“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”課程的教學(xué)設(shè)計與討論26

1、“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”課程的教學(xué)設(shè)計與討論 摘要：探討了“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”課程在教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、實驗設(shè)計及考核方式等各個環(huán)節(jié)的特點與問題，并給出了具體的教學(xué)實施方案；最后還提供了相關(guān)的教學(xué)參考資料。對于今后“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”課程的教學(xué)具有很好的參考和借鑒價值。關(guān)鍵詞本文來自：計算機畢業(yè)網(wǎng) ：虛擬現(xiàn)實；課時安排；實驗設(shè)計 引言隨著三維圖形技術(shù)的飛速發(fā)展以及計算機多媒體技術(shù)的日益普及，“虛擬現(xiàn)實”作為一門新興的學(xué)科越來越引起人們的重視。許多大學(xué)都開始將“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”納入計算機類專業(yè)選修課的范疇。但是目前“虛擬現(xiàn)實”課程的教學(xué)一直沒有一個統(tǒng)一規(guī)范的教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容。這一方面是由于“虛擬現(xiàn)實”是一門新興

2、的學(xué)科，其知識領(lǐng)域和研究范疇仍然在不斷地更新與擴展；另一方面，虛擬現(xiàn)實是一種典型的交叉學(xué)科，與計算機圖形學(xué)、計算機圖像處理、計算機視覺、甚至機械控制等學(xué)科都有密切聯(lián)系，這使其教學(xué)內(nèi)容比較雜，難以規(guī)范。這兩方面的特點都增加了虛擬現(xiàn)實課程的教學(xué)難度。目前還沒有一本普遍認可的權(quán)威性的教材；各學(xué)校的授課教師也都處于自己摸索，自由發(fā)揮的境地。我們認為有必要對這門課程的教學(xué)進行分析與探討，給出一個相對可行的教學(xué)方案，促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)在國內(nèi)的普及和發(fā)展。本文根據(jù)北京林業(yè)大學(xué)信息學(xué)院“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”課程的實際教學(xué)經(jīng)驗，參考國內(nèi)相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容，并結(jié)合授課老師在虛擬現(xiàn)實方面的科研和開發(fā)體會，對虛擬現(xiàn)實課程的教

3、學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、實驗設(shè)計、考核方式以及教學(xué)參考資料等各個環(huán)節(jié)進行了分析和論述。以期給其他教學(xué)工作者以及自學(xué)人員以參考和借鑒，并起到拋磚引玉之作用。1教學(xué)目標北京林業(yè)大學(xué)信息學(xué)院“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”課程主要面向計算機專業(yè)三年級學(xué)生，并在三年級第二學(xué)期開設(shè)。在此之前，這些學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過相關(guān)的計算機基礎(chǔ)理論課程及計算機圖形學(xué)，已經(jīng)具備了學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實課程的知識基礎(chǔ)。與計算機圖形學(xué)等技術(shù)性、理論性很強的課程不同，虛擬現(xiàn)實技術(shù)更傾向于是一種構(gòu)建在基礎(chǔ)技術(shù)之上的應(yīng)用型、綜合型技術(shù)，而且其在社會領(lǐng)域中的應(yīng)用性和表現(xiàn)性也要大大多于基礎(chǔ)技術(shù)。為此，我們將虛擬現(xiàn)實課程定位為：以理論技術(shù)為基礎(chǔ)，偏重實際應(yīng)用。這樣的定位

4、對于學(xué)生體會理論知識到應(yīng)用知識的轉(zhuǎn)化，增強學(xué)生對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的興趣以及提高學(xué)生的實際應(yīng)用技能都很有裨益。我們制定的教學(xué)目標為：(1) 使學(xué)生了解虛擬現(xiàn)實的基本概念，理解虛擬現(xiàn)實的基本理論與技術(shù)；(2) 了解虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的接口設(shè)備和軟件系統(tǒng)；(3) 掌握一種常用的虛擬現(xiàn)實平臺系統(tǒng)，培養(yǎng)實際動手能力；(4) 培養(yǎng)學(xué)生具有理論分析和解決實際問題的能力。教學(xué)目標的第一條是關(guān)于基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)。第二條是讓學(xué)生從應(yīng)用層面上廣泛地了解虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的軟硬件，從而對虛擬現(xiàn)實的概念及其應(yīng)用領(lǐng)域有一個更為直觀的體會，并拓展其知識面。第三條則是鍛煉學(xué)生的實際應(yīng)用能力，課程10個學(xué)時的實驗都放在這個目標的實現(xiàn)上

5、。通過學(xué)習(xí)一個具體的平臺系統(tǒng)，也可以加深學(xué)生對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的理解。第四條目標的實現(xiàn)則蘊含在學(xué)生理論技術(shù)的學(xué)習(xí)、實驗的完成以及期末課程報告和項目設(shè)計的考核中。圍繞這個教學(xué)目標，我們安排了30個學(xué)時的課程，包括20個學(xué)時的課堂教學(xué)和10個學(xué)時的實驗。下面將針對課堂教學(xué)、實驗設(shè)計、考核方式以及教學(xué)參考資料等方面分別展開論述。2課堂教學(xué)我院“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”課程安排了20個學(xué)時的課堂教學(xué)，每次2學(xué)時，共10次課。本節(jié)給出了我們在課堂教學(xué)過程中的主要教學(xué)內(nèi)容，并對各部分教學(xué)內(nèi)容進行了分析和討論。(1) 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概論(2學(xué)時)介紹虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本概念、特點以及目前國際上該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用情況。具體內(nèi)容

6、包括：虛擬現(xiàn)實技術(shù)基本概念及其特點；虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成和分類；虛擬現(xiàn)實的發(fā)展史；虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用；虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究與發(fā)展。本次課程是虛擬現(xiàn)實課程的開篇之講，一方面要開宗明義，讓學(xué)生明確何為虛擬現(xiàn)實，并對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的各方面都有一個大致的了解，以為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起到鋪墊作用；另一方面，通過講解虛擬現(xiàn)實的廣泛應(yīng)用，要使學(xué)生認識到學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實的重要意義，增強其學(xué)習(xí)興趣。由于虛擬現(xiàn)實是一個飛速發(fā)展的學(xué)科，因此“虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用”和“虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究與發(fā)展”這兩部分內(nèi)容要求教師在備課時查閱最新資料，不斷更新講義內(nèi)容。如果教師在虛擬現(xiàn)實的相關(guān)領(lǐng)域有過具體的科研或應(yīng)用經(jīng)歷的話，那么對于充實這部分教學(xué)

7、內(nèi)容是非常有幫助的。(2) 虛擬現(xiàn)實的接口設(shè)備(4學(xué)時)介紹與虛擬現(xiàn)實有關(guān)的傳感技術(shù)、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的各種交互設(shè)備及其原理與特點。具體內(nèi)容包括：虛擬現(xiàn)實有關(guān)的人的因素(視覺、聽覺、身體感覺)；虛擬現(xiàn)實接口設(shè)備(包括視覺顯示設(shè)備、聽覺顯示設(shè)備、跟蹤設(shè)備、觸覺與力覺顯示設(shè)備等)。這次內(nèi)容中涉及到許多硬件設(shè)備的介紹，看似屬于泛泛而談的一次課，但卻絕不能泛泛而備，因為虛擬現(xiàn)實的精髓即體現(xiàn)于其接口設(shè)備。這次內(nèi)容的講解一方面會大大拓展學(xué)生的眼界，另一方面也包含了一些非常重要的概念和理論，如視覺暫留、立體視覺、立體聽覺等。在這次內(nèi)容的講解過程中，由于教師和學(xué)生一般都不具備機械控制等方面的知識，因此許多硬件設(shè)

8、備(如傳感器)的原理很難講得透徹。我們的經(jīng)驗是，不需深究細節(jié)，只需描述大概原理即可。而且在講解設(shè)備時一定要配合圖片、視頻等多媒體手段。如果條件許可，還可以進行實物的演示。這些手段將給學(xué)生留下深刻的印象，達到良好的教學(xué)效果。(3) 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的相關(guān)軟件(4學(xué)時)介紹構(gòu)成虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的各層次軟件。具體內(nèi)容包括：(a) 概述虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的各層次軟件，包括基礎(chǔ)圖形庫、幾何建模工具、圖像處理工具、音頻處理工具、虛擬現(xiàn)實平臺軟件、虛擬現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)規(guī)范語言(VRML)以及基于圖象的建模和繪制工具。(b) 重點講解虛擬現(xiàn)實平臺軟件。以目前國際上最為流行的幾種平臺軟件為例進行介紹，這些軟件包括Vega、Worl

9、d Tool Kit (WTK)、VTree、VR-Platform和Virtools。這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)將使學(xué)生了解組成虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的各層次軟件及其特點。其中“虛擬現(xiàn)實標記語言(VRML)”將在下一部分教學(xué)內(nèi)容中詳細介紹，而這次教學(xué)內(nèi)容的重點是虛擬現(xiàn)實平臺軟件。虛擬現(xiàn)實平臺軟件最能體現(xiàn)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的完整雛形，也最接近虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的應(yīng)用前沿，因此值得重點介紹。在列舉的幾款平臺軟件中，我們重點介紹VR-Platform和Virtools，并選擇其中的一個(我們選了VR-Platform)配合4個學(xué)時的實驗進行上機學(xué)習(xí)。選擇這兩款軟件，一方面因為它們目前較為流行，應(yīng)用場合很廣；另一方面它們都有免費試

10、用版，大大降低了學(xué)生動手實驗的門檻。通過對平臺軟件的課堂學(xué)習(xí)及上機實踐，可以培養(yǎng)學(xué)生初步的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)能力。(4) 虛擬現(xiàn)實標記語言VRML(4學(xué)時)介紹VRML語言的基本概念、語言結(jié)構(gòu)及其使用方法。具體內(nèi)容包括：VRML簡介；VRML的歷史；VRML的語言結(jié)構(gòu)；VRML與3DS Max。通過這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，將使學(xué)生能夠運用VRML語言完成簡單虛擬場景的開發(fā)。VRML是虛擬現(xiàn)實概念應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)平臺的一個重要體現(xiàn)。嚴格來說，VRML目前還不能構(gòu)建出一個真正意義上的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，因為VRML中還沒有包括立體視覺效果，還沒有考慮除視覺和聽覺以外的其他感官刺激。但是，我們還是要花4個學(xué)時來詳細介紹

11、VRML，這是因為(1) VRML是一個國際標準化組織認證了的語言規(guī)范，其功能也在不斷的完善之中，具有很好的發(fā)展前景；(2) VRML在目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中應(yīng)用很廣，學(xué)習(xí)VRML可以使學(xué)生具備一門實際的技能；(3) 通過對VRML的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)到復(fù)雜虛擬場景的組織方法，并了解到場景表現(xiàn)方面的許多重要概念和原理，如LOD(Level of Detail)技術(shù)、Billboard技術(shù)、紋理映射技術(shù)、高程圖、光照參數(shù)等等。對這些概念的了解可能比單純記憶VRML具體語句的寫法更為重要。 VRML還配合了6個學(xué)時的實驗進行學(xué)習(xí)。(5) 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)(共6學(xué)時)介紹虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中與真實感繪制

12、、聲音模擬、自然交互等有關(guān)的重要技術(shù)。具體內(nèi)容包括：幾何建模技術(shù)(包括B-Rep表示法、曲面造型、粒子系統(tǒng)等內(nèi)容)；真實感實時繪制技術(shù)(包括紋理映射、環(huán)境映射、凹凸紋理、光照方程等內(nèi)容)；三維虛擬聲音的實現(xiàn)技術(shù)；實時碰撞檢測技術(shù)；基于圖像的虛擬現(xiàn)實技術(shù)(包括全景圖、同心拼圓、光流場等內(nèi)容)。通過本章的學(xué)習(xí)，將使學(xué)生了解多種重要的虛擬現(xiàn)實原理性技術(shù)，增強學(xué)生的理論水平，并培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。與前面2、3、4部分內(nèi)容不同，這部分內(nèi)容更偏重于原理性介紹。但是在教學(xué)過程中可以努力將這些理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合進行介紹。例如真實感實時繪制技術(shù)中的紋理映射、光照方程光照等技術(shù)都在VRML語言中有直接的

13、體現(xiàn)，可結(jié)合VRML語言學(xué)習(xí)；基于圖像的虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的“全景圖技術(shù)”應(yīng)用廣泛，實現(xiàn)起來也不難，可以引導(dǎo)學(xué)生實踐學(xué)習(xí)?？傊?，虛擬現(xiàn)實理論的學(xué)習(xí)若能和實踐相結(jié)合，將對學(xué)生具有更大的啟發(fā)作用和吸引力。這是在這部分教學(xué)過程中需要著重考慮的問題。3實驗設(shè)計我們將10個學(xué)時的實驗劃分為兩大部分：前四個學(xué)時引導(dǎo)學(xué)生使用VR平臺軟件VR-Platform(也可以考慮換成Virtools)；后六個學(xué)時用來學(xué)習(xí)VRML。在實驗VR-Platform時，我們提供了一個有關(guān)VR-Platform安裝使用的入門步驟文檔，并給出了幾個小練習(xí)供學(xué)生完成。此外，我們列出了VR-Platform的一個資源網(wǎng)站，學(xué)生可以自己查

14、閱資料，學(xué)習(xí)更高級的功能。4個學(xué)時的時間對于學(xué)習(xí)VR-Platform太短，不過學(xué) 摘要:本文探討“ARM嵌入式系統(tǒng)”課程教材普遍存在的問題,在借鑒現(xiàn)有教材的同時,我校將自身的工程和學(xué)習(xí)實踐引入教學(xué)過程中,以“實用、有趣、建立學(xué)生自信”為指導(dǎo)思想,探索嵌入式系統(tǒng)教學(xué)方法。在理論教學(xué)中,從工程實踐中積累大量素材,設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容力求接近工程實踐,又帶有一定的趣味性和啟發(fā)性;在實驗環(huán)節(jié),以活潑的實驗來促進理論教學(xué),調(diào)動學(xué)生主動性。關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng)課程;教學(xué)方法;教學(xué)手段1教學(xué)現(xiàn)狀近年來,隨著計算機科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在我國以嵌入式系統(tǒng)為代表的計算機應(yīng)用領(lǐng)域的最新成果不斷被應(yīng)用在航空航天、工業(yè)控制、

15、儀器儀表、消費電子等領(lǐng)域,直接導(dǎo)致了我國嵌入式系統(tǒng)的市場需求快速增長,嵌入式領(lǐng)域中的人才需求日益旺盛,人才缺口在逐漸擴大。高等學(xué)校人才培養(yǎng)遠遠跟不上嵌入式系統(tǒng)方向新形勢的要求,而嵌入式系統(tǒng)作為新興課程,面臨著如下困難:嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識多,涉及內(nèi)容廣泛,新知識更新快;教學(xué)中容易產(chǎn)生過分偏軟或偏硬的現(xiàn)象,理論和實踐結(jié)合少;嵌入式系統(tǒng)設(shè)備價格貴,且容易毀壞,多數(shù)高校的實驗教學(xué)經(jīng)費不足這些原因的直接后果是使得高校都面臨著嵌入式系統(tǒng)課程孤立、課程不全、實踐能力弱、創(chuàng)新意識薄弱、與實際應(yīng)用脫節(jié)等問題1-3。ARM課程作為嵌入式方向的一個重要基礎(chǔ)課程,是學(xué)生跨入專業(yè)課程學(xué)習(xí)的橋梁,然而ARM課程可供選擇的

16、教材不多,現(xiàn)有教材中最明顯的特征是內(nèi)容生硬,學(xué)生很難把抽象的知識和實踐結(jié)合并具體應(yīng)用,而多數(shù)教材剛面世不久,很難形成經(jīng)過長時間教學(xué)實踐驗證的教程。參考文獻3是目前ARM嵌入式課程應(yīng)用最為成功的教材之一,其配套課件、實驗資源都非常全面,可惜的是其教學(xué)內(nèi)容是以芯片描述方法來表述,很少啟發(fā)內(nèi)容和擴展內(nèi)容,適合工程人員,卻不適合剛接受該門課程的學(xué)生。如何正確處理現(xiàn)有教學(xué)資料,并研究出一套符合廣大學(xué)生的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容是該專業(yè)方向建設(shè)的一個重要內(nèi)容。本文將結(jié)合教學(xué)實際工作,談?wù)勛髡邔Ρ菊n程教學(xué)方法的一些理解。2教學(xué)方法研究正確處理現(xiàn)有教學(xué)資料,在借鑒現(xiàn)有教材的同時應(yīng)不斷融入更符合教學(xué)規(guī)律的教學(xué)內(nèi)容。我

17、校將自身的工程和學(xué)習(xí)實踐引入教學(xué)過程中,以“實用、有趣、建立學(xué)生自信”為指導(dǎo)思想,探索嵌入式系統(tǒng)教學(xué)方法。在理論教學(xué)中,適當(dāng)借鑒調(diào)整現(xiàn)有教材,同時大量引入活潑生動的教學(xué)實例和相關(guān)的工程應(yīng)用,即從工程實踐中總結(jié)大量素材,教學(xué)內(nèi)容力求接近工程實踐,又帶有一定的趣味性和啟發(fā)性,讓學(xué)生知道如何將學(xué)到的知識點應(yīng)用到工程實踐中。同時與實際工程應(yīng)用聯(lián)系不大且難于理解的內(nèi)容,適當(dāng)取舍、甚至略棄,減少學(xué)生學(xué)習(xí)課程時的挫折感。在實驗環(huán)節(jié),以活潑的實驗來促進理論教學(xué),調(diào)動學(xué)生主動性。具體表現(xiàn)在如下幾個方面。 (1) 對教材內(nèi)容作適當(dāng)編排和修正,使之更適合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律。教學(xué)任務(wù)的目的是讓學(xué)生在規(guī)定的學(xué)時內(nèi)掌握教學(xué)大綱

18、所要求的學(xué)習(xí)內(nèi)容。從教學(xué)總體上看對教學(xué)內(nèi)容及授課章節(jié)適當(dāng)編排和修正,對教學(xué)效果能起到一定的促進作用。表1是原教材第5章的課程安排,15節(jié)的內(nèi)容都是在介紹ARM的內(nèi)部結(jié)構(gòu),內(nèi)容抽象,支持實驗較少,學(xué)生往往學(xué)完這幾章后,因為不能看到直接的效果,注意力開始下降,對學(xué)習(xí)后續(xù)課程失去信心。表2是修正后的內(nèi)容安排,我們將一些容易掌握并能夠引發(fā)學(xué)生注意力、容易看到實驗現(xiàn)象的章節(jié)安排在前面,以一種先易后難、先外后內(nèi)的方式編排教學(xué)內(nèi)容,收到了非常好的教學(xué)效果,但并不影響教學(xué)大綱所規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容。 (2) 通過設(shè)計有趣的案例來吸引學(xué)生。大學(xué)生活潑好動,想象力豐富,只要是符合年青人特點的想法他們都會接受,并愿意付諸

19、實際行動,比如教他們用簡單的電路來實現(xiàn)一段活潑的音樂,他們就變得興趣盎然,比如我們提供一段樂譜,當(dāng)他們用自己編寫的代碼來實現(xiàn)這些音樂的播放的時候,他們大部分都變得專注起來。這些例子的代碼簡短且容易實現(xiàn),下面是用蜂鳴器播放兩只老虎的實現(xiàn)代碼:const intmusic_book=8,9,10,8,8,9,10,8,10,11,12,10,11,12, 12,13,12,11,10,8, 12,13,12,11,10,8,8,5,8, 8,5,8;void ini_player() PINSEL0 = 0 x00008000;/ 設(shè)置PWM6連接到P0.7管腳 PWMPR = 0 x00;/ 不

20、分頻,計數(shù)頻率為Fpclk PWMMCR = 0 x02;/ 設(shè)置PWMMR0匹配時復(fù)位PWMTC PWMMR0 =Fpclk/NOTE1/ 設(shè)置PWM周期 PWMMR2 =(Fpclk/NOTE1)*0.8;/ 設(shè)置PWM占空比 PWMLER = 0 x05; / PWMMR0、PWMMR2鎖存 PWMPCR = (110); / 允許PWM2輸出,單邊PWM PWMTCR = 0 x09;/ 啟動定時器,PWM使能intmain(void) int i=0;ini_player();while(1 PWMTC=0;PWMMR0 =Fpclk/NOTE music_booki;/ 設(shè)置PWM

21、周期PWMMR2 =(Fpclk/NOTE music_booki )*0.8;/ 占空比為%20 PWMLER = 0 x05;/ PWMMR0、PWMMR2鎖存delay(40);i+;i=i%35; return(0);(3) 注重與其他課程的聯(lián)系,增進學(xué)生課程間銜接能力。在教學(xué)實踐中,適當(dāng)綜合學(xué)生以前所學(xué)過的知識,不僅能夠幫學(xué)生理解現(xiàn)在的知識和復(fù)習(xí)以前的知識,更能提升學(xué)生的擴展能力。例如在講授GPIO的功能時,可以設(shè)計如圖1用GPIO控制74138實現(xiàn)LED顯示的電路,并要求學(xué)生實現(xiàn)如下內(nèi)容。請根據(jù)圖1中提供的電路,設(shè)計一套由LPC2290控制實現(xiàn)跑馬燈效果的方案,要求如下: 跑馬燈速

22、度可調(diào)功能; 通過軟件實現(xiàn)對跑馬燈開關(guān)控制功能。圖174138控制接口電路計算機系學(xué)生在程序、軟件編寫能力應(yīng)該有相對高的要求,學(xué)生只滿足于上課內(nèi)容是遠遠不夠的,盡可能多掌握一些與本門課程相關(guān)的開發(fā)工具,特別是鼓勵學(xué)生利用PC機的軟件開發(fā)工具設(shè)計綜合實驗作品,例如讓學(xué)生在PC機上設(shè)計一個能夠編輯顯示圖片、同時將圖片傳輸?shù)紸RM平臺顯示的系統(tǒng),如圖2所示。圖2顯示圖片(4) 改善課堂教學(xué)手段,通過輔助教學(xué)軟件、課堂游戲來幫助學(xué)生理解晦澀難懂的內(nèi)容。學(xué)生對新知識點或晦澀難懂的內(nèi)容的理解會存在一定的困難,如何把抽象難理解的事物變成有趣容易理解的事物需要運用多種輔助教學(xué)手段。在理論教學(xué)初期,我們設(shè)計了很

23、多模擬數(shù)字電路功能的“軟件芯片”,通過在多媒體教室PC機演示“芯片”功能,幫助學(xué)生對知識點的理解和課程入門。 另外,從游戲中學(xué)習(xí)知識是調(diào)動群體思考積極性的一種非常有效的方式,學(xué)生們可以在游戲中討論,分享游戲中的成敗得失,從而獲得對知識的透徹理解,例如:在講授向量中斷控制器時,設(shè)計“看看你能不能當(dāng)CPU?”的課堂游戲,經(jīng)過多場游戲的訓(xùn)練,學(xué)生可以對中斷的概念、中斷的響應(yīng)方法有了很清晰的認識。(5) 注重聯(lián)系實際,突出實踐意義,通過展開引導(dǎo)來啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新。ARM課程教學(xué)環(huán)節(jié)包括理論教學(xué)和實踐教學(xué),應(yīng)正確處理兩者關(guān)系,達到理論教學(xué)和實踐教學(xué)教學(xué)相長的目的。同時教學(xué)活動中應(yīng)當(dāng)強調(diào)給學(xué)生留有足夠的想象空

24、間,引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)邏輯思維能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力。通過嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué),使學(xué)生掌握系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計的基本方法,為他們今后在信息技術(shù)天地中馳騁奠定堅實的基礎(chǔ)。例如,設(shè)計從PC機傳輸一張顯示圖片到ARM實驗平臺顯示這樣的工程,學(xué)生往往并沒有意識到這樣小小的一個工程能有什么現(xiàn)實意義。當(dāng)聯(lián)系到放置在路口、火車站的LED大屏幕顯示器的時候,他們發(fā)現(xiàn)了這樣的工程的意義,而綜合性的實驗作品往往都有其實際應(yīng)用價值。(6) 以實驗室為平臺,以科研項目為載體,將科研成果轉(zhuǎn)化成教學(xué)案例。在教學(xué)活動中,結(jié)合每位教師的科研項目,將科研成果轉(zhuǎn)化成教學(xué)案例,并吸收動手能力強的學(xué)生到科研活動中來,在實踐中鍛煉學(xué)生的工程實踐能

25、力。以實驗室為平臺,以科研項目為載體,借鑒國外課程建設(shè)的特點,最終形成具有自身特色、課程條理清楚、工程實踐能力強的嵌入式系統(tǒng)工程人才培養(yǎng)體系。3結(jié)語我院計算機系在2006屆開始將計算機科學(xué)方向定位于嵌入式系統(tǒng)方向,經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐和嘗試,實驗設(shè)備日趨完善,課程設(shè)置日趨科學(xué),在教學(xué)上獲得了可喜的成績,這幾年來我院嵌入式方向?qū)W子屢屢在博創(chuàng)杯全國大學(xué)生嵌入式設(shè)計大賽、周立功杯中國大學(xué)生嵌入式競賽、全國大學(xué)生信息安全競賽等等國賽、省賽中獲得佳績,這和我們在教學(xué)思路和教學(xué)手段的創(chuàng)新有著密不可分的聯(lián)系。ARM課程建設(shè)是一項長期、艱難的任務(wù),新知識更新速度明顯快于傳統(tǒng)學(xué)科,教學(xué)上可借鑒的經(jīng)驗少。需要學(xué)院、

26、教師的多方努力,在實際工作中敢于實踐,不斷改革教學(xué)方法,調(diào)整課程設(shè)置,實時吸收新思想,才能不斷完善優(yōu)秀的教學(xué)方法和手段,為企業(yè)培養(yǎng)出動手能力、創(chuàng)新能力強的研發(fā)人才。4參考文獻:1 馬義德,湯書森,張北斗,等. 嵌入式系統(tǒng)課程群建設(shè)與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)J. 高等理科教育,2004(8):23-25.2 仲偉波,包亞萍,付躍文,等. 關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的幾點思考J. 實驗室研究與探索,2006(12):25.3 周立功,王祖麟,陳明計,等. ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程M. 3版. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.4 俸皓. 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系改革的探討J. 科技信息:科學(xué)教研,2007(12):

27、30.Reform of the Digital Logic Circuit Teaching and Construction of Experiment PlatformDENG Chun-jian, LI Wen-sheng, YANG Liang, LIU Wei(Zhongshan Institute, University of Electronic Science and Technology of China, Zhongshan 5 基于XML的Web站點訪問統(tǒng)計和分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)關(guān)鍵字:訪問統(tǒng)計;XML;分析;監(jiān)聽器 摘要:對站點訪問信息進行統(tǒng)計和分析是是改進和完善網(wǎng)站

28、功能的重要依據(jù),是對網(wǎng)站信息進行的數(shù)據(jù)挖掘。本文在對訪問統(tǒng)計的需求分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了基于XML的Web站點訪問和分析系統(tǒng),它克服了傳統(tǒng)的簡單的計數(shù)分析和日志分析中數(shù)據(jù)類型相對簡單的弊端,為數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析提供一個友好的平臺。 一、前言 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對我們的工作和生活都產(chǎn)生了重大的影響,它使人們工作更便利,效率更高。網(wǎng)站作為聯(lián)系人機的界面以及進行信息處理的重要場所,其以信息量多、信息更新快、宣傳效果好、網(wǎng)站宣傳全(全方位,全天候,全世界)、涉及范圍廣、開展工作便利等優(yōu)勢逐漸被廣大企事業(yè)單位以及個人所青睞,它最初承載信息、展示信息發(fā)展到現(xiàn)在的獲取信息和挖掘信息的場所,通過站點所承載的信息進行分析和利

29、用已成為開發(fā)網(wǎng)站的另一個重要目的。網(wǎng)站的訪問量(即流量)是用來描述訪問一個網(wǎng)站的用戶數(shù)量以及用戶所瀏覽的網(wǎng)頁數(shù)量等指標,常用的統(tǒng)計指標包括網(wǎng)站的獨立用戶數(shù)量、總用戶數(shù)量(含重復(fù)訪問者)、網(wǎng)頁瀏覽數(shù)量、每個用戶的頁面瀏覽數(shù)量、用戶在網(wǎng)站的平均停留時間等。流量的多少表示該網(wǎng)站所受關(guān)注的程度,而不同用戶訪問網(wǎng)站的目的也隱藏著不同的信息,所以如何通過流量分析得到各種有用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)從而提升站點的吸引力。 二、系統(tǒng)功能需求分析 從網(wǎng)站管理者的角度來講,對訪問的有關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析,從中發(fā)現(xiàn)用戶訪問網(wǎng)站的規(guī)律,并將這些規(guī)律與網(wǎng)絡(luò)營銷策略等相結(jié)合,從而發(fā)現(xiàn)目前網(wǎng)絡(luò)營銷活動中可能存在的問題,為進一步修正或重新

30、制定網(wǎng)絡(luò)營銷策略提供依據(jù)的一種分析方法1。網(wǎng)站訪問流量分析是進行網(wǎng)絡(luò)效果評價和網(wǎng)絡(luò)營銷診斷的重要依據(jù)。傳統(tǒng)的統(tǒng)計的信息包括獲取網(wǎng)站訪問總量的統(tǒng)計、IP地址的信息統(tǒng)計、頁面訪問量統(tǒng)計、內(nèi)容訪問量統(tǒng)計等。雖然這種統(tǒng)計系統(tǒng)能對網(wǎng)站的狀態(tài)進行描述,用戶也可以通過對進行數(shù)據(jù)分析得出相應(yīng)的結(jié)論,但這種簡單數(shù)據(jù)顯然不能針對訪問者行為進行跟蹤和記錄,因此實際應(yīng)用的意義不大。文獻2和文獻3分別是利用不同技術(shù)來實現(xiàn)以上功能的統(tǒng)計和分析系統(tǒng)。網(wǎng)站訪問統(tǒng)計分析系統(tǒng)作為網(wǎng)站的分析器,它應(yīng)該具備有對網(wǎng)站信息、訪問流量等做全方位的統(tǒng)計和分析,以便準確地了解網(wǎng)站的被訪問情況,能夠從用戶訪問時的信息進行捕捉,并從分析中獲取一些

31、有用的數(shù)據(jù),為網(wǎng)站的建設(shè)提供整改依據(jù),而商業(yè)網(wǎng)站則可以并通過對網(wǎng)站流量數(shù)據(jù)的充分采集和統(tǒng)計分析幫助于商家或企業(yè)制定決策。為此統(tǒng)計分析系統(tǒng)應(yīng)該具有以下功能。 (一)收集信息:通過不同渠道收集對網(wǎng)站的建設(shè)和決策有用的信息。 (二)處理信息:包括統(tǒng)計信息和分析信息。 (三)顯示處理結(jié)果:能直觀地通過圖表和總結(jié)性的文字把處理結(jié)果展示給管理人員,以便于能從中快速捕捉有用信息。 (四)提出合理建議:能對處理并提出一些合理性的建議。 (五)訂制的功能:根據(jù)不同類型的網(wǎng)站的不同需求提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)獲取渠道和分析方法。 三、系統(tǒng)功能設(shè)計 為了設(shè)計一個能滿足各不同站點的訪問統(tǒng)計和分析系統(tǒng),必須先對網(wǎng)站的統(tǒng)計和分析的

32、功能需求進行調(diào)查分析,這樣統(tǒng)計和分析的系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)才能有利于網(wǎng)站的改進。因此本文主要是設(shè)計一個面向服務(wù)的網(wǎng)站訪問統(tǒng)計和分析系統(tǒng),其功能結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖1 網(wǎng)站訪問統(tǒng)計和分析系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 其中所要統(tǒng)計的數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)類型和如何顯示相關(guān)分析結(jié)果都必須由具體的網(wǎng)站需求來決定,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中各部分的功能如下: 網(wǎng)站訪問統(tǒng)計系統(tǒng):用于獲取訪問信息,并對訪問信息進行統(tǒng)計。包括流量信息統(tǒng)計、歷史報表統(tǒng)計、訪客信息統(tǒng)計和頁面信息統(tǒng)計等。 數(shù)據(jù)庫:是用來存儲網(wǎng)站訪問統(tǒng)計系統(tǒng)統(tǒng)計后的數(shù)據(jù),可以根據(jù)統(tǒng)計的需要分類進行存儲。 網(wǎng)站信息分析系統(tǒng):利用已有的統(tǒng)計分析工具把存儲到數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析。并把分析的結(jié)果存

33、儲到數(shù)據(jù)庫中以便隨時提出再分析和再利用。 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器:能夠為用提供包括查詢、更新、事務(wù)管理、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制等服務(wù)。 Web頁面:用以提供一個友好的人機界面,通過頁面可以設(shè)計好分析結(jié)果的展現(xiàn)方式。 四、系統(tǒng)的實現(xiàn) 系統(tǒng)的服務(wù)器環(huán)境如下: 1.操作系統(tǒng)平臺:WindowsXP。 2.Java開發(fā)環(huán)境:JDK6.0。 3.Web服務(wù)器:APacheTomcat6.0。 4.數(shù)據(jù)庫服務(wù)器:MySQL5.0。 (一)系統(tǒng)界面 為了讓管理人員能直觀快速地獲取網(wǎng)站訪問統(tǒng)計分析信息,所有信息都通過Web頁面顯示。系統(tǒng)主要頁面包括管理員登錄頁面、收集訪問者特定信息的頁面、各統(tǒng)計

34、頁面等,另外還根據(jù)不同網(wǎng)站的不同需求,按特定模式顯示統(tǒng)計和分析結(jié)果的頁面。本系統(tǒng)是通過開發(fā)工具MyEeliPse6.0IDE來完成JSP頁面設(shè)計,利用JSP來實現(xiàn)一個具有友好的人機交互界面。除了具有顯示統(tǒng)計的數(shù)據(jù)外,信息的處理結(jié)果、決策的建議等都要通過設(shè)計相應(yīng)功能的動態(tài)網(wǎng)頁來展現(xiàn)。為了便于用戶對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行瀏覽和統(tǒng)計,系統(tǒng)的頁面都是使用Java開源報表制作工具Cewolf,其內(nèi)核是基于著名的Java圖表生成工具JFreechart;站點訪問量統(tǒng)計的曲線報表是通過DAO層從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù);訪問來源統(tǒng)計報表、瀏覽器統(tǒng)計報表和操作系統(tǒng)統(tǒng)計報表均由相應(yīng)的XML文件生成。 (二)數(shù)據(jù)源的配置 本系統(tǒng)

35、數(shù)據(jù)源是apache的dbcp連接池,在編程中是需要dbcp開發(fā)包中的mons.dbcp.BasicDatasource類實現(xiàn)。在該項目中Basic.DataSource類是由Spring來負責(zé)管理的,也就是說是Spring的applicationContext配置文件中對datasourcebean的配置。以下為applicationContext中有關(guān)數(shù)據(jù)源的部分代碼。 (三)數(shù)據(jù)的收集 本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的收集除了通過JSP的 request對象獲取用戶輸入的信息外,另外系統(tǒng)還可以通過監(jiān)聽器(Listener)和攔截器(Filter)來實現(xiàn)。 1.監(jiān)聽器的配置 Listener模式是Ja

36、va的事件處理模型中推薦使用的事件代理模型,當(dāng)事件觸發(fā)后,就被發(fā)送到obj,由obj對象處理該事件。在Web應(yīng)用中Listener是Servlet的監(jiān)聽器,它可以監(jiān)聽客戶端的請求、服務(wù)端的操作等。通過監(jiān)聽器,可以自動激發(fā)一些操作。本系統(tǒng)構(gòu)建了一個ServerListener類,實現(xiàn)了HttpSessionListener和ServletContextListener接口。監(jiān)聽器是在Web服務(wù)啟動的時候自動加載的。在web.xml中需要對listener做相應(yīng)的配置如下。 lzszpcc.monitor.status.servlet.ServerListener 2.過濾器的配置 過濾器和監(jiān)聽器

37、在內(nèi)部代碼和某些功能上非常相似,主要區(qū)別在于內(nèi)部的機制和加載的時間不同:監(jiān)聽器是由Web容器在啟動的時候根據(jù)配置文件中l(wèi)istener的類路徑來實現(xiàn)加載的,而過濾器是當(dāng)用戶請求匹配配置文件中url-pattern之后才觸發(fā)的。系統(tǒng)中通過運用大量的filter來實現(xiàn)指定功能,如前文中配置的中文的filter,這里以監(jiān)聽用戶行為的UserM0nitor為例,在web.xml中需要對UserMonitor過濾器進行如下配置。 UserMonitor com.monitor.status.servlet.UserMonitor UserMonitor /* 3.訪問日記的配置 tomcat默認情況下訪

38、問日志沒有打開,配置的方式為編輯tomcat的安裝目錄/server.xml文件中修改或添加以下代碼: directory=logsprefix=localhost_access_log. Suffix=.txt pattern=common resolveHosts=false/ (四)XML的生成和讀取 擴展標記語言XML是一種簡單的數(shù)據(jù)存儲語言,使用一系列簡單的標記描述數(shù)據(jù),而這些標記可以用方便的方式建立。雖然XML比二進制數(shù)據(jù)要占用更多的空間,但它具有開放性、簡單性、自我描述性、互操作性、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分離、可擴展性等優(yōu)點,它簡化了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的交換和表示,還以可以作為數(shù)據(jù)交換的標準格式,所

39、以也被稱為智能數(shù)據(jù)文檔。XML文檔讀取的速度很快,極其簡單易于掌握和使用,因此系統(tǒng)訪問來源統(tǒng)計報表、瀏覽器統(tǒng)計報表和操作系統(tǒng)統(tǒng)計報表等的直接數(shù)據(jù)源是XML文件。后臺action調(diào)用service層中的方法,service層提供如下方法:使用apache的dom4j開源XML框架API,解析XML文檔,生成Cewolf繪圖需要的數(shù)據(jù),并把圖表保存到session中以備頁面中的Cewolf標簽調(diào)用。其中數(shù)據(jù)源的建立是通過以下的方式獲得的。 ApplicationContext ctx=new ClassPathXmlApplicationContext(applicationContext.xml

40、); BeanType beanName=(BeanType)ctx.getBean(beanName); 五、結(jié)束語 本系統(tǒng)通過對不同網(wǎng)站對訪問統(tǒng)計和分析的需求進行分析后,以立足于服務(wù)網(wǎng)站、服務(wù)用戶的的角度設(shè)計了系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖。利用開發(fā)工具MyEeliPse6.0IDE和JSP技術(shù)實現(xiàn)了基于XML的Web網(wǎng)站訪問統(tǒng)計和分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)除了可以利用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽數(shù)據(jù)包、服務(wù)器自動生成的日志和Web頁面的腳本代碼外獲取訪問數(shù)據(jù)外,還可以通過設(shè)計動態(tài)頁面來獲取特定的信息。系統(tǒng)通過對網(wǎng)站信息、訪問流量、用戶信息等做進行統(tǒng)計和分析來準確地了解網(wǎng)站的被訪問情況和訪問者的相關(guān)信息,還可以對任意頁面的訪問流量進

41、行分類、分時段的統(tǒng)計分析,并能夠形成完整的統(tǒng)計分析報告。并能根據(jù)不同的需求提供相應(yīng)的分析服務(wù),使管理者能適時地做出合適的決策。 參考文獻: 1李聳,房明.基于Web的網(wǎng)站流量統(tǒng)計系統(tǒng)的設(shè)計J.電腦知識與技術(shù), 2008,1,5:875-877,892. 2曹彩鳳,張培集.網(wǎng)站流量統(tǒng)計服務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)J.五邑大學(xué)學(xué)報.2008,11,4:64-68. 3梁玉環(huán),李村合.索紅光.基于JSP的網(wǎng)站訪問統(tǒng)計系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)J.計算機應(yīng)用研究.2004,8,43:116-117. 4蔡巍,王飛龍.政務(wù)網(wǎng)站的性能測試與流量分析J.廈門大學(xué)學(xué)報,2004,8,43:336-339 摘要：本文以課程設(shè)計類

42、實踐教學(xué)為例子，探討了在任務(wù)分配、過程管理和驗收環(huán)節(jié)加強實踐類課程執(zhí)行效果的方法。關(guān)鍵詞本文來自：計算機畢業(yè)網(wǎng) ：實踐課程；本科教育；教學(xué)盡管為本科生開設(shè)了相當(dāng)數(shù)量的實踐類課程，卻并沒有收到想象中的良好的效果，往往在畢業(yè)設(shè)計的時候依然有不少學(xué)生表現(xiàn)出編程能力和硬件設(shè)計能力偏低的問題。為了解決這個問題，我們在建設(shè)實踐課程的過程中，經(jīng)過長期探索，總結(jié)出了從實踐課程的任務(wù)布置環(huán)節(jié)開始，在任務(wù)布置、實驗過程、實驗驗收等每一個環(huán)節(jié)上都把好關(guān)，形成一個切實可行的實踐教學(xué)的管理和驗收機制的方法。實踐課程包括各種實驗課和大型的課程設(shè)計，本文主要介紹我們在提高課程設(shè)計質(zhì)量方面的一些思考和教學(xué)實踐。1任務(wù)布置階段

43、要因材施教，避免一刀切要做到因材施教，首先要對本專業(yè)學(xué)生的基本水平有一個正確的估計，制定一個對于大多數(shù)學(xué)生都比較合適的基本實踐要求。這個要求應(yīng)該比估計的基本水平略高一點，這樣對于大多數(shù)學(xué)生來說，他們既不會感到實踐要求高不可及，又感覺到有一定的難度，比較有挑戰(zhàn)性。其次，對于基礎(chǔ)很好，具有很強的求知欲望的學(xué)生，則在基本要求的基礎(chǔ)上，為他們提供各種新的資料，提出多種擴展實踐目標的建議。甚至讓他們自行組織討論，提出自己的方案，這樣會大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。經(jīng)過多年的實踐標明，這部分好學(xué)生的踴躍參與，積極討論，不僅能夠提高自己實踐課程完成的質(zhì)量，更可以起到一個帶動的作用，能夠激勵其他同學(xué)積極思考，努力創(chuàng)

44、新。對于極少數(shù)基礎(chǔ)實在很差的學(xué)生，一方面要不斷地督促他們，一方面要及時地弄清楚他們薄弱的地方，主動地去關(guān)心他們，幫助他們解決一些實際的問題。但一般不主張降低基本要求，否則，一味遷就這極少數(shù)的學(xué)生，就會影響到整個實踐課程的質(zhì)量?？偟脑瓌t應(yīng)該是保證基本要求的前提下鼓勵學(xué)生向更好的目標前進，而不是為了照顧基礎(chǔ)差的學(xué)生而降低基本要求。為了鼓勵同學(xué)們向更高的目標挺進，可以在分數(shù)評定的時候作些適當(dāng)?shù)膮^(qū)別，比如完成基本設(shè)計內(nèi)容，可以得到及格或中的評定，在基本設(shè)計基礎(chǔ)上，如果能在局部有些自己的設(shè)想則可以得到良好，而如果整個設(shè)計都有自己的一整套思想，或者有著比較大的創(chuàng)新設(shè)計，則可以得到優(yōu)秀。在我們開設(shè)的“計算機

45、組成原理”課程設(shè)計和“計算機系統(tǒng)綜合課程設(shè)計”中，均采用了這種分級別的任務(wù)分配原則，這樣，每個學(xué)生都會感覺到自己有一個能完成的目標。而好學(xué)生為完成更高目標不斷進行的討論所帶來的好的學(xué)習(xí)氛圍更能夠帶動整個班甚至整個年級的其他學(xué)生積極地參與到課程設(shè)計的討論中來。2課程實施階段做到全程跟蹤要想提高實踐課程的質(zhì)量和效果，僅僅是在任務(wù)布置階段做到因材施教，有所區(qū)別是不夠的，教師在整個實踐課程的實施階段應(yīng)該做到全程跟蹤，才能切實得到效果。我們所說的全程跟蹤不同于全程監(jiān)督，全程監(jiān)督更多的只是檢查學(xué)生的進度，督促學(xué)生完成設(shè)計。全程跟蹤的目的主要不是為了督促和檢查學(xué)生，而在于參與到學(xué)生的設(shè)計當(dāng)中，了解學(xué)生的思路

46、，解決學(xué)生的困難，提供給學(xué)生更多有參考價值的意見，將學(xué)生的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為在老師引導(dǎo)下的主動探索性學(xué)習(xí)。和任務(wù)布置階段一樣，對不同的學(xué)生，跟蹤的內(nèi)容也有所變化。對于極少數(shù)基礎(chǔ)差的學(xué)生，他們可能完成基本設(shè)計都感覺有一定的困難，此時教師最大的作用就是在實踐課程實施階段對他們講清楚設(shè)計中需要理解的最基本原理和設(shè)計中要注意的關(guān)鍵問題，可能在某些時候還要給這部分學(xué)生補一點基礎(chǔ)的知識。當(dāng)然可以讓基礎(chǔ)好的學(xué)生也參與到這種“補課”中，體現(xiàn)出一種團隊合作的精神。對于大多數(shù)能夠較好完成基本要求的學(xué)生，教師主要是引導(dǎo)學(xué)生能夠更為完善地完成設(shè)計，并在設(shè)計中或多或少地表現(xiàn)出一些自己的特色。為此，教師在全程跟蹤的時候，對這

47、部分學(xué)生要多做一些啟發(fā)性的工作，引導(dǎo)他們深刻的理解實踐課程的內(nèi)容，并從中找到一些可以改進的地方，或者可以增強功能的地方，來形成自己的特色。在完成基本要求的基礎(chǔ)上，盡量在實驗的局部做到一些改進和有特色，是這部分學(xué)生做實驗的較高要求。對于基礎(chǔ)好，能力強的學(xué)生，可以放手讓他們?nèi)プ龈鞣N探索性實驗，而不是局限在基本設(shè)計要求上。這就要求教師要更加重視這類學(xué)生的設(shè)計過程，要經(jīng)常參加他們的討論，聽取他們的思路，并及時為他們提供有關(guān)的資料。同時，這部分學(xué)生思想活躍，對新技術(shù)比較敏感，也很愿意去接受去嘗試，但本科生畢竟知識結(jié)構(gòu)有限，所以不太可能把握好方向，作為教師應(yīng)該隨時了解他們的動態(tài)，及時糾正他們設(shè)計中的不合理

48、成分，把他們的設(shè)計引入到一個正確的軌道。同時也是利用這個機會讓這些學(xué)生的學(xué)習(xí)上升到一個新的階段，從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動研究問題，為他們今后的進一步深造打下堅實的基礎(chǔ)。課程設(shè)計實施過程中的及時跟蹤，不僅僅是針對技術(shù)層面引導(dǎo)學(xué)生，通過跟蹤，還可以監(jiān)督學(xué)生在小組合作中是否做到了積極協(xié)助他人和獨立完成任務(wù)，是否在課程設(shè)計中保持了做人的誠信，而沒有投機取巧甚至是剽竊他人的成果。這是教師教書育人的具體體現(xiàn)。教學(xué)的實踐證明，只有做好這樣的跟蹤工作，才能夠切實提高學(xué)生做實驗的積極性，也才能夠切實保證整個課程設(shè)計的質(zhì)量。如在一次“計算機組成原理”課程設(shè)計中，有同學(xué)通過大量閱讀資料，發(fā)現(xiàn)一種CPU的指令系統(tǒng)設(shè)計方法

49、很新穎，就準備借鑒過來，我們在實施課程設(shè)計跟蹤的時候及時發(fā)現(xiàn)了這個問題，組織這個設(shè)計組的同學(xué)反復(fù)討論，使他們很快意識到這個方案的局限性，及時更改了設(shè)計思路。該組同學(xué)表示，這樣的課程設(shè)計做得很辛苦，但卻很開心，因為他們發(fā)現(xiàn)自己學(xué)到了更多的知識和方法。3采用招標式課程設(shè)計驗收方案課程設(shè)計的驗收是保證質(zhì)量的一個重要的環(huán)節(jié)，通常實踐課程的驗收主要是檢查學(xué)生完成的情況和是否有抄襲別人設(shè)計的現(xiàn)象。但我們認為，如果在課程設(shè)計實施階段我們確實做到了及時跟蹤的話，那么到驗收階段實際上我們已經(jīng)了解了大部分學(xué)生的完成情況，對于是否存在抄襲也有了大概的了解。因此這個時候，我們的主要工作就是要給學(xué)生一個展示本組設(shè)計的機

50、會，讓他們有一次“推銷自己”的鍛煉。我們認為大學(xué)的教育，不僅僅是教會學(xué)生知識和掌握知識的方法，還應(yīng)該給他們更多的貼近社會的鍛煉?，F(xiàn)代社會對大學(xué)生的要求不僅僅是技術(shù)上過硬，還要具備一定的參與或組織項目開發(fā)的經(jīng)驗，良好的溝通與交流能力以及市場競爭意識。項目驗收階段我們引入招投標的機制就是出于這樣的考慮。所謂引入招投標機制，就是讓課程設(shè)計的驗收儼然是一個設(shè)計展示會，在這個展示會上，所有設(shè)計組都將自己的設(shè)計拿出來，不僅要滿足驗收的基本要求，還通過如同招標會上的那種競爭，把各組的設(shè)計進行一個大比拼，從中選出優(yōu)秀的設(shè)計和良好的設(shè)計。在驗收會上，要求各組成員不僅要演示本組設(shè)計，分析本組設(shè)計的優(yōu)缺點，還要善于

51、總結(jié)本組設(shè)計的特色，就像投標中那樣，用自己的最優(yōu)秀部分來設(shè)法贏取驗收教師和其他組成員的心。課程設(shè)計通常是幾人一組來完成任務(wù)的，因此要想在驗收環(huán)節(jié)得到教師和其他組的青睞，就要求從設(shè)計的開始，全組同學(xué)通力合作，共同商討出一個今后拿得出手的設(shè)計方案，同時在設(shè)計過程中還要不斷地去了解其他組的情況來及時修訂本組的設(shè)計。最后，當(dāng)所有的設(shè)計都結(jié)束了，全組還要討論如何撰寫設(shè)計報告和驗收報告才能達到讓大家認可本組設(shè)計的目的。在這整個過程中，不僅激勵各組勇于創(chuàng)新，也使各組成員能夠很好地進行配合，并在最后的驗收環(huán)節(jié)，以最簡明的語言和最富感染力的演說來打動別人。對于本科生來說，這是一次難得的體驗。 在“計算機系統(tǒng)綜合

52、設(shè)計”課程實踐中，經(jīng)常有設(shè)計小組為了讓自己的設(shè)計成果更為突出，而利用一切機會搜尋更新的資料，不斷升級自己的設(shè)計。有些組的驗收設(shè)計已經(jīng)是他們的第5個甚至第6個升級版本。通過多年的實踐我們發(fā)現(xiàn)，這種驗收方式不僅能鍛煉學(xué)生互相配合，與人溝通的能力，更重要的是建立了一種競爭的機制，它能很好地激起學(xué)生的熱情，在課程設(shè)計中將自己的創(chuàng)造力盡情地發(fā)揮出來。4做好相應(yīng)的配套工作提高課程設(shè)計的質(zhì)量，不僅僅是要有一個好的任務(wù)分配原則、過程跟蹤管理和驗收機制，還應(yīng)該有與之相應(yīng)的配套措施來幫助這一套機制正常的運轉(zhuǎn)。根據(jù)我們實踐的經(jīng)驗，以下一些配套工作必須到位。1) 要為學(xué)生提供一個開放的實踐環(huán)境。通常課程設(shè)計會有相應(yīng)的

53、時間和實驗地點安排，但這個時間基本上是用于完成基本系要求的時間，如果算上學(xué)生的討論、創(chuàng)新實踐等內(nèi)容，則明顯時間不夠。因此，為學(xué)生提供一個開放的、方便的實驗環(huán)境是很重要的。但實驗教師配備有限，不太容易做到全天開放實驗室，因此我們采用兩種方法，一種是利用學(xué)生自己的機器，另一種是利用學(xué)生勤工儉學(xué)，自我管理專業(yè)實驗室的方式，來彌補僅僅依靠實驗教師的不足。2) 充分利用網(wǎng)絡(luò)來延伸課堂課程設(shè)計遇到的另一個問題是教師如何做到及時跟蹤。高校教師一般有教書和科研雙重任務(wù)，不可能時時刻刻守候在學(xué)生身邊。尤其是采用開放的實踐環(huán)境后，隨時都有學(xué)生會進實驗室，也隨時會出現(xiàn)各種各樣的問題，這就更加增加了及時跟蹤的困難。網(wǎng)

54、絡(luò)是我們可以利用的一個很好的開放環(huán)境，通過網(wǎng)上論壇、電子郵件等形式可以和學(xué)生進行比較及時的溝通。另外我們考慮到絕大多數(shù)學(xué)生都使用QQ，因此就利用QQ開設(shè)課程設(shè)計討論群，結(jié)果收到很好的效果。因為它不僅具有即時性，還具有記錄保存功能，并且還可以讓群內(nèi)的所有同學(xué)都看到其他同學(xué)的問題和教師的回答，非常適合進行共性問題的探討。另外，通過建立課程網(wǎng)站，教師可以把一 摘要:本文分析了高職院校計算機文化基礎(chǔ)課在教與學(xué)方面的問題,介紹了思維導(dǎo)圖理論及其教學(xué)優(yōu)勢。結(jié)合計算機文化基礎(chǔ)課實例,說明了思維導(dǎo)圖在輔助教學(xué)中的重要作用。關(guān)鍵詞:職業(yè)教育;計算機文化基礎(chǔ);思維導(dǎo)圖G6421高職計算機文化基礎(chǔ)課存在的問題在基礎(chǔ)

55、課程的教學(xué)過程中,學(xué)生存在以下問題:(1) 基礎(chǔ)知識缺乏。知識量少質(zhì)次、結(jié)構(gòu)紊亂。(2) 學(xué)習(xí)行為懶散。作業(yè)抄襲,課前不預(yù)習(xí),課后不復(fù)習(xí),不能集中精力聽課。(3) 情感意志薄弱,沒有形成堅強的意志品質(zhì)。課程存在以下問題:(1) 課程目標與專業(yè)脫節(jié)。在利用計算機知識為專業(yè)課程學(xué)習(xí)服務(wù)方面做得不夠。(2) 內(nèi)容多,課時緊。計算機文化基礎(chǔ)教材內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識、Windows操作系統(tǒng)、Word、Excel、PowerPoint、Access、網(wǎng)頁制作、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識、Internet應(yīng)用、計算機信息安全等,僅安排64課時。教學(xué)存在以下問題:(1) 不了解學(xué)生差異。目前高職院校學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)差異較大

56、,需要有一種符合學(xué)生自身實際的教學(xué)手段。(2) 教學(xué)缺乏設(shè)計。落后的教學(xué)理念對學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)不能起到積極的作用。2思維導(dǎo)圖理論的教學(xué)優(yōu)勢2.1思維導(dǎo)圖簡介思維導(dǎo)圖(MindMapping)是英國學(xué)者托尼巴贊在20世紀60年代所創(chuàng)立的一種組織性思維工具。思維導(dǎo)圖按照發(fā)散性思維的特征,把注意的焦點清晰地集中在中央圖形上,主題的主干從中央向四周放射,次級分支由一個關(guān)鍵的圖形或關(guān)鍵詞構(gòu)成,并附在較高層次的分支上,形成一個連接的節(jié)點結(jié)構(gòu)并且末端開放。思維導(dǎo)圖采用文字結(jié)合圖形的方式,通過聯(lián)想和連線去幫助組織知識并使之結(jié)構(gòu)化,符合信息加工“雙編碼”理論的要求。人腦自然的信息加工方式本身也是呈樹狀發(fā)散式

57、的。思維導(dǎo)圖正是在此基礎(chǔ)上提出的一種將發(fā)散性思維具體化、可視化的方法。繪制思維導(dǎo)圖的步驟可簡述為:(1)將中心主題置于中央位置,整個思維導(dǎo)圖將圍繞這個中心主題展開;(2)大腦圍繞中心主題內(nèi)容進行思考,畫出各個主分支和次級分支;(3)留有適當(dāng)?shù)目臻g,以便隨時增加內(nèi)容;(4)整理各個分支內(nèi)容,用連線、顏色、圖形等表示它們之間的關(guān)系。2.2思維導(dǎo)圖如何提高學(xué)習(xí)績效信息提煉中的“梳理”和“壓縮”。思維導(dǎo)圖僅用關(guān)鍵詞、圖形和連線等,把一節(jié)課、一個單元甚至一門課程的內(nèi)容“梳理”并“壓縮”成由關(guān)鍵信息及其聯(lián)系所組成的一張圖,刪除了冗余雜亂的信息。這種方式將數(shù)據(jù)根據(jù)彼此間的關(guān)聯(lián)分層、分類管理,使資料的儲存、管

58、理及應(yīng)用更加系統(tǒng)化,從而提高大腦運作的效率,減輕了記憶的負擔(dān)。信息加工的可視化。思維導(dǎo)圖運用圖形化技術(shù)來表達人類思維的發(fā)散性特質(zhì)。借助于文字、圖像、色彩和線條等組成的簡單明了的圖形把復(fù)雜內(nèi)隱的思維過程呈現(xiàn)出來,便于理清思維脈絡(luò),回顧思維過程,促進學(xué)生反思,同時也便于交流和反饋。培養(yǎng)良好思維品質(zhì)。思維導(dǎo)圖提供思維的“全景圖”,可以使人的思維從焦點問題出發(fā),在不同的分支上無限地發(fā)散和延伸,從而突破收斂性思維的束縛,激發(fā)出靈感的火花,產(chǎn)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新的方案。3思維導(dǎo)圖在計算機文化基礎(chǔ)課教學(xué)中的應(yīng)用思維導(dǎo)圖可以由教師在黑板上或?qū)W生在白紙上畫出。教師在備課期間可以通過專門的思維導(dǎo)圖制作工具軟件輔助完

59、成。MindMapper是一款繪制思維導(dǎo)圖的軟件,操作方法比較簡單,使用者在較短時間內(nèi)即可掌握它的使用方法。圖1是作者利用這一軟件繪制的“微型計算機系統(tǒng)”一節(jié)的內(nèi)容。圖1使用MindMapper 繪制的“微型計算機系統(tǒng)”內(nèi)容3.1改進教學(xué)內(nèi)容的展示方式思維導(dǎo)圖在協(xié)助教師分析選擇教學(xué)內(nèi)容和展示教學(xué)內(nèi)容上有獨到的用途。在教學(xué)設(shè)計時,首先要確定教學(xué)主題,用一個詞或短語而不是一個句子。這樣可以對主題用各種不同的語氣和形式加以解釋,從而擴展出不同的思路,以便從不同的角度闡述主題,使得對問題的思考更加深入和全面。例如,在確定了“計算機的性能”這一主題后,可以把它解釋成“什么叫性能?性能和功能有什么不同?可

60、以從幾個方面衡量計算機的性能?各種性能指標如何確定?這些指標之間有何聯(lián)系?”等。對每一個方面的思考都可以用一個精煉的詞匯作為單獨的次級主題標出。按照同樣的方法,可以次級主題為核心,再衍生出下一級主題。如對于“性能指標”中的“運算速度”,可以進一步提出“什么是運算速度?如何刻畫運算速度?用什么單位?速度與主頻和字長有何關(guān)系?”等。在教學(xué)時牢牢把握這些主題,可以使教學(xué)張弛有度、形散而神聚,凸顯教學(xué)工作的技術(shù)性和藝術(shù)性。3.2改進學(xué)生的筆記形式傳統(tǒng)的筆記基本上是提綱式的,看上去似乎條理清楚,但是比較單調(diào),不容易對大腦形成有益的刺激,筆記內(nèi)容相對獨立,不便于進行比較。思維導(dǎo)圖運用圖文并重的技巧,改變了