前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的计算机高级技能主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:教学能力;计算机;教师
随着信息技术的不断发展与深入,用人单位对信息技术人才的要求也是越来越高,但是培养信息技术应用型人才的高职院校却难于跟上时代的步伐,大部分毕业生的职业素养和技能水平都难于符合企业的要求,这样严重地影响了企业的发展,社会的进步。出现这种情况,虽然存在职业院校学生入校基础差的客观条件,但是高职计算机专业教师的教学能力差也是一个不容忽视的客观问题。因此对高职计算机专业教师能力提升是当前各高职院校计算机专业教研教教的一个热门话题,不少专家和学者都在进行这方面的研究,作为高职计算机专业教师的一员,希望通过这方面的研究来提升高职计算机专业教师的教学能力。
1高职院校计算机专业教学能力要素分析
高等职业教育是中国高等教育体系中的重要组成部分,与本科教育各自扮演着不同的育人角色,承担着不同的社会功能。高职教育与本科教育存在着本质的区别,高职教育是培养应用型人才,本科教育是培养研究型人才,高职教育注重的是广度,而本科教育注重的是深度。因此高职教育对教师能力有着特别的要求,具体表现在,高职教师不仅需要基本的理论基础,还需要扎实的实践操作能力,更需要对整个专业各门课程的认知广度。高职院校计算机专业又是一个相对于其他专业是一个非常特殊的专业,其特殊性表现在,该专业知识更新快,淘汰快,这样一个专业特性,无疑对计算机专业教师的教学能力提出了更高的要求。通过调研分析,高职计算机教师的教学能力要素需要满足如下几个基本条件。1)巧妇难为无米之炊,要有精湛的专业技能,不仅要有理论基础,还要有扎实实践操作能力。2)知识面要广,不能只会讲授1-2门课,而且要讲授一个项目整个工作流程的所有课程。3)要有良好的口头表达能力和讲授技巧,能够将自己的知识以最好理解的方式讲授给学生,使学生学起来轻松,增加学生的学习积极性和求职欲望。
2高职院校计算机专业教师教学能力的欠缺之处分析
很多高职院校计算机专业教师的知识水平差,是困扰高职院校计算机专业的一大难题,这也是计算机职业培训机构大量兴起的一大原因。甚至有高职院校毕业生到培训公司培训之后就喊出“学校学习三年,不如培训一个月”的口号,虽有夸大之处,但也印证高职院校计算机专业教师与培训讲师之间还是存在较大的差距。知识水平不够,主要体现在:理论基础差,虽然高职院校不像本科院校,是培养研发型人才,但是必要的理论基础还是需要的,理论指导实践,无理论为基础,实践操作无根无源,将操作步骤解释清楚明白,是要理论作为支撑的。之所有存在部分教师理论基础差,这与高职计算机教师的来源有关。高职计算机教师中有一些老教师就是从其他专业老师转行过来,他们根本就没有接受过系统的计算机理论基础学习,这就造成了他们在讲授过程中,忽视理论知识讲授,讲授实践操作时让大家记忆操作步骤,教学效果差。实践操作能力差,这主要是有些教师刚刚从大学毕业,没有任何的企业经验和实践经验,仓促教学。在教学过程中,是边学边教,尽量讲授理论知识,跳过实践操作,结果使学生不会实践操作,理论理解也不到位。知识面窄,高职教育不仅注重实践操作,还要注重知识的广度。有些高职教师只会讲授课程体系中的少部分课程,因此他们不知道这几门课程在课程体系中的作用,不知道课程的重点和难点等,使他们在讲授课程时,出现讲授内容偏差,影响整个课程体系人才培养目标偏差,带来严重的教学后果。目前高职院校中,很少有教师能够独立完成整个项目的设计、实施与部署。这主要是很多高职院校的领导和教师存在着一个认知上的误区,认为只要精通一两门课程教学就可以,实际上严重影响课程之间的衔接任务。课程讲授技能欠缺,缺乏良好的口头表达能力和授课技巧。主要表现在,有些老师在上课之前缺乏必要的课程讲授设计,随意应付,率性而为,你自己认为的方式来进行授课,没有提高授课技巧意识。
3高职院校计算机专业教师教学能力提升方式现状
目前高职院校也在采用各种途径来提高高职计算机专业教师的教学能力,以下总结了几种常用的提升方式。1)校企合作式的技能培训高职院校为了提升计算机专业的教学效率和办学质量,以前走过校企合作、联合办学的模式,企业派遣软件工程师对教师进行短期培训。2)国家培训国家教育部门为提升高职教师的专业技能每年都拿出部分教育资金,对高职院校计算机专业教师提供了免费的寒暑假的培训。3)高职院校学生技能竞赛国家教育部每年都举行计算机类的技能竞赛,希望通过学生的竞赛,来方向促进学校教师的教学能力。国家教育部及其下属单位也经常组织各种教学大赛,通过大赛,使教师在大赛中成长,提高教师的教学技能。4)技术经验交流座谈会每个高职院校所在的省市都设置有计算机协会等组织,每年定期地举行各种学术交流会,教师之间交流教学经验和当前的技术动态等。以上各种方式,都是为了提升计算机专业教师的教学能力,但是其效果都不太理想。校企合作式的技能培训,由于时间太短,培训内容多,造成教师很难真正掌握。国家培训只是培训学校的部分骨干教师,名额有限,很难大面积铺开,收益面较窄,而且结业考核不严格。学生技能竞赛,存在着很多的不公平性,大多竞赛都有设备厂商的参与,使高职院校教师的积极性和参与度不高,提高老师教学能力的效果有限。教师教学技能大赛只能提高教师教学方式,况且教师教学技能大赛时采用的教学方法也只是为教学技能大赛而设计,平时教学中因其准备时间太长也会放弃,转而采用平时熟悉的教学方式。在教师教学技能大赛中,教师也无法提高理论水平和实践技能。只有先提高知识水平,再提高教学方法才能真正地提高教学能力。
4提高高职院校计算机专业教师教学能力的方法
提高高职院校计算机专业教师的教学能力,要从以下两个方面来实施,才能从本质上提高高职院校的计算机教师的教学能力。4.1改变不适合高职院校教学能力提升的外部因素。1)提升高职院校教师职业道德高职计算机专业教师教学能力很难提升一个台阶,高职院校教师职业道德没有达到要求也是一个重要因素,当今社会,拜金思想严重,功利思想泛滥,不仅影响着社会,同样也影响着高职院校教师,对教师教育育人的人生目标没有深刻的认识,心中只想着自己,心思根本就没有用在教书育人上。学校如何对这些教师进行深刻引导,使他们回归教学的初心,是当前各高职院校面临的严重问题。通过提高高职院校的校园文化,提高教师的师德,提高教师的奉献精神,是当前各高职院校面临的共同课题。2)优化教师评价体系很多高职院校的教师评价体系依旧还是停留在过去的教师评价体系或者是参考本科院校的教师评价体系,没有根据职业教育特点制定灵活有效的评价体系。目前,很多高职院校对高职教师的评判依靠全体学生投票和同事投票来决定,欠缺评价的公正性。当前,高职院校的学生基础差,自制力差,价值观缺失,靠全体学生评判教师的优秀等级无疑是欠科学的,至少应该挑选认真学习的学生对老师进行优秀等级的评判。目前学生对教师评价方式也是直接武断的,让学生直接对教师进行等级评价。这样一种评价方式,让学生都感觉到模棱两可,无所适从。应该让学生对老师进行全方面地评价,至少应该包括授课态度,授课清晰度,授课完整度,授课深度,授课趣味性,答疑情况等方面进行评价,然后根据各项权值进行综合评价等级,这样才更科学和精确。同事之间仅仅只在生活上有所交集,工作上互不了解,依靠同事之间的投票来评选教师的教学能力很显然也是不正确的。只有通过科学合理评价体系才能真正评选出高职院校的优秀教师,只有这样,优秀教师才能提高教学积极性及教学能力,反之,真真的优秀教师得不到荣誉,最后也会被无情的现实所打压而沉沦。3)改进岗位津贴结算机制高职院校的教师岗位津贴结算机制仍旧比较单一,讲究所谓的公平化。优秀的高职计算机专业课程体系无论是根据哪种模式建立的,都应该是层次结构的,课程体系基本上都分为基础课程,核心课程,核心高级课程三层及其以上架构。很显然,核心高级课程的课程难度都明显大于基础课程,授课教师在讲授这些课程所付出的工作时间明显要高于讲授基础课程所付出的工作时间,如果按照同一标准进行岗位津贴结算,这明显会降低优秀老师的提升教学能力积极性,这对以后高职计算机专业的新专业申报,新课程设置,高难度课程讲授等一切攻坚克难的工作带来无人响应的局面,最后很多新专业申报,课程体系改革等与时俱进的专业问题只能延时甚至搁浅。4)改变教师职称评定方法目前高职院校的职称评定方法中,很多职称评定内容中,有本科教师职称评定的影子,没有根据高职院校的教学特点制定出相适应的职称评定方法。在高职教师职称评定过程中,依然重点查看高职教师的职称评定材料是否有核心期刊论文,是否有省级课题和国家级课题。优秀高职教师大多在学校里进行高难度课程教学,准备着各种形式的技能竞赛,占用去了大多数工作时间,为了职称评定,不得不花精力去进行科研,写核心期刊论文,还要和本科教师去竞争省级课题和国家级课题。长此以往,无疑会降低优秀教师提升教学能力的动力。只有改变当前高职院校的职称评定方法,制定出有利于职业教育发展的职称评定方法,才能提升高职教师的教学能力。4.2通过多种途径对高职教师进行教学能力提升1)利用互联网,进行网上学习互联网云技术的出现,使大数据存储成为了现实,互联网上出现了大量优秀的高职计算机教学资料和教学视频。使高职教师能够足不出户的从互联网上得到想要学习的教学资源和视频材料。通过教学资料,教师可以优化自己的教学内容。通过教学视频,教师可以学习行业内最新的it技术和项目开发流程,教师可以学习和借鉴优秀教师的教学方式和教师技巧。2)提高技能培训方案和优化结业标准高职教师通过寒暑假进行专业培训,依旧是目前提升高职教师知识水平的有效途径。提高技能培训方案,使教师真正融入到技能培训的氛围中,通过优化技能培训结业标准,使高职教师培训过程中有压力和动力,能够真正学习到高超的技术水准和教学技巧,摒弃以往高职教师培训走过场,流于形式的结果。3)鼓励教师企业兼职鼓励优秀教师到企业兼职,从事it企业的重要工作岗位,通过在重要工作岗位上的锻炼,掌握项目的工作流程,掌握项目过程中所需要的完整的技术及其最新理论知识和实践操作技能,掌握企业对人才需要的职业素养。通过企业的工作经验,总结企业工作心得,提出教学体系改革建议,修改课程标准,将自己过硬的知识技能讲授给学生,提升学生的应用技术能力和职业综合素养,提高毕业生的就业率和就业标准。
技校学生计算机课程
随着信息技术的发展,计算机普遍存在于我们的工作、学习和生活中。技校的特点是培养具有较强计算机应用能力和工作创新能力的实用型人才。作为一名计算机教师,我深感教学模式和素质教育对学生的重要性。根据技校学生的特点和计算机课程的学习规律,教学中应如何适应信息化时代的要求,提高教学质量和教学效果,这些对于加强学生的创新能力的培养具有十分重要的作用。为使学生将来能真正成为德识才学于一体的高级计算机人才,我们应该打破传统的计算机教学模式,提倡多种教学手段,并把素质教育融人到计算机教学中去。为培养适应社会需求的人才,我们应摒弃传统的教学,运用灵活多变的教法教学生自我学习,接受新信息、处理新信息的能力,以提高学生的实际操作能力和适应工作环境的能力。
1技校计算机课程的特点
计算机基础要求学生掌握计算机的基本理论及基本操作,教学围绕 windows XP、 office2003以及网络的内容,有很强的实践性。刚上课的时候几乎所有的学生都表现出极大的兴趣,但时间长了,大部分学生觉得越学越难、越学越枯燥,有的学生还产生不知道怎么学、不想学的想法。还有一些学生很少接触计算机,所以面对电脑的时候既想动手试试,又怕弄坏电脑。这就要求我们加以正确的引导,帮助学生克服无从下手的心理障碍,让学生的积极动手能力甚至包括想象力都能得到充分的体现。另外社会对技校学生的偏见也导致了学生的学习热情不高。同时通过网络他们的信息来源非常广泛,外界对他们的诱惑很大,所以枯燥的课堂学习不能满足他们的心理需求,大部分学生热衷于网络游戏、享乐等,无心学习。这些学生掌握知识不牢固,但智力并不差,他们有敏捷的思维,较强的动手能力。所以作为技校的教师,更应该注意培养学生的操作能力。
2改变教学模式,融合多种教法
2.1利用分层教学,发挥学生个性
班级授课的教育忽略了学生的个体差异,特别是计算机课程,很多城市学生家里都有电脑,有些学生已经通过其他渠道学过相关的计算机知识,但也有不少来自乡村的学生从来没碰过计算机,学生的计算机水平参差不齐,这就需要我们进行教学改革。比如讲Office 2003时,我们首先要了解学生的知识差异并对他们进行分组,在教学中将学生分为A、B、C三层,A层:掌握五笔打字、Word、Excel的基础知识,上课能注意听讲,参与教学活动,改变学习习惯;B层:牢固掌握基础知识,五笔打字速度快,能独立排版编辑,上课专心听讲,提高学习主动性和独立性;C层:培养较强的分析能力,灵活运用能力,进行办公应用高级培训,培养一定的自学能力。我们可以利用如分层提问、分层练习、分层作业、分层测验等,让每一个学生都参与进来,各层学生都有与自己水平相适应的学习目标和练习,教师在教学中只要指导学生发现、思考和解决问题的方法,让每个学生都能按照自己的兴趣和方法选择不同的学习材料和学习方式。
2.2采用重点示例演示,促进学生智力发展
示例教学是“例中学”和“做中学”的结合。Word是我们学习的重点,学生学习后要能熟练排版并具有一定设计版面的能力,文本框在word中是承前启后的,学生在之前已经学习了word2000的编辑功能、排版及图片的处理,已具有了一定的操作技能。但对于特殊的、不规则的及需要一定设计的版面却不知如何下手,文本框恰好可以解决这个问题。我们可以用含有文本框的示例引入,此实例使用了描写大自然的文字和图片,并且利用横排和竖排文本框做了装饰,内部填充主体颜色为天蓝和白色,效果使用了图片填充和图案填充中的球体填充,让学生通过实例发现在此版面中除图文混排外又有灵活的文字版面并可移动可填充。然后提醒学生工具栏的使用及插入文本框的两种情况并放手让学生去做,学生可根据自己的情况模仿或加工教师实例进行演练。教师在原有示例上进行转变,展示本节课的实例让学生观察、思考、演练。在操作过程中通过讨论学生归纳出问题,最后通过总结可以把在练习过程中学习到的零碎的知识汇集成系统的整块知识以便今后灵活地运用。
2.3创设适当的教学情境,提高学生创新思维能力
关键词:基于工作过程课程体系、层次学习结构。
中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 10-0000-01
How to Improve the Network Technology Application Ability of Computer Major Students
Sui Chunrong
(Xingtai University,Xingtai054000,China)
Abstract:The student’s ability raising are based on the school’s curriculum system and curriculum content and learning method. This paper will tell you how to improve students' network skills insystem construction, course construction and learning methods .
Keywords:The course system based on the working process;Hierarchical structure of learning
近年来,随着招生规模不断扩大,学生的基础差异较大,兴趣爱好各异,计算机专业的情况也如此,学校传统模式的教育正面临着严峻的挑战。在教学中,既要培养学生掌握一定的基础知识的能力,又要培养学生掌握一定的计算机操作技能。因此,在计算机技能教学中,采用“重基础、重能力”的教学方法,让学生在掌握必要的基础知识和基本技能的基础上,提高自身素质,苦学多练,为将来工作打下坚实的基础。
一、课程体系建设
计算机网络技术是计算机专业的专业课程,主要培养学生的“建网-管网-用网”的职业能力,让学生在“建网-管网-用网”工作过程中获得所需要的知识技能。
针对提高学生的网络技能的方法,首先针对这三种要求确立相应的课程体系,它的构建是基于工作过程的,也就是与整体化的实际工作过程相联系。在制定计算机专业的教学计划时,要求所有学生掌握计算机专业最基础的课程,如操作系统(Windows XP)、计算机网络基础、网页制作这三门课程,并需要了解学习期间所有计算机专业课程,由于基础差异或以后要从事的职业方向不同,在对待余下的计算机专业课程的掌握程度上,可分别实施教育。对将从事网站制作的大部分女生和部分男生,要求其掌握Photoshop、Flash、ACCESS、SQL、ASP等软件的操作技能;对将从事计算机网络维护的大部分动手能力较强的男生和部分有兴趣的女生,要求其掌握计算机发展概况、计算机组网和维护技能;对将来进行网络搭建的学生来说,要求其掌握交换机和路由器知识,能够调试交换机和路由器,能对网络出现的问题进行处理等课程。采用这种方法,将使所有学生在了解计算机的各种课程的基础上,能有重点地掌握或精通某一方面的课程,为今后的工作打下坚实的基础。
通过调研,针对网络工程、网络开发、网络艺术设计三个方向的岗位创建具体的学习情境--教学项目。教学项目中注重工学交替及“双证”课程的融合。
计算机网络技术专业课程体系是一个动态建立过程。要根据行业制定的课程标准、教学大纲等,并及时进行调整和完善,要保证课程内容体现职业性,必须有行业、企业专家技术人员共同参与课程建设的全过程。尤其是在岗位工作过程(任务)调研与典型工作过程(任务)归纳、行动领域确定、课程内容设置等方面,必须要征求行业、企业专家意见并进行论证,才能确保课程体系和课程内容的针对性与适用性。能够根据行业调研信息和企业专家的反馈意见,及时进行调整和变化,以适应行业发展和社会需求。
二、课程内容
突出实践,基于工作过程的岗位实践能力目标主要指培养“建网-管网-用网”三个模块的实践能力。本专业依据工学交替构建模块化课程体系,与行业、企业深度合作,以实际工作过程制定的工作任务为载体,以职业能力为主线,形成课程标准,重组课程内容。课程内容的设计以层次结构呈现,例如网络课,它的结构包括:
(一)基础层次学习
理论上让学生掌握网络搭建和维护基本知识,并在实践中掌握网络搭建和维护的方法。
1.要理解网络设计所使用分层模型和分层方法,例如OSI七层模型。
2.网络基础知识。这将帮助你了解用于构建网络的最基本的设备,这包括路由器、集线器、交换机和防火墙等一切设备。
3.TCP/IP网络协议。这是大多数计算机在网络上相互通信依据的标准。这将教会你网络部门提供的基本应用服务,如域名服务(DNS)和动态主机配置协议(DHNP)。
4.简单网络管理协议。这是以所有的网络设备中的最普遍的方式访问管理数据的最常用的方法。应让学生掌握常见协议,如:以太网协议,FTP协议,RIP协议,OSPF协议,ICMP协议,SMB/CIFS协议等。就是对路由协议的精确掌握,路由是整个互联网最基础的,最重要的,也是最精髓的东西。其他的东西可以认为是基于IP的具体应用和改良,如vpn,mpls等等。
(二)高层次学习
需要掌握常用的链路层技术,包括常用局域网技术和广域网技术,例如以太网的链路管理csma/cd,二层寻址,具体的协议封装,Frame-relay的虚电路的设计思想和二层寻址方法等等。链路技术过于繁多,全部掌握是不可能的,只要掌握常用的,对于其他的,让学生作为了解也就足够。在技能上让学生学会交换机和路由器的高级设置。
(三)更高层次学习
学习一下物理层技术,例如信号编码和调制,其中很多内容和通信技术相关。有了这些基础,就可以知道在物理介质中信号究竟是怎么传输的。另外可以给学生介绍一些IOS的命令,对于IOS,让学生掌握常用的就可以,其他的可以在工作中查阅手册。
三、学习的方法
技术是在实践中锻炼和积累下来的,要踏实并且勤学苦练,在学习中我们应该让学生掌握这种学习方法,有目标积极地学习和实践。
(一)学会归纳
学习知识或者技能的过程,不但需要我们掌握各种相关知识和技能,也能抽象出独立的思维体系,抽象出来的思维体系不仅适用于网络技术,也对其它学科学习有一定促进作用。
(二)学会记忆
对于网络,具体技术很多,但是常用的却很少。在教学中应该让学生学会如何去记忆这些网络技术,能在最短时间内找到这个知识点在什么地方,并回忆起来,能在网络出现问题时或一些其他环境中能以最快的速度,最高的效率来解决问题,苦学多练才是学习网络知识的重要方法。
(三)学会记录
再好的记忆不如落实到纸上,学习也是如此,把具体学习过程记录下来,为以后的学习工作提供资料。
(四)学会总结
教师在学生解决了问题后,要求学生不断总结,既要求掌握排除故障的方法,也要求牢记出现问题时的错误操作方法,以免在以后的操作中犯同样的错误。总结要及时进行,总结之前,学生学到的是很多知识点,通过总结可以让学生看到的是一个知识面,将多个总结拼在一起,就能得到对于相关知识的整体认识。
(五)学会思考
对于一个知识点,每次思考,对于知识点的理解都会不同,通过不断的学习和思考,才能把所学内容记忆最深。
(六)学会描述与表达
通过给他人讲解与描述,可以锻炼自己的各种能力,这就是深入的学习方法。讲在学习中永远都是一种好的方法。我们只有真正明白了一个道理,才能讲述给别人听。另外多与同层次或者水平高的同行交流,也会从中学会不少自己欠缺的内容。
(七)学会自学
现在获取知识的方法很多,但在具体学习中,传统的纸质教科书依然是学生主要的学习资料,但也可以从网络上找些相关案例来学习和借鉴,这对学生加深教学内容理解和扩展知识面都有很大的帮助。
通过使用这样的课程体系,加上我们上述的学习方法,学生的网络应用及操作技能会有极大的提高。
关键词:中职学校 计算机教学 职业能力
会操作使用计算机是现代社会从业人员必须掌握的基本技能。我们培养的教育对象主要是即将从事小学、幼儿园教育事业的教育工作者,她(他)们掌握计算机的基本技能和运用计算机的能力,会直接影响教育教学工作的成效。目前,广大中职学生上计算机课兴趣很浓,积极性很高,但就如何运用计算机这种现代教学手段来解决小学、幼儿园教育教学工作的实践能力、动手操作能力还相当欠缺。因此,在全面推进素质教育的今天,结合计算机课堂教学,如何培养中职学生操作使用计算机的能力,从而运用到教育教学实践,已是迫在眉捷。
一、把握教学现状,定位培养目标
培养中职学生能力,首先要充分了解当前学生现状,把握学生的认知水平是计算机教学中学生能力培养的关键。目前中职学生的文化素质不高,计算机基础较差,对计算机的认知程度和掌握水平参差不齐。特别在有些农村乡镇中学,计算机教学设施不完备,以致许多学生在初中学习时还没有接触计算机。即使有些学校有计算机,但没有专职教师,课表中虽有计算机课,但形同虚设,偶尔上一些计算机课,也就玩些游戏或简单打字。与此同时,在有些中职学校所使用的计算机教材理论性、抽象性强,实际操作比较复杂和困难。这使得计算机的教学成为一件比较辛苦的事情,需要付出更多的辛勤努力才能让学生学有所获。因此,在中职计算机教学过程中我们应重点加强学生的实践操作能力,通过教学挖掘每个学生的潜力,使他们在原有知识水平的基础上都有所提高,采取“重基础,创条件;重赏识,多实践;重自学,多创新”的原则。在理论方面,要求学生掌握计算机入门知识点,能理解实践操作的含义;在实践方面,要求学生能完成计算机基本操作技能;在应用方面,要求学生能解决学习、生活中遇到的困难。
二、转换教学模式,规范教学要求
计算机教师在教育教学中必须合理设计教学,在充分理解技能培养目标的前提下,把密切相关的理论和实际操作知识有机地结合起来,制作成非计算机专业课程的教学模块。对非计算机专业的中职学生计算机教学可以分为以下模块:
1、对Windows基本操作模块的运用要求:文件管理单元和Windows的系统管理单元,中职学生必须学会如何建立和管理电子教学档案,对本地教学资源进行规划,以方便归类、查找和使用。熟练掌握文件与文件夹的基本操作、资源管理器的运用、控制面板配置系统的使用,如显示属性、鼠标、输入法设置、用户管理、添加/删除程序、网络连接、网上邻居、共享文件夹的设置。
2、对Word文字处理软件模块的应用要求:中职学生必须学会制作电子教案、用word批改学生作业、试卷的编制、撰写科研报告、邮件合并发放通知书、文档的输出等,能将教学目标、教学重难点及教学流程一体化,方便教学规划的结果进行归纳总结,使教育教学工作更规范、更高效。熟练掌握文档的基本操作、图文表混合排版、文档高级操作( 文档合并、邮件合并、超级链接,插入脚注、尾注、题注、目录等);会使用样式、模板;会在文档中插入公式、组织结构图。
3、对Excel电子表格处理软件模块的应用要求:中职学生必须学会如何对学生的成绩进行有效的管理、用Excel制作图表,熟练掌握基本操作、数据处理、数据分析。这样能便于批改学生试卷,并整理、统计课程的考试情况及分析教学情况。
4、对PowerPoint演示文稿软件模块的应用要求:中职学生必须学会制作电子演示文稿,将教学素材进行整合,并遵循教学目标对教学内容进行展现。熟练掌握演示文稿的基本操作、演示文稿的修饰、演示文稿对象编辑、演示文稿的放映。
5、对Internet模块的应用要求:中职学生必须学会建立网络收藏夹,进行网站资源规划,以便于归类、查找和使用。熟练掌握Internet的设置、Internet的信息利用,以及教学资源的搜索、网络数字资源的存储、利用Outlook管理教学和收发邮件。
6、对多媒体及常用工具软件模块的要求:中职学生必须学会图像、音频、视频的简单处理及常用工具软件运用处理。
7、对个人计算机组装模块的要求:中职学生必须学会个人计算机配件的选择及个人计算机组装。
三、改进教学方法,提高职业能力
中职教育的最大特点就是以职业能力的培养为本位,强调学生职业能力的培养和教育,要把学生培养成技能型人才、技术型人才、技艺型人才。因此,中职学生职业能力的培养应成为中职教育的重中之重。
1、创设问题模块,培养自主能力。创设问题情境就是按照教学内容与教学要求,结合学生认知发展水平和已有的知识经验,将学习内容设计成若干与学生生活接近、具有一定趣味性和挑战性的问题模块,使学生产生身临其境的感觉,激发其有目的地去探索,从而掌握知识、发展智力。如在讲POWERPOINT演示文稿添播放效果时,演示几张圣诞节幻灯片让学生观赏(第一张为“圣诞快乐”艺术字,第二张为圣诞老人坐着驾骑飞入,张三张为显示一棵圣诞树),接着让学生带着任务(①如何设置幻灯片中图片、艺术字的自定义动画效果?②如何设置幻灯片切换效果?③如何设置幻灯片动作按钮或动作设置超链接到任意一张幻灯片的播放?)去看书,然后通过教师引导,学生分析、演示操作过程,小结知识点。这样学生通过自主学习不但了解了知识点,而且培养了学生分析问题、归纳小结的自主学习能力。
2、模拟生活实际,培养操作能力。学习计算机其目的是为了解决实际生活中遇到的问题,因此在计算机教学中我们应将生活实例引进课堂,增强教学的针对性、实效性和趣味性。如在讲免费申请、收发电子邮件时,引入在现实生活中如何到邮局申请邮箱、如何把信写好后邮寄出去、如何取出信件等一系列程序,从而使枯燥无味的课堂教学变得生动起来,难理解的知识点变得水到渠成了。教师及时引导学生归纳总结,这样不但大大提高了教学质量,更重要的是培养了学生的实践操作能力和分析、总结问题的能力。
3、发扬教学民主,培养创新能力。在计算机教学中实施教学民主就是让每个学生都成为课堂上的学习主人,让教学成为师生之间真正的对话,让学生在课堂中和谐轻松地探讨。如在进行图文混排的上机实践时,首先分六小组,每组八人进行。实践指导主题为“庆元旦电子报”,用A3的纸张分两栏,素材可以到网上查找或到自己的电子档案文件夹中查找,知识点必须要用到图片、剪贴画、艺术字、图形、文本框等,并且要求创新设计要达到50%。这样教师不但可以针对学生差异因材施教,帮助后进生快速提高,也便于提高学生的实践能力,加深学生对课堂知识的理解,培养学生的创新能力和协作能力。
四、以考核促教学,提高职业能力
当前,中职计算机考核常采用以命题考核方式,有的为了达到高及格率,命题常为学生及格而命题,因而出现学生打字速度虽然相当快,但不会使用打印机、复印机、传真机,而不能胜任打字员的工作。因此在中职计算机教学中,我们必须以“就业为导向”,改革考核方法。
1、模块化考核法。教师在教学中以培养学生岗位能力为目标,实行模块考核制度,提出考核目标要求,学生带着考核目标来学习计算机知识、技能。如在个人计算机组装模块教学过程时,要求中职学生自己组装一台计算机来作为考核内容。从如何合理选择计算机系统配件、如何组装一台计算机并进行必要的测试、如何安装操作系统和常用的应用软件等来安排教学内容,从而进一步激发学生学习的积极性和创造性,培养计算机组装调试工作技能人才。
2、课外活动竞赛考核法。中职学生社会适应能力的培养,不仅体现在课堂教学活动中,更多地体现在课程教育之外。教师应通过各种各样的活动引导教育学生,推动学生对计算机知识的学习,做好活动育人工作。开展丰富多彩的第二课堂活动,如计算机基础知识、计算机组装、电子报、EXCEL班级管理、多媒体制作等技能竞赛,展示学生素质,培养学生的适应能力。
3、因人而异考核法。在计算机课程的教学中,不能只有共性的、统一的东西,要针对不同学生的实际情况,因人制定考核目标,为学生指明努力的方向。可当堂考核验收,指出学生存在的问题与缺陷,让学生通过努力完成阶段性的目标,并能根据自己的兴趣爱好和特长,结合职业资格证书,选择一至二项岗位能力进行发展,从达到培养自主能力的目的。
4、小组协作考核法。在计算机教学过程中,师生可共同设计课题,开放考题,规定完成的期限,完成后写总结汇报材料,记入考核档案。可引入考核竞争机制,激发学生的好胜心,让学生主动学习、探索、研究。如设计电子报,各小组接到任务后,根据成员自身特长,各自负责整理报刊资料,设计报刊界面、图形图像加工处理等,充分挖掘学生潜力,增强学生的参与意识,培养小组团结协作精神。
计算机是一门实践性、操作性、应用性相当强的学科。在中职计算机教学中,教师要充分了解当前学生的现状,把握学生的认知水平,在教学实践中不断探索、不断总结,改正教学法,强化技能训练,提高中职学生的职业能力,努力为社会培养出更多更好的专业化岗位人才。
参考文献
[1]韩凝华 教育技术培训教程学习指导.科学出版社,2008.1。
[2]应吉康 信息技术[M].上海科技教育出版社.2006。
[3]岳鸿 计算机应用基础[M].国防科技大学出版社,2006。
关键词:高职教育;创新教育;计算机教学;创造欲;创新能力
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)33-7965-02
创新精神具体指的是人类的创新欲望以及创造力发展的动力以及体现。而创造能力是所有人类都普遍具有的才能以及潜能中重要的一个。无论是在从古至今的历史变迁中,还是在从今以后的社会的综合性发展中来讲,创新精神都是人类相当重要的课程之一。特别是在当今知识和科技相结合并且快速发展的今天,计算机方面的人才就更加的需要拥有创新精神,拥有创新的意识以及经验。
当今世界,各个领域都面临这科技飞速发展的巨大冲击,各个领域也同样在这个冲击中被带向另一个更加高层次的领域,日益成熟的多媒体技术、网络信息和安全技术以及电子科技技术等等构成了现在我们所看到的完全崭新的科技群体。所以21世纪的人才不仅仅需要具备丰富渊博的书面知识,更加需要的是独立、自主并且富有时代意义的创新意识和能力。因此,作为教师的我们更应该去思索、探讨如何在教育学生获取知识的同时培育出他们的自主能力和创新精神,好以此来适应新世纪的素质教育以及实际的工作中的要求。
1 优化、改善课堂上理论知识的教学方法
教学,既是完美的结合了教与学的中心思想。“教”是一种被赋予了特殊意义的区别于一般性质的非常规性活动。它的主要目的在于让学生在这个过程中学会知识,另一方面即是让学生在这个过程中能够使得自身的能力得到提升;而“学”,这是指的学习,其指的是一种高级的思维模式,是一个主动认知、主动探索的过程。学习的这种思维模式是任何人或者事情都无法替代的,其旨在是让学生学会并且应用那种主动的思维模式,让学生学会自我主动的对知识进行探索。从教学的严格意义上来讲,“学”才是整个教学模式中的主导部分。
对于传统的课堂来讲,由教导老师来教授教学的内容,这样的教学模式在现在看来,过于单一,在调动学生的积极性以及主观学习意识上有着很大的缺陷,这样教导出来的学生都普遍存在分高,但是实际应用能力低的情况。
为了能够改变这样的教学模式,我们应该着力于突出学生在学习中的主导地位的方面。笔者认为可以通过开展一些专题性强的讨论以及合理的增加学生的自我学习的内容这两种方法来创新老板的教学模式。通过讨论以及增加自学时间,可以极大程度的调动学生的自主学习激情、提高课堂教学的综合效果、培养学生的自我学习态度和学习能力、创新能力以及创新思维等许多方面起到相当明显的作用。总而言之,课堂教学应该广泛的吸纳一些符合素质教育要求以及可以用来激发学生学习主动性的好办法进入其中,以此来实现整体的教育模式由应试教育转变素质教育的最终结果。
2 激发、引导学生的创新思维
胡思乱想并不等于是创新,而真正具有自主意思的讲解,是建立在前任大量的好坏参半的知识中的,任何一门学科、知识,都是通过不断地修改以完善起来的,而创新的过程的本质,即是对知识的量的积累和质的升华。
对于计算机这门课程来讲,其具有极为丰富的实践性、极大的自由空间以及极为复杂的设计性。作为老师应该在教学方面进行大胆的设计,重点发在激发学生的自主意识以及创新思维上,再从此来培养学生的独立创新的能力。搞发明创造对大部分学生而言,并不意味着勇于创新,对他们而言的创新指的是敢于独自独立的开辟新的道路。所以,老师们应该鼓励学生们在学习中发现新事物,鼓励他们创造具有新意的思想。在平常的教学实践中,教师的教学重点应该建立在培养、发现学生的创新思维的基础上。比如在PPT的教学中,教师同样可以利用VB控件,使得两者交互设计,是PPT的教学富有动态效果。
只有将课堂内外串联在一起,在可以从根本上增加学生的学习兴趣以及提升学生的自我创新能力。
3 合理应用计算机网络教学培养学生创新自主能力
学生的组织以及教师在整个教学过程中的控制在利用计算机互联网络进行教学的实践中具有非同一般的重要意义。学生要在自觉自愿的情况下被老师所组织,同时要注重学生个体的个性化以及整个群体的合作能力、互补能力三方面的统一。由于在计算机互联教学中,学生们很容易沉迷在非教学内容的网页冲浪中。于是,教师对学生的引导以及所提供的教学服务显得尤为的重要。
在整个过程的控制方面,首先要充分的发挥学生的个性实力,其次还要强调学生小组中的合作关系,而这种控制的原则之一就是要合理的协调这两者间的相连关系。同时,在整个的研究过程中,其方法、过程的总结也是主要的目的。在连贯的创作过程中,教师只需要根据学生的具体需求、具体疑惑来进行思想指导和疑惑解答。而真正实施过程的每一位学生必须根据自己的优点以及自己擅长的方面来对自己的方案进行规划以及实行。在整个的研究过程中,应该给予他们足够的自利,但同时老师可以在学生的主动邀请下协助完成。对于学生的自主思考的产物应该给予高度的认可以及帮助其实践自己的思考,再协助找出其中所存在的不足,让学生可以在自主创新之后,有一个明确的优点以及缺陷的认知,并作出相应的改正。
4 以提高学生的创新以及就业能力为基础,优化以及改善教学实践环节
对于每一所高职院校来讲,其主要的办学目标就是提高学生对待问题的分析能力以及对知识的合理运用,并且以此来突出高职院校的主要教学特色,从而可以进一步的发挥出高职院校的固有优势。
为此,教学环节中必须要加强实践环境方面的设计、实践能力方面的培养,以及对于实训平台和实验室的建设。把大口径的学科作为基础的教学内容,让更多的学生可以切身实际的参加到研究以及实践活动之中去,并且对教学内容进行更加整体化的设计、切实落实性教学环节中的每一个重要点。笔者认为,在高职院校的教学环节中,实践部分应该在整个教学内容中占据强有力的地位,并且其实践环节的设计必须要根据学生的自我学习能力以及已经掌握的转移技能和基本技能的多少来决定。更值得注意的是,随着21实际科技的发展以及经济社会的发展对于高职院校的学生的整体知识结构以及能力水平高低的要求的变化,其培养的模式不应该再如传统的教学模式一般一成不变。在教学环节的每一个细节中,都要根据社会的实际要求来进行完善、调节,努力地将高职院校学生学习的知识和学生毕业后所面临的就业环境相结合。
计算机学科同样是一门对于教学实践有着很强要求的学科,对于高职院校来讲,其培养的目标应该是复合型高应用性的对口人才,所以,对于高职院校的教育模式来讲,其必须要有别与其他普通高等学院的教学模式,应该主要建立在专业能力的实践以及创新能力的实践方面。对于计算机教学这一方面来讲,单纯的教授文本知识已经不能满足现代社会以及科技的需求,必须要将实践结合在日常的教学中,是学生掌握极强的动手动脑能力,逐步提升自己的相对应专业(计算机)技能。
5 勇于探索学生的学习兴趣,与此同时培养出学生的自主创新的精神和意识
5.1 教师在教学任务中可以采取人物驱动的教学方式
在每一堂课开始的时候就告知学生这一节课的主要教学任务以及重点,使得学生能够以完成这些布置下来的任务、重点为学习的动力来源。并且在驱动学习的过程中使得学生打到自主创新学习以及掌握只是的最终目的。
5.2教师可以在教学中有意识的推行竞赛争优的教学模式
根据学生内心本质处的争强好胜的心态,教师可以安排其教学内容的掌握程度以及熟悉程度成为学生之间一场独特的竞争、比赛。利用学生彼此间不愿意认输的心态,以此成为他们自主学习、创新学习的根本动力,比如组织一场打字比赛,锻炼他们的文本录入速度,使得学生在彼此的竞争中不断地提升自己,超越自己。
6 结束语
当然,要从根本上提升学生的综合素质以及能力,或者说是从根本上实现素质教育教学的被接受、被学习的愿望,其关键还是在于教师们的整体素质的提升。这就要求了每一位教师必须拥有敢于创新、能够创新的能力,以及自身的高业务素质的本质。所以,对教师而言,其更应该加强自身的知识储备程度,并且对储备的知识进行积极而又全面的更新。教师们应该时时刻刻的牢记着“施舍以羊毛,自己有一群羊”的基本道理,在教师的日常教学的同时还必须坚持不懈的进行教育学、教育史以及心理学的学习,同时对已经掌握的专业知识或基础知识进行经常性的巩固和再“学习”。对于教师而言,其还要积极的参与到各种各样的教研活动和教育讲座中,加强每一门学科之间的相互交流与知识的沟通,长期不断地更新以及拓展延宽自己说掌握的知识领域。最为重要的就是要培养自身严谨的教学作风、规范而又不失新颖的教学内容,同时要以身作则,以自身的“学而不厌”,“诲人不倦”的精神来教育学生,以自身所具有的对于教育事业高度的投身状态以及责任度去影响学生的日常教学内容的学习以及拓展,只有从这方方面面的把握,以及从一些教学中的点点滴滴的积累,才能保证教学目标、学院目标、教师目标的实现,从而使得学生的综合素质的到一个大的提升。
参考文献:
[1] 孙健超.探究中专计算机教学的实践与创新[J].科教文汇,2011(31):69-70.
[2] 王贤勇.高校计算机教学的创新与发展[J].时代文学,2008(12):172.
[3] 杨慧玲.中职计算机教学中的创新[J].装备制造技术,2011(8):220-221.
[4] 祝春标.改革计算机教学培养学生实践能力——兼论计算机教学对学生创新精神的培养[J].计算机光盘软件与应用,2011(6):221-221.
[5] 张颖.浅谈计算机教学中的创新教育[J].价值工程,2010,29(18):186-187.
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》、《教育部关于进一步深化本科教学改革 全面提高教学质量的若干意见》(教高〔2007〕2号)的精神,为进一步推动高校面向21世纪的计算机教学的知识体系、课程体系、教学内容和教学方法的改革,切实提高计算机教学质量,展示计算机的教学成果;引导大学生踊跃参加课外科技活动,激发学生学习计算机知识和技能的兴趣和潜能,提高其运用信息技术解决实际问题的综合能力,为培养德智体美全面发展、具有团队合作意识、创新精神及与专业相结合的实践能力的复合型、应用型的服务,教育部高等学校文科计算机基础教学指导委员会与教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会主办2011年(第4届)中国大学生(文科)计算机设计大赛(以下简称“大赛”)。大赛是面向全国高校文科(包括哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、管理学、艺术)、师范类,以及理工类与设计相关专业的大学生的群众性科技活动。
大赛赛事酝酿开始于2007年9月。由于得到教育部高校相关教指委的大力支持,参赛学校领导的高度重视、精心组织、积极参与,加之中国人民大学、北京大学、华中师范大学、东北师范大学等院校的一大批专家的忘我投入,以及中国铁道出版社等单位的通力协作,使得2008年(首届)、2009年(第2届)、2010年(第3届)三次大赛得以成功举办,参赛队由文科院校代表队扩大到了文科、师范类、理工类等院校。
大赛为大学生提供了创新展示、实践能力的训练机会,为优秀人才脱颖而出创造条件。大赛适应高校课程教学改革实践与人才培养模式探索的需求,提高了学生智力与非智力素质,创作主题与就业需要挂钩。
在大赛组织过程中,许多教师做出了重要贡献,提供很有价值的竞赛征题,有些在各参赛学校的赛前培训辅导工作中付出了艰辛的创造性劳动。根据高校广大师生的要求,大赛组委会在总结2008―2010年三次大赛经验的基础上,决定在2011年继续举办大赛,分设学习平台设计类、非专业媒体设计类、专业媒体与电子音乐创作类3个决赛现场,在西安分别由西安电子科技大学、西北大学与陕西师范大学承办决赛。
为此,大赛组委会主编、中国铁道出版社出版了《中国大学生(文科)计算机设计大赛2011年参赛指南》,包括大赛通知、大赛章程、大赛组委会、命题原则与要求等、参赛事项、奖项设置与作品评比、获奖概况(2008―2010年三届获奖名单以及有代表性、有特色2010年获奖作品,且按竞赛题目加以分类),以作为创作2011年参赛作品时的参考,希望可以规范参赛作品、提高大赛作品质量,并对多媒体教学起到积极的作用。
关键词:计算教学;计算意识;计算能力
新课标对计算教学提出了新的要求,对计算教学的价值观进行了重新定位,计算教学不再是单纯为了计算而计算,而是更加重视数的概念教学,重视口算,加强估算,强化演算,提倡算法多样化;不仅要求计算准确、迅速,更注重计算方法的合理、简便和灵活。并且要求把计算教学和生活实际、情感态度结合起来,要求学生的计算学习活动要从单纯的依赖模仿和记忆,转化成一个生动、主动和富有创造性的过程,让学生学习生活中的数学。因此为适应新的需要,要求我们处在第一线的教师必须解放思想,转变观念,从旧的教学理念和手段转变到适应新课程标准的要求上来,从实际出发,具体问题具体分析,因材施教,全面探讨如何在课堂教学中强化计算意识,提高计算能力。
一、探究学生在计算过程中存在的问题和错误
想提高计算能力,首先要弄清学生在计算教学中存在的问题是多方面的,原因也是深层次的。主要存在的问题有:(1)算理不清或随意套用计算法则,欠缺细心和耐心,是计算意识不敏锐,知识学习不到位的表现,比如:5.9+1= 6;3=1等;(2)读题不认真,计算时抄错或看错数字以至计算错误,但数感不强,未能及时发现问题。(3)传统的计算教学导致学生喜欢模仿,总是循规蹈矩按一般的方法去埋头苦算,不愿去分析每一个计算的情境,当中可能存在更简单、快捷和巧妙的方法,计算意识过于迟钝,计算能力难以得到突破!比如:六年级学生在刚学习计算圆柱的体积进碰到53.5i=?,部分学生一遇到立即就用竖式计算,我等2分钟后再提示同学们,其实我们用加法就可以搞掂:50i+3i+0.5i=157+9.42 +1.57,只要一个简单的加法竖式就可以完成,相比竖立要快好多倍,同学们都赞叹不已。
二、掌握算理是培养良好的计算意识和能力的的前提和关键
让学生掌握和牢记算理是纠正学生计算错误的前提和关键,每一种运算都有其对应的算理,掌握这些算理是培养学生计算能力的前提,在教学中,重视讲清算理,明白计算法则,就能使学生不仅知道计算方法,而且还知道驾驭方法的算理。
例如:在讲解五年级的小数除法时,经常有部分中下生容量忘记被除数的小数点的移动或移的位数不正确。如何解决呢?我突然灵机一动,决定打个比方:把它比喻为“除数相当于牵牛的人,而被除数就是一头牛,人(除数)走几步,牛(被除数)也要走几步,只能跟着除数的改变走”,并让学生想起一个成语“亦步亦趋”,掌握算理是要把小数除法转化成整数除法,除数的小数点向右移动几位,被除数的小数点也要向右移动几位,被除数移动多少位是由除数来决定,这样学生就容易而又深刻记住了定律的应用。
三、培养学生快速、准确无误的口算能力
口算能力强,才能加快笔算速度,提高计算的正确率。口算的速度和准确性直接影响笔算,学生快速准确的口算能力是一个逐步发展的过程,这要求教师要根据不同的年级,结合相应的教学内容设计有效的练习,要有针对性,由易到难,逐步提高。这样有利于提高判断能力、训练反应速度,在不同场合下培养学生们敏锐的计算意识,逐步提高他们的计算能力。
例如在三年级除法竖式计算前要求学生对一位数除二位数必须能准确无误地口算出来,如:等要一口能说出商几余数是几;又比如在小数口算中:1.25=?,引导学生思考125=100,去掉二位小数就是1。口算能力的培养,重在平时,贵在坚持,并且无论是小数目还是具有某些特征的数组成的算式,要求学生凡能用口算或部分能用口算的尽量用口算解决,我要求学生哪怕是跟妈妈去市场买菜帮妈妈算价钱时也要尝试用口算去解决,利用一切机会培养他们的计算意识和能力。
四、培养准确的估算能力,发展数感
估算在日常生活、学习中应用广泛,和精算相比,它能更简洁、迅速地解决实际生活中的问题,对发展学生的数感也很有意义。例如在学习面积的知识时,让学生人人都能说一说,用手比画一下各个面积单位的大小,在他们的大脑中形成基本的轮廓,然后尝试举例说生活中实际面积情境:
“我家住的房间面积有多大?”答:约30平方米或10多平方米。
“教室面积有多大?” 答:约50平方米。
估算意识和习惯的培养,不能一蹴而就,需要教师持之以恒经常给学生创设估算情境和提供估算机会,并在估算的过程中适时引导学生进行评价反思,让学生体验估算的重要性,增强估算的意识,养成在学习和生活中自觉估算的习惯。
五、精心设计有效的课堂,有效培养学生敏锐的计算意识和能力
口算能力的培养,要经过一个懂理、会算、熟练、灵活的过程。懂理,就是使学生懂得口算的算理;会算就是通过一定的训练,使学生掌握口算的方法;熟练就是经过反复练习,使学生对基本口算能够算得又对又快;灵活就是使学生能根据具体问题选择合适的计算方法,灵活地解决问题。我在课堂教学和数学课外活动中尝试采用如下方法对学生进行口算能力的培养。
一、学习口算方法,训练多向思维
(1)教师要最大限度地调动学生学习的积极性,使他们主动参与算理的探究,并尽可能地创造条件多让学生动手、动脑、动眼、动口,促进多感官协同参与学习。
(2)在学生掌握一般方法的基础上,启发学生顺向思维、逆向思维进行思考,说出自己的计算方法。最后通过比较,找出比较简便的口算方法。通过学习,使学生达到懂理、会算,并使学生在学习口算方法的同时,感知、记忆、联想、思维等能力都得到锻炼,促进学生智力的发展。
例如,教学“两位数加两位数”口算例题“42+25”。先引导学生思考怎样计算,学生按以前的思路很快会想到:个位2个一加5个一是7个一,十位4个十加2个十是6个十,7个一加6个十是67。当学生懂得这种计算的道理后不能仅限于此,然后再追问学生:“你们还有别的算法吗?”这时学生会说出几种不同的算法。有的学生会用先加整十数再加零头的方法,即:42+60=62 ,再用62+5=67;有的学生会用40+20=60,再用2+5=7,然后用60+7=67;还有的会用42+5=47,再用47+20=67等等。在学生说出几种不同算法时,教师应充分肯定学生等等口算方法,对他们积极思考的精神给予表扬。然后再启发学生进行分析、比较:这几种口算方法中哪种比较简便?通过讨论,使学生明确在口算中应采取自己喜欢的方法,应该尽量运用运算性质、法则进行简算。在这种平等民主的学习过程中,学生的身心是愉悦的,会积极投入到探索中去,碰撞出智慧的火花。在学习方法上不存在优劣之分,鼓励学生算法多样化是尊重学生的表现,这体现了以学生为主体的教学原则,也符合现代认知建构主义思想。
二、巩固口算方法,训练形式多样
学生掌握口算方法之后,要进行适当的练习。练习重点是要求计算正确,不强求计算速度。练习时应注意:
(1)根据本班学生的实际情况尽可能多安排些习题,使学生有充分的练习机会,逐步掌握计算方法。
(2)让学生适当的说一说口算的过程,以加深对算理的理解。
(3)练习时要采取多种形式调动学生的学习兴趣,我尝试了下面几种形式:
第一、口算卡片进行口算。用较硬的纸裁成长方形卡片,每张卡片上写一道口算式题。口算卡片制作简单,使用方便,可反复使用。一般放在新课前,用于复习旧知识。
第二、口算牌进行口算。制作方法和口算卡片相同,不同处是背面写出口算结果。使用时教师翻动口算牌,先出现题目,再出现得数,最后引导学生订正。这种方式适合进行刚刚学习的口算新课练习,也适用于口算有些困难的学生。
第三、口算板进行口算。教师可以利用较大的正方形的硬纸制作口算板,口算板上横10行,纵10列标出0-99这100个数字。教师任意指两个数,说出运算符号,让学生口算出得数。这种方式可以引导学生认真听、仔细看,排除其它数字的干扰,保证口算正确。
三、口算训练灵活,培养多种能力
学生掌握口算方法之后要适当进行形式灵活多样的口算练习。提高口算能力不仅要经常练习,更重要的是要采取多种训练方式,提高学生口算的兴趣。从年龄特点看,学生年纪尚小,注意力不易集中,意志力比较薄弱,往往凭兴趣去认识事物。从心理特点看,他们渴望学习,但学习中无意性和情绪性很明显。学生对学习有无兴趣与教学艺术有着直接的关系。我们要根据学生的特点变换多种形式进行训练,使学生始终保持对口算的浓厚兴趣。
高性能计算集群逐渐替代专用、昂贵的超级计算机对大规模并行应用构建原型、调试和运行。
基于PCs或工作站的高性能计算快速部署及其可靠性和可管理性研究,对高性能计算集群在科学研究和工程计算等领域的应用,促进高性能计算技术的应用方面具有深远的意义。
本文以OSCAR集群为实例,部署一个五结点的集群环境并运行简单的并行测试例子。
关键词:高性能计算;集群;OSCAR;MPI;并行计算
中图分类号:TP312文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)14-20971-03
1 引言
自20世纪90年代早期以来,昂贵而特制的并行超级计算机逐渐向由单个或多个处理器的PCs或工作站[1]组成的价廉、通用、松耦合的系统转换,而促成该转换的主要驱动力是高性能工作站和网络部件的快速商品化。这些技术的发展使网络化计算机(PCs或工作站)成为并行处理的理想工具,从而导致了普通商品化超级计算机的出现。
自1994年美国航空航天局(NASA)的Goddard航天中心采用16个66MHz 处理器的PCs和10Mbit/s 以太网组成了第一个计算机集群系统(Beowulf Cluster)[2]以来,随着计算机制造技术的飞速发展,硬件设备逐步实现商品化和标准化,PC机的性能越来越高而价格越来越低;同时开源的Linux操作系统内核及集群工具套件(Cluster Toolkit)也日趋成熟稳定,高性能计算集群逐渐发展起来,成为主流的高性能计算平台,在2007年11月Top500的分析报告中,采用集群架构的超级计算机系统已占81.2%[3]。
使用高性能计算集群对并行应用构建原型、调试、运行逐渐替代使用专用,特别是昂贵的并行计算平台。一些集群软件工具套件已经具有很多的整合性、可管理性、易配置,例如OSCAR[4, 6]等工具套件。研究基于PCs或工作站的高性能计算集群快速部署及其可管理性和可靠性研究,对高性能计算集群在科学研究和工程计算等领域的应用,促进高性能计算技术的应用方面具有深远的意义。
2 集群系统架构
高性能计算集群是一种并行处理系统,由多个连接在一起的独立计算机组成,像一个单独集成的计算资源一样协同工作[5],用来解决具有重大挑战的问题。集群是全体计算机(结点)的集合,这些计算机由高性能网络或局域网物理互连。一般情况下,每个计算机结点是一台PC机、工作站或SMP服务器。重要的是,所有集群结点能一起协同工作,如同一个单一集成的计算资源提供服务。集群概念带来了许多好处,其中重要的是能用性、可用性、可扩展性和性能价格比。
从硬件架构看,集群结点可以是PCs、工作站、SMP服务器,甚至子集群。但集群各结点在保持本身计算机系统完备性的同时,能够相互协作,形成单一、集成的计算资源。典型集群系统包括下列结构组件[5],如图1所示。
多个高性能计算机(PCs、工作站或SMP);
分层或微内核结构的操作系统;
高性能互连网络;
网络接口卡;
快速通信协议与服务;
含单一系统映像(SSI)、高可用性(HA)工具和资源管理与调度的集群中间件;
诸如消息传递接口(MPI)[8]等并行编程环境与工具;
串行、并行或分布式等应用。
3 集群系统构建
2001年,Open Cluster Group开源集群应用资源(Open Source Cluster Application Resources,OSCAR)。该集群工具套件具有以下特点:统一框架中安装、配置和管理集群;基于向导(Wizard)的集群组件安装;统一的结点映像。OSCAR集群工具套件提供了构建和运行一个高性能计算集群所需要的工具。在安装OSCAR的同时也默认安装了并行编程环境MPI、PVM及作业调度系统PBS等软件包。其中系统安装套件 (SIS),集群控制工具套件(C3),环境切换器(switcher)和OSCAR向导用于集群系统的安装和配置。SIS是一个基于映像的安装包,可通过使用SIS来引导节点的安装:内核引导,磁盘分区,和操作系统的安装等。C3方便并行命令的执行,使用户输入的命令可同时在所有的节点上运行。用户可以用环境切换器来定制环境变量。OSCAR向导提供了一个图形化界面来帮助用户完成集群系统的安装和配置。
本研究课题以5台PCs结点,100Mbit/s以太网互连网络搭建一个OSCAR集群环境。
(1)硬件环境
管理结点:一台Intel Pentium3 2.0GHz处理器,256MB内存,20GB硬盘存储。
计算节点:四台Intel Pentium3 2.0GHz处理器,256MB内存,20GB硬盘存储。
互连网络:100Mbit/s 以太网交换机。
(2)软件环境
操作系统:Red Hat Enterprise Linux 4。
OSCAR版本:5.0,已集成以下软件工具包:
Open MPI 1.1.1:并行编程环境;
Maui 3.2.6p14 + Torque 2.0.0p8:作业调度系统;
SGE 6.0u8:作业调度系统:
LAM/MPI 7.1.2:并行编程环境;
MPICH 1.2.7:并行编程环境;
Ganglia 3.0.3:集群状态监控系统;
SC3:扩展的C3集群管理工具;
Netbootmgr:管理结点PXE启动;
sync_files 2.4:控制异构集群中用户的数据库;
packman 2.8:包抽象管理器;
systeminstaller-oscar 2.3.1:应用packman创建映像image;
Systemconfigurator 2.2.7-12ef:安装配置框架。
OSCAR安装向导[7]提供了一个图形化界面来帮助用户完成集群系统的安装和配置。如图2所示。该向导将引导用户方便快捷地进行集群的安装和配置,用只需要按步骤点击向导按钮,每一个步骤都会有按钮,点击显示该步骤的目的。
按照此向导逐步执行,最后配置结点从网络启动,等待所有的结点从网络启动并成功加载映像重启之后,安装向导执行完毕,OSCAR集群系统的安装完成。
4 简单并行例子
执行下面一段并行C语言程序hello world,测试OSCAR集群环境。该程序打印参与运算的结点主机名及进程ID,存储为hello.c,运用mpi命令进行编译、运行:
#mpicc Co hello hello.c
#mpirun Cnp 4 hello
Hello World! Process 1 of 4 on oscarnode1
Hello World! Process 3 of 4 on oscarnode2
Hello World! Process 2 of 4 on oscarnode3
Hello World! Process 0 of 4 on oscarnode4
#include "mpi.h"
#include
#include
int main(int argc,char *argv[])
{int myid, numprocs;
int namelen;
char processor_name[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];
MPI_Init(&argc,&argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numprocs);
MPI_Get_processor_name(processor_name,&namelen);
fprintf(stderr,"Hello World! Process %d of %d on %s\n",
myid, numprocs, processor_name);
MPI_Finalize();
}
5 结论
本文在研究高性能计算集群的发展技术及体系结构的基础上,以OSCAR集群为实例,快速部署一个五结点的集群环境并运行简单的并行测试例子。高性能计算集群将逐渐替代专用、特别是昂贵的超级计算机对大规模并行应用构建原型、调试和运行。基于PCs或工作站的高性能计算快速部署及其可靠性和可管理性研究,对高性能计算集群在科学研究和工程计算等领域的应用,促进高性能计算技术的应用方面具有深远的意义。接下来的工作将集中在集群环境的可靠性及可管理性研究,是高性能计算集群更好地为科学、工程计算服务。
参考文献:
[1] Thomas E. Anderson, David E.Culler, David A. Patterson et al., "A Case for NOW (Networks of Workstations),"IEEE Micro, February 1995,pp.54-64.
[2] Beowulf Project, /.
[3] TOP500 Report,available from/.
[4] OSCAR Project, /.
[5] 郑纬民,等,译.[美]Rajkumar Buyya,编.高性能集群计算:结构与系统(第1卷),电子工业出版社,2001.
[6] Timothy G. Mattson,"High Performance Computing at Intel: The OSCAR software solution stack for cluster computing", IEEE Proceedings of the 1st International Symposium on Cluster Computing and the Grid (CCGRID’01).
[7] OSCAR Administrator’s Guide, /.