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【关键词】软件无形性;计算机科学;软件工程;教育影响
从目前的行业发展来看,软件行业已经发展的较为不错,论其发展方向也比较全面,且在推进我国社会经济的发展中起到了越来越重要的作用。相关软件工作人员也在逐渐的完善和搭建自己的软件工程知识体系架构。那么这样看来只有对计算机科学和软件工程这两个学科进行全面的了解和认识,自己从事到软件工程工作中,才能更加深刻体会到软件工程行业的整体市场需求以及工作要求,这样才能对软件工程教育的进一步开发和研究有所实质性的帮助。
1计算机科学与软件工程的区别与联系
1.1计算机科学
计算机科学主要是研究计算机以及和计算机相关的现象和规律的一门科学,主要包含和各种计算相关以及信息处理等等方面的内容。
1.2软件工程
软件工程主要指的是对使用工程化方法来构建和维护,使得软件保持高效实用的效能的一门科学。软件包括电子邮件,嵌入式系统,人机界面等等交互设计。
1.3计算机科学与软件工程的区别与联系
现在社会是信息社会,也是高科技主导的社会。因此几乎各个行业都会涉及到和计算机软件相关的应用。计算机不仅方便了我们的生活,提高了人们的幸福指数,在工作方面也提高了人们对信息的处理能力和分析比对,大大提高了人们的生产工作效率。我们在了解计算机科学和软件工程的联系后,也要清楚的认识到计算机科学和软件工程两者的不同,相比较而言,计算机科学更多的涉及到计算机原理,主要阐述的是与计算机科学相关的理论知识,软件工程则更偏向于实践的运用,在实际工作和软件开发中对应用软件和设计系统的维护和处理,主要强调学科知识在实践中的运用,这是理论和实践两个区别很大的种类学科。从理论的本质来看,软件工程主要是同时在实践操作后扩展且是进一步的扩展,在实践方面的应用比较多。相比较而言,计算机科学对理论知识的实践应用就不是很多,主要还是强调理论研究,那么在进行计算机科学和软件工程教育的同时,要注意结合两者的特点和要求,来进行计算机科学和软件工程教育,充分将理论和实际相结合,并且重点是要关注当下的科技发展水平,紧跟时代步伐,提高自主创新能力,在实践中检验和发展真理,取得一定效果的进步,为计算机科学和软件工程的教育贡献一份自己的绵薄之力。
2软件无形性对计算机科学和软件工程教育的影响
2.1在教学过程中体现软件思想
本文探讨的是软件无形性对计算机科学和软件工程教育的影响,那么其实重点还是在于教育,也就是最受关注的教学过程。所以在教学过程中就需要教师对于如何引导相关培训人员,也就是未来的软件开发工作人员对于软件思想有一个较为清晰的认识这个问题进行深层次的思考和探讨。毕业于计算机科学专业或软件工程专业之后的学生如果日后能够从事并投入到软件开发的工作当中去,这就是一件非常值得鼓励和赞赏的事情,正所谓物尽其用,人尽其才尽其用。考虑到由于个体都具有特殊性,每个人都有不同的想法,所以每一个程序员相应的就会有属于他自己的软件思想。这种软件思想是在不断的工作和磨练中逐渐积累形成的。这是非常宝贵和难以学习到的经验,通过这种常年积累的软件思想,程序员在设计软件程序过程中会潜移默化和不自觉的使用这种在学习和实践的过程中逐步的积累的经验。软件思想对于设计程序的重要性也不言而喻,从这个角度也可以看出来,往往刚开始从事计算机科学和软件工程相关工作的人员,对于实践工作任务都是存在一定的困难和困惑的,主要原因就是他们没有相关经验和自己的软件思想,在一开始处理工作时往往摸不着头脑。对于他们来说,最重要的就是积累经验并且逐步形成自己的软件思想。因此在教学过程中,相关培训人员也要注重对于学生的软件思想重要性的强调,并在日常教学过程中潜移默化的影响他们对于软件思想的主动培养的相关意识。
2.2正确的教授软件思想的方式
在上文中提到,软件思想是需要长年积累和不断的实践工作磨砺出来的,由于软件思想是比较抽象的,教师和相关培训人员难以在短时间内很好的将软件思想的具体内涵和要领表达出来。在学生比较难以理解软件思想的情况下,教师就要想方设法的对其进行正确的引导,可以通过生动形象的事例阐述,也可以通过具体的时间任务来让他们亲身体验等等这几种方式来帮助他们理解和接受软件思想,逐步的形成软件思想。设置一些时间任务或程序设计,当学生在实践的操作过程中,他发现了问题所在,在接下来的思考解决程序问题的过程中,他也就逐步的使用了属于他自己的思考过程也就是软件思想,那么这样才能正确的达到教育的根本目的,也才能为我国源源不断的输送相应的软件人才打下坚实的基础和铺垫。从另一个角度来看软件思想也是区别于其他计算机科学技术的。软件思想虽然可以应用在程序设计之中,但是软件思想的应用是需要在一定的实践环境下才能实现或者是被激发出来的。因此在特定的时间环境中,程序设计员才能使用软件思想对程序进行设计,对于整体的运行系统进行维护和推动。由软件环境,软件设计和软件思想三者构成的有机的整体是同时运作的,三者之间是相辅相成,彼此联系和相互作用的。此外,教师要充分意识到软件的无形性和软件思想的复杂性对于在日常教学中所造成的阻碍和负面影响,并对这个方面加以重视,可以多听取一些经验丰富的教师经验,增加丰富而多变的教学手段来对提高教学质量做出真正的改变。为培养对国家和社会有用的计算机科学与软件工程人才作出贡献,维护我国经济的长久稳定和持续发展。
3软件思想的教授方法
在日常的软件思想的教授课堂中,教师要善于沟通,多和学生进行交流,对于学生们在学习过程中所出现的困惑和问题,能够给予及时的引导和解决,帮助他们提高学习效率,提升学习能力。并且能深入浅出地对软件思想和学习方法进行阐述,对于如何将抽象的软件思想生动形象的使用具体的案例或相关的实践表达出来,这是非常考验教师的教学功底和教学经验的,甚至对教师的临场应变能力也有一定的要求。那么如果没有对相应的软件思想进行较深层次的阐述,这样的教学成果往往不仅得不到保证,还会对学生产生负面影响。这样使得学生也难以理解在计算机科学和软件工程的学科学习过程中所需要注意的问题以及在学习过程中的有效学习方法和技巧等等。在教学过程中,比较好的方法就是让学生投入实践,真正的接触软件设计和系统维护,让他们在实践过程中就会发现相应的问题让他们在实践过程中就会发现相应的问题教师可以因材施教,根据相应出现的问题,给出相应的意见或策略。可以根据学生接受程度进行分层次教学,这样不仅可以提高教学的质量,还能大大提高教学效率,保证学生的学习效果和学习质量,使得学生们都尽可能的全面发展,提升自己在计算机科学和软件工程方面的能力。3.1利用案例介绍软件思想的使用教师在教学过程中可以多使用一些生动形象的教学案例,比如在课前准备一些小测试来测试学生对于计算机科学和软件工程的专业学习功底,他们对所出现的问题进行原因的讨论,逐步的向他们过渡软件思想在程序设计中的应用,逐渐在熟悉这个过程后,可以在课堂教学中适时的进行观察,对他们所进行的软件系统的设计和维护,作出相应的指导和点评,帮助他们在学习过程中对所学知识进行及时的巩固,并且在加深对软件思想的理解方面加以重视,多下功夫,鼓励他们在课后可以适当自学一些相关的知识,为他们以后的学习做更好的铺垫。但是在实践过程中,往往遇到的困难使得很多人有挫败感,在这种较为枯燥无味的教学中,也很难激起学生的主动性和学习兴趣,因此老师在上课时要多准备一些生动有趣的案例,提高课堂的气氛和活跃,鼓励学生去主动思考,提升他们的学习积极性。3.2运用反向思考方法教师在教授计算机科学与软件工程的课堂上,可以多使用一些奇特的教学方法,比如反向思考法,也就是,我们日常生活中所提到的逆向思考,对于一些软件设计的逆向推导,这样不仅使得学生在能力方面有所进步,还对他们思考和认识问题的方式做出了一定程度的影响和改变,在学生今后熟悉计算机科学和软件工程方面的知识后,对于所给的项目或者是实践应用都能够积极的参与和维护,在实践中发现问题,并努力尝试自己解决问题,提高了学习的主动性和求知欲,长期下来的教学成果将会非常瞩目,可以培养出一批优秀的软件工程人才。
【关键词】本科学生;计算机公共基础课程;教学改革
现在,我国计算机基础教学进入了一个新阶段:2003年国家教育部《关于进一步加强高等学校计算机基础教育的几点意见》,2006年《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》,2007年启动的“质量工程”,更是从根本上要求提高人才培养的质量。各高等学校根据教育部的指导性意见,结合自身实际情况,进行不断研究与实践,探索高校计算机公共基础课程教育的新思路。本文结合湖南理工学院计算机公共基础课教学和改革的实际状况,进行了分析、研究与探索,提出计算机公共基础课程改革的主要内容,并提出相应的解决方案。
一、现行计算机公共基础课程教学存在的问题
1.学生能力基础差异大
信息技术教育在中小学的广泛开展,使学生的计算机基本操作能力有所提高。但是由于各地区经济水平、教育条件、教育观念等因素的影响,大学生入学时的计算机基础能力差距在拉大,这已成为计算机公共基础课程教学与其他课程教学的一个显著区别,是教学工作面临的首要问题。
如果只通过纵向比较而认为学生的基础普遍提高,进而抬高本科阶段计算机基础教学的起点,这是盲目且不科学的。为了对学生计算机基础知识的掌握程度和个体差距有客观、真实的认识,我校大一新生入学时就进行计算机基础摸底考试。计算机基础教学教研室会设计涵盖计算机各领域的考试试卷,对本科各专业的学生进行考试调查,客观分析、评价学生的计算机知识背景。我们了解到,有的同学对计算机科学很感兴趣,中学时参加过全国青少年计算机奥林匹克竞赛并获奖,也有的同学已通过国家计算机一级考试。而大部分同学仅对文字处理、Windows系统的基本操作比较熟悉,诸如数据处理、演示文稿等办公软件则了解不足,其他操作系统,如Unix、Linux几乎没有接触过。除此之外的其他相关领域,比如数据库应用、多媒体技术、程序设计、计算机硬件等知识,同学们普遍了解不多。
2.教学内容专业针对性不强
我国高校本科计算机公共基础课程的教学出于对普遍适应性的考虑,一般采取选择学大纲,材,统一考评方式的教学模式。随着信息技术和社会经济的发展,计算机产品日新月异,计算机课程的内容也在不断充实、更新,计算机课程教学内容多、知识更新快。现有的本科教学以大多数同学的知识结构作为教学参考,势必会造成基础好的学生感觉内容简单,缺少获取新知的激励,逐渐失去对课程学习的热情。而基础薄弱的同学却仍感觉学习很吃力,挫伤学习自信心。因此,只有针对不同知识结构、不同专业发展、不同个性特征而灵活设计的教学方案才能更加符合教育的理念,满足学习者的个别需求,引导学生学习的主动性和积极性。
3.课程设置与专业人才培养的需求不协调
随着社会就业压力的增加,很多院校专业课程设置比重有所增加,以期提高学生的就业机会,而对计算机通识课程有所忽视。但计算机通识课程作为公共基础,对社会各领域的影响不断扩大和渗透,各行各业对工作人员计算机能力的要求不断提高。
目前,本科院校的计算机公共基础核心课程一般为大学计算机应用基础、软件设计基础、数据库技术与应用等,一般集中安排在大一、大二两个学年内开设,采用公共必修课方式存在。教学形式多为课堂教学为主、验证性实践教学为辅,很多高校实现多媒体辅助教学和计算机网络协助教学。但是,计算机公共基础课程普遍存在课时少、课目少的问题。在2011年4月抽样调查中,有62%的同学认为我校现有计算机课程科目不够,47%的学生认为学时不够用,希望增加学时。
4.实验条件发展相对滞后
由于各种条件限制,计算机公共基础课程实验条件的发展较社会发展滞后,不能很好地跟上市场需要,这给计算机公共基础课程教学的先进性和实用性带来了较大的影响。大多数院校生均公共计算机比例低与1:20,公共计算机设备管理维护专职人员与计算机数量比基本低于1:200,5年内购置的新计算机占公共计算机的比例低于1:4,这给计算机公共基础课程教学中得实践环节带来相当大的困惑。
5.各高校招生规模的扩大,课堂教学质量得不到保证
通过合并、升本等方式,大量的新升本科院校近年来陆续通过国家本科办学水平评估,招生规模逐年扩大,而计算机公共教学的各项条件未随之改善,专职教师数量不足,教室(尤其是有多媒体设备的教室)建设数量跟不上学生数量的增加。导致计算机基础公共课程教学的课堂越来越大,教师授课的任务越来越重,即使使用多媒体技术、网络技术辅助教学,教学目的很难达成,教学质量得不到保障。
二、教学改革的方向和内容
1.从专业发展角度规划课程设置
依据《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》,充分结合各专业人才培养目标的定位,统筹规划设置计算机基础课程,增加学生的选择空间,使之符合教育的本质和社会期望。以湖南理工学院为例,公共基础课程种类涵盖了计算机应用基础、软件设计基础、数据库技术与应用、网络技术基础、多媒体应用等各领域,各非计算机专业可根据培养目标及教学计划安排的实际情况,自主选择开设课程。其中,包含有面向理工专业的《大学计算机基础A》,面向非理工专业的《大学计算机基础B》,《高级语言程序设计(C)》、《高级语言程序设计(VB)》、《数据库技术及应用(VFP)》、《数据库技术及应用(ACCESS)》、《多媒体技术级应用》、《网页制作与网站建设》等课程。同时,增加学生自主选课机会,经学生个人申请、所在学院同意,允许学生跨专业选修《数据库技术及应用》或《高级语言程序设计》。
2.实行分级分类教学,对“非零起点”学生因材施教
在新生入校时,进行全面的摸底调查,根据学生的计算机基本操作能力情况,实行分级分类教学。对因经济水平、教育条件、教育观念等因素的影响,入学时的计算机基础能力较差的学生,在计算机基础课程的选择时,给予相应指导;在课程学习时,增加相应课外学时,加强辅导。对于“非零起点”学生,在对学生讲解计算机公共基础课程的设置、教学目标的相关知识的情况下,学生可根据自身计算机知识掌握情况,在每学期开学时提出免修、免听申请,经任课教师和学生所在学院同意后,参加计算机学院组织的开放考试,成绩达到要求者,允许免听,参加相应课程的期末考试;成绩优良者,允许申请免修或参加课程提高班。凡获得全国计算机等级考试一级证书的学生可申请免修《大学计算机基础》,获得全国计算机等级考试二级证书的学生可申请免修《大学计算机基础》和《高级语言程序设计》或《数据库技术及应用》。针对获得免修资格的学生,(下转封三)(上接第236页)计算机学院开设程序设计竞赛等计算机类选修课程。
3.加强实践教学建设
计算机公共基础课程是实践性很强的课程,应当理论结合实践,两者并重。在实践教学硬件环境方面;加大了对计算机硬件设备的投入,更新计算机公共实验室的相关设备,为广大非计算机专业的学生提供更加丰富的实践机会;增加专职公共机房管理维护人员,扩大兼职管理人员数量,保障公共机房实验设备的完好率,同时保障公共实验室的全天开放。
我校近年注重实践教学效果,加强实践教学指导:
(1)除课内安排的实践学时外,要求学生在计算机公共课学习期间课外上机时数≥100机时数,其中《大学计算机基础》上机时数≥30机时数,《高级语言程序设计》或《数据库技术及应用》上机时数≥50机时数,《多媒体技术级应用》或《网页制作与网站建设》上机时数≥20机时数,学生课外上机完成情况作为相应课程的平时成绩考核依据。
(2)任课教师通过网络技术或机房辅导,加强对学生课外上机的引导与指导,加强网络课堂建设,确保学生有丰富的课外学习资源。
本科计算机公共基础课程的教学对社会各领域影响广泛,对我国未来的社会发展具有极其重要的意义。教学改革应根据社会实践,在先进教育理论的指导下,结合社会的需求进行。期待广大教育工作者不断探索、不断创新,逐步提高我国本科学生的计算机素养,培养出具有较强实践能力和创新精神的综合性人才。
参考文献:
[1]何克杭.关于建构主义的教学思想与哲学基础[J].中国大学学,2004(7):15-18.
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[4]谌新年,等.高校计算机公共基础课实验教学的改革与实践[J].计算机教育,2007(8):
23-24.
【关键词】计算机技术;工程建设
1前言
计算机技术现在已经非常成功的渗入到了人们日常生活的各个领域,并且在它自身迅速发展的同时,也极大的助力了其他领域的发展。比如说,随着计算机科学与技术的不断发展,并且在工程建筑也在不断持续发展的情况下,在最近几年,建筑行业,在工程建设项目方面,计算机科学与技术已经得到越来越广泛的应用。现在计算机应用方面之广,也导致了计算机不能单方面的发展,处理不同的问题,适用不同职业的人群,适用于不同的工作,以使之的功能作用最大化,是非常重要的。建筑行业讲究因地制宜,即使建筑样式相同,在不同的气候、环境、土地、人文情况下,工程建设的管理模式和施工进度也将不同,所以,单靠人的力量很难将如今愈发大的建筑工程项目实现全方位管理全程管理以及实时管理。所以,现在计算机科学技术在建筑工程上的像数据处理、图形处理、建筑设计及管理分析应用也极大的推动了建筑行业在新时代的发展。
2计算机科学与技术在工程建设项目中的管理应用优势分析
在前面说过,计算机科学与技术在工程建设项目中的管理应用主要有全方位管理实时管理及全程和多方位管理。至于优势,首先,必定是在工作效率上,建筑行业和其他行业的工作特点有所不同,建筑行业在进行项目作业时,往往是定点作业,就是常常在一个地方呆很长时间,而且建筑产品具有固定性和不可动性,需要长时间在一个地方持续使用。还有,包括建筑活动结束后的很长一段时间,建筑承包单位都具有对建筑产品的安全问题的负责权。这时,从工程建设时对人员的管理,施工时对实时实地情况的分析反馈,产品投入使用后对建筑产品安全的持续负责确保联系。没有计算机技术,这些要求可能很难做到,即使做到,也是相当费时费力的一件事。相反,有了计算机技术,就相当于能将工程建设情况实时的传递给项目管理者,还可以寻求其他专业人员的帮助。此外,在建筑设计方面,无论是工程制图,还是要根据不同地区的不同情况选择不同的建筑管理模式和建筑设计方案,这些都离不开计算机科学与技术在工程建设方面的应用。因为,由于建筑行业的特殊性,建筑尤其是建筑结构的设计和建筑材料的选择都需要十分周密的分析演算,因为稍有不慎这就可能会酿成大错。这也导致建筑行业不能在误差允许的范围之外有丝毫差错。此外,建筑行业需要大量的人力物力财力,因此,如果用传统的管理模式,举个极端的例子,若是像秦始皇建长城那样建我们现在这样的建筑,光管理人员就要消耗甚多,更何况这样做,管理水平会比较低,工程不能很好的完成,直接的第一反应就是在工期上。因为如今建筑工程的项目都比较大,工期在科学的管理模式下都比较长,很可能一年四季都需要施工,如果不能很好的运用计算机科学与技术实现科学合理的建筑工程管理,将浪费很多的人力物力财力,甚至降低工程质量,使部分建筑行业人员为了追逐利益,滋生豆腐渣工程。所以,有效利用计算机科学技术,实现全方位的管理,也是全方位的监督。
3计算机科学与技术在工程建设项目中的应用现状及远景
在建筑行业中,计算机科学与技术在工程建设项目中的应用体现在这几个方面。首先,web服务器连接着建筑材料供货方,建筑设计方,建筑项目管理方,建筑项目施工方,以及第三方等建筑建设前中后各个方面的参与者。大大优化了建筑行业的建筑水平发展前景,但是,有些建筑行业的从业者,对计算机科学与技术缺乏深层次的了解,也不掌握最近的计算机科学技术,不能做到与时俱进,他们仅仅认为,计算机的用处仅仅在于收发电子邮件,也仅仅认为,这已经是做到了很多人口中说的信息化管理,高科技应用了。他们也会认为,将信息技术计算机科学与技术大规模的应用在自己早已成型的管理模式中,改动甚至说是打破自己的模式,是不值得的,会增加工程工作量,以及既定投资成本。此外,通过软件开发人员进行建筑工程管理软件的开发,可是,一般软件开发的人员往往不具备建筑工程管理的实践,开发的软件并不能很好的应用在建筑工程项目中。也就是开发的软件和实际的工作场景不协调。此外,就如先前说的建筑行业具有的特殊特点,建筑行业讲究因地制宜,即使建筑样式相同,在不同的气候、环境、土地、人文情况下,工程建设的管理模式和施工进度也将不同。此外,还有其他的诸多影响因素,比如政府的批文时间,天气变化,环境保护等等这些诸多方面,都将影响工程的投入,影响工程的成本。如果用计算机科学技术解决,我们就可以在程序内设定不同的参数,如天气,环境,地质,地段,政府等等方面,得到较为准确的投入产出比例,得到更加实际的工程成本。计算机行业是我们如今时展的大势所在,况且,在如今大数据时代到来的情形下,更是可以从中得到更多的信息和资源。所以,不得不说,计算机科学与技术在建筑工程上的发展是极为广阔的。
4结语
综上所述,计算机技术现在已经非常成功的渗入到了人们日常生活的各个领域,包括建筑工程管理的领域,单靠人的力量很难将如今愈发大的建筑工程项目实现全方位管理全程管理以及实时管理。所以,现在计算机科学技术在建筑工程上的像数据处理、图形处理、建筑设计及管理分析应用极大的推动了建筑行业在新时代的发展。计算机行业是我们如今时展的大势所在,计算机科学与技术在建筑工程上的发展是极为广阔的。21世纪是一个科学技术迅猛发展的时代,是一个全新的充满机遇的时代,是将载入史册的一个创新的时代。我们有幸见证,有幸经历,有幸参与。计算机的发展却是始终不敢有一丝一毫的懈怠,它总是不断地突破自我。希望建筑工程领域的工作者也能不拘泥不死板,积极更新自身的知识,接受时代的变更发展,接受新时代的讯息,将新时代的新知识勇敢的容纳到自己的行业之中,创造新的氛围,带动时代更进一步的发展。
作者:钱陈 单位:武汉东湖学院
参考文献
[1]奇张华.计算机信息技术在建筑工程管理中的应用[J].中国高新技术企业,2011,18(31):71~73.
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[6]邓李萍.信息技术在建筑工程管理中的应用探讨[J].科技致富向导,2013,28(11):137.
关键词:教学;结合;集料;级配;电算;级配设计
1引言
《公路建筑材料》课程,集料的级配设计是材料试验的常见项目之一,从数种不同粒级构成的集料中设计出符合要求的合成级配,如果由学生来完成这些数据的处理,要手工绘图和反复的试算验证,不但耗费精力和时间,而且计算过程也容易出现错漏。随着一体化教学的普及,越来越多的公路施工与养护专业课教师与计算机教师联合起来,共同在办公自动化软件应用开发寻求突破,使越来越多的学生会用Excel电子表格软件轻松完成集料级配设计,应用在公路试验检测上非常适合。通过近年来的教学总结,结合“公路施工与养护”专业学生的学习特点,在教学中强化对电算表中公式与函数、数据与图表生成内容的学习,掌握了日常试验报表的电算方法,用Excel编制的电算表,形成一个小小的电算程序,可快速解决级配设计问题,原本烦琐的计算、绘图从此变得轻松、简单。
2级配电算表的编制方法
级配设计电算表要解决的问题是当每次改变材料的比例后,能快速计算每一粒级的合成结果,并自动判别该粒级是否符合要求,同时在图表上显示粒级和曲线位置的变化,根据这些要求,本方法编制的级配设计电算表,只要在电算表中改变任一材料的似用比例,合成级配的结果立即重新计算,级配曲线同步作出修改,对纠正错误输入的数据进行重新计算,也是一样的快捷,有了自动计算,自动绘图的功能,纵使是试算,作为一种科学的手段,结合混合料的技术要求,学生可轻松完成级配设计。
3级配电算表的应用
每次的集料级配设计,只需打开编制好的电算表,输入拟用材料的名称及通过的百分率、目标级配的上下限值,Excel图表将自动生成材料的粒级曲线和上、下限范围曲线。从每条集料曲线的相对位置可知,曲线越靠右下方粒径越粗,越靠左上方粒径越细,如果全部集料曲线都在上限曲线或下限曲线的一侧,说明拟用的集料过细或过粗,将无法合成在上、下限范围内的级配线,需要改换部份集料。
4制Excel试验电算表的要点
运用Excel不但可轻松完成集料的级配设计,其它试验检测项目的数据处理,同样也可以编制出相应的电算表,如弯沉检测的电算与弯沉图生成;液塑限电算与双对数坐标图的生成;CBR贯入量~单位压力的电算与图表生成;击实试验含水量~干密度的电算与关系图生成;沥青用油量与马歇尔试验指标的计算和关系图等等,完全可以替代人手计算与绘图工作。运用Excel软件编制试验电算表,首先按照试验项目的要求编制基本表格,对需要运算和逻辑判断、绘图的单元格,设置公式、函数和插入图表,实现数据的自动化处理,所以要学好公式与函数的设置、数据源与图表生成以及单元格格式的设置方法。
4.1常用函数的运用
①IF(条件函数,如果…)
②ROUND(四舍五入)
③AVERAGE(算术平均值)
④STDEV(标准差)
⑤MAX、MIN(最大值、最小值)
⑥SUM(数值求和)
⑦ABS(绝对值)
⑧AND(取某范围内的值)
⑨&(连接与组合)
4.2设置曲线在绘图区的中间
分别右击X轴或Y轴,在座标轴格式里修改刻度的取值范围,选择合适的最大值、最小值与分格值,使曲线在绘图区的中间位置。通过设置曲线的格式、绘图区网格线和背景,使图表比例得当、美观大方,常常比商业软件的效果还要好。
4.3巧用条件格式
运用“条件格式”功能,设置数值的智能识别,例如设置当H8单元格的值大于上限或小于下限(不符合要求)时,单元格自动显示浅黄色,识别出不符合要求的粒级,让操作人员一目了然。
4.4隐藏行、列、表
试验电算表使用公式和函数处理数据,但有些计算过程无需显示出来,使表格更加整洁,这时可运用表格的隐蔽功能,将行、列、甚至表格隐蔽起来,隐蔽后的表格并不影响电算结果,方法是选定要隐藏的行、列、表格,击“格式”选择相应的对象隐藏即可。
4.5巧设下拉菜单
对要经常输入的内容可用菜单选取方式简化。使用“数据”“有效性”“设置”,在“有效性条件”中选择“序列”,“来源”预先输入常用类型的连续单元格(完成设置后隐蔽),使用时点击输入混合料类型的单元格,即弹出预设菜单,直接从菜单中选取混合料类型,代替每次的输入。
4.6用数据的有效性输入信息或批注作提示
如砼配合比电算表中的用水量单元格,可用“数据”的“有效性”“输入信息”功能,预先输入坍落度、粒径与用水量关系的内容,使用时点击用水量单元格,旁边即会显示选取用水量的相关信息,省去每次使用时翻查规范的麻烦,方便我们选择要输入的参数或作出相关的判断,更好地配合电算的完成。
4.7设定打印区域,避免多余打印。
有时候在表格以外的区域不希望打印出来,可选定要打印的表格范围,击“文件”,将所选范围设置为“打印区域”,对打印区域以外的信息是不会随同打印出来的。
4.8保护公式与函数
每当试验电算表完成后,如果对设置的公式和函数不作保护,当出现误操作时,将会搞乱设置好的公式与函数,造成电算错误,解决的办法很简单,使用保护功能,一旦出现误操作,电算表会提示打开密码才能修改工作表,从而避免误操作或未经授权的修改。
4.9取消单元格显示“0”
在设置公式计算的单元格中,当输入数据的单元格未有数值(空格)时,设置计算公式而没有发生计算的单元格,本应显示空白的却显示一个个的“0”,要不显示这些“0”值可击“工具”“选项”,在“视图”中取消“零值”即可。
摘要:本文分析了当前高校计算机公共课程教学现状,并介绍了我院结合Blog特性研究设计的基于Blog的计算机公共课程辅助教学模式。
关键词:Blog;计算机公共课;辅助教学
中图分类号:G434
文献标识码:B
计算机公共课程在高校越来越受到重视,计算机公共课程教学能否跟上时展,能否保障计算机等级考试通过率,能否满足学生实际需要,是高校教育教学研究的热点问题。Blog是一种个人知识管理和交流平台、以网页日志形式、可以高度共享的网络空间,自推出以来,以其个性化、易操作性、易管理、即时性、交互性、开放性等特点得到了广泛应用,作为新一代知识管理和网络交流工具,Blog在教学中的应用也越来越受到关注。如何将Blog应用到教学当中,需要结合课程进行研究与设计。
1高校计算机公共课程教学现状
计算机公共课为非计算机专业学生开设,旨在培养学生在本专业与相关领域中的计算机应用能力,培养学生的计算机文化法律意识,学会利用计算机来分析和解决问题。同时,绝大多数高校普遍重视计算机等级考试通过率,将计算机等级考试合格证书与学生的学位挂钩,因此计算机公共课程教学是高校教学工作的重要组成部分。
随着教学技术的发展,计算机公共课程教学也由传统的黑板粉笔过渡到多媒体教学。这种信息量大、形象直观的教学方法取得了一定的教学效果。但在目前计算机公共课程学习体系中,教师处于主动地位,学生处于被动地位。教师掌控学习资源和教学主动,教师一般只在课堂上面对面地进行知识传递。学生不能选择知识传授者,只能跟着统一的步调前进,这在相当程度上抑制了学生的学习兴趣与学习主动性,从而导致学习质量下降。即使是现在注重提高学生的学习主动性,也仅仅是有限性的主动。另一方面,随着高校规模的不断扩大,在校生人数不断增加,而公共课教师数量有限,教学课时有限,教学内容较多,上课合班数量多,导致师生不能很好地交流,教学质量得不到保证。此外,中小学普及信息化教育,以及学生知识起点不同、生源地域差异等因素,使得各高校都在根据本校实际情况进行教学模式的改革,包括教学思想、教学内容、教学方法、教学手段、教学环境及教学管理,以适应信息时代本校计算机公共课程的教学需要。
我院承担南通大学每年八千多名新生的计算机公共课程教学任务,课程包括大学信息技术基础、VB、VC++及VFP。在多年的教学中发现,课后的辅助教学是对传统面对面教学的有利补充,能有效提高教学质量。但由于资源有限,课后的直接辅导难以覆盖到每一个学生,而现有的网上教学系统又缺乏教学的互动性,基本只能进行教学资源的,而不能进行互动的教学辅导。如何在现有的资源基础上解决这一问题,笔者认为将Blog应用于高校计算机公共课程的辅助教学是一种可行的方法。
2Blog简介
Blog是Web Log的缩写,指的是“网络日志”,翻译成中文就是博客,它是继Email、BBS、ICQ之后出现的第四种网络交流方式。Blog,其实就是一个网页,通常由简短且经常更新的张贴(Post)文章所构成。这些张贴的文章都按年份和日期排列,而且是倒序方式,即最新的在最上面,最旧的在最下面。博客的内容可以是各种主题,从对网络资源的整理与评论到个人的构想,从日志、照片到视频应有尽有,这些内容都以超链接作为其表达方式。
Blog具有丰富的交流功能,能将公共性和私人性很好地结合起来。它不仅代表了新的生活方式和工作方式,还代表着全新的学习方式。高校计算机公共课程的授课对象主要为非计算机专业的低年级学生,Blog中所使用的简单的信息技术正好能让学生将课程所学计算机知识学以致用,使得其辅助学生学习具有比其他工具更好的可行性和推广性,具备了辅助课程学习和支持学生个性发展的现实意义。此外,一般高校校园网都比较完善,与Internet相连接,这也为Blog在高校教学领域的应用提供了可行性。
3Blog辅助教学模式设计
研究表明,Blog不能替代传统的课堂教学,但作为辅助教学手段,只要进行合理的设计,则能形成有效的辅助教学模式。笔者设计的基于Blog的计算机公共课程辅助教学模式如图1所示:
从图1可以看出整个教学分为3个阶段,7个步骤,并形成循环。具体如下:
阶段1:授课前
(1) 教师收集、过滤信息,将教学任务、目标、计划、资料以网络日志的形式放在教师Blog上,提出问题,激发学生思考。
(2) 学生得知问题后,独立搜集材料,然后在Blog上阐述各自的见解,并提供相关链接。
(3) 教师根据学生在Blog页面中提出的问题,以及表露出的认识不足给予提示,或调整下一节课的教学策略。
阶段2:课堂上
(4) 教师在多媒体教室或网络教室上课时间都可以登录Blog,直接运用收集的资料,为学生创设教学情景。重点解决Blog中学生反馈的共性问题,同时将在授课中遇到的讨论问题转到Blog,以便课后继续讨论。
(5) 学生:浏览、阅读Blog,参与到学习中来,进行讨论和交流。
阶段3:授课后
(6) 学生根据上课所学,上传学习心得,递交网上作业。根据教师提供的复习指导,整理课堂所学的知识,并结合对该问题的已有认识进行反思。在Blog中提出遇到的问题,并与教师和其他同学进行交流。根据自己的情况选择Blog中提供的课外知识,或参与到小组讨论中,在协作学习中展己长,补己短,同时培养合作能力和团队精神。
(7) 教师通过学生的Blog页面进行学习效果评价,继续调整教学策略,或者提出下一步教学问题。教师在Blog上直接批改电子作业,即时反馈。教师与学生交流,回答学生的问题,加入到学生的讨论中。提供相关的课程知识,拓展知识的深度和广度,对于不同水平的学生进行针对性层次教学。跟其他教师在Blog中交流教学问题,分享教学经验和教学资源。
整个过程依靠Blog辅助教学平台,实现教学过程中师-生、生-生、师-师的互动、互联,教学资源、学习心得、隐性知识的共享,教学效果及时得到反馈与评价。
Blog辅助教学平台由教师方Blog与学生方Blog构成。教师方Blog包括教研Blog、课程Blog、专题Blog及教师Blog,它们分别由教研日志、课程资源、专题文章、个人日志组成。学生方Blog包括班级Blog、小组Blog及个人Blog,它们分别由班级日志、小组学习日志、个人日志组成。
4Blog辅助教学应用设计
基于Blog设计如下的辅助教学应用,以从应用层面上完备支撑上面研究设计的Blog辅助教学模式。
4.1利用Blog进行个性化学习
Blog可以让学生根据自身情况选择合适、感兴趣的学习主题,例如很多男生对计算机硬件感兴趣,他们就可以根据自己的需要,参加硬件专题的小组Blog,或链接到其他同学建立的与硬件相关较多的Blog上。Blog可以让学生根据自身情况选择合适自己的学习主题,例如一些学生在中学时期就已学习过部分计算机课程,计算机基础较好,可以选择程序设计等较高难度的专题进行学习讨论;而一些进入大学前计算机基础相对落后的同学则可以选择计算机的基本操作,如Office专题来进行学习。这个可供个性化学习选择的环境,很好地解决了学生知识起点不同、生源地域差异等因素带来的教学同质化,缺乏针对性的问题。这种个性化学习,尽量让学生的时间与精力集中在自己感兴趣的课题上,从而有效地提高了学生的学习主动性与积极性。
4.2利用Blog进行共享用资源库建设
Blog一般以日志撰写人的观点为中心,其他人围绕主题展开评价和讨论,能够比较系统地反映某类问题,使交流具有较强的针对性。师生对某一问题长期讨论的积累,在网站上就会形成这一主题的资源,可供以后的学习者使用。当访问者对主题作出回复时又提供了自己的经验。这些日志、评论与回复,往往是作者的经验与灵感,属于隐性知识的范畴。研究证明,人的有效知识大多数来自其隐性知识,而隐性知识往往由于缺乏适当的表达方式难以与他人分享。Blog是一种自由的媒体,作者可以自由地将其所感、所得、所悟记录下来,并出去,并在他人的Blog回复、评价当中找到认同感,促使自己将更多的隐性知识公开化。这些隐性知识资源的建立。是传统教学资源库与当前电子资源库做不到的,因为它们的知识资源只由系统商来提供。此外,传统教学资源库与当前电子资源库中的资源长期不更换,并需要投入大量的经费来构造维护支撑资源库的硬件设备与信息资源。而在Blog平台下,师生们平日形成的日志,连同那些回复,日积月累在各个Blog上,就积淀为师生可以分享的教学资源。甚至还可以把Blog建成教学工作所需的强大资源后台。在分享共用的原则下,每位Blog用户“随手”收集、整理、分类、建立链接资料的行为发展成为一种习惯,进而形成一个廉价的、庞大的、动态的、实用的、专业的、常新的教学资源库。
4.3利用Blog进行协作学习
协作学习是指基于共同任务或目标,通过小组或团队形式共同学习的策略。在协作学习中,学习者借助团队成员的互相帮助实现双向互动。小组协作学习的成员可以将其在学习过程中探索、发现的学习资源,并与小组中其他的成员共享。为达到小组学习目标,成员之间可以采用置疑、对话、争论等形式对问题进行充分讨论。班级Blog与小组Blog可以有效帮助学生达到协作学习的目标。
4.4利用Blog答疑、在线作业与假期辅导
课后许多学生通过教师Blog进行网络提问,教师利用Blog的评论功能和回复功能为学生们进行辅导答疑。目前学校大多具备校园网络,学生可以在机房、宿舍上网,教师办公室与家中也有上网条件,所以基于Blog的答疑辅导是可以跨空间、跨时间的。这样就解决了大班教学,学生教室流动,教师跨校区工作带来的师生课后见面难的问题(例如南通大学)。
当前计算机公共课程的教学中,学生作业的抄袭是个令人头疼的问题,也是导致学生课程掌握不力,等级考试通过率低的一个重要因素。另外,计算机课程的作业往往是电子作品或程序的形式,抄袭只需要鼠标的轻轻一点(复制、粘贴操作)。而在Blog平台下,教师将对学生的教学要求,作业都在教学Blog上直接布置,学生按时完成作业后,在作业回复处通知老师并利用链接告知老师作业所在位置,教师点击即可看到学生作业。这在提高了教师批改作业效率的同时,降低了教师的劳动强度。因为以往,教师必须把学生电子作业从FTP或电子邮箱里下载到本机,然后再逐一打开,并且部分学生作业的文件名起的很不规范,有些作业找不到主人是谁。Blog系统在学生注册时,就可以要求学生以真实姓名与学号注册,否则不予通过,这就解决了上述问题。现在鼠标一点作业出现,在轻松愉快中完成作业批改,而且增加了透明度,避免了学生抄袭。因为原先利用FTP或E-Mail交作业,学生可以拷贝改名上传,现在不行,每个人的作业都是公开的,谁也不好意思将抄袭作业公开化,在公开透明的网络环境下实现了学生成绩的公平,杜绝抄袭现象。
5结束语
Blog作为一种新技术,新的交流方式,新的网络文化,尽管还不很成熟,但在教学中已得到越来多的关注和认可。本文工作得到南通大学高等教育研究课题(08GJZX022)资助,研究设计的基于Blog的辅助教学模式与教学应用可以帮助解决当前高校计算机公共课程教学中存在的一些问题。但Blog自始至终只是教学的辅助工具,所以不能期望它能解决教学中的所有问题。在基于Blog的辅助教学平台建设与应用中,更要注重教学思想和教学内容的表达,而不是单纯地追求技术的复杂度。在Blog环境下,如何有效引导学生的学习活动与学习行为,如何更好的达到辅助教学目的,值得进一步思考和探索。
参考文献
[1]于斌. Blog技术在教育信息化中的应用研究[J]. 计算机教育,2005,(5).
【关键词】学生提高 质疑能力 方法
近年来,全国各中职院校都在进行课程改革,我校也在不遗余力的对各专业的各门课程进行开发与改革。笔者长期从事《计算机应用基础》课程的教学工作,在基于工作过程导向的思路下,对《计算机应用基础》课程教学改革进行了积极探索。
一、《计算机应用基础》课程的职业认识
《计算机应用基础》课程是中职学校非计算机类专业的一门重要的公共基础课。对不同专业学生的专业学习和未来职业所需的信息能力的培养及其信息素养养成起明显的促进作用。同时,能为学生可持续发展奠定良好的基础,是一门普遍性、应用性和技能性较突出的公共基础课。
本课程的教学主要特点在于其操作性和实践性,主要强调学生实际上机的操作能力。传统的教学与职业岗位实际相脱离,其教学内容的序化方式主要是学科型结构,实训教学内容虽然也指向于实践技能的训练,但这种技能是独立于工作过程之外的抽象技能,与具体的典型工作任务相分离,学生往往不能理解所学的理论和技能与将来所从事职业的关系。以工作过程为导向的教学着眼于培养学生的创新能力,专业实训实习处于中心地位,教学内容指向于职业的工作任务和工作过程知识。在教学设计上解构了传统的学科体系,建构理论与实践相结合的一体化的教学模式,能够较好地体现职业教育的本质,有助于学生构建知识体系,发展职业能力。
二、基于工作过程教学模式的开发思路
职业教育作为不同于普通教育的另一种类型的教育,自有其不可替代的本质特征——学习的内容是工作,通过工作实现学习。职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育。因此,教育的过程必须是职业导向的。课程是教育过程中的主要载体,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。构成职业的基本元素是具有完整工作过程的任务,因此,教育过程中的媒介和手段都应当是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程。本课程开发的主要思路是以职业能力培养为目标,根据专业岗位要求,明确课程的任务,按照“做中学,学中做,递进交互式”的教学理念,剖析计算机应用基础工作过程,设计学习项目,在基于工作过程的项目学习中,强化对学生职业素养和职业技能的培养,全面培养学生的专业素养。
三、基于工作过程导向的教学
《计算机应用基础》课程基于工作过程的教学就是以就业为导向,以企业工作岗位的用人需要确定教学目标,由企业实际工作岗位来确定典型的工作任务,并为实现任务目标而按完整工作程序进行的教学活动。通过各个学习情境的学习,使学生掌握计算机的操作和维护技能,能熟练运用办公软件Office处理各种工作任务,熟练运用Internet解决工作中遇到的问题,提高学生自主学习的能力。
1.教学内容处理。本课程教学内容的处理过程,是一个随学科体系的解构而凸显行动体系的建构过程,其紧紧围绕职业活动的工作过程要求对课程内容进行重组,从而集中体现了职业教育的特色,将职业教育的职业属性表现得淋漓尽致。要围绕职业能力的形成组织课程内容,从职业情境中的工作过程导出“行动领域”,再经过教学整合形成“学习领域”,并通过具体的“学习情境”来实施。每个学习情境包含多个不同的工作任务,通过不同工作任务的训练,把该学习领域的所有知识点都涵盖进去,知识的总量不变,只是排序变化。学生通过多个任务的完成,不仅积累了经验,而且掌握了工作的技能。下表以文字处理软件Word的使用为例,将传统的教学内容和重组后的基于工作过程的教学内容进行了比较。
2.教学的组织形式。教学组织形式是指为完成特定的教学任务,老师和学生组合起来完成教学的过程。以职业能力为目标,以工作过程为导向,构建项目化教学模式。对教学内容以项目为依托、以老师明确任务主题,学生自主确定任务内容并完成为依据进行组织和安排,强调学生专业特点和以学生中心的任务驱动式教学,同时,面对繁多且实践性较强的的教学内容与有限教学时间的矛盾,我们在教学组织方式上采用课内与课外相结合、教师精讲与学生自主学习相结合的方法,丰富网络学习资源,实现课堂教学与上机实践的有机结合,从而达到最佳的教学效果。以工作小组为单位实行管理,学生是主体,教师主要起指导、组织、协调、咨询、信息提供等作用,使学生在获得经验和能力的同时,培养服从、合作、责任感的职业素养。工作小组以4~5名学生根据兴趣和爱好自由搭配组成一组,组长一名负责整体协调,小组成员服务组长的安排和任务的实施。组长职责是负责项目的总体设计、分工、协调,组织小组成员讨论学习,总结工作经验及改进措施并及时考核。组员的职责是服从组长的安排,主动完成自己的任务,提出自己的观点和创新思路,并协助组长和其他组员共同完成任务。
3.教学考核评价方案。教学评价是指根据教学目标,系统地收集学生学习情况的信息,对教学过程中的学习活动以及成果给予评价。根据本课程的性质和特点,本课程采取了开放的项目考核方式,即对完成项目的每个过程都适时的进行评价。评价方式有自评、互评、教师评价、企业技术人员的评价,评价内容包含了知识、技能和素质三方面,注重对学生分析问题和解决问题的能力及职业技能的考核。
一、技工学校学生学习计算机基础课程知识的现状
在技工学校中,计算机基础课程的教学工作,主要存在两个方面的问题,非常不利于教学水平的提升,更不利于学生进行有关知识的学习。第一,缺乏实践化的教学环节,非常不利于学生的学习。例如,由于技工学校缺乏应有的新型教学设备,往往使得教师非常注重对计算机基础课程理论知识的讲解,忽视对实践化知识的充分展现,使得学生缺乏对于计算机实践操作能力的培养。第二,计算机基础课程内容存在老旧的问题,无法与当代应用的笔记本电脑进行有效的兼容,例如,运用计算机基础课程内容中的知识对于笔记本电脑中的问题进行有效的解决。因此,传统的计算机基础课程需要进行升级换代,对于新存在的问}以及各种新的计算机版本内容进行有效的补充。
二、CDIO理念的概述
CDIO理念是一种工程教育的模式,目的在于使学生以主动性、实践性、课程性之间的有效联系进行有关课程知识的学习,全面提升学生的综合素质。对于技工学校的学生来讲,完全可以应用CDIO理念进行改进计算机基础课程的学习,使他们在教师的带领下,全面提升计算机基础知识学习的质量,提高计算机基础操作的能力。
三、运用CDIO理念进行计算机基础课程知识教学的方法
1.进行CDIO教学目标的科学定位
技工学校的计算机课程教师需要对于CDIO教学目标进行科学定位,有利于今后教学工作的顺利开展。应用的CDIO理论需要与技工学校的实际情况相符合,同时满足社会对具有计算机实践化操作能力人才的需求。提升CDIO理念下教学模式的质量与效率,有利于学生今后的学习与发展。
2.进行CDIO理念下教学方式与内容的改革
首先,在CDIO理念下进行计算机基础课程知识教学的方法,其目的是培养学生的实际运用能力和创造性思维。因为这种教学方法不仅符合新课程改革的要求,更是满足市场需要和企业发展要求的必然结果。例如,开展情景化的教学,进行计算机操作与维修的实战化演练,以客观真实的案例为指导,对学生进行实际专业能力的培养,锻炼他们的思维能力和想象力,有利于学生在真实化的演习中提高临场的发挥,为自己今后的工作打下一个良好的基础。
其次,技工学校进行CDIO理念下的计算机基础课程知识教学改革,离不开师资力量的大力投入。拥有了强有力的资金保障,技工学校就可以购买众多的先进教学设备设施及理论教材,以高科技的设备和前沿的理论知识为基础,更好地培养学生的专业能力。同时,拥有了充足的资金,学校就可以请来具有专业水平的教师,用他们的专业才能和开拓性的思维为学生进行专业知识的讲解,培养学生的专业能力。
再次,在CDIO理念下,技工学校进行计算机基础课程知识教学,需要与有关的计算机生产或维修的企业进行积极的合作,培养出具有市场化专业才能的人才。例如,学校与企业联合办学,建立起专业化的课程实训基地,让学生一边实践一边学习理论知识,在实践中加强对于理论知识的理解和把握,在理论知识的把握中更好地培养专业知识的实践运用能力。
关键词:计算机网络;教学改革;应用型人才
中图分类号:G642 文献标识码:B
1“计算机网络”课程的主要特点
(1) 内容广泛,教与学难度大
“计算机网络”课程是计算机类专业的一门专业课程,更是计算机网络专业的核心课程,包括数据通信技术基础知识、网络体系结构、局域网、广域网、网络设备、网络安全等。其内容广泛且大部分非常抽象,学生学起来较枯燥、难以理解。
(2) 实践、应用性强
“计算机网络”课程包含许多实践性的内容,如路由器、交换机等网络设备的配置、局域网络的组建、应用服务器的搭建等,光靠课堂上讲是不可能使学生理解和掌握的,必须进行实践训练。
(3) 时效性强,更新快
通信技术以及计算机技术的迅猛发展使得计算机网络技术也不断推陈出新,这就要求我们必须及时更新教学内容才能跟上时代的步伐。
而在“计算机网络”课程的教学中存在着教学内容与现实脱离、教学模式不适应课程特点、实验教学环节薄弱等方面的问题,不能满足社会对学生所学知识的要求。因此,对“计算机网络”课程教学的改革势在必行。
2教学改革
(1) 教学内容的改革
“计算机网络”是一门公认的较难教授的课程,全国大多数院校本科计算机网络课程教学大纲要求学生掌握网络通信基本原理,主要讨论计算机网络OSI/RM七层体系结构和TCP/IP体系结构。课程内容主要包括计算机网络基本概念、网络体系结构,然后按照网络体系结构分别阐述物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层的基本原理和协议。学生学后难以理解,不少学生可能感觉到学过与没学一个样,并无实际作用。
为了培养高级工程应用型人才,计算机网络的教学应紧紧围绕着网络建设、应用和管理这一主线进行,突出实用性、先进性,可将教学内容分为计算机网络基础知识、局域网技术、网络设备与互联、网络安全、网络应用与管理等五部分内容。
在计算机网络基础知识中,主要介绍网络的概念、分类、数据通信技术和网络体系结构。在介绍体系结构时,简化OSI参考模型的内容,扩充事实标准TCP/IP的内容,将OSI参考模型与TCP/IP参考模型二者相结合;在介绍网络协议的原理与作用时,注重几个常用协议,不用的完全可以不讲或少讲;但象IP地址规划、配置,则应作为一个重点。也就是说,内容应新,要减少那些淘汰了的内容。
在局域网技术中,应重点介绍局域网的组成和常用的局域网,如交换式以太网技术和虚拟局域网技术,而令牌网、10BASE2、10BASE5以太网等,则可以简化其内容。
在网络设备与互联中,则应以交换机、路由器设备为主,介绍广域网接入技术。象网桥、集线器等网络设备,仅介绍其基本概念即可;而交换机、路由器,除掌握其概念、原理,还应要求学生学会其基本配置;广域网接入技术中,应简化目前已经基本淘汰的如X.25、帧中继技术等部分内容,增加了已经走向人们身边的接入技术,如作为TCP/IP网络骨架的路由器技术。
在网络安全中,应重点介绍常见的网络安全技术,引进新的技术充实教学内容。除Windows安全中心(包括注册表的入侵与防范、Windows防火墙技术等)外,还可增加NAT、ACL、防火墙等内容。
网络应用与管理中,需重点介绍网络系统与服务等,应演示常用的网络命令、建立常用的服务器、配置服务器等。
(2) 教学方法和手段的改革
在教学过程中,应充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,激发学生的兴趣,推行“互动式”、“启发式”、“案例教学”等各种有利于学生创新能力培养的教学方法。
① 激发学习兴趣
学生在学习活动中,兴趣是最好的老师,在教学中应设法激发学生的学习兴趣,把“教师要求学生学”改变为“学生主动要求学”。比如学生普遍有一定的计算机操作能力,能熟练地上网,对网络有兴趣,则第一次上课就可以首先介绍计算机网络的重要性和在现实生活中的具体应用,还可以让学生发言,谈谈自己使用网络的情况,并互相交流。这样,学生对网络的宏观有个轮廓印象,明白了网络的实用性,增加了学习的兴趣和动力。
② 互动式、启发式教学
采用互动式、启发式教学,引导学生进行思考。在每一章的开始,可以先提出通信过程中的问题,然后启发学生“如何解决这些问题?”如,在讲分层体系结构时,先提出问题“如何实现两台主机之间点对点的通信?”。为实现这一目的,需要通信双方在物理传输媒体、接口、信号编码、调制方式、通信速率等物理指标上遵循统一约定,这就是物理层标准的目的;而物理层不能保证可靠传输,可能出现误码而且无法实现流量控制、连接控制等功能,所以要在点对点线路上实现可靠通信,还需要借助于数据链路层协议;在数据链路层和物理层协议的控制下虽可实现点对点可靠通信,但实际网络不可能在任何两台主机之间存在点对点线路,所以采用了以路由器为核心的网状结构,由路由器对数据报进行逐级转发,这就是网络层协议,……。由此逐步启发学生掌握分层的体系结构思想。
③ 案例教学
采用案例教学,鼓励有实际经验的教师将网络工程案例引入课堂教学。工科院校的学生应该重在能力的培养,注重的是理论联系实际。通过案例教学,学生可以学习到设备选型、组网规划、网络技术应用等网络方案设计的方法和策略,学习如何使用最合理可行的解决方案实现客户需求。另外,组网案例具有可复制性,比如中小型企业网络组建和规划案例在大部分企业中都是适用的。
④ 教学手段的多样化
在教学方法改革的同时还应充分利用多媒体教学、网络课堂等现代化教学手段。由于计算机网络课程中专业术语抽象,概念多,不易理解,静态的文字课件往往很难描述清楚,因此采用多媒体教学的手段在课件中大量引入动画、动态视频、声音等多种形式,使抽象的信息形象化,可帮助学生理解、加深印象、引起兴趣。如网络体系结构中每一层协议数据单元及其封装过程都是十分抽象的,可以采用图形与动画方式,把每一层封装的过程演示出来,既生动形象又易于理解和掌握。此外,还可以充分利用校园网络资源,建立网络课堂,提供课件、授课录像以及试题库,使课堂教学得以延伸,方便学生课外学习。
(3) 实验教学的改革
“计算机网络”是一门工程应用特征非常明显的课程。工科院校在进行课程改革时,应该以提高学生工程应用能力为目的,以市场为导向,形成一个较为完整、系统的实验教学体系。
① 规范实验室建设
为了保障计算机网络课程实验教学的正常进行,组建一个计算机网络的专业实验室是必要的。这个实验室应包含多种设备:二层交换机、三层交换机、路由器、防火墙
等,其网络拓扑结构应该能够灵活组合,并且可以进行多区域分布实验。实验室的建立,可以是对现有实验室进行改造,添加一些专业的网络设备,也可以聘请专业的公司建立如Cisco网络实验室、锐捷网络实验室等等。
② 改革实验内容
计算机网络实验内容的选择是整个实验教学设计最重要的一环,也是当前实验教学改革的重点和突破口。因此在设计实验内容的时候,既要涵盖教材中主要的知识点,又要兼顾对学生动手能力和创新意识的培养,而且所设计的实验内容还应该具备实用性和可操作性。因此,计算机网络课程实验可以分以下几个层次进行:验证性实验、综合性实验和设计性实验。
验证性实验,主要用于验证网络的各种协议,让学生更形象地理解理论知识。主要实验包括以太网帧的构成、IP地址分类与数据包组成、IP地址转换协议、ICMP和UDP数据报的传送、TCP数据通信、HTTP协议、TELNET、SNMP及其他。
综合性实验,目的是为了让学生更好地应用网络知识,提高实践能力。主要实验包括熟悉网卡、网线、集线器、交换机、路由器等硬件设备,以及网络工具、并制作双绞线;学会交换机、路由器的安装、配置,组建局域网,配置虚拟局域网,进行安全性设置;学习Internet的接入和使用,配置WEB、FTP、DNS、DHCP等服务器。
设计性实验,目的是让学生进一步掌握UDP及TCP协议的工作原理,掌握SOCKET编程的基本方法,实现网络数据传输。主要实验是用SOCKET套接字进行网络程序设计。
③ 工程化训练以及专业资格认证
建立实训基地,加强企业合作,组织成绩优良的学生到合作企业中参加网络工程实施工作,以工程的方式锻炼学生应用能力;此外还可以组织学生参加实验室、办公室网络、宿舍局域网等基础网络组建,通过工程化训练培养学生从事网络工程实施的能力。
同时,鼓励学生参加专业资格认证考试,如Cisco公司的CCNA、CCNP,华为3com公司的HCNE、HCSE,锐捷的RCNA、RCNP等。通过取得专业资格认证来提高学生就业竞争力。
3教学效果与总结
几年的教学实践证明,新的教学方案端正了学生的学习态度、提高了他们的学习积极性和主动性,也充分训练了他们解决实际问题的能力。随着计算机网络技术的飞速发展,社会对学生能力的要求在不断的变化,我们还需进一步努力探索,以使计算机网络的教学水平不断进步、提高。
参考文献
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WEN Zhi-ping
(Nanjing Institute of Technology, Nanjing, Jiangsu 211167)