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主动防御
(一)、计算机硬件的更换和维护
公司电脑硬件整体来讲,出现问题频率较少,每台机器除了日常的简单故障维护之外,硬件方面都争取做到物尽其用,对一些配置较低的机器进行适当的增容处理。公司其他电脑配件采购方面基本上都是一些小的电脑配件,大部分属于扩容和原部件损坏等情况。整体硬件使用情况较好。针对硬件方面,每隔3个月进行一次全方位的机器保养工作,以防止灰尘造成硬件的老化而导致问题的出现。
(二)、计算机系统及软件维护
由于机器较多,日常出现故障的情况较为常见,主要的电脑故障有:系统故障,网络故障,软件故障等,很多机器由于长期使用,导致系统中存在大量垃圾文件,系统文件也有部分受到损坏,从而导致系统崩溃,重装系统,另外有一些属网络故障,线路问题等。针对系统软件方面,每个一个月进行一次系统软件的全面检测与维护工作。做到每台电脑有备份,软件有备份,以确保出现不可挽回的事件时,用最短的时间使系统、软件恢复正常。
(三)、公司计算机病毒的维护与防范
目前网络计算机病毒较多,传播途径也较为广泛,可以通过浏览网页、下载程序、邮件传播等。针对病毒方面,确保公司每台机器都安装了杀毒软件,并定期每月进行必要的升级与检测,对发现病毒的机器及时的进行处理。
被动防御
做到处理问题及时,细心,定位准确。减少不必要的浪费。
1、建立健全公司网络,并确保网络安全搭建与配备计算机网络,根据需求设计网络方案;维护和监控公司局域网,保证其正常运行。
2、计算机软硬件的维护与安装; 安装和维护公司计算机、应用软件,同时为其他部门的软硬件提供技术支持;解决排除各种软硬件故障,做好记录,定期制作系统运行报告。
3、办公设备及耗材的维护;解决排除各种办公设备的硬件故障;耗材日常维护。
4、互联网的应用
监督员工上网情况,确保公司网络安全。
5、配合厂家安装、维护和监控运行业务管理系统
对公司内系统使用者进行技术培训和指导;对系统进行日常维护和运行监控,保证对业务部门的支持。
6、监控系统管理
关键词:计算机组装与维护;教学改革;团队协作
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)01-0119-03
随着计算机科技技术日新月异的飞速发展,个人计算机在我们大众生活中日益普及,给我们生活带来了很大的便利和巨大的作用。但随之而来也会出现各种各样问题,例如:计算机软硬件系统在兼容性上会出现不同的问题;以及计算机网络的广泛应用,每天要面临着计算机病毒和系统漏洞的威胁。虽然同学们可以在计算机上进行基本的操作和编写初步程序,但是当面临这些软硬件系统的故障时,由于缺少具体的实践机会和实际维修经验,他们显得茫然失措,各种问题随之而来[1-4]。
《计算机组装与维护》(简称《组装》)在我校是《大学计算机基础》基础必修课之后开设的一门旨在进一步提高学生计算机素养的素质教育选修课,该课程是《大学计算机基础》必修课的重要衔接和补充。本门课程的学时数为36学时,授课对象主要是面向全校选修过大学计算机基础课程的同学。通过本门课程的学习,学生可以系统地掌握计算机的硬件组装、软件安装、系统维护,并具备对微机常见故障诊断与维修的能力。该课程的特点是门槛较低,实践性强,更新速度快,涉及面广,可延展性强。然而在目前传统的教学模式下,由于受计算机组装与维护实验环境的限制,学生缺少的具体实践机会,教学效果不是很好,并不能很好地培养学生的创新实践能力,满足不了社会对综合性实用人才的需要[5-7]。
1 目前教学现状与存在的问题
传统的《组装》教学模式和方法由于缺乏硬件设备的支持,往往偏重理论知识的系统介绍,对器件的发展构造、原理用途等进行枯燥地阐述,理论教学和实践教学脱节,无法提升学生的学习兴趣,也不能真正培养学生的实际动手能力[5-7]。为了保证教学效果,本门课程如果采用理论和实践的教学模式,需要配套建立组装与维护实验室。因为计算机组装与实验机房的建设对设备材料的要求比较高,为了保证教学效果,需要提供大量的设备。而计算机硬件设备经过反复拆装,设备的故障率比较高,实验室管理工作量很大。因此在一般的高校里面,按照“理论+实践”这种教学模式开设本门课程,还不是很多。
各种新技术的出现,加速了计算机的硬件设备和软件系统的更新速度,而随计算机设备更新配套的教材和资源库的建设相对滞后很多[8]。现有的教材和资料知识体系相对陈旧,类似于视频文件形式的其他多媒体教学资源不是很充足和新颖,因此展现给学生的信息量不是很丰富和生动,难以提高学生的学习积极性。同时,学生的兴趣、基础知识、操作技能差别很大,如何针对这种差异性,采用何种教学手段提高教学效果,是授课老师面临着的重要挑战。
2 教学模式改革探讨
2.1 教学方式改革
针对传统教学模式的弊端,我们提出“理论+实践”的教学模式:以互动教学为理念,网络教学为辅助,项目驱动教学为线索,团队协作精神为灵魂。首先利用基础中心已有资源,进行优化再利用,实现了教学资源的整合与共享,组建计算机组装与维护实验室,分为硬件拆装区和系统安装区,为教学模式的开展提供场地保障。在教学方式上,我们尝试互动教学方式,改变传统教学方式上学生被动的地位。教师主要是设计和控制教学过程,提供学习建议和指导。根据所面向学生的不同特点和专业要求,以及针对不同的教学内容采用不同的组织方式:对理论性较强的内容以课堂教学为主;对实践性强的部分,采用动手操作实验方式;对知识性方面的内容以学生自学为主,同时让学生充分利用网络资源进行启发式、讨论式、研究式的自主学习,在教学中给学生提供多样化的探索空间,鼓励他们进行个性化发展。这样学生从理解和接受式的被动学习转变成探索和研究式的自主学习。
2.2 教学内容改革
课程改革的核心是课程体系之组织与安排,我们采用基于项目驱动教学法对《计算机组装与维护》课程教学体系进行改革,以具体的实验项目为载体,把所有相关的教学内容融入到四个教学情境中:计算机拆卸与组装、计算机选型与配置、计算机系统安装备份及优化配置、计算机维护与维修,然后按照这条主线细分为12个项目,具体内容如表1所示。按照学生对计算机的一般认识规律,引导学生完成项目实施的全过程。
在项目1的“课程开篇导读”模块中,教师首先介绍组装课程的整体规划与进度安排,让同学们对课程有个整体认识与了解,随后参观计算机硬件配件的展示区,学习计算机发展史,增强学习本门课程的兴趣。在互动教学模式下,学生填写计算机组装课程学习调查表,反馈计算机基础知识背景,最想学习的知识和最喜欢的教学模式等内容,增强师生互动,拉近师生距离,这样为后期的因材施教和课程项目调整提前做好准备。项目3的“微型计算机硬件部件市场调研”的亮点是:调动学生积极性参加市场调查和社会实践,跟踪计算机的软硬件市场最新行情,从市场中学习,从实践中学习。学生首先在网上了解计算机整件和散件市场行情,熟悉计算机各个部件的性能指标,然后到周边的电脑市场做社会实践调查,了解计算机配件的最新产品和采用的最新技术,回来以后做总结,写成社会实践报告。在适当的时候,给同学提供发言机会,交流他们的心得体会。通过这种形式,让学生了解最新的计算机主流硬件技术发展方向和技术指标,满足社会对综合性实用人才培养的需要。其他的实验项目的设计按照由浅入深、循序渐进和前后照应的思路,让学生逐步提升他们分析问题和解决问题的能力,逐步提高他们的综合素质。
2.3 实践教学过程改革,分层次和分组教学
由于本门课程是全校公选课,不同专业和年级的学生都可以选修本门课程。同学们对计算机知识掌握的程度参差不齐,起点不一样,差别很大,如果按照统一的模式教学,将不能适应这种教学情况。因此在本门课程,采取分层次教学。对于高起点的学生,按照创新人才培养培养模式,对学生的要求较高一点,鼓励他们多参加社会实践,学会解决多种情况下的计算机软硬件故障。部分同学自发组成电脑维修小组,利用课余时间免费为别人维修电脑,通过理论联系实际,让他们在实践中了解新问题,培养他们独立解决实际问题的能力。而对于底起点的学生,要求稍微低点,主要要求他们掌握基本的知识,在社会实践中主要参与回答电脑咨询和市场行情调查相关事宜,提高他们参与活动的积极性。
实验环节,由于需要指导学生拆装电脑,如果学生的人数过多,老师往往指导不过来,教学效果达不到要求。针对这种情况,充分发挥优秀同学的积极性,让他们竞选组长,采取组长负责制,然后按照不同的专业和层次的组队原则,分成不同小组,每组4人,团队协作完成实验项目,加强了团队协作和创新实践能力的培养。学生在本门课程学习的过程中,学会与人相处,取长补短,在分工合作中培养了团队意识。通过团队成员的帮传代作用,在潜移默化的过程中,逐步提高计算机操作水平。为了提高他们学习和参与的积极性,在组装计算机软硬件的过程中,可以根据具体实验项目安排小组之间竞赛,丰富了课堂教学环节。这样,不仅培养学生的团结协作能力,同时使每个个体得到充分发展。
2.4 考核模式改革
传统的教学考核模式主要以期末卷面考试为主,考核的是计算机软、硬件的基本概念,不能考核学生的综合素质。因此,我们把这门课程定位考查课,改变传统的考核模式,既不同于期末一次性纸质考试,也不同于大作业的提交,而是采用过程考核模式,从课程初始阶段即明确课程学习所需完成的任务,形式灵活多样,如实验报告、市场调研、分组讨论、成果展示、课程答辩等等。
本课程实践性、操作性强,因此取消了理论考试,突出在实践中学习,在实践中考核,培养学生解决实际问题的能力,与此相关,制定出相应的考试标准。具体的考核模式为:通过期末考查,结合平时作业和实验作业来综合评定学生的成绩。期末考查:通过综合能力考核与测试,记录学生的综合成绩,成绩占50%,要求学生当场提交实验结果。平时成绩占50%,主要依据为平时作业及平时考勤。平时上课时,教师应认真检查和记录,给出科学合理的平时成绩。平时的实验项目以案例驱动为主进行设计,在完成实验项目以后,提交实验结果和实验报告。对于综合性的实验项目,采用现场考核模式,计入平时成绩。这样以来,学生的兴趣提高,课堂出勤率高,完成实验的认真程度很高,期末提交作品的质量很高。
3 结束语
本门课程是我校于2009年新开设的一门素质教育选修课,经过多年的课程建设和教学改革实践,深受同学们的重视和欢迎,形成了“抢选”、“旁听”等热烈的教学效果。通过以上教学模式改革与实践,学生上课的热情高涨、气氛活跃、兴趣浓厚、积极回答问题,出勤率提高;在实践教学环节,学生积极思考、善于发现问题和解决问题,在提高动手实践能力的同时,加强了与人相处和团队协作能力的培养,效果很好。当然,教学过程中还有许多新的问题需要解决,例如硬件拆装的计算机主要是台式计算机,设备的配置相对过时;随着笔记本电脑在大量普及,学生渴望了解关于笔记本电脑方面的更多知识。针对这种情况,在以后的教学中继续不断总结经验,不断提高学生解决实际问题的能力。
参考文献:
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[2] 张世伟.浅谈计算机组装与维护课的教学模式[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2007.
[3] .《计算机组装与维护》课程教学改革与实践[J].电脑与电信,2010(2).
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[5] 张晶,李心广,王金矿.全校性选修课计算机组装与维护的教学改革[J].科教文汇(下旬刊),2008(5).
[6] 陶建平.“计算机组装与维护”实验内容和考核方式的改革[J].计算机教育,2008(19).
计算机辅助设计(CAD)在设计企业中已经得到广泛应用,有效解决了设计效率的问题,例如利用参数化设计,可以对设计进行轻松修改。而工程仿真,也叫做计算机辅助工程(CAE),可以用数值方法模拟设计对象的功能特性,从而完全或部分代替物理样机或试验验证,并引导更优化的设计。对比传统实验手段,CAE可以缩短研发周期,优化产品设计,积累研发知识,节约研发成本。在很多制造企业的产品研发和设计中,CAE都承担着大量关键的业务。
不过,由于工程仿真的软件种类非常庞杂,按照专业不同,可以将其分为:结构力学、流体力学、多体动力学、碰撞仿真、噪声分析等。如何将这些多样化的CAE软件资源统一管理起来并进行动态调配及监控,已经成为企业CAE应用的一大难题。
目前设计行业中的航空航天、能源、冶金等大量使用到ANSYS、ABAQUS、3DMAX等软件,但很多设计企业仍然沿用单机运行方式,计算资源大多呈现分散无序的状态,伴随资源的发展不可避免的呈现出以下矛盾:硬件资源利用无序且低效;软件资源分配缺乏合理性;资源调度与项目要求不匹配;数据、流程安全保障手段弱;资源请求方式亟需简化。
而采用高性能计算平台则能够很好地解决企业所遇到的这些矛盾。高性能计算平台能够将各类CFD、动力学、电磁、噪声、性能等仿真应用软件(如NASTRAN、ANSYS、ABAQUS、FLUENT、ADAMS、STAR-CCM+、LS-DYNA等)、高性能计算硬件资源、高速互联网络资源以及对资源的管理调度,以一种WEB服务的形式提供给仿真分析人员,从而实现将传统的仿真软件工具发展成为“企业云”中的在线计算资源,大幅降低高性能计算资源的利用门槛,有效提高仿真计算工作效率。
在高性能计算平台的工作场景中,用户可以从多个层面切身体验云计算模式的便利性与高效性:仿真分析人员不再需要进行繁琐的客户端配置和操作,也不再需要关心服务器端软硬件资源的配置、管理、维护甚至升级,只需要通过标准的Internet浏览器,就能够登陆平台,方便、快捷的开展仿真计算工作;
研发管理人员不再需要进行费时费力的仿真研发工作报告的搜集、整理工作,经过流程定制后的管理门户将随时可以自动出具当前项目进展报表、软硬件资源使用情况;
研发机构领导不再需要担心软硬件投入理由缺乏论证数据,也不再将企业计算中心视为永远的成本中心,管理门户可以用翔实的数据、直观的图表阐明计算中心的价值所在,并可以详细预测后期软硬件资源的投资需求及短板。
可以预见,随着工程仿真技术在产品研发中的广泛应用、CAD-2-Mesh方式的流行、非线性技术的普及、多物理场耦合仿真以及多学科优化等技术的推广,高性能计算将成为企业研发的重要技术手段。
不过,当企业在设计CAE高性能计算整体解决方案时,要充分考虑需求,比如资金预算、问题类型、分析规模、用户数量、软件License个数等,以此来确定最终的硬件选型。特别是在软件选择方面,应能满足以下应用:
1、可以集成数值仿真软件并进行调用接口封装工作,将其从固定化软件工具转变成实时在线的仿真计算服务资源,方便即需即用;
2、封装所有的HPC操作指令等复杂操作,普通计算用户无需参加任何培训即可使用,同时可以了解自己的资源利用权限;
3、需要智能化监控软件License资源并实现精细化管理,在保证科学分配计算资源的同时可以提供详细的License利用情况分析报表,进一步揭示计算资源瓶颈;
新时期高等教育取得了优异的改革成就,高校不仅要编制一套完整的专业教学体系,还要注重校内配套设施的调控应用,建立完善的专业教学辅助系统,才能更好地开展专业教学活动。实验室是高校现代化教学不可缺少的一部分,借助实验室可完成理论与实践教学的相互集合。为了更好地利用实验室资源,需将信息技术应用于实验室智能管理系统,扩大实验室工作的教育服务职能。
1高校实验室建设存在问题
高等教育为国家培养了多类专业人才,每年根据教育部门政策要求开展教学活动,扩大了社会专业人才的培养范围。从目前来看,高校实验室建设依旧存在着诸多问题,这类问题将限制实验室教育功能的全面发挥。高校实验室正处于深化市场机制的过程中,还未采用各种现代化管理手段,作为实验室主管,无法快速、全面、准确地掌控合同状况、试验进度、人员管理等实验室信息;人员和任务分配过程较复杂;检验任务书、试验报告、原始记录等信息需要重复录入,而且查询、生成不方便;实验仪器设备的查询、维修、校准、各种标准文本的发放、查询等管理手续繁琐;从检验任务书的传递、检验,以及检验报告等都由人工处理;虽然各部门都配备了电脑,但是大多数部门的计算机都是独立使用,没有很好地实现资源共享。
2智能管理软硬件系统设计
实验室是服务于高校专业教学的配套设施,也是教育科研人员工资的主要场所。由于高校教育体制改革存在的缺陷,造成实验室管理工作未受到足够的重视。结合高校实验室建设存在的种种问题,面对信息时代改革发展趋势,高校实验室建设必须要朝着信息化方向转变,借助信息科技搭建智能化实验室管理平台,满足高等教育事业的快速发展需求。
2.1硬件系统
实验室构建数字化操控模式,需先配备专用硬件设施,才能进一步提升高校调度中心办事处理水平,从而实现数字化控制模式的最佳状态。硬件系统构建中,主要是根据实验室工作要求设置计算机设备,从数量、配置、性能等方面选择,为管理操作提供良好的硬件平台。比如,选用高配置计算机为实验数据处理提供硬件功能。
1)服务器。实验室是用于高校科研教育的场所,每天产生了大量的专业领域数据,硬件系统必须配备大内存服务器,以及时收集相关的数据信息。实验室服务器应分为实时服务器、历史服务器等两类,前者用于现有数据的收录与处理,后者用于存储实验室早期产生的数据。
2)子站点。我国高校已经发展成为综合式的教育体系,各所高校分为多个不同的校区,每个校区实验室之间存在着密切的关联性。基于互联网科技应用下,实验室智能管理需设计总站点、子站点等分布式模式,由中心校区实验室对分校区实验室进行调控管理。因此,子站点是实验室硬件系统的服务终端,也是硬件规划不可缺少的一部分。
2.2软件系统
软件是决定信息管理系统运行速率的关键因素,数字化系统要考虑软件设施的升级改造,配备专用软件辅助实验室管理办公操作。现代计算机网络区域智能化改造,软件系统逐渐配备了多种实用型软件产品,并且根据用户操作要求执行动作指令。现有软件系统科采用超大容量数据库为支撑,及时处理高校实验室内产生的数据信息。
1)接收端。实时收录实验室操作相关的数据,对高校实验室信息化建设具有价值意义,也是现代教育科研工作取得的有效成果。软件系统设计数据接收层,重点对端口数据完成收集、处理等工作,强调了数据结构的总体性。软件系统中的数据接收层,主要是实验室管理员、教师、师生之间的三方联用,如图1,扩大了智能数据传输的工作范围。
2)处理端。无论是实时数据或历史数据,在软件系统里都要经过详细地处理,按照程序编码完成指令操作,为智能实验室建设创造技术性条件。数据处理层采用人工智能识别技术,对实验室建设相关数据及时收取,让实验室数据库运行流程更加规范化。比如,实验室远程控制安装人机工程系统,代替管理员执行人工指令操作。
3实验室智能管理系统的主要功能
实验室智能管理是利用计算机技术、电子传感技术、无线网络技术等共同组建的信息管理模式,在主要科学技术推动下实现了数字改造进程,为现代化实验室升级改造搭建了高科技平台。基于软硬件系统设计,智能实验室管理系统主要功能如图2。
3.1处理功能
包括数据收集和输入、数据传输、数据存储、数据加工和输出。高校建立数字化调度中心,对信息化管理所得数据实时自动化处理,维持了实验室监控区域内作业流程的规范化。调度中心主要结合计算机设备执行调控方案,重点解决实验室作业区的监控难点,创建更加宏观的工程信息化平台。比如,机算计远程网络科对教学期间实验室内部实施全程观测,24h监控可及时发现实验室内的异常情况,向调度管理人员输送可靠的数据信号。
3.2计划功能
根据高校提供的约束条件,合理地安排各职能部门的计划,按照不同的管理层,提供不同的管理层,提供相应的计划报告。“安全化”是在高校实验室信号传播条件下,利用数字式控制系统对智能管理进行改造,进一步提升实验室运行流程的安全作业水平。软硬件系统是智能实验室尤为关键的组成部分,设计人员要根据专业实验教学的具体情况,编制切实可靠的软硬件结构模式,全面提升高校实验室运行的工作效率。
3.3控制功能
根据各职能部门提供的数据,对计划的执行情况进行检测、检测、比较执行与计划的差异,对差异情况分析其原因。长期以来实验室在推动高校发展方面的作用显著,作为高校教育事业的基础服务设施,实验室功能得到了最优化升级。根据现有实验室作业模式,实验器材与配套设施是实验室信息化改造的核心构成,这是监控平台建设的主要对象。可采用远程视频监控系统,对实验室内部运行状态进行全程监测,由无线网络载入视频监控信号,为调度中心作业提出可靠的指导。
3.4辅助功能
采用各种数学模型和所存储的大量数据,及时推倒出有关问题的最优解或满意解,辅助各级管理人员进行决策,以期合理利用人财物和信息资源,取得较大的经济效益。此外,运用现代数学方法、统计方法和模拟方法,根据过去的数据预测外来的情况。
4高校实验室智能管理系统的具体应用
在科学技术改革条件的推动下,我国高等教育事业朝着数字化方向转变,全面实现了实验室工作模式的科技化改造,帮助管理人员解决了诸多信号处理方面的难题。高校实验室信息化建设,不仅设置了高端的软硬件系统构架,同时结合信息管理系统设定处理、计划、控制、辅助等功能模块,进一步完善了高校实验室管理体系,如图3。结合实验室日常使用情况,智能管理系统主要应用包括:
4.1人机管理
高校管理科技改革区域智能化,这种管理系统实现了计算机代替人工操控,减小了实验室管理员日常工作的难度。智能系统科根据实验室内部工作要求,设定不同的人机工程操作模块,主要包括:公告管理、用户管理、数据字典等系统。人机管理是人与计算机的协调运行,借助智能平台提升了实验室相关事务的处理效率,方便了实验室管理人员的多项工作。
4.2教学管理
专业教学、科技研究等是实验室的主要应用功能,高校建设实验室多数是为了满足专业教学要求,智能系统对实验室内教学管理业有很大的帮助。智能教学管理是指对老师教学过程的整体管理,包括对教学计划、教学资源、上传文档、学生数据报表、成绩的管理等,都可以利用实验室智能系统进行识别、存储。实验室教学是培养学生实践能力的关键,由智能实验室设计专项教学方案,提高了高校专业教育的工作水平。
4.3设备管理
实验器材是高校投资的采购对象,实验设备损坏则会造成较大的经济损失。智能实验室采用了数字化设备管理体系,对实验设备的加入、存储、使用、维修、损耗的管理。比如,实验设备器材采购管理中,智能系统可对建设规划步骤、设备采购流程等优化管理;设备分为三种:办公设备、科研设备、教学设备。如需申购,填写申购表格,然后根据审批流程进行审批,由采购部门统计生成采购清单。
4.4数据管理
对专业实验中产生的有价值数据,智能管理系统能够实时收录、存储,在系统内配备专用数据库可提升资源的有效利用率。实验室数据管理应用表现:一是实验室评估与评教,系统使用者对实验室的管理及教学的评价统计;二是数据与报表,系统根据录入的设备,低值品与耗材等的数据情况形成可查询的明细和统计,可形成报表。
5结论
实验室是用于高校专业实验或科学研究的重点场所,搞好实验室信息化建设关系着高等教育事业发展水平。信息科技是实验室智能管理系统的核心支撑,借助软硬件系统服务平台,实验室可设定处理功能、计划功能、控制功能、辅助功能等,为人机管理、教学管理、设备管理、数据管理等创造广阔的平台,从多个方面保障了实验室信息化建设水平。
关键词:实践教学;计算机工程;硬件课程教材设计;嵌入式系统
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1672-5913 (2007) 24-0029-03
1引言
2005年底,我国高校有771个“计算机科学与技术”专业点,44万多在校生。根据各校的办学理念和培养目标,本专业又可分为五个专业方向:计算机科学、计算机工程、软件工程、信息系统和信息技术。各个方向的课程设置及教学要求均有所侧重,对于传统的工科院校中的计算机应用技术专业而言,其方向介于计算机科学(CS)和计算机工程(CE)之间,且更偏向于计算机工程。计算机工程方向是计算机科学与电子工程的交叉学科,电类基础课程较多,大多数院校均开设电路与系统、电工电子学等相关课程。此外,计算机硬件系列课程包括数字逻辑、计算机组成原理和计算机系统结构三门核心课程。
从根本上讲,计算机学科是一门技术学科,工程技术的含义远大于科学的涵义,因而本专业具有实践性非常强的特点,强调实践教学体系。许多优秀的计算机专业学生(例如比尔・盖茨)的成长历程也说明了计算机实践能力培养的重要性,因此新世纪的计算机教育不仅要重视扎实的专业基础理论学习,更要强调硬件开发、软件设计的能力培养。
2中外计算机专业硬件课程实践教学对比
为探索工科院校计算机专业硬件系列课程实践教学改革的方向及实施方法,本文分析了美国斯坦福大学、马里兰大学计算机工程专业的课程设置及实践课程规划,将其与哈尔滨工程大学计算机科学与技术专业的本科生培养计划进行比较,详细结果如表1所示。表2列出了这几所典型大学计算机专业硬件相关课程实践学时与理论学时的分配情况。
表1 几所典型大学计算机工程专业硬件相关课程
表2 几所大学计算机工程专业硬件相关课程实践学时分析
通过表1和表2的结果可以看出,我们目前的课程设置情况是合理的,与国际领先大学的计算机工程专业课程设置相符。对于计算机工程专业普遍开设的三门硬件系列课程数字逻辑、计算机组成原理和计算机系统结构均开设了相应的课内实验或课程设计,对理论课所传授内容的补充和深化,不但增强学生对课程的理解,同时加强了学生的工程实践意识,培养学生从事计算机工程相关工作的能力。本专业学生需要学习数字系统和计算机系统的相关知识以及软件设计方面的知识,前者包括数字逻辑设计、计算机组织、计算机体系结构及对程序设计的支持,后者包括操作系统、编译器以及程序设计语言的组织等理论。
然而,进一步分析比较各高校的实验与课程设计的内容可以发现,我们目前的实验内容设置和课程设计项目设计还比较陈旧,没有及时根据业界技术的发展进步进行调整,因而未能给理论课提供有力的支撑。综上所述,我们认为我国高等学校计算机专业硬件系列课程实践教学内容改革的要求是迫切的,需要根据工业界的技术发展进行实验内容调整,实验平台更新和课程设计项目的重新设计,而设计出符合这一要求的计算机专业硬件课程实践教材成为这一改革的首要任务。
3硬件课程实践教材的设计
实验课教材的设计应从科学技术人员基本技能训练的总体要求出发,统一安排实验教学,不能过分强调某一门课程的实验教学,而要强调综合能力的培养。实验课涉及到四种主要能力(观察能力、思维能力、操作能力、表达能力)的发展必须要协调,其中任何一种能力都不可能单独地得到发展。教学实验不仅要让学生学会本专业必要的基本实验方法,掌握基本实验仪器设备的操作技术,还要让他们学会正确分析实验结果、处理数据,要加强培养正确的科学态度和严密的逻辑思维能力。不但让学生懂得“应该怎么做”,而且要懂得“为什么要这么做”,更要创造性地思索“还能做什么”。
3.1开放式实验对教材的要求
开放式实验教学方法要求给学生独立思考与动手的充分自由。一般的实验教材,重点在介绍一个个实验上,是教师想出的实验让学生去实现,并且对于实验线路、实验方法、实验仪器都做了细致的规定,有的讲义还把实验步骤写得非常细,这样学生根本不必动脑筋,只要依葫芦画瓢即可。这样的教材束缚了学生的学习积极性,不符合开放式实验教学的要求。开放式实验教学使用的教材应具有以下特点:基本实验详细,作为引导学生入门的手段;选做实验、综合实验要粗线条,多留些空白,让学生有充分思考的余地;要把教材内容的重点从介绍一个个实验转移到介绍实验理论、实验方法上来,实验选题只要介绍一些典型的例子,选题本身可以留给学生创新。
3.2基于FPGA的硬件系统设计实验教程
目前,基于FPGA的教学实验平台及参考书很多,但是根据我们的调查,适合作为高等学校本科教学使用的较少。因此,改革后的课程体系应更注重对学生创新能力的培养,通过开放性的实验内容、开放性的实践环节设计,使学生在探索、研究中学习,切实提高理论联系实践解决问题的能力。
利用目前先进的基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array)器件的实验平台,可以安排数字逻辑、计算机组成原理以及计算机系统结构课程的实验与实践内容,培养学生的动手能力和系统观点,而且开发速度快,可靠性高,实验的可重复性好。硬件系列实验与实践课程应包括基于FPGA的硬件设计所涉及的基本知识、循序渐进的实验设计、切实可行的实验步骤、重点模块的代码及关键实践环节指导。借鉴国外大学(例如,美国斯坦福大学和马里兰大学)计算机工程专业开设的数字系统设计方面的课程内容,结合我国高等院校的本科教学的实际需求及所能提供的实验环境,精心编写实验大纲内容及设计实验用例。通过浮点运算电路设计、状态机设计、某个RISC模型机部分模块的设计等实验用例的训练,学生可以建立计算机的整机概念,了解数据在计算机中的表示、传送路径、处理以及控制信息是如何完成对计算机系统的控制。而且,通过流水线设计及Cache设计实验,学生可以了解现代微处理器设计技术。
教程应当配合高等学校的数字逻辑、计算机组成原理、计算机系统等课程的实践教学环节,突出实用性,所设计的实验可操作性强,与实践结合紧密。不仅着眼于基于FPGA的EDA设计方法,更着眼于介绍基于基本的数字逻辑组成的功能部件的基础上如何构造微处理器,即计算机专业本科教学的重点和特色是计算机的硬件系统组织,而不仅仅是介绍通用的数字电路和数字系统的设计方法,这是我们与微电子等专业相区别之处,也是计算机专业毕业生的特长。
4在硬件课程实践中加强嵌入式系统设计
随着嵌入式系统应用飞速地发展,社会对掌握嵌入式技术的人才产生了大量需求,使嵌入式软、硬件工程师成为未来几年最为热门的职业之一。在嵌入式系统硬件设计方面,随着半导体和微电子工艺技术的进步以及可编程逻辑器件技术的迅速发展,利用先进的EDA工具平台,在硬件设计中加入包含自主知识产权的硬件逻辑设计,并以FPGA的形式实现功能强大的嵌入式系统,已成为当前嵌入式电子产品设计的主流。实验课的目的是培养学生良好的实验素养、基本实验技能、独立工作能力、操作能力等。
目前,我校已经与国内外多家嵌入式系统领域实力较强的研究机构和企业建立了稳固的合作关系,与美国Xilinx公司成立了FPGA技术联合实验室。对嵌入式系统均有丰富和深厚的理论基础和实际的项目研发经验,并具有传统计算机硬件实验教学的经验。另外,从2003年设立嵌入式系统研究方向以来,我校已经先后投入了300多万元采购了各种先进的嵌入式实验设备和微机,从硬件环境上已经初步完成了计算机硬件实验教学改革的准备工作。我们的目标是提高学生计算机硬件实验的效果,实现“软硬件实验环境一体化、实验平台综合化、实验内容系统化”。构建软硬件一体化实验环境有利于培养学生软硬件综合素质;综合的实验平台可以进行多课程内容交叉的综合实验,有利于培养学生的综合设计能力;实验内容的系统化有利于培养学生的系统化设计的思想。
5结论
当前实验教学改革的趋势是开放实验室,实行开放式实验教学。各个学校的具体做法可能不完全相同,但对于实验教学改革的基本思路是接近一致的。大家都认为过去实验教学过于死板,基本上采取“抱着走”的教学方法,大大压抑了学生实验学习的积极性,教学效果不理想。经过几年的教学改革实践,现在比较一致的看法是:实验教学不能完全依附于课堂教学,而应该在紧密配合课堂教学的前提下,独立设课,开放实验室,发展实验教学本身的特点,发挥实验教学培养学生独立工作能力的优势,倡导开放式实验教学法。计算机专业硬件课程的实践教学需要根据工业界的技术发展进行实验内容调整,实验平台更新和课程设计项目的重新设计。实践教程应当配合高等学校的数字逻辑、计算机组成原理、计算机系统等课程的实践教学环节,与实践结合紧密。为适应社会对嵌入式系统设计和应用人才的迫切需求,还应在传统的计算机硬件实践课程中增加嵌入式系统设计方面的内容。
参考文献
[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 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)[M],北京:高等教育出版社,2006.
[2] 范印哲. 教材设计与编写[M]. 北京:高等教育出版社,1998.
[3] 巨瑛梅. 当代国外教学理论[M]. 北京:教育科学出版社,2004.
[4] 大学计算机课程报告论坛组委会. 大学计算机课程报告论坛文集[M]. 北京:高等教育出版社,2007.
[5] 乌美娜. 教学设计[M]. 北京:高等教育出版社,1994.
作者简介
姚爱红(1972-),女,工学博士,副教授。研究方向:计算机系统结构、嵌入式系统设计技术。
关键词: 中学;信息技术;教学改革
中图分类号:G632 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)30-7551-02
目前我国中学信息技术教学水平参差不齐,教学方法以及教学模式也大有不同。而现今社会对人才综合素质能力的要求越来越高,要让我们的信息技术教学适应学生的需求,我们就需要由现状着手分析,寻找出有效的改善方法。
1 中学信息技术教学现状
1.1 学生认识不足
目前,很多中学生对信息技术课程认识不足,认为学习信息技术课程,就可以更好地上网打游戏,而计算机操作和应用的基础几乎为零。学生学习普遍存在着消极、被动的想法,生源的层次问题日益严重突出。
1.2 教学手段单一,师生间的互动不够
传统的教学方法,教师一支粉笔、一块黑板、一张嘴巴、一本教材、一个演员,自始至终唱独角戏,包打天下。结果一堂课下来,教师上课讲得头头是道,喉干舌苦;学生听得云里雾里,一无所知。学生就会形成隋性,不积极思考,被动接受,缺乏创新能力和主动学习能力。
1.3 教学设施陈旧
社会技术的高速发展,计算机技术更新换代的加快,而中学的计算机软硬件设施更新速度相对缓慢。学生必要的学习软硬件不能及时到位,因此学生在学习时不能够及时的实践所学理论知识。从而造成学生接触到的计算机知识理论多于实践,动手能力较差。
1.4 过于讲求知识的系统性,不注重知识的模块化教学
上中学信息技术基础课时,习惯于从计算机的起源、产生、发展,讲到它的作用意义,再讲到它的构造特点,尤其是讲它的编程语言和方法,一下子把学生带入到云里雾里的境界。让学生产生了对学好计算机的恐惧感。要知道我们教育对象是中学生,学习基础不扎实,学习兴趣不高。要因材施教,选取学生够用的、适用的、想学的、能学好的知识模块,如计算机基础模块中的计算机基础知识、操作系统Windows、文字图表处理Word、电子表格处理Excel、演示文稿PowerPoint小模块等。
1.5 师资情况复杂
中学信息技术专业教师的组成相对复杂,部分是其它专业改行的教师,只有较少的专业院校毕业的教师。有些教师就职时间较短,因此教学经验较为欠缺;有些教师则通过自学上岗,没有受到过系统的专业训练,教学水平较低。
2 中学信息技术课程教学定位
中学在信息技术教学方面,不能够局限于一般的知识和能力的培养,在信息技术课程方面应该有自己独有的教学特色、理论和教学模式,突出以服务为宗旨、以就业为导向的办学宗旨,培养素质全面、操作能力较高的人才。另外,我们的教学应该不断地吸取先进的教学经验,在教学过程中激发学生的潜力,在不断的改进创新过程中,更好的提高学生信息技术课程的成绩。
3 中学信息技术课程教学改革方法
3.1 建立以学生为主体的教学模式
时代的发展,正在促使教育改革从传统的以教师传授为中心转向以学生为主体。以学生为主体的教学模式,强调“学”重于“教”,目的在于体现“教育应满足社会发展与人的发展之需求”,体现“顺应市场、服务社会、服务学生”的价值取向。因此,在这种教学模式下,教师在教学中应起组织、引导、答疑的作用,从知识的传授者、教学的组织领导者转变成为学习过程中的咨询者、指导者,充分调动学生学习的能动性,使学生变被动学习为主动学习。
3.2 提高信息技术专业教师的综合素质
教师对于专业知识的掌握能力,从根本上影响着学生学习专业知识。有的教师缺乏必要的实际应用动手操作能力,只能够照本宣科。这样的教师不能够跟上计算机发展的步伐,对学生来说是及其不负责任的。因此,我们要加强教师的筛选考核制度,严格要求计算机专业教师的实践操作能力,要对教师进行定期的考核;我们要建立明确细致的奖惩机制,注重提高教师学习的主动性和积极性;我们要重视教师的培养,组织教师参加各级各类培训,通过培训提高教师们的专业素质和能力,为专业教学做好准备。
3.3 设计科学、合理的专业教学
信息技术课程一般都属于有较高动手操作能力的技能课程,因此,在教学课程的设定方面,应该以实践上机操作为主。让学生多动手练习,实践理论知识的学习,引导学生对所学知识的思考。专业课程的设计应该将重点方向定位于社会实际应用。学生所学的专业知识与技能,只有让学生多方位的全面掌握基础,在基础的层面上加深专业技能的培训,才能让学生在众多的竞争者中脱颖而出。
3.4 更新计算机教学软硬件设备
信息技术教学应该紧跟计算机发展的步伐,中学教育重在学生动手能力的培养,因此,教学中所需的计算机软硬件设备的及时更新就必不可少了。只有让学生掌握了最先进的、最有用的计算机专业知识,具备较高的实践动手操作能力,才能够提高教学的质量,从而促进学生的成绩提高。
3.5 建立以实验室、视频室为主战场的教学模式
信息技术课程具有操作性强、适于视频教学和实践教学的特点。在教学过程中不能再沿用“教室+黑板+粉笔”的传统教学模式,而应采用以实验室、视频室为主战场的教学模式。
3.6 建立以多媒体技术为教学环境的教学模式
多媒体技术为教学提供交互式的教学环境。教学内容里用文字和语言难以表述清楚的部分,用教学课件可以直观地呈现出来,既明了,又生动形象。其次,多媒体技术能为学生创造一个能听、能看、能动手操作以及进行讨论、交流的环境,可提供多种感官的综合刺激,有利于知识的获取与保持。
4 结束语
总之,信息技术课程传无论是课程设计方面还是教学方法都应该改革,必需更新教学方法、创新教学模式、改变教学理念,让学生变被动学习为主动学习,变“要我学”为“我要学”,培养学生掌握较强的专业技能、较高的综合素质,坚持以学生为主体,以教师为主导。真正让学生愿意学,学得好,学得轻松愉快。
参考文献:
[1] 吴孝燕.中学信息技术课程的教学模式探讨[J].教育探索,2003(8).
[2] 李兴旺.浅谈中学信息技术课程的教学模式[J].中国冶金教育,2003(5).
[3] 许映连.探究式教学:信息技术课的新视点[J].中国电化教育,2002(1).
谷歌发力电子书市场
谷歌电子书(Google eBooks)平台于不久前推出了第一款专用的电子书阅读设备。Google eBooks产品经理巴纳吉(Pratip Banerji)表示,Google eBooks想要做的不仅仅是一家书店。巴纳吉说:“它是一个敞开的电子书生态系统,我们希望能支持通过尽可能多的设备来获取电子书”。
近日,谷歌宣布与硬件厂商iRiver合作推出其第一款电子阅读器,这款电子阅读器将内置谷歌的eBookstore支持。据谷歌称,这款电子阅读器的名称叫作“iRiver Story HD”,Story HD的用户可以直接从Google eBookstore购买电子书。在此之前,用户是不能从eBookstore购买电子书并在手机或平板电脑上阅读的。
以开放模式挑战亚马逊和苹果
通过谷歌的电子阅读器,用户可以直接通过WiFi购买数十万册电子图书,其中超过300万册还是免费的。2010年12月,Google eBookstore,全美用户可以在超过300种图书中挑选并购买,只需要注册一个免费的谷歌账号。随着网络书店服务的,越来越多的独立图书零售商也加入了同谷歌的合作,其中包括250多家独立书店。
以搜索起家的谷歌拥有海量内容与用户,同时也拥有开放模式、Android阵营、云计算以及在营销方面的优势。
谷歌将它的电子书店描述成一个“开放的生态系统”――“海量内容开放+终端兼容开放”。谷歌意图将所有的互联网用户转化为电子书读者,用户可以通过电子书店在智能手机、平板电脑和笔记本电脑的世界里阅读。
但谷歌面临的挑战是巨大的。在电子书市场,亚马逊和苹果电子书店的成功依赖于Kindle电子阅读器和iPad平板电脑的成功表明,由软硬件构筑的综合生态系统至关重要。同时,Google的电子图书产品还面临着版权、Android设备用户采购习惯的挑战。多项研究都表明,与iOS设备用户相比,Android设备用户在应用和其他数字内容方面的支出相对较少。
电子书与平板电脑的磨合
据In-Stat最新的市场分析报告表示,平板电脑与电子书市场成长所共同代表的半导体芯片商机,将可于2015年达到160亿美元,且电子书数量成长可达4千万台以上。
但是,苹果iPad等平板电脑的风靡正挤压着电子阅读器的市场空间。目前市面上的平板电脑大多集数码相机、游戏机、上网本、MP4和电子书等功能于一身,相对于功能单一的电子阅读器而言,平板电脑更吸引消费者。业界甚至有说法称,电子书市场似乎正在重蹈两年前上网本的市场销售覆辙。
不过,电子书市场依然具有成长性。据国外一家调研公司的最新报告显示,亚马逊Kindle或邦诺的Nook等电子阅读器在美国成年人中的普及率达到12%,而苹果iPad和摩托罗拉XOOM等平板电脑的普及率只有8%。电子阅读器的普及程度已超过平板电脑。另据美国皮尤研究中心调查显示,美国电子书市场需求旺盛,主要原因是电子书比平板电脑便宜。
In-Stat称,虽然平板计算机的快速成长、软硬件结合以及应用软件下载发展可改变消费者行为等优势,对于电子书的成长造成一些影响。
摘 要 在当前计算机环境下会计电算化改变了会计数据处理方式和账务处理方式及内部控制制度,使财务人员减轻了劳动强度,提高了会计信息收集、整理、传输反馈的准确程度。但计算机软硬件的固有属性、黑客、病毒及内部控制等因素给会计电算化带来很多风险,对此文章充新技术运用、人员管理、制度控制三方面提出了对策建议并对会计电算化的前景进行了展望。
关键词 计算机环境 会计电算化 风险
会计电算化是以计算机为主的现代电子技术和信息技术应用到会计实务中的简称,是一个应用计算机实现的会计信息系统。计算机技术的普遍应用,推动了会计电算化系统向深度和广度的方向发展―即实现会计电算化系统的网络化。因此本文对我国会计电算化面临的问题、对策及发展前景进行探讨。
一、计算机环境下会计电算化面临的主要问题
1.计算机软硬件的固有属性带来的风险
在计算机环境下,计算机的强大功能一方面大大加快了会计数据的处理速度,另一方面由于技术上和管理上的缺陷,也造成了数据传输过程中的安全无法得到保证。会计电算化网络在运作过程中,其正确性和有效性常受到物质基础和技术障碍的威胁。
2.会计电算化数据风险
数据风险主要是由电脑黑客、病毒及内部控制所造成的。电脑黑客是指非法侵人网络的用户或机构(未经授权)。电脑病毒除通过软盘、光盘、磁带等途径进行传播外,现在通过网络环境进行传播已经成为最主要的途径[1]。
3.会计数据的高保密性面临威胁
通常会计数据对外具有较高的保密性。为了保证会计数据的真实安全,在会计岗位的设置上要讲求层次分明,在会计业务的控制上要确保审批严格,这些都是手工会计方式下行之有效的内部控制方法。现在变手工分散操作为计算机集中数据处理,新型磁介质载体将取代纸质档案成为新的管理方式[2]。磁介质载体信息具有可变性、可操作性和对系统的依赖性。
二、推进计算机环境下会计电算化的对策
1.加强新技术运用,提高网络系统安全性
在建立网络系统时,应该从技术上和管理上考虑安全措施。对于重要的计算机系统应加电磁屏蔽,以防止电磁辐射和干扰[3]。制定计算机机房管理规定,制定防火、防水、防盗、防鼠的措施。计算机房应采用安全保护措施。在操作系统中建立数据保护机构,调用计算机机密文件时应登录户名、日期、使用方式和使用结果,修改文件和数据必须登录备查。
计算机病毒也是网络安全的一大劲敌,要采取适当的防病毒措施。对病毒的防御现在通用的方法是采用防火墙技术,它可以将包括病毒在内的非法人侵访问抵挡在内部网络之外,从而起到对内部信息的保护作用。对于信息流则普遍采用加密技术,以防止信息在传输过程中被泄密,数据加密的主要方法是对称加密和非对称加密。
2.加强对数据输人的管理、控制
在输人系统前,数据要经过检验,输人工作应由多人多组分担;对输人的数据、代码等进行必要的校验,以保证合法性、真实性。可根据会计核算的要求和网络系统的特点,把同类凭证按凭证顺序号分成几组进行输人。为了保证数据处理的及时性,应采用集中分散式和授权式两种控制方法。
3.建立健全计算机环境下的会计电算化制度
(1)建立会计电算化岗位责任制。对会计人员的管理要体现“责、权、利相结合”的原则,建立、健全岗位责任制,一方面是为了加强内部牵制,保护资金财产的安全[4];另一方面能够提高工作效率,充分发挥系统的运行效益。此外,还要加强会计人员的培训,逐步提高会计人员的业务水平。
(2)规范日常操作管理。首先,规范计算机使用系统管理。保护计算机设备,防止各种非指定人员进人机房和操作计算机,保证机内的程序与会计数据的安全;其次,规范上机操作管理制度,主要包括上机操作的规定,操作人员的职责等。
(3)做好会计业务处理程序的管理。要按照《会计基础工作规范》的要求处理会计业务,保证输人数据正确合法,会计软件处理正确,当天会计业务当天记帐,期末要及时结帐和打印输出会计报表,灵活运用计算机对数据进行综合分析。
(4)实施计算机软件和硬件系统维护管理。系统维护人员负责系统的硬件设备和软件的维护工作,及时排除故障,确保系统的正常运行[5]。系统维护员可进行维护工作但不得操作会计软件进行会计核算工作。
(5)强化会计档案管理。实现会计电算化后,会计档案的磁性化和不可见性,要求对电算化会计档案管理要做好防磁、防火、防潮和防尘工作,重要会计档案应准备双份。
三、会计电算化的前景展望
1.会计电算化向网络化的进一步发展
会计软件的网络化目前大多限于局域网,信息传输的范围小,制约电算化会计效能的发挥,未来的电算化会计将向着广域网的方向发展,信息传输范围大大增加,使会计数据的异地共享成为可能。
2.会计电算化新领域――在线财务报告
在线报告是指相关单位在国际互联网上设置站点,向信息使用者提供定期更新的财务报告。其特点是利用国际互联网作为传播媒体,增强了会计信息的时效性、交互性。在线报告的出现改变了传统的财务报告顺序结构,主体单位还可根据不同用户的要求提供更加个性化的财务报告[6]。
四、结语
目前,我国的会计电算化基本还停留在减轻劳动强度、提高工作效率上,对财务信息及业务信息的利用和分析还比较薄弱。我们要进一步加强对财务管理信息的深化处理,达到提高企业效益的根本目的。会计电算化网络系统的下一步发展目标是网络财务,充分利用互联网使上下级单位联网运行。要赶上网络财务这班快车,就必须在管理模式、观念和人员素质方面努力提高自己,使财务管理水平更上一个台阶。
参考文献:
[1] 孙莲香.会计电算化.北京:高等教育出版社.2008.
[2] 郝晓岚.从会计电算化到会计信息化.经济研究导刊.2011.6.
[3] 何柳芳.浅谈中国会计信息化的三十年发展.商业会计.2010.10.
[4] 魏庆辉.我国会计电算化的现状、问题及对策.产业与科技论坛.2007(9).
关键词 计算机组装与维护 虚拟三维实践教学技术 实践平台
1 计算机组装与维护课程特点及实训现状
计算机组装与维护课程是高职计算机类专业开设的必修基础课之一,通过该课程学习使学生掌握计算机各部件工作原理及功能、硬件组装、操作系统和应用软件的安装、整机维护及性能测试优化等方面。目前该课程具有以下三个特点:(1)教学内容与市场结合紧密,更新速度快;(2)教学内容广且泛,知识点技能点涵盖多;(3)提高学生实际动手能力是课程教授的终极目标。
针对计算机组装与维护类以实践动手操作为主的课程来说,目前大多高职院校均倾向采用实践教学为主、理论教学为辅的指导思路,但大多数高职院校计算机组装与维护实训室设备老旧,往往采用将要淘汰的电脑用于学生实训,这样只能满足学生认识过时设备的类型和断电后拆装的基本需要,无法安排任何加电实训内容。其次,该课程学生实训过程具有一定的不可控性,设备损坏不可避免,如果全实训过程均采用实体设备则损耗快、维修成本高,同时也增加实验员实训准备及器材管理的难度。
因此,虽然说各高职院校普遍比较重视计算机组装与维护课程实训教学环节,但形式重于实际,学生的学习还是停留在理论知识层面,与行业的实际要求还有一定差距,技能训练的方式方法还有待改进和提高。
2 虚拟三维实践教学平台搭建在计算机组装与维护课程实训教学中的优势
虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高新技术,虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。搭建虚拟三维实践教学平台能有效解决实训环节中场所、器材不足以及管理运维成本过高的问题,而且通过模拟实际工作环境,使得学生能真正做到“贴近实战、人人动手、反复演练”。教师充分利用虚拟三维实践教学平台来讲解计算机各部件,使学生直观了解各部件形状、功能、特点以及在组装中应注意的问题。学生在充分利用此平台练习操作后再进行真机操作,不仅强化学生对知识点技能点掌握的程度,也大大降低真实设备的无故损耗和重复投资。通过将虚拟三维实践教学平台与真机操作训练,使得学生在理论知识和实践动手技能方面受到了全方位职业培养和锻炼,为达到专业人才培养的职业技能目标打下坚实的基础。
3 计算机组装与维护虚拟三维实践教学平台设计目标
在梳理现有计算机组装与维护课程实训内容以及需达到教学目标前提下,结合目前虚拟现实技术的发展水平和设计要求,提出计算机组装与维护虚拟三维实践教学平台设计目标:
(1)平台应包含丰富的虚拟设备种类和型号,学生可以通过各种方式挑选部件完成计算机的组装实验。(2)平台具有一定开源性,有平台设备资源库,能允许第三方对库内资源更新扩充,方便增加和删减。(3)平台能提供较为真实的、功能完善的工作台操作环境,为计算机组装与维护实训教学提供虚拟场景,便于学生“贴近实战、定岗实训”。(4)平台具有良好的人机交互界面,反应迅速,能对操作正确与否实时进行判断,并有正确操作方法的提示和引导,有完备的说明文档,便于学生课余时间自主学习。(5)平台数据库应包含比较完善的视频演示文档,使学生在操作过程中始终得到正确的引导。(6)平台应能对学生的实训结果进行自动检测评分,并将出错步骤及正确做法告知学生。(7)平台应建有实训操作题库,可根据实训内容从题库抽取考题完成学生期末部分实践操作考核。
4 虚拟三维实践教学平台功能模块设计与实现
依据设计目标,虚拟三维实践教学平台要能实现计算机组装、维护、考核三个主要要求。其中组装模块主要是实现计算机各部件的组装,通过该模块使用,使学生掌握计算机各部件基础知识,每个配件的功能特性及组装过程中应注意的问题;维护模块主要实现计算机常见软硬件维修维护操作,可模仿各类常见故障和问题,通过该模块使用使学生快速掌握软硬件安装调试方法,维护常见应用软件;考核模块主要实现题库的录入抽取和在线评分功能,学生使用该模块可有选择进行自主测试,也可用于期末实践综合考核和技能大赛评分工具。
除了上述三个主要模块意外,还应包含用户管理模块、实训报告模块、辅导答疑模块、题库管理模块,具体功能描述如下:(1)用户管理模块。分为三个权限等级,一级为管理员级,可对整个平台进行所有模块进行管理和维护;二级为维护员级,可管理维护实训项目、实训内容和题库,并对实训报告进行批阅;第三级用户级,仅对管理员开通的权限模块用户有权进行使用。(2)实训报告模块。维护员可对新增修改和删除实训报告及其内容,并依据虚拟操作可自动或人工完成批阅得出最终评价结果。(3)辅导答疑模块。教师和学生可借助此模块在线或离线对操作中遇到的问题进行答疑解惑,同时也具备管理资源库功能,方便学生自主查阅观看演示文档和视频。(4)题库管理模块。维护员可以对题库进行新增修改和删除操作,并根据每题设定的分值和每次考核确定的题目组成能自动生成考核试题,并依据标准答案可自动或人工完成批改得出成绩。
5 结束语
通过该平台的使用,学生能不受场地、设备限制随时开展计算机组装与维护方面的相关实践操作,也一定程度上避免了计算机硬件设备的损耗,创新了计算机组装与维护课程实践教学的模式,将极大提高高职学生自主学习的积极性,课程相关知识点和技能点的掌握也会更加牢固。
参考文献
[1] 赵杰,向慧慧,彭辉,吴莹.计算机组装与维护[M].武汉:华中科技大学出版社,2012.
[2] 付向东,金涛.计算机虚拟现实技术的教学应用与软件的开发研究[J].自动化与仪器仪表,2011(4).
[3] .《计算机组装与维护》课程教学改革与实践[J].电脑与电信,2010(2).