数字教学解决方案篇1
关键词：数字化实验教学；硬件架构；安全体系
引言
随着信息技术的普及，数字化技术已经深入渗透到各大专院校的教务工作中。实验教学的数字化建设不仅能够将教学管理层次不断提升，还可以全方位地改善学校的教学模式，从而大大提升学校的整体教学质量。通过计算机网络技术和通讯技术构建校园公共管理服务网络平台——实验教学系统，实现网络化、数字化的管理与服务，以适应信息时代的需求。
1平台硬件架构设计
合理的硬件架构设计能使系统安全稳定的运行，基于实验教学管理系统的特性，在硬件架构方面，充分考虑到平台的使用性能、可扩展性等因素，具体的硬件架构如图1所示。其中，两台服务器必须是高性能的，通过虚拟化技术各自虚拟化实现出两台虚拟服务器，作为数据的备份服务器，通过这种配置形式来进行实现数据的冗余备份。此外，数据的存储需要采用分布式的部署方式，各服务器之间通过光纤来进行互联。上图所示的架构设计方式具有如下优点：（1）传输数据的高速性。通过光纤来实现互联网、异地志愿服务器、服务器和光纤存储这四者之间的网络互联，光纤链路连接的极速传输使得各硬件见的资源共享速度得到快速地提升，效率也有很大提高。（2）高安全性以及强大的容灾和备份能力。任何一个系统的正常运行都应该充分考虑到备份的问题，在B/S模式下，一旦服务器数据超负荷运行发生“崩溃”，后果将是灾难性的。如果服务器的数据丢失，通过配置的备份服务器可以最快地还原应用数据，框架中通过虚拟化技术配置的虚拟化服务器即可实现数据的备份，是数据安全的关键所在。如果网络环境发生变化导致资源的丢失，可以在虚拟化数据服务器进行数据的恢复。而且两台数据备份服务器确保一台发生故障崩溃时，还有一台可以正常运行，以确保数据的完整性和实时性。除此之外，异地的资源服务器上还存储有数据的备份，多种数据保护机制的结合使用确保系统应对数据损坏及丢失情况时仍然能正常地运行。（3）存储的高扩展性。因为实验教学管理系统面向的用户非常庞大，相应需要存储的用户信息和信息资源数据也是海量的，所以系统的存储介质必须是可以根据需要进行扩展的。通常情况下，需要进行存储扩展的容量限制时80%，一旦超过该限制，就需要立即对增加系统的存储容量。上图所示的硬件平台方式中，存储的扩展比较简单，在服务器端增加硬盘即可。
2系统安全体系设计
各大专院校的内部网络通常进行学校日常工作事务的处理，有很多教育政策文件、领导阶层政府任职信息都具有很明显的敏感性。此外，内部网络的信息安全与学生权益、学生数据安全都有很强的关联性。更而甚之，与学校的利益、校园安全稳定甚至国家安全等都有关系。本系统所处理的所有校园内部数据，抛却有关于敏感的教育政策信息之外，还包括师生隐私的信息，包括学生身份、手机等安全信息。因此，保证系统网络安全，防范来自外部网络的非法入侵的攻击，建立有效强健的网络信息安全防范系统是非常必要的。实验教学管理系统的应用环境要求通过已有网络技术对校园网络进行配置，使其具有如下特点：安全区域被严格划分，内外网连接处必须要确保安全；安全认证、鉴别、用户授权和数据加密机制必须存在；实行网络监控以确保服务器的安全。要学校内部信息的安全教育工作必须落实；定时地进行网络安全漏洞的检查并及时修复；实时监控网络的情况，是否被入侵，安装杀毒软件，防毒于未然；建立紧急事故处理机制，事故发生时可最快解决。实验教学管理系统采用的安全防范策略如下：（1）系统采用防火墙技术来确保网络信息安全。防火墙是一种网络访问控制技术，目的是保障网络的信息安全。防火墙通过在要设置的内部网络与外部网络之间部署相关障碍，禁止外部网络对内部网络所有资源的非法入侵，同时也禁止内部网络对外部网络的访问，以造成内部信息的泄露。为在内部网与外部网之间设立的唯一通道，设置防火墙只是其中一种方法。如果没有设立防火墙，则需要在每台服务器上安装安全防御软件或系统，并要定期检查。缺少了防火墙的第一道防护闸口，每个主机都处于被直接攻击的范围之内。通过防火墙，可以滤掉不安全的服务，防止外部网络的非法入侵，可以隐藏一些敏感信息，防止攻击者通过网络进行信息搜集。系统防火墙系统主要由三部分组成：网络防火墙，主机防火墙和中心策略服务器。网络拓扑结构图如图2所示。（2）作为防火墙的合理补充，入侵监测实现对系统管理员的安全管理能力（包括安全审计、监视、进攻识别和响应）的扩展，可以提升系统应对网络攻击的能力，很好地完善了信息安全的基础结构。通过计算机网络系统中的若干关键点来收集所需要的信息，并根据定义的规则对它们进行分析，以查看网络中是否存在与安全策略相违背的行为或者遭受到入侵的现象。入侵检测是防火墙之后的第二道安全闸门，在不影响网络性能的情况下可以对网络进行监测，从而提供对内部攻击、外部攻击和误操作的即时保护。（3）在诸多信息安全相关的技术中，密码是保护信息安全的较为有效的技术之一，而且居于技术的核心地位。数据加密的使用使得数据传输的安全性会相应的提升，而且对数据的完整性也有相应的保证。通常情况下，加密算法、明文、密文及密钥多层完整的数据加密系统。其中，加密及解密的过程是由密钥控制的。而且密钥会决定加密系统的安全性，而不是我们一般认为的加密算法。由此易知，密钥的管理工作必须要谨慎、安全。所谓的数据加密过程简单来说就是把明文转变为密文的过程。其中明文表示的是初始的数字信息，密文表示的是与明文完全不同的数字信息，它们之间的转换是以加密算法为依据进行实现的。数据传输加密技术的加密对象主要是传输中的数据流，链路加密、节点加密及端到端加密是数据加密的接种主要实现方法。本系统采用严格的端到端加密技术以及DeS加密算法。系统是由100%的Java代码编写，传输数据是二进制数据流，这些二进制数据流在发送端被加密，在接收端解密，中间节点处的数据并不是以明文的方式而存在，中间过程没有解密；保证数据在传输过程中不被泄露和篡改，提高了数据传输的安全性和完整性。加密过程示意图如图3所示。（4）系统的用户注册方面，鉴于安全性考虑，采用用户名重复检测机制，检测用户名的可用性；另外，输入的用户信息会与系统用户信息库进行匹配，成功后方能顺利注册。注册界面如图4所示。系统用户注册模块主要包括注册信息的获取和注册两个步骤。步骤一：注册信息的获取主要实现从用户在注册页面输入的注册信息中提取出具体的取值，将它们赋值到相应的变量。步骤二：用户注册主要是根据输入的注册信息，与已有的用户信息库进行匹配，如果用户名已经存在的话，则返回进行重新注册；如果前后两次输入的密码不一致的话，也无法注册。（5）实验教学管理系统的系统登录模块，如图5所示，采用JSp+aJaX技术相结合来实现，确保平台用户的安全浏览，登录模块输入信息检查、用户名存在检验和用户名和密码匹配检验等方面。其中，当输入信息检查主要是检查用户输入的信息有没有缺失，如用户名缺失、密码缺失等。登录信息验证主要实现对输入的用户名判断是否存在，如果存在的话，进行密码与用户名的匹配检验，否则，报出相应异常信息。用户名和密码的匹配检验是通过检索用户信息库，进行密码与用户名的匹配检验，如果匹配成功，即可顺利录成功，否则登录失败。
3总结
合理的硬件架构设计能使实验教学管理系统安全稳定的运行，良好的安全体系设计为学校日常工作事务的处理和诸多教育政策文件提供重要安全保证，本系统有效地利用数字化技术，在保证安全可靠的前提下，大大提高了实验教学工作的质量和效率。
参考文献：
[1]马骏.计算机网络安全中的防火墙技术应用研究[J].电子技术与软件工程，2016.
[2]肖云.基于SpringSecurity安全的web应用开发.计算机与现代化，2011.
数字教学解决方案篇2
关键词：数字逻辑；pBL教学；教学研究；
“数字逻辑”课程是理工类专业的技术基础课，从计算机的层次结构上讲，“数字逻辑”是深入了解计算机“内核”的一门最关键的基础课程，同时也是一门实践性很强的课程[1]。其任务是使学生掌握数字逻辑与系统的工作原理和分析方法，能对主要的逻辑部件进行分析和设计，学会使用标准的集成电路和高密度可编程逻辑器件，掌握数字系统的基本设计方法，为进一步学习各种超大规模数字集成电路的系统设计打下基础。
pBL全称为problem―BasedLearning，被翻译成“基于问题学习”或“问题式学习”。其基本思路是以问题为基础来展开学习和教学过程[2]。pBL教学法是以问题为基础，以学生为主体，以小组讨论形式，在老师的参与和指导下，围绕某一具体问题开展研究和学习的过程，培养学生独立思考能力[3]。如今pBL教学已经成为美国教育中最重要和最有影响力的教学方法。
1研究背景
1.1数字逻辑课程的内容及其教学中存在的问题
数字逻辑课程的主要内容包括数字逻辑基础和数字电路两个部分，在学习过程中学生应把握好这两条贯穿整个课程的主线。数字逻辑基础是研究数字电
路的数学基础，教师在教学中应使学生明确数字电路中逻辑变量的概念，掌握逻辑代数(布尔代数)的基本运算公式、定理，能够熟练对逻辑函数进行化简。数字电路是解决逻辑问题的硬件电路，包括组合逻辑电路和时序逻辑电路两种基本形式。对于每一种电路形式，教师应指导学生从基本单元电路入手，熟悉其常用中规模集成电路的原理及使用方法，掌握数字电路(组合和时序电路)的分析和设计方法，并了解数字系统的现代设计方法。
我们根据教学内容，总结数字逻辑课程具有以下几个特点：
1)数字逻辑课程是一门既抽象又具体的课程。在逻辑问题的提取和描述方面是抽象的，而在逻辑问题的实现上是具体的。因此，学习中既要务虚，又要务实。
2)理论知识与实际应用紧密结合。该课程各部分知识与实际应用直接相关，学习中必须将理论知识与实际问题联系起来，真正培养解决实际问题的能力。
3)逻辑设计方法灵活。许多问题的处理没有固定的方法和步骤，很大程度上取决于操作者的逻辑思维推理能力、知识广度和深度、以及解决实际问题的能力。换而言之，逻辑电路的分析与设计具有较大的弹性和可塑性。
基金项目：黑龙江省智能教育与信息工程重点实验室项目；黑龙江省计算机应用技术重点学科(081203)；黑龙江省教育厅科学研究项目(11551125)。
作者简介：季伟东，男，讲师，研究方向为计算机教学、并行计算。
笔者发现在实际教学过程中存在以下一些问题。
1)在教学方式上，很多教师仍然在以“满堂灌”的教学方式为主，整堂课以教师为中心，教师将书本上现成的内容、公式、定理、结论讲授给学生，这使学生不能主动地去思考和探索，只能机械地记忆若干公式定理结论，长期下去会使学生失去学习兴趣。
2)在实验实践环节上，一些教师侧重理论知识的讲授，忽视实验实践环节，致使学生在面对具体应用问题时手忙脚乱，不知道如何运用所学的知识去解决问题。在实验方案的选择上，一些教师以传统实验为主，扩展性不足，使学生无法与实际工程项目接轨，不能很好地解决实际问题。
1.2pBL教学的内涵
在传统教学中，我们习惯于把知识的获得和应用看成是教学中两个独立的阶段。实际上，知识的应用并不是知识的套用，在应用知识解决有关问题的过程中，学习者常常需要针对当前的具体问题进行具体分析，在原有知识的基础上建构出解决当前问题的方案。因此，应用知识解决问题的过程同样是一个建构过程，在解决问题的过程中，学习者需要对问题背后所隐含的基本关系、基本规律做思考、分析、考察，从而建构起相应的知识。
以问题为导向的教学方法(pBL)是基于现实世界的以学生为中心的教育方式，与传统的以学科为基础的教学法有很大不同，pBL强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主；pBL将学习与更大的任务或问题挂钩，使学习者投入于问题中；它设计真实性任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力，真正提高学习者分析问题、解决问题的能力。
当今的建构主义者越来越重视问题在学习中的作用，以问题为中心，以问题为基础，让学生通过解决问题来学习，通过高水平的思维来学习，这是当今教学改革的重要思路。
2pBL教学模式在数字逻辑课程中的应用
2.1教材选择
针对pBL教学法，根据计算机工程专业的特点，笔者选择由欧阳星明主编、华中科技大学出版社出版的《数字逻辑》(第四版)作为基础教材，由欧阳星明主编、人民邮电出版社出版的《数字电路逻辑设计》作为参考教材。选择教材的目的是理论和实践相结合，每本教材各有其侧重点。
2.2pBL教学法的教学设计
在“基于问题学习”模式的课堂中，教师是指导者，学生是活动的主体，它要求学生要会主动地去寻找学习中的问题，然后带着问题，在自己能力所及的范围内概括和应用知识，运用各种已有的知识和科学的方法去分析问题和解决问题。其教学目标立足于培养学生灵活的知识基础，发展高层次思维能力、自主学习能力以及合作学习能力。基于问题学习体现在课堂上，最突出的特点就是促使学生积极参与到学习中去，成为积极主动的学习者，从而去努力学习新的知识和技能，并能逐渐把所学知识整合，最终达到用知识来解决问题的目的。
作者在多年教学经验基础上，针对pBL教学模式，提出“2+2”教学方案，包括4个教学环节：提出问题解决问题方案讨论总结评价。
在上述4个环节中，教师主要参与提出问题环节和总结评价环节，学生主要参与解决问题环节和方案讨论环节。下面具体说明各个环节的设置。
1)提出问题。
提出问题环节是教学方案中的第一个环节，也是教师参与的第一个环节。在这个环节中教师应该根据所讲课程内容的不同设计出不同的问题，好的问题是整个学习过程中的关键。一个好的问题能够充分调动学生自主学习能力以及合作学习能力，使学生参与到学习过程中，调动学生学习热情。
笔者讲到组合逻辑电路设计时，提出的问题是设计一个全加器，用硬件描述语言VHDL进行描述并在试验箱上进行实现，同时还给出一个已经设计好的参考例程，共学生参考学习；在讲到时序逻辑电路设计时，提出的问题是设计一个汽车尾灯控制器，并对选用的逻辑门器件进行了要求。
这个环节的实施能够提高学生的学习积极性，使学生产生学习需求，培养了学生的问题意识。
2)解决问题。
解决问题环节是以学生为主体的环节，是学生对老师提出的问题进行解决。在这个环节中，老师首先对学生进行分组，根据学生学习情况，以5～7个人为一组。学生接受任务后学习兴趣提高，小组成员进行分工，采取各种方法来完成任务。每个小组共同学习，学习好的同学带动大家一起学习，互相帮助，学生变被动为主动，主动地思考和探索老师所提出的问题，在解决问题的过程中进行学习。在实际解决问题过程中，学生将面临一些困难，如逻辑器件的选择上、语言的描述上、具体问题的实现上，等等。
通过这一环节，教师也感受到同学们的想象力、创造力和动手能力等都是非常强的。
3)方案讨论。
在方案讨论这个环节中，学生根据学习到的知识对自己所设计的方案进行讨论，积极发言，提出自己的见解，说明自己的理由。教师根据学生们的发言，指出其合理的地方，对其不足的地方进行指正，引导学生解决问题。如在全加器的设计问题中，有的小组采用的是多种逻辑门电路进行设计，有的小组基于经济问题考虑，只采用与非门电路来进行设计，每个小组都详细阐明自己的观点，对自己的设计方案进行论证。
在这个环节，老师应强调放开思路，开拓创新，
鼓励学生进行多途径思考，全方位构思。这样既加强了学生们学习自觉性、开创性，又培养学生更多地进行综合思考，得到更多的锻炼，提高分析和解决复杂问题的能力。
4)总结评价。
小组必须在规定时间内完成设计开发任务。各个小组分别展示各自成果，其他小组学生提出问题进行互动并相互评价，老师给出点评并比较各自设计的优缺点，最后老师进行总结评价。这个环节中，教师作为主要参与者，一方面要对知识进行系统性的总结归纳，使学生对知识的掌握具有条理性，另一方面还要对学生进行启发式扩展，使学生的知识面更广，同时对一些难点重点再次进行强调，增加学生对知识的理解。
3结语
数字逻辑是一门理论联系实践比较强的课程，在教学中采用pBL教学模式，不仅可以提高学生掌握知识的能力和培养学生的创造性思维能力，还能提高学生的交流和合作能力。pBL教学可以使得数字逻辑课程目标更好的实现，能够引导学生自主学习，在实际的教学中，取得了良好的教学效果。
参考文献：
[1]季伟东,张军.数字逻辑课程的探究性教学研究与实践[J].计算机教育,2010(10):76-78.
[2]付森.pBL教学法在数据库原理教学中的应用[J].计算机教育,2010(10):91-93.
[3]赖维玮.网络环境下pBL教学模式研究与实践[J].中国教育信息化,2009(8):72-74.
ResearchonteachingofDigitalLogicBasedonpBLteachingmode
Jiweidong
(DepartmentofComputer&Science,HarbinnormalUniversity,Harbin150025,China)
数字教学解决方案篇3
【关键词】计算思维C语言程序设计教学案例设计中图分类号：G642
课题资助：陕西省教育科学“十二五”规划2014年度课题（SGH140896）。
计算思维
计算思维的概念是由美国卡内基・梅隆大学计算机科学系周以真（Jeannettem.wing）教授于2006年提出的教育理念，2013年，周教授接受《中国信息技术教育》杂志社刘向永记者的访谈时对计算思维进行了诠释[1-3]。
国外的众多研究者涵盖计算机教育界、社会学界以及哲学界等各个领域对计算思维进行深入的研究[4]。aCm和ieee-CS在修订后的《计算机科学教程2008》（ComputerScienceCurriculum2008）[5]79-84中明确指出应该将计算思维作为计算机科学教学的重要组成部分。
在国内，基于计算机技术和internet技术的飞速发展，培养大学生计算机综合能力，提高大学生使用程序语言解决问题的能力，是当今大学生计算机基础教育的核心点之一[6]。根据《中国高等院校计算机基础教育课程体系2008》的规定，高校程序设计基础课程的学习目标是：
⑴学习问题求解的思路和方法，即算法。
⑵理解计算机是如何具体实现算法的，即如何才能有效利用计算机编程。
因此在程序设计课程教学任务中，不仅要使学生掌握程序语言的语法规则来编写程序，更重要的是掌握算法思想与问题求解的思路，而计算思维正是使学生掌握使用计算机科学对问题进行求解的一种思维方法和能力。
国内外的众多学者把计算思维能力的培养视为教育界改革的重要研究范畴，特别是在计算机教育领域，进行了多年的研究与探索。如何将计算思维的理念融入到计算机教学中，培养学生计算思维能力，成为计算机教学研究的焦点和改革的突破点，并在此研究中取得了一定的成果，但在程序设计课程教学中培养计算思维尚未形成一套完整的教学模式，仍处于探索阶段。
如何将计算思维真正融入程序设计课程中，我们进行了一定的探讨，在多年的程序设计课程教学中总结了一定的经验，基于计算思维的案例教学法比较适用，但是如何设计合理有效的设计案例是案例教学法成功的关键。
以计算思维为导向的教学案例设计原则
托尔说：“一个出色的案例，是教师与学生就某一具体事实相互作用的工具;一个出色的案例，是以实际生活情境中肯定会出现的事实为基础所展开的课堂讨论。它是进行学术探讨的支撑点;它是关于某种复杂情境的记录;它一般是在让学生理解这个情境之前，首先将其分解成若干成分，然后再将其整合在一起。”
对C语言程序设计课程的教学任务而言，更重要的是使学生学习计算机分析、解决问题的思路和方法[7]。因此，在C语言程序设计课程教学过程中，一定要避免只重视程序设计语言的语法规则的错误思想，在将计算思维的培养作为教学核心任务的教学过程中要重视程序设计方法，而不是语言本身，不仅要求学生用计算机读得懂程序，编写和调试代码，更重要的是要学会如何设计算法，从而开发学生的主动性和能动性。
如何设计以计算思维为导向的程序设计案例，是案例教学法的核心，经过多年程序设计课程教学的经验，将程序设计课程的教学案例设计原则总结如下：
1.案例选题的生活化
在教学案例的选择中坚持生活化、常态化的原则，即选择贴近生活、学生比较熟悉的问题，让学生在熟悉的问题下思考解决方法，这样可以缓解学生对程序设计的畏惧感。在学生给出问题的解决方法并用计算机进行求解后，学生会有一种恍然大悟的感觉，他们从中认识到计算机竟然能这么方便地用以解决日常生活中的问题，从而消除对程序设计语言的抽象、枯燥的感觉。这样生活化的案例在问题的求解中激发学生的学习兴趣，让学生在兴趣盎然的氛围中学习，感受到程序就在身边。而对生活化的问题求解锻炼了学生日常问题求解的思维，从而培养学生的计算思维。
2.案例涵盖知识点的典型化
根据每节课的教学目标和教学内容的需要适当选择教学案例，将本节课的教学内容涵盖在案例的解决中，同时要符合学生的认知水平，案例的设计既是学生平时耳闻目睹的，但又了解不深的普遍问题，这样可使学生对这些问题的实际背景容易接受，从而愿意去深入了解，这样的案例可以使学生更容易理解教学内容，同时能够让学生触类旁通，利用所学知识解决类似问题。
3.案例问题的提出和解决的程序化
使教学案例的设计与计算思维相结合，在案例问题的解决中注重算法的设计，方法的选择，培养学生独立解决问题的能力，并在案例中适当添加程序语言，使学生在问题解决的同时可以使算法程序化，这样既可以培养学生的计算思维，又可以培养学生的程序思维，使枯燥无味的程序语法知识顺其自然地在案例中学习，从而提高学生应用计算机知识抽象和分解问题的能力。
典型案例解析
根据课程教学目标和教学内容，以选择生活化、常态化的案例为原则，以计算思维为导向的程序设计案例的选择原则，让学生体会到如何用计算机解决问题的方法来解决日常生活中的问题。下面以一个典型案例的设计为例具体实现案例设计和应用。
教学内容：指针和数组。
教学目的：掌握指针和数组的定义以及使用。
教学重点：指针和数组的定义及使用。
教学难点：指针和数组的使用。
针对C语言程序设计课程中指针和数组知识的学习，下面给出一个常见问题求解的案例，这一案例同样适用于数组知识的学习，只是案例中问题求解的方式有所变化。
1.问题提出：根据二代居民身份证号确定此人性别的问题。
2.常识解答：居民二代身份证号共18位，从左向右前6位为户口所在地，第7～14位共8位为出生年月日，第15～17位为顺序位（同地区同年同月同日生的人的顺序编号）其中第17位代表性别（奇数为男、偶数为女），最后1位为校验位。
3.问题求解：从18位数字中取出第17位，然后判断奇偶性，奇数为男、偶数为女。
对分解后的两个问题，针对不同的理论学习内容，我们有很多种解决方法，如：使用函数提取字符串中的一个或多个字符、使用数组下标提取数组元素、使用指针提取数组元素等多种方法。下面针对指针的学习给出求解方法。
4.求解方法：
Step1：利用数组存储给定的18位数字，利用指针的移动提取第17位数字;
Step2：用取出的第17位数字与2模除取其余数，判断奇偶性。
5.算法分析：针对以上问题的求解方法为例写出相应算法：
Step1：定义整型数组a，整型变量b，整型指针变量p;
Step2：将18位身份证号赋值给a数组，指针p指向数组的首地址;
Step3：移动指针指向第17位数字;
Step4：指针提取第17位数字后模除2取余数赋值给b变量;
Step5：判断b的奇偶性，如果是奇数则是男，如果是偶数则为女;
Step6：输出结果。
6.问题求解方法的代码化：
#include
main（）
{
inti，c，a[18]={1，5，0，4，2，8，1，9，8，9，0，6，0，8，1，2，3，3}，*p;
p=a;
for（i=0;i<16;i++）
p++;
b=*p%2;
if（b==1）
printf（"%s＼n"，"男"）;
else
printf（"%s＼n"，"女"）;
}
这一案例是非常生活化的案例，每个人都有身份证号，但是将这样一个常见问题用程序设计语言在计算机上实现确实不是一件容易的事情，结合教学内容和教学目标，将问题的解决方法限定在指针和数组的使用，更是加大了问题的解决难度。就案例分析和问题的解决而言，让学生选择多种解决方法，训练学生如何将生活中的问题用计算机来解决，同时掌握指针和数组的定义、赋值及使用等基础知识。使学生在案例分析和算法设计时培养了计算思维能力，同时让学生在有趣的案例中学习相对枯燥的理论知识。
总结
大学教育更多的是素质的养成，能力的培养，正像一条教育格言讲的：“tellmeandiwillforget.teachmeandiwillknow.involvemeandiwilllearn.”在大学教育中，要少一些灌输，多一些参与。《C语言程序设计》课程的传统教学存在一定的问题，在多年的程序设计课程教学中提出以计算思维为导向的案例教学法，并针对教学案例设计的核心问题进行研究，针对传统教学存在的问题，以计算思维为导向，总结了教学案例设计的原则，设计了教学案例。通过《C语言程序设计》课程教学实验证明，提出的以计算思维为导向的程序设计教学案例设计方法是有效的。学生通过案例教学可以提高学生的学习积极性和主动性，大众化的案例解决在使学生掌握了相关理论知识的同时培养了学生分析和解决问题的能力，培养了学生的计算思维。
参考文献：
[1]Jeannettem.wing，“Computationalthinking，”CommunicationoftheaCm，no.49（mar.2006）：33-35.
[2]刘向永、周以真：《计算思维改变信息技术课程》，《中国信息技术教育》2013年第6期，第5-12页。
[3]周以真：《计算思维》，《中国计算机学会通讯》2007年第3卷第11期，第83-85页。
[4]《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》，《中国大学教学》2010年第9期。
[5]“Cm/ieeeComputerSocietyinterimReviewtaskForce，”Computersciencecurriculum2008：aninterimrevisionofCS2001，accessedJune28，2010，http：///education/curricula/.
[6]教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会：《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》，高等教育出版社，2009。
数字教学解决方案篇4
惠普社会创新催化剂项目通过重塑科学、数学、工程和技术教育（Stem），汇聚不同学科、不同国家及不同文化背景的优秀教育工作者，共同实现教学方法的变革，从而创建改变生活的强大学习体验。本次峰会于4月12日至14日在北京举行，来自全球各地的教育专家齐聚北京，共同探讨国际及各地区所面临的教育改革及发展问题。
教室是学校最核心的活动场所，因此，多媒体数字教室建设是校园建设的重中之重。惠普多媒体教学解决方案以灵动e平台（Classroommanager）软件为授课核心，老师使用惠普商务笔记本授课，学生们使用惠普商用台式机完成课堂测试，教师通过系统实时生成的分数及统计报告对教学成效一目了然。
除了教室之外，图书馆是在校学生汲取知识的第二大重要场所。惠普倡导建设数字图书馆，并在本次峰会上展示了由零终端t200和CompaqmultiSeatms6200主机构成的pC共享解决方案。“一台主机，多人共享”，帮助用户减少pC部署、管理、维护、升级的时间和复杂性，大幅降低能耗节省初期采购及后期维护成本。另外，惠普Jetanywhere解决方案能够充分满足图书馆的打印需求，通过精确跟踪打印资源的使用情况和成本，有效降低碳粉和纸张用量，其自动计费系统大大提高了员工工作效率。
数字教学解决方案篇5
关键词：数字化校园建设策略阶段
1数字化校园建设服务重心与主要内容
1．1数字化校园的概念
数字化校园的说法来源于“数字地球”．它是一个全新的事物。人们对数字化校园给予了不同的诠释，但目前还没有比较权威的定义。一般认为，数字化校园“是以数字化信息为基础，以计算机技术和网络系统为依托，支持学校教学和管理信息流，实现教育、教学、科研、管理、技术服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输、应用，使教学资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。”网络化无疑是其最重要的特征。
1．2数字化校园服务重心
学校的中心任务是教学，教学是学校的本质属性，是学校存在的价值和意义，它规定着数字化校园建设必须围绕着教学进行，一切技术与手段都应为“教学服务”而展开。据美国在l999年进行的一次“信息化校园计划”的研究成果表明．有39．0％的大学认为“科技与教学的有效结合是目前面临的一个最为重要的问题和挑战”。负责该项课题研究的凯尼斯·格林教授指出：“调查数据表明．越来越多的大学开始意识到，对于大学应用信息技术来说，最关键的问题实际上并不在于技术和产品，而在于人。换言之。是那些使用信息技术的教师和学生……经过多年的实践，我们逐渐认识到，在使用信息技术过程中最重要的问题是如何帮助师生在教学过程中有效和充分地使用这些设备。”这充分说明了数字化校园建设的核心是为教学服务的。
1．3数字化校园建设主要内容
硬件建设：备课和示教设备(如备课用计算机、扫描仪、数码相机、摄像机、资源管理用计算机和多媒体教室等)；学习设备(如计算机教室等)；管理设备(如校务、教务、政工、财务、后勤等管理用计算机、打印机等)；网络设备(如服务器、交换机、网卡、网线、光纤等)。软件建设：操作系统，管理信息系统，办公软件，课件制作平台及工具软件，示教及学习软件。理论建设：教育理念建设．教育体制建设，教育模式建设，学习模式建设，教师角色形成机制建设，教育评价机制建设。
2数字化校园建设认识上的误区
2．1重硬件．轻软件，忽视理论建设
目前，数字化校园建设中重硬件、轻软件的现象严重。主要表现在投资少，维持基本教学必须的软件在数量、品种和质量上都严重不足，无法使硬件的功能得到发挥；忽视软件版权问题，使用盗版操作系统等软件，埋下了潜在的危机，一旦遇到严格的维权行动。就可能带来巨大的损失；没有形成权威的机构和配套的政策、制度来保证示教和学习软件的开发、升级、维护以及地方化，使师生能够及时方便地得到适用的教、学软件。而理论建设研究滞后，多是零散的、初级的，缺乏组织性和系统性，极大地制约了数字化校园建设的进程和健康发展。
2．2用技术提供的可能性替代现实实施的可行性
软硬件企业出于赢利的动机。其设计的各种软硬件方案，从理论上讲，具有明显的先进性，但在实际上，往往了忽视了我国学校实施的可行性。(1)忽视了方案的经济可行性。中国是穷国办大教育，除少数发达地区外．全国大部分地区的教育经费一直十分紧张，根本不可能拿出大笔资金满足那些先进方案的开发建设。(2)淡化了方案的技术可行性。由于数字技术发展速度快，更新周期短，学校受经济条件的制约又使得教师无法率先获得对先进的软、硬件进行学习和演练的机会，使得这些先进的方案常常难被学校师生全面掌握。(3)模糊了学校对方案功能需求的必要性。为增强产品竞争力和方案对学校的吸引力，企业常常在方案中应用新的技术，在宣传中也大量使用带宽、升级、扩展、浮点运算、网络拓朴、资源库等概念加大营销力度，而这些企业着力渲染的功能，多数是学校根本不需要或很少能使用到的。
2．3硬件建设中的本末倒置
教学是学校的中心工作．备课和示教设备以及学习设备是与学校中心工作联系最紧密、对教育质量影响最直接、对教育理念和教学模式的改革促进最大的因素。备课和示教设备、学习设备是数字化教学必不可少的工具，管理设备是提高管理水平，营造良好教学环境的工具。而网络设备则是将前三类设备联系起来，实现资源共享、发挥系统功能的工具。如果没有足够的和合理利用的前三类设备，再好的网络设备也是无法发挥其作用的。
由于对数字化校园认识的局限性，许多学校忽视了我国教育所能提供的经费条件、人员素质等办学实力的现状，表现出一种浮躁的心态，在实施数字化校园建设中有技术上的一步到位和时间上的立马实现的思想，把数字化校园建设这样一件长期而又艰巨的工程简单化，把发达地区和重点高校的特化经验普通化，盲目应用到地方学校和中小学，使数字化校园建设失去了持续有序的发展动力。一些“校校通”工程建设也暴露出问题。2002年8月26日《中华工商时报》网络版有文章指出：教育全连接，80％没有充分利用。it厂商们接下了一个又一个的校园网建设大单，花费学校大量经费，苦心建起的校园网却大部分闲置起来，成了聋子的耳朵——摆设。
3数字化校园建设的建议
3．1加强数字化校园建设的理论研究
在数字化校园建设中．理论建设是相对于硬件设、软件建设更为薄弱、滞后的部分。而理论对实践的指导作用决定了理论研究应该超前于实践并在实践中不断完善。加强数字化校园建设的理论研究已是迫在眉睫。(1)建立必要的组织机构，对数字化校园建设的重大问题进行识别、分解．为研究的开展提供课题指南。(2)从企业、科研机构、高校、中小学、教育管理机构等部门遴选研究人员．建立数字化校园建设的人才资源库，使研究人员结构合理。(3)以系列课题形式将已识别的问题分解到相关研究人员手中进行系统的理论研究。(4)对研究的结论进行有组织的验收、评估、实验、改进和推广应用。
3．2调整数字化校园建设核心和顺序
调整数字化校园建设核心和顺序，即调整现行“先建网——再开发资源——最后应用”的建设步骤，按照“先从教学应用着手——通过需求达到或超过供给的内在动力促进资源和网络建设”的技术路线进行。(1)以服务教学、实现教学数字化为建设核心。将投资重点和优先项目调整到目前已经成熟和稳定的对教学起直接作用的设备上来。(2)管理设备及管理软件的建设应注意数据、接口标准的统一，并围绕提高管理效率、优化教学环境的主题展开，为后期联网奠定基础．同时注意加强管理数据挖掘功能，让管理设备成为学校及各部门领导提高决策水平的得力助手。(3)学校网络建设应在教学设备和办公设备的建设与利用达到一定水平．对数据共享与交换需求较旺盛，网络技术标准趋于成熟时加大投入；应本着先内部网络、后因特网的原则进行规划，尤其是在中小学，不应过于强调互联互通和适时交互的功能，与因特网相连可以在专线、拔号等方式中灵活选择。
3．3推出符合实际的经济型解决方案
不同地区学校的经济环境和发展水平差异大．应采取不同的解决方案和建设进程。(1)高校和经济发达地区学校可从现行企业的大量解决方案中选取适合的方案进行快速开发。(2)各地中小学应根据自身的特点采取不同的技术方案和建设步骤．建设中注意因陋就简．在保证基本功能的情况下．尽量采用经济的产品。(3)教育主管部门应根据不同级别、不同地区学校的实际情况提出多种建设目标、进程和评估方案．避免不发达地区和地方学校不顾自身能力与发达地区或重点高校盲目攀比现象．使建设持续有序地进行。
3-4开展教、学软件的开发模式研究及实施解决教育软件的版权问题、软件的开放性和适用性问题。可以采用以下策略：(1)加强选择软件平台的技术指导．把好软件学习、使用人门关。以政府批量采购的措施降低采购成本。以政府控制软件版权的策略解决教学软件的开放性问题。(2)充分利用教师队伍中科研能力强的群体自行开发实用的软件。也可与企业联合共同开发。
4持续搞好数字化校园建设的步骤
4．1认识阶段
在各级各类学校只有少量的计算机单机运行时。师生员工通过各种学习资料、媒体和参观等形式对数字技术的用途开始形成理性认识并有意识地关注此领域的相关信息。学校领导开始关注兄弟单位建设情况。咨询数字化教学对本校的发展可能产生哪些影响．在不同层次、不同进程和使用程度上开始进行建设规划和经费、人员的安排和骨干人员的培训与人才储备。
4．2学习阶段
学校的计算机数量有了大量增加．主要的办公场所都有了配备．人们都可以从身边直接感受到计算机应用给教学带来的便利．只要愿意还可以有一定的上机学习时间。人们开始学习计算机基础知识。学习操作一些比较有名的商业教学软件和由各种渠道交流、获得的软件。开始尝试制作自己的课件，参加各种多媒体课件的制作和教学竞赛。开始尝试在自己的一些课堂上使用多媒体进行教学。管理人员也开始运用各种管理信息系统进行日常工作的管理．提高管理的水平。学校与外部的数据交流大部分并不是通过专门的网络．而是以光盘等硬件存储传递。有时也通过调制解调器上网传递。
4．3使用阶段
学校计算机设备和数字化资源已经初具规模．基本能满足大部分正常教学的需要。大多数教师也具备了驾驭设备、运用资源开展数字化教学的素养．并能够根据学校教学实际进行资源的二次开发。计算机在学校et常工作管理中的使用已经实现常规化．并能运用各种数学模型进行统计、分析．为学校的评估、规划、决策等提供一定的参考。数据的传输和交流可以通过少量的电话线上网来进行。
4-4网络化阶段
由于数字化教学已经常规化。对于数据的需求、传递、交互的要求越来越大、越来越频繁，建设校园网成了当务之急。通过校园网把已经运行的教学系统、教务管理系统、学校行政管理系统、后勤保障系统等构成一个统一体．形成了完整的学校管理信息系统。由此。学校内部各环节工作有机地协调起来，许多工作自动完成．不再需要人工的参与．学校管理和教学已经相当轻松，具有很明显的研究性质．管理人员和教师的精力主要放在数字化资源的改进与完善。以满足学生的个性化发展方面。在这一阶段。校园网已经通过宽带与internet互连．对外数据交流的流量也渐渐增大。但总的来看。学校还是一个相对完整的整体。对系统外部的依赖性还不是很强。
4．5信息化阶段
数字教学解决方案篇6
数字工程的原理与方法（简称数字工程）是空间信息与数字技术专业的主干课程，使用《数字工程的原理与方法》为教材进行授课[1]，课程具有以空间信息科学、计算机科学、通信科学、软件工程等为基础的交叉特色，且以基于案例库的案例教学法为实践教学依托[2]，以省级精品课程为网络教学平台，结合大量的实践案例支撑，实现了教学资源与实践案例资源的相互转化与促进。
1课程的专业定位
从模拟时代进入数字时代，科技的发展促进了各行业信息化建设的进程。在此背景下，信息应用也从传统的模拟及相对孤立的状态，实现“载体是数字的，信息是共享的，网络是连通的，传递是实时的，应用是可视的，决策是智能的”更高层次状态转变。空间信息技术主要解决具有地理定位特征的数据采集、传输、分析与应用。在信息化建设初期，3S（即地理信息系统GiS、遥感RS及全球定位系统GpS）及其共享集成技术在很多领域得到应用，发挥了重要的作用。例如，在一些国土、规划、防灾减灾等与空间信息应用关系密切的企事业单位，建设了大量部门级应用工程。但是，由于建设过程中一些标准、规范都不太完善，技术方法、基础平台软件也千差万别，导致这些应用工程存在孤立性。在目前信息化应用需求背景下，这些工程已不能符合应用需求，需要对已有的空间信息应用相关的软件平台、数据平台、网络平台等进行整合、集成。为解决这些问题，应借助软件工程技术，结合空间信息应用领域的特殊性，对其加以理论化、系统化、规范化，形成数字工程技术的核心内容，见图1。空间信息与数字技术需要培养基础牢固、知识面广、有动手能力的复合型人才。数字工程的原理与方法作为专业主干课程，在理论、技术、方法、工程管理等方面讲述了数字工程建设的指导策略和方法，是专业培养的纲领性课程，为后续课程的深入教学提供了索引[3]。该课程从数字工程产生的背景入手，以实现数字地球为目标框架，全面介绍数字工程技术中的基本概念、总体框架、支撑技术和实施方法，重点教授数字工程建设中信息的数字化存储、实时化传输、可视化表达与智能化应用，充分反映出本专业多学科交叉的特色。但该课程教学的一个主要问题是内容面广且部分概念抽象，如果教学设计及教学配套设施不到位，会达不到理想的教学效果。
2教学内容
数字工程原理与方法教学内容的安排包括核心内容和扩展内容两方面，其中核心内容以教材为基础，是完成课程学习的基本目标；扩展内容从现有技术发展的要求出发，教师可结合空间信息技术发展的最新动态，讲授与课程内容密切相关的最新前沿技术。
在核心内容的教学上，需要讲解清楚数字工程的基本概念，从数字工程产生的背景入手，让学生掌握数字工程的总体框架，并结合软件工程技术，理解数字工程技术支撑体系中3类技术方法（计算机、网络通讯及空间信息处理）的集成应用；从“建立平台、搭建应用”的基本原理出发，讲解数字工程基础平台的概念与内容；从数字工程领域应用角度，学习数字工程可视化方法、智能化方法的原理及其在数字工程中的作用；熟悉数字工程建设的组织过程，学习其实施过程，了解数字工程的应用领域；通过实践项目训练，形成数字工程应用软件项目的设计、实施、控制等实践能力。为此，在教学内容组织上，应密切结合专业的培养方案，体现交叉学科的特色，把分散在多学科中与数字工程技术相关的共同知识点提炼出来，作系统化分析与处理，使其转换为教学内容，见表1。在完善知识体系的基础上，还要突出课程的专业特点，在课程与相关专业知识之间实现统一的学习平台，使学生的知识体系结构有牢固的基础。
然而，信息技术的发展日新月异，在讲授核心教学内容基础上，课程教学也应紧跟相关技术发展，保证课程内容与时俱进。为了实现课程内容的新颖性、现势性，在课堂教学过程中应将新技术、新应用补充进来，将最新的数字工程应用项目的技术细节、实施过程更新到教学内容及实践教学内容中，作为教学上的扩展内容。例如，最近几年来，云平台和大数据技术是解决时空信息存储、管理、分析与应用的基础设施和技术手段，在核心教学内容中，这些方面均未涉及，而随着信息获取手段、硬件存储和网络传输能力的快速发展，这些新设施、新技术的应用，已经进入数字工程的项目实施中。因此，在新的教学内容上，引入大数据（大数据应用背景、大数据应用目标、大数应用特点、大数据应用原则、大数据应用途径）、云计算（云计算互操作和集成标准、云计算服务目录管理、云计算安全和隐私、mapReduce计算框架）内容作为扩展层次的教学知识点，既满足了?n程教学的需求，也开阔了学生的视野，保证了教学内容的现势性。
3配套教学条件
配套的教学条件是数字工程课程教学质量的重要保障，该内容主要体现在教材建设（包括实践教材）、特色（专业）实验室、网络教学平台及实践案例库建设4个方面。
3.1教材建设
作为教育部特色专业，学校对空间信息与数字技术专业建设非常重视，而数字工程的原理与方法是空间信息与数字技术专业的主干课程，因此我们课程的教材建设走在了全国前列。2006年，课程组就主持编著了《数字工程原理与方法》，并成为“十一五”规划教材及教育部精品教材；2011年我们对该教材进行了改版（第二版），突出了新技术的发展，为顺利完成课程教学奠定了良好的基础。此外，配套的实验讲义《数字工程原理与方法实验指导》也已成型，为理论教学的实践指导提供了关键的素材，目前，实践教学教材也纳入国家规划教材。总体上，通过课程的理论、实践教材建设，保证了学生使用该教材时更容易理解和掌握数字工程的实施技术与手段，提高了学生的动手能力，激发了学生学习的积极性和主动性。
3.2课程实践基地与特色（专业）实验室
通?^多年的课程建设，结合不断的科学研究活动，我们为课程开展创造了良好的硬件环境，先进的实验仪器设备直接向课程教学与实践开放。在课程教学中，国家地理信息局数字工程研究中心为本课程的实践学习提供了良好的设施基础。此外，武汉大学智能可视化和空间信息移动服务等特色实验室，也专门针对教学中的智能化和可视化技术、数字工程平台建设等主要教学主题，提供了现实的项目应用蓝本，在教学中发挥了重要作用，使学生通过课程实践，亲身体会到利用先进教学设备展示的数字工程应用效果。此外，数字考古研究室的最新成果也为数字工程应用（数字考古）提供了直观的范例，很好地促进了课程教学效果。
3.3网络平台
网络平台为快速、高效地实现师生互动、展示教学内容提供了良好的途径。为促进课程教学，学校建立了开放式的课程网站（湖北省精品课程），为学生提供教学资源和交流平台。教学过程中，教师还利用即时通讯工具为学生在线答疑，例如每届学生都建立了师生课程学习群（QQ群），教师可以通过文字、语音与学生实时进行信息交流和互动。除了针对每个年级的通用交流平台以外，我们在教学过程中通过精品课程网站，针对学生提问较多的知识点，设置了专门的讨论空间作为答疑、学习以及其他交流通道，充分利用了互联网资源，提高了问题解答的效率。
3.4教学案例库
案例库对于促进理论教学具有重要的作用。为提高教学效果[4]，本课程教学中建立了教学案例库，并给学生提供实际项目的全套需求、设计文档及源代码。在10多年数字工程项目开发实践基础上，我们针对“数字工程”理论教学需求，在教学过程中开发配套的案例库系统，选取的应用领域均来自多年来项目建设的实例，主要包括数字城市、数字电力、数字水利、数字环保、数字国土、数字农业等重点数字行业应用，从行业应用的背景介绍、支撑技术（如网络技术、数据库技术、软件服务架构等）、应用需求、设计、维护等各个方面，对案例的内容进行系统的阐述；对于部分大型工程项目，甚至包括招、投标信息，也进行了针对性的编辑和精简处理，提取与理论教学知识点相对应的案例库，较真实地还原数字工程项目建设涉及的理论知识、关键技术、流程和内容，为学生提供全面的知识点深入学习和实践项目建设参考[2]。
案例教学效果体现在两个方面：首先，课程的实践内容都来源于历年来的实际工程项目，实践内容对学生非常具有吸引力，通过参观项目的演示，学生了解了项目的大致内容及实际作用，激发了学生探索技术细节方面的热情，教师在教学中作适当引导，激发学生的创新意识；其次，对于某些优秀的成果，可以应用在实际项目中，或参与国内技能大赛，促进学生的学习积极性，加强其动手能力，不少学生的课程实践作品多次获得业内顶级公司或教育部组织的顶级行业技能大赛奖，该方式不但提高了学生的学习兴趣和积极性，优秀实践成果也可以转化为生产力，促进了案例建设。
4教学方法
本课程在教学中采用课堂教学与实验、实习等实践性环节相结合的方式，注重理论联系实际。利用本专业校级精品课程网站的丰富资源，教师在主讲的单模式中，逐渐渗入讨论式、启发式、参与式等多种教学方法；组织学生利用各种工具重构知识，将视听媒体教学与传统教学结合、数字化学习与传统学习结合、自主学习与协作学习结合[5-6]；采用案例教学、基于问题学习、任务驱动式教学、情景模拟教学、合作式学习等多种形式的教学策略，激发学生的学习兴趣，提升学生对知识的综合运用能力和实践操作能力。
（1）个性化培养教学法。在教学中采用教师为主导、学生为主体、学教并重、个体差异化的教学模式，重视网络环境下的自主学习与协作学习，实现教师主导地位和学生主体地位的和谐统一。转变教学观念，变以教师为主体的“满堂灌”教学方式为“互动”式教学，以提示、引导、启发、讨论的方式激发个体的学习积极性和主动性，及时支持和肯定，帮助学生参与讨论，活跃课堂气氛。
（2）融合实践与案例教学。在掌握课堂教学理论知识的前提下，充分利用特色实验室和课程实践基地的功能，加深学生对教学知识点的理解和运用能力。在教学中采用知识体系概论（总体）―知识点强化训练―分组项目实践集成（总体）的“总分总”教学设计，兼顾理论讲解和实践过程的系统化。将案例教学法应用于理论教学环节中，在案例教学中，通过对教学过程的详细分析，采用“案例导入、理论讲授、案例分析、案例讨论和理论归纳”五步教学流程，用实际案例辅助纯理论教学的不足，进行案例实证刺激，使教学内容易于理解，便于学生掌握。
（3）突出教学重点、难点，采用由浅入深、由基础到应用的渐进式教学思路。教学过程中，针对重、难点知识点，设计了“教师预讲―学生课外查阅资料―学生课堂发言―教师点评与总结”的探索式教学理念，调动学生的学习积极性和主动性。例如，课程教学内容中的数字工程“可视化技术”和“智能化技术”是两个教学难点，在教学时除理论教学外，还要组织学生参观相关项目成果，鼓励学生搜集相关领域项目信息，对可视化技术和智能化技术在实际工程应用中反映的设计思路、功能表达以及面向的业务领域进行讨论分析。
（4）多种形式考核，综合评判学生能力。除平时布置思考题外，教师鼓励学生主动提问，并在实践中寻找解决方法。例如，作为教学环节，项目工程投标就是一项锻炼学生总体把握综合实效的策略。常规的教学和实践活动往往从知识、技能角度考虑学生的培养，很难从整个项目的宏观角度考虑整个项目的技术思路、成本等问题。为了锻炼学生这方面的能力，采取教师提出工程项目，从技术、成本、环境、规模等方面提出一些具体要求，学生以小组为单位，进行模拟投标竞争、答辩，最后进行评比。此方式既锻炼了学生的团队协作，也提高了教师对数字工程项目建设的总体把握能力。
数字教学解决方案篇7
中图分类号：G642
0引言
数字逻辑设计及应用是高等院校电气信息类学科中一门重要的学科基础课程，既有自身的理论体系，又有很强的实践性，还是数字电路系统设计的先导课程，在整个人才培养中起着承上启下的作用。
案例驱动教学法将以传授知识为主的传统教学理念，转变为以解决问题并完成任务为主的互动式教学理念；将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习状态，让每一位学生都能根据自己对当前问题的理解，运用已有的知识和个人体验提出解决方案并最终解决问题。
1实验平台
数字电路/aRm7嵌入式系统多功能教学科研平台如图1所示。该平台以FpGa（fieldprogrammablegatesarray，现场可编程门阵列）为核心，以综合性和创新性实验为导向，具有丰富的外设接口以及丰富的设计资源。借助该平台，学生可以使用eDa（electronicdesignautomatic）技?g实现复杂的数字电路设计，不仅能强化学生的实践应用能力[1]，而且能使设计风格更灵活、设计效率更高。借助该平台，可以进行一系列数字电路综合实验设计，借助于案例驱动教学法，提高学生的设计创新能力和实践应用能力。
2“LeD点阵显示”案例驱动教学
“LeD点阵显示”案例驱动教学需根据任务驱动五步教学法实现，分别为理论讲解（听）、案例教学（看）、强化训练（做）、归纳总结（思）和实战应用（查）。
2.1理论讲解和案例教学
数字电路/aRm7嵌入式系统多功能教学科研平台中8×8LeD点阵显示电路原理图如图2所示。由图2知，要想点亮LeD灯，只要LeD的阳极接高电平、阴极接低电平即可。假定要实现第1个LeD灯亮，令DiSp-CS7=0，DiSp-CS0～DiSp-CS6为1，则pnp管（Q9）导通，Q9发射极的3.3V电压即加到第1列LeD的阳极，令DiSp-D0=0，DiSp-D1～DiSp-D7为1，则第1个LeD灯亮。假定要实现第1列LeD灯亮，令DiSp-CS7=0，DiSp-CS0～DiSp-CS6为1，令DiSp-D0～DiSp-D7均为0，则第1列LeD灯亮。
2.2强化训练
根据理论讲解和案例教学，学生能学会如何控制某一个或某一列LeD灯亮，教师可以布置任务让学生点亮任何一个或者任何一列（行）LeD灯。通过实践练习，学生能够轻而易举地点亮LeD灯。这个简单的点灯实验能够帮助学生建立设计电路的自信心，满足学生设计电路的成就感，激发他们对设计复杂电路的渴望。
此时，教师可以适当加大实验难度，如实现LeD点阵按列（行）依次点亮。这时，学生会根据自己的想法控制LeD点阵按列（行）点亮，教师的角色则应该由教变为导，参与学生的设计中并且在适当的时机给予一定的引导。如果学生能够想到可以令DiSp-D0～DiSp-D7为0，而将DiSp-CS0～DiSp-CS7轮流置为0，就可以实现LeD点阵按列点亮；或者令DiSp-CS0～DiSp-CS7为0，而将DiSp-D0～DiSp-D7轮流置为0，则可以实现LeD点阵按行依次点亮。此时，教学过程已经从再现式教学转变为探究式学习。
一旦学生意识到这个关键的技术点，他们就会立即想到由计数器加上译码器实现LeD点阵的依次点亮，因为上述案例和跑马灯的设计非常相似。74154实现数码管和LeD点阵的控制原理图如图3所示，其原理可以参考文献[1]，学生可以用74154芯片（电路板上芯片）和计数器（由FpGa实现）实现案例设计。LeD阵列按列点亮原理图如图4所示，其中的插图即为某列LeD灯点亮图。在这个案例中，学生可能会对系统时钟clk频率（49.152mHz）进行不同的分频，此时，教师应该将任务具体化为肉眼能够分辨出LeD点阵是按列点亮即可。
此时，教师可以再次加大实验难度，如实现LeD点阵按灯依次点亮。教师可以引导学生：①假定DiSp-CS*为0，设置DiSp-D0～DiSp-D7轮流为0，可以实现LeD点阵第*列LeD灯依次点亮；②假定DiSp-CS0～DiSp-CS7轮流为0，且DiSp-CS*为0的时间刚好可以实现第*列LeD灯依次点亮完毕；③假定条件成立。一般情况下，学生基于前面的设计体验再加以教师的适当引导，就可以想到借助74138实现LeD点阵按灯点亮。
LeD点阵按灯点亮原理图如图5所示。当disp_sel[2：0]为0时，74138的输入端会在000～111之间变化一次，此时，co[1]～co[8]便依次出现低电平，则DiSp-CS0所对应的LeD列就会依次点亮；当disp_sel[2：0]在000～111之间变化时，可以实现LeD点阵按灯依次点亮。此时，教学过程已经从以传授知识为主的传统教学理念转变为以解决问题和完成任务为主的互动式教学理念。
2.3归纳总结
“学而不思则罔，思而不学则殆”，通过案例驱动式教学，学生要将自己习得的理论知识和实践经验感悟内化为自己的能力，通过归纳总结得出设计规律，拓展设计电路的种类，提升自己设计的能力。
2.4实战应用
在案例驱动的最终步骤实战应用中，教师须要求学生根据相应的资料和提示用LeD点阵实现字母和数字显示。资料包括：①pCtoLCD2002的使用；②用megawizardplug-inmanager创建Rom的方法；③LeD点阵的动态显示原理。提示包括：①使用pCtoLCD2002生成字母或数字的字模，其中字模中1为点亮的LeD灯，0为熄灭的LeD灯；②字模放在Rom中等待调用；③LeD点阵行线DiSp-D0～DiSp-D7由字模控制，LeD点阵列线DiSp-CS0～DiSp-CS7则由disp_sel[2：0]控制；④LeD点阵要稳定地显示字母和数字，需要LeD点阵的行和列以极快的频率扫描，基于视觉暂留现象和LeD点阵余晖，便得到稳定的设计字符。8×8LeD点阵实现字母和数字的原理图如图6所示，其中插图部分是实现显示的数字9、7和字母Y、D。
一般情况下，大约10%的学生可以根据资料和提示设计出电路图并利用试验箱完成设计任务，而这10%的学生又可以迅速将设计分享给暂时没有解题思路的学生，从而形成团结紧张、拼搏钻研的学习氛围。
数字教学解决方案篇8
高中数学概念教学前置作业设计
随着高中新课程标准的实施，教师教的方式与学生学的方式都在发生改变。在高中数学概念新授课中，“一个概念，几项注意”式的教学模式正在向学生主动参与，充分经历概念的形成过程，“实现课堂教学多维度、多方向、多形式的对话”[1]过渡。
在实际的教学活动中，虽然教师会要求学生课前预习，但大部分学生最多只是翻看一下课本，知道一下所学知识的“名称”，以至于在进入课堂时，对于当节课的学习内容基本处于“无知”的状态，“我来听老师讲课”仍然是他们的主要心态，这显然与新课程标准的要求不符。而且受制于有限的课堂教学时间，这种“充分”与“对话”完全在一节课内实现的要求，会给教师以太大的压力，即使勉强为之，也会使教学任务的完成与教学效果产生不好的结果。
导学案的出现，是课堂教学改革的标志，它引导课堂教学从“教中心”向“学中心”过渡。“导学案作为学生的学习依托，让学生从课堂上接受教师的讲解，始终处在被教师支配状态下，走向教师把编写好的导学案发给学生，让学生按照导学案的路线图自学，自己寻找解决问题的方法、步骤并填写答案的状态。在此过程中，学生思考问题、搜集信息、整合资源、查阅资料、答疑解难、积累学业基础、理清做题思路、把握做题规律，这无疑比教师满堂灌、一言堂，学生被动听讲前进了一大步。”[2]可是，导学案的设计完全是“大包大揽”的样式：学习目标―阅读教材――填写概念中的关键词――课前练习――课中练习――课后作业。这无形中造成了学生学习中过度依赖导学案，对于学生自主能力、质疑能力、阅读能力的提升是不利的。在实践中还会出现课堂上部分优秀学生埋头完成导学案中的课中、课后练习，根本不参与到课堂活动中来的现象，甚至会形成“学数学就是做题”的认识，这显然违背了导学案的“初衷”。
虽然导学案在实践中出现了各种各样的问题，但是，其“以学为本，以生为本”，教师通过为学生设计一定的学习方案，实现“教”的方式与“学”的方式改变的理念，是值得肯定的。如何做到既让学生带着对当节课学习内容的思考进入课堂，又能“实现课堂教学多维度、多方向、多形式的对话”[1]，从而提升学生阅读教材、解决数学问题的能力呢？笔者认为，前置作业可以从一定程度上解决这个问题。
一、前置作业的概念
前置作业不同于泛泛的课前预习和“大包大揽”式的导学案，更不是将部分课后作业前置。前置作业的设计不能让学生形成“学数学就是做习题”的认识，不能过多地加重学生“练”的负担。
前置作业是为了促使学生以一种“我是来进行交流”的心态进入课堂，在课堂教学中更有效地进行师生之间、生生之间的“对话”而设计的。前置作业是着力于当节课的重点、难点与关键点；着力于引导不同水平的学生进行思考，并形成对问题的想法（不论正确与否）；着力于帮助学生学会阅读教材，帮助学生发掘教材文字背后的数学思想、数学语言的转化；着力于教会学生学会学习，从而提升自主学习能力，提升对数学学习的信心以及对数学学习的掌控感。
总而言之，前置作业的目的是在教师设计的具有层次性和思考性的问题引导下，学生充分调动其本身的学习力量，以问题解决为中心，通过阅读教材，在自己试学、思考的基础上进入课堂，真正成为课堂的主人。
二、同一节课的两个前置作业设计的分析
以下两个案例是一次高一数学“同题异构”教研活动中，两位老师的前置作业设计。教学内容是人民教育出版社高中数学1（a版）1.3.1函数单调性与最大（小）值（第一课时）。
1.案例呈现
前置作业1
一、阅读课本中本节课至例1的内容，解决下面的问题：
1.抄写“增函数、减函数的定义”。
2.画出函数y=，y=-x2，y=2x-1的图像，分别写它们的定义域。仿照课本例1分别写出每个函数的单调区间，以及在每一单调区间上，它是增函数还是减函数？
二、自学例2，然后解决下面的问题：证明函数f（x）=-2x+1在R上是减函数。
三、判断正误：
1.若函数y=f（x）在区间D上是增函数，则它在区间的子区间上也是增函数。
2.证明函数f（x）=x+1在区间[1，4]上是增函数。
f（4）=5，f（1）=2f（4）>f（1）
函数f（x）=x+1在区间[1，4]上是增函数。
3.函数y=x2+1在{x|x>0}是增函数。
四、已知函数y=f（x）在R上单调递增，且f（2x-3）>f（5x+6），求实数x的取值范围。
前置作业2
甲乙两个同学对一次函数f（x）=x的图像有如下的对话。甲同学：f（x）=x的图像从左至右是上升的。乙同学：函数f（x）=x的定义域是R，此图像只是其中的一部分，你如何知道它的图像从左至右一直是上升的呢？
如果你是甲同学，请你认真阅读教材，解决乙同学的问题。
2.案例分析
前置作业1的设计者重视引导学生阅读教材，强调学生自学，通过练习让学生自己检测阅读教材的效果。第一、二题是让学生模仿例题后练习，第三题是从“正面”帮助学生理解函数单调性的概念，第四题则是从“反面”帮助学生理解函数单调性的概念。问题设计有层次、有梯度，注意到了不同水平学生的自学能力。
前置作业2的设计者通过设计一个对话的情境提出问题，引导学生通过阅读教材体会“数、形”的各自优势，即“形的直观”与“数的入微”，更重要的是引导学生尝试从“数”的角度表示“形”：函数f（x）=x的图像从左至右一直是上升的。无论学生是否能够解决这个问题，都使本节课的函数单调性概念的学习进入了“愤、悱”的状态。
两个前置作业的区别是，前置作业1基本涵盖了当节课学习的所有内容，以习题为主；前置作业2则只针对当节课的重点：让学生经历函数单调性概念的形成过程[3]，设计了一个问题情境。
三、对高中数学新授课前置作业设计的思考
1.前置作业设计要有集中性
前置作业要集中针对当节课的重点、难点与关键点进行问题的设计，不应该包罗当节课所有要学习的内容。以上案例呈现的这节课，函数的单调性是函数的基本性质，也是本节课的教学重点，“教学时，要特别重视让学生经历这些概念的形成过程”[3]；本节课的难点是“增（减）函数形式化定义的形成，这个困难主要发生在概念形成过程中由特殊到一般的过渡，也就是对定义中‘任意’的理解，建议教学时多给学生操作与思考的空间”[3]。
前置作业1的设计没有考虑到教学重点“让学生经历单调性概念的形成过程”，对于问题一、二，要求学生依葫芦画瓢模仿教材的例题去解决，此时学生对函数单调性概念没有理解，即使正确解答了，也不明白其背后的道理，并且此设计内容过多，加重了学生的作业负担。前置作业2的设计考虑到了本节课的教学重点，设计了恰当的问题情境，前置作业量控制合适。
2.前置作业设计要有针对性
前置作业的设计应充分考虑不同学生的水平，使不同层次的学生都能基于自身的水平尝试解决问题。“给学生容易一点的作业，适合学生自身解决问题能力的恰如其分难度的作业。能留出这样的作业，来自教师的教学技艺、教学智慧、教学判断、教学创新、教学经验和对学生的充分了解，这是教育生涯中对教师永远的挑战！”[4]
前置作业2没有考虑到不同层次学生的学习能力，对于学生解决本节课难点的能力估计过高，“请你认真阅读教材，解决乙同学的的问题。”这个要求对于大部分学生是无法完成的。在高一起始阶段，教师的“导”更加关键，在设计前置作业时应该针对不同水平的学生，给出不同层次的“导”。如将前置作业2设计为如下四个层次：层次1，请你用数形结合的思想，解决乙同学的问题。层次2，请你用数形结合思想，将“图像从左至右，一直上升”用数学式子表示出来，解决乙同学的问题。层次3，用数形结合思想，你能将“图像从左至右”用两个点的什么坐标的大小比较表示，“图像一直上升”可以用两个点的什么坐标大小比较表示，从而解决乙同学的问题吗？层次4，请你用数形结合思想思考：已知点p1（x1，y1），p2（x2，y2）分别是函数f（x）=x图像上任意两点，“图像从左至右一直上升”如何用代数式子表示？从而解决乙同学的问题。这四个层次充分考虑到了不同水平学生的能力。在实际操作中，为了照顾学生的自尊心，每个学生都会拿到四个层次的前置作业，教师说明各层次问题的难度，要求学生按照从层次1到层次4的顺序尝试解决问题。不同层次问题的设计，使教师的“导”更有明确性，教会学生如何思考解决问题，并保证了不同水平的学生在课堂教学时都有可能参与到问题的讨论之中来。
3.前置作业设计要有指导性
教材“反映国家对于基础教育的基本质量要求，为基础教育提供了一个落实课程标准的参照性标杆与尺度，是政策性很强的课程资源”。“教材不是可有可无的课程资源，而是最基本的课程资源。”[5]目前，学生对于教材的使用很多时候只是“定理、公式查阅本”与“课后作业题来源本”，前置作业的设计应该帮助学生学会阅读教材，发掘教材文字背后的数学思想以及数学语言的转化，从而学会自主学习。
前置作业1、2的设计都提到了“阅读教材”，但没有指导学生如何阅读，学生的阅读只是在“识字”而已，无法读出文字背后的数学思想。教师应给予明确、具体的引导。就本节课而言，在前置作业时教师可以做如下设计。
阅读教材p.27“观察图1.3-2，可以看到：函数的图像是上升的”这段话体现了图形语言与文字语言的转化。
图像在y轴左侧‘下降’，也就是，在区间（-∞，0]上，随着x的增大，相应的f（x）反而随着减小；图像在y轴右侧‘上升’，也就是，在区间（0，+∞）上，随着x的增大，相应的f（x）也随着增大。”这段文字体现了以下研究数学问题的方法：从特殊到一般，图形语言、文字语言及符号语言的相互转化。
那么，教材p.28“思考如何利用函数解析f（x）=x2描述‘随着x的增大，相应的f（x）也随着减小’‘随着x的增大，相应的f（x）也随着增大’？”是要求将文字语言转化为哪种数学语言？
“阅读数学课本应指导学生尽量采用精读、读透的方法，不放过课本所呈现的任何信息。因为课本体现了课程标准理念，课本浸润着编者的意图、心血，课本承载着学科的历史、体系和文化。”[6]
参考文献
[1]陈立军.以问题引领过程让概念自主建构―以“对数概念”教学过程实录与学习体会[J].数学通报，2014（4）.
[2]崔其升.取消导学案[n].中国教师报，2012-10-31（06）.
[3]人民教育出版社，课程教材研究所，中学数学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书数学1（必修a版）教师教学用书[m].北京：人民教育出版社，2010.
[4]顾雪林.从认知心理学看“为什么学生不喜欢上学”[n].中国教育报，2010-09-02（08）.
数字教学解决方案篇9
【关键词】数学；预学案；习题；有效设计
日前，萧山区教研室根据当前的课堂教学改革走向，因荻为，提出了“学为中心，教学生学”宗旨下的“一科多模”课堂教学新范式的构建。“预学案”就好比有效教学的“探雷器”，它能帮助学生学会学习、知道如何学习，为学生后续发展提供可能。同时，让教师更加全面准确地了解学生，更有针对性地确定教学目标，设计更有效的课堂教学，增强学生的学习效果。
一、预学案的针对性与明确性
所谓针对性，就是预学案设计的目的要明确。一方面要针对教学目标，另一方面要针对学生的实际情况。只有充分地考虑到学生的实际情况，并据此设计题目，才能最大化地发挥预学案在课堂上的作用。
比如在设计《除数是小数的除法》这一课的预学案时，首先便需要联系学生当下的认知水平和生活经验，考虑到学生已经学习过了“小数乘法”和“除数是整数的除法的知识基础”，而且已积累了一定的探究经验，如转化思想方法等。这些都表明了学生自主探究“除数是小数的除法”的计算方法是可行的。于是，设计预学案时便可以通过情境引出两道除法计算，第1题是小数除以整数，王老师用7.2元钱在超市里去买了9本练习本，你知道每本练习本多少钱吗？7.2÷9=0.8（元）。学生已具备相应的算法。第2题是小数除以小数，现在商品特价，每本练习本的价格为0.6元，那么7.2元可以买几本这样的练习本？7.2÷0.6=？学生原有知识结构无法直接解决问题，形成新旧知识的对比，怎么办？刺激学生在大脑中搜索可以借助哪些学过的知识来解决新问题，激发学生对新问题产生探究的欲望。
二、预学案的学科交叉性与趣味性
多元智力理论认为智力是多元的，是一组能力，包括语言智力、数理智力等。因而现代课程理念强调不应把各门学科完全割裂开来，而是讲究各门学科之间的综合。教师应鼓励学生寻找各门学科的契合点，融会贯通，培养他们综合解决问题的能力。
比如说，在《比例》这节课的预学案里，可以设计类似这样具有整体协作性的习题：“唧唧复唧唧，木兰当户织。不闻机杼声，惟闻女叹息。”可以提问：（1）出现最多的是哪个字？（2）“唧”这个字在这句诗在这句诗中出现了几次？（3）“唧”这个字占全诗总字数的比例为？（4）自己尝试找一首诗，要求是其中一个字出现的次数最少占总字数的1/6。这是语文和数学的联系。
通过预学案中的习题，将各个学科同数学紧密联系在了一起，一方面增加了课堂的趣味性与生动性，提高学生的学习积极性，另一方面也体现了数学学科的实用性，让学生对数学作用有了更充分的理解。
三、预学案的生活化与实践性
数学来源于生活，又服务于生活。通过生活化场景在课堂习题中的应用，让学生通过观察、考察、尝试等活动，可加强社会认知，提升社会参与意识，让学习数学真正成为学生的兴趣所在。如在学习长方形、正方形的周长和面积之前，可让学生做一回装修设计师：如果你家的地面要进行重新装修，你能为父母提供一份装修建议吗？我们可以从下面几个问题来考虑：（1）量出每间房间的长和宽分别是多少米？算出每间房间的面积分别是多少平方米？（2）根据自己家庭的生活条件和自己的爱好，在材料表中选择你需要的材料？算出所需材料的量及所需的钱数？（3）如果在客厅、餐厅的四周装上贴脚线，共需要多少米？
通过此类习题，学生既能有效地巩固所学知识，又培养了学生的观察能力，也让数学回到了现实生活中，加强了学生对数学价值的认识。
四、预学案的探究性与归纳性
数学教学得法于课内，应用于课外。应引导学生在实践性作习题中通过自己的努力，归纳、推理、探究出事物的规律，从而经历解决问题的探索过程，学会运用知识解决问题，培养学生的探究意识和掌握初步的探究方法。
例如，在复习“平面图形的周长与面积”时，笔者所在学校的刘加勒老师在预学案中布置了这样一道探究性习题：生活中有许多物体都是圆形的，如碗口、杯口、下水道井盖等等，你知道这些物体为什么要做成圆形的吗？学生通过搜集、整理、计算、分析，得到了许多有趣的结论：圆形的物体较为美观；在周长相等的情况下圆的面积最大；圆的直径都相等，井盖做成圆形的就不容易从井口掉下去……通过学生动脑思考，动手操作，建设性地提出解决现实问题的方法，培养了学生的创造性思维和创新精神。
五、预学案的层次性与开放性
学生的差异是客观存在的，所以我们在设计预学案的时候，要根据学生身心发展的特点，尊重学生的个体差异和不同的学习需求，给每一个学生提供思考、创造、表现和成功的机会。
比如“我校五年级师生230人去外出参观，大客车每天每辆需1200元，限乘40人；小客车每天每辆需650元。限乘25人。你算算怎样租车合适？”学生可从多个角度进行思考和探索，从而培养学生良好的思维品质，使学生能运用所学知识解决实际问题，在解决实际问题的过程中提高学生创新思维能力。此类开放性习题是训练学生的发散思维能力，引导学生会思考、善于思考、巧于思考，强化学生的创新思维的一种好题型。
预学案该如何管理落实，使其不流于表面化的形式也是我们要思考解决的问题。一方面固然与习题设计本身的好坏有关，而另一方面也应该端正学生学习态度，养成良好的学习习惯，让学生充分意识到预学案的重要性。
预学案作业归根结底只是数学教学的一个小小组成部分，但是其背后所蕴含的问题、思想与方法无疑便是我们数学教学所真正追求的所在。通过这些形式多样、内容上体现个性化和生活化的预学案，能够激发学生用眼去发现，用手去创造，用脑去思索，形成技能技巧、培养和发展能力。
参考文献：
数字教学解决方案篇10
华为智慧数字医院方案助力北大医院移动医疗建设
北京大学第一医院（以下简称北大医院）是一所融医疗、教学、科研、预防为一体的大型综合性三级甲等医院。“北大医院一直在大力推进医疗信息化工作，陆续完成了HiS、LiS、paCS等业务系统的信息化改造。”北大医院信息中心副主任周国鹏举例说，“我们每日的门诊量已从过去的六七千人次增长到现在的一万人次。如何才能利用先进的信息技术提高医护效率、促进教学以及改善与病人的沟通是摆在我们面前的一个重大挑战。”
北大医院最终选择了华为的系列网络产品和智慧数字医院解决方案，构建了一个全面覆盖和安全可控的无线网络，实现了包括移动查房、移动病历、移动paCS、手术直播等在内的诸多移动医疗应用。“我们的医护人员利用移动终端，可以查询病人病历，给病人做详细讲解。”周国鹏表示，“移动医疗减少了医护人员的走动，提高了工作效率，有效降低了医疗差错率。”
智慧、敏捷、安全是三大核心
在构建数字医院的过程中，华为推出了以“智慧、敏捷、安全”为核心的智慧数字医院解决方案，并已在许多医院中得到了广泛部署。北大医院就是华为智慧数字医院方案在移动医疗领域的成功实践。
华为企业网络产品线解决方案总经理刘立柱将数字医院对网络的需求归纳为以下几点：第一，网络要随时随地可用；第二，网络要保证各类终端能够快速、安全地接入，实现主动性医疗服务；第三，避免网络孤岛，无线网络要与医院整个网络互联互通，实现无线网络与有线网络的整合；第四，网络要为大数据分析提供便利。
为了全面满足数字医院的信息化建设需求，华为提出了“敏捷数字医院”解决方案。“智慧的大脑、敏捷的肢体和安全的免疫系统，共同组成了敏捷数字医院解决方案。”刘立柱将敏捷数字医院解决方案比喻成一个人，“敏捷数字医院解决方案可以帮助医院实现业务的敏捷化，同时保障医院网络的全面安全。”
具体来看，“智慧的大脑”的核心是一个园区业务控制器，它可以全面感知应用的接入，特别是无线网络应用，比如应用从哪里来，用户是谁，采用的是什么样的接入设备，接入的时间和地点等信息；“敏捷的肢体”指的是高性能、高可靠和有线无线深度融合的网络设备，在这个层面，华为创新的硬件集群技术可以为医院提供高可靠的网络方案，其专业的网优网规能力帮助医院实现了无线信号的全面覆盖，移动业务随行，而华为第三代随板aC实现了有线无线的深度融合，保证医院整体业务互联互通；“安全的免疫系统”指的是通过华为端到端安全解决方案，实现终端、网络传输、应用的安全管控，保证企业和个人的数据安全隔离。