电脑程序编程教学范文

导语：如何才能写好一篇电脑程序编程教学，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】学科教学 程序教学 工具教学 新课程标准 “死结”

针对目前中小学信息技术(计算机)学科发展、学科教学及其检测教学效果等所面临的诸多问题，为了更好地开展教学、指导自己教学，笔者作如下几方面的观察与思考。

一、20世纪90年代中期以前的前苏联“编程”教学学习模式，也称程序教学

计算机硬件投资价位过高，有的地方根本没条件配备，应用软件也不多、不普遍、软件技术也不成熟，虽然win3.1/3.2等窗口操作、鼠标操作有所涉及，但大多数软件操作界面还是主要以DOS命令方式为主，一般要求正统、系统的学习一个软件，才能驾驭，所以使用面不广，但利用仅有的一点硬软件资源，结合当时用好电脑就要结合编程的思想，在学习命令或学习代码前题下，学电脑，又用电脑，同时还能开发一些程序代码软件为学习、为工作所用，形成为用好电脑又在学命令、学编程的机制，在当时少有电脑的前题下，曾起到了不可小视的积极意义。

所以，那时中国大学培养的计算机人才主要是面向正统而系统的计算机软件编程或相关的。

而到了后期，随着电脑逐步推向大众，特别是电脑应用软件(不要求掌握电脑原理，了解软件内在的运行机制，就能使用)，就自然出现了教学或培训过于注重编程，有了电脑、有了应用软件，最基本的还是不会使用、电脑不能“派用场”的现象，这似乎是一个“死结”，这也是“使用软件”教学学习模式酝酝而生的理由。

二、20世纪90年代中后期所谓大众化“应用软件如何使用”教学学习模式，也称工具教学

主要是从上个世纪90年代后期开始，计算机技术、软件技术也逐步走向成熟，应用软件越来越多，导致计算机微机、家用机等价位也下来了，逐步走向普通学校、普通百姓家庭，此时“没有电脑、没有可用的应用软件”已不再是主要问题，恰恰相反突出的问题主要是“有了电脑或应用软件，不会使用”，所以那时到处出现“什么电脑使用傻瓜书、某某软件应用傻瓜书”等满天飞。

而学校、中小学当然脱离不了这个大环境、离不开大形势，所以教材改版为，目标主要瞄准“应用软件如何使用”。

当然，这一期间，特别是20世纪90年代末21世纪初，计算机多媒体技术、网络技术应用的普及与推广，它的优势、吸引度、资源共享度，相比单纯的计算机技术，是毋庸置疑。

这一阶段的“使用软件”教学模式、学习电脑模式，确实为能简单驾驭电脑，用好应用软件，服务于学习，服务于工作，起到了更现实的积极意义。而多媒体技术、网络技术的推广应用，无疑更为不学编程(或不设置)提供了借口，大大消弱了计算机正统编程学习的力度。

所以，那时中国大学培养的计算机信息人才错综复杂，甚至不学编程的也有。他们且不知，要真正用好多媒体技术、网络技术等，要做到优化配置，不知编程是万万不行的。例如随之流行且又实质使用的例子：多媒体中视频采编编程、Flas内在的脚本代码、网页网站动态服务页面、网络硬件源码配置等。

既然计算机应用软件的学习就普及大众化，那么对于信息技术(计算机)学科本身而言，理应走在时代的前沿，如果还是一味的教学生如何使用，那与社会成员、一般教师、学习使用应用软件的电脑爱好者就没有本质区别，这样的课程，这样的教学或学习也必将淘汰，这似乎又是个“死结”。同时，我们可以看到，社会的、一般教师、一般电脑爱好者，网络爱好者等，是不是真的驾驭了电脑、真的驾驭了软件、真的驾驭了网络，电脑出些问题、软件出些问题、网络出些问题、或者要增加些功能，他们又能如何应对?相比他们，笔者认为，作为一门课程，作为信息技术(计算机)教学，要教给学生，我们应该想的，要做的，更应该恰恰是这些，更应该是把信息技术作为一门系统的学科(科学)来教来学，而不在是单纯的“使用软件”教学，因为时情已经改变，学生需要的远不止这些。

三、2005年开始酝酿并实施的又一轮新课程标准，必修+选修教学学习模式

工具型教学，过于偏重古板的机械操作与训练，太侧重实用，太过于表面，教学的形式似乎成了完成外国软件的中文使用说明，教学似乎要把学生培养成业余的电脑爱好者，课的知识不成体系。所以，这就需要改革与发展，目前“必修+选修”的模式也就推出了。

笔者经过二轮的新课程亲身经营与实践，可以客观的说，新课程新课本粗看，好像变成了纯理论的内容，其实不然，好多操作、过程的展开、方法的实践、探究与应用、甚至道德价值等的学习都隐身其中。本次课改，虽说课程体系还不够合理、完善，但在知识、内容上等都基本形成了体系，不但讲究操作实践、实用，更强调提升学生的信息素养(特别是其中的信息意识)，强调技术的思想、强调学习的过程与方法、强调情感道德价值观的培养，教给学生学会学习，从而提高自身的信息能力。

当然，目前新课程的实施，也碰到了前所未有的挑战，出现了(可能还会增加)诸多如“初高中学生的‘零起点问题’”、正因为存在“零起点”“目前的课程内容与课时设置相矛盾问题”、课程要真正落实“信息技术学科师资队伍还有待提升”等新情况，甚至还出现了诸多不合理的现象或问题。这似乎是新的“死结”。

诸如，虽说形式上，每个学校、每个教师都说，照大纲、照课程标准在实施信息技术课程，但目前小学初中的现状是：有开设、有不开设，有教全部、有教部分、有到最后教一点应付的，我们口头上虽然总是不愿承认，但现实就是这样在不断发生。

诸如，关于“信息技术学业考试要不要考”，有人说不应当考，各学校按照标准自己把握。笔者甚有同感，考试达不到预期结果还不如不考，因为考好与其说是为了真正做好这门课程，还不如是为了学生发展，在实施考之前，还必须“先后”考虑三个度：学生目前的学业压力(有没有人真正核量过)再加上信息技术考试他能负担到什么度(即理应的接受度)，信息技术教师才能有教到什么程度，学业考试也才能考到怎么样的程度。倘若三个度颠倒了，那结果只能是适得其反，这也是我们目前活生生所面临的：学校、老师仅仅考虑要考什么，出现高一减课，高二加课，突击考完，高二的信息技术反而没课等怪现象、怪圈。

诸如，有学校、有考点、有老师提出的“新课程教学内容比以往多的多，但考试过于简单，只需考前应付一阵子就能过关。要考就要考出水平。这样才是对信息技术课程的认可，才是对信息技术老师的认可，才是对全体学生负责。”笔者认为：考出水平应是信息技术学科本身最基本的素质要求，但鉴于学生高考的压力、学生负担的压力，信息技术考试应紧扣新课程要求，即信息技术最基本的知识素养与操作素养，对照目前考试的方法、形式、内容，重要应考虑是“全”，而不应是“难”，而目前似乎有点“偏”、或“缺”，过于注重“合格过关”。有提出的“让那些课时安排不足的学校，不重视信息技术教学的学校考不好，让那些平日里不学习的学生考不过。”笔者认为：应该是平时学校或学生本身努力不够导致考不好，而不是有意设置他们考不好。倘若只知道考前应付，平时的课怎么上，怎么上好，学生又能学到什么……不敢想象……倒不如平时学习严格要求一点，基本内容学的扎实一点，有实际联系、有实际应用，这样的课，师生也感觉融洽，也都教得(或学得)有意义好多……要不然，对不起信息技术这门课程、对不起信息技术教师这一称号，更对不起学生。

诸如(笔者也持同样观点)，信息技术学科教学应理性回归本原――绝不能少“编程(思想)”。信息技术教学，既不能一味过份地开展“程序教学”，因为我们所要的：并不所有的学生都要成为未来的程序设计员，毕竟现成的应用软件越来越到位、越来越友好(有的甚至能提供二次开发的支持)。但作为一门课程，也不能一味“使用软件”教学，绝不能只做微软等公司的培训部门，因为信息技术(计算机)是其他学科的工具，他同样是信息技术学科的工具。“编程(思想)”是信息技术(计算机)学科的核心。小学初中在立足信息、信息技术、计算机、应用软件基础知识与基本技能的基础上，小学不妨渗透“游戏编程思想”，如学习LOGO语言，初中不妨渗透“图形窗口设计界面与面向对象的编程思想”，如学习VB编程的流程、算法、初识窗口界面后的代码。在小学、初中正规化基本解决“零起点”的情况下，在把握(或有所拓展)必修的基础上，高中重点应放在选修，选修网络不妨明了计算机网络内在的运作机制，并能初步分析(甚至初步构建)简单方案，而选修编程不妨带学生“由前台走到后台”，分析程序三种基本结构，并能初步尝试程序代码的分析与撰写。但真要是这么做，就会出现我们目前层次不全、鱼目混杂的信息技术师资队伍还不堪重负的局面，因为普通中小学信息技术以往没有专门正规的考试(其实可以检验教师是否胜任)，而高二的学业水平测试也只是近几年开始，况且只是高二，考试还存在上面提到的“过于简单”等不合理情况，造成目前我们的信息技术教师不少来自于其他学科，或凭着对计算机、或网络技术的爱好而改行的，等等。

总之，在没有更好的信息技术学生检测方法(甚至不用检测方法的方法)之前，笔者认为，信息技术学业考试还是要抓，要考而且要考好。因为“不应当考，各学校按照标准自己把握”，有的能做到，有的未必能做到。虽然就目前学业考试本身而言，由于学科的特殊性，限于考试形式、考试系统、考试内容等的客观性条件问题，单凭考试还远远达不到真正系统检测学生的信息技术素养或能力，但是，作为新课程新考试，本身就是要实践、越完善的事情。我们不妨换个角度来思考，就现在的高考模式而言，不管是语数外，还是理化生，还是史地政等，难道他们的考试，一卷就能涵盖学生一门学科的十年苦读吗?不也在寻求突破吗?

篇2

关键词：高级语言程序设计；案例分析；程序效率

中图分类号：TP311.12-4

《高级语言程序设计》是计算机相关专业必修的一门专业课[1]，在这门课程中，掌握顺序、选择、循环三大结构是学好程序设计的基础，在大多数程序中都会包含选择结构，C语言主要有if和switch两种选择语句[2]，其中，if语句的应用更为常见一些，它分为简单分支、双分支和复杂分支。if语句的用法对于有程序设计经验的学生来讲轻而易举，但是对于那些没有编程经验的新生来讲，却很难掌握，因此，在学习语法的同时更要注重学生编程能力的培养。笔者从初学者角度，用案例分析法对if语句进行教学探讨，以便提高教学质量。

1 案例分析法

案例分析法是通过一个具体的教育情景描述，引导学生对这些特殊情景进行讨论的一种教学方法，用于提高学生解决和分析实际问题的能力。

2 案例分析法在教学中的应用举例

2.1 案例选择

用if语句评定和输出某个或多个学生的成绩等级，是选择结构的典型应用之一。对于这一类型的题目，解题的关键在于让学生用一个嵌套的if语句来表示一个分段函数。

若用Xi表示凯里学院信12计专班中第i个学生ai的数据结构考试成绩，用Y表示其等级，第i个学生ai的成绩Xi与等级Y之间存在下面的数学关系[3]：

3 结束语

针对上面案例中出现的情况，笔者运用事前分析估算的方法来提高程序的执行效率，这是编程者需要考虑的问题，也是程序设计的基本要求，教学时教师可提醒学生检验一下是否依据最好的策略进行编程，使学生更加透彻地理解和掌握程序设计中的基本思想，领会程序设计的精髓，教师在授课过程中要注意向学生灌输这种思想，为后续课程的进一步学习和高级编程打基础。

参考文献：

[1]蒋然.高职院校《C语言程序设计》教学改革探讨[J].福建电脑，2010（10）：206.

[2]谭浩强.C语言程序设计（第四版）[M].北京：清华大学出版社，2010.

[3]宋兰霞.《数据结构》教学方法探讨[J].电脑知识与技术，2013（14）.

作者简介：宋兰霞（1978-），女，河北保定人，讲师，硕士，主要从事计算机教育和教学研究。

篇3

一、从数据库应用看计算机基础课的教学

数据库技术是信息化社会的重要基础技术之一，是计算机科学领域中发展最为迅速、应用最为广泛的重要分支；《数据库系统应用》也是计算机应用基础课程的必修科目。

（一）数据库系统应用的背景：概念、市场及其发展

数据库可以理解为在一个或多个企业组织中，为多个用户服务的、在计算机上可运行的、有结构的数据集合。与文件相比，文件是面向单个程序的，而数据库则是面向整个需求的；数据库中的数据是有结构的，而文件中各记录之间是没有联系的。传统意义上，数据库系统是把有关的硬件、软件、数据和人员组合起来为用户提供信息服务的系统。

数据表示可以有不同的抽象层次。在数据库结构的描述中至少需要有三级抽象层：概念观点、逻辑观点和物理观点。数据模型（DataModel）是数据及其相互关系的代表，而数据及其关系又是关于现实世界的抽象。数据模型既代表了数据的逻辑观点，同时也代表了数据的概念观点。三种最流行的数据模型是层次模型、网状模型和关系模型。在最常用的关系模型中，包含有关系（Relation）、元组（Tuple）、属性（Attribute）等成分，其中，关系与逻辑记录值的集合相对应，元组与逻辑记录值相对应，属性与数据项、记录之间的联系也用关系来表示。那么，什么是好的关系模式？起码它不该有数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。这取决于数据依赖的概念，但在许多数据依赖的类型中，最重要的是函数依赖和多值依赖。

数据库技术的发展，曾使其产品分为文件系统、关系数据库、对象数据库以及关系-对象数据库等四大类，而目前世界上最大的系统软件市场依然是关系数据库，虽然它能解决的问题与对象数据库并不相同，但它们之间大有兼容、融合之势。未来最大的数据库市场是支持通用的应用（UniversalApplications），并支持简单和复杂的数据；同时，一些新的应用将驱动市场，如Web、DigitalFilm、DigitalKiosks和GPS等等。

（二）数据库系统应用课程教学的回顾：dBase-FoxBASE-VisualFoxPro

微机数据库管理系统dBaseⅢ曾是数据库技术中的杰出代表。dBaseⅢ具有关系数据库的基本特征，程序结构精巧，处理信息能力较强，运行效率较高；它的全屏幕编辑功能，操作简便；它的人机会话方式，易学易懂；它提供运行的辅助手段，方便用户，还有它的较强的适应环境的能力，使其应用极其广泛，因此它获得了“大众数据库”的美称。自从dBaseⅢ引进我国并成功汉化后，计算机专业人员和经济、管理等方面的技术工作者，经过几年的不懈努力，使汉字dBaseⅢ广泛应用于财务会计、物资、图书资料、科研项目、学生成绩、人事档案、生产调度、经营计划、财政税收、银行帐目等各个管理部门，建立了无数的小型信息系统，有力地促进了我国经济的发展和管理现代化的工作，使它成了名副其实的大众数据库，也因此随着IBM-PC淘汰AppleII，dBaseⅢ取代了dBaseII，自然而然地走进了大专院校的课堂。

和dBaseⅢ相比，FoxBASE+更胜一筹：可在UNIX、XENIX等多用户操作系统下运行；完全兼容dBaseⅢ；运行速度更快；可以使用数组来实现数组和数据库文件之间的数据交换，以方便对数据库文件中记录的操作；可以自定义函数，简化程序设计；可以保存和恢复屏幕图像；可以将多个命令文件合并成一个过程文件，减少读盘次数，提高运行速度；能自动调整内存分配，以便充分利用有效内存，提高速度；扩充了部分命令的功能，新增了若干命令；扩充了一些技术参数的范围，方便了程序设计。于是伴随着CPU的换代和DOS的升级，FoxBASE+理所当然地替代了dBaseⅢ。

FoxPro除了兼容性和扩大已有的命令、增加新的命令和函数、减少对用户的限制外，采用90年代的先进技术，支持鼠标器，使整个系统更易使用和操作。尤其是可将程序伪编译为非常接近机器语言的中间代码程序，增快其执行的速度。如果程序经FoxDistributionKit编译，生成exe文件，就可脱离FoxPro而直接执行。2.0以后的版本加入Rushmore优化技术，使速度显著提高；面向对象技术的应用使数据库的设计效果结构清晰、简单，便于实现OOP；数据库对象的独立性、自治性使其便于维护，从而需求变更时程序与数据库重用率高，修改少等等，也就高于同时期的其它产品。尤其是VisualFoxPro3.0作为第一个正式具有Windows95兼容标志的应用软件，一个32位的数据库开发系统，引进了可视编程和面向对象的概念，使用了真正的数据库概念和多媒体数据，具有更快速开发应用程序、面向对象和客户机/服务器的强大功能，曾被认为是多年来出现在关系数据库方面最重要的产品，甚至是一个革命性的软件产品。既具有Visual系列的功能强大、直观易用、面向对象等优点又兼具Windows和FoxPro的长处；提供的向导、设计器、生成器等工具，加之从界面到内核的完全汉化，使数据库的管理变得轻而易举，跟着Windows淘汰DOS，VisualFoxProForWindows换代FoxBASE也就顺理成章了。

但是对于“摩尔规律”作用下的IT世界，发展尤其是永恒的。随着微机的CPU从8086/8088到PentiumⅢ/Pentium4以及K7/K8……的发展，操作系统由Dos到Windows又到Windows95/98/2000/XP/2003……的升级，程序设计由面向问题到结构化又到面向对象再到可视化，内容由文字到图文并貌又到多媒体，应用由单机到网络又到全球互联网，计算机公共课的教学由Dos-Wps-Lotus123向Windows-Word-Excel转变，桌面数据库的情形自然该有本质性的飞跃，尤其是这样的数据库技术已不只是被数据库专家所拥有了。

（三）桌面数据库系统应用的新概念：Access和Office97/2000/XP

随着个人计算机的发展和普及，越来越多的人采用数据库的技术来管理数据、分析数据和获取信息。所以，编程简化把数据库的用户从传统的专业编程人员扩大到了所有的计算机用户。Access的问世和推广，使它在短短几年之间即取代了FoxPro在桌面数据库市场上的统治地位。Access在国际桌面软件中早已占有了超过半数的市场份额。

Access在1993年问世，是一个完全基于Windows环境的桌面数据库系统，它是与Windows同步成长起来的。在Access中，微软加入了一种先进的数据库机制，即JetEngine。这种机制取代了以前的文件格式的数据库引擎，为数据库的技术与应用提供了更广阔的发展空间。今天的用户可以在VB、VC以及新版的FoxPro中发现这种数据库机制。

在编程方面，Access从一开始就致力于把简化的编程环境和复杂的关系数据库理论巧妙结合；在市场销售方面，把Access和Office这样的提高企业工作效率的易用工具打包一同销售。

在Access中，智能化的编程环境和高效率的工具实现了有机结合。比如Access97采用了VB5.0的智能编程环境，所以编程风格与VB完全一致。同时与最先进、 “全面”的Office集成，使得Access可以直接操作Office中的上千个对象，大大缩短了开发周期和提高了代码重用率。Access97同时具有较高的适应能力，可以把一个Access97的应用程序用简单的操作提升到MicrosoftSQLServer等大型客户/服务器数据库系统。而且Access采用与MicrosoftSQLServer相同的数据库引擎，使这种提升变得更为简单和直接。Access与Office一致的包含Internet/Intranet功能和标准，使用户数据库与网络的结合简单易行。

早先版本的Access并未能够完全汉化，所以在用户编程实践中，对汉字的操作始终是一个困难。从Access97开始进行了全面中文化，包括内核，所有界面，帮助体系（即Office助手），应用向导，甚至示例应用程序。所以，用户的使用就更加得心应手。全面中文化的Access包含在Office97/2000/XP……中文专业版中。

一般地，计算机应用基础课的教学从95年开始已由Dos-Wps-Lotus123向Windows-Word-Excel转变，数据库的教学也从FoxBASE换成了FoxPro for Windows。似乎总是跟不上技术发展和时代前进的步伐。加上学生已强烈要求学习多媒体制作和Internet技术，所以把计算机应用基础课的教学开成Windows+Office（2000/XP）则不失为一种好策略。

二、计算机基础课教学的新尝试

计算机科技的最大特点是发展极快、应用更广。鉴于此，《计算机应用基础》课程就成为各大专院校学生的必修科目；而它的基本内容也就随着计算机的发展而不断更新着。从原来的BASIC语言、五笔字型、DOS、WordStar、WPS、Lotus1-2-3以及dBaseⅡ/Ⅲ到早期的Windows3.1/3.2、Word6.0、Excel5.0、FoxBASE/FoxPro又到Windows95/98/2000、Office97/2000……等等。时至今日，Windows XP和Office XP已经风行全球并深入人心，Windows Server2003……也似排山倒海之势袭来！由此看来这门课的具体内容还要“进化”，而且似乎还要永无休止地“进化”下去。

（一）现行计算机基础课教学的主要内容：Windows+Office

通常我们在计算机基础课程教学的开始，总要谈论三个问题：计算机能干什么？我们学什么？怎么学？狭义的答案是：计算机无所不能；我们学Windows和Office；上机。接着是尽可能多地电脑演示，以此来升华学生对电脑知识的学习兴趣。

因为Windows时代，计算机操作技术的学习早已不是那么困难，再也无须死记硬背那么多的命令和格式，只需用一个手指点击鼠标，利用菜单就可以打开一个又一个窗口并在窗口中得到五彩斑斓的世界。可是，这个过程却很难通过传统的方法用粉笔在黑板上来讲明白。

单就操作系统来说，从Windows3.2到Windows95的飞跃，从Windows95到Windows98的进化，从Windows98到Windows2000的换代，以及从Windows2000到WindowsXP的“体验”，都使“黑板+粉笔”的教学方式陷于绝境。但总有必要尽可能地把最新的知识和技能传授给学生。例如学了Windows95，还要讲讲InternetExplorer和Windows98、学了Office97还要谈谈FrontPage和Office2000，学了Word，不能不说我们的民族软件WPS，学了Windows98，还要欣赏一下已成为PC操作系统主流的Windows2000和WindowsXP……等等，还要把各种最新的流行软件及其应用介绍给学生，如此这般来全面激发学生学习和使用电脑的乐趣，教给学生学习电脑知识的方法，同时也使学生在课堂上所学的知识和本领不至于那么快地“过时”和“淘汰”。

另一方面，过去曾经有不少在《计算机应用基础》课中学了WPS并考试得了高分的大学生及研究生当毕业找工作打印简历时竟因电脑中装的是Word而一筹莫展，类似的事情似乎比比皆是、无休无止，这说明了我们在计算机基础教育中存在的一个更重要的桎梏和盲点：计算机文化素质问题。所以，在计算机基础课程的教学过程中着意培养和提高学生的计算机文化素质和数字化生存的质量才是一项最根本的任务。

实践证明，现行计算机基础课程的主要内容Windows和Office，尤其是今天的Windows95/98+Office97、或者Windows2000+Office2000或者WindowsXP+OfficeXP完全可以由学生自己通过学习软件（如《开天辟地》、《万事无忧》、《畅通无阻》、《得心应手》、《电脑总动员》……等等）甚至通过教学网络更甚至Internet来自学掌握，而且这也是华山一条路了。

（二）计算机基础课程教学的紧要课题：从技术教育向素质教育转化

鉴于计算机科技遵循“每18个月更换一代”飞速发展的事实以及全球互联网时代日新月异的网络文化的进步，在计算机基础课程的教学过程中，时刻注意计算机文化素质的教育，着力培养学生对计算机科学的新思想、新知识、新技术的理解和自学的能力，以使学生能够利用计算机来大大提高自己的学习效率及工作效率，甚至用计算机来实现自己的理想；着力培养学生在互联网时代的伦理精神以及信仰，构成了计算机基础教育的根本目标。

为了实现计算机文化素质教育的目标，有必要尽可能及时地、全方位地解决学生学习过程中的问题，所以问题的解答就不仅仅局限于课堂上、书本里、甚至校园内。比如通过电子邮件，通过OICQ、QQ、MSN，通过多媒体网络，甚至通过网站，本着实事求是，实学实用，理论联系实际的原则，注意反映学科的前沿内容，将思想方法和操作技巧传给学生。另外还需要鼓励和帮助学生装电脑、买电脑、租电脑甚至修电脑，营造电脑学习的环境。这无疑对教师自身的计算机文化素质提出了更高的要求。

“学为人师，行为世范”、“严于律己，宽以待人”等思想行为准则在这个时候才更充分地体现出来，真正地潜移默化进日常的计算机教学生活中，不断学习，不断充实，不断进步，跟上时代的步伐，成了教师自己的“数字化生活”。此外，教师还需把诸如远程教育、语音识别等尖端科技的知识和应用普及给学生，带领学生，走向时代的前列。

可是，不得不提的是，用电脑来上电脑课，或者用“电脑+投影仪”，在计算机教学过程中是不可替代的，当然最好是在机房里上这些计算机课程。尽管如此，真正的计算机文化素质教育还是要回旋到传统的模式上。

（三）计算机基础课程教学的新尝试：计算机文化概论

篇4

【关键词】信息技术；学科教学；Scratch语言；游戏化教学

【中图分类号】G434 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2016）12-0063-03

随着智能手机、平板电脑等便携式终端设备的普及，信息技术与人们生活的联系越来越紧密，学生学习技术的渠道日益多样化，多数学生能够在智能终端自主下载自己喜欢的软件，并熟练使用。利用计算机上网，使用搜索软件检索信息，借助Office应用软件编辑文本、制作PPT，这一切对学生而言已不神秘。同时，网络游戏以其独有的特征表现出来的对学生的无限吸引力，使人们大声疾呼“狼来了”。信息技术确实是一把“双刃剑”，但当今信息技术已经成为我们生存的环境，在“避不开”“堵不住”的时候，信息技术学科教育者不得不对教学做出深刻的反省，并探索课程改革的新路径。

审问：小学信息技术学科教学怎么了

目前，小学信息技术课程以常用工具软件为教学内容。这些内容一方面在其他学科课堂中学生早已司空见惯，因而失去了新鲜感，难以激发学生的学习兴趣。另一方面，就学生能力培养而言，学生在学习上述内容的过程中，熟悉的意义胜于理解，与能力培养并无直接关联。曾在信息技术课堂出现过的编程教学，因QBASIC程序设计语言的晦涩、程序编写的烦琐等多重原因，已经淡出了课程教材范畴。综观如今的小学信息技术课程，几大问题必须关注：

1.偏重技能的价值取向

在现行教学内容中，网络学习、画图、PPT、Word等，无不以认识软件功能、熟悉应用技术为教学目标取向。虽然工具软件应用技术对学生了解技术手段特征及其给工作与生活带来的便利具有直接意义，但学生获得这些常规性通识技术的途径绝非仅局限于课堂。一方面，由于在其他学科课堂上，这些技术被教师们广泛应用，使学生因不再好奇而失去了学习的内驱力。另一方面，上述内容即使课上不讲，学生也会在数字化大背景下，通过多种渠道自然习得，使信息技术学科因缺少特色而失去不可替代性。

2.熟能生巧的学习特征

现行教学内容的学习要求中，“把握”基本上是指“认知”和“熟练”，很少与“理解”相关联，“信息素养”常常被解读为“了解功能”和“熟练使用”。因而教学活动的“思维能力培养”成分较弱。当意在培养学生逻辑思维能力，唤醒创新意识的编程教学退出课堂之后，信息技术课程本应具有的创新教育特征随之消失了。

3.有悖于童趣的学习特征

信息技术对小学生具有极大吸引力的原因基本与“新奇”“游戏”相关，恢复课程活力的关键是探索出“寓教于乐”“寓教于玩”的途径，使课堂教学借助儿童极强的好奇心吸引学生，将丰富的想象能力引导为创造力，并在创造体验过程中逐步培养学生的逻辑思维能力。这将不仅使课堂成为儿童的课堂，而且将培养目标指向适合未来社会需要的创新型人才。

慎思：网络游戏与信息技术教学能结合吗

网络游戏具有的沉浸性特征使它抓住了人们的兴趣点，特别是青少年的好奇心和好胜心，而且给人以超乎现实的想象和创造空间，使人在虚拟的环境中获得接近真实的成功体验。课堂的乏味往往会忽视学生主体地位，漠视学习是体验过程中产生的“自悟”这一本质特征，游戏与教学的合理结合或许会使信息技术课程的教学柳暗花明。

1. Scratch语言具有儿童适应性

Scratch是由麻省理工学院媒体实验室开发的一种电脑编程语言，人们可从麻省理工学院网站免费下载。它可以帮助年轻人发展学习技能、培养创造性思维以及实现集体合作学习。Scratch编程语言是一种积木系统，积木可以通过多种指令结合，共有100多块“积木”可以使用。另外，还有一个视觉图像库，使用者可以借助图像编写程序，完成卡通动画故事创作。

诸如算术、条件、逻辑等数据运算，顺序、分支、循环等程序结构，常量、变量、链表、串等数据存储，控制、交互、消息、事件等响应机制，多媒体资源、文件处理、参数以及面向对象等现代程序设计思想中最核心的知识，均可通过直观、趣味的游戏故事创造被学生快乐习得。

2. 游戏编程联通的课堂与生活

游戏是真实生活的虚拟再现，游戏编程就是要借助Scratch编程语言，将学生既有经验中的故事分解为角色、场景、事件，最终将角色和场景的特征、相互关系及其变化连续地呈现出来。在游戏编程过程中，作为游戏脉络的故事基于学生的已有经验，故事的拆分基于学生的观察、比较、分析、综合、抽象、概括、判断、推理等思维能力；游戏编程的目标是将故事再现出来，具体呈现的方式反映的是学生的想象力和创造力；这种课堂与生活的联通生发了课堂教学的活力。

以“猜拳游戏”为例。猜拳是孩子们都玩过的游戏，熟知它的规则：游戏共有剪刀、石头、布三个手势。二人同时用手做出相应形状而出，输赢判断规则为：剪刀赢布，布赢石头，石头赢剪刀。那么如何将这种传统游戏用编程的方式呈现出来呢？教师需要引导学生分析游戏规则，提炼相关信息，诸如“二人”代表程序中要有两个角色，“输赢判断”会用到条件分支结构等，将这些信息进行归纳整理，梳理程序结构流程，进而进行游戏的编写。在整个过程中，通过游戏激发学生的求知欲，教师引领学生合理规划程序编写的过程，逐步提高学生的逻辑思维能力。

从一定意义上说，游戏编程与信息技术教学不仅可以实现整合，而且这种整合昭示着信息技术学科课程教学改革的趋势和方向。

明辨：游戏编程引入课堂后的教学模式

教学模式是指具有独特风格的教学样式，是就教学过程的结构、阶段、程序而言，通过长期而多样化的教学实践形成的相对稳定且具有特色的教学样式。作为结构框架，教学模式突出从宏观上把握教学活动整体及各要素之间内部的关系和功能；作为活动程序，则突出有序性和可操作性。在既往的教学模式探索中，人们大多局限于教材特定的教学内容，或是改变呈现顺序，或是变革呈现方式。鉴于小学信息技术教学内容的技能训练指向和教学模块的并列性特征，使我们的多种改革尝试均收效甚微。为寻求突破，我们不得不引入新的教学内容，进而在改变教材既有内容的学习样式上做深入的思考，引入Scratch编写游戏程序就是这样的一种实践探索。

引入游戏编程后的小学信息技术教学模式是以运用Scratch编写游戏为活动主线，将计算机基础知识、文字处理、上网知识、电脑绘画、PPT制作等原有教学内容贯穿起来，以完成一个游戏程序创编为教学活动周期，以引领学生将好奇心、联想、想象迁移为对信息技术学习的渴望和喜爱为切入点，以卡通动画游戏创编为载体，以编程语言、网络工具、常用技术工具知识学习的相互融合为特征，以培养学生逻辑思维能力和自主创新能力为目标的小学信息技术学科课堂教学活动样式。

在这一教学模式实施过程中，游戏编程是教学活动脉络，在创编游戏原型的故事创编环节，重点学习文字处理技能；在游戏设计制作环节，重点学习上网知识、电脑制图与绘画技能；在游戏环节，重点学习PPT制作与应用技能。

笃行：游戏化教学的实施策略

教学策略是实施教学过程的教学思想、方法模式、技术手段三方面动因的集成，是教学思维对其三方面动因进行思维策略加工而形成的方法模式，是为实现某一教学目标而制定的、付诸于教学过程的实施方案，包括合理组织教学过程，选择具体的教学方法和材料，制定教师与学生所遵守的教学行为程序。

游戏编程教学的实施策略包括：

（1）游戏编程教学的引导策略。引导重点体现在设计游戏原型――故事的创编环节，在教学过程中主动与语文教学结合，学习故事的文字表述，同时练习文字处理技能。

（2）游戏编程教学的过程性扶助策略。扶助重点体现在游戏创作过程中，按任务需要与数学、美术、音乐等学科教学结合，在依托网络检索资源、判断资源价值、提取并运用资源的过程中，提升学生的信息素养。

（3）学生自主、竞争、成功体验的引导策略。在游戏创编完成后，引导学生以PPT为载体向同学自己的作品。在活动召集过程中培养学生的自主与竞争意识，在推介自己产品过程中获得成功体验。

（4）游戏编程教学的逻辑思维能力培养策略。在整个教学过程中，学生完成不同阶段的相应任务是达成教学目标的载体而非目标本身，教学的终极目标是培养学生基于逻辑思维能力的信息素养。教学既是具体任务的完成过程，更是思维锻炼的过程。

“磁铁能吸引什么物体”是五年级科学课学习的内容。对于学生来说，将熟悉的知识用程序编写出来，是一件既有趣又富有挑战性的任务。在编写程序过程中，学生需要上网搜集素材、对素材进行处理，这其中涉及了信息检索和图片处理等知识，网络工具软件的使用和编程紧密联系在一起，有利于培养学生综合运用信息技术的能力。另外，编写程序要求学生熟练掌握已有的科学知识，很好地实现了Scratch编程与其他学科的融合，学生能够体会到学有所用，进一步激发了学生学习的热情。

“迷宫游戏”是一个比较简单的小游戏，掌握一些基本的脚本命令就能编写出来。但怎样把一个简单的迷宫游戏变得更加有趣、与众不同呢？在教学中，教师要启发学生留意身边的事物、玩过的游戏，遇到好玩的游戏时，思考它是怎样设计的，怎样把它应用到自己编写的游戏中。当学生有好的想法时，教师应鼓励学生大胆地展示，与同学积极地交流，相互学习。在编写这个迷宫游戏时，有的学生想到通过点击选择游戏地图这一环节，还有的学生想到设置“怪兽”阻碍小球前进，设置“礼物”帮助小球前进，学生们经过思维的碰撞，合力创作出了一个富有创造性的迷宫游戏。

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关键词：中文编程意识；原因；过程；期望

一、中文编程意识培养的原因

1.中文编程意识培养是华夏民族长远发展的必需

目前，我们虽进入了互联网时代，但触及到的设备，其内核技术所采用的技术的表达方式都是以英语为基础的，都以英文程序为载体。我国时下也出现了一些中文编程软件，但至今仍未能大范围普及，原因有以下几个：一是其本身的内核技术可能还是以英语为基础；二是在国外软件全面汉化的强烈影响下，国人的中文编程意识逐惭淡薄，趋于消亡；三是全民学英语，以为学会英语就可轻易获取外国的先进经验及核心技术。

2010年1月12日18时左右，倍受亿万国人欢迎的中文信息共享平台百度网站，其的域名在美国域名注册商处被非法篡改，导致全球多处用户不能正常访问百度。如上述的铁证数不胜数，这些事实无情地说明了建立一套符合本国的信息技术标准迫在眉睫，而本国的信息技术标准必定是建立在中文编程标准之上，且本国的中文编程标准目前处于空缺状态。

我国是一个文明古国，有着悠久的传统，这些优秀传统的载体是汉字及其语法，它是民族、国家的象征。为了保护这些国人长期践行并完善的文字及语法，中文编程的相关标准也应尽快的建立及完善，但最重要的前提还在于国人的中文编程意识的培养，学生应为目前首要的培养群体。中文编程意识的培养是我国信息技术长远发展的前提及基础，是当代人面临的迫切任务之一，是中华文明再创辉煌的客观需要。

2.中文编程意识的培养符合学生的现学知识体系

编程语言一般都是言简义明，所用的词汇比较简单。个人编程能力一方面与编译者的语言组织能力（如语文水平）、数学能力（如算法的运用能力）直接相关，另一方面还跟编译者在其他方面的综合实力相关，如掌握的历史、政治、地理、艺术等学科知识的总体水平及其在运用、实践过程中所累积的各自特有的旅历、经验。

学生阶段，很容易在数学、语文、艺术、历史等各学科的起始学习过程中，自然渗透些中文编程的基础知识。再者，义务教育阶段，所学的语文、数学较为初级，所处的语言及知识环境与中文编程的语言及知识环境可能比较接近。因此，在中小学阶段有意识的培养中文编程意识，符合学生的现学知识体系。

3.中文编程意识的培养是激发学生学习兴趣、培养学生探究、创造性思维的需要

作为信息技术的传授者，虽然中文编程标准还末制订、推行，只能是在自身信息技术的知识及对它的发展趋势的估计基础上，超前的培养些中文编程意识。但是，在这一中文编程意识的培养过程中，由于教师本身也处于摸索状态，学生更是自由发挥，使得这一意识培养过程自然的成为了一个培养学生探究、创造性思维的大好手段。

学生阶段是人生观形成的初期，好多受用终身的好习惯就在此期间形成。在这一黄金期内渗透中文编程理念，符合学生的心理发展规律，不但可以最大限度的激发学生学习兴趣，而且还可以让学生培养出较为稳固的中文编程意识，成为信息时代的强国之本。

4.中文编程意识的培养是践行国家关于信息技术教学方面指导纲要的具体行动之一

对计算机进行程序设计、编程的意识或能力的培养，本身就是学生信息素养培养内容之一，而中文编程意识更是国人信息素养之根本。在信息技术教学过程中再加入中文编程意识的培养，非但不会增加学生的课业负担，而且还可进一步地提升学生乃至国人的信息素养，既为学生创造探究的条件，又为他们培养了创新精神和实践能力，完全符合国家的指导纲要。

二、中文编程意识的培养过程

1.在学习电脑及软件基本操作为主的教学过程中，逐步养成一些基础性的中文编程意识

（1）在学习计算机基本操作的过程中培养中文编程意识

在学习电脑基本操作的过程中，经常要用到新建文件夹、新建命令，在执行这些操作时，任课教师可有意培养些学生初步的中文命名习惯。如要求学生在命名操作时做到以下规范：一是要给新建的文件夹、文件起一个易于记忆的中文名称，用“年级名+班级名+学生名”的格式来给新文件夹、新文件起名；其次要分门别类的保存不同类型文件，图片文件要保存到图片文件夹，文字类文件要保存到文本文件夹，声音文件要保存到音频文件夹，视频文件要保存到视频文件夹；在保存文件时要经常留意文件的建立和修改时间，把这些参数作为区别文件的关键词。在上述培养中文命名、存取习惯的过程中，既养成良好的文件管理习惯，提升个人的信息素养，又使的多数学生自然的培养出一些初步的中文编程意识，埋下点中文编程的种子。

（2）在常用软件的学习过程中培养中文编程意识

在学习数据处理软件（如Excl）的学习过程中，逐步渗透中文编程的理念。起始阶段，可以从进一步强化中文命名习惯着手，让学生将中文命名习惯扩展到各个数据表单的名称、表单中各行列的字段名、单元格的中文批注等，见机继续渗透些中文编程的理念。而在涉及到数据统计、筛选等的软件的深层次运用的教学过程中，要对所涉及到的常用函数进行充分介绍，对其名称、功能及适用对象或范围进行细微说明，在学生的脑海中逐步建立一个计算机常用函数的数据库，为将来的中文编程打基础。

2.在涉及程序设计软件的教学过程中直接积累中文编程的基础知识，增强个人的中文编程意识

（1）在算法的初始表述阶段直接培养中文编程的知识基础

算法是解题的方法；每个算法都是由一些基本的操作组成，其实现的目标是将一个复杂问题的解决过程，转变成一组机器可以依次执行的基本操作。算法是程序的灵魂，在编程设计中处于核心地位，是学会使用现有或将来任何一款程序设计软件的知识基础及创新源泉。

算法可以先用自然语言来进行表述，而后再将其用程序设计语言来进一步表述。为此，首先要将算法尽可能地讲得更直观、更透彻些，让学生了解不同算法为会么能提高执行效率。如“通讯录查找程序”的算法教学过程中：其算法一是直接在通讯录中查找某位同学的电话号码，算法二是对通讯录进行排序，而后再进行查找；虽然以上的寥寥数字就将通讯录查找程序的两个算法表述的相当清楚，但是对于初二学生来说，可能半数以上末能明了这两个算法为什么有不同的执行效率；为此，可以用学生的座位表为例，每个学生的位置与姓名构成座位表中的一个数据元；先让姓王、姓李、姓周的同学站一下，以体现出类似于算法一中末经排序而出现的数据分布的随机现象，再让大家假想一下让姓王、姓王、姓李、姓周等姓氏的同学依次逐排就座时，再要找出某一位同学，其效率是否更高，让同学直观的体会出算法二的优越性。在对算法的初始表述、呈现的过程中，让学生对算法的了解逐步的深入，积累些中文编程的基础知识，增强个人对中文编程的期望。

（2）在程序语言的教学过程中设立一些知识点，与同学们一同探究中文编程的趋势

程序的组织结构：英文程序的编写发展至今，逐渐形成了统一的设计规则，都统一采用了结构化程序设计，为此，在此知识点上，可重点探究循环结构。考虑到循环结构语句在理解的过程中有一定的难度，可共同探究如下代码（如图1-1）：先将这一段代码复制到空白区或文本框中，逐行进行人工模拟执行，如图1-2所示，而后再将这段代码复制到VB（或其他程序设计语言）中进行实际的执行演示。在对这段代码认知的过程中，一方面可让同学们尽快理解循环结构，另一方面可以借此出探究循环结构与顺序结构、选择结构的客观联系。

程序语法基础：可以对最简单的程序语法进行探究。如在网页制作软件（如FrontPage）的教学过程中，可从探究空白网页代码（如图2）开始，总结出html的语法的基本特征，即采用成对的标签来分隔网页参数。对于有条件的学生，还可进一步探究标签名及其对应的中文名，积累起个人的标签库，进一步增强个人的中文编程意识。

程序关键词的积累：对于义务教育阶段的学生，要求掌握的知识量相对较少，有的不需要过分深入了解，类似于上文提到的html的标签名，只需要记住关键词，实在记不住的只要记住几个关键词的头几个特征字母（类似于标签名、属性名的缩写）。在教学过程中当发现一些计算机软件或程序中常用的英文单词时，见机的进行解说，培养学生的翻译习惯，让学生学以即用。在涉及程序、代码的软件教学过程中，如VB编程的教学过程中，让学生尝试着翻译一些代码、程序语言，在最常见的代码中总结出一些最常用的词汇。通过对现有程序关键词的逐年积累，在养成收集关键词的习惯的同时，自然而然的完善了自身的中文编程用语的字词库。

3.在其他学科的学习及日常生活中自然培养中文编程意识

数学作为其他学科的工具，是学生学科知识体系中最重要的基础，信息技术中的好多算法、程序更是直接来源于数学。因此，在数学学科的学习过程中，可直接积累些中文编程的基础知识，如变量的设定，线条、图形的命名规范，尤其可从解题的表述文本中探究、总结些中文编程可以借鉴的表述语法、符号及字词，通过人―机换位思考，从解题思路中探究相关函数在机器执行过程中所面临的算法及参数。

对于另外的学科，如语文、英语学科，其学科特点以语法、词汇为重点，而对于理、化等学科，同样面临着大量的物理量、成份名，因此在这些学科中，一方面重点积累些中文编程的基础语汇，另一方面要在学习中英文语法的过程中探索中文编程语法可借鉴的地方。

在日常生活中，让学生经常留意那些日常用语、日常生活习惯。从这些用语、习惯中总结、探究中文编程的语法及字词，进一步扩充完善中文编程的字词库。

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如果把上个世纪称为PC（计算机）与Internet的时代，无疑，21世纪将会是一个PR（机器人）的时代。按照目前智能机器人学科的发展趋势来看，PC会成为智能机器人的大脑，Internet也会成为PR的通信平台，而智能机器人则成为我们学习、生活、娱乐的好伙伴。因此，组织学生开展对智能机器人的研究，是全面培养学生动手能力、创造能力、综合能力、合作能力和进取精神的最佳实践活动之一。我校智能机器人活动已经历过八个春秋，从起初只有几名学生参加，到目前学校已建设有各个不同层次和研究方向的兴趣小组，并配有相应实验室等，发展是相当迅速的。而我作为该活动的主要负责人之一，又是从事信息技术教学的老师，深刻感受到在信息技术教育中渗透智能学科教育的必要性。

1通过智能机器人项目制作让学生更好的了解信息技术

智能电脑机器人技术融合了机械造型、电子传感器、计算机软硬件和人工智能等众多先进技术，而这些技术充分体现了当代信息技术所涉及的多个领域，更是智能技术的结晶。比如：让学生掌握智能电脑机器人下载程序的方法，这就可以让学生了解智能电脑机器人的传感和驱动装置，体会语言程序是智能电脑机器人的灵魂，同时学习为智能电脑机器人编写程序，以此提高学生的分析和解决问题的能力。再有通过完成项目任务，使学生在为机器人扩充功能的过程中拓展有关数字电路方面的知识，在组装扩展机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。

2通过智能机器人项目制作可以提高学生对程序设计的兴趣

作为信息技术学科教育重要内容之一的程序设计课程在培养学生分析、解决问题的能力和培养学生思维创造性等起着得天独厚的作用，而以往的程序设计媒介很难使初学者看到设计后的应用效果，体验不到成功的乐趣，这正是程序设计教学中的主要缺陷。而恰恰相反，我们教学所编写的程序是智能电脑机器人的灵魂，让学生通过为机器人编程序来学习程序设计的知识是程序设计教学入门的最好方法。记得我所带的学生中有好几位因为对于智能机器人的热爱而对编程产生了极大的兴趣，在他们填写高考志愿时无一例外的都报考了高校的计算机专业，当然最终也心想事成，现在这些学生有的还在继续在这一领域深造，也有的已经参与这一行业的工作。

3通过智能机器人项目制作可以提高学生的综合能力

前面已经说到智能电脑机器人技术融合了多项先进技术，而一个项目的完成除了依靠编写程序外，还要求学生充分了解机器人的各种传感器，通过程序来控制传感器，使机器人感知外界的环境，并对接受的信息做出感应，以使机器人完成规定的任务。而学生在学习的过程中始终感受着失败的遗憾和成功的喜悦，而这种感受必然形成学习的动力和兴趣。另一方面，智能电脑机器人硬件具有很好的扩充性和可塑性，便于培养学生的动手能力，借助智能电脑机器人学生可以进行多种项目的研究性学习。这样不仅提高了学生多方面的知识，也培养了学生良好的心理素质。

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关键词:嵌入式系统;可编程逻辑器件;ARM;UC/OS;GUI

随着技术的发展和应用的需求,社会对嵌入式系统的应用要求越来越高,传统的系统机应用和嵌入式应用的界限越来越模糊,以51系列为主的单片机应用越来越不适应这种需求,而以ARM7为内核的32位高档单片机经过数年的发展,价格越来越低,接近单片机的成本,而性能又高很多,在很多领域已经取代了8位单片机的应用。为适应这种趋势,在大学本科教学中开设嵌入式技术课程和实验已是必然。嵌入式技术的内容比较广泛,涉及从低端的单片机应用到高端的系统机嵌入式应用。目前,高校中开设的相关课程主要是嵌入式技术(主要讲ARM处理器、嵌入式操作系统LINUX、UC/OS等)、可编程逻辑器件和DSP应用,后两门课虽然名字上和嵌入式没有关联,但应该说ARM处理器、FPGA/CPLD、DSP实际上是嵌入式系统的3架马车,在很多的嵌入式系统上都能看到它们的身影,三者各有所长,各有应用特点,目前还无法完全互相替代。而这3门课的前期基础课就是模电、数电、单片机原理、C程序设计等[1]。

1目前存在的问题

由于嵌入式技术内容的广泛性,应用上千差万别,课程特点是实验性、动手操作性特别强,一般是根据所采用的实验设备来进行讲授。目前来看,嵌入式系统实验箱主要分高端和低端两类,高端产品功能复杂、完善,提供各类接口,如USB、以太网口、LCD、VGA、键盘鼠标口、SD卡、串口等。但该类产品存

在如下问题:1)系统过于复杂,使得学生上手慢,真正能够完成的实验有限,形成资源浪费。2)价格与系统机相当,体现不出嵌入式的优势,使得实验成本很高,普及性差。3)维修维护成本高。根据多年的实验教学经验,为了培养学生的动手能力,对于元件的实验箱(板),一轮实验下来,损害率基本在10%～20%,由于维修困难,最终导致仅有60%的实验设备能够正常使用,严重影响教学效果。

综上所述,太复杂的嵌入式系统实验设备并不适合本科实验教学,本科实验教学需要的是简单、低廉、耐用又能满足教学要求的实验设备。而低端的嵌入式实验板虽然价格低廉,但一般只有简单按键、LED显示、串口等,电路与单片机的实验板电路并无区别,只是换了一颗ARM的心脏。而这些设备的控制对处理器并没什么要求,单片机完全可以胜任,也就体现不出嵌入式系统的优势。而实际上所说的嵌入式系统一定是用在单片机无法完成或很难完成的地方。如果学生感觉不出嵌入式的优势,也就难于达到实验教学效果[2,5-6]。

2设计的指导思想

针对现有嵌入式实验箱(板)存在的问题,为满足教学需要,我们自行开发了嵌入式实验板,力求克服现有实验设备的缺点。所遵循的指导思想如下:

1) 实验内容要有别与51单片机的实验。实验用51单片机无法完成或很难完成,充分体现32位嵌入式

ARM处理器的优势,主要有以下几点:(1) 32位处理机,结构先进,处理速度极高。(2)更大的程序、数据存储空间,是51单片机的几十倍。(3)更高的CPU时钟频率,是51单片机的几十倍。(4)集成了很多复杂的设备,是SOC(System On Chip),简化了硬件电路设计,提高了处理及应用能力。(5)功耗很低。(6)有操作系统支持。(7)有JTAG接口,无需仿真器,只要一条下载线。

2) 硬件结构尽量简单,将下载线JTAG接口电路直接做在实验板上,取消电源设备,直接利用USB接口从电脑取电,减少实验部件及部件间连线。充分利用电脑硬件资源,如显示器、键盘、鼠标、USB接口、串/并口等,充分利用ARM单片机内部集成外设,如PIT、PDC、AIC、PMC、USART、SPI、TWI、SSC、TC、PWM、ADC、UDP等,同时发挥软件优势,这样做的好处是:(1)降低成本,让每套实验环境的成本控制在100～200元内。(2)适应学生实验的要求。一般来说,给学生用的东西,都很容易损坏。实验室人员和指导老师的维修、实验准备的工作量都很大,实验中能正常开使用的实验设备也就到60%～80%。那么,实验箱的硬件结构越简单,损坏的可能性就越小,维护起来也要简单,减轻了实验老师的工作量。(3)由于成本低,对于损坏的实验板可以直接更换,提高实验开工率;对于有兴趣的同学,甚至可以借出,便于其更好地学习。

3硬件电路原理

实验板以AT91SAM7Sxx为核心,如图1所示,利用其内部硬件资源,并通过一片有VGA接口的CPLD(EPM240),再加上键盘/鼠标接口、232串口、

图1硬件原理结构

A/D接口、并口、USB接口等,特别是有了键盘/鼠标/显示器接口,实验板就与系统机一样具有人机交互功能,通过运行不同应用软件,可以实现很多复杂功能的演示,完全可展现嵌入式系统的功能优势[3-4]。

4已开发的ARM实验

我们已开发了如下实验:

1) ARM单片机内部集成外设的使用;2)在屏幕上绘制各种函数曲线;3)作为终端与电脑进行通信;4)多任务显示控制;5)键盘/鼠标测试;6)基于ARM的逻辑分析仪;7)基于ARM的示波器;8)嵌入式实时操作系统uC/OS移植、硬件驱动;9)在uC/OS上运行各种应用程序;10) USB接口和协议栈的使用(键盘/鼠标/游戏杆/U盘等的实现);11)通过USB接口与系统机间进行数据通信;12)现场总线PROFIBUS协议栈的实现;13)现场总线MODEBUS协议栈的实现;14)图形化接口uC/GUI的移植、驱动;15)在uC/OS上运行各种测试程序。

可开的实验会很多,因为实验板就相当一个简化版的电脑,有键盘/鼠标/显示器/USB/串口,运行不同的软件,就可以实现不同的功能。

当然,由于ARM及软件的复杂性,每个实验大约需要4～8学时,学生只能是选做其中一些实验。图2～图4是几个实验的截图。

图2图形化人机接口实验 图3指针式仪表实验

图4示波器实验

5可编程逻辑器件的实验开发

目前我们所使用的可编程逻辑器件的实验箱采用的是ALTERA公司的EPM7128LC84芯片,外加8个数码管显示、8个LED指示灯、16位置码开关、8个按键等构成,一条下载编程线,一个5V电源箱。和电脑连接到一起后能够实现LED闪烁、移动、数码管的点亮、BCD-7段码的译码、8个数码管动态显示不同内容、电子钟、秒表、置码开关输入、按键操作等实验,应该说这些内容主要是为了了解可编程器件开发的一般过程、熟悉HDL语言等,目前为大多数院校所广泛采用,但还存在的以下问题:

1) 核心器件EPM7128LC84价格高(约100元/片),而且极易损坏,导致实验成本高。

2) 仍存在部件多,连线多,故障多,下载线、5V电源也容易出问题。

3) 这种方式的实验电路与单片机的实验板电路是很相似的,也就是将原先微处理器完成的事情,现在用CPLD来实现了。那么从实际应用的角度看,这是极其不合理的,也没有任何实际意义的。因为可编程器件和微处理器各有各的优势,也各有各的应用场合。单片机能完成的事情,没必要用可编程器件去做,因为可编程器件没有价格优势,更因为可编程器件的HDL语言最后生成的是数字电路,而单片机的C语言最后生成的是可顺序执行的程序,后者所能完成的功能要远复杂于前者。因此,在这些场合,可编程器件

既没价格优势,又没性能优势,故不会被采用。那么可编程器件的优势在哪?应用场合又在哪呢?它的优势恰恰在于它没有顺序执行指令,它最后形成的是电路,这样就可以实现高速的时序控制。它的应用场合也就在微处理器无法实现的高速时序处理的场合。

针对上述问题,来看我们的嵌入式实验板,发现它也可以作为可编程器件的实验板来使用,并且能克服上述缺点,因为:1)板上有CPLD器件EPM240,容量比EPM7128大,但价格很便宜(12元/片)低功耗(3.3V供电),不易损坏。2)无电源箱,USB取电,下载线电路在实验板上,实验部件少。3) CPLD在这里做为VGA控制器,是CPLD的实际应用方案,即高速的时序控制,VGA接口红绿蓝信号点时钟频率到25MHz, 是微处理器所无法实现的场合。4)由于有VGA接口,可连接显示器,从而在显示器上看到不同的实验结果,如不同颜色的横向、纵向条纹、方块图案显示,并在这个过程分析理解行场同步及RGB的时序过程,从而理解HDL语言编程,了解可编程器件的实际应用过程。

6结语

通过以上分析和实际使用效果来看,我们所开发的嵌入式系统实验既能做到硬件电路简单化,又能充分展示嵌入式系统的特点和优势,比较适合本科生实验教学,而且可以两门课共用,进一步提高设备利用效率。

参考文献:

[1] 李坚强,王志强,薛丽萍. 基于CDIO模式的嵌入式系统教学研究与探讨[J]. 计算机教育,2010(12):122-123.

[2] 谢平. 浅谈嵌入式实验教学的改革[J]. 网络财富,2010(12):137.

[3] 裴金刚,熊栋栋. 基于ARM的嵌入式系统平台的构建[J]. 黑龙江科技信息,2010(17):64.

[4] 陈凯,邓明,张启升. 嵌入式系统课程实验开发研究[J]. 中国电子教育,2010(2):55-59.

[5] 周红波,詹芹. 嵌入式系统实验教学模式探讨与实施[J]. 硅谷,2010(11):88.

[6] 凌明,刘昊,时龙兴. 关于嵌入式系统课程教学过程中几个问题的思考[J]. 电气电子教学学报,2007(增刊1):94-96.

Study on Embedded System Courses Experiment

LIU Cong, CHI Xue-fen

(School of Communication Engineering, Jilin University, Changchun, Jilin Province 130012, China)

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2012-02-29

英国卫报guardian.co.uk/technology/2012/feb/29/raspberry-pi- computer-sale-british?intcmp=239

英国近日推出一款新型电脑Raspberry Pi，售价仅为22英镑。它的设计灵感来自电子游戏设计师David Braden，目的是帮助中小学生和成年人学习编写电脑程序。该设备拥有用于连接键盘的USB接口、SD存储卡插槽、以太网端口以及用于视频输出的HDMI端口。使用者需自行配备键盘和显示屏。该设备的核心部件是与手机和平板电脑相同的ARM芯片，使用与许多网络服务器和安卓智能手机相同的免费开源Linux操作系统。Raspberry Pi基金会创始人、工程师Eben Upton发现，许多准备从事计算机行业的学生并没有真正认识到电脑的本质，这种情况“令人担忧”。因此需要一种令人兴奋的人人买得起的可编程电脑。Upton希望能在新学年开始时让英国中小学生人手持有一个该设备，以便有效帮助他们学习编程和操控电脑。首批产品通过网络渠道销售，大受欢迎，一经上市便被抢购一空。

中小学数学课：学生“羞于发问”2012-03-05

BBC新闻bbc.co.uk/news/education-17258668

一项网络调查发现，初中学生因为害怕显得太笨或不愿引起过多注意，在课堂上即便没有听懂也不敢向老师、朋友或父母提问。在接受调查的1 000名10?16岁学生中，有2/3表示宁肯自己闷头想办法解决问题。2/3的10岁学生愿意在课堂举手回答问题，而这个比例在16岁学生当中下降到了1/3。在描述自己的数学学习能力方面，表示自己“学得很好”的男孩多于女孩。英国数学教师协会的Peter Lacey表示，信心和学习能力是相辅相成的。学校应当着重培养学生在数学学习方面的信心，而不要急于推进概念的灌输，使部分学生掉队。该调查活动还询问了1 000名家长，发现其中1/5不具备足够的数学技巧来辅导子女学习，2/3的家长不熟悉学校教授的新的数学方法。

互动展品带孩子玩数学

2012-03-13

美国新闻省略/news/blogs/stem-education/2012/03/13/ interactive-smithsonian-exhibit-engages-students-in-math

在美国华盛顿举办的史密森尼学会（Smithsonian Institution）国际展览上，由雷神公司（Raytheon）推出的一件专为中学生设计的展品Math Alive!引起了关注。它将滑板的带板跳跃、iPad应用编程、二进制系统等复杂的概念融于游戏中，让孩子们在几分钟内完成编写机器人程序、设计滑板、控制卫星、踩滑板滑下山坡等任务，并了解其中的科学道理。展品创意者之一Susan Kirch称，设计这款展品的目的是让学生感受数学的乐趣，感受数学并不那么可怕，让他们明白数学不只出现在课堂和课本里，而是存在于生活的方方面面的，能帮助人们解决许多问题。雷神公司的STEM计划旨在开发面向中学生的好玩的互动产品，激发他们的学习愿望。该公司在调查中发现，有大约半数的中学生喜欢在课外环境下学习数学，但并不了解数学在现实生活中如何应用。

青少年科学竞赛闪现科学创意

2012-03-08

the Journal 省略/Articles/2012/03/08/Science-CompetitionShowcases-Smart-Toothbrushes-and-GPS-Equipped-WalkingSticks.aspx?Page=1

“探索视野”（Explora Vision）是美国科学教师协会和东芝公司联合举办的面向美国和加拿大K-12学生的科学竞赛，今年是第20届，共有14 602名学生组成4 807个代表队参加。组织者称，参赛学生的项目集中于科学、技术、工程和数学领域，今年有大量项目关注健康问题。如圣迭戈一支K-3年级的参赛小组设计出装有盲文键盘和能够计算路线和语音指路的GPS导航系统的盲人手杖。弗吉尼亚州一所高中的孩子们设计了通过眼部干细胞注射治疗角膜内皮损伤的方法。辅导教师Amy Attard称，该活动让学生体验了科学研究、团队合作和时间控制的全部过程。州级竞赛的获胜者将获得东芝平板电脑、课堂电子教学设备和优惠券等奖励。

教师授课的自需要职业支持2012-03-16

TES网站tes.co.uk/article.aspx?storycode=6194054

英国皇家艺术学会近期公布的一份报告称，自从1988年实施国家课程标准后，现今英国教师的技能已难以胜任岗位需要。尽管教育部门承诺让教师对课程内容和教学方法拥有更多的自，但实现这个目标的前提是为教师提供更强有力的职业支持。该机构希望新任教师接受校本课程设计培训，并鼓励中小学校与社区合作，设计出具有当地特色的课程。此举激发了教师的教学积极性，但也遇到了挑战。英国政府白皮书虽然倡导教师自由设计课程，但并未提供如何帮助教师承担课程设计者角色的指导性意见。教师不情愿尝试新的教学法，或对脱离已有课程资源自行设计的教学内容能否满足国家课程要求缺乏信心。报告将这种状况的原因归结为：人们矛盾地认为教师知道如何开展教学，但是不具备判断应该教些什么的能力。教师被看作是知识的吸收和传播者，而不是课程的创造者。

澳大利亚中学教育何以动人2012-03-30

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办公应用实战从入门到精通

编者：龙马工作室

页数：320

出版时间：2013年3月

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无论读者是否从事计算机相关行业的工作，都能从本书中找到最佳的学习起点，循序渐进地完成学习过程。全书内容均以实例为主线，在此基础上适当扩展知识点，真正实现学以致用。全彩排版既美观大方又能够突出重点、难点。所有实例的每一步操作，均配有对应的插图和注释，以便读者在学习过程中能够直观、清晰地看到操作过程和效果，提高学习效率。

Linux从入门到精通

编者：陈祥琳

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出版时间：2012年5月

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Linux高级程序设计（第三版）

编者：杨宗德/吕光宏/刘雍

页数：334

出版时间：2012年11月

定价：人民币59.00元

本书全面介绍Linux编程实战的书籍，作者总结多年教学及工程实践，整合Linux程序设计知识点，涵盖了Linux操作系统下C应用编程所有内容，对每一个知识点都用一个应用程序进行介绍。

Linux系统文件安全实战全攻略

编者：陶利军

页数：350

出版时间：2011年10月

定价：人民币49.00元

本书从保护Linux系统文件完整性、Linux系统下文件病毒的防治、恢复损坏文件等方面，详细介绍了Linux系统下与文件安全 保护相关的各种软件的应用技巧。《Linux系统文件安全实战全攻略》主要介绍了Tripwire、AIDE等软件的工作特性及使用技巧，应用 ClamAV防治病毒的方法，以及如何使用ext3grep、extundelete等软件恢复人为删除的文件。

Windows 7实战从入门到精通

编者：龙马工作室

页数：286

出版时间：2013年2月

定价：人民币59.00元

本书通过精选案例引导读者深入学习，系统地介绍了Windows 7的相关知识和应用方法。全书共16章。第1～6章主要介绍Windows 7的基础知识，第7～8章主要介绍电脑的娱乐应用，第9～12章主要介绍Windows 7的网络应用，第13～14章主要介绍电脑办公的方法，第15～16章主要介绍电脑系统的维护方法。

Windows 8权威指南

编者：胡耀文 等

页数：402

出版时间：2013年1月

篇10

【关键词】兴趣 学生 教材 信息素养 VB编程 任务驱动 能力

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）11-0135-02

近年来，随着新课程改革的进一步深入，我校对高中信息技术课程选修模块中的多媒体技术应用、网络技术应用、数据管理技术、图像的加工、音视频的简单剪辑、算法与程序的设计等相继纳入到正常教学中，也取得了显著的教学效果，使学生掌握了相关应用知识的基础部分，增强了学生采集信息、加工信息、信息的实践能力，循序渐进中提升了学生的信息素养，着力培养学生运用电脑或其它多媒体工具处理信息的自信心和浓厚兴趣，为以后考入大学继续深造打下坚实的基础。在这里，我着重把近些年讲VB编程时的心得体会做一次总结，算是对自我教学经验的一次提升吧。

在开讲算法与程序设计这门课程前，我都会对学生进行摸底――了解学生的来源、了解学生以前对编程知识的储备、了解学生对电脑知识的储备、了解这个年龄段的学生想学什么、了解他们的兴趣爱好等等。为什么要这么做呢？因为我们地处西北偏远山区，这就决定了我们所招收的学生信息素养参差不齐，部分来自农村的学生甚至没上过信息课，城区的学生相对来说知识储备更充分些，个别IT高手把编程玩的很熟，甚至达到可以独立开发软件的能力了。面对这样的状况，如果不做到心中有数其结果是不言而喻的，因此我采取了分层分组因材施教的教学方式，有针对性地提出难易不等的问题和任务，创设有趣的教学情境引导学生消化理解。我认为要真正讲好这门课应在以下几个方面下功夫，才能使学生全身心投入到课堂教学中并获得成功的喜悦。

一、吃透教师教学用书和教科书中的内容

掌握教学大纲中的教学目标、知识结构的递进式安排、教学内容的前后衔接、教学重点及难点的突破方式等。提前做好每学期每一章节的详细教学计划，只有准确把握好教学大纲的要求才能深刻理解教材在内容安排上的深意，才能最大限度的发挥课本知识的潜能。如第一章“如何用计算机解决问题”通过“桌面小时钟问题”程序的引入，让学生掌握程序设计的步骤，首次体验编程的过程和乐趣，养成良好的程序设计习惯，在理解大纲的基础上才能收放自如的有效教学。

二、培养兴趣使学生自觉养成课前预习，课堂实践，课后加强练习的良好学习习惯

由于信息技术课不参加会考和高考的原因，长此以往造成学生心理上不重视，来上课时热情很高，但大多数是抱着上网聊天玩游戏的心态，对所学内容不够重视。作为教师想真正上好这门课，首先就要从源头上纠正存在于学生心理上的痼疾――从认识上消除对该课程的误区，使学生从真正意义上认识到学好VB编程的现实价值。通过展示小程序解决实际问题的应用中让学生成为学习过程的主体，比如演示“中小学校成绩管理系统5.0版”，切实体会到使用程序统计成绩不仅快速准确而且操作简单高效，存储方便容易传播。通过生动实用的举例让学生由“要我学”转变为“我要学”，人常说兴趣是最好的老师，学生一旦对该课程确立了浓厚的兴趣和目标，离成功就差一步之遥了。和其它学科一样，学习“算法与程序设计”之前的预习显得尤为必要，只有当你提前预习了内心就会产生疑惑，新的问题就会和已有的知识体系发生冲突，在课堂上通过老师的讲解和思考融化这种知识“冲突”，并最终融入旧的知识体系中。编程时要求学生有较高的逻辑思维能力，上机调试程序的过程实质就是检验源代码是否合理、是否合乎语法逻辑。通过一次次的校正代码并得出正确的结果，使学生获得喜悦的同时也锻炼了逻辑性思维和创造性思维。在课堂上要集中注意力，适应老师的讲课风格，紧跟老师设计的任务积极思考、练习，尽量做到当堂知识当堂消化。为了巩固所学知识和技能还应及时加强练习，根据艾宾浩斯记忆遗忘曲线――“先快后慢”的规律，在课后布置适当的作业并及时完成，老师应加强监督检查。只有多练多记才能熟练领悟编程的技巧，除此之外没有其它捷径可走。例如：在讲“用流程图描述算法”时，由于在高一数学中已学过，学生会有种熟悉的感觉，课堂上提出问题“请说出在自动取款机上取钱的过程”，先要求学生用通俗的自然语言表述，再让其他同学补充完善，最后在Word中用简明的流程图来表达，结合讲解特定符号所表示的含义，并对比用自然语言和流程图表达的优劣性。课后布置作业――“如何判断闰年”、“举出1000之内的素数”，只有环环相扣才能实现我们的教学目标。

三、创设丰富有趣的课堂教学情境，以任务驱动为导向分组教学

开讲前对每个班的同学根据信息储备的程度分为两组安排好座次，各组任命一位流动组长（每周一换）辅助老师教学，可以起到协调作用。兴趣是最好的老师，我们知道学生都爱玩游戏，而“Microsoft Visual Basic 6.0 中文版”恰好是可以用来开发游戏的专业工具之一。所以在每次备课时我会找一些益智趣味的小游戏来吊足学生的胃口，使课堂始终充满着一种兴奋而有序的学习气氛。比如“奥运会奖牌总数统计程序”、“袖珍计算器”、“猜价格游戏”、“小球四壁碰撞程序”、“和电脑打乒乓球的程序”等。一般在开始就展示小游戏的功能及主要涉及到的VB语法知识，在分析实现该程序的算法思路和理解VB语法应用的基础上，把该游戏程序的源代码分发下去，让学生自主探究、调试运行。对一些未学过的类及函数或方法给予解释或自行搜索查看，我们的任务不仅仅是原原本本消化这些代码，更要在原基础上有所拓展，因此我有意增加游戏功能来锻炼学生的编程能力。这种寓教于“玩”的教学方式一旦成为常态，就会激发学生探索未知领域的潜力和欲望，会逐渐在微机室形成一种求知学习的文化氛围，难能可贵的是这种传统会一届又一届的传承下去。对练习中出现的难点要集思广益，用投影打出来让学生分析讨论并反复调试，可以有效培养学生的团队协作意识。最后由两个组长分别总结评价。

四、成立课外兴趣小组，着力培养编程高手

为了促进特色教育的全面发展，我校成立了“编程爱好者”兴趣小组，由教学经验非常丰富的教师团队辅导，并受到了社会各界的广泛好评。在每届高一新生开学初期，通过调查筛选出一批对编程感兴趣并有一定基础的学生加入到学校兴趣小组，在组内实行以老带新的办法让新生尽快适应新环境并顺利成长。小组有一套非常完善有效的管理机制，老师每周定期安排三次辅导，讲解VB编程的基础知识或具体软件的任务分析和系统设计方案，其余两次由老师布置任务后学生自主开发。让正常的课堂教学和兴趣小组教学同步进行可以相得益彰，形成浓厚的学术氛围，有利于学生快速成才。把历届一些优秀的作品在课堂上展示可以激发学习的热情，把优秀作品推荐参加大赛可以增强学生的竞争意识和集体荣誉感。

五、悉心挖掘教材附带光盘内容，拓宽学生视野