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社会的发展对教育提出了更高的要求,即要求学生能够通过受教育形成创新思维和发散思维。而反观我们的教学,过于注重知识的传授,教学方式单一,学生的主体性并没有得到很好发挥。下面是读文网小编为大家推荐的初中计算机教学论文,供大家参考。
摘要:初中计算机信息课程教学效果的好坏,直接影响到学生各方面能力的培养,以及他们综合素质的提高。笔者结合自己长期从事初中计算机教学工作的实际,对当前初中计算机教学存在的问题进行了深入分析,并提出了解决这些问题的初步建议,希望与同行们进行交流,共同做好初中计算机课程教学,为孩子打下良好的信息技术基础。
关键词:初中;计算机教学;问题;对策
伴随着计算机技术在我国的发展和普及,在中学生中间开展计算机教学早已成为一门重要的课程。当前,计算机与网络逐步渗透于各行各业,并与人们的日常生活越来越贴近,各种与计算机相关的新技术逐一亮相,使人们清醒的看到:掌握不好计算机知识和计算机基本技能,将难以在现代信息社会中有效地工作和生活。可见,初中计算机信息课程教学效果的好坏,直接影响到学生今后各方面能力的培养,以及他们综合素质的提高。更进一步说,掌握娴熟的计算机知识是时代对我们提出的基本要求之一,因此,如果中学阶段的计算机基础没有打牢,将难以成长为合格的社会主义事业建设者。笔者结合自己长期从事初中计算机教学工作的实际,对当前初中计算机教学存在的问题进行了深入分析,并
提出了解决这些问题的初步建议,希望与同行们进行交流,共同做好初中计算机课程教学,为孩子打下良好的信息技术基础。
一、存在的主要问题计算机课程与其他课程相比,有着显著的区别。它具有教学信息量大、知识更新速度快、实践操作性强等特点。教师在教学过程中,因为各自水平和知识掌握程度的差异,难免出现教学思路有区别、教学效果有差异、教学方法有不同等现象。归结起来可从以下两个方面进行说明。
1、传统教学模式与学生对计算机课程期待之间的矛盾现在,越来越多的家庭都配备了计算机,致使孩子们能够较早地接触到这一新生的事物,因此,中学生普通对计算机课程有着浓厚的兴趣,学习期望值非常高。然而,由于应试教育的现实原因,中考、高考对于计算机知识的考核都很少,甚至为零,致使一些学校在课程安排时,有意无意地把计算机课程的课时进行了压缩;而部分教师在讲授计算机课程时,也由于惯性思维的影响,还按照传统的系统性、渐进式方式授课,很难吸引学生的兴趣。即便一些学校有了多媒体教室,但是也很难满足所有学生对于计算机知识的个性化需求。因此,传统教学模式与当前学生对于计算机课程的期待之间,有着较难调和的矛盾,致使教师讲解的内容如过眼烟云,教学效果其实并不好。
2、教师计算机知识老化与课程内容快速更新之间的矛盾计算机是一门快速发展的学科,其知识体系的变化十分快速,这就对计算机课程的教师提出了较高要求,但是迫于当前的现状,一些计算机教师知识体系普遍跟不上计算机的发展,也跟不上课程内容快速更新的速度。另一方面,学生的计算机知识,也随着时代的发展在逐渐提高,因为已经有越来越多的小学逐渐开展了计算机方面的教学,这些情况都给教师的教学带来了很大的压力。为此,这就要求初中计算机教师要不断更新知识体系,适应快速变化的情况,对教学内容进行及时的更新,从而适应不同级别的学生的不同学习需求。但从实际情况来看,从事计算机教学的教师多身兼数职,很难有充裕的时间去提高自己的计算机知识,因此这一矛盾还将在一定的时间内存。
二、解决问题的思路
1、少讲多练,精讲多练初中计算机课程是一门重在操作的课程,教学中应强调学生操作能力的培养。在课堂上,有些内容讲得越多,学生越糊涂,讲一节课不如操作十几分钟。在许多操作课程中,注重教学质量,采取少讲多练习,通过精心导入,让学生了解本节课学习的基本内容,然后再授新内容,最后进行巩固练习训练。一堂课一般只安排十几
分钟进行讲解、示范,空出时间让学生有足够的上机练习,对所学内容得到巩固、操作熟练和理解提高目的。有时也可根据学生的理解知识能力,讲授内容作一些适当调整,着重讲一些重点、难点、疑点,在有限的时间内最大限度让学生亲自去操作实习。
2、因材施教,分层教学由于计算机基础的不同,学生个体之间存在着较大的差异,有条件的学生在家长的支持下,购置了电脑,甚至在小学阶段就到各类计算机培训班进行学习,已经具备了一定的计算机知识和操作应用能力。但大多数学生,由于家庭经济状况的原因,或者父母知识水平的限制,要么根本谈不上买电脑,要么即便有了也处于无人指导的情况,仅仅有一些计算机方面的零星概念,属于“电脑盲”。因此,实施因材施教,分层教学就显得尤为重要。如:汉字的输入、资源管理器的操作等,对基础好的同学布置测验、小竞赛、提高练习等,并支持他们进行感兴趣的一些操作,如:电脑绘图、打字游戏,鼓励他们自学课本上选学模块,并作一定的辅导,这样就有较多时间对基础差的同学多指导,使他们顺利完成基本教学任务或操作训练。
3、创设情境,提出问题在初中计算机教学中,为了吸引学生的兴趣,教师可以创设情境,设计问题。在设计这个问题的时候,要注意学生的特点与知识接受能力的差异,充分考虑学生的现有文化知识、认知能力和兴趣等。在设计的过程中,要始终以学生的角度考虑,根据学生的实际水平来设计。例如在进行《网页制作》这一教学内容时,在第一次上课的时候,教师可以搜集一些好的网页给学生看,告诉他们在网页中不仅要有好的文字内容,还要有优美的背景音乐,以及一些好看的动画效果。这样的网页在教学过程中演示,学生会立即表现出兴趣。通过这样一个情境,可以让学生认识到什么是网页,并教会他们利用所学过的软件来制作网页,有利于激发学生学习计算机的兴趣。
4、形象举例,直观呈现初中学生由于思维方式的限制,对于抽象知识的理解能力有限,他们更喜欢直观的内容,喜欢动手亲自操作。在初中计算机教学中,很多知识对于学生来说,都是相对比较抽象的,如果教学中不注重这些特点,学生将很难一下子理解那么多的计算机知识。因此,作为计算机教师,应力求在上课的时候,多举例子,将深奥的知识讲得通俗易懂。例如,在上计算机基础知识课时,可以将计算机的硬件比喻成人的五官:人是通过眼睛、鼻子等器官获得外界信息的,可以把它比作计算机的输入设备;人类获得信息后由大脑处理,大脑就相当于微处理器;信息经过处理后再由嘴巴说出来,那嘴巴就相当于输出设备。这样一讲,通过形象举例、深奥的知识直观呈现在学生面前,学生既容易明白,又加强了记忆。
三、总结,以上即是笔者在初中计算机教学中的几点肤浅认识。计算机技术日新月异,为了紧跟科技的发展,适应初中计算机教材内容的更新频率,我们应及时调整教学方法。教学是一门艺术,计算机教学刚刚起步,还需要我们共同努力,共同探讨,共同完善。实践呼唤理论,过去多年传统教学形成的计算机教育观,需要不断进行完善,才能适应新的情况,时代需要我们勇于探索并积极创新计算机教育理论,共同为新时代的高素质人才打下良好的信息技术基础。
【参考文献】
[1] 张迎珍. 中学计算机课程教学的困境与突破[J]. 教学与管理,2004,(12).
[2] 贡梅. 提高初中计算机教学的有效方法与途径[J]. 科学之友,2009,09(26).
[3] 单春方. 对初中计算机教学的探索[J]. 新乡教育学院学报,2007,20(3).
在我校一周只安排一节信息技术课,是作为所谓的副科来上的,但学生们是非常的喜欢。信息技术课一到,学体们是欢呼雀跃。教室里是充满了一派“喜庆”气氛。但作为教师,这时就不能任由他们胡闹了,要认真的上好这节课,让学生要学到一点有用的东西,而不是任由他们上上网就算了。所以作为教师,我认为应做到如下几点:
一、作为教师应提高自身的素质,让学生感到信息技术不只是上上网
现在信息技术日新月异,新课程的实施,素质教育的发展及教育信息化的推进,作为信息技术教师,我们自己应该不断充电,不断用新的知识来武装自己,从而充分挖掘学生的潜力。教师要给学生一碗水,自己要有一桶水,才能轻松解答学生提出的各种各样的问题,才能不断向学生介绍信息技术发展的最新前沿,才能激发学生跃跃欲试的心理,令学生在学习过程中对教师心服口服,从而轻松调动学生主动学习的积极性,让学生对信息技术的学习成为一种自觉的行为。
二、巧妙设计教学任务,采用任务驱动式的教学过程
在教学过程中,信息技术教师应该认真钻研教材,认真备课,围绕相应的知识点多搜集一些相关的资料,从而巧妙地设计教学任务,将每一个任务都设计的明确、合理、科学,将所要传授的各个知识点蕴含于各个任务中,将每一个学习模块的内容分解为一个个容易掌握的“任务”。让学生完成了相应的任务后,从而也掌握了需要接受的知识。让学生带着真实的任务学习,从而让学生拥有学习真正主动权。教师在教学过程中,也要注意引导学生去完成一系列由简到繁、由易到难、循序渐进地“任务”,从而保证教学目标顺利完成,让他们尝到学习的乐趣,满足他们的成就感,让每一个学生都能体验到成功的喜悦。
三、坚持“教师为主导,学生为主体”的教学结构
课程改革中,教师不能再采用“满堂灌”、“填鸭式“的教学方式,转变那种妨碍学生创新精神和创新能力发展的教育模式。让学生从被动地接受式学习转变为主动地获取知识。教师要做学生学习的引路人,鼓励学生创新思维,引导学生自己去探索、去钻研,让学生成为学习的真正主人,充分发挥他们在学习过程中的主动性、积极性和创造性。教师设计一些问题,要把握好教学进程的坡度,在教学实践中认真分析学生的基础和需要,针对不同的学生因材施教、分层教学,让学生试着自己去解决,在自身实践中体会和提高。在平时的教学过程中,教师要引导学生参与到教学活动中,关注全体学生,而不是个别学生,教师也要做到少讲,让学生自学,做到精讲多练,坚持“教师为主导,学生为主体”的教学结构,充分体现教师既是教育者又是指导者、促进者的多重身份。
四、把枯燥的理论上得轻松风趣,激发学生学习的热情和兴趣
在教学过程中,教师应尽可能地选择一些贴近生活的实例,学生容易理解也容易引起学生的共鸣。在信息技术教学中,学生学习的知识类型多种多样,学生在学习信息技术这门课程时,往往喜欢上机操作课,而不喜欢上理论课。其实,在课堂教学中,我们可尽量将枯燥的东西讲解的生动形象一点,教师在讲解时,可用风趣的语言,贴近的比喻,引用身边的事件来引起学生的兴趣和认可。比如我在上“信息无处不在”这块内容时,通过举例:校园的铃声告诉我们上课、下课的信息,走过食堂时传来的饭菜香传递给了我们可以吃饭的信息,通过这几个身边的小事情,学生踊跃发言,让学生轻松地掌握了信息的概念及信息的载体,也让学生可以举一反三。用好的比喻,贴近生活的例子,激发了学生学习的热情和兴趣,教师可以把理论课教得轻松,学生学得愉快,让学生感受到计算机世界的五彩缤纷。
作为信息技术教师,必须根据环境,注重知识应用的综合学习,不断提高自己的业务水平和教学水平,不断摸索总结,才能达到理想的教学效果,进而实现信息技术教育的总体目标,提高课堂教学效率和质量,适应时代的要求!
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进入二十一世纪,随着我国社会主义市场经济的发展和改革开放的深入,计算机应用已经渗透到人们的日常生活中和社会的各行各业中。计算机应用的巨大变化使人们清醒地认识到计算机技术的重要性,掌握基本的计算机知识和技能是适应信息社会生存的必要手段。因此,从学生学习计算机抓起,计算机课程成了初中必不可少的课程之一。,以下是读文网小编为大家精心准备的:初中计算机教学相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
现代社会信息化进程不断加深,信息素养是人才组成的重要因素。所有社会人员都需要具备选择和获得信息的能力,并且能够鉴别并处理信息。信息能力会是今后社会人才所需要全面掌握的一项技能,对于新世纪的学生,更要加强其信息素养的构建。
(一)加强信息获得能力
也就是依靠自身的学习需求,主动明确的获取信息,同时利用包括网络、图书、杂志多种媒体搜集整理信息。
(二)提升信息分析能力
是指能够搜集整理信息并选择提取自身需要的内容,分析可靠程度,之后分类处理能够使用的信息。
(三)强化信息加工能力
能够整合通过不同途径获得的信息,与自身的知识构建相结合,进行整理储存,进而简单直接的传输到其他目标。
(四)完善信息利用能力
可以依靠已经掌握的信息,依靠信息以及其他方式认识,解决不同的现实问题。
我们要深入分析学校优势,利用多种教育手段,加强学生获取信息、分析信息、加工使用信息的能力,要将这些内容转化成自身的思想意识和行为指导。在全部教育模式中,构建通过信息技术解决实际难题的学习环境是保证学生“信息素养”形成的重要途径。论文联盟http://Www.LWlm.CoM比如,初中生可以依靠互联网开展学习,这种新的学习方法会带领学生进入到新的学习环境,掌握新的知识内容,可以通过新信息的掌握解决学习生活难题。
兴趣是最好的老师,学习兴趣是学生主动表现出来的学习需要的主动认识,学习兴趣在学习过程中会起到积极作用。在信息技术课程开始,很多学生都会表现出新奇的心理,但是通过一段时间的学习,经过重复性的操作训练,枯燥无味的学习内容就不能吸引学生的在注意力了,常此以往学生的学习热情就会降低。新的课程改革要求教师从传统的知识讲授到现在的帮助学生主动学习,要激发学生的学习兴趣,时期明确学习动机。这样教师可以采取丰富多样的教学方法提升学生的学习兴趣,在实际教学中分析学生喜欢玩游戏的特点,在鼠标练习中组织学生玩WIN98自带的扫雷和接龙游戏,在感受游戏趣味的同时联系实际操作。这样在学生积极愉快学习的同时,有效提升教学效果。
现在的社会正处在知识经济发展时代,知识创新,高科技发展促进经济随之增长。在这个阶段,知识创新是一切发展的根本,技术创新和进步都是依靠知识创新为基础的。新的时代需要具备创新意识,精神和能力的优秀人才,所以就要求教师在教学过程中开发学生的创造思维,引导学生积极思考,学会独立思考,培养塑造创新意识,提高创新能力。创新意识和能力的培养首先要给学生创造最多的环境和机会,给学生充足的思考空间。只有相对自主的环境下,学生才能够发挥自身的创造力,感受创新乐趣。
加强与其他学科的整合是为了帮助学生掌握新的信息,并且能够处理信息,这里的信息是指其他科目相关的知识内容,这就提出了信息技术课程和其他科目相融合的问题。课程整合是说将不同课程的素材和能力相融合,明确学习目标,并保证其符合实际情况,依照多重知识和能力实现融合。现代化的教育已经开始出现运用信息技术教学手段,运用超媒体模式开展教学信息的方法,这样正好能够帮助信息技术课程和其他科目更好的融合。将初中信息技术课程与其他科么相融合,也就是将其他科目作为基础,将信息技术课程作为一种工具和方法应用到其他学科中,渗透发展,在学习信息技术课程的同时,提升了其他科目的学习效果。在初中信息技术课程开战开始,我们采用了“计算机与语文识字教学整合”的方式,运用多媒体识字软件,教师组织学生观察生字的的笔画、笔顺、部首、间架结构、正确读音和汉字编码,然后穿插教学软件加强听说读写操作几方面的锻炼,加强人机结合操作,帮助学生自主学习、检测、回顾和提升。
现在信息技术不断发展,人们过于强调高科技信息技术带来的利益价值,忽视了其中很多不利因素产生的弊端,特别是对青少年的不良影响尤为明显。互联网除了能够帮助学生搜集掌握很多的知识,同时还会将一些不健康的内容传播给学生,现在的计算机高智商犯罪的比例也逐渐增加,这些都是信息技术课程教学过程中比较容易忽视的部分。教师在讲解信息技术课程的时候,除了要向学生展示网络的优势,还要加强学生的思想品德教育,强化学生的优秀的健康和信息伦理道德意识。
今后信息技术发展必将更加快速,实现教育信息化,及时教育的发展优势教育所要面临的挑战,要求教师采取更加完善的培养模式教育学生。要以塑造全面发展的学生为教育目标,加强对学生创新能力和信息化技术应用能力的培养。教师要加强对课程结构的了解,随时完善并改革,加强对学生掌握学习方法的锻炼,保证学生能够掌握独立获取知识的能力。要及时更新教育理念,随时更新教学手段和模式,实现终身教育,满足全民教育的需要。
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导学案是经教师集体研究、个人备课、再集体研讨制定的,以新课程标准为指导、以素质教育要求为目标编写的,用于引导学生自主学习、主动参与、合作探究、优化发展的学习方案。它以学生为本,以“三维目标”的达成为出发点和落脚点,配合教师科学的评价,是学生学会学习、学会创新、学会合作,自主发展的路线图。导学案实施的高级目标是培养学生的学习能力,为学生的终身学习奠定基础,导学案实施的基础目标是促进学生高效的掌握知识,为后续学习奠定文化基础,在导学案的实施中要两级目标并重。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:解析初中化学教学中导学案的设计与运用相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:化学学科是初中阶段最重要的学科,但是由于传统教案教学模式过于落后,使得初中化学教学无法满足现代学生需求,在此形势下,导学案的教学方法应用而生。本文首先对导学案进行了简单的概述,其次对导学案的设计原则、具体设计以及相应的应用进行了分析,仅供参考借鉴。
关键词:初中化学;导学案;设计;运用
目前我国初中化学学科正处于改革阶段,在这一改革过程中,导学案得到了广泛的应用。导学案教学方法注重培养学生的自主学习能力、创新能力,从而提高学生对化学的学习热情。
传统教案教学主要存在两个弊端,分别为教学单向性明显、封闭性强。教案教学强调的教师与课本,而未考虑到学生主体,这就使得学生自主学习意识薄弱。另外,教师的教案只是教师自己使用,学生对教案内容这一无所知,只能够被动接受。为了有效解除弊端,导学案应用而生。导学案简单的说就是指教师按照教学任务、学生基础、学科特色等来设计的教学方案。导学案设计主要是为了能够提高学生的自主学习能力,着重培养学生的学,要求学生能够在“学会”的基础上,“会学”。导学案注重的是学,而不是教,即将课堂还给学生。
首先,按照初中化学的学科特点,导学案设计应该遵循学生主体性原则,以便能够充分发挥出学生对化学学科的主观能动性。教师作为引导者的角色,应该与学生共同完成学习任务,只有如此,导学案的应用才能够提升学生的能力。
其次,遵循启发性原则,即能够启发学生深入的思考。导学案设计并不是要将知识点全部交给学生,让学生死记硬背,而是能够让学生利用导学案做进一步的思考与探究,从而激发学生对学习化学的兴趣。
再次,遵循导学性原则,即能够引导学生自主学习。为此,教师在设计导学案时,一定要有明确的目标,每个要求都要具体化,每个环节都要清晰,同时具有非常强的实用性。这样学生依据导学案才能够进行自主学习,不迷惘。
第四,遵循探究性原则,即能够让学生围绕某一个问题进行讨论。对此,教师在设计导学案时,应该依据课堂学习内容,提出某一个问题,要求学生展开讨论,也可以要求学生进行化学实验。每探究一个问题,学生都会成长一步,久而久之,就会体会到化学学习的快乐。为保证探究效果,教师在设计导学案时,要注意有梯度性,逐步深入。
第五,遵循差异性原则,即导学案要有差异性,不能千篇一律,要能够彰显学科特色,考虑到每个学生之间的差异,这样才能保证学生能够学有所成。另外,保持导学案的差异性,也能够提高学生的创新能力。
3.1 教师设计导学案之前,必须要完全的掌握教材内内容,认真备课,每节课所达到的教学目标、所涉及到的概念都要做到心中有数。明确教学目标的同时,还应该注意对重点进行深入的剖析,将难点以及考点作为重点讲解内容体现导学案中。
3.2 依据化学学科特点,构建知识结构网络。该网络不仅要包含整个化学学科知识体系,还应该包含每个单元、章节的知识体系。知识结构网络是学科框架,能够帮助学生梳理知识点,最终实现教学目标。
3.3 学法指导。由于现阶段,还有我国绝大多数初中化学都未能及实施到导学案教学模式,因此在应用的过程中还有很多不成熟之处。为此,教师首先要依照着教学、导学、自学步骤来进行教学。在初中阶段,由于学生已经养成了别动学习的习惯,因此导学案实施初期,教师应该带领学生一起学习,并教授学习方法,待到学生完全能够自主学习之后,教师就可以分发导学案进行自学。
3.4 运用能力训练。运用能力训练的方式一般采用近几年来各级考试中有代表性和针对性的题型,包括直接选用例题和教师自己设计的题目。习题要精选,量不宜多,根据各节不同情况也可以设计其他训练形式。训练内容以本节内容为中心,适当联系其他相关内容,在强调综合学科能力的今天,也要尽可能多设计一些跨学科的综合能力训练题。运用能力训练应体现难度层次的递进性,使学生自学时按照自己的能力水平,不同程度地完成训练。
4 初中化学教学中导学案的应用措施
4.1 精心策划,抓好预习环节。教师可以课前发给学生下一节导学案,并带领学生明确预习目标,学生也可以利用自主学习的时间根据“导学案”的要求进行预习。通过预习,自己探究解决基础知识。在这个基础上,提出不理解或不明白的问题,记录在“导学案”上,以备上课时讨论解决。
4.2 科学实施,优化课堂。课堂教学目标是巩固预习成果,解决重点、难点问题。有以下几个环节:
4.2.1 明确目标。教师把学案发给学生,可运用导言、现代教学技术等手段创设适当情境,明确学习目标。导学案中的学习目标是以问题的形式提出的。
4.2.2 自主学习。学生要以学案为依据,以学习目标和重难点为主攻方向,根据学法指导,主动阅读教材,查阅教材、工具书实验教师要准备好材料用具,让学生动手做,并观察实验结果,解决实际问题。学生要通过自学、实验等发现问题,确定疑点,在随堂记中记录下来。自主学习贯穿课堂始终,只要学生能够自学的内容教师绝不先讲。
4.2.3 合作交流。教师组织学生分组讨论个别疑点,教师继续巡回指导,掌握小组讨论的进度和经小组讨论后仍不能解决的问题。讨论时,大家各抒己见,在小组取得一致意见的情况下,推选出一个代表将讨论的结果和疑难问题列出提纲。在此过程中学生合作学习,小组互助,能者为师。教师只是适时地启发、引导、激励、解惑,教师不再是占据讲台的演员,而是组织学生的导演。
4.2.4 展示点拨。小组内通过讨论仍然解决不了的问题提交全班同学讨论,让其他小组的同学帮助解答和补充教师的作用就是引导、评价,只有全班学生都不能解答的问题老师才进行点拨和讲解。
4.2.5 达标测试。教师引导学生归纳概括,梳理知识,使知识系统化,找出规律性的东西。教师根据课时重难点和易混、易错、易考点制定达标训练,限时完成,让学生当众批改,以检查学生对学习目标的掌握程度,并及时反馈。
综上所述,可知初中化学教学着重培养学生的动手试验能力以及探究问题的能力,而传统的教学方式却未能达到这一教学目标,在这情况之下,教师选择应用导学案方法,但是由于此种教学方法还处于应用的初级阶段,因此还需要我们深入的研究改进。
【解析初中化学教学中导学案的设计与运用】相关
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随着科学技术的高速发展,信息技术变得愈来愈重要,处于信息时代的我们必然也要跟上时代的步伐,掌握好信息技术,为日后的生活和工作打好基础。当然,掌握好信息技术并不代表简单地了解基础计算机知识,创新能力的培养也是很关键。因此,在初中计算机教学中,教师们除了要教会学生们计算机的基础知识及技能,还需要培养出他们的创新意识。 以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈初中计算机教学相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘 要】利用计算机网络来推进教育的改革与发展已列入我国《面向21世纪教育振兴计划》之中。网络信息资源成了师生取之不尽、用之不竭的宝库,从而改变了语文教学“一根粉笔,一支教鞭,一篇课文讲两天”的乏味局面。计算机网络的开通及多媒体设施的介入,使我们传统的备课方式、教学方式、学习方式,都发生了极大的转变。
【关键词】初中计算机 创新能力 创新意识
计算机作为现代教育的必修课,随着经济社会的发展,已逐渐深入到人们工作与生活的方方面面。目前,中学学校计算机教学还存在着一些问题,不少学生理论没学好,实际操作也不过关,许多学生既不能很好地运用软件,又不能独立解决实际的计算机硬件问题。如何改进中学计算机教学现状,提升学生的专业技能,已成计算机教学的难题。结合笔者从事计算机教学的实践,谈几点体会:
在课堂教学中,学生是学习的主人,这就需要培养学生的主动参与意识,促使学生在教学活动中主动去探索、思考,达到最佳的教学效果。计算机学科是一门实践操作极强的学科,应该说上机时间占70%,理论课只占30%。学生上机操作的过程是一个融阅读、理解思考和观察、验证于一体的过程。例如在利用WORD2000制作电子贺卡时,我以传统贺卡导入,告诉学生与传统贺卡相比,电子贺卡表现力更车富。我把几张精美的电子贺卡展示绘学生,让学生在“博览”中欣赏美,品味美。活泼的动画、绚丽的色彩、优美的旋律,处处给人以美的感受。在美的享受中,陶冶性情,解放心灵,感受到计算机不是一个神秘的难以接近的家伙,利用人机之间可以捕捉的情愫,学生和计算机的距离拉近了,使学生们情不自禁地想动手设计,这就促使了学生主动参与意识的形成。学生从开始对贺卡知识一无所知。到认识贺卡,从而去设计贺卡,完成贺卡的创作,主动参与课堂实践。在上机实践过程中,我还有意识引导学生观察思考,使学生养成认真观察屏幕、使用帮助信息的习惯。在起始教学中,应特别重视软件中帮助命令的使用。几乎所有的软件都有类似的帮助功能,假如学生掌握了帮助命令的用法,在今后遇到新软件时,就能通过帮助功能来学习该软件的使用。学生可以充分利用帮助功能去寻找完成任务的方法,这样能促进学生自主学习,主动参与到课堂教学中来。
学生“水平差异较大,课难上”是目前很多学校在开展教学中面临的难题,针对这一现象,我的做法是“让学生当小先生”。让已有一定计算机基础的学生给掌握较慢的学生当小老师,既克服了学生层次上的差异,又培养了学生的协作精神。而且,“小先生”可以采用“轮流制”,谁这部分知识掌握的好,谁就是小老师,充分调动了学生学习积极性。就是在上完一节课之后,指定一名学生下节当小老师,给他留教学任务,下节让他来讲解。即每一章节均有一个具体的任务,能用计算机解决一个实际问题,使学生能在教其他同学的同时获得知识、掌握技能、提高学生学习积极性。
给小老师明确教学目标,让他带领其他同学共同完成教学任务。让他们在完成教学目标中,获得新的教学任务,新的目标,不断发现问题,解决问题。例如:能在计算机上输入汉字了,接着就要提出新的问题:怎样改变字体、字号,怎样把输入的文章存盘,怎样打印,怎样在文本中插入表格或图形等。随着一个个任务的完成,学生将逐步消除对计算机的神秘感,而且会不断地体会到使用计算机的乐趣。采用让学生当老师的方法,便于学生由浅入深,循序渐进地学好计算机的知识和技能。但是,这种教学有时不易从整体上把握知识结构。因此,在下达任务时,要让学生明确学习目标,在操作过程中把握知识点,在完成任务中指导解决难点,完成任务后共同小结,通过小结把任务中涉及的知识、概念加以归纳、系统化,并做适当提高。而且教师还要在旁边加以指导,以便更好的完成教学目标。
鼓励和支持学生利用计算机去做自己愿意做的事情,去完成其他学科的作业、写作文、做实验或进行计算机辅助学习,运用于身边生活等。例如:在讲WORD图文混排时,需要用到绘图工具栏,我只是把工具栏上重点工具,如阴影、三维效果、填充、自选图形等提示了一下,具体的操作留给学生自己完成。让学生利用WORD中的绘图功能,用自选图形设计本班的班徽、用艺术字设计本班的班训以及出版学校的校报等。学生们凭着他们敏锐的观察,丰富的想象,做出了一幅幅好的作品。后来我对几副想象力丰富的作品给予了表扬,课堂气氛达到了高潮。在亲自实践的过程中,他们的创新意识和创新能力得到了充分的体现。既加深学生对所学的计算机知识的理解,又发挥了他们自主创造性的劳动。此外,我在教学中,还经常组织学生进行比赛,积极参加上级教育部门组织的电脑技能大赛,让他们在比赛中不断进步,更好更灵活的掌握计算机知识。
让学生有目的的学习和实践,可以提高学习效率,锻炼学生的学习和探索能力。因此,教师可以把每个学习单元中要完成的教学内容设计成一个或多个具体的任务,让学生通过完成一个个具体的任务,掌握教学内容,达到教学目标。
总之,计算机对提高教学水平、促进学生的智力因素与非智力因素的同步开发、培养新世纪的创新人才具有极其深远的战略意义和现实意义尽管目前教师在实践中还会遇到艰难险阻,但是我们坚信,随着教育改革的深入,这项具有开创性的事业一定会给教学改革带来新的生机和活力。
浅谈初中计算机教学相关
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任务驱动 教学模式设计是基于多维、互动式的 (教师)主导—(学生)主体相结合 的教学设计理念。针对计算机课程在基础方面的教育,我国已经在上世纪八十年代纳入到了教育基础体系之中,经过阶段性努力,在这一方面已经开始逐步形成模式,并具备一定程度上的规格。以下是读文网小编为大家精心准备的:计算机基础课程的任务驱动的教学设计与实践相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
计算机基础课程的任务驱动的教学设计与实践全文如下:
在现代社会信息传输手段已经发生巨大变化,电子信息技术在快速普及着,很多领域中已经围绕计算机形成具体的工作方式,在这种情况下,只有学生能够对计算机进行熟练地应用才能够为进入社会以及适应社会奠定基础。所以在进行计算机教学时,针对现有计算机教学的不足进行模式上的改革,对于提升学生计算机应用能力有着重要意义,在这种情况下,任务驱动法应运而生,通过这种方式来刺激学生对计算机应用的学习主动性,并培养起与计算机相关的兴趣,从而推动这一课程的普及效果。
与计算机基础相关的课程已经作为一门必修课程在各个院校中开展起来,通过这些课程的开展能够使得学生具备相关基本技能,为深入学习奠定基础。在这种情况下,学生能够学习到相关的基础知识,并具备基本的计算机操作能力,这样能够使学生优化信息素养,具备一定程度的信息处理能力,不仅如此还能够促进与这一专业有关的课程及技能的学习。然而在实际教学工作的具体开展过程中,很多问题逐渐凸显出来,具体如下:
1. 学生计算机基础差异较大
受到计算机课程自身状况的影响,对于这门课程的掌握程度随着地域性的差别,以及教学条件的不同,使得学生在计算机的基础上呈现出较大程度的差异,很多学生能够娴熟的操作计算机,而且已经具备了初级的程序设计水平,但是还有很多学生几乎不知道计算机的存在,连最基本常识都不具备。
2. 机械的教学方式,限制学生兴趣
尽管在很多学校中都已经通过多媒体进行计算机课程的教学,但是这种换汤不换药的方式变化并不能够使学生从根本上转变学习状态,教学过程的整体状况依旧没有改变,教师依然处于对教学绝对掌控的地位,学生依旧是被动的一方。总体来讲,教学形式依旧呆板教条,课堂依旧是气氛沉闷,这不仅会使浪费了多媒体的作用,最关键是降低了学生的上课以及学习热情。
3. 学校没有给予充足的课程时间
从目前的实际状况来看,计算机专业内容很难在有限的课程时间中完全教授完成,尽管相关教材已经进行了大量的精简,并且针对教学内容进行了系统的梳理,使得教学内容深入浅出、条理分明,但是在规定的课程时间中,只能够勉强将基础内容讲完,这种缺失造成学生对这门课程的轻视,从而阻碍进一步学习。
4. 实验教学不能够与就业相匹配
教学中的实验内容是建立在课程教学基础上的,通过具体的实践操作来加深对课堂内容的认识与体会。在这种情况下,学生几乎没有时间和空间完成相关的实践,难以形成成熟的计算机操作素养,从而难以适应就业岗位的需求。
5. 教学平台过于单一
绝大多数情况下,计算机教学只能够在课堂上完成,几乎没有通过多媒体平台进行互动式教学,在这种情况下,学生几乎难以针对相关问题与教师进行交流,这不仅限制了学生的学习,同时也使得教师不能够及时了解学生的具体状况。
任务驱动是以奥贝舒尔在教育方面的理论为基础,针对教与学辩证关系,对两者进行科学的结合而形成的一种创新形式的教学方式,这种方式使得传统教学中的局限性被彻底打破,学生不再把知识的来源局限于教师,而是以教师为精神领袖,开展积极主动的学习。这种方式有效利用了结果对于过程的带动作用,使学生在对于结果的追求之下,通过探索和发现,进行学习资源的自行开发,围绕相关专业课题进行知识的积累,达成相关任务。这种方式将不仅能够促进学生进行积极主动的学习,同时还能够使学生对相关专业知识有一个深入的了解和深刻的体会,强化学生将知识应用于实践的意识。
在这种教学模式的具体设计过程中,需要将任务确定为核心元素,在此基础上确定定向学习,并针对任务进行全面分解,不仅需要对学习情景进行设计,还要确定学习资源,同时还要制定科学的学习策略,并选择认知工具,建立管理和帮助环节,在这种情况下进行相关学习活动。
1. 分析学生特征
在这种教学模式中,学生是整个模式的核心内容,相关的学习计划以及学习活动都是通过学生来展开的,在这种情况下,只有通过分析对学生做到全面系统的了解,教师才能够在相关学习活动中,对学生进行有针对性的指导,使学生能够获取与自身水平以及相关条件相匹配的资源和任务。调查问卷是最常用的分析方式,除此之外通过摸底考试也能够对学生做出准确分析,不过通过授课教师能够了解到的情况最为详细。
2. 学习任务的设计
在任务驱动式教学理论中,学习行动是在特定情境下对相关问题的探索和追寻过程中完成的,通过对实际问题的解决,来达到学习的效果。在整个过程中,任务是一切行动的内在驱动力,在这种情况下,使学生完成知识的积累以及能力的锻炼。所以对学习任务的科学设计,对学生的整个学习过程起着直接的影响,在这个过程中,需要遵循下面几点原则:
2.1 在任务设计时要难易适中,需要以教学目标为基础进行任务的具体构建。
2.2 在设计过程中,强化任务的开放性,去除各种条条框框的限制,尽量摆脱单一标准的限制,让任务不受到概念及理论的影响,需要通过探索才能够发现任务的属性。
2.3 在设计过程中,要考虑到学习者的实际情况,以及条件和素质,让学习者能够对相关知识进行消化,避免学习者的超负荷运转。
2.4 要注重任务的发散性,使任务能够通过多种方式解决,在这个过程中,弱化最终答案的重要意义,强化学生在这个过程中的积极投入,在这种情况下,学生能够通过自身经验来对相关专业知识产生深刻认知,从而提升学生实际应用相关专业知识的能力。
3. 任务分解
计算机课程涵盖着多个方面的内容,因此一个简单的任务将能够涉及到很多方面的复杂问题,在这种情况下,就要求教师能够对任务进行条理分明的科学分解,这样一来,学生才能够对学习任务有一个系统全面的了解,并能够从宏观的角度进行理论上的认知,从而对学习任务能够更准确地把握。在这种情况下,学生就能够在深入认识的情况下,制定出更有针对性的方案,更容易对学习任务进行各个击破式的处理。通过对认知工具的充分运用,学习者将能够使得学习任务从理论上简化,能够对相关任务做出更加简单明了的定义,从而使任务推进得更加容易。帮助和管理具体是指在任务完成的整个过程中,通过帮助以及指点来突破学习环节中的重点以及难点。在需要的情况下,还可以进行人性控制,避免消极情绪在团队中蔓延。
在这个过程中,教师应该扮演舵手的角色,对整个过程进行全面把握,使学生能够行走在正确的学习轨道上,及时对学生进行指点迷津。在这一环节中,将充分体现出学校整体的状况,以及教师的综合素养,教师能否彻底且准确的完成角色转变,是这一环节的关键,只有教师能够发挥出幕后总导演的作用,这一环节的任务才能够拥有一个成功的基础。
4. 设计学习情境
这种模式的教学特点是需要将学生放置在真实的情景中,这样一来在学生的认知中,知识才能够拥有现实意义,从而更容易将学习的相关知识转变成实践能力。在这种情况下,就需要营造出一个系统完整情景,使学生能够将相关知识与情境形成紧密的对应关系,这样一来学生就能够带着新鲜与刺激的感觉投入到学习任务中,整个过程也将变得更加富有趣味性,从而自然的形成知识体系。
5. 设计学习资源
为了能够对任务进行更加深入的了解,能够使相关的任务设想更加准确,更加符合现实生活的情境,并形成系统的模式,在这种情况下,针对教学任务进行具体设计时,应该兼顾到学生需要准备哪些资源,才能够将学习任务完整的完成,从而使学生能够拥有丰富的信息基础,并以此为基础进行独立自主的针对性学习。在这个过程中,同样需要教师发挥掌控作用,使学生能够在有效的信息环境中,进行学习资源的开发和获取,从而避免信息出现污染的情况。
6. 认知工具的提供
认知工具具体是指能够使学习者的思维空间以及认知范围得到拓展的一种思维模式或者现代化设备。在信息化的时代大背景下,通信网络是使计算机功能有效延伸的工具,通过这种工具能够丰富学习者对相关内容的了解和认知,在这种情况下,学生获取相关信息或者资源的渠道将变得更加丰富,不仅如此还能够帮助学习者完成构建任务以及创新制作。教师也能够通过对工具的应用,使得需要讲述的知识点变得更加形象易懂,从而对学习者起到显著的辅助作用。不仅如此,利用这种工具还能够使相关知识的学习更加高效,从而避免了一些没有技术含量的行为对时间的浪费。最重要的是,这种工具能够使得学生思维得到有效拓展,同时开阔学生视野,使学生能够从更全面的角度去思考问题。通常情况下,认知工具不仅拥有知识建模的功能,还能够进行信息搜索,同时还能够进行管理和评价。
7. 设计自主学习策略
这种策略能够帮助学生完成对自身各种资源及条件的合理分配以及统筹规划,在这种情况下学生才能够在不受到干扰和影响下,发挥出自身的主观能动性,使学生对认知过程有更加全面和深刻的认识。总体来讲,自主学习策略不仅包括建模策略,还有教练策略以及反思策略,同时还有协同策略以及抛锚式策略,随机进入策略也是其中之一。
8. 总结以及强化练习
总结能够使学生完成对所学内容的回顾和复习,这样能够促进学生随知识的消化,并形成系统的知识体系。在这个过程中要注意要言不烦,尽量做到言简意赅、简明扼要,避免总结内容挤占学生思维空间。同时通过对典型问题的深入探究,以及解决方式的演示,使得相关内容得到进一步强化。
9. 评价
总体来讲评价不仅有总结性评价,同时还有形成性评价。形成性评价主要是针对相关活动的过程,通过认知性意见的表达,促进相关行为的修正,但是这种方式很难得出确定性结论。总结性评价能够在活动终结时,针对学生具体表现,进行系统全面的评价,这样一来能够使学生或者教师,能够得到一个明确的认识,并拥有确定性的结论。
在教育环境整体改观的情况下,通过任务驱动的方式进行教学,不仅能够使得计算机整个教学系统得到优化,同时还能够激发学生潜力,使学生能够形成自主探索和学习的素质,在这种情况下,电子信息技术将能够全面普及。
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远程教学不仅打破了传统的时空限制,也能充分利用高质量的教育资源,最大限度地发展教育功效,所以是现在也是未来的重要的教育手段。以下是读文网小编为大家精心准备的:计算机基础课程远程教学系统的设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:本文讨论了基于Web的计算基础课程远程教学系统的设计思想及其实现方法。教师使用该系统可以进行网上授课、布置作业、批改作业、出试卷、评卷等;学生使用该系统在浏览器中观看教师授课视频图象(广播或点播)、在网上做作业、提交作业、考试、答疑或课堂讨论。
随着多媒体技术和网络通信技术的发展,基于Internet的计算机远程教学作为一种全新的教学手段,越来越受到人们的关注。计算机远程教学是指利用多媒体技术和网络通信技术,在网络环境下开展的教学活动。它有着传统教学模式所无可比拟的优点,它创造了一种全新的教学模式,打破了传统教学模式在时间、空间上的限制,采用了先进的教学手段和教学方法,大大提高了教学效率和教学效果,使教学活动上了一个新台阶。
作者所在单位承担我校除计算机系以外的所有系所的计算机基础公共课(包括《计算机应用基础》、《C语言》、《Foxpro》等课程)的教学任务,每学期平均有3000多学生,各教师均负责2~3个班共200~300多人的教学,教学任务繁重。为了使教师能通过先进的教学手段提高教学效率,增强学生应用Internet网络服务的能力,以此来加强和巩固对课程内容的理解和掌握,我们从1999年开始,开发了《计算机基础课程远程教学》系统(以下简称《远程教学系统》)。在Internet/Intranet环境下实现作业、考试、授课、答疑/辅导等功能,使用一年多来,取得了很好的教学效果,以下讨论该系统的设计与实现方法。
《远程教学系统》是在Internet/Intranet环境下实现的,是典型的浏览器/服务器模式。服务器以Windows NT 4/2000 Server为操作系统平台,Microsoft SQL Server 7.0为RDBMS,客户端通过浏览器访问系统提供的服务。系统不允许匿名访问,它要求用户提供帐号/密码,通过验证后才能进入系统主页,以此追踪用户身份。本系统将用户分为三类:系统管理员、教师、学生,他们都有各自的主页,访问系统的权限也不相同。其中权限最高的为管理员,其次为教师,最低为学生。权限高的能访问其下级所能访问的所有资源,反之则不然。例如教师能进入学生主页,而学生则不能访问教师主页所提供的功能(布置作业、批改作业等)。本系统可同时为不同课程的多组教师/学生(上一门课的教师及其学生为一组)提供服务,它们之间既有一定的隔离性(例如某个教师帐号不能批改属于另一个教师的学生的作业等),又有资源的共享性(例如公共作业、试题的共享等),很好地解决了本单位各个教师负责不同班级,课程也有所不同的问题。《远程教学系统》体系结构按用户角色的不同,划分如下:
图1 《远程教学系统》体系结构
2.1 管理员模块
由于《计算机基础课程远程教学》系统可同时为多组教师/学生提供服务,各组间的课程不尽相同,因此教师/学生组间应具有一定的隔离性。例如一门课程的教师对其学生具有管理权,但不能对属于其它教师的学生进行管理、某个学生只能访问其教师的作业等。因此系统主页需要教师或学生均以帐号/密码登录后才能访问,以此追踪用户访问系统资源的身份。而用户帐号的开设与删除、教师与学生的对应关系、课程名称、学生人数等信息,由系统管理员负责管理。这里,我们将系统资源访问帐号作为操作系统帐号开设,由Windows NT和Web服务器IIS负责进行用户验证。这样做的好处,一是可以充分利用操作系统的安全机制,使操作系统与数据库服务器(SQL Server)无缝集成;二是可同时为用户提供其它辅助服务,如:电子邮件、个人主页、FTP服务等。使系统应用与课程内容紧密结合,学生在应用系统的使用过程中可进一步加深对课程内容的理解。
2.2 教师模块
教师模块中包含了教师授课所需的各种功能。如:网上实时授课广播、布置作业、批改作业、出试卷、评卷、考试结果统计分析、网上答疑、课程资料(素材)制作、学生帐号管理(修改学生密码)、设置联机会议等。系统使用组件对象模型(COM)以及Office Automation技术自动批改《计算机应用基础》课程作业并登记成绩。教师可对作业结果进行查询、统计。教师可利用OutLook向系统请求联机会议,以此进行网上答疑、群体或个别辅导。
2.3 学生模块
学生模块包含查看教师布置的作业、(在网上或本地)做作业、测验(考试)、教师授课视频广播收看、点播、网上答疑、课程资源浏览、辅助服务等。学生使用浏览器访问系统主页时,需要提供帐号/密码进行用户验证,通过验证后,在浏览器关闭之前,均以该帐号身份访问系统资源。《计算机应用基础》课程的作业可直接在浏览器中完成并提交,对于《C语言》课程作业,为学生提供Web界面,完成作业程序的编辑、编译、链接、运行,一气呵成。远程考试功能既提供选择题形式的传统笔试试题,也提供实际操作形式的试题。考试通过WWW界面进行,有时间限制。学生在规定时限之前完成考试内容时可通过"交卷"按钮提交试卷;若考试时限到达时学生仍未交卷,则系统自动将考生当前的考试结果提交。
试卷的批改、考试结果的统计均由程序自动完成。自我测验功能则提供测验试卷,不限时间,由学生自主选择进行,测验完毕后系统立即评卷并给出成绩及学生测验时的选项与正确答案的对照表,以便学生查阅。为了更好地提高学生对网络的应用能力,增强学生对教学内容的兴趣,本系统为每位使用《计算机公共课远程教学》系统的学生和教师提供Email、FTP、个人主页、BBS、联机会议(在线聊天Chat、应用程序共享、白板)、等功能。让学生在实际操作中提高对课程内容的理解以及对课程学习的兴趣。另外,本系统还配备资源库,内置与教学内容相关或与网络应用相关的多媒体资料,供学生课外浏览、学习。
《计算机基础课程远程教学》系统功能涵盖了教学活动的各个方面,用户界面完全由浏览器提供,维护方便。其中采用了多项现时多媒体和网络的最新技术,如下所述:
3.1 组件对象模型(COM)技术
组件对象模型(Component Object Model,简称COM)是一个软件规范,它是基于对象的编程模型,只要遵循COM规范,应用程序和组件对象之间就可实现二进制代码级别上的重用,解决了对编程语言和环境的依赖。COM是Microsoft其它许多技术的核心,它允许用某种语言编写的位于二进制代码中的对象,为其它语言所访问(或称二进制兼容)。COM技术已经渗透到Microsoft的各个产品中,如:Windows NT/2000、SQL Server、Visual Studio、Office 97/2000、BackOffice等。《计算机基础课程远程教学》系统使用C++或ASP脚本、Perl脚本作为编程语言,其中大量采用了基于COM的技术,例如:
3.1.1 ADO(ActiveX Data Object)
ADO是数据库访问组件,应用程序通过ADO访问数据库的原理如下:
图2 ADO存取数据示意图
上图中OLEDB是Microsoft 继ODBC后新的数据访问机制,它不但可以访问数据库数据,而且还可以访问其它非数据库类型的数据,如Email、目录服务(LDAP)等。ADO是位于OLEDB上层的应用程序接口,操作较为简单。
《计算机基础课程远程教学》系统中作业、试卷、考试结果等信息都是保存在SQL Server数据库中,系统使用ASP脚本通过ADO对象访问数据库以及电子邮件、进行全文索引,如下图所示:
图 3 《计算机基础课程远程教学》系统数据存取示意图
3.1.2 Office Automation对象
《计算机基础课程远程教学》系统利用Office Automation对象,使教师利用程序自动批改学生提交的《计算机应用基础》课程(Word、Excel)的作业,以此提高教学效率。
3.1.3 ADSI
ADSI(Active Directory Service Interface)是Window NT/2000活动目录接口。利用该接口对象实现操作系统帐号的管理(开帐号、删除帐号、帐号属性设置)以及访问权限设置,简化帐号管理任务。
3.1.4 Developer Studio对象
Microsoft 的Visual Studio相信是广大程序员喜爱的开发工具,但大家都不太注意其中的Developer Studio对象:
Application Debugger
Breakpoint Project
使用他们,可以使程序的开发达到一定程度的自动化。许多在Visual Studio集成环境下通过菜单完成的命令或功能,都可以用Developer Studio组件对象的属性或方法来实现,如程序的语法分析、编译、链接、调试、表达式求值等。而这些都是教师批改C语言作业所要进行的操作。我们使用这些对象辅助教师批改C语言作业,减轻教师负担。
3.2 视频流技术
在Internet/Intranet环境下,文字、静态图像信息的传输是不成问题的。对于视频/音频信息的传送,则由于网络带宽等原因,需要进行特殊处理。而远程教学系统中的授课功能就要求在Internet/Intranet环境下传送大量视频/音频数据,以便实现教师授课的实时广播和视频点播(VOD)。在有限的网络带宽资源的限制下,视频/音频数据必须经压缩处理后才在网络中传输。以往多采用MPEG I等压缩技术,其特点是用户必须等待压缩文件完全下载到客户端后再播放,增加了客户等待的时间。目前,视频/音频数据采用经特殊算法处理的流技术,使视频/音频数据边下载边播放。流技术的典型代表是Microsoft 的Media Technologies(Netshow)和Real Network的Real Video/Audio。
《计算机基础课程远程教学》系统主要采用了Media Technologies压缩技术,使用其Multibit功能在一个流文件中压缩适合多种网络带宽(从28.8Kbps~3Mbps)的视频/音频流(最多6个)。由视频服务器根据客户访问时的实际网络传输能力选择其中一种带宽流向客户传输。另外,还根据Netshow和Real Video/Audio支持多播(Multicast)的特点,在网上对教师授课场景进行直播(广播)。在授课功能中,单是教师的授课图像是远远不够的,还必须配有同步的教师授课演示文稿(Powerpoint或HTML网页),真正将课堂搬到网上。
图4 同步视频点播
3.3 网上实时交互
《计算机基础课程远程教学》系统中的一个重要的特点就是教师与学生之间、学生与学生之间在网络环境下通过文字、视频、音频的实时交互,以此实现课堂讨论、教师操作示范演示、学生个别辅导等功能。教师通过浏览器或Outlook向系统发出联机会议(Online Conference)请求,在联机会议持续时间内,学生可通过浏览器加入会议,并使用系统提供的聊天(文本)、白板(图画)功能与与会者进行讨论;教师可通过应用程序共享功能向全体与会者演示某个程序的操作过程,或(通过语音)要求指定学生完成某个操作(个别辅导)。客户端使用NetMeeting,还可以实现一对一的视频/音频交互、聊天、白板、文件传输等。
《计算机基础课程远程教学》系统使用一年多来,极大地促进了我单位计算机公共课教学,提高了教学效率和教学手段,达到了较为理想的教学效果。
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目前高职计算机应用专业教学计划的布置中普遍存在的新问题是程序设计类课程比例偏大,科目数量偏多,单科学时数量不足,最终导致教学效果不佳。本文对此现象及其原因进行深入分析,并且给出了切实可行的建议,对高职计算机应用专业中设置程序设计类课程,具有一定的借鉴意义。
(1)改进教学内容和方法,提高学生自主学习能力。程序设计教材基本上是以一系列语句为基础来讲解语句、语法等知识。例如,c++语言教材首先介绍了 C语言的一般概念,再介绍语句、函数、类和对象等面向对象程序设计的概念及其描述。尽管这些教材可以将一门高级语言的基本概念、语句系统等阐述得比较全面、准确,但是对学生能力的培养和探究型学习的促进起不了多大功能。因此,在程序设计课程的教学中我们补充讲解“如何进行编程”“如何提高编程能力”等内容;在课堂上增加算法设计的分析和讨论,强调算法设计的优化和程序的优化;通过典型案例教学,引导学生从生活中、社会上选择实用课题进行自主探究学习,并在学习过程中主动地运用所学知识来分析新问题、解决新问题。
(2)加强算法设计的思维方法的指导。算法是程序设计的基础,在具体讲解某一实例时应把重点放在分析方法和分析过程上,引导学生自主简洁地描述解题的数学模型和算法。实践证实,指导学生讨论,通过发散思维来扩展和提高学生的编程能力在教学中充分利用线索引导学生探索,举一反三,触类旁通;鼓励他们大胆对传统算法推陈出新,对学生的开拓精神和发散思维能力的培养效果十分明显。
(3)加强了程序设计能力的培养。程序设计贯穿计算机学科教学的全过程,程序设计能力是计算机学科学生应具备的第一能力。在教学中应加强学生程序设计能力的培养,循序渐进地引导学生建立程序设计颇具特色的符号抽象和归纳推理的思维过程。在这一过程中,充分调动学生学习的喜好及主动性,学生主动地进行思索、分析,从而提高了分析新问题,解决新问题的能力。
(4)增加课程设计环节,加强系统统筹能力的培养。在程序设计课程教学的最后布置课程设计,让学生用相对较长的时间,应用所学的程序设计知识完成一个比较复杂的课题。在这一环节中,采用先进的程序设计理论指导课题设计,使学生通过课程设计学会运用面向对象的理论来分析系统,把握面向对象的程序设计方法和算法设计方法。同时,注重程序书写风格的练习、上机调试和测试程序能力的培养,使学生的抽象思维能力、逻辑思维能力和实践能力在实践中得到进一步的提高,也增强了学生的系统统筹能力。
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近年来,互联网技术不断普及、计算机发展迅速,计算机工程能够实现信息的有效传输,对网络与电子商务等的发展具有推进作用。下面是读文网小编为大家整理的关于计算机工程毕业设计论文,供大家参考。
1计算机工程专业方向培养目标
随着计算机领域新技术的不断涌现,“计算机科学与技术”原有的专业设置框架被突破,逐渐形成计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术、信息系统等多个专业方向的新格局[3]。计算机工程是计算机科学与技术领域最早出现的专业方向,它是现代计算机系统、计算机控制设备的软/硬件设计、制造、实施和维护的科学与技术。国际技术教育协会定义工程设计为:系统和创造性地把科学和数学原理运用于实践。鉴于此,在《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》中指出计算机工程专业方向的培养目标是:系统地掌握计算机科学理论、计算机软/硬件系统及应用知识,基本具备领域分析问题、解决问题的能力,具备一定的工程实践能力。因此,实践教学显得尤为重要。
2计算机工程专业方向嵌入式系统课程特点
嵌入式系统涉及到IT领域方方面面的新技术,它融合了计算机软、硬件技术、通讯技术和半导体微电子技术,针对实际应用系统需求,将相应的计算机直接嵌入到应用系统中。嵌入式系统设计需要设计者具有较强的综合理论知识和动手能力,是对设计者一个综合能力、特别是创新能力的考查。因此,嵌入式系统课程应更注重培养学生工程实践的能力、团队合作的能力[2]。目前,在计算机专业之外,国内许多高校还在电子工程、自动化、软件等专业开设了“嵌入式系统”相关课程。由于各专业培养目标、教学体系侧重点不同,课程内容也不尽相同。电子工程专业主要侧重于硬件基础平台的设计,自动化专业则侧重于智能仪器、仪表的设计,软件专业侧重于嵌入式应用软件开发。计算机工程专业方向则应从“系统”的角度出发,更侧重于软/硬件的协同工作,将计算机系统“自下而上”的专业课程有机地整合起来,形成一条清晰的逻辑线,让学生认识到计算机组成原理、微机接口技术、操作系统、数据库、程序设计、计算机网络、计算机控制等课程不再是独立的课程,而是一个有机的“整体”。在嵌入式系统工程设计中,会用到操作系统课程中所讲述的进程、线程、调度、文件系统的概念等;在通信中会用到微机接口课程中所讲述的串行接口的概念;在数据采集中会用到计算机控制课程中讲述的A/D转换、数字滤波算法等;在一个大型应用系统中还会用到计算机组网技术、套接字、数据库的概念等等。因此,计算机工程专业方向嵌入式系统课程内容应以实践为主,结合前修理论课程的内容,最终完成一个实际应用系统的开发[3]。
3嵌入式系统课程内容体系的构建及特色
我学院在2004年开设“嵌入式系统”专业选修课的同时,将计算机工程专业方向细分成嵌入式系统和网络技术两个培养方向,并制定了嵌入式系统专业方向培养计划,设置了4门实践性很强的专业方向课:计算机控制原理与技术(64学时)、嵌入式系统原理与技术(64学时)、嵌入式系统工程设计方法(32学时)和嵌入式系统课程设计(60学时)。IT领域的新技术发展之快、之多令人应接不暇,虽然大学生在校期间需要学习的都是一些基础知识,但他们毕业走向社会后,必然要面对这些新技术,如果我们的教学内容过于陈旧,就会加长学生毕业后的适应周期;如果我们能够提供给学生更多的接触这些新知识、新技术的机会,就能够缩短学生毕业后角色转换的时间,尽快地投入到工作中。因此,在教学内容设置上应力求将最新的技术、最新的设计方法传授给学生。为此,我们积极与国际知名企业建立合作关系,先后建立了“北京工业大学—Intel嵌入式系统联合实验室”、“微软嵌入式系统认证培训中心”和“北京工业大学—AlteraEDA/SOPC联合实验室”,为学生提供了一个接触、学习新技术的环境,同时也能使我们的教学内容与这些企业的新技术基本保持同步[4-5]。“嵌入式系统原理与技术”涉及目前嵌入式系统最为流行的两项新技术—英特尔公司的XScale技术(ARM架构)和微软公司的嵌入式操作系统WindowsCE,该课程以XScale应用处理机为硬件平台,讲述WindowsCE操作系统定制、优化方法以及驱动程序、应用程序的开发手段和方法。“嵌入式系统工程设计方法”则涉及了另一项新技术“IP(知识产权)复用技术”,该课程以Altera公司的Nios软核嵌入式处理器为核心,讲述了SOPC(片上可编程系统)设计方法和流程。上述两门课程均是以工程设计为主的课程,在讲述工程设计方法和设计流程时要涉及到开发环境、开发工具的使用,如果按照以往先在课堂讲授,再到实验室做实验的教学方式,不仅会使学生感觉到枯燥无味、不易掌握,而且在实验之前还要再花费时间复习。因此,我们借鉴美国卡内基•梅隆大学率先提出的“Learningbydoing”的教学理念,这种教学理念旨在强化工程学科的学生全面的实践能力和工程素养。从2005年开始,在实验室授课,采用教师边讲学生边做的教学方式,使学生“从做中学”,取得到了较好的教学效果[6]。
4实践教学安排
为了加强学生工程实践能力的培养,在实践教学体系中,采用了课内实验、课程设计和综合性课程设计3个阶段的培养模式,使学生全面掌握嵌入式系统的工程设计方法和设计流程。
4.1课内实验
以一个实际应用系统开发流程为例,设计了如下实验内容:(1)WindowsCE操作系统的定制:包括在硬件平台和模拟器上定制WindowsCE操作系统、添加组件以及使用远程调试工具进行调试。(2)修改WindowsCE操作系统映像配置文件:包括通过修改系统映像配置文件,在操作系统映像中添加各类文件和修改系统设置。(3)硬件定制实验:包括添加CF存储卡、802.11无线网卡和蜂窝注册表等硬件相关组件。(4)WindowsCE驱动程序的开发:包括流接口驱动程序的开发以及在PlatformBuilder环境下开发简单应用程序用以调用驱动程序函数。(5)WindowsCE应用程序的开发:包括导出SDK开发包,在EVC开发环境下开发、调试应用程序,制作自定义组件、系统优化和Shell实验。
4.2课程设计
课程设计的任务是完成一个应用程序的开发,课程设计题目每年不断更新,学生可以根据自身掌握的程度选择不同难度的题目,分值依据题目难易程度而定。学生也可以自拟题目,为保证题目的难度和规模能达到教学要求须经任课教师认可。题目有:在WindowsCE环境下的闹钟提醒程序、注册表编辑器、串口调试程序、文本编辑器、计算器、画图、贪吃蛇等[4,7]。
4.3综合性课程设计
“嵌入式系统课程设计”是综合性课程设计,要求学生结合专业方向的理论课程,充分发挥自身的能动性,3~4名学生组成一个项目组,自选题目,自选平台,完全按照工程项目管理规范严格检查各阶段完成情况。使学生掌握嵌入式系统实际工程设计的方法和流程,巩固理论课程内容,规范工程文档的建立,培养学生的创新能力和团队精神。通过答辩、演示给出成绩,将题目新颖、完成情况较好的项目组推荐参加国内外相关竞赛。今年正在进行中的项目有:家庭视频监控系统、食品安全追溯系统、家电语音控制系统等[8]。
4.4学生科技竞赛
2007年1月,教育部、财政部“关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见”中,要求继续开展大学生竞赛活动,重点资助在全国具有较大影响和广泛参与面的大学生竞赛活动,激发大学生的兴趣和潜能,培养大学生的团队协作意识和创新精神[4,9]。我校十分重视嵌入式系统学生科技竞赛活动,在2006年投资近60万元,建立了“嵌入式系统科技竞赛训练基地”。通过搭建一个学生参加科技竞赛、训练的基础平台,形成一个传、帮、带的梯队、达到“以点带面”的良性循环效果,增加了学生学习理论课程的兴趣,加强学生创新能力的培养[4]。计算机学院在国、内外嵌入式系统相关竞赛中取得了优异的成绩,在教育部、信息产业部举办的“全国大学生电子设计竞赛———嵌入式系统专题邀请赛(英特尔杯)”中,2004年获得了三等奖,2008年获得了二等奖。“2005年微软嵌入式系统全球大学生挑战赛”入围全球前30名,并参加了在美国西雅图微软总部举行的总决赛,获得“优胜奖”。在IEEE举办的“第六届计算机协会国际设计大赛(CSIDC)”,进入了在美国首都华盛顿举行的全球前10名总决赛,并获得“优胜奖”。在Altera公司举办的“Nios软核嵌入式处理器设计大赛”中,先后获得过优胜奖和三等奖[10]。
5结束语
嵌入式系统涉及的领域越来越广,发展速度越来越快,为了加强计算机工程专业方向学生工程实践能力的培养,就要求我们通过不断地探索、实践,完善嵌入式系统实践教学体系。
1现状及发展趋势
大多数高等院校计算机本科专业涉及的硬件教学课程主要有“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,在新形势下部分课程内容设置显得不够合理,部分教学内容与实际应用脱节,影响了教学效果,无法完全满足教学大纲中要求的动手能力培养,更无法有效培养同学们的创新意识。目前,作为计算机教学重要专业基础课程的“数字逻辑”,要求学生掌握组合逻辑、时序逻辑电路的分析和设计方法,研究对象主要是分立元件、通用中小规模集成电路及基本的可编程器件等,介绍的方法也以传统方法为主,已无法适应目前应用的需要;作为专业主干课程的“计算机组成原理”、“计算机系统结构”,主要内容是讨论计算机的结构、各功能部件原理及设计方法,同时介绍当前的新技术、新方法,目的是让同学们熟悉计算机的结构,为以后应用和设计计算机系统打下基础。目前大家普遍采用的教材在部件设计中讨论的方法主要是硬布线逻辑或微程序设计方法:硬布线逻辑运行速度高,但缺乏灵活性;微程序设计方法有一定的灵活性,但资源占用多,运行速度慢。尽管这两种方法对于理解计算机组成原理不失为一种较好的选择,但由于缺乏实际应用背景,学生学习兴趣受到影响,教学效果也大打折扣,提高学生的动手能力、培养创新意识更是无从谈起。“汇编语言程序设计”课程也存在类似尴尬,讨论以16位个人计算机为背景的汇编语言程序设计知识,适合入门和了解基本原理,但与“计算机组成原理”、“计算机系统结构”课程一样,由于缺乏实际应用背景,教学目标无法完全实现。随着电子设计自动化(EDA)、系统编程(ISP)、片上系统(SOC)等技术的发展,32位个人计算机的应用已很成熟,多核64位计算机应用也将逐步成为主流。嵌入式系统设计需要较强的软硬件知识综合应用能力,因此在计算机硬件课程的教学中应加大相关新技术的比例,并根据实际及时调整教学内容。国外许多知名高校本科专业的教学内容已经作了适时调整,如麻省理工学院非常注重学生的设计能力的培养,为此专门开设了“计算机系统设计”课程,要求学生在实践环节中自主设计ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU乃至流水线32位MipsCPU和Cache;斯坦福大学也有相似的课程和实验环节;加州大学伯克利分校和杨百翰大学在基于可编程逻辑的超级计算机研制方面也有大量成果。当前在国内,案例教学已被越来越多的人所接受,尤其是在一些法学、工商管理类高校已经开始广泛运用。案例教学法是一种动态的、开放的教学方法,目标是解决学生如何用更有效的方式获得知识以提高应用能力的问题。案例教学法具有综合性、交互性、启发性、针对性和可操作性等多种特征,它的使用大大缩短了教学理论与实际应用之间的差距,同时对教师的教学观念产生了重大的影响。鉴于计算机专业知识与实际应用结合紧密的特点,教学中尤其适合案例式教学。目前在国内计算机课程的教学中,案例教学还处于一个起步阶段,主要表现在:案例教学比例不够,没有形成完整的体系;案例数量不足,质量欠缺;许多高校尽管重视案例教学的应用,但是在案例的搜集、整理与分析等方面相对滞后;案例陈旧,缺乏代表性等。
2以ISP技术为主线改革计算机专业硬件课程教学体系和教学内容
计算机本科专业涉及的硬件教学课程按合理教学顺序一般为“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,一些课程可以在时间上重叠,如“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”等。由于ISP、EDA技术可以灵活地开发出具有自主知识产权的硬件产品,是目前工程实践领域和芯片设计领域运用最广泛也是最有应用前景的技术,因此在计算机硬件课程的教学中应该把相关技术列为重要内容,即以ISP、SOC技术为主线,使相关课程形成一个完整的体系,达到培养创新性人才的目的。为了实现这一目标,在“数字逻辑”课程中,应大幅增加可编程逻辑技术的比重,重点讨论用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计IP核的方法,使学生对相关技术的应用及发展趋势有一个全面的理解,并具备基本的实践能力;在“计算机组成原理”课程中增加计算机设计原理和实践的内容,也可考虑再单独增加一门计算机设计课程以替代目前“计算机组成原理”课程设计,在该课程中重点讨论如何采用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计计算机各部件如CPU、Cache等,通过实际应用和实践进一步加深对相关技术的理解和掌握。在“微机原理与接口技术”课程可以考虑以16位计算机应用知识入门,以讨论32位计算机的应用为重点。相应的,作为“微机原理与接口技术”课程的先行课程,“汇编语言程序设计”课程也应把相应的内容整体提升到32位,考虑到学习过程的先易后难,可以先介绍16位汇编语言程序设计知识作为入门,再对32位汇编语言程序设计相关内容展开。单片机系统本质上也是嵌入式系统,嵌入式系统是针对应用或用户定制的完整、高效的计算机系统,嵌入式系统设计需要较强的操作系统原理、应用程序设计和硬件设计方面知识的综合应用能力,其中特别是硬件系统设计能力可以通过以上几门硬件课程的系统学习逐步培养,因此相关课程的教学内容应注意衔接,同时遵循先易后难的原则,面向实际应用,以提高动手能力、增强创新意识为目的。针对实践教学,目前相关课程的实验教学的实验项目及内容固定,大多为验证性实验,实验步骤程式化,许多同学按教学实验计划做完实验,仍然无法充分理解课程的主要内容,无法真正拥有教学大纲所要求的动手能力。更重要的是计算机技术一直处于高速发展中,高等院校的计算机教学理应不断地适应这种要求,相关的实验教学应适时地调整教学内容。解决问题的一个好思路是利用ISP、SOC技术开发出一种内容可定制的硬件课程教学实验平台,由于作为控制对象的外围电路是相同或相近的,可以设计为通用模块,而实验平台控制部分则可以利用可编程逻辑改变,以适应不同的课程。如控制部分设计为基本CPU即可做“计算机组成原理”课程的相关实验;控制部分设计为单片机即可做“单片机”课程的相关实验;甚至控制部分可以设计为个人计算机CPU,配合有关的接口电路,即可做“微机原理与接口技术”课程的相关实验等。在我院的计算机本科专业相关硬件课程教学实践中,我们已作出了一些有益的探索,如我院“数字逻辑”教学大纲已在近年作过相应调整,EDA技术、可编程技术的理论和实践教学内容的比例从原来的20%增加到60%以上,经过多年的建设,“数字逻辑”课程在今年被评定为“湖北省精品课程”;在“计算机组成原理”课程中引入利用ISP技术设计CPU软核等教学和实践内容;“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”课程中也增加了32位计算机相关内容的学习和讨论,新的实验设备可以进行32位的相关实验等,这些安排增强了学生的学习兴趣,学生学习的主动性也明显提高了。
3采用案例教学法作为计算机专业硬件课程教学的主要方法
案例教学法是一种事半功倍的教学方法,在教学过程中围绕事先精选的典型的、具有工程背景的实际案例进行讨论,可以为同学们模拟实际应用的场景,获得近似于实战的经验。为完成设计目标,同学们自然会自己主动学习,在这一过程中掌握知识,并学会应用知识,提高解决问题的能力;也能通过用不同的途径解决问题,培养创新意识。这样教师在授课中可以把精力集中于教学内容的总体把握上,而不需要过分在知识细节上消耗时间,提高了教学效率。案例教学法关键在于选择合适的案例,案例首先必须有代表性和实时性,必须是实践中的典型应用实例。在实践中应用的几率高,具有普遍意义,这样的实例在教学过程中值得花费精力讨论和设计,才是有意义的。同样重要的是案例需具有实际工程背景,学生可以面对具体的实际问题和特定的环境,有针对性地通过自主学习和思考进行设计,培养实际解决问题的能力。案例还应该形成相对固定的案例集,并具备一定的开放性,应定期对案例集进行评估,剔除一些过时的案例,增加一些新的典型应用实例。这样就保证了案例的典型性、实时性及工程背景。在教学实践中,我们把案例教学法作为主要方法,并把案例分为4类:一是问题评论型,给出问题和解决问题的方案,让学生去评价;二是分析实现型,不给出解决方案,要求学生讨论分析以提出方案;三是实际模拟型,是指在教学过程中依据教学内容,让学生分别充当不同的角色,进行模拟性的实践活动;四是发展开放型,通过案例发现新的理论生长点,讨论相关理论的发展趋势。我院在相关课堂教学中采用的部分案例如表1所示。在“数字逻辑”、“计算机组成原理”等课程的重点章节教学中,我们通过采用上述案例法,调动学生成为积极参与者,而不是消极被动的听众,在案例学习和讨论中,鼓励学生提出更多解决问题的办法,在课堂上营造出积极发表意见和争论的气氛。这样提高了学生的学习兴趣,教学效果有明显改善,学生的动手能力有了显著增强。
4总结
为实现面向实际应用提高学生动手能力、增强创新意识、培养创新型人才、确定完整合理的计算机本科专业硬件理论教学和实践教学体系的目的,我们提出了以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革方案。它的主要内容为两方面:一是调整现有教学体系和教学内容,如在“数字逻辑”、“计算机组成原理和系统结构”、“嵌入式系统设计”等课程中以“数字逻辑”课程为先导,以ISP、SOC技术为主线贯穿于各相关课程教学过程中;在“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”等课程中把主要内容全面提升到32位等。二是在教学中运用案例法,使学生成为教学活动的主体,形成学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放型学习氛围。充分发挥案例教学有利于提高学生分析问题和解决实际问题的能力、有利于促使学生学会学习、有利于促使学生学会沟通与合作的优势。实践表明以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革,符合国家高等质量工程建设中培养创新性人才的规划,有效地增强了学生的动手能力和创新意识。我们也意识到计算机工程教学是一个复杂的过程,牵涉到许多方面,我们将在实践中探索教学规律,不断提高教学水平,进一步改善教学效果。
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课堂教学是教学的核心环节,在计算机基础教学中对课堂教学的改革是确保计算机教学效果和教学质量的要求。下面是读文网小编为大家整理的计算机基础教学论文,供大家参考。
一、任务驱动教学法实例分析
任务驱动教学法的使用,需要教师和学生经历一段摸索和磨合的时间。简单来说,这种教学方法运用于实践中,就是要让学生带着任务自学,教材和教师的讲解都是学生自学的辅助。在实践中,笔者发现通过任务驱动教学法,能明显提高学生的学习积极性,有效集中学生的课堂注意力,原本喜欢开小差的学生开小差的次数明显减少,喜欢上课聊天的学生也慢慢地开始专心听课了。笔者甚至发现,有一名平时喜欢上课看小说的学生也不看小说了。另外,我们再看学生完成作业的情况,超过90%的学生都能够准时完成作业,其中有将近40%的学生能通过自学基本完成学习任务,有超过50%的学生能通过相互交流完成学习任务。此外,在考试检测中,笔者发现学生的成绩有了明显的提升。
二、采用任务驱动教学法的注意事项
采用任务驱动教学法时,教师应该注意一些问题。首先,教师需要结合学生的实际情况,制订有针对性的任务,保证学生通过自学或者相互合作能解决这些问题;其次,教师应该给学生一定的自主权利,激发学生的学习积极性和主动性,让学生能够自由地发展思维。此外,学生还应培养正确的学习意识,明白学习是自己的事情,要坚持循序渐进的学习方法,不能急功近利。此外,学生还要根据实际情况,进行自我表扬和自我批评。
三、结语
总而言之,任务驱动教学法可以有效促进学生的全面发展,教师应对此给予足够的重视,并积极运用于教学实践中。相信通过不断的努力,我们一定可以培养出满足社会要求的新世纪人才。
一、高职计算机基础课程教学的改革措施
(一)分级教学
为了了解学生计算机基础水平情况,在大一新生入学后进行摸底考试,根据测试结果及学生的兴趣从教学内容方面进行分级教学,可分为基础层和拓展层。基础层以基本知识为目标,掌握办公软件的基本应用;拓展层以加强计算机基础知识,熟练掌握办公软件的高级应用为目标,着重培养计算机应用和创新能力、竞赛能力等。在教学课程前,教师根据不同层次制定不同的教学内容、采用不同的教学方法及考核方式。同时结合专业分级,不同专业需求有差异,让计算机知识与专业知识相结合,根据不同专业计算机应用的特点进行知识补充,使学生学有所用。
(二)教学模式的改革
1.以学生为主体
计算机基础是一门实践性很强的课程,如果仍然采用“讲授-复习-考试”的授课方式,显然不利于培养学生的实际计算机操作技能。针对本课程实践性强的特点,可以在机房小班授课,以学生为主体,一人一机,边学边做,讲授与实践真正融合在一起,有效提高学生的实际操作能力。
2.案例教学
高职院校只有着重培养学生的实践动手能力,才能提高未来的就业能力。随着计算机技术日新月异地发展,各种软件不断更新,各用人单位的要求也越来越高,这就需要计算机基础教学不能再局限于等级考试的内容,要不断融入社会,了解新的计算机技术发展信息。因此,在授课过程中可以采用案例法教学,精选仿真案例,以任务驱动方式来构建教学布局,在实现任务过程中分析案例特点,完成对相关知识的讲解,学生可以通过分组讨论培养独立解决问题的能力,增强动手实践能力。
3.以赛带练
为了提高学生学习的积极性和主动性,与学生会、院团委联合举办一些PPT设计、文字编辑、网络应用等竞赛,鼓励学生参加,作为第二课堂拓展教学活动,收集整理学生作品进行展示,学生进行互评,增强学生的综合应用能力和创新能力。
(三)完善考核模式
为了充分调动学生的学习积极性,考核模式可采取过程性考核和终结性考核相结合的方式。过程性考核包括平时上课出勤、课堂表现、项目作业完成质量及团队协作能力等,终结性考核不能以一套操作或过级定结果,应实行理论知识和操作相结合的考核方式,同时针对不同级别的学生考核范围和难度有合理的区别,并将计算机基础考试分数实行加权换算,以示公平,这样可提高学生学习的积极性,增强学生的实践能力和团队合作能力。
二、结束语
高职教育的目标是以就业、社会需求为导向,培养面向生产、建设、服务和管理一线的高素质技能型专门人才。因此,计算机基础教学应重在“实用”,必须与实际相结合,其核心不仅是让学生掌握全面的计算机基础知识,熟练使用办公软件,还要培养学生以计算机为工具解决问题的综合能力,并利用信息技术进行学习和创新,为以后走向工作岗位打下坚实基础,成为适应社会发展的复合型人才。
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近年来,互联网技术不断普及、计算机发展迅速,计算机工程能够实现信息的有效传输,对网络与电子商务等的发展具有推进作用,计算机工程被广泛应用。下面是读文网小编为大家整理的计算机工程毕业论文,供大家参考。
1概述
近年来,科学技术不断进步,互联网与计算机技术也随之快速发展,信息技术向人类生活的各个领域全面推进,促进了商业、信息业、通信业等各个科学领域的发展,逐步演变成数字化时代。如今,计算机工程应用具备方便、快捷等优势不可否认,但网络环境的开放性,使非法用户有机可趁,随之带来了病毒入侵、数据丢失、黑客攻击等一系列影响人们正常工作与生活的问题。因此,计算机工程应用中存在的问题,值得我们深入探究,并挖掘计算机工程应用的优势,不断改进,不断取得创新,以确保计算机工程应用的安全性和可靠性。
2计算机工程应用存在的相关问题
在计算机工程的应用中,由于信息网络平台的开放共享,病毒与黑客极易入侵计算机系统,对信息数据的安全构成严重威胁。因此,计算机工程应用中的安全问题应该得到重视。对计算机安全的管理,包括软硬件结构管理、数据信息管理和应用程序的管理。首先,在计算机应用阶段,计算机的实体安全性应该得到有效确保,计算机实体、计算机的电磁辐射应该得到有效控制,使其符合各项安全指标。其次,针对计算机软件设施,应该进行高效安全的管理和控制,使计算机的存储功能得到体现,阻止非法入侵和数据丢失。除此之外,提高计算机的存储防护能力也很重要,约束用户的作业范畴,避免用户读写操作跨越规范的界限。对于数据信息管理,设置专人进行数据的安全管理以及数据的输出管控,实施安全体系监测,有效记录数据及系统运行状况。另外,对计算机传输数据的输出进行全面审核也很重要。在计算机系统中,用户识别身份的方式通常为口令识别,因此,应严格管理用户登记信息,当应用中出现非法请求,系统应实施全面追踪程序,进行有效识别,对非法用户实施拦截。此外,计算机应自动对应用中的日志记录进行全面记载,记录项目包括节点名、用户名、用户口令、使用终端、使用数据等方面,实施对信息的有效保护。在计算机中,计算机应用的安全性与便利性存在失衡。安全体系的安全水平等级不一,针对信息的重要程度,制定相应的安全措施进行保护。确保信息与数据的保密性、整体性、可用性。在计算机网络体系中,计算机信息的取用,使用者必须经过授权方可访问,这是确保网络管理信息保密性的根本[1]。在信息输入、输出过程中,未经授权用户禁止擅自更改数据,破坏数据的整体性。同时,要体现动态信息的可见性,提高系统静态信息的可操作性。
3计算机工程应用的优势
计算机工程在应用上存在诸多安全隐患,对计算机信息实施安全保护非常重要,计算机工程应用也因此得到发展。例如,运用入侵检测系统,对计算机软硬盘设施中的信息数据进行实时检测,及早发现恶意攻击。对于黑客的入侵和恶意攻击,采取防火墙、防病毒墙对计算机系统进行保护,防火墙可以对网络数据的合理性进行分析,防止外部入侵,对非法用户进行约束[2]。运用加密技术,使黑客无法还原数据,从而阻止其恶意攻击。优化端口保护也具有显著的保护作用,能够对单端及双端进行保护,解决远程终端在计算机应用中的不足。计算机工程的广泛应用,推动了信息化的发展,同时也对经济发展起到了促进作用,计算机工程的发展,带动起相关产业的发展步伐,使我国经济水平提高,同时网络平台的发展给就业者提供了更多的就业机会和发展平台,带动电子产业、商业、信息业、通信业等各大领域的大规模发展。在保证安全的情况下,充分发挥计算机工程应用的优势,让用户安全、放心的使用。在公共服务体系中,计算机工程得到社会的广泛应用,其与互联网技术相结合,有效提高了公共服务体系的管理水平和工作效率。过去,公共服务体系数据需要人工采用手工输入法输入,导致工作效率较慢、服务水平低下、服务质量欠佳等想象。如今,计算机工程与互联网技术的应用,使公共服务体系得到明显改善,服务效率有所加强,获得巨大的进步。
结束语
综上所述,计算机工程在应用过程中,尚存在一些相关的安全问题,但也具备相应的优势。因此,对计算机工程应用的不足与优势进行探讨,掌握存在的问题并针对问题提出解决方案,运用科学的管理手段,实施具有针对性的安全措施,以解决计算机工程应用存在的不足,提高其可靠性和安全性,充分发挥其应用价值,为人们提供安全、可靠的信息平台,促进经济、科学的发展,提高全民经济水平。
14所大学计算机工程课程设置
计算机工程是涉及现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、制造、操作的科学与技术,建立在计算、数学、科学和工程学的基础上,主要研究计算机处理器、多处理器通讯设计、网络设计和存储器体系,着重研究硬件设计以及与软件和操作系统的交互性能,如嵌入式系统、分布式数据与大规模存储系统。绝大多数美国学校的电气工程和计算机工程是在一个系,除数学、物理等基础科学知识外,课程体系主要包括计算机科学和电气工程等学科的相关课程、设计和构建计算机系统及基于计算机系统的相关软硬件课程。培养的学生应具备从事计算机系统工作的能力,或具备基于计算机相关系统进行分析、设计、应用和集成工作的能力,具有扎实的计算机基础理论、良好的科学素质和工程实践能力,包括良好的团队合作和人际交流沟通能力[5]。下面主要介绍美国这4所大学的计算机工程课程设置情况。
1.1UIUC计算机工程专业本科课程设置
UIUC计算机工程专业学生需要修满128个学分,这些课程分为如下7大类:1)科学基础与数学课程(31学分),包括数学、物理、化学在内的10门课程。2)计算机工程核心课程(34学分),这些课程重点介绍计算机工程领域的基本概念、基本原理、基本实验方法和技术,共有10门课程。3)专业基础数学课程(6学分),包括离散数学和概率、工程应用两门数学课程。4)写作课程(4学分),1门写作原理课程,主要讲授研究报告的写作方法。5)专业技术选修课(23学分),其中1门必须选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程之外的课程,其他必须均选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程。这些课程强调计算机工程实践中用到的主要分析方法和设计原则。6)社会科学与人文科学课程(18学分),这些课程被工学院认可并满足学校对学生社会科学与人文科学课程通识教育的要求。7)自由选修课程(12学分),这些几乎没有限制的选修课可以让学生学习任何领域的知识。学生可以在计算机工程专业深入学习课程,也可以学习生物工程、技术管理或语言等课程。
1.2普度大学计算机工程专业本科课程设置
普度大学计算机工程专业学生需要修满125个学分,这些课程分为如下6大类:1)通识教育课程(24~25学分),包括6~7学分的两门交流技巧课程和18个学分的社会与人文学科选修课程。2)数学课程(21~22学分),数学课程有两种套餐,各6门课,学生可以根据自己的情况任选一种。3)科学基础课程(18~19学分),包括物理、化学、生物及面向对象编程等5门课程。4)工程基础课程(7学分),包括工程导论两门课程及计算机工程和计算机科学以外学科的工程学科选修课1门。5)计算机工程专业课程(49学分),包括32~33学分的13门计算机工程专业核心课程;两门共计1学分的研讨课程;2门3~4学分的高级设计课程;2门8学分的研究生课程;1~2门计算机专业选修课程,使计算机工程专业课程总学分达到49学分。6)任选课程(4~6学分),根据辅修要求或个人兴趣,任选课程可以从理学院或文理学院中适合工科学生的数学、科学课程中选择,目的是使总学分达到125学分。
1.3伊利诺伊理工学院计算机工程专业本科课程设置
IIT计算机工程专业学生需要修满130~134个学分,这些课程分为如下3大类:1)限选课程(109学分),学分分配如下:计算机工程专业限选课程47学分,包括计算机工程和计算机科学两类课程;数学限选课程24学分;物理限选课程11学分;化学限选课程3学分;工程科学限选课程3学分;社会科学与人文学科限选课程21学分。2)选修课程(15~19学分),包括专业选修课程9~12学分,其中含1门硬件设计选修课;科学选修课程3学分。3)跨专业实践项目课程(6学分),包括IPROI跨专业实践项目I和IPROII跨专业实践项目II两门课程。
1.4西北大学计算机工程专业本科课程设置
西北大学计算机工程专业学生需要修48门课程,这些课程分为如下7类:1)通用工程方法、数学、科学基础课程(15门),必修计算方法与线性代数GenEng205-1、线性代数与力学GenEng205-2、动态系统建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4门通用工程方法课程;必修微积分(I)MATH220,微积分(II)MATH224,微积分(III)MATH230及多元积分与矢量微积分MATH234四门数学课程;必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3两门科学基础课程;从McCormick工学院科学基础课程中任选其他2门课程;另外必修IDEA106-1工程设计与交流(I)、IIDEA106-2工程设计与交流(II)两门工程设计和交流课程。2)工程基础课程(5门),必修4门,包括EECS202电气工程导论、EECS203计算机工程导论、EECS211编程基础(C++)、EECS302概率系统与随机信号,并从McCormick工学院工程基础课程热电力学、系统工程与分析、材料科学和流体与固体中任选1门。3)交流与社科人文学科课程(8门),选修GenCmn102演讲或GenCmn103课程的其中1门,另外选修7门满足McCormick工学院要求的社科人文学科课程。4)专业核心课程(5门),必修EECS205计算机系统软件基础、EECS303高级数字逻辑设计、EECS361计算机体系结构、EECS311数据结构与数据管理和EECS343电路基础这5门课程。5)技术选修课程(10门),西北大学计算机工程专业分高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计与软件系统4个方向,每个方向开设若干门技术课程,每个学生必须在这4个方向中选修5门课;从专业基础课程EECS213计算机系统导论、EECS222信号与系统基础、EECS223固态工程基础、EECS224电磁场与光学基础、EECS225电子学基础5门课中根据学习方向选修2门;剩下3门从计算机科学、计算机工程、数学、科学基础等课程中选修,如可以是生物学BIOL210-1,2,3和化学原理CHEM210-1,2,3课程,也可以经申请同意选修相关计算机工程研究生课程。6)自由选修课程(5门),共修5门,学生可以根据自身情况和兴趣爱好自由选修。若从未学习过任何计算机编程语言,建议其中1门选修编程入门(Python)EECS110课程。7)高级项目课程(1门),至少在微处理器系统项目EECS347-1、计算机体系结构项目EECS362和VLSI设计项目EECS3923门课中选修1门。
24所大学计算机工程课程设置特色
4所大学计算机工程本科专业的课程设置都通过美国工程教育认证机构ABET的EC2000指标体系认证,有如下特点:
1)注重基础知识的学习,在贯彻通识教育中培养学生的各种能力。基础知识直接决定学生未来的发展潜力[7-8],而基础知识的掌握通常是通过通识教育实现的。与我国高校通识教育不同的是,这4所美国大学按照各种完整的项目组织基础知识,让学生在基于项目的学习中形成各种能力。他们还特别重视人际沟通能力的培养和学生对广泛深入的人文社科知识的理解,使所有工科学生在数学、物理、信息、物质、生命、技术和能源科学方面及人文社科方面打下广泛的基础。这种比知识更重要的能力是学生取之不尽、用之不竭的资源。普度大学第一年的工程基础培养及UIUC第一年的计算机工程训练从一开始就围绕能力培养,使学生能更好地理解和应用所学的基础科学和数学知识。
2)注重相关学科的交叉和融合,培养学生跨学科处理问题的本领。现代工程是一个复杂系统,不是狭隘的技术知识背景所能胜任的。解决现代工程问题要求工程师能够打破学科壁垒,把被学科割裂开来的工程再还原为一个整体。这要求学校在课程设置上必须充分考虑学科的交叉和融合,为学生提供综合的知识背景,以利于复杂工程问题的解决[6,8]。UIUC、普度大学、西北大学和IIT在课程设上均体现了学科交叉、学科融合的思想。UIUC规定学生在技术选修课中必须选1门计算机工程和计算机科学系以外的课程,例如宇航工程、农业与生物工程、土木工程、化学工程、生理学、生物工程、生物物理学、生物化学、大气科学、天文学、材料科学与工程、机械工程等。普度大学的计算机工程专业学生也必须选修1门电气工程和计算机工程领域以外的课程,以满足工程拓宽要求,可以是航空力学、化学工程计算、噪音控制、核工程导论、材料结构与特性、环境工程中的物理化学原理、环境可持续工程以及运筹学-优化、运筹学-随机模型中的任何1门。西北大学的计算机工程本身就是该校电气工程和计算机科学交叉和融合的结果,学生除必须选修科学基础选修课中的普通物理-电磁学、普通物理-波现象和现代物理外,还必须在遗传和进化生物学、工程分子和细胞生物学中任选1门。IIT规定科学选修课必须选1门生物学、材料科学、化学原理,工程选修课必须选1门机械学导论或热动力学。
3)强调工程实践能力培养,培养学生“以解决问题为中心”的工程设计能力。工程本身就意味着实践,意味着更加重视工程实际和工程的系统性和完整性。这4所大学都十分强调学生工程实践能力的培养,在课程设置上不仅有丰富的实验课程,而且通过更为灵活多样的基于项目学习(Project-basedLearning)课程培养学生的实践能力。如IIT有IPRO跨专业实践项目,西北大学要求学生在微处理器系统项目(EECS347)、计算机体系结构项目(EECS362)、VLSI设计项目(EECS392)等项目课程中必须至少选修1门。普度大学要求学生选修电气工程设计导论(ECE402)、计算机设计与样机(ECE437)、操作系统工程(ECE469)、编译器与翻译器工程(ECE495S)和数字系统高级项目(ECE495C)等项目课程。UIUC则有计算机组成与设计(ECE411)、高级数字系统项目(ECE395)、微处理器项目(ECE412)、数字信号处理项目(ECE410)等项目课程供学生选择。
4)发挥和保护学生的个性及兴趣,激发学生的自主性和创造性。工程教育应该在最大程度上发挥学生的个性并促进其创新能力的发展。在专业学习中,学生可以根据自己的水平、学习兴趣、个性特长选择不同的课程,从而促进个性和创造性的发展。为学生提供不同的培养计划是这4所大学的共同特点。西北大学为计算机工程学生提供了高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计及软件系统4个不同的学习路径。UIUC、IIT及普度大学则采用庞大的选修课程及明确的课程分类,使学生可以依据兴趣爱好自行组织课程和学习内容,以发展个性,提高创新能力。
5)坚持课程设置机构的开放性,改变只按学科知识、由教师单方面设置的做法。在课程设置机构方面,这4所大学均根据产业界对计算机工程师的能力、素质、技能和知识等要求,学生求职的需求,毕业校友学习和工作的经验反馈及ABET2000指标体系,成立由有工程背景的教师、产业界、教育认证机构、学生及毕业生等利益相关者组成的专门委员会,讨论、确认、不断改进计算机工程专业的课程体系及教学大纲。这与我国由高等院校计算机科学与技术专业教学指导委员会主导、以学科为导向,追求知识完备性为基础,由缺乏产业经验和工程背景的教师确定的课程设置和教学计划相比,在满足学生求职和产业界需要等方面有明显优势[8]。
3改进我国计算机科学与技术本科专业实践教学的思考
截至2006年,我国高校工科专业在校生为600万人,其中计算机相关专业在校生近45万人,在规模上基本适应我国经济社会发展的需求。问题是我国计算机工程教育与计算机工业界脱节较严重,不同类型、层次学校的培养目标趋同[8]。通过深入研究、分析和比较美国高等学校计算机工程专业的培养目标及课程设置特色,我们深刻认识到我国工科院校计算机专业本科教育存在的诸多弊端。比如工程实践环节薄弱;工科教师队伍的非工化趋向严重;评价体系错位;课程体系落后,学科交叉欠缺,导致创新与实践双向不足,计算机毕业生得不到产业界的认同,普通工科院校计算机专业毕业生就业率低下。以下是我们对工科院校计算机科学与技术本科专业实践教学改革的一些思考:
1)计算机科学与技术本科专业实践教学的改革应从培养目标、课程体系、师资建设和评价体系、产学合作等方面综合考虑。
2)从培养目标上,工科计算机人才培养应从学科导向转为求职导向,也就是以产业需求为导向。这使学生能形成胜任今后工作的能力,成为合格的公民和称职的产业人员,而不仅仅是只掌握系统、完备的学科知识。
3)课程体系要符合大工程观的要求,注重学科的交叉和融合,强调基础知识的同时强化对学生实践能力的培养。实践教学应加强实验课程、项目课程和企业实习项目的建设,强调做中学、用中学,提倡学生的主动学习和实践是实践教学改革的重点内容。
4)评价体系涉及如何评价学生的学习效果,是关系到教学是否能达到培养目标的重要因素。如果要培养符合计算机产业界需要的具有各种能力和素质的工程师,以理论考试为主评价学生能力的评价体系就尤显片面。如何制定科学有效的评价指标,对学生的各种能力进行综合评价,特别是在基于项目的实践学习中对学生的团队合作能力、交流沟通能力、解决工程实际问题的能力进行科学评价,是一个有待探索的问题。
5)工科院校的师资队伍建设不应片面追求高学位和高学历。一方面应加强对现有教师实践环节的训练,鼓励大学教师到产业界兼职、进修和实习,通过必要的产业实践提高他们理论联系实际的能力,加强他们对产业发展需求的了解和认识;另一方面应聘请产业界具有丰富理论及实际经验的工程师到工科院校兼课,帮助学生了解工程实际,指导他们应用理论解决实际问题。
6)目前,产学合作主要体现在校企科研项目联合攻关、科研成果转化等方面。今后,我们应将产学合作有计划、有步骤地深入到工科高等院校计算机专业的课程设置、教学内容制定、实践项目课程教学、教学评价、师资培训等方面中去。
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计算机工程已经逐渐地走进了人们的生活之中,在人们的日常生活中也在不断地扩大应用范围。下面是读文网小编为大家整理的计算机工程毕业设计论文,供大家参考。
一、计算机工程制图的概念
市场的快速扩大使得近年来环境艺术设计专业得以长足发展,据统计,全国已有超过百所院校开设此学科,有超过五百所院校开设了相关设计类学科,但在专业制图软件操作上的规范性与高效性仍相对滞后,制图能力与设计能力脱节的矛盾十分突出,无法满足日益发展需求的设计教育现状。工程制图是设计师之间相互交流的规范语言,是方案设计乃至整个方案实施过程中的一个施工依据。随着计算机技术的迅猛发展和普及性的提高以及行业的迫切需要,计算机辅助绘图(ComputerAidedDrafting)应运而生并被广泛应用,简称为CAD。
二、计算机工程制图教学现状
环境艺术设计专业在学制内开设的计算机软件课程从专业应用角度可分为四个方面。一类是使用AutoCAD辅助设计软件,完成工程制图,或三维模型;第二,是三维造型、场景设计和建筑动画,以3dsMax、Vray等软件为代表;第三,是版面编排和平面设计软件,用于效果图后期编辑和制版,如Pho-toshop、CorelDRAW等;四是非线性编辑软件(一般作为选修课程),用于建筑漫游动画等流媒体文件后期合成。作为院校的设计专业的软件教学,就应该在宏观上划分出软件类别,进而才能针对不同软件定位和应用领域确定课程教学方向,选择相关软件,分析专业差异,开展组织教学。环境艺术设计专业兼有文、理等学科的内容,具有学科跨度大等特点,因而,在课程的设置上要整合课程资源,突出专业特点。鉴于传统教学的模式,是根据专业文理倾向不同的特点而通常采用两种教学模式:即按艺术类的艺术教学模式和按工程技术类的理工科教学模式。这两种模式同时存在是专业教学的必然结果,但经过长期的教学实践会发现,这样的课程设置虽然各有千秋,但都缺乏符合专业教学特点的专业性和系统性。在环境艺术基础教学中,软件操作课程是环境艺术设计设计专业的必修课程,而计算机工程制图又是软件操作课程的基础,其目的在于培养学生空间的创造能力和想象能力,在室内设计中正确运用计算机软件通过图示、图解法阅读、绘制图形等技能,进而加强设计能力。学生可借用计算机制图技术设计再现各种施工图或设计全新的方案。自课程开设以来,已经逐渐形成了一种相对稳定的传统教学模式,即在教学内容、教学方式方法上都直接借用了工科类机械制图的教学方式方法。然而环境艺术设计专业的学生主要是由艺术类招考录取的,无论是数学运算和逻辑思维都不是强项,这种教学模式给教学带来诸多的困难和矛盾,如学生对知识的接受能力、逻辑性思维能力以及在教学内容、教学过程等方面都存在着不适的严重问题,归根到底就是传统的教学方式方法与本专业的教学不能完全匹配。艺术类学生的形象思维能力和造型表达能力十分突出,这就要求课程要因材施教、扬长避短,进行相应的改革,要根据专业的特点和需求,在教学方法上创造一种适合于环境艺术设计专业的教学模式,以满足真正适应专业要求和满足社会需求教学模式。
三、教学方法改革措施
(一)教学理念的改革
环境艺术设计专业是以室内空间设计为核心的设计学科,空间的布置、色彩的搭配、材料的选择、施工的工艺等,是环境艺术设计设计重要的研究方面,这就要求在课程中适当引入美学法则、人机工程学、材料学以及人文学等内容,要考虑空间的划分、构建等各阶段所涉及的方方面面因素,因此专业的学习目的在于解决空间环境与人、环境与社会、室内空间与室外空间的诸多关系。作为环境艺术设计专业所开设的第一个软件课程,它是培养设计思想的必要过程,是实现设计作品的重要手段,它的目的在于为今后的设计创意奠定基础,也为设计的传达和实施创造更多可能性。因此要指导学生明确学习的目的性,熟悉现代制图的观念,提高空间造型水平,促进设计表达能力,变再现为创新,理论与实践的交互,才能使学生把握知识、提高技能。
(二)教学内容的改革
从计算机工程制图的知识体系来看,它主要以专业制图要求为依据,以专业透视和手绘效果图为基础,通过AutoCAD软件确定各视图之间的造型关系,从而规范高效地完成制图。那么,如何将把前期相关课程的内容结合起来,贯穿在计算机工程制图课程中就成为教学的重要内容,使其并非仅仅停留在讲授计算机软件相关知识与操作技巧的层面上。此外,把握基本原则是建立一切关系的必要条件,不论是在图形的分析过程中,还是在设计作品表达过程中,制图规范要求和合理制图步骤都是至关重要的。目前我们将计算机工程制图教学内容分成两大部分:一是平面制图部分,包括平面图、天棚图、立面图、剖面图、节点大样图等。使用线型、线宽、图层工具、绘图工具、修改工具、标注工具等,结合投影理论,绘制施工图的各个元素,学习AutoCAD制图的常用表达方式(包括造型的构成与修改、图层的建立与编辑、尺寸标注与文字标注、图框绘制)等方面的内容。如案例教学中安排的学习内容有:家具组合平面图、建筑总平面图、建筑立面图、详图、园林规划图等。适合于环境艺术设计、建筑设计、工业设计的基础制图教学;二是三维制图部分,学习使用三维造型工具,建立基本体造型和三维造型编辑命令,让学生树立视图概念、三维空间想象能力,结合专业的要求进行内容设置。如案例教学中所安排的三维制图内容有:三维零件图、三维零件装配图、三维室内空间图、矢量图导出为位图等内容。另外,由于该课程是学制内学生所接触的第一个软件课程,教学初期需要引导学生了解Windows基本操作。这些都是环境艺术设计专业的实践课基础教学内容,是根据专业的特点而制定的,在教学内容的讲解中自始自终围绕着专业特点进行,内容设置上也以规范和创新为基础展开。
(三)教学方法的改革
首先,相对于传统手绘制图是一种锻炼手、眼、脑配合的练习形式,在制图应用的软件中Auto-CAD、3dsMax绘图制图软件其强大的数据治理系统和优选功则能给设计过程搭建了新平台,一方面可以高效制图、便捷传输,另一方面也能激发设计师的想象空间,激发设计灵感。因此,如果学习过程仅停留在简单的造型临摹,无异于放弃了计算机制图软件的思维拓展功能。在整个图形的表达过程中能充分进行思维构想,所以在课堂上除了案例操作演示、快速表现练习外,要通过临摹范图,强调制图规范,还要通过开放性题目,提高学生的创造能力和设计水平。其次,设计流程中,通常是先画出总平面图,然后分解画出各角度立面图、以保证设计表达的准确性;在内部图形的处理上则采用剖面图和节点大样图来明确表达出其细部线型关系、材料工艺等信息。借助计算机工程制图软件,利用对象属性、图层以及其他辅助工具,合理安排图形、文字、标注等制图内容,通过制图软件实现制图表达的准确性和规范性是练习过程中的学习重点。为了让学生在学习过程中明确专业定位和学习目的,要在课程中安排出适量课时进入到设计工作室了解整个环境艺术设计流程,了解所学知识在行业中的定位,明确学习的目的性。
1.计算机实践教学中存在的问题
随着国家对教育的不断投入,教学改革已经有了明显的成效,但实践教学还在诸多方面存在一些不足。
1.1实践经费相对不足
学校真正提供给实践的资金有限,校内实践场地和设备存在一定程度上的不足,这就出现了人均实际操作动手机会少,教学与设备不协调等现象,直接影响了实践教学的质量,也影响了学生技能的培养。
1.2实践指导教师结构不合理
在实践教学师资队伍中,“双师型”教师还比较紧缺。参与实践教学指导者多为从公司聘请的工程技术人员,他们虽有着深厚的实践经验,但不能很好地将实践操作与理论知识统一起来,属于会做不会讲。而本校的教师虽有一定的专业基础理论知识,但在生产实践方而缺乏一定的锻炼,属于会讲不会做。教师结构的不合理,使得理论知识与实践技能不能有效的形成统一体,也影响了实践教学的质量。
1.3校企合作实践存在不足
(1)能够接受实践的学生少。企业受到人员和场地的限制,不可能接收太多的学生进入企业实习。
(2)对学生管理不足。由于学校和企业对于学生实践的管理都较为松散,造成学生对实践教学缺乏正确认识,使得实践教学的质量难以保证。
(3)需要有专门的教师脱离工作岗位指导学生。如果没有专门教师指导,企业很难抽调人员为学生提供专门指导。另外,没有教师的参与,企业很难保证项目开发进度,也不愿意不熟练的学生参与项目开发。这样,学校和企业就失去了合作的基础。
1.4实践考核不严
学校对于实践教学没有建立规范的考核标准,对实践教学的考核往往低于理论考核的要求,使得实践考核流于形式,影响了实践教学的效果。
2.计算机工程教育实践教学改革
针对上面分析的问题,我们认为高等工程教育中计算机实践教学改革应该侧重以下几个方面。
2.1加强教师实践能力培养,提高教师专业素质
高素质、实践能力强的师资队伍是提高人才培养质量的保证。学校应该加强计算机专业具有丰富工程经验的“双师型”教师的引进,同时采取有力措施组织教师参加各类师资培训,努力提高师资队伍的业务水平和工程能力,不断更新和拓展专业知识,提高专业素养。学校发展过程中有许多与计算机相关的项目,教师应该关注这些项目的实施,学校要尽可能把这些项目放在学校内部立项、实施。这些可以为老师和学生提供一次实践锻炼的机会,并能够降低开发成本,方便维护。有计划地安排教师到相关企业实践,了解计算机行业管理知识和新技术发展动态,积累工程开发经验,努力打造“双师型”教师队伍。教师们将最新的软件技术和职业技能传授给学生,指导学生进行实践,培养学生的实践创新能力。在人才引进和教师培训有限的情况下,教师可以组成模拟项目开发教学团队,确定明确的设计目标,教师引导,学生直接参与,按照工程项目管理方法管理,按照项目验收标准验收,提高教师的实践教学能力和管理水平,促进学生工程开发能力和团队合作精神的培养。
2.2案例教学法
根据教材重点、难点和学生中存在的疑难问题,精心设计案例题,以巩固深化知识,发展能力,以达到热能生巧。案例教学模式就是打破“以教师为中心”的传统教学模式,扩展到“以学生为中心”的复合型教学模式。在这种教学模式下,整个教学过程,教师利用情境、协作、会话等学习环境,要求充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神。在这种模式中,学生是主体,也是中心,是知识的主动构建者;而教师是教学过程的组织者、指导者、促进者;教材是学生主动构建的对象;媒体则是认知工具。这种模式是与现代社会对人才培养目标相适应的,因而也是最有效的新型教学模式。
2.3激发学生的自主实践兴趣
采取激励机制,鼓励学生以兴趣小组或课程实验小组的形式开展实验、展开实验讨论,并主动和教师交流;鼓励优秀学生和高年级学生参与课外实践指导,逐步形成学生合作、自主实验和自主指导的氛围,转变教师指导为学生自主研讨,缓解开放性建设中实验指导教师数量不足的问题。设置合理比例,严格规定学生应该完成的课内和课外实验,让学生带着任务进实验室或实习基地。根据学生的学习动态,启发和引导学生自主选择实验项目,自主设计实验,综合运用所学知识,解决学习中的困难和问题,显现自己的智慧和能力,体验自主实践的成果,从而达到充分调动学生自主实践的积极性和主动性的目的。
2.4开发虚拟实践教学平台
由于自主实验所占比例较高,实践教学条件势必有限,加上难以为每个开放实验室全程安排指导教师,那么,可以借助校园网络建设虚拟实践教学平台,方便各个实践课程项目案例的管理,缓解教师和设备短缺问题,也缓解外出校企合作费用过高问题,为学生自主学习创造条件。以此平台的软件虚拟实训环境为例,老师和学生分组充当项目经理、开发员和测试员角色,登陆虚拟实训环境,根据其中真实的软件开发实例课件内容要求完成不同的开发和测试任务,并分阶段提交各自的成果,项目经理对开发员和测试员的工作进行指导、评审、考核和答疑。这样,学生将置身于以真实工程项目职场为背景的实训环境中,以项目团队的组织形式完成实战训练,亲身感受到规范的软件开发流程,迅速掌握规范高效的软件项目开发步骤与方法,在真实的项目开发过程中提高实践动手能力,获得实际工作经验,从而大大缩短了就业后的岗位适应期,真正实现专业教育与企业岗位需求之间的相互衔接。为了提高实践教学资源的利用率,开发实践教学资源库也就显得尤为重要。计算机虚拟实践教学资源库的构建要与人才培养目标相一致,以专业岗位需求为根据,突出“能力”目标。如软件开发课程实践库应主要包括以下内容:软件开发的基本概念、方法和步骤,解决问题的思路和过程;完整的开发过程和各个过图1计算机虚拟实践教学资源库结构图程的实际成果资料,具体包括“软件开发计划书”、“可行性研究报告”、“需求分析说明书”、“概要设计说明书”和“详细设计说明书”;最终开发成果、编码集及操作使用说明书。实践案例按照行业工程标准规范化的、系统的制定原则,把行业的要求融合到教学案例中,使案例库丰富及多样。实践项目库的项目是非常典型的,具有代表性的任务,根据专业相关技术领域相关职业岗位的任职要求,充分体现职业性、实践性和可持续发展性;以职业岗位真实的项目和任务及其工作过程为依据,整合相应的知识、技能,在真实项目的基础上构建学习性的环境。
3.结束语
实践教学是高等计算机工程教育中的重要环节,也是培养学生实践能力、创新能力的重要手段,还有许多教学改革的问题值得研究,我们将不断努力,逐步完善实践教学体系,在改革中探索、提高,培养出更多适应社会需要的复合型、应用型工程人才。
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计算机的应用广泛,为人们的生活提供了便捷的服务。随着计算机技术和网络技术的不断发展,人们的生活、工作和学习已经离不开计算机,人们对计算机的依赖程度使得计算机的安全问题,受到广泛的关注。下面是读文网小编为大家整理的计算机毕业设计论文,供大家参考。
1现有实践教学体系的不足
1.1专业课程设置定位不准确
当前很多高校计算机工程专业是在社会大量需求下匆匆上马,没有相应的学科基础,新教师多,是参照其他学校的教学大纲开设自己的专业课,没有深入研究本校学生的基础素质和能力,以及本校教师的专业素养和能力,使其专业课程不能满足现代高等教育的理念,造成其实践教学体系先天性不足。
1.2课程实验师资不足
学校规模的扩大,在校学生规模剧增,致使专业教师和实验指导人员严重不足。每年分配到校的年轻老师几乎都是从学校到学校,缺乏实践经验。暑假的教师岗前培训,不到一个月的时间也只是形式而已。同时计算机工程专业高级教师的大量流失,使实验课程的指导教师严重缺失。
1.3实验教学内容质量不高
师资专业水平不高,使开出的实验内容水平也不高。主要是以验证性和观察性的实验为主,设计性、综合性的实验较少,研究性和创新性的实验几乎没有。现在的实验很多都是表面的形式,没有达到实际的效果。
1.4实验指导和管理落后
计算机工程专业的实验以锻炼学生的能力为主。但是当前实验内容陈旧,指导教师的实践经验不足,不能很好满足学生学习的需要。实验课程的安排随意性很大,不能与课堂教学相辅相成,学生理论和实践脱节。实验室管理手段比较落后,采用人员绑定实验室,手工登记和监督,致使实验教学非常忙乱,更不用说实验室开放了,使很多教学设备闲置,学生的需求得不到满足。
1.5实验设备不足和陈旧
计算机设备是更新非常快、投入非常大的,与其他学科的实验设备性质差别很大。很多学校的领导和相关部门不能认识到计算机教学的特点,在实验设备上投入不够,使很多设备落后,数量也不足,根本达不到教育部规定的4:1的指标。
1.6实习基地较少
学校与企事业单位联系的渠道较少,相互的合作不多。学生的毕业实习基本由学生自己解决实习的单位,学校只能提供较少的实习单位给学生,根本无法满足学生增长的需要。针对当前计算机工程专业实践教学体系的不足,参照国内外高校中计算机工程专业教学体系,按照学校的实际情况重新制定培养计划,对本校的专业教师和实验人员进行继续教育和培训,加大设备的投入。本文按照实践教学的各个环节分开讨论如何设置实践教学的内容、目标和教学的手段,给出一个符合当前社会需求的计算机工程专业实践教学体系的设置方案。
2以素质教育为目标的实践教学体系
2.1课程实验
课程实验是课堂教学的重要组成部分,它是和课堂理论教学相辅相成的。通过课程实验,不仅可以传授实验基础理论知识,而且可以使学生更加深入地理解理论,完成理论与实践的结合。通过实验可以训练学生的基本技能,严格按照实验过程进行,分析实验中出现的问题,排除一般故障,对实验的结果进行分析和解释,锻炼学生的动手能力,培养学生的技能,提高其计算机软件和硬件设计和实现的技能。实验也是教师和学生深入交流的通道,启发学生深入思考,敢于创新。计算机工程专业的课程实验按照实验的性质,可以分为观察性实验、验证性实验、设计性实验、研究性实验等不同类型。现在实行多媒体教学,观察性的实验一般可以在课堂上简单演示,一般不列入实验体系。自从20世纪90年代以来,互联网在全世界大规模推广,现在的很多学生在大学入学之前都接触过使用过计算机,很多中学都开设了计算机课程,使学生具备了初步的计算机技能,能够使用可视化的开发工具进行编程,这使得计算机工程专业的低年级学生可以有少量的验证性试验,验证性实验可以在理论教学中简单演示,给出详细的辅导材料指导学生利用课余时间自己实验,其他的实验为设计性实验和综合性实验。在计算机工程专业有全校理工课基础教育,包含的物理实验、化学实验等公共基础系列实验本文不予讨论。软件技术系列实验要强调实验内容的设计,按照学生的能力和当前的素质以及教学大纲重新规划实验的内容,追求变化以适应社会的需求。
当前重点加强的实验是基础理论系列实验和硬件技术系列实验。现在学生都是轻理论重应用,计算机工程专业的本科教育是以素质为核心的,理论是应用的基础,只有掌握理论应用才能够深入的探讨,否则其应用仅仅是模仿,不能够进行创新。为此要加强数值分析实验、离散数学实验、算法设计与分析实验等为主的基础理论系列实验,其中离散数学原来仅仅是讲授原理,不能和实践应用结合脱离实际。这些实验应该在验证性的基础上变换为一定设计性实验,重点强调理论的实践。软件实验的可操控性强,对于硬件实验需要一定的技术和经验,当前很多学生和教师都不愿开设这类的实验,多数是按照实验设备教程进行验证性操作,没有任何的设计性,更谈不上创新试验了,为此电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、数字逻辑、计算机原理、微机原理及应用、嵌入式系统、计算机接口设计、计算机网络[2]等课程实验要增加趣味性,不要仅仅是枯燥的理论验证,而是结合理论设计实验内容以激发学生兴趣为主,寓教于乐,在设计性实验中掌握理论,在实验中培养学生的创新思维。在设计实验内容时要考虑到学生的起步基础不同和素质高低不同,设计出可以选择的实验,满足多方面多层次的需求,提高实验的质量。课程实验应该包括适当的开放性实验,目的是进一步提高教学水平、培养学生实验技能与创新能力。为此需要实验管理采用开放性,采用自动式的学生认证系统,提高设备的利用效率,为学生创造良好的实验环境。
2.2课程设计和协作设计
在课程实验的基础上,以提高学生的综合能力为出发点,应该选择比较重要的课程作为单独课程开设综合性课程设计,这对学生实践教学能力培养是非常重要的,考虑到整个实践教学必须占到整个学时的比例,应该开设以下综合课程设计。(1)高级程序语言课程设计:高级语言是计算机工程专业的基础课,通过课程实验学生仅仅是掌握语言的词法、语法和语义,不能从整体上掌握整个系统。特别是现在高级程序语言的开发环境虽然比较方便使用,但是其知识结构比较复杂,但是掌握其可以直接在程序中使用,大大提高编程效率。课程设计指导书中给出10多个题目,以学生综合掌握高级程序设计语言和集成设计工具为目的,学生能根据题目的目的,独立完成分析、设计和调试。使学生能更进一步地理解程序设计方法,熟练掌握常用的数据结构和算法,培养学生的实际设计能力和分析解决问题的能力,保持良好的程序设计风格。(2)数字电路课程设计:使学生基本掌握数字电路设计和调试的方法,增加集成芯片的使用知识。教师根据学生的基础列出10多个的选题,给出设计的目标,提供相应的数字电路分离的器件,要求学生独立完成设计、系统装配和调试。能力比较强的同学可以独立完成选题设计,完成系统的装配及调试,教师只需给予一定的指导。(3)计算机原理课程设计:使学生加深对计算机原理和相关课程的理解,实践和锻炼计算机硬件的设计能力和调试能力。要求了解实验所能提供的硬件基础和计算机体系结构,以及现在硬件设计语言的一般设计过程和方法,能够按照指令体系和功能进行逻辑设计和实现CPU,并进行软件的模拟。(4)嵌入式系统课程设计:现在机电设备的智能化都来自于嵌入式系统,嵌入式课程深入需要综合性的课程设计,能够使学生掌握嵌入式的环境应用的限制性、功能的限制性,根据设计的目标,综合使用嵌入式系统的接口、通信的基础知识、嵌入式微处理器构成控制系统,掌握实际控制设备运行的实际知识,培养学生硬件方面的综合设计能力和动手能力。(5)操作系统课程设计:要求学生掌握流行大型操作系统的系统结构、各种实现机理和各种典型算法,系统地了解操作系统的设计和实现思路。该实验可以采用开源的Linux系统为实验平台,运用所掌握的知识对内核某个部分进行替换,运用内核开发环境实现内核的重新组合。这样可以锻炼学生进行系统编程的能力,为今后开发驱动程序、网络接口等打下基础。(6)软件工程课程设计:使学生系统地掌握软件工程及软件管理的过程、方法和工具,教师可以按照学生比较熟悉的需求,设计多个相对比较大的项目作为题目,方便学生需求分析,这些需求分析可以是一定条件下现场的调研,多数数据是通过其他材料整理汇集出来的,也可以通过网络收集具体项目的需求,这个不能是真正的现场调研,这是课程设计中非常重要,而且是需要特别处理的部分。在此基础上学生要完成软件的设计,给出测试和维护的基本原则和文档。由于教学时间的限制,不可能完成编程和具体的测试,仅仅是完成必要的文档标准化和内容完整性检测。
在计算机工程专业的课堂实验和课程设计是按照教学计划一个年级同步进行的,为此可以在达到实验目标的同时,在班级内部进行计算机技能比赛,比赛解决实验相关内容及问题的能力、比赛编写程序的质量、比赛编程程序的规范程度,比赛学生各种能力,促进学生内部有序良好的竞争,提高他们学习的积极性。也在同一个课程的不同班级进行比赛,培养整个专业的学生能够具有注重技能训练的精神。课堂教学和课程设计都是以班级为单位的独立设计来和完成,当前现实的项目是需要多人的系统完成,为此需要增加一个大作业和项目开发的实践教学环节,帮助学生增强交流能力、解决问题能力和技术技能[3]。(1)综合性作业课程:需要综合多门课程,可能需要多个学期,成立班级内部的小组分工协作共同完成。该作业具有一定的难度,综合多个知识点,需要系统的规划,能够锻炼学生的综合能力,同时也可以实现信息沟通技巧的掌握,达到交流技巧的掌握。(2)项目小组开发:团队精神是当今计算机工程专业必须具备的,可以按照当前社会需求和科研需求,设置多个项目,让高低年级学生自由组合,组成开发小组和兴趣小组,协同完成一项任务。项目过程包括开发、软件管理、经济、风险管理、需求工程、设计、实现、维护、质量保证、标准以及协同工作等。这样不仅提高了他们的实践能力和技能训练,关键是协同工作能力的锻炼,使学生更加容易地融入社会工作中。项目小组也是高级学生向低年级学生传递知识和技术的最佳场所,也可以大大提高高年级学生的管理能力和各个方面协调的能力团队开发课程。这也是课堂教学有益的补充。在项目开发的需求分析中要注意相关的法律和道德的可行性研究,清楚涉及的有关问题,锻炼采用何种策略来应对。这样的项目可能是多个学科综合的,可以把相关科目的同学吸引到小组中,比如自动化控制、通信工程、信息技术、电子商务、经济管理等等,实现高层次的综合。
2.3实习和毕业设计
实习不仅是学生发挥本专业特长服务社会、接触社会;也在实践教学中起着重要的作用,使学生在实践过程中即能达到提高个人能力的目的。当前实习有多种形式,多数分为校外的实习基地和校内实习基地,使学生能够到实践单位接触和了解科研和开发中存在的各种现实的技术或管理问题,参与实际课题或项目的开发等。实习基地的选择和建设是非常关键的,为了保证实习的质量。必须定期对实习基地进行评估,包括接收学生的数量、提供实习题目的质量、管理学生实践过程的情况、学生的实践效果等。实习指导教师必须有实践经验、教学经验,校外实习基地聘请业务水平高、责任心强的人员担任校外指导教师。毕业设计是一个科研和教学结合最为密切的实践环节。在毕业设计中学生可以理论联系实际,锻炼解决实际问题的能力。毕业设计应当紧密结合科研项目或课题,从科研任务中选择有价值的题目进行设计、实验和研究,还可以通过与企业紧密合作的实践教学活动来进行。
3结束语
随着计算机技术的日新月异的发展和深入应用,将会对实践教学提出了更高的要求;这就要求高等学校按照自身办学的定位和社会的当前需求对计算机工程专业的实践教学体系进行修订。以培养学生技能和实践能力为核心,高校教师要转变教育思想,更新教育观念,以构建主义为教学指导思想,推动计算机教学向着“培养全面高素质人才”的方向发展,为学生以后更好地为社会服务打下坚实的基础。
1现状分析
培养高质量的软件开发人才一直是社会和行业关注的焦点。早在11年前,对于工程教育的迫切性就被人提出来[1]。工程教育本身也作为一个系统问题被讨论[2]。现在从国家层面在战略上建立了软件学院进行专门培养,各个高校也不断推出新的课程、新的措施方案。在这一领域虽然比过去似乎已经有了翻天覆地的变化,但来自企业的呼吁似乎一直反映出诸多不尽如人意。更多的思路希望将企业的力量直接引入到教学,比如实训基地等[3];而国家层面也非常关注实训[4]。但实际效果可能变得流于表面,因为企业往往难以将核心的工作拿给学生做,而其训练的项目也并未从更全面系统的角度去设计,其锻炼效果就有限了。在软件开发这一领域,由于其具有变化迅速,新技术不断涌现的特点,导致不少在教育内容上选择了追逐新技术、新语言、新平台,以能用会用这些流行主流技术为目标。典型的代表就是北大青鸟,有些二本的学生在毕业前专门花钱去青鸟学习,似乎可以看到这种教育的优势。但另一个矛盾的情况是,往往那些关注员工后劲的公司却不愿意招聘青鸟的学生。如果将目光投向国外的顶级大学,例如斯坦福,其教学上并没有去“依赖”校企合作,以及很热门的“实训”。其核心课程依然是过去的传统经典课程。以一个研究生为例,一学期能修2门课是正常,3门就很优秀。它并没有追逐所谓的新技术。但无人质疑其学生的工程能力、科研能力和创造能力。
2什么是计算机工程能力的核心
什么才是我们软件开发教育的核心知识架构,怎样才能培养学生可持续发展的核心竞争力?我们调查过一些非常高水准的软件开发者,发现他们往往在底层软件上持之以恒地进行长时间深刻的锻炼,然后在未接触的新领域才能非常迅速地掌握核心。例如,一个非计算机专业的系统分析员曾经“只”在DOS这种原始的操作系统下玩了10年,甚至自己写过一个汉化的DOS。他只有书本上的一点点网络知识时,就用一两天时间解决了一个学通信的研究生1个月都不能解决的网络故障。这是一个典型的例子,他并没有“实际的”网络经验,什么使得他如此轻松地进入了新的领域呢?而另一个曾就职于vmware、google等顶级公司的程序员,在Unix下只用C语言做了10年系统级编程。当用Java,C++甚至是javascript时,其学习时间只是1天,很快就比做了几年专门java编程的程序员还精通。如何才是软件开发人员的本质力量?什么才能让他们在变化万千的新技术面前屹立不倒,乘风破浪?
2.1计算机工程能力
我们认为计算机工程能力包含两方面的内容:(1)核心知识架构;(2)计算机的思维方式。什么是核心知识架构呢?是反应该领域最基本规律和支撑技术的知识。简单地说就是传统的操作系统、编译、数据库。操作系统将硬件、软件、高级语言和汇编融汇在一起,它几乎包括了软件工程中所有重要的因素。举一个简单的例子,似乎只有面向对象这种“高级东西”才有的虚函数运用,其实在Linux中就有相应的虚文件系统。操作系统是最为复杂的计算机工程之一。编译融汇了大量的算法,而且能让大家真正看“穿”语言的外表,深入到其内里,体现了最根本的计算机技术。其优化技术,也深刻地和硬件交融在一起,很好体现了底层风范。数据库,不仅是运用算法最多的地方,甚至是超越操作系统的一个复杂的系统,从缓存技术到i/o优化,到索引,再到事务处理,无一不是反映计算机最深刻规律。大家可以发现,所谓核心知识架构,都具有两个特点,反映本质规律,体现软硬融汇交织。也只有这样,才能建立下面谈到的“计算机思维方式”。
2.2核心知识架构
为什么我们没包括一些新兴的语言和技术呢?似乎它们很“实用”。而且已经出现的问题是,按照传统科目和方式学习后,学生在企业什么都不会。这也正是大家关注工程教育的初衷。为什么不强调这些新兴实用技术的教育还在强调“古老”的“基础”。计算机领域一个显著的特点是,表面上知识更新非常快,新技术、语言层出不穷。这很容易导致当我们发现学生能力欠缺时,将问题归罪于新技术的学习不得力,知识结构老化。但其实目前的问题可以从另外一个角度考虑,是否是基础教育不得力?分析国外著名大学,如斯坦福、伯克利的课程,我们发现两个特点:(1)关键的基础课程,如操作系统、编译原理、数据库,始终是其最重要的课程,并没有过分追逐各种“新潮”技术。(2)学生一学期能修的课程非常有限,一般为3门课。而国内却呈现相反的状况,比如编译原理被降到了选修课的角色,新潮课程层出不穷,一个学生二年级一学期要修13门课。在这种走马观花的状况下,计算机这种具有强烈“手艺”色彩和工程实践的学科,被完全纸上谈兵化。而一些可怜的实验内容,还被学生的复制拷贝所湮没。我们认为,恰恰是这种情况,使得基础核心知识教育没有工程化,没有充分动手,导致了基础知识教育某种程度上的巨大失败。从以下鲜明的对比可以窥见问题的端倪:国内学生反映操作系统课程是文科课程(只需要背条款考试即可);而相对地,国外著名高校操作系统课程要求学生实现“小”操作系统。国内数据库只讲其应用(如大量讲解sql等运用,sql即使非计算机专业人士也很容易学习,这也是它被发明的初衷)。斯坦福的数据库课程中有一门需要实现一个数据库系统。在笔者走访的计算机工程上优秀的人才,发现其共同的特点就是在诸如操作系统或数据库上都有很深入的学习经历,比如前面提及的自己构建过汉化DOS系统,或者在Unix下,做内核以及驱动很多年等。而当他们接触新技术时,之前深刻的经验和淬炼的思维就让他们如虎添翼,快人一等。更有甚者,国外真正的最顶级专家,都是在这些领域有无与伦比水平的专家,从delphi的缔造者,转战到微软并入主.net平台的开发,也可看到雄厚的底层知识和能力的巨大作用。所以“老”知识并不是障碍,而是通向天堂的阶梯。究其原因,就涉及到工程能力的第2个方面,计算机思维方式。
2.3计算机思维方式
对非专业人士它是很抽象的概念,而对真正专业人士,这又是一个非常鲜活的概念。这里限于篇幅,我们只举一个简单的例子。面对在C++中外部代码如何直接修改私有变量的问题,计算机的思维方式就是:对象也是放在内存中,只要能拿到对象的地址,并知道对象的布局,那么就可修改。而没有建立这种思维的人,就完全被高级语言的语法所左右,无从下手。一句话,无法看到本质,没有从下而上的底层思维。核心知识课程的有效深入教学和计算机思维方式建立有何直接关系呢?我们认为核心知识因为其反应了计算机本质规律,而且从底层建立起来,所以对其深入掌握运用后,它从开始的逼迫到最后的陶冶,最终潜移默化地让受众建立起“计算机思维方式”。而这正是计算机工程师安身立命之本,就如同音乐家有其独特的音乐思维方式一样。为什么诸如java之类的课程于建立计算机基本思维不太合适呢?因为它更高层,无法让学生看到最下面。而唯有彻底、深刻和系统的底层淬炼,才能真正建立起“计算机思维方式”。
3如何打造强大的计算机工程能力
大家一方面指责基础课程的“空洞”、“无用”、“陈旧”;另一方面在不断开设的海量新课和技术中压得学生更加远离编程,远离实践。即使能培养出熟悉某种语言的学生,也无法看到他们和培训学校有何不同。实训也似乎没有根本解决问题,我们在实践中发现,往往是那些自己醉心于编程的学生最后有着卓越的表现。让基础知识能支撑和指导实践,而非仅仅“符号”,并引导学生进行高效的实践。
3.1“3块连一线”,4门基础课程整合打造核心知识架构我们将4门基本课程进行贯通式整合,着力塑造学生的“计算机思维”。下层的是3门基础课(在上一小节探讨了其在工程能力训练上不可替代的重要地位),对软件开发环境产生支撑。而软件开发环境又通过精心的设计和工程实践,从应用角度将3门课程所学的知识串联起来。从而将基础知识和工程开发更有机整合在一起。首先,阐述为什么将以上课程整合在一起的理由。要回答这个问题,必须先回答什么东西支撑了优秀程序员。在我们的调查人员中,无一例外地都具有很深厚的底层软件开发背景。有长期从DOS的Hack入手的;有长期从事Unix内核编程的;有从Windows的driver起步的;有以反汇编逆向为根基的。长期在最底层的经历,使他们建立了最真实和能触摸的系统观,能以计算机的方式思考。所以面临新技术时,他们能透过新形式很快把握其精髓,深刻地把握其实质。“太阳下面没有真正的新事物”,例如号称21世纪最新的重要的软件技术AOP(AspectOrientedProgramming,AOP),其实在20世纪60年代就出现在了汇编一级的软件技术中,它本质就是钩子技术的系统化。在底层的软件世界,我们不仅能够用到那些所谓的最新的技术,而且能看到其本质(我们可能就是用机器码自己构建出来的,而不被新技术的华丽外衣障目)。这些使得具有底层经验的开发者,更有创造力,更能创造,也更能洞察迷乱后的本质,庖丁解牛,解决那些异常复杂的工程问题。举一个笔者遇到的真实例子,一个具有深刻底层经验的程序员(一直只有C语言和操作系统编程经验)和一个只有深刻Java经验的程序员,在同时学习Javascript的闭包概念时,后者一个礼拜都还有些似是而非。前者很快就能自如运用,且最后指点了后者1个小时,后者顿时豁然开朗。这是典型的“新”与“老”,上层和底层经验在面对新事物时的对比。既然底层软件赋予我们如此强大的能力,那么哪些是底层软件呢?大家公认,操作系统、编译和数据库由来就是计算机工程自身的根基。所以,我们必须将这3门课涉及的知识好好淬炼。而如何将3门课的知识和我们日常的软件开发联系起来呢?如何用它们指导平时程序的开发呢(我们大多数是开发用户级软件,不会开发内核软件,因此许多人认为几乎整个在内核中的操作系统对用户级软件开发无从指导)?另一门课,《软件开发环境》解决了这一问题。它有一条主线,通过反汇编将C语言和汇编串联起来,让系统级的知识从高级语言的面纱下展现出来。同时用逆向工程这把庖丁之刃,将编译、链接、面向对象等软件开发中的重要知识块剖剔,让底层与上层贯通一气。而逆向的技术技巧,本身也是非常高级的软件开发技术。因此,我们用“3块连一线”来总结4门课的关系是最好不过了。为什么不纳入语言课程,比如C/C++语言?从我们的工程经验来看,语言只是计算机原理和思想的载体,是表述方式而已。为了表述形式而专门花大力气是不值得的。比如,国外的著名大学很多都不开设语言课,在其他课程作业中必须用C语言编程,学生们就在那里锻炼了。真正的语言的力量并非来自语言本身,而是底层知识为支撑的项目锻炼。我们的思路是以构建式完成大量的完整系统的编写,这样就很好锻炼了软件开发和工程能力。同时,“软件开发环境”本身从逆向层面也对语言有了深刻的剖析,这是纯粹的语言课难以完成的。另外,从大纲安排上,我们在大一就会让学生用C语言来初步接触程序编写,这时并不适合放入太高级主题。而在教学中,语言的力量已经渗透到一个个工程构建中,随风潜入夜了。为什么不纳入算法课程?从某种程度上,“程序就是算法与数据结构吗”?我们认为在系统中运用算法,算法才具有生命力。而编译、操作系统、数据库以及我们专门设立的一些课程设计将全面运用各种算法和数据结构。在实战中运用并学习提升才是王道。这也正是构建式学习的精髓所在,这也正是探索式学习培养学生的创造能力的精髓所在。算法课已经为我们准备了元件,就看你怎么去组装甚至改造。
3.2以构建主义的思路,深度实践的风格改革课程
前面我们论述了底层知识架构的重要性,那么怎么来将它们实际地建立在学生的工程实践中呢?简单地说就是“构建一个具体而微的系统”。讲操作系统就构建一个小操作系统,讲编译原理就构建一个小编译器。同时,设计一些跨度较大的课程设计覆盖这些课程的一些重点内容。构建完整系统本身就可真实淬炼工程能力,而这些内容的复杂性、难度以及运用知识点的广度,本身就超越了简单的企业实训项目,在培养人才方面具有系统性、完整性、挑战性独特优点。我们需要的是运用团队的思路和现代软件工程的手段,将其开发过程管理发起来,从而熟悉企业级开发的工具链,将软件工程学到的知识贯通到实作中。这也回答了“和以前相似的强调基础课程教育,什么特点使得我们的做法能获得强大的工程能力?”这一问题。以前更多注重理论知识的学习,而现在的做法是回归计算机工程的自身科学规律———实践为王。
3.3改革考核评价标准,充分强调动手实践
以前我们一直是卷面考试,实验分数只是象征性的点缀。这本身违反了计算机工程的特点。只有改变评价考核标准,才能真正驱动学生充分锻炼工程。在课程软件开发环境中,我们采取了平时的考试结合期末考试的方式,而两者均为软件编写。期末考试在实验室上机编撰指定题目。不强调对一些函数名等死知识点的记忆,可以用在线帮助。这本身也符合软件开发的规律。
4结束语
我们在计算机工程教育上试图做一些回归本质的工作,也取得了一些效果。比如在软件开发环境中,学生普遍认为:“似乎将3年学的程序课全学习了,收获很大”。更有同学,在外企公司的面试中,直接运用了课堂上的知识,这在传统的教学环节中是难以获取的。但整个工作尚在起步阶段,所以仍有很多工作需要做,许多环节需要优化。我们希望在以后的工作中更深入探索工程教育的规律和本质。
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计算机工程又称为计算机系统工程或者电子和计算机工程,因为计算机工程包括电气工程与计算机科学。下面是读文网小编为大家整理的计算机工程毕业论文,供大家参考。
一、渐进式的工程化实践教学
数据库技术及应用是与各专业应用结合比较紧密的应用技术基础课程,是一门工程性和实践性都非常强的课程,因此我们主要以工程化实践教学模式进行数据库技术与应用课程的教学,根据“初步体验、独立项目实践、从业实践与实训”3个层次实行渐进式实践教学训练。在教学过程中,我们注重培养学生的工程能力,强化学生的工程实践意识,从教学内容的组织和实验环节的设计到课堂教学案例和实验教学的开展,都围绕工程素养的培养进行遴选。
1.1采用工程案例驱动的理论教学模式
在理论课讲授方面,我们以工程案例驱动模式进行教学,以网上书店的开发案例贯穿教学全过程,将数据库基本原理和设计技术融于案例教学过程。同时,根据浙江传媒学院电子信息工程专业的传媒行业特色,对教材的内容进行优化整合,增加与新媒体应用相关的多媒体数据库等新技术内容,加强数据库工程应用设计及网络数据库应用技术能力的培养。在各章的教学中,我们用案例进行分析,逐层引导,全过程地阐述数据库系统原理及应用中的各类概念和技术问题。
1.2实行渐进式的工程化实践教学过程
1)初步工程训练体验。课程的教学除了理论教学外,还有相应的课内实验教学。实验内容分成两部分,一部分是数据库技术的基本实践,主要包括特定DBMS的使用、SQL语言的编程练习以及数据库的连接技术;另一部分是小型数据库应用系统的开发,采用工程化的基本思想,组织学生分组设计实现一个初步的工程项目,培养学生的自学能力、主动学习能力、团队协作能力以及初步的工程实践能力。在初步工程训练体验阶段,教师提出工程设计的基本功能和性能要求,包括系统界面设计、基本的数据操作和查询统计功能设计、性能指标设计等基本要求。学生可自由组成小组,根据教师要求自主选题并自主选择开发工具和数据库环境,在完成基本功能要求的前提下,可以结合自己的工程项目设计实现一些特色功能模块,然后完成项目设计的总结报告。最后,教师对每个小组的作品进行项目验收,要求每个小组制作PPT进行项目工作汇报并演示所设计的作品,由学生推选出的若干学生评委负责项目评分。工程项目设计成绩作为该小组成员平时成绩的主要评分依据。
2)独立工程训练实践。独立工程训练实践要求学生在课程设计阶段完成。该阶段要求每个学生自主完成一个真实的或模拟的项目开发实践,以着重培养学生的自学能力、独立从事工程实践的能力、基本的分析问题和解决问题能力。课程设计阶段要求学生自学数据库开发工具和环境,强调独立设计,强化学生查阅资料能力、自学能力、创新设计和实践能力的培养。在此课程设计阶段,教师除了提出项目设计的基本能力训练要求和设计作品的基本功能和性能要求外,还给出一系列参考选题让学生选择。学生也可以自主选题,但需征得教师同意,以保证选题的质量。为避免抄袭等行为的发生,每个学生的题目和内容必须不同。同时,课程设计阶段会要求学生采用与上一次设计不同的工作模式(C/S或B/S),采用工程化的手段和方法完成基本的设计实现工作。课程设计完成后,指导教师组织学生评委(7人)对学生作品和设计方案进行检查,最后通过汇报答辩的形式评定作品设计成绩。作品设计和汇报答辩成绩由学生评委给定,教师在设计过程中负责答疑,在答辩过程中负责点评,但教师有权对成绩进行微调。另外,在课程设计结束后,学生要完成课程设计报告,教师对课程设计报告批注评语并给出成绩,课程设计的最终成绩由作品设计成绩和设计报告成绩组成。经若干次实践证明,上述实践教学方法既减轻了教师的工作任务,同时又促使学生相互学习并取长补短,在促进学生自主学习、主动学习和实践的同时,也提高了学生的表达能力;通过课程设计报告,学生提高了撰写规范的项目设计方案的能力和设计总结报告的水平。
3)从业工程训练实践。从业工程训练实践主要指学生在企业实习期间,以行业一线的真实工程项目为背景,参与并完成相应的工程项目设计实现工作(或作为其毕业设计),培养数据库工程应用实践开发和运用数据库技术从事服务外包等实际应用开发能力。第3阶段主要是结合实际数据库工程项目,尤其是与传媒应用密切相关的数据库工程项目的设计与实现工作,如电视节目查询点播系统、媒体资产管理系统、影视资料编目系统等。这一阶段的实践主要培养学生的实际应用能力,帮助其尽快适应社会需求,在离校前具备应对复杂工程实践的基本能力。通过3个阶段的实践教学,学生能够初步具备到一线从事数据库工程及服务外包等项目开发的基本能力。
二、以能力培养为目标的考核评价机制
教学方法和手段中的一些不足之处,不可避免地会导致考核评价机制不科学和不公平现象的发生。多数课程的考试都采用期末笔试形式,课程考试无法真正做到考核学生的实际工程能力,为此改革评价方式宜与教学模式改革相配套。为使实践训练能落到实处并能给出客观公正的实践评价,我们对于C语言、Java课程以机考为主,采用具有自动评价学生程序功能的程序设计上机练习及考试系统,改变期末笔试的考试形式,在开学半学期后每两周组织一次机考,采用多次开卷机考的方式进行课程考核。通过考试的学生如果不满意成绩,还可以在学期结束前的任何一次考试中重考。数据结构与算法课程考核分为笔试和机考两部分,期末总评成绩建议按照平时成绩占20%、笔试成绩占40%、机考成绩占40%的比例计算。数据库技术与应用课程的成绩由理论考试成绩和工程项目设计成绩两部分组成,理论考试和工程项目设计各占总成绩的50%,其中设计作品占40%,设计报告占10%,不再单独设置平时成绩,而以初步的工程项目实践成绩作为平时成绩。课程成绩的评价采用理论学习与能力培养并重的方式。
三、结语
通过组建由C程序设计、Java程序设计、数据结构与算法分析、数据库技术与应用4门课构成的计算机类课程,我们从以下几个方面对教学模式尤其是实践教学模式进行改革和探索。
(1)以案例驱动方式深化C语言课程的教学改革,完全由学生自学C语言语法,突出专业层面的基本程序设计能力训练。
(2)以案例驱动和项目驱动并重的方式深化Java语言课程的教学改革,前半学期主要采用案例教学法,让学生学会Java语言的语法规则和调试方法,熟悉Java特性和程序架构,特别是熟悉面向对象程序设计的理念;后半学期主要通过项目驱动教学方法,强化学生工程实践能力的培养,突出项目设计实现能力训练。
(3)以理论与实践并重的模式开展数据结构与算法课程教学,以学习传统的、经典的数据处理方法为核心,以掌握算法设计基本功能为目标,通过课堂教学与OJ系统中相应的配套练习,基本达到工程设计必需的基本技能要求。
(4)以工程案例驱动和分组数据库应用工程训练方式改革数据库技术与应用课程教学。我们通过工程教育相关课程的理论和实践教学模式改革,激发学生学习积极性,提高学生自主学习能力;始终坚持以培养学生的工程实践能力为目标,使学生能将工程设计理论和技术应用于实际系统中,更好更快地适应社会对工程人才的需求。
1983年12月,由国防科学技术大学计算机研究所研制成功的中国第一台亿次巨型计算机通过国家技术鉴定,国防科委主任张爱萍将其命名为“银河”。这是中国改革开放、独立自主与引进吸收相结合方针以及全国大力协作的产物,也是中国工程创新的成功案例。本文以银河亿次巨型计算机为例,着重探讨该工程的决策、组织管理中的成功经验,为后人提供有益借鉴。
1工程的背景与决策
国际巨型计算机的研制始于20世纪60年代中期。1976年美国CRAY公司研制成功的Cray-1流水线向量巨型计算机,标志巨型计算机技术的成熟,并开始进入商品化阶段。苏联、法国、英国、西德以及日本奋起直追[1][2],相继研制出各自的巨型计算机。技术先进、功能最强的计算机,历来被首先满足于军事领域的迫切需求。美国国防部以及和军事密切相关的航天局、能源部、国家安全局,一直是巨型机的最大用户,也是巨额研制费用的提供者。1976年,美国著名核武器设计发展中心洛斯•阿拉莫斯实验室以880万美元的价格购买了第一台Cray-1机[3],美国三军及战略武器部队的C3I系统也使用了Cray-1机[4]。因此,美国将巨型计算机看作“军备竞赛的基本要素”,决定“不应让这种计算机输出到任何国家”,尤其对社会主义阵营国家,实行技术封锁和禁运。第三台Cray-1机原本是苏联定购的,但被美国国防部一票否决[5]。
中国考虑研制巨型计算机始于20世纪70年代初。1956年中国的计算技术开始兴起[6],经过仿制苏联到自行研究、设计、制造等不同发展阶段,先后研制出电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路计算机,为国家经济、科学研究尤其是国防科技做出重要贡献[7][8]。正是由于计算机技术与国家安全、国防科技以及武器装备发展密切相关,1967年9月聂荣臻就提议研制更高水平的计算机。据此,国防科委四局组织调查组到中国科学院计算技术研究所调研,准备百万次计算机的研制方案。1968年4月,在北京召开总体方案论证会,9月国家计委、国防科委、国防工办向中科院计算所下达百万次计算机研制任务书,代号1025。1970年11月,十院向国防科委报告,提议中科院计算所研制亿次巨型计算机,代号723[9]。1972年10月,国防科委根据国家尖端武器、增强国防实力的迫切需要,召开扩大会议,专门研究我国巨型计算机研制问题,并向中共中央专门委员会建议,将巨型计算机的研制列入国家重点工程项目。1974年初,中科院、四机部和国防科委联合向国务院、中央军委、中央专委提出组织全国力量,开展巨型计算机研制。1975年10月,国防科委主任张爱萍指示科委机关,组织国内计算机知名单位,进行全国性调研,了解国内对巨型机的需求、国产元器件质量状况、外部设备的生产能力与水平,以及性能价格比等情况。但是,由于““””的干扰,巨型计算机工程几经筹划,均未能正式实施。
““””结束后,巨型计算机工程问题被再次提出。1977年国防科委经过一段紧张的酝酿、准备,于11月14日向中央呈报了《关于研制巨型电子计算机事》的请示报告,四机部、中科院等部门亦积极争取。此时,中国巨型计算机的研制力量主要有两支:一支是专门从事计算技术研究的研究所,如中科院计算技术研究所、四机部第十五研究所(即华北计算技术研究所)和华东计算技术研究所;另一支是分散在地方和军队高校中从事计算技术教学、科研单位。1978年3月4日,在中央部署巨型计算机研制的汇报会议上,邓小平决定将研制任务交给国防科委,责成长沙工学院完成[10],规定用六年左右时间(到1983年底左右)、2亿元左右经费,研制出每秒运算1亿次的巨型计算机。
长沙工学院的前身是成立于1953年的哈尔滨军事工程学院,是新中国第一所直属中央军委领导的高等军事工程技术学院。1966年退出军队序列,改名哈尔滨工程学院;1970年南迁长沙,改名长沙工学院;1978年10月组建国防科学技术大学,重新回到军队序列。长沙工学院计算机研究所能够争取到巨型机工程项目,主要原因有三:一是由于研制武器装备的迫切需求,国防科委在国家财政困难的情况下,积极承担该项工程的经费。二是敢于拼搏、勇于创新的团队精神。长沙工学院计算机研究所是由哈尔滨军事工程学院海军工程系一个9人计算机小组发展而来,尔后逐渐发展成为军用计算机室、计算机专业、计算机系。自1958年以来,先后研制出一系列军用、通用计算机。1965年,在慈云桂的主持下,率先用国产元器件生产出稳定可靠的441B晶体管通用计算机,打破“国产元器件做不出稳定可靠计算机”的说法,先后生产30余台,用于国防科委各基地、国防科研院所、高等院校及国民经济各部门。1970年代研制的151-3/4型百万次计算机,在1979年、1980年洲际运载火箭发射、潜艇水下发射、同步卫星发射等一系列科学试验中应用。三是与慈云桂的运筹帷幄和不遗余力分不开。在中央决策到底由谁承担巨型机研制任务时,中科院计算所正在研制757工程千万次计算机(该工程直到1983年11月完成)[11];四机部十五所承担的718工程任务,“进展十分缓慢”[12]。此时,慈云桂正在主持国防科委巨型机国内需求及生产的调研工作,虽然也承担着718工程任务,但因前期工作进展较快,1977年下半年就把主要骨干力量抽出,提前进入巨型机的预研和方案论证,从而把握时机,抓住机遇。1978年5月,巨型计算机工程正式立项,代号785工程。
2工程的组织与管理
785工程的组织管理创新,主要体现在指导思想、工程指挥、组织队伍、建立制度以及政治工作等方面。
2•1制定正确的指导思想
工程创新首先是观念创新。在特定的历史条件下,制定一个正确的指导方针是保证工程得以顺利完成的重要前提。785工程是在改革开放之初上马的,当时中国的工业基础、技术水平远远落后于发达国家,不少人认为五年根本研制不出亿次机,即使勉强研制出来也不能工作。有人甚至上书中央、国务院、军委领导,希望制止这种“毫无成功希望”的工程[13]。慈云桂和同事们顶着压力,提出“豁出命也要把亿次机研制出来”[10]。慈云桂参加过1975年、1977年两次全国性调研,了解国内当时无法提供巨型机所需的大规模、高速集成电路和其他相关元器件。如果完全立足国内,从元器件攻关开始,十年也没有希望研制出巨型机。因此,他们大胆提出,785工程不能走闭关自守的老路,必须闯出内外结合的新路,进而制定出既符合中国实际又反映时代特征的工程指导思想:“学习国内、外先进经验,尽量以当前国际先进水平为起点,积极采用先进技术,引进必要的技术、设备,洋为中用。从我国实际出发,尽量采用行之有效的、先进成熟的工艺、技术和元件,把先进性和现实性有机地结合起来,加速完成研制任务”。785工程总体方案设计,集中体现了这一指导思想。1977年,亿次巨型机的总体方案设计是瞄准美国1972-1973年研制成的两台著名巨型机Star100和ASC,此方案1978年5月通过。几乎同时,设计人员偶然了解到美国新近推出的Cray-1产品简介。对新技术极其敏感的慈云桂,立即组织力量进行研究,认为Cray-1的设计思想和实现手段是先进的,是新一代巨型机的杰作,当即决定把瞄准目标转向Cray-1,重新设计既符合中国国情又与国际主流机兼容的总体方案[14]。1978年12月,建立在一个较高起点上的785工程总体方案获得批准。
2•2建立垂直的工程指挥系统
785工程立项后,即建立了由国防科委、国防科技大学、计算机系(所)、研究室和专业组构成的组织系统。国防科委组成785工程工作组,张震寰[15]副主任担任领导、组织协调。张震寰自20世纪50年代中期起,便协助聂荣臻、张爱萍组织“两弹”的研制,主抓试验工作。国防科技大学成立785工程领导小组,张文峰副校长担任组长,下设785工程办公室。计算机研究所分为教学、科研两大块,其中,科研人员按亿次巨型机的构成,分成若干研究室,室下设专业组,形成所、室、组三个层次。张震寰采取“一竿子插到底”的垂直指挥方式,亲自带领工作组定期到工程一线,调查研究,解决问题。他经常把电话直接打到计算机研究所下辖的室、专业组和车间,做到处理事情不过夜。工程涉及的境外订货,凭电话“热线”办理,按正常程序需几个月才能办成的事,缩短在几天完成。学校785工程领导小组、办公室主任也经常深入工程第一线。为保证及时通报工程进展情况,国防科技大学组办了“785工程简报”,将工程进展情况及时上报有关领导部门和单位。在这个工程指挥系统中,慈云桂担任了多重角色:作为副校长兼计算机系(所)主任、学校785工程领导小组成员,具有行政指挥权力;同时,作为785工程总设计师,直接负责技术工作;此外,上至直接接受钱学森、张震寰等领导的指示,下至深入到研究所各研究室、专业组以及工厂、车间,在整个工程中发挥了不可替代的作用。
2•3组织各种相关力量,联合攻关、协同作战
785工程上马之时,正值““””后第一批大学生入学,教学和科研工作全面展开,研制、设计、生产人员十分缺乏。在各级领导的大力支持下,陆续从校内、外调入近百名技术干部。国防科委司令部从各基地抽调50名战士集中培训,从事785工程试制、调试的辅助工作;招收100名知青经过政治和业务集训后,参加785工程的生产。“大力协同”是毛泽东对研制原子弹工程的重要批示[15],也是中国成功发展尖端武器的重要经验。鉴于785工程研制力量的短缺,“必须发扬社会主义大协作精神,组织各种相关力量联合攻关”。一方面在校内与各系及相关部门协作,另一方面与校外相关单位协作。这些协作,按其内容、方式及深入程度的不同,分为五大类,即直接参研、提供设备器材、人力支援、给予技术支持和参加试算,共计48个单位。为使研制出来的巨型机能够及时、有效地发挥作用,785工程开始不久,用户便派技术人员到计算机研究所参与工程,同步学习、掌握巨型机的使用、操作及维护。为解决这批协作人员的住宿问题,专门建了招待所,称其为“协作楼”。在785工程的推动下,计算机研究所(系)坚持教学与科研结合,狠抓师资队伍建设、教材建设、实验室建设,逐步形成学科专业门类齐全,包含本科、硕士、博士完整的教学体系。77级、78级和79级本科生的毕业设计,在研究室研制人员和教员的指导下,大多数是围绕785工程任务展开,既提高教学质量,又培养了技术人员,推动学科建设的发展。为保证785工程的生产,计算机研究所不仅为计算机工厂[10],抽调培养上百名技术工人,而且从国内、外购入相关设备,大大提高印制板生产、绘图与制板、打孔、层压、金属化孔、蚀刻、抗蚀镀金、外形加工、装联工艺等工艺水平[10],攻克许多技术和工艺难关。
2•4建立严格的工程管理制度
质量是工程的生命线,国防、军事工程尤为如此。为保证785工程按时按质完成,计算机研究所制定了一系列严格的设计、生产、保障等管理的规章制度。首先,制定了从设计研制人员到生产、加工、组织管理等一系列岗位责任制。整个工程期间,要求“严格岗位责任制,认真贯彻执行规章制度,提高产品质量,杜绝各种事故。……决不能迁就敷衍”。在研制设计层面上,所领导定期召开各室领导、各部分技术负责人的联席会议,讨论、解决工程研制中出现的问题。后逐渐形成每周一次的协调会制度。计算机工厂也建立相应的生产协调会制度。其次,成立器材设备科,负责785工程器材设备的采购、验收及经费管理。为保证工程顺利进行,实行“用采合作”方式:由科研人员提出所需器材清单及要求,器材设备科统一采购。涉及国外采购任务时,实行“技贸合作”方式:技术上由计算机所把关,贸易由相关部门专人进行商务谈判。为确保进口元器件设备及时而准确到位,有关部门简化审批手续[10]。此外,还建立器材进出库制度、请领申报制度、元器件老化筛选制度、工具申请登记制度等一整套严格的管理制度,各研究室也有专人负责器材的清理与保管。正是由于这些合理的器材管理制度,不仅保障了785工程的质量和工期,而且节省了大量资金,全部工程支出只为下拨经费的五分之一[10]。再次,坚持质量第一、可靠性第一,把“三严”作风贯彻到整个工程的始终。为保证生产质量,计算机工厂成立了质量管理领导小组,制定各类人员质量管理职责,对厂长、总工程师、科室、车间、工程技术人员直至生产班长、检验员、工人的质量管理职责,都做出明确规定,并建立严格的生产工艺规程,创下100多万个焊点无一虚焊等多个工程上的纪录,保证了工程的顺利完成。
2•5开展“以人为本”的政治思想工作
政治工作历来是中国大工程成功的保证。要想把有专家学者、工程技术人员、战士、工人、知青和政工干部组成的团队,长期集合在一个专业领域中,以创造精神和高超技术团结协作,不断做出贡献,没有共同的理想信念、思想基础、传统作风,是不可能达成的。政治工作在工程创新尤其是国防科技工程创新中发挥着重要作用,是中国大工程最重要的特征之一。计算机研究所注重理想信念教育,要求全体研制人员具有坚定正确的政治方向,竖立国家利益至上的观念,把个人的价值实现同国家计算机事业、国防科技事业联系起来。在工程实施的各个关键时刻,通过思想教育、动员会、总结表彰等各种方式,强调“任务光荣、责任重大”,“是立了军令状的,是极其严肃的问题”,大大提升研制人员为国增光、为军服务的政治热情和集体荣誉感。同时,785工程各基层党组织,始终注重将政治工作与科研、技术与生产工作相结合,紧紧围绕“弘扬献身国防、无私奉献和我军优良传统,倡导开拓创新、集智攻关和团结协作精神,坚持科学求实、质量第一和三严作风”这一主题展开。政治工作者深刻认识到,巨型计算机的研制是一项长期、艰巨的事业,需要付出极大的创造性劳动。政治工作的目的,在于激发全体研制人员的工作热情。因此,政治工作不能仅仅停留在讲大道理的层面,更要注重人文关怀,积极解决涉及研制人员切身利益的晋职晋级、学习进修、出国考察、夫妻分居、住房改善、子女教育、日常生活等一系列实际问题,解除大家的后顾之优。政治工作者的这些努力是卓有成效的。正是通过亿次巨型机的研制,逐步形成大家一致认同的“银河精神”:胸怀祖国、团结协作,志在高峰,奋勇拼搏。
3相关启示
通过以上分析,我们可以得出这样一个认识:银河亿次巨型机工程的顺利完成,与其正确的指导思想和合理有效的组织管理是密不可分的。其中的一些思想观念和组织管理措施,对于当今的工程创新尤其是国防工程创新,具有一定借鉴意义。概括起来主要有以下几点:
3•1国家支持与国家意志的集中体现
重大工程项目往往与国家利益、国家安全密切相关,它不仅包含着工程技术的综合集成,而且受国内外政治、经济、军事和文化等诸多因素的影响与制约。巨型计算机对当今人类社会的影响是不言而喻的。然而,现实中“用精度高、速度快的巨型机来解决的问题并不太多”,加之技术风险大、研制费用巨,不是某一个部门、单位能够独立承担并完成的。因此,必须在国家层面上,进行规划、决策、组织、协调与管理,并提供足够的人力、物力、财力的保障。银河亿次巨型机正是在国家鼎力支持和组织保障下完成的。它不仅填补了中国巨型机技术的空白,而且在国防尖端技术和石油地震勘探领域得到实际应用,促进了中国计算机技术的发展。然而,亿次巨型机工程完成之时,就已落后世界先进水平[13],其应用也非常有限。从这个意义上说,它本身的政治意义大于技术意义。它不仅充分表明中国改革开放的必要性和“独立自主与引进吸收相结合方针”的正确性,而且在一定程度上打破西方对中国的技术封锁,帮助中国人建立自信,向世人昭示中国人在高技术领域中是能够有所作为的。因此,亿次巨型机是大工程更是大政治,是国家意志的集中体现。
3•2两弹一星工程组织管理模式的示范作用
统一领导、行政和技术两线式指挥、总设计师制、“集中力量、大力协同”以及预先研究、计划评审技术(programevaluationandreviewtechnique,即PERT)等,是两弹一星工程总结出来的宝贵经验。银河亿次巨型机工程的决策与组织管理,以两弹一星工程为示范,并加以发展。如“一竿子插到底”的垂直指挥方式,“预先研究+模型机研制”(通过对模型机的生产、组装、调试、试算,及时发现和解决问题,积累经验,避免浪费)等。但有些方面还做得很不够,1979年钱学森视察785工程时就曾指出:亿次巨型机工程,从制定计划到组织管理,要使用先进的管理经验,如PERT,要提高效率,要进行质量控制。
3•3工程质量与规章制度的可靠保证
质量是工程的生命线,也是巨型机运行稳定可靠的重要保证。在工程的研制、生产、测试、质检等各个环节中,通过制定一系列的规章制度和岗位责任制,坚持“三严作风”(严肃、严密、严格)、“十六字方针”(严肃认真,周到细致,稳妥可靠,万无一失),从而有效地控制了工程质量和进度,按时保质达成设计目标。
3•4领军帅才与优良传统的有机结合
慈云桂院士作为国防科技大学副校长兼计算机研究所所长,是亿次巨型机工程的总设计师。他具有战略眼光,对新技术敏感,开拓进取,勇于创新,在总体方案、关键技术以及整个工程的组织协调方面,发挥了重要作用。在他的领导下,这支团队相继产生一名科学院院士、两名工程院院士,并为国防科技领域培养出一大批优秀技术人才。发扬我军艰苦奋斗优良传统、团结协作、无私奉献和勇攀科技高峰的银河精神,始终是支撑这支队伍从事巨型机工程创新的理想信念与内在动力。
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随着信息化时代的来临,计算机成为人们必须掌握的一门课程。下面是读文网小编为大家整理的计算机毕业设计论文,供大家参考。
【摘要】随着计算机新课改教学改革的深入开展,教育部明确提出将《信息技术课程》列为我国中小学的必修课,以培养学生的信息素养为主要目标和任务。如何在信息技术课程中培养学生的信息素养,我认为应从培养良好的学习习惯开始。信息技术课程有它不同于其他学科的学习习惯,经过多年的教学实践,我总结出以下几条方法和途径。
【关键词】计算机;信息技术;课堂教学
1在课堂教学中教师要注重培养学生掌握信息技术的能力
学生掌握信息技术能力是指使用能力,学习能力和技术道德能力。具体包括两方面的内涵:①使用信息技术的能力:能够利用信息技术高效地获取信息,批判性地评价信息和创造性地使用信息;②独立学习能力:具备使用技术的强烈兴趣,并能够运用技术理解和表达他人的作品以及对信息进行独立探究和创新。
2要教会学生掌握正确的计算机操作方法,学会怎样规范地使用计算机
信息技术课不同于其它课程,它有一个固定的使用工具——计算机,如何正确地操作计算机就成了我们信息技术课中必须掌握的知识。这又包括两个方面:(1)如何避免损坏计算机。根据我多年教学的经验,了解到这一部分成为学生最容易忽略的问题,其实学生并不是不知道如何正确地操作计算机,只是因为他们想多操作一会儿计算机或其它一些原因让他们偶一为之,而且他们认为偶一为之并不会带来不良的后果。为了养成好的操作习惯,我主要通过以下2个方面来训练学生:①尽可能地用事实说话;②使用一种好的评价机制来激发学生爱护计算机;(2)如何操作计算机。每个学生都必须建立自己的文件夹,自己的文件都保存到专用的文件夹中,以便于自己查找文件,老师也便于管理。
3让学生养成在学习生活中广泛运用计算机的习惯
现在的信息技术教材多以介绍各软件的使用为主,这样学生对计算机的功能了解得不够透彻。如学习WORD或WPS他们知道是文字处理系统软件,但因为学生用计算机做文字处理的工作不多,所以学生学习起来兴趣不高,学后也容易遗忘。如何让计算机发挥它应有的效益,这也是信息素养如何培养的一个重点。教学步骤:(1)把握课堂,培养良好的信息素养。因为我校是每周两节计算机连堂课,这就让学生有时间在学习软件之余,多了解计算机的功能。每堂课我都准备了25分钟时间让学生利用计算机自主学习。我在计算机中装了一系列的CAI软件,让学生通过一个软件学会一些知识,同时也可以上网进行学习,如建议学生到“洪恩在线”学习它的“每日充电”中的每日一词、每日一句、每日听力等,还可以有针对性地查找一些资料,如有没有外星人等一些与其它学科知识相关的学习。这样,学生从计算机课中就了解到计算机可以帮助我们学习或获取信息。(2)和其它各科老师紧密联系,让学生把计算机作为工具使用到各学科中,培养良好的信息素养。我充分抓住每一个使用电脑的机会,例如学完了文本处理后,语文老师每次布置的家庭作业中的作文和日记就要求只要有计算机的家庭,必须交磁盘或打印的文稿。还有数学课的“统计”等,有些软件尽管学生没有学过,但演示给学生看就是一种信息的传播。也为以后学习这种软件奠定了基础。(3)使用评价机制来培养良好的信息素养。如用文本处理软件做的作文,我评出最美观的作业,在电脑课上进行展示给一些作文并不是很出色但排版美观的同学一种肯定;不定期地举办CAI软件知识抢答赛;让学生做专题讲座、写专题论文等,激发学生使用计算机学习的热情。
4让学生注重自主实践,品尝学习的乐趣
在课堂教学中,让学生自己动手去操作,让他们在实践中去领悟方法。亲自动手不但可以对课堂知识进行巩固,且学生更可以掌握自己喜欢的自己感兴趣的知识。有了计算机课堂上就不用依靠老师的长篇阔论,老师可以在现场做指导,让学生多操作,多动手,这样学生就会对电脑越来越熟悉,如鼠标的运用及键盘的使用会更灵活。在教学中,我把主动力权交给了学生,给他们多些的表现机会,让他们得到一些信心,多一些成功的体验这样他们会有一种想要去探索的力量,在课堂上学生们就会积极的去学习,就会感受到学习的乐趣。如何提升学生的积极性和提高学习兴趣呢,在课堂上我们一般这样做。例如教学《画多边形》一课时,教师首先不是直接讲解画法,而是出示“三角形”图让学生观察,然后出示自学要求,让学生自学,同座合作画出“三角形”,根据自学要求,学生一步一步操作,最后将自己的作品展示给其他同学看,“三角形”会画了,其它的五边形、八边形等等同样可以很快画出了,这样学生通过自主学习不仅学会了“多边形工具”的使用方法,而且逐渐学会自学的方法,每完成好一个操作,学生就会获得一份成功的喜悦,就会从中品尝到收获的乐趣。学生的学习兴趣有了、浓了,课堂教学的形式多了、新了,师生间的氛围和谐轻松,给学生提供了更加广阔的舞台。此外,教学中的一些概念的名词术语最难被孩子接受,适当应用一些形象生动的比喻,对他们学习计算机的知识尤为重要。这样一来,不仅有助于提高他们听课的兴趣,而且还能达到帮助理解和记忆的目的。例如:在学习“画图”程序绘画时,需要设置前景和背景颜色,这两个词语学生不易听懂,我是这样来打比方的:“我们画图画,要用纸和笔,在电脑中画画也一样,要选好笔(前景)的颜色、纸(背景)的颜色……”;又如在介绍文件名的知识时,学生往往不明白文件名为何要由基本名和扩展名两部分组成,我用了这样一个比喻:“文件的名字就像我们人名,人名是由姓氏和名字组成的,文件的基本名就像人的名字,扩展名就像文件的姓,用来区分各种类型的文件。”诸如此类的比喻,很好地帮助了学生的理解,达到了比较理想的教学效果。同时要让学生把所学的知识和技能运用到实践中去,切身体会到信息技术课一定要学好。这不仅能深化教学内容,充分发挥学生的主体性,把学生的兴趣推向高潮,而且还有利于拓展学生思维,培养学生的创新能力和自学能力。
5结语
计算机信息技术是一门新兴的学科,课程量大任务多。如何能让学生在很短的时间内即可学到知识,又能学到方法,这就要求我们的老师时时刻刻的激发并保持学生的学习兴趣,利用有效的上课时间,让学生在开放的环境中自主练习,且要选择合适的教学模式,适宜的教学方法,以期达到最佳教学效果。还要保证学生有创新的时间和空间,着力培养学生的创新能力,同时要让学生把所学的知识和技能运用到实践中去。
参考文献:
[1]中小学信息技术课程指导纲要(讨论稿)[R].教育部,2000.
【摘要】随着社会经济的高度发展,计算机行业也越来越火爆,社会发展进入到信息时代。很多公司开始重视对计算机行业的发展,近来因为企业的信息化发展,我国的综合国力和经济水平也得到了很大发展,本文作者结合自身观点对如何提高当今社会计算机的信息管理能力提出以下几点建议。
【关键词】提高;计算机信息;管理
众所周知,现如今的社会是一个信息的社会任何事物的发展都离不开信息的传播,社会各行各业都和计算机都有着密切关联[1]。计算机有着很多的优势,比如说它能够在很短的时间内实现信息的分类处理,而这一点恰好是很多行业所需要的。对于企业来说,拥有较高的信息处理水平就等于拥有了一张能够快速发展的通行证,因此,强化企业的计算机信息管理能力十分必要。
1提升计算机信息处理能力的重要性
1.1对网络安全起到了一定的保护
现如今越来愈多的企业开始重视起计算机信息管理制度的建立。对于企业来说,建立良好的计算机信息管理制度有利于企业息化管理的建立,然而因为没有聘用专业的计算机信息管理工作人员,计算机信息管理发展一直比较缓慢。针对这种现象,本文作者认为,企业应该组建起专业的计算机信息管理小组,并且要定期对他们进行技术考察,定期做专业培训,提高计算机信息管理者的专业素养[2]。众所周知,良好的计算机信息管理水平有益于计算机网络的正常运行,有益于建立起安全的计算机信息网络。只有这样才能够保证企业运转更加快速,最大程度上提高企业的经济效益。
1.2提升了公司的信息处理能力
提升企业的计算机信息管理水平可以保证企业决策者命令下达的准确性和及时性,促进了企业的信息化管理的建立,有利于企业的发展,有益于企业建立起规范化的信息管理机制。因为企业的发展离不开信息的作用,所以,大力发展企业的计算机信息管理是十分必要的。
2我国计算机行业的发展现状
2.1制度的不完善
不完善的管理机制会使企业的管理制度产生混乱。到目前为止,我国大部分企业的信息管理水平都很低,很多企业中负责信息管理的工作人员没有按照规章制度对信息进行处理分类,面对这种情况,企业应该对这部分人予以严厉的警告,并对其施以相应的处罚。
2.2技术的不熟练
在第二次科技革命之后,很多西方国家的科技水平得到很大提高,而我国的科技水平却在很长一段时间里一直停滞不前。众所周知的是,科学技术的进步关系到计算机信息管理水平的发展,所以,我国的计算机信息管理水平在很长一段时间内也是处于比较低的状态,严重妨碍了企业计算机信息管理水平的发展。
2.3认识的不全面
做好计算机信息管理机制不但可以缩短信息处理的时间,而且可以对信息进行收集、整理和分类,为企业决策者的工作提供了很大的便利。然而很多企业在实现计算机信息管理的同时并没有完全发挥出计算机信息管理的优势,阻碍了计算机信息管理的发展[3]。
2.4素质不高
众所周知,计算机信息的管理工作需要工作人员具备较高专业知识素养,然而,目前在我国的企业当中负责计算机信息管理的工作人员普遍存在着专业知识素养较低的现象,这在很大程度上阻碍了我国计算机信息管理的发展。由此看来,企业提高计算机信息管理水平离不开专业素养较高的人才。
3如何提高计算机的信息处理能力
3.1提高责任感
企业在大力发展计算机信息管理机制的同时必须要提高相关工作人员的责任意识。拥有更高的责任意识才能使相关的工作人员严于律己,有益于企业计算机信息管理的发展。
3.2建立健全信息管理条律
在发展计算机信息管理之前,一定要建立健全相应的计算机信息管理条律。严格规定相关工作岗位的职责,制定分明的奖罚制度,对违反制度的人员进行严厉的警告并施以相应的处罚,同样的对那些优秀的人员应该在整个公司内进行褒奖,并给予相应的奖励。
3.3提升专业素养
企业要定时对那些负责计算机信息管理工作的工作人员进行技术抽查,对于不合格者要施以相应的处罚措施,同时要定期组织技术讲解和技术培训,提高计算机信息管理相关工作人员的专业知识素养。
3.4提升技术管理水平
就目前来说我国的计算机信息管理水平还是比较落后的,为了能够尽快解决这一问题,促进我国经济快速发展,国家应该和企业结合起来,大力发展科技,为计算机信息管理的发展奠定基础,同时,企业也要提高相应工作人员的技术水平,培养专业的技术人才。相信在大家的共同努力之下,我国的计算机信息管理水平一定会得到飞速发展。
4结语
提升企业的计算机信息管理水平能够直接提升企业的信息管理能力,保证企业信息传播的安全性和及时性,保证计算机信息网络的畅通。近来,各行各业也逐渐开始重视起对计算机信息管理的应用,对于如何提高企业的计算机信息管理能力,作者建议:①要提高相关负责人的责任意识;②企业要建立健全相关的条律;③企业要对相关的工作人员进行专业的知识培训;④企业要提升对相关工序的技术处理水平。
参考文献
[1]王文.关于提高计算机信息管理能力的研究[J].煤炭技术,2012(5):274~275.
[2]罗亚萍.关于提高计算机信息管理能力的研究[J].信息系统工程,2015(11):60.
[3]孙锋,孙振宇.关于提高计算机信息管理能力的分析[J].电子制作,2013(18):187.
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