導(dǎo)語：如何才能寫好一篇計算機(jī)軟硬件論文，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。

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計算機(jī)系統(tǒng)由軟硬件系統(tǒng)共同組成，其中軟件系統(tǒng)故障比例相對較高。即使個別故障看起來類似于硬件故障，但仍然有一定幾率是由軟件故障引起的，因此，我們一般對于計算機(jī)故障的原因摸排都遵循“先軟后硬”的原則.

1.1驅(qū)動異常計算機(jī)硬件系統(tǒng)需要靠驅(qū)動程序的支持才能正常工作，因此，當(dāng)某些硬件工作出現(xiàn)異常情況，可以首先考慮是否是驅(qū)動程序出現(xiàn)問題，常見的驅(qū)動問題包括聲卡沒有聲音，顯卡圖像閃爍或者分辨率無法設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)分辨率，網(wǎng)絡(luò)連接問題和機(jī)箱USB接口無反應(yīng)等，可以進(jìn)入控制面板--設(shè)備管理器查看是否有硬件帶有黃色的感嘆號，帶有感嘆號的硬件為沒有經(jīng)過驅(qū)動的硬件，可以使用該硬件附帶的驅(qū)動光盤安裝驅(qū)動程序。另外，硬件驅(qū)動需要選擇適合的驅(qū)動版本，并不是說驅(qū)動版本越高越好，一般考慮使用經(jīng)過微軟認(rèn)證之后的穩(wěn)定版本驅(qū)動程1.2網(wǎng)絡(luò)異常如果出現(xiàn)計算機(jī)突然無法上網(wǎng)的情況，首先使用系統(tǒng)ping命令檢測是否能夠連接到網(wǎng)絡(luò)路由器或model，如果發(fā)現(xiàn)無法連接到上述設(shè)備，考慮網(wǎng)線連接問題或是計算機(jī)IP地址、網(wǎng)關(guān)、DNS出現(xiàn)故障，可以使用360安全衛(wèi)士，QQ管家等軟件的斷網(wǎng)急救箱一類的小工具進(jìn)行故障處理；如果ping命令出現(xiàn)部分響應(yīng)，則考慮網(wǎng)線故障。

1.3系統(tǒng)變慢計算機(jī)系統(tǒng)變慢的原因很多，比較常見的是垃圾過多、內(nèi)存不足、cpu占用率高、磁盤碎片過多、病毒或木馬感染、受到外部攻擊等原因?？梢钥紤]使用安全衛(wèi)士等軟件清理垃圾、關(guān)閉自啟動軟件和系統(tǒng)服務(wù)、避免同時運(yùn)行多個大型軟件、使用磁盤管理工具清理文件碎片，使用殺毒軟件查殺病毒和木馬，安裝防火墻避免外部攻擊，保持良好的使用習(xí)慣等。

1.4軟件或文件無法打開由于使用不當(dāng)、誤刪除程序文件或遭受病毒感染等問題，有可能出現(xiàn)軟件或文件無法打開的情況，處理這種問題可以首先進(jìn)行病毒查殺、重新安裝無法打開的軟件等方法。

1.5硬盤分區(qū)或文件系統(tǒng)故障硬盤分區(qū)或文件系統(tǒng)故障有可能引起開機(jī)無法進(jìn)入系統(tǒng)或系統(tǒng)進(jìn)入過程中藍(lán)屏，可以考慮使用系統(tǒng)盤重做系統(tǒng)、修復(fù)系統(tǒng)或重新分區(qū)后安裝系統(tǒng)。如果是硬盤引導(dǎo)文件（俗稱0磁道）故障（可以識別硬盤、無法顯示硬盤容量等信息），可以采用低級格式化或者使用修復(fù)0磁道軟件工具，修復(fù)硬盤后重新分區(qū)安裝系統(tǒng)。

二、計算機(jī)硬件系統(tǒng)的常見故障及解決方案

計算機(jī)硬件系統(tǒng)的故障可以分為損壞故障以及非損壞故障，顧名思義，損壞故障是指計算機(jī)當(dāng)中某個或多個硬件出現(xiàn)損壞所引起的故障；非損壞故障一般為計算機(jī)硬件連接出現(xiàn)接觸不良或電源功率不足、電壓低導(dǎo)致異常等情況引起的故障。

2.1常見非損壞故障及解決方案對于非損壞故障，首先要查明故障硬件，對故障硬件重新插拔，對使用插卡式連接的硬件（如顯卡、內(nèi)存等），可以使用橡皮擦拭硬件連接接觸片（俗稱金手指），去除接觸片氧化層，故障即可解決。如果因?yàn)殡妷翰环€(wěn)導(dǎo)致死機(jī)、重啟等問題，可以考慮安裝外置穩(wěn)壓設(shè)備。如果因?yàn)檫^熱導(dǎo)致死機(jī)或重啟，可以對CPU散熱片進(jìn)行除灰、加涂導(dǎo)熱硅脂、對沒有散熱片的設(shè)備加裝散熱片，對有散熱片仍過熱的設(shè)備加裝散熱風(fēng)扇。如果發(fā)現(xiàn)CMOS芯片自動復(fù)位、系統(tǒng)時間還原的故障，卡伊考慮更換CMOS電池。

2.2常見損壞故障及解決方案檢測硬件損壞故障可以通過機(jī)箱喇叭報警音、硬件替換法及電阻法等。機(jī)箱喇叭報警一般有如下可能：2短：常規(guī)錯誤。解決方法：重設(shè)BIOS；1長1短：RAM或主板出錯；1長2短：顯示器或顯示卡錯誤。；1長3短：鍵盤控制器錯誤；1長9短：主板FlashRAM或EPROM錯誤，BIOS損壞；不斷地響（長聲）：內(nèi)存條未插緊或損壞；不停地響：電源、顯示器未和顯卡連接好；重復(fù)短響：電源有問題。對于硬件損壞，確認(rèn)故障硬件后需及時更換。

三、結(jié)論

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隨著計算機(jī)軟件開發(fā)領(lǐng)域的不斷拓展，分層管理軟件的含義已經(jīng)發(fā)生改變，變得更加豐富。從抽象角度來說，分層管理軟件是指多個概念層，每個概念層采用不同的解決方案，進(jìn)而形成垂直的軟件系統(tǒng)。分層管理軟件中的每個層在一定程度上都具有相同的核心方案，實(shí)現(xiàn)各個分層之間的聯(lián)系。分層管理軟件的開發(fā)技術(shù)是建立在發(fā)展框架設(shè)置的基礎(chǔ)上，所以軟件結(jié)構(gòu)更加完善。上個世紀(jì)80年代，計算機(jī)技術(shù)比較落后，只能進(jìn)行小型數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)化編程，并開發(fā)出單層結(jié)構(gòu)性軟件。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，雙層結(jié)構(gòu)性軟件很快問世。雙層結(jié)構(gòu)性軟件雖然可以滿足客戶的需求，但自身存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)。很多軟件開發(fā)者意識到雙層結(jié)構(gòu)性軟件的問題，即不能滿足未來計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的需求。目前，三層結(jié)構(gòu)性計算機(jī)軟件已經(jīng)具備了開發(fā)基礎(chǔ)，成為未來計算機(jī)軟件開發(fā)的主流結(jié)構(gòu)。

2軟件開發(fā)分層技術(shù)應(yīng)用分析

2.1兩層和三層結(jié)構(gòu)技術(shù)兩層結(jié)構(gòu)的計算機(jī)軟件是由數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器和客戶端共同組成，其中客戶端主要是面向客戶的服務(wù)界面，其功能為邏輯處理、顯示服務(wù)器的指令以及供客戶對服務(wù)器進(jìn)行查詢。這種邏輯結(jié)構(gòu)被稱為胖客戶，一旦客戶數(shù)量增加，客戶端不能進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展。同時，這種邏輯結(jié)構(gòu)不能進(jìn)行良好的交互，維護(hù)成本比較高，存在一定的安全風(fēng)險。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大型計算機(jī)系統(tǒng)需要更加復(fù)雜的軟件結(jié)構(gòu)，兩層和三層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)。兩層和三層結(jié)構(gòu)的軟件，主要由客戶端、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成，提供人機(jī)交互、數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)存儲和優(yōu)化，服務(wù)器和應(yīng)用程序服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)邏輯服務(wù)，大大降低了客戶端的負(fù)擔(dān)，被稱為瘦客戶端。通過三層的C/S結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)程序的應(yīng)用目的，并向數(shù)據(jù)層提出數(shù)據(jù)請求。相對于二層結(jié)構(gòu)來說，三層結(jié)構(gòu)技術(shù)可以有效降低客戶端和服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。同時，三層結(jié)構(gòu)技術(shù)具有可重用性、強(qiáng)擴(kuò)展性、安全性和易維護(hù)性。如果客戶端用戶數(shù)量不多，兩層結(jié)構(gòu)更具有優(yōu)勢，所以計算機(jī)軟件開發(fā)人員，應(yīng)該依據(jù)實(shí)際的需要，采用適合的軟件結(jié)構(gòu)。

2.2四層技術(shù)隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用軟件的計算環(huán)境也發(fā)生變化，所需要處理的數(shù)據(jù)和邏輯變得更加復(fù)雜。在軟件實(shí)際編程過程中，數(shù)據(jù)處理更加迅速、計算更加準(zhǔn)確、邏輯更加復(fù)雜。三層結(jié)構(gòu)軟件技術(shù)在拓展性、安全性方面具有優(yōu)勢，但不能實(shí)現(xiàn)三個技術(shù)的彼此獨(dú)立，也不能滿足Web技術(shù)的計算要求。在這樣的背景下，就需要在三層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)層和邏輯層之間增加封裝層，形成四層結(jié)構(gòu)技術(shù)。四層結(jié)構(gòu)技術(shù)由存儲層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)層和Web層構(gòu)成，其中Web層是依據(jù)客戶的需要選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸绞?。如果用戶需要少的結(jié)構(gòu)，Web層就向數(shù)據(jù)處理層直接發(fā)送信息，以滿足數(shù)據(jù)處理層的表達(dá)需求。如果用戶需要較多的結(jié)構(gòu)，Web層通過大量的數(shù)據(jù)和信息分析，改進(jìn)各方面的工作效率，以此滿足大規(guī)模的數(shù)據(jù)需求，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層業(yè)務(wù)的邏輯處理。在技術(shù)架構(gòu)方面，雖然四層結(jié)構(gòu)技術(shù)尚不成熟，但在未來將取代三層結(jié)構(gòu)軟件，成為計算機(jī)軟件開發(fā)架構(gòu)的主流形式。

3中間件技術(shù)伴

隨不同的軟件開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)中的中間件數(shù)量不斷增加。目前，中間件技術(shù)在交通、金融和郵電等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。MOM分層技術(shù)作為中間件技術(shù)的一種，被廣泛地應(yīng)用于各種中間件的開發(fā)中。該技術(shù)不僅具有一般中間件技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，還具有異步傳送的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)對應(yīng)用消息列隊中的中間件進(jìn)行編程的時候，MOM分層技術(shù)可以將信息同步傳輸，更加安全、可靠。中間件技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域之間的信息通訊，簡化軟件的開發(fā)形式。用戶只需將消息交給對的管理器，無需關(guān)心數(shù)據(jù)的丟失和數(shù)據(jù)的傳輸問題。因此，中間件技術(shù)可以克服軟件間結(jié)構(gòu)不同帶來的問題，兼容各種發(fā)展的開發(fā)技術(shù)，滿足用戶需求。

4總結(jié)

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Keyword：software； engineering cost；engineering quantity；automatic calculation

進(jìn)入信息時代，計算機(jī)及相關(guān)軟件在建設(shè)工程項(xiàng)目管理領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。在項(xiàng)目成本管理領(lǐng)域，早已實(shí)現(xiàn)工程成本及造價計算過程中定額子目的自動套用、費(fèi)用的自動計算及人、材、機(jī)的自動分析和匯總，但工程量的計算還未能完全實(shí)現(xiàn)自動化，各類具有自動算量能夠功能的軟件在實(shí)際應(yīng)用中也存在各種問題。

1. 當(dāng)前項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域軟件應(yīng)用的水平及存在問題分析

1.1. 當(dāng)前項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域軟件應(yīng)用發(fā)展的水平

當(dāng)前，在項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域的應(yīng)用軟件，主要在于實(shí)現(xiàn)自動討價及工料分析。由于工作關(guān)系，筆者對目前市面上常用的幾款軟件都曾試用，總體來講，上述軟件具有準(zhǔn)確率高、換算方便、速度快等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了報表輸出的兼容性。也有部分軟件對實(shí)現(xiàn)自動算量功能做出了有益的嘗試，并取得一定的成果。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，這類軟件均較好的解決了建模、自動算量、工程量的匯總及定額的套用等手工計算中費(fèi)工費(fèi)時的工作，有些更是具備了能直接調(diào)用電子圖檔的功能，省卻了大量的建模時間，取得了較好的應(yīng)用效果。

1.2.工程量自動計算的意義

傳統(tǒng)的手工計算工程量，其基本過程無非是翻閱圖紙、熟悉資料、列計算式、計算分項(xiàng)工程量、匯總工程量、套用單價。很顯然，這極為費(fèi)力費(fèi)時，需要細(xì)心和極大的耐心，稍有不慎則容易出錯，效率低下。

而工程量的自動計算基本過程如下：建模、校核、自動計算、自動套用定額子目或生成工程量清單項(xiàng)目。

工程量的軟件計算最大的優(yōu)越之處在于實(shí)現(xiàn)了工程量的自動化、智能化：

1）實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件交接處的自動扣減；

2）實(shí)現(xiàn)了工程量的自動分類匯總及報表輸出；

3）建模時標(biāo)準(zhǔn)層可直接復(fù)制，非標(biāo)準(zhǔn)層可稍加修改，成倍的提高了工效。

相較于手工計算，用軟件計算的功效是手工計算的至少4～5倍。筆者本人曾作過專門比較，同一棟框架結(jié)構(gòu)宿舍樓，手工計算工程量到匯總得出分部分項(xiàng)工程量約需2～3天，而用軟件計算從建模到輸出工程量總共只用了不到10個小時，孰優(yōu)孰劣，一目了然。

工程量的自動計算，不僅是項(xiàng)目建設(shè)初期及竣工階段造價（成本）管理工作的需要，也是工程項(xiàng)目實(shí)施過程中管理工作的需要。項(xiàng)目管理中經(jīng)常要做到對部分樓層、部分構(gòu)件或部分材料的分項(xiàng)匯總，用手工計算容易出現(xiàn)統(tǒng)計錯誤，而軟件則可以在幾十秒鐘之內(nèi)實(shí)現(xiàn)上述功能。不僅如此，在招投標(biāo)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速投標(biāo)、在工程竣工決算審計中能起到減少重復(fù)計算、提高功效的作用。正由于此，筆者認(rèn)為，應(yīng)在項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域大力推廣工程量的自動計算。

1.3.當(dāng)前算量類軟件在項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域應(yīng)用中存在的問題

通過對上述部分具備算量功能的軟件的使用，總體感覺目前的此類軟件普遍存在如下缺點(diǎn)：

1）軟件的智能化程度不高，需大量的人工干預(yù)，操作繁瑣，容易出錯；

2）對于建筑造型獨(dú)特、不規(guī)則的建筑物建模有困難，如對墻面的一些非常規(guī)裝飾不能方便的建模甚至無法建模；

3）計算公式的輸出不規(guī)范，不符合人們的手工計算習(xí)慣，難以閱讀，不便于核對和查錯；

4）盡管部分軟件聲稱具備能直接調(diào)用設(shè)計院的電子圖檔的功能，但實(shí)際應(yīng)用中其效果并不理想；

5） 部分人士感覺其計算過程 “暗箱”化，對軟件的計算結(jié)果不完全放心。

現(xiàn)實(shí)的情況就是，用傳統(tǒng)的手工計算匯總工程量，然后手工錄入套價軟件。在其他的如工程技術(shù)設(shè)計領(lǐng)域早已解決的設(shè)計過程信息化，在項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域還是未能實(shí)現(xiàn)。

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2. 當(dāng)前項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域信息化發(fā)展中存在問題的原因分析

筆者認(rèn)為，當(dāng)前在項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域信息化水平低、造價（成本）管理中工程量的自動計算的自動化程度不高的原因是多方面的，概略分析，主要存在以下幾個方面的原因：

2.1由于傳統(tǒng)上對項(xiàng)目造價（成本）管理的忽視和方法的失誤，導(dǎo)致相當(dāng)長的一段時間內(nèi)存在輕視“預(yù)決算”人員的傾向，造成長期以來工程造價類專業(yè)人士整體素質(zhì)不高。盡管近年來國家推行“注冊造價工程師”考試制度已在一定程度上扭轉(zhuǎn)了這一現(xiàn)象，但現(xiàn)實(shí)中也的確存在部分民工或非“科班”出身的人士在從事工程造價管理工作——“預(yù)決算”，無疑他們的專業(yè)上的綜合素養(yǎng)和接受新鮮事物的能力有限，部分甚至有排斥心理，導(dǎo)致造價類應(yīng)用軟件的推廣受到極大的限制。

2.2由于算量類軟件都需要建模——圖形的輸入，其操作較為繁瑣。多數(shù)軟件的建模依賴于設(shè)計繪圖軟件諸如PKPM、AutoCAD等圖形平臺軟件的支持，而這一類軟件對使用者的起點(diǎn)要求較高，限制了算量軟件的廣泛應(yīng)用。

2.3有些聲稱能直接調(diào)用電子圖檔的軟件，在實(shí)際應(yīng)用中其效果不盡理想。由于繪圖類軟件種類繁多，標(biāo)準(zhǔn)不一，數(shù)據(jù)接口規(guī)范不盡統(tǒng)一，導(dǎo)致造價算量類軟件在讀入圖紙時錯誤頻出、修改量大，使得其宣稱的功能大打折扣，影響了軟件的推廣。

2.4由于算量軟件的使用受到諸多限制，加之一些業(yè)務(wù)部門平時工作任務(wù)繁重，認(rèn)識有限，導(dǎo)致現(xiàn)實(shí)中對算量類軟件的推廣產(chǎn)生了極大的阻力，應(yīng)用范圍非常為有限。銷售量的有限導(dǎo)致了其開發(fā)和推廣成本的居高不下，使得此類軟件的售價較高，又更限制了其使用范圍的擴(kuò)大，一定程度上形成了非良性循環(huán)。

3.對于推廣算量類軟件的幾點(diǎn)思考

顯然，當(dāng)前我國項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域計算機(jī)及軟件應(yīng)用水平還有待于進(jìn)一步提高。為做好造價管理中算量軟件的推廣和應(yīng)用水平，筆者認(rèn)為應(yīng)做好以下幾個方面：

3.1 政府及有關(guān)管理部門的應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)和推廣力度

我國建設(shè)工程項(xiàng)目管理界每一次大規(guī)模、深層次的變革均有政府和相關(guān)管理部門的大力推動。因此，在項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域推廣工程量的自動計算也有賴于政府和管理部門的大力引導(dǎo)和推動。各地的造價總站應(yīng)在軟件開發(fā)、軟件推廣、人員培訓(xùn)及資源和信息的共享、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制訂和協(xié)調(diào)等方面為軟件的開發(fā)者和使用者提供比以前更大的支持力度。

3.2 加強(qiáng)和其他相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作

眾所周知，一個商業(yè)軟件的生命力取決于其所能實(shí)現(xiàn)的功能和兼容性、易用性、穩(wěn)定性。如能實(shí)現(xiàn)算量軟件和設(shè)計繪圖軟件之間數(shù)據(jù)的無縫鏈接，真正做到算量軟件能直接調(diào)用電子圖檔，簡化建模，無疑是功能和兼容性上的一大進(jìn)步。但兼容性則不是某一家軟件公司所能解決的，這就需要國家或行業(yè)協(xié)會等出面，在設(shè)計制圖規(guī)范、數(shù)據(jù)接口等方面召集建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備及軟件開發(fā)等方面專業(yè)人士協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，將能促進(jìn)工程項(xiàng)目管理界信息的標(biāo)準(zhǔn)化和集成化，減少社會公共成本和重復(fù)成本，能極大的促進(jìn)算量軟件的推廣和使用。

3.3促進(jìn)部分軟件開發(fā)商之間的橫向合作

某些自動算量軟件在開過程中和繪圖軟件開發(fā)商合作，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳遞的無縫連接，但同一套軟件在讀入由其他繪圖軟件繪制的施工圖時卻需大量的人工干預(yù)，費(fèi)時費(fèi)力。在政府和管理部門暫時還不能實(shí)現(xiàn)對軟件開發(fā)的協(xié)調(diào)的情況下，促進(jìn)繪圖類軟件開發(fā)商和算量軟件開發(fā)的橫向聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口統(tǒng)一規(guī)范，不失為解決問題的有效途徑。同時應(yīng)鼓勵有實(shí)力的繪圖軟件開發(fā)商在自身的圖形平臺上開發(fā)算量功能模塊。

4. 結(jié)束語

綜上所述，筆者認(rèn)為：

4.1當(dāng)前，我國的項(xiàng)目造價（成本）領(lǐng)域的軟件應(yīng)用已取得一定成績，但遠(yuǎn)不能和其他領(lǐng)域相提并論；目前所存在的主要問題是還未能最終實(shí)現(xiàn)工程量的自動計算。

4.2解決上述存在問題，僅靠軟件開發(fā)者或使用者自身是不夠的，需要必要的政府或相關(guān)機(jī)構(gòu)的組織協(xié)調(diào)；實(shí)現(xiàn)繪圖軟件和算量軟件、管理軟件之間的信息共享、數(shù)據(jù)接口規(guī)范，實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。

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【Key words】Cloud computing；Public computing resources；In colleges and universities

隨著現(xiàn)代計算機(jī)科學(xué)的不斷發(fā)展和日新月異的技術(shù)創(chuàng)新，我們已經(jīng)可以深刻地體會到計算機(jī)在提升業(yè)務(wù)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(jī)應(yīng)用能力也成為衡量新型人才的標(biāo)準(zhǔn)之一。隨著用人單位對人才的計算機(jī)應(yīng)用能力要求的逐步提高，各高校在設(shè)計培養(yǎng)計劃時都開始注重計算機(jī)的使用教學(xué)，在各類專業(yè)課程中都貫穿著計算機(jī)的使用教學(xué)。所以，公共計算資源建設(shè)資金在現(xiàn)代高校的教學(xué)設(shè)施投入中逐漸占據(jù)越來越大的比例，越來越多的各類型計算機(jī)機(jī)房、實(shí)驗(yàn)室等開始投入使用。

但是，計算機(jī)技術(shù)發(fā)展十分迅速，為了跟上教學(xué)任務(wù)要求，公共機(jī)房內(nèi)各類型軟硬件設(shè)備的更新?lián)Q代十分頻繁。同時，各個高校擴(kuò)招使得學(xué)生數(shù)量逐年提高，教學(xué)任務(wù)愈發(fā)繁重，導(dǎo)致公共機(jī)房的負(fù)荷超出預(yù)期。雖然各類機(jī)房管理軟件等廣泛應(yīng)用于日常管理中，但是軟硬件設(shè)施重復(fù)建設(shè)、管理工作復(fù)雜等問題依然頻繁出現(xiàn)。

本文通過深入分析高校公共計算資源的現(xiàn)狀和存在的問題，提出把云計算運(yùn)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(shí)現(xiàn)把公共機(jī)房日常管理工作化繁為簡，減少建設(shè)資金投入，提高教學(xué)服務(wù)工作質(zhì)量。

1 現(xiàn)代高校公共計算資源的現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，高校在公共計算機(jī)機(jī)房管理方面都存在著以下幾個共同的問題。

1）公共機(jī)房規(guī)模越來越大，軟硬件資源配置參差不齊。隨著在各類專業(yè)課程中計算機(jī)教學(xué)的比例逐步提高，為了應(yīng)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(jī)房規(guī)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(dǎo)致軟硬件資源的配置參差不齊，甚至同一機(jī)房或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)會出現(xiàn)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(shí)現(xiàn)有效的統(tǒng)一管理。

2）公共機(jī)房建設(shè)資金緊張。高校每年投入到教學(xué)設(shè)施建設(shè)的經(jīng)費(fèi)是有限的，而公共機(jī)房的建設(shè)資金只能占其中的一部分，建設(shè)資金緊張則導(dǎo)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(jī)的公共機(jī)房為例，不計算購買交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備的情況下，購買100套計算機(jī)就需要大概45萬的資金投入。新建設(shè)的公共機(jī)房一般能在良好的使用狀態(tài)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(fèi)用也逐步增加，而建設(shè)新的公共機(jī)房則投入更大。同時，根據(jù)教學(xué)任務(wù)的需要，還要購買一些軟件的授權(quán)，因?yàn)樵O(shè)備基數(shù)大，這類型的資金投入也十分巨大。

3）公共機(jī)房管理人員日常維護(hù)困難、管理工作繁重。由于教學(xué)任務(wù)需要，公共機(jī)房的工作強(qiáng)度日益增強(qiáng)，對計算機(jī)硬件的使用壽命是很大的考驗(yàn)，公共機(jī)房管理人員需要經(jīng)常維修以及更換硬件。同時，根據(jù)課程的設(shè)計，管理人員還需要經(jīng)常安裝和更新教學(xué)軟件。這些軟件不僅種類繁多，而且更新頻繁，導(dǎo)致管理人員日常維護(hù)困難、管理工作繁重。

4）公共機(jī)房設(shè)備安全防護(hù)困難。高校公共機(jī)房設(shè)備數(shù)量眾多而且用戶基本上都是學(xué)生，學(xué)生用戶的計算機(jī)安全防護(hù)意識參差不齊，導(dǎo)致公共機(jī)房成為安全風(fēng)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(xué)?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全。

2 云計算的概念及特點(diǎn)

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(wǎng)格計算這三種計算方式的融合發(fā)展。換句話說，云計算就是傳統(tǒng)計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合之后所得到的產(chǎn)物，它通過以提供服務(wù)的方式向用戶提供所需要的相關(guān)功能，用戶可以在對IT技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識等不了解以及完全不熟悉設(shè)備操作的情況下，能夠通過網(wǎng)絡(luò)獲得所需要的各種IT服務(wù)來實(shí)現(xiàn)自己的需求。其中包含硬件、開發(fā)平臺以及I/O服務(wù)等大量能夠根據(jù)不同的負(fù)載動態(tài)地重新配置，從而達(dá)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(wù)等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。實(shí)質(zhì)上，云計算技術(shù)就是軟件即服務(wù)、網(wǎng)格計算、虛擬化三個概念的結(jié)合體。云計算的核心思想就是通過網(wǎng)絡(luò)將一個巨大的、完整的計算機(jī)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(wù)器所組合而成的云計算系統(tǒng)，經(jīng)過云計算系統(tǒng)的計算分析后，最終將處理結(jié)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(diǎn)

2.2.1 規(guī)模大

云就是一個大規(guī)模的服務(wù)器群，包括了許多計算服務(wù)器、存儲服務(wù)器、軟件服務(wù)器等，服務(wù)器群中的計算機(jī)可以通過相應(yīng)技術(shù)保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫信息的及時更新，使用戶能夠得到更快更準(zhǔn)確的服務(wù)[1]。服務(wù)器群龐大的基數(shù)使得云能夠?yàn)橛脩籼峁┖Ａ康拇鎯δ芰推胀▊€人計算機(jī)無法實(shí)現(xiàn)的高校計算能力。

2.2.2 虛擬化

云計算利用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)物理資源動態(tài)管理與部署，為多用戶提供隔離的計算環(huán)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(wù)器群利用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，用戶的操作和指令經(jīng)過云計算系統(tǒng)的計算分析后，最終將處理結(jié)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(yàn)和使用普通本地計算機(jī)一樣。

2.2.3 擴(kuò)展性好

云計算通過管理技術(shù)把整個服務(wù)器群的軟硬件資源整合為一個龐大的資源池，根據(jù)用戶的實(shí)際需求情況來按需分配資源。云計算系統(tǒng)可以實(shí)時將新的軟硬件資源整合到資源池中，即使用戶規(guī)模增長，也可以保證服務(wù)質(zhì)量。

2.2.4 安全性高

云計算系統(tǒng)的計算和存儲方式均采用分布式，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行發(fā)生故障時，會自動跳轉(zhuǎn)至其他節(jié)點(diǎn)，當(dāng)某個存儲單元無法正常運(yùn)行時，可以自動跳轉(zhuǎn)至其它單元進(jìn)行備份，因此具有很好的可靠性[3]。同時，云計算系統(tǒng)具有嚴(yán)格的權(quán)限管理策略和數(shù)據(jù)管理、備份功能，能很好地保護(hù)用戶的數(shù)據(jù)安全。

2.2.5 成本低

云計算系統(tǒng)通過一次性投入建設(shè)服務(wù)器群，使用一定數(shù)量的服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)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(fù)建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用投入，實(shí)現(xiàn)了降低成本的目的。

3 云計算應(yīng)用在管理高校公共計算資源的影響

3.1 節(jié)約資金投入，減輕維護(hù)管理工作難度

高校公共機(jī)房建立需要很大的資金投入，而且設(shè)備升級淘汰速度很快，經(jīng)常需要進(jìn)行二次投資，后期的維護(hù)工作也需要不少的費(fèi)用。而建立云計算系統(tǒng)則基本上不需要再進(jìn)行二次投資，維護(hù)工作的投入和傳統(tǒng)公共機(jī)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(jī)，而只需要管理少數(shù)的服務(wù)器即可，這樣很大程度上減少了管理和維護(hù)投入，而且集中管理和以前相比更加方便有效。

3.2 保證數(shù)據(jù)信息安全

云計算把所有數(shù)據(jù)信息使用分布式存儲方式保存在服務(wù)器群中，本地客戶端不保存任何數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的丟失或損壞。云服務(wù)器群配備有強(qiáng)大的病毒防控能力和備份恢復(fù)能力，保證存儲在云中的數(shù)據(jù)安全穩(wěn)定。

3.3 促進(jìn)教學(xué)資源共享

老師們把各門專業(yè)課的課件、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、教案、論文資料等上傳到云計算系統(tǒng)中，通過云計算系統(tǒng)構(gòu)建成一個內(nèi)容豐富的教學(xué)資源庫，其他老師和學(xué)生可以通過云隨時隨地地瀏覽、下載這些教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)了高校內(nèi)教學(xué)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(shí)現(xiàn)更大廣度和深度的教學(xué)資源整合和共享，促進(jìn)高校教育改革和進(jìn)步。

篇5

關(guān)鍵詞:AVS;SoC;軟硬件協(xié)同設(shè)計;嵌入式;解碼

中圖分類號:TP331文獻(xiàn)標(biāo)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(chǎn)業(yè)部成立的“數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組”提出的我國自主制定的數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是為了適應(yīng)數(shù)字電視廣播、數(shù)字存儲媒體、網(wǎng)絡(luò)流媒體、多媒體通信等應(yīng)用中對運(yùn)動圖像壓縮技術(shù)的需要而制定的。AVS標(biāo)準(zhǔn)中的解碼后的視頻質(zhì)量介于MPEG2和H.264之間,但AVS標(biāo)準(zhǔn)的編碼復(fù)雜度和效率要好于H.264標(biāo)準(zhǔn),而且相對H.264較高的專利許可費(fèi)用,AVS采用了非常低的專利許可費(fèi)。2006年初,國家信息產(chǎn)業(yè)部正式批準(zhǔn)AVS標(biāo)準(zhǔn)成為中國音視頻領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn),從而為國內(nèi)企業(yè)每年節(jié)省大量的專利許可費(fèi)用。

目前在嵌入式設(shè)備上,音視頻的硬件編解碼器都采用ASIC的設(shè)計方案,即全部采用硬件實(shí)現(xiàn)音視頻標(biāo)準(zhǔn)的所有部分。這種方案的設(shè)計優(yōu)點(diǎn)是解碼速度快,但同樣缺點(diǎn)也是明顯的,即它的研發(fā)時間長、成本高、靈活性低,而且編解碼格式固定,無法進(jìn)行升級。而SoC(System on chip)[2]的設(shè)計方案能夠滿足音視頻領(lǐng)域要求的編解碼速度,同時還能夠加快研發(fā)速度、降低成本,而且靈活性高,可升級(設(shè)計部分只針對軟件方面),因此相對ASIC的設(shè)計方案,采用SoC的設(shè)計方法有很大的優(yōu)勢。

1 SoC設(shè)計方法介紹

SoC(System on chip)[2]簡稱片上系統(tǒng),是一個有專用目標(biāo)的集成電路,其中包含完整系統(tǒng)并有嵌入軟件的全部內(nèi)容,包括CPU、程序存儲器、IP(intellectual property)功能復(fù)用模塊、片外總線接口模塊。同時它又是一種技術(shù),用以實(shí)現(xiàn)從確定系統(tǒng)功能開始,到軟/硬件劃分,并完成設(shè)計的整個過程。SoC設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)主要包括總線架構(gòu)、IP核可復(fù)用、軟硬件協(xié)同設(shè)計等技術(shù)。

音視頻硬件編解碼的Soc設(shè)計方案主要采用軟硬件協(xié)同設(shè)計的思想,將音視頻標(biāo)準(zhǔn)中的各部分分而治之:標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中邏輯復(fù)雜但計算量小的部分采用軟件實(shí)現(xiàn),以增加編解碼器的靈活性,同時可以進(jìn)行升級;標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中邏輯簡單但計算量大計算復(fù)雜的部分以IP核的形式采用硬件實(shí)現(xiàn),以增加編解碼器的速度,還可以實(shí)現(xiàn)IP核在其他設(shè)計上的復(fù)用。從目前個人計算機(jī)上利用GPU(顯卡)中硬件解碼功能進(jìn)行加速解碼的高清視頻播放的方法中就可以看到SoC設(shè)計方法的影子。個人計算機(jī)上的視頻播放程序通過GPU的驅(qū)動程序,調(diào)用GPU內(nèi)置的硬件解碼功能實(shí)現(xiàn)實(shí)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(shè)計流程如圖一,通過下圖可以看出,SoC設(shè)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(fā)設(shè)計,大大加快設(shè)計的速度。最后軟硬件協(xié)同測試完成開發(fā)。

2 基于SoC方法的AVS硬件解碼器設(shè)計方案

在嵌入式設(shè)備的音視頻解碼方案中,硬件解碼器作為一個外設(shè)模塊存在,它與攝像頭之類的外設(shè)處于同一級別。根據(jù)上述SoC方案的設(shè)計思想,按照AVS音視頻標(biāo)準(zhǔn)P2(先進(jìn)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(fù)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(yù)計統(tǒng)計科學(xué)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(jīng)過熵編碼的數(shù)據(jù),因此熵解碼的過程計算量大,計算過程也比較復(fù)雜,因此需要硬件解碼來實(shí)現(xiàn)。

2) 幀內(nèi)預(yù)測模塊:AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)中,幀內(nèi)預(yù)測用于解碼采用幀內(nèi)編碼方法的幀,幀內(nèi)預(yù)測是采用幀內(nèi)圖像的空間相關(guān)性進(jìn)行編碼的一種方法。幀內(nèi)預(yù)測分為求參考樣本、求預(yù)測模式、計算三步。預(yù)測模式又分為5種預(yù)測模式,每種預(yù)測模式是針對幀圖像中的像素來計算的,而且每種預(yù)測模式的計算方法計算復(fù)雜?？紤]AVS標(biāo)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(yù)測模塊:相對于幀內(nèi)預(yù)測,幀間預(yù)測是采用前后相鄰幀之間的時間相關(guān)性來進(jìn)行編碼的,它的計算量更大,復(fù)雜性更高,這是任何一個音視頻硬件解碼器中必須實(shí)現(xiàn)的一個模塊。

4) IDCT變換模塊:AVS中IDCT變換,即整數(shù)離弦變換,定義如下:

先對變換系數(shù)矩陣進(jìn)行如下水變換

H'= CoeffMatrix ×T8T

T8是8×8反變換矩陣,T8T是T8的轉(zhuǎn)置矩陣,H'表示水變換后的中間結(jié)果,T8定義參加AVS標(biāo)準(zhǔn)。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(jìn)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(shè)備上用軟件實(shí)現(xiàn)是無法滿足實(shí)時解碼的,因此需要硬件實(shí)現(xiàn)。

5) 濾波模塊:由于AVS編碼過程中是按照8x8的模塊進(jìn)行預(yù)測編碼的,因此在模塊之間的邊緣會出現(xiàn)變化明顯的邊界,因此需要對解碼后的模塊進(jìn)行濾波。AVS解碼過程濾波主要分為求邊界濾波強(qiáng)度和計算兩步,這兩步的運(yùn)算也是針對像素級別的運(yùn)算,因此也需要大量的計算,也需要硬件來實(shí)現(xiàn)。

6) AVS硬件解碼器的總體架構(gòu):根據(jù)以上的分析,設(shè)計出如圖2的硬件解碼器的方案。

SoC是一個完整的系統(tǒng),因此也包含了CPU,主要用于軟件部分的運(yùn)行。其中程序存儲模塊包括程序存儲器(ROM實(shí)現(xiàn))和程序運(yùn)行內(nèi)存(RAM),通過該部分可以對硬件解碼器進(jìn)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(tǒng)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(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。

圖2中的各個模塊通過片內(nèi)總線連接在一起,形成了一個完整的系統(tǒng)。片內(nèi)總線目前主要有ARM公司開發(fā)的AMBA總線,Altera公司開發(fā)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(fèi)用的,而后者是開源的免費(fèi)總線。具體的總線的實(shí)現(xiàn)可以按照不同的場合自由選擇。

3 總結(jié)

本論文開展了一種面向嵌入式設(shè)備的SoC架構(gòu)的AVS硬件解碼器設(shè)計方案的研究。該設(shè)計方案能夠有效的加快AVS解碼器的設(shè)計實(shí)現(xiàn),而且靈活性高,可擴(kuò)展性強(qiáng),IP核能夠重復(fù)應(yīng)用在各種不同的AVS解碼器架構(gòu)上,有效的利用現(xiàn)有資源進(jìn)行開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家數(shù)字音視頻解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組.AVS視頻AVS-P2視頻標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] 沈蘭蓀,卓力.小波編碼與網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸[M].北京:科學(xué)出版社,2005.

篇6

關(guān)鍵詞：計算機(jī)基礎(chǔ)；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(chǎn)品開發(fā)生命周期為載體，通過構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）等環(huán)節(jié)的工程化運(yùn)作，引導(dǎo)學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)。CDIO教育模式要求從基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊能力和系統(tǒng)能力四個層面提高學(xué)生的工程意識和技術(shù)能力，并提出了與之配套的一系列教學(xué)改革方式方法。CDIO被廣泛地應(yīng)用在各種專業(yè)領(lǐng)域的課程體系改革設(shè)計中，我們在研究CDIO教育模式和本專業(yè)課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，決定開展基于CDIO的計算機(jī)基礎(chǔ)課程改革。

1 CDIO課程體系培養(yǎng)目標(biāo)

計算機(jī)專業(yè)課程的特點(diǎn)是面向?qū)嵺`創(chuàng)新能力培養(yǎng)、突出綜合能力、采用工程化教學(xué)和產(chǎn)學(xué)研辦學(xué)等。計算機(jī)基礎(chǔ)課程對于學(xué)生的職業(yè)能力如程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、美工、項(xiàng)目管理等技能的培養(yǎng)是課程的主體，這些技術(shù)能力體現(xiàn)了計算機(jī)基礎(chǔ)人員的職業(yè)能力，對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)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(fā)分析課程改革的能力培養(yǎng)目標(biāo)。

基于CDIO的課程體系改革，首先要面向綜合能力培養(yǎng)，在專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域這些能力主要包括需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測試、系統(tǒng)部署與維護(hù)、項(xiàng)目管理和團(tuán)隊溝通等。工程課程改革還要建立在職業(yè)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，因?yàn)樵搶I(yè)的畢業(yè)生一般會直接面向就業(yè)，企業(yè)對畢業(yè)生職業(yè)能力的要求也應(yīng)成為專業(yè)課程體系的培養(yǎng)目標(biāo)?？紤]到企業(yè)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、技術(shù)領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域都不盡相同，基礎(chǔ)課程體系改革應(yīng)該有區(qū)別地建立課程體系，并通過校企合作辦學(xué)、定向培養(yǎng)的方式來提高學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力和培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)。

2 CDIO課程體系設(shè)計

為了突出工程能力培養(yǎng)這一改革核心內(nèi)容，我們對相關(guān)的課程內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整?；贑DIO的課程體系改革根據(jù)教學(xué)計劃將教學(xué)課程體系劃分為文化基礎(chǔ)、專業(yè)技術(shù)和職業(yè)素質(zhì)三個層次，并采用項(xiàng)目化教學(xué)的方式將實(shí)踐課程體系劃分為課程實(shí)踐、項(xiàng)目實(shí)踐和就業(yè)實(shí)踐三個層次。

基于CDIO的課程體系中，教學(xué)體系按照教學(xué)目標(biāo)和能力目標(biāo)的要求，從基礎(chǔ)知識、專業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)三個方面展開教學(xué)，每個階段的課程除了要完成教學(xué)大綱的教學(xué)目標(biāo)外，還要在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教材設(shè)計等方面體現(xiàn)工程教育思想。實(shí)踐體系則是專門針對實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)設(shè)計的，從校內(nèi)的實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計到校外的實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)都有助于提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。教學(xué)體系和實(shí)踐體系不是孤立存在的，比如在文化基礎(chǔ)階段和專業(yè)技能階段都要安排課后大作業(yè)、實(shí)驗(yàn)課程和課程設(shè)計等實(shí)踐活動，在職業(yè)素質(zhì)階段則要安排技術(shù)交流、選修課、校外實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐活動，在最后1-2個學(xué)期還要組織學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)和就業(yè)輔導(dǎo)。這種突出實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程體系設(shè)計充分體現(xiàn)了工程教育思想，對于提高學(xué)生的綜合能力和職業(yè)素質(zhì)有顯著的作用。

3 CDIO教學(xué)體系實(shí)施

項(xiàng)目化教學(xué)是CDIO工程教育模式的典型教學(xué)方法，CDIO計算機(jī)課程體系也使用了項(xiàng)目化教學(xué)的方法來強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。計算機(jī)課程的項(xiàng)目化教學(xué)通過模擬真正的軟硬件項(xiàng)目環(huán)境，讓學(xué)生以團(tuán)隊的形式來設(shè)計和完成項(xiàng)目，在項(xiàng)目實(shí)施過程中體現(xiàn)CDIO工程思想。

3.1 項(xiàng)目組構(gòu)成

項(xiàng)目組是項(xiàng)目化教學(xué)的基本單位，體現(xiàn)了軟硬件項(xiàng)目開發(fā)中的團(tuán)隊合作意識。項(xiàng)目組成員一般包括一個項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人和若干個組員，采用隨機(jī)指定的方式來確定項(xiàng)目組成員。為了培養(yǎng)學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力，要保證每個學(xué)生都有機(jī)會成為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。項(xiàng)目化教學(xué)在實(shí)施過程中，組員要在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的指導(dǎo)下完成限時任務(wù)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和相關(guān)指導(dǎo)教師要在項(xiàng)目完成后組織驗(yàn)收：實(shí)踐項(xiàng)目如課程實(shí)驗(yàn)要有相關(guān)的技術(shù)說明和可操作演示；課程項(xiàng)目如課程設(shè)計要有軟硬件開發(fā)各環(huán)節(jié)的設(shè)計文檔和項(xiàng)目展示作品；綜合項(xiàng)目如畢業(yè)設(shè)計要有階段性的進(jìn)度驗(yàn)收報告、最終的成品展示和論文答辯環(huán)節(jié)。這種項(xiàng)目組構(gòu)成和責(zé)任分工完全模擬企業(yè)的辦公模式，達(dá)到了提高學(xué)生綜合技術(shù)能力和職業(yè)素養(yǎng)的目的。

3.2 項(xiàng)目的選擇

項(xiàng)目化教學(xué)是圍繞一個個具有代表性的項(xiàng)目展開的，項(xiàng)目要能夠體現(xiàn)專業(yè)發(fā)展的方向，不能偏離主線，又要盡量貼近實(shí)際突出工程性。哈師大軟硬件學(xué)院根據(jù)自身實(shí)際情況，借助校企合作平臺的資源優(yōu)勢，設(shè)計了一系列具有技術(shù)代表性的教學(xué)項(xiàng)目。教學(xué)項(xiàng)目根據(jù)領(lǐng)域范圍和項(xiàng)目規(guī)?？梢苑譃閷?shí)踐項(xiàng)目、課程項(xiàng)目和綜合項(xiàng)目三類。

實(shí)踐項(xiàng)目是針對某個或多個課程知識點(diǎn)的教學(xué)項(xiàng)目，目的在于將課程的知識點(diǎn)串聯(lián)起來，提高學(xué)生的技術(shù)實(shí)踐能力。實(shí)踐項(xiàng)目的形式一般是課上演示、課后作業(yè)和實(shí)驗(yàn)課程，需要教師互動式、啟發(fā)式、探究式的引導(dǎo)，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，培養(yǎng)他們的實(shí)踐創(chuàng)新意識。

課程項(xiàng)目是指覆蓋課程群或應(yīng)用領(lǐng)域的教學(xué)項(xiàng)目，目的在于將相關(guān)的課程知識有機(jī)地結(jié)合起來，提高學(xué)生軟硬件開發(fā)的綜合技術(shù)能力。課程項(xiàng)目要根據(jù)專業(yè)領(lǐng)域和企業(yè)技能需求劃分為了若干個方向，比如程序設(shè)計課程就分為JAVA平臺和.NET平臺，系統(tǒng)開發(fā)課程群可以分為web系統(tǒng)開發(fā)（網(wǎng)站設(shè)計、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等）和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)（C語言、操作系統(tǒng)、總線技術(shù)等）。在具體實(shí)踐中我們根據(jù)課程群情況來分解合作企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目，設(shè)計出適合的課程項(xiàng)目。

綜合項(xiàng)目是涵蓋所有在校課程和校外培訓(xùn)的教學(xué)項(xiàng)目，目的在于提高學(xué)生的技術(shù)實(shí)踐能力和綜合職業(yè)素質(zhì)。綜合項(xiàng)目也會根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和就業(yè)取向分為若干個方向，學(xué)生自由組合團(tuán)隊來完成一個完整的軟硬件開發(fā)項(xiàng)目，完成從軟硬件需求、功能設(shè)計、概念設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計到部署實(shí)施的全部軟硬件開發(fā)工作。綜合項(xiàng)目要由校內(nèi)專家和企業(yè)專家共同提出，既要滿足真實(shí)性又要體現(xiàn)職業(yè)素養(yǎng)。綜合項(xiàng)目是最能夠體現(xiàn)CDIO工程教育理念的教學(xué)內(nèi)容，不僅提高了學(xué)生的技術(shù)能力和就業(yè)能力，還通過團(tuán)隊合作來提升學(xué)生的創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、溝通和領(lǐng)導(dǎo)能力。

3.3 項(xiàng)目考核體系

基于CDIO的工程課程體系面向綜合素質(zhì)培養(yǎng)，相關(guān)的課程考核體系也要突出工程性。不僅要考核項(xiàng)目的運(yùn)行結(jié)果，更應(yīng)該關(guān)注項(xiàng)目的實(shí)施過程。項(xiàng)目考核體系要與項(xiàng)目課程教學(xué)緊密聯(lián)系，項(xiàng)目各個環(huán)節(jié)的考核分值都要給出相應(yīng)的涉及，其中項(xiàng)目的需求分析占10%、項(xiàng)目設(shè)計占30%、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)占20%、測試占10%、運(yùn)行結(jié)果占20%、答辯情況占10%。項(xiàng)目考核體系注重學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程的人際交往能力、設(shè)計能力、專業(yè)技術(shù)能力、解決問題能力的考核，體現(xiàn)了考核體系的針對性、公平性和有效性。

4 總結(jié)

通過實(shí)踐證明，CDIO工程教育模式在計算機(jī)基礎(chǔ)課程中的指導(dǎo)作用是非常有效的，從實(shí)施的效果看，學(xué)生在個人專業(yè)能力、人際交往能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和工程系統(tǒng)能力等方面都得到了較大幅度的提高。在實(shí)施過程中，我們認(rèn)識到選取合適的項(xiàng)目以及實(shí)施過程考核對于提高教學(xué)質(zhì)量有決定性的作用，在今后的課程體系實(shí)施中要進(jìn)一步地深入研究和完善。

參考文獻(xiàn)：

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[2]周衛(wèi)，趙靜.項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)在軟硬件設(shè)計課程中的實(shí)踐應(yīng)用[J].中國西部科技，2010，9.

[3]胡占軍，張欣等.基于CDIO模式的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施方案[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2009，8.

篇7

關(guān)鍵詞：串口通訊，PDA嵌入式操作系統(tǒng)，WinCE

 

1引言

掌上電腦PDA（Personaldigital assistants，個人數(shù)字助理）以其輕便、廉價、功能強(qiáng)大、便于野外作業(yè)的特點(diǎn)，越來越受到測繪界人士的青睞。在某些領(lǐng)域有逐漸替代臺式機(jī)和筆記本電腦的趨勢?；赑DA的嵌入式應(yīng)用軟件研究與開發(fā)是目前測繪領(lǐng)域中的一個熱點(diǎn)，已經(jīng)開發(fā)成功的掌上型測繪系統(tǒng)中，大多數(shù)是基于Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)。Windows CE之所以能在嵌入式系統(tǒng)市場上取得如此輝煌的成果，與其自身與Windows操作系統(tǒng)的兼容性和相似性是分不開的。未來，將PDA用于常規(guī)的測量中，實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外業(yè)一體化、自動化是提高測量效率的必然趨勢。

2嵌入式系統(tǒng)研究

2.1 嵌入式系統(tǒng)

根據(jù)國際電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）的定義，嵌入式系統(tǒng)是“devices used to control, monitor, or assist the operation ofequipment, machinery or plants”，即控制、監(jiān)視或者輔助設(shè)備、機(jī)器和車間運(yùn)行的裝置。一般而言，整個嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可以分成四部分：嵌入式處理器、嵌入式外圍設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用軟件，如圖1所示。

圖1 嵌入式系統(tǒng)的組成

嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、并且軟、硬件可裁剪、適應(yīng)于對功能、可靠性、成本、體積及功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)[1]。嵌入式系統(tǒng)包含硬件和軟件兩部分：硬件架構(gòu)上以嵌入式處理器為中心，配置存儲器、I/O設(shè)備、通信模塊等必要的外設(shè)；軟件部分以軟件開發(fā)平臺為核心，向上提供應(yīng)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(tǒng)中，軟件和硬件緊密配合，協(xié)調(diào)工作，共同完成系統(tǒng)預(yù)定的功能。從軟件方面講，嵌入式系統(tǒng)使用的操作系統(tǒng)一般是實(shí)時操作系統(tǒng)（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(qiáng)大，尤其是在多媒體應(yīng)用方面。Windows CE是微軟開發(fā)的以組件為基礎(chǔ)的嵌入式操作系統(tǒng)，專門用于手持設(shè)備和信息家電。它的模塊化設(shè)計方式使得軟件開發(fā)人員可以根據(jù)不同的開發(fā)產(chǎn)品來自己設(shè)計系統(tǒng)。此系統(tǒng)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(chǎn)的手持設(shè)備。

2.2嵌入式開發(fā)研究

2.2.1 嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)

嵌入式應(yīng)用軟件一般是針對特定的應(yīng)用領(lǐng)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(dá)到用戶預(yù)期目標(biāo)的計算機(jī)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(nèi)置的WinCE操作系統(tǒng)，全站儀可以認(rèn)為是嵌入式外圍設(shè)備。嵌入式軟件系統(tǒng)的開發(fā)流程如圖2所示。

圖2 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程

2.2.2嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境分析

嵌入式系統(tǒng)通常是一個資源受限的系統(tǒng)，因此直接在嵌入式系統(tǒng)平臺上編寫軟件比較困難，有時候甚至是不可能的。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。目前一般采用的解決辦法是首先在PC機(jī)或筆記本電腦上編寫程序，然后通過交叉編譯環(huán)境（即常見的模擬器）部署成目標(biāo)平臺上可以運(yùn)行的可執(zhí)行文件，最后再下載到目標(biāo)平臺上的特定位置上安裝運(yùn)行。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。

需要交叉開發(fā)環(huán)境（CrossDevelopment Environment）的支持是嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)時的一個顯著特點(diǎn)，交叉開發(fā)環(huán)境是指編譯、鏈接和調(diào)試嵌入式應(yīng)用軟件的環(huán)境，它與運(yùn)行嵌入式應(yīng)用軟件的環(huán)境有所不同，通常采用宿主機(jī)／目標(biāo)機(jī)模式，如圖3所示。

RS232/USB鏈路

圖3 交叉開發(fā)環(huán)境

宿主機(jī)（Host）是一臺通用計算機(jī)（如PC機(jī)或者筆記本電腦），它通過串口或者USB接口與目標(biāo)機(jī)通信。宿主機(jī)的軟硬件資源比較豐富，不但包括功能強(qiáng)大的操作系統(tǒng)（如Windows和Linux），而且還有各種各樣優(yōu)秀的開發(fā)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(yīng)用軟件的開發(fā)速度和效率。目標(biāo)機(jī)（即本文提到的HP PDA）可以是嵌入式應(yīng)用軟件的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，也可以是能夠替代實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的仿真系統(tǒng)，但軟硬件資源通常都比較有限。

3 開發(fā)環(huán)境與通訊方式選擇

3.1 開發(fā)環(huán)境

目前，基于PDA的嵌入式開發(fā)主要有兩種方式，一種是基于EVC4.0開發(fā)WinCE應(yīng)用程序，另一種方式是基于VS.NET的智能設(shè)備應(yīng)用程序開發(fā)。前者安裝過程和環(huán)境配置比較復(fù)雜，主要是補(bǔ)丁和漢化包較多，在開發(fā)WinCE應(yīng)用程序之初，用戶往往因?yàn)檐浖惭b不夠齊全或環(huán)境配置不當(dāng)?shù)仍?，造成開發(fā)環(huán)境無法正常使用。而后者可以避免前者的缺點(diǎn)，應(yīng)用于開發(fā)比較方便。

Visual Studio.NET是.NET平臺下最為強(qiáng)大的開發(fā)工具(目前最高版本為Visual Studio.NET2005)，無論是軟件服務(wù)商，還是企業(yè)應(yīng)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(shè)計、編碼、編譯調(diào)試、數(shù)據(jù)庫聯(lián)接操作等基本功能和基于開放架構(gòu)的服務(wù)器組件開發(fā)平臺、企業(yè)開發(fā)工具和應(yīng)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(fā)平臺的推出，在其上開發(fā)移動應(yīng)用程序，有著EVT（包括EVB和EVC）無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。本文主要用到的是.NET平臺下的智能設(shè)備應(yīng)用開發(fā)。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。

3.2通訊方式選擇

目前最常見的硬件之間的數(shù)據(jù)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(qū)動問題，實(shí)現(xiàn)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(shè)計相應(yīng)的串口通信程序，完成設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信任務(wù)。

大多數(shù)計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與外圍數(shù)據(jù)設(shè)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(dāng)然，在程序中也需要對相應(yīng)的信號線進(jìn)行設(shè)置。）

圖4 發(fā)送數(shù)據(jù)TXD（2號引腳）與接收數(shù)據(jù)RXD（3號引腳）跳線

采用以上接法，在設(shè)計程序時，直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送就可以了，不需要對信號線的狀態(tài)進(jìn)行判斷或設(shè)置。

4 HP PDA與尼康全站儀雙向通訊程序?qū)崿F(xiàn)

4.1 PDA與全站儀通訊協(xié)議分析

為了實(shí)現(xiàn)PDA控制全站儀、實(shí)時的全站儀測量數(shù)據(jù)上傳/下載，必須在PDA與全站儀間實(shí)現(xiàn)雙工數(shù)據(jù)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(xié)議，表1為Nikon全站儀通訊協(xié)議格式[3]。

表1：

篇8

關(guān)鍵詞：計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；教學(xué)困境；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)模式；討論課

計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程在高校計算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)中是一門重要的本科高年級基礎(chǔ)課，一直占有很重要的位置。它主要圍繞計算機(jī)結(jié)構(gòu)中整體及各個部分的優(yōu)化技術(shù)以及量化分析方法，將計算機(jī)組成原理、編譯技術(shù)、操作系統(tǒng)、高級語言以及匯編語言等軟硬件知識相互貫穿，幫助學(xué)生建立計算機(jī)系統(tǒng)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(shè)計，這門課都能幫助學(xué)生理解軟硬件的關(guān)系，在軟件設(shè)計中理解硬件的結(jié)構(gòu)與發(fā)展趨勢，同時設(shè)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(fā)揮作用，對計算機(jī)專業(yè)學(xué)生日后盡早適應(yīng)本領(lǐng)域工作有很大的幫助。而現(xiàn)實(shí)情況是，這門課一直以來都是公認(rèn)的難教、難學(xué)、枯燥無趣，真正將其講好講透并不容易。隨著近十年國內(nèi)廣大教師的努力，這一現(xiàn)象有所改善，但還是存在不少困惑，并未完全體現(xiàn)出該課程的作用。

1.教學(xué)困境淺析

教學(xué)困境的存在與我國計算機(jī)軟、硬件技術(shù)落后于美國等先進(jìn)國家有很大關(guān)系。雖然現(xiàn)在我國在超級計算機(jī)的設(shè)計以及自主知識產(chǎn)權(quán)處理器芯片的設(shè)計上有了長足進(jìn)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(jī)教育更需要正視這個現(xiàn)狀，并盡力從人才培養(yǎng)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(jī)系統(tǒng)整體設(shè)計有很深的理解，通曉軟、硬件相關(guān)的結(jié)構(gòu)、編譯、操作系統(tǒng)等多方面知識，并能將它們?nèi)跁炌?。而?shí)際上，很少有高校教師真正設(shè)計過計算機(jī)系統(tǒng)，甚至接觸過系統(tǒng)級軟件設(shè)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(jīng)典的教材是由美國的Hennessy和Patterson合編的《計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)——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(nèi)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(tǒng)性不強(qiáng)；其二，近10-20年的技術(shù)在闡述上過于抽象，不成系統(tǒng)，難于理解；其三，大而全，有些技術(shù)只在特定時期的特定領(lǐng)域出現(xiàn)過，過于冷僻而且復(fù)雜，與其他部分的知識毫無聯(lián)系。

教材的困境也反映了難教的現(xiàn)實(shí)。隨著新技術(shù)的涌現(xiàn)，教材總是落后于現(xiàn)狀。并不是說，我們將近年來該領(lǐng)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(shù)中，如何甄別出哪些是有發(fā)展前景？哪些又只是曇花一現(xiàn)？另一方面，如果未在該領(lǐng)域或方向上有較為深入的研究，要透徹理解這些新的技術(shù)也存在困難。如果只是泛泛地講解新的技術(shù)名詞，念念論文的摘要，為的是向?qū)W生或聽課的領(lǐng)導(dǎo)炫耀一下，這可能是一種不負(fù)責(zé)的做法。計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程需要系統(tǒng)的知識體系，那些無法與現(xiàn)有體系相關(guān)聯(lián)的技術(shù)，講起來益處不大。

1.2枯燥難學(xué)的原因

學(xué)生難學(xué)只能在教師身上找原因。因?yàn)闆]有教不好的學(xué)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(shù)離現(xiàn)實(shí)較遠(yuǎn)，學(xué)生不知上課講的東西有什么用，教師講起來其實(shí)也覺無味。這方面大家已經(jīng)意識到并有了很大的改善；其次，有些先進(jìn)的技術(shù)或算法本身不是很好理解，需要學(xué)生集中精力聽，并積極思考才能有所領(lǐng)悟；再者，由于計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所涵蓋的內(nèi)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(xué)生在學(xué)習(xí)時有時會感到枯燥。

1.3解決問題的思路

作為該領(lǐng)域的教師，只有承認(rèn)困境，正視現(xiàn)實(shí)，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(xiàn)狀的強(qiáng)烈愿望和責(zé)任感。下面筆者將從內(nèi)容組織、教學(xué)方法以及教與學(xué)互動幾個方面給出自己教學(xué)中的做法與感受。

2.內(nèi)容的組織

內(nèi)容的組織是核心。筆者認(rèn)為教學(xué)過程中真正吸引學(xué)生的是內(nèi)容，因?yàn)橛幸饬x的教學(xué)內(nèi)容本身就有吸引力。學(xué)生對有意義的知識本能地有著較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣，教師只需要將知識系統(tǒng)地呈現(xiàn)給他們即可。

2.1教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯性與現(xiàn)實(shí)性

關(guān)鍵是教師如何讓內(nèi)容“有意義”且“系統(tǒng)地呈現(xiàn)”。這兩點(diǎn)是關(guān)聯(lián)的，一方面，知識與現(xiàn)實(shí)要有關(guān)聯(lián)，這樣就有了意義和價值；另一方面知識要體現(xiàn)前后的邏輯性，這就是系統(tǒng)性。

比如，對于處理器結(jié)構(gòu)，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(guān)知識點(diǎn)。而有一些教材在講指令流水線時，只用偽指令（用算術(shù)操作符表示），這部分內(nèi)容本來就抽象，指令也沒有具體的形式，使學(xué)生很難理解指令流水線的關(guān)鍵思想。因此首先給出一個精簡的MIRS指令集是相當(dāng)有益處的，當(dāng)然也可以是任何其他的精簡指令集。一方面，學(xué)生能夠直觀地體會前面講解指令系統(tǒng)設(shè)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(shè)計。在講解后續(xù)指令流水的相關(guān)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(xiàn)的，才可能理解后面的旁路技術(shù)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(xù)的靜態(tài)分支預(yù)測、動態(tài)分支預(yù)測、硬件推測執(zhí)行等才有可能變得有意義。

在講完流水線技術(shù)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(jié)束了。但是如果在最后加上流水線的實(shí)現(xiàn)這一節(jié)，會是一個非常好的處理。給出具體的一個指令流水線的數(shù)據(jù)通路，并給出不同指令在每一流水段的操作，試圖引導(dǎo)學(xué)生給出旁路檢測及控制的方法，通過設(shè)計多路選擇器的控制信號來理解流水線設(shè)計中的旁路實(shí)現(xiàn)。這部分內(nèi)容引領(lǐng)學(xué)生直觀理解指令流水線的實(shí)現(xiàn)，還將前面學(xué)習(xí)的計算機(jī)組成原理中的控制器設(shè)計內(nèi)容聯(lián)系起來，讓設(shè)計的計算機(jī)更進(jìn)一步接近現(xiàn)實(shí)中使用的機(jī)器結(jié)構(gòu)。

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)部分內(nèi)容的組織一直是比較令人費(fèi)神的，教學(xué)效果不好。一部分教材只是介紹了互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基本概念及互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。就算是由美國的Hennessy和Patterson合編的《計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)——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(lián)網(wǎng)絡(luò)的范疇非常廣，關(guān)鍵是如何在計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中介紹其中的互聯(lián)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中介紹過的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)、報文格式、包緩沖區(qū)、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(jī)內(nèi)部、計算機(jī)之間的各種網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)所涉及的方方面面，教學(xué)效果并不好，而簡單地介紹網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其性能參數(shù)等又比較抽象，容易讓人不知所云，且與整個知識體系關(guān)聯(lián)不大，不能起到將系統(tǒng)的軟硬件知識貫穿起來的作用。因此我們可以首先將互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的范圍限定一下，比如在計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部組件的互聯(lián)，以及小、中規(guī)模的多處理機(jī)系統(tǒng)中的互聯(lián)，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(jié)構(gòu)相互關(guān)聯(lián)，講清為什么要這樣互聯(lián)，適合解決什么樣的并行問題；講清當(dāng)前主流的多處理機(jī)系統(tǒng)中相應(yīng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)及管理網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與軟件使用情況。講清或許存在一點(diǎn)困難，不過起碼要將這些知識串起來，并與操作系統(tǒng)及并行編程的相關(guān)知識關(guān)聯(lián)起來，這有很大的好處。

2.2拉近課堂與現(xiàn)實(shí)研究的距離

筆者認(rèn)為對新技術(shù)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(xiàn)實(shí)科研在哪里，以及與課堂上講的知識距離有多遠(yuǎn)。通過教師自身的研究經(jīng)歷，將課堂上講的知識逐步引到現(xiàn)實(shí)科研或本領(lǐng)域當(dāng)下研究的熱點(diǎn)問題中，才是真正有用的。中國科技大學(xué)網(wǎng)站上有唐錫南博士的相關(guān)講座，該講座是針對體系結(jié)構(gòu)方向的研究生及高年級本科生而開的，授訓(xùn)對象都上過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)這門課，教學(xué)目標(biāo)是對該課程的掌握作進(jìn)一步地提高。該講座在網(wǎng)上反響挺好，筆者比較受啟發(fā)，也許這對上好計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課也是有幫助的。比如在講多處理機(jī)系統(tǒng)中的Cache一致性的問題時，他逐步引到具體實(shí)現(xiàn)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(xué)生學(xué)習(xí)最重要不是學(xué)到答案，而是學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題在哪兒以及解決問題的思路和方法，當(dāng)他們了解到該領(lǐng)域前沿的研究思路時，必將增進(jìn)自己未來解決問題的信心。比如，在講多處理機(jī)系統(tǒng)時，從相應(yīng)原理開始講解，然后是現(xiàn)實(shí)硬件實(shí)現(xiàn)中可能有的變化及原因、并行軟件運(yùn)行中出現(xiàn)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(xiàn)在學(xué)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(guān)系具體而生動，聽起來也有趣。簡明地講清問題之間的關(guān)系，解決的程度，未解決的問題及難點(diǎn)所在，這對于開闊學(xué)生思路、增加學(xué)生對該領(lǐng)域探索的興趣都比較有效。

3.變化的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式并沒有過時，但有時新的模式可以發(fā)揮更好的效果。其次，一成不變的講課模式從學(xué)期開始直至學(xué)期末容易令人厭煩，所以探討變化的教學(xué)模式對于提高教學(xué)效果顯然是有意義的。

3.1實(shí)踐環(huán)節(jié)的介入

實(shí)踐環(huán)節(jié)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(yīng)的指令流水線的模擬器介紹給學(xué)生，讓他們?nèi)ンw會指令的時空概念以及指令問的各種相關(guān)的影響，教師輔導(dǎo)時多問學(xué)生為什么。再比如講存儲層次時，Cache優(yōu)化技術(shù)是其中比較重要的內(nèi)容，這時也最好讓學(xué)生實(shí)際使用相應(yīng)模擬器去測，通過改變其參數(shù)來比較相關(guān)性能，可以引導(dǎo)學(xué)生通過分析復(fù)雜系統(tǒng)模擬器的結(jié)構(gòu)來了解相應(yīng)原理，或通過實(shí)現(xiàn)過程相對簡單的模擬器來體會實(shí)現(xiàn)過程中的細(xì)節(jié)問題，這些都是比原理本身更為有用的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3.2難一點(diǎn)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(dāng)旺盛，自身的學(xué)習(xí)能力也比剛?cè)雽W(xué)時強(qiáng)很多。此時將一些需要思考、理解的內(nèi)容交給他們自學(xué)和交流，其效果可能會令人大吃一驚。通過自學(xué)，很多學(xué)生在課下花了不少功夫，并在學(xué)生間進(jìn)行了充分的討論和互助。課上討論時，可以讓學(xué)生主持，這會讓學(xué)生興奮，而且下面的學(xué)生往往很活躍，想通過為難一下上面的學(xué)生來展示一下自己。每一位學(xué)生其實(shí)都有著相當(dāng)強(qiáng)的自尊心，所以這種形式會促進(jìn)學(xué)生問的討論。經(jīng)驗(yàn)表明，往往平時表現(xiàn)一般的學(xué)生這時都有相當(dāng)好的表現(xiàn)，他們自己也比較自信。如果學(xué)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(xiàn)教師無法預(yù)料的情景，比如學(xué)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(tài)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(xué)生的積極思考實(shí)際影響了討論的導(dǎo)向，這種情況沒什么不好。教師要有承擔(dān)風(fēng)險的勇氣，同時還可享受到當(dāng)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(jīng)驗(yàn)，自己要意識到，同時試圖讓學(xué)生也意識到，有一些問題需要仔細(xì)的考慮，并不能馬上得出結(jié)論，還有一些問題是一些開放的問題，并且承諾關(guān)于此問題教師經(jīng)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(fù)責(zé)任的答復(fù)。這樣學(xué)生會覺得討論有趣，不會害怕犯錯而拘謹(jǐn)；教師也在這個過程中感受到學(xué)生更為積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并因此受到鼓勵。

4.了解并督促學(xué)生

教學(xué)的過程是教師與學(xué)生互動的過程。教師的每一次教學(xué)過程都不會一模一樣。他要根據(jù)教學(xué)對象的不同，做出相應(yīng)的內(nèi)容調(diào)整，也要根據(jù)每堂課學(xué)生的狀態(tài)做出相應(yīng)的節(jié)奏調(diào)整。只有學(xué)生能夠接收、愿意接收，教學(xué)才可能有效。

適時的提問可以讓學(xué)生適當(dāng)?shù)鼐o張起來，但對于答錯或說不出結(jié)果的學(xué)生，不要批評，讓其周圍的學(xué)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(jīng)常的提問讓教師更了解每個學(xué)生，同時學(xué)生與教師之間的關(guān)系更加緊密。作業(yè)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(jìn)行分析、講解。教師對作業(yè)的及時反饋可以提高學(xué)生的積極性，另一方面對于知識的復(fù)習(xí)與融會貫通都有幫助，學(xué)生從中可以體會到—個教師的責(zé)任心，這是非常重要的。教師的工作態(tài)度會影響學(xué)生，特別是有影響的、有一定聲望的教師，他們的教學(xué)態(tài)度對學(xué)生的影響可能持續(xù)一生。

篇9

論文關(guān)鍵詞：模塊教學(xué)，制作，電子鐘

 

單片機(jī)技術(shù)作為現(xiàn)代電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制，機(jī)電一體化產(chǎn)品，智能儀器，家用電器、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信等方面，是各類控制系統(tǒng)的核心?！秵纹瑱C(jī)控制技術(shù)》是在前面所學(xué)《單片機(jī)基礎(chǔ)1》和《單片機(jī)基礎(chǔ)2》教學(xué)模塊的基礎(chǔ)上，進(jìn)行小型單片機(jī)電子產(chǎn)品軟硬件設(shè)計和制作的教學(xué)模塊。通過本模塊的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握單片機(jī)技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用，鍛煉學(xué)生動手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力，為將來從事單片機(jī)新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、檢測和維護(hù)等工作奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

一、教學(xué)實(shí)施設(shè)想

依據(jù)單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)研制過程，模塊《單片機(jī)控制技術(shù)》可分為單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計與調(diào)試和單片機(jī)程序設(shè)計與調(diào)試兩個部分，在綜合應(yīng)用階段將二者融為一體。通過本模塊的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握單片機(jī)硬件設(shè)計和程序設(shè)計的相關(guān)知識，熟悉單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成和開發(fā)方法，懂得單片機(jī)系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)技術(shù)，并在實(shí)際制作的基礎(chǔ)上制作，了解單片機(jī)控制的電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)管理方法。

在“教、學(xué)、做”一體的教學(xué)過程中，通過分組實(shí)施，提高學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊合作及協(xié)調(diào)能力，提高學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎悸?，縝密的工作方式和強(qiáng)烈的責(zé)任意識。教學(xué)實(shí)施按照3個階段逐級深入：①基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)講解；②基本應(yīng)用訓(xùn)練；③綜合實(shí)際制作。

二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

曾經(jīng)有人這樣說過，如果用數(shù)碼管和按鍵，做一個可以調(diào)整時間的電子鐘出來，那么你的單片機(jī)就算入門了60%了。我認(rèn)為這句話是有道理的?；趩纹瑱C(jī)技術(shù)的實(shí)時時鐘能夠涵蓋單片機(jī)課程的大部份知識點(diǎn)，對單片機(jī)知識的應(yīng)用，其綜合度是相當(dāng)高的。

本模塊以4位數(shù)碼管實(shí)時時鐘的硬件電路和程序設(shè)計為載體，以8位數(shù)碼管實(shí)時時鐘的設(shè)計和制作為任務(wù)驅(qū)動，將單片機(jī)有關(guān)知識點(diǎn)融入“教、學(xué)、做”一體，采用分組實(shí)施，逐級深入的方式，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)知識進(jìn)行小型電子產(chǎn)品的設(shè)計、調(diào)試和制作能力。

本模塊按照教學(xué)計劃，可以分為5個學(xué)習(xí)情境：

1）單片機(jī)最小系統(tǒng)軟硬件設(shè)計

以4位數(shù)碼管實(shí)時時鐘為例，講授單片機(jī)最小系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方法核心期刊目錄。

2）單片機(jī)定時與中斷功能的應(yīng)用

以含四個按鍵和4位數(shù)碼管的可以調(diào)整時間的實(shí)時時鐘為例，講授單片機(jī)定時與中斷功能的實(shí)現(xiàn)方法。

3）單片機(jī)與數(shù)碼管顯示器接口的設(shè)計

以4位數(shù)碼管實(shí)時時鐘為例，講授單片機(jī)與數(shù)碼管顯示器的接口設(shè)計方法。

4）單片機(jī)與LCD顯示器1602接口的設(shè)計

以一片1602作為單片機(jī)實(shí)時時鐘顯示屏為例，講授單片機(jī)與LCD顯示器1602接口的設(shè)計方法。

5）制作單片機(jī)電子鐘

在教師指導(dǎo)下，應(yīng)用單片機(jī)中斷、定時技術(shù)，通過調(diào)整鍵、加1鍵、減1鍵、確定鍵四個按鍵，用8位數(shù)碼管（或用一片1602）制作一個可以調(diào)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(xué)習(xí)情境的訓(xùn)練，學(xué)生最終完成1臺具有調(diào)時功能的單片機(jī)電子鐘作品，并以作品的完成情況和完成過程進(jìn)行考核評價。

三、思考與展望

1、模塊《單片機(jī)控制技術(shù)》 以單片機(jī)控制的電子鐘的設(shè)計制作為載體，將單片機(jī)多個知識點(diǎn)串連到一起，按照由淺到深逐級深入，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、細(xì)致耐心、動腦動手等能力，全方位地將知識性、趣味性、實(shí)用性融為一體，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，理論聯(lián)系實(shí)際，制作實(shí)用的單片機(jī)電子小產(chǎn)品。

2、“單片機(jī)工作室”是我系單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的“第二課堂”制作，對于已不能滿足模塊課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)秀學(xué)生，要依托“單片機(jī)工作室”，注重單片機(jī)優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，提高他們參與創(chuàng)新實(shí)踐的能力，特別是在參加市、省各項(xiàng)課外科技競賽活動和技師班課程設(shè)計及畢業(yè)論文設(shè)計中，為學(xué)生采用單片機(jī)技術(shù)，設(shè)計開發(fā)作品提供有力的支持。

3、今后要不斷延伸教學(xué)模塊。要與合作企業(yè)共同制定教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將“教室與實(shí)訓(xùn)室”、“教師與師傅”、“學(xué)生與學(xué)徒”、“作業(yè)與作品”四者合一的開展單片機(jī)教學(xué)。在與企業(yè)共建校外實(shí)習(xí)基地的基礎(chǔ)上，依據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將單片機(jī)實(shí)用項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計過程融入教學(xué)，實(shí)現(xiàn)仿真企業(yè)環(huán)境條件下的教學(xué)，突出技術(shù)應(yīng)用的職業(yè)性。

4、要積極整合校內(nèi)技術(shù)優(yōu)勢，積極開展對外技術(shù)服務(wù)，強(qiáng)化課外“產(chǎn)學(xué)研”與課內(nèi)“教學(xué)做”的相互滲透。由單片機(jī)課程專任教師、企業(yè)技術(shù)人員與部分學(xué)生共同組成項(xiàng)目組，開發(fā)研制科技含量高、低成本、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、使用簡單、實(shí)用的單片機(jī)產(chǎn)品，使學(xué)生不斷積累單片機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，熟悉企業(yè)生產(chǎn)開發(fā)流程，深刻理解企業(yè)對人才的具體要求，直接接觸社會流行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校教育與社會需求之間的無縫對接。

篇10

論文摘要:在成人教育中，絕大部分專業(yè)均開設(shè)了《計算機(jī)實(shí)用基礎(chǔ)》課程，但是由于學(xué)生計算機(jī)水平層次高低不一，學(xué)習(xí)時間扳，操作練習(xí)時間有限，所以如何充分利用學(xué)院的軟硬件資通，提高面授的教學(xué)質(zhì)量和效率，是計算機(jī)教師所要解決的關(guān)健問題。

成人計算機(jī)基礎(chǔ)教育要面對的是學(xué)歷結(jié)構(gòu)多層次，實(shí)際情況比較復(fù)雜的學(xué)生群體，要想在教學(xué)上取得好的效果，必須在實(shí)踐中做到有針對性教學(xué)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，而這些基礎(chǔ)是建立在任課老師對學(xué)生群體的認(rèn)知程度，故而在實(shí)際的過程中我們必須在教學(xué)之前了解學(xué)生的方方面面。

一、成人教育的學(xué)生特點(diǎn)

1.年齡結(jié)構(gòu)不一致，社會背景復(fù)雜。參加函授的學(xué)生年齡差別較大，有剛畢業(yè)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(xué)生中，有社會待業(yè)青年、商人和有固定工作崗位的各行各業(yè)的工作者。

2.專業(yè)知識結(jié)構(gòu)不一樣。參加成人教育的學(xué)生原來所學(xué)專業(yè)有文理科之分、在學(xué)歷上有大專與中專之別，有的甚至是中學(xué)畢業(yè)。

3.原有計算機(jī)基礎(chǔ)知識水平高低不一。在參加成人教育的學(xué)生中，有些學(xué)生原來就是計算機(jī)專業(yè)的，所以不僅掌握了計算機(jī)的基礎(chǔ)知識，而且掌握了一些計算機(jī)先進(jìn)技術(shù)和理論;有些學(xué)生則由于以前學(xué)習(xí)和目前工作的關(guān)系也掌握部分計算機(jī)基礎(chǔ)知識;但有些學(xué)生由于工作的環(huán)境比較有限，所以對計算機(jī)知識了解甚少或一無所知。

二、學(xué)習(xí)《計算機(jī)實(shí)用基礎(chǔ)》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(jī)實(shí)用基礎(chǔ)》課程的授課時間一般只有32個課時，其中理論課和實(shí)驗(yàn)課各占一半。通常，個面授過程在4天內(nèi)完成，從認(rèn)知的角度來說，學(xué)生在面授之后回到工作崗位如果沒有再學(xué)習(xí)和操作的機(jī)會，就容易把所學(xué)知識忘記。

2.計算機(jī)硬件資源不足.伴隨著成人教育招生人數(shù)的不斷增加，原有的計算機(jī)硬件資源嚴(yán)重不足，學(xué)生不但不能在課余時間到計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室練習(xí)操作，就是連正常的實(shí)驗(yàn)課都可能出現(xiàn)無計算機(jī)可用的情況。

3.實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)教師太少。計算機(jī)實(shí)驗(yàn)課只有一位指導(dǎo)老師，學(xué)生間題很多，往往一次實(shí)驗(yàn)課下來，只有十五六位學(xué)生能得到老師的輔導(dǎo)，因此大部分學(xué)生處于有問題卻請不到老師解答的境地.

三、提高《計算機(jī)實(shí)用基礎(chǔ)》課程教學(xué)質(zhì)一的探討

參加成人教育的學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機(jī)知識面臨重重困難，作為計算機(jī)教師如何才能消除學(xué)生學(xué)習(xí)顧慮，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最有效的途徑是提高教學(xué)質(zhì)量。針對《計算機(jī)實(shí)用基礎(chǔ)》這一門課程的特點(diǎn)，筆者認(rèn)為提高教學(xué)質(zhì)量可從課堂教學(xué)抓起，在教學(xué)過程中充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，同時加強(qiáng)對學(xué)生的上機(jī)指導(dǎo)。此外，計算機(jī)教師還要有意識地培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力。

(一)重視課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。無論從教師出發(fā)，還是從學(xué)生出發(fā)，都希望上完一堂課之后學(xué)生能把教師所講授的知識及其技能全部掌握。教學(xué)過程是師生雙方思想交流的過程，學(xué)生是教學(xué)過程的主體，教師是教學(xué)過程的主導(dǎo)。組織教學(xué)過程的職責(zé)在教師，怎樣的教學(xué)過程才會有滿意的教學(xué)效果呢，筆者認(rèn)為，教學(xué)過程必須講究科學(xué)性、邏輯性、啟發(fā)性和趣味性。

科學(xué)性指教學(xué)內(nèi)容符合自然規(guī)律，符合人類社會發(fā)展規(guī)律，概念、原理、定義、公式、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，分析、闡述、推理、實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)正確，邏輯性指符合認(rèn)知規(guī)律和邏輯思維規(guī)律，能由淺人深、由表及里、循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)懂科學(xué)知識，掌握要領(lǐng)，學(xué)會技能;啟發(fā)性能幫助學(xué)生通過舉一反三、歸納總結(jié)掌握問題的實(shí)質(zhì)，學(xué)習(xí)去偽存真、由表及里的本領(lǐng)，幫助學(xué)生自覺回顧歸納過去所學(xué)知識，溫故而知新，幫助學(xué)生探求未知，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生探索計算機(jī)世界奧秘的愿望和能力，鼓勵學(xué)生不斷積極進(jìn)取。趣味性指寓教于樂，根據(jù)學(xué)生的心理和生理特點(diǎn)，讓科學(xué)的魅力吸引學(xué)生，努力學(xué)習(xí)，共同探索計算機(jī)世界，洞察計算機(jī)奧秘。教學(xué)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(xué)效果的重要因素。從心理學(xué)的觀點(diǎn)看，興趣是學(xué)習(xí)過程的動力，理想的學(xué)習(xí)效果有賴于學(xué)生的積極參與和強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動力。筆者認(rèn)為，教學(xué)過程的科學(xué)性、邏輯性、啟發(fā)性和趣味性是組織教學(xué)過程的主要目標(biāo)，是評價教學(xué)效果的基本出發(fā)點(diǎn).在實(shí)施教學(xué)的過程中，還應(yīng)該研究表達(dá)方式，綜合利用口頭語言、體態(tài)語言和板書語言研究教學(xué)進(jìn)度的合理性，教學(xué)內(nèi)容的協(xié)調(diào)性和系統(tǒng)性。

(二)大力提倡和發(fā)展計算機(jī)輔助教學(xué)

傳統(tǒng)的教學(xué)方法具有邏輯性強(qiáng)，教師主導(dǎo)作用明顯等優(yōu)點(diǎn)，教師的肢體語言對學(xué)生的學(xué)習(xí)能起很大的暗示作用.但是，由于《計算機(jī)實(shí)用基礎(chǔ)》是一門操作性很強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方法在具體的操作演示中難以實(shí)現(xiàn)。若只講授計算機(jī)的理論知識則使學(xué)生難以理解，實(shí)驗(yàn)課時更是手足無措，容易產(chǎn)生人—機(jī)心理障礙，打消學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

計算機(jī)輔助教學(xué)是人們利用先進(jìn)的電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)來開發(fā)人以及人以外的一切學(xué)習(xí)資源，有效縮短學(xué)習(xí)時間，提高教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)效率及實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)的過程。隨著多媒休技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，多媒體CAI，簡稱MCAI在教學(xué)中發(fā)揮越來越重要的作用。與傳統(tǒng)的以教師為中心單向交流式教學(xué)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):

1.形式多樣，生動活潑。MCAI通過計算機(jī)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(tǒng)，可進(jìn)行視、聽一體等多種方式的形象化教學(xué)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)在時間、空間等方面的不足。2.高度文互，因材施教.MCAI實(shí)現(xiàn)了“人機(jī)對話”功能，能根據(jù)學(xué)習(xí)者的要求選擇教學(xué)內(nèi)容，控制學(xué)習(xí)節(jié)奏，及時反饋教學(xué)信息，充分調(diào)動學(xué)習(xí)者的興趣和潛力，縮短學(xué)習(xí)時間。這樣能夠很好地解決成人教育學(xué)生計算機(jī)基礎(chǔ)知識水平層次不一的矛盾。3.信息量大，重現(xiàn)力強(qiáng)。MCAI不受時間，空間的限制，隨時把記錄貯存的教學(xué)內(nèi)容調(diào)出，大大縮短教學(xué)內(nèi)容重現(xiàn)的時間，同時學(xué)生可以把相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容拷貝，以便離校后繼續(xù)學(xué)習(xí)，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(tǒng)只需要鍵盤或鼠標(biāo)等簡單輸人設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)對整個教學(xué)過程的控制，以完成整個教學(xué)教程。同時，良好的操作界面和簡單的操作過程有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，克服人—機(jī)心理障礙。

(三)盆視計算機(jī)實(shí)驗(yàn)課對學(xué)生鞏固理論知識的里大作用

由于《計算機(jī)實(shí)用基礎(chǔ)》是一門操作性很強(qiáng)的學(xué)科，所以教師在認(rèn)真上好理論課的同時，還要認(rèn)真準(zhǔn)備，加強(qiáng)指導(dǎo)，爭取上好計算機(jī)實(shí)驗(yàn)課.

1.教師要認(rèn)真思考，做好準(zhǔn)備，上機(jī)前給學(xué)生布置好實(shí)驗(yàn)作業(yè)。教師在布置實(shí)驗(yàn)作業(yè)的時候，一定要注意作業(yè)的代表性、實(shí)用性。把學(xué)生迫切需要掌握的實(shí)驗(yàn)作業(yè)布置給他們，能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.要注意加強(qiáng)對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)，在學(xué)生出現(xiàn)問題的時候能及時、耐心地輔導(dǎo)他們。同時，還可利用成人教育學(xué)生計算機(jī)水平高低不一的特點(diǎn)，讓計算機(jī)水平較高的學(xué)生輔導(dǎo)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，大力挖掘?qū)W生資源，緩解實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)教師人力不足的壓力。

3.重視對學(xué)生的鼓勵，克服學(xué)生的人—機(jī)心理障礙。從心理學(xué)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(qiáng)。所以在面授期間，教師要重視學(xué)生取得的每一個進(jìn)步，積極并真誠地鼓勵他們，消除成人學(xué)生的自卑心理，提高成人學(xué)生的成就感，使他們在不斷地體驗(yàn)進(jìn)步的樂趣的同時取得更大的進(jìn)步，學(xué)到更多計算機(jī)操作技巧，更深刻地理解和更牢固地掌握計算機(jī)理論知識。

(四)注意傳授自學(xué)的方法，提高再學(xué)習(xí)的能力