1、高校 IT 实践性教学创新之探索摘要:实践教学是 IT 专业教学的重要环节,而教学模式的创新是实施实践教学的必要途径。本文论述了在以教学时段、技能级次、实训环境等作为切入点的情形下,构建一个多层次、网络式的 IT 实践教学框架体系,并充分利用和整合一切社会资源搭建实训平台,以保障实践教学得以顺利实施。 关键词:IT;实践教学; 模式创新 G642 1 引言 当前,我国的社会经济已经呈现明显的信息化特征,从 20 世纪 90 年代开始,信息产业持续增长,成为国民经济增长最快的部门之一。据国民经济和社会发展信息化“十一五”规划显示,到 2010 年我国信息产业总收入将达到 10 万亿元,占 GDP
2、 的比重将提高到 10%以上。伴随着信息产业的发展,社会和企业对IT 人才的需求不断升温,但据权威机构测算,我国近期 IT 人才年缺口在 100 万人左右。根据国际经验,软件人才高、中、初级人数之比为 147,呈金字塔型,初级人才需求最多,占整体人才需求比例的近 60%,而目前我国 IT 人才结构却呈哑铃型 ,需求最大的、具有专业技能的实际应用型人才偏少。为此,对 IT 人才的培养,不仅要扩展数量,比之更为重要的还有对人才结构的调整,以应对社会对 IT 人才巨大需求的挑战。 2 存在的问题 实践环节在 IT 教学中的重要地位已经不容置疑,但就如何构建一套切实可行、操作性较强且与社会需求相适应的
3、实践教学框架体系问题,还未能很好解决,这致使 IT 人才的培养受到影响,甚至设计实践教学环节也未能取得理想的效果。 (1) 实践教学落实不到位 IT 专业是一个对实践能力要求很高的专业,实践教学至为关键。目前在人才市场出现了 IT毕业生与社会需求相错位的现象:一方面是 IT 企业很难招到合适的人才,另一方面却有很多IT 专业毕业生却无法找到合适的位置,面对实际工作岗位,手足无措。这种情况出现的一个重要原因,就是在实践教学中,学校在师资、教学计划等方面缺乏统筹安排,随意性大,甚至流于形式。 (2) 实践教学环境不具备 学校缺乏必要的实践教学场地和设备,教学基地建设不到位,难以满足正常教学需要。学
4、校实验室设备紧缺、简陋,校外实训基地建设也困难重重,直接影响办学条件的改善和实用型人才的培养,导致实训课程严重不足,而校外实训基地更是匮乏。 (3) 忽视学生动手能力的培养 当前高校 IT 教学,理论性的东西很多,而实践性的东西很少。传统的教育模式在教学方法上仍占主导地位,素质教育大部分停留在理论上,而不是落实在实际教学过程中;教学安排不尽合理,致使实践教学力度不够,学生动手能力的打造培养并未有实际的落实。 (4) 实践教学师资与教学不相匹配 实践教学需要足够的有一定实践经验的专业教师。但遗憾的是,目前大部分教师都是从校门到校门,虽然有丰富的专业知识,但对社会还缺乏真正的了解,更谈不上切身体会
5、和实践经验。具备实践经验的实训师资短缺,不可能培养出过硬的 IT 应用型人才。 3IT 实践性教学模式之创新 实践性是 IT 人才培养的一个突出特色,因此,实践教学必须构建一个多层次、网络式的教学框架体系,以基本技能、专业技能为梯次,循序渐进地安排实践教学内容,将实践教学的目标和任务具体落实到各个教学环节当中,使学生在实践教学中掌握必备、完整和系统的技能,高校 IT 专业实践技能教学框架如图 1 所示。 图 1 高校 IT 专业实践技能教学框架图 (1) 在实践教学层次上,教学活动应循序渐进地由低到高展开,使学生技能水平呈阶梯式递进。按照教育规律,从教师教学和学生接受的角度看,在具体制定实践教
6、学目标时,应从分析学生不同阶段应掌握的专业知识和技能入手,从初级层次开始,逐渐由易到难、由简到繁,由认知到熟稔,层层衔接、环环相扣;根据专业特点围绕课程设置,以合理、可行的原则编制教学总目标和阶段性目标,循序渐进地步步走高,使技能掌握既系统又扎实。 (2)在实践教学时序上,从实验教学开始,经过实训演练,最后至实战操作阶段,展现学生掌握实用技能不断成熟的轨迹过程。 实验教学。实验是学生获得感性经验的重要途径,是实践教学的基础。开始先由教师做演示,譬如在Windows 系统、Java 程序设计、数据库设计等课程中向学生示范,使学生明白书本上抽象的理论是如何演化到实际中去的;然后,在教师的辅导下,学
7、生动手进行实际操作。这种实验一般配合理论教学,使学生更为直观地掌握所学理论,去验证某些原理,通过实验增加感性认识。 实训演练。实训是为了熟练掌握某项技能而在真实或仿真的环境中进行反复训练的教学方式,其目的是使学生熟练掌握职业技术技能,培养学生的职业素质。实训在实践教学中应占有很大比重,它是实践教学的重要环节。实训教学是对学生的操作技能、技术应用能力和综合职业能力进行训练的上佳途径,在实践教学过程中,具有承上启下的作用。在实训中,教师提出实训要求,学生自行根据实训目的和要求,进行实训演练设计(确定方案、安排步骤、选择方法)并独立操作,最后写出实训报告。 实战操作。实战项目既可以是企业实际的项目,
8、也可以是教师的科研项目。学生围绕技术能力要求,有针对性地选择自己的项目。学生在项目实施中学习知识,锻炼技能,掌握技术,提升职业素养,实现培养目标。目前风行的公司顶岗实习,将教学过程与项目工程充分地融为一体,使学生在完成项目的过程中,达到人才培养目标,这是一个非常好的教学实战模式。以具体工程项目或生产项目带动教学,使整个教学过程能始终贴近实际第一线,学生可以及时了解 IT 行业的发展趋势,掌握最新的设计、管理理念和应用技术,将专业教育融入行业背景,有利于学校专业教学与市场和行业运作的衔接,有利于实现学生与行业、和社会的“零距离接触” 。 (3) 在实际操作技能上,从基本技能做起,经过专业技能的提
9、高,直至最后达到实战技能水准,这是 IT 专业实践教学的最终目的。学生实际操作技能的形成不可能一蹴而就,它是在一个不断攀升的过程中练就的。基本技能训练,是指在教师指导下掌握胜任职业岗位所必需的基本技术技能的一种实验教学形式,它是一种职业需求的基础性能力;专业技能是由基本技能整合提高而成,体现更为强烈的职业特性,它一般是通过实训演练锻造的,这也是 IT 实践教学成败的关键环节;实战技能,是一种达到职业要求的能力,或者说是具备了社会的生存发展能力,人才成型。 (4) 伴随着实践教学环境和条件的改变,学生的 IT 技能经过从校内实验到校外实训的历练,最后趋于成熟融入到实际工作之中。校内实验基地,主要
10、是开展基础性实践教学活动、供学生进行基本技能实验或模拟的场所,以其获得相关的知识技能。校外实训基地,是基本技能继续提高和扩展的场所,在此,学生区别于校内实验的基本功训练,而是侧重具体的技术应用能力的把握。如果是虚拟项目,项目设计要体现出对相关知识、技术和技能的综合运用,尽可能地贴近实际;如果是实际项目,则更能对学生实际技能提升和检验。经过校内外实训,学生掌握的应用技能已经有了质的变化,可以转到专业对口的现场,直接参与实际工程项目。这时,学生的角色逐渐由原来对技能的学习角色向走向职业岗位的工作者角色过渡,这也正是 IT 实践教学的成果体现。 4 构建 IT 实践性创新教学模式之举措 (1) 强化
11、实践教学,打造学生的实际动手能力 任何能力的培养都需要实践的磨练,仅仅有理论知识并不表明掌握了实际能力,而实践教学恰恰是促使实际能力形成的重要环节,也是对学生的操作技能、技术应用能力和综合职业能力进行训练的教学环节。因此,课程设计应注重专业实践技能的训练,增加学时比重。在突出实践能力培养,强调独立操作、反复训练、学会技能、形成技巧的背景要求下,在教学时序上,“实验实训实践”递进承接,在实践环境上,“校内校外企业”联为一体。 (2) 进一步整合教学内容 ,更新教学方法 IT 课程具有时代性、先进性,且课程之间关系密切、逻辑性强,要将其整合到教学大纲和教学计划中。随着 IT 产业的不断发展,在 I
12、T 产业内部也出现了许多分支,像芯片设计、软件设计、数据库、信息安全、网络管理等,这些已经嵌入社会和经济的诸多领域,离我们的工作学习和生活越来越近,因此,必须主动出击,及时调整现有的专业和课程体系。 (3) 建设适应 IT 人才培养的高素质师资队伍 加强制度性建设,促进 IT 师资建设快速发展。高校 IT 教育是国家信息化发展战略的重要支撑,任务艰巨而繁重。在师资管理、激励和人才评价机制上,坚持以人为本,建立科学严谨的政策体系,并为教师创造良好的工作环境。这样既有利于稳定现有师资队伍,又对优秀的 IT 技术人才有足够的吸引力以充实师资队伍。 拓展师资来源渠道,吸引具有丰富实践经验的专业人员充实
13、教师队伍。师资是实践教学的主导力量,教师素质的高低直接影响实践教学的质量和水平。师资来源单一,缺乏有实践经验的教师,是制约实践教学发展的重要因素。锻造一支实践教学能力强、业务素质高的教师队伍,是一项战略性任务。鉴于目前 IT 实践教学师资存在的问题,应采取“两条腿”走路方针,一方面,强化现有师资的培训,有计划地安排教师到相关企业锻炼、参与项目开发等;另一方面,聘请一批企事业单位的专家以及有丰富经验的技术骨干担任兼职教师,指导学生实践,形成一支以专职为主、专兼结合的实践教学师资队伍。 (4) 建立合作平台,形成多方共赢新局面高校要坚持面向社会、面向市场、面向企业,充分利用社会、学校和企业各方资源
14、,积极倡导和推进产学结合、校企合作,实现学校和企业的密切联系和合作。IT 企业应该主动出击实行企校联合,利用企业现有资源,共建实训教学基地。企校共建实训基地对企业、学校、社会都具有重要意义,企业通过实训基地可以甄选、获取急需的技能型人才,并还可通过学生实际项目的实施获摘要:随着高新技术的不断开发,数字通信及控制技术也在飞速发展,计算机通信及控制技术得到了广泛应用,针对各种情况探讨了保证计算机通信与控制系统可靠运行的措施。 关键词: 计算机通信;控制系统;3G 技术; 通信;技术标准 Research on New Century Computer Communication Technolog
15、y Lu Lei (Heilongjiang Public Security Border Defense Corps,Jiamusi Frontier Inspection Station,Jiamusi154002,China) Abstract:With the continuous development of high technology,digital communication and control technology are rapid development,computer communication and control technology is widely
16、used for various situations of the computer communications and control system to ensure reliable operation of the measures. Keywords:Computer communications;Control system;3G technology;Communication; Technical standards 目前 3G 还处于起步阶段,但其发展前景十分看好。随着通信网络和技术的不断发展,3G 技术环境下电信增值业务进入了高速发 展,业务范围持续扩大,经营主体趋向多
17、元,经营模式日益创新的新阶段。面向未来,人们对 3G 技术充满了美好的期待。目前 3G 还处于起步阶段 ,但其发展前景十分看好。随着通信网络和技术的不断发展,3G技术环境下电信增值业务进入了高速发展,业务范围持续扩大,经营主体趋向多元,经营模式日益创新的新阶段。 一、引言 ( 一)3G 的含义。3G 是英文 3rd Generation 的缩写 ,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G) 和第二代GSM、 TDMA 等数字手机(2G),第三代手机一般的讲,是指将无线通信与国际 互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、
18、电话会议、电子商 务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2MBps(兆字节/秒)、384KBps(千字节/ 秒) 以及 144KBps 的传输速度。 ( 二)3G 技术基本特点。从目前已确立的 3G 标准分析,其网络特征主要体现在无线接口技术上。蜂窝移动通信系统的无线技术包括小区复用、多址双工方式、应用频段、调制技术、射频信道参数、信道编码及纠错技术、帧结构、物理信道结构和复用模式等诸多方面。纵观 3G 无线技术演变,一方面它并非完全抛弃了 2G,而是充分借鉴了 2G 网 络运营经验,在技术上兼顾了 2G
19、的成熟应用技术,另一方面 ,根据 IMT-2000 确立的目标,未来 3G 系统所采用无线技术应具有高频谱利用率、高业务质量、适应多业务环境,并具有较好的网络灵活性和全覆盖能力。3G 在无线技术上的创新主要表现在以下几方面 :采用高频段频谱资源为实现全球漫游目标,按 ITU 规划 IMT-2000 将统一采用 2G 频段,可用带宽高达 230MHz,分配给陆地网络170MHz,卫星网络 60MHz,这网络为 3G 容量发展,实现全球多业务环境提供了广阔的频谱空间,同时可更好地满足宽带业务。采用宽带射频信道,支持高速率业务充分考虑承载多媒体业务的需要,3G 网络射频载波信道根据业务要求 ,可选用
20、 5/10/20M 等信道带宽,同时进一步提高了码片速率,系统抗多径衰落能力也大大提高。实现多业务、多速率传送。在宽带信道中,可以灵活应用时间复用、码复用技术,单独控制每种业务的功率和质量,通过选取不同的扩频因子,将具有不同 QoS 要求的各种速率业务映射到宽带信道上,实现多业务、多速率传送。快速功率控制。3G 主流技术均在下行信道中采用了快速闭环功率控制技术,用以改善下行传输信道性能,这一方面提高了系统抗多径衰落能力,但另一方面由于多径信道影响导致扩频码分多址用户间的正交性不理想,增加了系统自干扰的偏差,但总体上快速功率控制的应用对改善系统性能是有好处的。采用自适应天线及软件无线电技术。3G
21、 基站采用 带有可编程电子相位关系的自适应天线阵列,可以进行发信波束赋形,自适应地调整功率,减小系统自干扰,提高接收灵敏度,增大系统容量,另外软件无线电技术 在基站及终端产品中的应用,对提高系统灵活性、降低成本至关重要。 二、计算机通讯发展的过程 伴随着移动通信市场的快速发展,用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求,希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈,为寻找新的增长点,通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型,需要 3G 的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张,已 不能满足长期的通信需求发展需要。 (一)移动通信的发展历程
22、。第一代移动通信系统是在 20 世纪 80 年代初提出的,它完成于 20世纪 90 年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。第二代移动通信系统(2G)起源于 90 年代初期。欧洲电信标准协会在 1996 年提出了 GSM Phase2+,目的在于扩展和改进 GSM Phase1 及 Phase2 中原定的业务和性能。它主要包括 CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑),SO( 支持最佳路由)、立即计费,GSM 900/1800 双频段工作等内容,也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术,使得话音质量得到了质的改进;半速率编解码器可
23、使 GSM 系统的容量提高近一倍。在GSM Phase2+阶段中,采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术,引入智能天线技术、双频段等技术,有 效地克服了随着业务量剧增所引发的 GSM 系统容量不足的缺陷;自适应语音编码(AMR)技术的应用,极大提高了系统通话质量 ;GPRS/EDGE 技术的引入,使GSM 与计算机通信/Internet 有机相结合,数据传送速率可达 115/384kbit/s,从而使 GSM 功能得到不断增强,初步具备了支持多媒体业务的能力。 ( 二)第三代移动通信系统概述。第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为 384kb/s(局域网可达 2Mb/s),因
24、而可传送比目前 GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s 的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是 10Mb/s 以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和 OFDM 技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如 Turbo 码)等。第三代移动通信系统 (3G),也称 IMT2000,是正在全力开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术,智能信号处理单元将成为基本功
25、能模块,支持话音和多媒体数据通信,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务,例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如 WCDMA 的传输速率在用户静止时最大为 2Mbps,在用户高速移动时最大支持 144Kbps,所占频带宽度 5MHz 左右。3G 支持的速率还不够高,如单载波只支持最大 2Mbps 的业务,等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要,因此寻求一种既能解决现有问题,又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:next generation mobile communication)是必要的。 (三) 第四代移动通信系统。4G 系统中有两个基本目标:一是实现无
26、线通信全球覆盖;二是提供无缝的高质量无 线业务。目前正在构思中的 4G 通信具有以下特征:(1)网络频谱更宽。要想使 4G 通信达到 100Mbps 的传输速率,通信运营商必须在 3G 网络的基础上进行大幅度的改造,以便使 4G 网络在通信带宽上比 3G 网络的带宽 高出许多。据研究 ,每个 4G 信道将占有 100MHz 的频谱 ,相当于 W-CDMA 3G 网络的 20 倍;(2)通信速度更快。人们研究 4G 通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问 Internet 的速率,因此,4G 通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计,第四代移动通信系统的传输速率速率可以
27、达到 10M20Mbps,最高可以达到 100Mbps;(3)通信更加灵活。从严格意义上说,4G 手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴,因为语音数据的传输只是 4G 移动电话的功能之一而已。而且 4G 手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为 4G 终端;(4)智能性更高。第四代移动通信的智能性更高 ,不仅表现在 4G 通信的终端设备的设计和操作具有智能化 ,更重要的是 4G 手机可以实现许多目前还难以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使 4G 通信尽快地被人们接收 ,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到 4G 通信。
28、因此,从这个角度来看,4G 通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从 3G 平稳过渡等特点。 三、计算机通信与控制系统连接时要注意以下事项 ( 一)在对计算机通信与控制系统设计和配置时,要注意到系统的结构要紧凑,布局要合理,信号传输要简单直接。在计算机通讯与控制系统的器件安装布局上,要充分注意到分散参数的影响和采用必要的屏蔽措施:对大功率器件散热的处理方法 ;消除由跳线、跨接线、独立器件平行安装产生的离散电容、离散电感的影响,合理利用辅助电源和去耦电路。 ( 二)计算机通信与控制系统本身要有很高的稳定性。计算机通信与控制系统的稳定性,一方面取决于系统本身各级电路
29、工作点的选择和各级间的耦合效果。特别是在小信号电路和功率推动级电路的级间耦合方面,更要重视匹配关系。另一方面取决于系统防止外界影响的能力,除系统本身要具有一定的防止外界电磁影响的能力外,还应采取防止外界电磁影响的措施。 (三)算机通信与控制系统防止外界电磁影响的措施,应在方案论证与设计时就给予充分考虑。例如数字信号的采集传输,是采用脉冲调制器还是采用交流调制器,信号在放大时采用几级放大器,推动司服系统工作时采取何种功放,反馈信号的技术处理及接入环节,电路级间隔离的方法,器件安装时连接和接地要牢固可靠,避免接触不良造成影响,机房环境选择和布局避免强电磁场的影响等。 四、结束语 总之,在新世纪计算
30、机通信行业蓬勃发展的今天,3G 应用的成熟是摘要:实践性、组合性和综合性是嵌入式系统课程的特点,如能将该课程教学与创新能力的培养有机地结合在一起,那么不仅可以增强本门课程的趣味性,更能激活学生的创新潜能。本文主要介绍了课堂上以“简单性”原则激发学生的兴趣;实验课上以“提出问题、分析问题和解决问题”思路发掘和培养学生创新能力;课外实践通过“参与” 、 “培养” 、 “训练”和“竞赛”等手段提升学生的创新能力。 关键词:嵌入式;实践性;创新能力;培养 创新是一个民族进步的灵魂。创新的普遍性原理说明创新能力是人人都可具备的、并且可以通过教育、培训、开发、激励和实践等手段激发出来并不断提升的一种能力1
31、。高等教育担负着培养和造就高素质创新性人才的历史使命,是科技兴国的主力军,是我国科教创新体系中的重要组成部分2。嵌入式系统课程作为计算机、机电、电子等专业的重要课程,由于具有较强的实践性、组合性和综合性等特点,因此可以作为相关专业培养创新人才的突破口。 1 从简单入手,激发学生兴趣与好奇 简单是指世间全部的客观存在,就其本质、原理、元素、构成而言,都是简单的。如果教学中能去繁从简,由简入深,循序渐进,无疑可以拉近学生与课程之间的距离,更能激发学生的好奇与兴趣。有一句西方谚语说的好:“好奇与兴趣是研究之父,成功之母” 。可以说,兴趣和好奇对于创新来说无疑是一把“金钥匙” 。那么,嵌入式系统课程教
32、学如何用“简单”激发学生的兴趣与好奇呢? (1) 精挑入门教材,力求简单实用。 能否激发学生学习兴趣和好奇,精心挑选教材很重要。教材一般由任课教师根据教学大纲选定,这个环节看似平常,其实很有讲究。对于教师而言可能选择任何一种教材都无所谓,但对于学生是否适宜却很关键。一本简单实用的嵌入式系统教材应该遵循如下几个原则: 读者容易看懂、快速上手实践,符合循序渐进、由浅入深的学习原则; 能将技术难点通过直观的方式体现出来; 以应用为主线,按照教学特点展开 ,体现理论与实践的平衡与互补; 其中的实例能激发学生的好奇,激荡其创新的欲望和潜能等 3。 选用的教材一方面要避免那些以汇编为主、乏味、生涩难懂的教
33、程;同时也不能一味跟风选择似乎很“前卫”的 ARM。我们近几年选用了由清华大学出版社出版、王宜怀和刘晓升老师编写的嵌入式技术基础与实践,从学生的反映和教学的效果上看很好,简单实用,尤其能激发学生的学习兴趣和好奇心,是一本难得的嵌入式系统入门教材。 (2) 精选入门程序,现象要求简单直观。 入门程序选择力图精简直观。如果教程中的入门程序空无实际内容,或运行现象不直观,教师可以另择程序。一般来说,第一个工程安排应“短小直观”为原则。如利用通过 I/O 模块编程控制几个发光二极管( 如在课堂上演示效果不佳,可以加入继电器控制白炽灯),主要目的是给出程序框架和工作过程;然后,进行实际环境的编译、链接生
34、成可以下载到芯片内部 Flash 存储器中的程序(可以运行的机器码),基本理解列表文件、机器码文件;最后,将程序利用写入调试器下载到目标 MCU 中,在目标板上,让学生注意观察整个过程。最后,可以进一步利用嵌入式软件的打桩调试技术,即在被测程序中插入一些函数与语句,利用这些函数或语句产生可在硬件板上显示物理现象,供观察程序运行情况之用4。 入门程序选择看似乎简单 ,其实是“麻雀虽小、五脏俱全” 。可以说,教师如能成功并精彩讲解入门程序并成功演示现象,对于激发学生兴趣十分重要5。只要教师课前充分准备,课堂上注意把握节奏,并不时调节轻松气氛,那么一定可以最大限度激发学生的求知欲。否则会让学生“瞎子
35、摸象” 、云里雾里,拒学生兴趣于“千里之外” 。 2 从实验环节入手,发掘学生创新潜能 创新能力主要是由提出问题、分析问题和解决问题构成,并通过创新实践的过程和创新实践的活动等体现出来。因此,实践教学是创新人才培养的重要环节,对于实践性很强的嵌入式系统课程来说,意义尤为重大。 (1) 优化实验教学内容,增加创新实验项目。 优化指的是要尽可能围绕让学生自己“提出问题、分析问题和解决问题”的思路展开,认真修订实验教学大纲,构建科学合理的实践教学体系。紧密结合科研、工程与社会应用实践,引入现代科学技术和教学改革新成果,积极开发综合性、设计型、研究型等有利于学生创新能力培养的实验项目,减少验证性、演示
36、性实验的比重。(2) 实验问题少一些 “精确”,多一些“模糊” 。 为了更好发掘学生的创新潜能,实验问题的提出应注意避免“精确”,而应该提倡“模糊”,这样更便于开阔学生思路,激发创新潜能。例如,实验内容为“循环点亮一组小灯”和“循环控制输出”,前者是“精确”的要求,而后者则是属于“模糊” 。显然“模糊”内容更能培养学生的创新思维。 (3) 实验内容灵活设置,适合不同学生“口味” 。 实验内容尽可能灵活丰富,这样可以实行必做项目内容部分可选,学生可根据自己的兴趣选择具体的实验内容。例如,第一个实验项目可以提供“循环控制一组输出” 、 “循环采集一组输入”等。在实际教学过程中,教师可以在实验大纲的
37、允许范围内,根据学生自身特点灵活地调整实验内容和难度,也可以充分鼓励学生自己提出实验内容,并思考解决问题。 3 从课外实践入手,提升学生的创新方法除了在实验课程教学中培养学生的基本实践动手能力外,教师还应该积极开展课外实践创新教学工作,以此进一步提升学生的创新方法。主要形式有:兴趣小组、课外科技创新和学科竞赛。具体实施思路是:“参与” 、 “培养” 、 “训练”和“竞赛”6。 (1) 参与。 “参与”指的是激发学生参与实践创新热情,以自愿原则鼓励学生参与实践创新活动兴趣小组,培养的对象主要面向基础扎实并有探索精神的学生。 (2) 培训。 “培训” 则是以加强学生动手能力为主展开。根据学生的兴趣
38、,按照研究方向,将学生划分偏软、偏硬两个团队,配备专门的指导教师。偏软主要侧重于 PC 机方高级程序的的培训 ,由教师结合应用实际或科研项目提出需求,然后指导学生按照软件工程的思想逐一展开。偏硬方向的则是要求每个小组由最小系统原理图画起,到接下来生成的 PCB 图,最后教师逐一审核结果,指出其中的错误或不足,再反馈给学生加以更正或改进,最后将做好的 PCB 板再分发给各自学生,指导学生以 MCU 为中心逐一展开焊接、测试并完成第一个“作品“。由于整个过程是学生直接参,所以当学生亲身体会到自己“作品”能正常运行时,那种成功的喜悦更能激发他们的进取心和创造欲望。 (3) 训练。 “训练”着重培养和
39、提示学生的创新方法。创新的方法有很多,其中比较适合嵌入式系统创新训练的方法可以借鉴“模仿与突破”和“组合与综合”创新方法。 “模仿与突破”原理是指创新活动往往都是从研究成功的创新案例开始的,然后再进行突破。由于我院在开展实践创新方面已经取得了一些成绩,也积累了一些成功的案例,如“智能温度测量与控制系统” 、 “灭火机器人”和“跳舞机器人”等。这些案例我们都会在训练时向学生展示,并要求学生在以功能和方法的模仿的基础之上再加以突破,改进其中的不足或者对其增加功能,而“组合与综合”是指创新活动的对象是可以通过功能或方法的重组等技法实现的。比如“灭火机器人”,他是在“机器人”与“灭火”两种功能基础之上
40、进行的组合,然后再将其“综合”而成的一种创新。 (4) 参赛。 “参赛” 是锻炼学生实践创新能力,展示他们创新才能的最高舞台。组织指导优秀学生参加嵌入式系统设计大赛,让学生在实战中检验并进一步提高自己的实践创新能力。我院每年都组织“嵌入式系统设计大赛”,从比赛结果筛选具有创新思想的作品,然后积极创造条件参加国内外创新科技竞赛活动。近年来,由于我院有着健全的创新管理机制,特别是教师的积极组织和学生的热情参与,使得很多创新作品在江苏省历届职业创新大赛中均获得了多个一、二等奖的骄人成绩,不仅如此,在全国大学生机器人大赛中也是获奖消息频传。 为了营造和培育良好的创新学风,我院特别出台了各类创新比赛获奖
41、的鼓励措施。对于参加各级比赛获奖的作品和选手,学校除了按照一定的系数给学生折算学分外,还有一笔不菲的奖金,这些办法无疑更有力地激发学生的创新热情和潜能。 4 结语 创新的普遍性原理告诉我们:创新处处可为 ,人人可为,时时可为。创新型人才培养不仅要有健全的创新培养体制,更为重要的是我们教师自身应该首先转变教育观念,在教学各个环节中结合自身学科实际,与时俱进,勇于打破陈规,不断更新教学方法和内容,尤其要树立创新的意识和思维并培养自身良好的创新习惯。只有这样,我们才能将创新方法和思想自然渗透到教学的各个环节,让学生受益,从而能培养出更多的创新型人才。 参考文献: 1 余伟. 创新能力培养与应用M.
42、北京:航空工业出版社,2008:5-8. 2 赵培举,冯砚. 关于高校创新人才培养的思考EB/OL. 2006-05-04. http:/ 4347754.html. 3 王宜怀,刘晓升. 嵌入式应用技术基础教程M. 北京 :清华大学出版社,2007:8-15. 4 王宜怀,陈建明,蒋银珍. 基于 32 位 ColdFire 构建嵌入式系统M. 北京:电子工业出版社 ,2009:26-27. 5 娄淑敏. 浅谈高职计算机专业 Photoshop 教学中学生创新能力的培养 J. 计算机教育,2009(16):6-7. 6 付小晶 ,张国印,武俊鹏. 计算机专业本科生实践创新能力培养方法探讨J.
43、计算机教育 ,2009(8):27-29. Research on Creative Ability from the Aspect of Embedded System Teaching WANG Zhi-chao1, WANG Yi-huai2 (1. Department of Computer Science, SuQian College, SuQian 223800, China; 2.College of Computer, Suzhou Universit基于 WEB 的计算机基础考试系统的设计与实现关键词:计算机基础考试系统; 无纸化;WEB 摘要:计算机基础考试系统设计目的
44、在于改变传统的考试操作方式,实现无纸化考试。通过打字题、WORD 操作题、Excel 操作题、PPT 操作题、基本操作题、上网操作题等模块的测试,能快速、准确地反映考试者的实践操作能力和考试情况,符合学院培养高素质技能型人才的需要,达到考试时自动组卷、自动抽题、自动评分和计时交卷,便于监考,极大地节省了人力、物力和时间。 考察西方各国的情况,这些国家在普及计算机知识,全方位、多层次地培养各行各业计算机应用人员方面,尤其在开展全国范围内、定期的各类计算机考试方面已经积累的大量宝贵经验,为了适应和赶上国外计算机网络考试技术的发展和规模,我国必须尽快实现国家经济信息化,提高全社会的计算机应用水平,使
45、我国的计算机应用与国际社会接轨的形势的要求,在我国也已经设立或引进了各类计算机考试。为了适应科技和教育的发展,针对高校计算机基础课重在考察和测试学生实践操作能力,开发自主的基于 WEB 的计算机基础考试系统,不仅祛除了传统考试的诸多弊端,还可以通过改进考试方式提高教师的教学与学生的学习质量都,符合现代教育的需求。 一、计算机基础考试系统的总体设计目标 1.计算机基础考试系统应达到的目标 根据计算机基础专业教学考试的实际需要,按照学院培养技能型人才的要求,现制定符合特点的计算机基础考试系统,考试系统应实现以下目标: (1)无纸化考试:考试结果均直接提交并存储在服务器上,无需上交软盘,考卷也是自动
46、显示在学生机器的屏幕上,无需卷纸。 (2)打字题优先:按照学院制定的要求先考打字题,学生只有先完成并通过打字题后才能继续参加考试,否则将不能继续考试。 (3)根据考试要求设计试题 :可以通过添加适当的模块实现打字题、WORD 操作题、Excel 操作题、 PPT 操作题、基本操作题、上网操作题等题型的考试。 (4)有效的监考: 对正在考试的学生,系统将拒绝其他学生用相同的学号注册进行考试,保证学生的唯一性;对己交卷的学生,系统将拒绝其再注册进行考试,以保证考试的时效性;监考人员可在工作站机器进行监控、查询学生的考试状态等信息,以便监考人员查验。 (5)定时交卷控制: 考试时间结束时,系统自动将
47、所有题目的答案存盘并上传到服务器中,打字题的计时是单独的。 (6) 题库维护: 只需把题库安装到服务器上,对试题库的维护只在服务器上操作即可,节省人力物力。 (7) 自动评分:考试的答案全部存储在服务器中 ,利用自动评分系统可快速地对所有的学生答案进行评分。 (8)组卷:采用随机、顺序等方法进行自动组卷,保证学生考试抽题的公平。2.计算机基础考试系统实现的功能 根据上述考试系统应达到的目标,计算机基础考试系统可划分三个功能: (1)用户登陆功能 (2)学生考试功能 (3)试题管理功能 系统功能结构图如下: 系统功能结构图 3.计算机基础考试系统模块分析 根据系统建设目标和系统功能要求分析,可把系统划分为多个功能模块。这些模块通过有机的组合,共同完成计算机基础考试系统的任务。这些模块大致包括以下几个部分: (1)用户登陆模块:此模块主要功能是根据用户权限的高低,进入不同的管理界面。用户登录方式很简单,只需要输入用户名、密码就可以提交。系统根据分配的权限高低,进入不同的管理界面。 (2) 学
