引导学生自主学习..doc

引导学生自主学习,在实践中培养创新型人才 P引导学生自主学习,在实践中培养创新型人才/P P1研究背景 BR　　 BR　　近年来,计算机硬件,特别是多核技术及嵌入式技术的发展,给计算机相关研究带来了新的契机,同时也对计算机相关课程的教学产生了深远影响。多核技术的发展使未来大多数的软件开发都将以多核芯片为基础硬件平台,因此一直习惯于“顺序软件”的开发者必须要找出新的软件开发方法。全球的软件开发者此时都站在同一起跑线上,对高校学生而言亦是如此。 BR　　在“英特尔多核大学计划”的推动下,截至2009年,国内已有102所高校开设了多核相关课程,每年有超过2万名学生从中受益。多核及嵌入式相关课程有着知识点多、覆盖面广、实践性强、学习难度大的特点。由于课时数、实验条件等原因的限制,教师在有限的课堂上很难面面俱到,只能对重要的知识点或方法进行讲解分析,这就对学生的自主学习能力提出了更高要求。具备自主学习能力是培养学生创新能力的前提,因此我们在多核及嵌入式的课程教学中进行了一些有益的探索,立足学生的发展,强调学生自主学习,强调教师在学生自主学习中发挥引导作用。本文以武汉大学多核架构及编程技术课程为例,以英特尔reg;学术社区为自主学习平台,分享我们在课程改革中的一点经验。 BR　　 BR　　2多核架构及编程技术课程设计 BR　　 BR　　2.1课程简介 BR　　武汉大学多核架构及编程技术本科生课程针对通信工程、电子信息工程等专业学生开设,在第6学期开课,共72学时(理论36学时、实验36学时),3个学分。该课程获得2007年度“教育部-英特尔精品课程”立项项目。 BR　　我们以“多核架构及编程技术在本学科领域”为主线开展教学活动,使学生掌握多核体系的基本原理、典型设计策略,全面深入地了解多核体系架构,完善知识结构,能在多核平台上进行并行编程,会使用相关工具进行程序优化和调试,理解多核技术对其他学科的影响。 BR　　2.2课程分析 BR　　该课程覆盖硬件和软件两大模块,知识覆盖面广,包括了多核芯片与传统单核微处理及对称多处理器的架构比较、并行体系与多核体系架构、典型多核芯片、嵌入式多核芯片、多核平台结构与芯片组支持技术、多核操作系统、多核系统软件对并行编程的支持、多线程编程对多核架构的支持、Windows(Linux)系统下多核多线程编程、OpenMP对多核的支持、编译优化、性能评测、英特尔多核编程工具、案例分析等众多内容,实验部分包括8个基础实验、8个提高实验、课程设计等内容。要在有限的学时内保质保量地达成教学目标,需要加强培养学生的自主学习能力。我们总结出多核课程自主学习的三要素,即通过多种途径激发学生的学习兴趣,选择一个良好的自主学习平台,教师在学生自主学习过程中发挥引导作用。 BR　　 BR　　3教学过程 BR　　 BR　　3.1激发兴趣 BR　　多核技术是全新的,要改变编程思维方式,入门难度很大,因此学生容易产生畏难心理,更不用说有什么兴趣了。我们采用三步走的方式激发学生的学习兴趣,取得了比较理想的效果。 BR　　第一步,感性认识向理性认识的转变。教师通过对图像处理案例等本学科领域内容(如512地震堰塞湖的遥感监测)的分析,将其与单核单线程、单核多线程的处理结果相比较,说明多核技术的应用场合及效果,让学生从感性上认同教学内容并产生探秘心理,即“知其然”。 BR　　第二步,理性认识的深化。教师一方面可以在课堂上讲解多核架构的硬件,分析说明为什么可以并行处理数据,即让学生“知其所以然”;另一方面采用校企联合办学的办法,请英特尔工程师来校讲座,增加学生与企业研究人员面对面交流的机会,通过探讨加深对知识的了解。近两年,英特尔工程师来校讲座实践了4次,同学们参与热情非常高,提问也非常积极。 BR　　第三步,理性认识向兴趣的转化。经过约20课时的学习实践,学生已经初步具备了多核编程能力。在这一阶段,我们在课堂上播放从英特尔学术社区中下载的国外知名教授或资深研究员的知识点讲解视频,如Clay Breshears教授讲解的“锁”,加深学生对知识点的理解,激发学生的学习兴趣。在这一时期,课程组与学院其他课题组的老师联系,请他们为学生出一些实践课题,让学生学以致用。 BR　　随后的时间中,课程组教师每周拿出固定的时间为学生当面答疑,同时也对邮件问题给予及时回复,敦促学生加快学习进度。 BR　　3.2搭建平台 BR　　为了更好地开展自主学习,学生需要自主学习平台。我们除了建设课程网站外,还把英特尔学术社区作为学生自主学习的主要平台。该社区平台提供了全球知名高校相关课程的课件、工程师的演讲视频、必威体育精装版的研究动态文档、在线研讨工具、各类多核编程软件等资料,为学生提供了丰富的课外学习资源和宽广的交流平台,