高校嵌入式系统课数字化教学资源建设

赵峻颖　许永花　孙建　李小明　魏小莉

摘要：信息时代的发展，为教育教学开创了前所未有的机遇。近年国家倡导的精品课、微课、慕课等网络教学模式进一步推动了数字化教学建设的进程。本文以嵌入式系统课为例，阐述了建设其数字化资源的系统结构、学习内容，以及建设过程中应注意的问题。为其他课程的数字化教学资源建设提供指导和借鉴。关键词：数字化；资源建设；嵌入式系统课；教学资源中图分类号：G642.0

文献标志码：A

文章编号：1674-9324（2018）20-0221-02 一、引言数字时代为文化知识的传播开创了前所未有的新的历史阶段，也为高等学校的教育、教学改革和发展创造了区别于传统教育的新环境。2000年6月召开的The CEO Forumon Educational Technology——美国教育技术执行总裁论坛（简称ET2CEO）以“数字化学习的力量：整合数字化内容”为主题的年会中，把数字技术与课程教学内容整合的方式称做“数字化学习”，提出了“数字化学习”的概念；为达到此目的，重点阐述了如何建立适应新世纪需要的“数字化”的学习环境和资源的方法。研究生嵌入式系统课数字化资源建设是实现本课程数字化教学的基础与前提，可以为学生提供更加开放与自主的学习环境，转变传统以知识传播为主的教学方式，使课堂变为对学生掌握知识的检验、归纳和总结。二、数字化教学资源结构设计构建数字化教学资源，用户可以通过网络进行访问，实现视频、文字、声音、图像数据的实时交互，满足学生在线学习的各种需求，共享优质教学资源。学习系统主要包括系统管理、用户管理、学习中心、学习进程管理、答疑系统五大部分。1.系统管理部分：主要功能模块有用户管理、栏目管理、权限和日志管理四部分。实施分级管理，包括管理员、教师、学生三级，享有不同的权限。用户通过注册、填写用户详细信息，设定登陆密码，获得账号。2.用户管理部分：主要功能有用户基本信息，学习进度查询、留言查询三种功能。这部分可以为教师提供学生学习进度的相关信息，以及留言的查询汇总功能。3.学习中心：按照学生的知识背景和认知习惯，教师对教学资源进行分类、整理制作学习课件（有文字、声音、视频等形式）。4.学习进程管理：主要功能包括查询学习状态、日志管理、留言查询、生成报表。对各章节实施顺序显示，只有学习完本章节，才能激活下一章；对每一章记录其学时长，以备查询。5.答疑系统：主要功能有问题发布、问题管理、问题回复。答疑系统是师生、生生沟通的平台。三、数字化教学资源学习内容设计研究生层次的数字化资源建设，要考虑学生的专业背景，尽可能兼顾到所有学生。嵌入式系统课本科阶段是计算机、软件、物联网、电子信息等专业的专业必修课，研究生阶段有的是必修课、有的是专业限选，总之是非常重要的一门专业课。根据不同学习层次组织教学内容，由于课程以数字電子和模拟电子为其前期基础课，设计的教学内容分为入门、本科、硕士三个层次。入门包括模、数电相关内容（锁存器、微分电路、积分电路）、进制转换等内容。本科层次授课内容由汇编语言、单片机原理两部分构成。硕士层次授课内容由嵌入式系统、Linux系统及应用、C与汇编语言四部分构成。建立三个层次由浅入深的知识结构，每一层涵盖相应层次的前期基础课，学生根据自身情况，差缺补漏，完成自主学习任务。四、建设过程中应注意的问题在对国内外著名学习网站（eg.Mooc、可汗学院、学堂在线、慕课网）分析比较之后，在建立本课程的数字化资源时应注意如下三个问题。1.数字化教学资源应根据学科课程特点设计相关教学内容。嵌入式系统课由原理和编程两部分组成，理论部分可以借鉴其他相关课程的设计思路，根据选用的通用芯片以文字、图片、动画、视频的形式体现，讲述其工作原理；编程部分涉及C语言和汇编语言，由于硬件芯片的不同，和通用计算机C语言和汇编语言有些差异，在内容设计时要加以区分。2.数字化教学资源建设应加强实验动手环节教学资源的易用性。语言编程环境的配置及程序调试内容的讲述涉及具体选用的芯片，依据实验室现有设备设计教学内容，以统一理论教学与实验教学，达到学与练的一致。此部分是数字化教学的难点，基于资金、人力、物力的限制，数字化实验教学环节还处于文字叙述的状态，若条件允许，可以搭建虚拟实验环境，学生可以边看文档边操作，教学效果会更好，这是未来我们数字化教学需要改进的地方。3.数字化教学素材应尽量选用占用字节数少的文件存储格式，特别要减少教师授课的头像视频。依据学科课程的特点，本课程多以文字体现教学内容，以jpg图片、flash动画讲述芯片原理。素材数据短小精悍，占用存储器空间少，更有利于网络传输，特别是在网速、服务器等硬件资源有限的情况下更能凸显其优势。五、结束语数字化教学资源建设方兴未艾。在项目实施过程中，课题组成员深深的感受到数字化教学资源的建设是一个庞大、复杂、长期的系统工程，需要团队成员共同努力、团结协作才能完成。通过嵌入式系统课的数字化教学资源建设，我们在教学过程中取得了较好的教学效果，提高了教学质量，为其他数字化教学资源建设提供指导和借鉴。参考文献：[1]李知菲.基于WEB的信息系统软件开发与项目管理[J].华东师范大学，2006.[2]李玲珍.基于XML网络实验教学系统的设计与实现[J].实验技术与管理，2009，（09）.[3]袁红娟，顾歳，潘小明.基于XML及ASP.NET技术构建网络教学平台[J].张家口职业技术学院学报，2010，（03）.[4]富倩.基于网络的教学资源库的研究与实现[D].广州大学，2008.[5]彭强兵，张超英，王强，熊磊，梁深文，俞学林.基于Web Services的成教管理信息系统的设计与实现[J].计算机工程与设计，2007，（01）.[6]王伦生.校园网资源规划和管理[D].山东大学，2005.[7]余明洪，杨红兵.教学资源管理系统的研究与设计[J].农业网络信息，2011，（07）.[8]曹受鸣.浙江大学教学资源管理系统开发初探[J].新课程（教研），2010，（09）.[9]徐儒.基于ASP.NET的教学资源管理系统的设计与实现[J].教育信息化，2006，（13）.[10]史寿乐.基于网络的高校数字化教学资源建设与管理 大众科技，2012，（2）.