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關(guān)鍵詞: 初中計(jì)算機(jī)教學(xué) 弊端 改進(jìn)方案
一
初中計(jì)算機(jī)學(xué)科不同于語文、數(shù)學(xué)這樣的學(xué)科,它在中考中不占據(jù)很大分值,無論是學(xué)校還是老師都很難對(duì)其重視。因此在教學(xué)過程中存在很多弊端。
首先,傳統(tǒng)教學(xué)模式無法滿足學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的期待。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,生活水平的提高,越來越多的家庭擁有計(jì)算機(jī)。互聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大功能滿足了許多人的需求,初中生在對(duì)計(jì)算機(jī)的接觸過程中產(chǎn)生濃厚的興趣,因此對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生很高期望。然而鑒于應(yīng)試教育的現(xiàn)實(shí)原因,老師只是蜻蜓點(diǎn)水般地教學(xué),使得許多學(xué)生無法全面深入地了解計(jì)算機(jī),本來保持的濃厚興趣漸漸消失殆盡。例如在有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成章節(jié)的教學(xué)中,老師只是單向講解課本上的知識(shí),講解完畢后就讓學(xué)生記憶知識(shí)點(diǎn)。這一章節(jié)應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ),是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。但是這一章節(jié)中出現(xiàn)的專業(yè)術(shù)語晦澀難懂,學(xué)生理解記憶都有難度。傳統(tǒng)的教學(xué)模式不但不能提高學(xué)生的綜合素質(zhì),反而會(huì)壓抑學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)探究學(xué)習(xí)的興趣,起到反作用。
其次,初中計(jì)算機(jī)教學(xué)中不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層次教學(xué)。很多初中生家里已經(jīng)配備計(jì)算機(jī),他們已經(jīng)能夠?qū)τ?jì)算機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單操作。但是還有一部分學(xué)生沒有接觸過計(jì)算機(jī),是零基礎(chǔ)。而且學(xué)生對(duì)于知識(shí)的接受和理解也是有差異的。孔子提倡因材施教,可是很多老師在教學(xué)的時(shí)候往往忽略了這一點(diǎn),不能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)作分析,把學(xué)生放在同一個(gè)水平線上進(jìn)行教學(xué),就會(huì)使得零基礎(chǔ)領(lǐng)悟慢的學(xué)生無法掌握知識(shí)。很明顯的一個(gè)例子,在網(wǎng)頁制作這個(gè)章節(jié)教學(xué)時(shí),家里有計(jì)算機(jī)的同學(xué)很清楚什么是網(wǎng)頁,網(wǎng)頁中都出現(xiàn)什么內(nèi)容,也見過各種各樣的網(wǎng)頁。可是對(duì)從來沒有使用過計(jì)算機(jī)的學(xué)生來說這些都是未知的。教師一上來就容易直接切入制作網(wǎng)頁的主題,講解制作的步驟。這樣會(huì)導(dǎo)致零基礎(chǔ)的學(xué)生跟不上老師的教學(xué)思路,更不能深入理解這部分內(nèi)容。
最后,計(jì)算機(jī)教學(xué)中還明顯存在教師團(tuán)隊(duì)知識(shí)老化這個(gè)弊端。計(jì)算機(jī)是一門與科技發(fā)展密切相關(guān)的學(xué)科,因此知識(shí)更新很迅速。今天的新知識(shí)也許就會(huì)成為明天的舊知識(shí)。而且計(jì)算機(jī)的知識(shí)量也很大,這對(duì)教師提出更高的要求。可是很多教師都只是沿用以前的課件。陳舊的知識(shí),不能適應(yīng)快速的發(fā)展,緊跟時(shí)代的步伐不斷更新知識(shí),滿足學(xué)生的需求。
二
針對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中的弊端,教師應(yīng)該在教學(xué)過程中不斷進(jìn)行方法的探索與創(chuàng)新,變弊端為優(yōu)勢(shì)。我結(jié)合自身計(jì)算機(jī)教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn),提出以下幾個(gè)解決方案。
首先,改變死板的傳統(tǒng)教學(xué)模式,使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),激發(fā)他們對(duì)計(jì)算機(jī)這門課程的學(xué)習(xí)興趣。莎士比亞說:“學(xué)問必須合乎自己的興趣,方可得益。”只有激發(fā)學(xué)生的興趣,才能提高他們學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程的效率。例如,在計(jì)算機(jī)鍵盤指法的教學(xué)中,少講多練,以練為主,讓學(xué)生成為整個(gè)課堂的主體。在學(xué)生練習(xí)的基礎(chǔ)上把全班分成多個(gè)小組,由組長(zhǎng)派出代表進(jìn)行比賽,評(píng)選出指法最標(biāo)準(zhǔn)、打字速度最快的學(xué)生,授予“打字小明星”的稱號(hào)。除了進(jìn)行這樣的游戲以活躍課堂氣氛外,老師還要將計(jì)算機(jī)理論和實(shí)踐相結(jié)合,從實(shí)際生活出發(fā),創(chuàng)設(shè)一定的情境。例如,在網(wǎng)頁制作環(huán)節(jié),老師可以先讓學(xué)生打開學(xué)校的網(wǎng)站,進(jìn)行瀏覽,然后學(xué)生之間互相交流各自喜歡的網(wǎng)頁。在學(xué)生對(duì)網(wǎng)頁有了基本認(rèn)識(shí)和興趣之后,老師再一步步教學(xué)生制作網(wǎng)頁。通過實(shí)際生活中的例子導(dǎo)入這節(jié)課,比傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽”更能吸引學(xué)生。
其次,要因材施教,分層教學(xué)。由于在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)時(shí),學(xué)生的起點(diǎn)不同,因此個(gè)體之間存在較大差異。家庭條件優(yōu)越的學(xué)生有能力購(gòu)置計(jì)算機(jī),甚至在小學(xué)就已經(jīng)開始接觸計(jì)算機(jī),具備了一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)和操作能力。但大多數(shù)學(xué)生由于家庭經(jīng)濟(jì)狀況,或者家庭教育的欠缺,根本沒有機(jī)會(huì)去接觸計(jì)算機(jī),對(duì)計(jì)算機(jī)比較陌生。因此,老師對(duì)學(xué)生進(jìn)行因材施教,分層教學(xué)就顯得格外重要。對(duì)于沒有接觸過計(jì)算機(jī)的同學(xué),可以先進(jìn)行計(jì)算機(jī)基本知識(shí)的傳授,了解計(jì)算機(jī)的構(gòu)成,同時(shí)進(jìn)行基本的打字練習(xí)。對(duì)基礎(chǔ)好的學(xué)生可以通過測(cè)驗(yàn)、比賽等,讓他們?cè)谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)完成一些任務(wù),進(jìn)一步提高他們的能力。同時(shí),要支持他們?cè)谕瓿梢?guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)之后進(jìn)行感興趣的一些操作,如電腦繪圖、打字游戲等,鼓勵(lì)他們自學(xué)課本上的知識(shí),并作一定輔導(dǎo),這樣就有較多時(shí)間指導(dǎo)那些基礎(chǔ)較差的學(xué)生,使他們順利完成基本教學(xué)任務(wù)或操作訓(xùn)練。
>> 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng) 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)策略探析 高中化學(xué)教育之中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)探析措施 淺談職業(yè)高中學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng) 數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算能力的培養(yǎng) 淺談中學(xué)生計(jì)算能力的培養(yǎng) 中學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)策略探析 化學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力培養(yǎng)探析 職業(yè)中學(xué)物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng) 淺論中學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng) 計(jì)算教學(xué)中學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng) 探究計(jì)算機(jī)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng) 小學(xué)計(jì)算教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng) 澳大利亞職業(yè)教育中學(xué)生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng) 職業(yè)教育教學(xué)中學(xué)生的職業(yè)能力培養(yǎng)研究 德國(guó)職業(yè)教育中學(xué)生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng) 探析高中地理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng) 大學(xué)化學(xué)教學(xué)中學(xué)生發(fā)散性思維能力的培養(yǎng)探析 學(xué)校化學(xué)教學(xué)中學(xué)生發(fā)散性思維能力的培養(yǎng)探析 探析如何培養(yǎng)中學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力 常見問題解答 當(dāng)前所在位置:.
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關(guān)鍵詞:教學(xué)軟件;Windows;ghost鏡像;軟件安裝;軟件維護(hù)
中圖分類號(hào):TP308文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)32-9110-02
The Installation and Maintenance of Commonly Used Educational Software in Computer Room
ZHU De-ge
(Department of Computer Basic Experiment Teaching Center, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224003, China)
Abstract: Most of the operating system is windows in University’s computer room. And the installation and maintenance of teaching software need some computer teachers having extensive computer knowledge and practical ability. The management and maintenance of teaching computer room is good or bad, that will directly affect the computer's normal teaching duties. I engaged in a computer room software installation, maintenance and management work. Then I generalize some management experience and skills.
Key words: teaching software; Windows; ghost imaging; software maintenance; software installation
1 常用教學(xué)軟件的安裝
1)樣機(jī)的生成及其備份。選一臺(tái)同類型的電腦作為樣機(jī),一般將硬盤分為三個(gè)區(qū):C分區(qū)上安裝windows操作系統(tǒng)及常用教學(xué)軟件;D分區(qū)作為學(xué)生使用分區(qū),可存儲(chǔ)學(xué)生上機(jī)的文檔資料、數(shù)據(jù)等,在D盤上建立一個(gè)“我的文檔”文件夾,將桌面上的“我的文檔”指向D分區(qū)上這個(gè)文件夾,避免因?yàn)镚host恢復(fù)覆蓋C盤而造成“我的文檔”中資料丟失;E分區(qū)存放ghost鏡像文件及一些重要軟件的備份。
在C盤上安裝Windows操作系統(tǒng),并安裝好顯卡、網(wǎng)卡和聲卡等驅(qū)動(dòng)程序,然后安裝常用的教學(xué)軟件,并設(shè)置好所有軟件的初始狀態(tài),刪除不必要的垃圾文件,清空回收站,使C盤處于最優(yōu)狀態(tài),以減少映像文件的大小和壓縮釋放時(shí)間。
在E盤上考慮建立以下幾個(gè)文件夾:Win文件夾,用來存放Windows操作系統(tǒng)安裝版本;Drives文件夾,用來存放各種驅(qū)動(dòng)程序(如:顯卡、網(wǎng)卡、聲卡、外置硬盤等);Ghost文件夾,用來存放硬盤復(fù)制工具Ghost.exe與C分區(qū)的映像文件。
在C分區(qū)的軟件全部安裝好后,斷電關(guān)機(jī)后再重新啟動(dòng),此時(shí)按F8鍵選擇“Command Prompt only”(MS-DOS)啟動(dòng)方式,或用DOS系統(tǒng)軟件啟動(dòng),注意最好進(jìn)入純DOS方式,以后進(jìn)入E分區(qū)的Ghost文件夾,執(zhí)行Ghost,在Ghost軟件中選擇菜單“Local――Partition――to Image”,選擇Drive 1(即裝有Windows操作系統(tǒng)的C盤),選擇壓縮率最高的“High”,接著選擇保存的路徑、文件名,將整個(gè)C分區(qū)克隆生成一個(gè)映像文件,如WIN-C-05-10-19.gho,將其設(shè)為“只讀”屬性,用Pqmagic可將E盤隱藏。C分區(qū)的映像文件完成后,重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī),這臺(tái)樣機(jī)就生成了。
2)安裝其他機(jī)器。樣機(jī)做好后,就可以安裝機(jī)房中其他的計(jì)算機(jī)了,現(xiàn)在的機(jī)房都有幾十臺(tái)甚至上百臺(tái),一次更新或新機(jī)安裝都很多,一臺(tái)一臺(tái)的安裝是不現(xiàn)實(shí)的,那么如何快速地安裝呢?現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)都配有網(wǎng)卡(如果沒有安裝網(wǎng)卡,則可打開機(jī)箱,拆下硬盤,到樣機(jī)上采用Ghost中的硬盤直接對(duì)拷,讀者可參考其他有關(guān)資料),那么安裝就方便多了,我們不妨用網(wǎng)絡(luò)對(duì)拷的方法來實(shí)現(xiàn)(注意硬盤型號(hào)必須相同,如有型號(hào)不相同的,每一種型號(hào)都必須做一臺(tái)樣機(jī))。
首先制作一張DOS系統(tǒng)軟盤,將Pqmagic、Dlkfet、Ncopyyc拷入,并在軟盤上建立一個(gè)自動(dòng)批處理文件Autoexec.BAT,該文件的主要內(nèi)容是:第一行DLKFET,這是DOS平臺(tái)的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序(如DLINK網(wǎng)卡,其驅(qū)動(dòng)程序是.com,該驅(qū)動(dòng)程序一般存放于PKTDRV文件夾);第二行NCOPYC,這是網(wǎng)絡(luò)對(duì)拷程序,如遠(yuǎn)志公司提供的網(wǎng)絡(luò)對(duì)拷程序,這樣的軟盤可復(fù)制若干張,然后用這些軟盤來啟動(dòng)計(jì)算機(jī),要注意的是樣機(jī)作為發(fā)送方,其他計(jì)算機(jī)作為接受方,待所有要安裝軟件的機(jī)器全部與樣機(jī)連接后,在樣機(jī)上選擇發(fā)送,這時(shí)樣機(jī)上的所有資料就被發(fā)送到所有的接收機(jī)器,并且是采用軌對(duì)軌的傳送。
傳送所需時(shí)間主要與機(jī)器數(shù)量、硬盤容量、網(wǎng)絡(luò)速率有關(guān),如50臺(tái)4.3G的硬盤,用100M的網(wǎng)卡需要80分鐘左右。所有機(jī)器接收完畢后,對(duì)每臺(tái)機(jī)器進(jìn)行有關(guān)的其他設(shè)置,如每臺(tái)機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)、IP地址等,有的機(jī)器也有可能在啟動(dòng)是會(huì)找到新的硬件,如網(wǎng)卡等,此時(shí)可利用E分區(qū)上Drives和Win文件夾中的資料來完成新的硬件的安裝。這些工作全部完成后,對(duì)每臺(tái)機(jī)器可安裝還原卡,保護(hù)C分區(qū)E分區(qū),D分區(qū)不保護(hù),這樣學(xué)生不能破壞C分區(qū)與E分區(qū)上的資料,但學(xué)生可在D分區(qū)上保存資料。
2 維護(hù)管理教學(xué)軟件
所有機(jī)器中的軟件安裝完成,并安裝了保護(hù)卡后,是不是就萬事無憂了呢?不是,在以后使用過程中還會(huì)出現(xiàn)問題。
2.1 個(gè)別機(jī)器有問題
在使用過程中,經(jīng)常有個(gè)別機(jī)器出現(xiàn)這樣那樣的問題,硬件方面的故障問題,如顯卡、網(wǎng)卡、聲卡等,可更換該硬件設(shè)備,完成該硬件驅(qū)動(dòng)的安裝,就可正常使用。我們主要考慮的是軟件問題,如:保護(hù)卡損壞或保護(hù)卡口令被他人破譯,則這臺(tái)機(jī)器中的軟件就有可能被破壞,如果這臺(tái)機(jī)器的軟件被破壞了,怎么處理呢?我們分以下三種情況討論:
1)如果C分區(qū)被破壞,也就是計(jì)算機(jī)不能啟動(dòng)或能啟動(dòng)但不能完成相關(guān)的操作,但E分區(qū)沒有被破壞,此時(shí)可用DOS系統(tǒng)軟盤啟動(dòng)計(jì)算機(jī),用Pqmagic撤消對(duì)E盤的隱藏,進(jìn)入E分區(qū),進(jìn)行Ghost軟件將WINzdgwcf.gho文件釋放。方法如下:選擇“Local――Partition――form Image――file name to load image from”,然后選取WINzdgwcf.gho,將其釋放到C盤,最后重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī),再修改網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)與IP地址等即可完成計(jì)算機(jī)即可。整個(gè)恢復(fù)過程只需幾分鐘。
2)如果機(jī)房的某一臺(tái)計(jì)算機(jī)C分區(qū)與E分區(qū)均被破壞,或換了一個(gè)同類型的硬盤,這時(shí)就可以利用Ghost軟件對(duì)兩個(gè)硬盤進(jìn)行對(duì)拷。注意選擇任一臺(tái)好機(jī)器的硬盤作為發(fā)送方,該只硬盤作為接收方,具體操作為:運(yùn)行Ghost軟件,執(zhí)行l(wèi)ocal――Disk――To Disk,然后選擇源盤、目標(biāo)盤,按照提示做一些選擇后等待指示條完成就可以了。接收完成以后再修改網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)與IP地址等。
3)如果換了的是一個(gè)不同類型的硬盤,而且該硬盤容量比源盤大,則完全可以用Ghost 軟件克隆,并且目標(biāo)盤或分區(qū)會(huì)與源盤一樣,大于源盤容量的部分,就 成為自由空間。若不是這種情況你可以將該硬盤先進(jìn)行分區(qū)與格式化,然后將好的一臺(tái)機(jī)器上的E分區(qū)中的資料全部復(fù)制到該硬盤哂納感的E分區(qū)上,然后用第一種方法來恢復(fù)映像文件即可。
2.2 所有機(jī)器的軟件更新
假如以前安裝的軟件不再適合與教學(xué)需求,有些軟件需要更新版本,或者需要安裝以前沒有安裝的軟件,怎么辦呢?我們分以下兩種情況討論:
1)不需要改變?cè)瓉淼姆謪^(qū),則可選一臺(tái)機(jī)器作為樣機(jī),重新格式化C分區(qū),也可不格式化,卸載不需要的軟件,安裝所有的新軟件,并設(shè)置好所有的軟件的初始狀態(tài)后,同樣用Ghost制作映像文件,并將該文件夾設(shè)為共享,然后通過網(wǎng)絡(luò)將這個(gè)映像文件傳送到每臺(tái)機(jī)器的E分區(qū)上(須先刪除原來的映像文件,然后用網(wǎng)上鄰居來實(shí)現(xiàn)),重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī),啟動(dòng)時(shí)按F8鍵選擇“Command Prompt only”(MS-DOS)啟動(dòng)方式,或使用系統(tǒng)軟盤啟動(dòng),用同樣的方法恢復(fù)每臺(tái)機(jī)器上的映像文件,然后修改網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)與IP地址等即了完成。
2)如果需要改變?cè)瓉淼姆謪^(qū),則可用安裝教學(xué)軟件的方法來實(shí)現(xiàn),也就是通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)拷來實(shí)現(xiàn)。
由于現(xiàn)在的機(jī)房越做越大,軟件克隆有這樣那樣的弊端,如需要高配置的服務(wù)器,修改硬件,軟驅(qū)等。市場(chǎng)邊產(chǎn)生了相關(guān)的支持網(wǎng)絡(luò)克隆的硬件保護(hù)卡,或者網(wǎng)卡、硬盤還原卡、網(wǎng)絡(luò)克隆卡與一身的多功能卡(如海光藍(lán)卡、華蘇網(wǎng)上克隆還原卡等)。他們安裝 使用非常方便,同時(shí)擁有定時(shí)智能克隆,只要你做好一臺(tái)機(jī)器上系統(tǒng),并使其喚醒其他的機(jī)器――啟動(dòng)發(fā)射臺(tái)――校對(duì)時(shí)間――鎖定鍵盤――傳送參數(shù)及所有分區(qū),剩下的工作將自動(dòng)完成,真正做到了事半功倍的目的。
以上是我在計(jì)算機(jī)房管理維護(hù)過程中所遇到的一些情況和相應(yīng)的采用的一些處理方案。計(jì)算機(jī)房的管理工作是繁重的,希望經(jīng)過大家的努力能將計(jì)算機(jī)房管理的更好。也能盡量減輕廣大計(jì)算機(jī)教師的工作量,更好的為學(xué)校教育服務(wù)。
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教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
在理解化學(xué)方程式的基礎(chǔ)上,使學(xué)生掌握有關(guān)反應(yīng)物、生成物質(zhì)量的計(jì)算;
通過有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算,使學(xué)生從定量角度理解化學(xué)反應(yīng),并掌握解題格式。
能力目標(biāo)
通過化學(xué)方程式的計(jì)算,培養(yǎng)學(xué)生的審題能力、分析問題和解決問題的能力。
情感目標(biāo)
通過有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到定性和定量研究物質(zhì)及其變化規(guī)律是相輔相成、質(zhì)和量是辨證統(tǒng)一的觀點(diǎn)。
教學(xué)建議
教材分析
根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算,對(duì)初學(xué)者來說應(yīng)嚴(yán)格按照課本中的五個(gè)步驟方法和書寫格式來進(jìn)行計(jì)算。即①設(shè)未知量;②根據(jù)題意寫出配平的化學(xué)方程式;③寫出有關(guān)物質(zhì)的式量,已知量和未知量;④列比例,求解;⑤答題。這樣做可以養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
解這種題要求對(duì)化學(xué)計(jì)算題里有關(guān)化學(xué)知識(shí)有一個(gè)清晰的理解,那就是依題意能正確書寫化學(xué)方程式,如果化學(xué)方程式中某個(gè)物質(zhì)的化學(xué)式寫錯(cuò)了,或者沒有配平,盡管數(shù)學(xué)計(jì)算得很準(zhǔn)確,也不會(huì)得到正確的結(jié)果。可見正確書寫并配平化學(xué)方程式是順利解答化學(xué)方程式計(jì)算題的關(guān)鍵要素。
化學(xué)計(jì)算題是以化學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ),數(shù)學(xué)為工具多學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用。它不僅要有化學(xué)學(xué)科的思維方法,還應(yīng)有扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底。
解有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算題,首先要認(rèn)真審題,明確要求什么,設(shè)未知量才不至于盲目。第二是將題目中給出的化學(xué)變化用化學(xué)方程式表示出來。依題意找出已知量。然后按解題步驟進(jìn)行。同時(shí)要克服心理上的不良因素,不要懼怕化學(xué)計(jì)算,要相信自己。基礎(chǔ)不好的同學(xué)要先做些簡(jiǎn)單的有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算題,逐漸體會(huì)將數(shù)學(xué)的計(jì)算方法與化學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合的過程。然后再做較難的題目。基礎(chǔ)好的同學(xué)應(yīng)具有解一定難度題目的能力。在初中階段有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算題,較易的題目是運(yùn)用數(shù)學(xué)的列比例式,解一元一次方程的知識(shí),即設(shè)一個(gè)未知量,一個(gè)等式關(guān)系。中等偏難的題,往往要用到解二元一次方程,解三元一次方程的知識(shí)。計(jì)算過程難度并未增加多少,只是步驟多,稍微麻煩些。難度主要體現(xiàn)在如何設(shè)好多個(gè)未知數(shù)以及找出這些未知數(shù)之間"量"的關(guān)系式。總之,要根據(jù)自己的化學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)水平,加強(qiáng)化學(xué)計(jì)算的訓(xùn)練,以求達(dá)到熟練掌握解化學(xué)計(jì)算題的思路和方法。
教法建議
本節(jié)只要求學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)純物質(zhì)的計(jì)算,且不涉及到單位的換算。計(jì)算是建立在學(xué)生理解化學(xué)方程式含義的基礎(chǔ)上的,包括用一定量的反應(yīng)物最多可得到多少生成物;以及含義的基礎(chǔ)上的,要制取一定量生成物最少需要多少反應(yīng)物。所以在教學(xué)中要將化學(xué)方程式的含義與計(jì)算結(jié)合起來。
化學(xué)計(jì)算包括化學(xué)和數(shù)學(xué)兩個(gè)因素,其中化學(xué)知識(shí)是化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ),數(shù)學(xué)是化學(xué)計(jì)算的工具。要求學(xué)生對(duì)涉及的有關(guān)化學(xué)方程式一定要掌握,如:化學(xué)方程式的正確書寫及配平問題,在教學(xué)中教師要給學(xué)生作解題格式的示范,通過化學(xué)方程式的計(jì)算,加深理解化學(xué)方程式的含義,培養(yǎng)學(xué)生按照化學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行思維的良好習(xí)慣,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的審題能力、分析能力和計(jì)算能力,同時(shí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到定量和定性研究物質(zhì)及變化規(guī)律是相輔相成的,質(zhì)和量是統(tǒng)一的辨證觀點(diǎn)。本節(jié)課可采用講練結(jié)合、以練為主的方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,通過由易到難的題組和一題多解的訓(xùn)練,開闊思路,提高解題技巧,培養(yǎng)思維能力,加深對(duì)化學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
重、難點(diǎn):由一種反應(yīng)物(或生成物)的質(zhì)量求生成物(或反應(yīng)物)的質(zhì)量
教學(xué)過程:
引入:化學(xué)方程式可以表示為化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的變化和質(zhì)量關(guān)系。那么,化工,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和實(shí)際生活中,如何通過質(zhì)量關(guān)系來計(jì)算產(chǎn)品和原料的質(zhì)量,充分利用,節(jié)約能源呢?本節(jié)課將要學(xué)習(xí)根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算,就是從量的方面來研究物質(zhì)變化的一種方法。
投影:例一寫出硫在氧氣中完全燃燒的化學(xué)方程式______________________。寫出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比_________________________,敘述出各物質(zhì)之間質(zhì)量比的意義______________________。32g硫足量氧氣中完全燃燒可生成__________克二氧化硫。1.6克硫在足量的氧氣中完全燃燒可生成__________________克二氧化硫,同時(shí)消耗氧氣的質(zhì)量是__________克。
討論完成:
S+O2點(diǎn)燃SO2
323264
每32份硫與32份氧氣完全反應(yīng),必生成64份二氧化硫。
32克64克
1.6克3.2克
學(xué)生練習(xí)1:寫出磷完全燃燒的化學(xué)方程式__________________________。計(jì)算出各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系_____________。現(xiàn)有31克白磷完全燃燒,需要氧氣__________克,生成五氧化二磷_________克。
小結(jié):根據(jù)化學(xué)方程式,可以求出各物質(zhì)間的質(zhì)量比;根據(jù)各物質(zhì)之間的質(zhì)量比,又可由已知物質(zhì)的質(zhì)量,計(jì)算求出未知物質(zhì)的質(zhì)量,此過程就為化學(xué)方程式的計(jì)算。
板書:第三節(jié)根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算
投影:例2加熱分解11.6克氯酸鉀,可以得到多少克氧氣?
板書:解:(1)根據(jù)題意設(shè)未知量;設(shè)可得到氧氣質(zhì)量為x
(2)寫出化學(xué)方程式;2KClO3Δ2KCl+3O2
(3)列出有關(guān)物質(zhì)的式量和已知量;未知量24596
11.6克x
(4)列比例式,求未知量245/11.6克=96/x
x=96×11.6克/245=4.6克
(5)答:答:可以得到4.6克氧氣.
學(xué)生練習(xí),一名同學(xué)到黑板上板演
投影:
學(xué)生練習(xí)2:實(shí)驗(yàn)室要得到3.2克氧氣需高錳酸鉀多少克?同時(shí)生成二氧化錳多少克?
練習(xí)3用氫氣還原氧化銅,要得到銅1.6克,需氧化銅多少克?
分析討論、歸納總結(jié):
討論:1.化學(xué)方程式不配平,對(duì)計(jì)算結(jié)果是否會(huì)產(chǎn)生影響?
2.化學(xué)方程式計(jì)算中,不純的已知量能帶進(jìn)化學(xué)方程式中計(jì)算嗎?
投影:例三12.25克氯酸鉀和3克二氧化錳混合加熱完全反應(yīng)后生成多少克氧氣?反應(yīng)后剩余固體是多少克?
學(xué)生練習(xí):同桌互相出題,交換解答,討論,教師檢查。
出題類型(1)已知反應(yīng)物的質(zhì)量求生成物的質(zhì)量
(2)已知生成物的質(zhì)量求反應(yīng)物的質(zhì)量
小結(jié):根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算要求
化學(xué)方程式要配平
需將純量代方程
關(guān)系式對(duì)關(guān)系量
計(jì)算單位不能忘
關(guān)系量間成比例
解設(shè)比答要牢記
板書設(shè)計(jì):
第三節(jié)根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算
例2.加熱分解11.6克氯酸鉀,可以得到多少克氧氣?
解:(1)根據(jù)題意設(shè)未知量;設(shè)可得到氧氣質(zhì)量為x
(2)寫出化學(xué)方程式;2KClO3Δ2KCl+3O2
(3)列出有關(guān)物質(zhì)的式量和已知量;未知量24596
11.6克x
(4)列比例式,求未知量245/11.6克=96/x
x=96×11.6克/245=4.6克
(5)答:可以得到4.6克氧氣.
小結(jié):根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算要求
化學(xué)方程式要配平
需將純量代方程
關(guān)系式對(duì)關(guān)系量
計(jì)算單位不能忘
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué) 改革
對(duì)體育類專業(yè)的學(xué)生不僅要重視體育專項(xiàng)教育,還應(yīng)重視學(xué)科知識(shí)教育,例如大學(xué)英語、計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、生理學(xué)、解剖學(xué)等,這樣才能培養(yǎng)出全面發(fā)展的體育類專業(yè)大學(xué)生。而體育類專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育,應(yīng)該符合學(xué)生專業(yè)特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和所學(xué)專業(yè)知識(shí)相結(jié)合,提高綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,適應(yīng)社會(huì)需求。
一、體育類專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題
1.學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)掌握的程度參差不齊
通過近幾年的教學(xué)經(jīng)歷,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)掌握程度基本可以分為三個(gè)層次:一部分是對(duì)計(jì)算機(jī)比較感興趣,并且能夠較早的接觸計(jì)算機(jī),對(duì)辦公自動(dòng)化軟件、圖像處理軟件、音頻視頻軟件等能夠熟練操作;另一部分學(xué)生學(xué)習(xí)過計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí),但只停留在對(duì)辦公軟件的簡(jiǎn)單應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)游戲、聊天、電子郵件的應(yīng)用上;還有一部分同學(xué)對(duì)計(jì)算機(jī)的操作幾乎沒有基礎(chǔ),不會(huì)使用操作系統(tǒng)及其他常用軟件,但近兩年這部分學(xué)生數(shù)量已經(jīng)非常少,多數(shù)大學(xué)生屬于第二部分。
2.學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確,學(xué)習(xí)效率低
在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)相當(dāng)多的學(xué)生對(duì)本課程重視程度不夠,學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確, 缺乏學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性。體育類專業(yè)大學(xué)生普遍存在重體輕文的思想,對(duì)術(shù)科學(xué)習(xí)和專項(xiàng)學(xué)習(xí)較為感興趣,而對(duì)學(xué)科知識(shí)不感興趣,學(xué)習(xí)和做作業(yè)的目的就是通過考試,并且認(rèn)為只要考試前突擊復(fù)習(xí)、背誦知識(shí)就能夠通過考試。在學(xué)習(xí)方法上停留在老師教多少就學(xué)多少,沒有自主學(xué)習(xí)意識(shí)和習(xí)慣,缺乏對(duì)知識(shí)的探索精神,學(xué)習(xí)效率低。
3.教學(xué)模式與教學(xué)方法單一
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)主要采用理論課與實(shí)踐課相結(jié)合的方式,通常采取教師演示——學(xué)生練習(xí)和教師布置實(shí)踐作業(yè)——學(xué)生完成作業(yè)——教師指導(dǎo)學(xué)生和檢查結(jié)果的課堂教學(xué)模式。雖然這種教學(xué)方法能夠讓學(xué)生完成對(duì)基本知識(shí)的學(xué)習(xí),達(dá)到基本教學(xué)目標(biāo),但這種教學(xué)模式比較單調(diào),學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力較差,不能夠讓學(xué)生融入到實(shí)際的工作情境中,不能滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的需求。
二、體育類專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的思想
1.《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展綱要》(征求意見稿)制定的主題就是堅(jiān)持以人為本,推進(jìn)素質(zhì)教育,并以全面發(fā)展作為重要支撐。在當(dāng)今社會(huì)計(jì)算機(jī)作為一種信息處理的重要工具被廣泛應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。作為新時(shí)代的大學(xué)生,熟悉、掌握計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的基本知識(shí)和技能已經(jīng)成為衡量其知識(shí)能力的重要標(biāo)準(zhǔn),因此,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)是促進(jìn)大學(xué)生全面發(fā)展的重要課程之一,體育類專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的改革也要以人為本,推進(jìn)素質(zhì)教育,促進(jìn)體育類專業(yè)大學(xué)生的全面發(fā)展。
2.體育類專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革應(yīng)該貫徹我院“科學(xué)與人文融合”的教改思想,探索如何在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中將科學(xué)知識(shí)、人文知識(shí)、社會(huì)環(huán)境相融合。使計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的改革注重培養(yǎng)學(xué)生文化傳承的能力,注重提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,注重將教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)環(huán)境、實(shí)際工作的情境相融合,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,從而適應(yīng)社會(huì)的需求。
3.體育類專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展造成信息量劇增,當(dāng)今社會(huì)需要的人才不僅要具備淵博的學(xué)識(shí),更要具備獨(dú)立接受新信息、處理新信息的創(chuàng)新能力。因此,如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是體育類專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革中必須深入思考的問題。教學(xué)過程在幫助學(xué)生獲得知識(shí)的同時(shí),還應(yīng)培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神,使他們?cè)趯W(xué)習(xí)和實(shí)踐中具有獨(dú)立的創(chuàng)新能力,以適應(yīng)素質(zhì)教育和實(shí)際工作的要求。
四、體育類專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革方案的幾點(diǎn)建議
1.在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)引入“專業(yè)模塊”分類法
由于專業(yè)不同,對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的需求也不同,單一的課程設(shè)置,統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容不能適應(yīng)不同專業(yè)學(xué)生的需求。把計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)內(nèi)容分為“基礎(chǔ)模塊”和“專業(yè)模塊”兩大類,可以加強(qiáng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的聯(lián)系。滿足不同專業(yè)學(xué)生的需求。
我院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程內(nèi)容設(shè)置為:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),Windows XP操作基礎(chǔ),Office 辦公自動(dòng)化軟件(Word 2003,Excel 2003,Power Point 2003),網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),這些內(nèi)容可以看作是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的“基礎(chǔ)模塊”。考慮我院學(xué)生專業(yè)特點(diǎn),刪去程序設(shè)計(jì)內(nèi)容,略去對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)要求較高的相關(guān)內(nèi)容。“基礎(chǔ)模塊”的教學(xué)內(nèi)容根據(jù)專業(yè)不同,側(cè)重點(diǎn)、內(nèi)容深淺也應(yīng)該有所不同,不能一概而論。
考慮不同專業(yè)特點(diǎn)及學(xué)生的需求,在教學(xué)內(nèi)容中應(yīng)增加和專業(yè)知識(shí)相關(guān)的“專業(yè)模塊”。例如運(yùn)動(dòng)、系武術(shù)系的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練專業(yè)可以增加Flas設(shè)計(jì)模塊;體育藝術(shù)系可以增加音頻、視頻軟件應(yīng)用模塊;體育教育專業(yè)可以增加課件制作軟件模塊;運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)專業(yè)可以增加Excel中數(shù)據(jù)分析模塊,社會(huì)體育類專業(yè)可以增加Excel中數(shù)據(jù)分析模塊、Access數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)模塊。
2.理論知識(shí)的教學(xué)中可以引用典型案例導(dǎo)向教學(xué)模式
基于不同專業(yè)學(xué)生典型案例導(dǎo)向教學(xué)模式的探索研究,將改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式的不足,在教學(xué)過程中立足于基礎(chǔ)、適當(dāng)延伸、側(cè)重應(yīng)用,服務(wù)于專業(yè),建立適合社會(huì)發(fā)展和需求的多層次、多樣式教學(xué)模式。任課教師搜集在各個(gè)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用方面的經(jīng)典案例,并將案例科學(xué)整合,應(yīng)用具有專業(yè)特色且與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的案例為教學(xué)內(nèi)容,例如在Word課堂教學(xué)中引用編輯報(bào)紙的案例,將學(xué)生掌握的專業(yè)知識(shí)與Word圖文混排知識(shí)相結(jié)合,排版一份報(bào)紙。在對(duì)案例分析過程中,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)案例提出問題,分析問題,從而解決問題,改變教師演示——學(xué)生練習(xí)的單一教學(xué)模式,使學(xué)生學(xué)習(xí)目的明確,在學(xué)習(xí)時(shí)能夠有的放矢。
典型案例導(dǎo)向教學(xué)模式應(yīng)根據(jù)不同知識(shí)層次和專業(yè)的學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生將計(jì)算機(jī)知識(shí)與專業(yè)知識(shí)相結(jié)合,綜合應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)、分析問題和解決實(shí)際問題的能力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
3.實(shí)踐教學(xué)中可以引用情境教學(xué)模式
在體育類專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中,改變?cè)瓉淼慕處煵贾脤?shí)踐作業(yè)——學(xué)生完成作業(yè)——教師指導(dǎo)學(xué)生操作和檢查結(jié)果的課堂教學(xué)模式,以企業(yè)、社會(huì)對(duì)不同專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力要求設(shè)計(jì)情境教學(xué)背景。采用以真實(shí)情境下任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主基調(diào),每個(gè)情境通過“任務(wù)布置、分析討論、任務(wù)理解、計(jì)劃實(shí)施、考核評(píng)價(jià)”的五步教學(xué)法來進(jìn)行,整個(gè)過程以學(xué)生為中心,以教師為主導(dǎo),把理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)緊密的結(jié)合起來,從而達(dá)到在實(shí)際項(xiàng)目中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作能力。根據(jù)我院學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)可以設(shè)計(jì)的教學(xué)情境如:簡(jiǎn)歷設(shè)計(jì)、制作企業(yè)報(bào)表、企業(yè)宣傳短片等,在實(shí)踐過程中不僅需要掌握基礎(chǔ)知識(shí),還要了解將企業(yè)、社會(huì)對(duì)大學(xué)生的要求。在教學(xué)中將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握與信息化社會(huì)的大環(huán)境、企業(yè)的需求相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,創(chuàng)新能力,以適應(yīng)素質(zhì)教育和實(shí)際工作的要求。
4.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)考核模式的改革
目前我院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)考核主要采用計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)考試系統(tǒng)進(jìn)行。通過上機(jī)考試的方式,學(xué)生考試時(shí)考試系統(tǒng)會(huì)從題庫中抽取試題,避免試題重復(fù)。考試內(nèi)容主要以計(jì)算機(jī)應(yīng)用操作為主,避免學(xué)生平時(shí)不用功,考前突擊背誦的情況。考試成績(jī)采取將上機(jī)考試成績(jī)與平時(shí)成績(jī)按權(quán)值展開相加得到最終的考試成績(jī)的方式,平時(shí)成績(jī)主要包括創(chuàng)新能力、階段考核、人文素質(zhì)幾個(gè)方面。從近幾年的考試情況來看,這種考核模式能夠更好的考查學(xué)生知識(shí)掌握情況,考查學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,為提高教學(xué)質(zhì)量起到了一定的作用。
但是目前考試系統(tǒng)中的考試模塊還不夠全面,主要以Word、Excel、Power Point為主,希望在學(xué)院的支持下,考試模塊能夠進(jìn)行更新與擴(kuò)充,例如增加Access,F(xiàn)lash等考試模塊,擴(kuò)大考試系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,使更多的學(xué)生受益于計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)。
5.教材改革
教材特色改革必須堅(jiān)持以素質(zhì)教育為核心,以實(shí)踐能力的培養(yǎng)為重心。本校教師編寫的《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與信息社會(huì)》是一本根據(jù)體育類專業(yè)學(xué)生特點(diǎn),將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)與信息社會(huì)特點(diǎn)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的需求相結(jié)合的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教材,受到了廣大師生的好評(píng)。
五、結(jié)語
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育是高校教育體系中的重要組成部分,其地位等同于英語和數(shù)學(xué)知識(shí)的教育。隨著社會(huì)信息化不斷發(fā)展, 用人單位對(duì)大學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的要求也是日益增加,計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力已成為衡量大學(xué)生綜合素質(zhì)與能力的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,因此加強(qiáng)體育類專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育就顯得尤為重要。在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中,要根據(jù)體育類專業(yè)學(xué)生特點(diǎn),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式上,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的教育與應(yīng)用能力培養(yǎng),使體育類大學(xué)生適應(yīng)當(dāng)代信息化社會(huì)對(duì)大學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的要求。
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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)專業(yè);實(shí)驗(yàn)教學(xué);遞進(jìn)式綜合實(shí)驗(yàn)
0.引言
計(jì)算機(jī)專業(yè)是一門技術(shù)性、實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。在注重理論的同時(shí),也不能忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。系統(tǒng)、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)安排不僅能幫助學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)理論的認(rèn)知,還能夠讓他們將學(xué)到的專業(yè)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用能力,以達(dá)到理論和實(shí)踐相結(jié)合的目的。高等院校在教學(xué)安排中越來越重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度,但實(shí)際效果不甚理想,還存在一些問題。例如:驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)所占比例大、難度小,學(xué)生只需根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書即可完成,無需了解原理,實(shí)驗(yàn)效果不佳;設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)任務(wù)不明確、指導(dǎo)力度不夠,學(xué)生不知從何手下,難以深入完成;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為分散,不同課程之間缺少聯(lián)系,都是以基于單個(gè)技術(shù)點(diǎn)、技術(shù)與技術(shù)之間相互割裂的實(shí)驗(yàn)為主,不利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的重要性和樹立完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概念。
針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀和問題,本文提出面向計(jì)算機(jī)專業(yè)的遞進(jìn)式綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案,旨在幫助計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)和完成與每門專業(yè)課程相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)課程,鞏固計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),熟悉理論知識(shí)的具體應(yīng)用,提高解決工程問題的能力。
1.遞進(jìn)式綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路
該綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案從設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯器件出發(fā),到實(shí)現(xiàn)基本的處理器,然后圍繞設(shè)計(jì)的處理器編寫或修改匯編器、高級(jí)語言編譯器和簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)伴隨整個(gè)本科教學(xué)階段,具體細(xì)化到每門專業(yè)課程,覆蓋課程有數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)原理與接口技術(shù)、匯編程序設(shè)計(jì)、編譯原理和操作系統(tǒng)。該綜合實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)遵從以下兩個(gè)原則:一是前后課程實(shí)驗(yàn)相互銜接,前導(dǎo)課程的實(shí)驗(yàn)結(jié)果要為后續(xù)課程實(shí)驗(yàn)所用。例如數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的基本邏輯器件如寄存器、加法器、移位器、計(jì)數(shù)器等要被計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)用來構(gòu)建完整的處理器,為后續(xù)課程計(jì)算機(jī)組成原理服務(wù)。二是以設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)為主,鼓勵(lì)創(chuàng)新。設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)相比于驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)較難,但如果指導(dǎo)到位,學(xué)生更愿意投入時(shí)間去設(shè)計(jì)完成屬于自己的實(shí)驗(yàn)成果。在完成設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)的同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新,將自己的想法融入到實(shí)驗(yàn)中。
2.遞進(jìn)式綜合實(shí)驗(yàn)方案
2.1數(shù)字邏輯器件設(shè)計(jì)
數(shù)字邏輯電路是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課,與其相伴隨的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為數(shù)字邏輯器件設(shè)計(jì),包括組合邏輯器件設(shè)計(jì)和時(shí)序邏輯器件設(shè)計(jì)。基本的組合邏輯器件有編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器和數(shù)值比較器等;而要設(shè)計(jì)完成的時(shí)序邏輯部件有寄存器、移位器和計(jì)數(shù)器等。數(shù)字邏輯器件的設(shè)計(jì)通過兩種方式完成:首先是在熟悉一種硬件輔助設(shè)計(jì)工具的基礎(chǔ)上(如Xilinx公司的ISE),以電路圖的方式作為輸入,完成設(shè)計(jì)工作;然后在掌握一門硬件描述語言(如Verilog HDL)的前提下,采用硬件描述語言以可綜合的方式描述器件,完成設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。
作為遞進(jìn)式綜合實(shí)驗(yàn)方案的硬件入門實(shí)驗(yàn),數(shù)字邏輯器件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)歸納起來要完成以下實(shí)驗(yàn)任務(wù):熟練使用硬件輔助設(shè)計(jì)工具,掌握一門硬件描述語言,完成各種組合邏輯和時(shí)序邏輯器件的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證工作。
2.2匯編語言程序設(shè)計(jì)
匯編語言是一種面向具體體系架構(gòu)的標(biāo)記語言。鑒于MIPS32指令標(biāo)準(zhǔn)開源非常規(guī)整,在具體的教學(xué)安排中,圍繞MIPS32體系架構(gòu)講解指令分類和格式、尋址方式以及匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。具體實(shí)驗(yàn)圍繞擬定的MIPS32指令子集,以MIPS模擬器為平臺(tái)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為滿足不同要求的匯編語言程序設(shè)計(jì)。例如,通過設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜數(shù)學(xué)表達(dá)式的程序幫助學(xué)生熟悉算術(shù)和邏輯運(yùn)算指令;通過設(shè)計(jì)字符串比較程序來幫助學(xué)生熟悉條件轉(zhuǎn)移指令和循環(huán)程序設(shè)計(jì)方法;運(yùn)用子程序?qū)崿F(xiàn)排序和檢索程序,可幫助學(xué)生掌握模塊化的程序設(shè)計(jì)思想。
作為遞進(jìn)式綜合實(shí)驗(yàn)方案的軟件入門實(shí)驗(yàn),匯編語言程序設(shè)計(jì)需要完成的目標(biāo)包括:熟悉MIPS32體系架構(gòu)及相關(guān)模擬器的使用;運(yùn)用所學(xué)的MIPS指令和匯編程序設(shè)計(jì)方法,編寫匯編程序,并在模擬器中驗(yàn)證程序的正確性。該實(shí)驗(yàn)在幫助學(xué)生掌握基本程序設(shè)計(jì)方法的同時(shí),讓他們熟悉MIPS32體系架構(gòu),為后期實(shí)驗(yàn)的處理器設(shè)計(jì)及驗(yàn)證奠定基礎(chǔ)。
2.3處理器部件設(shè)計(jì)及整合
伴隨計(jì)算機(jī)組成原理課程的實(shí)驗(yàn)為MIPS32處理器部件設(shè)計(jì)及整合。該實(shí)驗(yàn)以匯編語言程序設(shè)計(jì)課程中熟悉的MIPS32體系架構(gòu)為基礎(chǔ),圍繞MIPS I指令集的特定子集,在數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的邏輯器件基礎(chǔ)上,采用硬件描述語言對(duì)處理器部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。需要完成的處理器為5級(jí)MIPS流水線處理器,讓學(xué)生在理解設(shè)計(jì)思路的前提下,分別完成每級(jí)流水線及相關(guān)部件的設(shè)計(jì),最后將5級(jí)流水線整合成一個(gè)完整的處理器,并在仿真軟件中完成指令驗(yàn)證工作。
作為處理器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)需要完成的任務(wù)歸納起來有兩點(diǎn):一是完成各種處理器部件的設(shè)計(jì);二是掌握處理器設(shè)計(jì)方法,將處理器部件和基本的數(shù)字邏輯器件整合成一個(gè)完整的處理器。鑒于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多,具體實(shí)驗(yàn)時(shí)可以將學(xué)生劃分為若干個(gè)小組,每組成員協(xié)同完成實(shí)驗(yàn)。
2.4接口部件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成
標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。處理器由運(yùn)算器和控制器構(gòu)成。為了方便處理器與用戶的交互,構(gòu)建一個(gè)完整的硬件層面上的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),還需要設(shè)計(jì)間接或直接輔助輸入輸出數(shù)據(jù)的接口電路,包括總線模塊、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器、串口、LCD和PS/2接口電路。總線模塊設(shè)計(jì)只進(jìn)行地址譯碼得到片選信號(hào)和片內(nèi)地址選擇信號(hào);中斷控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以只考慮較少數(shù)量的中斷源、較簡(jiǎn)單的中斷優(yōu)先級(jí);PS/2接口電路用于連接PS/2鼠標(biāo)鍵盤;而LCD接口電路用于連接標(biāo)準(zhǔn)LCD顯示屏。在完成基本的接口部件設(shè)計(jì)后,將其與處理器整合到一塊,構(gòu)建一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),然后采用具體的硬件輔助設(shè)計(jì)軟件,將系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)到具體的FPGA開發(fā)板上。
作為計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最后實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)需要完成的任務(wù)包括總線模塊設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及基本的外設(shè)接口電路設(shè)計(jì),最后整合成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),并運(yùn)用相關(guān)平臺(tái)將其實(shí)現(xiàn)到具體的FGPA開發(fā)板上。
2.5編譯器構(gòu)建
編譯原理課程理論性非常強(qiáng)。為了讓編譯原理更具體,圍繞一個(gè)中心任務(wù)即設(shè)計(jì)面向前期實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)特定范圍的C語言編譯器,將大任務(wù)細(xì)化到編譯器設(shè)計(jì)的每個(gè)過程:詞法分析、語法分析、中間代碼生成、目標(biāo)代碼生成、代碼優(yōu)化和符號(hào)表管理等。詞法分析階段設(shè)計(jì)特定范圍C語言的詞法分析器;語法分析階段根據(jù)前階段輸出完成語法解析器;設(shè)計(jì)中間代碼生成器生成源程序?qū)?yīng)的中間語言代碼;目標(biāo)代碼生成階段按照目標(biāo)機(jī)器的指令格式和寄存器定義,完成中間代碼到目標(biāo)代碼的替換;符號(hào)表作為存放源程序中定義的所有符號(hào)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),需要良好的設(shè)計(jì);代碼優(yōu)化部分負(fù)責(zé)對(duì)目標(biāo)代碼進(jìn)行優(yōu)化,提升代碼效率。編譯原理課程的設(shè)計(jì)難度較大,建議學(xué)生分組實(shí)施。
編譯器構(gòu)建的另一個(gè)方案是修改GCC面向MIPS體系結(jié)構(gòu)部分的源碼,使編譯生成的指令落在已實(shí)現(xiàn)指令的范圍內(nèi)。這種實(shí)驗(yàn)方案不適用于編譯原理課程,但對(duì)于提高學(xué)生的編程能力大有幫助,可以考慮讓有興趣的學(xué)生參與其中。
2.6操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
操作系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程,包羅了各種計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的奇思妙想。如果能通過實(shí)驗(yàn)將這些精彩想法具體化,將對(duì)學(xué)生理解操作系統(tǒng)精髓大有幫助。該部分實(shí)驗(yàn)是以前期實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)為平臺(tái),運(yùn)用MIPS32匯編指令和可被編譯的c語言,結(jié)合操作系統(tǒng)原理,設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)。該部分實(shí)驗(yàn)需要完成的基本目標(biāo)為設(shè)計(jì)一個(gè)單道的字符界面操作系統(tǒng),支持BIOS引導(dǎo)加載系統(tǒng)代碼、封裝數(shù)條系統(tǒng)調(diào)用以及實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單文件系統(tǒng),并且能夠安裝在學(xué)生設(shè)計(jì)的處理器上運(yùn)行。
3.遞進(jìn)式綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)
硬件實(shí)驗(yàn)基于仿真軟件、FPGA設(shè)計(jì)軟件和FPGA開發(fā)板實(shí)現(xiàn)。數(shù)字邏輯器件、處理器和接口部件先在仿真軟件中完成邏輯驗(yàn)證,然后運(yùn)用FPGA設(shè)計(jì)軟件將其綜合實(shí)現(xiàn)到FPGA芯片。結(jié)合FPGA開發(fā)板提供的設(shè)備,如點(diǎn)觸開關(guān)、撥碼開關(guān)、LCD顯示屏、七段數(shù)碼管和PS2接口等,學(xué)生完成最終的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。本綜合實(shí)驗(yàn)采用Xilinx公司的Virtex-5 XUPV5-LX1 10T開發(fā)板。板上的Virtex-5 XCV5-LX110T型號(hào)FPGA能提供豐富的編程資源滿足實(shí)驗(yàn)要求。
基于仿真軟件和硬件開發(fā)板,處理器的設(shè)計(jì)分6步走:第1步實(shí)現(xiàn)算術(shù)邏輯運(yùn)算單元的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證;第2步完成數(shù)據(jù)通路設(shè)計(jì)、指令擴(kuò)展及驗(yàn)證;第3步為流水線相關(guān)性處理;第4步是中斷功能實(shí)現(xiàn);第5步是接口邏輯設(shè)計(jì);第6步是系統(tǒng)仿真、綜合、實(shí)現(xiàn)及測(cè)試。
軟件實(shí)驗(yàn)基于硬件實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的處理器、面向MIPS指令集的編譯器以及處理器模擬器來完成。處理器模擬器包含匯編功能,匯編器模擬器和編譯器設(shè)計(jì)也屬于軟件實(shí)驗(yàn)的一部分。學(xué)生編寫應(yīng)用程序,運(yùn)用已有的工具鏈完成程序驗(yàn)證,并將其裝載到指令存儲(chǔ)器中,完成在板驗(yàn)證。
匯編器運(yùn)用C#語言,采用3次遍歷對(duì)MIPS匯編程序進(jìn)行解釋。第1遍對(duì)源程序進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用代碼鏈接、格式規(guī)整;第2遍確定標(biāo)簽和指令地址;第3遍作逐條指令解釋。模擬器是為展示MIPS五段流水線執(zhí)行過程,主要分為指令分析模塊、流水線控制及執(zhí)行模塊、寄存器模塊、存儲(chǔ)器模塊和界面顯示控制模塊。流水線模擬器采用C#構(gòu)建,也可實(shí)現(xiàn)為web版,免去安裝,方便學(xué)生網(wǎng)上使用。交叉編譯器面向C語言語法子集,能將簡(jiǎn)單C程序編譯成MIPS處理器能識(shí)別的機(jī)器碼。編譯器運(yùn)用詞法分析器生成工具Lex和語法分析器生成工具Yacc構(gòu)建。有了這一系列工具,學(xué)生能用支持的C語言子集編寫C程序,并讓其運(yùn)行在MIPS處理器上;結(jié)合操作系統(tǒng)課程學(xué)到的知識(shí),還可以編寫基于字符界面的單任務(wù)操作系統(tǒng)。
教學(xué)目標(biāo):
1.
使學(xué)生掌握分?jǐn)?shù)混合運(yùn)算的運(yùn)算順序,并能根據(jù)這一順序進(jìn)行正確計(jì)算。
2.
培養(yǎng)觀察、操作,分析、比較、抽象概括的能力。
3.
滲透類比、推理、轉(zhuǎn)化等的數(shù)學(xué)思想,培養(yǎng)良好的計(jì)算習(xí)慣。
教學(xué)重點(diǎn):
掌握分?jǐn)?shù)混合運(yùn)算的運(yùn)算順序,正確地計(jì)算分?jǐn)?shù)混合運(yùn)算。
教學(xué)難點(diǎn):
掌握分?jǐn)?shù)混合運(yùn)算的運(yùn)算順序。
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入
計(jì)算下列各題。
設(shè)計(jì)意圖:通過復(fù)習(xí)分?jǐn)?shù)除法的計(jì)算方法,喚醒學(xué)生已有認(rèn)知,為本節(jié)課學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)混合運(yùn)算奠定基礎(chǔ)。
二、探究新知
課件出示圖片和題目
師:想一想,可以怎樣列出算式?
給予學(xué)生一定的獨(dú)立思考時(shí)間。
生1:我先算出每天吃多少片:(片),之后計(jì)算可以吃多少天:(天)。
師:這種方法還可以列綜合算式表示以上過程,你會(huì)列嗎?
生:。
師:自己試著計(jì)算一下。
學(xué)生完成,全班核對(duì),課件展示計(jì)算過程。
師:需要注意的是有小括號(hào)的分?jǐn)?shù)乘、除混合運(yùn)算,要先算小括號(hào)里面的。
設(shè)計(jì)意圖:當(dāng)學(xué)生列出分步算式解決問題后,引導(dǎo)學(xué)生列出綜合算式,計(jì)算時(shí)強(qiáng)調(diào)小括號(hào)的作用,使學(xué)生感受分?jǐn)?shù)混合運(yùn)算中小括號(hào)的作用與整數(shù)混合運(yùn)算中小括號(hào)的作用相同。
師:還有其他方法嗎?
生2:我先算這兩盒藥可以吃幾次:(次),之后計(jì)算可以吃多少天:(天)。
師:這種方法也可以列綜合算式表示以上過程,你會(huì)列嗎?
生:。
師:自己試著計(jì)算一下。
學(xué)生獨(dú)立完成,全班核對(duì),課件展示兩種計(jì)算方法。
師:說一說你是怎樣計(jì)算的?
生:我是按照從左往右的順序計(jì)算的:
設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)使學(xué)生利用知識(shí)的遷移,運(yùn)用整數(shù)乘、除混合運(yùn)算的運(yùn)算順序來計(jì)算分?jǐn)?shù)乘、除混合運(yùn)算,即按照從左往右的順序依次計(jì)算。
師:非常正確,這種算式還可以這樣計(jì)算:
將算式轉(zhuǎn)化成連乘后直接約分計(jì)算。觀察的兩種計(jì)算方法,說一說你更喜歡哪種?
生:我更喜歡第二種,因?yàn)檫@樣計(jì)算更簡(jiǎn)便。
設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)在教師的引導(dǎo)下,將算式轉(zhuǎn)化為連乘后直接約分計(jì)算,并把兩種方法進(jìn)行比較,以培養(yǎng)學(xué)生掌握靈活的計(jì)算策略。
三、鞏固練習(xí)
1.
計(jì)算下面各題。
設(shè)計(jì)意圖:本題包括多種混合運(yùn)算形式,有利于鞏固混合運(yùn)算的順序,提高分?jǐn)?shù)運(yùn)算能力。
2.
老爺爺每天慢跑要用多少時(shí)間?
設(shè)計(jì)意圖:本題利用混合運(yùn)算解決實(shí)際問題,這樣的問題相當(dāng)于過去的“歸一問題”,解決問題的方法非常多樣化,可以先求出6圈里有多少個(gè)半圈,也可以先求出跑1圈用的時(shí)間。
3.
這塊玻璃的面積是多少?
設(shè)計(jì)意圖:本題使學(xué)生在新的情境中進(jìn)一步鞏固分?jǐn)?shù)混合運(yùn)算的計(jì)算方法,培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
四、課堂小結(jié)
師:說一說怎樣計(jì)算分?jǐn)?shù)混合運(yùn)算?
1.
帶小括號(hào)的分?jǐn)?shù)乘、除混合運(yùn)算,要先算小括號(hào)里面的。
2.
關(guān)鍵詞: VMware; Wireshark; 場(chǎng)景仿真; 網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1006-8228(2016)10-57-04
Application of scene simulation and analysis in network security teaching
Yu Hai
(Department of Computer Science and Technology, Shaoxing College of Arts and Sciences, Shaoxing, Zhejiang 312000, China)
Abstract: The computer network security teaching is faced with many difficulties, such as limited class hour, heavy teaching task; the antagonism of network security practice is extremely strong, most experiments are destructive; virtual simulation of network security is mainly for network protocol and network equipment, and the scene simulation and analysis of network attack and defense process have a great limitation. In this paper, the computer network security scene is simulated by VMware and the scene simulation is further analyzed by Wireshark, so as to improve the teaching efficiency of the computer network security. An example of network attack is given to explain the application of scene simulation and analysis in network security teaching.
Key words: VMware; Wireshark; scene simulation; network security teaching
0 引言
由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程內(nèi)容更新快、課程知識(shí)涉及面廣、理論與實(shí)踐結(jié)合緊密,許多文獻(xiàn)提出了教學(xué)改革方法,在教學(xué)理念上提出了基于CDIOD的教學(xué)法[1];在教學(xué)方法上提出了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)或任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、案例教學(xué)法、類比教學(xué)法、“角色互換”教學(xué)法[2]。
盡管如此,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)仍然需要面對(duì)一些現(xiàn)實(shí)困難。①課時(shí)少,教學(xué)任務(wù)重。一般每學(xué)期只安排32節(jié)理論課時(shí)加上16或32節(jié)實(shí)驗(yàn)課時(shí)。②網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)踐的對(duì)抗性極強(qiáng),多數(shù)實(shí)驗(yàn)破壞性大。③網(wǎng)絡(luò)安全的攻防實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)步驟較多,通過虛擬機(jī)仿真的網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)過程,要在后續(xù)教學(xué)中再現(xiàn)就比較復(fù)雜,而且虛擬軟件(例如OPENT、NS-2)仿真主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、通信情況,也有虛擬軟件(例如Packet Tracer5.3)主要通過模擬交換機(jī)、路由器、無線接入點(diǎn)和網(wǎng)卡等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來模擬網(wǎng)絡(luò)安全場(chǎng)景,但是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)攻擊和防御過程的場(chǎng)景仿真及分析存在很大的局限性。
為了提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)的效率,利用虛擬機(jī)軟件VMware+Wireshark(網(wǎng)絡(luò)分析工具)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的攻擊和防御過程的場(chǎng)景仿真以及進(jìn)一步的分析。
1 場(chǎng)景仿真虛擬機(jī)VMware及網(wǎng)絡(luò)分析軟件Wireshark簡(jiǎn)介
1.1 虛擬機(jī)技術(shù)
虛擬機(jī)技術(shù)利用軟件在單臺(tái)物理機(jī)上模擬出多臺(tái)具有完整硬件系統(tǒng)功能的、相互獨(dú)立的邏輯計(jì)算機(jī),其核心是虛擬機(jī)監(jiān)控程序(Virtual Machine Monitor,VMM)為上層邏輯計(jì)算機(jī)提供一套獨(dú)立于實(shí)際硬件的虛擬硬件,并仲裁它們對(duì)底層硬件的訪問。虛擬機(jī)技術(shù)常采用兩種虛擬化架構(gòu):寄居架構(gòu)和“裸金屬”架構(gòu),以滿足不同用戶的需求。在寄居架構(gòu)中,VMM 運(yùn)行在宿主機(jī)操作系統(tǒng)之上,可將其視為宿主機(jī)操作系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用,常應(yīng)用于多操作系統(tǒng)環(huán)境下的學(xué)習(xí)及測(cè)試,典型的產(chǎn)品有VMware Server及Workstation、Microsoft的Virtual PC等[3]。
1.2 虛擬機(jī)VMware的網(wǎng)絡(luò)配置
本文選用VMware虛擬機(jī)中的多臺(tái)邏輯計(jì)算機(jī)仿真網(wǎng)絡(luò)安全的攻擊計(jì)算機(jī)和防御計(jì)算機(jī),并通過VMware提供的網(wǎng)絡(luò)連接仿真攻擊過程和防御過程。VMware主要提供了Bridge、Host On1y以及NAT三種網(wǎng)絡(luò)連接模式[3]:Bridge將虛擬機(jī)連接到宿主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)上,可與其他計(jì)算機(jī)相互訪問;Host Only將虛擬機(jī)與宿主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)隔離開,僅位于同一宿主機(jī)的虛擬機(jī)可相互通信;NAT使虛擬機(jī)可借助NAT功能來通過宿主機(jī)訪問外部網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的網(wǎng)絡(luò)連接模式。
1.3 網(wǎng)絡(luò)分析工具Wireshark
Wireshark是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分析軟件,Wireshark[4-6]能夠在網(wǎng)卡接口處捕捉數(shù)據(jù)包、并實(shí)時(shí)顯示包的詳細(xì)協(xié)議信息;能夠打開/保存捕捉的包、導(dǎo)入/導(dǎo)出其他捕捉程序支持的包數(shù)據(jù)格式。
Wireshark工作界面被分成三部分[5]:上部分顯示捕獲的數(shù)據(jù)包列表,用來顯示截獲的每個(gè)數(shù)據(jù)包的總結(jié)性信息;中間部分為協(xié)議信息,用來顯示選定的數(shù)據(jù)包中的協(xié)議信息;下部分是以十六進(jìn)制形式表示的數(shù)據(jù)包內(nèi)容,用來顯示數(shù)據(jù)在物理層上傳輸時(shí)的最終形式。
在捕捉到的包中可以有選擇性的顯示不同條件的數(shù)據(jù)包;還可以顯示多種統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果(比如TCP、UDP流、各個(gè)協(xié)議層統(tǒng)計(jì)信息等)。
利用VMware虛擬機(jī)中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)仿真網(wǎng)絡(luò)安全的攻擊和防御過程,同時(shí)利用Wireshark捕獲這些攻擊和防御過程的數(shù)據(jù)包,并以.pacp格式導(dǎo)出到文件中。網(wǎng)絡(luò)分析工具Wireshark可以根據(jù)不同需要對(duì)這些數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析并得到相應(yīng)的分析結(jié)果。
2 場(chǎng)景仿真及分析在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)中的應(yīng)用
下面以客戶端上傳文件到FTP服務(wù)器時(shí),F(xiàn)TP服務(wù)器受到攻擊的場(chǎng)景為例,說明計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)中的場(chǎng)景仿真及其分析過程。具體步驟如下。
在VMware中分別啟動(dòng)服務(wù)器操作系統(tǒng)Windows Server 2003計(jì)算機(jī)A和客戶端Windows XP計(jì)算機(jī),將計(jì)算機(jī)A配置成FTP服務(wù)器,IP地址為169.1.1.1。將計(jì)算機(jī)A設(shè)定為被攻擊對(duì)象(靶機(jī)),計(jì)算機(jī)B設(shè)定為攻擊機(jī)。
配置計(jì)算機(jī)B的IP地址為169.1.1.3,通過FTP協(xié)議可以正常上傳文件到FTP服務(wù)器A,如圖1所示。
考慮到課程的教學(xué)效果,將網(wǎng)絡(luò)分析軟件Wireshark和攻擊軟件都安裝在客戶端計(jì)算機(jī)B上。先啟動(dòng)計(jì)算機(jī)B上的Wireshark軟件,設(shè)置Wireshark捕獲服務(wù)器A的數(shù)據(jù)包,捕獲條件為“host 169.1.1.1”,如圖2所示,并使Wireshark開始處于監(jiān)聽狀態(tài)。
⑷ 在計(jì)算機(jī)B上安裝攻擊軟件,選擇攻擊目標(biāo)為計(jì)算機(jī)A:169.1.1.1,選擇攻擊的強(qiáng)度,當(dāng)計(jì)算機(jī)B再次上傳文件時(shí),開始對(duì)服務(wù)器A實(shí)施攻擊,如圖3所示。
計(jì)算機(jī)B上的Wireshark軟件同時(shí)捕獲了上傳文件的過程數(shù)據(jù)包和攻擊FTP服務(wù)器A的過程數(shù)據(jù)包,如圖4所示。
在教學(xué)中可以根據(jù)需要對(duì)捕獲的數(shù)據(jù)包進(jìn)行多種分析,這里選取其中的“FTP-DATA”數(shù)據(jù)流對(duì)FTP文件數(shù)據(jù)傳輸過程進(jìn)行分析。點(diǎn)擊一個(gè)“FTP-DATA”數(shù)據(jù)包,依次選擇菜單項(xiàng)“statistics”“TCP stream Graph”“Time-Sequence Graph(Stevens)”,生成單位時(shí)間傳輸數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)的圖形。通過比對(duì)攻擊前后所捕獲的數(shù)據(jù)包文件所生成的每秒傳輸數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)的兩個(gè)圖形,可以發(fā)現(xiàn):使用FTP協(xié)議上傳同樣大小的文件所花費(fèi)的時(shí)間、上傳文件的連續(xù)性、上傳文件過程的平滑度都出現(xiàn)較大差別,分別如圖5(a)、圖5(b)所示。
3 結(jié)束語
本文通過實(shí)例說明了網(wǎng)絡(luò)安全攻擊和防御過程的場(chǎng)景仿真及分析方法,該方法便于教師充分利用教學(xué)時(shí)間和教學(xué)資源開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)活動(dòng),同時(shí)能夠幫助學(xué)生盡快掌握網(wǎng)絡(luò)安全的知識(shí),提升學(xué)生對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的分析能力,從而提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)效率,增強(qiáng)教學(xué)效果。
(a) 正常FTP文件上傳過程
(b) 受到攻擊時(shí)FTP文件上傳過程
圖5 數(shù)據(jù)包文件生成的每秒傳輸數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)比對(duì)
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本文基于中小學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革的實(shí)踐,認(rèn)為計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)質(zhì)是“應(yīng)會(huì)”的評(píng)價(jià),是對(duì)學(xué)生技能點(diǎn)的掌握與熟練程度的評(píng)價(jià),并構(gòu)建了突出技能點(diǎn)考核的“任務(wù)式”教學(xué)模式。文中還分析了計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)技術(shù)的七個(gè)組成部分:技能點(diǎn)的整理技術(shù)、技能點(diǎn)的集成技術(shù)、試題中無意干擾的排除技術(shù)、考核的起點(diǎn)與終點(diǎn)的設(shè)置、試題容量與限定時(shí)間的確定、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的制定與計(jì)分記錄技巧以及考核系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)等,并介紹了評(píng)價(jià)方案設(shè)計(jì)的步驟。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)教育;教學(xué)評(píng)價(jià);評(píng)價(jià)技術(shù)的組成;評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的步驟
在教育部制定中小學(xué)信息技術(shù)教育普及的時(shí)間表后,全國(guó)各地計(jì)算機(jī)學(xué)科教育發(fā)展迅速。但在計(jì)算機(jī)學(xué)科教育發(fā)展的過程,一項(xiàng)很重要的問題將制約和困擾著這一發(fā)展。那就是計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)技術(shù)的困難。[1]我們?cè)谘芯恐袕挠?jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)的性質(zhì)入手,借鑒了教育評(píng)價(jià)理論中關(guān)于衡量與考察評(píng)價(jià)技術(shù)的方法,并在評(píng)價(jià)個(gè)例的設(shè)計(jì)中,總結(jié)分析中小學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)技術(shù)的組成和評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的步驟。
一、計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)的性質(zhì)
實(shí)踐性是計(jì)算機(jī)課程的重要屬性。大部分教師也贊同計(jì)算機(jī)評(píng)價(jià)的重心在于實(shí)踐的運(yùn)用和操作。然而長(zhǎng)期以來,由于計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)技術(shù)沒有得到很好的解決,尤其是對(duì)中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育中的實(shí)踐運(yùn)用技能的評(píng)價(jià)更顯得困難(應(yīng)該承認(rèn),國(guó)家計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的上機(jī)考試的主要內(nèi)容是數(shù)據(jù)庫與程序設(shè)計(jì)語言等,這些方面的操作評(píng)價(jià)研究較多,已基本成熟),造成中小學(xué)計(jì)算機(jī)的課程考核仍然以卷面考試為主,適當(dāng)補(bǔ)充打字等的上機(jī)操作考核,使得許多“應(yīng)會(huì)”的要求錯(cuò)誤地采用了“應(yīng)知”的方式進(jìn)行考核。[2]這在一定程度上誤導(dǎo)了中小學(xué)計(jì)算機(jī)的教學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)的性質(zhì)是“應(yīng)會(huì)”的評(píng)價(jià),所以我們認(rèn)為應(yīng)采用“任務(wù)式”的評(píng)價(jià)模式。即以學(xué)生完成某一任務(wù)的情況作為評(píng)價(jià)的依據(jù)。計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)其關(guān)鍵指標(biāo)在于課程要求的技能點(diǎn)是否掌握。技能點(diǎn)又要分成必須技能、常用技能、偶用技能幾類。或者是分成常規(guī)技能和技巧性技能。不同技能點(diǎn)的教學(xué)要求一般與其運(yùn)用頻率和重要性有關(guān),在評(píng)價(jià)中將影響評(píng)分的賦值。由于計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)的“應(yīng)會(huì)”性質(zhì),因而在技能點(diǎn)細(xì)化后的評(píng)價(jià)操作中,一般采用會(huì)與不會(huì)的二值判斷,而不會(huì)有三段或四段計(jì)分的量表。只是在個(gè)別的,諸如文字錄入等方面,有根據(jù)字?jǐn)?shù)的量化計(jì)分。
計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)的第二方面指標(biāo),就是評(píng)價(jià)對(duì)象技能掌握的熟練程度,當(dāng)然技能的熟練程度很難也沒有必要再細(xì)化到每項(xiàng)技能,而是按照完成任務(wù)的速度,或限定時(shí)間內(nèi)的完成程度。這里就應(yīng)采用等距計(jì)分。
二、計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)技術(shù)的組成
根據(jù)現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)教學(xué)思想,我們認(rèn)為,計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)主要是題目的設(shè)計(jì)與評(píng)分的設(shè)計(jì)兩大環(huán)節(jié)。從技術(shù)性的角度去分析,“任務(wù)式”計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)技術(shù)主要包括:技能點(diǎn)的整理技術(shù)、技能點(diǎn)的集成技術(shù)、試題中無意干擾的排除技術(shù)、考核的起點(diǎn)與終點(diǎn)的設(shè)置、試題容量與限定時(shí)間的確定、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的制定與計(jì)分記錄技巧、以及考核系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)等方面組成。[3]前五個(gè)方面主要屬于題目的設(shè)計(jì),后兩者主要是評(píng)分的設(shè)計(jì)。
1.技能點(diǎn)的整理技術(shù)屬于課程教材研究的范疇,它是教學(xué)目標(biāo)的體現(xiàn)。在整理中要作基本的分類。譬如在“畫圖”教學(xué)中,技能點(diǎn)主要有四個(gè)方面:
(1)畫面構(gòu)成的基本操作:畫直線、畫橢圓、畫曲線等;
(2)圖形的編輯技巧;復(fù)制、放大縮小、旋轉(zhuǎn)、粗細(xì)筆等;
(3)色彩的編輯技巧:選色、色彩填充等;
(4)文字的編輯技巧:拼音、大小寫、漢字錄入、字體、字號(hào)、字色等。
2.技能點(diǎn)的集成技術(shù)指的是把諸多的技能點(diǎn)綜合地、集中地在一至兩題中反映出來的方法和策略。尤其在圖形編輯技巧的技能點(diǎn)的集成上,如何無需提示地,包含所有的,簡(jiǎn)明清晰地表示是設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)與匠心的體現(xiàn)。還有如何運(yùn)用“跨工具”的方法,盡量在一題中集成更多的技能點(diǎn),也是值得研究的。技能點(diǎn)的整理細(xì)化和集成的質(zhì)量,是決定該評(píng)價(jià)題信度的重要方面。
3.試題中無意干擾的排除技術(shù),實(shí)質(zhì)上是對(duì)評(píng)價(jià)效度的檢驗(yàn)。實(shí)際評(píng)價(jià)中,試題設(shè)計(jì)者的一些自己難以覺察的很難避免的安排,會(huì)為學(xué)生憑添許多麻煩。一種是該明白的意圖卻被隱藏了,使學(xué)生絞盡腦汁,費(fèi)時(shí)費(fèi)力;另一種是容易引起學(xué)生觀察與理解的歧義,干擾了正常的評(píng)價(jià)過程。如何排除,一般采用“試考”的方法,觀察與分析設(shè)計(jì)者的意圖是否能確切轉(zhuǎn)化為技能點(diǎn)掌握情況的檢測(cè)。
4.考核的起點(diǎn)與終點(diǎn)的設(shè)置是在完成了評(píng)價(jià)題主體設(shè)計(jì)之后必須考慮的。因?yàn)閷W(xué)生掌握計(jì)算機(jī)圖文處理絕不是孤立地在“畫圖”或WORD中畫畫或排版,而是包括從開機(jī)到文件按指定形式和指定位置存盤的全過程的。所以一般的考核起點(diǎn)設(shè)置在起始桌面,終點(diǎn)設(shè)置往往是完成存盤,當(dāng)然存盤方式比較多,可以存在指定文件夾中、或是存入自建的文件夾中、或是存在桌面上、或者再增加復(fù)制、另存為、存快捷方式等,甚至于以此畫面更新桌面的臺(tái)布。這一部分的命題技術(shù)主要是關(guān)于文件操作和操作系統(tǒng)使用的。[4]
5.試題容量與限定時(shí)間的確定是評(píng)價(jià)題最后定型的環(huán)節(jié)。計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)肯定要考慮學(xué)生的熟練程度的,因此恰當(dāng)?shù)卮_定任務(wù)完成的限定時(shí)間,和設(shè)計(jì)合理的試題容量的意義是相似的。我們的設(shè)想是,試題的平均完成時(shí)間應(yīng)在l小時(shí)至1.5小時(shí)間。題目一至兩題,不可超過兩題。而且應(yīng)該有60%至70%左右的學(xué)生能在限定時(shí)間內(nèi)完成,這樣的容量與時(shí)間是比較合適的。因?yàn)槿萘颗c時(shí)間的確定對(duì)評(píng)價(jià)的區(qū)分度會(huì)有明顯的影響。
6.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的制定與計(jì)分記錄技巧是決定評(píng)價(jià)可操作性的關(guān)鍵技術(shù),也是決定數(shù)據(jù)采集可靠性和評(píng)價(jià)區(qū)分度的重要所在。我們認(rèn)為,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量分部份,可以根據(jù)這些技能點(diǎn)在實(shí)際生活中的使用頻率和重要性,將它們的權(quán)重作適當(dāng)?shù)膮^(qū)別,然后根據(jù)該題的總分形成技點(diǎn)的賦分方案。速度分的評(píng)分有兩類,一是對(duì)規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成者,設(shè)定速度分滿分的應(yīng)該時(shí)間,然后在滿分時(shí)間與規(guī)定時(shí)間的時(shí)間差中,確定時(shí)間步長(zhǎng)與得分的對(duì)應(yīng)表;二是對(duì)到規(guī)定時(shí)間無法完成者,則根據(jù)完成程度計(jì)分。完成程度要通過題圖的分析來確定對(duì)應(yīng)的分值。滿分時(shí)間的確定對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)分度的影響也是很大的,一般應(yīng)以估計(jì)的最快完成時(shí)間為滿分時(shí)間為宜。
7.考核系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)指的是像國(guó)家計(jì)算機(jī)等級(jí)考試那樣形成評(píng)價(jià)題庫、能自動(dòng)進(jìn)行考生登錄和評(píng)分、并能準(zhǔn)確及時(shí)地處理報(bào)告的考試系統(tǒng)的研制。由于我國(guó)中小學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容的地區(qū)差異較大,目前采用WIN95或WIN98為平臺(tái)的,以圖文處理和工作表處理等為主要內(nèi)容的地區(qū)還集中在沿海的經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)。而完成此項(xiàng)技術(shù)研究,還是需要教育部考試委員會(huì)的幫助的。
三、計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)方案設(shè)計(jì)的步驟
研究中,我們構(gòu)建了一套以小學(xué)初學(xué)計(jì)算機(jī)約一年的學(xué)生為對(duì)象的,突出技能點(diǎn)掌握的“任務(wù)式”評(píng)價(jià)方案。這套評(píng)價(jià)方案包括題目、題圖、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)分記錄表等部分。評(píng)價(jià)方案設(shè)計(jì)的第一步是梳理與歸納教學(xué)實(shí)施以來的要求學(xué)生掌握的所有技能點(diǎn),然后設(shè)計(jì)能全面包含上述技能點(diǎn)的題圖的草樣。如小學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)的第一階段主要考核學(xué)生全面綜合運(yùn)用“畫圖”和WORD的工具和功能進(jìn)行圖文并茂的作品的制作。考題要求學(xué)生臨摹兩幅題圖,這兩幅題圖分別是:在“畫圖”中畫畫,并寫上漢字;在WORD中排版,并插入表格和剪貼畫。設(shè)計(jì)的第二步是從題圖到題目。以文字形式表達(dá)考核題,主要是關(guān)于文件操作方面的考核要求和有關(guān)提示。第三步是對(duì)題目進(jìn)行“試考”,這是為了分析題圖和題目的意圖能否確切傳達(dá)給評(píng)價(jià)對(duì)象,防止設(shè)計(jì)者無意的安排成為考生的難點(diǎn)或費(fèi)時(shí)點(diǎn),也防止容易產(chǎn)生觀察與理解歧義的無意干擾。因?yàn)閷?duì)題目文字的理解力與對(duì)題圖的觀察力都不屬于計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)的范疇,這些無意干擾因素對(duì)評(píng)價(jià)效度的影響是比較大的。“試考”的另方面是用來估測(cè)該考核一般所需的時(shí)間長(zhǎng)短。評(píng)價(jià)方案設(shè)計(jì)的第四步就是如何設(shè)計(jì)合理的試題容量,以達(dá)到滿意的區(qū)分效果。[5]并根據(jù)“試考”的經(jīng)驗(yàn),確定評(píng)價(jià)的限定時(shí)間與滿分時(shí)間。當(dāng)然考核評(píng)價(jià)的性質(zhì)也會(huì)對(duì)限定時(shí)間與滿分時(shí)間的確定產(chǎn)生影響,學(xué)期考核與校際競(jìng)賽就應(yīng)該有所區(qū)別。評(píng)價(jià)方案設(shè)計(jì)的第五步就是設(shè)計(jì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分計(jì)分的操作方法。事實(shí)上過去計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)的技術(shù)困難的很重要方面,就是臨機(jī)評(píng)分在操作性上的困難。因此如何簡(jiǎn)便評(píng)分計(jì)分的操作是這一步的主題。我們?cè)O(shè)計(jì)了以學(xué)生記錄為行,以各技能點(diǎn)得分、完成時(shí)間和完成程度為列的工作表。一般一幅包含有20個(gè)技能點(diǎn)的題圖可以在3至5分鐘評(píng)畢。當(dāng)然這只是計(jì)算機(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段的,權(quán)宜的辦法。我們期望著今后計(jì)算機(jī)智能模糊識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用,來解決圖形題的自動(dòng)化評(píng)分技術(shù)。
四、問題與討論
1.中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育中是否還存在著一些“應(yīng)知”的目標(biāo)呢?在中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育內(nèi)容中,屬于“應(yīng)知”類的目標(biāo)是有的,但要么是與某項(xiàng)操作技能關(guān)系緊密,是順利完成某項(xiàng)操作的必須前提,要么是“了解”類的目標(biāo)。前者如“文件”、“文件夾”等概念,其掌握與否的評(píng)價(jià),可以從學(xué)生操作的過程中反映。后者如計(jì)算機(jī)的發(fā)展史、計(jì)算機(jī)的組成原理等,這些內(nèi)容對(duì)于實(shí)際運(yùn)用并沒有直接關(guān)系,而且在學(xué)生今后經(jīng)常使用電腦時(shí)會(huì)自己了解的,學(xué)校教育中并沒有必要一定納入評(píng)價(jià)目標(biāo)中。
2.本文論述的評(píng)價(jià)技術(shù)主要針對(duì)的是以終結(jié)性評(píng)價(jià)為目的的評(píng)價(jià),因而在設(shè)計(jì)和評(píng)分中追求工整與嚴(yán)密。但在具體的教學(xué)中,過程性評(píng)價(jià)還要從學(xué)生發(fā)展的積極性或成功體驗(yàn)等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹耙虿恼{(diào)整”。可以采用本方案的設(shè)計(jì)思路,但在評(píng)分處理上自行靈活。
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