教学系统工程

教学系统工程（共8篇）

教学系统工程 篇1

课程名称：系统工程导论

学分:3 总学时:48 讲课学时:48 实验学时:0 考核方式：考试 先修课程：《概率论》、《运筹学》 适用专业: 工业工程

开课系或教研室: 工业工程

（一）课程性质与任务

1.课程性质:专业必修（专业核心课）2.课程任务 1）基本理论：使学生理解系统与系统工程的定义，掌握系统工程方法，确立系统观念。2）基本知识：掌握系统分析与建模、系统优化及现代优化方法，同时掌握系统评价与决策分析方法。

3）基本技能：掌握系统工程的应用技术，重点掌握网络计划技术与系统可靠性分析技术。

（二）课程教学基本要求

要求学生在学习过程中理解系统的基本特征，学会用系统方法及系统工程方法分析与解决实际问题，关注大型复杂系统工程的分析处理方法。本课程考试采用闭卷形式。

（三）课程教学内容

第一章 绪论

§1-1 系统及系统工程的定义

§1-2 系统工程在系统科学中的地位 §1-3 系统工程的产生与发展 §1-4 系统工程方法论 第二章 系统论基础 §2-1 基本概念 §2-2 一般系统论 §2-3 突变论 §2-4 混沌理论 §2-5 耗散结构理论 §2-6 协同学原理 第三章 *非线性规划 §3-1 Fibonacci法 §3-2 最速下降法 §3-3 罚函数法 第四章 图与网络 §4-1 图的基本概念 §4-2 最短路问题 §4-3 网络最大流 第五章 现代优化方法 §5-1 系统优化方法概述

§5-2 启发式算式和现代优化算法 §5-3 遗传算法 §5-4 大系统的分解与协调 第六章 决策分析

§6-1 决策概述基本要素及分类 §6-2 决策模式与决策过程 §6-3 确定型决策风险型决策 §6-4 不确定型决策多目标决策 §6-5 决策支持系统 第七章 *网络计划法

§7-1 网络图及时间参数 §7-2 关键路线与时差的关系

§7-3 任务按期完成的概率分析与计算 §7-4 网络图调整与优化

§7-5 网络的时间—费用分析与优化 §7-6 图解评审技术—GERT 第八章 *系统可靠性分析

§8-1 可靠性概念及度量指标 §8-2 系统可靠性模型 §8-3 可靠性计算及预估 §8-4 可靠性设计与分配 §8-5 可靠性工程与管理

（四）学时分配表

章序 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 内容 绪 论

系统论基础 非线性规划 图与网络 现代优化方法 决策分析 网络计划法 系统可靠性分析

课时 4 8 6 4 6 6 6 8

备注

（五）教材及参考书

教材：

《系统工程概论》 主编：杨家本 出版社：武汉理工出版，修订时间：2007 参考书：

1.《系统工程》 主编：王应洛 出版社：机械工业出版社

2.《系统工程方法论》 主编：高志亮 出版社：西安交通大学社出版社

执笔：许德昌 审核：黄鹏鹏

教学系统工程 篇2

1 网络教学平台

网络教育平台的基础是互联网, 我国高校网络建设自二十世纪90年代起, 经过蓬勃发展, 已成为各高校必备的基础设施[2]。与之相适应的多媒体教室、电子图书馆、转播点播资源中心等的建设也促进了网络教学平台的普及和发展。近年来, 推广应用网络教学平台支撑高校课程建设和教学改革, 已成为我国各大高校关注的热点之一。

基于网络教学平台的教学是指教师利用网络教学平台引导和组织学生进行自主学习, 向学生传递与教学内容相关信息的教学方式。与传统的教学相比它具有丰富的多媒体信息和不断更新的学习内容, 提供灵活的学习方式, 便于创设情境、便于学生进行自主探究;注重学生的参与, 能更好地发挥学生的积极主动性与创造性;利用网络教学平台可以实现师生间充分的互动交流。

2 基于网络教学平台的安全系统工程教学

2.1 理论论据

目前, 有关学习理论的研究有三种流派, 即行为主义、认知主义、建构主义。其中建构主义学习理论认为, 学习过程不是学习者被动地接受知识, 而是积极地建构知识的过程。建构主义学习理论强调以学生为中心, 认为学生是认知的主体, 是知识意义的主动建构者;教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用, 学生要识别信息, 加工信息, 对知识进行主动建构, 建立自己对各种现象的理解, 并主动去探索现象, 从而发现事物间或知识间的结构, 以构建自己的知识和技能, 形成和发展新的认知结构, 最后转换为有用的信息输出[3]。

以建构主义学习理念为依据, 基于网络教学平台的安全系统工程教学模式要充分体现知识的意义建构过程, 教师创设有意义的学习环境, 加强对学生的引导和帮助, 强调主动学习、协作学习与讨论学习, 提高学生的主体参与程度。

2.2 网络教学平台服务介绍

本教学平台在互联网基础上提供视频会议系统、聊天工具、BSS讨论系统、内部电子邮件系统、在线离线课程、答疑辅导、讨论、在线自测等服务。

2.3 基于网络平台的教学方法

2.3.1 研究式教学法

安全系统工程内容涉及安全预测、分析、评价等, 目前应用的管理、分析、评价方法有数10种之多, 并仍在不断的发展。因此, 本课程不仅要求学生能掌握理论知识, 而且能在实践中熟练运用并有所创新。

研究式教学法, 是指在整个教学过程中, 教师通过网络教学平台, 引导、促进、支持学生进行研究性学习活动, 以此来完成教学任务的教学方法。它强调学生自主钻研与独立思考, 注重培养学生将理论与实际相结合的实践能力和创新能力。

在教学中要关注以下几个环节:

(1) 确定研究题目

首先要根据教学内容和教学目标设计研究题目创设相关情境, 题目的选择要难度适中, 开放性的题目有利于发展学生自主探究的能力。给定学生研究题目的同时把要求具体化。

(2) 研究调查阶段

这一环节, 教师利用网络教学平台提供与研究题目相关的理论知识供学生查阅参考, 学生同时可以利用网络平台对自己所选专题进行知识搜集的和相关材料调查, 然后将相关理论知识与自身实践相结合, 围绕课题自主地提出构想, 然后针对构想寻找证据、收集信息、整理分析信息, 修改构想, 再重新收集信息, 以此循环, 得到最终结果。在这一过程中, 学生可以通过网络教学平台从多渠道获得信息, 他们不仅可以查阅本校电子图书, 甚至可以跨越国界通过多种渠道获得信息。但在大量信息面前, 教师需发挥主导作用, 引导学生定位关注点, 并就一些疑难问题与学生进行交流或组织学生之间交流。

(3) 提交研究报告、答辩

通过以上两个环节, 学生最终将自己的研究结果以书面研究报告或论文的形式提交自己的观点和结论。教师就此组织学生开展答辩会, 老师和学生可以提出自己的意见和问题, 在交流的基础上, 以进一步完善研究结果, 分享研究经历。

2.3.2 合作学习式网络教学法

安全系统工程是一门实践性较强的课程, 系统安全分析、预测、评价及危险控制等需要多人参与, 这不仅需要学生有较强的理论知识和实践经验, 也需要有良好的团队合作意识。合作学习教学中学生是通过团队来进行自主学习活动的, 在这一过程中学生为了完成共同的任务, 既有明确的责任分工也有为完成共同目标的互助性学习。

合作学习教学首先要根据学生特点合理分组, 安排小组组成员, 对各组分配不同的学习任务, 并明确个人责任。在此基础上学生通过网络教学平台进行探索、研究, 并以PPT、网页或论文等形式展示其学习成果, 教师通过网络教学平台关注学生学习过程, 适时进行指导, 答疑, 并组织展开讨论。在学习过程中, 学生通过自主学习能够掌握、运用相关的知识, 并逐步建立自己的全新的知识体, 培养学生的主动学习能力和团队协作精神。

2.3.3 专题讨论式网络教学法

专题讨论式网络教学法, 是教师根据教学实际精选出教学内容中的重点、难点或热点问题, 通过组织学生进行讨论而解决问题和提高认识, 达到教学目的的方法。实行专题讨论式教学方法能够最大限度地发挥学生参与教学过程的积极性和主动性, 通过师生之间、学生之间的双向互动和交流, 深化教学内容, 开阔学术视野, 改善教学效果, 达到时教学相长。还可以帮助学生树立问题意识, 培养创新能力及语言表达能力。

基于网络教学平台的教学方法并不是完全脱离传统的课堂教学, 在实际教学中也并不是孤立的, 教学中应根据实际教学内容和要求进行相互的配合, 发挥各种教学方法的优势, 以达到提高教学质量的目的。同时也要注意, 基于网络教学平台的教学可以充分发挥学生的主动性, 但不能忽视教师的主导作用, 教师应通过网络教学平台及时掌握学生的学习进度, 信息反馈, 适时进行引导、指导。

3 总结

依托网络教学平台, 《安全系统工程》教学过程变得更加丰富灵活;使得学生的学习积极性与主动性得到了显著的提升;学生对知识理论的掌握更加深刻, 并能与实践密切结合;培养了学生质疑意识, 创新能力和团队合作精神。虽然基于网络教学平台的《安全系统工程》教学已收到了明显有效果, 但伴随着网络技术的发展和高校网络教学平台的发展, 《安全系统工程》教学仍需在探索中不断地完善。

摘要：《安全系统工程》是一门理论性和实践性较强的课程, 为了提高其教学量, 结合本课程特点与网络教学平台的优势, 在构建主义理论的指导下, 探讨了三种基于网络教学平台的《安全系统工程》教学方法, 经过教学实践, 取得了良好的教学效果。

关键词：安全系统工程,教学方法,网络教学平台

参考文献

[1]林柏泉, 张景林.安全系统工程[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2007.

[2]魏晓俊.国内外网络教育平台发展现状分析研究[J].学理论, 2012, 1.

教学系统工程 篇3

关键词：江西 双语教学 系统 研究

中图分类号：642.0文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2007）12-122-02

一、江西高校双语教学状况

1.教学过程管理。有相当一部分高校对双语教学的管理制定了详尽的管理办法，如：开展“双语教学”的原则、双语教学的界定、双语教学具体的形式或称课程档次标准（初步双语教学、基本双语教学和完全双语教学三类）、分阶段实施步骤、保障措施、课程认定、教师资格认定、教师聘用、教材选购、教学规范、教学过程要求和规范、教学效果监控和评估、课时费计算与发放等的管理都比较到位。

2.双语教学涉及的学科范围。在教育部2001年的《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》颁布之后，江西省高校的双语教学在自然科学、经济、管理等学科领域几乎是全面展开，有公共基础课、专业基础课和专业课，如：生物胚胎学、细胞学、经济法、电子电路、计算机辅助建筑设计、结构选型、C语言、数据库、管理信息系统、线性代数、大学物理、国际商务沟通，国际贸易，市场营销，跨国管理，国际贸易实务，财务管理，电子商务，国际结算，国际税收，国际商法，网络营销，国际金融、进出口业务模拟操作、WTO、对外贸易等诸多课程进行了双语教学的尝试，尤其是在经济类专业，开展双语教学的课程就甚多。尽管如此，开设双语教学的课程数量目前仍难以达到教育部要求的“达到所开课程的5%～10%”。

3.教材的选用、教学层次和方法。目前所采用的教材以英文原版教材为极大多数，少数采用国内自编英文教材。双语教学可分为三个层次：一是简单渗透层次：即以中文为主，课程上穿插英语教学。比如教师在上课时可以用英语讲述重要的定理和关键词等，学生可以多一些机会接触外语。二是整合层次：教师讲课时交替使用中、英文，让学生学会如何用外语表达中文内容。三是双语思维层次：让学生学会用中文和英文来思考解答问题。目前，受学生英语水平的限制，江西省高校的双语教学层次大都在第二层次上，有的在第一层次，少数教学在第三层次上。大多数的教学方法仍按传统的教学方法为主，有的在教学手段上有所更新，采用多媒体教学，效果是可以肯定的。

4.双语教学的师资队伍建设。师资是开展双语教学的关键，凡开展双语教学的高校，对开展双语教学的教师都进行了培训，大都是出国培训，为双语教学的开展创造条件。

5.有关双语教学的科研。江西省高校教师在开展双语教学的同时，也在对双语教学进行了诸多方面的研究和探讨，涉及教学方法、师资队伍建设、对某些课程开展双语教学的可行性研究、教学质量评估、教学实施过程中出现的问题等，申报了相关的课题并撰写了为数不少的论文。

二、存在的问题

1.师资力量。合格的双语师资是双语教学成功的必备条件之一。合格的双语师资首先应该具有强烈的责任感，对教学认真负责，有一定的教学经验，能及时处理在双语教学中出现的问题，调整自己的教学过程。其次，既精通专业又精通英语，同时，为了不影响学生的听课效果，教师的口语发音还应是比较标准的。虽然开展双语教学的高校都将自己的教师送到国外进行了培训，在短期内要使任课老师具备一个合格双语教学教师的条件还不是轻而易举的事。

2.学生英语水平。在江西省就学的学生，几所重点大学学生的英语水平稍高一些，其他高校学生英语的总体水平不高。一个共同的现象是，面对全英文的教材，英语基础欠扎实的学生在心理上对双语教学首先就有了畏惧感，产生了心理障碍。英语基础稍好一些的学生要在非母语的环境中学习陌生的专业知识，对他们来说首先也是一个心理挑战。因此，语言障碍在学生这个层面上是个最大的障碍，由此而导致学生积极性的降低和对双语教学的不认可。

3.双语教学教材。绝大多数双语教学目前都是采用原版的英文教材。许多原版教材内容非常好，全面、系统、具有前沿性、表达通俗易懂，但由于教育体制或教学计划或专业的课程设置不一样，有些课程可以找到与课程名称一致的教材，有些课程却无法找到，只能使用相关教材的一部分；有些课程由于学时安排不一样，只能上教材中的部分内容：有些课程甚至无法找到相对应的教材。这些问题都是目前双语教学实施过程中遇到的实际问题。没有一本合适的双语教材，双语教学就成了无源之水、无本之木。

4.教学效果。任课教师自己对双语教学实践的满意度不高，多数认为目前是尝试阶段。受上述三个因素的制约，在目前这个尝试、摸索阶段，要获得满意的教学效果不是一蹴而就的。

三、对江西高校双语教学的几点建议

1.实施双语教学的合理定位。正确认识双语教学的必要性和可行性是双语教学取得良好效果的前提。从长远发展来看，要培养适合我国经济发展的合格人才，高校开展双语教学是完全必要的。首先，第二语言作为媒介的教学能够提高第二语言水平而且不会影响学生的第一语言水平或学科知识的掌握；其次，我们通过双语教学，可以借鉴国际上先进的教材，采用先进的教学方法和手段进行教学。近年来一般的金融、会计、法律专业的毕业生已出现就业难现象，但这方面的高级专门人才仍十分紧缺。一些专业人员不仅不懂国际通行的规则，甚至连外文文本都看不懂，更谈不上依法保障企业合法权益并为企业争得最大利益。

为适应我国经济的发展，双语教学的开展是完全必要的，但也不能一哄而上，不能以降低教学质量为代价来换取一门孤立的双语教学课，要考虑条件的成熟性和实施的必要性及可行性，即在开展的初级阶段，对双语教学要有合理的定位。

在大学的课程设置中包含公共基础课、专业基础课和专业课三大块。在这三大块中，从必要性和可行性来看，可以在专业基础课和专业课中有针对性地进行尝试。

专业基础课，是重要的基础课，对于学生在后续的课程学习中起着关键性作用。因此，夯实基础是放在第一位的，这一类课程主要采用中文教材，以中文授课为主。若条件允许，可以采用英文教材为参考书，供英文基础较好的同学使用。

对于涉外实践性很强的专业，由于学生毕业后，在实际工作中需要大量接触英语，他们必须懂得如何用英语与国外的同行进行交流。因此，如若条件许可，所有的专业课都可采用双语教学，但受目前师资状况、学生的接受能力、教材的可获得性等诸多因素的限制，只能对部分在实际工作中使用频率较高的专业课程开展双语教学。

有些专业的学生，在今后的实际工作中，对英语的要求不是很高，在尝试、摸索阶段，双语教学课程的定位，可以考虑专业任选课或对不影响学生的后续学习或工作的部分限选课中首先进行双语教学的尝试。

2.双语教学课程体系的设置原则。一是循序渐进原则。实施双语教学应是一个系统工程，对本科四年的课程体系、知识结构作出整体规划，在课程体系中统筹安排双语教学，在相关专业基础课和专业课中应该逐步地让学生接触专业术语的英语表达方式，这样有利于双语教学课程知识结构的衔接和承上启下，便于学生由浅入深地逐渐习惯于用英语来学习本专业的课程，从而达到较好的教学效果，提高专业的整体教学质量。二是专业化原则。由于双语教学目前尚处在起步阶段，考虑到师资力量、学生的英语水平和获得较合适原版（英文版）教材的难易程度等问题，在设置实施双语教学的课程中应有轻重缓急，宜侧重于专业课的双语教学，突出专业化。三是实用性原则。对于涉外实践性很强的专业，课程内容主要来自于实践活动。学生掌握这些课程后，工作起来就易于得心应手。由于在实际工作中他们主要是用英语书面或口头对外交流，这就要求学生在校期间应该大量掌握并能熟练运用实务性强的、用英语表达的专业词汇，在实务性课程中加强双语教学就成为势在必行。

3.双语教学教材体系的建设，撷选国外优秀原版（英文版）教材与整合教材。在起步阶段的双语教学，学生要用非母语的语言去掌握陌生的知识，双重困难给学生的压力很大，撷选国外优秀原版（英文版）教材就显得尤为重要。教师们普遍认为国外教材出版周期短，知识更新快，反映了学科的前沿，内容丰富，叙述严谨规范，一般都配有多媒体课件。更重要的是，国外教材中还大量配以各种案例，通过对案例的分析，能提高学生分析问题、解决问题的能力，使学生能把学到的东西应用到实际工作中去。教师在使用原版教材时，可以从中借鉴国外先进的教学理念和教学手段，易于教师教和学生学。当然，原版教材过于昂贵，学生人手一册显然不现实。国内有些出版社购买了某些教材的版权发行影印本，虽然降低了成本，但黑白印刷减弱了彩色图片的立体效果，有些甚至失去了教学意义。这是个急需解决的矛盾。有些课程目前市面上还没有合适的外语教材，更没有合适的双语教材。我们暂时可以选择一些国外类似教材的某些章节，或者选择一些网络资料编辑整合而成教材。为了达到教学大纲的要求，保持知识的完整性，也为了减轻学生学习的难度，可以向学生介绍一些参考书供理解和掌握知识。

4.双语教学师资队伍建设。双语教学的一个重要条件就是需要有双栖型的师资。以往的教学中，外语教师一般对文学、历史等文史知识比较清楚，但对国际贸易方面的知识很陌生，而专业教师一般外语水平又欠缺。目前大家认为“海归”派较为合适，他们既有外语基础又有专业知识。但不是所有的学校都正好有合适的“海归”来担任某些课程的教师。在这样的情况下，可以选择外语基础较好，专业知识扎实，具有较好教学效果并愿意从事双语教学的教师去进修外语，培养出合适的师资。此外，还可以聘请外教上课，给其配备助课教师的办法来解决。目前在双语教学中面临的师资问题是能熟练用英语讲课的教师数量有限，而且，高学历、高职称的教师能担此重任的就更紧缺。因此，培养出一批在年龄、学历、职称等方面结构合理的教师梯队是一个亟待解决的问题，它关系到双语教学的可持续发展。

5.双语教学的教学方式和考核方式的探讨。在教学中，教学双方所面临的难题都集中在由语言障碍而引起的心理障碍上。学生要在非母语的环境中学习专业知识，英语基础不扎实的学生就会在心理上产生压力，由此而影响他们对专业课的学习。因此，在教学方法上有些课就采用讲授方式，有些课便于讨论的话，可考虑讨论与案例教学相结合的方法。在课程讲授过程中，先中英文交替式运用且逐渐地、尽量多地使用英语，让学生渐渐地接受通过英语来学习专业课，最后达到用母语学习的同等效果。在教学中采用讨论和案例的方法，对学生来说可能存在一定的难度，但运用得好，其教学效果却令人刮目相看。在讨论和案例教学开展之前，学生必须课前认真预习，熟悉所讲内容，才能在课堂上参与讨论。通过自己课前的认真预习，对用英语表述的内容基本有一定的了解甚至达到掌握的程度，这样不仅使他们通过这种教学方法掌握了专业知识，同时又使他们掌握了专业英语，一举两得。当然，这种教学方法要获得上述如此好的教学效果完全有赖于学生的学习主动性和课堂教学的参与性。

双语教学的过程中应灵活运用多样化的考核形式，笔试、口试、闭卷、开卷、半开卷等都可考虑。学生平时在课堂上发言的质量和水平也都可被计入考试成绩，以此来鼓励学生的学习积极性，提高他们的语言表达能力、思维水平及知识掌握程度。

6.双语教学效果评估的探讨。双语教学的实施改变了授课语言、教材甚至教学模式和方法，那么这些改革是否能取得预期的效果呢？这就涉及到教学效果的评估问题。许多双语教学课程多为近期才刚刚开设，在短期内对教学效果做出客观准确的评估还不太切合实际。还有，不同学校条件和水平不尽相同，当以何标准来评估，这些都是有待探讨的问题。但笔者认为，有些评价指标在目前还是可以确定的：其一，教材采用的语言必须是英语；其二，起步阶段，授课语言至少30%使用英语；其三，对实施双语教学的课程，学生对知识的掌握程度不能低于学生从汉语教学中获取知识的程度。如果学科知识和语言能力能获得“双丰收”，则双语教学是非常成功的。

（本文为江西省教育科学“十五”规划课题，课题编号：04YB398）

参考文献：

1.陈雅萍.国际货物运输课程双语教学探讨［J］.经济师.2006（2）119

2.胡小波，王志辉.高校双语教学误区与反思

（作者单位：江西理工大学外语外贸学院 江西赣州 341000）

石油工程仿真实践教学工程论文 篇4

[摘要]现代高等教育越来越注重培养学生的综合能力，而传统的教学模式只能满足学生对理论知识的需求，对学生实践能力的培养，传统的教学模式尚不能满足。为了弥补传统教学方式的不足，提高学生的实践能力，我校建设了石油工程仿真实训基地，将课堂教学与课外实践有效地结合起来。应该以模拟实践教学为体系，指出当前石油工程教学的不足，并对石油工程仿真实训教学的优越性进行研究。

[关键词]石油工程;仿真实践;教学研究

随着时代的发展和科技的进步，高等教育的教学模式也发生了变化。传统的高等教育旨在向学生传授基础的理论知识，而现代高等教育不仅要向学生传授基础理论知识，更对学生的综合素质及创新能力等进行培养。[1]将石油工程仿真模块运用于学生实践教学中，不仅可以丰富学生的理论知识，还可以提高学生对石油工程相关设备的分析能力，提高学生的实践操作能力，为向国家石油行业输送大量高素质人才奠定基础。

一、石油工程传统教学的不足

石油工程的传统教学是由教师主导的封闭式教学，其注重学生理论知识的培养。在这种模式下，学生处于被动接受的状态，学习效率低下，不能学以致用，学生主动学习的意愿很难被激发。[2]石油工程教学中涉及实践教学，学校会组织学生驱车几个小时到油田参观。由于石油工程的设备都是大型设备，系统庞大、结构复杂、造价昂贵，学生也只能看着设备，听着培训员的讲解。这种以参观形式进行的实践教学不仅耗费时间和成本，在一定程度上也存在着安全隐患，更重要的是学生没有机会真正的动手操作设备，实践操作能力并没有得到提高。因此，必须改变当今石油工程的教学模式，提升学生的实践能力，以适应石油工程行业发展需求。

二、石油工程仿真模块实验教学的优越性

(一)提高教学效果

目前，石油工程课程的教学完全是理论教学，学生只能通过书本观察石油工程方面相关的设备，无法掌握一些设备的具体操作方法。因此，学生在学习中难免会感到枯燥、乏味，学习积极性不高。[3]仿真教学可以将抽象的理论知识变为形象、具体的直观教学，弥补客观条件的不足，为学生提供近似真实的训练环境，提高学生的实际操作能力，激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性。[4]在石油工程仿真设备运行的过程中，学生可以直观的观察石油的开采过程，教师可以根据学生的实际操作情况了解学生对知识的接受能力，从而对教学计划进行适当地调整。

(二)提高教师的专业能力

石油工程专业的任课教师不仅要具备相应的理论知识，更要具有油田实地考察的经验，而现今大多数石油工程专业的任课教师不具备油田现场的考察经验，只能通过书本的描述来讲解，其专业知识面较窄，对石油工程相关设备的操作技能了解较少。专业、系统的教学对学生进行实际操作非常有利，教师可以在教学的过程中不断积累和提高实践经验，从而将更专业、更系统的知识传授给学生。

(三)让学生身临其境，提高学生的适应能力

石油工程仿真模块是一种真实油田情景的展示，是一种具有指向性与时效性情景的创设。在该模块中进行实践教学，能够给予学生强烈的视觉体验以及一种身临其境的感受，让学生能够在实践操作过程中加深对所学内容的理解，使学生的认知能力大幅度提高。

(四)提前培养学生的职业习惯

[5]石油工程行业属于高风险行业。通过石油工程的仿真训练，可以使学生树立安全意识，养成穿戴安全护服的良好习惯，保证生产安全。石油工程的相关设备复杂，工序比较繁多，在生产过程中，工人间必须相互配合协作才能完成。仿真训练不仅能够培养学生严谨的工作态度，还能培养学生的沟通能力和团结协作能力，增强学生的团队意识。由于石油工程产业的复杂性，稳定生产对于石油工程行业来说是相当重要的。在生产过程中出现的问题如果不能及时解决，其后果不堪设想。可见，如何及时发现和解决问题就显得非常重要。而仿真装置上模拟了一些在生产过程中常出现的问题和不正规的操作步骤，教师可以引导学生在操作的过程中发现问题，让学生通过分析去解决问题。这可以培养学生的主观能动性，达到实践的目的。

(五)营造安全实践的教学氛围

目前，石油院校学生的实践教学大多以校企协同合作的形式完成，大学作为培养人才的主体，企业作为使用人才的`主体，共同完成学生相关专业的实践教学任务，培养学生的实践操作能力和创新能力。而石油工程作为一个工科专业，实践训练必须在油田现场执行，而油田企业大多远离高校，学生要经过长途跋涉才能到达实践训练现场，这在一定程度上提高了实践的危险系数。由于石油工业是一个高风险的产业体系，油田作为石油工业的一线产业，其现场环境条件苛刻，过程联系性强，原料多为易燃易爆、有毒有害、有腐蚀的物质，并且生产技术复杂，设备种类繁多，学生在实践的过程中，稍有不慎就会发生安全事故。石油工程仿真模块为学生提供了一个安全实践的平台，其模拟采油过程，大大降低了危险系数，而石油工程的相关设备以及电线电路的布置都采用了安全保护，这能从根本上杜绝危险的发生，保障学生的安全。

三、石油工程仿真实践教学模块的构建

(一)教学实践设备的构建

我校致力于培养石油工程高级人才，学生理论知识的运用能力、实践能力是人才培养的关键。在校领导的大力支持下，我校依据已确立的实训中心建设思路，相继建设钻井机装置、修井机装置、井控装置、抽油机装置、油藏剖面模拟装置等多套与石油工程专业相关的实训装置，并立即投入运行，让学生利用装置进行实践训练。这些设备均由真实设备按一定的比例制作，可进行现场操作演示。以钻井机为例：1.根据钻井机原型设备设计制造，基本与原型外形一致;2.井架模型、底座模型、模型根据相似理论设计制造而成，确保应力测试试验数据的准确性;3.基本包含了全套钻机的设备，达到看到模型即看到实物钻机的效果;4.模型所有功能的试验均用控制台操作，方便可靠;5.所有零部件均为钢质，确保了模型的强度和耐用;6.所有机加件均镀锌处理，表面采用高质量油漆或喷塑处理，确保了模型的美观性;7.具有实物钻机的诸多功能，可对井架、底座进行载荷试验。学生通过对钻井机的实践训练，可以达到以下实践效果：1.熟悉整套钻机的结构组成;2.可直观灵活的观摩学习真实钻机的诸多功能;3.可对模型进行载荷试验，甚至破坏性试验，满足科研的需要。相对于去井厂实习，钻机模块具备以下优势：1.节省了实习费用;2.降低了设备及人身安全风险系数;3.试验项目及试验时间灵活方便，井厂主要以打井为主，不可能为试验停止作业;4.诸多钻机功能学生可以亲自参与，而在井厂学生只能参观而无法实际操作;5.应力测试试验是钻机模型的技术核心，而在井厂几乎无法进行;6.必要时，可进行破坏性试验。除此钻机外，石油工程仿真实训基地还配有采油机、修井机、井控装置及油藏剖面模拟装置，可以使学生全方位的观察原油采出的过程，让学生了解石油工程行业的技术特点，达到实践的目的。

(二)实践教学培养计划的构建

我校组建的油气储运仿真实训基地不仅丰富了实践教学内容，而且提高了教学效率。下面是我校的实践教学计划安排。

四、结束语

石油工程仿真模块的建设是为了培养学生理论分析能力和实践操作技能，使学生能够将理论与实际相联系，从而更好地适应现代科学发展对人才的要求。通过石油工程仿真模块的建设，学生可以在书本理论知识学习的基础上，掌握石油工程相关设备的操作方法，从而具备理论基础和实践能力，综合素质能得到大幅度提高。此外，仿真教学也培养了学生严谨的工作作风，为今后向国家石油系统输送大量高素质人才提供了保障。

[参考文献]

[1]张凤玉.对创新模式下的模拟实践教学体系研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，(8)：218-219.

[2]顾浩.大学生学习意愿的调查研究―――基于某一学校的调查数据[J].社会心理科学，2012(12)：70-75.

[3]安寅，孟祥贵，王伟.工程教育下的电工技术实验教学改革[J].实验科学与技术，2012(1)：67-69.

[4]王尧.ERP沙盘模拟实验室的实训教学策略[J].沈阳师范大学学报，(2)：96-98.

机械电子工程专业嵌入式系统教学 篇5

归纳了机械电子工程专业嵌入式系统教学的特点，并探讨了面向机电专业的嵌入式系统教学内容与方法。

通过突出重点，分解难点，并结合案例教学和启发式教学，能够使学生在已有先修课程的基础上快速抓住要点，掌握嵌入式系统的基本原理和应用方法。

【关键词】卓越计划;教学改革;嵌入式系统;教学内容0 引言

“卓越工程师教育培养计划”是为了培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国转变的重大改革项目。

江南大学机械电子工程专业自入选首批“卓越计划”后，在机械电子工程本科三年级课程体系中设置了以ARM微处理器S3C2440为对象的嵌入式系统原理与应用专业选修课。

长期以来，嵌入式系统是高等学校电子与信息类专业的一门主干基础课程[1]，强调跨学科、跨专业的理论、方法与技术的融合应用，是一门理论与实践结合紧密、综合性较强的课程[2]。

而对于机械类专业，在其课程体系设计中虽然包含了部分嵌入式系统先修课程内容，但较少开设专门的嵌入式系统课程，也缺乏合适的供机械类专业本科生使用的嵌入式系统教材。

教学录播系统方案 篇6

1.1.1 项目背景

计划在主校区和分校区各构一套具有自动采编、自动录像功能的“教学录播系统”及一个具有网络直播功能的“多媒体直播教学管理平台”。在需要进行公开课教学，示范教学，教学评估以及制作精品课程的时候，系统能够在无人操控的前提下，经过简单的操作就可以自动将教师的讲课过程自动录像并进行自动采编、自动保存，课后可将保存下来的课堂录像根据需要提供给本校或外校的教师进行观摩学习。

1.1.2 项目建设目标

充分有效利用学校网络环境及各种网络资源，提升视频资源制作水平和管理水平，本项目希望达到如下目标：

1.多功能且实用：具备精品课程制作、网络课程直播教室、学术交流与教师教育技术培训室等功能。

2.良好的兼容性：满足各种教研、会议等混合应用，便于统一管理和操作。

3.灵活的管理：能为地理上处于位置不同的多间精品课程教室提供远程操作和管理手段，保证安全性。

4．良好的性价比：录播室在设备配置、使用环境和工程实施的安排上，重点以保证关键设备、保证场景环境长远使用，为今后新设备使用提供灵活有效的配置、更新、升级环境。5.良好的视音频质量：提供良好视音频质量，保证视频图像在网上直播具有较高的清晰度和流畅性，提供满足视音频质量效果的必要教室环境。

1.1.3 建设内容 高清录播系统

依托学校现有校园网、Internet网、数字化教学资源库与网络教学平台，建立实时、互动、高画质、全自动和手动的录播系统、以满足学校精品课程录制和国内外校际之间的远程网络互动教学及会议等功能的需要。系统具有可扩展性、兼容性、稳定性和安全性；视频图像在网上直播具有较高的清晰度和流畅性。高清录播系统总体要求

1、多场景智能切换和录制：根据人面识别、肢体动作和语音等因素的变化可实现教师、学生、黑板和电脑等多个场景图像的自动切换和自动录制。

2、录制过程常态化: 教师授课时，身上不需要配带任何外加设备即可实现摄像系统自动跟踪和自动切换，包括书写板书，学生回答问题时，也不需要按动任何按键也不需要在学生座椅上安装任何电子设备就可实现摄像系统自动跟踪和自动切换，录制的声音必须清晰。录播系统具有人工导播和自动导播、半自动导播三种录制模式，多种导播模式供用户根据具体需求自由切换使用。

3、网络传输带宽的自动适应功能，可灵活控制传输质量，确保网络传输效果；网络客户端经过授权可以实时观摩、监看、并控制云台镜头。

4、录播系统在录制的过程中可自动地将现场画面进行网络直播，能通过校园网直播到全校任意教室，同时也可通过教科网或城域网直播到学校以外的地方。讲台中控设备除了能控制原多媒体设备外，必须兼顾录播设备的功能，老师能自己启动录制的“一健式”录制的功能。

5、系统具备授权功能，上课老师自己录制课件时过中心控制室授权，才能操控“一键式”录播功能，实现课堂录制。

6、系统具备远程开启录播系统功能，管理人员在中心控制室能远程开启录播系统，并具备远程对讲和信息交互。

7、录制视频记录在本地存储空间，也支持FTP上传；主机提供USB接口复制视频文件及通过IE方式下载录制好的视频内容。高清录播系统技术

1、录播主机：

录播系统主机是高集成度一体式设备，录制、直播、点播和存储等功能集成在同一台录播主机上，而不是采用多台设备完成录制、直播和存储等功能的繁杂系统，VGA信号用硬采集方式，任何电脑无需另安装软件或采集卡，以便于使用，管理和维护。录播系统录制的文件必须满足国家精品课程建设要求。

录播系统主机必须具有人工导播、自动导播、半自动导播模式三种录制模式，多种模式供用户根据现场拍摄需求自由切换使用。手动导播录制模式具有远程导播、远程监视和远程控制摄像头跟踪等功能，以上功能必须要整合在同一界面内，导播平台能够同屏显示所有的输入视频和VGA画面，并且提供监视实时直播画面。

导播功能和控制摄像头功能满足通过远程来操作完成控制，任何情况下管理人员不需在现场操作，不需增加任何硬件辅助来实现，导播功能是由管理人员通过鼠标点击就能在多个画面之间实现图像切换，图像切换平滑，应没有“跳动”现象，并能实现多种画中画功能，控制摄像头功能是由管理人员通过鼠标点击相应物体即可实现跟踪，同时滚动鼠标滚轮即可实时对所选物体画面进行放大和缩小；管理人员还可通过鼠标“一键式”在多种可编辑的动态取景模式之间选择场景构图变换，为管理人员带来便利。

自动导播录制模式能实现老师自动跟踪和学生定位跟踪功能，板书特写拍摄功能，准确的实时跟踪；具有智能的场景切换功能，充分了解教学内涵的逻辑过程，在不同的教学活动中自动切换不同的场景，（老师、学生、板书的特写、中景、交互景、全景）等多角度多多方式去表现教学的重点；能够与录播主机实现无缝融合。

录播主机能实现3路高清分量视频和1路高清电脑视频的输入，在实现单流画面录制时，能在多路画面之间切换；1路高清电脑的分辨率可达到1600×1200的，帧率最高30 帧/秒，可流畅的播放高清动态画面（如高清的飞行表演等动态画面），而不是仅满足于基本静态的电脑信号的录制和直播（比如OFFICE文件/PDF等等和FLASH等低要求的软件）。实时性高：非网络直播延时<1秒，录制/直播保持同步。

主机自带LCD真彩液晶屏和按钮，可通过液晶屏和按钮，设置系统参数同时可控制直播、录制的启动和停止。录制完毕，可通过面板上的USB口，直接拷贝录制好的文件。支持跨网段、广域网的直播和点播，支持组播。直播时支持自动断线重联功能。

在线点播VOD，支持直播、录制、点播同时使用。嵌入式操作系统，稳定可靠。

自动切换系统：可以在老师图像、学生图像、附助图像和老师电脑图像之间进行自动切换，图像切换平滑，没有“跳动”现象。

2、跟踪主机

采用图像识别技术的自动跟踪系统；老师无需佩戴任何辅助设备，也无需在座椅安装辅助设施，更不需使用有要求的课座椅，最大限度的保证常态化教学、现有资源的高效利用及保持课室内部装修的美观。

跟踪系统能够自动、准确的定位教师/学生的位置，并能实时的跟踪拍摄教师/学生，保持教师/学生特写画面或图像取景的预置范围内；清晰跟踪拍摄书写板书内容及板书的讲解过程。支持教师活动区域灵活设置，并且能够识别教师在讲台区域还是走向学生区域，配合录播主机实现不同场景的切换，确保教学活动的拍摄。

通过图像识别跟踪技术能准确定位发言学生并进行跟踪拍摄。

能识别老师板书并进行特写跟踪拍摄，板书跟踪检测区域设置在黑/白板的范围，支持6M或以上宽度的黑/白板；采取逻辑子区域设置方式，把黑/白板细分为多个子区域方式拍摄；清晰的拍摄5cmX5cm的字体，字体像素点阵在20X20以上。

跟踪系统不能够受到光线、声音、电磁等等外在的环境影响导致跟踪失灵。

为了实现人性化课堂教学视频数据资料的拍摄录制，系统既支持全图像识别跟踪应用于老师、学生、板书特写场景常态化拍摄录制，同时也支持图像识别跟踪应用与老师、板书特写场景常态化拍摄录制，而学生采用手持无线话筒定点跟拍。

3、摄像头

使用品牌高清摄像头，保证拍摄效果到达最优化。

摄像头带有云台，且必需是一体化设计的产品，保证云台移动拍摄时不会出现抖动现象，拍摄效果到达最优化。教学录播系统设备清单 序号 项目名称 单位 数量 1 录播系统主机 台 2 2 教师高清带云台一体摄像机 台 1 3 学生高清带云台一体摄像机 台 1 4 板书及场景带运云台一体摄像机 台 1 5 8路智能自动混音器 台 1 6 专业拾音吊咪 个 8 7 教师领夹式话筒及接收主机 台 1 8 学生跟踪及无线手持话筒及接收主机 套 1 9 智能切换系统 台 1 10 “一键式”录播中控系统 套 1 11 调音台 台 1 12 功率放大器 台 1 13 全频扬声器 台 1 14 投影机 台 1 15 教师电脑（本设备属于广州市人力资源和社会保障局统一购买,由本项目中标人负责这些设备的集成与部署工作。）台 1 16 讲台 台 1 17 机柜 张 1 18 RGB、视频、控制线缆、吊架 个 1 19 安装调试费 批 1 20 环境布置（工程）项 1 21 图像跟踪系统软件 套 1 22 录播系统管理软件 套 1 1.1.4 设备选型指标响应情况 1.1.4.1 录播系统主机

1、SDSI：4路高清输入接口，可以直接输入电脑信号和数码展台信号；

2、SDSI编码：硬件方式捕获HDMI视频，HDMI最大分辨率支持1080不I，刷新频率可达60Hz。编码帧率最高可达30fps，编码码流128Kbps~10Mbps可调。

3、视频：3路；接口YPbPr/YCbCr； 分辨率：高清 1080I（1920*1080）/720P；

4、视频编码：编码码流128Kbps~10Mbps可调。

5、音频：内置两路麦克风输入，两路线路输入。

6、网络接口：802.3ab 1000Base-T千兆网络接口。

7、云台控制口：3路RS-232和3路RS-485复用云台控制端口(PTZ)，云台控制码可设定。

8、内置500G可用磁盘空间，用于节目的长时间录制。

9、预留RS-232控制接口，可用于系统扩展。

10、设备面板自带控制按钮和液晶屏，可通过按钮直接设置IP、码流。

分辩率、帧率等参数，也可直接控制直播、录制的启动和停止；录播状态可从液晶屏直接看到。录制好的文件可通过USB接口拷贝。

1.1.4.2 教师高清带云台一体摄像机 成像器件 1/3 HD CMOS 像素 752(H)x582(V)有效像素 2百万以上（图像显示16：9）清晰度 HD格式 1080i/720p 镜头 10xzoom，f=5.1mm((广角)to 51 mm(变焦远),12X数字

1.1.4.3 学生高清带云台一体摄像机 成像器件 1/3 HD CMOS 像素 752(H)x582(V)有效像素 2百万（图像显示16：9）清晰度 HD格式 1080i/720p 镜头 10xzoom，f=5.1mm((广角)to 51 mm(变焦远),12X数字

1.1.4.4 板书及场景带运云台一体摄像机 成像器件 1/3 HD CMOS 像素 752(H)x582(V)有效像素 2百万（图像显示16：9）清晰度 HD格式 1080i/720p 镜头 10xzoom，f=5.1mm((广角)to 51 mm(变焦远),12X数字

1.1.4.5 8路智能自动混音器

1.具有10路输入/2路输出的可编程自动调音台，自动调音台运作均由内置的微处理器协调控制，可以通过专用控制软件进行编程。广泛应用于各种场合与用途，配合中控系统，可实现音量控制、摄像跟踪等功能。

2.电平输入，2路平衡线路电平辅助输入，1-8通道都包含：phantom power（幻象电源），trim（灵敏度）、HPF（高通滤波器）、level（电平）、门控和会议话筒LED发光环的驱动输出

3.1-8通道直接输出在噪声门前或后可选择（pre/post gate）4.机内可存储十六个预设，储存自动调音台的不同设置 5.多路话筒自动增益调整功能

6.频率响应(20Hz~20kHz @ +4dBu): +0/-0.3dB 7.总谐波失真(20Hz~20kHz @ +4dBu): < 0.03% 8.通道信号串扰(channel-to-channel @ 1kHz): <-95dB 9.输入增益范围：话筒/线路输入（可调）-6dB 到 +63dB；辅助线性输入（选择两段）-6dB 或 +6dB；高通滤波器： 6dB/octave @ 110Hz

1.1.4.6 专业拾音器 1.类型：电容式 2.指向性：超指向

3.频率响应：30Hz～18KHz 4.灵敏度：20mV/pa±3db 5.S/N Ratio：45db 6.输出阻抗：250欧姆

7.供电要求：12V～48V幻象供电

1.1.4.7 教师领夹式话筒及接收主机

无线领夹话筒，既能清晰拾取教师声音。10组UHF通道可同时使用。频率扫瞄功能，可寻找及设定在最佳的可使用频率上。真正分集式接收操作。

接收机设有LCD液晶体资料显示。

先进的数字式锁调(Tone LockTM)静噪技术。

接收机设有平衡式XLR卡农音频输出，及非平衡式 6.3mm音频输出。

1.1.4.8 学生跟踪及无线手持话筒及接收主机 不需安装任何定位设备，学生回答问题时只需打开无线手持话筒，摄像系统就能跟拍学生特写并清楚拾取学生声音。频道数：双频点 接收频率：2.06MHZ/2.56MHZ 输出电平：350mV 消耗功率：7W 电源：220V 50Hz 红外无线话筒规格： 型式：单一指向动圈型

发射频率：2.06MHZ/2.56MHZ 工作电流：280Ma

1.1.4.9 智能切换系统

可以在老师图像、学生图像、两路场景图像和老师电脑图像之间进行自动切换，图像切换平滑，没有“跳动”现象。正常情况下出现老师画面，老师使用电脑时能自动切换到电脑画面，学生回答问题时能自动切换到学生特写画面，老师离开讲坛并走到学生中间，摄像机又能切换到其它场景，并可实现多种画中画功能。自动切换的逻辑关系能预先设置，如老师电脑图像显示的时间，学生图像场景的大小，实现画中画的方式等等。

1.1.4.10 “一键式”录播中控系统

“一键式”录播中控系统除了能管理课室所有媒体设备外，还能通过网络中控远程开启录播、跟踪等所有系统设备并进行远程管理。老师也可通过安装于讲台上的控制面板实现“一键式”自动录制，老师上课时轻按录制按钮，课件开始录制；下课时老师再

轻按停止按钮，课件录制完成，同时具有直播和锁定VGA图像等功能。

支持TCP/IP协议，支持远程网管。

1个10/100Base-T快速以太网接口，符合IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.3x协议，支持Auto-MDIX功能。

内置3x2 VGA切换，带环路输出，带宽400MHz，-3dB。

4x2复合视频切换功能, BNC接头，带宽100MHz，-3dB。

内置视频图像处理功能，视频信号可转化为VGA信号输出。

4x2音频切换，非平衡式输入，平衡式输出。

内置两路麦克风输入，平衡式或非平衡式输入。麦克风电平独立可调。

4路立体声音频线路输入，2路独立的平衡式立体声音频输出，输出音量可在控制面板调节。

2路双向RS232控制端口。

4个TTL电平I/O接口。

2路红外线仿真输出。

控制主机、开关箱、控制面板之间通过RS-485接口可靠连接。

可选内置MPEG4视频编码服务器，支持多媒体实时录播。

网管软件，实现对多台主机批量控制与状态查询。

投影机“锁死”功能，电源接口使用特殊的工业插座，以防止盗用投影机。

隐藏式控制和手提电脑接线面板、强电控制箱

1.1.4.11 调音台

10输入通道，2单声道 4立体声4话筒 4立体声线路输入 1辅助发送/立体声返回

低噪声，高精度话筒放大器。开关式幻像电源/插入I/O。

内置通道压缩器/3段式通道均衡器。话筒支撑架(配件)。轻巧耐用的机身设计。

1.1.4.12 功率放大器

2×100W/8Ω，2×160W/4Ω;输入阻抗 10K欧（非平衡）；20Hz～20KHz；失真：<0.03％；信噪比 100DB。

1.1.4.13 全频扬声器

60W/100W;68-20KHz;8欧;90DB

1.1.4.14 投影机

相当于0.63英寸TFT有源矩阵式LCD技术 标准分辨率：1024×768dpi 光亮度：=3200流明（根据ISO21118标准）对比度：2000：1（全黑白）灯泡：240W 扩音输出：≥16W 重量： 3.6KG 红外遥控器频率更改切换功能

提供多种线性模板，与白板功能结合可以作为文字、五线普、英文字母背景图、满足不同用户书写格式需要分辨率自定义功能，自动识别宽屏笔记本分辨率 明亮环境模式 自动梯形校正

PIN锁和用户标识PIN锁，控制使用人群

位置锁定防盗检测器，位置或角度发生变化，自动锁定投影机

3C认证、通过中国国家强制性产品认证、通过环保产品认证安装：负责安装电源线和数据线

1.1.4.15 讲台

长1400X宽730X高1000(mm),全封闭钢制讲台,滑动开启，讲台内可放置多媒体设备有：教学终端、广播终端、中控装置、实物展示台、电脑主机、17"显示器、键盘鼠标、功放、笔记本电脑、话筒等

1.1.4.16 机柜

36U、19寸标准机柜

外形尺寸偏差应符合JB/T6753.5-93所规定的A级要求。

1.1.4.17 RGB、视频、控制线缆、吊架 RGB、视频、控制线缆、吊架

1.1.4.18 安装调试费 安装调试费

1.1.4.19 环境布置 吸音墙、灯光、窗帘

1.1.4.20 图像跟踪系统软件 1.1.4.20.1 产品描述

锐取教师/学生自动跟踪系统：该系统通过采用图像分析与模式识别技术，计算出教师位置，控制摄像机转动，保证教师始终处于图像的中央，学生起立发言时，智能判断出学生位置，控制摄像机的转动，教师和学生均无需佩戴任何特殊装置，也无需进行任何操作。

教师/学生自动跟踪系统AT100/AT200是锐取最新推出，用于自动跟踪教学培训环境下的教师和学生的专用硬件设备，使用图像识别技术，智能判断移动的人体目标，驱动摄像机云台自动跟踪，可配合锐取各系列视频编码器，多媒体录播一体机使用。自动跟踪系统采用高性能DSP处理芯片，嵌入式操作系统，稳定可靠。自动跟踪系统具备视频输入和环出接口，视频调试输出接口及以串口，可以广泛用于无人值守拍摄的环境中，模拟人工拍摄的效果，跟踪过程准确平滑。

功能

 自动判别移动人物目标 支持移动人物的识别  支持云台一体机和专业云台的跟踪拍摄

支持云台一体机和专业云台对人物目标跟踪拍摄。 前端液晶面板显示

支持液晶面板显示跟踪系统相关信息。

 前端液晶面板显示

支持液晶面板显示跟踪系统相关信息。特点

 安装简单，调试方便：采用可视化方式进行安装调节。

 跟踪准确度高：采用领先的防抖动人体特征跟踪算法，跟踪过程平滑，准确度高。 实时定位：自动识别目标位置、实时控制摄像头精确定位，并且能够特写模式拍摄；  抗干扰能力强：系统完全不受光线、声音、电磁等外在的环境影响; 兼容性强：标准化云台接口，支持多种云台设备(如SONY EVI/BRC系列和部分国产高清摄像机) 扩展性强：可扩展高清。

教师自动跟踪系统AT200后面板接口定义： ①视频调试输出口 ②教师视频输入口 ③教师视频环出口 ④录播主机控制串口 ⑤教师摄像机控制串口 ⑥学生自动跟踪系统串口 ⑦电源接口 技术指标

 跟踪距离：2M～50M（摄像机的可视范围）；  摄像机安装高度：2～3.5米（标准2-3.5M） 跟踪角度： 0°～355°

 最小跟踪目标：≥4*4像素  通讯接口：RS-232；

 管理接口：RS-232；

 扩展接口：RS-232；

 视频接口：CVBS；

 电

源：外置 5V

学生自动跟踪系统配合定位跟踪拍摄的摄像头一只，对整个教室的学生进行自动跟踪拍摄。

学生自动跟踪系统AT200后面板接口定义： ①视频调试输出口

②学生定位摄像机视频输入口 ③学生定位摄像机视频环出口 ④与教师自动跟踪系统连接串口 ⑤学生摄像机云台控制串口 ⑥教学PC监测串口 ⑦电源接口

1.1.4.20.2 技术参数

能够自动、准确的定位教师/学生的位置，并能实时跟踪拍摄教师/学生，保持教师/学生特写画面或在图像取景的预置范围内。

1、智能图像识别，教师不需佩戴任何定位装置。

2、抗干扰能力强大：不受光线、声音、电磁等等外在的环境影响。

3、设计合理，实现全自动的跟踪功能，连接结构简单，安装实施方便。

4、自动识别目标位置、实时控制摄像头精确定位，并且能够特写模式拍摄。目标位置可动态编辑。

5、兼容性强，标准化云台接口，支持多种云台设备。能识别跟踪物体，控制摄像机云台进行跟踪拍摄，在不同的可编辑动态区域按照一定的课堂教学特点逻辑定义自动执行相应的场景拍摄，执行相应符合教学特点的变换拍摄角度及焦距，能按现场环境自动调节灵敏度，具有抗干扰功能。

1.1.4.21 录播系统管理软件

1、可通过IE浏览器在远程对3路视频和1路VGA信号进行导播切换，最终录制成单流的标准流媒体格式文件，也可将2路视频和1路VGA信号同时录制，录成多流格式的文件。

2、可通过IE浏览器在远程对3路视频进行监视；可通过鼠标点击图像相应位置跟踪物体；同时可对场景大小进行控制。

3、可通过IE浏览器进行设备的远程配置、管理录制和直播等操作。

4、支持跨网段、广域网的直播和点播、支持组播。

5、支持用户分级别管理，用户认证后才能观看相应级别的直播节目。

6、直接生成标准流媒体格式文件，用户使用通用的播放器或嵌入网页方式都有可播放。

7、对生成的文件可进行剪切、拆分、修改和合成。

8、可添加片头片尾，可设置课程信息。

9、多台设备可进行级联直播，满足更多用户收看直播节目。

10、系统直播非网络延时<=1秒。

11、客户端接收直播节目播放，软件许可无数量限制。

12、直播时支持自动断线重连功能。

13、支持文件索引。

14、支持FTP自动上传功能。

教学系统工程 篇7

安全系统工程学, 是近几十年里发展起来的一门新兴学科, 是安全学科领域内的一门重要专业基础课程。“安全系统工程”可为后续的安全类相关课程的学习, 如安全评价、安全管理等打下一定的理论基础。而且也是大部分院校研究生入学考试的专业课, 更是安全工程专业学生在将来从事安全技术工作所必备的基本功。为进一步优化我校“安全系统工程”教学效果, 提高安全工程专业人才的培养质量, 文章对“安全系统工程”的课程建设和教学方面做了一定的探讨和研究。

1 安全系统工程课程教学存在的问题

1.1 教材内容不能与时俱进

我校安全系统工程共40学时, 该课程是一门新兴学科。目前, 安全系统工程学的教材很多, 但由于安全系统工程学研究内容的庞杂性和实际应用的广泛性, 其内容体系滞后于安全系统工程的研究现状及发展动态, 而且与其他相关课程的内容相互重复、交叉, 教与学都有较大困难。而且各类教材的案例也都是大同小异, 而且也主要是化工安全类的例题。

1.2 教学方法缺少互动性

教学中大多教师采用传统的教学方法。为了能按时完成教学大纲和教学任务要求完成的教学内容, 教师往往是在课堂上一味地讲授, 学生则忙着记笔记。学生并没有真正地去思考和理解老师所讲授的知识点, 只是被动地记录和接受, 不易掌握教学内容。这种教学模式缺少互动气氛, 学生的参与度越来越低, 最终课堂变成一言堂, 抹杀了学生的学习兴趣, 限制了学生创新思维能力的发展。

2 安全系统工程课程教学改革

2.1 优化教学内容

河北科技大学《安全系统工程》课程教学对象是安全工程专业三年级第一学期的学生, 教学过程需要综合利用前面学过的高等数学、概率论、运筹学等基础课的知识。同时, 该课程又是其他安全工程专业课的基础, 起着承上启下的作用, 因此应合理规划课程的组织结构和讲课学时, 更好的适应专业发展方向的需要。因此, 针对我校的专业课程设置和毕业生的就业方向, 对课程内容进行了适当的取舍和更新。应重点掌握为四大模块: (1) 系统安全分析; (2) 系统安全评价; (3) 系统安全预测技术; (4) 安全决策。具体研究内容见表1。

2.2 教学方法与教学手段的改革

第一, 采用以多媒体等现代化教学方式教学。充分发挥多媒体教学的优势, 将音频、视频、动画、图片等多媒体信息合理运用到授课过程中。如在讲到HAZOP时, 应用视频动画演示化学反应过程;在讲DOW评价法等章节时, 通过课件演示涉及到的大量表格和数据, 可以节省在黑板上写板书的大量时间, 提高了课堂的教学效率。力求每一页ppt尽量文字少、图片多, 力求整套课件具有严密的逻辑性和条理性。

第二, 改革课堂教学方法。以启发式教学为主, 综合使用“问题教学法”、“形象化教学法”和类比法, 引发学生去思考、分析问题, 激发他们学习的积极性, 提高教学效果。例如, 在FTA中, 以静安区“11·15特大火灾事故”为案例, 利用图片、音频等多媒体信息, 阐述和分析整个事件发生的过程。启发学生对FTA方法的分析过程。

2.3 引入最新研究成果拓宽教学

在授课过程中, 注意科研与教学的有机结合, 引入学术上的最新研究成果和兄弟院校的辅助教学内容, 使教学科研并举, 提高教学活动的生动性, 激发学生听课热情。

一方面, 教学能促进科研。备课、讲课和答疑等环节能不断加深对教材内容的理解, 及时纠正自身原来的一些对概念和问题不清晰、似是而非的理解, 强化一些基本理论和基本方法的掌握, 对科研工作有所帮助。同时, 在教学过程中, 还会形成一些新的想法和思路, 成为科学研究的火花。另一方面, 科研也能促进教学。通过参与和开展与教学内容相关的科研, 就能及时掌握本学科最新的发展动态, 准确地理解和把握本学科的特点、研究方法及其与其他学科之间的关系, 并在讲课时, 将自己的科研体会、科研成果、学术动态等补充到教学过程中, 不仅开拓学生的视野, 提高学习的动力, 而且能提高教学质量。

2.4 课程考核评判标准改革

要提高教学效果, 突出能力培养, 既要改进教学内容和教学方法, 更要改进考核内容和考核形式。学习的目的不纯粹是为通过考试, 而是希望通过课程的教授过程, 培养学生成为具有安全科班出身的综合素质, 可以综合考虑卷面成绩, 实践过程表现, 通过查找资料和讨论解决问题的能力等方面对课程成绩予以综合评判, 充分体现出寓教于乐的思想, 不重蹈读死书、死读书的旧辙。

笔者设计考核中:平时成绩占30%, 期末考试占70%。平时成绩由出勤率、课堂表现情况和课后大作业三部分组成, 各占10%。

期末考试实行教考分离, 并建设了课程考试试题库。试题库的题型为单选题、多选题、填空题、计算题、问答题和论述题, 旨在考查学生在理解的基础上对所学知识的掌握程度。试题库由与该课程相关的各学校的考研真题、执业资格考试真题及本专业几位教师共同所拟, 每次考试由非授课教师从试题库中抽题, 避免漏题的现象。

3 结语

教学改革的目的是提高课堂教学效果, 培养学生学习的积极性和主动性, 从而达到培养学生的分析问题和解决问题的能力。在近年的“安全系统工程”课程实践教学中, 我们通过优化教学内容、改进教学方法和手段、完善考核形式等环节, 收到了较好的教学效果, 在学校教务处期末组织的学生网络评价教学质量中, 连续几年得分均在90分以上。学生对“安全系统工程”的学习积极性明显提高, 期末考试平均在80分以上, 学生在选择毕业论文 (设计) 时也愿意选与本课程相关的题目, 考研率也有较大的提高。

摘要：随着我国高等教育教学目标的转变和学校教学改革实践的深入发展, 《安全系统工程》课程的教学面临着严峻挑战, 需要对传统的教学模式进行创新与改革。论文根据教学实践分析了“安全系统工程”课程教学中存在的问题, 结合近几年学生就业、考研及国家执业资格等方面的实际需求, 从优化教学内容, 改进教学方法和手段, 完善考核形式等方面进行了初步探讨, 目的是使学生将所学知识灵活运用到实践中, 以期提高教学效果。

关键词：安全系统工程,教学改革,教学内容,教学方法

参考文献

[1]傅贵, 周心权, 秦跃平, 等.安全工程本科的“工程型大安全”教学方案构建[J].中国安全科学学报, 2004, 14 (8) :64-67.

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[3]阳富强, 吴超, 覃妤月.安全系统工程学的方法论研究[J].中国安全科学学报, 2009, 19 (8) :10-20.

教学系统工程 篇8

【关键词】物流教育 复合型 本科

【中途分类号】C42【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2009)11-0-02

1 引言

伴随着互联网与信息技术的飞速发展,电子商务逐渐在经济生活中扮演着越来越重要的角色,世界经济经历了农业经济、工业经济,正向知识经济迈进。后工业社会的来临要求抛弃那种单纯依靠增加投入,以消耗资源、污染环境为代价的粗放式增长方式,而发展一种以智力要素投入为主,科技含量高、资源消耗少、环保、人力资源优势可以得到充分发展的新兴工业化发展道路。在这一趋势中,现代服务业特别是现代物流作为重要的生产性服务,起到了支撑性的作用。

长期以来,我国服务业人才的培养没有得到足够的重视,高层次服务人才短缺的现象比较严重。我国物流从上世纪80 年代初高歌猛进,据相关资料显示,截至2010年,中国物流业对相关人才的需求量将达到年均2万至3万人,如果按照当前发展速度,那时我国的物流从业人员缺口将达到600万之巨。而与此相对应的我国高校当前还无法满足物流专业对人才的需求。

广州正在进行向国家申报成立保税物流港,如果获通过审批,和保税区形成港区联动,就能形成一个自由贸易区,因此可以为这个吞吐量全国第三的综合枢纽港引来更多航运、物流巨头加盟。这也给广州甚至广东高校着力研究如何开展应用型物流人才的培养提供了巨大的动力。

2 本科物流教学特点及教学现状分析

物流作为一门实践性、操作性、技术型极强,同时又高度重视以系统的角度进行整体规划、设计与优化的复合型学科,其人才培养面临着很大的难度,要求学生应在掌握必要的基础理论和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域实际工作所必需的基本知识和职业技能。因此作为一所应用型的本科院校,物流教育更应该注意与当地物流发展进行横向联动,发展一种复合实践型的人才培养体系。

作为一所建于2000年9月的独立学院,松田学院大力推进“高校与区域经济社会联动发展”,形成特有的办学方针,以培养应用性、复合型的人才为目标,按“宽口径、厚基础、高素质、强能力”培养要求,强调适应市场需要,重视实践教学环节。但由于受多方面因素限制,和很多本科院校一样,在物流教育方面主要存在以下问题:

2.1 物流教学基础设施不足

物流是一门操作性与实践性较强的学科,需要大量实践分析课程与实训环境的配合。但大部分教师自身实践较少,学校可以争取到与企业合作的机会也很少。另外由于资金等各个方面的原因,学校实验室的建设环境不理想,缺乏主要的物流设备设施与模拟环境。另外从软件的配备上来讲,国内缺乏高质量的配套实验软件以及国内该领域的系统性教材。所以即使是应用型人才的培养计划也是理论课课时居多,实践课的课时却相当少,与该学科实践性强的特点不符,影响了人才培养的质量。

2.2 教学手段单一

虽然大部分基本实现课堂引入多媒体教学形式,但课件的制作水平不高,基本是教案的重现,没有充分体现多媒体视、听效果与教学内容的有机结合,不具有生动性。另外,还有一部分授课方式是传统的板书。物流的学习需要大量图片、视频的演示,将实际操作环境重现,因此传统板书就限制了对图片,特别是复杂图片的引入与讲解,上课大多依靠教师简单的模拟与口述,教学表现力较弱,导致学生大多反映物流课抽象、枯燥。

2.3 师资力量薄弱

物流具有活动多方、作业过程复杂、需求多样等特点,是一个涵盖面非常广、运作环节多的领域。要想培养出理论基础扎实又能适合社会需求的人才,对于物流教师综合素质的要求非常高。现今物流教师的来源多是重点院校毕业的硕博人才,科研能力强,但是大多缺乏实际企业的工作经历,擅长的研究领域没有实际的检验环境,能够将理论转化解决企业实际问题的利器的全面型教师太少。这样在学生实践指导方面就会有所欠缺。

2.4 传统分章节讲授削弱知识结构的系统性

大部分教材对于知识的安排均是以章节的形式体现的,这表现了作者对于知识点的把握、知识层次的梳理。在教学过程中,教师的授课基本上是按照教学大纲的要求,依照教材给出的知识框架进行课程的准备与讲授。但通常情况下一个重点章节所占课时较多,其他次要章节在时间上要做出让步,甚至简单几句带过。但是一门课的学习是一个系统的工作,每一个部分都只是整体的分支,多个分支有机结合才构成完整的知识体系。然而大部分的授课思路被教材的安排所限制,无法站在学科宏观层面按照这门课程的体系框架去授课,以《物流系统分析与设计》为例,一个学期下来学生可能只知道信息系统设计是重点章节,而忽略物流组织的控制设计是对信息系统设计更上层的指导。

3 系统教学法的引入

3.1 引入背景

物流系统分析与设计》这门课教学目的在于通过教与学,使学生正确理解物流系统分析的概念,掌握物流系统分析的普遍规律、基本原理和一般方法,并能综合运用于对实际问题的分析,初步具备解决一般物流系统的定性分析和重要决策问题的定量分析能力,培养学生的综合物流管理素质。

浙江大学沈祖志教授主编的课程教材知识安排系统性和整体性很强,首先阐述物流系统的概念并分析了其内涵,给出了构建物流系统的整体框架,其次针对框架下的组织系统、网络系统、物流控制系统、信息系统、绩效评估系统进行了原理分析、体系构建,可以说这本教材为物流系统的分析与规划提供了很好的思路与工具。

但是课程的某些环节难度较大,特别是一些重点章节花费时间较长,特别是学生系统思维较为薄弱。如果此时讲授仍然按照传统的分章节讲述,学生感觉只学到了组织系统、信息系统、控制系统等单独一方面的知识,很难将这些知识融合,形成物流系统的立体思维。因此针对《物流系统分析与设计》这样注重整体思维培养的课程,作者结合自己的教学实践,提出系统教学法。

为了体现出系统教学法的核心思想,作者将系统教学法与传统教学法在教法设计、教学方式及运用手段等各个方面进行了对比,如表1所示:

3.2 系统教学法的具体实施

首先选择合适的物流企业作为实施对象,由于物流系统的学习涉及的方面非常广,因此企业的选择大多是国内外知名、运作规范的先进物流企业,以第三方企业为佳。原因是第三方企业提供的多样物流服务,设施、设备齐全,操作规范,便于结合教材内容进行分析。

其次组织学生熟悉企业的背景,包括企业的服务范围、企业文化、战略、经营特色、主要合作伙伴与竞争对手;了解企业的主要组织架构、网络覆盖、信息化水平、运作实力;了解企业优劣势,面临的机遇与主要困难;

再次给出企业的组织架构图、企业运营网络图、展示企业信息系统实现的主要功能、并提供企业在绩效管理方面的奖惩措施与考核制度(包括各种指标、评分卡等)。目的是同步给出企业经营涉及的各个方面,避免学生过分注重某一方面,而忽略此元素拥有与其他元素相互作用,相互配合实现企业目标的使命。

最后在给出整体架构的情况下,逐次对于各个方面进行分析与设计指导,以组织架构的分析与设计为例,步骤如下:

1)介绍物流组织结构的演进、发展;

2)讲述几种常见组织类型,并逐一分析优缺点以及适合的企业类型;

3)帮助学生分析企业进行组织选择应该考虑的因素;

4)引导学生按照教材提供的组织设计过程为此案例企业设计组织架构,在结合对现有组织架构分析的基础上,让学生总结自我设计与企业所采用模式各自的优缺点,从对比中学习;

5)最后针对学生设计中存在的缺陷予以总结,强化组织结构系统分析与设计的重要性与分析思路。

3.3 系统教学法效果分析

在教学改革之初,由于案例企业选择难度较大,只是在物流系统控制机制与物流信息系统的分析设计这两个方面进行知识点系统地结合,多数学生表示体会到这两个知识点内在联系,不再是以往得到的两个割裂的平行的知识点,而是一个具有层次之分但又互相联系的框架。当然因为只是初步探索,再加上一堂课只有45分钟,如果过分强调整体展现,也会造成“四处开花”,课堂秩序较乱,学生思维驾驭不了的状况,因此可以多找出一些典型的物流企业,就企业的某两个或三个方面的结合来分析与设计,较为切实可行。

系统教学法另外一个优势就是避免传统案例教学浮于表面的做法,能够让学生按照教材提供的思路与工具、方法,对企业进行多方面深入的分析,不光了解企业好与差,并更能帮助企业分析出薄弱的地方,结合自己的所学提出改善的方法,提高学生解决实际问题的能力。

3.4 与当地企业联动模式下的结合

地方性高校在一个地区的发展中起着非常重要的角色,针对地区实际的需求调整培养重点,输出对整个地区发展所需的合格人才,为一个地区的长远成长提供持续的推动力量。另外科研,作为高校的基本职能之一,更成为地区发展的科技创新基地。而企业作为技术创新的主体,必须吸收高校、科研机构和社会其他技术创新要素,才能更快、更好、持续地增强创新能力,可以为高校的研究提供很好的实践环境。因此两者的联动发展可以实现双赢。

如果在系统教学法的教学改革中可以得到当地企业的大力支持,学校牵线,企业响应,教师带队,引导学生关注所在地区实际物流运营状况,关注社会需求,而不是脱离实际闭门造车,也可以增强学生参与的积极性与热情。在对实际企业分析中,结合企业有关人员的介绍,教师要引导学生依靠教材知识对企业实际情况进行分析,按照课堂讲授的思路进行评价、提供改进思路。最后将学生的成果与企业座谈,让学生接受实践的检验。教师可以结合教学要点与企业的结论对学生薄弱环节进行重点指导,这样教与练相结合,及时反馈与指导可以让学生对于知识有更深入的理解,并培养了综合应用能力。

联动基本思路如下:

(1)学校领导及任课教师深入研究学科及课程特点,分析知识框架,并就本门课程的发展历程、对社会经济各方面的影响、未来趋势与上升空间进行分析、阐述,形成系统报告;

(2)根据知识要求,寻找区域目标企业,调研目标企业的发展历程,理出经营思路及业务重点,了解当前及更远时期内企业具体需求。形成企业调研报告;

(3)根据知识系统报告与企业调研报告,首先分析目标企业与主体课程的密切程度;其次根据教学大纲,确定合理授课思路,据此调整知识框架,确定知识难重点;

(4)将课程知识框架及学生能力规划形成预实施报告,提交企业有关部门,进行联合论证,在符合大纲范围内,进行再次调整,形成最终实施报告;

(5)根据最终实施报告,进行培养目标、课时分配、考查方式、作业要求等各方面的实际安排。

因此系统教学法的实施缺少不了与当地企业的联动,在联动中帮助学生树立理论联系实际、在实践中检验自己所学的意识。高校的研究成果也可以为企业提供较为系统和客观的评价,给出较为科学合理的改善建议,可以促进双方共同成长。

4 结语

教学改革的关键之一在于教师的素质。而物流这样一门系统性和综合性都较强的学科对于教师的理论水平与实践能力都提出了很高的要求。作者所探索的方向就是首先帮助学生建立系统学习物流的意识,然后在教学工作中结合对实际问题的分析设计,帮助学生实现理论的学到企业实际应用的转化,可以为当地的发展输出一批素质较为全面的生力军。

参考文献

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