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关键词:案例 计算机基础 实践教学
计算机文化基础是当前普通高校大学生学习计算机系统知识的入门课程,主要以培养学生的计算机初级应用能力为目的。针对该课程的现状特点,在实际教学中适时应用案例教学法引入知识点进行教育教学,注重培养实际动手操作能力,对优化教学体系和提高教学质量都具有重要意义。
一、什么是案例教学法?
案例教学法是学生在掌握了有关基本知识和分析技巧的基础上,在教师的精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用典型案例,将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生的独立思考或者集体合作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力,同时培养正确的管理观念,工作作风、沟通能力及团队合作能力的教学方法,它是一种理论联系实际,具有启发性的先进教学方法。
这种教学方法要求建立在感染力的真实事件或真实问题的基础上。学生是信息加工的主体,是认知结构的主动建构者,即学生的知识主要不是靠教师传授,而是由学生自己建构起来的。教师是一个帮助者、引导者与促进者,为学生提供一个良好的学习环境,从而帮助和推动学生去建构自己的知识。案例教学法是一种激发学生学习兴趣,启发学生研究实际问题,注重学生智力开发及能力培养的现代教学方法。
二、 案例教学法的优越性
传统教学方法一般按照以教材内容为线索循序渐进的教学模式,有着相对固定的教学内容和教学体系。然而计算机行业随着社会科技发展,内容更新速度快,生活中会不断涌新的有着重要社会意义的案例。关注社会现实,选取选合适的具有社会意义的典型案例依据课堂内容进行案例教学,非常切合现代教育的精神。案例教学法改革了传统教学方法的呆板和枯燥,切实做到以学生为学习的主体,老师对核心知识进行点拨和传授,从中进行辅助和指导。案例教学,不仅可以让学生在实践中加深对知识的理解,更能充分调动学生发挥学习的主观能动性,激发学生的学习兴趣和学习热情。作为教师,可以通过多样案例教学来创造教学氛围,促使学生积极思考,顺着学生的问题引导学生的思维方向,让学生在选择中学习,在学习中选择,在选择中发展,为学生构建知识的桥梁。
三、 案例教学法在实践教学中的具体应用
计算机基础这门课程的案例教学法基本环节及操作步骤大致包括案例选取与设计、案例分析与探讨、案例讲解和总结。 案例教学没有固定不变的模式,但要保证课堂效果,必须紧紧抓住每一个环节。上述步骤和方法是案例教学比较典型的一种,它的优势在于可以促使学生比较直接的、高效率地获得知识技能,既培养了学生的动手能力和创新能力,又为老师提供了重新挖掘知识和组织教学的机会。
1. 案例选取与设计
案例的选用和设计是案例教学方法中的首要关键步骤,是组织好一堂案例教学的前提和基础。教师要根据教学要求与教学目标进行案例选取和设计。在选取和设计案例时,要注重以下几点:
1.1 选取案例要明确的目的性
案例的选择必须围绕教学目标进行,要有明确的目的性,这是案例选取的最基本的原则。计算机基础课程的教育教学根本在于提高学生关的计算机应用操作能力和专业素养,所选择的例务必要适合当堂课教学内容和教学目的。
1.2 选取案例要具有典型代表性
因为学生要通过分析案例来完成教学目标,所以案例的选择要具有典型代表性。事件要发生在我们平常生活之中并且具有一定的社会意义,让学生可以体会到真实案例来源于现实的生活,这样才能提高学生对计算机课程学习的兴趣,激发学生学习的主动性和积极性。
1.3 选取案例难易程度要符合学生实际状况
案例教学的直接目的在于通过借助分析案例来完成教学任务,所以针对选取的案例一定要把握好难易程度。如果选用案例过于困难,则会在分析过程中带来诸多阻碍,容易打击学生的学习积极性;而选取案例过于简单,则会影响课堂教学质量同样造成不良影响。因此在选取案例时,要符合接受案例教学的学生的知识以及阅历水平,选择难度适中的案例。在案例教学过程中,让学生通过自身的能力来分析、解决问题,以达到案例分析教学方法的目的。当前的教育已经逐步转变为素质教育和启发式教育,案例教学也应当要求学生能够通过案例得到一些特殊的启发与启示,通过案例对授课内容进行拓展和延伸,提高学生的见识和认识水平,增强学生的综合素质。
1.4、案例设计要注重彼此间的关联性
在整个教学体系的教学过程中,会用到大量的教学案例,最好建立起这些案例之间的关联性。不同的案例会涉及到不同的教学方法和教学方式,而案例之间的相互关联就代表了教学方法和教学方式的融合与关联。学生在学习不同的案例时,会不禁想起或用到之前分析案例的方法和技巧,这无形当中就是一个复习、加深和巩固的过程,对于学生牢固掌握所学知识具有非常重要的帮助意义。另外,在进行案例设计时,加强各事例之间的联系,同样对于教师改革教学内容、更新教学方法有着重要的启示作用,可谓一举多得。
2.案例分析与讨论
案例分析与讨论是进行案例教学的重要环节。在这一环节,教师要根据授课进度引导学生对展示案例进行分析与讨论。教师首先要解读本次所分析的案例所涉及到有关本节课堂知识的全部知识点,并将其串连成一条清晰、明确的线路,供学生有调理的学习和掌握。随后,学生在教师的提问及指导下通过查阅一些必要的参考资料对相应的思考题进行分析,并把自己放到案例的真实情景中去并根据情景提出相关问题。之后,学生可以按小组为单位进行分组讨论,相互探讨和交流分析案例、解决问题的策略和方法。此环节每个学生都可以提出自己对案例的看法、认识和解决问题的方案,大家在得到交流的同时也培养了团队合作精神。小组讨论结束之后,各小组成员的代表在课堂中表达各小组的讨论结果并上台进行演示。本环节的核心在于以学生为主体,引导学生自发地分析和讨论,教师发挥辅助和指导的作用。这一环节可以有效激发学生的学习热情,对于活跃课堂氛围也有重要的意义。
3.案例讲解和总结
案例讲解和总结,是教师依据案例研究分析的重点内容和同学们讨论过程中出现问题,有针对性地进行讲解和点拨,是对课堂重点知识的加强和深化,是一个总结、巩固和再提高的过程。这一环节,也是教师思想和学生思想交流和碰撞的过程。由于之前的分析讨论,学生们已经对案例有了比较全面的认识,也得到了一定的结论,但是由于学生的知识水平限制,对于新知识还是会存在一些问题的,因此,教师对案例重点知识的讲解及解决学生讨论过程中暴露出的问题,在这一环节便显得尤为重要。
在计算机基础教学中,案例教学法能够充分调动学生学习积极性,提高学生的实际动手能力、团队合作与创新能力,是一种高效、可行的教学方法,值得广大计算机教师不断改进和推广。
参考文献
[1] 徐红艳. “实战式”教学在计算机课程中的应用[J]. 机械职业教育. 2004(09).
关键词硫胺素焦磷酸核酶开关; 增强绿色荧光蛋白; 基因表达调控; 荧光生物传感器; 哺乳细胞
1引 言
核酶开关是近些年出现的一种人工基因调控开关。常见的核酶开关由锤头状核酶和适配体组成[1]。作为一种顺式作用元件,在特异识别适配体的配体作用下,无需蛋白质辅助,即可通过调节自身裂解反应,调控mRNA的翻译,已应用于多种细胞的基因调控[2~6]。迄今,随着指数富集配基系统进化技术(SELEX)[7]技术发展,越来越多的适配体被筛选出来,能特异性地结合小分子、蛋白质、多肽、氨基酸、抗生素和金属离子等各种配体[8~11]。相比于天然的核酶开关,人工核酶开关具有基因表达可控性、结构可组装性、靶基因特异性等特点[12]。配体与适配体区的结合引起的构象变化可用来调控下游基因的表达,转化成相关的化学信号,如报告基因的荧光变化等,可实现对配体在活细胞内的原位、可视化检测。如今,合成生物学的发展及核开关在逻辑门中的运用,更推动了基于核酶开关的生物传感器在真核细胞内的广泛应用[13]。
硫胺素焦磷酸(Thiamine pyrophosphate,TPP) 是维生素B1在细胞内的主要活性形式,也是糖、脂肪酸和氨基酸氧化代谢中重要的辅助因子,对维持细胞正常代谢、细胞生长和增殖等发挥极其重要的作用。TPP 核酶开关是唯一同时存在于原核生物和真核生物中的天然核糖开关,在植物和真菌中较为常见[14~17]。其在真核细胞中主要作用于premRNA的内含子剪切,可实现对基因精确和有效的调控。无论是在真核中,还是原核生物中,TPP核酶开关对TPP都有高的特异性和亲和力,而细胞中的其它组分或相似产物与核酶开关适配区结合能力很弱[18~20],对核酶的活性影响很小。文献[21~24]报道,将TPP适配体与天然核酶组装成人工的TPP核酶开关,用于体外、原核细胞或藻类等细胞中调节靶基因的表达。目前,在哺乳细胞中运用的核酶开关适配体结构多限于茶碱、四环素、金属离子等配体的适配体[25,26]。这些配体为细胞外源物,且常具有一定细胞毒性。而TPP是真核细胞的一种重要的代谢中间物,在细胞体内含量较低,人工建立的核酶开关用于调节哺乳细胞内的基因表达还未见报道。
迄今为止,原核生物中报道的人工TPP核酶开关有正调控和负调控两种类型[21],一般置于靶基因5′端。通过配体与适配体的作用,调控核酶剪切与否,释放或封闭RBS序列以促进或关闭下游基因的表达[27]。真核生物中因无RBS 序列,核酶开关通过抑制mRNA剪切上调靶基因的表达,或激活mRNA剪切来抑制靶基因的表达[28,29]。目前,人工核酶开关的设计一般通过理性设计通信模块元件序列,再整合到细菌或酵母mRNA中进行功能筛选与优化[30,31]。
2实验部分
2.1仪器与试剂
Eppendorf mastercycler nexus PCR仪(德国Eppendorf公司); Nikon ECLIPSE TI倒置荧光显微镜(日本Nikon公司); BD Accuri C6流式细胞仪(美国BD公司)。
焦磷酸硫胺素(>95.0%,美国Sigma公司); 茶碱(>99.0%,北京百灵威科技有限公司); DpnI酶(50 U/μL,美国NEB公司); T4 连接酶(5 U/μL,美国Invitrogen公司); lipofectamine 2000转染试剂、DMEM培养基(美国Invitrogen公司); 小牛血清(美国Gibco公司)。
2.2哺乳细胞中TPP核酶开关质粒的构建
将来源于Schistosoma mansonii锤头状核酶 (HHR) 序列插入pEGFPN1载体EGFP基因的3′ UTR 区。 pEGFPN1质粒为模板,5′ 重叠延伸PCR方法构建无TPP适配体区的pEGFPHHR。PCR反应: 94℃预变性2 min,94℃ 30 s, 60℃ 30 s, 72℃ 1 min, 25个循环; 72℃延伸10 min。PCR反应体系: 5 μL 10 × Phusion DNA polymerase buffer, 4 μL 10 mmol/L dNTP, 2 μL 10 μmol/L primer F, 2 μL 10 μmol/L primer R, 1 μL Template, 0.25 μL Phusion DNA polymerase; 加ddH2O至50 μL。PCR产物用乙醇回收,DpnI酶37℃消化PCR产物中过量的质粒模板1 h,用乙醇回收产物,T4 DNA ligase连接转化至感受态细胞,后涂布至含有相应抗性的LB平板中37℃过夜培养。挑取单克隆培养,提取质粒并送上海生工生物技术公司测序,GenBank中BLAST序列比对。测序成功产物作为模板用于后续带有TPP适配区on/off型核酶开关的构建,其构建方法同上,其序列与相关引物见表1。所有寡核苷酸及引物由上海生工生物技术公司合成。
2.3哺乳细胞的培养及瞬时转染
HEK293细胞于添加10% 小牛血清的DMEM中,37℃, 5% CO2培养。转染前一天,以5×104/孔密度,添加0.5 mL DMEM/孔铺于24孔板。根据转染条件,以每孔1 μg pEGFPTPPHHR质粒与2 μL lipofectamine 2000转染细胞,pEGFPN1与pEGFPHHR分别为阴性与阳性对照,4 h后换新鲜培养基并添加不同梯度浓度(0~150 μmol/L)的TPP或茶碱(Theophylline)。
2.4转染后细胞内EGFP表达的荧光显微镜观察与流式细胞仪分析
细胞转染48 h后, PBS洗涤,荧光显微镜下以488 nm 激发波长,515~545 nm发射波长观察EGFP
3结果与讨论
3.1pEGFPTPPHHRON/OFF质粒的构建
人工TPP核酶开关有正调控和负调控两种类型,无论对于原核生物或真核生物,人工核酶开关上调或抑制表达的关键取决于连接适配体结构域与核酶结构域的通信模块,即连接适配体区(Stem Ⅲ)与锤头状核酶(HHR)(图2A)茎环结构(StemⅡ)之间的寡核苷酸序列,故TPP适配区与HHR核酶的接头序列是决定核酶开关是“Switch on”还是“Switch off”的关键。在负调控(Switch off)开关中,无配体时,锤头状核酶(HHR)的活性结构得不到维持,从而抑制HHR核酶的剪切。而TPP配体的结合,可引起核酶开关茎环结构Stem Ⅱ与Stem Ⅰ 之间活性结构的稳定,剪切发生。反之,正调控(Switch on)结构具有初始稳定的HHR剪切结构,而TPP的结合反而破坏了HHR的活性结构,从而抑制剪切的发生[21,23]。根据原核生物中优化的连接适配体与核酶的6个寡核苷酸的不同序列,共构建了3种Off(pEGFPTPPHHRoff1,2,3)开关及两种On(pEGFPTPPHHRon1,2)开关的质粒(图2B)(后续以TPPHHRon/off简称)。
为保证其在真核生物中的调节活性,所有开关设计均插入在目的基因EGFP 3′ UTR区。由于待插入的HHR和TPP适配体片段位于EGFP基因下游,缺少合适的限制性内切酶位点,且序列较短,仅约120~140 bp。传统的PCR酶切连接方式的回收效率较低, 影响后续重组载体的构建,故本实验中利用Overlap extension PCR cloning[32]将核酶开关片段插入质粒中的方法更为高效准确。设计两条5′ 末端磷酸化的上下游引物,引物的一部分为带插入的序列,另一部分分别和质粒插入位置的下游和上游互补,以模板质粒扩增全长。
3.2不同TPP浓度下HEK293细胞内EGFP基因表达分析
首先通过荧光@微镜观察瞬时转染48 h后HEK293细胞内EGFP报告基因表达,结果表明:相比阴性对照pEGFPN1转染细胞的EGFP高表达,阳性对照pEGFPHHR质粒转染的细胞荧光明显降低,表现出良好的核酶剪切功能,但无TPP浓度依耐性 (图3A)。而随着TPP浓度升高TPPHHRon1,2转染细胞的绿色荧光的强度有着明显的增强趋势; 反之,而在构建的3个off型开关转染细胞中,只有TPPHHRoff1随着的TPP浓度的升高,EGFP表达明显下降(图3B)。
但TPPHHRoff2,3均未见荧光强度的降低,其强度接近于阴性对照, 且无TPP浓度依赖性。这可能是因为接头序列的不完全配对造成了mRNA二级构象的不匹配[23],而这种改变在哺乳细胞中会受到更多因素的影响,核酶更难以发挥正确的剪切功能[31]。
为进一步考察不同TPP浓度对EGFP表达的影响,利用流式细胞仪对上述EGFP表达量有改变的转染细胞株平均荧光强度进行定量分析(图4)。相比阴性对照,pEGFPHHR转染细胞株荧光强度降低近80%,表明此构建体系中HHR核酶在哺乳细胞中保持其强劲的剪切作用。在构建的两个激活型开关中,TPPHHRon1在TPP浓度达50 μmol/L 时荧光表达明显升高; 150 μmol/L 时,平均荧光强度可增大约3.1倍,接近于报道中作用于原核细胞的Turn on功能[21],另一TPPHHRon2荧光强度虽有升高,但开关调节功能较微弱,150 μmol/L的TPP调节只增加1.8倍的表达。而在构建的TPPHHRoff1中,TPP浓度为100 μmol/L 时,平均荧光强度降低了2.3倍,之后随配体浓度继续增加(150 μmol/L),其对EGFP表达的进一步抑制未有明显效果。发现3种对TPP有响应的核酶开关,其对TPP敏感浓度约为50~100 μmol/L,实验中曾将TPP浓度加大到500 μmol/L,但其在各种转染细胞株中并未见明显作用效果。相对于以往报道中茶碱在哺乳细胞中调节浓度均为1~10 mmol/L, 所构建的TPP核酶开关对TPP底物作用的敏感性大大提高。但此结果也证实了虽然核酶开关在原核生物或低等真核生物细胞中有良好的调控作用,但其结果并不完全适用于哺乳细胞。在很多报道中, 原核生物系统中的核酶开关可达到1.2~10倍的调节功能[23,30],虽远小于体外100~10000倍的调节幅度[22],但在真核哺乳细胞中的调节效果更低,且调控能力亦会因转基因或宿主细胞种类的不同而有所改变[31]。相比于原核生物相对简单的转录翻译机制,其核酶开关在真核细胞中mRNA二级结构的正确形成常会受到更多转录翻译等相关因子的影响,更增加了其调节的难度和不确定性。
为了检测TPP核酶开关的特异性,在平行样本中均加入了茶碱。实验表明,茶碱的添加并不能激活核酶开关发生构象变化,从而影响报告基因绿色荧光蛋白的表达。结果表明,这些原本适用于原核生物的核酶开关对适配体较高的特异性在哺乳细胞内仍能得到较好的保留。
4Y 论
研究了原核生物筛选的基于TPP适配体的两种类型的核酶开关,通过TPP配体与人工核酶的变构作用,激活或抑制核酶的剪切,实现了在哺乳细胞中调节报告基因绿色荧光蛋白(EGFP)的表达。此方法可用于间接检测哺乳细胞内微环境中的TPP浓度,这种基于变构活性来调节下游报告基因活性的策略,利于通过荧光检测用于哺乳活细胞内代谢物或因子的无标记、无损伤、可视、高效的检测。虽然相对于体外检测,这种细胞内原位检测方法所需的本底浓度水平较高(umol/L),但今后随着合成生物学中基因表达的级联放大技术的发展和逻辑门等方法的结合运用, 这种基于核酶开关的生物传感器将在提高哺乳细胞检测敏感性和运用广泛性方面具有极大的潜力[33]。
关键词:校园网 教学资源 资源库 信息化
校园网是教职员工与学生之间交流互动的一个平台,是现在网络环境下不可或缺一个构成一般包含硬件资源、软件资源和信息流资源。硬件资源包括计算机机房、电子备课室、多媒体教室、网络教室和电子阅览室等,软件资源和信息流资源方面,校园网系统可以由网络办公管理系统、网络多媒体教学系统、信息查询系统等组成,使校内的教学、科研、办公和管理都有了网络环境,实现资源的高度共享。
一、硬件资源
我校校园网目前有网络服务器五台,分别是三台HP高档服务器、一台镜像服务器和一台磁盘阵列。分别为:联网用服务器,提供DNS服务;网站WWW服务器,提供学校网页、各教研组和师生网页;数据服务器,提供FTP文件传输服务、视频服务和在线播放等服务。
校园网主干采用光纤连接,实现百兆桌面的快速以太网架构,办公楼、图书馆、教学楼、实验楼、宿舍楼等都接入宽带网。网络拓扑结构如下:
二、软件资源
校园网的教育资源主要来自:校园网上的资源库、因特网上的各类资源库和分布在因特网众多网站上的资源。
1、校园网资源库
2、网上教学资源
3、教育资源的分类
教育资源分为:资源素材层、资源管理层和资源应用层。
(1)资源素材层分为音视频、动画、图文等CAI素材,电子教案、教学案例录像、实验操作录像,各类习题、试卷电子文档,教育论文等。
(2)资源管理层分为资源系统与权限管理,资源分布式自建管理,资源建立与、等
(3)资源应用层分为基于资源的网络课程制作,资源分布建设与应用评价,资源应用分析与个性化服务等
4、教育资源的使用
教师使用的素材库包括:学科素材库(mpg视频、avi动画、jpg学科图片、wav配音)、同步教学(高中各学科各章节知识点同步的教学、知识要点、教学辅导、教案、练习测试等)、教研论文库(教育基础理论、课程与教学理论、教育教学实验、素质教育等)。
学生使用的素材库包括:学科知识博览(数学、语文、英语、物理、化学、生物、历史、地理、美术、计算机等学科相关的知识资料)、课外百科(军事、科技、天文、书法、医药保健、汽车、生活常识、娱乐游戏、日常礼仪、纪念日节日、国家与国旗、文学、艺术等丰富的课外教育资源)、通用音效库(midi库、人类、动物、按钮、开关声、工具声、公共场所、交通工具、警报、军事、卡通、乐器、日常生活、音乐、游戏等)。
三、教育资源的建设
具有了上述硬件资源和软件资源,充分利用计算机网络教育的功能,将硬件资源和软件资源有机结合,成为现代教育中一大亮点。
1、购买国内教育资源库
随着多媒体和网络技术的飞速发展,网络教育资源的产品越来越多,我校购习了多套计算机辅助教育软件、清华广信资源库等。目前我国的教育资源库很多,现列举以下几例,供有关学校参考。如:K12教育资源库、K12智囊教育资源库、K12学科资源库、K12建库王、K12分布式建库王、K12网络课程制作平台、K12信息技g教育资源库、中国基础教育资源库、CNKI基础教育知识仓库、真源多媒体教育资源库&平台、清华同方多媒体教育教学素材库和青少年思想品德教育资源库等。
2、建立有关网站
依照学校的业务,利用校园网满足学校的管理、备课、教学、学习、Internet远程教育的需求。我校专门建立有关子网站,供校园内师生共享资源。分“备课子网、教学子网、学习子网和管理子网”等。
①、备课子网。在备课子网主要满足教师的备课需求。教师用来进行教学研究、教学资料查询、多媒体资源汇集、教案编写、课件制作等工作。借助于备课子网,还可以共享并借鉴共享网上教案;利用计算机多媒体技术和手段,丰富、完善和充实教学内容,制作多媒体课件。
②、教学子网。教师利用计算机信息设备手段,进行计算机课堂教学,课堂上利用多媒体形式丰富课堂内容;通过网络,教师实时抽调网上课件资源。利用信息教学手段,可以提高教学效率,扩大信息来源范围和信息量,传递给学生大量的知识、信息、技术,提高学生的学习效果。
③、管理子网。使学校管理人员有效收集校内校外信息数据,进行汇总统计分析,有效掌握学校的各个方面的状况,并为管理人员进行工作决策提供极大的帮助。借助于相应的管理软件,可以减少人为因素的随机干扰,提高管理的科学性,促进学校工作的全面发展。
3、自建教育资源库
对我校教师利用业余时间制作、收集的教研论文、学科教案、说课教案、备课参考、课堂教学心得、试题库、教学用多媒体和网络课件、课外知识和竞赛辅导等有关素材收集起来,加以整理、分析和删除部分重复资源,以网页形式供师生调用。
在校园网上建立论坛和聊天室,开设心理辅导站、学习交流园地、教师网上答疑等栏目,开设校长信箱和家长信箱。
四、资源库建设中的几点说明
1、各软件公司各做各的,造成许多资源的浪费和不对口。
软件公司在开发各种教育软件时,聘请了许多教育专家和计算机专家,但可能是第一线的教师比较少的缘故,生产出来的教育资源,很大程度上出现类同和与教材不相符的现象。往往看上去还可以,到实际用时却用到的东西很少。
2、软件公司的开发周期长。
目前教育资源库的内容大多以教学用素材为多,而提供基于校园网的教育资源却很少。教材的更新也给软件开发商带来了不便,开发周期长,带来很多负面现象,由于跟不上教材,甚至有的教师不愿意用。
3、资源开发要做好总体规划,要抓好资源的审批与工作。
我校在进行网上教育资源的建设,以“整体设计,分工建设,统一管理,资源共享”为指导,避免重复建设,保障教育资源的建设有计划、有步骤。建立资源库内容的严格审批制度,使得教育资源稳步发展。
参考文献:
1.《信息技术与教育》,北京师范大学音像出版社,2008。
2.《计算机辅助教育》,何克抗,高等教育出版社。
3.《基于网络技术平台的教学实践与研究》,计算机研究中心。
4.《中国电化教育》,中国电化教育杂志社,2000。
5.《信息技术与教育相整合的进程》,北京师范大学心理系教育技术通信网站。
关键词:操作系统;课程教学;理论教学;实验教学
中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1672-5913(2007)08-0009-03
1 操作系统课程的地位
计算机操作系统是计算机及其相关专业的一门重要的专业基础课,是计算机及其相关专业主干课程之一。 这门课的掌握程度,影响着计算机学习者的专业水平及发展方向。
操作系统是计算机系统不可缺少的重要组成部分,是计算机硬件功能的首次扩充,任何计算机的使用都离不开操作系统。鉴于操作系统本身的特性及其在计算机系统中的地位,操作系统原理是计算机专业及其应用人员深入了解和使用计算机的必备知识,是涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机专业软、硬件课程的设置上,它起着承上启下的作用。要学好这门课程,既要求学生具有一定的计算机硬件知识,又要求学生具有软件技术的知识。操作系统对计算机系统资源实施全面管理,是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口,所有用户都要在操作系统上使用计算机,都要得到操作系统提供的服务。对于操作系统的使用、分析、设计和开发,历来是计算机学科的重要课题与任务。因此本课程的教学目的是培养学生理解和掌握计算机操作系统的基本工作原理、设计技术及设计方法。通过本课程的学习,要求学生理解操作系统的基本概念和主要功能,掌握常用操作系统(如Windows、Unix、Linux)的使用和一般管理方法,理解它是如何组织和运作的,从而为以后的学习和工作打下坚实的基础。
操作系统课程的内容是各种类型操作系统的组成结构、设计思想、设计方法和理论的综合,所以该课程知识点多、概念性强而抽象。学生在学习的过程中往往感到不易理解,难于掌握。
2 操作系统课程教学中存在的主要问题
教学方法单一。教学方法主要是把学生集中起来,以课堂讲授为主,形成了一种“灌输式”的教学方法,对启发式、讨论式和研究式的教学方法采用的比较少。
教学内容理论性过强,实践性环境薄弱。这样的教学形式不利于对学生创新能力的培养。学生缺少自己动手分析具体操作系统实例的过程,课程设计环节几乎没有,学生参与研究性学习的机会少,不能激发学生学习的兴趣。
国内的操作系统教材几乎都是纯理论性的,内容较陈旧,与计算机技术的快速发展不相适应。教材中的知识点多而杂,导致学生只顾记忆知识点,而忽略了对问题实质的理解和掌握,忽略了对操作系统各部分内容之间关系的把握。
3 操作系统课程教学探索
通过近几年操作系统课程的教学实践,笔者认为在该课程的教学中应注重以下几个方面的问题:
3.1 合理选择教材
操作系统的教材种类繁多,如何选择教材对于该课程的教学效果具有非常重要的意义。目前国内采用的教材可分为三种类型:一类是国内大学教师编写的教材,大部分偏重于操作系统理论的介绍;第二类是引进国外具有权威性的教材的翻译版,这类教材受翻译者的英文水平和专业水平的限制;第三类是国外具有权威性的英文原版教材,这类教材知识新实践性强。一般应采用第一类教材给学生用于理论学习,第三类教材中的实例程序部分给学生做课程设计,再选用Windows和Linux作为讲解理论知识时的实例。
3.2 完善教学内容与教学体系结构
操作系统在整个计算机系统中处于承上启下的作用,这便决定了操作系统课程与其他专业课程之间的紧密联系及彼此间教学内容的重叠性。作为一个大型的软件系统,操作系统的功能是通过定义一系列的数据结构并加以程序化的描述来实现的,这就要求学生在学习操作系统课程之前应具备程序设计语言(主要是汇编语言和C程序设计语言)和数据结构的基础知识。鉴于操作系统直接对计算机硬件资源进行控制并设置有相应的接口,故要求学生应预先修完计算机原理等硬件课程。在教学过程中,通过与计算机原理、汇编语言等相关课程主讲老师协商和分工,进一步理顺这些课程与操作系统之间的衔接关系,调整授课时间,明确教学内容讲授的分工,从而为减少教学内容的不必要重复及加强前期课程的必要准备奠定基础。
操作系统课程也应与当前飞速发展的计算机操作系统的理论和技术保持同步。在友好的人机界面和面向个人计算机平台战略的保证下,微软公司的Windows系列操作系统占领了计算机操作系统的主要市场;以高效率、高可靠性、优良可移植性及开放源代码的UNIX系列操作系统在全球商用计算机操作平台的广泛使用。与此同时,伴随互联网技术的快速发展,网络通信协议及其他支撑技术开始被嵌入到操作系统的底层。所有这些都要求操作系统的教学内容应进行适当的补充、调整和完善,而整个教学体系结构也需要进一步的整合与改进。在教学过程中,可将Windows操作系统及计算机网络操作系统的体系结构和核心实现机理的内容加入到操作系统的教学内容中,或专门开设网络操作系统与Windows操作系统原理作为操作系统的后继课程在计算机及相关专业高年级讲授。
3.3 积极探索理论教学方法
信息时代以计算机使用的广泛普及为主要标志,而在教学领域计算机技术也开始大显身手。从电子教案到多媒体教学和远程教学,全方位展开对传统教学模式与教学手段的革新。操作系统课程的教学也应在这些方面有所作为。由于电子教案在理工学科课程涉及数学或逻辑推导问题等教学内容的讲解过程中不太符合课堂教学的互动性原则,因而不利于学生对知识的接受,不利于达到教学目的。就操作系统课程而言,既包含普通的陈述性理论知识,也包括一些复杂算法和计算过程,如关于死锁避免的“银行家算法”及实例推演。对于陈述性理论的讲解,采用电子教案来改进教学手段是可行和可取的。对于复杂计算问题求解过程和复杂逻辑推导过程,如果仍然采取电子教案讲解方式并不妥当,而宜保留传统的黑板教学手段进行讲解。只有这样才能贯彻教学目的和教学原则,从而更好地提高教师的教学水平及学生的学习质量。也就是说,操作系统课程在教学过程中应采取多样化的教学手段,且在多样化教学手段实施过程中应注意分析和划定电子教案教学与黑板教学内容的分界线。同时,还应注意采取切实措施来提高电子教案的设计与制作质量,使其既符合课程教学大纲,又突出重点和难点;既能充分地利用各种图表、图形等形象的形式,又能通过知识的信息编码过程浓缩知识要点。通过电子教案内容的动态化播放与讲解促进并调节学生的探究活动,激励学生的内在学习动力和求知欲。此外,关于传统课堂教学过程中的原则及一切有利于提高学生学习质量的教学方法(如课堂提问与启发式教学)均应继承、吸收和完善。而作为课堂教学的必要补充,还应积极研制和开发操作系统电子多媒体教学软件,建立功能强大的考试系统和试题库,从而全面推进本课程多样化教学手段的实施。
3.4 加强实践教学环节,培养学生软件开发能力
操作系统课程实验是一个非常重要的教学环节,对理解操作系统的基本理论,掌握操作系统的具体实现技术,体验操作系统的抽象思维方法,培养规范的系统程序设计能力,都具有十分重要的意义。
操作系统课作为计算机及其相关专业重要的专业基础理论课程,课堂理论教学环节相对成熟。计算机科学与技术作为工科专业,其培养目标不仅应重视理论知识的学习和掌握,更应强调动手能力与软件开发能力的培养。对于操作系统这门专业基础课程的教学过程同样应遵循这一宗旨。目前,全国大部分高校的计算机学科对于这门课程的实践教学环节的发展普遍滞后。就当前计算机专业学生在实践环节方面的总体培养目标与教学要求而言,不应仅仅局限和着眼于应用软件的开发,更应着眼于系统软件的开发,特别是操作系统的开发与维护能力的培养,这在网络全球化及信息安全关系国家兴亡与国计民生的今天显得具有重要的意义。因此,实践教学环节应构成操作系统课程教学过程的一个重要方面,操作系统实践教学应立足于课程教学及专业发展的实际需求,面向教学质量的全面提高和面向高水平专业人才综合素质的培养目标,通过不断充实和完善学生关于计算机操作系统核心功能的实践课题、实践内容及实践要求,通过强化测评环节和真正落实相关实践项目来完成。在传授学生操作系统原理的同时,培养学生在系统软件开发方面的分析、设计与编程能力及技术创新能力,进而增强教学效果,提高教学质量,全面贯彻课程的教学大纲和基本要求。
操作系统实践教学的难点主要包括学生实验课题、内容及要求的确立和操作系统综合模块化实验开发平台的建设两方面。对于前者,主要针对计算机系统资源进行有效管理和控制的操作系统软件的开发与实现原理(其中主要包括处理机管理、内存管理、设备管理和文件管理)来展开。所以在已有的实践教学中把页式虚拟存储器的设计与开发、通信软件接口的设计与实现等作为学生进行系统设计与编程调试的实践课题,在实践教学过程中可考虑引入进程与线程的实现、文件管理系统的设计等实验项目。但是,就操作系统综合模块化实验开发平台的建设而言,实施起来需要大量的经费与智力投入,因此应该全方位综合考虑和规划。
4 结束语
操作系统课程的教学工作是一项复杂的系统工程,教学中要始终牢记学生是主体而教师是主导的原则,通过使用合理多样的教学方法,充分调动学生学习的兴趣、学习的积极性和主动性,通过加强实验教学提高学生的动手能力以及分析和解决问题的能力,只要我们能够抓好教学中的各个环节,就能使学生真正学好这门课程。
参考文献:
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[4] 张尧学,史美林.计算机操作系统教程[M].北京:清华大学出版社,2000.
关键词:计算机基础 教学改革 应用能力
中图分类号:G71
摘要:就中职计算机应用基础教学改革方向,培养学生的计算机基本应用能力和解决问题的能力。从教学目标、教改指导思想、课堂教学模式与方法、课程资源建设等方面谈谈对我校以培养面向应用,强化能力为中心的教学改革的效果。
关键词:计算机基础 教学改革 应用能力
目前,《计算机应用基础》是中职院校所有专业一门公共必修课程,开设本课程的目的是使学生了解计算机科学与技术中的一些基本概念、知识、技术和方法,熟练掌握计算机的基本操作,具有使用计算机常用软件的基本技能。
一、现状与分析
《计算机应用基础》有些内容尽管在中学已学过,但在深度和广度方面,存在着严重不足,首先初、高中教学阶段主要以兴趣感知为前提,特别是高中阶段,为了迎接高考,一般高中在高二阶段,《计算机基础》课程处于取消状态,进入中职的学生看似懂得一些计算机应用知识,实际上对计算机硬件即主机和设备等实体认识率不足百分之五十,计算机实践操作能力除了打字好一点外,其它各项技术都很弱,实际上,对于计算机常用办公软件的编辑操作也不能够独立完成。
就中职学生的学习能力来说,入学成绩基本在200分到300分左右,可以说,自我控制力弱,学习兴趣弱,学习能力弱,要想让学生达到社会就业需求,存在着一定的困难,所以,教学上必须进行相应的教学改革,才能完成教学目标。现在,尽管多数学校在授课方式上较多地运用了多媒体进行教学,可是在授课过程中照样沿袭过去的授课方式,仍旧施行以“教”为中心的“填鸭式”教学方式,多数情况下仍旧以对学生传授知识为主——强调教师“教”这个过程,学生当然照样停留在被动地看、听、记、学的层次上,毫无疑问,学生主动学的过程被忽视了,“要我学”变成“我要学”也只能停留在口头上甚至只是一句空话,单纯的“模仿式”教学在教学过程中,慢慢吸引不了学生的兴趣。中职学生的机械记忆力很强,抽象及逻辑推演的思维能力较差,学生拘泥于具体的对象,他们往往在集中学习一个案例时可以很快很好的掌握,而不善于综合使用和自主性探究,严重制约了学生的创新。
二、课程性质和任务
《计算机应用基础》课程是一门计算机知识的入门课程,在了解计算机基础知识的前提下,重点学习Office办公实用软件的操作技能和利于网络进行学习及“各种资料”
的实时查找。通过本课程的学习,使学生熟练掌握并利用计算机解决实际问题的方法和在网络环境下获取和交流信息的能力,以满足和适应信息化社会对大学生基本素质的要求。
二、教学过程最优化
教学过程最优化是前苏联教育家巴班斯基提出的。
最优化的教学过程是指在一定教学条件下设计合理的教学方案,使学生和教师都能获得最好的成长。
在课堂教学中,应结合计算机课程的特点,充分注重教学实践性和创新性、教学思想的艺术性和教学方法的多样性,提高课堂教学质量。
(一)运用多媒体网络教学,实现教师示范性和学生主动性相结合
“工欲善其事,必先利其器。”计算机教学硬件直接影响着教学质量。以往多采用多媒体和实训室相结合的教学模式。采用这种教学模式,教师要向学生完全展示操作过程是困难的,利用多媒体网络进行教学,能很好地解决这一问题。教学结束后,学生及时实践练习,巩固课堂上所讲的主要操作。
(二)重基础,抓重点,精彩讲解
《计算机应用基础》这门课程的知识点多 ,覆盖面广 ,而教学时间有限。因此,教师在全面系统讲解的基础上抓住重点,显得很重要。笔者认为,应根据所教专业的培养目标确定教学重点。现以数学教育专业为例,把《计算机应用基础 》这门课程的重点内容设置为:
(1)Word这一模块,数学教案编写与排版,数学试卷制作,论文和书稿的排版,电子板报制作等是重点内容。
(2)Excel这部分,学生成绩表制作与编辑,单位工资表的数据处理,课题研究中数据的统计与插入图表,函数的灵活应用是重点内容。
(3)PowerPoint这一环节, 学生利用学习 Word 时自己编写的教案作为课件脚本, 结合几何画板软件的特殊功能,制作图文并茂并带有动画的多媒体教学课件是重点。另外,运用自己制作的多媒体课件进行讲课演练既是重点又是难点。
在课堂教学过程中,对重点内容要做到精讲。例如在讲数学教案的编辑与排版时,需做到以下几个方面:
第一,内容要讲透。数学公式的插入和编辑、标准数学试卷制作是讲课重点。
第二,每一种操作方法要讲得细而全。
第三,需要学生特别注意的问题要反复强调。
近年来,2003版Office 软件还在普遍使用, 但有的电脑已装2007 版软件, 因此在教学过程中有意识地向学生介绍2007 版软件的使用方法, 并且与 2003 版进行对比, 扬长避短,满足学生的学习和工作需要,培养学生在学习过程中自学新软件的能力。
(三)教学方法多样化
自动控制课程是大多数工科大学的重要专业基础课,自动控制技术已经广泛应用于国民经济的各个领域。一个优秀的控制系统设计人员必须具备广博的知识和精湛的技能,必须能够把这些知识灵活地运用到实际工作当中。作为自动控制课程的教学人员,既要交给学生深厚的理论知识,又要培养学生的工程能力、理论知识以及一些与数学有关的技能,可以利用传统的课堂教学方式,较好的教给学生。然而,工程能力的培养则是课堂教学所不能达到的[1]。以往的工程设计人员,是通过长期的实际工作的磨练来逐步提高自己的工程能力的。计算机网络技术的飞速发展,为实施素质教育、培养学员的创新能力,提供了一条新的途径。应用计算机能够设计出非常好的人机交互式教学软件,以其形象的图形界面和高度的交互性培养学员对工程问题的直觉和敏锐的洞察力。应用网络技术,将先进的教学、实验软件移植到网上,以达到远程教学、远程实验的目的,改传统的“定时定点”的教学方式为“随时随地”的教学方式,培养学员的自学与创新能力,达到课堂教学所达不到的教学效果。本文将自动控制课程的人机交互式教学软件与计算机网络技术进行了有机的结合,对自动控制课程交互式远程教学系统进行了初步研究。
二、组成及原理
2.1硬件
自动控制课程远程教学系统的原理框图如图1所示。该系统由服务器、教员工作站、实验室工作站、小功率随动系统、教室工作站、学员工作站等组成。
每一个可以上网的终端都可访问本系统。教学服务器作为本系统同外部窗口,所有的信息均在此。虚线以下部分为教学楼内各工作站。教员工作站分布在各个办公室,供教员写教案、改作业、答疑等;教室配置一台无盘工作站、投影仪和大屏幕,上课时用来调用服务器上的电子教案;实验室配置一台实验工作站、小功率随动系统及小摄像头,完成远程实验;建立一个学员工作站房,供学员自习、考试。
2.2软件
为了能够更好地配合课堂教学,本系统严格按照自动控制课程教学的各个环节来组织内容。软件部分包括远程授课、远程实验、网上答疑以及讨论、网上练习及试题库、电子教案、网上考试系统和网上教学评估等七个子系统等,与相应的硬件相配合,形成一个完备的多媒体网络教学系统。
自动控制课程远程授课子系统用于自动控制课程的远程教学,同时也为部队的继续教育提供服务;远程实验子系统用于通过网络向学员提供实验;网上答疑和讨论子系统用于教员通过网络对学员学习过程中所遇到的问题进行答疑,也可用于与学员进行网上交互式讨论教学;网上练习及习题库子系统用于向学员提供全面新颖的练习题,供学生自我测试对所学知识加深理解;电子教案子系统供教员开发电子教案,制作各类图表、曲线、演示稿等。网上考试子系统用于对学生学习情况进行检测,系统根据难度系数随机组成试题,尤其适用于远程的函授,和小范围的补考,对于大面积的考试也可以利用该系统出题;教学评估子系统,用于对教学情况进行评估与分析。限于篇幅,本文着重介绍院承授课及远程实验子系统。
三、远程授课系统
该系统是一个具有良好交互性的多媒体教学软件。不同的学生可以根据自己的具体情况来使用该系统。比如在学习绘制根轨迹的法则时,甲学生要了解某一条法则的证明,它就可以通过单击窗口的选择证明按钮调出证明过程。乙学生需要做一道例题加深一下理解,也可以单击窗口的例题按钮调出一道相关例题。该系统可以充分利用现有的计算机软硬件功能,更形象、更直观地把抽象的知识传授给学生。
四、远程实验子系统
该子系统用于自动控制课程的远程实验,旨在帮助学生理解教学难点,掌握教学重点并提高学生的实际工程能力。数字仿真由一套完整的实验软件构成。远端用户,可以通过现有校园网访问本系统,下载并运行自己所需要的专题实验。数字仿真实验,涵盖了整个自动控制课程的实验。如时域法中的二阶系统仿真、高阶系统仿真;根轨迹法中的根轨迹绘制;频域法中的频率特性;系统校正;相轨迹绘制等。另外,该子系统还提供了部分实物,给学生提供了实际的设计、分析和综合自动控制系统的实验环境。由实验室工作站(实验台)和数控小功率随动系统组成,其原理框图如图5所示。学生可以对控制系统设计、研究并选择合适的校正装置;从原理上研究各种控制理论的应用。包括:最优控制、自适应控制、变结构控制和智能控制。具体办法为:实验者在远程终端上通过网络将控制器参数发给本系统服务器,由服务器通知实验平台准备实验,并将参数传给实验台,由实验台控制小功率随动系统进行实验。应用摄像头可以拍摄实验过程并发给远端用户。数据采集接口将按要求采集实验结果经实验台处理后发回远程用户,以便对实验结果进行分析。
[关键词]课堂教学 网络教学 因材施教 仿真实验
[中图分类号]G712
[文献标识码]A
[文章编号]1009-5349(2010)09-0136-02
引言
计算机网络技术是中高职学校计算机专业学生必须掌握的技术,也是中高职学校计算机专业的核心课程。计算机网络基础课程的内容很多,对中高职学校计算机专业的学生而言,教学目标是使学生们能够理解网络基本原理、相关协议和标准;能够掌握网络的组建技术;学会网络的基本管理、配置和维护;能够运用所学知识掌握信息的管理和。
一、依据计算机网络课程的教学目标,教授网络课程时应注重以下几个环节研究
(一)课堂教学环节
课堂教学的关键是提高学生的学习兴趣,不断强化学生的学习动机,要让学生变学习被动者为主动参与者、探索者,要发挥学生的主体作用,为学生的积极参与创造有利条件,引导他们去积极思考、去探索、去发现,大胆尝试各种新的教学方法。
1.尝试教学方法多样性:如分组探讨式、案例教学式、课内外结合式、理论联系实际式等。
(1)分组探讨式:将学生分成几个学习小组,把问题分解,分别讨论,最后汇合,比如实践性强的内容或问题,可以先安排学习组自学,然后由一个学在课堂上向同学们讲述,再一起讨论、分析和评价,这样使得每个学生都会积极参与,既活跃了课堂气氛,又培养了自学能力。
(2)案例教学式:就是将乏味的理论知识转换为案例教学,要将计算机网络课堂教学上好,教学案例的选择至关重要,最好结合生活中的实际。
(3)课内外结合式:就是课堂内学习,课堂外也可以随时练习课堂上的实践内容,例如如果学校建立了Linuxvirtual web server实验平台,学生就可以在课余时间复习课堂实践内容。
(4)理论联系实际式:将理论与实际相结合,这里可以理论讲解加动态模拟演示,如我们在讲授帧协议、流控机制等内容时,我们一面讲解协议原理,一面使用可视化模拟软件,形象、生动、直观地演示协议的运行,增强了教学的效果。
2.综合使用多种教学手段。如除了传统教学手段之外,我们现在常用的多媒体教学手段、网络教学手段。
例如我们运用计算机网络课程多媒体演示课件授课,这样将原来的抽象、很复杂的协议用生动的图像和动画表现出来,学生们可以更直观地理解教学内容,同时激发他们的学习兴趣。
无论何种都要启发式教学,积极引导学生进行创造性的思维活动,把学生从被动地“听”“看”到积极思维的运动中去,调动学生学习的积极性;组织同行教师研究同一课程不同章节的教学方法和手段;充分利用多媒体资源,改变黑板加粉笔为主的教学方式,采用联机大屏幕投影仪进行直观教学,引进和制作与之相配套的CAI课件、电子教案,增加单位时间内的信息量,提高授课效率;研究多媒体教学弊端并提出克服办法,形成公共的高质量的多媒体教案;充分利用计算机网络资源,建设和完善“计算机网络基础”教学素材库,搭建教与学的平台。
(二)实验教学环节
实验环节的设计思想:
基础不同的学生对计算机网络基础课程的教学内容与要求是不一样的。根据因材施教原则,在教学内容的安排和组织形式上充分考虑到本专业特点和学生基本能力的不同,采取分层次的教学模式,相关网络实验可以分为三个级别:
第一级,基础,即是基本技能训练,主要是使学生能够掌握常用的网络工具及基本应用,例如包括Linux操作系统的简单应用、浏览器的使用、邮件配置、利用Windows2000/XP建立对等网以及Web和FTP服务器的安装与测试等。
第二级,提高,即基本技能的提高训练,它面向计算机网络与通讯类、计算机网络与应用技术类、计算机网络基础类,使学生进一步能够掌握较高级和较为复杂的网络技能,例如使用PHP提供动态网页服务、MySQL数据库以及PhpMyAdmin的安装和配置、网络应用层协议分析和验证、Apache等实验。
第三级,发展,即高级别技能训练,主要是针对学有余力的优秀学生,培养他们的创新精神和动手能力,包括软硬两个部分的创新实验:
1.有条件的开设硬件创新实验,需要投资购置一系列专用网络组网硬件设备如交换机、路由器等,并组织计算机专业教师编写适合本校学生的《网络硬件实验》,如设计以太网技术、VLAN配置、Cisco路由器配置和使用、第3层交换技术、ISDN、x,25仿真、防火墙、VPN、无线LAN(WLAN)等高级网络硬件实验。
2.为鼓励少数优秀学生充分发挥创新和动手能力,可以开设网络开放性创新实验,主要从网络软件的编写和应用方面引导学生将网络原理知识和实际网络编程结合起来,加深学生对于网络原理的更深入理解,并锻炼学生的动手能力。如可以安排Multithreaded Web Server、Mail Sender、Flow Control仿真等一些网络编程实验。
当然对于条件较差的学校,可以借助仿真实验或者虚拟
实验工具:
仿真实验是一种充分利用最新多媒体与网络技术的教学方式,它为那些没有实验条件的学生提供了机会。仿真实验一般是利用JAVA、VRML三维虚拟现实、网络数据库服务等技术模拟出十分逼真的实时交互的实验环境、实验器材,使用者通过网络进行实验操作,有计算机即时进行数据处理等工作,并给出成绩。这一种教学方式可以方便而经济地提供昂贵的实验设备、复杂的数据处理软硬件、必要的文献资料、编排有方的教材、经验丰富的指导教师,不仅给缺乏实验条件的学校带来福音,更方便广大自学者的预习和复习。
或者说基于WEB的虚拟实验就是在WEB中创建出一个可视化的三维环境,其中每一个可视化的三维物体代表一种实验对象。通过鼠标的点击以及拖曳操作,用户可以进行虚拟的实验。虚拟实验环境可以针对计算机网络组成原理实验设计具体的实验环境。如本人曾在培训中使用的虚拟机:VMware、Virtual box,虚拟路由器、交换机配置工具:Dynmips。HAP SecureCRT 5,Boson Netsim for CCNP 7.0就很不错,值得一试。
(三)网络教学环节
我校网络教学的实践是基于分层的网络教学系统模型,网络中心经过系统设计、系统建设、功能模块开发、功能组合、试验运行等发展阶段,初步建立起新型的网络教学系统,并在教学区和家属区全面建立了以光缆为骨干的宽带IP网络,保证教师、学生方便有效地在网上备课、制作网络化教学课件以及自主学习。网络教学的实践可以有以下模式:
1.联网教学,利用互联网丰富的信息资源上网络课。鉴于计算机网络是一门实践性较强的技术,要讲清网络中的原理在实际中的应用,实时展示是非常重要的。因此我们可以在所有计算机网络课程的讲授中实时接入Internet,随时将讲述的相关知识通过实实在在的互联网络来说明和解释,这样学生就不会觉得乏味枯燥,同时也就明白了学习网络的重要性和实用性。
2.利用网络先进的技术上课。网络课上教师将部分课堂任务用BBS、QQ、NET MEETING、博客或电子邮件,同学们用相应的工具在线聊天进行课堂交流或提交课堂作业。也可以利用教师自己比如用MOODLE之类的工具构建的信息平台,进行网上答疑。
3.学生利用网络可以自主学习。教师可以把本课程的教学大纲、教案、习题、参考资料、教学录像等内容放到服务器上,并向学生免费开放,通过网络化的教学方式(如网络课件、网上答疑、网上提交作业、视频点播等),学生就可以在课外自主学习。
二、结语
总之,计算机网络课程的教学应该是课堂教学、实验教学、网络教学三位一体,相互促进,各方面全面培养学生的上机动手能力、独立分析问题和解决问题能力、知识综合运用能力,当然如何把各种教学模式混合有效地集成,达到真正理想的教学模式,有待于我们教育工作者进一步去摸索和实践。
[参考文献]
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[j]谭福梅.赵东安.试论提高教学的互动性[J].江苏工业学院学报,2006.2.
【Key words】Private Universities;Computer assembly and maintenance;Teaching reform
随着计算机的普及,计算机已应用到各行各业各个领域,能够熟练掌握计算机的基本操作以及初步掌握计算机的组装、维护、维修知识,是作为一名现代高校毕业生应该具备的能力,对于计算机专业而言,更是一门必修课程。计算机组装与维修是一门实践性很强的科目,也是计算机专业技术中的一门基础技术。笔者结合自己教这门课的实际工作经验,对《计算机组装与维护》课程的教学改革谈谈自己的一些看法。
1 目前存在的问题
1.1 学生起点不一
来自城市和经济发达地区的学生,在中学阶段已经大量接触到电脑,特别是有些电脑爱好者,不但已经能自行组装维护,甚至对当前各品牌配件的性能、价格如数家珍。而有些来自农村的同学,基础普遍要薄弱一些,甚至有个别同学,上大学前都没有接触过电脑。入学前基础高的同学,感到所学内容太浅,激发不起学习兴趣,而入学前基础差的同学又听不懂,上课囫囵吞枣,下课无法消化所学内容。学生起点不一,给教学带来很大的困难,也难以满足不同基础学生的学习需要。
1.2 缺少合适教材
计算机业界遵循摩尔定律--当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。硬件发展速度飞快,本课程的应用领域是计算机产品最前沿的地方,教材从编写到出版再到征订都需要花费一定的时间,这使得学生拿到教材后,其内容已经陈旧,不能与时代同步。如果这样的教材再用上几年,问题就更为突出,严重挫伤学生学习该门课程的积极性。
1.3 考核方式单一
计算机组装与维护这门课程多半是采用笔试考试模式,笔试占60%,平时占40%,这样的考试模式对一门实践性很强的课程来说是不合理的,不能实际反应学生对课程的掌握水平。一些实际动手能力强的同学,考试成绩甚至不如一些动手能力一般,但喜欢死记硬背的同学,这样的考核方式使得考教分离,重理论轻实践,重结果轻过程,影响了学生的学习积极性,教学效果不太理想。
2 教学改革探索
2.1 合理安排教学内容
如果教师完全按照教材的内容和顺序教学,无法达到良好的效果。一方面,合理的教学顺序应该是先硬件基本知识,让学生实验实训,基本了解电脑构成,等学生对电脑有个初步了解后,再开始后续的CMOS设置、操作系统安装、软件安装、病毒防治这些学习;另一方面,鉴于教材内容无法反映当前的最新动态,教师应该时刻掌握硬件市场的发展动态,熟知市场的各计算配件的流行产品,不局限于教材,利用网络查询最新资料,补充新内容充实自己的教案。
2.2 合理利用各种教学手段
计算机组装与维护是一门实践性很强的课程,需要充分利用各种教学手段,激发学生的学习积极性,在多媒体教学内容里,需要根据教学内容,插入更多的图片、音视频等多媒体内容,如果有对应的实物,更需要展示给学生观看,采用启发式教学,教学过程最好采用理论课与实验课交替进行的方法,每当学生进行一次实验课后,都可以在理论课上安排一点时间让学生讨论在实验中遇到的困难和解决办法。
2.3 增强实训环节
实训课的最低要求是每个学生必须将电脑拆装一次,通过拆装,将硬件部分的知识融合,加深对各个零部件的理解,从而提高学生的动手能力,但是实训过程中必须注意的是一方面必须课后有实验报告,这样才能督促学生认真的对待实验,同时,还可以在实验报告中布置一个题目,让学生到本地电脑市场了解计算机硬件技术最新的发展状况,并给学生一个合适的价位,让学生自行设计一个配置单;另一方面,因为实验室作用设备多为被淘汰的旧电脑,所以故障率较高,特别是在硬件实训环节,如果教学过程中管理控制不好,电脑设备极易损坏,为避免这种情况,可以分批分组安排学生进行硬件拆装,用相对固定的几台电脑作为硬件组装的使用设备,这样方便教师管理指导学生。
【关键词】 中职计算机 教学 应用能力 培养
计算机学科是集知识性、操作性、实用性为一体,具有发展速度快、实践性强、应用范围广等特点。随着计算机技术的飞速发展和计算机应用的日益普及,我们在计算机应用过程中,对计算机应用能力的要求也不断提高。传统的教学模式不能满足培养人才的需求,我们必须走出把计算机作为一种理论课程来学习的误区,把计算机作为一种工具来掌握,在中职计算机课程教学中注重多练多实践,培养学生的应用能力。如何根据学生的特点开展计算机教学,培养学生的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,是广大中职计算机教师应该思考和研究的问题。
一、如今学生的计算机应用能力分析
随着经济的发展,现在越来越多的家庭都配备了家庭电脑,很多学生在初中甚至小学时期已经接触到了计算机。在中学阶段也学过计算机课程,他们对简单的并有确定答案的计算机的相关问题基本上都能回答。但是大多数学生的实际操作仅限于打字和玩游戏,对于计算机的其他应用功能的实操水平有待提高。因此,如何引导学生掌握计算机应用技术,注意培养、训练和提高他们的计算机应用能力,是广大计算机教师们应该共同探讨研究的焦点,我们在整个计算机教学过程中,必须创造性地进行计算机教学,摸索更合适提高学生计算机应用能力的教学模式和教学方法。
二、培养学生应用能力的几点思考
1、侧重应用兼顾基础理论。我们在计算机教学中,应该以学生为主体,积极引导学生开创性思维,将被动接受地知识为主动地参与教师教学活动。教师在讲授计算机基本理论之外,更应该突出实用操作的教学。对必需的计算机基础理论方面,应该采用“加强、补充、提高”的教学方法,只要使学生们基本掌握就可以了。对实际操作计算机技能方面,应该增加实验课程的比重,精讲操作,并且让学生们多练多操作。另外,我们在计算机教学中应该结合教育部对学生们计算机技术的掌握要求、国家进行计算机等级考试以及当今职场对学生们的计算机水平要求等制定教学目标和教学方法,使中职计算机教学更有针对性、实用性,更加符合社会的需要和职业岗位需求。
2、因材施教。⑴不同专业不同对待。学生因为学习专业的不同,往往在思维方式和接受能力方面有着各种各样的不同,如果对待不同的学生都统一用一个教案,那么显然是不科学的。这时,我们就应该因材施教,根据学生的专业来进行教案的调整,以便学生能够更好地接受知识,掌握知识,提高应用能力;⑵不同水平不同对待。由于种种主观、客观的原因造成学生本身的计算机水平存在着差异,因此我们在教学中必须充分兼顾好上中下三个水平的学生,尽量避免出现高水平的学生无兴趣,中等水平学生没提高,低水平学生跟不上的情况。为此,我们在制定教案和教学方法时必须针对不同水平的学生的学习需求来制定。
3、利用网络辅助计算机教学。如今是网络的时代,信息的时代,计算机和网络技术改变了人们获取信息和知识的方式,打破了时间和空间对传统教育方式的局限,从某种程度上来说,计算机技术和网络技术是密不可分的,因此在计算机教学中运用网络资源来辅助计算机教学是非常有必要的。由于受课堂时间的限制,课堂教学讲授的知识往往很有限,再加上计算机技术的不断发展和更新,新的知识需要学生们及时地了解和掌握,因此我们应该利用网络将部分教学活动放到网上进行。
三、强化学生实践能力和创新能力的训练