1、
英国大学计算机专业课程设置与教学管理
笔者在2007年7月到英国安格利亚鲁斯金大学(Anglia Ruskin University)计算机系访问并进修计算机网络高级管理(Computer Network Advanced Management)课程,在此期间对国外计算机专业课程设置进行了分析研究,并和经验丰富的教师交流教学经验及学术思想,学习国外先进的教学管理方法,感触颇深。计算机专业是IT行业重要组成部分,面对其变化快、发展迅速的特点,如何让学生适应市场对计算机专业人才的需求,真正做到学以致用,成为大学教育需重点研究
2、和实践的内容。安格利亚鲁斯金大学在课程设置、教学资源、课程考核评估、硬件环境、教学与国际认证体系结合等众多方面形成了一套完整的教学运作体系,值得我们借鉴。
1 安格利亚鲁斯金大学计算机系概况
安格利亚鲁斯金大学的历史可以追溯到19世纪。学校位于英格兰东南部,两个校园里共有5个学院,分别位于风景优美的大学城剑桥(Cambridge)和传统的英国小镇切姆斯福德(chelmsford),两个校园都没有校门,充分让来自四面八方的各国学子感到“对外开放”的思想,校园离伦敦都很近,公共交通四通八达。
该校计算机系(Department of Compu
3、ting)隶属于学校的科学与技术学院(Faculty of Science and Technology)。系里为本科生和研究生设计了一整套课程学习计划。课程包括计算机各领域,如计算机科学、网络技术、多媒体技术、计算机游戏与动画设计等。系里设置定期的开放日(regular open days),让学生与学科带头人、专业教师共同交流。这里有20余名全职工作人员,其中包括20位具有较高理论水平、实践经验丰富的专业教师,学生则来自英国本土、欧洲、美洲、亚洲、非洲的若干国家。计算机系提供灵活的教学模块系统供学生选择,还有完善的计算机软件设计环境、网络硬件环境以供学生完成教学实践活动。
4、> 2 完善的专业设置满足社会各层次不同人员的需求
英国的本科教育为三年,研究生教育为一年,大学分为两学期,即秋季和春季。每学期为15周,其中课堂教学活动只安排10到12周,学生复习和考试为3周 [1] 。安格利亚鲁斯金大学按照上述时间周期进行教学活动。在教学方面,计算机系设置有课程组长(Programme Leader)负责安排各年级课程;系里同时设有学生指导教师(Student Adviser),负责协助学生选择所学课程模块、安排其课程学习进度,解决与学生在校学习相关的各种问题。按照英国一些学校的习惯,一般将课程分为课程模块。
在专业设置方面,课程设计者力
5、求满足爱好IT领域各类人才的需求。专业课程分为全日制大学课程(Full-time Undergraduate Courses)、业余时间学习大学课程(Part-time Undergraduate Courses)、全日制研究生课程(Full-time Postgraduate Courses)、业余时间学习研究生课程(Part-time Postgraduate Courses) [2] 。以全日制大学学生为例,学生可以选择的专业如表1所示:
计算机专业中每个子专业设置和市场需求紧密相关。例如所有商务活动的开展都离不开有效的信息系统运行,故商务信息系统专业的学生可以通过
6、学习课程掌握信息处理过程及如何构建信息系统,尤其是根据特定的商务需求设计信息管理系统。计算机游戏与动画专业的学生需要掌握游戏编程语言、与游戏相关硬件产品的技术的特性、2D动画和3D建模的实现以及游戏设计与开发方法。学习计算机科学与互联网技术的学生要能够解决与Internet相关的技术问题,要在Web开发方面具有创新和革新精神。计算机科学(英语作为外语)专业的学生大部分是来自母语为非英语的国家,通过学习,学生不仅可以掌握计算机软硬件的技术知识、构建简单的信息系统,还能够有效地利用英语撰写和交流学术内容。学习多媒体计算机技术的学生通过学习应掌握多媒体软硬件环境特征,能够设计虚拟现实作品、为游戏开发
7、数字音频、视频效果,将多媒体技术应用于Web 产品设计。
3 灵活的课程安排给学生以广阔的学习空间
学校的课程设置较为灵活。这里以计算机科学专业的课程设置为例,详细介绍其教学内容,供国内相关大专院校借鉴。在该专业学习的学生可以在IT领域得到较全面的发展。专业设置有两个主要的教学目标,一是教授学生计算机科学的相关理论知识和开发技术,二就是要求学生能应用所学技能和理论知识进行工程实践。当学生毕业后,要求学生掌握计算机软、硬件使用和应用系统的开发;熟练操作、维护和管理计算机及网络相关设备;面对与计算机领域相关的技术难题,能通过调研、评估选择合适的解决方案。
8、在学校的官方网站上和学生手册中均提供专业课程模块向导(Module guide),供学生及家长入学前首先了解课程相关情况。计算机科学专业学生各年级核心课程模块如表2所示:
每个课程模块有15或30学分,除核心课程模块外还有可选课程模块(optionalmodules),将学分进行累加,达到一定学分后,学校给予一定的文凭证书,例如学生修够120学分,可申请被授予国家高级证书HNC(Higher National Certificate);修够180学分,可申请被授予国家高级文凭或称为国家高等教育文凭HND(Higher National Diploma;修够360学分,可以
9、获得BSc Hons(Honours Degree),并可申请学士学位。在这里需要说明的是HNC和HND是英国国家高等职业资格证书的两类,在英国的教育体制中,国家高级文凭相当于我国的大专文凭,HND再直接读本科最后一年,可取得学士学位。这就给学生以宽松的毕业口径,自由选择自己需要的学历及毕业文凭,但一般符合条件进入学校就读的学生,均申请取得学士学位。
学生在学习初期如有转专业的意向,所获得学分可以灵活地转入其他系部,此外如果前续课程内容所学一致,来自英国其他学校及欧盟的学生到校学习可免修部分课程。为了方便全日制学生学习,个别课程模块也可以申请以业余学习方式进行。选择完全业余(Part
10、time)学习的学生所学课程模块与全日制学生一致,并和全日制学生一起上课,承担相同的作业内容和课程任务,与全日制学生享受相同的在校权力,比如CISCO课程和专业培训,唯一不同在于学习时间较全日制学生长,每学期完成60学分即2-3门课程的学习,学制最长为6年。
为了扩大对外交流,计算机系允许大学阶段的学生到国外大学学习一个学期的课程,回来后承认课程内容和学生所得学分,这项活动包括EU ERASMUS[3]计划的课程交流内容。许多ERASMUS的合作院校都有英文授课课程,其中包括法国巴黎的高等计算机、电子及自动化学院(ESIEA)、芬兰的迪亚索尼亚理工学院(Mikkeli Polyte
11、chnic)等。计算机系同时接受上述学院的学生来校进修一个学期课程,学生持在欧盟国家学习过两年的文凭可以继续在此深造一年,以取得本科文凭,获得学士学位。学校也在近年来扩大与亚洲国家大专院校的学术交流,积极邀请亚洲学生来校深造,例如与北京联合大学签订了项目合作,在国内完成专科学业的学生可以申请在英学习一年,完成本科学业。
4教学活动全面且考核制度健全
12、 计算机类课程内容新,更新快,要产生良好的教学效果,需要激发学生对学习的主动性。国内的大多数院校现在均以教师讲授课程为主,实验室辅导学生实验来开展教学工作。“老师课堂灌”的手段虽在一定程度上得到改善,但还很难从根本上革新教学活动的形式。从安格利亚鲁斯金大学计算机系的教学情况看,以课程计算机网络原理(Computer Network Principles)为例,课程学分为30学分,教师授课为72学时,学生完成实验及通过WebCT[4]在家远程学习的时间为228学时。从课时分配上看充分体现培养学生自主学习课程的能力。
教学活动中首先不可缺少的部分就是教师授课(Lecture)。教师讲好课
13、的一个最重要因素就是要有实践经验。例如要求讲计算机网络原理的教师接受过网络设备制造商如CISCO公司的高级认证培训,参加过实际网络工程项目;讲软件开发的教师应有实际软件项目开发经验等。国外教学一般没有固定的教材,由教师指定参考书或相应网站。例如计算机网络课程的教师会在授课初期提供3-4本参考书籍、联机丛书网站及CISCO网络学院的站点链接。除了教师授课外,教师还会定期组织学生完成小组讨论,指导团队项目开发,这种教学形式称为辅导(Tutoria1)。在完成分组讨论后,通常学生们会选出代表发言,阐述自己对某些学术问题的观点和态度,进行辩论,这种教学形式称为表述(Presentation)。实验也是
14、一个必不可少的教学环节,以计算机网络原理课程为例,CISCO公司和全球133个国家建立基于Web的教学实验平台,安格利亚鲁斯金大学是英国指定的CISCO课程合作伙伴,其网络实验室即为思科网络学院(Cisco Network Academy)的硬件环境,学生在实验室中可以完成网络基本实验,同时还有机会选择课程模块学习以取得CISCO的思科认证网络工程师(CCNA)及思科认证网络专家(CCNP)的国际认证。专业教师还会尽力给学生提供与专业相关的短期实践机会和就业机会。在课程结束阶段,学生会针对课程内容撰写课程报告(Essay),针对所调研的信息及数据进行学术观点阐述。在阐述观点的同时,对所引用的内
15、容均要指出引用出处,培养学生学术上严谨缜密的精神。程序设计及网络课程一般最终会布置一个课程任务(Assignment),让学生设计开发一个中小型信息系统或设计并调通一个小型网络环境,培养学生的动手能力和实践能力。此外,不同的课程还有不同的教学活动,如个案学习(Case Studies)、用IT工作(Working with IT)、顶岗实习(WorkPlacements)[1] 。上述教学活动有利于培养学生的综合能力,包括知识的理解能力、实际动手能力、表达能力、写作能力、团队协助能力等。
英国大学的课程考核制度很严格,这也培养了学生严谨的工作作风。考试信息会在课程结束前一个月公布在校
16、园网站上。学生要提前查看,如果要修改自己的考试时间需提前向课程组长或学生导师申请。对于纸制文档的提交需要
摘要:本文以武汉大学计算机学院实验室师资队伍建设为例,分析了计算机实验师资建设中的实际问题,提出了在当前创新型计算机实验教学体系下如何建设计算机学科实验师资队伍的方法。
关键词
本文来自:计算机毕业网 :计算机学科;实验室;师资
武汉大学以申请省级和国家级实验教学示范中心为契机,着力改革与创新计算机实验教学,创新建设计算机实验师资队伍。
1计算机学科实验师资建设问题
17、分析
计算机实验师资队伍建设不能依赖于师资队伍建设的一般理论,而应以计算机实验师资队伍建设的实际问题为出发点,研究师资队伍建设。计算机学科实验师资建设存在的问题主要体现在:计算机实验师资队伍建设相关的制度不够完善;计算机实验师资内部培养提高与外部人才引进的力度不够;计算机实验师资队伍整体结构不够合理;教师对计算机实验教学改革积极性不高,科研成果融入实验教学深度不够,实验还难与社会需求接轨;教师的创新培养意识还有待提高。
2计算机实验师资建设改革措施
计算机学科实验师资队伍建设的思路:完善与制定有利于计算机实验师资队伍建设的制度及
18、有效措施;实行聘用制与岗位责任制,多渠道大力选拔引进IT企业或科研院所的优秀技术工程师充实实验队伍,有计划有步骤多方式培养提高现有实验师资,使实验教学适应社会发展需求;强化实验师资体制管理,研究建立科学有效的计算机实验师资考核评价体系,创造良性竞争与激励的大环境;探索师资优化整合,创建实验教学特色团队,打造一流的计算机实验师资队伍。
2.1制度措施
完善的制度建设是计算机实验师资队伍建设的关键。学校与学院制定了一系列的规章制度,采取了一系列有效措施。主要有:
(1) 在《武汉大学教育事业“十五”发展计划》中重点强调了实验教学队伍的建设。学校教学实验室建设“十一五”
19、规划对实验技术队伍的人员数量编制、人员年龄结构、学历结构和职称结构均做了详尽的规划。
(2) 在《武汉大学本科教学改革与发展行动计划》第七条“实施‘强化实践教学计划’,全面加强实践教学环节”中着重强调了强化实验教学队伍建设,鼓励知名教授、博士生导师担任实验中心主任或开放实验室主任,选留和引进高学历、高层次人才充实实验教学队伍,鼓励现有实验人员通过学习提高自身学历和能力。
(3) 学院根据学校有关提职称文件的精神,从职称、待遇等方面予以倾斜,保证了实验师资队伍的稳定和发展,引进高学历、高层次人才充实实验教学队伍,引导优秀教师参与实验教学或担任实验课程负责人。
(4)
20、 学院规定理论课教师必须参与实验课程教学与改革,要求实验教师加入理论课课程组及参加理论课程教学,实验辅导教师每三年必须完整听一遍所辅导实验的理论课并与学生一道参与课程考试,合格方可承担辅导实验任务。
(5) 学院建立院属研究所,要求实验教师必须进入到与实验课程相对应的研究方向的研究所参与科研活动,实验辅导教师必须根据自己辅导的实验课程到相应方向的研究所学习,提高专业技能。
(6) 学院成立实验教学指导委员会,负责指导、监督和协助学院管理实验教学工作,为计算机实验的课程设置、教学内容和教学方法的改革等提供咨询和指导,帮助实验师资开展实验教学及改革;成立实验教学督导组,检查与监
21、督实验教学各环节工作,确保实验教学质量。
2.2选拔引进与聘任培养措施
紧跟计算机学科建设与发展,符合高校计算机学科教育改革,适应IT行业发展需求,以聘用制和岗位责任制为核心,大力引进与培养计算机实验师资。
积极创造条件选拔引进具有博士学位、副高以上职称的优秀人员及IT企业一线工作的技术专家,在符合实验室发展建设需要的基础上,纳入学校编制进行统一管理,在岗位待遇、专业技术职务聘任等方面,给予适当照顾。同时积极鼓励青年实验教师和实验技术人员在职攻读博士学位,学院减免或承担部分学费。鼓励实验师资与IT企业或科研院所进行“产学研”合作交流。对于适应实验室发展的创新人才
22、在给予优厚待遇的同时,配备实验研究团队,提供配套实验经费。
针对不同层次人员的特点,组织安排培训。目的在于提高业务水平、改变实验师资的知识层次、结构,更重要的是大幅提高计算机实验教学水平。培训方式主要有:
(1) 鼓励在职攻读硕、博士研究生,先后有7人获得博士学位,6人获得硕士学位,目前仍有3人在攻读博士学位。
(2) 有计划派往香港和国外进修或者考察。2人曾赴香港进修,1人到美国进修,1人到美国考察,1人到法国交流考察,1人到香港交流考察,2人到欧洲考察。
(3) 参加教育部和国内外举办的计算机专业仪器设备培训班30人次。
(4) 鼓励“派
23、出去、请进来”,参加各种实验教学研讨会,交流实验教学经验。
(5) 鼓励实验教师探索“产学研”合作模式,将成果引入实验教学中。
(6) 学院与国内知名企业公司、科研院所建立联合实验室和实习实训基地,鼓励实验师资参与实验室或基地建设。
2.3奖惩激励措施
要建立高质量的实验师资队伍必须建立严格的考核制度和科学合理的评价体系,引入竞争机制和激励机制,促进实验师资队伍的良性发展。根据计算机实验教学工作的特点,设立针对计算机实验教师的考核评价制度、职称评审与岗位职责制度、奖励政策,鼓励在实验教学中改革与创新,真正体现自我价值。
学院积极研究计算机实验师
24、资建设,出台了一系列的奖惩措施,促进实验教学改革。部分奖惩措施如下:
(1) 指导学生获奖的实验教师学院给予奖励,如:指导学生参加ACM、仿真大赛、嵌入式等各类竞赛获奖,指导学生获各类科研及论文奖励,指导学生获优秀毕业论文奖励等。
(2) 实验教学效果好的前5名教师按SCI论文的标准奖励,连续2次后3名的教师离岗培训。
(3) 获得各类优秀教学改革论文奖励的实验教师学院给予奖励。
(4) 对指导学生申报成功大学生业余科研项目的实验教师学院给予奖励。
2.4团队特色建设措施
计算机实验师资队伍建设重在实验团队建设,一流的实验师资队伍离不
25、开优质的实验师资团队。针对计算机学科的新兴、应用、工程、服务等特点,要致力于培养“具有创造、创新、创业精神和实践能力的宽口径、厚基础、高素质、强能力的复合型人才和创新人才”,就必须探索组建实验教学团队,与理论教学团队齐头并进。依托计算机实验教学示范中心建设的契机,学院积极探索按实验课程组群及实验项目分类进行组建若干实验师资团队,致力于计算机实验教学的创新性改革。
依据实验教学规律和培养目标的要求,将实验教学分为三种类型即基础验证类实验、综合设计类实验、研究创新类实验。依据计算机学科特点,计算机实验教学中心将实验教学从六个层次组织实施,六个层次即基础验证型实验、课程设计型实验、实训平台
26、训练型实验、实习基地实战型实践、创新提高型实验、毕业设计与毕业论文。
组建实验师资团队须参照创新型计算机实验教学体系及实验类型层次,学院实施“实验中心-实验教师团队-学生科研团队-兴趣小组四位一体”的管理模式,创建信息安全实验师资团队、硬件实验师资团队、软件实验师资团队等,每个团队按实验课程或项目由若干小组构成。每个团队由团队负责人、小组组长、实验专职教师、实验兼职教师、实验辅助教师、博士硕士辅导员、客座专家组成,其中团队负责人由学术水平高、具有丰富的实验教学经验、组织管理能力强、对外交流活跃的教师担任;小组组长由具有副高以上职称或具有硕士学位以上、实验教学经验丰富、责任心强的实验专
27、职教师担任;实验专职教师由实验教学经验丰富、科研能力强的教师构成;实验兼职教师从理论课程教师和专职科研教师中产生,加强实验课程和理论课程的紧密结合、实验项目和科研项目的紧密结合;实验辅助教师协助实验专职教师进行实验管理工作;博士硕士辅导员从在读的博士生、硕士生中聘任部分动手能力强的学生担任,一学期或一学年聘任一次;客座专家从与学院签署合作协议的科研院所或公司企业的优秀技术工程师中聘任。
实验师资团队建设的优势体现在:
(1) 优化实验师资整体结构。团队由多方面人员构成,有实验教学丰富的教师,有学历学位高的青年教师,有专职的实验管理员,有从事理论课程教学的教师,有科研能力强的
28、教师,有项目实战经验丰富的企业技术人员。梯队合理的实验师资团队的建设将更有利于计算机实验教学的创新与改革。
(2) 优化实验教学管理模式。以学生为本,以教师为指导,实行“实验中心-实验教师团队-学生科研团队-兴趣小组四位一体”的管理模式,实验师资团队将发挥强大的团队协作精神,有利于提高实验教学水平,更有利于良性循环。
(3) 实验与理论、实验与科研、实验与应用结合更紧密。实验师资团队成员中包括理论教师、科研人员、企业技术人员,实验教学与理论知识、科研项目与成果、社会需求结合更紧密。
3结束语
适应创新型计算机实验教学体系的计算机实
29、验师资队伍建设是一项复杂且长期的系统工程,需要在实践中不断探索、不断完善,深化实验师资建设与改革创新任重道远。
参考文献
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[3] 周春林等. 大学需要建设高质量的实验师资队伍[J]. 高等理科教育,2006,(4).
30、
摘要:本文对“计算机网络”课程的地位和作用、课程的历史沿革以及“计算机网络”课程建设实践等几个方面进行讨论,最后探讨了“计算机网络”课程未来的发展。
31、重要的专业基础课。该课程的宗旨是使学生系统地掌握计算机网络体系结构、核心概念和工作原理,掌握网络协议的分析和设计方法,并对各种网络技术以及网络管理、网络安全的基本原理、基本方法和相关技术有所了解,能够开发网络应用,使学生初步具有对计算机网络进行分析、设计、开发、应用、维护和管理的能力。
国防科技大学计算机网络教学伴随计算机学院高性能计算机系统研制的不断推进而发展。80年代初,为适应计算机网络技术发展的需要,卢锡城、窦文华、龚正虎等几位青年教师被学校派往国外一流计算机系作访问学者,主攻计算机网络。他们回国以后,立即参与银河并行巨型计算机系统、银河“玉衡”核心路由器以及高速交换机的研制工
32、作,获得多项国家级科研成果大奖。与此同时,高水平的计算机网络教学如火如荼开展起来。
从1986年开始,计算机网络作为主干课列入本科生教学计划,教学大纲、教学内容、教材、实验内容都瞄准国际一流水平建设,课程质量全面提升。90年代中期,网络就是计算机成为共识,以因特网为代表的强大应用需求与自身一系列重大教学与科研工程的成功实施,使计算机网络学科方向得到长足发展并成为计算机学院最主要的学科方向之一。
1997年启动的“211工程”项目“军用网络与分布计算技术实验室”建设,对提升本课程教学水平起到了重要作用。随着“985工程”、“211工程”二期建设计划的推进,该专业方向在师资队伍
33、人才培养、科学研究、教学环境等方面呈现出鲜明的特色,整体水平在国内名列前茅,成为全国计算机网络人才培养与科研的重要基地之一。
2002年,我们重新修订了本科教学计划,相关课程的教学大纲、教材建设、教学实验等得到进一步规范,教学内容得到进一步拓展。2004年,我们率先在国内成立网络工程系,设置网络工程专业,使得计算机网络的教学及教学管理提高到了一个新的层次,该专业首批本科学员已于2006年毕业。
目前,计算机网络课程已经形成以高水平科研作支撑,教学科研相互促进;稳定的国际合作与学术交流,奠定逐步进入国际一流的坚实基础;优秀的教学团队,为课程改革创新提供人才支持的鲜明特色。2
34、007年,计算机网络课程被评为国家精品课程。
2“计算机网络”课程建设实践
(1) 以科研促教学,深化教学改革,培养高水平人才
我们将科研看作是提高教学质量的根本性途径,积极引导和鼓励教员申请国家和军队科研项目,帮助教员在优势方向上开展深入研究。近5年来,以青年教师为主体的教学团队承担的代表性的课题包括国家自然科学基金4项、国家863课题3项、教育部博士点基金课题1项、总装武器装备预研课题2项,国防预研重点基金1项。通过从事高水平科研,教师适时将计算机网络的最新的学术成果、最前沿的研究方向、个人的科研心得体会带入课堂。教师在授课过程中适时采
35、用科研中的案例,结合工程经验讲解原理,既扩展了学生的知识面,又使弥补了课堂教学的枯燥性,深受学员们欢迎。以高水平的科研促教学,教学与科研互为依托,相互促进,协调发展,亦确保了教学团队的学术水平和教学水平不断提升。年轻人才脱颖而出,蔡志平博士在网络入侵检测和预警研究上取得很好的成绩,2006年获得国家自然科学基金课题、湖南省自然科学基金课题各一项。蔡开裕副教授多年来参加“北斗一号”双星定位信息处理分系统课题。朱培栋副教授一直从事网络核心设备研制,先后有多个科研项目通过技术鉴定。
在计算机网络课程教学上,我们紧跟国际权威计算机教学计划,深化教学改革,以优势学科和高水平科研为基础,将本、硕
36、博三个层次统筹考虑,优化教学内容,构建实践性教学体系,创新教学方法,不断提高计算机网络教学的教学质量,为军内外培养了大量高水平计算机网络方面的人才。
窦文华教授指导的博士生张鹤颖在计算机网络权威学术会议SigCom’03发表学术论文“Design of Robust Active Queue Management Algorithm Based on Feedback Compensation”,这是我国在该会议上的第二篇论文,其研究成果对于推动网络拥塞控制技术的发展具有重要的理论意义和应用价值,被提名参加2008年全国优秀博士论文评选。
(2) 加强国际合作和学术交流,
37、努力提高人才培养水平
为了进一步培养高层次创新人才,我们积极拓展与境外大学的合作培养。2005年,学院在香港建立“国防科大/香港理工大学联合实验室”,多位博士生在香港开展高水平合作研究。李东升博士在计算机网络国际顶级学术会议InfoCom’05上发表论文“FISSIONE: A Scalable Constant Degree and Low Congestion DHT Scheme Based on Kautz Graphs”。
2005年8月,卢锡城院士会同美国国家自然科学基金委员会计算机网络部主任赵伟教授主持第三届计算机网络与移动计算国际会议(ICCNMC’05)。
38、窦文华教授与四位顶尖计算机专家D. Towsley、J. Stankovic、L. Ni和张晓东教授一起主持网络技术前沿主题会。近5年来,20多位海外知名计算机网络专家到我院作学术报告,与本团队开展广泛的学术交流。徐明教授积极拓展无线网络与移动计算方向,带领科研小组在移动数据查询、无线传感器网络、无线Mesh网络等领域做出多项创新性研究,在EURASIP Journal Wireless Communications and Networking,IEEE Transaction on Wierless Communication,IEEE PerCom’06,MOM’06等国际知名期刊与会议
39、上发表了一系列高水平论文;同时徐明教授应邀多次访问澳大利亚国立大学、新南威尔士大学、香港理工大学、香港科技大学并做多场学术报告,与上述学校建立了稳定的合作关系,同时还担任IASTED International Journal of Computers and Applications国际学术期刊编委。
(3) 注重师资队伍建设,培养优秀教学团队
我们积极瞄准计算机科学与技术发展前沿,遵循高等教育发展规律,依据计算机网络课程及其相关课程的教学目标以及人才培养类型的多样化对教师队伍的需求,每年制订明确的队伍建设规划,重点突出青年教师的培养计划,实施青年教师科学、合理、有序的引
40、进和培养,不断优化教师队伍的年龄结构、知识结构和学缘结构。
例如,我们积极鼓励青年教师参加国际、国内全学术交流会议以及全国和全军的教学研讨,选派青年教师前往国际知名大学进行访问和学习;如姚丹霖副教授、朱培栋副教授多次出访海外,参加InfoCom’04、MSN’06、ICOIN’07等国际学术会议,并将于近期出国进行交流访问。鼓励任课教师承担和参与相关的前沿性、基础性的科研课题;我们积极主办全军院校计算机课程教学研讨会,并主持其中的计算机网络教学专题研讨;积极参与计算机网络工程专业学科建设规划、校重点课程论证报告以及计算机网络专业教学团队申请与建设,开阔教师的学术视野,提高他们的学术水
41、平和教学水平。
(4) 努力改进教学方式,不断创新教学方法和教学手段
在“计算机网络”课程教学方式上,我们除了注重课堂教学外,特别强调实践性教学。同时,在课堂教学方面,我们不断创新教学方法和教学手段。针对计算机网络的重点和难点内容,我们提出并实践了“自底向上”与“自顶向下”相结合教学法、自主研究式学习法案例教学法、案例教学法、图形解析教学法、虚拟实验先行教学法
42、等方法,不断提高教学效果和教学质量。另外,在课程教学过程中,我们采用Packet Tracer软件来模拟跟踪网络报文经过路由器和交换机之后各个字段所发生的变化,让学员直观地了解和掌握了路由器和交换机对网络报文处理的过程。
在教学手段方法,除了引入多媒体教学。另外,我们投入了大量人力、物力开发了计算机网络课程辅助教学系统NetDemo。该系统以动画为主,结合文字和图片,将问题的提出、解决问题的方法以及具体协议的工作过程通过动画生动形象地展现出来,这样既提高了学生的学习兴趣,又提高了教学效果。多年的教学实践表明,使用辅助教学系统可以达到寓教于乐、事半功倍的效果。同时,动画形式极大地丰富了
43、教学手段、活跃了课堂气氛,激发了学员主动思考和创造的热情。
在课程综合设计实验中,我们通过布置实验题目,让学员用EtherPeek或Sniffer软件实时捕获各种网络报文并对捕获到的网络报文进行分析研究,使学员更直观地理解各种网络协议和报文。
为了提高实验室的利用效率,增强实验的效果,我们提前将NetSim模拟软件发给学员,先让学员在模拟软件NetSim上熟悉路由器和交换机的配置方法和过程,最后才让学员到实验室,在真实的路由器和交换机上进行配置实验,这样既提高了实验设备的使用效率,同时也提高了学员实验的效果。
为了使学员巩固对重难点内容的掌握,我们开发了一套“计算
44、机网络试题库”并分发给所有学员使用,每学完一章/节,学员可以自主组题对所学内容进行测试,以验证知识点的掌握情况并加以巩固。
为了提高学生学习的主动性,方便学生的学习,我们积极构建网络教学环境,通过网络教学平台和交流平台,发布课程的教学资料并进行网上答疑、作业上交与批改等。通过该平台交流教学课件,并能够通过该平台进行辅导答疑、提交/批改作业、模拟考试等,该平台业已成为学员们学习网络课程的好工具。
(5) 加强实践教学条件建设,不断完善实验体系和内容
实践是创新的源泉,创新来源于实践。为了培养学生的创新精神、创新能力以及团队精神和组织能力,我们不断加强实践教学条件建设
45、不断完善实验体系和内容。我们开设
关于智能导盲杖系统的研究
关键词:超声波测距;导盲系统;图像识别;Linux操作系统
摘要:研究了一种基于嵌入式系统和超声波测距系统的设计方案。应用移植嵌入式操作系统并给出障碍物检测优化方法,并且根据超声波测距的工作原对障碍物进行距离测量。实验结果表明,该系统在自然盲道情况下达到了处理实时性和判断的准确性要求,可较好地服务于盲人的独立出行。
Study on Intelligent blind-guiding Stick System <
46、BR> Huang Yiming
(Zhejiang University,City College,Hangzhou 310015,China)
Abstract:Studies are made on the embedded systems and ultrasonic distance measurement system.Porting embedded operating system and giveing optimization method for obstacle detection,and measuring the obstacles dis
47、tance by ultrasonic ranging works .The experimental results show that the system achieved to deal with circumstances and judge the accuracy of real-time requirements in a natural blind road,which may provide better serves for the blind’s independent travel.
Keywords:Ultrasonic measurement;Guid
48、e system for blind;Image recognition;Linux operating system
一、引言
盲人在独自行走时主要依靠导盲装置。最简单常用的装置是普通的手杖,用它在地面上敲击,可帮助盲人发现0.5米以内的障碍物。它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物以及悬空的障碍物。为了更好的帮助盲人行走,本文提出了嵌入式系统和超声波测距系统的设计方案,通过图像识别检测技术确定障碍物的位置,继而发出警报启动超声波距离测算系统。它具有实用和精确的特点。
二、导盲杖控制系统
导盲杖控制系统采用分散式控制方式,如图1所示。该导盲控制
49、系统主要由主控制单元、超声波测距单元、图像识别处理单元、语音控制单元等组成。主控制单元主要完成导盲杖各个部分的协调控制、计算和分析;超声波测距单元完成人在行走过程中对障碍物距离的测算功能,以做出运动策略的分析;图像识别处理单元完成人在行走过程中对障碍物的检测识别功能;语音控制单元完成对盲人的语音提示和发出警报等。主控制单元采用AT89S52单片机,图像识别处理单元采用ADSP—BF533(简称 BF533)为中心处理器的图像识别系统,其它单元均采用AT89S51单片机,各个部分通过串口多机通信来完成信息交换。多机通信中采用总线型主从式多机系统。
三、障碍物检测识别和超声波测距原理
50、
我们所研究的障碍物检测识别是基于直线段匹配的障碍物检测识别技术。因为大多数的障碍物呈现为棱柱状,圆台状,长方体等形状(如电线杆,箱子,桌子等),而且这两条直线段中的像素点的梯度方向应该是对称的,所以检测出这些近似直线段的边缘就可以重构物体轮廓,从而识别检测出障碍物。本文提出的算法主要有三部分组成:首先计算原图像中边缘点的梯度值和梯度方向,并按照“同一条直线段像素点的梯度值和梯度方向近似”的原则从边缘点图像中提取出直线段;然后利用提取出来的直线段的各种属性(长度,梯度方向,位置),两条直线段之间像素点的灰度直方图以及背景灰度直方图对直线段进行匹配,搜索出分别对应于各个物体左右边缘的两






