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【关键词】云计算;云计算辅助教学;Google sites;协作设计
【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】 1009―8097(2009)11―0095―05
引言
自人类利用科学技术适应自然、改造自然以来,对教育的关注就始终没有停止过。任何一种新技术的诞生势必引发当代教育教学理论与实践的新一轮革命。但在人们热衷于技术创新的同时却对技术作用于教育的产出提出了质疑,CCAI的产生使众多教育者眼前为之一亮,Google sites协作平台为师生资源共享,无限交流提供了技术支持。但有了新技术就一定会有良好的教学效果吗?我们以Google sites 下的协作学习为例来探究云计算辅助教学(CCAI)中协作学习产生的设计机制。
一 云计算辅助教学(CCAI)
1 什么是云计算辅助教学。
对于20世纪50年代兴起的计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,CAI)我们已经很熟悉了,是指利用计算机技术,以教育理论、传播理论和心理学等理论为指导,通过对一切学习资源的设计与开发,以达到缩短学习时间,提高教学质量、教学效率,建构新型教学模式,实现最优化的教学目标[1]。但什么是云计算辅助教学呢!要理解这个概念就先得从云计算谈起:
(1) 狭义云计算。
狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。这种特性往往被形容为像使用水电一样使用IT基础设施。[2]
(2) 广义云计算。
广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的,也可以是任意其他的服务。[3]
云计算主要应用于亚马逊网站、谷歌公司、微软公司等,大部分企业将软件与云服务结合起来,并提供第三方托管服务,和大容量的信息第三方存储服务。所以云计算提供了一种网络应用的新模式,也将随之产生网络新的服务领域。
Google提出“云服务”的特点:①
第一、数据在云端,可靠和安全的数据存储,海量数据存储于云上,因此,不怕丢失、不必备份;
第二、软件在云端,无数的软件和服务置于云端的服务器中,而且构筑于各种标准和协议之上,因此,不必下载软件,软件能够实现动态升级;
第三、无所不在的云计算,基于网络的“云”服务器的物理位置与用户无关,只要使用者能够使用接入网络的任何设备,登录即用,十分快捷方便;
第四、无限强大的云计算,为全球化的用户提供了无限空间,支持无限用户,并且可以通过各种设备来获得。
李开复(现任Google全球副总裁、中国区总裁)把云计算形象地比喻为――钱庄[4]。他说:“最早人们只是把钱放在枕头底下,后来有了钱庄,很安全,不过兑现起来比较麻烦。现在发展到银行可以到任何一个网点取钱,甚至通过ATM,或者国外的渠道。就像用电不需要家家装备发电机,直接从电力公司购买一样”。是的,“云计算”带来的就是这样一种变革――由谷歌、IBM这样的专业网络公司来搭建计算机存储、运算中心,用户通过一根网线借助浏览器就可以很方便的访问,把“云”作为资料存储以及应用服务的中心。其实“云”就是计算机群,每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机。它能为我们存储无限的资源,帮我们管理和更新资源。就像有了一个专业的管家一般,将我们信息收集、存储、处理办的井井有条,我们作为用户就可方便快捷的享受其专业的云服务。
(3) 云计算辅助教学
“云计算辅助教学”(Clouds Computing Assisted Instruction,CCAI)是指学校和教师利用“云计算”支持的教育“云服务”,构建个性化教学的信息化环境,支持教师的有效教学和学生的主动学习,促进学生高级思维能力和群体智慧发展,提高教育质量。②也就是充分利用云计算所带来的云服务为我们的教学提供资源共享,存储空间无限的便利条件。
2 Google 推出google sites。
2008年2月28日,谷歌宣布推出协作网站编辑工具Google Sites,Google Sites是一款基于JotSpot的协作编辑工具,它可以帮助企业创建企业内网、项目管理跟踪、外延网、以及其它类型的定制网站。用户可以通过Google Sites将所有类型的文件包括文档、视频、图片、日历等与好友、团队或整个网络分享。[5]
(1) Google Sites的主要特征。
Google Sites为云计算辅助教学提供了协作平台,虽然谷歌宣布其可以帮助企业创建企业内网、项目管理跟踪、外延网、以及其它类型的定制网站,并没有特指教育领域,但诸多教育学家已经敏锐地捕捉到了这一新技术能够带给教育重大变革的新信息。为什么谷歌的一项新业务能够引起教育家们的极大兴趣呢?主要原因是Google Sites具有一系列吸引人的独有特征:[6]
第一、用户不需要HTML知识即可使用,创建自己的网站;
第二、用户可以随意定制网站的外观以及风格;
第三、提供模板,包括网页、公告、文件列表等;
第四、每个Google Apps帐号可拥有10GB空间,支持上传最大10MB的文件;
第五、可以直接在Google Sites里嵌入谷歌其它产品的文件;
第六、可以指定网站的拥有者、协作者及浏览者、此外还可以设置网站的公开程度。
拥有如此优越的条件,Google Sites为尝试云计算辅助教学的教师们提供了一个制作简单、存储空间富裕的协作平台。
(2) Google Sites的使用简介。
Google Sites能够提供用户免费站点服务,使用起来非常方便,用户建立自己的站点也很容易,其步骤为:
第一步:登录(注册+登陆)
只要用户有一个Google帐号(没有账号即可进入省略 网站,点击右上角的登录,按提示创建一个Gmail邮箱),用这个Google帐号登录:sites.省略 就可以创建用户自己的站点了。
第二步:站点创建
登陆后,点击“创建新站点”按钮,进入站点创建设置。(每个站点是100M空间,一个邮箱可以同时注册多个站点)
进入站点创建设置后就可以添加页面,丰富自己的网站内容。
第四步:申请个免费的域名绑定到自己的站点。
(3) Google Sites的应用现状。
云服务其实离我们并不遥远,甚至每天我们都在享受初级云服务,想一想我们是不是经常在收发邮件,是不是一直在利用各种电子邮箱存储重要信息(以防U盘或移动硬盘数据丢失),另外,我们还经常使用公共搜索引擎,检索我们所需要的信息。只不过我们在使用时并没有意识到这就是云服务。自Google Sites诞生以来,我国许多教育家就致力于该协作平台的应用研究,由于其使用的便捷性,云服务思想体现的充分性,许多老师已经开始尝试在教学中或教学外应用这一协作平台,出现了众多的云计算辅助教学网站如:由鞍山一中冯军老师创建的多媒体技术教学网站(sites.省略/site/yunfuwujiaoxuepeixun/)、由华南师范大学认知与技术研究室阮高峰老师创建的《多媒体技术基础》课程学习网站(sites.省略/site/duomeitijishujichu/)、海盐教研室Google协作平台(sites.省略/site/haiyanjiaoyan/Home)、南京理工大学信息管理系教师个人教学环境(sites.省略/site/zhangczhomepage/)、由北京师范大学基础教育课题组负责的小学科研课题管理项目实例(sites.省略/site/mingdeguanlibangongshi/)、兰州交通大学英语教师Google协作平台(sites.省略/site/wanzy9/about-me)等等,[7]我们不难看出,从小学、初中、高中直到高校,从个人到团队都充满了对云计算辅助教学的无限热情和大胆尝试。教师们的教学理念、所扮演的角色也在逐步变化,由以前云下享受服务者转变为享受云服务和创设云服务的云间教育开拓者。
二 云计算辅助教学中协作平台凸显问题
当我国许多教育学者从美国等西方发达国家教育考察归来后,都不约而同地指出了我国目前教育技术领域存在的一大问题,那就是硬件有余,软件不足。有的专家甚至指出被我国已经淘汰了的一些教学设备,比如传统幻灯机、投影仪等在国外一些国家用的还很多,并且用的很好。究其原因不是这些国家没钱,而是老师们自主开发与这些设备相关的教学软件很方便,教学很直观,效果很好,何乐而不为?而在我国曾经出现过设备不是被使用坏的而是被闲置坏的怪现象,传统的幻灯机、投影仪等设备根本就没有发挥出应有的作用,或者说是没有机会发挥,老师们不给设备这样的机会。目前,我国教育领域使用多媒体投影仪已经相当普遍,但也有老师将授课内容输入Word文档投影到幕布进行教学的,直接是书本的大搬家。曾有一位专家听完一堂课后,向授课老师提了这样一个问题,他问道:“你知道一个投影仪的灯泡多少钱吗?”,被问者一头雾水,而我们却能听出,专家的言外之意是这位老师在浪费教学资源。是的,当我们拥有先进的教学技术和硬件支持之后,如何用好这些技术就成为重中之重。云计算辅助教学为我们提供了资源共享、存储无限的云服务,其中Google推出的Google Sites为我们搭建了良好的协作平台,但在与多位尝试云计算辅助教学的老师以及在Google Sites中辛勤耕耘的教育者的交流中发现,目前我国的云计算辅助教学协作平台的建设和使用中存在着以下一些质疑和问题:
1 新技术一定能带来新理念、新方法的变革吗?
有一些老师开始了新技术与新理念、新方法的辩证思考,对新技术究竟能不能有效提高学生的学习成绩提出质疑。一线教师在多年的教学中看到了太多的新技术,这些层出不穷的新技术都是带着革新教学方法,提高教学效率的目标诞生的,但大多都经不起时间的考验。在目前我国的教育现状下这种新技术是否又是昙花一现,值得我们深思。
2 协作平台上协作学习真正发生了吗?效果如何?
现在很多老师利用Google Sites建立的网络协作平台都只是简单的向学生提供信息和学习资源,或者组织学生建立自己的网站如:七号桥上空的云等协作平台。在老师的平台上将学生们的网站一一链接,但就学生们的平台而言,仅仅是起到了学生个人学习和知识管理的作用,学生与老师以及与其他同学的联系较少。纵观这些协作平台大多都是个人网站或课程网站,更大的作用是提供学习资源,实现资源共享,但协作的优势并不明显。形式上看来好像学生们都参与了进来很热闹,但实质上学习者还是被动的接受已有的信息资源。与老师及同学间的协同、合作严重不足。我们冷静下来细细思考,不难发现协作平台上的协作学习开展的并不是我们想象的那样好。究其原因主要有两个方面:
(1) 外因。
Google Sites协作平台刚刚进入教学实践,本身还不够完善,其使用功能和可操作性还较为单一,需要不断改进,以便提供更好、更快、更方便、更周到的云服务。
(2) 内因。
从协作平台的创建者――教师,到学生以及其他教学人员都缺乏动力,需要一种主动的内驱力,以促进协作学习的发生。这种内驱力的产生则需要建立激励机制,一种既能调动老师教,又能激发学生协作学习的激励机制。
3 我们如何才能不沿袭教育技术发展的老路即:由重设备,重技术,再到重设计。
众所周知,我国教育技术发展中,实践者们一开始非常注重设备,进而注重技术,将目光过多的投向硬件设施和教学条件。最后,才发现再好的设备和技术没有好的教学设计照样得不到好的教学效果。正如对计算机进了广大中小课堂是福还是祸的辩证思考,即:在好的教学设计的前提下计算机操作极大地提高了学生们的学习兴趣,培养了同学们的信息素养,同时还让同学们掌握了IT的基础知识。反过来如果老师偷懒、应付差事不注重设计因素,极有可能会培养出游戏迷或者网络迷。所以设计的重要性应该重视的越早越好,在应用技术的初期就因该考虑到设计,设计协作学习的诸要素。
4 云服务的安全性质疑。
虽然我们在云计算中看到,数据在云端,安全高效,但这仅仅是指非人为因素下的安全。尽管我们一直在寻求规范化、标准化的云服务,但今年微软关闭了古巴、叙利亚共和国、伊朗、苏丹和朝鲜五国的MSN服务一事,向我们敲响了警钟,也使我们清醒的认识到网络存在着无形的国界。这就要求我们教育研究者及早考虑云服务的安全性,有效设计安全方案,防范于未然。
5 云计算辅助教学本土化问题。
有部分教育者一边实践一边在思考,思考云计算辅助教学在我国是否适用?因为照搬国外的一些理论、方法和技术不一定适合我国的教育实践。这种忧心很有必要,这就需要我们慎重考虑云计算辅助教学本土化的问题,这种基于开源设计技术的新型教学方法如何与我国长期以来形成的培养模式相适应、相融合是一项长期而艰巨的研究任务。我们应该结合本土特色将云服务的理念、方法合理高效的设计到日常教和学中。
三 云计算辅助教学中有效协作设计
1 协作学习诸要素设计。
在云计算辅助教学带给我们兴奋之余,分析上述凸显的问题,我们发现探究云计算辅助教学中有效协作的设计因素尤为必要。我们不能仅仅建立一个平台就万事大吉,应该系统分析协作平台上的诸要素,以便在协作平台上真正实现有效的协作学习。
(1) 设计教育者――发动教师共享共建。
首先设计教育者,这儿的教育者包括创建协作平台的教师本人,也包括其他所有乐于和需要参与该教学活动的教师,由于网络的因素这种教育者的范围可以无限扩展。对其设计应从以下两个方面入手:
第一、观念转变。
要想实现教师共享共建协作平台,首先要转变观念、提高认识。即:打破传统的你的、我的、他的网站的思想,统一为我们的网站。每个参与其中的老师都有权享受该网站提供的云服务,同时也有义务提供学习资源共建协作平台。转变以往旁观者、使用者的角色,建立主人翁意识,真正从单纯的享受云服务向享受云服务和创设云服务的云间开拓者而转变。
第二、激励因素。
我们前面分析过,协作平台上不能有效进行协作学习的原因之一就是缺乏激励,对共建平台的教师的激励应该从资源入手,比如担任同一门课程讲授任务的老师,最能激励其参与建设网站的动力就是能获得高质量的有关该课程的教育资源,包括文本教案、作业、演示文稿、图片、视频、音频等。也就是说一个严谨、科学、高效的协作平台需要所有热心教育者以高度的职业道德感来无私共建,而该平台上的有效教育资源就是教师们最好的激励因素。
(2) 设计学习者――发动学生共享共建。
设计学习者十分重要,因为学习者是整个教学工作的中心,任何教学方法,教学手段的实施是否有效最终都要看学习者的学习效果如何。所以学习者既是教学的出发点,又是教学工作的目的地。网络中协作学习是否能够发生,效果如何,都将取决于学习者如何学。对网络学习者的设计应从一个理念和三个方法入手:
第一、建构新的学习理念,真正实现“有教无类”。
要给学生建构新的学习理念即:在网络协作平台上人人平等,学习者没有优、劣之分,只要愿意就是该平台的共享成员之一,可以享受云服务所提供的丰富教育资源,真正实现“有教无类”。
第二、激励方法1:角色扮演法。
设计学习者必须考虑激发其内在动力,一种学习的内在需求。角色扮演(role playing)是一种情景模拟活动。是将学习者安排在模拟的、逼真的工作环境中,要求参与者处理可能出现的各种问题,用多种方法来测评其心理素质、潜在能力的一系列方法。[8]在协作平台上教师可以创设一些学习项目,其中让学习者扮演多种不同的角色,如:扮演教师,将某些教学内容放开,让学生当一回教师,为全班同学提供相应教学资源和服务。另外,还可以扮演学习伙伴,在平台上指定的空间内合作学习,等等。总的来说,角色扮演法既可以增强学习者关注协作平台的积极性,获得学习外的宝贵体验,又能加强角色间的合作与交流,极大的发挥协作平台的协作学习功能。
第三、激励方法2:任务驱动法。
“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。任务驱动激励法的设计关键在于“任务”的设置。合理设置任务,创设真实的教学环境,让学生带着真实的任务学习,才能真正实现“任务驱动”式教学。[9]而在任务的驱动下学生才能真正参与到平台建设和平台资源的高效利用中来。其中,有部分老师将传统的课后作业变为课外任务,通过平台、评价不同的任务,让学生在任务完成中积极、愉快的完成知识的学习。
第四、激励方法3:考、教结合上平台。
要想激发学生主动学习,考、教结合不失为一个好办法,设计的关键就是如何将我们传统的考核方式、考核内容巧妙的融入协作平台,并与学生的最终成绩评定相挂钩。结合部分老师网络考试的经验来看,协作平台上考核方式往往是开放式的,对学生的作答时间、作答形式没有做过多的限制,但考核的内容必须精心设计,最好是考查学生的原创能力、设计能力和理解能力的内容。通过考、教结合进一步督促学生主动上平台。
(3) 设计用、管机制――扩大权限。
设计用、管机制其实就是设计如何充分发挥协作平台管理与使用的协调作用,其中的关键就是合理扩大权限,仔细区分学生与其他老师共建协作平台时的不同权限。比如,平台中教学意见反馈站点就完全可以让学生拥有更多的编辑、修改权限,以调动其共建平台的积极性,而对于试题库等资源站点的权限设计却要谨慎。所以,根据写作平台建设的需要,在合理适度的原则下扩大权限有利于调动学生和其他老师参与平台管理和使用的积极性。
(4) 设计云安全――数据备份、自主创新。
针对上述出现的云安全问题,绝非杞人忧天,我们的资源高在云端,所谓的云端其实就是指国外一些公司提供的大数量的计算机集群,一旦出现问题,后果不堪设想。所以,我们必须做好云安全的设计工作,其中最直接也是最有效的办法就是养成良好的信息素养,及时做好数据备份工作,以防万一。同时,我们也逐渐认识到,只有自主创新才能从根本上保证云安全,我们期待国内相关企业、公司能够逐步建设安全高效的协作平台,提供我国自己的云服务。
2 云计算辅助教学协作设计要素图。
云计算辅助教学有效协作设计包括很多方面,其中,教师、学生是协作设计必须考虑的要素,数据备份是保证云安全的关键。我们将要素间的关系用下图表示:
要做好云计算辅助教学协作设计,就必须考虑诸多因素,为了使协作学习真正高效的进行,就必须做诸多的探索和尝试。我的研究也只是在云计算辅助教学一个小的方面做了浅浅的探究,今后还有更多的问题有待我们在实践中边教学边思考。
参考文献
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[4] 李开复形象比喻云计算“钱庄”[DB/OL].
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[7] 冯军.七号桥上空的云――鞍山一中11级学生云计算在线学习平台[DB/OL].
[8] 什么是角色扮演法[DB/OL].
[9] 保国才.“任务驱动”教学设计时应注意的几个方面[J].中国教育科学杂志,2008,(3).
[10]Google中国研究院副院长张智威,从云计算时代的社交网络平台和技术,SEWM2008大会报告[EB/OL].
[11] 教育技术思考.什么是“云”计算[EB/OL].
关键词: 大学计算机基础; 实验; 教学; 教学平台
中图分类号:TP30 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2012)05-47-02
Design of assisting experiment Teaching Platform for University Computer Basis
Zhang Yan
(Dept. of math & Computer Science, Shaanxi University of Technology, Hanzhong, Shanxi 723001, China)
Abstract: Experiment teaching is very important to teach computer basis. The paper analyzes the state of teaching the course in Shaanxi University of Technology. combining class teaching to network assistant teaching, the computer basis experiment teaching platform is designed, in order to provide the environment of experiment teaching, and improve teaching quality.
Key words: university computer basis; experiment; teaching; teaching platform
0 引言
大学计算机基础公共基础课是高等学校理工科及经济类各专业的重要基础课程。公共基础课的教学质量,对学生综合素质的提高,再学习潜力的培养及学生的创新能力、研究能力、实际工作能力的提高影响极大。据调查统计,现在就业单位对学生的计算机技术要求越来越高,特别是对文科毕业生计算机应用能力,比如数据处理能力(电子表格和数据库),多媒体数据的处理,网络应用能力(网络检索,信息安全等)的要求发生了很大的变化[1]。为此,传统教学模式,必须加大师资力量的投入、培训费用的投入,并对教育环境(例如校舍、培训场所等)加以改善,才能够适应快速增长的就业需求。但是,这些稀缺的资源似乎永远不可能得到解决,所以必须寻求一种新的教育方式。
网络的发展带来了许多机遇,网络技术和多媒体技术让学习获得了新的载体。目前,各高校都依靠高速发展的计算机和网络技术开发了相应的教学平台,平台整合了多种形式和格式的教学资源,并提供交互性的学习场所。形象生动的多媒体教学课件和可选择性的自主学习资源在一定程度上激发了学生的学习积极性和学习兴趣,缓解了高校课程内容多、学时少的矛盾,同时也提供了“共性”与“个性”的教学环境,能使知识层次不同的学生在学习的过程中各取所需。
1 我校大学计算机基础课教学现状
我校大学计算机基础课程学时(20理论+20实验)少,设备有限,不可能系统地讲授课程的所有内容,学生的实践机会少,理论知识与专业实践环节脱节;很多学生认为对该课程只要学会Windows XP、Word、Excel、PowerPoint等软件的基本操作就行了,对于计算机的应用价值及其在未来专业学习中所起到的作用并没有什么认识。实验教学往往是在重复验证性的实验过程,缺乏创新性实验,计算机技术的应用能力。这些都这给我们的教学带来很大挑战[2]。教学实践表明,提高课程教学质量的一个关键是,建立相适应的实验教学平台,将课堂教学和网络辅助教学相结合,换言之,构建我校计算机基础课网络辅助实验教学平台是本课程教学改革的有效途径。
2 网络辅助实验(NAE)教学平台的设计
我校网络辅助教学平台的设计宗旨是,针对我校计算机类公共基础课教学的特点,加强教师的主导作用,强调实践环节,以培养学生的能力为中心,提高学生的计算机基本素质和应用计算机解决实际问题的能力[3]。构建虚拟与现实结合的实验平台,使计算机虚拟信息与实际教学环境相结合,引导学生获得更为全面的计算机知识和技能[4]。
2.1 网络辅助实验教学平台的设计
实验教学平台主要包括开放实验平台、硬件实验平台、创新与研究实验平台、立体化教学资源库共四部分。
⑴ 开放实验平台
开放实验平台构筑成全方位提高学生创新实践能力的四层次实验体系,即:基础实验+仿真实验+设计实验和综合实验。基础实验主要是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识,使学生建立起对计算机的基本原理、技术和方法等的感性认识,使学生能够掌握常用操作系统和办公应用软件的使用方法。仿真实验主要是利用Matlab仿真软件设计和实现的演示实验,用以帮助学生在实验过程中更直观地看到实验的步骤和实验结果。综合实验主要是一些结合我校各专业的特点,突出课程内容的专业性和职业指向性的应用案例其中,增设了适应理工、经济类专业发展要求的实验,以及许多特色实验案例,如Word文档的高效排版、Office综合应用实验、网络搜索计算机最新发展情况及前沿科技信息、文件传输等。设计实验主要是学生科技创作等实践性教学及学生作品的展示。开放实验平台的四层次实验体系,满足了各专业不同层次学生的需求,和我校的分层次教学的模式相匹配,更好地体现了因材施教的理念。
⑵ 硬件实验平台
硬件实验平台,为学生提供一个更为方便直观的系统,学生无需顾及硬件本身的具体特性,就可以学习硬件的安装和测试等。此平台的实现可弥补理论教学存在的不足,改变了以往只能观摩无法亲自动手进行硬件实验的局面,把不可视的变成可视化,将先进知识普通化,打破了学生对计算机的神秘感。硬件实验平台,为硬件基础实验和网络基础实验提供了必要的硬件环境,平台设置有从基础硬件实验到高级的多种实验,包括四个分类主题展示区(例如微机各类型硬件的展示,微机系统组装实验、模拟组网实验)、一套多媒体播放系统和一套开放结构计算机综合性能测试平台。
⑶ 创新与研究实验平台
此平台为计算机基础好、对计算机实际应用开发感兴趣的学生提供必要的软硬件环境,让学生可以自主设计实验,教师可以具体指导试验。该平台可为学生营造一种学习研究的氛围,激发思维的想象力和创造力。
⑷ 立体化教学资源库
资源库中有实验指导书、网络课程,还包含自学需要的素材库、试题库等丰富的教学资源和软件,它们各自形成体系又相互关联,各种教学形式互相补充,同时又充分发挥了各自的优势,满足了各专业不同层次学生的需求。
2.2 网络辅助实验(NAE)教学平台的优势
⑴ 有利于因材施教。开放实验平台的四层次实验体系,为计算机基础知识和技能有较大差距的新生提供了各自发展的空间,培养学生的学习兴趣。方便教学内容的更新。
⑵ 有助于提高学生的计算机实践能力。实验教学平台不仅能提供常规实验,还通过仿真技术设计了在课堂教学中无法展示给学生的实验条件和环境,弥补了以往硬件环境教学的不足,可以有效地提高学生计算机实践能力。
3 结束语
计算机课程是实践性强的课程,计算机应用能力的培养在很大程度上依赖于学生上机的实践与钻研。实验教学是理论教学的验证、补充与延伸,更是实践能力和创新精神培养的重要途径。在强调实践能力、突出计算机类公共基础课的特点基础上,我们所设计并实现的网络辅助实验(NAE)平台,满足了不同层次学生的实验要求,对提高学生实践教学的重视程度,提高学生学习和实践的积极性、主动性能起到良好的作用。
参考文献:
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【关键词】计算机辅助 教学设计 翻译
现阶段,具有快捷、高效、质优特点的计算机辅助翻译逐渐被各翻译服务机构广泛的运用,应用翻译工具的能力也逐渐成为职业翻译人员不可或缺的必备技能。基于此,我国各高校也逐步增设了计算机辅助翻译这门课程,为了培养出能适应社会需求的综合型翻译人才。
一、计算机辅助翻译概述
计算机辅助翻译是一种运用软硬件设备来高校翻译的技术手段,其工作的基本原理是在存好的译文中进行检索,并且对比已存疑问和原文甑选出与原文最为接近的译文,从而为用户的翻译带来方便。这种辅助教学的手段具有与时俱进的特征并且具有板书教学手段无法比较的卓越性,这些特性使得其迅速的在世界范围内得以推广和使用,计算机在教学的构成中充当的是辅导教师的角色,它为学生提供了无数优秀的网站,使学生可以大量的练习语言技能的同时还可以浏览一些真实的语言材料。
就我国目前翻译市场的现状而言,迫切需要具有高层次专业技能的综合型翻译人才。对于处于翻译工作最前线的翻译人才来说,能够熟练运用各种翻译软件是做好翻译工作的必备技能,因此各高校应该努力培养学生的翻译实践能力,在实际工作中学生可以对自己所从事的翻译工作得心应手。
二、计算机辅助翻译教学的优势
1.计算机辅助翻译教学使翻译课堂的教学方式和教学场景变得多样化。在传统的翻译课堂教学中,教师主要通过板书和口头传授的方式对学生进行知识的传输,这样的教学方式在一定程度上对学生在课堂上所能掌握的内容造成了很大的局限性,基于翻译课程的学科特点,教师必须提供多种多样的翻译资料才能满足学生在理论和文体方面的翻译需求。事实上,在计算机辅助翻译教学过程中,教师可以运用展台、多媒体以及网络实验室等先进科技的教学方式,可以给学生提供视、音、听等多方面的翻译资料和许多的文字资源,从而大幅度的提升课堂的知识信息量。
2.多元化的教学课堂可以激发学生的兴趣,加强师生交流。翻译专业的学生需要在掌握枯燥的翻译相关理论基础知识的同时还需要反复对比和研究不同的文本,再加上板书方式的授课模式使得学生早已丧失了学习的兴趣,甚至对翻译课堂产生了厌烦的情绪。而计算机辅助翻译教学方式的运用使许多语料能够运用多媒体翻译软件更加直观形象的表现出来,这种新颖的教学方式在很大程度上吸引了学生的注意力,激发学生进行自主学习,从而提高教学质量。
三、计算机辅助翻译教学中集成式教学模式
1.掌握计算机辅助翻译软件的基础知识。现阶段这些翻译记忆的相关软件在不断的发展和壮大,假如仅仅是掌握一些质量较低的翻译软件,就算运用的十分熟练也难以跟上市场发展的趋势,因此学生应该注重学习翻译机器的基本原理和如何使用这些翻译软件,并不断的研究这些翻译软件设计的理念和思路,学生应该提高自己运用翻译软件进行翻译工作的能力,将语言服务和翻译技能有机的结合起来,熟练掌握语料库、智能编辑以及翻译科技等概念并积极探索所翻译句子的语言习惯和文本风格,通过对句法模式、连贯形式、词汇规范程度等的研究总结出某些普遍性的翻译规律,从而可以有效的选择相适应的翻译策略。这足以见得学生掌握必要的计算机辅助翻译的相关软件的原理和使用技能是非常重要的。
2.教学模式应该以学生为中心展开。计算机辅助翻译的教学目标是在培养学生使用各种翻译软件和工作的能力的同时培养学生自主学习并解决实际问题的能力。教师在教学的过程中应该充分的重视学生的主体地位,可以让学生分组对某篇翻译课题进行实际的练习,这样学生在进行实际翻译练习的过程中,既锻炼了学生自主学习和解决实际问题的能力,而且学生通过合作交流也充分发挥了自己的主体作用,提升了自己的翻译技能。不仅如此,小组合作也增强了学生的沟通能力和团队合作意识,这对于培养综合型人才起到了积极的作用。与此同时,教师还应该认真选择授课时所用的范本资料,应该根据实际情况适当的调整所用的资料,并尽量选择格式和内容都相对比较规范并且会定期更新完善的范本资料。
3.合理运用互联网教学资源。日常学习中我们经常用到的有中国知网、百度百科以及口译网等网络资源,在这些网站上学生们可以及时搜索到有关翻译的材料。例如,口译网在为学生提供最新的翻译材料的同时还具有很多备考资源、翻译录音软件以及翻译相关的笔记方法等等。云端软件也是近年来流行的比较方便快捷的网络资源,可以在没有网络的条件下进行使用,云端软件还可以提供庞大的计算机资源,在使用者完成作用后还可以回收该资源。另外还有一些云端翻译软件可以采取远程的形式进行翻译,这样便于翻译过程中互相交流,从而提高翻译质量和翻译效率。
四、结语
计算机辅助翻译也必然将会成为高校翻译教学中的核心部分,各高校应该结合翻译市场的需求定制培养目标,积极运用各种创新型的教学方式。而作为翻译专业的学生也应该努力提高自身的翻译基础知识和运用计算机翻译软件的能力,只有这样才能为我国的翻译市场培养出更多满足市场需求的综合型翻译人才。
关键词:采矿工程;计算机辅助设计;实验教学;教学改革
中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 10-0000-02
计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)是利用计算机的计算功能和高效的图形处理能力,对产品进行辅助设计、分析、修改和优化。矿图是矿井设计、施工和生产过程中得重要工程资料,矿山生产中越来越多的矿图使用CAD技术绘制,它已广泛应用于矿床开采设计的各个工艺环节。如绘制开拓系统图,井巷断面图,采矿方法图,爆破回采设计图,露天地下采区平面布置图,提升运输系统图,地质剖面图,地质地形图等等。使得采矿CAD技术逐渐成为矿山工程技术人员的必备技能。采矿工程专业学生毕业后如何胜任矿山采采过程中各个生产工序图纸的设计,计算机辅助设计的绘图能力的培养就显得尤为重要。
在全国采矿工程专业各大院校的课程设置中,很多课程与计算机辅助设计相关联,比如露天开采课程设计、地下开采课程设计、矿井通风课程设计和毕业设计。但在实践的教学过程中计算机辅助设计的实验教学普遍存在与工程实际应用存在一定差距以及成绩评定只注重结果的问题,因此在采矿计算机辅助设计实验教学过程中如何提高实践教学的效果,培养学生创新能力和工程应用能力,为培养卓越工程师奠定坚实基础的意义重大。
一、我校采矿工程专业CAD实验教学现状
目前我校环资学院《采矿计算机辅助设计》课程是依据“计算机辅助设计与采矿工程专业”中的矿床开采设计工作领域设置的。但在课程设置上,《采矿计算机辅助设计》是专业基础选修课,并且此课程是在《采矿学Ⅰ》、《采矿学Ⅱ》、《井巷工程》和《矿井通风与除尘》等专业课之前设置的,这样直接导致了《采矿计算机辅助设计》课程与采矿工程专业知识脱节。而在教学过程中,计算机辅助设计采用“先学后用”的教学方式,大部分教学时间是授课教师进行软件操作命令的演示性讲解,学生学习知识脱离专业背景,仅仅是观看很难发挥好的教学效果,导致学生对课程失去兴趣,进而影响教学效果。
在现有的计算机辅助设计教材中,关于CAD技术应用学习的教程和书籍已经很多,但关于采矿工程图纸和CAD技术在采矿工程中的应用方面的教材和资料非常有限。同时,在现实的计算机辅助设计实验教学过程中没有相应的采矿工程CAD技术的实验指导书,学生就表现出对实验实践课没有兴趣和逃课,或者在考勤的压力下进行实验,但对着计算机又不知道该做什么的,也不知道通过这样的实验能培养自己什么样的能力[3]。因此在这种教学模式下,直接影响学生上机实验效果,大部分学生无法真正结合专业背景学会软件的使用,也影响采矿工程专业的毕业设计。与此同时,很多老师和用人单位反映,学生在做毕业设计和参加工作后,不能很快胜任采矿工程专业制图工作。
二、采矿CAD实验教学改革
2010年出版的《金属非金属矿山采矿制图标准》打破了采矿工程制图长期处于无规范状态,实现了采矿计算机辅助设计制图标准化,提高制图效率,保证图面质量,不用或少用文字说明便能表达设计意图,使设计、施工和生产之间有简捷共同语言。
鉴于目前本课程设置和教学过程中存在的问题,结合《金属非金属矿山采矿制图标准》,如何更好的利用《采矿计算机辅助设计》教学中8个学时的上机实验,让学生有浓厚的兴趣掌握CAD各中常用命令,同时又能掌握采矿工程制图方法和规范,为今后培养卓越工程师奠定扎实的基础。
(一)能力训练项目设计
在采矿工程专业的毕业设计任务中,对学生CAD应用能力的要求越来越高,采矿工程工程专业的毕业生必须熟练掌握露天开采设计、矿井设计、矿图和采矿CAD的相关知识。围绕采矿工程设计中矿图的绘制,以实际项目为载体,以学生为主体,配合老师讲解,以《金属非金属矿山采矿制图标准》为依据,结合学生感兴趣的工程设计实例进行基本操作命令的实验。根据采矿工程专业知识特点,选取了实际工程项目中主要矿图为能力训练项目的载体,分别为露天开采终了平面图设计、地下开采开拓系统图设计、无底柱分段崩落采矿方法图设计、井巷断面设计。
学生可以通过这样定时的实验可以极大程度的调动了学生学习的积极性,可以掌握计算机辅助设计的基本功能和《金属非金属矿山采矿制图标准》的制图规则,能让采矿工程专业学生具备扎实的矿图知识和CAD应用技术,使学生增强利用计算机绘图平台和采矿知识解决课程设计、毕业设计和工程现场的绘图设计问题的能力。
(二)《采矿计算机辅助设计实验指导书》的研究
主要以项目为主题制作实验指导书,融入相关CAD命令的应用和采矿制图的规范要求,制定实验内容、目的、要求和能力培养的目标及作图步骤[2]。
以其中矿井开拓系统图绘制实验项目为例,介绍制定实验指导书的内容,包括实验内容、目的要求和能力培养的实验步骤。
1.实验内容
(1)在图书馆或相关专业资料中选择开拓系统图,选取相应的开拓方案和相关参数,对照资料进行开拓系统图的绘制。
(2)练习基本绘图命令(直线、多段线、圆、圆弧、样条曲线、块)、修改命令(复制、删除、镜像、偏移、修剪、延伸、打断)、对象捕捉、对象跟踪、文字、图层和掌握《金属非金属矿山采矿制图标准》中一般规定、图纸规格、图纸标题栏、比例、文字与数字和图线的规定等。
2.目的要求
通过绘制开拓系统投影图,掌握各种常用的绘图和编辑命令的使用方法和技巧,熟悉各种采矿工程设计图纸中采矿图样。综合应用多种绘图和编辑命令,掌握二维工程图样的绘制。掌握采矿工程图的绘制方法和表达内容。要求图面布置合理,尺寸、符号标注完整清晰,线型、字体符合采矿制图标准。
3.作图步骤
(1)收集专业资料,确定绘图对象;(2)分析图形的组成部分,确定在CAD中绘图比例,设计出合理的图层、线型、线宽及颜色方案;(3)分析巷道的相对位置关系;(4)打开CAD,设置图形界限,设置单位,保持版本类型,打开栅格,建立图层,设置相应图层的线型、线宽及颜色。(5)画出图框和标题栏;(6)分析平面图和纵投影图的关系;(7)绘制经纬网、地形线和矿体的纵投影图;(8)绘制井筒和巷道的关系;(9)绘制其他部分,比如文字、专业符号等;(10)标注图形;(11)进行CAD图形的布局设置,确定好纸张图幅、方向、打印区域和打印比例。
(三)学生实验过程评价
在采矿工程计算机辅助设计实验教学中,通过记录平时每次实验中学生进行实际操作的情况来评价和确定学生的成绩,注重过程培养而不是以最后考试来决定成绩,设计制定实验过程评价的内容,整个实验成绩的评分结构的具体内容包括:实验操作占50%,报告书写占30%,出勤和课堂纪律占10%,实验提问占10%。以下为实验结果分析及反馈记录表1。
三、结语
针对矿山开采过程中实际工程设计的要求,以Auto CAD软件为基础,将计算机辅助设计与采矿工程专业工程制图相结合,以能力训练项目为依托,制定出适合采矿工程专业工程设计绘图的实验指导书,切实架起理论讲解和专业图形绘制的桥梁,弥补现有教学手段的不足,提高学生对理论讲解的兴趣,注重实验教学的过程考核评价,达到理论与实验教学相互结合的目的。
参考文献:
[1]王振玉,杨斌,郑才国,等.计算机辅助设计实践教学研究与改革[J].科教到刊,2011(9):131-132
(山东理工大学计算机科学与技术学院,山东 淄博 255049)
【摘要】《计算机辅助设计》的教学包括课堂教学与实验两部分,而目前该课程的教学方式主要存在教学与实验联系不紧密、实验教学内容缺乏系统性和能力的培养以及实验教学内容与学科前沿结合不紧密等问题,本文针对以上问题提出了一系列改革方法,有利于实现教学与实验的相结合,提高学生的动手能力和创新能力。
关键词 计算机辅助设计;课堂教学;实验教学;一体化
The Integration of Teaching and Experiment for Computer Aided Design
LI Zhao LI Ye-de
(Shandong University of Technology College of Computer science and Technology, Zibo Shandong 255049, China)
【Abstract】The teaching of Computer Aided Design contains classroom teaching and experiment teaching. Classroom teaching and experiment contacting untightness, experiment lacking of systematicness and cultivation of practical ability and experiment and advancing front contacting untightness are the main problems for the teaching of Computer Aided Design. Aiming at the above problems, this paper proposes a series of reform methods which can implement the integration between teaching and experiments and improve the practical ability and innovation ability.
【Key words】Computer aided design; Classroom teaching; Experiment teaching; Integration
0 引言
《计算机辅助设计》是面向计算机、自动化和电子学等专业本科生和研究生的一门普及型技术基础课程。目前普遍采用的教学方式主要存在以下问题:课堂教学与实验教学联系不紧密;实验教学内容缺乏系统性和能力的培养;实验教学内容与学科前沿结合不紧密。
因此,在《计算机辅助设计》教学中将课堂教学与实验教学相结合,并将计算机领域的前沿内容充实进来。这样不仅可以在教学过程中激发学生的学习热情和学习效率,还培养学生的批判性思维和严谨、实事求是的研究习惯,锻炼学生解决实际问题的能力,最终达到课堂教学、实验教学以及学科前沿领域三者相互协调,最大程度上实现提高教学效果的目的。
1 教学方法改革
1.1 采用启发式的教学方法
启发式的教学方法可提高学生独立思考问题的能力,例如原理图设计中可通过Design->Options->Sheet Options->Grids实现栅格的设置[1],在PCB设计中,当遇到栅格设置时,可引导学生联想在原理图设计中的操作方法,从而让学生自己实现PCB设计中栅格的设置。同样,当在PCB设计中,需要添加PCB元件库时,可引导学生结合原理图中元件库的添加方法独立实现PCB元件库的添加。
1.2 采用直观课堂教学
直观课堂教学可以激发学生的兴趣,同时还培养学生的观察能力, 增强感性认识,扩大学生的思维空间,开阔学生的想象力,利于对知识的理解。例如讲解元器件封装时,可让学生观察0402、0603和0805等不同封装的电阻电容,使学生对电阻电容的封装样式以及封装尺寸有更直观的认识。另外,还可让学生观察针插式和表贴式元器件,在进一步帮助学生理解封装概念的同时,可让学生自己总结表贴式元器件的优点。
1.3 采用理论与实际相结合的教学方法
《计算机辅助设计》是一门动手能力极强的课程,并且需要与实际的工程相切合。因此,课堂教学中结合具体工程进行讲解,使学生更形象的了解讲解内容,并进一步了解所学课程的意义。在实际教学中以MT9P401 CMOS传感器[2-3]的配置电路为例对原理图和PCB的设计进行讲解,该配置电路包括电源模块、控制器模块、COMS传感器单元和IO接口等,结合该实例进行讲解,学生在熟悉原理图和PCB图设计方法的同时,可了解实际工程项目的设计流程,以及实际工程项目需要的注意事项。
2 实验方法改革
传统的实验教学方法为:由教师讲授实验目的、原理、内容及操作步骤,然后由学生操作。这种教学方法使学生始终处于被动状态,对教师产生依赖心理,其结果必然造成学生实验课前不思考,实验时按部就班,久而久之就会使学生养成懒惰的习惯,这不符合当前实验教学提倡的对学生实践能力和创新能力的培养。
2.1 采用启发式、提示式教学法
首先对实验的重点和难点进行讲解,让学生了解实验的目的和意义,在此基础上提出需要考虑和解决的问题,以供学生在课堂、课后自学中能把握住要点,围绕列出的问题进行思考,最后对学生无法自己解决的问题进行集中答疑。采用该方法可调动学生学习的自觉性,有助于培养学生分析解决问题的能力,提高其创新的意识。例如原理图的绘制过程中,在对多Part元件进行编辑时(以四Parts元件为例),学生开始对多Part的概念不了解,一般在designator中添加后缀A、B、C和D,对学生详细讲解多Part的概念后,让学生试着自己完成多Part元件的编辑。
2.2 与学科前沿紧密结合
与学科前沿紧密结合可激发学生的学习兴趣,同时了解所学课程的目的和意义。本课程以基于FPGA的PCI Express数据采集系统为例进行讲解[4-5],让学生了解《计算机辅助设计》课程不只是实现元件的创建与编辑等简单功能,而是可实现更复杂的设计,同时也让学生对FPGA和PCI Express等概念有了一定的了解。
2.3 采用递进式教学方法
递进式教学方法首先让学生掌握元件的放置与编辑,掌握元件库和封装库的创建与添加,然后进行简单原理图和PCB图的设计,在此基础上进行综合实验。本课程采用的综合实验为MSP430最小系统的设计,MSP430最小系统包括电源模块、晶振模块、复位电路和JTAG配置电路等[6-7],学生首先要清楚MSP430最小系统的构成,然后确定每个功能模块所需的元件以及电路结构,利用所掌握的基本方法完成对整个系统的设计。基本方法是综合实验的基础,而综合实验又是对基本方法的进一步巩固。
3 考核方法改革
严格的考核是正确引导和激励学生的学习积极性,监督和检查学生学习效果及应用能力,提高实验教学质量的有效手段。以往的实验考核成绩只是根据平时成绩和期末考试成绩的综合结果来评定,这样不能全面反映学生的学习态度、实验能力以及创新能力。现在我们将考核成绩分为平时成绩、实验成绩和综合设计成绩三部分。
平时成绩包括出勤情况和课堂情况。出勤情况主要检查学生上课是否迟到、早退或者旷课等。课堂情况主要检查学生是否预习所学内容、课堂纪律、回答问题情况以及作业完成情况等。平时成绩占总成绩的20%。
实验成绩包括实验预习、实验操作和实验报告。实验预习包括学生回答预留问题的情况。实验操作包括实验过程的正确性和熟悉程度,以及独立解决问题的能力。实验报告是对实验过程的总结,对实验现象的分析和讨论,是知识和能力再提高的过程。实验报告包括实验结果的真实性、合理性、可靠性,以及实验结果分析的合理性、科学性、全面性,是学生综合素质的具体体现。实验成绩占总成绩的30%。
综合设计成绩是对学生综合能力的评定,因为《计算机辅助设计》课程需要学生具有实际的操作能力,综合设计是对学生动手能力的考核,也是对学生创新能力和独立分析问题并解决问题能力的考核。综合设计成绩占总成绩的50%。
4 结论
针对《计算机辅助设计》教学中存在的问题,采用启发式、理论与实际相结合的教学方法,可有效发挥学生主观能动性,培养学生的创造性思维能力,提高学生综合科研能力以及分析和解决问题的能力,并有效提高学生的动手能力。另外,采用与相关领域前沿学科的紧密结合以及与实际工程的紧密结合的实验方法,可使学生了解相关领域的前沿内容,激发学习的兴趣,并使学生掌握如何使用所学知识完成实际工程,达到学以致用的目的。
参考文献
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[关键词]建筑学 计算机数字技术 辅助设计 建筑设计
[中图分类号] G434 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)06-0087-02
随着计算机互联网技术的快速发展,计算机数字技术辅助建筑设计使传统建筑行业的工作方式发生了非常大的变化。作为培养建筑学设计人才的高等院校,理应适应这种新的形式、新的变化,协调好传统的建筑设计教学和计算机数字技术应用之间的冲突,并对其进行认真的探索、思考,提出应对策略。
一、计算机数字技术辅助建筑设计概述
2007年全国高校建筑学学科专业指导委员会的《促进建筑数字技术教学发展纲要》明确提出了建筑数字技术课程的基本要求。[1]但是调查发现,目前高校计算机辅助设计系列课程实施效果并不理想。计算机数字技术辅助建筑设计系列软件一般包括Sketch up、Auto?鄄 CAD、天正、3D Max、Photoshop等,随着新技术的出现,辅助建筑设计和分析的软件层出不穷,常用的软件主要有建筑信息模型类(Archicad、Revit),渲染表现类(Lightscape、Vray、Piranesi),环境模拟分析类(Radiance、Airpak、Raynoise、cadna / A),节能分析类(Ecotect、DOE-2、Energy Plus、PKPM、BECS2010、IES)等。各种新的辅助设计软件不断冲击着建筑行业的人员。在高校的教学中,应该选择哪些软件进行讲授,如何串起不同软件和建筑设计之间的联系,如何开展相关类课程的教学设计,引导学生进行实践,是计算机数字技术辅助建筑设计的首要问题。
二、计算机数字技术辅助建筑设计应用现状
如何使计算机数字技术融入建筑设计过程,真正做到为建筑设计服务是目前各个建筑学专业应该着重考虑解决的问题。通过调研发现,目前的计算机辅助建筑设计教学中主要存在以下问题:
(一)思想观念陈旧
目前,高校建筑学教师对计算机数字技术主要有两个误区,一个是有一部分教师对计算机数字技术辅助建筑设计教学的作用和意义认识不充分,他们认为计算机数字技术就是简单的绘图软件的学习,只是画画图而已,对设计影响不大,不用投入太多的精力;另一个误区是有一部分教师非常重视传统建筑学的基本功,他们认为学生过早、过多地接触计算机,会影响徒手表达能力的训练,丢掉了建筑师的基本素养。以上原因直接导致该类课程的专职教师短缺,无从组建教学团队,阻碍了计算机数字技术辅助建筑设计教学的发展。
(二)教学内容滞后
目前,我国大部分建筑院校的计算机应用课程是以AutoCAD为最基本入门软件,辅以天正建筑、SketchUp草模、3D Max渲染出图、Photoshop后期处理等软件作为计算机应用课程的主要教学内容。有的院校考虑本校生源的实际情况,并没有开设计算机辅助设计课程,转向以学生自学为主。或许教师们认为计算机数字技术仅仅代替了图纸,计算机所起到的作用仅仅是辅助“绘图”,而并非辅助“设计”。[2]
(三)无规范化教材
目前计算机类的教材种类繁多,水平参差不齐,而且大部分编者都是着重讲解软件的命令,与建筑学专业结合的内容很少。同时教材的内容也有一定的滞后性,教师在讲解的过程中无法按照某本教材进行讲解,授课的随意性很大。此外,计算机类书籍定价较高,增加了学生的经济负担,最后直接导致大部分学生上课无教材的情况,仅凭课堂上的听课或笔记,学生很难对所学的内容展开系统性的复习和实践。
(四)课程缺乏衔接
从现阶段的培养计划来看,计算机课程设置大部分都是一个学期安排一门独立的课程,比如大二开设Au?鄄toCAD课程,大三开设3D Max、Photoshop课程,有的在大四或者大五开设建筑数字技术选修课,每门课程都进行单独授课,课程与课程之间、与建筑设计之间基本没有有效的衔接,缺乏系统性,导致计算机课程的学习无法联系实际,不能贯穿到建筑设计构思和表达的过程中。而且每门课基本上都是逐个命令地讲解,因学时有限,很难有更多的时间与专业结合。比如,有的学生有非常好的建筑设计构思,由于计算机技术有限,无法表达出来,无奈只好改成能直接表达的普通方案形式,限制了设计思路和设计方案的表现。
三、改革措施和建议
(一)改进教学模式
计算机技术类课程实践性非常强,只依靠课上的学习是完全不够的,更主要是通过建筑设计课程进行实践。应改变以往以单独讲解AutoCAD、SketchUp、3D Max、Photoshop为主的教学模式,辅以Archicad、Revit、Radiance、Ecotect等设计分析软件的讲解,以建筑设计为中心的教学模式,将不同软件的学习融入建筑设计过程中。重点讲授辅助建筑设计的方法和过程,将软件命令的讲授融入设计过程中,通过讲解由简单到复杂的建筑设计过程来达到综合运用软件的目的,课程的内容可以结合建筑设计的进度来安排。比如,对高年级的学生来说,增加建筑信息模型类软件和环境能耗模拟分析类软件的学习。对以手绘为主的低年级学生来说,建筑设计题目一般是功能相对单一、形体简单的小型建筑。计算机课程教师可以在讲授AutoCAD、SketchUp时,以学生设计的作品为主线,用讲解命令的形式自然地贯穿起来,既激发了学生的兴趣,又提高了学生学习软件的积极性。
(二)精讲教学内容
在以设计为中心,将命令的学习融入建筑设计全过程的教学模式下,教学内容的调整就显得尤为重要。不同的计算机数字软件功能非常强大,命令非常多,因为开发的目的是为了满足不同行业的需求。而如果仅仅用于建筑设计的话,所需要的功能就会大大减少。因此,在课程的学习过程中,精简命令讲解,重点突出,这样能保证在有限的学时内,提高学习效率和教学成果,然后再扩充教学内容提高教学广度。比如在AutoCAD的学习中,因其是为了满足所有工程领域,对于建筑设计来说,使用功能和命令更是有限,只占到20%左右;[3]Photoshop在平面设计、广告摄影艺术、网络制作等领域都有广泛的应用,而做建筑效果图后期处理所涉及的命令却有限,因此在讲解时,通常有针对性地对建筑总平面、室外效果图、小区规划效果图等实例作为演示直接讲解常用命令的应用技巧;而3D Max软件主要是面对影视动画和游戏领域,在建筑效果图制作中,它的命令和功能使用就更少了。因计算机技术课程学时有限,不可能涉及所有软件的学习,像Ecotect、DOE-2、Energy Plus等环境、能耗模拟分析软件可以结合建筑物理等课程的教授进行系统学习。[4]因此,在常用软件课程学习的过程中,可以对不同软件进行对比和介绍,总结各自擅长的方面,引导感兴趣的学生自发学习。
(三)讲义替代教材
目前尚没有一本得到建筑学院校普遍认可的规范性计算机辅助建筑设计教材,同时又因为计算机数字类教材种类繁杂,水平参差不齐,价格又相对比较昂贵,所以,对计算机类课程不要求学生购买材。学生可以在资料室、图书馆等借阅相关书籍,能基本满足课堂上的教学内容要求即可。而教师主要以教学团队自编的讲义为主,讲义是各种软件最核心的内容,即使软件版本不断更新,也不会对教学产生太大影响。[5]
(四)组建教学团队
在大部分院校,计算机数字技术课程一般都由年轻教师承担,虽然年轻教师教学经验欠缺,但他们对新软件、新技术的学习比较快,另外,他们更方便与学生进行沟通、交流,有利于实践的开展。因此,应该组建一支以承担建筑设计、建筑物理、建筑构造等课程为主体的年轻教师队伍,辅以资深教师为督导的稳定的专职教师队伍。团队成员能及时了解课程欠缺所在,相互沟通、交流,快速提出应对方案。同时,通过进修、培训、经验交流、教学研讨等方式提高团队成员的计算机数字化建筑设计能力,使年轻教师快速成长起来,以更好地完成相应的课题研究和教学任务。
四、结语
针对目前建筑学专业建筑设计课程和计算机数字类课程的设置特点,从未来实际工作需求出发,结合当前建筑行业设计的现状,立足本校建筑学专业的实际情况,提出切实可行的改革措施和建议。在注重学生设计能力培养的同时,锻炼学生计算机数字技术辅助建筑设计的能力,加强建筑设计和计算机数字技术两大类课程的兼容互补,使学生得以全面发展。通过实践,我院学生在各种建筑设计竞赛中取得了不错的成绩,毕业生的动手实践能力也得到了设计院的普遍认可。计算机数字技术辅助建筑设计教学是一个大课题,需要建筑设计和建筑数字技术课程教师共同探索、共同努力才能成功。
[ 注 释 ]
[1] 谭洁,刘威,王宁.计算机辅助建筑设计(CAAD)改革初探[J].山西建筑,2014(24):269-270.
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[5] 杨小峰,邓小军,沈红峰.计算机辅助建筑设计(CAAD)课程教学模式探析[J].高等建筑教育,2011(3):65-68.
[收稿时间]2014-12-23
【关键词】 高职;计算机;教学;艺术设计
【中图分类号】G642.09 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)33-0-01
在这个科技飞速发展的时代,计算机已经成为我们生活中必不可少的工具。在艺术设计领域,计算机也是主要的创作工具。目前,计算机辅助设计教学已经逐渐成为继素描、色彩、构成之后的又一门基础课程。那么如何在艺术设计专业的教学中,提高学生对计算机辅助设计的实践应用能力呢?笔者通过以下几点进行了初步探究。
一、计算机辅助设计的现状
计算机辅助设计现在被设计领域广泛使用,设计师运用电脑软件可以快速的通过图像、颜色、肌理、质感等实现创意。计算机辅助设计主要是以各种工具软件为主,如Autodesk公司开发的3dsmax、AutoCAD等;Adobe公司出品的Photoshop、Illustrator、Flash、PremierePro等;Corel公司推出的Painter和CorelDRAW等。这些设计工具跟我们用的手绘设计工具并无本质上的区别,不同的是纸张和画笔等变成了计算机的键盘和屏幕,为设计师搭建了新的平台,创造了传统设计无法达到的视觉效果,是科学与艺术的完美结合。在艺术设计专业教学中,计算机辅助设计教学应独立形成完整的教学体系,配合专业理论课程,让学生的专业素质和能力得到提高。
二、高职计算机辅助设计教学存在的问题及措施
1、注重软件工具训练,忽视创意思维培养
计算机辅助设计软件只是一种工具,要设计出好的作品,必须要有好的想法,好的创意。在教学上,有的教师过多的重视计算机辅助设计软件的教学,忽视了对学生创意思维的培养,出现计算机辅助设计教学与创意思维教学脱节的现象,致使学生的设计缺少创意性,在实践操作的过程中,往往对软件的使用很熟练,但是设计出来的作品却生硬、呆板、毫无生机,更谈不上设计。这种现象在高职院校尤为普遍。高职院校艺术设计专业的学生大多专业基础知识薄弱,缺乏对艺术的理解,改变这一现状的措施就是设计理论知识和计算机辅助设计课程同步进行,二者相辅相成,使学生学好电脑软件的同时又有专业的设计理论作为指导,只有这样才能真正设计出完美的作品。
2、注重计算机图形设计,忽视基础手绘训练
计算机辅助设计的优势在于方便快捷。大型的设计方案可以数人同时进行,易于修改,表现手段丰富,能够真实的表现画面环境,视觉冲击力强。因此,现在社会上许多人认为会设计软件就是会设计,导致的结果是许多设计方案成了电脑技巧的展示品。其实计算机图形设计只是一种设计手段,缺点在于不能细致的表达设计者的意图,无法及时抓住在设计过程中设计师闪现的灵感,并不能完全代替手绘制图。古今中外,许多优秀的设计师、建筑师同时也是画家,例如,意大利的米开朗基罗,法国弗朗索瓦·布歇,苏联的勒·柯布西耶,我国的陈逸飞等。这就需要学生在学习计算机辅助设计软件的同时,还要认真学习基础绘画和专业手绘制图,二者并重,只有这样才能成为优秀的设计师。
3、注重课堂教学,忽视实践教学
高职院校的培养目标是具有实践能力的高技能应用型人才,因此实践教学在高职院校尤为重要。但是在计算机辅助设计教学过程中,实践教学往往被人忽视。计算机辅助设计课程的学习,无论是平面设计还是三维设计等,都是为了创作出优秀的设计作品,而优秀的设计师是需要实践来检验的。在掌握理论和软件设计的同时还需要增加学生的实践课程。例如,在3dsmax课程中,学生要设计出令客户满意的作品,不仅要做到软件操作熟练、设计有创意,更要符合规范,对施工工艺,材料价格,室内家具的尺寸都要了如指掌,这样才能做出好的设计。在学习课堂知识的同时,应开设一些考察、调研类的课程,让学生深入市场,了解业内的发展趋势等,这样才能有效的配合好计算机辅助设计课程的开展。
三、高职计算机辅助设计教学的创新
1、课程体系创建
高职院校的计算机辅助设计教学,与其他本科艺术类院校有所不同。作为高职院校的学生,文化课和美术基础相对较差,面对这一现象,在一年级上学期需要开设计算机基础课程,即让学生对电脑的基本操作有了一定的了解,同时为以后学习设计软件奠定了基础。二年级下学期开设平面设计软件,三年级开设三维设计软件,这样可以由简到难,循序渐进,使专业知识逐渐得到提高。同时还要根据所学专业的不同,选择侧重点,例如,平面设计专业学习Photoshop、Illustrator、CorelDRAW、Dreamweaver等;环境艺术设计专业学习3dsmax、AutoCAD、Photoshop等;动画设计专业学习3dsmax、Maya、AfterEffect、Premiere、Photoshop等。专业的不同,教师在教授软件的侧重点也不同,我们以Photoshop软件为例,平面设计专业教学需要侧重招贴设计、海报设计等,环境艺术设计专业教学需要侧重效果图的后期处理、修饰等,动画专业教学需要侧重贴图的处理和修改等。
2、实践体系创建
实践教学在高职院校是一门必不可少的课程,在实践教学中,应该校内与校外相结合。计算机辅助设计是一门实践性较强的课程,在校内,主要通过一些实际的案例来配合教学的开展。例如,3dsmax和AutoCAD课程,教师可以拿出实际的平面图,并给出业主的要求,学生独立完成平面布置图及效果图的设计,完成后教师加以点评,还可以聘请一些设计师和业内专家到学校开展讲座和教学指导。在校外,应建立固定的实习实训基地,进行校企合作,让学生定期去参观学习,使学生掌握设计规范,工作流程和施工工艺等。
3、考核模式创新
突破传统的考试模式,提高学生的综合能力。传统的考试,就是给学生固定的题目和内容,教师按照完成的程度给以相应的分数。在注重成果的同时我们还应注重学习的过程,平时成绩和期末考试成绩并重。这样不但会促进学生努力完成每一回作业,同时还会调动学生的学习积极性,通过自我比较,同学间相互比较,不断提高设计水平。另外,计算机辅助设计课程有必然的联系性,例如学习室内设计,需要3dsmax、AutoCAD、Photoshop三种软件,我们可以根据其特点,采取综合考试的办法对学生进行测试。期末考试一个案例的设计,作为三科学习的考试成绩,这是提高学生综合能力的有效办法。
综上所述,对于高职艺术设计专业而言,我们不但要教授学生掌握计算机辅助设计软件的操作,更要提高他们从事设计专业的实践能力。计算机辅助设计课程的学习是枯燥、乏味的,作为教师,我们应该积极的鼓励学生,引导学生,培养他们的学习兴趣,使之成为优秀的艺术设计人才。
参考文献
关键词:计算机辅助设计;3ds Max软件;实例教学
中图分类号:TP317.4 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 08-0000-01
"Computer 3D-Aided Design and Practical Technology"Teaching
Yu Li
(Tianjin Vocational College of Land Resources and Housing,Tianjin300270,China)
Abstract:As computer technology in today's society continues to develop and improve,the computer has already entered our homes of ordinary people,the use of computers gained popularity,the industry continually every day there are many highly skilled personnel appear,in order to increase our higher College computer science students employment advantages,the students themselves have excellent grasp of several courses and practical software skills,and 3ds Max software is one of them.
Keywords:Computer aided design;3ds Max software;Case teaching
一、计算机辅助设计概述
计算机辅助设计是指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,简称cad。80年代中期以来,cad技术向标准化、集成化、智能化方向发展。一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出,为cad技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用;系统构造由过去的单一功能变成综合功能,出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统;固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在cad中的应用,极大地提高了cad系统的性能;人工智能和专家系统技术引入cad,出现了智能cad技术,使cad系统的问题求解能力大为增强,设计过程更趋自动化。现在,cad已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木建筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。
二、《计算机3D辅助设计实用技术》课程的教学目标
学生通过该课程,学习3ds Max基本知识、基本模型和高级模型的创建、修改命令面板和常用修改器的使用、场景材质编辑,灯光和相机的设置方法、环境特效的设置及渲染输出、动画制作、粒子系统和空间变形物体的使用、视频处理和渲染,室内外场景设计实例及渲染输出。
三、在教学过程中采用实例教学
《计算机3D辅助设计实用技术》课程的特点是实践性强,既要求学生学好基础理论知识,又要掌握并灵活使用实际的操作技能。学好本门课程的关键在于熟练掌握软件的操作命令,而3ds Max软件又是一款工具命令繁多的软件,那么传统的教学方法就不适用于本门课程的学习,如果教师在授课时,按照软件的工具命令逐一为学生讲解,然后让学生进行上机练习,这样的教学形式,学生往往当时能听懂,能进行单独的命令操作,但实际绘图时,却不能根据实际情况来灵活运用所学的操作命令。此外,授课时没有结合实际案例,学生就会觉得课程枯燥,产生疲劳感,从而缺乏积极性,造成教学效果不理想。而在教学过程中采用实例教学的方法,学生通过一个实例的操作,不仅能够学习到3ds Max软件的工具命令的操作方法,还可以了解各个工具命令之间的关系,并且能够真正掌握完成一项绘图工作的所有操作流程。通过此方法的实践,学生对软件的实际操作能力有了明显的提高,教学效果显著。
四、在教学过程中注意的几个问题
(一)教材的选择
3ds Max软件工具命令繁多,而课时的安排又非常有限,怎样在有限的课时内尽可能多地让学生掌握操作技能呢?教材的选择是关键,所选择的教材既要包含基础知识(即工具命令的使用),又要有实例的具体的操作步骤,这样,学生在课下进行练习时可以把教材作为工具书使用,查找一些工具命令的操作方法,同时还可以重温课上所学习实例的操作步骤。
(二)理论与实际相结合
教师在授课过程中,不能单纯地演示实例的操作步骤,要适时地对一些工具命令的功能和使用方法进行讲解,这样有助于提高学生对工具命令的使用技巧。在教学过程中,一要在实例讲解过程中逐渐渗透相关的概念和知识点,让学生在做中学,在学中做。二要在实例中设置问题情境,为学生创造发现问题的机会,激发学生学习的主动性,培养学生的创造力。三要让设计理念贯穿整个计算机操作过程,从最开始的设计构想到过程中的调整和完善,再到最后完成设计,每一步都详细地为学生做介绍,培养学生的思维能力,能够举一反三,使学生能够真正地利用3ds Max软件来进行设计和效果表现。
(三)重点讲授,逐步提高
3ds Max软件的应用范围广,功能强大,在教学中不能面面俱到的都为学生讲解说明,因此,将使用频率较高的工具命令结合实例为学生讲解,从易到难,从浅到深,在循序渐进的过程中是学生尽可能全面的掌握3ds Max软件的使用。
(四)时刻总结提炼软件使用技巧,提高学生动手能力,比如在三维建模方面,可以做如下两点总结
1.创建一个三维物体至少可以有三种创建方法:一种是从二维建模,利用线,再使用edit spline(编辑样条曲线)、extrude(挤压)、lathe(旋转)、bevel(倒角)、bevel profile(轮廓倒角)完成建模;第二种是利用三维实体建模,即利用Editable Poly(可编辑多边形)、shell(壳)、fox box(自由变形)、normal(法线反转)、bend(弯曲)、Mesh Smooth(网格光滑)等形成三维模型;第三种方法是合成建模,使用3ds Max软件中提供的Boolean(布尔运算)和loft(放样)命令,通过对两个以上物体组合运算得到新的三维模型。
2.在三维建模中,如果建模的精确度要求不高,则使用修改器堆栈中的二维和三维的修改;如果建模的精确度要求特别高的话,则要在建模过程中使用Snap(捕捉)、Align(对齐)等命令了,当然了,最好的办法是使用CAD二维建模后再导入到3ds Max中,而不是使用修改器堆栈中的命令。
参考文献:
[1]秦学军.浅谈3d max课程教学改革[J].教育学刊,2011,1
关键词:计算机辅助;北方地区;园林设计;教学
1 北方地区园林设计的特色及设计要点
1.1 北方地区园林设计的特色
1.1.1 北方园林最为主要的组成部分是皇家园林,皇家园林是以四合院作为基调的,在北方诸多的园林里面,宫廷园林就是代表,在对它们进行设计时就是以帝王气派作为特色,讲究园林的高大、雄伟,要求占地面积要广,布局时务必严谨,突出宫廷园林这一主体特征。
1.1.2 北方园林最为重要的特点就是轴线对称,这一特点不仅仅体现在皇家园林里面,对私家园林的设计也要遵循这一特点。对宅区的轴线进行延伸就构成园林的轴线,不管一座园林是大还是小,它最为重要的大门、宫殿、厅堂以及水池等都要设计在中轴线上。
1.1.3 无论是我国传统意义上的园林还是现代的园林,最为普遍的表现形式都是一池三山的布局,且这一布局形式已成为一种定制。在众多的北方园林中,皇家园林对一池三山做出了最好的诠释。
1.2 北方地区园林的设计要点
园林设计要因地制宜,北方寒冷,防寒是建筑物的主要功能,为了减少室内热量流失,所设计的建筑物都采用厚墙小窗。无论是围墙或屋墙,窗子极少,且多用盲窗。可见北方园林在建筑物设计上与自然关系密切。
从地理条件看,北方地区不像江南那样有广袤平原和纵横水道,加之湖泊较少,降雨量较少。于是水源和水量就成了北方园林设计的制约因素。针对北方水资源不足的问题,园林设计要充分融入节水理念,水量、水面要根据各城市实际情况而定,积极提倡集水园林;从气候条件看,在植物选择上,需选择耐寒性强,能过冬的植物,用得较多的树种有柳树、松树、杨树、柏树等乔木类植物。同时要考虑到当下具体形势,要提倡在园林设计中加入自然、环保节能、人与环境协调等理念。
2 计算机辅助设计北方地区园林教学方法研究
2.1 明确园林计算机辅助设计的课程教学目标
开设园林计算机辅助设计课程的主要目的是让园林专业的学生在毕业后能成功从事园林设计工作和绘图工作。而对于北方地区的园林设计教学来说,北方园林多为皇家园林,要求具备轴线对称的特点,因此,对于本课程的设计应当建立一个课程体系,培养学生综合运用绘图命令的能力,帮助他们灵活做图,设计出跟北方地区园林设计要求相符的计算机图稿。这就要求在教学中要以够用为尺度,针对园林专业的特征,促使学生在掌握理论知识的同时具备较高水平的分析并解决问题的能力,致力于跟北方地区园林设计的特殊要求相适应。
2.2 对教材和教师有特殊要求
教师所选择的教材是否合适,对学生学习的兴趣及效率都有重要的影响,根据前文所论述的北方地区园林设计的特色及要点,园林计算机辅助设计的教材应当涉及园林的制图图例、制图规范以及设计原理等一些基本的知识,还具备较强的园林设计专业特色,能够跟北方地区园林设计的特点相联系,突出培训学生的实践技能。而软件学习最好的指导者是教师,这就要求园林计算机辅助设计教学的教师不仅要具备一定程度的专业知识水平,还要具备丰富的实践教学经验,只有这样的教师才能够在组织教学的具体过程中按照北方地区园林设计特点、制图技术规范以及企业的相关标准等实施教学。
2.3 创新教学方法
本课程所采用的教学方法是CAI教学,要求教学必须要在有投影仪或装有多媒体教学软的机房里进行,利用多媒体对每个命令讲解;同时强调教师所扮演的角色应当是指导者,而不再是传播者,同时要求教师精心设计作业,结合北方的园林设计要点以及专业特点,注意讲授命令的重要事项和使用技巧,指导学生学习知识。
2.4 有机结合课程学习与专业认证
对于目前我国的就业形势来说,持证上岗是重要的敲门砖之一。目前很多的国际著名的软件公司和国家劳动管理部门都提供了计算机应用软件和技能考试制度来衡量操作者的应用水平,北方地区也不例外。为了更好地将软件的教学内容和专业的考试结合起来,使学生的专业水平得到一个权威的认证,提高学生在求职工作中的竞争能力,北方地区的学校可以和上级有关认证部门联系,建立常规的培训制度和考试点,在教学中完善竞争意识的教学培训服务体系,提高软件学习的积极性和教学水平。
3 结语
在对园林设计进行教学时,要充分利用园林以及计算机辅助设计等相关学科中的具体的理论来作为指导进行设计教学。同时,要仔细分析北方地区园林的特色,结合北方地区环境的自身特点,利用计算机辅助园林设计教学,提升教学水平。
参考文献