计算机科学与计算机工程范文

时间:2023-12-29 17:51:46

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计算机科学与计算机工程

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关键词:课程体系:核心课程;核心知识体系

计算机科学与技术学科虽然很年轻,但它已经成为一个基础技术学科,在科学研究、生产、生活等方面都占有重要地位。近50年来,我国的计算机科学与技术专业教育在国家建设需求的推动下,从无到有,逐渐壮大,尤其是从20世纪90年代以来,更是高速发展,已经成为理工科第一大专业。

针对计算机科学与技术专业学生量大,社会需求面宽的现实,“十五”期间,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制了《高等学校计算机科学与技术专业战略研究报告暨专业规范(试行)》(高等教育出版社出版,2006年9月第一版,以下简称为《规范》)。其中,“战略研究报告”建议改变当前我国计算机科学与技术专业教育的趋同性,鼓励办学单位对毕业生的分类培养,取4个可能的方向,即计算机科学、计算机工程、软件工程以及信息技术。《规范》参照Computing Curricula 2005,分别详细给出了四个方向的核心知识体系,以及覆盖它们的必修课程组示例。

《规范》体现出的“分类培养”精神得到了广泛认同,人们普遍认为中国800个左右的计算机科学与技术本科专业点,按同一种模式或者培养方案进行教学是难以满足广泛的社会需求的,许多学校也希望得到分类培养的具体指导。但是,如何理解和实现“信息技术”等新的专业方向的教育,如何利用已有的基础,更好地实践《规范》,成为大家关注的问题。

为了能更好地利用现已建成的国家、省部级精品课程、精品教材等优质资源,希望能够按照4个专业方向公共要求来构建一些基本课程,每一个方向都可以通过在这一组课程的基础上进行扩展来形成符合《规范》的完整的专业方向教学计划。这一组课程是“耳熟能详”的,无论是从师资还是教材的角度,在开始走向规格分类实践时,也是一种现实做法。

一、核心课程选取的原则

本项研究的基本目的是要推荐一组课程,当办学单位希望按照《规范》描述的知识结构制定自己的教学计划时,无论四个方向中的哪一个,都能够比较方便地在这组课程的基础上进行扩充而实现。显然,符合这个要求的一组课程不是惟一的,我们着重考虑了如下几点原则。

1.体现公共要求

《规范》将计算机科学与技术专业划分成4个专业方向,虽然他们有着不同的问题空间、能力要求、知识结构和课程体系,但还是有共性的部分,这也是作为同一个专业的不同方向所决定的。公共核心课程应该能够将这些公共的要求涵盖进去,实现在课程层面上对公共知识体系、专业培养公共要求和基本特征的体现。

2.有利于构成优化的课程体系

公共核心课程需要与其他相关课程一起才能构成完整的教学计划,所以,这些课程需要易于与相关课程结合,构成不同专业方向的课程体系。

同时我们注意到,近些年来,许多学校在制定新的教学计划中,采用了设置分级平台的基本框架。例如,要求教学计划由公共基础、学科基础、专业基础等组成。考虑到计算机科学与技术专业对应到计算机科学与技术学科,这些课程可以适当照顾到学科的要求,构成一个既照顾到学科,又照顾到专业的基础平台,给人们制定有特色的教学计划提供一定的基础,使得人们能够方便地构建完整的、全局优化的专业教育课程体系。

3.充分考虑学时的限制

由于公共核心课程相当于学科、专业平台的基本内容,所以,只能做一个较小集合,而且课程的学时数要尽可能小,目标在于体现专业教育的最基础要求,同时给具有特色的完整的教学计划的制定留有足够的空间。特别是近些年来,不少学校已经将教学的总学时数降到2500学时以下。所以按照20%计算,将公共核心课程的总学时控制在500学时以内。

4.尽可能成熟的课程

计算机科学与技术专业开办50余年来,积累了丰富的办学经验,一些课程的建设取得了很好的成果,已经具备良好的基础,这些课程将在专业教育中起到核心、骨干作用,将这些课程进行适当改造后构成公共核心课程,有利于充分利用已有的优质资源,迅速提高整体办学水平。所以选取的课程应该是“耳熟能详”的成熟课程。

5.体现本专业教育基本特征

课程要体现学科教育的一些基本特点。例如,虽然计算机科学与技术学科涉及到计算机理、工程实现和开发利用,但对大多数人来说,计算机科学与技术学科是一个以技术为主的学科,特别是在本科教育层面上更是如此。所以课程要对技术和学生的技能训练有较好的体现。除了学科抽象、理论两大形态使得初学者在理解上有一定的困难,需要通过实践去深入体会外,还要考虑社会要求本专业的学生能够更好地去实现一些系统的研究、构建和维护。因此,选择的课程应该在加强学生理论联系实际能力的培养上有引领作用。此外,在本学科发展异常快速的时候,这些课程相关的内容应该是成熟的、基础的,有利于学生可持续发展能力培养的。

二、核心知识体系

这里给出计算机科学与技术专业公共核心知识体系,力求从不同专业方向的公共需求出发,给出该专业的学生应该具备的一些基本知识,我们并不试图包括各个专业方向教育要求的全部知识,每个专业方向都需要在此基础上按照专业方向的教育需要增加所需要的知识,以构成完整的专业方向知识体系,其具体内容可以参考《规范》。由于是基本知识,是学生必须掌握的,所以,没有包含推荐的选修知识。该知识体系共包括8个知识领域,39个知识单元,共342个核心学时。其中,

(1)离散结构(DS)60核心学时,包括函数、关系与集合、基本逻辑、证明技巧、图与树。

(2)程序设计基础(PF)67核心学时,包括程序基本结构、算法与问题求解、基本数据结构、递归、事件驱动程序设计。

(3)算法(AL)28核心学时,包括基本算法和分布式。算法。

(4)计算机体系结构与组织(AR)60核心学时,包括数据的机器级表示、汇编级机器组织、存储系统组织和结构、接口和通信、功能组织。

(5)操作系统(OS)32核心学时,包括操作系统概述、操作系统原理、并发性、调度与分派、内存管理、设备管理、安全与保护、文件系统。

(6)网络及其计算(NC)48核心学时,包括网络及其计算介绍、通信与网络、网络安全、客户,服务器计算举例、构建Web应用、网络管理。

(7)程序设计语言(PL)13核心学时,包括程序设计 语言概论和面向对象程序设计。

(8)信息管理(IM)34核心学时,包括信息模型与信息系统、数据库系统、数据建模、关系数据库、数据库查询语言、关系数据库设计、事务处理、分布式数据库。

按照各个方向核心知识结构的要求,公共核心知识体系覆盖计算机科学341核心学时的内容,覆盖率为60.9%,覆盖计算机工程246核心学时的内容,覆盖率为44.7%:覆盖软件工程199核心学时的内容,覆盖率为40.3%覆盖信息技术136个核心学时,覆盖率为48.4%。

三、核心课程

公共核心课程共包括程序设计、离散数学、数据结构、计算机组成、计算机网络、操作系统、数据库系统等7门,这些课程的名称都采用了尽量一般化的处理,即后面没有诸如“基础”,“原理”或者“技术”之类的字样,为学校开设具体课程留有空间,学校可以根据自己课程的特点添上适当的限定,进一步体现自己的办学特色。

表1给出了各门课程所含的必修知识单元和所需要的学时数,和各个学校相应课程的实际教学时数相比,其中有的课程必修学时数多一点,有的少一点。所需要的总课时为448。希望各个学校在满足教学基本要求的前提下,根据本校的具体情况,做出适当的调整,可以通过强调某些内容来体现自己的特色。

四、专业方向必修课程示例

按照各个专业方向必修知识体系的要求,以7门公共核心课程为基础,构建相应方向的必修课程。特别需要强调的是,这里给出的仍然只是“示例”,各个办学单位可以根据自己的情况设计出更具特色的必修课程,并制定出恰当的教学计划。

计算机科学专业方向的必修课程示例:计算机导论、程序设计基础、离散结构、算法与数据结构、计算机组成基础、计算机体系结构、操作系统、数据库系统原理、编译原理、软件工程、计算机图形学、计算机网络、人工智能、数字逻辑、社会与职业道德。15门课程共计776学时。

计算机工程专业方向的必修课程示例:计算机导论、离散数学、程序设计基础、数据结构、电路与系统、模拟电子技术、数字信号处理、数字逻辑、计算机组成原理、计算机体系结构、操作系统、计算机网络、嵌入式系统、软件工程、数据库系统、社会与职业道德。16门课程共计理论学时920学时。

软件工程方向必修课程示例:软件工程专业导论、程序设计、面向对象方法学、数据结构和算法、离散数学、计算机组成、操作系统、计算机网络、数据库、工程经济学、软件工程、软件代码开发技术、人机交互的软件工程方法、软件设计与体系结构、软件质量保证与测试、软件需求分析、软件项目管理。16门课程共计920学时。

信息技术方向必修课程示例:信息技术导论、离散数学、程序设计、数据结构、计算机组成、计算机网络、操作系统、软件工程、数据库系统、应用集成原理与工具、Web系统与技术、人机交互、面向对象方法、信息保障和安全、信息系统工程与实践、系统管理与维护、社会与职业道德。17门课程总计920学时。

五、结语

《规范》将“核心知识结构”作为开办相应专业方向必须的要求,可以用不同的课程组合来覆盖,《规范》中给出的“核心课程”只是这种覆盖的一个“示例”,这里给出的是另一个“示例”。事实上,这也是《规范》所鼓励的。这里的“公共核心课程”并不是《规范》中四个“核心课程”集合的简单交集,而是根据对四个方向的理解,对它们公共核心知识单元的一个课程覆盖。是每个专业方向公共的必修课程,而不是任何一个方向完整的必修课程集合。

无论开办哪个专业方向,都可以在这里提出的“公共核心课程”基础上,根据不同方向的要求添加若干课程,形成“必修课程”集合(完整覆盖《规范》中的核心知识结构),然后再根据本学校的情况开设一些选修课程。这样,当一个学校希望开设多于一个专业方向时,教学资源有可能得到较大程度的共享。如果一个学校要将原来的教学计划改造为“信息技术”方向,许多已有的课程都可能被利用上。

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1、计算机科学与技术专业主要培养具有良好的科学素养,系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法,能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级科学技术人才。主干学科有算法、数据结构、操作系统、编译原理、计算机组成原理、计算机体系结构、计算机网络等。

2、网络工程是指按计划进行的以工程化的思想、方式、方法,设计、研发和解决网络系统问题的工程。培养掌握网络工程的基本理论与方法以及计算机技术和网络技术等方面的知识,能运用所学知识与技能去分析和解决相关的实际问题,可在信息产业以及其他国民经济部门从事各类网络系统和计算机通信系统研究、教学、设计、开发等工作的高级网络科技人才。主干学科是计算机科学与技术。交叉学科是信息与通信工程。

(来源:文章屋网 )

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【论文摘 要】计算机公共基础课程教学的改革和研究备受关注,根据2006年教育部《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》,参考计算机公共基础课程的教学实践,对当前存在的若干问题进行分析,在计算机公共基础课程设置、教学方式等方面,以湖南理工学院计算机公共基础课程教学实践,提出相应的解决措施或方案,努力探索一条培养学生自主学习,培养创新人才的新思路。

现在,我国计算机基础教学进入了一个新阶段:2003年国家教育部《关于进一步加强高等学校计算机基础教育的几点意见》,2006年《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》,2007年启动的“质量工程”,更是从根本上要求提高人才培养的质量。各高等学校根据教育部的指导性意见,结合自身实际情况,进行不断研究与实践,探索高校计算机公共基础课程教育的新思路。本文结合湖南理工学院计算机公共基础课教学和改革的实际状况,进行了分析、研究与探索,提出计算机公共基础课程改革的主要内容,并提出相应的解决方案。

一、现行计算机公共基础课程教学存在的问题

1.学生能力基础差异大

信息技术教育在中小学的广泛开展,使学生的计算机基本操作能力有所提高。但是由于各地区经济水平、教育条件、教育观念等因素的影响,大学生入学时的计算机基础能力差距在拉大,这已成为计算机公共基础课程教学与其他课程教学的一个显著区别,是教学工作面临的首要问题。

如果只通过纵向比较而认为学生的基础普遍提高,进而抬高本科阶段计算机基础教学的起点,这是盲目且不科学的。为了对学生计算机基础知识的掌握程度和个体差距有客观、真实的认识,我校大一新生入学时就进行计算机基础摸底考试。计算机基础教学教研室会设计涵盖计算机各领域的考试试卷,对本科各专业的学生进行考试调查,客观分析、评价学生的计算机知识背景。我们了解到,有的同学对计算机科学很感兴趣,中学时参加过全国青少年计算机奥林匹克竞赛并获奖,也有的同学已通过国家计算机一级考试。而大部分同学仅对文字处理、Windows系统的基本操作比较熟悉,诸如数据处理、演示文稿等办公软件则了解不足,其他操作系统,如Unix、Linux几乎没有接触过。除此之外的其他相关领域,比如数据库应用、多媒体技术、程序设计、计算机硬件等知识,同学们普遍了解不多。

2.教学内容专业针对性不强

我国高校本科计算机公共基础课程的教学出于对普遍适应性的考虑,一般采取选择学大纲,材,统一考评方式的教学模式。随着信息技术和社会经济的发展,计算机产品日新月异,计算机课程的内容也在不断充实、更新,计算机课程教学内容多、知识更新快。现有的本科教学以大多数同学的知识结构作为教学参考,势必会造成基础好的学生感觉内容简单,缺少获取新知的激励,逐渐失去对课程学习的热情。而基础薄弱的同学却仍感觉学习很吃力,挫伤学习自信心。因此,只有针对不同知识结构、不同专业发展、不同个性特征而灵活设计的教学方案才能更加符合教育的理念,满足学习者的个别需求,引导学生学习的主动性和积极性。

3.课程设置与专业人才培养的需求不协调

随着社会就业压力的增加,很多院校专业课程设置比重有所增加,以期提高学生的就业机会,而对计算机通识课程有所忽视。但计算机通识课程作为公共基础,对社会各领域的影响不断扩大和渗透,各行各业对工作人员计算机能力的要求不断提高。

目前,本科院校的计算机公共基础核心课程一般为大学计算机应用基础、软件设计基础、数据库技术与应用等,一般集中安排在大一、大二两个学年内开设,采用公共必修课方式存在。教学形式多为课堂教学为主、验证性实践教学为辅,很多高校实现多媒体辅助教学和计算机网络协助教学。但是,计算机公共基础课程普遍存在课时少、课目少的问题。在2011年4月抽样调查中,有62%的同学认为我校现有计算机课程科目不够,47%的学生认为学时不够用,希望增加学时。

4.实验条件发展相对滞后

由于各种条件限制,计算机公共基础课程实验条件的发展较社会发展滞后,不能很好地跟上市场需要,这给计算机公共基础课程教学的先进性和实用性带来了较大的影响。大多数院校生均公共计算机比例低与1:20,公共计算机设备管理维护专职人员与计算机数量比基本低于1:200,5年内购置的新计算机占公共计算机的比例低于1:4,这给计算机公共基础课程教学中得实践环节带来相当大的困惑。

5.各高校招生规模的扩大,课堂教学质量得不到保证

通过合并、升本等方式,大量的新升本科院校近年来陆续通过国家本科办学水平评估,招生规模逐年扩大,而计算机公共教学的各项条件未随之改善,专职教师数量不足,教室(尤其是有多媒体设备的教室)建设数量跟不上学生数量的增加。导致计算机基础公共课程教学的课堂越来越大,教师授课的任务越来越重,即使使用多媒体技术、网络技术辅助教学,教学目的很难达成,教学质量得不到保障。

二、教学改革的方向和内容

1.从专业发展角度规划课程设置

依据《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》,充分结合各专业人才培养目标的定位,统筹规划设置计算机基础课程,增加学生的选择空间,使之符合教育的本质和社会期望。以湖南理工学院为例,公共基础课程种类涵盖了计算机应用基础、软件设计基础、数据库技术与应用、网络技术基础、多媒体应用等各领域,各非计算机专业可根据培养目标及教学计划安排的实际情况,自主选择开设课程。其中,包含有面向理工专业的《大学计算机基础A》,面向非理工专业的《大学计算机基础B》,《高级语言程序设计(C)》、《高级语言程序设计(VB)》、《数据库技术及应用(VFP)》、《数据库技术及应用(ACCESS)》、《多媒体技术级应用》、《网页制作与网站建设》等课程。同时,增加学生自主选课机会,经学生个人申请、所在学院同意,允许学生跨专业选修《数据库技术及应用》或《高级语言程序设计》。 转贴于

2.实行分级分类教学,对“非零起点”学生因材施教

在新生入校时,进行全面的摸底调查,根据学生的计算机基本操作能力情况,实行分级分类教学。对因经济水平、教育条件、教育观念等因素的影响,入学时的计算机基础能力较差的学生,在计算机基础课程的选择时,给予相应指导;在课程学习时,增加相应课外学时,加强辅导。对于“非零起点”学生,在对学生讲解计算机公共基础课程的设置、教学目标的相关知识的情况下,学生可根据自身计算机知识掌握情况,在每学期开学时提出免修、免听申请,经任课教师和学生所在学院同意后,参加计算机学院组织的开放考试,成绩达到要求者,允许免听,参加相应课程的期末考试;成绩优良者,允许申请免修或参加课程提高班。凡获得全国计算机等级考试一级证书的学生可申请免修《大学计算机基础》,获得全国计算机等级考试二级证书的学生可申请免修《大学计算机基础》和《高级语言程序设计》或《数据库技术及应用》。针对获得免修资格的学生,(下转封三)(上接第236页)计算机学院开设程序设计竞赛等计算机类选修课程。

3.加强实践教学建设

计算机公共基础课程是实践性很强的课程,应当理论结合实践,两者并重。在实践教学硬件环境方面;加大了对计算机硬件设备的投入,更新计算机公共实验室的相关设备,为广大非计算机专业的学生提供更加丰富的实践机会;增加专职公共机房管理维护人员,扩大兼职管理人员数量,保障公共机房实验设备的完好率,同时保障公共实验室的全天开放。

我校近年注重实践教学效果,加强实践教学指导:

(1)除课内安排的实践学时外,要求学生在计算机公共课学习期间课外上机时数≥100机时数,其中《大学计算机基础》上机时数≥30机时数,《高级语言程序设计》或《数据库技术及应用》上机时数≥50机时数,《多媒体技术级应用》或《网页制作与网站建设》上机时数≥20机时数,学生课外上机完成情况作为相应课程的平时成绩考核依据。

(2)任课教师通过网络技术或机房辅导,加强对学生课外上机的引导与指导,加强网络课堂建设,确保学生有丰富的课外学习资源。

本科计算机公共基础课程的教学对社会各领域影响广泛,对我国未来的社会发展具有极其重要的意义。教学改革应根据社会实践,在先进教育理论的指导下,结合社会的需求进行。期待广大教育工作者不断探索、不断创新,逐步提高我国本科学生的计算机素养,培养出具有较强实践能力和创新精神的综合性人才。

参考文献

[1]何克杭.关于建构主义的教学思想与哲学基础[J].中国大学学,2004(7):15-18.

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[4]谌新年,等.高校计算机公共基础课实验教学的改革与实践[J].计算机教育,2007(8):

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中图分类号:G642

摘要:计算机基础课程在信息技术飞速发展的今天,更需要在网络这个开放的环境中,为学生提供在线开放课程并共享课程资源。文章以清华大学计算机基础课程为例,提出课程开放与共享的几个方面,包括教学理念共享、教学设计共享、教学资源共享、实施方案共享和学习机会共享,讨论教学资源开发中的指导思想问题、需求分析问题、标准化问题和知识产权问题。

关键词:教学资源;开放课程;在线学习;资源共享;基础课

随着信息技术的快速发展,人们的学习方式也在发生着变化。信息技术不仅可以令学习不受时间与空间的限制,而且使得教师和学生可以通过网络实现教学过程,令没有机会进入校园的学习者可以在网络这个更广阔的范围内学习自己需要的知识。在这种形势下,计算机基础课程如何利用网络开放的环境为学生提供他们需要的在线学习资源,是一个值得思考的问题。

1 开放共享课程的现状与思考

大量开放共享课程正在不断涌现,主要由课程作者或教育机构开放课程或在线学习课程。开放课程的受益者主要是学习者,也就是要向学习者开放学习机会,但这并不够,共享问题并没有得到很好的解决。目前强调得比较多的教学资源共享,实际上只是教学资源公开。公开不等于共享,如果公开的仅仅是教学资源,那么这些资源将很难使用,原因在于教师不知道这些资源是根据什么样的教学理念设计和开发、需满足怎样的教学设计目标以及应如何利用这些资源实施教学过程。

目前,国家精品资源共享课程是一个有效的机制,但是仅有平台和形式还不够,教师和教育机构还需要从理念上认识到共享的意义,从机制上保障和促进共享,真正愿意共享课程。同时,开放共享的资源需要标准化,这样便于资源在不同的平台间共享。另外,开放共享还需要有完善的知识产权保护机制。

2 课程开放与共享

2.1 教学理念共享

教学理念共享是课程开放共享的基础与前提。教学理念就是人们对教学和学习活动内在规律的认识的集中体现,同时也是人们对教学活动的看法和持有的基本态度和观念,是人们从事教学活动的信念。教师对一门具体课程的教学理念,是其对教学目标、教学内容、授课对象、教学模式等的理解。教学理念是指导教学设计、课程建设、教学活动实施的指导思想和总纲。

教学理念共享的内容至少应该包括课程目标、课程建设与实施的指导思想。例如,清华大学计算机公共系列课程的目标是培养能够运用计算机科学理论与技术从事其他专业研究的跨学科人才;课程体系设计理念是宽口径、厚基础、强实践、重创新。其中,程序设计公共课目标是培养学生运用计算机程序设计技术从事本专业科学研究与工程开发的能力。课程建设与实施的指导思想是以理论为基础、以能力为目标、以技术为手段,鼓励多样化人才发展,提倡教师引导下的学生自主学习,鼓励协作学习和共同知识构建,加强实践环节和增强实践能力,引导和鼓励创新。我们的课程设计与实施和课程资源建设正是在这样的教学理念指导下进行的。

2.2 教学设计共享

教学设计包括教学内容的选择、讲授的线索和逻辑。所有教学环节的设计不仅包括教学活动和考核方式的设计、教学活动中涉及的资源,还包括多种教学模式和教学环境设计。同一个教学活动可以针对学习者的不同需求在不同环境下实施,如听课环节让学习者既可以在实际课堂上听课,又可以在线听课。

教学设计要根据不同的教学目标,为教学活动设计不同的资源与环境,如掌握知识和理解理论需要多种形式的课程内容(录像、讲稿、文字教材等),学会技术和掌握技能需要例题、案例演示、习题、实验环境等,进行设计、创意/创新需要协作学习环境和设计开发环境等。只有共享教学设计,使用者才能明确知道每种资源分别应用于什么目的和哪一个教学环节。例如,C++语言程序设计的教学设计主要包括以下内容。

(1)课程内容以面向对象的思想为主线,介绍程序设计基础知识、类与对象的基本概念、继承与多态、输入输出流、常用数据结构基础知识,此外还简单介绍泛型程序设计。

(2)教学模式是多种模式相结合,给学生自由选择学习方式和考核方式的空间,真正实现以学生为中心的自主式学习。

(3)学习模式包括常规教学模式和网络教学模式。常规教学模式包括大课、实验辅导和答疑;网络教学模式包括网上自学在线课程、在线讨论、在线提交作业和评分。

(4)考核模式包括常规卷面考试、自选题目的论文(包括答辩)和自选题目的项目训练(包括答辩)。

2.3 教学资源共享

教学资源共享是落实教学理念和教学设计共享,一般来讲,教学资源包括教材、教学录像、讲稿、题库、实验/案例等。例如,C++语言程序设计课程的教学资源包括以下几个方面。

(1)教材有《C++语言程序设计(第4版)》《C++语言程序设计案例教程》《C++语言程序设计(第4版)学生用书》《C++基础教程学生用书》《面向对象程序设计经典实验案例集》(包括87个实验项目,数百个题目)等。

(2)教师用书《C++语言程序设计(第3版)教师用书》。

(3)多媒体课件包括《C++语言程序设计(第4版)》讲课录像、《C++语言程序设计(第3版)》配音课件、《C++语言程序设计(第3版)》视频课件、《C++语言程序设计(第3版)》讲课录音。

(4)案例学习系统。

(5)教学网站包括清华大学网络学堂(主要面向校内学生)、开放学习社区(http:∥)、清华大学出版社“智学苑”()等。

2.4 实施方案共享

实施方案是指课程所有教学环节的具体实施方案,包括学时、具体教学和考核方式。只有共享实施方案,才能使得其他的共享落到实处。实施方案的共享途径包括教师互访和听课、以文字形式共享教案、在线呈现教学过程。C++语言程序设计课程实施方案主要包括以下内容。

(1)大课:2学时/周。以应用引导,以实际开发环境进行讲解。

(2)课外辅导。其中,教师补充例题讲解:1学时/周;学生分组讨论:2学时/学期·人。

(3)作业批改模式为考试系统自动批改加助教批改。

(4)案例学习内容包括学习《C++语言程序设计案例教程》或通过在线案例学习系统学习。

(5)基础实验课:2学时/周。助教辅导并当堂验收。

(6)项目训练,包括选题与需求分析报告、系统设计、程序实现、用户手册测试报告、总结报告、答辩。

2.5 学习机会共享

学习机会共享是为学习者提供开放公平的学习机会,使得没有机会进入校园的学习者能够享有同样的学习机会,以实现人人拥有公平的学习机会。具体方式可以是将课程在线开放、提供录像及学习资源下载、提供在线学习指导和答疑、针对学习者的特点提供尽量真实的课堂教学体验或者适合在线学习的网络课程。要实现学习机会共享,仅有上述开放方式还不够,还需要解决面向社会服务的运营模式问题,才能真正为学习者提供合适的服务。

3 教学资源开发

3.1 指导思想问题

开发共享的教学资源,首先要从指导思想上具有共享的诚意与服务的意愿。无诚意的共享往往是因为某种课程建设和教材建设项目的要求而提供一部分教学资源,但是不提供最关键的资源,使得教师无法充分利用共享资源。其实,很多开放课程旨在开放却无意共享,因此只向学习者开放,并不提供给其他教师使用。诚意共享就应无保留地完全共享教学理念、教学设计、课程资源、实施方案、学习机会,并且要本着为教师和学生服务的指导思想认真分析需求,以需求为导向开发共享资源。

3.2 需求分析问题

任何一个项目在开发之前都要进行需求分析,而开发教学资源则往往会忽略需求分析。需求分析包括以下两个方面。

(1)适用对象分析。面向全日制学习者的主要教学环节是以面授为主,包括大课、面对面答疑、习题课、实验课等。亲临现场聆听教师的观点、对知识的诠释、对理论的演绎,其效果远远优于看录像。由于全日制学生的主要任务是学习,因此他们可以利用完整的时间段进行系统性学习。网络学习环境是对面授的补充和对课外学习的支持,因此主要包括资源、答疑、讨论、练习和扩展学习。业余学习者以及在师资缺乏的学校和地区学习的学生,则需要使用网络教学获得优质的学习资源和方便的学习环境。

(2)学习过程需求分析。典型的学习过程主要包括新知识和理论学习、思考质疑和交流讨论、实践练习、尝试创新。网络学习系统应该为学习过程各个环节提供支持。

理论课程学习需要的资源包括多种形式的课程内容(录像、讲稿、文字教材等)、拓展阅读资料、例题/案例演示、习题;实践课程需要的资源包括实验指导和实验演示、虚拟实验素材/构件库、交互式虚拟实验、测试题等。

3.8 标准化问题

标准化是资源共享的基本技术保障。标准化有利于优质资源复用、有效管理和高效检索,因此能够促进共享;有利于管理信息互联互通,实现全局有效管理、异地学习、终身学习,促进教育公平;有利于优秀教学系统软件共享,能够缩短系统开发周期、降低开发成本、实现共建共享。

标准化指的是按照标准的格式描述教学资源的属性。标准化与个性化不矛盾,通过属性的描述可以更准确地描述资源的特征。标准化有助于保护知识产权,标准属性中具有与知识产权相关的属性。目前,我国已教育信息化相关的7项国家标准和7项教育行业标准,待12项国家标准和6项教育行业标准,正在研制23项国家标准和4项行业标准。国际标准化组织ISO/IEC JTCI有一个分技术委员会SC3,专门从事学习、教育、培训领域信息技术标准的制订。

我国已的教育信息化国家标准如下:

·GB/T 21364-2008信息技术学习、教育和培训基于规则的XML绑定技术

·GB/T 21365-2008信息技术学习、教育和培训学习对象元数据

·GB/T 21366-2008信息技术学习、教育和培训参与者标识符

·GB/T 26222-2010信息技术学习、教育和培训内容包装

·GB/T 5271.36-2012信息技术词汇第36部分:学习、教育和培训

·GB/T 28824-2012信息技术学习、教育和培训学习对象分类代码

·GB/T 28825-2012信息技术学习、教育和培训数字权利描述语言

·GB/T 28823-2012信息技术学习、教育和培训平台与媒体分类代码XML绑定规范

3.4 知识产权问题

开放共享需要健全的知识产权保护机制。从技术层面上讲,资源本身应该具有知识产权信息,使得网络学习平台应该能够识别知识产权信息并合法使用资源;从理念上讲,每一位教师应该尊重共享资源的知识产权;从政策法规上讲,开放共享应该有完善的知识产权保护体系。

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关键词:教学;结合;集料;级配;电算;级配设计

1引言

《公路建筑材料》课程,集料的级配设计是材料试验的常见项目之一,从数种不同粒级构成的集料中设计出符合要求的合成级配,如果由学生来完成这些数据的处理,要手工绘图和反复的试算验证,不但耗费精力和时间,而且计算过程也容易出现错漏。随着一体化教学的普及,越来越多的公路施工与养护专业课教师与计算机教师联合起来,共同在办公自动化软件应用开发寻求突破,使越来越多的学生会用Excel电子表格软件轻松完成集料级配设计,应用在公路试验检测上非常适合。通过近年来的教学总结,结合“公路施工与养护”专业学生的学习特点,在教学中强化对电算表中公式与函数、数据与图表生成内容的学习,掌握了日常试验报表的电算方法,用Excel编制的电算表,形成一个小小的电算程序,可快速解决级配设计问题,原本烦琐的计算、绘图从此变得轻松、简单。

2级配电算表的编制方法

级配设计电算表要解决的问题是当每次改变材料的比例后,能快速计算每一粒级的合成结果,并自动判别该粒级是否符合要求,同时在图表上显示粒级和曲线位置的变化,根据这些要求,本方法编制的级配设计电算表,只要在电算表中改变任一材料的似用比例,合成级配的结果立即重新计算,级配曲线同步作出修改,对纠正错误输入的数据进行重新计算,也是一样的快捷,有了自动计算,自动绘图的功能,纵使是试算,作为一种科学的手段,结合混合料的技术要求,学生可轻松完成级配设计。

3级配电算表的应用

每次的集料级配设计,只需打开编制好的电算表,输入拟用材料的名称及通过的百分率、目标级配的上下限值,Excel图表将自动生成材料的粒级曲线和上、下限范围曲线。从每条集料曲线的相对位置可知,曲线越靠右下方粒径越粗,越靠左上方粒径越细,如果全部集料曲线都在上限曲线或下限曲线的一侧,说明拟用的集料过细或过粗,将无法合成在上、下限范围内的级配线,需要改换部份集料。

4制Excel试验电算表的要点

运用Excel不但可轻松完成集料的级配设计,其它试验检测项目的数据处理,同样也可以编制出相应的电算表,如弯沉检测的电算与弯沉图生成;液塑限电算与双对数坐标图的生成;CBR贯入量~单位压力的电算与图表生成;击实试验含水量~干密度的电算与关系图生成;沥青用油量与马歇尔试验指标的计算和关系图等等,完全可以替代人手计算与绘图工作。运用Excel软件编制试验电算表,首先按照试验项目的要求编制基本表格,对需要运算和逻辑判断、绘图的单元格,设置公式、函数和插入图表,实现数据的自动化处理,所以要学好公式与函数的设置、数据源与图表生成以及单元格格式的设置方法。

4.1常用函数的运用

①IF(条件函数,如果…)

②ROUND(四舍五入)

③AVERAGE(算术平均值)

④STDEV(标准差)

⑤MAX、MIN(最大值、最小值)

⑥SUM(数值求和)

⑦ABS(绝对值)

⑧AND(取某范围内的值)

⑨&(连接与组合)

4.2设置曲线在绘图区的中间

分别右击X轴或Y轴,在座标轴格式里修改刻度的取值范围,选择合适的最大值、最小值与分格值,使曲线在绘图区的中间位置。通过设置曲线的格式、绘图区网格线和背景,使图表比例得当、美观大方,常常比商业软件的效果还要好。

4.3巧用条件格式

运用“条件格式”功能,设置数值的智能识别,例如设置当H8单元格的值大于上限或小于下限(不符合要求)时,单元格自动显示浅黄色,识别出不符合要求的粒级,让操作人员一目了然。

4.4隐藏行、列、表

试验电算表使用公式和函数处理数据,但有些计算过程无需显示出来,使表格更加整洁,这时可运用表格的隐蔽功能,将行、列、甚至表格隐蔽起来,隐蔽后的表格并不影响电算结果,方法是选定要隐藏的行、列、表格,击“格式”选择相应的对象隐藏即可。

4.5巧设下拉菜单

对要经常输入的内容可用菜单选取方式简化。使用“数据”“有效性”“设置”,在“有效性条件”中选择“序列”,“来源”预先输入常用类型的连续单元格(完成设置后隐蔽),使用时点击输入混合料类型的单元格,即弹出预设菜单,直接从菜单中选取混合料类型,代替每次的输入。

4.6用数据的有效性输入信息或批注作提示

如砼配合比电算表中的用水量单元格,可用“数据”的“有效性”“输入信息”功能,预先输入坍落度、粒径与用水量关系的内容,使用时点击用水量单元格,旁边即会显示选取用水量的相关信息,省去每次使用时翻查规范的麻烦,方便我们选择要输入的参数或作出相关的判断,更好地配合电算的完成。

4.7设定打印区域,避免多余打印。

有时候在表格以外的区域不希望打印出来,可选定要打印的表格范围,击“文件”,将所选范围设置为“打印区域”,对打印区域以外的信息是不会随同打印出来的。

4.8保护公式与函数

每当试验电算表完成后,如果对设置的公式和函数不作保护,当出现误操作时,将会搞乱设置好的公式与函数,造成电算错误,解决的办法很简单,使用保护功能,一旦出现误操作,电算表会提示打开密码才能修改工作表,从而避免误操作或未经授权的修改。

4.9取消单元格显示“0”

在设置公式计算的单元格中,当输入数据的单元格未有数值(空格)时,设置计算公式而没有发生计算的单元格,本应显示空白的却显示一个个的“0”,要不显示这些“0”值可击“工具”“选项”,在“视图”中取消“零值”即可。

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湖南商学院是一所以经贸、管理等商科类专业为主,工、理、文等专业学科共同发展的商科类高等院校,这是由我校的办学历史,学科特色等因素决定的,在这样的背景下,我校计算机专业的培养方案不能照搬其它综合类高等院校计算机专业的培养方案,应该根据商科院校的特色,更加注重学生商科背景下的计算机应用能力的培养,才能使学生在就业时有更大的竞争优势。随着高等院校课程教学改革的不断深入,互联网+创新性人才培养的需要,如何更能体现“求创新,重实践”的实践教学改革思路,如何将课程的改革推向更深、更宽、更广的范围,切实提高学生的实际动手能力,是我们目前迫切需要解决的问题之一。

计算机网络工程是计算机专业必修的一门课程,通过该课程的学习,使学生掌握网络工程的综合布线、交换机技术、路由器技术、网络安全技术、服务器技术等原理、配置方法与应用部署方式,根据湖南商学院计算机科学与技术专业2016版人才培养方案的介绍,计算机网络工程这门课程一共有2个学分,课时为32课时,其中理论课时16,实践课时16,先修课程为计算机组成原理,计算机网络原理等。

1 湖南商学院计算机专业网络工程课程中存在的主要问题

计算机网络工程这门课程重点介绍网络工程的基础,网络工程综合布线,交换机技术与应用,路由器技术与应用,网络安全技术与应用的原理及配置方法,我们在教学中存在的主要问题有:

1.1 教学中以介绍主要的网络设备为主,而网络安全技术、服务器技术却介绍不足

该门课程的理论课时为16,即每周2节课,讲授8周,课时主要安排给了交换机技术与应用中的交换机配置基础,交换机互连技术,交换机VLAN技术,交换机生成树技术。路由器技术与应用中的路由器配置基础,路由协议及其配置,三层交换技术,访问控制列表和网络地址转换技术。网络安全技术与服务器技术则安排了很少的课时进行讲授。

1.2 网络工程的理论教学环节中实际的项目案例安排不足

在网络工程的理论教学中,重点介绍设备的配置方法和应用,由于没有引入整体的网络工程项目案例,使学生在学习设备的配置时感到枯燥和繁琐,不能体会到设备能够在项目中实现互通的乐趣。

1.3 针对网络工程课程的考核重点,过多强调的是理论环节的考核

计算机网络工程的考核采用无纸化机试的考核方式,以理论考核为主,以实践考核为辅,这种考核方式的缺陷是缺乏对大型网络拓扑结构的配置和操作,使学生不能将理论知识转化为实践能力。

2 网络工程课程教学改革探讨

针对在计算机网络工程课程教学中存在的主要问题,我们提出以下几个解决问题的对策。

2.1 理论教学中增加网络安全技术、服务器技术的教学内容

针对理论教学中课时过多集中于交换机技术与路由器技术的问题,增加网络安全技术与服务器技术的内容,尤其是安全技术中的虚拟专用网VPN技术具有很强的实践应用价值。VPN技术是指将物理上分布在不同地点的局域网,通过公众网构建成一个逻辑上的专用网络,实现安全可靠,方便快捷的通信,VPN技术采用了加密、认证、存取控制、数据完整性等措施,相当于在各VPN设备间形成一些跨越INTERNET的虚拟通道、隧道,使得敏感信息只有预订的接收者才能读懂,实现信息的安全传输,使信息不被泄露、篡改和复制。目前VPN技术广泛应用于企业员工远程办公,企业内部各分支机构网络互连,以及B2B之间的安全访问服务,因此学习和掌握VPN技术十分重要。

2.2 增加网络工程理论教学环节中项目案例的安排

针对网络工程理论教学环节中项目案例安排不足的问题,增加实际案例的教学讲解。例如,每教授一个重点知识点,都配置一个实际网络工程的案例讲解,通过案例来理解理论,使学生能够真正做到灵活运用和融会贯通。

2.3 加强网络工程的实践教学,将网络工程课程拆分为网络工程和网络工程实验两门课程

计算机网络工程这门课程具有它的特殊性,应该重点强调实践环节,将网络工程课程拆分为网络工程和网络工程实验两门课程,考核方式均采取网上无纸化考核方式,理论测试以选择题、判断题和问答题为主,而实验的测试以网络工程的配置题为主,重点考核学生在面对网络工程的问题时的实际解决能力。配置题以交换机、路由器的配置为主,如交换机的VLAN划分,生成树协议,路由器的静态路由配置,RIP路由协议配置,OSPF路由协议配置,三层交换机静态路由配置,ACL访问控制列表配置,PPP协议配置,VPN配置等等。

3 计算机网络工程课程教学改革的具体成效

在理论教学过程中,通过网络工程配置案例教学,使学生掌握了网络设备的基本理论与基本配置,通过拆分网络工程课程,将网络工程分为网络工程和网络工程实验两门课程,加强网络设备的配置训练,让学生熟练掌握配置设备的理论和方法,为学生进行下一步的网络工程师的认证打下坚实的基础。

在计算机网络工程实验的考核过程中,引入无纸化考试系统,学生在规定的时间内完成设备的配置才能合格,对学生的动手能力要求更高,使考核机制更加科学化和实用化。

通过该课程理论与实践的结合,使学生在学习的过程中能够熟练地运用网络工程的理论方法来解决实际问题,教学效果有了很大程度的提升。

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【关键词】计算机组装与维护;课程改革;工学结合

在应用型本科院校中,江西科技学院坚持以产学研合作为途径,创新具有应用型特色的工学结合人才培养模式,构建以工作过程为导向、具有工学结合特色的专业课程体系,推进基于工作过程的项目化教学,通过对专业课程体系的再次定位,推进专业课程的改革。

《计算机组装与维护》是计算机专业的一门基础专业课程。学校按照基于工作过程为导向、具有工学结合特色的专业课程体系特点进行课程改革,确保人才培养的质量,培养学生的计算机应用技能。

1 《计算机组装与维护》课程教学改革

(1)课程改革理念。依据专业岗位技能需求,构建以工作过程为导向、技能培养为核心、任务驱动为载体的理实一体化课程体系,改革传统的学科型课程模式,增强课程的职业性、实践性和灵活性,实现培养目标与社会对人才需求的对接。

(2)教学模式改革。以服务为宗旨,以就业为导向、校企合作、工学结合(如图所示),在教学中以实践为本,把项目式教学贯穿于人才培养的全过程,积极探索任务驱动、项目导向等有利于增强学生实践能力的教学模式。对《计算机组装与维护》课程进行项目课程改革,以工作任务为中心,着眼于职业行动能力,主要突出以能力为目标,以学生为丰体,以项目任务为载体。

工学结合过程图

(3)教学方法改革。教学过程始终贯穿以工作过程为导向的理念,通过实训手段,引入项目教学法,为学生实践操作能力的提高提供培养空间。在研究教学方法的过程中,对课程的内容进行整合,整合的原则基于以下三个方面:①知识的相关性。本课程的知识点较多,而且分散在教材的不同章节中。不便于相关知识点的贯通,所以将相关知识点从原来章节中抽取出来组织成模块,依据教学重点共抽取出八个模块,分别对应于八个项目,把硬件知识和软件知识结合起来,把操作技能和相应理论知识结合起来,有利于突出重点内容。②突出知识的实用性。在实际教学中舍弃了部分陈旧知识点(比如一些组件的落后技术)和应用价值不高的知识点(比如芯片级维修),同时增加了计算机新技术的介绍和学生普遍缺乏的一些知识点(比如计算机的启动过程和计算机部件的最新发展与升级)作为教学内容的补充。③为了激发学生的求知欲,提高教学效果,全程采用项目形式讲授,每个项目目标明确、任务清楚、操作方便,把实际操作技能和相应理论知识很好地结合起来,便于学生对项目相关知识的整体掌握。基于以上三个方面的考虑,设计了八个项目,每个项目既独立又相互联系。

另外,在课程实践环节,可以采取了以下措施:

(1)为了使学生拥有计算机组装与维护的能力,我们建立了3个专用计算机组装与维护实验室,要求以组为单位共同完成每个实验,每组配备有1台计算机的基本配件。

(2)合理安排实验顺序。

(3)按照实验过程,要求学生填写实验报告。在每份实验报告最后,有相关的实验题目要求学生在掌握基本操作的基础上,自己解决实际出现的问题。

(4)在实验完成后,教师要将整个实验过程进行总结。

2 考核方法改革

考核是《计算机组装与维护》课程教学内容的一个组成部分,考核应按照课程标准指导下的教学大纲要求掌握的内容进行。由于本门课程是以培养实际操作技能为主要目标,所以在考核时应根据课程特点进行考核。课程考核分为理论考核与技能考核两个部分:

(1)理论考核。由平时考核与期末考核两部分组成,平时考核:主要是通过对学生平时的实际操作和作业考核以及单元测试考核,根据学生掌握计算机组装的程序、步骤和技术要点以及熟练程度,给出平时成绩,占20%。期末考核:笔试答卷,占50%。

(2)技能考核。包括两个部分:单项技能考核,综合技能考核。单项技能考核:与实训相配套,可以根据专业方向的不同和学校的具体情况,从以下各项中选择3~5项:①组装技能;②BIOS参数设置技能;③硬盘初始化技能;④操作系统与常用软件的安装技能;⑤故障的榆测定位与常用故障检测软件的使用技能等。综合技能考核:在实习结束之后,进行从组装连接、系统调试软件安装到故障检测定位排除的全过程的综合技能考核。

以上是作者对《计算机组装与维护》课程教学的见解,特别是其中一些教学内容采用工作过程为导向、技能培养为核心、任务驱动为载体教学模式展开教学,取得了很好的教学效果。

参考文献:

[1]肖守柏,黄箐,胡博.高职高专《计算机组装与维护》课程教学探析[J].现代商贸工业,2010,(23).

[2]肖守柏,魏涛,刘燕.新编计算机组装与维护.清华大学出版社[M],2012,1.

作者简介:

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摘要:目前高职的教学正围绕基于工作过程课程体系的构建,行动导向的课程教学进行设计,而课程学习情境设计显得尤其重要。如何将计算机语言类课程的特点通过学习情境更好地体现出来,使学生通过学习能够更快、更容易地掌握适应职业岗位需要,这是目前需要重点探讨的问题。本文介绍了我院在这方面的探索。

关键词:工作过程;计算机语言;学习情境

中图分类号:G642

文献标识码:B

1什么是学习情境

学习情境是学习领域课程方案的结构要素,是学习领域在职业学校学习过程中的扩展。也就是说,学习情境是在学习领域框架内的小型主题学习单元。学习情境要在职业的工作任务和行动过程的背景下,按照学习领域中的目标表述和学习内容,对学习领域的教学进行教学论和方法论的转换,因此学习情境是学习领域课程的具体化。对于学习领域的课程来说,最终是通过学习情境来使学生掌握知识,提高能力,从而实现工作过程能力的需要。

2传统计算机语言类课程的教与学

2.1计算机语言类课程的特点

计算机语言发展到现在,从早期的功能单一的结构化编程到可视化编程,再到面向对象的编程,计算机语言类课程正从简单不断走向复杂,而且功能也不断得到强化。相对于其他类型的计算机课程,语言类课程有着其自身的特点,尤其计算机语言发展到今天,已经在很多方面有其共性,具体表现在:

(1) 课程的相对独立性。一般而言计算机语言类课程不依赖其他课程而独立存在,在内容方面都有各自的语法特性,学生在学习时,通过对一门语言和学习,能够进行简单系统设计开发工作。

(2) 内容相对一致性。每门语言语法上、功能上可能有很多不同的地方,但是每门语言从内容上来说,都包含有基本语法构成、编程结构、控件组件等方面都非常相似。因此学生在学习过程中,如果能够熟练掌握了一门课程,再去学习其他语言课程将会容易很多。

2.2语言类课程在“教”方面的问题

传统教学过程中教师扮演着主导课堂的角色,教师除了传授知识,还要精心组织教学活动,创设情境,启发和引导学生学习。一次课的大部分时间都是围绕教师展开的,学生大部分时间只是处于一种支配状态之下,被动接受教师讲课,被动去实践。传统计算机语言类课程的教学存在如下问题:

(1) 理论知识和实践技能的关系。传统的计算机语言课程教学往往重在理论知识的讲授上,要求学生学会编程的思想,实战经验贫乏。特别是缺少即时编程及案例分析经验,这就制约学生自主学习,学生的学习热情无法得到充分调动起来。

(2) 学习情境的设计。传统的教学方法是教师在讲解完某个知识点后举例予以说明。一些教师的做法是直接运行教程上的例子或让学生看懂就行,而没有创设与实例有关的,尽可能真实的情境。学生实践也是以教材上的实例作为操作对象,运行一下能够得出结果就行,这样也就是一种验证性的实验罢了。

(3) 过分强调语法或算法。在教学中有些教师片面强调以语法教学为主或以算法设计为主的方式,前者缺少程序设计方法、算法设计与分析、软件工程等方面的实训,而后者只讲解算法的设计。这样学习的结果是弱于编程或在“虚无”中编程。

(4) 缺少工作过程系统化的思想。由于很多教师本身对于职业岗位认识不够,因此在教学过程中缺乏必要的工作过程知识,只能按照教材进行教学。

2.3语言类课程在“学”方面的问题

由于教师的原因可能导致的一些问题外,学生在中学时期所养成的学习习惯也是不可忽视的重要原因,这也会影响到学习的最终效果。

(1) 良好学习习惯的缺乏。更多的学生在计算机语言课程的学习中过分依赖于教师的教学而忽视自己的领会,必然造成能够听懂却不会运用的现状。

(2) 学习兴趣与信心不够。由于计算机语言类课程大都从语法规则开始,思维上的转变以及实践过程中的挫折可能导致学生对于课程的兴趣的缺失。有时因为一个标点,一个符号可能使得整个程序无法运行,这种情形也会使得一些学生失去学习的信心。

(3) 职业规范学习不够。很多学生在学习过程中对于职业规范掌握不够,缺乏团队合作、相互沟通、全局设计等思想,从而在计算机语言类课程的学习中喜欢单干,这样必然导致无法溶入到真实的工作环境中。

3基于工作过程的计算机语言类学习课程情境设计

工作过程导向的学习领域课程方案是对传统学科体系课程方案的革命,因此要设计符合当前高职教育发展的学习情境,除了必须掌握工作过程导向的学习领域课程开发方法外,对于学习情境的设计方法、原则、内容都得理解并能熟练运用。

3.1学习情境设计的原则

一般而言,学习情境的设计过程需要遵循一些原则,主要是:

(1) 每一个学习情境都必须是一个完整的工作过程。

(2) 同一学习领域中的各个学习情境应为同一范畴的事物;

(3) 同一学习领域中的各学习领域间的关系是平行的、递进或包容的;

(4) 特定情况下,同一学习领域中可以设计部分公共学习情境。

3.2学习情境的设计

(1) 学习情境设计载体的选择

学习情境的载体有很多,针对不同课程类型、特点,结合工作过程系统化的知识,选择符合行动导向课程的规律,适合学生学习的载体。在学习情境设计中载体可以是对象、内容、环境、类型、产品,甚至是它们的综合。因此,不同课程类别,选择载体也不尽相同,同一门学习领域课程选择载体也可以不同,从不同的方向出发,可以达到相同的效果。

(2) 计算机语言类课程学习情境设计载体的选择

针对计算机语言类课程的特点并结合工作过程系统化知识的要求,此类课程学习情境设计时载体的选择也可以是多方面的。以“JAVA程序设计”为例,学习JAVA最终的目的是必须会使用JAVA完成软件系统的设计,从工作过程角度来看待就是必须完成一项合格的产品(软件系统)。因此,最简单也就是最容易选择的载体便是“软件产品的类型”,这样可以根据常见软件系统类型不同进行学习情境设计。

以“软件系统环境”作为载体,以能力迁移提升作为学习情境设计出发点,就可以确定出该门课程的学习情境:单机版系统设计、分布式应用系统设计(C/S版系统设计、B/S版系统设计)、综合系统设计。同样,通过“产品用途”作为载体,也可以设计学习情境,这样也能够让学生通过学习知道学习JAVA可以完成的任务。

以上学习情境的载体选择可以适用.NET系列开发语言,但是对于一些专门性开发语言,载体的选择范围就小一些。例如“JSP程序设计”学习情境载体的选择,由于JSP技术基于平台和服务器的互相独立,输入支持来自广泛的、专门的工具包,服务器的组件和数据库产品开发商所提供。因此它更适合进行基于网络的系统设计。针对这种特点,可以用“产品+软件类型”作为载体,也可通过“产品用途”作为载体进行学习情境设计。

总之,学习情境载体的选择并没有定论,可以在实际教学中结合工作过程进行设计。

4结束语

学习情境的设计应该来自于职业岗位工作需要,同时又要兼顾学生学习的习惯,因此,设计工作应该围绕通过学习情境中的行动来学习,为了真实情境中的行动而学习。

参考文献

[1] 姜大源. 当代德国职业教育主流教学思想研究[M]. 北京:清华大学出版社,2007.

[2] 边小勇,盛玉霞. 计算机语言类课程教学法研究与实践[J]. 计算机教育,2007,(21).

[3] 张书云. 程序设计语言课程教学方法探析[J]. 计算机教育,2005,(5):16-18.

[4] 曾煌兴,周晓宏. 项目开发教学法的教学设计策略及应用[J]. 职教论坛,2005,(6).

[5] 刘乃琦. 软件工程教育的特点与问题[J]. 计算机教育,2004,(11).

[6] 姜大源. 德国职业教育学习领域的课程方案研究[J]. 中国职业技术教育,2007,(1).

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关键词:职业工作过程;高职;计算机基础课程;教学改革

随着计算机和互联网的不断普及,高职新生通常已具备一定的计算机应用能力,但与此同时,计算机技术与其它学科融合的加剧,对计算机基础课程提出了新的要求,计算机技术的不断更新,也对学生的后续学习能力提出了更高的要求。

我国高职教育基于工作过程的课程体系建设主要是参照和借鉴德国的“双元制”职业教育改革模式。这种课程体系的建立打破了传统学科型课程体系的教学模式,取而代之的是与企业实际密切联系的理论学习和技能训练有机统一的教学项目,学校按照企业实际的工作任务、工作过程和工作情境组织课程,形成以工作过程为导向的课程改革。当前,基于工作过程的课程体系改革已经成为我国高职教育课程改革发展的重要方向。[1]

一、高职计算机基础教育面临的主要问题

计算机基础教育是以计算机技术为核心的信息技术教育。学生学习计算机技术的目的是掌握计算机应用能力,为专业服务。我国高职院校计算机基础教育涉及面广,在新的发展时期,计算机基础教育存在着许多新的问题,其主要集中在以下几个方面。

1.随着计算机技术与其它学科融合的加剧,计算机基础课程需要适合社会需求的课程体系。然而,目前计算机基础教学与专业教学还存在脱节现象,与实际应用也存在脱节现象。

2.教学内容决定学生的培养质量。在计算机基础课程的内容选取上,如何实现以市场需求为目标,以服务为宗旨,以就业为导向是目前需要考虑的问题。

3.随着普通高中开设《信息技术》课程和职业高中将计算机能力培养作为重要的教学内容,计算机基础教育已不再是“零起点”,如何兼顾生源差异并达到统一的教学目标,是急需解决的问题。

二、基于职业工作过程的高职计算机基础课程教学改革实践

1.高职计算机基础课程的改革应充分考虑其特殊性

(1)高职计算机基础课是培养学生计算机应用技能,属于培养通识能力的技能类课程。

(2)计算机已深入融合到各行业,行业的差别对员工的计算机能力需求也各不相同,课程必须充分与行业需求相结合。

(3)计算机技术的飞速发展,有可能在学生毕业时其所学的计算机知识已经面临更新,因此,在教学内容必须紧跟市场变化的同时,必须充分培养学生的后续计算机学习能力。

因此,高职计算机基础课在课程设置上,必须充分考虑其特殊性,从行业对计算机能力的需求出发,以应用为主线,以能力为本位,根据各行业对员工通识能力的要求来进行设计。

2.基于职业工作过程的计算机基础课程教学理念和教学目标

(1)面向企业,以职业工作过程为导向组织教学内容。适应企业需求,以应用为目的,把知识转化为能力,是该课程改革的核心。以工作过程为导向的课程教学,把职业能力培养作为主线,通过对企业实际需求的调研和分析,把企事业单位在实际工作过程中提出的需求制作成综合项目,将认知过程与职业活动结合在一起,将典型的工作任务融入课堂教学,给学生营造出一种真实的工作环境,让学生在完整的工作过程中学习和掌握工作活动中的知识、技能和技巧,从而使学生在完成项目的过程中能真正提高应用计算机处理复杂事务的能力,同时也使学生处理事务的条理性、逻辑思维能力得到提高。[2]

(2)将能力培养作为课程的最终目标。将办公软件的实际应用作为课程的核心内容,培养学生规范、高效率、高质量地综合应用办公软件的能力。从现代办公应用中所遇到的实际问题出发,在Office办公平台下,通过提出问题、找出解决方案,到最后解决问题的项目案例式教学来提高学生应用办公软件处理复杂办公事务的能力和素质,并注重培养学生的自主学习能力、创新能力与合作能力。

3.精选和提炼实际应用项目,基于工作过程组织教学内容

(1)以应用为核心,构建以项目为依托的计算机基础课程教学体系。由传统的以介绍计算机基础知识和常用软件的基本功能为核心的教学体系,转变为以应用为核心,以职业工作过程为导向的具有高职特色的计算机基础课程教学体系。在宏观教学设计上突破以知识点的层次递进为体系的传统模式,突出项目驱动。在项目的设计上充分考虑到不同层次学生的需求,对项目需求分为基本需求和高级需求。通过若干个项目案例为载体,形成一个循序渐进、种类多样的项目群,构建一个完整的课程教学体系,并突出项目的实用性、典型性、趣味性和完整性,培养学生规范、高效率、高质量地应用办公软件的能力。

(2)基于工作过程组织教学内容。基于工作过程的课程开发是以工作过程为主线整合知识和技能,针对工作过程的每一个环节来编排相关的课程内容,将工作过程的行动领域转化为学习领域,设计操作性强的项目来实现课程内容。[3]主要以办公软件的实际应用为核心内容,构建新的内容体系(计算机应用基础的课程内容如表1所示)。通过对企业实际需求的调研和分析,把企事业单位在实际工作过程中提出的需求制作成综合项目,体现“面向应用,以职业需求为导向”;按学生的认知规律和接受能力,将内容循序渐进、由浅入深分为基本应用、综合应用和高级应用,考虑到学生基础和领悟能力的差异,在满足基本需求的前提下为学生提出具有挑战性的提高部分,如“商店销售数据统计分析”的项目案例在内容上还分成基本需求和高级需求,以满足分层次教学的需要,为学生提供驰骋的想象空间和创作空间;教学过程模拟真实的工作过程,将知识点融入到综合项目案例中,例如,在论文及公司产品说明书等长文档综合排版项目案例中,就融合了页面设置、文件属性、应用样式、应用多级编号、插入目录、插入分页符和分节符、设置页眉和页脚、插入域等知识点。

4.基于职业工作过程的计算机基础课程教学的组织与实施

在基于职业工作过程的计算机基础课程教学的组织与实施过程中,学生是学习过程的主体,教师是学习过程的组织者和引导者,这就要求教师围绕核心培养目标,以典型的职业工作过程为导向,以“项目驱动”为主线,模拟企业真实环境,创设情境教学环境,使课堂教学融“教、学、做”为一体,采用符合学生认知水平的教学方法,强化学生计算机应用和开发能力,突出学生技能和职业素质的培养。具体实施过程如下。

(1)使用实际项目导入,激发学生的学习兴趣。首先,项目案例的选择是关键,它要求教师要准确领会课程标准的要求,基于工作过程设计教学项目案例,保证项目案例的实践性和职业性,使学生产生解决问题的冲动,诱发学生完成目标的欲望。

(2)引导学生分析,在项目任务的驱动下自主学习。在学生产生了解决问题的激情后,教师应顺势引导学生对案例进行分析,将案例分解为若干个可行的任务,然后在一个个任务的驱动下,让学生运用教学课件、实训指导书等丰富的网络教学资源,尝试自主学习并解决问题,此时教师不要过多干预学生,可以通过巡查了解学生完成的情况,必要时给予个别指导,启发学生主动质疑。

(3)发现问题并解决问题。教师应及时检查学生解决问题的效果,重点发现学生在解决问题过程中普遍存在的问题,并交给学生讨论解决,对学生合作解决不了的问题,教师针对问题进行诱导,尽可能让学生自己解决。在没有学生主动提出问题的情况下,教师可以“诱导”学生提出问题,或者由教师自己提出问题。例如:在设置工资表中的“个人所得税”项目计算公式时,如何解决个人所得税起征点调整后公式可以不改动的问题等。使学生在学习过程中,发现问题、提出问题,在问题的引导下掌握操作技能,提高应用能力。

(4)评价总结,举一反三,学以致用。本课程知识点多、操作性强与学时压缩相矛盾的问题尤为突出,为此,在教学过程中,教师要引导学生从解决问题的过程中总结出解决问题的方法、技巧和规律,并针对案例的不足之处,进行引申和提高。案例源于企业,最终要应用于企业。为了使学生能学以致用、举一反三、触类旁通,每次教学结束时及时布置相关的课后练习,使学生在课后进一步复习巩固,并且将课后作业纳入形成性考核的内容之一。

除了引导学生找出存在的问题和改进的方案外,教师的导航工作更为重要,通过引导学生归纳总结知识和经验,使学生对于完成职业活动所需技能以及与之有关的知识、能力、经验进行系统的总结,构建属于学生自己的经验和知识、能力体系。另外,我们在实际的评价过程中比较关注学生的个体差异,注重对学生学习过程的考核,实行学习过程考核和期末综合考核相结合的考核办法,其中学习过程的考核又分为学生自评、学生互评和教师评价,而期末考核实行参加以考核学生的计算机综合应用能力为主的国家办公应用职业资格考试,以考促学、以考促训,从而对学生的学习过程进行全面的考核评价。

三、结 语

通过以应用为主线、以能力为本位、以学生为主体、以工作过程为导向、以项目开发为依托的计算机基础课程的教学改革与实践,更好地激发了学生的学习兴趣与学习动力,学生的创新意识和实际动手能力进一步加强,提高了教学效果,同时也促进了教师自身能力的提高。

参考文献:

[1] 瞿凡.高职院校基于工作过程导向课程体系建设研究[J].柳州职业技术学院学报,2009,(9):129-131.

[2] 聂哲,周晓宏,刘艳丽.以应用为核心的高职计算机公共课程教学改革与实践[J].高教论坛,2008,(4):76-78.

[3] 王晶涛.以工作过程为导向的计算机课程改革的探索[J].当代职业教育,2010,(7):20-21.

The Practice of Higher Vocational Computer Basic Course Teaching Reforms

Based on Vocational Working Process

CHEN Gui-zhen,DENG Wen-wen,NI Yi

篇10

关键字:计算机网络课程;工程背景创新能力;教学改革与实践;

【分类号】G434

在计算机网络课程的教学过程中,如何依据这门日新月异的学科和高速发展的网络技术特点进行学生工程创新能力的培养?现有的教学内容、教学方法和手段、实践环节如何培养学生的工程创新能力呢?结合这些问题,对计算机网络课程进行改革和创新。

一、计算机网络课程的教学现状

现今,大多数的高校对计算机网络课程的教学要求为掌握计算机网络的基本概念、原理、算法和协议。重点讨论计算机网络的开放系统互连参考模型的七层体系结构和TCP/IP体系结构。课程主要内容以模型层次结构纵向展开,并对每一层的知识点是横向讲授,但学生所能掌握的也仅仅停留在知识点的简单记忆上,对其涉及到的配置程序,网络设备很难进行实际操作,就更别提创新能力的培养。

二、基于工程创新能力培养的教改研究

1. 教学观念更新

教学观念的转变需以教师为主导,学生为主体,并指导学生促进主体发展。教师更像有一个引领者,指导学生、配合学生、共同完成教学任务达到教学要求。在教学过程中,调动学生的积极因素和主动因素,化被动式学习为主动式学习。

2.教学内容改革

教学内容应以计算机层次结构及其基本概念为重点,只有把这些知识点讲授清楚,才可以缩减课堂学时,留给学生更多的学时去思考、学习和工程实践,从而促进学生的工程创新能力的培养。所以,在授课时既要注重基本理论的掌握也要结合工程的实践指导,并且要在理论与实践的整合过程中可以借鉴欧洲工程教育和CDIO的先进理念,让学生以主动方式、实践的方式在工程背景下系统地学习课程知识,达到工程创新能力和学科意识的完美结合。

基于以上内容,根据教学大纲要求和教学学时的限制,修订了教学内容,以OSI/RM模型和TCP/IP模型相结合形成一个5层的教学模型,包括:应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。对于下面四层的基本概念、协议和每层所涉及的网络设备要重点讲授,对于应用层知识点和网络新技术需要学生自学,同时给学生讲授网络仿真软件的使用方法,并让他们应用软件对所设计的计算机网络进行仿真,从而完成课程设计的教学任务。

3.教学方法和手段的改革

在教学过程中,充分发挥教师的主导性和学生的主体性,因材施教、量体裁衣。一方面尊重学生的个人兴趣和理想,另一方面脚踏实地实事求是的制定合理的培养计划。推行引入式、启发式、自学式、问答交流式等多种工程创新能力培养的教学方法。

(1) “引入式”教学。在授课之前,可以组织学生先走进实验室,提供学生网络环境,让学生配置计算机网络软件,并通过集线器,交换机,路由器等网络设备,使其连接到Internet。

也可以让学生尝试组建局域网,测试连通后进行语音视频聊天,收发邮件,资料共享等应用。

这样的尝试使学生充分认识到网络的便捷、高效,从而提高了大家学习的积极性。

(2)“启发式”教学。

横向教学内容展开时,结合每一层的协议数据单元、网络协议、网络设备提出相关问题,然后通过PPT的图片、动画演示启发学生思考问题,并指导学生应用所学知识解决问题,还可以让大家进行小组讨论,提出更多的建设性、创新性的解决方案。

(3)“自学式”教学。

针对自学的内容,学生可以阅读课本,观看视频,网络查询,请教学长等形式学习课程内容,并形成学习笔记,向老师和其他同学汇报。

(4)“问答交流式”教学。

在讲解仿真软件实验时,教师可以先让大家通过帮助文件学习,然后分布式提出,集中式回答,并且学生可以形成问题讨论小组,讨论组网过程中,拓扑结构类型、网络设备选取、参数设定等问题,最后通过计算、实验获取最优的解决方案。

(5) 教学手段的多样化。目前计算机课程的教学通常采用静态PPT,虽然信息量大,视觉直观,但对于通信过程、网络配置的动态过程,很难清楚描述。为了加强学生对知识的理解,增强学习兴趣,将信息技术与课程融合,营造一个新型的授课氛围,使其更好地兼顾主导性与主体性,进一步增强学生的工程创新能力。

三、实践教学环节改革

计算机网络是一门理论与实践并重的课程,所以学生必须通过大量的实验练习提高自己的实操性。课程开设了水晶头钳制实验、点对点网络实验、交换机、虚拟局域网、路由器配置实验,实验为逐级递进多个层次,分为基础验证性实验、课程综合性实验、项目驱动性实验。通过层次化实验,使学生的创新能力循序渐进的得到培养。

四、学生评价体系改革

传统的考试制度,更多的注重理论考核,轻实践测试,也就不利于学生工程创新能力的培养。要改变现有的考核体系,构建多元、动态、全面的评价体系。把学生在实验项目中

问题发现、问题分析、问题解决能力作为重要的评价元素,从而达到,培养创新意识、提高创新能力的目的。

本文通过对算机网络课程教学观念、教学内容、教学方法和手段、实践教学、学生评价体系等方面的探索与改革, 寻求培养学生工程创新能力的新途径。通过课程的学习不仅让学生掌握计算机网络体系的基本结构和基础知识,更让学生能够解决实践中遇到的问题,进一步实现高校对工程创新人才的培养目标。

参考文献

[1] 李成忠. 计算机网络教学研究 [J]. 重庆邮电学院学报,2004,64(6):131-133

[2] 刘彦保. 计算机网络课程教学改革探讨 [J]. 高等理科教育,2007,73(3):78-81