计算机科学和技术范文
时间:2023-09-20 16:57:38
导语:如何才能写好一篇计算机科学和技术,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
关键词:计算机 特点 趋势 现实意义
计算机在发展过程中已经越来越小巧、反应快速以及贴近人们的生活。以前作为军事以及教育、医疗等用途的计算机技术已经越来越被个人所掌握,计算机进入到个人生活的各个环节。而随着人们物质生活水平的提高,人们对于计算机性能的要求也越来越高,这也反过来激励着计算机科学技术的不断发展和完善。而在总结计算机科学技术的发展现状中,需要充分考虑到计算机本身具有的属性,以及计算机带来的现状改变,综上,计算机科学技术的特点可以总结为以下几点
(一)计算机科学技术的发展多极化
随着政治经济的全球化,个人计算机已席卷全球,但由于计算机应用的不断深入,对巨型机、大型机的需求也稳步增长,巨型、大型、小型、微型机各有自己的应用领域,形成了一种多极化的形势。如巨型计算机主要应用于天文、气象、地质、核反应、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域和国防事业领域,它标志一个国家计算机技术的发展水平。目前运算速度为每秒几百亿次到上万亿次的巨型计算机已经投入运行,并正在研制更高速的巨型机。计算机科学技术的发展呈现多极化。
(二)计算机科学技术的发展智能化
智能化使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力,使计算机成为智能计算机。这也是目前正在研制的新一代计算机要实现的目标。智能化的研究包括模式识别、图像识别、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等。目前,已研制出多种具有人的部分智能的机器人。计算机科学技术的发展实现了智能化
(三)计算机科学技术的发展的网络化
网络化是计算机发展的又一个重要趋势。从单机走向联网是计算机应用发展的必然结果。所谓计算机网络化,是指用现代通信技术和计算机技术把分布在不同地点的计算机互联起来,组成一个规模大、功能强、可以互相通信的网络结构。网络化的目的是使网络中的软件、硬件和数据等资源能被网络上的用户共享。目前,大到世界范围的通信网,小到实验室内部的局域网已经很普及,因特网(Internet)已经连接包括我国在内的150多个国家和地区。由于计算机网络实现了多种资源的共享和处理,提高了资源的使用效率,因而深受广大用户的欢迎,得到了越来越广泛的应用。所以计算机科学技术的发展的网络化
(四)计算机科学技术的发展的多媒体化
多媒体计算机是当前计算机领域中最引人注目的高新技术之一。多媒体计算机就是利用计算机技术、通信技术和大众传播技术,来综合处理多种媒体信息的计算机。这些信息包括文本、视频图像、图形、声音、文字等。多媒体技术使多种信息建立了有机联系,并集成为一个具有人机交互性的系统。多媒体计算机将真正改善人机界面,使计算机朝着人类接受和处理信息的最自然的方式发展。
二、计算机科学与技术的发展趋势
计算机科学与技术的发展趋势经历了几个阶段和过程,从最开始的军事用途已经遍布到了社会生活的各个方面。计算机科学技术的发展已经深刻地影响到了社会进程,计算机在体积上、性能上等都得到了更大的发展,也更加贴近人们对于计算机的用户需求。计算机的发展趋势呈现出交互式、体验式以及智能化的特征,计算机CPU的速度在加快,外观设计也更加多样化,运用领域更加广发,逐步迈向第五代计算机的新纪元,计算机科学技术的发展是新时代中发展中的一个重要方面。
(一)计算机科学与技术朝着技术方面发展的趋势
随着时代的发展,计算和通讯技术融合。我们在过去20年中,在计算方面有分步式计算,智计算,无线通讯,远程的、近程的很多多方面的发展,现在计算是建立在通技术和计算技术融合的基础上。PC的功能正被开拓到更多的环境、多的设备之上。计算将无处不在,在一电脑上,在一个PDA上,在一个电视、台家电或汽车上,任何地方都有计算,是计算的形式有所改变。智能家电将变成计算的一个很重要的平台。可以现在有电源的地方就会有计算,没有源的地方可能也会有计算,像我们现的钱包、书都会变成计算的方式。新的计算环境不仅仅是现在的电脑,也括手表、电话,包括各种能够想象和想不到的方式。
(二)计算机科学与技术朝着构架方面发展的趋势
计算正在走向网格化,就是说计算本身是分布在一张网格上,像电网一样无处不有,而且分布是有机的,这也是目前常说的网格计算。网格计算本身很重要的一个特点就是它更好地集成或者协同了部分资源,这个资源包括硬件的、软件的、通讯的、网络的以及信息的,可以
说在更高的层次、更多的层面上把信息更好地运用起来,使得这个过程变得更加优化。所说它可以把很多很多的信息孤岛,或者分布的资源联系起来,因为在Intemet上面,信息本身是一个一个的孤岛,现在由于有了网格计算,可以把物理层、网页、信息层都连接起来。当计算的功能或者整个内容、信息遍布到每一个角落的时候,怎样营造一个安全、可信的环境就变得十分重要,因而最近提出的可信计算也是计算机技术发展的一个保障与前提。可信计算或者可信赖计算本身是一个生态环境,它是可用性、安全性、可信赖性、保密性、易用性的结合,包括硬件、软件、不同的基础设施;包括管理、机制运营的环境,也需要有很多很好的标准,产业的、政府的政策规划也十分重要。
三、计算机科学与技术发展现实意义
随着大科学时代的到来及科技水平的高速发展,计算机科学与技术已经渗透到我国经济、社会的各个领域。计算机科学与技术的发展与应用,不仅有利于全球经济的发展,还极大地推动了社会的进步,计算机已经成为当前这个时代的“运筹者”,因此,发展计算机科学与技术具有十分重要的现实意义。参考文献:
篇2
关键词:离散数学;教学网站;面向计算机科学;XSQL;XSLT;OpenJMS
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)17-31243-02
Discrete Mathematics Dedicated to Computer Science and the Design and Implement of its Supporting Website
ZHANG Yu,ZHANG Jiong-min
(Computer Science and Technology Department, East China Normal University, Shanghai 200062, China)
Abstract: Discrete Mathematics is one of the most important basic courses in computer science. For most students majoring in computer science, the course is among those most difficult ones. In order to accommodate the course to the development of computer science, we tried to renovate the course, making it computer science dedicated. In addition, we built a course supporting website, using some mainstream techniques such as XSQL, XSLT, JavaScript, OpenJMS, etc.
Key words:Discrete Mathematics;teaching website;computer science oriented;XSQL;XSLT;OpenJMS
计算机在其诞生至今短短的几十年间,得到了令人瞩目的飞速发展,它在很多方面都深刻地改变了人类的活动方式和思维习惯。然而,现代数字计算机的理论模型依然是二十世纪三十年代提出的图灵机,这是一种“离散”的机器。所以,现代的数字计算机本质上仍然是一种“离散”的机器,可用来处理“离散”的对象。离散数学是研究离散对象的数量和空间关系的数学,很自然地成为计算机科学的理论基础和有力工具。另一方面,计算机科学的发展又反过来进一步促进了离散数学的发展。当然,离散数学涉及的内容极其广泛,其应用全然不是仅局限于计算机科学及其应用,而涉及到我们生活的方方面面。
1 面向计算机科学的离散数学教学
离散数学是计算机专业最重要的基础课程之一,是许多后继课程必不可少的先行课程。通过学习离散数学,不仅可以获得必要的具体知识,为后续课程的学习创造条件,更重要的是掌握描述和处理离散结构的基本思想、方法和工具,提高抽象思维和逻辑推理的水平,培养分析问题和解决问题的能力,为将来从事应用和研发工作打下坚实的基础。
以往的经验表明,在计算机专业中,离散数学课程的教学效果往往不理想,原因主要有三个方面。首先,在传统的离散数学教学中,往往采用常规的教授“纯数学”的方法,学生不能很好地体会离散数学对计算机科学的重要意义,对“纯数学”不感兴趣,所以学习积极性不高。其次,离散数学确实有一定的难度,抽象、概念多,而通常分配给离散数学的课堂教学课时不可能是十分充足的。另外,大多数计算机专业的学生数学素养有限。
针对目前离散数学教学的现状,我们分析了计算机学科的发展对离散数学课程提出的新的要求,总结了以往多年的教学经验,在此基础上,对传统的离散数学课程进行了革新,强调离散数学在计算机科学中的应用,理论联系实际,把计算机专业的离散数学课程建设为“面向计算机科学的离散数学”,而非“纯数学”。为此,我们建立了离散数学教学支撑网站,并结合学生的专业特长,让学生参与网站建设的过程,从而进一步提高了学生的学习兴趣。
2 教学支撑网站的设计
2.1 网站的功能结构
离散数学教学支撑网站分为8个模块,分别是:主页、公告栏、教学资料、FAQ、教学互动、交流园地、学生自测系统以及后台管理。教学资料又分为3部分: 教学大纲、课堂讲义、参考资料。网站的基本结构如图1所示。
2.2 主页和公告栏
主页显示离散数学的基本信息和滚动公告,便于学生和教师及时获得重要教学信息。公告的详细信息在公告栏中浏览。
2.3 教学资源
教学资源包含教学大纲、课堂讲义、参考资料三个部分。课堂讲义是教师课堂讲义的网络版,供学生随时浏览。参考资料提供了一些相关的学习资料,供学生下载或浏览,包括作业的答案、额外补充的教学内容、进一步的拓展材料等等,学生可以从中各取所需,普通学生可以获得有用的基本资料,学有余力的学生可以扩大知识面。
2.4 FAQ
FAQ是常见和疑难问题的解答,集中陈列从各种途径收集到的问题及其解答,及时解除学生的学习疑惑。可以利用FAQ激发学生的学习兴趣,鼓励学生提问和相互解答疑问,把学生提出的有意义的问题和解答加入到FAQ问题集中,并予以适当的激励。
2.5 教学互动
教学互动是教师和学生的互动栏目,即网上答疑,突破了传统答疑方式在时间和空间上的限制。教师可以在约定的时间点上实时解答学生的问题,也可以在方便的时候解答学生的问题。此外,这种互动还可以是一对多的,即一个教师面对多个学生,某个学生与教师的互动可以被多个学生同时看到,从而充分利用教师有限的时间。当然,学生也可以随时查看教师的解答。
教学互动模块是整个网站较复杂、技术含量较高的模块,比通常的聊天室的功能更复杂。它可以及时刷新留言板,使用户的言论及时显示在页面上,实现实时交流。
2.6 交流园地
交流园地是供学生相互讨论的板块,类似于BBS。学生可以在这里交流学习心得、提问、解答其他同学的问题、浏览其他同学的问题和解答等等。为了激励学生积极思考,提高学习积极性,这里还设置了加分机制,对提出“好问题”或“好解答”的学生予以鼓励。
交流园地成功地解决了复杂数学公式的输入问题,并允许设定字体的各种格式,如同使用word一样方便,使学生可以充分展示自己的个性。
2.7 自测系统
学生可以在这里选择所需要的章节,系统自动从题库随机生成一套测试题。学生做完题目后,系统自动批改。通过自测系统,学生可以及时了解自己的学习情况和薄弱环节,有针对地进行下一步的学习,做到心中有数。
2.8 教学和站务管理
管理模块的大部分操作是针对教师的,包括学生管理、助教管理、权限管理、角色管理、成绩管理以及班级管理等等。学生也可以在此查看修改个人资料、查询成绩等等。
管理模块还提供了与excel表之间的导入和导出,可以从excel学生表批量生成用户,也可以把学生的相关信息(如成绩等)从系统中备份出来,为教师开展教学工作提供了方便,提高了工作效率。
3网站的实现和关键技术
3.1系统架构
在一般情况下,网站的负荷不会太高,出于方便管理和降低软硬件成本的考虑,以及技术的先进性和今后的扩展等等考虑,网站基于windows 2003 server,使用Tomcat 5.0,数据库采用Access。
网站的系统框架如图2所示。
3.2 Oracle XSQL、 XSQL Servlet和XSLT
XSQL可扩展的结构化查询语言是目前流行的一种高效、易用、功能强大的技术。XSQL可以通过使用参数化的SQL查询语句,动态地生成XML文档,也可以将XML文档导入数据库。XSQL Servlet是包含在Oracle XML开发工具包中的一个实用Servlet,应用于JAVA程序、JSP程序之后,通过JDBC实现数据库与XML文档的交互。XSQL Servlet运行在Java虚拟机上,使用JDBC驱动,与具体数据库无关。XSLT是XSL(可扩展样式表语言)的派生物,用来实现不同结构的XML文档之间的转换,它是XML的标准之一。XSLT程序接受XML文档,将XSLT样式表作为输入,产生样式表指定的结果。
网站使用XSQL进行业务逻辑处理,查询结果以XML的形式表示, 利用XSLT转换成页面表示。在具体实现时,尽量使每个页面只对应一条查询语句,以提高查询的效率,降低服务器的压力,从而降低系统对硬件的要求,提高系统在大量并发访问下的响应速度。
3.3 OpenJMS与教学互动
OpenJMS是一个简单易用的开源的Java Message Service API 1.0.2 规范的实现,既支持点到点(PTP)模型和/订阅(Pub/Sub)模型,也支持同步和异步消息发送,支持RMI、 TCP、HTTP和SSL协议,支持Applet,具有可视化管理界面,支持客户端验证,提供可靠消息传输、事务和消息过滤,能够与Jakarta Tomcat这样的Servlet容器结合,通过JDBC持久性管理使用数据库表来存储消息。
教学互动模块基于OpenJMS和JSP实现消息的传递和显示。在传递消息时,首先接收者发送的消息,然后将它保存在内容节点中,最后将内容节点中的消息发送给订阅者。系统的消息者为客户机,订阅者为服务器。服务器在接受到消息的同时将信息存入数据库,以便页面显示时调用数据库。/订阅模型实现为两个类,分别完成消息的和订阅。
在离散数学的网上交流中,数学公式的编辑是必不可少的。xinha编辑器是一款强大的所见即所得的编辑器,是为了迎合用户的多种需要而从原来的htmlarea演化出来的一个变体。xinha不仅具有很多常见的编辑功能,而且支持生僻的编辑要求,支持数学公式编辑,还具有拼写检查的功能。
本网站集成了xinha编辑器,利用JavaScript完成嵌入和初始化工作。在初始化时,编辑器的名字与表单中textarea的名字相同,因为预览时要调用编辑器中的程序,这样才能正确地传送数据。
4 总结
离散数学是计算机专业最重要基础课程之一,由于多种原因,这门课的教和学都比较困难。针对这样的现状,我们对离散数学的教学进行了改革,把离散数学与计算机科学结合起来,充分展示离散数学在计算机科学中的重要作用,使学生认识到学习离散数学的意义。此外,我们还建设了一个教学支撑网站,提高了教与学的效率,也进一步强化了教改的思想。网站的实现充分考虑了今后可能的扩展和总体成本,使用了当今主流的技术。
实际教学实践表明,教改后,学生认识到了离散数学的重要意义,学习兴趣提高了,大部分学生都能比较好地理解所学的基本内容及其实际意义,成绩提高。
参考文献:
[1]李锋,孙莉.任务驱动式方法在离散数学教育中的运用[J].计算机教育,2006(3):27-29.
[2]翁梅,刘倩,冯志慧,等.“离散数学”课程教学实践与探索[J].计算机教育,2004(12):62-63.
[3]耿祥义,张跃平.JSP实用教程[M]. 北京:清华大学出版社,2003.
[4]Michael D.Thomas,著,徐焱,孙扬,译.Oracle XSQL技术[M].北京:清华大学出版社,2004.
篇3
摘要:本文针对计算机科学与技术专业课程教学环节考核方法的改革进行阐述,同时对如何通过综合性课程的设置与实施提高学生应用能力进行分析与说明。
关键词:实践教学,考核,综合性课程,应用能力
中图分类号:G642 文献标识码:B
1前言
随着经济的发展和社会的变革,应用型本科教育已成为我国高等教育的一个重要的组成部分。如何完善和建立计算机高等教育实践教学的人才培养模式,培养出优秀的应用型技术人才,还有许多理论和实践问题需要探索和研究。而实践教学考核方法的改革就是需要我们探索和研究的问题之一。
2考试方法的改革
在过去一段时间内,实践教学的考试一般都采取笔试闭卷,或是上机考试,学生的学科结业、升留级、评优、毕业都受这份试卷和上机考试结果的影响。这种传统的考试方法已不适用于应用型高等教育,必须进行深入地改革与创新。
应用型高等教育注重培养生产、建设、服务和管理第一线的高技术应用人才。根据这一既定的培养目标,我们将考试方法改革的指导思想定位为:
突出操作技能和实践能力的考核
加强解决实际问题能力的考核
重视创新能力的考核
根据以上阐述的指导思想,我们以应用型高等教育的“计算机科学与技术专业”为例,从四个方面阐述考试方法改革的设想与实践。
2.1全面推行操作技能考核,强化动手实践能力的培养
教学改革的实践表明,应用型高等教育操作技能考试应当采取实事求是、灵活多变的考核方式。不同的课程,实践考核和理论考核应占有不同的比率,采用不同的考核方式。
操作技能考试的考核方式大致可以分为三种:
(1) 采用分组抽签,边操作边提问,操作和口试相结合的考核方式,如汉字录入与编辑、计算机应用基础、C语言、JAVA程序设计、WEB技术编程等。
(2) 通过一个“大作业”的方式进行技能考核
这里,又可分为两种。一种是现场考核,如数据库、Java程序设计等,在考试现场完成由老师命题的操作,再由主考教师现场评分。另一种是在老师的指导下,学生经过一段时间甚至在一个学期内完成,最后以“老师、同学共同作为评委,学生演示答辩”的形式进行考核,如多媒体技术、数据库、网页制作等。学生个人会处于争面子的心态而较以往认真,努力将学过的知识进行综合运用。
(3) 计算机操作无纸化考试
比如,计算机应用基础无纸化考试、汉字录入无纸化考试等。这种考试,由老师使用现成的考试软件,从题库随机抽取试题,学生进行现场操作,由计算机软件评分,既保证了客观性又有很强的适用性。
2.2在实践中学习,在实践中考核,突出解决实际问题能力的培养
为了解决“会考试”与“会做事”不相吻合的矛盾,将二者统一起来,对某些学科可以采取在实践中学习、在实践中考核的考试方法,使学习与考核有机结合,真正起到相互关联、相互促进、互为补充、相得益彰的功效。
比如“Web技术”这门课,过去采用笔试,有些学生尽管在考试中成绩优秀,但却做不出一个像样的程序。实行考核改革以后,可以在开学初老师就提出每个人需要制作一个Web程序,学期末作为实践考核的依据。学生在掌握制作的基本要领之后,就开始在老师的指导下,去构思制作自己选定的题目。这样,学生边学边做,边做边学,老师一边指导,一边观察考核。这种考核的结果,可以很好地解决了“高分低能”的问题。该门课程成绩高的学生,就是编程的优秀者。
再如“Java程序设计”这门课,过去采用笔试,学生会死记硬背语法规则、类名、接口名以及各类中的方法名(函数名),但实际开发中这些内容都是可以通过查手册、看编译结果不断调试修改进行学习使用的,而且还利于逐渐总结开发和使用的技巧。改为开卷或上机考试,既顺应了这种语言课学习的特点,又可以减轻学生的负担,实施全面的应用技能和重要知识点的考察,使学生真正提高了动手开发的能力。
2.3考试形式多样化,突出创新能力的培养
考试方法的改革,既要打破单一的理论考试,也要打破单一的闭卷形式和“一卷定乾坤”的传统方式,应当采取根据不同的学科特点采取灵活多样的考试方法。
如前所述,我们既可以进行理论知识考核,也可以进行操作技能考核,或者两者各占有一定的比例。理论知识考核,既可以闭卷也可以开卷(或者一半时间闭卷,一半时间开卷),既可以笔试也可以口试。对于操作技能考试,还可以操作和口试相结合。
比如,对于“微机原理”课,进行理论考试时,由于该门课程涉及到的资料、数据很多,在实际工作中,也没有必要把他们完全背下来,因此可以采取开卷或半开半闭的方式进行考核。
为了鼓励并提高学生的创新能力,对于有些学科,比如“数字模拟电子技术基础”等,可以加大平时成绩所占的比率,对于学生平时在提问、作业,测验,实验课以及科技小组活动等教学环节中反映出来的创新思想,应当认真记载,适当加分,在平时成绩中体现出来。还可以留一些实验型的家庭作业,指导学生买一些电子元器件,给定一个题目,让学生自己设计并制作出具有一定功能的电子电路。特别是在各种电子竞赛(如“挑战杯”电子制作竞赛等)中的优胜者,应当作为相应学科考核的补充和延续,通过平时成绩而计入该门课程的总成绩。
3综合性课程的建设
综合性课程是理论教学和实践训练相融合的课程,其教学目标是培养出色完成工作任务的能力,所以该课程一般应以工作任务为导向,按项目形式展开。设计该环节时,应着眼于本专业学生未来从事职业的要求、重点进行综合专业应用能力和完成工作任务的训练和教学。
综合性课程需要较高水平的教师、行业企业的资源和特定的教学条件,一般应通过产学合作完成。综合性课程一般可安排在毕业学期之前,用连续8周以上的时间集中进行。
我们通过2年的建设工作,开展校企合作,建设一门综合性课程――“软件开发与项目管理实战训练”。该课程是理论教学和实践训练相结合的课程,以工作任务为导向,按项目形式展开,重点进行综合专业应用能力的实践和完成工作任务的训练,提高学生的实际应用能力,强化学生的职业素质,真正提高人才培养质量。
本课程也需要具体制定的教学内容、知识体系,包括构建课程体系和实践教学体系,提出相应的知识领域、知识单元和知识点,并给出课程大纲和教材。合理处理专业课与综合性课程的关系,做到综合性课程与毕业综合实践的有机衔接。
第一阶段:补充学生技术技能,特别是开发技术技能和软件工程知识;主要是按照实践要求,补充后续实践过程中必须具备的技术知识。
第二阶段:实践过程,学生体验CMM规范项目开发过程,提升项目开发综合应用能力,也就是技术+工程规范的结合能力。
第三阶段:进入大型项目开发,培养在CMM工程规范下,如何完成项目,并掌握团队开发方法,培养相关职业技能。完成毕业设计。
项目经理:教师承担;
开发组:选择组长一名,带领一个项目;
综合性课程主要培养学生的专业综合应用能力和职业素质,需要真实的实践环境、具有实践经验的师资和项目资源,因此开设综合性课程离不开企业。目前与多个公司合作,共同开展职业技能实践,并取得了良好的效果。通过专业实践、职业技能培训、产学研合作,大力提高教师的专业实践能力,适应新培养模式下的实践课程(特别是综合类实践课程)的教学。选派教师到IT类公司参加实际项目开发,计划培养双师型教师。建立企业资源库,安排学生参加实践活动,完成综合毕业实践课程。建立校外毕业综合实践基地。通过实战训练将企业工作经历引入到学生的学习中,培养学生形成基本的职业技能,包括学生软件开发、软件工程、团队合作、协同工作等能力以及竞争精神。
4结束语
近三年我学院计算机科学与技术专业已完成以下几个方面的专业建设与改革工作:
(1) 围绕培养IT产业技术应用型人才的目标,制定了新的培养方案。2007版培养方案采用“分类培养”模式,在计算机科学与技术统一的专业名称下设置以下三个专业方向:软件工程,信息技术,计算机工程。以“信息技术”专业方向两个本科班作为试点,采用“3+1”培养模式,制订了“3+1”人才培养方案。即第1学年至第3学年完成基础课、专业基础课和专业课的教学;第4学年开设一门综合性课程和进行毕业综合实践,即毕业设计。
(2) 与企业合作,研究并实践了“基于行业的学习(IBL)”教育方法,自2005年开始试点实施了“计算机科学与技术(专接本)“1+1”专业培养方案”。
(3) 以行业实习形式驱动集中实践教学环节,院企合作共建了“软件开发实践基地”。
(4) 以“教学做”合一的学习形式,在“软件开发实践基地”中连续对2004级、2005级“专接本”部分学生(试点)开展了软件开发的行业定向实习培训。
(5) 在实践教学环节改革方面,积极开展校企合作,与学院有合作关系的企业达8家。
在计算机技术日新月异发展的今天,计算机教育即面临着新的机遇也面临着新的挑战,如何全面贯彻落实科学发展观,以“质量工程”建设为契机,努力培养满足社会需要的可用和实用人才,是每一位从事计算机专业教育工作者的要不断思考和改革实践的问题与任务。
参 考 文 献
篇4
关键词:计算思维;组合数学;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0077-02
随着计算速度的持续增加,计算机可以解决许多大型的问题,然而计算机不能独立运行,它需要通过编程来控制。这些程序的核心往往是求解实际问题的组合学算法。而且,对于这些算法,运行时间效率和存储需求分析需要更多的组合学思想。组合学问题在生活中随处可见,组合数学的思想和技巧不仅用于传统的自然科学领域,而且也用于社会科学、生物科学、信息科学等领域。同时,大量的研究试图理解初学者的认知过程,特别是如何将数学巧妙地融合到课堂教学中,提升其他课程的教学质量。在Piaget认知模型中,抽象思维和逻辑推理的关键理论是数学,而计算思维是一种新颖的思维方式,有助于培养抽象思维和逻辑思维以及锻炼解决实际问题的能力。计算思维概念首先由Jeannette Wing提出,Jeannette Wing认为计算思维贯穿于所有学科并被广泛的应用。[1]Denning认为计算思维不是新事物,它持续蕴含在多个学科中。但是,我们可以从崭新的角度理解计算思维的概念。[2]计算思维修正了计算机科学等同于计算机编程的错误观点。许多研究者特别关注计算思维驱动下能否深层次地解决问题,特别在数学理论得到充分运用的领域[3]。
一、计算思维能力的培养
近年来,计算思维能力的培养一直是学术界讨论的焦点问题。从表面上看,计算思维涉及的是人们的一种固有思维方式。但是如果深入分析,它真正涉及的是人们如何充分利用计算思维提供的理念,改变了人们分析和解决问题的能力[4]。我们犯的最大错误可能就是试图全面强调实践,而忽略了理论知识的积累,或者试图全面强调理论,而忽略了工程实践的运用。我们的首要问题是重新思考教学模式的改革,从而激发了以下问题的探索:如何体现计算机教育的核心价值?如何在“现实世界”情景中教数学,利用问题驱动的教学方式来激发和介绍数学思想?如何尽量把学生的注意力集中在解决问题的数学思想上?如何将科学的思维方式运用到教学理论和工程实践中,增强分析和解决实际问题能力?
虽然研究者们对于计算思维的概念在细节方面还存在着一些不同的见解,但是,对于计算思维的关键理念的认识是一致的。第一,计算思维是利用计算科学的根本理论来解决问题和设计系统的一种方法。第二,计算思维意味着在不同层次建立待解决问题的抽象,以便更有效的理解问题、分析问题和解决问题;第三,计算思维意味着将数学理论充分运用到工程实践问题中,试图将待解决问题抽象为数学模型,以有效的、合理的和安全的方式来解决问题;第四,计算思维意味着从社会、经济、文化等各方面考虑问题,真正地融入人类的活动,更重要的是用以求解问题、管理日常生活的计算概念,以致不再表现为一种抽象的哲学概念;第五,计算思维是人类思维在计算科学中的体现,决非要使人类像计算机那样地思考,而是人们借助计算机开发出更复杂的工具来解决人们面临的更复杂的问题。
二、组合数学课程中的计算思维
科学、工程和技术被广泛地认为是改革和经济增长的主要推动力。数学是现代教育的关键理论,是我们描述、解决问题的主要工具,用于对问题形式化描述。组合数学不同于其它数学分支之处在于:来源于实践,又应用于实践。组合数学是计算机出现以后迅速发展起来的一门数学分支。计算机所处理的对象是离散的数据,所以离散对象的处理就成了计算机科学的核心,而研究离散对象的科学恰恰就是组合数学。组合数学的发展改变了传统数学中分析和代数占统治地位的局面。本文倡导将计算思维融入组合数学教学之中,通过科学思维方式的指导,提高学生的实践能力和创新能力。
在数学模型中,使用最多的是各种组合数学模型。由于组合数学问题的难度较大,建立组合数学模型需要有很好的数学功底,这个过程最能体现思维的推理性和严密性,建模过程中充分体现了分类、分治和递归等思维方法。首先,各种计数问题都可考虑建立组合数学模型,递推关系是组合数学中最常用模型。虽然不讨论数学规律而直接利用递推关系也可以在理论上解决回溯法计数问题,但先求解组合数学的递推模型再计数可以大大地减低计算的时间复杂度。其次,平面分割问题是现实生活中经常涉及的一类问题,由于其灵活多变,常常让人们感到棘手。但是,我们只要能够挖掘出数据之间的关系和数据变化的规律,能够在繁杂的数据中找到有价值的序,往往可使问题得以简化,方便了问题的求解。以下3个例子是组合数学中的典型问题,解决这种类型问题通常蕴藏了计算思维思想。
例1:假设有1分、2分、4分,…,2t分的硬币,如果将n分的纸币兑换为硬币,问一共有多少种兑换方法?
例2:设在平面上有n条封闭曲线,任何两条曲线恰好相交于两点,而且任何三条曲线不相交于同一点,问这些曲线把平面分割成的区域个数。
例3:一个凸n边形中,通过不相交于n边形内部的对角线,n边形被拆分成若干三角形,拆分数目为Catalan数。
计算思维也称为构造思维,就是构造数学模型和方法来解决问题,图1描述了使用计算思维解题的思路和步骤。同时,以上例题的解决启发学生思考以下问题:
采用什么样的构造方法建立数学模型,模型有什么特点?
如果一个问题对应多个数学模型,按照什么标准进行选择?
建立的模型是否正确,是否能够借助计算机得以实现?
本文所讨论的以计算思维为基础的“组合数学”课程,重点强调计算思维不属于计算机科学家,它应当是每个人的基本技能。要想让每个人都真诚地、发自内心地理解和接受计算思维的重要性需要一些时间,该过程的核心是改变个人的思维习惯。不管计算思维能力的培养需要多少资金和时间,我们都把它看成是一项投资。像任何有意义的投资一样,它会产生成果――解决问题能力和创新能力的提高。计算思维能力的培养能够发挥学生的聪明才智,使其有更多的时间从事创造性的、只有人脑才能做的个性化工作。
三、基于计算思维的组合数学课程建设与实践
许多计算机专业的学生患有“数学焦虑症”,比较困难地理解数学概念。这种困难的部分原因可能是由于心理因素,其中数学通常呈现给学生的是重点放在定理和证明上。表1列出了组合数学课程学习中面临的主要问题和解决办法。
表1 学习障碍和措施分析
最大的障碍 最有效的方法
对数学缺乏兴趣 教师选择合适的教材,认真备课,合理估计学生的基础能力,保证学生在学习过程中能够“听懂课”。只有这样,才能在一定程度上提高学生的课堂参与度
缺乏独立思考,自主学习能力差 淡化考试形式和改变评价体制,迫使学生注重平时的课堂学习,刺激学生主动参与到学习的过程中
师生之间缺乏课外交流 加强与学生的学术交流、情感交流,帮助学生解答疑难困惑
所学知识与实际脱节 针对问题作引导式指导,选择灵活、多变的工程案例,使学生不受固定模式的限制,做到真正的创新
缺乏理论知识的综合运用 形成一个完整的、统一的体系,使学生更准确、更系统、更完整、更牢固地掌握知识,更灵活地运用知识,便于学生的记忆、回忆、应用以及提高知识应用的准确率,使学生的思维品质得到优化,提高学生的实践、创新能力
我们坚信只要具备两个重要因素,任何学生都可以克服数学理论学习的障碍,这两个因素就是洞察力和勇气。洞察力是深入分析和解决问题的能力,勇气将你的洞察力变为行动,尽管在行动中会不可避免地遇到各种痛苦。
针对高校现有的讲授组合数学课程的教学方法,我们提出了将“计算思维”引入“组合数学”课程的建议,该建议得到了学校和学院的认可。我们采用项目驱动式和问题驱动式方法尽可能地采用联系实际的、具有工程背景的案例,同时努力揭示相关领域的各种问题的本质。除了课堂讲解以外,课下讨论和实践环节也是非常重要的。在科学思维的指导下,学生的独立分析、解决问题的能力和团队合作解决问题的能力都得以提高。表2描述了具体的教学安排。
表2 “组合数学”课程教学安排
教学内容 学时 课堂教学学时 讨论学时 自学内容
排列与组合 8 4 4 逆向思维
递推关系与生成函数 8 4 4 目标转化思想
二分图匹配 8 4 4
组合设计 12 6 6 构造性思维
在课堂教学中,我们逐步引入计算思维的概念,展开经常性的课堂讨论,使学生朴素的、本能的、潜在的思维能力得以充分发挥。在课外,学生通过自学的方式自觉训练和调整思维模式。虽然,有意识地训练计算思维需要一个漫长的过程,但是,经过不断的自我感悟、自我训练,这样坚持下去就会有所收益。实践证明,学生在创新工作中存在不足,其主要原因不是他们欠缺基础知识,深层次的原因是他们没有培养起利于创新的思维方式,缺乏科学的思维方法。
四、结语
针对“组合数学”课程的特点,综合考虑学校的具体教学情况和学生的自身条件,积极开展该课程建设和实践改革。我们将计算思维融入到该课程的目的是使学生具备科学的思维指导思想,提高学生理解、分析和解决实际问题的能力,激发和调动学生的学习兴趣,发掘学生的潜力,促进创新能力的培养,对计算机专业的课堂教学改革进行了有益的探索。
参考文献:
[1]Wing J M. Computational Thinking [J].Communication of the ACM,2006,49(3):33-35.
[2]Denning P J. The profession of IT:Beyond computational thinking [J].Communications of the ACM,2009,52(6):28-30.
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关键词:多媒体 英语课堂 丰富的表现力 极大的趣味性 大密度 交互性 共享性
随着计算机信息化的飞速发展,电脑已逐步走下神坛,进入千家万户,成为人们办公、学习、娱乐不可缺少的工具。在现代教育技术的迅猛发展和素质教育的不断深化下,让多媒体走进课堂得到了教育界同行的认可,这也必然会引起教育的深刻革命,给教师的教育观念、教学方法、教学的组织形式带来深远的影响。下面笔者就使用多媒体辅助英语教学促进教育观念和教学形式的转变,使用多媒体来辅助英语教学的优越性,及教师如何合理地的使用好多媒体来辅助英语教学,谈点个人的体会。
一、多媒体走进英语课堂促进教育观念和教学形式的转变
1.更加突出教师的主导地位
首先,教师要认识到多媒体走进英语课堂能让自己从原来的以教师为教学中心的知识的“讲解者”角色,自然转换成为学生学习的组织者、指导者和监督者。从而突出教师在教学活动中的主导地位。
2.充分体现学生的主体地位
教师要认识到让多媒体走进英语课堂,可利用多媒体的个别化和交互性的优势,让学生由原来的单纯听讲和被动接受知识的地位,转变为自主学习与积极探索知识的主体地位。例如网络环境中,学生在教师的指导下,不仅可以根据自己的知识层次和能力层次,自由地去选取适合自己学习的知识和学习方式来进行学习,掌握、巩固知识,还可以在网络环境中获得更多、更自由的机会去独立探索、发现和解决问题,达到了有效地培养学生独立获取知识和创新思维的能力。
3.教学过程的转变
教师还必须认识到,让多媒体走进英语课堂可充分利用网络中的各种英语资源,给学生创设恰当的英语教学情景,将单纯的说教改进为情景的熏陶,让学生在与老师和同学的协商讨论、参与中去发现知识、理解知识,让学生在自主构建和形成自己的英语知识体系的过程中,去获得新的知识和掌握新的技能,以达到更好地培养学生的创新能力和创新意识的目的。
二、多媒体走进英语课堂的优势
多媒体走进英语课堂,集声音、图象、视频和文字等于一体,能产生生动活泼的效果,有助于提高学生的学习兴趣和记忆能力。同时,充分利用多媒体的表现力、参与性和受控性强的特点,既能达到传授知识、开发智力、培养能力的要求,又能实现因材施教和个性化教学的目的。在素质教育全面实施的今天,表现出广泛的优越性。
1.具有丰富的表现力
多媒体走进英语课堂,可将不同的英语内容进行模拟仿真和创设情景,化不可见为可见,化静态为动态,化抽象为直观,化复杂多变为简洁明了,大大加强了中学英语课堂教学的表现力。如,将一些难以想象的情景由靠教师口头讲解,学生凭空想象,变为可利用相应的多媒体课件来进行演示,这不仅能使学生直观、生动、形象地了解这些知识,还提高了学生的学习兴趣。
2.增加课堂教学的密度
利用多媒体技术可以做到高密度的知识传授,大信息量的优化处理,大大提高课堂效率。图形不是语言,但比语言更直观和形象,比语言包容的信息量更大。动画又比图形包含更高级的输出信息,利用文字闪动,图像缩放与移动,颜色变换等手段,不仅容量更大,速度更快,效果也更好,使得加大教学密度成为可能。
3.提供良好的交互性
应用多媒体辅助教学,不仅可以在知识的教学上、学习上提供良好的交互性,这是其他媒体不可替代的,而且可以更好地实现对学生的学习进行分类指导,成功地体现出“因材施教”的原则。
4.实现极大的共享性
随着网络技术的迅猛发展,多媒体信息的自由传播已使教育资源在全世界的交换和共享成为现实。今天在网络上的区域性、全国性乃至全球性的课件,已打破了现有的国界、区界、学科界的界限,起到缩小和消除发达地区与落后地区的教育水平和教育基础差之间的差距。
今天教师不仅可以在网络上自由地自己的CAI课件,自由地选择那些对本学科和本班有针对性的课件来辅助教学,学生也可到网上查看教师的“教案”和各种学习资料。因此,以网络为载体的多媒体课件,使教学资源的共享成为可能,体现了多媒体走进英语课堂的又一优势。
三、合理使用多媒体辅助英语课堂教学
必须指出的是在英语教学中并非所有的英语教学内容都适合或有必要使用多媒体来辅助。通常是把教学中难理解和重要的内容做成课件,而那些一目了然或用其他简单教学媒体就能让学生快速掌握的内容,则没有必要花费大量时间和精力去制作课件和利用课件来进行教学。
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【关键词】教学模式 教学方法 创新研究
由于传统的教育观念根深蒂固,多年来人们习惯于过去的教学方法和手段。而在实施素质教育的过程中,以往的教学模式已经不利于复合型人才的成长,因而,探索和使用新型的教学方法是当务之急。
探索教学模式和教学方法改革,首先要明确现有模式和方法存在的主要问题。笔者认为计算机网络技术基础课程教学中存在的主要问题有:教学内容过分重视技术的原理、过程和结论,忽视实用性和创造性;教学过程中拘泥于教材,教学方法陈旧,缺乏创新,不能调动学生兴趣,不切合职业院校学生的认知特点;教学目标过多考虑“某一具体岗位的职业要求”,以实用性为唯一目的,不追求体系的完整性,不能全面提高学生的综合素质;教学组织形式单一,课堂气氛沉闷;考核方式不能适应素质发展的需要。
针对计算机网络技术基础课程教学中存在的问题,笔者一直在探讨如何提高教学质量,确保良好的教学效果,不断地对该课程进行教学模式和教学方法的更新与改革,探索新的教学方法与手段,以适应网络和信息技术飞速发展的需要。笔者认为课堂教学方法和模式的改革由课程内容、组织形式、教学方法、考核方式等几个方面组成。
一、教学内容
职业院校办学的一个显著特点是按照新时代的需求和职业界的需要来培养学生,应重视产、学、研相结合,并紧密地结合我国的经济状况,把培养应用型人才作为学校办学的主要方向。根据教育部高职计算机教学大纲和各用人单位对人才需求的知识结构,以及21世纪对人才信息能力的要求,我们将计算机应用专业(网络方向)高职的《计算机网络技术基础》课程的基本内容确定为:“网络通信和原理的基础知识”、“局域网典型组网技术”、“网络互联设备和技术”、“用Windows操作系统的设计与架构网络“等几个基本部分;另外,还须介绍小型局域网的Internet接入技术。其他专业的教学是这几个基本部分的基础上进行灵活组合。
二、教学方法
在教学过程中,我们采用了以下的多种教学方法,以适应不同阶段的教学目标和要求。
(一)理论教学:以必须、够用为度。对于那些必要的、关系到网络系统内的规律性、逻辑性和应用技术等方面的内容应作较为详细的介绍;对于涉及今后发展可能需要的理论内容,也要作必要的简明扼要的叙述。这样既为学生适应岗位的实际工作打下必要的专业基础知识和技能,也为学生进一步的发展提供了可持续发展的能力和空间。
(二)实验教学:根据实际的需要,应把教学的重点放在组建、管理和使用网络三个重点部分,要求完成组网技术(含基本组网技术和互联技术)和微软操作系统的网络管理技术两项主要的内容。这样,通过理论知识与实践技术的紧密结合,不但可以使学生通过应用及实践的学习,深化对理论和设计部分内容的理解,更重要的是可以使学生学会理论方法的实际运用技术。从而达到了不仅知其然,而且知其所以然,进而融会贯通的目的。
(三)集中实训:根据学生的认知情况,一般可安排1-2周的集中实训时间(80学时)专门进行网络的综合课程设计。要求学生分成小组,不同的小组有不同的课题,组内同学自己分工,协同工作,互相讨论、共同分析与设计网络。在设计期间,应设计丰富的课程设计内容,配备有经验的教师进行指导;学生通过互相学习,共同实践,写出综合实训报告,最后由教师对实现的设计进行答辩与验收,给出实践的成绩。
(四)“0”学时和“市场调研”的补充教学方法:由于网络技术日新月异,再好的教材也不可能紧跟形势,因此,对于局域网的综合设计作业、网络互联设备等内容,可根据情况要求学生在课下,结合理论进行市场调研,写出自己的调研总结报告,达到训练学生综合能力的目的。例如,有关网卡的报告,应当包含网卡的工作原理、实际的作用、常见类型、选择的原则和注意事项等。
总之,在各个教学环节中,要充分发挥学生的主体作用,启发学生积极思维,引导学生质疑问题,培养学生探索能力。在具体的教学过程中,可以采用比较先进的情境教学法、案例教学法、合作性教学法、探究性学习法、诱导教学法和小组学习法等,将教师的教学与学生的学习有机地结合起来,做到有讲有练,既传授知识又培养能力。
三、组织形式
结合高职学生的特点,我们要合理地调整并安排理论教学内容,教学实验,以及综合性设计的三段式教学模式:即将计算机网络技术基础课程的教学分为三个阶段进行,这三个阶段既有适度的理论知识学习,又有实验的穿插活动,最后的综合性网络设计使得学生能够运用所学的知识和技能。这些知识和技能在不断的穿插、交换、交互的过程中进行,并辅助以市场调研的方法。这些环节相辅相成,循序渐进,由浅入深,使计算机网络更加形象化、具体化、应用化、社会化、家庭化,使得学生容易并乐于接受和掌握。
四、考核方式
篇7
关键词:计算机技术 语文课堂 教学整合
目前在学校的课程教学中,计算机技术与语文课程的整合教学效果最为明显,不仅解决了语文课堂教学中出现的诸多问题,更重要的是在很大程度上改善了语文课程的教学模式,促使学生更加重视语文学习,进而利用计算机技术有效地培养学生的语文能力。
一、计算机技术与语文课堂教学整合的现状
我国语文课程的教学现状一直处于比较传统的状态,不仅无法跟上社会进步的速度,而且还降低了学生在语文课堂中的学习兴趣,因此我国积极提倡计算机技术与语文课堂教学整合。目前我国处于计算机技术与语文课程教学整合的初期阶段,同样也是磨合阶段,两者之间的整合是语文课堂发展的方向,我国在语文课堂中引进计算机技术,主要是促进教师、学生、教学三要素之间的和谐发展[1]。计算机技术与语文课堂的实际整合,并未取得相应的效果,因为计算机技术是现代化发展的产物,其在与语文课堂整合时,存在衔接上的距离,无法保障语文课堂达到最优化的状态,可见,计算机技术与语文课程的整合存在不成熟的点。
基于我国语文课程的发展现状,学校还需努力找出制约整合语文课堂发展的因素,深化计算机技术与语文课堂的整合,促使计算机技术在语文课堂改革中得到有效利用,进而利用计算机技术提高语文课堂的目的性,避免语文课堂教学中出现较多弊端,改进传统的语文教学方式,提升学生在整合语文课堂中的地位和意识,保障学生语文学习的有效性。
二、计算机在语文课堂教学整合中存在的问题
针对语文课堂的教学现状进行分析,凸显语文课堂中存在的问题,进而对其进行系统性的分析,明确语文课堂教学中的制约因素。具体问题分析如下:
1.语文课堂中对计算机资源的利用不到位。目前语文教师仍然使用比较传统的教学方法,以教科书为教学载体,按部就班地为学生讲解,现代社会中的学生好奇心和探知欲比较强,其不满足于教科书中的内容,更多情况下是需求教科书以外的语文知识,注重拓展型的训练[2]。可见,即使计算机技术与语文课堂实现整合,但是教师仍然无法大量挖掘计算机技术中包含的资源。
2.计算机技术在语文课堂中缺乏实际性。计算机技术与语文课堂的整合,是先进性教学的体现,而实际语文教师在教学过程中,降低了计算机技术在语文课堂整合中的实际性,按照其自身的思路,传统地将课堂以模块形式划分,例如:上半节讲解知识点,下半节帮助学生复习,大致是相类似的教学思路,并没有意识通过计算机技术的整合,实现语文课堂的发散性和延伸性,既没有体现课堂整合的实际意义,也没有实际将计算机技术应用到语文课堂中,因此,计算机技术在语文课堂中缺乏实际性,无法保障语文课堂具备独特的教学方式和科学的教学特色。
3.无法提高学生对整合课堂的兴趣。语文课堂不同于其他学科,其在课程上具备多样性的特点,既没有公式、概念的强制记忆,也没有单词、方程式的要求,其包含的内容却是众多学科中最多的,也是各个学科的基础,但是在计算机技术与语文课堂整合过程中,学生并没有对其产生较高的兴趣[3]。学生在课堂中可能将过多的精力放在计算机技术中,忽视两者之间的整合教学,淡化两者整合的实际意义,而且教师并没有发现计算机技术与语文课堂整合的优势以及特点,无法利用两者整合激发学生对语文课堂的学习兴趣。
4.语文教师缺乏计算机技术能力。语文教师一直处于传统课堂的教学过程中,对课堂整合中的计算机技术不熟悉,因此部分教师对计算机技术的整合出现抵制情绪。例如:部分语文教育在整合课堂中,处于计算机技术初学者的状态,无法掌握计算机技术与语文课堂整合的基本操作和基本能力,导致语文知识在教学过程中无法有效地衔接,失去教学保证。
三、计算机技术与语文课堂的整合发展
针对语文课堂中出现的问题,我国提出了促使计算机技术与语文课堂教学整合的教学方式,一方面提高语文课堂的质量和效率,另一方面提高学生在语文课堂中的地位[4]。在计算机技术与语文课堂整合的基础上,提出以下几点相应的教学措施:
1.利用计算机技术为语文课堂提供教学资源。为满足语文课堂教学资源的需求,在语文课堂中可利用计算机技术,获取更多教科书以外的资源,丰富语文教学资源,彻底将计算机技术融合到语文课堂中。根据教学改革的要求,利用计算机搜集教学资料。语文学习不仅能提高学生的综合能力,而且语文是学生学习的基础学科,在考试中占据较高的比重,教师可利用考试大纲,对学生实行有目的的教学,借助计算机技术,开拓学生的学习空间。例如:学生在期末复习课堂中,教师可利用计算机技术,在网络上为学生查找相关的资料、模拟考试试题以及多种复习资料,教师通过计算机筛选,挑选有价值、合适的资料,让学生着重复习;学生可自由吸收网络上的语文资源,教师在课堂中,利用计算机技术在语文课堂学习中加入更深的知识点,巩固学生语文基础,丰富语文课堂资源。
2.提升计算机技术在语文课堂整合中的实际应用。顺应现代化的发展,语文课程应该呈现多姿多彩的教学方式,为保障语文课堂的教学方式,贴近课堂的实际需要,教师应积极促进计算机技术在语文课堂整合中的实际应用[5]。例如:教师在语文课堂备课时,可打破传统的备课方式,首先,采用课件的形式,在课件中插入与课文有关的动画、图片或音乐,提升语文课堂的生动性,毕竟学生处于有声有色的时代中;其次,重点培养学生的想象力,教师在课件中引入朗读环节,通过计算机技术,截取相关的语段朗诵或引用整篇朗诵,培养学生结合语境培养情感的能力,语境和情感是语文学习中不可缺少的一部分,同时教师鼓励学生学习标准课件的朗诵方式,利用循序渐进的方式培养学生的语文意识;最后教师结合计算机技术,重点研究学生的课堂心理,寻求实际的语文教学方式。
3.利用计算机技术挖掘并培养学生语文课堂的学习兴趣。语文教学与其他学科存在必然的不同,实现语文课堂的有效性,通过计算机技术挖掘学生的学习兴趣,进而对其进行培养。利用兴趣引导学生语文学习的行为,提高学生对语文课堂的兴趣,构建以计算机技术为基础的语文兴趣课堂。第一教师可通过计算机技术为学生创建语文课堂情境,利用情境教学方式,培养学生的兴趣,例如:教师在进行古诗教学时,通过网络为学生构建古诗意境,还原诗人创作的场景以及诗中描绘的场景,教师可在网络上搜取相关的图片、场景以及配乐,通过Flas制作软件,将其合并,制作成动态的画面,供学生赏析,不论是安逸静谧的画面,还是忧国忧民的画面,灵活地展现在学生面前,调动学生积极学习的兴趣。
4.提升语文教师计算机技术的掌握能力。利用计算机技术保障师生之间的合作,不仅可强化语文教学课堂,而且可拉近学生与教学之间的距离,因此,必须提高语文教育对计算机技术的掌握水平,为语文课堂整合提供传播途径,学校可建立校园网,一方面为学生与教学之间的交流提供平台,另一方面保障语文教师集体在校园网上学习实际在语文课堂中应用的计算机技术[6]。
四、结语
教育改革思想在课程中的体现,促使课程教学向积极化的方向发展,改变了传统的教学方式,进而提高了学生的主动性和学习兴趣,因此借助计算机技术,提高语文课堂的效率,不仅可以促使学校在语文教学上达到最佳的状态,更是动员学生积极、正确地对待语文课堂,解决制约我国语文课堂进步的问题,保障语文课堂在计算机技术的支持下,保持高效率的教学状态。语
参考文献
[1]白立霞.信息技术与语文教学整合[J].文学教育(中),2011(11).
[2]赵洪.人之成全:走向智慧的教育管理[J].教育科学论坛,2012(01).
[3]牟智佳.电子书包“热”中的冷思考[J].中小学信息技术教育,2012(01).
[4]刘张娟.我国电子书包研究的现状与反思[J].中国医学教育技术,2012(04).
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关键词:计算机技术几何画板Mathematic软件EXCEL中的RAND函数
在中学数学几何章节的教学中,《几何画板》是我们数学老师使用最频繁的工具,《几何画板》的使用可以把具体的实在的信息呈现给学生,能够给学生留下极为深刻的知识印象,让学生不再是把数学当做单纯的知识去理解它,而是能够更有实感的去把握它。这样,既能够激发学生的学习的积极性,又能极大提高数学教学效率。
比如可以用《几何画板》根据函数的解析式很快的作出函数的图象,比如 和 的图象,比较各图象的形状和位置,可以归纳幂函数的性质;如在讲函数y=Asin(ω +φ)的图象时,传统教学过程中我们只能将A、ω、φ代入有限个的值,可以直观的看到各种值变化时的函数图象之间的关系及与函数相关的定义域,值域,单调性,奇偶性,周期性,特殊值的情况。利用《几何画板》还可以以线段b、T的长度和A点到x轴的距离为参数作图,当拖动两条线段的某一端点(即改变两条线段的长度)时分别改变三角函数的首相和周期,拖动点A则改变其振幅,这样在教学时既快速灵活,关键是能非常直观的反映出值的变化时和图像之间的关系,形象有生动。
Mathematic软件我们在中学数学教学时用不多,在这整理一些在教学中可以应用的方面,比如可以做很多的符号演算:进行多项式的计算、因式分解、展开等。进行各种有理式德计算。在比如在求多项式、有理式方程的解和近似解方面也非常合适。在比如进行数值的或一般代数式的向量计算问题、求极限、导数、积分、幂级数展开。Mathematic还可进行任意位数的整数或分子分母为任意整数的有理数的精确计算,做具有任意位精度的数值(实、复数值)的计算。所有Mathematic系统内部定义的整函数、实(复)函数也具有这样的性质。使用Mathematic还可以很方便地画出用各种方式表示的一元和二元函数的图形。通过这样的图形,我们可以形象地把握住函数的定义域,值域,单调性,奇偶性,周期性,特殊值的特性,而这些特征一般很难从函数的符号表达式中看清楚。从这些上可以具有与《几何画板》相似的教学功能。
数学必修(3)概率一章的模拟实验使学生特别感兴趣,我们可以用EXCEL中的RAND函数所做的实验,使学生对产生0到1中的随机数的重要性有了非常深刻的认识,于是就会有同学想到了可不可以在那些彩票的模拟程序的设中,比如3D,双色球等。例如在求直角三角形(已知邻边a和对边b.并角ab=90度)求斜边c。在Excel中怎么怎么编辑呢?我们可以尝试用excel做如下处理:
A1,B1输入边长
C1单元格输入=SQRT(POWER(A1,2)+POWER(B1,2))
D1单元格输入
=IF(A1>B1,SQRT(POWER(A1,2)-POWER(B1,2)),SQRT(POWER(B1,2)-POWER(A1,2)))
因为有两种情况。
情况1:
Excel A1,B1均为直角边
=SQRT(POWER(A1,2)+POWER(B1,2))
情况2:
Excel A1,B1有一值是斜边
=IF(A1>B1,SQRT(POWER(A1,2)-POWER(B1,2)),SQRT(POWER(B1,2)-POWER(A1,2)))
以上的处理就能够解决边大小的问题。
使用相关工具来学习和解答相关问题,更好的学习这章知识,我表示非常赞同,于是我又让学生自己去用VB设计一个摇奖器,很多学生都去做了一些尝试,虽然后面还是要给一些提示才能够完成,但这也已足够激发学生的学习积极性。学生通过这些尝试,我在教学数学必修(3)3.3.2均匀随机数的产生这一节的相关例子时就感到极其轻松,而且使学生们感到,利用计算机模拟实验可以达到非常理想的实际效果。于是乘热打铁我提前让学生提前预习课本中P133-P134的例子然后开始布置任务:一概括这个模拟实验的简单思路和方法;二是如何用我们学过的编程序的方法来设计规划这个实验?不过毕竟有些东西没学还是很难办到,所以也适当的给予提示,修改,也有好多同学自觉地会去网上查阅,书店去找相关的参考书,最后稍加修改也差不多能够完成了。这已经能够让学生在查阅参考中主动的学习到了相关知识以。
通过上面的计算机技术与数学课堂教学的结合尝试,让同学们的科学探究热情高涨,不光数学这门学科,许多学生对其它的学科的很多问题都萌发了能不能也用计算机来解决相应的问题的念头。这样的课堂教学会容易许多,不但巩固了前面所学习的知识,也完成了本章节课的学习任务,而且学生们都会自发地去思考,去探究,去实践。在才是新课程改革的最终素质教育目的所在。所以人们常说,好奇心、兴趣是最好的老师。
参考文献:
1.《景德镇高专学报》徐敏
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关键词:数学教学 多媒体技术 辅助教学
近年来,随着计算机多媒体技术的不断发展,多媒体辅助教学已然成为现代教育的重要手段。多媒体软件能够通过形象的画面、动听的声音、生动的动画等帮助学生理解掌握繁琐的公式、复杂的定理,从而提高数学课堂的教学质量。因此如何让计算机更好地为数学课堂服务成为每一名从事数学教学的教师必须思考的问题。
一、多媒体辅助数学课堂教学的优越性
1、运用多媒体技术创设情境激发学习兴趣
伟大的科学家爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师。”学生一旦对所学习的内容产生了兴趣,就会积极主动地去探索、实践,从而提高学习效率。在数学教学中,通过多媒体软件能够创设出形象、直观、生动的情境,让学生在愉快的气氛中学习知识。例如在讲授《抛物线及其标准方程》这节课时,播放事先录制的音乐喷泉的视频,让学生在水的起落中感受抛物线,还可以运用flash软件制作篮球从抛起到落下的轨迹,便于学生掌握抛物线的性质及标准方程。
建构主义思想认为,学习的过程不是教师向学生单向输出、传递的过程,更不是学生机械、被动地接受的过程,而应是学生积极主动地建构知识和自我发展的过程。运用多媒体技术辅助数学教学,融声、色、形、于一体,能够收到良好的教学效果。
2、运用多媒体技术优化课堂提高教学效率
在传统的的数学教学中,教师通常采用“黑板+粉笔”的教学模式,有时需要用较长的时间抄写习题、画出图像。利用多媒体辅助教学,可以省去不必要的板书和擦黑板的时间,能够在有效的时间内向学生提供更多的数学练习题、大大的增加了课堂的容量,提高了课堂的效率。例如在学生练习过程中,可以通过多媒体软件实现“人机交互”,让计算机及时地对学生的答案做出评价,评价时可以选取合适的音乐或有趣的动画等,通过这样的方式吸引学生的注意力,让学生在愉快的气氛中掌握知识。
3、运用多媒体教学技术让数学走进学生生活
最鲜活的、具有明显时代特征的数学学科教学素材和教学内容,由于教学大纲和教材编写的限制,很难在教材中反映出来。华罗庚曾经说过,对数学产生枯燥、乏味、神秘难懂的印象的主要原因就是脱离实际。现实的生活素材,能够使学生感受到数学在生活中无处不在,从而大大调动学生学习数学的兴趣。例如在讲授指数函数y=ax当a>1时的性质时,可以运用flash软件制作一个折纸的动画,一张厚度是0.1mm的白纸,反复对折15次,它的高度就变成了0.1×215=3276.8mm,可以超过一个成年人的身高。通过这个有趣的动画学生不仅掌握了知识,而且感受到数学与生活的联系。可以使枯燥的知识丰富多彩起来,改变了传统的教学内容,使教材鲜活起来。
二、多媒体辅助数学课堂教学的误区
1、多媒体辅助教学代替传统教学
多媒体辅助教学可以提高课堂效率和教学质量,但计算机永远替代不了教师的主导作用。计算机也取代不了传统的板书,事实上,计算机只是承担了传统教学中的一些机械的工作,例如习题的抄写等,但不能完全代替板书。
2、过分追求趣味性,忽视了教学功能
计算机能够呈现给学生更多的信息,但过多的信息反而会分散学生的注意力。在制作数学课件时,不仅要考虑到课件的美观,同时还要注重实用性,过分华丽的包装,令人眼花缭乱,不但不能提高教学效果,反而干扰了正常的教学,因此数学课件的制作不仅要有“外在美”,更加不能忽视“内在美”。还应注意不是所有的数学课堂教学都需要多媒体的辅助,有时传统的教学方法能够取得更加良好的效果,多媒体辅助教学也要因“课”制宜。
3、注意课堂的信息量
运用多媒体辅助教学可以增大课堂的信息量,提高教学进度。但在实际教学中,应把握得当,比如用醒目的字体标注本节课重点的定义、公式、定理,给学生足够的时间做笔记,课下可以将课件拷贝给学生,便于学生复习。
总之,数学课堂教学与计算机多媒体技术有机的结合,是有效的数学教学手段。在数学课堂中合理的运用多媒体技术能够激发学生学习的兴趣、提高课堂的教学效率。但不能否定传统的教学方法,继承传统教学的长处,发挥多媒体技术的优势,有效地改革数学课堂教学,尽可能地发挥计算机多媒体技术在数学课堂教学中的作用。同时作为数学教师,要不断地学习研究多媒体技术,这样才能够培养出适应信息时代和未来社会发展的优秀人才。
参考文献
1、 钟绍春 《信息技术与课程整合的理论与实践》 吉林人民出版社2003版
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《数学课程标准》中指出:“数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具。”小学数学教学的一项重要任务是培养学生正确、迅速的计算能力,这对进一步学习和今后参加生产劳动有着十分重要的作用。可计算教学的现状令人深思,学生的计算能力令人担忧!计算正确率下降,口算速度减慢。如何切实提高计算教学的有效性,使计算教学在培养学生计算兴趣的同时,提高计算技能,发展数学思维能力,值得研讨。现将本人的看法浅淡如下:
一、创设生活情境,有机探究算法
良好的教学情境可以拉近数学与生活的联系,可以引发学生学习的兴趣,可以唤醒学生已有的知识经验,可是,情境的设计也要符合计算教学的特点。如果整节课都是生活情境,那计算教学也就面目全非了,当前课堂教学注重创设生活情境,一个接一个,一串接一串,形成生活情境,势必影响学生探究算法,感悟算理。学生在这样的场景里一会要买这个,一会要买那个,只见生活不见数学,让学生自己也不知是在逛商场还是在数学课堂。
二、深层理解算理,切实掌握算法
在计算教学中,算理与算法是两个不可或缺的关键。算理是对算法的解释,是理解算法的前提,算法是对算理的总结与提炼,它们是相互联系、有机统一的整体。透彻理解算理和熟练掌握算法是提高学生计算能力的重要保证。
《数学课程标准(实验稿)》结合数学教学的特点,从知识与技能,数学思考,解决问题,情感态度等四个方面对义务教育阶段数学课程的目标作了具体的阐述,不仅使用了“了解、理解、掌握、灵活运用”等刻画知识技能的目标动词,而且使用了“经历、体验、探索”等刻画数学活动水平的过程性目标动词,从而更好地体现了标准对学生在数学思考,解决问题以及情感态度等方面的要求。
计算教学既要让学生在直观中理解算理,又要让学生理解抽象的算法,还要让学生体验直观到抽象的过渡和演变过程,从而达到对算理的深层理解和算法的切实掌握。在教学中教师充分利用教具、学具、多媒体等加强直观教学,使学生积极参与,动手做一做,动脑想一想,动口说一说,动眼看一看,动耳听一听,调动各种感观参与活动,丰富学生的感性认识,促进形象思维的发展和逻辑思维能力的提高。
三、鼓励算法多样化,提倡算法优化
算法多样化是课程标准倡导的新理念,是计算教学的一个亮点,但算法多样化离不开算法优化。在计算教学中,这两者是辩证统一的,既要重视算法的“多样化”,又要重视算法的“优化”。
算法多样化是学生群体学习能力的表现。它是指学生在经过自己的独立思考后得到的充满个性化的方法,再在群体中呈现自己的算法,从而表现为算法的多样化。不能简单地把算法多样化等同于学生个体的多种算法。那么如何把学生群体的算法转化为学生个体的算法呢?我们认为加强交流和体验是实现这种转化的最有效方法。课堂上不仅要加强师生之间的互动交流,更要注重学生间的互动交流。在充分交流、理解的基础上加强体验,让学生感悟同伴算法的特点。当然在教学中不要刻意地去追求算法多样化的“量”,也不要刻意地要求每个学生都能掌握几种不同的算法。
在交流算法的过程中,我们首先要求学生在介绍自己的算法时要简洁明了,尽可能让同伴都能听懂,必要时可以结合操作。其次,要求学生学会倾听,养成良好的倾听习惯。在学生介绍了自己的算法后,教师常用“你听懂了吗?”“你觉得他说得怎样?”“你知道他是怎样算的吗?”“你能像他一样再说一遍吗?”之类的问题,鼓励学生理解他人的算法。
当学生呈现多种算法后,如果不及时地进行优化,学生的思维只能在原有的低水平上简单重复。因此,在鼓励学生敢于发表意见,坚持已见的同时,更应该引导学生通过优化而自觉地放弃自己繁杂的、低层次的算法。只有当学生具备了这种优化意识,才能使自己的思维水平不断提升。算法优化应该是学生不断反思、不断完善自身认知结构、不断发展的过程,当学生得到适合自己的算法后,应组织学生进行必要的练习。练习也是学生不断反思,不断完善的过程。通过练习可以进一步优化算法,并形成相应的技能,达到计算教学最基本的的要求。
四、关注解决问题,注重技能形成
传统的计算教学确实存在着与生活实际相脱节的现象,过于重视计算技能的培养。于是,新课程倡导计算教学与解决问题(原来的“应用题”)相结合。但现在的计算课,能否担当起以往应用题教学的重任?如何处理解决实际问题与计算技能形成之间的矛盾?计算本身的问题如何解决?
为了体现计算与应用的密切联系,在计算教学时不少教师总是以实际问题引入,在学生初步理解算理后,马上就去解决大量的实际问题。表面上看,学生的应用意识得到了培养,但另一方面我们也发现,学生常常是算式列对了,计算错误率却很高。诚然,过去计算教学中单调模仿和大量重复性的训练是要不得的。但是,在计算教学时只注重算理理解和解决实际问题,对计算技能形成的过程如蜻蜓点水般一带而过,也是不利于培养学生的计算能力的。特别是在学生初步理解算理、明确算法后,不必马上去解决实际问题,因为这时正是计算技能形成的关键阶段,应该根据计算技能的形成规律,及时组织练习。具体地说,可以去针对重点、难点进行专项和对比练习,再根据学生的实际体验,适时缩减中间过程,进行归类和变式练习,最后让学生面对实际问题,掌握相应策略。
五、巧妙安排练习,提高有效计算率
练习作为检验课堂教学成果的主要评价手段,教师一定要认真设计,巧妙安排,使之成为学生计算正确率不断进步的阶梯。
1.练习时间的确定,新授课的练习一定要当堂完成,一定要有学生的独立练习,切不可省略这一环节。这里是学生独立巩固所学知识和暴露问题的关键阶段,也是教师解决问题的最佳时机。
2.作业要少而精,重复性的作业尽量少布置。教师在布置作业前一定要研究练习。教材每课后的练习设计都有一定的针对性,教师一定要做到心中有数,做到有的放矢,既能节约师生的彼此时间,又能锻炼学生的计算能力。
3.计算练习的设计要有一定的创造性和开放性,能激发学生的思维,开拓学生的智力发展。在练习设计中应增加一些补充习题,主要内容是针对当天教学内容所设计的提高题。
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