大學計算機技術范文

時間:2023-10-07 18:09:28

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大學計算機技術

篇1

一、大學計算機信息技術教學存在的問題

1.忽視學生自身水平的差異,進行無差別填鴨式教育。

雖然信息時代已經到來,但這并不能代表每個人對于計算機技術的掌握沒有差異,這些差異來自多個方面。首先,大學生來自五湖西海,大城市、小城市、鄉村在對于計算機技術的認知是有差異的,不同的生活環境、地理環境造成了對于計算機信息技術的重視程度和掌握程度存在差異;其次,因為個人對于計算機信息技術的興趣和接受能力等自身因素的影響,導致每個人對于它的掌握程度也有差異。無差別的填鴨式教育注重老師講,學生聽,一味的灌輸,忽視了學生自身水平的差異,不重視學生的需要、學生是否能夠掌握和理解新知識,這種教育方式壓抑了學生的學習積極性,久而久之影響學生對于知識的渴望。

2.理論知識和實踐部分的聯系不緊湊。

計算機教學主要分為理論部分和實踐部分,多數教師在教學時不能有效的將理論部分和實踐部分相結合,或者重視實踐部分而不重視理論部分的教學,不論是前者還是后者都會造成學生對于理論知識的生疏,沒有理論知識的指導,實踐過程中出現問題的幾率會更高且當問題出現的時候沒法及時獨立的解決這些問題,影響學生對于計算機信息技術的掌握。

3.教學內容與信息技術發展脫節。

計算機信息技術是一種發展非常迅猛,更新速度非常快的現代技術,然而教材往往一用好幾年,這會造成教材的內容跟不上信息技術的更新速度,教材內容的傳統陳舊與信息技術的發展出現了脫節。教學中無法帶來最新的信息技術會打擊學生對于這個學科的學習積極性,認為學習這個學科是沒有用的,脫離實際的。

二、大學計算機信息技術教學方式的探究

1.合理進行實驗教學。

實驗教學能夠有效的解決學生自身水平的差異給教學工作帶來的難度,不同的學生對于計算機技術的掌握程度各有不同,他們對于計算機的操作水平也各不相同。計算機實驗一般分為兩種形式:一種是驗證性實驗,另一種是設計性實驗。通過這兩種方式能夠提高學生計算機信息技術的應用水平,使他們能夠真正通過計算機解決一些實際問題。通過實驗激發學生興趣,可以有針對性的讓學生逐步完成實驗內容。例如:首先,按照實驗教材步驟去完成實驗;其次,脫離實驗教材嘗試獨立完成;最后,完成一些額外設計性實驗,像個人名片、簡歷、班級網站等。這樣可以檢驗出學生的實踐能力,讓學生了解到自己的水平,可以更好的針對自己的不足進行強化和訓練,提高自己的計算機信息技術應用水平。

2.合理運用現代教學方法。

運用現代的教學方法把理論知識變得不再枯燥乏味,更加直觀的將理論知識擺在學生面前。教學過程中確實存在課時比較有限致使教師不得不進行“蜻蜓點水”式的教學,在講授知識的時候將重點一帶而過,具體操作方法不能兼顧的情況,這會造成學生對所學知識的一知半解。所以我們要運用生動的教學課件輔助教學,PPT課件能夠更加形象化的解決一些原理性的問題,利于學生理解這些原理,能夠讓計算機信息技術教學效果得到很大提高。還要多利用多媒體資源,多進行操作的演示,學習計算機理論是為了指導學生更好的操作和使用計算機,提高學生對于信息的獲取、處理、運用的能力。因此,恰當地、有針對性地進行操作演示可以加深學生對于知識的理解,很好的解決了理論知識的教學問題。我們也可以展開合作學習模式,可以對學生進行分組,每個組別照顧到學生的計算機信息技術的應用水平,在平時的學習過程中進行討論,互相的幫扶,相互促進。在輕松愉悅的狀態下完成教學內容,使每個人的思想和意見得到交流,從而對所學的知識內容有比較深刻的理解和認識。也可以以競爭形式出現,讓兩名甚至多名學生針對同一個知識內容進行學習,在他們之間形成良性競爭。我們還可以角色扮演,可以讓學生與老師互換角色,給學生以鼓勵,也可以讓學生上臺演講等等形式,這樣的方式需要在學生具有一定的水平條件下進行。

3.結合實際情況,合理利用教材。

信息技術發展迅猛和教材內容相對傳統之間是存在矛盾的,但這并不是不可調和的,這需要教師發揮自己的主觀能動性,在教學過程中以教材為框架,結合實際情況,不要拘泥于教材本身,摒棄教材中老舊的內容,引入新知識,把真正實用的東西教給學生,提升學生的計算機信息技術應用水平。

4.為自主學習創造條件。

給學生在教師的指導和幫助下,在現代化網絡資源的支持下,主動且有主見的參與學習的機會,教師可以在校園網建立計算機信息技術課程網站,存放教師的教案、大綱、教學要求、實驗素材等等,明確學習任務,建立反饋機制,對學生自主學習中出現的問題,提出的疑問進行輔導。

結語

篇2

關鍵詞:信息技術;教學方法;改進策略

從目前情況分析,很多高校設置了信息技術課程,從某種意義上來說,這屬于大學的基礎課程,所有學生必修掌握基本的計算機技術,以便更好的適應社會發展,提升自身的競爭力。而由于學生計算機技術基礎存在差異性,因而采取何種教學方法及模式是當前需要思考的問題。文章中簡明扼要的分析了大學生計算機技術課程存在的教學弊端,并從多個方面探索了計算機課程教學的主要方法策略,謹以此給予理論參考依據。

一、課程定位闡述

近些年來,我國中小學基本上都開設了計算機課程,這使得很多學生進入大學校門之后對計算機技術具有一定的基本掌握能力,在操作使用方面也相對得心應手,具有基礎能力。大學計算機信息技術的設置需要考慮到上述因素,對課程進行有效的定位,明確教學目標。很多學生認為計算機技術是一門實踐性極強的學科,理論知識的學習是次要的,這種思想存在認知上的偏離,教師在此過程中應當起到指引作用,告知學生理論知識學習的重要性,只有具備一定的理論知識,才能繼而激發學生思維及創新意識,積極引導學生通過實踐驗證這一特點。信息技術發展速度相對較快,教師需要引導學生具有終身學習意識,促使能夠掌握最先進的技術,跟隨時展脈搏,從而將這部分知識技能用于社會實踐,形成良好的計算機素養,為之后的工作奠定良好的基礎。

二、課程教學要求分析

從目前情況分析,大學計算機課程基本上涵蓋兩個部分:分別是理論、實踐知識,針對理論知識部分來說,其主要闡述信息技術處理方面的知識,包含概念、技術、原理等等;實踐部分,重點在于計算機使用,還教授學生計算機軟件的使用。

基于信息技術處理層面來說,涉及到的內容相對比較廣泛,并且存在很多知識點,在有限課時之內,教師要優化課程安排,確保課程進度不會受到影響。針對學生之前涉列過的知識可以適當刪減,在教學過程中,需要精心選擇與組織教學,達到簡明扼要突出重點的目的。基礎知識部分教學,要讓學生有全面的了解與認知,能夠將所有知識進行融會貫通,真正做到舉一反三。而基于實踐教學來說,教師要對實踐教學部分進行合理安排,將其與理論知識進行完美融合,優化教學進度安排,并且循序漸進,這樣可以幫助學生在實踐過程中加深理論知識印象,與此同時,學生具有一定的理論知識,他們可以通過舉一反三的形式更全面的學習信息技術,從而獲取更多信息技術知識。

三、課程教學模式

從現狀分析來看,多媒體技術在大學教學中得以廣泛應用,特別是計算機技術知識教學應用中取得了良好的教學成效。從某種意義上來說這種教學模式具有一定的優勢,比如豐富課堂教學內容,講解內容更為生動,學生理解起來較為容易,但是與此同時也存在一定的教學弊端,學生學習相對較為被動,自主學習熱情度不高,難以調動他們的學習積極性。而且教師在教學過程中通常會準備一連串的課件,并且在教學過程中滾動播出,這其中蘊含著較多的信息量,而且速度極快,學生在課堂教學中接收到的知識相對較多,他們在一節課之內根本不能完全吸收,知識連貫性無法得以保障,這使得學生難以對信息技術課程學習感興趣,長久下去將會產生厭惡心理。由此教師需要對教學進度進行合理把控,合理應用多媒體課件,進行課程教學過程中,要讓學生有足夠的思維空間,做到松弛有度。積極引導學生在課前進行預習,在課后做好復習工作,這樣才能使學生更好的掌握信息技術。

課程教學過程中,由于學生基礎存在著差異性,受到多種因素的限制及影響,同一個班級的學生信息技術基礎知識儲備可謂是參差不齊,這在某種程度上給教學工作帶來一定的困擾,加大教學難度。對教師的教學也提出了更高的要求,他們需要根據學生的具體情況進行因材施教,聯合教學目標,并且了解學生信息技術掌握情況,要選定多層次,且多取向的教學內容,通過網絡輔助教學模式,從學生具體情況著手,積極調整教學進度。與此同時,教師需要引導學生彼此之間相互學習,課后作業可以在一起相互協調,共同討論,從而降低學生之間的差異性。

實踐課程教學中,首先明確教學任務,篩選教學內容,然后通過示范演示讓學生加深印象,增加學習興趣,與此同時,計算機及互聯網除了可以帶給學生應用技術之外,還存在一定的娛樂功能,這部分內容必將是學生感興趣的部分,因而教師可以有效利用這部分知識,信息因勢利導,實踐課程教學中融入娛樂內容,增加學生參與實踐教學的積極性。

四、課程考核方法

從某種層面來說,信息技術的學習是為了更好的應用,將其與其他學科相整合將會獲得良好的教學效果,關注學生獲取知識能力,并積極培養學生信息技術應用水平,從而促使其形成良好信息素養,因而在進行期末考核時不能依靠單一的考核形式,需要從全面性的角度對學生整體表現給予綜合評價。針對課程考核而言,需要引起更多的考核模式,例如:日常教學中,采取提問方式,或是增加部分測驗等,這樣可以促使學生能夠獲得更好的學習效果,強化其知識復習能力,上機實踐操作中,需要設置綜合類的實驗,提升實踐能力,從某種意義上來說,不僅可以讓學生更全面理解知識,還能不斷活躍思維,拓寬學生知識面,最終促使學生綜合能力得以大面積提升。根據平時考核,學生實際掌握能力教師能夠有比較全面的認知,通過分析及總結,及時發現學生學習過程中存在的不足,然后給予相應的改進策略,不斷優化教學方法,完善教學內容。

五、課程教材建設

信息技術發展速度相對較快,可謂是日新月異,這就要求教師在教材內容篩選上準確掌握時展步伐,從目前情況來看,信息技術教材的編制相對來說比較落后,遠遠不如信息技術發展速度,很多教材涉及到的軟件系統,在實際應用已經得以升級改造,與此同時部分軟件升級速度較快,而教材中則還停留在舊版本,這在某種程度上給學生新知識的學習帶來極大的困擾,而且促使其在實踐操作中難以真正開展實際操作。因而大學信息技術課程教材需要不斷優化,針對基礎概念及原理部分,教材中可以適當保留,而對于實踐軟件使用,或是信息技術發展較快的技術,教師可以以網絡課件形式得以呈現,網絡中的教學課件基本上更新速度較快,通過網絡形式更為便捷,學生能夠從中掌握最先進的信息技術,這樣可以幫助學生更好的開展實踐操作,掌握前沿技術。

六、結語

綜上所述,大學計算機信息技術的開設是為了讓學生更好的掌握計算機應用知識,提升學生日后社會競爭力,將信息技術與其他學科相融合可以提升計算機應用價值。本文中詳細闡述了計算機信息技術課程教學中教學方法及內容篩選的重要性,并從多個方面探索了計算機信息技術課程教學的最佳方式,提升教學質量。

參考文獻:

[1]陸宇光.大學計算機信息技術課程改革探討[J].電腦知識與技術,2011(15).

[2]吳建.<大學計算機信息技術>課程教學中存在的問題及改進的方法[J].新課程研究(中旬刊),2011(12).

[3]董高原.淺談有效教學在“大學計算機信息技術”課程中的應用[J].廣東科技,2010(22).

[4]孫慶英.大學<計算機信息技術>課程教學改革探討[J].現代計算機(專業版),2010(14).

篇3

摘 要:隨著科學技術的不斷創新,新媒體技術也不斷進步,依托于計算機網絡的新媒體技術已經滲透人們的日常生活中。本文通過闡述新謀體技術的理論及對大學計算機教學的影響,分析了在大學計算機教學策略中新謀體輔助教學技術的作用,為實際應用提供一定的理論依據和實踐指導經驗。

關鍵詞:新媒體技術;計算機教育;促進

一、新媒體技術簡介

新媒體是建立在互聯網基礎上的,利用多種電子器材進行傳播的多媒體互動資訊。與報刊、廣播、電視等傳統媒體不同,它利用數字技術、網絡技術,通過互聯網、無線通信網、衛星信號等渠道,以及電腦、手機、數字電視等終端,向用戶提供信息和娛樂服務的傳播形式,是一種新的媒體形態。它包括網絡媒體、手機媒體、數字電視等。新媒體以數字技術為基礎,以網絡為載體進行信息傳播,因此也被稱為數字化媒體。新媒體是對公眾公開化的一種媒體形態,任何人都可以進行信息的傳播或者接收。它的出現在一定程度上改變了傳統大眾媒體“一點對多點的傳播方式”,為人們提供了方便快捷、多元化、互動性強的信息傳播方式[1]。而高校是人才培養的重要領域,通過新媒體技術的應用,可以不斷提高大學生計算機專業的綜合能力,為新媒體行業輸送更多專業性人才。

二、新媒體技術對大學計算機教育教學的促進作用

隨著計算機技術的飛速發展,新媒體技術也隨之迅速發展,將新媒體作為基本的教育手段應用于大學計算機教育中可以逐漸改變傳統的教學方式,使學生在學習的過程中更方便快捷地獲取相關資源,為計算機互動教學營造良好的空間。新媒體技術對大學計算機教育教學的促進作業可以體現在以下幾點中:

1. 新媒體環境下,計算機教學可以不受時間空間的限制。由于計算機教學的靈活性,⑿旅教遄魑計算機中的核心教學內容,學生可以通過電子郵件、QQ、微信等平臺向教師尋求幫助[2],同樣,老師也能夠在這些平臺上對學生進行輔導和答疑,豐富學生對計算機課程的認知;

2. 引入新媒體技術的計算機教學可以將抽象的知識變得形象化。將新媒介與多種教學手段相結合,運用多種媒體資源的優勢去除了以往傳統教育模式帶給學生的束縛使得教學內容不再枯燥,教師可以將課程內容形象地展現在學生面前,加深學生對教學內容的理解和吸收,達到更好的教學效果;

3. 新媒介的介入使計算機教學課堂變得豐富多彩,激發學生進行自主學習。在新媒體技術應用中,使傳統的計算機教學組織形式和教學方法產生了重大變革,通過對計算機專業知識的講解,激發學生的學習興趣,學生自動獲取想了解的知識,實現主動性的學習;

4. 在新媒體技術應用的過程中,可以為學生創設多樣化的教學環境,發揮學生的主動性,提升學生的創新能力。

三、新媒體技術環境下計算機教學的方式

1. 強調與學生的互動

結合多媒體技術和工具,師生之間的溝通和互動增加了,教師能夠直觀地對學生進行教學內容的講解,提出相關問題,學生能夠使用網絡資源找到問題的答案。在這個過程中,教師需要注意對學生操作進行合理的評價,引導學生使用適合的新媒體工具找到解決方案,對表現優良的學生進行表揚并對其成果進行討論分析;

2.利用多種新媒體技術因材施教

計算機學科知識更新快、技術靈巧,對學生的要求更加嚴格,因此,老師須從學生的現實出發,使其教學符合學生接受知識的能力,并考慮到學生的個體差異,按特長、興趣進行分組的方式讓每一個學生都能獲得最優發展。例如:以學生的興趣愛好為前提,為其提供合適的多媒體教學軟件,比如使用flash進行游戲、動畫、課件的制作從而提高學生對于操作技能的認識,進行針對性的學習,教師對其進行科學指導并掌握學生的學習進度;然后利用網絡實時通信在異質、同質的小組間進行合作與溝通,以多種形式對教學內容進行反饋,從而促進學生學習的動力,認識自身不足,也為學生交流創新意識提供一種新途徑[3]。

四、新媒體技術環境下大學計算機課程教學應注意的問題

1.結合傳統教學方式,并對其進行有益補充

在計算機課程教學中,計算機課程教學方式的構建十分重要,與書本知識結合可以充分體現基礎知識的重要意義。運用多媒體技術和傳統的黑板授課是當前大學計算機教學的主要授課形式。板書教學可以知識點和基礎知識進行很好的梳理和講解,在此基礎上使用多媒體技術,能夠對現有知識進行綜合性分析,幫助學生對知識進行綜合運用,提升學生的專業素質;

2.提高學生的創新意識和創造力

在新媒體教學環境構建中,學生得到的知識越多隨之遇到的問題也越多。在這種背景下,教師應當引入適當的教學任務以及教學實踐手段,增加學生的實踐操作機會,在操作過程中激發實踐操作的樂趣,培養學生的創造力。通過這種驅動性教學模式的構建,讓學生體會知識的樂趣,并在實踐操作過程中結合教師的評價,對自己進行總結,提升自己的綜合能力。計算機老師需要運用綜合性的分析、評價,鼓勵學生的創新想法,培養學生的創造力;

3.注意理論與實踐的結合

在新媒體技術應用過程中,教師應該將實踐課程與理論課程進行有效融合,構建適合學生綜合能力提升的課程內容,提升學生的計算機專業能力。與此同時,教師在計算機基礎教學中,也應該重視課外任務的布置,使學生利用課余時間進行新媒體內容的學習,提高學習效率。

總之,新媒體技術的誕生對各行各業產生了廣泛影響,它作為信息技術的代表己成為輔助行業發展的一種重要的科學技術。特別是在應用于教育領域新媒體技術快速發展的新時代,創造性的把新媒體技術融入計算機教學中,使計算機教學具有深遠的影響,對其長遠發展具有重要意義。在新型技術的時代下,學生和教師都應具備足夠的信息技術來適應新媒體時代,能夠從新媒體技術中獲取信息,并對其進行分析和處理。

參考文獻

[1]韓勇,徐杰,趙玉寶:新媒體技術在現代遠程教育中的應用[J].中國教育信息化,2009(3).

篇4

1教學內容及教學過程存在的問題

1.1教學內容及要求

“大學計算機信息技術”的教學內容主要包括兩部分:1)理論知識,主要有信息技術概述、計算機組成原理、數字媒體應用、網絡技術應用、數據庫技術等;2)實訓模塊,主要有網絡應用、Word文字編輯處理、Excel電子表格應用、PPT制作、FrontPage網頁設計等。教學要求是,通過系統的理論學習和技能實訓,讓大學生對現代計算機信息技術有一個全面的認識和理解,掌握一定深度、廣度的理論知識及相關的應用操作技能,并達到一定的熟練度[2-3]。

1.2教學過程存在的主要問題

1)教學方法及手段陳舊。高校“大學計算機信息技術”學時相對較少,為了完成教學任務,大部分教師使用PPT進行提綱式理論知識講授,容量大,速度快,很難做到精講。一些教師在講授過程中與學生的交流互動較少。學生學習處于被動接受狀態,缺少主動性,學習效果不是很理想。

2)學情分析不夠。生源地對信息技術的教學要求存在差異,許多中學僅僅是針對高考的要求進行學習和強化訓練,導致學生的水平差異明顯,而高校教師缺少對學情的有效分析,不能做到有的放矢。

3)實訓環節重視不夠。一方面,驗證性內容居多,缺少與實際應用緊密結合的實訓項目;另一方面,在實訓過程中缺少必要的指導、督促、檢查,不少學生在實訓時間與朋友聊天,甚至打游戲、玩手機,實訓效果大打折扣。

4)考核評價機制不健全。對學生掌握知識的情況了解不多,缺少科學有效的考核、檢查及評價,教與學的過程僅僅停留在完成任務這一層面。以上問題導致教學效果不佳,學生參加省大學計算機一級考試的通過率不高。改革教學模式,有效利用信息化技術,可以取得理想的教學效果。

2信息化技術的應用

2.1移動信息化教學平臺的應用

移動信息化教學平臺是互聯網技術與移動技術背景下產生的“電子資源+遠程教育+互動”的模式。利用移動信息化教學平臺,教師重新組織設計教學內容,構建移動環境下的知識模塊,讓學生利用碎片化的時間學習,并實現師生、生生的多維交流互動,可以促進學生學習的自主性、自覺性。1)讓學生的學習和交流更加便捷有效。教師將教學計劃及教學課件等電子教學資源及時上傳到移動信息化教學平臺,學生使用移動終端自主學習,完成任務,并通過該平臺的測試系統檢驗學習效果。通過該平臺可以實現學習互助,增進友情,增強自信心,增加成就感。2)讓教師的輔導更有效。移動信息化教學平臺的檢測系統能自動、及時記錄和反饋學生的學習情況,讓教師的輔導更及時,師生的交流更便捷。移動信息化教學平臺已經成為學生的學習中心。通過該中心,可以實現師生互動、學習日程安排、學習記載、成績查閱、錯題訂正等功能[4-5]。

2.2微課的應用

微課是由多種資源有機構成的、以微視頻為主要載體和呈現方式的、基于網絡運行的、不受時空限制的、支持多種學習方式的微型網絡課程資源。微課應用范圍廣,使用方便,短小精悍卻又富含多種資源類型,并具有交互性強、動態生成及半結構化等特性。傳統的教學視頻一般以完整的一堂課為單元,講究教學內容的完整性和連續性,但與互聯網時代的閱讀習慣已經不相適應。隨著信息化技術的發展,無線網絡、移動終端的日益普及,互聯網發展進入了全新的微時代。這些為學校開展微課奠定了堅實的基礎[6]。“大學計算機信息技術”微課程的開發重點是課程的重點知識、難點知識,并通過學校的教學公共資源平臺實現資源共享、學生自主學習。這種別具一格的教與學的體驗可以取得較好的教學效果。微課的應用,特別是“翻轉課堂”,缺乏有力監控和驅動,對學生學習的自主性要求極高。很多學生不能迅速適應,需要教師進行適當的引導和技術輔導,提供更多的學習資料、豐富的網絡學習活動,引導學生積極參與,深度思考學習內容[7]。

2.3MOOC應用

MOOC(MassivcOnlincOpenCourse)是大規模開放在線教育模式的簡稱,譯為慕課[8]。“翻轉課堂”的教學模式可以釋放大量的課堂時間,解決課時不足的問題。

1)教學模式的轉換。以學生為中心,教師是組織指導者。學生是教學活動的主體,具有主動性和主導性。“翻轉課堂”學習氛圍輕松愉快,學習視頻形象生動,能夠充分調動學生學習的熱情。

2)教學方法的多樣性。MOOC以微視頻為主,輔以教師講授,交流方式靈活,資源豐富,信息量大,視覺效果突出,學有余力的學生可以獲得更多的課外延伸學習資源,拓展視野,培養綜合素質。

3)時間的靈活性。網絡和多媒體中的資源可供學生隨時查閱、復習,實驗視頻可以反復再現。學生自主安排時間,自由選擇內容,并可跳躍式觀看教學微視頻,是一種真正意義上的分層次學習。

4)教學資源的共享。學校備課,統一設計教學內容,系統分析課程的重點和難點,邀請教學名師授課,實現資源共享[9-12]。

2.4Lanstar

多媒體網絡教學平臺系統應用“大學計算機信息技術”課堂教學利用多媒體網絡教學平臺系統LanStarV9.0,包括管理、教學等40多個功能模塊,具備無線網絡環境管理、平板電腦教學、廣播教學、課件錄播、考試、教學監控、教學輔助、防逃脫及行為管理、遠程維護等功能。多樣化廣播教學方式、影音結合滿足不同教學形式的需求。利用屏幕廣播,教師在教師機上的理論講解和實驗實訓操作內容通過網絡直接傳輸到學生機上,從而實現教學觀摩學習。利用轉播功能,教師可以指定學生進行操作和講解示范,其他同學觀看。教師機可以實現三屏(教師機的屏幕畫面、攝像頭畫面、聊天窗口畫面)廣播,也可以廣播現場畫面,實現師生互動討論。利用網頁廣播功能,可以同時打開教師機和學生機的IE瀏覽器,同步顯示瀏覽網址。通過USB攝像頭,師生可以進行視頻聊天和音頻交互。在音視頻交流的同時,還可以開啟聊天模塊,實現線上討論。利用網絡影院,教師端可以將各種影片數據實時廣播給學生,實現多媒體視聽教學。利用多頻道網絡影院功能,通過多頻直播方式,可以一次性同時進行多路視頻文件直播,學生機自由選擇觀看。通過該軟件內嵌的專業錄播系統可以實現一鍵整合錄制及直播。錄播系統具備課件錄制、錄制多媒體文件管理、課件回放等功能。教師端進行窗口廣播時,學生可以將教師所做的操作和內容講解錄制成文件存儲在學生機中,并通過使用屏幕回放功能直接調用、反復播放和學習[12-15]。教師可隨時監控學生的學習情況,高效控制教學進度。教師機可遠程操作展示電子白板內容,進行相關教學指導;可以遠程遙控學生機,統一執行同樣的操作;可以開啟學生機的電子教鞭模式。教師可以通過教學測評實時獲取學生的反饋。系統提供優秀、良好、一般、差等4個等第,學生可以提交對教師的評語,測評結果可實時統計,并保存成Html格式文檔。系統提供完善的應用環境,實現教與學的配合。通過作業提交功能,教師能夠及時了解學生作業完成的情況并及時反饋。教師啟動網絡共享目錄后,學生端可以打開教師機的共享目錄,瀏覽和下載文件。教師機執行網絡考試時,學生可進行考試,遇到問題時,可使用提問功能,與教師單獨溝通。考試系統具有課堂測試、試卷編輯、考試執行、試卷分析等功能,在課堂上可以快速進行小測驗、小調查。課堂測試的設計題型支持單選、多選、判斷、填空、問答、調查等,可實現統一批改和統計分析。

3結束語

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本書根據教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會最新提出的《關于進一步加強高校計算機基礎教學的意見》中有關“大學計算機基礎”課程的教學基本要求編寫。

大學第一門計算機基礎課程的改革已經成為高校計算機基礎教學的熱門話題,同時也為一切計算機基礎教學的教育專家和教育主管部門關注。馮博琴教授所在的西安交通大學在2003年即開始研究從“計算機文化基礎”向“大學計算機基礎”過渡所涉及的課程定位、體系、教學內容、教學平臺、實驗、考試方法等一系列問題。2004年,馮博琴教授編寫了《大學計算機基礎》及配套的《大學計算機基礎實驗指導書》(清華大學出版社出版),受到了廣大師生的歡迎。

經過一輪的教學實踐,又通過大量的問卷調查和調研工作,為使本套教材適合更多學校的師生,馮博琴教授又對《大學計算機基礎》第1版內容作了修訂,推出《大學計算機基礎》(第2版)。值本書出版之際,馮博琴教授希望將這一年來的體會與大家共享,供關心該課程改革的同行參考借鑒。

1.新生入學的水平和“升級”的可能性

2004級僅有31%的學生在中學學過計算機,為數不少的學生還是在網吧中接觸到計算機,他們最熟悉的是指法、漢字輸入和上網。從入學摸底考試分析,約有1/3的新生已經達到“計算機文化基礎”課程的教學要求;從考分來看,應屆城鎮新生的分數最高,往屆農村新生分數最低。這些數據表明,新生的計算機基礎并不樂觀,中學的信息技術教育面還比較窄。

目前計算機基礎的實際情況并沒有影響學生們從“計算機文化基礎”提升到“大學計算機基礎”的熱情。調查顯示約80%的學生贊成2005年上“大學計算機基礎”課。從2004年本課程的教學來看,這門第一次開設的新課程像一門成熟課程一樣,順利、平穩地完成了所有的教學環節,考試結果也十分令人欣慰。學生把“總體上學習有收獲”列在本課程成功因素的第一位,74%的學生認為在本課程中既學到了計算機基礎理論,又學到了實際操作。

2.學生想從“大學計算機基礎”課程中學什么

按照本課程的設計,該課程的核心內容是計算機系統平臺基礎及使用,即計算機軟硬件、網絡和操作系統的基礎知識及其基本的使用能力;亮點是新三樣,即數據庫、多媒體、網絡的基礎知識和初步應用。建立計算機系統平臺概念將有利于學生對計算機軟硬件的基本概念、組成和工作原理及操作有較深入的了解,從而便于他們在一個較高的層次上認識和使用計算機。這些內容雖然是以現代計算機為背景來介紹,但基本內容是一些相對穩定的、基礎性的以及可使學生長期受用的知識。

數據庫、多媒體和網絡的基礎知識、操作和實驗容易激發學生的興趣,調動他們的學習主動性,學生學習的效果令人滿意。

3.這門課程難在哪兒

學生學習的困難是本課程內容涉及面寬、概念多。每一項內容,比如數據庫,講6學時就結束了,對于剛進大學的學生來說很不適應這種教法,因此必須精選內容。刪繁就簡、深入淺出地介紹最主要的概念,建立起適合本門課程的課程體系是當務之急。

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關鍵詞:MOOC;大數據技術;計算機基礎教學

MOOC的出現,讓傳統大學計算機基礎教學發生了巨大的改變,在當前大數據環境下,MOOC依靠的是大數據技術,這種大型開放式網絡課程通過利用多種社交軟件或其他的網絡工具來進行全方位的多元化方式教學,不僅豐富了課堂內容,也很大程度的改變了傳統的教學方式。

一、MOOC與大數據技術的概述

(一)MOOC概述

MOOC也叫作大型開放式網絡課程,是以建立在網絡平臺上的免費課程作為基礎,通過整合了多種網絡工具以及數字化軟件的方式來實現對學生進行多元化教育的方式。MOOC打破了傳統課堂教學在學生數量上的局限性,擴大了課堂教學的范圍,讓更多的學生能夠通過現有的大量網絡信息資源進行學習,提高學習效率,減少了因為傳統課堂教學將學生的學習內容范圍的制約[1]。

MOOC加入到當代大學計算機基礎教學中,能夠提供高效的學習方式,提高學生的學習效率,避免學生因為學習興趣差而致使的學習效率底下,普遍成績較差的特點。同時也容易導致學生出現經常缺席教學活動,因此需要學生具有更高的學習積極性以及主觀能動性,才能夠從根本意義上將學生的整體實力提高上來。

(二)大數據技術

由于科技的不斷進步,互聯網技術得到了充分的發展,更多的相關技術也的層出不窮,例如,3G和4G等網絡技術的應用,以及當下十分流行的云計算技術等等。大數據技術具有較高的靈活性,且能夠進行大量的數據存儲,只是通過簡單的數據操作方式進行處理后,就可以實現對數據信息的采集、處理以及修改,讓越來越多的領域能夠得到應用。

大數據為MOOC提供了在教學教育方面的更多幫助。學生可以通過MOOC的網絡平臺進行學習,也能夠對其學習的進度以及掌握情況進行分析,為教師對學生的整體考評提供了重要的數據依據,是提高教學效率的有效途徑[2]。

二、當代大學計算機基礎教學中存在的問題

(一)教W模式固化,課堂內容單一

當前,高校大學計算機基礎教學中,仍然存在著傳統教學模式過于注重理論而輕實踐的問題,計算機基礎教學是應用型課程,應該更多的去培養學生的實際動手能力,然而由于當下高校計算機基礎的任課教師的教學模式固化,缺乏有效的課堂教學方式,導致教師在進行課堂教學中缺少合適的教學方式,學生也因此覺得學習起來較為困難,另外教材中的內容沒有得到及時的更新,致使教師講授的內容十分單一、枯燥。

(二)缺乏課程引導,學生學習興趣差

如今是科技高度發達的時代,計算機已經普遍走入了人們的生活,對于大學計算機基礎教學過程中,教師缺乏針對課程的相關引導,例如針對課堂內容,讓學生通過課余時間進行課程練習或進行自我學習等,導致學生對計算機基礎課程出現嚴重的不重視,致使學習興趣差,缺乏主觀的學習積極性等問題,并且教師在進行課程引導時,往往只是針對課堂內容進行引導,并未針對當下時代及正常的計算機使用過程中被忽略的問題進行詳細的教授并進行有效的討論[3]。

(三)缺少互動性,課堂管理制度不嚴格

在當下計算機基礎教學中,教師在進行課堂教學時,雖然針對學生需要學習的內容進行講解,但課堂中往往都是教師在講,學生被動式的去學習,對內容的掌握與熟練程度教師并不清楚,也就是缺乏課堂教學的互動。由于當前大學計算機基礎課程在進行課堂教學中,由于課堂管理制度不嚴格,導致學生經常出現上課期間利用計算機打游戲等情況,教師布置的學習目標與學習任務的完成率非常低。

三、MOOC與大數據技術在大學計算機基礎教學中應用的意義

(一)更新教師教學觀念,提升教學質量

MOOC與大數據技術在大學計算機基礎教學中的應用,能夠將傳統的教學模式中的弊端展露無遺,通過MOOC與大數據技術在教學過程中的應用,能夠幫助更新任課教師的頭腦,從而提升專業技能,掌握更多的現代化的技術手段并應用到全新的教育教學模式中,讓大學計算機基礎的課程教學變得生動有趣,幫助學生養成良好的學習興趣和積極性,進而提升教學質量[4]。

(二)增強學生學習興趣,提供實時互動

大學計算機基礎其實是一門應用型很強的課程,學生除了學習理論知識外,更多的是需要通過實踐來對所學知識進行最終驗證,在傳統課堂教學中,大學計算機基礎課程存在很強的內容連貫性,教師在講授的過程中若不能將內容及時講授清楚,就不能夠徹底為學生解答問題,致使課堂教學嚴重缺乏互動性,通過MOOC和大數據技術的應用,教師可以通過許多現代化的手段將課堂的內容完全的展示出來,并能夠給予學生更多的實時互動,幫助學生解答疑難。

(三)形成教學考核體系,實現及時考評

教師可以利用MOOC的網絡平臺特有的功能,建立課程考核體系,可通過對學生每節課、每個學期都進行考評,并根據學生的考評成績進行及時的記錄并進行有效的分析。在傳統的教學模式中,由于課堂時間較少,教師將重心都放在課堂內容的講解,同時缺少對學生學習內容的及時考評,對于學生的學習情況也缺乏了解。通過利用MOOC網絡平臺,建立課程考核系統,能夠及時的對課堂內容實時考核,幫助教師更好的了解學生的學習狀態及掌握情況[5]。

(四)完善課堂管理制度,進行多元化管理

通過對MOOC和大技術的應用,教師可以針對學生每堂課的考核結果對學生的學習情況以及學習進度進行了解,同時,利用MOOC平臺建立統一的學生課堂管理制度,將學生的課堂表現以及課堂考核納入到學生的管理及學業成績考評當中,從根本上讓學生重視起來,實現多元化的管理。

四、結語

MOOC與大技術在大學計算機基礎教學的應用能夠打破了傳統教學的局限性,將多元化的教學手段帶入了大學教育領域中,成為實現大學計算機基礎教學的改革必不可少的手段,更好地適應了現代化的市場經濟體制,為社會培養全面型高素質人才創造了良好的條件。

【參考文獻】

[1]李隆幟.基于大數據技術的MOOC教學質量評測系統[D].大連理工大學,2015.

[2]戴振華.MOOC與大數據技術在大學計算機基礎教學中的應用[J].電腦與電信,2014(06):41-43.

[3]程秀花.用戶使用MOOC的影響因素研究[D].曲阜師范大學,2016.

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關鍵詞:網絡技術;教學手段;教學效果

計算機網絡時代的到來對我國的外語教學帶來了機遇,也提出了挑戰。在計算機技術迅猛發展、網絡連通世界的沖擊下,“粉筆、黑板+教材”的傳統教學模式和教學手段在計算機網絡技術廣泛應用的今天顯得有些力不從心。現代數字化的教學手段以及計算機網絡技術在英語教學中的應用為英語教學帶來了翻天覆地的變化。利用計算機網絡技術對文字、圖像、聲音、動畫等信息進行處理,形成聲、像、圖、文并茂的教學系統使得教師能夠調動學習者所有感官進行多種方式的形象化教學。這打破了傳統枯燥的教學方式,教師和學生擺脫了傳統的一言堂教學模式,使現在的課堂充滿生機,充分調動了學生的學習熱情。經過一段時間的實踐證明這既符合學生的認知規律,又促進了學生思維的多向發展。

一、計算機網絡技術的應用彰顯并符合學習者的認知理論

根據教育學理論:教師和學生是教育活動中的兩個基本要素,學生是受教育者,但不完全是被動接受的,具有主觀能動性。一切教育的影響必須通過學生的主動性、積極性才能達到預期的效果。教師的教學效果必須通過學習者這一內因去實現,所以學習者的學習過程必須是一個積極參與的過程。這種理論強調在語言教學中要以學習者為中心——學生是受教育的主體。傳統的教學手段不利于教師調動學生的學習興趣。

與傳統的教學方式相比,計算機網絡技術可以避免以往教學活動中的很多問題,如:學習材料有限、閱讀面窄,學生自主學習能力差強人意等。學生以往是為了完成某項作業或憑個人興趣愛好進行閱讀,而不是主動去學習。學生學習的盲目性、隨意性普遍存在。有調查顯示,大多數學生在進行學習時往往以應付考試為目的,在學習的過程中缺乏積極性和主動性。傳統的教學模式使學生的學習熱情消磨殆盡,久而久之就會產生艱辛感,以致發生厭學的現象。

傳統的教學方式妨礙了學生自主能力的培養和提高。違背了學習者接受教育的理論。自從計算機網絡技術誕生并且被廣泛應用以來,學生的學習狀況發生了根本的變化。學生自主能力的提高、教學效果的改善皆是由于計算機網絡技術的廣泛應用。

二、計算機網絡技術拓寬教學途徑、提升二語習得效果

1、多維立體的教學手段

計算機不僅能呈現單純的文字、數字等教學信息,而且還能輸出動畫和聲音,能非常容易地做到教學信息的圖、文并茂。這種多維的立體的教學信息傳播增強了信息的真實感和表現力。另外,憑借計算機作為學習手段,學習者可利用一定的輸入、輸出設備,通過人機對話的方式進行學習。教師可以利用這一教學手段制造一些虛擬的語言環境,讓學生參與其中。這是計算機所特有的,是傳統教學手段所無法比擬的。經過大量的實踐活動,我們發現計算機網絡技術在教學中發揮著越來越重要的作用,因為它融合了先進的教學手段和教育理念。

2、計算機網絡技術為學生自主學習創造契機

網絡教學就是積極利用以計算機為基礎的教育手段,以學生為核心主體,通過人機相互交流來實現。它讓學生更多地去主動思考、主動探索、主動發現。英語是一門語言,而語言的最大特點是交際性。計算機網絡技術可以給語言的學習者提供一種開放式的、自由輕松的、更具個性化的語言學習環境和氛圍。學習者可以在整個網絡狀態下自主選擇學習內容、學習順序,自行控制學習速度,自己決定對所學內容采取何種策略。自由地就相關話題展開聯想和討論、自由地選擇交流對象,參與在線討論等。學生由以前的被動接受變為主動求索,完全可以按照自己喜歡的方式學習自己感興趣的內容。

同時計算機網絡使得語言學習具有豐富性、開放性和即時性。網絡是一個巨大無比的資源庫,包羅萬象,信息資源層出不窮,獲取方式極其便捷。學習者通過鼠標,就可以根據自己的興趣和實際水平,選擇相關的內容。他們可以自由地徜徉在浩如煙海的知識海洋中。所以在網絡氛圍下的英語教學既體現學生的自主學習興趣,又提高了英語的交際能力。為個性化學習和自主學習創造了條件。

3、教學視野不斷擴展、提高教學時效性

計算機網絡教學是運用現代科學技術,具有較大的教學優勢,突破了教育信息傳播的時空界限,使信息傳送的范圍更廣、速度更快、地域更遠,人的各種感覺得到延伸,教學時間相對縮短,改變了傳統的課堂五十分鐘教學,縮短了教師枯燥的知識點講解和大量板書的時間,改變了教學效率和教學效果低下的局面。

計算機輔助教學和網絡的應用為教師和學生打開了新世界之門,提供了最新的信息和知識,為隨時掌握世界最新信息創造了先決條件。

三、增進教師的科研水平、提高教師的專業素質

計算機網絡技術的應用使學生和教師獲得知識方式發生了變化,將我們和世界信息知識庫連接了起來。在教學過程中,教師作為教育過程的另一個要素也收到了許多積極的效果。“教”與“學”相長得到了更好的驗證。多年來的實踐證明在整個教學過程中,教師在準備課程的同時,可以利用豐富的網絡資源及時地充實最新的專業知識、了解本專業最新的教學成果、把握最前沿的學術動態。隨著學生學習能力的提高和專業知識的積累,教師自身的業務水平和科研能力也是在不斷地提高,教師有了更高的教學熱情。在教師的指導下學生的水平和能力也快速提高。這種“教”與“學”的反撥作用對于高校的教學與科研是積極的,尤其是在建設高水平大學的過程中是至關重要的。

四、亟待解決的突出問題與對策

1、隨著計算機網絡技術在英語教學中的不斷應用,網絡教學中存在的弊端也逐漸浮出水面。面對計算機和網絡的強大優勢,一些大學英語教師弱化了教師在大學英語教學中的作用,他們將計算機和網絡看成是萬能的,認為網絡資源豐富,學生依靠網絡就可以自學。多年的教學經驗證明基于計算機技術的網絡教學模式在英語語言的教學方面對學生的聽力技能提高有顯著的作用,但是對于說、讀、寫能力的提高有一定的局限性,網絡教學并非萬能。經過大量的實地考察和自身的教學經驗得出結論:教師應該調整教學方式、提高專業素質,確保大學英語教學取得成效。

2、計算機網絡時代高校教師應具備的基本素質

知識經濟時代的到來和教育信息化進程的深入要求教師在教育教學過程中掌握和運用以計算機和網絡為基礎的現代信息技術,整合其教學資源,促進大學英語教學改革,從而適應信息化社會對人才培養提出的新要求。教師必須具備現代信息技術和資源的整合能力。一方面,要具有高效獲取、批判性吸收、存儲、創造性地使用現代信息技術資源的能力,更新自己的知識結構,以適應知識高速增長和當前高校高級人才培養的需求;另一方面,要有其整合現代信息技術與課程改革的能力,逐步實現教學內容的呈現方式、學生學習方式,以及教學過程中師生互動方式、教學信息反饋方式的變革,最大限度地提高高校英語教學質量。 (1)深厚的專業功底,強大的專業知識結構

教師本人是知識的終身積累者,專業知識和專業技能的提高要伴隨終身。對于高校英語教師來說,如果沒有豐富的語言專業功底何談文化內涵、教學能力以及教學經驗等。所以語言基礎知識是一個從事和語言有關的人需要終生不斷學習提高的。

(2)順應時代要求,與時俱進

教師應該跟上時代潮流,不斷更新知識結構,將不斷出現的詞匯和語言現象引入教學當中,以便建立同學習者順暢溝通的情感基礎和融洽的氛圍。例如,教師在講授課程時不妨將網絡中出現的術語和現象如最近出現的“被時代”、“菜鳥”等等新詞帶到課堂上引導學生討論。再如,不妨借助當今在人們中間廣為流傳的“給力”一詞,一同探討語言的發生和演變。這樣做能夠幫助避免教師和學生之間出現語言和觀念上代溝的現象,讓學習者保持耳目一新的感覺。所以,只有當教師的業務水平不斷提高的時候才能借助計算機網絡技術這一教學平臺把豐富的專業知識傳授給學生,才能避免枯燥的講解。

(3)洞悉高科技產品的開發及應用,具備控制和掌握教學課件及教學應用軟件的能力。豐富的專業知識和先進的教學理念是實現大學英語教學目標的前提和保證。然而,了解并且能夠學會運用新的與教學設備密切相關的高科技產品,具備使用各種教學軟件的能力則是實現大學英語教學目標及要求的必要手段。若想跟上時展步伐并不斷滿足學習者的對于知識的需要,教師就必須掌握現代教學手段和方法,并靈活運用到大學英語教學中去。面對網絡資源的強大優勢,英語教師不應該僅僅停留在使用操作,必須要做到充分發揮網絡多媒體在教學中的作用,探索其在教學中的潛在功能。教師需要設計好每一次課,教師的精心設計、過硬的語言功底、豐富的教學經驗再加上計算機網絡技術的運用是實現大學英語教學要求的前提和保障。

(4)轉變教師的單一角色、發揮教師多元化功能

建構主義學習理論認為學習是學習者在一定的情景中,借助他人(教師、學習伙伴等)的幫助,即通過人際協作,利用必要的學習資料,構建自己知識的過程。該理論主張以學習者為中心,強調學習者是信息加工的主體,是知識意義的主動建構者。由于計算機網絡技術能提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激,能提供界面友好、形象直觀的交互式學習環境以及大量的信息資源,它能夠激發起學習者的興趣,有利于學生的主動發現、主動探索,也有利于學習者發展聯想思維、建立新舊知識之間的聯系。教師的角色已發生了巨大的變化,盡管在網絡的教學環境中確立了學習者為主體的教學地位,但這并不意味著教師就要放棄自己的主導作用。

相反,隨著大學英語教改的不斷深化,在基于計算機和課堂的教學模式下,教師應積極參與到學生的整個學習過程中去,組織和管理全部學習過程中的各個環節,充當起整個學習活動的組織者的角色。教師應該是整個學習活動的引導者,是各個教學環節的管理者和各種教學活動的協調者。這無疑對教師提出更高的要求和期望, 教師如果要勝任教學工作就需要新的教學能力,特別是職業的敏感度、同學習者交往的能力和各個環節的管理能力。在教學中,如果教師能夠將在教學中的主導作用同學生主動學習的愿望巧妙的結合起來,那么將極大地促進學生認知結構的形成與發展,有利于促進學生所學知識的建構。

五、總結

計算機網絡技術在教學上的應用是一種嶄新的且為廣大教師所認可的教學模式。充分調動了學生的主動性和積極性,加快了課堂節奏,增加了課堂信息容量,加大了語言輸入量,為每位學生提供了語言實踐機會,優化了課堂教學,提高了英語教學質量。但同時我們還要克服一些教學誤區,發揮教師的多元角色作用。如果教師即能利用計算機網絡技術改變以往的陳舊的僵化過時的“灌入式”教學模式,又能規避網絡教學模式中存在的弊端,那么這種開放式的、自由輕松的、更具個性化的語言學習方式將能夠為學生自主學習提供廣闊的空間,能夠使“以學習者為中心”的教學方式得以生根、發芽、結果,能夠使受教育者成為真正的學習主體,最終實現大學英語的教學目標。

參考文獻

[1]Liston, Dan et al., 2008. The Teacher Educator’s Role in Enhancing Teacher Quality [J], Journal of Teacher Education.

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【關鍵詞】計算機組成與結構;EDA技術;實驗;應用

計算機及其相關專業的學生在學習過程中,除了要對理論知識加以了解,更重要的是要提升自己的動手能力。計算機組成與結構實驗教學,就是計算機專業學生的必修課,通過課程設計把理論知識運用到實踐中,可以起到拓展知識的作用。

一、EDA技術概述

EDA也就是電子設計自動化,EDA技術的發展經歷了計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助測試以及計算機輔助工程。EDA技術的工具就是計算機,在EDA軟件平臺上,設計者常常用硬件描述語言HDL來完成具體的課程設計文件,然后再在計算機平臺上自動完成邏輯編譯、分割、優化、布局、仿真等多個步驟。

EDA技術最大的優勢在于用軟件的方法來實現硬件的實際功效。一項設計最重要的部分是仿真和調試,采用EDA技術進行設計時,從設計的高層次上對設計進行全局縱覽,有助于早期改造結構設計上的毛病,避免工作量的增加,也可以減少進行邏輯功效仿真的工作量,增加設計的成功率。

二、將EDA技術應用于計算機組成與結構課程設計

計算機是一個典型的復雜數字系統,如果在計算機設計系統開發中加入EDA技術的軟硬件設計平臺,不僅可以提高系統設計與調試的斂率,也可以節約硬件開發成本,縮短設計周期。因此在計算機組成與結構的實踐教學中,要不斷提高學生利用現代化的電子技術手段進行設計的能力。當然,EDA技術將成為計算機組成與結構實驗教學的發展方向。

(一)課程的實施方案

課程設計是要完成模型計算機的設計以及FPGA的實現,而課程實驗則是用來驗證計算機的各個組成部件以及其具體的邏輯功能的。這兩種課程內容都是為了讓學生能夠掌握計算機的硬件系統中各個部件的具體組成原理、邏輯實現方法及其具體的設計方法,從而建立一種整體的概念,提高學生在學習過程中進行獨立分析設計的能力。計算機組成與結構的課程設計中運用了多門課程,比如計算機組成原理、VHDL、匯編語言程序設計等,這些課程都能對學生的自學能力有很好的提高。因為該課程設計不僅在理論上要求學生有扎實的理論基礎,在實踐上則要求學生具有電路分析與設計、能進行完整實驗的能力。

(二)課程設計的內容

計算機組成與結構實驗教學中,進行課程設計的內容主要有以下幾個方面。首先是進行系統的總體設計,畫出模型機的數據通路框圖;其次是設計微程序控制器或者硬聯線控制器的邏輯結構框圖;開始設計機器指令格式和指令系統;由給出的課程題目和設計指令系統來編寫相應的匯編語言,進行仿真等。

三、將EDA技術應用于計算機組成與結構課程實驗

進行課程設計之后就可以進行具體的課程實踐。在進行課程實踐之前,要掌握具體的設計方法。計算機的CPU包含基本的功能模塊以及與基本功能模塊相連的數據通路。在進行課程設計實踐時要掌握基本功能模塊的具體功能以及各自的特點,再對每個模塊進行設計、調試、軟件仿真和硬件設計等。計算機組成與結構課程設計實驗中采用的CPU采用大多是單總線系統結構的16位CISC CPU,EDA軟件大多是可編程邏輯器件設計工具軟件。

(一)基本模犁計算機的設計

在具體的課程設計中,為了保證清晰的系統結構,一般在系統的頂層結構采用原理圖輸入法,而在其他的模塊都采用VHDL語言進行設計。對各個模塊進行處理時要在文本編輯器中輸入每一個單元模塊所對應的VHDL源程序,并且要對各個源程序進行編譯,可以產生相應的圖元,供頂層的電路調用使用。各個模塊的圖元可以生成圖元庫,運用EDA技術進行實驗課程,很重要的一步就是要進行軟件仿真,而仿真的元器件就來源于圖元庫。在圖形編輯器中可以對圖元庫中的各種圖元進行調用,再根據數據通路的總體框架圖連接成頂層電路圖,就可以進行電路的仿真。計算機組成與結構實驗所設計的CISC模型機的頂層電路圖中有很多基本器件模塊,比如時序信號發生器、程序計數器、算術邏輯運算單元、移位寄存器、指令寄存器、比較器、地址寄存器、一個控制單元等。而這些模塊也共用一組16位的三態數據總線。

系統結構中的存儲模塊是一個重要的組成部分,存儲元件由嵌入式陣列塊構成,通過調用宏模塊并設置模塊相關的參數來實現存儲功能。系統的各個部分都承擔了不同的功能,其中,存儲CPU主要是對指令和數據進行執行,具體的過程是處理器從存儲元件中讀取相應的指令,CPU再執行指令來運行下行的各種程序,整個過程中的指令都被存儲在指令寄存器中。譯碼過程由控制單元完成,控制單元主要是控制相應的信號進行相互作用,并且控制各個處理單元來執行這些指令。

系統結構中的控制模塊其實是一個狀態機,它主要控制CPU的各項動作之間的順序,比如取指令、譯碼、執行指令,控制模塊進行操作時要針對各個動作發出具體的時序控制信號,使得計算機內部的各個動作都能進行協調的工作,進而完成各個指令的具體功能。這種方法與微程序設計方法不同,微程序設計法主要在控制存儲器中寫入微指令,通過控制微程序來執行具體的控制指令。

(二)軟件設計

當系統CPU得到一個復位信號后,系統即開始進行復制操作,復位信號是使CPU內部狀態復位的一個信號操作。一般說來,系統的每個寄存器都有不同的功能,寄存器1主要存放模塊的的起始地址,寄存器2主要存放系統目標區的起始地址,而寄存器6則主要存放被復制模塊的末地址。在具體的操作過程中要判斷數據模塊的復制工作是否已經結束,若已經滿足結束條件則可以停止運行,否則要繼續記數直至數據模塊復制完成。

將設計的程序輸入并且進行編譯之后,還有一個重要的步驟就是仿真,仿真也是對設計進行驗證的一個重要步驟,若在仿真中發現不符合要求的地方,則要及時找出原因進行改正,以保證最終結果的正確性。

結語

計算機組成與結構課程是鍛煉學生積極思考以及提升其思維能力的重要課程,不同的設計對象和內容導致設計的具體內容完全不同,這也考驗了學生獨立思考的能力,由于EDA技術與計算機輸入技術、邏輯編程和仿真等方面都有緊密的聯系,而且在硬件實驗之后有具體的圖像可以進行對比,因此在實驗教學中具有很好的靈活性和可操作性。也能提高學生進行軟件開發的能力,可以達到課程設計的效果。

參考文獻

[1]陳智勇.計算機原理課程設計的改革與實踐[J].電氣電子教學學報,2005,27(5):71—73

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隨著計算機技術的發展,在大學物理教學中引入數值計算與模擬技術是計算機輔助大學物理教學的一種新形式,不失為一種比較好的教學手段。這種教學手段的優點在于:一方面它可以對物理問題進行數值計算求解,使得許多沒有解析解的物理問題通過計算機求數值解而得到解決[1];另一方面,它還可以對物理問題進行模擬仿真,輸出的仿真圖像直觀、清晰、形象、生動和真實,既可以幫助教師節約板書繪圖時間,而且學生看過之后對物理知識的理解更加深刻,這種仿真還可以隨意更改仿真參數,輸出不同條件下的仿真圖像,幫助學生全面理解所學物理知識。當前,計算機數值計算和模擬技術已日益廣泛地應用于設計規劃、生產制造和科學研究等各個方面,這就使得高校在校學生尤其是理工科專業學生需要具備一定的數值計算與模擬能力,以便更好地適應社會的需求。國內就有專家建議將數值計算與模擬能力寫進理工科各專業培養計劃中[2],以便引起高校對理工科本科生數值計算與模擬能力培養的重視。在大學物理教學中,教師可以指導學生對物理問題進行數值計算與模擬,培養學生利用計算機解決實際物理問題的能力,使學生在大學低年級就受到這方面的教育,為學生在高年級專業課學習以及大四進行畢業設計打下良好數值計算與模擬基礎。教育部曾多次發文強調加強實踐教學,切實提高大學生的實踐與創新能力,學生的數值計算與模擬能力無疑是其中重要一環。

2大學物理教學中融入數值計算與模擬技術的可行性

首先,教學硬件上有保障。高校一般都建設了一大批多媒體教室,教室電腦里一般都安裝了各種數值計算與模擬軟件,教師在大學物理教學中應用數值計算與模擬技術來輔助教學是沒有問題的。同時高校一般都建設了全校性的計算機中心,理工科各專業還都建設了各自的電腦機房,學生可以在全校計算機中心或專業機房里應用計算機對研究的問題進行數值計算與模擬。此外,很多學生在大學低年級就配備了電腦,他們在宿舍里就可以運用計算機對相關問題進行數值計算與模擬。其次,教學軟件上也有保障。許多大學物理教師越來越意識到計算機輔助大學物理教學的重要性,因此不斷提高自己的計算機操作技能,不斷學習和掌握各種辦公軟件,一般都熟練掌握了一、兩門數值計算軟件。學生在上大學物理課前,一般都學習了《計算機基礎》這樣的全校性基礎課程,具備了一定的計算機操作能力,學習了一些常用的辦公軟件和數值計算軟件。

3大學物理教學中融入數值計算與模擬技術的實施途徑探索

3.1選擇比較復雜的物理問題進行數值求解

大學物理中有些問題是比較復雜的,用簡單的工具(如計算器)求解不僅耗時間,而且不一定能解出來,比如描繪麥克斯韋氣體速率分布曲線,其公式f(v)=4π(m2πkT)32v2e-mv22kT非常復雜,用傳統方法來描繪曲線,一般先用計算器計算出各點的值(v,f(v)),然后在作圖紙上描出各點,最后將各點連成曲線,由于計算量大,花費的時間長,并且因為所取的樣點不多,連成的曲線不光滑,失真度高。但是借助于計算機的數值計算,這個問題就迎刃而解了。筆者運用數值計算軟件matalb[3],先編寫求解該問題的程序,程序中對自變量的步長取得很小,這樣獲得的樣點數就很多,然后在計算機上運行程序,最后計算機輸出麥克斯韋氣體速率分布曲線,因為所取的樣點數很多,所以計算機生成的曲線非常光滑,而且由于現在的計算機運算速度都比較快,生成曲線的時間都很短。此外,公式中的參量、也會影響曲線的分布,如果是用傳統的方法,又需要重新計算,而采用計算機數值求解,只需在程序中改變參量的值即可,如圖1所示。

3.2對需要可視化的物理問題進行模擬仿真

大學物理中有些教學內容是需要可視化的,比如波動光學問題。一般教師在講授光學內容時,有的老師直接在黑板上畫圖,費時又費力,畫出的圖像很難表現出光的明暗變化,有的老師借助于課件來展示,但是課件里的光學圖像一般都是普通的畫圖軟件制作的,跟真實的光學圖像有很大距離。但是借助于數值計算與模擬軟件,教師很容易對光學問題進行模擬仿真,仿真出的圖像清晰、逼真。例如,采用數值計算與模擬軟件matlab,筆者模擬了大學物理中的楊氏雙縫干涉[4],如圖2所示,可以看出,模擬的雙縫干涉圖像清晰、逼真,同時還給出了光強分布曲線進行對照,學生很容易從仿真圖像理解雙縫干涉的特點,加深學生對雙縫干涉知識的理解,這是傳統的教師板書和一般的計算機輔助教學所不可比擬的。再例如,光學中的透射光干涉,實驗上一般很難觀察到[5],原因是參與干涉的兩束透射光光強相差較大,導致透射光干涉可見度小,這樣就導致學生理解透射光干涉特征困難,為解決這個問題,筆者模擬了牛頓環透射光干涉[4],如圖3所示,仿真圖像清晰、逼真,很容易看出透射光干涉條紋和反射光干涉條紋明暗互補,有助于學生全面了解牛頓環干涉。筆者模擬的牛頓環透射光干涉圖片被教材《大學物理學》所選用[6],該教材由華中科技大學出版社出版,面向全國發行。

3.3選擇一些簡單物理問題供學生進行數值計算與模擬作為課后作業

學學物理,給學生布置必要的作業是必不可少的,傳統的作業基本就是要求學生做書本上的習題,這固然有助于學生理解和掌握物理學的基本概念、基本規律和基本方法,但對培養學生運用計算機解決問題的能力沒什么幫助。為此,筆者在教學實踐中,每學期都會布置幾個簡單的物理問題,要求學生運用計算機來進行數值計算和模擬。例如在講完“真空中的靜電場”這一章后,筆者要求學生模擬真空中一對點電荷的電場分布及等勢線分布,學生通過數值計算與模擬軟件,不僅圓滿完成了任務,而且得到了鍛煉,圖4就是學生模擬的一對點電荷的電場分布及等勢線分布,效果不錯。

3.4指導學生參加數值計算與模擬方面的科技創新

為了能更進一步鍛煉培養學生的數值計算與模擬能力,筆者一般會在所任教的班級中選擇若干個學生組成若干個課外科技小組,參加全校每年舉行的大學生科技創新活動,筆者要求這些科技小組以模擬物理問題作為課題研究方向,這樣的課題研究往往是綜合性的,需要學生全面理解和掌握數值計算與模擬技術。筆者一般在課后對學生進行指導,科技小組經過努力,完成了這方面的科技創新,有的科技小組帶著科技作品參加科技創新答辯,得到了評委的肯定并獲獎,圖5、圖6分別是筆者指導的2010屆科技創新作品《基于matlab的光學仿真平臺》主界面、2011屆科技創新作品《電磁學仿真平臺的設計與實現》主界面,這兩項作品分別獲得全校科技創新大賽三等獎和二等獎。

4結束語

篇10

關鍵詞:地區性大學;教學改革;實踐

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

受IT技術快速發展的影響,計算機科學與技術專業從二十世紀八十年代末期開始逐漸成為高校招生和辦學的熱門專業。一段時間以來,辦計算機專業在全國各地高校形成一股風氣,各類各級高校不論條件如何,均設有計算機專業,導致計算機在校生的規模極度膨脹,已成為全國在校學生最多的專業之一。目前,計算機人才培養存在一個怪現象:一方面每年的畢業生相當一部分找不到工作,另一方面IT企業又找不到合適的畢業生,究其原因是計算機專業的教學出了問題,培養的學生創新實踐能力不強、學不能致用、質量不高,不適合用人單位對畢業生的要求。這個問題在國內大學相當多的計算機專業不同程度的存在,地區性大學(省、自治區所屬的大學)尤為嚴重。據不完全統計,計算機專業中的本科生80%多就讀于地區性大學,因此如果地區性大學很好地解決了這個問題,將整體上提高計算機專業的畢業生質量。對這個問題我們進行了深入的分析和探索,要轉變這種局面就要實現創新人才培養,最直接關鍵的就是改革目前的教學方式和考核評價方式,啟發和促進學生主動學習,在實踐和應用中掌握知識。

1改革教學方式,促進學生在應用實踐中學習

由于受各種因素的影響,我國相當一部分的大學教師的教學還是以知識傳承為目標的灌輸式教育。其特點是:從教學的目的和目標看,以完善掌握前人的知識為終點,以繼承前人已有的知識和成果以求應用和再現,注重知識的接受、理解和記憶;從教學的內容上看,以書本知識為主,以結論性知識為主,“照本宣科”注重知識點的系統性和完整性;從教和學的關系上看,由于著重知識的灌輸和傳承,強調以教師為中心,學生處于被動的接受地位。學生把學習視為苦差使,缺乏學習的主動性、自覺性和積極性;課后習題也多是“閉門造題”,以強化知識點和技巧訓練為主,離現實世界的應用甚遠。以上這種教學方式教出的學生必然創新能力不強、實踐能力差,滿足不了社會和用人單位的要求。

鑒于以上情況,我們在教學方式上進行了一系列改革。首先,開展以應用驅動為目標的教學,教學的目的和目標是學以致用。采用以目標為主線組織知識點的教學方式,是將與目標直接相關的知識點重點講解,先把主線打通其余的知識點可以略講或不講,布置學生自學或通過課后的實踐(作業)來掌握;其次,在講解教學內容的過程中,教師更注重讓學生通過動手編程序或做實驗掌握所學內容,強調在應用和實踐中學習。這樣學生既學會了知識,又增強了實踐動手能力。教師的相當一部分精力用在設計課后的實踐課題上,這也成為新教學方式的一個重要內容。教師設計的實踐課題可分為三類:一是幫助學生理解和消化課堂教學內容;二是簡單的設計性題目,考查學生的設計能力;三是綜合性的設計題目,也可以稱為大作業(或小項目),考察學生自主學習和綜合實踐能力。三類題目是在教學過程中,注重培育學生的主動精神,鼓勵學生的創新性思維。教師的作用重在引導和啟發,教師除課堂講授外,相當多的時間用在引導和啟發學生完成實踐課題上,每個學生(或小組)都要親自動手完成實驗任務,激發學生的求知欲、好奇心和學習興趣。

2改革考核評價方法,全面評價學生的學習效果

目前,大多數學校還是將考試成績作為評價學習成果的唯一標準,而考試在我國已形成了一套類似“八股”的方法,注重知識的廣博性、學科體系的完整性、應用知識的熟練程度。學生是以成績為指揮棒的,上述這種考試方法必然導致培養的學生習慣于“死記硬背”、“紙上談兵”,不注重獲取新知識的方法,缺乏分析和解決問題的實踐能力。因此,建立一個全面的考核評價體系就顯得十分重要了。

首先,對計算機學科這種偏工程技術的學科,很多課程的考核可以采取筆試考試+平時(討論)+大作業(小項目)的形式進行,筆試考試成績占最終考核成績的比例不超過50%。這種設計的目的就是轉變學生以往只重視考試不注重實踐的傾向,在考核成績中實踐動手能力占有較大的比例,使得學生逐步重視課程的實踐教學內容,配合了教師教學方式的改革,也符合企事業單位對用人的評價。

二是,在考核評價方法的改革過程中,不搞“一刀切”,把計算機科學與技術專業的課程大致劃分成三類:一類為基礎的核心課程如離散數學、數據結構、計算機組成原理、操作系統等;二類為偏應用性的課程,如高級語言程序設計、數據庫應用、網絡工程、Web技術、嵌如入式系統等;第三類為綜合性的課程實習和實訓。對第一類課程筆試考試占最終成績的70%,第二類課程筆試考試占最終成績不超過50%;第三類課程的最終成績主要取決于大作業(小項目)完成的情況,基本上沒有筆試的考試。

3為保證教學改革取得預期效果所要采取的措施

3.1教師的培養

要實施新的教學方式和對學生的考核評價體系,效果的好壞關鍵在教師。實施新的教學方案,實際上對教師提出了更高的要求,比如:面向目標教學內容的精練和組織、大作業和小項目的設計等,都要求教師不僅具有較豐富的教學經驗,還要及時了解學科發展前沿和方向,有較高的科研水平和工程實踐能力。這些能力正是地區性大學特別是邊疆地區的大學教師所欠缺的。地區性大學特別是邊疆地區的大學計算機專業的教師隊伍普遍存在著學歷偏低、主要從事教學工作,很少參加科研工作的問題,即使主觀上有教學改革的愿望,客觀上也很難達到要求。因此,要想取得明顯的教學改革效果,最重要的措施就是教師的培養,特別是關注青年教師,提高教師的科研水平和工程實踐能力。

從近年來教師考核的情況和學生的反映來看,教學同時又從事科研與開發的教師與單純搞教學的教師相比,不論是知識面、思維的活躍性、創新意識、還是教學效果,前者都明顯優于后者。許多教師在從事科研和開發時,還將課題結合到學生畢業設計或學生課外科技活動中去,也吸收部分學生參加課題研究。這種教學與科研開發的緊密結合,對提高學生的創新和實踐能力起到了積極的作用。因此要利用好現在國家和地區的政策,有計劃、有步驟地提高現有教師的學歷層次;鼓勵教師參加各種形式的課程進修,如參加教育部和教指委舉辦的課程進修班、IBM和ORACLE等公司舉辦的系統軟件和軟件工程與軟件工具培訓學習班;鼓勵教師參加科研項目、參與技術開發和參加學術會議。

3.2教學計劃的制定

制定一個好的教學計劃是落實教學方式改革和考核評價方法改革的重要保證。為了更好地落實教學方式改革的思路,在課程設置方面除公共課程以外,我們設置了三類課程:一是基礎的核心課程,這類課程在計算機科學與技術專業教指委制定的規范中和其他資料中有詳細的規定;二是偏應用性的課程,這類課程重點介紹目前計算機和網絡領域比較流行的應用技術;三是綜合性的課程實習和實訓,目的是增強學生的綜合實踐能力,類似于企業的崗前培訓,使得學生對IT項目從需求分析、系統設計、文檔書寫、系統測試和項目管理有個全面的認識。在學時學分的分配上增加了實踐和應用性課程的學時和學分,保證教師和學生在實踐及應用性課程的教學和學習的時間。在課程考核成績評定時明確了二類和三類課程實踐環節所占比例不低于50%,促使學生重視應用實踐類課程的學習。

3.3實習實訓基地的建立

近些年隨著投入的逐年增加,各學校實驗室的條件都有不同程度的改善,各院系的計算機實驗室基本能滿足教學的要求,但按照新的教學方式完成教學和實習任務還有一定的困難。一是實驗室不同于軟件企業,只有在企業學生能現場觀察了解和基本認識社會經濟活動的情況和過程,觀察了解企業生產經營過程的各個環節,認識企業在生產經營過程中所采用的生產經營工具和手段。二是教師隊伍中既具有豐富教學經驗又具有項目開發和管理經歷的人偏少,大多數教師對IT企業的開發和管理知之甚少。因此,在企業建立學生的實習實訓基地是非常必要的。我們這幾年和東軟集團通過“定制班”的模式建立了實習實訓基地,每年畢業班學生到東軟集團實習3個月,參加東軟集團的課題開發,學生畢業后很快就適應了企業的要求。此外,每年東軟集團的工程師還會到學院為學生講授綜合性實踐性課程,深受學生的歡迎。

3.4教材建設

一套啟發式的教學方式、一套全面的考核評價體系,一套新的教學大綱,要想取得預期的效果,必須要有一套先進適用的教材相匹配。我國計算機科學與技術專業的教材建設已經取得了長足的進步,但目前各出版社出版的教材主要針對第一類課程,也就是計算機科學與技術專業的核心基礎課,而針對第二類和第三類課程的教材還比較少,合適的高水平應用型教材就更少。因此要下大力氣組織既有豐富的教學經驗又在第一線從事過開發的教師編寫這兩類教材,配合新的教學方式和考核評價體系的實施。

4結束語

本文從地區性大學計算機科學與技術專業的實際情況出發,詳細分析了教學改革方式,考核評價方面存在的問題并提出了改革的措施方法,希望能為廣大同行作一參考,共同提高計算機科學與技術專業的教學質量。

參考文獻: