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關鍵詞:實踐教學;計算機工程;硬件課程教材設計;嵌入式系統
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913 (2007) 24-0029-03
1引言
2005年底,我國高校有771個“計算機科學與技術”專業點,44萬多在校生。根據各校的辦學理念和培養目標,本專業又可分為五個專業方向:計算機科學、計算機工程、軟件工程、信息系統和信息技術。各個方向的課程設置及教學要求均有所側重,對于傳統的工科院校中的計算機應用技術專業而言,其方向介于計算機科學(CS)和計算機工程(CE)之間,且更偏向于計算機工程。計算機工程方向是計算機科學與電子工程的交叉學科,電類基礎課程較多,大多數院校均開設電路與系統、電工電子學等相關課程。此外,計算機硬件系列課程包括數字邏輯、計算機組成原理和計算機系統結構三門核心課程。
從根本上講,計算機學科是一門技術學科,工程技術的含義遠大于科學的涵義,因而本專業具有實踐性非常強的特點,強調實踐教學體系。許多優秀的計算機專業學生(例如比爾?蓋茨)的成長歷程也說明了計算機實踐能力培養的重要性,因此新世紀的計算機教育不僅要重視扎實的專業基礎理論學習,更要強調硬件開發、軟件設計的能力培養。
2中外計算機專業硬件課程實踐教學對比
為探索工科院校計算機專業硬件系列課程實踐教學改革的方向及實施方法,本文分析了美國斯坦福大學、馬里蘭大學計算機工程專業的課程設置及實踐課程規劃,將其與哈爾濱工程大學計算機科學與技術專業的本科生培養計劃進行比較,詳細結果如表1所示。表2列出了這幾所典型大學計算機專業硬件相關課程實踐學時與理論學時的分配情況。
表1 幾所典型大學計算機工程專業硬件相關課程
表2 幾所大學計算機工程專業硬件相關課程實踐學時分析
通過表1和表2的結果可以看出,我們目前的課程設置情況是合理的,與國際領先大學的計算機工程專業課程設置相符。對于計算機工程專業普遍開設的三門硬件系列課程數字邏輯、計算機組成原理和計算機系統結構均開設了相應的課內實驗或課程設計,對理論課所傳授內容的補充和深化,不但增強學生對課程的理解,同時加強了學生的工程實踐意識,培養學生從事計算機工程相關工作的能力。本專業學生需要學習數字系統和計算機系統的相關知識以及軟件設計方面的知識,前者包括數字邏輯設計、計算機組織、計算機體系結構及對程序設計的支持,后者包括操作系統、編譯器以及程序設計語言的組織等理論。
然而,進一步分析比較各高校的實驗與課程設計的內容可以發現,我們目前的實驗內容設置和課程設計項目設計還比較陳舊,沒有及時根據業界技術的發展進步進行調整,因而未能給理論課提供有力的支撐。綜上所述,我們認為我國高等學校計算機專業硬件系列課程實踐教學內容改革的要求是迫切的,需要根據工業界的技術發展進行實驗內容調整,實驗平臺更新和課程設計項目的重新設計,而設計出符合這一要求的計算機專業硬件課程實踐教材成為這一改革的首要任務。
3硬件課程實踐教材的設計
實驗課教材的設計應從科學技術人員基本技能訓練的總體要求出發,統一安排實驗教學,不能過分強調某一門課程的實驗教學,而要強調綜合能力的培養。實驗課涉及到四種主要能力(觀察能力、思維能力、操作能力、表達能力)的發展必須要協調,其中任何一種能力都不可能單獨地得到發展。教學實驗不僅要讓學生學會本專業必要的基本實驗方法,掌握基本實驗儀器設備的操作技術,還要讓他們學會正確分析實驗結果、處理數據,要加強培養正確的科學態度和嚴密的邏輯思維能力。不但讓學生懂得“應該怎么做”,而且要懂得“為什么要這么做”,更要創造性地思索“還能做什么”。
3.1開放式實驗對教材的要求
開放式實驗教學方法要求給學生獨立思考與動手的充分自由。一般的實驗教材,重點在介紹一個個實驗上,是教師想出的實驗讓學生去實現,并且對于實驗線路、實驗方法、實驗儀器都做了細致的規定,有的講義還把實驗步驟寫得非常細,這樣學生根本不必動腦筋,只要依葫蘆畫瓢即可。這樣的教材束縛了學生的學習積極性,不符合開放式實驗教學的要求。開放式實驗教學使用的教材應具有以下特點:基本實驗詳細,作為引導學生入門的手段;選做實驗、綜合實驗要粗線條,多留些空白,讓學生有充分思考的余地;要把教材內容的重點從介紹一個個實驗轉移到介紹實驗理論、實驗方法上來,實驗選題只要介紹一些典型的例子,選題本身可以留給學生創新。
3.2基于FPGA的硬件系統設計實驗教程
目前,基于FPGA的教學實驗平臺及參考書很多,但是根據我們的調查,適合作為高等學校本科教學使用的較少。因此,改革后的課程體系應更注重對學生創新能力的培養,通過開放性的實驗內容、開放性的實踐環節設計,使學生在探索、研究中學習,切實提高理論聯系實踐解決問題的能力。
利用目前先進的基于現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)器件的實驗平臺,可以安排數字邏輯、計算機組成原理以及計算機系統結構課程的實驗與實踐內容,培養學生的動手能力和系統觀點,而且開發速度快,可靠性高,實驗的可重復性好。硬件系列實驗與實踐課程應包括基于FPGA的硬件設計所涉及的基本知識、循序漸進的實驗設計、切實可行的實驗步驟、重點模塊的代碼及關鍵實踐環節指導。借鑒國外大學(例如,美國斯坦福大學和馬里蘭大學)計算機工程專業開設的數字系統設計方面的課程內容,結合我國高等院校的本科教學的實際需求及所能提供的實驗環境,精心編寫實驗大綱內容及設計實驗用例。通過浮點運算電路設計、狀態機設計、某個RISC模型機部分模塊的設計等實驗用例的訓練,學生可以建立計算機的整機概念,了解數據在計算機中的表示、傳送路徑、處理以及控制信息是如何完成對計算機系統的控制。而且,通過流水線設計及Cache設計實驗,學生可以了解現代微處理器設計技術。
教程應當配合高等學校的數字邏輯、計算機組成原理、計算機系統等課程的實踐教學環節,突出實用性,所設計的實驗可操作性強,與實踐結合緊密。不僅著眼于基于FPGA的EDA設計方法,更著眼于介紹基于基本的數字邏輯組成的功能部件的基礎上如何構造微處理器,即計算機專業本科教學的重點和特色是計算機的硬件系統組織,而不僅僅是介紹通用的數字電路和數字系統的設計方法,這是我們與微電子等專業相區別之處,也是計算機專業畢業生的特長。
4在硬件課程實踐中加強嵌入式系統設計
隨著嵌入式系統應用飛速地發展,社會對掌握嵌入式技術的人才產生了大量需求,使嵌入式軟、硬件工程師成為未來幾年最為熱門的職業之一。在嵌入式系統硬件設計方面,隨著半導體和微電子工藝技術的進步以及可編程邏輯器件技術的迅速發展,利用先進的EDA工具平臺,在硬件設計中加入包含自主知識產權的硬件邏輯設計,并以FPGA的形式實現功能強大的嵌入式系統,已成為當前嵌入式電子產品設計的主流。實驗課的目的是培養學生良好的實驗素養、基本實驗技能、獨立工作能力、操作能力等。
目前,我校已經與國內外多家嵌入式系統領域實力較強的研究機構和企業建立了穩固的合作關系,與美國Xilinx公司成立了FPGA技術聯合實驗室。對嵌入式系統均有豐富和深厚的理論基礎和實際的項目研發經驗,并具有傳統計算機硬件實驗教學的經驗。另外,從2003年設立嵌入式系統研究方向以來,我校已經先后投入了300多萬元采購了各種先進的嵌入式實驗設備和微機,從硬件環境上已經初步完成了計算機硬件實驗教學改革的準備工作。我們的目標是提高學生計算機硬件實驗的效果,實現“軟硬件實驗環境一體化、實驗平臺綜合化、實驗內容系統化”。構建軟硬件一體化實驗環境有利于培養學生軟硬件綜合素質;綜合的實驗平臺可以進行多課程內容交叉的綜合實驗,有利于培養學生的綜合設計能力;實驗內容的系統化有利于培養學生的系統化設計的思想。
5結論
當前實驗教學改革的趨勢是開放實驗室,實行開放式實驗教學。各個學校的具體做法可能不完全相同,但對于實驗教學改革的基本思路是接近一致的。大家都認為過去實驗教學過于死板,基本上采取“抱著走”的教學方法,大大壓抑了學生實驗學習的積極性,教學效果不理想。經過幾年的教學改革實踐,現在比較一致的看法是:實驗教學不能完全依附于課堂教學,而應該在緊密配合課堂教學的前提下,獨立設課,開放實驗室,發展實驗教學本身的特點,發揮實驗教學培養學生獨立工作能力的優勢,倡導開放式實驗教學法。計算機專業硬件課程的實踐教學需要根據工業界的技術發展進行實驗內容調整,實驗平臺更新和課程設計項目的重新設計。實踐教程應當配合高等學校的數字邏輯、計算機組成原理、計算機系統等課程的實踐教學環節,與實踐結合緊密。為適應社會對嵌入式系統設計和應用人才的迫切需求,還應在傳統的計算機硬件實踐課程中增加嵌入式系統設計方面的內容。
參考文獻
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作者簡介
姚愛紅(1972-),女,工學博士,副教授。研究方向:計算機系統結構、嵌入式系統設計技術。
中等職業教育實踐教學體系由三種能力與技能構成:基本實踐能力與操作技能;所任教中職的計算機課程包括有:計算機基礎、辦公技能、phostoshop、網頁制作、電子商務等專業技術應用能力與專業技能;綜合實踐能力與綜合技能。所謂技能,指的是是個體運用已有知識與經驗通過練習而形成的近乎自動化的活動方式。綜合實踐能力或綜合技能是指完成第一職業崗位直接需要的能力,通常是指學生從事崗位工作直接需要的能力,如應用軟件開發能力、網絡系統的安裝與配置能力、網絡信息系統的策劃、網絡工程管理與檢測維護能力等,應該是一名合格的中職計算機專業畢業生理應具備的能力。面向應用構建實踐教學體系必須根據職業能力要求設計出一套針對性、應用性較強的實踐教學課程(職業技能訓練課)。下圖是“計算機技術與應用”專業的實踐教學體系。
2.面向應用的實踐教學開發與實踐
2.1 實驗
實驗是實踐教學體系中的最初環節。在實踐教學中完成教學計劃,實踐活動是讓學生把學到的理論知識通過綜合實踐實現其自身的價值的一種有效方式。在教師的引導下,學生自主的進行實踐性學習活動,不僅能激發學生的潛能,提高學生溝通合作能力,還對學生了解崗位的需求,解決實際問題,培養創新精神和實踐能力有著重大而深遠的意義。 如Photoshop這門課的實踐性強,需要通過反復的上機練習,才能掌握相應的技能。所以在制定教學計劃時,就需要制定出合理的上機實操課時數和基于職業標準面向應用的項目任務。我認為基本實操課時占到總課時數的三分之二比較合適,面向應用的綜合型項目占三分之一,以學生自主探究為主,把教學雙邊活動運用到整個課堂教學過程中。 Photoshop只是為了完成圖形設計效果所使用的工具,如果只是照著人家的樣例完成任務,那么這樣的培養將無創新可言。所以,在掌握好Photoshop使用方法的基礎上,開設美術基礎課,具備美術基礎知識,為設計創作打下基礎,這是很有必要的。有了美術的基礎知識,學生對構圖、色彩、明暗有了充分的認知,才能創造出屬于自己的優秀作品。
2.2 實訓
實訓指的是職業技能實際訓練。面向應用的職業技能顯然不僅僅是單純的操作技能或專業技能,它涵蓋了勝任某一職業崗位(或職業崗位群)的任務所必需的一切技能,是一種綜合技能。對學生從事實際崗位工作直接需要的綜合技能的培訓,是中職教學的當然任務;而在中職校園環境中,讓學生在模擬真實工作環境的實訓基地中接受相當時間的實訓,是完成這一任務的當然前提。實訓項目的選擇既要有一定的針對性又要有一定的典型性。以計算機網絡工程實訓為例,實訓項目包括以太網工程實施、網絡操作系統的安裝與設置、異種網絡系統互聯等,通過實訓使學生較熟練地掌握企事業單位常用的幾類網絡操作系統,如WindowsNT、Windows2000、Linux、Netware等。在實訓項目設計時,應注意培養學生分析問題和獨立工作的能力,并要求規范操作。
2.3 實習
教學與生產、科技工作以及社會實踐相結合是培養高等技術應用性專門人才的基本途徑。計算機專業的實習包括頂崗實習和畢業實習。認識實習一般安排在低年級,通過到計算機企業現場參觀、參與計算機市場調查等活動進行,使學生對未來職業環境和學習內容有所了解,以獲得感性認識。畢業實習是學生畢業前對所學知識、技能進行全面檢查的綜合實際鍛煉階段,旨在培養學生獨立、綜合運用專業知識和操作技能,解決應用技術問題的能力;同時培養學生良好的職業道德、意志品質、心理承受能力和團結協作精神,以便畢業后能盡快地適應工作崗位。畢業實習應以學生的第一職業為主,采用產學結合的方式,面向社會,到生產、服務和管理第一線,直接參與和專業有關的各種操作、應用、管理及技術活動,為走上崗位作準備。同時,作為實踐教學的一個重要環節,學校應制定相應的畢業實踐大綱,明確目標,確定選題,并組織考核,以杜絕對學生的放任自流。
3.實訓、實習基地的建設實踐
實訓、實習教學基地是實施實踐教學活動的場所和載體,包括校內、校外實訓、實習基地。由于企業是以生產和經濟效益為前提,難以做到以學生為主進行技術訓練,所以,相對穩定的校外實訓、實習基地的建設,必須在互惠互利的基礎上,通過與企事業單位聯合建設或與企事業單位簽訂協議等途徑完成,實訓生通過使用企事業單位更先進和更豐裕的設備、資源和環境,在企事業單位技術人員和校內指導教師的協同努力下完成實訓、??習任務。當然,與實際工作環境相符的校內實訓、實習基地的建設更應該是學生完成實訓、實習任務的基本保障。中職計算機專業的校內實訓基地建設應本著實踐性強、開放性好,并有利于學生綜合素質培養的要求,注重多功能性,滿足教學、科研、培訓的多方面要求。根據專業培養目標要求,計算機專業校內實訓、實習基地應包括三個方面實驗(實訓)室:硬件基礎方面,包括電子電路實驗室、電子電路實訓室、微機原理與接口實驗室,用于實施電子電路、微機原理、微機接口等課程實驗及電子電路實訓;網絡與微機組裝方面,向學生提供局域網組網技術訓練、微機組裝與維護訓練、網絡系統集成與維護訓練等;計算機軟件方面,向學生提供信息處理能力訓練、程序設計技能、數據庫技術與應用訓練、網頁設計、動畫制作等實訓、實習內容。教師要創設真實的工作環境開展教學活動,讓學生在輕松愉快的環境集中注意,認識事物,在與自然材料和計算機軟件反復接觸的過程中發展他們的動手操作能力。并通過一些小型的簡易的操作、演示,對某些簡單的科學理論的驗證,使學生們獲得直接經驗,培養他們動手做科學實驗的興趣,喚起他們對一些科學現象的好奇心,學會探索科學的方法。例如,小實驗“計算機故障檢測”的游戲,讓每個學生動手操作,想想、嘗試做做是什么問題造成計算機故障,怎樣能讓計算機動起來,學生通過動手操作,不僅了解到服務操作規范,而且培養了學生的職業能力。
【關鍵詞】高等職業院校 計算機 機房管理
1 計算機機房存在的安全問題
1.1 機房安全與環境衛生問題
機房安全與環境衛生問題來源于計算機機房面向全校廣大師生,計算機上機操作人員多而復雜和計算機安裝軟件繁多等原因,從而給計算機機房的日常維護工作帶來了諸多的不便。計算機教學和自由開放的時間段,計算機設備工作時間長,因此需要著重加強計算機機房設備安全的管理,做好用電、防火以及防盜安全。另外,計算機機房環境衛生狀況不好,長期以往,會直接造成計算機死機或重啟等問題,包括計算機部件灰塵積累而影響散熱,導致計算機內部線路燒毀等,大大縮短計算機的平均使用壽命。
1.2 硬軟件維護問題
硬軟件維護問題主要體現在計算機機房承擔了教學大部分的任務,硬件維護工作量大。除了計算機實踐教學任務以外,還包括學生自由上機學習、技能培訓、企業機考的任務等等。加之部分使用者對計算機操作能力薄弱和機器使用頻率的提升,直接導致計算機硬件設備的損耗十分嚴重。這些都給當前計算機機房的實踐管理工作帶來了麻煩。
1.3 計算機病毒問題
計算機病毒問題主要是由于學生對計算機病毒的危害和防治意識淡薄造成的,因此需要不斷地升級計算機軟件,定期為操作系統安裝補丁,更新殺毒軟件病毒庫。如果這些基本工作得不到有效實施,就很可能導致計算機系統運行效率的低下,甚至不能夠正常運行,嚴重影響計算機教學工作的順利開展和學生操作計算機水平的提升。
2 解決計算機機房安全管理的方法
2.1 機房常規性維護
機房常規性維護是加強高等職業院校計算機機房管理最基本也是最有效的方法之一。首先需要制定并完善計算機機房管理制度,根據機房日常管理過程中出現的新問題,不斷完善具體的各項管理規章制度。另外,需要建立一支工作積極細致、技術過硬和團結進取的協助管理維護團隊,定期開展學習和探討機房管理的有效措施和日常維護工作。第三,需要依據計算機機房管理制度,強化機房的日常管理。科學、合理、可行的規章制度制度,是計算機機房管理有章可循的關鍵。作為計算機機房管理人員,必須要嚴格按照機房的規章制度進行日常關凱和維護,切實做好計算機機房內人身安全、財務安全及設備安全。
2.2 機房硬軟件維護
機房硬軟件維護主要包括硬件維護和軟件維護兩個方面。在硬件維護方面,需要引導學生養成良好的計算機操作習慣,杜絕因不當操作帶了的計算機故障。其次,應該保持良好的設備運行環境,防止計算機出現死機、藍屏、重啟,甚至是部分硬件設備毀壞的情況發生。最后,需要定期對計算機機房設備進行大檢修,對于已發生故障的設備,需要遵循計算機故障與維修的操作步驟、基本原則以及維修方法及時解決,避免計算機故障的原因影響到正常的計算機教學活動。在機房軟件維護方面,需要科學合理的安裝應用軟件,并根據每個機房計算機設備的配置,優化機房課程安排和機房應用軟件的安裝,從而延長計算機使用壽命。
2.3 計算機病毒防治
計算機機房病毒防治需要求機房上機人員使用的存儲設備不帶有病毒,對于事先無法確認的存儲設備,在使用前要求進行殺毒處理。同時,引導學生不瀏覽帶有病毒的網頁。對于涉及到教師教學中的數據,集中存放在機房服務器中。對于客戶端,可以下載使用,但需盡可能的減少在計算機上使用個人存儲設備。針對已感染病毒的計算機,需要迅速隔離,徹底消除病毒。最后,硬盤保護卡例如聯想品牌,具備系統還原功能,在一定程度上也可以消除病毒,提升計算機運行的穩定性,保障計算機課程教學活動的順利開展。因此,在不影響教師正常的計算機教學活動的前提下,可以增加計算機設備保護卡的使用量,減輕計算機病毒帶來的危害。
3 結語
高等職業院校計算機機房的管理與維護工作直接關系到計算機教學質量。隨著計算機應用普及程度的加深,如何對計算機機房進行科學的管理,增強后期設備維護的效率成了當前高等職業院校計算機機房工作者必須要解決的一個問題。本文研究高等職業院校計算機機房管理有關問題,首先從當前高等職業院校計算機機房管理存在的突出問題分析出發,然后就如何加強高等職業院校計算機機房管理的具體對策進行了全面的闡述。旨在為今后提升高等職業院校計算機機房工作者的專業知識,強化自身業務水平以及保障計算機機房教學工作的順利開展而奠定良好的基礎條件,實現高等職業院校學生計算機實際應用水平的加深。
參考文獻
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關鍵詞:計算機應用;項目課程;教學實施
在國外為了降低人才培養成本和使用成本,縮短培養周期,很多計算機人才都是通過職業教育而不是高等教育來培養的,對大多數IT職業人才來說,主要的能力是“做”,而不是掌握系統的計算機理論、進行計算機科學研究。所以,計算機應用專業教育應以應用性、標準性和針對性為主,在教學方面,學生實踐是主要模式。教學不應按照從基礎理論到專業理論,再到專業實踐的路徑[1]。而是把順序顛倒過來,先從“做”開始,在做具體項目的過程中學習專業理論知識,掌握專業技能。所以,項目課程在計算機應用專業人才培養過程中將起重要作用,本文重點探討如何進行項目課程的開發與建設。
1項目課程的特點分析
項目課程是以工作任務為中心選擇、組織課程內容,并以完成工作任務為主要學習方式的課程模式,其目的在于加強課程教學內容與實際工作之間的相關性和貼近度,整合理論知識與實踐技能,提高學生職業能力培養的效率[2]。項目課程有下列幾個明顯的特點:教學內容符合職業崗位工作任務,教學環境模擬實際工作環境,教學內容直接來自或高度模擬實際工作,教學過程符合實際工作過程,以工作過程為線索劃分職業崗位所需的技術理論知識與技術實踐知識的邏輯結構,把技術理論知識和技術實踐知識融合于教學項目中,以IT職業崗位工作評價標準來評價項目課程的教學效果。
2項目課程的開發途徑
項目課程的開發與建設途徑與學科體系課程相比相對比較復雜。項目課程的開發應具有以下幾個內容:
項目課程的開發首先必須進行計算機應用專業職業崗位的工作分析。工作分析的主要目的是得到課程的門類、課程的結構,只有進行系統的、有效的工作分析,才能準確把握工作結構。通過工作分析確定專業人才培養所需的課程群,形成課程體系,劃分課程的邊界;在課程的邊界劃分過程中確定課程的目標定位與功能,確定課程和課程之間的邏輯關系[3]。根據課程的目標定位,詳細分析課程擔負的實際工作中的工作任務,設計和確定課程的結構,設計課程應包含的項目個數,確定項目和項目之間的邏輯關系。課程內的項目可以是一個IT職業崗位的一個工作內容、一種服務、一份計劃、一份需求分析等,如一個網站的開發。項目內容應包括完成項目所需的技術理論知識與技術實踐知識,提示學生自主學習與探索的拓展性的知識,以及完成一個項目應具備的、項目應經歷的一系列過程,如步驟、時間、經費預算等。接下來是教學環境的準備,教學材料的建設、教學的組織和實施、教學的評價等課程建設內容。
3項目課程的教學策略與實施步驟
教學策略的確定是項目課程教學實施的重要內容。項目教學法是項目課程的主要教學方法。項目教學法是以工作任務為核心來訓練技能并建構理論知識體系的一種教學法。項目教學法具有:有應用價值的項目、學生自主性、有計劃的行動、解決問題的過程、相應的社會情境、教學內容的多元性等幾個關鍵要素。
項目教學法實施的關鍵是設計和制定每個項目的工作任務,然后根據工作過程組織實施教學。本文認為項目教學法的實施應具有以下幾個步驟:①確定工作任務。即在專業培養目標、課程體系的背景下,確定課程每個項目的教學內容,包括知識和技能,實際上在課程開發的時候就應該完成;②項目分析。在教師的主導下,分析項目的工作活動內容或工作任務,分析本項目在課程中的性質、地位和作用;分析學生通過本項目的訓練與學習要達到的知識、能力和素養目標;③制定工作計劃。在項目分析的基礎上,制定完成本項目的具體工作計劃,由學生主導、教師輔導;④嘗試完成工作任務。學生自主探索性開展項目工作,發現困難、提出關鍵問題;在教師的指引下查閱并理解和記住完成項目所需的技術理論知識和技術實踐知識;⑤實施計劃、完成項目。由學生為主導,根據工作計劃、工作分工和工作規定的時間,以及項目完成的規格要求,完成工作任務。⑥項目檢查評估。項目完成后開展學生自我評估和教師評價;⑦項目總結和資料整理。對項目的完成過程進行總結,對項目工作用到的技術資料、知識素材等進行分類整理,教師主導;⑧課后練習。教師設計和布置類似的項目,進一步鞏固學習效果。
4項目課程教材結構設計
教材開發是項目課程教學資源建設的核心內容,項目課程教材的結構設計可以根據課程的性質和教學目標來定。本文把項目的結構總體上設計為以下幾個部分:項目引言、項目名稱、項目概述、項目學習目標、項目相關知識、項目工作計劃、項目實施、項目技術提示、項目小結、練習設計、參考資料等。根據項目的性質,一般情況下一個項目就是一個工作任務,但一個項目內部也可再細化為若干個工作任務,項目中的任務相當于傳統教材中的節。每個工作任務也可以有自身的組成結構,工作任務的結構可以參照項目的結構來簡化設計。
項目引言的作用在于引出項目的性質、地位和屬性;項目名稱是一個項目的標題與行動綱領,在命名時應注意以工作內容語言來命名,并注意與學生的興趣和關注點結合;項目概述是對項目工作活動內容或目標的準確概述;學習目標是學習者通過學習要達到的知識、能力和素養目標;項目相關知識包括技術理論知識與技術實踐知識以及擴展性知識,在教材中這三部分知識可不進行具體的區分,也可以用不同的形式出現,但不應有所缺失;項目工作計劃是學生在學習過程中模擬真實的工作場景,為完成項目而設計的工作進程;項目實施是用來指引學生根據自己的計劃進行項目工作的實施,可以包含具體的工作步驟;項目技術提示是針對項目實施中的一些關鍵技術問題而安排一些技術提示點,指引學生的行動;項目小結是在一個項目完成后對學生的學習進行總結提高;練習設計是通過相關類似的項目課題的設置來考察學生對本項目的學習情況、掌握的程度,通過練習進一步鞏固本項目的教學目標;參考資料是為了促進項目知識的學習而選取的類似案例、相關資料,案例選取應具有一定的典型性、切合性和啟發性。
5項目課程教學評價策略
項目課程的教學評價主要體現在評價標準、評價主體和評價過程三方面。其評價標準要立足社會需求,教學的成功與否要以學生是否真正掌握崗位工作能力、能否真正勝任具體的崗位工作為標準。做到課程標準與職業資格標準的接軌,實現課程標準與學生職業生涯發展的協調。其評價的主體主要是學生和教師。其評價過程不僅要落實教師評價和學校評價環節,要著重落實學生自評、互評和社會評價環節,并建立學生自評、互評和社會評價的規范程序及方法體系。
對學生來說,基于項目的學習與傳統教學的一個重要區別在于學習評價。在基于項目的學習中真正做到了定量評價和定性評價、形成性評價和總結性評價、對個人評價和對小組的評價、自我評價和他人評價的良好結合。在項目開展過程中,可以要求學生首先對自己進行評價,總結自己在整個項目學習中所做的工作,學到的知識與自己存在的問題;同時對其他同學進行評價;并且可以對完成項目產生的作品進行展示,在作品展示中,可以對自己的作品及其他同學的作品進行比較與評價。通過評價,使學生反思自己學到了什么知識和技能,以及不足,從而找出進一步學習的方向,對教學效果的提高起推動作用。
6項目課程與企業合作建設的機制
項目課程的建設不能脫離實際的職業崗位工作內容和工作過程。項目課程的建設沒有企業參與將降低崗位貼近度,無法保證課程建設的合理性、科學性和實用性。事實已經證明,學校與企業互動,生產與學習結合是培養學生職業能力的最有效途徑。本文認為項目課程與企業層面之間的合作可以從以下幾個方面切入,并形成一種穩定的常規性的工作機制。
(1) 學校與企業合作進行課程開發。科學合理的設計和制定計算機應用專業培養目標和培養方案是課程建設的根本條件。專業培養目標應與企業合作進行充分認證和調研的基礎上制定,項目課程的開發首先要完成的任務是工作分析。工作分析只能在企業人員主持下,由學校教師參與完成。工作分析的主要目的是確定課程的門類、課程的結構,通過工作分析可以確定哪些課程應該整合、如何整合,哪些課程的邊界應該重新劃分,哪些工作內容在教學過程中沒有涉及到,以及得出各項工作的重要程度、難易程度等。
(2) 學校與企業合作進行課程內容分析。通過工作任務分析得出的內容,一般不可能直接轉化為課程,要想得到系統的項目課程內容,還要在課程門類劃分、課程整合以后,再針對某門項目課程,進行工作任務分析、知識與技能分析,可邀請企業一線人員、教學一線人員進行具體的課程內容分析工作。盡量做到課程教學內容的系統性、職業性和科學性。
(3) 學校和企業合作設計課程教學項目。在課程內容和課程教學結構體系確定后,接下來就是教學項目的設計,解決項目的來源問題。項目課程的教學項目必須與企業實際工作任務貼近,所以教學項目最好來源于企業工作實際,可以是企業設計生產過或者正在設計生產的產品或業務。這個工作必須在企業的密切配合下,由教師組織完成。一般可以是企業提供的項目案例,教師整理形成可用于教學的項目,每個項目工作任務的描述基本是按照企業任務書的形式進行的。通過逐步完成各個項目的工作任務,達到素質教育、職業技能、知識教學的目標。
(4) 學校和企業合作開發項目課程教學資源。項目課程教學材料包括課程教材、課程項目操作指導書、拓展性練習項目、教學案利、知識與技能輔助學習材料、教學課件等等。特別是教材的建設方面,如果沒有企業的參與將無法編寫出適合高等職業教育的項目化教材,可以說目前在市場上沒有一本以崗位技能和項目教學相結合為教學目的的真正的項目化教材。
(5) 確定課程教學和評價標準。在課程標準的開發上,校企雙方應以企業工作任務書為參考,重視對實訓任務的每一個細節的描述。課程標準應體現“以學為本”的教育理念,在標準內容的設計上具有一定的指導性與可操作性,在標準內容的選擇上應以實踐知識為主,著眼于理論知識與實踐知識的整合,企業人員把握工作過程和邏輯,學校教師把握教學規律和方法;由企業技術人員確定每個項目的工作任務完成標準和評價標準,由專業教師確定課程的教學進度、課時的分配、教學方法與手段等教學標準,進而確定整個課程的教學和評價標準。
(6) 與企業合作培養課程教師。項目課程建設的一個重要任務就是師資隊伍建設。項目課程的師資隊伍建設可以通過下面兩個方面實現:一是現有教師實踐能力的提升,通過到合作企業掛職鍛煉和有針對性的短期培訓提高教師的專業技能;二是積極聘請企業中有實踐經驗的工程師或專家到學校兼職任教;其中實現第一條相對比較容易,現有的教師具備較好的課程理論基礎,在企業實際工作經驗豐富的技術人員的指導下,能迅速提高課程的實踐操作能力。
參考文獻:
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Research on Computer Application Project Course Construction
ZHANG Zhi-jun
(Zhejiang Vocational College of Commerce, Hangzhou 310053, China)
關鍵詞:就業導向;計算機應用;課程體系
中圖分類號:TP3-4
高職高專院校在辦學過程中要有特色的高職辦學模式,而由于受到一直以來傳統學科體系所帶來的影響,我們一般主要針對于知識系統性的強調和理論知識完備性的強調,總是忽視了高職院校在教學中的特色。
我院一直從就業為導向出發,用來確定專業的培養目標,依據《教育部關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》中,要堅持認真貫徹“以服務為宗旨,以就業為導向,走產學結合的發展道路,為社會培養出高素質技能型專門人才”的新形式下的指導思想,高職教育的培養目標為培養技能型、應用型人才,重在強調專業的動手能力培養,更加深化各種教育教學的改革。
1 建設以就業為導向的課程體系
1.1 計算機專業的課程體系建設要緊跟上目前社會上專業發展的步伐,建設以就業為導向的課程體系為基礎,注重在整個教學環節中,運用適當的教學方法,將專業知識和就業導向緊密結合,并深入了解關注計算機技術的發展趨勢。這樣進行合理的制定專業課程體系,并逐步進行更新的同時,以技能訓練為基礎,避免盲目性和不切實際。并通過項目研發和項目實訓等教學手段,同時要考慮到我院校目前具備的師資力量和實際情況下的實訓條件,有針對性地增加或去除相應的專業課程。與此同時,為了能夠使學生快速、扎實的掌握相關專業知識的同時,及時與企業溝通,明確就業領域和就業指導的關系,讓學生能夠在畢業前對整個實訓課程有一個更深層次的認識。
1.2 融入校企合作機制,我院的計算機應用技術專業,通過與合作企業進行分析崗位的需求職業能力,確定專業人才培養方案,高職教育就是就業教育,這也是本院在最近幾年內對不同專業進行校企合作的效果得出的。應該讓學生在學校學習期間就獲取崗位職業能力及職業技能證書等。要讓他們在學校所學的專業知識能夠適應到職業崗位中去,成為能力及需求無縫對接,這就使得學生能夠與就業零距離。最近幾年,我院積極推進與行業企業一線工作進行全方位合作,并且先后與北大青鳥APTECH(阿博泰克)集團、北大青鳥黑龍江服務中心哈爾濱鑫聯華技術有限公司、哈爾濱惠業集團等企業合作。校企共同研究修改制訂教學大綱及專業培養目標。
1.3 在課程體系設置同時也要根據高職學生的學情,進行學情分析,一直以來,我們對于學生個別的差異都很尊重,在教學中,為了能夠滿足不同的思維方式、不同的興趣愛好、不同的發展潛能,在針對課程設置時加大力度、難易適中、合理安排,注重實效性,使學生在進人校門伊始就能夠有針對性進行專業學習,學精學通。
1.4 較為注重實踐性課程的綜合實訓,為了加強學生實踐動手能力,為了培養學生的創新能力、分析和解決問題的能力。在實踐及實訓設置時,對于實際應用性較強的一些課程,我們都會在每一課程結束時進行課程設計的安排,并對學生進行分組操作,以小組形式完成。評價師采用教師主評,并要求各小組對作品進行演示、互評等。教師對于問題提問,及學生答辯都是實踐課中必不可少的。通過這種方式,即可以檢查學生對本門課程中各知識點的綜合運用能力,同時也達到了團結協作、互利互助的效果。我院對于計算機應用技術專業,在他們第五、六學期為企業實踐實習階段,通過頂崗實習獲取經驗的更快,更好的進行學校與企業的對接,學生可以獲得工作經驗、體會工作模式,即增強學生對真實的工作環境的感性認識,又讓他們更早的融入就業上崗的適應期。
1.5 注重課程體系的連貫性和具有針對性,在整個教學過程中,將就業導向貫穿于整個課程體系之中,適應社會市場的用人需求,我們也特別注意整個課程體系的連貫性,為了使學生能夠將在校二年的學習及第三年的頂崗實習中,將前后的專業知識融會貫通,所以結合自身的教學條件,有針對性的進行課程體系設置,根據不斷變化的用人需求,來相對應的對課程體系進行設置,使得本專業的畢業生總能成為供不應求。
2 與課程體系相適應的教學方式
本院根據目前的實際情況,以及對于高職教育的人才培養特點和學生學習情況,需要實行與課程體系相適應的,能夠加強實踐教學環節,充分培養學生的動手能力的教學方式。針對于計算機行業技術更新快的特點。
2.1 在理論課教學中,一般采用任務驅動式、案例教學式、項目模擬式等方法,我們更加注重學生在自主學習能力以及創新能力這部分,提高學生自身能力,即可實現“以教師為主導、學生為主體”的教學方式,也可讓學生在愉悅中學習理論知識,培養學生自主能動學習、創新研發能力、團隊協作能力。
2.2 在實驗課教學中,選取實踐性強的、操作性強的課程科目,將課程中涉及到的重、難點反映到實驗案例中,從實驗案例、實踐操作為主線有針對性的解決實驗題目。在高職院校中實驗課是必不可缺的,通過校內外實訓基地,可以給學生留出充分的思考空間,讓學生所學得以更好的發揮、激發學生的創新性、能動性。
2.3 專業課程結合實訓是每學期都有一到二周在校內實驗室,或是去企業由企業專家進行實訓的現場教學。我院計算機應用技術專業,近幾年采用綜合實戰方式,將每學期所學專業知識和實踐應用更有機地結合起來。即可讓學生在做的過程中及時發現問題、思考問題并解決問題,又能夠真正的實現以學生學習為主體的地位。這樣也體現了校企合作教學的應用性、實踐性、綜合性。
2.4 堅持以工作過程為導向的教學模式是我們一直以來在不斷完善的。通過實踐證明,采用以工作過程為導向的教育和教學,可以直接提升了學生的綜合職業能力,也使得學生在每完成一個項目時的信心,更好的為學生確立了職業目標。本專業根據工作過程導向對傳統的部分課程進行重構,通過與目前行業的優先性,并充分考慮工作過程特點和教學過程特點,使兩者充分相結合,更合理的突出任務設置和情境設置。
2.5 師資隊伍要工程化,要對現有教師的能力給予提高,并對“雙師”素質教師進行培養。由于計算機應用技術專業,重在應用,要使學生能應用、會應用,就對教師的要求更高一些。所以,將專業教師送到企業進行掛職鍛煉也是非常必要的。通過了解企業項目積累實戰經驗,重點要培養更具應用性的計算機應用技術專業教師,提升他們的實踐教學能力和實踐保鮮能力。這樣更有利于在教學中有的放矢,教師才能編寫出更適用的教材。
2.6 考核方式要過程化,不僅要體現在學生的考試分數的高低上,現在則更注重要體現在他們的動手操作能力,以及社會對畢業生的認可程度。知識和技能的形成是在不斷學習中積累的過程, 我們對現有的考核機制進行了改革,將過去的筆試,重點轉為對學生應用能力的測試,過程的考核,實訓實際操作考試,以及職業資格考核等方式,為此,“必會技能,熟練技能”更為重要了。也使得學生學習的積極性、主動性增強。
2.7 教材與教學資料要動態化,由于高職院校具有服務于行業或地區經濟的明顯特點,那么在培養學生的專業方向的側重點也是我院計算機應用技術專業較為關注的,因此我們引入企業文化教育、人文精神教育都納入到課程教學過程中,由企業來講授職業素養。在教材選用及建設方向應立足于學校所在地區的需求進行。
參考文獻:
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【關鍵詞】化學反應;探究式教學;設計與實踐
教學模式與教學效果息息相關,實驗作為化學課程中的重要內容,對于學生而言,仍是薄弱的一項。探究式教學,能夠激發學生化學實驗學習興趣。所謂探究式教學,是指教師先讓學生明確實驗活動的目的,然后根據教學設計完成實驗活動。探究式教學在化學課程中運用,既培養了學生的想象力,又提高了學生的動手實踐能力,是提高化學實驗教學效果最有效地教學模式。
一、鈉與硫酸銅溶液反應的探究式教學設計
1.探究情境的營造
高一化學教學中,已經學過置換反應。例如,實驗室制取氫氣,Zn+2HCl(稀)=ZnCl2+H2,以及Na+H2O=NaOH+H2,那么同學們想一想,鈉與硫酸銅溶液能否發生反應呢?如果發生反應,現象又是什么呢?
2.實驗方案的設計
(1)實驗儀器與藥品。10ml、50ml及100ml量筒,50ml和200ml燒杯,小刀,濾紙,膠頭滴管,鑷子,托盤天平,稱量紙,金屬鈉,藥匙,無水硫酸銅(純)。
(2)實驗方法。采用控制變量法,對影響實驗的因素進行探究分析:探究題目分別為,不同濃度的硫酸銅溶液對實驗的影響;不同大小的鈉塊對實驗的影響。
首先,配置濃度分別為0.5%、1%,2%,5%和10%的硫酸銅溶液,選取各濃度硫酸銅溶液10ml,取相同大小的鈉5塊,將其放入不同濃度的硫酸銅溶液中,觀察實驗現象,并做好記錄。
然后,將硫酸銅溶液濃度固定,選取5塊大小不同的鈉塊,將其放入硫酸銅溶液,觀察現象,并做好記錄。
3.實驗過程分析
(1)不同濃度硫酸銅溶液的配置。稱取無水硫酸銅粉末,劑量分別為0.5g,1g,2g,5g和10g,將其分別置入5個200ml編號為1~5的燒杯中,然后,量取蒸餾水,體積分別為99.5ml,99ml,98ml,95ml和90ml,分別倒入五個燒杯中,充分均勻攪拌,即可配置成濃度分別為0.5%、1%,2%,5%和10%的硫酸銅溶液。
(2)探究對比不同濃度與鈉塊大小不同對實驗的影響。
①不同濃度硫酸銅溶液對實驗的影響。取10ml硫酸銅溶液,再取小于綠豆大小相同的鈉5塊,分別放入到硫酸銅溶液中,對實驗現象進行觀察。把鈉投入到0.5%和1%的硫酸銅溶液中,沒有爆炸聲,鈉迅速熔化成光亮的小球,在液面游動,并伴有“嘶嘶”的聲音,緩慢出現淡藍色絮狀沉淀。投入到2%的硫酸銅溶液中,沒有爆炸聲,鈉迅速融化成光亮的小球,在液面四處游動,并伴有“嘶嘶”的響聲,產生較多的藍色絮狀沉淀。投入到5%的硫酸銅溶液中,鈉迅速熔化成銀白色小球,四處游動,約4~5s后,開始燃燒,有輕微爆炸聲,溶液上方產生藍色絮狀沉淀,反應結束后,產生少量黑色物質。投入到10%硫酸銅溶液中,鈉立即劇烈燃燒,伴有大量白煙及爆炸聲,溶液上方產生藍色絮狀沉淀,反應結束后,產生明顯黑色物質。
②不同大小鈉塊對實驗的影響。選取三份濃度相同硫酸銅溶液10ml,濃度均為2%,取不同大小的鈉,大小依次為豌豆大小、綠豆大小及小于綠豆大小。分別放入硫酸銅溶液中。放入后,發現豌豆大小的鈉塊迅速劇烈燃燒,伴有爆炸聲;綠豆大小的鈉塊也迅速燃燒,并伴有輕微爆炸聲,小于綠豆大小的鈉塊,迅速變成光亮的小球,在液面四處游動,鈉塊未燃燒,沒有爆炸聲。
由此可見,探究該實驗時,要控制好鈉塊大小,最好選用小于綠豆大小的鈉塊。這樣,不僅有助于學生觀察實驗現象,還可確保實驗的安全性。
教師在設計教學方案時,要把握以下幾點。其一,教學目標設計。在此設計中,要建立知識與技能目標,方法與過程目標和價值觀與情感態度目標,同時,明確設計意圖。其二,教學情境與教學內容的設計。其三,學習活動與學習任務的設計。其四,評價和學習活動組織的設計。
探究式教學設計過程中,要圍繞課程內容,激發學生學習興趣,培養學生探究能力。探究過程中,以學生為主體,成立探究小組,讓所有學生積極參與實驗探究活動中,記錄實驗的探究思路及過程。這樣,既可以培養學生的自主探究能力,又可有助于學生合作學習。
二、鈉與硫酸銅溶液反應的探究式教學實踐
首先,教師帶領學生復習化學置換反應以及有關鈉的化學性質。然后,教師開始設問,鈉能夠與硫酸銅溶液發生反應嗎?如果反應,會出現什么現象呢?通過設問,激發學生學習興趣,并開始討論,討論結束后,教師隨機選取學生回答,闡述自己的想法。有些學生認為,可發生置換反應,生成紅色銅單質;有些同學認為,不會發生置換反應。為了證實學生的觀點,下面開始進行實驗。
教師將化學儀器、金屬鈉及預先配置好的100ml2%的硫酸銅溶液置于講臺,開始進行實驗。實驗過程中,教師讓學生注意觀察,隨時記錄實驗現象。實驗過程中,學生發現鈉迅速變成銀色小球,發出明亮的火光,在硫酸銅溶液表面四處游動,并伴有“嘶嘶”的響聲,反應過程中,產生藍色絮狀沉淀,待銀色小球消失后,反應停止。
然后,教師讓學生通過實驗現象,對實驗結果進行分析。分析結果表明,該反應不屬于置換反應,但實驗現象與鈉和水的反應現象相同。學生根據分析,寫出正確的化學方程式。
三、總結
探究式教學在化學教學中應用,可提高學生化學實驗學習效果。教師在運用探究式教學時,要做好教學方案的設計,明確各個教學設計的意圖。教學過程中,采用設問方式,可激發學生學習興趣。探究過程中,要合理設置學習小組,加強學生間的溝通交流,培養學生團隊合作學習意識。探究式教學的應用,擴展了學生的視野,在該教學模式下,能夠促進學生綜合能力的提升。
參考文獻:
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關鍵詞:應用型本科院校;計算機專業實驗室;建設
中圖分類號:TP308
應用型本科計算機專業的人才培養目標是培養面向工作第一線,具有計算機專業技能和軟件工程能力或信息技術實踐能力的應用型人才[1]。計算機專業實驗室是培養具有實踐能力、創新意識和創造能力、人才的實踐課堂和主要場所,實驗室的建設、管理和使用水平是衡量一所高校計算機專業辦學條件、辦學水平的重要指標之一。徐州工程學院是一所地方應用型本科院校,計算機專業實驗室的建設一直依托于學校各個特色專業。
為推動應用型本科院校計算機專業實驗室建設和實驗教學改革,提高實驗教學質量和辦學效益,本文結合徐州工程學院計算機專業實驗室建設的實際,提出了實驗室建設的改革思路,以期引起對應用型本科院校相關實驗室建設的思考與改革。
1 應用型院校計算機專業實驗室建設的指導思想與基本原則[2-4]
1.1 指導思想
應用型本科院校計算機專業實驗室建設的指導思想是:以應用型人才培養為中心,以提高學生的綜合素質、實踐能力和創新能力為目標,將教學、科研和人才培養有機結合,突出資源的有效配置和充分利用;進一步加強實驗室建設和實驗教學改革,推進實驗課程系統化、模塊化,實驗室管理工作科學化、規范化和標準化;逐步建立起一個功能齊全、管理規范、設備先進的現代化計算機專業實驗室;形成一支高素質的實驗教學和管理隊伍,以適應計算機專業實驗教學和學科發展的需要。
1.2 基本原則
(1)按照應用型本科人才培養目標,科學規劃實驗室發展定位。應用型本科院校計算機專業實驗室建設的首要問題是確定實驗室的發展定位。作為應用型本科院校,計算機專業實驗室的建設首先要為教學服務,同時隨著學院的發展、師生科研能力的提高,實驗室的定位要逐步發展為師生科研的重要基地。因此計算機專業實驗室應從應用型本科院校的實際出發,統籌規劃,明確階段目標和具體的分階段實施計劃。
(2)遵循區域經濟發展對計算機人才的崗位技能要求設計實驗室功能。通過對用人單位的實踐調查,區域經濟建設與社會發展需要的是掌握計算機軟硬件系統基本知識,具有較強應用開發和管理維護等實踐能力,面向IT行業第一線,從事系統管理、技術支持等工作的高素質計算機技術應用型專門人才。因此,計算機專業實驗室應以崗位需求為導向進行功能設計,只有合理確定應用型本科計算機人才的業務能力標準,才能科學合理地設計相應的實驗室功能模塊。
(3)以多樣化實驗室模式滿足社會對計算機人才的技能和素質需求。應用型本科院校計算機專業實驗室應打破現有主流建設思維,實現產學研結合、校內外結合、仿真與實戰相結合、模擬與現實相結合的立體化新模式。現有實驗模式主要是驗證型,缺乏與企業對接的服務型、實戰型功能。企業歡迎的是經過實際項目鍛煉的計算機人才。
2 應用型本科院校計算機專業實驗室建設思路
根據應用型本科院校計算機專業的專業方向設置、實驗課程性質、學生人數,建成和完善能滿足專業應用人才需求的功能實驗室,如軟件類實驗室、網絡技術實驗室、組成原理與接口技術實驗室、計算機仿真實驗室等;強調以學生為主體的實驗教學體系建設,注重培養學生創新能力和實踐動手能力的培養;實驗室的建設與管理,其核心是實驗室隊伍的建設與管理。要逐步建立起一支素質優良、結構合理、相對穩定的實驗室隊伍。
3 應用型本科院校計算機專業實驗室建設的主要內容
3.1 功能實驗室建設
(1)軟件類公共實驗室。能完成計算機專業軟件開發課程,如C語言、VB、VC++、C#、Java、數據庫設計與開發等課程的實驗;能完成軟件開發課程的相關課程設計;主要為教師學生軟件教學與研究提供基地。
(2)組成原理與接口技術實驗室。能完成計算機組成原理、單片機開發及應用等實驗;完成嵌入式系統等硬件相關的課程實驗。通過系統實驗培養學生的硬件設計和應用能力。
(3)網絡技術綜合實驗室。能完成網絡工程、網絡協議分析、網絡操作系統、網絡安全等方面的實驗及課程設計任務;能為網絡安全興趣小組從事信息技術安全研究提供開發場地。
(4)計算機仿真實驗室。能利用相應的建模工具軟件和計算機仿真技術解決工程技術和科學管理的實際問題;為教學和科學研究工作提供一個軟件開發與運用的實驗環境。
(5)IT創新實驗室。本實驗室主要為學生和教師提供軟件開發與研究的場所和環境,同時為學生做畢業設計提供實驗條件。
3.2 校企合作共建實驗建設[5]
校企合作共建實驗室可以有效解決學校資金投入不足的問題,實現資源共享,從而完善實驗教學體系,提高教學質量。我校在和微軟、惠普中國、中軟國際、飛思卡爾等行業知名公司密切合作努力建設校企合作實驗室,豐富實驗實訓項目,打造實驗教學、科研創新和技術開發的新型平臺。
3.3 實驗師資隊伍建設[6]
實驗室的建設與管理,其核心是實驗室隊伍的建設與管理。如何加強實驗技術隊伍建設、穩定實驗技術隊伍、提高人員技術水平、保障實驗室高效運行,一直是國內各高校廣泛關注和研究探索的重要課題。改變教育教學理念,堅持以人為本,重點解決如實驗室隊伍的規劃、補充、聘用、考核、培訓、待遇、流動等問題,才能逐步建設起一支職稱結構、學歷結構、知識結構、年齡結構合理、穩定、高效的實驗師資隊伍。
3.4 實驗室全面信息化建設[7]
計算機實驗室的信息建設主要是指在傳統實驗室建設和管理的基礎上,充分利用計算機網絡技術和校園網絡實現開放式的現代化信息管理。其建設的主要內容應包括教學資源管理、開放式實驗教學、實驗室儀器管理和學生成績考核管理信息化等幾個方面的內容。
4 結束語
應用型示范本科院校計算機專業實驗室建設許多方面都不同于重點研究型高校。因此,應用型本科院校應該找準定位,在實驗教學內容、教學方法、師資隊伍和信息化建設等方面大膽探索,努力建設出實驗教學理念先進、方法先進、教學實用型的開放式信息化實驗室。
參考文獻:
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關鍵詞:計算機;教學模式;改革;實踐
中圖分類號:TP393.02-4
1 傳統教學模式的弊端
傳統的教學模式是以教師為中心、灌輸式的教學,教和學基本處于分開的狀態,課堂氣氛不活躍,學生的積極性和主動性不能良好的發揮出來。教材相對比較陳舊或采用的新教材不能和專業的實際教學需求相符,教師的知識也不能及時更新,導致學生學到的知識和技能與現實脫節,與企業實際需求差距較大。
2 教學模式改革準備及過程
2.1 準備階段。(1)確定教學模式改革小組成員及職責。(2)確定工作任務及時間進度。
2.2 調研學習階段。(1)聯系相關企業進行調研。(2)聯系本專業前幾屆畢業生進行調研。(3)利用一切機會去有教學改革成果和經驗的省內、外中職學校考察調研學習交流。(4)去已經建設完成的國家高職示范校取經,學習經驗,借鑒改革思想。(5)上網查詢有關資料,借鑒他人成功的經驗。(6)專業內部對每次調研結果向全系匯報,開展學習和討論。(7)派專業帶頭人去國內或內外學習培訓,到企業進行實踐鍛煉。(8)選派部分專職教師到企業進行實踐鍛煉。
2.3 試點、探索階段。(1)依據制訂出的計算機應用技術專業崗位能力標準,編制教學文件:包括專業課程體系構架及專業課程知識點,專業主要課程的課程標準,部分專業課程的課件及試題庫,專業教學計劃和教學大綱等。(2)依據新的課程標準和教學改革要求,編寫出以項目為載體以任務為引領的兩門重點課程的校本教材,為教學試點做準備。
2.4 實施改進和推廣實施階段。(1)總結試點課程教學改革的經驗和效果,對教學模式改革方案提出修改意見。(2)繼續編寫其余重點課程的校本教材,編寫的原則亦是以項目為載體以任務為引領,為繼續推廣教學改革方案做好準備。(3)結合新修改的課程標準和編寫的校本教材,在新生計算機班級中繼續推廣和實施新的教學模式。(4)根據試點及推廣的效果,選派教師進企業學習鍛煉,找出教學改革中學校教學與企業要求的差距。(5)總結教學改革的經驗,繼續對改革方案提出修改意見,完善改革方案。
2.5 總結階段。(1)召開教學模式改革實施總結會,聘請參與改革的企業專家、技術人員、所有專業教師和兼職教師參加,探討改革中遇到的問題及解決方法,探討改革過程中的經驗和收獲。(2)根據試點、探索階段和改進推廣階段的遇到的問題和經驗,總結實施過程中的經驗和成果,完成計算機應用技術專業教學模式改革方案。
3 改革的目標
(1)探索和實施行動導向型教學方法,積極開展案例教學和場景教學。(2)實現“學中做、做中學、做中教”的真正意義上的“教、學、做”一體化的教學模式。(3) 校內和校外實訓更好地與企業對接。(4)通過積極參加學校、省級和國家級技能競賽活動來有效地促進教學。(5)學生的職業技能和思想技能得到綜合提高。
4 改革的總體思路
依據新的計算機應用技術專業人才培養方案,依托校內實訓基地和校外實訓基地的實踐教學體系,將“教、學、做”一體化作為教學模式改革的切入點,以教學過程的實踐性、開放性和職業性作為重點,抓好理論學習、校內實訓、校外實訓、頂崗實習四個教學環節,積極開展案例教學和場景教學。
根據新開發的課程體系和課程標準,積極推行行動導向型教學方法。按照企業崗位群的要求和職業的工作過程來確定學習領域,設置學習情境,進行教學單元設計,以職業活動為導向,以工作任務為載體,以提高學生學習興趣,培養學生創新思維。建立課程模塊化、項目化的課程體系,學生通過模塊課程掌握一定的職業技能,這是技術實踐能力的必要條件。在此基礎上,通過設計相對完整的工作項目,通過這種綜合性的實踐活動,最終促成由動作技能、實踐性思考、態度、價值觀等多種要素構成的技術實踐能力的形成。
5 教學模式改革實施情況
5.1 制定專業教學計劃。根據本專業確定的新的人才培養方案和課程體系,制定專業教學計劃,把課程學習分為基礎學習(包括公共學習領域和專業基礎學習領域)、專業學習和素質拓展學習三個學習領域。
5.2 實現一體化的教學方式。在直觀的傳統教學和課堂講授方法的基礎上,積極推行案例教學法、啟發式教學法、情境教學法,互動教學法等方法,加大項目作業、綜合練習的份量,努力提高教學效果。
在教學手段上,大力推進多媒體教學手段的運用,充分利用CAI、教學幻燈片等加大課堂教學的信息量。教學的方式方法和地點由教室、黑板向實驗(實訓)室、機房延伸,使教學內容更真實,教學方法更直觀,實現真正意義上的理論與實踐一體化教學。
5.3 積極參加各類技能競賽。積極參加學校舉行的計算機類技能競賽,積極參加省級和國家級計算機應用類和網絡類的技能競賽,促進教師的教學能力和實踐操作能力,促進學生的學習能力和動手能力。在現有取得的競賽成績的基礎上,繼續努力進取,爭取取得更好的成績,以賽促教,提高教師的教學實踐能力,激發學生的學習興趣,培養和提高學生的實際動手能力。
5.4 加強和擴展校內外實訓基地。在原有實訓基地的基礎上,改建、擴建和新建了多個校內實訓場所,新增了2家校外實習實訓基地,大大改善了學生的實訓實習環境。
5.5 師資隊伍建設。確定了兩名專業帶頭人去企業學習培訓,感受企業氛圍,學習現代專業知識和技能,發揮專業帶頭作用。選派了部分教師下企業實踐鍛煉,熟悉當今企業所需的技能,更好地指導學生的實踐。
5.6 教學評價方法。在專業課的教學評價方式上,原有的教學評價方式是完全以教師評價來決定的,改革后的教學評價由教師評價、學生自評和學生互評三部分來組成,同時在評價時還要考慮到學生在平時學習過程中的思想表現、職業道德和創新能力等方面。
5.7 穿插素質教育。學生在學習專業知識的過程中,教師適時地穿插講授思想素質教育、職業道德教育,企業文化等,讓學生在學習專業知識的過程中自然地融入學習了其它相關知識,學習反映很好。對于中職類的學生,他們的思想素質、法律知識等相對薄弱,對職業道德和企業文化也很少涉及,在專業學習過程中穿插這些方面的知識,學生更容易接受更愿意接受,既調節了學習氣氛又掌握了相關知識。
6 改革的成效
6.1 教學方式方法的改變激發了學生的學習興趣。理實一體化的教學方式使學生從枯燥的理論學習中解脫出來,學生更愿意聽課。教學過程中使用案例教學法、啟發式教學法和情境教學法等,學生的學習興趣更加濃厚,學生更愿意鉆研學習,主動學習,自主學習,有時下課了學生還是不愿意下課,繼續討論繼續鉆研。教學從灌輸式教學到自主學習,學生的學習狀態和學習風貌大大改觀。
6.2 “以賽促教”成績顯著。學生參加學校、省級技能競賽,在參加省中職類學校技能競賽中獲多個獎項,成績顯著。學生的學習興趣較以前濃厚了,學習效率較以前有了很大的提高,學生從被動學習轉化成為主動學習。
6.3 穿插教育效果明顯。學生在學習專業知識的過程中,教師適時地穿插講授思想素質教育、職業道德教育,法律和企業文化、創新教育等,學生在學習專業知識的過程中自然地融入學習了其它相關知識,既調節了學習氣氛又掌握了相關知識,學習課堂氣氛活躍。
綜上所述,我校中等職業學校計算機應用技術專業教學模式從絕大意義上的傳統教學模式,到現在的完全以項目為載體以任務為引領的項目化任務式的理實一體化教學模式,適合我校計算機專業的教學實際,促進了整體的教學效果,學生的學習積極性和主動性大大提高,
參考文獻:
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The study of the effect to the blood lactate and the acid-base balance when given the lactated Ringers and acetated sodium solution during the operation
【Abstract】 Objective TO compare the different changes of blood lactate and blood gases when given the lactated Ringer’s solution and acetated sodium solution during operation. Methods 40 patients are divided equally into the lactated Ringer’s group(group L) and the acetated sodium group(group A)randomly,adapting the combined intravenous and inhalation general anesthesia. The lactated Ringer’s gis given in group L and the acetated sodium in group A. Neither groups are cross-given other crystal solution during operation, polygeline is the only colloid solution in both groups. Observe the changes of blood lactate,SpO2 ,PETCO2,the end expiratory concentration of isoflurane and N2O,MAC and blood gases before the induction and at 1h,2h,3h and 4h after induction. Results There is no statistics difference(P>0.05)in the age,sex,stature,weight, ASA grade, operation time, anesthesia time,the volume of transfusion during operation,hemorrhage and urine volume etc of both groups.The normal value of lactate is 0.50~2.22mmol/L. The observation index of blood lactate,SpO2 ,PETCO2,the end expiratory concentration of isoflurane and N2O,MAC, comparison between groups:P<0.05(P=0.011); comparison of SpO2, lactate between 1h after induction and before induction in groups:P<0.05 (P=0.000); comparison of MAC, end expiratory concentration of isoflurane and N2O between 4h and 3h after induction in groups:P<0.05.The both groups’ blood gases changes before and at 1h,2h,3h,4h after induction, the comparison between groups:P<0.05(P=0.040); the comparison of pH between 2h and 1h after induction in groups: P<0.05(P=0.015); the comparison of pH between 3h and 2h after induction in groups: P<0.05(P=0.015).Conclusion Compared with the patients of group A, a temporarily rise of blood lactate and a lower blood pH exist in group L.
【Key words】 sodium lactate; sodium acetate; surgical operation of spinal;general anesthesia
L-乳酸鹽是人體內正常含有的陰離子,成人乳酸鹽生成量為1200~1500mmol/d,它主要來自葡 萄糖無氧酵解終產物丙酮酸鹽,是組織缺氧的定性與定量指標。本研究旨在觀察脊柱手術中輸入乳酸鈉林格液或醋酸鈉林格液后血乳酸鹽值的變化,以及輸入乳酸鈉林格液是否會發生酸中毒。
1 資料與方法
1.1 一般資料 40例脊柱創傷患者擬行減壓內固定術,年齡18~65歲,體重55~85kg,ΑSАⅠ~Ⅱ級,按隨機數字表隨機分為乳酸鈉組(L組)和醋酸鈉組(A組),每組各20例。全部患者皆無循環和呼吸系統疾病,無肝腎功能障礙,亦無凝血功能異常。
1.2 麻醉方法 患者術前8h禁食水,術前30min肌注阿托品0.5mg,苯巴比妥鈉0.2g。入室后開放靜脈,監測ECG、T、SpO2、RR,橈動脈穿刺置管監測有創血壓。麻醉誘導采用咪唑安定0.04mg/kg,芬太尼2μg/kg,維庫溴銨0.1mg/kg,依托咪酯0.3mg/kg,肌松滿意后行氣管插管、機械通氣,潮氣量8~10ml/kg,頻率12~14次/min,PETCO2維持在 31.5~34.5mmHg。兩組均吸入66%N2O和0.6%~1.2%異氟醚,同時靜脈泵入丙泊酚2mg/(kg·h)、芬太尼1μg/(kg·h)維持麻醉。術中間斷推注維庫溴銨0.03~0.05mg/kg維持肌松。麻醉誘導前,L組輸入乳酸鈉林格液(pH 6.8),R組輸入醋酸鈉林格液(pH 7.4)。兩組輸林格液量,第1h即誘導后1h為10ml/(kg·h),誘導后2h、3h、4h均為5ml/(kg·h),兩組術中不交叉輸入其他晶體液。根據術中出血量輸入膠體液,膠體液均為菲克血隆(內含聚明膠肽)。如出現非出血性低血壓(收縮壓80mmHg),可靜注麻黃素5~10mg/次。若出現HR<55次/min,靜注阿托品0.25~0.5mg/次。
1.3 觀察指標 分別記錄誘導前、誘導后1h、2h、3h、4h的血乳酸鹽、SpO2、PETCO2、呼末異氟醚濃度、呼末N2O濃度、MAC及血氣變化。
1.4 統計學方法 使用SPSS 12.0 軟件包進行分析,數據以均數±標準差(x±s)表示,組間及不同時點比較采用兩因素重復測量資料單變量方差分析方法,P<0.05表示差異有顯著性。
2 結果
兩組在年齡、性別、身高、體重、ASA分級、手術時間、麻醉時間、術中輸液量、出血量、尿量等方面均無統計學差異(P>0.05)。乳酸鹽正常值為0.50~2.22mmol/L。兩組誘導前、誘導后1h、2h、3h、4h的血乳酸鹽、SpO2、PETCO2、呼末異氟醚濃度、呼末N2O濃度、MAC等觀察指標,組間比較P<0.05 (P=0.011),組內誘導后1h SpO2、乳酸鹽與誘導前比較P<0.05 (P=0.000),組內誘導后4h MAC、呼末異氟醚濃度、呼末N2O濃度與誘導后3h比較P<0.05,見表1。兩組誘導前、誘導后1h、2h、3h、4h的血氣變化,組間比較P<0.05 (P=0.040),組內誘導后2h pH與誘導后1h比較P<0.05 (P=0.015),組內誘導后3h pH與誘導后2h比較P<0.05 (P=0.015),見表2。表1 兩組觀察指標變化注:a.組間比較P<0.05 (P=0.011);b.SpO2、乳酸鹽與誘導前比較P<0.05 (P=0.000);c.MAC、呼末異氟醚濃度、呼末NO2濃度與誘導后3h比較P<0.05表2 兩組血氣指標變化注:a.組間比較P<0.05 (P=0.040);b.pH與誘導后1h比較P <0.05 (P=0.015);c.pH與誘導后2h比較P<0.05 (P=0.015)
3 討論
L-乳酸鹽在人體內主要來自葡萄糖無氧酵解終產物丙酮酸鹽,當細胞缺氧或有氧代謝障礙時,丙酮酸鹽便成為H+受體,此時丙酮酸鹽在脫氫酶輔酶(NADH)及乳酸脫氫酶(LDH)參與下,與H+結合生成乳酸鹽。完全缺氧時其生成速率可達1.5mmol/(L·min),成為組織缺氧的定性與定量指標。由于1個葡萄糖分子無氧酵解時生成4個H+,乳酸鹽生成后,還剩下2個需待緩沖的H+存留在體液中。如果機體處于完全缺氧狀態,則經無氧酵解途徑生成的H+量可達72mmol/min。當體液的[H+]超過45nmol/L時(pH7.35),即進入酸中毒狀態,這種酸中毒的特征是伴有乳酸鹽明顯升高[1]。隨輸液劑進入體內的乳酸鹽在體液中是以陰離子形式存在,不會致成酸中毒。由于乳酸鈉林格液的電解質組成近似于細胞外液,可大量快速輸入用于補充細胞外液欠缺。大量輸入乳酸鈉林格液,由于該輸液劑本身的pH低于7.0,所以對細胞外液會致成一定程度酸堿紊亂及高乳酸血癥[2]。隨輸液劑進入體內的乳酸鹽的消除過程可否會致成酸中毒則有待說明。
當腎小管上皮細胞大量代謝乳酸鹽時,便會有一部分H+返回到血運中(正常情況下,丙酮酸鹽參與多種反應,而乳酸鹽僅參與一種反應,即轉化為丙酮酸鹽,同時釋出H+,H+可與HPO42-結合,變為H2PO4-,或與谷氨酰胺的NH3結合,變成NH4+,而隨尿排出。但H+生成過多時,則可能有少量H+返回到血運中),如原有酸中毒則可使之加重,或致成一定程度的一過性酸中毒。
本研究兩組組間血氣值統計學比較差異有顯著性,表明與術中輸入含醋酸鈉的林格液組相比較,輸入乳酸鈉林格液的病人有血pH值偏低現象。組內比較誘導后2h、3h的pH值與誘導后1h、2h的pH值差異有顯著性,而誘導后4h與誘導后3h的pH值比較已無統計學差異,表明術中輸入乳酸鈉林格液在輸入4h時已無血pH值偏低現象,輕微的一過性血pH值偏低現象能得到機體代償而未致嚴重而持續酸堿紊亂。本研究中兩組輸入膠體液均為聚明膠肽而不是淀粉類膠體,可以認為兩組血pH值差異是由于輸入不同林格液造成。
由于乳酸鹽主要在肝腎代謝,除缺氧性因素外,當肝腎功能障礙時會出現乳酸鹽堆積現象。該液體中乳酸鹽含量為28mmol/L,明顯高于血漿(本研究血漿中乳酸鹽正常含量為0.50~2.22mmol/L ),本研究所選患者均為肝腎功能正常患者,在大量快速輸入乳酸鈉林格液后血乳酸鹽升高,組間比較差異有統計學意義,組內比較誘導后1h乳酸鹽高于誘導前,而誘導后2h、3h、4h乳酸鹽組內比較已無統計學差異,表明麻醉后兩組血乳酸鹽在體內有短暫升高,在肝腎功能正常患者不會造成體內大量乳酸鹽堆積。
綜上所述,與輸入醋酸鈉林格液相比,輸入乳酸鈉林格液的病人有一過性血乳酸鹽值升高及血pH值偏低現象,在肝腎功能正常患者不會造成血乳酸鹽堆積及嚴重持續的酸堿紊亂,對肝腎功能障礙、休克、缺氧、酸中毒等患者應考慮輸入醋酸鈉林格液。
【參考文獻】