師應該適當增加專業(yè)基礎(chǔ)課的實驗比例，加強學生的職業(yè)技術(shù)、技能培養(yǎng)，加強技能實驗和設(shè)計型實驗，擴充專業(yè)實訓科目，使課堂教學與社會實踐有機結(jié)合，要求學生獨立理解實驗、實訓任務(wù)，自選儀器材料，自行設(shè)計方案，獨立完成，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。

3．優(yōu)化教學方法

傳統(tǒng)的教學往往是以教師為主，學生則是處于被動學習的狀態(tài)，整個教學過程體現(xiàn)為學生聽、老師講的單方面交流，學生的認知主要表現(xiàn)為記憶的形成，教師和學生之間缺乏交流。這種學生被動接受的方式是一種靜態(tài)的教學方式，阻斷教師在教學過程中的激情和創(chuàng)造，而使授課平淡、乏味、呆板，嚴重影響教學效果。因此，現(xiàn)在應采取現(xiàn)代化教學手段進行交互式的教學，采用項目設(shè)計制作、現(xiàn)場模擬、社會調(diào)查、案例分析等多種多樣的教學方式，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)改造等等實踐活動，從而豐富整個教學過程，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)通信及網(wǎng)絡(luò)資源共享的特征，進行網(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生的距離，加強教學交流，提高教學效果。4．改革考核方式

考核方式應該可以充分發(fā)揮考試的教學功能、教育功能、督促和引導功能、檢測、鑒定與評價功能等，使教學內(nèi)容、教學方法與人才培養(yǎng)模式相一致，促進人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。在對學生進行考核時，可以沿用傳統(tǒng)的試卷考核與社會實踐相結(jié)合，要求學生完成社會調(diào)研報告、市場調(diào)研分析等。在考核內(nèi)容上，要堅持以知識的應用、技能與能力的掌握為主，注重檢測學生創(chuàng)新意識和思維水平。確立考試是重要教學環(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做法，堅持平時考核與期末的總結(jié)性、鑒定性考試相結(jié)合。而且對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、完成課程項目、編寫項目計劃等形式代替課程的考核。這樣既有利于提高學生的綜合素質(zhì)，又可以培養(yǎng)學生適應不同的需求，增加工作經(jīng)驗。比如程序設(shè)計課，可以要求學生既熟練掌握數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本知識與使用方法，又具有熟練使用一種中文平臺及相應數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理工作的能力，采用平時考核（如作業(yè)與實習報告、階段測驗、課程設(shè)計等）和鑒定性考試并用，主要考核基本知識、概念的掌握程度和簡單的應用能力等?？傊?，要改變單一指標評價學習效果為多次考核綜合評定成績,樹立高職高專實用型人才的素質(zhì)教育思想，樹立全面考核的思想，構(gòu)建考核方式多樣化。

參考文獻:

[1]蔡開裕．計算機網(wǎng)絡(luò)[M]．機械工業(yè)出版社，2001．

[2]翟轟．高等職業(yè)技術(shù)教育概述[M]．西安電子科技大學出版社，2002．

篇5

關(guān)鍵詞：信息類課程；教學銜接；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)代漢語詞典（2002年增補本）》中的解釋為“事物相連接”。所謂“教學銜接”就是實際教學過程中一種承上啟下、融合各種教學手段、加強學生學習連續(xù)性的教學實踐活動。以教學過程各階段的特征為標準，“教學銜接”可分為教學內(nèi)容銜接、教學方法銜接和教學評價銜接。在高等院校的信息類課程教學中，課程設(shè)置是一個系統(tǒng)工程，往往分為基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，基礎(chǔ)課與專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間存在著密切的“教學銜接”。筆者將以通信原理課程為例，就高校信息類課程教學中“教學銜接”的原因、目的及方法加以討論，以期對高校信息類課程教學提供一些新的思路和啟示，對提高教學效果有所幫助。

1 浙江師范大學信息類課程教學現(xiàn)狀

浙江師范大學的辦學定位為“教學研究型”，信息工程類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是“培養(yǎng)信息工程領(lǐng)域具有較深理論基礎(chǔ)、較寬適應范圍，以工程實踐能力強為特色的創(chuàng)新型應用人才”。目前，信息類課程在傳承經(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)并完善信息類課程體系和實驗體系，開拓創(chuàng)新，深化教學改革，創(chuàng)建精品課程。全體教師通過不斷的教學探索和大膽改革，提高了課程的教學質(zhì)量。

然而，近年浙江師范大學招生人數(shù)不斷增加，學生的學習能力參差不齊，使得學習效果差異明顯。雖然進行了各種教學改革嘗試，也取得了一定成效，但學生的課程銜接能力不強始終是個亟待解決的問題，這主要表現(xiàn)在學生通常不能將前續(xù)課程的知識很好地引人并運用到當前課程的學習中，導致知識鏈脫節(jié)，對某門課程的學習不能完全達到該課程的教學目標。舉個簡單例子，通信原理課程中定義“信號”為信息的表現(xiàn)形式，是載體，但如果我們稱“信號”為“函數(shù)”“波形”，學生就會感覺陌生。究其原因，關(guān)鍵的問題是學生對專業(yè)課程的內(nèi)容銜接能力不強，直接影響了學生對該課程內(nèi)容的學習和理解。通信原理課程需要多門先修課程作基礎(chǔ)，如果學生的知識遷移能力不好，沒有辦法將前續(xù)課程所學知識與當前課程相聯(lián)系，那么就會產(chǎn)生上述現(xiàn)象。因此，指導和教會學生進行知識遷移和課程銜接是現(xiàn)階段提高教學效果的重中之重。為提高學生的這種知識遷移能力，有效地實現(xiàn)教學目標，筆者將從教學內(nèi)容、教學方法和教學評價3個方面進行探討。

2 專業(yè)基礎(chǔ)課學習面臨的首要問題

信息類專業(yè)基礎(chǔ)課都是以多門必修基礎(chǔ)課為學習前提，在學生學習專業(yè)基礎(chǔ)課之前會要求學生掌握基本的學習技能，如數(shù)學、物理、電路方面的基礎(chǔ)知識和技能。學生在解決這些基礎(chǔ)課的問題時，只是單純地從解題的角度思考和分析問題，一旦接觸專業(yè)課，就很難將基礎(chǔ)課解決問題的方法移植到專業(yè)基礎(chǔ)課。

筆者認真分析了這個在學生中普遍存在的現(xiàn)象，認為主要原因有2個：①專業(yè)基礎(chǔ)課開始涉及專業(yè)課術(shù)語，如前面提到的“信號”“函數(shù)”“波形”，如果將“函數(shù)”“波形”這2個名詞放到數(shù)學、物理課中，學生可能再熟悉不過了，但“信號”一詞是專業(yè)術(shù)語，學生一時之間還不能完全適應，這必會延長教學反應時間；②沒有從為解題而解題的學習方法中解放出來，學生在接觸專業(yè)課之前并不清楚專業(yè)課的特點和學習方法，因而不能快速地將基礎(chǔ)課中學到的解決問題能力運用到專業(yè)課中。

3 “教學銜接”策略

3.1 巧妙設(shè)計教學內(nèi)容，力求簡單實用

學習最重要的是學習態(tài)度和方法，因此專業(yè)基礎(chǔ)課學習的第一步是教會學生如何將已學的知識（技能）應用到當前的學習中，也就是知識遷移能力。為快速轉(zhuǎn)變學生的學習觀念，使其運用正確的學習方法，培養(yǎng)學生說“專業(yè)話”的習慣，教師在專業(yè)基礎(chǔ)課之初，利用簡單易懂的教學內(nèi)容，打通課程之間的脈絡(luò)，建立專業(yè)課與專業(yè)基礎(chǔ)課之間的聯(lián)系，為掌握后續(xù)專業(yè)知識作好充足的準備，是一個非常必要和有效的好方法。例如，通信原理中的“信號”一詞如果用數(shù)學表達式表示，就可以稱為“函數(shù)”，如果從圖像角度分析，就可以被稱為“波形”，這樣就很容易培養(yǎng)學生將數(shù)學、電路等基礎(chǔ)課與專業(yè)課建立聯(lián)系的意識。

有了正確的學習概念，下一步就是學習專業(yè)基礎(chǔ)課的核心知識。專業(yè)基礎(chǔ)課的學習離不開前續(xù)課程，更應該為后續(xù)其他專業(yè)課的學習奠定技能培養(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，貫穿當前學習內(nèi)容，圍繞重點，強調(diào)難點，利用基礎(chǔ)課技能，以核心內(nèi)容為教學主線，合理設(shè)計教學內(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，為學生進一步學習和掌握移動通信、光纖通信、計算機網(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)；其教學重點是數(shù)字信號調(diào)制，前續(xù)基礎(chǔ)課有信號與系統(tǒng)、通信電路、隨機過程、概率論等。為達到教學目標，我們以通信系統(tǒng)的一般模型為切入點，以信號調(diào)制為核心，從定義分析開始，通過電路原理圖、函數(shù)轉(zhuǎn)換、波形變換講解通信過程，進而將此方法運用到通信過程中信號的其他變換過程中（如擴頻、編碼、加密等）。

3.2 靈活運用教學方法，立足簡單易懂

1）圖形圖像代替公式推導，復雜問題簡單化。

專業(yè)基礎(chǔ)課理論性極強，尤其是信息類課程，大多具有很強的邏輯性，對數(shù)學和電路方面的要求比較高，公式復雜，理論抽象，教和學都具有很大難度。基于此，采用好的教學方式可以起到事半功倍的效果。針對課程的上述特點，我們可以采用圖形圖像、動畫演示等新穎的教學手段，利用已學的知識破解未知的問題，將復雜的公式簡單化，讓抽象的理論直觀化。

以通信原理的直接序列擴頻通信為例，直接序列擴頻通信相當于窄帶調(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)課程中學習過的，教師要做的只不過是點撥學生如何將二者融合，也就是課程銜接。圖1、圖2所示分別為前續(xù)課程中學過的窄帶調(diào)制系統(tǒng)原理及信號頻譜和PN碼調(diào)制系統(tǒng)原理及信號頻譜，圖3所示為將圖1和圖2銜接起來的直接序列擴頻通信系統(tǒng)原理及信號頻譜。通過這種圖形圖像方法，就可以將復雜問題簡單化，同時實現(xiàn)課程內(nèi)容的銜接。

2）動畫演示方式，抽象問題直觀化。

通信的實質(zhì)是進行信息傳遞，信號在傳輸過程中經(jīng)過各種變換，學生很難想象其變化過程。為了讓學生更加直觀地理解信號變化過程，課程組作了信號變化各個過程的動畫演示。問卷調(diào)查表明：100%的學生喜歡并接受這種教學方式，90%以上的學生認為這種教學方式明顯提高了學習效果?；铎`活現(xiàn)的動態(tài)過程，一方面吸引學生學習的興趣，一方面將抽象問題直觀化，降低了學生理解難度，寓教于樂。

3.3 突出教學評價，重視公平有效

教師在實際教學中，往往只注重教學內(nèi)容的設(shè)計和教學方法的改革，而忽視教學評價的作用。教學評價是用來考核學生學習效果的方式，良好的教學評價更是激發(fā)學生學習興趣和培養(yǎng)積極學習態(tài)度的重要手段。在通信原理課程的教學中，我們就采用了除傳統(tǒng)點名、課堂作業(yè)、期中期末考試形式之外的教學評價方式，那就是根據(jù)課程特點設(shè)置課程作業(yè)。

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

該課程作業(yè)給了學生充分的時間和空間，由于沒有固定的考核模式，沒有指定的實驗方法，學生可以自由發(fā)揮想象力，這種沒有約束、沒有壓力的方式能夠激發(fā)他們極大的學習熱情和解決問題的勇氣。學生自行完成的融合多門課程的課程作業(yè)作品如圖4所示。完成FSK調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計，需要運用調(diào)制解調(diào)原理、編程語言、圖像化界面設(shè)計、電路設(shè)計、仿真建模等知識，通過作品可以看出，學生能融會貫通各類知識，具有較強的課程銜接能力，說明我們采取的教學銜接策略是可行有效的。

4 結(jié)語

篇6

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

一、當前網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

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

二、工程思維在網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學中的重要性

高等教育在人才培養(yǎng)目標上旨在提升學生的專業(yè)素養(yǎng)，思維能力作為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的基本素養(yǎng)，應該從本學科知識架構(gòu)，以及學科基礎(chǔ)理論中進行體現(xiàn)，尤其是從專業(yè)技能、方法的運用中，強化學生工程思維的訓練。思維是實現(xiàn)知識與實踐的橋梁，思維方式體現(xiàn)了學生對學科理論的掌握程度，對于提升實踐能力，強化學科專業(yè)水準具有重要指導作用。因此，認識到思維訓練和思維能力的重要性，并從網(wǎng)絡(luò)工程學科教學中來進行著重開發(fā)。從學科知識體系來看，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)融合了通信技術(shù)、計算機知識，以及工程學知識，在理論上需要從多種思維能力上來分析和解決問題。如數(shù)學思維有助于解決軟件架構(gòu)問題、計算思維有助于理論水平，設(shè)計思維有助于改善軟件水平、系統(tǒng)思維有助于增強全局意識，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，以及整個網(wǎng)絡(luò)平臺的運行中來提升網(wǎng)絡(luò)工程管理效率；工程思維是基于網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計與網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)，并從知識的運用中來解決實踐問題的籌劃過程。

三、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學中的思維訓練與養(yǎng)成

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)從學科知識體系中分為五個模塊，一是通識課程教育；二是專業(yè)基礎(chǔ)課程；三是專業(yè)平臺課程、四是專業(yè)拓展課程；五是專業(yè)實踐課程。不同課程在設(shè)置中，要圍繞課程前后的銜接關(guān)系，從知識體系結(jié)構(gòu)上來前后相互之間的內(nèi)在聯(lián)系，特別是從思維能力訓練上，要注重不同思維的相互滲透與促進。如在數(shù)學思維養(yǎng)成中，結(jié)合高等數(shù)學、離散數(shù)學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等學科來滲透；對于計算思維，利用數(shù)據(jù)庫原理、程序語言設(shè)計、操作系統(tǒng)等課程來滲透；對于網(wǎng)絡(luò)思維，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)計算，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全等課程來滲透，對于工程思維，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)等工程實踐來滲透；對于系統(tǒng)思維，從計算機組成原理、微機接口系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)，以及網(wǎng)絡(luò)通信原理等課程來滲透。隨著網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學內(nèi)容的不斷豐富，從現(xiàn)代科學思維的養(yǎng)成上，強化對不同思維能力的提升。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)既有計算機技術(shù)，又有通信技術(shù)，在知識點梳理上需要從不同概念、基本理論、以及實踐應用中來反映。學生在網(wǎng)絡(luò)工程知識學習，以及與學科相關(guān)的具體專業(yè)理論的分析中，從數(shù)學公式、到定理理解，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)到數(shù)據(jù)庫開發(fā)，從具體的算法分析到智能化信息處理，都可以從學科間的銜接與滲透中來構(gòu)造思維。如在理解復雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，可以不同的問題進行分組并同時處理，構(gòu)建并行思維；對于難解的問題，可以分解來看，構(gòu)建遞歸思維；對于程序設(shè)計，算法分析，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，計算機操作系統(tǒng)，以及Web課程，需要從大量的思維訓練中來養(yǎng)成，特別是從軟件編程和開發(fā)實踐中，將不同的問題構(gòu)建為數(shù)學模型，將問題作為構(gòu)建軟件架構(gòu)的方向。

四、結(jié)語

思維素質(zhì)是綜合的，思維能力的養(yǎng)成需要漸進獲得。在網(wǎng)絡(luò)工程教學體系中，通過思維的交互性、協(xié)同性，以及知識的共享性與合作性，從具體的網(wǎng)絡(luò)知識和網(wǎng)絡(luò)實踐中，來引導學生從中來培養(yǎng)思維能力，掌握基本的思維訓練方法。如在學習計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議內(nèi)容時，從最基本的請求/響應中來分別描述各層協(xié)議的工作方式；借助于分層思想，來引導學生從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、報文封裝、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等協(xié)同、共享中來增強對網(wǎng)絡(luò)通信的理解。互聯(lián)網(wǎng)+時代的到來，對網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人才的專業(yè)能力提出更高要求，思維能力作為網(wǎng)絡(luò)工程教學重要的職業(yè)素質(zhì)，應該從課程教學與工程實踐中來推進，開拓學生的思維架構(gòu)，構(gòu)建貼合網(wǎng)絡(luò)工程學科特點的應用場景，從工程化實踐教學、項目化教學體系中完善學生的綜合思維訓練。

參考文獻

篇7

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

1、計算機軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程中案例教學的必要性

計算機軟件技術(shù)基礎(chǔ)是仿真工程與自動化專業(yè)的核心課程之一，是一門應用性很強的專業(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、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，知識龐雜且難以掌握。學生在學習該課程之后常常感到困惑：所學知識有什么用，怎樣運用所學知識？一些學生雖然能夠在考試中考出高分，卻不知道怎樣解決實際問題。如何使學生認識所學知識的用途，融會貫通并靈活運用，是這門課應重點考慮的問題。目前，案例教學在法律類和管理類課程教學中的地位和作用已在教育界達成共識。教育部高等學校計算機科學與技術(shù)教學指導委員會于2006年6月了《關(guān)于進一步加強高等學校計算機基礎(chǔ)教學的意見暨計算機基礎(chǔ)課程教學基本要求（試行）》白皮書，明確指出在教學方法和手段上運用案例教學的必要性，因此，將案例教學作為一種教學方法引入工科類課程的教學，具有可行性和必要性。

2、認識案例

案例教學法就是在教師的指導下，根據(jù)教學目的和要求，以案例為基本素材，把學生帶人特定的教學情境中進行思考，以此加深學生對基本原理和概念的理解，進而培養(yǎng)并提高學生運用理論知識分析問題和鋸決問題能力的一種教學方法。

案例是案例教學的基礎(chǔ)，離開了案例，案例教學就無從談起。案例與一般教學中的例題有著本質(zhì)區(qū)別，案例教學中的案例是將多個知識點融人一個整體來解決實際問題，涉及的知識面廣，知識間具有連貫性和系統(tǒng)性，涵蓋的知識具有綜合性的特點，知識和原理蘊藏于案例之中。一般教學中的例題往往是配合某一章節(jié)或某一知識點，從某個角度、某個方面或某個層次反映所學理論和方法，起著驗證和說明作用，常常帶有為講知識而杜撰例子的痕跡，各個例題之間相對獨立，涵蓋的知識單一，知識和原理孤立地呈現(xiàn)在學生面前。一般說來，工科類課程的案例應具有以下基本特征。

1）真實性。

客觀真實性是案例的基本特征。教學案例應源于真實，取材于工程實際或科研課題，但是又要高于真實。為了突出主題，可以對真實做一定的刪減處理。

2）綜合性。

案例應是綜合知識的載體，既要以學生已掌握的知識為依據(jù)輻射足夠多的知識點，又要在匹配教學內(nèi)容的基礎(chǔ)上對知識有一定程度的擴展。

3）完整性。

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

4）啟發(fā)性。

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

5）實踐性。

學生可以對案例進行復現(xiàn)、改進和完善，也可以按照自己的思考去實現(xiàn)，增強理論應用于實際的能力，實現(xiàn)從理論到實踐的轉(zhuǎn)化。

3、案例建設(shè)

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

3.1 案例背景簡介

衛(wèi)星實時仿真系統(tǒng)能夠?qū)πl(wèi)星的方案、設(shè)計、集成、測試和運行各個階段進行仿真驗證，是提高衛(wèi)星總體設(shè)計水平的重要手段，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)備接口等苛刻實時約束的節(jié)點通過反射內(nèi)存互聯(lián)，構(gòu)成實時內(nèi)環(huán)，外環(huán)則通過普通網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，將人機交互、可視化、數(shù)據(jù)處理等實時約束弱的節(jié)點互聯(lián)，內(nèi)、外環(huán)都可以根據(jù)需要擴充且內(nèi)環(huán)不受外環(huán)影響，苛刻實時得到保障。轉(zhuǎn)發(fā)計算機完成內(nèi)存數(shù)據(jù)的提取并轉(zhuǎn)發(fā)外環(huán)，仿真管理計算機則同時管理內(nèi)、外環(huán)系統(tǒng)。衛(wèi)星仿真監(jiān)控是衛(wèi)星實時仿真過程中的重要一環(huán)，它將抽象的仿真活動形象化，并及時將信號數(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)星實時仿真監(jiān)控系統(tǒng)，能夠模擬通過控制、監(jiān)視和測量星上設(shè)備的工作狀態(tài)實現(xiàn)實時連續(xù)地記錄工作過程、測試數(shù)據(jù)和描繪曲線。圖1中，人機交互計算機、曲線顯示計算機和三維顯示等外環(huán)計算機共同實現(xiàn)仿真監(jiān)視功能。我們將人機交互計算機和曲線顯示計算機的功能提取出來，要求系統(tǒng)具有一定的通用性，能夠適應不同監(jiān)視任務(wù)和不同數(shù)據(jù)類型，形成“實時仿真監(jiān)視系統(tǒng)”案例。

3.2 實時仿真監(jiān)視系統(tǒng)案例

實時仿真監(jiān)視系統(tǒng)的工作原理為：轉(zhuǎn)發(fā)計算機完成內(nèi)存數(shù)據(jù)的提取并轉(zhuǎn)發(fā)外環(huán)，外環(huán)上的實時仿真監(jiān)視系統(tǒng)首先進行初始化，隨后自動生成系統(tǒng)主界面。系統(tǒng)支持兩種運行模式：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用戶交互消息、更新實時監(jiān)視界面、實時繪制曲線；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理包接監(jiān)聽網(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，不再需要對網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)聽，直接讀取監(jiān)視模式下保存的原始數(shù)據(jù)文件，然后進行相應處理即可。

為實現(xiàn)上述目的，使系統(tǒng)具有一定的通用性，我們設(shè)計了如下方案：

（1）在軟件工程思想指導下，進行需求分析、總體設(shè)計、詳細設(shè)計、編碼實現(xiàn)以及綜合測試。通過該案例，讓學生對軟件工程思想指導下的軟件開發(fā)全過程有一個感性認識；

（2）采用多線程技術(shù)實現(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，僅用單線程實現(xiàn)回放模式；

（3）設(shè)計一個數(shù)據(jù)包發(fā)送測試程序，模擬轉(zhuǎn)發(fā)計算機的功能。

為此，我們結(jié)合本課程的基本知識點將系統(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主界面信息的處理，數(shù)據(jù)處理部分則主要負責數(shù)據(jù)的處理。

3.2.1 界面管理

系統(tǒng)運行過程中始終需要對系統(tǒng)主界面進行管理。從運行初期的生成主界面，到運行中的監(jiān)視過程的顯示，再到最終的系統(tǒng)結(jié)束，都需要對主界面進行即時的調(diào)整。為了提高通用性，系統(tǒng)采用基于配置文件的方式，通過用戶提供的配置文件，動態(tài)改變系統(tǒng)監(jiān)視任務(wù)，也就是說，系統(tǒng)能夠改變每次運行時的任務(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)運行之前，需要進行初始化，這就需要系統(tǒng)讀取配置文件，包括全部信號、實時顯示信號、數(shù)據(jù)包類型等配置文件。用戶必須按照約定的正確格式提供配置文件，否則系統(tǒng)有可能無法正確識別相關(guān)信息。從軟件工程的角度，配置文件的設(shè)計與確定應在總體設(shè)計階段完成。配置文件的類型、組織方式以及數(shù)據(jù)正確性的檢驗，都是學生可以自由發(fā)揮和擴展的內(nèi)容。

2）自動生成實時監(jiān)視界面。

監(jiān)視對象的不確定性使得系統(tǒng)的監(jiān)視界面無法固定，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下來。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)視的信號在系統(tǒng)主界面中的顯示位置無法由用戶設(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)計一個具有較強通用性的監(jiān)視界面自適應生成算法，這部分涉及算法設(shè)計和計算機系統(tǒng)配置的獲取等基礎(chǔ)知識，算法設(shè)計是學生能夠自由發(fā)揮并出彩的部分。

3）定時更新監(jiān)視界面。

為了實現(xiàn)實時監(jiān)視功能，系統(tǒng)需要對監(jiān)視界面進行定時更新，以顯示當前被監(jiān)視信號的實時數(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主界面進行更新。這部分主要涉及定時器的使用。

4）處理用戶交互消息。

系統(tǒng)需要對用戶的交互消息進行處理，主要為鼠標消息，包括運行模式的切換、仿真的開始與結(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)境下的消息響應機制問題。

3.2.2 數(shù)據(jù)處理

系統(tǒng)在運行過程中，需要對數(shù)據(jù)包進行接收、解析和存儲，還要為曲線繪制提供原始數(shù)據(jù)，因此需要設(shè)計一個專用的數(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)必須對網(wǎng)絡(luò)持續(xù)進行監(jiān)聽。如果主線程將大量時間用在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽上，勢必無法對用戶的交互做出及時響應。因此，需要將數(shù)據(jù)包的接收放在一個單獨的線程中。這涉及操作系統(tǒng)進程管理的相關(guān)概念，是多線程程序設(shè)計技術(shù)的典型應用；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。

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)對應的變量中，以供實時顯示。解析數(shù)據(jù)包涉及網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計技術(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)包寫入文件，進行永久保存。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行二進制保存。第一種方法耗時，需較大工作量。第二種方法簡便，工作量小。顯然第二種方法更適合本系統(tǒng)。由于系統(tǒng)必須適應兩種類型的數(shù)據(jù)包，因此，進行數(shù)據(jù)保存時，采用以形參類型為區(qū)別的方式進行同名函數(shù)的重載，實現(xiàn)兩種類型數(shù)據(jù)包文件的存儲。這部分功能涉及C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的重載技術(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)不再對網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)聽，不進行數(shù)據(jù)包的接收，需要通過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制形式的數(shù)據(jù)包，系統(tǒng)每次讀取之后需要對數(shù)據(jù)包進行解析，這與接收到數(shù)據(jù)包的過程是一樣的，不同之處在于回放過程不再需要將數(shù)據(jù)包進行保存。這涉及C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的文件操作，同時，通過監(jiān)視模式下的多線程程序設(shè)計與回放模式下的單線程程序設(shè)計的對比，使學生真切感受并理解多線程程序設(shè)計技術(shù)及其應用場合等。

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入該共享內(nèi)存。寫入操作由數(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，需要對兩個線程進行同步。這涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計和操作系統(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，對數(shù)據(jù)的快速查找有較高的需求，因此，需要設(shè)計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

“實時仿真監(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、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信等計算機軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程及其先導與后繼課程的知識點，是一個與學生所學專業(yè)密切相關(guān)的實際應用系統(tǒng)，容易引起學生的興趣，也容易被學生理解和接受。這樣的案例既與教學目標相吻合，又便于教師駕馭和把握。

篇8

實驗教學手段的優(yōu)勢“教學實驗箱+常用儀表”可以說是所有院校實驗室的實踐設(shè)施基本配置，它是長期教學方法的結(jié)晶?，F(xiàn)在的通信專業(yè)課程實驗設(shè)備多為科研成果的濃縮，從基礎(chǔ)實驗到開放創(chuàng)新、二次開發(fā)實驗，從課題設(shè)計到畢業(yè)設(shè)計實驗，學校只需要一次性經(jīng)費投入，就可長期發(fā)揮作用。它很適合于傳統(tǒng)的驗證性實驗和開放型實驗教學。實驗教學手段的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）利用實驗箱可以演示知識點的核心原理。實驗過程直觀明了，使用安全可靠，操作方便，測試手段簡單且性價比高，教師易教，學生易懂。例如，F(xiàn)SK調(diào)制的驗證實驗，實際的FSK電路集成在一個芯片中，學生只能觀測其端口表現(xiàn)。但是在通信原理實驗箱中，各種調(diào)制解調(diào)器、位時鐘提取等電路采用分立元件構(gòu)成，卻能夠生動觀測到各中間過程的波形，使學生能夠真正了解其調(diào)制過程及詳細原理。（2）實驗內(nèi)容豐富。既能完成通信專業(yè)基礎(chǔ)課的實驗，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)等課程的實驗。（3）實驗方法靈活。學生可以通過實驗系統(tǒng)做例題實驗，許多實驗箱還可借助仿真器做開發(fā)實驗，也可用實驗系統(tǒng)配備的軟件，將編制的目標文件下載到實驗裝置，驗證實驗結(jié)果。（4）實驗系統(tǒng)開放，實驗系統(tǒng)資料完備。實驗指導書、實驗手冊、實驗電路圖集、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及二次開發(fā)實驗指南等資料廠家通常都會提供給用戶。另外，實驗系統(tǒng)所有的硬件及相關(guān)資料通常對用戶完全開放，學生可以在此基礎(chǔ)上進行特殊的功能擴展或開發(fā)自己的課題以及進行二次開發(fā)實驗?？梢詽M足學生不同程度學習目標的要求。

目前實驗教學中存在的問題在實驗教學過程中，教師可以通過提問講解相關(guān)知識，使學生能夠舉一反三。因此，應立足于傳統(tǒng)實驗教學方式提高實踐教學效果。同時，應該重視并解決好以下幾個方面的問題：（1）高等職業(yè)教育是我國高等教育大眾化的主要承擔者，隨著我國高等教育走向大眾化，大量的“三校生”（從技校、中專、職業(yè)學校畢業(yè)的學生）走進了高職院校的大門，加上高中畢業(yè)的“三年制”學生和初中畢業(yè)的“3+2”學制學生，造成生源質(zhì)量的個體差異明顯加大。體現(xiàn)在實驗課教學中，許多學生對實驗原理不感興趣，只對原理應用或自己認識的部分知識感興趣。不去了解理論，做實驗僅僅是來湊熱鬧。做實驗時心不在焉，只完成本次實驗任務(wù)，對其他問題卻漠不關(guān)心。（2）實驗系統(tǒng)的實驗效果有限。目前通信實驗設(shè)備市場上的實驗模擬設(shè)備（如實驗箱），箱式實驗設(shè)備均局限于電路層，只能使學生簡單觀測預設(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，無法有效地鍛煉學生對通信網(wǎng)絡(luò)的實際運用能力。（3）由于通信設(shè)施具有系統(tǒng)性，涉及的設(shè)備類別較多，包含通信終端、復用設(shè)備、傳輸設(shè)備和交換設(shè)備等。尤其是對通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運營、測試、管理等技能培訓，沒有真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是難以完成的，也很難使學生（尤其是高職院校的學生）建立感性認識，很難與實際系統(tǒng)聯(lián)系在一起。因此，我們不僅要加強對學生實驗教學的指導，了解學生的興趣點，積極引導并多加鼓勵，提高學生自主學習能力，而且也應充分認識到傳統(tǒng)實驗教學的局限性。

專業(yè)技能實訓課程教學的現(xiàn)狀

高職教育把自己的培養(yǎng)目標確定為無需過渡期即可直接頂崗的中高級技術(shù)人員和管理人員。這就是說，高職教育培養(yǎng)的人才動手能力應非常強。因此，可以說，實訓課的成功與否標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)在實訓課程中。在課時安排上，理論課與實訓課的比例應達到1∶1。在教學方法上，應保證學生能真實地接觸實際，真刀真槍地體驗一番。較理想的方式就是在企業(yè)設(shè)立實訓基地，讓學生同企業(yè)員工同工作、同生活，真實感受企業(yè)氛圍。通過這樣的實訓，既可以培養(yǎng)學生的職業(yè)技能，又可以培養(yǎng)職業(yè)觀念、文明生產(chǎn)的習慣和嚴格認真的工作作風，培養(yǎng)學生的動手能力和工作責任心。

產(chǎn)學研結(jié)合，校企全程合作培養(yǎng)人才，實現(xiàn)校企“雙贏”，這是高職教育改革與發(fā)展的基本趨勢。但是，當前開展校企合作和產(chǎn)學研結(jié)合工作客觀上存在許多困難。通信專業(yè)在實訓環(huán)節(jié)面臨的問題尤為突出，主要表現(xiàn)在：（1）學生校外實訓場地較難安排。一方面，通信設(shè)施具有系統(tǒng)性，涉及的設(shè)備類別較多，對通信系統(tǒng)的運營、測試、管理等技能培訓，沒有完全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是難以進行的。另一方面，由于通信機房的環(huán)境及管理要求，難以接納成批的學生進行實習。（2）學生在校外實訓基地常常缺乏實際動手操作機會。由于實訓基地的現(xiàn)場設(shè)備和系統(tǒng)都處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，考慮到系統(tǒng)運行的安全性，大多數(shù)實訓教學也只是安排有限的參觀電信部門現(xiàn)場設(shè)備，致使一些通信專業(yè)學生（甚至有些專業(yè)教師）離開學校時還沒有動手調(diào)試過程控交換機、光網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)瘸Ｓ迷O(shè)備，這也是導致用人單位在招聘時不愿意考慮應屆畢業(yè)生的原因之一。（3）有些學校在校內(nèi)進行專業(yè)實訓，但實訓設(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，學生能力培養(yǎng)難以滿足工作崗位的實際技能要求。有些學校即使購置了先進的工程用通信設(shè)備，但又面臨設(shè)備的技術(shù)支持、實訓項目及其指導書的開發(fā)等新問題。建立校內(nèi)實訓系統(tǒng)的可行性

采用成套的設(shè)備，搭建完整的系統(tǒng)，可以給學生提供一個符合實際操作現(xiàn)場的全程全網(wǎng)的實驗、實訓環(huán)境，學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)的運營、測試、管理等，建立全程全網(wǎng)的概念。

因此，能夠?qū)F(xiàn)場設(shè)備搬到學校，在學校建立一套真實的、規(guī)范化的、精簡的電信運營網(wǎng)絡(luò)是解決通信專業(yè)實訓安排難題和充實實訓內(nèi)容的重大舉措。它對培養(yǎng)學生的系統(tǒng)觀念、多理論知識點的綜合應用水平、實際設(shè)備和測試儀表的操作能力等都會有本質(zhì)的改觀。具有豐富教學內(nèi)容，深化教學層次，提高教學水平的功能。

通過對近年來通信技術(shù)和設(shè)備市場的了解，筆者認為，將現(xiàn)場設(shè)備搬到學校，在學校建立一套真實的、精簡的電信運營網(wǎng)絡(luò)是可行的，時機已經(jīng)到來。主要原因是：（1）目前的通信設(shè)備總體價格已經(jīng)較幾年前有了明顯下降。實訓系統(tǒng)建設(shè)資金投入甚至可以與實驗模擬設(shè)備（如實驗箱）相比擬。（2）已經(jīng)有極少數(shù)系統(tǒng)集成商介入了學校的這塊市場，并且針對教學需求開發(fā)了第三方支持軟件和配套的實訓項目文件。

與此同時，對校內(nèi)實際通信系統(tǒng)進行合理設(shè)計、建設(shè)及有效的使用和管理等問題，需要我們事先有清醒的認識，做好充分的準備（尤其是對系統(tǒng)技術(shù)方案的設(shè)計），并應把握以下原則：（1）以實際通信系統(tǒng)為主，主要面向通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運營、測試、管理等技能訓練；實驗模擬設(shè)備為輔，主要進行基本原理的驗證，傳統(tǒng)的驗證性實驗要繼承、保留。（2）校內(nèi)實際系統(tǒng)不可能完全替代現(xiàn)場系統(tǒng)，兩者應互為補充，適當安排校外的現(xiàn)場實習是必需的。（3）校內(nèi)實際通信系統(tǒng)的建設(shè)、實訓內(nèi)容的進一步開發(fā)以及對系統(tǒng)的運行管理等必須配套。

基于以上分析，對于寬帶交換網(wǎng)絡(luò)實訓系統(tǒng)方案的設(shè)計應與目前各大電信運營網(wǎng)絡(luò)接近，首選在國內(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)的實施技術(shù)方案。而應將學校的通信實訓系統(tǒng)設(shè)計成電信大網(wǎng)的簡化縮影。突出主流技術(shù)及業(yè)務(wù)，充分考慮教學實施方式和系統(tǒng)建設(shè)總成本等因素。

這樣，一個全方位、立體交叉布局的實訓體系將為實踐教學打下堅實的平臺，使每個學生經(jīng)過2～3年的學習都能學到一定的專業(yè)知識與一技之長，并在專業(yè)平臺上做到“廣基礎(chǔ)、寬平臺、活模塊、強技能”。同時，為產(chǎn)學研相結(jié)合提供實踐舞臺。

典型案例：寬帶交換網(wǎng)絡(luò)實訓平臺總體方案

如圖所示是筆者所在學院正在建設(shè)的寬帶交換網(wǎng)絡(luò)實訓系統(tǒng)方案。本方案的功能及特點如下：（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由程控交換平臺、光網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺、寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平臺三部分組成。在硬件方面三部分相互獨立，通過信令將各部分連接組成一個整體。網(wǎng)絡(luò)類型多樣，接口種類豐富，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、成熟先進的設(shè)備，同時兼顧成本，盡量采用小規(guī)格但功能完備的產(chǎn)品，可以說是中國電信網(wǎng)絡(luò)的簡化縮影。（2）系統(tǒng)應用方面，可以方便地開展常用的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。本方案包含了電信網(wǎng)絡(luò)目前所運營的幾種主要業(yè)務(wù)：語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。并可實現(xiàn)窄帶和寬帶綜合業(yè)務(wù)的接入；（3）實訓內(nèi)容完全滿足實際工程應用，系統(tǒng)組建靈活，具有較強的開放性，可以根據(jù)具體需求裁減、調(diào)配設(shè)備。學生可動手修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、配置業(yè)務(wù)、添加新用戶等，對網(wǎng)絡(luò)進行維護和管理，完全置身于真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之中。（4）利用此系統(tǒng)，今后還可以將學校通信技術(shù)技能演練基地功能拓展為通信技能培訓鑒定中心，開展通信技術(shù)工種的技能鑒定考證工作。同時，也為指導教師及學生提供了寬廣的產(chǎn)學研結(jié)合的技術(shù)平臺，提升學校的網(wǎng)絡(luò)通信教學和科研水平?？梢哉f，良好的校內(nèi)實踐基地是學校培養(yǎng)高技能人才的一大特色。

實訓環(huán)境、實驗設(shè)備的不足及落后，必將嚴重影響教學質(zhì)量，成為專業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。應盡量給學生構(gòu)建寬闊的專業(yè)基礎(chǔ)平臺，使學生具備本專業(yè)的基本素質(zhì)，加強實踐教學環(huán)節(jié)，增加與實踐教學緊密結(jié)合的教學內(nèi)容，這是見效明顯的舉措。同時，實踐教學環(huán)節(jié)建設(shè)也是提高專業(yè)社會認可度，進而推動學?？沙掷m(xù)發(fā)展的必要條件。

因此，在充分利用傳統(tǒng)的實驗實訓設(shè)施的基礎(chǔ)上，構(gòu)建寬帶交換網(wǎng)絡(luò)通信實訓系統(tǒng)這一全新的專業(yè)實訓平臺，將會使學生在真實的通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中學習掌握最新的通信知識和技術(shù)，增強專業(yè)素質(zhì)，盡快適應將來工作崗位，快速貼近實際電信網(wǎng)絡(luò)，提高就業(yè)競爭力。

參考文獻：

[1]教育部高教司.教學相長——高等職業(yè)教育教師基礎(chǔ)知識讀本[M].北京：高等教育出版社，2005.

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

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

TCP/IP協(xié)議是高校計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是計算機網(wǎng)絡(luò)學科領(lǐng)域和網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才應具備的理論基礎(chǔ)，在網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系中處于重要地位。該課程是高級路由與交換、網(wǎng)絡(luò)性能測試與分析、網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)信息安全等課程的前導課程，如果學習不好會直接影響網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學生學習后續(xù)專業(yè)課的興趣和信心，從而影響整個課程體系的教學質(zhì)量。然而，TCP/IP協(xié)議課程內(nèi)容以各類通信協(xié)議為主，教學過程中容易出現(xiàn)以下問題：學生感到內(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)展易使理論與實際脫節(jié)，學生以為在實際工作中用處不大；實驗環(huán)節(jié)設(shè)計不夠合理，難以發(fā)揮應有作用。筆者針對長春大學計算機科學技術(shù)學院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)多年來在TCP/IP協(xié)議課程的建設(shè)和教學改革過程中積累的一些微薄經(jīng)驗加以總結(jié)，供廣大教師同行切磋探討。

1 課程定位與目標

TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，而且是必修課，是在本專業(yè)學生已有的計算機網(wǎng)絡(luò)知識基礎(chǔ)上進一步學習研究互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，以提高和加深學生的理論深度和實踐水平。通過該課程的教學，教師引導學生逐步理解因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)――事實上的國際標準TCP/IP，理解多個異構(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)如何從一個應用進程傳輸?shù)搅硪粋€應用進程。學生可以了解到Intemet的許多技術(shù)細節(jié)和前沿熱點，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。該課程的學習將為下一步的專業(yè)學習和計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的應用、設(shè)計和開發(fā)工作打下必要且堅實的基礎(chǔ)。

2 課程建設(shè)與改革探索

2.1 教學內(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，依據(jù)教育部高等學校計算機科學與技術(shù)教學指導委員會編寫的《高等學校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)規(guī)范（試行）》，結(jié)合長春大學培養(yǎng)應用型本科網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的定位和學生的實際情況，將該課程規(guī)劃為48學時，其中理論課38學時，實驗課10學時。該課程是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學生在學完計算機網(wǎng)絡(luò)課程后進一步深入學習和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)理論的進階課程，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、應用層協(xié)議和IPv6相關(guān)協(xié)議等。教材選用的是清華大學出版的《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算機經(jīng)典教材，曾榮獲“第八屆全國高校出版社優(yōu)秀暢銷書一等獎”。該教材大量運用圖文并茂的方法講述技術(shù)性很強的內(nèi)容，重點突出、實例豐富。我們從該教材第二版開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時規(guī)劃如下：

（1）引言（概論）部分占2學時，主要講授Intemet簡史、協(xié)議和標準、因特網(wǎng)標準、因特網(wǎng)管理機構(gòu)，適當擴展一些互聯(lián)網(wǎng)的前沿和熱點技術(shù)以激發(fā)學生對該課程的興趣，使學生了解Intemet歷史，理解并掌握協(xié)議和標準概念，了解標準創(chuàng)建委員會，掌握RFC的成熟度。

（2）OSI模型和TCP/IP協(xié)議族部分占2學時，主要講授OSI模型、TCP/IP協(xié)議族，使學生掌握數(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。

（3）底層技術(shù)部分占2學時，主要講授有線局域網(wǎng)技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、廣域網(wǎng)技術(shù)和常用互連設(shè)備，使學生掌握有線局域網(wǎng)中占主導地位的以太網(wǎng)技術(shù)理論知識，包括傳統(tǒng)以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)等，了解無線局域網(wǎng)技術(shù)、藍牙技術(shù)、點到點廣域網(wǎng)技術(shù)。

（4）IP編址部分占4學時，主要講授IP編址的方法、地址的種類、分類地址、分類地址互聯(lián)網(wǎng)劃分實例、劃分子網(wǎng)的方法、無分類編址、構(gòu)成超網(wǎng)的方法，使學生理解IPv4編址思想以及如何在分類編址中實現(xiàn)，掌握分類結(jié)構(gòu)中的劃分子網(wǎng)的方法以及構(gòu)造超網(wǎng)和無分類編址方法。

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

（6）網(wǎng)際協(xié)議（IPv4）部分占4學時，主要講授IP數(shù)據(jù)報首部、分片、選項、檢驗和IP軟件包設(shè)計，使學生理解IP協(xié)議的總體思想，掌握IP數(shù)據(jù)報的一般格式、首部中各個字段的名稱和意義，掌握IP數(shù)據(jù)報的分片和重裝，理解IP數(shù)據(jù)報首部中檢驗和計算方法以及IP協(xié)議軟件設(shè)計算法。

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

（8）網(wǎng)際控制報文協(xié)議（ICMP）部分占2學時，主要講授ICMP報文類型、ICMP報文格式、排錯工具的原理和用法、ICMP軟件包設(shè)計原理，使學生掌握ICMP報文的分類及格式、Ping和Traceroute的用法和工作原理，理解ICMP協(xié)議軟件設(shè)計思路。

（9）移動IP部分占2學時，該節(jié)內(nèi)容較新，主要講授移動IP編址、歸屬、外地、移動主機通信的3個階段、移動IP的低效率，使學生了解移動IP通信的相關(guān)基礎(chǔ)、存在的問題與解決方案。

（10）用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）部分占2學時，主要講授UDP用戶數(shù)據(jù)報、UDP的服務(wù)和應用、UDP軟件包設(shè)計算法，使學生掌握UDP報文格式及各字段意義，了解檢驗和的基本概念和計算方法、UDP協(xié)議軟件實現(xiàn)思路。

（11）傳輸控制協(xié)議（TCP）占6學時，主要講授TCP服務(wù)類型與特點、TCP報文段首部格式、連接控制、流量控制、差錯控制、擁塞控制、TCP軟件包設(shè)計思路，介紹流控制傳輸協(xié)議SCTP，使學生掌握TCP的報文格式，理解TCP的服務(wù)類型、滑動窗口的概念、流量控制和差錯控制的方法、TCP的傳輸機制、TCP協(xié)議軟件實現(xiàn)思路，了解SCTP協(xié)議。

（12）單播路由協(xié)議部分占2學時，主要講授RIP、OSPF和BGP，使學生理解自治系統(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，重點掌握RIP、OSPF、BGP的原理及應用。

（13）應用層協(xié)議部分占4學時，主要講授客戶一服務(wù)器范式、DHCP、域名系統(tǒng)DNS、遠程登錄、文件傳送協(xié)議、萬維網(wǎng)、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)管理SNMP等應用層協(xié)議，使學生理解常用應用層協(xié)議的基本原理和用途。

（14）IPv6協(xié)議部分占2學時，主要講授IPv6編址、分組格式、IPv4到IPv6的過渡技術(shù)，使學生掌握IPv6地址記法、3種地址類型、過渡技術(shù)，了解IPv6分組格式和優(yōu)越性。

教學內(nèi)容以大綱和教材為基礎(chǔ)，適當結(jié)合和擴充一些較新的技術(shù)熱點，盡量做到理論聯(lián)系實際。學生普遍認為課程內(nèi)容設(shè)置較合理，易于理解和接受，對該課程的學習興趣較高。

2.2 實驗內(nèi)容的設(shè)計

經(jīng)過多年的實踐與改進，目前長春大學計算機科學技術(shù)學院TCP/IP協(xié)議課程共規(guī)劃了5個實驗（10學時），分別為IP協(xié)議分析、ARP地址解析協(xié)議分析、ICMP協(xié)議分析與應用、UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議分析、TCP傳輸控制協(xié)議分析。每個實驗都包括基礎(chǔ)實驗、進階實驗、思考、創(chuàng)新設(shè)計4個環(huán)節(jié)，主要內(nèi)容見表1。

實驗課內(nèi)容由TCP/IP協(xié)議課程組教師精心組織和設(shè)計，已充分考慮到課程的重、難點以及后續(xù)課程學習的需求。實驗目的要保證清晰明確，這對學生做實驗至關(guān)重要。實驗內(nèi)容分為基礎(chǔ)和進階兩段，好處是基礎(chǔ)實驗操作簡單，容易實現(xiàn)，增進了一些基礎(chǔ)較差學生的信心與興趣，更方便進一步在其基礎(chǔ)上完成進階實驗內(nèi)容。每個實驗都設(shè)置了幾個讓學生思考的問題，使學生發(fā)現(xiàn)不足、開拓思路。完成以上幾項內(nèi)容，該實驗目的就基本達到。創(chuàng)新設(shè)計環(huán)節(jié)則是對學生提出的更高要求，對學生理論聯(lián)系實際、創(chuàng)新和學以致用提供了發(fā)揮空間。該實驗規(guī)劃考慮到了不同層次的學生情況，從實驗課指導和實驗報告提交情況來看也基本達到了課程組的預期目標。

2.3 教學團隊建設(shè)

優(yōu)秀的課程和實驗資源離不開教師的講授，課程建設(shè)與改革需要建設(shè)一支高水平的教學團隊。TCP/IP協(xié)議課程教學團隊由5名教師組成，是一支長期從事本課程及相關(guān)課程教學的“雙師型”隊伍（取得了如CCNA、RCNA、CCNP等業(yè)界著名的網(wǎng)絡(luò)廠商認證）。職稱結(jié)構(gòu)為副教授2人、講師3人，學歷結(jié)構(gòu)為博士1人、碩士4人。團隊成員都是中青年教師，接受和更新知識能力強，經(jīng)常參加各種技術(shù)培訓與學術(shù)交流，參與企業(yè)公司的網(wǎng)絡(luò)工程項目和實驗室建設(shè)，具備扎實的理論基礎(chǔ)和豐富的工程經(jīng)驗，在教學過程中對重點把握到位，理論與實踐融會貫通。課程組還定期召開教學研討會，交流在課程講授過程中的心得和問題；每學期都組織互聽課，相互學習并指出不足。教學團隊成員的講課水平不斷提高，在學生評教測評中成績突出，深受學生歡迎。近幾年來課程組成員承擔和完成各級教學質(zhì)量工程項目9項，其中省級5項、校級4項，公開發(fā)表教學論文7篇，建設(shè)省級優(yōu)秀課一門，并榮獲2012年校級優(yōu)秀教學團隊稱號。

2.4 教學方法與教學管理的改進

教學團隊業(yè)務(wù)水平進步的同時，教學方法和教學管理也應不斷地改進，先進的教學方法與科學的教學管理必然獲得更好的教學效果。本文主要就以下方面進行探討。

（1）發(fā)揮多媒體優(yōu)勢，揚長避短?，F(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控制臺，一邊講課一邊控制電腦的過程容易忽略與學生的交流，一些形象的肢體語言也無暇表達。很多學生感覺教師缺少了傳統(tǒng)黑板講課的瀟灑。教師使用有無線翻頁功能的激光筆就可以基本解決這個問題。這樣教師可以走下控制臺，來到學生中間，無形中便拉近了與學生的距離，教師與學生更容易交互和溝通，課堂氣氛會更加輕松融洽。制作課件時，能用動畫演示的盡量不用圖，能用圖表達的盡量不用文字。比如講解數(shù)據(jù)從一臺計算機的進程傳送到另一臺計算機進程時，用動畫的形式來演示一下會更容易理解。

（2）用好Wffeshark和Packet Racer工具輔助教學。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？單純靠語言講述效果是有限的。若利用協(xié)議分析工具Wireshark現(xiàn)場抓包、現(xiàn)場分析，講解效果會直觀且容易理解。Packet Tracer是由Cisco公司的一個輔助學習工具，除了模擬設(shè)計、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)中行進的詳細處理過程，觀察網(wǎng)絡(luò)實時運行情況。例如在講授路由選擇協(xié)議時，可以利用Packet Tracer清晰地觀察到路由信息傳遞和學習的過程。還可以模擬跟蹤網(wǎng)絡(luò)報文經(jīng)過路由器和交換機之后各個字段所發(fā)生的變化。在本課程教學中用好這兩樣工具可以起到事半功倍的效果，學生學會使用這兩樣工具在實驗和實際工作中也大有用途。

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

（4）注重過程化教學管理，改革考核制度。改變以往全靠期末考試定成績的辦法，根據(jù)長春大學計算機科學技術(shù)學院制訂的“課程過程考核制度管理辦法”，提出過程與能力有機結(jié)合的考核體系，加大學生課堂討論和發(fā)言表現(xiàn)、課后作業(yè)質(zhì)量、實驗質(zhì)量、課堂測驗所占總成績的比重，全面考核學生的知識、能力和綜合素質(zhì)，增強學生學習自覺性和主動性。

3 結(jié)語

經(jīng)過多年對TCP/IP協(xié)議課程的建設(shè)與改革研究，該課程的教學和實驗內(nèi)容不斷改進，教學資源不斷豐富，教學團隊也在課程建設(shè)和教學改革中不斷進步和成長，可謂碩果累累。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的實踐性很強，我們的課程教學也應更加緊密結(jié)合實際，緊跟因特網(wǎng)的發(fā)展步伐，不斷改革創(chuàng)新，為社會培養(yǎng)更多高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)工程應用型人才。

參考文獻：

[1]教育部高等學校計算機科學與技術(shù)教學指導委員會，高等學校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)規(guī)范（試行）[M]，北京：高等教育出版社，2012

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

篇10

基礎(chǔ)課程改革 教學體系 教學方法 教師培養(yǎng)

一、引言

嵌入式系統(tǒng)的應用日益廣泛，可以說無所不在、無處不在，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)是嵌入到對象體系中的專用計算機系統(tǒng)。以嵌入式計算機為核心的嵌入式系統(tǒng)是繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后，又一個新的技術(shù)發(fā)展方向。IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）對嵌入式系統(tǒng)的定義為：嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置”。嵌入式系統(tǒng)已廣泛應用于工業(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，可以說嵌入式技術(shù)無處不在。由于社會對掌握嵌入式技術(shù)人才的大量需求，使嵌入式軟硬件工程師成為未來幾年最為熱門的職業(yè)之一。

二、嵌入式系統(tǒng)教學特點

嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用的內(nèi)容繁雜，涉及基本的硬件知識（如嵌入式微處理器及其基本的接口知識、擴展的人機接口、網(wǎng)絡(luò)通信接口等）、操作系統(tǒng)（應該至少了解一種操作系統(tǒng)的中斷、優(yōu)先級、任務(wù)間通信、同步等知識）、程序設(shè)計知識（C、C++、匯編語言程序設(shè)計，至少熟悉C語言）；同時，還涉及一定的數(shù)字電路知識以及使用示波器、邏輯分析儀等基本技能。因此，在系統(tǒng)學習本門課程之前，必須先修微機原理與接口、C語言程序設(shè)計課程，有一些計算機操作系統(tǒng)原理、體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念，同時對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有一定的了解。在IEEE計算機協(xié)會2004年6月的Computing Curricula Computer Engineering Report，Ironman Draft報告中，把嵌入式系統(tǒng)課程列為計算機工程學科的領(lǐng)域之一，把軟硬件協(xié)同設(shè)計列為高層次的選修課程。美國科羅拉多州立大學“嵌入式系統(tǒng)認證”課程目錄包括實時嵌入式系統(tǒng)導論、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和嵌入式系統(tǒng)工程訓練課程。美國華盛頓大學嵌入式系統(tǒng)課程名稱是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計導論，它基本包括了前面三門課程的內(nèi)容。

三、嵌入式系統(tǒng)教學現(xiàn)狀

從2002年起，全國許多高校的計算機系、電子系、自動化系和軟件學院陸續(xù)開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程，據(jù)估計大約有200多所院校開設(shè)了這門課程，有的院校甚至還開設(shè)了嵌入式技術(shù)專業(yè)和嵌入式技術(shù)系，本校也在計算機、自動化等專業(yè)開設(shè)了這門課程。但由于受傳統(tǒng)教學體系的影響以及實驗條件的限制，目前本校的嵌入式系統(tǒng)課程在教學內(nèi)容設(shè)置、教學方法手段、實驗實習等方面都與這門課程以實際應用為主的基本特征嚴重脫節(jié)。學生完成這門課程后，只能進行一般的、基于指令基礎(chǔ)上的簡單編程，而不能進行基本的應用系統(tǒng)設(shè)計，而要想進行較大規(guī)模的應用系統(tǒng)設(shè)計則需要更長的時間。經(jīng)過仔細分析，存在的問題主要有以下幾個方面：

（1）教學內(nèi)容不夠合理。各個專業(yè)的教學內(nèi)容基本一樣，重點不突出，無法發(fā)揮學生所學專業(yè)的特長。通常嵌入式開發(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業(yè)出身的人，另一部分是學軟件編程的計算機專業(yè)出身的人。電子工程、通信工程等專業(yè)的學生在硬件設(shè)計方面比較突出，而計算機專業(yè)的學生則比較善于軟件的設(shè)計。

（2）教學方法手段不合理。課程的授課方式以理論課為主，實驗學時較少，一般理論課時都會占了全部課時的80%左右，而實驗課時一般只占了20%。實驗的內(nèi)容也不夠合理，實驗的深度不夠，學生的動手能力得不到充分的鍛煉。

（3）本校目前的嵌入式實驗教學，仍停留在20世紀80年代初發(fā)展起來的以8位51單片機為核心的教學水平上。在面向?qū)嶋H的工程應用中，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)應用的基礎(chǔ)，所以建立一個全面的、新的、基于ARM技術(shù)的嵌入式實驗教學體系十分必要和緊迫。

（4）沒有安排專門的嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計，使學生無法把所學的知識聯(lián)貫起來運用，系統(tǒng)開發(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，教師的實踐能力不強，造成只能照本宣科，無法實際指導學生。

四、嵌入式系統(tǒng)課程教學改革措施

針對這些問題，應從基礎(chǔ)課程改革、新教學體系建立、教學方法、教師培養(yǎng)等方面入手，對嵌入式系統(tǒng)課程進行不斷探索和改革。

（一）對基礎(chǔ)課程改造

將單片機課程改造為嵌入式系統(tǒng)應用，完成從定式設(shè)計到實時設(shè)計的轉(zhuǎn)變；將計算機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用，由模擬電路、數(shù)字電路通過HDL/EDA/CPLD向IP設(shè)計、SoC設(shè)計發(fā)展；開設(shè)“嵌入式系統(tǒng)工程設(shè)計方法學”課程，介紹知識平臺的觀念與方法、計算機工程方法、系統(tǒng)工程作業(yè)方法、企業(yè)項目管理方法等。

（二）建立基于ARM的嵌入式系統(tǒng)課程教學體系

1.理論教學

理論教學的教學內(nèi)容設(shè)置如下：

（1）嵌入式概述

主要介紹嵌入式開發(fā)的基本知識。

（2）硬件環(huán)境

這部分應對ARM技術(shù)進行論述，包括ARM指令集、Thumb指令集、存儲控制器、I/O端口、DMA功能、UART接口、中斷控制器、時鐘電源管理器、PWM定時器、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)在大部分院校都開設(shè)了Linux操作系統(tǒng)的課程，而且國家也大力提倡使用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、實時OS(RTLinux)、GUI、API、文件系統(tǒng)等。

（4）軟件開發(fā)環(huán)境

主要介紹軟件開發(fā)環(huán)境、軟件開發(fā)過程、交叉編譯、鏈接調(diào)試、下載、板級支持包(BSP)、MiniGUI圖形應用程序設(shè)計、Linux內(nèi)核移植與編譯等。

（5）驅(qū)動程序

主要介紹設(shè)備驅(qū)動機制、鍵盤鼠標驅(qū)動、觸摸屏驅(qū)動、網(wǎng)口驅(qū)動、紅外、USB驅(qū)動等。

2.實驗教學

實驗硬件平臺可選擇基于ARM9內(nèi)核的微處理器芯片，如S3C2410（基于ARM920T），軟件平臺可選擇ARM-Linux。實驗內(nèi)容包括基礎(chǔ)實驗和綜合實驗。

（1）基礎(chǔ)實驗。

基礎(chǔ)實驗內(nèi)容可包括熟悉Linux開發(fā)環(huán)境、多線程應用程序設(shè)計、串行端口實驗、A/D接口實驗、D/A接口實驗、CAN總線通信實驗等。

（2）綜合實驗

綜合實驗內(nèi)容可包括Linux內(nèi)核移植實驗、觸摸屏驅(qū)動實驗、系統(tǒng)中斷實驗、鍵盤鼠標驅(qū)動實驗、SD驅(qū)動使用實驗、基于PCMCIA的CF卡讀寫和無線局域網(wǎng)通信實驗等。

3.課程實習

在整個課程完成后，還應該安排專門的嵌入式課程實習。課程設(shè)計的任務(wù)是完成一個應用程序的開發(fā)，課程設(shè)計題目每年不斷更新，學生可以根據(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。學生也可以自擬題目，為保證題目的難度和規(guī)模能達到教學要求須經(jīng)任課教師認可。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、計算器、畫圖、貪吃蛇等。

實習的過程可以模仿企業(yè)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程進行，如廠商新推的嵌入式微控制器（MCU），模擬開發(fā)MCU評估板。因為嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)一般包括硬件設(shè)計和軟件開發(fā)兩部分，所以可以安排不同專業(yè)的同學混合編組，共同實習，這樣即貼近開發(fā)實際，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)水平同步的工程實踐環(huán)境。另外，可以鼓勵學生積極參與國家和地區(qū)舉辦的各種電子設(shè)計大賽。在實踐中強化知識，鍛煉綜合能力與檢驗學習效果。

（三）合理的教學方法

應多采用多媒體教學，制作符合教學內(nèi)容和教學實驗的CAI課件。教學時注重啟發(fā)式教學，引導學生思維，充分發(fā)揮學生的主體地位，培養(yǎng)學生的思維能力與自學能力，提高書面表達能力。

嵌入式系統(tǒng)是一門實踐性很強的學科，它的教學目的是為了讓學生學到一種嵌入式平臺開發(fā)和設(shè)計的方法，所以實驗教學在整個教學體系中占了很重要的地位，所以在課時分配上，理論課可以占總課時的1/3，基礎(chǔ)性實驗課可占總課時的1/3，綜合性實驗課可占總課時的1/3。授課地點可以設(shè)在實驗室，實現(xiàn)“邊做邊學，先學后做，現(xiàn)做現(xiàn)學”等靈活的教學手段，提高學生的學習效率。

采用合理的考核方式，由應試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變，考核方式的改革是一個重要因素。本課程學生的綜合成績的評定，由期末考試成績(60分) +實驗成績(20分) +實習成績(20分)構(gòu)成。這樣更能全面和客觀地反映學生的學習情況。

（四）嵌入式教師培養(yǎng)

由于“嵌入式系統(tǒng)”作為一門新興的學科，需提供更多的研討學習交流機會，鼓勵青年教師多參加相關(guān)的科研項目，以建立一批既具有嵌入式理論知識和實踐經(jīng)驗、又有較高教學水平的教師隊伍。

五、結(jié)束語

本文針對嵌入式系統(tǒng)課程存在教學效果不理想的實際情況，分析了問題存在的原因，針對信息類學科特點和學生學習的特點提出了一些改革建議，以此努力構(gòu)建融課堂教學和包括實踐教學在內(nèi)的多樣化教學形式相結(jié)合的新型教學模式。希望對于廣大教師能夠具有一定的參考價值，進一步促進該門課程教學水平的提高和教學效果的增強。

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