云计算的基础知识范文
时间:2023-07-12 17:40:42
导语:如何才能写好一篇云计算的基础知识,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
【摘要】高等职业教育以培养技能型人才为目标,但在教学过程中,由于教学模式单一,教学内容针对性不强,教学实训软硬件环境更新相对滞后等因素,制约了高职教育教学质量的提高。云计算的出现,为高职教育教学模式改革提供了新的契机,本文针对现行的高职教学模式,结合云计算的特征,探讨了基于云计算的高职教学模式改革。
【关键词】云计算;高职;教学模式
高职教育作为高等教育的组成部分,以培养技能型人才为目标,教学实施过程必须注重学生实践能力培养。但现行的教学过程多采取教师集中讲授,学生课堂学习或实训室实践的单一模式。对于学生个体而言,很难做到针对性较强的并且不受时空限制的教学指导。同时,虽然在高职院校中,实训用软硬件设备投入占教学成的本很大比例,但由于软硬件的更新速度很快,学校很难做到让学生在最先进的硬件设备上采用最主流的软件进行实训学习,影响了学生的学习质量。而随着高性能计算产品和互联网络技术的发展。在越来越多的应用领域出现了崭新的应用模式。颠覆、革新了部分传统操作平台和软件。主要表现在传统的PC及桌面应用被不断创新并移植到互联网络中,形成了以云计算为基础的各种云应用[1]。云计算是数据管理技术不断发展的产物,它是一种新型的数据管理计算模型,它在由大量计算机构成的资源池上实现计算任务,它能够使用户按需要获取计算力,存储空间,信息服务等功能,使得我们能够更专注于业务的实现,有利于提高工作效率,降低开发成本和技术的创新。云计算的出现,为高职教育教学模式改革提供了新的契机,本文针对现行的高职教学模式,结合云计算的特征,探讨了基于云计算的高职教学模式改革。
一、云计算的定义
云计算可以定义为以公开的标准和服务为基础,以互联网为媒介,提供安全和快捷的数据存储、网络计算及软件应用服务,从而让互联网这片“云”成为每位网络用户的数据中心、计算中心及软件服务中心[2]。
二、云计算的特点
云计算的核心思想就是服务。因此通过云计算来实现的服务即可以称为云服务。云服务的特点和优势可以表现在以下几点[3]:
1.云端存储数据。数据不必存于用户电脑中,只需存在云计算提供的海量存储空间中。
2.云端软件服务。无数的软件程序均置于云端的服务器中,而且软件架构在各种标准和协议之上,不必下载即可使用,而且可以多人网络协作使用。
3.随时随地提供服务。云计算提供的服务简化了终端用户的硬件配置。只要用户的硬件设备能接入网络并且登陆其云服务平台的账号,就可以享受云服务。
4.个性化的云服务。由于云计算整合了大量网络资源,因此它能够根据用户的不同需求为用户提供个性化的服务。
三、基于云计算的高职教学模式改革
1.基于云计算的自主学习教学模式
有了“云计算”带来的学习环境,学生变为学习的主体,每个学生可以根据自己需要,根据就业市场及用人单位对毕业生的要求,订制学习计划和使用云端的学习资源。学生只要拥有配置不需很高的终端设备,如电脑,手机等,可以在任何时候,任何地点进行学习,而不在拘泥于课堂的固定时间,固定模式。
(1)学习内容按需所取
传统教学模式中,教师在教室或是实训室面对全体同学进行课程讲授,就每一个同学而言,他们接受的课程内容是完全一致的,授课进度是完全同步的。而学生本身的知识能力水平参差不齐,接受能力也有高低差异,这就造成了“好”学生“吃不饱”,总觉得教师的授课内容简单,节奏过慢,希望讲得更深入些。与此相对的“差”学生“吃不了”,认为授课内容难度较大,讲解的节奏太快。在传统教学模式中,教师面对的是学生整体,这种矛盾很难调和。而基于云计算的自主式学习,学生通过终端设备,连接云端资源,可以根据需要学习不同的知识课程,也可以根据自身对知识的掌握程度对某一门课程进行筛选式学习。这使得学习过程具有了较强的针对性,提高了学习效率与学习质量。
(2)学习时间地点灵活
教学资源存储在云端,学生不必局限在特定的时间与特定的地点进行学习。而是根据自身情况,通过终端设备随时随地进行学习。特别是现阶段,在高职院校中普遍推行2+0.5+0.5的人才培养模式,即2年在校学习,其余时间在企业进行顶岗实习及毕业设计。在顶岗实习阶段,学生没有条件回校学习,而在顶岗过程中遇到的困难,有可能激发学生再学习的动力,此时,在工作之余,可以通过云端资源,进行自主性学习来弥补知识的欠缺。
2.基于云计算的协作交流教学模式
基于云计算的协作交流教学模式,是指在教学实施过程中,教师首先确定学习目标和内容,然后根据学生情况合理地组建学习实验协作小组,让学生们在提供云教学资源的服务器注册账号,形成一个云环境下的学习共同体,并利用云计算平台创设协作学习的环境和资源,协作学习活动以小组形式开展,以达到共同的学习目标。学生实现协作学习的学习工具和在线软件,都可以在支持云计算的网络中获得,同时,师生可以借助多样化的交流工具实现协作学习和交流,方便小组成员在线通讯和协作。
(1)学生之间的协作学习
在云计算中通过虚拟社区,学生之间可以进行互动、分享经验,交流心得,分享各种学习资源,甚至共同完成一个实训项目。学生在社区中可以有多种协作学习方式:一种是寻求帮助,即在学习过程遇到困难,可以向小组中其他学生求助,其他学生将通过回复提问的方式解决问题;另一种是小组讨论的方法,通过即时通讯工具,小组成员就某一个知识点进行讨论交流,从而达到深入学习的目的;再一种就是协同开发,即学习协作小组的学生可以通过云端提供的软件环境,进行某个实训项目的协作开发。
(2)学生与教师之间的交流
在云计算提供的社区中,如果学生在自主学习过程中遇到问题,可以与教师进行交流,寻求解决问题的方法,教师进行网上辅导和答疑。与此同时,教师可以通过交流给予学生学习评价与总结,并且可以充分了解学生,只有充分了解学生的学习情况后,才能制定相应的教学策略,并给予恰当的学习指导,实现因材施教。
(3)学生与企业人员的沟通
通过云中虚拟社区,协作学习小组可以邀请一些有经验的企业工作人员加入,通过与其进行沟通交流,可以使学生了解在行业企业中,最主流的技术以及最实际的工作流程,从而对自己的学习内容及方式进行调整。
篇2
关键词: 内河航运; 弹性计算技术; 两级分布式; 数据处理
中图分类号:TP301 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2014)06-34-04
0 引言
内河航运是我国综合运输体系的重要组成部分,在我国经济发展中起着非常重要的作用。针对航运市场发展的总体态势,发挥信息化对水路运输行业现代化发展的支撑和引领作用,以信息资源共享为基础,以信息服务为核心,以现代物联网技术、通信技术和信息技术为支撑,以促进水路交通运输产业和物联网产业发展为目标,进行智能航运信息服务应用的研究。
物联网是通过基础设施层的各种感知设备感知物体信息,然后利用网络技术将感知获取的海量数据传输至物联网数据中心,物联网信息服务系统整合了海量数据,为各种物联网应用提供信息服务并接收反馈控制[4]。而船联网是物联网的一个典型的应用,船联网以船舶、航道、陆岸设施为基本节点和信息源,结合具有卫星定位系统、无线通信技术的船载智能信息服务,利用船载电子传感装置,通过网络完成信息交换,在网络平台上完成各节点的属性和动/静态信息的进行提取、监管和利用[5]。
1 平台架构
船联网项目采用一个中心、多个省级分节点的部署架构,借助目前成熟的MapReduce计算模型,结合智能航运数据处理的实际需要,本文提出一种两级分布式计算平台:中心和各省分节点之间组成一个船联网全局性的分布式平台;中心节点自身建设为一个局域分布式平台。这里称大平台为全局分布式框架,中心节点的局域平台为中心分布式框架,示意如图1。
船联网全局分布式框架广域部署,通过中心节点调度各省资源,支撑船联网省级航运业务应用,如区域船舶监控、应急指挥等。中心分布式框架在中心节点局域部署,通过中心主节点调度中心分节点资源,支撑项目全局性的业务应用,如综合监管、统计分析等。
这两级分布式计算框架都需要能够处理航运海量的数据,比如船舶船员基本信息、船舶签证、船舶动态感知数据、航运地理信息数据等。从区别上讲,全局分布式框架侧重各省级分节点与中心节点、分节点之间的互联互通和数据共享;中心分布式框架用于完成中心节点各种数据计算任务,并为全局分布式框架的计算调度提供支持。
2 计算模型
2.1 全局分布式框架计算模型
船联网全局分布式框架的计算模型如下。
⑴ 各省级分节点处理各省航运数据,包括数据的整合、清洗、转换等,即分节点可以处理的计算任务直接在分节点完成。
⑵ 中心节点整合各个分节点上报的数据,包括船舶船员基本信息、船舶签证信息、动态感知信息等。
⑶ 船舶船员基本信息、编码等静态数据由中心节点轮询各分节点采集;船舶签证信息、感知信息等动态数据由分节点主动推送。
⑷ 各分节点只与中心节点联系,分节点之间不直接交换数据。
2.1.1 省级分节点的数据处理
省级分节点负责从各省航运业务系统采集数据,完成省一级的数据整合和清洗,同时可以支撑省一级的航运应用。
例如,A省有一GPS系统采集船舶位置信息,则A省分节点负责从该GPS系统采集船舶位置信息并存储,然后完成数据的校验清洗,再按要求将该数据上传中心节点。A省如有另一业务系统只需要本省船舶GPS信息,则直接从A省分节点获取,不需要向船联网中心节点发起请求。
2.1.2 中心节点的数据处理
船联网中心节点负责接收各个省级分节点上传的已初步清洗的数据,然后再作最终的数据整合。由于在各分节点已清洗过,已屏蔽掉大量数据问题,所以中心节点只需要处理少量计算(主要是再一次检验的计算量)即可完成数据整合。
完成整合后的数据在中心节点落地,交由中心节点作进一步的分析处理。船联网在整合数据的基础上提供全局性的数据服务支持,比如跨区域的数据服务。
2.1.3 节点间的数据传输机制
船联网节点间的数据传输将只在中心节点和分节点之间进行,分节点之间相互隔离。中心节点定期轮询各个省级分节点,将船舶基本信息等主数据采集上来(分节点提供相应的数据库接口),并监控各分节点的运行状态。各个省级分节点通过消息服务,定期将签证、感知信息等动态实时数据推送给中心节点。
2.2 中心分布式框架计算模型
船联网中心节点分布式框架计算模型使用目前较为成熟的MapReduce计算模型。目前世界上最快的1TB排序记录就是由基于MapReduce实现的。
MapReduce将计算任务划分为map和reduce两个阶段。map阶段负责“分”,即把复杂的任务分解为若干个“简单的任务”执行。“简单的任务”有以下几个含义:
⑴ 数据或计算规模相对于原任务要大大缩小;
⑵ 就近计算,即任务会被分配到存放了所需数据的节点进行计算;
⑶ 这些小任务可以并行计算,彼此间几乎没有依赖关系。
reduce阶段负责对map阶段输出的结果进行汇总,即将分割开的任务合并,将与一个key关联的一组中间数值集归约为一个更小的数值集,输出最终的计算结果。
2.2.1 MapReduce执行机制[1-3]
通过将Map调用的输入数据自动分割为M个数据片段的集合,Map被分布到多台机器上调用执行。输入的数据片段能够在不同的机器上并行处理。使用分区函数将Map调用产生的中间key值分成R个不同分区,Reduce调用也被分布到多台机器上执行。分区数量和分区函数由用户来指定。
⑴ 计算程序首先调用的MapReduce库将输入文件分成M个数据片段,每个数据片段的大小一般从 16MB到64MB(可以通过备选参数来控制每个数据片段的大小)。然后计算程序在机群中创建大量的程序副本。
⑵ 这些程序副本中有一个特殊的程序-master。副本中其他程序都是worker程序,由master分配任务。有M个map任务和R个reduce任务将被分配,master将一个map任务或reduce任务分配给一个空闲的worker。
⑶ 被分配了map任务的worker程序读取相关的输入数据片段,从输入的数据片段中解析出key/value对,然后把key/value对传递给计算程序自定义的map函数,由map函数生成并输出的中间key/value对,并缓存在内存中。
⑷ 缓存中的key/value对通过分区函数分成R个区域,之后周期性的写入到本地磁盘上。缓存的key/value对在本地磁盘上的存储位置将被回传给master,由master负责把这些存储位置再传送给reduce worker。
⑸ 当reduce worker程序接收到master程序发来的数据存储位置信息后,使用RPC从map worker所在主机的磁盘上读取这些缓存数据。当reduce worker读取了所有的中间数据后,通过对key进行排序后使得具有相同key值的数据聚合在一起。由于许多不同的key值会映射到相同的reduce任务上,因此必须进行排序。如果中间数据太大无法在内存中完成排序,那么就要在外部进行排序。
⑹ reduce worker程序遍历排序后的中间数据,对于每一个惟一的中间key值,reduce worker程序将这个key值和它相关的中间value值的集合传递给用户自定义的reduce函数。reduce函数的输出被追加到所属分区的输出文件。
⑺ 当所有的map和reduce任务都完成之后,master唤醒计算程序。在这个时候,在计算程序里的对MapReduce调用才返回。
2.2.2 结果数据的处理
在成功完成任务之后,MapReduce的输出存放在R个输出文件中(对应每个Reduce任务产生一个输出文件,文件名由用户指定)。如果这些输出不是最终的业务计算结果,则不需要将这R个输出文件合并成一个文件,而是把这些文件作为另外一个MapReduce的输入,或者在另外一个可以处理多个分割文件的分布式应用中使用。
当得出最终的业务计算结果,可能需要将数据迁移到适合业务应用访问的存储中,比如关系型数据库或支持高并发、低响应延迟的NOSQL数据库中。
3 节点故障处理机制
作为一个分布式计算平台必须要能很好地处理节点故障,不能因为某一个节点的故障而导致整个集群的计算任务失败。对于任务本身因为代码缺陷造成的执行失败,当任务执行次数超过一定阈值后便不再执行,不列为节点故障问题。
3.1 中心节点故障
中心节点分布式框架中存在worker和master两类节点角色。
3.1.1 worker故障
master周期性地ping每个worker。如果在一个约定的时间范围内没有收到worker返回的信息,master将把这个worker标记为失效。所有由这个失效的worker完成的map任务被重设为初始的空闲状态,之后这些任务就可以被安排给其他的worker。同样,worker失效时正在运行的map或reduce任务也将被重新置为空闲状态,等待重新调度[2]。
当worker故障时,由于已经完成的map任务的输出存储在这台机器上,map任务的输出已不可访问了,因此必须重新执行。而已经完成的reduce任务的输出存储在全局文件系统上,因此不需要再次执行。
当一个map任务首先被worker A执行,之后由于worker A失效了,又被调度到worker B执行,这个“重新执行”的动作会通知给所有执行reduce任务的worker。任何还没有从worker A读取数据的reduce任务将从worker B读取数据。
MapReduce可以处理大规模worker失效的情况,MapReduce master只需要简单地再次执行那些不可访问的worker的工作,之后继续执行未完成的任务,直到最终完成这个MapReduce操作。
3.1.2 mastre故障
一个简单的解决办法是,让master周期性的将描述集群计算任务的数据结构的写入磁盘(位于集群以外的位置),即检查点(checkpoint)。如果这个master任务失效了,可以从最后一个检查点(checkpoint)开始启动另一个master进程。然而,由于只有一个master进程,master失效后再恢复是比较麻烦的,因此我们现在的实现是,如果master失效就中止MapReduce运算。客户可以检查到这个状态,并且可以根据需要重新执行MapReduce操作[2]。
当用户提供的map和reduce操作是输入确定性函数(即相同的输入产生相同的输出)时,我们的分布式计算任务在任何情况下的输出都和所有程序以正常的顺序执行所产生的输出是一样的。
3.2 省级分节点故障
基于全局分布式框架的计算模型,如果省级分节点发生故障,则该省的数据将缺失(主要是影响动态感知数据),和该省相关的数据计算任务都将失败。但不会影响其他省与中心节点之间的业务,中心节点仍能保持绝大部分的业务服务能力。
省级分节点需要具备一定的冗灾机制,比如数据库HA、数据备份,以应对分节点故障,保证分节点的不间断运行。同时在省级分节点和中心节点之间的网络设施上也应该有一定的冗余,以应对突发事件。
4 应用场景
以下论述船联网两级分布式计算框架的应用场景,以及在各个场景下集群的计算扩展能力。
4.1 跨省船舶监控
船联网要求实现跨省船舶实现联网监控,比如A省船舶进入B省区域,B省应能够立即获取到该船舶的基本信息和动态感知数据(如GPS)。
在船联网分布式计算框架下,当有船舶跨省行驶,船舶所属省的省级分节点将率先监控到这一行为,分节点会查询该船只的基本信息和签证信息,然后通知中心节点,并开始向中心节点持续发送该船只的动态感知数据。中心节点得到信息后,更新该船只的状态信息,然后联系船舶进入的目的省所在的省级分节点,将船舶基本信息、动态数据也发送给目的省分节点。当船只返回原籍或驶入其他省份,则中心节点变更推送的目的分节点。如此一来,跨省船舶的信息在中心节点和目的省都可以查询和监控,在保证集群线性扩展能力的前提下完成了跨省船舶的监控跟踪。
4.2 航运数据质量分布式管控
智能航运首先需要按照一个统一的数据标准校验其数据质量,通过校验的数据才能应用于应用服务。同时,船联网也需要一套持续可行的数据质量管理机制,保证后续数据处理的规范性。
通过智能航运数据处理的分布式弹性计算框架,可以采取分而治之的方式达到数据质量的管控,同时也能保证整体架构的扩展性。中心节点制定数据质量管控的规范,下发数据标准到各个省级分节点。省级分节点按照数据标准校验并清洗自己负责的部分,转换为符合要求的数据结构,然后将结果数据和数据质量处理报告上报给中心节点。如果省级分节点持续增加,数据在达到一定规模限制后中心节点也可以借助自身的中心分布式框架进行计算扩展。
4.3 海量航运数据挖掘分析
随着海量航运数据的集中,为挖掘数据的内在价值,需要对这些业务数据进行统计分析和数据挖掘,如预测建模、关联分析、数据聚类、异常检测等。进行海量航运数据挖掘分析时,两级分布式计算框架通过全局分布式保证了挖掘模型样本的数据质量,然后在中心分布式框架上完成挖掘分析计算。在中心分布式框架上可以结合mahout、R等挖掘分析软件,更快速地完成分析模型的构建。
5 结束语
两级分布式计算平台的设计体系可以在满足当前智能航运数据处理要求的情况下,充分考虑到今后航运信息化发展中数据爆炸性增长时的计算扩展要求。虽然在初期,整个分布式计算平台的建设需要一定的投入(涉及多个省市以及中心节点的建设),但由于具备良好的线性扩展能力,今后的集群扩展成本将非常可控:平台不需要更换升级,只要不断增加节点,即可以提供不断增长的计算能力。随着具体计算需求的落地和实现,智能航运分布式计算平台将充分挖掘航运数据中的价值,为航运业务应用提供更好的数据支撑和运算服务。
参考文献:
[1] L?mmel R. Google's MapReduce programming model―Revisited[J].Science of computer programming,2008.70(1): 1-30
[2] Dean J, Ghemawat S. MapReduce: simplified data processing on
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[3] Urbani J, Kotoulas S, Oren E, et al. Scalable distributed reasoning
using mapreduce[M]//The Semantic Web-ISWC 2009. Springer Berlin Heidelberg,2009:634-649
篇3
关键词:云计算;大数据;人才培养;课程设置;项目化教学
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)03-0157-02
作为沿海发达地区广东省在“十三五”规划中,对广东地区云计算大数据产业发展专题规划,提出了适合本地区区域经济发展的产业规划设计,提出在十三五区间将广东建设成为全国的云计算大数据创业创新高低,成为世界领先全国一流的云基础设备和云终端核心制造基地。为此,广东制定了珠三角“联云计划”人才支撑计划,为相关产业的发展提供源源不断人才和智力支持[1]。根据不完全的统计,2016年广东的云服务产业规模达到1000亿元,云终端制造产业规模达到3000亿元,预计到2020年整个广东云计算的产业规模将达到6000亿元,在社会的各个领域的应用更加广泛,服务能力进一步提升,基本实现产业规模化。
图1 珠三角地区云计算产业概况
与此同时,在人才培养方面,与产业快速发展不相适应,目前的培养供给无法很好满足产业需求。特别是对人才结构出现严重的倒挂现象,一方面产业所需要的大部分是属于产业下游的技能型的人才,人才的需求结构类似于“金字塔”结构,处于金字塔下方的技能人才占据六七成;另外一方面目前在培养人才上面主要是本科院校,其所培养主要是研究性信息技术人才,云计算人才的供给多集中于产业链的中上游,而下游产业链人才的供给相对偏弱。下游人才主要集中在操作类岗位,主要是技能型岗位,从事重复操作的维护、服务类工作,以虚拟化工程师为主[2]。珠三角地区产业概况如图1所示。
根据招聘网站2016 年12 月的统计,云计算领域人才需求量56%为大专以上,与金字塔结构对应。
1 云计算应用型人才需求现状
云计算技术应用是研究描述大数据分析和处理、分布式应用、并行化应用、虚拟化应用的理论与技术,它把当前各行各业所产生的呈爆炸式增长的海量数据进行分布式并行分析和处理,发掘出海量信息中的数据价值。同时,云计算也具有虚拟化的特征,它把信息科学和计算科学等领域里面的一些基础设施、硬件资源、软件资源等作为一项服务提供给用户,就像用户使用电力设施或水资源一样,实行按需付费使用。根据云计算技术的特色及高职高专学生培养目标要求。
从所需人才类型上划分,云计算产业所需人才结构主要呈现“金字塔”型。据监测结果显示,应用产业作为云计算发展的重点领域,面对未来云计算产业的飞速发展,企业人才急缺的问题日益显现。以云计算产业应用领域相关的IT 人才需求为例,截至 2016 年下半年,IT 人才的需求量已突破30 万人,其中一线城市IT 人才需求最为明显,上海IT 人才缺口将近7 万人,其次分别为北京、深圳和广州,分别 突破6 万人、3 万人和2.5 万人。目前云计算类岗位的薪酬已居行业前列。应届生工资在4500-5900 之间,整体工资水平在10000-15000 元,远胜行业类似岗位。
国家“十三五”规划将云计算作为战略性新兴产业的发展重点,云计算产业正面临前所未有的发展机遇,云计算专业根据市场人才需求,为广东地区培养云计算技术与应用人才[3]。
2 人才培养定位
云计算的产业链是由云计算服务提供商、软硬件与网络基础设施服务商、云计算业务集成服务商、终端设备厂商等构成,是一个完整的产业生态链,专业定位非常明确面向国民经济各行业和领域云计算建设的需要,根据高职高专学生特色注重培养学生较强实践动手能力和基本云计算核心理论基础知识,具备使用先进云计算技术和工具进行云计算应用等能力。
目前广东部分职业技术学院已经开设了云计算专业,培养云计算数据中心建设、维护、运营的人才;外省的重庆正大软件职业技术学院、山东科技职业学院、成都学院、山西职业技术学院等也开设了云计算专业;很多高职高专开设了云计算课程,20多所高职院校已开设云计算专业。以上可看出,高职高专院校的领导及教师都意识云计算技术的重要性和专业的必开性,但由于云计算是一门新兴的学科,大部分高职院校对云计算这门课程如何定位、如何讲、讲什么还不清楚,相关课程的教师迫切的需要有系统地讲述云计算专业基础知识的教材。市面上的云计算相关图书大多为店销书,偏重产业和技术介绍,没有适合高职高专作为教材的书籍,这一现状大大的制约了高职院校云计算专业的开设和发展,影响了高职层次云计算人才的培养。
因此针对高职高专院校的云计算专业的培养目标、核心课程体系应如何建设,经过深入的调研,在云计算应用型人才培养定位上需要非常明确就是以就业为导向,学生能力为目标,以平台产品为载体,项目化教学为模式,重点培养具有云计算平台搭建和云计算应用设计能力的高素质技术技能型的云计算人才。
3 应用创新型人才培养思路
3.1 培养模式
按照基于新型工程教育模式的培养理念培养具有应用技能和创新思维的新型人才,在专业课教学中培育职业素养的意识和手段。在培养模式上采取项目为载体,通过项目作为引领构建“教学做一体化”的课程体系,实现校内校外实训,通过与教学企业的合作,⑵笠嫡媸蛋咐引入到课堂中,完成实训内容后进行工学交替、顶岗实习等企业化教学,校企双主体人才培养模式。
在应用创新型人才培养目标中重点培养具有熟练掌握至少一个国际知名云计算平台技术的云计算系统工程师及云计算系统运维人才,学生通过大量实践操作,熟练掌握设计、开发、规划、安装和管理云计算系统所需的专业知识,可以按照实际需求对云计算平台进行配置、优化以及局部改进的能力,能够为企事业单位和政府部门引进云计算系统进行设计、规划、安装和管理。主要可从事云服务提供商、软件开发公司、互联网企业、学校、政府及企事业单位的云计算系统的规划、设计、开发、搭建和运维。
3.2 产业融合,就业导向
首先人才的培养是以就业为目的,高职院校人才培养和专业规划需要体现紧跟市场、一线定位的原则,需要在国内的产业背景为依托,跟产业发展相配套,培养的人才需要满足企业的需求和要求,因此,在专业规划、课程体系等各个环节需要做到“学有所教、教有所能、能有所用”。此外,在专业校企合作方面,需要与真实企业进行合作,实现共同办学、构建课程体系,保证学生在毕业后可以符合企业需求,打造“入学有就业保障、毕业即可就业”校企合作新格局。
校企合作,师资“互聘共培”。通过学校聘任企业工程师承担专业教学任务,企业聘任教师参加项目研发,提高专任教师的实践能力和兼职教师的教学能力。
3.3不同层次培养
坚持教学改革,把提高教学质量放在首位,逐步改善教学条件;按照“不同层次”学生具有不同特点进行结合岗位需求的人才分类培养,提高整体专业教学效果,提高专业人才培养质量。对于应用创新型云计算大数据技术人才来说,其岗位包括了云计算维护工程师、云计算售后服务工程、云计算测试工程师,可以按照学生对于专业特长和兴趣,设计相应的专业能力,配套相应的教学知识,,根据高职高专学生特色注重培养学生较强实践动手能力和基本云计算核心理论基础知识,具备使用先进云计算技术和工具进行云计算应用等能力。
3.4引入工程项目
新型工程教育模式的核心就是把工程项目引入教学过程,以项目设计为主线完整地、有衔接地贯穿于整个本科教学阶段。目前云计算大数据技术尚处于快速发展阶段,在人才培养模式上还不是特别成熟。为此,根据本专业(方向)人才培养要求,专业实践教学主要包括专业基础能力实训、专业核心技能训练、专业综合实践,专业实践教学实训设备主要包括主流的PC 机、服务器、网络互联设备和网络安全等设备等。根据本专业(方向)校企双主体人才培养模式要求,实践教学基地主要以“教学企业”、校内实训室、校外实训基地构成。其中“教学企业”主要承担综合实践和企业真实项目实训,校内实训室主要开展专业基础能力和核心能力训练、校外实训基地主要开展顶岗实习(毕业设计)等实践训练。其中“教学企业”按照企业应用实际环境建设、校内实训室按照校企共建模式建设专业技能实训室,校外实训基地按照企业实际岗位要求建设。
3.5课程体系创新
高职院校云计算应用创新人才培养课程体系上需要按照采用“平台+ 方向”的思路,这个思路是符合高职院校课程特点和要求的。“平台课”需要大部分的学生都具备基础知识和技能,这是以后学生发展的后劲所在“专业课”。此外,在课程体系上需要进一步的创新,在课程的开发上,可以让企业参与进来,共同来开发课程,将企业对学生的职业素养和工作场景带入到课程中,更加符合一线定位的理念,真正培养学生的职业素养,打造“校企双主体”的课程体系。遵循“学习的内容是工作,通过工作实现学习”的理念,构建由基本素质、专业基础能力、专业核心能力、综合性实践能力、专业拓展能力、综合素质等六个模块构成的基于职业岗位(群)的高职教育课程体系。
实行工学结合课程资源库建设项目,加强专业核心课程和核心课程群的建设。整理专业相关材料和成果,建精品课程建设团队。
3.6校内外一体的“云实训”
全面规划、合理设置和布局校内外实训基地,突出实训基
地共享平台建设,建立一批以专业群为基础的跨专业的实训基地。在实训基地建设中,需要校内实习公司和校外真企业共同参与,参与到人才培养过程中,重点构建校内实习公司,通过企业真实的案例来让学生做项目,实施“教学做一体化”的教学过程,将课堂搬到企业来利用项目作为载体实现实训目标。对于企业来说,可以全程参与到人才培养中,利用一线企业市场、资金、场地、设备、项目、人员等的优势,充分利用企业方的资源,在教学中使得学生对实际工作任务、工作场景等有直接认知,实现基于新型工程教育模式的培养理念。
同时,规范创新实践教学管理,加强实践教学环节的质量监控,切实提高实践教学质量。
4总结
随着云计算大数据人才需求不断增长,对高职院校来说需要创新人才培养模式,切实提高实践教学质量,按照新型工程教育模式的培养理念培养产业所需要的技能人才。
参考文献:
[1] 喻晓, 胡成松. 面向云计算人才培养的应用技术型计算机专业课程群建设[J]. 信息技术与信息化, 2015(3).
篇4
计算机基础教材一般可以分成两类,一类是针对非计算机类各专业学生的计算机基础知识普及教材,另一类则是针对计算机类专业学生的专业入门教材。前者叫计算机基础、计算机文化的比较多,而后者我们通常也称为计算机导论。由机械工业出版社(华章)出版的《计算机文化》(作者:[美]帕尔森、奥加)一书显然属于后者。该书涵盖的
计算机专业领域面广,贴近专业技术的发展水平,是一本难得的计算机及其相关专业师生必读的专业导论教材。
该书原名为New Perspectives on Computer Concepts,直译可以翻译成“计算机概念的新观点”,透过该书的版本更新,我们也确实在其不同版本中学习到了计算机科学技术发展的新观点、新概念、新技术、新发展。
该书自第1版以来,与时俱进,几乎年年都有显著更新,至今已经有13版。机械工业出版社 (华章) 在国内出版了该书的第4版 (2003.7) 和第10版 (2008.8) 的中、英文版本。据了解,原书第13版的英文影印版将于2010年底在国内出版,第13版的中文翻译版也将于2011年3月份出版。
1内容全面、时尚
本书是国外著名大学采用的
计算机基础、计算机导论课教材。以帕尔森、奥加著《计算机文化》第10版为例,本书涉及了计算机科学的诸多方面,详细介绍计算机领域的相关知识和计算机科学与技术及其学科的发展历史。在第10版中,全书共分13章,分别介绍计算机、因特网、Web和电子邮件基础知识,计算机硬件,计算机软件,文件管理、病毒防护和备份,因特网和局域网技术,网页、网站和电子商务,数字媒体,计算机产业,信息系统分析与设计,数据库,计算机编程等内容。
由于原作者与原出版社坚持版本的持续更新,本书总是通过最先进的方法和技术来讲述计算机基础知识,涉及面广、内容丰富、方法独特,堪称计算机专业基础知识的百科全书,有助于增强读者对计算机科学的兴趣,也帮助学生对本专业、本学科有全面的了解和认识。
2体例清晰、实用
本书在内容安排上既体现了计算机科学的广度,又兼顾了相关主题的深度,同时紧跟当前的技术发展趋势。经过十多版的持续更新,本书的知识内容体例清晰、实用。每章分几个并列的部分,每个部分结束都设计了相应的“快速测试”部分,以巩固学生对课文知识的理解。
此外,本书还配套有设计精良的多媒体光盘、网站等。多媒体光盘包含了交互式的英文原版书、练习题库等。光盘中不仅有录像、动画、交互式术语表等,还有评分记录和快速测试答案,学生能马上了解自己的学习效果,教师也可以马上了解学生的学习情况。此外,各章还配有测验、学习提示、实验及相关信息。
3本书的读者
综合考虑教材价格、教学课时数、教师教学水平、学生学习能力等诸方面因素之后,本书可用作高校各专业的计算机导论、计算机基础课的教材,也可供广大计算机爱好者参考使用。
相关课程的任课老师可以把本书作为教学参考书向学生推荐,本书也适合作为非计算机专业学生深化计算机知识和技能的学习教材;本书十分适合相关课程的教师用作教学参考书,并且应该保持对不同版本的跟踪了解,从中获取最新信息;建议编写本课程新教材的作者也能充分了解本书的内容。
4图书相关信息
书名:计算机文化(原书第10版)
原书名:New Perspectives on Computer Concepts, 10th Edition, Comprehensive
作者:[美] 帕尔森 (June Jamrich Parsons、奥加 (Dan Oja)
译者:吕云翔、傅尔也
ISBN:978-7-111-2467-9
页数:492
定价:66元
原出版社:Course Technology
出版社:机械工业出版社 (北京市西城区百万庄大街22号,邮编:100037)
责编:王春华
装帧:16开平装
出版年:2008-8
5主要内容 (目录)
下面,我们把原书第10版和第4版的主要目录对比列举如下,供读者分析了解,如表1所示。
从上述内容可以发现,本书各个版本之间的发展和变化还是十分明显的,教师可以用作教学参考书或者通过跟踪阅读本书以获得进修提高。
其实,旧版本中的某些教学内容设计,例如第4版中的“用户焦点”和“问题”部分,也是很不错的教学或阅读内容,颇有教学参考价值。因此,与一般教材不同,这本书的不同版本也多了一些收藏价值。
6译者介绍
吕云翔,北京航空航天大学副教授,软件学院SAP ERP咨询顾问专业主任,比利时布鲁塞尔大学应用科学学院应用信息技术专
业硕士、经济学院工商管理专业硕士。具有多年的软件开发、项目管理、计算机教学经验,对IT行业具有较全面的认识。2003年至今任北航软件学院副教授。目前研究领域包括软件工程 IT项目管理。
本书的英文版篇幅较大,翻译中译者对一些内容进行了改编。例如,删去了引论(Orientation)、问题(Issue)、计算机应用(Computer in Context)、实验(New Perspectives Labs)、复习(Review Activities)和网上复习(On the Web)的内容。对这部分内容感兴趣的,可以参考原书的英文(影印)版。
7推荐指数
推荐同行阅读指数:
(注:以为最高。)
在网上搜索读者对本书的评价,大家的认同是一致的,即“作为计算机科学的入门教材是很不错的”,一些国外同行的评论如下。
Martha Lindberg (明尼苏达州立大学) :本书的编写风格非常清晰,章节的划分合理实用。书中包含的技术信息对于那些已经初步了解基本计算机概念的学生既轻松有趣又非常实用。
Gerald Hensel (巴伦西亚社区学院):本书以学生易于理解的方式将计算机系统的基本概念和技术娓娓道来,每章还辅以精选的示例和插图,是一本内容全面、易学易懂的计算机导论教材。
参考文献:
篇5
关键词:任务驱动;多媒体;电子教案
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1009-3044(2008)33-1426-01
The Teaching Research of Computer-based Culture
MENG Fan-fang
(Linyi Teacher University, Linyi 276000, China)
Abstract:At present, computer-based teaching culture is facing severe problems, to solve these problems, improving the quality of teaching is a priority.In this paper, the current education problems and solutions were studied, these methods will greatly improve the efficiency of teaching, training the computer talent having the ability to analyse and solve practical problems .
Key words:Task-driven; multi-media; electronic lesson plans
1 引言
当今社会是信息社会,计算机的应用范围正越来越广,计算机的应用能力也成为当代大学生知识结构中的一个组成部分,是大学生能力的一个重要体现,因此,诸高校都针对大学一年级新生开设了计算机文化基础课程,其主要内容包括计算机基础知识、操作系统、文字处理、电子表格、演示文稿、数据库系统和网络基本知识,但随着社会的进步和计算机的发展,传统的计算机教学方法正在经受着严峻考验。
2 主要存在的问题
现在的大学生从小就开始接触和掌握计算机基础操作,走入大学再去重复学习这些知识,会让他们产生厌学情绪;多媒体的教学手段虽然形象直观,但也容易产生眼高手低的负面效果;学生水平参差不齐,不易协调教学内容及速度;实验课不容易控制,学习效率和效果不明显。
3 问题分析和解决
3.1 根据入学新生的计算机水平,实行分级教学
计算机文化基础课程是大学计算机基础教育所开设一门重要的公共基础课,学生在入校之前,由于当地条件以及个人爱好的不同,学生间计算机应用水平存在着相当大的差异。如果按统一的教学进度,在相当程度上压抑了有一定计算机基础的学生的学习热情,也会加大教师的备课难度。对入学新生的计算机水平进行测试,根据学生计算机基础知识的掌握程度,分成基础班和高级班进行教学,为基础较差的学生增加一些学时,部分成绩优秀的学生可以申请免修该课程或参加高级班,教师也可根据情况加深高级班的教学内容。这样基础较好的学生可以有更多的时间学习感兴趣的计算机知识,不断提高计算机应用能力,同时又能照顾到基础较差的学生,有针对性地备课,使他们能更好、更快地掌握计算机基础知识。
3.2 根据实际情况,改为机房上课
随着教学手段的不断完善,大多数高校的计算机文化基础课程已由原先的黑板教学升级为多媒体教学,多媒体大屏幕投影教学虽然直观、形象,但这种教学手段也有其局限性,课堂上学生只能听而不能进行基本功能的实际操作,产生的结果往往是课上听得很明白,上实验课练习时又想不起来操作步骤,教学效果并不理想。我们通过将授课地点改在机房,实行边讲边练,通过操作能加强记忆,容易将知识消化吸收。
3.3 适当采用“任务驱动”教学法
计算机基础教学是为学生的计算机知识与能力的培养打基础、为后续课程作准备,学习计算机,重要的是如何启迪学生的思维、培养学生的学习兴趣、形成学生的探究学习、合作学习、终身学习的学习习惯,而不是单纯的教会学生一些具体操作,在计算机教学中的许多计算机操作看起来是琐碎的,如果单独拿出来可能比较枯燥,教师可以采用任务驱动的方法,以任务为线索,把问题组织成一个综合实用的题目,引导学生积极思考,留给学生很大的想象空间,让学生自己动手解决问题,充分调动学生的学习兴趣,这样学生在练习操作的时候能掌握得更好更深刻,而且在掌握知识的同时也培养了学生的创造性和独立解决问题的能力。
3.4 加强计算机文化基础课程网站建设
计算机文化基础知识点多,操作性强,学生需要在课后不断巩固基础知识、熟练基本操作。因此,必须给学生提供优良的学习环境和丰富的学习资料。可以充分利用现有校园网络资源,加强计算机文化基础课程网站建设有效地解决这个问题。
3.5 网络监控软件督促学习
由于学生毕竟年轻,自制力较差,为保证实验室上课的质量,需要在实验室安装网络监控软件,使学生与老师保持同步,避免学生上课时间从事其他工作。
3.6 开展计算机基础与技术专题讲座
计算机技术是发展最快的技术之一,新技术、新应用层出不穷。为了使学生的知识不断更新,符合社会发展的需要,经常就当前计算机发展的动态和新技术做专题讲座,使学生及时了解计算机发展的最新情况,而这些内容往往是教材上学不到的。对当前一些计算机热门技术也做一些比较深人的专题讲座,使学生了解这些计算机热门技术的基本原理,扩大学生的知识面。
4 结语
以上是对多年来从事计算机文化基础课教学改革与实践的总结,通过教学改革的实施,提高了计算机文化基础课程的教学质量和教学效果,增强了学生的计算机应用能力。随着计算机及其应用技术的发展和普及,学生入学时
计算机水平的不断提高,高校的计算机基础教学正在不断地深入和发展。
参考文献:
[1] 郑良斌,何薇.计算机文化基础教学改革与实践[J].北京印刷学院学报.2005,13:22-23.
篇6
摘要:我院从基础建设、教学大纲、课程设置、评价体系等几方面对计算机基础教育进行了改革。本文介绍了我院的具体做法以及实际效果,最后总结了我们的一些经验。
关键词:计算机基础教育;教改;实践教学;分类教学;分级教学
中图分类号:G642
文献标识码:B
计算机基础教育是面向全校各专业学生的公共基础教学,经过几年的建设和教学实践与教学改革,我校的计算机基础教育有了良好的基础,建立了一支稳定的师资队伍,改善和优化了计算机基础教学的软、硬件条件和教学环境,教学和教学改革取得了一系列成果,为提高我校计算机基础教学质量和教学水平,使计算机基础教学迈上新台阶创造了有利条件。
1加强计算机教育基础建设,为计算机基础教育建立坚实基础
(1) 建立我校计算机基础教学机构。2000年初,为加强计算机基础教育,学校成立计算中心,明确计算中心的任务是承担全校非计算机专业学生的计算机基础教育,承担全校各学院的专业基础课的上机实践教学和课程设计上机,为学生课外上机学习提供条件和环境,开展计算机教育与教学研究。建设目标是把计算中心建设成为计算机教学基地、实验基地和科研基地。计算中心下设办公室、二个教研室、三个实验室、三个研究室。
(2) 我校分布在三个校区,分别在三个校区建立了满足教学要求的计算机教学实验室。
(3) 计算中心制定了相应的师资队伍建设、课程建设、教学条件和环境建设、教材建设等建设规划。
2落实计算机教学建设与改革规划,计算机教学稳步发展
(1)学校于2000年4月召开“首届昆明理工大学计算机基础教学工作会”,并行文《昆明理工大学关于加强非计算机专业计算机教学的意见》,确定我校计算机教育的建设和改革方案,确定我校计算机基础教育的课程体系为:开展“三个层次”教育,即计算机文化基础、计算机技术基础、计算机应用基础三个层次教育,并确定以第一层次(计算机文化基础)为教学重点,逐步加大第二、三层次教学的力度。把第一层次的计算机文化基础课程和第二层次的计算机程序设计课程设置为校级主要公共基础课程、必修课,面向全校非计算机专业学生开课。
(2) 2001年制定了《昆明理工大学非计算机专业学生计算机教学改革方案》,方案明确规定:逐步将教学的重点从现行第一层次推向第二、三层次;优化课程体系结构和教学内容;采用“精讲多练、重引导、强实践、课内课外结合、严格考核”的教学模式等。2001级学生“计算机文化基础”课程采用三种教学模式组织教学,各种模式的教学大纲、教学要求一致,但教学学时分别为84学时、48学时、24学时,由各学院选择前二中的任一种模式,学生可自由选择24学时的模式。
(3) 2003年制定《关于加强非计算机专业计算机教学的意见》,建立计算机教学的“可持续发展”框架,计算机教学“四年不断线”,设置必修课程板块、选修课程板块和“网络课堂”课程板块等三个板块的课程,减少必修课程,增加选修课程,开展“网络课堂”教学,为学生提供更多的发展空间和选择余地。
(4) 2004年,根据教育部非计算机专业基础课程教学指导分委员会的“关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见”(白皮书)和全国高等院校计算机基础教育研究会的“中国高等院校计算机基础教育课程体系200”(CFC2004)的精神,根据全国计算机基础教育的发展形势和我校教学改革的发展形势,制定了《昆明理工大学大学计算机基础教学改革方案》,提出了新的计算机基础教学改革发展思路和改革方案,从“三个层次”的教学体系变为“计算机基础教学”和“结合专业课教学的计算机教学”两个层次的教学体系,前者在培养学生的计算机知识、能力、素质方面起到基础性和先导性的作用,课程设置为“2+x”方案,把原“三个层次”中的“计算机文化基础”课程升级为“大学计算机基础”。这部分的教学由学校统一规划,计算中心承担教学任务。后者则在更大程度上决定了学生在本专业领域中应用计算机解决问题的能力与水平,由各院系根据专业的需要进行规划实施,目的是实现计算机教学内容与专业课教学内容的整合。学校加强协调两者之间的配合与衔接。此方案已纳入我校2004版人才培养方案中。
(5) 积极研究和探索计算机教学评价体系和考核机制,深入开展计算机基础教学考试模式和考试方法改革。2006年制定了《关于加强计算机基础教学课程考试办法改革的意见》,从知识、能力和素质三方面进行综合考核,注重学生学习过程和实践性教学环节的考核,重点考核学生的实践能力,实行无纸化考试。从平时学习成绩、综合设计实验成绩、上机考试成绩等3方面综合评价学生的学习效果。课程总成绩评定按平时学习成绩占20%、综合设计实验成绩占30%、上机考试成绩占50%。
(7) 2007年,学校制定了《昆明理理工大学大学计算机基础课程改革与发展方案》,提出了大学计算机基础课程深入发展和知识、能力、素质全面培养的方案及措施。
3计算机基础教育课程体系
(1)明确教学目标,制定计算机教学的教学要求
根据教学目标,计算机基础教学要达到以下几方面的教学要求:
1) 掌握一定的计算机软硬件基础知识;具备使用计算机实用工具处理日常事务的基本能力;具备通过网络获取信息、分析信息、利用信息,以及与他人交流的能力;了解信息技术发展趋势;了解并能自觉遵守信息化社会中的相关法律与道德规范。
2) 具备使用数据库等工具对信息进行处理、加工、利用的意识与能力。
3) 具备使用典型的应用软件(包)和工具来解决本专业领域中问题的能力。
4) 具备通过编程,在本专业领域中进行科学计算的基本能力。
5) 掌握计算机硬件的基本技术分析方法,具备利用计算机硬件及接口技术解决本专业领域中问题的基本能力。
6) 具备专业领域中计算机应用系统的集成与开发能。
在上述6项教学要求中,要求我校文、管、经、法、艺术科类专业学生要达到第1~3条的要求,理工科类专业学生还需达到第4、5条的要求,部分专业、部分学生要达到第6条的要求。
(2) 计算机基础教育的课程体系结构框架
我校的计算机基础教学经历了三个阶段的发展。
第一阶段:1997年以前为初级阶段,以计算机高级语言教学为主。
第二阶段:1997年至2004年为发展阶段,开展“计算机文化基础”、“计算机应用基础”、“计算机技术基础”三个层次的教育。
第三阶段:2004年开始为快速发展阶段,开展“计算机基础教学”和“结合专业教学的计算机教学”两个层面的教育。前者在培养学生的计算机知识、能力、素质方面起到基础性和先导性的作用,这部分的教学由学校统一规划,计算中心承担教学任务。后者则在更大程度上决定了学生在本专业领域中应用计算机解决实际问题的能力与水平,主要由各学院按需要进行规划和实施。通过两者之间的配合与衔接,把大学计算机教育贯穿于整个大学教育中,做到“四年不断线”。
(3) 课程设置的原则
昆明理工大学是一所以工为主,理工结合,兼有经济、管理、文学、艺术、法律、教育等多学科的多科型综合大学,是云南省规模最大、办学层次和类别较为齐全的学校。根据计算机技术的发展和学生的计算机知识的起点的变化,以及各专业学科计算机知识机构的要求,优化计算机教学课程体系结构。根据计算机教育的教学目标和教学要求,按照计算机基础教学分层、分类规划与实施的原则,针对不同专业计算机知识结构与应用类型方面的差异,设置不同的档次,不同类型的课程,供各院系和学生选择,为学生提供更大的和学习空间,激发学生的学习热情,使学生掌握的计算机知识满足各专业的要求。
(4) 第二阶段非计算机专业计算机基础教教育的课程设置
两门必修课程:
1) 计算机文化基础。
2) 计算机程序设计基础,包含:
C 语言 程序设计(必修)
Visual FoxPro、 Visual BASIC 语言程序设计(文、管、经、法等专业必须选修其中1门)
The C Programming language (部分理工科专业开设C语言双语教学)
X门选修课程:
网页制作与网站设计、网络技术基础、数据库应用基础、多媒体应用技术、Web数据库程序设计、微机组装与维护。
网络课堂教学课程:设置3个方面的课外选修课,供学生课外自由选修
1) AT&IT 课程
2) 全国计算机等级考试辅导课程
3) 计算中心开设的选修课程
(5) 第三阶段非计算机专业计算机基础教教育的课程设置
1) 采用“2+X”的课程设置方案
根据我校本科学生人才培养目标与非计算机专业计算机教学的目标、教学要求,按照计算机基础教学要分层、分类规划与实施的原则,以及不同专业对学生计算机知识结构与应用类型的不同要求、教学学时数等多种因素,确定我校非计算机专业计算机基础教学课程设置采用“2+X”的课程设置方案。其中“2”是“大学计算机基础”和“程序设计基础”两门必修课程,“X”是X门选修课程。
2) 非计算机专业计算机基础教学课程设置
非计算机专业计算机基础教学课程由“2”门必修课程和“X”门选修课程构成。两门必修课程是“大学计算机基础”、“程序设计基础”,面向全校非计算机专业学生开课,分别在一年级上、下学期开课。“X”门选修课程是设置不同档次、不同类型的课程,供各学院选择,满足该各业的要求,在二至四年级开课。如下表所示。
4必修课程的教学内容与实施方案
4.1“大学计算机基础”课程的教学要求与实施方案
4.1.1“大学计算机基础”课程的教学要求与基本要求
“计算机文化基础”课程升级为“大学计算机基础”课程后,从根本上对课程体系和教学内容进行了变革,但它仍然是大学生的第一门计算机课程,教学目标是使学生了解和掌握计算机科学与技术中的一些基础知识、重要概念,掌握一些计算机基本应用技能,也为后续课程的学习打下良好基础。并且使学生能够在各自的专业中有意识地借鉴、引入计算机科学中的一些理念、技术和方法,利用计算机解决实际问题。因此,“大学计算机基础”课程应该具有很好地基础性、先进性、应用性。也就是说,该课程既要突出基本概念、基本原理、基本方法和基本技术,又引入计算机的发展动态、计算机的新技术、新成果,还要保证计算机技术的应用性、提高学生的实践能力和应用能力。使学生能够达到以下目标。
(1) 了解计算机的硬件结构与组成原理;
(2) 了解计算机操作系统的功能和与一些重要概念;
(3) 了解计算机网络、数据库、多媒体、信息安全等技术基本概念、相关技术和应用领域。
(4) 掌握计算机基本应用技能。
(5) 增强利用计算机解决实际问题的意识
4.1.2“大学计算机基础”课程的建设思路
“大学计算机基础”课程是面对计算机知识为非零起点的新入学大学生开设的,是具有大学水准的公共基础性课程,是大学计算机基础教学的第一门课程。该课程既要适应大学计算机基础教育不应再从“零起点”开始的发展要求,又要符合“白皮书”和“CFC2004”的精神。因此,“大学计算机基础”课程对“计算机文化基础”在教学内容上进行了较大的调整,涉及的知识范围广、知识点多、内容深。但目前一年级新生入学时原有的计算机基础水平的差异较大,在认真总结几年来教学情况和对即将入学的2004年新生的计算机基础水平进行全面分析后,我校决定该课程的建设与教学采用“双过渡”的方式,一是新增加的教学内容的过渡根据新入学学生的计算机知识的起点的逐步提高和计算机技术的发展,逐步提高教学内容的起点,逐步提升和扩展教学内容。二是对原来的“计算机文化基础”内容的过渡。2004级至2006级学生为过渡期,经过几轮的教学实践和课程建设,使该课程的教学基本要求逐步提高。针对目前我校入学新生的计算机知识的起点差异较大,还有一部分学生很少使用过计算机,甚至未使用过计算机,倡导多样化教学和个性化发展,使全体学生增强学习计算机知识的兴趣与信心以保证全体学生均能达到教学基本要求,又能使基础好的学生能学习到更多的新知识、新技术。
4.1.3从教学内容上分类教学
“大学计算机基础”作为我校级主要公共基础课,是全体一年级学生的必修科,由于不同的科专业对学生计算机基础知识的要求不同,学生入校前在相关方面的理论基础也以很大差异,思维方式也有差异。如果使用同一教材、同一教学大纲,则很难适应不同专业的需求。为此,我们按理工类、经济与管理类和文、法、艺术类三类专业从教学内容上实行分类教学。主要区别体现为,对理工类专业在一些主要知识点要进行较为深入、系统的理论描述。对经济与管理类专业在教学的知识点上虽与理工类专业相近,但更注重实际操作能力的培养,直接以各知识点的操作应用来讲,较少涉及深入的理论描述。对文科、艺术类专业降低一些要求,以实际操作能力的培养为主,仅讲授最基本的理论知识。
以讲解计算机的基础知识和基本原理为主,而将工具的使用和操作性(即工具性和技能性)的教学内容通过实验上机课完成。
4.1.4采用“分级教学”和“分段实施”教学的教学模式
该课程在“双过渡”期间,采用“分级教学”和“分段实施”教学模式,把一学期分为两个阶段组织教学,前10周为第1阶级,教学内容以“计算机文化基础”(部分知识点的内容有加深)和云南省计算机等级一级考试的内容为主,学习计算机软硬件基础知识、常用自动化办公软件操作及网络基础知识,教学的重点是使学生系统掌握计算机的基本知识和基本应用技能。后6周为第2阶段,教学内容为提高部分,主要内容是数据库、多媒体技术、计算机网络、信息系统安全等内容,重点是使学生掌握数据库的基础知识和建库技能,以及网页制作与网站设计的内容与技能。第1阶段的教学结束后,学生于第10周末参加云南省计算机等级一级考试。第2阶段的教学,要求学生完成1个综合设计课题,理工类、经济管理类专业学生以数据库的内容为主,文、法、艺术类专业学生以内容为用网页制作与网站设计的内容为主。
在2006级学生的教学过程中,对2006级学生进行问卷调查,调查结果表明,入学新生的计算机知识水平比2004、2005级学生有较大的提高,学生对学习计算机知识迫切感有明显的增强。于是,我们在2007级的部分专业学生开展试点,进一步提升该课程教学内容的的深度和广度,探索新的教学模式和教学方法,取得经验后,在2008级学生全面铺开。
由于目前入学新生的计算机知识起点差异较大,为保证所有学生都能达到该课程的基本教学要求,面向基础比较差的学生开设选修课“计算机文化基础”,学时数16学时,采用“模块化”教学模式,以讲座形式开课,共开设4个讲座,由学生自由选择模块内容参加学习。
4.2“程序设计基础”课程的教学基本要求与实施方案
程序设计是各类系统开发的基础,因此,我校把“程序设计基础”课程列为计算机基础教育的主要课程,确定为校级主要基础课程,全校非计算机专业学生都必须学习的必修课程。
4.2.1“程序设计基础”的教学目标与教学要求
该课程主要讲解计算机程序设计语言的基本知识和程序设计的方法与技术,其内容以程序设计语言的语法知识和程序设计技术的基本方法为主,同时包括程序设计方法、数据结构与算法基础等方面的初步内容。通过该课程的学习,使学生掌握计算机程序设计的基本知识,初步掌握程序设计的思想和方法、编程技能和上机调试程序能力,并尝试通过编程解决一些难度较大的实际问题,初步具有在各个领域应用计算机的能力,为后续课程的学习创造条件。
4.2.2“程序设计基础”课程的教学实施方案
该课程面向非计算机专业学生开课,由于各专业的特点和需求的不同,对学生程序设计能力的要求也不尽相同,程序设计采用不同的教学语言。理工类专业学生重点培养学生的应用软件系统的开放能力和多媒体信息处理能力;经、管类学生重点培养学生对数据库应用系统的开放能力和多媒体信息检索、利用的能力;文、法、艺术类专业学生重点培养学生对信息的综合处理能力和多媒体技术应用能力。于是,分类、分层设置课程和实施教学。
理工科类专业的学生可在“程序设计基础(C语言)”和“计算机程序设计(Java语言)”两门课程中必须任意选一门课程。
管、经、法科类专业的学生在“程序设计(Vb语言)”、“程序设计(VFP)”、两门课程中必须任意选一门课程。
文、艺术类专业的学生学习“多媒体技术与应用”。
以25%的班级开设“程序设计基础(C语言)”双语课程。
该课程的教学基本要求可根据具体的各门语言的基本知识、技术和要求分别确定。该课程的教学改变了过多地重视基本概念和理论、语法的教学方式,在注重程序设计的基本概念、基本知识的同时,加强程序设计的思路、方法的教育与培养。采用任务驱动和典型案例的教学方法,在该课程的整个教学过程中围绕着相应的综合型和设计型实验课题组织上机实验教学,从第3周开始逐步开展综合设计实验,在期末时学生分小组完成综合设计课题,写出设计报告。
5“X”门选修课程的教学实施方案
“X”门选修课程面向2至4年级的学生开课,把计算机基础教学贯穿于整个大学教育中,做到计算机教学“四年不断线”。根据不同专业对学生的要求的差异及学生基础的差异,开出不同档次的课程,由教务处公布每学期的开设课程,学生自主选择学习,也可由学院或系统一选课。同时,将根据计算机技术的发展和各专业的需要,不断开设一些新的课程和热门课程,如工具性应用课程、应用开发性课程等。
6以能力培养为核心开展实验教学
计算机基础要使学生的计算机知识、能力、素质协调发展,关键要抓住能力培养,而计算机基础教育的所有课程都是实践性很强的课程,计算机知识的掌握和应用能力的培养,主要是依赖于学生上机实验。
(1) 以“为学生提供充足的优良的机时”为目标,建立满足教学要求的实验室,要保证实验室面积、计算机台数、软件和实验室运行与管理机制等都满足教学要求。我们还开发了“机房自动化网络管理系统”和“实验设备器材管理系统”,实行网络自动化管理,加强机房管理和计算机维护,设备完好率在98%以上。建立丰富的网络教学资源,开展“网络课堂”课程教学。坚持实验室全天候面向学生开放,为学生上机自主学习提供优良的条件与环境。坚持每年向学校申报2-4个计算机应用技术方面的实验室开放项目,指导教师精心指导,培养学生的科学实验和创新能力。计算机教学实验室获“云南省高校示范实验室”称号,为“精讲多练,考教分离,机试为主”提供坚实的基础保证。
(2) 把实验分为基础性(验证性)实验、综合设计性实验、研究创新性实验。各门课程都在逐步减少基础性实验,增加综合设计性实验,积极开展研究创新性实验。
(3) 每门课程都要进行综合设计实践教学课题,学生分组(或个人)完成1个综合设计课题,可选择教师给出的课题,也可由小组自己拟定课题报教师批准。每人至少完成一个程序模块的编程和调试,对源程序语句加注释,独立完成所选模块的设计文档(流程图、源代码及注释)。我们制定了“综合设计实践教学课题报告要求”和“综合设计实践教学课题要求与考核办法及评分标准”。每组提交一份完整的电子文档形式的“综合设计实践教学课题报告”(综合设计报告.DOC)和源程序(源程序.C),其中包含每个学生根据自己参与设计和独立完成模块设计的情况来表述个人收获体会,或者是对本课程教学方法、综合设计等方面的评价的内容,如下所示。
昆明理工大学
“程序设计基础”课程综合设计实践教学课题报告
课程名称:____________________
课题名称:____________________
组长:学号__________姓名__________
组员:学号__________姓名__________
学号__________姓名__________
学号__________姓名__________
学号__________姓名__________
学院:__________专业班级:__________
指导教师:__________
昆明理工大学计算中心
200年月日
昆明理工大学计算中心“程序设计基础”课程综合设计实践教学课题考核表
“程序设计基础”课程综合设计实践教学课题报告要求
一 系统概述
简单描述本课题要解决的问题及解决问题的主要思路。
二 数据结构设计
要说明本程序或数据表定义、连联中用到的所有数据类型的定义,给出变量名及类型(如结构体、数组)的设计,并明确说明:
(1) 数据输入的形式和输入值的范围;
(2) 数据输出的形式。
三 模块设计
要明确说明程序完成的功能、主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。给出实现各程序模块的框图,以及核心语句。并明确说明:
(1) 程序所能达到的功能以及出错处理;
(2) 每个组员承担及完成的内容。
四 调试运行及操作说明
告知用户如何使用该程序,并明确说明:
(1) 调试中遇到的主要问题及解决办法
(2) 测试数据:包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。输出结果直接抓取屏幕图像粘贴到报告中。
五 总结和体会
重点写明本次设计以及该课程学习、应用过程中的收获和体会
(1) 组长:
(2) 组员:
六 程序代码
7主要做法与经验
(1) 加强计算机基础教学课程建设。学校将计算机基础教学课程纳入主要公共基础课程建设规划中,“C语言程序设计”被评为云南省精品课程,“网页设计和网站建设”、“C语言程序设计”双语教学等三门课程先后获学校精品课程建设项目,“C语言程序设计”评为云南省精品课程。两门必修课程和多门选修课程获学校多媒体课件建设项目,各门课程课程建立了相应的教学网站,完成计算机基础教学网络教学平台建设,教学资源建设稳步推进。
(2) 加强计算机基础教学课程考试办法改革。改革考试模式和考试方法,从知识、能力和素质三方面进行综合考核,注重实践性教学环节考核,重点考核学生的实践能力,实行无纸化考试。从平时学习成绩、综合设计实验成绩、上机考试成绩等3方面综合考核。课程总成绩评定按平时学习成绩占20%、综合设计实验成绩占30%、上机考试成绩占50%。
(3 )改革教学模式、教学手段与方法。在坚持“精讲多练”的前提下,我们先后采用了“分级教学”、“分类分层次教学”、“研究性学习”等教学模式。坚持以人为本,发挥教师的主导作用,激发学生的主体作用,积极尝试教师指导下学生自主学习的教学模式。鼓励和支持学生采用研究型学习、发现式学习、资源型学习、协作型学习等多种学习模式,在使学生逐步领会信息化社会的学习模式和工作模式,逐步加大自主学习、个性化发展力度起到了很好的促进作用。
(4) 要积极营造良好的校园计算机学习氛围。坚持每年举办一次校内学生计算机应用竞赛,组织学生参加云南省大学生计算机应用竞赛,学生参加云南省大学生计算机应用竞赛连续两届获团体一等奖和个人一等奖(第一名),二、三等奖获奖者多数是我校学生。
(5) 加强师资队伍建设。面对新形势与任务,计算机基础教学工作对教师的计算机专业知识与应用水平,以及信息素质也提出了更高的要求,我们通过引进高素质人才和培养提高现有教师的办法,加强师资队伍建设。采取措施,保证教师的培训、进修提高时间和条件,教师要加强自身的业务学习,提高业务能力。逐步提高师资队伍的层次,青年教师都具有硕士或更高的学历,建设相应的考核制度和约束激励机制,引导和鼓励教师积极开展科研和科技开发工作,师资队伍的整体素质和业务水平不断提高。我们还设立了各门课程的责任人,负责该课程的建设,坚持示范教学、互讲、集体备课、青年教师教学评教等措施,教学效果和教学水平整体提高。
(6) 采用选用优秀教材和自编教材的办法加强教材建设,成立“高等学校非计算机专业计算机教育系列教材编委会”,组织教学第一线、教学经验丰富的教师编写高校非计算机专业计算机基础教学系列教材,先后出版了两轮教材,其中的《研究式学习-C语言程序设计》受到出版社和使用学校的好评。
篇7
关键词:分层教学;中职学生;计算机;教学内容;效果评价
中图分类号:G633.67 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 16-0150-01
一、项目教学和分层教学的内涵及意义
项目教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理。学生通过主动参与收集信息,达到获取知识的目的。分层教学就是教师将现有学生依据他们的知识经验、能力水平的不同层次,分成几个不同的小组,教师在教学过程中根据不同小组的层次水平进行差别化教学,从而使每个层次的学生都可以达到相应层次目标的教学方法。由于中职学生学习的目的主要在于将学到的知识和技能应用到实践中去,且每个学生自身能力差别较大,因此,采用将项目教学和分层教学法结合起来的方法,更有利于对其区别对待,分类施教,促其成才,所以,该课题的研究具有较强的理论价值和实际意义。
二、“项目教学” 与“分层次教学”在教学中的结合运用
(一)依据计算机模块考试,进行项目编班分层
当前,大多数中职学生在入学前就已经掌握了一定的计算机基础知识,但由于每个学生的客观原因有所不同,因而他们的计算机知识和操作能力存在较大差异,教师只有在全面掌握他们差异的基础上,才能将他们进行准确的分层,从而为后期的分层教学提供可能,所以,在新生入学之后,教师应首先对所有学生进行一次分层考试,暨将一些计算机知识和能力题按照一定的难度制作成若干计算机考试模块,由学生根据自己的实际能力选择相应的模块进行考试,以确定每个学生的知识水平和能力差异,通过一个模块考试的学生,可以参加下一个高更难度的模块考试,以此类推,最终确定出每个学生计算机知识和能力的真实水平,最后,教师再根据结果实施相应的编班和班中分层。这样,对于班中学生我们可以依据他们的知识结构和能力水平,将他们由高到低划分为A、B、C、D四个层次,然后紧扣教学大纲,针对学生的计算机水平层次对教学内容进行分层。
(二)紧扣等级考试大纲,对教学内容进行分层
教学是学生获取知识,掌握技能的主要手段,在对学生计算机知识结构和能力进行分层之后,就要针对学生的具体情况进行教学设计,确定教学内容。中职学生计算机教学内容应该紧扣考试大纲,在教学内容的设计上、重难点的选择上体现出个体差异。我们可以按照等级考试大纲规定,将计算机基础课内容分为计算机基础知识、Windows操作系统、Office办公组件、Internet、PowerPoint等几个组成单元,在每个单元中再度按照“中、易、难”的标准予以进一步分层,从而细化教学目标,照顾到每个学生的个体差异。如:在传授Word、Excel知识时,根据学生层次水平,把这部分内容依据难易程度设计成四部分内容,对于层次最低的D类学生,只安排了汉字录入、插入图像、表格制作等最基础的知识;而对基础稍好的C类学生,则安排了邮件合并的操作、书签的使用、特殊效果文字制作等知识;对于基础更好的B类学生,可以安排Excel中条件格式的设置、高级筛选的操作、复杂函数的使用等较复杂的知识等;而对于全班层次最好的A类学生,由于他们已经具备了一定基础的计算机知识,因而对于这部分内容的学习已经没有了太大的意义,对于这部分学生,教师可以安排他们合作探究编程运算、C、C++、.NET、VB、Java、Javascript、html、php语言读取,甚至可以依据他们爱好自主学习云计算、自动控制系统编程等内容,在确定好教学内容后,教师采取自主探究和小组合作学习,教师分类指导的方法共同完成各自的教学任务。通过教学内容的分层,使得不同程度的学生都可以根据自己的实际能力完成自己感兴趣的教学内容,有效地避免了过去基础知识较差的学生上课听不懂,而基础知识较好的同学“吃不饱”的现象,使得每个学生都爱学、乐学,进一步提高了他们对计算机课程的兴趣,也提高了中职计算机课程的教学效率。
(三)项目效果评价层次化
中职计算机课程项目教学的根本目标在于引导学生系统地掌握计算机的相关知识、培养他们实际动手操作计算机、解决任务的能力,为今后的求职打下良好的基础。因而一定要保证教学能够获得实实在在的效果,促进学生全面、均衡发展,所以,做好对学生学习效果的评价工作也十分重要,不仅要让学生通过评价看到自己学习的进步,产生继续学习的动力,还要让学生通过评价获得良好的教学体验,产生情绪的愉悦,使他们能够带着愉快的情绪继续进行学习。为此,在分层次教学中教师对于学生的评价也应该进行分层次评价,要依据学生的不同层次制定不同的评价标准,力求体现出每个层次学生的真实教学效果。如应该对每个层次的学生都制定出一个“优、良、中、差”标准,也可以设计计算机电子系统功能应用水平评价系统对学生进行分层次评价,同时还要实行一定的奖励和惩罚性机制,暨对于连续多次在该层次获得“优”评的学生,评价系统采取自动升级制使这些学生能够自动进入更高的层次进行学习,反之,则自动退入到下一个层次进行学习,这样一方面既可以调动学生的学习积极性,另一方面也达到了对于全班所有学生的层次实行动态管理的目的,更有助于保证分层教学的效果。
三、总结
总之,笔者通过在实际教学中实行项目分层教学法,有效地调动了中职学生学习的主动性、积极性,进一步提高了学生学习计算机课程的兴趣,厌学、逃学情况大量减少,达到了促进每个学生发展进步,提高中职计算机课堂教学效率的目的。
参考文献:
[1]刘树仁.试论分层递进教学模式[J].课程·教材·教法,200,7.
[2]黎兴.AutoCAD教学中分层目标教学法的实践[J].科技资讯,2008,23.
篇8
关键词:均衡教学法 计算机基础课程 探讨
引言:
所谓均衡教学法,就是一种以班级为单位培养所有学生对所学知识都达到一个共同及以上的知识掌握水平的一种方法。该方法以学生为主体,教师为该方法的倡导者,由教师掌握主动权倡导学生对所学课程基础知识及实际动手能力的掌握和培养,最终实现所有学生都达到一个知识掌握大概均衡的目标。这种教学方法对现代大学的基础课程比较适用,它可以让每个学生都掌握最基本的社会工作技能及知识,为以后的更深层次的学习提供基础。但该方法也有弊端,并不利于培养专业的技能型人才,也不利于对专业知识的深入探究,本文对此问题暂不做讨论。
一、均衡教学法的背景
1.社会各行业对计算机应用水平的要求及依赖
随着整个社会信息化程度的不断发展,无论是政府部门、事业单位、国企,还是各类民营企业,对于计算机的依赖程度与日俱增,几乎每个工作人员都配备了计算机,人们已经习惯了使用计算机来处理日常的办公事宜,这就要求工作人员必须掌握一定的计算机基础知识。在这种背景下,大学计算机基础课程教学的重要性就凸现出来了,教学要达到这样的目的,要让学生掌握最基本的计算机基础知识及计算机应用技能,将来能够以最快的速度融入工作,并适应社会对计算机信息化需求。
2.大学计算机基础课程教学的现状
目前大学计算机基础课程教学主要是Windows、Office、Internet等为基础内容,授课对象主要是非计算机专业的大一新生,该类学生一个最显著的特点是人数较多,几乎占了新生的90%左右;加之生源地各不相同,中学对计算课程的学习程度参差不齐,导致学生对计算机基础课程的重视程度不同,给教师实施教学带来了巨大的挑战。另外,现在多数高校计算机基础课程都是大班授课,有的甚至是由几个班、几个专业的学生组合成一个计算机基础班,这样不仅减低了教师对课堂的掌控力,而且还为学生不专心上课创造了条件。这些问题的存在,对计算机基础课程的教师带来了新的挑战。
3.学校对计算机基础课程教学的要求
大学计算机基础课程主要针对非计算机专业学生,内容涉及计算机各领域概念和知识层面的内容,是当代大学生必不可少的计算机应用技能,通过对计算机基础课程的学习,要求每一位非计算机专业的大学生能够掌握计算机应用的基础知识,初步具有利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力,以提高自身的计算机素质,为将来应用计算机知识和技能解决自己专业实际问题打下基础,并以次为契机,为社会输出符合需求、具有更高综合素质的复合型人才。
二、均衡教学法的设计
1.学生是主体
在该教学方法中,学生是教育的主体,通过学习以实现对课程内容的均衡掌握。要达到均衡掌握,首先需要对学生对计算机知识及应用能力掌握情况做摸底,然后根据摸底情况分为“好、中、差”三个类别,其中好、差两个类别的学生为该教学法的重点群体,好这一类别的学生主要是起到领头的作用,重点来协助教师完成对中、差两个类别学生的疑难问题解答,差这一类别的学生则是教师关注的重点,通过这一类别学生的重点培养来实现班级总体学习水平的均衡。
2.教师是协调力量
教师在该教学法中更多的是扮演协调的角色,协调好“好、中、差”三个类别学生之间的资源调配用关系,不仅可以把自己的精力大部分放在差类别学生的教学上,实现对此类别学生的正确引导,使其融入到学习中,采用循序渐进的方法使其最终逐渐掌握本门课程的相关知识,而且还可以增进学生之间的相互沟通和交流,从而增加整个班级的凝集力,创造出更加有利的学习氛围。
3.坐位表、学生点名册、计算机、网络及各种通信工具为该教学方法的硬件条件
现在有一种不好的现象存在,点名册已经成为教师掌控学生的“紧箍咒”,在该方法中我们将改变这种状况,使用点名册等教学工具发挥他的正向作用。首先,教师通过利用计算机网络资源等工具经常与学生沟通,了解他们的想法,针对存在的问题更好的发挥教师的协调作用;其次,在教学过程中固定差类别学生的座位,限制其随意性,使其首先从行为上端正学习态度;最后,对差类别学生采取经常点名的方式,让他们充分认识到教师对其的关注度,同时教师也可以很快记住每个学生的姓名,真正从行动上将学生逐渐引入课程的学习。
4.结合心理学知识教学
通过使用固定座位、记住学生名字、提高对学生的关注度等措施使学生产生一种被教师重视的心理,当这种心理在学生心中被培养出来后,学生就会对教师产生信任,将会对该教师的所授课程产生学习兴趣,最终达到掌握基本知识,提高学习成绩的目的。
5.实践课时分组教学
大学计算机基础课程是一门理论结合实践的课程,在实践课程中教师应对学生进行合理的分组,混合“好、中、差”三类别学生,以好类别的学生为主,让其带动整个组学生一起学习。教师需要充分发挥学生的带头作用,学生与学生的沟通永远比老师和学生沟通要让学生更容易接受。
三、均衡教学法的实施
均衡教学法的实施是需要持续整个课程的教学过程,从课程的开始到结束是一个完整的均衡教学法实施周期,在这个实施过程中,教师需要实时的调整“好、中、差”三个类别的学生名单,这样才能真正保证知识掌握程度的均衡,以达到大学计算机基础课程教学的要求。该教学法在大学计算机基础课程教学过程中的实施可以归结成如下几个方面:
第一:了解学生对计算机知识的掌握情况,正确客观的划分类别。根据学生对计算机知识的实际掌握情况,把学生分为“好、中、差”三个类别,确定类别为差的学生为均衡教学法实施的主要目标。
第二:通过固定理论课中差类别学生的座位,从源头上切断这部分学生的逃课念头,彻底堵截学生的侥幸心理,保证这部分学生到课率。
第三:经常对差类别学生点名、重点关注,让学生心中形成一种被教师关注和重视的情感,通过这种情感培养使学生逐渐建立起对该课程的学习兴趣,最终让学生实现并形成从没学习兴趣->坚持天天到课->有学习兴趣->主动学习的良性学习循环。
第四:经常提问差类别学生来巩固其知识。当堂提问是帮助学生记忆知识的一种很有效的方法,教师通过对学生的课堂提问可以让学生巩固课堂所讲知识,对差类别的学生经常提问,久而久之可以让这部分学生逐渐形成本门课程的知识链,从而消除对课程的恐惧心理。
第五:实践课时合理分组,通过指导好类别学生做好带头作用,完成上机任务,这样既可以在上机课时增加学生的团队凝集力,还可以让学生对所学知识得到更好的巩固,教师也有了更多的精力来对学生共同存在的问题进行总结和讲解。
四、均衡教学法的评价方法
每一种教学方法都有自己的评价手段,通过评价得出该教学方法的教学效果。对于“均衡教学法”,通常从“点”、“面”两个方面来实施评价。
1.通过对学生中开学时的样品抽样跟踪,以图表的形式做点评价。
本评价主要抽样出差类别的学生,从出勤、作业提交及课程提问三个方面的进行评价,以10次为一个统计周期,配以EXCEL中的折线柱形迷你图来实施,设计的评价表格单个举例如下:
2.以到课情况、作业提交情况、期中、期末考试情况做总体评价。
本评价需要贯穿整个教学周期,主要以整个班级的出勤人数、作业提交人数、期中、期末考试情况为评价指标,具体的评价表格设计如下:
五、结束语
在大学计算机基础课程的教学过程中使用“均衡教学法”,有利于学生总体水平的提高,对基础知识的普及有很好的效果。该方法关键在于可以让班级中差类别的学生重新获得学习的信心,提高学习能力,从而从整体上提高学校人才培养质量,从这个层面上来讲该方法是一种学生、学校、社会都获益的教学方法。
篇9
[关键词]计算思维 非计算机专业 大学计算机基础课程 改革
引言
社会信息化不断向纵深发展,各行各业的信息化进程不断加速。 电子 商务、电子政务、数字化校园、数字化图书馆等己向我们走来。用人单位对大学毕业生的计算机能力要求有增无减,计算机成为衡量大学生业务素质与能力的突出标志。
高等学校的计算机教育有两类不同的范畴:一种是指计算机专业的学科教育即计算机专业教育;另一种是指面向全体大学生的计算机基础教育。非计算机专业的学生占全体学生数量的90%,高等学校计算机基础教学是为非计算机专业学生提供的计算机知识、能力与素质方面的教育,旨在使学生掌握计算机、 网络及其它相关信息技术的基本知识,培养学生利用计算机 分析问题 、解决问题的意识与能力,提高学生的计算机素质,为将来应用计算机知识与技术解决自己专业实际问题打下基础。
但随着新形势的变化,很多高校计算机基础教育出现了颇多问题,无法真正满足素质教育的要求。因此,有必要对当前存在的问题进行分析,对教学目标、教学模式、教学思想等方面进行相应的改革,以满足社会对人才、知识和技能的需求,增强学生的就业信心和实力。
一、出现的问题
(一)基础不同,学习需求各有差异的问题
本科院校的生源通常来自不同地方,使得学生间的计算机基础存在较大的差异。我们连续三年在昆明理工大学做过问卷调查,在入学前学生掌握的计算机知识多限于网络的初步应用,比如收发邮件和聊天,但是基础知识仍然未达到大学计算机教学的目标。随着中小学信息技术教育的普及,目前,大学的计算机基础教育中计算机文化层次的教学内容已经逐步下移到中小学。但由于各地区发展的不平衡,在今后一段时间,新生入学的计算机水平会呈现出更大的差异。目前我校教学中出现的情况是,计算机基础较好的同学感觉课堂内容简单重复,学习兴趣降低;计算机基础较差的同学往往从零学起,希望能放慢授课进度。
(二)内容繁杂,兴趣不大逃课率大的问题
大学计算机基础的教材,名称很多,诸如入门、文化等等,都被认为是计算机基础课的教材。内容基本上是Windows操作系统、Office软件、Internet基础知识、数据库基本知识等有关领域的浓缩版。教学突出了实用性,但给学生有操作培训的感觉。教学内容也没有针对不同专业进行区分,让学生觉得和后续本专业的课程没有太大关联,导致的后果就是:学生进入大学后,对第一门计算机课程兴趣不大,逃课率较高。
(三)教学滞后,教学目的与社会需求不一致的问题
应用型本科院校对非计算机专业的大学计算机课程教学的目的是不以学习纯理论的课程为目的,而是作为应用技术来掌握。因此教师在讲授内容时大都结合具体软件,注重训练学生使用计算机的技能。尽管学生掌握了几款软件的使用方法,但在毕业后进入各自行业工作中,学生将面对不得不学习新的版本的境况;同时不同行业对信息或数据处理的需求是不同的,这不是使用几款软件的经验就可以胜任的。
二、计算思维的思想
2006年3月,美国卡内基·梅隆大学周以真教授清晰系统地阐述了计算思维,2010年10月中国科学技术大学陈国良院士在“第六届大学计算机课程报告论坛”倡议将计算思维引入大学计算机基础教学以后,计算思维得到了国内计算机基础教育界的广泛重视。然而,在具体的执行过程中遇到了许多问题,既由于认识上的不足,又由于大学计算机基础教学的特殊性。如何在计算机基础教学中,培养大学生的计算思维,使大学生学会用计算思维去思考问题和解决问题,对提升计算机基础教学水平、培养卓越人才具有重要的意义。教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会颁布的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》、《计算机基础课程教学基本要求》等有关文件虽然没有明确提出计算思维,但是贯穿了计算思维思想。《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》提出;计算机基础教学的目标是培养学生掌握一定的计算机基础知识、技术与方法,以及利用计算机解决本专业领域中问题的能力。大学计算机基础的课程目标是“使他们在各自的专业中能够有意识地借鉴、引入计算机科学中的一些理念、技术和方法……利用计算机、认识并处理计算机应用中可能出现的问题”。简单地说,是使用计算机科学技术和方法处理问题,这是计算思维的目标。
三、改革措施
(一)分层次、分类别、分阶段实施教学
首先,我们应当探索实施以计算思维为导向的教学方案。原则上分类实施:分为理工类、综合类和人文艺术类。主要区别是前两者增加程序设计算法要求,后者增加办公软件高级应用。
理工类、综合类的专业的教学方案如下:弱化Office软件课堂讲解,强化实践和自主学习;保持原来网络、数据库、多媒体基本要求,精简了在后继课程中涉及的多媒体制作;腾出6周时间开展计算思维和程序设计算法教学。其中:
①利用1周(2学时)开展计算思维基础知识专题教学。主要内容包括;
科学思维;三大科学思维、计算思维及其主要内容、计算思维的作用。
计算理论;冯·诺依曼计算机、存储程序,图灵机、停机问题、图灵猜想,可计算性问题、计算复杂性、P&NP问题。
大学计算机基础由于教学对象是非计算机专业大学生,因此计算思维基础知识教学必须有别于专业学生。在计算机专业中,某些知识点就是一门课程,如可计算性理论。在大学计算机基础中,开展计算思维基础知识教学要注意:对三大科学思维、计算思维及其主要内容、计算思维的作用、冯·诺依曼计算机、存储程序等问题简明扼要地阐述清楚;停机问题、图灵猜想、可计算性问题、P&NP问题等本身没有答案,仅仅是像公理一样的命题,只需要简单举例提出并说清楚即可,不需展开。
②利用5周(10学时)讲授程序设计基本知识和训练算法基本功。让学生明白计算机抽象、自动执行的道理,掌握基本编程的能力。更有利的是学生根据各自情况,利用假期可更深入地自主学习程序设计内容,拓展第二课堂的学习渠道。
(二)引入计算思维,培养学生的思维能力
“大学计算机基础”课程中充满着大量的计算思维案例。例如,全面展示计算机的应用,实质上起了培养计算思维意识的作用;从算盘到计算机的发展过程是计算思维内容不断拓展的过程:计算机系统是用抽象和分解来控制庞杂的任务和设计复杂的系统;数据在计算机中的表示是表示问题的方法;操作系统是用计算思维思想解决了计算机自身问题的案例;使用办公软件是一种基本的、低级的计算思维;网上检索、网上购物、网上开店是典型有别传统思维的计算思维活动;设计一个数据库就是抽象和分解的过程;设计一个动画,可以看成是一个建模和仿真的问题。
从计算思维的角度来讲解计算机基础概念和原理知识。例如;通过展示计算机科学的最新成果,了解计算机能做什么。思考计算科学的两个基本问题;什么事计算机比人做得好,什么事人比计算机做得好?计算机有没有智能?从而培养计算思维意识。讲授操作系统基础时首先提出“车辆追尾问题所在?正常情况下公交车不来,责任在谁”等问题,说明操作系统解决此问题的方法和思想。又如Cache是一个预置和缓存问题,其思想是一个典型的计算思维案例。以前,可能仅仅讲解Cache起什么作用;从计算思维的角度来说,则需要讲解如何起作用。
(三)实施问题驱动式的教学方法,提高学生的学习兴趣
计算机课程都是实践性很强的课程,只有多上机、多实践才能真正掌握课堂讲授的知识。我们在平时的教学中,按1:1:1的比例来组织教学,在安排与理论课学时相当的课内上机学时的基础上,还为学生无偿提供了同样多的课外免费机时,给学生提供了充分的实践机会。
很多同学都是在入学后的第一门课《大学计算机基础》开始对计算机产生兴趣的,因此我们加强了应用和实践这个环节,除了要求学生在上机时间完成作业外,还布置了大量的课外大型作业,另外还为学生创造了参与实际工作的机会。比如指导学生参与我校“数字化校园网”的设计和开发、“网络教学平台”的建设等一系列的实践任务。通过亲自动手,同学们尝到了“我能创造,我能成功”的滋味,也提高了学习计算机课程的兴趣。
计算机技术的内容浩瀚无比,学生的兴趣又各不相同,按步就班地学无法满足多样化的需求。为此,针对不同的专业,我们引入了一些具体的运用,如:“Unix操作系统在金融业中的应用”、“存储技术”、“计算机系统结构的最新进展”、“数字信号传输规范发展的新趋势—由并行到串行”、“Oracle系统分析”、“超级计算机现状和发展趋势”、“信息安全技术在金融业中的应用”等,以扩充课堂教学内容,丰富学生的知识面,激发学生的学习兴趣。
(四)与时俱进,更新教学手段
计算机课程是实践性很强的课程,计算机知识与能力的培养在很大程度上有赖于学生上机的实践与钻研。我们应该不能只有课堂教学,在现形势下,网络的应用给我们的实验教学提供了很好的平台。我们在学校的校园网上建立了“大学计算机基础”课程的在线教育平台,教学中的高层次的需求在网络中得到极大的补充。在线教育平台的建设包含讲义、实验指导书、课堂教学录像、网络课程,还应该包含自学需要的素材库、试题库,以及可以开发出考试系统等丰富的教学资源和软件,它们各自自成体系又相互关联,各种教学形式互相补充又充分发挥了各自的优势,满足了各专业不同层次学生的需求。
计算机基础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。强化学生的计算机实践能力,以教师为主导、学生为主体的教育思想,深入探索自主学习、探究式学习、协作学习等多种先进的教学方法,注重对学生能力与素质的培养。探索各种教学模式混合的新式教学手段。
(五)创新教学观念,完善教学内容
认识了当前计算机基础教育面临的形势和任务、针对高等学校具体的实际情况,我们要建立新的教学模式和进行教学改革,这就是:将多媒体教室教学和网络辅助教学相结合,加强教师的主导作用,强调实践环节,以培养学生能力为中心,提高学生的计算机基本素质和实践能力,以及应用计算机解决实际问题的能力。进一步确定了计算机基础系列课程的教学内容及各门专业课程之间的相互关系,保证计算机系列课程的科学性和先进性。计算机基础教育课堂教学着重讲授计算机技术中的一些重要概念和方法,培养学生对基础知识掌握和方法,主要的技能知识内容放在实验教学环节,积极采用视频教学的方式,充分利用网络的优点,完善课堂教学。
同时充分考虑学生的兴趣以及就业的前景需求,计划内的计算机教学已经不能满足需要,应该有选修计算机课程;该课程又是针对非计算机专业设计,因此,也要突出课程内容的实用性。总之,各专业的计算机课程按照重基础、强实践,突出综合应用能力的原则建立了大学计算机基础教育课程体系。
(六)改革教学考核手段
为了保证计算机教学质量、促进计算机教学改革,同时应该改革计算机教学的考核手段非常重要。对教师而言,重点在于对学生计算机知识与能力的培养,是否符合白皮书和蓝皮书大纲的要求。我们着手改革学生成绩的评定,将学生的期末成绩转换为上机成绩、平时成绩和笔试成绩的有机结合,笔试成绩侧重于理论知识的掌握,上机成绩是操作技能的表现,平时成绩是对学生的严格要求。这样可以避免学生盲目追求高分采取死记硬背的方法学习计算机,激励学生创新追求全面的知识。为了提高学生的综合能力,每个计算机课程后都设置有一个综合设计的课程设计,这样学生自主创新能力可以大大加强,同时学生有很强的成就感。
(七)建立促进学生参与的激励机制
鼓励学生积极参与各类学科竞赛、创新教育项目,通过多种渠道培养学生信息素养与计算机应用能力。凡是通过全国计算机等级考试、云南省计算机等级考试,获得等级证书,可按学校的规定获得“课外教育学分”;凡参加全国、省级计算机竞赛获奖的都给以表彰并记“课外教育学分”。
四、结束语
大学计算机基础是本科学生,尤其是非计算机专业学生接触到有关计算思维的第一门课程,其教学内容和体系仍在不断完善与发展。中科院院士陈国良教授在2011年7月举办的计算机科学前沿高端学术论坛(HPC China2011)上呼吁:要提倡计算思维,要提倡计算思维在教育和科学中的作用,要把这种思维普适化、大众化,真正融入到人类的一切活动中。因此,作为应用型本科院校的教师,应该积极主动地与时俱进,及时调整教学的模式、手段和内容,培养学生实践能力和计算思维能力,使所培养的学生能适应行业发展新需要。
项目来源:云南省高校质量工程教改项目“Inquiry learning体系在程序设计中的运用”(云教高[2010]96号)。
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篇10
对于正处于冲刺复习的考生来说,没有什么比时间更宝贵,但是抓住一切可以利用的时间来复习不一定能取得好成绩。学生一般要保证8小时的睡眠,才能使体力和脑力得到较好的恢复。
一般来说,学生在白天精力比较好,记忆力强,思维活跃。但是有的人属于夜间兴奋型,晚上的学习效率比白天高。但是,若经常夜间学习,必然导致白天精力不足,长此以往,会影响考试的正常发挥。如果有夜间学习习惯的考生,建议考前一个月改变学习习惯。
二、颗粒归仓
把会做的题都做对,不会的题弄懂,做到颗粒归仓。冲刺复习应做到:
1.速度宁愿慢一点,确认对了再做下一题,这样准确率能提高,切忌好高骛远。
2.解题方法好一点,审清题意,仔细研究,选择最优方法解题。尤其是选择、填空题多用特值法、排除法等。
3.计算步骤格式规范一点,字迹工整,错误常常出在“算错了”,计算时草稿也要写好步骤,确认了再往下做。
4.考虑问题全面一点,提防陷阱,注意疏漏,多从概念、公式、图形、性质和定理中去考查,尤其是考查是否有特例,考虑结论是否符合题意。
5.及时反馈练习结果,将错题弄懂、弄透,做题不在多,贵在悟。
三、查漏补缺,纠错到底
及时查漏补缺可以发现复习不到位、掌握不牢固的知识和方法,有助于理清基础知识、掌握基本技能、巩固复习成果。查漏补缺仅仅停留在订正错题上是远远不够的,错误往往带有反复性、顽固性,下次遇到同样的题仍可能出错,正是因为错题才反映了自己某些知识的薄弱或解题方法的缺陷,所以要紧紧抓住错题不放,纠错到底。既要纠正错误,还要找出错误根源,更要深入分析,再做同类型题加以巩固,这样比做新题更有效。
四、回归课本
冲刺阶段,我并不主张把课本通读一遍,而是在纠错的前提下,对照自己的不足之处再回归课本,弄清自己原本较模糊的概念,理解记忆公式、性质和定理,做一做课本上的例题和习题。中考题源于教材又高于教材,是对教材例题和习题的变换、引申和推广,因此以教材为本,夯实基础知识,教材是学习基础知识、形成基础技能的蓝本,能力是在知识传授过程中得到培养和发展的。历年中考题中相当数量的基本题源于教材,综合题也是基础知识的组合、加工和拓展,充分体现教材的基础作用。如果不能读懂、理解、吃透教材,去为应试而投身题海,那势必会陷入主次颠倒、舍本逐末的误区,即使在题海中挣扎,耗费大量时间掌握了一些“方法技巧”,但遗憾的是,这些“看家本领”中考一般是回避的,因为中考考查对教材的领悟和把握,是考生的知识体系和能力结构,这就需要考生在冲刺复习时回归课本,扎根课本。
五、精练巧练
做练习,求对而不求快,求精而不求多,求懂而不求完成作业。考生已经练了很多,也考了很多,再做新题,不如重新有选择地做一些旧题,尤其在考前做“熟题”找感觉,对于自我调节很有帮助。如,可以选择十个平面几何题对照来做,发现这类题的特点,分析解题的方法和技巧,总结规律,以求举一反三。
冲刺复习,应抓容易题和中档题,不宜去攻难题。做难题,容易导致心理急躁,自信心丧失。通过精练巧练,培养自己的应试技巧,提高得分能力,以求在短期内迅速提高中考成绩,熟悉考试特点,掌握考试方法,将自己已有的潜能和水平发挥到极致,更好地驾驭中考。
六、心态决定效率