用高性能交换平台助推石油物探

用高性能交换平台助推石油物探摘要：作者结合自己多年的教学实践，探讨了教学内容、教材编写、教学方法、实验内容以及考评方式。经实践证明效果良好，形成了自己的特色。关键词 本文来自：计算机毕业网 ：网络工程；教学方法；教学改革；网络实验；实践；探索 1 教学内容的选择 一些高校在网络工程实验室建设中，选择了国内外知名网络公司的设备及实验室建设方案，如思科、华为等。这些公司负责提供全套的实验讲义、课件及师资培训，相当于是其大学计划的一部分。显然，实用程度及难度系数无庸置疑。问题是，高校主要以大班教学为主，而实验设备又不可能买得太多(网络设备一般价格比较昂贵 )，学生多设备少，怎么办？作者认为，网络设备只能作为部分学生提高的辅助资源，不能作为网络工程教学的主要资源，与培训中心的小班教学是不能等同的。 另外，还有一些高校将课程内容定位在网络工程的招投标、网络工程的规划与设计、网络工程的组织与实施，网络工程的验收与服务等方面。作者认为，这些内容只需要通过少量的学时加以介绍，重点还是技术。 “网络工程”课程设置的初衷是提高学生的实践动手能力，如果纯粹介绍文字，不仅教学枯燥无味，实验也无法开展，因此，不应成为重点。 另外，由于学时有限，不可能面面俱到，必须有所取舍。在 36+18 的有限学时里，究竟讲些什么，我们考虑了很久。由于计算机网络是该课程的前导课，通过统一修订大纲，做到了两门课一方面衔接紧密，另一方面又不允许在实验和授课内容上有重复。像数据包的截获与分析放在计算机网络中，并且作为重点，双绞线的制作则拿出来放到网络工程中。另一方面，由于网络技术博大精深，内容必须有所定位。考虑到园区网是日常生活中随处可见的网络，因此该课程定位为园区网。一般的网络书都会讲到，按地理范围划分，分为局域网、广域网和城域网三种。园区网属于介于局域网与城域网之间的一种网络，目前的大中型企业、政府部门、学校、商场、小区等所属的内部网络，都属于园区网。园区网通常跨越多个建筑物，由多个小的局域网构成并与Internet 连接，会用到多种常用的网络技术，例如 VLAN 和 WLAN 等。校园网是最典型的园区网。由于大部分学生接触广域网的机会很小，加之实验条件有限，因此像FR、ATM 、ISDN 等广域网技术在网络工程中不再介绍。 2 教材的选择与编写 好的教学必须有好的教材。课程开设之初，我们就一直努力寻找教材，遗憾的是没有找到。有关网络工程的书很多，但作为教材都不太合适。或者偏重原理介绍，或者工程实例太少，或者内容过于简单，或者太过于专业，或者以认证考试为主，或者只是介绍网络工程招投标。花费了大量时间去学习，而最后仍无法管理一个简单的园区网，原因是学习内容偏且不全。能否有一本教材讲述园区网中所涉及到的常用技术并且用理论指导实践呢？ 作者开始自编讲义，从如下的思路展开，介绍在园区网(如校园网、小区网)中，如何组建和配置有线局域网、无线局域网、虚拟局域网，包括协议配置和连通性测试；如何让多个本地局域网之间互连互通，以 Cisco 硬件路由器和 Microsoft 路由和远程访问服务组件(RRAS)软件路由器介绍路由的配置，重点阐述路由的原理，即配置哪些参数，至于如何配置并不重要，没有硬件路由器也能掌握路由的基本原理；如何让多个远程局域网(如多个校区)之间互连互通，介绍目前最经济便捷的互连方式 VPN；如何让使用保留 IP 地址的局域网 PC 通过一条 Internet 链路共享上网，介绍两种典型的方式代理和网关，重点阐述它们的本质区别；如何保证园区网的安全和远程管理网络设备与服务器等等，由于网络安全开设有独立的选修课，在这里只重点介绍防火墙。除此之外，以我校校园网及学院真实的网络环境为例，讲述如何进行二级区域的委派和域名转发；如何在一台服务器上搭建多个 web 站点，即虚拟主机技术和泛域名解析技术；如何搭建可通过web 和 pop3 进行邮件收发的邮件服务器；如何建立基于用户的 FTP 站点；如何搭建流媒体服务器以实现视频点播，这些都是园区网中目前最实用的内容，学完就可以用。最后，为了更好地激发大家的学习兴趣，还留了少量时间给大家简要介绍一些网络工程领域的新技术，如 VoIP、P2P、IPv6 等。这些内容逐年补充更新，并在作者的个人网站上发布。 考虑部分同学可能将来要考 CCNA 的认证，同时考虑到思科的设备最为普及，配置方法最具代表性，配置复杂度也最高，所以在介绍交换机和路由器的配置时是以部署在园区网中的最常见的思科设备为例。同时，在讲义编写时主要做了以下几点考虑： (1) 内容实用新颖，可操作性强。定位于园区网，只讲述目前正在使用的最新技术，如共享上网、基于用户的 FTP 管理等。过时的、不用的一律不谈。很多经典问题，如 VLAN 路由、无线局域网、局域网共享等都自成一章。 (2) 有上机实验，便于组织实验教学。网络工程重在实践，如何安排实验教学是重中之中，每一章都设计了实验内容，有难有易。 (3) 强调理论对实践的指导，不是简单的配置手册。每一章都有大量的思考题，不仅阐述how to configure，更重要是阐述 why to configure，使学生做到举一反三，触类旁通。如局域网共享上网，不能简单讲解一个共享上网软件如何使用，而是进行归纳比较，进行理论的提升，随便找一个共享上网，看看帮助，也应该能配置，这才是要追求的理想教学效果。经反复试用和修改，讲义已于 05 年正式出版。 3 教学方法的设计 本课程与“计算机网络”原理课程不同，更强调实践能力的培养，操作性很强，在讲授基本原理的前提下，更多的是通过边讲解边演示的教学方法让学生有更多的直观感受，实验教学紧跟其后，能够让学生对所学技能有一个深刻的理解而因此产生浓厚的学习兴趣。 由于很多内容演示如软路由需要几台计算机才能完成，大班授课一般在教室进行，搭建这么一个环境是很不方便的，于是作者在实验室搭建一个远程实验环境，然后在教室(有投影设备)通过笔记本电脑访问到这个实验环境，通过 Windows 2000 自带的终端服务登录到这个实验环境就可以进行演示了。 如图 1 所示，所有计算机均安装Windows 2000 Server 操作系统，并提前安装好必要的服务组件，如终端服务、RRAS、IIS、DNS、DHCP 服务等。安装 23 块网卡，并按照下面的标识修改网卡的接口名称。为防止配置过程中网络中断，必须保证每一台计算机至少有一块网卡是多媒体教室的计算机可以访问的，其他网卡可随意配置。 注意，在搭建局域网 PC共享上网和局域网互连的演示环境时，将上述四块网卡的默认网关去掉或将跃点数改为2，否则会造成演示无法成功。 4 实验内容及环境的设计 除 VLAN 必须用到交换机之外，其他实验基本上可用 Windows 2000 Server 中的组件或第三方软件完成，因此，实验室主要设备就是计算机，安装 Windows 2000 Server 操作系统，并提前安装好 IIS、DNS、RRAS 等服务。另有十套 Cisco2621 路由器和 Catalyst 2950 交换机供学有余力的学生选做。为了做到灵活、机动、真实，主机全部放在桌子上，便于加装网卡，每台电脑有四个分区(含一个 Linux 分区)，不装硬盘保护卡，每次实验前利用 Ghost重做系统。信息面板安装在实验台上，便于插拔，由于软路由等实验需要多网卡，因此预留的信息点数要多于计算机数量的一半，所有信息点连到交换机，并通过路由器连到校园网。实验室放置一些小的 HUB，以及双绞线实验留下的直通线和交叉线，供需要时使用。图 2 为实验室的基本拓扑构图，表面看并无特别之处，真正实验时会根据需要改变拓扑结构。由于多组同时实验，要注意 IP 地址的设置不能冲突，计算机名称不能重复。 实验过程中，要注意几个问题。不赞成在实验室上课，更不要教师一边操作学生一边操作，一定要让学生在理解的基础上进行实验。学生在实验过程中遇到问题不要轻易回答，鼓励学生自己发现问题并解决问题，让学生学会思考，实在解决不了再回答。尽量少用甚至不用模拟软件，如思科的路由模拟软件，因为无论多么逼真，仍会有差异。不要让学生简单验证课本上的实验，要让学生通过实验明白其中的道理。比如，做局域网共享上网实验时，要让学生通过实验充分体会到代理与网关的真正异同，比如，如果某一个 FTP 站点限制来自同一个 IP 的登录线程数，通过实验应该能够明白，无论代理还是网关，实验效果是一样的，因为在外界看来都是同一个 IP。 另外，改革了答疑方式。开学初安排好所有要做或可以选做的实验，每次实验时间可以做任何一个实验，不安排答疑，有一个常见问题答疑库，学生自己查询，最后一次实验安排答疑，并根据问题难易程度打分，问题越简单得分就越低，着力培养学生独立解决问题的能力。 我们还在实验改革上做了大量的探索，压缩了验证型基础性实验，增加综合性、创新型及设计型实验。针对不同层次的学生，大面积增加需要自学才能完成的实验内容，如 Linux 下局域网共享上网的实验，并作为考核的重要内容，成绩在中等以上者，必须有一个以上独立设计完成的实验内容。在考核评价过程中，从传统的面向实验结果的考评到面向实验过程的考评，也就是重点考察学生对实验现象的分析。如果认真实验，不可能发现不了问题。教学中发现，平时问问题越多的学生反而是学习最好的学生。 对于更加专业的交换机与路由器的更深入内容，我们开设了每班限 20 人的选修课“网络设计与管理实践” ，供有志于网络管理方向的学生选修，并设置一定的门槛，保证教学质量。对于网络工程中提到的网络安全内容，我们开设了“网络与信息安全”选修课，除防火墙外，其他内容在该门课程中不做重点讲授。 我们下一步拟借鉴亚威科技() 的远程实验室思想，将购买的 10 套设备做成一个机架，进摘要：本文提出对文科学生信息技术素养的培养，不应该仅仅建立在计算机工具的使用上，应该培养学生利用计算机工具进行综合复杂事务的处理，提高软件的应用层次，加大对学生进行网络基础知识和基本理念地传授，从而培养学生协作精神、创新精神和处理复杂问题的抽象概括能力和全局把握能力。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：基本功；信息技术素养；协作精神；创新精神 作为文科学生信息技术素养的培养，绝不是仅仅会使用计算机工具，可解决日常工作学习的基本问题，能上网查找和搜索就可以了。而是如何用好，如何能更好地服务于本专业的学习，进而结合信息技术学科的特点培养文科学生严谨的逻辑思维，做事的准确性和精确性。通过综合任务地完成培养学生协作精神、创新精神和处理复杂问题的抽象概括能力和全局把握能力等。作为基本功是学生综合素质能力的基础，所以计算机课程教学的任务绝不是仅限于传授计算机工具的功能，而更重要的是培养学生的信息技术素养。 高校信息技术素养出现较严重的缺失。对学生的调查，发现网络应用上首选是电影，其次是聊天和游戏，这是非常普遍的现象。探究信息技术文化素养缺失的原因，关键是理念普及不够。文科专业的计算机课程不应该大量时间花费在如何用 Word、PowerPoint 等工具软件的基本功能上，这些基本功能通过帮助就可以学习到。一方面应该提高这些软件的应用层次，应该面向更综合更复杂事务的处理，而不要重复中小学已经学过的单一任务的处理。另外，加大课程对网络基础知识和基本理念地传授，比如网络安全和网络公德的常识。如今，信息技术文化素养是信息网络时代的基础，在这个时代会用计算机和网络是不够的，关键在于怎么用好。对学生基础理念的灌输：安全问题、网络负载问题、垃圾邮件问题。引导学生正确和有序地使用网络，如：文献查阅、外语学习、网上购物、网上创作等。教育学生提高安全意识，打补丁、防止后门、防止垃圾邮件等。通过信息技术课程培养学生良好的使用网络的习惯。 1 信息技术素养培养的定位面向应用的计算机课程体系 计算机基础教育与计算机专业教育不同，它的任务不是培养计算机专家或专门从事计算机理论研究的科研人员，而是培养既掌握专业领域知识，又能熟练使用计算机的复合型人才。计算机基础教育是面向应用的。 设计面向应用的课程体系时，我们采用了逆向思维的方式，从培养应用人才的需要出发设置课程和课程教学内容，具体说：根据学生计算机应用能力要求确定与能力要求对应的知识结构设计以应用为主线的课程体系确定课程内容的顺序。把握文科学生的特点，强调浅层次宽视角。课程内容以“应用优先” ，在处理知识的深度和广度的关系时，以“广度优先” 。外交学院计算机课程体系分为三个层次，分别是： 层次一：以提高学生信息素养和计算机应用能力为目标的“信息技术应用基础”课程。涉及 Internet 基础知识、操作系统及 Windows、文字处理、演示文稿、微机硬件基础、多媒体、病毒七大模块的内容，突出体现宽视角浅层次的特征。 层次二：培养学生数据管理规范，逻辑思维能力，应用开发能力的“数据库与程序设计”课程。 层次三：培养学生研究创新能力，从兴趣出发的“Excel 数据管理应用 ”、 “图像处理基础” 、 “网页设计与制作” 、 “多媒体制作应用基础”课程。 六门计算机课程中“信息技术应用基础”和“数据库与程序设计”两门课程是本科一年级必修课，其余四门课程是二年级及二年级以上的选修课，做到了“四年不断线” ，达到了对学生信息素养和计算机应用能力全面、深入和持久培养的目的，可以使学生有机会通过多种途径进行结合本专业的计算机应用实践。随着学生年级的升高以及参见社会实习等工作，他们会对计算机应用的要求更加迫切而且主动，因此在外交学院高年级学生一直以来保持着对计算机课程学习主动性强和热情较高的局面。 2 教师应具备的素质 教师主体，学生主导绝对不是空话，如何深入有效地在实际课堂教学中实施，信息技术基本功如何能成为复合型人才的培养奠基石，这需要深入思考和反复尝试。如何真正做到“授之渔”是教师授课的关键。 教师需要不断提高业务水平，积极参加科研项目和应用系统开发课题，这样一方面可以使教师为教学实践带来丰富具体的案例，有效地把课堂教学和实践紧密结合，另一方面也可以使教师产生获取新知识的需求和动力，提高教师的创新能力。 面向应用的课程教学中教师应该把授课内容与现实应用紧密结合，而且应该切实有效的结合，也就是教会学生解决现实问题，解决理论学习和现实应用之间的鸿沟问题。所有的知识点，尤其是抽象知识点，更应该让学生体会到这些理论对现实的重要作用，这些是根本。当然我们会在课堂上反复强调它们的重要性和必要性，但是学生可能对这些强调置若罔闻。或许教师会叹息学生的不投入、不踏实，但是如果在课堂的授课和相应的实践中，切实有效地应用了这些知识，可以极大地吸引学生的注意力和激发学生的学习兴趣。 杜绝静态知识的传授，尤其是对文科学生来说，计算机教育是面向应用的，所以应该尽量做到把所传授的知识在课堂上能灵活运用起来，让学生感受到如何影响他们的生活、学习、工作的。所传授的知识是否有用，这一点如果无法找到切入点，教师连自己都说服不了，那么课堂授课必然是枯燥和乏味的。把抽象的理论和概念讲活，让它们活灵活现地出现在日常生活中，触动学生的心灵，尤其是现在学生的计算机基本素养逐年提高，抓住这个特点加以利用，把他们日常司空见惯的问题拿出来类比，在他们的心目中必然会产生共鸣和触动，逐渐抓住学生的注意力，吸引他们的眼球。具体作法可以概括为以下几点： 抽象知识的传授不要讲求系统性和基础体系的完整性，应该在不影响学生的理解的情况下与应用紧密结合，也就是在哪儿用到就在哪儿讲。如何恰到好处地做到，教师应该在对课程整个框架体系宏观控制的前提下，实现对知识铺垫、引出、讲解、分析、深化的循序渐进。 要交待清楚问题的根本性，即表面现象背后隐藏的实质。帮助学生看清问题的实质，解释清楚问题的合理性和必然性，这样学生才会主动解决问题，而绝对避免说诸如系统规定如此，你们只要记住即可的话。 通过多个角度处心积虑地列举实例，引起学生的注意和激发他们的兴趣。 要突现知识的主体脉络和框架，在主体框架中逐渐展开，这样让学生参与进来，一起组成教与学的共同体，这是一个互相协作、启发、朋友、平等、帮助的关系，在传授过程中，征求他们的意见和方法，提出若干问题，并及时肯定和表扬。而决不是灌输、压制、先入为主。 通过课堂现场实践凸显计算机课程的实践性。交待清楚问题的来龙去脉，和学生一起探讨问题解决的合理性和必然性，然后根据确定的解决思路来实际解决问题，让学生感觉他们是参与者，教师在操作过程中有他们的思路。这样必然会在课堂上产生较强的互动性。 关注所有学生的状况，一点点适当和适时地帮助，就可以使得他们度过整个难关。 表扬、激励和鼓励。这些越在学习问题复杂和困难的时候就越需要，把本来复杂的问题尽量轻松、简洁地描述，尽可能做到帮助学生屡清问题复杂的关键点，释放学生紧张的情绪。但是如果只是装作轻松，没有交待清楚问题的根本性，那学生在实际实践的过程中仍然会有很多问题。 例如在 “数据库程序设计”课程中，通过上面方法潜移默化地逐渐使课程最终营造出了一个“全民”投入 VFP 项目开发的大氛围中，以兴趣激发、以自我能力锻炼机会激发、以问题处理的必要性和重要性激发，如：举例说明无处不在的数据处理；演示没有章法的错误处理造成的不良后果；演示往届学生作品等。通过多个角度处心积虑地引起学生的注意和激发他们的兴趣，随之带动了那些底子薄，平常懈怠的学生。这一点还是凸显外交学院的学生高素质，不甘示弱，好胜心强，求知欲强的特点。最后学生普遍出现宁可自己痛苦地一点点制作，而决不 copy 的局面，根本不需要教师像“抓贼”一样去防范学生的复制行为，因为这种复制行为已经渗透到学生的自我意识中，认为是对自己的不负责任。也就是在课程讲授的过程中，随时关注学生的心理动态，潜移默化地影响他们的心智，最终达到让学生发自内心的主动的、自觉地学习。 3 培养学生逻辑思维 辩证逻辑思维是对客观现实的本质联系的对立统一的反映。不仅反映事物之间的相互区别，而且反映他们之间的相互联系；不仅反映事物的静态，而且反映事物的动态；既承认事物本身的同一性，又承认同一性存在于事物的差异和对立之中。而大学生的思维发展正处于形式逻辑思维向辩证逻辑思维过度的阶段。需要他们用对立统一的观点，用全面的、发展的观点去观察、分析和解决问题，即需要发展他们的辩证逻辑思维。 计算机的特点就是严密和精确性，给定学生任务，引导他们利用学习的知识完成任务，在这个过程中学生才能真正得到磨练，包括：是否把抽象问题理解清楚了；给定的任务是否有完整而且清晰的整体规划；完成任务的过程是否严谨和认真。尤其是程序设计是很好的磨练文科学生思维严谨性和精确性的课程，网页设计课程锻炼学生对问题综合、规划、分析和概括能力，Excel 数据管理应用课程很大程度上磨练的是学生抽象能力。按照外交学院计算机课程体系培养下来的学生思维会更加严谨和有条理性。学生的分析、综合、比较、抽象和概括能力都有显著提高。 4 培养学生协作精神 课程讲授引导多数学生进入状态，使得多数学生理解了问题的根本性和基本概念，学生之间取长补短，达到了较高程度的团队协作，同时加深了学生的友谊。摘要：本文分析了汇编语言程序设计课程的教学重点，归纳、筛选出该课程的五种考试题型，对该课程的试题库组建与考试系统的设计进行了总结探讨，提出并论述了标准试卷模板、四色原理和人工智能原理在试题库构建、试卷生成、自动判分等问题域的应用问题。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：汇编语言；试题库；在线考试；标准试卷模板；四色原理；AI；专家系统 1 引言 现代课程论首次将泰勒的“评价”原理引入课程论1，试图通过评价改进课程、改进教学。课终考试则是课程评价的基本手段。考试这根“指挥棒”的作用谁也难以抗拒。毕竟考什么和怎样考会直接影响教师教什么、怎样教，以及学生学什么、怎样学。难怪有访问学者撰文介绍美国某高校的情况，竟是“为考试而教，为考试而学”2。仔细读过这篇文章，您会发现“为考试而教而学”的口号并不等同于 “应试教育” ，而是要通过科学的确定考试内容和考试安排，加强教学的针对性，提高教学质量。目前相对于其他论题，计算机专业的考试研究的文章发表得不多。本文拟对“汇编语言程序设计”课程的考试命题与试题库组建进行探讨。 2 教学重点 一门课程的教学重点乃是该课程命题的主要依据。一份好的试卷应能体现对课程基本结构的要求，包括该课程的基本知识、基本规律和基本方法。汇编语言课程的教学重点是什么呢？当然是读、写程序。这是程序设计语言课程的共同点。为了用汇编语言写程序，又必须首先了解计算机硬件结构、数制与编码等基础知识，必须熟悉 CPU 的指令系统，还要有上机实验紧密配合。现将汇编语言课程教学重点列于表 1。 注：表格中*部分内容为本科层次提高内容 3 试卷设计 3.1 题型设置 基于对汇编语言课程教学重点的分析，笔者从历年试卷中筛选、归纳出五种题型：(1)填空题；(2) 判断题；(3)阅读程序题；(4) 编程题；(5) 实验题。不同的教学内容、教学要求，可通过不同的题型来考查。比如表一中的教学重点 1硬件结构、数制与编码等基础知识，是为了帮助初学者更好地理解指令的功能及执行过程，只需达到基本的了解，更深入的知识会在后续课“微机原理与接口电路” 、 “计算机体系结构”中展开。因而与之对应的题型采用了填空题。再如，表一中的教学重点 2正确使用指令、伪指令，是读、写汇编语言程序的重要基础。采用判断题，列举使用指令时易混淆、易犯的错误，让学生判断可以达到考查的目的。表一中的教学重点 3汇编语言程序，采用阅读题和编程题两种题型考查。凡是学过汇编语言者都能深切体会到汇编语言程序之复杂。譬如“在屏幕上显示一个十进制成绩分数”这样一个看似简单的问题，需要写一般复杂的程序才能实现。如果将问题改为“在屏幕上显示寄存器 AX 的值” ，就要改用另一段不同的程序来实现。因此，学习汇编语言编程，需要逐个问题、逐个类型去学习，可谓纷繁、庞杂。学生一时很难记住这么多类型各异的编程细节，亦很容易混淆。即使是教师或专业的程序员也不容易记清楚。我有一个朋友专事汇编语言的编程开发，很有些成绩。但是他也坦承，他自己写的程序放下一周后，再拿来看，自己一下子也看不懂了。由此可见，在闭卷笔试中对学生编程的要求要恰当。编程题的问题要典型，要体现基本的程序设计方法。对于较复杂的程序，可以通过阅读程序结合完型填空题来考查。让学生根据程序的功能，选择适当的选项填入程序的空白处，突出了对关键知识点和阅读程序能力的考查。笔者对本学期高职专一、二、三班 114名同学的汇编语言课终考试成绩进行统计分析，结果表明阅读程序题具有很好的区分度，它和编程题、总成绩之间的相关性密切3。 实验题型是笔者在本学期课终考试所做的一个尝试。以往实验考核笔者多次采用上机实作的方法。学生抽题后，上机编程运行，并将结果存于输出文件中。教师事后根据输出文件的结果正确与否打分。这种考核方法有两个问题，一是当学生人数较多时，教师要检查、监控学生上机操作过程很困难， “忙不过来” 。其次是仅凭结果文件判定学生的上机能力，并不完全可靠。如有的学生可能因为某个指令细节记不清，或一时糊涂，给出了错误的结果，甚至“卡壳”未做出结果。其实，这个学生平时实验做得还可以。因此可以根据学生平时的实验表现、出勤率记一个实验分，同时在课终考试笔试试卷中增设实验题。将两者结合起来可以避免片面性、偶然性，使考查更全面、也更能突出重点。实验题包含的内容为：(1)根据汇编时的报错信息，更正程序中的语法错误；(2)正确预测程序运行后，寄存器、存储器的值和实际运行结果比较，以发现程序中的语义错误、逻辑错误；(3)DEBUG 命令的使用、调试中遇到的问题及解决方法。3.2 差异化教学在试题、试卷中的体现 高校扩招后，学生的差异性尤显突出。传统的“一刀切”的教学模式，已不能适应新的教学形势的要求。针对不同程度、不同兴趣的学生，实施差异化教学或分层次教学已被提上教学研究日程，这在考试命题中也应予以体现，即奉行后现代课程论的多元评价观4制定基于学生差异性的多元评价标准。如笔者在本学期教学中就划分了基本要求、较高要求和高要求三个层次，并落实到平时学生作业、实验和课终考试中。本学期课终考试中的编程题第 1 题、第 2 题第 1 小题、第 2 题第 2 小题分别为基本要求题(10 分) 、较高要求题(7 分)和高要求题(7 分)。整个试卷基本要求题量为 60%70%，较高要求题量为 20%，更高要求题量占 10%左右。 3.3 关于多选题题型的讨论 在考试中是否采用多选题及在多大程度、多大比例上采用多选题，是教师在命题、试题库组建时经常讨论的一个问题。多选题在平时教学、练习中运用恰当，会收到很好的效果。而在考试中的运用，要根据不同学科的特点及不同层次教学要求仔细斟酌。汇编语言的教学重点应围绕读、写程序展开，不宜大量采用多选题，否则易误导学生过于注重语法次要细节和知识末节，不利于学生从整体上把握程序，不利于学生读、写程序和实践能力的培养。由此还会产生另一个问题，就是学生为了备考、埋头做多选题，而造成死记硬背的后果。上世纪 80 年代中期，全国多所部属医学院校曾组织过几轮以多选题为主要题型的统考5。为了在统考中达标，取得较好名次，学生放弃了教学实习和非统考科目学习，部分教师也将主要时间集力放在“深入”教室辅导学生做题上，师生共同陷入题海大战之中不能自拔。据医学院校的一位老师介绍，考前演练多选题竞达数千道之多。其结果严重冲击了正常的教学秩序，随后被叫停。前车之辙，后车之鉴。医生不能靠做多选题培养，计算机人才也不例外。现在有些学校提出将课终考试与等级考试、自学考试接轨。其实像等级考试、自学考试这种人多面广的考试，大量采用多选题是为了便于机器阅卷，是“不得已而为之” 。如果盲目照搬就会失去办学特色，甚至脱离本校学生实际，造成不良后果。 4 题库组建研究 4.1 题库组建的必要和途径 题库组建是精品课程建设的重要环节，也是提高命题工作效率、减轻教师负担的现实需求。现在每到期末，每门课的任课教师都要出 A、B、C 三套考卷，一套用于考试，另一套用于补考，还有一套用于毕业前总补考。假如教两门课就要出 6 套考卷，这要耗费多少时间、精力！每个老师都有深切体会。组建题库势在必行，问题在于如何才能组建起科学、实用的题库。那种靠上网下载、东拼西凑，短时间就新鲜出炉的题库，只能是倒人胃口的“杂烩” 。因为你没有具体分析自己的教学对象、教学层次，只知照抄重点大学的习题，甚至是“猎奇” ，搞一些偏题、怪题、难题，考研试题，也不分析学生情况。拿这样一些题目考学生极不合理。题库应当源自教师长期的教学积累，从教师讲过的例题、学生做过的作业以及历年考试的题目中筛选，当然也要适当参考其他院校、教材中的习题。高校扩招后，一般院校的教学中心要适当放低，题库的中心也要相应放低，也就是要更加重视基础。好的试题应当是“似曾相识，未曾相识” 。比如教师讲过一个“字操作数用循环方法累加求和”的例题，考试时改为“字节操作数累加求和” ，这就要对程序中的指令、伪指令作一些相应的改动，从中可以考查学生对程序的理解和运用能力。 4.2 试卷库与试题库 题库有两种类型，一种是试卷库，另一种是试题库。对于班次少、应考人数不多，教材相对稳定的一部分专业课，组建试卷库较为方便、实用、经济。如果一门学科能筛选出 68 套较成熟的考卷，已经可以满足该专业课常规考试的要求。但是对于应考人数多，涉及面广的公共基础课和专业基础课，固定的试卷就不一定适合要求。同一门课对不同专业、不同层次、不同教学对象要达到的教学目标是很不相同的，考试题要适合各自的需求，就得从试题库中按要求随机选题。试题库中就得有一定数量的习题积累，并按照题型、知识点(章、节) 、类别(基本题、较高要求题、更高要求题)科学地组织和排列。假设一套试卷的题量按大、小题 30 题左右计算，试题库中和 68 套试卷库的题量相当的题量，至少应当在 200300 道题以上，然后可以逐步积累扩充，不断丰富题库的题量。 5 考试管理系统的设计 考试管理系统的使用有什么好处呢？(1)将提高试卷的信度、效度和区分度，促进考试的标准化、科学化，从而避免不同教师不同教材命题发生的考试涨落现象；(2)将提高考务管理工作的效率和教学管理工作的水平。随着计算机技术和网络技术的普及，考试管理系统的开发与应用已成为计算机教育应用的热点。然而能够坚持使用下来的系统并不多见。我院曾引进某名牌大学的通用考试系统软件，但一直束之高阁。究其原因就在于对“通用考试系统”而言， “通用”只是一厢情愿。系统论的原理告诉我们，不可能存在“全能”的系统6。高等职业教育专业课程体系是人才培养方案实施的主要载体，其形成是建立在一系列分析基础之上。第一步要对专业面向的职业岗位进行分析，第二步结合生源情况确定专业培养目标，第三步对专业课程学习进行分析与设计，第四步形成专业学习课程体系。这是一个开发的过程，每一环节和步骤都要贯穿工学结合教育思想。以下以天津职业大学“计算机应用技术”(嵌入式系统) 专业 (以下简称嵌入式专业)为例，与高职教育同行共同探讨专业课程体系开发方法。 1 专业面向的职业岗位分析 以能力为本位，以就业为导向，是高等职业教育专业课程体系开发必须遵循的指导原则。专业面向的职业岗位分析是课程体系开发的基础。天津职业大学嵌入式专业面向的职业岗位分析如下： 嵌入式技术在我国方兴未艾，其对应的职业岗位刚刚兴起，还没有被列入中华人民共和国职业分类大典 ，因此，需要追踪人才市场。北京博创兴业科技有限公司将嵌入式系统职业岗位划分为：系统构建工程师、上层驱动开发工程师、上层应用程序开发工程师、电路原理图设计工程师、PCB 设计工程师、FPGA 开发工程师、单片机开发工程师、底层驱动开发工程师、硬件测试工程师、软件测试工程师、系统功能测试工程师、产品销售工程师、技术支持工程师，等。在这些岗位中，系统构建工程师、上层驱动开发工程师、电路原理图设计工程师、PCB 设计工程师、FPGA 开发工程师、单片机开发工程师、底层驱动开发工程师等需要较强的工作经验，较高的学历要求，而上层应用程序开发工程师、硬件测试工程师、软件测试工程师、系统功能测试工程师、产品销售工程师、技术支持工程师等职业岗位所需要的技能、知识、素质经过高职高专三年的培养，是可以胜任的。 天津职业大学结合自身教学资源，瞄准天津安防企业嵌入式系统应用，选择嵌入式系统助理软件工程师、助理测试工程师和助理销售工程师等职业岗位，确定学生培养目标，对课程学习进行分析，以期学生毕业后可在通信网络、消费电子、工业控制、移动设备等领域相关企业从事嵌入式产品开发、程序设计、文档编写以及产品测试、销售、维护和服务和软件开发项目技术管理等工作。 2 确定专业培养目标与规格 2.1 学生生源与学制情况 天津市高等职业院校普遍招收普通高中毕业生和三校生，学生来自全国各地，学制三年。 2.2 培养目标的确定 嵌入式专业培养德智体美等全面发展的，具有良好政治思想素质、职业道德和创新精神，具有与本专业领域相适应的文化知识，有良好的职业道德和创新精神，了解嵌入式系统知识体系及技术发展趋势，具有嵌入式系统工程基本理念，初步掌握嵌入式系统构架设计基本知识，熟悉嵌入式软硬件模块设计基本方法，熟练掌握嵌入式软件实现技能、嵌入式硬件实现与调试技能、嵌入式系统测试技能，具有嵌入式产品营销及技术支持能力，具有较强事业心和团队合作精神的高素质技能型专门人才。 2.3人才培养规格 嵌入式专业人才培养规格体现能力本位思想，其培养过程经过基本能力、单项能力到最终应对就业职业岗位的综合能力。如下图所示 3 专业课程学习分析与设计 这里的专业课程学习是指学生在校期间的全部活动安排，分为基本素质养成学习，通用能力培养学习和专门技术能力的课程学习，从知识、技能、态度和评价标准进行分析与设计。 3.1 基本素质与课程学习分析 基本素质是一个养成的过程，包括政治素质、职业道德、身心素质、法律意识和人文素质，等，其对应的知识、技能、态度和评价标准见表 1： 表 1 基本素质-课程学习分析表 3.2 通用能力与课程学习分析 通用能力亦称关键能力，是企业招聘时非常看重的能力，其具体表现为不因职业的变更而改变，主要包括交流能力、数字应用能力、信息技术应用能力、团队协作能力、解决问题能力和学习自我管理发展能力，等。通用能力-课程学习分析见表 2: 3.3 专门技术能力与课程学习分析 专门技术能力是直接对应职业岗位需要培养的技术应用能力。这里以助理软件工程师职业岗位为例，对专门技术能力与课程学习进行分析，见表 3： 4 构建课程体系课程是学校组织教学活动的基本单元，建立在基本素质-课程学习分析、通用能力-课程学习分析和专门技术能力 -课程学习分析基础之上。 4.1 整合专门技术能力学习课程 这里先对职业岗位工作任务比重进行分析，以此获得课时权重。其次是对每项工作任务需要具备的技能、相关知识进行汇总、编号和分类，形成课程。见表 4-表 7： (1) 职业岗位工作任务比重分析表 (2) 专业知识汇总表 (3) 专业技能汇总表 (4) 专业专门技能能力学习课程形成表 表 2 通用能力-课程学习分析表 4.2 构建专业课程学习体系 专业课程学习体系包括学生在校三年全部学习活动。从基本素质-课程学习分析、通用能力-课程学习分析、专门技术能力- 课程学习分析，设计学生学习活动阶段和逻辑关系，形成以下专业课程学习拓扑图，能够直观反映以能力为本位，以就业为导向的课程学习体系。5 课程体系实施教学要解决的问题 专业课程体系能够直观反映人才培养以就业为导向。但是，能否全面贯穿工学结合指导思想，还需要进一步制定课程标准、教学大纲，建设实践教学基地，有能够实施工学结合的专兼结合教师团队，有效实施课程教学的教材，特别是养成学生职业素质的教学设计，以及相适应的管理模式等等。在后续文章中会逐一与同行一起讨论。 表 7 嵌入式专业专门技术能力课程形成表 个性视频创作，亦玩亦赚两相宜 “后舍男生”通过自拍搞笑视频成为真正的签约艺人后,类似视频在各大网站开始流行,顾超先生、泽田等都颇受欢迎。还有的不玩“播客”玩“拍客”,每件作品可获 50 至 1000 元不等的稿费。 起步:自拍搞笑视频过足演员瘾 学习多媒体与网页设计的顾超拥有一应俱全的数码产品:“手提电脑、台式电脑、手绘板、照相机、DV 机啥都有,我电脑的配置也很好。 ”这为他制作视频创造了条件。 “第一个视频打日本鬼子是室友拿我的 DV 帮拍的,刚拍了一点就笑得蹲下了,拍了好多遍才成功。拍完后才发现自己还不会剪辑,只好上网学 Premiere,现在对这个软件已经得心应手了。 ”顾超说,因为学多媒体设计,什么和电脑相关的东西他都得碰一碰,制作视频无疑为他的学习带来了帮助。 顾超爱把视频上传到优酷、土豆、新浪、酷 6、56 网等网站。因为这些视频十分逗乐,点击率节节攀升,常常被视频网站首页推荐,于是,一些经纪公司和节目导演开始注意到他。今年11 月初,顾超参演了电视剧苏菲日记第二季中的一名大学生,已算是名副其实的演员了。点评:顾超的视频之所以广受欢迎,是因为他能给人“带来快乐” 。他精彩的创意、夸张的表情,无不让人为之捧腹。 “后舍男生”也是以同样的手法赢得青睐的。所以,原创自拍视频成功的不二法门是搞笑搞怪。因为这类视频制作成本低廉、剪辑要求不高,也是新手上路的好选择。除此之外,情感、可爱还有系列短剧都是人气颇高的视频类别。虽说网络视频力求标新立异,但也必须合法,切不可有淫秽、煽动等内容,否则不但逃不过网站编辑的法眼,ID 也有被封的危险。 发展: 团队创作赚小钱 工作室的发起完全源于成员们对电影的热爱。创建团队是艰辛的,主创之一李衔说:“我们刚开始时在器材方面困难很大,甚至都有成员想过放弃,直到有朋友赞助器材才走上正轨。 ” 虽然并没想通过原创视频赚钱,但后来李衔发现,原来做视频是可以“有点小钱”的:“能赚到多少取决于作品的价值。找赞助商可以得到一定经费;网站将好作品推荐到首页、热点后,也会有收入; 或是由网站推荐给第三方媒体,可向它们收取制作费用。现在,我们团队做一个视频,最少能赚200 多元。 ” 点评:心中疑惑工作室能有如此收获,最重要的经验是勤奋时时磨炼技术和能力以提高作品质量。李衔说,光是为了端稳机器,他就苦练了几个月;为了学好手动调节白平衡,练习了近千次;还专门选修摄影摄像课程锻炼构图和美感。他还积极与高手交流,在 56 网上拜师学艺、在各视频网站主动与编辑拉近关系、参加新浪播客原创联盟导演PK 等。整个团队也以勤奋著称,即便在以拍片收入摆庆功宴时,探讨的仍是技术创新等问题。收获:“来者不拒”生意旺 从 2000 年初一个两千多元的模拟摄像机起家,到现在,吴所谓已经拥有了自己的公司,为许多客户制作视频短剧,他的电视剧青城之恋还曾在四川电视台播出。 与年轻的后辈们相反,吴所谓是从线下走到线上的。他利用平时拍摄的剩余资料制成小视频传到优酷、酷 6、土豆等网站上,是“为了有个地方可以保存以前制作的资料、获得建议,最重要的是能通过网络交流建立更广泛的人际关系。 ” 点评: 吴所谓生意兴旺的法宝是他的“来者不拒” 。他创建了一个原创视频 QQ 群,加他 QQ 无需验证信息,在每个视频的最后他还会留下手机号码。这样让喜爱视频和需要制作视频的朋友方便地跟自己联系,也是免费广告、扩展业务、获得合作的最佳途径。 不做“播客”做“拍客” 如果你不好意思出镜,或是自觉视频剪辑技术不到家,还可以先做“拍客”用 DV 记录有价值的社会新闻上传到网站。 “武汉最美女交警” 、 “武汉最帅协管员”等在优酷上大热的视频就出自拍客之手。 优酷网按照视频价值和页面,向拍客支付每件作品 50 至 1000 元不等的稿费,酷 6网也提供类似项目,土豆等视频网站也相继跟进与拍客签约。 动心了吗?那就拿起你的 DV 来原创或“扫街”吧,给自己和网友带来快乐, 还能收获人气和财气,所谓亦玩亦赚两相宜。 摘要：本文提出对计算机硬件课程的教学思路进行改革，原理和实践结合，强调能力培养，并介绍了我校在课程建设、教材建设、开放实验平台建设等方面进行的教改工作。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：计算机硬件课程；能力培养；开放实验平台 在计算机科学与技术专业的课程体系中，无论是专业基础课、专业课还是专业选修课，基本可以分为两条主线：一是软件课程体系；另一个就是硬件课程体系。一般来说，计算机软件课程在计算机专业中基本能够得到重视和加强。而计算机硬件课程体系相对比较薄弱。随着电子技术和社会经济建设的发展，计算机科学与技术与电子科学技术相互渗透和融合、硬件软件化和软件硬件化日益普遍，尤其是 ARM、SOC 、SOPC 等技术的出现，计算机软、硬件的融合日益显著和成熟，加强计算机硬件课程的建设、硬件课程体系及新的实验平台的建设显得越来越重要和必要。 1 计算机硬件课程教学思路的改革 计算机硬件课程包括：数字逻辑电路设计、计算机组成原理、微机原理与接口技术、计算机系统结构、单片机原理与应用、嵌入式系统、计算机维护、技术等。传统的计算机硬件课程主要任务是讲授计算机的工作原理，以配合计算机软件课程的教学。而技术的发展需要软硬结合、软件硬件化或交融，硬件课程教学的任务不但要学生了解计算机结构、原理，而且要用硬件描述语言进行部件及应用系统的设计。结合软件知识，能够设计计算机应用系统，尤其是嵌入式系统的应用日益普及，应用范围迅速扩大，要培养学生综合设计能力。除此以外，计算机的维护也是学生能力的培养的一个方面。 本教学成果是对计算机硬件课程进行体系改革及教学内容的梳理，确定硬件课程系列中基础层、系统层、应用层分别要讲授的知识和学生应该掌握的能力，以及各层之间的衔接和关联的内容，如图 1 所示。制定教学大纲、实验大纲、课程设计大纲等教学文件，教改项目的研究，教材、实验指导书编写，实验室建设。教案、多媒体课件的制作。 图 1 计算机硬件课程结构 在基础层，主要是“数字逻辑电路设计”课程的建设，从 99 年开始对该课程教学内容进行了改革，编写出版了教材，引入可编程器件、ABEL 语言，改造实验设备，在 2001 年获得江苏省教学成果二等奖。2002 年该课程获得江苏省二类优秀课程。在此基础上，进一步对教学内容进行梳理，配合计算机组成原理的课程改革，将硬件描述语言从 ABEL 改为 VHDL，引入 FPGA 技术的介绍及实验项目，又更新了实验设备，在2004 年重修编写出版了教材和编写了实验指导书。主要思路是让学生掌握数字电路的基本知识和现代设计方法，能够设计一般的数字逻辑部件及简单的数字系统。所以在课程结束后安排了 1.5 周的课程设计，学生可以在 FPGA 芯片上运用 VHDL 语言设计如电子钟、交通灯控制器、电梯控制器等简单的数字系统。 在系统层，该层有“计算机组成原理” 、 “微机原理与接口技术” 、 “系统结构” 。其中“计算机组成原理”课程是最主要的硬件课程，该课程一直是我们教研教改的重点。采用多媒体、网络等多种教学方式，课件文字精炼、图文结合、动画丰富、重点突出，培养学生自我学习、自主学习的能力。实践教学中突出设计能力和创新意识的培养。采用基于 FPGA 的实验设备，通过设计与教材紧密结合的实验教材和课程设计教材，形成了完整的相关课程教材系列，连贯性好。着重训练学生的设计能力，激发学生学习兴趣和创新思维。该课程在 2006 年被评为江苏大学一类精品课程。课程的教学主页(/subject/zcyl/)上的教学文档、资料、课件、实验指导等齐全。 “微机原理与接口技术”课程原来以从 16 位 CPU 的机型讲授，根据目前技术的发展，改成以 32 位 CPU 的机型讲授，并且在 2005 年更新了实验设备和实验指导书。在应用层，由前二层主要课程的课程设计及专业选修课、综合课程设计组成，主要在 3 个方面的应用：数字系统的设计，运用硬件描述语言设计计算机接口及整个应用系统，如“EDA 技术” ；计算机应用系统设计，包括硬件电路、应用软件。 “单片机应用” 、“嵌入式系统”课程就是培养学生系统设计能力，单片机教学采用了 C8051F 系列单片机芯片，他是在系统编程的 SOC(system of chip)芯片， 编写出版了专门的教材、设计了专用的实验设备、编制了实验指导书。 “嵌入式系统”也专门定制了 ARM7、ARM9、ARM10的试验设备和编写了实验指导书；另外一个方面就是计算机的维护，根据目前的教学条件，开辟了专用的计算机维修实验室，面向全校开设了计算机维护的选修课，2005 年编写出版了计算机维护的专用教材。 2 特色教材建设 在明确了硬件课程教学目的和思路的基础上，开展相关课程的教材建设，组织课程自编教材与选用精品教材相结合，近几年出版了 4 本教材，由于大多数“数字逻辑”方面的教材是重点讲授数字电路原理，作为后续课程