网络通信基础课程教学范文

导语：如何才能写好一篇网络通信基础课程教学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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目前国内高校车辆工程专业网络通信类课程教学普遍存在以下问题:

(1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍;

(2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设;

(3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。

2培养体系的改革

现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆外围相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。

3课程平台的改革

围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。

3.1基础平台

通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。

3.2特色平台

围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。

4教学模式的构建

教师在课程中的教学质量直接影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。网络通信类课程的改革,要求教师同时具备车辆工程和网络通信的知识,既能将教学内容从机械知识结构拓展到网络通信领域,也能够将网络通信领域的最新技术应用到车辆工程中。但我国高校中在机械工程和电子信息领域中的“双师型”教师数量明显不足,缺乏具有实践经验的中高级技术人员。为了充实教学队伍,可以聘请汽车行业有经验的技术人员作为兼职教师。同时,支持和鼓励教师深入企业学习新技术。鼓励学生将新想法、新创意,以发明专利、科技创新竞赛的形式实现。对构思新颖的选题给予必要的科研经费和指导,同时设定创新学分,进一步推动创新研究。

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关键词：《过程监测技术实践》；专业硕士；目标导向；分级考核；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0086-02

一、前言

现有的对专业学位研究生培养的研究成果主要针对在研究生培养过程中存在的不同培养模式的现状进行总结，从教育理论角度阐述不同培养模式存在的必要性[1]。早期针对专业学位硕士培养的研究主要以“厘清专业学位培养模式”、“完善专业学位研究生准入制度”、“建立专业学位考核和评估机制”为主要研究方向[2]，研究者对专业硕士的准入制度、培养目标、学位授予等环节进行了充分讨论。在此基础上，针对专业硕士实践教学环节的改革、设置和考核等问题逐渐成为研究焦点。

《过程监测技术实践》作为控制工程专业学位研究生的必修实践课程之一，涉及自下而上的一整套监测系统的构建：包括嵌入式数据采集系统的设计及实现、基于网络或总线的数据通信、监控服务器的数据接收、存储、显示等功能，是一门具有较强实践性的综合性课程。课程涉及内容多且广，难度系数高，学生之间还存在较大的知识结构和实践经历差异。如果实践类型和考核、评价方式单一，即使同学有学习兴趣也会由于畏难情绪而不能充分调动学生的学习积极性，从而影响专业硕士研究生工程能力的全面培养。

本文针对专业硕士培养过程中《过程监测技术实践》课程的实践环节教学与评价体系不完善的问题，基于专业硕士培养目标，从教学内容、课时分配、实践环节内容及考核评价方法的角度进行改革探讨。

二、课程教学中面临的问题

首先，存在教学内容多与授课课时少的矛盾。该课程至少涉及四门本科课程，作为本科课程的总结和提高，仍有许多理论知识需要讲解。如何在32学时的时间内完成授课和实践内容，必须规划好授课和实践内容，并合理分配相应的课时。其次，由于不能保证专业学位研究生在本科阶段选修了基础课程，造成学生之间的基础知识和实践能力参差不齐。《过程监测技术实践》课程作为一门专业硕士走出校门去企业实践之前的实践课程，必须能针对不同实践基础和知识结构的同学提供不同的实践内容和平台，并有相应的公平公正地评价学生对知识的掌握程度和工程实践能力的体系和标准。最后，专业学位研究生由于需要到企业实习半年，一般要求其所有课程在一个学期内完成，从而导致其学习非常紧张，课后难以保证有大量时间用于课程实践，因而要求课程实践内容不仅要完整还要紧凑，否则难以保证教学质量。

以上是在《过程监测技术实践》课程教学实践中所必须要考虑并解决的问题。

三、课程教学改革探讨

1.教学内容及实践平台设计。针对课程教学中的上述问题，结合过程监测中的信号特点、通信方式和完成功能，采用抽象被监测对象，突出功能实质的方式进行教学内容和实践平台设计。（1）数据采集模块。针对选课学生的不同知识结构，从MCS51、STM32和ARM处理器低、中、高三个层次介绍数据采集模块（含通信接口）的设计及其基本功能的编程实现。提供基于51单片机、ZigBee模块（51内核）、STM32和ARM9处理器为核心的数据采集模块作为多样性实践平台选择，满足不同基础学生的兴趣和需求。（2）数据通信。主要介绍基于Modbus协议的RS-485通信、基于Zigbee的无线通信、基于TCP/IP协议的网络通信原理及其编程实现方法，这是目前在工业现场应用最为广泛的三种通信手段。（3）监控服务器系统。实时数据的接收、显示及存储是监控服务器系统最基本的三种功能。本部分重点介绍数据库的插入、查询等功能的实现方法。通过结合TCP/IP网络通信协议、数据实时显示程序示例，完成数据的实时接收、数据库存储等功能的编程实现。教学内容和实践平台的体系结构如图1所示。

2.教学方法探讨。《过程监测技术实践》作为专业硕士的一门核心实践课程，其目标即是培养学生的工程实践能力以及理论转化应用的能力，因此采用“学习-实践-再学习-再实践”的知行合一的教学模式是合理的选择。授课采用针对典型工程案例进行分析讨论的教学模式。通过选取典型工程项目，将该工程的应用背景、工况条件以及相关要求告诉学生；然后围绕如何搭建一个完整的过程监测系统这一目标，采用引导式教学的模式让学生们根据实际工况设计出一个完整的方案，然后再一起讨论方案的合理性、可行性，最后给出相应的编程实例。通过这样的教学模式，旨在培养学生独立思考、自主学习和分析解决问题的能力。同时，由于选取的案例来源于实践，具有很强的实践性和针对性，对学生也有较强的说服力。

在实践环节，要求学生在各自所选硬件平台和编程实例程序的基础上进行功能扩展和完善。在源数据（数据采集模块获取）和结果显示平台（监控服务程序）都不具备的情况下，充分利用串口/网络通信调试助手等免费软件作为调试平台和人机界面，完成系统功能的编程、调试，为加深知识的理解和工程转化搭建桥梁。

四、课程考核体系的建立

课程的考核成绩是对学生所付出努力的认可程度。一个科学合理的考核成绩，能够进一步促进学生正确认识自己对知识的掌握程度，督促学生进行再学习。因此，走好改革“最后一里路”也至关重要。

本课程以实践环节为主要考核目标，强调个体能力的考评。考核内容分为三部分：第一部分为构建并实现过程参量监测系统，根据前述不同的硬件平台，按照难易程度划分四个不同评分等级的实践项目。每个学生作为一个被考核对象，可以根据自身能力选择相应等级的实践平台。该实践项目占总成绩的80%，并设定1.0、0.9、0.8、0.7作为相应的难度系数；第二部分是平时成绩的考核，包括课堂讨论、展示及发言等综合评定，该部分考核学生在平时课堂的参与性和积极性，占总成绩的10%；最后一部分是实践报告，主要论述在课程实践中的设计思路、实现方法及成果、不足之处，以及课程的意见建议等，该部分既能为每个学生精细打分提供依据，也能从学生那里获取对课程的反馈，教学相长，从而精益求精，使得该实践课程更加完善。

五、总结

采用以目标为导向、分级考核的教学模式，对于全面提高课程的教学质量，提升专业硕士研究生的实践能力有实质意义。

参考文献：

[1]胡领琳.学术性学位与专业学位研究生培养模式的特性比较[J].学位与研究生教育，2006，（4）：22-27.

[2]符建云.全日制专业硕士研究生实践教学改革的探讨[J].教育教学论坛，2011，（23）：10-11.

Study of Teaching Reform on Professional Degree Program "Practice on Monitoring Technique of Process"

LIN Wei-guo，WU Zhen，WU Hai-yan

（College of Information Science and Technology，Beijing University of Chemical Technology，

Beijing 100029，China）

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关键词：IT 技术 专业课 融合

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0213-01

在高校开设电气工程及自动化专业，其目的是为培养适应当代经济社会发展，具备基本理论知识和技能的专业工程师。让学生通过学习掌握电气及控制、电力控制、电力系统及自动化等知识。培养能够从事电气系统的设计、制造、研发、测试和分析工作，进行系统运行、自动控制、电力电子技术管理及生产管理的应用型高级技术人才。电气工程及自动化专业于上世纪80年代中期在高校开设，在90年代中后期课程的设置有了较大的发展，形成了电气工程及自动化专业的特色，具备了完备的专业课程体系，在课程安排、实验教学、教材体系设计、教学手段及方法上有了较大的改进和完善。

1 IT技术融合到电气工程及自动化专业课程中的改革

在制订电气工程及自动化专业教学计划时，由于部分类别的课程所设置的口径过于狭窄，于是在课程设计时将课程内容陈旧的部分进行了合并和更新，增加了许多新的基于信息技术的课程，如电子信息技术基础、计算机网络等课程，特别是加入了“现场总线技术”、“网络化测量技术”、“智能测控技术”等课程，作为信息技术的基础课程，在基于计算机技术、自动控制技术、网络通讯技术的基础上，建立起了与信息技术相融合的课程。对于电气工程及自动化专业的毕业生而言，可有效的拓宽就业领域。由于电气工程及自动化专业学生课程与社会用人单位的实际需求结合较好，很多建筑设计单位特别是承接了智能化住宅建筑项目的单位非常欢迎此专业的毕业生。这些改革后的课程已放到在校大学生“教学计划”的课程教学体系中。建立了计算机技术、自动化控制技术、网络通信技术基础上的全新的专业课程体系。电气工程及自动化专业的课程在融入IT技术后，与计算机技术和网络通信技术的核心课程属于同一范畴内。

2 IT技术融合到电气工程及自动化专业课教学中的实践环节配套建设

随着科学技术的发展，电气工程及自动化专业所研究的内容发生了较大的变化，在技术研究的学科结构中已经包涵了电气工程领域、信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术等领域，电力电子技术和自动化技术、电气工程及其自动化专业的内涵也越来越广泛，强电和弱电及硬件和软件相结合的系统，要求学生在电气工程、电子信息控制、计算机技术等方面有较高的能力。电气工程教学中的主要任务是要提高电力系统和电气设备的技术掌握的能力，以提高实际工作中的运行质量，提高操作的合理性和可靠性，提高经营效率。在教学中强、弱电教学的融合是电气工程专业教育的必然趋势。大学电气工程及自动化专业的实验室建设较早，在缺少成熟案例、经验欠缺的情况下，根据目前国内外楼宇智能化工程技术的标准，规划设计了实验室，并进行了建设，由学校外部的专家组对学校实验室的建设进行了分析，在基于浏览器/服务器模式下组建了学校的计算机网络系统，构建了系统的硬件和软件框架，基于信息技术建立和更新了相关的实验课程，因此实验设备的利用率极高，学生在实验室实验学习的效果良好。

3 精品课程建设及应用

3.1 精品课程建设

电气工程及自动化专业要加大精品课程的建设，促进教学工作的开展。如开设楼宇智能化技术课程，在信息传输网络技术的教学过程中，加入智能大厦智能化技术、建筑设备自动控制技术、PDS布线技术、信息传输网络技术、楼宇自动化技术、互联网建设技术等，加大建筑中的安全技术的应用、智能建筑消防技术的应用等。在基于计算机技术、自动控制技术、网络通信技术基础上，展开教学课程的教学与学习。在课程教学的实践中，以自主创新为指导思想，鼓励学生思考，自主学习，加深对知识的理解。比如对于智能化技术、门禁系统、可视对讲系统的学习探索与实验，加强网络监控系统、智能消防控制系统等安全系统的学习，研究智能抄表系统的应用，并通过实验的方式多加理解，进行各种软件应用的实验。通过多方位的实习让学生能够掌握更多的专业知识进行更多的实践操作。目前已进行了开放型、自主型的实验，通过这些实验可加强实践教学。在电气工程及自动化专业的教学中，采用传统的课堂教学与多媒体教室相结合的方式，通过教师制作的优秀课件的方式加深学生对于专业课程的理解，通过IT技术可实现网上学习、网上提问答疑等工作。

3.2 精品课程应用

电气工程及自动化专业的许多实验课采用了开放型、自主型的教学方式。在课程设计时方便与实验室系统平台结合在一起，学生在实验时进行实践操作，有着特别浓厚的兴趣。在电气工程及自动化专业的教学中充分利用多媒体教室，采用优秀的课件来开展课堂教学活动，增强学生学习课程的兴趣，激发学生学习交互式的课程，丰富课堂教学内容，让学生课程学习难度降低，增大了学习的信息量，提高了教学的效率。

4 结语

采用IT技术与电气工程及自动化专业课融合的教学体系，在高校的教学研究和实践中取得了非常显著的成绩。在当前信息技术飞速发展，经济建设日新月异的时代，要让电气工程及自动化专业的教学跟上时代的发展，还需要进一步健全和完善课程设置，在基于组件技术的专业课程的基础上展开一系列的教学改革。顺应当代社会的发展要求，提高对电气工程及自动化专业的学生的要求，学生除应具备较强的基本理论外，还要具备非常完备的专业知识，并需要密切联系实际，有较强的动手能力。这样的人才能满足社会的需求，更好地服务于社会。

参考文献

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[论文摘要]计算机网络技术是高校计算机类专业的主干技术基础课程，涉及电子技术、计算机软件技术、计算机硬件技术等多个学科领域,，在整个教学过程中占有极其重要的地位。本文从高校计算机网络技术课程的现状出发，探讨了优化该课程教学的一些措施。

一、计算机网络技术课的教学现状

随着现代通信技术和计算机技术的飞速发展，信息技术正在给人类带来一场新的产业革命，信息已成为人类赖以生存的最重要资源。而信息的社会化、网络化、全球经济的一体化，都受到计算机网络技术的巨大影响，这对高校计算机网络技术专业的教育提出了更高的要求。“计算机网络技术”专业是信息技术通信领域的重要支柱，然而，调查发现目前在计算机网络技术课程的教学中，网络技术飞速发展与师资老化的矛盾日益严重，这将从根本上制约教育质量的发展。另外，一些学校的现行教材中教学内容滞后，以学科为体系的痕迹明显，教学内容偏多偏深，实践与能力培养不够突出，教学要求与培养“以能力为本位”的教学目标存在一定的差距，而且专业实习、实训的设备与计算机技术的发展有一定的差距，学生实验教学往往不能按要求进行，从而对教学改革的进程起到消极影响。

二、计算机网络技术课程教学的优化

1．优化课程体系

在课程设置上，学校应当坚持应用能力“宽窄”结合的方针，使学生逐步深人全面地掌握网络知识，培养学生各个方面的网络应用能力，同时适当兼顾计算机其它应用能力的培养，使学生毕业后能适应多种职业岗位群的需要，按照网络集成、网络管理和网络软件开发三个方向成组设课，强化这三个方面的应用能力。让学生根据自己的兴趣、发展方向和接受能力自主选择相应课程。学校在制定教学计划时应该根据实际情况和社会需求安排四大类课程的教学内容和学时比例。技术基础课以教会学生掌握从事职业岗位所必须的科学原理、方法和使用这些原理和方法去分析、判断、解决生产第一线或工作现场实际问题的能力，技术技能课是以行业的职业技能为目标，将职业理论知识应用于实际岗位操作能力的训练，这两类科目的学时数可以适当减少；公共基础课应满足学生学习和应用职业岗位技能所必备的基本概念、基本原理和基本方法的需要，培养学生掌握科学思维及解决实际问题的方法，课程的学时数比例可以适当加大；而选修课是以跨专业或高新技术等课程为主，以培养学生的就业适应能力、专业技能综合能力，门数尽可能多、范围要广些。

2．丰富教学内容

计算机网络技术主要是关于计算机网络的基本理论，比如有网络的拓扑结构、网络体系、网络设备以及网络应用等，重点是相关内容的理论阐述，网络设备中的网卡主要介绍网卡的结构及工作原理、分类情况以及性能指标等纯理论的知识。教师在教学过程中要注重理论与实践的互相结合，可以结合网卡的性能指标以及分类情况介绍网卡的选型以及网卡的安装等实用知识，将网卡相关的理论与实际结合起来，激发学生的学习动力和学习兴趣。网络应用技术主要介绍电子邮件系统的工作原理、使用的协议等枯燥难懂的内容，教师则可以结合电子邮件的收发工具进行教学，这样既有助于学生对基本原理的理解，提高对实际应用的认识，又能结合相应的社会实践活动。在实验、实训教学中，教学目的是验证理论知识，培养学生的动手操作能力和解决实际工作问题的能力，这就更需要将理论教学和实践教学结合起来，培养学生面对具体问题独立分析、解决的能力，教师应该适当增加专业基础课的实验比例，加强学生的职业技术、技能培养，加强技能实验和设计型实验，扩充专业实训科目，使课堂教学与社会实践有机结合，要求学生独立理解实验、实训任务，自选仪器材料，自行设计方案，独立完成，从而培养学生的创造力。

3．优化教学方法

传统的教学往往是以教师为主，学生则是处于被动学习的状态，整个教学过程体现为学生听、老师讲的单方面交流，学生的认知主要表现为记忆的形成，教师和学生之间缺乏交流。这种学生被动接受的方式是一种静态的教学方式，阻断教师在教学过程中的激情和创造，而使授课平淡、乏味、呆板，严重影响教学效果。因此，现在应采取现代化教学手段进行交互式的教学，采用项目设计制作、现场模拟、社会调查、案例分析等多种多样的教学方式，比如组建网络教室的组建、建设小型校园网的建设、改造小型办公室网络改造等等实践活动，从而丰富整个教学过程，发挥网络通信及网络资源共享的特征，进行网上教育，包括电子教案、电子阅览、电子作业，这将有效缩短教师与学生的距离，加强教学交流，提高教学效果。4．改革考核方式

考核方式应该可以充分发挥考试的教学功能、教育功能、督促和引导功能、检测、鉴定与评价功能等，使教学内容、教学方法与人才培养模式相一致，促进人才培养质量的提高。在对学生进行考核时，可以沿用传统的试卷考核与社会实践相结合，要求学生完成社会调研报告、市场调研分析等。在考核内容上，要坚持以知识的应用、技能与能力的掌握为主，注重检测学生创新意识和思维水平。确立考试是重要教学环节，充分发挥考试的多种功能，摒弃一次考试下定论的不科学做法，坚持平时考核与期末的总结性、鉴定性考试相结合。而且对于不同的课程可以采用不同的考核方式，如采用职业技能鉴定、完成课程项目、编写项目计划等形式代替课程的考核。这样既有利于提高学生的综合素质，又可以培养学生适应不同的需求，增加工作经验。比如程序设计课，可以要求学生既熟练掌握数据库管理系统的基本知识与使用方法，又具有熟练使用一种中文平台及相应数据库管理系统进行数据处理工作的能力，采用平时考核（如作业与实习报告、阶段测验、课程设计等）和鉴定性考试并用，主要考核基本知识、概念的掌握程度和简单的应用能力等。总之，要改变单一指标评价学习效果为多次考核综合评定成绩,树立高职高专实用型人才的素质教育思想，树立全面考核的思想，构建考核方式多样化。

参考文献:

[1]蔡开裕．计算机网络[M]．机械工业出版社，2001．

[2]翟轰．高等职业技术教育概述[M]．西安电子科技大学出版社，2002．

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关键词：信息类课程；教学衔接；通信原理

“衔接”一词在《新华词典（2001年修订版）》中的释义为“后一事物与前一事物相连属”，在《现代汉语词典（2002年增补本）》中的解释为“事物相连接”。所谓“教学衔接”就是实际教学过程中一种承上启下、融合各种教学手段、加强学生学习连续性的教学实践活动。以教学过程各阶段的特征为标准，“教学衔接”可分为教学内容衔接、教学方法衔接和教学评价衔接。在高等院校的信息类课程教学中，课程设置是一个系统工程，往往分为基础课、专业基础课和专业课，基础课与专业基础课、专业基础课与专业课之间存在着密切的“教学衔接”。笔者将以通信原理课程为例，就高校信息类课程教学中“教学衔接”的原因、目的及方法加以讨论，以期对高校信息类课程教学提供一些新的思路和启示，对提高教学效果有所帮助。

1 浙江师范大学信息类课程教学现状

浙江师范大学的办学定位为“教学研究型”，信息工程类专业的人才培养目标是“培养信息工程领域具有较深理论基础、较宽适应范围，以工程实践能力强为特色的创新型应用人才”。目前，信息类课程在传承经典内容的基础上，注重掌握信息技术发展动向，不断吸收新理论和新技术。通信原理课程以“课程群”为核心，建设并完善信息类课程体系和实验体系，开拓创新，深化教学改革，创建精品课程。全体教师通过不断的教学探索和大胆改革，提高了课程的教学质量。

然而，近年浙江师范大学招生人数不断增加，学生的学习能力参差不齐，使得学习效果差异明显。虽然进行了各种教学改革尝试，也取得了一定成效，但学生的课程衔接能力不强始终是个亟待解决的问题，这主要表现在学生通常不能将前续课程的知识很好地引人并运用到当前课程的学习中，导致知识链脱节，对某门课程的学习不能完全达到该课程的教学目标。举个简单例子，通信原理课程中定义“信号”为信息的表现形式，是载体，但如果我们称“信号”为“函数”“波形”，学生就会感觉陌生。究其原因，关键的问题是学生对专业课程的内容衔接能力不强，直接影响了学生对该课程内容的学习和理解。通信原理课程需要多门先修课程作基础，如果学生的知识迁移能力不好，没有办法将前续课程所学知识与当前课程相联系，那么就会产生上述现象。因此，指导和教会学生进行知识迁移和课程衔接是现阶段提高教学效果的重中之重。为提高学生的这种知识迁移能力，有效地实现教学目标，笔者将从教学内容、教学方法和教学评价3个方面进行探讨。

2 专业基础课学习面临的首要问题

信息类专业基础课都是以多门必修基础课为学习前提，在学生学习专业基础课之前会要求学生掌握基本的学习技能，如数学、物理、电路方面的基础知识和技能。学生在解决这些基础课的问题时，只是单纯地从解题的角度思考和分析问题，一旦接触专业课，就很难将基础课解决问题的方法移植到专业基础课。

笔者认真分析了这个在学生中普遍存在的现象，认为主要原因有2个：①专业基础课开始涉及专业课术语，如前面提到的“信号”“函数”“波形”，如果将“函数”“波形”这2个名词放到数学、物理课中，学生可能再熟悉不过了，但“信号”一词是专业术语，学生一时之间还不能完全适应，这必会延长教学反应时间；②没有从为解题而解题的学习方法中解放出来，学生在接触专业课之前并不清楚专业课的特点和学习方法，因而不能快速地将基础课中学到的解决问题能力运用到专业课中。

3 “教学衔接”策略

3.1 巧妙设计教学内容，力求简单实用

学习最重要的是学习态度和方法，因此专业基础课学习的第一步是教会学生如何将已学的知识（技能）应用到当前的学习中，也就是知识迁移能力。为快速转变学生的学习观念，使其运用正确的学习方法，培养学生说“专业话”的习惯，教师在专业基础课之初，利用简单易懂的教学内容，打通课程之间的脉络，建立专业课与专业基础课之间的联系，为掌握后续专业知识作好充足的准备，是一个非常必要和有效的好方法。例如，通信原理中的“信号”一词如果用数学表达式表示，就可以称为“函数”，如果从图像角度分析，就可以被称为“波形”，这样就很容易培养学生将数学、电路等基础课与专业课建立联系的意识。

有了正确的学习概念，下一步就是学习专业基础课的核心知识。专业基础课的学习离不开前续课程，更应该为后续其他专业课的学习奠定技能培养基础。因此，这一阶段必须重视基本理论和基本概念的理解，融入前续课程内容，贯穿当前学习内容，围绕重点，强调难点，利用基础课技能，以核心内容为教学主线，合理设计教学内容。例如，通信原理课程的主要任务就是要阐述通信的基本概念、基本原理、基本方法和通信系统的主要性能指标，为学生进一步学习和掌握移动通信、光纤通信、计算机网络通信、宽带网通信等现代通信技术奠定必要的理论基础；其教学重点是数字信号调制，前续基础课有信号与系统、通信电路、随机过程、概率论等。为达到教学目标，我们以通信系统的一般模型为切入点，以信号调制为核心，从定义分析开始，通过电路原理图、函数转换、波形变换讲解通信过程，进而将此方法运用到通信过程中信号的其他变换过程中（如扩频、编码、加密等）。

3.2 灵活运用教学方法，立足简单易懂

1）图形图像代替公式推导，复杂问题简单化。

专业基础课理论性极强，尤其是信息类课程，大多具有很强的逻辑性，对数学和电路方面的要求比较高，公式复杂，理论抽象，教和学都具有很大难度。基于此，采用好的教学方式可以起到事半功倍的效果。针对课程的上述特点，我们可以采用图形图像、动画演示等新颖的教学手段，利用已学的知识破解未知的问题，将复杂的公式简单化，让抽象的理论直观化。

以通信原理的直接序列扩频通信为例，直接序列扩频通信相当于窄带调制加PN码调制，而窄带调制和PN码调制是在前续课程中学习过的，教师要做的只不过是点拨学生如何将二者融合，也就是课程衔接。图1、图2所示分别为前续课程中学过的窄带调制系统原理及信号频谱和PN码调制系统原理及信号频谱，图3所示为将图1和图2衔接起来的直接序列扩频通信系统原理及信号频谱。通过这种图形图像方法，就可以将复杂问题简单化，同时实现课程内容的衔接。

2）动画演示方式，抽象问题直观化。

通信的实质是进行信息传递，信号在传输过程中经过各种变换，学生很难想象其变化过程。为了让学生更加直观地理解信号变化过程，课程组作了信号变化各个过程的动画演示。问卷调查表明：100%的学生喜欢并接受这种教学方式，90%以上的学生认为这种教学方式明显提高了学习效果。活灵活现的动态过程，一方面吸引学生学习的兴趣，一方面将抽象问题直观化，降低了学生理解难度，寓教于乐。

3.3 突出教学评价，重视公平有效

教师在实际教学中，往往只注重教学内容的设计和教学方法的改革，而忽视教学评价的作用。教学评价是用来考核学生学习效果的方式，良好的教学评价更是激发学生学习兴趣和培养积极学习态度的重要手段。在通信原理课程的教学中，我们就采用了除传统点名、课堂作业、期中期末考试形式之外的教学评价方式，那就是根据课程特点设置课程作业。

这种课程作业重在培养学生的工程学思想，学生在完成课程作业的过程中，必须运用数学、电路、编程、仿真等多门课程知识，如各种通信系统的设计要求学生自行进行原理图设计、电路图设计、仿真模型搭建、程序编写、数据分析等，学生要想完成每次课程作业，必须将相关知识融会贯通。学生一旦认真去做，必定能在一定程度上提升课程衔接能力。同时，这种评价机制也给学生带来很大的自由度，如合作伙伴自由组合、完成地点不限、采用方法不限。

该课程作业给了学生充分的时间和空间，由于没有固定的考核模式，没有指定的实验方法，学生可以自由发挥想象力，这种没有约束、没有压力的方式能够激发他们极大的学习热情和解决问题的勇气。学生自行完成的融合多门课程的课程作业作品如图4所示。完成FSK调制系统设计，需要运用调制解调原理、编程语言、图像化界面设计、电路设计、仿真建模等知识，通过作品可以看出，学生能融会贯通各类知识，具有较强的课程衔接能力，说明我们采取的教学衔接策略是可行有效的。

4 结语

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关键词：高职教育；网络工程；思维素质；养成对策

一、当前网络工程专业人才培养现状

网络工程专业作为近年来人才需求较高的学科之一，在培养创新型网络人才实践中，更应该从学生的工程思维素养上，来拓宽学科规划与发展方向。当前，网络工程专业在提升学生就业能力上，一方面学科专业特色不明显，很多院校从教育内容、教育质量、知识体系等方面存在较大差异性；如侧重于通信工程类知识，仅仅从网络工程及技术课程中进行增设，未能体现计算机网络工程专业的学科特色；侧重于信息与通信工程专业模式，在学科定位，教学模式上以应用型网络技术为主。

二、工程思维在网络工程专业教学中的重要性

高等教育在人才培养目标上旨在提升学生的专业素养，思维能力作为网络工程专业的基本素养，应该从本学科知识架构，以及学科基础理论中进行体现，尤其是从专业技能、方法的运用中，强化学生工程思维的训练。思维是实现知识与实践的桥梁，思维方式体现了学生对学科理论的掌握程度，对于提升实践能力，强化学科专业水准具有重要指导作用。因此，认识到思维训练和思维能力的重要性，并从网络工程学科教学中来进行着重开发。从学科知识体系来看，网络工程专业融合了通信技术、计算机知识，以及工程学知识，在理论上需要从多种思维能力上来分析和解决问题。如数学思维有助于解决软件架构问题、计算思维有助于理论水平，设计思维有助于改善软件水平、系统思维有助于增强全局意识，特别是从网络系统架构的内部结构、外部接口，以及整个网络平台的运行中来提升网络工程管理效率；工程思维是基于网络工程设计与网络工程建设，并从知识的运用中来解决实践问题的筹划过程。

三、网络工程专业教学中的思维训练与养成

网络工程专业从学科知识体系中分为五个模块，一是通识课程教育；二是专业基础课程；三是专业平台课程、四是专业拓展课程；五是专业实践课程。不同课程在设置中，要围绕课程前后的衔接关系，从知识体系结构上来前后相互之间的内在联系，特别是从思维能力训练上，要注重不同思维的相互渗透与促进。如在数学思维养成中，结合高等数学、离散数学、数据结构等学科来渗透；对于计算思维，利用数据库原理、程序语言设计、操作系统等课程来渗透；对于网络思维，结合网络计算，网络协议、网络技术、网络安全等课程来渗透，对于工程思维，利用软件工程、网络系统集成、网络接入技术、网络规划与管理、物联网等工程实践来渗透；对于系统思维，从计算机组成原理、微机接口系统、嵌入式系统，以及网络通信原理等课程来渗透。随着网络工程专业教学内容的不断丰富，从现代科学思维的养成上，强化对不同思维能力的提升。网络工程专业既有计算机技术，又有通信技术，在知识点梳理上需要从不同概念、基本理论、以及实践应用中来反映。学生在网络工程知识学习，以及与学科相关的具体专业理论的分析中，从数学公式、到定理理解，从网络结构到数据库开发，从具体的算法分析到智能化信息处理，都可以从学科间的衔接与渗透中来构造思维。如在理解复杂的网络系统时，可以不同的问题进行分组并同时处理，构建并行思维；对于难解的问题，可以分解来看，构建递归思维；对于程序设计，算法分析，数据库系统，计算机操作系统，以及Web课程，需要从大量的思维训练中来养成，特别是从软件编程和开发实践中，将不同的问题构建为数学模型，将问题作为构建软件架构的方向。

四、结语

思维素质是综合的，思维能力的养成需要渐进获得。在网络工程教学体系中，通过思维的交互性、协同性，以及知识的共享性与合作性，从具体的网络知识和网络实践中，来引导学生从中来培养思维能力，掌握基本的思维训练方法。如在学习计算机网络协议内容时，从最基本的请求/响应中来分别描述各层协议的工作方式；借助于分层思想，来引导学生从网络协议、报文封装、数据转发等协同、共享中来增强对网络通信的理解。互联网+时代的到来，对网络工程技术人才的专业能力提出更高要求，思维能力作为网络工程教学重要的职业素质，应该从课程教学与工程实践中来推进，开拓学生的思维架构，构建贴合网络工程学科特点的应用场景，从工程化实践教学、项目化教学体系中完善学生的综合思维训练。

参考文献

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关键词：软件技术基础；案例教学；案例建设；实时仿真；监视系统

1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性

计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的核心课程之一，是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程，主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容，知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑：所学知识有什么用，怎样运用所学知识？一些学生虽然能够在考试中考出高分，却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途，融会贯通并灵活运用，是这门课应重点考虑的问题。目前，案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求（试行）》白皮书，明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性，因此，将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学，具有可行性和必要性。

2、认识案例

案例教学法就是在教师的指导下，根据教学目的和要求，以案例为基本素材，把学生带人特定的教学情境中进行思考，以此加深学生对基本原理和概念的理解，进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。

案例是案例教学的基础，离开了案例，案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别，案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题，涉及的知识面广，知识间具有连贯性和系统性，涵盖的知识具有综合性的特点，知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点，从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法，起着验证和说明作用，常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹，各个例题之间相对独立，涵盖的知识单一，知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来，工科类课程的案例应具有以下基本特征。

1）真实性。

客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实，取材于工程实际或科研课题，但是又要高于真实。为了突出主题，可以对真实做一定的删减处理。

2）综合性。

案例应是综合知识的载体，既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点，又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。

3）完整性。

案例是完整过程的载体，涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。

4）启发性。

案例教学着眼于能力的培养，希望得到的不是案例的标准答案，而是解决问题的思维方法和能力。案例中，解决问题的方式是开放性的，可以留给学生想象的空间和发挥的余地。

5）实践性。

学生可以对案例进行复现、改进和完善，也可以按照自己的思考去实现，增强理论应用于实际的能力，实现从理论到实践的转化。

3、案例建设

案例教学的前提是高质量的案例，高质量的案例既要覆盖足够的知识，又要控制合适的规模。规模过小，则不能溶入足够的知识，也不能提供足够的研讨与思维空间；规模过大，则在短时间内难以被学生接受，不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景，在突出主题的前提下，进行了适当的详略及删减处理，形成了“实时仿真监视系统”案例。

3.1 案例背景简介

卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证，是提高卫星总体设计水平的重要手段，其网络关系连接如图1所示。在此系统中，仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联，构成实时内环，外环则通过普通网络互联，将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联，内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响，苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环，仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环，它将抽象的仿真活动形象化，并及时将信号数据以各种方式反馈给用户，以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统，能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中，人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来，要求系统具有一定的通用性，能够适应不同监视任务和不同数据类型，形成“实时仿真监视系统”案例。

3.2 实时仿真监视系统案例

实时仿真监视系统的工作原理为：转发计算机完成内存数据的提取并转发外环，外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化，随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式：监视模式和回放模式。在监视模式下，系统既要处理主界面信息，又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线；网络数据的处理包接监听网络端口，接收、解析和保存数据包，将有效数据写入共享数据结构，供给系统绘制曲线。在回放模式下，不再需要对网络进行监听，直接读取监视模式下保存的原始数据文件，然后进行相应处理即可。

为实现上述目的，使系统具有一定的通用性，我们设计了如下方案：

（1）在软件工程思想指导下，进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例，让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识；

（2）采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理，仅用单线程实现回放模式；

（3）设计一个数据包发送测试程序，模拟转发计算机的功能。

为此，我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分，界面管理部分主要承担主界面信息的处理，数据处理部分则主要负责数据的处理。

3.2.1 界面管理

系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面，到运行中的监视过程的显示，再到最终的系统结束，都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性，系统采用基于配置文件的方式，通过用户提供的配置文件，动态改变系统监视任务，也就是说，系统能够改变每次运行时的任务，主界面显示的内容具有不确定性。

1）读取配置文件，获取初始化信息。

系统运行之前，需要进行初始化，这就需要系统读取配置文件，包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件，否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度，配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验，都是学生可以自由发挥和扩展的内容。

2）自动生成实时监视界面。

监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定，然而，不能将界面的生成工作完全交给用户完成，这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法，使系统将界面生成工作承担下来。另外，系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的，因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定，这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此，要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法，这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识，算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。

3）定时更新监视界面。

为了实现实时监视功能，系统需要对监视界面进行定时更新，以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求，系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。

4）处理用户交互消息。

系统需要对用户的交互消息进行处理，主要为鼠标消息，包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。

3.2.2 数据处理

系统在运行过程中，需要对数据包进行接收、解析和存储，还要为曲线绘制提供原始数据，因此需要设计一个专用的数据结构。

1）接收网络数据包。

在监控模式下，系统既要处理主界面信息，又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包，系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上，势必无法对用户的交互做出及时响应。因此，需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念，是多线程程序设计技术的典型应用；也涉及网络通信技术，需要了解网络通信协议等相关知识。

2）解析数据包。

在接收到数据包后，需要将数据包内的数据进行解析，获得数据包内的数据，将最新的数据更新至系统对应的变量中，以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。

3）保存原始数据包。

系统要求有回放功能，因此需要将接收到的数据包写入文件，进行永久保存。数据包的保存有两种方式：解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时，需较大工作量。第二种方法简便，工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包，因此，进行数据保存时，采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载，实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。

4）读取数据文件，获取数据包。

在回放模式下，系统不再对网络进行监听，不进行数据包的接收，需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包，系统每次读取之后需要对数据包进行解析，这与接收到数据包的过程是一样的，不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作，同时，通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比，使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。

5）共享数据。

系统嵌套了曲线绘制模块，因此，数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后，马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理，读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成，因此，需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。

6）快速查找。

系统支持大数据量下的仿真监视，对数据的快速查找有较高的需求，因此，需要设计支持快速查找的哈希表数据结构，包括哈希函数的确定、冲突的解决等，这涉及数据结构的哈希表技术。

4、结语

“实时仿真监视系统”案例，涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点，是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统，容易引起学生的兴趣，也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合，又便于教师驾驭和把握。

篇8

实验教学手段的优势“教学实验箱+常用仪表”可以说是所有院校实验室的实践设施基本配置，它是长期教学方法的结晶。现在的通信专业课程实验设备多为科研成果的浓缩，从基础实验到开放创新、二次开发实验，从课题设计到毕业设计实验，学校只需要一次性经费投入，就可长期发挥作用。它很适合于传统的验证性实验和开放型实验教学。实验教学手段的优势主要体现在以下几个方面：（1）利用实验箱可以演示知识点的核心原理。实验过程直观明了，使用安全可靠，操作方便，测试手段简单且性价比高，教师易教，学生易懂。例如，FSK调制的验证实验，实际的FSK电路集成在一个芯片中，学生只能观测其端口表现。但是在通信原理实验箱中，各种调制解调器、位时钟提取等电路采用分立元件构成，却能够生动观测到各中间过程的波形，使学生能够真正了解其调制过程及详细原理。（2）实验内容丰富。既能完成通信专业基础课的实验，又能与通信技术相结合，完成通信系统及其接口技术等课程的实验。（3）实验方法灵活。学生可以通过实验系统做例题实验，许多实验箱还可借助仿真器做开发实验，也可用实验系统配备的软件，将编制的目标文件下载到实验装置，验证实验结果。（4）实验系统开放，实验系统资料完备。实验指导书、实验手册、实验电路图集、课程设计、毕业设计及二次开发实验指南等资料厂家通常都会提供给用户。另外，实验系统所有的硬件及相关资料通常对用户完全开放，学生可以在此基础上进行特殊的功能扩展或开发自己的课题以及进行二次开发实验。可以满足学生不同程度学习目标的要求。

目前实验教学中存在的问题在实验教学过程中，教师可以通过提问讲解相关知识，使学生能够举一反三。因此，应立足于传统实验教学方式提高实践教学效果。同时，应该重视并解决好以下几个方面的问题：（1）高等职业教育是我国高等教育大众化的主要承担者，随着我国高等教育走向大众化，大量的“三校生”（从技校、中专、职业学校毕业的学生）走进了高职院校的大门，加上高中毕业的“三年制”学生和初中毕业的“3+2”学制学生，造成生源质量的个体差异明显加大。体现在实验课教学中，许多学生对实验原理不感兴趣，只对原理应用或自己认识的部分知识感兴趣。不去了解理论，做实验仅仅是来凑热闹。做实验时心不在焉，只完成本次实验任务，对其他问题却漠不关心。（2）实验系统的实验效果有限。目前通信实验设备市场上的实验模拟设备（如实验箱），箱式实验设备均局限于电路层，只能使学生简单观测预设的数据和波形和掌握通信基本原理，模拟效果非常有限，无法有效地锻炼学生对通信网络的实际运用能力。（3）由于通信设施具有系统性，涉及的设备类别较多，包含通信终端、复用设备、传输设备和交换设备等。尤其是对通信网络系统的运营、测试、管理等技能培训，没有真实网络环境是难以完成的，也很难使学生（尤其是高职院校的学生）建立感性认识，很难与实际系统联系在一起。因此，我们不仅要加强对学生实验教学的指导，了解学生的兴趣点，积极引导并多加鼓励，提高学生自主学习能力，而且也应充分认识到传统实验教学的局限性。

专业技能实训课程教学的现状

高职教育把自己的培养目标确定为无需过渡期即可直接顶岗的中高级技术人员和管理人员。这就是说，高职教育培养的人才动手能力应非常强。因此，可以说，实训课的成功与否标志着高职教育的成败。

贯彻“以能力为中心”的教育思想，也需要体现在实训课程中。在课时安排上，理论课与实训课的比例应达到1∶1。在教学方法上，应保证学生能真实地接触实际，真刀真枪地体验一番。较理想的方式就是在企业设立实训基地，让学生同企业员工同工作、同生活，真实感受企业氛围。通过这样的实训，既可以培养学生的职业技能，又可以培养职业观念、文明生产的习惯和严格认真的工作作风，培养学生的动手能力和工作责任心。

产学研结合，校企全程合作培养人才，实现校企“双赢”，这是高职教育改革与发展的基本趋势。但是，当前开展校企合作和产学研结合工作客观上存在许多困难。通信专业在实训环节面临的问题尤为突出，主要表现在：（1）学生校外实训场地较难安排。一方面，通信设施具有系统性，涉及的设备类别较多，对通信系统的运营、测试、管理等技能培训，没有完全的网络环境是难以进行的。另一方面，由于通信机房的环境及管理要求，难以接纳成批的学生进行实习。（2）学生在校外实训基地常常缺乏实际动手操作机会。由于实训基地的现场设备和系统都处于正常运转状态，考虑到系统运行的安全性，大多数实训教学也只是安排有限的参观电信部门现场设备，致使一些通信专业学生（甚至有些专业教师）离开学校时还没有动手调试过程控交换机、光网络传输等常用设备，这也是导致用人单位在招聘时不愿意考虑应届毕业生的原因之一。（3）有些学校在校内进行专业实训，但实训设备普遍不具有代表性，设备制式庞杂，连不成系统。因此，学生能力培养难以满足工作岗位的实际技能要求。有些学校即使购置了先进的工程用通信设备，但又面临设备的技术支持、实训项目及其指导书的开发等新问题。建立校内实训系统的可行性

采用成套的设备，搭建完整的系统，可以给学生提供一个符合实际操作现场的全程全网的实验、实训环境，学生可以自己组建各种通信网，并从中了解各种网络传输技术及接入技术，掌握各种通信常用设备及仪器的使用，了解通信网络系统的运营、测试、管理等，建立全程全网的概念。

因此，能够将现场设备搬到学校，在学校建立一套真实的、规范化的、精简的电信运营网络是解决通信专业实训安排难题和充实实训内容的重大举措。它对培养学生的系统观念、多理论知识点的综合应用水平、实际设备和测试仪表的操作能力等都会有本质的改观。具有丰富教学内容，深化教学层次，提高教学水平的功能。

通过对近年来通信技术和设备市场的了解，笔者认为，将现场设备搬到学校，在学校建立一套真实的、精简的电信运营网络是可行的，时机已经到来。主要原因是：（1）目前的通信设备总体价格已经较几年前有了明显下降。实训系统建设资金投入甚至可以与实验模拟设备（如实验箱）相比拟。（2）已经有极少数系统集成商介入了学校的这块市场，并且针对教学需求开发了第三方支持软件和配套的实训项目文件。

与此同时，对校内实际通信系统进行合理设计、建设及有效的使用和管理等问题，需要我们事先有清醒的认识，做好充分的准备（尤其是对系统技术方案的设计），并应把握以下原则：（1）以实际通信系统为主，主要面向通信网络系统的运营、测试、管理等技能训练；实验模拟设备为辅，主要进行基本原理的验证，传统的验证性实验要继承、保留。（2）校内实际系统不可能完全替代现场系统，两者应互为补充，适当安排校外的现场实习是必需的。（3）校内实际通信系统的建设、实训内容的进一步开发以及对系统的运行管理等必须配套。

基于以上分析，对于宽带交换网络实训系统方案的设计应与目前各大电信运营网络接近，首选在国内电信大网中有着高占有率的著名通信设备生产商提供的设备，又不能完全照搬这些大网的实施技术方案。而应将学校的通信实训系统设计成电信大网的简化缩影。突出主流技术及业务，充分考虑教学实施方式和系统建设总成本等因素。

这样，一个全方位、立体交叉布局的实训体系将为实践教学打下坚实的平台，使每个学生经过2～3年的学习都能学到一定的专业知识与一技之长，并在专业平台上做到“广基础、宽平台、活模块、强技能”。同时，为产学研相结合提供实践舞台。

典型案例：宽带交换网络实训平台总体方案

如图所示是笔者所在学院正在建设的宽带交换网络实训系统方案。本方案的功能及特点如下：（1）系统结构主要由程控交换平台、光网络传输平台、宽带数据业务平台三部分组成。在硬件方面三部分相互独立，通过信令将各部分连接组成一个整体。网络类型多样，接口种类丰富，涉及PSTN、AN、IN、Internet、ISDN、SDH、HFC、WLAN、LAN等网络的接口，选用规模商用、成熟先进的设备，同时兼顾成本，尽量采用小规格但功能完备的产品，可以说是中国电信网络的简化缩影。（2）系统应用方面，可以方便地开展常用的网络业务。本方案包含了电信网络目前所运营的几种主要业务：语音业务、视频业务、数据业务。并可实现窄带和宽带综合业务的接入；（3）实训内容完全满足实际工程应用，系统组建灵活，具有较强的开放性，可以根据具体需求裁减、调配设备。学生可动手修改网络设置、配置业务、添加新用户等，对网络进行维护和管理，完全置身于真实的网络环境之中。（4）利用此系统，今后还可以将学校通信技术技能演练基地功能拓展为通信技能培训鉴定中心，开展通信技术工种的技能鉴定考证工作。同时，也为指导教师及学生提供了宽广的产学研结合的技术平台，提升学校的网络通信教学和科研水平。可以说，良好的校内实践基地是学校培养高技能人才的一大特色。

实训环境、实验设备的不足及落后，必将严重影响教学质量，成为专业发展的“瓶颈”。应尽量给学生构建宽阔的专业基础平台，使学生具备本专业的基本素质，加强实践教学环节，增加与实践教学紧密结合的教学内容，这是见效明显的举措。同时，实践教学环节建设也是提高专业社会认可度，进而推动学校可持续发展的必要条件。

因此，在充分利用传统的实验实训设施的基础上，构建宽带交换网络通信实训系统这一全新的专业实训平台，将会使学生在真实的通信网络环境中学习掌握最新的通信知识和技术，增强专业素质，尽快适应将来工作岗位，快速贴近实际电信网络，提高就业竞争力。

参考文献：

[1]教育部高教司.教学相长——高等职业教育教师基础知识读本[M].北京：高等教育出版社，2005.

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关键词：网络工程；TCP/IP协议；课程建设；教学改革

文章编号：1672-5913（2013）14-0042-04 中图分类号：G642

TCP/IP协议是高校计算机网络工程专业的专业基础课，是计算机网络学科领域和网络工程专业人才应具备的理论基础，在网络工程专业课程体系中处于重要地位。该课程是高级路由与交换、网络性能测试与分析、网络通信程序设计、网络信息安全等课程的前导课程，如果学习不好会直接影响网络工程专业学生学习后续专业课的兴趣和信心，从而影响整个课程体系的教学质量。然而，TCP/IP协议课程内容以各类通信协议为主，教学过程中容易出现以下问题：学生感到内容抽象和枯燥，似懂非懂、不好理解；网络技术的飞速发展易使理论与实际脱节，学生以为在实际工作中用处不大；实验环节设计不够合理，难以发挥应有作用。笔者针对长春大学计算机科学技术学院网络工程专业多年来在TCP/IP协议课程的建设和教学改革过程中积累的一些微薄经验加以总结，供广大教师同行切磋探讨。

1 课程定位与目标

TCP/IP协议是网络工程专业的一门专业基础课，而且是必修课，是在本专业学生已有的计算机网络知识基础上进一步学习研究互联网的核心技术，以提高和加深学生的理论深度和实践水平。通过该课程的教学，教师引导学生逐步理解因特网的网络体系结构――事实上的国际标准TCP/IP，理解多个异构物理网络如何能够互连在一起，互连网络协议如何协调工作，应用程序如何使用互连网络系统，数据如何从一个应用进程传输到另一个应用进程。学生可以了解到Intemet的许多技术细节和前沿热点，掌握TCP/IP协议族的结构，掌握TCP/IP协议族中各子协议的结构和功能，重点掌握ARP协议、IP协议、UDP协议和TCP协议等相关理论知识。该课程的学习将为下一步的专业学习和计算机网络相关的应用、设计和开发工作打下必要且坚实的基础。

2 课程建设与改革探索

2.1 教学内容规划及教材的选用

按照TCP/IP协议课程的定位与目标，依据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编写的《高等学校网络工程专业规范（试行）》，结合长春大学培养应用型本科网络工程专业人才的定位和学生的实际情况，将该课程规划为48学时，其中理论课38学时，实验课10学时。该课程是网络工程专业学生在学完计算机网络课程后进一步深入学习和掌握计算机网络理论的进阶课程，主要内容包括底层物理网络技术、ARP协议、IPv4编址技术、IP辅助协议、单播路由选择协议、UDP协议、TCP协议、SCTP协议、应用层协议和IPv6相关协议等。教材选用的是清华大学出版的《TCP/IP协议族（第4版）》，由Behrouz A.Forouzan著，王海、张娟等译。该教材为世界著名的计算机经典教材，曾荣获“第八届全国高校出版社优秀畅销书一等奖”。该教材大量运用图文并茂的方法讲述技术性很强的内容，重点突出、实例丰富。我们从该教材第二版开始使用一直到目前的第四版，效果较好。该课程的具体理论课讲授学时规划如下：

（1）引言（概论）部分占2学时，主要讲授Intemet简史、协议和标准、因特网标准、因特网管理机构，适当扩展一些互联网的前沿和热点技术以激发学生对该课程的兴趣，使学生了解Intemet历史，理解并掌握协议和标准概念，了解标准创建委员会，掌握RFC的成熟度。

（2）OSI模型和TCP/IP协议族部分占2学时，主要讲授OSI模型、TCP/IP协议族，使学生掌握数据通信和组网中多层结构的思想以及层与层之间的相互关系，掌握OSI模型中每一层的功能，掌握TCP/IP协议族与OSI模型的差异和特点。

（3）底层技术部分占2学时，主要讲授有线局域网技术、无线局域网技术、广域网技术和常用互连设备，使学生掌握有线局域网中占主导地位的以太网技术理论知识，包括传统以太网、快速以太网等，了解无线局域网技术、蓝牙技术、点到点广域网技术。

（4）IP编址部分占4学时，主要讲授IP编址的方法、地址的种类、分类地址、分类地址互联网划分实例、划分子网的方法、无分类编址、构成超网的方法，使学生理解IPv4编址思想以及如何在分类编址中实现，掌握分类结构中的划分子网的方法以及构造超网和无分类编址方法。

（5）IP分组交付和路由选择部分占2学时，主要讲授面向连接和无连接、直接交付与间接交付、路由选择的类型，使学生理解面向连接和无连接的区别，直接交付与间接交付的区别，掌握路由器结构和路由选择的类型。

（6）网际协议（IPv4）部分占4学时，主要讲授IP数据报首部、分片、选项、检验和IP软件包设计，使学生理解IP协议的总体思想，掌握IP数据报的一般格式、首部中各个字段的名称和意义，掌握IP数据报的分片和重装，理解IP数据报首部中检验和计算方法以及IP协议软件设计算法。

（7）地址解析协议（ARP）部分占2学时，主要讲授地址映射、ARP协议、ATMARP、ARP软件包设计，使学生掌握ARP的基本原理、ARP数据包格式和各字段意义、了解ARP存在的问题和缺陷、了解RARP的用途。

（8）网际控制报文协议（ICMP）部分占2学时，主要讲授ICMP报文类型、ICMP报文格式、排错工具的原理和用法、ICMP软件包设计原理，使学生掌握ICMP报文的分类及格式、Ping和Traceroute的用法和工作原理，理解ICMP协议软件设计思路。

（9）移动IP部分占2学时，该节内容较新，主要讲授移动IP编址、归属、外地、移动主机通信的3个阶段、移动IP的低效率，使学生了解移动IP通信的相关基础、存在的问题与解决方案。

（10）用户数据报协议（UDP）部分占2学时，主要讲授UDP用户数据报、UDP的服务和应用、UDP软件包设计算法，使学生掌握UDP报文格式及各字段意义，了解检验和的基本概念和计算方法、UDP协议软件实现思路。

（11）传输控制协议（TCP）占6学时，主要讲授TCP服务类型与特点、TCP报文段首部格式、连接控制、流量控制、差错控制、拥塞控制、TCP软件包设计思路，介绍流控制传输协议SCTP，使学生掌握TCP的报文格式，理解TCP的服务类型、滑动窗口的概念、流量控制和差错控制的方法、TCP的传输机制、TCP协议软件实现思路，了解SCTP协议。

（12）单播路由协议部分占2学时，主要讲授RIP、OSPF和BGP，使学生理解自治系统的概念，掌握距离向量和链路状态路由选择协议特点，重点掌握RIP、OSPF、BGP的原理及应用。

（13）应用层协议部分占4学时，主要讲授客户一服务器范式、DHCP、域名系统DNS、远程登录、文件传送协议、万维网、电子邮件、网络管理SNMP等应用层协议，使学生理解常用应用层协议的基本原理和用途。

（14）IPv6协议部分占2学时，主要讲授IPv6编址、分组格式、IPv4到IPv6的过渡技术，使学生掌握IPv6地址记法、3种地址类型、过渡技术，了解IPv6分组格式和优越性。

教学内容以大纲和教材为基础，适当结合和扩充一些较新的技术热点，尽量做到理论联系实际。学生普遍认为课程内容设置较合理，易于理解和接受，对该课程的学习兴趣较高。

2.2 实验内容的设计

经过多年的实践与改进，目前长春大学计算机科学技术学院TCP/IP协议课程共规划了5个实验（10学时），分别为IP协议分析、ARP地址解析协议分析、ICMP协议分析与应用、UDP用户数据报协议分析、TCP传输控制协议分析。每个实验都包括基础实验、进阶实验、思考、创新设计4个环节，主要内容见表1。

实验课内容由TCP/IP协议课程组教师精心组织和设计，已充分考虑到课程的重、难点以及后续课程学习的需求。实验目的要保证清晰明确，这对学生做实验至关重要。实验内容分为基础和进阶两段，好处是基础实验操作简单，容易实现，增进了一些基础较差学生的信心与兴趣，更方便进一步在其基础上完成进阶实验内容。每个实验都设置了几个让学生思考的问题，使学生发现不足、开拓思路。完成以上几项内容，该实验目的就基本达到。创新设计环节则是对学生提出的更高要求，对学生理论联系实际、创新和学以致用提供了发挥空间。该实验规划考虑到了不同层次的学生情况，从实验课指导和实验报告提交情况来看也基本达到了课程组的预期目标。

2.3 教学团队建设

优秀的课程和实验资源离不开教师的讲授，课程建设与改革需要建设一支高水平的教学团队。TCP/IP协议课程教学团队由5名教师组成，是一支长期从事本课程及相关课程教学的“双师型”队伍（取得了如CCNA、RCNA、CCNP等业界著名的网络厂商认证）。职称结构为副教授2人、讲师3人，学历结构为博士1人、硕士4人。团队成员都是中青年教师，接受和更新知识能力强，经常参加各种技术培训与学术交流，参与企业公司的网络工程项目和实验室建设，具备扎实的理论基础和丰富的工程经验，在教学过程中对重点把握到位，理论与实践融会贯通。课程组还定期召开教学研讨会，交流在课程讲授过程中的心得和问题；每学期都组织互听课，相互学习并指出不足。教学团队成员的讲课水平不断提高，在学生评教测评中成绩突出，深受学生欢迎。近几年来课程组成员承担和完成各级教学质量工程项目9项，其中省级5项、校级4项，公开发表教学论文7篇，建设省级优秀课一门，并荣获2012年校级优秀教学团队称号。

2.4 教学方法与教学管理的改进

教学团队业务水平进步的同时，教学方法和教学管理也应不断地改进，先进的教学方法与科学的教学管理必然获得更好的教学效果。本文主要就以下方面进行探讨。

（1）发挥多媒体优势，扬长避短。现在多媒体授课已经在高校普及，多媒体课件图文并茂、信息量大，但是也有弊端。在多媒体教室授课的教师很难离开控制台，一边讲课一边控制电脑的过程容易忽略与学生的交流，一些形象的肢体语言也无暇表达。很多学生感觉教师缺少了传统黑板讲课的潇洒。教师使用有无线翻页功能的激光笔就可以基本解决这个问题。这样教师可以走下控制台，来到学生中间，无形中便拉近了与学生的距离，教师与学生更容易交互和沟通，课堂气氛会更加轻松融洽。制作课件时，能用动画演示的尽量不用图，能用图表达的尽量不用文字。比如讲解数据从一台计算机的进程传送到另一台计算机进程时，用动画的形式来演示一下会更容易理解。

（2）用好Wffeshark和Packet Racer工具辅助教学。TCPdP协议课程中有大量的协议，协议数据单元到底是什么样子？单纯靠语言讲述效果是有限的。若利用协议分析工具Wireshark现场抓包、现场分析，讲解效果会直观且容易理解。Packet Tracer是由Cisco公司的一个辅助学习工具，除了模拟设计、配置网络环境外，还可以提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。例如在讲授路由选择协议时，可以利用Packet Tracer清晰地观察到路由信息传递和学习的过程。还可以模拟跟踪网络报文经过路由器和交换机之后各个字段所发生的变化。在本课程教学中用好这两样工具可以起到事半功倍的效果，学生学会使用这两样工具在实验和实际工作中也大有用途。

（3）加强与学生的课后交流。虽然现在提倡启发式教学，鼓励学生积极参与教学，但是课堂时间毕竟有限，课程任务要完成还是以教师讲授为主，不可能所有学生都有机会参与，所以要多利用网络资源不受时间地点限制的优势，如使用QQ群进行课程讨论、为学生答疑，这样所有的学生都能看到，从而避免了重复解答同类问题，提高效率。

（4）注重过程化教学管理，改革考核制度。改变以往全靠期末考试定成绩的办法，根据长春大学计算机科学技术学院制订的“课程过程考核制度管理办法”，提出过程与能力有机结合的考核体系，加大学生课堂讨论和发言表现、课后作业质量、实验质量、课堂测验所占总成绩的比重，全面考核学生的知识、能力和综合素质，增强学生学习自觉性和主动性。

3 结语

经过多年对TCP/IP协议课程的建设与改革研究，该课程的教学和实验内容不断改进，教学资源不断丰富，教学团队也在课程建设和教学改革中不断进步和成长，可谓硕果累累。网络工程专业的实践性很强，我们的课程教学也应更加紧密结合实际，紧跟因特网的发展步伐，不断改革创新，为社会培养更多高质量的网络工程应用型人才。

参考文献：

[1]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会，高等学校网络工程专业规范（试行）[M]，北京：高等教育出版社，2012

[2]ForouzanBA，TCP/IP协议族[M]，4版，王海，张娟，等，译，北京：清华大学出版，2011：3-4

篇10

基础课程改革 教学体系 教学方法 教师培养

一、引言

嵌入式系统的应用日益广泛，可以说无所不在、无处不在，嵌入式系统的快速发展也极大地丰富、延伸了嵌入式系统的概念。嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统。以嵌入式计算机为核心的嵌入式系统是继IT网络技术后，又一个新的技术发展方向。IEEE（国际电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义为：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。嵌入式系统已广泛应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域，可以说嵌入式技术无处不在。由于社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求，使嵌入式软硬件工程师成为未来几年最为热门的职业之一。

二、嵌入式系统教学特点

嵌入式系统开发与应用的内容繁杂，涉及基本的硬件知识（如嵌入式微处理器及其基本的接口知识、扩展的人机接口、网络通信接口等）、操作系统（应该至少了解一种操作系统的中断、优先级、任务间通信、同步等知识）、程序设计知识（C、C++、汇编语言程序设计，至少熟悉C语言）；同时，还涉及一定的数字电路知识以及使用示波器、逻辑分析仪等基本技能。因此，在系统学习本门课程之前，必须先修微机原理与接口、C语言程序设计课程，有一些计算机操作系统原理、体系结构和系统结构的基本概念，同时对于网络协议有一定的了解。在IEEE计算机协会2004年6月的Computing Curricula Computer Engineering Report，Ironman Draft报告中，把嵌入式系统课程列为计算机工程学科的领域之一，把软硬件协同设计列为高层次的选修课程。美国科罗拉多州立大学“嵌入式系统认证”课程目录包括实时嵌入式系统导论、嵌入式系统设计和嵌入式系统工程训练课程。美国华盛顿大学嵌入式系统课程名称是嵌入式系统设计导论，它基本包括了前面三门课程的内容。

三、嵌入式系统教学现状

从2002年起，全国许多高校的计算机系、电子系、自动化系和软件学院陆续开设了嵌入式系统课程，据估计大约有200多所院校开设了这门课程，有的院校甚至还开设了嵌入式技术专业和嵌入式技术系，本校也在计算机、自动化等专业开设了这门课程。但由于受传统教学体系的影响以及实验条件的限制，目前本校的嵌入式系统课程在教学内容设置、教学方法手段、实验实习等方面都与这门课程以实际应用为主的基本特征严重脱节。学生完成这门课程后，只能进行一般的、基于指令基础上的简单编程，而不能进行基本的应用系统设计，而要想进行较大规模的应用系统设计则需要更长的时间。经过仔细分析，存在的问题主要有以下几个方面：

（1）教学内容不够合理。各个专业的教学内容基本一样，重点不突出，无法发挥学生所学专业的特长。通常嵌入式开发人员由两部分人组成，一部分是电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人，另一部分是学软件编程的计算机专业出身的人。电子工程、通信工程等专业的学生在硬件设计方面比较突出，而计算机专业的学生则比较善于软件的设计。

（2）教学方法手段不合理。课程的授课方式以理论课为主，实验学时较少，一般理论课时都会占了全部课时的80%左右，而实验课时一般只占了20%。实验的内容也不够合理，实验的深度不够，学生的动手能力得不到充分的锻炼。

（3）本校目前的嵌入式实验教学，仍停留在20世纪80年代初发展起来的以8位51单片机为核心的教学水平上。在面向实际的工程应用中，以32位ARM为核心的嵌入式技术日益成为高性能嵌入式技术应用的基础，所以建立一个全面的、新的、基于ARM技术的嵌入式实验教学体系十分必要和紧迫。

（4）没有安排专门的嵌入式系统课程设计，使学生无法把所学的知识联贯起来运用，系统开发的能力得不到提高。

（5）师资力量匮乏，熟悉嵌入式技术的教师数量不多，教师的实践能力不强，造成只能照本宣科，无法实际指导学生。

四、嵌入式系统课程教学改革措施

针对这些问题，应从基础课程改革、新教学体系建立、教学方法、教师培养等方面入手，对嵌入式系统课程进行不断探索和改革。

（一）对基础课程改造

将单片机课程改造为嵌入式系统应用，完成从定式设计到实时设计的转变；将计算机原理课程改造为嵌入式系统原理，着重介绍嵌入式系统原理和体系结构，将电路课程改造为集成电路工程应用，由模拟电路、数字电路通过HDL/EDA/CPLD向IP设计、SoC设计发展；开设“嵌入式系统工程设计方法学”课程，介绍知识平台的观念与方法、计算机工程方法、系统工程作业方法、企业项目管理方法等。

（二）建立基于ARM的嵌入式系统课程教学体系

1.理论教学

理论教学的教学内容设置如下：

（1）嵌入式概述

主要介绍嵌入式开发的基本知识。

（2）硬件环境

这部分应对ARM技术进行论述，包括ARM指令集、Thumb指令集、存储控制器、I/O端口、DMA功能、UART接口、中断控制器、时钟电源管理器、PWM定时器、LCD控制器、A/D转换器、RTC功能、IIS总线等。

（3）嵌入式操作系统

现在大部分院校都开设了Linux操作系统的课程，而且国家也大力提倡使用Linux操作系统，所以建议选用嵌入式Linux。这部分应主要介绍操作系统概念、操作系统内核、Linux和μCLinux、任务和任务调度、实时OS(RTLinux)、GUI、API、文件系统等。

（4）软件开发环境

主要介绍软件开发环境、软件开发过程、交叉编译、链接调试、下载、板级支持包(BSP)、MiniGUI图形应用程序设计、Linux内核移植与编译等。

（5）驱动程序

主要介绍设备驱动机制、键盘鼠标驱动、触摸屏驱动、网口驱动、红外、USB驱动等。

2.实验教学

实验硬件平台可选择基于ARM9内核的微处理器芯片，如S3C2410（基于ARM920T），软件平台可选择ARM-Linux。实验内容包括基础实验和综合实验。

（1）基础实验。

基础实验内容可包括熟悉Linux开发环境、多线程应用程序设计、串行端口实验、A/D接口实验、D/A接口实验、CAN总线通信实验等。

（2）综合实验

综合实验内容可包括Linux内核移植实验、触摸屏驱动实验、系统中断实验、键盘鼠标驱动实验、SD驱动使用实验、基于PCMCIA的CF卡读写和无线局域网通信实验等。

3.课程实习

在整个课程完成后，还应该安排专门的嵌入式课程实习。课程设计的任务是完成一个应用程序的开发，课程设计题目每年不断更新，学生可以根据自身掌握的程度选择不同难度的题目，分值依据题目难易程度而定。学生也可以自拟题目，为保证题目的难度和规模能达到教学要求须经任课教师认可。题目有:在Linux环境下的闹钟提醒程序、串口调试程序、文本编辑器、计算器、画图、贪吃蛇等。

实习的过程可以模仿企业嵌入式系统开发过程进行，如厂商新推的嵌入式微控制器（MCU），模拟开发MCU评估板。因为嵌入式系统的开发一般包括硬件设计和软件开发两部分，所以可以安排不同专业的同学混合编组，共同实习，这样即贴近开发实际，又培养了组员之间的合作精神。

如果有条件的话，还可以与企业合作，建设与产业水平同步的工程实践环境。另外，可以鼓励学生积极参与国家和地区举办的各种电子设计大赛。在实践中强化知识，锻炼综合能力与检验学习效果。

（三）合理的教学方法

应多采用多媒体教学，制作符合教学内容和教学实验的CAI课件。教学时注重启发式教学，引导学生思维，充分发挥学生的主体地位，培养学生的思维能力与自学能力，提高书面表达能力。

嵌入式系统是一门实践性很强的学科，它的教学目的是为了让学生学到一种嵌入式平台开发和设计的方法，所以实验教学在整个教学体系中占了很重要的地位，所以在课时分配上，理论课可以占总课时的1/3，基础性实验课可占总课时的1/3，综合性实验课可占总课时的1/3。授课地点可以设在实验室，实现“边做边学，先学后做，现做现学”等灵活的教学手段，提高学生的学习效率。

采用合理的考核方式，由应试教育向素质教育的转变，考核方式的改革是一个重要因素。本课程学生的综合成绩的评定，由期末考试成绩(60分) +实验成绩(20分) +实习成绩(20分)构成。这样更能全面和客观地反映学生的学习情况。

（四）嵌入式教师培养

由于“嵌入式系统”作为一门新兴的学科，需提供更多的研讨学习交流机会，鼓励青年教师多参加相关的科研项目，以建立一批既具有嵌入式理论知识和实践经验、又有较高教学水平的教师队伍。

五、结束语

本文针对嵌入式系统课程存在教学效果不理想的实际情况，分析了问题存在的原因，针对信息类学科特点和学生学习的特点提出了一些改革建议，以此努力构建融课堂教学和包括实践教学在内的多样化教学形式相结合的新型教学模式。希望对于广大教师能够具有一定的参考价值，进一步促进该门课程教学水平的提高和教学效果的增强。

参考文献：

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[2]杨刚，白锋，石光明，刘应南，周佳社，孙江敏.新形势下以项目为中心的嵌入式教学与人才培养新模式探索[J].实验室研究与探索，2008， 27（7）：8-10.

[3]李静，乔峰.浅谈嵌入式系统实验对学生创新能力培养[J].微计算机信息，2009，（1）：22-24.

[4]韩德强，张丽艳，邵温.计算机工程专业方向嵌入式系统实践教学的探讨[J].实验技术与管理，2010，27(3)：191-193.