導(dǎo)語：如何才能寫好一篇系統(tǒng)科學(xué)原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】 系統(tǒng)科學(xué) 原理 教學(xué)過程

教學(xué)過程本質(zhì)上是一種認(rèn)識過程[1]。這一認(rèn)識在系統(tǒng)科學(xué)里就看成一個完整系統(tǒng)。牛頓力學(xué)以三個運(yùn)動定律作為基本原理,邏輯地演繹出牛頓力學(xué)體系;熱力學(xué)以熱學(xué)的三個基本定律為基本原理,邏輯的演繹出經(jīng)典熱力學(xué)體系;愛因斯坦的狹義相對論,以及狹義相對性原理和光速不變原理為基礎(chǔ);愛因斯坦的廣義相對論,以及廣義相對性原理和等效原理為基礎(chǔ)[2]。同理,如果我們把控制論、信息論、系統(tǒng)論、耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論、超循環(huán)論作為一門科學(xué),稱系統(tǒng)科學(xué)。從系統(tǒng)科學(xué)業(yè)中所涉及的概念、規(guī)律中可以抽象出三個基本原理。既反饋原理、有序原理、整體原理,將系統(tǒng)科學(xué)基本原理應(yīng)用于教學(xué)過程中,這是本文討論的中心問題。為了突出重點(diǎn),論述簡明,先將系統(tǒng)科學(xué)原理表述如下:

反饋原理:任何系統(tǒng)只有通過信息反饋,才可能實(shí)理有效的控制,從而達(dá)到預(yù)期的目的。

有序原理:任何系統(tǒng)只有開放,有漲落,遠(yuǎn)離平衡態(tài),才可能走向有序,才可能得到發(fā)展。

整體原理:任何系統(tǒng)只有通過科學(xué)的相互聯(lián)系而開成整體結(jié)構(gòu),才能發(fā)揮整體功能大與各部分功能之和的功能。

把教學(xué)過程看作是一個系統(tǒng),將上述系統(tǒng)科學(xué)三個基本原理應(yīng)用于教學(xué)過程來研究,是符合科學(xué)規(guī)律的,只要應(yīng)用恰當(dāng),將會提高教學(xué)效率,同時有助師生的信息交流。為了解決教學(xué)過程中存在的問題,提高教學(xué)效率,下面對系統(tǒng)科學(xué)原理在教學(xué)過程中應(yīng)用初步探討。

1反饋原理在教學(xué)過程中的應(yīng)用

任何一門具體學(xué)科的教學(xué)和具體技能的訓(xùn)練,任何一章一節(jié)的教學(xué),任何一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行等,都有具體的目的。在教學(xué)過程中,要隨時通過反饋信息掌握現(xiàn)狀與目的的差距,從而去解決難點(diǎn),去調(diào)整教學(xué)的速率,去改進(jìn)教學(xué)業(yè)的方法,做到因材施教?！翱鬃咏倘?各因其材”這表明孔子在教學(xué)實(shí)踐中已注意到應(yīng)用反饋原理。在教學(xué)中應(yīng)用反饋原理十分重要,作用很大,對學(xué)生來說。反饋信息可使學(xué)生強(qiáng)化正確,改正錯誤,找出差距,促進(jìn)努力。對教師來說,反饋信息可使教師掌握情況,改進(jìn)教法,找出差距,提高質(zhì)量。試舉一個例子

例如:判斷是否正確,加速度與向心加速度是等價的。

可能有“正確”、“錯誤”兩種回答,回答“正確”的學(xué)生顯然沒弄懂加速度、向心加速度各自物理意義;回答“錯誤”的學(xué)生可能有一部分是主觀判斷的,也有一部分是真正弄懂了。教師得到這一及時反饋,就知道學(xué)生究竟弄懂這兩個物理量沒有,然后引導(dǎo)學(xué)生對加速度物理意義(描述速度改變快慢的物理量),向心加速度物理意義(描述速度方向改變快慢的物理量)正確理解,通過有針對性的及時反饋,使學(xué)生對該問題有一個很深的印象,使學(xué)生頭腦中存在的問題從根本得到解決,從而使學(xué)生達(dá)到以后不會再犯類似錯誤的目的。改正錯誤,就會給學(xué)生留下很深的印象。在學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程中培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維能力、表述能力和合作能力。以上例子按下原理圖分析的

2有序原理在教學(xué)過程中的應(yīng)用

有序原理告訴我們,系統(tǒng)進(jìn)化的必要條件是:系統(tǒng)必須開放,只有開放的系統(tǒng)才能與外界物質(zhì)的、能量的,信息的交換。人的大腦是一個熱力學(xué)系統(tǒng)。如不開放,與外界無信息交流,形成封閉,則大腦的熵將自發(fā)地趨于增加,走向無序。因此,教學(xué)系統(tǒng)必須開放,不僅是師生之間的相互溝通,也包括同學(xué)之間互相溝通,學(xué)生與書本間的溝通,學(xué)生與環(huán)境等子系統(tǒng)之間的相互溝通。

有序原理告訴我們,整個教學(xué)過程中要遵循:循序漸進(jìn),逐步深化,周期躍遷,勇于創(chuàng)新,這樣才能使教師、學(xué)生和諧的共同發(fā)展。舉個例子:

例1.批改作業(yè)傳統(tǒng)的做法是由教師完成,從有序原理看,批改作業(yè)應(yīng)放到一個開放的系統(tǒng)中完成。學(xué)生之間相互批改學(xué)生的作業(yè),不同班級相同學(xué)科的教師互相批改學(xué)生的作業(yè)。這樣將作業(yè)批改放到在一個開放的系統(tǒng)里運(yùn)作,充分利用了“物質(zhì)”和“能量”的信息交換,從而使得學(xué)生、教師的解題能力得到迅速提高和發(fā)展。

3整體原理在教學(xué)過程中的應(yīng)用

沒有結(jié)構(gòu)的孤立部分,要求發(fā)揮整體功能是不可能的。對于教學(xué)過程這一系統(tǒng),僅僅有教師、學(xué)生、自然科學(xué)世界這些因素,不可能顯示出一個教學(xué)系統(tǒng)的整體功能。就如人體有各種器官,這些器官相互聯(lián)系,相互制約形成有機(jī)的整體。在教任何一門學(xué)科時,不能僅僅教授一條條孤立的知識,而要即分解一份份學(xué)生可接受的知識,又不斷注意各知識間的內(nèi)在聯(lián)系,以使學(xué)生對這門科學(xué)形成一個整體結(jié)構(gòu)。從而提高教學(xué)效率。整體原理可用下式表示:

E整=E部+E聯(lián)

當(dāng)E聯(lián)>0 時,E整>E部,即系統(tǒng)的整體功能大于各個部分功能之和。表明整體的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了整體的新功能。這一理念啟示我們在教學(xué)過程中,不但要注意教學(xué)過程中的每一環(huán)節(jié),更要重視教學(xué)過程整體。魯納等人曾做過實(shí)驗(yàn),受試為兩組大學(xué)生,一組采取整體法的策略。即從整體出發(fā)注意各部分的關(guān)系以解決問題;另一組采取部分法的策略,即從部分出發(fā)總和起來以解決問題。他們的任務(wù)是從一系列的卡片中,根據(jù)內(nèi)容的特性抽出概念,擬定假設(shè),解決問題,研究表明,不論問題的難易或特征的多少,問題的解決皆以整體法優(yōu)于部分法[3]。舉個例子:

例1.如下圖所示,生重量為G的重物被輕繩AO、OB、OC拉著處于靜止?fàn)顟B(tài),繩OB與豎直方向夾角為,求繩AO、BO中的張力?

通過分析可以選取O處于平衡狀態(tài)。應(yīng)用當(dāng)F =0求張力,應(yīng)用此思路求張力時可以采用正交分解法,也可以應(yīng)用平行四邊形定則或通過幾何的方法求出張力。換個角度,應(yīng)用力的分解知識同樣可以求出張力,通過分析總結(jié)出解決此類問題有兩條思路、三種方法。這樣通過對一道題采用多種不同的解法,(下轉(zhuǎn)第141頁)

(上接第19頁)將不同解法進(jìn)行科學(xué)分析。揭示出它們的內(nèi)在聯(lián)系,從而形成解決某一類問題的方法結(jié)構(gòu),進(jìn)而發(fā)揮方法群的整體功能。

系統(tǒng)科學(xué)基本原理的反饋原理、有序原理、整體原理應(yīng)用于教學(xué)過程中,反饋原理揭示了變化中的穩(wěn)定性;有序原理揭示了多樣中的統(tǒng)一性;整體原理揭示了聯(lián)系中的完整性。事實(shí)上三個原理是有其內(nèi)在聯(lián)系的,抓住內(nèi)在聯(lián)系應(yīng)用于教學(xué)過程是更值得探討的問題。因此,這三個原理的應(yīng)用,對提高教學(xué)效率有著很重要的意義,同時對培養(yǎng)人才也是非常重要的,這就需要我們進(jìn)一步的研究、探討。

參考文獻(xiàn):

[1] 閻金鐸.田世昆.中學(xué)物理教學(xué)業(yè)概論(M).北京:高等教育 出版社,1999年第一版.

篇2

關(guān)鍵詞 科研管理系統(tǒng) 移植 實(shí)用性 擴(kuò)展性

中圖分類號：G47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research and Management System Application Analysis of Independent Institute

Abstract This paper analyzed independent institute research management system application status and lack， build the the independent colleges' actual research management system， proposed new system construction principles and building ideas， and suggest ways to strengthen the promotion and application.

Key words research and management system； transplant； practicality； expansibility

0 前言

現(xiàn)如今，中國高等教育蓬勃發(fā)展，培養(yǎng)人才、科學(xué)研究和社會服務(wù)是高等學(xué)校的三大職能。其中，科學(xué)研究也是衡量高等學(xué)校發(fā)展水平的關(guān)鍵所在，而對科研的管理，也開始受到更大重視。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，很多高校都開始把信息化建設(shè)作為重要內(nèi)容。為學(xué)校的各個部門開發(fā)使用管理信息系統(tǒng)，也成為提高部門工作效率和水平的必要手段。管理信息系統(tǒng)可以推動信息的交流與共享。管理信息系統(tǒng)能夠?yàn)楦咝５男畔⒒芾?、辦公自動化和科學(xué)化決策提供支持。把科研工作和管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，借助于科研管理信息系統(tǒng)，高等學(xué)?？梢约訌?qiáng)日?？蒲泄ぷ鞴芾?，規(guī)范科研工作流程，進(jìn)而提高科研管理水平。可以說，科研管理系統(tǒng)的應(yīng)用已是當(dāng)今高等學(xué)校科研管理的必由之路。

1 獨(dú)立學(xué)院科研管理系統(tǒng)應(yīng)用的具體現(xiàn)狀及原因分析

在獨(dú)立學(xué)院，從事科研的一線教師隊(duì)伍也開始壯大，科研項(xiàng)目課題開始逐漸增多，與之相關(guān)的科研經(jīng)費(fèi)和科研學(xué)術(shù)成果也開始有顯著增加。一方面是獨(dú)立學(xué)院規(guī)模和檔次的提升，另外一個方面卻是獨(dú)立學(xué)院信息化建設(shè)的停滯不前。特別是在科研工作管理方面，信息化做的尤其不夠。純?nèi)斯ず褪止さ姆绞街荒軕?yīng)付少量數(shù)據(jù)的情況，如果遇到大量的科研信息，手工方式就變得極其繁重和繁瑣。同時，由于科研管理部門和科研人員之間溝通困難，不能反映科研項(xiàng)目的實(shí)時進(jìn)度，從而導(dǎo)致科研管理工作始終處于盲目狀態(tài)。

科研管理系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛已經(jīng)成為事實(shí)。但獨(dú)立學(xué)院使用科研管理系統(tǒng)的比例并不大，通過分析，認(rèn)為主要是以下幾方面原因：

（1）學(xué)院決策層重視程度不夠，推進(jìn)也很困難。部分領(lǐng)導(dǎo)之前在原來母體高校從事過科研或科研管理工作，知道科研工作的重要性。到了新的獨(dú)立學(xué)院管理崗位后，也會順理成章的重視科研工作。很多中級管理層多由母體高校退休或返聘人士組成，有相當(dāng)多工作人員計算機(jī)操作水平不高，對信息化系統(tǒng)使用存在困難，缺乏科研工作積極性。對科研工作，管理人員習(xí)慣于“上傳下達(dá)”，習(xí)慣于發(fā)文件和做指示。

（2）科研工作數(shù)量還有待增加。對于獨(dú)立學(xué)院，科研人員要想申請科研課題和項(xiàng)目，往往困難重重，從上到小，從國家各部委到省市地廳局，從縱向到橫向，往往受到的羈絆較多，最終獲得批準(zhǔn)的項(xiàng)目很少。所以，這種情況下獲得的科研信息數(shù)據(jù)就很少，日常需要處理的科研信息量也少。從而導(dǎo)致很多獨(dú)立學(xué)院的科研管理人員都是采用手工報表的方式來管理數(shù)據(jù)信息。因此管理人員對建設(shè)科研管理系統(tǒng)的要求也不夠強(qiáng)烈。

（3）科研管理思路還有待進(jìn)一步調(diào)整。做好科研管理工作的前提是要有一個好的成熟的科研管理思路。在目前，很多獨(dú)立學(xué)院的科研管理制度還沒有制定，從管理流程，到管理方法，再到具體管理項(xiàng)目，都需要一步步細(xì)化和優(yōu)化。很多獨(dú)立學(xué)院由于科研管理制度缺乏規(guī)范和準(zhǔn)則，整個科研管理工作處于無序狀態(tài)，科研管理系統(tǒng)的建設(shè)更無從談起。

2 獨(dú)立學(xué)院建設(shè)科研管理系統(tǒng)是大勢所趨

科研管理系統(tǒng)的建設(shè)，成為學(xué)校信息化建設(shè)的很重要一環(huán)。全國一些比較有實(shí)力和遠(yuǎn)見的獨(dú)立學(xué)院紛紛行動，開始著手進(jìn)行科研管理信息系統(tǒng)的建設(shè)工作。建設(shè)一個優(yōu)秀的科研管理系統(tǒng)，可以推動科研工作向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化管理發(fā)展，形成一個動態(tài)的科研數(shù)據(jù)中心和科研管理平臺。借助于科研管理系統(tǒng)，科研管理人員能夠及時掌握準(zhǔn)確的科研信息，從而撰寫出有效材料為領(lǐng)導(dǎo)提供智囊決策。同時，作為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)，可以通過科研管理系統(tǒng)中最實(shí)時、最直觀的科研動態(tài)分析來進(jìn)行科研管理決策；作為一線科研人員，可以從系統(tǒng)中獲取重要科研信息、閱讀查詢科研成果，形成個人的詳細(xì)科研資料庫，以方便后期職稱申報；作為管理人員，也可以供財務(wù)、人事、教學(xué)、學(xué)工等管理部門作為材料參考。有了真正的功能完善的工作量管理系統(tǒng)，才算是真正實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)上科研、網(wǎng)上管理、網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上服務(wù)”，才算是真正的推動學(xué)校科研管理的信息化進(jìn)程，為學(xué)?？蒲邪l(fā)展提供良好的服務(wù)和管理平臺。

3 獨(dú)立學(xué)院如何構(gòu)建科研管理系統(tǒng)

在不久的將來，獨(dú)立學(xué)院都會從母體高?！皫烈浦病?，然后“去土留根”?？梢越梃b和復(fù)制重點(diǎn)高校科研管理工作的成功模式，針對獨(dú)立學(xué)院的具體實(shí)際情況，區(qū)別對待。保留和建立好的規(guī)章制度，保留和傳承好的工作作風(fēng)和做法，以母體高?？蒲械某晒χ帪閷?dǎo)向，大力發(fā)展科研工作。隨著科研工作規(guī)模和檔次的提升，科研管理工作量必然會大量增加，需要處理的數(shù)據(jù)流和業(yè)務(wù)流將不斷攀升。大量的繁雜數(shù)據(jù)呈現(xiàn)幾何級的增長，守舊的老式管理方法將不堪重負(fù)，需要一套功能完善良好的科研管理系統(tǒng)來高效的處理科研管理工作。設(shè)計一個良好的獨(dú)立學(xué)院科研管理系統(tǒng)，應(yīng)該充分考慮好構(gòu)建原則和設(shè)計框架，要注意以下幾點(diǎn)。

3.1 在構(gòu)建科研管理系統(tǒng)時，要有政策做鋪墊，講究實(shí)用性和擴(kuò)展性

科研管理工作同樣需要得到政策和規(guī)章制度的支持，要想建設(shè)和使用科研管理系統(tǒng)，獨(dú)立學(xué)院首先要出臺嚴(yán)格規(guī)范的管理方法和模式，要有統(tǒng)一的規(guī)則。項(xiàng)目課題、項(xiàng)目成果，項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)等都是非常重要的數(shù)據(jù)信息，也是用于衡量研究人員的最重要的依據(jù)，在對這些信息進(jìn)行管理時，要做到清晰規(guī)范，嚴(yán)禁隨意性和盲目性。

科研管理系統(tǒng)服務(wù)的最終對象是用戶，主要分為三大類，分別是一線教學(xué)科研人員、中層管理人員和高層審核人員。一線科研人員是科研工作數(shù)據(jù)信息的采集者，很多科研信息都事來自于他們。中層管理人員來自于各個部門，主要是對數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的管理、統(tǒng)計等。高層管理人員主要是對科研項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)等進(jìn)行審核和批準(zhǔn)鑒定等?，F(xiàn)在市場上有不少軟件開發(fā)公司已經(jīng)開發(fā)出科研管理系統(tǒng)，但系統(tǒng)在獨(dú)立學(xué)院使用并不廣泛，有一個重要原因就是結(jié)合高校實(shí)際的二次開發(fā)做的不夠。高校要和開發(fā)公司密切配合，提出具體的具有本校特色的用戶需求，然后開發(fā)公司再結(jié)合科研管理系統(tǒng)的共性和廣泛性做出設(shè)計。

另外，科研管理系統(tǒng)要考慮和其他系統(tǒng)的融合。除了后期的升級和維護(hù)外，科研管理系統(tǒng)還要考慮和其他管理系統(tǒng)的融合?，F(xiàn)在有不少高校已經(jīng)把科研管理系統(tǒng)和其他管理系統(tǒng)結(jié)合，如人事管理系統(tǒng)，教學(xué)管理系統(tǒng)，學(xué)工管理系統(tǒng)等。有的高校已經(jīng)把科研管理系統(tǒng)融合到大的辦公自動化系統(tǒng)中去。通過這些結(jié)合，做到信息化建設(shè)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和對接，也為今后系統(tǒng)的擴(kuò)展打下基礎(chǔ)。

3.2 設(shè)計框架時要以業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流為主線，根據(jù)功能劃分模塊

科研管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流是系統(tǒng)的主線，系統(tǒng)的框架要把業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程表達(dá)清晰。從科研管理系統(tǒng)大的模塊來進(jìn)行考慮，主要包括科研項(xiàng)目和管理兩大塊?？蒲许?xiàng)目包括參加科研內(nèi)容、人員和用戶、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)、項(xiàng)目成果等，并在此基礎(chǔ)上可以細(xì)化出獎勵考核、學(xué)術(shù)活動和學(xué)術(shù)文庫等內(nèi)容。管理模塊主要體現(xiàn)在報表統(tǒng)計、管理審核、系統(tǒng)管理等功能，主要是方便管理用戶對系統(tǒng)進(jìn)行宏觀和微觀的管理統(tǒng)計審核工作。

4 獨(dú)立學(xué)院如何推動科研管理系統(tǒng)的應(yīng)用

推進(jìn)科研管理系統(tǒng)的應(yīng)用，是一個全局性的工作，要具有前瞻性和統(tǒng)籌性，同時還要有周密部署和具體實(shí)施過程。包括系統(tǒng)的可行性分析、系統(tǒng)需求、系統(tǒng)使用、系統(tǒng)維護(hù)和升級等，都需要一個詳盡的規(guī)劃設(shè)計。要推動科研管理系統(tǒng)得到真正的充分應(yīng)用，還應(yīng)該注意以下兩點(diǎn)。

（1）政策先行、資金保證、人員到位。政策先行，要求獨(dú)立學(xué)院首先要出臺政策支持科研管理系統(tǒng)的推進(jìn)工作。從學(xué)院決策層，到中層管理人員，再到一線的教學(xué)科研人員，都要上下一條線一條心。推動科研管理系統(tǒng)應(yīng)用，要消除政策壁壘和人為阻礙。學(xué)院要為科研管理系統(tǒng)提供足夠的資金支持和財力保證，包括購買、安裝、升級和維護(hù)費(fèi)用，甚至包括人員培訓(xùn)費(fèi)用等?？蒲泄芾硐到y(tǒng)建設(shè)是一個漫長的循序漸進(jìn)的過程，資金的投入也需要過程，避免出現(xiàn)半途而廢。人員到位，要求有專門管理人員管理審核和維護(hù)科研管理系統(tǒng)。在這些人員中，重點(diǎn)包括系統(tǒng)的用戶群，特別是科研管理人員和科研人員，系統(tǒng)需要采集數(shù)據(jù)，也需要審核和管理。管理人員需要對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息嚴(yán)格把關(guān)，注意數(shù)據(jù)信息的完整性、實(shí)效性和一致性。同時，系統(tǒng)的各種用戶還需要對系統(tǒng)的功能提出新需求，以便充實(shí)和完善系統(tǒng)。

（2）拋棄守舊觀念、一切向“信息化”看齊。信息化管理需要數(shù)據(jù)信息化。在沒有應(yīng)用信息系統(tǒng)前，很多管理人員習(xí)慣于文件管理，所有的數(shù)據(jù)信息都是以文件方式存放?？蒲泄芾硐到y(tǒng)需要數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持，數(shù)據(jù)庫需要數(shù)據(jù)信息化。在使用科研管理系統(tǒng)時，建議分段實(shí)施、注意積累。在剛開始使用階段，部分管理人員可能會覺得管理系統(tǒng)條目劃分過細(xì)、相關(guān)或非重要數(shù)據(jù)信息過多，總想回到原來的采用手工或文件處理方式，這是一種守舊觀念。采用了新的科研管理系統(tǒng)后，即使是少量的科研信息，而要采用管理系統(tǒng)來操作，從而為后期的大數(shù)據(jù)量操作打下基礎(chǔ)。建議系統(tǒng)可以從基本模塊開始，重點(diǎn)處理大數(shù)據(jù)量的人工處理繁瑣的信息，重點(diǎn)體現(xiàn)復(fù)雜的科研管理的業(yè)務(wù)流程，然后推而廣之，拓展開來。

參考文獻(xiàn)

[1] 戚世鈞.我國高等教育科學(xué)發(fā)展的策略選擇[J].中國浦東干部學(xué)院學(xué)報，2010（3）：117-120.

[2] 劉晨霞，張明.高?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)實(shí)踐初探[J].科技管理研究，2009（8）：253-254.

篇3

【關(guān)鍵詞】通信原理 數(shù)字化教學(xué) 教學(xué)模式 資源建設(shè)

【基金項(xiàng)目】本文系2012校教改項(xiàng)目《通信專業(yè)基礎(chǔ)課程群的建設(shè)與改革》（項(xiàng)目編號：201227）支持。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）02-0250-02

《通信原理》是通信工程、電子信息工程以及計算機(jī)等本科專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是眾多高校通信與電子信息類專業(yè)碩士研究生入學(xué)考試或復(fù)試的必考科目之一[1]。課程的主要目標(biāo)是為學(xué)生建立現(xiàn)代通信技術(shù)的基本框架，培養(yǎng)學(xué)生分析能力、創(chuàng)新能力和深入研究問題的能力，使學(xué)生能夠在今后的學(xué)習(xí)工作中按其個性化需要解決所在特定專業(yè)工作崗位中可能面臨的問題。因此，該課程在通信和電子信息類專業(yè)的教學(xué)計劃中占有十分重要的地位。

然而，因?yàn)檫@一課程概念繁多且抽象、數(shù)學(xué)功底要求高、通信技術(shù)更新過快等特點(diǎn)致使諸多專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中倍感吃力。因此，如何能夠讓繁雜的概念條理化，枯燥的推導(dǎo)有趣化，更新的技術(shù)簡單化，已成為了《通信原理》授課教師多年來努力的目標(biāo)。隨著多媒體通信的快速發(fā)展，數(shù)字化教學(xué)在各大高校中蓬勃開展，本文針對《通信原理》課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中的種種弊端，結(jié)合數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn)，提出了《通信原理》課程數(shù)字化的教學(xué)模式，幫助學(xué)生輕松而扎實(shí)地學(xué)好這門課程。

1.傳統(tǒng)《通信原理》教學(xué)模式

教師主動講授，學(xué)生被動接受的“填鴨式”教學(xué)依然是現(xiàn)在大多數(shù)高校理論課程教學(xué)的主要模式?！锻ㄐ旁怼氛n程的教學(xué)通常由兩部分組成，一部分為理論課，以教師講授為主；另一部分為實(shí)驗(yàn)課，以學(xué)生動手為主，在實(shí)驗(yàn)室完成。然而，由于受實(shí)驗(yàn)條件限制，許多高校開設(shè)的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏創(chuàng)新性，很難激發(fā)學(xué)生的興趣。而以講授為主的理論課程，也因以下種種原因很難取得好的教學(xué)效果。

（1）先修課程較多，使學(xué)生因基礎(chǔ)不扎實(shí)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)吃力。學(xué)習(xí)這門課程，需要先修高等數(shù)學(xué)、概率與數(shù)理統(tǒng)計、高頻電子線路、信號與系統(tǒng)、隨機(jī)過程[2]等課程，這些課程幾乎涵蓋了大學(xué)一、二年級所有的工科理論課程，任何課程設(shè)置上的不合理或某一課程理論基礎(chǔ)的不牢固，都會給本門課程的學(xué)習(xí)來帶一定的障礙。例如，“確知信號和隨機(jī)信號”這兩章內(nèi)容，涉及多門先修課程的知識，對學(xué)生的數(shù)學(xué)功底要求非常高，因此，學(xué)生學(xué)習(xí)時會感到很吃力，老師也常常會需要大量的時間在數(shù)學(xué)推導(dǎo)上。

（2）概念繁雜、內(nèi)容抽象，使學(xué)生覺得枯燥乏味[3]而失去對該課程學(xué)習(xí)的興趣?！澳M調(diào)制系統(tǒng)”這一章中涉及的線性調(diào)制方式有AM、DSB、SSB、VSB 這4種，每一種調(diào)制方式又有各自的相干解調(diào)和非相干解調(diào)方法；而非線性調(diào)制涉及概念更加瑣碎，什么是調(diào)頻、調(diào)相、窄帶調(diào)頻、寬帶調(diào)頻、瞬時頻偏、瞬時相偏等這些瑣碎的概念使學(xué)生覺得雜亂、難記、枯燥從而失去學(xué)習(xí)的興趣。

（3）通信新技術(shù)發(fā)展迅速，教材和實(shí)際脫節(jié)使學(xué)生覺得書本知識太過陳舊而失去學(xué)習(xí)的動力。比如，第三代移動通信的相關(guān)技術(shù)在很多教材當(dāng)中依然被作為通信的發(fā)展前景被展望，然而現(xiàn)實(shí)中該技術(shù)已經(jīng)成熟應(yīng)用。這難免會使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生抵觸情緒，認(rèn)為書本上的知識太陳舊而失去學(xué)習(xí)的動力。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式過于重視知識的傳授，忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體性，也忽略了對學(xué)生能力特別是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，只注重對學(xué)生的知識記憶儲存，而不注重發(fā)展其綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。因此，這一陳舊的教學(xué)模式既不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、發(fā)散性思維、批判性思維，也不利于適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)時代的“創(chuàng)新人才”的培養(yǎng)，不能適應(yīng)新時期教育的需要。

2.數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn)

數(shù)字化教學(xué)融合計算機(jī)、通信、多媒體以及傳統(tǒng)教學(xué)技術(shù)為一體，形成以數(shù)字形式的教學(xué)環(huán)境[4]。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，數(shù)字化教學(xué)有著以下幾方面的特點(diǎn)：

（1）數(shù)字化教學(xué)，打破了傳統(tǒng)的以“黑板+課本”為主的枯燥的授課方式，以生動的教學(xué)資源為學(xué)生提供一個“鮮活”的教學(xué)平臺，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生能夠在一個輕松愉快的氛圍中獲得知識。

（2）數(shù)字化教學(xué)，打破了傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，學(xué)生在教學(xué)中能積極發(fā)揮其主動性，使教師能夠更清楚地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，大大提高教學(xué)效果。

（3）數(shù)字化教學(xué)，打破了傳統(tǒng)的“課堂授課”教學(xué)模式。傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師課堂授課，課余很難有時間給學(xué)生輔導(dǎo)。然而，數(shù)字化教學(xué)模式中，教師和學(xué)生可以通過互動平臺進(jìn)行交流，使學(xué)生學(xué)習(xí)效率大幅度提高，教師教學(xué)效果也能得以保證。

3.數(shù)字化《通信原理》教學(xué)模式

《通信原理》是一門理論性、綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。傳統(tǒng)的教學(xué)模式很難取得好的教學(xué)效果，因此必須結(jié)合數(shù)字化教學(xué)的特點(diǎn)，逐步改革和探索《通信原理》課程的數(shù)字化教學(xué)模式，以提高教學(xué)質(zhì)量。

3.1數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)

3.1.1數(shù)字化教學(xué)資源的內(nèi)容

數(shù)字化教學(xué)資源是指經(jīng)過數(shù)字化處理或者經(jīng)過再加工和制作的，可以在多媒體計算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的、能夠展現(xiàn)相關(guān)知識節(jié)點(diǎn)內(nèi)容的教學(xué)材料[5]。其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛：常包括多媒體課件庫、多媒體教材庫、網(wǎng)絡(luò)課程庫、虛擬實(shí)驗(yàn)庫、試題庫、習(xí)題庫等方面（如圖1所示）。

圖1 通信原理數(shù)字化教學(xué)資源庫框圖

（1）多媒體課件庫提供教師教學(xué)常用多媒體課件及電子教案，同時也可以提供一些具有參考價值的優(yōu)秀課程課件或鏈接，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供一些輔助作用。多媒體課件是提高教學(xué)效果的重要途徑，開發(fā)高質(zhì)量的教學(xué)課件也是構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)資源的重要環(huán)節(jié)。因此，多媒體課件應(yīng)該支持PowerPoint、Authorware、Director、Flash等多媒體開發(fā)平臺，創(chuàng)建豐富的多種媒體元素，（如圖片、動畫，且配有相應(yīng)的解說、音效等），從而改善教學(xué)媒體的表現(xiàn)力和交互性，促進(jìn)課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程的全面優(yōu)化，提高教學(xué)效果。

（2）多媒體教材庫、視頻資源庫、網(wǎng)絡(luò)課程庫，利用開放的網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生收集豐富的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生利用這些資源實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，充分提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

（3）虛擬實(shí)驗(yàn)庫是基于Web技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的開放式網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。它為開設(shè)各種虛擬實(shí)驗(yàn)課程提供了全新的教學(xué)環(huán)境。由于受實(shí)驗(yàn)條件的限制，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不可能獨(dú)立完成課程內(nèi)所有的實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生對概念的理解。然而虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不受時間、地點(diǎn)的限制，只要有電腦和網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生就可以通過虛擬的實(shí)驗(yàn)平臺自己動手配置、連接、調(diào)節(jié)和使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備來完成所需的實(shí)驗(yàn)，這一環(huán)境的提供，可進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（4）題庫可以分習(xí)題庫和試題庫兩類。習(xí)題庫主要是為學(xué)生提供課堂例題、課后習(xí)題以及詳細(xì)的求解過程，方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)；試題庫則偏向于提供歷年的考試題目、歷年各高校的考研題目以及詳細(xì)的求解過程，為準(zhǔn)備考研的同學(xué)提供幫助。

通信原理資源庫的建設(shè)中，尤為重要的是課件庫和虛擬實(shí)驗(yàn)庫的建設(shè)。教學(xué)課件的質(zhì)量直接影響到授課的教學(xué)效果，生動的課件可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生因興趣而學(xué)，而不是為考試而學(xué)。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的使用可以激發(fā)學(xué)生積極思考的主動性，使學(xué)生帶著好奇心去動手實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，通信原理課程中，眼圖是通過用示波器觀察接收端的基帶信號波形，從而估計和調(diào)整系統(tǒng)性能的一種方式。傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，無法讓學(xué)生直觀的觀察到眼圖，教師授課的過程中也只能照本宣科地講解概念。而在數(shù)字化教學(xué)模式中，教師可以通過flash等多媒體動畫軟件，模擬眼圖的實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生體驗(yàn)“眼見為實(shí)”的真切感。課余實(shí)踐，學(xué)生們也可以通過虛擬實(shí)驗(yàn)庫親自動手，進(jìn)一步加深對概念的理解。

3.1.2數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的方法

數(shù)字化教學(xué)資源使用的主體是教師，教師通過這一資源的充分利用可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的思考意識，培養(yǎng)學(xué)生的探究及創(chuàng)新能力。因此，數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)應(yīng)該遵循以下原則： （1）以學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和需要為前提，結(jié)合課程知識、學(xué)生興趣和前沿技術(shù)，系統(tǒng)地設(shè)計教學(xué)資源體系。

（2）數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)該能夠適用于不同層次的學(xué)生群體和不同的教學(xué)情境。

（3）數(shù)字化教學(xué)資源中呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容要涵蓋教學(xué)大綱的所有內(nèi)容，配合教學(xué)的模擬實(shí)驗(yàn)、動畫等都應(yīng)符合科學(xué)的原理。

《通信原理》課程理論性強(qiáng)、知識點(diǎn)瑣碎，因此建立該課程的數(shù)字化教學(xué)資源庫的工作量巨大，教師無法獨(dú)立完成這一工作，需要借助單獨(dú)的資源開發(fā)部門協(xié)作完成。同時，學(xué)生作為數(shù)字化教學(xué)資源的受益者，也應(yīng)參與到該課程的數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)中來，從自身出發(fā)，多提意見和建議，這樣多方協(xié)作，建設(shè)全方位、立體化、開放性的課程教學(xué)數(shù)字化資源庫[6]。具體建設(shè)的方法如下：

（1）平臺的搭建。數(shù)字化教學(xué)資源平臺，應(yīng)該涵蓋教學(xué)資源庫的全部內(nèi)容，因此，平臺建設(shè)應(yīng)遵守“共建共享、邊建邊用”原則，采用“總體規(guī)劃，逐步實(shí)施；資源整合，合理投資；穩(wěn)定可靠，擴(kuò)展方便”的設(shè)計思路，逐步建設(shè)并完善教學(xué)平臺。

（2）教學(xué)資源的整合。在數(shù)字化教學(xué)資源庫的建設(shè)過程中，教師僅有的教學(xué)課件和電子教案資源是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的，因此，要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，在現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，按照資源平臺的整體框架，補(bǔ)充、完善、整合通信原理的各種理論和實(shí)踐教學(xué)資源，形成完善的教學(xué)資源庫。同時，在試題庫的資源建設(shè)中，要遵守“分層對待”的原則，以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。在資源整合的過程中要注意規(guī)范化、規(guī)劃性和協(xié)調(diào)性。

（3）系統(tǒng)的調(diào)試。數(shù)字化資源建設(shè)初步完成后，需要教師在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下試運(yùn)行，同時，學(xué)生作為數(shù)字化資源的受益者，也應(yīng)積極參與系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行，并提出意見和建議，以便教師能夠不斷改進(jìn)和完善資源建設(shè)。

（4）資源的更新和維護(hù)。數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)是一個循序漸進(jìn)的過程，教師在使用該平臺的過程中，需要根據(jù)實(shí)際教學(xué)狀況及學(xué)生的建議對教學(xué)資源不斷地改進(jìn)和更新，這樣才能極大的拓寬課程教學(xué)空間，最大化的發(fā)揮數(shù)字化教學(xué)資源的優(yōu)勢。

依托數(shù)字化教學(xué)資源平臺，可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鼓勵學(xué)生勇于思考，積極交流，做到“敢想，敢說，敢實(shí)踐”，從而大大改善學(xué)生的思維活動水平，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。

3.2 培養(yǎng)教師的信息素質(zhì)

教師信息素質(zhì)的提高，有利于數(shù)字化教學(xué)資源的充分利用，是進(jìn)一步提高“通信原理”課程教學(xué)質(zhì)量的有力保證。

通信新技術(shù)發(fā)展迅速，因此教師應(yīng)該緊跟通信技術(shù)更新的步伐，積極主動地學(xué)習(xí)最新的通信技術(shù)，將新技術(shù)與基礎(chǔ)理論有機(jī)地結(jié)合在一起，并結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，在教學(xué)中不斷創(chuàng)新，以達(dá)到最好的教學(xué)效果。

3.3 培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力

完善的數(shù)字化教學(xué)資源可以為學(xué)生提供一個不受時間、地域限制的學(xué)習(xí)環(huán)境。而學(xué)生在傳統(tǒng)的教學(xué)中早已習(xí)慣被動學(xué)習(xí)的模式，因此，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，充分利用現(xiàn)有的豐富資源，主動學(xué)習(xí)知識、運(yùn)用知識，以提升自己地學(xué)習(xí)能力，提高自身綜合素質(zhì)。

4.結(jié)語

《通信原理》是通信、電子信息類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程因其理論深、難度大、應(yīng)用廣、發(fā)展快等特點(diǎn)，教師在授課過程中，很難取得好的教學(xué)效果。因此，通過數(shù)字化教學(xué)資源的開發(fā)，教師授課過程中能靈活地運(yùn)用數(shù)字化教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生勤思考、勤提問、勤動手，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，以達(dá)到最好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳潔，成運(yùn)，侯海良. 通信原理課堂教學(xué)初探[J]. 電腦知識與技術(shù). 2012（1）： 231-232.

[2]朱向慶，曾輝，陳志雄. 通信原理課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J]. 黑龍江教育（高教研究與評估）. 2011（1）： 86-87.

[3]梁平元，譚子尤，黃國盛，等. 《通信原理》教學(xué)中的主要問題及其對策[J]. 吉首大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版. 2011（3）： 123-125.

[4]張松，趙廣紅，鄭云宵. 基于自主學(xué)習(xí)的數(shù)字化教學(xué)研究[J]. 硅谷. 2010（5）： 183.

[5]丁世敏，胡武洪，封享華，等. 精品課程數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的思考[J]. 中國西部科技. 2009， 8（1）： 76-77.

[6]王穎. 電子技術(shù)類課程數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)研究[J]. 考試周刊. 2010（8）：145-146.

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)原理；教學(xué)

近年來，由于數(shù)控機(jī)床的大量使用，社會急需大批能熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的編程、操作、維修的工程技術(shù)人員。因此，數(shù)控專業(yè)也逐漸成為中高等職業(yè)院校的重點(diǎn)專業(yè)。

《數(shù)控系統(tǒng)原理》作為中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，有著獨(dú)特的特點(diǎn)和要求。學(xué)好這門課程是對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行操作、維修、編程的基本要求。但該課程理論性強(qiáng)，內(nèi)容豐富、涉及面寬，且與專業(yè)有直接聯(lián)系的實(shí)踐性內(nèi)容偏少，不能直觀體現(xiàn)出本課程培養(yǎng)學(xué)生掌握知識、發(fā)展技能的要求。因該課程設(shè)置的歷史較短，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不夠豐富，內(nèi)容和要求較高，給教學(xué)帶來一定的難度。下面結(jié)合筆者自己的實(shí)踐，談一談教學(xué)過程中的幾點(diǎn)體會。

了解學(xué)生現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生整體素質(zhì)較低，基礎(chǔ)知識薄弱，自信心不強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣不高。而學(xué)習(xí)興趣是影響學(xué)生主動學(xué)習(xí)的一個重要因素，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣對學(xué)好課程是至關(guān)重要的。而課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的主渠道，教師要充分利用教學(xué)的各個環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。《數(shù)控系統(tǒng)原理》課程理論性強(qiáng)，枯燥無味，大部分學(xué)生沒有學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生對該課程的興趣是完成教學(xué)任務(wù)的重要保障。在教學(xué)過程中應(yīng)利用各種形式培養(yǎng)、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如利用學(xué)生的好奇心和求知欲，在講解“人機(jī)接口中CRT工作原理”時，通過設(shè)置學(xué)生熟悉的“電視機(jī)為什么能顯示圖像？”、“圖像為什么會變化？”等問題來吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生帶著疑問去聽課，通過自己的學(xué)習(xí)得到問題的答案，調(diào)動了學(xué)生的思維，增強(qiáng)了自信心，提高了學(xué)習(xí)興趣。

分析課程特點(diǎn)，熟悉教學(xué)內(nèi)容該課程是一門涉及計算機(jī)原理、電子技術(shù)、電氣控制、檢測等多學(xué)科的綜合課程。課程中涉及的知識面寬，且內(nèi)容分散，相互交叉，這就要求任課教師應(yīng)具有較全面的專業(yè)知識和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以駕馭本課程。教師不但理論知識應(yīng)該做到寬、深、精，且能不斷更新，以適應(yīng)專業(yè)知識的發(fā)展，還應(yīng)具有一定的實(shí)際操作能力，將理論知識和實(shí)際操作結(jié)合起來，融會貫通。如在“數(shù)控系統(tǒng)常用檢測方法及其原理”部分中，介紹了多種傳感器的工作原理，涉及電學(xué)、光學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、電機(jī)學(xué)等內(nèi)容。這就要求教師對知識有較深的理解，然后分析學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和接受知識的能力，合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，充分利用有限的時間，把握課堂教學(xué)的節(jié)奏，力求獲得最佳的課堂教學(xué)效果。

拓展相關(guān)知識，加強(qiáng)理論基礎(chǔ)現(xiàn)在中職生主要是初中畢業(yè)生，生源質(zhì)量相對較差，基礎(chǔ)知識薄弱。進(jìn)入到中職學(xué)校后，雖然也開設(shè)了數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)學(xué)科，但學(xué)習(xí)效果不是很好，對其他相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課的開設(shè)也不很規(guī)范和完善。如本課程所需的一些專業(yè)基礎(chǔ)知識包含在《計算機(jī)原理》、《電子技術(shù)》、《電氣控制》、《PLC基礎(chǔ)》這些課程中。而大多數(shù)學(xué)校一般只開設(shè)《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》和《電子技術(shù)》，根本不能滿足本課程學(xué)習(xí)的需要。由于沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時，會感到很吃力，課上聽不懂，跟不上教師的思路，感到很茫然，對課程的學(xué)習(xí)沒有信心，產(chǎn)生悲觀失望的情緒，進(jìn)而自暴自棄，完全放棄了該課程的學(xué)習(xí)。對于這種現(xiàn)實(shí)情況，要求教師在授課過程中，認(rèn)真分析課程中每部分內(nèi)容所需要的相關(guān)學(xué)科知識，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和拓展，完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù)。如在講解“數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)工作原理”部分時，就必須增加“交、直流電機(jī)的特性”的知識點(diǎn)，這樣學(xué)生才能理解交、直電動機(jī)調(diào)速。而講解“譯碼原理”時，需補(bǔ)充《計算機(jī)原理》中“存儲器”的相關(guān)知識，學(xué)生才能理解“譯碼”的全過程。這些相關(guān)知識的補(bǔ)充可使教學(xué)工作得以順利進(jìn)行，同時也開闊了學(xué)生的視野，增加了學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)興趣，全面提高了學(xué)生的理論水平，能收到事半功倍的效果。

依據(jù)專業(yè)要求，抓住教學(xué)重點(diǎn)該課程針對不同專業(yè)方向有不同的要求，因此，在講授過程中要有目的地對其內(nèi)容進(jìn)行選擇，突出重點(diǎn)以適應(yīng)專業(yè)要求。如“數(shù)控系統(tǒng)基本知識”介紹了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展、概念、特點(diǎn)、應(yīng)用等內(nèi)容，屬于本課程的基礎(chǔ)知識部分，學(xué)生往往忽略了它的重要性，然而它卻是本課程的點(diǎn)睛之處，高度概括了本課程的內(nèi)容，對全面、系統(tǒng)地理解、學(xué)習(xí)該課程有著舉足輕重的作用。所以，在教學(xué)中對這部分內(nèi)容不管哪個專業(yè)方向都必須重點(diǎn)講解，為后續(xù)部分的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。而“數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計”部分，對于編程和操作專業(yè)方向的學(xué)生就不如維修專業(yè)方向的學(xué)生要求嚴(yán)格。在具體教學(xué)過程中，對維修方向的學(xué)生必須詳細(xì)講解，并把前面的各部分內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，以滿足專業(yè)的需要。

明確教學(xué)目標(biāo)，突破課程難點(diǎn)該課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)數(shù)控人員掌握數(shù)字控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)知識及各部分的基本工作原理。本課程的主要內(nèi)容一般包括基本概念、CNC裝置、插補(bǔ)計算、伺服系統(tǒng)控制、位置測量和系統(tǒng)設(shè)計等幾部分。課程內(nèi)容的選擇是依照課程目標(biāo)而定的，即有什么樣的目標(biāo)，便有什么樣的內(nèi)容，內(nèi)容和目標(biāo)一致。本課程的難點(diǎn)之處，一是課程所涉及的知識面較寬，二是課程內(nèi)容抽象。在該課程的教學(xué)過程中，要分析課程具體內(nèi)容的特點(diǎn)及相互之間的聯(lián)系，緊緊扣住教學(xué)目標(biāo)，突破課程難點(diǎn)。根據(jù)實(shí)踐可打破教材的原有章節(jié)，有機(jī)地安排教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)中，可把“位置測量”、“插補(bǔ)計算”提到“CNC裝置”之前來講解。這兩部分內(nèi)容相對簡單，與其他內(nèi)容的聯(lián)系較少，教學(xué)相對獨(dú)立，學(xué)生易于接受，并且可為后續(xù)講解“CNC裝置”中相關(guān)知識做好鋪墊。教師應(yīng)認(rèn)真分析教材內(nèi)容，找出各部分的具體難點(diǎn)及學(xué)生不易理解的地方，用形象的語言分析講解。如在講解“數(shù)字積分插補(bǔ)方法”時，這一節(jié)的難點(diǎn)不在于插補(bǔ)方法，而是“積分”的概念。技校學(xué)生對“積分”沒有任何形象的認(rèn)識，教師可先利用函數(shù)圖像把“積分”的含義講清，然后再介紹插補(bǔ)方法，學(xué)生就容易接受，否則，學(xué)生總是一知半解，不能深刻理解。

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教學(xué)內(nèi)容改革是教學(xué)改革最核心、最基本的問題。教學(xué)內(nèi)容主要由熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律熵分析法和分析、新的能量系統(tǒng)分析評價方法介紹組成。其中，根據(jù)教學(xué)目的與任務(wù)有效組織教學(xué)內(nèi)容，要與基礎(chǔ)課程工程熱力學(xué)第一定律、第二定律知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，既避免教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù)，又要使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)對第一定律、第二定律有更為深刻的認(rèn)知，并使學(xué)生能夠利用兩個熱力學(xué)基本定律熟練進(jìn)行能量系統(tǒng)分析與評價、以及高效學(xué)習(xí)和應(yīng)用新的分析、評價與優(yōu)化方法。

1.熱力學(xué)第一定律

熱力學(xué)第一定律是工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)，主要講授閉口系統(tǒng)與穩(wěn)流開口系的熱力學(xué)第一定律能量方程式的表達(dá)式及應(yīng)用。在本課程中，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)熱力學(xué)第一定律的一般表達(dá)式即：“進(jìn)入系統(tǒng)的能量-離開系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)總儲存能的變化”的正確靈活應(yīng)用，重點(diǎn)介紹如何分析、列出非穩(wěn)態(tài)充、放氣熱力過程的能量方程式，幫助學(xué)生進(jìn)一步增強(qiáng)利用第一定律進(jìn)行能量分析的能力。同時，通過對節(jié)流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等熱力過程分析來幫助同學(xué)們對第一定律的局限性有更為深入的理解。

2.熱力學(xué)第二定律熵分析法

熱力學(xué)第二定律是工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)與難點(diǎn)，主要講授熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，具體包括：卡諾循環(huán)+卡諾定理、克勞修斯積分不等式、閉口系及開口系統(tǒng)熵方程、孤立系統(tǒng)熵增原理。在本課程中，考慮到判斷一個熱力循環(huán)是否可行、可逆的數(shù)學(xué)判據(jù)容易理解而且是熱力過程的特例，故重點(diǎn)講述閉口系及開口系熵方程、孤立系統(tǒng)熵增原理。在該部分從以下四個方面進(jìn)行介紹：對于狀態(tài)參數(shù)熵的辨析：辨析熵是狀態(tài)參數(shù)與過程無關(guān)，強(qiáng)調(diào)判斷一個熱力過程能否進(jìn)行、可逆的參量不是過程熵變而是過程熵產(chǎn)，引出后面由熵方程及孤立系統(tǒng)熵增原理計算過程熵產(chǎn)的知識點(diǎn)；重點(diǎn)講授熵方程的一般表達(dá)式，即：“進(jìn)入系統(tǒng)的熵-離開系統(tǒng)的熵+過程熵產(chǎn)=系統(tǒng)熵變化”，通過典型例題幫助同學(xué)能夠利用熵方程列出閉口及開口系熵方程，并求取過程熵產(chǎn)；重點(diǎn)解析孤立系統(tǒng)熵增原理的實(shí)質(zhì)及解題特點(diǎn)，并通過典型例題幫助學(xué)生認(rèn)識到孤立系統(tǒng)熵增原理與熵方程的一致性：孤立系統(tǒng)熵增即熵方程中的熵產(chǎn)；作功能力損失方面除了介紹計算公式、通過計算熱力過程熵產(chǎn)及作功能力損失，還著重結(jié)合對節(jié)流、自由膨脹、混合、換熱、可逆定溫放熱壓縮等具體熱力過程分析讓學(xué)生體會第一定律與第二定律之間的聯(lián)系及第二定律的獨(dú)有貢獻(xiàn)。

3.熱力學(xué)第二定律分析法

由于學(xué)時有限并且概念抽象難以理解，分析法在工程熱力學(xué)中屬于選講內(nèi)容，即便講授，也多是簡要介紹。本課程中，分析法是授課重點(diǎn)，從以下四個方面進(jìn)行講授：第一，概念及計算公式，包括機(jī)械、熱量（冷量）、內(nèi)能、焓和化學(xué)。第二，重點(diǎn)講授方程的一般表達(dá)式“進(jìn)入系統(tǒng)的-離開系統(tǒng)的-過程損=系統(tǒng)變化”，通過典型例題幫助同學(xué)能夠利用方程列出閉口及開口系方程，并求取過程損。同時，在分析典型例題時，引導(dǎo)學(xué)生同時用熵分析法來計算過程的作功能力損失，讓學(xué)生自覺地認(rèn)識到分析法中所得到的損失即熵分析法中計算的作功能力損失、體會兩種分析法的一致性及分析法的優(yōu)勢。第三，效率、損系數(shù)的概念及公式，以及在典型熱力設(shè)備、過程及熱力循環(huán)中的計算。第四，針對本學(xué)科領(lǐng)域典型的火力發(fā)電裝置、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置和低溫制冷裝置、LNG液化裝置、天然氣凈化裝置、油田聯(lián)合站等，設(shè)置工程背景很強(qiáng)的案例，教師與同學(xué)們一起分析循環(huán)裝置及各組成設(shè)備的效率、損失及損系數(shù)等，讓同學(xué)們認(rèn)識到分析法在進(jìn)行系統(tǒng)能量分析時的重要性及提高利用該方法解決實(shí)際工程問題的能力。

4.新發(fā)展起來的能量系統(tǒng)分析與優(yōu)化方法

介紹能級分析法、經(jīng)濟(jì)學(xué)、夾點(diǎn)技術(shù)、全生命周期分析法、能值理論等新發(fā)展起來的能量系統(tǒng)分析與優(yōu)化方法的基本理論及應(yīng)用，鼓勵學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲取更多知識。這部分內(nèi)容與留給學(xué)生的學(xué)習(xí)報告緊密相關(guān)，將在下文介紹。目前還沒有適合于本專業(yè)本科教學(xué)的系統(tǒng)節(jié)能方面的教材，本課程教學(xué)內(nèi)容主要參考自沈維道等主編《工程熱力學(xué)》、朱明善等編著《工程熱力學(xué)》、傅秦生編著《能量系統(tǒng)的熱力學(xué)分析方法》和馮霄編著《化工節(jié)能原理與技術(shù)》、何雅玲主編《工程熱力學(xué)精要分析典型題解》等教材及專著，結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年來收集整理的工程案例編寫成講義供教師及學(xué)生使用。

二、教學(xué)方式改革

教學(xué)中的主體是學(xué)生，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，提高其學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果是教學(xué)方式改革的目的。學(xué)生們對于國際上最新的、與未來工作緊密相關(guān)及實(shí)用性強(qiáng)的知識以及確實(shí)能提高自身素質(zhì)與能力的教學(xué)環(huán)節(jié)更感興趣。

1.采用多媒體與板書有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式

充分利用多媒體教學(xué)信息量大，圖像、視頻生動形象的特點(diǎn)，同時結(jié)合傳統(tǒng)板書講解復(fù)雜推導(dǎo)更容易被學(xué)生掌握的優(yōu)點(diǎn)以提升教學(xué)效果。這種授課方式既可以增大授課信息量、有效吸引學(xué)生注意力，同時又能使學(xué)生通過與老師一起板書推導(dǎo)對所學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)有更為深刻的認(rèn)知。

2.提高課堂教學(xué)吸引力

通過針對每一個重要概念及知識點(diǎn)設(shè)計的系列典型例題、思考題吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)其積極參與到教學(xué)中來。而且教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的教學(xué)和科研積累，收集并提煉出與石化工程緊密關(guān)聯(lián)的工程案例，通過案例的討論和分析，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的興趣，提升課堂教學(xué)的互動效果，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用理論知識分析并解決工程實(shí)際問題的能力。

3.布置作業(yè)形式靈活多樣

對于重要的基本概念，以讀書筆記的作業(yè)形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本課程涉及眾多抽象概念和公式，追溯熱量、溫度、熵、熱力學(xué)第二定律、等重要基本概念的由來、發(fā)展歷程，可使學(xué)生在搜集資料的過程中對這些概念有一個直接的感性認(rèn)知，同時也有助于學(xué)生認(rèn)識到這些知識在本學(xué)科發(fā)展中的重要作用。要求學(xué)生組成2~3人的學(xué)習(xí)小組，除常規(guī)課下作業(yè)外，課上作業(yè)以小組為單位完成。課上作業(yè)為教師針對每次課的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計的多為填空、選擇和問答形式的練習(xí)題，課前打印好分發(fā)給每個學(xué)習(xí)小組。在講課過程中，留出適合時間讓學(xué)生及時完成。教學(xué)實(shí)踐表明課上作業(yè)非常利于學(xué)生把握住和消化吸收重難點(diǎn)知識，且能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

三、課程考核方式的教學(xué)改革

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【關(guān)鍵詞】排課管理系統(tǒng)；功能分析；數(shù)據(jù)分析

1 功能分析

通過功能需求分析，刻畫系統(tǒng)的行為，并通過系統(tǒng)的軟件功能完成用戶的任務(wù)，從而滿足業(yè)務(wù)的需要。

1.1 角色分析

寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)涉及到以下角色：（1）教務(wù)處人員，是系統(tǒng)的主要參與者，其職責(zé)或功能為基本數(shù)據(jù)與信息管理、系統(tǒng)管理與維護(hù)等；（2）院系教務(wù)人員，是系統(tǒng)主要參與者，其職責(zé)或功能為教師任務(wù)書編制、人機(jī)交互式排課等；（3）教師的職責(zé)或功能為教學(xué)任務(wù)書核對、課表查詢；（4）學(xué)生的職責(zé)或功能課表查詢。

1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分析

本文運(yùn)用結(jié)構(gòu)化方法分析業(yè)務(wù)功能，用戶比較能理解數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化方法以數(shù)據(jù)為中心，用數(shù)據(jù)流圖（DFD）來描述業(yè)務(wù)功能。在數(shù)據(jù)流圖中，矩形框表示角色，圓邊框表示功能，開口矩形表示為數(shù)據(jù)表或數(shù)據(jù)文件，箭頭線是數(shù)據(jù)線。

數(shù)據(jù)流圖按分層來畫，分別為頂層數(shù)據(jù)流圖、一層數(shù)據(jù)流圖，一層數(shù)據(jù)流圖對應(yīng)總體功能結(jié)構(gòu)，幾個圓邊框?qū)?yīng)功能結(jié)構(gòu)中的幾個功能。

1.2.1 頂層數(shù)據(jù)流圖

從業(yè)務(wù)功能的角度出發(fā)，給出了寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流圖，如下圖1所示：

圖1 頂層數(shù)據(jù)流圖

從以上頂層數(shù)據(jù)流圖中可以看出，系統(tǒng)的參與者主要分為四類：教務(wù)處人員、院系教務(wù)人員、教師和學(xué)生。其中教務(wù)處人員管理基本數(shù)據(jù)信息以及更新和維護(hù)系統(tǒng)，院系教務(wù)人員通過關(guān)聯(lián)信息編制形成教學(xué)任務(wù)書和排定課表，教師和學(xué)生主要通過該系統(tǒng)進(jìn)行課表查詢。

1.2.2 一層數(shù)據(jù)流圖

為了進(jìn)一步細(xì)化各加工步驟說明，下面給出了系統(tǒng)的一層數(shù)據(jù)流圖。

圖2 系統(tǒng)一層數(shù)據(jù)流圖

在上圖2中，主要包含三大塊功能，即教務(wù)處人員的基本數(shù)據(jù)信息管理和系統(tǒng)管理、院系教務(wù)人員的任務(wù)書編制管理和人機(jī)交互式排課以及師生的課表查詢管理。教務(wù)處人員通過錄入教師、學(xué)生、教室、教學(xué)計劃、班級、課程等基本數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對基本數(shù)據(jù)信息的管理與維護(hù)，為人機(jī)交互式排課提供數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)，并通過系統(tǒng)管理對系統(tǒng)進(jìn)行更新和維護(hù)。院系教務(wù)人員通過編制形成任務(wù)書和關(guān)聯(lián)基本數(shù)據(jù)信息，運(yùn)用人機(jī)交互式排課方法排定課表，并反饋系統(tǒng)更新和維護(hù)信息。教師和學(xué)生通過各自權(quán)限查詢課表信息。人機(jī)交互式排課是該系統(tǒng)的核心工作，其他工作都是圍繞它為核心來進(jìn)行的。

1.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)分析

通過需求分析中的數(shù)據(jù)流程圖逐層分解，可得到寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)的四大模塊：基本信息管理、教學(xué)任務(wù)管理、人機(jī)交互式排課和系統(tǒng)管理。教師、學(xué)生、班級、教室、教學(xué)計劃、課程等基本信息管理模塊僅提供給教務(wù)處人員使用，教務(wù)處人員通過這些模塊錄入和維護(hù)教師、學(xué)生、班級、教室、教學(xué)計劃、課程等信息。教學(xué)任務(wù)管理模塊僅提供給院系教務(wù)人員使用，院系教務(wù)人員通過該模塊制定任務(wù)書，并打印任務(wù)書分發(fā)給教師使用。人機(jī)交互式排課模塊僅提供給院系教務(wù)人員使用，院系教務(wù)人員使用該模塊進(jìn)行人機(jī)交互式排課，并設(shè)置參數(shù)供教師和學(xué)生查詢使用。系統(tǒng)管理模塊提供給教務(wù)處人員、院系教務(wù)人員、教師和學(xué)生使用，院系教務(wù)人員通過該模塊反饋信息，教務(wù)處人員通過該模塊更新、維護(hù)和備份系統(tǒng)信息，教師和學(xué)生通過該模塊檢索查詢課表信息。

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 實(shí)體關(guān)系分析

E-R圖（Entity Relationship Diagram），也稱實(shí)體-關(guān)系圖，提供了表示實(shí)體類型、屬性和聯(lián)系的方法，用來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。由于寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)的基本信息管理數(shù)據(jù)流圖涉及基本信息，教學(xué)任務(wù)管理數(shù)據(jù)流圖涉及任務(wù)書信息，人機(jī)交互式排課數(shù)據(jù)流圖涉及課表信息，系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)流圖涉及系統(tǒng)信息，因此寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)包括基本信息、任務(wù)書信息、課表信息、系統(tǒng)信息和教務(wù)處人員、院系教務(wù)人員、教師、學(xué)生等八個實(shí)體。

圖3 寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)E-R圖

如上圖3，寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)E-R圖表示：教務(wù)處人員與基本信息、系統(tǒng)信息是操作產(chǎn)生的關(guān)系，院系教務(wù)人員與任務(wù)書信息、系統(tǒng)信息是操作產(chǎn)生的關(guān)系，院系教務(wù)人員與課表信息是關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的關(guān)系，教師、學(xué)生與課表信息是查詢產(chǎn)生的關(guān)系，其中，院系教務(wù)人員、教師、學(xué)生與課表信息是多對多關(guān)系，教務(wù)處人員、院系教務(wù)人員與系統(tǒng)信息是多對多關(guān)系，其余都是1對多關(guān)系。

2.2 數(shù)據(jù)庫表

根據(jù)E-R圖，給出如下軟件系統(tǒng)主要兩個數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計，分別為教師信息表和課表信息表。其中，學(xué)生、班級、教室、教學(xué)計劃、課程、任務(wù)書等信息表可以類似表示。

（1）教師信息

保存教師的基本信息。

表1 教師信息表

教工號是表1 教師信息表的主鍵，它是標(biāo)識該表中所有行的一個列或一組列。專業(yè)班級是建立和加強(qiáng)表1教師信息表與表2課表信息表數(shù)據(jù)鏈接的一列，故專業(yè)班級是表1教師信息表的外鍵。

（2）課表信息

保存課表的信息。

表2 課表信息表

專業(yè)班級是表2課表信息表的主鍵，它是標(biāo)識該表中所有行的一個列或一組列。教工號是建立和加強(qiáng)表2課表信息表與表1教師信息表和任務(wù)書信息表數(shù)據(jù)鏈接的一列，教室名稱是建立和加強(qiáng)表2課表信息表與教室信息表數(shù)據(jù)鏈接的一列，專業(yè)名稱是建立和加強(qiáng)表2課表信息表與班級信息表數(shù)據(jù)鏈接的一列，課程名稱是建立和加強(qiáng)表2課表信息表與課程信息表數(shù)據(jù)鏈接的一列，故教工號、教室名稱、專業(yè)名稱和課程名稱都是表2課表信息表的外鍵。

3 總結(jié)

本文通過對寧波工程學(xué)院教務(wù)管理部門以及排課管理系統(tǒng)開發(fā)部門等的深入調(diào)研，并結(jié)合本人長期以來所從事排課工作的具體實(shí)踐，對寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面的研究和分析，本文所做的主要工作有如下幾方面：

1）對多年來本人所從事的排課管理工作進(jìn)行了詳細(xì)而細(xì)致的梳理，把工作中碰到的問題和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提煉出來。

2）根據(jù)寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)際，通過刻畫頂層和一層數(shù)據(jù)流圖來描述業(yè)務(wù)功能。

3）依據(jù)功能分析刻畫形成E-R圖，并給出主要兩個數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計。

通過對寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)的功能、數(shù)據(jù)分析的過程，深入地分析寧波工程學(xué)院排課管理系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行機(jī)理，對于以后工作中碰到類似系統(tǒng)問題的解決、維護(hù)與運(yùn)用，具有很大的幫助作用與參考價值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊麗麗.排課系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].長春：吉林大學(xué)，2012.

[2]張小紅.高校排課系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].電子科技，2012（7）：45-47.

[3]李正慧.排課系統(tǒng)數(shù)據(jù)表的設(shè)計與功能的實(shí)現(xiàn)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（7）：116-119.

[4]俸世洲.獨(dú)立學(xué)院排課系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫與算法分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2011（5）：274.

[5]蘇貞.清華大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)在排課問題中的應(yīng)用與思考[J].科技視界，2013（28）：146-147.

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關(guān)鍵詞 能源動力 本科 系統(tǒng)節(jié)能 改革

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2017.02.054

Abstract Undergraduate students of energy and power， who are the backbone of energy saving and emission reduction ， should not only have the basic theory and simple application knowledge of energy， but also should have the knowledge of energy conservation， power conversion and energy management. The course of System Energy Conservation aims to train students to solve the problem of energy management and utilization of the production process， lay a professional foundation for students to engage in energy management and energy conservation in the future work. This paper is committed to the preliminary discussion on teaching reform of this course.

Keywords energy power； undergraduate； system energy-saving； reform

0 概述

在世界近代化M程中，能源和動力一直都是工業(yè)發(fā)展的重要支柱，與此相對應(yīng)，能源動力產(chǎn)業(yè)是一直都是世界各國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一，能源動力領(lǐng)域人才教育的成敗關(guān)系到國家的根本利益。自2012年5月“2011計劃”啟動后，對能源動力專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了新的要求，如何培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型能源動力類人才，成為社會關(guān)注的熱點(diǎn)。高等學(xué)校作為國家培養(yǎng)人才的主要基地，如何通過合理的課程設(shè)置和教學(xué)方式，培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力突出、契合社會需要的能源動力類人才，也是一個需要關(guān)注的話題。

能源動力類本科生，不僅應(yīng)該具備本領(lǐng)域基礎(chǔ)理論及簡單的應(yīng)用知識，也應(yīng)當(dāng)具備能源節(jié)約、動力轉(zhuǎn)換和能源管理方面的知識，應(yīng)當(dāng)成為 “節(jié)能減排”領(lǐng)域的中堅力量?！澳茉聪到y(tǒng)工程”這門課程旨在培養(yǎng)學(xué)生解決生產(chǎn)過程中能源管理和利用的科學(xué)問題，為學(xué)生未來從事能源管理和節(jié)能減排方面的工作打下專業(yè)基礎(chǔ)。然而以筆者目前的了解所知，我國能源動力類專業(yè)中開展此課程的高校寥寥無幾，即使開設(shè)該課程的高校，在教學(xué)過程中也存在一定的問題。因此，本文就“能源系統(tǒng)工程”這門課程的教學(xué)改革問題做初步探討。

1 開設(shè)“能源系統(tǒng)工程”課程的必要性

本課程基于兩個主要概念：一是“載能體”，二是“系統(tǒng)”，所研究的是由多個對象所組成的系統(tǒng)的節(jié)能問題。在研究節(jié)能問題時，以往的節(jié)能工作往往著眼于單體設(shè)備或單個工序，本課程從“系統(tǒng)”的觀點(diǎn)出發(fā)，注重系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備、各工序的銜接問題和整體能耗問題，通過考察產(chǎn)品的“完全能耗”指導(dǎo)企業(yè)的能源利用和管理問題。另外，本課程提出的一系列能源利用思想和評價手段，對于培養(yǎng)學(xué)生以整體眼光看問題具有重要作用，可以為從事各行業(yè)能源利用和管理的人才提供基本理論和基本方法。

“系統(tǒng)節(jié)能”的思想最早于上世紀(jì)80年代由我國東北大學(xué)的陸鐘武、蔡九菊兩位學(xué)者提出并完善，最早應(yīng)用于我國幾家大型鋼鐵企業(yè)并取得了很好的節(jié)能效果，是我國鋼鐵行業(yè)節(jié)能工作的里程碑式指導(dǎo)思想?？墒?，目前國內(nèi)開設(shè)該課程的高校寥寥無幾，且開設(shè)該課程的多為冶金類院校。同時，開設(shè)該課程的高校在“能源系統(tǒng)工程”課程教學(xué)工作中也面臨一系列問題，如：可供使用的教材單一，實(shí)踐環(huán)節(jié)缺失，課程體系規(guī)劃不科學(xué)，課程知識需要豐富等。

近年來，全社會的節(jié)能意識大大提高，全國各地、各行各業(yè)的節(jié)能積極性都很高，能源利用和節(jié)約問題是所有工業(yè)行業(yè)面臨的問題，如果大家都能了解系統(tǒng)節(jié)能的基本思想，按照系統(tǒng)節(jié)能的要求合理用能，我國節(jié)能工作必能取得更大的成績。另外，能源節(jié)約不僅是在技術(shù)層面上進(jìn)行，同樣也需要在管理層面創(chuàng)新。因此，在國內(nèi)能源動力類本科教育階段開設(shè)“能源系統(tǒng)工程”這門課程，并結(jié)合現(xiàn)有的研究成果豐富該課程的教學(xué)，很有必要。

2 “能源系統(tǒng)工程”課程改革方向初探

2.1 推廣“能源系統(tǒng)工程”課程在高校覆蓋范圍

能源動力類人才在從事所有相關(guān)專業(yè)的工作時，都面臨著能源的利用和管理問題。加大“能源系統(tǒng)工程”課程在國內(nèi)本科階段的普及工作，使得能源動力類專業(yè)培養(yǎng)出的畢業(yè)生在實(shí)際工作中，既關(guān)注局部，又關(guān)注整體，注重能源與非能源節(jié)約相結(jié)合，對畢業(yè)生職業(yè)生涯和我國的節(jié)能減排工作必將大有裨益。

2.2 科學(xué)規(guī)劃課程體系

（1）科學(xué)制定培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計劃。培養(yǎng)目標(biāo)是本科教育中的首要問題，“能源系統(tǒng)工程”課程屬專業(yè)類課程，本課程知識可廣泛應(yīng)用于能源系統(tǒng)優(yōu)化、節(jié)能評價和能源管理，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生從整體看問題和解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)目標(biāo)定位為：培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型和外向型人才。

教學(xué)思想和教學(xué)理念的貫徹最終都必須通過執(zhí)行教學(xué)計劃來實(shí)施，因此教學(xué)計劃的修訂就成為教學(xué)改革中的重中之重?！澳茉聪到y(tǒng)工程”是一門注重理論和實(shí)踐相結(jié)合且偏重于實(shí)踐的學(xué)科，脫離了實(shí)踐其理論是抽象的。理論教學(xué)只能滿足基本理論知識的傳授，實(shí)踐教學(xué)的過程才能鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合解決問題、處理問題的能力。因此，在制訂本課程教學(xué)計劃時，應(yīng)注重理論課時與實(shí)踐課時的比例，將實(shí)踐貫穿于整個課程的學(xué)習(xí)過程，實(shí)踐教學(xué)的形式可以是豐富多樣的。

（2）合理規(guī)定課程的學(xué)習(xí)方式。為了真正實(shí)現(xiàn)本課程的功能，除理論和實(shí)踐課時的分配外，教師應(yīng)在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。為了讓培養(yǎng)對象有更加廣博的知識面和適用面，學(xué)生需要在學(xué)習(xí)方面有更多的自?？梢蕴暨x部分章節(jié)由學(xué)生經(jīng)過預(yù)習(xí)后，挑選部分學(xué)生主講部分課時。

（3）將實(shí)踐能力列入考核范圍。由于本課程注重對學(xué)生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力，在考核中應(yīng)加入實(shí)踐能力的考查。最終考試成績由三部分組成：筆試考核、平時成績考核和實(shí)踐能力考核。筆試考核主要對理論知識和基本概念進(jìn)行考試；平時成績考核主要依據(jù)課堂表現(xiàn)以及作業(yè)情況；實(shí)踐能力考核主要考查學(xué)生對課程內(nèi)容的理解程度。

2.3 總結(jié)最新成果，編制新教材

由于國內(nèi)能源動力類專業(yè)開設(shè)“能源系統(tǒng)工程”課程的院校較少，使得適合該課程的教材數(shù)量幾乎沒有，僅有的幾種教材由于編制時間較久，已無法滿足當(dāng)下的培養(yǎng)要求，迫切需要組織人員編制一本新教材。新的《能源系統(tǒng)工程》教材應(yīng)總結(jié)最新的研究成果，豐富現(xiàn)有教材，引入管理類知識內(nèi)容，豐富與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的案例分析，結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目給出供學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的題例，擴(kuò)展數(shù)學(xué)建模方式，豐富解決問題的數(shù)學(xué)手段。

2.4 建設(shè)科學(xué)的師資隊(duì)伍

師資隊(duì)伍是開展教學(xué)工作的核心和靈魂，其質(zhì)量是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。要想培養(yǎng)出高水平的學(xué)生，一個重要的因素就是必須有一支訓(xùn)練有素的教師隊(duì)伍。目前我國大部分高校在招聘教師時都只強(qiáng)調(diào)學(xué)歷層次，比如只招聘博士，而對應(yīng)聘教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)從不做任何要求。由于“能源系統(tǒng)工程”課程的特殊性，如果教師只具備書本知識，本身沒有相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，顯然滿足不了實(shí)踐教學(xué)的相關(guān)要求。因此，本課程的教師一方面要樹立終身學(xué)習(xí)觀念；另一方面要重視和加強(qiáng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累與學(xué)習(xí)。本課程的教師要主動在寒暑假的時間 “走出去”，與各用能企業(yè)多溝通、多聯(lián)系，及時了解企業(yè)能源利用發(fā)展情況，在為社會提供專業(yè)服務(wù)的同時，更好地服務(wù)于教學(xué)，為教學(xué)科研打下良好的基礎(chǔ)。

2.5 拓展實(shí)踐教學(xué)的新思路，探索新的實(shí)踐教學(xué)方法

（1）聘請企業(yè)技術(shù)及管理人員課堂授課。在課程的學(xué)習(xí)過程中，可從企業(yè)邀請有豐富實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)或管理人員對學(xué)生進(jìn)行課堂講座，拉近教學(xué)與實(shí)際的距離。也可簽訂互惠互利的合作協(xié)議，真正建立起長期校企合作關(guān)系。

（2）課堂案例教學(xué)。課堂案例教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，而且也是最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。在課堂教學(xué)中引用合適的案例進(jìn)行分析討論，既能理論聯(lián)系實(shí)際鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題的能力，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。案例教學(xué)要注重結(jié)合實(shí)際應(yīng)用問題，具有一定的引導(dǎo)性、普遍性、代表性，能通過問題的解決，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，將知識融于案例中，達(dá)到舉一反三的目的。

（3）增加課堂討論環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生參與性。傳統(tǒng)的授課方法多是教師在講堂上講，學(xué)生在教室內(nèi)聽。由于學(xué)生對課程的參與性低，導(dǎo)致部分學(xué)生聽課精力不集中，學(xué)習(xí)積極性降低，缺課、遲到、早退現(xiàn)象突出。為了解決這一問題，可采用小組討論的方式，讓盡可能多的學(xué)生參與進(jìn)來，給學(xué)生更多的自主性。可以采取分組討論的方法，將班級學(xué)生分成若干小組，由任課教師給出若干能體現(xiàn)本課程處理方法、研究現(xiàn)狀的題目，讓每組學(xué)生通過分工完成資料查詢、演講稿制作、演講等環(huán)節(jié)內(nèi)容。這樣能在一定程度上增加學(xué)生的參與感，起到互動的作用。同時也對任課教師把握本課程的前沿成果和解決方法具有反哺作用。

3 結(jié)語

作為國民經(jīng)濟(jì)支柱領(lǐng)域重要參與者的能源動力類專業(yè)人才，肩負(fù)著國民經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展的重要使命。作為人才培育主要基地的高校，在知識結(jié)構(gòu)的建立和人才培養(yǎng)的過程中，注重知識的更新和為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)的屬性，具有義不容辭的責(zé)任。在能源動力類本科階段開設(shè)“系統(tǒng)節(jié)能”課程，符合國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的需要，也符合培育應(yīng)用型、復(fù)合型和外向型人才的需要。本文提出的若干“能源系統(tǒng)工程”課程改革的建議，期望能起到磚引玉的效果，也期望能引起更多能源動力類同仁對該課程的關(guān)注，將我國能源動力類專業(yè)建設(shè)得更加完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 曲宏偉，趙順.能源動力類本科生虛擬實(shí)踐教學(xué)平臺建設(shè)研究[J].青年與社會，2015（7）：141.

[2] 余韜.對本科教學(xué)改革的幾點(diǎn)建議[J].廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報，2007（6）：122.

[3] 楊偉鴿.會計學(xué)專業(yè)本科階段實(shí)踐教學(xué)改革與探索[J].中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)會計，2010（11）：154.

[4] 孫志強(qiáng).能源動力類本科生數(shù)值模擬能力的步進(jìn)式培養(yǎng)[J].高教論壇，2010（9）：28.

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關(guān)鍵詞：高職院校，排課系統(tǒng)，數(shù)學(xué)模型，遺傳算法

 

1.引言

近年來，高等職業(yè)教育己成為我國高等教育的一個重要組成部分。隨著高等職業(yè)教育辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，市場需求的專業(yè)設(shè)置也更加靈活，職業(yè)技能培養(yǎng)的教學(xué)模式也體現(xiàn)出多樣性，再加校企合作得愈加頻繁，教學(xué)資源日益緊張。高職院校必須結(jié)合高職教育特點(diǎn)和本校實(shí)際情況開發(fā)合適的教學(xué)管理系統(tǒng)，而排課系統(tǒng)是教學(xué)管理系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，排課結(jié)果的優(yōu)劣會直接影響學(xué)校的正常教學(xué)秩序，甚至影響教學(xué)質(zhì)量。

2.基于遺傳算法的課表問題分析

2.1課表問題的重要因素

班級、教師、教室、課程和時間是高職院校課程表問題的五個重要因素。

（1）班級：每個班級都有自己的編號和自己班級的名稱。每個班級同一時間和同一地點(diǎn)不能同時上兩門課程。

（2）教師：每個教師都有自己的編號和姓名。每個教師都有自己期望上課時間和期望上課方式。每個教師在同一時間和同一教室不能同時上兩門課程。

（3）教室：每個教室都有編號和名稱。每間教室同一時間只能接受一門課程的講授，上課人數(shù)應(yīng)該小于教室最大容量，但上課人數(shù)遠(yuǎn)小于教室最大容量也是不合適的。這可作為課程問題的一個優(yōu)化目標(biāo)。

（4）課程：每門課程都有編號和課程名稱。一門課程通常由一位教師來講授，具有相同課程的班級理論課可以合班上課，實(shí)訓(xùn)課再分班上課。

（5）時間：時間分為學(xué)期，周，天，時間段。通常一學(xué)期進(jìn)行一次排課，每門課程要持續(xù)數(shù)周。論文格式，排課系統(tǒng)。通常高職院校中每天會有5個時段可以上課，上午2個，下午2個，晚上1個，而且每門課總是一次上2小節(jié)課。

2.2課表問題的多目標(biāo)分析

高職院校課程表問題是一個多目標(biāo)的組合規(guī)劃問題。對于課程表問題來說，有時候無法獲得足夠多的約束，這樣根據(jù)Pareto的最優(yōu)解理論最后獲得不可避免的只能是一個解集。我們期望從解集中獲得能夠令我們滿意的相對最優(yōu)解，它首先要滿足不能發(fā)生任何沖突，不能發(fā)生諸如一個教室或一個教師或一個班級需要同時上兩門課程的情況；其次它需要有較高的質(zhì)量，符合科學(xué)，具有人性化。下面將具體分析怎樣通過多目標(biāo)優(yōu)化來衡量一個排課方案的優(yōu)劣。

（1）節(jié)次優(yōu)度

節(jié)次優(yōu)度表示的是一節(jié)課所占用的時間段中，教師和學(xué)生的工作、學(xué)習(xí)效率的高低或者說是一節(jié)課所占用的時間段的受歡迎程度。表1中給出了一個節(jié)次優(yōu)度的實(shí)例。

表1 節(jié)次優(yōu)度

 

 

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【關(guān)鍵詞】操作系統(tǒng)；定量方法；性能評估

1.課程性質(zhì)

操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)中的重要系統(tǒng)軟件，操作系統(tǒng)原理課程是計算機(jī)類重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生們可以掌握操作系統(tǒng)的基本原理與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，包括現(xiàn)代操作系統(tǒng)對計算機(jī)系統(tǒng)資源的管理策略與方法、操作系統(tǒng)進(jìn)程管理機(jī)制、現(xiàn)代操作系統(tǒng)的用戶界面；了解操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計；具備一定的系統(tǒng)軟件開發(fā)技能。為以后從事各種研究、開發(fā)工作（如：設(shè)計、分析或改進(jìn)各種系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件）提供必要的軟件基礎(chǔ)和基本的技能。

2.教學(xué)中問題的凸現(xiàn)

“操作系統(tǒng)”是計算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，在教學(xué)中很多地方采用了一定的定量方法，如在存儲管理中虛擬式存儲管理的淘汰算法和磁盤調(diào)度算法的分析就是較典型的事例。但是，通過分析目前一些操作系統(tǒng)教學(xué)的相關(guān)教材及輔助文獻(xiàn)后，我們發(fā)現(xiàn)操作系統(tǒng)教學(xué)在定量方法的使用上面還有較多欠缺之處。

2.1 系統(tǒng)性能評估內(nèi)容較少

操作系統(tǒng)設(shè)計時考慮的重要因素是性能。而用戶最關(guān)心的是等待的時間即響應(yīng)時間，系統(tǒng)管理員最關(guān)心的是系統(tǒng)的吞吐量。怎樣對系統(tǒng)進(jìn)行具體的性能評價在OS教程中很少涉及。

2.2 教程與發(fā)展有一定差距

現(xiàn)在高校中所用的教材一般是原理性內(nèi)容較多，但在引用數(shù)據(jù)時并沒有完全引用現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的實(shí)際數(shù)據(jù)。許多教程中原理內(nèi)容定性分析偏多，而定量分析的內(nèi)容較少。這是因?yàn)樵诂F(xiàn)代計算機(jī)高速發(fā)展的今天，作者也需考慮如果過分依賴于特定的平臺，相關(guān)內(nèi)容淘汰太快。

3.定量方法在教學(xué)中的開展

3.1 定量法在教學(xué)中的作用

因?yàn)榫唧w的數(shù)據(jù)通常更具有說服力，能讓學(xué)生對抽象的理論有更好的認(rèn)識。在指導(dǎo)學(xué)生對某個問題進(jìn)行研究，采集、分析數(shù)據(jù)乃至得到結(jié)論方面，更彰顯了定量方法的重要性。為了更好地進(jìn)行此類專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生真正能夠理論聯(lián)系實(shí)際。教師作為教學(xué)活動的主導(dǎo)者，不應(yīng)該僅僅局限于教程，如果有意識地在多個教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)用定量手段，則可以彌補(bǔ)上述不足，取得更好的教學(xué)效果。

3.2 教學(xué)環(huán)節(jié)中定量方法的增強(qiáng)實(shí)施

教授此類課程老師應(yīng)該多多關(guān)注業(yè)界動態(tài)，了解本領(lǐng)域的最新進(jìn)展，收集豐富的數(shù)據(jù)材料并用之于教學(xué)，通過相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)彌補(bǔ)教材的不足，反映操作系統(tǒng)當(dāng)前動態(tài)。如講在講到分時系統(tǒng)與時間片的問題時，可以舉出具有代表性的分時系統(tǒng)Unix V6、4.4BSD及最新的Linux 2.6在運(yùn)行平臺上的時鐘中斷頻率、時間片和平臺計算能力等數(shù)據(jù)。通過具體的數(shù)據(jù)，學(xué)生不僅對真實(shí)系統(tǒng)有直觀的認(rèn)識，還可以看到歷史軌跡下硬件技術(shù)的發(fā)展對軟件參數(shù)值產(chǎn)生的影響。

再例如設(shè)備管理和文件管理很多知識點(diǎn)基于的前提就是磁盤訪問速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于內(nèi)存訪問速度。但目前固態(tài)硬盤的市場日趨增大，其特點(diǎn)完全不同于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤。固態(tài)硬盤就是全電子的，采用集成電路存儲技術(shù)，使用存儲芯片加上尋址控制器來組成的硬盤，類似于U盤技術(shù)，沒有任何機(jī)械運(yùn)動部件。傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤，采用高速旋轉(zhuǎn)的磁盤來存儲數(shù)據(jù)，通過磁頭來讀寫，類似于早期的軟盤工作方式。老師可以列出兩類硬盤的性能參數(shù)對比并提出調(diào)度算法、緩沖技術(shù)、磁盤碎片整理的是否必要性。并可同時介紹Windows對固態(tài)硬盤技術(shù)的支持。這樣學(xué)生不僅可以了解當(dāng)今操作系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)而且可以深深體會硬件技術(shù)對操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)所產(chǎn)生的影響。

3.3 開發(fā)定量結(jié)果的習(xí)題

在學(xué)習(xí)過程中，要求定量結(jié)果的習(xí)題一般比概念性、定性化的題目更能吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的興趣。所以在教學(xué)環(huán)節(jié)中除了傳統(tǒng)的習(xí)題還可以適當(dāng)做些定量化的習(xí)題。在教學(xué)大綱的制定中還可以加些學(xué)時進(jìn)行此類課程的課程設(shè)計或?qū)嵱?xùn)，用更多定量的方法加深學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)。

4.總結(jié)

操作系統(tǒng)原理是計算機(jī)學(xué)科重要的核心課程，由于教學(xué)內(nèi)容的理論性較強(qiáng)、知識體系繁雜，在授課過程中存在著很多困難和障礙。本文立足于教育人才培養(yǎng)的目標(biāo)，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，分析了當(dāng)前操作系統(tǒng)原理課程教學(xué)中存在的問題，對操作系統(tǒng)課程用定量的教學(xué)方法進(jìn)行了嘗試。

參考文獻(xiàn)

[1]湯子瀛.計算機(jī)操作系統(tǒng)IS[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001.

[2]陳燕暉，念其鋒，羅宇.“操作系統(tǒng)”教學(xué)的定量方法探討[J].計算機(jī)教育，2009.

[3]張堯?qū)W，史美林.計算機(jī)操作系統(tǒng)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，1977.

[4]張坤.操作系統(tǒng)課程的教學(xué)方法研究[J].高等工程教育研究，2007（S1）：151-152.

[5]郝繼升.計算機(jī)操作系統(tǒng)原理課程的教學(xué)探索[J].教育與職業(yè)，2007（8）：99-101.

[6]孔濤.談高校體育教學(xué)課堂興趣的培養(yǎng)[J].山東師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008.23（4）：55-57.

[7]王索華.網(wǎng)上操作系統(tǒng)教學(xué)課件解決方案[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2001.27（3）：307-311.

篇10

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；實(shí)踐；創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目；課程設(shè)計

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）29-0146-02

目前，我國對嵌入式領(lǐng)域人才的需求日益旺盛。嵌入式系統(tǒng)在很多產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，包括工業(yè)自動化、醫(yī)療儀器設(shè)備、智能家居、智慧城市和航天航空領(lǐng)域。例如神州飛船和火箭中有很多嵌入式系統(tǒng)，神州飛船從原來神州一號到神州十號，還有登月探測器嫦娥一號到嫦娥三號，其系統(tǒng)中都有大量的嵌入式系統(tǒng)。并且，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在很大程度上改變了人們的生活、工作和娛樂方式，使人們的生活更加豐富多彩。在生活中，所有帶有一點(diǎn)“智能”的家電，例如電腦電冰箱、電腦電飯煲、電腦豆?jié){機(jī)等都是嵌入式系統(tǒng)，另外，日常常見的IPAD、照相機(jī)、攝像機(jī)、打印機(jī)、智能手機(jī)等都是嵌入式系統(tǒng)[1]。為此，國內(nèi)外各大院校也紛紛開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)方面的課程，并且在教學(xué)中把培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力放在首位。

本文對西安科技大學(xué)電氣與控制學(xué)院自動化專業(yè)《嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計》實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行了分析，提出了嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，實(shí)踐證明，該方法大大提高了學(xué)生的實(shí)踐動手能力，為以后能成為真正的嵌入式人才打下了重要基礎(chǔ)。

一、“嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計”課程簡介

1.從嵌入式系統(tǒng)定義和特點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)是設(shè)計完成復(fù)雜功能的硬件和軟件，并使其緊密耦合在一起的計算機(jī)系統(tǒng)。術(shù)語嵌入式反映了這些系統(tǒng)通常是更大系統(tǒng)中的一個完整的部分，稱為嵌入的系統(tǒng)。嵌入的系統(tǒng)中可以共存多個嵌入式系統(tǒng)。或者可以簡單定義為嵌入到對象體系中的專用計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)即為嵌入式系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)包含有三個特點(diǎn)，即嵌入性、內(nèi)含計算機(jī)和專用性。

2.嵌入式系統(tǒng)的組成。系統(tǒng)包含硬件和軟件，其中硬件包含嵌入式處理器和硬件設(shè)備，軟件包括嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用程序[2]。嵌入式系統(tǒng)集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與硬件于一體。嵌入式系統(tǒng)的嵌入式處理器可以分為以下幾大類：嵌入式微處理器，嵌入式微控制器，嵌入式DSP處理器和嵌入式片上系統(tǒng)（SOC）。常見的嵌入式操作系統(tǒng)有：嵌入式Linux，Win CE，VxWorks和μC/OS-II。

二、“嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計”課程實(shí)踐項(xiàng)目

1.課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境，完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的編程和驗(yàn)證工作。所使用的開發(fā)板是周立功公司的LPC2131的開發(fā)套件，能完成一些硬件的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。包括GPIO口輸入輸出實(shí)驗(yàn)、外部中斷實(shí)驗(yàn)、定時器實(shí)驗(yàn)、UART實(shí)驗(yàn)、I2C實(shí)驗(yàn)、SPI實(shí)驗(yàn)、PWM脈沖寬度調(diào)制、AD/DA實(shí)驗(yàn)、RTC實(shí)時時鐘實(shí)驗(yàn)、低功耗實(shí)驗(yàn)等。通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握ARM7的開發(fā)環(huán)境的使用和ARM7的硬件的功能[3]。然后把UC/OS-II操作系統(tǒng)也作為程序設(shè)計的一部分，在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計用戶程序，使學(xué)生熟悉嵌入式開發(fā)環(huán)境，全面了解嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程，在實(shí)踐中鍛煉設(shè)計和開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的能力。

2.課程設(shè)計。在學(xué)期末集中安排兩周的課程設(shè)計，主要完成以ARM處理器為核心的嵌入式最小系統(tǒng)及其擴(kuò)展模塊設(shè)計。實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用ARM LPC2131開發(fā)版，考核方式為軟硬件驗(yàn)收并提交課程設(shè)計報告。在學(xué)生熟悉了ARM的開發(fā)環(huán)境和基本的實(shí)驗(yàn)程序之后，會讓學(xué)生自己動手設(shè)計課題，給學(xué)生布置多個課題，學(xué)生可根據(jù)興趣進(jìn)行選擇，三人一組。如：基于ARM的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動控制設(shè)計，自動窗簾控制器，多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，基于ARM的工程車控制系統(tǒng)設(shè)計，直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計等。

下面以紅外自動感應(yīng)窗簾為例，介紹學(xué)生課設(shè)自己動手所做的工作。首先，學(xué)生根據(jù)課題功能的要求，確定系統(tǒng)控制方案?！蹲詣哟昂熆刂破鳌氛n題要求系統(tǒng)能根據(jù)環(huán)境因素自動打開或關(guān)閉窗簾。因此學(xué)生可確定出如圖1所示的控制方案。系統(tǒng)包括LPC2131最小系統(tǒng)、溫度和光強(qiáng)檢測、鍵盤輸入、液晶輸出和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動等模塊。

在此方案的基礎(chǔ)上設(shè)計系統(tǒng)硬件，進(jìn)行器件選型和原理圖設(shè)計。溫度檢測選用DS18B20，光強(qiáng)檢測選用光敏電阻，鍵盤采用獨(dú)立按鍵，液晶顯示選用LCD1602，步進(jìn)電機(jī)選用28BYJ-48型步進(jìn)電機(jī)，其驅(qū)動選用ULN2003。由此得到的系統(tǒng)原理圖如圖2所示，并要求學(xué)生在此原理圖基礎(chǔ)上做出硬件實(shí)物。

而后就可以進(jìn)行軟件的編程和調(diào)試了。軟件工作流程如圖3所示。

最后通過軟硬件的聯(lián)合調(diào)試，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所要求的功能，并撰寫課程設(shè)計報告。

3.創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。在校大學(xué)生每年都可以參與申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項(xiàng)目，該類項(xiàng)目主要由4～5名學(xué)生完成，由一名老師指導(dǎo)[4，5]。創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申請時要對項(xiàng)目實(shí)施的目的和意義、項(xiàng)目研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題、項(xiàng)目實(shí)施方案、主要技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)費(fèi)預(yù)算等進(jìn)行陳述。重點(diǎn)是項(xiàng)目研究內(nèi)容、擬解決的關(guān)鍵問題和項(xiàng)目實(shí)施方案。通過這種形式，學(xué)生不僅對項(xiàng)目的申請有了一定的認(rèn)識，而且可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，由原來單純的依靠興趣來動手實(shí)踐，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q實(shí)際問題為目的的學(xué)習(xí)方式。這樣，可以讓學(xué)生以解決問題為驅(qū)動的方式來學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計，與實(shí)際的工業(yè)企業(yè)問題更為接近，也可以為就業(yè)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

4.畢業(yè)設(shè)計。此外，每年有大約四分之一的學(xué)生以嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方面的題目作為他們的畢業(yè)設(shè)計課題，如，基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計、嵌入式多功能輪椅控制系統(tǒng)設(shè)計、嵌入式魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計、基于ARM的道路清掃車控制系統(tǒng)設(shè)計、嵌入式語音控制機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計等等課題。學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計動手能力的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高了解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)了就業(yè)競爭力。

嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計課程是自動化專業(yè)的一門重要課程[6]，該課程通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計、創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計等方面實(shí)踐項(xiàng)目，不僅提高了學(xué)生的實(shí)踐動手能力，也提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，讓學(xué)生能有一技之長，增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)競爭力，為學(xué)生成為企業(yè)需求的嵌入式應(yīng)用型人才打下了重要的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李振寧.嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用與研究[D].西安：長安大學(xué)，2005.

[2]曾潔瓊.ARM嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與探討[J].時代教育，2014，（6）：117，140.

[3]周立功.ARM嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教程（二）[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2005.

[4]王恒，張燕，鐘麗娜.“ARM控制器實(shí)用技術(shù)”課程教學(xué)探索[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015，（6）：106-108.