时间:2022-10-11 14:56:24
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机软硬件论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1网络技术应用下计算机软件资源的共享
通过网络技术的应用,对于以往软件故障发生的问题进行了有效的规避,并且在出现工作站故障时可以有效地减少损失,降低对网络用户的影响。通过合理的软硬件共享,可以提高网络信息的安全性和传输效率。例如通过互联网、卫星电视等进行信息资源的共享,我们可以第一时间看到所需的信息,这对于社会的发展有着至关重要的意义。在现代网络技术中,计算机软件资料利用的一个重要方式,就是windows终端软件的安装。通过在服务器上安装相关软件,可以让用户对于服务器中的信息数据进行调用,通过相关软件完成数据的管理。这种服务器统一管理的方式,实现了服务器内软件资源的共享,并且更好地提高了整体信息服务能力。网络管理者只需要对于服务器进行统一的维护,并且采取定期的数据管理与备份手段,就可以有效地避免由于系统问题、外界环境问题所造成的信息数据安全问题。但是这种软件资源共享的方式还存在一定的不足,那就是一旦服务器产生故障和问题,就会影响用户的实际使用。针对于这种问题,可以结合网络技术的应用,采取服务器下挂接光盘镜像文件、移动硬盘、U盘以及Windows网络共享和UNIXNFS网络共享等方式,给予其他用户使用软件的权限。这种方式可以实现数据的远程调用,并且有效地缓减了硬件资源短缺的问题,并且可以突破工作站距离的局限,具有较强的实用性。但是,这种网络软件资源共享的方式,其对于网络稳定性要求较高,如果网络中存在较多的丢包现象,就会造成数据传输中丢失、信息调用速度慢等问题。
2网络技术应用下计算机硬件资源的共享
通过网络技术的应用,可以对计算机硬件资源进行有效的共享,降低了设备的闲置率,提高了整体计算机设备的工作效率。在以往计算机硬件设备中,大多数采用单机挂机的方式来进行运行,如果有其他人需要对于硬件设备进行应用,则需要从原设备上进行拆卸,再挂接到另外的电脑上。这种经常的拆卸,会对于设备的寿命和质量造成影响,并且相关计算机管理者的工作量较大。通过网络技术的应用,可以让计算机硬件资源得到有效的共享,并且随着网络技术的不断完善,设备的共享效率和效果也得到了有效的保障。网络化的磁盘管理的应用,可以有效地提高硬盘的利用效率,并且不同用户通过网络来对于系统资源进行访问,也突破了时间与空间的限制,让电脑设备的利用效率得到了大幅度的提升。现阶段用户网络存储的管理上,主要采用了虚拟磁盘系统,可以为用户提供实时调用的服务。在服务器中,网络管理员对于磁盘进行初始化配置,用户只需要连接到磁盘地址,并且经过相应的身份验证,就可以对服务器中粗盘所存储的数据进行使用。磁盘管理者可以对于不同用户分配不同的权限,在提高磁盘利用效率的基础上,实现了对用户的规范化管理,减少了磁盘购置需求,对于提高计算机硬件利用效率有着至关重要的作用。对于日常的工作来说,扫描仪、打印机等是常用的办公学习硬件之一。在用户产生使用需求时,通过网络技术的应用,可以实现网络环境下的打印与扫描功能。这种网络下的硬件共享,可以有效地减少工作成本,并且提高工作效率。对于一些工作中对数据拷贝需求较大的用户来说,采取网络化的输入硬件设备共享,可以实现统一化的数据管理,并且由专人进行数据控制,提高了数据的安全性,可以更好地对生产、科研等多方面的需求进行满足。
3网络通行证管理模式的运用
网络通行证管理模式的出现,是对于网络中软硬件资源共享管理的重要控制举措。随着计算机服务器功能的不断完善,合理地对共享行为进行控制,这对于提高信息资源共享效率,提高软硬件共享管理效率有着至关重要的作用。通过通行证管理模式的运用,可以在用户不具有软件与硬件共享需求时,对于共享资源进行关闭,提高设备的利用效率,减少资源浪费行为的出现。随着网络通行证管理模式的应用范围不断扩大,通过对于服务器与工作站上安装相关许可证,可以实现专项管理,并且在网络范围内实现实时调动与控制。我们都知道,由于用户需求可能发生在任何时刻,计算机服务器必须保持24小时开启,并且对于任何时间的访问行为进行处理和服务,将软硬件资源随时提供给用户进行调用。通行证管理机制中,对于用户的访问行为进行观察,进而制定不同的软件使用策略,并且通过释放未用通行证,可以为其他用户提供更多的访问资源。如果某一个特殊的软件和硬件控制需求,需要特定通行证,则这种通行证释放机制的重要性就得到更进一步的突显。用户在进行模块使用的过程中,可以不在服务器上进行操作,通过网络调度即可突破时间与空间的局限,达到随心所欲操作的目的。网络通行证管理模式的应用,对于网络资源的管理水平的提高有着较强的推动作用,并且让软件硬件的使用得到了合理的配置。在专业网络软件的应用上,管理员只需要在服务器上安装相关软件的服务端,在用户电脑上安装客户端。客户就可以通过客户端软件来进行操作,软件的处理和运算都在服务器上进行,有效地减少了客户端的计算机作业压力,减少等待服务的时间。这种网络化软件的运用,有效地缓解了当前用户配置紧张的情况。通过配合通行证管理技术,可以对于不同版本的软件中存在的差异性问题进行解决,并且提高整体资源的处理控制速度。对于一些数据占用空间较大的文件来说,通过网络共享,可以减少数据移动中出现的各种问题。在特殊软件使用中,其往往会产生较大的数据文件,并且数据文件的挂接过程,如果采用自行拷贝的方式,则容易出现一系列的数据差异问题,并且不利于文件的安全保管。通过网络共享的方式,配合校验码技术,可以实现异地的文件共享和处理。通过配合远程网络控制技术,也可以实现对用户的远程指导,提高用户对软硬件资源的利用能力。
4结束语
总而言之,现代科学技术不断发展的形势下,计算机软硬件资源的合理配置与共享,已经成为了当前计算机技术发展与研究的重要内容。计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来,以功能完善的网络软件实现网络的硬件、软件及资源共享和信息传递的系统。通过提高软硬件资源的共享水平,结合先进的网络技术,可以有效地提高计算机软硬件设备的利用效率。针对于网络化环境下软硬件资源共享的问题,我们的研究工作处于刚刚起步的时期,很多技术的应用都有待进一步的开发与研究。在时展的趋势下,我们要关注网络技术和共享技术,以先进的科学理念来应对相关技术的研究,进而为推进我国计算机技术水平的发展奠定良好的基础。
作者:任军 王子超 单位:河北省教育考试院 河北省人事考试局
【Key words】Cloud computing;Public computing resources;In colleges and universities
随着现代计算机科学的不断发展和日新月异的技术创新,我们已经可以深刻地体会到计算机在提升业务处理效率、信息交流和共享资讯等方面提供的极大便利,计算机应用能力也成为衡量新型人才的标准之一。随着用人单位对人才的计算机应用能力要求的逐步提高,各高校在设计培养计划时都开始注重计算机的使用教学,在各类专业课程中都贯穿着计算机的使用教学。所以,公共计算资源建设资金在现代高校的教学设施投入中逐渐占据越来越大的比例,越来越多的各类型计算机机房、实验室等开始投入使用。
但是,计算机技术发展十分迅速,为了跟上教学任务要求,公共机房内各类型软硬件设备的更新换代十分频繁。同时,各个高校扩招使得学生数量逐年提高,教学任务愈发繁重,导致公共机房的负荷超出预期。虽然各类机房管理软件等广泛应用于日常管理中,但是软硬件设施重复建设、管理工作复杂等问题依然频繁出现。
本文通过深入分析高校公共计算资源的现状和存在的问题,提出把云计算运用到高校公共计算资源的整合管理中,通过云计算的特性以实现把公共机房日常管理工作化繁为简,减少建设资金投入,提高教学服务工作质量。
1 现代高校公共计算资源的现状分析
当前,高校在公共计算机机房管理方面都存在着以下几个共同的问题。
1)公共机房规模越来越大,软硬件资源配置参差不齐。随着在各类专业课程中计算机教学的比例逐步提高,为了应对这一要求,各高校每年或定期都会购买一批新的软硬件资源,公共机房规模也在随着一次次更新而变得越来越大。但是,逐步的更新方式导致软硬件资源的配置参差不齐,甚至同一机房或实验室内会出现四五批不同时间段更新的软硬件资源,使得管理人员难以实现有效的统一管理。
2)公共机房建设资金紧张。高校每年投入到教学设施建设的经费是有限的,而公共机房的建设资金只能占其中的一部分,建设资金紧张则导致某些软硬件资源不能及时更新的情况。以一个配备100套计算机的公共机房为例,不计算购买交换机等网络基础设备的情况下,购买100套计算机就需要大概45万的资金投入。新建设的公共机房一般能在良好的使用状态工作三至四年,随着使用时间延长,硬件的故障率也逐步增加,硬件的维修和更换费用也逐步增加,而建设新的公共机房则投入更大。同时,根据教学任务的需要,还要购买一些软件的授权,因为设备基数大,这类型的资金投入也十分巨大。
3)公共机房管理人员日常维护困难、管理工作繁重。由于教学任务需要,公共机房的工作强度日益增强,对计算机硬件的使用寿命是很大的考验,公共机房管理人员需要经常维修以及更换硬件。同时,根据课程的设计,管理人员还需要经常安装和更新教学软件。这些软件不仅种类繁多,而且更新频繁,导致管理人员日常维护困难、管理工作繁重。
4)公共机房设备安全防护困难。高校公共机房设备数量众多而且用户基本上都是学生,学生用户的计算机安全防护意识参差不齐,导致公共机房成为安全风险隐患集中的地方,软硬件资源十分容易受到攻击破坏,甚至直接影响到整个学校现有的网络环境安全。
2 云计算的概念及特点
2.1 云计算的概念
简单地说云计算就是并行计算、分布式计算和网格计算这三种计算方式的融合发展。换句话说,云计算就是传统计算机技术和网络技术发展融合之后所得到的产物,它通过以提供服务的方式向用户提供所需要的相关功能,用户可以在对IT技术、网络相关知识等不了解以及完全不熟悉设备操作的情况下,能够通过网络获得所需要的各种IT服务来实现自己的需求。其中包含硬件、开发平台以及I/O服务等大量能够根据不同的负载动态地重新配置,从而达到更高的资源利用率的可用虚拟资源。
从另一个角度理解,云计算是虚拟化、效用计算、软件即服务等概念混合演进并跃升的结果。实质上,云计算技术就是软件即服务、网格计算、虚拟化三个概念的结合体。云计算的核心思想就是通过网络将一个巨大的、完整的计算机处理程序拆分成为很多个子程序,然后把子程序交由多部服务器所组合而成的云计算系统,经过云计算系统的计算分析后,最终将处理结果传输给用户,其中的处理过程完全对用户透明。
2.2 云计算的特点
2.2.1 规模大
云就是一个大规模的服务器群,包括了许多计算服务器、存储服务器、软件服务器等,服务器群中的计算机可以通过相应技术保证网络数据库信息的及时更新,使用户能够得到更快更准确的服务[1]。服务器群庞大的基数使得云能够为用户提供海量的存储能力和普通个人计算机无法实现的高校计算能力。
2.2.2 虚拟化
云计算利用虚拟化技术实现物理资源动态管理与部署,为多用户提供隔离的计算环境[2]。用户所使用的操作平台、存储功能和计算功能等都是由云服务器群利用虚拟化技术实现的,用户的操作和指令经过云计算系统的计算分析后,最终将处理结果传输给用户,其中的处理过程完全对用户透明,用户的使用体验和使用普通本地计算机一样。
2.2.3 扩展性好
云计算通过管理技术把整个服务器群的软硬件资源整合为一个庞大的资源池,根据用户的实际需求情况来按需分配资源。云计算系统可以实时将新的软硬件资源整合到资源池中,即使用户规模增长,也可以保证服务质量。
2.2.4 安全性高
云计算系统的计算和存储方式均采用分布式,当某节点的运行发生故障时,会自动跳转至其他节点,当某个存储单元无法正常运行时,可以自动跳转至其它单元进行备份,因此具有很好的可靠性[3]。同时,云计算系统具有严格的权限管理策略和数据管理、备份功能,能很好地保护用户的数据安全。
2.2.5 成本低
云计算系统通过一次性投入建设服务器群,使用一定数量的服务器来实现更加高效的软硬件资源利用,提高了资源利用效率,减少了重复建设和维护费用投入,实现了降低成本的目的。
3 云计算应用在管理高校公共计算资源的影响
3.1 节约资金投入,减轻维护管理工作难度
高校公共机房建立需要很大的资金投入,而且设备升级淘汰速度很快,经常需要进行二次投资,后期的维护工作也需要不少的费用。而建立云计算系统则基本上不需要再进行二次投资,维护工作的投入和传统公共机房相比也大大减少。管理人员不再需要同时管理四五百台计算机,而只需要管理少数的服务器即可,这样很大程度上减少了管理和维护投入,而且集中管理和以前相比更加方便有效。
3.2 保证数据信息安全
云计算把所有数据信息使用分布式存储方式保存在服务器群中,本地客户端不保存任何数据信息,即使本地客户端受到病毒感染或恶意攻击也不会造成数据的丢失或损坏。云服务器群配备有强大的病毒防控能力和备份恢复能力,保证存储在云中的数据安全稳定。
3.3 促进教学资源共享
老师们把各门专业课的课件、教学实验、教案、论文资料等上传到云计算系统中,通过云计算系统构建成一个内容丰富的教学资源库,其他老师和学生可以通过云随时随地地浏览、下载这些教学资源,实现了高校内教学资源的共享。也可以通过和其他高校合作的方式,把多个高校的云互相共享,以实现更大广度和深度的教学资源整合和共享,促进高校教育改革和进步。
关键词:AVS;SoC;软硬件协同设计;嵌入式;解码
中图分类号:TP331文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)25-7245-02
A SoC Architecture Design of Hardware Decoder of AVS
XU Xiao-ni, YAN Xiang-hong
(College of Information Science and Engineering, SDUST, Qingdao 266510, China)
Abstract: According to the algorithm of AVS audio and video decoding standard, this paper proposes a proposal of AVS decoding based on SoC method. This method can reduce the complexity of AVS decoder effectively. Using the hardware and software co-design ideas can reduce the difficulty of designing a decoder while improving the flexibility of decoding.
Key words: AVS; SoC; hardware and software co-design; decoding
AVS(Audio Video coding Standard)[1]是由中国信息产业部成立的“数字音视频编解码技术标准工作组”提出的我国自主制定的数字音视频编解码技术标准,是为了适应数字电视广播、数字存储媒体、网络流媒体、多媒体通信等应用中对运动图像压缩技术的需要而制定的。AVS标准中的解码后的视频质量介于MPEG2和H.264之间,但AVS标准的编码复杂度和效率要好于H.264标准,而且相对H.264较高的专利许可费用,AVS采用了非常低的专利许可费。2006年初,国家信息产业部正式批准AVS标准成为中国音视频领域的国家标准,从而为国内企业每年节省大量的专利许可费用。
目前在嵌入式设备上,音视频的硬件编解码器都采用ASIC的设计方案,即全部采用硬件实现音视频标准的所有部分。这种方案的设计优点是解码速度快,但同样缺点也是明显的,即它的研发时间长、成本高、灵活性低,而且编解码格式固定,无法进行升级。而SoC(System on chip)[2]的设计方案能够满足音视频领域要求的编解码速度,同时还能够加快研发速度、降低成本,而且灵活性高,可升级(设计部分只针对软件方面),因此相对ASIC的设计方案,采用SoC的设计方法有很大的优势。
1 SoC设计方法介绍
SoC(System on chip)[2]简称片上系统,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容,包括CPU、程序存储器、IP(intellectual property)功能复用模块、片外总线接口模块。同时它又是一种技术,用以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并完成设计的整个过程。SoC设计的关键技术主要包括总线架构、IP核可复用、软硬件协同设计等技术。
音视频硬件编解码的Soc设计方案主要采用软硬件协同设计的思想,将音视频标准中的各部分分而治之:标准当中逻辑复杂但计算量小的部分采用软件实现,以增加编解码器的灵活性,同时可以进行升级;标准当中逻辑简单但计算量大计算复杂的部分以IP核的形式采用硬件实现,以增加编解码器的速度,还可以实现IP核在其他设计上的复用。从目前个人计算机上利用GPU(显卡)中硬件解码功能进行加速解码的高清视频播放的方法中就可以看到SoC设计方法的影子。个人计算机上的视频播放程序通过GPU的驱动程序,调用GPU内置的硬件解码功能实现实时加速播放,从而大大降低CPU的工作量,降低对CPU计算能力的要求。
SoC方法的设计流程如图一,通过下图可以看出,SoC设计方法中一旦软硬件功能模块划分清楚后就可以同时开发设计,大大加快设计的速度。最后软硬件协同测试完成开发。
2 基于SoC方法的AVS硬件解码器设计方案
在嵌入式设备的音视频解码方案中,硬件解码器作为一个外设模块存在,它与摄像头之类的外设处于同一级别。根据上述SoC方案的设计思想,按照AVS音视频标准P2(先进音视频编码第2部分:视频)[1]部分,对AVS视频的解码过程中计算量大计算复杂的过程分为以下几个模块:
1) 熵解码模块:熵解码是针对AVS视频编码过程采用的熵编码的反过程。熵编码采用的预计统计科学的一种编码方法,它能够有效的降低编码码长。AVS视频流中所有的码流都是经过熵编码的数据,因此熵解码的过程计算量大,计算过程也比较复杂,因此需要硬件解码来实现。
2) 帧内预测模块:AVS视频标准中,帧内预测用于解码采用帧内编码方法的帧,帧内预测是采用帧内图像的空间相关性进行编码的一种方法。帧内预测分为求参考样本、求预测模式、计算三步。预测模式又分为5种预测模式,每种预测模式是针对帧图像中的像素来计算的,而且每种预测模式的计算方法计算复杂。考虑AVS标清视频720p的每帧图像720x576的分辨率,就可以清楚的知道计算量的大小。
3) 帧间预测模块:相对于帧内预测,帧间预测是采用前后相邻帧之间的时间相关性来进行编码的,它的计算量更大,复杂性更高,这是任何一个音视频硬件解码器中必须实现的一个模块。
4) IDCT变换模块:AVS中IDCT变换,即整数离弦变换,定义如下:
先对变换系数矩阵进行如下水变换
H'= CoeffMatrix ×T8T
T8是8×8反变换矩阵,T8T是T8的转置矩阵,H'表示水变换后的中间结果,T8定义参加AVS标准。矩阵H''的元素h''ij计算如下:
h''ij = (Clip3(-215, 215-1, (h'ij+4))) >> 3 i,j = 0~7
再对矩阵H'进行如下垂直反变换:
H = T8×H''
其中,H表示反变换后的8×8矩阵。最后,残差样值矩阵ResidueMatrix的元素rij计算:
rij = (Clip3(-215, 215-1, (hij + 26))) >> 7i,j = 0~7 hij是H矩阵的元素。
对于8×8的残差样本矩阵,IDCT变换需要2次矩阵乘法,矩阵相乘需要512次乘法448次加法,总共需要1024次乘法896次加法,对于这样的计算量,显然在嵌入式设备上用软件实现是无法满足实时解码的,因此需要硬件实现。
5) 滤波模块:由于AVS编码过程中是按照8x8的模块进行预测编码的,因此在模块之间的边缘会出现变化明显的边界,因此需要对解码后的模块进行滤波。AVS解码过程滤波主要分为求边界滤波强度和计算两步,这两步的运算也是针对像素级别的运算,因此也需要大量的计算,也需要硬件来实现。
6) AVS硬件解码器的总体架构:根据以上的分析,设计出如图2的硬件解码器的方案。
SoC是一个完整的系统,因此也包含了CPU,主要用于软件部分的运行。其中程序存储模块包括程序存储器(ROM实现)和程序运行内存(RAM),通过该部分可以对硬件解码器进行升级,因此增加了解码器的灵活性。片外接口用于嵌入式系统与硬件解码器的通信,由于嵌入式的多样性,因此该模块不能通用,需要针对特定的嵌入式系统进行开发。
图2中的各个模块通过片内总线连接在一起,形成了一个完整的系统。片内总线目前主要有ARM公司开发的AMBA总线,Altera公司开发的Avalon总线以及开源的Wishbone总线,前两个总线是专有的,因此使用这个总线是需要缴纳专利费用的,而后者是开源的免费总线。具体的总线的实现可以按照不同的场合自由选择。
3 总结
本论文开展了一种面向嵌入式设备的SoC架构的AVS硬件解码器设计方案的研究。该设计方案能够有效的加快AVS解码器的设计实现,而且灵活性高,可扩展性强,IP核能够重复应用在各种不同的AVS解码器架构上,有效的利用现有资源进行开发。
参考文献
[1] 国家数字音视频解码技术标准工作组.AVS视频AVS-P2视频标准[S].
[2] 沈兰荪,卓力.小波编码与网络视频传输[M].北京:科学出版社,2005.
关键词:计算机基础;CDIO;课程改革
中图分类号:TP393-4
CDIO是国际工程教育改革的最新成果,其含义是以产品开发生命周期为载体,通过构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)等环节的工程化运作,引导学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习。CDIO教育模式要求从基础知识、个人能力、人际团队能力和系统能力四个层面提高学生的工程意识和技术能力,并提出了与之配套的一系列教学改革方式方法。CDIO被广泛地应用在各种专业领域的课程体系改革设计中,我们在研究CDIO教育模式和本专业课程特点的基础上,决定开展基于CDIO的计算机基础课程改革。
1 CDIO课程体系培养目标
计算机专业课程的特点是面向实践创新能力培养、突出综合能力、采用工程化教学和产学研办学等。计算机基础课程对于学生的职业能力如程序设计、数据库、网络、美工、项目管理等技能的培养是课程的主体,这些技术能力体现了计算机基础人员的职业能力,对于提高学生的综合素质有决定性的作用。所以课程改革首先要从工程教育角度出发分析课程改革的能力培养目标。
基于CDIO的课程体系改革,首先要面向综合能力培养,在专业的应用领域这些能力主要包括需求分析、系统设计、系统实现与测试、系统部署与维护、项目管理和团队沟通等。工程课程改革还要建立在职业能力培养的基础上,因为该专业的毕业生一般会直接面向就业,企业对毕业生职业能力的要求也应成为专业课程体系的培养目标。考虑到企业的业务领域、技术领域和应用领域都不尽相同,基础课程体系改革应该有区别地建立课程体系,并通过校企合作办学、定向培养的方式来提高学生的应用实践能力和培养职业素养。
2 CDIO课程体系设计
为了突出工程能力培养这一改革核心内容,我们对相关的课程内容和体系结构进行了调整。基于CDIO的课程体系改革根据教学计划将教学课程体系划分为文化基础、专业技术和职业素质三个层次,并采用项目化教学的方式将实践课程体系划分为课程实践、项目实践和就业实践三个层次。
基于CDIO的课程体系中,教学体系按照教学目标和能力目标的要求,从基础知识、专业技能和职业素质三个方面展开教学,每个阶段的课程除了要完成教学大纲的教学目标外,还要在教学内容、教学方法、教材设计等方面体现工程教育思想。实践体系则是专门针对实践创新能力培养设计的,从校内的实验课、课程设计到校外的实训实习都有助于提高学生的实践创新能力。教学体系和实践体系不是孤立存在的,比如在文化基础阶段和专业技能阶段都要安排课后大作业、实验课程和课程设计等实践活动,在职业素质阶段则要安排技术交流、选修课、校外实训实习等实践活动,在最后1-2个学期还要组织学生进行毕业设计辅导和就业辅导。这种突出实践创新能力培养的课程体系设计充分体现了工程教育思想,对于提高学生的综合能力和职业素质有显著的作用。
3 CDIO教学体系实施
项目化教学是CDIO工程教育模式的典型教学方法,CDIO计算机课程体系也使用了项目化教学的方法来强化学生的实践创新能力。计算机课程的项目化教学通过模拟真正的软硬件项目环境,让学生以团队的形式来设计和完成项目,在项目实施过程中体现CDIO工程思想。
3.1 项目组构成
项目组是项目化教学的基本单位,体现了软硬件项目开发中的团队合作意识。项目组成员一般包括一个项目组负责人和若干个组员,采用随机指定的方式来确定项目组成员。为了培养学生的组织协调能力,要保证每个学生都有机会成为项目负责人。项目化教学在实施过程中,组员要在项目负责人的指导下完成限时任务,项目负责人和相关指导教师要在项目完成后组织验收:实践项目如课程实验要有相关的技术说明和可操作演示;课程项目如课程设计要有软硬件开发各环节的设计文档和项目展示作品;综合项目如毕业设计要有阶段性的进度验收报告、最终的成品展示和论文答辩环节。这种项目组构成和责任分工完全模拟企业的办公模式,达到了提高学生综合技术能力和职业素养的目的。
3.2 项目的选择
项目化教学是围绕一个个具有代表性的项目展开的,项目要能够体现专业发展的方向,不能偏离主线,又要尽量贴近实际突出工程性。哈师大软硬件学院根据自身实际情况,借助校企合作平台的资源优势,设计了一系列具有技术代表性的教学项目。教学项目根据领域范围和项目规模可以分为实践项目、课程项目和综合项目三类。
实践项目是针对某个或多个课程知识点的教学项目,目的在于将课程的知识点串联起来,提高学生的技术实践能力。实践项目的形式一般是课上演示、课后作业和实验课程,需要教师互动式、启发式、探究式的引导,让学生自己发现问题和解决问题,培养他们的实践创新意识。
课程项目是指覆盖课程群或应用领域的教学项目,目的在于将相关的课程知识有机地结合起来,提高学生软硬件开发的综合技术能力。课程项目要根据专业领域和企业技能需求划分为了若干个方向,比如程序设计课程就分为JAVA平台和.NET平台,系统开发课程群可以分为web系统开发(网站设计、数据系统、网络技术等)和嵌入式系统开发(C语言、操作系统、总线技术等)。在具体实践中我们根据课程群情况来分解合作企业的真实项目,设计出适合的课程项目。
综合项目是涵盖所有在校课程和校外培训的教学项目,目的在于提高学生的技术实践能力和综合职业素质。综合项目也会根据应用领域和就业取向分为若干个方向,学生自由组合团队来完成一个完整的软硬件开发项目,完成从软硬件需求、功能设计、概念设计、系统设计到部署实施的全部软硬件开发工作。综合项目要由校内专家和企业专家共同提出,既要满足真实性又要体现职业素养。综合项目是最能够体现CDIO工程教育理念的教学内容,不仅提高了学生的技术能力和就业能力,还通过团队合作来提升学生的创新、协调、沟通和领导能力。
3.3 项目考核体系
基于CDIO的工程课程体系面向综合素质培养,相关的课程考核体系也要突出工程性。不仅要考核项目的运行结果,更应该关注项目的实施过程。项目考核体系要与项目课程教学紧密联系,项目各个环节的考核分值都要给出相应的涉及,其中项目的需求分析占10%、项目设计占30%、项目实现占20%、测试占10%、运行结果占20%、答辩情况占10%。项目考核体系注重学生在项目实施过程的人际交往能力、设计能力、专业技术能力、解决问题能力的考核,体现了考核体系的针对性、公平性和有效性。
4 总结
通过实践证明,CDIO工程教育模式在计算机基础课程中的指导作用是非常有效的,从实施的效果看,学生在个人专业能力、人际交往能力、团队协作能力和工程系统能力等方面都得到了较大幅度的提高。在实施过程中,我们认识到选取合适的项目以及实施过程考核对于提高教学质量有决定性的作用,在今后的课程体系实施中要进一步地深入研究和完善。
参考文献:
[1]邱钦伦.CDIO与软件人才培养[J].计算机教育,2010,11.
[2]周卫,赵静.项目驱动式教学在软硬件设计课程中的实践应用[J].中国西部科技,2010,9.
[3]胡占军,张欣等.基于CDIO模式的项目教学实施方案[J].中国职业技术教育,2009,8.
关键词:串口通讯,PDA嵌入式操作系统,WinCE
1引言
掌上电脑PDA(Personaldigital assistants,个人数字助理)以其轻便、廉价、功能强大、便于野外作业的特点,越来越受到测绘界人士的青睐。在某些领域有逐渐替代台式机和笔记本电脑的趋势。基于PDA的嵌入式应用软件研究与开发是目前测绘领域中的一个热点,已经开发成功的掌上型测绘系统中,大多数是基于Windows CE嵌入式操作系统。Windows CE之所以能在嵌入式系统市场上取得如此辉煌的成果,与其自身与Windows操作系统的兼容性和相似性是分不开的。未来,将PDA用于常规的测量中,实现内、外业一体化、自动化是提高测量效率的必然趋势。
2嵌入式系统研究
2.1 嵌入式系统
根据国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定义,嵌入式系统是“devices used to control, monitor, or assist the operation ofequipment, machinery or plants”,即控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置。一般而言,整个嵌入式系统的体系结构可以分成四部分:嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件,如图1所示。
图1 嵌入式系统的组成
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、并且软、硬件可裁剪、适应于对功能、可靠性、成本、体积及功耗有严格要求的专用计算机系统[1]。嵌入式系统包含硬件和软件两部分:硬件架构上以嵌入式处理器为中心,配置存储器、I/O设备、通信模块等必要的外设;软件部分以软件开发平台为核心,向上提供应用编程接口(API),向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包(BSP)。嵌入式系统中,软件和硬件紧密配合,协调工作,共同完成系统预定的功能。从软件方面讲,嵌入式系统使用的操作系统一般是实时操作系统(RTOS)。目前广泛使用的RTOS有EPOC、Palm、Windows CE、嵌入式linux等。
与其竞争对手相比,Windows CE功能更为强大,尤其是在多媒体应用方面。Windows CE是微软开发的以组件为基础的嵌入式操作系统,专门用于手持设备和信息家电。它的模块化设计方式使得软件开发人员可以根据不同的开发产品来自己设计系统。此系统与Windows OS极为相似,尤其是在GUI(即图形用户接口)方面,熟悉Windows OS的用户掌握Windows CE很容易。目前,使用Windows CE的掌上电脑除微软的Handheld PC外,还有CASIO、惠普、NEC和三星等厂家生产的手持设备。
2.2嵌入式开发研究
2.2.1 嵌入式应用软件开发
嵌入式应用软件一般是针对特定的应用领域(例如:旅游、餐饮、娱乐及本文提到的测绘等),基于某一固定的硬件和软件平台,用来达到用户预期目标的计算机软件。本文提到的硬件平台指的是掌上电脑HP iPAQ hx2100,软件平台即HP内置的WinCE操作系统,全站仪可以认为是嵌入式外围设备。嵌入式软件系统的开发流程如图2所示。
图2 嵌入式系统的开发流程
2.2.2嵌入式系统开发环境分析
嵌入式系统通常是一个资源受限的系统,因此直接在嵌入式系统平台上编写软件比较困难,有时候甚至是不可能的。免费论文参考网。目前一般采用的解决办法是首先在PC机或笔记本电脑上编写程序,然后通过交叉编译环境(即常见的模拟器)部署成目标平台上可以运行的可执行文件,最后再下载到目标平台上的特定位置上安装运行。免费论文参考网。
需要交叉开发环境(CrossDevelopment Environment)的支持是嵌入式应用软件开发时的一个显著特点,交叉开发环境是指编译、链接和调试嵌入式应用软件的环境,它与运行嵌入式应用软件的环境有所不同,通常采用宿主机/目标机模式,如图3所示。
RS232/USB链路
图3 交叉开发环境
宿主机(Host)是一台通用计算机(如PC机或者笔记本电脑),它通过串口或者USB接口与目标机通信。宿主机的软硬件资源比较丰富,不但包括功能强大的操作系统(如Windows和Linux),而且还有各种各样优秀的开发工具(Microsoft的Embedded Visual C++或本文提到的VS.NET2005等),能够大大提高嵌入式应用软件的开发速度和效率。目标机(即本文提到的HP PDA)可以是嵌入式应用软件的实际运行环境,也可以是能够替代实际运行环境的仿真系统,但软硬件资源通常都比较有限。
3 开发环境与通讯方式选择
3.1 开发环境
目前,基于PDA的嵌入式开发主要有两种方式,一种是基于EVC4.0开发WinCE应用程序,另一种方式是基于VS.NET的智能设备应用程序开发。前者安装过程和环境配置比较复杂,主要是补丁和汉化包较多,在开发WinCE应用程序之初,用户往往因为软件安装不够齐全或环境配置不当等原因,造成开发环境无法正常使用。而后者可以避免前者的缺点,应用于开发比较方便。
Visual Studio.NET是.NET平台下最为强大的开发工具(目前最高版本为Visual Studio.NET2005),无论是软件服务商,还是企业应用程序的部署与,Visual Studio.NET都可以提供近乎完美的解决方案[4]。Visual Studio.NET提供了包括设计、编码、编译调试、数据库联接操作等基本功能和基于开放架构的服务器组件开发平台、企业开发工具和应用程序重新工具以及性能评测报告等高级功能。随着微软Visual Studio.NET开发平台的推出,在其上开发移动应用程序,有着EVT(包括EVB和EVC)无法比拟的优点。本文主要用到的是.NET平台下的智能设备应用开发。免费论文参考网。
3.2通讯方式选择
目前最常见的硬件之间的数据通讯有串口通讯和USB通讯两种方式,而USB通讯常常涉及到驱动问题,实现起来相对比较困难。这样串口通信常常成为首选的通讯方式,可以设计相应的串口通信程序,完成设备之间的数据通信任务。
大多数计算机应用系统与外围数据设备之间通讯只需使用3到5根信号线即可工作。这时,除了TXD、RXD以外,还需使用RTS、CTS、DCD、DTR、DSR等信号线[2]。(当然,在程序中也需要对相应的信号线进行设置。)
图4 发送数据TXD(2号引脚)与接收数据RXD(3号引脚)跳线
采用以上接法,在设计程序时,直接进行数据的接收和发送就可以了,不需要对信号线的状态进行判断或设置。
4 HP PDA与尼康全站仪双向通讯程序实现
4.1 PDA与全站仪通讯协议分析
为了实现PDA控制全站仪、实时的全站仪测量数据上传/下载,必须在PDA与全站仪间实现双工数据通讯。本文以Nikon DTM-352全站仪为例介绍双向通讯问题。凡涉及到通讯问题首先我们要解决的是通讯协议,表1为Nikon全站仪通讯协议格式[3]。
表1:
关键词:计算机系统结构;教学困境;教学内容;教学模式;讨论课
计算机系统结构课程在高校计算机专业培养中是一门重要的本科高年级基础课,一直占有很重要的位置。它主要围绕计算机结构中整体及各个部分的优化技术以及量化分析方法,将计算机组成原理、编译技术、操作系统、高级语言以及汇编语言等软硬件知识相互贯穿,帮助学生建立计算机系统的完整概念,其重要性是不言而喻的。无论以后从事的是硬件还是软件设计,这门课都能帮助学生理解软硬件的关系,在软件设计中理解硬件的结构与发展趋势,同时设计硬件时了解软件的能力与缺陷。这样的一门课如果真正发挥作用,对计算机专业学生日后尽早适应本领域工作有很大的帮助。而现实情况是,这门课一直以来都是公认的难教、难学、枯燥无趣,真正将其讲好讲透并不容易。随着近十年国内广大教师的努力,这一现象有所改善,但还是存在不少困惑,并未完全体现出该课程的作用。
1.教学困境浅析
教学困境的存在与我国计算机软、硬件技术落后于美国等先进国家有很大关系。虽然现在我国在超级计算机的设计以及自主知识产权处理器芯片的设计上有了长足进步,但在很多方面还存在差距,有些方面的积累几乎为零。在这样的情况下,高校的计算机教育更需要正视这个现状,并尽力从人才培养这个层面为改善这种落后面貌而努力。
1.1难教的原因
首先这门课对授课教师的要求比较高。教师需要对计算机系统整体设计有很深的理解,通晓软、硬件相关的结构、编译、操作系统等多方面知识,并能将它们融会贯通。而实际上,很少有高校教师真正设计过计算机系统,甚至接触过系统级软件设计的人都比较少。另一方面,找到一本合适的教材也比较困难。最为经典的教材是由美国的Hennessy和Patterson合编的《计算机系统结构——量化研究方法》。这是一本非常好的参考书,但作为教材,对于国内读者来说,由于语言上的障碍,英文版的教材可能不能尽得其妙;而且由于诸多翻译上的弊病,中文版的国外教材也不理想。我国本土教材可能存在着以下几种困境:其一,知识陈旧,系统性不强;其二,近10-20年的技术在阐述上过于抽象,不成系统,难于理解;其三,大而全,有些技术只在特定时期的特定领域出现过,过于冷僻而且复杂,与其他部分的知识毫无联系。
教材的困境也反映了难教的现实。随着新技术的涌现,教材总是落后于现状。并不是说,我们将近年来该领域有影响的论文看一遍,就可将它们拿到课堂上讲。一方面,在众多新技术中,如何甄别出哪些是有发展前景?哪些又只是昙花一现?另一方面,如果未在该领域或方向上有较为深入的研究,要透彻理解这些新的技术也存在困难。如果只是泛泛地讲解新的技术名词,念念论文的摘要,为的是向学生或听课的领导炫耀一下,这可能是一种不负责的做法。计算机系统结构课程需要系统的知识体系,那些无法与现有体系相关联的技术,讲起来益处不大。
1.2枯燥难学的原因
学生难学只能在教师身上找原因。因为没有教不好的学生,只有不会教的老师。原因可能有几个方面:首先,早先选用的教材,知识较为陈旧,50年前的技术离现实较远,学生不知上课讲的东西有什么用,教师讲起来其实也觉无味。这方面大家已经意识到并有了很大的改善;其次,有些先进的技术或算法本身不是很好理解,需要学生集中精力听,并积极思考才能有所领悟;再者,由于计算机系统结构所涵盖的内容过于丰富,教师在讲解时必然会将其简化和抽象,这使得学生在学习时有时会感到枯燥。
1.3解决问题的思路
作为该领域的教师,只有承认困境,正视现实,才有可能找到解决问题的方法。最为重要的是教师要有改善现状的强烈愿望和责任感。下面笔者将从内容组织、教学方法以及教与学互动几个方面给出自己教学中的做法与感受。
2.内容的组织
内容的组织是核心。笔者认为教学过程中真正吸引学生的是内容,因为有意义的教学内容本身就有吸引力。学生对有意义的知识本能地有着较强的学习兴趣,教师只需要将知识系统地呈现给他们即可。
2.1教学内容的内在逻辑性与现实性
关键是教师如何让内容“有意义”且“系统地呈现”。这两点是关联的,一方面,知识与现实要有关联,这样就有了意义和价值;另一方面知识要体现前后的逻辑性,这就是系统性。
比如,对于处理器结构,一般会讲解指令流水线的工作原理、性能分析及流水线相关知识点。而有一些教材在讲指令流水线时,只用伪指令(用算术操作符表示),这部分内容本来就抽象,指令也没有具体的形式,使学生很难理解指令流水线的关键思想。因此首先给出一个精简的MIRS指令集是相当有益处的,当然也可以是任何其他的精简指令集。一方面,学生能够直观地体会前面讲解指令系统设计中诸多抽象的原则,同时也更容易理解在指令流水线中为什么这么设计。在讲解后续指令流水的相关及冲突时,具体的指令形式也有利于教师讲清楚各种冲突问题。只有搞清楚问题是怎么出现的,才可能理解后面的旁路技术或冲突检测方法等;只有对分支指令在流水线中的冲突有了比较直观的理解,后续的静态分支预测、动态分支预测、硬件推测执行等才有可能变得有意义。
在讲完流水线技术的原理、性能评价和冲突及其解决方法后,这一章似乎可以结束了。但是如果在最后加上流水线的实现这一节,会是一个非常好的处理。给出具体的一个指令流水线的数据通路,并给出不同指令在每一流水段的操作,试图引导学生给出旁路检测及控制的方法,通过设计多路选择器的控制信号来理解流水线设计中的旁路实现。这部分内容引领学生直观理解指令流水线的实现,还将前面学习的计算机组成原理中的控制器设计内容联系起来,让设计的计算机更进一步接近现实中使用的机器结构。
互联网络部分内容的组织一直是比较令人费神的,教学效果不好。一部分教材只是介绍了互联网络的基本概念及互联网络的经典拓扑结构等。就算是由美国的Hennessy和Patterson合编的《计算机系统结构——量化研究方法》的第三版,对这部分的组织也不是很好。最主要的问题就是互联网络的范畴非常广,关键是如何在计算机系统结构中介绍其中的互联。计算机网络课程中介绍过的网络介质、报文格式、包缓冲区、拥塞控制等知识,在这里并非用不上,而是在此处大而全地介绍不可能将真正重要的问题讲清楚,篇幅也不允许。所以大而全的讲计算机内部、计算机之间的各种网络以及网络所涉及的方方面面,教学效果并不好,而简单地介绍网络的拓扑结构及其性能参数等又比较抽象,容易让人不知所云,且与整个知识体系关联不大,不能起到将系统的软硬件知识贯穿起来的作用。因此我们可以首先将互联网络的范围限定一下,比如在计算机系统内部组件的互联,以及小、中规模的多处理机系统中的互联,然后将并行问题及并行算法、并行编程提供的通信原语与底层的互连结构相互关联,讲清为什么要这样互联,适合解决什么样的并行问题;讲清当前主流的多处理机系统中相应的数据网络、控制网络及管理网络的结构与软件使用情况。讲清或许存在一点困难,不过起码要将这些知识串起来,并与操作系统及并行编程的相关知识关联起来,这有很大的好处。
2.2拉近课堂与现实研究的距离
笔者认为对新技术的泛泛介绍不是没有意义,但对于高年级的本科生来说,更为重要的是让他们通过上这门课,逐步了解现实科研在哪里,以及与课堂上讲的知识距离有多远。通过教师自身的研究经历,将课堂上讲的知识逐步引到现实科研或本领域当下研究的热点问题中,才是真正有用的。中国科技大学网站上有唐锡南博士的相关讲座,该讲座是针对体系结构方向的研究生及高年级本科生而开的,授训对象都上过系统结构这门课,教学目标是对该课程的掌握作进一步地提高。该讲座在网上反响挺好,笔者比较受启发,也许这对上好计算机系统结构课也是有帮助的。比如在讲多处理机系统中的Cache一致性的问题时,他逐步引到具体实现中的一些困难,问题层层展开,有些问题可能需要一些手段来解决,有些问题恐怕还是难题。学生学习最重要不是学到答案,而是学会发现问题在哪儿以及解决问题的思路和方法,当他们了解到该领域前沿的研究思路时,必将增进自己未来解决问题的信心。比如,在讲多处理机系统时,从相应原理开始讲解,然后是现实硬件实现中可能有的变化及原因、并行软件运行中出现的问题,最后将硬件追求卓越性能与软件要求正确性及友好性的冲突展现在学生面前,再说明软硬件相互依存的道理,这比直接说明软硬件关系具体而生动,听起来也有趣。简明地讲清问题之间的关系,解决的程度,未解决的问题及难点所在,这对于开阔学生思路、增加学生对该领域探索的兴趣都比较有效。
3.变化的教学模式
传统的教学模式并没有过时,但有时新的模式可以发挥更好的效果。其次,一成不变的讲课模式从学期开始直至学期末容易令人厌烦,所以探讨变化的教学模式对于提高教学效果显然是有意义的。
3.1实践环节的介入
实践环节可以与课堂讲授相互穿插,不需要将理论部分全部讲完再安排。比如讲流水线及指令级并行时,适时地将相应的指令流水线的模拟器介绍给学生,让他们去体会指令的时空概念以及指令问的各种相关的影响,教师辅导时多问学生为什么。再比如讲存储层次时,Cache优化技术是其中比较重要的内容,这时也最好让学生实际使用相应模拟器去测,通过改变其参数来比较相关性能,可以引导学生通过分析复杂系统模拟器的结构来了解相应原理,或通过实现过程相对简单的模拟器来体会实现过程中的细节问题,这些都是比原理本身更为有用的学习体验。
3.2难一点的议题留给讨论课
对于高年级的本科生来说,他们的精力相当旺盛,自身的学习能力也比刚入学时强很多。此时将一些需要思考、理解的内容交给他们自学和交流,其效果可能会令人大吃一惊。通过自学,很多学生在课下花了不少功夫,并在学生间进行了充分的讨论和互助。课上讨论时,可以让学生主持,这会让学生兴奋,而且下面的学生往往很活跃,想通过为难一下上面的学生来展示一下自己。每一位学生其实都有着相当强的自尊心,所以这种形式会促进学生问的讨论。经验表明,往往平时表现一般的学生这时都有相当好的表现,他们自己也比较自信。如果学生说错了,不要马上说出来,而是将问题解析一下再次抛给大家,看看大家有什么想法,慢慢地大家都比较放松,让问题在讨论中逐步接近解决。
这样的讨论模式有时也会出现教师无法预料的情景,比如学生提出一些教师也未考虑过的问题,此时可能会给教师带来一些紧张感。遇到这种状态时,教师首先可以凭借平时深入的备课,稍作思考(可能5~10秒),问题可能就得到可以解决。这时讨论就变得更为引人入胜,学生的积极思考实际影响了讨论的导向,这种情况没什么不好。教师要有承担风险的勇气,同时还可享受到当堂弄清某些事情的兴奋。另一方面,教师需要逐步积累处置这种情景的经验,自己要意识到,同时试图让学生也意识到,有一些问题需要仔细的考虑,并不能马上得出结论,还有一些问题是一些开放的问题,并且承诺关于此问题教师经过一些时间的思考(可能一个课间休息,或下一次课)后,一定会给大家一个负责任的答复。这样学生会觉得讨论有趣,不会害怕犯错而拘谨;教师也在这个过程中感受到学生更为积极的学习状态,并因此受到鼓励。
4.了解并督促学生
教学的过程是教师与学生互动的过程。教师的每一次教学过程都不会一模一样。他要根据教学对象的不同,做出相应的内容调整,也要根据每堂课学生的状态做出相应的节奏调整。只有学生能够接收、愿意接收,教学才可能有效。
适时的提问可以让学生适当地紧张起来,但对于答错或说不出结果的学生,不要批评,让其周围的学生代为回答,然后一起坐下。对于讲解中的一些重要部分也可以通过提问来引起注意,经常的提问让教师更了解每个学生,同时学生与教师之间的关系更加紧密。作业的及时检查也是必要的,每次课前可以在黑板上将一些普遍性的问题进行分析、讲解。教师对作业的及时反馈可以提高学生的积极性,另一方面对于知识的复习与融会贯通都有帮助,学生从中可以体会到—个教师的责任心,这是非常重要的。教师的工作态度会影响学生,特别是有影响的、有一定声望的教师,他们的教学态度对学生的影响可能持续一生。
论文关键词:模块教学,制作,电子钟
单片机技术作为现代电子技术的重要基础,广泛应用于工业过程控制,机电一体化产品,智能仪器,家用电器、计算机网络及通信等方面,是各类控制系统的核心。《单片机控制技术》是在前面所学《单片机基础1》和《单片机基础2》教学模块的基础上,进行小型单片机电子产品软硬件设计和制作的教学模块。通过本模块的学习,培养学生掌握单片机技术在日常生活中的应用,锻炼学生动手实践能力、创新能力和新产品设计开发能力,为将来从事单片机新产品设计开发、检测和维护等工作奠定坚实的基础。
一、教学实施设想
依据单片机系统的开发研制过程,模块《单片机控制技术》可分为单片机系统硬件电路设计与调试和单片机程序设计与调试两个部分,在综合应用阶段将二者融为一体。通过本模块的学习,使学生掌握单片机硬件设计和程序设计的相关知识,熟悉单片机应用系统的组成和开发方法,懂得单片机系统调试与维护技术,并在实际制作的基础上制作,了解单片机控制的电子产品生产工艺和生产管理方法。
在“教、学、做”一体的教学过程中,通过分组实施,提高学生的沟通能力、团队合作及协调能力,提高学生严谨的逻辑思路,缜密的工作方式和强烈的责任意识。教学实施按照3个阶段逐级深入:①基础知识复习讲解;②基本应用训练;③综合实际制作。
二、教学内容设计
曾经有人这样说过,如果用数码管和按键,做一个可以调整时间的电子钟出来,那么你的单片机就算入门了60%了。我认为这句话是有道理的。基于单片机技术的实时时钟能够涵盖单片机课程的大部份知识点,对单片机知识的应用,其综合度是相当高的。
本模块以4位数码管实时时钟的硬件电路和程序设计为载体,以8位数码管实时时钟的设计和制作为任务驱动,将单片机有关知识点融入“教、学、做”一体,采用分组实施,逐级深入的方式,重点培养学生应用单片机知识进行小型电子产品的设计、调试和制作能力。
本模块按照教学计划,可以分为5个学习情境:
1)单片机最小系统软硬件设计
以4位数码管实时时钟为例,讲授单片机最小系统的软硬件设计方法核心期刊目录。
2)单片机定时与中断功能的应用
以含四个按键和4位数码管的可以调整时间的实时时钟为例,讲授单片机定时与中断功能的实现方法。
3)单片机与数码管显示器接口的设计
以4位数码管实时时钟为例,讲授单片机与数码管显示器的接口设计方法。
4)单片机与LCD显示器1602接口的设计
以一片1602作为单片机实时时钟显示屏为例,讲授单片机与LCD显示器1602接口的设计方法。
5)制作单片机电子钟
在教师指导下,应用单片机中断、定时技术,通过调整键、加1键、减1键、确定键四个按键,用8位数码管(或用一片1602)制作一个可以调整时间的电子时钟,显示格式为:时-分-秒 XX-XX-XX。
通过以上5个学习情境的训练,学生最终完成1台具有调时功能的单片机电子钟作品,并以作品的完成情况和完成过程进行考核评价。
三、思考与展望
1、模块《单片机控制技术》 以单片机控制的电子钟的设计制作为载体,将单片机多个知识点串连到一起,按照由浅到深逐级深入,培养学生团结协作、细致耐心、动脑动手等能力,全方位地将知识性、趣味性、实用性融为一体,引导学生自主学习,理论联系实际,制作实用的单片机电子小产品。
2、“单片机工作室”是我系单片机开发应用的“第二课堂”制作,对于已不能满足模块课程教学内容的优秀学生,要依托“单片机工作室”,注重单片机优秀人才的培养,提高他们参与创新实践的能力,特别是在参加市、省各项课外科技竞赛活动和技师班课程设计及毕业论文设计中,为学生采用单片机技术,设计开发作品提供有力的支持。
3、今后要不断延伸教学模块。要与合作企业共同制定教学实训项目,按照企业标准将“教室与实训室”、“教师与师傅”、“学生与学徒”、“作业与作品”四者合一的开展单片机教学。在与企业共建校外实习基地的基础上,依据企业标准将单片机实用项目的开发设计过程融入教学,实现仿真企业环境条件下的教学,突出技术应用的职业性。
4、要积极整合校内技术优势,积极开展对外技术服务,强化课外“产学研”与课内“教学做”的相互渗透。由单片机课程专任教师、企业技术人员与部分学生共同组成项目组,开发研制科技含量高、低成本、测量数据准确、使用简单、实用的单片机产品,使学生不断积累单片机产品的开发经验,熟悉企业生产开发流程,深刻理解企业对人才的具体要求,直接接触社会流行技术,实现学校教育与社会需求之间的无缝对接。
论文摘要:在成人教育中,绝大部分专业均开设了《计算机实用基础》课程,但是由于学生计算机水平层次高低不一,学习时间扳,操作练习时间有限,所以如何充分利用学院的软硬件资通,提高面授的教学质量和效率,是计算机教师所要解决的关健问题。
成人计算机基础教育要面对的是学历结构多层次,实际情况比较复杂的学生群体,要想在教学上取得好的效果,必须在实践中做到有针对性教学和实验指导,而这些基础是建立在任课老师对学生群体的认知程度,故而在实际的过程中我们必须在教学之前了解学生的方方面面。
一、成人教育的学生特点
1.年龄结构不一致,社会背景复杂。参加函授的学生年龄差别较大,有刚毕业的或参加工作几年的年青人,还有参加工作十几年的,甚至二十几年的中青年。这些学生中,有社会待业青年、商人和有固定工作岗位的各行各业的工作者。
2.专业知识结构不一样。参加成人教育的学生原来所学专业有文理科之分、在学历上有大专与中专之别,有的甚至是中学毕业。
3.原有计算机基础知识水平高低不一。在参加成人教育的学生中,有些学生原来就是计算机专业的,所以不仅掌握了计算机的基础知识,而且掌握了一些计算机先进技术和理论;有些学生则由于以前学习和目前工作的关系也掌握部分计算机基础知识;但有些学生由于工作的环境比较有限,所以对计算机知识了解甚少或一无所知。
二、学习《计算机实用基础》课程面临的困难
1.面授时间短,知识把握不牢固。由于整个面授过程时间为16天左右,而《计算机实用基础》课程的授课时间一般只有32个课时,其中理论课和实验课各占一半。通常,个面授过程在4天内完成,从认知的角度来说,学生在面授之后回到工作岗位如果没有再学习和操作的机会,就容易把所学知识忘记。
2.计算机硬件资源不足.伴随着成人教育招生人数的不断增加,原有的计算机硬件资源严重不足,学生不但不能在课余时间到计算机实验室练习操作,就是连正常的实验课都可能出现无计算机可用的情况。
3.实验课指导教师太少。计算机实验课只有一位指导老师,学生间题很多,往往一次实验课下来,只有十五六位学生能得到老师的辅导,因此大部分学生处于有问题却请不到老师解答的境地.
三、提高《计算机实用基础》课程教学质一的探讨
参加成人教育的学生在学习计算机知识面临重重困难,作为计算机教师如何才能消除学生学习顾虑,充分调动学生的学习主动性和积极性,提高学生的学习兴趣,最有效的途径是提高教学质量。针对《计算机实用基础》这一门课程的特点,笔者认为提高教学质量可从课堂教学抓起,在教学过程中充分利用现代教育技术手段,同时加强对学生的上机指导。此外,计算机教师还要有意识地培养学生自学的能力。
(一)重视课堂教学
课堂教学是提高教学质量的重要环节。无论从教师出发,还是从学生出发,都希望上完一堂课之后学生能把教师所讲授的知识及其技能全部掌握。教学过程是师生双方思想交流的过程,学生是教学过程的主体,教师是教学过程的主导。组织教学过程的职责在教师,怎样的教学过程才会有满意的教学效果呢,笔者认为,教学过程必须讲究科学性、逻辑性、启发性和趣味性。
科学性指教学内容符合自然规律,符合人类社会发展规律,概念、原理、定义、公式、数据准确无误,分析、阐述、推理、实验严谨正确,逻辑性指符合认知规律和逻辑思维规律,能由浅人深、由表及里、循序渐进地引导学生学懂科学知识,掌握要领,学会技能;启发性能帮助学生通过举一反三、归纳总结掌握问题的实质,学习去伪存真、由表及里的本领,帮助学生自觉回顾归纳过去所学知识,温故而知新,帮助学生探求未知,培养和激发学生探索计算机世界奥秘的愿望和能力,鼓励学生不断积极进取。趣味性指寓教于乐,根据学生的心理和生理特点,让科学的魅力吸引学生,努力学习,共同探索计算机世界,洞察计算机奥秘。教学过程的趣味性,不仅对于初等教育、中等教育是重要的,而且在高等教育、成人教育中也是影响教学效果的重要因素。从心理学的观点看,兴趣是学习过程的动力,理想的学习效果有赖于学生的积极参与和强大的学习动力。笔者认为,教学过程的科学性、逻辑性、启发性和趣味性是组织教学过程的主要目标,是评价教学效果的基本出发点.在实施教学的过程中,还应该研究表达方式,综合利用口头语言、体态语言和板书语言研究教学进度的合理性,教学内容的协调性和系统性。
(二)大力提倡和发展计算机辅助教学
传统的教学方法具有逻辑性强,教师主导作用明显等优点,教师的肢体语言对学生的学习能起很大的暗示作用.但是,由于《计算机实用基础》是一门操作性很强的课程,传统的教学方法在具体的操作演示中难以实现。若只讲授计算机的理论知识则使学生难以理解,实验课时更是手足无措,容易产生人—机心理障碍,打消学生学习的积极性。
计算机辅助教学是人们利用先进的电子技术和计算机技术来开发人以及人以外的一切学习资源,有效缩短学习时间,提高教学质量,教学效率及实现最优化教学目标的过程。随着多媒休技术的不断发展和完善,多媒体CAI,简称MCAI在教学中发挥越来越重要的作用。与传统的以教师为中心单向交流式教学相比,具有以下优点:
1.形式多样,生动活泼。MCAI通过计算机对文字、图形、图像、动画、声音等信息的处理,组成图文、声、像并茂的演播系统,可进行视、听一体等多种方式的形象化教学,弥补传统教学在时间、空间等方面的不足。2.高度文互,因材施教.MCAI实现了“人机对话”功能,能根据学习者的要求选择教学内容,控制学习节奏,及时反馈教学信息,充分调动学习者的兴趣和潜力,缩短学习时间。这样能够很好地解决成人教育学生计算机基础知识水平层次不一的矛盾。3.信息量大,重现力强。MCAI不受时间,空间的限制,随时把记录贮存的教学内容调出,大大缩短教学内容重现的时间,同时学生可以把相应的教学内容拷贝,以便离校后继续学习,从而有效地解决面授时间短,知识把握不牢固的问题。4.界面友好,操作简单。MCAI系统只需要键盘或鼠标等简单输人设备,即可实现对整个教学过程的控制,以完成整个教学教程。同时,良好的操作界面和简单的操作过程有利于激发学生的学习动机,克服人—机心理障碍。
(三)盆视计算机实验课对学生巩固理论知识的里大作用
由于《计算机实用基础》是一门操作性很强的学科,所以教师在认真上好理论课的同时,还要认真准备,加强指导,争取上好计算机实验课.
1.教师要认真思考,做好准备,上机前给学生布置好实验作业。教师在布置实验作业的时候,一定要注意作业的代表性、实用性。把学生迫切需要掌握的实验作业布置给他们,能大大提高学生的学习兴趣。
2.要注意加强对学生的实验辅导,在学生出现问题的时候能及时、耐心地辅导他们。同时,还可利用成人教育学生计算机水平高低不一的特点,让计算机水平较高的学生辅导基础较差的学生,大力挖掘学生资源,缓解实验辅导教师人力不足的压力。
3.重视对学生的鼓励,克服学生的人—机心理障碍。从心理学来说,人都具有希望被尊重的心理,年龄越大,这一心理就越明显,即自尊心越来越强。所以在面授期间,教师要重视学生取得的每一个进步,积极并真诚地鼓励他们,消除成人学生的自卑心理,提高成人学生的成就感,使他们在不断地体验进步的乐趣的同时取得更大的进步,学到更多计算机操作技巧,更深刻地理解和更牢固地掌握计算机理论知识。
(四)注意传授自学的方法,提高再学习的能力
关键词:电子;档案;管理
Abstract: with the development of science and technology, the formation of the electronic file has been very common, also use more convenient, how to maintain electronic files of primitiveness, authenticity and persistence is a continuous improvement and innovation of the subject.
Keywords: electronic; File; management
中图分类号:G271文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
随着人类社会的不断进步和发展,电子计算机的普及对人类社会的各项活动产生了极其深远的影响,电子文件档案随之产生。电子文件的出现向传统的纸质文件和原有的档案管理模式提出了挑战,怎样进行电子文件归档工作、电子档案如何管理,已成为当今档案界同仁共同面临的课题。下面就此问题谈一点自己的看法。
一、充分认识电子文件、档案的特点,有的放矢
首先,我们要知道何为是电子文件、电子档案,电子文件是通过计算机进行操作、传输、存储等处理的文件,是能被计算机系统识别、处理,按一定格式存储在磁带、磁盘或光盘等介质上,并可在网络上传送的数字代码序列。电子档案是具有保存价值的已归档的电子文件及相应的支持软件产品和软、硬件说明。
其次,我们要了解电子文件的特点。1、电子文件具有信息的非人工识读性;2、电子文件对计算机系统的依赖性;3、电子文件具有信息与载体之间的可分离性;4、电子文件局与信息的易变形;5、电子文件具有信息存储的高密度性;6、电子文件具有多种媒体的集成性(图形、图像、声音等);7、电子文件具有信息的可操作性;8、电子文件具有不稳定性、非永久性。
再有,对于一些较为特殊的电子档案,再必须以原始形成的格式进行还原显示时,还需保存对电子档案提供相应的支持软件、参数和其它相关数据。
任何电子文件、电子档案,当使用技术和设备将具有长期保存价值的信息记录与存储载体后,就永远离不开这种技术和设备。
二、电子文件的载体的特殊性决定其归档特殊性
电子文件是以脱机方式存储在磁、光介质上,它的归档属于无纸形式。因此它的归档程序、归档要求、归档方法、归档鉴定等都不同传统的、已形成体系的纸质档案归档工作。需要在一定的技术环境下采取一系列技术保障措施,才能使归档的电子文件具有纸质档案的功能。 电子文件归档时要求按计算、试验、设计等属类进行整理。对归档的文本文件按文件及表格文件、软件说明等属类进行整理。要求归档的电子文件应使用不可擦除型光盘。存储归档电子文件的光盘,应附有标签,标签内应填写编号、套别、名称、密级、保管期限和软、硬件平台等。归档的电子文件,应根据其类别等将已整理好的电子文件按顺序写入光盘,光盘写入的具体操作,可与形成部门共同完成。
三、完善的电子档案管理体系有待建立电子档案的管理区别于传统纸质档案的管理,不仅要把库房的“七防”要求、档案修复作为重点,更需要依据其软硬件平台变更,来确保电子档案的安全。通常采用的方法是 :(1)把属于一般性的电子文件,转换成各种平台上都能适用的文本文件格式,以不变应万变,消除由于技术进步所带来的影响;(2)将电子文件建立在多种不同类型的数据库平台上;(3)采用或开发相应的转换软件,保证所应用的技术与所保存的电子档案在技术条件上的一致性发生变化时,能及时对所存的电子档案进行相应的转换,使其始终保持同新技术的兼容性。
电子档案的利用一般有直接利用、提供拷贝、通过网络传输等三种方法,由于提供利用的方式和所依赖的技术的多样化,导致电子档案的利用管理显得更加重要,我们应从建立与各个工作环节相对应的措施、办法、规程、规范入手,特别是加强安全、保密方面的管理,并在工作中严格执行,有效监督,必要时可以通过行政手段或技术手段来实现。
电子文件、电子档案真实性的维护。档案在法律上的凭证作用是基于它的原始性,即强调原件。但对于无法直观的数字信息,如何来认识它的原始性呢?目前我们达成的共识是:一份电子档案,只要它的内容是当时的原作者撰写、制作出来的或经过机关人员修改审察,在归档后未作过改动,我们就应当承认它是原始的。不管它的形式如何变化,我们要从技术上其它方面采取各种措施,确保它的原始性。对一些较为特殊的电子档案,必须以原始形成的格式进行还原显示,可以采用以下方法:一是保存电子文件和相关支持软件,即在保存电子档案的同时,将与电子档案相关的实用软件与整个应用系统一并保存,并与电子档案存储在一起。当需要对电子档案恢复时,可运用电子档案存储在一起的这些软件系统,使之按本来的面目进行显示;二是保存原始档案的电子图像;三是保存电子档案的打印输出件和制成缩微品。
电子档案的保存、维护。保证电子档案载体物理上的安全,这是使其能够通过电子计算机的软、硬件平台,完整、准确并以人们可以理解的形式输出的前提。一般情况下,电子档案是以脱机方式存储在磁、光介质上的,因此,需要建立一个适合于磁、光介质保存的环境,诸如环境温度应控制在14度至24度之间,并满足避光、防尘、防变形以及远离磁场和有害气体的保存条件。
电子档案管理的设备配置:电子档案管理需要有比较完善的技术条件,主要是根据所保存电子档案具体情况,配置相应的计算机软硬件平台。从发展角度看,主要是根据数据库系统、网络设备及相关的软硬件。数据库是“源”,网络是通向各接收和使用单位的“线”,各接收及使用单位是“点”,点、线、源构成接收、利用、管理的整体。
结束语
【关键词】计算机网络;实验课堂;教学组织模式;问题情境
【中图分类号】G642 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2012)03-0023-02
引言
计算机网络是与计算机技术、通信原理等学科内容紧密联系的交叉学科,是一门理论性和实践性要求都很高的课程,它涉及的许多基本概念、技术原理、网络协议等理论知识对于初次接触的学生来讲十分晦涩难懂。为加强学生对计算机网络理论知识的理解和灵活应用,几乎所有开设计算机网络课程的高校都同步的开设了计算机网络实验教学课。作为理论教学的重要补充,实验教学是知识内化的有效途径,有助于学生逐步深化对理论知识的理解和掌握,使认知结构不断优化,从而能够熟练地应用所学知识进行创造性活动[1]。因此,对于学生来讲,无论是加深计算机网络理论知识的理解和掌握,还是提高实践和应用能力,良好教学效果的计算机网络实验课堂教学组织模式都是十分重要的。
1 传统教学组织模式分析
随着国家培养高素质应用型实践人才教育体制的大力提倡,及实践教学经费的加大投入。国内高校都相应的建立了自己的专业实验室,计算机网络实验课堂教学也相应的配备了专业的网络实验室,实验教学的软硬件教学条件得到了极大的改善[2]。然而,根据最近几年高校计算机专业毕业生走向社会的网络应用实践能力来看,计算机网络实验课堂教学的效果和质量并没有随着软硬件教学条件的改善而得到足够的提高。这其中的原因,归根到底是计算机网络实验课堂教学组织模式没有进行实质性的变革,依然采取的是过去传统的教学模式组织进行,传统教学组织模式下的计算机网络实验课堂教学组织形式单一,整个课堂过程可以概括为“演示+模仿”。这种模式下的计算机网络实验课堂教学,首先,由教师根据理论课程知识的关联和需要,根据实验教材和讲义,先给学生简单的介绍本次实验项目的内容、目的、要求等,接着,教师对实验项目做实验过程演示。最后,剩下的事情就是学生依据教师的实验过程演示,机械式的重复一次实验操作的内容,并在此基础上填写实验报告。这种组织形式单一的实验课堂,学生对实验涉及内容的理解和体会非常浅显,有的甚至根本不懂实验原理,只是一味的“照葫芦画瓢”重得一次教师的操作。这种教学组织模式的实验课堂,学生对实验内容的掌握情况可想而知,严重影响到了培养高质量应用型实践人才培养的目标。
由于按传统教学模式组织的计算机网络实验课堂教学简单的采用讲解演示教学法进行,学生课堂纪律、效果、学习积极性等都得不到有效的保证,不利于学生的实践动手能力、工程应用能力以及独立思考解决问题能力的培养,因此,有必要对其进行适当的教学改革研究。
2 假定应用情境五步教学组织模式
针对计算机网络实验课堂教学在传统教学组织模式下的不足之处,论文在这部分提出一种新的教学组织模式——假定应用情境五步教学组织模式,这种新的教学组织模式将按照以下五个步骤进行组织教学,力求提高课堂教学质量。
课堂导入,由教师课前根据课堂实验项目的内容设定恰当的应用情境,并向学生解释说明,要求学生根据实验教材或讲义相关章节的内容思考,如何运用本节实验项目的知识解决假定情境下的应用。用这种方式导入实验课堂来代替传统教学组织模式下教师介绍实验项目的内容、目的、要求等内容来导入课堂,优点是学生对实验内容的用途更加明确,学习起来的针对性、积极性和求知欲将更强。
学生按学号进行分组,根据每组实验设备的数量可将若干名学生组成一个小组,每个小组成员指定一套固定的实验设备,这里的实验设备和学生关系可以是一对多的关系,如果实验室设备数量有限,一套实验设备可以由多个学生共用,力求做每个学生都对应到一套实验设备。然后要求分小组讨论,针对课堂实验内容对应的问题情境得出小组一致的解决方案。这样做的好处培养学生相互合作、共同思考解决问题的能力,以及培养学生保护相应实验设备安全的责任意识,同时又方便教师对学生后面实验操作实践的监督指导。
各小组成员,按照自己所在小组得出的解决方案,进行编码调试实现解决方案。在这过程当中,教师可以从旁细心的观察发现学生实验过程中的一些问题,并对一些有代表性的问题做适当的记录。
小组方案实现完毕,针对学生调试过程中出现的一些问题,以及教师在第(3)三个步骤当中发现的一些有代表性的问题,师生共同讨论。
教师做完整过程的实验参考答案演示,在这个过程中,学生可以参照教师的实验参考答案,通过对比,总结自己所在小组实验方案的优点,发现自己所在小组实验方案的不足和需要改进之处,最后教师总结结束实验课堂。
这种新的计算机网络实验课堂教学组织模式,综合利用了问题应用情境假设教学法、分组讨论教学法、启发式教学法等多种教学方法,有利于培养学生独立思考、共同合作发现解决问题的能力,以及独立动手操作的工程实践应用能力。
3 案例应用
英文名称:Journal of Computer Applications
主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院成都计算机应用研究所
出版周期:月刊
出版地址:四川省成都市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1001-9081
国内刊号:51-1307/TP
邮发代号:62-110
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1981
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
期刊荣誉:
中科双奖期刊
Caj-cd规范获奖期刊
第二届全国优秀科技期刊
联系方式
期刊简介
《计算机应用》(月刊)创刊于1981年,由中国科学院成都计算机应用研究所主办。该刊把介绍计算机应用技术作为重点,以推动经济发展和科技进步为宗旨,把促进计算机开发应用创新作为目标。多年来,杂志以中国计算机学会为依托,受到国内计算机各应用领域专家的关注。期刊集中了张景中、潘云鹤、何积丰、周巢尘、陈国良院士在内的数十名计算机学科的专家、教授、博士生导师,由他们组成该刊强有力的编委会,承担组稿、审稿、撰稿工作。另有数百名本学科的资深专家参与审稿。
【论文关键词】高等教育 信息化
【论文摘要】教育信息化是信息时代高等教育发展的目标和趋势,本文针对高等教育信息化的内涵,进行深入的分析,剖析目前高等教育信息化建设的发展现状,并提出建议,旨在促进高等教育信息化的建设和发展。
随着计算机技术和网络通信技术的快速发展及其在教育领域的广泛应用,高等教育的体制和模式等诸多方面也产生了巨大的变化。目前,教育信息化建设已成为高等教育发展的趋势。
一、高校教育信息化建设的内涵[1]
何为教育信息化?教育信息化是指在先进的教育思想和教育理念的指导下,充分的应用信息技术手段、利用信息资源进行教学,培养适合信息时代所需的创新型、复合型人才。针对高等院校而言,信息化建设包含三个基本内容:信息化环境建设、信息资源建设、信息化体制建设。
1、环境建设。信息化环境建设包括信息化硬件建设和信息化软件建设。信息化硬件建设包括校园网、多媒体教室、网络教室、电子阅览室、计算机终端等基础设施的建设;信息化软件的建设包括办公系统、教务管理系统、财务管理系统、人事管理系统、档案管理系统、校园一卡通系统等应用系统的建设。软、硬件建设是教育信息化的基础和前提。
2、资源建设。信息化资源建设是指各种电子资源的建设,具体包括多媒体教学素材、网络课程、网络题库、数字图书馆等。这是在已有的硬件和基础软件的前提下更高层次的建设,目前各高校的信息化建设水平基本在这个层次。
3、管理体制建设。信息化建设要想取得真正意义上的成功而不仅仅停留在软件和硬件的购置上,相应的管理体制建设尤为重要。如信息化建设的管理队伍和专业技术队伍的建设、具有信息化意识和信息化操作本领的教师队伍的培养等。如果说环境建设是基础,资源建设是核心,那么管理体制建设就是信息化建设的关键。
二、教育信息化发展现状[2]
1、基础设施建设初具规模。随着信息化技术的不断发展和普及,相关部门对教育信息化建设的重视程度不断提高,信息化建设的投入大幅增加。目前我国高等教育信息化的基础设施建设已经初具规模,并以较快的步伐向前发展。信息化建设已经成为目前高校跨越式发展的重要方式和手段。各高校的信息化建设已经从单机应用、基础软硬件建设发展到向数字化、一体化整合。校园网的覆盖范围和出口带宽、多媒体教学的种类与科目均大幅增加,应用管理系统的水平和使用率也有较大程度的提高。
2、信息化资源建设由数量到质量逐步转变。起初进行信息化资源建设主要集中在大量的购置和使用各种数字化软硬件资源,如今已经发展到资源管理平台和资源应用平台的建设、数字图书馆和大学数字博物馆的建设,且网络资源体系也正在逐步的完善。此外,部分高校还开设了网络学院,支持网上远程授课和辅导答疑。各级各类教育信息化资源建设成效显著,初步形成了资源建设的有效机制。 3、培养出大批适应信息社会需求的人才。信息化素质已经成为当今社会所需人才的最基本素质之一,目前各高校都增加了信息技术相关课程的开设,并在各学科教学中渗透信息化教学理念。培养出了传统专业与信息技术专业相结合的应用型复合人才,为教育信息化的持续健康发展提供了不竭的动力。
4、教师信息化工作取得一定成效。教育信息化从主观上人的因素看,首要的就是教师的信息化应用能力与水平。要培养具有信息化素质、拥有信息技术实践能力的人才,教师的信息素质和信息能力尤为重要。因此,各高校和教育机构都在积极地开展旨在提高教师信息化能力的各种培训,为全面的教育信息化建设提供技术支撑和保障。
5、教育信息化政策、法规和标准的制定。制度和法规是教育信息化全面推进和实施的政策保障。教育部先后颁布了《基础教育教学资源数据规范》《教育管理信息化》以及《推进教师教育信息化建设的意见》等一系列教育信息化政策法规,促进教育信息化建设。
三、教育信息化发展的建议[3]
信息化技术是先进的生产力的重要代表,信息化技术在教育领域的应用能够提高教师的教学能力,提升教学的效率和质量,促进教学模式的改革和教学方法的改进,从而提升学生的信息化素质,培养出适应于当今信息时代的应用型复合型人才。同时信息化技术能够使高校在教学管理、行政办公、后勤服务等多方面更加简便快捷。
首先,要提高对教育信息化建设系统性、重要性和紧迫性的认识。教育信息化建设是一项复杂的系统工程。涉及到学校内部和外部多个方面。需要内外、各部门相互协调、配合。工作方式的转变不可避免地导致一些机构和人员的变化,从而引起抵制和误解。这就需要加大开展教育信息化知识和技能的宣传、培训和推广的力度。
其次,要优化教育信息化的运行机制。教育信息化建设,除了需要大量物力支持外,还需要一支优秀的建设和管理队伍。必须引起领导的高度重视,设立专门的组织机构负责实施和协调各项工作的开展。同时,需要相关部门通力合作,处理好建设与管理、服务与应用、投资与收益、体制与机制的关系,使部门之间高效联动,这样才能从更高的层次形成统一的规划,从根本上推动教育信息化的发展。
再次,要注重建设的实效性。正如只用PowerPoint演示文稿的授课不能称之为多媒体教学一样,单纯的计算机代替手工,或者是借助于计算机网络等信息化手段将传统的管理方式照搬到计算机上也不能称之为教育信息化。教育信息化不是简单的数字化、计算机化,而是借助信息技术,引进现代教育理念和管理理念。
四、结束语
我国高等院校信息化建设是一项较庞大的系统工程,囊括了计算机技术、网络技术、多媒体技术、通讯技术等多种现代信息技术,它不是简单的对现有教学和科研等体制的网络化,而是需要将教学、科研、管理、服务等各系统有机结合,使高校信息化建设走向快捷、高效、稳定、安全的轨道上来。
参考文献
[1] 郝晓冰 谈高校教育信息化建设 教学研究 2006 年5 月