发布时间：2023-03-06 16:01:06
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的调度课程设计总结样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
【关键词】物流管理；第三方物流；实践课程；教学模式
第三方物流随着物流业的发展而发展，是物流专业化的重要形式。物流业发展到一定阶段必然会出现第三方物流，而且第三方物流的占有率与物流产业的水平之间有着非常紧密的关系。第三方物流知识因此也成为各类高职院校物流管理专业的必修内容，特别是针对实践类的课程更是如此。开设这类实践课程的目的在于充分了解第三方物流的原理、操作，使学生掌握现代第三方物流管理的理论、发展趋势以及西方发达国家的成功经验，提高学生的理论素养和实务操作能力。为此，实践教学设计水平的提高必须做到与时俱进。现结合我校的第三方物流实训平台对该类课程进行规划设计。
本文以北京络捷斯特科技有限公司开发的第三方物流系统作为设计背景，模拟第三方物流公司在物流运作全过程中的所有步骤。以期学生通过实践充分了解第三方物流企业运作的业务需求和特点及其核心运作和管理的目标——三流（物流、资金流、信息流）及其资源的调配与整合。
1.实训内容简介
模拟从物流信息系统初始化到整个物流业务活动结束的过程中，企业信息系统操作人员所进行的操作。主要包括下列几类岗位和系统模块，总计安排116 课时。
基础信息管理——系统管理员需进行系统初始化工作，在系统中输入企业的基础资料，包括站点、人员、车辆、库房、设备等信息。
客户管理商务人员——物流企业的商务部门主要负责项目客户的开发、谈判、签约和信息维护，要实现信息化，需在系统中维护客户合同信息、货品信息、计费标准应等。
供应商管理——分供方管理人员在系统中录入并维护分供方的信息；比如，车辆人员等
订单管理——客服人员在第三方物流系统中将订单管理作为一个单独模块。主要负责运营过程中与客户的沟通，接受客户指令转化为作业计划单，接受客户查询，处理突发事件等。
仓储作业管理——仓储管理员在系统中为每单作业计划（包括出库、入库、移库、盘点等）指定储位、作业设备和人力，以便指令人力进行准确操作，并在操作完成后向系统反馈实际操作结果。
运输管理和配送管理——运输和配送人员针对每笔运单指令，合理安排路由和运力，以求高效的完成运输和配送作业。同时信息管理员则应对运单进行签收、查询等，有时还需接受客户的查询。
商务结算——财务人员要审核服务合同中的价格条款，确认客户的计费标准，在运营中则需定期生成应收应付，统计作业量等。
综合实训——学生扮演不同的角色进行实训练习。在实训基地中将实训岗位设为：客服（订单录入）、理货员、搬运工、保管员、分拣员、补货员、包装员、加工员、调度员、驾驶员等。
2.实训目标
该实训设计主要以国内外大型第三方物流企业的JIT配送模式为核心模型，突出3PL企业面向其大型公司在采购物流、生产物流、销售物流等领域的服务模式。按照国际标准定义业务规范和操作流程，可以通过角色的定制分配，模拟商务管理、仓储管理、配送管理、运输管理、统计报表、商务结算、全球客户服务等核心业务环节的执行过程，让学生进行充分练习从客户需求、商务解析、货物入库、在库、出库、配送作业操作、车辆调度处理等流程的实际演练，理解物流各个环节的操作原理和逻辑关系。通过每个业务环节的过程演示，以加深用户对物流管理流程、系统设计思想和企业业务模式的理解。通过第三方物流的实训练习，学生可以理解第三方物流公司的操作流程，熟练掌握第三方物流公司的业务操作方法。通过实训演练，使第三方物流企业员工和物流专业学生能够了解企业的各种资源和整个运输、仓储过程，实现对企业的物流、资金流和信息流的全面集成和统一管理。
3.实训系统功能
第三方物流系统是根据第三方物流企业实际的业务需求和特点，围绕三流（物流、资金流、信息流）运作的，其资源的调配与整合是该系统的核心运作和管理目标。通过第三方物流软件信息系统的应用，将物流网络与资源进行高效整合，实现信息流的高速与准确传递，保证企业快速反应与处理能力，利用资金流的管理与控制，提供系统内在推动力并提供经营分析和考核数据，通过分析与监控工具结合管理方法为物流体系资源配备提出依据并保证体系良性运作。第三方物流系统主要功能包括基础信息管理、订单管理、仓储管理、运输管理、商务结算管理、统计分析管理、客户网上服务管理。综合实现并能够满足整个第三方物流各个执行环节的业务运作和管理决策的需要，各系统能独立使用，又能集成使用。
第三方物流系统的各个子模块：
4.第三方物流实训课程设计
课程设计总体思路：本课程应包括第三方物流企业的物流服务项目，包括订单处理、出入库作业、仓储管理、运输配送作业。让学生掌握第三方物流企业的一般经营方式和服务内容。从订单的接收开始，以实物流程为主线，兼顾资金流和信息流的处理，使系统使用者明晰的理清整个第三方物流企业的流程。
5.实训技能岗位设置
6.课时和内容安排
总课时为116课时，分两个阶段进行。第一阶段，单个业务的模拟；第二阶段，让学生扮演不同的角色，进行整个第三方物流企业业务流程的实训。
第一阶段：学生以个人为单位，对第三方物流企业的各个业务模块进行模拟。了解系统的功能、构成及其之间的关系，进行实际操作练习。
第二阶段：将实训学生分组，并分配不同角色模拟第三方物流公司的业务运作，如在实训基地中，实训岗位可设为：系统管理员、客服（订单录入）、理货员、搬运工、保管员、分拣员、补货员、包装员、加工员、运输配送调度员、驾驶员。
课时安排一览表：
7.考核、评价
根据第三方物流公司的管理要求。从以下几个方面对学生的学习过程及结果进行评价。1、项目规划过程。2、实施过程； 3、是否具有很强的工作责任心和敬业精神， 对工作认真踏实， 一丝不苟； 采取的方法：自评、互评、教师评相结合的方法。并选出完成任务最佳者， 并对能提出最佳方案者给予加分表扬。
8.实训总结
必要的实训总结，有利于改正学习中出现的问题，同时也利于发现教学弊端，提升教学能力和理论水平。主要应包括实训题目、实训过程描述、问题描述、解决方法描述等必要内容。
【参考文献】
[1]管红波.基于实践的物流实训课程设计[J].物流工程与管理，2011（11）.
[2]刘晓晶，吴海燕.案例教学法与创新人才培养[J].黑龙江高教研究，2008（3）.
[3]丁红英.浅谈“任务驱动式教学法”在高职实训教学中的应用[J].新课程研究（职业教育），2008（11）.
关键词:操作系统;教学;精品课程
中图分类号:G642 文献标识码:B
从1980年开始为后恢复高考的第一批本科生开设了“操作系统原理”课程。此后,我们依托银河系列操作系 统开发的科研优势,及时将操作系统的新概念、新思想和新技术引入到教学内容中,制定教学大纲、开展教学改 革、改编教材和引进实验,全面而系统地进行了“操作系统”课程建设。
1课程特色
(1) 依托国家大型科研项目建设操作系统教师队伍,具有丰富实践和工程经验的教师为原理和理论赋予了灵活、生动的真实感。
(2) 原理和实践相结合,是国内最早开设“操作系统综合课程设计”的院校之一。跨越技术、合训等多种需求和不同应用目标的学员,形成了教学实践环节的综合性、设计性和自主性的特色。
(3) 发挥计算机软件与理论国家重点学科优势,适应学校的人才培养目标的调整,与国际先进技术同步更新教学内容,持续性的教材建设蕴含技术发展和学校发展的节奏感。
2课程建设主要成果
“操作系统”课程建设二十多年来,从课程设置到教学环节,从教学内容到教学方式方法各方面的教改教研工作从未停止过。近五年的教改教研成果概括起来主要有以下几个方面。
2.1针对操作系统新技术的发展变化,统筹建设“操作系统”系列课程
通过认真分析UC Berkeley、Stanford、MIT、CMU等名校的操作系统有关课程,根据ACM/IEEE的CC2001、2004和指委CCC2002等指导性文件的知识点,结合近年来操作系统在网络化、高可信、多核、虚拟化等技术的飞速发展,我们梳理了本科生、研究生操作系统方面的课程设置。特别对教学内容进行了梳理,随着一些技术的成熟,将一些教学内容下移到本科生的课程中来。目前我们设立了“操作系统”、“操作系统课程设计”本科生课程,设立了“高级操作系统”、“操作系统内核实现”、“分布式系统”、“实时系统”等研究生课程。课程设置涵盖了操作系统和分布式操作系统、操作系统高级技术、实用操作系统实现技术各个方面。充分强调了实践及实用课程的设置,满足我院不同类型学员培养的需要。“操作系统”系列课程建设内容为我院教改成果“计算机科学与技术课程体系创新建设与实践”的主要内容,2006年获“军队和国家教学成果”一等奖。
2.2结合银河系列巨型机操作系统的重大工程,以科研促教学,不断提升教学水平
“操作系统”课程是一门工程性强的基础课程,我校的“操作系统”课程是随着银河巨型机的发展而建设的,银河系列巨型机是我国重大科技攻关项目,难度大,操作系统的很多技术都可以在工程中得到充分验证和体现。课程组的许多老师都先后主持了银河巨型机的操作系统研制工作,以及主持过银河智能机操作系统研制,他们曾经是或当前还是研制银河系列机操作系统的一线骨干,积累了丰富的工程经验,从而为深化“操作系统”课程内容改革提供了良好的技术支撑,确保该课程的技术内容与时俱进,始终站在国际最前沿。许多老师都获得过国家及部委级科技奖励。
2.3抓住国家操作系统战略发展机遇,依托教育部国产基础软件工程中心、操作系统湖南省工程研究中心,对“操作系统”实验教学进行改革,学生屡获国际国内大奖
十五期间国家设立了软件重大专项,旨在突破国产操作系统关键技术,计算机学院承担了银河麒麟操作系统的研制工作,是目前国内安全等级最高的操作系统,为此,教育部批准了国防科大计算机学院成立教育部国产基础软件工程中心,为人才培养服务。湖南省发改委还批复国防科大计算机学院成立了操作系统湖南省工程研究中心,希望国防科大通过国家重大专项为湖南省培养更多优秀的人才,并且能不断转化操作系统产品。针对国家、省里的要求,我们在不同教学层次上对“操作系统”实验环节教学进行改革。在改进现有“操作系统”课程实验的基础上,又精心设计并开设了“操作系统课程设计”本科生课程,涉及操作系统内核的综合实验,强化综合性和设计性。我们的改革既符合国际潮流,也为国内高校实验课程设置作出了表率。在培养学生的动手实践能力方面成绩斐然,学生在操作系统方面获得了一系列奖项:褚瑞的“Windows加速器”获得“全国第七届挑战杯”一等奖、汪黎的Linux项目获首届“中国开源软件竞赛”银奖、章文嵩的LVS被Linux国际社区接纳为Linux内核标配,我院学员在“全国开源大赛”中两次获得团体冠军。由老师和毕业学生参与的银河麒麟操作系统2005年获“教育部高校十大科技进展”。
2.4积极将科研成果和国际权威操作系统教材新版内容反映到教材建设当中,进一步加强操作系统教材建设
从80年老一辈王鸿武老师出版第一本操作系统教材,教材内容更新不断线。历年出版的自编教材如表1所示。其中王鸿武老师编写的《操作系统》教材以实际操作系统为背景,引领了国内案例教学教材建设;邹鹏老师编写的《操作系统原理与方法》把当时国外教学先进内容引入自编教材;2000年以后我们根据课程设置的调整以及强化实践环节,我们编写了Linux操作系统综合实验的有关教材,根据技术进步和操作系统开发需要出发大幅调整操作系统教材内容;2003年出版的《操作系统》一书从操作系统工程的角度对相关原理和技术进行了介绍,并于2007年更新为第二版;2009年出版的《操作系统》一书则主要面向应用型的操作系统教学需要。
2.5通过与国内外一流高校、研究机构密切交流与合作,借助开源软件社区,进行操作系统技术和教学交流
邀请Berkeley大学、清华大学、北京大学、微软公司、Intel公司、Sun公司、联想公司、华为公司和麒麟操作系统研制人员给老师和学生上课或作技术讲座,不但提高老师的知识面,同时也吸引学生学习操作系统的兴趣。老师也积极参与国内外会议进行教学和技术交流。
2.6总结了一套因材施教的教学方法
在教学方式上进行不断探索。针对学生特点采用不同教学方法、考核评价方法,使学生更好、更扎实地掌握知识、培养创新能力。通过提出要解决的问题,使用启发式教学引导学生思考解决问题的办法;在批判式讲解比较简单算法的基础上,让学生找问题并进行算法改进;在实验课程设置、课后实验、课堂举例三个层次进行案例式教学;另外充分利用操作系统实用程序、工具演示操作系统概念、原理、技术和方法;引入多种评价方法,考试实验并重。通过各种方法的综合应用,取得了较好的教学效果。
3本科“操作系统”课程教学的一些具体措施与方法
操作系统系统庞大、概念以及功能实现复杂。传统的讲授要不就是层次太高抽象难懂,要不就是只看到局部算法不能理解全局处理过程。课程小组在本科“操作系统”课程讲授过程中采取了如下措施,以提高课程学习的效果。
3.1注重以实践(实例)帮助知识理解
我们强调实践环节对操作系统概念、方法的理解作用,对“操作系统”的实验环节教学进行改革。除独立设立“操作系统课程设计”本科生课程,涉及操作系统内核的综合实验,以帮助学生综合利用操作系统专业知识进行操作系统内核设计外,同时“操作系统”课程也必须做一个综合性、设计性实验,如实现一个命令解释器,通过实验学生体会了并行程序设计思想,使用了操作系统内核的功能。在每一堂课的教学过程中,还需要用操作系统工具及界面演示操作系统的概念和处理过程。在讲解一般算法的同时还进行举例说明。
3.2丰富教学手段
本课程的建设以能力与素质的综合培养为目标,因此,课程采取了丰富的教学手段以培养学生综合运用知识的能力:课堂教学坚持采取讨论式、启发式、批判式、案例式、类比式教学方法,改变满堂灌的教学方式,活跃课堂气氛,激发学生的创新意识,改进教学效果;通过设计综合实验,为学生提供综合运用知识、培养科研素质的机会,锻炼了学生的自主性;综合实验的验收采取演示、讲解和答辩相结合方式,使学生的科研能力和人文素质得到全方位的锻炼;通过使用多媒体网络教学环境,学生与教师可以在课外进行流畅而生动的沟通,教师利用多媒体交互手段指导学生开展自学活动。
3.3课程重点、难点教学说明
我们根据学院操作系统开发人才必备知识要求及学生后续课程要求等,确定了以下重点教学内容:
(1) 操作系统运行机制,中断/异常处理过程,系统调用及系统使用接口。在课堂重点说明操作系统内核功能程序的运行机制,用与日常生活类比方法讲解中断作用及实现技术,用实际操作系统界面演示操作系统实用程序,在课后实验中让学生编写一个shell命令解释器理解系统使用接口并在编程中使用系统调用。
(2) 进程概念、进程切换和进程调度。利用实际操作系统演示进程创建和结束,利用操作系统工具观察系统中进程的属性和进程的轮换运行,课堂讲解强调进程调度切换时机和方法,在课后实验中实现多进程编程。
(3) 同步互斥原语及应用。启发式讲解同步互斥原语的引入,给出一些不完善的互斥实现,引导学生找出并发受限或不能互斥的不足或错误,并寻找有效解决办法。采用实例反复讲解原语应用。
(4) 页式虚拟存储管理中的地址转换及页面替换。从方便用户编程的角度提出需求,从充分利用内存的角度引入技术,启发学生理解存储虚拟化技术实现。
(5) 驱动程序的构成、功能和接口,磁盘驱动及请求优化,缓存技术。利用实际操作系统驱动程序文件来增强学生印象,利用操作系统读写文件、执行程序的延迟或加速现象说明磁盘请求优化和缓存技术。
(6) 文件系统的目录结构和文件存储、访问权限机制。用与存储管理类比的方法引出文件系统,强调文件系统的持久性特点,归纳总结存储的安全性访问机制,引导学生对操作系统资源虚拟化技术的认识。
(7) 线程概念和线程实现。课堂利用实际操作系统演示线程,强调线程与进程差别,实验提倡使用线程进行多道程序设计,比较多线程与多进程编程的开销和安全性差异。
关键词:操作系统;理论教学;实践教学
中图分类号:G642 文献标识码:B
1前言
“计算机操作系统”是计算机及相关专业的重要专业基础课,所有高等院校中的计算机科学与技术专业都开设了“计算机操作系统”课程,并作为专业核心课程给予重点建设。该课程教学的目的在于使学生掌握操作系统的基本概念、原理、方法和技术,掌握和应用操作系统,使学生既能熟练掌握理论知识,又具有较强的动手能力,为今后的学习和工作打下坚实的基础。“计算机操作系统”课程讲述一类系统软件的实现方法,具有概念多、理论性强、知识点多的特点,学生在学习过程中往往感到非常抽象和难以理解。随着计算机技术的发展,操作系统的功能越来越强大,不断涌现出各种新技术,同时,由于课时的有限性和教学内容的丰富性,因此,在教学活动中,如何尽可能清楚和全面地为学生讲解操作系统的特点和新技术发展趋势,对任课教师来说具有很大的挑战性。另外,现实中学生的各种观念,如“重技术轻理论”的思想,使得学生不重视对“计算机操作系统”等一些基础理论课程的学习,出现经常逃课的现象。最后,在实际教学环节中,由于实践的内容太难或实验内容太多,学生难以在课内完成,学生的动手能力和创新能力得不到有效的培养。学生感觉到所学习的知识在后续课程中很少涉及,学习积极性差等。针对此,本文从理论教学和实践教学两方面进行了深入探讨,目的在于提高学生的学习积极性和主动性,提高教学效果。
2优化课堂教学
2.1教学内容的选择
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件的第一次扩充。其它所有的系统软件和应用软件都必须依赖于操作系统的支持。本课程主要从处理机管理,存储管理,设备管理,文件管理和用户接口的角度介绍操作系统的基本原理,并辅以Unix系统为实例进行介绍,以补充实践知识。
2.2教学方法与教学手段的改进
(1) 教学方法的改进
在教学中,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,教师实行启发式教学,把培养学生学习兴趣作为入门向导,改变以教师为中心的课堂教学方式为教师控制下学生互动式课堂教学方式或师生合作探讨式课堂教学方式。在学生的学习过程中,做到有疑问、有思考,带着问题去学习,效果会更好,效率也高。以学生为中心的课堂教学模式,使教师由单一的知识传授者改变为学生学习的指导者,活动的组织者。积极不断地革新教学手段,重视现代信息技术和现代教育手段在教学中的应用。使多种先进的教学方法灵活运用,有效地调动学生的学习积极性,促进学生的积极思考,激发学生的潜能,加强对学生知识运用能力的考察。对课程中的难点我们开发了计算机辅助教学(CAI)课件帮助学生理解概念和算法。
(2) 教学手段的改进
“操作系统”作为一门理论性较强的课程,内容比较抽象而难懂,为了克服传统教学方式中的弊病,使用多媒体投影方式进行课堂教学。电子教案内容简明、重点突出、图文并茂,并穿插有自制的或调用的图形显示、动画演示等电子课件。清晰的大屏幕教学界面,教师不受讲课顺序的严格限制,可因材施教,自由往返某一讲课内容。也可以方便的插入各种图片及影音资料,这对突出教学重点,分析课程难点以及激发学生的学习兴趣和吸引学生的注意力起到了意想不到的效果。课后辅以在线作业与考试系统,目的在于使学生在课外能及时复习,通过练习达到对理论的理解;网上的在线辅导,使学生的疑问能随时、及时地得到解答。为让学生深刻理解操作系统的工作原理创造了良好的环境,使他们不仅具备扎实的专业理论基础,同时培养他们的实际动手能力。
3探索理论教学
在实践理论教学中,为了提高学生对“计算机操作系统”课程的认识,主要从以下三个方面进行了有益的探索。
3.1从资源管理者的角度
操作系统是软硬资源的控制中心,它以尽量合理有效的方法组织单个或多个用户(进程)共享计算机的各种资源并提供使用接口。包含三层含义:说明操作系统是资源的管理者,主要功能是组织用户使用各种资源,组织的方式是以接口形式提供服务。操作系统作为一个管理者如何来管理系统中的资源呢?使用类比的方法,如把操作系统类比为某软件公司的总经理,总经理为了人尽其才,首先要了解员工的特点:如员工的学历、专业、爱好和特长等,然后根据员工的特点安排恰当的岗位。总经理的人事安排是否合理的评价标准是公司是否稳定和谐,是否取得更大的经济效益。那么对于操作系统来说也很类似,操作系统根据各资源不同的特点安排不同的使用机制,如资源有两种共享使用的方法:时分和空分。时分就是指由多个用户(进程)分时地使用该资源,典型设备有处理机、I/O控制器、网卡。所谓空分是针对存储资源而言,存储资源的空间可以被多个用户(进程)共同以分割的方式占用,典型设备有内存储器、外存储器。而时分共享又有两种不同的使用方法,独占式共享使用和分时式共享使用。独占式共享使用指多用户(进程)分时使用,独占则表示某用户(进程)占用该资源后,执行了对资源的多个操作,使用了一个完整的周期,例如打印机的使用方式。分时式共享使用指用户(进程)占用该资源无需使用一个逻辑上的完整周期,例如处理机使用和磁盘的I/O访问方式。
教材所讲述的内容包括这几种资源共享使用方式。如处理机管理,需要让一个程序没有运行完毕就放弃CPU而让另一个程序占用CPU,因此需要对程序的运行过程进行描述,因此引入了进程的概念,从而产生进程的状态转换。而进程状态转换时需要有进程的切换和进程的调度。对于内存存储器的管理来说,主要涉及到三个问题:“取”、“放”和“替换”问题,在课堂上主要介绍“放”的问题,对于“放”来说,就有连续和非连续的问题,因此又有两类“放”的方法,连续和非连续方法。讲授时,主要体现存储管理的空分特点。设备管理主要管理除了CPU和内存储器以外的所以设备,设备种类多且复杂,因此需要对设备进行分类以便采取相应的管理措施。文件管理主要是针对外存储空间上的文件管理,管理方式与内存管理相似,但由于文件数量大,涉及到目录结构的问题。这样找出每一部分的核心内容,学生对整个教材有一个全面的理解,有利于每部分的教学。
3.2从软件开发的角度
“计算机操作系统”是一门理论性较强的课程,同时也是一门应用性较强课程。虽然教材中介绍了一些基本原理,方法和技术,但对于实际的操作系统(如Unix)来说,是一个系统软件,也就是说是一个很大的软件,涉及到软件开发的方方面面。另一方面,对于学生来说,前修课程只学过C/C++语言等,熟悉的程序都很小很短的,从没接触过大型的程序,学生对操作系统的了解只是停留在操作上。因此,对于操作系统的学习,是一个很好了解实际大型软件的机会,同时,也是一个理解大型软件开发过程的机会。于是,在授课时,我们融入一些软件开发的思想,让学生具有软件开发的概念。我们采用的如下方法。
(1) 要求学生了解Unix的源代码(不一定要看懂),让学生感受实际大型软件的魅力,了解实际软件与学生平时做作业时编写程序的区别。
(2) 在介绍操作系统类型时,融入用户需求分析的思想,使学生知道,不同类型适合于不同类型的用户。在设计操作系统时要深入调查和研究,挖掘用户的需求,用户的需求也是促进操作系统发展的一个重要因素。
(3) 在介绍操作系统体系结构时,可结合当前流行的体系结构来一起学习和比较,并结合具体的操作系统(Unix操作系统),来介绍系统设计、数据结构设计、算法设计和系统实现等。
3.3从技术发展的历史角度
“计算机操作系统”课程主要介绍操作系统的基本原理、方法和技术,这些方法技术都是从简单到复杂,从低级到高级演化发展。因此在讲授时,注重比较这些方法的优缺点,注重循序渐进,层层引导,最后介绍当前操作系统的新技术。比如存储管理的讲授,从连续空间的分配管理方法到不连续空间的分配管理方法(页式管理,段式管理,段页式管理),再到虚拟存储管理,最后介绍Unix操作系统、Windows操作系统的管理方式,这样给学生有一个很清晰的思路。
4强化实践教学
4.1实践教学的内容
“计算机操作系统”是一门实践性很强的课程,只有通过实践教学来加深学生对操作系统的理解,这是唯一的一条解决途径,也是很有效的途径。通过对操作系统某些很重要概念或技术的实验来加深对操作系统原理的理解,可达到事半功倍的效果。而“操作系统”课程实验是巩固前修课程所学知识,加深对软件的理解和认识的一个有效途径。课堂的讲解很抽象,经过实验以后,可达到升华的效果。为了加强实践性教学,我们在“计算机操作系统”课程中设有10个课时的实验,而且还增开了“计算机操作系统课程设计”。
“计算机操作系统课程设计”是在完成专业基础课和“计算机操作系统”课程的基础上,设计实际操作系统的某些功能,旨在加深对计算机操作系统原理的认识,初步掌握操作系统组成模块的功能及设计方法,提高工程设计和系统分析的能力,为毕业设计和以后的工程实践打下良好的基础。
课程设计的主要目标是:巩固和加深对操作系统原理的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力;培养学生选用参考书、查阅手册及文献资料的能力,培养独立思考、深入研究、分析问题、解决问题的能力;通过实际操作系统的分析设计、编程调试,掌握系统软件的分析方法和工程设计方法;通过课程设计,培养学生严谨的科学态度,严肃认真的工作作风,和团队协作精神。
“计算机操作系统课程设计”包括以下六个方面:(1)进程管理演示;(2)存储管理系统设计;(3)编程序模拟银行家算法;(4)磁盘调度算法的实现与分析;(5)文件系统演示;(6)其他与操作系统相关的内容。学生从上述内容中选取其中一个进行课程设计,具体安排由指导教师给出,如果选择第(6)项,则需要经过任课老师的同意。课程设计的时间为一周,共24课时。课程设计的实验环境可选用Linux操作系统和gcc编译器,因为Linux系统的源代码公开,且提供大量的系统调用函数可供设计时使用;目前也有大量介绍这方面的书籍,可供学生方便查找资料。
虽然在课程设计之前给出了具体的设计内容,但设计的方法是多种形式的。不同的操作系统具有不同的设计形式,这样,学生可根据实际情况或自己感兴趣的内容进行设计。如进程管理的演示,每种类型的操作系统具有不同的表现形式,学生可选择其中一种,这就要求学生查找大量的资料,而且也可避免雷同的情形。除了指定的设计内容以外,学生可根据兴趣选择其他与操作系统相关的内容,如嵌入式操作系统的内容,设备驱动程序的设计等,同时,指导老师可结合科研的需要给出一些设计内容供学生选择。指导老师也可根据学生的兴趣和完成的情况,适当引导学生进行更深入的研究和实践,或成立兴趣小组,作为计算机作品来进行开发或作为毕业设计的内容。
4.2实践方法的探索
(1) 课程组织形式
对于实验来说,主要通过实验讲解和学生上机的方法来完成,每人一台计算机,且独立完成。对于课程设计,采用如下一些灵活的形式。
① 以分组的方式组织课程设计。按照一定的方式分组,每一组负责一个课程设计任务,并且每组设置组长负责课程设计内容的总体设计和组内任务分工,则内成员之间既是一种相互独立的关系,又是一种相互协作的关系。
② 以组长为中心的课程设计管理方法。组长相当于实际软件开发的项目经理。组长负责考勤、分工、主持组内讨论、总结汇报等,同时也负责部分设计任务。
③ 以竞赛的方式激励学生的积极性。负责相同课程设计任务的组之间开展竞赛,按时间的快慢,完成的程度,设计方法的优良来决定优胜,并给出相应的成绩。
(2) 教师指导方法
针对课程设计的指导,主要指导形式如下:
① 整体讲解,在开始课程设计之前,对每个设计内容、设计方法、设计步骤等进行整体讲解,给学生有一个整体影响和开始设计的思路。
② 参与学生的讨论,组长召开组内讨论,可邀请指导老师参与,指导老师可针对学生提出的问题或者讨论的结论给出一些指导性意见。
③ 组织组间讨论,将进行相同内容课程设计的组组织起来进行讨论和指导,主要讨论一些普遍存在的一些问题或者难点问题。
④ 疑难解答,单独指导,对于单个学生提出的疑点问题进行单独辅导。
5正确引导学生看待课程学习
“操作系统”课程在计算机专业的知识体系结构中占据着非常重要的地位,它既需要“微机原理”、“程序语言设计”、“数据结构”等课程的支持,同时为“软件工程”、“数据库原理”、“计算机网络”等课程的学习及软件开发技能培养提供知识保障和锻炼,是一门承上启下的课程。在授课过程中,可先介绍课程学习的前续课程和后续课程及共同回顾需要的已学知识点,如需要数据结构中的链表、队列、栈结构等方面的知识。另外,在实践过程中,特别强调与C语言程序设计、数据结构的结合。在讲授理论时,也会介绍某个方法的实现过程,以便学生能将学习的知识跟实践联系起来,提高学生对编程的理解。通过这种方式,在课堂上引导学生明白,对“计算机操作系统”课程的学习,不仅仅是学习新知识过程,而是一个综合已学知识及其应用的过程。
6结束语
对大学教师来说,教学是教师很重要的任务,为了完成教学任务,提高教学质量,对教学改革的探索与实践是很有意义的事情。教学改革不仅可以不断提高授课技巧、积累教学经验,而且还能获得学生、学校和社会的认可。本文从课程教学改革方面进行了一些的探索,这种探索由于经验和能力的有限,本身就不是很完善。本文的探索只是笔者在“操作系统”的教学过程中的一点心得体会,希望能与同行分享。
参考文献:
[1] 罗宇,邹鹏,邓胜兰. 操作系统[M]. 2版. 北京:电子工业出版社,2007.
[2] 刘乃琦. 操作系统课程的教学研究[J]. 计算机教育,2007(10):35-39.
作者简介：谷建华，男，教授，研究方向为网络与分布式系统；周兴社，男，教授，博导，西北工业大学计算机学院院长，研究方向为网络化嵌入式计算和普适计算。
摘 要：文章结合西北工业大学的实际和操作系统课程的特点，提出“厚基础、重实践、强能力” 的操作系统课程培养目标，着重论述操作系统课程在教学理念、教学内容、教学方法方面的研究和实践。
关键词：计算机操作系统；精品课程；能力培养
西北工业大学于20世纪70年代后期组建了计算机应用专业，开设了计算机操作系统课程。经过30多年来的教学实践和研究，几代教师的共同努力，结合本校的实际，我们在教学目标、教学理念、教学内容、教学方法等方面积极改革、锐意进取，形成了自己的特色。
1 制订教学目标
西北工业大学作为一所国内一流、国际知名的研究型大学，其计算机科学与技术专业是陕西省的名牌专业，同时二级学科计算机应用技术专业是国家重点学科之一，培养高水平研究与工程兼备的复合型人才是学校的重要目标之一[1]。
操作系统是计算机专业重要的专业基础课程，它的任务是要使学生理解现代操作系统的基本原理、主要功能和相关设计技术，掌握当今主流操作系统的应用模式和管理方法，了解其运行环境和实现细节，对学生在计算思维，算法分析，系统软件分析、设计与实现，计算机软硬件系统的认知、分析、设计与应用等方面的能力的培养具有重要作用[2-3]。
为此，结合学校人才培养的目标和操作系统的特点，我们制订了“厚基础、重实践、强能力”的操作系统课程培养目标。
2 革新教学理念
为了保证课程的教学质量，在教学理念上，我们推行研究性教学、注重学科方法论，培养学生的创新意识和理性思维；根据操作系统课程内容和学生特点，设置多层次的实践教学环节，同时利用两个课堂、建立多种考核方式，激发学生学习积极性、促进学生学习能力的发展和创新能力的提高。经过多年努力，收到了良好的效果。
1) 推行研究性教学，培养学生创新意识。
在传授操作系统理论知识的同时，通过介绍相关知识的来龙去脉，将知识的发现过程和大师的思维过程展现出来，引导学生提出问题、激发学生求知欲望；并利用现代多媒体技术模拟知识发现的过程，使学生能够感受知识的创新过程，培养他们的创新意识。
2) 注重学科方法论，培养学生理性思维。
在讲授经典知识的同时，通过实例分析，将学科最基本的方法和在实现操作系统软件时通常应该考虑的问题要点、研究思路和方法介绍给学生，加大对学生抽象思维能力和逻辑思维方法的培养，强化对学生进行计算机软、硬件系统的理解、设计、实现能力的培养，从而提高学生的理性思维能力。
3) 强化实践性教学，培养学生动手能力和团队精神。
通过设置“体验型、验证型和创新型实验”的实验体系，我们确立了“循序渐进、融会贯通、精讲多练”的实验教学原则。结合科学研究，教师从科研课题中提炼创新题目，或通过参加高水平的全国课程竞赛，吸引学生进入开放实验室，在主讲教师和实验教师共同的指导下，学生以分组形式进行创新研究实验，并在此过程中不断提高自身的动手能力和团队协作精神。
4) 利用第二课堂，激发学生学习积极性。
在确保课堂内授课质量的同时，充分利用第二课堂(课外)时间。鼓励并引导学生开发操作系统教学软件，不但加深了学生对教学内容的理解，而且还提高了学生综合运用软件工程、数据结构、程序设计方法等课程知识的能力，同时还激发了学生学习的兴趣，可谓一举多得。邀请国内外知名学者和国际著名IT公司的研究人员为本科生讲解操作系统相关技术的发展和研究现状，激发学生学习积极性。
5) 建立多种考核方式，科学评判学生能力。
调整考试方法，采用多种形式，注重对过程及能力的考核。理论课教学将期末考试成绩权重降为70%；增加实验能力与日常素质考查，权重为30%；同时鼓励、引导学生结合课程内容，通过查阅相关文献资料撰写专题小论文、实验报告和平时表现综合评定考查学生成绩。
3 更新教学内容
3.1 教学内容的设计思想
根据课程的作用与任务，精心设计教学内容。教学内容设计的指导思想是：保持教学内容的先进性，提高教学内容的实用性，重视教学内容的相关性，强化教学内容的实践性。
3.2 强化能力培养的教学内容
更新教学理念，加强学生实践能力和创新思维能力培养，理论教学和实验教学相互结合，同时强化实践环节，设制单独的实践课程。为此，我们设置了三个阶段的教学内容：理论教学、课内实验和课程设计。
1) 理论教学：分成13大模块，操作系统概论；进程的描述及控制；线程；进程的调度；进程间通信；死锁及处理；基本的存储管理；虚拟存储管理；设备管理；文件管理；保护及安全；操作系统实例分析；操作系统新知识选讲。
2) 课内实验：设置与理论教学同步进行的课内实验，以体验型实验为主，辅以验证型实验。
3) 课程设计：独立设置了课程设计1门，以验证型实验为主，辅以创新型实验。
3.3 层次化的实践教学内容
计算机操作系统是一门实践性很强的课程，一般性地阐述其工作原理，很可能使本来具体生动的内容变得十分抽象、枯燥并难以理解。解决好理论与实践相结合的问题是提高操作系统教学质量的关键。操作系统上机实践环节是操作系统课程的重要组成部分，对于理解操作系统课程中的相关理论和知识点有着非常重要的作用。我们确立了“循序渐进、融会贯通、精讲多练”的实验教学原则，并依据实验的深度，将实验内容分为三个层次。
1) 体验型实验：使用操作系统的相关工具或编制简单的程序，观察程序的运行，了解操作系统的各种行为，从而体会操作系统的相关概念。
2) 验证型实验：通过分析有关操作系统的源码，修改相关的程序或实现教科书(参考资料)上的相应算法，验证操作系统中的原理和算法。
3) 创新型实验：结合具体操作系统源码的分析，针对操作系统的某些算法的不足，对其进行改进或提出新的算法并实现。
4 创新教学方法
1) “课程理论教学”与“课程实践链”相结合。
针对操作系统课程的特点，教学中始终坚持理论与实践的统一，二者相互促进。学生通过“课程实践链”上多个连续环节的实践，分析及解决遇到的问题，促进他们对相关知识点的理解；同时在“课程理论教学”上，改变过去教学中“老师台上讲，学生埋头记”的“满堂灌”模式，调动学生的学习积极性和主动性，构建学生的主体地位，使学生能在教师的引导下自主地、主动地、创造性地学习。
2) “教学”和“科研”相结合。
我们教学团队老师都是一直从事(嵌入式)操作系统、系统软件科研与开发工作，主持或参加了多项国家或省部级项目、863项目、自然科学基金项目等，取得了多项科研成果。我们深深懂得教学与科研相长的道理，以及教学和科研相结合的重要性。所以始终把在科研中取得的成果，如进程实时调度算法、快速文件系统等，不断的融入到教学当中。提升了教学内容的先进性。
3) “中文”与“英文”相结合。
为适应当前教学与国际接轨，培养国际化复合型人才的要求，在教学中采用了双语教学。参考了大量的国内外相关的资料，特别是国外权威的经典教材，制作了电子教案。针对学生对全英文电子教案不能完全适应的现实，采用部分内容中英文并举的方式，取得了良好的教学效果。
2011年起，我们采取了“特生特教”的方法，通过自主报名、教师优选，从每个班级选取了2～3名英语通过六级的学生组成一个纯英语操作系统教学班。近半学期的教学实践表明学生主动性较高、效果良好。
4) “主题教学”与“专家讲座”相结合。
在做好核心主题和基本知识单元教学的同时，积极聘请国内外知名学者和国际著名IT公司的研究人员开展操作系统相关研究的前沿学术讲座，使学生了解学科发展的最新动态，获取大量的专业信息，启发学生对课程的兴趣。
5) “大班授课”与“小组讨论”相结合。
“大班授课”侧重核心知识单元的讲解，老师针对教学中的难点、疑点设置问题，启发学生的思维，引导“小组讨论”。学生根据问题，通过查阅相关文献和上机实践，提出解决方案或思路，学以致用，从而激发学生学习的兴趣和积极性。
6) “综合考核”与“素质培养”相结合。
改革考核方式，注重学生的实践能力。采取以测试学生基础理论知识为主的理论考核；以测试学生实际动手能力及基本技能为主实践考核。同时引入“课程实践链”表现评价体系，依据各环节和其相应权重考核学生的综合表现，强调创新意识和想象力的培养。
5 突出课程特色
1) 有机结合的课程体系。
由操作系统原理、Windows操作系统核心技术(微软精品课程)、操作系统课程设计(教育部-微软精品课程)、系统级程序设计(引自美国卡内基•梅隆大学)、高级操作系统等组成了课程群。形成了循序渐进地、涵盖原理、技术、设计、编程实践的课程体系。几门课程相互衔接、相互补充、有机配合共同打造操作系统教学的课程体系。
2) 多层次渐进式实验设置。
形成了体验性、验证性和创新性实验的实验体系，确立了“循序渐进、融会贯通、精讲多练”的实验教学原则。
3) 广泛的国际合作。
我们积极与微软、SUN、Intel等国际著名IT公司展开了广泛的合作，及时把这些公司最新的操作系统技术融入到教学当中，站在巨人的肩膀上，学习他们的先进技术和教学手段是提高我们教学质量的捷径，取得了很好的效果。
6 结语
西北工业大学的操作系统课程在2010年被评为国家级精品课程。我们会加倍努力，深化教学改革、强化精品意识，强化学生综合能力的培养，进一步拓展理论教学和实践教学的内容和方式，不断研究适合中国国情的教学之路，使我校的操作系统课程百尺竿头、更上一层。
参考文献：
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[2] 高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养[M]. 北京:机械工业出版社,2010:151-155.
[3] 罗宇,邹鹏,吴庆波,等. “操作系统”国家精品课程课程建设总结[J]. 计算机教育,2009(7):39-41.
Research on Exquisite Course of Operating System in NWPU
GU Jianhua, ZHOU Xingshe, ZHANG Yu
(School of Computer Science and Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China)
关键词：实践教学；民办教育；计算机专业
中图分类号：TP3 文献标识码：A
文章编号：1009-0118（2012）04-0123-02
目前，随着高等教育的发展，民办教育也顺利崛起，并且很多的民办院校都设立了计算机专业，并且开设了一系列的课程，为了保证计算机专业的教学效果，这些课程都相应的设置了实践环节。最近几年，教学改革不断的深入并取得了良好的效果，但是作为课程配套的实践教学并没有得到足够的重视，而实践教学与学生的动手能力关系密切，直接关系到学生在毕业后的就业情况。
一、当今在民办院校中实践课程存在的问题
目前，在民办院校实践教学中还是存在一些缺陷，这使得教学环节没有起到理论教学的纽带作用。这些缺陷包括一下几个方面：
（一）实践学时与实践内容的矛盾
随着计算机学科自身的迅速发展，很多知识在不断地更新换代。同时，面对越来越严峻的就业压力，学生对教学过程中的“质”和“量”都有了更高的要求，这就使得很多新的教学内容和思想需要及时地充实到各门课程。对于非常重视动手能力的计算机专业来说，每个课程都开设了相应实践课程，但是在目前民办院校中却存在实践学时和实践内容相矛盾的问题：在整个学期的教学过程中，实践教学在学期初的任务应该较轻，但是在学期中到学期末的时候，实践教学的任务比较重，但是在学时的分配上面并没有得到合理的区别，无论是学期初还是学期末，分配的实践教学课时都是一样的，缺乏合理的调度。
（二）各个专业课程之间缺少交融
目前高校计算机专业课的实践环节均是以课程为单位，实践内容大都围绕本课程进行设计，而忽略了多门课程之间的联系。通过分析计算机相关专业的专业课程设置，我们发现其中不乏有联系紧密、互为基础课和核心课的课程，这为解决该问题提供了思路，即将多门联系紧密的课程进行结合实训，先进行连贯的基础知识的实训，然后在进行相应的综合实训，这样有利于学生连贯地学习相关知识，并综合运用这些知识解决一些实际问题。
（三）综合性设计型实践教学内容在整体教学中的比重较小
实践环节是理论教学过程的延伸和拓展，主要的目的是通过动手实践，加深对理论知识的理解。传统的实践课程内容一般是从验证型的基础实践开始，逐步提升到设计型的综合实践。但限于学时数和课程自身的特点，后期的综合性实践往往相对比较简单，学生的综合应用能力得不到有效地提高。面对如今越来越严峻的就业形式，我们必须提高学生综合运用能力，因此，提高综合性设计型实践在整个实践环节中的比重是目前需要解决的重要问题之一。
二、实践教学改革解决方案
针对上述目前在计算机专业实践教学环节中普遍存在的问题，我们提出了一套切实可行的实践教学改革模式，其主要内容包括以下几方面：
（一）实践教学内容的改革
对现有实践教学内容进行合理改革的最终目的是为了加强学生对基础知识的理解，提高其综合应用能力，从而更好地激发学习的主动性和创造性。
在对现有的课程实践大纲进行修订时，我们注意对关联课程的实践环节进行集成和优化，设计出一套难度适中、内容丰富、可操作性强、多门课程知识融合、与实际工作接轨、可扩展、模块化的专业课程实践教学大纲，这些实践内容可以分阶段地在多门课程的实践环节中开展，能有效地解决有限学时与教学内容之间的矛盾，同时也大大提高了设计型实践的比重。我们以3门课程(“Java程序设计技术”、“数据结构”和“操作系统”)为例，说明怎样对相关课程进行融合，设计出一套适合学生的、循序渐进的实践教学大纲。其具体思路可描述如下：
1、将“Java程序设计技术”与“数据结构”相结合。课程的实践内容是开发基于移动计算平台的应用系统。选用通用性好的J2ME技术作为实现载体，以设计实现一款手机游戏为任务目标，分阶段培养学生的实践能力。
2、“JAVA程序设计技术”与“操作系统”课程之间的融合。在Linux下面编写java程序，既学习了Linux操作系统的知识，又掌握了Linux下的java编程方法，两者内容的结合能充分发挥二者的优势，学生在动手实践的过程中，以“learning by doing”的方式，对Linux操作系统内核的工作原理能有深层次的了解，使得枯燥难懂的理论教学变成一项富有趣味性、挑战性和实用性的工作。
通过上面的例子，我们可以总结出一些课程融合的经验：
（1）深刻理解各门课程理论教学的重点、难点，使实践环节与理论教学紧密相扣，做到章节清晰、重点突出。
（2）深入了解学生的学习状况和实际操作能力，遵循循序渐进、由浅入深的原则设计实践内容。
（3）分析相关联课程的交汇点，提炼出专业课程之间的相通之处，以实际工作需要为驱动，以此设计实践大纲。实践内容应该步骤清楚、可操作性强，并且具有阶段完整性的特征，不同的阶段可以在不同课程中独立实践。
（二）实践教材的建设
由于强调专业课程内容之间的交叉融合，所以在对实践教材进行编写或对实践教学大纲进行修订时，必须要针对每一个具体的实践内容明确地指出课程融合点的关联知识，如有必要，最好对这些必需的关联知识点做一些详细的基础介绍，某些扩展内容则可为学生提供参考资料，如期刊、网站等，引导学生遇到问题时学会自己寻求帮助解决问题。我们建议为专业课程编写实践指导书，对每个实践项目给出解决的概要思路，并鼓励学生另辟蹊径解决问题，这样既可从给学生一定程度的提示，（下转第125页）（上接第123页）又可调动学生的兴趣和积极性。
（三）师资队伍的建设
良好的师资队伍是保证教学质量的前提，因此我们对教学队伍也提出了一些自己的改革观点：
1、计算机专业课程科目繁多，而且大多数课程要求紧跟业界发展动态，教学内容更新换代速度快，这就对计算机专业任课教师提出了严格的要求。我们不但要求每一位教师都必须具备计算机公共课程的教学能力，具备计算机基础操作技能外，还根据教师的业务能力、个人研究方向等特点，划分课程负责专业小组。例如机器学习(人工智能)小组、程序设计小组、网络工程(包括信息安全)小组、图像小组等。各课程小组可不定期地组织学习和探讨，不但便于及时根据业界发展与市场需求调整教学大纲的内容，而且更易于各课程之间教学内容的沟通与整合。
2、此外，教师本人学术能力的培养与提高，除了通过常规培训得到一定的提升之外，更重要的是从实际的项目中进行锻炼，因此学院应当提供各种条件支持和鼓励教师申报科研或教学项目课题。对没有课题的教师，应当有计划地安排青年教师到业务部门进行实习调研或者参加各种高级研讨班，鼓励教师到外校进修学习，同时还可不定期请校内外知名专家、教授和业务骨干或领导来校进行教学与科研讲座。这些措施能够有效地提高教师指导实践、带领课程设计的能力，确保及时按照市场需求调整教学内容，更新实践大纲。
（四）考核方法的改革
目前，大部分高校计算机实践教学主要包括实验教学与课程设计两个方面，对于实践环节的考核，传统的方案是根据学生进行计算机上机操作能力(或程序设计能力)和实践报告(课程设计报告)进行综合评定。这种方式对考核知识点相对独立，内容涉及范围较小的实验课程颇为有效，但对课程设计的考核效果却不尽人意，其主要原因在于：课程设计的内容通常覆盖了一门课程的所有知识点，有时还涉及到几门课程，是属于综合性创造型的实践环节，因此通常是将学生分成小组完成设计选题。分组设计的模式在使用传统考核方法对学生进行成绩评定时，很难正确区分同组学生设计能力的差别。实际教学过程中往往存在这样的现状：同一组的学生由于动手能力参差不齐，部分能力弱一些的学生就会偷懒少做或干脆不做设计，直接将同组同学的成果交给老师检查，因此我们建议在对综合性实践课程进行考核时可以引入选题问答的方式。即在考核之前，教师可根据理论教学大纲准备一些设计选题相关的简答题，形成题库，在验收课题时，随机抽取固定数量的题目对学生进行提问，目的是为了测试学生对设计选题所需基础知识的掌握程度，以此了解小组内部学生对设计课题的参与度的高低。这样，考核方式由：基础知识问答+编码验收(上机操作)+实践报告3部分组成。这比传统考核方式更能有效地检验学生对知识的掌握能力与实践动手能力。
三、结语
计算机专业课程设置与教学内容的修订应当以市场为指导，这已经成一种必然的趋势。就业竞争的压力使得实践环节在整个教学活动中的比重愈来愈大，怎样合理设置实践教学的内容，有效提高学生对所学知识的综合应用能力，是我们必须面对和解决的问题。
参考文献：
\[1\]黄旭,韩磊.计算机专业学生:大学里学不到“实践经验”\[N\].电脑报,2009.
\[2\]刘会衡,刘蔚.独立学院计算机专业模块化教学研究与应用——以江西理工大学应用科学学院为例\[J\].江西理工大学学报,2010,(6).
关键词：水资源评价与管理；课程建设；实践教学；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）45-0095-03
一、概述
华北电力大学水文与水资源工程专业是继水利水电工程专业之后兴办的第二个水利专业，2006年经教育部审批，于2007年招收第一届本科生。2007级水文与水资源工程专业按照2006版人才培养方案设置专业课程，《水资源评价与管理》是这些专业课程中的一门必修课，这版培养计划安排是56学时（3.5学分），没有课程设计和实习等实践教学环节，2006版培养计划应用一年后，到2008年开始对2006版培养计划进行修订，制订2008版本科人才培养方案，根据《水资源评价与管理》这门课程的时代性、实践性和知识更新性都较强的特点，将2008版的《水资源评价与管理》的课程调整为48学时（3学分），另外增设了1周（1学分）的课程设计。依据新修订的2008版本科人才培养方案，华北电力大学2009年开始实施433核心课程建设计划，433核心课程包括4门公共基础课、3门专业基础课和3门专业课。其中，《水资源评价与管理》成为水文与水资源工程专业的433核心课程之一，经过2年的建设，该课程顺利地通过了学校433核心课程的验收，目前该课程的建设和教学改革正逐步进入优化完善阶段。
《水资源评价与管理》课程是水文与水资源工程专业本科学生完成了基础知识学习后接触的主要专业课之一，是水文学及水资源研究领域中不可或缺的重要组成部分。
二、课程建设
《水资源评价与管理》课程建设包括教学大纲、教材、课程设计任务书、教师队伍建设等内容。
1.教学大纲的制定。根据2008版本科人才培养方案的基本要求，以电力学科为主的“大电力”特色，水文与水资源工程专业要为“水电”做基础性工作的宗旨，在2006版培养方案的基础上重新编制了水资源评价与管理的教学大纲，对课程的性质、教学目的和任务、教学的基本要求和课程的内容进行了细化和规定。要求掌握水资源评价的概念、方法等，其中主要包括地表水资源量的计算和评价、地下水资源量的分析和评价、区域的水资源及水质评价等，掌握国民经济生产、居民生活和生态环境的需水预测，以及水资源供需分析方法，初步了解水资源分配及优化配置的模型和方法，掌握现代水资源管理的相关基本理论、经验和制度方法等。
2.教材的选择。目前，国内正式出版的水资源评价与管理方面的教材主要有：（1）朱岐武主编，由黄河水利出版社出版的《水资源评价与管理》，该教材主要是按照国家对高职高专人才培养的要求和特点编写完成的。（2）高桂霞主编，由中国水利水电出版社出版的教材《水资源评价与管理》，该教材适合于中等专业学校的学生。（3）李彦彬等编写，由中国水利水电出版社出版的教材《水资源评价与管理》，该教材涵盖了水资源评价与管理以及水资源利用方面的主要内容。
在水资源规划与管理方面的教材中也包含水资源评价与管理方面的内容，这方面的教材主要有：（1）左其亭等编著，由中国水利水电出版社出版的《水资源规划与管理》，该教材包含了水资源评价、社会经济发展预测、水资源系统分析方法、水资源规划以及水资源管理方面的内容。（2）董增川主编，由中国水利水电出版社出版的《水资源规划与管理》，该教材包含了水资源的概念及分类、特点，水资源评价的概念及方法，水资源需水预测、供需平衡分析，水资源优化配置，水资源系统运行调度、综合规划、管理及水资源科持续利用等内容。（3）水利部水利水电规划设计总院编制的《全国水资源综合规划技术细则》是一本很好的指导水资源评价与规划工作的工具书[1]。这些教材涉及的面较广，基本涵盖了水资源评价与管理方面的相关内容，但是作为本科生的教材，内容上既要有一定的广度，而且还要有一定的深度，更关键的是内容一定能反映最新的相关理论或技术方法，鉴于此，笔者主编了华北电力大学《水资源评价与管理》校内教材，该教材突出了《水资源评价与管理》这门课程的时代性和实用性，强调了《水资源评价与管理》是一门不断丰富和发展的课程，内容方面包含了水资源的数量和质量评价、水资源开发利用对环境的影响、水资源综合评价等，着重介绍评价的数据资料准备、评价的程序，评价的新方法中包括物元分析法、模糊综合评判法属性识别方法、主成分分析法、改进的灰色关联分析法和信息熵法等6种方法；水资源管理的内容增加了目前我国最新的水资源最严格管理以及“三条红线”制度等方面，而且随着科学技术的进步、经济社会的发展以及人们生活水平的提高，尤其是全球气候变化及人类活动对水资源的影响，新的水资源评价方法及水资源管理的理念将不断出现。
3.课程设计任务书。根据华北电力大学强化“重实践，强能力”的办学特色，依据一周5天的设计周期编制了水资源评价与管理的课程设计任务书，其内容包含课程设计的目的和意义、基本数据资料、课程设计要求以及时间安排等设计内容，具体包括水文数据资料的收集、整理及处理、不同保证率下水资源量的计算、可利用地表（地下）水资源量的计算、国民经济各部门的需水量的计算及预测、供水需水平衡分析、水资源管理对策和措施的制定等内容。
4.教师队伍建设。经过6年多的发展，已经形成了由3～4名副教授以上的中青年教师组成的水资源评价与管理教学的教师团队，由水文学及水资源、水力学及河流动力学以及管理科学与工程等专业背景的具有博士学位的年轻老师投入到一线教学的工作中来，可以充分利用具有不同专业背景的教师对该课程的不同的理解方面，使课程教学能够集思广益，使课程设计等实践教学效果更为显著。
三、教学过程中存在问题
1.课程学时数较少。我国高等学校在“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的培养目标要求下，基本都压缩了专业课的学时数[2]。一般3学分都是48学时，要想把水资源评价的基本理论、评价方法、评价程序以及水资源管理的基本理论等全面详细地教授给学生，难度比较大，而且学生在学习过程中，还需要补充很多课外的基础知识，比如补充经济学方面的知识，以满足水价理论方面的教学要求；补充优化原理与方法的知识，以满足水资源优化配置方面的学习等；补充工程水文及水利计算方面的知识，以满足水资源数量评价方面的学习等。
2..教学内容相对滞后。由于水资源规划与管理方面不断涌现出新理论、新方法、新技术、新规范等，但高校的专业课教材一旦选定就要使用几年，难免出现教学内容相对滞后的情况发生，其教学内容还偏重于传统的水资源评价与管理的基本原理及技术方法的讲解，而对诸如水安全评价、水资源管理信息系统研发以及制度建设等新理论、新技术的介绍较少，造成学生在校所掌握的知识滞后于当前学科发展进程[1]。
3.学科交叉性较强。随着水资源的紧缺，水资源问题的日益突出，水资源开发利用程度的不断提高，使水资源评价与管理越来越成为一门理论内容交叉性强、应用面广的课程，涉及到水与资源、水与环境、水与生态、水与经济、水与社会等诸多方面，另外，随着科学技术的发展，应用技术尤其是电子计算机技术、地理信息系统等“3S”技术的发展，水资源评价与管理的任务越来越复杂和多样。
4.学生主动学习的愿望较低。从日常教学的过程中发现，学生在听课中只是去记一些基本概念、基本原理、基本方程，而不是针对具体的水资源问题去寻求和思考具有针对性的对策或措施，主要是为了期末考试的试题而去听课，这样就使得学生没有主动学习的愿望，而是为了考出好的成绩而去学习，缺少对目前水资源、水环境、水生态出现的问题，以及如何将水资源管好、用好提出自己的、具有原创性的想法和建议。
四、教学改革
针对课程教学中出现的以上几方面问题，笔者逐渐从教材的改革、教学手段的多样化、考试方式的改革和鼓励学生申报创新创业项目等几方面进行了尝试。
1.教材改革。如前所述，笔者编制了一本校内教材，将水资源评价与管理的新理论和新方法引入到教材中来，比如在需水预测中，对于河道内生态需水量的计算方法，加入了改进的湿周法、Tennan法、以及流量历时曲线法等[3]；对于水资源管理中的加入了水权理论以及我们国家从2011年开始实施的最严格水资源管理理论的“三条红线”制度等，以尽量减少教材与实际工作的滞后性。
2.教学手段的多样化。随着现代计算机技术以及图形图像技术的发展，尤其是多媒体技术的出现使现代教学逐步摆脱了传统的“粉笔+黑板”的教学模式。因此，在教学过程中积极开发和利用电子讲义、电子课件、水资源水工程方面的录像、图片、以及多媒体PPT课件等，尽量将比较抽象的基本概念、基本原理、难以理解的技术方法等用形象的多媒体形式表达出来，使学生更便于理解和明白，以提高学生学习专业知识的兴趣，并唤起学生的求知欲，从而使学生由被动的“听”变为主动的“学”。多媒体教学在一定程度上，弥补了现有课时的不足[2]。
3.考试方式的改革。为了防止学生只是死记硬背一些概念、原理和公式，以应付期末考试的试题，我校改革了传统的闭卷考试的方式，采取老师统一命题或自命题的方式撰写课程论文，课程论文要有统一的格式和内容，内容要包括摘要、英文摘要、正文、参考文献，其中摘要必须在200～300字之内，而且要有研究意义目的、研究方法、研究结果和结论四部分，参考文献在20～30篇以上，而且英文文献要占一半左右，通过这样的训练，可以使学生掌握撰写学术论文的基本要求，为撰写毕业学位论文打下扎实的基础，也为本科生参加各种竞赛、发表学术论文提供必要的支撑。
4.鼓励学生申报创新创业项目。由于水资源问题的复杂性、多样性和交叉性，在教学过程中，我们鼓励学生勤于思考，多发现跟水有关的问题，先后指导10多名学生根据水与环境、水与生态等方面的知识，申请了大学生创新创业项目，其中2项获得国家级优秀的好成绩，而且以这些创新创业项目为依托发表的SCI或EI收录学术论文3篇，增强了学生学习水资源评价与管理的兴趣。
五、结语
根据华北电力大学水文与水资源工程专业《水资源评价与管理》的课程教学经验，本文对这门433核心课程包括教学大纲的制定、教材的选择、教学手段、考试方式以及如何鼓励大学生申报创新创业项目等方面进行了一些改革探索。按照《水资源评价与管理》课程建设的基本要求，对教学内容进行了丰富、拓展和必要补充，逐渐培养学生对水资源专业领域的了解和把握，通过撰写课程论文逐步实现本科生独立完成学术文献的总结和综述、完成研究方法的实现、研究结果的阐述以及研究结论的得出的能力，真正培养本科生的实际能力。
参考文献：
[1]窦明，左其亭，李桂秋.水资源规划与管理课程建设与教学研究[J].高等建筑教育，2009，18（6）：91-94.
[2]黄健，潘法康.《水资源利用与保护》课程教学改革与探讨[J].中国科教创新导报，2009，（11）：162.
【关键词】微课；信息技术；课堂观察
一、关于微课
2009年开始，微博风靡全国，“微”时代悄然来临；其后微信崛起，2亿的用户量让其傲视即时通讯群雄；微小说、微电影、微杂志等也接踵而至，全世界正在进行一场“微”革命。自2011年起，以“佛山市中小学优秀微课作品展播平台”与“微课网”为代表，国内开始了微课的实践尝试。在种种合力的推动下，这种以微视频为核心的新型教学模式引起了教育研究者以及一线教师的广泛关注。然而对什么是微课，却没有一个统一的定义，上海师范大学黎加厚教授认为：“微课程”即“微课”，是指时间在10分钟以内，有明确的教学目标，内容短小，集中说明一个问题的小课程。
二、为什么要进行微课观察
课堂观察是指通过观察对课堂的运行状况进行记录、分析和研究。并在此基础上谋求学生课堂学习的改善、促进教师发展的专业活动。作为专业活动的观察与一般的观察活动相比，它要求观察者带着明确的目的，凭借自身感官及有关辅助工具（观察表、录音录像设备），直接（或间接）从课堂上收集资料，并依据资料做相应的分析、研究。它是教师日常专业生活必不可少的组成部分，是教师专业学习的重要内容。
华东师范大学教授崔允漷在《课堂观察为何与何为》中指出：首先，课堂观察的起点和归宿都是指向学生课堂学习的改善。无论是教师行为的改进、课程资源的利用，还是课堂文化的创设，都是以学生课堂的有效学习为落脚点。其次，课堂观察是促进教师专业发展的重要途径之一。
三、如何进行信息技术微课观察
课堂观察，首先指向于课堂教学问题的发现和解决，是一种重要的研究方式。其次，课堂观察需要用一种数据驱动的研究，而数据的收集需要精确的技术，因而课堂观察也就是有技术支撑的研究——它提供了传统的教师专业发展中一直缺失的技术元素。第三，课堂观察需要多方持续的合作，不仅是观察过程中的合作，更需要观察之前和之后的合作，是一种合作的研究。这些元素，使得课堂观察既有描述性的定性研究，还能作结构化的定量分析，既有个体独立操作，也有共同体的合作担当。
按照崔允、沈毅的LICC课堂观察的一般程序，可分为课前会议、课中观察和课后交流。信息技术微课的观察也应遵循这一程序，在具体观察中，因为课堂时间短，在观察视角上应更细致些，时间把握应该更严格，单位时间最好控制60秒。
四、信息技术微课观察应注意的事项
微课不同于常规的信息技术课，黎加厚教授根据他们在上海闵行区、山东淄博、深圳福田区开展的教师微课程教学设计培训的经验，总结出关于微课程设计给教师的17条建议，对信息技术微课观察同样有意义：
1.时刻谨记你的微课程用户是学生。
2.一个微课程只说一个知识点。
3.尽量控制在10分钟以内。
4.不要轻易跳过教学步骤，即使很简单、很容易的内容。
5.要给学生提供提示性信息（例如：用颜色线标识，屏幕侧边列出关键词，用符号图形标注等）。
6.微课程是整个教学组织中的一个环节，要与其他教学活动环境配合。记住：在微课程中适当位置设置暂停或者后续活动的提示，便于学生浏览微课程时转入相关的学习活动，让学生在学习单的统一调度下学习微课程。
7.微课程应有恰当的提问，问题的设计要恰当安排基本问题、单元问题和核心问题，灵活使用多样化的提问策略促进学生思考。
8.每一个微课程结束时要有一个简短的总结，概括要点，帮助学习者梳理思路，强调重点和难点。
9.对一些重要的基本概念，要说清楚是什么，还要说清楚不是什么，让学生明确基本概念和原理；对于关键技能的教学，要清楚地说明应该如何做，不应该怎么做。
10.用字幕方式补充微课程不容易说清楚的部分，注意：只需呈现关键词语，不必像电视剧一样将所有的台词都打出字幕，这会增加学生的阅读认知负荷。
11.教师要培养学生养成良好的自主学习的习惯，例如，要根据学习单的指导来看视频，看完视频以后要回到学习单来讨论、练习；要告诉学生使用微课程的技巧，例如，遇到没有听懂的地方可以暂停并重听。
12.在学习单上将微课程和相关的资源与活动超链接起来，方便学生在学习单的统一调度下跳转学习。
13.一门课程开始的时候，要清楚地介绍课程的评价方法和考试方式，引导学生根据教学目标学习。
14.开始时，要介绍主讲教师本人的情况，让学生了解教师。
15.注意研究借鉴可汗在讲与你类似的课程时所采用的教学方法。
16.留心学习其他领域的设计经验，注意借鉴、模仿与创造，例如，从电影、电视、广告等大众媒体中找到可以借鉴的创意。
17.有关微课程制作的操作技术细节：鼠标不要在屏幕上乱晃；字体和背景的颜色要搭配好；讲解课程时，鼠标在屏幕上的速度不要太快；画面要简洁，与教学内容无关的图标、背景、教师人头像等，都要删除；录制视频的环境要安静，不要有噪音。
【参考文献】
[1]崔允，沈毅，周文叶等.课堂观察20问答[J].当代教育科学，2007.
[2]沈毅，林荣凑，吴江林等.课堂观察框架与工具[J].当代教育科学，2007.
[3]崔允.论指向教学改进的课堂观察LICC模式[J].教育测量与评价（理论版），2010.
[4]崔允，周文叶.课堂观察：为何与何为[J].上海教育科研，2008.
关键词：嵌入式系统；实践教学；ARMCortex―M3
中图分类号：TP368.1-4
嵌入式系统的最主要目的是满足生产过程中的部分特定用途。嵌入式系统的核心在于硬软件设计协同性的体现。因此，在有关“嵌入式系统”的教学过程当中，对学生所掌握的硬软件知识均有着严格的要求。本文在对目前我国电子信息工程专业的教学模式进行深入分析后，从“嵌入式系统”的内涵、需求与体系上着手，对电子信息工程“嵌入式系统”实践教学课程内容的相关信息进行进一步的整合，在ARMCortex―M3的基础下，全面探讨“嵌入式系统”实践教学体系的可行性。
1 “嵌入式系统"教学的相关理论
1.1 “嵌入式系统”教学的人才需求
就现阶段电子行业的发展状况看，嵌入式的硬件工程师、系统工程师与应用工程师三种工程师是电子市场所急需的。按照市场需求的相关因素来进一步分析表明：对嵌入式硬件工程师主要技能要求偏向于在电路、驱动程序和板级支持包；嵌入式应用工程师考核重点是在嵌入式系统下，能对平台软件进行可利用式的开发；而嵌入式系统工程师则要求工程师能在操作技能与移植技能上有所建树并完成硬件平台与软件程序的高效对接。就一般电子信息工程专业来说，学生对信号与电子设备的掌控程度、对整体知识的运用已属于最高的要求。就专业的特性因素来说，三种类型的工程师有内在相关度，都属于嵌入式人才需求类型的方向。经过对以往电力型人才的运用经验发现，在嵌入式中的硬件工程师与系统工程师更为契合，而嵌入式应用工程师则更偏向于计算机科学体系。
1.2 “嵌入式系统”教学改革的主要方向
首先，“嵌入式系统”教学改革需要兼顾理论，关注实践：“嵌入式系统”教学具有很强的实践性特征，为了能够针对不同的嵌入式应用，做出不同的变化与创新，就需要学生掌握坚实的理论基础。同时，“嵌入式系统”教学也需要以实践为重点，突出教学过程的实验性。特别是针对验证性的实验教学而言，实验的结果并不能作为评价学生的唯一标准，而需要对学生获取实验结果的过程加以突出的关注，使学生能够在反复进行程序调试的过程当中，对实验方法进行合理的改进与调整，逐步提高学生分析并解决问题的能力。
其次，“嵌入式系统”教学改革需要确保所选取实验项目的合理性。在“嵌入式系统”的教学过程当中，良好的实验项目要求体现其综合性、以及创新性特征，将学生既有的知识点充分调动起来，解决问题，将被动的应付学习状态改变成为主动思考，并积极应对的学习状态。同时，所选取的教学试验项目还应当具有一定的柔韧性，使学生能够具备弹性化的思维空间，将学生个性充分激发出来，以达到提高学生思维活跃度、以及创新能力的目的。
2 Cortex-M3 “嵌入式系统原理及应用"教学实践
2.1 通过对课程内容的整合并从信息工程的发展实际出发，电子信息工程专业在经过认真思考后选取了以Codex-M3为教学内容的内核、以STM32处理器为教学实验对象的教学体系。其主要的教学实践流程为：在学生充分了解cortex―M3的体系、掌握其结构的基础上，在最近研发的cortex-M3内核处理器STM32的有效引导下，对嵌入式操作系统的任务进行合理调度，在ARM公司“嵌入式系统”的有效经验下，完成51单片机的转化。此实验的体系有四个组成部分，即： ARM codex―M3体系，STM32系列处理器、内核处理器和嵌入式操作系统C/OS―lI。校方以精选的4本教材和特质的参考书作为学生学习的模本并全方位扩宽学生查阅资料的渠道。依据模块的选择教科书选用了以下知识模块：《嵌入式系统设计与实例开发――基于ARM微处理器与～C/OS―II实时操作系统》、《ARM Codex―M3权威指南》、《STM32系列ARM Coaex―M3微控制器原理与实践》与《嵌入式实时操作系统》
2.2 实验平台的选择
通过对实施嵌人式实验进行全面的规划，并对此硬件载体深入了解后表明，传统的实验箱模式中存在有限制性因素，STM32仿真学习套件STM3210B更符合试验的要求。该套件采用在核心与性能上都进行了优化并支持USB下载程序和供电，因此极具便捷性。另外，此平台将仿真器与目标有效结合而极具效益。
2.3 实践流程的设计
在对有效信息进行整合后发现，实践的环节分为三个部分即实验、课程设计和毕业设计。实验部分按课时计算有18个，课程设计按天数计算为两周。在试验中，要求学生学习要点中必须具备：计算机的组成、系统的结构、单片机原理的运用、微机原理与汇编语言程序，并将重点定为对指定ARM系统的编绘，克服嵌入式系统中的各种操作难点。在对老师选择上，采取试验课老师与教学课老师交替担任的模式，最大限度地实现教学与实践的同步性；在课程设计上，要求学生有效将理论应用于实际，在实验平台的要求下，促使具体任务的完成。通过对以往开发板例程中经验的整合，结合当今的开发环境，分6个部分进行实验。如下表（表1）所示：
通过实验发现，嵌入式系统的程序的庞大性，增加了学生在特定的课时内进行透彻掌握的难度。据此，在试验时，应对工程模板进行合理的调整，提醒学生修改编写关键代码并保持设置的合理性，有序进行试验并设计分值，根据实际情况对操作分进行定量选择。另外，增加学生对Source Insight和BeyondCompare两个程序的认识并能有效将其运用到文本与软件中，进一步促使编程效率的提高。整个试验由两个部分组成即实际操作、实验报告，其中，操作占60% ，报告占40%。具体的课程设计内容，要求学生在实验平台上完成操作系统的移植，有效管理多个系统任务并进行任务调用。“嵌入式系统”实践教学根据医生试验流程运行了两届，学生的接受程度有了明显的提高。但是由于其处于发展的初步阶段，在教学的实践与结构上仍需进行持续的改进。
3 总结
综上所述，通过对“嵌入式系统”教学进行相关的试验后表明，“嵌入式系统”课程是电子信息工程专业课程经过不断改革后的最具可行性的课程体系，其教学的需求适应时代的发展、知识的体系利于学生对专业知识的吸收、内容模板更具组合的高效性，因此，“嵌入式系统”教学在电子信息工程专业中有巨大的研究价值。另外，“嵌入式系统”教学在形成中所存在的弊端，有望于教育者在实践中进行不断总结与改进以促使其动态体系的形成，争取让电子信息工程专业的学生能用最快的方式、最好的方式去掌握最深层的、最全面的专业知识。
参考文献：
[1]施文娟.电子信息工程专业嵌入式系统教学改革的探索[J].林区教学，2011（06）.
[2]王维博，王海滨，叶凯.电子信息工程专业嵌入式系统教学的改革探讨[J].中国电力教育：上，2010（04）.
