调度课程设计总结范文3篇

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第三方物流实训课程设计

【摘 要】本文对第三方物流各技能点及广州科技职业技术学院第三方物流教学软件进行分析、梳理和归纳,设计出两个阶段、八大技能模块共35个情景实训项目。第一阶段七个模块共31个项目,单个业务模拟实训,项目由实训任务、实训步骤、实训总结三个部分组成;第二阶段一个模块共四个项目,进行整个第三方物流企业业务流程实训,项目由实训目的、实训要求、实训背景、模拟案例、实训过程、实训总结六个部分构成。

【关键词】第三方物流 教学软件 实训项目 课程设计

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)03-0003-02

21世纪是信息技术飞速发展的时代,提高物流信息化的水平是我国物流企业参与国际竞争的战略选择,高职高专类学校必须顺应时代的发展,加大物流信息技术方面的教学力度,才能培养出现代物流人才。为提高物流技能教学质量,广州科技职业技术学院投资建设了物流软件实训室,并开发出适应社会发展的物流教学软件。要想有效地利用教学软件,必须对课程进行合理的设计,本文就第三方物流实训课程设计进行阐述。

一 实训性质与目的

1.性质

在专业教学计划中,本课程处于物流管理理论教学与专业实训之间,是学生通过物流软件的学习接受物流管理职业技能训练的重要环节。

2.目的

通过对第三方物流软件的操作与学习,使学生对第三方物流的实际运作流程有较深入的了解。将所学的物流知识与模拟实践相结合,提高学生动手解决实际问题的能力,为学生将来进入社会和企业提供宝贵的实训经验,培养合格的物流人才。

二 课程设计总体思路

本课程应包括第三方物流企业的订单处理、出入库作业、仓储管理、运输配送作业,让学生掌握第三方物流企业的一般经营方式和服务内容。从订单的接收开始,以实物流程为主线,兼顾资金流和信息流的处理,使系统使用者明晰地理清整个第三方物流企业的流程。

三 实训技能岗位设置

职能部门(技能岗位):客服部(客服)、储备部(理货员、搬运工、保管员、分拣员、补货员、包装员)、流通加工部(加工员)、送货部(调度员、驾驶员)、综合部、财务部(会计)、安全部。

四 课程实训项目设计

对第三方物流各技能点及第三方物流软件进行分析、梳理和归纳,设计相应的情景实训项目。

1.基础信息管理

项目1:资源(设备、人员、车辆)管理;项目2:路由管理;项目3:库房管理。

2.客户管理

项目4:客户信息管理;项目5:项目客户的货品管理;项目6:客户费用管理。

3.供应商管理

项目7:供应商档案管理;项目8:供应商信用管理;项目9:供应商费用设置。

4.订单管理

项目10:入库订单管理;项目11:出库订单管理;项目12:库内加工订单管理;项目13:退货入库订单管理;项目14:退货出库订单管理;项目15:退货加工订单管理;项目16:运输订单管理;项目17:配送订单管理;项目18:订单查询。

5.仓储作业

项目19:入库作业;项目20:仓储管理;项目21:移库作业;项目22:流通加工作业;项目23:出库作业。

6.运输与配送业务

项目24:运输出港的调度和场站作业;项目25:运输进港的调度与场站作业;项目26:运单补录和运费复核;项目27:签收与返单处理;项目28:运单查询;项目29:配送作业。

7.商务结算

项目30:应收应付管理;项目31:现结现付管理。

8.综合业务实训

项目32:仓储型配送中心作业流程实训;项目33:流通型配送中心作业流程实训;项目34:流通加工型配送中心作业流程实训;项目35:中转型配送中心作业流程实训。

五 课时和内容安排

总课时为112课时,分两个阶段进行。第一阶段,单个业务的模拟,72课时;第二阶段,让学生扮演不同的角色,进行整个第三方物流企业业务流程的实训,40课时。

第一阶段:学生以个人为单位,对第三方物流企业的各个业务模块进行模拟。了解系统的功能、构成及其之间的关系,进行实际操作练习。实训内容为:实训项目1~实训项目31。

第二阶段:将实训学生分组,并分配不同角色模拟第三方物流公司的业务运作,将实训岗位设置为:系统管理员、客服(订单录入)、搬运工(出入库反馈)和运输配送调度员。实训内容为:实训项目32~实训项目35。

六 实训成果要求

通过对第三方物流软件的操作与学习,使学生深入了解第三方物流的实际运作流程。将所学的物流知识与模拟实践相结合,提高学生动手解决实际问题的能力,为学生将来进入社会和企业提供宝贵的实训经验,培养合格的物流人才。

七 实训成绩考核及评定标准

第一,实训结束后,学生将实训结果等内容写入实训报告,报告应符合实训教学的要求,并得到指导教师认可。

第二,指导教师对每份实训报告进行审阅、评分。

第三,根据软件系统的测评分数并结合实训报告的得分情况给出学生的实训成绩。

第四,该实训课程内容是对理论教学内容的应用与验证,实训课的成绩记入课程平时成绩。

八 第三方物流实训情景项目设计范例

项目19:入库作业。

1.实训任务

以仓储调度员或信息管理员的身份,对入库作业计划指定储位、作业资源,打印出储位分配单、入库单,能够查询作业明细。

2.实训步骤

第一,新增入库单。在【订单管理】【订单录入】【订单录入】下点击【新增】;出现新界面后,选择入库订单,点击【确定】,分别对订单信息、订单入库信息及订单货品进行维护。在订单信息界面,录入如下信息。如:

客户名称:飞远运达;紧急程度:一般;单来源:电话;下达时间:当天。

在订单入库信息界面,录入如下信息。如:

库房:第一号库;入库方式:送货;入库类型:正常入库;预计入库时间:后天。

在订单货品界面,点击【添加货品】,数量是10台。最后,点击【保存订单】即可。

第二,生成作业计划。选中刚才新增的订单,点击【生成作业计划】,在弹出的界面,点击【确认生成】。

第三,入库调度。在【仓储管理】【入库作业】【入库预处理】下,选中刚才的订单,点击【调度】。

在入库预处理界面,在待上架货品中,选中要上架的货品及添写上架的数量,在区和储位编码中选择要上架货品的储位编码。如:

货品编码:000050150;货品名称:轮胎;数量:10;区和储位编码:根据之前生成的编码进行选择。

然后点击【打印储位分配单】,打印出储位分配单,点击【打印入库单】,打印入库单,交给理货员。

另外,还可在【资源调度】界面,根据仓储实际情况对作业资源进行维护。

最后,点击【调度完成】,完成作业的调度。

第四,入库反馈。用户选择【仓储管理】【入库作业】【入库反馈】,系统显示已调度完成的单据,点击【作业计划单反馈】,分别对理货、上架等进行反馈,然后点击【反馈完成】,完成入库反馈作业。

3.实训总结

第一,明确实训任务的目的及要求。

第二,写出实训的具体过程。

第三,根据实训步骤画出实训流程图,将实训结果等内容写入实训报告。

第四,总结实训体会,师生可提出改善建议进行讨论。

参考文献

[1]广州科技职业技术学院.第三方物流信息系统实训指导手册

[2]山东英才学院.第三方物流指导书[EB/OL]. ,2011.04.08

《配送管理实务》课程整体设计新思路初探

【摘 要】本文在“以能力为本位、以就业为导向”的先进高职教育理念指引下,针对传统《配送管理实务》课程设计中的不足,提出校企融合的课程设计的“四步”新思路;在此基础上就工作内容向学习内容转化、体现不同能力等级的真实工作任务与具体活动如何设计重点进行研讨,最后就课程设计的评价方案进行说明。

【关键词】配送管理实务;课程设计思路;能力等级;学习任务;课程评价

1.引言

《配送管理实务》作为物流管理专业的核心课程,对物流人才的培养起着重要作用。该课程一般都设在高职院校物流管理专业的二年级,目前国内大部分院校《配送管理实务》课程内容的设计要么遵循传统的教学理念,将基本的配送理论知识模块并行排列,模块之间并无衔接关系;要么就是按照单纯的工作过程或者是基于项目驱动的工作过程来设计,这里的学习任务往往只是针对某一工作过程的背景资料,与企业真实情景的融合性、学习任务的完整性并未得以体现;学习任务之间的逻辑关系也没有区分;传统的课程设计和教学模式已无法适应高职院校培养面向社会具有高素质、高技能人才的需求。

本文结合《配送管理实务》课程改革实践,提出了反映企业真实情景的、体现不同职业能力等级的工作任务驱动下一种课程设计的新型的思路。

2.《配送管理实务》课程定位

《配送管理实务》课程来自实践中的物流管理的基础操作岗位——配送助理和操作岗位。通过企业调研和多次召开企业专家研讨论证会,确定出该岗位的主要工作是从事单证处理、分拣与配货、补货、人员及车辆调配、送货、退换货等日常配送业务,并协助配送主管及经理从事辅助支持性的配送工作。

3.课程总体设计思路

3.1 课程设计的理念与思路

在课程设计理念上,我们遵循了从实践中来的原则,首先成立了由校外企业专家兼职的课程开发建设小组,全程参与课程开发设计的整个过程,共同制定课程开发计划、共同开发课程、共同对课程进行考核。

在对整个物流行业(主要是配送)进行充分调研的基础上,多次邀请嘉理大通物流公司北京分公司、中邮物流货代中心、凡客诚品如风达、中铁物流等多家物流企业的一线专家召开课程开发设计会议,对配送操作与助理岗位进行工作任务和职业能力分析,获得配送管理岗位人员应具备的知识、能力、技术操作等工作内容。根据工作内容与要求确定出体现岗位职业综合能力的学习目标,我们对所调研的岗位工作内容按照由简单到复杂进行整理排序,按照学习内容适当高于工作内容的原则将典型工作内容转化为学习内容,具体课程设计思路如图1所示。

3.2 基于能力等级不同的学习内容整体设置

课程学习内容设置的顺序有一个主逻辑关系:学习任务整体按照实际工作情景中的岗位初步认知—业务操作—规划与决策能力顺序设计,采取项目或任务设计思想,按照简单的综合到复杂的综合项目的螺旋式上升的方法排序,转化为五大学习任务。其工作内容与学习任务的转化关系如表1所示。

3.3 学习任务设计思路

学习任务设计体现配送完整典型的工作过程,按照从具体到抽象、从特殊到一般的认识规律,首先是学生对于配送基本工作岗位、配送基础的简单认知,这部分工作内容转化为学习任务一配送管理认知;在此基础上学生进行配送基础业务操作,涉及订单处理、补货、分拣与配货、车辆调度与路线优化、车辆配载、送货、退换货处理及配送成本的核算、分析与控制等环节,该部分内容为学生学习的重点内容,转化为任务二单一客户小批量、多品种配送、任务三多客户大批量、少品种配送、任务四多客户多品种、小批量配送三部分学习内容;最高层次的配送规划的工作内容是考虑学生未来职业生涯规划发展的需要而设计的,该项内容转化为任务五配送中心的规划设计,其具体的项目设计如图2所示。

学习任务在设计时遵循了以下原则:

(1)学习任务体现了完整共同的工作过程

学习任务是经过企业调研、专家论证之后,将来源于企业的工作内容经过教学化改造后,转化为的典型学习任务。这些典型的学习任务具有共同的工作过程。

如配送业务操作涉及的三个学习任务中,“单客户小批量、多品种配送”以以新建的北信配送中心接到便利店订单开始,按照简单的订单处理、简单分拣、路线优化、货物运送及货物送达顺序等简单配送业务流程依次进行;

“多客户大批量、小品种配送”以初具规模的北信配送中心一天中接到不同时段较多客户不同形式的订单开始,按照较复杂的订单处理、复杂分拣、复杂的路线优化、调度、配载、货物运送与送达、配送成本核算的流程等较复杂的配送流程依次进行;

(2)项目设计注重学生未来职业生涯发展的趋向和企业要求,注重培养学生的可持续发展能力

考虑到学生未来职业发展的需要,在设计学习内容时,适当增加难度和复杂度,以满足学生到企业后更好的发展空间;如学习任务“配送中心的规划设计”是考虑到高职毕业后在企业工作三到五年后的上升需要而设置的;对于企业来说,它不仅仅需要具有基础操作能力的配送业务人员,更需要具备一定规划管理能力的高层次人员。

(3)课程内容体现由简单到复杂的整体性思想,符合学习者认知

不同的学习任务之间虽有共同的配送业务流程,但是复杂性依次增加,呈现螺旋式上升的逻辑结构,符合学习者的认知规律。

例如“单客户多品种大批量配送”这一学习任务,按照简单的订单处理(接单、信息确认、建立客户档案、订单资料输入、单一订单分配存货、输出订单数据)、分拣(分拣方式)、标号法路线优化、货物运送(考查调度的原则)及货物送达顺序依次进行;而“多客户大批量、小品种配送”这一学习任务,按照较复杂的订单处理(多订单存货分配、计算拣取标准时间、进行订单进度追踪)、分拣(分拣策略)、图上作业法路线优化、经验调度法和运输定额法调度、配载(手工计算)、货物运送与送达、配送成本核算的流程依次进行,学习者通过操作复杂性不同的项目,达到深入理解配送流程的目的。

3.4 具体的学习活动设计

每个工作学习任务又根据实际工作和教学需要划分为若干学习活动,每个学习活动都设计了具体的知识与技能要求,并将配送管理知识与理论嵌入各个相关工作项目中,融入实际的配送工作过程中,构建了理论、实践一体化教学的内容体系。这样学生学习的都是非常具体的整体化的内容,并且难度不断加大,学生的能力螺旋式上升。上述配送内容学会了,学生自己进行总结提升,举一反三、触类旁通,能够从事不同类型的配送业务。

4.《配送管理实务》课程评价设计

4.1 《配送管理实务》课程考核的特点

(1)评价内容:结合课程目标进行能力评价。

《配送管理实务》考核的内容与课程目标、专业定位相吻合,既然课程目标体现的是综合职业能力与职业素质,那么学生进行项目操作时,注重从项目小组分工配合、个人自主性、数据的正确性、解决问题的步骤是否清晰、方法是否得当,表单设计填写的规范性完整性、与人沟通协作能力、口头的语言表达能力、问题分析能力等各方面进行综合考核。

(2)评价方式:采用多元化评价模式,过程与阶段相结合,知识与能力并重。

考核将能力与知识并重,过程与阶段结合。期中、期末考试侧重理论知识和案例分析以及处理解决实际问题的计划、分析、应变能力的检验。实践操作考核时,以学生上交的学习工作页、业务处理报告、调研报告、汇报材料、小组总结作为考核依据,并相应考察学生平时过程表现。

每个项目操作完成之后都要求有教师及组长对于团队整体表现及个人的学习任务过程评价记录,做到有据可考,这种方法促进了全体学生的学习兴趣和合作精神的培养。

(3)评价主体:引入行业或企业考核标准,以理论教师和企业兼职教师共同进行评价。

作为评价学生标准的重要组成部分,在课程考核上引入行业或企业的考核标准,企业兼职教师至少参与一次对学生项目操作成果的评价。

4.2 课程评价方案

参考文献:

[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.

[2]欧盟Asia-Link项目“关于课程开发的课程设计”课题组编.职业教育与培训学习领域课程开发手册[M].北京:高等教育出版社,2007.

[3]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计——关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究,2009.

[4]王利明.高等职业教育课程开发与实施技术[M].北京:中国轻工业出版社,2011.

作者简介:王青燕(1979-),山东潍坊人,本科毕业于山东大学管理学院工业工程专业,硕士毕业于北方交通大学运输管理学院交通运输规划与管理专业(物流与供应链管理方向),北京信息职业技术学院财经管理系物流管理专业专任教师,从事《配送管理实务》、《运输管理实务》及《国际货代管理》方面的教学工作。

面向系统的计算机专业实践教学体系

文章编号:1672-5913(2011)21-0017-05 中图分类号:G642 文献标识码:A

摘 要:深入理解计算机系统对提高计算机专业学生计算机应用系统设计能力具有重要意义。使学生深入理解计算机系统的重要途径之一就是面向系统的计算机专业实践教学体系建设。本文主要介绍东南大学面向系统的计算机专业实践教学体系建设探索经验,以供相关教学研究人员借鉴。

关键词:面向系统;实践教学;课程设计;系统综合

随着计算机科学技术的不断发展,计算机应用领域的不断扩大,计算机专业的学生如何提高竞争力,是计算机教育领域一个非常重要的研究课题。对计算机专业教育,一个非常重要的思路是分类培养[1]:培养将来计算机科学技术的研究人员和应用计算机科学技术解决实际领域应用问题的计算机应用人员。对计算机科学技术研究人员,需要加强对计算机系统的理解,以更好地设计出新型计算机系统。对计算机应用人员,若能对计算机系统深入理解,则可在计算机应用系统架构时,充分利用计算机系统本身的特性,提高计算机应用系统的性能。因此,让学生深入理解计算机系统是计算机教育的重要内容[2-3]。让学生深入理解计算机系统,一个重要途径就是探索面向系统的计算机专业实践教学体系。

1 东南大学面向系统的计算机专业实践教学体系

计算机系统包括硬件和软件。对于硬件,其核心是CPU;对于软件,主要包括操作系统(可延伸包含网络操作系统)、编译软件和数据库系统。

对面向系统的专业实践教学体系进行建设,东南大学的目标是加深学生对计算机系统的深入理解,希望学生在“做中学、学中研、研中创”,能设计自己的计算机系统;主要方法是强调三结合:理论与实践相结合、课内与课外相结合、教学与科研相结合。

根据“强化基础、软硬结合、立足系统、面向应

用、加强实践”教学理念,东南大学形成了如图1所示的面向系统的专业实践教学体系。

该实践教学体系以硬件系统综合实践和软件系统综合实践为基础,通过“计算机系统综合课程设计”课程加以综合,通过学生科研实践和毕业设计强化“面向系统”的理念。

硬件系统综合实践包括硬件实验和接口实验。硬件实验主要是让学生运用EDA技术、采用软件设计一个指令集自定义的模型计算机,并下载到FPGA芯片,让学生深入理解CPU结构、会设计一个CPU。接口实验主要包括存储器扩展、定时器、串口、并口、中断、A/D、D/A、DMA控制器、小型微机应用系统的综合设计与测试等实验,通过实验,学生能够理解微机接口及其应用技术。

软件系统综合实践主要包括编译原理课程设计、操作系统课程设计和数据库系统课程设计。对编译原理课程设计,要求学生能设计可生成编译程序的程序,也就是编译程序生成工具程序(包括Lex和Yacc),加强学生对程序设计语言本质和编译软件的理解,进一步提高程序设计能力、特别是大型软件的设计能力。对于操作系统课程设计,要求学生在阅读Linux操作系统源代码的基础上添加新的系统调用,修改调度程序的代码,扩展一个新的调度算法;或者基于Java虚拟机,完成基于Java虚拟机的线程调度及请求页式管理的Java实现,以加深学生对计算机操作系统内核的理解,提高对操作系统内核的分析与扩展能力。对于数据库系统课程设计[4],通过设计一个小型的数据库管理系统,为今后从事数据库系统研究和开发、充分利用数据库管理系统提供的各种特性解决实际问题打下坚实的基础,实验内容主要包括数据库事务处理系统设计与实现、SQL语言解析与执行以及索引优化技术的实现。

对于计算机系统综合课程设计,从系统设计的角度,通过对SOC(片上系统)的硬、软件设计,将学生带进计算机系统硬件和系统软件综合开发的领域,让学生初步理解软件、硬件协同设计,给学生一次综合的训练的机会,加深学生对计算机系统的理解。

2 典型实践课程建设探索

这里主要介绍东南大学硬件实验、编译原理课程设计、操作系统课程设计、数据库系统课程设计和计算机系统综合课程设计建设探索经验。

2.1 硬件实验实践课程

东南大学长期重视硬件教学。东南大学硬件课程群是江苏省优秀课程群。1985年,为了加强计算机组成原理的综合实践,我校开始独立设置计算机硬件实验实践课程。硬件实验实践课程内容是学生自己设计一个简易的CPU,可以完成七条基本指令。学生通过这样的实验,初步改变了惧怕硬件的心理,在对课程充分理解的基础上,自主设计自己的CPU,不设条条框框,学生实验完成情况令人满意,改革初现成效。部分学生的课程设计在全国相关教学会议上被作为样板,受到与会者的一致好评。由于课程建设成效显著,“模型计算机系统课程设计”(硬件实验)课程建设于1993年被评为东南大学教学改革成果二等奖。从1999年开始,我们探索在原有CPU设计基础上增加接口部件,并将EDA技术引入到课程设计中,为开设“计算机系统综合课程设计”打下基础。

经过长期的建设,硬件实验实践课程目前将着眼于CPU的组织和严格的时空安排,着眼于计算机硬件系统的设计方法和基本电路的实现方法,由小型部件实验和大型课程设计组成。课程目标是通过实验,在理论与实践相结合的基础上,加深学生的整机概念,进一步弄清计算机的内部结构和时空关系,学会指令功能的电路实现方法和技巧,掌握运用EDA技术进行设计和调试的工作方法,提高学生自行设计、调试分析的独立工作能力。

小型部件实验用传统的中小规模集成电路完成,使学生对运算器、存储器、数据通路、总线等基本概念有感性认识,对数据流和控制流的关系、计算机主要部件的工作过程有较清楚的了解。

大型课程设计要求学生运用EDA技术,采用ALTERA公司的MAX+PLUSII软件或Quartus II软件,自己设计一台指令功能完备的模型计算机,下载到本实验系统提供的FLEX10K系列芯片上,并调试成功,最后通过检查验收程序,写出报告。对于模型计算机设计,分为两个层次:微程序控制的模型计算机设计与调试和复杂的模型计算机设计与调试。对于微程序控制的模型计算机设计与调试,可自行规定数据格式和指令格式,在所提供的条件范围内设计一台能够实现基本指令的微程序控制的模型计算机。对于复杂的模型计算机设计与调试,要求具有多种寻址方式、中断系统、16条以上指令,掌握用Verilog语言设计计算机硬件的能力,掌握用软件工程的思想设计计算机硬件的工作方法及工作过程。

该课程不安排考试,学生成绩以其学习态度、设计能力、实验结果以及实验报告情况评定。具体分配如下:学习态度10分,设计水平和实验结果

60分(设计方案30分、实验结果20分、创新10分),实验报告30分(方案和电路10分、文字表述10分、总结和分析等10分)。总分按优、良、中、及格、不及格评分。

2.2 编译原理课程设计

编译程序是重要的系统软件,其设计理论基础涉及形式语言与自动机理论。编译程序设计的简单方法是按照特定的程序设计语言描述规范进行相应的词法、语法分析和目标代码生成。主要不足是程序设计语言描述规范发生改变时不能做快速适应。因此,在编译程序设计时,一种新的方法是使用编译程序生成工具生成编译程序。典型编译程序生成工具有Lex和Yacc。为了使学生对Lex和Yacc的实现机理有深入的理解,东南大学从2005年开始独立设置编译原理课程设计实践课程。

该课程的设计目的就是通过设计一个通用的能够自动根据正规表达式生成词法分析程序的工具程序SeuLex和一个通用的能够根据上下文无关文法及其语义规则自动生成语法分析程序的工具程序SeuYacc,使学生深入理解编译原理,为在大型软件系统实践中设计性能优良的软件系统打下基础。

SeuLex设计的主要内容是给定一个语言的Lex完整描述,通过程序实现对应的正规表达式集分析、相应非确定的有限自动机构造、确定化和最小化;根据最小化的确定有限自动机生成对应的词法分析程序。对于SeuYacc设计,主要内容是给定一个语言的Yacc完整描述,通过程序实现对应的LALR(1)分析表构造过程;输出基于LALR(1)分析表、具有LALR(1)分析总控程序和LR(1)分析表查表程序的语法分析程序。

该课程考核根据每个学生小组必做实验和选做完成情况、实验结果的正确性、选做实验的数量和完成情况进行小组评分,作为该小组成员的最高得分;对小组内各个成员评分,结合学生小组分工情况和组内评价进行评分。

学生普遍认为,该课程设计对加强学生对编译理论的理解、提高大型程序的设计能力具有重要作用。

2.3 操作系统课程设计

操作系统是计算机系统的核心软件,对操作系统的深入理解,可帮助学生充分利用操作系统提供的功能,提高计算机应用系统的效率,从而使学生能够“做好应用”,更进一步设计自己的操作系统软件。

为了加深学生对计算机操作系统内核的理解,提高其对操作系统内核的分析与扩展能力,东南大学从2005年开始独立设置操作系统课程设计实践课程。

该课程主要是为学生将来在基于Linux的嵌入式系统开发或在Java虚拟机上的软件开发工作奠定基础。

该课程提供两类难度相当的实验,学生可按照自己的兴趣选做A类或者B类。

A类:本课程设计要求学生在阅读Linux操作系统源代码的基础上完成两个主要项目:在Linux2.4的内核中添加新的系统调用,以理解系统调用的工作机制,掌握扩展内核功能的技术;在Linux2.4中修改调度程序的代码,扩展一个新的调度算法。

B类:在Java虚拟机上完成两个项目:基于Java虚拟机的线程调度;请求页式管理的Java实现。

该课程考核根据每个学生小组必做实验和选做完成情况、实验结果的正确性、选做实验的数量和完成情况进行小组评分,作为该小组成员的最高得分;对小组内各个成员评分,结合学生小组分工情况和组内评价进行评分。

学生普遍认为,通过该课程设计,对操作系统的理解有一个较大的提升,对构建自己的操作系统有了一定信心。

2.4 数据库系统课程设计

数据库管理系统是信息处理的重要系统软件,充分理解数据库管理系统,对提高信息处理应用系统的性能和效率具有重要的作用。

为了为学生今后从事数据库系统研究和开发、充分利用数据库管理系统提供的各种特性解决实际问题打下坚实的基础,东南大学利用在各种数据库系统开发方面的长期科研积累,从2005年开始独立设置数据库系统课程设计实践课程,安排学生3~4人一组,分配角色,不限机时,遵循软件工程的要求自行设计并实现一个麻雀虽小、五脏俱全的数据库管理系统MyDBMS,通过实践,使学生更加透彻地理解数据库系统的基本原理和内部实现技术。

该课程实验将分为两大部分:一是数据库事务处理系统设计与实现;二是SQL语言解析与执行,以及索引优化技术的实现。对于数据库事务处理系统实验,主要是实现关系型数据库管理系统中的两步提交事务处理系统;对于SQL语言解析与执行实验,主要实现标准SQL语言的解析,以及执行控制模块;对索引优化技术实验,主要实现B+树索引结构并优化。

该课程考核根据每个学生小组必做实验和选做完成情况、实验结果的正确性、选做实验的数量和完成情况进行小组评分,作为该小组成员的最高得分;对小组内各个成员评分,结合学生小组分工情况和组内评价进行评分。

从教学实际情况来看,绝大多数学生都能按要求完成任务,学生普遍反映虽然很辛苦,但收获很大。该实践课程所依据的理论课程“数据库原理”于2010年成为国家精品课程建设项目。

2.5 计算机系统综合课程设计

计算机系统综合课程设计是软件综合实践和硬件综合实践的集成,要求学生从CPU 设计、接口设计到BIOS设计、汇编器设计、编译程序设计和应用示范程序设计,需要软硬综合。东南大学从2003年开始探索计算机系统综合课程设计实践课程建设。

2003年,东南大学按照计算机专业课程群的总体大纲,以及“软硬结合、立足系统”的教学指导思想,参考加州大学伯克力分校以及日本法政大学的课程设计实践的经验,独立设置了“计算机系统综合课程设计”实践课程,将“计算机系统综合课程设计”定位在采用EDA、OO(面向对象)、SOPC等技术,综合软硬件实践,形成小型嵌入式系统的设计目标。将学生5~6人分为一组,设计内容包括嵌入式CPU设计、接口电路设计、BIOS设计、编译器设计、简单应用程序设计等,真正将学生带进计算机系统的硬件和软件设计与开发领域,让学生得到一次全面综合的实践训练。

该课程硬件部分实验是设计一个可运行指定的31条MIPS指令的RISC型MIPS16微处理器,具有32位指令、16位地址线和数据线。实验要求包括处理器采用哈佛结构,有独立的2KB的指令存储器和2KB的数据存储器;具有2个中断源入口,两级中断优先级(可选);具有2个16位定时/计数器;具有一个4×4键盘控制器和4位7段LED控制器;具有一个简单UART串行通信控制器或一个SCI串行通信控制器;具有看门狗功能(可选);用不同的方法实现移位指令,并分析对主频和功耗上的影响(可选);增加乘法器、除法器、标志寄存器等(可选)。

该课程软件部分实验包括含有编辑功能的MIPS16汇编(编译)程序;含有基本输入输出系统BIOS(可选);含有硬件各部件测试程序;MiniC编译器(可选);集成开发环境IDE的设计(可选);含有一个应用程序范例(可选)。

在多年的课程设计中,学生们不仅完成了简单的SoC设计,更不断进取,分别完成了流水型、超标量型、带分支预测的流水、带指令预取的流水、双核等多种先进的设计。2005级学生的课程设计成果MiniSys IDE已作为东南大学硬件基础课的实验工具。2006级学生尝试了增加鼠标、黑白液晶屏、彩色液晶屏、步进电机、点阵LED等外部设备的接口电路、并初步尝试了3核处理器的设计。该课程于2009年成为教育部―Intel精品课程。

3 保证实践教学效果的建议

实践教学对提高学生的能力和素质具有重要作用,但教学工作量较大,需要教师有很大的投入,才能保证教学效果。东南大学为了保证实践教学效果,首先从实验实践教学考核政策上予以倾斜,学校实验教学与技术岗位编制中,充分考虑实验室建设与实验教学改革的需要,重点建设的实验中心,改革与建设编制岗位数所占的比例可以达到中心实验技术岗位的20%以上。

另外,针对独立设置的课程设计[5-6],有如下建议。

1) 任务布置阶段,因人而异,避免一刀切:对基础较差的学生――给出基本任务要求,鼓励学生向更高目标走,绝不降低基本要求;对于大多数学生――给出的任务比基本要求略高,鼓励他们多进行讨论,让这部分学生能“吃饱吃好”;对于能力强的学生――让他们自行组织讨论,充分发挥能动性,提出自己的方案,可以四个不限定(不限定学生设计的总体结构,不限定学生具体实施设计的步骤,不限定最终的目标与验证方法,不限定学生实施自己设计的时间和地点),大大提高学生的学习兴趣。

2) 任务执行阶段,做到教师全程跟踪:对于基础差的学生――讲清楚基本原理和设计中要注意的关键问题,必要时给这部分学生补一点基础的知识;大多数学生――引导学生能够更为完善地完成设计,并在设计中或多或少地表现出一些自己的特色,这部分学生要多做一些启发性的工作;能力强的学生――放手让他们去做各种探索性实验,要经常参加他们的讨论,听取他们的思路,并及时为他们提供有关的资料。

3) 任务验收阶段,采用招标式课程设计验收方案:各组展示本组的设计,组长做总体性介绍;成员展示自己设计的特色;各组之间展开竞争和互评,用自己的最优秀部分赢取验收教师和其他组成员的好评。

4) 严把设计质量关:杜绝抄袭现象;规范设计报告格式,提高设计报告质量。

4 结语

提高学生系统认识能力对计算机专业学生具有重要意义。东南大学面向系统的计算机专业实践教学体系建设探索经验表明,面向系统的综合实践很有必要,学生不仅加深了对计算机系统的理解,而且提高了分析问题、解决问题能力,提高了学生的专业兴趣,为今后走上工作岗位,能够很快适应新环境奠定了较好的基础。

当然,面向系统的综合实践对理论基础不够扎实的学生还具有较大难度。如何使所有学生均有很大的收获,还需要不断地探索。希望本文对相关教学研究人员有借鉴作用。

参考文献:

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

[2] 杨全胜,王晓蔚,任国林,等. 计算机专业研究型人才培养的专业内涵与人文内涵探讨[J]. 计算机教育,2009(16):72-74.

[3] 翟玉庆,邓建明. 计算机学科研究型人才培养模式的探讨与实践[J]. 计算机教育,2005(1):33-35.

[4] 徐立臻,王伟. 软件学院数据库原理课程实践环节改革的思考与实践[J]. 计算机教育,2007(11):141-143.

[5] 杨全胜,王晓蔚,吴强. 对提高高校计算机专业课程设计质量的思考[J]. 计算机教育,2007(22):38-41.

[6] 杨全胜.强调系统综合观,鼓励创新精神:记“计算机系统综合设计”课程改革实践[J]. 计算机教育,2008(23):25.

System-oriented Practice Training Curriculum for Students Major in Computer

ZHAI Yuqing, YANG Quansheng, WANG Xiaowei

(School of Computer Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 211189, China)

Abstract: It is very important for students of computer major to improve the abilities of design of computer application systems after understanding computer systems deeply. One important approach of understanding computer systems deeply is that a system-oriented practice training curriculum for students of computer major should be developed. In this paper, we introduce our experiences on studying a system-oriented practice training curriculum for students of computer major to provide some suggestions for the related teaching researchers.

Key words: system-oriented; practice teaching; curriculum design; system integration

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