時間：2022-10-11 14:56:24
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機軟硬件論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1網絡技術應用下計算機軟件資源的共享
通過網絡技術的應用，對于以往軟件故障發生的問題進行了有效的規避，并且在出現工作站故障時可以有效地減少損失，降低對網絡用戶的影響。通過合理的軟硬件共享，可以提高網絡信息的安全性和傳輸效率。例如通過互聯網、衛星電視等進行信息資源的共享，我們可以第一時間看到所需的信息，這對于社會的發展有著至關重要的意義。在現代網絡技術中，計算機軟件資料利用的一個重要方式，就是windows終端軟件的安裝。通過在服務器上安裝相關軟件，可以讓用戶對于服務器中的信息數據進行調用，通過相關軟件完成數據的管理。這種服務器統一管理的方式，實現了服務器內軟件資源的共享，并且更好地提高了整體信息服務能力。網絡管理者只需要對于服務器進行統一的維護，并且采取定期的數據管理與備份手段，就可以有效地避免由于系統問題、外界環境問題所造成的信息數據安全問題。但是這種軟件資源共享的方式還存在一定的不足，那就是一旦服務器產生故障和問題，就會影響用戶的實際使用。針對于這種問題，可以結合網絡技術的應用，采取服務器下掛接光盤鏡像文件、移動硬盤、U盤以及Windows網絡共享和UNIXNFS網絡共享等方式，給予其他用戶使用軟件的權限。這種方式可以實現數據的遠程調用，并且有效地緩減了硬件資源短缺的問題，并且可以突破工作站距離的局限，具有較強的實用性。但是，這種網絡軟件資源共享的方式，其對于網絡穩定性要求較高，如果網絡中存在較多的丟包現象，就會造成數據傳輸中丟失、信息調用速度慢等問題。
2網絡技術應用下計算機硬件資源的共享
通過網絡技術的應用，可以對計算機硬件資源進行有效的共享，降低了設備的閑置率，提高了整體計算機設備的工作效率。在以往計算機硬件設備中，大多數采用單機掛機的方式來進行運行，如果有其他人需要對于硬件設備進行應用，則需要從原設備上進行拆卸，再掛接到另外的電腦上。這種經常的拆卸，會對于設備的壽命和質量造成影響，并且相關計算機管理者的工作量較大。通過網絡技術的應用，可以讓計算機硬件資源得到有效的共享，并且隨著網絡技術的不斷完善，設備的共享效率和效果也得到了有效的保障。網絡化的磁盤管理的應用，可以有效地提高硬盤的利用效率，并且不同用戶通過網絡來對于系統資源進行訪問，也突破了時間與空間的限制，讓電腦設備的利用效率得到了大幅度的提升?，F階段用戶網絡存儲的管理上，主要采用了虛擬磁盤系統，可以為用戶提供實時調用的服務。在服務器中，網絡管理員對于磁盤進行初始化配置，用戶只需要連接到磁盤地址，并且經過相應的身份驗證，就可以對服務器中粗盤所存儲的數據進行使用。磁盤管理者可以對于不同用戶分配不同的權限，在提高磁盤利用效率的基礎上，實現了對用戶的規范化管理，減少了磁盤購置需求，對于提高計算機硬件利用效率有著至關重要的作用。對于日常的工作來說，掃描儀、打印機等是常用的辦公學習硬件之一。在用戶產生使用需求時，通過網絡技術的應用，可以實現網絡環境下的打印與掃描功能。這種網絡下的硬件共享，可以有效地減少工作成本，并且提高工作效率。對于一些工作中對數據拷貝需求較大的用戶來說，采取網絡化的輸入硬件設備共享，可以實現統一化的數據管理，并且由專人進行數據控制，提高了數據的安全性，可以更好地對生產、科研等多方面的需求進行滿足。
3網絡通行證管理模式的運用
網絡通行證管理模式的出現，是對于網絡中軟硬件資源共享管理的重要控制舉措。隨著計算機服務器功能的不斷完善，合理地對共享行為進行控制，這對于提高信息資源共享效率，提高軟硬件共享管理效率有著至關重要的作用。通過通行證管理模式的運用，可以在用戶不具有軟件與硬件共享需求時，對于共享資源進行關閉，提高設備的利用效率，減少資源浪費行為的出現。隨著網絡通行證管理模式的應用范圍不斷擴大，通過對于服務器與工作站上安裝相關許可證，可以實現專項管理，并且在網絡范圍內實現實時調動與控制。我們都知道，由于用戶需求可能發生在任何時刻，計算機服務器必須保持24小時開啟，并且對于任何時間的訪問行為進行處理和服務，將軟硬件資源隨時提供給用戶進行調用。通行證管理機制中，對于用戶的訪問行為進行觀察，進而制定不同的軟件使用策略，并且通過釋放未用通行證，可以為其他用戶提供更多的訪問資源。如果某一個特殊的軟件和硬件控制需求，需要特定通行證，則這種通行證釋放機制的重要性就得到更進一步的突顯。用戶在進行模塊使用的過程中，可以不在服務器上進行操作，通過網絡調度即可突破時間與空間的局限，達到隨心所欲操作的目的。網絡通行證管理模式的應用，對于網絡資源的管理水平的提高有著較強的推動作用，并且讓軟件硬件的使用得到了合理的配置。在專業網絡軟件的應用上，管理員只需要在服務器上安裝相關軟件的服務端，在用戶電腦上安裝客戶端?？蛻艟涂梢酝ㄟ^客戶端軟件來進行操作，軟件的處理和運算都在服務器上進行，有效地減少了客戶端的計算機作業壓力，減少等待服務的時間。這種網絡化軟件的運用，有效地緩解了當前用戶配置緊張的情況。通過配合通行證管理技術，可以對于不同版本的軟件中存在的差異性問題進行解決，并且提高整體資源的處理控制速度。對于一些數據占用空間較大的文件來說，通過網絡共享，可以減少數據移動中出現的各種問題。在特殊軟件使用中，其往往會產生較大的數據文件，并且數據文件的掛接過程，如果采用自行拷貝的方式，則容易出現一系列的數據差異問題，并且不利于文件的安全保管。通過網絡共享的方式，配合校驗碼技術，可以實現異地的文件共享和處理。通過配合遠程網絡控制技術，也可以實現對用戶的遠程指導，提高用戶對軟硬件資源的利用能力。
4結束語
總而言之，現代科學技術不斷發展的形勢下，計算機軟硬件資源的合理配置與共享，已經成為了當前計算機技術發展與研究的重要內容。計算機網絡是利用通信設備和線路將地理位置不同的、功能獨立的多個計算機系統連接起來，以功能完善的網絡軟件實現網絡的硬件、軟件及資源共享和信息傳遞的系統。通過提高軟硬件資源的共享水平，結合先進的網絡技術，可以有效地提高計算機軟硬件設備的利用效率。針對于網絡化環境下軟硬件資源共享的問題，我們的研究工作處于剛剛起步的時期，很多技術的應用都有待進一步的開發與研究。在時展的趨勢下，我們要關注網絡技術和共享技術，以先進的科學理念來應對相關技術的研究，進而為推進我國計算機技術水平的發展奠定良好的基礎。
作者：任軍 王子超 單位：河北省教育考試院 河北省人事考試局
【Key words】Cloud computing；Public computing resources；In colleges and universities
隨著現代計算機科學的不斷發展和日新月異的技術創新，我們已經可以深刻地體會到計算機在提升業務處理效率、信息交流和共享資訊等方面提供的極大便利，計算機應用能力也成為衡量新型人才的標準之一。隨著用人單位對人才的計算機應用能力要求的逐步提高，各高校在設計培養計劃時都開始注重計算機的使用教學，在各類專業課程中都貫穿著計算機的使用教學。所以，公共計算資源建設資金在現代高校的教學設施投入中逐漸占據越來越大的比例，越來越多的各類型計算機機房、實驗室等開始投入使用。
但是，計算機技術發展十分迅速，為了跟上教學任務要求，公共機房內各類型軟硬件設備的更新換代十分頻繁。同時，各個高校擴招使得學生數量逐年提高，教學任務愈發繁重，導致公共機房的負荷超出預期。雖然各類機房管理軟件等廣泛應用于日常管理中，但是軟硬件設施重復建設、管理工作復雜等問題依然頻繁出現。
本文通過深入分析高校公共計算資源的現狀和存在的問題，提出把云計算運用到高校公共計算資源的整合管理中，通過云計算的特性以實現把公共機房日常管理工作化繁為簡，減少建設資金投入，提高教學服務工作質量。
1 現代高校公共計算資源的現狀分析
當前，高校在公共計算機機房管理方面都存在著以下幾個共同的問題。
1）公共機房規模越來越大，軟硬件資源配置參差不齊。隨著在各類專業課程中計算機教學的比例逐步提高，為了應對這一要求，各高校每年或定期都會購買一批新的軟硬件資源，公共機房規模也在隨著一次次更新而變得越來越大。但是，逐步的更新方式導致軟硬件資源的配置參差不齊，甚至同一機房或實驗室內會出現四五批不同時間段更新的軟硬件資源，使得管理人員難以實現有效的統一管理。
2）公共機房建設資金緊張。高校每年投入到教學設施建設的經費是有限的，而公共機房的建設資金只能占其中的一部分，建設資金緊張則導致某些軟硬件資源不能及時更新的情況。以一個配備100套計算機的公共機房為例，不計算購買交換機等網絡基礎設備的情況下，購買100套計算機就需要大概45萬的資金投入。新建設的公共機房一般能在良好的使用狀態工作三至四年，隨著使用時間延長，硬件的故障率也逐步增加，硬件的維修和更換費用也逐步增加，而建設新的公共機房則投入更大。同時，根據教學任務的需要，還要購買一些軟件的授權，因為設備基數大，這類型的資金投入也十分巨大。
3）公共機房管理人員日常維護困難、管理工作繁重。由于教學任務需要，公共機房的工作強度日益增強，對計算機硬件的使用壽命是很大的考驗，公共機房管理人員需要經常維修以及更換硬件。同時，根據課程的設計，管理人員還需要經常安裝和更新教學軟件。這些軟件不僅種類繁多，而且更新頻繁，導致管理人員日常維護困難、管理工作繁重。
4）公共機房設備安全防護困難。高校公共機房設備數量眾多而且用戶基本上都是學生，學生用戶的計算機安全防護意識參差不齊，導致公共機房成為安全風險隱患集中的地方，軟硬件資源十分容易受到攻擊破壞，甚至直接影響到整個學校現有的網絡環境安全。
2 云計算的概念及特點
2.1 云計算的概念
簡單地說云計算就是并行計算、分布式計算和網格計算這三種計算方式的融合發展。換句話說，云計算就是傳統計算機技術和網絡技術發展融合之后所得到的產物，它通過以提供服務的方式向用戶提供所需要的相關功能，用戶可以在對IT技術、網絡相關知識等不了解以及完全不熟悉設備操作的情況下，能夠通過網絡獲得所需要的各種IT服務來實現自己的需求。其中包含硬件、開發平臺以及I/O服務等大量能夠根據不同的負載動態地重新配置，從而達到更高的資源利用率的可用虛擬資源。
從另一個角度理解，云計算是虛擬化、效用計算、軟件即服務等概念混合演進并躍升的結果。實質上，云計算技術就是軟件即服務、網格計算、虛擬化三個概念的結合體。云計算的核心思想就是通過網絡將一個巨大的、完整的計算機處理程序拆分成為很多個子程序，然后把子程序交由多部服務器所組合而成的云計算系統，經過云計算系統的計算分析后，最終將處理結果傳輸給用戶，其中的處理過程完全對用戶透明。
2.2 云計算的特點
2.2.1 規模大
云就是一個大規模的服務器群，包括了許多計算服務器、存儲服務器、軟件服務器等，服務器群中的計算機可以通過相應技術保證網絡數據庫信息的及時更新，使用戶能夠得到更快更準確的服務[1]。服務器群龐大的基數使得云能夠為用戶提供海量的存儲能力和普通個人計算機無法實現的高校計算能力。
2.2.2 虛擬化
云計算利用虛擬化技術實現物理資源動態管理與部署，為多用戶提供隔離的計算環境[2]。用戶所使用的操作平臺、存儲功能和計算功能等都是由云服務器群利用虛擬化技術實現的，用戶的操作和指令經過云計算系統的計算分析后，最終將處理結果傳輸給用戶，其中的處理過程完全對用戶透明，用戶的使用體驗和使用普通本地計算機一樣。
2.2.3 擴展性好
云計算通過管理技術把整個服務器群的軟硬件資源整合為一個龐大的資源池，根據用戶的實際需求情況來按需分配資源。云計算系統可以實時將新的軟硬件資源整合到資源池中，即使用戶規模增長，也可以保證服務質量。
2.2.4 安全性高
云計算系統的計算和存儲方式均采用分布式，當某節點的運行發生故障時，會自動跳轉至其他節點，當某個存儲單元無法正常運行時，可以自動跳轉至其它單元進行備份，因此具有很好的可靠性[3]。同時，云計算系統具有嚴格的權限管理策略和數據管理、備份功能，能很好地保護用戶的數據安全。
2.2.5 成本低
云計算系統通過一次性投入建設服務器群，使用一定數量的服務器來實現更加高效的軟硬件資源利用，提高了資源利用效率，減少了重復建設和維護費用投入，實現了降低成本的目的。
3 云計算應用在管理高校公共計算資源的影響
3.1 節約資金投入，減輕維護管理工作難度
高校公共機房建立需要很大的資金投入，而且設備升級淘汰速度很快，經常需要進行二次投資，后期的維護工作也需要不少的費用。而建立云計算系統則基本上不需要再進行二次投資，維護工作的投入和傳統公共機房相比也大大減少。管理人員不再需要同時管理四五百臺計算機，而只需要管理少數的服務器即可，這樣很大程度上減少了管理和維護投入，而且集中管理和以前相比更加方便有效。
3.2 保證數據信息安全
云計算把所有數據信息使用分布式存儲方式保存在服務器群中，本地客戶端不保存任何數據信息，即使本地客戶端受到病毒感染或惡意攻擊也不會造成數據的丟失或損壞。云服務器群配備有強大的病毒防控能力和備份恢復能力，保證存儲在云中的數據安全穩定。
3.3 促進教學資源共享
老師們把各門專業課的課件、教學實驗、教案、論文資料等上傳到云計算系統中，通過云計算系統構建成一個內容豐富的教學資源庫，其他老師和學生可以通過云隨時隨地地瀏覽、下載這些教學資源，實現了高校內教學資源的共享。也可以通過和其他高校合作的方式，把多個高校的云互相共享，以實現更大廣度和深度的教學資源整合和共享，促進高校教育改革和進步。
關鍵詞:AVS;SoC;軟硬件協同設計;嵌入式;解碼
中圖分類號:TP331文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)25-7245-02
A SoC Architecture Design of Hardware Decoder of AVS
XU Xiao-ni, YAN Xiang-hong
(College of Information Science and Engineering, SDUST, Qingdao 266510, China)
Abstract: According to the algorithm of AVS audio and video decoding standard, this paper proposes a proposal of AVS decoding based on SoC method. This method can reduce the complexity of AVS decoder effectively. Using the hardware and software co-design ideas can reduce the difficulty of designing a decoder while improving the flexibility of decoding.
Key words: AVS; SoC; hardware and software co-design; decoding
AVS(Audio Video coding Standard)[1]是由中國信息產業部成立的“數字音視頻編解碼技術標準工作組”提出的我國自主制定的數字音視頻編解碼技術標準,是為了適應數字電視廣播、數字存儲媒體、網絡流媒體、多媒體通信等應用中對運動圖像壓縮技術的需要而制定的。AVS標準中的解碼后的視頻質量介于MPEG2和H.264之間,但AVS標準的編碼復雜度和效率要好于H.264標準,而且相對H.264較高的專利許可費用,AVS采用了非常低的專利許可費。2006年初,國家信息產業部正式批準AVS標準成為中國音視頻領域的國家標準,從而為國內企業每年節省大量的專利許可費用。
目前在嵌入式設備上,音視頻的硬件編解碼器都采用ASIC的設計方案,即全部采用硬件實現音視頻標準的所有部分。這種方案的設計優點是解碼速度快,但同樣缺點也是明顯的,即它的研發時間長、成本高、靈活性低,而且編解碼格式固定,無法進行升級。而SoC(System on chip)[2]的設計方案能夠滿足音視頻領域要求的編解碼速度,同時還能夠加快研發速度、降低成本,而且靈活性高,可升級(設計部分只針對軟件方面),因此相對ASIC的設計方案,采用SoC的設計方法有很大的優勢。
1 SoC設計方法介紹
SoC(System on chip)[2]簡稱片上系統,是一個有專用目標的集成電路,其中包含完整系統并有嵌入軟件的全部內容,包括CPU、程序存儲器、IP(intellectual property)功能復用模塊、片外總線接口模塊。同時它又是一種技術,用以實現從確定系統功能開始,到軟/硬件劃分,并完成設計的整個過程。SoC設計的關鍵技術主要包括總線架構、IP核可復用、軟硬件協同設計等技術。
音視頻硬件編解碼的Soc設計方案主要采用軟硬件協同設計的思想,將音視頻標準中的各部分分而治之:標準當中邏輯復雜但計算量小的部分采用軟件實現,以增加編解碼器的靈活性,同時可以進行升級;標準當中邏輯簡單但計算量大計算復雜的部分以IP核的形式采用硬件實現,以增加編解碼器的速度,還可以實現IP核在其他設計上的復用。從目前個人計算機上利用GPU(顯卡)中硬件解碼功能進行加速解碼的高清視頻播放的方法中就可以看到SoC設計方法的影子。個人計算機上的視頻播放程序通過GPU的驅動程序,調用GPU內置的硬件解碼功能實現實時加速播放,從而大大降低CPU的工作量,降低對CPU計算能力的要求。
SoC方法的設計流程如圖一,通過下圖可以看出,SoC設計方法中一旦軟硬件功能模塊劃分清楚后就可以同時開發設計,大大加快設計的速度。最后軟硬件協同測試完成開發。
2 基于SoC方法的AVS硬件解碼器設計方案
在嵌入式設備的音視頻解碼方案中,硬件解碼器作為一個外設模塊存在,它與攝像頭之類的外設處于同一級別。根據上述SoC方案的設計思想,按照AVS音視頻標準P2(先進音視頻編碼第2部分:視頻)[1]部分,對AVS視頻的解碼過程中計算量大計算復雜的過程分為以下幾個模塊:
1) 熵解碼模塊:熵解碼是針對AVS視頻編碼過程采用的熵編碼的反過程。熵編碼采用的預計統計科學的一種編碼方法,它能夠有效的降低編碼碼長。AVS視頻流中所有的碼流都是經過熵編碼的數據,因此熵解碼的過程計算量大,計算過程也比較復雜,因此需要硬件解碼來實現。
2) 幀內預測模塊:AVS視頻標準中,幀內預測用于解碼采用幀內編碼方法的幀,幀內預測是采用幀內圖像的空間相關性進行編碼的一種方法。幀內預測分為求參考樣本、求預測模式、計算三步。預測模式又分為5種預測模式,每種預測模式是針對幀圖像中的像素來計算的,而且每種預測模式的計算方法計算復雜?？紤]AVS標清視頻720p的每幀圖像720x576的分辨率,就可以清楚的知道計算量的大小。
3) 幀間預測模塊:相對于幀內預測,幀間預測是采用前后相鄰幀之間的時間相關性來進行編碼的,它的計算量更大,復雜性更高,這是任何一個音視頻硬件解碼器中必須實現的一個模塊。
4) IDCT變換模塊:AVS中IDCT變換,即整數離弦變換,定義如下:
先對變換系數矩陣進行如下水變換
H'= CoeffMatrix ×T8T
T8是8×8反變換矩陣,T8T是T8的轉置矩陣,H'表示水變換后的中間結果,T8定義參加AVS標準。矩陣H''的元素h''ij計算如下:
h''ij = (Clip3(-215, 215-1, (h'ij+4))) >> 3 i,j = 0～7
再對矩陣H'進行如下垂直反變換:
H = T8×H''
其中,H表示反變換后的8×8矩陣。最后,殘差樣值矩陣ResidueMatrix的元素rij計算:
rij = (Clip3(-215, 215-1, (hij + 26))) >> 7i,j = 0～7 hij是H矩陣的元素。
對于8×8的殘差樣本矩陣,IDCT變換需要2次矩陣乘法,矩陣相乘需要512次乘法448次加法,總共需要1024次乘法896次加法,對于這樣的計算量,顯然在嵌入式設備上用軟件實現是無法滿足實時解碼的,因此需要硬件實現。
5) 濾波模塊:由于AVS編碼過程中是按照8x8的模塊進行預測編碼的,因此在模塊之間的邊緣會出現變化明顯的邊界,因此需要對解碼后的模塊進行濾波。AVS解碼過程濾波主要分為求邊界濾波強度和計算兩步,這兩步的運算也是針對像素級別的運算,因此也需要大量的計算,也需要硬件來實現。
6) AVS硬件解碼器的總體架構:根據以上的分析,設計出如圖2的硬件解碼器的方案。
SoC是一個完整的系統,因此也包含了CPU,主要用于軟件部分的運行。其中程序存儲模塊包括程序存儲器(ROM實現)和程序運行內存(RAM),通過該部分可以對硬件解碼器進行升級,因此增加了解碼器的靈活性。片外接口用于嵌入式系統與硬件解碼器的通信,由于嵌入式的多樣性,因此該模塊不能通用,需要針對特定的嵌入式系統進行開發。
圖2中的各個模塊通過片內總線連接在一起,形成了一個完整的系統。片內總線目前主要有ARM公司開發的AMBA總線,Altera公司開發的Avalon總線以及開源的Wishbone總線,前兩個總線是專有的,因此使用這個總線是需要繳納專利費用的,而后者是開源的免費總線。具體的總線的實現可以按照不同的場合自由選擇。
3 總結
本論文開展了一種面向嵌入式設備的SoC架構的AVS硬件解碼器設計方案的研究。該設計方案能夠有效的加快AVS解碼器的設計實現,而且靈活性高,可擴展性強,IP核能夠重復應用在各種不同的AVS解碼器架構上,有效的利用現有資源進行開發。
參考文獻
[1] 國家數字音視頻解碼技術標準工作組.AVS視頻AVS-P2視頻標準[S].
[2] 沈蘭蓀,卓力.小波編碼與網絡視頻傳輸[M].北京:科學出版社,2005.
關鍵詞：計算機基礎；CDIO；課程改革
中圖分類號：TP393-4
CDIO是國際工程教育改革的最新成果，其含義是以產品開發生命周期為載體，通過構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）等環節的工程化運作，引導學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習。CDIO教育模式要求從基礎知識、個人能力、人際團隊能力和系統能力四個層面提高學生的工程意識和技術能力，并提出了與之配套的一系列教學改革方式方法。CDIO被廣泛地應用在各種專業領域的課程體系改革設計中，我們在研究CDIO教育模式和本專業課程特點的基礎上，決定開展基于CDIO的計算機基礎課程改革。
1 CDIO課程體系培養目標
計算機專業課程的特點是面向實踐創新能力培養、突出綜合能力、采用工程化教學和產學研辦學等。計算機基礎課程對于學生的職業能力如程序設計、數據庫、網絡、美工、項目管理等技能的培養是課程的主體，這些技術能力體現了計算機基礎人員的職業能力，對于提高學生的綜合素質有決定性的作用。所以課程改革首先要從工程教育角度出發分析課程改革的能力培養目標。
基于CDIO的課程體系改革，首先要面向綜合能力培養，在專業的應用領域這些能力主要包括需求分析、系統設計、系統實現與測試、系統部署與維護、項目管理和團隊溝通等。工程課程改革還要建立在職業能力培養的基礎上，因為該專業的畢業生一般會直接面向就業，企業對畢業生職業能力的要求也應成為專業課程體系的培養目標?？紤]到企業的業務領域、技術領域和應用領域都不盡相同，基礎課程體系改革應該有區別地建立課程體系，并通過校企合作辦學、定向培養的方式來提高學生的應用實踐能力和培養職業素養。
2 CDIO課程體系設計
為了突出工程能力培養這一改革核心內容，我們對相關的課程內容和體系結構進行了調整。基于CDIO的課程體系改革根據教學計劃將教學課程體系劃分為文化基礎、專業技術和職業素質三個層次，并采用項目化教學的方式將實踐課程體系劃分為課程實踐、項目實踐和就業實踐三個層次。
基于CDIO的課程體系中，教學體系按照教學目標和能力目標的要求，從基礎知識、專業技能和職業素質三個方面展開教學，每個階段的課程除了要完成教學大綱的教學目標外，還要在教學內容、教學方法、教材設計等方面體現工程教育思想。實踐體系則是專門針對實踐創新能力培養設計的，從校內的實驗課、課程設計到校外的實訓實習都有助于提高學生的實踐創新能力。教學體系和實踐體系不是孤立存在的，比如在文化基礎階段和專業技能階段都要安排課后大作業、實驗課程和課程設計等實踐活動，在職業素質階段則要安排技術交流、選修課、校外實訓實習等實踐活動，在最后1-2個學期還要組織學生進行畢業設計輔導和就業輔導。這種突出實踐創新能力培養的課程體系設計充分體現了工程教育思想，對于提高學生的綜合能力和職業素質有顯著的作用。
3 CDIO教學體系實施
項目化教學是CDIO工程教育模式的典型教學方法，CDIO計算機課程體系也使用了項目化教學的方法來強化學生的實踐創新能力。計算機課程的項目化教學通過模擬真正的軟硬件項目環境，讓學生以團隊的形式來設計和完成項目，在項目實施過程中體現CDIO工程思想。
3.1 項目組構成
項目組是項目化教學的基本單位，體現了軟硬件項目開發中的團隊合作意識。項目組成員一般包括一個項目組負責人和若干個組員，采用隨機指定的方式來確定項目組成員。為了培養學生的組織協調能力，要保證每個學生都有機會成為項目負責人。項目化教學在實施過程中，組員要在項目負責人的指導下完成限時任務，項目負責人和相關指導教師要在項目完成后組織驗收：實踐項目如課程實驗要有相關的技術說明和可操作演示；課程項目如課程設計要有軟硬件開發各環節的設計文檔和項目展示作品；綜合項目如畢業設計要有階段性的進度驗收報告、最終的成品展示和論文答辯環節。這種項目組構成和責任分工完全模擬企業的辦公模式，達到了提高學生綜合技術能力和職業素養的目的。
3.2 項目的選擇
項目化教學是圍繞一個個具有代表性的項目展開的，項目要能夠體現專業發展的方向，不能偏離主線，又要盡量貼近實際突出工程性。哈師大軟硬件學院根據自身實際情況，借助校企合作平臺的資源優勢，設計了一系列具有技術代表性的教學項目。教學項目根據領域范圍和項目規?？梢苑譃閷嵺`項目、課程項目和綜合項目三類。
實踐項目是針對某個或多個課程知識點的教學項目，目的在于將課程的知識點串聯起來，提高學生的技術實踐能力。實踐項目的形式一般是課上演示、課后作業和實驗課程，需要教師互動式、啟發式、探究式的引導，讓學生自己發現問題和解決問題，培養他們的實踐創新意識。
課程項目是指覆蓋課程群或應用領域的教學項目，目的在于將相關的課程知識有機地結合起來，提高學生軟硬件開發的綜合技術能力。課程項目要根據專業領域和企業技能需求劃分為了若干個方向，比如程序設計課程就分為JAVA平臺和.NET平臺，系統開發課程群可以分為web系統開發（網站設計、數據系統、網絡技術等）和嵌入式系統開發（C語言、操作系統、總線技術等）。在具體實踐中我們根據課程群情況來分解合作企業的真實項目，設計出適合的課程項目。
綜合項目是涵蓋所有在校課程和校外培訓的教學項目，目的在于提高學生的技術實踐能力和綜合職業素質。綜合項目也會根據應用領域和就業取向分為若干個方向，學生自由組合團隊來完成一個完整的軟硬件開發項目，完成從軟硬件需求、功能設計、概念設計、系統設計到部署實施的全部軟硬件開發工作。綜合項目要由校內專家和企業專家共同提出，既要滿足真實性又要體現職業素養。綜合項目是最能夠體現CDIO工程教育理念的教學內容，不僅提高了學生的技術能力和就業能力，還通過團隊合作來提升學生的創新、協調、溝通和領導能力。
3.3 項目考核體系
基于CDIO的工程課程體系面向綜合素質培養，相關的課程考核體系也要突出工程性。不僅要考核項目的運行結果，更應該關注項目的實施過程。項目考核體系要與項目課程教學緊密聯系，項目各個環節的考核分值都要給出相應的涉及，其中項目的需求分析占10%、項目設計占30%、項目實現占20%、測試占10%、運行結果占20%、答辯情況占10%。項目考核體系注重學生在項目實施過程的人際交往能力、設計能力、專業技術能力、解決問題能力的考核，體現了考核體系的針對性、公平性和有效性。
4 總結
通過實踐證明，CDIO工程教育模式在計算機基礎課程中的指導作用是非常有效的，從實施的效果看，學生在個人專業能力、人際交往能力、團隊協作能力和工程系統能力等方面都得到了較大幅度的提高。在實施過程中，我們認識到選取合適的項目以及實施過程考核對于提高教學質量有決定性的作用，在今后的課程體系實施中要進一步地深入研究和完善。
參考文獻：
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[3]胡占軍，張欣等.基于CDIO模式的項目教學實施方案[J].中國職業技術教育，2009，8.
關鍵詞：串口通訊，PDA嵌入式操作系統，WinCE
1引言
掌上電腦PDA（Personaldigital assistants，個人數字助理）以其輕便、廉價、功能強大、便于野外作業的特點，越來越受到測繪界人士的青睞。在某些領域有逐漸替代臺式機和筆記本電腦的趨勢?；赑DA的嵌入式應用軟件研究與開發是目前測繪領域中的一個熱點，已經開發成功的掌上型測繪系統中，大多數是基于Windows CE嵌入式操作系統。Windows CE之所以能在嵌入式系統市場上取得如此輝煌的成果，與其自身與Windows操作系統的兼容性和相似性是分不開的。未來，將PDA用于常規的測量中，實現內、外業一體化、自動化是提高測量效率的必然趨勢。
2嵌入式系統研究
2.1 嵌入式系統
根據國際電氣和電子工程師協會（IEEE）的定義，嵌入式系統是“devices used to control, monitor, or assist the operation ofequipment, machinery or plants”，即控制、監視或者輔助設備、機器和車間運行的裝置。一般而言，整個嵌入式系統的體系結構可以分成四部分：嵌入式處理器、嵌入式外圍設備、嵌入式操作系統和嵌入式應用軟件，如圖1所示。
圖1 嵌入式系統的組成
嵌入式系統是以應用為中心、以計算機技術為基礎、并且軟、硬件可裁剪、適應于對功能、可靠性、成本、體積及功耗有嚴格要求的專用計算機系統[1]。嵌入式系統包含硬件和軟件兩部分：硬件架構上以嵌入式處理器為中心，配置存儲器、I/O設備、通信模塊等必要的外設；軟件部分以軟件開發平臺為核心，向上提供應用編程接口（API），向下屏蔽具體硬件特性的板級支持包（BSP）。嵌入式系統中，軟件和硬件緊密配合，協調工作，共同完成系統預定的功能。從軟件方面講，嵌入式系統使用的操作系統一般是實時操作系統（RTOS）。目前廣泛使用的RTOS有EPOC、Palm、Windows CE、嵌入式linux等。
與其競爭對手相比，Windows CE功能更為強大，尤其是在多媒體應用方面。Windows CE是微軟開發的以組件為基礎的嵌入式操作系統，專門用于手持設備和信息家電。它的模塊化設計方式使得軟件開發人員可以根據不同的開發產品來自己設計系統。此系統與Windows OS極為相似，尤其是在GUI(即圖形用戶接口)方面，熟悉Windows OS的用戶掌握Windows CE很容易。目前，使用Windows CE的掌上電腦除微軟的Handheld PC外，還有CASIO、惠普、NEC和三星等廠家生產的手持設備。
2.2嵌入式開發研究
2.2.1 嵌入式應用軟件開發
嵌入式應用軟件一般是針對特定的應用領域（例如：旅游、餐飲、娛樂及本文提到的測繪等），基于某一固定的硬件和軟件平臺，用來達到用戶預期目標的計算機軟件。本文提到的硬件平臺指的是掌上電腦HP iPAQ hx2100，軟件平臺即HP內置的WinCE操作系統，全站儀可以認為是嵌入式外圍設備。嵌入式軟件系統的開發流程如圖2所示。
圖2 嵌入式系統的開發流程
2.2.2嵌入式系統開發環境分析
嵌入式系統通常是一個資源受限的系統，因此直接在嵌入式系統平臺上編寫軟件比較困難，有時候甚至是不可能的。免費論文參考網。目前一般采用的解決辦法是首先在PC機或筆記本電腦上編寫程序，然后通過交叉編譯環境（即常見的模擬器）部署成目標平臺上可以運行的可執行文件，最后再下載到目標平臺上的特定位置上安裝運行。免費論文參考網。
需要交叉開發環境（CrossDevelopment Environment）的支持是嵌入式應用軟件開發時的一個顯著特點，交叉開發環境是指編譯、鏈接和調試嵌入式應用軟件的環境，它與運行嵌入式應用軟件的環境有所不同，通常采用宿主機／目標機模式，如圖3所示。
RS232/USB鏈路
圖3 交叉開發環境
宿主機（Host）是一臺通用計算機（如PC機或者筆記本電腦），它通過串口或者USB接口與目標機通信。宿主機的軟硬件資源比較豐富，不但包括功能強大的操作系統（如Windows和Linux），而且還有各種各樣優秀的開發工具（Microsoft的Embedded Visual C++或本文提到的VS.NET2005等），能夠大大提高嵌入式應用軟件的開發速度和效率。目標機（即本文提到的HP PDA）可以是嵌入式應用軟件的實際運行環境，也可以是能夠替代實際運行環境的仿真系統，但軟硬件資源通常都比較有限。
3 開發環境與通訊方式選擇
3.1 開發環境
目前，基于PDA的嵌入式開發主要有兩種方式，一種是基于EVC4.0開發WinCE應用程序，另一種方式是基于VS.NET的智能設備應用程序開發。前者安裝過程和環境配置比較復雜，主要是補丁和漢化包較多，在開發WinCE應用程序之初，用戶往往因為軟件安裝不夠齊全或環境配置不當等原因，造成開發環境無法正常使用。而后者可以避免前者的缺點，應用于開發比較方便。
Visual Studio.NET是.NET平臺下最為強大的開發工具(目前最高版本為Visual Studio.NET2005)，無論是軟件服務商，還是企業應用程序的部署與，Visual Studio.NET都可以提供近乎完美的解決方案[4]。Visual Studio.NET提供了包括設計、編碼、編譯調試、數據庫聯接操作等基本功能和基于開放架構的服務器組件開發平臺、企業開發工具和應用程序重新工具以及性能評測報告等高級功能。隨著微軟Visual Studio.NET開發平臺的推出，在其上開發移動應用程序，有著EVT（包括EVB和EVC）無法比擬的優點。本文主要用到的是.NET平臺下的智能設備應用開發。免費論文參考網。
3.2通訊方式選擇
目前最常見的硬件之間的數據通訊有串口通訊和USB通訊兩種方式，而USB通訊常常涉及到驅動問題，實現起來相對比較困難。這樣串口通信常常成為首選的通訊方式，可以設計相應的串口通信程序，完成設備之間的數據通信任務。
大多數計算機應用系統與外圍數據設備之間通訊只需使用3到5根信號線即可工作。這時，除了TXD、RXD以外，還需使用RTS、CTS、DCD、DTR、DSR等信號線[2]。（當然，在程序中也需要對相應的信號線進行設置。）
圖4 發送數據TXD（2號引腳）與接收數據RXD（3號引腳）跳線
采用以上接法，在設計程序時，直接進行數據的接收和發送就可以了，不需要對信號線的狀態進行判斷或設置。
4 HP PDA與尼康全站儀雙向通訊程序實現
4.1 PDA與全站儀通訊協議分析
為了實現PDA控制全站儀、實時的全站儀測量數據上傳/下載，必須在PDA與全站儀間實現雙工數據通訊。本文以Nikon DTM-352全站儀為例介紹雙向通訊問題。凡涉及到通訊問題首先我們要解決的是通訊協議，表1為Nikon全站儀通訊協議格式[3]。
表1：
關鍵詞：計算機系統結構；教學困境；教學內容；教學模式；討論課
計算機系統結構課程在高校計算機專業培養中是一門重要的本科高年級基礎課，一直占有很重要的位置。它主要圍繞計算機結構中整體及各個部分的優化技術以及量化分析方法，將計算機組成原理、編譯技術、操作系統、高級語言以及匯編語言等軟硬件知識相互貫穿，幫助學生建立計算機系統的完整概念，其重要性是不言而喻的。無論以后從事的是硬件還是軟件設計，這門課都能幫助學生理解軟硬件的關系，在軟件設計中理解硬件的結構與發展趨勢，同時設計硬件時了解軟件的能力與缺陷。這樣的一門課如果真正發揮作用，對計算機專業學生日后盡早適應本領域工作有很大的幫助。而現實情況是，這門課一直以來都是公認的難教、難學、枯燥無趣，真正將其講好講透并不容易。隨著近十年國內廣大教師的努力，這一現象有所改善，但還是存在不少困惑，并未完全體現出該課程的作用。
1.教學困境淺析
教學困境的存在與我國計算機軟、硬件技術落后于美國等先進國家有很大關系。雖然現在我國在超級計算機的設計以及自主知識產權處理器芯片的設計上有了長足進步，但在很多方面還存在差距，有些方面的積累幾乎為零。在這樣的情況下，高校的計算機教育更需要正視這個現狀，并盡力從人才培養這個層面為改善這種落后面貌而努力。
1.1難教的原因
首先這門課對授課教師的要求比較高。教師需要對計算機系統整體設計有很深的理解，通曉軟、硬件相關的結構、編譯、操作系統等多方面知識，并能將它們融會貫通。而實際上，很少有高校教師真正設計過計算機系統，甚至接觸過系統級軟件設計的人都比較少。另一方面，找到一本合適的教材也比較困難。最為經典的教材是由美國的Hennessy和Patterson合編的《計算機系統結構——量化研究方法》。這是一本非常好的參考書，但作為教材，對于國內讀者來說，由于語言上的障礙，英文版的教材可能不能盡得其妙；而且由于諸多翻譯上的弊病，中文版的國外教材也不理想。我國本土教材可能存在著以下幾種困境：其一，知識陳舊，系統性不強；其二，近10-20年的技術在闡述上過于抽象，不成系統，難于理解；其三，大而全，有些技術只在特定時期的特定領域出現過，過于冷僻而且復雜，與其他部分的知識毫無聯系。
教材的困境也反映了難教的現實。隨著新技術的涌現，教材總是落后于現狀。并不是說，我們將近年來該領域有影響的論文看一遍，就可將它們拿到課堂上講。一方面，在眾多新技術中，如何甄別出哪些是有發展前景？哪些又只是曇花一現？另一方面，如果未在該領域或方向上有較為深入的研究，要透徹理解這些新的技術也存在困難。如果只是泛泛地講解新的技術名詞，念念論文的摘要，為的是向學生或聽課的領導炫耀一下，這可能是一種不負責的做法。計算機系統結構課程需要系統的知識體系，那些無法與現有體系相關聯的技術，講起來益處不大。
1.2枯燥難學的原因
學生難學只能在教師身上找原因。因為沒有教不好的學生，只有不會教的老師。原因可能有幾個方面：首先，早先選用的教材，知識較為陳舊，50年前的技術離現實較遠，學生不知上課講的東西有什么用，教師講起來其實也覺無味。這方面大家已經意識到并有了很大的改善；其次，有些先進的技術或算法本身不是很好理解，需要學生集中精力聽，并積極思考才能有所領悟；再者，由于計算機系統結構所涵蓋的內容過于豐富，教師在講解時必然會將其簡化和抽象，這使得學生在學習時有時會感到枯燥。
1.3解決問題的思路
作為該領域的教師，只有承認困境，正視現實，才有可能找到解決問題的方法。最為重要的是教師要有改善現狀的強烈愿望和責任感。下面筆者將從內容組織、教學方法以及教與學互動幾個方面給出自己教學中的做法與感受。
2.內容的組織
內容的組織是核心。筆者認為教學過程中真正吸引學生的是內容，因為有意義的教學內容本身就有吸引力。學生對有意義的知識本能地有著較強的學習興趣，教師只需要將知識系統地呈現給他們即可。
2.1教學內容的內在邏輯性與現實性
關鍵是教師如何讓內容“有意義”且“系統地呈現”。這兩點是關聯的，一方面，知識與現實要有關聯，這樣就有了意義和價值；另一方面知識要體現前后的邏輯性，這就是系統性。
比如，對于處理器結構，一般會講解指令流水線的工作原理、性能分析及流水線相關知識點。而有一些教材在講指令流水線時，只用偽指令（用算術操作符表示），這部分內容本來就抽象，指令也沒有具體的形式，使學生很難理解指令流水線的關鍵思想。因此首先給出一個精簡的MIRS指令集是相當有益處的，當然也可以是任何其他的精簡指令集。一方面，學生能夠直觀地體會前面講解指令系統設計中諸多抽象的原則，同時也更容易理解在指令流水線中為什么這么設計。在講解后續指令流水的相關及沖突時，具體的指令形式也有利于教師講清楚各種沖突問題。只有搞清楚問題是怎么出現的，才可能理解后面的旁路技術或沖突檢測方法等；只有對分支指令在流水線中的沖突有了比較直觀的理解，后續的靜態分支預測、動態分支預測、硬件推測執行等才有可能變得有意義。
在講完流水線技術的原理、性能評價和沖突及其解決方法后，這一章似乎可以結束了。但是如果在最后加上流水線的實現這一節，會是一個非常好的處理。給出具體的一個指令流水線的數據通路，并給出不同指令在每一流水段的操作，試圖引導學生給出旁路檢測及控制的方法，通過設計多路選擇器的控制信號來理解流水線設計中的旁路實現。這部分內容引領學生直觀理解指令流水線的實現，還將前面學習的計算機組成原理中的控制器設計內容聯系起來，讓設計的計算機更進一步接近現實中使用的機器結構。
互聯網絡部分內容的組織一直是比較令人費神的，教學效果不好。一部分教材只是介紹了互聯網絡的基本概念及互聯網絡的經典拓撲結構等。就算是由美國的Hennessy和Patterson合編的《計算機系統結構——量化研究方法》的第三版，對這部分的組織也不是很好。最主要的問題就是互聯網絡的范疇非常廣，關鍵是如何在計算機系統結構中介紹其中的互聯。計算機網絡課程中介紹過的網絡介質、報文格式、包緩沖區、擁塞控制等知識，在這里并非用不上，而是在此處大而全地介紹不可能將真正重要的問題講清楚，篇幅也不允許。所以大而全的講計算機內部、計算機之間的各種網絡以及網絡所涉及的方方面面，教學效果并不好，而簡單地介紹網絡的拓撲結構及其性能參數等又比較抽象，容易讓人不知所云，且與整個知識體系關聯不大，不能起到將系統的軟硬件知識貫穿起來的作用。因此我們可以首先將互聯網絡的范圍限定一下，比如在計算機系統內部組件的互聯，以及小、中規模的多處理機系統中的互聯，然后將并行問題及并行算法、并行編程提供的通信原語與底層的互連結構相互關聯，講清為什么要這樣互聯，適合解決什么樣的并行問題；講清當前主流的多處理機系統中相應的數據網絡、控制網絡及管理網絡的結構與軟件使用情況。講清或許存在一點困難，不過起碼要將這些知識串起來，并與操作系統及并行編程的相關知識關聯起來，這有很大的好處。
2.2拉近課堂與現實研究的距離
筆者認為對新技術的泛泛介紹不是沒有意義，但對于高年級的本科生來說，更為重要的是讓他們通過上這門課，逐步了解現實科研在哪里，以及與課堂上講的知識距離有多遠。通過教師自身的研究經歷，將課堂上講的知識逐步引到現實科研或本領域當下研究的熱點問題中，才是真正有用的。中國科技大學網站上有唐錫南博士的相關講座，該講座是針對體系結構方向的研究生及高年級本科生而開的，授訓對象都上過系統結構這門課，教學目標是對該課程的掌握作進一步地提高。該講座在網上反響挺好，筆者比較受啟發，也許這對上好計算機系統結構課也是有幫助的。比如在講多處理機系統中的Cache一致性的問題時，他逐步引到具體實現中的一些困難，問題層層展開，有些問題可能需要一些手段來解決，有些問題恐怕還是難題。學生學習最重要不是學到答案，而是學會發現問題在哪兒以及解決問題的思路和方法，當他們了解到該領域前沿的研究思路時，必將增進自己未來解決問題的信心。比如，在講多處理機系統時，從相應原理開始講解，然后是現實硬件實現中可能有的變化及原因、并行軟件運行中出現的問題，最后將硬件追求卓越性能與軟件要求正確性及友好性的沖突展現在學生面前，再說明軟硬件相互依存的道理，這比直接說明軟硬件關系具體而生動，聽起來也有趣。簡明地講清問題之間的關系，解決的程度，未解決的問題及難點所在，這對于開闊學生思路、增加學生對該領域探索的興趣都比較有效。
3.變化的教學模式
傳統的教學模式并沒有過時，但有時新的模式可以發揮更好的效果。其次，一成不變的講課模式從學期開始直至學期末容易令人厭煩，所以探討變化的教學模式對于提高教學效果顯然是有意義的。
3.1實踐環節的介入
實踐環節可以與課堂講授相互穿插，不需要將理論部分全部講完再安排。比如講流水線及指令級并行時，適時地將相應的指令流水線的模擬器介紹給學生，讓他們去體會指令的時空概念以及指令問的各種相關的影響，教師輔導時多問學生為什么。再比如講存儲層次時，Cache優化技術是其中比較重要的內容，這時也最好讓學生實際使用相應模擬器去測，通過改變其參數來比較相關性能，可以引導學生通過分析復雜系統模擬器的結構來了解相應原理，或通過實現過程相對簡單的模擬器來體會實現過程中的細節問題，這些都是比原理本身更為有用的學習體驗。
3.2難一點的議題留給討論課
對于高年級的本科生來說，他們的精力相當旺盛，自身的學習能力也比剛入學時強很多。此時將一些需要思考、理解的內容交給他們自學和交流，其效果可能會令人大吃一驚。通過自學，很多學生在課下花了不少功夫，并在學生間進行了充分的討論和互助。課上討論時，可以讓學生主持，這會讓學生興奮，而且下面的學生往往很活躍，想通過為難一下上面的學生來展示一下自己。每一位學生其實都有著相當強的自尊心，所以這種形式會促進學生問的討論。經驗表明，往往平時表現一般的學生這時都有相當好的表現，他們自己也比較自信。如果學生說錯了，不要馬上說出來，而是將問題解析一下再次拋給大家，看看大家有什么想法，慢慢地大家都比較放松，讓問題在討論中逐步接近解決。
這樣的討論模式有時也會出現教師無法預料的情景，比如學生提出一些教師也未考慮過的問題，此時可能會給教師帶來一些緊張感。遇到這種狀態時，教師首先可以憑借平時深入的備課，稍作思考（可能5～10秒），問題可能就得到可以解決。這時討論就變得更為引人入勝，學生的積極思考實際影響了討論的導向，這種情況沒什么不好。教師要有承擔風險的勇氣，同時還可享受到當堂弄清某些事情的興奮。另一方面，教師需要逐步積累處置這種情景的經驗，自己要意識到，同時試圖讓學生也意識到，有一些問題需要仔細的考慮，并不能馬上得出結論，還有一些問題是一些開放的問題，并且承諾關于此問題教師經過一些時間的思考（可能一個課間休息，或下一次課）后，一定會給大家一個負責任的答復。這樣學生會覺得討論有趣，不會害怕犯錯而拘謹；教師也在這個過程中感受到學生更為積極的學習狀態，并因此受到鼓勵。
4.了解并督促學生
教學的過程是教師與學生互動的過程。教師的每一次教學過程都不會一模一樣。他要根據教學對象的不同，做出相應的內容調整，也要根據每堂課學生的狀態做出相應的節奏調整。只有學生能夠接收、愿意接收，教學才可能有效。
適時的提問可以讓學生適當地緊張起來，但對于答錯或說不出結果的學生，不要批評，讓其周圍的學生代為回答，然后一起坐下。對于講解中的一些重要部分也可以通過提問來引起注意，經常的提問讓教師更了解每個學生，同時學生與教師之間的關系更加緊密。作業的及時檢查也是必要的，每次課前可以在黑板上將一些普遍性的問題進行分析、講解。教師對作業的及時反饋可以提高學生的積極性，另一方面對于知識的復習與融會貫通都有幫助，學生從中可以體會到—個教師的責任心，這是非常重要的。教師的工作態度會影響學生，特別是有影響的、有一定聲望的教師，他們的教學態度對學生的影響可能持續一生。
論文關鍵詞：模塊教學，制作，電子鐘
單片機技術作為現代電子技術的重要基礎，廣泛應用于工業過程控制，機電一體化產品，智能儀器，家用電器、計算機網絡及通信等方面，是各類控制系統的核心?！秵纹瑱C控制技術》是在前面所學《單片機基礎1》和《單片機基礎2》教學模塊的基礎上，進行小型單片機電子產品軟硬件設計和制作的教學模塊。通過本模塊的學習，培養學生掌握單片機技術在日常生活中的應用，鍛煉學生動手實踐能力、創新能力和新產品設計開發能力，為將來從事單片機新產品設計開發、檢測和維護等工作奠定堅實的基礎。
一、教學實施設想
依據單片機系統的開發研制過程，模塊《單片機控制技術》可分為單片機系統硬件電路設計與調試和單片機程序設計與調試兩個部分，在綜合應用階段將二者融為一體。通過本模塊的學習，使學生掌握單片機硬件設計和程序設計的相關知識，熟悉單片機應用系統的組成和開發方法，懂得單片機系統調試與維護技術，并在實際制作的基礎上制作，了解單片機控制的電子產品生產工藝和生產管理方法。
在“教、學、做”一體的教學過程中，通過分組實施，提高學生的溝通能力、團隊合作及協調能力，提高學生嚴謹的邏輯思路，縝密的工作方式和強烈的責任意識。教學實施按照3個階段逐級深入：①基礎知識復習講解；②基本應用訓練；③綜合實際制作。
二、教學內容設計
曾經有人這樣說過，如果用數碼管和按鍵，做一個可以調整時間的電子鐘出來，那么你的單片機就算入門了60%了。我認為這句話是有道理的?；趩纹瑱C技術的實時時鐘能夠涵蓋單片機課程的大部份知識點，對單片機知識的應用，其綜合度是相當高的。
本模塊以4位數碼管實時時鐘的硬件電路和程序設計為載體，以8位數碼管實時時鐘的設計和制作為任務驅動，將單片機有關知識點融入“教、學、做”一體，采用分組實施，逐級深入的方式，重點培養學生應用單片機知識進行小型電子產品的設計、調試和制作能力。
本模塊按照教學計劃，可以分為5個學習情境：
1）單片機最小系統軟硬件設計
以4位數碼管實時時鐘為例，講授單片機最小系統的軟硬件設計方法核心期刊目錄。
2）單片機定時與中斷功能的應用
以含四個按鍵和4位數碼管的可以調整時間的實時時鐘為例，講授單片機定時與中斷功能的實現方法。
3）單片機與數碼管顯示器接口的設計
以4位數碼管實時時鐘為例，講授單片機與數碼管顯示器的接口設計方法。
4）單片機與LCD顯示器1602接口的設計
以一片1602作為單片機實時時鐘顯示屏為例，講授單片機與LCD顯示器1602接口的設計方法。
5）制作單片機電子鐘
在教師指導下，應用單片機中斷、定時技術，通過調整鍵、加1鍵、減1鍵、確定鍵四個按鍵，用8位數碼管（或用一片1602）制作一個可以調整時間的電子時鐘，顯示格式為：時-分-秒 XX-XX-XX。
通過以上5個學習情境的訓練，學生最終完成1臺具有調時功能的單片機電子鐘作品，并以作品的完成情況和完成過程進行考核評價。
三、思考與展望
1、模塊《單片機控制技術》 以單片機控制的電子鐘的設計制作為載體，將單片機多個知識點串連到一起，按照由淺到深逐級深入，培養學生團結協作、細致耐心、動腦動手等能力，全方位地將知識性、趣味性、實用性融為一體，引導學生自主學習，理論聯系實際，制作實用的單片機電子小產品。
2、“單片機工作室”是我系單片機開發應用的“第二課堂”制作，對于已不能滿足模塊課程教學內容的優秀學生，要依托“單片機工作室”，注重單片機優秀人才的培養，提高他們參與創新實踐的能力，特別是在參加市、省各項課外科技競賽活動和技師班課程設計及畢業論文設計中，為學生采用單片機技術，設計開發作品提供有力的支持。
3、今后要不斷延伸教學模塊。要與合作企業共同制定教學實訓項目，按照企業標準將“教室與實訓室”、“教師與師傅”、“學生與學徒”、“作業與作品”四者合一的開展單片機教學。在與企業共建校外實習基地的基礎上，依據企業標準將單片機實用項目的開發設計過程融入教學，實現仿真企業環境條件下的教學，突出技術應用的職業性。
4、要積極整合校內技術優勢，積極開展對外技術服務，強化課外“產學研”與課內“教學做”的相互滲透。由單片機課程專任教師、企業技術人員與部分學生共同組成項目組，開發研制科技含量高、低成本、測量數據準確、使用簡單、實用的單片機產品，使學生不斷積累單片機產品的開發經驗，熟悉企業生產開發流程，深刻理解企業對人才的具體要求，直接接觸社會流行技術，實現學校教育與社會需求之間的無縫對接。
論文摘要:在成人教育中，絕大部分專業均開設了《計算機實用基礎》課程，但是由于學生計算機水平層次高低不一，學習時間扳，操作練習時間有限，所以如何充分利用學院的軟硬件資通，提高面授的教學質量和效率，是計算機教師所要解決的關健問題。
成人計算機基礎教育要面對的是學歷結構多層次，實際情況比較復雜的學生群體，要想在教學上取得好的效果，必須在實踐中做到有針對性教學和實驗指導，而這些基礎是建立在任課老師對學生群體的認知程度，故而在實際的過程中我們必須在教學之前了解學生的方方面面。
一、成人教育的學生特點
1.年齡結構不一致，社會背景復雜。參加函授的學生年齡差別較大，有剛畢業的或參加工作幾年的年青人，還有參加工作十幾年的，甚至二十幾年的中青年。這些學生中，有社會待業青年、商人和有固定工作崗位的各行各業的工作者。
2.專業知識結構不一樣。參加成人教育的學生原來所學專業有文理科之分、在學歷上有大專與中專之別，有的甚至是中學畢業。
3.原有計算機基礎知識水平高低不一。在參加成人教育的學生中，有些學生原來就是計算機專業的，所以不僅掌握了計算機的基礎知識，而且掌握了一些計算機先進技術和理論;有些學生則由于以前學習和目前工作的關系也掌握部分計算機基礎知識;但有些學生由于工作的環境比較有限，所以對計算機知識了解甚少或一無所知。
二、學習《計算機實用基礎》課程面臨的困難
1.面授時間短，知識把握不牢固。由于整個面授過程時間為16天左右，而《計算機實用基礎》課程的授課時間一般只有32個課時，其中理論課和實驗課各占一半。通常，個面授過程在4天內完成，從認知的角度來說，學生在面授之后回到工作崗位如果沒有再學習和操作的機會，就容易把所學知識忘記。
2.計算機硬件資源不足.伴隨著成人教育招生人數的不斷增加，原有的計算機硬件資源嚴重不足，學生不但不能在課余時間到計算機實驗室練習操作，就是連正常的實驗課都可能出現無計算機可用的情況。
3.實驗課指導教師太少。計算機實驗課只有一位指導老師，學生間題很多，往往一次實驗課下來，只有十五六位學生能得到老師的輔導，因此大部分學生處于有問題卻請不到老師解答的境地.
三、提高《計算機實用基礎》課程教學質一的探討
參加成人教育的學生在學習計算機知識面臨重重困難，作為計算機教師如何才能消除學生學習顧慮，充分調動學生的學習主動性和積極性，提高學生的學習興趣，最有效的途徑是提高教學質量。針對《計算機實用基礎》這一門課程的特點，筆者認為提高教學質量可從課堂教學抓起，在教學過程中充分利用現代教育技術手段，同時加強對學生的上機指導。此外，計算機教師還要有意識地培養學生自學的能力。
(一)重視課堂教學
課堂教學是提高教學質量的重要環節。無論從教師出發，還是從學生出發，都希望上完一堂課之后學生能把教師所講授的知識及其技能全部掌握。教學過程是師生雙方思想交流的過程，學生是教學過程的主體，教師是教學過程的主導。組織教學過程的職責在教師，怎樣的教學過程才會有滿意的教學效果呢，筆者認為，教學過程必須講究科學性、邏輯性、啟發性和趣味性。
科學性指教學內容符合自然規律，符合人類社會發展規律，概念、原理、定義、公式、數據準確無誤，分析、闡述、推理、實驗嚴謹正確，邏輯性指符合認知規律和邏輯思維規律，能由淺人深、由表及里、循序漸進地引導學生學懂科學知識，掌握要領，學會技能;啟發性能幫助學生通過舉一反三、歸納總結掌握問題的實質，學習去偽存真、由表及里的本領，幫助學生自覺回顧歸納過去所學知識，溫故而知新，幫助學生探求未知，培養和激發學生探索計算機世界奧秘的愿望和能力，鼓勵學生不斷積極進取。趣味性指寓教于樂，根據學生的心理和生理特點，讓科學的魅力吸引學生，努力學習，共同探索計算機世界，洞察計算機奧秘。教學過程的趣味性，不僅對于初等教育、中等教育是重要的，而且在高等教育、成人教育中也是影響教學效果的重要因素。從心理學的觀點看，興趣是學習過程的動力，理想的學習效果有賴于學生的積極參與和強大的學習動力。筆者認為，教學過程的科學性、邏輯性、啟發性和趣味性是組織教學過程的主要目標，是評價教學效果的基本出發點.在實施教學的過程中，還應該研究表達方式，綜合利用口頭語言、體態語言和板書語言研究教學進度的合理性，教學內容的協調性和系統性。
(二)大力提倡和發展計算機輔助教學
傳統的教學方法具有邏輯性強，教師主導作用明顯等優點，教師的肢體語言對學生的學習能起很大的暗示作用.但是，由于《計算機實用基礎》是一門操作性很強的課程，傳統的教學方法在具體的操作演示中難以實現。若只講授計算機的理論知識則使學生難以理解，實驗課時更是手足無措，容易產生人—機心理障礙，打消學生學習的積極性。
計算機輔助教學是人們利用先進的電子技術和計算機技術來開發人以及人以外的一切學習資源，有效縮短學習時間，提高教學質量，教學效率及實現最優化教學目標的過程。隨著多媒休技術的不斷發展和完善，多媒體CAI，簡稱MCAI在教學中發揮越來越重要的作用。與傳統的以教師為中心單向交流式教學相比，具有以下優點:
1.形式多樣，生動活潑。MCAI通過計算機對文字、圖形、圖像、動畫、聲音等信息的處理，組成圖文、聲、像并茂的演播系統，可進行視、聽一體等多種方式的形象化教學，彌補傳統教學在時間、空間等方面的不足。2.高度文互，因材施教.MCAI實現了“人機對話”功能，能根據學習者的要求選擇教學內容，控制學習節奏，及時反饋教學信息，充分調動學習者的興趣和潛力，縮短學習時間。這樣能夠很好地解決成人教育學生計算機基礎知識水平層次不一的矛盾。3.信息量大，重現力強。MCAI不受時間，空間的限制，隨時把記錄貯存的教學內容調出，大大縮短教學內容重現的時間，同時學生可以把相應的教學內容拷貝，以便離校后繼續學習，從而有效地解決面授時間短，知識把握不牢固的問題。4.界面友好，操作簡單。MCAI系統只需要鍵盤或鼠標等簡單輸人設備，即可實現對整個教學過程的控制，以完成整個教學教程。同時，良好的操作界面和簡單的操作過程有利于激發學生的學習動機，克服人—機心理障礙。
(三)盆視計算機實驗課對學生鞏固理論知識的里大作用
由于《計算機實用基礎》是一門操作性很強的學科，所以教師在認真上好理論課的同時，還要認真準備，加強指導，爭取上好計算機實驗課.
1.教師要認真思考，做好準備，上機前給學生布置好實驗作業。教師在布置實驗作業的時候，一定要注意作業的代表性、實用性。把學生迫切需要掌握的實驗作業布置給他們，能大大提高學生的學習興趣。
2.要注意加強對學生的實驗輔導，在學生出現問題的時候能及時、耐心地輔導他們。同時，還可利用成人教育學生計算機水平高低不一的特點，讓計算機水平較高的學生輔導基礎較差的學生，大力挖掘學生資源，緩解實驗輔導教師人力不足的壓力。
3.重視對學生的鼓勵，克服學生的人—機心理障礙。從心理學來說，人都具有希望被尊重的心理，年齡越大，這一心理就越明顯，即自尊心越來越強。所以在面授期間，教師要重視學生取得的每一個進步，積極并真誠地鼓勵他們，消除成人學生的自卑心理，提高成人學生的成就感，使他們在不斷地體驗進步的樂趣的同時取得更大的進步，學到更多計算機操作技巧，更深刻地理解和更牢固地掌握計算機理論知識。
(四)注意傳授自學的方法，提高再學習的能力
關鍵詞：電子；檔案；管理
Abstract: with the development of science and technology, the formation of the electronic file has been very common, also use more convenient, how to maintain electronic files of primitiveness, authenticity and persistence is a continuous improvement and innovation of the subject.
Keywords: electronic; File; management
中圖分類號：G271文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）
隨著人類社會的不斷進步和發展，電子計算機的普及對人類社會的各項活動產生了極其深遠的影響，電子文件檔案隨之產生。電子文件的出現向傳統的紙質文件和原有的檔案管理模式提出了挑戰，怎樣進行電子文件歸檔工作、電子檔案如何管理，已成為當今檔案界同仁共同面臨的課題。下面就此問題談一點自己的看法。
一、充分認識電子文件、檔案的特點，有的放矢
首先，我們要知道何為是電子文件、電子檔案，電子文件是通過計算機進行操作、傳輸、存儲等處理的文件，是能被計算機系統識別、處理，按一定格式存儲在磁帶、磁盤或光盤等介質上，并可在網絡上傳送的數字代碼序列。電子檔案是具有保存價值的已歸檔的電子文件及相應的支持軟件產品和軟、硬件說明。
其次，我們要了解電子文件的特點。1、電子文件具有信息的非人工識讀性；2、電子文件對計算機系統的依賴性；3、電子文件具有信息與載體之間的可分離性；4、電子文件局與信息的易變形；5、電子文件具有信息存儲的高密度性；6、電子文件具有多種媒體的集成性（圖形、圖像、聲音等）；7、電子文件具有信息的可操作性；8、電子文件具有不穩定性、非永久性。
再有，對于一些較為特殊的電子檔案，再必須以原始形成的格式進行還原顯示時，還需保存對電子檔案提供相應的支持軟件、參數和其它相關數據。
任何電子文件、電子檔案，當使用技術和設備將具有長期保存價值的信息記錄與存儲載體后，就永遠離不開這種技術和設備。
二、電子文件的載體的特殊性決定其歸檔特殊性
電子文件是以脫機方式存儲在磁、光介質上，它的歸檔屬于無紙形式。因此它的歸檔程序、歸檔要求、歸檔方法、歸檔鑒定等都不同傳統的、已形成體系的紙質檔案歸檔工作。需要在一定的技術環境下采取一系列技術保障措施，才能使歸檔的電子文件具有紙質檔案的功能。 電子文件歸檔時要求按計算、試驗、設計等屬類進行整理。對歸檔的文本文件按文件及表格文件、軟件說明等屬類進行整理。要求歸檔的電子文件應使用不可擦除型光盤。存儲歸檔電子文件的光盤，應附有標簽，標簽內應填寫編號、套別、名稱、密級、保管期限和軟、硬件平臺等。歸檔的電子文件，應根據其類別等將已整理好的電子文件按順序寫入光盤，光盤寫入的具體操作，可與形成部門共同完成。
三、完善的電子檔案管理體系有待建立電子檔案的管理區別于傳統紙質檔案的管理，不僅要把庫房的“七防”要求、檔案修復作為重點，更需要依據其軟硬件平臺變更，來確保電子檔案的安全。通常采用的方法是 ：（1）把屬于一般性的電子文件，轉換成各種平臺上都能適用的文本文件格式，以不變應萬變，消除由于技術進步所帶來的影響；（2）將電子文件建立在多種不同類型的數據庫平臺上；（3）采用或開發相應的轉換軟件，保證所應用的技術與所保存的電子檔案在技術條件上的一致性發生變化時，能及時對所存的電子檔案進行相應的轉換，使其始終保持同新技術的兼容性。
電子檔案的利用一般有直接利用、提供拷貝、通過網絡傳輸等三種方法，由于提供利用的方式和所依賴的技術的多樣化，導致電子檔案的利用管理顯得更加重要，我們應從建立與各個工作環節相對應的措施、辦法、規程、規范入手，特別是加強安全、保密方面的管理，并在工作中嚴格執行，有效監督，必要時可以通過行政手段或技術手段來實現。
電子文件、電子檔案真實性的維護。檔案在法律上的憑證作用是基于它的原始性，即強調原件。但對于無法直觀的數字信息，如何來認識它的原始性呢？目前我們達成的共識是：一份電子檔案，只要它的內容是當時的原作者撰寫、制作出來的或經過機關人員修改審察，在歸檔后未作過改動，我們就應當承認它是原始的。不管它的形式如何變化，我們要從技術上其它方面采取各種措施，確保它的原始性。對一些較為特殊的電子檔案，必須以原始形成的格式進行還原顯示，可以采用以下方法：一是保存電子文件和相關支持軟件，即在保存電子檔案的同時，將與電子檔案相關的實用軟件與整個應用系統一并保存，并與電子檔案存儲在一起。當需要對電子檔案恢復時，可運用電子檔案存儲在一起的這些軟件系統，使之按本來的面目進行顯示；二是保存原始檔案的電子圖像；三是保存電子檔案的打印輸出件和制成縮微品。
電子檔案的保存、維護。保證電子檔案載體物理上的安全，這是使其能夠通過電子計算機的軟、硬件平臺，完整、準確并以人們可以理解的形式輸出的前提。一般情況下，電子檔案是以脫機方式存儲在磁、光介質上的，因此，需要建立一個適合于磁、光介質保存的環境，諸如環境溫度應控制在14度至24度之間，并滿足避光、防塵、防變形以及遠離磁場和有害氣體的保存條件。
電子檔案管理的設備配置：電子檔案管理需要有比較完善的技術條件，主要是根據所保存電子檔案具體情況，配置相應的計算機軟硬件平臺。從發展角度看，主要是根據數據庫系統、網絡設備及相關的軟硬件。數據庫是“源”，網絡是通向各接收和使用單位的“線”，各接收及使用單位是“點”，點、線、源構成接收、利用、管理的整體。
結束語
【關鍵詞】計算機網絡；實驗課堂；教學組織模式；問題情境
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089(2012)03-0023-02
引言
計算機網絡是與計算機技術、通信原理等學科內容緊密聯系的交叉學科，是一門理論性和實踐性要求都很高的課程，它涉及的許多基本概念、技術原理、網絡協議等理論知識對于初次接觸的學生來講十分晦澀難懂。為加強學生對計算機網絡理論知識的理解和靈活應用，幾乎所有開設計算機網絡課程的高校都同步的開設了計算機網絡實驗教學課。作為理論教學的重要補充，實驗教學是知識內化的有效途徑，有助于學生逐步深化對理論知識的理解和掌握，使認知結構不斷優化，從而能夠熟練地應用所學知識進行創造性活動［1］。因此，對于學生來講，無論是加深計算機網絡理論知識的理解和掌握，還是提高實踐和應用能力，良好教學效果的計算機網絡實驗課堂教學組織模式都是十分重要的。
1 傳統教學組織模式分析
隨著國家培養高素質應用型實踐人才教育體制的大力提倡，及實踐教學經費的加大投入。國內高校都相應的建立了自己的專業實驗室，計算機網絡實驗課堂教學也相應的配備了專業的網絡實驗室，實驗教學的軟硬件教學條件得到了極大的改善［2］。然而，根據最近幾年高校計算機專業畢業生走向社會的網絡應用實踐能力來看，計算機網絡實驗課堂教學的效果和質量并沒有隨著軟硬件教學條件的改善而得到足夠的提高。這其中的原因，歸根到底是計算機網絡實驗課堂教學組織模式沒有進行實質性的變革，依然采取的是過去傳統的教學模式組織進行，傳統教學組織模式下的計算機網絡實驗課堂教學組織形式單一，整個課堂過程可以概括為“演示+模仿”。這種模式下的計算機網絡實驗課堂教學，首先,由教師根據理論課程知識的關聯和需要，根據實驗教材和講義，先給學生簡單的介紹本次實驗項目的內容、目的、要求等，接著，教師對實驗項目做實驗過程演示。最后，剩下的事情就是學生依據教師的實驗過程演示，機械式的重復一次實驗操作的內容，并在此基礎上填寫實驗報告。這種組織形式單一的實驗課堂，學生對實驗涉及內容的理解和體會非常淺顯，有的甚至根本不懂實驗原理，只是一味的“照葫蘆畫瓢”重得一次教師的操作。這種教學組織模式的實驗課堂,學生對實驗內容的掌握情況可想而知,嚴重影響到了培養高質量應用型實踐人才培養的目標。
由于按傳統教學模式組織的計算機網絡實驗課堂教學簡單的采用講解演示教學法進行，學生課堂紀律、效果、學習積極性等都得不到有效的保證，不利于學生的實踐動手能力、工程應用能力以及獨立思考解決問題能力的培養，因此，有必要對其進行適當的教學改革研究。
2 假定應用情境五步教學組織模式
針對計算機網絡實驗課堂教學在傳統教學組織模式下的不足之處，論文在這部分提出一種新的教學組織模式——假定應用情境五步教學組織模式，這種新的教學組織模式將按照以下五個步驟進行組織教學，力求提高課堂教學質量。
課堂導入，由教師課前根據課堂實驗項目的內容設定恰當的應用情境,并向學生解釋說明，要求學生根據實驗教材或講義相關章節的內容思考，如何運用本節實驗項目的知識解決假定情境下的應用。用這種方式導入實驗課堂來代替傳統教學組織模式下教師介紹實驗項目的內容、目的、要求等內容來導入課堂，優點是學生對實驗內容的用途更加明確，學習起來的針對性、積極性和求知欲將更強。
學生按學號進行分組，根據每組實驗設備的數量可將若干名學生組成一個小組，每個小組成員指定一套固定的實驗設備,這里的實驗設備和學生關系可以是一對多的關系，如果實驗室設備數量有限，一套實驗設備可以由多個學生共用，力求做每個學生都對應到一套實驗設備。然后要求分小組討論，針對課堂實驗內容對應的問題情境得出小組一致的解決方案。這樣做的好處培養學生相互合作、共同思考解決問題的能力，以及培養學生保護相應實驗設備安全的責任意識，同時又方便教師對學生后面實驗操作實踐的監督指導。
各小組成員，按照自己所在小組得出的解決方案，進行編碼調試實現解決方案。在這過程當中，教師可以從旁細心的觀察發現學生實驗過程中的一些問題，并對一些有代表性的問題做適當的記錄。
小組方案實現完畢，針對學生調試過程中出現的一些問題，以及教師在第（3）三個步驟當中發現的一些有代表性的問題，師生共同討論。
教師做完整過程的實驗參考答案演示，在這個過程中，學生可以參照教師的實驗參考答案，通過對比，總結自己所在小組實驗方案的優點，發現自己所在小組實驗方案的不足和需要改進之處，最后教師總結結束實驗課堂。
這種新的計算機網絡實驗課堂教學組織模式，綜合利用了問題應用情境假設教學法、分組討論教學法、啟發式教學法等多種教學方法，有利于培養學生獨立思考、共同合作發現解決問題的能力，以及獨立動手操作的工程實踐應用能力。
3 案例應用
英文名稱：Journal of Computer Applications
主管單位：中國科學院
主辦單位：中國科學院成都計算機應用研究所
出版周期：月刊
出版地址：四川省成都市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1001-9081
國內刊號：51-1307/TP
郵發代號：62-110
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1981
期刊收錄：
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
期刊榮譽：
中科雙獎期刊
Caj-cd規范獲獎期刊
第二屆全國優秀科技期刊
聯系方式
期刊簡介
《計算機應用》（月刊）創刊于1981年，由中國科學院成都計算機應用研究所主辦。該刊把介紹計算機應用技術作為重點，以推動經濟發展和科技進步為宗旨，把促進計算機開發應用創新作為目標。多年來，雜志以中國計算機學會為依托，受到國內計算機各應用領域專家的關注。期刊集中了張景中、潘云鶴、何積豐、周巢塵、陳國良院士在內的數十名計算機學科的專家、教授、博士生導師，由他們組成該刊強有力的編委會，承擔組稿、審稿、撰稿工作。另有數百名本學科的資深專家參與審稿。
【論文關鍵詞】高等教育 信息化
【論文摘要】教育信息化是信息時代高等教育發展的目標和趨勢，本文針對高等教育信息化的內涵，進行深入的分析，剖析目前高等教育信息化建設的發展現狀，并提出建議，旨在促進高等教育信息化的建設和發展。
隨著計算機技術和網絡通信技術的快速發展及其在教育領域的廣泛應用，高等教育的體制和模式等諸多方面也產生了巨大的變化。目前，教育信息化建設已成為高等教育發展的趨勢。
一、高校教育信息化建設的內涵[1]
何為教育信息化？教育信息化是指在先進的教育思想和教育理念的指導下，充分的應用信息技術手段、利用信息資源進行教學，培養適合信息時代所需的創新型、復合型人才。針對高等院校而言，信息化建設包含三個基本內容：信息化環境建設、信息資源建設、信息化體制建設。
1、環境建設。信息化環境建設包括信息化硬件建設和信息化軟件建設。信息化硬件建設包括校園網、多媒體教室、網絡教室、電子閱覽室、計算機終端等基礎設施的建設；信息化軟件的建設包括辦公系統、教務管理系統、財務管理系統、人事管理系統、檔案管理系統、校園一卡通系統等應用系統的建設。軟、硬件建設是教育信息化的基礎和前提。
2、資源建設。信息化資源建設是指各種電子資源的建設，具體包括多媒體教學素材、網絡課程、網絡題庫、數字圖書館等。這是在已有的硬件和基礎軟件的前提下更高層次的建設，目前各高校的信息化建設水平基本在這個層次。
3、管理體制建設。信息化建設要想取得真正意義上的成功而不僅僅停留在軟件和硬件的購置上，相應的管理體制建設尤為重要。如信息化建設的管理隊伍和專業技術隊伍的建設、具有信息化意識和信息化操作本領的教師隊伍的培養等。如果說環境建設是基礎，資源建設是核心，那么管理體制建設就是信息化建設的關鍵。
二、教育信息化發展現狀[2]
1、基礎設施建設初具規模。隨著信息化技術的不斷發展和普及，相關部門對教育信息化建設的重視程度不斷提高，信息化建設的投入大幅增加。目前我國高等教育信息化的基礎設施建設已經初具規模，并以較快的步伐向前發展。信息化建設已經成為目前高校跨越式發展的重要方式和手段。各高校的信息化建設已經從單機應用、基礎軟硬件建設發展到向數字化、一體化整合。校園網的覆蓋范圍和出口帶寬、多媒體教學的種類與科目均大幅增加，應用管理系統的水平和使用率也有較大程度的提高。
2、信息化資源建設由數量到質量逐步轉變。起初進行信息化資源建設主要集中在大量的購置和使用各種數字化軟硬件資源，如今已經發展到資源管理平臺和資源應用平臺的建設、數字圖書館和大學數字博物館的建設，且網絡資源體系也正在逐步的完善。此外，部分高校還開設了網絡學院，支持網上遠程授課和輔導答疑。各級各類教育信息化資源建設成效顯著，初步形成了資源建設的有效機制。 3、培養出大批適應信息社會需求的人才。信息化素質已經成為當今社會所需人才的最基本素質之一，目前各高校都增加了信息技術相關課程的開設，并在各學科教學中滲透信息化教學理念。培養出了傳統專業與信息技術專業相結合的應用型復合人才，為教育信息化的持續健康發展提供了不竭的動力。
4、教師信息化工作取得一定成效。教育信息化從主觀上人的因素看，首要的就是教師的信息化應用能力與水平。要培養具有信息化素質、擁有信息技術實踐能力的人才，教師的信息素質和信息能力尤為重要。因此，各高校和教育機構都在積極地開展旨在提高教師信息化能力的各種培訓，為全面的教育信息化建設提供技術支撐和保障。
5、教育信息化政策、法規和標準的制定。制度和法規是教育信息化全面推進和實施的政策保障。教育部先后頒布了《基礎教育教學資源數據規范》《教育管理信息化》以及《推進教師教育信息化建設的意見》等一系列教育信息化政策法規，促進教育信息化建設。
三、教育信息化發展的建議[3]
信息化技術是先進的生產力的重要代表，信息化技術在教育領域的應用能夠提高教師的教學能力，提升教學的效率和質量，促進教學模式的改革和教學方法的改進，從而提升學生的信息化素質，培養出適應于當今信息時代的應用型復合型人才。同時信息化技術能夠使高校在教學管理、行政辦公、后勤服務等多方面更加簡便快捷。
首先，要提高對教育信息化建設系統性、重要性和緊迫性的認識。教育信息化建設是一項復雜的系統工程。涉及到學校內部和外部多個方面。需要內外、各部門相互協調、配合。工作方式的轉變不可避免地導致一些機構和人員的變化，從而引起抵制和誤解。這就需要加大開展教育信息化知識和技能的宣傳、培訓和推廣的力度。
其次，要優化教育信息化的運行機制。教育信息化建設，除了需要大量物力支持外，還需要一支優秀的建設和管理隊伍。必須引起領導的高度重視，設立專門的組織機構負責實施和協調各項工作的開展。同時，需要相關部門通力合作，處理好建設與管理、服務與應用、投資與收益、體制與機制的關系，使部門之間高效聯動，這樣才能從更高的層次形成統一的規劃，從根本上推動教育信息化的發展。
再次，要注重建設的實效性。正如只用PowerPoint演示文稿的授課不能稱之為多媒體教學一樣，單純的計算機代替手工，或者是借助于計算機網絡等信息化手段將傳統的管理方式照搬到計算機上也不能稱之為教育信息化。教育信息化不是簡單的數字化、計算機化，而是借助信息技術，引進現代教育理念和管理理念。
四、結束語
我國高等院校信息化建設是一項較龐大的系統工程，囊括了計算機技術、網絡技術、多媒體技術、通訊技術等多種現代信息技術，它不是簡單的對現有教學和科研等體制的網絡化，而是需要將教學、科研、管理、服務等各系統有機結合，使高校信息化建設走向快捷、高效、穩定、安全的軌道上來。
參考文獻
［1］ 郝曉冰 談高校教育信息化建設 教學研究 2006 年5 月
