高校嵌入式系統課數字化教學資源建設

趙峻穎　許永花　孫建　李小明　魏小莉

摘要：信息時代的發展，為教育教學開創了前所未有的機遇。近年國家倡導的精品課、微課、慕課等網絡教學模式進一步推動了數字化教學建設的進程。本文以嵌入式系統課為例，闡述了建設其數字化資源的系統結構、學習內容，以及建設過程中應注意的問題。為其他課程的數字化教學資源建設提供指導和借鑒。關鍵詞：數字化；資源建設；嵌入式系統課；教學資源中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

文章編號：1674-9324（2018）20-0221-02 一、引言數字時代為文化知識的傳播開創了前所未有的新的歷史階段，也為高等學校的教育、教學改革和發展創造了區別于傳統教育的新環境。2000年6月召開的The CEO Forumon Educational Technology——美國教育技術執行總裁論壇（簡稱ET2CEO）以“數字化學習的力量：整合數字化內容”為主題的年會中，把數字技術與課程教學內容整合的方式稱做“數字化學習”，提出了“數字化學習”的概念；為達到此目的，重點闡述了如何建立適應新世紀需要的“數字化”的學習環境和資源的方法。研究生嵌入式系統課數字化資源建設是實現本課程數字化教學的基礎與前提，可以為學生提供更加開放與自主的學習環境，轉變傳統以知識傳播為主的教學方式，使課堂變為對學生掌握知識的檢驗、歸納和總結。二、數字化教學資源結構設計構建數字化教學資源，用戶可以通過網絡進行訪問，實現視頻、文字、聲音、圖像數據的實時交互，滿足學生在線學習的各種需求，共享優質教學資源。學習系統主要包括系統管理、用戶管理、學習中心、學習進程管理、答疑系統五大部分。1.系統管理部分：主要功能模塊有用戶管理、欄目管理、權限和日志管理四部分。實施分級管理，包括管理員、教師、學生三級，享有不同的權限。用戶通過注冊、填寫用戶詳細信息，設定登陸密碼，獲得賬號。2.用戶管理部分：主要功能有用戶基本信息，學習進度查詢、留言查詢三種功能。這部分可以為教師提供學生學習進度的相關信息，以及留言的查詢匯總功能。3.學習中心：按照學生的知識背景和認知習慣，教師對教學資源進行分類、整理制作學習課件（有文字、聲音、視頻等形式）。4.學習進程管理：主要功能包括查詢學習狀態、日志管理、留言查詢、生成報表。對各章節實施順序顯示，只有學習完本章節，才能激活下一章；對每一章記錄其學時長，以備查詢。5.答疑系統：主要功能有問題發布、問題管理、問題回復。答疑系統是師生、生生溝通的平臺。三、數字化教學資源學習內容設計研究生層次的數字化資源建設，要考慮學生的專業背景，盡可能兼顧到所有學生。嵌入式系統課本科階段是計算機、軟件、物聯網、電子信息等專業的專業必修課，研究生階段有的是必修課、有的是專業限選，總之是非常重要的一門專業課。根據不同學習層次組織教學內容，由于課程以數字電子和模擬電子為其前期基礎課，設計的教學內容分為入門、本科、碩士三個層次。入門包括模、數電相關內容（鎖存器、微分電路、積分電路）、進制轉換等內容。本科層次授課內容由匯編語言、單片機原理兩部分構成。碩士層次授課內容由嵌入式系統、Linux系統及應用、C與匯編語言四部分構成。建立三個層次由淺入深的知識結構，每一層涵蓋相應層次的前期基礎課，學生根據自身情況，差缺補漏，完成自主學習任務。四、建設過程中應注意的問題在對國內外著名學習網站（eg.Mooc、可汗學院、學堂在線、慕課網）分析比較之后，在建立本課程的數字化資源時應注意如下三個問題。1.數字化教學資源應根據學科課程特點設計相關教學內容。嵌入式系統課由原理和編程兩部分組成，理論部分可以借鑒其他相關課程的設計思路，根據選用的通用芯片以文字、圖片、動畫、視頻的形式體現，講述其工作原理；編程部分涉及C語言和匯編語言，由于硬件芯片的不同，和通用計算機C語言和匯編語言有些差異，在內容設計時要加以區分。2.數字化教學資源建設應加強實驗動手環節教學資源的易用性。語言編程環境的配置及程序調試內容的講述涉及具體選用的芯片，依據實驗室現有設備設計教學內容，以統一理論教學與實驗教學，達到學與練的一致。此部分是數字化教學的難點，基于資金、人力、物力的限制，數字化實驗教學環節還處于文字敘述的狀態，若條件允許，可以搭建虛擬實驗環境，學生可以邊看文檔邊操作，教學效果會更好，這是未來我們數字化教學需要改進的地方。3.數字化教學素材應盡量選用占用字節數少的文件存儲格式，特別要減少教師授課的頭像視頻。依據學科課程的特點，本課程多以文字體現教學內容，以jpg圖片、flash動畫講述芯片原理。素材數據短小精悍，占用存儲器空間少，更有利于網絡傳輸，特別是在網速、服務器等硬件資源有限的情況下更能凸顯其優勢。五、結束語數字化教學資源建設方興未艾。在項目實施過程中，課題組成員深深的感受到數字化教學資源的建設是一個龐大、復雜、長期的系統工程，需要團隊成員共同努力、團結協作才能完成。通過嵌入式系統課的數字化教學資源建設，我們在教學過程中取得了較好的教學效果，提高了教學質量，為其他數字化教學資源建設提供指導和借鑒。參考文獻：[1]李知菲.基于WEB的信息系統軟件開發與項目管理[J].華東師范大學，2006.[2]李玲珍.基于XML網絡實驗教學系統的設計與實現[J].實驗技術與管理，2009，（09）.[3]袁紅娟，顧歳，潘小明.基于XML及ASP.NET技術構建網絡教學平臺[J].張家口職業技術學院學報，2010，（03）.[4]富倩.基于網絡的教學資源庫的研究與實現[D].廣州大學，2008.[5]彭強兵，張超英，王強，熊磊，梁深文，俞學林.基于Web Services的成教管理信息系統的設計與實現[J].計算機工程與設計，2007，（01）.[6]王倫生.校園網資源規劃和管理[D].山東大學，2005.[7]余明洪，楊紅兵.教學資源管理系統的研究與設計[J].農業網絡信息，2011，（07）.[8]曹受鳴.浙江大學教學資源管理系統開發初探[J].新課程（教研），2010，（09）.[9]徐儒.基于ASP.NET的教學資源管理系統的設計與實現[J].教育信息化，2006，（13）.[10]史壽樂.基于網絡的高校數字化教學資源建設與管理 大眾科技，2012，（2）.