探索与实践：中国传媒大学信息工程学院教学研究与改革论文集(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：刘剑波,史萍

出版社：中国传媒大学出版社

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探索与实践：中国传媒大学信息工程学院教学研究与改革论文集试读：

课程改革

电视原理实验课程改革探索

摘要 为了使学生在掌握好基本实验技能的基础上，更加深刻地理解理论知识，发挥其学习的主观能动性，全面提高学生的综合素质，本文介绍了在电视原理实验课的教学内容、教学方法等方面所进行的有益的教学改革探索和一些经验与体会。

关键词 电视原理 实验课教学 教学内容 教学方法

电视原理是中国传媒大学工科本科专业重要的专业基础课程和重点建设的特色课程，自电视原理课程建设初期，中国传媒大学就先后建立“彩色电视中心实验室”、“彩色电视图像质量评价实验室”和“电视测量实验室”，培养出来的毕业生有较强的动手实践能力，深受广电领域用人单位的欢迎。随着数字电视的发展，我校又建设了一批现代化的数字电视实验室。目前，拥有教育部211工程投资建设的“数字高清晰度电视实验室”，广电总局投资建设的重点实验室“电视原理实验室”、“多媒体技术实验室”、“数字视频测量实验室”、“数字视频压缩编码处理实验室”、“电视图像质量评价实验室”等。实验室的建设为电视原理课程的实验提供了良好的基础保障。

实验教学是电视原理教学过程中一个不可或缺的重要环节，根据电视原理教学内容和教学大纲要求，同时结合多年来我校积累的丰富电视原理实验教学经验，我们对电视原理的实验教学内容、实验设置、实验编排、实验教学方法等方面进行了如下改革，使我校的电视原理实验教学独具特色，得到广大师生和各级领导的高度评价。一、调整教学内容，实验课程的设置贴近理论课教学进度

电视原理实验课的开设依附于电视原理理论课的教学，是一种验证型的教学模式。它将课堂上所学的理论知识与实验课的实践相结合，通过测量测试对书本上的原理结论进行验证，从而达到巩固理论知识的目的。所以在电视原理实验课程的内容和进度的安排上，我们尽量配合理论课教学进度，避免实验课的内容超前于理论课，造成学生在没有学习原理的情况下盲目进行实验测试，使得教学效果大打折扣。为了更好地与理论课教学相配合，我们将实验课的教学内容进行调整，按照理论课的进度安排相应的实验课教学，使学生能够通过实验课更好地理解消化所学的理论知识。二、改革实验课教学方法，完善实验课教学过程

实验过程是保证实验质量的重要前提。老师不应只安排和完成实验内容，还要精心设计实验过程。为了充分利用有限的时间和条件，控制各环节的进度，在本次改革中，我们尝试把实验报告的电子版提前发给学生。在实验报告中，要求学生课前充分预习，而不是盲目地进入实验室，还要求学生初步了解实验目的和原理、实验环境的使用、操作方法和实验步骤等。这样在教师授课过程中，可以通过提问以检查预习的情况，还可以鼓励学生自由发言，大家共同探讨实验原理，充分利用课程时间。通过课前预习，保证了学生在实验前有足够的理论储备，使学生在实验中思路清晰，能及时发现问题，其分析问题和解决问题的能力也得到增强，也就更易于取得实验的成功。三、利用多媒体手段，充分调动实验过程中的学习主体

电视原理实验课的设置是为了给学生提供将所学的理论知识付诸实践的机会，所以让学生充分熟悉每次实验所应用的理论知识至关重要。在以往的电视原理实验教学中，会单独设置示教实验课，以教师讲授、示范为主，目的是让学生能够根据教师调试出的实验现象，分析其中的理论。然而，这种方式失去了实验课学生为主体的本质。所以在2008至2009学年第一学期，每次实验课均设置示教部分，并且以影像的形式播放给学生。示教影像内容是按照每次实验课内容，先通过实验现象复习相关的理论知识，然后介绍该次实验所用到的设备名称和使用方法，强调每个实验环节的观察要点及注意事项，突出观察重点、实验的最终效果等。每段影像会根据实验的难易程度，尽量给学生留出足够的观察时间，以便每个学生都能够独立完成实验。［1］这种教学方式大大增加了学生动手操作的机会，使我们的教学取得了事半功倍的效果。四、细化学生分组，提高教师的工作效率和实验设备的利用率

电视原理课程是面向本科三年级学生开设的专业基础课程。学生人数逐年递增，但教师、设备和教室条件有限。每次授课，学生多而仪器少，并不是每个学生都能得到动手操作的机会，教师也不能照顾到每个同学，达不到预期的教学效果。为了让学生们更大限度地拥有动手机会，经过商讨，将学生分组，2006－2008年度每组15人，2008－2009年度每组8人进行实验。这种实验方式，不仅最大限度地保证了学生的动手机会，提高了学生的积极性，而且提高了实验设备的利用率。再配合影像示教的教学方式，教师负责随时解答学生在实践过程中出现的各种问题，这样不但减轻了老师的工作量，调动了老师的工作热情，提高了老师的工作效率，更重要的是能够给学生提供更细致的实验指导，提高了实验教学的质量。五、利用网络教学，开设综合性、创新性实验

为了提高学生的动手能力和创新能力，我们在电视原理精品课程网络课件中开设了网络实验教学部分，以给有兴趣的同学提供更多的实践机会。网络实验开设了3个不同类别共15个网络实验。第一类是演示类的实验教学，如彩色分光和三基色混色实验，通过实验演示帮助学生更好地理解抽象难懂的概念和原理；第二类是学生动手实验，如电视传像原理实验，学生通过参与完成这些实验，可以提高和锻炼实验动手能力，培养正确的实验思维方法；第三类是综合性创新性实验，通过开设综合性设计实验，可以激发学生的学习兴趣和创新意识。

上面介绍的是我们对于电视原理实验课程的改革情况，其中主要包括该课程教学内容、教学手段和教学方法的一些改革。通过教学实践，其中一些改革措施在一定程度上缓解了实验室配置和设备短缺的情况，激发了老师们的积极性，并且已经收到了较好的教学效果，改变了学生以往对实验课投入时间精力不足的现象，端正了学生对实验课的认识，激发了学生设计实验的积极性，达到了深化改革实验教学［2］模式和教学手段的目的。通过这些改革措施，无论是在理论应用方面还是实践基本功方面，学生都有了明显提高。

参考文献

［1］龚红仿，杨宏杰，程思蔚.数据结构实验课教学改革与实践.《计算机教育》，2007（12）.

［2］樊振军，周惟公，郝会颖.关于物理实验课改革的探讨.《实验室科学》，2008（3）：83-84.

电子商务与信息安全课程改革的一些设想

摘要 本文根据笔者的教学实践经验，指出了当前教学活动中存在的主要问题，通过结合国际通行的新型教学方法和思路，从教学方法、课程体系、教学手段等多个方面，提出针对电子商务与信息安全课程的教学改革建议和意见。

关键词 电子商务与信息安全 教学改革 互动式教学一、引言

电子商务与信息安全这门课程是我校信息工程学院的考查课，也是一门双语教学课程。按照教学大纲的要求，本课程旨在介绍最新的电子商务和Web安全的实现技术、解决方案及商业应用，帮助学生建立起电子商务和信息安全知识结构，掌握电子商务和信息安全技能。由于电子商务和信息安全这门课程是选修课，课时量仅为32课时，而本门课程又是一门综合性非常强的课程，如何让学生在较短的时间内，对开展电子商务所涉及的各个方面的安全技术都有所了解，形成对信息安全技术的浓厚兴趣，促进学生对信息安全相关技术的框架理解，并能够联系到将来的工作实际，则是笔者一直都在思考的问题。二、当前教学活动中存在的问题

电子商务和信息安全这门课程作为一门选修课程，每年选修人数在信息工程学院都比较多，可以达到近300人之多。但是在平时的教学过程中，却经常出现学生上课注意力不集中和缺勤的现象。根据笔者在课余的师生交流和沟通，认为主要存在以下几个问题：1.课程内容设置有重叠之处

比如，这门课在讲述信息安全基本情况时，就会联系到网络安全，而按照网络安全的基础逐步剖析，则一定会讲到基本的网络层次设计。而网络的基本层次设计是计算机网络这门课程的基础，因此，学生在重复听到相同的内容时，就会出现倦怠情绪。这些重叠的内容还包括网站的设计和开发等，以及Web程序设计等相关课程。2.课程内容重点与学生的兴趣点不完全吻合

根据笔者的观察，学生最感兴趣的内容是病毒防范、黑客攻击和密码学历史。而在本门课程中，最重要的知识点是电子商务开发所具备的各类安全协议、用户的身份认证等内容，这些内容尚未在学生心目中形成共鸣。而作为选修课，也不能分配出相应的时间进行实验做出效果验证，学生无法看到协议运行的实效，所以兴趣逐渐下降。3.教材涵盖知识不足

本课程选用的教材是由美国著名出版社O'Reilly ＆ Associates出版的、著名学者Simson Garfinkel和Gene Spafford合著的Web Security，Privacy ＆ Commerce（2nd Edition，清华大学出版社影印版），以及著名学者Marilyn Greenstein和Todd M.Feinman的Electronic Commerce：Security，RiskManagement and Control（机械工业出版社影印版，管理科学专业精品教材）。但是，所选教材是2001年成书的，至今已经有7年时间，而信息安全技术和趋势在这7年里面已经有了较大的发展，因此存在一定的知识点缺失。缺少的主要内容就是网络音视频数据保护的相关知识，而这部分内容是学生们比较感兴趣，也是与今后就业有着直接关系的。三、教学内容的改进

依照教学大纲的要求，并结合社会发展的实际需要，以及学生的兴趣点，笔者认为，应该从学生兴趣和课程目标两个方面对现有课程内容进行改进，实现学生学习兴趣和效率的最大化和知识点涵盖的最优化。

具体来说，应该从以下几个方面对现有课程内容进行改革。1.删除部分课程内容

应当删除部分课程内容，特别是同其他课程内容出现重合的部分。因此，在授课时可以删除网络基础知识、网站设计部分，避免同其他课程内容的冲突，也使得本课程能够讲授更多学生尚未学习过的内容。2.精简部分课程内容

按照以往的教学大纲，密码学技术、密码学应用、密码学协议、数字证书和身份认证这四个大知识点一共需要占用20个课时，要占到全部课时量的一大半。而这部分知识由于缺乏实验，单纯讲授细节达不到效果，反而使学生产生厌倦感。因此，笔者认为，可以在改变本部分内容教学方法的前提下，缩短这部分内容所占用的课时量，便于省出时间涵盖其他方面的知识点。3.添加部分新的知识点

由于以往选用的教材对于视音频内容保护方面涵盖较少，因此，应该把部分新的知识内容包含进本课程之中。这些内容包括数字版权管理技术、知识产权保护技术、软件代码的安全漏洞等。4.适当扩充部分课程内容

应当适当扩充部分课程内容，以提高学生的兴趣。这部分内容包括计算机病毒原理、计算机安全防护措施和网络攻防技术。

除了对教学内容进行调整之外，还应该增加部分参考书籍和参考文献，特别是下列书籍，对学生形成完整的信息安全观念有重要作用：

Charles P.Pfleeger.Security in Computing.Prentice Hall.

Mark Stamp.Information Security-Principles and Practice.Wiley.

Eberhard Becker，Willms Buhse，Dirk Gunnewig，Niels Rump.Digital Rights Management.

石志国，薛为民，尹浩.《计算机网络安全教程》，北京交通大学出版社.四、教学方法的改进

双语教学是目前高等院校教育改革的主要内容之一。电子商务与信息安全作为信息工程学院的专业基础课，同时也作为数字媒体时代媒体内容网络传播与交易的重要内容之一，其教学方法、手段自然要与应用相结合。同时作为一门双语教学课程，对英文专业知识的培训和对听说读写能力的培养也自然成为一个基本要求。笔者认为从英语掌握和兴趣引导两个方面，应该采取渗透式双语教学、反推式教学、课上与课下的科研创新互动、课堂互动、案例教学法等具体教学方法的有机结合，提高教学效果，增强学生学习的积极性，锻炼其创新思维和动手实践能力。1.渗透式的双语教学方式

根据目前我校开展双语教学的实际情况，以及学生英文水平参差不齐的特点，电子商务与信息安全课程采用开放式的渗透式双语教学方法。课程以英文原版教材为基础，配以中文相关教材，在日常课程学习中，以提高学生英文水平为目的，将专业词汇学习与学科知识学习融合在一起，将扩大专业词汇量与教学计划的实施同步，渗透的深度视学生水平和学习进展而定。

在渗透式教学中，随着课程的讲解，用英文给出常用专业术语，并有意把它们与汉语融合在一个语言系统中，使学生耳熟能详，并在不同的语境中体会语汇应用的差异。频繁接触、反复使用，配合课件中的多媒体要素和具有特殊意义的语境，可使学生顺利完成从短期记忆到长期记忆的转变。随着学生专业词汇量的扩大，配合课后作业，学生网上搜索英语专业信息和浏览英语专业文献的速度，专业资料英译汉、汉译英的水平都随之提高，易于掌握国内外的最新研究成果和学术发展趋势、动态、研究方法及理论，进而启发思维、开阔视野、丰富知识结构。

同时本课程与后续的媒体内容安全、密码学等课程，以及其他的双语课程形成有效的衔接，专业语汇的学习渗透到各门课程里，分散在大学4年里。通过这种渗透式的衔接，使专业语汇及相关外文前沿知识的学习对学生不再是不可承受的压力，使学生的每节课都置身在渗透环境中，经历由少到多、由量变到质变的过程。2.反推式教学

根据课堂反映，在讲授密码学安全协议时，由于涉及大量密码学协议细节，内容往往艰涩难懂。这时，可以采用反推式的方法来进行讲解。

所谓“反推式”教学，就是避免以往知识体系从基础开始，逐步向高级延伸，最终得到完整系统的“正推式”步骤，而是先从系统着手，不断剥茧抽丝，逐渐深入技术实质。这种教学方法也是有先例的。比如在讲授计算机网络时，可以从计算机网络的基础应用着手，讲解为什么会有电子邮件，然后从应用层逐层往下讲，最终讲到物理层。这样的讲述方法符合学生感性理解的世界，易于引起学生的共鸣。

同样，在讲授密码学协议时，我们可以首先设计出一个简单的密码学协议，在课堂上要求学生发现其中的漏洞，然后再修补漏洞，制订新的协议，然后再寻找发现漏洞，再修补，不断地重复这个过程，最终得到安全的密码学协议。在这个攻击—修补—再攻击—再修补的过程中，学生可以主动地思考，从而激发挑战困难的动力，最终掌握密码学协议的细节。在这样的教学过程中，学生不仅能够保持较为浓厚的兴趣，还可以认识到密码学协议设计存在的问题，便于其在更高层次上理解技术概念。3.课上与课下的科研创新互动

科研与教学的有机结合，是信息技术学科专业课程的重要教学方法。对于电子商务与信息安全课程，一方面通过课上教学环节对基本的理论和方法进行介绍和讲解，另一方面通过课堂提出延伸性问题。这样可以启发学生主动思考，督促学生课后利用学到的知识和专业词汇进行更深入的讨论，鼓励学生对问题的本质加以探究，并给出创新性的解决方法。同时可以在后续课程中给予一定时间进行课上的讨论交流，并结合大学生创新实践小组、国家大学生创新实验项目等，形成课上和课下的良好互动，促进学生学习的积极性和主动性，推动学生创新能力的培养，并使得课程教学真正与其他教学环节融为一体，提高学生培养的一致性和有效性。

由于参与本课程授课的老师都有同课程相关的科研项目，鼓励学生参与教师的科研项目，一方面可以弥补课时量的不足，给学生更多的学习时间和机会，另一方面，只有动手参与，才能把“被动地掌握知识”变成“主动掌握获取知识的能力”。4.课堂互动

在教学过程中，积极鼓励学生大胆指出教学中可能发生的失误、难以理解的部分和听课过程中产生的问题。此外，还专门提供了课堂讨论时间，交流和讨论有助于创造师生互动的课堂气氛。促进课堂互动，是提升双语课程教学效果的有效手段。在电子商务与信息安全课程的教学实践中，课程教师也要不断摸索适合学生特点的新型课堂互动模式。同时，为引导学生更好地接受双语教学模式，应切实提高学生信息安全技术领域内的英语听说读写能力。具体包括以下内容：（1）进行课堂提问。课堂提问是引发师生互动的良好方式。教师结合课程内容进行有计划的提问，有助于促使学生在学习过程中能够跟上讲课的节奏并不断思考，有助于督促学生主动学习、启发引导和锻炼学生的外语口语表达能力，有助于教师及时检查教学效果并根据学生的反映而适时调整教学进程和方法。（2）进行师生角色反串，避免教师单向讲授。为避免单一讲解的枯燥，对于外文教材中不太重要或不是核心的内容，事先留给学生课后阅读，在课堂上让学生以个人或小组为单位对所阅读的章节进行归纳总结，教师给予必要的指导和归纳。（3）组织学生讨论。以小组为单位，在教师的启迪下学生就案例展开讨论，提出见解，然后教师进行点评。（4）重视与学生的沟通。通过座谈和问卷调查等方式，定期收集学生的感受和教学建议，并据此来调整教学进度，及时进行指导。5.案例教学

因为本课程并不是基础课程，而是专业选修课，所以如何激发学生的学习兴趣是最为重要的。在这门课程中，虽然由于课时量较少，无法引入大量的学生实验，让学生得到有关信息安全的感性认识。但是在课堂教授中，仍然可以用各类生动的例子来进行演示和讲解，激发学生的好奇心。

比如，在讲解网络攻防技术时，可以用虚拟机的方式，演示黑客如何通过telnet远程登录非法主机，并获得口令的过程。又比如，在讲解口令安全性时，可以使用口令破解软件攻击某个口令，让学生直观地认识到设置不安全的口令会导致的不良后果。

另外，在讲授密码学协议时，可以利用操作系统内置的网络安全协议和组件，进行部分网络安全协议和技术的课堂演示，以帮助理解复杂、抽象的安全协议。

还有，在讲授信息安全管理时，可以通过列举失败的案例，通过故事的方式，让学生对“信息安全三分技术，七分管理”的实质有深刻的认识。五、总结

电子商务和信息安全作为一门双语教学的专业选修课程，在实际教学中，必须从社会发展和学生兴趣相结合的出发点进行改进，不断与时俱进，贴近学生实际，打破教学过程中存在的内容和方式定势，丰富教学内容和教学手段，做到以提高学生兴趣为主，吸收先进知识，完善教学方法，在传授基本知识的过程中，培养学生良好的双语阅读能力、独立思考能力，为其今后的发展打下坚实的基础。

多媒体系统设计课程自主学习模式探讨

摘要 多媒体系统设计是本科多媒体方向的专业必修课，该课程的宗旨是培养学生的多媒体软件的开发能力。本文首先介绍了该课程的特点，它既不同于传统的课堂教学的课程，也不同于普通的实验课程，注重培养学生的自主学习模式，提高学生的创新能力。本文提出了自主学习模式的五个阶段，可以使学生在循序渐进中领会创新的方法，发挥潜能。最后，本文还提出了该课程实行自主学习模式对教师的四点要求，教师素质的提高是自主学习模式成功的保证。

关键词 大学生素质教育 自主学习模式一、引言

多媒体系统设计是本校信息工程学院电视工程系本科多媒体专业必修的一门专业课程，也是一门实践性很强的课程。该课程以理论与实践结合，重在培养学生的动手能力与设计能力、创造性思维和独立解决问题的能力，使学生通过本课程的学习掌握多媒体软件设计的基本方法和能力。

在我校，不仅要求多媒体专业的本科生有一定的多媒体软件的使用能力，更重要的是应具有一定的多媒体软件的开发能力。因此，对于多媒体专业的学生，本课程具有非常重要的意义。这不仅是因为多媒体系统设计与其他基础课程关系密切，更为重要的是多媒体软件开发能力的好坏直接关系到学生毕业以后能否胜任软件开发的工作。

本课程的教学对象是信息类的非计算机专业的大学四年级学生。学生初步具有C++语言基础，但没有学习数据结构、数据库、软件工程等课程，更缺乏实际的软件开发训练。因此，本课程需要从VC++的基本概念讲起，先做一些基于MFC的图形、视频、音频播放的练习，再学习使用微软的多媒体开发工具DirectX。最后，学生用已掌握的开发工具，发挥自己的创造性设计多媒体软件系统。

本文将着重介绍我们如何通过多媒体系统设计的教学提高学生自主学习和动手的能力，并在学习过程中培养学生的学习兴趣和创新能力。二、专业课的教学模式1.专业课的特点

作为本科大四的专业课，大多数课程具有综合性强、应用性强、理论与实践结合紧密等特点。以多媒体系统设计为例，本课程是一门基础课程多、应用实践性强、概念多、技巧性强的课程，要求学生学习多媒体设计的基本原理、概念和技术方法。由于本课程所用到的多媒体技术涵盖了VC++编程技术、MFC绘图技术、DirectDraw多媒体显示技术、DirectShow多媒体播放技术、网络流媒体技术等，所以不仅在理论上具有相当的难度，在实际开发过程中也要求有很高的技巧，其中涉及很多实践经验少的本科学生不易掌握的概念和方法。2.专业课的教学模式

作为本科大四的专业课，本课程是本科毕业设计的“奠基”课程，也是进入研究生学习或走上工作岗位前的一次“热身”学习。

作为工科学科教育，最重要的是培养具有动手能力和自主学习能力，并有一定创新思维的工程师，而不是缺乏实践能力的理论家。对于大学本科学生来说，前三年主要是基础课和专业基础课的学习，主要教学模式是课堂教学。大四的专业课教学（至少是部分实践性很强的专业课）不应该再沿用这种从书本到实验的课堂教学模式，但从查阅资料、研究课题到撰写论文的研究模式还是不适合刚上四年级的学生。本科生的毕业设计和研究生的课题研究属于研究模式，而本科生的专业课学习应该处于从学习模式到研究模式的过渡。即对于大四的专业课学习应该有一个介于课堂教学模式和研究模式之间的教学模式，我们称之为自主学习模式。

自主学习模式一般是指在教师的指导下，发挥学生主观能动性，积极主动地完成教师交给学生的学习任务。这种方法在远程教学中用得比较多。在师生双方难以见面的远程教学环境中，自主学习模式是一种无奈和被迫的选择。然而，从实际效果来说，自主学习模式促进了学生学习的主动性，提高了学生分析问题和解决问题的能力。如果远程教学的这种自主学习模式与教师面对面的辅导相结合，就能够收到课堂教学模式所达不到的教学效果。三、自主学习模式的实践过程

从上面的讨论我们可以知道，我们这里提出的自主学习模式与远程教学中采用的自主教学模式是有所区别的，有些文章称之为教师指导下的自主学习模式，或简称为指导—自主学习模式。下面以多媒体系统设计课程为例，说明这种自主学习模式的实践过程。

首先，我们应当确定本课程学习应该达到的目标：（1）掌握多媒体的基本开发技术；（2）初步具备多媒体软件的开发能力；（3）自主开发新的多媒体功能。

根据这个目标，我们提出自主学习模式的五个阶段。1.前期准备阶段

一是复习C++语言尤其是一些重要概念，使用举例的方式将编程经常用到的概念复习一遍。二是学习使用MFC开发工具，着重基本概念的理解和灵活运用。这是编程的基础。2.练习阶段

比如开发一个画图板软件，实现画线、圆形、矩形等简单功能。教师结合这个画图软件的代码，向学生介绍软件开发常用的方法，包括构建软件中的数据结构、开发动态库的方法等。3.学习多媒体开发知识阶段

以一个多媒体软件为例来介绍多媒体开发工具DirectDraw，讲解其开发方法和注意的事项，让学生参照使用。如果学生程度好，还可以多举一些例子，如网络通信功能和数据库访问功能。4.学生自主学习阶段

以前期多媒体技术为基础，给定选题范围，让学生自主选题。最好两人或三人组成小组，学习合作开发。此时教师应与学生一起共同讨论课题内容和各人的分工与相互合作，向学生提出建议。当明确课题和分工后，学生就可以根据自己的课题要求自主查阅资料，写出设计路线，并着手编写程序。在这个阶段中，教师的作用是引导和答疑，对学生设计的可行性进行评估，避免设计内容太容易或太难。5.测试总结阶段

教师按照设计要求进行验收，指出不足之处，并要求学生写出设计报告，对整个工作进行总结。为了培养学生的逻辑表达和演讲能力，在条件许可的情况下，可让学生进行汇报演讲。教师可对学生演讲的形式和内容进行指导，锻炼学生的演讲能力。四、自主学习对教师素质的要求

学生进行自主学习，教师不是单纯地讲课，还要担负组织、管理、引导、辅导等任务。因此，在自主学习模式下，由于缺乏统一规范的学习教材，因此对教师的要求更高。以多媒体系统设计课程为例，要求教师应具备如下素质：1.与课程相关的理论知识

由于自主学习模式不再是教师讲什么学生听什么，而是以教师引导答疑为主，所以要求教师在与课程相关的知识方面做到有问必答，能与学生共同探讨课程中的问题，使学生对有关问题产生探索的兴趣。比如，开发多媒体软件要用到C++语言和VC++开发工具，所以作为指导教师，应该精通C++语言和VC++方面的知识。否则很难指导学生掌握开发工具，也就谈不上指导学生进行软件开发了。2.与课程相关的实践经验

因为要指导学生进行实践活动，作为指导教师没有相关的实践经验是不行的。因此，教师相关的科研经历就显得尤为重要。虽然学生是自主学习，但教师的经验性点拨可使学生少走弯路，知道什么方案是可行的，难度有多大，需要做哪些准备等等。3.项目组织能力

为了让学生学会团队协作开发程序，教师还必须具有项目的组织能力。教师不仅要教会学生如何设计项目，更重要的是如何分工协作，共同完成任务。具体到本课程来说，是要教会学生用动态库的方法在技术上分解模块，使得协作各方各负其责，又在总体上合为一体。4.新技术学习能力

多媒体技术发展很快，为了指导学生能够尝试新的技术，教师也要不断学习，完善自己，及时将新的技术介绍给学生。

多媒体系统设计课程实践性很强，这种教学方法目前并不多见，也没有现成的教科书，要靠教师自己去摸索，根据学生的软件开发能力，引导学生选择符合他们接受能力的课题。五、结束语

目前，各高校都在开展素质教育方法的研究，这方面有不少成功的经验。我们认为，高校具有实践性质的专业课特别适合开展自主学习的实验。我们将自主学习看做是课堂学习模式到研究模式的一种中间过渡形式。我们采用前期讲课、中期实验、后期自主设计这样三个阶梯五个阶段的教学模式，让学生逐步过渡到研究模式，为毕业设计做心理与技术上的准备。

自主学习对教师的要求比课堂教学高，对学生的评分难以把握。如何规范自主学习的教学模式，避免出现对学生“放羊”，或难度过高而挫伤学生的积极性，是今后探讨的重点。

嵌入式计算机系统课程建设研究

摘要 随着嵌入式技术的迅猛发展，嵌入式计算机系统课程建设的重要性日益凸显。本文从课程建设的理念与思路、课程特色等四个方面介绍了中国传媒大学该门课程的建设研究情况。

关键词 嵌入式计算机系统 课程建设一、前言

近年来，我国嵌入式系统产品发展十分迅猛，中国嵌入式系统市场估计每年将直接创造千亿元的效益，所带动的相关工业产值超过万亿元，成为中国信息产业新的市场增长点。与巨大的市场潜力和产业需求相比，我国嵌入式系统工程人才培养相对落后，并进而影响到该产业的快速发展。在这种背景下，许多高校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求，开设了嵌入式系统相关课程。在IEEE计算机协会和ACM共同制订的2004版计算机类课程体系中，嵌入式系统已经被列为核心课程之一。中国传媒大学信息工程学院于2005学年开设了嵌入式计算机系统课程。在几年的时间里，笔者对这门课程的建设进行了相关研究，下面从四个方面介绍该课程的建设研究情况。二、课程建设的理念与思路1.课程建设的理念

嵌入式计算机系统课程的建设理念为：求新、务实、抓重点、重能力。即跟踪嵌入式系统的最新发展，不断优化课程结构，及时更新教学内容，保持教学的先进性和主流性；在教学中，兼顾理论，重在实践，注重学生实践动手能力、综合设计能力和创新能力的培养。2.课程建设的思路

嵌入式计算机系统课程的建设思路分为以下几点：（1）保持教学内容的合理性和先进性

嵌入式计算机系统技术发展非常迅速，新的技术、新的器件层出不穷。本课程的建设思路是：跟踪嵌入式计算机系统技术的最新发展，跟踪国内外名牌大学的相关课程以及国内精品课程，研究最新的相关教改论文，及时更新教学内容，保持教学内容的合理性和先进性。（2）以系统级设计为中心，以嵌入式软件设计为重点

现代嵌入式计算机系统越来越复杂，功能越来越强大，系统级设计变得日益重要。因此我们课程建设的基本思想是以系统级设计为中心，以嵌入式软件设计为重点，以当前最流行的嵌入式Linux系统为软件平台，使学生能够熟练掌握相关嵌入式计算机系统工具，利用嵌入式计算机系统工具和系统级设计思想、设计方法，高效地学习嵌入式计算机系统的设计、开发知识。（3）加强教材建设

根据课程的具体内容，编著适合的教材。（4）优化师资队伍

合理配置师资队伍，以多种手段提高教师教学水平和教学质量。（5）实现网络第二课堂教学

利用网络技术，增加教学手段。三、课程特色及与国内其他大学同类课程的比较表 嵌入式系统课程调研情况

为了更好地建设本门课程，我们调研、参考了北京航空航天大学、北京大学、天津大学、浙江大学、清华大学、西安交通大学、北京工业大学、电子科技大学、四川大学、西南交通大学、中山大学等多所大学的嵌入式系统课程。调研的重点是课程内容安排、采用的硬件平台、操作系统、学时及分配，部分调研情况见表。

根据我校的行业特点和专业定位，并借鉴兄弟院校该门课程的建设经验，中国传媒大学嵌入式计算机系统具有如下的课程特色：1.兼顾理论，重在实践

作为一门实践性很强的课程，本课程在不断更新国内外理论知识的同时，非常重视加强实践环节：一是在理论授课部分，讲解了一些设计实例，这些设计实例具有很强的实践性。二是课程设计了大量的实验，实验课时占到了整个课程的三分之二，实验课本身加强了指导力度，由骨干教师加多名具有较强实践能力的助教组成指导队伍，负责整个实验期间从理论到具体操作的各个环节的指导工作，采取小班实验教学。2.具有较强的实用性和前沿性

课程内容较大程度地体现了嵌入式领域的热点，是企业界普遍关心的核心技术，具有较强的实用性，有利于培养业界需要的人才。课程的前沿性则表现在：一、课程的主讲教师是从事嵌入式系统研究与开发一线的科研人员，能够及时地根据技术发展动向调整教学大纲和教学计划，及时地将最新的技术和设计理念引入到课程中。二、及时地对国内外一些著名大学（目前国内主要是北京航空航天大学、浙江大学，国外是卡耐基·梅隆和普林斯顿大学）相关课程的开设情况进行跟踪分析，对我们的课程安排适时调整。3.与本科毕业设计紧密结合

上学年，我们开设了十多个嵌入式系统相关本科毕业设计题目。2009年，基于本课程开设的本科毕业设计题目超过了20个。随着课程建设的发展，以后基于本课程开设的本科毕业设计题目将会越来越多。四、课程结构与内容1.课程基本情况（1）学时设置 48（2）理论学时 16（3）实验学时 32（4）硬件平台 ARM（5）操作系统Linux2.课程内容（1）理论课教学内容

为了更好地体现课程理念和特色，并从有利于学生能在嵌入式系统开发中尽快入门的角度考虑，经过不断的调研并结合自身的教学实践，我们逐步确定了嵌入式计算机系统课程的主要教学内容。具体的教学内容安排如下：

①嵌入式计算机系统概述（2学时）

②Linux系统使用（4学时）

③Linux下的C编程（2学时）

④嵌入式开发平台的搭建（2学时）

⑤嵌入式系统的移植（4学时）

⑥嵌入式驱动开发（2学时）（2）实验课教学内容

在实验内容上，经过几年来的教学实践，我们已经形成了一种层次化、模块化的实践教学体系。目前实验内容主要分为两个模块：①软件实验，主要目的是使学生熟悉Linux操作系统，并能在Linux系统中编写基本的应用程序。②硬件实验，学生可以利用硬件实验箱设计完成比较实用的系统，如一个LED灯的驱动显示实现等。

具体的教学内容安排如下：

①Linux安装及基本命令使用（4学时）

②Linux基本命令使用和Linux下编辑器的使用（4学时）

③Linux下的Shell编程（4学时）

④Linux下的C编程（4学时）

⑤嵌入式开发平台的搭建（4学时）

⑥Bootloader和Kernel的编译（4学时）

⑦文件系统的编译及各模块的编写（4学时）

⑧驱动程序的编译（4学时）五、教学方法与教学手段1.教学方法

在教学方法上，充分调动学生学习的积极性和参与性，将传统的教学手段和现代教育技术相结合，强调理论教学与实践教学并重，在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。作为一门实践性极强的课程，在教学中我们强调学生的主体地位，坚持“学生为主体，教师为主导”的思想。具体来说，我们采用了以下几种教学方法：（1）思路式教学方法

在教学过程中，引导学生结合已学的知识和本课程知识，分析和解决问题。引导学生分析问题、抓住问题的本质，尝试用不同的方法解决问题，在解决问题的过程中，培养学生正确的思维方式。（2）小结式教学方法

每一小阶段理论知识的学习后，都有相应的实践课程，帮助学生理解、验证所学的知识。教师根据学生的报告，找出存在的问题，分析问题，并给出解决的方法。在这一过程中，学生可以牢固地掌握基本知识，学会思考和解决问题。（3）项目式教学方法

为了全面培养学生的独立设计能力，实验课设置了贴近实际的小项目的分析设计内容。在这个过程中，引导学生参与设计过程，使学生加深理解前面学到的理论知识，增加设计经验，增强独立设计的能力。2.教学手段

同时，我们采用了多种教学手段进行教学。具体如下：（1）传统教学手段和多媒体教学手段相结合的方法

采用多媒体教学手段，可以迅速准确地进行展示，大大提高课堂教学的效率，因此本课程全部采用电子课件。但是现代化的教学手段不能替代教师在教学中的主导地位，因此我们选择现代化教学手段和传统教学手段的有机结合，发挥两者各自的优点，达到优势互补。（2）理论讲解和专项实验相结合的方法

实验可以综合运用所学的有关专业知识，在实验中巩固和提高所学理论知识，增强解决实际问题的能力。（3）电子课件和应用软件演示相结合的方法

根据本课程的特点，在教学中把电子课件和应用软件相结合。在讲授时，针对具体的工具软件进行演示，使学生对相关知识有感性的认识和理解。（4）网络教学手段

网络教学是课堂教学的重要补充，目前本课程建立了公共邮箱来交流学习资料和答疑。在未来的课程建设中，我们将建设课程网站，将教学内容制作成视频资料，将其与课件、实验指导、习题库及一些资源链接放在课程网站上。利用网络平台及时与学生进行学习情况的交流，收集意见、答疑解惑，就课程进展及时发布预习信息及参考资料等，充分发挥网络突破空间、距离限制的优势，让学生能够最大限度地利用学习资源，自主地学习和提高。

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视频测量技术实验教学探索与实践

摘要 视频测量技术是一门理论与实践、原理与应用紧密结合的课程，是中国传媒大学重要的专业特色课程。本文介绍了视频测量技术实验现状，分析了目前存在的主要问题，提出了相应的措施。

关键词 视频测量技术 实验教学 教学改革

随着数字技术和网络技术的发展，广播电视数字化的进展十分迅速。我国广播电视正处在从模拟向数字转换的关键时期，广播电视技术新体系逐步形成，建立一套与之相适应的行之有效的测量方法尤为重要。视频测量技术是一门理论与实践、原理与应用紧密结合的课程，是中国传媒大学重要的专业特色课程。视频测量技术实验课程的教学目的是使学生能够通过一系列视频测量实验，掌握广播电视测量系统的基本理论和实际应用技术，养成实事求是的科学实验态度，成为具有较强实践能力和创新意识的高素质工程技术人才。一、视频测量技术实验现状1.实验教学条件

视频测量技术是一门理论与实践、原理与实验结合十分紧密的课程。随着电视技术的发展，信息工程学院建设了专门用于本科视频测量实验的视频测量实验室。

视频测量实验室的主要仪器有：VM700T视频综合测试仪、PVM-14M4E图像监视器、WFM601M数字波形监视器、AJ-D610数字摄像机、TSG271测试信号发生器、TSG300测试信号发生器、TSG422测试信号发生器、DVG-MPEG信号发生器、TL5430视频处理器、AJ-D455数字录像机、AD-953码流分析仪、DVMD-MPEG测试解码器等。这些实验室设备及条件，为视频测量实验提供了良好的基础保障。2.实验开设内容

在视频测量的实验教学中，我们坚持实验教学是理论教学的延伸，也是培养学生动手实践能力和创新能力的重要手段。以培养学生实验能力和实验创新能力作为视频测量实验内容的切入点，优化实验教学体系、整合实验资源，探索建立灵活多样的课程体系，激发学生实验兴趣。

开设的实验内容如下：（1）监视器调整与反射损耗测量（综合性、设计性实验）

重点内容：学习图像监视器的日常调整方法；了解反射损耗的意义及对图像的影响，掌握电缆延时法测量反射损耗；通过测量信号的幅度和时间参数，学习使用视频综合测试仪和测试信号发生器。（2）摄像机指标测量（综合性、设计性实验）

重点内容：掌握摄像机各项指标的概念和测量方法、电视线和频率带宽的换算，以及摄像机基本操作、调整方法。（3）模拟复合视频信号测量（综合性、设计性实验）

重点内容：通过实验，全面掌握模拟复合视频信号测量的原理和方法，进一步了解并学会使用测量仪器的各种功能。（4）模拟分量视频信号测量（综合性、设计性实验）

重点内容：通过实验，掌握模拟分量视频信号测量的特殊方法，了解色域失真的含义和测量方法，学会使用数字波形监视器。（5）数字分量视频信号测量（综合性、设计性实验）

重点内容：通过实验，了解并掌握SDI串行数字视频信号的测量，包括正程视频数据和逆程辅助数据的测量。（6）压缩数字视频信号测量（综合性、设计性实验）

重点内容：通过实验，了解MPEG-2数字电视码流的结构，掌握码流分析及相关码流参数测量的基本方法、应用码流分析仪进行实际系统测量分析的方法。

我们编写了实验大纲和实验指导书，实验指导书包括了详细的实验内容、实验目的、实验仪器、实验要求、思考题和实验报告要求等。3.实验教学形式

对于每个实验，我们采用先集体示教再分组实验的方式。集体示教采用PowerPoint多媒体电子教案，对实验的基础知识进行复习，使同学们能够将理论与实践联系起来，然后给同学们讲解本次实验主要设备的使用方法及注意事项。

为了达到较好的实验效果，我们采用分组的形式进行实验，每组3人，每组每个实验的时间为两个小时，目的是使每位同学都能实际动手操作。由于实验设备价格昂贵，且只有一套实验设备，同时又要与同学们的上课时间错开，所以师生们都放弃了晚上和周末的休息时间，扎根到实验室中。尽管比较辛苦，同学们的反映很不错，认为提高了他们理论联系实际的能力。4.教师队伍及授课对象

目前，视频测量技术专任实验教学人员共2人，其中高级实验师1人、讲师1人。实验教学以两名实验教师为主体，同时考核聘用优秀的低年级硕士研究生担任实验辅导工作。因此，我们可以承担视频测量实验的全部教学任务。

授课对象包括大四广播电视工程专业数字电视方向的同学、自动化专业全体同学及电子信息工程专业选修该门课程的同学。二、存在的问题及解决措施1.实验设备紧缺

实验设备特别是电子测试设备价格昂贵，同一时间几门实验课程都会用到同一台关键设备。有时为了错开设备的使用时间，调整了实验时间，造成先做实验后上理论课的情况，影响了学生们的实验效果。所以，应该适当加大实验室资金投入力度。实验室是现代大学的心脏，是大学基础中的基础，作为支撑实验运行和持续发展的仪器设备尤为重要，由于测试设备更新速度快，需要加大实验设备的投入力度。2.实验时间利用不充分

每次实验课程之前需要2个小时的示教，示教中的理论知识在上理论课时已经讲过，所以可以充分利用网络资源，将每次实验的相关理论知识及设备使用方法录制成实验视频，放在服务器上。选了该门课程的同学，可以输入学号登录服务器预先观看视频，进入实验室后直接实际动手操作设备进行实验，从而充分利用实验时间，提高设备的利用率。3.实验教学内容不完善

需要加大数字及高清电视测量实验，也需要加大测试设备的投入。我国广播电视正处在由模拟向数字转换的关键时期，数字广播电视技术新体系逐步形成。加大数字视频测量实验的比重，使同学们掌握系统数字视频测量原理和测量方法，从而培养出既有扎实理论基础知识又有较强实践动手能力的创新型技术人才。三、总结

实验是学生从理论到实践的第一步，是学生走向科学研究和技术开发的必经之路。通过合理的实验教学定位，让学生在实验室得到充分的实践锻炼，有利于缩短学生从理论到应用的周期。

同时我们也体会到，实践能力和创新能力培养是实验教学中的一个难点。需要实践经验丰富的实验教师；需要教师密切关注广电行业的发展动态和最新科研成果，定期修订实验教学大纲和实验指导书，精心设计实验内容；需要教师无怨无悔地投入极大的精力和时间；当然，更需要学校投入足够的资金、设备、场地等硬件设施。

数字电视技术实验课程体系建设方向探索

摘要 本文分析了数字电视技术实验课程体系所存在的问题，根据实际情况，提出了一个网络实验平台+硬件设备实验+系统设计实验+软件设计实验的建设方案。该方案可以有效解决现有实验课程体系中存在的一些问题，有助于进一步完善课程体系、提高实验效果，强化实验课在实践引导方面的作用。

关键词 数字电视技术 实验建设

数字电视技术是一门专业特色非常强的品牌专业课程，作为我校优质示范课程项目，其突出特点在于专业前沿理论与实践结合方面，实验的设计与实施直接影响到该课程的授课效果。因此，主讲教师在努力完善理论授课部分的同时，更应注重配套实验课程体系的建设。一、数字电视技术实验课程现状

目前，数字电视技术课程已开设6个实验共12学时，实验内容取材于专业知识在数字电视广播系统中的典型应用。学生以小组为单位进行实验，在实验过程中，学生要动手连接设备搭建实验系统，并按指导书中的实验步骤操作设备、分析实验结果。比如，第一个实验是数字卫星电视接收系统，具体内容实际上就是大家平时所说的“架锅”。学生对该实验普遍表现出浓厚的兴趣，他们在动手操作的同时，会主动地在脑海中搜寻相关理论，并提出、分析自己的疑问，在答疑解惑的过程中逐渐建立起理论与实践的联系。目前的实验课在辅助理论教学方面起到了积极的作用，但从国家对培养高素质创新型专业人才的要求来看，整个实验课程体系还存在不足。1.设备不足限制实验效果

主要实验设备有Ku波段卫星信号接收天线、QPSK卫星接收、TS信号发生器、MPEG-2编码器（算通）、TS接收卡、TS发送卡、MPEG-2复用器、QAM调制器、MPEG-2解码器（算通）、频谱分析仪。这些设备价格普遍较贵，整套下来至少五六万元，目前只有一套。为了让学生充分动手实践，我们分了小班（5—6人/组）。具体采取实验教师示教+研究生小班辅导的形式，但这样做仍然存在很多问题。首先，示教与实验相隔较长时间，学生实验的积极性和对实验的熟悉程度均有不同程度的减弱；实验指导工作强度大、重复率高，研究生辅导质量随时间呈下降趋势。其次，实验涉及的设备很多，连线复杂，前面组的学生可能还会自己动手连线，但后面的学生因为主动性减弱，会跳过这一步骤，实验效果大打折扣。另外，频繁连接和开关机或者一些非正常操作容易影响实验设备的使用寿命。最后，在实验系统搭建起来后，学生根据实验指导书调整设备参数、观察和分析结果，在此过程中，即使每组只有5—6人，也只有个别同学操作面板，其他同学的实验积极性因设备条件受到抑制。2.内容单薄限制实践创新能力提高

本实验课大纲要求为16学时，但目前只开设了12学时。实验内容主要围绕数字卫星电视接收实验和数字有线电视前端系统实验两大块进行设计，但几乎全是基于系统的验证性实验。这些实验能帮助学生较好地建立起理论与实际间的联系，但缺少培养学生实践创新能力的环节，也没有针对专业技术更深层次的实践环节。单薄的实验内容限制了实验课更高层次作用的发挥，已经成为进一步培养和挖掘学生实践能力的一大瓶颈。二、实验课程体系的建设方案与思路

实际上，设备问题困扰着很多专业实验课，有些课程因为设备不足干脆放弃实验，所幸的是我们还有一套设备。目前要做的是如何更好地利用这套设备为课程服务，结合我们的设备和课程需要开发仿真实验平台是最好的解决办法，当然最理想的状态是能实现硬件的网络共享操作。根据本课程实验现状和目前对设备的了解情况来看，实现硬件共享相对比较困难，创建辅助性的网络实验平台相对比较实际，而且对整个实验课程体系都有较强的促进作用。

针对实验内容单薄的问题，必须重新规划实验项目。我们考虑在整合原有硬件设备实验的基础上，增加系统设计和软件设计两类实验的比例，覆盖应用设计、应用操作和底层实现三个方面。

结合当前实际情况，我们提出了网络实验平台+硬件设备实验+系统设计实验+软件设计实验的建设方案（如图所示）。图 实验建设框架1.网络实验平台

建设一个辅助实验的Web实验平台非常必要，学生可以在该平台上顺次完成以下工作：（1）浏览并下载实验指导手册；（2）实验操作步骤练习；（3）完成与实验相关的选择题和思考题；（4）提出实验准备过程中的疑问;（5）实验后提交实验报告。

这个平台可以督促学生在实际实验之前加强实验准备工作，弥补因示教与实验时间不同步导致的实验质量和效率下降问题，通过交互动画模拟系统连接练习，减轻对设备的损耗，起到全面辅助实验教学的作用。另外，从开发难度和周期方面来考虑，该平台的建设具有较强的可行性。

该平台的具体功能如下：（1）扩展学生了解和熟悉实验内容的渠道

实验讲解材料应基于文本、图片、音频和动画等各种形式，使学生更好地理解实验内容、原理和步骤。（2）加强管理

学生和教师分别使用自己的账号登录平台。学生进入“实验预习”环节，提前熟悉实验内容和基本操作。其中“实验基本操作”部分利用交互动画模拟本次实验系统连接，学生操作连接直至连接正确才能通过预习，系统对学生的预习情况给予评分并反馈给教师。实验结束后，学生需要在该系统内逐步填写并提交实验报告。（3）促进思考和交流

提问环节督促学生在实验前后独立思考与实验相关的问题，有助于增强学生主动性、提高专业兴趣，并提供一个学生与实验教师交流的平台。

后期还可以考虑在该平台内实现预约实验、硬件仿真、软件实验仿真环境、硬件共享操作等扩展功能，当然这需要更多的技术支持和更长的开发周期。2.硬件设备实验

此类实验属于应用操作层，现有6个实验全部为硬件设备实验，共占12个实验学时：（1）数字卫星电视接收和TS流分析（2学时）（2）数字有线电视编码系统（2学时）（3）数字有线电视复用系统（2学时）（4）数字有线电视调制系统（2学时）（5）数字有线电视前端系统（2学时）（6）校园有线电视前端系统（2学时）

目前的实际情况是硬件设备实验条件不足，在人力、财力、时间方面投入大但实验成效少。另外，实际上围绕硬件设备的可拓展实验空间小，致使目前的实验内容过于简单，实验课时不饱满。因此，不论是从充实实验内容的角度，还是从优化实验课程体系的角度来看，都应该减少目前验证性实验的学时数。我们认为，可以将原来的6个验证实验进行整合，保留并完善以下2个具有代表性的实验项目：（1）数字卫星电视接收和TS流分析（2学时）（2）数字有线电视前端系统（3学时）

整合后的第一个实验侧重于接收端系统，第二个实验侧重于前端系统。实验内容基本上起到串联数字电视技术这门课程的作用，可以使学生对DVB-S和DVB-C这两个数字电视传输体系有更全面、更感性的认识。另外，第二个实验实际上融合了之前的（2）—（5）这4个实验，内容跨度大、知识点多，所以将该实验设为3学时。这两个实验分别安排1个学时用于示教。3.系统设计实验

此类实验属于应用设计层。实验指导书中已明确给出前面实验所用的系统连接，学生只需按照既定的实验图连接系统即可。大部分学生对为什么这样连接缺乏思考，但这种思考恰恰是工程类课程更需要的东西。

知识点本身是零碎、枯燥的，单纯的思考缺乏动力，这也是学生在理论课程学习方面提不起兴趣的主要原因。如果能提供特定的应用环境，可以使学生在应用需求下自主思考，更好地掌握和应用专业知识。

因此，我们考虑增加2个系统设计实验，模拟提出系统方案的全过程，构建理论和实际的结合点，提供一个让学生独立思考、探索知识的环境。学生分工协作，推选负责人主管整个实验项目，开会共同讨论系统需求和设计注意事项，分头查找资料进行调研，分别提出自己的设计方案，各小组整合方案，提交系统设计方案（具体到设备厂商型号接口），最后负责人讲解方案。从数字电视实际应用和占用时间方面综合考量，暂提供以下几个系统设计实验以供选择：（1）校园有线电视前端+校园有线电视网双向改造（2）数字视频技术实验室的网络化改造（3）实验室网络视频直播系统分析与设计（4）实验室网络监控系统分析与设计

这类实验的灵活度较大，可控性较差。在设计实验指导书时，除了要考查具体的技术因素外，还应该把这些因素也考虑在内。4.软件设计实验

前两类实验主要还是停留在技术应用层面，软件设计类实验则定位于下层，有助于学生深入理解原理的实现细节，而且不受设备限制，是本实验课程需要加强的部分。目前本科生考研比例越来越高，良好的软件开发技能也是继续深造的必备素质。本课程应该在这方面为学生奠定良好的专业技能基础。数字电视技术的发展方向很多，软件设计类实验的选题还是应该立足于本课程专业知识，适当考虑与其他专业技术的结合。出于这种考虑，我们下一步着手开发从内容到操作性都较好的软件设计实验项目。以下提出一些备选题目，可选做其中的2—3个：（1）调试MPEG-2编码器代码（2）TS流分析软件的设计（3）TS流信号发生器（4）TS复用软件设计（5）基于以太网的TS流传输（6）针对已有提供IP功能的设备，设计实现接收端软件三、结束语

以上，我们根据中国传媒大学数字电视技术实验课程体系的现状和需求，提出了一套切实可行的建设方案。该方案致力于合理配置实验资源、优化实验体系结构、强化实验管理，充分发挥实验课程在培养学生专业素养和创新实践能力方面的重要作用。尽管在我校实现整套建设方案的硬件条件目前还不够成熟，但该方案对指导我校的实验课程体系建设方向具有重要的实践意义。

数字影视制作技术课程教学改革与实践

摘要 本文首先介绍了中国传媒大学广播电视工程专业的特点和数字影视制作技术课程对于该专业的必要性，接着，本文分析了该课程教学和实验环节中的问题，最后提出了开放实验室、课程压缩、平行教学法等课程改革措施。

关键词 影视制作 广播电视工程 专业 教学 实践

影视制作课程在全国各高等院校都有开设，在影视专业本科学生的教学中，该课程被分解成多门课程——基础课、专业基础课和专业课。而在其他非艺术院校或艺术院校非影视专业，由于课程体系设置的限制，这类课程的课时一般很有限。如何在有限课时内，让学生最大限度地掌握影视创作语言，并熟练使用摄录编设备，成为教学环节中最大的问题。

中国传媒大学广播电视工程专业是我国较早培养高层次广播电视工程技术人才的基地，有几十年的专业建设历程，已为我国广播电视领域输送了大批优秀的广播电视工程技术人才。虽然广播电视工程专业属于工科专业，但是由于该专业具有广电特色，开设影视制作类课程十分必要。该专业需要一门技术与艺术相结合、理论与实际相结合，培养学生在数字环境下进行影视制作的课程——数字影视制作技术。

一方面，广播电视工程专业的课程任务重，分配给该课程的课时少。另一方面，相对其他工科专业来说，数字影视制作技术课程对该专业又更为重要。因此，如何在广播电视工程专业开设数字影视制作技术课程就更加值得探讨。一、课程开设的必要性

随着全球广播电影电视数字化风暴的到来，我国乃至全球的广播、电影、电视领域都需要大量的数字人才。这对于中国传媒大学信息工程学院广播电视工程专业来说是一次难得的机遇，对于我们教学工作者来说也是不小的挑战。面对“数字转换”带来的人才需求，全院上下都及时调整思路，对课程进行革新，以适应快速变换的广电行业的发展。

广播电视工程专业主要是为我国广播电视行业培养专业技术人才的工科专业。一方面，在一般性的工科基础课以外，该专业专门设置了面向广电行业的大量专业基础课和专业课，比如电视原理、数字视频制播技术、电视摄录编技术、数字电视技术、数字图像处理等等，而且课程内容也是逐年翻新，以适应技术革新；另一方面，该专业也设置了一定量的影视制作课程，以适应毕业生的就业需要。

广播电视工程专业的毕业生主要就业于广播电视领域。有些学生毕业后在电视台技术部门工作，他们会经常参与电视节目的拍摄、制作或直播工作，虽然他们操作控制的是高精尖的数字设备，但是归根结底，他们的拍摄手段、编辑技巧、画面衔接和切换方法都与影视制作知识相关。即使不参与节目的直接制作，电视台技术人员也要经常和影视艺术创作者打交道，为了工作需要，他们需要了解影视制作相关知识，才能与创作者有共同语言。有些毕业生则就业于广播电视设备制造、销售公司，他们有一项重要的工作就是了解客户的需求，而他们的客户也正是影视制作者。还有不少学生毕业后直接从事影视制作工作。学生的就业情况直接反映了人才市场需求的情况，由此可见数字影视制作技术是一门非常重要的专业课。

从这几年的教学效果来看，学生们非常重视这门课，在完成实验作业时表现出了极大的热情。而且学生也反映，找工作时，这门课程确实为他们在面试、笔试环节中增加了不少筹码。二、课程教学与实验中存在的问题1.设备有限，不能人手一机

我院可被学生借用的数字摄像机只有5台，对将近50人的大班来说，使用起来非常紧张，人均设备占有率相比其他艺术院校或院系有很大差距。比如，北京电影学院3年前的专业设备配置已经达到每个系40台DV设备，中央美术学院数码及影视媒体专业学生总数50人左右，配备了十余台摄像机，我校电视学院数字摄录编设备则超过50套。更有专业院校要求学生自备DV设备以保证教学效果。由于本专业其他课程中基本不使用摄像机，因此，没有必要为了一门课程增加学院和学生的负担。所以我们需要合理安排，最大限度地利用现有条件，提高摄像机的使用率。2.课程覆盖面广，课程时间有限

数字影视制作技术课程涵盖的知识面非常广。从大的方面说，该课程涉及电视摄像、电视画面编辑、电视照明、视频特技与动画、音频编辑等。虽然学生已在其他课程中学习了摄像机、录像机、电子编辑机、切换台、非线性编辑机等设备的原理与技术，也做过直播类的实验，但是因为这些课程设置的主要目的是让学生了解电视信号的处理过程，因此学生从这些课程的实验中了解影视创作部分的内容是非常少的，而且学生也不能充分了解和使用摄录编设备的各种功能。虽然学生在一年级时有摄像与灯光技术选修课，二年级时有画面编辑基础专业基础课，但是由于这两门课程没有设置实验课，不能让学生理论联系实际。学生只能通过课程了解一些常用名词和理论技巧，而对于如何自己制作节目，还是一无所知。因此，数字影视制作技术这门课的内容就需要包括摄像技巧（摄像机的基本使用、构图、镜头处理）、视听语言、画面编辑、至少一种非线性编辑软件、至少一种数字合成软件，还需要设置若干拍摄实验。

教学计划分配给这门课程的学时数为64学时，其中16学时课堂授课、48学时实验课。与其他学院对比，这个学时数实在太少了。视听语言、电视画面编辑课程的学时数一般为32学时，摄像技术、非线性编辑软件制作、数字合成软件制作类相关课程的学时数一般为32学时至64学时不等。这些课时数加到一起，就变成相当庞大的数字了。3.理论与实际脱节

由于设有影视编辑基础这样的前续课程，数字影视制作技术课程设置的基础知识的讲授时间非常有限，而且这部分的教学一般设置在学期的前几周，然后学生就专心学习设备的使用方法和技巧，最后学生自拟题目拍摄大作业。这样分阶段地教学时，学生容易学了后面忘前面，等到拍大作业时，理论知识已经模糊不清。学生们热情澎湃，没有很好地计划分镜头本，就已经开始拍摄了。拍摄时间过了大半，学生们的热情也减了下来，逐渐大家各有各事，有的应聘，有的准备考研，等到大家把拍好的素材送到后期制作时，才发现前期设想得不周到，这时再补拍已经没有时间了。学生们带着遗憾交了作业，但是更大的遗憾是，作业里涵盖了太多问题——镜头、画面构图、声画衔接、镜头语言、节奏、结构等等，可学生还是不明白到底哪里出了问题。而且，如此安排时间，学生创作周期过长，一个学期每组只能出一个作品，学生把精力都放在了剧情设计上，拍摄过程和制作过程反而会被忽视。4.学生自学部分过少

以往课程用了大量时间去介绍设备的使用，学生不必课下自学。这样不但使学生实践的机会减少了，而且抑制了学生自学能力的培养。毕竟学生毕业后在工作岗位上使用的设备不会与我们教学中使用的设备完全一样，如果学生一味依赖课堂，则无法适应设备更新飞速的广电行业。三、课程教学与实验的改革措施1.开放实验室

为了解决数字摄像机数量不足的情况，我们在组织学生实验时，把大班分成多个小组，保证每个小组只有4至5人，刚好可以满足一个拍摄小组包括导演、摄像师、演员和剧务等基本编制，3台设备轮换使用。但是广播电视工程的学生一般课业比较繁重，尤其是大四学生，选修课比较多，学生实验时间并不能统一，也就无法统一安排摄像机轮换时间。因此，我院实验中心采用开放实验室的方法，为学生提供灵活的借用设备的时间，每次借用设备之前只需提前预约。这样，学生在本课实验和其他课程之间也就不存在时间冲突了。2.压缩课程

对于课内时间有限的问题，我们采用了课程内容压缩的方法。压缩课程内容是有前提的：首先，学生接受信息的能力必须强，第二，这部分内容的教学要求不能太高。这与影视专业学生的课程不同，也与公共选修课不同。影视专业的相关课程教学要求高，课时量又比较充足，教师有充足的时间把理论讲透，不必要进行课程内容压缩。公选课则需要面对全校来自不同专业、理解方式和水平不同的学生，那么理论的讲授就必须细致。就广播电视工程专业而言，学生生源素质高，理解能力好，对新知识掌握速度快，而且我们要求学生在课堂上对影视创作的理论知识了解即可，不必要详细掌握。因此课上每讲一个新知识点，就使用某部影片的几个镜头举例，学生看过例子马上就能明白，那么就可以继续进行下一个问题，这样讲课节奏快、效率高。

另外，压缩课程教学，容易使学生因为课上内容过多而感到疲惫，为此，选择影片进行案例分析时就要特别注意。我们需要把每次的课程内容分成多个部分，每一个部分精选一部影片的某些镜头，这样，一次课就要准备十几部影片。学生感到疲惫时，我们正好拿出不同的影片做例子，学生会有新鲜感，就会忘记疲惫，继续全情投入到学习中。而且在最后整理知识架构时，学生可以通过影片进行知识点的分类，又好记，又好用。当然，我们不可能像填鸭一样，把所有理论全部填给学生。对于学生前续课程讲过的内容，我们只将理论提出，简单举例；要求学生认真掌握的，我们就会在课堂上布置随后的拍摄实验题目，让学生带着问题通过实践学习。3.采用平行教学法

在教学进度上，我们把理论知识分成大块：（1）镜头；（2）运动剪辑；（3）声画配合；（4）时间与空间的压缩扩展；（5）结构与转场。对于摄录编设备使用方法的课程则穿插在所有理论知识块之间，而且这部分内容的课时也进行大比例的压缩，我们只讲最重要、最常用的部分。而其他部分，让学生在拍摄制作小组作业时自学，并有教师辅导。

在讲完镜头的种类后，我们加入摄像机原理与应用实验，接着让每组学生拍摄静止镜头、运动镜头、柔焦镜头作为实验作业。讲完运动剪辑后，我们让学生拍摄几组主体运动的镜头，然后直接在线性编辑机上进行编辑，而线性编辑机的使用方法只用不到1学时的时间讲完，其余内容让学生一边编辑节目，一边发现问题、解决问题。声画配合部分的理论知识讲完后，我们会安排非线性编辑软件的实验，相应软件的教学时间只有4学时，然后再留下声画配合的作业，让学生课后用非线性编辑软件完成，而且要求学生以非编项目文件的格式上交作业。讲完时间与空间的压缩扩展后，我们再次安排拍摄作业，然后要求学生再次用非编软件进行后期制作，进一步巩固非编软件这部分知识。最后，讲专场、结构、节奏等内容，再安排2种不同的数字合成软件的实验，其中一个软件8学时，另一个软件4学时，安排的作业则与转场和结构有关，而后期制作则要求学生利用数字合成软件进行。

这种平行的教学方法可以让学生在学习过程中始终保持新鲜感。我们在近几年的教学中发现，在向学生讲授摄像、线编、非编软件和合成软件时，学生总是在遇到问题而且自己解决不了以后，对老师的讲解记忆效果最好。因此，我们就要给学生留足问题。学生在制作实验作业时会发现大量问题，一般会先尝试自学，因此学生通过做作业可以提高自己的自学能力，以及独立处理问题的能力。实在自己解决不了的问题，老师帮忙解决了，学生又会印象非常深刻，不容易忘记。4.作业适量

通过近几年的教学实践，也通过与其他兄弟学院的老师进行交流和经验总结，我们总结出数字影视制作技术课程的拍摄作业量不能太少，也不能太多，而且必须限制作业题目。以往的课程只留一个拍摄10分钟的作业，从时长看，这个作业量并不小，只是次数太少了。一次作业，学生刚刚发现问题，还没解决，就结课了，对学生没有太大帮助。一般来说，一个学期拍摄作业量不能超过5部，因为一学期影视院校的专业学生最多也就能拍四五部DV作品。广播电视工程专业的学生本身课业就比较重，没有时间拍太多作品。因此，我们一般会布置3次至4次短片创作。作业内容的设置上也是让学生循序渐进，从最基本的镜头组接开始，逐渐练习使用蒙太奇、转场技巧、节奏调整、特技等。每一次作业长度控制在2—5分钟。这样学生有热情做作业，时间也合适。四、课程展望

数字影视制作技术还需要在以后的教学实践中进一步完善。随着三维技术在电视电影中的广泛使用，FBX作为三维元素的文件交换格式逐渐流行起来，今后数字影视制作中会有更多的三维特效，因此，我们计划在以后的课程中引入三维特效知识。不过，这部分新知识的引入又会占用不少课时，相信通过不断的研究和探索，我们会有新的方法解决这些问题。

利用PSpice仿真软件加强电子线路课程教学

摘要 本文从PSpice软件及电子线路课程的特点出发，以教育教学理论为基础，论述了电子线路课程教学中引入PSpice软件的必要性、可行性及良好的实施结果。

关键词 电子线路 PSpice软件 课程 教学一、前言

电子线路课程（线性电子线路与非线性电子线路）是电子工程类、信息工程类、通信工程类、电子技术类、自动控制类、电气工程类、机电工程类、计算机科学类等工科电类及其他相关专业本科生的专业技术基础课，是学生学习后续专业课程及今后从事相关工作的重要基石。尤其是随着信息社会的发展，电子线路课程的重要性也日益凸显，每两年举行的全国大学生电子设计竞赛及北京地区大学生电子竞赛就是很好的体现。因此，研究如何改革和加强电子线路课程的教学具有重要的实际意义。但需要说明的是，这里讨论的电子线路课程重点在模拟电子线路，而不包括数字电路，因为PSpice软件虽然也能对数字电路进行仿真，但在技术上对比其他专门数字电路仿真软件并无突出优势。二、电子线路课程引入PSpice仿真软件的必要性

此前，电子线路与PSpice软件属于两门课程，而且后者属于选修课程。电子线路主要包括理论教学和实验教学，而PSpice软件的教学主要强调软件的熟悉与运用。由此所带来的问题主要表现在以下几个方面：

第一，电子线路课程尤其是线性电子线路课程，主要讲授晶体管特性及各种放大电路，涉及管子的内部结构及由此得出的管子参数、管子参数对电路功能的影响、环境温度等对电路功能的影响等等。在以前的教学过程中，教师往往通过语言描述等手段来讲解这些内容，学生对此普遍反映内容抽象、难以接受，而且往往一听而过，很难留下深刻的印象。虽然采用传统的硬件实验方法可以求出放大电路静态工作点、增益、频率响应等，但在元件参数的改变以及温度变化对电路性能的影响等方面实现起来则较为困难，教学效果不是很理想。而采用PSpice仿真软件能够很方便地对上述问题进行仿真，因为它不需要任何实际的元器件和测量仪器，所以易于突破实际实验手段的某些限制，而且分析过程形象直观，有利于加深对电子电路基本概念、基本特性的理解，也有利于解决教学过程中的难点和疑点。

第二，传统纸质教材难以展现的理论知识的探究过程可以通过计算机等进行模拟，进而可以在课堂上进行展示。在过去电子线路课程的教学中，由于课时等方面的限制及缺乏表现过程的手段和方法，对过程的教学相对较少，因此学生在学习过程中也往往局限于记住结论，缺乏对过程的理解，从而导致对学生创新思维培养不够。因为过程教育是研究型教学方式的主要特征，它强调科学原理的形成过程，强调教学内容的呈现方式要面向过程，将学科概念等得以产生的起因和发展过程展示给学生，让学生在这个过程中产生发散思维、提出疑问，从而激发学生自主学习和探究的动机，增强学生自身参与知识建构的主动性，在过程中培养学生的创新能力。

第三，电子线路是工程性很强的课程，其所涉及的理论知识在实际电路设计中有着广泛的应用。如果不使用相关的仿真软件，很难在课堂上讲解一些应用实例，也很难要求学生运用所学的理论知识去分析解决实际问题，由此造成理论和实践脱节。另一方面，随着集成电路技术的高度发展和计算机技术深入到各个领域，以计算机辅助设计为基础的电子设计自动化技术已渗透到电子系统和专用集成电路设计的各个环节，并已发展成为电子学领域的重要分支。它引发了电子电路分析与设计方法的重大变革，使得传统的人工设计方法越来越不适用。所以，在电子线路中引入PSpice仿真软件的相关内容，对培养学生的仿真意识具有重要作用。三、PSpice仿真软件的特点

为了解决上述问题，国外很多大学已将PSpice仿真软件引入到电路系列课程中，作为教学内容的一个重要组成部分。

PSpice软件使用自由格式语言，计算仿真快速准确。它相当于一个电路模拟实验台，能够代替面板、示波器等整个电子实验室的功能，使用它可以做各种各样的电路实验和测试，也可以进行参数优化设计与分析。它以电路理论、数值计算方法、计算机技术为基础而实现仿真，不仅支持文本输入，而且还支持图形输入。它拥有庞大的、高精度的元器件模型库、种类齐全的测试仪器仪表等，具有激励信号编辑功能。它具有D/A接口的I/O电路，可以进行多种电路的仿真分析，以及数字电路和数模混合电路的分析。它具有Probe曲线后处理程序，可以协助用户快速精确地观察电路曲线，并具有软件测量功能，可以测量各种各样的基本电路特性。它还可以定义多重窗口，在不同窗口显示不同信息，以利于电路特性的比较，使用户能够轻松地判断电路是否合乎要求。它采用模块化和层次化设计，具备良好的人机界面和控制方式，以下拉式菜单的方式操作，为输入文件建立、结果显示、出错提示、信息查询、状态设置、参数修改以及文件存取等提供了方便的工具。正是由于PSpice具有这些特点，使其无论在教学中还是在工程实践中，都是一个得力的工具。四、利用PSpice仿真软件加强电子线路课程教学

在电子线路课程中引入PSpice仿真软件后，可采用更为先进的教学模式，将理论分析和计算机仿真实验结合在一起，加强理论知识与实际应用的联系。但是，不论是电子线路的理论部分，还是PSpice软件知识，都包含很丰富的内容，那么如何对内容进行调整和取舍、如何在有限的课时之内将理论知识的讲解与仿真工具的利用有机地结合起来，这些都是值得研究的问题。课题组深入研究了信号系列课程的教学规律和内容体系，充分调研了其他高校应用PSpice的经验，在此基础上，提出以下几个方面的建议：1.利用PSpice软件加强学生对电子线路课程中管子特性和功能电路的理解和掌握

电子线路课程涉及多种晶体管、功能电路，在介绍这些内容时，学生容易感到枯燥难懂。授课过程中，可采用理论讲解与软件仿真相结合的方式。在理论讲解的同时，使用软件仿真管子的特性曲线及电路在实现功能时的信号变化。这样既可以使学生对所学的知识有感性认识，同时又可以巩固和加深对管子特性的理解及掌握。

可以利用PSpice软件提供的元件库提取不同型号的管子，利用Parts模块来观察不同管子的特性曲线（需要注意的是，如果使用的是PSpice8.0评估版，则只能观察晶体二极管的特性曲线）。由于传统的教学方式对管子特性的分析很难采取直观的讲解，所以常采取“管为路用”（管子的特性是为了实现具体的功能电路）的策略，只要求学生掌握晶体管的几个常用参数及其外部特性的近似数学表达式，而对管子的其他重要参数的变化对管子性能的影响往往采取回避或者一带而过的处理办法。采用PSpice软件后，这些问题将迎刃而解。因为PSpice软件有强大的参数扫描功能，能把管子参数变化对电路的影响用曲线精确地描绘出来。2.利用PSpice软件培养学生分析问题、解决问题的能力

在电子线路课程中，为了巩固课堂上的教学效果，通常要求学生课下完成一定数量的作业。但在传统的教学方式下，考虑到计算量和复杂度，作业往往是经过专门设计的一些简单的验证性、推理性习题，缺乏综合性尤其是设计性，因此难以培养学生的创新思维，不利于提高学生运用所学理论知识分析问题、解决问题的能力。在引入PSpice软件后，则可以让学生尝试进行电路的设计分析，对于复杂的数学计算交由计算机去解决，而只要学生探究元件参数对电路性能的影响，从而选择合适的工作点，以确保设计的电路符合实际需要，让学生在设计过程中运用所学知识解决所遇到的问题。3.利用PSpice软件培养学生的仿真意识

如前所述，电子线路是工程性很强的课程，因而，在教学过程中就应该有意识地去培养学生的工程素质。虽然在以往的教学过程中，也意识到培养学生工程素质的重要性，如培养学生的工程估算能力等等。但是，在现代信息社会中，随着电子技术的发展，电子产品设计生产的周期越来越短，如果用传统的搭硬件电路——测试——再修改设计——再测试的方法来设计电子产品，从时间与成本来说显然是不符合市场经济发展规律的。所以，需要在基础课的教学中注意培养学生的仿真意识。以前的教学对此强调不够，学生在毕业设计（包括研究生毕业设计）中往往不进行仿真就搭电路，搭完电路测试时才发现原来的设计不符合要求，于是推倒重来，这样既浪费时间又浪费经费。

所以，我们希望通过电子线路课程与PSpice软件的结合，用一些设计性的例题及习题来有意识地培养学生的仿真意识。五、结论

电子线路课程是电气信息类专业中不可缺少的专业基础课程，加强该系列课程的教学对于学生后续课程的学习以及将来的就业都有着极其重要的意义。PSpice软件是目前在电路仿真软件方面最精确、最流行的仿真工具之一，广泛应用于科学研究和工程实践中。在电子线路课程中引入PSpice后，可采用更先进的教学模式和更科学的课程内容体系，有助于提高教学水平，推动教学方法和教学手段的改革。更重要的是，PSpice软件内容的引入，可使理论教学与实际应用联系得更加紧密，同时还能帮助学生加强对基本概念、原理、方法的理解以及对主要教学内容的掌握，提高学生的学习兴趣、培养学生的创新思维和仿真意识，为后续课程的学习打下坚实的基础。除此之外，还可使学生在学习专业基础课的同时，逐步掌握在教学、科研等方面都有着广泛应用的PSpice仿真软件，为今后的实际工作打下一定的基础。尤其值得一提的是，经过线性电子线路课程两轮的教学实践表明，在该课程中引入软件教学，把原来的线性电子线路与电子线路CAD两门课程整合在一起，减少了1个课时，但综合教学效果却更好，这是本次教改最大的成果。

参考文献

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［2］高春侠，张磊.PSPICE软件在电力电子教学过程中的应用.电力系统及其自动化学报，2008（3）.

［3］杜怀昌，黄玲玲，贺涛.线性电子线路.兰州大学出版社，2003.

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［6］谢先武，陈琪光.教学改革浅谈.江西教育科研，2005（9）.

谈中国传媒大学单片机教学改革

摘要 中国传媒大学单片机原理课程主要讲述MCS51单片机的结构、汇编语言指令、程序流程、I/O扩展等内容，嵌入式计算机系统主要讲述如何在嵌入式系统上移植Linux操作系统、开发应用程序，而操作系统的移植离不开汇编语言指令。本文比较了两门课的共同点和差异后，指出单片机原理以ARM处理器为例来讲述单片机的结构、汇编指令；嵌入式计算机系统以单片机原理的内容为基础，继续深入下去，主要介绍操作系统的移植，及在操作系统下应用程序的开发，不再介绍单片机的硬件结构和汇编语言指令。这样安排，两门课不重复讲述单片机汇编语言结构、汇编语言指令部分，嵌入式计算机系统将是对单片机原理的提升，会使学生对单片机的学习理解更上一个台阶。

关键词 MCS51 ARM 汇编语言 Linux操作系统一、单片机的发展

单片微型计算机因其具有集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低等特点而在过程控制、数据采集、机电一体化产品、家用电器、智能化仪表和网络技术中得到大量使用。国内高校在计算机工程、软件工程、工业自动控制、机械电子工程、精密仪器、电工电力电子、电子工程等专业开设了单片机原理或者相关课程。中国传媒大学单片机原理课程主要讲述MCS51单片机的结构、汇编语言指令、程序流程、I/O扩展等内容。

随着单片机硬件的发展，从8位/16位单片机发展到以ARM处理器CPU核为代表的32位嵌入式处理器。除ARM微处理器核以外，几乎所有的ARM芯片均根据各自不同的应用领域，扩展了相关功能模块，并集成在芯片之中，我们称之为片内外围电路，如USB接口、IIS接口、LCD控制器、键盘接口、RTC、ADC和DAC、DSP协处理器等。设计者应分析系统的需求，尽可能采用片内外围电路完成所需的功能，这样既可简化系统的设计，同时可提高系统的可靠性。

单片机的处理能力越来越强，单片机的应用软件技术也发生了巨大的变化，从最初使用汇编语言进行应用程序开发演变到用C语言开发，不但增加了程序的可读性、结构性，而且有利于跨平台的移植。另外一些复杂的系统开始在单片机上采用操作系统，这样可以提高开发人员的开发速度，节约开发成本。嵌入式操作系统替代传统的由手工编制的监控程序或调度程序，成为重要的基础组件。更重要的是，嵌入式操作系统对应用程序可以起到屏蔽的作用，使应用程序员面向操作系统级开发应用软件，并易于在不同的ARM核的嵌入式处理器上移植。嵌入式技术是当今最流行的一门新技术，具有广阔的发展空间。目前国内很多高校都在开展和计划开展嵌入式计算机系统课程，主要讲述在ARM处理器中如何移植操作系统。二、ARM与MCS51寄存器工作模式对比

MCS51有A、B、R0－R7、SP、PC、DPTR共13个寄存器，除PC、DPTR是16位以外，其余寄存器都是8位。ARM处理器共有37个寄存器，其中31个通用寄存器、6个状态寄存器。这些寄存器安排为部分重叠的组，其中通用寄存器可以分为3类：不分组的R0-R7、分组的R8-R14、程序计数器R15。ARM处理器支持7种处理器模式：用户模式、FIQ模式、IRQ模式、管理模式、中止模式、未定义模式、系统模式，在软件控制下可以改变模式，外部中断和异常也可以改变模式。大多数应用程序在用户模式下执行。在用户模式下，程序不能访问某些被保护的系统资源，也不能改变模式，除非中断和异常发生。除用户模式外，其他模式称为特权模式，在特权模式下，可以自由地访问系统资源和改变模式。这种区分便于操作系统和应用程序的执行。每种处理器模式使用不同的寄存器组，在任何一种模式下，仅有16个通用寄存器（R0－R15）、1或2个状态寄存器是可见的。MCS51没有这种模式的区分。三、ARM与MCS51汇编指令对比

在MCS51中，除了自加1指令外，其他算术逻辑运算只能在累加器中运行，运算中的两个操作数其中一个来自A，运算结果也只能存储到A。在ARM处理器中，没有累加器的概念，运算中的两个源操作数可以来自任何一个通用寄存器，运算结果也可以存储到任何一个通用寄存器中（部分指令如乘法指令限制了程序计数器R15的使用）。另外，ARM指令的第二个操作数还可以同时进行移位操作。四、ARM与MCS51堆栈对比

堆栈可分为两种：向上增长和向下增长。数据进栈时，堆栈指针向高地址方向生长，为递增堆栈；数据进栈时，堆栈指针向低地址方向生长，为递减堆栈。堆栈指针指向最后压入堆栈的有效数据，称满堆栈；堆栈指针指向下一个数据项存入的空位置，称堆栈。这样就有4种组合：满递增、空递增、满递减、空递减。ARM支持这4种组合，R13通常用作堆栈指针，称为SP，每种异常模式都有自己的分组R13。MCS51中，SP用于堆栈指针，是满递增型。以ARM为例，可以讲述所有4种形式。五、ARM与MCS51条件指令对比

在ARM处理器中，程序状态寄存器的N、Z、C、V（Negative，Zero，Carry，Overflow）位称为条件标志位。条件标志位可以通过以下两类指令修改：第一类是比较指令，第二类是算术运算、逻辑运算和数据传送指令，这类指令可以通过在指令中是否加入S来允许是否根据运算结果更新条件码标志。在MCS51中，没有专门的比较指令，算术逻辑运算或者数据传送类指令无条件地更新标志位，不能像ARM指令可以由用户自己选择该指令是否设置标志位。

在ARM处理器中，几乎所有的ARM指令都有一个可选的条件码，只有程序状态寄存器CPSR中的条件码标志满足指定的条件时，带条件码的指令才能运行。在MCS51中，只有几条指令是根据状态寄存器的条件码进行分支，比如算术逻辑运算、数据传送指令都是无条件执行的，而在ARM中可以选择是否执行该指令。六、ARM与MCS51片选线及IO对比

在ARM芯片上，都有几根存储器片选线，而我们讲述的MCS51都没有片选线。这样在扩展时，我们会优先考虑使用芯片的片选线；只有片选线不够时，再考虑采用地址线进行译码。

ARM芯片的I/O管脚通常都有多种用途或者仅仅用作通用IO，这需要通过编程来选择是作为其他功能还是作为通用IO，作为通用IO，还要选择输入输出方向。我们讲述的MCS51单片机，管脚功能是固定的，不需要编程，在需要用作输入时，先输出高电平，以便高低电平能够正确读入。七、ARM与MCS51定时计数器对比

对于定时计数器，MCS51单片机可以用于计数内部时钟或者外部脉冲。而ARM处理器通常可以产生波形，除了使用CPU进行初始化以外，波形的周期性重复是不需要CPU的干预的。在MCS51单片机内部，波形的产生必须借助CPU的干预，使用通用IO管脚来输出。八、ARM与MCS51其他IO接口对比

我们讲述的MCS51仅仅提供了通用异步串口，而大部分ARM芯片都提供了异步串口、同步串口、SPI接口、I2C接口、USB接口。这些接口的应用相当普及，介绍单片机扩展，就有必要介绍这些接口，但我校的教学大纲目前没有介绍这类接口。目前ARM芯片的通用串口通常都支持红外数据通信功能，而红外数据和蓝牙接口是很基本的近距离无线数据通信手段，但我们的单片机原理课程没有提及。九、单片机其他常用接口

1.CAN总线。单片机提供CAN总线模块，适合工业控制。

2.LCD控制模块。单片机集成LCD模块，为信息显示提供了强大功能。

3.强电控制模块。有些厂家把弱电和强电控制接口集成到单片机内部，这更加方便用户利用单片机做工业控制。

4.集成USB通信模块。集成USB通信模块大大方便了系统和PC通信。十、结论

按照现行的教学大纲，单片机原理主要讲述MCS51单片机硬件的结构、汇编指令、IO等知识，而嵌入式计算机系统主要讲述如何在ARM处理器上移植操作系统，需要先讲述ARM的结构、汇编语言指令、Flash存储器等相关知识，然后再讲述操作系统移植的相关知识。嵌入式计算机系统的知识点较多，难度大，几乎包含单片机原理的所有基本概念，只不过是以ARM处理器为基础，但课程讲授时间却比单片机原理少。因此如果单片机原理以ARM处理器为基础，嵌入式计算机系统直接讲述Linux操作系统的移植部分，将会使学生有更多的时间钻研学习Linux操作系统的移植和嵌入式图形用户界面的编程。

校内外电视原理教学体系比较研究——中国传媒大学与天津大学电视原理教学体系比较分析

摘要 通过对天津大学电子信息工程学院的电视原理教学现状的调研，获取了电视原理教学状况的资料和信息。在此基础上，论文对天津大学和中国传媒大学两校的电视原理课程的设置背景、师资队伍、选课学生、教学内容、教材建设、实验教学内容、实验室建设、实验教材建设以及精品课程建设等方面进行了比较和分析，提出了学校在建设电视原理国家级精品课程过程中课程组应注意的问题和对策。

关键词 电视原理 师资队伍 实验教学 教材建设 精品课程一、概述

中国传媒大学和天津大学都是国内较早开设电视原理课程的高校，两校的电视原理课程教学在国内都有一定的知名度，并有着各自的优点和专业特色。为了借鉴兄弟院校电视原理教学的先进经验和优势，取长补短，我们对天津大学电子信息工程学院电子信息工程系进行调研和交流，获取了大量第一手的资料和信息，并与我校的电视原理教学情况进行了比较。二、天津大学电视原理课程教学体系

天津大学是国内较早一批开设电视原理课程的高等学校之一，在电视原理课程教学、教材建设、数字电视机顶盒的研究开发等方面享有较高的知名度，侯正信、俞斯乐等国内知名的电视技术老专家长期在天津大学任教，对电视原理课程教学体系的形成和发展发挥了很大的作用。电视原理的课程教学有着鲜明的天津大学特色，在国内有一定的影响力。1.设置电视原理课程的院系情况

天津大学电子信息工程学院下设电子信息工程系、通信工程系、电子科学与技术系、天津市数字信息技术研究中心、电视与图像信息研究所、军用电子材料与元件研究所、天津大学专用集成电路ASIC设计中心、天津市集成电路设计技术培训中心以及继续教育中心。学院现有信号与通信工程、电子科学与技术2个一级学科博士点和信号与信息处理、微电子学与固体电子学电路与系统、电磁场与微波技术、通信与信息系统5个二级学科博士点。学院有5个硕士生招生专业：微电子学与固体电子学、电路与系统、电磁场与微波技术、通信与电子系统、信号与信息处理，2个工程硕士领域：电子与通信工程、集成电路设计，3个宽口径的本科生专业：电子科学与技术、电子信息工程和通信工程。每年招收各类研究生200余名，本科生近400名。现有教授48人，副教授58人，副研究员和高级工程师13人，博士生导师28名，硕士生导师80余名。

电子信息工程系隶属电子信息工程学院，现有信息与通信工程、电子科学技术两个一级学科博士点及博士后流动站，信号与信息处理、电路与系统2个二级学科博士点，信号与信息处理、电路与系统2个二级学科硕士点，1个宽口径电子信息工程本科专业，以及与系平行设立的电视与图像信息研究所。其中信号与信息处理二级学科为［1］天津市重点学科。现有教师28人，其中教授15人、副教授3人。2.电视原理课程教学体系（1）师资队伍

天津大学担任电视原理课程教学的教师共有4人，其中教授1人，副教授1人，讲师2人；教师队伍中拥有博士学位1人，硕士学位3人；教师队伍年龄情况是主讲教授接近退休年龄，其余3人为40岁以下的青年教师。教师队伍正处于新老更替时期。（2）选课学生

电子信息工程学院有三个宽口径本科专业，每个专业每年招收4个班，共13个本科班，每个班约30多名学生，每届共约400名学生。其中，电子信息工程和通信工程两个专业是按大平台统一招生，前两年开设相同的基础课程，第三年再分专业。目前，在第六学期开设电视原理课程，电子信息工程和通信工程两个专业学生必修电视原理课程，因此，每年学习电视原理课程的学生共有8个班约240多人。学生数量上达到了一定的规模。（3）教学内容

电视原理课程是天津大学电子信息工程和通信工程两个专业的必修课，课程总学时44学时，包括视觉特征与三基色原理、电视传像基本原理、彩色电视制式、数字彩色电视制式、电视信号的形成处理与记录等五章内容，涵盖了从基带视频到调制解调，从模拟电视到电视数字化，从数字视频压缩到数字电视信道编码及数字电视广播制式在内的大量内容。由于44课时的制约，任课老师普遍反映无法完成［3］教学大纲中所列的教学内容。（4）教材建设

由于历史的积淀，一直以来天津大学电视原理课程组在教材建设方面颇有成效，先后7次出版了电视原理课程教材。其中，由俞斯乐教授主编、国防工业出版社2007年出版的《电视原理》（如图1所示）是电子信息类国家“十五”规划教材，使用量较大。该教材以彩色电视为主线，系统地讲述了视觉特性与三基色原理，电视传像基本原理，模拟与数字彩色电视制式，图像信息的获取，模拟与数字电视信号的形成、处理、传输、录放以及接收与显示的原理。同时，该教材根据电视技术向高清晰度、数字化发展的趋势，按照模数并重的原则，对全书内容进行了更新和调整。每章末附有习题和思考题，并列出参考文献。图1 普通高等教育“十五”国家级规划教材《电视原理》图2 普通高等教育“十五”国家级规划教材《电视原理实验》（5）精品课程建设

目前，天津大学正在组织申报电视原理国家级精品课程的工作，网站的建设工作全部委托公司进行。3.电视原理课程实验教学体系（1）电视原理实验教学

按照天津大学电视原理实验教学大纲的要求，共需要开设10个实验：三基色原理，电视传像基本原理，彩条全电视信号波形图的观测，彩色全电视信号的频谱分析实验，PAL制彩色全电视信号编码器，行、场扫描电路原理，数字处理电视（DPTV）原理，MPEG-2信源解码原理实验，DVB-C信道解码原理实验，视频压缩编码（MPEG-2）［4］实验。实验类型分为演示实验、综合性实验和研究型实验。图3 PAL制彩色全电视信号编码器实验箱图4 PAL制彩色全电视信号编码器实验箱的局部电路

限于实验条件，目前天津大学只能开设其中的4个实验，共4个实验课时（三基色原理、电视传像基本原理、彩条全电视信号波形图和矢量图的观测、PAL制彩色全电视信号编码器）。与通信实验室共用实验的场地，部分实验箱是自己开发的，图3所示为PAL制彩色全电视信号编码器实验箱。

目前，天津大学电视原理实验教学没有专门的实验教学队伍，4个学时的实验教学任务主要由课程的理论教师完成，理论教师要负责指导学生实验，没有研究生助教帮助教师指导实验。同时，实验室建设方面的投入也相对不足。（2）电视原理实验教材建设

相对于实验建设而言，天津大学在电视原理实验教材建设方面走在了前面。实验教材采用由天津大学电子信息工程学院组织编写的高等教育“十五”国家级规划教材，是与国防工业出版社出版的“十五”国家级规划教材《电视原理》（第六版，2005年8月出版）一书的配套实验指导书（如图2所示）。全书包括10个实验内容。三、中国传媒大学电视原理课程教学体系

中国传媒大学的前身北京广播学院于1958年开始创办“电视工程专业”，是我国第一个培养电视技术高层次工程技术人才的基地，也是国内最早开设电视原理课程的院校之一。经过三代人近50年来的努力，课程内容从黑白到彩色电视、从模拟到数字电视、从标清到高清电视不断更新，已经建立了比较完善和合理的课程体系，在师资队伍建设、实验室建设、课程体系建设、教学改革中取得了丰硕成果。我校的电视原理课程教学处于国内领先水平，在广播电视领域有广泛影响。1.设置电视原理课程的院系情况

中国传媒大学信息工程学院设有通信工程系、广播电视工程系、电子信息工程系、自动化系、数字媒体技术系和实验中心6个系级机构，负责本科教学的组织实施和部分科研；设有一个广播电视技术研究中心，该中心下设9个专业研究所，负责科学研究和研究生培养的组织实施。学院现有信息与通信工程、电子科学与技术2个一级学科，通信与信息系统、电磁场与微波技术2个部级重点学科，信息与通信工程1个博士后流动站，通信与信息系统、电磁场与微波技术、艺术与科学3个博士学位授予点，通信与信息系统、电磁场与微波技术、信号与信息处理、电路与系统、艺术与科学5个硕士学位授予点，电子与通信工程、集成电路工程2个工程硕士领域，通信工程、电子信息工程、广播电视工程、自动化、数字媒体技术、电子科学与技术6个本科专业。每年招收研究生200余人、本科生480余人，现有教授24人、副教授40人、副研究员和高级工程师6人、博士生导师23名、硕士生导师65名。

广播电视工程系隶属信息工程学院，现有信息与通信工程1个一级学科博士点，信号与信息处理、通信与信息处理、电路与系统3个二级学科硕士点，广播电视工程1个本科专业，以及与系平行设立的数字电视技术研究所。现有教师18人，其中教授3人、副教授6人。［2］这方面的情况与天津大学电子信息工程学院非常相似。2.电视原理课程教学体系（1）师资队伍

经过多年师资队伍的不断建设，我校现已形成了一支以主讲教授负责的、政治素质高、老中青结合、结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的电视原理教学师资队伍。目前，担任我校电视原理课程教学的教师共有12人，其中教授4人、副教授3人、讲师3人、高级工程师1人、助教1人；教师队伍中拥有博士学位2人，硕士学位7人；教师队伍中年龄大于45岁的教师有3人，其余是小于45岁的中青年骨干教师，已经顺利完成了教师队伍的新老交替。（2）选课学生

目前，我校在第六学期开设电视原理课程，涉及本校3个学院8个专业的学生，每学年学习电视原理课程的学生共有300多人。学生数量上达到了一定的规模。（3）教学内容

我校电视原理理论课程总学时48学时，内容包括电视原理概论、电视传像原理、电视信号产生、电视信号的传输与接收、电视图像的显示及数字电视信号。与天津大学不同的是，我们的教学内容不包括数字视频压缩和数字电视系统，这两部分主要在后续的数字电视技术课程中介绍。因此，教学学时安排比较合理，不存在无法完成教学大纲内容的情况。此外，还有一系列的视频方面的后续专业课程，教学体系具有很强的系统性和专业性。（4）教材建设

近年来，我校电视原理课程组狠抓教材建设，教材建设成果丰硕。自2003年以来，先后编著出版了《数字电视原理与应用》、《数字电视与高清晰度电视》、《电视原理及接收技术》、《数字电视广播原理与应用》、《现代电视原理》等多部电视原理课程配套教材。其中，2008年6月高等教育出版社出版的《现代电视原理》为国家“十一五”规划教材，2007年9月人民邮电出版社出版的《数字电视广播原理与应用》为北京市精品教材，2003年9月人民邮电出版社出版的《数字电视原理与应用》获国家广电总局优秀教材二等奖，2003年4月中国广播电视出版社出版的《数字电视与高清晰度电视》获国家广电总局优秀教材一等奖。目前我校电视原理课程使用的教材是《现代电视原理》（如图5所示）和《数字电视广播原理与应用》（如图6所示）。图5 普通高等教育“十一五”国家级规划教材《现代电视原理》图6 北京市高等教育精品教材《数字电视广播原理与应用》（5）精品课程建设

我校电视原理课程组在课程负责人的带领下，非常重视电视原理精品课程的建设工作。在课题组成员的共同努力下，2005年电视原理课程被评选为中国传媒大学校级精品课程，2006年电视原理课程被评选为北京市市级精品课程。目前，正着手准备申报国家级精品课程。3.电视原理课程实验教学体系

实验教学是电视原理教学过程中一个十分重要的环节，根据电视原理教学内容和教学大纲要求，同时结合多年来我校积累的丰富的电视原理实验教学经验，我校电视原理课程组对电视原理的实验教学内容、实验设置、实验编排、实验教学方法等方面进行了深入改革，使我校的电视原理实验教学独具特色。（1）电视原理实验教学

为了提高学生的动手能力和创新能力，2003年课程组对实验内容进行大幅度改革，开设了3个不同类别共15个实验。第一类是演示类的实验教学，如彩色分光和三基色混色实验，通过实验演示帮助学生更好地理解抽象难懂的概念和原理；第二类是学生动手实验，如电视传像原理实验，学生通过参与完成这些实验，可以提高和锻炼实验动手能力，培养正确的实验思维方法；第三类是综合性创新性实验，通过开设综合性设计实验，激发学生的学习兴趣和创新意识。

根据我校电视原理的实验室条件，目前可以开设演示性、动手操作性及创新设计性三种类型的实验，实验课时共12学时，参加实验的学生达240多人，收到了一定的实验成效。

与天津大学主讲教师带实验的教学模式不同，我校电视原理课程组采取各种有效措施积极加强实验教学队伍建设，采用专职实验教师为主、主讲教师为辅的实验教学模式，目前实验队伍有高级工程师1名、助教2名。同时，还要求主讲教师参与设计实验和亲自带学生做实验。（2）电视原理实验教材建设

目前，我校还没有配套的电视原理实验教材，主要使用电视原理实验指导手册，电视原理实验教材建设刚列入我校质量工程的三批教材建设规划。四、结论

天津大学电视原理教学定位在信息产业的电视终端产品系统的开发。天津大学在电视原理的教材和实验配套教材建设方面存在很强的专业优势，在电视原理实验开发和研究上也有其相对较强的优势和实力。但在师资队伍建设、实验室建设和经费投入方面，就目前的情况看来相对滞后。相信随着投入的加大和重视，天津大学一定会迎头赶上。目前，天津大学正在积极组织申报电视原理国家级精品课程建设，或多或少会对我校电视原理国家级精品课程的申报工作产生一定的影响。而我校电视原理无论是在理论和实验教学内容建设、师资队伍建设和实验建设方面还是电视原理课程体系的完整性方面，都有着较强的特色和优势，而在实验教材建设方面相对落后。因此，课程组在保持自身优势和特色的同时，应重点加强实验教材建设。建议学校有关部门和专家领导全力支持我校电视原理课程体系和实验室基础设施建设，共同将电视原理课程打造成一流的国家级精品课程。

参考文献

［1］http://course.cuc.edu.cn/course/tved/

［2］http://ieschool.cuc.edu.cn/news_view.asp?newsid=13

［3］http://202.113.13.67/colleges/electron/xueyuan.php

［4］中国传媒大学电视原理教学大纲.

［5］中国传媒大学电视原理实验教学大纲.

［6］天津大学电视原理教学大纲.

［7］天津大学电视原理实验教学大纲.

数字电路课程教学改革探讨

摘要 随着电子科学技术的飞速发展，大规模和超大规模集成电路在电子产品中得到广泛应用，数字电路课程教学的重要性日益增加。本文结合作者的多年教学经验初步探讨了数字电路课程的改革方向，从如何引导学生提高学习兴趣，如何将电子设计自动化技术与数字电路相结合，如何对课程内容进行调整等方面进行了阐述。

关键词 数字电路 学习兴趣 课程融合 课程内容改革一、引言

数字电路是工科一门重要的基础课程，随着大规模和超大规模集成电路的广泛应用，数字电路课程的学习越显重要。在各种需要硬件知识型人才的单位的初试中，我们都可以看到对数字电路基本知识点的考核。“不积跬步，无以至千里，不积小流，无以成江海。”只有掌握了数字电路基础课程中的电路结构，才能使后续课程的学习更加轻松。所以如何引导学生对这门课产生学习兴趣，如何使学生更好地掌握基本知识、基本电路功能，如何使课程内容体系更合理等问题，成为我们需要探讨的内容。二、数字电路课程改革初探

如何提高数字电路的教学质量？最重要的是使学生可以主动地学习，让学生从开始学习这门课程时就不是以及格和拿学分为目的，而是本着学习知识和打好基础的态度进行学习。众所周知，学习兴趣就是最好的老师，因此使学生可以主动地学习，是教师努力的目标。数字电路是理论加上实践的课程，如何更好地用实验验证理论的可行性，加深学生的理解，也是需要讨论的问题。只有解决了这两个问题，这样才能使学生更好地掌握所学的知识，并且培养良好的学习习惯。根据电子电路的发展趋势，本文初步探讨了对数字电路课程内容的改革，并将实例与课程内容相结合。以上所做的这些努力，都是为了使学生能够对数字电路这门课产生兴趣。1.将学生引入课堂

讲课是一门艺术，老师就像导演，老师只有对所讲内容和相关知识非常熟悉，有一定深度，讲课思路清晰、生动活泼、逻辑严谨，才能驾驭课堂活跃的气氛。如果在课堂上老师把自己变成演员，自己一味地进行讲授，没有与学生的互动，学生没有自己思考的机会，学生学完这门课后，只会死记硬背老师所讲的内容，不会灵活应用所学的知识进行电路的设计，日积月累就会对电路的学习失去兴趣。

为了提高学生对数字电路学习的兴趣，在比较好理解又比较重要的知识点的讲解上，我们采取了让学生走上讲台给大家讲解的方法。学生在走上讲台之前，要在课下对所要讲解的知识进行收集整理，这样就对知识点有一个很好的预习过程。在讲台上给大家讲解的过程，不仅体现了自己对知识的掌握程度，还要有很好的语言的组织和表达能力。台上站的是自己的同学，所有的学生这时都会提起兴趣听他的讲解，当遇到讲解不清的地方，下面的同学不再拘谨，这时会出现台下和台上互相讨论的局面，这样就会提起学生的学习兴趣，使学生的积极主动性更高。当然，在学生讲完之后，老师还要对刚才所讲的重点内容作针对性的总结。这样既给了学生锻炼的机会，又加强了学生对重点内容的理解。2.使教学与实践相结合

数字电路是实践性很强的基础课程，加强实践教学环节是提高学生学习效果的一个有力措施。目前在学习数字电路的同时，主要开设硬件电路的实验。但是硬件实验条件有限，需要学生到实验室去调试电路，这样就会造成不能及时对所学的课程进行验证。而电子设计自动化（EDA）课程又是在数字电路之后学习，学生学习完理论知识之后才开始学习如何使用软件仿真，这样的学习效果不理想。

对于数字电路的教学改革，初步设想可以把EDA和数字电路两学期的两门课程整合为一门课程，在讲数字电路基础理论的同时可以引入EDA的概念。将两门课合并为一门课程不仅可以缩短学时数，更重要的是可以使教学内容衔接得更好，使学生对知识的理解更透彻。目前基础教学和硬件实验某些环节的设置不是很合理，比如在讲到555定时器的时候，学生已经做过555定时器的实验，但是当具体问到555电路的功能时还不是很清楚。这说明学生在做实验的时候，可能没有仔细考虑电路的原理，而是注重电路的连接和最后的实验结果，是为了做实验而做实验。如果将现在48学时的数字电路和32学时的EDA合成一门48+16学时的基础理论加软件仿真的电路课程，结合目前电子电路发展的现状，大规模和超大规模的集成电路得到越来越广泛的应用，在讲理论的时候可以适当地侧重于可编程逻辑器件的讲解。但是目前由于数字电路和EDA是两门课程，所以在讲数字电路的时候，虽然书中的第八章是可编程逻辑器件，第九章是硬件描述语言的简介，但因为会和后续课程有重复，所以在数字电路中只是简单提到，不能形成一个完整的课程体系。两门课程整合后，在讲组合电路和时序电路两大重要章节的时候，可以使用EDA技术通过软件仿真功能对电路的功能进行波形仿真，使学生可以进一步地理解和掌握课堂所讲的基本原理和方法。正如学生所说，每当他们做完实验就会对所讲的内容更加理解，所以在数字电路教学中，实践环节非常重要。3.对课程内容进行调整

在目前数字电路的讲授中，对于逻辑函数的化简还要使用较多的课时进行代数化简和卡诺图化简的讲解，目前已经有软件可以很容易地实现逻辑函数的化简，而不用自己一步一步推导。当然函数化简是数字电路的基础内容，是学生需要掌握的基本知识点，因此我们可以减少些课时，让学生在课后自己做练习，把节省的课时放到后面可编程逻辑器件的讲解。目前大规模集成电路主要采用CMOS电路进行设计，在讲解这一章的时候可以重点讲解CMOS电路，对于TTL电路可以只讲其外部特性，这一章的总学时数不变，只做内部调整。在触发器这一章，以前的讲解更注重从内部结构引出外部特性，但在实际的应用中，还是更注重各种触发器不同的逻辑功能，所以讲课重点应该更侧重于触发器的逻辑功能及其描述方法。可以将EDA引入数字电路，这样在学习理论知识的过程中穿插着讲解硬件描述语言，也就是说可以将书中的硬件描述语言章节分散到各相关章节讲解，可能效果会更好。以上只是根据实际的需要对课程内容改革的一些简单设想。4.将实际应用引入课堂

对数字电路多年的教学，使我们感到，学生在刚开始接触这门课的时候，如果授课教师能够对学生进行很好的引导，以饱满的热情对待学生，并能将所讲的内容与实际相结合，学生通过实际的例子很容易理解老师所讲的内容，他们就会慢慢喜欢上这门课。如果刚开始时，知识点比较难懂，学生不容易学会，那么随着时间的推移，不会的知识越积累越多，他就会对这门课失去兴趣。所以对数字电路课程内容的组织和讲解上，在关键的知识点，尽量找生活中的例子让学生理解。比如在数字电路中重要的知识内容是组合逻辑电路和时序逻辑电路，如果学完这门课连这两个基本概念都不清楚，数字电路就等于没学。所以在讲解的时候，我们会引入自动饮料机的实例，告诉学生对于组合电路，系统是没有记忆的，而对于时序逻辑电路，系统是有记忆的，这样学生的印象就比较深刻。

为了适应数字电子技术迅速发展的需要，在今后的数字电路的教学中，应该给学生提供更多更好地实用新型的知识。大规模、超大规模器件将逐渐取代中小规模器件在电子产品中的应用，而现在我们的教学中，一直以中小规模器件作为主要的讲授内容。我们应该使学生学有所用，讲授的内容要适应时代的变化，使学生能够学到极具发展前途的更先进更新型的技术，在今后的教学中可以更多地讲授大规模、超大规模器件。同时，在学生掌握了一定的理论基础之后，可以在今后开设的小学期课程的学习中，尝试将科研成果与教学实践相结合，设计出一些创新性课题，增强学生的创新意识。三、结论

随着数字时代和课程教育改革的深入，数字电路的教学工作仍存在大量有待探讨的问题。如何处理课程体系内课程的相互关系，如何细化理论、实验和设计立体化的课程体系是我们需要进一步解决的课题。

参考文献

［1］阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社，2006.

［2］薛延侠，刘雁飞.EDA技术在数字系统中的应用.西安邮电学院学报，2008（1）:169-172.

［3］王俊，席兵，刘想德.“数字电路与逻辑设计”课程教学改革初探.重庆邮电大学学报，2007（增刊） :173-175.

基于Proteus的单片机实践教学研究

三（中国传媒大学信息工程学院广播电视工程系）

摘要 Proteus是一款非常优秀的具有单片机仿真功能的软件，将其引入单片机实践教学，对提升教学效果有很大的帮助。本文结合教学实践，论述了结合Protues进行实践教学的方式方法，并总结了经验。

关键词 Proteus 单片机 KeilC 实践 实验 教学一、引言

单片机原理与应用（以下简称单片机）是一门多基础、多理论、重实践的课程。实践是这门课程的重中之重，而提高学生实践开发能力和学习效果的一个重要环节就是上机实习和训练。无论是学习汇编语言程序设计，还是学习专用控制模块和外设的连接，或者掌握单片机应用系统，不通过勤加动手难以培养学生利用已学知识解决工程实际问题的能力。传统的教学模式多为理论加实践，应该说该模式符合单片机的课程特点。然而在实际操作过程中会遇到许多问题，如实践课时少、实验设备易损及实验场地不足等问题，这些都为实验课程的开设带来了不少困难。

Proteus软件为单片机课程实践和应用系统的开发，提供了非常好的平台。Proteus是英国Labcenter electronics公司研发的EDA工具软件，不仅是模/数字电路的设计仿真平台，更是目前世界上最好的多种型号单片机系统的设计仿真平台。仿真过程中，用鼠标单击开关、键盘、电位计、可调电阻等动态外设模型，使单片机系统根据输入信号做出相应的响应，并将响应处理结果实时地显示在LED、LCD等动态显示器件上，实现了实时交互式仿真。整个过程与真实的软件、硬件调试过程非常相似。目前，全世界众多高校和科研机构都在使用［1］Proteus进行教学和研究。二、实验课程安排和设计1.程序设计IDE的选择

硬件开发平台（单片机硬件仿真器）厂家往往都会提供独立研发的程序设计IDE（集成开发环境）。如果更换硬件开发平台，则需要重新学习使用新的IDE环境，这就给教学的持续性带来了麻烦。所幸的是，Proteus软件支持51系列单片机的KeiLC集成开发环境。

Keil C51 μVision2集成开发环境是目前使用最广泛的51单片机的C语言开发环境，支持软件代码的仿真，很多硬件仿真器也都支持KeilC开发环境。其C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平，在开发大型项目时非常理想。Keil C51 软件界面友好，易学易用，特点是高效率C语言编译和便捷的调试环境，但是KeilC对汇编语言也同样支持。用过汇编语言后再使用C来开发，更易于上手。［2］因此，单片机的实践课程采用KeilC环境是一个非常理想的选择。2.KeilC和Proteus的配合

KeilC提供了丰富的调试功能，其调试工具和调试方法与VisualC++非常类似。我们使用KeilC就是要完成程序的编写和调试，如果程序不涉及输入输出操作，即不考虑单片机的外围电路，那么这样的程序完全在KeilC中编写调试就可以。单片机课程中“MCS-51单片机指令系统”和“汇编语言设计基础”这两章都涉及51汇编语言，重在让学生熟悉指令，培养学生的编程能力。这一部分的全部实践内容都能在KeilC下很好地完成。由于是软件开发环境，学生可以在个人电脑上安装，便于自学。

单片机后续的实践内容，涉及内部的硬件功能模块和输入输出，此时就需要使用Proteus仿真环境。安装专用的动态链接库，可以将KeilC和Proteus这两个环境连接起来。Proteus用于模拟单片机的硬件应用系统，KeilC用于硬件开发平台。两个环境提供了很好的链接性，如同真实的开发一样，如LED的亮灭、数码管的显示和按键的输入等。Proteus还提供虚拟示波器、逻辑分析仪等用以监测波形。总之，KeilC和Proteus相结合，提供了非常好的单片机模拟实验平台。3.软件的学习和使用

KeilC和Proteus这两款软件都非常易学易用。为了节省上课讲解的课时，我们用专门的Flash录制软件分别制作了KeilC和Proteus的安装和使用录像，供学生自学。每一款软件的安装录像都详细记录了软件的完整安装过程和注意事项。KeilC使用录像则以一个汇编例程，详细讲解了环境设置、工程建立、文件加载、程序调试的每一个过程。Proteus的使用录像记录了搭建一个单片机应用系统的所有步骤，以及KeilC联调的方法和虚拟示波器的使用。4.实践课程的安排

为了让实验顺利有序地进行，我们结合Proteus、KeilC的特点和单片机教学实践的内容，制作了详细的实验指导书，努力做到学生学习并按照指导手册就能将所有的实验完成。我们按照教学大纲和以前实验教学的经验，设计了将近20个软硬件的实验，并结合KeilC和Proteus的使用，编写了“单片机原理与应用实验指导书”。该指导书分为五部分：第一部分是“基于KeilC的单片机编程实验”，介绍了KeilC开发环境并结合例程对KeilC的使用做了详细介绍，这一部分包括8个软件实验；第二部分是“单片机系统的Proteus设计与仿真”，介绍了Proteus的开发环境和详细的使用方法，包括10个硬件仿真实验和1个综合实验；第三部分是“Roteus绘制PCB图”，这一部分结合第二部分的综合实验内容，给出了实现Proteus绘制PCB的全部流程，便于学生自学制作电路板；第四部分则是“51单片机的C语言编程”，给出了学习使用C语言编写51单片机程序的浅显易懂的入门介绍；最后一部分是“51系列单片机指令系统”，我们根据多年的讲义整理出51系列单片机指令系统的详细介绍，作为附录，提供给学生作参考使用。

值得一提的是，第二部分和第三部分分别有8个软件实验和10个硬件实验，都是比较基础的实验，但是需要熟练掌握。考虑到每个实验2个学时的要求，个别实验主题性比较强但又比较简单的，可以和其他实验一起做，但基本都可在2个小时内完成。同时，还需要教师布置学生做好课前充分的预习工作。为了让学生进一步掌握单片机应用系统的实际开发，提高难度，我们专门设计了一个电子时钟温度计的综合实验。通过这个实验，可以让学生设计搭建一个较为复杂实用的系统，基本可以涵盖单片机所学的全部知识。

实验指导书中的每一个软件实验都包括了背景知识、实验内容、实验目的、实验要求、源程序设计和实验结果这几项。除此以外，硬件实验还包括Protues电路设计和Protues仿真。其中背景知识提供了本次实验所用到的所有知识，不用借助课本，学生就能全面掌握。三、基于Proteus的单片机实践教学优势

单片机实践教学引入Proteus，为教学带来了很多的便利。1.解决实践不足

目前学生拥有个人电脑的情况非常普遍，Proteus软件可以方便地安装在PC和便携式电脑上。学生可以进行充分的课前准备以及课下实验。以前难以开展的个性化系统设计实验也很容易实现，实验学时不足将不再是问题。2.解决实验设备

由于资金有限，实验室设备更新往往滞后，而且配套设备难以满足一人一套的需求，降低了学生实验的兴趣和积极性。Proteus软件最大优势就是一台PC机就可以解决问题。Proteus的软件库能够提供很多新的芯片器件，能够设计和仿真非常复杂的系统，并且一直在更新。3.解决场地

硬件实验需要的实验设备较多，设备体积较大，相应的每个人占用的实验场地较大。一般院校适合硬件实验的机房不多。单片机作为工科专业必修的专业基础课，实验环节所占课时较多。并且像示波器等设备，需要较大场地，难以放置，严重影响了实验效果，不利于学生实践能力的真正提高。Proteus软件的仿真教学仅需要一般的计算机机房就行，这在目前的高校里，没有任何困难，很容易推广。4.降低损耗

硬件设备需要更新，随着设备使用时间的增加，设备的老化和故障难以避免。学生对设备使用不规范，更是加速了设备的损耗和老化。引入Proteus后，除了使用计算机，不会带来任何附加的硬件损耗问题。5.解决远程教学

单片机原理课程在远程授课时，开展实验非常困难，硬件部分的实验基本无法实现。对这门实践性很强的课程来说，这是个极大的缺陷。但只要教会学生安装、使用Proteus软件，学生就可以按照教师的要求完成实验，通过网络检查实验结果，使学生得到良好的实践训练。

在引入Proteus的实际教学过程中，学生编写程序的兴趣提高了，对课程的理解也加深了。有的同学甚至参照实验指导书自学后面的实验，远远超过了教学进度。课程结束时，我们询问过不少学生，普遍认为实验效果很好。四、存在的问题

虽然Proteus提供了很好的单片机仿真开发环境，但毕竟不能替代真实的开发过程，仿真程度距离真实情况还存在差距。如高速运行状态下存在信号干扰，个别单片机指令无法模拟真实的时序，仿真环境下单片机无须外部振荡电路和复位电路就可正常运行等。另外，Proteus元件库不支持的元件也无法使用。这些原因都促使我们必须用实际硬件开发系统让学生做实验。最好的方式是，制作同仿真实验系统一致的硬件实验系统，这样，学生在仿真系统中完成的程序，就可以直接在实际硬件系统中加以验证。这种情况下硬件实验系统并不需要人手一套，这样既解决了硬件设备不足、易损的问题，又达到了学习体验实际开发的效果。五、结论

将Proteus仿真环境引入单片机实践教学是件一举多得的好事，Proteus配合KeilC集成开发环境，对单片机实践教学效果有了很大的提升。另外，Proteus对数字电路课程的实践环节也有很好的效果，可以大力推广使用。

参考文献

［1］张靖武，周灵彬.单片机系统的PROTEUS设计与仿真.电子工业出版社，2007.

［2］李刚，李斌勤.利用PROTEUS VSM建立单片机虚拟实验室.重庆电力高等专科学校学报，2005（3）：22-26.

数字视频制播技术实践教学探索

摘要 实践教学是当前高等学校教学改革的重要课题，本文主要分析了数字视频制播技术课程的特点和相应实践教学的必要性，介绍了该课程实践教学的现行安排，阐述了为保证实验进行而提供的资源基础，并对该课程实践教学体系改革进行了展望。

关键词 实践教学 数字视频 广播电视 教学改革

当前，广播电视技术发展迅速，广播电视领域需要大量的专业技术人才。在各大电视台，数字电视节目的制作与播出都是其核心工作内容，因此数字电视制播技术的相关知识是广播电视工程技术人才必须掌握的。而数字视频制播技术课程正是从事广播电视工程技术、多媒体技术与电视节目制作技术等相关工作的必备课程，是中国传媒大学信息工程学院广播电视工程专业的专业核心课。

由于广播电视领域对工作人员的实际操作能力要求非常高，因此在教学活动中，对学生理论结合实际的能力以及实践操作能力的培养是该门课程实践教学改革的重点。一、实践教学的必要性1.课程的教学目的

数字视频制播技术课程是面向广播电视领域，培养专业技术人才的课程，其教学目的是：使学生全面而深刻地了解电视台所有的技术系统，并掌握其中的关键技术；使学生对将来电视节目制作与播出系统的发展有一定的认识；培养学生分析与设计电视节目制作与播出系统的能力以及解决实际问题的能力，为学生尽快适应将来的工作打下坚实基础；培养具有较强实践能力和创新意识的高素质工程技术人才。可见，教学目的决定了该课程的实践教学部分是课程的重要组成部分。2.课程涉及知识面广，难度大

数字视频制播技术课程涉及的知识内容非常广泛，包括数字视频制作与播出的各种接口技术、电视节目制作与播出系统中主要设备的工作原理（视频切换台、数字视频特技机、矩阵切换器、视频服务器的工作原理）、各种节目制作系统（一对一系统、二对一系统、演播室系统、转播车系统、数字电视网络制播系统等）、各种电视节目播出系统（传统播出系统、硬盘播出系统等）、媒体资产管理系统。另外，该课程还会用到学生以前学过的大部分基础课和专业基础课知识。虽然课程内容看起来更贴合实际应用，但实际上，每一项操作、每一个技术参数背后都有大量的理论知识。

学生先前学习基础课和专业基础课时，虽然老师在课上会重点强调基础课和专业基础课的重要性，但由于学生不能深刻理解专业知识，又没有实践经验，因此学生学习基础课和专业基础课时，感觉既枯燥又难以理解。等到本课程需要使用基础课内容时，学生又记不起来以前的知识了。

因此，学好该课程的难度非常大，学生要克服很多的知识障碍。为了提高学生的学习热情，本课程必须让学生们通过实践了解自己理论知识的欠缺，学生们只有自己亲自动手操作，独立完成课程实验，才能发现隐藏在数字电视制播工作中的各种问题，才能真正理解理论知识的重要性，这样学生才知道为什么学习，才有学习动力。3.相关行业需要实践性人才

广播电视行业的本科毕业生就业方向非常广泛，但总体来说，还是以应用型工作为主，例如播出控制、后期制作等。有的学生就业后的工作为系统设计、软件开发等，但他们的工作对象主要是广电行业中常用的软件或硬件设备，归根结底这类工作还是要求工作人员会应用。因此，在招聘的面试、笔试中，在相关行业挑选人才时，主考官经常考查应聘人员某台设备如何使用、某种系统如何搭建这种实践性很强的问题。如果没有良好的实践教学，学生毕业时只会书本知识，不知道常用的广播电视设备的接口，更不知道设备型号和设备的基本使用方法，这样的学生根本不能达到用人单位的要求。

因此，我们在教学过程中，必须创造实验环境，让学生熟悉各种相关系统的组成与设计方法、熟练掌握主要的广播电视设备的使用方法。二、课程现行的实践教学安排

数字视频制播技术课程在本科第三年级第二学期开设，总学时为48学时，其中理论教学32学时、实验教学16学时。

我们在课堂理论教学的同时，按照课程内容、顺序安排实验课程，让学生一边学习理论课，一边动手实践，体会理论与实际的联系。实践教学主要由以下几部分组成：1.视音频信号接口和数字特技制作系统示教

视音频信号接口示教实验是学生学习完数字演播室信号标准和接口标准知识后进行的。学生能够通过实验熟悉数字电视节目后期制作系统的组成、各种接口的构造及性能，了解SDI信号的结构组成。

实验教师在对各种数字电视视频设备的功能进行介绍后，详细介绍和展示各种设备的常用系统接口，比如BNC接口和XLR接口等，并展示系统连接操作。实验教师还通过示波器进行信号的展示，分析图像信号数据中的亮度、色差、填充数据、定时基准信号、音频信号和错误检测处理数据等。然后实验教师介绍整个数字特技制作系统的构成，演示编辑机、视频切换台与数字特技机的各种功能，让学生对视频系统工作流程有所了解。这些内容都是学生通过作业温习过的，所以学生会有比较深的印象，实验环节将这些重要的理论知识实际化，学生学习起来也会很有兴趣。2.构建二对一电视节目编辑制作系统实验

二对一编辑系统是节目后期制作和演播室节目制作中最常见的系统，因此该系统的结构组成和搭建操作是教学当中的重点。

我们通过此项实验为学生提供搭建环境和专业指导。学生们首先接受系统构成的示教，接着就自己动手连接编辑放像机、编辑录像机、图像监视器、特技切换台、调音台、字幕机、波形监视器和监听设备等。连接过程中总会有问题出现，这时，实验教师就会给予及时指导。系统连接完毕后，实验教师引导学生对系统进行测试，查看连接问题，寻找问题根源，一边解决问题，一边回顾问题涉及的理论知识。

系统搭建时出现的问题，在电视台演播室的搭建中也可能会出现，二对一编辑系统实际上是大型节目制作系统的一个缩影。学生只有在实验中掌握了系统搭建的方法和系统检测的手段以及问题处理的思路，学生才能在真正的工作环境中快速、正确地处理实际问题。3.数字特技节目制作实验

电视台视频系统中的各种设备操作起来都不简单，设备按钮多、功能多，菜单复杂。尤其是特技节目制作，操作相当繁琐，学生没有经过实际操作，根本不可能掌握设备的使用。此项实验专门为学生提供了数字电视节目后期制作系统的使用环境。学生在实验中，通过操作编辑录像机、切换台、特技机、编辑控制器、字幕机、音频转换器和调音台这几种制作系统核心设备，在规定时间内完成特效制作作业。

这部分工作需要多名学生共同完成，需要学生之间有很好的合作。因此，本实验在培养学生动手能力的同时，还培养了学生的团队精神。4.演播室系统和播出系统示教

前几个实验都是针对数字视频系统的某个局部进行的，演播室和播出系统的实验示教则为学生提供了解电视台大型演播系统的实验环境。

在本实验中，学生们将进入真正的电视台演播室和播出中心，亲身了解广播电视第一线的工作环境，重点学习大型演播系统的结构、设备功能和工作流程。学生在实验中，也能够有机会亲自使用电视台设备，感受实际工作的责任重大与艰辛。5.视频制作网络系统的认识和使用

本实验是为了适应电视台节目制作网络化的趋势，为学生提供双网结构的非线性编辑制作网。通过实验，使学生深入理解视频制作网络的结构、工作流程，初步体会电视台媒体资产管理方式，并帮助学生掌握利用视频制作网络来制作包装电视节目的技术。三、实践教学的资源保证1.物质资源

数字视频制播技术实验内容多，涉及的实验室也比较多。实验用到的设备属于广播级设备，价格非常昂贵，因此设备资源是非常有限的。我们在利用好现有实验室资源的情况下，结合学校资源，进行跨平台合作。目前实验课使用到的实验室包括：SONY实验室、中科大洋实验室和视听中心。其中最后一个实验室就属于学校电视台所有，学校电视台拥有数字标清演播室和高清演播室以及播出中心系统，内置设备非常先进，完全满足实验的需要。不过，由于该部分实验的课内授课教师、实验指导教师和实验室隶属于学校的不同部门，所以我们在教学时需要与电视台、教学实验中心进行合作。

由于学生数量多，资源有限，我们还采用了多种方法提高设备的使用效率。比如，在示教课上，示波器显示面板比较小，不适合多人教学使用，我们又不可能为每位同学提供一台示波器。我们就使用标清数字摄像机拍摄示波器的显示面板，同时将拍摄的画面进行实时投影，这样学生们就可以清楚地看到示波器的显示了。又比如，在搭建二对一编辑系统实验时，可供拆装的设备只有一套，我们就合理安排实验时间，分批实验。虽然教师们辛苦一些，付出了很多的私人时间，但是保证了每位同学都能得到实践的机会。2.实验教师队伍

数字视频制播技术课程实验教师有强烈的责任感和团队协作精神，实验课程组都是由与数字视频制播技术课程相关的教师组成。在组建教学队伍的同时，我们还积极开展教学科研活动，推动教学改革，积极发表高质量的教改、教研论文，努力打造一支结构合理、人员稳定、知识动态更新、教学水平高、教学效果好的教师梯队。随着学院教学科研环境的改善，近几年，越来越多的青年教师加入到实践教学岗位工作中来。

除此之外，实践环节中，课程对应的主讲教师一直密切跟踪实验，负责制订实验教学大纲和实验指导书，参与实验准备。而且在实验课进行当中，授课教师也会参与进来，与实验指导教师一起管理学生实验，避免实验与课程脱节，保证了实践教学的质量。3.教材与实验指导

数字视频制播技术课程属于我校特色课，本课程的教材一直采用自编教材。我们重视教材建设，不断跟踪国内外数字电视新技术的发展动态，及时对教材进行更新，近5年，先后出版了数字电视技术系列相关教材4部。其中有2部教材获广电总局高校优秀教材奖，在广播电视领域有较大影响。目前此课程使用教材为获广电总局高校优秀教材奖一等奖的教材《数字电视制播技术》。

数字视频制播技术课程实验紧跟广电技术发展，我们根据当前的技术特点制作有针对性的实验指导书，并定期更新，以确保实验内容不与行业需求脱节。四、进一步深化实验教学改革

根据数字视频制播技术课程实用性和专业性较强的特点，以及广播电视技术正处于向数字化、网络化飞速发展的现状，本课程实验教学内容的改革必不可少。

面对电视台网络改造的升温，各相关单位急需掌握此类技术的人员。我们在课程建设中，将进一步增加实践教学的环节，同时逐步加强综合性、设计性和创新性实验，创造条件多让学生参与科研活动，以培养学生的综合素质和创新精神，成为适合新世纪发展要求的高素质创新人才。

另外，我们还将配合教学内容的改革，做好新教材编著出版工作，并进一步完善实验指导书。在利用好现有实验室资源的情况下，争取多方资金支持改善数字视频制播技术实验室。

我们将大力改革数字视频制播技术实验教学的形式和内容，因地制宜，设计出综合性、设计性实验，以培养和提高学生的创新能力，探索建立多层次、开放性、创新型的数字视频制播技术实验教学体系。

大学生电子设计竞赛与教学改革

摘要 全国大学生电子设计竞赛是电子信息类专业的大型学科竞赛之一，是对大学生理论知识、实践能力、创新能力的综合考查。本文作者结合自己多年辅导大学生电子设计竞赛的经历，探讨了竞赛和教学改革之间的相互关系，着重论述了电子设计竞赛对于提高学生的自主创新能力、教师的教学水平和教学课程体系改革的促进作用。

关键词 电子设计竞赛 教学改革一、引言

温家宝总理指出，“教育是一个国家发展的基石，教育改革和发展是关系国家和民族未来的大事。”高等教育是社会的热点问题，最近10年我国高等教育的数量有了大幅度的提升，但教育质量仍受到质疑。结合实际，我们认为在高等教育的教学中主要存在以下两个不足：

各学科在教学时各自独立，没有能够使学生融会贯通。在教学中，大多数课程从知识点的讲述出发，但在解决实际问题时，需要学生综合各学科所学知识。各门课程缺少必要的联系，使大学生不能很好地运用所学知识处理实际问题。

人们常说，“兴趣是最好的老师。”目前，高校中很多学生对所学专业不感兴趣。大部分学校为学生提供了转专业的机会，但这个问题并不能仅仅依靠转专业解决。学校应该通过教学改革提高教学质量和教学过程的吸引力，加强专业兴趣教育和引导，培养学生的学习兴趣。

全国大学生电子设计竞赛是教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办，并与教学改革实践紧密结合的大型学科竞赛之一，自1994年举办至今，已成为电子信息类专业内影响力最大、参与人数最多的竞赛。电子设计竞赛对推动全国普通高校电子信息类专业的课程体系与教学内容的改革起到了巨大的促进作用，为培养学生的创新设计能力与优秀人才的脱颖而出创造了条件。竞赛以组为单位报名参加，每组3名同学。竞赛一般在9月份举行，赛期4天。在4天竞赛期内，参赛队员在备选题目中自行选择题目，并完成方案设计与论证、硬件设计、软件设计、系统调试、指标测试、论文撰写等一系列工作。竞赛涉及大量所学课程知识，主要有C语言、Matlab语言、电路分析基础、信号与系统、模拟电子线路、数字电子线路、数字信号处理、单片机原理、可编程逻辑设计、电子测量等。电子设计竞赛是对大学生理论知识、实践能力、创新能力的综合考查。

笔者在学生时代是大学生电子设计竞赛的参赛者，在高校工作后一直作为辅导教师指导学生参加比赛，从这两种角色都深深感受到竞赛对于日常教学改革起到的促进作用。二、竞赛对于教学改革的促进作用

全国大学生电子设计竞赛是对大学生理论知识、实践能力、创新能力的综合考查，通过竞赛可以培养学生的专业兴趣。竞赛对于高校的教学改革起到了巨大的促进作用；教学改革提高了学生的专业水平，为学生在竞赛中取得优异的成绩打下了稳固的基础。竞赛与教学改革的良性互动，促进了高校整体教育质量的提高。1.竞赛促进了实验课程改革

电子技术发展日新月异，中国传媒大学与时俱进地进行了实验课程改革，增加了新的课程和实验内容。中国传媒大学是高校中最早开设可编程逻辑器件设计课程的高校之一，并建立了电子设计自动化实验室。

在实验教学中，实验分为基础实验、综合设计实验和创新研究实验。基础实验是对课程知识的验证，目的是让学生熟悉电子元器件、仪器与设备，培养学生最基本的实验能力，加深学生对基本理论的理解，提高学生的学习兴趣。综合设计实验包括电子设备组装调试、软件综合设计和软硬件综合设计，目的是提高学生综合运用各学科知识解决具体问题的能力，培养学生的综合设计能力。创新研究实验是开放性实验，不限定具体题目，学生可以根据兴趣自行拟定题目，一般一个题目由2—3名同学自愿组合完成。通过创新研究实验，可以培养学生对于电子信息技术的兴趣，增强学生对于本领域最新技术的了解，培养学生的创新设计能力、科学研究能力，把被动接受知识变为主动学习探索知识。同时，培养学生的相互协作能力和团队精神，为今后的工作打下基础。2.竞赛培养了学生的创新能力

在对学校课程进行改革的基础上，中国传媒大学还设立了“电子设计兴趣小组”，在场地和经费方面给予了大力的支持。兴趣小组可以看做是创新研究实验的一种拓展，是对学生因材施教的一种培养。兴趣小组并不纳入学校的课程体系，主要面向那些对于电子技术有浓厚兴趣并有一定基础的同学。辅导老师根据技术发展和自身科研项目为学生选定大致的研究方向，学生自主完成设计、调试等工作。兴趣小组起到了培养优秀创新学生和项目孵化器的作用。学生可以积累一些在课程中没有涉及的知识，并与课程知识相互印证、相互促进。兴趣小组完成的创新作品可以参加学校的创新大赛，其中的优秀作品还可以申报“国家级大学生创新性实验计划”。

中国传媒大学实验教学、电子设计兴趣小组、创新大赛等一系列的教学活动，形成了一整套培养体系，提高了学生的实验和创新能力，为学生参加各种层次的学科竞赛（包括大学生电子设计竞赛）奠定了坚实的基础。3.竞赛提高了教师的教学和业务水平

在传统的教学模式中，理论课程和实验课程分别由不同的老师负责讲授。这种模式的优点是能够使教师对于所授课程内容十分熟悉，但长时间如此容易造成理论课与实验课脱节，并且不利于教师提高业务水平，最终会影响到学生的培养质量。在实验教学改革中，中国传媒大学鼓励实验课教师承担一部分理论课讲授工作，同时理论课教师承担一定的实验教学工作，并鼓励教师参与创新研究实验、“电子设计兴趣小组”和大学生电子设计竞赛的辅导工作。这些做法不但能够提高教师自身的业务水平，而且教师会在今后的教学中更注重培养学生综合思考问题的能力，更好地把课程与实践相结合。

综上所述，包括大学生电子设计竞赛在内的各种竞赛对推动中国传媒大学的教学改革起到了积极的促进作用。通过电子设计竞赛，有一批批优秀的学生脱颖而出，很多人因竞赛而对电子信息产生了深厚的兴趣，并为今后的工作打下了良好的基础。当然，获奖不是最终目的，深入持久地进行教学改革，培养学生的实践与创新能力，培养创造性的人才，全方位调动学生学习的积极性，这才是我们参加全国电子设计竞赛、进行教学改革的最终目的。

关于EDA课程建设与创新能力培养的思考

摘要 EDA技术对电子系统设计产生了革命性影响，对于电子信息类专业，EDA课程是培养学生电子系统设计能力和创新能力的核心课程。本文就EDA课程的建设和如何在EDA课程教学中培养学生的创新能力进行了探讨。

关键词 EDA 课程建设 创新能力一、EDA教学在电子信息类专业教学中的地位

EDA（Electronic Design Automation）技术是以计算机为工作平台，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以EDA工具软件为开发环境，以可编程逻辑器件为设计载体，以专用集成电路ASIC和片上系统芯片为目标器件，以电子系统设计为应用方向的电子自动化设计过程。随着半导体和计算机技术的不断发展，目前EDA技术广泛应用于电子设计的各项工作中，极大地提高了电子设计的效率，使电子系统的设计观念、设计方法发生了革命性的变化。传统的设计方法正逐步退出历史舞台，而基于EDA技术的芯片设计正在成为电子系统设计的主流。电子系统设计方法的这一转变也引发了高等教育教学思想的转变，对电子信息类专业的教学产生了深刻的影响。因此自20世纪90年代中期开始，EDA教学受到了空前重视，很多学校［1］开设了EDA课程，建立了EDA实验室。现在电子设计自动化EDA已经成为电子信息类专业本科生一门重要的专业基础课程，是把电子信息专业理论知识和实践能力联系起来的核心课程，既培养了学生电子系统的设计能力，又强化了理论知识的应用，同时在一定程度上提高了学生的创新能力。二、EDA课程建设的主要内容

EDA课程的建设主要包括以下几个方面：教学内容的建设、教材的建设和教学环境的建设。1.教学内容的建设

教学内容的建设是课程建设的核心，课程的内容应该具有科学性和先进性，应该反映领域最新的科技成果。EDA技术是一门迅速发展的新技术，涉及面广、内容丰富，且理解各异。目前，对于狭义的EDA概念的理解相对统一：EDA技术就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对于特定芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术。

鉴于EDA技术的含义，我们在教学实践中逐步确定了EDA课程的主要内容，包括四个部分：可编程逻辑器件、硬件描述语言、常见的EDA开发工具和实验开发系统。理论教学重点放在实用性上，因此对于由软件工具自动完成的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化等仅做概念性的介绍，而精选了以上四个部分作为主要的授课内容。应该说到目前为止，这种精心提炼的教学内容体系对于培养学生的实际能力还是很有效的。

由于EDA技术发展非常迅速，同时电子系统越来越复杂，系统级设计变得越来越重要，在课程教学中，应该更加强调培养学生抽象的描述设计能力，使学生了解当今电子系统发展的趋势、设计思想、设计方法和工具，培养学生系统级的设计能力。2.教材的建设

教材建设是EDA课程建设的重要组成部分，在教学过程中我们的教材也在不断融入新的技术内容，但目前一个重要的问题就是教材的出版周期过长，尤其对EDA这种发展极为迅速的技术，教材出版就可能面临落后于现实的情况。因此目前很多学校都倡议建设动态教材和电子教材，并列入教学计划。对于EDA课程，应该在课程教学计划中加入2-3次前沿技术讲座，建设相关内容的动态电子教材并在课程网站上发布，作为我们印刷教材的补充，这样在保证学生掌握基础内容的同时，可以使学生了解最新的技术发展。3.教学环境的建设

教学环境决定了课程教学的效果，教学环境包括课件、教学方法、课堂组织形式、实践设备和场所等。目前多媒体的教学方法和手段已经被广泛接受和应用，但最常见的方式还是利用先进的多媒体技术进行传统的以老师为中心的集中授课模式，学生始终处于被灌输的地位。

在EDA课程讲授中，我们逐步形成了自己的教学特点，如采用思路式、小结式和项目式教学方法，同时在讲授的过程中结合EDA软件，使学生对理论知识有感性认识。但在整个教学过程中，在保证基础理论内容的基础上，还需要进一步向电路结构的构思方法和系统结构化设计方面转变。4.教师队伍的建设

电子设计自动化课程教师队伍整体素质较高，都是活跃在科研工作一线的中青年教师，教学水平较高。EDA技术发展非常迅速，课程的内容体系也应该随之不断丰富和发展。更重要的是，教师队伍要能够认同课程的内容体系，不同教学风格的教师都来不断丰富和发展我们的课程体系内容，课程才能够成为高质量、有特色的课程。三、关于EDA课程建设和学生创新能力培养的思考

EDA教学主要包括理论课教学和实践课教学两个部分，如何在教学中培养学生的创新能力是一个很重要的问题。结合我们的教学实践，我们认为在EDA教学中培养创新能力应该在以下几个方面改进和加强。1.转变教学理念

教学理念是教学改革的依据，教学方式的改革体现教学理念。教学理念应该由以传授知识为主要特征的教学型教学转向以培养认知能力为主要特征的研究型教学。研究型教学所涉及的问题包括以下两个方面：（1）教学内容，课程应该有一个相对稳定的基础内容，基础内容应该能够保证学生在课程所涉及的领域可以不断继续学习，在此基础上，应该有适用于研究型教学的内容；（2）教学方式，包括授课方式、实践训练的方式和考核的方式等，在教学的过程中，应使学［2］生受到一定的实践和研究的训练，引导学生自主探索。2.强化课内的创新教育

理论课要有经过精选提炼的基础内容，但不应只满足于传授基本知识，应该把最新的技术、方法教给学生，要强调知识的发现过程，使学生不拘泥于现有的结果，培养学生创造性地解决问题的能力。

前面的基础课程往往强调基础理论的掌握，较少有设计方面的训练，学生往往对设计缺乏概念，即使能够提出设计方案，也缺少对不同方案的论证比较。现代电子设计的概念应该是需求分析，根据需求［3］和条件权衡不同的设计方案，最终实现一个系统。整个设计过程包括系统级设计、功能级设计、电路级设计等。如果电子信息类专业学生缺乏这样的设计知识和训练，创新也无从谈起。

20世纪90年代以来，随着产品复杂度不断提高，设计的抽象层［4］次也不断提高，形成了系统级设计方法。系统级设计方法是一种“概念式驱动”的设计方法，设计不是从底层的电路开始，而是从设计的目标和需求开始。相比电路级设计，系统级设计速度快很多，设计人员可以快速获得系统架构的性能，并进行改进。目前在基于可编程逻辑器件的设计中，在一定程度上，系统级的设计已经可以综合到电路级，这样，设计人员可以把精力集中在创新性的架构方案上。因此在授课过程中，应该加入系统级设计方法的介绍，在此基础上，介绍不同设计层次性能分析的方法，以使学生对电子系统的设计理论、方法和工具有充分的认识。3.改进实践内容

EDA课程是一门实践性很强的课程，实践课程在其中占的比重往往很大，也被认为是培养创新能力的最主要的手段。现在谈到培养创新能力时，都是要求学生进行综合性的课程设计，要求题目综合性强、有一定难度、有一定的实用性。但任何创新都是在牢固掌握基本知识的基础上的创新，创新离不开基础知识。

目前很多实验都是单个模块的设计，尤其是在软件仿真实验阶段，虽然这样可以使学生掌握基本的设计方法和EDA工具的使用，但我们在教学实践中发现，在完成基本模块的设计训练后，学生在进行综合性的设计时仍然感觉无从下手。也许，设计训练和创新性培养并不是从很大、较难的综合性设计开始的，而应该从基本模块的设计训练就开始。基本模块的设计不应该只是一些孤立的模块，而是有一个渐进的过程。单个的模块可以逐步整合为一个相对复杂的模块，从单个模块的设计开始，逐步提出设计要求，最终完成一个相对复杂的设计。4.整合课程，应用EDA工具

EDA技术已经成为电子系统设计的主流方法，利用EDA工具，设计人员可以从概念、算法开始直到实现系统芯片。目前电子设计自动化课程之后，除了部分学生的FPGA课程设计以外，我们几乎不再使用EDA工具，而后续的专业课程往往都相对注重理论的掌握，而对系统的设计涉及较少。

为了提高学生的设计创新能力，应该有EDA设计的后续课程，这种课程可以渗透进其他相关课程，也可以作为专门的课程。现在已经有一些学校对课程体系进行了优化，开设了数字系统设计课程，进行设计方法的训练，使学生掌握电子系统设计的方法和工具，提升学生［5］的设计能力。

SOPC是今后EDA技术发展的一个主要方向，在SOPC系统的设计中，涉及数字电路、计算机组成原理、计算机体系结构、C语言编程、硬件描述语言等，可以说，SOPC的设计体现了现代电子系统的设计方法。开设SOPC相关的后续课程，可以整合整个知识体系，同时也使学生掌握现代电子系统的设计方法，有利于学生设计能力和创新能力的培养。四、结束语

EDA课程是电子信息类专业培养学生电子系统设计能力和创新能力的核心课程。EDA技术不断发展，EDA课程教学也应该跟上技术的发展，要不断把最新的技术和设计理论、方法介绍给学生，不断改进教学方法，改进课程体系，这样才能不断提高我们的教学质量。

参考文献

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［5］李东生，尹学忠.改革传统课程教学 强化EDA和集成电路设计.实验技术与管理，2005（4）.

基于教学实践的电气信息类本科双语教学模式探索与研究

摘要 本文论述了在信息科学与技术学科专业课程中开展双语教学的意义与作用，探讨了信息科学与技术特定专业课程开展双语教学的实践模式，重点讨论了课堂的教学组织以及准备工作、教学语言规划与使用策略，并对实施双语教学的实践特性进行了分析。

关键词 双语教学 国际协同创新 信息学科 教学改革一、双语教学的概念和理论基础

所谓双语教学，是指非英语语言课程利用英语讲授的一种教学方法，主要以采用英语讲授、英语板书、用英语布置作业、英语命题考［1］试、使用英语教材和英语口授等形式来实现。从一个学校的角度看，可以理解为学校同时向学生包括中国学生和外国学生提供用汉语和外语两种语言授课的课程；从课程分类来看，双语教学可分为公共课双语教学和专业课双语教学；从一门课程来看，可以指同时开课的平行班级中，部分或大部分班级使用母语授课，部分或少部分班级可以不同程度地使用外语授课；从一个具体的课堂上看，双语教学是指在教学中使用母语的同时，还视不同情况，不同程度地使用另一种通用外语作为教学媒介语进行的教学，这是双语教学的微观定义，也是人们一般所指的双语教学。双语教学改革的实施不仅有利于高素质人才的培养，也有利于教师英语水平的提高。

文献研究表明，双语教学法的理论最早源于法国和德国教育领域中的“直接法”，这种方法主张遵循“直接联系原则”，强调语言形式与之所代表的事物之间的“直接联系”的重要性。为此，它反对母语进入课堂，以便排除母语的干扰作用。然而，直接法是以“幼儿学语”理论为基础，是仿照幼儿习得母语设计外语学习的过程和方法。事实上，第二语言习得与第一语言习得有很大的差异。第一语言的学习者一般为儿童，第二语言的学习者一般为成年人，成年人能够概括或掌握母语的规则，通过参照母语而运用这些规则来指导自己的第二语言习得。以语言研究见长的教育学家Brown曾指出，对母语的透彻了解能有效帮助教师发现和分析学习者有可能出现的错误。简言之，英汉两种语言之间无疑存在普遍的差异，不参考母语，不与母语相对比，会造成难以避免的误解。同时，根据Krashen所提出的著名的“输入假说”（Input hypothesis），语言习得的一个重要条件就是学习者要理解略超过他现有水平的输入语。如果学习者现有水平标志为i，那么教学中应提供的输入只能是i+1。如果输入内容太难，学生学习的积极性与信心将会受到挫伤，最终收效甚微；如果输入的信息能为学生所理解，并能引起他们的共鸣与思考，学生学习的积极性与信心就会提高，就会形成积极的学习态度。根据这一假说，再结合学生的实际英文水平，纯英文授课往往不太实际。如果硬性地由学生听教师用英文讲解深奥的专业知识，学生在课堂上会一直处于困惑状态，最终导致专业英文能力未能实质性提升而专业知识不能理解透彻。而完全采用全中文进行教学，则有悖于教育部关于“大学英语教学应四年不断线”的规定，且在信息科学与技术学科领域内，不利于学生对国际创新的最新进展的掌握和理解。积极开展双语教学，目的在于利用学生对汉语的了解使其对相应的英语产生亲切感和求知欲，从而调动学生的积极性，在强化教学内容、引入国际新进展的同时，也使得整个教学过程生动活泼、充实高效。二、双语教学的时代意义

近年来，随着我国加入WTO，国内各行各业与国际接轨的步伐逐步加快，我国迫切需要既精通本专业知识又精通专业英语的高素质人才。培养既懂英语又懂专业知识的人才已成为当务之急，教育部高教司在2001年4号文件中制订了推动“双语教学”的相关文件。对于信息科学与技术学科而言，由于信息与通信技术在近年来的迅速发展，以及在信息科学与技术相关领域内国际合作、国际协同创新的迅速推进，大量全新的信息科学技术成果不断涌现，而其原始描述语言多为在这一领域内长期具有国际通用性的英语。因此，以信息科学专业英语为基础的双语教学，可使学生熟悉英语专业术语，及时紧跟国际产业的发展方向，拓宽国际视野，增强国际竞争能力。通过双语教学，可以进一步培养既有专业知识又具有涉外能力的复合型人才。三、智能信息处理双语教学实践问卷调查与结果分析

自智能信息处理这门课程开展双语教学以来，受到同学们的广泛好评。为了推进和规范智能信息处理课程的双语教学，提高教学效果，保证教学质量，针对学生的反馈意见，我们及时进行了调整课程。在课程中期，我们对智能信息处理课程双语教学情况，做了学生问卷调查，对其结果分析如下：表 智能信息处理课程调查问卷

学生普遍认为该课程适合进行双语教学，并对教学质量、教学水平予以肯定。对于课堂互动与分组讨论环节，大多数学生认为比重较为合适，能够提高学习兴趣，充分调动学习的积极性和主动性。同时，双语教学中外语教学的比例，与同学们所期望的外语教学比例接近，能够被大部分的同学所接受。而对于双语教学的课堂效果，学生也普遍认可，超过40%的同学表示大部分能够听懂，另外有38%的同学认为基本能够听懂，从而保证了教学的正常进行。超过70%的同学认为这门课对于提高英语水平很有帮助。调查问卷结果显示，超过90%的学生对智能信息处理双语教学课程表示比较满意，其中57%的学生对这门课程表示非常满意。

同时，学生对智能信息处理课程的教学提出了宝贵的意见和建议，有利于对课程有针对性地逐步改进。一些学生表示，此类具有一定难度的专业课程，对于一些英语水平偏低的学生来讲，可能会出现跟不上教学进度的现象。为此，在以后的课程教学中，可因材施教，采取循序渐进的方法，由易到难，引导学生逐步适应双语教学。

一些学生反映双语课程多用外语是一种很好的形式，但是课程本身比较陌生难懂，学生的学习兴趣可能会受到影响。针对这种情况，在课程讲解中，可适当调整教学内容，首先选择相对简单的内容讲解，进行简单案例示范，让学生在总体上有了一定的认知后，再逐步深入。

还有部分学生希望对于一些专业性较强的词汇，老师能够在课堂上进行详细讲解。为了课程的顺利进行，在以后的教学中，可整理提供合适的预习材料，并进行有侧重的注释，方便学生课前预习，同时也能够提高课堂教学质量和学生的听课效率。四、双语教学的实践模式探索研究

本文以信息科学与技术领域内的专业课程智能信息处理等的双语教学为实践基础，结合调查问卷结果分析，综合考虑课程特点、学生水平、师资情况等因素，以达到教学大纲预期教学目的为基本出发点，对双语教学实践模式开展了探索性研究，并归纳出以下适用于信息科学与技术领域内专业课程的实践模式特征。1.课前准备

在信息技术专业主干课程中采用双语教学，是教学改革中的一项新课题。通过近年来的教学实践，我们发现开课前需积极开展调研活动，了解实施双语教学的具体经验，并充分收集资料作为双语教学的辅助教材。此外，备课时，在熟悉内容的基础上，重点在英文方面下工夫，熟记有关英文术语及表达方式。同时，要预留时间给学生进行提问和讨论。已有经验表明，双语教学的顺利实施必须得到学生的支持与配合，所以，准备工作中不可缺少的一个环节就是要做好学生的思想工作，通过新生入学专业知识讲座，帮助学生树立正确的学习观；通过学生座谈会，帮助其逐步意识到双语教学的重要性与必要性，均是十分可行的工作实践策略。2.语言规划策略

采用双语教学并不是要在课堂上完全采用英语，或者机械地根据特定比例使用英汉两种语言。根据教学实际经验，我们提出以下面向信息科学与技术专业课程的语言规划策略：（1）采用英文PPT与板书，内容包括专门术语及关键语句，在板书中可采用中文解释作为辅助。（2）课程内容中，内容较浅显的部分采用英文讲授。（3）学习每章内容之后，教师采用英文进行小结，并逐渐过渡到由学生作小结，学生小结可采用研讨课的Presentation方式。（4）课堂讨论阶段，鼓励学生用英文提问，实在无法表达时，允许用中文进行表述，然后由教师或是其他同学用英文复述。（5）重点和难点采用中文讲解。用英语解释太复杂而汉语解释简洁明了之处，也采用中文进行讲解。（6）应根据学生接受特点和课程内容特征，灵活规划双语教学过程中的语言策略，以师生互动与沟通为基础，通过对语言策略进行动态调节，以期实现知识通信（Knowledge communication）效果的最优。3.强化复习和巩固练习的教学作用

在双语教学模式下，可通过强化复习、巩固练习等教学环节，进一步提升双语教学的实际效果。具体而言，可要求学生充分复习本次所学内容，掌握关键术语和特定表达方式；及时完成一定的课程预习；课后阅读教师选编的英文参考资料，将其作为作业的一种形式。下次课时，教师将安排一定的时间对作业情况进行讲评，对要点进行一定的复习和讨论，然后转入新的教学内容。

研究表明，通过若干策略对双语教学的实施模式进行优化，可使双语教学效果显著提升。学生反映双语教学有助于提高自己的专业知识能力与英语应用能力，特别是英语阅读、写作与口头表达能力。通过学生反馈的信息，我们也意识到了目前双语教学中的若干不足之处，如考核方式尚未很好地体现双语教学的特色等，解决这些问题成为我们对双语教学实践模式进行进一步研究的动力。五、总结

对于信息科学与技术学科领域内的专业课程教学而言，开展有效的双语教学，在科学技术全球化趋势越来越明显的今天，已经越来越凸显出其重要性与迫切性。而对于信息科学技术专业课程双语教学的实践模式探索，也是一个复杂、长期的过程。从教学改革与管理的意义上看，需要加强双语课程教学团队的建设，加大投入的力度，通过加强培训、分配对外交流任务等具体措施，从具备双语教学能力的青年教师中培养教学骨干，促进双语教学工作水平的提升。实践经验表明，通过持续的探索与积累，信息科学与技术学科领域内的双语教学必将能够取得实质意义上的效果，为促进高校教学水平的全面提高发挥积极的推动作用。

参考文献

［1］肖芳惠.信息技术双语教学的实践探索.教学与管理，2006（9）.

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［4］李霄，何苏华.双语教学的实践与探索，http://www.bvtc.edu.cn/Article/dz/jyjg/200612/1749.html

［5］林春景.双语教学在电子测量技术课程中的实践与探索，http://www.bvtc.edu.cn/Article/dz/jyjg/200612/1749.html

开放式课程对电子信息工程专业课程改革的启示

摘要 通过对美国麻省理工学院开放式课程的发展和意义，以及其具体课程设置的阐述，包括课程、教学大纲、课内外教学活动、学习材料、课程评估等方面，探讨了麻省理工学院电子类教育对我国电子信息工程专业教育的启示。

关键词 开放式课程 电子信息工程专业 启示一、开放式课程的历史、发展和意义

麻省理工学院开放式课程（MIT Open Course Ware，简称MIT OCW）体现了知识开放与共享的理念，对全世界产生了极大的影响。MIT OCW以网站为架构，将学院内许多教授的教学内容大规模地进行开放分享，让全世界不分种族、国籍、宗教信仰的教师、学生与自学者能够免费搜寻麻省理工学院各课程的教材。其秉承了推进知识和教育，追求卓越、创新和领先的价值理念以及服务于全人类的使命，成为全世界教师、学生和自学者的一个免费、开放的教育资源。正如校长苏珊·霍克菲尔德女士所评论的，“通过麻省理工学院开放式课件，世界各地的教育者和学者都能从我们教师的学术活动中受益，同时也加入到了一个世界性的学习型群体中，大家都一同公开、自由［1］地分享知识与交流思想，并从中获益。”

2001年4月，在Mellon基金会和Hewlett基金会的慷慨赞助下，麻省理工学院斥资近1亿美元启动了“开放式课程”计划。2002年9月，M IT开放式课程网站试运行。近年来，麻省理工学院又投入了大量人力和资金开发新的课程。这些课程种类繁多，涉及6大学院中的航空太空工程、人类学、建筑学、生物医学工程、生物学、脑与认知科学、化学工程等30多个领域。据统计，2003年9月30日MIT OCW正式对外发布了500门课程，2004年4月1日网站新增了201门课程，到2008年已有近900门课程的核心资料全部发布到网络上。在网站上，使用者可以自由观看、下载各课程的教学大纲、上课笔记和讲稿等，其中许多课程包含了影音档案、习题与解答，另有延伸阅读清单等附加部分。麻省理工学院声明“开放式课程”上的内容可以被任何人使用、复制、发送、翻译和修改，但前提是这些资料必须应用于非商业化目的，如果该资料被再出版或是再复制于网站上，必须要注明原作者，而且使用者和修改者必须和麻省理工学院开放式课程一样，与人共享这些资料。

开放教育是一种新型的高等教育模式，主要采用面授与多媒体教学手段相结合的教学形式。学员可以根据自身情况自主安排学习计划，选择课程、媒体教材、时间、地点和学习进度。开放教育不仅意味着对教育对象的开放，更重要的是教育观念、教育资源和教育过程的开放，它的本质是人人享有终身接受教育的权利。MIT开放式课程则具有以下特点：（1）使用麻省理工学院教材的网络版；（2）所有课程教材均可免费提供给世界各地的使用者；（3）不需要任何注册；（4）不是授予学位或是证书的网站；（5）不提供麻省理工学院入学申请。从这些方面可以看出，MIT OCW和其他网络教育系统、开放教育有所不同。开放教育是一种教育模式，是对高等教育模式的丰富和补充。它牵涉到在教师和学生之间的主动资讯交换，目的是获得某种形式的证书，教学的对象针对那些有能力和愿意付费的学习者。麻省理工学院开放式课程网页则将内容资料对全世界免费开放，而不是取代高等教育的证书授予系统或是收费课程。相对而言，开放教育是一个更广的概念，而MIT开放式课程可以看做是开放教育中的资源要素。

在这个将自己的创作内容以专利权的形式加以保护的时代，OCW以一个独特的视角和大胆的做法抓住了全世界的眼球。有人会问，MIT OCW把“看家”的资源公开了，那么它将怎样生存呢？这里外国人展现了一个传统的智慧：OCW是麻省理工学院最大的一个广告！这是一种自信的展示，既然有这么丰富的资源，那么学校肯定是非常好的。麻省理工学院还有一个理念：反对知识的私有化和商业化，推进知识的开放共享。MIT OCW背后的思想是领导并促成大学在利用网络作为教育媒介的方式上的根本变革，这符合麻省理工学院倡导的优秀卓越、改革创新和引导潮流的价值导向。二、麻省理工学院电子工程与计算机科学专业开放式课件

电子工程与计算机科学专业开放式课件提供了一套完整的支持电子信息与计算机类教学和学习的课程资源，包括课程设置、课程大纲、课程日历、讲授笔记或教学活动、学习材料和课程评估以及其他类型的资源，如学习指南、课外作业、试卷、视频演讲、问题解决单元、研究项目、超文本电子书、仿真设备、范例或学习工具等。1.课程设置

电子工程技术与计算机科学相结合，覆盖的学科范围非常广泛，包括电子电路、电磁学、计算机、网络等方面的170余门课程。2.教学大纲

每门课程都有完整翔实的教学大纲。以电路与电子学这门课程为例，它的教学大纲是“本课程旨在培养学生：（1）学会基本电子器件的电路模型的得出和使用，例如电阻、电源、电感、电容、二极管以及晶体管等。（2）具有抽象（概念）分析和设计简单电子电路的能力。（3）能够列出描述含有储能元件电路时间特性的微分方程并求解该微分方程的能力。（4）理解半导体二极管和效应管等复杂器件的建模过程以及它们在分析和设计实际电路过程中的具体运用。（5）具有设计和具体搭建电路、对实际电路性能进行测试，并与理想的电路模［2］型加以比较进而分析其差异的能力。”同时包含了学习结果、作业、实验和实验报告等内容。3.教学日程

详细列出了一学期的教学安排，以及每节课的教学内容。例如第3周的第一次课讲授的内容为“数字提取、布尔逻辑、真值表、开关［2］和组合门电路”，还布置了一次实验。4.教学活动

关注学生知识理解、运用和实际动手的能力，主要有知识讲座、课堂讨论和实验等环节，如提供了实验设备讲义和4个实验，学生在按既定要求完成实验后还要完成实验报告内容。5.学习材料

紧密结合课程内容，利用多种手段资源，拓宽知识覆盖。除了基本的阅读材料和课堂的讲义外，还提供了每次课程的视频，视频是按照章节的具体内容分段上传到网上的，方便了学生的下载。6.成绩评定

给出具体详细的评定标准，并且覆盖了课程学习的各个环节。如“成绩初评包括以下几个部分，其权重如下：作业5%、测验每次25%、期末考试45%。接下来整个教学组将会对你的平时作业的情况、实验时的表现及你的出勤率进行讨论。这次讨论将会影响你的最终成绩，特别是如果你的初评成绩在及格边缘的话。此外，如果你不完成本门［2］课程的实验，你的成绩等级将为F。”三、麻省理工学院开放式课程对工科教育的启示

对MIT OCW项目的整体认识和对电路与电子学这门课程的教学大纲、教学内容、实验、作业和相关资料的研究和分析，给我国电子类工程专业教育很多的启示。

这种启示不仅是在宏观的专业课程设置和专业内容的安排上的，同时也是在微观的具体每一门课程的内容安排、教学环节和教学内容的开展上的。电子信息工程专业的培养目标是培养具备电子技术、信号处理、信息传输、计算机应用等领域的基础知识，能从事各类电子设备、信号处理系统、信息传输系统、计算机测控系统的研究、设计、制造、应用、开发、维护的高等工程技术与管理人才。对于电子信息工程专业学生的培养，有五条主要标准：（1）较高的综合素质；（2）较宽广的知识面；（3）较强的文化素质；（4）较强的学习能力；（5）较强的适应能力。借鉴MIT OCW中电子工程和计算机科学专业课程的设置，并结合我国专业人才培养的具体要求，电子信息工程专业本科教育应当在培养目标、课程设置、教学内容等方面进行调整，构建完整的、覆盖相关学科的课程体系，进行整体优化，注重根据专业培养目标，构建模块式、桁架式课程体系。

在具体课程的教学中，应该体现出理论与实践的结合、教师讲授与学生思考的结合、课上学习与课下研究的结合、课堂教学与实验动手的结合。在教学手段上，教师应该采取多种手段丰富教学的内容，不仅要讲授多媒体课件，还应该结合教学内容增加大量的仿真程序的演示，加深学生对知识的理解。在课程资料的选择上，要提供丰富的、多种形式的相关资料，包括书籍、网页、国内外相应课程的资料、软件程序等。课堂教学环节要和课下的自学紧密结合起来，通过简单有趣的思考题，引发学生自己学习和自己思考的兴趣，有效地延伸课堂教学，提高学生的综合能力。设计详细实用的实验内容，一方面辅助课程的课堂教学，另一方面培养学生的动手能力，满足现代工程技术人才的宽口径要求。

参考文献

［1］“Opencourseware How To”.http://ocw.mit.edu/OcwWeb/HowTo/index.htm

［2］http://www.core.org.cn/OcwWeb/Electrical-Engineering-and-Computer-Science/6-002Circuits-and-ElectronicsFall2000/CourseHome/index.htm

浅议多媒体课件对工科教学的影响

摘要 当前，多媒体教学手段的应用为高等教育带来重大变革。本文着重论述了多媒体教学的优势和存在的问题，并结合本人教学的经历提出了在使用多媒体教学手段时应注意的一些方面。

关键词 多媒体教学 课件 工科

目前，我国高等教育正经历从规模发展到质量提高的重大转变，而人才培养的主要阵地是课堂，因此如何进一步提升高校课堂教学的效率，提高人才培养的质量，是我国高等教育界面临的重大课题。影响课堂教学效率的因素是多种多样的，但就目前而言，多媒体技术作为重要的教学手段之一，使课堂教学出现了前所未有的深刻变化，已经成为影响课堂效率最主要的因素。而且随着电脑的普及，多媒体教学逐渐成为当前高校教师的一门必修课。目前，最普遍的多媒体教学方式就是使用PPT代替传统的板书。许多老师为了能够从各个方面来向学生阐述教学内容，加深学生对课堂内容的理解，在精心准备PPT外，还加入了动画演示、声音演示等等，真正做到了全方位调动学生的一切感官，来确保教学质量的提高。比如就本人教授的数字声音广播课程来说，就包括文本和图像PPT、声音演示以及动画演示等多媒体内容。一、多媒体课件对工科教学的积极作用

总体来说，使用多媒体课件将会使工科教学产生以下革新性进步：

首先，节约了老师的时间，使老师有可能在相同时间讲述更多的内容。在传统课堂中，教师讲授的重点知识一般是以板书的形式向学生强调，比如重要的概念、公式以及章节标题等等，都需要以板书的形式写在黑板上，以供学生记录。这样学生在课后才能详细地回忆起课堂讲授的内容，更好地完成复习的工作。同时，也能更好地通过板书抓住本堂课讲授的重点和难点，以便着重复习。但是，工科的特点就是公式多、概念多，而且，每个知识点之间具有很强的连贯性和逻辑性。就是说，每一个知识点都是在为引出下一个知识点做准备，而后面的知识点都是以前面的知识点为基础的，因此每一个知识点都很重要，每一个概念都是重点。这样看来，老师在课堂上的板书任务是很重的。板书是比较耽误时间的，而且板书也不能写得潦草，否则学生会看不懂，容易出现误解。因此，老师花费了相当大的精力来设计和书写板书。但是随着PPT的使用，这个问题基本上得到了解决。老师在课堂上只需要演示PPT，节省了大量的板书时间。尤其是像非线性电子线路这种需要画电路图的课程，画每一幅电路图都要花很长时间，在这种情况下，PPT可以说是大大提高了课堂的教学效率。因此一个好的课件，可以称为是第二讲师，是老师的好助手。

其次，多媒体教学手段的运用，大大增强了知识传授的多样性和层次性，使学生对知识有更全面的了解。传统课堂教学中，学生一般只能接触到教师讲授、板书以及手中的课本这三种媒介，而在这三种媒介中，以教师讲授为主要媒介。这样就会使知识的传授过程没有立体感，学生只能通过老师的讲述来理解知识。但是，工科知识往往理论性很强，对学生来说不易理解，因此，需要给学生一定的感性认识，让学生从多个角度去理解知识。多媒体辅助教学使学生在充分感知的基础上，实现了多种感官的有机结合，从而使知识能多层次、多角度、直观形象地展示给学生。那些过于抽象、难以想象和理解的知识，往往教师讲十遍和讲一遍效果一样，甚至越讲越让学生迷糊，但在多媒体的帮助下，知识变得从未有过的简单。另外，有许多老师还在文字PPT的基础上加入了动画内容，动画模拟不但能彻底改变传统教学中的凭空想象、似有非有、难以理解之苦，同时还能充分激发学生学习的主观能动性，化被动为主动，产生特有的教学效果。虽然，制作这些课件需要教师在课前做大量辛苦的工作，但一个人的辛苦能带来学生理解、掌握知识的轻松，仍然是值得的。但并不是所有的课都需要、都能用多媒体，我的想法是：不需要用坚决不用；可用可不用一般不用；不用不行一定会用。借助于多媒体课件，使学生能通过多种方式看到、听到学习的对象，改善枯燥的理论教学环节，提高课堂效率，培养了学生的能力。

第三，多媒体课件可以将传统的线性授课，转变成非线性的授课过程。工科的课程特点就是课程数量多，每门课的知识点多，而且知识点之间具有连贯性。这种连贯性不仅仅体现在一门课的前后知识点之间，而且体现在多门课的连续设置之间。以本人接触的非线性电子线路课程为例，它的难点实际上不是在于数学的运算，而是在于知识点非常多，而且与前面学习的课程大量关联。比如，在非线性电子线路中运用的三极管技术，其基本概念和运算规律就来自于线性电子线路，如果线性电子线路的知识没有学好或者已经遗忘，那么学生就会感觉完全听不懂老师在讲什么，不理解为什么器件之间会有这种关系。而线性电子电路又是以电路分析基础这门课为前提的，否则学生连电路图都看不明白，更不用谈分析电路中器件之间的关系了。本人通过与学生谈话和检查学生作业发现，以前的知识没有掌握好，或者基本上遗忘这种情况是大量存在的。这就要求我们教授非线性电子线路的老师，不但要把这门课的知识点讲授清楚，还要不断地帮助同学们回忆前面学过的知识。这种讲述过程就是非线性的。而且学生在两个小时的听课过程中，一般难以保持全神贯注，教师的讲述一旦没有听清或听懂，也就这样过去了。要想提高学生的理解程度，老师应当在适当的时候提醒一下前面讲过的内容。在传统的教学中，板书的地方是有限的，黑板上写满了，就要擦掉，写新的内容。因此在回忆前面讲过的内容的时候，教师一般只是在口头上讲述一下，因为要重写板书很浪费时间。而前几个学期学习的相关课程，老师一般只是简单提及。然而，多媒体教学改变了这种线性教学的模式。使用多媒体课件，可以随时方便地调用前面讲过的知识点，甚至是以前学过的其他课程，而不必浪费时间重新写板书，学生们在复习时也可以不仅仅依靠老师的口头描述。通过文字、图像甚至是动画调动学生们的各个接收器官，使学生可以很容易地回忆起以前的知识点，即使前面没有学好，学生们也会知道这个知识点在什么地方讲过，课后可以方便地找到课本重新学习。这样来看，多媒体课件的使用改变了传统的线性授课模式，将授课方式转变为非线性模式。

最后，多媒体教学手段的使用可以大大增强学生学习的兴趣。前苏联教育家苏霍姆林斯基在《兴趣的秘密何在》中写道：“所谓课上得有趣，就是说：学生带着一种高涨的、激动的情绪从事学习和思考，对面前展示的真理感到惊奇甚至震惊；学生在学习中意识和感觉到自己的智慧力量，体验到创造的欢乐，为人的智慧和意志的伟大而感到骄傲。”教师使学生对上课有兴趣是比较容易做到的，但要使学生对上课的学习内容有兴趣则往往要困难些。根据同学们的反映，工科课程最令他们头疼的就是知识枯燥，几乎全是抽象的理论。本人担任班主任期间，就有许多班里的学生问我：“老师，这门课学了有什么用啊？”面对这种情况，教师在讲授课程的同时，还要注意调动学生的兴趣。知之者不如好之者，好之者不如乐之者。只要学生有了兴趣，相信大学的课程还是难不倒他们的。而多媒体教学手段就可以使学生从文字、图像、动画甚至声音等各个方面对知识点进行了解，增强他们的兴趣。比如，在本人讲授的数字广播技术一课中，讲到OFDM时域波形类似于白噪声样，这样的描述学生就难以理解。但是我使用了一个动画，将OFDM中的子载波（正弦波）进行叠加，然后合成叠加后的结果，就形象地说明了白噪声样信号的形成过程，学生们也对这个知识点有了形象直观的了解。而在播放动画的过程中，学生的注意力一般要比仅是讲述的过程集中，这说明多媒体手段引起了他们的兴趣。

综上所述，多媒体技术集图、文、声、像于一体，实现了各类信息传播的一体化。与传统教学媒体相比，其强大的集成功能、生动形象的表现能力、信息呈现快捷与信息容量巨大等优势已为人们普遍认识。因此，当前高校教师在授课时，基本上都采用多媒体课件作为辅助教学的手段，并且对课件精益求精。二、多媒体课件应用中存在的问题

然而，多媒体课件的应用也存在一些问题，需要我们教育者讨论。

首先，不要过分依赖课件，而忽视教师在教学中的主导地位。多媒体课件虽然为课堂教学带来了种种好处，但是它毕竟只是一种实施教学的辅助手段。作为教师首先应该把握住自己在教学过程中的主导地位和作用，通过对教学过程的设计和灵活多变的操作，使多媒体教学发挥最佳的教学功能，而不是简单的人机交互。那种将提高教学效果完全依赖于多媒体课件、视之为唯一行之有效的教学手段的方法是不可取的。工科课程具有很强的逻辑关系，因此只有把握这种逻辑关系和思维模式，才能真正地掌握工科的课程。教师要教给学生的不是一个公式或者一个概念，而是如何去理解这个知识点、它在这门课程中如何应用以及它与前后知识点的联系。这些都是建立在教师对这门课的理解基础上的，是教师多年教学经验的积累，而不是一个课件就能让学生明白的。同时，授课顾名思义就是要讲授，教师在其中占据着主导地位。教师在课堂上的态度、语调以及着重点的选择，都在影响着学生对这门课的认识。有些老师过分依赖课件，当电脑或投影仪出现故障不能进行多媒体教学时，就会变得不知所措，甚至无法完成课程的正常讲授，这是不可取的。

其次，多媒体课件在一定程度上使教师忽视了学生的理解能力。多媒体课件的应用可以将抽象的概念用直观的方式表达出来，使教师在解释这种抽象概念的时候不再像传统授课那样大量地使用言语，同时也节约了大量的板书时间，这对工科教学效果的影响尤其明显。然而相比使用多媒体课件之前，学生对知识点的理解能力和速度并没有本质的变化。现在有些教师使用了多媒体课件后，忽视了以前一些传统的教学技能，比如说板书。而板书时间的节省也使得学生没有足够的时间记录课堂重点，这样对学生课后的复习是不利的。因为学生课后复习的主要依据还是书本和笔记，如果课堂重点记录不足会使学生在课后复习中无法明确地抓住重点，复习效果不好。同时，一些老师觉得课件中知识点已经描述得很清楚了，于是在某些地方就弱化了强调的作用。而学生的注意力也集中在课件上，这样就弱化了传统的言传身教的教学理念，使师生间的交流和互动难免打折扣。而教师总是希望能让学生在有限的时间里尽可能多地掌握知识，因此课件中的内容就会越来越丰富，承载的信息量就越来越大，一个知识点紧接着一个知识点，学生理解起来就会有困难，问题越积越多，容易产生厌学情绪。

第三，多媒体课件的使用，会使一些学生产生课件比书本更重要的错觉。课件是教师心血的结晶，是对书本知识的高度总结。但是这

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