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【關鍵詞】軟件無形性;計算機科學;軟件工程;教育影響
從目前的行業發展來看,軟件行業已經發展的較為不錯,論其發展方向也比較全面,且在推進我國社會經濟的發展中起到了越來越重要的作用。相關軟件工作人員也在逐漸的完善和搭建自己的軟件工程知識體系架構。那么這樣看來只有對計算機科學和軟件工程這兩個學科進行全面的了解和認識,自己從事到軟件工程工作中,才能更加深刻體會到軟件工程行業的整體市場需求以及工作要求,這樣才能對軟件工程教育的進一步開發和研究有所實質性的幫助。
1計算機科學與軟件工程的區別與聯系
1.1計算機科學
計算機科學主要是研究計算機以及和計算機相關的現象和規律的一門科學,主要包含和各種計算相關以及信息處理等等方面的內容。
1.2軟件工程
軟件工程主要指的是對使用工程化方法來構建和維護,使得軟件保持高效實用的效能的一門科學。軟件包括電子郵件,嵌入式系統,人機界面等等交互設計。
1.3計算機科學與軟件工程的區別與聯系
現在社會是信息社會,也是高科技主導的社會。因此幾乎各個行業都會涉及到和計算機軟件相關的應用。計算機不僅方便了我們的生活,提高了人們的幸福指數,在工作方面也提高了人們對信息的處理能力和分析比對,大大提高了人們的生產工作效率。我們在了解計算機科學和軟件工程的聯系后,也要清楚的認識到計算機科學和軟件工程兩者的不同,相比較而言,計算機科學更多的涉及到計算機原理,主要闡述的是與計算機科學相關的理論知識,軟件工程則更偏向于實踐的運用,在實際工作和軟件開發中對應用軟件和設計系統的維護和處理,主要強調學科知識在實踐中的運用,這是理論和實踐兩個區別很大的種類學科。從理論的本質來看,軟件工程主要是同時在實踐操作后擴展且是進一步的擴展,在實踐方面的應用比較多。相比較而言,計算機科學對理論知識的實踐應用就不是很多,主要還是強調理論研究,那么在進行計算機科學和軟件工程教育的同時,要注意結合兩者的特點和要求,來進行計算機科學和軟件工程教育,充分將理論和實際相結合,并且重點是要關注當下的科技發展水平,緊跟時代步伐,提高自主創新能力,在實踐中檢驗和發展真理,取得一定效果的進步,為計算機科學和軟件工程的教育貢獻一份自己的綿薄之力。
2軟件無形性對計算機科學和軟件工程教育的影響
2.1在教學過程中體現軟件思想
本文探討的是軟件無形性對計算機科學和軟件工程教育的影響,那么其實重點還是在于教育,也就是最受關注的教學過程。所以在教學過程中就需要教師對于如何引導相關培訓人員,也就是未來的軟件開發工作人員對于軟件思想有一個較為清晰的認識這個問題進行深層次的思考和探討。畢業于計算機科學專業或軟件工程專業之后的學生如果日后能夠從事并投入到軟件開發的工作當中去,這就是一件非常值得鼓勵和贊賞的事情,正所謂物盡其用,人盡其才盡其用。考慮到由于個體都具有特殊性,每個人都有不同的想法,所以每一個程序員相應的就會有屬于他自己的軟件思想。這種軟件思想是在不斷的工作和磨練中逐漸積累形成的。這是非常寶貴和難以學習到的經驗,通過這種常年積累的軟件思想,程序員在設計軟件程序過程中會潛移默化和不自覺的使用這種在學習和實踐的過程中逐步的積累的經驗。軟件思想對于設計程序的重要性也不言而喻,從這個角度也可以看出來,往往剛開始從事計算機科學和軟件工程相關工作的人員,對于實踐工作任務都是存在一定的困難和困惑的,主要原因就是他們沒有相關經驗和自己的軟件思想,在一開始處理工作時往往摸不著頭腦。對于他們來說,最重要的就是積累經驗并且逐步形成自己的軟件思想。因此在教學過程中,相關培訓人員也要注重對于學生的軟件思想重要性的強調,并在日常教學過程中潛移默化的影響他們對于軟件思想的主動培養的相關意識。
2.2正確的教授軟件思想的方式
在上文中提到,軟件思想是需要長年積累和不斷的實踐工作磨礪出來的,由于軟件思想是比較抽象的,教師和相關培訓人員難以在短時間內很好的將軟件思想的具體內涵和要領表達出來。在學生比較難以理解軟件思想的情況下,教師就要想方設法的對其進行正確的引導,可以通過生動形象的事例闡述,也可以通過具體的時間任務來讓他們親身體驗等等這幾種方式來幫助他們理解和接受軟件思想,逐步的形成軟件思想。設置一些時間任務或程序設計,當學生在實踐的操作過程中,他發現了問題所在,在接下來的思考解決程序問題的過程中,他也就逐步的使用了屬于他自己的思考過程也就是軟件思想,那么這樣才能正確的達到教育的根本目的,也才能為我國源源不斷的輸送相應的軟件人才打下堅實的基礎和鋪墊。從另一個角度來看軟件思想也是區別于其他計算機科學技術的。軟件思想雖然可以應用在程序設計之中,但是軟件思想的應用是需要在一定的實踐環境下才能實現或者是被激發出來的。因此在特定的時間環境中,程序設計員才能使用軟件思想對程序進行設計,對于整體的運行系統進行維護和推動。由軟件環境,軟件設計和軟件思想三者構成的有機的整體是同時運作的,三者之間是相輔相成,彼此聯系和相互作用的。此外,教師要充分意識到軟件的無形性和軟件思想的復雜性對于在日常教學中所造成的阻礙和負面影響,并對這個方面加以重視,可以多聽取一些經驗豐富的教師經驗,增加豐富而多變的教學手段來對提高教學質量做出真正的改變。為培養對國家和社會有用的計算機科學與軟件工程人才作出貢獻,維護我國經濟的長久穩定和持續發展。
3軟件思想的教授方法
在日常的軟件思想的教授課堂中,教師要善于溝通,多和學生進行交流,對于學生們在學習過程中所出現的困惑和問題,能夠給予及時的引導和解決,幫助他們提高學習效率,提升學習能力。并且能深入淺出地對軟件思想和學習方法進行闡述,對于如何將抽象的軟件思想生動形象的使用具體的案例或相關的實踐表達出來,這是非常考驗教師的教學功底和教學經驗的,甚至對教師的臨場應變能力也有一定的要求。那么如果沒有對相應的軟件思想進行較深層次的闡述,這樣的教學成果往往不僅得不到保證,還會對學生產生負面影響。這樣使得學生也難以理解在計算機科學和軟件工程的學科學習過程中所需要注意的問題以及在學習過程中的有效學習方法和技巧等等。在教學過程中,比較好的方法就是讓學生投入實踐,真正的接觸軟件設計和系統維護,讓他們在實踐過程中就會發現相應的問題讓他們在實踐過程中就會發現相應的問題教師可以因材施教,根據相應出現的問題,給出相應的意見或策略。可以根據學生接受程度進行分層次教學,這樣不僅可以提高教學的質量,還能大大提高教學效率,保證學生的學習效果和學習質量,使得學生們都盡可能的全面發展,提升自己在計算機科學和軟件工程方面的能力。3.1利用案例介紹軟件思想的使用教師在教學過程中可以多使用一些生動形象的教學案例,比如在課前準備一些小測試來測試學生對于計算機科學和軟件工程的專業學習功底,他們對所出現的問題進行原因的討論,逐步的向他們過渡軟件思想在程序設計中的應用,逐漸在熟悉這個過程后,可以在課堂教學中適時的進行觀察,對他們所進行的軟件系統的設計和維護,作出相應的指導和點評,幫助他們在學習過程中對所學知識進行及時的鞏固,并且在加深對軟件思想的理解方面加以重視,多下功夫,鼓勵他們在課后可以適當自學一些相關的知識,為他們以后的學習做更好的鋪墊。但是在實踐過程中,往往遇到的困難使得很多人有挫敗感,在這種較為枯燥無味的教學中,也很難激起學生的主動性和學習興趣,因此老師在上課時要多準備一些生動有趣的案例,提高課堂的氣氛和活躍,鼓勵學生去主動思考,提升他們的學習積極性。3.2運用反向思考方法教師在教授計算機科學與軟件工程的課堂上,可以多使用一些奇特的教學方法,比如反向思考法,也就是,我們日常生活中所提到的逆向思考,對于一些軟件設計的逆向推導,這樣不僅使得學生在能力方面有所進步,還對他們思考和認識問題的方式做出了一定程度的影響和改變,在學生今后熟悉計算機科學和軟件工程方面的知識后,對于所給的項目或者是實踐應用都能夠積極的參與和維護,在實踐中發現問題,并努力嘗試自己解決問題,提高了學習的主動性和求知欲,長期下來的教學成果將會非常矚目,可以培養出一批優秀的軟件工程人才。
【關鍵詞】本科學生;計算機公共基礎課程;教學改革
現在,我國計算機基礎教學進入了一個新階段:2003年國家教育部《關于進一步加強高等學校計算機基礎教育的幾點意見》,2006年《關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見暨計算機基礎課程教學基本要求(試行)》,2007年啟動的“質量工程”,更是從根本上要求提高人才培養的質量。各高等學校根據教育部的指導性意見,結合自身實際情況,進行不斷研究與實踐,探索高校計算機公共基礎課程教育的新思路。本文結合湖南理工學院計算機公共基礎課教學和改革的實際狀況,進行了分析、研究與探索,提出計算機公共基礎課程改革的主要內容,并提出相應的解決方案。
一、現行計算機公共基礎課程教學存在的問題
1.學生能力基礎差異大
信息技術教育在中小學的廣泛開展,使學生的計算機基本操作能力有所提高。但是由于各地區經濟水平、教育條件、教育觀念等因素的影響,大學生入學時的計算機基礎能力差距在拉大,這已成為計算機公共基礎課程教學與其他課程教學的一個顯著區別,是教學工作面臨的首要問題。
如果只通過縱向比較而認為學生的基礎普遍提高,進而抬高本科階段計算機基礎教學的起點,這是盲目且不科學的。為了對學生計算機基礎知識的掌握程度和個體差距有客觀、真實的認識,我校大一新生入學時就進行計算機基礎摸底考試。計算機基礎教學教研室會設計涵蓋計算機各領域的考試試卷,對本科各專業的學生進行考試調查,客觀分析、評價學生的計算機知識背景。我們了解到,有的同學對計算機科學很感興趣,中學時參加過全國青少年計算機奧林匹克競賽并獲獎,也有的同學已通過國家計算機一級考試。而大部分同學僅對文字處理、Windows系統的基本操作比較熟悉,諸如數據處理、演示文稿等辦公軟件則了解不足,其他操作系統,如Unix、Linux幾乎沒有接觸過。除此之外的其他相關領域,比如數據庫應用、多媒體技術、程序設計、計算機硬件等知識,同學們普遍了解不多。
2.教學內容專業針對性不強
我國高校本科計算機公共基礎課程的教學出于對普遍適應性的考慮,一般采取選擇學大綱,材,統一考評方式的教學模式。隨著信息技術和社會經濟的發展,計算機產品日新月異,計算機課程的內容也在不斷充實、更新,計算機課程教學內容多、知識更新快。現有的本科教學以大多數同學的知識結構作為教學參考,勢必會造成基礎好的學生感覺內容簡單,缺少獲取新知的激勵,逐漸失去對課程學習的熱情。而基礎薄弱的同學卻仍感覺學習很吃力,挫傷學習自信心。因此,只有針對不同知識結構、不同專業發展、不同個性特征而靈活設計的教學方案才能更加符合教育的理念,滿足學習者的個別需求,引導學生學習的主動性和積極性。
3.課程設置與專業人才培養的需求不協調
隨著社會就業壓力的增加,很多院校專業課程設置比重有所增加,以期提高學生的就業機會,而對計算機通識課程有所忽視。但計算機通識課程作為公共基礎,對社會各領域的影響不斷擴大和滲透,各行各業對工作人員計算機能力的要求不斷提高。
目前,本科院校的計算機公共基礎核心課程一般為大學計算機應用基礎、軟件設計基礎、數據庫技術與應用等,一般集中安排在大一、大二兩個學年內開設,采用公共必修課方式存在。教學形式多為課堂教學為主、驗證性實踐教學為輔,很多高校實現多媒體輔助教學和計算機網絡協助教學。但是,計算機公共基礎課程普遍存在課時少、課目少的問題。在2011年4月抽樣調查中,有62%的同學認為我校現有計算機課程科目不夠,47%的學生認為學時不夠用,希望增加學時。
4.實驗條件發展相對滯后
由于各種條件限制,計算機公共基礎課程實驗條件的發展較社會發展滯后,不能很好地跟上市場需要,這給計算機公共基礎課程教學的先進性和實用性帶來了較大的影響。大多數院校生均公共計算機比例低與1:20,公共計算機設備管理維護專職人員與計算機數量比基本低于1:200,5年內購置的新計算機占公共計算機的比例低于1:4,這給計算機公共基礎課程教學中得實踐環節帶來相當大的困惑。
5.各高校招生規模的擴大,課堂教學質量得不到保證
通過合并、升本等方式,大量的新升本科院校近年來陸續通過國家本科辦學水平評估,招生規模逐年擴大,而計算機公共教學的各項條件未隨之改善,專職教師數量不足,教室(尤其是有多媒體設備的教室)建設數量跟不上學生數量的增加。導致計算機基礎公共課程教學的課堂越來越大,教師授課的任務越來越重,即使使用多媒體技術、網絡技術輔助教學,教學目的很難達成,教學質量得不到保障。
二、教學改革的方向和內容
1.從專業發展角度規劃課程設置
依據《關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見暨計算機基礎課程教學基本要求(試行)》,充分結合各專業人才培養目標的定位,統籌規劃設置計算機基礎課程,增加學生的選擇空間,使之符合教育的本質和社會期望。以湖南理工學院為例,公共基礎課程種類涵蓋了計算機應用基礎、軟件設計基礎、數據庫技術與應用、網絡技術基礎、多媒體應用等各領域,各非計算機專業可根據培養目標及教學計劃安排的實際情況,自主選擇開設課程。其中,包含有面向理工專業的《大學計算機基礎A》,面向非理工專業的《大學計算機基礎B》,《高級語言程序設計(C)》、《高級語言程序設計(VB)》、《數據庫技術及應用(VFP)》、《數據庫技術及應用(ACCESS)》、《多媒體技術級應用》、《網頁制作與網站建設》等課程。同時,增加學生自主選課機會,經學生個人申請、所在學院同意,允許學生跨專業選修《數據庫技術及應用》或《高級語言程序設計》。
2.實行分級分類教學,對“非零起點”學生因材施教
在新生入校時,進行全面的摸底調查,根據學生的計算機基本操作能力情況,實行分級分類教學。對因經濟水平、教育條件、教育觀念等因素的影響,入學時的計算機基礎能力較差的學生,在計算機基礎課程的選擇時,給予相應指導;在課程學習時,增加相應課外學時,加強輔導。對于“非零起點”學生,在對學生講解計算機公共基礎課程的設置、教學目標的相關知識的情況下,學生可根據自身計算機知識掌握情況,在每學期開學時提出免修、免聽申請,經任課教師和學生所在學院同意后,參加計算機學院組織的開放考試,成績達到要求者,允許免聽,參加相應課程的期末考試;成績優良者,允許申請免修或參加課程提高班。凡獲得全國計算機等級考試一級證書的學生可申請免修《大學計算機基礎》,獲得全國計算機等級考試二級證書的學生可申請免修《大學計算機基礎》和《高級語言程序設計》或《數據庫技術及應用》。針對獲得免修資格的學生,(下轉封三)(上接第236頁)計算機學院開設程序設計競賽等計算機類選修課程。
3.加強實踐教學建設
計算機公共基礎課程是實踐性很強的課程,應當理論結合實踐,兩者并重。在實踐教學硬件環境方面;加大了對計算機硬件設備的投入,更新計算機公共實驗室的相關設備,為廣大非計算機專業的學生提供更加豐富的實踐機會;增加專職公共機房管理維護人員,擴大兼職管理人員數量,保障公共機房實驗設備的完好率,同時保障公共實驗室的全天開放。
我校近年注重實踐教學效果,加強實踐教學指導:
(1)除課內安排的實踐學時外,要求學生在計算機公共課學習期間課外上機時數≥100機時數,其中《大學計算機基礎》上機時數≥30機時數,《高級語言程序設計》或《數據庫技術及應用》上機時數≥50機時數,《多媒體技術級應用》或《網頁制作與網站建設》上機時數≥20機時數,學生課外上機完成情況作為相應課程的平時成績考核依據。
(2)任課教師通過網絡技術或機房輔導,加強對學生課外上機的引導與指導,加強網絡課堂建設,確保學生有豐富的課外學習資源。
本科計算機公共基礎課程的教學對社會各領域影響廣泛,對我國未來的社會發展具有極其重要的意義。教學改革應根據社會實踐,在先進教育理論的指導下,結合社會的需求進行。期待廣大教育工作者不斷探索、不斷創新,逐步提高我國本科學生的計算機素養,培養出具有較強實踐能力和創新精神的綜合性人才。
參考文獻:
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23-24.
【關鍵詞】計算機技術;工程建設
1前言
計算機技術現在已經非常成功的滲入到了人們日常生活的各個領域,并且在它自身迅速發展的同時,也極大的助力了其他領域的發展。比如說,隨著計算機科學與技術的不斷發展,并且在工程建筑也在不斷持續發展的情況下,在最近幾年,建筑行業,在工程建設項目方面,計算機科學與技術已經得到越來越廣泛的應用。現在計算機應用方面之廣,也導致了計算機不能單方面的發展,處理不同的問題,適用不同職業的人群,適用于不同的工作,以使之的功能作用最大化,是非常重要的。建筑行業講究因地制宜,即使建筑樣式相同,在不同的氣候、環境、土地、人文情況下,工程建設的管理模式和施工進度也將不同,所以,單靠人的力量很難將如今愈發大的建筑工程項目實現全方位管理全程管理以及實時管理。所以,現在計算機科學技術在建筑工程上的像數據處理、圖形處理、建筑設計及管理分析應用也極大的推動了建筑行業在新時代的發展。
2計算機科學與技術在工程建設項目中的管理應用優勢分析
在前面說過,計算機科學與技術在工程建設項目中的管理應用主要有全方位管理實時管理及全程和多方位管理。至于優勢,首先,必定是在工作效率上,建筑行業和其他行業的工作特點有所不同,建筑行業在進行項目作業時,往往是定點作業,就是常常在一個地方呆很長時間,而且建筑產品具有固定性和不可動性,需要長時間在一個地方持續使用。還有,包括建筑活動結束后的很長一段時間,建筑承包單位都具有對建筑產品的安全問題的負責權。這時,從工程建設時對人員的管理,施工時對實時實地情況的分析反饋,產品投入使用后對建筑產品安全的持續負責確保聯系。沒有計算機技術,這些要求可能很難做到,即使做到,也是相當費時費力的一件事。相反,有了計算機技術,就相當于能將工程建設情況實時的傳遞給項目管理者,還可以尋求其他專業人員的幫助。此外,在建筑設計方面,無論是工程制圖,還是要根據不同地區的不同情況選擇不同的建筑管理模式和建筑設計方案,這些都離不開計算機科學與技術在工程建設方面的應用。因為,由于建筑行業的特殊性,建筑尤其是建筑結構的設計和建筑材料的選擇都需要十分周密的分析演算,因為稍有不慎這就可能會釀成大錯。這也導致建筑行業不能在誤差允許的范圍之外有絲毫差錯。此外,建筑行業需要大量的人力物力財力,因此,如果用傳統的管理模式,舉個極端的例子,若是像秦始皇建長城那樣建我們現在這樣的建筑,光管理人員就要消耗甚多,更何況這樣做,管理水平會比較低,工程不能很好的完成,直接的第一反應就是在工期上。因為如今建筑工程的項目都比較大,工期在科學的管理模式下都比較長,很可能一年四季都需要施工,如果不能很好的運用計算機科學與技術實現科學合理的建筑工程管理,將浪費很多的人力物力財力,甚至降低工程質量,使部分建筑行業人員為了追逐利益,滋生豆腐渣工程。所以,有效利用計算機科學技術,實現全方位的管理,也是全方位的監督。
3計算機科學與技術在工程建設項目中的應用現狀及遠景
在建筑行業中,計算機科學與技術在工程建設項目中的應用體現在這幾個方面。首先,web服務器連接著建筑材料供貨方,建筑設計方,建筑項目管理方,建筑項目施工方,以及第三方等建筑建設前中后各個方面的參與者。大大優化了建筑行業的建筑水平發展前景,但是,有些建筑行業的從業者,對計算機科學與技術缺乏深層次的了解,也不掌握最近的計算機科學技術,不能做到與時俱進,他們僅僅認為,計算機的用處僅僅在于收發電子郵件,也僅僅認為,這已經是做到了很多人口中說的信息化管理,高科技應用了。他們也會認為,將信息技術計算機科學與技術大規模的應用在自己早已成型的管理模式中,改動甚至說是打破自己的模式,是不值得的,會增加工程工作量,以及既定投資成本。此外,通過軟件開發人員進行建筑工程管理軟件的開發,可是,一般軟件開發的人員往往不具備建筑工程管理的實踐,開發的軟件并不能很好的應用在建筑工程項目中。也就是開發的軟件和實際的工作場景不協調。此外,就如先前說的建筑行業具有的特殊特點,建筑行業講究因地制宜,即使建筑樣式相同,在不同的氣候、環境、土地、人文情況下,工程建設的管理模式和施工進度也將不同。此外,還有其他的諸多影響因素,比如政府的批文時間,天氣變化,環境保護等等這些諸多方面,都將影響工程的投入,影響工程的成本。如果用計算機科學技術解決,我們就可以在程序內設定不同的參數,如天氣,環境,地質,地段,政府等等方面,得到較為準確的投入產出比例,得到更加實際的工程成本。計算機行業是我們如今時展的大勢所在,況且,在如今大數據時代到來的情形下,更是可以從中得到更多的信息和資源。所以,不得不說,計算機科學與技術在建筑工程上的發展是極為廣闊的。
4結語
綜上所述,計算機技術現在已經非常成功的滲入到了人們日常生活的各個領域,包括建筑工程管理的領域,單靠人的力量很難將如今愈發大的建筑工程項目實現全方位管理全程管理以及實時管理。所以,現在計算機科學技術在建筑工程上的像數據處理、圖形處理、建筑設計及管理分析應用極大的推動了建筑行業在新時代的發展。計算機行業是我們如今時展的大勢所在,計算機科學與技術在建筑工程上的發展是極為廣闊的。21世紀是一個科學技術迅猛發展的時代,是一個全新的充滿機遇的時代,是將載入史冊的一個創新的時代。我們有幸見證,有幸經歷,有幸參與。計算機的發展卻是始終不敢有一絲一毫的懈怠,它總是不斷地突破自我。希望建筑工程領域的工作者也能不拘泥不死板,積極更新自身的知識,接受時代的變更發展,接受新時代的訊息,將新時代的新知識勇敢的容納到自己的行業之中,創造新的氛圍,帶動時代更進一步的發展。
作者:錢陳 單位:武漢東湖學院
參考文獻
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關鍵詞:教學;結合;集料;級配;電算;級配設計
1引言
《公路建筑材料》課程,集料的級配設計是材料試驗的常見項目之一,從數種不同粒級構成的集料中設計出符合要求的合成級配,如果由學生來完成這些數據的處理,要手工繪圖和反復的試算驗證,不但耗費精力和時間,而且計算過程也容易出現錯漏。隨著一體化教學的普及,越來越多的公路施工與養護專業課教師與計算機教師聯合起來,共同在辦公自動化軟件應用開發尋求突破,使越來越多的學生會用Excel電子表格軟件輕松完成集料級配設計,應用在公路試驗檢測上非常適合。通過近年來的教學總結,結合“公路施工與養護”專業學生的學習特點,在教學中強化對電算表中公式與函數、數據與圖表生成內容的學習,掌握了日常試驗報表的電算方法,用Excel編制的電算表,形成一個小小的電算程序,可快速解決級配設計問題,原本煩瑣的計算、繪圖從此變得輕松、簡單。
2級配電算表的編制方法
級配設計電算表要解決的問題是當每次改變材料的比例后,能快速計算每一粒級的合成結果,并自動判別該粒級是否符合要求,同時在圖表上顯示粒級和曲線位置的變化,根據這些要求,本方法編制的級配設計電算表,只要在電算表中改變任一材料的似用比例,合成級配的結果立即重新計算,級配曲線同步作出修改,對糾正錯誤輸入的數據進行重新計算,也是一樣的快捷,有了自動計算,自動繪圖的功能,縱使是試算,作為一種科學的手段,結合混合料的技術要求,學生可輕松完成級配設計。
3級配電算表的應用
每次的集料級配設計,只需打開編制好的電算表,輸入擬用材料的名稱及通過的百分率、目標級配的上下限值,Excel圖表將自動生成材料的粒級曲線和上、下限范圍曲線。從每條集料曲線的相對位置可知,曲線越靠右下方粒徑越粗,越靠左上方粒徑越細,如果全部集料曲線都在上限曲線或下限曲線的一側,說明擬用的集料過細或過粗,將無法合成在上、下限范圍內的級配線,需要改換部份集料。
4制Excel試驗電算表的要點
運用Excel不但可輕松完成集料的級配設計,其它試驗檢測項目的數據處理,同樣也可以編制出相應的電算表,如彎沉檢測的電算與彎沉圖生成;液塑限電算與雙對數坐標圖的生成;CBR貫入量~單位壓力的電算與圖表生成;擊實試驗含水量~干密度的電算與關系圖生成;瀝青用油量與馬歇爾試驗指標的計算和關系圖等等,完全可以替代人手計算與繪圖工作。運用Excel軟件編制試驗電算表,首先按照試驗項目的要求編制基本表格,對需要運算和邏輯判斷、繪圖的單元格,設置公式、函數和插入圖表,實現數據的自動化處理,所以要學好公式與函數的設置、數據源與圖表生成以及單元格格式的設置方法。
4.1常用函數的運用
①IF(條件函數,如果…)
②ROUND(四舍五入)
③AVERAGE(算術平均值)
④STDEV(標準差)
⑤MAX、MIN(最大值、最小值)
⑥SUM(數值求和)
⑦ABS(絕對值)
⑧AND(取某范圍內的值)
⑨&(連接與組合)
4.2設置曲線在繪圖區的中間
分別右擊X軸或Y軸,在座標軸格式里修改刻度的取值范圍,選擇合適的最大值、最小值與分格值,使曲線在繪圖區的中間位置。通過設置曲線的格式、繪圖區網格線和背景,使圖表比例得當、美觀大方,常常比商業軟件的效果還要好。
4.3巧用條件格式
運用“條件格式”功能,設置數值的智能識別,例如設置當H8單元格的值大于上限或小于下限(不符合要求)時,單元格自動顯示淺黃色,識別出不符合要求的粒級,讓操作人員一目了然。
4.4隱藏行、列、表
試驗電算表使用公式和函數處理數據,但有些計算過程無需顯示出來,使表格更加整潔,這時可運用表格的隱蔽功能,將行、列、甚至表格隱蔽起來,隱蔽后的表格并不影響電算結果,方法是選定要隱藏的行、列、表格,擊“格式”選擇相應的對象隱藏即可。
4.5巧設下拉菜單
對要經常輸入的內容可用菜單選取方式簡化。使用“數據”“有效性”“設置”,在“有效性條件”中選擇“序列”,“來源”預先輸入常用類型的連續單元格(完成設置后隱蔽),使用時點擊輸入混合料類型的單元格,即彈出預設菜單,直接從菜單中選取混合料類型,代替每次的輸入。
4.6用數據的有效性輸入信息或批注作提示
如砼配合比電算表中的用水量單元格,可用“數據”的“有效性”“輸入信息”功能,預先輸入坍落度、粒徑與用水量關系的內容,使用時點擊用水量單元格,旁邊即會顯示選取用水量的相關信息,省去每次使用時翻查規范的麻煩,方便我們選擇要輸入的參數或作出相關的判斷,更好地配合電算的完成。
4.7設定打印區域,避免多余打印。
有時候在表格以外的區域不希望打印出來,可選定要打印的表格范圍,擊“文件”,將所選范圍設置為“打印區域”,對打印區域以外的信息是不會隨同打印出來的。
4.8保護公式與函數
每當試驗電算表完成后,如果對設置的公式和函數不作保護,當出現誤操作時,將會搞亂設置好的公式與函數,造成電算錯誤,解決的辦法很簡單,使用保護功能,一旦出現誤操作,電算表會提示打開密碼才能修改工作表,從而避免誤操作或未經授權的修改。
4.9取消單元格顯示“0”
在設置公式計算的單元格中,當輸入數據的單元格未有數值(空格)時,設置計算公式而沒有發生計算的單元格,本應顯示空白的卻顯示一個個的“0”,要不顯示這些“0”值可擊“工具”“選項”,在“視圖”中取消“零值”即可。
摘要:本文分析了當前高校計算機公共課程教學現狀,并介紹了我院結合Blog特性研究設計的基于Blog的計算機公共課程輔助教學模式。
關鍵詞:Blog;計算機公共課;輔助教學
中圖分類號:G434
文獻標識碼:B
計算機公共課程在高校越來越受到重視,計算機公共課程教學能否跟上時展,能否保障計算機等級考試通過率,能否滿足學生實際需要,是高校教育教學研究的熱點問題。Blog是一種個人知識管理和交流平臺、以網頁日志形式、可以高度共享的網絡空間,自推出以來,以其個性化、易操作性、易管理、即時性、交互性、開放性等特點得到了廣泛應用,作為新一代知識管理和網絡交流工具,Blog在教學中的應用也越來越受到關注。如何將Blog應用到教學當中,需要結合課程進行研究與設計。
1高校計算機公共課程教學現狀
計算機公共課為非計算機專業學生開設,旨在培養學生在本專業與相關領域中的計算機應用能力,培養學生的計算機文化法律意識,學會利用計算機來分析和解決問題。同時,絕大多數高校普遍重視計算機等級考試通過率,將計算機等級考試合格證書與學生的學位掛鉤,因此計算機公共課程教學是高校教學工作的重要組成部分。
隨著教學技術的發展,計算機公共課程教學也由傳統的黑板粉筆過渡到多媒體教學。這種信息量大、形象直觀的教學方法取得了一定的教學效果。但在目前計算機公共課程學習體系中,教師處于主動地位,學生處于被動地位。教師掌控學習資源和教學主動,教師一般只在課堂上面對面地進行知識傳遞。學生不能選擇知識傳授者,只能跟著統一的步調前進,這在相當程度上抑制了學生的學習興趣與學習主動性,從而導致學習質量下降。即使是現在注重提高學生的學習主動性,也僅僅是有限性的主動。另一方面,隨著高校規模的不斷擴大,在校生人數不斷增加,而公共課教師數量有限,教學課時有限,教學內容較多,上課合班數量多,導致師生不能很好地交流,教學質量得不到保證。此外,中小學普及信息化教育,以及學生知識起點不同、生源地域差異等因素,使得各高校都在根據本校實際情況進行教學模式的改革,包括教學思想、教學內容、教學方法、教學手段、教學環境及教學管理,以適應信息時代本校計算機公共課程的教學需要。
我院承擔南通大學每年八千多名新生的計算機公共課程教學任務,課程包括大學信息技術基礎、VB、VC++及VFP。在多年的教學中發現,課后的輔助教學是對傳統面對面教學的有利補充,能有效提高教學質量。但由于資源有限,課后的直接輔導難以覆蓋到每一個學生,而現有的網上教學系統又缺乏教學的互動性,基本只能進行教學資源的,而不能進行互動的教學輔導。如何在現有的資源基礎上解決這一問題,筆者認為將Blog應用于高校計算機公共課程的輔助教學是一種可行的方法。
2Blog簡介
Blog是Web Log的縮寫,指的是“網絡日志”,翻譯成中文就是博客,它是繼Email、BBS、ICQ之后出現的第四種網絡交流方式。Blog,其實就是一個網頁,通常由簡短且經常更新的張貼(Post)文章所構成。這些張貼的文章都按年份和日期排列,而且是倒序方式,即最新的在最上面,最舊的在最下面。博客的內容可以是各種主題,從對網絡資源的整理與評論到個人的構想,從日志、照片到視頻應有盡有,這些內容都以超鏈接作為其表達方式。
Blog具有豐富的交流功能,能將公共性和私人性很好地結合起來。它不僅代表了新的生活方式和工作方式,還代表著全新的學習方式。高校計算機公共課程的授課對象主要為非計算機專業的低年級學生,Blog中所使用的簡單的信息技術正好能讓學生將課程所學計算機知識學以致用,使得其輔助學生學習具有比其他工具更好的可行性和推廣性,具備了輔助課程學習和支持學生個性發展的現實意義。此外,一般高校校園網都比較完善,與Internet相連接,這也為Blog在高校教學領域的應用提供了可行性。
3Blog輔助教學模式設計
研究表明,Blog不能替代傳統的課堂教學,但作為輔助教學手段,只要進行合理的設計,則能形成有效的輔助教學模式。筆者設計的基于Blog的計算機公共課程輔助教學模式如圖1所示:
從圖1可以看出整個教學分為3個階段,7個步驟,并形成循環。具體如下:
階段1:授課前
(1) 教師收集、過濾信息,將教學任務、目標、計劃、資料以網絡日志的形式放在教師Blog上,提出問題,激發學生思考。
(2) 學生得知問題后,獨立搜集材料,然后在Blog上闡述各自的見解,并提供相關鏈接。
(3) 教師根據學生在Blog頁面中提出的問題,以及表露出的認識不足給予提示,或調整下一節課的教學策略。
階段2:課堂上
(4) 教師在多媒體教室或網絡教室上課時間都可以登錄Blog,直接運用收集的資料,為學生創設教學情景。重點解決Blog中學生反饋的共性問題,同時將在授課中遇到的討論問題轉到Blog,以便課后繼續討論。
(5) 學生:瀏覽、閱讀Blog,參與到學習中來,進行討論和交流。
階段3:授課后
(6) 學生根據上課所學,上傳學習心得,遞交網上作業。根據教師提供的復習指導,整理課堂所學的知識,并結合對該問題的已有認識進行反思。在Blog中提出遇到的問題,并與教師和其他同學進行交流。根據自己的情況選擇Blog中提供的課外知識,或參與到小組討論中,在協作學習中展己長,補己短,同時培養合作能力和團隊精神。
(7) 教師通過學生的Blog頁面進行學習效果評價,繼續調整教學策略,或者提出下一步教學問題。教師在Blog上直接批改電子作業,即時反饋。教師與學生交流,回答學生的問題,加入到學生的討論中。提供相關的課程知識,拓展知識的深度和廣度,對于不同水平的學生進行針對性層次教學。跟其他教師在Blog中交流教學問題,分享教學經驗和教學資源。
整個過程依靠Blog輔助教學平臺,實現教學過程中師-生、生-生、師-師的互動、互聯,教學資源、學習心得、隱性知識的共享,教學效果及時得到反饋與評價。
Blog輔助教學平臺由教師方Blog與學生方Blog構成。教師方Blog包括教研Blog、課程Blog、專題Blog及教師Blog,它們分別由教研日志、課程資源、專題文章、個人日志組成。學生方Blog包括班級Blog、小組Blog及個人Blog,它們分別由班級日志、小組學習日志、個人日志組成。
4Blog輔助教學應用設計
基于Blog設計如下的輔助教學應用,以從應用層面上完備支撐上面研究設計的Blog輔助教學模式。
4.1利用Blog進行個性化學習
Blog可以讓學生根據自身情況選擇合適、感興趣的學習主題,例如很多男生對計算機硬件感興趣,他們就可以根據自己的需要,參加硬件專題的小組Blog,或鏈接到其他同學建立的與硬件相關較多的Blog上。Blog可以讓學生根據自身情況選擇合適自己的學習主題,例如一些學生在中學時期就已學習過部分計算機課程,計算機基礎較好,可以選擇程序設計等較高難度的專題進行學習討論;而一些進入大學前計算機基礎相對落后的同學則可以選擇計算機的基本操作,如Office專題來進行學習。這個可供個性化學習選擇的環境,很好地解決了學生知識起點不同、生源地域差異等因素帶來的教學同質化,缺乏針對性的問題。這種個性化學習,盡量讓學生的時間與精力集中在自己感興趣的課題上,從而有效地提高了學生的學習主動性與積極性。
4.2利用Blog進行共享用資源庫建設
Blog一般以日志撰寫人的觀點為中心,其他人圍繞主題展開評價和討論,能夠比較系統地反映某類問題,使交流具有較強的針對性。師生對某一問題長期討論的積累,在網站上就會形成這一主題的資源,可供以后的學習者使用。當訪問者對主題作出回復時又提供了自己的經驗。這些日志、評論與回復,往往是作者的經驗與靈感,屬于隱性知識的范疇。研究證明,人的有效知識大多數來自其隱性知識,而隱性知識往往由于缺乏適當的表達方式難以與他人分享。Blog是一種自由的媒體,作者可以自由地將其所感、所得、所悟記錄下來,并出去,并在他人的Blog回復、評價當中找到認同感,促使自己將更多的隱性知識公開化。這些隱性知識資源的建立。是傳統教學資源庫與當前電子資源庫做不到的,因為它們的知識資源只由系統商來提供。此外,傳統教學資源庫與當前電子資源庫中的資源長期不更換,并需要投入大量的經費來構造維護支撐資源庫的硬件設備與信息資源。而在Blog平臺下,師生們平日形成的日志,連同那些回復,日積月累在各個Blog上,就積淀為師生可以分享的教學資源。甚至還可以把Blog建成教學工作所需的強大資源后臺。在分享共用的原則下,每位Blog用戶“隨手”收集、整理、分類、建立鏈接資料的行為發展成為一種習慣,進而形成一個廉價的、龐大的、動態的、實用的、專業的、常新的教學資源庫。
4.3利用Blog進行協作學習
協作學習是指基于共同任務或目標,通過小組或團隊形式共同學習的策略。在協作學習中,學習者借助團隊成員的互相幫助實現雙向互動。小組協作學習的成員可以將其在學習過程中探索、發現的學習資源,并與小組中其他的成員共享。為達到小組學習目標,成員之間可以采用置疑、對話、爭論等形式對問題進行充分討論。班級Blog與小組Blog可以有效幫助學生達到協作學習的目標。
4.4利用Blog答疑、在線作業與假期輔導
課后許多學生通過教師Blog進行網絡提問,教師利用Blog的評論功能和回復功能為學生們進行輔導答疑。目前學校大多具備校園網絡,學生可以在機房、宿舍上網,教師辦公室與家中也有上網條件,所以基于Blog的答疑輔導是可以跨空間、跨時間的。這樣就解決了大班教學,學生教室流動,教師跨校區工作帶來的師生課后見面難的問題(例如南通大學)。
當前計算機公共課程的教學中,學生作業的抄襲是個令人頭疼的問題,也是導致學生課程掌握不力,等級考試通過率低的一個重要因素。另外,計算機課程的作業往往是電子作品或程序的形式,抄襲只需要鼠標的輕輕一點(復制、粘貼操作)。而在Blog平臺下,教師將對學生的教學要求,作業都在教學Blog上直接布置,學生按時完成作業后,在作業回復處通知老師并利用鏈接告知老師作業所在位置,教師點擊即可看到學生作業。這在提高了教師批改作業效率的同時,降低了教師的勞動強度。因為以往,教師必須把學生電子作業從FTP或電子郵箱里下載到本機,然后再逐一打開,并且部分學生作業的文件名起的很不規范,有些作業找不到主人是誰。Blog系統在學生注冊時,就可以要求學生以真實姓名與學號注冊,否則不予通過,這就解決了上述問題。現在鼠標一點作業出現,在輕松愉快中完成作業批改,而且增加了透明度,避免了學生抄襲。因為原先利用FTP或E-Mail交作業,學生可以拷貝改名上傳,現在不行,每個人的作業都是公開的,誰也不好意思將抄襲作業公開化,在公開透明的網絡環境下實現了學生成績的公平,杜絕抄襲現象。
5結束語
Blog作為一種新技術,新的交流方式,新的網絡文化,盡管還不很成熟,但在教學中已得到越來多的關注和認可。本文工作得到南通大學高等教育研究課題(08GJZX022)資助,研究設計的基于Blog的輔助教學模式與教學應用可以幫助解決當前高校計算機公共課程教學中存在的一些問題。但Blog自始至終只是教學的輔助工具,所以不能期望它能解決教學中的所有問題。在基于Blog的輔助教學平臺建設與應用中,更要注重教學思想和教學內容的表達,而不是單純地追求技術的復雜度。在Blog環境下,如何有效引導學生的學習活動與學習行為,如何更好的達到輔助教學目的,值得進一步思考和探索。
參考文獻
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【關鍵詞】學生提高 質疑能力 方法
近年來,全國各中職院校都在進行課程改革,我校也在不遺余力的對各專業的各門課程進行開發與改革。筆者長期從事《計算機應用基礎》課程的教學工作,在基于工作過程導向的思路下,對《計算機應用基礎》課程教學改革進行了積極探索。
一、《計算機應用基礎》課程的職業認識
《計算機應用基礎》課程是中職學校非計算機類專業的一門重要的公共基礎課。對不同專業學生的專業學習和未來職業所需的信息能力的培養及其信息素養養成起明顯的促進作用。同時,能為學生可持續發展奠定良好的基礎,是一門普遍性、應用性和技能性較突出的公共基礎課。
本課程的教學主要特點在于其操作性和實踐性,主要強調學生實際上機的操作能力。傳統的教學與職業崗位實際相脫離,其教學內容的序化方式主要是學科型結構,實訓教學內容雖然也指向于實踐技能的訓練,但這種技能是獨立于工作過程之外的抽象技能,與具體的典型工作任務相分離,學生往往不能理解所學的理論和技能與將來所從事職業的關系。以工作過程為導向的教學著眼于培養學生的創新能力,專業實訓實習處于中心地位,教學內容指向于職業的工作任務和工作過程知識。在教學設計上解構了傳統的學科體系,建構理論與實踐相結合的一體化的教學模式,能夠較好地體現職業教育的本質,有助于學生構建知識體系,發展職業能力。
二、基于工作過程教學模式的開發思路
職業教育作為不同于普通教育的另一種類型的教育,自有其不可替代的本質特征——學習的內容是工作,通過工作實現學習。職業教育是為人們勝任職業活動和通過職業活動實現人的發展而提供的教育。因此,教育的過程必須是職業導向的。課程是教育過程中的主要載體,課程的設計和開發必須以工作為基礎,并保證以工作為基礎的教學過程必須產生勝任現實工作的能力。構成職業的基本元素是具有完整工作過程的任務,因此,教育過程中的媒介和手段都應當是工作化的,必須將具體的工作情境置于教學過程之中,并以工作性思維來構建教學過程。本課程開發的主要思路是以職業能力培養為目標,根據專業崗位要求,明確課程的任務,按照“做中學,學中做,遞進交互式”的教學理念,剖析計算機應用基礎工作過程,設計學習項目,在基于工作過程的項目學習中,強化對學生職業素養和職業技能的培養,全面培養學生的專業素養。
三、基于工作過程導向的教學
《計算機應用基礎》課程基于工作過程的教學就是以就業為導向,以企業工作崗位的用人需要確定教學目標,由企業實際工作崗位來確定典型的工作任務,并為實現任務目標而按完整工作程序進行的教學活動。通過各個學習情境的學習,使學生掌握計算機的操作和維護技能,能熟練運用辦公軟件Office處理各種工作任務,熟練運用Internet解決工作中遇到的問題,提高學生自主學習的能力。
1.教學內容處理。本課程教學內容的處理過程,是一個隨學科體系的解構而凸顯行動體系的建構過程,其緊緊圍繞職業活動的工作過程要求對課程內容進行重組,從而集中體現了職業教育的特色,將職業教育的職業屬性表現得淋漓盡致。要圍繞職業能力的形成組織課程內容,從職業情境中的工作過程導出“行動領域”,再經過教學整合形成“學習領域”,并通過具體的“學習情境”來實施。每個學習情境包含多個不同的工作任務,通過不同工作任務的訓練,把該學習領域的所有知識點都涵蓋進去,知識的總量不變,只是排序變化。學生通過多個任務的完成,不僅積累了經驗,而且掌握了工作的技能。下表以文字處理軟件Word的使用為例,將傳統的教學內容和重組后的基于工作過程的教學內容進行了比較。
2.教學的組織形式。教學組織形式是指為完成特定的教學任務,老師和學生組合起來完成教學的過程。以職業能力為目標,以工作過程為導向,構建項目化教學模式。對教學內容以項目為依托、以老師明確任務主題,學生自主確定任務內容并完成為依據進行組織和安排,強調學生專業特點和以學生中心的任務驅動式教學,同時,面對繁多且實踐性較強的的教學內容與有限教學時間的矛盾,我們在教學組織方式上采用課內與課外相結合、教師精講與學生自主學習相結合的方法,豐富網絡學習資源,實現課堂教學與上機實踐的有機結合,從而達到最佳的教學效果。以工作小組為單位實行管理,學生是主體,教師主要起指導、組織、協調、咨詢、信息提供等作用,使學生在獲得經驗和能力的同時,培養服從、合作、責任感的職業素養。工作小組以4~5名學生根據興趣和愛好自由搭配組成一組,組長一名負責整體協調,小組成員服務組長的安排和任務的實施。組長職責是負責項目的總體設計、分工、協調,組織小組成員討論學習,總結工作經驗及改進措施并及時考核。組員的職責是服從組長的安排,主動完成自己的任務,提出自己的觀點和創新思路,并協助組長和其他組員共同完成任務。
3.教學考核評價方案。教學評價是指根據教學目標,系統地收集學生學習情況的信息,對教學過程中的學習活動以及成果給予評價。根據本課程的性質和特點,本課程采取了開放的項目考核方式,即對完成項目的每個過程都適時的進行評價。評價方式有自評、互評、教師評價、企業技術人員的評價,評價內容包含了知識、技能和素質三方面,注重對學生分析問題和解決問題的能力及職業技能的考核。
一、技工學校學生學習計算機基礎課程知識的現狀
在技工學校中,計算機基礎課程的教學工作,主要存在兩個方面的問題,非常不利于教學水平的提升,更不利于學生進行有關知識的學習。第一,缺乏實踐化的教學環節,非常不利于學生的學習。例如,由于技工學校缺乏應有的新型教學設備,往往使得教師非常注重對計算機基礎課程理論知識的講解,忽視對實踐化知識的充分展現,使得學生缺乏對于計算機實踐操作能力的培養。第二,計算機基礎課程內容存在老舊的問題,無法與當代應用的筆記本電腦進行有效的兼容,例如,運用計算機基礎課程內容中的知識對于筆記本電腦中的問題進行有效的解決。因此,傳統的計算機基礎課程需要進行升級換代,對于新存在的問}以及各種新的計算機版本內容進行有效的補充。
二、CDIO理念的概述
CDIO理念是一種工程教育的模式,目的在于使學生以主動性、實踐性、課程性之間的有效聯系進行有關課程知識的學習,全面提升學生的綜合素質。對于技工學校的學生來講,完全可以應用CDIO理念進行改進計算機基礎課程的學習,使他們在教師的帶領下,全面提升計算機基礎知識學習的質量,提高計算機基礎操作的能力。
三、運用CDIO理念進行計算機基礎課程知識教學的方法
1.進行CDIO教學目標的科學定位
技工學校的計算機課程教師需要對于CDIO教學目標進行科學定位,有利于今后教學工作的順利開展。應用的CDIO理論需要與技工學校的實際情況相符合,同時滿足社會對具有計算機實踐化操作能力人才的需求。提升CDIO理念下教學模式的質量與效率,有利于學生今后的學習與發展。
2.進行CDIO理念下教學方式與內容的改革
首先,在CDIO理念下進行計算機基礎課程知識教學的方法,其目的是培養學生的實際運用能力和創造性思維。因為這種教學方法不僅符合新課程改革的要求,更是滿足市場需要和企業發展要求的必然結果。例如,開展情景化的教學,進行計算機操作與維修的實戰化演練,以客觀真實的案例為指導,對學生進行實際專業能力的培養,鍛煉他們的思維能力和想象力,有利于學生在真實化的演習中提高臨場的發揮,為自己今后的工作打下一個良好的基礎。
其次,技工學校進行CDIO理念下的計算機基礎課程知識教學改革,離不開師資力量的大力投入。擁有了強有力的資金保障,技工學校就可以購買眾多的先進教學設備設施及理論教材,以高科技的設備和前沿的理論知識為基礎,更好地培養學生的專業能力。同時,擁有了充足的資金,學校就可以請來具有專業水平的教師,用他們的專業才能和開拓性的思維為學生進行專業知識的講解,培養學生的專業能力。
再次,在CDIO理念下,技工學校進行計算機基礎課程知識教學,需要與有關的計算機生產或維修的企業進行積極的合作,培養出具有市場化專業才能的人才。例如,學校與企業聯合辦學,建立起專業化的課程實訓基地,讓學生一邊實踐一邊學習理論知識,在實踐中加強對于理論知識的理解和把握,在理論知識的把握中更好地培養專業知識的實踐運用能力。
關鍵詞:計算機網絡;教學改革;應用型人才
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1“計算機網絡”課程的主要特點
(1) 內容廣泛,教與學難度大
“計算機網絡”課程是計算機類專業的一門專業課程,更是計算機網絡專業的核心課程,包括數據通信技術基礎知識、網絡體系結構、局域網、廣域網、網絡設備、網絡安全等。其內容廣泛且大部分非常抽象,學生學起來較枯燥、難以理解。
(2) 實踐、應用性強
“計算機網絡”課程包含許多實踐性的內容,如路由器、交換機等網絡設備的配置、局域網絡的組建、應用服務器的搭建等,光靠課堂上講是不可能使學生理解和掌握的,必須進行實踐訓練。
(3) 時效性強,更新快
通信技術以及計算機技術的迅猛發展使得計算機網絡技術也不斷推陳出新,這就要求我們必須及時更新教學內容才能跟上時代的步伐。
而在“計算機網絡”課程的教學中存在著教學內容與現實脫離、教學模式不適應課程特點、實驗教學環節薄弱等方面的問題,不能滿足社會對學生所學知識的要求。因此,對“計算機網絡”課程教學的改革勢在必行。
2教學改革
(1) 教學內容的改革
“計算機網絡”是一門公認的較難教授的課程,全國大多數院校本科計算機網絡課程教學大綱要求學生掌握網絡通信基本原理,主要討論計算機網絡OSI/RM七層體系結構和TCP/IP體系結構。課程內容主要包括計算機網絡基本概念、網絡體系結構,然后按照網絡體系結構分別闡述物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層的基本原理和協議。學生學后難以理解,不少學生可能感覺到學過與沒學一個樣,并無實際作用。
為了培養高級工程應用型人才,計算機網絡的教學應緊緊圍繞著網絡建設、應用和管理這一主線進行,突出實用性、先進性,可將教學內容分為計算機網絡基礎知識、局域網技術、網絡設備與互聯、網絡安全、網絡應用與管理等五部分內容。
在計算機網絡基礎知識中,主要介紹網絡的概念、分類、數據通信技術和網絡體系結構。在介紹體系結構時,簡化OSI參考模型的內容,擴充事實標準TCP/IP的內容,將OSI參考模型與TCP/IP參考模型二者相結合;在介紹網絡協議的原理與作用時,注重幾個常用協議,不用的完全可以不講或少講;但象IP地址規劃、配置,則應作為一個重點。也就是說,內容應新,要減少那些淘汰了的內容。
在局域網技術中,應重點介紹局域網的組成和常用的局域網,如交換式以太網技術和虛擬局域網技術,而令牌網、10BASE2、10BASE5以太網等,則可以簡化其內容。
在網絡設備與互聯中,則應以交換機、路由器設備為主,介紹廣域網接入技術。象網橋、集線器等網絡設備,僅介紹其基本概念即可;而交換機、路由器,除掌握其概念、原理,還應要求學生學會其基本配置;廣域網接入技術中,應簡化目前已經基本淘汰的如X.25、幀中繼技術等部分內容,增加了已經走向人們身邊的接入技術,如作為TCP/IP網絡骨架的路由器技術。
在網絡安全中,應重點介紹常見的網絡安全技術,引進新的技術充實教學內容。除Windows安全中心(包括注冊表的入侵與防范、Windows防火墻技術等)外,還可增加NAT、ACL、防火墻等內容。
網絡應用與管理中,需重點介紹網絡系統與服務等,應演示常用的網絡命令、建立常用的服務器、配置服務器等。
(2) 教學方法和手段的改革
在教學過程中,應充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用,激發學生的興趣,推行“互動式”、“啟發式”、“案例教學”等各種有利于學生創新能力培養的教學方法。
① 激發學習興趣
學生在學習活動中,興趣是最好的老師,在教學中應設法激發學生的學習興趣,把“教師要求學生學”改變為“學生主動要求學”。比如學生普遍有一定的計算機操作能力,能熟練地上網,對網絡有興趣,則第一次上課就可以首先介紹計算機網絡的重要性和在現實生活中的具體應用,還可以讓學生發言,談談自己使用網絡的情況,并互相交流。這樣,學生對網絡的宏觀有個輪廓印象,明白了網絡的實用性,增加了學習的興趣和動力。
② 互動式、啟發式教學
采用互動式、啟發式教學,引導學生進行思考。在每一章的開始,可以先提出通信過程中的問題,然后啟發學生“如何解決這些問題?”如,在講分層體系結構時,先提出問題“如何實現兩臺主機之間點對點的通信?”。為實現這一目的,需要通信雙方在物理傳輸媒體、接口、信號編碼、調制方式、通信速率等物理指標上遵循統一約定,這就是物理層標準的目的;而物理層不能保證可靠傳輸,可能出現誤碼而且無法實現流量控制、連接控制等功能,所以要在點對點線路上實現可靠通信,還需要借助于數據鏈路層協議;在數據鏈路層和物理層協議的控制下雖可實現點對點可靠通信,但實際網絡不可能在任何兩臺主機之間存在點對點線路,所以采用了以路由器為核心的網狀結構,由路由器對數據報進行逐級轉發,這就是網絡層協議,……。由此逐步啟發學生掌握分層的體系結構思想。
③ 案例教學
采用案例教學,鼓勵有實際經驗的教師將網絡工程案例引入課堂教學。工科院校的學生應該重在能力的培養,注重的是理論聯系實際。通過案例教學,學生可以學習到設備選型、組網規劃、網絡技術應用等網絡方案設計的方法和策略,學習如何使用最合理可行的解決方案實現客戶需求。另外,組網案例具有可復制性,比如中小型企業網絡組建和規劃案例在大部分企業中都是適用的。
④ 教學手段的多樣化
在教學方法改革的同時還應充分利用多媒體教學、網絡課堂等現代化教學手段。由于計算機網絡課程中專業術語抽象,概念多,不易理解,靜態的文字課件往往很難描述清楚,因此采用多媒體教學的手段在課件中大量引入動畫、動態視頻、聲音等多種形式,使抽象的信息形象化,可幫助學生理解、加深印象、引起興趣。如網絡體系結構中每一層協議數據單元及其封裝過程都是十分抽象的,可以采用圖形與動畫方式,把每一層封裝的過程演示出來,既生動形象又易于理解和掌握。此外,還可以充分利用校園網絡資源,建立網絡課堂,提供課件、授課錄像以及試題庫,使課堂教學得以延伸,方便學生課外學習。
(3) 實驗教學的改革
“計算機網絡”是一門工程應用特征非常明顯的課程。工科院校在進行課程改革時,應該以提高學生工程應用能力為目的,以市場為導向,形成一個較為完整、系統的實驗教學體系。
① 規范實驗室建設
為了保障計算機網絡課程實驗教學的正常進行,組建一個計算機網絡的專業實驗室是必要的。這個實驗室應包含多種設備:二層交換機、三層交換機、路由器、防火墻
等,其網絡拓撲結構應該能夠靈活組合,并且可以進行多區域分布實驗。實驗室的建立,可以是對現有實驗室進行改造,添加一些專業的網絡設備,也可以聘請專業的公司建立如Cisco網絡實驗室、銳捷網絡實驗室等等。
② 改革實驗內容
計算機網絡實驗內容的選擇是整個實驗教學設計最重要的一環,也是當前實驗教學改革的重點和突破口。因此在設計實驗內容的時候,既要涵蓋教材中主要的知識點,又要兼顧對學生動手能力和創新意識的培養,而且所設計的實驗內容還應該具備實用性和可操作性。因此,計算機網絡課程實驗可以分以下幾個層次進行:驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗。
驗證性實驗,主要用于驗證網絡的各種協議,讓學生更形象地理解理論知識。主要實驗包括以太網幀的構成、IP地址分類與數據包組成、IP地址轉換協議、ICMP和UDP數據報的傳送、TCP數據通信、HTTP協議、TELNET、SNMP及其他。
綜合性實驗,目的是為了讓學生更好地應用網絡知識,提高實踐能力。主要實驗包括熟悉網卡、網線、集線器、交換機、路由器等硬件設備,以及網絡工具、并制作雙絞線;學會交換機、路由器的安裝、配置,組建局域網,配置虛擬局域網,進行安全性設置;學習Internet的接入和使用,配置WEB、FTP、DNS、DHCP等服務器。
設計性實驗,目的是讓學生進一步掌握UDP及TCP協議的工作原理,掌握SOCKET編程的基本方法,實現網絡數據傳輸。主要實驗是用SOCKET套接字進行網絡程序設計。
③ 工程化訓練以及專業資格認證
建立實訓基地,加強企業合作,組織成績優良的學生到合作企業中參加網絡工程實施工作,以工程的方式鍛煉學生應用能力;此外還可以組織學生參加實驗室、辦公室網絡、宿舍局域網等基礎網絡組建,通過工程化訓練培養學生從事網絡工程實施的能力。
同時,鼓勵學生參加專業資格認證考試,如Cisco公司的CCNA、CCNP,華為3com公司的HCNE、HCSE,銳捷的RCNA、RCNP等。通過取得專業資格認證來提高學生就業競爭力。
3教學效果與總結
幾年的教學實踐證明,新的教學方案端正了學生的學習態度、提高了他們的學習積極性和主動性,也充分訓練了他們解決實際問題的能力。隨著計算機網絡技術的飛速發展,社會對學生能力的要求在不斷的變化,我們還需進一步努力探索,以使計算機網絡的教學水平不斷進步、提高。
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Teaching Reform Based on The Training of Engineering Talent in Computer Network Curriculum
WEN Zhi-ping
(Nanjing Institute of Technology, Nanjing, Jiangsu 211167)