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關鍵詞:信號處理實驗體系;網上虛擬實驗室;FPGA
信號處理系列課程是電信類本科生和研究生的重要專業基礎課程,其配套實驗課程是武漢大學電信學院的湖北省重點學科“信號與信息處理”以及國家電工電子實驗教學示范中心的重點建設內容之一。基于武漢大學國家電工電子實驗教學示范中心教改項目,作者對信號處理系列課程實驗體系進行了建設。該實驗體系旨在建設一個軟件環境優良、硬件條件先進,具備對學生的科學精神、實踐能力和工程素養進行綜合訓練的開放式實驗教學平臺。實踐教學是培養學生創新精神、科學素養和解決實際問題能力的重要環節,特別是在其綜合能力和素質培養方面具有極其重要的作用[1]。在注重基礎、突出能力、追求創新、發展個性的改革思路指導下[2],本著理論與實踐緊密結合、知識傳授與能力培養相一致,按知識群設置課程模塊,按知識點設置課程系列,并立足于“厚基礎、寬口徑、高素質、強技能”的人才培養目標,旨在打通本科生和研究生的信號處理系列課程,通過聯合各課程教學老師,在國家電工電子實驗教學示范中心的幫助與配合下,共同進行通用軟硬件信號處理實驗體系的建設,為國家電工電子實驗教學示范中心建設和相關課程的精品化建設提供具有創新性的基礎實驗平臺體系,最終實現培養更多具有“三創”(創新、創造、創業)精神和能力的人才。
1信號處理實驗課程體系的研究內容
1.1信號處理系列課程通用實驗平臺的體系結構
本文所研究的實驗體系是基于理論與實踐、原理與應用相結合的原則,把握當今學生特點,體現“三創”的教育特色,充分利用最新技術手段和校園互聯網環境,基于軟硬件并重以及建設信號1、2兩個層次實驗平臺的指導方針,從而形成以加強基本理論方法理解為目的仿真信號處理基礎訓練與以項目為導向的實際媒體信號處理擴展實驗相結合的既層次分明且能相互延伸的通用實驗體系結構(如圖1所示)。
本實驗體系結構分為軟件實驗平臺和硬件實驗平臺。軟件實驗平臺使用與課堂教學同步,旨在加強理論基礎知識的理解與掌握,其中包含濾波器設計、離散時間信號時域處理、離散時間信號頻域處理和連續時間信號處理等;硬件實驗平臺使用則在課堂教學、軟件實驗之后,學生已經具備基本信號處理能力,就能進行項目導向實驗,其中包含圖像編解碼實驗、機器視覺實驗、雙音頻語音撥號實驗、譜減法語音增強實驗以及樂器頻譜分離與合成實驗等。
1.2基于Web的網絡虛擬軟件實驗平臺
該軟件實驗平臺充分利用現代網絡環境和當今學生學習特點,能夠實現具有較好可視化和交互性的網絡虛擬實驗室,可以同步配合課堂教學,加強學生對基本理論和方法的深入理解和基本技能的培養。圖2為基于Web的網絡虛擬軟件實驗平臺的總體框圖。
1.3基于FPGA的硬件實驗平臺
該硬件實驗平臺通過引入語音、圖像等真實可感知信號的處理仿真實驗,建立以項目為導向的拓展實驗架構,著力培養學生的工程實踐能力和創新能力。圖3為硬件實驗平臺框架圖。
2信號處理實驗課程體系的實現
在信號處理實驗課程體系的教學過程中,首先,教師利用現代網絡環境建立虛擬實驗室,使學生在課堂教學之后能自主地完成與課堂教學并行的軟件實驗,以加強對信號處理基本理論和方法的深入了解和基本技能的培養;其次,在學生具備信號處理的基本理論知識之后,教師引入語音、圖像等真實信號的硬件實驗平臺,以項目為導向進行相關實驗,最終實現培養學生的工程實踐能力和提高學生的工程創新能力。
2.1軟件實驗平臺的實現
基于Web的網絡虛擬實驗室的功能(如圖4所示)可總結為以下幾個方面:
1) 教師能實時教學實驗內容和要求,學生通過互聯網的任何一臺計算機訪問服務器來進行實驗;
2) 教師通過服務器上記錄的學生實驗情況以及學生在留言板上給出的實驗過程、實驗結果以及實驗報告來登記學生的實驗成績;
3) 通過留言板和在線聊天室進行師生交流。
在本系統中,學生登錄之后,可以在虛擬實驗室中進行各項試驗,掌握實驗課程的知識。教師可以預先準備好實驗的指導說明,供學生在實驗前學習相關的理論知識和掌握實驗要領。此外,開辟了在線聊天室,提供給學生之間,學生與教師之間,教師之間相互溝通交流,使得大家可以對在學習、授課過程中發現的問題進行探討,達到教學雙方的同步提高[4]。
信號處理實驗課程所用編程語言為Matlab,軟件實驗平臺的開發是基于Matlab Web Server的網絡虛擬實驗室信號處理實驗模塊的開發,實現功能包括:學生與實驗流程的管理、實驗模塊和指導信息的、學生實驗控制信息和實驗代碼的提交、實驗仿真結果的可視化、實時顯示和實驗報告的自動生成等。Matlab Web Server通過采用標準的HTML文檔和表單,允許工程人員將Matlab/Simulink的應用程序通過Internet進行。HTML文檔作為Matlab應用的用戶界面,通過鼠標點擊來訪問Matlab應用程序。因此,Matlab不需要在客戶端上運行,加強了系統的安全性。基于Matlab Web Server軟件實驗平臺開發模塊如圖5所示。
結合數字信號處理實驗課程,該軟件實驗平臺的實現框圖如圖6所示。實現框圖分為3個部分:網站登錄部分,網上實驗室以及Matlab Web Server。用戶在網站登錄頁面輸入用戶名及密碼并提交給后臺,后臺數據庫進行處理,驗證并跳轉至網上實驗室的主頁面,網上實驗室主頁面提供實驗界面,包括網頁界面、實驗說明、代碼編輯頁面以及實驗報告頁面。用戶閱讀實驗說明之后,在代碼編輯頁面編輯代碼,之后點擊提交按鈕提交;提交后的表單數據(主要是用戶編寫的代碼)送給后臺的Matlab Web Server,Matlab Web Server通過調用相應的處理函數在后臺進行處理,處理結束后將實驗結果保存為圖片等格式的文件在實驗報告頁面中顯示。
結合數字信號處理實驗,該網絡虛擬實驗室的教學過程如圖 7。虛線框所表示的為該信號處理實驗課程的實驗內容,教師的實驗內容包含這些內容,同時也是學生實驗的所有內容,整個網上虛擬實驗室的教學過程分為注冊、登錄以及信號實驗三大塊。
2.2硬件實驗平臺的實現
硬件實驗平臺主要開發項目導向實驗,以配合信號處理系列課程的課堂教學以及基本信號處理的軟件實驗來提高學生對信號處理的理解和進行自主實驗。該硬件實驗平臺是基于FPGA的語音、圖像等多媒體信號處理擴展的硬件實驗示范系統的研究開發,主要研制基本實驗裝置示范系統所需的電路設計、基本模塊開發和典型實驗系統。
3結語
信號處理實驗課程體系使得該課程的教學更加簡單明了,學生通過網上虛擬實驗室更加系統地掌握該實驗課程的重點和精髓,通過硬件實驗平臺培養了自主處理數字信號的能力。信號處理實驗課程體系為信號處理系列課程建構起寬厚而靈活的知識基礎,提高了學生解決問題的技能,使他們具有良好的學習動機和創造性思維能力[6]。
參考文獻:
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【關鍵詞】 會計信息系統;課程實驗體系必要性;現狀;方案實現
在高等教育會計專業各個層次的教學中,會計信息系統軟件的實施與應用是學生專業能力培養的重要內容。目前高校在會計信息系統軟件應用教學中普遍存在這樣一個問題,即教師教學采用的會計信息系統軟件版本低于企業實際部署應用的版本,一定程度上造成了學生的“所學非所用”,延長了學生就業后的專業“適應期”。最新會計信息系統軟件在實驗室的教學環境部署往往又很繁瑣,技術環節障礙多。
一、更新“會計信息系統”課程實驗教學體系的必要性
“會計信息系統”、“會計電算化”是高校會計專業學生的必修課,也是核心的職業技能課,主要培養學生的專業技術實踐能力,使學生了解會計信息系統的基本內容、掌握實施和應用方法,掌握會計信息系統軟件的操作與應用,培養學生的會計信息系統實施能力。目前高校會計專業“會計信息系統”或者“會計電算化”課程教學中普遍存在的一個問題是:由于會計信息系統軟件對計算機硬件要求高和軟件本身更新升級快等原因,在相應課程教學演示或者模擬實踐中采用的會計信息系統軟件“過于陳舊”,主要表現在軟件版本低,造成“會計信息系統”或者“會計電算化”課程教學實踐環境水平落后于企業管理實踐,一定程度上造成了學生的“所學非所用”,不能很好的實現專業培養目標,延長了學生就業后的專業“適應期”。所以,構建緊貼企業實際應用水平的教學條件與環境、應用最新最先進的專業技術,是高校專業教育實現培養目標,增強學生就業競爭力的必要條件。
二、教學中用友U8的應用現狀
用友ERP-U8企業應用套件(簡稱用友ERP-U8)是中國ERP普及旗艦產品,是中國用戶量最大、應用最全面、行業實踐最豐富的ERP,并與中國企業最佳業務實踐相結合,成為中國企業應用最廣的經營管理平臺軟件。由于用友ERP-U8的市場領先地位,它也成為廣大高校會計專業優先選用的“會計信息系統”、“會計電算化”課程教學演示平臺。
用友ERP-U8管理軟件經過多年發展,先后歷經版本821、850、852、860、861、870、871、872、890、v10.1以及現在最新的U8V11.0產品。U8舊版本在很多客戶應用時需安裝很多軟件補丁,帶來日常操作、年結的不便,同時也不適應企業日益發展的管理需求。2012年12月,用友推出U8V11.0。由于u8軟件近些年更新升級較快,新版本軟件的安裝和實驗室部署又有新的技術要求,導致大多數高校教師都未能及時在教學中更新軟件版本,普遍還在用u8的852、861、872,這些版本已經落后于U8V11.0至少2年以上,學生不能及時學習掌握新的軟件。所以,有必要及時跟上專業軟件的更新步伐。
三、用友U8V11.0的實驗教學方案及實施
1、構建基于情景認知、任務驅動理論的“角色與任務仿真實驗教學方法”體系
教學體系總體設計總體思路:隨著教學工作的順序進行,可不斷的設置情境,使得學生在學習中,都以實踐中的某種情境下的某種角色出現在具體情境里。在教學中,每個模塊可順序講述,在教師講解完畢主要內容后,要求每個學生小組親自動手總結角色,每次實驗擔任一種角色。
(1)角色重組。要發揮實驗教學的優勢,將學生分組完成實驗。但是,要改變傳統的按部就班的順序講述,將案例進行角色重組(打破學生一次實驗體驗全部角色的辦法),重新整理材料,根據角色(這個主線)分析整理實驗材料。例如:總賬系統中總賬會計角色要完成的工作有:某年某月填制記賬憑證,某年某月進行對賬工作等。
(2)輪崗設計。在小組完成本輪實驗后,要求學生總結評價本輪實驗。然后小組內進行輪崗,實驗同學重新選擇角色。和上一輪同學進行交接實驗,完成本輪實驗。這個過程是輪崗過程。具體方法:將學生分組,每個組根據角色需要配備5到8名同學,每輪工作每名同學各有分工,分組完畢后,要求小組分析整理全部角色資料,重組角色檔案;小組內選擇角色,小組內每名同學選擇一種角色,每名同學各有分工,各有側重。真正激發學生的好奇心和主動性、創造性;小組共同完成本輪實驗,本小組內,和其他同學所擔任的角色共同完成本輪實驗,這樣的設計,可以幫助同學真正理解數據流程,幫助同學切身感受到實際工作中的某種角色的實際業務,以及和他存在工作關系的其他工作崗位角色;本輪實驗總結,一次角色輪崗完畢后,必須要求學生對本輪所承擔的角色進行總結和評價,要做到頭腦清晰,工作投入,更要對實驗中的錯誤情況進行總結,分析錯誤原因和解決方法;輪崗,進行下一輪實驗角色選擇,角色交接,開始下一輪實驗工作,這樣的設計可以幫助同學們理解實際工作內部控制的必要性,更切身感受會計崗位實際交接工作的具體過程;小組內完成全部角色輪崗工作后,要對全部角色進行總結評價,當全部角色都完畢后,將各種角色融會貫通,要求學生畫出操作流程圖和系統數據流程圖,將實驗結果和理論相結合。
2、在日常教學演示與實驗中,教師要設計并持續更新貼近企業實際工作的案例,形成案例庫
(1)教師應通過參加社會實踐,深入到企業,收集實際工作中的真實案例,并根據行業政策和專業動態總結形成案例庫,這樣的案例既生動又符合企業實際情況。
(2)更新課程教學教材,把綜合性的知識和應用加入到會計軟件中。
(3)建立校與校之間的合作,相互交流教學案例,通過交流既能提高教學水平,也能實現資源共享。
3、部署用友U8V11.0的實驗教學演示優化方案
用友U8V11.0作為企業管理信息化軟件,在企業實際部署應用中對于服務器端、客戶端的軟硬件資源都有嚴格的要求,本文重點研究的是在教學演示中的應用,所以對于實際部署中的方案不再贅述。
在教學演示、實驗中,為便于研究該套軟件的所有功能,一般將u8軟件安裝為“單機模式”,即將數據庫服務器、應用服務端、客戶端都安裝在同一臺pc上,所以對硬件、操作系統、數據庫軟件要求較高,考慮到方案的經濟性、先進性、和操作系統的普及程度,U8V11.0的教學、實驗環境優化方案如下表:
方案 硬件要求 操作系統 數據庫軟件 說明
方案1 主流雙核cpu、2g內存、500g硬盤 Winxp-sp3 Msde2000-sp4、sql2000 較經濟
方案2 主流雙核以上cpu、4g內存、500g硬盤 Win7旗艦版sp1 Msde2000-sp4、sql2005、sql2008 主流
以上2個方案,方案1對硬件要求略低,較為經濟,安裝實施過程較為容易。方案2能較流暢的支持win7運行,有利于學生同時掌握win7這一主流的操作系統。
【參考文獻】
[1] 王立衛.會計信息系統[M].北京:清華大學出版社,北京交通大學出版社,2008.
[2] 胡玲敏.提升會計信息化高技能人才服務能力的實踐與探索[J].會計之友,2012(12).
關鍵詞:藥理學;課程體系;創新建設
引言
隨著社會的快速發展,企業對人才的需求不斷攀升,這給高職教育的發展帶來了新的機遇,高職教育作為高等教育的重要分支,以培養符合社會崗位需求、具有實踐應用能力的技術人才為教學目標,因此其畢業生能夠較好的實現知識與技術的靈活應用,在社會中具有較好的競爭優勢[1]。但是現階段高職教育存在較多不足,無論是在課程設計還是教學方式上都無法體現高職教育的“應用”教育理念,長期以來高職院校的藥理學課程仍然是沿用本科教育模式,沒有根據高職院校的自身特點對課程體系進行合理的創新,這對藥理學專業的教學質量與教學效果的提升有著不利影響,因此必須盡快展開對藥理學課程體系的創新建設研究。
1藥理學課程體系的理念創新
教學理念在課程體系中占據著重要地位,是展開課程建設的指導思想,因此對于藥理學課程體系的創新建設必須從教學理念的創新開始[2]。隨著社會對人才要求的不斷攀升,高職院校在進行藥理學課程體系的建設時必須充分了解市場需求,明確藥理學課程的教學目標,現階段社會對藥理學畢業生的重要要求是其適用性與創新性,因此在進行課程體系創新時要從這一目標出發,注重學生的個性發展,將課程教學由傳統的知識傳遞型轉變為增強學生的動手能力以及創新能力的應用型教學。
2藥理學課程體系的師資創新
在課程體系的創新建設中,師資建設是其中的一個重要環節,高職院校在進行藥理學課程體系的創新建設時必須重視對教師隊伍的建設[3]。隨著社會的不斷發展,教學手段、科學研究等都在快速更新與發展,因此師資隊伍的建設也要做到與時俱進,高職院校應該定期安排教師參加各種新媒體教學的培訓講座、學術研討會以及專業技能培訓等,不斷更新教師團隊的教學方式以及教育理念;同時,高職院校也應該不斷優化師資結構,通過鼓勵教師進一步深造、進行科學研究等,不斷提升教師自身專業水平,為高職院校藥理學科教學提供更加雄厚的教師力量[4]。
3藥理學課程體系的教學創新
教學創新在藥理學課程體系的創新建設工作中有著重要意義,高職院校可以從以下幾個方面進行藥理學教學創新系統的建設:首先是對課程體系的創新,高職院校需要改變原有的統一的課程體系,以模塊式的課程體系進行藥理學課程的設置,并根據各專業的特點設置不同的課程模塊,并選擇具有相應專業水平的教師根據模塊設置進行針對性教學,從而提高課程教育的教學效率與教學效果;其次是對藥理學教材的創新,教材是課程知識的重要載體,而隨著社會對人才需求的不斷變化,高職院校必須根據社會需求、藥理學領域的進步發展對課程教材進行及時、合理、科學的調整,使得教材不僅能夠為學生提供系統知識,還能夠為學生帶來文化涵養的熏陶;同時,高職院校還應該重視對藥理學教學內容的創新工作,藥理學的教材內容必須能夠與時俱進,能夠及時的反映出最新的科學研究成果,因此應該對教學內容的結構進行合理的創新,如講座、自學、精講的比重要根據課程教材的難易度進行合理調整;最后,還應該對藥理學專業的教學手段進行創新,在新媒體教學手段不斷更新的時代下,教師必須采用先進的教學方法、教學方式提高教學效率以及教學效果。
4藥理學課程體系的科研創新
科研創新是高職院校獲得發展動力的重要源泉,高職院校需要鼓勵教師積極進行科研活動的創新,在保持現有教學質量的基礎上,設置合理的科研創新項目,并組織教師團隊以及學生進行科研項目的深入研究,讓教師與學生能夠在科研創新活動過程中提高自身專業水平,培養對知識的科學研究能力,從而獲得較高的科研創新能力,使得學生能夠在教學活動中掌握對知識的靈活運用能力。
5藥理學課程體系的制度創新
完善的教學制度是教學工作有序進行的重要保障,高職院校在進行課程體系的創新時也要加快對教學制度的創新工作。首先,應該建立健全教學質量監控體系,建立合理的制度對教師的教學活動、實驗室的管理工作以及教師的教學責任進行明確的劃分與規范,同時對教學的日常工作,如教學計劃、實驗安排、考試內容等環節進行審查,確保每一環節都在制度下規范進行,使得教師以及學生都能按照合理的教學制度進行;同時高職院校還應該設立教學激勵制度以及評估制度,通過對教師工作的嚴格評估,對優秀的教師進行合理的獎勵,從而促進教師團隊的不斷進取[5]。
結論
在高職院校教學的改革發展中,對課程體系的創新建設有著重要意義,而藥理學對于專業能力以及應用能力都有著較高要求,因此必須加快對藥理學課程體系的創新建設,從而有效提高高職院校藥理學專業的教學質量與教學效果。本文從藥理學課程體系的理念創新、師資創新、教學創新、科研創新以及制度創新這五個方面給出了具體的建議,高職院校只有加快對這五個部分的創新建設工作,才能真正為社會培養出專業能力與應用能力較強的藥理學人才。希望通過本文的研究能夠對高職院校的教學創新工作提供一定的幫助,從而促進高職院校的教學發展,提高其在市場中的競爭優勢。
參考文獻:
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