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【关键词】案例教学法;中职;计算机教学
1.前言
计算机课程是中等职业学校的必修课之一,对于中职学生以后参加工作具有十分重要的作用。因此,一定要做好中职计算机的教学工作,提高中职学生自身操作计算机的能力。计算机课程是一门实用性比较强的课程,其教学内容往往都需要在具体的操作中才能进行有效的讲解,所以需要在计算机教学过程中采用案例教学法,将实际案例与教学内容进行有机的结合,进而提高教学内容的授课效果,从而提高中职学生对计算机的学习效果。
2.案例教学的思路和实施步骤
2.1精心提炼知识,创设教学案例
在计算机案例教学的过程中,所设置的案例质量对整体教学效果具有十分重要的影响。教师一定要对教学内容和要求进行充分的理解,在此基础上,结合学生身边所发生的具体事件进行有针对性的设置,进而将教学内容完美的融合于案例之中。在教学过程中,教师要对学生进行一定的引导,辅助学生完成案例教学内容,从而实现让学生掌握所学知识的目的。例如,在讲解用Word软件处理文字时,可以要求学生自己用该软件制作一份个人简历,进而提高授课效果。
2.2组织案例讨论,培养思考能力
案例教学法寓教学原理和知识点于案例讨论中。讨论案例是案例教学得以实现的决定性环节,也是案例教学法有别于其他教学方法的主要地方,目的在于通过讨论分析问题,提出解决问题的途径和方法。例如,在进行Excel软件讲解的过程中,其中的图表有很多类型,有柱状图、条形图以及折线图等,要让学生讨论在实际工作中具体采用哪种类型的图表,通过学生积极地讨论,教师将教学内容掺杂于讨论之中,进而提高学生对各种图表应用范围的理解水平,从而实现教学要求。
2.3及时总结评价,鼓励创新精神
待学生完成计算机教学的案例任务和案例讨论后,教师要有效的引导学生对所学案例内容进行客观的总结评价。整个总结过程主要由学生来进行,教师可以对整个过程进行有效的监督,出现问题时需要及时的予以纠正。通过对案例进行有效的总结,能够提高学生分析问题和解决问题的能力,并将优秀的方法和技巧在学生中进行推广,进而让更多的学生在案例教学中受益。同时,教师还要对表现积极的学生进行适当的表扬,肯定和赞扬学生的创新行为,培养学生的自信心与成就感。
3.案例教学法应把握的几个问题
3.1设计的案例要贴近学生实际,激发学习兴趣
教师在进行计算机教学案例设计时,要对学生的实际学习情况进行充分的了解,进而确保所设计的案例能够契合学生的实际情况,从而引起学生的注意。一旦学生对教学案例产生了浓厚的兴趣后,学生自身就能自主的进行计算机教学案例的学习任务,并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。学生的兴趣对于确保计算机案例教学效果具有十分重要的作用,唯有学生对案例感兴趣,学生才能真正的全身心投入到计算机的学习过程中,进而提高对计算机的学校效果。
3.2设计的案例应坚持以能力发展为主的原则
中职的计算机课程是一门兼具操作性和实践性的课程,因此,教师所设计的案例应坚持以能力发展为主的原则。所设计的案例要满足计算机教学的内容和目标要求,并结合中职学生自身的学习能力,进而将教学知识的实用性融入到案例之中。在教学过程中,教师要适当缩减知识的讲解时间,给予学生更多的动手实践时间,让学生在案例实践中学习计算机知识,并不断提高自身应用计算机的能力,促进学生在“做中学”和“学中做”,不断积累经验,在完成案例中掌握计算机知识和操作技能。
3.3案例教学应重视对讨论环节的组织
在案例教学过程中,学生不可能将所有的教学内容都学习到,因此,教师要注重案例教学的讨论环节。在进行讨论的过程中,教师要进行适当的引导,并将全部教学内容引入到讨论之中,鼓励学生综合运用所学的知识,独立思考,大胆交流。
4.结语
综上所述,在中职计算机教学的过程中,通过科学合理的进行案例教学,能够进一步提高计算机的教学效果。在实际的计算机教学过程中,教师要将教学内容和学生的实际情况进行充分的融合,这样才能设计出契合教学实际要求的案例,才能更好的为计算机教学服务。
参考文献:
[1]刘健.基于案例教学法的中职计算机教学研究[J].长春教育学院学报,2015(08):160-161.
[2]丁磊.论案例教学法在中职计算机教学中的应用[J].中国市场,2015(50):198-199.
[3]依丽都斯•江吐热.案例教学法在中职计算机教学中的运用[J].计算机光盘软件与应用,2014(07):220-222.
关键词:案例教学法;计算机教学;应用
中图分类号:TP3-4
随着信息技术的不断发展,计算机知识的学习受到了人们的广泛重视,成为比较热门的学科之一。案例教学法在计算机专业中的应用是非常广泛的。作为一门比较有潜力的学科,计算机专业在社会的发展中呈现出了非常旺盛的生命力。在未来的人才竞争中,计算机技术的应用和操作是综合型人才必须具备的一个条件。所以,在新的时期,对计算机教学方式的研究变得非常重要。随着形势的变化,计算机在日常生活中的应用相当广泛,涉及到很多方面。案例计算机教学法是在系统分析计算机课程体系的基础上,把计算机课程的内容进行分解,采用有针对性的案例,通过组织形成生动的教学方式。
1 计算机教学中实施案例教学法的优势
学生在学习过程中,由于自身条件和学习基础的不同,表现出来的个性也有所不同。所以,在传统的教学模式中,学生的个性受到了很大的束缚,在一定程度上限制了学生的发展,与新型教育观念相违背。加上学生的自控能力不是特别强,个性比较强烈,传统的课堂教学对他们没有太大吸引力,那些能坚持到课堂最后的学生,也只是学到了一些课内的内容,没有把理论知识很好的运用到实践中去。而随着计算机教学的发展,根据学生的个性制定个性化的教学模式已经成为了可能。案例教学法就是一种新型教学方式,通过把真实个性的案例摆在学生的面前,让学生积极的做出反应,把学到的知识上升为新的理论高度,通过对案例的分析,来知道怎么把理论运用到实际的教学中,增加了学生的实践能力。
比如,在学习《Photoshop》这门课程的时候,在教学方式的选择上,主要是选择那些比较贴合实际的案例,这样可以吸引学生的注意力,提高他们的学习兴趣,还能与以后的就业结合起来。比如,用软件处理照片这部分知识的学习,可以紧密的结合影楼照片的处理工作,在教学内容的选择上包括一些证件照片的制作,艺术照片的制作,实际训练的时候选择为一对新人制作婚纱相册内页,这样的教学内容具有比较高的实用性,也能提高学生的学习积极性。再比如,在店面装潢设计中的应用,在教学内容的选择上可以找那些门头的喷绘、室内的写真等等,在实践中可以选择火锅店门头设计。这些贴近学生生活实际的案例内容,是案例教学法取得效果的关键所在。因此,在教学过程中要充分结合广告公司、影楼的一些比较常见的业务,在教学的时候让学生逐渐掌握PhotoShop软件的使用方法,很好的提高了教学效果。学生在接受了这样的教学模式的培训下,能够更好的提高职业能力。案例教学法是通过对具体案例的分析来掌握书本知识,由感性认识到理性认识.符合人们的认知规律。通过案例教学获得的知识是内化了的知识.是自己理解并能驾驭的知识.因而能立即被用到解决处理类似的现实问题中去。
2 案例教学法在计算机教学中的应用要点
在计算机教学中运用案例教学法要求教师有一个比较扎实的专业功底,在计算机教学中融入生活案例,通过教师的引导,使教学围绕具体的案例进行,让理论教学充分结合实践,让学生明白学以致用的道理,很好的激发了学生的学习积极性,提高了教学效果。在教学过程中,要有效实施案例教学法,也是对教师教学能力的考验,教师在具备本专业知识的同时还要掌握一些跨学科的知识,能够掌握案例教学法的精髓,在教学中注重学生的主体地位,积极引导学生主动钻研,加强团队意识,为学生综合能力的提高铺平道路。教师在创设嵌入式案例和计算机教学情境内容时,要把握好主题与学生情感产生的贴近点,找出重要的案例,使之最适合于学情,激发起学生学习情感。
2.1 设计教学案例
要实施案例教学法,就要把握教学案例的设计,这是一个重要的前提和基础。在设计案例的时候,要根据具体的教学金进度,在备课的基础上讲解相应的理论案例,分析案例中可能存在的问题,并根据问题找出相应的结局措施。在进行案例设计的时候需要明白以下几个方面的问题:
首先,计算机教学中选取的案例要比较经典。在案例中要能够涵盖所要讲授的知识点。比如,在学习一些基础的制图软件之后,要结合一些影楼的照片处理、印刷企业印刷品的处理、服装公司的设计效果处理、企业VI标志的设计、室内设计效果处理上等等案例进行讲解。
其次,选取的案例要具有实践性,要紧密的集合实际,容易被学生所理解。
再次,选取的案例要具有很强的针对性,要结合学生的接受能力,尽可能的按照学生的接受范围来进行举例。
最后,选取的案例要具有一定的系统性,在计算机教学过程中,选取的案例要能够互相联系在一起,要按照从简单到复杂的顺序进行编排。
2.2 组织案例讨论
对于案例讨论的主要目的就是不断的分析问题,找出解决问题的方法。对于同一个案例,要允许学生提出不同的间接,创造宽松的学习氛围。比如在学习计算机应用技术方面,要运用相应的案例让学生在学习功能上有所扩展,添加学习功能,可以选择一个特定的教学案例向学生提问,学生再在一些特定的地方有关计算机应用方面学习的帖子。教师或者其他学生知道问题答案的可以在帖子上直接回复,通过这种形式进行交流。当然,学生同样可以使用聊天室的方式进行关于某个案例专业知识方面的讨论。此外,教师还可以选择案例让学生自主学习和讨论,学习人员要充分利用服务器等相关的硬件资源,学生自己选择适合自己学习和模仿案例,根据自身的接受能力调整学习进度。学生可以通过网络下载相关的软件和应用程序,也可以利用网络平台把发现的问题向老师进行反馈,同时也可以检测自己的学习成果。学生发现一些典型案例之后,可以第一时间把案例到服务站点上,让别人进行资源共享。这样的学习方式能够提高学生的学习效率,学生进行个性学习,自主学习。
2.3 总结教学案例
在经过学生自主学习和讨论了具体的案例之后,教师要及时进行总结和讲评,要分析案例中运用到的专业理论知识,要求学生在上机实践的时候根据课堂上的案例进行问题的发现和解决,把案例上升的理论的高度,这样更有利于学生知识的掌握。可以添加一个具体的案例问题库,在添加了问题库之后,问题库中要包含一些与课程相关的案例和问题,可以要求学生就个别案例中的问题发表一下自己的看法。根据学生对问题回答的看法和情况作下记录,并且进行事后评价和总结。总结和评价让学生处在一个积极主动的位置,激发他们的学习兴趣。当学生获取到有用的信息资源的时候,在问题库内实现资源共享。教师可以进行认真仔细的观察,教师给予适当的指导,之后把大家发现的案例中的一些常见问题进行总结。选择经典案例和优秀作品点评,激发学生的创新思维和学习积极性。随着微博这一媒体的流行,大众开始将自己生活中的点滴与他人分享,这就为计算机教学提供了一个很好的范例和运营环境。
3 结论
综上所述,在计算机教学中,需要改变过去传统的教学模式,要把学生当作教学的主体,根据提高学生的计算机知识作为教学导向,实施案例教学法。在教学中为学生制定科学合理的案例作为参考,很好的体现计算机教学的实用性能,学生通过案例计算机教学,真正掌握了一定的理论知识和实际操作技能,为学生能力的提高铺平道路。
参考文献:
[1]葛晓滨.嵌入式计算机教学法的研究[J].安徽财贸职业学院学报,2011(4).
关键词:案例教学法 计算机教学 应用
案例教学法是充分利用案例开展教学、培养并提高学生学习知识的能力的一种教学方法。中职计算机是一门以实践为主的专业课程,运用案例教学的最终目的,是让学生在掌握专业基础理论以及具备相应能力的基础上,通过学生独立思考以及集体合作,参与实践并进一步提高他们的计算机专业水平。因此,我们很有必要在中职计算机教学中推行案例教学法。
一、案例教学的主要特点
1.案例教学改变了传统教学模式。传统教学通常是以教师以及教材为核心,并不注重调动学生学习潜能,实际操作水平比较差。而案例教学法则高度重视培养学生的实际操作技能,充分发挥其主导性,引导他们通过对案例进行分析解决具体问题。同时还可以让学生掌握收集各种相关资料和信息,学会对所查到的资料进行系统全面的分析,提高他们的思维能力,并且在实现既定目标的同时培养他们的创新意识。
2.案例教学法能够培养并提高学生分析问题以及解决问题的能力。案例教学法重视老师与学生间的交流与互动,能够调动学生的求知欲望,激发他们学习的积极主动性以及自觉性,通过个体思考或者群体配合的方式进行分析和判断,努力需求各种答案,进一步提高他们分析以及解决问题的综合能力。使得学生不仅能拓展理论视野,提高分析案例的技巧,同时在探索理论怎样更好地应用到实践,将理论有效转化为实践应用,实现理论与实践完美结合,从而提高学生的实践操作技能水平。
3.案例教学能够提高学生的沟通能力并培养他们的协作精神。案例教学使得学生相互之间能够充分交流心得以及分享经验,促使他们共同学习、共同进步。在案例教学过程中,学生处于特定的环境中,在学习中处于主导地位,需要独立思考,从而使他们综合运用所学理论知识、实践经验对问题进行深入分析,进一步提高了他们解决问题的综合能力。在实施案例教学时,需要小组合作,倡导思维碰撞,加强了学生间的交流、沟通。更加关键的时通过案例教学,学生能够做到“边做边学”,使知识得到了内化,是自己切实掌握了可以驾驭的知识,所以能够用来解决类似学习情境中的各种实际问题,从而减少了他们适应社会的时间。
二、案例教学的设计及应用
1.选择适宜的案例。选择适宜的案例是实行案例教学法的基础,所选择的案例需要具备一定的深度与扩展性。教师必须结合教学要求以及进度设计案例,讲解和案例有关的理论知识与实践技能,对案例讨论过程中存在的问题进行分析。选择案例应注意如下四点:精、实、新、深。第一,案例具有很强的代表性(典型):教学案例必须涵盖大部分的知识点;第二,案例具备很强的实践性:所设计的教学案例必须与学生学习、生活紧密相连,可以被学生理解并接受;第三,案例必须新颖:所设计的案例应当是学生喜闻乐见的形式;第四,案例具备一定的深度:所选取的案例选中的知识内容应由易到难,使得学生能够举一反三,触类旁通。
2.在课堂上实施案例教学。案例教学的关键是能够在课堂上实施,在课堂上组织案例讨论,目的是为了分析问题,然后找到解决问题的正确方法与途径。在实施案例教学过程中,将学生分成若干个小组,鼓励他们运用不同的分析方法并提出不同的分析结果,通过教师适时地指导,让学生自己动手去查阅相关资料。
3.对案例教学的效果进行科学评价。在学生讨论完案例之后,教师应及时进行点评;并补充讲解有关的理论知识以及实践技能。学生在上机操作时,根据课堂上讨论的方案来达到案例教学的目的。对学生来说,评价的重点应当根据学生的理解与掌握程度以及是不是具备良好的实践操作技能等指标来实施评价;对教师来说,主要从所选择的案例是否适当以及教学方法、艺术等这些方面实施评价,评价各种综合因素才能顺利实施案例教学,进一步提高案例教学在课堂教学过程中的效果。
三、实施案例教学过程中需要注意的问题
1.教师应具备较高的教学水平。案例教学要求教师不但要具备扎实的理论知识,还必须有十分丰富的教学以及实践经验,并且能够将理论与实践完美结合;此外,教师必须根据社会发展的需求及时对教学内容进行更新,改进并完善教案,并且敏锐地洞察现实中存在的种种问题,善于从实践生活中提炼加工出科学可行的教学案例。
2.与学生的具体实际相结合。结合学生的具体实际循序渐进地实施案例教学。在课程教学的初期适当地和学生共同分析讨论案例,主要让学生自己去分析问题并解决问题,提高他们的独立思考的能力,从而进一步提高案例教学的效果。在计算机教学过程中实施案例教学,可以激发学生学习的积极主动性,也能够提高他们的实践操作水平以及探索、协作、创新思维能力。因此,在教学过程实施案例教学能够有效克服传统教学过程中碰到的问题。
结束语:
案例教学具有实践性,启发性,能较好的开拓学生学习视野和提高学习能力。案例教学在众多学科的教学过程中取得了良好的效果。总之,在计算机基础授课过程中通过案例教学能养成学生自主探究的学习习惯,掌握解决问题所需知识点,进行有目的的学习,但是案例教学不是万能的教学方法,应根据课程的具体情况选择合适的教学方法。本文通过对案例教学法的介绍,相关概念的阐述和教学实施过程的设计,完成了案例教学法的基本教学过程和教学任务要求。
参考文献:
【关键词】案例教学法计算机实训课主体作用
案例教学法(case methods)系指教师在教学过程中,以真实的班级生活情境或事件为题材,提供学生相互讨论之用,以激励学生主动参与学习活动的一种教学方法。
案例教学法起源于1920年代,由美国哈佛商学院(Harvard Business School)所倡导,当时是采取一种很独特的案例型式的教学,这些案例都是来自于商业管理的真实情境或事件,透过此种方式,有助于培养和发展学生主动参与课堂讨论,实施之后,颇具绩效。
计算机实训课程是有别于其他学科的,其特殊性在于它所培养的学生是第一线的实用型人才。对于这种课程,如果按照教材的顺序给学生上课,不仅理论不好理解,而且增大了授课的难度。由于讲课时没有结合实例,学生听课的积极性不高,练习时也缺少兴趣,教学效果不是很理想。因此,计算机实训课迫切需要探索一种以学生为主体,激发学生思维,充分发挥学生主观能动性的个性化教学方法,这样才能最大限度地调动学生的积极性,提高学生的独立思考能力、创新能力。
作为教师,根据我从教多年的经验,我发现,案例教学法非常适合于计算机实训课。案例教学法是根据提供的案例素材进行组织教学,有利于优化教学过程,进而实施教学目的。在案例教学中,学生是学习的主体,是意义的主动建构者,教师变为引导者,学生学习的指导者和学生活动的导演者。我认为,案例教学法要想在计算机实训课中得到很好的应用,创造良好的效果,需要从以下几个方面入手。
一、精选案例,导入新课
教师在教学之前,要对所教授的内容有整体的规划,以便在课堂中把握各个教学环节,达到预期的教学效果。如何精选案例,在导入新课时让学生成功的被吸引,成为计算机教学的一个关键。所以认真备课,依据本节课的教学目标,抓住知识与技能的重点,根据重点找到本节课有代表性的典型案例,吸引学生的注意力,调动学生的情绪,点燃学生学习的愿望,就会把学生引入学习的佳境。
例如,我在任教《Flash中的遮罩层动画》课时,根据教学内容确定了“让学生初步学会运用Flash中遮罩层制作动画、知道Flash中遮罩层动画的原理”的教学目标,如何让学生对Flash中的遮罩层动画感兴趣,产生学习的欲望?经过认真备课,我精选了四个Flash遮罩动画的实例,并演示了动画效果。学生被制作精良的动画作品深深吸引,这时我顺势引导:同学们想不想制作这样的作品?这个问题(任务)贴合学生的实际,使学生产生了“我要做”的愿望,产生了浓厚的学习兴趣。
二、展现案例,讲授新课
成功的教学,绝对不是一两个案例可以完成的,应该有一系列环环相扣的案例,将教学计划中规定的教学内容融合于一个个案例所描述的事件中,使案例与整个课程的基本理论有机地结合起来,构成一个完整的课程内容体系。这种教学方法具体生动,有助于学生对基本理论的理解与掌握,避免了抽象的纯理论教学,对职校学生而言,更容易理解与接受。
导入新课后,学生学习的兴趣被成功激发,这时教师应该因势利导,给学生展现一个可以操作的案例,让学生试试看。如《Flash中的遮罩层动画》课中,笔者让学生打开了一个动作补间动画案例,要求学生完成转换为遮罩层动画的操作,并要求学生观察“层”发生的变化。学生没有听到老师对于知识与技能的长篇大论,而是轻而易举地完成了一个动画案例的制作,非常有成就感,也觉得学习计算机知识与技能原来并不那么难,产生了继续学下去的信心与欲望。
三、层层递进,挖掘案例
学习任何一种技能,都需要我们进行实践,在实践的过程中发现不足,加以改进,这也是学习中“验证学习效果”的过程。在这一过程中,我们教师要善于把握时机传授学生掌握必需的知识要点、技能要点。由于学生很想解决问题,因而学生的学习不再是被动学习,学习充满热情与动力,使教学达到事半功倍的效果。
还是上面的事例,学生轻而易举的完成了一个动画案例的制作,非常有成就感,可是为什么这样做?根据什么样的原理?什么叫遮罩层?什么叫被遮罩层?遮罩层和被遮罩层有什么样的关系?这一系列知识学生并不知晓。教师抓住时机,把依据这个案例制作的教具拿了出来,利用挖空的白纸及图片现场模拟遮罩效果,边讲解边模拟,引出了遮罩的概念,使学生一目了然的了解了遮罩与被遮罩关系。遮罩层和被遮罩层的关系看似复杂,但挖掘案例的深层次知识与技能点,制作相应的教具进行教学,使课堂不再枯燥无味,学生学得轻松,教师教得快乐!
怎样让学生更进一步掌握遮罩层和被遮罩层的相关知识与技能?根据事先的教学设计,教师又逐渐向学生展示两个新的Flash遮罩层动画的案例,要求学生利用前面所学的遮罩层知识,完成动画创作。这些层层递进的案例,激发了学生对已有知识的再思考、再加工。通过一个个递进式的案例,帮助学生掌握了Flash遮罩层。在一堂课中,教师根据学生的学习基础,一般设计两到三个递进式的案例,由浅入深,让学生逐步掌握计算机知识与技能。
四、交流总结,突出案例
学生交流的过程其实也是学生合作学习、相互学习的过程。教师可以安排学生以小组为单位进行交流,也可以安排一些学生在讲台上演示交流。通过相互交流,凸显了案例中隐藏的知识与技能点,并发现了彼此的不足,经过改进,使自己掌握的知识与技能更加全面。
一个个层层递进的案例并不是每个学生都能做好。有些学生还是存在这样或那样的问题,对所学知识与技能存在疑惑。我们教师在辅导学生时会暗中观察,有没有完成任务较好的典型案例?有没有普遍存在困惑的典型案例?请学生以小组为单位讨论,看学生在小组交流之中是否能体会到自己存在的问题,是否解决问题?教师也可能请几位学生上台演示交流,学生把自己操作的过程真实、客观的反映出来,其实演示过程本身也是一个教学案例,通过交流总结,相互学习,取长补短,突出了案例中隐藏的知识与技能点,取得了较好的学习效果。
五、延伸案例,拓展学习
随着环环相扣、递进式的案例逐步被剖解,学生在不知不觉中学到了计算机的知识与技能。如果把一节课比作是一部电影的话,这部电影似乎已经接近尾声。可对于我们教师和学生而言,学习永远没有止境。怎样让学生继续学习、拓展学习?利用“案例教学法”延伸案例,是一种有效的方法。
在一堂课快结束时,教师再一次向学生展示一个Flash遮罩动画的案例,精美的动画让学生赞叹不已,有的学生不禁说道:“太漂亮了!”这时教师顺着学生的话语,说道:“这样的动画就是利用Flash遮罩层做出来的,而且只需要再增加三个步骤就可以了!同学们,你们想做吗?”学生被这个任务深深吸引,产生了继续学习的愿望。这时教师提出一些课外的任务,学生乐于接受,学习的另一个序幕已然被拉开了!
总之,在计算机案例教学中,师生之间、生生之间存在动态的信息交流,彼此形成一个真正的“学习共同体”。在这个学习共同体中,每个共同体成员都分担着学习的责任。师生同处于学习者的地位,师生间平等交往,课堂变成动态发展的课堂,教学真正成为师生富有个性化的创造过程。
参考文献:
[1]王侃.初探案例教学法[J].福建电脑,2007,(03).
【关键词】计算思维 C语言程序设计 教学案例设计 中图分类号:G642
课题资助:陕西省教育科学“十二五”规划2014年度课题(SGH140896)。
计算思维
计算思维的概念是由美国卡内基・梅隆大学计算机科学系周以真(Jeannette M. Wing)教授于2006年提出的教育理念,2013年,周教授接受《中国信息技术教育》杂志社刘向永记者的访谈时对计算思维进行了诠释[1-3]。
国外的众多研究者涵盖计算机教育界、社会学界以及哲学界等各个领域对计算思维进行深入的研究[4]。ACM和IEEE-CS在修订后的《计算机科学教程2008》(Computer Science Curriculum 2008)[5]79-84中明确指出应该将计算思维作为计算机科学教学的重要组成部分。
在国内,基于计算机技术和Internet技术的飞速发展,培养大学生计算机综合能力,提高大学生使用程序语言解决问题的能力,是当今大学生计算机基础教育的核心点之一[6]。根据《中国高等院校计算机基础教育课程体系2008》的规定,高校程序设计基础课程的学习目标是:
⑴学习问题求解的思路和方法,即算法。
⑵理解计算机是如何具体实现算法的,即如何才能有效利用计算机编程。
因此在程序设计课程教学任务中,不仅要使学生掌握程序语言的语法规则来编写程序,更重要的是掌握算法思想与问题求解的思路,而计算思维正是使学生掌握使用计算机科学对问题进行求解的一种思维方法和能力。
国内外的众多学者把计算思维能力的培养视为教育界改革的重要研究范畴,特别是在计算机教育领域,进行了多年的研究与探索。如何将计算思维的理念融入到计算机教学中,培养学生计算思维能力,成为计算机教学研究的焦点和改革的突破点,并在此研究中取得了一定的成果,但在程序设计课程教学中培养计算思维尚未形成一套完整的教学模式,仍处于探索阶段。
如何将计算思维真正融入程序设计课程中,我们进行了一定的探讨,在多年的程序设计课程教学中总结了一定的经验,基于计算思维的案例教学法比较适用,但是如何设计合理有效的设计案例是案例教学法成功的关键。
以计算思维为导向的教学案例设计原则
托尔说:“一个出色的案例,是教师与学生就某一具体事实相互作用的工具;一个出色的案例,是以实际生活情境中肯定会出现的事实为基础所展开的课堂讨论。它是进行学术探讨的支撑点;它是关于某种复杂情境的记录;它一般是在让学生理解这个情境之前,首先将其分解成若干成分,然后再将其整合在一起。”
对C语言程序设计课程的教学任务而言,更重要的是使学生学习计算机分析、解决问题的思路和方法[7]。因此,在C语言程序设计课程教学过程中,一定要避免只重视程序设计语言的语法规则的错误思想,在将计算思维的培养作为教学核心任务的教学过程中要重视程序设计方法,而不是语言本身,不仅要求学生用计算机读得懂程序,编写和调试代码,更重要的是要学会如何设计算法,从而开发学生的主动性和能动性。
如何设计以计算思维为导向的程序设计案例,是案例教学法的核心,经过多年程序设计课程教学的经验,将程序设计课程的教学案例设计原则总结如下:
1.案例选题的生活化
在教学案例的选择中坚持生活化、常态化的原则,即选择贴近生活、学生比较熟悉的问题,让学生在熟悉的问题下思考解决方法,这样可以缓解学生对程序设计的畏惧感。在学生给出问题的解决方法并用计算机进行求解后,学生会有一种恍然大悟的感觉,他们从中认识到计算机竟然能这么方便地用以解决日常生活中的问题,从而消除对程序设计语言的抽象、枯燥的感觉。这样生活化的案例在问题的求解中激发学生的学习兴趣,让学生在兴趣盎然的氛围中学习,感受到程序就在身边。而对生活化的问题求解锻炼了学生日常问题求解的思维,从而培养学生的计算思维。
2.案例涵盖知识点的典型化
根据每节课的教学目标和教学内容的需要适当选择教学案例,将本节课的教学内容涵盖在案例的解决中,同时要符合学生的认知水平,案例的设计既是学生平时耳闻目睹的,但又了解不深的普遍问题,这样可使学生对这些问题的实际背景容易接受,从而愿意去深入了解,这样的案例可以使学生更容易理解教学内容,同时能够让学生触类旁通,利用所学知识解决类似问题。
3.案例问题的提出和解决的程序化
使教学案例的设计与计算思维相结合,在案例问题的解决中注重算法的设计,方法的选择,培养学生独立解决问题的能力,并在案例中适当添加程序语言,使学生在问题解决的同时可以使算法程序化,这样既可以培养学生的计算思维,又可以培养学生的程序思维,使枯燥无味的程序语法知识顺其自然地在案例中学习,从而提高学生应用计算机知识抽象和分解问题的能力。
典型案例解析
根据课程教学目标和教学内容,以选择生活化、常态化的案例为原则,以计算思维为导向的程序设计案例的选择原则,让学生体会到如何用计算机解决问题的方法来解决日常生活中的问题。下面以一个典型案例的设计为例具体实现案例设计和应用。
教学内容:指针和数组。
教学目的:掌握指针和数组的定义以及使用。
教学重点:指针和数组的定义及使用。
教学难点:指针和数组的使用。
针对C语言程序设计课程中指针和数组知识的学习,下面给出一个常见问题求解的案例,这一案例同样适用于数组知识的学习,只是案例中问题求解的方式有所变化。
1.问题提出:根据二代居民身份证号确定此人性别的问题。
2.常识解答:居民二代身份证号共18位,从左向右前6位为户口所在地,第7~14位共8位为出生年月日,第15~17位为顺序位(同地区同年同月同日生的人的顺序编号)其中第17位代表性别(奇数为男、偶数为女),最后1位为校验位。
3.问题求解:从18位数字中取出第17位,然后判断奇偶性,奇数为男、偶数为女。
对分解后的两个问题,针对不同的理论学习内容,我们有很多种解决方法,如:使用函数提取字符串中的一个或多个字符、使用数组下标提取数组元素、使用指针提取数组元素等多种方法。下面针对指针的学习给出求解方法。
4.求解方法:
Step1:利用数组存储给定的18位数字,利用指针的移动提取第17位数字;
Step2:用取出的第17位数字与2模除取其余数,判断奇偶性。
5.算法分析:针对以上问题的求解方法为例写出相应算法:
Step1:定义整型数组a,整型变量b,整型指针变量p;
Step2:将18位身份证号赋值给a数组,指针p指向数组的首地址;
Step3:移动指针指向第17位数字;
Step4:指针提取第17位数字后模除2取余数赋值给b变量;
Step5:判断b的奇偶性,如果是奇数则是男,如果是偶数则为女;
Step6:输出结果。
6.问题求解方法的代码化:
#include<stdio.h>
main( )
{
int i,c,a[18]={1,5,0,4,2,8,1,9,8,9,0,6,0,8,1,2,3,3},*p;
p=a;
for(i=0;i<16;i++)
p++;
b=*p%2;
if(b==1)
printf("%s\n","男");
else
printf("%s\n","女");
}
这一案例是非常生活化的案例,每个人都有身份证号,但是将这样一个常见问题用程序设计语言在计算机上实现确实不是一件容易的事情,结合教学内容和教学目标,将问题的解决方法限定在指针和数组的使用,更是加大了问题的解决难度。就案例分析和问题的解决而言,让学生选择多种解决方法,训练学生如何将生活中的问题用计算机来解决,同时掌握指针和数组的定义、赋值及使用等基础知识。使学生在案例分析和算法设计时培养了计算思维能力,同时让学生在有趣的案例中学习相对枯燥的理论知识。
总结
大学教育更多的是素质的养成,能力的培养,正像一条教育格言讲的:“Tell me and I will forget. Teach me and I will know. Involve me and I will learn.”在大学教育中,要少一些灌输,多一些参与。《C语言程序设计》课程的传统教学存在一定的问题,在多年的程序设计课程教学中提出以计算思维为导向的案例教学法,并针对教学案例设计的核心问题进行研究,针对传统教学存在的问题,以计算思维为导向,总结了教学案例设计的原则,设计了教学案例。通过《C语言程序设计》课程教学实验证明,提出的以计算思维为导向的程序设计教学案例设计方法是有效的。学生通过案例教学可以提高学生的学习积极性和主动性,大众化的案例解决在使学生掌握了相关理论知识的同时培养了学生分析和解决问题的能力,培养了学生的计算思维。
参考文献:
[1]Jeannette M. Wing,“Computational Thinking,”Communication of the ACM,no.49(Mar.2006):33-35.
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[4]《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》,《中国大学教学》2010年第9期。
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[6]教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会:《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》,高等教育出版社,2009。
【关键词】计算机应用基础;案例驱动;实践
信息社会工作方式的变迁,使得计算机已成为日常业务工作的基础条件,各企业要求员工具有使用计算机进行业务工作的能力。为使中职学生达到企业用人要求,具备更强的就业竞争力,必须要切实提高计算机基础的应用水平,将所学的计算机知识转化为基本技能,提高工作的有效性和科学性。因此,计算机应用教学工作的主要目标应是培养学生应用计算机的能力。
为了培养学生的计算机应用能力,我们尝试淡化计算机理论知识,突出“实用”的案例驱动的教学模式。教师在理论教学过程中,有针对性地引入案例,引导学生运用基本理论对案例进行思考、分析、展开讨论,帮助学生加深对理论知识的理解,解决实践中的一些问题,有效地提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。《计算机应用基础》课程具有的基础性、实用性、操作性强等特征,具有运用“案例驱动”教学法的特点和条件。
一、教学案例的设计
从理论出发,精选案例。选取典型的、有代表性、被学生熟悉并对学生有用的案例,能揭示所学知识点的同时也能激发学生兴趣。从学生的角度出发,使其熟练掌握每个知识点,以及知识点之间的内在联系,即知识结构体系,这是精选案例的基础。选择与教学内容和教学目的密切相关的典型案例,将所教理论融入案例之中。
Excel电子表格处理软件是计算机应用基础中的重要教学内容。我们可以制作出各类精美的电子表格,还可以对各种类型的数据进行组织、计算和分类,并且方便地制作出复杂的图表和财务统计表。以学生熟悉的成绩表作案例,通过对成绩表案例的展开来掌握公式、函数、排序、筛选等重要知识点。并且将Excel表格功能与Word字处理软件的表格功能进行对比,对知识进行有效关联,并让学生对已学过知识进行回顾。以分析学生成绩作为这些知识点讲解的典型案例,学生都容易理解接受。
针对成绩较好的学生,为了激发其学习欲望,案例设计必须充分体现职业性、实践性和开放性。同样是公式、函数、排序、筛选等知识点,设计某单位的工资表,其内容包括有:基本工资、奖金、岗位工资、行政工资、驻外补贴等数据,其中需要通过函数和公式按一定比率计算应发工资、扣款具体项及实发工资。这需要学生熟练掌握函数的应用,有一定的信息统计意识。在完成的基础上,可以进一步提高,如按不同部门进行分类,统计各部门收入情况等。通过这个案例,不仅将所学的公式、函数、排序、筛选等知识点进行有效的综合,还将提高内容中引入分类汇总的内容,为后面学习分类汇总埋下伏笔。在工资表案例中,也让学生接触一些实际工作任务中计算机的应用。
二、教学组织实施
1.课堂教学的组织实施。课堂教学主要以分析案例、精讲理论和少量讨论的形式开展。案例是中心,学生是主角,教师是引导者。教师结合案例,在案例分析中巧设问题,引导学生独立思考,通过对问题的分析,一步步地验证所学理论知识。以Excel数据分析内容为例,根据学生成绩管理的要求,引导学生分析成绩管理中包含求学生的总分、平均分以及排序等实际需要,并将公式、函数、排序等知识点穿插在案例中讲解,在解决问题的过程中学习理论知识。通过工资表中数据计算统计,一方面加强学生对公式、函数、排序等知识灵活运用;另一方面会让学生体会到计算机应用的普遍性。在此基础上,教师再引导学生举一反三,列举更多的应用实例,对知识进行有效的拓展。
2.实践教学的组织实施。实践教学分为基本实训和实践拓展两部分内容。学生基本实训时间要充足,上机前将学生合理的分组,针对不同学习层次的学生合理安排的实训案例,保证上机实验有效完成,学生上机时教师要随时给予指导。最后,教师与学生对实践过程中的问题加以总结,归纳实训案例中所运用的知识点。完成基本实训内容以后,适当开展实践拓展注重培养学生解决问题,分析问题,灵活运用知识,发挥学习主动性和创造性。例如针对不同的学习内容让学生收集游戏软件的应用数据分析,计算机使用领域的分析,甚至某一款新上市手机使用情况的分析等,让学生调查情况、制作表格、分析数据以及得出实验结果,撰写实验报告等等,较好的将理论与实践相结合,达到了较好的教学效果,而且如果学生的实验结果不相同,可以相互讨论,取长补短,加强了人际交流。
在计算机应用基础课程中采用“案例驱动”进行教学,以典型案例为引导材料讲解本课程中的许多知识点,学生通过案例掌握了各知识点的应用。在实践环节设计与实际应用密切相关的案例,将理论知识运用于实践,激发了学生的学习兴趣和求知欲望。采用这种方法,不仅帮助学生直观、形象、深刻地理解所学内容,也进一步提高他们的分析能力和解决问题的综合能力、加强动手实践操作能力,让学生们在学习中成长提高,为学生就业打下了坚实的基础。
参考文献:
一、“案例”教学法
“案例”教学法最早于1870年由当时担任美国哈佛大学法学院院长的ehdstophereolumbusLangdell教授创立,普遍被应用于医学、法学、管理学等学科,用来教授他们业务实践中的重要思想、内在原理和技能。
“案例”教学法是一种运用案例进行教学的方法,在教学过程中,要求根据教学大纲规定的教学目的和要求,以实际案例作为被剖析的对象,在教师的指导下,教师和学生要共同参与案例的分析、讨论和寻找实现途径等工作。
案例教学的目的是在学生掌握了基本理论知识的基场出上,通过独立思考和集体合作,进一步提高学生分析、解决实际问题的能力.在教学任务上,要求学生通过对案例的分析研究积累经验,以发展自己的创造才能.在教学活动中,在教师引导下分析和解决问题,学生活动在教学中处于主要地位,教师则起引导作用.在教学方法上,以学生的独立分析研究为主,教师的传授、指导应配合学生进行.在教学过程上,总是从案例开始,然后分析问题,最终解决问题或提出解决问题的途径.因此,引导学生做好独立分析研究工作是教学的中心环节,而教学的准备、教师的指导都是为学生的分析研究服务的.例如,本文作者在讲授《网页设计与制作》这门计算机专业课时,首先向学生讲授了如何使用DrealnweaverMX网页编辑工具将图片插入网页中和在网页中如何设置字体格式等网页制作的基本知识,然后将一个真实的表现欢庆圣诞节节日的网页呈现给学生,引导学生对这张网页进行分析,并提出实现方法,在上机的时候,学生按照自己在课堂上提出的方法进行网页制作,结果教学效果很好.
二、案例教学的基本程序
案例教学虽然没有一成不变的模式,但是只有注重其流程并确保每一环节的有效实施,才能够保证整个案例教学的成功.“案例”教学法基本流程大致是:设计教学案例一>组织案例讨论->实现案例并总结.
1.设计教学案例
设计教学案例是实施“案例”教学法的前提和基础。教师要根据教学进度和教学要求设计案例,并充分备课,讲授并解析与案例相关的理论和技能,分析案例讨论中可能出现的任何问题,以提前查阅相关资料应对。设计案例时要注意以下四个方面:一、案例必须典型。教学案例要能涵盖课程的绝大部分知识点。二、案例要具有实践性。要求设计的教学案例要和现实相吻合,能够被学生理解.三、案例必须具有针对性。教师应该针对学生的接受能力来选择或设计教学案例。四、案例必须具有系统性.在整个课程教学过程中用到的大部分案例之间应该相互联系,前后连贯,并要由易到难地编排.
2.组织案例讨论.
组织案例讨论旨在分析问题,提出解决问题的途径和方法.对于同一个案例,不同的学生允许提出不同的分析结果和实现方法。有的学生找到的方法比较繁杂但容易理解,有的学生则能发现较为简易的实现途径但难以理解等.教师要引导学生滤除掉案例中次要的细节,发现案例中主要的结构和案例与理论知识之间的内在联系。分析案例的关健是学生和教师共同努力,把案例中的内容与相应的若干条理论知识联系起来。要达到这样的要求,教师关键要做好启发引导工作,想方设法创造自由宽松的讨论氛围,在宏观上把握和指导好案例讨论,让学生成为案例讨论的真正的主角,同时又不至于出现大的方向性的偏差。
让学生综合运用所学的知识积极地独立思考,大胆地交流研究.教师要创设民主和谐的教学气氛,对学生的大胆回答要及时加以鼓励,即使学生的回答有点偏离正确答案,也不要急于评判,可以让他们自己反省,自我更正,使学生在没有压力和顾忌的良好心态下进行创造性的探索。
3.实现案例与总结.
案例经过学生的讨论后,教师应该及时做出讲评,并再次讲授案例分析中所需要用到的理论知识和技能.在学生上机实践的时候,学生就可以按照课堂上讨论的方案来实现案例。这样做,有利于学生把要求掌握的知识记牢,符合高职院校学生的实际情况。
三、“案例”教学法的优点
1.“案例”教学法从问题入手,注重教学过程中的师生之间的交互,有利于激起学生的求知欲、调动学生的学习自觉性和主动性,从而提高学生分析问题和解决问题的能力.案例教学通过把一些真实的典型的案例展现在学生面前,要求他们设身处地去做出反应,学生在分析案例的同时,一方面不断形成新的理论视野,增长案例分析的技巧;另一方面在探索思考理论如何运用于实际,从而及时而有效地促进了理论向实践的转化,真正达到理论与实践的结合,有利于加强了高职院校学生的实践动手能力。例如,本文作者在讲授《网页设计与制作》这门课的过程中,给学生出了一个实际的课题一一制作个人求职网站,学生需要结合所学网页设计制作知识,根据设计任务,分析求职素材,独立作出设计,从而提高学生学习理论知识的兴趣和实践动手能力。
由于案例教学的特点,使学生由被动接受知识,转变为接受知识与主动探索并举,学生将应用所学的基沛出理论知识和分析方法,对教学案例进行理论联系实际的思考、分析和实现.采用“案例”教学法还要求学生对知识的广度和深度有新的开拓,通过阅读和分析,.进行一系列积极的创造性思维活动,充分体现了学生在学习中的主体地位。比如本文作者在讲授HTML语言中的<MARQUEE>标签时,先给学生讲解移动文字的案例,再提出移动图像的设计要求,让学生自由探讨可行的实现途径.
“案例”教学法强调在教学中应将教与学的过程视为一种社会的交往情境,在这样的情境中,学生能够主动参与学习活动,师生能够相互交流,并且在此情境中学生能够通过反复的练习,形成一定的学习能力和工作能力.因此,在这样的教学中,学生真正被放到“学习主体”的位置,不会要求他们强记内容,但必须积极思考,如此反复训练,学生分析问题、解决问题的能力必然会有所提高,从而实现动手能力强的人才的培养目标。
2.教学方式灵活多样,教学过程生动形象,注重理论联系实际.
“案例”教学法在具体实施过程中,可以有多种形式。既可以进行典型示范引导,又可以进行个人单独练习,还可以开展小组讨论。教师可根据不同的教学内容创设问题情境,激发学生的探索欲。例如,在《网页设计与制作》的教学中,针对不同的内容,可采用不同的教学方式,在刚开始介绍DreamweaverMX网页制作工具时,由于学生对DreamweaverMX网页制作工具的使用还比较生疏,可以采用以教师为主的案例讲解法,等学生熟练使用DreamweaverMX后,教师则可以采用案例讨论教学法。
“案例”教学法往往是通过对具体案例的分析研究来引出带有普遍的内在规律,由感性认识到理性认识,符合人们的认知规律.更重要的是,对学生而言,是“做中学”,通过案例教学获得的知识是内化了的知识,是自己理解了的能驾驭的知识,因而能立即被用到解决处理类似学习情境中的现实问题,以减少学生适应社会的时间.
四、案例教学应该注意的两个问题
我国传统的教学方法足教师是整个教学过程的主体,学生的主体地位被剥夺,学生没有信心和意识对教师的讲解提出质疑,更谈不上什么创新。而“案例”教学法正是一种科学、民主的教学方法,在教学中注重学生对问题的归纳和探索,尊重学生的意见,因而较传统教学方法更能顺应素质教育培育创新人才的需要.万能的教学方法是没有的,而要科学地运案例教学,就需要注意以下两个问题:
1.只有双师型的教师才能采用“案例”教学法.
以学生的探讨获取知识很可能费时过多,若没有高水平的双师型的教师指导,学生的独立研究也容易产生盲目性。因而采用“案例”教学法对教师的知识结构、教学水平及教师的责任心要求相当高:既要求教师具有渊博的理论知识,又要求教师具备丰富的教学与实践经验,并将理论与实践融汇贯通;既要求教师根据社会发展的需要不断地更新教学内容,补充教案,又要求教师敏锐地洞察现实中的问题,不断地从现实生活中提炼加工出适宜教学的案例来.
2.案例教学要根据高职院校学生的实际情况循序渐进。
由于担心高职院校学生素质不高可能导致教学中师生无法配合而使得不少教师不敢采用案例教学。实际上只要注重教学中的循序渐进,即在课程的开始阶段适当地和学生一起分析案例,训练他们如何分析问题,经过反复训练,学生的能力就会提高,经过一段时间的训练后,一定要让学生自己去分析、解决问题.教师应承担起启发、引导学生去独立思考的职责,而不能教师处处包办代替,剥夺学生的主体地位,达不到案例教学的效果.
关键词:大学计算机基础;教学案例;进程调度;文件系统;虚拟存储器
引言
大学计算机基础作为大学的第一门计算机课程,在指导和规划学生在大学期间学习一系列计算机课程具有重要作用。对于非计算机专业的学生,大学计算机基础的教学应该:在课程内容的选择上强调在广度优先的基础上增加深度,让学生不仅知其然而且知其所以然。要让学生不仅掌握基本的操作技能,而且有一定的理论基础。课程的讲授要有别于计算机专业,尤其对于理论性较强的内容,例如在讲解操作系统这一章时,多道程序设计概念、进程概念、文件系统的概念及虚拟内存的概念,这些对非计算机专业的学生来说都是很抽象的。应更多地从应用的角度,用学生更能理解的方法和手段深入浅出地讲解。下面就是笔者在讲解操作系统功能时的三个教学案例。
1 案例一:进程及进程调度
首先,我们知道计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成,而软件系统中最重要和最基础的就是操作系统,它是对计算机硬件第一层次的扩充,是用户与计算机的接口,也是其它应用软件与计算机硬件的接口。假如把CPU比喻为人的心脏,那么操作系统就是人的大脑,计算机的一切操作都是由操作系统在指挥、控制和调度的。课堂讲授中可由此引入操作系统的定义:操作系统(c)perating System)是管理和维护计算机的软硬件各个资源,合理组织计算机工作流程和为用户提供一个方便、有效、良好的使用环境的一种系统软件。
定义中说管理和维护计算机的软硬件资源,那么计算机的软硬件资源有哪些呢?我们可把它一一罗列出来。硬件资源有CPU(中央处理器)、存储器、外部设备;软件资源有程序、数据、文本等。与之相应的,管理CPU资源就是处理机管理,管理内存资源就是存储管理,管理外设资源就是外设管理,管理软件资源即信息管理,这就是操作系统的四大功能。接下去就分别介绍这四大功能。
讲解处理机管理从讲解单道程序设计入手。单道程序设计的意思是:任一时刻只允许一个程序在系统中执行,一个程序执行结束后才能执行下一个程序。我们举一个现实的例子:医院里医生给人看病,若这家医院只有一个医生,医生看病的流程是从病人挂号、排队进入候诊区开始,医生始终是一个一个接诊,其间病人验血、x光检查等,医生都要等待,只有当医生为这个病人开完处方,病人离开,医生才能接诊下一个病人。这就是单道程序设计原理,这里的医生就相当于处理机。显然这个过程中医生这个资源利用率非常低,经常处于空等状态。
随着操作系统的发展,后来出现了多道程序设计技术。所谓多道程序设计技术是指:计算机内存中同时存放了几道相互独立的程序,这几个程序在宏观上并行,即同时在执行;而在微观上是串行的,即各程序轮流地占有CPU,交替执行。还是拿上面的医生看病为例,这时当医生当前接诊的病人A去验血或作其它检查时,医生就接诊下一位病人B,若病人B需要作进一步的x光检查时,医生就再接诊下一位病人c,这时宏观上这三个病人A,B,C都处于就诊状态,这就是多道程序设计的原理。为了描述程序的动态执行过程,引入了一个叫进程的概念。进程是程序在数据集上的一次动态执行过程,它动态地创建。动态地消亡,而且在生存期间有三个不同状态:就绪、执行、等待。这就象是在医生的工作台上通常有二个排序的医疗本队列,一个队列是等待叫号的候诊病人,他们处于就绪状态,还有一个队列是去验血或做其它检查末完成的病人,他们处于等待状态。当前正在诊疗的病人则处于执行状态。病人在这三种状态问不断地切换,而医生从末停止忙碌,这就是系统的目标:让处理机资源充分地忙碌,充分地发挥效率。由此看出多道程度设计在很大程度上提高了系统的执行效率。
对于单CPU的计算机而言,处于执行态的进程只有一个,当这个进程因等待某个事件发生(如申请某个外部设备资源)时放弃处理机进入等待状态;一个处于等待状态的进程因所等待事件的发生而被唤醒,又因不可能立即得到处理机而进入就绪状态;处于就绪状态的进程已经得到除CPU之外的其他资源,只要一旦由调度得到处理机,便可立即投入执行状态。
这里处理机始终只有一个。随着硬件设计能力的提高,现在市场上出现了多盒处理器,相当于医院里同时接诊的有多个医生,这样可以真正实现进程在微观上也能并发,整机性能得到了更大的提高。
2 案例二:文件系统
对于文件系统,经常有同学这样说:“我的硬盘是FAT32格式的”,“c盘是NTFS格式”等,这样的说法是错误的。错在NTFS或是FAT32并不是格式,而是管理文件的系统。其次刚买回来的硬盘并没有文件系统,必须使用FDISK或Windows2000/XP的分区工具对其进行分区并格式化后才会有管理文件的系统,因此文件系统是对应分区的,而不对应硬盘,不管是将硬盘分成一个分区,还是几个分区。举个通俗的比喻,一块硬盘就像一块空地,文件就像不同的材料,我们首先得在空地上建起仓库(分区),并且指定好(格式化)仓库对材料的管理规范(文件系统),这样才能将材料运进仓库保管。文件不会受所在分区的文件系统影响,就像同样是汽车轮胎在A仓库可能直接堆在地上,而B仓库则会挂在墙上,仅仅是放置和管理方法不同而已。因此,在NTFS分区和FAT32分区的文件可以随意在分区间移动,内容不会因此产生任何不同。NTFS随着1996年7月的Windows NT 4.0诞生,但直到Windows 2000,它才开始在个人用户中间得以推广,跨入了主力分区文件系统的行列。今天,Windows XP/2003和NTFS早已是“如胶似漆”了。我们知道,当初FAT32文件系统的出现对于FAT16而言,可以说是有了比较明显的改善,但NTFS对FAT32的改进,就必须得用“卓越”来形容了。NTFS最大分区上限已达到了2TB(1TB=1024GB),从诞生到现在经历了多个版本,Windows NT4.0中的版本为1.2,Windows 2000为3.0,Windows XP为3.1。
另外,文件存储时以簇为单位,那么簇又是什么呢?簇是文件系统中基本的储存单位。在Windows对分区进行格式化时,会有簇大小的选择,如果设置的值比较大,那么文件保存时占用的簇就会少,从而文件读取性能就越高。打个比方,簇就像仓库中的柜子,如果你选择的是小号柜子,那么一批材料可能一个柜子装不满,还得用三到四个,如果是大号柜子,那么可 能只用一个或两个就装下了。这样装和取材料时,柜子越少效率就越高。但是,不少批次的材料可能一个大柜子都装不满,这样柜子就只能空着许多空间,积少成多,会浪费不少空间。簇到底应该选择多少更合适呢?一个简单的办法就是,首先确定分区主要用来保存什么样的文件,如果是体积很大的视频和多媒体文件,那么最好将簇设置得大一些,这样可以提高性能。如果分区主要存储网页或文本等文件,建议簇小一些,推荐使用Windows的“默认值”,这样会减少空间浪费。如果想更改当前分区的簇的大小,同时又不想重新格式化,可以使用PQMagic工具来完成(“高级一调整簇的大小”)。
3 案例三:虚拟存储器
电脑中所有运行的程序都需要在内存中执行,如果执行的程序很大或很多,就会导致内存的不足。为了解决这个问题,操作系统运用了虚拟内存技术。关于虚拟内存,书上是这样说的:虚拟内存就是指从硬盘划分一部分空间来从逻辑上扩充内存,但物理上,这部分空间仍然是属于硬盘的。我们说得通俗一点,物理内存就是插在主板上的那个内存条的内存。物理内存是相对于虚拟内存来说的,因为一些程序需要使用大量内存,而电脑配置的物理内存往往满足不了要求,于是系统就在硬盘上划定一定的区域来作为备用的内存,这就是虚拟内存。
当物理内存不够用时,系统便会将当前暂时不执行的程序段存储到虚拟内存里,当需要运行时再调入内存,这个过程由系统自动完成,对用户来说对程序的调入调出毫不知情,用户只是感觉可用的内存很大,比实际内存大了很多。举例来说,如果电脑只有128MB物理内存的话,当读取一个容量为200MB的文件时,就必须要用到比较大的虚拟内存,文件被读取之后就会先储存到虚拟内存,当文件全部储存到虚拟内存之后,虚拟内存里储存的文件会释放到原来的安装目录里。
Windows操作系统用交换文件模拟虚拟内存。所以,计算机的内存大小等于实际物理内存容量加上“分页文件”(就是交换文件pagefde.sys)的大小。如果系统虚拟内存太低,可以鼠标右击“我的电脑”选择“属性高级性能下设置高级打开虚拟内存设置”,重新设置最大值和最小值,按物理内存的1.5―2倍来设置值。用户也可以更改虚拟内存的存放位置,可以设置到其他容量较大的硬盘分区,让系统虚拟内存有充分的空间,让系统运行更快。
若感觉虚拟内存太低,有以下三种解决办法:
(1)自定义的虚拟内存的容量(系统默认是自动)太小,可以重新划分大小。
(2)系统所在的盘(一般是c盘)空余的容量太小而运行的程序却很大,并且虚拟内存通常被默认创建在系统盘目录下,我们通常可以删除一些不用的程序,并把文档图片以及下载的资料等有用文件移动到其他盘中,并清理“回收站”,使系统盘保持1GB以上的空间,或者将虚拟内存定义到其他剩余空间多的盘符下。
(3)系统盘空余的容量并不小,但因为经常安装、下载软件,并反复删除造成文件碎片太多,也是容易造成虚拟内存不足的原因之一。虚拟内存需要一片连续的空间,尽管磁盘空余容量大,但没有连续的空间,也无法建立虚拟内存区。可以用磁盘工具整理碎片。
计算机辅助系统具有高效的设计信息快速检索功能,这个功能能够使设计人员对于需要信息的检索能力大大增强,设计人员能够根据关键词迅速准确地检索到需要的信息,大幅缩短了信息查找的时间,提高了设计效率。由于关于不同事物的设计中存在着各种不同的信息和数据,这些信息和数据又带有各自的位置信息、环境信息以及其他各种信息等,整体信息量非常地大,单靠人脑来进行记忆和提取是非常不可靠的,因此,我们需要计算机辅助系统来帮助我们进行检索。人们可以在计算机辅助系统中输入关键字来调取信息,既提高信息检索的可靠性,又节省了信息检索的时间,为人们在此信息基础上进行的设计提供了良好的基础。[2]
2高职计算机辅助设计课程采用案例教学的必要性
在传统的计算机辅助设计课程中,教师将课堂的重心放在计算机辅助设计软件的讲解上面,包括计算机辅助设计软件的工具条讲解、用法讲解以及实际操作过程讲解等。在使学生了解了各工具的用途以及用法之后,教师一般都采用自己边讲解边演示的方法来开展计算机及辅助设计教学,在这样的课堂之中,学生只能够被动地听讲和对教师的演示进行模仿,主动性较差。同时,由于计算机辅助设计软件工具内容较多,用法较为复杂,所以学生很难通过模仿教师的行为实现教学目的。而由于高职学生自身的文化课基础较差等原因,其在课堂上只单纯地通过教师的讲解难以吸收消化复杂的计算机辅助设计软件内容,更不用提进行创造性的应用了,因此,我们很有必要在高职计算机辅助设计课程中采用案例教学法来进行教学。在案例教学法中,教师可以将代表性强,操作性强的案例引进课堂,让学生在明白了计算机辅助设计软件各项功能之后实际地进行操作。这样,学生的软件应用能力就能够得到充分地锻炼和加强,并且能够在此基础上不断地增强自己的设计能力,最终实现计算机辅助设计课程教学的目的。
3案例教学的实施过程
3.1案例教学的目的
我们在高职学校培养学生的目的就是为了给社会培养职业化的人才,就是为了缩短人才从学校进入到社会的适应时间,使培养出来的人才能够直接进入到企业中从事相关行业的工作。因此,我们按照这个目标培养出来的高职人才必须有很强的动手操作能力以及丰富的实践经验。虽然现在很多高职学校都提出了对提高学生实践能力的策略,但是由于计算机辅助设计课程本身的特殊性,很多学生都难以真正地掌握计算机辅助设计软件的性能,更别提真正地利用计算机辅助设计软件进行设计了。对于这种状况,我们试图通过进行案例教学,通过学生在课上课下对案例的实际操作和总结分析,来提高自己对计算机辅助设计软件的操作能力,并且最终在此基础上开展符合社会要求的设计。
3.2案例的择选
3.2.1案例的选择要选择有代表性的案例
计算机辅助设计课程案例的选择应该选择有代表性的案例。首先,应该根据课程教学的内容选择案例。例如,在计算机辅助设计软件中各种工具的功能时,应该选择囊括这些功能使用方法的案例,这样,学生就能够在对案例操作的过程中实现对工具功能的了解和熟悉,最终做到熟练掌握。其次,案例的选择应该有所侧重。并非所有的计算机辅助设计案例都能够拿来当作课程案例,在计算机辅助设计课堂上,如果案例选择缺乏针对性,涉及的知识点过多或者涉及的知识超过学生的理解范围,就会造成学生在实际操作的过程中新知识点过多,难以真正掌握课程所需知识的状况。
3.2.2要选择能够调动学生设计能力和设计积极性的案例
很多教师在案例选择的过程中由于选择的案例不符合学生发展的要求,要么过于简单,学生在案例操作的过程中缺乏积极性,起不到提高学生设计能力的目的,要么案例的选择过难,学生在案例操作的过程中不知道该如何下手。这都不利于学生计算机辅助设计能力的提高,因此,我们应该选择难度适中的计算机辅助设计案例,即案例的选择要在学生掌握的知识范围之内,同时,又在此基础上增加了一定的难度,学生需要通过自己的思考以及认真查询资料才能够进行解决的案例。只有如此,才能够在计算机辅助设计课程上既充满积极性又充满自信心。
3.2.3要选择可操作性强的案例
在高职计算机辅助设计课程上进行案例选择,应该选择可操作性强的案例。首先,案例内容要符合学生的认知,学生能够在对案例理解的基础上进行实际操作。其次,案例内容要能够让学生进行实际操作。即选择的案例要在案例提出之后,学生能够按照其要求来根据其知识状况开展实际操作,而非是只对案例的操作过程进行分析和解读,或者是对案例的操作进行单纯地假设或者推理。[3]
3.3案例教学的实施方式
⑴在计算机辅助课程的案例教学开展之前让学生对课程内容进行预习。让学生对课程内容进行能够提高学生学习的主动性,并且能够让学生对于课程所学的内容有一个大致的了解,能够让学生对通过自己阅读就懂的内容实现初步理解和掌握。如此,在案例教学进行的过程中教师就可以只对计算机辅助设计的重难点内容进行讲解,既缩短了自身讲解时间,由提高了计算机辅助设计课堂的教学效率,使学生能够将学习钟点放在对案例的学习上。⑵在计算机辅助设计课程的案例教学过程中,教师要重点向学生讲解计算机辅助设计软件中的各种工具的功能。计算机辅助设计软件中各种工具的功能是计算机辅助设计课程教学的重点,只有掌握了这些工具的功能学生才能够在此基础上开展计算机辅助设计。因此,教师一定要在案例教学的过程中或者案例教学开展之前向学生讲解清楚这些计算机辅助设计软件中各项工具的功能,并且在实际教学的过程中通过不断地强化增强学生对着这些工具功能的认识和理解,提高学生的对这些工具的运用能力,从而使其在案例教学的过程中能够自主地运用这些功能,进而在此基础上开展计算机辅助设计。⑶在计算机辅助设计课程中要以学生的实际操作训练为主。我们在高职计算机辅助设计课程中开展案例教学的目的就是为了提高学生的实际操作能力,因此,在计算机辅助设计课程中,一定要以学生的实际操作训练为主,让学生在实际操作训练的过程中不断地获得自身能力和水平的提高。首先,按照学生的人数以及教学案例的实际状况将学生分为5-8人的学习小组,小组内部通过分工合作的方式开展计算机辅助设计课程中操作训练。其次,让学习小组成员对案例的内容以及设计过程等进行讨论。通过让小组成员对案例进行讨论,每个成员能够获得对案例的进一步认识,了解案例的设计原则、设计方法以及设计步骤等,并且明白案例的完成需要使用的工具条以及需要调用的各种命令等,进而在其实际的操作过程中能够做到胸有成竹。再次,让小组成员通过分工合作的方式按照案例的要求进行设计操作,完成设计的要求。最后,让小组成员对自己设计的过程中进行分析讨论,说出自己的新的,总结出进行实际操作的经验,以为下次开展计算机辅助设计体统思路。⑷在计算机辅助设计课程案例缺乏或者是现有的计算机辅助设计案例不符合课程教学要求的情况下,教师可以自主设计案例来供学生进行学习和实际操作。根据计算机辅助设计课程的具体要求,教师可以设计出简单的、囊括并突出课程教学重难点的、能够对学生进行拓展训练的计算机辅助设计课程教学案例来共学生学习,提高案例的针对性,并且最终提高学生的学习效率。
4结语