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關鍵詞:統計學教學模式EXCEL
引言
進入21世紀,隨著我國市場化步伐的加快,社會對新知識的需求日益增加,無論是國民經濟管理,還是公司企業乃至個人的經營、投資決策,都越來越依賴于數量分析,依賴于統計方法,統計方法已成為管理、經貿、金融等許多學科領域科學研究的重要方法。
一、《統計學》課程教學面臨的挑戰
1.1內容日益豐富。長期以來,在我國存在兩門相互獨立的統計學——數理統計學和社會經濟統計學,分別隸屬于數學學科和經濟學學科。統計學是一門通用方法論的科學,是一種定量認識問題的工具。統計方法只有與具體的實質性學科相結合,才能夠發揮出其強大的數量分析功效。這些分支學科的存在主要不是為了發展統計方法,而是為了解決實質性學科研究中的有關定量分析問題,統計方法是在這一應用過程中得以完善和發展的。隨著大統計學思想的建立和統計學在實質學科中的應用的需要,大多數學校和老師在財經類專業的本、專科專業《統計學》教學過程中,除了保留社會經濟統計學原理中仍有現實意義的內容,如統計學的研究對象方法、統計的基本概念、統計數據的搜集整理、平均及變異指標、總量指標、相對指標、抽樣調查、時間序列、統計指數等;同時也系統的充實了統計推斷的內容,如:統計數據的分布特征、假設檢驗、方差分析、相關與回歸分析、統計決策等。
1.2學生的學習難度加大。首先、結合《統計學》的課程特點——概念多而且概念之間的關系十分復雜、公式多且計算有一定難度等。如果學生不做必要的課外閱讀、練習和實踐活動,是很難理解和掌握的。對于財經類專業的本、專科專業的學生來說,由于其本專業的課程體系要求,使得學生的數學或者數理統計的基礎不是特別好,對于專科學生來說更不用說,推斷統計將是他們學習的困難。
1.3教師的教學難度加大。授課內容越來越豐富;課程難度太大可能導致學生興趣下降;傳統教學方法的主要目的是讓學生了解、掌握知識,其一成不變的教學內容和模式,學生味同嚼蠟,學生只是被動地吸收知識,最后得到的效果就是使其不思進取缺乏新意。高等教育擴招后,大多數學校,授課班級學生人數越來越多,一個教師跨越不同專業授課。這要求授課教師必須深刻領會授課內容的核心和相互關系,學會控制和駕馭課堂教學,注重統計學在不同專業領域的具體應用等等。教師和學生之間不再只是簡單的知識“單向”傳遞,而是師生之間思想、心得、智慧的“雙向”交流,教師和學生都承擔了更多的教與學的責任。
二、《統計學》教學的發展趨勢分析
2.1統計學從數學技巧轉向數據分析的訓練。在計算機及計算機網絡非常普及的今天,統計計算技術不再是統計學教學的重點了。統計思想、統計應用才應該是重點。現代統計方法的實際應用離不開現代信息處理技術。統計軟件的使用,不僅使統計數據的計算和顯示變得簡單、準確,而且使統計教學由繁瑣抽象變得簡單輕松、由枯燥乏味變得趣味盎然。所以,在統計教學過程中,大量的內容只需要給學生講清楚統計基本思想、計算的原理和正確應用的條件、正確解讀計算的結果,而對大量復雜具體的計算可以交給計算機去完成。注重引導學生運用所學知識來解決實際問題,給學生多做一些教學案例,教學案例與教科書上的例題不同,例題的作用是單一的、有限的,通過例題只是掌握和熟練所學的統計方法及計算公式,而案例的作用是多方面的,它讓學生了解了分析問題的思路,要解決什么問題,如何解決,應用什么理論和方法,需要什么數據,怎樣解讀計算結果,并根據分析結果,提出針對性的對策和措施,訓練學生綜合運用所學知識去解決實際問題的能力,激發學生學習的興趣和求知的欲望。
2.2通過統計實踐學習統計。它要求統計教師不僅要融會貫通統計理論和方法,而且要對案例中問題的解決思路和方法有熟練的把握。在教學中學生是主角,教師起引導作用,針對不同的統計教學案例,教師只有事先親自采用各種方法進行計算和分析,才能對學生使用哪些統計方法和統計分析軟件進行計算和分析提出建議,并對學生采用不同的分析方法和得到的分析結果作出比較透明的比較和評價。通過課堂現場教學,引導學生利用課余時間完成項目,利用假期時間,通過參加學校組織的某些團隊、小組或自己組織去開展一些與專業有關的活動,全方位地激發學生的學習興趣、培養學生的專業能力、方法能力和社會能力。
三、基于EXCEL的《統計學》教學設想
如何從煩瑣的數理統計技巧轉向數據處理的訓練,教師的導向是第一位的,必須選擇容易獲得而且普及性比較強的統計分析軟件,并在課堂教學和引導學生實踐中廣泛采用。
3.1微軟公司開發的EXCEL軟件無疑是我們最好的選擇專業的統計分析軟件SPSS、SAS、BMDP、SYSTAT其功能固然強大,統計分析的專業性、權威性不可否認,但是對于沒有開設統計學專業的院校這些軟件并不常用,微軟公司開發的EXCEL軟件作為一款優秀的表格軟件,其提供的統計分析功能雖然比不上專業統計軟件,但它比專業統計軟件易學易用,便于掌握。對于《統計學》這門課程而言,利用EXCEL提供的統計函數和分析工具,結合電子表格技術,已能滿足統計方面的要求。
3.2基于EXCEL的《統計學》教學設想
3.2.1在教學內容上,依據EXCEL的函數功能、電子表格功能、數據分析功能,結合統計學原理的基本理論和方法,對統計數據的搜集主要強調統計報表制度,在EXCEL環境應該更注重抽樣推斷,EXCEL提供的隨機抽樣工具使得抽樣調查不再是十分復雜的技術,統計圖也可以被廣泛運用于對數據的描述。
3.2.2案例教學成為《統計學》課程的重要內容。案例教學法不僅可以將理論與實際緊密聯系起來,使學生在課堂上就能接觸到大量的實際問題,而且對提高學生綜合分析和解決實際問題的能力大有幫助。結合學生所學專業精選案例教學,比如對于金融專業的學生可以設計用幾何平均數計算投資的平均收益率、運用標志變異指標考察投資組合的風險大小等。對于經管專業的學生,精選抽樣推斷、假設檢驗、方差分析對于控制產品質量,經營決策等方面的案例,深入淺出地介紹這些方法的基本思想、并用EXCEL進行分析。
3.2.3改革考試方式和內容,合理評定學生成績。對于《統計學原理》的考試,多年以來一直沿用閉卷筆試的方式。這種考試方式對于保證教學質量,維持正常的教學秩序起到了一定的作用,但也存在著缺陷。在過去的《統計學》教學中,基本運算能力被認為是首要的培養目標,教科書中的各種例題主要是向學生展示如何運用公式進行計算。這樣導致了學生在學習《統計學》課程的過程中,為應付考試把精力過多的花在了概念、公式的死記硬背上。這與財經類專業培養新世紀高素質的經濟管理人才是格格不入的。為此,需要對《統計學》考試進行了改革,主要包括兩個方面:一是考試內容與要求不僅體現出《統計學》的基本知識和基本運算以及推理能力,還注重了學生各種能力的考查,尤其是創新能力。二是考試模式不居一格,除了普遍采用的閉卷考試外,還在教學中用討論、答辯和小論文的方式進行考核,采取靈活多樣的考試組織形式。學生成績的測評根據學生參與教學活動的程度、學習過程中提交的讀書報告、上機操作和卷面考試成績等綜合評定。這樣,可以引導學生在學好基礎知識的基礎上,注重技能訓練與能力的培養。
參考文獻:
[1]謝安邦.高等教育學[M].北京:高等教育出版社.1999.
[2]賈俊平.統計學[M].北京:中國人民大學出版社.2000.
計算機技術應用在教學過程中的具體方面是非常多并且涉及面非常廣泛,從計算機技術的作用來講主其在教學中的應用主要體現在以下幾個方面:很多教師將計算機技術作為輔助教學的工具,能夠幫助教師完成一些教學管理以及教學的過程。在很多高校學生都將計算機作為一種學習的工具。通過讓學生參與一定的項目并用計算機輔助完成,這使得學生學習的速度和學習的能力大大提高了,使得學習的過程中更加簡短和有針對性。另外還有的老師將計算機用于自己教學成果的檢驗和對自己教學思想的檢驗,也就是這種教學軟件工具對于計算機教學具有非常重要的意義。
二、計算機科學技術在教學中的應用
2.1多媒體教學工作中交互式的計算機技術應用
將多媒體應用于教學過程中增強與學生之間的交互性是計算機技術在教學中的一個最為典型的應用。隨著我國高等教育的不斷發展,關于一門課的教學資源也是越來越豐富,通過精品課程網站的建設,使得網上的教學資源進一步得到了極大的豐富,在這些教學資源中不乏精品的課件、視頻或者是圖片這些對于教師本身教學水平的提高增強學生學習的興趣具有非常重要的作用。絕大多數的教學資源都是以計算機技術為基礎的,為了提高自身的教學水平以及增強學生學習的興趣,作為教師可以將這些多媒體技術巧妙的應用于自身課堂的教學過程中。通過在教學過程中穿插多媒體能夠幫助學生進一步加深對于所學知識的理解,同時在教學的過程中通過有效的利用計算機技術可以增強學生和老師之間的互動,使得學生對于教師上課的或者是教學過程存在的一些意見和看法及時的反饋到教師這里,對于教師教學方式的調整以及教學水平的提高具有非常重要的現實意義。
2.2遠程通信、網絡技術在教育中的作用
在高等院校的教學工作中,網絡技術以及遠程通信技術的應用在教育的過程中發揮著越來越重要的作用。該技術是網絡技術以及通信技術的一個結合,另外還有多媒體技術作為教育的基礎,利用計算機技術的網絡交互性,使得遠程教育得到實現。這種遠程教育的方式已經在很多著名的高校流傳開來比如網易公開課,在遠程教育實現的過程中計算機網絡技術、通信技術以及多媒體技術都得到了充分的體現。目前在我國,已經有越來越多的教育工作者和研究者將經歷放在遠程教育的研究上。在傳統的教學模式中雖然也存在師生之間的交流,但是二者之間的交流大多是以語言為載體,并且很多學生礙于面子不愿意和老師進行過多的交流,這個時候計算機技術中的交互性優勢就得到了充分的體現。
三、計算機在教學中對學生創新能力的作用
3.1營造良好的創新教育教學環境是培養學生創新能力的關鍵
通過教育的環境的創新,在一定程度上能夠激發學生的創新能力,這種教學環境的創新包括教學心理上的創新以及計算機教學環境上的創新,如果在學生討論的過程超出了教學設計的范疇,作為教師來講不應該強行的將學生的思路拉回到課堂當中來,而是應該對學生的質疑給予鼓勵,講出心中的疑惑,這是培養學生創新能力的關鍵。再利用計算機實現教學的過程中如果學生對于老師的講述提出了質疑,作為教師不能給學生一味的否定,應當通過適當的方法引導自身想法所出現的問題,讓學生通過教師的引導自己否定自身不正確的想法。通過這樣的教學方式能夠在很大程度上提高學生的學習積極性,能夠幫助其樹立信心,使得學生在課堂當中時刻保持活躍的思路。但是在這種教育創新環境的營造過程中,要將這種做法的起始點和落腳點都放在對于學生創新能力的培養上,計算機教學具有開放性的特點,再利用計算機進行教學的過程中,要時刻了解計算機技術的發展,并將可以利用的計算機技術應用在教學當中。要通過計算機技術和網絡技術的應用使得教學的過程中從課內延伸到課外,從學校內延伸到學校外,要不斷的將計算機中的有利于教學的新技術應用在教學過程當中,將計算機應用在各個學科和各個專業領域的教學實踐當中,通過計算機使得學生對于學科知識綜合運用的能力得到增強,使得學生面對實際問題解決實際問題的能力得到了質的提升。
3.2激發創新思維是培養學生創新能力的重要手段
3.2.1激發學生的學習興趣
只有學生在學習的過程中有了學習的興趣和學習的動機才能實現較好的教學效果,學習興趣對于學生學習具有非常重要的作用,唯有這樣才能夠使得學生在學習的過程中具有學習的主動性和積極性,也才會對課堂教師所講授的知識感興趣,在課堂中才能夠保持注意力。教學方式對于學生學習興趣的提高有非常大的幫助,通過計算機多媒體的形式進行教學能夠在很大程度上提高學生學習興趣,進而提高學校的效果。
3.2.2靈活結合教材,激發學生的創新思維
通過計算機與相應課程的結合來開展教學,按照教學大綱與相應的教育理念來進行教學設計,能夠使得學生的創新能力得到極大的提升。在進行教學課程設計的過程中,教師應當結合學科知識與計算機知識的結合,來出相應的題目,這些題目不僅要難度適中而且還能夠提高學習創新學習的能力。
四、計算機科學技術在教育中應用的展望
要想使得計算機技術在教學中得到更為廣泛的應用,加強計算機應用的范圍以及應用的深度,那么就要對學生的教學方式進行積極的創新。目前很多很多方面的應用創新都是在實踐的過程中發現的思路。在教學的過程中不斷的利用計算機技術實現對于知識的深入理解與應用創新,才能夠對傳統的教學方式進行徹底的變革,在一定程度加深學生對于知識的理解與應用。在對知識進行學習和探索的過程中,在對某個領域中的模型或者是知識進行驗證理解的過程中,一般都會建立相應的推測方法,或者是數學模型來解決相應的問題,在這個過程中很多學生利用計算機來建立實際問題數學模型并利用計算機編程來求解模型的結果最終對于數學知識以及其應用有了更深層次的理解,對于知識的理解以及能夠靈活運用在很大程度上又推進了學生對于知識的理解,這使得學生學習能力得到了培養使得學習利用計算機技術來解決實際問題的能力得到了提升,這使得學生學習知識的能力、理解知識以及運用知識的能力得到了質的提升。
五、結語
1.計算機輔助美術教學的定義
計算機輔助美術教學是在計算機輔助下,老師采取對話方式與學生進行關于教學內容、課程安排等問題的討論的美術教學活動,是一種通過計算機技術進行教學訓練的教學手段。綜合應用人工智能、多媒體等網絡技術,把計算機技術應用到美術教學,改變了單一、傳統的教學模式,大大減少了學生的學習時間,教學質量以及教學效率得到極大的提高。
2.計算機輔助美術教學的特點
用計算機來輔助美術教學,不再像課本一樣只是展示文字、數字、圖片等信息,而是能同時輸出聲音、文字、圖像、動畫和視頻,輕而易舉地做到圖、文、聲并茂,向學生們呈現了多維立體的效果,增加了信息的真實感和表現力。
二、計算機輔助教學應用于美術教學的意義
美術課程直觀性較強,運用計算機技術輔助美術教學,通過多媒體技術將美術作品生動地展現在學生面前,可以使學生領略到作品的美,并融入作品中感受意境之美。另外,通過多媒體展示不同時期的作品,在豐富課堂內容的同時,還能擴展學生的知識面,開闊眼界。利用局部放大的特效幫助學生掌握作品的細節,有利于學生他們的日后進行自我創作時進行細致的刻畫,加上教師的詳細講解,讓學生更好地了解作品,為學生以后的美術學習發展道路奠定基礎。
三、計算機輔助教學在中學美術教學的應用
1.運用PPT輔助軟件可以培養學生的學習積極性
在美術教學中,培養學生的積極性是教學的核心要素。學習積極性是學生學習的動力和源泉。如果學生比較積極,那么就能使其精神活躍,思緒如泉涌一般,注意力和學習效率也相應提高;如果學生比較消極,那么學生的注意力不集中,思緒閉塞,記憶力快速下降,甚至于產生厭學情緒,不利于開展教學活動。學生的積極性可以通過后天培養的,傳統的教學模式根本不能達到目的。傳統的美術教學只是老師對教材上的圖片進行講解,照本宣科,單一乏味的語言加上枯燥的練習,使得沒有積極性的學生更加消極,原本有積極性的學生的積極性也逐漸被磨光。運用計算機中的PPT軟件對學生進行教學,可以將美術的圖片、聲音及文字相結合,引起學生對美術的興趣,進而提高學生的積極性,使學生自主融入美術教學良好的學習氛圍中,使得學生逐漸學會自主學習,更好地深入了解美術作品,進而提高教學質量和教學效率。
2.CAI輔助軟件能調動學生學習動力
若想讓學生更好地學習美術,那就要吸引學生的注意力,使學生產生主動學習的興趣。在美術教學中運用計算機輔助教學,不僅能使作品直觀、生動地展現在學生的面前,由他們自己去體會作品的震撼之處,還可以引起學生的好奇心,激發學習興趣,增強學習欲望,并自主進行學習。繪畫種類繁多,風格迥異,題材廣泛,描繪對象各式各樣、豐富多彩,很難真實地表現,對于繪畫教學,若采用傳統的教學模式,就要把很多時間和精力花在講解知識、技法上,并沒有考慮到學生的理解能力和接收能力;而采用計算機輔助教學,無論從知識技能的講解,還是別具創新的課程設計,其效果事半功倍。例如,在講解初二上冊《墨與彩的韻味》這一課時,運用CAI輔助軟件計算機,制作出繪畫的動畫過程,讓學生比較直觀地了解關于水彩畫的繪畫技法,首先,以舒緩的古典背景音樂引出教材上以及課外相關作品,在放松學生心情的同時帶動學生的情緒,使學生更加融入作品之中,緊接著運用動畫演示梅花的繪畫技法,凸顯出梅花的花瓣、枝的墨色的干、濕、濃、淡的動態變化,加強學生的視覺沖擊力,提高學生對繪畫的興趣,使學生了解梅花的繪畫方法。這樣就減少了傳統的畫面講解時問,學生有充足的練習時間,給學生留下了無限的想象空間和更多的發揮空間。
3.CAI輔助軟件計算機輔助教學在時間和空間上擴大了美術教學的范圍
運用CAI輔助教學后,大大縮短了課時,以前2-3個課時的美術課,現在一個課時內就可講完。在中學美術教學中,欣賞的范畫通常會比較多,老師把范畫和范例按次序和展現方式安排好制作成課件,用自己的方式播放演示,老師只需輕擊鼠標即可,把剩下來的時間用于引導學生、與學生進行交流、檢查學生的理解掌握情況、調整課堂的進度和深度。通過計算機教學軟件,學生無論何時何地都可以對沒有掌握好的內容進行多次練習,老師把教學內容通過CAI輔助軟件演示后,就能節省許多工作量,老師可以把更多的時間和精力用于指導學生。
四、結語
信息化時代最大的特點就是網絡環境的形成,網絡環境的形成使更種信息被快遞傳遞。網絡環境的形成,使網絡平臺成為了一個信息豐富的圖書館,巨大的信息量使網絡平臺的教育意義超過了傳統的教材,也在一定程度上超越了教師。信息化的今天,網絡環境包羅萬象,教師可以從中找到取之不盡的教學資源。傳統的職業學校的計算機教學模式過于枯燥,課堂活動中所傳達的知識面也較窄,教師與學生可以利用的教學與學習資源較少。而網絡平臺上充斥著許多教學資源,教師可以利用這些課外資源為學生解答計算機學習中的疑惑,更可以組織學生進行操作練習。同時,信息化發展的今天,網絡平臺上的計算機技術相關信息還會隨著時間而進行快速更新,可以時刻滿足廣大師生的學習需求。對課程進行更新,能夠讓教學引導者的作用發揮具有更為堅實的基礎。比如在學習有關于Flas制作的知識時,課本中的知識并不能滿足職業學校的學習需求。教師可以在網絡平臺中搜集一些學生感興趣的動畫,并找到或者自己制作這些動畫的制作流程,在課堂中為學生講解具有時代性,并且滿足學生胃口的教學內容。更多教學內容可以讓學生的計算機視野得到擴展,激發學生的計算機學習興趣,讓學生更為主動地融入到計算機學習活動中來。
2利用信息技術,改革計算機教學方法
計算機教學方法的改革,是職業學校計算機教學改革的重點。在過去的職業學校的計算機教學活動中,教師過于關注計算機專業知識的傳遞,沒有關注學生的學習反應。往往讓課堂成為了教師的課堂,剝奪了學生在課堂中的主動權。在信息化時代背景下,教師要利用信息化教學設備,對傳統的教學方法進行改革,創新教學模式。電子白板是一個很好的教學工具,教師可以將其利用到職業學校的教學實踐中。電子白板設備在計算機教學中的融入,不僅可以讓教學活動更有創新意義,還能夠促進職業學校學生學習思維的擴展。電子白板的功能較多,教師可以真實形象地將自己的思維展示在上面。學生的思維也會更加靈活,學習興趣也會更濃。比如在講解有關于word排版或者平面設計的相關問題時,教師就可以利用電子白板為學生進行實例展示,讓學生一起看自己操作,學習基本的操作技巧。如果讓學生盯著自己的屏幕看,學生很容易走神,造成學習效率的下降。另外,在電子白板的利用過程中,教師也可以邀請學生到課堂前面來,對自己的排版思路或者平面設計方法進行展示。在這樣的教學活動中,學生找到信息技術學習的成就感,能夠更加積極地與教師,與同學進行互動,從而促進其學習能力的提高。
3利用信息技術,培養學生綜合學習的能力
信息技術的快速發展,給職業學校的計算機教學提供了更多的可能性。教師可以利用信息技術條件,開展自主探究學習或者合作學習,讓學生成為學習活動中的主人,對學生的學習能力進行調動。自主學習能力以及合作學習能力,是當代學生應當掌握的重要學習能力。只有具有自主學習能力的學生,才能在成為計算機學習的主人,才能自主習得更多的計算機知識。也只有具有合作學習能力的學生,才能與他人進行有效的互動,參與到學習活動當中,從而在互動中得以進步。在教學中,教師可以利用便利的信息技術條件,給學生安排一些有效的教學任務,讓學生一邊完成任務,一邊進行自主探究與合作學習。比如在講解有關于幻燈片制作的知識時,教師可以先組織學生進行自主學習,對課本中的基本知識進行閱讀,并根據課本上的指導利用電腦進行實際操作。當學生認為自己具有基本的幻燈片制作能力的時候,教師再引導學生以小組為單位開展合作學習,給學生不同的主題進行選擇,促進學生做他們喜愛的幻燈片。像“我的校園”或者“我的家庭”、“我的未來”等都是不錯的主題。在自主學習與合作學習中,學生有機會自主思考,有機會與人交流,有機會了解別人的學習想法與方法,有利于學生自主學習能力與合作學習能力的提高。
4結語
外力對化學反應過程施加各種影響的原理、規律是化學反應動力學的研究目標。研究者通過各種研究,形成反應動力學方程式。反應器的優化與設計均是以該方程式為基礎來開展的[3]。在化學反應動力學研究中應用計算機技術,具體包括了:(一)反應模型的建立。目前此類研究并不少見。像劉小云等經過實驗得出動力學模型,在檢驗后實現了數據與模型間一定程度的相互吻合;D.Klvana等將層流方程與六步動力學模型聯系起來,并實現了計算機技術的成功模擬;(二)對一些反應動力學參數進行運算。如,熊杰明等人在實驗中發現,在應用數值積分法計算動力學參數時準確度較高;若使用微分法計算速率時,因模型和函數間不相契合,則準確度較差;(三)運用模型確定合適的工藝條件。如梅澤民等人已對對峙放熱的最佳溫度進行了分析;角仕云等通過分析生產硫酸中催、氧化反應的適宜溫度,并綜合考量催化劑各項系數的意義,推算出反應中催化劑的溫度公式。很多教材均涉及到通過消元及變量分離,對動力學方程進行簡單的數學處置內容。但因很多動力學方程涉及平行、對峙、連續等一系列的反應,比較復雜。更有一些反應擁有極其復雜的原理、規律。如果對這些復雜的化學反應加以研究、會形成較難求解的微分方程。如果在求解中應用計算機技術,就可以有效的解決這一難題[4]。在很多復雜的化學反應研究領域中,均使用著計算機進行計算模擬。第一,應用計算機對反應中所有物質的濃度改變進行模擬運算。第二,為得出所需物質的飽和度,可計算連續反應的合適時間、實現對反應時間有效把控;第三,為讓化學生成物速率達到最高,可對對峙放熱、平行反應最優溫度加以計算,以有效把控溫度,實現最佳試驗條件。通過對計算數值進行專業模擬,形成數據檔案,有利于合理設計反應器和有效控制化學生產的工藝條件。
二、化學反應工程新領域
(一)計算反應工程
新世紀以來,流體力學、量子力學等基礎研究在飛速發展、并日益成熟起來。這樣就為在反應工程中有效計算機技術奠定了基礎。在分子計算、大尺度集成、操作與過程的模擬、智能化發展等處,都可以看到數學軟件在被廣泛應用的身影。這樣一來,人們得以更加簡捷、有效的對化學反應過程全面、立體的模擬,加快了化學反應工程的發展速度[5]。比如,在對發展經濟中其著重要作用的石油催、裂化領域,應用計算機技術可大大改善研究效果。在工業石油的催、裂化中,人們通過對重質渣油進行化學處理,將其轉化成有經濟價值的輕質油、高辛烷值油。若使用MIP反應器,石油裂化、異構化、脫氫反應可不限于一次。這樣一來,工程試驗的針對性及自由度得以提高,很好的改善了產品的特性及其分布。根據多尺度思路,在幾秒內就可以依據宏觀模型、對實際設備完成各處的顆粒分布。然后,以此作為初始及邊界進行運算、進行細化。該過程主要是用一些層次較低的模型進行模擬的。按照這樣的思路,可進行層層細化,反應器內一切細節得以展示。這樣一來,試驗人員能夠據此更精準對反應器進行放大和設計優化。
(二)向分子反應工程的轉化
技術及計算技術在不斷提高著,使得人們對反應過程的認識逐漸深化。化學設備水平不斷提高,讓研究人員能夠有效觀察到分子、原子;隨之理論水平的不斷提高,也使得人們實現了多尺度的模擬。在化學工程領域,若在分子、原子基礎上,可以使得化學合成及反應過程得以有效構建。而現在,在很多領域已經將該設想化為了現實。同時,該方法論能夠將其與過程強化論有機聯系起來,以最大可能的提高效率,促進了節能減排的發展。此外,若在化學反應工程中運用分子反應工程技術,可以使得前景更為廣闊。
三、結論
教師還可以利用計算機的固有特征,運用活潑而直觀的教學方法,促進學生對知識的理解和掌握。比如,在學生記憶鍵盤的時候,教師可以讓學生通過討論鍵盤上每個功能鍵的特點來認識和記憶。通過討論,學生發現:空格鍵的特點是沒有字母,它的作用是輸入空格;換檔鍵上有一個向上的箭頭,它們的作用是輸入上檔字母;Backspace鍵上有一個向左的箭頭,其作用就是把光標左邊的內容刪除。
二、讓學生在互助中學習
學生之間存在著個性差異,因此,在信息技術課堂上,他們的計算機操作水平、記憶能力、創新能力等也不同,但是,我們可以運用團隊合作學習方法,通過互幫互助,培養學生的個性,發揮他們的特長,使每一個學生在信息技術課堂上都能得到不同程度的提高。
(一)發揮小助手的傳、幫、帶功能
小助手在課堂教學中的作用是不可忽視的,教師要善于觀察和了解,通過各種渠道發現在計算機方面有優勢的學生,并培養他們成為教師的小助手,使其能夠幫助教師做好課堂巡視工作,發現有困難的學生并及時給予幫助和輔導。教師在座位的安排上要注意強弱結合,以便學生之間互相幫助和影響,因為學生之間更易交流和溝通,如果學生在短時間內能夠掌握知識,教師就可以抽出更多的時間去發現問題,解決問題。
(二)因材施教
每一個學生都是獨立的個體,都有不同的性格。在教學中,教師要尊重他們的個性,因材施教,把課堂還給學生,讓他們做課堂的主人,讓他們根據自己的實際情況和已有經驗選擇合適的學習內容。在學生完成基本任務的基礎上,教師可以鼓勵學生去挑戰高層次的練習,使他們不斷體驗到成功的喜悅。
三、培養學生的能力
(一)培養學生獲取信息的能力
不管是哪一種軟件,都有幫助、提示信息,學生通過這些信息可以掌握和操作相關的軟件。教師在教學中也可以利用這一點來培養學生的自學能力。在操作軟件的時候也會有提示信息,學生通過提示可以自主學習和掌握一些電腦知識。
(二)培養學生分析問題的能力
學生只有掌握了一定的信息,才可以對信息進行分析、對比、總結等邏輯推理,從而獲取更深刻、具體、抽象的新信息。分析問題的能力和思維能力有著密切的關系。因此,在計算機教學中,教師要注重學生思維能力的培養。通過思維能力的鍛煉提高學生分析問題和解決問題的能力。
(三)培養學生處理信息的能力
處理信息的能力是指學生運用計算機解決一些實際問題的能力。比如,學生能夠運用Word進行寫作、校刊的編輯;學生可以運用Excel進行成績排名、分析、整理,還可制作班級通訊錄等。通過對同一知識點多角度、多方面的多次重現和自主探究,學生處理信息的能力就能得到不斷提高。
(四)挖掘學生的創新思維能力
關鍵詞:計算機接口技術;教學改革;proteus
1引言
《計算機接口技術》課程是計算機科學與技術專業的一門專業主干課程,是大學本科生掌握計算機硬件基礎知識和常用接口技術的入門課程[1]。課程由微型計算機工作原理和微處理器、匯編語言程序設計、常用接口技術三個部分組成。該課程目的使學生通過本門課程的學習,掌握計算機系統的構成,建立起整機概念,并培養學生具有一定的獨立分析和解決問題的能力,為后續課程的學習以及將來的工作奠定堅實的基礎。但由于本門課程是一門實踐性很強的課程,并且具有知識點多、概念抽象、理論性強等特點,學生掌握起來并非易事,就以往學生的反應,此門課程學習難度大,知識不易理解,普遍存在“重軟件、輕硬件”的現象,大大降低了學生的學習熱情,動手實踐能力的培養也受到很大的限制,如何能夠提高學生學習熱情,激發學生的學習欲望,是需要解決的問題,筆者結合多年的教學經驗和教學實踐,在實驗教學過程中進行了一些教學改革的初步探索。
2引用
proteus仿真軟件Proteus嵌入式系統仿真與開發平臺是英國labcenterelec⁃tronics公司開發,是目前世界上最先進、最完整的嵌入式系統設計與仿真平臺。它包括原理圖編輯與仿真軟件包isis和布線編輯軟件包ares兩部分組成。Proteus7.5SP3及其以上版本新增對8086CPU及其相關接口芯片的仿真。硬件實驗設備由于結構固定、資源有限且成本高、損耗大以及壽命低等缺點,pro⁃teus的引用對于改善教學實驗環境,激發學生學習知識的求知欲,以及學習興趣,提高教學效果,是一個不錯的選擇,此外,學生只要在自己的電腦上安裝proteus軟件后,可以不受時間和空間的限制,進行設計仿真操作,既節約了成本,又能充分發揮學生自己的思維和想象,對實驗教學來說是一個課堂的延伸[2]。對于8086來說,將其編寫好的源程序可通過外加EMU8086編譯器生成.exe文件,然后在proteus上進行仿真,達到教學目的。Proteus的引用不僅可在實驗教學上使用,也可在理論教學中使用,教師可以在課堂上邊講理論知識,邊進行教學演示,直觀形象,使學生對生澀難懂的知識進行有效的消化、吸收,是教學的有力的輔助工具。實踐證明,引用proteus,達到了提高教學效果的目的,更加利于學生學習興趣的培養。Proteus是教學的一個有利的補充,但它只是一個仿真軟件,不能完全代替實物實踐,仿真實驗和實驗箱上的實驗還是有區別的,由于實際電路運行時表現的各種電氣特性等,使在proteus上調通的,在硬件上不一定能夠成功的實現,基于以上認知,采取proteus仿真實驗和實物實驗相結合的方法進行教學。要求學生先課下通過proteus軟件進行仿真,模擬實驗效果,再到實驗室進行實際硬件電路的操作,查看實驗效果,這種教學搭配,充分利用proteus仿真軟件的形象直觀性,增強學生好奇心,激發學生學習熱情,同時提高學生的學習效率,達到更好的學習效果。
3課時安排
計算機接口技術課程主要分為微機原理、匯編語言程序設計和接口技術三大模塊,共64學時,為兼顧各個模塊之間的承上啟下以及知識的連續性,主要分配學時如下表1:微機原理主要講授微機基本知識,如微處理器、微型計算機、微機系統的概念以及微機的結構和工作原理、時序知識、指令系統等,匯編語言程序設計涉及內容有匯編語言源程序的格式、變量屬性、分支結構、循環結構和子程序設計,接口技術涉及內容有存儲器、輸入輸出接口、常用I/O接口芯片等。實踐教學在整個課程中起著重要作用,通過實踐,對理論知識進行消化和理解,同時學生的動手能力能夠得到很好的鍛煉,培養學生分析解決問題的能力,做到理論與實踐有效的結合,實踐教學總學時16學時,具體分配如下表2,其中匯編語言程序設計部分安排4學時,由于此部分上機實踐只需計算機即可,不需其他硬件,學生在課上學習好程序的設計和調試方法后,可以利用課下時間在圖書館或宿舍完成作業和上機實踐,節約課上學時,為其他內容的講授提供充足的時間。接口技術實驗共分為6次實驗,分別為proteus的使用、8259中斷控制器、8255并行接口芯片、8253定時計數器以及A/D、D/A轉換。每次實驗安排2學時,要求學生課下提前預習,為下次實驗做充分的準備,保證每次實驗順利地進行,完成相應的實驗任務。其中proteus的使用這一實驗安排1次,是因為在本門課程學習之先,學生已學習過《電路制圖與仿真》這門課程,此門課程主要介紹proteus軟件的使用,因此在proteus的實驗主要介紹EMU8086編譯器的使用,學會使用proteus進行8086的仿真。常用接口芯片部分的5次實驗均設置了基本實驗部分和提高部分兩個層次,其中基本部分要求每一個學生必須完成,按照電路原理圖進行連線,編寫實驗程序,完成實驗效果。提高部分要求學生在完成基本部分后,有余力的學生可對電路進行設計并編寫相應的程序改善接口的性能。每一個層次的實驗,要求學生進行現場演示。
4實驗考核
實驗評分標準分為實驗操作部分、現場提問環節以及實驗報告三個部分組成。學生抽簽決定實驗考核內容,并進行現場演示,教師根據學生實驗操作過程、結果以及對現場的提問回答情況等形式進行現場評分,以激勵學生學習主動性,達到教學目的。實驗操作部分占實驗總成績的比例為50%,現場提問環節所占比例為30%,實驗報告占20%,其中實驗報告要求學生重點報告在實驗過程中遇到什么問題,以及解決此問題的思路和方法以及實驗的心得體會,避免抄襲和實驗報告的形式化。
5充分利用多媒體
在進行實驗教學過程中,充分利用多媒體,提升教學效果。為提高學生學習的熱情,對于在實驗過程中難懂的知識點,可以采用動畫進行直觀形象的演示,使學生更加能夠領會實驗的內容和目的,便于理解和記憶。
6結論
《計算機接口技術》是一門理論性和實踐性都很強的課程,對于此門課程的教學也是一個不斷學習和探索的過程。對于本門課程的改革實踐,實驗教學效果有了很大改善,學生主動性、學習熱情有所提高。此課程是一門公認的教師難教、學生難學的課程[3]。隨著時代的發展,計算機接口技術課程也應與時俱進,需要不斷完善教學體系,更新教學內容,尋求新的教學方法,提高教學效果,充分調動學生的學習積極性和主動性,提高學生的綜合能力、科學素質,為社會培養更多高素質的復合型人才。本課程的改革是一項長期艱巨的任務,需要不斷探索和完善。
作者:鄢艷紅 單位:廣州中醫藥大學醫學信息工程學院
參考文獻:
[1]王志軍,楊延軍,王道憲.微機原理實驗課程內容的層次化設計[J].實驗室研究與探索,2012,31(1):105-106.
1.現代信息技術在與課程整合中體現出的特性分析
現代信息技術的核心內容是計算機技術和通信技術。從技術特性上看,具有數字化、網絡化、大容量、高帶寬等技術特征。現代信息技術在課堂教學中的運用主要有:多媒體計算機、網絡教室、校園網和因特網等。當它與課堂教學相整合以后,呈現出教學資源的浩瀚性和形式多樣性、信息組織的高效靈活性、多媒體的智能交互性、信息的雙向交流性、網絡的互聯性與開放性等特性。
2.信息技術在課堂整合中的實際運用
通過對現代信息技術在與課程整合中體現出的特性分析可知,信息技術可以優化課堂教學過程,從而為學生創新能力、思維能力、動手能力與個性的培養營造了理想的教學環境。接下來本文將圍繞現代教學目標的實現,結合教學的不同階段,如何運用現代信息技術作一些探討。
2.1課堂教學目標分析
教學目標是課程教學的出發點。教學具有多目標性、多階段性,是現代教育的一項突出特點。教學不僅僅是傳授知識,更重要的是培養學生接受信息的過程中的能力。有了這種先進的教育思想,就可以促使教師打破傳統教學思維模式的束縛,改變陳舊的教學方法,充分發揮現代信息技術的作用,促進教學目標的實現。
2.2課堂教學系統分析與設計
課堂教學系統分析設計主要是通過對教學輸入(教學內容、學生情況、教師情況)、輸出(教學效果、教學效率)、約束條件(教學時間、教學地點、教具、信息手段)的分析,探索如何設計課堂教學,從而最大化的實現教學目標。要充分發揮信息技術的作用,必須從以下幾點進行分析與設計:
2.2.1首先要擺正現代信息技術與教學目標的位置。多媒體網絡等信息技術是教學實現的手段之一,而非教學實現的目的。現代信息技術必須為完成教學目標而服務。
2.2.2根據教學內容的特點,選擇合適的信息技術手段。不同的學科,同一學科的不同部分,因為知識的特點不同,難易程度不同,信息技術采用的程度與方式也就有所差別。必須根據教學內容的特點,與現代信息技術的特點,選擇相適應的信息技術手段。
2.2.3根據不同的教學要求,采取不同的信息教學手段,科學設計信息技術的系統功能,如電子提綱型,綜合演示型,實驗操作型,考試測驗型,資料工具型,網絡教學型,充分發揮各種功能的優長,做到信息技術優勢與效益的有機結合。
2.2.4根據學生認知的不同階段,選擇信息技術應用的切入點與使用方式。學生的學習認知過程可分為接受知識、理解知識、體驗知識、經驗總結四個階段。
2.2.4.1在接受知識階段的主要教學目標是培養學生接受理論知識的能力。完成這一教學目標,教師可用多媒體、網絡等信息技術向學生提供有關知識并進行演示和講解,這是信息技術目前運用得最多的方面;也可結合課堂教學內容,成立一個項目專題,以項目組的形式讓學生通過各種信息媒介進行資料收集,并給予相應的指導與幫助,從而培養學生接受知識的能力和培養學生的動手能力與協作意識。
2.2.4.2理解知識階段的主要教學目標是培養學生的思考能力與創新意識,同時支撐學生的個性發展。信息技術由于具有智能交互性與信息組織的高度靈活性,因此可以通過情景模擬、實際案例、隨機提問解答、及時調出資源庫等信息技術幫助學生通過虛擬的或現實的環境,對知識的作用范圍、作用方式、作用效果、約束條件等有自己的理解與掌握,從而實現學生的知識建構。
2.2.4.3體驗知識階段的主要教學目標是培養學生的問題解決能力。信息技術在這階段的作用,是通過課題實驗、虛擬游戲、案例討論、自動生成題庫等交互性手段來培養學生運用知識解決問題的能力。比如本人在講庫存控制方法后,設計了一個教學案例,學生根據所學的知識,運用EXCEL表格進行計算,從而培養了學生的實踐技能。
2.2.4.4經驗總結階段的主要教學目標是對學生的學習成果進行升華,使學生的經驗與技能得以形成自己的知識體系。教師可通過BBS、EMAIL、聊天室、教學網絡平臺等信息技術充分支持學生的經驗積累與相互交流,使學生通過相互之間協作交流,加深對學習的內容的理解,拓寬學習思路,擴大知識面,提高學習效率,同時培養學生的團隊協作意識。
2.3課堂教學資源的收集、整理與信息化教案的編寫
在完成教學系統分析與設計之后,接下來就應進行課堂教學資源的收集、整理與信息化教案的編寫工作。
2.4課堂教學的組織與實施
課堂教學的組織與實施是課堂教學的中心環節。在課堂教學中,要以現代教育思想與理論為支撐,以現代信息技術為手段,充分發揮信息技術的特點,變被動教育為主動教育,變應試教育為素質教育,變知識教育為智能教育。
2.5課程效果與效率的評價
教學效果與效率的評價是課堂教學的重要環節。利用現代信息技術具備交互性和智能化的特性,教師可建立學生與計算機的人機對話系統,對學生反饋的信息進行智能分析,使課堂教學過程中的信息即時反饋成為現實。為此要做到以下兩點:
2.5.1建立自動題庫生成系統與自動評價系統。自動評價系統對各項數據如平均分、方差、知識點的掌握度、頻數分布圖、學生反應曲線等進行統計分析,提供給教師作為教學評價的依據。
2:吉林省森工集團信息化發展前景與規劃.
3: 吉林省林業設計院網絡中心網絡改造與發展規劃.
4: 吉林省林業系統生態信息高速公路構建課題.
二、論文撰寫與設計研究的目的:
跟隨1946年第一臺計算機在美國誕生,人類文明發展到一個嶄新的時代.尤其是20世紀后10年,以計算機網絡的飛速發展為契機,我們進入了信息時代.人們的生活和工作逐漸以信息為中心,信息時代更離不開網絡, 任何一個規模企業尤其開始依賴網絡,沒有網絡企業就面臨著落后.
吉林省的林業分布十分廣泛,以長白山系為主要脈絡的山地廣泛分布各種森林資源,而作為林業及林業環境的發展,林業生態信息則是一個更為龐大的系統,快捷,準確,合理,系統的采集,處理,分析,存儲這些信息是擺在我們面前的十分現實的問題.在信息交流的這個世界中,信息好比貨物,我們需要將這些貨物(信息)進行合理的處理,其中以硬件為主的計算機網絡系統是這些貨物(信息)交流的"公路"和"處理廠",我做這個題目,就是要為它畫出一條"公路"和若干"處理方法"的藍圖.
由于森工集團這樣的特定企業,其一,它是一個統一管理的企業,具有集團化的特點,網絡的構建具有統一性.其二,它又在地理上是一個分散的企業,網絡點也具有分散性.然而,分散中還具有集中的特點,它的網絡系統的設計就應該是板塊化的.從信息的角度來講,信息的種類多,各種信息的采集傳輸處理角度也不盡相同,我們在設計的過程中不僅要考慮硬件的地域布局,也要考慮軟件平臺的配合.
沒有最好,只有更好;更新觀念,大步向前.我相信,在導師的精心指導下,經過我的努力,我將為它們創造出一條平坦,寬闊的"高速公路".
1,論文(設計)研究的對象:
擬訂以吉林省林業系統為地理模型,以林業網絡綜合服務為基本需求,以網絡拓撲結構為設計方向,以軟件整合為應用方法,開發設計一套完整的基于集散集團企業的企業網絡系統.
2,論文(設計)研究預期達到目標:
通過設計,論文的撰寫,預期達到網絡設計全面化,軟件整合合理化,網絡性能最優化,資金應用最低化,工程周期最短化的目標.
3,論文(設計)研究的內容:
一),主要問題:
設計解決網絡地域規范與現有網絡資源的利用和開發.
設計解決集中單位的網絡統一部署.
設計解決多類型網絡的接口部署.
設計解決分散網絡用戶的接入問題.
設計解決遠程瘦用戶網絡分散點的性能價格合理化問題.
設計解決具有針對性的輸入設備的自動化信息采集問題.
合理部署網絡服務中心的網絡平衡.
優化網絡服務系統,營造合理的網絡平臺.
網絡安全問題.
10,基本應用軟件整合問題.
二),論文(設計)包含的部分:
1,地理模型與網絡模型的整合.
2,企業內部集中部門網絡設計.
3,企業內部分散單元網絡設計——總體分散.
4,企業內部分散單元網絡設計——遠程結點.
5,企業內部分散單元網絡設計——移動結點.
6,企業網絡窗口(企業外信息交流)設計.
7,企業網絡中心,服務平臺的設計.
8,企業網絡基本應用軟件結構設計.
9,企業網絡特定終端接點設計.
10,企業網絡整合設計.
5,論文(設計)的實驗方法及理由:
由于設計的過程并不是工程的施工過程,在設計過程中詳盡的去現場建設肯定有很大的難度,也不是十分可行的,那么我們在設計的階段就應該進行仿真試驗和科學計算.第一步,通過小型網絡測試軟件平臺,第二步,構建多個小型網絡搭建全局網絡模擬環境,第三步,構建干擾源利用小型網絡集總仿真測試.
6,論文(設計)實施安排表:
1.論文(設計)階段第一周次:相關理論的學習研究,閱讀參考文獻資料,制訂課題研究的實施方案,準備試驗用網絡硬件和軟件形成試驗程序表及試驗細則.
2.論文(設計)階段第二周次:開始第一輪實驗,進行小型網絡構建試驗,模擬網絡服務中心,模擬區域板塊,模擬遠程及移動網絡.
3.論文(設計)階段第三周次:進行接口模擬試驗,測試軟件應用平臺,完善課題研究方案.
4.論文(設計)階段第四周次:完成第一輪實驗,提交中期成果(實驗報告1).
5.論文(設計)階段第五周次:進行第二輪實驗,模擬環境(干擾仿真)實驗,提交實驗報告2.
6.論文(設計)階段第六周次:完成結題報告,形成論文.
三,論文(設計)實施工具及參考資料:
小型網絡環境,模擬干擾環境,軟件平臺.
吳企淵《計算機網絡》.
鄭紀蛟《計算機網絡》.
陳濟彪 丹青 等 《計算機局域網與企業網》.
christian huitema 《因特網路由技術》.
[美]othmar kyas 《網絡安全技術——風險分析,策略與防火墻》.
其他相關設備,軟件的說明書.
1、論文(設計)的創新點:
努力實現網絡資源的全面應用,擺脫將單純的網絡硬件設計為企業網絡設計的模式,大膽實踐將軟件部署與硬件設計階段相整合的網絡設計方法.
題目可行性說明及預期成果:
2、可行性說明:
由于題目結合了"吉林省森工集團信息化發展前景與規劃""吉林省林業設計院網絡中心網絡改造與發展規劃""吉林省林業系統生態信息高速公路構建課題",使得題目緊密結合生產實際,于是進行《企業網絡設計——基于集散企業的綜合網絡設計》具有現實意義.