“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與討論26.doc

“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與討論 摘要：探討了“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”課程在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及考核方式等各個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)與問(wèn)題，并給出了具體的教學(xué)實(shí)施方案；最后還提供了相關(guān)的教學(xué)參考資料。對(duì)于今后“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”課程的教學(xué)具有很好的參考和借鑒價(jià)值。關(guān)鍵詞本文來(lái)自：計(jì)算機(jī)畢業(yè)網(wǎng) ：虛擬現(xiàn)實(shí)；課時(shí)安排；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 引言隨著三維圖形技術(shù)的飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的日益普及，“虛擬現(xiàn)實(shí)”作為一門(mén)新興的學(xué)科越來(lái)越引起人們的重視。許多大學(xué)都開(kāi)始將“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”納入計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)選修課的范疇。但是目前“虛擬現(xiàn)實(shí)”課程的教學(xué)一直沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)范的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容。這一方面是由于“虛擬現(xiàn)實(shí)”是一門(mén)新興的學(xué)科，其知識(shí)領(lǐng)域和研究范疇仍然在不斷地更新與擴(kuò)展；另一方面，虛擬現(xiàn)實(shí)是一種典型的交叉學(xué)科，與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、甚至機(jī)械控制等學(xué)科都有密切聯(lián)系，這使其教學(xué)內(nèi)容比較雜，難以規(guī)范。這兩方面的特點(diǎn)都增加了虛擬現(xiàn)實(shí)課程的教學(xué)難度。目前還沒(méi)有一本普遍認(rèn)可的權(quán)威性的教材；各學(xué)校的授課教師也都處于自己摸索，自由發(fā)揮的境地。我們認(rèn)為有必要對(duì)這門(mén)課程的教學(xué)進(jìn)行分析與探討，給出一個(gè)相對(duì)可行的教學(xué)方案，促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的普及和發(fā)展。本文根據(jù)北京林業(yè)大學(xué)信息學(xué)院“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”課程的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，參考國(guó)內(nèi)相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容，并結(jié)合授課老師在虛擬現(xiàn)實(shí)方面的科研和開(kāi)發(fā)體會(huì)，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、考核方式以及教學(xué)參考資料等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析和論述。以期給其他教學(xué)工作者以及自學(xué)人員以參考和借鑒，并起到拋磚引玉之作用。1教學(xué)目標(biāo)北京林業(yè)大學(xué)信息學(xué)院“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”課程主要面向計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)三年級(jí)學(xué)生，并在三年級(jí)第二學(xué)期開(kāi)設(shè)。在此之前，這些學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)相關(guān)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論課程及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，已經(jīng)具備了學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)課程的知識(shí)基礎(chǔ)。與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等技術(shù)性、理論性很強(qiáng)的課程不同，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更傾向于是一種構(gòu)建在基礎(chǔ)技術(shù)之上的應(yīng)用型、綜合型技術(shù)，而且其在社會(huì)領(lǐng)域中的應(yīng)用性和表現(xiàn)性也要大大多于基礎(chǔ)技術(shù)。為此，我們將虛擬現(xiàn)實(shí)課程定位為：以理論技術(shù)為基礎(chǔ)，偏重實(shí)際應(yīng)用。這樣的定位對(duì)于學(xué)生體會(huì)理論知識(shí)到應(yīng)用知識(shí)的轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的興趣以及提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用技能都很有裨益。我們制定的教學(xué)目標(biāo)為：(1) 使學(xué)生了解虛擬現(xiàn)實(shí)的基本概念，理解虛擬現(xiàn)實(shí)的基本理論與技術(shù)；(2) 了解虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的接口設(shè)備和軟件系統(tǒng)；(3) 掌握一種常用的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)系統(tǒng)，培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力；(4) 培養(yǎng)學(xué)生具有理論分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)目標(biāo)的第一條是關(guān)于基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)。第二條是讓學(xué)生從應(yīng)用層面上廣泛地了解虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的軟硬件，從而對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的概念及其應(yīng)用領(lǐng)域有一個(gè)更為直觀的體會(huì)，并拓展其知識(shí)面。第三條則是鍛煉學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，課程10個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)都放在這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)上。通過(guò)學(xué)習(xí)一個(gè)具體的平臺(tái)系統(tǒng)，也可以加深學(xué)生對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的理解。第四條目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)則蘊(yùn)含在學(xué)生理論技術(shù)的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)的完成以及期末課程報(bào)告和項(xiàng)目設(shè)計(jì)的考核中。圍繞這個(gè)教學(xué)目標(biāo)，我們安排了30個(gè)學(xué)時(shí)的課程，包括20個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)和10個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)。下面將針對(duì)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、考核方式以及教學(xué)參考資料等方面分別展開(kāi)論述。2課堂教學(xué)我院“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”課程安排了20個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)，每次2學(xué)時(shí)，共10次課。本節(jié)給出了我們?cè)谡n堂教學(xué)過(guò)程中的主要教學(xué)內(nèi)容，并對(duì)各部分教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了分析和討論。(1) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概論(2學(xué)時(shí))介紹虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本概念、特點(diǎn)以及目前國(guó)際上該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用情況。具體內(nèi)容包括：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基本概念及其特點(diǎn)；虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的組成和分類(lèi)；虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展史；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與發(fā)展。本次課程是虛擬現(xiàn)實(shí)課程的開(kāi)篇之講，一方面要開(kāi)宗明義，讓學(xué)生明確何為虛擬現(xiàn)實(shí)，并對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的各方面都有一個(gè)大致的了解，以為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起到鋪墊作用；另一方面，通過(guò)講解虛擬現(xiàn)實(shí)的廣泛應(yīng)用，要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)的重要意義，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)興趣。由于虛擬現(xiàn)實(shí)是一個(gè)飛速發(fā)展的學(xué)科，因此“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用”和“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與發(fā)展”這兩部分內(nèi)容要求教師在備課時(shí)查閱最新資料，不斷更新講義內(nèi)容。如果教師在虛擬現(xiàn)實(shí)的相關(guān)領(lǐng)域有過(guò)具體的科研或應(yīng)用經(jīng)歷的話，那么對(duì)于充實(shí)這部分教學(xué)內(nèi)容是非常有幫助的。(2) 虛擬現(xiàn)實(shí)的接口設(shè)備(4學(xué)時(shí))介紹與虛擬現(xiàn)實(shí)有關(guān)的傳感技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的各種交互設(shè)備及其原理與特點(diǎn)。具體內(nèi)容包括：虛擬現(xiàn)實(shí)有關(guān)的人的因素(視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、身體感覺(jué))；虛擬現(xiàn)實(shí)接口設(shè)備(包括視覺(jué)顯示設(shè)備、聽(tīng)覺(jué)顯示設(shè)備、跟蹤設(shè)備、觸覺(jué)與力覺(jué)顯示設(shè)備等)。這次內(nèi)容中涉及到許多硬件設(shè)備的介紹，看似屬于泛泛而談的一次課，但卻絕不能泛泛而備，因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)的精髓即體現(xiàn)于其接口設(shè)備。這次內(nèi)容的講解一方面會(huì)大大拓展學(xué)生的眼界，另一方面也包含了一些非常重要的概念和理論，如視覺(jué)暫留、立體視覺(jué)、立體聽(tīng)覺(jué)等。在這次內(nèi)容的講解過(guò)程中，由于教師和學(xué)生一般都不具備機(jī)械控制等方面的知識(shí)，因此許多硬件設(shè)備(如傳感器)的原理很難講得透徹。我們的經(jīng)驗(yàn)是，不需深究細(xì)節(jié)，只需描述大概原理即可。而且在講解設(shè)備時(shí)一定要配合圖片、視頻等多媒體手段。如果條件許可，還可以進(jìn)行實(shí)物的演示。這些手段將給學(xué)生留下深刻的印象，達(dá)到良好的教學(xué)效果。(3) 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的相關(guān)軟件(4學(xué)時(shí))介紹構(gòu)成虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的各層次軟件。具體內(nèi)容包括：(a) 概述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的各層次軟件，包括基礎(chǔ)圖形庫(kù)、幾何建模工具、圖像處理工具、音頻處理工具、虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)軟件、虛擬現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)范語(yǔ)言(VRML)以及基于圖象的建模和繪制工具。(b) 重點(diǎn)講解虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)軟件。以目前國(guó)際上最為流行的幾種平臺(tái)軟件為例進(jìn)行介紹，這些軟件包括Vega、World Tool Kit (WTK)、VTree、VR-Platform和Virtools。這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)將使學(xué)生了解組成虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的各層次軟件及其特點(diǎn)。其中“虛擬現(xiàn)實(shí)標(biāo)記語(yǔ)言(VRML)”將在下一部分教學(xué)內(nèi)容中詳細(xì)介紹，而這次教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)是虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)軟件。虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)軟件最能體現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的完整雛形，也最接近虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用前沿，因此值得重點(diǎn)介紹。在列舉的幾款平臺(tái)軟件中，我們重點(diǎn)介紹VR-Platform和Virtools，并選擇其中的一個(gè)(我們選了VR-Platform)配合4個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行上機(jī)學(xué)習(xí)。選擇這兩款軟件，一方面因?yàn)樗鼈兡壳拜^為流行，應(yīng)用場(chǎng)合很廣；另一方面它們都有免費(fèi)試用版，大大降低了學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的門(mén)檻。通過(guò)對(duì)平臺(tái)軟件的課堂學(xué)習(xí)及上機(jī)實(shí)踐，可以培養(yǎng)學(xué)生初步的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力。(4) 虛擬現(xiàn)實(shí)標(biāo)記語(yǔ)言VRML(4學(xué)時(shí))介紹VRML語(yǔ)言的基本概念、語(yǔ)言結(jié)構(gòu)及其使用方法。具體內(nèi)容包括：VRML簡(jiǎn)介；VRML的歷史；VRML的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)；VRML與3DS Max。通過(guò)這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，將使學(xué)生能夠運(yùn)用VRML語(yǔ)言完成簡(jiǎn)單虛擬場(chǎng)景的開(kāi)發(fā)。VRML是虛擬現(xiàn)實(shí)概念應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的一個(gè)重要體現(xiàn)。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，VRML目前還不能構(gòu)建出一個(gè)真正意義上的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，因?yàn)閂RML中還沒(méi)有包括立體視覺(jué)效果，還沒(méi)有考慮除視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)以外的其他感官刺激。但是，我們還是要花4個(gè)學(xué)時(shí)來(lái)詳細(xì)介紹VRML，這是因?yàn)?1) VRML是一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)證了的語(yǔ)言規(guī)范，其功能也在不斷的完善之中，具有很好的發(fā)展前景；(2) VRML在目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中應(yīng)用很廣，學(xué)習(xí)VRML可以使學(xué)生具備一門(mén)實(shí)際的技能；(3) 通過(guò)對(duì)VRML的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)到復(fù)雜虛擬場(chǎng)景的組織方法，并了解到場(chǎng)景表現(xiàn)方面的許多重要概念和原理，如LOD(Level of Detail)技術(shù)、Billboard技術(shù)、紋理映射技術(shù)、高程圖、光照參數(shù)等等。對(duì)這些概念的了解可能比單純記憶VRML具體語(yǔ)句的寫(xiě)法更為重要。 VRML還配合了6個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。(5) 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)(共6學(xué)時(shí))介紹虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中與真實(shí)感繪制、聲音模擬、自然交互等有關(guān)的重要技術(shù)。具體內(nèi)容包括：幾何建模技術(shù)(包括B-Rep表示法、曲面造型、粒子系統(tǒng)等內(nèi)容)；真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)(包括紋理映射、環(huán)境映射、凹凸紋理、光照方程等內(nèi)容)；三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)；實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)技術(shù)；基于圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(包括全景圖、同心拼圓、光流場(chǎng)等內(nèi)容)。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，將使學(xué)生了解多種重要的虛擬現(xiàn)實(shí)原理性技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生的理論水平，并培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力。與前面2、3、4部分內(nèi)容不同，這部分內(nèi)容更偏重于原理性介紹。但是在教學(xué)過(guò)程中可以努力將這些理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合進(jìn)行介紹。例如真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)中的紋理映射、光照方程光照等技術(shù)都在VRML語(yǔ)言中有直接的體現(xiàn)，可結(jié)合VRML語(yǔ)言學(xué)習(xí)；基于圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的“全景圖技術(shù)”應(yīng)用廣泛，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也不難，可以引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)。總之，虛擬現(xiàn)實(shí)理論的學(xué)習(xí)若能和實(shí)踐相結(jié)合，將對(duì)學(xué)生具有更大的啟發(fā)作用和吸引力。這是在這部分教學(xué)過(guò)程中需要著重考慮的問(wèn)題。3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)我們將10個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)劃分為兩大部分：前四個(gè)學(xué)時(shí)引導(dǎo)學(xué)生使用VR平臺(tái)軟件VR-Platform(也可以考慮換成Virtools)；后六個(gè)學(xué)時(shí)用來(lái)學(xué)習(xí)VRML。在實(shí)驗(yàn)VR-Platform時(shí)，我們提供了一個(gè)有關(guān)VR-Platform安裝使用的入門(mén)步驟文檔，并給出了幾個(gè)小練習(xí)供學(xué)生完成。此外，我們列出了VR-Platform的一個(gè)資源網(wǎng)站，學(xué)生可以自己查閱資料，學(xué)習(xí)更高級(jí)的功能。4個(gè)學(xué)時(shí)的時(shí)間對(duì)于學(xué)習(xí)VR-Platform太短，不過(guò)學(xué) 摘要:本文探討“ARM嵌入式系統(tǒng)”課程教材普遍存在的問(wèn)題,在借鑒現(xiàn)有教材的同時(shí),我校將自身的工程和學(xué)習(xí)實(shí)踐引入教學(xué)過(guò)程中,以“實(shí)用、有趣、建立學(xué)生自信”為指導(dǎo)思想,探索嵌入式系統(tǒng)教學(xué)方法。在理論教學(xué)中,從工程實(shí)踐中積累大量素材,設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容力求接近工程實(shí)踐,又帶有一定的趣味性和啟發(fā)性;在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),以活潑的實(shí)驗(yàn)來(lái)促進(jìn)理論教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性。關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng)課程;教學(xué)方法;教學(xué)手段1教學(xué)現(xiàn)狀近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在我國(guó)以嵌入式系統(tǒng)為代表的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的最新成果不斷被應(yīng)用在航空航天、工業(yè)控制、儀器儀表、消費(fèi)電子等領(lǐng)域,直接導(dǎo)致了我國(guó)嵌入式系統(tǒng)的市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng),嵌入式領(lǐng)域中的人才需求日益旺盛,人才缺口在逐漸擴(kuò)大。高等學(xué)校人才培養(yǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上嵌入式系統(tǒng)方向新形勢(shì)的要求,而嵌入式系統(tǒng)作為新興課程,面臨著如下困難:嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)多,涉及內(nèi)容廣泛,新知識(shí)更新快;教學(xué)中容易產(chǎn)生過(guò)分偏軟或偏硬的現(xiàn)象,理論和實(shí)踐結(jié)合少;嵌入式系統(tǒng)設(shè)備價(jià)格貴,且容易毀壞,多數(shù)高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足這些原因的直接后果是使得高校都面臨著嵌入式系統(tǒng)課程孤立、課程不全、實(shí)踐能力弱、創(chuàng)新意識(shí)薄弱、與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)等問(wèn)題1-3。ARM課程作為嵌入式方向的一個(gè)重要基礎(chǔ)課程,是學(xué)生跨入專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)的橋梁,然而ARM課程可供選擇的教材不多,現(xiàn)有教材中最明顯的特征是內(nèi)容生硬,學(xué)生很難把抽象的知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合并具體應(yīng)用,而多數(shù)教材剛面世不久,很難形成經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證的教程。參考文獻(xiàn)3是目前ARM嵌入式課程應(yīng)用最為成功的教材之一,其配套課件、實(shí)驗(yàn)資源都非常全面,可惜的是其教學(xué)內(nèi)容是以芯片描述方法來(lái)表述,很少啟發(fā)內(nèi)容和擴(kuò)展內(nèi)容,適合工程人員,卻不適合剛接受該門(mén)課程的學(xué)生。如何正確處理現(xiàn)有教學(xué)資料,并研究出一套符合廣大學(xué)生的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容是該專(zhuān)業(yè)方向建設(shè)的一個(gè)重要內(nèi)容。本文將結(jié)合教學(xué)實(shí)際工作,談?wù)勛髡邔?duì)本課程教學(xué)方法的一些理解。2教學(xué)方法研究正確處理現(xiàn)有教學(xué)資料,在借鑒現(xiàn)有教材的同時(shí)應(yīng)不斷融入更符合教學(xué)規(guī)律的教學(xué)內(nèi)容。我校將自身的工程和學(xué)習(xí)實(shí)踐引入教學(xué)過(guò)程中,以“實(shí)用、有趣、建立學(xué)生自信”為指導(dǎo)思想,探索嵌入式系統(tǒng)教學(xué)方法。在理論教學(xué)中,適當(dāng)借鑒調(diào)整現(xiàn)有教材,同時(shí)大量引入活潑生動(dòng)的教學(xué)實(shí)例和相關(guān)的工程應(yīng)用,即從工程實(shí)踐中總結(jié)大量素材,教學(xué)內(nèi)容力求接近工程實(shí)踐,又帶有一定的趣味性和啟發(fā)性,讓學(xué)生知道如何將學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用到工程實(shí)踐中。同時(shí)與實(shí)際工程應(yīng)用聯(lián)系不大且難于理解的內(nèi)容,適當(dāng)取舍、甚至略棄,減少學(xué)生學(xué)習(xí)課程時(shí)的挫折感。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),以活潑的實(shí)驗(yàn)來(lái)促進(jìn)理論教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性。具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。 (1) 對(duì)教材內(nèi)容作適當(dāng)編排和修正,使之更適合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律。教學(xué)任務(wù)的目的是讓學(xué)生在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握教學(xué)大綱所要求的學(xué)習(xí)內(nèi)容。從教學(xué)總體上看對(duì)教學(xué)內(nèi)容及授課章節(jié)適當(dāng)編排和修正,對(duì)教學(xué)效果能起到一定的促進(jìn)作用。表1是原教材第5章的課程安排,15節(jié)的內(nèi)容都是在介紹ARM的內(nèi)部結(jié)構(gòu),內(nèi)容抽象,支持實(shí)驗(yàn)較少,學(xué)生往往學(xué)完這幾章后,因?yàn)椴荒芸吹街苯拥男Ч?注意力開(kāi)始下降,對(duì)學(xué)習(xí)后續(xù)課程失去信心。表2是修正后的內(nèi)容安排,我們將一些容易掌握并能夠引發(fā)學(xué)生注意力、容易看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的章節(jié)安排在前面,以一種先易后難、先外后內(nèi)的方式編排教學(xué)內(nèi)容,收到了非常好的教學(xué)效果,但并不影響教學(xué)大綱所規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容。 (2) 通過(guò)設(shè)計(jì)有趣的案例來(lái)吸引學(xué)生。大學(xué)生活潑好動(dòng),想象力豐富,只要是符合年青人特點(diǎn)的想法他們都會(huì)接受,并愿意付諸實(shí)際行動(dòng),比如教他們用簡(jiǎn)單的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)一段活潑的音樂(lè),他們就變得興趣盎然,比如我們提供一段樂(lè)譜,當(dāng)他們用自己編寫(xiě)的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)這些音樂(lè)的播放的時(shí)候,他們大部分都變得專(zhuān)注起來(lái)。這些例子的代碼簡(jiǎn)短且容易實(shí)現(xiàn),下面是用蜂鳴器播放兩只老虎的實(shí)現(xiàn)代碼:const intmusic_book=8,9,10,8,8,9,10,8,10,11,12,10,11,12, 12,13,12,11,10,8, 12,13,12,11,10,8,8,5,8, 8,5,8;void ini_player() PINSEL0 = 0x00008000;/ 設(shè)置PWM6連接到P0.7管腳 PWMPR = 0x00;/ 不分頻,計(jì)數(shù)頻率為Fpclk PWMMCR = 0x02;/ 設(shè)置PWMMR0匹配時(shí)復(fù)位PWMTC PWMMR0 =Fpclk/NOTE1/ 設(shè)置PWM周期 PWMMR2 =(Fpclk/NOTE1)*0.8;/ 設(shè)置PWM占空比 PWMLER = 0x05; / PWMMR0、PWMMR2鎖存 PWMPCR = (110); / 允許PWM2輸出,單邊PWM PWMTCR = 0x09;/ 啟動(dòng)定時(shí)器,PWM使能intmain(void) int i=0;ini_player();while(1 PWMTC=0;PWMMR0 =Fpclk/NOTE music_booki;/ 設(shè)置PWM周期PWMMR2 =(Fpclk/NOTE music_booki )*0.8;/ 占空比為%20 PWMLER = 0x05;/ PWMMR0、PWMMR2鎖存delay(40);i+;i=i%35; return(0);(3) 注重與其他課程的聯(lián)系,增進(jìn)學(xué)生課程間銜接能力。在教學(xué)實(shí)踐中,適當(dāng)綜合學(xué)生以前所學(xué)過(guò)的知識(shí),不僅能夠幫學(xué)生理解現(xiàn)在的知識(shí)和復(fù)習(xí)以前的知識(shí),更能提升學(xué)生的擴(kuò)展能力。例如在講授GPIO的功能時(shí),可以設(shè)計(jì)如圖1用GPIO控制74138實(shí)現(xiàn)LED顯示的電路,并要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)如下內(nèi)容。請(qǐng)根據(jù)圖1中提供的電路,設(shè)計(jì)一套由LPC2290控制實(shí)現(xiàn)跑馬燈效果的方案,要求如下: 跑馬燈速度可調(diào)功能; 通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)跑馬燈開(kāi)關(guān)控制功能。圖174138控制接口電路計(jì)算機(jī)系學(xué)生在程序、軟件編寫(xiě)能力應(yīng)該有相對(duì)高的要求,學(xué)生只滿足于上課內(nèi)容是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,盡可能多掌握一些與本門(mén)課程相關(guān)的開(kāi)發(fā)工具,特別是鼓勵(lì)學(xué)生利用PC機(jī)的軟件開(kāi)發(fā)工具設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)作品,例如讓學(xué)生在PC機(jī)上設(shè)計(jì)一個(gè)能夠編輯顯示圖片、同時(shí)將圖片傳輸?shù)紸RM平臺(tái)顯示的系統(tǒng),如圖2所示。圖2顯示圖片(4) 改善課堂教學(xué)手段,通過(guò)輔助教學(xué)軟件、課堂游戲來(lái)幫助學(xué)生理解晦澀難懂的內(nèi)容。學(xué)生對(duì)新知識(shí)點(diǎn)或晦澀難懂的內(nèi)容的理解會(huì)存在一定的困難,如何把抽象難理解的事物變成有趣容易理解的事物需要運(yùn)用多種輔助教學(xué)手段。在理論教學(xué)初期,我們?cè)O(shè)計(jì)了很多模擬數(shù)字電路功能的“軟件芯片”,通過(guò)在多媒體教室PC機(jī)演示“芯片”功能,幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和課程入門(mén)。 另外,從游戲中學(xué)習(xí)知識(shí)是調(diào)動(dòng)群體思考積極性的一種非常有效的方式,學(xué)生們可以在游戲中討論,分享游戲中的成敗得失,從而獲得對(duì)知識(shí)的透徹理解,例如:在講授向量中斷控制器時(shí),設(shè)計(jì)“看看你能不能當(dāng)CPU?”的課堂游戲,經(jīng)過(guò)多場(chǎng)游戲的訓(xùn)練,學(xué)生可以對(duì)中斷的概念、中斷的響應(yīng)方法有了很清晰的認(rèn)識(shí)。(5) 注重聯(lián)系實(shí)際,突出實(shí)踐意義,通過(guò)展開(kāi)引導(dǎo)來(lái)啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新。ARM課程教學(xué)環(huán)節(jié)包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué),應(yīng)正確處理兩者關(guān)系,達(dá)到理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)教學(xué)相長(zhǎng)的目的。同時(shí)教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)給學(xué)生留有足夠的想象空間,引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)邏輯思維能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力。通過(guò)嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué),使學(xué)生掌握系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法,為他們今后在信息技術(shù)天地中馳騁奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如,設(shè)計(jì)從PC機(jī)傳輸一張顯示圖片到ARM實(shí)驗(yàn)平臺(tái)顯示這樣的工程,學(xué)生往往并沒(méi)有意識(shí)到這樣小小的一個(gè)工程能有什么現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)聯(lián)系到放置在路口、火車(chē)站的LED大屏幕顯示器的時(shí)候,他們發(fā)現(xiàn)了這樣的工程的意義,而綜合性的實(shí)驗(yàn)作品往往都有其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。(6) 以實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái),以科研項(xiàng)目為載體,將科研成果轉(zhuǎn)化成教學(xué)案例。在教學(xué)活動(dòng)中,結(jié)合每位教師的科研項(xiàng)目,將科研成果轉(zhuǎn)化成教學(xué)案例,并吸收動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生到科研活動(dòng)中來(lái),在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力。以實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái),以科研項(xiàng)目為載體,借鑒國(guó)外課程建設(shè)的特點(diǎn),最終形成具有自身特色、課程條理清楚、工程實(shí)踐能力強(qiáng)的嵌入式系統(tǒng)工程人才培養(yǎng)體系。3結(jié)語(yǔ)我院計(jì)算機(jī)系在2006屆開(kāi)始將計(jì)算機(jī)科學(xué)方向定位于嵌入式系統(tǒng)方向,經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐和嘗試,實(shí)驗(yàn)設(shè)備日趨完善,課程設(shè)置日趨科學(xué),在教學(xué)上獲得了可喜的成績(jī),這幾年來(lái)我院嵌入式方向?qū)W子屢屢在博創(chuàng)杯全國(guó)大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽、周立功杯中國(guó)大學(xué)生嵌入式競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生信息安全競(jìng)賽等等國(guó)賽、省賽中獲得佳績(jī),這和我們?cè)诮虒W(xué)思路和教學(xué)手段的創(chuàng)新有著密不可分的聯(lián)系。ARM課程建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期、艱難的任務(wù),新知識(shí)更新速度明顯快于傳統(tǒng)學(xué)科,教學(xué)上可借鑒的經(jīng)驗(yàn)少。需要學(xué)院、教師的多方努力,在實(shí)際工作中敢于實(shí)踐,不斷改革教學(xué)方法,調(diào)整課程設(shè)置,實(shí)時(shí)吸收新思想,才能不斷完善優(yōu)秀的教學(xué)方法和手段,為企業(yè)培養(yǎng)出動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力強(qiáng)的研發(fā)人才。4參考文獻(xiàn):1 馬義德,湯書(shū)森,張北斗,等. 嵌入式系統(tǒng)課程群建設(shè)與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)J. 高等理科教育,2004(8):23-25.2 仲偉波,包亞萍,付躍文,等. 關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的幾點(diǎn)思考J. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006(12):25.3 周立功,王祖麟,陳明計(jì),等. ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程M. 3版. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.4 俸皓. 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系改革的探討J. 科技信息:科學(xué)教研,2007(12):30.Reform of the Digital Logic Circuit Teaching and Construction of Experiment PlatformDENG Chun-jian, LI Wen-sheng, YANG Liang, LIU Wei(Zhongshan Institute, University of Electronic Science and Technology of China, Zhongshan 5 基于XML的Web站點(diǎn)訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)和分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵字:訪問(wèn)統(tǒng)計(jì);XML;分析;監(jiān)聽(tīng)器 摘要:對(duì)站點(diǎn)訪問(wèn)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析是是改進(jìn)和完善網(wǎng)站功能的重要依據(jù),是對(duì)網(wǎng)站信息進(jìn)行的數(shù)據(jù)挖掘。本文在對(duì)訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)的需求分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于XML的Web站點(diǎn)訪問(wèn)和分析系統(tǒng),它克服了傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)分析和日志分析中數(shù)據(jù)類(lèi)型相對(duì)簡(jiǎn)單的弊端,為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析提供一個(gè)友好的平臺(tái)。 一、前言 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)我們的工作和生活都產(chǎn)生了重大的影響,它使人們工作更便利,效率更高。網(wǎng)站作為聯(lián)系人機(jī)的界面以及進(jìn)行信息處理的重要場(chǎng)所,其以信息量多、信息更新快、宣傳效果好、網(wǎng)站宣傳全(全方位,全天候,全世界)、涉及范圍廣、開(kāi)展工作便利等優(yōu)勢(shì)逐漸被廣大企事業(yè)單位以及個(gè)人所青睞,它最初承載信息、展示信息發(fā)展到現(xiàn)在的獲取信息和挖掘信息的場(chǎng)所,通過(guò)站點(diǎn)所承載的信息進(jìn)行分析和利用已成為開(kāi)發(fā)網(wǎng)站的另一個(gè)重要目的。網(wǎng)站的訪問(wèn)量(即流量)是用來(lái)描述訪問(wèn)一個(gè)網(wǎng)站的用戶數(shù)量以及用戶所瀏覽的網(wǎng)頁(yè)數(shù)量等指標(biāo),常用的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)包括網(wǎng)站的獨(dú)立用戶數(shù)量、總用戶數(shù)量(含重復(fù)訪問(wèn)者)、網(wǎng)頁(yè)瀏覽數(shù)量、每個(gè)用戶的頁(yè)面瀏覽數(shù)量、用戶在網(wǎng)站的平均停留時(shí)間等。流量的多少表示該網(wǎng)站所受關(guān)注的程度,而不同用戶訪問(wèn)網(wǎng)站的目的也隱藏著不同的信息,所以如何通過(guò)流量分析得到各種有用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)從而提升站點(diǎn)的吸引力。 二、系統(tǒng)功能需求分析 從網(wǎng)站管理者的角度來(lái)講,對(duì)訪問(wèn)的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析,從中發(fā)現(xiàn)用戶訪問(wèn)網(wǎng)站的規(guī)律,并將這些規(guī)律與網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)策略等相結(jié)合,從而發(fā)現(xiàn)目前網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)活動(dòng)中可能存在的問(wèn)題,為進(jìn)一步修正或重新制定網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)策略提供依據(jù)的一種分析方法1。網(wǎng)站訪問(wèn)流量分析是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)效果評(píng)價(jià)和網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)診斷的重要依據(jù)。傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)的信息包括獲取網(wǎng)站訪問(wèn)總量的統(tǒng)計(jì)、IP地址的信息統(tǒng)計(jì)、頁(yè)面訪問(wèn)量統(tǒng)計(jì)、內(nèi)容訪問(wèn)量統(tǒng)計(jì)等。雖然這種統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)能對(duì)網(wǎng)站的狀態(tài)進(jìn)行描述,用戶也可以通過(guò)對(duì)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出相應(yīng)的結(jié)論,但這種簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)顯然不能針對(duì)訪問(wèn)者行為進(jìn)行跟蹤和記錄,因此實(shí)際應(yīng)用的意義不大。文獻(xiàn)2和文獻(xiàn)3分別是利用不同技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)以上功能的統(tǒng)計(jì)和分析系統(tǒng)。網(wǎng)站訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)作為網(wǎng)站的分析器,它應(yīng)該具備有對(duì)網(wǎng)站信息、訪問(wèn)流量等做全方位的統(tǒng)計(jì)和分析,以便準(zhǔn)確地了解網(wǎng)站的被訪問(wèn)情況,能夠從用戶訪問(wèn)時(shí)的信息進(jìn)行捕捉,并從分析中獲取一些有用的數(shù)據(jù),為網(wǎng)站的建設(shè)提供整改依據(jù),而商業(yè)網(wǎng)站則可以并通過(guò)對(duì)網(wǎng)站流量數(shù)據(jù)的充分采集和統(tǒng)計(jì)分析幫助于商家或企業(yè)制定決策。為此統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)應(yīng)該具有以下功能。 (一)收集信息:通過(guò)不同渠道收集對(duì)網(wǎng)站的建設(shè)和決策有用的信息。 (二)處理信息:包括統(tǒng)計(jì)信息和分析信息。 (三)顯示處理結(jié)果:能直觀地通過(guò)圖表和總結(jié)性的文字把處理結(jié)果展示給管理人員,以便于能從中快速捕捉有用信息。 (四)提出合理建議:能對(duì)處理并提出一些合理性的建議。 (五)訂制的功能:根據(jù)不同類(lèi)型的網(wǎng)站的不同需求提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)獲取渠道和分析方法。 三、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 為了設(shè)計(jì)一個(gè)能滿足各不同站點(diǎn)的訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)和分析系統(tǒng),必須先對(duì)網(wǎng)站的統(tǒng)計(jì)和分析的功能需求進(jìn)行調(diào)查分析,這樣統(tǒng)計(jì)和分析的系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)才能有利于網(wǎng)站的改進(jìn)。因此本文主要是設(shè)計(jì)一個(gè)面向服務(wù)的網(wǎng)站訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)和分析系統(tǒng),其功能結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖1 網(wǎng)站訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)和分析系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 其中所要統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)類(lèi)型和如何顯示相關(guān)分析結(jié)果都必須由具體的網(wǎng)站需求來(lái)決定,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中各部分的功能如下: 網(wǎng)站訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng):用于獲取訪問(wèn)信息,并對(duì)訪問(wèn)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。包括流量信息統(tǒng)計(jì)、歷史報(bào)表統(tǒng)計(jì)、訪客信息統(tǒng)計(jì)和頁(yè)面信息統(tǒng)計(jì)等。 數(shù)據(jù)庫(kù):是用來(lái)存儲(chǔ)網(wǎng)站訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)后的數(shù)據(jù),可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)的需要分類(lèi)進(jìn)行存儲(chǔ)。 網(wǎng)站信息分析系統(tǒng):利用已有的統(tǒng)計(jì)分析工具把存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。并把分析的結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中以便隨時(shí)提出再分析和再利用。 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器:能夠?yàn)橛锰峁┌ú樵?、更新、事?wù)管理、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制等服務(wù)。 Web頁(yè)面:用以提供一個(gè)友好的人機(jī)界面,通過(guò)頁(yè)面可以設(shè)計(jì)好分析結(jié)果的展現(xiàn)方式。 四、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的服務(wù)器環(huán)境如下: 1.操作系統(tǒng)平臺(tái):WindowsXP。 2.Java開(kāi)發(fā)環(huán)境:JDK6.0。 3.Web服務(wù)器:APacheTomcat6.0。 4.數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器:MySQL5.0。 (一)系統(tǒng)界面 為了讓管理人員能直觀快速地獲取網(wǎng)站訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)分析信息,所有信息都通過(guò)Web頁(yè)面顯示。系統(tǒng)主要頁(yè)面包括管理員登錄頁(yè)面、收集訪問(wèn)者特定信息的頁(yè)面、各統(tǒng)計(jì)頁(yè)面等,另外還根據(jù)不同網(wǎng)站的不同需求,按特定模式顯示統(tǒng)計(jì)和分析結(jié)果的頁(yè)面。本系統(tǒng)是通過(guò)開(kāi)發(fā)工具M(jìn)yEeliPse6.0IDE來(lái)完成JSP頁(yè)面設(shè)計(jì),利用JSP來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有友好的人機(jī)交互界面。除了具有顯示統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)外,信息的處理結(jié)果、決策的建議等都要通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)功能的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)來(lái)展現(xiàn)。為了便于用戶對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽和統(tǒng)計(jì),系統(tǒng)的頁(yè)面都是使用Java開(kāi)源報(bào)表制作工具Cewolf,其內(nèi)核是基于著名的Java圖表生成工具JFreechart;站點(diǎn)訪問(wèn)量統(tǒng)計(jì)的曲線報(bào)表是通過(guò)DAO層從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù);訪問(wèn)來(lái)源統(tǒng)計(jì)報(bào)表、瀏覽器統(tǒng)計(jì)報(bào)表和操作系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表均由相應(yīng)的XML文件生成。 (二)數(shù)據(jù)源的配置 本系統(tǒng)數(shù)據(jù)源是apache的dbcp連接池,在編程中是需要dbcp開(kāi)發(fā)包中的mons.dbcp.BasicDatasource類(lèi)實(shí)現(xiàn)。在該項(xiàng)目中Basic.DataSource類(lèi)是由Spring來(lái)負(fù)責(zé)管理的,也就是說(shuō)是Spring的applicationContext配置文件中對(duì)datasourcebean的配置。以下為applicationContext中有關(guān)數(shù)據(jù)源的部分代碼。 (三)數(shù)據(jù)的收集 本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的收集除了通過(guò)JSP的 request對(duì)象獲取用戶輸入的信息外,另外系統(tǒng)還可以通過(guò)監(jiān)聽(tīng)器(Listener)和攔截器(Filter)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 1.監(jiān)聽(tīng)器的配置 Listener模式是Java的事件處理模型中推薦使用的事件代理模型,當(dāng)事件觸發(fā)后,就被發(fā)送到obj,由obj對(duì)象處理該事件。在Web應(yīng)用中Listener是Servlet的監(jiān)聽(tīng)器,它可以監(jiān)聽(tīng)客戶端的請(qǐng)求、服務(wù)端的操作等。通過(guò)監(jiān)聽(tīng)器,可以自動(dòng)激發(fā)一些操作。本系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)ServerListener類(lèi),實(shí)現(xiàn)了HttpSessionListener和ServletContextListener接口。監(jiān)聽(tīng)器是在Web服務(wù)啟動(dòng)的時(shí)候自動(dòng)加載的。在web.xml中需要對(duì)listener做相應(yīng)的配置如下。 lzszpcc.monitor.status.servlet.ServerListener 2.過(guò)濾器的配置 過(guò)濾器和監(jiān)聽(tīng)器在內(nèi)部代碼和某些功能上非常相似,主要區(qū)別在于內(nèi)部的機(jī)制和加載的時(shí)間不同:監(jiān)聽(tīng)器是由Web容器在啟動(dòng)的時(shí)候根據(jù)配置文件中l(wèi)istener的類(lèi)路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)加載的,而過(guò)濾器是當(dāng)用戶請(qǐng)求匹配配置文件中url-pattern之后才觸發(fā)的。系統(tǒng)中通過(guò)運(yùn)用大量的filter來(lái)實(shí)現(xiàn)指定功能,如前文中配置的中文的filter,這里以監(jiān)聽(tīng)用戶行為的UserM0nitor為例,在web.xml中需要對(duì)UserMonitor過(guò)濾器進(jìn)行如下配置。 UserMonitor com.monitor.status.servlet.UserMonitor UserMonitor /* 3.訪問(wèn)日記的配置 tomcat默認(rèn)情況下訪問(wèn)日志沒(méi)有打開(kāi),配置的方式為編輯tomcat的安裝目錄/server.xml文件中修改或添加以下代碼: directory=logsprefix=localhost_access_log. Suffix=.txt pattern=common resolveHosts=false/> (四)XML的生成和讀取 擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML是一種簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)語(yǔ)言,使用一系列簡(jiǎn)單的標(biāo)記描述數(shù)據(jù),而這些標(biāo)記可以用方便的方式建立。雖然XML比二進(jìn)制數(shù)據(jù)要占用更多的空間,但它具有開(kāi)放性、簡(jiǎn)單性、自我描述性、互操作性、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分離、可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn),它簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的交換和表示,還以可以作為數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)格式,所以也被稱為智能數(shù)據(jù)文檔。XML文檔讀取的速度很快,極其簡(jiǎn)單易于掌握和使用,因此系統(tǒng)訪問(wèn)來(lái)源統(tǒng)計(jì)報(bào)表、瀏覽器統(tǒng)計(jì)報(bào)表和操作系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表等的直接數(shù)據(jù)源是XML文件。后臺(tái)action調(diào)用service層中的方法,service層提供如下方法:使用apache的dom4j開(kāi)源XML框架API,解析XML文檔,生成Cewolf繪圖需要的數(shù)據(jù),并把圖表保存到session中以備頁(yè)面中的Cewolf標(biāo)簽調(diào)用。其中數(shù)據(jù)源的建立是通過(guò)以下的方式獲得的。 ApplicationContext ctx=new ClassPathXmlApplicationContext(applicationContext.xml); BeanType beanName=(BeanType)ctx.getBean(beanName); 五、結(jié)束語(yǔ) 本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)不同網(wǎng)站對(duì)訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)和分析的需求進(jìn)行分析后,以立足于服務(wù)網(wǎng)站、服務(wù)用戶的的角度設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖。利用開(kāi)發(fā)工具M(jìn)yEeliPse6.0IDE和JSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于XML的Web網(wǎng)站訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)和分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)除了可以利用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包、服務(wù)器自動(dòng)生成的日志和Web頁(yè)面的腳本代碼外獲取訪問(wèn)數(shù)據(jù)外,還可以通過(guò)設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)頁(yè)面來(lái)獲取特定的信息。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)網(wǎng)站信息、訪問(wèn)流量、用戶信息等做進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析來(lái)準(zhǔn)確地了解網(wǎng)站的被訪問(wèn)情況和訪問(wèn)者的相關(guān)信息,還可以對(duì)任意頁(yè)面的訪問(wèn)流量進(jìn)行分類(lèi)、分時(shí)段的統(tǒng)計(jì)分析,并能夠形成完整的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告。并能根據(jù)不同的需求提供相應(yīng)的分析服務(wù),使管理者能適時(shí)地做出合適的決策。 參考文獻(xiàn): 1李聳,房明.基于Web的網(wǎng)站流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.電腦知識(shí)與技術(shù), 2008,1,5:875-877,892. 2曹彩鳳,張培集.網(wǎng)站流量統(tǒng)計(jì)服務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)J.五邑大學(xué)學(xué)報(bào).2008,11,4:64-68. 3梁玉環(huán),李村合.索紅光.基于JSP的網(wǎng)站訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究.2004,8,43:116-117. 4蔡巍,王飛龍.政務(wù)網(wǎng)站的性能測(cè)試與流量分析J.廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,8,43:336-339    摘要：本文以課程設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)踐教學(xué)為例子，探討了在任務(wù)分配、過(guò)程管理和驗(yàn)收環(huán)節(jié)加強(qiáng)實(shí)踐類(lèi)課程執(zhí)行效果的方法。關(guān)鍵詞本文來(lái)自：計(jì)算機(jī)畢業(yè)網(wǎng) ：實(shí)踐課程；本科教育；教學(xué)盡管為本科生開(kāi)設(shè)了相當(dāng)數(shù)量的實(shí)踐類(lèi)課程，卻并沒(méi)有收到想象中的良好的效果，往往在畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候依然有不少學(xué)生表現(xiàn)出編程能力和硬件設(shè)計(jì)能力偏低的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)诮ㄔO(shè)實(shí)踐課程的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索，總結(jié)出了從實(shí)踐課程的任務(wù)布置環(huán)節(jié)開(kāi)始，在任務(wù)布置、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收等每一個(gè)環(huán)節(jié)上都把好關(guān)，形成一個(gè)切實(shí)可行的實(shí)踐教學(xué)的管理和驗(yàn)收機(jī)制的方法。實(shí)踐課程包括各種實(shí)驗(yàn)課和大型的課程設(shè)計(jì)，本文主要介紹我們?cè)谔岣哒n程設(shè)計(jì)質(zhì)量方面的一些思考和教學(xué)實(shí)踐。1任務(wù)布置階段要因材施教，避免一刀切要做到因材施教，首先要對(duì)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基本水平有一個(gè)正確的估計(jì)，制定一個(gè)對(duì)于大多數(shù)學(xué)生都比較合適的基本實(shí)踐要求。這個(gè)要求應(yīng)該比估計(jì)的基本水平略高一點(diǎn)，這樣對(duì)于大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們既不會(huì)感到實(shí)踐要求高不可及，又感覺(jué)到有一定的難度，比較有挑戰(zhàn)性。其次，對(duì)于基礎(chǔ)很好，具有很強(qiáng)的求知欲望的學(xué)生，則在基本要求的基礎(chǔ)上，為他們提供各種新的資料，提出多種擴(kuò)展實(shí)踐目標(biāo)的建議。甚至讓他們自行組織討論，提出自己的方案，這樣會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐標(biāo)明，這部分好學(xué)生的踴躍參與，積極討論，不僅能夠提高自己實(shí)踐課程完成的質(zhì)量，更可以起到一個(gè)帶動(dòng)的作用，能夠激勵(lì)其他同學(xué)積極思考，努力創(chuàng)新。對(duì)于極少數(shù)基礎(chǔ)實(shí)在很差的學(xué)生，一方面要不斷地督促他們，一方面要及時(shí)地弄清楚他們薄弱的地方，主動(dòng)地去關(guān)心他們，幫助他們解決一些實(shí)際的問(wèn)題。但一般不主張降低基本要求，否則，一味遷就這極少數(shù)的學(xué)生，就會(huì)影響到整個(gè)實(shí)踐課程的質(zhì)量。總的原則應(yīng)該是保證基本要求的前提下鼓勵(lì)學(xué)生向更好的目標(biāo)前進(jìn)，而不是為了照顧基礎(chǔ)差的學(xué)生而降低基本要求。為了鼓勵(lì)同學(xué)們向更高的目標(biāo)挺進(jìn)，可以在分?jǐn)?shù)評(píng)定的時(shí)候作些適當(dāng)?shù)膮^(qū)別，比如完成基本設(shè)計(jì)內(nèi)容，可以得到及格或中的評(píng)定，在基本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，如果能在局部有些自己的設(shè)想則可以得到良好，而如果整個(gè)設(shè)計(jì)都有自己的一整套思想，或者有著比較大的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，則可以得到優(yōu)秀。在我們開(kāi)設(shè)的“計(jì)算機(jī)組成原理”課程設(shè)計(jì)和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)”中，均采用了這種分級(jí)別的任務(wù)分配原則，這樣，每個(gè)學(xué)生都會(huì)感覺(jué)到自己有一個(gè)能完成的目標(biāo)。而好學(xué)生為完成更高目標(biāo)不斷進(jìn)行的討論所帶來(lái)的好的學(xué)習(xí)氛圍更能夠帶動(dòng)整個(gè)班甚至整個(gè)年級(jí)的其他學(xué)生積極地參與到課程設(shè)計(jì)的討論中來(lái)。2課程實(shí)施階段做到全程跟蹤要想提高實(shí)踐課程的質(zhì)量和效果，僅僅是在任務(wù)布置階段做到因材施教，有所區(qū)別是不夠的，教師在整個(gè)實(shí)踐課程的實(shí)施階段應(yīng)該做到全程跟蹤，才能切實(shí)得到效果。我們所說(shuō)的全程跟蹤不同于全程監(jiān)督，全程監(jiān)督更多的只是檢查學(xué)生的進(jìn)度，督促學(xué)生完成設(shè)計(jì)。全程跟蹤的目的主要不是為了督促和檢查學(xué)生，而在于參與到學(xué)生的設(shè)計(jì)當(dāng)中，了解學(xué)生的思路，解決學(xué)生的困難，提供給學(xué)生更多有參考價(jià)值的意見(jiàn)，將學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為在老師引導(dǎo)下的主動(dòng)探索性學(xué)習(xí)。和任務(wù)布置階段一樣，對(duì)不同的學(xué)生，跟蹤的內(nèi)容也有所變化。對(duì)于極少數(shù)基礎(chǔ)差的學(xué)生，他們可能完成基本設(shè)計(jì)都感覺(jué)有一定的困難，此時(shí)教師最大的作用就是在實(shí)踐課程實(shí)施階段對(duì)他們講清楚設(shè)計(jì)中需要理解的最基本原理和設(shè)計(jì)中要注意的關(guān)鍵問(wèn)題，可能在某些時(shí)候還要給這部分學(xué)生補(bǔ)一點(diǎn)基礎(chǔ)的知識(shí)。當(dāng)然可以讓基礎(chǔ)好的學(xué)生也參與到這種“補(bǔ)課”中，體現(xiàn)出一種團(tuán)隊(duì)合作的精神。對(duì)于大多數(shù)能夠較好完成基本要求的學(xué)生，教師主要是引導(dǎo)學(xué)生能夠更為完善地完成設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)中或多或少地表現(xiàn)出一些自己的特色。為此，教師在全程跟蹤的時(shí)候，對(duì)這部分學(xué)生要多做一些啟發(fā)性的工作，引導(dǎo)他們深刻的理解實(shí)踐課程的內(nèi)容，并從中找到一些可以改進(jìn)的地方，或者可以增強(qiáng)功能的地方，來(lái)形成自己的特色。在完成基本要求的基礎(chǔ)上，盡量在實(shí)驗(yàn)的局部做到一些改進(jìn)和有特色，是這部分學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的較高要求。對(duì)于基礎(chǔ)好，能力強(qiáng)的學(xué)生，可以放手讓他們?nèi)プ龈鞣N探索性實(shí)驗(yàn)，而不是局限在基本設(shè)計(jì)要求上。這就要求教師要更加重視這類(lèi)學(xué)生的設(shè)計(jì)過(guò)程，要經(jīng)常參加他們的討論，聽(tīng)取他們的思路，并及時(shí)為他們提供有關(guān)的資料。同時(shí)，這部分學(xué)生思想活躍，對(duì)新技術(shù)比較敏感，也很愿意去接受去嘗試，但本科生畢竟知識(shí)結(jié)構(gòu)有限，所以不太可能把握好方向，作為教師應(yīng)該隨時(shí)了解他們的動(dòng)態(tài)，及時(shí)糾正他們?cè)O(shè)計(jì)中的不合理成分，把他們的設(shè)計(jì)引入到一個(gè)正確的軌道。同時(shí)也是利用這個(gè)機(jī)會(huì)讓這些學(xué)生的學(xué)習(xí)上升到一個(gè)新的階段，從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動(dòng)研究問(wèn)題，為他們今后的進(jìn)一步深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中的及時(shí)跟蹤，不僅僅是針對(duì)技術(shù)層面引導(dǎo)學(xué)生，通過(guò)跟蹤，還可以監(jiān)督學(xué)生在小組合作中是否做到了積極協(xié)助他人和獨(dú)立完成任務(wù)，是否在課程設(shè)計(jì)中保持了做人的誠(chéng)信，而沒(méi)有投機(jī)取巧甚至是剽竊他人的成果。這是教師教書(shū)育人的具體體現(xiàn)。教學(xué)的實(shí)踐證明，只有做好這樣的跟蹤工作，才能夠切實(shí)提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性，也才能夠切實(shí)保證整個(gè)課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。如在一次“計(jì)算機(jī)組成原理”課程設(shè)計(jì)中，有同學(xué)通過(guò)大量閱讀資料，發(fā)現(xiàn)一種CPU的指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法很新穎，就準(zhǔn)備借鑒過(guò)來(lái)，我們?cè)趯?shí)施課程設(shè)計(jì)跟蹤的時(shí)候及時(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題，組織這個(gè)設(shè)計(jì)組的同學(xué)反復(fù)討論，使他們很快意識(shí)到這個(gè)方案的局限性，及時(shí)更改了設(shè)計(jì)思路。該組同學(xué)表示，這樣的課程設(shè)計(jì)做得很辛苦，但卻很開(kāi)心，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)自己學(xué)到了更多的知識(shí)和方法。3采用招標(biāo)式課程設(shè)計(jì)驗(yàn)收方案課程設(shè)計(jì)的驗(yàn)收是保證質(zhì)量的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，通常實(shí)踐課程的驗(yàn)收主要是檢查學(xué)生完成的情況和是否有抄襲別人設(shè)計(jì)的現(xiàn)象。但我們認(rèn)為，如果在課程設(shè)計(jì)實(shí)施階段我們確實(shí)做到了及時(shí)跟蹤的話，那么到驗(yàn)收階段實(shí)際上我們已經(jīng)了解了大部分學(xué)生的完成情況，對(duì)于是否存在抄襲也有了大概的了解。因此這個(gè)時(shí)候，我們的主要工作就是要給學(xué)生一個(gè)展示本組設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，讓他們有一次“推銷(xiāo)自己”的鍛煉。我們認(rèn)為大學(xué)的教育，不僅僅是教會(huì)學(xué)生知識(shí)和掌握知識(shí)的方法，還應(yīng)該給他們更多的貼近社會(huì)的鍛煉。現(xiàn)代社會(huì)對(duì)大學(xué)生的要求不僅僅是技術(shù)上過(guò)硬，還要具備一定的參與或組織項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，良好的溝通與交流能力以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。項(xiàng)目驗(yàn)收階段我們引入招投標(biāo)的機(jī)制就是出于這樣的考慮。所謂引入招投標(biāo)機(jī)制，就是讓課程設(shè)計(jì)的驗(yàn)收儼然是一個(gè)設(shè)計(jì)展示會(huì)，在這個(gè)展示會(huì)上，所有設(shè)計(jì)組都將自己的設(shè)計(jì)拿出來(lái)，不僅要滿足驗(yàn)收的基本要求，還通過(guò)如同招標(biāo)會(huì)上的那種競(jìng)爭(zhēng)，把各組的設(shè)計(jì)進(jìn)行一個(gè)大比拼，從中選出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)和良好的設(shè)計(jì)。在驗(yàn)收會(huì)上，要求各組成員不僅要演示本組設(shè)計(jì)，分析本組設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，還要善于總結(jié)本組設(shè)計(jì)的特色，就像投標(biāo)中那樣，用自己的最優(yōu)秀部分來(lái)設(shè)法贏取驗(yàn)收教師和其他組成員的心。課程設(shè)計(jì)通常是幾人一組來(lái)完成任務(wù)的，因此要想在驗(yàn)收環(huán)節(jié)得到教師和其他組的青睞，就要求從設(shè)計(jì)的開(kāi)始，全組同學(xué)通力合作，共同商討出一個(gè)今后拿得出手的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中還要不斷地去了解其他組的情況來(lái)及時(shí)修訂本組的設(shè)計(jì)。最后，當(dāng)所有的設(shè)計(jì)都結(jié)束了，全組還要討論如何撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告和驗(yàn)收?qǐng)?bào)告才能達(dá)到讓大家認(rèn)可本組設(shè)計(jì)的目的。在這整個(gè)過(guò)程中，不僅激勵(lì)各組勇于創(chuàng)新，也使各組成員能夠很好地進(jìn)行配合，并在最后的驗(yàn)收環(huán)節(jié)，以最簡(jiǎn)明的語(yǔ)言和最富感染力的演說(shuō)來(lái)打動(dòng)別人。對(duì)于本科生來(lái)說(shuō)，這是一次難得的體驗(yàn)。 在“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”課程實(shí)踐中，經(jīng)常有設(shè)計(jì)小組為了讓自己的設(shè)計(jì)成果更為突出，而利用一切機(jī)會(huì)搜尋更新的資料，不斷升級(jí)自己的設(shè)計(jì)。有些組的驗(yàn)收設(shè)計(jì)已經(jīng)是他們的第5個(gè)甚至第6個(gè)升級(jí)版本。通過(guò)多年的實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，這種驗(yàn)收方式不僅能鍛煉學(xué)生互相配合，與人溝通的能力，更重要的是建立了一種競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)制，它能很好地激起學(xué)生的熱情，在課程設(shè)計(jì)中將自己的創(chuàng)造力盡情地發(fā)揮出來(lái)。4做好相應(yīng)的配套工作提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，不僅僅是要有一個(gè)好的任務(wù)分配原則、過(guò)程跟蹤管理和驗(yàn)收機(jī)制，還應(yīng)該有與之相應(yīng)的配套措施來(lái)幫助這一套機(jī)制正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)我們實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，以下一些配套工作必須到位。1) 要為學(xué)生提供一個(gè)開(kāi)放的實(shí)踐環(huán)境。通常課程設(shè)計(jì)會(huì)有相應(yīng)的時(shí)間和實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)安排，但這個(gè)時(shí)間基本上是用于完成基本系要求的時(shí)間，如果算上學(xué)生的討論、創(chuàng)新實(shí)踐等內(nèi)容，則明顯時(shí)間不夠。因此，為學(xué)生提供一個(gè)開(kāi)放的、方便的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是很重要的。但實(shí)驗(yàn)教師配備有限，不太容易做到全天開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，因此我們采用兩種方法，一種是利用學(xué)生自己的機(jī)器，另一種是利用學(xué)生勤工儉學(xué)，自我管理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的方式，來(lái)彌補(bǔ)僅僅依靠實(shí)驗(yàn)教師的不足。2) 充分利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)延伸課堂課程設(shè)計(jì)遇到的另一個(gè)問(wèn)題是教師如何做到及時(shí)跟蹤。高校教師一般有教書(shū)和科研雙重任務(wù)，不可能時(shí)時(shí)刻刻守候在學(xué)生身邊。尤其是采用開(kāi)放的實(shí)踐環(huán)境后，隨時(shí)都有學(xué)生會(huì)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，