導(dǎo)語：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：系統(tǒng)能力是現(xiàn)階段我國(guó)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的培養(yǎng)重點(diǎn)，然而在培養(yǎng)方式和培養(yǎng)設(shè)備方面仍需繼續(xù)探索，通過闡述貫通式的實(shí)踐課程體系與虛實(shí)結(jié)合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)踐平臺(tái)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的層面提出了一些建議，通過梳理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的理論體系和實(shí)踐體系，引入外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)踐系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)助學(xué)平臺(tái)，為建立相對(duì)完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)踐平臺(tái)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：貫通式；實(shí)踐教學(xué)；系統(tǒng)能力培養(yǎng)；實(shí)踐平臺(tái)

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，由此衍生出了與計(jì)算機(jī)專業(yè)屬性掛鉤的電子類計(jì)算機(jī)專業(yè)。例如，軟件工程專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)等都屬于此列。由于其他專業(yè)更具針對(duì)性，因此在就業(yè)環(huán)境中占據(jù)了良好的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。反而是計(jì)算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)生，由于專業(yè)背景相對(duì)弱勢(shì)、工程經(jīng)驗(yàn)相對(duì)缺乏，專業(yè)目標(biāo)也不夠明確，因此面臨著巨大的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力。因此，如何提高計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的核心競(jìng)爭(zhēng)力成為了現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)培養(yǎng)的核心問題。

1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力

國(guó)外計(jì)算機(jī)教育界普遍認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)，其中更強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)認(rèn)知、分析、設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。例如，美國(guó)加州大學(xué)和麻神理工學(xué)院都先后推出了編號(hào)為CS61C和“2+X”的計(jì)算機(jī)培養(yǎng)系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的系統(tǒng)綜合能力的培養(yǎng)。然而，現(xiàn)階段我國(guó)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)方面還存在一定的問題，例如課程連貫性、缺乏整體的實(shí)踐課程、課程實(shí)驗(yàn)設(shè)備前后不一致以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的時(shí)空限制較大。因此，本研究認(rèn)為，需要建設(shè)貫通式的實(shí)踐課程體系與虛實(shí)結(jié)合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)踐平臺(tái)。那么，首先需要了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的相關(guān)知識(shí)。1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的內(nèi)涵。系統(tǒng)能力是認(rèn)知能力、分析能力、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力以及優(yōu)化與創(chuàng)新能力的綜合，而在計(jì)算機(jī)專業(yè)領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域則專指針對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化能力，此外還包括針對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的優(yōu)化能力和資源優(yōu)化配置的能力。1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的步驟。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的培養(yǎng)需要延續(xù)一定的培養(yǎng)步驟方可實(shí)現(xiàn)，其中，首先需要培養(yǎng)基礎(chǔ)能力，隨后培養(yǎng)計(jì)算機(jī)的專業(yè)能力和綜合能力，延續(xù)這樣的脈絡(luò)進(jìn)行培養(yǎng)。其中，針對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的具體能力方面，以此培養(yǎng)認(rèn)知能力、分析能力、實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力、系統(tǒng)綜合能力。因此，綜合能力是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的最高標(biāo)準(zhǔn)。

2貫通式與虛實(shí)結(jié)合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)

本平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)是完成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。整個(gè)系統(tǒng)由4個(gè)部分構(gòu)成，分別為理論課程體系、實(shí)踐體系、實(shí)驗(yàn)裝置體系以及網(wǎng)絡(luò)在線助學(xué)系統(tǒng)。2.1建立理論課程體系。結(jié)合東南大學(xué)梳理的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的體系，認(rèn)為需要將“數(shù)據(jù)庫原理”、“編程原理”、“操作系統(tǒng)”等理論課程進(jìn)行分層，并梳理所有課程中的知識(shí)點(diǎn)，建立知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)點(diǎn)，由此梳理出全新的相互聯(lián)系的教學(xué)大綱。例如，在計(jì)算機(jī)組成原理課程中可以通過C語言程序的解析提升對(duì)計(jì)算機(jī)組織和架構(gòu)的理解。同時(shí)，微型機(jī)與接口技術(shù)、C語言和匯編等課程應(yīng)當(dāng)也有交叉點(diǎn)。將現(xiàn)階段各個(gè)理論課程之間的關(guān)聯(lián)點(diǎn)進(jìn)行梳理，完成后建立起覆蓋計(jì)算機(jī)專業(yè)全理論的課程體系，為后續(xù)的實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)搭建起理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)框架。2.2建立實(shí)踐體系。根據(jù)梳理出來的計(jì)算機(jī)理論課程體系，考慮到計(jì)算機(jī)課程需要進(jìn)行大量的實(shí)踐環(huán)節(jié)，因此需要建立理論—實(shí)踐之間的聯(lián)系。在進(jìn)行實(shí)踐體系的設(shè)計(jì)時(shí)，認(rèn)為應(yīng)當(dāng)環(huán)環(huán)相扣，在建立前期相對(duì)基礎(chǔ)的實(shí)踐課程的基礎(chǔ)上，在技術(shù)難度和使用部件等層面逐步遞增，依照學(xué)生年級(jí)的不同逐步增加實(shí)踐課程的難度，最終形成較為全面的實(shí)踐系統(tǒng)方案。具體來說，實(shí)踐平臺(tái)應(yīng)當(dāng)包括教師和學(xué)生所使用的資源。實(shí)踐體系由實(shí)踐任務(wù)和系統(tǒng)能力構(gòu)成，例如基本電路、簡(jiǎn)單程序、基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等實(shí)踐課程被納入基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的框架中，由此劃分出基礎(chǔ)能力、專業(yè)能力和綜合能力的培養(yǎng)框架。實(shí)踐任務(wù)與實(shí)踐課程進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建立起基于實(shí)踐能力開發(fā)的實(shí)踐課程和平臺(tái)。實(shí)踐體系平臺(tái)中，將各個(gè)課程具體為實(shí)踐模塊，實(shí)踐模塊包括課程講義、實(shí)踐子任務(wù)和實(shí)踐大綱等內(nèi)容，并按照不同的年級(jí)段進(jìn)行課程板塊的劃分。值得一提的是，實(shí)踐體系的中心應(yīng)當(dāng)為重點(diǎn)實(shí)踐課程板塊，例如整機(jī)硬件、編程原理設(shè)計(jì)、SRTP項(xiàng)目等都屬于重點(diǎn)實(shí)踐課程。重點(diǎn)課程板塊和非重點(diǎn)課程板塊應(yīng)當(dāng)進(jìn)行交叉設(shè)計(jì)，例如，建議在大一階段設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)這一重點(diǎn)課程，同時(shí)增加C++課程設(shè)計(jì)這一非重點(diǎn)課程。通過難易搭配，建立起比較完善的實(shí)踐體系。而大四階段，實(shí)踐課程應(yīng)當(dāng)將重要的畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)納入其中。值得一提的是，SRTP項(xiàng)目、教室項(xiàng)目和專業(yè)能力作為基本能力的范疇，應(yīng)當(dāng)從大二開始就進(jìn)行學(xué)習(xí)，并持續(xù)延展到大四階段，作為重點(diǎn)實(shí)踐基礎(chǔ)來進(jìn)行持續(xù)夯實(shí)。2.3建立統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)裝置體系。此前學(xué)生在進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要在每門課適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，同時(shí)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和裝置都相互脫節(jié)，無法環(huán)環(huán)相扣。因此，建議通過與企業(yè)進(jìn)行合作，引入資本，幫助學(xué)校建立起貫通式的實(shí)踐平臺(tái)。所謂貫通式實(shí)踐平臺(tái)，就是根據(jù)計(jì)算機(jī)理論課程和實(shí)驗(yàn)體系的框架，建立起多門課程的綜合計(jì)算機(jī)實(shí)踐平臺(tái)，并在此設(shè)備的基礎(chǔ)上編寫講義，并最終形成課程的實(shí)驗(yàn)裝置終端。這一裝置終端可以帶出實(shí)驗(yàn)室，考慮到裝置的生產(chǎn)成本和安全問題，建議每個(gè)班級(jí)配置10臺(tái)左右的實(shí)驗(yàn)裝置終端，基于此實(shí)驗(yàn)裝置終端建立起虛實(shí)結(jié)合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)踐平臺(tái)。此時(shí)，學(xué)生只需在個(gè)人的電腦客戶端登入實(shí)驗(yàn)裝置終端，就可以通過US-JTAG下載和局域網(wǎng)服務(wù)連接到服務(wù)器群，在任何能夠接入局域網(wǎng)的地方，如教室、宿舍和圖書館等都可以通過個(gè)人客戶端將自己的計(jì)算機(jī)實(shí)踐課程和設(shè)計(jì)進(jìn)行上傳。考慮到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全性問題，應(yīng)當(dāng)附加具有專利效果的監(jiān)控機(jī)制和通信機(jī)制，幫助客戶端的實(shí)驗(yàn)推進(jìn)更加順利。通過實(shí)驗(yàn)裝置終端，完成了實(shí)驗(yàn)裝置的硬件構(gòu)造，如果加入軟件仿真技術(shù)，可以具有更加廣泛的適用范圍。例如不僅可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)實(shí)踐課程中，可以運(yùn)用到一切需要實(shí)踐內(nèi)容的相關(guān)專業(yè)中。此外，通過實(shí)驗(yàn)裝置終端的接入，能夠解決實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的局限性，能夠在不受時(shí)空限制的情況下進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)。最后，通過實(shí)驗(yàn)裝置終端可以將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的各個(gè)模板納入其中，通過拓展實(shí)驗(yàn)裝置的功能就可以完成學(xué)生在課堂外部的研究與學(xué)習(xí)。值得一提的是，所謂虛實(shí)結(jié)合的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置，指的是在實(shí)驗(yàn)裝置終端這一硬件裝置的“真實(shí)”支持下，進(jìn)行抽象與實(shí)驗(yàn)“模擬”的方法，從而拓展了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置終端功能和不同型號(hào)的實(shí)驗(yàn)端口。通過實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與理論課程體系與實(shí)踐體系的架構(gòu)，這2種體系幾乎能夠涵蓋跨年級(jí)的實(shí)踐課程，并且由于是不換實(shí)驗(yàn)室和相關(guān)裝備的基礎(chǔ)上，因此更好地完成年級(jí)轉(zhuǎn)化之間的貫通性和層次連續(xù)性，同時(shí)也為學(xué)生帶來了更具開放性，更加不受時(shí)空限制的學(xué)習(xí)、研究和實(shí)驗(yàn)環(huán)境。最后，在資本引入層面，考慮到學(xué)校自身的經(jīng)費(fèi)問題，建議通過與國(guó)內(nèi)大型的電子類、科技類企業(yè)進(jìn)行合作。由本校和相關(guān)企業(yè)提供技術(shù)支持，企業(yè)提供費(fèi)用的方式進(jìn)行校企合作，同時(shí)還可也向相關(guān)企業(yè)定向輸送人才和技術(shù)。通過這樣的合作能夠解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)的資金問題，同時(shí)也便于技術(shù)與市場(chǎng)實(shí)踐接軌。2.4建立網(wǎng)絡(luò)助學(xué)系統(tǒng)。通過借助實(shí)驗(yàn)裝置終端能夠讓學(xué)生在遠(yuǎn)程的環(huán)境下進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)踐，但考慮到實(shí)踐課程中可能會(huì)遇到較多的應(yīng)用問題和理論難點(diǎn)，因此建議建立網(wǎng)絡(luò)助學(xué)系統(tǒng)。例如網(wǎng)絡(luò)在線答疑系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)和教學(xué)網(wǎng)站等相關(guān)系統(tǒng)，此外還可以將課程的講義等納入資料庫中，進(jìn)行在線的儲(chǔ)存和分享。針對(duì)具體的課程，教師可以在網(wǎng)絡(luò)助學(xué)系統(tǒng)中建立即時(shí)交流平臺(tái)，例如在進(jìn)行《數(shù)據(jù)庫原理》的學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)當(dāng)利用網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)進(jìn)行課程答疑，同時(shí)利用作業(yè)系統(tǒng)發(fā)放相關(guān)的課程作業(yè)，并利用交互網(wǎng)站方便學(xué)生進(jìn)行課程作業(yè)和設(shè)計(jì)上傳。在這個(gè)過程中，網(wǎng)絡(luò)助學(xué)系統(tǒng)實(shí)際上扮演了“人與人交流”的橋梁作用。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置體系是完成了人與機(jī)器的交流，但這樣的交流缺乏及時(shí)反饋，不利于師生交流。而通過網(wǎng)絡(luò)助學(xué)系統(tǒng)，增加了師生交流的溝通平臺(tái)，完善了整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)間平臺(tái)建設(shè)的完整性。

3結(jié)語

通過建設(shè)貫通式與虛實(shí)結(jié)合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)間平臺(tái)，能夠有效地完成學(xué)生的理論與實(shí)踐教育，同時(shí)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件使用，軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)開發(fā)能力，并且通過全方位多角度的系統(tǒng)培養(yǎng)，完成幾乎全教學(xué)年齡段的教學(xué)人群覆蓋，因此具有較為廣泛的實(shí)踐效果。值得一提的是，通過實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)，能夠統(tǒng)籌實(shí)踐方案、設(shè)備和教學(xué)方法之間的關(guān)聯(lián)性，從而加強(qiáng)課程、實(shí)驗(yàn)之間的連貫性，完成課堂內(nèi)外的交互與配合。

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作者:楊慧婷 單位:上海城鎮(zhèn)職業(yè)學(xué)院