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关键词:单片机;串行通信;总线;计算机;接口
随着自动化技术、计算机技术和网络通信技术的飞速发展和广泛应用,论文工业过程的智能化、自动化监测与控制系统的应用日益广泛.单片机系统由于其抗干扰性能较好被大量应用到工业过程控制的各个领域。因为工业现场环境较恶劣,单片机系统在使用过程中通常会出现一些设计时想不到的新情况、新问题,这就需要进一步修改和完善.因此,有必要设计一套单片机综合实验系统,根据工业现场反馈的各种问题,随时对系统中的功能模块进行实验研究和分析,解决工程实际问题.本文设计的这套单片机综合实验系统具有自动采集多路模拟量、对采集的数据进行处理和显示、根据设定的参数自动调节和控制输出、与计算机进行远距离数据通信等功能.
1系统组成及工作原理
综合实验系统主要由以下几部分组成:89C51单片机及其仿真系统,温度、压力等模拟量传感器及其接口电路,A/D转换模块,数据存储模块,按键控制模块,日历时钟模块,看门狗电路模块,FP—GA模块,液晶显示模块,通信模块及上位计算机,其组成框图如图1所示.系统采用89C51单片机作为主控芯片,A/D转换模块将多路模拟信号转换为数字信号;外部数据存储模块为该系统采集的数据提供存储空间;按键控制模块向CPU传回键值,用来设置和调节系统参数;日历时钟芯片不仅可以给系统提供准确的时间,而且为系统提供掉电保护功能;看门狗电路模块为系统提供了精确复位和低电压监控功能,一旦系统出现故障或程序跑飞,它就可以在超时周期之后使CPU复位,提高系统的整体可靠性和抗干扰能力.FPGA模块是现场可编程逻辑门阵列,通过编程可将它作为多种数字逻辑器件使用;LCD液晶显示模块可以同时显示多行字符及自造图形,主要用来显示采集到的数据、系统时间等;兼容RS485和RS232两种协议的全双工串行通信接口,可以与上位计算机进行远(约1200m)近(约15m)距离的数据通信[1];上位计算机将接收的数据进行存储、显示、绘制模拟曲线、打印曲线和数据文件,按照用户的具体要求作进一步的数据分析和处理,同时发送控制参数,对被测对象的温度、压力等进行控制和调节.
2系统硬件设计
2.1单片机仿真系统
单片机仿真系统可以模拟CPU在仿真机上运行用户程序(程序和数据存储器借用仿真机的),也可以连接外部电路来实现动态监测与控制功能.仿真机一般都具有单片机的基本功能部件,如CPU、RAM、用户程序存储区、键盘等;具有单步、设置断点(以便随时观察内部各RAM、特殊功能寄存器的数据变化)、连续运行用户程序的功能[2].
监控程序放置在仿真机内,要仿真的CPU器件位于仿真机外仿真线的端头,毕业论文更换不同的仿真头和CPU,该机可以仿真8031、89C2051、89C51等类型的单片机,该机的调试软件可以直接编辑汇编源程序.通过仿真机进行编程和调试减少了对芯片的频繁写人、擦除和修改操作,只有当程序调试顺利通过才将程序写入芯片,编程方便且节省时间.
2.2传感器的选择及信号变送电路的设计
传感器作为系统的感知器件,直接影响着系统的精度和稳定性.本实验系统中,温度传感器选用精度高,线性度好,使用方便的LM335传感器;压力传感器选用标准应变式压力传感器,它具有精度高、响应速度快、分辨率高等特点.传感器接El电路的设计采用了模块化设计方法,设计了温度、压力等专门接口电路,直接与上述各种传感器相连.由于从传感器输出的模拟电信号非常微弱,需对这些模拟信号进行放大,同时为了确保信号不失真,选用了线性度好、抗干扰能力强的高精度运放OP07,其特点是输入失调电压较高、温漂较小、开环电压增益较高、共模抑制比较大,它输出的模拟信号经10位A/D转换器TLC1543转换成数字信号后,送人89C51进行处理.
2.3通信模块的设计
计算机(PC)串行通信端口是RS232负逻辑电平,该实验系统上既有RS232接El,又有RS485接口,可以通过RS232总线进行点对点通信,也可以通过RS485总线进行多机通信_3],RS485总线上最多可挂接32个综合实验系统,总体布局如图2所示.所以实现计算机和该实验系统之间的近距离通信,通过RS232接口即可;若要实现计算机和该实验系统之间的远距离通信,则必须将RS232电平转换为RS485电平后,才可将实验系统挂接在RS485总线上.RS232-RS485电平转换原理如图3所示,通过MAX485的差动输入(A、B)与RS485总线相连进行信号的收/发,由于RS485总线上只能进行半双工通信,所以MAX232和MAX485之间除了接收和发送线外,还有一个信号线来控制MAX485的接收使能(RE)和发送使能(DE),在PC与RS232相连的这一侧,通过PC的请求发送(RTS)来控制.
2.4串行总线I*2C
I*2C总线是PHILIPS公司开发的一种简单、双向二线制串行总线[4].它只需两根线(串行时钟线SCL和串行数据线SDA)就能完成挂接在总线上的若干个IC器件与微处理器之问的数据交换.该实验系统采用具有IC总线接口的看门狗芯片CATll61和可编程实时时钟芯片PCF8563,由于单片机89C51自身没有IC总线接口,所以采用软件合成IC总线与它们相接.
IC串行总线与并行总线的最大区别在于:并行总线有地址总线,CPU通过地址总线访问从器件;而IC总线利用数据传送中的前几个字节传送地址信息,所以占用CPU的口线大大减少[5].随着智能化测控仪器日趋小型化和集成化,IC串行总线正在逐步取代传统的并行总线..5抗干扰设计
工业监控现场工作环境一般较差,干扰较严重,为了保证系统可靠工作,必须解决抗干扰问题.针对工业监控现场可能产生的干扰、干扰来源、传播途径等,采用了软硬件方法对系统进行抗干扰设计.硬件抗干扰设计主要包括:对电源噪声进行滤波、大功率驱动电路接口进行光电隔离、集成电路芯片的VCC与地之间并连电容、优化电路板的布线、看门狗监控等;软件抗干扰设计主要包括:软件陷阱、软件自恢复、数字滤波、求平均值等.
对于数据输入通道的干扰,采用软硬件结合的方法进行滤波.当存在随机干扰而使被测信号中混入了无用成分时,硕士论文首先经过一个时间连续的RC滤波电路,再经A/D变换成二进制数字量后,进行数字滤波.因为硬件滤波能很好地抑制高频干扰,而对低频干扰的滤波效果却较差;而软件数字滤波算法对低频干扰具有较好的抑制能力.
在控制强电设备的开关量输出通道中,为防止现场强电磁干扰或工频电压通过输出通道反串到监控系统,采用了光电隔离技术.因为光信号的传输不受电场、磁场的干扰,可有效地防止干扰信号因耦合而进入系统,达到电气隔离的效果.
3系统软件设计
系统软件包括单片机软件和PC机软件.单片机软件采用模块化结构,利用MCS一51汇编语言编写.根据要实现的功能,该软件由主程序以及数据采集、A/D转换、数据通信、日历时钟编程、键盘中断调控、液晶显示、D/A转换、数码管显示等程序模块组成.下面以加热炉的炉温控制为例,给出系统程序流程图如图4所示.
PC机软件的主要功能是对单片机系统采集的数据进行存储、处理、动态模拟显示、报表绘制、打印输出等.PC机软件采用VisualBasic6.0编写,医学论文PC机与单片机之间的实时通信程序主要是通过计算机的串行通讯口进行数据的实时采集和双向通信,此外,PC机程序还将单片机采集过来的数据按照用户的具体要求进行动态显示、数据统计、生成报表和数据文件等,并对不同情况下得到的数据进行对比分析,总结出变化规律.
4实验结果与分析
为了测试该系统的实时性,将5台综合实验系统与工业计算机组成分布式多机通信系统,单片机串口工作方式1(传送一帧信息10位),波特率2400bps,一帧数据采用5个字节(其中数据占2个字节是因为A/D转换结果是10位)的格式,如表1所示.5台实验系统各采集一次数据给PC机传送时,理论上连续发送速率为2400/(10*5*5)===9.6次/s.经过测试发现,计算机在120ms后收到了5台综合实验系统发送的共250位数据,实际发送速率约为8次/s,这是因为有状态转换和等待时间;为了测试系统的可靠性和稳定性,将调试好的程序写入单片机芯片,使系统连续运行,120h后观察系统仍然在按设定的流程工作,没有出现死机现象.该系统经过多次改进和实验验证后,据此设计了工业加热炉炉温控制系统并在工业现场安装使用,结果系统能连续正常工作(工业计算机故障除外),测量随机误差为±0.01℃,控制结果满
足了实际要求.
5结论
该综合实验系统不仅能为以单片机为核心的系统前期探索研究提供一种方便的实验装置,而且能在远离工业现场的实验室解决工业应用中的实际问题.实验结果表明该系统可以将许多分散的实验项目整合在一起进行研究和分析,节约资源,降低成本;实验数据正确率高,通信实时性强,系统工作可靠;单片机串行网络构成的分布式通讯系统灵活性强,易于扩充,其基本原理适用于工业现场的分布式数据采集、检测及控制系统,具有很大的实用价值.
参考文献:
[1]李朝青.PC机及单片机数据通信技术[M].北京:北京航空航天大学出版,2001.
LIChao-qing.DataCommunicationTechnologyofPCandSCM[M].Beijing:BeijingUniversityofAero—nauticsandSpaceflightPress,2001.(inChinese)
[2]杨文龙.单片机原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,1993.
YANGWen—long.PrincipleandApplicationofSCM[M].Xi’an:Xi’anUniversityofElectronicsTechnol-ogyPress,1993.(inChinese)
[3]高红红.矿区专用铁路调度监督系统的研制[J].现代电子技术,2005,21:84.GAOHong-hong.ResearchandDevelopmentofDis—patchandSupervisionSystemofMineRailway[J].ModernElectronicsTechnique,2005,21:84.(inChinese)
关键词:单片机;串行通信;总线;计算机;接口
随着自动化技术、计算机技术和网络通信技术的飞速发展和广泛应用, 工业过程的智能化、自动化监测与控制系统的应用日益广泛.单片机系统由于其抗干扰性能较好被大量应用到工业过程控制的各个领域。因为工业现场环境较恶劣,单片机系统在使用过程中通常会出现一些设计时想不到的新情况、新问题,这就需要进一步修改和完善.因此,有必要设计一套单片机综合实验系统,根据工业现场反馈的各种问题,随时对系统中的功能模块进行实验研究和分析,解决工程实际问题.本文设计的这套单片机综合实验系统具有自动采集多路模拟量、对采集的数据进行处理和显示、根据设定的参数自动调节和控制输出、与计算机进行远距离数据通信等功能.
1 系统组成及工作原理
综合实验系统主要由以下几部分组成:89C51单片机及其仿真系统,温度、压力等模拟量传感器及其接口电路,A/D转换模块,数据存储模块,按键控制模块,日历时钟模块,看门狗电路模块,FP—GA模块,液晶显示模块,通信模块及上位计算机,其组成框图如图1所示.系统采用89C51单片机作为主控芯片,A/D转换模块将多路模拟信号转换为数字信号;外部数据存储模块为该系统采集的数据提供存储空间;按键控制模块向CPU传回键值,用来设置和调节系统参数;日历时钟芯片不仅可以给系统提供准确的时间,而且为系统提供掉电保护功能;看门狗电路模块为系统提供了精确复位和低电压监控功能,一旦系统出现故障或程序跑飞,它就可以在超时周期之后使CPU复位,提高系统的整体可靠性和抗干扰能力.FPGA模块是现场可编程逻辑门阵列,通过编程可将它作为多种数字逻辑器件使用;LCD液晶显示模块可以同时显示多行字符及自造图形,主要用来显示采集到的数据、系统时间等;兼容RS485和RS232两种协议的全双工串行通信接口,可以与上位计算机进行远(约1 200 m)近(约15 m)距离的数据通信[1] ;上位计算机将接收的数据进行存储、显示、绘制模拟曲线、打印曲线和数据文件,按照用户的具体要求作进一步的数据分析和处理,同时发送控制参数,对被测对象的温度、压力等进行控制和调节.
2 系统硬件设计
2.1 单片机仿真系统
单片机仿真系统可以模拟CPU在仿真机上运行用户程序(程序和数据存储器借用仿真机的),也可以连接外部电路来实现动态监测与控制功能.仿真机一般都具有单片机的基本功能部件,如CPU、RAM、用户程序存储区、键盘等;具有单步、设置断点(以便随时观察内部各RAM、特殊功能寄存器的数据变化)、连续运行用户程序的功能[2].
监控程序放置在仿真机内,要仿真的CPU器件位于仿真机外仿真线的端头,毕业论文 更换不同的仿真头和CPU,该机可以仿真8031、89C2051、89C51等类型的单片机,该机的调试软件可以直接编辑汇编源程序.通过仿真机进行编程和调试减少了对芯片的频繁写人、擦除和修改操作,只有当程序调试顺利通过才将程序写入芯片,编程方便且节省时间.
2.2 传感器的选择及信号变送电路的设计
传感器作为系统的感知器件,直接影响着系统的精度和稳定性.本实验系统中,温度传感器选用精度高,线性度好,使用方便的LM335传感器;压力传感器选用标准应变式压力传感器,它具有精度高、响应速度快、分辨率高等特点.传感器接El电路的设计采用了模块化设计方法,设计了温度、压力等专门接口电路,直接与上述各种传感器相连.由于从传感器输出的模拟电信号非常微弱,需对这些模拟信号进行放大,同时为了确保信号不失真,选用了线性度好、抗干扰能力强的高精度运放OP07,其特点是输入失调电压较高、温漂较小、开环电压增益较高、共模抑制比较大,它输出的模拟信号经10位A/D转换器TLC1543转换成数字信号后,送人89C51进行处理.
2.3 通信模块的设计
计算机(PC)串行通信端口是RS232负逻辑电平,该实验系统上既有RS232接El,又有RS485接口,可以通过RS232总线进行点对点通信,也可以通过RS485总线进行多机通信_3],RS485总线上最多可挂接32个综合实验系统,总体布局如图2所示.所以实现计算机和该实验系统之间的近距离通信,通过RS232接口即可;若要实现计算机和该实验系统之间的远距离通信,则必须将RS232电平转换为RS485电平后,才可将实验系统挂接在RS485总线上.RS232-RS485电平转换原理如图3所示,通过MAX485的差动输入(A、B)与RS485总线相连进行信号的收/发,由于RS485总线上只能进行半双工通信,所以MAX232和MAX485之间除了接收和发送线外,还有一个信号线来控制MAX485的接收使能(RE)和发送使能(DE),在PC与RS232相连的这一侧,通过PC的请求发送(RTS)来控制.
2.4 串行总线I*2C
I*2C总线是PHILIPS公司开发的一种简单、双向二线制串行总线[4].它只需两根线(串行时钟线SCL和串行数据线SDA)就能完成挂接在总线上的若干个I C器件与微处理器之问的数据交换.该实验系统采用具有I C总线接口的看门狗芯片CATll61和可编程实时时钟芯片PCF8563,由于单片机89C51自身没有I C总线接口,所以采用软件合成I C总线与它们相接.
I C串行总线与并行总线的最大区别在于:并行总线有地址总线,CPU通过地址总线访问从器件;而I C总线利用数据传送中的前几个字节传送地址信息,所以占用CPU的口线大大减少[5].随着智能化测控仪器日趋小型化和集成化,I C串行总线正在逐步取代传统的并行总线.
转贴于 2.5 抗干扰设计
工业监控现场工作环境一般较差,干扰较严重,为了保证系统可靠工作,必须解决抗干扰问题.针对工业监控现场可能产生的干扰、干扰来源、传播途径等,采用了软硬件方法对系统进行抗干扰设计.硬件抗干扰设计主要包括:对电源噪声进行滤波、大功率驱动电路接口进行光电隔离、集成电路芯片的VCC与地之间并连电容、优化电路板的布线、看门狗监控等;软件抗干扰设计主要包括:软件陷阱、软件自恢复、数字滤波、求平均值等.
对于数据输入通道的干扰,采用软硬件结合的方法进行滤波.当存在随机干扰而使被测信号中混入了无用成分时,硕士论文首先经过一个时间连续的RC滤波电路,再经A/D变换成二进制数字量后,进行数字滤波.因为硬件滤波能很好地抑制高频干扰,而对低频干扰的滤波效果却较差;而软件数字滤波算法对低频干扰具有较好的抑制能力.
在控制强电设备的开关量输出通道中,为防止现场强电磁干扰或工频电压通过输出通道反串到监控系统,采用了光电隔离技术.因为光信号的传输不受电场、磁场的干扰,可有效地防止干扰信号因耦合而进入系统,达到电气隔离的效果.
3 系统软件设计
系统软件包括单片机软件和PC机软件.单片机软件采用模块化结构,利用MCS一51汇编语言编写.根据要实现的功能,该软件由主程序以及数据采集、A/D转换、数据通信、日历时钟编程、键盘中断调控、液晶显示、D/A转换、数码管显示等程序模块组成.下面以加热炉的炉温控制为例,给出系统程序流程图如图4所示.
PC机软件的主要功能是对单片机系统采集的数据进行存储、处理、动态模拟显示、报表绘制、打印输出等.PC机软件采用Visual Basic 6.0编写,医学论文 PC机与单片机之间的实时通信程序主要是通过计算机的串行通讯口进行数据的实时采集和双向通信,此外,PC机程序还将单片机采集过来的数据按照用户的具体要求进行动态显示、数据统计、生成报表和数据文件等,并对不同情况下得到的数据进行对比分析,总结出变化规律.
4 实验结果与分析
为了测试该系统的实时性,将5台综合实验系统与工业计算机组成分布式多机通信系统,单片机串口工作方式1(传送一帧信息10位),波特率2 400 bps,一帧数据采用5个字节(其中数据占2个字节是因为A/D转换结果是10位)的格式,如表1所示.5台实验系统各采集一次数据给PC机传送时,理论上连续发送速率为2 400/(10*5*5)= = =9.6次/s.经过测试发现,计算机在120 ms后收到了5台综合实验系统发送的共250位数据,实际发送速率约为8次/s,这是因为有状态转换和等待时间;为了测试系统的可靠性和稳定性,将调试好的程序写入单片机芯片,使系统连续运行,120 h后观察系统仍然在按设定的流程工作,没有出现死机现象.该系统经过多次改进和实验验证后,据此设计了工业加热炉炉温控制系统并在工业现场安装使用,结果系统能连续正常工作(工业计算机故障除外),测量随机误差为±0.01℃,控制结果满
足了实际要求.
5 结论
该综合实验系统不仅能为以单片机为核心的系统前期探索研究提供一种方便的实验装置,而且能在远离工业现场的实验室解决工业应用中的实际问题.实验结果表明该系统可以将许多分散的实验项目整合在一起进行研究和分析,节约资源,降低成本;实验数据正确率高,通信实时性强,系统工作可靠;单片机串行网络构成的分布式通讯系统灵活性强,易于扩充,其基本原理适用于工业现场的分布式数据采集、检测及控制系统,具有很大的实用价值.
参考文献
[1]李朝青.PC机及单片机数据通信技术[M].北京:北京航空航天大学出版,2001.
LI Chao-qing.Data Communication Technology of PC and SCM[M].Beijing:Beijing University of Aero—nautics and Spaceflight Press,2001.(in Chinese)
[2]杨文龙.单片机原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,1993.
YANG W en—long.Principle and Application of SCM[M].Xi’an:Xi’an University of Electronics Technol-ogy Press,1993.(in Chinese)
[3]高红红.矿区专用铁路调度监督系统的研制[J].现代电子技术,2005,21:84.GAO Hong-hong.Research and Development of Dis—patch and Supervision System of Mine Railway[J].Modern Electronics Technique,2005,21:84.(in Chinese)
关键词:物联网;高职院校;人才培养;思路
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)09-0081-02
0 引 言
物联网的英文名称叫“the Internet of things”,就是“物物相连的互联网”。有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。
自2009年8月总理在无锡考察期间提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,即把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将物联网与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。物联网技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。
1 高职院校物联网人才培养之路
科技发展,人才是基石,物联网这个信息化社会发展的重要引擎也需要方方面面的人才去为它创造和服务。2010年年初,教育部下达了高校设置物联网专业申报通知,众多高校争相申报。目前有100多所高校院系获批了包括物联网工程、传感网技术和智能电网三个物联网相关的专业。全国物联网相关人才缺口量在18万以上,所以物联网工程、传感信息工程专业的毕业生就业前景广阔。
1.1 物联网企业人才需求分析
按照图1所示的物联网三层体系结构,可以将感知、传输、应用按物联网产业分为感知产品制造业、传输产品制造业、应用产品制造业和系统集成四大类。
对应的具体企业大致有如下四个子产业:一是传感器与RFID 的生产制造与测试;二是传感器节点与嵌入式软硬件无线网关设计、生产与测试;三是物联网应用软件设计与测试;四是物联网系统集成与网络服务。
图1 物联网的三层体系结构
支撑企业的岗位需求大致有以下五类:
(1)集成电路制造业,包括物联网电子产品集成电路的PCB板的辅助设计、电子产品的生产、工艺、封装、测试与管理和生产设备的管理维护等岗位;
(2)电子产品制造业,包括电子元器件的辅助设计、生产、工艺、封装、测试与管理、贴片机等设备的管理维护;
(3)网络通信产品的生产和服务,包括3G和4G通信服务、无线通信技术服务(WiFi、GPRS、Zigbee等)、有线网络通信服务、GPS或北斗卫星通信服务;
(4)数据库/中间件服务业,包括物联网数据库/中间件的安装、调试、维护与管理工作;
(5)软件服务外包业,包括物联网传输层通信软件开发、物联网应用层软件开发等。
1.2 物联网企业对高职院毕业生的要求
根据无锡职业技术学院周志德教授的物联网企业调研分析数据可以看出,物联网企业在大专高职院校的学生需求主要集中在产品生产、测试、运维、销售和项目管理等岗位。表1所列是物联网企业工作岗位与人才需求分析表。
2 物联网专业群建设
物联网技术不是一个全新的技术,它是计算机、通信和网络技术的综合体。所以物联网技术专业也不是一种专业技术所能覆盖,而必定是一个专业群才能支撑。物联网技术是现有计算机应用技术、应用电子技术、电子信息工程技术、通信技术和软件技术等专业的交叉结合技术。笔者考查了无锡职业技术学院物联网学院的专业建设和机构设置,觉得很有创新价值和指导意义。表2所列是无锡职业技术学院的物联网专业机构设置。
这种设置通过将计算机技术系和电子信息系合并,从而实现了教师、实验实训室的共享,打破了教师资源、硬件资源的分割,解决了硬件资源重复建设的浪费问题。集中力量打造出拿得出、叫得响的拳头专业。
3 以项目为导向、实践为纲的培养模型
高职办学的生命就是职业技能教育,培养物联网技术人才就是要培养为物联网企业和行业服务的技术型或技能型人才。这两样人才的培养需要进行大量的项目实践锻炼,所以高职院校不可能走脱离实际、只讲书本理论的老路,必须在基本理论够用、适用的情况下有大量的实训实践项目做支撑。
以物联网市场需求为导向,因此,实训实践项目的开展就要围绕以下几个方面:
(1)物联网设备安装、调试、维护,工程项目施工管理;
(2)传感器等感知元件辅助设计、生产工艺、封装、测试、维护和管理;
(3)嵌入式应用网关等产品辅助设计、生产制造、封装、测试、维护和管理;
(4)物联网应用软件编写、文档书写、软件测试、软件维护与数据库管理;
(5)智能楼宇弱电项目施工管理,弱电设备与自控设备的安装、调试、检测、验收与维护。
所以,开展的实训可以分为基础模块实训和综合模块实训。基础模块实训如电子工艺实训、PCB实训、电子产品制作实训、物联网项目综合布线实训、传感节点实训、数据通信实训、应用程序实训等。综合模块实训如物联网项目综合实训、物联网项目规划实施实训等。
在基础模块实训注重一步步围绕专业技能打下良好的动手基础,并且进一步巩固所学基础知识点。在综合模块要模拟工厂环境或者研发企业环境,从熟悉工程项目招投标、预决算、设备采购到编制项目实施计划,协调资源并按计划推进项目实施。这些角色由项目经理负责协调指挥。硬件小组负责硬件原理图绘制、PCB图设计、元器件选型、焊接测试。软件小组负责底层开发、应用层开发等。最后,项目所有成员进行统调测试,编写项目技术要求书、需求规格说明书等技术性文档。
4 结 语
在校企合作上,最好是企业能够向学生提供实习岗位,提供企业中的实际问题作为论文研究的题目或设计任务完成毕业论文或设计,教师参与企业的科技攻关项目等。这样,教师通过合作科研、提供咨询、参与产品或解决方案的开发,服务于企业;学生通过实习、实践项目,完成毕业论文。通过多形式、全方位、立体式的校企合作,使物联网这样的朝阳产业在人才培养上不断档、不断层,最终学校和企业都能够良性互动,可持续发展。
参 考 文 献
[1]郑小发. 物联网工程专业中高职院校教学课程实验体系研究[J]. 物联网技术, 2012,2(2): 83-85.
[2]陈志峰,施连敏. 高职院校物联网技术专业特色资源库建设实践[J] 中国教育信息化,2011(9):31-33.
[3]程远东 . 物联网发展趋势与高职院校人才培养思考[J]. 物联网技术, 2012,1(2): 47-49.
关键词:继电保护;课程;教学模式
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)01-0033-02
电力系统、计算机技术、电子技术与通信技术的飞速发展给电力系统继电保护不断注入了新的活力,提出新的要求。现代电力系统是高度数字化、信息化和自动化的超大区域网络结构,电力系统继电保护是对其安全稳定运行至关重要的一门技术[1]。21世纪继电保护的未来发展趋势是计算机化;网络化;保护、控制、测量、数据通信一体化;智能化[2]。以新疆农业大学(以下简称“我校”)为例,在现有教学模式基础上,本文探讨继电保护课程教学中提高学生实践与创新能力的方法,为将学生培养成具有实践能力、创新精神的人才而努力,为该课程的教学改革提供理论支持和智力保证。
一、电力系统继电保护课程的特点
我校“电力系统继电保护原理”课程理论教学36
学时,网络教学6学时,总计42学时,作为电气工程及自动化及农业电气化与自动化的专业必修课,设置在大四上学期初;“微机继电保护”课程共26学时,均为课堂理论教学学时,作为专业选修课安排在“电力系统继电保护原理”结束后的大四上学期末开设,目的是顺应现代电力系统高度数字化的趋势,让学生了解现代数字式继电保护硬软件的知识,内容涉及到原理、保护算法、硬软件设计方法等;“继电保护课程设计”为期一周,与“微机继电保护”同时安排在大四上学期期末,目的是培养学生综合运用所学的基础理论知识分析与解决电力系统中的实际问题的能力[3]。
二、继电保护课程教学存在的问题
为适应现代数字电力系统继电保护技术的新发展,目前我校继电保护的教学内容已加入“微机继电保护”,作为少学时内容与“电力系统继电保护”共同设置在大四上学期,同时开设的其它几门专业课使得学生大四上学期课程较为集中,学习任务量较大。此时学生即将面临毕业设计开题、复习考研或找工作,第一学期过高的学习任务和课程的相对集中对其学习效果有一定影响;在课程教学上,基本停留在传统模式:即利用板书或者多媒体课件形式,将继电保护原理及其实现方法按照教材的章节和顺序进行课堂讲授,这主要存在以下几个问题。
(一)重理论,轻实践,无法提高学生的实践能力与创新精神
对教师而言,继电保护原理单纯靠板书或多媒体课件较难讲透;对学生而言,继电保护内容比较抽象且实践性强,知识描述更需要形象化演示去理解,配合学生自主实践学习才会有好的效果。比如,“零序过电流保护原则上是按照躲开在下级线路出口处相间短路时出现的最大不平衡电流来整定”,若单纯由教师口头讲授原理,学生难以理解; “微机继电保护”课程主要分析现代数字式继电保护软硬件相关知识,内容涉及原理、保护算法、硬软件设计方法等。若单纯讲解微机继电保护算法,使学生难以消化,从而会削弱其学习的积极性。
(二)教学理念不够强,教学内容需要优化
继电保护课程组与“单片机技术”、“数字信号处
理”、“电力系统自动化”、“高低压电气设备”等课程有很多联系,但教学上往往孤立、脱节,缺乏全局梳理,使学生对继电保护完整系统缺乏全面认识。课堂上,教师若能将继电保护教学作为一个整体,以实例联系相关课程内容,紧跟行业发展前沿并且结合实践,教学效果会更好;此外,目前继电保护教科书内容繁多,与其他专业课程也有所重复,需要对课程内容进行整合优化。
(三) 学生自主选择力不强
学生对继电保护内容的兴趣点各有不同,部分学生未来并不从事继电保护工作,或考研方向与此关系不大。目前情况是,继电保护课程组教学课时相对较多,内容较为宽泛,对于上述内容部分学生显得索然无味,学生根据自己情况自主选择的能力不够强。为此,以学生为本,可以在课程形式上稍做一些调整。
三、教学模式的探索及实践
针对继电保护课程教学存在的问题,本文探讨了几种改进模式和方法,且部分已开始具体实施,取得了一定的教学效果。
(一)优化专业培养计划
将原本设置在大四上学期分开教学的“电力系统继电保护原理”和“微机继电保护”两门课整合为一门,设置在大三下学期。“继电保护课程设计”可设置在大四上半学期。这样设置有两方面考虑:内容上,减少学生学习任务量,突出重点,使教学有针对性。比如,可缩减“电力系统继电保护原理”教材中电磁型继电器、断路器等与“高低压电气设备”教材有所重复的内容,减少或者删除“微机继电保护”教材中与“微机原理与应用”、“单片机技术”“数字信号处理”等相关课程的重复内容;时间上,我校电气专业学生于大三至大四暑假期间设置了为期5周的发电厂生产实习,实习前对继电保护内容的理论学习,为生产实习期间学生对继电保护装置、电力系统设备等内容建立感性认识打下基础,从而提高学生的实践与创新能力。
(二)改进教学手段与教学方法
教师可采用多样化的教学手段和方法进行教学。以传统教学手段为辅,以现代化网络媒体、实验教学等方式为主。以提高学生学习的积极性及其实践创新能力为目的,建立学生对电力系统继电保护的整体概念,使学科前沿知识与教材内容相结合,课堂教学与实践教学相结合。
1.网络课程建设。利用学校现有网络平台,上传电子教案、视频,演示动画等资源,并建立一套自测系统,使学生可以主动借助网络课程平台观看和使用这些资源。教案、课件既可以作为学生的预习资源以及弥补疏漏的课后复习资料,也可以作为教师选择的教学资源库;视频资源以声、像集合的形式使学生直观了解继电保护的动作过程及原理;具有交互性的演示动画可以提高学生学习的趣味性,比如,利用FLASH将继电保护动作过程制作成SWF动画,或用Visual C++开发保护动作演示模块[4];自测系统可以使学生在正式考试前自我检测,弥补疏漏的知识点。利用网络交互平台有助于增强课后教师与学生之间的互动性,使教师及时了解学生遇到的问题并展开网上讨论,以提高学生对课程学习的主动性。因此,网络资源的建设需要教师有针对性地选择教学内容,或利用专业软件开发演示模块,并及时更新资源。目前,我校网络课程建设已取得初步成果。
2.实验平台建设。微机保护已成为当前继电保护的主要形式。华北电力大学、湖南大学等高校先后自主开发了微机型线路保护教学仿真实验装置。实验平台建设思路为面向实践平台的建设,使学生能够对本专业内容形成完整的知识链[5]。我校可采用引进设备或者利用现有教师队伍和资源对微机继电保护实验设备进行开发。目前,我校基于TMS320F28335+PC机的继电保护教学实验平台的研制正在进行。
实验平台可作为本专业教学科研平台,不仅方便用于学生实验、课程设计和毕业设计,也可以作为教师的科研平台。该平台能够使学生直观了解微机继电保护硬件结构,并且通过配置不同的软件模块实现不同原理、不同对象的继电保护功能;开设综合性实验和设计性选做实验,有利于提高学生的积极性及实验、设计能力,有助于开阔学生的视野、发挥创新能力。
3.课程设计内容优化,加强毕业论文设计。课程设计是培养学生的实践能力、创新能力和综合能力的重要环节[6],在传统设计内容基础上可以充分利用实验平台,先进行整定计算,后在平台上模拟故障时继电保护动作;建立以任务驱动,由教师引导、学生进行自主探究学习的框架。根据继电保护原理建立主题,比如,电流保护、距离保护、纵差保护等;也可以根据继电保护对象形成“主题”,比如,电力变压器保护、输电线路保护等。
课程设计可以在大三下学期上课期间布置下去,使学生带着问题学习,并结合大三暑假为期五周的“发电厂生产实习”,使课程设计更具针对性、实践性,从而激发学生的创新意识。此外,通过毕业论文的设计强化为工作打下基础。
4.完善评价体系。适应新的教学方法与手段,改进传统课程考核评价方式。继电保护理论课成绩应综合考勤、课堂表现、小组讨论、平时作业、网络自测、综合实验等教学环节进行考评。将平时成绩比例增大,有利于激发学生平时学习的积极性;课程设计可以对每个学生进行公开答辩及严格书面考核;毕业论文(设计)成绩评定标准应以提高学生的实践与创新能力为目的,综合文献综述、论文质量、创新能力、实验态度等因素进行考评。
本文以新疆农业大学电气工程专业、农业电气化专业为例,对继电保护课程的教学模式进行探索与实践,重点激发学生平时学习的主动性,使其能够掌握必要的工程技术、测试方法以及先进设备的研究方法。若能将每个环节都做好做实,师生就能在一整套良好有序的教学体系中受益,从而培养出适应智能电网时代、具有实践能力、创新精神的人才。
参考文献:
[1]何瑞文,陈少华.现代电力系统的继电保护课程教学改革与建设[J].电气电子教学学报,2004,(3).
[2]付乔.继电保护发展现状综述[J].攀枝花学院学报,2006,(2).
[3]李文武,袁兆强.继电保护课程组教学改革的探索[J].中国电力教育,2010,(12).
[4]曾煜晓.继电保护教学培训辅助软件系统的开发与设计[D].济南:山东大学,2008.
关键词: 光纤通信;实践教学;OptiSystem;SDH
TN929.11-4
一、“光纤通信”实践教学现状与问题
光纤通信课程[1-4]是适应当代通信技术发展应用所开设的,是通信工程专业的专业必修课程,具有很强的专业实用性和实践性。随着社会技术发展和企业对从业人员的专业能力提出了更高的要求,传统的实践教学[5-7]内容和方法已经不能满足现代企业对学生专业能力培养的要求。结合我校“技术立校,应用为本”的办学方针,本文结合在光纤通信课程中的教学和科研以及当前学生的就业现状,进行一系列的实践教学改革和探索,从实践教学内容、教学方法、成绩考核等方面进行相关探讨和研究。
二、“光纤通信”实践教学改革思路与举措
(一)改革思路
光纤通信实践教学主要由光纤通信实验、光纤通信课程设计、光纤通信设备应用实践三大模块构成。每个模块侧重点各有不同,三大块模块一起构成了与理论知识紧密联系,贴合光纤通信实际应用,以应用为基础,提高学生实践能力的实践教学体系。
1.光纤通信实验与理论内容紧密联系,进一步巩固了理论内容。
光纤通信实验课程是结合理论课程《光纤通信》安排的实践课程,教学目标是通过本课程的教学和实践,进一步巩固和加深光纤通信原理理论知识的理解,提高综合运用所学知识来验证光纤通信原理的能力,理论与实践密切结合,相辅相成。实验着眼于提高学生的动手能力,要求学生通过实验环节,能正确使用仪器设备,掌握测试原理;掌握光纤器件和光纤系统的工作原理;提高学生分析问题和解决问题的能力。
目前,光纤通信实验课程课时是16课时,主要在光纤通信实验箱上来完成。在实验内容设置中,侧重对光纤通信及光器件的基本原理、光纤传输系统构成及性能指标等进行实践操作。实验内容从光源P-I曲线,到光纤通信传输系统构建,由局部到系统,层次分明,重点突出,注重培养学生对理论知识的巩固和理解。
2.光纤通信课程设计着重培养光纤通信的软件设计能力
光纤通信课程设计是在完成光纤通信实验课程的基础上开展的,是进一步实践后续课程,主要训练学生在一种通用光纤通信软件设计平台(如OptiSystem)上进行光纤通信系统设计的能力,培养学生光器件设计和各类光网络构建及分析能力,培养利用设计软件工具对设计任务进行总体设计和分析、完成的能力,进一步提高和深化学生对光纤通信的实践能力。
课程设计提供8个以上设计题目,设计课题有光纤器件的分析、系统构建、系统优化,内容分布广泛,层次分明。整个设计流程按照课题分析、设计方案论证、设计调试、撰写课程设计报告、答辩五个环节进行。
3.光纤通信设备实践与通信行业紧密贴合,增强对光纤通信设备的实践操作应用能力
随着光纤通信的发展,光同步网(SDH)网络在宽带网络的建设中发挥着重要的作用。光纤通信课程引进中兴通信的光纤传输平台,开设专门的光纤通信工程实践训练课程,通过中兴工程师和专业教师共同授课的方法,在光纤通信实验和课程设计基础上,进一步深层次加强学生的实践能力培养。
光纤通信工程实践训练内容包括SDH光传输设备实践,实践设置贴合通信行业实际应用,加深学生对光通信设备的构成和原理的理解和认识,培养学生对光通信设备的连接、设置、调试、运行、维护能力,提高学生对大型光通信设备实践操作能力。
(二)具体实施举措
在光纤通信三大模块的实践教学中,要求学生通过每个模块的实践过程,进行详细的学习、观察、体验、思考,使得理论和实践能够紧密结合。在O置实践项目过程中,突出重点,结合课程内容,尽量充实安排实践内容。在学生的实践过程中,要求学生能够综合运用了所学的理论知识,提高实践技能,熟悉完整的系统设计和实现过程,掌握大型设备的配置和调试过程,对于今后从事相关领域的系统设计、开发和维护提供了宝贵的经验。
1.光纤通信实验内容和课程内容紧密结合,并且从基础验证、综合性、设计性三方面进行了设置,完成实验内容的优化。实验设备包括微机、光功率计、光纤、光无源器件、示波器、数字万用表、图像显示器、电源模块、信号源模块、光发送模块、光接收模块、电话接口模块、误码模块、图像接口模块、PCM 编译码模块、CMI编译码模块、HDB3编译码模块、CPLD下载模块等组成,可以应用不同的模块来组成不同的光纤通信系统,如:模拟光纤通信系统、数字光纤通信系统、光波分复用传输系统、图像光纤传输系统等。
在实验讲授教学过程中,采取结合课程内容,回顾相关理论知识的教学方法,介绍实验原理,讲解实验步骤,分析实验结果。如:在实验“半导体光源P-I特性曲线测试”中,首先带领学生回顾理论课中讲解的公式两种光源LED和LD的工作原理及其区别,回顾P-I曲线的表现有何区别,并介绍两种光源的特性,进一步回顾半导体光源阈值电流Ith的概念和物理意义。并指导学生完成相应的测试工作。这样讲解之后,学生既巩固了理论知识又明确了实验内容,通过对比加深了对理论知识和实验原理的掌握。
2.光纤通信课程设计主要充分通过光纤通信系统仿真软件,如Optisystem,使得学生能够模拟仿真光纤元器件及系统的设计和整个过程。在系统仿真实验中,学生可以随意调整波形参数等,对一个光学元器件甚至整个通信系统进行优化设计和性能仿真,直观地模拟信息在光纤通信系统中的整个传输过程。要求学生能够分析原理,设计软件流程,能够搭建整个过程,并通过光谱仪等仪器器件对结果进行观察和分析。
如设计“PIN光电二极管的噪声分析”,要求学生首先分析影响光接收机性能的主要因素,即接收机内的各种噪声源。并能分析计算接收机中的放大器本身电阻产生的热噪声和放大器的晶体管引入的散粒噪声。要求学生完成设计整个软件流程,并搭建实现,如图1所示。要求学生根据数据模拟得到定量的分析和计算,观察热噪声和散粒噪声对最终传输的信号质量的影响,观测不同噪声对整个系统性能的影响程度的大小。
3.光纤设备实践要求在SDH课程知识基础上,在行业大型设备中能够根据理论知识进行配置、调试,进行数据通信。这就要求学生对SDH的基础知识、SDH网络的自愈能力、SDH环型组网、通道层或者复用段层的自愈环等要理解透彻。我们以中兴通信公司的SDH光传输设备为实验平台,使学生可以接触到包括光传输、数据网络和智能业务平台等方面先进的光通信技术。要求学生熟悉ZXMPS325传输设备的整机和单板硬件,并掌握SDH 的部分测试方法; 要求学生能够基于网管E300软件,自主完成对网元业务的设置、数据修改和监视,实现SDH通道保护链和复用段保护等配置及性能测试。
如,对“二纤双向通道保护的配置原理和实践”,首先要求学生理解掌握SDH的复用结构和过程,掌握二纤双向通道保护的工作原理,要求学生能够根据业务,分析网络拓扑结构,分析I务传输过程,掌握通道保护配置方法。如图2所示:
三、“光纤通信”实践教学考核与评价
目前,光纤通信实践课程的三大模块采用不同的考评机制,主要侧重学生的实践操作能力和过程,强调学生对实践结果的分析能力,注重学生的创新能力。
在光纤通信实验的实践环节中,实验成绩考评是由平时实践操作和实验报告组成。在实验报告中,注重学生对实验及设计结果的分析及现象总结、实验中产生问题的解决办法、对实验的新设想等。
课程设计实践环节的成绩考评由课程设计过程、测试(独立演示)课程设计结果、课程设计报告和答辩成绩组成。教师根据学生实际操作情况给出过程成绩,根据演示过程和结果,给出相应的设计结果成绩;根据设计报告的内容和格式规范,要求课程设计报告格式按照科技论文要求撰写,为学生将来做好毕业论文打下一定的基础,并给出相应的设计报告成绩;在答辩过程中,侧重考查学生的思考和创新能力,以及对整体系统的设计能力,并给出相应的答辩成绩。
光纤通信设备实践训练的成绩考评由实践操作,答辩环节和实践报告构成。注重学生的实践操作能力,对原理的理解能力,报告撰写的规范性。提高学生在实践中理解理论知识的能力。
四、“光纤通信”实践教学改革成效
通过对光纤通信的实践体系的结构、教学内容、教学手段、考核方式进行了一系列的改革,学生的实践效果和质量明显得到了提升。在今后光纤通信的实践教学过程中,只有进一步突出工程应用实践操作能力、强化创新培养特色,不断提高学生的学习兴趣,激发学生的学习主动性,提高相关领域从业的综合职业能力,才能达到培养高素质通信专业人才的目的。
参考文献
[1] 《光纤通信》(第二版),张宝福等编著,西安电子科技大学出版社,2009.
[2] 顾婉仪, 李国瑞. 光纤通信[M].北京: 人民邮电出版社,2006.
[3] 方志豪, 朱秋萍. 光纤通信[M].武汉: 武汉大学出版社,2004.
[4] 《光纤通信》(第五版).[美]Joseph C.Palais著,电子工业出版社.
[5] 李书旗, 朱昌平, 陈小刚. 光纤通信实验教学的改革与探索. 中国电力教育,2010, (36):132-133.
[6] 唐修连. 光纤通信综合实验手册. 南京; 中国人民理工大学, 2004.
一、我国会计电算化的发展历程
我国会计电算化的发展大致经历了4个阶段:
1.科研试点阶段。1983年以前,本毕业论文由整理提供我国会计电算化工作以理论研究和试验准备为主。以1979年财政部直接参与和支持长春第一汽车制造厂进行的会计电算化项目为代表,此阶段主要是单项会计业务的电算化,比较普遍的是对工资的核算。此阶段发展比较缓慢。
2.自发发展阶段。1983~1987年,国务院成立了电子振兴领导小组,以此为契机,不少单位自主开发了一些电算化软件并应用于具体的工作中,各大专院校开始培养会计电算化专门人才,会计电算化理论研究开始受到重视,但此阶段会计电算化发展比较盲目,重复开发现象严重。
3.稳步发展阶段。1987~1990年,随着IT技术的发展,在财政部的支持下相继出现了一批专业的会计软件公司,通用会计软件的研制得到发展,商品化会计软件市场初步形成,使我国的会计电算化工作走向了持续稳步发展的轨道。
4.深入发展阶段。1990年至今,随着信息技术和财政部一系列制度法规的出台,我国的会计电算化开始由原来的单纯的核算向综合管理迈进。
二、我国会计电算化演进的动因
(一)经济发展的需要
会计电算化总是要受到周围经济环境变化的影响,而会计电算化作为支持企业参与竞争并取得竞争优势的支持系统就必须适应经济发展的需要。当前经济的发展主要体现在以下几个方面:
1.从计划经济发展到市场经济。计划经济条件下,企业生产什么,生产多少完全按照已经制订好的计划进行,企业完全没有自,更不关心市场的变化,因此,那时的会计只是机械地记账而已,缺乏对会计信息的敏感度。而在市场经济环境下,企业变成了自主经营、自负盈亏的实体,市场瞬息万变,消费者对产品的要求也越来越趋于多品种和多样化。为了赢得竞争优势,企业不得不时刻关注市场的变化,而企业对市场的关注多是由会计信息提供。
2.从传统人财物竞争到信息竞争。传统工业时代企业竞争力依赖于人、财、物,然而,在信息社会,信息和知识已成为企业提高竞争力的关键。大量信息的飞速产生和通讯技术的发展迫使企业千方百计去快速准确地获取信息和知识。知识和信息已成为企业重要的战略资源。一个企业将来能否实现持续的发展取决于是否具备最大限度、最快速度获取知识与利用知识的能力。
3.从区域竞争到全球竞争。入世之前,大部分企业是在本土竞争、区域竞争。2001年11月中国正式加入WTO后,中国企业在全球范围内正面对着更多的国际强手:它们积累了雄厚的资金,掌握了先进的管理思想,拥有具有先进科技知识的出类拔萃人才,向社会提供一流的产品和服务,占有相当大的市场份额并用信息技术武装起来。企业从区域竞争到全球竞争已成必然。
(二)企业信息化发展的需要
企业信息化的目的首先在于实现生产过程自动化,即通过电子和信息技术对生产过程的设计、制造、测量和控制实现自动化;企业信息化的另一个目标是实现计划、财务、人事、物资、办公等方面的管理自动化,并通过Internet使企业内部信息交流畅通,监控物流的整个过程。信息是管理的基础,会计产生了企业70%以上的信息,不实现会计工作的信息化,也就谈不上企业管理的信息化。
会计电算化在我国的信息化建设中起着极为重要的作用,许多企业的信息化建设都是从“甩账”开始的。通过会计电算化,许多企业第一次将计算机技术应用于管理且从中获益,企业也培养了一大批既精通会计业务又懂计算机的人才。
现有会计信息系统是为工业经济时代服务的,重在满足企业内部管理需求,是对传统手工会计的一种计算机模拟,是企业内部的“信息孤岛”,与企业外部社会信息系统相互阻隔,远远滞后于现代信息技术的发展,是一种封闭式的信息系统。而基于计算机网络技术,运用科学的管理思想和方法,以现代信息技术为核心的开放式的企业管理系统,要求在一个广泛的领域中建立企业与企业、企业与消费者以及企业与社会间的联系,适应信息时展的需要。在这个新型的系统中,会计信息系统的重要作用决定其仍处于核心地位。因此,企业管理信息化必然要求会计电算化不断变革、发展。
(三)电子商务发展的需要
电子商务的快速发展,使得企业大多数的业务数据和会计数据完全电子化和无纸化,传统的会计信息系统已经不能适应现代信息管理发展的要求,主要表现在:
1.在传统的会计信息系统中,对会计信息的处理大多以财务部门为核心,以替代手工核算为主,账务系统的数据入口往往只有一个:凭证的录入,然后对录入的凭证审核后记账,完成期末的结转工作,最后结账,完成相关报表的编制工作。主要完成事后的核算反映功能,缺乏对数据的深度综合利用,难以进行事中控制与事前决策。
2.在传统的会计信息系统中,材料、销售、工资、固定资产等各个子系统相互独立,各个子系统间通过转账凭证方式传递各种数据,基本上只局限于财务部门单一应用,其他部门如企业的领导和管理人员要看财务报告、报表,还需要打印出来,而不能与整个企业的管理相结合,更谈不上进行远程操作、实施在线核算和在线管理。
3.传统的会计信息系统与企业外部的信息系统隔离,不能进行电子单据处理和电子货币结算,如:网上支付、网上报税、网上报关、网上采购、网上银行、网上保险等均难以实现,所有的商务交易还是要通过手工方式先开据纸张单据,然后再输入电脑。
4.传统的会计信息系统中,缺乏大型的数据库作后盾,小型桌面数据库极易造成死锁,更谈不上多任务
多用户群的并发性需求。
基于上述原因,为更好地推动电子商务的发展,应尽快开展会计信息化工作。
(四)信息技术的支撑
随着信息时代的到来,信息技术不断地运用到企业经营管理中,取得了巨大的成效。
1.存储技术。从存储介质看,与纸介质相比,磁介质和光介质不仅提高了数据采集和存储内容的准确性,而且由于更容易传播,极大地提高了信息的时效性。因此,采用磁介质和光介质存储技术,必然促使信息使用者对会计信息的质量产生新的需求。
2.网络平台。计算机网络是以共享为主要目标,它具有:数据通信、资源共享、远程传输、集中管理、实现分布式处理、负荷均衡等功能。因此,计算机网络可以大大扩展计算机系统的功能,扩大其应用范围,提高可靠性,为用户提供方便,同时也减少了费用,提高了性价比。使用计算机网络,可以在企业内部和企业间建立方便、快捷、高速的信息传递和资源共享平台,大幅度提高工作效率,为会计电算化的进一步发展提供广阔的空间。
3.数据库平台。本毕业论文由整理提供数据库平台应该理解为数据库管理系统,它是能够定义数据库的逻辑组织结构,并对数据库进行存取访问,对数据进行操纵和管理的系统软件。目前的数据库管理系统比较多,采用大型数据库已成为企业级的管理信息系统的趋势。
从财务管理的角度看,数据库中存放大量数据不是最终目的,更重要的是在数据库中能够定义数据、处理数据、管理数据,利用数据对业务流程进行实时控制,为有效地利用和管理资金、降低成本,保障企业战略目标的实现提供支持。
(五)新的管理理念的引入
为使会计电算化的发展能够满足信息发展的需要,一方面需要充分运用信息技术不断改进会计信息系统的功能,另一方面还必须从主观上提高会计信息使用者的管理认知水平。
1.客户关系管理。随着竞争的加剧,企业管理不得不从过去的“产品导向”转变为“客户导向”,只有快速响应并满足客户个性化与瞬息万变的需求,企业才能在激烈的市场竞争中得以生存和发展。标准化和规模化生产方式不得不让位于多品种小批量的生产方式,企业取得市场竞争优势最重要的手段不再是成本,而是技术的持续创新;企业管理最重要的指标也从“成本”和“利润”转变为“客户满意度”。在这种时代背景下,客户关系管理(CustomerRelationshipManagement,CRM)理论不断完善,并随着Internet技术的广泛应用而推出客户关系管理软件系统。
2.供应链管理。供应链管理(SupplyChainManagement,SCM)就是在商品供给的连锁中,企业间就商品在流通过程中发生的各种管理活动加强相互间的合作,改革原来分散的物流管理方式的一种新型物流管理体制。显然,在新的体制下,各个企业不再从事个别的经营管理行为,而是在连锁中加强合作,通过信息的共有化、需求预测的共有化等等,来明确物流机能的分担,实现商品运动全过程的效率。它具有系统集成性、信息共享性、快速响应性、利益协同性、组织虚拟性等功能。
3.企业资源计划。企业资源计划(EnterpriseResourcePlanning,ERP),就是将企业内部各个部门,包括财务、会计、生产、物料管理、品质管理、销售与分销、人力资源管理等,利用信息技术进行整合,连接成一个整体。在ERP管理平台上企业的所有信息都可以在网上显示,不同管理人员在一定的权限范围内,通过自己专门的账号、密码,可以从网上轻易获得与自身管理职责相关的其他部门的数据,如企业订单和出库的情况、生产计划的执行情况、库存的状况等。ERP管理思想的核心是实现对整个供应链和企业内部业务流程的有效管理。
CRM、SCM、ERP等新的管理理念的引入,本毕业论文由整理提供会计信息使用者的管理认知水平将会不断提高,从而有利于会计信息需求的扩张,为会计电算化的发展增添新动力。新晨
关键词:远程控制 多线程 客户端
中图分类号:G724 文献标识码:A
从我国远程教育发展的历史来看,随着CERNET等计算机网络技术和卫星数字压缩技术的发展和普及,计算机远程教育作为一种全新的教育方式,正在被广大教育工作者所认识,它以其巨大的潜能,丰富着现行教育的内容,对改变传统教学,提高素质教育起着非常重要的作用。
一、发展计算机远程教育,有利于促进高职院校明确培养目标
目前,我国教育的发展模式正在由外延式向内涵式过渡,外延式发展注重规模和数量,内涵式发展注重质量和效率,因此,高职教育必须把培养重心转移到提高质量上来。
计算机远程教育的应用给高职院校课程设置和教学内容带来明显变化,而课程设置和教学内容的改革是相应的教学模式改革的基础。这些变化对于实现教学目标的改革产生一定的影响。利用计算机远程教育之后,课程设置更加灵活、更加多样化。学生完全可以根据自己正在或即将从事的职业选择学习内容,自主能力大大加强,这使得高职院校在课程设置和教学计划方面具有更多的实用性和多样性。计算机远程教育本身开放性的特点完全可以满足这种教学形式。因此,大力发展计算机远程教育,有利于这种教学目标的实现。
二、发展计算机远程教育,有利于推动高职院校课程体系改革
高职院校的培养目标决定了高职教育的重点是培养学生的实践能力,其教学内容与课程体系强调的也应当是在掌握理论知识的基础上为技术应用能力的培养积极做准备。因此高职院校的教学内容与课程体系应当摆脱学科系统性、完整性的束缚,建立以实践为基础的教育体系,即从职业能力入手,改革单一的学科型课程模式,以职业能力为本位来开发课程,并将学生综合职业能力和全面素质的培养系统地贯穿于教学过程的始终。
学生掌握知识,是发展其能力的基础。我们强调能力培养并不是忽视掌握基础理论的必要性,而是要在掌握基础理论的基础上及时更新知识结构,使得培养的学生与社会接轨,成为实用的职业技术人才。当今社会,新的科学理论和实用技术不断地涌现,国内外一些新的政策法规、技术标准也不断出台。如果我们仅仅停留在几年甚至是十几年的统编教材上,很快就会过时。使用计算机远程教育可以改善这种状况,它能够尽快地反映专业领域里的最新成果,建立起活的教材体系,因而它特别适宜新知识的传授,适宜以各种方式来传播完整的系统的专业知识。
三、发展计算机远程教育,有利于提高高职院校教师的专业素质
高职院校教师要想成为合格的计算机远程教育教师,必须完成自身的角色转变、学会合作、熟悉远程教学规律以及担当高强度的教学劳动等任务,这仅仅依靠一般的师范性职业训练是不够的。远程教育的特点要求远程教育教师要具有更高的专业化水平,具体表现在知识结构、专业技能和专业情感等方面。
四、发展计算机远程教育,有利于推动高职院校教学模式的改革
深化教学模式改革是人才培养模式改革的核心,是计算机远程教育的根本任务。改革过程中必须遵循“以学生为中心,以学生自主学习为主、教师导学为辅”的指导思想,[4]充分发挥学生主体地位和教师主导地位的作用,重点从三个方面推进教学模式改革。
积极改革教学组织形式,加强学生利用网络资源开展自主学习和小组合作学习的自主性加强网上教学活动的组织与实施,积极开展网上实时与非实时相结合的教学活动,包括课件点播、在线答疑、网上考试等方式,积极开展教师与学生的网上交流,增强教师与学生之间的沟通,帮助学生完成学习任务。在此基础上可以以课程为单位,组织必要的面授辅导。
深化课程教学方法改革教师在辅导中变传统的灌输式教学为引导式教学,注重对学生进行学习思路、学习方法的指导,向学生介绍课程的知识体系和重点难点,着重进行答疑解惑,增强教学的主导性。
按照培养应用型人才要求,切实加强实践教学高职院校应逐步完善实践环节的教学文件和管理制度,确定各专业下各门课程实践教学的目的内容、组织形式、实施办法、考核标准等;认真落实课程实验、实习、课程设计等实践教学环节,积极开展专业实习活动,有效的提高学生的实际工作能力。多数学生可以在集中实践环节中结合工作实际选题,在调查研究的基础上完成毕业论文(毕业设计)。
五、发展计算机远程教育,有利于提高学生自主学习能力
建构主义(constructivism)的提出者瑞士学者让・皮亚杰(Jean.Piaget)认为:智慧本质上是一种对环境的适应,智慧的适应是一种能动的适应。一定的刺激只有被主体同化于认知结构之中,主体才能作出反应。因此我们认为,教育过程是以学生为主体的。学生在教师的指导下,自主学习,主动构建自己的知识体系,从而获得充分的发展。
在计算机远程教育环境下,学生按照教师事先设计好的教育资源进行学习,然后同化、加入到原有的知识结构中去。在学习的过程中,学生会经常提出问题,教师可以根据学生的不同实际情况进行有针对性的指导,这种学习过程往往能够激发学生的学习兴趣,使学生的学习情绪处于最佳状态,极大地调动学生渴求知识,探索究竟的主观能动性,从而提高学生的自主学习能力,这一过程就是建构主义理论所说的知识的建构过程。
综上所述 发展计算机远程教育,探求新的职业教育模式,能够进一步提高高职院校的教学效果和教学效益,为社会主义建设事业培养出更多更好的职业技术人才。
(作者单位:湖北工业大学 计算机学院)
参考文献:
[1]邢晓春,王海竹.对远程教育教师专业化的思考.现代远距离教育,2005.
[关键词]程序设计 教学更新 与时俱进
[作者简介]赵晖(1973- ),女,山东淄博人,山东理工大学计算机科学与技术学院,副教授,硕士,研究方向为网络与数据通信;付秀花(1976- ),女,山东淄博人,山东理工大学计算机科学与技术学院,讲师,博士,研究方向为计算机网络。(山东 淄博 255049)
[课题项目]本文系2011年度山东理工大学校级教学研究课题“3G时代以通信工程人才培养为目标的移动通信课程教学改革”的阶段性研究成果。(项目编号:111197)
[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)23-0136-02
随着经济全球化的深入和国际竞争的加剧,创新人才已经成为在知识经济时代获取竞争优势的关键要素,高等学校对于培养和造就一大批创新人才责无旁贷。目前各高校倡导的课程创新,如创新的教学理念等,都会给教学注入创新的活力。但是创新需要扎实稳固的基础,基础课程就显得尤为重要,但是专业基础课程的创新教学却不是件容易的事情。
笔者通过对课堂教学与企业实践进行认真的分析总结,对所教授的计算机语言程序设计课程有了进一步的认识,对授课的内容和方法、授课的理念和形式以及对学生的学习实践指导进行了深刻的思考、探索与改进,可以概括地总结为:立足根本、教法更新、与时俱进、人才创新。
一、立足根本
立足根本即教学不能脱离根本或基础理论,打好牢固的基础才能有高水平的上层建筑。目前各校都在谈教学改革、工程实践、项目实践等,这时学生往往容易被漂亮的外表所吸引,而忽视了内部根本。让学生接触丰富多彩的案例项目固然重要,但是作为基础课程来说,既要改革,又要坚决强调基础的重要性。另外,“外行看热闹,内行看门道”,课堂基础掌握的好与不好,社会上的业内人士一眼就能看穿,所以要强调程序设计的基础性、重要性,要让学生在基础的知识点上把根扎实。
立足根本绝不意味着不要创新,而是利用创新来凸显根本的重要性。根本也不是死板地讲课本内容,可以沿用原始的教学方法,“提出概念―解释概念―举例说明”,即使这样也可以进行创新教学,只有创新的教学才能使根本更加牢固。在讲解基础知识点时,创新地将基础硬件结构和软件编程的内容联系在一起讲,更能够使知识点便于理解,也才能使该知识点在进行创新时不犯原则性的错误。
二、教法更新
教法更新即教学形式、方法和手段要不断更新,以适应现代社会的需要。教学方法更新不是做花哨的表面文章,它与立足根本相辅相成,相互促进,教法更新应该是能够从深层次体现教学内容的根本性、基础性和重要性,同时要联系社会生产实际,用学生喜闻乐见的方式表现出来。对于计算机编程语言来讲,要充分使用现代多媒体手段,课堂增加与学生的互动、现场编程调试演示等。
程序设计又是一门实践性很强的课程,在实际的社会需求中多以项目的形式出现,所以其知识点的讲解、教学的组织和实践实验等尽量联系实际项目或以项目为载体。
1.运用案例或项目展现知识点的重要性。对于基础知识点的讲授与学习,大部分教师与学生会感到枯燥,其实只要教师掌握了足够的案例与项目是完全可以用案例与项目来展现基础知识点的重要。比如对于字符串的处理,课堂讲解大多是“概念―解释―举例”,此处的例子比较小巧,因为仅用来解释单个知识点,学生不会觉得有多重要。如果此处再结合一个字符界面项目,且是个界面出现乱码的项目,学生立马会意识到其“小处见大”的重要性。许多学生在开发类似项目时都出现过乱码,基础掌握的牢固与否,轻易地就会在上层建筑上体现。进而可以引申的是数组、指针、字符串之间的关系与处理,又把其他的知识点联系在了一起,所以教学方法的创新促进了对基础知识的理解掌握。
2.运用案例将知识点串起来。一般情况下课本中的知识点都是连贯的,并且是由简到繁、由易到难、层层递进,从内部思想上我们能够理解知识点的这种关系。但是我们讲解这些知识点的例子往往是散的,不能够有机地组成一个整体实例来贯穿这些知识点并体现一定的应用价值。这就需要我们不断学习、探索,紧跟时代步伐,密切关注行业应用,进而把当前应用的项目带入课堂,加深我们对各个知识点及知识点间联系及运用的理解。同时要把实例或项目带入课堂,进行现场编码开发,让学生看得见、摸得着并可实践。在实际的生产运用中,课本上连贯的知识点真真切切体现在了现实的项目中。所以在组织教学时,要认真研究课本知识点之间的联系,并把这些知识点有机地整合成一个完整的项目,并使学生参与其中,提高其实践能力。
3.注重创新性实验项目。程序设计又是一门实践性很强的课程,要注重创新性试验项目,由于在课堂上使用了完整的项目来讲解知识点,那么随堂的各个试验是完全可以用一个类似的项目分解出来的,这样做既做到设计性试验又可以让学生举一反三,增强了其创新思维的能力。实验之初树立全局观念,要讲解清楚这是个大项目,分解了许多小项目,每个小项目都是一个实验,实验内容环环相扣,层层递进,试验难度逐渐提高,最后有机地归结为一个成型的实践项目,使试验成为有意义的实践之旅。
4.课程设计以实训项目为依托。用项目化方式来管理课程设计的整个过程,把真实的生产实际还原于课堂,将职业行动领域的工作过程融合在项目训练中。一般学生4~5人组成一个项目小组,其中一位组长,由组员选出。成员之间以有利于项目开展的方式分工协作,组长负责组内协调管理和组间取长补短等。项目以申请立项、需求分析、项目实施和验收等几个环节开展,学生们由被动完成项目变成了主动组间竞赛,变成了你追我赶、非常有意义的实践活动。
5.毕业设计与生产科研项目、实训项目相结合。毕业论文(设计)是高等学校人才培养计划的重要组成部分,是培养学生创新能力、提高综合素质的重要环节,而当前本科生实践能力差已经成为束缚本科生就业的重要因素,所以毕业设计结合社会生产科研实际是非常必要的,学校教师应该密切与企业合作,使教学、科研、生产相互渗透,构建以培养学生创新能力为重点、校内外人才培养基地相结合的教学实践体系。毕业设计可以结合教师科研项目,可以结合教师社会实际项目,鼓励学生在校外以参与项目实训的方式进行毕业设计,实训项目与将来的就业密切联系。
三、与时俱进
教育工作者自身要与时俱进,此外还要把与时俱进带给学生。这要求教育工作者要密切关注行业发展,尤其是一线教学的教师,要研究自己的课程在行业内的最新应用,及时把信息传达给学生,及时把新的应用引入课堂。
教师自身的与时俱进包括两方面:一方面教师应该主动关注学科的发展,关注学科在现代社会中的应用,要给学生做好“活到老学到老”的表率。另一方面教师是学生创新能力培养的直接引导者,是培养效果的保证者,是其创新能力培养的直接执行者,教师能在教学过程中用科学研究所必需的实践精神和创造精神感染学生,所以要重视对教师的培养与激励,应该鼓励教师参与到社会实际的项目中,鼓励教师承揽课题与项目,积极给教师创造各种锻炼培训、项目参与的机会。鼓励教师走出校门、深入企业、学以致用、开阔视野、反馈教学。
有了前面的基础,教师就可以把与时俱进带给学生,也有能力对培养的方法与形式进行创新,把这些落实到教学工作的各个环节,改革教学方法,设立创新实验、设计等,把创新的意识、创新的思想和创新的能力潜移默化地传授给学生,也使学生不由自主地关注行业发展,紧跟时代步伐,做到与时俱进。
四、人才创新
人才创新也有两重含义。一是创新地培养人才,我们前边探讨的立足根本、教法更新和与时俱进,在实际的教学活动中就是在创新地培养人才,而在这其中教师的思想意识等的传达所培养的就是创新人才。就本科生的理解领会能力而言,这只是在本学科领域的创新活动,而学生能否将其转变为人生的自我创新、自我剖析、自我升华是人才创新的另一重含义。
学生的自我创新需要科学知识基础,需要对自我能力的评估,需要对所处行业的了解。所以在注重课堂基础理论知识的同时,把当前行业中的案例项目引入课堂,鼓励学生参与各类素质拓展活动与创新实践活动,学校也积极拓展学生的创新实践途径,如参加实训、校企合作等。这些活动一是更好地为创新的教学服务;二是能让学生通过这些创新活动更好地认识自己,使学生根据自己的性格特点和爱好对学习有所倾向,积极主动地参与社会与自我成长,把因材施教转变为学生自主地“因材而学”。
创新是时代的需求,大学是培养创新人才的摇篮。通过一系列的教学改革活动可以创新地培养人才,进而通过学校激励机制、教师教学实践和学生积极参与这三者的互动才能完成学生从“师度”到“自度”的转变,让其“因材而学”并受益终生,这才是我们创新人才培养的真正目的。
[参考文献]
关键词:智能手机 移动学习 移动学习者
中图分类号:G642.0
文献标识码:C
D01:10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.197
随着移动通讯技术的发展和手机智能技术的开发应用,尤其是智能手机功能的日趋完善和性价比的日益提高,智能手机已成为人们通讯、经商和娱乐的重要工具。毫无疑问,智能手机在广大学习者查阅记载、收集传输和学习探索方面发挥了举足轻重的作用,它能够随时随地为学习者提供近乎取之不尽的知识信息,极大地满足了人们的兴趣、爱好和求知欲,为构建学习型社会和人类终身学习的实现提供了可能性。
1 移动学习和智能手机的概述
1.1 移动学习
对于移动学习,欧美国家一般称之为M-Leaming,我国则一般表述为移动教育。关于移动学习,到目前为止并没有一个准确、统一或一致的定义,专家学者各抒己见,从自身研究的角度出发对移动学习作了不同的诠释。
1.1.1 AlexanderDye的定义
移动学习是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点开展的学习,移动学习所使用的移动设备必须能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流。
1.1.2 Paul Harris对移动学习的定义
移动学习是移动计算技术与数字化学习的结合,它能提供学习者一种随时随地的学习体验。
1.1.3 全国高等学校教育技术协会委员会对移动学习给出定义
移动学习是指依托目前比较成熟的无线移动网络、国际互联网,以及多媒体技术,学生和教师通过利用目前较为普遍使用的无线设备(如手机、PDA、笔记本电脑等)来更为方便灵活地实现交互式教学活动,以及教育、科技方面的信息交流。
1.1.4 Clark Quinn对移动学习的定义
移动学习是移动计算与数字化学习的结合,它包括随时随地的学习资源,强大的搜索能力,丰富的交互性,对有效学习的强烈支持和基于绩效的评价。它是通过诸如掌上计算机,个人数字助理或移动电话等信息设备所进行的数字化学习。
综上,笔者将移动学习的内涵理解为:移动计算技术与数字化学习技术嫁接的产物,它为学习者打破了时间和空间的限制,在真正意义上实现学习环境的移动性、学习资源的移动性和学习者学习过程的移动性。
1.2 智能手机
智能手机是指像个人电脑一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序,通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接人的这样一类手机的总称。从广义上来说,相比普通手机,智能手机不但具有通话、短信功能,而且其强大的信息获取、接收、浏览、下载功能更是彰显无疑。拥有足够屏幕尺寸和带宽的智能手机,袖珍轻便又不影响携带,而且为软件的运行和信息的交流提供了更为广阔的平台。
2 基于智能手机的移动学习的资源类型
2.1 基于智能手机的单机学习
学习者在使用智能手机的过程中,由于一定区域内的移动通信信号和网络信号差而无法实现数据传输和信息交流,这时,单机学习将会成为学习者的首选。对于智能手机而言,单机学习的实现只需利用手机自带的软件或将已经开发出来的移动软件、移动课件通过计算机网络或者移动通讯网络下载并安装到智能手机上,便可以随时随地的进行学习。
2.1.1 借助电子书的移动学习
通过在智能手机上安装PDF阅读器、text阅读器以及AnyView或掌上书院等软件,可以畅通无阻地对各种格式的文本进行阅读,真正意义上实现摆脱时间和空间束缚的移动学习。
2.1.2 借助多媒体的移动学习
智能手机本身自带多媒体播放器,但是播放格式有限,而智能手机的大容量性能再借助一流的Android平台便可以支持各种播放器如Rock Player全能播放器、快播等的安装,从而满足AMV、AVI、MP4等视频档和MP3、WMA等音频档的播放,学习者可以根据需求随心所欲地选择视音频材料学习,增强了学习的趣味性和记忆效率。
2.1.3 借助学习软件的移动学习
目前,国内外针对智能手机已经开发出“新概念英语”、“掌中英语”“有道词典”等学习课件和学习软件,学习者可以通过对这些软件的使用,获得比较直观和具体的视觉听觉形象,有助于学习目标的顺利实现。
2.2 基于智能手机的联机学习
如果说基于智能手机的单机学习是针对单部手机内移动学习软件或移动学习课件而进行的学习,那么笔者就尝试将基于智能手机的联机学习定义为:两部或两部以上的手机通过智能手机自带的通信平台的交流而引发的学习。介于这样的定义,可以将基于智能手机的联机式移动学习凭借以下几种形式。
2.2.1 通过短消息的移动学习
基于手机短消息的移动学习是最易于实现、也是最简单、最快捷的一种移动学习方式。通过手机发送或接收短消息,可以实现学习者之间的和学习者与教师之间的知识传递、交流。比如:教师可以将教学目标、教学任务、教学结果通过短信息发送给学习者,让学习者及时了解实时学习动态,以便学习者及时更正或改善学习进程、学习方式等内容;学习者在学习中遇到疑问也可以通过短信息的方式向教师进行咨询,教师再通过短信息形式解惑答疑,如此往复,有效地解决学习过程中的问题,真正意义上变遥远为咫尺,提高了教学成果;学习者之间利用短信息不仅可以交流学习中的问题,互相探讨,也可以交流学习心得,取长补短共同学习、共同进步。
2.2.2 通过彩信的移动学习
智能手机除了可以进行文字信息的传递外,还可以利用彩信进行数据通信和信息传递。与短消息比较,在彩信的交流过程中可以借助添加附件的方式实现声音、图像,视频还有音频等多媒体信息的传输,这样,彩信增强了信息的承载量,它巧妙地将图像文字、视频音频、动态讲台融为一体增强了信息的可读性,并且在较大程度上满足学习者的学习欲望,甚至更大程度上提高学习效率。通过彩信形式传递出来的多媒体教学资源,使学习者在收听音频、欣赏图画或收看视频的同时,不仅能够获得知识,而且能够培养学习者的视听素养。
2.3 基于智能手机的联网学习
不管是单机还是联机的学习,在某种程度上并未实时地涉及到互联网络,而智能手机利用网络进行的移动学习资源类型也是值得探讨研究的重要课题之一。
2.3.1 利用WAP网络平台的移动学习
WAP即无线网络通讯协议,是为移动网络终端提供互联网络内容和先进增值服务全球统一的开放式协议标准,更为简单地说就是将Internet与移动电话技术完美结合。WAP网站与短信、彩信所承载的有限信息量相比,其优势在于传输速度更快、传输量更大。在WAP网站内文字、声音、动画、视音频等多媒体技术得以完美展现,这为移动学习构建了先进的技术支撑环境。如学习者可以根据自己的需要,及时地通过智能手机进行网络查找、浏览、下载学习资源,将学习扩展到日常生活中的每个空闲阶段,从而真正实现随时随地随心所欲的学习。同时,WAP网站也是一个很好的网络虚拟学习社区,在这一社区平台内学习者之间可以交流学习心得,发表个人观点,如此,学习者会在另外一个角度感知到自己的存在价值及意义,这将基于WAP网站的移动学习的意义提升到了新的高度。
2.3.2 利用通讯软件的移动学习
随着智能手机技术的发展,QQ、微信、微博等手机通讯软件功能也日趋完善,特别是近年来这些聊天工具中新增的实时对讲、视频通话功,突破了以往时空的限制,让学习过程在更为宽泛的领域更为自由地展开。QQ就是通讯软件中的典型代表,那么我们就以QQ为例进行关于移动学习的详细说明。如今我们在智能手机上使用的QQ已经基本具备了PC版上QQ的所有功能,包括QQ好友,QQ群,个人状态等。如此,就为移动学习提供了良好的学习交流平台。笔者在论文撰写过程中就对此深有体会,论文指导老师建立了“毕业论文交流群”,在群内,导师会发消息布置阶段性任务,并且上传学习资料供学生下载和查看;在群内学生与导师之间更可以开启讨论组,在讨论组内大家可以进行语音视频交流,了解彼此的论文进程,并且提出问题,得到相应的解答。这样的在线的聊天互动方式,可以使学生在最短时间内得到回复,体现出基于通讯软件的移动学习的极大优越性。3基于智能手机的移动学习的制约因素
以上对基于智能手机的移动学习资源类型的分析,我们不难看出智能手机对移动学习的优势,但是在应用过程中,所面临的新问题、新挑战也同样不容忽视。
3.1 技术层面
基于智能手机的移动学习是一个复杂的系统,在使用过程当中需要考虑的因素自然很多。很显然,在实践过程中,智能手机在电池续航能力、屏幕的分辨率、电池的续航能力等技术问题还没有完全解决。
3.1.1 电池寿命
以往的手机在充足电以后一般可以使用一周左右,但是智能手机在正常使用过程中的使用时间却最多只能维持2-3天,随着充电次数的增加,电池的续航能力减少,甚至只能维持一天,即使使用优质电池芯,使用寿命也只能是2-3年。对于使用智能手机进行移动学习的学习者来说,电池的续航能力无疑是一大限制。据PChome电脑之家调查显示现实有高达38%的智能手机用户表示不再购买智能手机的原因是手机电池续航能力差。如图一所示。
图l不再购买智能手机原因的调查结果
3.1.2 触屏像素
现今3.5、4寸屏幕手机已经称不上大屏了,4.3寸也将日益成为常规屏幕。大的屏幕同时必须要配高的分辨率。很显然,如果屏幕像素低,那么学习者在使用智能手机观看图片和视频进行学习的过程中很容易引起视觉疲劳,如此不仅大大降低学习者的学习兴趣,还会影响学习者的视觉健康;再者,不同尺寸或不同像素的手机在进行数据交流的过程中,其显示内容也会出现失真或偏差,比如,同样的图片,在一些学习者的手机里是正常显示的,但是在另一部分的学习者手机里可能会被压缩或者放大,影响显示效果,进而影响学习效果。
3.1.3 操作系统
在Insight CN旗下的民意调查网站内发起的调查结果中显示,目前智能手机使用的操作系统纷繁复杂并且都有各自的的市场。如图2所示。虽然目前Android系统作为主流操作系统受到各大品牌智能手机的青睐和应用,以诺基亚、索尼爱立信为代表的Symhian系统,以摩托罗拉为代表的Linux系统也逐渐走向衰退,但是苹果独立系统的脱颖而出,各大系统也呈现出争奇斗艳,互不相让的竞争态势,在如此得不到统一的智能手机操作系统大环境下,由于各大系统的操作软件互不兼容,部分资源得不到正常利用,更不能得到合理地交流,严重制约移动学习的正常开展。
图2智能手机各大操作系统市场份额显示
3.1.4 网络连接
3G时代,网络在使用智能手机学习的过程中起着关键作用,但由于3G网络布网工作尚未完全完工,信号覆盖率相对较低,进而网络不稳定因素时常存在,教学信息在传递的过程中可能出现信息未送达的情况,而目前也没有健全的机制有效改善这种情况。如此,反应慢,连接差的状况,容易引起学生的烦躁情绪,成为移动学习者学习时的顾虑,进而严重挫伤了移动学习者的积极性,影响移动学习的推广。
3.2 成本层面
基于智能手机的移动学习要达到一定的规模,真正实现有效地为教育教学服务,智能手机的普及是关键。而与一般的手机相比,除了智能手机的成本外、上网浏览、下载资源等等都是需要支付通信费用改的额,这在经济状况并不十分发达的我国,要推广基于智能手机的移动学习是会受到很大制约的。
3.2.1 手机成本
从目前的市场形势来看,智能手机价格普遍处于2500以上,如果性能高端一点,其价格达到3000-5000,也就是说智能手机的价格往往是一般手机的几倍甚至更高,这是大多数学习者难以承受的投入,并且在我国这样一个地域之间、城乡之间经济发展水平极度不平衡的国家,处于劣势区域的人们意味着极少有机会使用这样高端的智能手机进行充实学习。
3.2.2 网络成本
基于智能手机的移动学习在开展中不管是懂网上直接下载资源,还是教师通过通讯软件发送给学习者学习资源,还是学习者自己通过上网浏览自主学习,都会面临网络收费问题。对于3G网络的使用者来说,目前的网络收费比较高。GPRS流量费一般收费标准时0.001元/KB,而一个图片就有500KB左右,清晰的图片更是达到2-3兆,如果是视频产生的流量将会更大,由此产生的费用少则百元,多则上千元。这对于手机移动学习者会是一笔不小的开支。显然这也从很大程度上影响了基于智能手机的移动学习的普及。
3.3 人为层面
基于智能手机的移动学习是一种新兴事物,这对传统的教育和学习观念是个极大的挑战。智能手机是否能与正规的学校教育接轨,作为一种促进学生有效学习的信息技术手段,甚至担当帮助人们完成教育的重任,这需要从其教学过程所涉及的两大重要因素进行分析。
3.3.1 学习者
基于智能手机的移动学习其中一个显著特点是学习者可以在任何地点、任何时间展开学习,然而在许多学习情景下,学习者的学习面临着诸多的外界干扰,使得学习者注意力无法高度集中;另一方面,智能手机的拥有者,自我约束能力不足,大多数人使用智能手机只是用于阅读小说、观看视频、听音乐、收发图片、查看娱乐新闻,进行真正有效的学习较少;再者,有一部分人对于3G时代下手机所拥有的功能还是一知半解,对于使用智能手机进行学习的意识更是淡薄。而学习者作为学习的主体出现这样的,显然会影响移动学习的发展。
3.3.2 教师
移动学习需要学习者具有较强的自主学习能力,这并不意味着学习者就从此可以完全独立,不再需要教师,恰恰相反,教师在教学过程中依然充当传道授业解惑的职责,相较而言,基于智能手机的移动学习对教师的要求甚至更高。与传统的老师相比,辅助进行移动学习的教师从知识的角度上来说,要求能在一定的时间内快速反应学生的问题,并且高质量地完成学生的问题;从技术的角度来说,要求教师熟练掌握信息的搜集、传递技术;从情感的角度来说,即使借助视频通话,教师也并不能完全掌握学生的接受度,更无法与学生进行情感上的交流。如此状况显然会成为移动学习亟待重视的重要方面。
4 面对挑战提出的解决方案
针对智能手机在移动学习应用过程中所受到的技术、成本、人为因素上的影响,笔者在此提出一些浅显的改进措施。
4.1 技术方面
鼓励大量的人力物力财力投入,为智能手机技术、网络技术更好地适应移动学习提供支撑。如智能手机屏幕像素方面,可以借鉴其他数字产品技术,并加强各国之间的技术交流,加快像素技术的更新升级;蓄电方面,则可以充分地开发移动电源的市场,将智能手机的蓄电能力提升三倍五倍甚至更多,使得移动学习的“寿命”也大大延长;网络技术方面,移动、联通、电信等通信机构,宜加强通信技术革新,增设网络站点,为移动学习提供更强的网络信号。所有这些都可以为移动学习的普及创造良好的物质条件。
4.2 成本方面
由市场经济规律可推断,当商品供过于求,商品价格自然会下降,政府应从这一点出发,调节市场供求,调控智能手机的价格,为学习者减轻经济压力。因为智能手机本身成本只有百元,如果政府采取合理措施,实现众多移动学习者这一愿望应该不是问题。至于流量收费问题,政府可进行宏观调控,如与移动联通等企业达成协议,通过降低企业的税收,使企业让利给广大使用智能手机来学习的学习者,政府还可以对部分地区的移动学习者给予财政补贴,甚至利用各大网络公司的竞争关系,调节网络收费,这些都不失为是降低移动学习费用的有效途径。
4.3 人为方面
为了促进移动学习,在学习者和教师方面的努力也是不可或缺的。针对学习者,一方面,政府或者大学通过开展一些实实在在的项目,扩大宣传力度,使人们真正看到利用移动设备来进行学习的优势,从而提高公众对智能手机的学习性的认识;另一方面,学习者自身也要提高自律意识,将智能手机真正地应用到学习中,进而提升自身素质。在移动学习中,教师和学生都身处异地,因此教师更应该注重与学习者的情感交流,以及有针对性的个别化指导,这就要求教师不止有丰富的专业基础知识,还需要有学会关注学生的情感、学会激励学习者、有良好的沟通能力和教学耐心,进而掌控移动学习的正确方向。
5 小结
随着物质文化水平的日益提高,人们对建立全民教育和终身教育体系的迫切感愈来愈强烈,移动学习已成为必然趋势。本文谨此对基于智能手机移动学习方式的探讨分析以及对其存在的制约因素研究,提出了一些个人的粗浅观点,希望能引发全社会更多人群共同关注智能手机为移动学习带来的新契机,并且随着智能手机性能的提升,价位的下降,必将为移动学习带来广阔的发展前景,为学习型社会和终身教育体系搭建更加广阔平台。
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