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關鍵詞:教學能力;計算機;教師
隨著信息技術的不斷發展與深入,用人單位對信息技術人才的要求也是越來越高,但是培養信息技術應用型人才的高職院校卻難于跟上時代的步伐,大部分畢業生的職業素養和技能水平都難于符合企業的要求,這樣嚴重地影響了企業的發展,社會的進步。出現這種情況,雖然存在職業院校學生入?;A差的客觀條件,但是高職計算機專業教師的教學能力差也是一個不容忽視的客觀問題。因此對高職計算機專業教師能力提升是當前各高職院校計算機專業教研教教的一個熱門話題,不少專家和學者都在進行這方面的研究,作為高職計算機專業教師的一員,希望通過這方面的研究來提升高職計算機專業教師的教學能力。
1高職院校計算機專業教學能力要素分析
高等職業教育是中國高等教育體系中的重要組成部分,與本科教育各自扮演著不同的育人角色,承擔著不同的社會功能。高職教育與本科教育存在著本質的區別,高職教育是培養應用型人才,本科教育是培養研究型人才,高職教育注重的是廣度,而本科教育注重的是深度。因此高職教育對教師能力有著特別的要求,具體表現在,高職教師不僅需要基本的理論基礎,還需要扎實的實踐操作能力,更需要對整個專業各門課程的認知廣度。高職院校計算機專業又是一個相對于其他專業是一個非常特殊的專業,其特殊性表現在,該專業知識更新快,淘汰快,這樣一個專業特性,無疑對計算機專業教師的教學能力提出了更高的要求。通過調研分析,高職計算機教師的教學能力要素需要滿足如下幾個基本條件。1)巧婦難為無米之炊,要有精湛的專業技能,不僅要有理論基礎,還要有扎實實踐操作能力。2)知識面要廣,不能只會講授1-2門課,而且要講授一個項目整個工作流程的所有課程。3)要有良好的口頭表達能力和講授技巧,能夠將自己的知識以最好理解的方式講授給學生,使學生學起來輕松,增加學生的學習積極性和求職欲望。
2高職院校計算機專業教師教學能力的欠缺之處分析
很多高職院校計算機專業教師的知識水平差,是困擾高職院校計算機專業的一大難題,這也是計算機職業培訓機構大量興起的一大原因。甚至有高職院校畢業生到培訓公司培訓之后就喊出“學校學習三年,不如培訓一個月”的口號,雖有夸大之處,但也印證高職院校計算機專業教師與培訓講師之間還是存在較大的差距。知識水平不夠,主要體現在:理論基礎差,雖然高職院校不像本科院校,是培養研發型人才,但是必要的理論基礎還是需要的,理論指導實踐,無理論為基礎,實踐操作無根無源,將操作步驟解釋清楚明白,是要理論作為支撐的。之所有存在部分教師理論基礎差,這與高職計算機教師的來源有關。高職計算機教師中有一些老教師就是從其他專業老師轉行過來,他們根本就沒有接受過系統的計算機理論基礎學習,這就造成了他們在講授過程中,忽視理論知識講授,講授實踐操作時讓大家記憶操作步驟,教學效果差。實踐操作能力差,這主要是有些教師剛剛從大學畢業,沒有任何的企業經驗和實踐經驗,倉促教學。在教學過程中,是邊學邊教,盡量講授理論知識,跳過實踐操作,結果使學生不會實踐操作,理論理解也不到位。知識面窄,高職教育不僅注重實踐操作,還要注重知識的廣度。有些高職教師只會講授課程體系中的少部分課程,因此他們不知道這幾門課程在課程體系中的作用,不知道課程的重點和難點等,使他們在講授課程時,出現講授內容偏差,影響整個課程體系人才培養目標偏差,帶來嚴重的教學后果。目前高職院校中,很少有教師能夠獨立完成整個項目的設計、實施與部署。這主要是很多高職院校的領導和教師存在著一個認知上的誤區,認為只要精通一兩門課程教學就可以,實際上嚴重影響課程之間的銜接任務。課程講授技能欠缺,缺乏良好的口頭表達能力和授課技巧。主要表現在,有些老師在上課之前缺乏必要的課程講授設計,隨意應付,率性而為,你自己認為的方式來進行授課,沒有提高授課技巧意識。
3高職院校計算機專業教師教學能力提升方式現狀
目前高職院校也在采用各種途徑來提高高職計算機專業教師的教學能力,以下總結了幾種常用的提升方式。1)校企合作式的技能培訓高職院校為了提升計算機專業的教學效率和辦學質量,以前走過校企合作、聯合辦學的模式,企業派遣軟件工程師對教師進行短期培訓。2)國家培訓國家教育部門為提升高職教師的專業技能每年都拿出部分教育資金,對高職院校計算機專業教師提供了免費的寒暑假的培訓。3)高職院校學生技能競賽國家教育部每年都舉行計算機類的技能競賽,希望通過學生的競賽,來方向促進學校教師的教學能力。國家教育部及其下屬單位也經常組織各種教學大賽,通過大賽,使教師在大賽中成長,提高教師的教學技能。4)技術經驗交流座談會每個高職院校所在的省市都設置有計算機協會等組織,每年定期地舉行各種學術交流會,教師之間交流教學經驗和當前的技術動態等。以上各種方式,都是為了提升計算機專業教師的教學能力,但是其效果都不太理想。校企合作式的技能培訓,由于時間太短,培訓內容多,造成教師很難真正掌握。國家培訓只是培訓學校的部分骨干教師,名額有限,很難大面積鋪開,收益面較窄,而且結業考核不嚴格。學生技能競賽,存在著很多的不公平性,大多競賽都有設備廠商的參與,使高職院校教師的積極性和參與度不高,提高老師教學能力的效果有限。教師教學技能大賽只能提高教師教學方式,況且教師教學技能大賽時采用的教學方法也只是為教學技能大賽而設計,平時教學中因其準備時間太長也會放棄,轉而采用平時熟悉的教學方式。在教師教學技能大賽中,教師也無法提高理論水平和實踐技能。只有先提高知識水平,再提高教學方法才能真正地提高教學能力。
4提高高職院校計算機專業教師教學能力的方法
提高高職院校計算機專業教師的教學能力,要從以下兩個方面來實施,才能從本質上提高高職院校的計算機教師的教學能力。4.1改變不適合高職院校教學能力提升的外部因素。1)提升高職院校教師職業道德高職計算機專業教師教學能力很難提升一個臺階,高職院校教師職業道德沒有達到要求也是一個重要因素,當今社會,拜金思想嚴重,功利思想泛濫,不僅影響著社會,同樣也影響著高職院校教師,對教師教育育人的人生目標沒有深刻的認識,心中只想著自己,心思根本就沒有用在教書育人上。學校如何對這些教師進行深刻引導,使他們回歸教學的初心,是當前各高職院校面臨的嚴重問題。通過提高高職院校的校園文化,提高教師的師德,提高教師的奉獻精神,是當前各高職院校面臨的共同課題。2)優化教師評價體系很多高職院校的教師評價體系依舊還是停留在過去的教師評價體系或者是參考本科院校的教師評價體系,沒有根據職業教育特點制定靈活有效的評價體系。目前,很多高職院校對高職教師的評判依靠全體學生投票和同事投票來決定,欠缺評價的公正性。當前,高職院校的學生基礎差,自制力差,價值觀缺失,靠全體學生評判教師的優秀等級無疑是欠科學的,至少應該挑選認真學習的學生對老師進行優秀等級的評判。目前學生對教師評價方式也是直接武斷的,讓學生直接對教師進行等級評價。這樣一種評價方式,讓學生都感覺到模棱兩可,無所適從。應該讓學生對老師進行全方面地評價,至少應該包括授課態度,授課清晰度,授課完整度,授課深度,授課趣味性,答疑情況等方面進行評價,然后根據各項權值進行綜合評價等級,這樣才更科學和精確。同事之間僅僅只在生活上有所交集,工作上互不了解,依靠同事之間的投票來評選教師的教學能力很顯然也是不正確的。只有通過科學合理評價體系才能真正評選出高職院校的優秀教師,只有這樣,優秀教師才能提高教學積極性及教學能力,反之,真真的優秀教師得不到榮譽,最后也會被無情的現實所打壓而沉淪。3)改進崗位津貼結算機制高職院校的教師崗位津貼結算機制仍舊比較單一,講究所謂的公平化。優秀的高職計算機專業課程體系無論是根據哪種模式建立的,都應該是層次結構的,課程體系基本上都分為基礎課程,核心課程,核心高級課程三層及其以上架構。很顯然,核心高級課程的課程難度都明顯大于基礎課程,授課教師在講授這些課程所付出的工作時間明顯要高于講授基礎課程所付出的工作時間,如果按照同一標準進行崗位津貼結算,這明顯會降低優秀老師的提升教學能力積極性,這對以后高職計算機專業的新專業申報,新課程設置,高難度課程講授等一切攻堅克難的工作帶來無人響應的局面,最后很多新專業申報,課程體系改革等與時俱進的專業問題只能延時甚至擱淺。4)改變教師職稱評定方法目前高職院校的職稱評定方法中,很多職稱評定內容中,有本科教師職稱評定的影子,沒有根據高職院校的教學特點制定出相適應的職稱評定方法。在高職教師職稱評定過程中,依然重點查看高職教師的職稱評定材料是否有核心期刊論文,是否有省級課題和國家級課題。優秀高職教師大多在學校里進行高難度課程教學,準備著各種形式的技能競賽,占用去了大多數工作時間,為了職稱評定,不得不花精力去進行科研,寫核心期刊論文,還要和本科教師去競爭省級課題和國家級課題。長此以往,無疑會降低優秀教師提升教學能力的動力。只有改變當前高職院校的職稱評定方法,制定出有利于職業教育發展的職稱評定方法,才能提升高職教師的教學能力。4.2通過多種途徑對高職教師進行教學能力提升1)利用互聯網,進行網上學習互聯網云技術的出現,使大數據存儲成為了現實,互聯網上出現了大量優秀的高職計算機教學資料和教學視頻。使高職教師能夠足不出戶的從互聯網上得到想要學習的教學資源和視頻材料。通過教學資料,教師可以優化自己的教學內容。通過教學視頻,教師可以學習行業內最新的it技術和項目開發流程,教師可以學習和借鑒優秀教師的教學方式和教師技巧。2)提高技能培訓方案和優化結業標準高職教師通過寒暑假進行專業培訓,依舊是目前提升高職教師知識水平的有效途徑。提高技能培訓方案,使教師真正融入到技能培訓的氛圍中,通過優化技能培訓結業標準,使高職教師培訓過程中有壓力和動力,能夠真正學習到高超的技術水準和教學技巧,摒棄以往高職教師培訓走過場,流于形式的結果。3)鼓勵教師企業兼職鼓勵優秀教師到企業兼職,從事it企業的重要工作崗位,通過在重要工作崗位上的鍛煉,掌握項目的工作流程,掌握項目過程中所需要的完整的技術及其最新理論知識和實踐操作技能,掌握企業對人才需要的職業素養。通過企業的工作經驗,總結企業工作心得,提出教學體系改革建議,修改課程標準,將自己過硬的知識技能講授給學生,提升學生的應用技術能力和職業綜合素養,提高畢業生的就業率和就業標準。
技校學生計算機課程
隨著信息技術的發展,計算機普遍存在于我們的工作、學習和生活中。技校的特點是培養具有較強計算機應用能力和工作創新能力的實用型人才。作為一名計算機教師,我深感教學模式和素質教育對學生的重要性。根據技校學生的特點和計算機課程的學習規律,教學中應如何適應信息化時代的要求,提高教學質量和教學效果,這些對于加強學生的創新能力的培養具有十分重要的作用。為使學生將來能真正成為德識才學于一體的高級計算機人才,我們應該打破傳統的計算機教學模式,提倡多種教學手段,并把素質教育融人到計算機教學中去。為培養適應社會需求的人才,我們應摒棄傳統的教學,運用靈活多變的教法教學生自我學習,接受新信息、處理新信息的能力,以提高學生的實際操作能力和適應工作環境的能力。
1技校計算機課程的特點
計算機基礎要求學生掌握計算機的基本理論及基本操作,教學圍繞 windows XP、 office2003以及網絡的內容,有很強的實踐性。剛上課的時候幾乎所有的學生都表現出極大的興趣,但時間長了,大部分學生覺得越學越難、越學越枯燥,有的學生還產生不知道怎么學、不想學的想法。還有一些學生很少接觸計算機,所以面對電腦的時候既想動手試試,又怕弄壞電腦。這就要求我們加以正確的引導,幫助學生克服無從下手的心理障礙,讓學生的積極動手能力甚至包括想象力都能得到充分的體現。另外社會對技校學生的偏見也導致了學生的學習熱情不高。同時通過網絡他們的信息來源非常廣泛,外界對他們的誘惑很大,所以枯燥的課堂學習不能滿足他們的心理需求,大部分學生熱衷于網絡游戲、享樂等,無心學習。這些學生掌握知識不牢固,但智力并不差,他們有敏捷的思維,較強的動手能力。所以作為技校的教師,更應該注意培養學生的操作能力。
2改變教學模式,融合多種教法
2.1利用分層教學,發揮學生個性
班級授課的教育忽略了學生的個體差異,特別是計算機課程,很多城市學生家里都有電腦,有些學生已經通過其他渠道學過相關的計算機知識,但也有不少來自鄉村的學生從來沒碰過計算機,學生的計算機水平參差不齊,這就需要我們進行教學改革。比如講Office 2003時,我們首先要了解學生的知識差異并對他們進行分組,在教學中將學生分為A、B、C三層,A層:掌握五筆打字、Word、Excel的基礎知識,上課能注意聽講,參與教學活動,改變學習習慣;B層:牢固掌握基礎知識,五筆打字速度快,能獨立排版編輯,上課專心聽講,提高學習主動性和獨立性;C層:培養較強的分析能力,靈活運用能力,進行辦公應用高級培訓,培養一定的自學能力。我們可以利用如分層提問、分層練習、分層作業、分層測驗等,讓每一個學生都參與進來,各層學生都有與自己水平相適應的學習目標和練習,教師在教學中只要指導學生發現、思考和解決問題的方法,讓每個學生都能按照自己的興趣和方法選擇不同的學習材料和學習方式。
2.2采用重點示例演示,促進學生智力發展
示例教學是“例中學”和“做中學”的結合。Word是我們學習的重點,學生學習后要能熟練排版并具有一定設計版面的能力,文本框在word中是承前啟后的,學生在之前已經學習了word2000的編輯功能、排版及圖片的處理,已具有了一定的操作技能。但對于特殊的、不規則的及需要一定設計的版面卻不知如何下手,文本框恰好可以解決這個問題。我們可以用含有文本框的示例引入,此實例使用了描寫大自然的文字和圖片,并且利用橫排和豎排文本框做了裝飾,內部填充主體顏色為天藍和白色,效果使用了圖片填充和圖案填充中的球體填充,讓學生通過實例發現在此版面中除圖文混排外又有靈活的文字版面并可移動可填充。然后提醒學生工具欄的使用及插入文本框的兩種情況并放手讓學生去做,學生可根據自己的情況模仿或加工教師實例進行演練。教師在原有示例上進行轉變,展示本節課的實例讓學生觀察、思考、演練。在操作過程中通過討論學生歸納出問題,最后通過總結可以把在練習過程中學習到的零碎的知識匯集成系統的整塊知識以便今后靈活地運用。
2.3創設適當的教學情境,提高學生創新思維能力
關鍵詞:基于工作過程課程體系、層次學習結構。
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 10-0000-01
How to Improve the Network Technology Application Ability of Computer Major Students
Sui Chunrong
(Xingtai University,Xingtai054000,China)
Abstract:The student’s ability raising are based on the school’s curriculum system and curriculum content and learning method. This paper will tell you how to improve students' network skills insystem construction, course construction and learning methods .
Keywords:The course system based on the working process;Hierarchical structure of learning
近年來,隨著招生規模不斷擴大,學生的基礎差異較大,興趣愛好各異,計算機專業的情況也如此,學校傳統模式的教育正面臨著嚴峻的挑戰。在教學中,既要培養學生掌握一定的基礎知識的能力,又要培養學生掌握一定的計算機操作技能。因此,在計算機技能教學中,采用“重基礎、重能力”的教學方法,讓學生在掌握必要的基礎知識和基本技能的基礎上,提高自身素質,苦學多練,為將來工作打下堅實的基礎。
一、課程體系建設
計算機網絡技術是計算機專業的專業課程,主要培養學生的“建網-管網-用網”的職業能力,讓學生在“建網-管網-用網”工作過程中獲得所需要的知識技能。
針對提高學生的網絡技能的方法,首先針對這三種要求確立相應的課程體系,它的構建是基于工作過程的,也就是與整體化的實際工作過程相聯系。在制定計算機專業的教學計劃時,要求所有學生掌握計算機專業最基礎的課程,如操作系統(Windows XP)、計算機網絡基礎、網頁制作這三門課程,并需要了解學習期間所有計算機專業課程,由于基礎差異或以后要從事的職業方向不同,在對待余下的計算機專業課程的掌握程度上,可分別實施教育。對將從事網站制作的大部分女生和部分男生,要求其掌握Photoshop、Flash、ACCESS、SQL、ASP等軟件的操作技能;對將從事計算機網絡維護的大部分動手能力較強的男生和部分有興趣的女生,要求其掌握計算機發展概況、計算機組網和維護技能;對將來進行網絡搭建的學生來說,要求其掌握交換機和路由器知識,能夠調試交換機和路由器,能對網絡出現的問題進行處理等課程。采用這種方法,將使所有學生在了解計算機的各種課程的基礎上,能有重點地掌握或精通某一方面的課程,為今后的工作打下堅實的基礎。
通過調研,針對網絡工程、網絡開發、網絡藝術設計三個方向的崗位創建具體的學習情境--教學項目。教學項目中注重工學交替及“雙證”課程的融合。
計算機網絡技術專業課程體系是一個動態建立過程。要根據行業制定的課程標準、教學大綱等,并及時進行調整和完善,要保證課程內容體現職業性,必須有行業、企業專家技術人員共同參與課程建設的全過程。尤其是在崗位工作過程(任務)調研與典型工作過程(任務)歸納、行動領域確定、課程內容設置等方面,必須要征求行業、企業專家意見并進行論證,才能確保課程體系和課程內容的針對性與適用性。能夠根據行業調研信息和企業專家的反饋意見,及時進行調整和變化,以適應行業發展和社會需求。
二、課程內容
突出實踐,基于工作過程的崗位實踐能力目標主要指培養“建網-管網-用網”三個模塊的實踐能力。本專業依據工學交替構建模塊化課程體系,與行業、企業深度合作,以實際工作過程制定的工作任務為載體,以職業能力為主線,形成課程標準,重組課程內容。課程內容的設計以層次結構呈現,例如網絡課,它的結構包括:
(一)基礎層次學習
理論上讓學生掌握網絡搭建和維護基本知識,并在實踐中掌握網絡搭建和維護的方法。
1.要理解網絡設計所使用分層模型和分層方法,例如OSI七層模型。
2.網絡基礎知識。這將幫助你了解用于構建網絡的最基本的設備,這包括路由器、集線器、交換機和防火墻等一切設備。
3.TCP/IP網絡協議。這是大多數計算機在網絡上相互通信依據的標準。這將教會你網絡部門提供的基本應用服務,如域名服務(DNS)和動態主機配置協議(DHNP)。
4.簡單網絡管理協議。這是以所有的網絡設備中的最普遍的方式訪問管理數據的最常用的方法。應讓學生掌握常見協議,如:以太網協議,FTP協議,RIP協議,OSPF協議,ICMP協議,SMB/CIFS協議等。就是對路由協議的精確掌握,路由是整個互聯網最基礎的,最重要的,也是最精髓的東西。其他的東西可以認為是基于IP的具體應用和改良,如vpn,mpls等等。
(二)高層次學習
需要掌握常用的鏈路層技術,包括常用局域網技術和廣域網技術,例如以太網的鏈路管理csma/cd,二層尋址,具體的協議封裝,Frame-relay的虛電路的設計思想和二層尋址方法等等。鏈路技術過于繁多,全部掌握是不可能的,只要掌握常用的,對于其他的,讓學生作為了解也就足夠。在技能上讓學生學會交換機和路由器的高級設置。
(三)更高層次學習
學習一下物理層技術,例如信號編碼和調制,其中很多內容和通信技術相關。有了這些基礎,就可以知道在物理介質中信號究竟是怎么傳輸的。另外可以給學生介紹一些IOS的命令,對于IOS,讓學生掌握常用的就可以,其他的可以在工作中查閱手冊。
三、學習的方法
技術是在實踐中鍛煉和積累下來的,要踏實并且勤學苦練,在學習中我們應該讓學生掌握這種學習方法,有目標積極地學習和實踐。
(一)學會歸納
學習知識或者技能的過程,不但需要我們掌握各種相關知識和技能,也能抽象出獨立的思維體系,抽象出來的思維體系不僅適用于網絡技術,也對其它學科學習有一定促進作用。
(二)學會記憶
對于網絡,具體技術很多,但是常用的卻很少。在教學中應該讓學生學會如何去記憶這些網絡技術,能在最短時間內找到這個知識點在什么地方,并回憶起來,能在網絡出現問題時或一些其他環境中能以最快的速度,最高的效率來解決問題,苦學多練才是學習網絡知識的重要方法。
(三)學會記錄
再好的記憶不如落實到紙上,學習也是如此,把具體學習過程記錄下來,為以后的學習工作提供資料。
(四)學會總結
教師在學生解決了問題后,要求學生不斷總結,既要求掌握排除故障的方法,也要求牢記出現問題時的錯誤操作方法,以免在以后的操作中犯同樣的錯誤??偨Y要及時進行,總結之前,學生學到的是很多知識點,通過總結可以讓學生看到的是一個知識面,將多個總結拼在一起,就能得到對于相關知識的整體認識。
(五)學會思考
對于一個知識點,每次思考,對于知識點的理解都會不同,通過不斷的學習和思考,才能把所學內容記憶最深。
(六)學會描述與表達
通過給他人講解與描述,可以鍛煉自己的各種能力,這就是深入的學習方法。講在學習中永遠都是一種好的方法。我們只有真正明白了一個道理,才能講述給別人聽。另外多與同層次或者水平高的同行交流,也會從中學會不少自己欠缺的內容。
(七)學會自學
現在獲取知識的方法很多,但在具體學習中,傳統的紙質教科書依然是學生主要的學習資料,但也可以從網絡上找些相關案例來學習和借鑒,這對學生加深教學內容理解和擴展知識面都有很大的幫助。
通過使用這樣的課程體系,加上我們上述的學習方法,學生的網絡應用及操作技能會有極大的提高。
關鍵詞:中職學校 計算機教學 職業能力
會操作使用計算機是現代社會從業人員必須掌握的基本技能。我們培養的教育對象主要是即將從事小學、幼兒園教育事業的教育工作者,她(他)們掌握計算機的基本技能和運用計算機的能力,會直接影響教育教學工作的成效。目前,廣大中職學生上計算機課興趣很濃,積極性很高,但就如何運用計算機這種現代教學手段來解決小學、幼兒園教育教學工作的實踐能力、動手操作能力還相當欠缺。因此,在全面推進素質教育的今天,結合計算機課堂教學,如何培養中職學生操作使用計算機的能力,從而運用到教育教學實踐,已是迫在眉捷。
一、把握教學現狀,定位培養目標
培養中職學生能力,首先要充分了解當前學生現狀,把握學生的認知水平是計算機教學中學生能力培養的關鍵。目前中職學生的文化素質不高,計算機基礎較差,對計算機的認知程度和掌握水平參差不齊。特別在有些農村鄉鎮中學,計算機教學設施不完備,以致許多學生在初中學習時還沒有接觸計算機。即使有些學校有計算機,但沒有專職教師,課表中雖有計算機課,但形同虛設,偶爾上一些計算機課,也就玩些游戲或簡單打字。與此同時,在有些中職學校所使用的計算機教材理論性、抽象性強,實際操作比較復雜和困難。這使得計算機的教學成為一件比較辛苦的事情,需要付出更多的辛勤努力才能讓學生學有所獲。因此,在中職計算機教學過程中我們應重點加強學生的實踐操作能力,通過教學挖掘每個學生的潛力,使他們在原有知識水平的基礎上都有所提高,采取“重基礎,創條件;重賞識,多實踐;重自學,多創新”的原則。在理論方面,要求學生掌握計算機入門知識點,能理解實踐操作的含義;在實踐方面,要求學生能完成計算機基本操作技能;在應用方面,要求學生能解決學習、生活中遇到的困難。
二、轉換教學模式,規范教學要求
計算機教師在教育教學中必須合理設計教學,在充分理解技能培養目標的前提下,把密切相關的理論和實際操作知識有機地結合起來,制作成非計算機專業課程的教學模塊。對非計算機專業的中職學生計算機教學可以分為以下模塊:
1、對Windows基本操作模塊的運用要求:文件管理單元和Windows的系統管理單元,中職學生必須學會如何建立和管理電子教學檔案,對本地教學資源進行規劃,以方便歸類、查找和使用。熟練掌握文件與文件夾的基本操作、資源管理器的運用、控制面板配置系統的使用,如顯示屬性、鼠標、輸入法設置、用戶管理、添加/刪除程序、網絡連接、網上鄰居、共享文件夾的設置。
2、對Word文字處理軟件模塊的應用要求:中職學生必須學會制作電子教案、用word批改學生作業、試卷的編制、撰寫科研報告、郵件合并發放通知書、文檔的輸出等,能將教學目標、教學重難點及教學流程一體化,方便教學規劃的結果進行歸納總結,使教育教學工作更規范、更高效。熟練掌握文檔的基本操作、圖文表混合排版、文檔高級操作( 文檔合并、郵件合并、超級鏈接,插入腳注、尾注、題注、目錄等);會使用樣式、模板;會在文檔中插入公式、組織結構圖。
3、對Excel電子表格處理軟件模塊的應用要求:中職學生必須學會如何對學生的成績進行有效的管理、用Excel制作圖表,熟練掌握基本操作、數據處理、數據分析。這樣能便于批改學生試卷,并整理、統計課程的考試情況及分析教學情況。
4、對PowerPoint演示文稿軟件模塊的應用要求:中職學生必須學會制作電子演示文稿,將教學素材進行整合,并遵循教學目標對教學內容進行展現。熟練掌握演示文稿的基本操作、演示文稿的修飾、演示文稿對象編輯、演示文稿的放映。
5、對Internet模塊的應用要求:中職學生必須學會建立網絡收藏夾,進行網站資源規劃,以便于歸類、查找和使用。熟練掌握Internet的設置、Internet的信息利用,以及教學資源的搜索、網絡數字資源的存儲、利用Outlook管理教學和收發郵件。
6、對多媒體及常用工具軟件模塊的要求:中職學生必須學會圖像、音頻、視頻的簡單處理及常用工具軟件運用處理。
7、對個人計算機組裝模塊的要求:中職學生必須學會個人計算機配件的選擇及個人計算機組裝。
三、改進教學方法,提高職業能力
中職教育的最大特點就是以職業能力的培養為本位,強調學生職業能力的培養和教育,要把學生培養成技能型人才、技術型人才、技藝型人才。因此,中職學生職業能力的培養應成為中職教育的重中之重。
1、創設問題模塊,培養自主能力。創設問題情境就是按照教學內容與教學要求,結合學生認知發展水平和已有的知識經驗,將學習內容設計成若干與學生生活接近、具有一定趣味性和挑戰性的問題模塊,使學生產生身臨其境的感覺,激發其有目的地去探索,從而掌握知識、發展智力。如在講POWERPOINT演示文稿添播放效果時,演示幾張圣誕節幻燈片讓學生觀賞(第一張為“圣誕快樂”藝術字,第二張為圣誕老人坐著駕騎飛入,張三張為顯示一棵圣誕樹),接著讓學生帶著任務(①如何設置幻燈片中圖片、藝術字的自定義動畫效果?②如何設置幻燈片切換效果?③如何設置幻燈片動作按鈕或動作設置超鏈接到任意一張幻燈片的播放?)去看書,然后通過教師引導,學生分析、演示操作過程,小結知識點。這樣學生通過自主學習不但了解了知識點,而且培養了學生分析問題、歸納小結的自主學習能力。
2、模擬生活實際,培養操作能力。學習計算機其目的是為了解決實際生活中遇到的問題,因此在計算機教學中我們應將生活實例引進課堂,增強教學的針對性、實效性和趣味性。如在講免費申請、收發電子郵件時,引入在現實生活中如何到郵局申請郵箱、如何把信寫好后郵寄出去、如何取出信件等一系列程序,從而使枯燥無味的課堂教學變得生動起來,難理解的知識點變得水到渠成了。教師及時引導學生歸納總結,這樣不但大大提高了教學質量,更重要的是培養了學生的實踐操作能力和分析、總結問題的能力。
3、發揚教學民主,培養創新能力。在計算機教學中實施教學民主就是讓每個學生都成為課堂上的學習主人,讓教學成為師生之間真正的對話,讓學生在課堂中和諧輕松地探討。如在進行圖文混排的上機實踐時,首先分六小組,每組八人進行。實踐指導主題為“慶元旦電子報”,用A3的紙張分兩欄,素材可以到網上查找或到自己的電子檔案文件夾中查找,知識點必須要用到圖片、剪貼畫、藝術字、圖形、文本框等,并且要求創新設計要達到50%。這樣教師不但可以針對學生差異因材施教,幫助后進生快速提高,也便于提高學生的實踐能力,加深學生對課堂知識的理解,培養學生的創新能力和協作能力。
四、以考核促教學,提高職業能力
當前,中職計算機考核常采用以命題考核方式,有的為了達到高及格率,命題常為學生及格而命題,因而出現學生打字速度雖然相當快,但不會使用打印機、復印機、傳真機,而不能勝任打字員的工作。因此在中職計算機教學中,我們必須以“就業為導向”,改革考核方法。
1、模塊化考核法。教師在教學中以培養學生崗位能力為目標,實行模塊考核制度,提出考核目標要求,學生帶著考核目標來學習計算機知識、技能。如在個人計算機組裝模塊教學過程時,要求中職學生自己組裝一臺計算機來作為考核內容。從如何合理選擇計算機系統配件、如何組裝一臺計算機并進行必要的測試、如何安裝操作系統和常用的應用軟件等來安排教學內容,從而進一步激發學生學習的積極性和創造性,培養計算機組裝調試工作技能人才。
2、課外活動競賽考核法。中職學生社會適應能力的培養,不僅體現在課堂教學活動中,更多地體現在課程教育之外。教師應通過各種各樣的活動引導教育學生,推動學生對計算機知識的學習,做好活動育人工作。開展豐富多彩的第二課堂活動,如計算機基礎知識、計算機組裝、電子報、EXCEL班級管理、多媒體制作等技能競賽,展示學生素質,培養學生的適應能力。
3、因人而異考核法。在計算機課程的教學中,不能只有共性的、統一的東西,要針對不同學生的實際情況,因人制定考核目標,為學生指明努力的方向。可當堂考核驗收,指出學生存在的問題與缺陷,讓學生通過努力完成階段性的目標,并能根據自己的興趣愛好和特長,結合職業資格證書,選擇一至二項崗位能力進行發展,從達到培養自主能力的目的。
4、小組協作考核法。在計算機教學過程中,師生可共同設計課題,開放考題,規定完成的期限,完成后寫總結匯報材料,記入考核檔案。可引入考核競爭機制,激發學生的好勝心,讓學生主動學習、探索、研究。如設計電子報,各小組接到任務后,根據成員自身特長,各自負責整理報刊資料,設計報刊界面、圖形圖像加工處理等,充分挖掘學生潛力,增強學生的參與意識,培養小組團結協作精神。
計算機是一門實踐性、操作性、應用性相當強的學科。在中職計算機教學中,教師要充分了解當前學生的現狀,把握學生的認知水平,在教學實踐中不斷探索、不斷總結,改正教學法,強化技能訓練,提高中職學生的職業能力,努力為社會培養出更多更好的專業化崗位人才。
參考文獻
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關鍵詞:高職教育;創新教育;計算機教學;創造欲;創新能力
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2012)33-7965-02
創新精神具體指的是人類的創新欲望以及創造力發展的動力以及體現。而創造能力是所有人類都普遍具有的才能以及潛能中重要的一個。無論是在從古至今的歷史變遷中,還是在從今以后的社會的綜合性發展中來講,創新精神都是人類相當重要的課程之一。特別是在當今知識和科技相結合并且快速發展的今天,計算機方面的人才就更加的需要擁有創新精神,擁有創新的意識以及經驗。
當今世界,各個領域都面臨這科技飛速發展的巨大沖擊,各個領域也同樣在這個沖擊中被帶向另一個更加高層次的領域,日益成熟的多媒體技術、網絡信息和安全技術以及電子科技技術等等構成了現在我們所看到的完全嶄新的科技群體。所以21世紀的人才不僅僅需要具備豐富淵博的書面知識,更加需要的是獨立、自主并且富有時代意義的創新意識和能力。因此,作為教師的我們更應該去思索、探討如何在教育學生獲取知識的同時培育出他們的自主能力和創新精神,好以此來適應新世紀的素質教育以及實際的工作中的要求。
1 優化、改善課堂上理論知識的教學方法
教學,既是完美的結合了教與學的中心思想。“教”是一種被賦予了特殊意義的區別于一般性質的非常規性活動。它的主要目的在于讓學生在這個過程中學會知識,另一方面即是讓學生在這個過程中能夠使得自身的能力得到提升;而“學”,這是指的學習,其指的是一種高級的思維模式,是一個主動認知、主動探索的過程。學習的這種思維模式是任何人或者事情都無法替代的,其旨在是讓學生學會并且應用那種主動的思維模式,讓學生學會自我主動的對知識進行探索。從教學的嚴格意義上來講,“學”才是整個教學模式中的主導部分。
對于傳統的課堂來講,由教導老師來教授教學的內容,這樣的教學模式在現在看來,過于單一,在調動學生的積極性以及主觀學習意識上有著很大的缺陷,這樣教導出來的學生都普遍存在分高,但是實際應用能力低的情況。
為了能夠改變這樣的教學模式,我們應該著力于突出學生在學習中的主導地位的方面。筆者認為可以通過開展一些專題性強的討論以及合理的增加學生的自我學習的內容這兩種方法來創新老板的教學模式。通過討論以及增加自學時間,可以極大程度的調動學生的自主學習激情、提高課堂教學的綜合效果、培養學生的自我學習態度和學習能力、創新能力以及創新思維等許多方面起到相當明顯的作用??偠灾n堂教學應該廣泛的吸納一些符合素質教育要求以及可以用來激發學生學習主動性的好辦法進入其中,以此來實現整體的教育模式由應試教育轉變素質教育的最終結果。
2 激發、引導學生的創新思維
胡思亂想并不等于是創新,而真正具有自主意思的講解,是建立在前任大量的好壞參半的知識中的,任何一門學科、知識,都是通過不斷地修改以完善起來的,而創新的過程的本質,即是對知識的量的積累和質的升華。
對于計算機這門課程來講,其具有極為豐富的實踐性、極大的自由空間以及極為復雜的設計性。作為老師應該在教學方面進行大膽的設計,重點發在激發學生的自主意識以及創新思維上,再從此來培養學生的獨立創新的能力。搞發明創造對大部分學生而言,并不意味著勇于創新,對他們而言的創新指的是敢于獨自獨立的開辟新的道路。所以,老師們應該鼓勵學生們在學習中發現新事物,鼓勵他們創造具有新意的思想。在平常的教學實踐中,教師的教學重點應該建立在培養、發現學生的創新思維的基礎上。比如在PPT的教學中,教師同樣可以利用VB控件,使得兩者交互設計,是PPT的教學富有動態效果。
只有將課堂內外串聯在一起,在可以從根本上增加學生的學習興趣以及提升學生的自我創新能力。
3 合理應用計算機網絡教學培養學生創新自主能力
學生的組織以及教師在整個教學過程中的控制在利用計算機互聯網絡進行教學的實踐中具有非同一般的重要意義。學生要在自覺自愿的情況下被老師所組織,同時要注重學生個體的個性化以及整個群體的合作能力、互補能力三方面的統一。由于在計算機互聯教學中,學生們很容易沉迷在非教學內容的網頁沖浪中。于是,教師對學生的引導以及所提供的教學服務顯得尤為的重要。
在整個過程的控制方面,首先要充分的發揮學生的個性實力,其次還要強調學生小組中的合作關系,而這種控制的原則之一就是要合理的協調這兩者間的相連關系。同時,在整個的研究過程中,其方法、過程的總結也是主要的目的。在連貫的創作過程中,教師只需要根據學生的具體需求、具體疑惑來進行思想指導和疑惑解答。而真正實施過程的每一位學生必須根據自己的優點以及自己擅長的方面來對自己的方案進行規劃以及實行。在整個的研究過程中,應該給予他們足夠的自利,但同時老師可以在學生的主動邀請下協助完成。對于學生的自主思考的產物應該給予高度的認可以及幫助其實踐自己的思考,再協助找出其中所存在的不足,讓學生可以在自主創新之后,有一個明確的優點以及缺陷的認知,并作出相應的改正。
4 以提高學生的創新以及就業能力為基礎,優化以及改善教學實踐環節
對于每一所高職院校來講,其主要的辦學目標就是提高學生對待問題的分析能力以及對知識的合理運用,并且以此來突出高職院校的主要教學特色,從而可以進一步的發揮出高職院校的固有優勢。
為此,教學環節中必須要加強實踐環境方面的設計、實踐能力方面的培養,以及對于實訓平臺和實驗室的建設。把大口徑的學科作為基礎的教學內容,讓更多的學生可以切身實際的參加到研究以及實踐活動之中去,并且對教學內容進行更加整體化的設計、切實落實性教學環節中的每一個重要點。筆者認為,在高職院校的教學環節中,實踐部分應該在整個教學內容中占據強有力的地位,并且其實踐環節的設計必須要根據學生的自我學習能力以及已經掌握的轉移技能和基本技能的多少來決定。更值得注意的是,隨著21實際科技的發展以及經濟社會的發展對于高職院校的學生的整體知識結構以及能力水平高低的要求的變化,其培養的模式不應該再如傳統的教學模式一般一成不變。在教學環節的每一個細節中,都要根據社會的實際要求來進行完善、調節,努力地將高職院校學生學習的知識和學生畢業后所面臨的就業環境相結合。
計算機學科同樣是一門對于教學實踐有著很強要求的學科,對于高職院校來講,其培養的目標應該是復合型高應用性的對口人才,所以,對于高職院校的教育模式來講,其必須要有別與其他普通高等學院的教學模式,應該主要建立在專業能力的實踐以及創新能力的實踐方面。對于計算機教學這一方面來講,單純的教授文本知識已經不能滿足現代社會以及科技的需求,必須要將實踐結合在日常的教學中,是學生掌握極強的動手動腦能力,逐步提升自己的相對應專業(計算機)技能。
5 勇于探索學生的學習興趣,與此同時培養出學生的自主創新的精神和意識
5.1 教師在教學任務中可以采取人物驅動的教學方式
在每一堂課開始的時候就告知學生這一節課的主要教學任務以及重點,使得學生能夠以完成這些布置下來的任務、重點為學習的動力來源。并且在驅動學習的過程中使得學生打到自主創新學習以及掌握只是的最終目的。
5.2教師可以在教學中有意識的推行競賽爭優的教學模式
根據學生內心本質處的爭強好勝的心態,教師可以安排其教學內容的掌握程度以及熟悉程度成為學生之間一場獨特的競爭、比賽。利用學生彼此間不愿意認輸的心態,以此成為他們自主學習、創新學習的根本動力,比如組織一場打字比賽,鍛煉他們的文本錄入速度,使得學生在彼此的競爭中不斷地提升自己,超越自己。
6 結束語
當然,要從根本上提升學生的綜合素質以及能力,或者說是從根本上實現素質教育教學的被接受、被學習的愿望,其關鍵還是在于教師們的整體素質的提升。這就要求了每一位教師必須擁有敢于創新、能夠創新的能力,以及自身的高業務素質的本質。所以,對教師而言,其更應該加強自身的知識儲備程度,并且對儲備的知識進行積極而又全面的更新。教師們應該時時刻刻的牢記著“施舍以羊毛,自己有一群羊”的基本道理,在教師的日常教學的同時還必須堅持不懈的進行教育學、教育史以及心理學的學習,同時對已經掌握的專業知識或基礎知識進行經常性的鞏固和再“學習”。對于教師而言,其還要積極的參與到各種各樣的教研活動和教育講座中,加強每一門學科之間的相互交流與知識的溝通,長期不斷地更新以及拓展延寬自己說掌握的知識領域。最為重要的就是要培養自身嚴謹的教學作風、規范而又不失新穎的教學內容,同時要以身作則,以自身的“學而不厭”,“誨人不倦”的精神來教育學生,以自身所具有的對于教育事業高度的投身狀態以及責任度去影響學生的日常教學內容的學習以及拓展,只有從這方方面面的把握,以及從一些教學中的點點滴滴的積累,才能保證教學目標、學院目標、教師目標的實現,從而使得學生的綜合素質的到一個大的提升。
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根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》、《教育部關于進一步深化本科教學改革 全面提高教學質量的若干意見》(教高〔2007〕2號)的精神,為進一步推動高校面向21世紀的計算機教學的知識體系、課程體系、教學內容和教學方法的改革,切實提高計算機教學質量,展示計算機的教學成果;引導大學生踴躍參加課外科技活動,激發學生學習計算機知識和技能的興趣和潛能,提高其運用信息技術解決實際問題的綜合能力,為培養德智體美全面發展、具有團隊合作意識、創新精神及與專業相結合的實踐能力的復合型、應用型的服務,教育部高等學校文科計算機基礎教學指導委員會與教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會主辦2011年(第4屆)中國大學生(文科)計算機設計大賽(以下簡稱“大賽”)。大賽是面向全國高校文科(包括哲學、經濟學、法學、教育學、文學、歷史學、管理學、藝術)、師范類,以及理工類與設計相關專業的大學生的群眾性科技活動。
大賽賽事醞釀開始于2007年9月。由于得到教育部高校相關教指委的大力支持,參賽學校領導的高度重視、精心組織、積極參與,加之中國人民大學、北京大學、華中師范大學、東北師范大學等院校的一大批專家的忘我投入,以及中國鐵道出版社等單位的通力協作,使得2008年(首屆)、2009年(第2屆)、2010年(第3屆)三次大賽得以成功舉辦,參賽隊由文科院校代表隊擴大到了文科、師范類、理工類等院校。
大賽為大學生提供了創新展示、實踐能力的訓練機會,為優秀人才脫穎而出創造條件。大賽適應高校課程教學改革實踐與人才培養模式探索的需求,提高了學生智力與非智力素質,創作主題與就業需要掛鉤。
在大賽組織過程中,許多教師做出了重要貢獻,提供很有價值的競賽征題,有些在各參賽學校的賽前培訓輔導工作中付出了艱辛的創造性勞動。根據高校廣大師生的要求,大賽組委會在總結2008―2010年三次大賽經驗的基礎上,決定在2011年繼續舉辦大賽,分設學習平臺設計類、非專業媒體設計類、專業媒體與電子音樂創作類3個決賽現場,在西安分別由西安電子科技大學、西北大學與陜西師范大學承辦決賽。
為此,大賽組委會主編、中國鐵道出版社出版了《中國大學生(文科)計算機設計大賽2011年參賽指南》,包括大賽通知、大賽章程、大賽組委會、命題原則與要求等、參賽事項、獎項設置與作品評比、獲獎概況(2008―2010年三屆獲獎名單以及有代表性、有特色2010年獲獎作品,且按競賽題目加以分類),以作為創作2011年參賽作品時的參考,希望可以規范參賽作品、提高大賽作品質量,并對多媒體教學起到積極的作用。
關鍵詞:計算教學;計算意識;計算能力
新課標對計算教學提出了新的要求,對計算教學的價值觀進行了重新定位,計算教學不再是單純為了計算而計算,而是更加重視數的概念教學,重視口算,加強估算,強化演算,提倡算法多樣化;不僅要求計算準確、迅速,更注重計算方法的合理、簡便和靈活。并且要求把計算教學和生活實際、情感態度結合起來,要求學生的計算學習活動要從單純的依賴模仿和記憶,轉化成一個生動、主動和富有創造性的過程,讓學生學習生活中的數學。因此為適應新的需要,要求我們處在第一線的教師必須解放思想,轉變觀念,從舊的教學理念和手段轉變到適應新課程標準的要求上來,從實際出發,具體問題具體分析,因材施教,全面探討如何在課堂教學中強化計算意識,提高計算能力。
一、探究學生在計算過程中存在的問題和錯誤
想提高計算能力,首先要弄清學生在計算教學中存在的問題是多方面的,原因也是深層次的。主要存在的問題有:(1)算理不清或隨意套用計算法則,欠缺細心和耐心,是計算意識不敏銳,知識學習不到位的表現,比如:5.9+1= 6;3=1等;(2)讀題不認真,計算時抄錯或看錯數字以至計算錯誤,但數感不強,未能及時發現問題。(3)傳統的計算教學導致學生喜歡模仿,總是循規蹈矩按一般的方法去埋頭苦算,不愿去分析每一個計算的情境,當中可能存在更簡單、快捷和巧妙的方法,計算意識過于遲鈍,計算能力難以得到突破!比如:六年級學生在剛學習計算圓柱的體積進碰到53.5i=?,部分學生一遇到立即就用豎式計算,我等2分鐘后再提示同學們,其實我們用加法就可以搞掂:50i+3i+0.5i=157+9.42 +1.57,只要一個簡單的加法豎式就可以完成,相比豎立要快好多倍,同學們都贊嘆不已。
二、掌握算理是培養良好的計算意識和能力的的前提和關鍵
讓學生掌握和牢記算理是糾正學生計算錯誤的前提和關鍵,每一種運算都有其對應的算理,掌握這些算理是培養學生計算能力的前提,在教學中,重視講清算理,明白計算法則,就能使學生不僅知道計算方法,而且還知道駕馭方法的算理。
例如:在講解五年級的小數除法時,經常有部分中下生容量忘記被除數的小數點的移動或移的位數不正確。如何解決呢?我突然靈機一動,決定打個比方:把它比喻為“除數相當于牽牛的人,而被除數就是一頭牛,人(除數)走幾步,牛(被除數)也要走幾步,只能跟著除數的改變走”,并讓學生想起一個成語“亦步亦趨”,掌握算理是要把小數除法轉化成整數除法,除數的小數點向右移動幾位,被除數的小數點也要向右移動幾位,被除數移動多少位是由除數來決定,這樣學生就容易而又深刻記住了定律的應用。
三、培養學生快速、準確無誤的口算能力
口算能力強,才能加快筆算速度,提高計算的正確率??谒愕乃俣群蜏蚀_性直接影響筆算,學生快速準確的口算能力是一個逐步發展的過程,這要求教師要根據不同的年級,結合相應的教學內容設計有效的練習,要有針對性,由易到難,逐步提高。這樣有利于提高判斷能力、訓練反應速度,在不同場合下培養學生們敏銳的計算意識,逐步提高他們的計算能力。
例如在三年級除法豎式計算前要求學生對一位數除二位數必須能準確無誤地口算出來,如:等要一口能說出商幾余數是幾;又比如在小數口算中:1.25=?,引導學生思考125=100,去掉二位小數就是1??谒隳芰Φ呐囵B,重在平時,貴在堅持,并且無論是小數目還是具有某些特征的數組成的算式,要求學生凡能用口算或部分能用口算的盡量用口算解決,我要求學生哪怕是跟媽媽去市場買菜幫媽媽算價錢時也要嘗試用口算去解決,利用一切機會培養他們的計算意識和能力。
四、培養準確的估算能力,發展數感
估算在日常生活、學習中應用廣泛,和精算相比,它能更簡潔、迅速地解決實際生活中的問題,對發展學生的數感也很有意義。例如在學習面積的知識時,讓學生人人都能說一說,用手比畫一下各個面積單位的大小,在他們的大腦中形成基本的輪廓,然后嘗試舉例說生活中實際面積情境:
“我家住的房間面積有多大?”答:約30平方米或10多平方米。
“教室面積有多大?” 答:約50平方米。
估算意識和習慣的培養,不能一蹴而就,需要教師持之以恒經常給學生創設估算情境和提供估算機會,并在估算的過程中適時引導學生進行評價反思,讓學生體驗估算的重要性,增強估算的意識,養成在學習和生活中自覺估算的習慣。
五、精心設計有效的課堂,有效培養學生敏銳的計算意識和能力
一、計算教學的現狀
我們分析一份1-6年級期末數學成績匯總統計表,總體看存在隨著年級的增高,學生數學成績在不斷下滑的現象。
再從試卷分析表中“計算”一項得分率來看,一、二年級在95%左右,三、四年級降至80%左右,五、六年級又下降至70%左右。隨著年級的增高,學生的計算能力也在不斷地下降。
難怪教師埋怨:“學生的計算能力太差了,連簡單的運算都過不了關,甚至數學基礎好的學生運算結果也常出差錯?!?/p>
我們的計算教學真的出了問題?
二、重新建構新的計算觀,有效提高計算能力
1.培養學生良好的計算習慣
“習慣決定孩子的命運?!绷己玫挠嬎懔晳T,直接影響學生計算能力的形成和提高。分析學生的試卷,就會發現分數高的學生往往具有良好的學習習慣,他們卷面整潔,計算基本不失分;而分數低的學生大多卷面不整潔,計算失分多。大量事實說明,缺乏認真的學習態度和學習習慣,是學生計算上造成錯誤的重要原因之一。因此,教師要嚴格要求學生,養成良好的計算習慣。可一個學校有數十個(甚至幾十個)數學教師(如再遇上不負責任的教師),每個人對學生的習慣要求不盡相同,使得大多數學生很難養成良好的學習習慣。學校應有一整套系統的要求,1-6年級統一要求,系統訓練,并將學生學習習慣的好壞納入到教師的考核當中。
2.注意知識間聯系,構建完整的體系
“冰凍三尺,非一日之寒?!币胩岣邔W生的計算能力,絕不是一朝一夕的事情,必須從小抓起,必須從一年級開始,狠抓學生的計算。目前計算教學有一個誤區,教師在教學本年級計算時,當用到舊知時,才發現學生計算有問題,想補時怎么也補不上去,這時教師就有怨言,高年級的怪中年級沒教好,中年級的怪低年級的沒教好,低年級的只有怪幼兒園或者家長沒養好。實際上,學生在學原來計算時,并不是那么差,而是因為教師沒有及時的復習,時間太長學生已經遺忘了。德國心理學家艾賓浩斯的遺忘規律想必大家都清楚。實際上,從低年級到高年級,計算教學是呈螺旋式上升的。在學習新知時,必須為學生提前掃除障礙。如,五年級的小數乘除法,在學習之前,要將整數乘除法的知識提前復習鞏固好,試想如果整數乘除法計算都有問題,小數乘除法還怎么學?
3.靈活運用教學策略,培養學生計算興趣
“興趣是最好的老師。”興趣是學習的內動力,是學習的基礎。在計算教學中,首先要激發學生的計算興趣,讓學生樂于學,樂于做,從而達到算得準、算得快的目的。
(1)實效性
計算教學要反映學生的真實情況,每次的計算練習,教師要親自參與,同桌的學生練習不同的題目,杜絕學生弄虛作假,這樣的輔導才是有效的。
(2)差異性
學生的認知水平和計算的能力各不相同,學優生可能多次沒有錯,學困生也許次次犯錯(同一個問題能多次出錯),教師在對待學困生的問題上要做到“三不三多”(不言棄、不放棄、不拋棄;多一些談心、多一份真心、多一點耐心)。讓學生感到老師真的在幫助他,從而樹立起學好計算的信心。對學困生的目標定位是“不求優秀,但求進步”,學困生的計算能力有了提高,整體的計算能力還會差嗎?
(3)趣味性
計算的練習枯燥無味,練習形式應多種多樣,不要單純為了計算而計算,而要把它和目前新課標所倡導的生活實際、情感態度等結合起來,如:“我來找茬子”(典型錯題讓學生找錯)“我當小老師”(幫同桌改題)“算24點”(課堂、課后、學校、家庭)。
(4)激勵性
對于進步較快的學生,教師要及時給予鼓勵,可定期對學生進行考核,評出“口算之星”“估算大王”“速算能手”,還可舉辦“二十四點計算競賽”,對優勝者頒獎。
高性能計算集群逐漸替代專用、昂貴的超級計算機對大規模并行應用構建原型、調試和運行。
基于PCs或工作站的高性能計算快速部署及其可靠性和可管理性研究,對高性能計算集群在科學研究和工程計算等領域的應用,促進高性能計算技術的應用方面具有深遠的意義。
本文以OSCAR集群為實例,部署一個五結點的集群環境并運行簡單的并行測試例子。
關鍵詞:高性能計算;集群;OSCAR;MPI;并行計算
中圖分類號:TP312文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)14-20971-03
1 引言
自20世紀90年代早期以來,昂貴而特制的并行超級計算機逐漸向由單個或多個處理器的PCs或工作站[1]組成的價廉、通用、松耦合的系統轉換,而促成該轉換的主要驅動力是高性能工作站和網絡部件的快速商品化。這些技術的發展使網絡化計算機(PCs或工作站)成為并行處理的理想工具,從而導致了普通商品化超級計算機的出現。
自1994年美國航空航天局(NASA)的Goddard航天中心采用16個66MHz 處理器的PCs和10Mbit/s 以太網組成了第一個計算機集群系統(Beowulf Cluster)[2]以來,隨著計算機制造技術的飛速發展,硬件設備逐步實現商品化和標準化,PC機的性能越來越高而價格越來越低;同時開源的Linux操作系統內核及集群工具套件(Cluster Toolkit)也日趨成熟穩定,高性能計算集群逐漸發展起來,成為主流的高性能計算平臺,在2007年11月Top500的分析報告中,采用集群架構的超級計算機系統已占81.2%[3]。
使用高性能計算集群對并行應用構建原型、調試、運行逐漸替代使用專用,特別是昂貴的并行計算平臺。一些集群軟件工具套件已經具有很多的整合性、可管理性、易配置,例如OSCAR[4, 6]等工具套件。研究基于PCs或工作站的高性能計算集群快速部署及其可管理性和可靠性研究,對高性能計算集群在科學研究和工程計算等領域的應用,促進高性能計算技術的應用方面具有深遠的意義。
2 集群系統架構
高性能計算集群是一種并行處理系統,由多個連接在一起的獨立計算機組成,像一個單獨集成的計算資源一樣協同工作[5],用來解決具有重大挑戰的問題。集群是全體計算機(結點)的集合,這些計算機由高性能網絡或局域網物理互連。一般情況下,每個計算機結點是一臺PC機、工作站或SMP服務器。重要的是,所有集群結點能一起協同工作,如同一個單一集成的計算資源提供服務。集群概念帶來了許多好處,其中重要的是能用性、可用性、可擴展性和性能價格比。
從硬件架構看,集群結點可以是PCs、工作站、SMP服務器,甚至子集群。但集群各結點在保持本身計算機系統完備性的同時,能夠相互協作,形成單一、集成的計算資源。典型集群系統包括下列結構組件[5],如圖1所示。
多個高性能計算機(PCs、工作站或SMP);
分層或微內核結構的操作系統;
高性能互連網絡;
網絡接口卡;
快速通信協議與服務;
含單一系統映像(SSI)、高可用性(HA)工具和資源管理與調度的集群中間件;
諸如消息傳遞接口(MPI)[8]等并行編程環境與工具;
串行、并行或分布式等應用。
3 集群系統構建
2001年,Open Cluster Group開源集群應用資源(Open Source Cluster Application Resources,OSCAR)。該集群工具套件具有以下特點:統一框架中安裝、配置和管理集群;基于向導(Wizard)的集群組件安裝;統一的結點映像。OSCAR集群工具套件提供了構建和運行一個高性能計算集群所需要的工具。在安裝OSCAR的同時也默認安裝了并行編程環境MPI、PVM及作業調度系統PBS等軟件包。其中系統安裝套件 (SIS),集群控制工具套件(C3),環境切換器(switcher)和OSCAR向導用于集群系統的安裝和配置。SIS是一個基于映像的安裝包,可通過使用SIS來引導節點的安裝:內核引導,磁盤分區,和操作系統的安裝等。C3方便并行命令的執行,使用戶輸入的命令可同時在所有的節點上運行。用戶可以用環境切換器來定制環境變量。OSCAR向導提供了一個圖形化界面來幫助用戶完成集群系統的安裝和配置。
本研究課題以5臺PCs結點,100Mbit/s以太網互連網絡搭建一個OSCAR集群環境。
(1)硬件環境
管理結點:一臺Intel Pentium3 2.0GHz處理器,256MB內存,20GB硬盤存儲。
計算節點:四臺Intel Pentium3 2.0GHz處理器,256MB內存,20GB硬盤存儲。
互連網絡:100Mbit/s 以太網交換機。
(2)軟件環境
操作系統:Red Hat Enterprise Linux 4。
OSCAR版本:5.0,已集成以下軟件工具包:
Open MPI 1.1.1:并行編程環境;
Maui 3.2.6p14 + Torque 2.0.0p8:作業調度系統;
SGE 6.0u8:作業調度系統:
LAM/MPI 7.1.2:并行編程環境;
MPICH 1.2.7:并行編程環境;
Ganglia 3.0.3:集群狀態監控系統;
SC3:擴展的C3集群管理工具;
Netbootmgr:管理結點PXE啟動;
sync_files 2.4:控制異構集群中用戶的數據庫;
packman 2.8:包抽象管理器;
systeminstaller-oscar 2.3.1:應用packman創建映像image;
Systemconfigurator 2.2.7-12ef:安裝配置框架。
OSCAR安裝向導[7]提供了一個圖形化界面來幫助用戶完成集群系統的安裝和配置。如圖2所示。該向導將引導用戶方便快捷地進行集群的安裝和配置,用只需要按步驟點擊向導按鈕,每一個步驟都會有按鈕,點擊顯示該步驟的目的。
按照此向導逐步執行,最后配置結點從網絡啟動,等待所有的結點從網絡啟動并成功加載映像重啟之后,安裝向導執行完畢,OSCAR集群系統的安裝完成。
4 簡單并行例子
執行下面一段并行C語言程序hello world,測試OSCAR集群環境。該程序打印參與運算的結點主機名及進程ID,存儲為hello.c,運用mpi命令進行編譯、運行:
#mpicc Co hello hello.c
#mpirun Cnp 4 hello
Hello World! Process 1 of 4 on oscarnode1
Hello World! Process 3 of 4 on oscarnode2
Hello World! Process 2 of 4 on oscarnode3
Hello World! Process 0 of 4 on oscarnode4
#include "mpi.h"
#include
#include
int main(int argc,char *argv[])
{int myid, numprocs;
int namelen;
char processor_name[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];
MPI_Init(&argc,&argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numprocs);
MPI_Get_processor_name(processor_name,&namelen);
fprintf(stderr,"Hello World! Process %d of %d on %s\n",
myid, numprocs, processor_name);
MPI_Finalize();
}
5 結論
本文在研究高性能計算集群的發展技術及體系結構的基礎上,以OSCAR集群為實例,快速部署一個五結點的集群環境并運行簡單的并行測試例子。高性能計算集群將逐漸替代專用、特別是昂貴的超級計算機對大規模并行應用構建原型、調試和運行?;赑Cs或工作站的高性能計算快速部署及其可靠性和可管理性研究,對高性能計算集群在科學研究和工程計算等領域的應用,促進高性能計算技術的應用方面具有深遠的意義。接下來的工作將集中在集群環境的可靠性及可管理性研究,是高性能計算集群更好地為科學、工程計算服務。
參考文獻:
[1] Thomas E. Anderson, David E.Culler, David A. Patterson et al., "A Case for NOW (Networks of Workstations),"IEEE Micro, February 1995,pp.54-64.
[2] Beowulf Project, /.
[3] TOP500 Report,available from/.
[4] OSCAR Project, /.
[5] 鄭緯民,等,譯.[美]Rajkumar Buyya,編.高性能集群計算:結構與系統(第1卷),電子工業出版社,2001.
[6] Timothy G. Mattson,"High Performance Computing at Intel: The OSCAR software solution stack for cluster computing", IEEE Proceedings of the 1st International Symposium on Cluster Computing and the Grid (CCGRID’01).
[7] OSCAR Administrator’s Guide, /.