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【关键词】曳引驱动电梯 对重缓冲距 最大允许值
1 概述
电梯是现代高层建筑常用的一种交通工具,电梯轿厢冲顶的事件时有发生,这就要求电梯井道的顶部空间满足安全要求。对于曳引驱动电梯电梯井道顶部足够大的空间可以有效防止电梯轿厢生冲顶时造成人员伤亡和设备损坏事故。如果电梯井道的顶部空间不满足技术要求,在电梯冲顶时电梯会与井道顶面发生碰撞造成人员伤害和设备损坏的严重后果。因此在安装人员安装电梯的过程中,必须保证当对重完全压在缓冲器上时井道顶部空间符合国家标准要求。《电梯监督检验和定期检验规则――曳引与强制驱动电梯》TSG T7001-2009自2010年4月1日开始实施后,对重缓冲距的确定较与2002版检规有很大不同,在满足井道顶部空间要求和极限开关在接触缓冲器之前动作的前提下,对重缓冲距已不再需要区别蓄能型和耗能型,只要电梯井道有足够的顶部空间,对重缓冲距可以足够大,如顶层高度不够充足但又能满足极限开关在接触缓冲器之前动作,对重缓冲距也可以小于150mm,甚至更小。
2 标准和安全技术规范相关要求
GB7588-2003《电梯制造和安装安全规范》5.7.1.1对曳引驱动电梯的顶部间距有以下规定,当对重完全压在它的缓冲器上时,应同时满足下面四个条件:
(1)轿厢导轨长度应能提供不小于0.1+0.035υ 2(m)的进一步的制导行程;
(2)符合8.13.2尺寸要求的轿顶最高面积的水平面[不包括5.7.1.1c]所述的部件面积],与位于轿厢投影部分井道顶最低部件的水平面(包括梁和固定在井道顶下的零部件)之间的自由垂直距离不应小于1.0+0.035υ2(m);
(3)井道顶的最低部件与:
1)固定在轿厢顶上的设备的最高部件之间的自由垂直距离[不包括下面2]所述及的部件],不应小于0.3+0.035υ2 (m)。
2)导靴或滚轮、曳引绳附件和垂直滑动门的横梁或部件的最高部分之间的自由垂直距离不应小于0.1+0.035υ2 (m)。
当电梯安装完毕后电梯在最上面层站平层时轿厢顶部和井道顶部之间的距离是固定的值,但电梯在使用过程中曳引钢丝绳反复拉力的作用下出现塑性变形而使钢丝绳伸长,于是对重缓冲距越来越小,TSG T7001―2009中第3.10项要求极限开关应在轿厢或对重接触缓冲器前起作用,并且在缓冲器被压缩期间保持其动作状态。当因曳引钢丝绳伸长使得对重缓冲距小于电梯在最上层平层时到极限开关动作的距离,这时一旦发生轿厢蹲底事故,轿厢将会先撞缓冲器,而没有极限开关的提前降速,轿厢将以较多速度撞到缓冲器,将会造成较大的人员伤害和设备损坏事故。所以当电梯钢丝绳出现较大伸长时,为了满足TSG T7001―2009中第3.10项的要求,那么势必要将曳引钢丝绳截短。这时就会出现一个问题 ,保留对重缓冲距最大允许值是多少最好?如果允许值过小,电梯在运行较很短时间又会不满足TSG T7001―2009中第3.10项的要求;如果允许值过大,势必会使井道顶部最小空间不符合要求。这时计算与标识对重缓冲距最大允许值的作用就体现出来了,它可以方便电梯维护人员根据需要调整钢丝绳的长度,以保证电梯的安全运行。
3 计算对重缓冲距的最大允许值得常用方法
3.1测量出电梯在上端站平层位置时的下列距离值
(1)轿厢导轨制导行程(导靴上端距导轨顶端之间的距离)H1;
(2)轿顶最高可站人面积的水平面与位于轿厢投影部分井道顶最低部件的水平面(包括梁和固定在井道顶下的零部件)之间的自由垂直距离H2;
(3)井道顶部的最低部件与轿厢顶上的设备的最高部件之间的自由垂直距H3;
(4)井道顶部的最低部件与导靴或滚轮或护栏最高部分之间的自由垂直距离H4;
3.2依据对重缓冲器的类型确定对重缓冲器的压缩行程Y
对重完全压在缓冲器是电梯的井道顶部间距是把对重以115%V(V:电梯额定速度)冲撞缓冲器作为计算依据的,耗能缓冲器以铭牌标识的压缩行程为计算依据,蓄能型的缓冲器以型式试验的数据为计算依据。
3.3依据GB7588-2003对井道顶层空间的不同具体要求,按以下式子计算出可能的对重缓冲距X
3.4依据以上计算结果,确定最大允许缓冲距
取X1、X2、 X3、 X4中的最小值就是允许的最大对重缓冲距。
3.5在对重缓冲器附近,标注出醒目、永久的允许的最大对重缓冲距标识
需要说明的是,从安全角度考虑,在满足极限开关在接触缓冲器之前动作的前提下,对重缓冲距以小为好。理论上,当电梯安装完毕后顶部空间的大就基本固定下来 ,但实际上电梯在使用过程中曳引钢丝绳会不可避免地出现伸长现象,那么对重与对重缓冲器之间的距离越来越小,TSG T7001―2009中第3.10项要求极限开关应在轿厢或对重接触缓冲器前起作用,并且在缓冲器被压缩期间保持其动作状态。当曳引钢丝绳伸长到一定程度时(对重缓冲距小于电梯在最上层平层时到极限开关动作的距离)必然会使极限开关失去作用,那么电梯维护人员为了让电梯正常运行就会将曳引钢丝绳缩短。这时就会出现一个问题 ,到底缩短多少才是最好?如果缩短量过小,电梯在运行很短时间后又会出现如上的问题;如果缩短量过大,势必会使井道顶部最小空间不符合要求。这时计算对重缓冲距最大允许值的作用就体现出来了,它可以方便电梯维护人员根据需要调整钢丝绳的长度,以保证电梯的安全运行。
参考文献:
关键词:项目教学法;计算机思维;基础课程
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)17-0162-02
一、引言
计算机在我们现代生活中发挥着越来越大的作用,逐渐成为人们日常生活的一部分。所以,各类院校中的计算机基础课程授课就面临着需要不断适应社会发展的具体压力。经过多年的发展,学校教育中的计算机基础课程教学更应该注重对三种能力的培养,分别是使用和操作计算机的基本能力、理解和掌握计算机的熟练能力、训练有素的计算机思维能力。从这三种能力中可以发现,各类院校在日常教学中更应该对计算机基础课程的教学进行不断创新,使得教学方法、方式能够与社会需求相适应。
二、计算机基础课程教学现状
近几年来,随着社会需求的不断变化,各个高等院校的非计算机专业对计算机基础课程的教学内容和手段进行了必要的调整,但是,总体而言还存在如下一些问题:
(一)现有的计算机基础课程的教学流程不太合理
由于现在各个院校的计算机基础性课程主要是针对大一新生而设的,且在大一上学期还是以计算机文化为主,且考虑到很多中学都开设IT教学,所以很多大一新生对计算机知识的了解也普遍较多,也从根本上结束了我国高等计算机教育需要从零开始的历史。
(二)普遍存在教学内容与专业联系较少的情况,由于不同的专业对计算机的掌握程度不同,所以就需要根据专业的情况来设计计算机的授课内容
对于文科性质的专业,学生应该重点侧重对计算机的操作和使用,而对于理科专业的学生,则更应该能够熟练地使用计算机,且应该学习过程中具备必要的计算机软件编程和创新的能力。
三、教学内容的改进与优化
(一)分层教学模型
要成功地完成实现分层教学,其关键是实施高校的分级授课。所以,笔者所在院校也采用了分级授课的方式,具体如表1中所示。
(二)差异型教学模型
现在很多高等院校的计算机基础教学中,课程体系的分类主要采用2+X的课程体系与方式,也就是采用两门必修课程与若干门选修课的方式。其中,两门必修的课程为《大学计算机基础》以及《计算机软件》,且在具体的实施过程中,计算机软件的课时设置可以根据文科和理科的差异而不同。同时,计算机软件课程的教学中,可以选择诸如VB语言、VC语言以及VF语言等。对于选修课程,则允许学生根据自己的需要和能力,从《计算机思维》、《JAVA》和《》中任选。
四、计算机基础课程教学方法的改进
现在各个高校的计算机基础课程中能够所安排的教学内容和信息量普遍都比较大,且在教学知识的讲授过程中还主要依靠传统的教学方法,也就是教师讲授什么,学生则被动地接收什么。所以,在整个的教学活动中,教师处于核心位置,学生只是对教师所提供的知识进行被动接收,使得学生在学习过程中的学习兴趣和动机受到不小的限制,难以有效发挥学生的主动性和创造性,而学生在完成知识点的学习后也难以对知识进行扩展,容易产生枯燥情绪,进而影响整个教学过程的实现。所以,根据实际的教学状态,应该将在教学中融入项目教学法,并适当的进行改进:
(一)项目驱动阶段
在该阶段中,授课教师首先应该将参与学习的学生进行分组,不过分组主要采用自由组合的方式,然后教师就可以根据教学目标与内容,在结合学生特点的基础上,为小组提供有趣味性、实用性和难度适合的具体项目,在这些项目中可以将所要学习的知识点都巧妙的隐含进去。项目提出之后,教师不应该将解决问题的方法直接告诉学生,而是应该针对特定的任务进行分析。
(二)项目的完成阶段
在该阶段中,学生需要对各种知识进行主动学习,这样可以有效锻炼学生的自主学习和解决各种问题的能力。学生通过对相关知识的学习来完成教师所制定的任务。在此过程中,教师的主要任务就是为学生提供相关知识点的梳理和指导,启发学生,进而引导学生的思维方式和方向;同时,还可以根据学生对相关知识的掌握程度,适当布置一些具有探索性的任务,从而引导学生将所学的知识应用到解决实际的问题中。
(三)项目的评价阶段
在学生完成相关的任务后,教师应该针对任务结果进行针对性的归纳和评价,还可以在学生之间展开互评,最后再通过教师的综合评价,为每一小组的成果给出成绩。
五、具体实施
对于各个高校的计算机基础教学,其总体目标是要学生能够对计算机的工作原理有大概的了解,要了解计算机解决各种问题的方式,以及如何将现实世界中的问题转换成计算机能够理解的语言等。
(一)教学项目的总体设计分析
对于教学项目的总体设计,需要将每门课程中所包含的主要知识点和内容都涵盖进来,完成真实项目的设计,且应该保证所设计的项目具备较高的可操作性。在各科课程的指点设计的指导下,根据应该实现和完成的教学项目的载体任务的工作和研究流程,将课堂上所学的各个知识点都融入到项目的各个阶段中;从更具体的层面明确课堂公共课程的知识点,特别是相关学生及其小组所承担项目在不同阶段所蕴含的知识点和内容。
(二)子项目设计
项目中所包含的子项目,就是要将整个项目划分成多个不同阶段的项目,比如,算法设计就可以是大学计算机基础课程主功能的一个子项目。
(三)载体设计
1.驱动阶段。对各种知识点进行定义,并通过自然语言来实现对知识点的描述;了解程序框图的概念,能够通过通用的图形或者符号来表示知识点或者内容,掌握各种知识点的基本逻辑结构,掌握一些最基本的知识点表示规则。对项目组进行划分,在此过程中由教师负责项目的具体划分,而教师可以根据不同班级的情况将小组划分成3~5个人,为每组指定一名组长,最重要的是要保证所有子项目都不一样;在项目完成后,应该让每个组员都尝试过给不同的角色划分。所以,可以将项目的驱动阶段划分为记忆和理解阶段。
2.完成阶段。该阶段可以作为对相关知识点和内容的应用与分析阶段,也可以理解为将过程转变为知识的阶段。
3.评价阶段。在评价阶段,就是要将完成阶段所用到的知识转变为元认知知识,也即是通过不同小组之间的互评,或者组内成员的讨论,从讨论中获得启发,在此基础上构建起解决问题的新方法与新思路。在项目的评价中,所包含的内容主要有:小组内成员之前的评价,小组内每个成员都需要根据自己所掌握的情况,对团队内每个人的贡献大小进行客观和科学的评价。小组之间的互评,在不同的任务小组之间,根据所完成任务的质量、创新思维等内容进行评价。教师点评,教师在对所有任务小组的任务完成情况进行充分掌握的基础上,对不同任务组的完成质量和创新性等进行客观的评价。子项目的总体评价,可以根据小组之间的互评结果以及教师的点评,然后通过分配不同的权值,进而得到最终的得分;再根据子项目的最终得分以及成员之间的角色互评结果,在乘以不同权值的基础上,得到每个学生在子项目上的最终得分与成绩。
六、效果与分析
文中笔者所给出的教学改革方法已经在自己所负责的大一新生中进行了尝试,结果是在计算机软件布恩,年底所教学生的及格率比往年高出15个百分点,可以认为对学生的计算机思维和创新能力的培养起到了重要作用。
所以,通过采用各种多样化的教学方式,以及对相关内容的研究与实践,可以最大限度地激发学生的学习兴趣。同时,在具体的教学过程中采用了基于项目实践的教学方法,可以有效丰富课堂教学的内容,促进学生团队精神的生成,将教和学两个过程统一起来,有效提升相关课程的教学结果,最终实现培养创新性人才的目的。
参考文献:
[1]尹宏飞.高职计算机基础课程改革探究[J].当代职业教育,2012,(12).
[2]张F.高职院校计算机基础课程改革初探[J].教育教学论坛,2012,(18).
关键词:计算机体系结构;实验教学;模拟;仿真
1 背景
“计算机体系结构”(以下简称“体系结构”)是计算机科学与技术专业计算机工程方向的一门重要课程,它强调从系统级的角度介绍计算机的组成和相应软硬件模块的设计与实现方法。通过课程学习,学生能够深入理解和掌握计算机系统的软硬件接口、各项性能指标、系统性能的基本分析方法,以及为了达到最佳性能、最佳性价比、最佳性能功耗比等不同设计目标所应采用的软硬件设计技术。
除了课堂讲授,实验也是该课程教学的一个重要环节。通过实验,能够有效地加深学生对课堂上所学习的各个关键知识点的理解与掌握。以2010年研究生入学考试的第44题为例:
44. 某计算机的主存地址空间大小为256MB,按字节编址。指令和数据Cache分离,均有8个Cache行,每个Cache行大小为64B,数据Cache采用直接映射方式。现有两个功能相同的程序A和B,其伪代码如下所示:…(略)
假定int类型数据用32位补码表示,程序编译时i、j、sum均分配在寄存器中,数组a按行优先方式存放,其地址为320(十进制)。请回答,要求说明理由或给出计算过程。
(1) 若不考虑用于Cache一致性维护和替换算法
的控制位,则数据Cache的总容量为多少?
该题第(1)问主要考察学生对“数据Cache中存放了哪些数据和控制信息”这一知识点的掌握情况。能够正确回答该问的同学并不多,因为绝大部分同学都忽视了valid bit和dirty bit这两个重要信息。
我们对我院2007级的部分本科生进行了调查,让他们独立完成该题。参加调查的学生都系统地学习过Cache的相关知识,并进行过16位CPU的设计实验,但其中一半同学仅设计实现了基本指令流水线,另一半同学还完成了分离的一级指令Cache和数据Cache设计。
从调查结果来看,完成了Cache设计的同学回答正确率远远高于另一部分同学,他们认为实验有助于加深他们对这一知识点的理解与掌握,并且效果明显。
在Hennessy和Patterson推出了《计算机体系结构:量化分析方法》[1]这一经典教材后,量化研究方法已经成为当前计算机体系结构教学和相关研究所采用的基本方法。这进一步增加了计算机体系结构实验的重要性,学生通过实验掌握性能数据的收集和分析方法。因此,加强实验建设,充分发挥实验作用已经成为高水平计算机体系结构课程建设必须完成的重要任务。
作者简介:沈立,男,副教授,研究方向为计算机系统结构、编译技术、虚拟化技术;张春元,男,教授,研究方向为计算机系统结构;王志英,男,教授,研究方向为计算机系统结构。
目前进行体系结构实验主要有软件模拟和硬件仿真两种形式,虽然二者在功能上基本等效,但由于抽象程度不同,它们所反映出的实现细节也不相同。以Cache子系统设计实现为例,无论是软件模拟还是硬件仿真都可以反映出valid bit和dirty bit等控制信息所占用的存储容量;而在动态指令调度的相关实验中,虽然通过两种方法都能够得到动态调度带来的性能加速,但硬件仿真方法能够更准确地反映出实现该机制所需的开销。
笔者从以下三个方面介绍在该课程实验教学方面所作的工作:首先,在分析该课程各知识点的特点以及其是否适合进行实验的基础上,我们设计了15个实验模块;其次,探讨了如何为不同培养类型和知识结构的学生选择合适的实验模块,以及在组织和实施实验教学方面采取的措施;第三,提出若干值得思考的问题。
2 课程知识点分析
在进行实验教学时,应针对不同的教学目标采取不同的实验模式。一般说来,对于那些以理解掌握成熟的模型、协议、算法等为主要目标的知识点,如Cache一致性协议,往往以验证性实验为主;而对于那些以熟练使用某种方法解决实际问题为主要目标的知识点,如Cache的结构和优化方法,往往以设计性实验为主。
下面以我们正在使用的教材[2]为主,结合国内外其它有影响力的教材[1,3-4]分析体系结构课程各个知识点的特点,深入探讨适合这些知识点的实验方式。
绝大部分体系结构教材的内容都可以被划分为基本概念、指令系统、流水线技术等8个章节[5]。当然,其中部分教学内容不可避免地会与其他课程重合,如操作系统课程会介绍虚存的相关知识,计算机原理课程会系统介绍I/O的相关知识点,并行程序设计的相关课程中会系统介绍同步、同时多线程、集群等有关知识点。在体系结构课程的教学过程中,这些重叠的知识点往往会根据实际情况略讲或不讲。
表1中列出了各章节中适合开设实验的各个知识点以及可以开设的实验类型。表中所列出的知识点粒度较粗,如指令级并行技术就被归结为硬件方法与软件方法两类,因为所设计的各种技术具有相似的特征。
在进行实验前,学生除了学习相关知识点外,还必须熟练掌握有关实验工具使用方法。不同的实验方法需要掌握不同的实验工具,包括软件模拟器、EDA工具、FPGA开发板等。通过其他课程的学习,学生已经掌握了全部或部分工具的使用方法,但从体系结构课程建设的角度出发,我们还是将其视作可以进行实验的知识点。当然,也有些教材[6]较多地采用验证的方式进行实验。
3 课程实验建设
从上节的分析不难看出,指令集、流水线和指令级并行、Cache、多处理机是体系结构课程教学的重点,因此课程实验也主要围绕这些内容进行。我们选择32位DLX指令集作为实验对象,主要原因在于:DLX是典型的RISC指令集,指令格式规整、简洁,且具有开源的编译器(含库)、模拟器等软件工具。
3.1 实验模块设计
我们设计的15个实验模块,覆盖了流水线设计、指令级并行、Cache的设计与优化等计算机体系结构实验的经典内容,如表2所示。除此之外,我们还专门设计了与指令集设计与优化有关的模块。至于Cache一致性、I/O和并行程序设计方面的内容,没有设置相关的实验,因为Cache一致性以验证为主,设计实现工作量太大,更适合作为创新实验,而其它内容的实验一般在“计算机原理”、“微机原理”、“并行程序设计”等课程内完成。
这些实验分别对应指令集设计与优化(模块2、4、14)、DLX整数流水线(模块6~9)、指令级并行技术(模块10~13)、Cache子系统(模块15)。此外,为了使学生熟悉实验工具和环境的使用,我们还专门设置了3个实验模块(1、3、5)。
根据难度不同,也可以将这些实验分为基础实验和提高实验两类。前9个模块为基础实验,主要围绕着如何设计并实现一个DLX整数流水线、实现相关的软件工具、以及如何进行仿真验证。后6个模块为提高实验,实现各种提高流水线性能的指令级并行技术。
表2中列出的不少实验模块都可以在FPGA上进行,包括模块2、8~11、13、15,使学生可以更好地理解软硬件技术在实现开销和性能上的优劣。此外,还有一些模块(如4、12、14)也强调了对软件工具链的使用和修改,有助于学生更全面深入地理解CPU设计所需完成的全部工作。
3.2 组织与实施
不同实验模块的难度以及完成所需时间也不相同,表2的数据可用作组织实验教学时的参考。
教学时既可以选择全部15个模块,也可以选择部分模块。究竟如何选择,取决于具体的教学目标以及用于实验的学时数。例如,若需实现一个DLX整数流水线并进行硬件仿真,可以选择模块6~9,需要8~16个学时;若仅需了解DLX整数流水线的工作原理和基本指令调度方法,选择模块1即可,这需要2~4个学时。
学生在进行实验时也可以采用不同的组织形式。例如,我们就将学生分组进行实验,每组1~3人不等。除了完成基本实验外,每组还必须完成6个提高实验中的一个。各组的成绩主要根据完成情况给出,若仅完成基本实验,成绩为C或D;若还完成了提高实验,成绩可以达到A或B。未完成基本实验或完成质量不高的小组就不必再进行提高实验了。
4 若干思考
在实验教学的组织与实施过程中,我们也发现了以下一些值得思考的问题,这些问题也可以视作教学改革的方向。
4.1 以实验教学代替课堂教学
让学生在实验过程中学习、理解体系结构课程中的一些知识点,其效果可能会比直接进行课堂教学更好。因此,能够以实验教学代替课堂教学是这里要探讨的第一个问题。
以Tomasulo算法为例,这是一种经典的动态指令调度策略。为了生动地描述该方法的效果,几乎所有的教材或是课件都会给出如图1所示的时序图,图中清晰地描述出每个时钟周期各指令、功能单元、寄存器、保留站的状态。在讲授记分牌时也有类似的情形。
图1中的时序数据既可以根据模拟器的输出直接得到,也可以通过手工推导得出,显然前者的效率更高。不过,既然都是生成时序图,也可以考虑由学生借助模拟器等工具获得时序数据并进行分析。
这样,在讲授这部分内容时,可以采用下面的形式:先用20~30分钟介绍支持该算法的流水线结构;然后借助模拟器的输出选择性地介绍几个时钟周期下流水线的状态,每个状态介绍占用3~5分钟;余下的时间由学生自行利用模拟器进行深入学习。
4.2 增加实验在考核中的比重
作为一门对实践技能要求较高的课程,体系结构课程的考核成绩通常会同时包含笔试成绩和实验成绩。如何合理划分二者的比例,是一个值得探讨的问题。
加大实验在考核中所占的比重,可以督促学生重视实验并亲手完成实验,有利于取得更好的实验效果。但受到实验通常会分组进行,不同小组可能会互相借鉴,实验检查方法主观性强、花费时间长等因素,现有的实验考核方法可能无法准确评估一个学生的完成情况,以及对所要求技能的掌握和熟练程度。
我们目前采取的方法是将一部分实验内容作为笔试试题,如果没有真正参与到实验过程中,很难回
答正确。但这只是一种初步的策略,如何才能比较准确地考核学生的实验完成情况,尚需进行系统的研究与探讨。
5 结语
根据我们对体系结构课程各知识点的理解与分析,我们围绕着指令级结构、流水线、指令级并行技术、Cache等知识点设计了15个实验模块。这些模块大致可以分为三个层次:实验工具和环境的熟悉与掌握、基本实验和提高实验,可以根据教学目标的需要选择不同的实验模块组织教学活动。
上面提到的各实验模块的教学目的、要求、环境、步骤等细节已经在我们编写的《计算机体系结构实验》教材[7]一书中进行了详细介绍。有些学校可能没有专门开设体系结构课程,而是将相关知识放在“计算机原理”、“计算机组织与结构”或类似的课程中学习,本文所介绍的内容也可以用作这些课程实验建设的参考。
在接下来的教学活动中,我们还将根据情况增加与多核体系结构有关的实验模块。
参考文献:
[1] John L. Hennessy, David A. Patterson. Computer Architecture: A Quantitative Approach[M]. 4th Ed. San Francisco: Morgan Kaufmann, 2007.
[2] 王志英,张春元,沈立,等. 计算机体系结构[M]. 北京:清华大学出版社,2010.
[3] 张晨曦,王志英,沈立,等. 计算机系统结构教程[M]. 北京:清华大学出版社,2009.
[4] 郑纬民,汤志忠. 计算机系统结构[M]. 北京:清华大学出版社,2005.
[5] 张晨曦,王志英,刘依,等.“计算机系统结构”课程内容体系的研究[J]. 计算机教育,2009(20):57-60.
[6] 张晨曦. 计算机体系结构实验教程[M]. 北京:清华大学出版社,2010.
[7] 沈立,肖侬,王志英. 计算机体系结构实验[M]. 北京:清华大学出版社,2010.
Experiments Establish for Computer Architecture
SHEN Li, ZHANG Chunyuan, WANG Zhiying
(School of Computer, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)
【关键词】微课模式;计算机;教学
随着我国信息时代的到来,社会各个职业对于相关人才的计算机能力要求普遍提高,教育受传统的教学模式的影响,现在对于学员的计算机操作水平不太重视,一些院校的学生出来,计算机能力的缺失使得无法满足具体岗位的要求,因此院校必须重视学生的专业知识的学习的同时,更加重视学生的计算机能力的培养。
1微课模式的发展
微课充分利用了新技术,适应了时展的需求,虽然维克的时间较短,但是正是因为短,更加适合学生的接受,整个社会生活的快节奏,对学校的教学也有着重要的影响,我们发现现在很多学生很难整个一堂课完全的进入到学习状态,相对枯燥的课堂教学让学生感觉到压抑,微课形式的出现,首先其时间相对较短,但是正是这种短,具体的视频教学内容相对集中,更加有针对性。学生可以在有限的实践更清楚的接受相关知识,另外微课模式引入了新的教学模式,信息化的教学模式有效提高学生学习兴趣和学习热情,改变枯燥的课堂环境,改变传统教学模式的单一性,在具体的教学过程中插入几段微课,可以有效丰富课堂内容,改变课堂学习风气,对于教学目标的完成有着重要帮助。
2微课模式在计算机教学中的应用价值
为了利用了网络新媒体,提高了学习的趣味性,同时增强了学生学习的自由度,能够充分地激发学生的学习热情,有效提高学生的学习自主性,从而提高学生的学习效率。
2.1微课模式的利用可以明确学生的学习目标。对于很多院校的学生而言,学习目标不明确,微课模式针对性的教学内容,可以使学生更为清楚的找到学习方向,确定明确的学习目标,找到自己专业的位置,结合实际情况,确定自身的发展方向和职业发展,明确的学习目标,可以有效提高学生的学习效率,学生在接触微课的同时也就接触了时展的最新成果和发展潮流,促使学生紧跟时代步伐,有效提高学生的学习热情和积极心,树立终生学习理念。
2.2教师可以通过微课模式充分的展示所要教习的内容,增强课堂教学的趣味性,改变传统的教训模式下枯燥的学习氛围。视频、动画的插入,可以激发学生的好奇心和学习欲,微课时间相对较短,可以让学生注意力集中地接受相关知识点,帮助学生更有效率的记忆和学习,有效的掌握计算机应用相关知识。
2.3微课充分利用视频进行教学,可以重复的播放具体的内容,在具体的教学过程中,一些学生在课堂上没有掌握相关知识,可以让学生在可以在课下通过视频“温故知新”。院校的学生因为招生的特殊性,学生知识接受能力、计算机基础存在差异,视频教学可以更加充分的考虑到这种情况的出现,充分利用微课模式,可以使得计算机应用教学更加灵活。
3微课模式在计算机教学的应用策略
3.1微课教学的利用有效提高了计算机教学内容的趣味性,微课教学的利用把教学与学生的兴趣结合起来,大大增强学生对于计算机教学活动的参与度,可以有效的提高教师的教学效果和学生的学习效率。在计算机教学进程中充分的利用微课模式,加强了教学模式与学生兴趣的融合,是教学模式的创新,是对传统模式的革新和新的教学模式的勇敢探索,将会推动教学模式改革。传统的教学模式“填鸭式”教学,学生在学习中处在被动的位置,学生很难主动性的进行学习,当前不断进行教学模式的探索,就是要不断强调学生在学习的主体地位,教师在具体的教学过程中有着重要的主导作用,教学活动的核心使学生,传统的教学模式把教师放在更为重要的位置显然是错误的。因此传统的教学模式下,学生的学习积极性很难得到充分的发挥,强调学生在学习过程的主体的作用,就是强调学生的个体存在,更加强调学生的个性,注重学生之间的差异,鼓励学生积极的发挥能动性。因此,微课模式在增强学生的学习兴趣,发挥其主观能动性有着重要作用,对于培养学生的创新能力有着重要的意义。在计算机教学过程中有效的利用微课模式,可以有效提高其教学效果。
3.2更加重视计算机教学活动与学生专业知识的结合。现阶段微课不仅仅适用于计算机应用教学,对于相关专业知识教学同样有着重要的作用。微课的充分利用,可以有效增加计算机教学活动与学生专业知识的结合,增长学生的实践能力和专业知识水平。教师要对计算机应用教学和微课教学模式有着充分的了解,有效利用微课模式有效提高学生的学习效率。把计算机应用教学与常规课程有效结合,将相关知识的重点和难点通过微课传达给学生,让学生对于要学习的只是有更加明确的认识。同时利用微课教学,可以有效加强学生与老师之间的联系,更为轻松的教学环境更容易加强学生与教师之间的联系。
3.3计算机用用技术是一个特别重视操作的课程。在具体的利用微课模式进行教学的过程中,要重视微课教学与计算机实践的结合。在计算机教学过程中,最重要的就是学生的上机操作,教师可以教习学生计算机应用理论知识,但是对于具体的计算机上机操作,就需要学生进行大量的练习。教师可以通过微课对于相关的知识和操作步骤进行总结,使学生在平时的操作中能够有效的巩固相关知识点,这在无形中可以有效地提高了学生的计算机操作水平。
4结语
教育必须适应时展,多媒体和网络技术的发展为教育提出了新的挑战,现阶段我国传统教育理念仍在在影响着我们的教育改革,有效开发新的教学手段,推进素质教育不断向更深层次发展成为现在各教育阶段都应该重视的问题,综合利用多媒体不断推进微课模式在院校的普及,不断营造更加浓厚的学习氛围,激发学生的学习热情,使得学生的计算机水平得到切实的提高。
【参考文献】
[1]周杭声.计算机技术在微课设计中的应用浅析[J].信息通信,2015,(6):285-285.
[2]王兴龙,张庆玲,刘静等.伴有和不伴有过敏性鼻炎慢性鼻-鼻窦炎临床资料分析[J].现代生物医学进展,2015,15(25):4875-4878.
关键词:数据库;模式;外模式;内模式
Abstract:"Database Principle" is a basic professional university computer courses. Story of the development of database structure and the related application of the principle is an important program. "Database Principle" of the principles of this program are strongly focused on the instructors, students acquire the relevant knowledge point. Students learn the principles of the curriculum has a strong initiative, therefore, giving students a better grasp of the knowledge of the course, Instructors need to look dry with a lively way to explain the principle, so that students can abstract general principles, The understanding is not a rational understanding of the emotional, to truly grasp the initiative, the absorption correlation theory. According to the author with some practical experience, to talk about how the vivid image of "Database Principle" to teach the course.
Key Words:data base;schema;external schema;internal schema;
0 引言
《数据库原理》是一门进述关于数据库的发展、结构、应用的纯理论课程。其特点是,知识点纯理论化,抽象、概括。任课教师在讲授时,很容易将抽象的知识直接传授给学生,而忽视了相关知识的产生和演变过程,使讲课变成了读课。学生在时,由于知识的抽象、概括,很难对相关知识有深刻的理解,而只是对知识强行记性,从而失去了学习该门课程的主动性,使理解知识变成了背记知识。要使学生能够主动地理解该课程的知识,需要任课教师能够将抽象的知识点,转变为形象、具体的、对知识点产生过程的讲述,并且将若干个知识点联系起来,形成一个知识面,传授给学生,使学生深刻地理解掌握相关知识。
1、用形象、生动的方式讲述抽象、枯燥的原理知识
作为一门纯理论的课程,《数据库原理》中包括了很多专业名词、概念,这些知识点对于初学者,显得抽象、枯燥,难以理解。这就需要把对这些知识点的介绍转化为形象、生动的对知识点产生过程的讲明。由浅入深,循序渐进有地,带领学生找寻知识点的产生过程,包括知识点的产生原因、产生条件、产生后的结果等等,调动学生的主动性,使学生在形象、生动的过程中,从感性和理性上真正理解和掌握相关知识点。
《数据库原理》中的知识点很多,要使学生对整个课程有一个宏观、清晰的认识,就需要将各知识点有机地结合起来,形成一个知识面,使学生不仅掌握各个知识点,更能够将各个知识点联系起来,应用已学知识,思考和解决问题,真正掌握一门课程。
2、以“数据库的三级体系结构”的讲解为例
数据库的三级结构是指整个数据库体系的结构由内模式、模式、外模式以及内模式/模式之间的映射、模式/外模式之间的映射构成。我们可以用一个具体形象的“成绩查询”的例子,采用自下而上的方法解释三级结构。每学期末,学生可以从学校的数据库中查询本学期各门功课的成绩。回忆之前学的“数据库”的概念,可知,“数据库”是在计算机中,使用合理的、科学的结构,存储数据,简言之,就是把数据放在计算机中。根据在《计算机组成原理》中学到的知识可知,数据是存放在计算机的存储器中。存储器由若干个带地址的存储单元组成,每个存储单元内存放着二进制的数据。存储在物理硬件上的数据称为物理数据。所以,一般用户是无法从存储设备本身,即硬件中查询出相关数据的。怎么办呢?任何一个复杂的问题,我们可以从多个方面去描述它,简化它。对于数据,一般从物理和逻辑两个方面来描述。物理描述包括数据的存储位置,存储大小等等一些信息,我们把物理描述的信息放在一个存储文件中;逻辑描述就是用一种形象的、抽象的方式描述数据,便于人们理解,我们用二维表格来抽象物理数据。 有了对物理数据的物理描述和逻辑描述,我们就能从复杂的存储器中查询数据了。
在这里,学生对于物理描述和逻辑描述,理解可能不深,可举一个浅显的例子,比如对粉笔盒的描述。从物理特征上,对粉笔盒的描述包括盒子的长、宽,位置等信息,对粉笔盒的逻辑描述可用一个立方体表示。这里,一定要使学生清楚,物理描述和逻辑描述仅仅是从两个不同的方面对数据库中的物理数据进行描述和分析,为的是更好地利用数据库查询数据。
我们把对数据的物理描述,即存储文件称为内模式,把对数据的逻辑描述,即所有二组表格的整体称为模式。这种循序渐进地方式能使学生对新概念的认识更形象、深刻。
假设现有A、B、C三位学生,分别使用应用程序1、2、3、查询各自的成绩。三个应用程序从模式中的三张二维表中查询出三个学生的成绩,每个查询结果形成一个视图。这里需要把视图的概念和关系表的概念向学生解释区分,视图不是关系表,视图本身没有数据,视图的数据来自关系表。就像人照镜子,镜子中没有人,镜子中“人”只是人的映象。我们把视图称为外模式。要注意讲解的是,模式是所有关系表的整体,所以模式只有一个,而每个外模式对应不同的应用程序,所以外模式有多个。
那么,三个模式之间是孤立的吗?不是,否则能无法构成一个完整的体系,所以,需要在内模式和模式之间架一座桥梁,称为内模式/模式映射;在模式和外模式之间架一座桥梁,称为模式/外模式映射。
内模式/模式映射实现了内模式与模式之间的转化,并且要实现一个重要功能,即当内模式发生变化时,模式不能随之变化。这一概念比较抽象,需要分析解释。回忆前面的粉笔盒的例子。当粉笔盒的长、宽、高或位置发生变化时,对粉笔盒的物理描述就会发生变化,即物理描述发生变化,但粉笔盒的逻辑描述仍然是一个立方体,并不随之发生变化。同理,模式/外模式映射要实现的一个重要功能,即当模式发生变化时,外模式不随之发生变化。有了这样的两个功能,就能保证,不论内模式、模式是否发生变化,外模式都不会变化,所以和外模式对应的应用程序也不需要发生变化。这样减少程序员开发和维护应用程序的工作量。
3、结束语
根据笔者自己的教学实践,要使学生很好的学习掌握数据库原理,需要将抽象的理论知识,通过形象的实例,循序渐进的讲解给学生。学生在这一过程中,能够理解知识的由来和必要性,从而更深刻地理解知识。
关键词 职业院校计算机 教学改革 建议
1问题提出
随着计算机应用的广泛性,对其进行操作已经成为对职业人所进行的基本要求,更是其所应当具备的基本技能。计算机已经逐渐走入到各行各业,并发挥了越来越重要的作用。当前,传统的计算机教学方式依然在制约着学生技能的发展,对其进行改革已经成为时代教学的需要,已经成为当前市场发展的需要,更是学生走入校门之后的职业需要。因此,探究职业院校计算机教学改革已经成为势在必行的重要大事。
2职业院校计算机教育改革背景
计算机技术在我国飞速发展,职业院校作为培养计算机专业人才的基地,对不断发展学科教育和人才培养有极大的意义。社会对计算机方面的人才需求不断加大,但是目前我国培养的职业院校计算机人才质量并不是很合格,尤其当学生走入社会、走上工作岗位之后,并不能很快适应工作的需要,不能满足岗位对其提出的要求。所以职业院校对计算机人才的培养应该更加注重质量,培养学生在社会中具有一定的竞争力,更加具有实践操作能力。所以各职业院校紧要的任务就是加快计算机教学课程的改革工作,运用全新的手段和方式培养新时代的计算机人才。
3职业院校计算机教学改革存在的问题
3.1计算机教学缺乏实践性
目前在我国的计算机教育中,非常侧重于理论的教育,这是受到了传统学习习惯的作用,对计算机的教学质量造成一定的影响。由于课堂时间有限制,教师不能够增加过多的实践课程来帮助学生学习,加上以往的教学模式都是以教师为主、学生为辅,严重忽视了学生为主体的重要性,一味地教授理论知识,导致课程教学缺乏实践性,学生对理论知识的理解存在难点,不能够及时地消化知识点以及对知识的掌握局限于表面,无法达到深刻的要求。
3.2计算机教学缺乏自主学习能力和创新能力培养
计算机教育培养工作不仅要对理论知识进行教授,还要培养学生的自主学习能力和实践创新能力。但是目前计算机教学中大多重视对学生进行知识点的教育,很少关注学生能力的培养。再加上计算机教学课程知识点比较枯燥,未能结合实际需求进行教授,导致学生的兴趣不足,再加上学生的学习动力不足,其学习的主动性没有得到有效激发,极容易导致其知识点的模糊,更加无法培养其创新的能力。
3.3计算机课程考核方式过于单一
计算机教学的考核方法主要是通过闭卷考试的方式考察学生对理论知识的掌握情况,故学生都是秉持一种应试教育的学习态度来面对考核。该考核方式导致学生过于重视理论,却忽视了实践,过于重视结果,而忽视了过程,不利于学生个人素质的发展,很容易误导学生的应试思想产生。长期进行单一的考核方式最终导致学生拘泥于考试定胜负的落后思想中。
4职业院校计算机教学改革的相关建议
4.1完善职业院校计算机教育课程种类和内容
目前的计算机教育课程不能与实际需求相结合,也不能与其他学科相联系,所以限制了其教学水平的发展进步。通过对现有的课程进行改善,可以解决计算机教学中存在的问题。首先,将现有的课程内容进行更新,计算机类的教材应该符合时代的需求,符合其本身更新周期短的特点,符合其技术更新速度快的特性;其次,要密切关注最新的计算机前沿理论,将最新的计算机教学理念与课程相结合,理论和实践并重,加强学生对实践能力的培养。提高学生的理论知识面的同时还能提高其动手操作能力。可见,完善职业院校计算机教育课程种类和内容是职业院校计算机教育课改中的重要内容,是提高计算机教学水平的重要因素。
4.2改变计算机教学的手段
计算机教学手段多种,其中包括实验课教学、理论课教学和上机课教学。现在大部分职业院校局限于理论教学,让学生对着课本进行学习,而没有真正的操作,这样学习方式很难达到加深记忆的要求,而且使学生对其兴趣大大降低。目前也有很多职业院校是通过理论加上机教学方式进行教学,但是这种方式缺乏研究性,很难培养学生对知识的运用和创新能力,所以针对这两种教学方针的不足,设置实验课教学,让学生通过自身的研究,利用所学理论知识,完成实际的计算机语言的设计,让理论变成事实。这样既可以让学生更加深入地领悟到相关知识点内涵,还能给学生一个自我发挥、自我想象的空间,培养了学生的创新能力。
4.3改革计算机课程的期末评价方式
目前职业院校主要使用期末评价的方式来考核学生一学期对计算机知识的掌握程度,但是这种方式不能完全展现出学生掌握知识的熟练度。因为很多学生都是为了应付期末考试临阵磨枪,不能真正地掌握知识点,而且在考完试之后会迅速忘记相关知识。计算机这种实践要求较高的课程需要更加完善的考核方式,例如,采用平时上机考核成绩、平时课堂表现成绩、笔试成绩以及创新成果加分项相结合的考核方式能够更加合理的评价一个学生对计算机知识的熟练度。
5结语
计算机是职业院校教学的必修课,是学生所需要掌握的重要基础课程。教师要积极探索相应的措施和方法,提升课堂教学效率,探究更好的计算机教学改革路径,让学生掌握计算机应用知识,为学生的未来发展铺平道路。
参考文献
[1] 戴伟敏.浅析高校计算机应用基础教学存在的问题及教学改革[J].湖北函授大学学报,2016(03):107-108.
中职学校的一个主要任务就是为社会培养大批综合素质较高、综合职业能力较强的实用型人才。这就要求他们不仅要具备较强的专业知识,还应掌握相关的实践技能。而计算机作为现代社会的一个极为有效的信息处理工具,其应用已经普及到了社会的各个方面,并且计算机基础知识教学也已经进入了学校教育的范围。这就意味着中职学校的学生必须有一定的计算机应用能力,方能成长为符合社会需求的综合型人才。笔者针对如何培养中职学生计算机应用能力这一问题,从培养学生计算机应用能力的必要性及策略两方面作简要分析。
一、培养学生计算机应用能力的必要性
相比较于普通高中的学生而言,中职学生的文化水平较低,并且对于计算机的基础知识的掌握远远低于普通高中的学生。尽管有的学生在初中学过一些关于计算机的知识,但是更多的是理论,其实际操作能力极为有限。面对这一问题,中职学校的教师务必认清学生的实际,从基础知识起步,切实通过多种方法多种途径,将培养学生的计算应用能力放在首位。确保将对学生的专业培养目标定位为面向各种工作岗位的具备计算机基础知识及基本技能的实用型人才,提高其在社会就业中的优势。
毕竟在现代社会,计算机是人们不可或缺的重要信息工具,对人们工作及生活的影响极大。因此熟练掌握计算机信息处理技术的相关基础知识以及技能,已成为人们适应社会需求、顺应社会发展的一个必备条件。因而,从这个角度来说,中职学生之后的就业之路,与其计算机应用能力有着极为密切的联系。掌握了熟练的计算机应用技术,无疑会为中职学生带来更多的就业机会。可见,在中职学校,培养学生的计算机应用能力已成为广大中职教师不容忽视的重要问题。
二、培养学生计算机应用能力的具体策略
1.通过教师的动手能力培养学生的计算机应用能力。在计算机应用基础知识教学中,教师在注重理论教学时也不能忽视学生操作能力的培养及提高。当然,在培养学生操作能力的过程中,首先教师要善于多进行操作演示,然后在演示过程中本文由收集整理让学生认真学习,之后再让学生自己动手进行相关的操作。通过这样的方式,学生的计算机应用能力必定能得到一定程度的提高。
如,教学“word”的相关知识点时,教师就可以将这些知识与名片设计的知识点进行有机结合,让学生试着为自己设计一张极具个性的名片。当然,这需要教师的讲解及示范。教师可以当场一边为学生讲解,一边动手示范,以此来激发学生的设计兴趣,从而引导其规范地进行相关操作,完成课堂教学内容。学生在完成这一教学内容的同时,多种能力也得到了培养,如丰富的想象力、独特的创造力等等,其计算机应用能力得到了有效的培养。
2.通过教学方法的改进培养学生的计算机应用能力。上文说到,中职学生无论是文化素质还是计算机水平,相对都较低,而且他们的水平良莠不齐。这就要求计算机教师在课堂教学中务必针对学生的实际,根据其对计算机应用的兴趣、接受知识的能力等非智力因素来进行计算机知识的教学。在此,笔者认为教师不能沿用传统一刀切的教学方式,而应切实根据学生实际来制订教学计划。
对此,笔者认为较为有效的方法就是分层教学法。也就是根据学生现有的计算机基础知识水平、接受新知识的能力、自主学习的能力、对计算机应用技术的兴趣等非智力因素,将学生分为不同的层次,然后为不同层次的学生设计不同的教学目标,采用不同的教学方法,安排不同的学习任务等等,确保不同层次的学生都能在原有基础上有所进步,有所提高。通过这样的方式,不同层次的学生都能在课堂上有事可做,就避免了一刀切导致的优生吃不饱、差生吃不下的问题。利用这种方式,教师还可以引导学生之间形成帮扶关系,让高层次的学生利用课余时间帮助低层次的学生,帮助其更快地掌握相关知识。这样,无论是什么层次的学生,其计算机应用能力都能得到有效培养,并有所提高。
3.借助相关网络媒体来培养学生的计算机应用能力。现代信息技术的发展为人们的生活、工作等提供了更为广阔的空间,而计算机应用能力的培养单靠课堂教学显然远远不够。因而中职学生的计算机应用能力的培养,除了依靠课堂教学之外,还要拓展延伸到课外,通过如何从网络上查询相关资料的学习来进一步提高学生的计算机应用能力。所谓学以致用,学生掌握了一定的计算机应用知识,还应将其转化为技能。这就需要学生能通过计算机的应用来获取所需要的知识及信息,这才算是真正具备了计算机应用能力。
因此,在计算机教学中,教师还应积极引导学生将所掌握的计算机应用知识转化为技能,并注重实践运用。这样,才能真正让学生的计算机应用能力得到培养及提高。也只有通过这样的方式,才能真正让中职学生逐渐成长为符合社会需求的专业性、实用型人才,最终加强自身的实践能力,为自己之后的就业之路奠定良好的基础。
1.引言
《计算机应用基础》作为高职院校为非计算机专业学生开设的公共必修课程,是学生必须掌握的一项基本的学习和工作技能。经过多年的总结和改革,计算机应用基础的教材和教学方法都有了一定程度上的提高和更新。然而,在信息社会高速发展的形势下,计算机应用基础课程的教学仍存在一些问题。如何改进教学方法,本文提出了一些看法和建议。
2.计算机应用基础课程的现状和面临的问题
2.1学生计算机水平参差不齐。生源地的经济水平和中小学计算机教育情况存在差异,有的学生在入学以前就已经接受过系统的计算机知识教育,而有的学生在入学以前很少接触或者没有接触过计算机。这些教育背景的差异使得新生在入学的时候所具备的计算机知识水平参差不齐,这种明显的差异性的存在必定给该课程的“学”带来不便。
2.2教材缺少专业针对性。高职院校不同于一般的本科院校,它的目的是培养学生的实际操作和应用能力。《计算机应用基础》这门课程不仅要让学生掌握计算机的基本理论知识,而且要指导学生将计算机技术应用到其专业领域。目前,虽然出版发行的计算机应用基础教材很多,但是其内容都大同小异,缺少专业针对性,而且很多高职院校的计算机应用基础教材是统一定制的,这就导致了学生所学习和掌握到的计算机应用基础知识和专业相分离的情况。
2.3教学方式陈旧。一些教师仍然采用“以教师为中心”的“填鸭式”教育教学方法,忽略学生在知识学习中的主动地位,未给学生营造一个良好的学习环境,让学生在压抑的气氛中学习,从而导致学生学习积极性下降,教学效果不佳。
2.4考核弊端。试题库中的题目数量相对不足,且存在久不更新和更新速度慢的问题,考核的知识点仅仅围绕某几个,覆盖范围不够全面。
3.高职院校计算机应用基础教改方案
3.1采用分层次教学法。分层教育教学法是根据学生自身的知识掌握水平[1],为不同层次阶段的学生制定出不同的教学目标和教学大纲,从而避免高层次学生出现“吃不饱”和低层次学生“受不了”的两极分化现象。在新生入学的时候组织一次较为全面的计算机知识水平测试,根据测试结果综合考虑,因材施教,对《计算机应用基础》课程进行分层教学改革。成绩优秀的学生进入“提高班”学习,以提高学生综合应用技术能力为指导方针,教学侧重点是在巩固原有知识的基础上,进一步扩充其计算机知识,提高其实际操作和处理问题的能力。原有知识水平较弱的学生应侧重于基础知识的教学,使其掌握计算机基础知识和基本操作技能,培养计算机文化意识。
3.2针对不同的专业,编写具有专业特色的教材,设置合理的教学内容。计算机应用基础课程的一个重要教学目标是让学生学会用计算机技术来辅助本专业的工作。各个专业的特殊性决定了应尽量避免不同专业统一对待。教材是实施教学计划的载体,也是学生学习知识的依据。因此为了保持教学内容的专业性和专业性,应该组织有多年教学经验的老师根据专业特色编写教材,并根据计算机应用技术的最新动态及时修改和更新教学大纲和学科发展要求。
3.3丰富教学手段,激发学生学习兴趣。
3.3.1采用案例教学法和任务驱动式教学,提高学生学习积极性。传统的讲授法在实际操作过程中往往演变成为“满堂灌”,教学过程中学生积极性不高,直接影响教学效果。案例式教学法采用不同的教学视点,课堂上教师通过一些典型的实际案例作为引入点开展教学工作。这样一方面能引起学生的好奇心,提高其学习兴趣,另一方面在案例的讲述过程将零散的知识点串联起来,学生更容易掌握。任务驱动教学本质上应是通过“任务”来诱发、加强和维持学习者的成就动机[2]。简单来说就是将知识点隐含在一个或者几个案例任务中,讲述完相关知识点后,老师指导学生分析和解决问题,学生在完成任务的同时能掌握知识技巧,并能将其用于解决实际案例。例如讲完Excel电子表格处理软件,可以安排给学生一个制作本班同学成绩分析表的任务。
3.3.2启发式教学法。在现代教育过程中,应当培养学生独立解决问题的能力。在课堂上不仅要传授相关知识,而且要启发学生自己去思考,分析问题,培养其能力。例如在讲述电子表格处理软件中函数知识点的时候,对于大量的函数无法一一讲解,教师可以从某一个函数入手,教会学生查看“帮助”,从而启发学生在今后的学习、工作和生活中,遇到选择确定函数的问题和无法正确设定参数时会自己查看“帮助”。
3.4加大学生的实践操作力度。采用实操和演示相结合的教学方法讲述知识点,且重点是加大实践力度,鼓励学生自己动手操作练习,教师在学生操作的过程中需多加观察留意,一方面可以指导学生正确完成各种操作,另一方面也可以及时地接受教学反馈。
3.5完善考核制度。教师必须同时兼顾学生的计算机基础知识和解决实际问题的能力培养。考核成绩不应该局限于考试成绩,应该综合考虑学生平时实践操作的完成情况。激发学生的创新精神,扩展自己的知识点,在学期末安排一个课程设计,结合考试成绩、实操成绩和课程设计三个方面评定学生的计算机水平。
关键词:计算机网络基础,软件考试,教学设计
引言
计算机技术与软件专业技术资格考试(软考)实施多年以来,受到了社会及用人单位的普遍认可,衡量专业技术人员能力水平的公正性、客观性得到了广泛认同。软考分为初中高三个层级,为计算机软件专业人才培养提供了明确的导向作用。计算机网络基础教学涵盖计算机网络和数据通信领域的基础知识、原理和技术,是一门基础类课程[1-6],学生在学习过程中动力不足,有必要以软考为驱动,激发学生的学习热情,提高学生的实践能力和就业竞争力。
1软考认证的技术特点和优势分析
软件考试是国家人力资源和社会保障部、工业和信息化部推行实施的全国统一的专业技术资格考试,集专业技术资格、职业资格和专业技术水平于一体。软考不仅是专业技术资格考试,也是职业资格考试,且不受资历、学历限制,考生可以灵活选择适合的专业资格应试。软考分为初级、中级和高级三个等级,取得软考证书的人员可以应聘技术员、助理工程师、工程师和高级工程师。初级资格对应助理工程师职称,中级对应工程师,高级对应高级工程师。根据专业类别划分,可以分为计算机软件、计算机网络、信息系统等多个专业,各个专业按层次设置若干资格考试。软考每年组织两次,通常在5月和11月开考。每个专业一年内一般举行一次考试,报考人数众多的少数专业可以开考两次。大部分考试采用笔试,一般上午考核基础知识,下午考核应用技术。软考不采用滚动考试形式,需要一次性达到要求才能获得专业技术资格证书。和其他计算机类证书相比,软考具有显著的优势。软考由全国统一开考,考纲、命题、时间、评分标准、合格标准、阅卷等环节均保持高度统一,把关严格。通过考试的考生获得国家人社部和工信部颁发的专业技术资格证书,权威性高,在国内外享有很高声誉,相当于计算机专业技术人员的“高考”,可以显著提升考生的就业择业能力。
2软考对计算机网络基础教学改革的启示
在计算机网络基础教学中,教师应依靠软考驱动教学工作的开展,激发学生的学习动力,充实教学内容,创新教学方式,将教学目标与软考紧密结合在一起,按照软考的要求培养高水平的计算机专业技术人才。(1)改革教学观念。教师要提高对软考的重视程度,充分认识到软考的指导性价值,将软考与实际教学工作联系起来。要根据软考要求合理制定教学目标,侧重学生实际操作能力的培养,引导学生积极主动参与学习,在掌握计算机网络基础知识和原理、技术的前提下,对软考相关知识进行理解、掌握和运用。这需要学校增加教学方面的投入,为学生的计算机操作提供便利条件,保障计算机网络基础教学改革的顺利开展。(2)改革教材体系。教材是计算机网络基础教学工作开展的依据,教材质量高低直接关系到实际育人效果。目前国内计算机网络基础教学使用的教材普遍存在滞后性,教材知识陈旧,知识内容更新缓慢,没有结合时展及时补充完善,更没有结合软考的要求进行针对性补强,导致学生的学习需求得不到有效满足。教师需要对软考进行研究,结合大纲对教材进行更新和补充,适当增加案例分析内容的比重,使教材与计算机网络应用更加贴合,提高教材对软考的适用性。要采用以证促学的方法,对教材开发进行合理规划,在主要知识点中穿插软考考纲中的内容,结合以往的软考真题进行案例讲解,构建与软考相符的计算机网络知识体系,制定与软考要求相符的课程教学标准。以网络管理员考试为例,网络管理员属于初级资格,适合低年级学生。网络管理员考试与计算机网络专业人才培养大纲大体一致,通过备考,可以让学生更加明确计算机网络教学的要求,对计算机网络专业相关知识形成清晰、完整的认识,从备考中促进学习,实现教考共进的有利局面。教师要坚持以考促进,将软件考试作为学生学习的主要目标之一,帮助学生制定学习计划,将计算机网络相关知识点串联起来,建立较为完整的计算机网络知识体系。对于高年级学生来说,他们大多已经建立计算机网络的初级模型,可以尝试备考中级资格。软件考试中的中级资格是网络工程师,这是学生学习的目标,也是岗位工作的现实要求。教师可以根据网络工程师的考试大纲,对教学内容进行补充完善,引导学生根据自身情况制定学习规划,锻炼网络系统构建、软硬件调适等方面的能力。软考高级资格不是学生阶段容易达成的目标,但依然可以结合高级资格考试的内容和要求,指导优秀学生的学生,引导他们在巩固专业知识的基础上,熟悉应用领域的业务,锻炼针对用户需求和约束条件制定项目开发计划、协调系统开发的能力。在教学工作中,教师可以结合软考高级资格的要求,将其作为学生未来发展的目标,引导学生对网络工程需求分析、规划设计、评测运维等工作有深刻的认识,积极成长为高端复合型人才。(3)创新教学方式。计算机网络基础教学的目的在于让学生熟练掌握并灵活运用相关知识和技能,而传统的教学模式导致学生学习兴趣不高,学习主动性不强,教学效果得不到保障。因此,教师应积极创新教学方式,结合软考的内容和要求,使用学生喜闻乐见的方式开展教学工作,最大化发挥学生的主观能动性。例如,软考中的题型往往比较新颖,考试内容更新很快,且普遍与实际应用密切相关。教师可以在教学中选用软考试题为案例,开展案例教学,带领学生对案例进行分解,将案例与教材中的知识点相衔接,并仿照软考的形式向学生布置作业任务,引导学生将所学知识运用到实际问题的解决之中。在教学工作中,应以软考为目标设计教学情境,根据软考知识点考察方式,结合教材中的知识点,设计新颖的教学情境。同时,以软考通过标准来分析学生的能力水平,找出教学中存在的问题,使用软考培训和考试材料,设置学习任务和习题,丰富学生的知识储备,拓宽学生的视野,将学生的学业水平向国家级考试水平靠拢。例如,课程实训内容以软考考纲为中心点,结合实际需求设计题目。在实训报告的要求按照软考要求进行调整,实训报告需要包括实训题目、设计原理图、软件设计流程图、源程序代码、实训总结等内容,规范课程实训报告的写作,锻炼学生计算机网络系统的开发与设计能力。(4)改革考试形式。为了适应软考的要求,计算机网络基础考试应采用国家统考的形式,分为笔试和计算机操作两个部分,在考试评定工作中做到教考分离,确保考试结果的公平公正。通过这种方式,可以提升学生对课程学习的重视程度,保持积极的学习态度,以软考为学习目标,努力提高自身的学习水平。