時間:2022-05-15 03:40:06
導(dǎo)語:在計算機類論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

1模擬電子技術(shù)在計算機類專業(yè)中的地位
模擬電子技術(shù)課程對于理解計算機硬件和通信原理方面的知識顯得十分重要,為強化基礎(chǔ),培養(yǎng)合格的應(yīng)用性人才,我們必須給予模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)應(yīng)有的重視。
2教學(xué)過程中存在的問題
模擬電子技術(shù)課程所涉及的理論、設(shè)計及分析方法具有很強的工程應(yīng)用性和實用性,在學(xué)生的整個知識體系中占有相當(dāng)?shù)谋壤瑢τ谂囵B(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、工程實踐能力、創(chuàng)新能力及后續(xù)課程的學(xué)習(xí)都十分重要。計算機類專業(yè)的模擬電子技術(shù)課程在教學(xué)實踐中遇到的問題很多,主要有以下幾個方面:
2.1學(xué)時少,內(nèi)容多
為了突出專業(yè)課程的學(xué)習(xí),很多學(xué)校的做法是壓縮電路分析課程的學(xué)時數(shù),甚至取消了電路分析課程。而模擬電子技術(shù)課程知識多且比較分散,它集高等數(shù)學(xué)、電磁學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論和電路分析等知識于一體,該課程的學(xué)時數(shù)(含實驗)一般在80學(xué)時以下,在如此緊張的時間內(nèi)要完成該課程的教學(xué)工作,不僅老師感到困難,學(xué)生也有很吃力。
2.2學(xué)生認識不到位
很多學(xué)生錯誤地認為模擬電子技術(shù)課程應(yīng)該是電子、機械類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課程,他們在專業(yè)學(xué)習(xí)中一般都有重視軟件而輕視硬件的傾向,而且,學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)課程的成就感往往不及其他課程來得快和強烈,因此,就造成了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。剛剛從中學(xué)過度到大學(xué)的學(xué)生,很多還沒有找到適合本課程的學(xué)習(xí)方法,模擬電子技術(shù)主要以原理分析為主,而學(xué)生更多地相信精確的數(shù)值計算,他們往往認為只有經(jīng)過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推算得出的結(jié)果才是可信的,當(dāng)實際結(jié)果與嚴(yán)格的理論演算結(jié)果有出入時,他們難免會感到困惑。學(xué)生的認識不到位和思維方式上的差異,導(dǎo)致了計算機類專業(yè)中該課程的教學(xué)效果一直不太理想。
2.3課程教學(xué)本身存在問題
計算機專業(yè)的模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容和方法完全套用電子、機械類專業(yè)的那一套,有些學(xué)校甚至完全由機電類專業(yè)的老師來教授該門課程。這些教學(xué)內(nèi)容和方法在一定程度上與計算機類專業(yè)存在脫鉤的現(xiàn)象,沒有突出本專業(yè)的特色。近些年來,很多高校的計算機類專業(yè)的同仁們對本課程進行了一定的改革探索,并總結(jié)了許多值得借鑒的經(jīng)驗,但是,對于不同的學(xué)校和不同的學(xué)生,這些教學(xué)改革舉措應(yīng)該不盡相同,在具體的教學(xué)實踐中,切忌“拿來主義”和生搬硬套。我們也對賀州學(xué)院的計算機類專業(yè)的模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)做了一些研究和探索工作,實踐表明這些工作有益于提高教學(xué)效果。
3教學(xué)改革的內(nèi)容和措施
為了使模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)更切合計算機類專業(yè)的實際,我們做了一定的探索以提高教學(xué)效果和應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。
3.1教學(xué)內(nèi)容的甄別與整合
模擬電子技術(shù)課程涉及的內(nèi)容多且知識面廣,為了提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力,我們根據(jù)計算機類專業(yè)的特點,依據(jù)“必用、夠用”的原則甄別和整合課程內(nèi)容。受學(xué)時數(shù)的限制,計算機類專業(yè)一般無法系統(tǒng)開設(shè)電路分析等先導(dǎo)課程,但電路分析的基本原理和方法貫穿于模擬電子技術(shù)課程教學(xué)的全過程,因此,我們把電路分析課程的主干內(nèi)容整合到模擬電子課程之中。在正式講解模擬電子技術(shù)課程的內(nèi)容之前,我們花4至6個學(xué)時重點講解電路分析的基本原理及其應(yīng)用,主要有KCL、KVL、疊加原理、戴維寧定理、諾頓定理及密勒定理。經(jīng)過對多部國家級模擬電子技術(shù)教材的比較,我們選定康華光教授主編的《電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)》(第五版)作為我院計算機類專業(yè)的教材。該教材加強了基礎(chǔ)理論,如加強了半導(dǎo)體的物理基礎(chǔ)和電路的基本分析方法;同時也注意吸取國內(nèi)外的先進技術(shù),如加強了線性集成電路和數(shù)字集成電路(包括中、大規(guī)模集成電路)的原理和應(yīng)用,新增了電子電路的計算機輔助分析等內(nèi)容。該教材歷經(jīng)多次改版以緊跟當(dāng)代電子技術(shù)的發(fā)展步伐,但我們不是全部講解教材內(nèi)容,依據(jù)“必用、夠用”的原則甄選講解內(nèi)容,其他內(nèi)容留作學(xué)生課外閱讀,以開闊視野。經(jīng)過討論,我們將教材內(nèi)容整合成半導(dǎo)體器件、放大電路基礎(chǔ)、信號產(chǎn)生與處理三大部分,將直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)容作為任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)內(nèi)容。
(1)半導(dǎo)體器件部分簡要介紹常用半導(dǎo)體二極管、三極管及場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)等基本知識,重點講解它們的應(yīng)用及經(jīng)典電路的分析方法。
(2)放大電路基礎(chǔ)部分重點分析三極管單管共射放大電路,包括靜態(tài)工作點的設(shè)計及穩(wěn)定措施、輸入輸出特性、電壓增益計算、輸入輸出電阻等特性,然后介紹集成運算放大器的“虛短”和“虛斷”等基本概念及集成運算放大電路的基本分析方法等知識。
(3)信號產(chǎn)生與處理部分重點介紹有源濾波電路和正弦波振蕩電路,信號產(chǎn)生與處理部分知識是今后學(xué)習(xí)接口技術(shù)、理解芯片外圍電路設(shè)計原理的基礎(chǔ),所以,不能簡單地將這部分知識從模擬電子技術(shù)課程的內(nèi)容中刪掉。
3.2教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新
我院計算機類專業(yè)的模擬電子技術(shù)課程一般安排在大二的第一個學(xué)期,由于課程內(nèi)容多、難度大,而且相當(dāng)多學(xué)生的前導(dǎo)課程知識掌握不牢,所以,他們在心理上產(chǎn)生一定的畏懼感,鑒于我院學(xué)生的實際情況,我們對模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)實踐做了一定的探索。
3.2.1理論教學(xué)靈活多變
課堂教學(xué)方法很多,常見的有講授法、討論法、直觀演示法、練習(xí)法、讀書指導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動發(fā)、啟發(fā)式教學(xué)法等,要生動有趣講解好本課程的內(nèi)容,往往要靈活應(yīng)用多種教學(xué)方法才能取得預(yù)期效果。本文重點介紹啟發(fā)式教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動法在模擬電子技術(shù)課程教學(xué)實踐中的應(yīng)用。
(1)啟發(fā)式教學(xué)法。
課堂教學(xué)最忌諱的是老師一言堂,教師必須想辦法活躍課堂氣氛,啟發(fā)式教學(xué)法是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)激情最有效的手段之一。這就要求教師在教學(xué)中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的鋪展由表及里循序漸進地不斷引出問題,啟迪學(xué)生去思考、分析問題,直到提出解決問題的方法或途徑。比如,在講解KCL時有學(xué)生對定律無法理解,教師就可以用水管中水流的特性做類比以啟發(fā)學(xué)生的思維,然后借用中學(xué)電學(xué)中關(guān)于電流、電荷的知識來引出電荷在導(dǎo)線上不能積聚,從而得出任意時刻流進節(jié)點的電流之和必然等于流出節(jié)點的電流之和的結(jié)論。為了進一步鞏固KCL相關(guān)知識,教師應(yīng)該提出節(jié)點的相對概念,即電路中的節(jié)點既可以是一個
電路分支的交叉點,也可以是任何一部分電路。這樣擴大了節(jié)點的概念,學(xué)生自然就掌握了KCL的更廣泛的應(yīng)用。比如在講到NPN和PNP型三極管時,發(fā)射極上的箭頭標(biāo)識的方向不同于集電極和基極上的電流方向,如果將三極管看作是一個節(jié)點,那么從宏觀上就很容易得出放大電路中三極管三個極上的電流分配關(guān)系:Ie=Ib+Ic。有了宏觀認識以后,再講解三極管電流分配關(guān)系的微觀解釋就顯得較為輕松。
(2)任務(wù)驅(qū)動法。
任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法,它將傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué),轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學(xué)。模擬電子技術(shù)課程的工程實踐性比較強,因此,當(dāng)學(xué)生具備一定模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)以后,教師就可以在課程的教學(xué)中使用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法。比如,當(dāng)學(xué)生學(xué)完二極管電路的分析方法以后,學(xué)生具備了二極管半波整流的知識,然后給他們布置新的任務(wù):查閱資料,掌握常用全波整流電路的相關(guān)知識。很多學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館的資料掌握了橋式整流電路的結(jié)構(gòu)特點和工作效率,在此基礎(chǔ)上,我給他們演示一臺卡式錄音機的故障現(xiàn)象:單獨用干電池供電時,錄音機工作正常;單獨用220伏交流電供電時,錄音機不工作。然后拆開錄音機,讓學(xué)生觀察電源部分電路的結(jié)構(gòu)特點,最后給他們布置任務(wù):畫出錄音機電源部分原理圖,分析各部分電路的功能。采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法可以將教材中直流穩(wěn)壓電源部分知識的教學(xué)徹底轉(zhuǎn)換為以學(xué)生為主體,這樣,有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,提高他們解決實際問題的能力。
3.2.2理論與實驗教學(xué)交叉融合
計算機類專業(yè)的學(xué)生大多計算機操作能力較強,因此,在模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)中,我們引入了SPICE仿真軟件。有了此類仿真軟件,理論教學(xué)和實驗教學(xué)的界線越來越模糊。在理論教學(xué)中可以先用仿真軟件演示有關(guān)理論或電路的宏觀外在表現(xiàn),使抽象知識具體化。學(xué)生在用物理器件做實驗前也可以先用仿真軟件做一遍,這樣可以提高實驗效率,降低實驗損耗。有了仿真軟件,課堂上無法及時完成的實驗,學(xué)生還可以在自己的電腦上完成。所以,利用仿真軟件可以實現(xiàn)理論教學(xué)與實驗教學(xué)的相互交融,當(dāng)然,為了強化理論知識,突出學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),我們在實踐中堅持理論教學(xué)與實驗教學(xué)必須是同一位老師的做法,這樣,有利于老師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài),提高教學(xué)的針對性。
3.3多角化課程考核方式
課程考核是課程教學(xué)改革的重要方面,好的考核機制有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。實踐中,我們以專業(yè)知識和技能考核為主,兼顧學(xué)生德育和出勤率考查。課程考核項目包括出勤情況(占總分10%)、課堂表現(xiàn)(占總分20%)、平時作業(yè)(占總分20%)、期末測評(含理論筆試和技能測試,占總分50%)。按時出勤可以培養(yǎng)學(xué)生的集體主義觀念和遵守紀(jì)律的習(xí)慣,也是課程教學(xué)得以正常進行的必要條件。筆者的做法是全勤記10分,缺席一次扣2分,缺席三次者給予警告,缺席五次取消該門課程考核資格。為鞏固理論知識,適當(dāng)加重對平時作業(yè)的考核是否必要的。筆者的做法是整個學(xué)期共布置、批改作業(yè)五次,每次4分,根據(jù)作業(yè)的質(zhì)量分D、C、B、A四個檔次,每個檔次分別給為1分、2分、3分和4分。另外,為防止相互抄襲,限制作業(yè)必須按時完成,不得補交,一旦發(fā)現(xiàn)存在抄襲作業(yè)的情況,抄襲與被抄襲者雙方本次作業(yè)都做零分處理。為活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,課堂表現(xiàn)考核顯得十分重要。筆者的做法是主動回答問題者,正確的一次記2分,錯誤的不扣分;被點名回答問題,正確的計1分,錯誤的不扣分。期末測評包括試卷筆試和技能測試。筆試是學(xué)生對知識掌握情況的集中體現(xiàn),占課程考核40%的比重,專業(yè)技能測試是考查學(xué)生實際動手能力的主要手段,占課程考核10%的比重。通過多角化課程考核方式改革,取得了令人滿意的效果。學(xué)期課程的平均出勤率達到98%以上,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性明顯提高,課堂教學(xué)秩序良好,氣氛活躍,學(xué)習(xí)效果明顯提高。
4結(jié)語
綜上所述,甄別適合計算機類專業(yè)特色需要的教學(xué)內(nèi)容,是該課程該教學(xué)改革的基礎(chǔ)。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景,發(fā)掘合適的教學(xué)方法是教學(xué)改革的手段,最終目的是提高教學(xué)效果。教師要根據(jù)具體的授課對象采取不同的教學(xué)方法,做到教學(xué)活動因人制宜,積極探索新的教學(xué)方法,增強學(xué)生的課堂、課后的參與,真正使學(xué)生成為教學(xué)活動的主體,從而提高他們的課程學(xué)習(xí)興趣和工程實踐能力。
論改進Web服務(wù)器性能的有關(guān)技本——論文2:數(shù)字圖書館類的應(yīng)用
【摘要】
一個大中型的圖書館信息系統(tǒng)涉及到許多方面的技術(shù)與方案,本文著重討論與Web服務(wù)器性能有關(guān)的一些內(nèi)容。
本人有幸作為項目負責(zé)人之一參與了某大型圖書館數(shù)字化信息系統(tǒng)的設(shè)計和基于Web應(yīng)用軟件的開發(fā)工作。由于在數(shù)字化圖書館信息系統(tǒng)中流通著的大多是數(shù)字化的索引、文摘、全文、圖像或音頻視頻等多媒體信息,對Web服務(wù)器性能有著較高的要求。
結(jié)合實際工程的經(jīng)驗,本文將從硬件實現(xiàn)手段(緩存服務(wù)器、均衡負載設(shè)備、Web雙機鏡像、CPU和網(wǎng)卡的提升、網(wǎng)絡(luò)帶寬擴充)和軟件實現(xiàn)手段(三層C/S軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計、應(yīng)用程序部署)等兩個大方面論述如何提高Web服務(wù)器的性能,以便使用戶能夠更快捷、高效、安全地使用應(yīng)用系統(tǒng)。
【正文】
隨著Intranet信息技術(shù)的發(fā)展,圖書館為了更好地發(fā)揮其圖書流通、資料檢索和學(xué)術(shù)交流的職能,圖書館的數(shù)字信息化工程也勢在必行。某圖書館為了盡快地步入世界先進圖書館的行列,已經(jīng)啟動了一部分的數(shù)字圖書館工程。
該數(shù)字圖書館工程主要包括對外信息Web系統(tǒng),交互式檢索網(wǎng)、后臺館藏信息管理系統(tǒng)、多媒體資料采集制作以及VOD點播系統(tǒng)等。本人有幸作為項目負責(zé)人之一,參與了整個數(shù)字化信息系統(tǒng)的總體設(shè)計,并參與了基于Web的一些應(yīng)用(如對外信息系統(tǒng)、圖像/全文混合檢索系統(tǒng)、VOD點播系統(tǒng))的開發(fā)。
某圖書館數(shù)字化信息系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上講,主要劃分為多個網(wǎng)段:(一)Intranet接入部分,采用2M的DDN專線;(二)公共網(wǎng)段(非軍事區(qū)),主要包括前臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、E-Mail/FTP/DNS服務(wù)器、檢索服務(wù)器及SAN網(wǎng)絡(luò)區(qū)域存儲設(shè)備;(三)是內(nèi)部局域網(wǎng),包括內(nèi)網(wǎng)Web服務(wù)器、后臺館藏數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、OA服務(wù)器等。(四)是VOD點播專用網(wǎng),包括音頻視頻點播服務(wù)器等。由于制定了嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)級和應(yīng)用級訪問權(quán)限,通過具有三層交換能力的高性能交換機和安全授權(quán)認證系統(tǒng)等,有效地控制了防問權(quán)限,確保了數(shù)據(jù)的安全性和完整性??紤]到經(jīng)費和人員素質(zhì)及今后的維護管理運營等方面,操作系統(tǒng)采用Windows NT平臺,服務(wù)器選用DELL高端的系列,數(shù)據(jù)庫采用IBM的DB2。主干網(wǎng)為千兆快速交換式以太網(wǎng),局域網(wǎng)百兆到桌面,VOD點播網(wǎng)十兆到桌面。
在該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下應(yīng)用主要分為三大部分:(一)對外Web系統(tǒng)、對外圖書輔助檢索系統(tǒng);(二)后臺館藏信息管理系統(tǒng)和圖像/全文混合檢索系統(tǒng);(三)VOD點播系統(tǒng)。由于絕大部分應(yīng)用采用Browser/Server方式結(jié)構(gòu),最終用戶在本地只需安裝IE或者Netscape Web瀏覽器,在后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的支持下通過網(wǎng)頁方式請求和訪問各類應(yīng)用服務(wù)。另外,由于在圖書館信息系統(tǒng)中流通的多為索引、摘要、全文或音頻視頻等多媒體信息,對Web服務(wù)器性能與網(wǎng)絡(luò)帶寬等都有更高的要求。
通過不斷地試驗和實踐,我們發(fā)現(xiàn)從以下幾個方面可以相對有效地提升Web服務(wù)器性能;
(1)緩存服務(wù)器和均衡負載設(shè)備使用可以緩解訪問瓶頸,提高網(wǎng)絡(luò)帶寬、實現(xiàn)均衡負載。
緩存服務(wù)器也稱為cache服務(wù)器,可以存儲cache靜態(tài)的內(nèi)容如網(wǎng)頁、多媒體點播資源和會議實況(已壓縮的、有一定格式要求的)等。此外,目前美國cashflow緩存服務(wù)器,已經(jīng)可以存儲cache數(shù)據(jù)庫、ASP等動態(tài)內(nèi)容。cache服務(wù)器通常放到防火墻之外,外網(wǎng)Web服務(wù)器之前,因此Internet用戶點擊網(wǎng)頁不再直接訪問網(wǎng)站W(wǎng)eb服務(wù)器,而是訪問cache服務(wù)器。
由于cache服務(wù)器具有多個CPU和高速大容量I/O通道,獨立的OS,因此能大大緩解Internet訪問瓶頸,而且也具有一定的抗黑客攻擊的能力。
目前某圖書館采用這種方式,把大數(shù)據(jù)量的靜態(tài)圖片、點播資源、虛擬三維應(yīng)用等都事先置放在cache服務(wù)器中,即使現(xiàn)今只有2M Internet的接入帶寬,以上應(yīng)用的播放速度和效果仍能讓用戶滿意。
另外一種方式采用均衡負載設(shè)備或Web雙機鏡像。這種方式通過負載均衡的方法達到 Web訪問性能最優(yōu)。Web雙機鏡像是較早以前流行的方式,雖能使系統(tǒng)可靠性提升,但由于雙機總是在互相詢問對方狀態(tài),將會影響一定的訪問性能。均衡負載設(shè)備是獨立于Web服務(wù)器的硬件,它和Web服務(wù)器及網(wǎng)站中其他服務(wù)器接在同一交換機上,通過負載調(diào)度程序為各個服務(wù)器分配工作量,從而,能達到充分利用資源,提高訪問性能的目的。只是由于某圖書館目前對外資源相對仍較少,只采用了三臺Web服務(wù)器,因此目前的均衡負載設(shè)備作用還不顯著。
(2)從Web服務(wù)器的配置來看Web服務(wù)器自身CPU個數(shù)及速度、網(wǎng)卡數(shù)量、Web服務(wù)器與防火墻的位置關(guān)系等,都會影響到Web服務(wù)器的性能。
從Web服務(wù)器硬件本身來講,CPU個數(shù)的增加、網(wǎng)卡個數(shù)的增加、I/O信道的擴展無疑可以直接地提高Web服務(wù)器性能。此外,由于千兆口的防火墻目前較少且費用較高,如果把Web服務(wù)器放置防火墻之后,一定會大大影響Internet訪問性能。某圖書館采用IDS(入侵偵測)+Web服務(wù)器(服務(wù)器防火墻,較低端,不會影響流量)+應(yīng)用服務(wù)器+數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(防火墻,高端),分層次的安全模式,既保證了系統(tǒng)的安全性,又提升了網(wǎng)絡(luò)訪問性能。
另外,某圖書館還采用了SAN網(wǎng)絡(luò)區(qū)域存儲來提高服務(wù)器訪問速度。
(3)三層C/S軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)用程序的適當(dāng)部署也會提高Web服務(wù)器的性能。
將業(yè)務(wù)邏輯、通用訪問接口與數(shù)據(jù)等相互分離、分別置放于Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上,通過程序功能和邏輯的合理部署,也能大大改進Web服務(wù)器性能。
一般的原則是,Web服務(wù)器只需接受Internet http訪問請求,使Web只有最少的任務(wù),把實際處理交給各個應(yīng)用服務(wù)器處理,然后返回結(jié)果給Browser。某圖書館采用這種方式專門開發(fā)了搜索引擎應(yīng)用服務(wù)器和混合檢索應(yīng)用服務(wù)器等,達到了良好的應(yīng)用效果。
事實上,Web服務(wù)器的性能提升還存在很多手段和方法,比如CPU與存儲之間關(guān)系,Web交換機等等,有待于我們進一步的實踐、分析和討論。(本文主要參考了上海童茵等人的論文)
評注:主題鮮明,條理也較分明。但所討論的技術(shù)應(yīng)更有機地結(jié)合于項目的實例。
一、課程設(shè)置依據(jù)
(一)成教學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
高校成人學(xué)歷教育有高起本、???高職)和專升本三種,招生的學(xué)生具有高中學(xué)歷或者??茖W(xué)歷,他們多數(shù)沒有考上普通高校,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)素質(zhì)較差,專業(yè)理論基礎(chǔ)不是很好。因此,設(shè)置的課程內(nèi)容應(yīng)該容易被學(xué)生接受。
(二)成教學(xué)生的學(xué)習(xí)形式
高等學(xué)校成人教育學(xué)生的學(xué)習(xí)形式主要是業(yè)余(包括半脫產(chǎn)、夜大)和函授,高校對成教學(xué)生進行集中授課,授課時間多數(shù)安排在晚上、周末或者寒暑假。學(xué)校安排的授課學(xué)時較少,教師主要向?qū)W生講解學(xué)綱、重點和難點知識、學(xué)習(xí)要求、考核方式等,學(xué)生以自學(xué)為主,因此,設(shè)置的課程內(nèi)容應(yīng)適合學(xué)生自學(xué)。
(三)成人教育計算機類專業(yè)特點
成人教育計算機類專業(yè)具有應(yīng)用性、實踐性、成人性等特點。實踐性特點要求課程內(nèi)容應(yīng)能培養(yǎng)學(xué)生的計算機操作技能。應(yīng)用性特點要求課程內(nèi)容應(yīng)能培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決實際問題的應(yīng)用技能。成人性特點是指教育的對象成人具有自身的身心特點、學(xué)習(xí)方式、生活方式和生活世界。他們大多具有一定的工作經(jīng)驗和工作技能,接受教育的目的是提高自己的計算機工作技能,希望看到直觀明顯的教育效果,課程內(nèi)容太難會挫敗學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此,設(shè)置的課程內(nèi)容應(yīng)適應(yīng)成人教育計算機類專業(yè)的特點。
(四)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
課程內(nèi)容應(yīng)圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)置。成人教育計算機類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)立足于終身教育,針對成人學(xué)生的不同發(fā)展方向,培養(yǎng)掌握計算機基礎(chǔ)理論知識和操作技能的應(yīng)用型、技能型人才。因此,設(shè)置的課程內(nèi)容應(yīng)符合應(yīng)用型和技能型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
二、課程設(shè)置問題
(一)開設(shè)課程內(nèi)容不合理
很多高校成人教育專業(yè)開設(shè)課程和普通高等教育專業(yè)相似,忽視了成人教育“學(xué)以致用”的特點,簡單照搬普通高等教育開設(shè)的課程內(nèi)容。如果成人教育使用普通高等教育的課程內(nèi)容,成教學(xué)生學(xué)習(xí)過程中會覺得應(yīng)用性和技術(shù)性知識太少,從而降低學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主觀能動性,會導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果很差,許多學(xué)生畢業(yè)以后還不會使用常用的計算機軟件,不會網(wǎng)頁設(shè)計,不會網(wǎng)絡(luò)維護,不會組裝和維護電腦,也不會圖像圖形處理,只是拿到了成人教育畢業(yè)文憑。
(二)課程內(nèi)容難度較大
成人教育專業(yè)學(xué)生整體學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平相對比較低,專業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱。并且成人教育學(xué)生以自學(xué)為主,教師授課學(xué)習(xí)為輔,課程多為集中授課,學(xué)生課堂學(xué)習(xí)時間很少。而很多高校在設(shè)置成人教育專業(yè)課程時沒有考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和自學(xué)為主的學(xué)習(xí)方式,開設(shè)的課程內(nèi)容和普通高等教育專業(yè)相同,增加了成人教育學(xué)生課程學(xué)習(xí)難度,很多學(xué)生學(xué)習(xí)起來非常吃力,甚至有的學(xué)生直接放棄該門課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
(三)課程內(nèi)容實踐性不強
高校的計算機類成人教育專業(yè)大多側(cè)重于計算機理論知識教學(xué),由于授課學(xué)時限制,很多和理論教學(xué)課程配套的實驗課程被省略掉,即使開設(shè)實驗課程,實驗學(xué)時數(shù)通常會被壓縮,實驗內(nèi)容大多是原理性驗證實驗。依照設(shè)置的課程內(nèi)容培養(yǎng)出的學(xué)生理論知識和原理性知識比較多,但運用知識解決工作中遇到的實際工作問題能力比較低。成人教育學(xué)生大多來自工作一線,很多學(xué)生接受繼續(xù)教育是為了學(xué)習(xí)到能夠直接運用到工作中的技術(shù)。他們迫切想通過成人教育獲得工作技能,對技術(shù)和操作知識有強烈的學(xué)習(xí)需求。
(四)課程教材不適合成人教育
課程教材通常由任課教師選擇,成人教育課程教師通常是高校里普通高等教育的專業(yè)課教師,這些教師兼職給成人教育專業(yè)上課。為了節(jié)省備課時間和精力,任課教師在選擇教材時,通常會直接選用給普通高等教育專業(yè)學(xué)生上課用的教材,忽略成人教育的教育特點和學(xué)生的學(xué)習(xí)特點,導(dǎo)致課程教材不適合成人教育學(xué)生。
三、課程設(shè)置問題的解決方法
(一)依照專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置課程
培養(yǎng)目標(biāo)對學(xué)生的發(fā)展方向及應(yīng)掌握的工作技能和知識提出了明確的要求,對專業(yè)定位和專業(yè)教育起到方向定位的作用,是整個專業(yè)教育的核心問題。成人教育計算機類專業(yè)具有應(yīng)用性、實踐性、成人性等特征,成人教育機構(gòu)和學(xué)校在制訂培養(yǎng)目標(biāo)時應(yīng)充分考慮這些特征。因此,設(shè)置的課程內(nèi)容應(yīng)該能夠提高學(xué)生的計算機操作技能、知識水平和解決工作實際問題的應(yīng)用技能。
(二)合理設(shè)置課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容
計算機類專業(yè)應(yīng)該培養(yǎng)具有較強計算機實踐和操作應(yīng)用能力的技能型人才,開設(shè)課程應(yīng)該能夠培養(yǎng)和提高學(xué)生的計算機操作技能。建議成人教育計算機類專業(yè)開設(shè)這幾類課程:統(tǒng)考課程、證書課程、實踐考核課程、專業(yè)技能競賽課程、就業(yè)方向課程。
1.統(tǒng)考課程
統(tǒng)考課程是學(xué)習(xí)本專業(yè)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)課程,一般在一年級第一學(xué)期開設(shè)。統(tǒng)考課程有大學(xué)英語、計算機應(yīng)用基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、馬克思基本原理概論。
2.證書課程
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動性,增加學(xué)生就業(yè)資本,可以開設(shè)證書課程。證書課程把課程內(nèi)容和考證結(jié)合起來,課程結(jié)束后,學(xué)生參加國家考試機構(gòu)和部門組織的全國統(tǒng)一職業(yè)資格證書考試,考試通過,獲得證書,證書也可以幫助學(xué)生就業(yè)。IT行業(yè)的職業(yè)資格證書很多,例如全國計算機等級考試、軟件水平考試、職業(yè)技能鑒定考試、高校計算機等級考試(CCT)、行業(yè)認證(包括微軟認證)、國家信息化技術(shù)證書、印度NIIT認證、全國信息技術(shù)高級人才水平考試(NIEH)認證、北大青鳥ACCP認證等。這些證書有較強的實用性和權(quán)威性,受到社會的青睞。學(xué)生可以選擇與專業(yè)方向?qū)?yīng)的認證考試,以提高自己的專業(yè)水平和竟?fàn)幧蠉從芰Α8咝3扇私逃嬎銠C類專業(yè)可開設(shè)的證書課程包括:計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)、高級語言程序設(shè)計等。
3.實踐考核課程
計算機實踐課程要求學(xué)生在實踐課中多操作,在操作過程中提高自己的計算機技術(shù)應(yīng)用能力,提高專業(yè)知識技能,以適應(yīng)未來工作崗位需要。很多計算機課程不僅具有理論性,還具有較強的實踐性,理論和實踐緊密相關(guān)、相輔相成,理論指導(dǎo)實踐,實踐加強對理論的理解。計算機課程的實踐課應(yīng)在教學(xué)計劃中占有很大比重。計算機類成人教育專業(yè)可以開設(shè)的實踐課程包括:軟件工程、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計、多媒體計算機技術(shù)、軟件開發(fā)工具與環(huán)境、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)、高級語言程序設(shè)計等。
4.專業(yè)技能競賽課程
全國有多種計算機職業(yè)技能大賽,競賽項目內(nèi)容有計算機網(wǎng)絡(luò)管理、多媒體制作、圖形設(shè)計、計算機綜合應(yīng)用能力(含計算機辦公軟件應(yīng)用)等。例如ITAT全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽,比賽中有很多計算機應(yīng)用專業(yè)比賽項目,還有很多技能大賽組織的各種編程語言競賽。職業(yè)技能大賽對接企業(yè)用人需求,成為學(xué)校專業(yè)技能教育和企業(yè)的交流平臺。成人教育專業(yè)應(yīng)該根據(jù)一些重要的專業(yè)技能大賽內(nèi)容開設(shè)相關(guān)課程,課程教學(xué)過程中注重實施案例教學(xué)、項目教學(xué)和實訓(xùn)教學(xué),技能競賽引領(lǐng)課程教學(xué),競賽項目內(nèi)容融入平時教學(xué),把競賽任務(wù)分解成可以獨立操作驗證的小任務(wù),隨著課程內(nèi)容的不斷推進,使學(xué)生逐漸完成這些小任務(wù),課程結(jié)束后,對學(xué)生進行競賽強化練習(xí)。學(xué)校制定相關(guān)制度和政策去引導(dǎo)激勵學(xué)生參加各類技能大賽,比如,學(xué)生獲得各等級技能大賽名次,可以獲得課程學(xué)分,學(xué)生技能大賽成績納入相關(guān)課程考核成績中。
5.就業(yè)方向課程
計算機類專業(yè)就業(yè)方向有網(wǎng)絡(luò)工程方向、軟件工程方向、通信方向、網(wǎng)絡(luò)與信息安全方向等。成人教育專業(yè)應(yīng)結(jié)合學(xué)生的就業(yè)方向和工作崗位需求有針對性地開設(shè)就業(yè)方向課程。例如軟件工程方向?qū)W生畢業(yè)后到國內(nèi)外眾多軟件企業(yè)、國家機關(guān)以及各大、中型企、事業(yè)的信息技術(shù)部門、教育部門等單位從事軟件工程領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)、教學(xué)、科研及管理等工作,因此,該專業(yè)方向可以開設(shè)C++程序設(shè)計語言、Java程序設(shè)計語言、.net課程、C#課程設(shè)計等。
(三)選擇適合成人教育的課程教材
教材作為課程內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)的知識載體,直接影響教師的授課內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。成人教育專業(yè)課程教材應(yīng)適合學(xué)生的學(xué)習(xí),達到培養(yǎng)成人教育人才的課程設(shè)置目標(biāo)。高校不應(yīng)該照搬普通教育本??平滩?,而應(yīng)該在考慮成人教育學(xué)生的知識基礎(chǔ)、實際需求和接受能力基礎(chǔ)上,選取應(yīng)用性、實踐性強、適合成人教育的一些教材。教材內(nèi)容和章節(jié)分布應(yīng)適合成人教育學(xué)生自學(xué)的學(xué)習(xí)方式。
(四)線上+線下課程相結(jié)合
成人教育專業(yè)集中授課時間較少,學(xué)生以自學(xué)為主,很多課程內(nèi)容可以放到網(wǎng)上供學(xué)生自學(xué)。線上課程需要學(xué)生主動學(xué)習(xí),且大多數(shù)成人學(xué)生工作和生活繁忙,學(xué)習(xí)時間有限,線上課程內(nèi)容有用才能讓學(xué)生抽出時間主動學(xué)習(xí),因此,課程內(nèi)容設(shè)計非常重要。設(shè)計課程內(nèi)容要考慮學(xué)生的知識需求和相關(guān)崗位的知識技能需求,按照需求設(shè)置課程內(nèi)容。計算類行業(yè)的開發(fā)技術(shù)和知識更新速度很快,線上課程就應(yīng)該定期更新內(nèi)容,把行業(yè)最新和學(xué)生需要的知識放到課程里面。很多計算機類線上課程可以用PPT+視頻形式來展現(xiàn),課程內(nèi)容采用項目或案例開發(fā)講解,方便學(xué)生一邊學(xué)習(xí),一邊操作,使學(xué)生有學(xué)習(xí)的成就感,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性。線上課程和線下課程可以結(jié)合使用,教師集中授課的課程配套的實驗內(nèi)容可以做成文檔+ppt+視頻形式放到網(wǎng)上供學(xué)生自學(xué)。集中授課課程相關(guān)的學(xué)習(xí)資料和課程也可以放到網(wǎng)上。線上課程和線下課程配套使用可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,提升專業(yè)培養(yǎng)效果。
作者:鄭志新 單位:聊城大學(xué)計算機學(xué)院
1模擬電子技術(shù)在計算機類專業(yè)中的地位
模擬電子技術(shù)課程對于理解計算機硬件和通信原理方面的知識顯得十分重要,為強化基礎(chǔ),培養(yǎng)合格的應(yīng)用性人才,我們必須給予模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)應(yīng)有的重視。
2教學(xué)過程中存在的問題
模擬電子技術(shù)課程所涉及的理論、設(shè)計及分析方法具有很強的工程應(yīng)用性和實用性,在學(xué)生的整個知識體系中占有相當(dāng)?shù)谋壤瑢τ谂囵B(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、工程實踐能力、創(chuàng)新能力及后續(xù)課程的學(xué)習(xí)都十分重要。計算機類專業(yè)的模擬電子技術(shù)課程在教學(xué)實踐中遇到的問題很多,主要有以下幾個方面:
2.1學(xué)時少,內(nèi)容多
為了突出專業(yè)課程的學(xué)習(xí),很多學(xué)校的做法是壓縮電路分析課程的學(xué)時數(shù),甚至取消了電路分析課程。而模擬電子技術(shù)課程知識多且比較分散,它集高等數(shù)學(xué)、電磁學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論和電路分析等知識于一體,該課程的學(xué)時數(shù)(含實驗)一般在80學(xué)時以下,在如此緊張的時間內(nèi)要完成該課程的教學(xué)工作,不僅老師感到困難,學(xué)生也有很吃力。
2.2學(xué)生認識不到位
很多學(xué)生錯誤地認為模擬電子技術(shù)課程應(yīng)該是電子、機械類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課程,他們在專業(yè)學(xué)習(xí)中一般都有重視軟件而輕視硬件的傾向,而且,學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)課程的成就感往往不及其他課程來得快和強烈,因此,就造成了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。剛剛從中學(xué)過度到大學(xué)的學(xué)生,很多還沒有找到適合本課程的學(xué)習(xí)方法,模擬電子技術(shù)主要以原理分析為主,而學(xué)生更多地相信精確的數(shù)值計算,他們往往認為只有經(jīng)過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推算得出的結(jié)果才是可信的,當(dāng)實際結(jié)果與嚴(yán)格的理論演算結(jié)果有出入時,他們難免會感到困惑。學(xué)生的認識不到位和思維方式上的差異,導(dǎo)致了計算機類專業(yè)中該課程的教學(xué)效果一直不太理想。
2.3課程教學(xué)本身存在問題
計算機專業(yè)的模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容和方法完全套用電子、機械類專業(yè)的那一套,有些學(xué)校甚至完全由機電類專業(yè)的老師來教授該門課程。這些教學(xué)內(nèi)容和方法在一定程度上與計算機類專業(yè)存在脫鉤的現(xiàn)象,沒有突出本專業(yè)的特色。近些年來,很多高校的計算機類專業(yè)的同仁們對本課程進行了一定的改革探索,并總結(jié)了許多值得借鑒的經(jīng)驗,但是,對于不同的學(xué)校和不同的學(xué)生,這些教學(xué)改革舉措應(yīng)該不盡相同,在具體的教學(xué)實踐中,切忌“拿來主義”和生搬硬套。我們也對賀州學(xué)院的計算機類專業(yè)的模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)做了一些研究和探索工作,實踐表明這些工作有益于提高教學(xué)效果。
3教學(xué)改革的內(nèi)容和措施
為了使模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)更切合計算機類專業(yè)的實際,我們做了一定的探索以提高教學(xué)效果和應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。
3.1教學(xué)內(nèi)容的甄別與整合
模擬電子技術(shù)課程涉及的內(nèi)容多且知識面廣,為了提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力,我們根據(jù)計算機類專業(yè)的特點,依據(jù)“必用、夠用”的原則甄別和整合課程內(nèi)容。受學(xué)時數(shù)的限制,計算機類專業(yè)一般無法系統(tǒng)開設(shè)電路分析等先導(dǎo)課程,但電路分析的基本原理和方法貫穿于模擬電子技術(shù)課程教學(xué)的全過程,因此,我們把電路分析課程的主干內(nèi)容整合到模擬電子課程之中。在正式講解模擬電子技術(shù)課程的內(nèi)容之前,我們花4至6個學(xué)時重點講解電路分析的基本原理及其應(yīng)用,主要有KCL、KVL、疊加原理、戴維寧定理、諾頓定理及密勒定理。經(jīng)過對多部國家級模擬電子技術(shù)教材的比較,我們選定康華光教授主編的《電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)》(第五版)作為我院計算機類專業(yè)的教材。該教材加強了基礎(chǔ)理論,如加強了半導(dǎo)體的物理基礎(chǔ)和電路的基本分析方法;同時也注意吸取國內(nèi)外的先進技術(shù),如加強了線性集成電路和數(shù)字集成電路(包括中、大規(guī)模集成電路)的原理和應(yīng)用,新增了電子電路的計算機輔助分析等內(nèi)容。該教材歷經(jīng)多次改版以緊跟當(dāng)代電子技術(shù)的發(fā)展步伐,但我們不是全部講解教材內(nèi)容,依據(jù)“必用、夠用”的原則甄選講解內(nèi)容,其他內(nèi)容留作學(xué)生課外閱讀,以開闊視野。經(jīng)過討論,我們將教材內(nèi)容整合成半導(dǎo)體器件、放大電路基礎(chǔ)、信號產(chǎn)生與處理三大部分,將直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)容作為任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)內(nèi)容。
(1)半導(dǎo)體器件部分簡要介紹常用半導(dǎo)體二極管、三極管及場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)等基本知識,重點講解它們的應(yīng)用及經(jīng)典電路的分析方法。
(2)放大電路基礎(chǔ)部分重點分析三極管單管共射放大電路,包括靜態(tài)工作點的設(shè)計及穩(wěn)定措施、輸入輸出特性、電壓增益計算、輸入輸出電阻等特性,然后介紹集成運算放大器的“虛短”和“虛斷”等基本概念及集成運算放大電路的基本分析方法等知識。
(3)信號產(chǎn)生與處理部分重點介紹有源濾波電路和正弦波振蕩電路,信號產(chǎn)生與處理部分知識是今后學(xué)習(xí)接口技術(shù)、理解芯片外圍電路設(shè)計原理的基礎(chǔ),所以,不能簡單地將這部分知識從模擬電子技術(shù)課程的內(nèi)容中刪掉。
3.2教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新
我院計算機類專業(yè)的模擬電子技術(shù)課程一般安排在大二的第一個學(xué)期,由于課程內(nèi)容多、難度大,而且相當(dāng)多學(xué)生的前導(dǎo)課程知識掌握不牢,所以,他們在心理上產(chǎn)生一定的畏懼感,鑒于我院學(xué)生的實際情況,我們對模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)實踐做了一定的探索。
3.2.1理論教學(xué)靈活多變
課堂教學(xué)方法很多,常見的有講授法、討論法、直觀演示法、練習(xí)法、讀書指導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動發(fā)、啟發(fā)式教學(xué)法等,要生動有趣講解好本課程的內(nèi)容,往往要靈活應(yīng)用多種教學(xué)方法才能取得預(yù)期效果。本文重點介紹啟發(fā)式教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動法在模擬電子技術(shù)課程教學(xué)實踐中的應(yīng)用。
(1)啟發(fā)式教學(xué)法。
課堂教學(xué)最忌諱的是老師一言堂,教師必須想辦法活躍課堂氣氛,啟發(fā)式教學(xué)法是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)激情最有效的手段之一。這就要求教師在教學(xué)中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的鋪展由表及里循序漸進地不斷引出問題,啟迪學(xué)生去思考、分析問題,直到提出解決問題的方法或途徑。比如,在講解KCL時有學(xué)生對定律無法理解,教師就可以用水管中水流的特性做類比以啟發(fā)學(xué)生的思維,然后借用中學(xué)電學(xué)中關(guān)于電流、電荷的知識來引出電荷在導(dǎo)線上不能積聚,從而得出任意時刻流進節(jié)點的電流之和必然等于流出節(jié)點的電流之和的結(jié)論。為了進一步鞏固KCL相關(guān)知識,教師應(yīng)該提出節(jié)點的相對概念,即電路中的節(jié)點既可以是一個電路分支的交叉點,也可以是任何一部分電路。這樣擴大了節(jié)點的概念,學(xué)生自然就掌握了KCL的更廣泛的應(yīng)用。比如在講到NPN和PNP型三極管時,發(fā)射極上的箭頭標(biāo)識的方向不同于集電極和基極上的電流方向,如果將三極管看作是一個節(jié)點,那么從宏觀上就很容易得出放大電路中三極管三個極上的電流分配關(guān)系:Ie=Ib+Ic。有了宏觀認識以后,再講解三極管電流分配關(guān)系的微觀解釋就顯得較為輕松。
(2)任務(wù)驅(qū)動法。
任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法,它將傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué),轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學(xué)。模擬電子技術(shù)課程的工程實踐性比較強,因此,當(dāng)學(xué)生具備一定模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)以后,教師就可以在課程的教學(xué)中使用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法。比如,當(dāng)學(xué)生學(xué)完二極管電路的分析方法以后,學(xué)生具備了二極管半波整流的知識,然后給他們布置新的任務(wù):查閱資料,掌握常用全波整流電路的相關(guān)知識。很多學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館的資料掌握了橋式整流電路的結(jié)構(gòu)特點和工作效率,在此基礎(chǔ)上,我給他們演示一臺卡式錄音機的故障現(xiàn)象:單獨用干電池供電時,錄音機工作正常;單獨用220伏交流電供電時,錄音機不工作。然后拆開錄音機,讓學(xué)生觀察電源部分電路的結(jié)構(gòu)特點,最后給他們布置任務(wù):畫出錄音機電源部分原理圖,分析各部分電路的功能。采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法可以將教材中直流穩(wěn)壓電源部分知識的教學(xué)徹底轉(zhuǎn)換為以學(xué)生為主體,這樣,有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,提高他們解決實際問題的能力。
3.2.2理論與實驗教學(xué)交叉融合
計算機類專業(yè)的學(xué)生大多計算機操作能力較強,因此,在模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)中,我們引入了SPICE仿真軟件。有了此類仿真軟件,理論教學(xué)和實驗教學(xué)的界線越來越模糊。在理論教學(xué)中可以先用仿真軟件演示有關(guān)理論或電路的宏觀外在表現(xiàn),使抽象知識具體化。學(xué)生在用物理器件做實驗前也可以先用仿真軟件做一遍,這樣可以提高實驗效率,降低實驗損耗。有了仿真軟件,課堂上無法及時完成的實驗,學(xué)生還可以在自己的電腦上完成。所以,利用仿真軟件可以實現(xiàn)理論教學(xué)與實驗教學(xué)的相互交融,當(dāng)然,為了強化理論知識,突出學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),我們在實踐中堅持理論教學(xué)與實驗教學(xué)必須是同一位老師的做法,這樣,有利于老師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài),提高教學(xué)的針對性。
3.3多角化課程考核方式
課程考核是課程教學(xué)改革的重要方面,好的考核機制有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。實踐中,我們以專業(yè)知識和技能考核為主,兼顧學(xué)生德育和出勤率考查。課程考核項目包括出勤情況(占總分10%)、課堂表現(xiàn)(占總分20%)、平時作業(yè)(占總分20%)、期末測評(含理論筆試和技能測試,占總分50%)。按時出勤可以培養(yǎng)學(xué)生的集體主義觀念和遵守紀(jì)律的習(xí)慣,也是課程教學(xué)得以正常進行的必要條件。筆者的做法是全勤記10分,缺席一次扣2分,缺席三次者給予警告,缺席五次取消該門課程考核資格。為鞏固理論知識,適當(dāng)加重對平時作業(yè)的考核是否必要的。筆者的做法是整個學(xué)期共布置、批改作業(yè)五次,每次4分,根據(jù)作業(yè)的質(zhì)量分D、C、B、A四個檔次,每個檔次分別給為1分、2分、3分和4分。另外,為防止相互抄襲,限制作業(yè)必須按時完成,不得補交,一旦發(fā)現(xiàn)存在抄襲作業(yè)的情況,抄襲與被抄襲者雙方本次作業(yè)都做零分處理。為活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,課堂表現(xiàn)考核顯得十分重要。筆者的做法是主動回答問題者,正確的一次記2分,錯誤的不扣分;被點名回答問題,正確的計1分,錯誤的不扣分。期末測評包括試卷筆試和技能測試。筆試是學(xué)生對知識掌握情況的集中體現(xiàn),占課程考核40%的比重,專業(yè)技能測試是考查學(xué)生實際動手能力的主要手段,占課程考核10%的比重。通過多角化課程考核方式改革,取得了令人滿意的效果。學(xué)期課程的平均出勤率達到98%以上,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性明顯提高,課堂教學(xué)秩序良好,氣氛活躍,學(xué)習(xí)效果明顯提高。
4結(jié)語
綜上所述,甄別適合計算機類專業(yè)特色需要的教學(xué)內(nèi)容,是該課程該教學(xué)改革的基礎(chǔ)。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景,發(fā)掘合適的教學(xué)方法是教學(xué)改革的手段,最終目的是提高教學(xué)效果。教師要根據(jù)具體的授課對象采取不同的教學(xué)方法,做到教學(xué)活動因人制宜,積極探索新的教學(xué)方法,增強學(xué)生的課堂、課后的參與,真正使學(xué)生成為教學(xué)活動的主體,從而提高他們的課程學(xué)習(xí)興趣和工程實踐能力。
作者:譚曉東 單位:賀州學(xué)院計算機科學(xué)與信息工程學(xué)院
1特點
在計算機軟件方面,課程的教學(xué)主要是以計算為主,在教學(xué)過程中,主要是培養(yǎng)學(xué)生的操作能力,以此讓學(xué)生能夠?qū)碚撝R更好的掌握以及在日后的工作中能夠更好的利用所學(xué)的知識是計算機軟件教學(xué)的目的所在,但是,這些計算機軟件課程在教學(xué)的過程中有著以下的幾個共性特點;
1.1在教學(xué)過程中都要以軟件來當(dāng)做平臺在計算機軟件教學(xué)過程中,老師們所教的以及學(xué)生們所學(xué)的都是要依賴軟件本身,老師在教學(xué)的過程中主要是對計算機的操作和語言語法的講解,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中也主要是對計算機軟件的掌握和利用計算機軟件來完成一些相關(guān)的設(shè)計任務(wù),或者是能夠掌握到一種語句的編程方法。可以說老師的教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)都是要以軟件為載體的。
1.2計算機軟件具有著操作性以及實踐性在計算軟件課程當(dāng)中,主要是以學(xué)生掌握軟件的操作以及應(yīng)用編程為目標(biāo),在實際的教學(xué)過程中,學(xué)生們只有積極的去參與,在學(xué)習(xí)中多動手動腦,身臨其境的去體驗,才能對計算機軟件這門課程在學(xué)習(xí)的過程中取得良好的效果,不是僅僅依靠著聽課就能夠?qū)W習(xí)好這門課程。
1.3在教學(xué)中具有著一定的交互性在計算機軟件課程教學(xué)過程中,主要是以計算作為基礎(chǔ),在教學(xué)的過程當(dāng)中主要是強調(diào)對軟件的操作以及演示,而學(xué)生以及老師要對計算機的每一次操作都要有著相應(yīng)的反饋結(jié)果。所以,在計算機軟件教學(xué)的過程中包含了學(xué)生、老師以及計算機之間的一個動態(tài)交互特性。
2多媒體教學(xué)所具有的特點和缺點
隨著科技的進步,多媒體教學(xué)逐漸成為了一種重要的教學(xué)手段,與傳統(tǒng)的教學(xué)相比,多媒體教學(xué)具有以下的特點:
⑴表現(xiàn)力和可視效果得到加強,多媒體具有的試聽功能可以提高教學(xué)的感染力,吸引學(xué)生的注意。
⑵容易控制,每章的內(nèi)容可以快速的找到,教師可以很容易的掌握。
⑶節(jié)約時間,老師講解題時,可以提前編寫,節(jié)約了在黑板上書寫的時間。以上的的這些優(yōu)點使得老師更喜愛用多媒體教學(xué),然而,事物都是有兩方面的,對于軟件類課程來說,這種多媒體教學(xué)就不怎么使適用,原因有以下幾點:
1)多媒體教學(xué)確實節(jié)約了一些時間,但在一些編程類課程上,當(dāng)講解到編程方法時,老師親自動手在黑板上編寫比給學(xué)生們直接展示效果要好得多。
2)在多媒體教學(xué)過程中,知識傳播的速度很快,學(xué)生不一定能跟上老師的速度,所以學(xué)生接受知識信息的的效果也未必理想。
3在教學(xué)過程中的方法
在教學(xué)過程中,根據(jù)軟件類課程的特點,如果僅僅只是把PPT教學(xué)來作為多媒體教學(xué)形式來講授軟件類課程,在教課的過程當(dāng)中并不會取到一個良好的效果。這是因為計算機軟件這門課程在操作的過程中具有著較強的操作性,如果在教學(xué)的過程中只是采用傳統(tǒng)的按部就班的方式來教學(xué),那么學(xué)生在學(xué)習(xí)效果和效率方面都不會很理想。我們在計算機當(dāng)中要安裝著教學(xué)過程中所需要的軟件,以此來作為多媒體教學(xué)的輔助手段,在軟件的安裝過程中,我們要直觀的向?qū)W生展示安裝的過程。對于書本當(dāng)中的一些例題,可以在計算機當(dāng)中直接的展示給學(xué)生看,并且可以在原有的例題上面進行一些修改,在一些比較容易出錯的地方以及一些容易混淆的程序上給學(xué)生們做對比的展示,在適當(dāng)?shù)臅r候,可以有目的的運行一些出錯的程序,并且針對這個程序的結(jié)構(gòu)來給學(xué)生們進行講解原因以及改正的方法。這樣學(xué)生在以后的程序編寫過程中可以根據(jù)編譯的情況自己就能夠找出錯誤的原因并且能夠加以修改。在計算機軟件教學(xué)的過程中,具體有著以下的幾個方法:
3.1教學(xué)環(huán)境多媒體教室一般都采用投影儀的模式,對與這樣的模式,在投影儀的亮度以及屏幕大小方面一定要注意,以此來保證學(xué)生們可以舒適的看到屏幕上面的內(nèi)容。另外一方面,使用投影儀時最好不要占用到整個黑板,適當(dāng)?shù)牧舫鲆徊糠挚臻g,以便教師在講解時可以把一些重點和難點書寫在黑板上。
3.2演示課件時要具有交換性首先,在軟件課程制作時要注意知識性以及美觀性的相結(jié)合,其次,在軟件的切入時要注意界面。這樣可以更好的把軟件的操作和理解相結(jié)合到一個文件當(dāng)中來對學(xué)生進行展示,在運行的過程當(dāng)中,通過對不同或者是相同的例題分析,可以更好的交會給學(xué)生透過問題的具體形式,來抽象的表現(xiàn)出本質(zhì)特征,從而也能夠更好的培養(yǎng)出學(xué)生舉一反三的能力,使教學(xué)的效果也能夠得到明顯的改善。最后,在使用PPT教學(xué)時可以更好的節(jié)省老師的板書時間,往往會使一堂課的內(nèi)容信息量相當(dāng)大,學(xué)生在接受的過程中也會比較吃力。在多媒體這個強大的教學(xué)平臺支持下,我們便可以很容易的實施這樣的教學(xué)辦法。
3.3通過使用案例教學(xué)在計算機課程當(dāng)中,軟件的語法以及知識點相對比較零散,在教學(xué)過程中,我們需要通過對各種例題來建立知識點之間的聯(lián)系,以此來方便學(xué)生的記憶。可以通過使用案例教學(xué)的方法在解決實際的問題當(dāng)中,通過對軟件的每項功能以及操作,使得學(xué)生可以更好的理解為何提供這些功能,以及功能之間的操作有何聯(lián)系。
4結(jié)語
在今天高校多媒體教學(xué)已經(jīng)普及,關(guān)于多媒體教學(xué)與軟件課程之間的關(guān)系,我們要努力使它們結(jié)合來提高課程的教學(xué)水平。此外我們應(yīng)該合理的運用網(wǎng)路,上網(wǎng)查找知識點,擴展學(xué)習(xí)空間。老師可以與學(xué)生建立一個群,老師把在課上制作的多媒體課件、疑難點、教案等發(fā)給學(xué)生,供學(xué)生們下載和使用,并且教師和學(xué)生可以在群里探討問題,互相交流。通過轉(zhuǎn)變教學(xué)思想、研究教學(xué)方法和改善教學(xué)條件,不僅可以使軟件類課程的教學(xué)產(chǎn)生的效果得到提高,還能夠為社會培養(yǎng)出高科技的人才。
作者:王小明單位:貴州省機械工業(yè)學(xué)校
一、醫(yī)衛(wèi)類專業(yè)計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革過程中存在的問題
1.對計算機基礎(chǔ)教學(xué)認識不到位
計算機基礎(chǔ)作為一門基礎(chǔ)課程,雖然重要性不及醫(yī)衛(wèi)類專業(yè)課程,但其畢竟是一門基礎(chǔ)課程,是學(xué)好其他課程不可缺少的條件。但是在計算機基礎(chǔ)教學(xué)的改革過程中,許多教師都沒有認識到這一點,只是單純地從計算機基礎(chǔ)這門課程出發(fā)進行改革,沒有聯(lián)系其他課程實際對計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革提出要求,導(dǎo)致改革成果無法符合其他學(xué)科發(fā)展,引起學(xué)科之間出現(xiàn)不協(xié)調(diào)。
2.計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革方案存在問題
制定改革方案是計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革的重點環(huán)節(jié)。但是在實際改革過程中,改革方案的制定往往比較草率,沒有經(jīng)過多方論證。不僅與實際情況存在較大差異,與未來發(fā)展更是出現(xiàn)背離的趨勢。總的來說,改革方案的問題主要體現(xiàn)在三個方面。第一,改革方案整體思想前瞻性不夠,對醫(yī)衛(wèi)類專業(yè)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的未來發(fā)展考慮不到位。第二,改革方案全局觀缺乏。沒有對計算機基礎(chǔ)以及醫(yī)衛(wèi)類專業(yè)課程進行全局考量,導(dǎo)致改革方案存在偏差。第三,對改革方案的論證乏力,沒有對改革方案的可行性、發(fā)展性等進行論證,導(dǎo)致改革容易出現(xiàn)失敗。
3.計算基礎(chǔ)教學(xué)改革執(zhí)行力度較弱
執(zhí)行力度較弱是醫(yī)衛(wèi)類專業(yè)計算機基礎(chǔ)改革存在的根源性問題。執(zhí)行力度較弱首先表現(xiàn)在現(xiàn)階段大部分醫(yī)衛(wèi)類專業(yè)對計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革不關(guān)心,對計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革的思想、方案以及其他工作都表現(xiàn)出漠不關(guān)心,只是簡單地進行計算機基礎(chǔ)教學(xué)。同時,計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革方案執(zhí)行不到位,部分教師在實際教學(xué)中,只是注重如何完成教學(xué)計劃和提升教學(xué)效果,完全沒有在教學(xué)中執(zhí)行改革方案,導(dǎo)致方案難以實施。
二、醫(yī)衛(wèi)類專業(yè)計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革對策
1.強化教師對計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革的認識
強化教師對計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革的認識,端正教學(xué)態(tài)度,對促進計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革具有十分重要的推動作用。首先,明確計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革對課程發(fā)展的重要性,只有通過改革,不斷調(diào)整教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)思想,才能確保計算機基礎(chǔ)課程一直處在正確的發(fā)展道路上。其次,明確計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革對學(xué)生學(xué)習(xí)的重要性,只有通過教學(xué)改革,才能完善教學(xué)內(nèi)容和手段,使計算機基礎(chǔ)教學(xué)和專業(yè)課程更加貼合,才能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。
2.優(yōu)化計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革方案
優(yōu)化計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革方案主要應(yīng)該從優(yōu)化計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容入手,這是因為教學(xué)內(nèi)容直接影響到學(xué)生掌握知識的水平。所以,在改革方案中,應(yīng)該明確計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容的革新措施,每隔一定周期對計算機基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容進行更新,確保教學(xué)內(nèi)容保持全新狀態(tài)。同時,廣大醫(yī)衛(wèi)類專業(yè)院校應(yīng)當(dāng)優(yōu)化計算機基礎(chǔ)教學(xué)手段,減少理論教學(xué)環(huán)節(jié),增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。將理論知識在實踐背景中進行教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升教學(xué)效果。
3.加強改革執(zhí)行力度擴大改革成果
加強改革執(zhí)行力度,擴大改革成果,對計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革具有十分重要的作用。加強改革執(zhí)行力度,首先需要明確改革制度,按照切實的制度執(zhí)行改革措施。其次需要加強對改革工作的監(jiān)督,確保在計算機基礎(chǔ)教學(xué)過程中,相關(guān)改革措施能夠落到實處。最后,加強對改革工作的評估,按時對計算機基礎(chǔ)改革工作進行評估,審核改革成效,并實時對改革方案進行調(diào)整,確保其發(fā)揮出最大效用,擴大改革成果。醫(yī)衛(wèi)類專業(yè)進行計算機基礎(chǔ)教學(xué)是十分必要的,對提升學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)水平具有非常重要的作用?;诖?,在計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革中,需要強化教師認識、優(yōu)化教學(xué)改革方案、加強改革執(zhí)行力度,通過一系列切實有效的措施,確保改革成果。
作者:羅雅麗 單位:湖南省常德職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)教中心
1師范類學(xué)生在計算機教學(xué)中存在的問題
1.1學(xué)校方面,師資力量有限,課程設(shè)置少,機器設(shè)備不多
除了學(xué)生對于計算機學(xué)習(xí)的熱情不高,重視度不夠高以外,學(xué)校方面也有許多做的不足的地方。例如,從師資方面來講,學(xué)校招聘的多數(shù)計算機教師都是配備給那些計算機專業(yè)的學(xué)生的,對于公共課教授的教師,多數(shù)都是一個教師帶多個班級,這樣就會造成一個老師的課程安排太緊,一個教師的精力畢竟是有限的,課程太多會使人過于勞累,間接的導(dǎo)致課程質(zhì)量下降。并且對于計算機公共課配備的師資,水平也有限;從課程設(shè)置上來說,學(xué)校對于師范類學(xué)生安排的計算機課最多一周上一次或者兩次,這是遠遠不夠的,會讓學(xué)生對于教學(xué)目標(biāo)的掌握程度不夠;從機器設(shè)備方面來講,許多學(xué)校的機器數(shù)量不足,并且設(shè)備不夠先進。并且給學(xué)生安排的上機次數(shù)太少。平時講課多數(shù)是以理論知識為主,這就造成了學(xué)生實際操作的能力太差,學(xué)到了理論知識沒有辦法很好地掌握到實際的應(yīng)用中去。
1.2從教師方面來講,講課的模式守舊,內(nèi)容的針對性不強
現(xiàn)在許多學(xué)校的公共課的計算機教師,對于非計算機專業(yè)的學(xué)生講授的知識多數(shù)針對性不夠強,講的都是一些基礎(chǔ)理論知識,并且這些基礎(chǔ)性的理論知識不能緊緊的跟隨時代的發(fā)展,遠遠不能做到和時代的進步接軌。對于師范類學(xué)生來講,他們在計算機方面要掌握的東西分淺析師范類學(xué)生計算機教學(xué)中存在的問題及對策羅智(重慶幼兒師范高等??茖W(xué)校)為三個板塊,一部分是對于理論知識的學(xué)習(xí),一部分是技術(shù)層面的,例如對多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)軟件的應(yīng)用等。還有一部分是對于實際操作方面的要求,例如教給師范類學(xué)生如何制作高質(zhì)量的課件,如何在課堂上更好的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),如何把授課的內(nèi)容和計算機應(yīng)用方面的內(nèi)容更好的結(jié)合在一起。而公共課的計算機教師卻沒有把握好這一點,沒有針對師范類學(xué)生應(yīng)掌握的這些技術(shù)來安排教學(xué)內(nèi)容,因此對于師范類學(xué)生教課的內(nèi)容的實用性也不夠強。除了缺乏針對性以外,多數(shù)教師的講課模式也比較守舊,他們多數(shù)采取傳統(tǒng)的講課模式,只是一味的在講臺上講,采取滿堂灌的形式,同學(xué)們坐在下邊聽,死記知識點,缺乏對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。并且講授的內(nèi)容多數(shù)是理論知識。實際操作上機的次數(shù)太少,以至于學(xué)生沒辦法很好的將講授的理論知識和上機完美的結(jié)合到一起。這就導(dǎo)致了學(xué)生的實際操作能力較差。
2針對師范類學(xué)生在計算機教學(xué)方面存在問題的解決對策分析
2.1提高師范類學(xué)生對于計算機學(xué)習(xí)的重視程度
要想提高師范類學(xué)生的計算機學(xué)習(xí)水平,首先要從思想上讓他們對計算機重視起來。興趣才是最好的老師,教師應(yīng)該從興趣方面入手,可以先給學(xué)生看一些關(guān)于計算機的影片,講故事等等。教師要改變自己的授課方式,調(diào)換課堂上的角色,教師由主導(dǎo)者轉(zhuǎn)換成參與者,讓學(xué)生成為課堂上的主角,教師將任務(wù)布置下去,做一些必要的引導(dǎo)之后,后續(xù)工作就交給學(xué)生來做。讓學(xué)生發(fā)言,讓他們開動腦筋,以小組的形式對問題展開討論,最后得出答案。必要的時候教師還要采取激勵制度,對表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生進行獎勵。這樣大家就會有一種競爭的意識,大家都希望獲得肯定,這樣就會不斷的督促他們進步,督促他們進行思考和創(chuàng)新。在鞏固他們基礎(chǔ)知識的同時,提升他們的創(chuàng)新能力。
2.2教師應(yīng)針對師范類學(xué)生的特點,有針對性的因材施教
教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,不應(yīng)該再像以前一樣,對所有非計算機專業(yè)的學(xué)生講授同樣的基礎(chǔ)知識。教師講課的內(nèi)容不應(yīng)太空洞,應(yīng)該針對性強一些,實用性強一些,操作性強一些。對待師范類的學(xué)生,不僅要講授理論知識,更重要的是要讓他們把講授的理論知識和實際操作能很好的結(jié)合到一起。多安排一些上機的機會,讓他們的實際操作能力得到提高。除了對理論知識的學(xué)習(xí)以外,師范類的學(xué)生還應(yīng)該有一些應(yīng)用層面的能力,例如以后在實際教學(xué)中使用課件,那么現(xiàn)在對師范類學(xué)生的課堂講授內(nèi)容中就必然要包括課件的制作問題。時代在發(fā)展,科技在進步,以后的教學(xué)中更是離不開網(wǎng)絡(luò)多媒體,那么這就需要在現(xiàn)在課堂的講授中,讓學(xué)生掌握一些多媒體網(wǎng)絡(luò)的知識、多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的軟件制作等等??傊?,對于師范類學(xué)生的教學(xué)過程中,要注意把握學(xué)生的自身特點,有針對性的因材施教。
2.3校方應(yīng)合理安排課程,加大師資隊伍
提升教學(xué)的軟件和硬件設(shè)施學(xué)校方面應(yīng)該針對師范類學(xué)生自身的特點來為他們安排課程。有效的增加時間是提升成績的有力保證??梢愿鶕?jù)實際需要增加計算機課程,這里所說的增加計算機課程不一定非要以單純學(xué)習(xí)計算機的形式來上課,也可以在學(xué)習(xí)其他相關(guān)科目的時候加入對他們在計算機方面的指導(dǎo),潛移默化,耳濡目染,長此以往,是有利于提升他們的計算機水平的,并且這樣學(xué)習(xí)不會像一味的坐在課堂上學(xué)理論知識那樣枯燥。除了合理的安排師范類學(xué)生學(xué)習(xí)計算機的課程以外,還應(yīng)該加大師資隊伍,盡量做到一個教師帶三個班級或者三個以下的班級,這樣可以使教師對學(xué)生投入更多的精力,也可以使教師留出更多的時間來研究對學(xué)生能力的提升。除了要加大師資隊伍以外,還應(yīng)該保證師資的質(zhì)量。當(dāng)然,除了對課程進行合理的設(shè)置,對師資力量進行補充以外,還應(yīng)該更新設(shè)備,以保證教學(xué)技術(shù)水平的提高。
2.4教師應(yīng)該注意對教材的選擇與更新
注意對教學(xué)內(nèi)容的把握時代在進步的同時,知識也是在不斷更新的,所以教師要重視對于教材的選擇與更新。教材可以經(jīng)過教師的統(tǒng)一討論來選擇比較有代表性權(quán)威性的,或者也可以由本校的教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和大綱來自己編寫。教材的編寫或者選用的原則應(yīng)該是結(jié)合師范類學(xué)生的特點。教材一定要適合他們,具有針對性。這點是最重要的。教師在講課的過程中也要注重對教學(xué)內(nèi)容的把握,教學(xué)內(nèi)容一定得緊緊的圍繞學(xué)生所學(xué)的專業(yè),把學(xué)生的專業(yè)知識緊密的融入到計算機的教學(xué)中去。確保學(xué)生在掌握計算機知識掌握的基礎(chǔ)上,也可以學(xué)到更多與本專業(yè)相關(guān)的知識。
作者:羅智 單位:重慶幼兒師范高等專科學(xué)校
一、我校水產(chǎn)類專業(yè)計算機基礎(chǔ)系列課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.計算機基礎(chǔ)系列課程內(nèi)容設(shè)置
以水產(chǎn)類專業(yè)大一階段開設(shè)的兩門課程為例,即計算機基礎(chǔ)和程序設(shè)計基礎(chǔ),計算機基礎(chǔ)課程涵蓋操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機網(wǎng)絡(luò)、軟件工程、windows操作等方面的基礎(chǔ)知識,旨在幫助不同的學(xué)生掌握計算機基礎(chǔ)。程序設(shè)計基礎(chǔ)課程在內(nèi)容講授上以C語言為主要載體,通過教授學(xué)生如何使用C語言編程解決實際問題,培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。經(jīng)過近幾年的教學(xué)過程發(fā)現(xiàn),在我校水產(chǎn)類專業(yè)計算機基礎(chǔ)系列課程的內(nèi)容設(shè)置上仍存在問題,即內(nèi)容設(shè)置與學(xué)生專業(yè)結(jié)合少。當(dāng)今時代,計算機技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟,并廣泛應(yīng)用于各學(xué)科領(lǐng)域,為研究人員提供便利。但是,由于不同學(xué)科領(lǐng)域的研究內(nèi)容、研究目標(biāo)和研究方法等方面存在巨大差異,因此,不同專業(yè)針對學(xué)生的培養(yǎng)要求和培養(yǎng)目標(biāo)也必然不同,繼而,對學(xué)生計算機基礎(chǔ)理論和計算機應(yīng)用技能方面的要求也就不同。顯然,對所有學(xué)科專業(yè)使用完全相同的授課內(nèi)容是不科學(xué)的。水產(chǎn)類專業(yè)有其自身的學(xué)科特殊性,針對水產(chǎn)類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng),計算機基礎(chǔ)系列課程應(yīng)該有其針對性,避免泛泛而談。然而,目前我校的實際情況是,水產(chǎn)類專業(yè)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)仍然重點強調(diào)計算機基礎(chǔ)理論的講授,與學(xué)生自身專業(yè)的結(jié)合很少,這必然導(dǎo)致學(xué)生抱怨課程內(nèi)容抽象,晦澀難懂,與專業(yè)和工作沒有關(guān)聯(lián),因此學(xué)習(xí)積極性降低。
2.水產(chǎn)類專業(yè)學(xué)生的計算機能力
經(jīng)過近幾年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),我校水產(chǎn)類專業(yè)學(xué)生的計算機基礎(chǔ)理論和實際應(yīng)用能力現(xiàn)狀不容樂觀,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,學(xué)生水平參差不齊。我國計算機教育目前正在中學(xué)甚至小學(xué)階段慢慢普及,但是由于各地區(qū)間經(jīng)濟發(fā)展不同步,學(xué)生在中小學(xué)階段接受的計算機教育水平也存在很大差異,因此,新入校的大一新生在計算機基礎(chǔ)理論和實際操作方面表現(xiàn)出很大的不一致性。第二,學(xué)生普遍不重視計算機基礎(chǔ)系列課程。隨著計算機教育在中學(xué)甚至小學(xué)階段的慢慢普及,大學(xué)期間計算機基礎(chǔ)系列課程的知識對于有些學(xué)生來說已經(jīng)變得非常簡單,甚至是重復(fù)內(nèi)容,導(dǎo)致這部分學(xué)生不重視這些課程。另外,也有學(xué)生認為計算機相關(guān)的理論知識只有計算機專業(yè)的學(xué)生才需要學(xué)習(xí),對于非計算機專業(yè)的學(xué)生來說,只需要使用計算機進行簡單的基本操作即可。這些對計算機基礎(chǔ)系列課程片面的認識使學(xué)生認為這些課程非常簡單,甚至認為自己通過自學(xué)就可以完全掌握計算機操作,根本不需要花費時間上課。第三,學(xué)生學(xué)習(xí)主動性較低。大學(xué)階段的計算機基礎(chǔ)教育除了計算機基本操作以外,還包括計算機相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識。這部分理論知識對于學(xué)生而言難度較大、抽象難懂,教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生普遍認為講授的內(nèi)容枯燥乏味、晦澀難懂,而且與實際生活和工作聯(lián)系不緊密,學(xué)完了不知道怎么用,因此,學(xué)習(xí)主動性較低。第四,學(xué)生利用計算機知識解決實際問題能力較差。學(xué)生面對計算機基礎(chǔ)系列課程的態(tài)度往往是混及格、混學(xué)分,平時不認真聽講,考試時死記硬背,不能積極跟隨教師在課堂上設(shè)計的鍛煉思維能力的教學(xué)步驟,因此,盡管考核及格了,也沒有真正掌握利用計算機知識解決實際問題的能力。
二、計算機基礎(chǔ)系列課程教學(xué)內(nèi)容改革
1.理論教學(xué)內(nèi)容改革
在計算機基礎(chǔ)系列課程理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上,大量采用面向水產(chǎn)類專業(yè)的案例,讓學(xué)生意識到計算機的作用,使他們有意識地將本專業(yè)實際問題轉(zhuǎn)化為計算機可以解決的形式,并學(xué)習(xí)使用計算機解決生產(chǎn)研究中出現(xiàn)的實際問題。通過結(jié)合水產(chǎn)類專業(yè)的案例教學(xué),使學(xué)生在其專業(yè)課程中學(xué)到的專業(yè)知識和計算機基礎(chǔ)知識能夠融會貫通,從而實現(xiàn)專業(yè)化和信息化的有效融合。我們應(yīng)對計算機基礎(chǔ)教研室教師進行明確分工,分別負責(zé)收集、積累和不斷更新水產(chǎn)類專業(yè)在實際生產(chǎn)研究中的典型應(yīng)用案例,并定期研討,整理、歸納形成相應(yīng)的教學(xué)素材庫,這樣有利于各位教師熟悉所負責(zé)專業(yè)的計算機技能應(yīng)用需求。例如,在課堂教學(xué)中,以藻類的克隆及生物信息學(xué)分析為例進行Excel統(tǒng)計工具的講解,以海水污染沉積環(huán)境的生物修復(fù)為例進行Word流程圖的講解,以魚類幼苗自動計數(shù)系統(tǒng)為例進行數(shù)字圖像處理基本算法的講解,教學(xué)案例的設(shè)置應(yīng)注重針對性和典型性。以大量結(jié)合水產(chǎn)類專業(yè)的教學(xué)案例和課后習(xí)題為載體,通過將專業(yè)知識和計算機知識有效融合的方法,使學(xué)生能夠深切地感受到計算機基礎(chǔ)理論和實際操作技能的有用性,繼而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,達到良好的教學(xué)效果。
2.實踐教學(xué)內(nèi)容改革
經(jīng)過對以往教學(xué)過程的總結(jié)和分析,發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一設(shè)置的實踐教學(xué)內(nèi)容不能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使得實踐教學(xué)流于形式。針對水產(chǎn)類專業(yè)的學(xué)科特殊性及該專業(yè)學(xué)生的實際情況,制定了基礎(chǔ)訓(xùn)練與綜合訓(xùn)練相結(jié)合的實踐教學(xué)內(nèi)容體系?;A(chǔ)訓(xùn)練部分旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的計算機文化、計算機理論知識及計算機操作技能,讓他們習(xí)慣于使用計算機解決學(xué)習(xí)和工作中出現(xiàn)的問題。在學(xué)時安排上,注重實踐課程與理論課程保持同步,使學(xué)生能夠把剛剛學(xué)到的理論知識應(yīng)用于實踐,有利于加深掌握程度。綜合訓(xùn)練部分旨在培養(yǎng)學(xué)生能夠綜合運用所學(xué)的計算機理論知識和操作技能,能夠熟練使用計算機在水產(chǎn)類相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)進行創(chuàng)新及科研工作。內(nèi)容設(shè)置采用計算機知識與水產(chǎn)類知識相結(jié)合的綜合訓(xùn)練題目。組織協(xié)調(diào)相關(guān)教師與水產(chǎn)類專業(yè)教師、工程師進行座談研討,深入實驗室及生產(chǎn)一線,了解專業(yè)對計算機基礎(chǔ)教學(xué)的需求,并收集具有教學(xué)意義的實際生產(chǎn)案例,繼而有針對性地設(shè)置實踐教學(xué)內(nèi)容。
三、計算機基礎(chǔ)系列課程教學(xué)方法改革
結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)置及水產(chǎn)類專業(yè)學(xué)生的現(xiàn)狀,進行以下教學(xué)方法改革。第一,摒棄傳統(tǒng)古板的填鴨式教學(xué)方法,打造輕松愉快的師生互動教學(xué)過程。課堂上,在講解一個知識點時,教師不再像以往那樣,從提出問題到分析問題再到解決問題,整個過程全權(quán)負責(zé),而是結(jié)合知識點,給出一個水產(chǎn)類專業(yè)實際生產(chǎn)需求的應(yīng)用背景,然后,把問題交給學(xué)生,由學(xué)生自由分組進行討論,以學(xué)生為主體,教師適時加以引導(dǎo),必要的時候,請學(xué)生走上講臺,由學(xué)生進行具體操作和分析,教師的職責(zé)轉(zhuǎn)變?yōu)檎w協(xié)調(diào),適時提出問題,激發(fā)全班學(xué)生的積極參與。第二,借鑒微課教學(xué)方式,適當(dāng)采用視頻形式的教學(xué)素材。微課將信息量最豐富、最直觀的視頻教學(xué)素材與傳統(tǒng)的課件和板書授課方式相結(jié)合,克服了傳統(tǒng)ppt課件容量有限、形式單一的不足。第三,采用分層次教學(xué)的實踐教學(xué)方法。計算機基礎(chǔ)系列課程是操作性很強的課程,要想取得良好的教學(xué)效果,上機實踐是必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。結(jié)合制定的基礎(chǔ)訓(xùn)練與綜合訓(xùn)練相結(jié)合的實踐教學(xué)內(nèi)容體系,針對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況個體差異,在班級內(nèi)部實行分層次教學(xué)的實踐教學(xué)方式。這樣既可以避免按摸底成績分班給基礎(chǔ)差的學(xué)生帶來的心理壓力,又可以使各層次的學(xué)生都能夠根據(jù)自己的接受程度和學(xué)習(xí)能力學(xué)到最多的知識。
四、結(jié)語
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,當(dāng)今時代對大學(xué)生的計算機素養(yǎng)需求越來越高,因此,計算機基礎(chǔ)教育的重要性不可小覷。我校水產(chǎn)類相關(guān)專業(yè)及該專業(yè)學(xué)生有其自身的特殊性,針對該專業(yè)進行計算機基礎(chǔ)系列課程的教學(xué)改革勢在必行。通過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革,取得了一定成效,今后將結(jié)合實際情況繼續(xù)推進改革工作,切實加強水產(chǎn)類專業(yè)人才的計算機素養(yǎng)。
作者:呂顯強 邢旭峰 吳俊峰 奚海波 單位:大連海洋大學(xué)
1.存在問題
1.1學(xué)生的思維觀念問題
機械制造及其自動化專業(yè)學(xué)生普遍認為機械類學(xué)科應(yīng)該以機械設(shè)計和機械制造為核心,主要學(xué)習(xí)機械的設(shè)計以及與之相關(guān)的加工技術(shù),其它與機械“無關(guān)”的課程學(xué)不學(xué)無所謂。所以,在計算機控制類課程的教學(xué)過程中,大多數(shù)同學(xué)表現(xiàn)消極,僅求考核過關(guān)。有的機械制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生甚至認為計算機控制類的課程,應(yīng)該是計算機專業(yè)或者控制專業(yè)的課程,這些課程與自己的專業(yè)方向不相關(guān),花時間在這些課程的學(xué)習(xí)上,浪費自己的時間。
1.2計算機控制類課程設(shè)置上與專業(yè)結(jié)合生硬
普通的本科學(xué)生在大學(xué)課程期間會學(xué)到很多的計算機類課程,但真正把計算機控制類課程與機械類主干課程相關(guān)聯(lián)的課程卻幾乎沒有。比如,機械制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生都學(xué)習(xí)了機械設(shè)計課程,課程中對于絲桿的設(shè)計與計算進行過講解;同時他們也學(xué)習(xí)過單片機或者PLC之類的計算機控制課程,對伺服或者步進電機控制也有一定的了解。但由于我們教學(xué)過程中缺少將兩者有機結(jié)合的主干課程,所以,但在大多數(shù)同學(xué)的眼中,這兩門課程沒有任何的關(guān)聯(lián),是獨立的兩門課程。由于機械和控制類課程的生硬結(jié)合,也導(dǎo)致學(xué)生在進行機械設(shè)計的過程中,對于設(shè)計中需要考慮的機械傳動與動作部分,都用一個方框替代,認為這是計算機專業(yè)學(xué)生需要解決的問題,這就使得有些機械設(shè)計成為了“空中樓閣”,無法運行。
1.3機械制造及其自動化專業(yè)針對計算機控制類課程的實踐
與創(chuàng)新環(huán)節(jié)尚未形成實踐和創(chuàng)新環(huán)節(jié)是學(xué)生將理論知識與實踐相結(jié)合的重要組成部分,機械類學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)多是針對某個零件的生產(chǎn)工藝或者設(shè)計過程進行的,而對于其生產(chǎn)制造過程中的動作及工藝自動實現(xiàn)部分卻視而不見,這種長期以來形成的實踐環(huán)節(jié),更進一步地加深了學(xué)生對其課程學(xué)習(xí)的偏見。針對計算機控制類課程的實踐和創(chuàng)新環(huán)節(jié)目前大多數(shù)的學(xué)校沒有形成一套成熟的方案。
2.機械專業(yè)計算機控制類課程教學(xué)改革的方法與實踐
2.1轉(zhuǎn)變學(xué)生的思想觀念
大學(xué)生進入學(xué)校后,專業(yè)教育很重要。在專業(yè)教育的過程中,機械制造及其自動化專業(yè)的老師不僅需要強調(diào)其未來四年需要學(xué)到核心專業(yè)知識,同時,要進一步強調(diào)為了提高生產(chǎn)效率和減輕勞動強度,控制類的課程也是必不可少的組成部分,不能讓學(xué)生在思想上對該專業(yè)開設(shè)計算機控制類課程存在偏見。其次,在機械類課程教學(xué)的過程中,機械設(shè)計、機械制造課程教學(xué)的老師,在提及到電機和控制之類的素材時,也需要提示同學(xué)們在今后的計算機控制類課程會進一步說明和講解,這樣可以使得機械制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生逐步認識到該專業(yè)課程不僅僅是機械設(shè)計和制造等機械類課程組成,它是一個系統(tǒng)的工程,同時也有計算機和控制之類的課程。這樣不僅可改變機械制造及其自動化專業(yè)學(xué)生在大學(xué)期間的思想觀念,同時也會影響其今后的設(shè)計和制造工作,使其對事物的認識不僅僅停留在某一個方面,而會從系統(tǒng)的角度來進行分析和研究。
2.2機械類課程與計算機控制類課程有機結(jié)合
為了改變傳統(tǒng)的機械類課程與計算機控制類課程的生硬疊加的教學(xué)模式,大學(xué)本科教學(xué)的老師有必要從機械制造及其自動化專業(yè)課程與計算機控制類課程的內(nèi)在聯(lián)系出發(fā),提取機械類課程與計算機類課程的關(guān)聯(lián)因素,對現(xiàn)有的教學(xué)模式進行改革,對兩類課程之間的空缺進行有益的補充,形成比較完善的機械專業(yè)知識體系結(jié)構(gòu)。在教學(xué)的過程中,可以嘗試將機械類課程與計算機控制類課程分解為知識點、章節(jié)和教材的三種結(jié)合模式,形成點、線、面的三級結(jié)構(gòu),將機械類課程與計算機控制類課程真正做到此有機地結(jié)合,形成學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中的一個重要結(jié)成部分和重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。
2.3針對機械制造及其自動化專業(yè)的計算機類課程的實踐環(huán)節(jié)研究
實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生對所學(xué)理論知識進行驗證的手段,也是學(xué)生進行創(chuàng)新設(shè)計的重要基礎(chǔ),因此對機械制造及其自動化專業(yè)學(xué)生的計算機類課程的實踐環(huán)節(jié)研究也是必不可少的,而且是十分重要的。在教學(xué)環(huán)節(jié)中,需要從機械的部件、功能、組成和接口之間的聯(lián)系出發(fā),將機械制造及其自動化專業(yè)的實踐教學(xué)分解為設(shè)計類實踐教學(xué)、工藝類實踐教學(xué)和控制類實踐教學(xué)三個組成部分,從而形成實踐教學(xué)中的三大核心模塊。實踐教學(xué)的內(nèi)容緊緊圍繞三大模塊展開,在實踐教學(xué)的過程中,既能體現(xiàn)機械制造及其自動化專業(yè)的三大核心模塊的獨立性,又能強調(diào)三大模塊之間的關(guān)聯(lián)性。通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié),進一步加深學(xué)生對機械是一個系統(tǒng)工程的認識。此外,在注重學(xué)生實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練的同時,鼓勵學(xué)生參與各類與機械和控制相關(guān)的設(shè)計大賽,如全國的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽。通過參加各類大賽,不僅可以提高參賽學(xué)生對本專業(yè)所學(xué)知識的應(yīng)用能力,同時也可以激發(fā)本專業(yè)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)熱情,在整個院系形成一點帶面的學(xué)習(xí)效果,形成良好的學(xué)習(xí)氛圍,使控制類課程真正融入到機械類課程的學(xué)習(xí)和實踐之中,為培養(yǎng)知識全面的新時代機械制造及其自動化專業(yè)人才提供有力地保障。
3.結(jié)束語
針對我校機械制造及其自動化專業(yè)中的計算機控制類課程教學(xué)過程中存在的問題進行研究,分析了目前影響計算機控制類課程學(xué)習(xí)熱情的因素。同時,針對這些問題提出了教學(xué)改革方法,將新的教學(xué)方法和做法應(yīng)用于機械制造及其自動化專業(yè)的教學(xué)過程中,可以改變學(xué)生對機械專業(yè)課程的認識,提升學(xué)生對機械設(shè)備的系統(tǒng)認知能力,完善其自身的知識體系結(jié)構(gòu)。該教學(xué)改革的研究,為機械制造及其自動化專業(yè)計算機控制類課程的教學(xué)工作的順利開展提供了有力的保障。
作者:張成俊 張弛 張智明 單位:武漢紡織大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院
1教學(xué)探索
1.1課程的必要性
教學(xué)過程中出現(xiàn)的種種問題,迫使我們思考一個問題,計算機基礎(chǔ)這門課程是否有講授的必要?信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用非常迅猛,到底要講那些內(nèi)容?如何平衡理論知識與操作能力的關(guān)系?為此,在航海類專業(yè)低年級的同學(xué)中進行了計算機水平的抽樣問卷調(diào)查,結(jié)果顯示15%左右的同學(xué)上大學(xué)前很少使用電腦,基本沒有用過;40%左右的同學(xué),多少學(xué)過一點皮毛,掌握的知識不多;35%左右的同學(xué),學(xué)的和用的計算機知識比較多,但不是特別熟練;只有10%左右的同學(xué),很多知識都學(xué)過、練過,非常熟練。對高年級的同學(xué)進行了計算機基礎(chǔ)課程授課內(nèi)容的抽樣問卷調(diào)查,普遍反映對計算機網(wǎng)絡(luò)的配置、常用軟件的操作、電腦基本的故障排除、電腦操作的方法和技巧和計算機最新技術(shù)等內(nèi)容比較有興趣和實用。絕大多數(shù)的同學(xué)認為計算機基礎(chǔ)課程是非常有必要學(xué)習(xí)和掌握的,重點是對于計算機的操作要多講多練,減少不必要的理論知識,要和專業(yè)知識結(jié)合起來。
1.2教學(xué)安排
針對問卷調(diào)查的結(jié)果和在教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)的問題,相關(guān)任課老師與航海類專業(yè)課老師進行了認真地研討。決定總課時數(shù)不變,將理論課的時間減半,變?yōu)?個班一起在多媒體教室上課為12學(xué)時,實驗課時還是兩個班一起,分別為24學(xué)時。理論課內(nèi)容力求將知識性、趣味性、專業(yè)知識和最新信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用相結(jié)合,主要了解基本的概念和計算機能解決什么樣的問題,培養(yǎng)學(xué)生計算思維的能力,掌握計算機的本質(zhì)。實驗課講解與學(xué)生自主練習(xí)交替進行,每個知識單元按照4:3:2比例配置基礎(chǔ)型、拓展型和提高型操作內(nèi)容,為不同水平的同學(xué)設(shè)置,培養(yǎng)學(xué)生思考與探索的能力?;A(chǔ)型要求學(xué)生理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生使用計算機的基本技能和操作方法。該層次中增加了綜合型實驗內(nèi)容的比例,有利于培養(yǎng)學(xué)生使用計算機解決問題的能力,為后續(xù)拓展層的實驗教學(xué)打下堅實的理論和實踐基礎(chǔ)。拓展型是實驗教學(xué)體系環(huán)節(jié)中的核心層,要求學(xué)生要完成專業(yè)課程的實驗技能訓(xùn)練,掌握實驗方法和實驗手段,提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力。拓展層的基本要求是:掌握扎實的專業(yè)實驗技能,具有系統(tǒng)分析、設(shè)計、應(yīng)用的能力,特別是綜合運用所學(xué)知識的能力,強調(diào)自主學(xué)習(xí)、自主實驗、設(shè)計型實驗。提高型是學(xué)生運用所學(xué)知識進行科技開發(fā)、高新技術(shù)應(yīng)用研究的高層次實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。強調(diào)自主開發(fā)、自主研究,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)研究素質(zhì)。
1.3教學(xué)方式
理論課可以根據(jù)學(xué)生的實際情況,采用各種教學(xué)方法。相關(guān)教學(xué)方法的介紹有許多,就不再贅述。實驗課基本上以“案例驅(qū)動”教學(xué)方式為主,將計算機基本操作分為2個知識單元,Word分為4個,Excel分為4個,Access分為2個,講解一個基本例子,馬上讓學(xué)生實際操作,然后布置相應(yīng)的練習(xí),每個同學(xué)根據(jù)自己的實際情況選做不同的內(nèi)容,開展個性化的學(xué)習(xí)。以Blackboard為教學(xué)平臺,制作許多操作示范的“微課程”視頻,隨時進行學(xué)習(xí),防止學(xué)生忘記具體的操作方法;建立討論區(qū),實現(xiàn)學(xué)生之間或?qū)W生與教師之間的交流學(xué)習(xí)、互相幫助和相互提高;將本課程相關(guān)的教學(xué)資料,如課件、教案、練習(xí)、預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、作業(yè)等內(nèi)容在Blackboard平臺上供學(xué)生瀏覽和下載,滿足自主學(xué)習(xí)的需要。
2教學(xué)效果
按照這一基本思路和方法,在航海技術(shù)2014級的4個班中進行了試點。因為教學(xué)內(nèi)容有的放矢,結(jié)合實際,在理論課時,學(xué)生比較有興趣,睡覺較少,聽課率有顯著提高;實驗課時,邊講邊練,積極性非常高,討論熱烈,不會的問題,通過交流能很快解決。從期末考試成績來看,進行試點的4個班級平均成績?yōu)?4.84分,航海類專業(yè)的平均成績?yōu)?7.09分,其中,航海技術(shù)其他班級的平均分為67.13分,輪機工程專業(yè)平均分為66.49分,船舶電氣的平均成績?yōu)?8.25分,教學(xué)效果非常明顯。
3結(jié)束語
經(jīng)過一學(xué)期的試驗,充分證明按照這一思路組織計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)是切實可行的。能夠充分調(diào)動同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性,滿足不同層次水平的需要,促進同學(xué)們的互相之間的交流與幫助,對提高教學(xué)質(zhì)量大有裨益。目前,僅對這一教學(xué)方案進行了初步實踐,許多亟待解決的問題還將在今后的教學(xué)實踐中不斷總結(jié)完善。
作者:朱斌 單位:大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院
一、研究內(nèi)容及問題分析
1.教學(xué)內(nèi)容對于音樂藝術(shù)類學(xué)生設(shè)置有偏差現(xiàn)階段關(guān)于音樂藝術(shù)類的計算機基礎(chǔ)教學(xué)基本與其他專業(yè)的計算機教學(xué)的內(nèi)容基本相同,都是采用國家發(fā)放的統(tǒng)計計算機教學(xué)使用教材,主要學(xué)習(xí)計算機的相關(guān)的基礎(chǔ)知識,文字圖形軟件的處理,以及office軟件的使用,網(wǎng)頁的設(shè)計等方面,雖然這時在計算機教學(xué)中不可缺少的部分,但是隨著計算機的普及與應(yīng)用,這些基本知識在初高中已經(jīng)涉及并有一定的基礎(chǔ)。因此,對新生進行相關(guān)的調(diào)查,從調(diào)查的結(jié)果來看少部分的大學(xué)生對計算機的知識基本稍微了解一下,而大多數(shù)的大學(xué)生學(xué)生對計算機掌握一些,但是所掌握的不系統(tǒng)不全面,而真正能熟練掌握的是少之又少,因此由上面的敘述可見,學(xué)生與學(xué)生之間的差異還是比較大的。由于學(xué)生掌握程度的參差不齊,因此為教師進行授課帶來很大的困難。
2.缺少實踐應(yīng)用在目前的計算機教學(xué)中,大多學(xué)校采用紙上談兵,注重理論上的教學(xué),認為它是一門知識,而忽略了它同樣是一項應(yīng)用工具,對學(xué)生的實踐要求不高,而且大部分教學(xué)中出現(xiàn)了嚴(yán)重的教學(xué)內(nèi)容與實踐發(fā)生脫節(jié),學(xué)習(xí)的內(nèi)容過于理論化,學(xué)生只把計算機當(dāng)成一門課程學(xué)習(xí)而不是把它當(dāng)成一門技能去應(yīng)用。對于計算機課程的評分大多也是來自老師的印象給分,這樣體現(xiàn)不出學(xué)習(xí)的狀況,也不知道學(xué)生是否掌握。而且藝術(shù)類學(xué)生的文化課基礎(chǔ)較差,學(xué)生的動手能力不強,雖然老師能進行大量的講解,但是學(xué)生不一定能聽懂。
3.專業(yè)特點不能體現(xiàn)藝術(shù)音樂類學(xué)生思維大多邏輯性較差,然而計算機的課程具有強的邏輯性,并要求學(xué)生具有較強的思維能力,而這些方面的要求對藝術(shù)類的學(xué)生造成很大的困難,況且計算機的知識點比較分散,從計算機的發(fā)展史到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,字符等專業(yè)術(shù)語詞匯較多,邏輯性較強,并且課程比較枯燥不生動,缺乏想象力。因此無法吸引學(xué)生,引起學(xué)生的興趣,從而在教學(xué)中形成了老師不停再講,而學(xué)生卻聽不進去的局面。
4.課程構(gòu)建的理念在構(gòu)建課程中是要考慮到學(xué)生的自身特點。在計算機基礎(chǔ)教學(xué)中,首先要樹立新的教學(xué)理念,由于藝術(shù)類學(xué)生的思維比較活躍,更有發(fā)散性思維,且善于創(chuàng)新,所以首先要改變教學(xué)的模式,不能在以老師為中心,而是要以學(xué)生為中心,樹立以人為本的觀。其次,要認識到計算機不同于其他學(xué)科,不應(yīng)該以灌輸性的教學(xué)方法,要以發(fā)展的眼光看待,應(yīng)該使課堂呈現(xiàn)立體,多元化的發(fā)展,要注重啟發(fā)學(xué)生,鼓勵學(xué)生提出自己的觀點,并用于探索,激活學(xué)生的創(chuàng)新意識。計算機軟件的使用的熟練程度是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)的基本因素,也決定學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用的操作水平。所以,我們應(yīng)當(dāng)將重要的教學(xué)知識融入到實踐操作中,使學(xué)生在操作的同時掌握大量的重點知識。在操作過程中,我們也要精心設(shè)計教學(xué)案例,對學(xué)生進行積極的引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生使用計算機的創(chuàng)造力。
二、計算機基礎(chǔ)課程改革與探究
(一)內(nèi)容上變革
首先,在設(shè)計課程上要考慮到音樂類專業(yè)學(xué)生與其他專業(yè)學(xué)生的不同,以藝術(shù)類學(xué)科為核心,以藝術(shù)類學(xué)生為主體,設(shè)計符合音樂藝術(shù)類學(xué)生的認知和發(fā)展的需求,不強調(diào)教學(xué)的邏輯性和完整性,從形象思維和直觀感受出發(fā),注重技能和方法的培養(yǎng)。所以課程難度要進行調(diào)整,結(jié)合音樂類學(xué)生的特點,在一般專業(yè)計算機教學(xué)的基礎(chǔ)上加以調(diào)整,增加一些有關(guān)藝術(shù)類專業(yè)的內(nèi)容,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,給學(xué)生一些空間,讓他們獨立探究,討論,實踐,由此培養(yǎng)他們使用計算機工具,分析問題,解決問題的能力。根據(jù)學(xué)科特點和學(xué)生專業(yè)的特點教學(xué)內(nèi)容設(shè)計并且改變了一些教學(xué)內(nèi)容,首先是設(shè)定了一些比較基礎(chǔ)的模塊,例如對個操作系統(tǒng)的了解以及基本的操作,還有就是講述Office辦公軟件的特點以及操作使用,然后有設(shè)定一些稍微中等難度的模塊,例如多媒體操作的基礎(chǔ)應(yīng)用主要是有關(guān)多媒體素材的收集管理以及制作;網(wǎng)絡(luò)使用的基礎(chǔ)知識。最后在設(shè)置一些有難度的操作使用,例如Photoshop的使用主要是操作軟件特點以及操作圖形的處理轉(zhuǎn)換,F(xiàn)lash動畫的設(shè)計,以及網(wǎng)頁設(shè)計制作。
(二)計算機教學(xué)的方式與方法的革新
在計算機基礎(chǔ)教學(xué)中,我們通常采用的是傳統(tǒng)教學(xué)法,也就是灌輸式,這種教學(xué)方式有礙于學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。對于創(chuàng)新教育不僅僅是關(guān)注最后的成績,主要是在學(xué)習(xí)的過程中,培養(yǎng)學(xué)生探索問題和解決問題的能力,所以在教學(xué)中應(yīng)注意所采用的教學(xué)方法,要注意和學(xué)生的交流,采用開放的思維模式,引導(dǎo)學(xué)生探索新穎的教學(xué)模式。例如在講解office的時候,可以生動形象的講解案例,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,又可以使學(xué)生能深刻快速的理解知識點,從而實現(xiàn)學(xué)生獨立探索,并且獨立學(xué)習(xí)的過程,這樣既可以減輕老師的負擔(dān),又可以使學(xué)生達到學(xué)習(xí)鞏固知識的目的,所以在計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)上,應(yīng)當(dāng)把有意義的問題精心設(shè)計教學(xué)情境,鼓勵學(xué)生探索,求知,標(biāo)新立異,而不是在拘泥于理論的學(xué)習(xí),要通過學(xué)生的獨立思考從而達到從知識的學(xué)習(xí)到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上面。
(三)計算機的實踐操作
實踐是對教學(xué)內(nèi)容的鞏固的另一種方法,有利于操作技能的提高。在實踐的環(huán)節(jié)中,要采用多種手段進行溝通,例如技術(shù)的指導(dǎo),有創(chuàng)意的評價的多種方式,引導(dǎo)學(xué)生將自身的創(chuàng)意能力,不是以音樂的形式進行表達而是以計算機這種形式進行彰顯,而教師可以通過自己對學(xué)生操作的輔導(dǎo)來幫助學(xué)生解決面臨的問題,使學(xué)生以及努力的形式進行生成良性循環(huán),而對于音樂類學(xué)生的主要放在基本操作類的培養(yǎng)。設(shè)置一些固定的動手操作的內(nèi)容,設(shè)置一些如簡單的操作系統(tǒng)以輸入法的測試以及Internet的使用以及簡單操作,對相應(yīng)office操作進行,對圖形文字圖片的插入以及混排,考察要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成,并將要求,評分等進行公開,表現(xiàn)給分的公平性,在試題中設(shè)計難度相當(dāng)且類似的題目,隨機抽取試題,當(dāng)測試結(jié)束后,總結(jié)學(xué)生所需掌握的不足進行解答,達到強化知識,找出不足的目的,進而達到能真正提高學(xué)生能力的目的。
(四)模塊化教學(xué)
在教學(xué)中采用因材施教的模塊化教學(xué)方式分解教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)對學(xué)生針對性教學(xué),并且使學(xué)生能發(fā)揮自己的特長,結(jié)合自身專業(yè)特點,通過計算機的使用將自己的想法表達出來。而這些首先是需要學(xué)生掌握計算機的使用,操作系統(tǒng)的應(yīng)用,并且要清楚的了解自己需要什么軟件才能將自己的想法表達出來,而這個軟件需要什么用途,它的使用方法說明又是什么,使用技巧又是什么。作為音樂藝術(shù)類的專業(yè)需要,例如在聲樂類中的作曲,樂器的制作完全可以憑借計算機進行設(shè)計,并且可以用電腦進行曲譜和聲等效果的制作,還可以用計算機等進行音樂的歌唱,可以看到各種聲樂的演唱以及技巧,并且可以通過視頻看到許多著名音樂家的演。同樣其它的專業(yè)和學(xué)科也能通過計算機得到自己所需要的東西,因而學(xué)生的學(xué)習(xí)不再是簡單的平面化,而是更加立體化,也為學(xué)生學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)課程打下良好的開端。通過一定時間的教學(xué),可以結(jié)合學(xué)校舉辦一些相關(guān)活動,如學(xué)生歌唱比賽,計算機的知識競賽,音樂和聲演奏等多方面活動讓學(xué)生使用自己的知識來參與并設(shè)計這些活動,展現(xiàn)自己的作品。在這個過程中,可以強化學(xué)生的操作技能,提高學(xué)生的知識運用能力。
三、結(jié)論
本文根據(jù)音樂藝術(shù)類學(xué)生的專業(yè)特點,分析了在目前的教育模式中存在的問題,并且提出了有關(guān)教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計以及實踐等方面的改革措施和參考建議。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為高等教育人才培養(yǎng)的重要指標(biāo),在計算機基礎(chǔ)教學(xué)中,我們要結(jié)合專業(yè)特點和學(xué)科特點,在教學(xué)和實踐中,樹立新的教理念和教學(xué)思想,努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維,全面提升學(xué)生的計算機素養(yǎng)。
作者:任紅梅 單位:沈陽音樂學(xué)院
1.“計算機英語”對于IT應(yīng)用型人才培養(yǎng)的必要性
本系在應(yīng)用型人才培養(yǎng)實踐教學(xué)中,逐漸發(fā)現(xiàn)一個問題:計算機英語基礎(chǔ)的薄弱一定程度上阻礙學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力的發(fā)展———當(dāng)他們參加各類專業(yè)競賽,如準(zhǔn)備機器人大賽需要閱讀英文的硬件手冊、使用說明書;當(dāng)參加ACM程序設(shè)計大賽,編程代碼中最基本的變量、常量,各種控制語句、函數(shù)、類等源程序的組成要素都要求用英語進行定義說明;這些對于專業(yè)能力較強、編程較為熟練的學(xué)生來說問題不大,而對于大部分計算機英語水平較低的普通學(xué)生來說,只能望而卻步;即便如此,到了程序調(diào)試階段,需要對英文調(diào)試信息進行閱讀和理解,才能進入下一步開發(fā)工作中。面對屏幕上全盤的英文提示、出錯信息、英文菜單及幫助文件,即便是那些專業(yè)能力較強的學(xué)生,由于計算機英語薄弱,也會覺得茫然和難度。這對他們能力發(fā)揮、比賽成績存在束縛和影響,是一個亟須解決的問題。也是各大高校IT類專業(yè)學(xué)生普遍存在的問題,因此各院校都非常重視本門課程建設(shè)。
2.合理設(shè)計課堂教學(xué)
2.1教材的選取
計算機英語教材有很多版本,如何選擇合適教材,目前有相關(guān)文獻已對其進行了描述,需要考慮以下幾點:全面性。教材最好涵蓋大部分IT類專業(yè)課程的內(nèi)容,目的是讓學(xué)生掌握相關(guān)詞匯,理論不宜太深,通常是介紹性質(zhì)的;時效性。需包含IT領(lǐng)域的新技術(shù)新名詞。因此,圍繞應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)目標(biāo),并結(jié)合以上兩點,我們選用司愛俠等編著的《計算機英語》(第2版),其特點是內(nèi)容較豐富,主要是應(yīng)用性文章,時效性比較好。
2.2專業(yè)術(shù)語和縮略語的講解
單詞是計算機英語教學(xué)中首先遇到的問題。特點是很多單詞在IT領(lǐng)域內(nèi)被賦予了專業(yè)含義,如port—港口,在計算機領(lǐng)域中為專業(yè)術(shù)語“端口”;retrieval—恢復(fù),計算機專業(yè)術(shù)語為“檢索”;complement—完備,計算機專業(yè)術(shù)語為“補碼”;reg-ister—登記,計算機專業(yè)術(shù)語為“寄存器”等,這就要求學(xué)生熟悉所學(xué)專業(yè)。不僅如此,派生詞、復(fù)合詞和縮略詞的大量使用,也大大增加了計算機英語的理解難度。因此對于單詞部分內(nèi)容的講解,建議采用聯(lián)想式詞匯教學(xué),可以加深學(xué)生印象。如講multimedia(多媒體)時,可以盡量引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想和multi相關(guān)的其他專業(yè)詞匯,multithread(多線程),multiprotocol(多協(xié)議),multiplex(多路復(fù)用),multiprocessor(多處理器),multi-programming(多道程序設(shè)計)等,引導(dǎo)學(xué)生將結(jié)構(gòu)相似的單詞放在一起記憶,掌握相對高效的學(xué)習(xí)方法。
2.3長句語法:抓主干剖析法
計算機英語教材中的文章大都來源于IT領(lǐng)域的科技文獻,因此不同于一般大學(xué)英語中的文章,具有科技英語的特點,常出現(xiàn)復(fù)雜長句如非限定性定語從句、狀語從句、主從復(fù)合句、倒裝句、被動語句等,語言客觀、嚴(yán)謹(jǐn)、精練,但學(xué)生理解閱讀存在一定難度。所以教師應(yīng)有針對性地對英語語法進行講解,訓(xùn)練學(xué)生學(xué)會用語法分析法抓住句中的主干,才能對長句加以剖析。.系統(tǒng)崩潰和不穩(wěn)定通常由操作系統(tǒng)中的軟件錯誤引起,盡管運行在操作系統(tǒng)上的計算機程序可以使系統(tǒng)更不穩(wěn)定,甚至由它們引起系統(tǒng)奔潰。對于這種較長句,首先跟學(xué)生強調(diào)抓住長句結(jié)構(gòu):逗號后面的although引導(dǎo)一個讓步狀語從句;前面主句中的dueto是一個原因狀語表示“由于”。
2.4注重專業(yè)知識的回顧
由于本門課以計算機專業(yè)知識為主,在課堂教學(xué)中,根據(jù)句子內(nèi)容需要對學(xué)生已學(xué)的專業(yè)知識予以回顧。例如,Eachprogrammoduleiscompiledseparatelyandtheresultingobjectfilesarelinkedtogethertomakeanexecutableapplication.每個程序模塊被分散的編譯所產(chǎn)生的目標(biāo)文件連接在一起生成可執(zhí)行文件。講到此句時要給學(xué)生回顧計算機程序的編輯、編譯和執(zhí)行過程。以C++程序為例,一個程序由編輯到執(zhí)行經(jīng)過*.cppcompile*.objlink*.exe的基本過程。
2.5適當(dāng)延伸,加深記憶
英語學(xué)習(xí)本身是一個相對枯燥的過程,對于一些較難記憶的專業(yè)詞匯或短語可以適當(dāng)延伸,目的是加深學(xué)生印象。例如,講到短語systemfreezing“系統(tǒng)死機凍結(jié)”時,可以告訴學(xué)生freeze這個單詞在英文諜戰(zhàn)片中經(jīng)常出現(xiàn),口語中freeze表示“不許動”即“凍結(jié)”非常形象,那么學(xué)生對于systemfreezing的含義就會產(chǎn)生印象了。再如:BIOSorchestratesloadingthecomputer’soperatingsystemfromtheharddiskdriveintoRAMwheneverthecomputeristurnedonorreset.只要計算機啟動或復(fù)位時,基本輸入輸出系統(tǒng)就協(xié)調(diào)指揮計算機把操作系統(tǒng)從硬盤裝入內(nèi)存。本句中,首先要求學(xué)生掌握縮略語BIOS并明確它的主要用途,此外學(xué)生對于orchestrate“協(xié)調(diào)指揮”這個動詞較為生疏,可以先介紹它的名詞形式“orchestra”交響樂團;如ChicagoSymphonyOrchestra芝加哥交響樂團。再啟發(fā)學(xué)生思考為什么交響樂團的動詞是表示協(xié)調(diào)指揮呢?因為一個樂團幾十個人很多種樂器,要想使他們和諧演奏需要指揮協(xié)調(diào)。這樣加以延伸學(xué)生就會比較容易記憶,對于BIOS的理解就會加深。
3.想方設(shè)法提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
學(xué)好英語本身需要很大恒心和毅力,學(xué)習(xí)過程較枯燥,而理工類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的積極性普遍不高,缺乏良好的英語學(xué)習(xí)習(xí)慣,再加上專業(yè)知識的難度,所以他們對專業(yè)英語學(xué)習(xí)感到困難重重,因此,如何增強學(xué)生的學(xué)習(xí)動力就顯得尤為重要,可以從兩方面著手:首先,針對本校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo),對于IT類專業(yè)可以告知學(xué)生:培養(yǎng)方案明確要求:學(xué)生在畢業(yè)前必須完成相應(yīng)職業(yè)技能(資格)鑒定或者行業(yè)認證,這是能力拓展和增強就業(yè)能力的必修學(xué)分;而計算機英語學(xué)習(xí)與行業(yè)認證密切相關(guān),許多公司(Microsoft,Sun,Cisco,IBM)的IT相關(guān)認證(MCSE,MCDBA,SCJP,CCNP,CCNA)都使用全英文講課與考試,而且有了這方面的認證就可以找到高薪工作。不僅如此,目前很多IT相關(guān)的職業(yè)技能證書考試,如中級程序員、高級程序員、網(wǎng)絡(luò)程序員等都要考計算機英語??稍诘谝淮紊险n時出一些程序員考試的英文選擇題讓學(xué)生做,抓住他們的心理,讓學(xué)生產(chǎn)生緊迫性,覺得不學(xué)好就找不到好的就業(yè)職位。其次,可以結(jié)合教師的個人經(jīng)歷激發(fā)學(xué)生興趣。如向?qū)W生展示國外學(xué)習(xí)期間的一些經(jīng)歷和圖片,介紹國外高校的學(xué)術(shù)氛圍和人才培養(yǎng)模式,讓學(xué)生對國外的學(xué)習(xí)生活產(chǎn)生興趣和向往,鼓勵學(xué)生申請國外高校計算機專業(yè)碩士繼續(xù)深造,這樣學(xué)生自然會對計算機英語學(xué)習(xí)產(chǎn)生動力。
4.結(jié)語
本文分析了計算機英語的市場需求與政策導(dǎo)向,結(jié)合筆者本身經(jīng)驗體會,探討了一些該課程的教學(xué)方式,通過在教學(xué)實踐中使用這些方式,取得了較好效果。計算機英語是專業(yè)課和英語課的有機結(jié)合,具有很強的實用性。教學(xué)要以學(xué)生為中心,要讓學(xué)生認識到計算機英語的重要性,并以實際社會需求為指導(dǎo),制定適合學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo);教師應(yīng)不斷提高自身素質(zhì),及時把握本學(xué)科最新發(fā)展方向,讓學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí),提高就業(yè)競爭力,真正發(fā)揮該課程的作用。
作者:汪一亭 黃海生 單位:池州學(xué)院
1實驗教學(xué)內(nèi)容和形式的研究
為提高實驗教學(xué)的質(zhì)量,針對以上存在的問題,筆者從實驗教學(xué)的內(nèi)容和形式兩方面對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)進行研究和探索。結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)課程自身的特點,利用電子信息類專業(yè)有限的實驗條件,在傳統(tǒng)的驗證型實驗的基礎(chǔ)上增加了操作型實驗、設(shè)計型實驗和研究型實驗。在實驗內(nèi)容的安排上力求循序漸進,先通過對基礎(chǔ)原理的驗證型實驗和操作型實驗來加深對網(wǎng)絡(luò)原理和技術(shù)的理解,提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力,進而逐步涉及難度較大的設(shè)計型和研究型實驗。
1.1驗證型實驗優(yōu)化和整合傳統(tǒng)的驗證型實驗,將驗證型實驗分為初級驗證型實驗和高級驗證型實驗。主要用于幫助學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)基本概念如協(xié)議、數(shù)據(jù)幀和算法等,觀察和評價網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。初級驗證型實驗主要利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具截獲網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)包,驗證網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)包的基本結(jié)構(gòu),通過觀察分析數(shù)據(jù)包的傳送認識和理解協(xié)議的運行機制。高級驗證型實驗依托網(wǎng)絡(luò)仿真軟件進行,首先由教師給出實驗的仿真核心源代碼,學(xué)生根據(jù)教師的講解及關(guān)鍵部分的提示對網(wǎng)絡(luò)仿真腳本做相應(yīng)的修改后運行,利用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中的可視化工具觀察網(wǎng)絡(luò)協(xié)議運行過程的動畫演示。在高級驗證型實驗中學(xué)生還可以通過修改某一參數(shù)觀察網(wǎng)絡(luò)各性能指標(biāo)的變化,分析比較仿真結(jié)果,領(lǐng)會協(xié)議和算法的含義。以Wireshark軟件抓取網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包為例實現(xiàn)初級驗證型實驗。該實驗的硬件配置要求比較低,配備網(wǎng)卡的PC機和局域網(wǎng)環(huán)境即可,操作系統(tǒng)Windows2000或者XP都可以。通過Wireshark軟件抓取網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包,可以得到封包的詳細信息[3],如物理層的數(shù)據(jù)幀概況Frame、數(shù)據(jù)鏈路層以太網(wǎng)幀頭部信息EthernetII、互聯(lián)網(wǎng)層IP包頭部信息InternetProtocolVersion4、傳輸層TCP的數(shù)據(jù)段頭部信息TransmissionControlProtocol和應(yīng)用層的信息HTTP協(xié)議HypertextTransferProtocol等。學(xué)生可以通過每層捕獲的數(shù)據(jù)包清楚地驗證數(shù)據(jù)包頭部信息的嵌套,數(shù)據(jù)幀或包的格式,進而理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層的意義。為了提高學(xué)生獨立分析能力,而不是被動驗證所學(xué)知識,可以用Wireshark捕獲到的實驗數(shù)據(jù)分析TCP/IP連接的三次握手情況,識別Wireshark截獲到了三次握手的三個數(shù)據(jù)包。高級驗證型實驗中的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件目前使用較多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是開放源碼的網(wǎng)絡(luò)仿真平臺,不需要額外付費,可以運行在Linux或Windows操作系統(tǒng)上,能夠在計算機網(wǎng)絡(luò)各個層次上模擬網(wǎng)絡(luò)運行,并支持目前計算機網(wǎng)絡(luò)教材中出現(xiàn)的大多數(shù)有線和無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,所以可選擇NS2作為高級驗證型實驗的主要軟件工具。以NS2為網(wǎng)絡(luò)仿真軟件的高級驗證型實驗的硬件配置要求比較低,配備網(wǎng)卡的PC機。如果現(xiàn)有實驗室的PC機已有Windows系統(tǒng),又想在Linux下運行NS2仿真,可在PC機的現(xiàn)有操作系統(tǒng)上安裝虛擬機,虛擬機上再安裝Linux操作系統(tǒng)運行NS2即可。在運用NS2做高級驗證型實驗時,重點是驗證網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或算法的動態(tài)運行和變化過程。由教師給出TCL腳本實現(xiàn)對模擬仿真場景的產(chǎn)生和控制,并對關(guān)鍵控制部分進行詳細講解。學(xué)生依據(jù)圖1所示實驗流程完成實驗。在這個實驗階段,學(xué)生一般不具備獨立編寫網(wǎng)絡(luò)控制腳本的能力,對NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件使用不熟練,所以學(xué)生主要是觀察和驗證已有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的運行過程,修改關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)仿真參數(shù),通過觀看動畫演示和分析NS2的跟蹤記錄文件,得到網(wǎng)絡(luò)性能如何變化,深層次領(lǐng)會網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和算法。
1.2操作性實驗為提高學(xué)生的動手能力,突出電子信息類專業(yè)注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),可在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實驗的基礎(chǔ)上增加操作性實驗,適當(dāng)購置一些計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的硬件設(shè)備,如雙絞線夾線鉗、雙絞線測試工具、小型路由器、網(wǎng)絡(luò)檢測設(shè)備等,針對性地開設(shè)一些必要的計算機網(wǎng)絡(luò)硬件實驗,如網(wǎng)絡(luò)線纜的制作與測試、網(wǎng)卡等一些常用設(shè)備的安裝、設(shè)置及使用,路由器的設(shè)置、小型局域網(wǎng)的配置等。操作性實驗不僅能增強學(xué)生實際操作能力,還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,真正達到學(xué)以致用的目的。操作性實驗包括3個步驟:①布線實驗。主要是掌握雙絞線的制作與連接,使學(xué)生明白雙絞線與直通線的不同點,能夠使用測試儀測試網(wǎng)線,制作出合格的雙絞線[5]。②組網(wǎng)和建網(wǎng)實驗。主要是掌握如何利用小型路由器、PC機和在步驟①做好的網(wǎng)線連接形成一個小型局域網(wǎng)。通過這一步實驗,使學(xué)生能夠掌握路由器的基本配置、路由器的級聯(lián)方法、理解沖突域的概念等。③測試和管理網(wǎng)絡(luò)。主要是掌握常用網(wǎng)絡(luò)測試命令的應(yīng)用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。對學(xué)生在步驟②中組成的一個網(wǎng)絡(luò)運用基本的網(wǎng)絡(luò)測試命令進行網(wǎng)絡(luò)測試和管理。在傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗中,常用網(wǎng)絡(luò)測試命令通常都放在驗證型實驗中,學(xué)生實驗的目的性不強,通常是把每一個測試命令敲一遍看看結(jié)果就結(jié)束實驗,大約20分鐘不到就可以完成,實驗的效果不佳。將基本網(wǎng)絡(luò)測試命令的運用放在操作型實驗中,可讓學(xué)生有針對性地對自己布線和組網(wǎng)成功的網(wǎng)絡(luò)進行測試,檢查網(wǎng)絡(luò)是否連接成功,如何通過命令修改網(wǎng)絡(luò)配置等。這樣學(xué)生做實驗的興趣比較濃厚,也達到學(xué)以致用的目的。在操作性實驗結(jié)束之后建議學(xué)生在家里組建自己的有線或無線小型局域網(wǎng)通過ADSL上Internet,也可以鼓勵學(xué)生實驗在筆記本上配置無線AP(接入訪問點),手機接入WiFi的方法,進一步鞏固實驗內(nèi)容。
1.3設(shè)計型實驗電子信息類學(xué)生一般要具備一定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件開發(fā)能力,因此設(shè)計性實驗是電子信息類學(xué)生計算機網(wǎng)絡(luò)實驗不可缺少的一部分。設(shè)計性實驗的主要目的是讓學(xué)生能夠編寫簡單的網(wǎng)絡(luò)通信程序,掌握網(wǎng)絡(luò)基本編程技巧。計算機網(wǎng)絡(luò)課程通常在電子信息類專業(yè)的大三和大四開設(shè),此時學(xué)生一般都已熟練掌握一門程序設(shè)計語言,如C語言和Java語言,學(xué)生具備順利掌握網(wǎng)絡(luò)編程技巧的基礎(chǔ)。設(shè)計性實驗的主要內(nèi)容是用Socket套接字進行網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計,讓學(xué)生能運用Winsock提供的API函數(shù)接口進行面向連接或無連接的網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。通過該實驗學(xué)生可掌握Socket編程的基本方法,進一步深入理解UDP及TCP協(xié)議的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的網(wǎng)絡(luò)編程模式。傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計性實驗通常是側(cè)重網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層通信的設(shè)計,即實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聊天程序,F(xiàn)TP客戶端/服務(wù)器端程序開發(fā)等[6]。電子信息類專業(yè)要求學(xué)生掌握一定的網(wǎng)絡(luò)底層通信技術(shù),因此其計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計性實驗需要側(cè)重網(wǎng)絡(luò)底層的通信實驗。針對電子信息類的專業(yè)特點,設(shè)計型實驗主要包括3個部分:①基于Socket的異步串行通信設(shè)計。電子信息類的課程設(shè)計中會大量用到串口通信測試,可以讓學(xué)生設(shè)計基于Socket的異步串行通信,通過這部分實驗不僅讓學(xué)生了解串口通信的原理,而且有利于學(xué)生掌握基本的Socket編程方法。②基于原始套接字的通信設(shè)計。電子信息類專業(yè)在進行硬件設(shè)計特別是嵌入式開發(fā)時,通常要對網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層和IP層進行開發(fā),而原始套接字可以用來處理數(shù)據(jù)鏈路層及IP層數(shù)據(jù)。這部分實驗可以讓學(xué)生自己設(shè)計Ping程序,完成數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議設(shè)計和修改等。③基于流式/數(shù)據(jù)報套接字的客戶/服務(wù)器通信設(shè)計。這部分實驗是傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計性實驗的主要內(nèi)容,目的是讓學(xué)生掌握基于TCP和UDP方式的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計,如設(shè)計FTP客戶服務(wù)器程序。
1.4研究型實驗研究型實驗主要對學(xué)有余力的學(xué)生利用課余時間進行的自主研究實驗,采取2~4人為一組的形式,旨在提高學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力,以及培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力。在高級驗證型實驗中學(xué)生已對網(wǎng)絡(luò)仿真軟件有了一定的了解和熟悉,通過高級驗證型實驗學(xué)生能了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的動態(tài)工作工程,分析網(wǎng)絡(luò)性能。研究型實驗可以在高級網(wǎng)絡(luò)驗證實驗的基礎(chǔ)上進一步讓學(xué)生深入了解如何修改和設(shè)計自己的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,并觀察、測量和比較其性能的變化。以NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件為例,圖2給出了NS2的網(wǎng)絡(luò)仿真模型,由上至下可以針對網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層(包括介質(zhì)訪問控制層)和物理層分別展開研究。(1)在網(wǎng)絡(luò)層上,重點研究動態(tài)路由。在有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,研究動態(tài)路由的路由信息更新過程。以距離矢量算法的動態(tài)路由為基礎(chǔ),研究當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時,靜態(tài)路由和動態(tài)路由之間的差異。在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,在分析無線Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基礎(chǔ)上,進一步修改和設(shè)計無線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。(2)在數(shù)據(jù)鏈路層上,重點研究鏈路層協(xié)議。在研究以太網(wǎng)基本協(xié)議(如滑動窗口協(xié)議、停止等待協(xié)議、CSMA/CD協(xié)議等)的基礎(chǔ)上嘗試修改鏈路層協(xié)議以改善網(wǎng)絡(luò)在某方面的性能(如吞吐量、延時、數(shù)據(jù)包投遞率等)。(3)物理層上,重點研究無線傳播模型和能量模型對無線網(wǎng)絡(luò)性能的影響,從而為不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計不同的無線網(wǎng)絡(luò)的上層協(xié)議。
2結(jié)語
計算機網(wǎng)絡(luò)是一門理論和實踐結(jié)合非常緊密的課程,計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)具有十分重要的地位,電子信息類專業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗有必要獨立設(shè)課,規(guī)范實驗教學(xué),并針對電子信息類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)更新實驗教學(xué)內(nèi)容,因地制宜地引入多種實驗教學(xué)形式方法。通過實驗教學(xué)內(nèi)容和形式的具體實施,筆者完成了兩個電子信息類專業(yè)教學(xué)班的實驗教學(xué)任務(wù),對比沒有實施上述實驗教學(xué)的班級學(xué)生,發(fā)現(xiàn)這兩個班學(xué)生思維更加活躍,對計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論掌握更加熟練。下一步,將重點考慮培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的獨立開發(fā)能力和綜合實踐能力。
作者:李曉卉單位:武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院