前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
1.掌握Word文檔的創(chuàng)建、并按指定路徑、指定文件名保存文件。
2.掌握文檔中文字的快速輸入并設(shè)置:文字的字號(hào)、字體、字顏色、行間距、字間距等格式。
3.掌握文檔中段落的分欄、首字下沉、底紋、邊框、頁(yè)眉頁(yè)腳等的設(shè)置方法。
4.掌握文檔中插入藝術(shù)字、剪貼畫(huà)、圖片及公式的方法、并設(shè)置其版式及圖片文字說(shuō)明。 5.掌握規(guī)則、非規(guī)則表格的設(shè)計(jì)。
5.掌握使用Word軟件對(duì)論文、科技文章進(jìn)行排版。
6.掌握文檔中頁(yè)面設(shè)置、文字的字體字號(hào)、顏色、行間距、字間距的設(shè)置。 8.掌握分頁(yè)、分節(jié)要點(diǎn),按不同章節(jié)的要求,設(shè)置不同的頁(yè)眉、頁(yè)腳。
7.掌握正文及三級(jí)標(biāo)題的設(shè)置,并自動(dòng)生成目錄(或有修改后同步該目錄)。 10.掌握論文封面的設(shè)計(jì)。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.單文檔圖文混排。
2.長(zhǎng)文檔排版。
三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)賴(lài)以工作的實(shí)體。后者是各種程序和文件,用于指揮全系統(tǒng)按指定的要求進(jìn)行工作。
這次實(shí)訓(xùn)有很大的收獲,讓我對(duì)c語(yǔ)言有了更深的認(rèn)識(shí),平時(shí)在課堂上學(xué)到的東西可以自己動(dòng)手編寫(xiě),將其轉(zhuǎn)化成一些實(shí)用的技能。如果是一個(gè)程序?qū)懲暌惶庡e(cuò)誤也沒(méi)有,會(huì)有種成就感,于是興趣就來(lái)了,興趣來(lái)了,自然學(xué)的東西也就多了,能把理論變成實(shí)際的技能,讓我對(duì)c語(yǔ)言有了濃厚的興趣和更深層的認(rèn)識(shí)。
c語(yǔ)言是一個(gè)有序的學(xué)習(xí),學(xué)了最基本的替換,然后擴(kuò)展到循環(huán),嵌套,條理很清楚,不是一個(gè)零散的知識(shí),實(shí)際上所有的課程都如此,不過(guò)通過(guò)實(shí)訓(xùn)我也知道了自己的不足,存在的很多問(wèn)題。
比如自己寫(xiě)的寫(xiě)的小程序出了問(wèn)題,不會(huì)解決了就叫老師幫忙,雖然說(shuō)一定意義上增加了師生之間的感情,但是會(huì)養(yǎng)成一種依賴(lài)的心理,碰到問(wèn)題了第一個(gè)想到的是求助而不是自己獨(dú)立解決,所以以后要多多鍛煉自己的信心和增加自己的能力,爭(zhēng)取做到老師不在身邊的時(shí)候也可以完成一些簡(jiǎn)單的程序編寫(xiě)與錯(cuò)誤排除。
還有自己的基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí),遇到的問(wèn)題,沒(méi)有很好的邏輯思維,親自編寫(xiě)一個(gè)陌生的程序的時(shí)候會(huì)有種無(wú)法下手的感覺(jué),找不到突破口。通過(guò)實(shí)訓(xùn),逐漸理清了順序,對(duì)于簡(jiǎn)單的程序和一些相對(duì)比較繁瑣的嵌套,循環(huán),不在是看著一頭霧水。其實(shí)只要理清了思路,把基礎(chǔ)知識(shí)掌握了,然后有條不紊的分析,一步一步理解,c語(yǔ)言還是很有意思的課程。
自己親自動(dòng)手編寫(xiě)程序讓我增加了對(duì)c語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)環(huán)境的了解,在上課的時(shí)候老師就講,學(xué)習(xí)c語(yǔ)言最重要的是學(xué)習(xí)c語(yǔ)言的邏輯思維,不管以后從事什么行業(yè),學(xué)習(xí)c語(yǔ)言都對(duì)自己的職業(yè)很有幫助,如果是從事編程工程工作的話(huà),就更有幫助了,即使以后的編程工作可能不用c語(yǔ)言,但是擁有扎實(shí)的c語(yǔ)言基礎(chǔ)是對(duì)工作很有用的。
一、正確使用計(jì)算機(jī)的好處:
(一)快速:網(wǎng)絡(luò)把我們連成一家,“一家”的意思是地區(qū)與地區(qū)之間好像觸手可及。是的,計(jì)算機(jī)于1984年誕生,隨后就有了網(wǎng)絡(luò),有了網(wǎng)絡(luò)就有了電子郵箱,正因?yàn)橛辛擞?jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電子郵箱,所以地區(qū)與地區(qū)之間、親人與親人之間隨時(shí)能傳遞任何信息,收發(fā)文件資料、進(jìn)行交流在當(dāng)今已經(jīng)是很平常的了。雖然以前也有傳遞方式,但也有“時(shí)間”這一障礙,網(wǎng)絡(luò)的速度比以前傳遞信息的方式快上了10倍甚至100倍以上。所以,“天涯若比鄰”已經(jīng)不再是夢(mèng)想,而是現(xiàn)實(shí)!
(二)查閱資料:說(shuō)起查閱資料,大家肯定都會(huì)想到“去網(wǎng)上查吧”那多方便,是的,如今,我們能做到“足不出戶(hù)”就能查閱資料到豐富的資源。喜歡聽(tīng)音樂(lè)的可查音樂(lè)類(lèi);喜歡看電影的可找電影類(lèi);喜歡玩游允類(lèi)的可找游允類(lèi);喜歡商業(yè)的可找商業(yè)類(lèi)……等。總之網(wǎng)上的資源是海量的,結(jié)果讓我們想不到的精準(zhǔn)。
(三)網(wǎng)上購(gòu)物:冬天,人們往往不想出門(mén),因?yàn)槎旌?jiǎn)直太冷了,大家都想呆在溫肯的小屋里享受著火爐,可是往往一些人就必需得出去,這可使人有些惱火——既想去又不想去,但又不得不去,這是以前。現(xiàn)在人們?cè)诩依锞涂少I(mǎi)到稱(chēng)心,價(jià)格又便宜的物品了,不管是玩具、生活用品、消耗品等,讓你眼花?亂,數(shù)不勝數(shù)。
(四)網(wǎng)上交友聊天:現(xiàn)在大多數(shù)人性格都很人內(nèi)向,不好意思跟認(rèn)識(shí)自己的人說(shuō)話(huà),只愿意自己想,遇到問(wèn)題大多都想不通。就走上了不歸路。而現(xiàn)在電腦中有了的因特網(wǎng),它可以使任何二個(gè)人互相交流頃訴,和陌生人交流什么都不怕。或者你在生活中沒(méi)有交到更多的朋友,你也可以從網(wǎng)上交友呀!俗話(huà)說(shuō)朋友多路易走嘛!
(五)網(wǎng)上游戲放松:許多上班族常常忙碌于工作,身體負(fù)擔(dān)很重,沒(méi)辦法減壓,選擇“游戲”來(lái)放松心情也不是一件壞事,適當(dāng)玩游戲,還具有促進(jìn)對(duì)腦部發(fā)育的作用。
(六)網(wǎng)上求職工作:工作是一個(gè)人都必須經(jīng)歷的,而找到份好工作那就重要了,以前找工作許多時(shí)間都是浪費(fèi)在這兒打聽(tīng)那兒打聽(tīng)上,每次都耗時(shí)、耗人、耗財(cái)。現(xiàn)在,在電腦桌前輕點(diǎn)鼠標(biāo)便可找到適合自己的工作。
(七)網(wǎng)上看電影、看小說(shuō):電影院是個(gè)大型娛樂(lè)收費(fèi)的場(chǎng)所,有些因不想付昂貴的錢(qián),而不想去看電影。還有小說(shuō),小說(shuō)是紙做的書(shū),你必須要買(mǎi)回來(lái)看,而看了以后就沒(méi)有什么用了,造成了很大的浪費(fèi)!在網(wǎng)上看就不一樣了,在網(wǎng)上電影隨便選看,小說(shuō)隨便品味,這樣多節(jié)約啊!
二、關(guān)于計(jì)算機(jī)存在的壞處:
(一)交友要謹(jǐn)慎:在網(wǎng)上交友,大家都用自己虛擬的名字,許多對(duì)方的個(gè)人資料都可能是假的,而你又不認(rèn)識(shí)對(duì)方,所以交友時(shí)要時(shí)要十分謹(jǐn)慎,一不小心就會(huì)上當(dāng)受騙。
(二)淺意識(shí)的人容易沉迷于游戲中:游戲是用益腦,放松心情的,而不是被它所奴隸,所控制的。你們可曾聽(tīng)說(shuō)一個(gè)高考的學(xué)生,高考了下來(lái),因?yàn)榕d奮,打了一個(gè)通宵,結(jié)果在電腦桌旁猝死了,原因是過(guò)度興奮,心臟病突發(fā)。還有些游戲含有暴力,使青海年產(chǎn)生的暴力傾向。這里講一個(gè)鮮活的例子:有一個(gè)初中的學(xué)生,因?yàn)闆](méi)錢(qián)去玩電腦,他媽也死活不給,他就再一怒之下用斧頭砍死了他的媽媽?zhuān)彦X(qián)拿去進(jìn)了網(wǎng)吧。一個(gè)游戲然能造成家破人亡,你們說(shuō),難道這個(gè)游戲不可怕嗎?
(廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西南寧530007)
【摘要】主要對(duì)“以崗導(dǎo)課”教學(xué)模式在《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程中的應(yīng)用進(jìn)行更加深入地研究,以達(dá)到學(xué)生與企業(yè),課程內(nèi)容與崗位工作任務(wù)真正地零對(duì)接,培養(yǎng)技術(shù)性應(yīng)用人才。
關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù);以崗導(dǎo)課;教學(xué)模式
1項(xiàng)目背景和意義
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)軟硬件的安裝與維護(hù)技能已成為計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)就業(yè)的必備條件。同時(shí),《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程已作為計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課在高職院校開(kāi)設(shè),而目前在實(shí)際教學(xué)中出現(xiàn)的諸多問(wèn)題仍然需要我們解決。
1)關(guān)于《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程教學(xué)模式的研究著眼點(diǎn)還在于如何把它作為一門(mén)課程來(lái)上好,忽視了課程內(nèi)容與行業(yè)崗位工作任務(wù)息息相關(guān)的特殊性,從而造成了目前這門(mén)課程就是學(xué)習(xí)硬件知識(shí)的普遍現(xiàn)狀。
2)從事計(jì)算機(jī)軟硬件維護(hù)相關(guān)工作的大多數(shù)畢業(yè)生,在剛剛工作時(shí)往往需要花幾個(gè)月的時(shí)間來(lái)適應(yīng)應(yīng)聘崗位。學(xué)生在就業(yè)后出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,究其原因,主要有以下兩點(diǎn):第一,大學(xué)期間學(xué)生在課程學(xué)習(xí)時(shí)不了解課程所對(duì)應(yīng)崗位的具體工作任務(wù);第二,所學(xué)課程知識(shí)與對(duì)應(yīng)崗位工作內(nèi)容脫節(jié)。
由此可見(jiàn),以往的教學(xué)模式已經(jīng)不再適合現(xiàn)在的學(xué)生。為此,我們必須改變傳統(tǒng)的以“知識(shí)為本位”的教學(xué)模式,代替以“崗位為導(dǎo)向”,以“能力為本位”的教學(xué)模式,使學(xué)生在模擬的工作崗位中求知,使其能夠符合企業(yè)的需要和社會(huì)發(fā)展的需求。
2目標(biāo)與思路
本文主要就“以崗導(dǎo)課”教學(xué)模式在《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程中的應(yīng)用進(jìn)行更加深入的研究,以達(dá)到學(xué)生與企業(yè),課程內(nèi)容與崗位工作任務(wù)真正地零對(duì)接,培養(yǎng)技術(shù)性應(yīng)用人才。
《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程的教學(xué)改革,主要圍繞教學(xué)內(nèi)容組織、教材改革、教學(xué)方法、教學(xué)資源改革、考核方法改革等五方面進(jìn)行。
3項(xiàng)目具體研究過(guò)程與方法
3.1組織項(xiàng)目成員參加課改項(xiàng)目培訓(xùn)
培訓(xùn)目的是提高教師的整體素質(zhì)特別是實(shí)踐教學(xué)能力,課程改革能力,掌握前沿的職教理念,把實(shí)踐性和先進(jìn)性教學(xué)要求和科學(xué)的模式運(yùn)用到工作中。
2011年7月下旬,課題組成員賈衛(wèi)華、李曉華到常州參加了常州職業(yè)技術(shù)學(xué)院組織的課改項(xiàng)目培訓(xùn)。
2012年8月,課題組負(fù)責(zé)人李倩參加了由同濟(jì)大學(xué)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)院組織的全國(guó)職業(yè)教育“職業(yè)教育行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)”培訓(xùn)班。
3.2組織項(xiàng)目成員到企業(yè)進(jìn)行調(diào)研
基于崗位導(dǎo)向的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程整體設(shè)計(jì),其學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程設(shè)計(jì)分為課程整體設(shè)計(jì)和課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)兩部分。首先通過(guò)行業(yè)領(lǐng)域的社會(huì)需求調(diào)查來(lái)論證提取課程核心崗位工作能力,確定典型工作任務(wù),然后根據(jù)職業(yè)性、典型性、綜合性及實(shí)用性的原則來(lái)確定課程載體,從而完成課程學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)。
2011年10月,課題組成員梁毅娟到深圳德之杰有限責(zé)任公司調(diào)研工作,為有效的將企業(yè)對(duì)應(yīng)崗位的生產(chǎn)活動(dòng)提煉為課程的工作任務(wù)提供具體依據(jù)。
2011年11月,課題組負(fù)責(zé)人李倩到深圳德之杰有限責(zé)任公司、深圳魅動(dòng)音響責(zé)任有限公司調(diào)研工作。考核已經(jīng)提煉好的課程工作任務(wù)與企業(yè)崗位的融合度,完成課程內(nèi)容的選取,確定課程載體,制定課程考核方案。
3.3組織召開(kāi)課程內(nèi)容制定與企業(yè)崗位對(duì)應(yīng)相關(guān)內(nèi)容的研討會(huì)
2011年10月11日,電子系計(jì)算機(jī)組召開(kāi)“課程內(nèi)容與企業(yè)崗位如何對(duì)應(yīng)”的研討會(huì),會(huì)后課題組認(rèn)真總結(jié)會(huì)議精神,修改并形成課程整體設(shè)計(jì)初稿和課程考核方式。
3.4組織實(shí)施課題研究
2011年4月至11月,重構(gòu)內(nèi)容形成項(xiàng)目化設(shè)計(jì)、過(guò)程性考核評(píng)價(jià)表等教學(xué)基本文件,編寫(xiě)以工作崗位能力為導(dǎo)向的情景化講義、校本教材,制作全套電子課件,操作演示視頻。
2011年12月至2013年6月,組織實(shí)施課題驗(yàn)證教學(xué)。主要驗(yàn)證課改方案是否既符合學(xué)生提高計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)關(guān)鍵能力的項(xiàng)目教學(xué)方法,又適應(yīng)企業(yè)和社會(huì)對(duì)專(zhuān)業(yè)崗位技術(shù)人才的需求。
2013年7月至2013年12月,課題驗(yàn)證教學(xué)的總結(jié)。主要對(duì)課題驗(yàn)證教學(xué)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行修改。
4主要成果
4.1根據(jù)“以崗導(dǎo)課”理念制定的課程體系
根據(jù)“以崗導(dǎo)課”的教學(xué)模式,以具體計(jì)算機(jī)為載體,把相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容溶入到工作崗位所對(duì)應(yīng)的五個(gè)的教學(xué)情境中,分別是選購(gòu)計(jì)算機(jī)、組裝計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)安裝、計(jì)算機(jī)維護(hù)、計(jì)算機(jī)故障處理。并按照學(xué)生一般的認(rèn)知規(guī)律:從認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)-選購(gòu)計(jì)算機(jī)-組裝計(jì)算機(jī)-軟件系統(tǒng)安裝-計(jì)算機(jī)維護(hù)-計(jì)算機(jī)故障處理的主線(xiàn)組織教學(xué)內(nèi)容。這樣,不僅使課堂知識(shí)和工作崗位之間有了很好的銜接,還能使學(xué)生對(duì)課程所對(duì)應(yīng)的工作崗位有了很好的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)。
4.2教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)
分析傳統(tǒng)教學(xué)手段的優(yōu)點(diǎn)和不足,結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,探索將傳統(tǒng)的教學(xué)方法與現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段相結(jié)合的途徑。圍繞課程開(kāi)發(fā)一本符合以工作崗位能力為導(dǎo)向的教材,制作全套的操作課件、操作視頻。
4.3課程考核的改革
傳統(tǒng)的課程考核方式采取筆試的方式進(jìn)行,因此很難真正對(duì)項(xiàng)目教學(xué)進(jìn)行有效的考核,也很難反映出學(xué)生掌握知識(shí)的程度。為此,專(zhuān)門(mén)制定新的課程考核評(píng)價(jià)體系,考核分兩階段進(jìn)行。第一階段采用項(xiàng)目的過(guò)程考核與終結(jié)考核的考核方式。第二階段著重在于提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)軟硬件安裝與維護(hù)的崗位職業(yè)化能力,采用職業(yè)資格認(rèn)證,即計(jì)算機(jī)維修工(中級(jí))證書(shū)的考證。這更充分的體現(xiàn)了“以崗導(dǎo)課”教學(xué)模式在課堂應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。
5成果的應(yīng)用與推廣價(jià)值
5.1項(xiàng)目化課程實(shí)施效果調(diào)查
對(duì)本課程課改實(shí)施效果,從學(xué)生職業(yè)技能鑒定通過(guò)率和學(xué)生對(duì)課程實(shí)施效果滿(mǎn)意率等兩個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)查,綜合測(cè)查項(xiàng)目化課程實(shí)施效果。
本課題組成員在課程改革逐步進(jìn)行中,邊開(kāi)發(fā)邊將開(kāi)發(fā)的階段性成果應(yīng)用與教學(xué)實(shí)踐,并在教學(xué)實(shí)踐中收集反饋意見(jiàn),促進(jìn)項(xiàng)目改革和完善。通過(guò)在我院多個(gè)班級(jí)中進(jìn)行本課題成果的教學(xué)實(shí)踐證明,職業(yè)技能鑒定計(jì)算機(jī)維修工(中級(jí))通過(guò)率得到提高,如下圖所示。
學(xué)生對(duì)課程實(shí)施效果滿(mǎn)意率調(diào)查。首先,精心編制了“項(xiàng)目化課程教學(xué)改革實(shí)施情況問(wèn)卷”,總計(jì)20個(gè)測(cè)試題目。以問(wèn)卷的形式對(duì)授課班級(jí)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查總計(jì)221人次。
上表中第1小題是對(duì)教學(xué)總體滿(mǎn)意度調(diào)查,將近八成的學(xué)生填答“非常滿(mǎn)意”,說(shuō)明教師能夠尊重學(xué)生、積極地、認(rèn)真地、負(fù)責(zé)地進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué),學(xué)生對(duì)校本教材的內(nèi)容,對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容,對(duì)教師運(yùn)用的教學(xué)手段,對(duì)教師的教學(xué)組織管理效率,對(duì)課程的考核評(píng)價(jià)方式,對(duì)教師的教學(xué)水平以及對(duì)自身的知識(shí)、能力和素質(zhì)的提高等方面,都非常的滿(mǎn)意和認(rèn)可。
5.2推廣價(jià)值
通過(guò)這幾年對(duì)《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程不斷進(jìn)行教學(xué)改革和實(shí)踐,課程內(nèi)容體系更科學(xué)、更優(yōu)化。能夠讓學(xué)生與企業(yè),課程內(nèi)容與崗位工作任務(wù)真正的實(shí)現(xiàn)零對(duì)接,更切合職業(yè)教育的特點(diǎn)和規(guī)律,教學(xué)效率和時(shí)效性更強(qiáng)。同時(shí)也尋找到一個(gè)既符合企業(yè)和社會(huì)對(duì)專(zhuān)業(yè)崗位技術(shù)人才的需求,又符合學(xué)生提高計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)關(guān)鍵能力的項(xiàng)目教學(xué)方法。從改革效果來(lái)看,通過(guò)創(chuàng)新的教學(xué)模式,課內(nèi)與課外結(jié)合,大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力,同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的經(jīng)營(yíng)理念和售后服務(wù)思想,學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力明顯增強(qiáng)。
參考文獻(xiàn)
[1]吳冬晨.基于工作過(guò)程導(dǎo)向的“計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)”課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2011.
[2]戴士弘.職業(yè)教育課程改革[M].清華大學(xué)出版社,2007.
[3]梁清山.高職院校項(xiàng)目化課程實(shí)施效果評(píng)價(jià)研究[J].價(jià)值工程,2013.
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)組成原理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革;三段式實(shí)驗(yàn)教學(xué)法;層次教學(xué)法
計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課,在整個(gè)課程體系中占有重要的地位。該課程具有涉及面廣、抽象性強(qiáng)和學(xué)習(xí)難度大的特點(diǎn),而實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于對(duì)抽象理論的理解,因此,課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),在整個(gè)課程的學(xué)習(xí)中具有舉足輕重的作用。
1計(jì)算機(jī)組成原理的實(shí)驗(yàn)方式
目前高校計(jì)算機(jī)組成原理課程實(shí)驗(yàn)方式主要有兩種[1]:一種是利用固定結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),這些實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將CPU的各個(gè)組成部件全部做好,學(xué)生只需按要求連線(xiàn)、撥動(dòng)相應(yīng)輸入或控制開(kāi)關(guān)來(lái)完成實(shí)驗(yàn);另一種是應(yīng)用EDA技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),利用軟件生產(chǎn)商提供的軟件先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,然后將實(shí)驗(yàn)電路下載到實(shí)驗(yàn)FPGA以后,利用實(shí)驗(yàn)儀的相應(yīng)硬件資源直觀地觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)。
2004年以前,我們使用的是FD-CES-B-1型實(shí)驗(yàn)箱+實(shí)驗(yàn)單元板固定結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是將計(jì)算機(jī)的各個(gè)組成部分使用單元板的形式做好,實(shí)驗(yàn)箱主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的輸入輸出。這種固定結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可幫助學(xué)生深刻理解計(jì)算機(jī)主要部件的工作原理,提高學(xué)生動(dòng)手能力;但其缺點(diǎn)是都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的擴(kuò)展性不強(qiáng),學(xué)生的設(shè)計(jì)難以突破實(shí)驗(yàn)箱的限制。2004年結(jié)合教育部教學(xué)水平評(píng)估的要求,我們?cè)黾恿嗽O(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比例,課程組對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了全新設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)方式由原來(lái)固定結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)改為基于FPGA的實(shí)驗(yàn)方式,這種實(shí)驗(yàn)方式拋棄了傳統(tǒng)硬連線(xiàn)設(shè)計(jì)的局限,能保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的探索性和實(shí)驗(yàn)方法的多樣性,鞏固學(xué)生計(jì)算機(jī)組成原理課程的理論學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和創(chuàng)新能力。
2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革實(shí)踐與優(yōu)化
2.1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置
固定結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下的計(jì)算機(jī)組成原理的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是計(jì)算機(jī)部件實(shí)驗(yàn)和模型機(jī)實(shí)驗(yàn),模型機(jī)作為課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。部件實(shí)驗(yàn)主要有運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、總線(xiàn)、時(shí)序等5個(gè)實(shí)驗(yàn)15個(gè)學(xué)時(shí)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),在FPGA實(shí)驗(yàn)方式上,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置更加靈活,實(shí)驗(yàn)電路可以與教材保持一致,實(shí)驗(yàn)類(lèi)型全部改為設(shè)計(jì)性,開(kāi)發(fā)軟件XILINX ISE,硬件描述語(yǔ)言選用VHDL,要求學(xué)生使用VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,然后下載到實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行驗(yàn)證設(shè)計(jì)代碼。表1是固定結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(左)與FPGA實(shí)驗(yàn)方式(右)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置對(duì)照表。
2.2改革實(shí)踐中存在的問(wèn)題
雖然從實(shí)驗(yàn)類(lèi)型上由原來(lái)的驗(yàn)證型改為設(shè)計(jì)性,實(shí)驗(yàn)要求提高了,但實(shí)施時(shí)卻事與愿違。由于大二的學(xué)生只學(xué)過(guò)C語(yǔ)言,沒(méi)有硬件描述語(yǔ)言的編程訓(xùn)練,而且VHDL語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)與C語(yǔ)言有較大差距,不是很直觀,學(xué)生不易掌握,因此,要求學(xué)生使用VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)出所有實(shí)驗(yàn)電路的代碼難度太大,大多數(shù)同學(xué)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成代碼的設(shè)計(jì),更不用說(shuō)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)電路了。為了保證實(shí)驗(yàn)的基本要求,我們將試驗(yàn)步驟改為教師寫(xiě)好代碼,生成位流文件,讓學(xué)生先下載位流文件進(jìn)行驗(yàn)證,再回過(guò)來(lái)進(jìn)行代碼設(shè)計(jì),這樣保證了所有學(xué)生都能達(dá)到基本要求。實(shí)踐了兩年
除了個(gè)別學(xué)生感興趣外,實(shí)驗(yàn)功能驗(yàn)證結(jié)束,很少有學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì),雖然實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都變?yōu)樵O(shè)計(jì)性,但實(shí)際上大多數(shù)同學(xué)還是在做驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的初衷并沒(méi)有實(shí)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不盡如人意。于是,2006年我們又對(duì)原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了微調(diào),將原先的7個(gè)實(shí)驗(yàn)改成8個(gè),每個(gè)實(shí)驗(yàn)也不要求學(xué)生能寫(xiě)出所有的原代碼,在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中教師先設(shè)計(jì)好框架,定義好輸入輸出端口,讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)中一個(gè)主要部件的設(shè)計(jì)。這樣經(jīng)過(guò)8個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生也基本上完成計(jì)算機(jī)組成原理中硬件電路的描述,加上學(xué)生的預(yù)習(xí),難度大大降低,實(shí)驗(yàn)效果有所改善。表2是2006年實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置及每個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)[2]。
2.3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的優(yōu)化
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是體現(xiàn)教學(xué)理念、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的載體。良好的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有利于激發(fā)學(xué)生的積極性,推進(jìn)學(xué)校素質(zhì)教育的全面實(shí)施。因此,科學(xué)、合理的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置對(duì)人才培養(yǎng)起至關(guān)重要的作用。經(jīng)過(guò)4年的實(shí)踐,為了保證課程內(nèi)容設(shè)置科學(xué)性與合理性,課程組自編了計(jì)算機(jī)組成原理教材,由清華大學(xué)出版社出版。為了保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教材內(nèi)容一致,在2010版的實(shí)驗(yàn)教材中對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)一步進(jìn)行了優(yōu)化,設(shè)計(jì)了7個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,這些實(shí)驗(yàn)基本涵蓋了計(jì)算機(jī)組成原理課程的重點(diǎn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置也更加合理。開(kāi)發(fā)軟件XILINX ISE,硬件描述語(yǔ)言選用Verilog。VHDL語(yǔ)言與Verilog語(yǔ)言都是用于數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件描述語(yǔ)言,而且都已經(jīng)是 IEEE 的標(biāo)準(zhǔn),選用Verilog語(yǔ)言是因?yàn)閂erilog是非常容易掌握,編程風(fēng)格簡(jiǎn)潔明了,只要有C語(yǔ)言的編程基礎(chǔ),可以在短期內(nèi)掌握這種設(shè)計(jì)技術(shù),而且在美國(guó)、日本、中國(guó)高層次數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用Verilog 的市場(chǎng)占有量高達(dá)80%。表3是2010版實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置及完成的主要設(shè)計(jì)任務(wù)。
2.4規(guī)范實(shí)驗(yàn)教材[3]
實(shí)驗(yàn)教材主要包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的資源。要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量必須強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)質(zhì)量的高低取決于實(shí)驗(yàn)教材的質(zhì)量。為此,我們重新編寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。指導(dǎo)書(shū)的主要內(nèi)容有實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、預(yù)習(xí)要求等,預(yù)習(xí)時(shí)不再要求學(xué)生抄寫(xiě)諸如實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)代碼等大量文字。在指導(dǎo)書(shū)上為每一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了較為詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟,要求學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí),完善實(shí)驗(yàn)代碼、輸入控制信號(hào)、從理論上分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等強(qiáng)制性的任務(wù),從而增加了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)代碼的理解,提高了預(yù)習(xí)的效果。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量直接反映了實(shí)驗(yàn)完成的質(zhì)量。以往的實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求學(xué)生使用統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,學(xué)生書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),大段地摘抄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟,這樣的實(shí)驗(yàn)報(bào)告對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的能力沒(méi)有任何幫助。在計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)中,我們規(guī)范了實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容并單獨(dú)印刷,實(shí)驗(yàn)報(bào)告中包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作和記錄、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、實(shí)驗(yàn)總結(jié)。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),只需填寫(xiě)一些輸入控制信號(hào)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和本次實(shí)驗(yàn)小結(jié)(如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題以及解決方法,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)軟件的使用等情況總結(jié)),以加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解,同時(shí)避免在以后的實(shí)驗(yàn)中發(fā)生類(lèi)似的錯(cuò)誤。這樣大部分學(xué)生可以在課堂上完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,節(jié)省了學(xué)生的時(shí)間。
3實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,為了保證每個(gè)學(xué)生得到提高,更好地理解計(jì)算機(jī)組成原理的理論,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,我們采用了層次教學(xué)法、三段式實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助平臺(tái)等多種方法來(lái)提高教學(xué)效果。
3.1層次化教學(xué)法
個(gè)性化教育是創(chuàng)新教育的組成部分[4]。由于學(xué)生的個(gè)體差異,用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求學(xué)生是不現(xiàn)實(shí)的,不客觀的。在實(shí)驗(yàn)大綱允許的范圍內(nèi),我們采用的方法是給通才定規(guī)則,給天才留空間,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中用心挖掘?qū)W生的潛在能力,開(kāi)展個(gè)性化培養(yǎng)。因此,在大綱規(guī)定的基本要求的基礎(chǔ)上,分層次對(duì)學(xué)生提出要求:能力差的同學(xué)加強(qiáng)個(gè)別輔導(dǎo),采用演示加講解教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生如何將理論與實(shí)際電路結(jié)合起來(lái),把部件的設(shè)計(jì)思想解釋清楚,使其有能力完成實(shí)驗(yàn)任務(wù);對(duì)能力強(qiáng)的同學(xué)提出更高要求,采用啟發(fā)式教學(xué),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,鼓勵(lì)他們根據(jù)自己的能力,提出多種設(shè)計(jì)方案。這種層次化的教學(xué)法,顧及各層面的學(xué)生,讓所有同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)各自的實(shí)踐與動(dòng)手能力都有所提高。
3.2三段式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
三段式實(shí)驗(yàn)教學(xué)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整個(gè)過(guò)程分為3個(gè)階段:實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)考核上采用“三四三”的考核方式。對(duì)于計(jì)算機(jī)組成原理的實(shí)驗(yàn),如果學(xué)生做實(shí)驗(yàn)前不預(yù)習(xí)或預(yù)習(xí)不充分,實(shí)驗(yàn)時(shí)很難達(dá)到應(yīng)有的效果。三段式實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的3個(gè)階段在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)是提高實(shí)驗(yàn)效果的一個(gè)重要環(huán)節(jié),只有預(yù)習(xí)充分,實(shí)驗(yàn)操作時(shí)才會(huì)做到思路清晰[5]。教師實(shí)驗(yàn)前通過(guò)檢查預(yù)習(xí)報(bào)告或提問(wèn)來(lái)了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,為了加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),實(shí)驗(yàn)成績(jī)中實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的成績(jī)占30%。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程是實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求學(xué)生在實(shí)踐中掌握操作技能,在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)知識(shí)如何應(yīng)用,并通過(guò)分析、反思等形式對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化,從而達(dá)到知識(shí)的習(xí)得和技能的提升[6]。例如,在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論值是否相同,如果出現(xiàn)實(shí)際實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)習(xí)結(jié)果不符時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生去分析原因,是操作失誤還是設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,從而進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)理論的理解,修正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程“做中學(xué)”的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程占實(shí)驗(yàn)成績(jī)的40%。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)過(guò)程的記錄、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和實(shí)驗(yàn)的總結(jié),書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,可以培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn),仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所發(fā)生的現(xiàn)象,有利于加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解和記憶,促使學(xué)生重視基本技能的學(xué)習(xí)及應(yīng)用。教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題。一份高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)能反映出學(xué)生的綜合素質(zhì),如高度的注意力、敏銳的觀察力、豐富的想象力、準(zhǔn)確的判斷力、科學(xué)的思維能力和正確的表示能力。實(shí)驗(yàn)報(bào)告占實(shí)驗(yàn)成績(jī)的30%。
3.3建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助平臺(tái)
開(kāi)發(fā)CAI實(shí)驗(yàn)課件,利用多媒體進(jìn)行講解,在輔助平臺(tái)中提供實(shí)驗(yàn)資源,為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程提供指導(dǎo)。在輔助平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí),我們根據(jù)以往學(xué)生在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié),并將解決辦法在輔助平臺(tái)中列出,讓學(xué)生借助輔助平臺(tái)解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,這樣減輕了教師的指導(dǎo)工作,同時(shí)也為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供條件。
4結(jié)語(yǔ)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一個(gè)不斷深入和發(fā)展的過(guò)程[7]。6年來(lái),在不斷推進(jìn)計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題,取得了一定的經(jīng)驗(yàn),明確了今后進(jìn)一步展開(kāi)深入教學(xué)改革的方向和目標(biāo)。實(shí)踐證明,只有重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不斷探索,充分發(fā)揮設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用,才能培養(yǎng)實(shí)踐能力較強(qiáng)的、具有創(chuàng)新意識(shí)、善于自主學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)人才。
參考文獻(xiàn):
[1] 秦磊華,王小蘭,張園. 計(jì)算機(jī)組成原理設(shè)計(jì)性實(shí)踐教學(xué)模式研究[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2009,31(2):68-70.
[2] 計(jì)算機(jī)組成原理課程組. 計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)[Z]. 鎮(zhèn)江:江蘇大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與通信工程學(xué)院,2006(1):1-20.
[3] 趙慧,肖鐵軍. 計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)[Z]. 鎮(zhèn)江:江蘇大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與通信工程學(xué)院,2010(1):1-20.
[4] 付小晶,武俊鵬,程旭輝. 關(guān)于提高“計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)質(zhì)量的探討[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2009(8):96-99.
[5] 杜理明. 加強(qiáng)“計(jì)算機(jī)組成原理”實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的探討[J]. 甘肅科技,2009,25(4):181-182.
[6] 盧強(qiáng). 基于E-portfolio高校實(shí)踐性課程評(píng)價(jià)模式的重構(gòu)[J]. 中國(guó)遠(yuǎn)程教育,2010(3):46-50.
[7] 張亮. 應(yīng)用EDA技術(shù)改革“計(jì)算機(jī)組成原理”課程設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2009(19):40-42.
Reform on Experiments Teaching of Computer Organization Principles
MA Han-da, ZHAO Hui
(School of Computer Science and Telecommunication Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang212013, China)
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);實(shí)踐教學(xué);網(wǎng)絡(luò)模擬器
作者簡(jiǎn)介:周林(1968-),男,浙江寧波人,上海電力學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,副教授;李婧(1980-),女,山東海陽(yáng)人,上海電力學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,副教授。(上海 200090)
基金項(xiàng)目:本文系上海電力學(xué)院課程建設(shè)及教改項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):20121808)的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)08-0178-02
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是進(jìn)入IT領(lǐng)域與互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,是計(jì)算機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)之一。上海電力學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程體系面對(duì)的專(zhuān)業(yè)有電力企業(yè)信息化、軟件工程、信息安全,而且各專(zhuān)業(yè)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程上的具體面向和側(cè)重點(diǎn)都有所相同。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、較為抽象、知識(shí)點(diǎn)多、與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)系比較模糊等;該課程中設(shè)置的實(shí)驗(yàn)主要是圍繞組網(wǎng)、設(shè)置虛擬網(wǎng)、路由設(shè)置、三層交換等與具體技術(shù)相關(guān)的環(huán)節(jié),除了制作網(wǎng)線(xiàn)進(jìn)行組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)外,其他實(shí)驗(yàn)與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)系學(xué)生往往沒(méi)有直觀體會(huì)。所以在講授完成網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)、各層次的功能和相關(guān)協(xié)議這些理論化的內(nèi)容后需要系統(tǒng)地融合多個(gè)實(shí)驗(yàn)(如虛擬網(wǎng)、三層交換等),使學(xué)生能夠根據(jù)現(xiàn)實(shí)社會(huì)的需求,綜合運(yùn)用平時(shí)已經(jīng)具備的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),完成綜合性設(shè)計(jì)工作。此外,各專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及當(dāng)今的社會(huì)需求都要求學(xué)校注重并加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),鍛煉學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的能力。
一、原有實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題
從以往計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)置的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)看,主要存在以下問(wèn)題:
1.學(xué)習(xí)效果不佳
典型的表現(xiàn)有:以考試為目標(biāo),不注重平時(shí)技能與知識(shí)積累,作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象較多,考試期待老師指導(dǎo)重點(diǎn)內(nèi)容,以背代學(xué),沒(méi)有真正鍛煉自身技能。造成這些弊端的因素之一就是課程教學(xué)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的形式化。
2.實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)形式化
多數(shù)時(shí)候?qū)W生完成實(shí)驗(yàn)如同完成書(shū)面作業(yè),根據(jù)老師的指導(dǎo)材料進(jìn)行簡(jiǎn)單的重復(fù),并沒(méi)有投入精力去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),理解和運(yùn)用已學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí);也不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象、問(wèn)題進(jìn)行思考和分析。另外,以往沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,網(wǎng)絡(luò)連接、設(shè)備擺放等都不便于學(xué)生操作,特別是需要多組同學(xué)之間進(jìn)行合作的實(shí)驗(yàn)。老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的組織安排也十分不便。加上實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量有限,學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)需要分組進(jìn)行,每個(gè)小組有6~7個(gè)成員,時(shí)常出現(xiàn)只有個(gè)別學(xué)生真正做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。由于平時(shí)實(shí)驗(yàn)不需要考核,僅以實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為學(xué)生的平時(shí)成績(jī)之一,因此對(duì)學(xué)生并不產(chǎn)生壓力,實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲的現(xiàn)象嚴(yán)重。而改善這一問(wèn)題的辦法之一是強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力的培養(yǎng),而且更關(guān)鍵的是改變實(shí)驗(yàn)的考核方式。如果僅采取減少實(shí)驗(yàn)小組成員人數(shù)的方法只能起到一些促進(jìn)作用,因?yàn)椴煌M所做的實(shí)驗(yàn)還是相同的。
3.實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)間關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)
課程設(shè)計(jì)是上海電力學(xué)院設(shè)置的一種綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié),該實(shí)踐環(huán)節(jié)要求學(xué)生在一周時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)題目。由于過(guò)去該環(huán)節(jié)內(nèi)容并未與平時(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)掛鉤,因此學(xué)生往往并不清楚以往的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)與課程設(shè)計(jì)的題目之間有怎樣的關(guān)系,更沒(méi)有能力獨(dú)立(或以團(tuán)隊(duì)方式)去完成實(shí)踐環(huán)節(jié)的綜合性設(shè)計(jì)題目。在綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核方面,以往采用的是“設(shè)計(jì)報(bào)告+口頭答辯”方式,雖能較大程度地避免報(bào)告抄襲的問(wèn)題,但很難避免報(bào)告中大多是操作過(guò)程截圖、口頭答辯多是背誦理論或背誦已經(jīng)提問(wèn)過(guò)的問(wèn)題等現(xiàn)象,也無(wú)法鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,也不能給學(xué)生帶來(lái)足夠的壓力,促進(jìn)他們積極地動(dòng)手實(shí)踐。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路探索
針對(duì)以上提及的課程實(shí)踐中存在的弊端,在建設(shè)新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室過(guò)程中,主要的指導(dǎo)原則就是強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力,提供盡量多的實(shí)驗(yàn)設(shè)施,減少實(shí)驗(yàn)時(shí)每組的人數(shù),采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)便于學(xué)生動(dòng)手操作,將實(shí)驗(yàn)與日常教學(xué)相結(jié)合,進(jìn)而改善以往課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)中的不良狀況。以下是改進(jìn)措施的主要細(xì)節(jié):
1.硬件環(huán)境設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地布置的前提是最大程度地適合學(xué)生的動(dòng)手操作。在實(shí)驗(yàn)室方案設(shè)計(jì)期間,綜合了其他多所高校實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的規(guī)劃方案,否定了一些只適合做軟件操作、電腦模擬的方案(比如將設(shè)備封閉起來(lái)的閉合圓形結(jié)構(gòu))。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)突出了鼓勵(lì)并且方便學(xué)生多動(dòng)手操作設(shè)備、不限制學(xué)生插拔線(xiàn)纜等目標(biāo),在一定程度上也要求老師對(duì)設(shè)施有足夠的了解與掌握。在圖1所示的布局中,設(shè)計(jì)方案采取學(xué)生圍繞設(shè)備而坐、設(shè)備區(qū)域開(kāi)放的構(gòu)思,學(xué)生完全可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中隨時(shí)觀察、檢查、調(diào)整自己的各項(xiàng)操作與設(shè)置(無(wú)論是物理上還是軟件方面)。每個(gè)機(jī)柜支持4組同學(xué)同時(shí)實(shí)驗(yàn)且互不干擾(每組最多3人),而且在進(jìn)行一些綜合性的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)時(shí)這種結(jié)構(gòu)使得多組之間的相互合作變得非常方便。
2.改編實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料
過(guò)去的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料出于對(duì)學(xué)生不熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境、設(shè)備等考慮,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都給出具體實(shí)例和詳細(xì)步驟,類(lèi)似說(shuō)明書(shū),以至于學(xué)生不加思考和準(zhǔn)備,完全照抄例子,實(shí)驗(yàn)報(bào)告也出現(xiàn)照搬指導(dǎo)材料的現(xiàn)象,反而達(dá)不到預(yù)期的效果。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料減少了細(xì)節(jié)步驟的描述,更多的是提供方法、方向上的指導(dǎo),以概括性?xún)?nèi)容為主,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)法直接照搬具體步驟,需要經(jīng)過(guò)分析思考來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。
由于每次實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限,為促進(jìn)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備,以及實(shí)驗(yàn)后鞏固相關(guān)知識(shí)與技能、進(jìn)一步拓寬實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ處熯€推薦學(xué)生使用Packet Tracer模擬器進(jìn)行課外練習(xí),以掌握熟練的操作技能。而模擬器提供的環(huán)境與真正的實(shí)驗(yàn)設(shè)備在指令等方面有差異,學(xué)生無(wú)法直接復(fù)制模擬器上的指令到實(shí)際環(huán)境中,這又給學(xué)生帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn),鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力和綜合實(shí)踐能力。
3.調(diào)整實(shí)驗(yàn)報(bào)告
既然是分組實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生每人上交一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯然不可避免地有重復(fù)內(nèi)容,不能完全責(zé)怪學(xué)生抄襲。因此,在新實(shí)驗(yàn)安排減少小組人數(shù)的同時(shí),實(shí)驗(yàn)報(bào)告也改為以組為單位,完成實(shí)驗(yàn)后只需要以小組為單位上交報(bào)告,但實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要求小組中的每個(gè)學(xué)生獨(dú)立描述自己對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各種現(xiàn)象的分析理解。這樣的調(diào)整同時(shí)也減輕了教師的評(píng)閱工作量,也更易于教師杜絕報(bào)告中的抄襲問(wèn)題。
4.改革綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)
綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的題目需要學(xué)生運(yùn)用平時(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容,以團(tuán)隊(duì)方式進(jìn)行項(xiàng)目綜合設(shè)計(jì)和實(shí)施。為避免團(tuán)隊(duì)形式中個(gè)別學(xué)生“出工不出力”的現(xiàn)象,在考核環(huán)節(jié)則要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立操作,根據(jù)不同的考核問(wèn)題,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)進(jìn)行設(shè)備的各種操作。考核評(píng)分的依據(jù)則是根據(jù)完成的內(nèi)容、耗費(fèi)的時(shí)間、解決問(wèn)題的技能等項(xiàng)目來(lái)綜合考慮,避免了過(guò)去考核方式中出現(xiàn)的個(gè)別學(xué)生完成設(shè)計(jì)、多數(shù)同學(xué)照搬、考核答辯時(shí)單純背誦等一系列弊端。從2013年暑期嘗試的結(jié)果來(lái)看取得了預(yù)期的效果:學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性大為提高,課程設(shè)計(jì)的壓力有所提升,學(xué)生無(wú)法再靠簡(jiǎn)單背誦蒙混過(guò)關(guān)。表1總結(jié)了改革前后實(shí)踐效果的差別。
5.學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐建設(shè)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作開(kāi)始于2012年夏,正值新學(xué)年的開(kāi)始,在完成實(shí)驗(yàn)室的基本硬件安裝調(diào)試后,教師鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作,主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:線(xiàn)路的檢測(cè)和標(biāo)注,學(xué)會(huì)基本的網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)方法和工作步驟;參與完成部分實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料的編寫(xiě),從學(xué)生的角度來(lái)看實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,描寫(xiě)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,提出實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)步驟,相當(dāng)于學(xué)生需要完整地做一遍實(shí)驗(yàn)才能夠?qū)懗龊侠淼闹笇?dǎo)性材料。這對(duì)于有計(jì)算機(jī)網(wǎng)方面興趣和希望深入學(xué)習(xí)的同學(xué)而言無(wú)疑是提供了一個(gè)鍛煉自身能力的機(jī)會(huì)與平臺(tái)。
6.模擬器輔助理論學(xué)習(xí)
Packet Tracer模擬器提供了豐富的協(xié)議、設(shè)備和功能,便于學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的仿真,為網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)提供了良好的輔助功能。[1]學(xué)生不僅可以利用它來(lái)模擬、準(zhǔn)備每一次的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),而且該工具中也提供數(shù)據(jù)包捕獲并動(dòng)畫(huà)演示的環(huán)節(jié),有助于學(xué)生理解協(xié)議間的協(xié)作與關(guān)聯(lián)。以學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)層次概念為例,網(wǎng)絡(luò)層次的分析、介紹不應(yīng)僅僅作為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的開(kāi)篇,而是應(yīng)該貫穿在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)與理論的學(xué)習(xí)過(guò)程中,利用模擬器動(dòng)態(tài)的演示網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)并分析數(shù)據(jù)不僅能夠幫助學(xué)生了解各層次的典型協(xié)議,也幫助他們理解數(shù)據(jù)如何在各個(gè)層次間傳遞(如圖2所示)。
三、實(shí)踐教學(xué)改革的進(jìn)一步思考
1.學(xué)生參與的可持續(xù)性
學(xué)生參與網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐相關(guān)內(nèi)容建設(shè)有兩個(gè)方面的主要問(wèn)題:一是學(xué)生大三才開(kāi)始學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),過(guò)早參與會(huì)缺少基本網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。如果等到學(xué)習(xí)完網(wǎng)絡(luò)課程又會(huì)面臨學(xué)生處于大四階段社會(huì)實(shí)習(xí)較多,而空余時(shí)間較少的矛盾。再有一個(gè)問(wèn)題就是后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐工作需要組織學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)。一直重復(fù)舊的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并不可取,這方面需要引入更多的思考與創(chuàng)新。
2.建設(shè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境
目前的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境在開(kāi)放時(shí)間方面還無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生的需要,實(shí)驗(yàn)設(shè)備也還未充分利用。由于實(shí)驗(yàn)室管理人員的短缺,目前實(shí)驗(yàn)室還是按課程需要的時(shí)間開(kāi)放,無(wú)法做到提供教學(xué)以外的開(kāi)放時(shí)間。另外,由于涉及到設(shè)備安全問(wèn)題:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理不像電腦機(jī)房管理,能夠通過(guò)還原卡之類(lèi)的進(jìn)行保護(hù);況且網(wǎng)線(xiàn)、配線(xiàn)架、控制電纜等都屬于易耗品、易丟失,需要更多的投入來(lái)完善管理,這也是目前困擾開(kāi)放方式的一個(gè)難題;雖然模擬器能夠解決操作上的一些問(wèn)題,但與實(shí)物操作相比還是存在一定的差距,學(xué)生面對(duì)物理設(shè)備時(shí)還是會(huì)出現(xiàn)不明白各端口用途的現(xiàn)象。
3.培養(yǎng)編程能力
在網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)過(guò)程中也嘗試將本課程與信息安全專(zhuān)業(yè)的C++課程群相關(guān)聯(lián),[2]使學(xué)生掌握基本的網(wǎng)絡(luò)編程技能,以適應(yīng)今后網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全等課程的學(xué)習(xí),滿(mǎn)足邁向社會(huì)后的工作需要。但這種規(guī)劃并不只是局限在信息安全專(zhuān)業(yè),也試圖將計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等專(zhuān)業(yè)都納入進(jìn)來(lái),構(gòu)建跨專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程體系,鍛煉與提高學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)編程能力。
四、結(jié)語(yǔ)
此次網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐教改結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題提出了改進(jìn)措施,并嘗試了不同的手段,獲得了一定的效果。但畢竟這些改革還處于嘗試階段,需要更多的實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證與改進(jìn),以達(dá)到更好的促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ);實(shí)驗(yàn)課;多渠道反饋
中圖分類(lèi)號(hào):TP273+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-9166(2010)017(C)-0171-01
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課是高校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在大學(xué)一年級(jí)開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)課,包括:計(jì)算機(jī)文化和技術(shù)基礎(chǔ)(C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、VB程序設(shè)計(jì)和VF程序設(shè)計(jì)),作為高校課程體系中的必修課,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其重要組成部分,對(duì)提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力有不可替代的作用。如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和質(zhì)量,標(biāo)準(zhǔn)合理的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)起著決定性作用。
一、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課評(píng)價(jià)面臨的問(wèn)題
在實(shí)驗(yàn)考核方面,各高校的實(shí)施情況各不相同,主要問(wèn)題:(1)重理論輕實(shí)驗(yàn)考核。實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)一般與理論教學(xué)同步進(jìn)行,很少單獨(dú)計(jì)算成績(jī),沒(méi)能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)考核對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性的作用。(2)實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容主要是平時(shí)考勤及實(shí)驗(yàn)報(bào)告,不能全面評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握,更不能科學(xué)、準(zhǔn)確、客觀地反映學(xué)生實(shí)際操作水平。(3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求過(guò)于陳舊,缺乏綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。(4)實(shí)驗(yàn)成績(jī)量化標(biāo)準(zhǔn)不確定,多數(shù)是實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)各自帶教時(shí)的觀察,憑學(xué)生的考勤情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等來(lái)評(píng)分,很難客觀、公正地反映學(xué)生實(shí)際操作水平。
二、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課多渠道反饋評(píng)價(jià)體系建立
針對(duì)占高校大學(xué)生95%以上的非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式變革,建立能對(duì)學(xué)生隨堂表現(xiàn)、自主學(xué)習(xí)能力、綜合研發(fā)能力和期末考核及時(shí)做出反饋的多渠道反饋評(píng)價(jià)體系,科學(xué)地將定量與定性、過(guò)程與結(jié)果有機(jī)地結(jié)合起來(lái),全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。主要內(nèi)容:(1)實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的制定。編寫(xiě)結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和應(yīng)用實(shí)例的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),構(gòu)建與理論教學(xué)相輔相成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。刪除陳舊、與培養(yǎng)目標(biāo)不協(xié)調(diào)的教學(xué)內(nèi)容,合并內(nèi)容重復(fù)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,增設(shè)有利創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)課和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。(2)考核內(nèi)容的界定。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)考核的內(nèi)容主要有四大方面:學(xué)生隨堂表現(xiàn)、自主學(xué)習(xí)能力、綜合研發(fā)能力和期末考核。學(xué)生的隨堂表現(xiàn)和自主學(xué)習(xí)能力是通過(guò)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的表現(xiàn)來(lái)評(píng)定。主要包括:①實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解是否清晰、實(shí)驗(yàn)源程序、素材準(zhǔn)備是否到位等方面進(jìn)行考核。②實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性與操作熟練程度,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能否獨(dú)立按時(shí)完成,實(shí)驗(yàn)中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的創(chuàng)新性等。③實(shí)驗(yàn)態(tài)度的考核。實(shí)驗(yàn)態(tài)度的考核主要包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的認(rèn)真態(tài)度,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)果實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,實(shí)驗(yàn)紀(jì)律等方面的內(nèi)容。④實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生獨(dú)立完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的總結(jié)匯報(bào),是完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要組成部分,也是對(duì)各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、歸納、總結(jié)能力的體現(xiàn)和書(shū)面表達(dá)能力的評(píng)定。學(xué)生的綜合能力考核時(shí)通過(guò)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中提高實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完成情況來(lái)評(píng)定。學(xué)生的期末考核針對(duì)這一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課,采用統(tǒng)一考試的形式進(jìn)行。考試內(nèi)容一般包括實(shí)驗(yàn)基本操作知識(shí)、操作技巧、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋和思考、實(shí)驗(yàn)中問(wèn)題的處理等。
(3)成績(jī)量化標(biāo)準(zhǔn)的制定。學(xué)生成績(jī)量化標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
表1學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)明細(xì)表
其中學(xué)生隨堂表現(xiàn)和自主學(xué)習(xí)能力的評(píng)定,在課上評(píng)定時(shí)按照分等級(jí)評(píng)定:按照操作的優(yōu)劣程度分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)。A等級(jí)為該項(xiàng)分值乘以100%,B等級(jí)為該項(xiàng)分值乘以80%,C等級(jí)為該項(xiàng)分值乘以60%,A等級(jí)為該項(xiàng)分值乘以60%,D等級(jí)為該項(xiàng)分值乘以40%。
(4)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)模擬系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。
按照考核內(nèi)容開(kāi)發(fā)一個(gè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)模擬系統(tǒng)。系統(tǒng)主要包括練習(xí)系統(tǒng)(評(píng)定學(xué)生隨堂表現(xiàn)和自主學(xué)習(xí)能力)、考試系統(tǒng)(期末考核)和提交系統(tǒng)(提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課后作業(yè))。
結(jié)束語(yǔ):計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系的研究,對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文建立多渠道反饋評(píng)價(jià)體系對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的隨堂表現(xiàn)、自主學(xué)習(xí)能力、綜合研發(fā)能力和期末考核做出評(píng)價(jià),充分調(diào)用學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,從而提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。評(píng)價(jià)體系的總結(jié)研究不斷優(yōu)化教學(xué)模式的各個(gè)環(huán)節(jié),有利于整個(gè)課程教學(xué)水平的提升,為其他課程教學(xué)提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。
作者簡(jiǎn)介:楊瑩(1982- ),女,漢族,碩士,計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教師,主要研究方向?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)、圖形圖像;趙靜(1981- ),女,漢族,碩士,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用,計(jì)算機(jī)圖形學(xué);劉偉(1980- ),女,漢族,本科,主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]陳立春.建立計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)評(píng)價(jià)體系的探索.中國(guó)大學(xué)教學(xué),2007,(1):52―54.
[2]李興敏,李亞秋,許曉瓊.國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)課程評(píng)價(jià)實(shí)踐問(wèn)題的研究.中國(guó)電化教育,2009,(270):119―122.
一、網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立
1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)VR(VirtualReality)是近幾年來(lái)信息技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物,畢業(yè)論文是一門(mén)在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)和傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的交叉學(xué)科。其基本方法和目標(biāo)是集成并利用高性能的計(jì)算機(jī)軟硬件及各類(lèi)傳感器創(chuàng)建一個(gè)使參與者處于身臨其境的、具有完善的交互能力、能幫助和啟發(fā)構(gòu)思的信息環(huán)境,即讓用戶(hù)在人工合成的環(huán)境里獲得角色的體驗(yàn)。
虛擬現(xiàn)實(shí)具有三個(gè)基本特征。沉浸性,是指觀察者對(duì)虛擬世界的情感反映,這種感覺(jué)能使用戶(hù)全方位地投入這個(gè)虛擬世界,這是虛擬現(xiàn)實(shí)的首要特征。交互性,是指虛擬現(xiàn)實(shí)是一個(gè)開(kāi)放的環(huán)境,能對(duì)用戶(hù)的輸入作出響應(yīng),并能通過(guò)監(jiān)控裝置來(lái)影響用戶(hù)和被用戶(hù)影響。想象性,是指虛擬現(xiàn)實(shí)不僅是一個(gè)媒體、一個(gè)高級(jí)用戶(hù)界面,還是一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),它以生動(dòng)形象的形式反映設(shè)計(jì)者的思想。虛擬現(xiàn)實(shí)的三個(gè)基本特征強(qiáng)調(diào)了人在這個(gè)系統(tǒng)中的主導(dǎo)作用。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)按其功能不同,可以分為三種類(lèi)型:沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。其中,桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是運(yùn)用軟件編程方法在顯示器上顯示三維場(chǎng)景,用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等設(shè)備與虛擬場(chǎng)景交互,它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,易于推廣。
2.網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室
所謂網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室,是指利用區(qū)域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng),由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的一類(lèi)適于進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、有關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)對(duì)象及實(shí)驗(yàn)信息資源等。虛擬實(shí)驗(yàn)室可以是某一現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)實(shí)現(xiàn),也可以是虛擬構(gòu)想的實(shí)驗(yàn)室,虛擬實(shí)驗(yàn)通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。在虛擬實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)者有逼真的感覺(jué),有身臨其境的感受,好像是真正在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室里近距離進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作。在虛擬實(shí)驗(yàn)中,沒(méi)有一個(gè)有形的實(shí)驗(yàn)室,也沒(méi)有以實(shí)物形態(tài)存在的實(shí)驗(yàn)工具與實(shí)驗(yàn)對(duì)象,實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要是對(duì)虛擬物的操作。
3.計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)虛擬實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建
構(gòu)建專(zhuān)業(yè)虛擬實(shí)驗(yàn)室,其實(shí)就是搭建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng),包括硬件、軟件及管理三個(gè)方面。在硬件上,
目前各校都建立了校園網(wǎng)絡(luò)并接入了互聯(lián)網(wǎng),這些基礎(chǔ)設(shè)施基本可以滿(mǎn)足需求,不需要太多的投入。在軟件方面,一個(gè)是實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),它與網(wǎng)站建設(shè)相聯(lián)系;另一個(gè)是網(wǎng)站的內(nèi)容(實(shí)驗(yàn)內(nèi)容)建設(shè),這是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵。虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有可以做的實(shí)驗(yàn)來(lái)支撐,不然軟件平臺(tái)就是一個(gè)空架子,形同虛設(shè)。同時(shí),該平臺(tái)上還應(yīng)有實(shí)驗(yàn)管理的支持,對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)及網(wǎng)上答疑等進(jìn)行有效管理,并對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行監(jiān)控,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)各模塊的主要功能如下。
(1)實(shí)驗(yàn)管理模塊,由學(xué)生管理、教師管理、儀器管理和學(xué)生成績(jī)管理等組成。碩士論文在學(xué)生管理方面,學(xué)生通過(guò)瀏覽器進(jìn)行注冊(cè)登錄,登陸成功后可瀏覽實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,查看實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)資料,預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,在線(xiàn)發(fā)送和接受消息,進(jìn)行問(wèn)題討論,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)登記,實(shí)驗(yàn)完成后可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告并提交報(bào)告。教師管理方面,可對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容添加、修改、整理、刪除,對(duì)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告列表,批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告,填寫(xiě)評(píng)語(yǔ)和成績(jī),提交批改結(jié)果,與學(xué)生進(jìn)行討論。儀器管理方面,對(duì)新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的虛擬儀器上傳并進(jìn)行分類(lèi)整理,以便實(shí)驗(yàn)使用。成績(jī)管理方面對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況(實(shí)驗(yàn)次數(shù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及完成情況)給出成績(jī),并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及提供查詢(xún)等。
(2)儀器展示模塊,對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)室可用虛擬元器件、虛擬儀器設(shè)備分門(mén)別類(lèi)地進(jìn)行管理,以圖形的方式直觀呈現(xiàn)出來(lái),供學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行選擇。
(3)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)模塊,包括實(shí)驗(yàn)介紹、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的重點(diǎn)及難點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求及實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)等。
(4)實(shí)驗(yàn)報(bào)告模塊,主要對(duì)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后,提供相關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板,供學(xué)生下載,由學(xué)生填寫(xiě)相關(guān)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,完成后上傳電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告,由教師進(jìn)行批閱,并進(jìn)行記載。
(5)實(shí)驗(yàn)答疑模塊,由專(zhuān)業(yè)教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的疑難問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)解答,幫助學(xué)生順利通過(guò)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握程度,并及時(shí)反饋、調(diào)整教學(xué)。
(6)論壇交流模塊,教師和學(xué)生可以通過(guò)論壇進(jìn)行充分的交流,學(xué)生可以將實(shí)驗(yàn)中的收獲、經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)及問(wèn)題到論壇上,教師可以將一些典型的問(wèn)題提出來(lái),供大家探討。學(xué)生在這樣寬松的環(huán)境下發(fā)表自己的見(jiàn)解,教師從中可以得到及時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)反饋信息,以便整改7)虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K,是虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要部分。學(xué)生通過(guò)該模塊進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn),醫(yī)學(xué)論文以達(dá)到鞏固強(qiáng)化知識(shí)的目的。該模塊內(nèi)容根據(jù)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的具體情況及實(shí)驗(yàn)建設(shè)條件,可不斷增加。計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的建設(shè),可以引入其他學(xué)校的虛擬實(shí)驗(yàn)室中。這種方式比較簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn),見(jiàn)效較快。但需要投入較多的軟件購(gòu)置費(fèi)用,同時(shí)也需要結(jié)合本校的實(shí)際情況進(jìn)行一些調(diào)整,有一個(gè)磨合期。另一種是因地制宜,自主開(kāi)發(fā)。根據(jù)本校的實(shí)際教學(xué)和實(shí)驗(yàn)情況,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際水平,由任課教師或聘請(qǐng)部分專(zhuān)家組成開(kāi)發(fā)小組,進(jìn)行一系列的虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)研究,并將研究的成果連接到虛擬實(shí)驗(yàn)室中,逐漸擴(kuò)充直至完善。這種方式比較靈活,能充分發(fā)揮教師的積極性,能有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),適合學(xué)生的實(shí)際情況,學(xué)生容易接受,并且經(jīng)費(fèi)投入較少。缺點(diǎn)是開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng),系統(tǒng)性不夠,水平有限。也可以將上述兩種方式結(jié)合起來(lái),一是引入、購(gòu)置部分自己不宜開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,二是結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)處開(kāi)發(fā)一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如非交互性的、演示性的虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等。
二、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的管理
1.加強(qiáng)用戶(hù)管理,為每個(gè)學(xué)生分配賬號(hào)。對(duì)學(xué)生進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室,使用實(shí)驗(yàn)室做虛擬實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行登記保存。鼓勵(lì)學(xué)生經(jīng)常訪(fǎng)問(wèn)虛擬實(shí)驗(yàn)室,在上面提出問(wèn)題、發(fā)表見(jiàn)解,做好實(shí)驗(yàn),努力提高虛擬實(shí)驗(yàn)室的人氣。
2.全天候開(kāi)放虛擬實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)自己動(dòng)手組織實(shí)驗(yàn),自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn),整理和總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),職稱(chēng)論文提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力,逐步向以“學(xué)生為中心”的自主個(gè)性發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。
3.組織專(zhuān)業(yè)教師網(wǎng)上指導(dǎo)與答疑,參與論壇討論交流,及時(shí)批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告,為學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)提供服務(wù)。在虛擬實(shí)驗(yàn)室中,教師應(yīng)對(duì)學(xué)生提出的疑問(wèn)盡快給出幫助和解答,并進(jìn)行必要的指導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)室論壇上發(fā)表觀點(diǎn),提出問(wèn)題讓學(xué)生思考,使師生在虛擬實(shí)驗(yàn)室中有較強(qiáng)的互動(dòng)性,教師應(yīng)充當(dāng)好學(xué)生實(shí)驗(yàn)的合作者和知識(shí)的建構(gòu)者的角色。
4.對(duì)學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)室的表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行
評(píng)價(jià)。針對(duì)學(xué)生每一門(mén)課程的虛擬實(shí)驗(yàn)完成情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、網(wǎng)上提問(wèn)、論壇發(fā)帖的情況,給學(xué)生一個(gè)成績(jī)和評(píng)價(jià),反饋給學(xué)生,英語(yǔ)論文并與該課程的正常實(shí)物實(shí)驗(yàn)一起記入實(shí)驗(yàn)總分。教師也要在對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)的同時(shí),征求學(xué)生對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)室的意見(jiàn),對(duì)學(xué)生反饋的信息進(jìn)行整改。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立,可以很好地解決目前硬件設(shè)備跟不上實(shí)驗(yàn)的要求、學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間不夠用等問(wèn)題,對(duì)于提高學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力具有非常重要的意義。但在具體應(yīng)用中還要注意處理好“虛擬實(shí)驗(yàn)”和“實(shí)物實(shí)驗(yàn)”的關(guān)系,不能一味地強(qiáng)調(diào)虛擬實(shí)驗(yàn),要“虛實(shí)”結(jié)合,既相互補(bǔ)充,又各有側(cè)重,這樣才能取得很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。同時(shí),在虛擬實(shí)驗(yàn)中要注意培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒁唤z不茍的科學(xué)實(shí)驗(yàn)作風(fēng)。
參考文獻(xiàn)
[1]王嗣源.虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的初步探討.西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào),2005(4).
[2]蔣光明.基于互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)放式虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)P脱芯?西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002(3).
關(guān)鍵詞:大學(xué)計(jì)算機(jī);計(jì)算思維;虛擬實(shí)驗(yàn);混合式教學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)46-0141-02
引言:
自總理在2015年政府工作報(bào)告中提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃后,各傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)積極向“互聯(lián)網(wǎng)+”模式轉(zhuǎn)型。2016年6月16日在北京成功舉辦的中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)+峰會(huì),推動(dòng)了“互聯(lián)網(wǎng)+”與政務(wù)、民生、各行各業(yè)深度融合。一場(chǎng)關(guān)系到每個(gè)人的以“物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)”為核心技術(shù)的產(chǎn)業(yè)大變革正影響著我們的生活。作為大學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門(mén)計(jì)算機(jī)通識(shí)課程“大學(xué)計(jì)算機(jī)”,其內(nèi)容由軟件工具應(yīng)用向面向計(jì)算、面向計(jì)算思維轉(zhuǎn)變成為必然。
一、“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下的“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程內(nèi)容的構(gòu)建
隨著高性能計(jì)算、普適計(jì)算、量子計(jì)算等一系列計(jì)算問(wèn)題的涌現(xiàn),以及大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等社會(huì)應(yīng)用的興起,以計(jì)算思維為導(dǎo)向構(gòu)建“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程內(nèi)容成為趨勢(shì),重點(diǎn)展示計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念、原理和方法。內(nèi)容包括:
第一,問(wèn)題的抽象與建模。自然社會(huì)問(wèn)題如何抽象與各種建模方法,計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)領(lǐng)域有哪些,計(jì)算機(jī)科學(xué)家在思考什么,基于計(jì)算機(jī)能做什么。
第二,信息的表示與編碼。從計(jì)算機(jī)中的“數(shù)”與“碼”兩個(gè)方面理解計(jì)算機(jī)信息表示和處理的基本概念和數(shù)字化方法,形成計(jì)算機(jī)科學(xué)的思維方式――形式化。
第三,計(jì)算機(jī)的三大平臺(tái)。強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化控制原理、資源管理機(jī)制和基于系統(tǒng)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù),體現(xiàn)“用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解和系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的技術(shù)路線(xiàn)。
第四,計(jì)算、算法與程序設(shè)計(jì)。強(qiáng)調(diào)計(jì)算的本質(zhì)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的理論問(wèn)題,從計(jì)算機(jī)科學(xué)中找到對(duì)計(jì)算需求的支持。
二、“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程的改革探索與實(shí)踐
1.現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)。從教師角度看,知識(shí)陳舊、視野局限、師資培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)緊張和實(shí)驗(yàn)室條件有限,任課教師更愿守著原來(lái)的教學(xué)方案開(kāi)展教學(xué);從學(xué)生角度看,學(xué)習(xí)興趣不濃,基礎(chǔ)參差不齊,自學(xué)習(xí)能力差,學(xué)生更愿玩著就把課程學(xué)分拿到;從外部環(huán)境看,學(xué)校認(rèn)為“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程對(duì)各專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的幫助不大,導(dǎo)致大幅壓縮課時(shí),縮減教學(xué)報(bào)酬等。因此,保障以計(jì)算思維為導(dǎo)向的“大學(xué)計(jì)算機(jī)”的教學(xué)質(zhì)量,成為教學(xué)改革面臨的挑戰(zhàn)。
2.解決策略。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是“大學(xué)計(jì)算機(jī)”教學(xué)中一個(gè)重要環(huán)節(jié),它不僅可以輔助理論教學(xué),而且可以培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力,有助于計(jì)算思維的建立。虛擬實(shí)驗(yàn)室是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的一類(lèi)適于進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。虛擬實(shí)驗(yàn)室具有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室無(wú)法比擬的特點(diǎn):經(jīng)濟(jì)性、開(kāi)放性、針對(duì)性,操作者可隨時(shí)控制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展情況,實(shí)驗(yàn)中相應(yīng)的數(shù)據(jù)也可按需求反饋給操作者。因此,我們提出在“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程教學(xué)中采用“以虛擬實(shí)驗(yàn)促進(jìn)計(jì)算思維落地的混合式教學(xué)模式”的教學(xué)方案,包括以下環(huán)節(jié):
第一,MOOC。借力985高校已有的優(yōu)質(zhì)MOOC教學(xué)資源,解決師資力量薄弱、視野局限、培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)緊張等問(wèn)題。
第二,SPOC。根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn),建設(shè)SPOC以補(bǔ)充教學(xué)資源,彌補(bǔ)MOOC資源對(duì)當(dāng)?shù)貙W(xué)生的針對(duì)性不足的問(wèn)題,解決學(xué)生的個(gè)性化需求。
第三,虛擬實(shí)驗(yàn)。通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)的直觀演示,助力理論教學(xué),讓理論知識(shí)更易于學(xué)生掌握,同時(shí)解決在實(shí)驗(yàn)室條件有限的情況下,各個(gè)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)正常開(kāi)設(shè)的問(wèn)題。
第四,學(xué)生的在線(xiàn)學(xué)習(xí)與討論。通過(guò)技術(shù)手段掌控學(xué)生的學(xué)習(xí),解決學(xué)生自學(xué)習(xí)能力差的問(wèn)題。
第五,翻轉(zhuǎn)課堂。充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用,通過(guò)組織討論,引導(dǎo)學(xué)生深入理解重點(diǎn)知識(shí)。
第六,軟件應(yīng)用。以案例驅(qū)動(dòng)的方式開(kāi)展軟件使用教學(xué),兼顧學(xué)生軟件工具應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
第七,知識(shí)擴(kuò)展。結(jié)合理論知識(shí)與計(jì)算機(jī)新技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用,以講故事的方式,幫助學(xué)生開(kāi)擴(kuò)視野。
3.具體做法。(1)實(shí)施流程。第一,課前。教師制作完善教學(xué)資源,設(shè)計(jì)任務(wù)單,規(guī)劃課堂教學(xué)活動(dòng);學(xué)生根據(jù)任務(wù)單展開(kāi)學(xué)習(xí),以報(bào)告單的形式反饋小組討論結(jié)果,實(shí)現(xiàn)知識(shí)第一次內(nèi)化。第二,課中。教師課堂測(cè)試10分鐘,組織課題討論、小組匯報(bào)等學(xué)習(xí)活動(dòng),總結(jié)與點(diǎn)評(píng),答疑及深度講解;學(xué)生完成測(cè)試題,參與各種學(xué)習(xí)活動(dòng),提出疑難問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)知識(shí)第二次內(nèi)化。第三,課后。教師引導(dǎo)學(xué)生線(xiàn)上討論,解答討論區(qū)的學(xué)生問(wèn)題,整理歸類(lèi)學(xué)生問(wèn)題,評(píng)價(jià)學(xué)生帖子質(zhì)量;學(xué)生參與線(xiàn)上討論,完成知識(shí)進(jìn)一步內(nèi)化。(2)保障措施。第一,預(yù)習(xí)保障。通過(guò)任務(wù)單下達(dá)預(yù)習(xí)任務(wù),學(xué)生在線(xiàn)預(yù)習(xí);提前一周布置任務(wù),提前收取小組報(bào)告單;小組根據(jù)各組員參與完成報(bào)告單的表現(xiàn),分出A、B兩個(gè)等級(jí),與教師給出的小組打分進(jìn)行加權(quán),A-100%,B-90%。第二,翻轉(zhuǎn)保障。提前一天根據(jù)小組報(bào)告單確定各組講解的主題;課堂上隨機(jī)抽該組學(xué)生上臺(tái)講解;講解清楚個(gè)人、小組均加分;講解不清楚個(gè)人、小組均扣分。第三,課前測(cè)試。每周測(cè)試一次,每次10分鐘;測(cè)試題目隨機(jī)抽取;題目至少提前一周公布;測(cè)試成績(jī)累加到學(xué)生平時(shí)成績(jī)。第四,實(shí)驗(yàn)保障。通過(guò)任務(wù)單下達(dá)實(shí)驗(yàn)任務(wù),實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)明確;學(xué)生在線(xiàn)完成實(shí)驗(yàn)及作業(yè),提交紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單,根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況分出A、B、C三個(gè)等級(jí),累加到學(xué)生實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績(jī)。第五,激勵(lì)機(jī)制。好筆記獎(jiǎng)勵(lì);互動(dòng)交流獎(jiǎng)勵(lì)。(3)成績(jī)構(gòu)成。
各分項(xiàng)成績(jī)?cè)斀饧俺煽?jī)存檔材料說(shuō)明:
①“MOOC視頻觀看”、“線(xiàn)上討論”、“線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)”成績(jī)均來(lái)自MOOC平臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù);
②“學(xué)習(xí)筆記”、“完成報(bào)告單”由各組組長(zhǎng)和教師共同提供;
③“課堂討論”、“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”由教師提供;
④“期末考試”來(lái)自考試系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)。
(4)教學(xué)效果。在對(duì)“大學(xué)計(jì)算機(jī)”實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的調(diào)查中,88%的學(xué)生認(rèn)可這樣的教學(xué)形式,82%的學(xué)生認(rèn)為現(xiàn)行教學(xué)內(nèi)容對(duì)自己有幫助,94%的學(xué)生認(rèn)為虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)深入理解知識(shí)有幫助。
在對(duì)“大學(xué)計(jì)算機(jī)”教改任課教師的調(diào)查中,98%的教師認(rèn)為教改利于自己的知識(shí)更新,85.1%的教師對(duì)開(kāi)展教改有信心,97%的教師認(rèn)為虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)有幫助。
三、總結(jié)與展望
在“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程中開(kāi)展“MOOC+SPOC+虛擬實(shí)驗(yàn)+翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)模式”的教學(xué)改革是值得的,接下來(lái)將著重探索與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與各專(zhuān)業(yè)的深度融合問(wèn)題,切實(shí)找到適合不同特點(diǎn)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的教學(xué)方法。
參考文獻(xiàn):
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)