计算机高级技术范文

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摘要：本文综述了几种不同类型的高级计算机图形学建模技术，然后介绍了计算机图形学高级建模技术的发展方向。

关键词：分形；隐式表面；体绘制；基于图像的建模

中图分类号：G642

文献标识码：B

1介绍

在过去近50年里，计算机图形的建模技术作为产生、描绘自然界中的复杂物体的一个领域，已经取得了重大进展。物体形状由方程来描述的欧氏几何方法，难以真实地描述复杂的自然景物和复杂的人造物体。解决这一问题要使用过程而不是使用方程来对物体建模。这些高级建模技术旨在提供一种精确、有效、灵活并易于控制的机制去详细描述复杂物体和自然现象。大多数的这些高级建模技术可以视为过程性的建模技术：编码部分或算法部分用于抽出细节特征并进行编码，而不是显式的存储数目庞大的低层图元。这种算法免除了卡通画作者低层次控制的负担，提供了极大的灵活性并能用参数控制实现设计目标。由很少的几个参数就能产生极其多的几何细节。在这里，我们将综述几种高级建模技术，尤其是过程性技术。

2几种过程性技术

(1) 容积程序模型。这是一种过程性建模技术，用算法定义三维物体和自然现象，这种方法已被用来模拟火、烟火、云、雾和水等。容积程序方法接受的参数有：一个输入某点在空间的位置的参数、一个时间参数、以及若干描述被模拟物体的参数，并返回被模拟物体在给定空间位置的密度和颜色值。因此，复杂的有容积的现象就可仅用很少几个参数去描述。这种方法已被成功地用来产生真实的岩石、编织图案、烟火和兽类的皮毛等。

(2) 分形。分形有一个精确的数学定义，但在计算机图形学中，分形一般被扩展到在很大程度上自相似的模型。大多数分形在一定的标度范围内不断放大其任何部分，其不规则程度都是一样的，这个性质称为比例自相似性；而按照统计学的观点，其任一局部经移位、旋转、缩放变换后与其他任意部分相似。这两个性质揭示了自然界中一切形状及现象都能以较小或部分的细节反映出整体的不规则性。我们可用一个过程来描述分形物体，该过程为产生物体局部细节而指定一重复操作，自然景物的图形显示仅用有限步即能生成。很多自然景物如山脉、海岸线、树、植物、水、云、等都可用分形的方法生成。一般来讲，根据是否具有随机性将分形大体分为不变分形和随机分形。

在计算机图形学中，随机分形常用来模拟自然物体，尤其是地面形状。大多数地面生成算法使用递归和伪随机摄动，先定义一个初始表面，并进行相等细分。算法执行时，新点增加并被从初始表面上移位。随着迭代次数的增加，在每次迭代中都减少一个位移量值。这样一来，第一次迭代时在初始表面上产生一个大的山峰，随后，细化增加小规模细节。定义一个极其复杂的地面，仅需要随机生成元、表面粗糙度等控制参数。近年来，分形方面的工作包括扩散受限模型和多维分形的应用。多维分形在模型中使用不同的分形维数以更好地模拟地面形状。图1和图2分别是用分形技术产生的分形山和分形植物。

(3) 基于语法的模型。基于语法的模型，主要是L―系统，能用较少的几个参数描述自然界的复杂物体。基于语法的模型被用来产生实际的树、植物、贝壳等的模型和图象。这些模型用形式化的语言、并行图语法(即L―系统)从算法上描述自然界物体的结构。在自相似性上与不变分形密切相关，但不满足分形的精确的数学定义。L―系统是一种形式语言，在这种形式语言中，所有规则都并行使用以提供一个描述物体的最终的“句子”。在L―系统中，每个终结符表示物体的一部分，一个定向指令被一个三维画图机制解释。构造树的句子包含很多“词汇”，它们分别描述树的枝、长、大小、树枝和树干的角度以及树枝和其上叶的连接等。更复杂的L-系统，如IL-系统，含有上下文感受性、词汇寿命信息以及按统计规则进行的计算，这可使每个植物都与众不同。在L-系统方面，近来的工作已能更好地开发更先进的生物学上的基于生长的模型，结合以更多的生长参数和环境效果。图3是用L―系统构造的植物。

(4) 隐式表面。以上所讨论的几种建模方法主要用于模拟自然界的复杂物体，而隐式表面技术主要用于模拟有机形状，复杂的人造形状及“柔性”物体。这些物体用传统的方法难以凑效，与参量表面相比，隐式表面是一种更精确地表示，在模拟和对柔性物体着色时更具灵活性。隐式表面是由混合图元产生的均值表面。这些混合图元由形如 F(x,y,z)=0的隐式方程表示。每个图元都是一个过程，它返回由隐式方程定义的区域的值。隐式表面的一个主要特征是过程性平滑的，常常是卷保护的混合图元从简单图元形成十分复杂的表面，物体定义成不同的分支，这些分支又由一系列混合的骨架元素(点、线、多边形、球、椭圆等)定义。隐式表面的建模和着色通过控制骨架元素和着色函数来完成的。这些骨架元素和着色函数就能生成复杂的模型和动画。上世纪80年代出现的元球造型技术就是一种隐式曲面造型技术，它采用具有等势场值的点集来定义曲面。当元球相互靠近到一定的距离就产生变形，在进一步靠近时则融合成光滑表面。两个元球所能生成的形状相对较简单，但采用多个元球却能生成非常复杂的形状。这种方法所需的数据量通常要比用多变形造型少2到3个数量级，很适合表示可变形的物体、人体、动物器官和液体的造型如图4。近几年隐式表面方面的工作已将其应用扩展到特征模型和动画、人像建模、由加入的CSG算子来表示刚体等领域。

(5) 粒子系统。粒子系统不同于前面几种技术，它用一个庞大的几何图元数据库去描述自然物体(模糊物体)。表示物体的微粒的动画、位置、产生和死亡是由算法控制的。微粒系统用以模拟自然景物或模拟其他非规则形状物体，尤其长于描述随时间变化的物体，如云、烟、烟火、水幕、水滴和草丛、雪、雨、树等如图5。

粒子系统物体用一个庞大的且非常简单的有几何图形的微粒集合来表示。这些微粒随时间变化而随机地改变。程序中只使用很少几个控制参数。除了有几何形状的微粒外，具有可控制随机微粒动画程序的微粒系统，控制着微粒的产生、运动和死亡。这些动画程序中，微粒运动由重力场等给定的力来控制。生成粒子系统某瞬间画面的基本步骤是：

① 生成新的粒子并加入系统中；

② 赋予每一粒子以一定的属性；

③ 删除那些已经超过其生命周期的粒子；

④ 根据粒子的动态属性对粒子进行移动和变换；

⑤ 绘制并显示有生命的粒子组成的图形。

微粒的形状可以是小球、椭球、立方体或其他形状，微粒的大小随时间的变化而变化。每个微粒运动时，其路径被绘制并以特殊颜色显示。例如，火焰可以用在一个球域内的随机生成微粒来显示，并允许这些微粒向外快速移动，微粒路径用黄色到红色来着色。由于数目庞大的图元的存在，造成了微粒系统特殊的着色问题。不过，包括统计着色算法这样的专门技术已经建立，可以用来解决微粒系统的着色问题。电影《龙卷风》中许多出神入化的效果就是采用Alias|Wavefront软件的粒子系统制作的，它所模拟的火光、烟雾等特殊光效已经广泛应用于电影行业并多次荣获大奖。

(6) 基于物理的建模。许多物体的行为和形状是由物体宏观的物理特性所决定的，基于物理的建模技术就是使用这些物理特性去决定物体的形状(甚至在某些情况下，决定他们的运动)。在这类建模技术中，图形学和其他科学的区分是非常模糊的。这种方法描述了物体在内外力相互作用下的行为。例如，织物怎样覆盖在物体上是由表面的摩擦力、织物以及物体的力产生的内部应力和应变所决定的。悬挂在两个柱子之间的链子表现出的弧形是由重力和相邻的链子为保持不分离拉力决定的。这些方面较为成功的例子有基于约束的建模，布面和柔软表面的建模，实体建模和地形建模。

(7) 体绘制。体绘制技术是将三维空间数据场的样本直接转换为屏幕上的二维图像，尽可能准确地重现原始的三维数据场。其实质是将离散的三维空间数据场转化为离散的二维数据。因此，首先必须进行三维空间数据场的重新采样，其次，应该考虑三维空间中每一个数据对二维图像的贡献，必须实现图像的合成。所以，体绘制技术的实现是一个三维离散数据场的重新采样的图像合成的过程。理论上，实现重新采样有几个步骤：

① 选择适当的重构函数，对离散的三维数据场进行三维卷积运算，重构连续的三维数据场；

② 对连续的三维数据根据给定的观察方向进行几何变换；

③ 由于屏幕上采样点的分辨率是已知的，由此可计算出被采样的信号的Nyquist频率极限，采用低通滤波函数去掉高于这一极限的频率成分；

④ 对滤波后的函数进行重新采样。

体绘制是一个显示标量场的过程。现在提出的方法可分为两大类：计算层次曲面的一类和显示沿着光线的密度积分的一类。如果可用动画，第三类方法可能是：数据的一系列的二维切片被连续计算和显示，用颜色和高光去显示切片上每一点的标量值。如果可以交互控制层次和切片方向，这种方法可以给出标量场内部结构的精彩图像，如图6所示。

(8) 基于图像的建模。

基于图像的建模就是通过照片恢复出被拍摄物体的三维模型，不仅要计算出大小、相对位置关系，同时还有纹理信息，在此基础上进行绘制而得到新的结果；其最大的好处是便于修改，但对稍复杂的场景，恢复三维模型的难度很大。通过图像构造具有照片真实感的三维场景，许多人已经做了大量的工作。一种比较初步的恢复三维模型的方法是使用深度图像，图像中不仅能得到颜色信息，还包含深度信息，因此可以通过一幅图像得到三维模型。但一般情况下深度信息很难通过普通设备得到，因此受到很多限制，而更多地采用通过多幅图像的方法。其中一个关键问题是如何获得照相机的参数。通常的做法是将目标物体放置于一个可旋转的平台上，照相机位置固定，拍摄不同角度下的图像，照相机的参数可以由一个标准物体来获得，再应用到目标物体上。或者利用一种定义好的模式图案，与目标物体同时进行拍摄，然后用图像处理的方法通过计算机自动识别。在得到照相机参数的基础上，根据图像之间的颜色差异恢复模型，出现了许多方法，如Seitz 提出的Voxel Coloring 算法，Kutulakos 提出的Space Carving 算法等，都取得了很好的效果。但是，由于场景的复杂性，以及从三维到二维过程中信息的丢失，目前的方法基本都处于研究阶段，难以达到实用的要求。这种挑战性也正是许多人热衷于此研究的原因之一。图7图8是基于图像的建模实例。

3以后的研究方向

高级建模技术在计算机图形学中将继续起着重要的作用。随着计算机功能的日益强大，能被描绘的复杂性将会增加。然而，人们并不具备确定更多几何复杂性的能力。因此，过程技术及其增强用户规格说明和控制的能力是唯一可行的替换方法。这将涉及到这些技术确定和控制具有少数用户规格说明参数的不现实的详细的建模的能力。更多的工作需要考虑以用户可理解的术语来进行高级控制和规格说明。另一方面，更复杂的算法和改善的基于物理方法的模拟将被合并到这些过程中。最后，类似于Sims[1994]，过程模型通过人工进化技术来自动生成将大大增强这些高级模型化技术的能力和应用。

参考文献：

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Advanced Modeling Techniques for Computer Graphics

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计算机科学可以运用在各个领域，技术教学亦然；计算机科学在社会经济发展的影响下任何方面的更新周期都会变短，技术教学亦然。这显著的特点使得高校计算机科学与技术教学等方面的专业人才，必须具备多项知识结构，必须将他们按照专业的培养目标和定位来进行归纳。它们主要有一下几种：人文社会科学知识、数学物理知识、从事计算机软件、信息技术应用、计算机网络等方而的专业知识及相关领域知识，并学习和探讨这些领域的开发及应用的关键技术。作为计算机科学与技术教学专业的学生们来说，必须具有以下几项要求：第一，最基本的便是掌握好本专业的基础知识和理论，他们是发展计算机科学的前提；第二，必须具备专业学生掌握并分析系统软件的主要的设计能力；第三，对于网络系统方面，学生们必须学会对其进行运用、管理与维护方面的初级计划；第四，学生们在具备基础知识之后，还必须掌握计算机科学的实际运用的方法，学校在此基础上培养出具有高素质的人才；第五，学生们要时刻关注计算机科学与技术教学的最新情报，掌握它们的发展方向，将自己的学习情况与时展进行同步等等，多方面的培养专业素养与道德品格素质。

二、计算机科学与技术教学的整合与优化

首先，需要完成对两者的定位，确立正确的教育模式。高校计算机科学与技术教学对于学生们的实际操作能力与整体的素质有一定的要求，所以以此作为制定培养目标的前提，就必须使其具有扎实的专业基础知识与基本的知识与技能，而且能够举一反三，将其运用在实际的计算机科学的技术教学中，以培养出高级全面的素质人才作为终极目标。计算机科学与技术课程体系的构建。我国各高校必须能够找寻学生们自身的特点，为他们制定适合自己的教学模式，努力培育学生们的动手学习等方面的积极性，计算机科学与技术教学的整合与优化，一方面使得学校培养出更多的社会需求的人才，同时在另一方面提高了学校的教育整体水平。其次，需要对教学的内容进行改善。分析新时期人才市场的情况，可以发现计算机科学是十分重要的学科，在进行技术教学的时候必须能够将不同类型的学生进行专门的有针对性的培育，在完成教学目标的前提下，能够更好的拓宽学生们的眼界，计算机科学与技术教学将专业课程与教师教育课程以及两者的基础课程进行整合与优化，让学生学习到不同的内容，将教学的内容变得更多样化。所以高校的教师们可以将将学生们带入更多的领域中，让他们根据自己的爱好与特点选择想要学习的专业，为社会培养出一大批专业性强知识面广的高素质人才。最后，学校要更加具有开放性，能够与更多的企业进行双向交流。我国大部分高校还是与社会具有隔离性，是学生们缺乏社会实践经验，对于未来步入职场具有很多的阻碍，不利于学生们能力的提高与创新思维的产生。计算机科学与技术教学必须能够开设更多的与社会有联系，与企业有关系的实践课程，扩充实习基地的数量，提高实习基地的质量，积极的加强双方之间的联系，采取双方共赢的方式，共同进步。

三、结语

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1.1目前大一学生使用计算机的主要用途

现代计算机的发展，使得软件种类多种多样。在日常工作、学习、社交、娱乐等方面，都有各种软件与之配套。据调查统计，目前学生对于计算机的使用，更多的是把计算机当成一台“游戏机”，作为从小接触计算机特别是计算机游戏的90后，约6成以上的学生是把计算机当成娱乐的工具，只有不到3成的学生开始把计算机当成自己学习、工作的主要工具。这是当代大学生的一种常态，而这种状态，随着各个专业的不同也呈现两种不同的趋势。以传统艺术（如书法、国画、油画、版画、雕塑）为主的美术类学生，在计算机的使用用途上，依旧会保持原有的特征，计算机对于他们来说，只是日常生活中的一种工具，今后主要用途也还是在娱乐上，随着专业深度的提高，利用互联网来进行资料收集、专业学习交流的情况占到一定的比重，而在自己的专业上，计算机直接使用的情况并不多见，这类专业的学生对计算机课程的兴趣及重视程度相对较低。而一些设计类专业，计算机在平面设计、建筑规划、动画制作、图像媒体编辑等方面已经是必不可少甚至最主要的工具。随着专业的发展，计算机在学习工作上的比例会逐渐提高，利用网络进行素材收集和信息交流的比例也会增大，这都需要占用大量的计算机使用时间，学生使用计算机玩游戏的时间会越来越少，计算机对于他们来说会真正成为赖以生存的工具，这类专业的学生对于计算机的使用和课程则更为重视。

1.2大学新生配备的计算机类型

近几年，大学新生入学的“配套设备”越来越高端，智能手机和笔记本几乎已成大学新生必备品。从调查问卷中可以看到，大多数学生在入学时已经有了自己的电脑。并且这个比例逐年增加，即使是一小部分还没有电脑的学生，也有很大一部分已经把采购电脑加入了近期购买的计划之中。而因为笔记本方便携带、造型时尚等优点，成为大学生电脑类型的首选。最近一届大学新生的统计情况表明，73.59%的学生目前使用的电脑类型为笔记本。针对这种情况，高校在计算机基础教学内容上，在计算机硬件方面，应增加笔记本电脑应用相关知识点，同时也要强调笔记本的空间散热局限性会导致CPU速度下降等特点。因为设计类专业特别是涉及到大量图像处理的建筑设计、三维动画等专业，需要图像渲染、视频编辑、格式转换等大量计算功能，目前高年级的相关专业仍然需要使用运算效率更高的台式机进行专业软件的运行，笔记本在这些场合显得有些弱势，这些笔记本与台式机相比较的知识点，虽然不在教材中，但同样也会在授课内容中有针对性地对相关专业学生做一些普及。而绘画类学生使用计算机的主要目的还是以日常生活、娱乐为主，笔记本是目前阶段最适合他们的计算机类型，这方面知识只需要简单带过即可。

2针对调查结果，在教学上的调整

艺术类专业计算机基础教学的教学大纲不涉及编程等知识，因此最主要的内容就是office软件教学，这部分的调查数据是我们最关心的，也是直接影响我们教学内容和教学方式的。通过调查可以看到，对于Word和Excel这两个最基本的软件，学生选择“略懂一些”的占大多数，基本维持在70%左右。Word因为在日常生活中的使用频率较高，有16.37%的学生可以做到“熟练掌握”，只有10%左右的学生基础还比较薄弱，选择“完全不会”，尽管还是占一定比例，但这个比例正在逐年下降。对此，在Word授课方面，就要简化一些基本操作的授课内容，主要讲述新版本软件的界面变化及功能改动，并且以课堂练习的形式对软件水平进行检查，在课堂练习巡视过程中发现极个别基础特别薄弱的学生后，应以“加小灶”的形式单独指导，把“课堂作业”当成他们的授课内容，并增加课后练习来提高软件熟练度。Excel软件则呈现另一种局面，因为Excel在美术专业学生日常生活里的使用频率并不高，大部分学生对于Excel软件的接触仅局限于中学阶段的相关课程，只有5.63%的学生可以做到“熟练掌握”，22.18%的学生则“完全不会”。而Excel软件功能丰富的特性，使得它的授课内容较多，对于美术类专业学生来说，枯燥的表格数据处理等功能只会使他们昏昏欲睡，毫无兴趣。因此，在教学内容上，既要照顾一部分基础较薄弱的学生，又要考虑如何避免学生被复杂枯燥的表格处理所困扰，在Excel的教学内容安排上，应当下一番功夫。

首先在软件介绍阶段，并不直接从最基础的内容讲起，而是通过展示Excel开发的游戏、制作的图像及Excel的高级功能，让学生从娱乐和专业的角度重新认识这款软件，先引发学生对这款软件的兴趣，再导入一些基础概念。而在讲解原本让美术类学生感觉非常头疼、枯燥的表格处理、公式函数、数据排序筛选等功能上，使用与学生生活较为贴近，学生更感兴趣的考试成绩统计表、教师工资表、运动会统计表等，使学生更加容易理解内容，也可以现学现用，通过日常生活中的使用，来增加学生对Excel软件的熟练程度和使用技巧。PowerPoint作为多媒体教学的主要工具，在各个课程里都是教师使用的主要授课工具，学生对于这个软件并不陌生，但据统计，只有54.05%的学生选择了“基本掌握”，有35.21%的学生选择了“完全不会”，相对于Word和Excel来说，PowerPoint软件的普及程度低了很多。按我校的教学进度，经常会有其他专业课程布置的各种作业需要用到PowerPoint，因此学生会有大量的实践机会，虽然部分学生软件并不熟练，但因为软件使用方便，基本操作也不复杂，并且整个Office软件界面的通用性，经过前两个软件的学习，多数基本功能学生都可以通过实践和自己摸索掌握。而软件本身的功能特点，使得用PowerPoint可以很方便地添加编辑图片及动态效果，这类以图像见长、偏向设计的软件非常容易受到美术类学生的喜爱，学生的学习热情和积极性都很高，上课的气氛也很活跃。

对于这类软件的教学，为了避免学生在学习过程中过于模仿课件，产生固定模式，整个课堂教学过程并不能只讲授如何完成一个完整的作品，而是要把各种元素的添加特别是图形图像、音频、视频、动画等多媒体素材，以及元素动态效果的设置等向各个功能的分解，而这些功能的组合则应由学生按自己的想法天马行空，自由发挥，把PowerPoint作业当成一次艺术设计的过程，而这正是个性张扬的美术类学生所喜闻乐见的形式。美术类学生想象力丰富、对色彩把握准确等特长在PowerPoint的教学和作业中得到了很好的发挥，每年都有大量创意十足、制作精细的精彩作业呈现。而在课内再将这些精彩作业予以展示和讲解，一方面可以让学生之间互相学习，另一方面也可以激发学生的创作积极性。网页制作软件方面，从统计数据可以看到，只有不到1%的学生选择了“熟练掌握”，而有70.42%的学生选择了“完全不会”，可以说网页制作对于大部分学生来说都是比较陌生的领域。网页制作本来就是一个易学难精的领域，一个高质量的网站需要投入大量的时间和精力，并且制作水平越高，越需要各种新知识、新技术的支持，而初高中乃至大学的计算机基础教学课程，都没有太多的课时用来把网页制作讲得非常仔细和透彻。因此，教学难点在于如何在有限的课时内，让学生掌握网页制作软件的基本使用技能，进而培养网页制作的兴趣，让学生在课外能够去深入学习网页制作。授课内容既不能太难使学生望而却步，也不能过于简单让学生学不到东西。鉴于大部分学生基础较薄弱，在授课内容安排上可以采用两段式模式，即先以单网页网站的形式制作一个包含不同分类站点的导航页面，并可以让学生把自己常用的网站放入自己的作品中，日常生活中也可以使用。通过这样一个简单网站的制作，让学生接触网站制作中最基本的元素添加、链接设置、网站结构等相关知识。对于初次接触网页制作的学生，这些基本知识再加上网页直接链接的跳转，就可以完成最简单的静态网页制作了。而对于学有余力的学生，则在第二阶段先通过讲解框架、层、动态HTML、动态页面过渡等软件自带功能，提高网页网站效果，并介绍网站架设步骤，使得学生可以把自己的作品以成品形式在互联网中展示，再通过展示各类、各种高水平网站，讲解新技术用于网站的使用方式及效果，让学生根据自己的兴趣和能力在今后的网页制作中有进一步的发展。而采用3～5人的小组模式来完成网页制作课后作业，一方面可以让学生在专业作业繁重的课余不用花费太多时间就完成一个相对完整的作品，另一方面也可以通过互相合作，提高学生团队意识。

3总结

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关键词：计算机应用技术；专业；课程研究

中图分类号：TP3-4

当前计算机应用技术的不断发展，企业对于技术应用型人才的要求越来越高。经过多年努力，计算机应用技术专业课程的各方面建设取得了一定的进展，但教学效果与企业的要求仍然存在差距。因此，对于高职计算机应用技术专业课程中教学大纲、教学内容体系、教学方法和学生成绩评定进行了认真的研究与探讨。

1 计算机应用技术专业课程的现状

多年来，计算机应用技术专业课程的教育状况从大体上可被分为专业课程与基础课程，其课程共计有二十几门，同时还有部分的实训课程以及一份毕业设计作业。而对于教学大纲与计划而言，只在其内容上做了稍微的调整，并没有针对不同层次的教学来确定科学合理的培养教学目标。下面是通过调查教学质量过程中发现的问题：

（1）学生在入学时的基础知识较差，并且对课程很不感兴趣，造成不愿学的现象出现；

（2）课程教学的中心点主要是围绕教师、理论知识、课堂进行，而对于实践性的教学非常少，造成了学生经常在课堂上昏昏欲睡的现象出现；

（3）学校所使用的课程教材主要针对理论性教学，而对于技能应用性教学较为缺乏，这就使得学生很难取得多种技能证书，甚至连毕业证书都很难取得。

根据上面几点教学问题，直接说明了专业课程一直以来与职业实践相脱节，这就在很大程度上不能彰显职业教育特色。所以，就必须紧紧围绕高等职业教育的培养目标，对其课程内容以及设置方面必须着重改革，大力培养适应当下经济社会发展所需要的技术人才。

2 课程体系建设及的思路

计算机应用技术的专业课程发展主要经历了课程体系构建、核心课程建设和课程实施三个阶段。课程体系构建是课程改革的基础，根据职业岗位群的需求和专业所倾向的职业方向培养目标，教育教学体系必须构建与专业课程相匹配的。在核心课程的建设过程中，必须打破传统教学课程模式，进而转变为项目设计与课程开发的新型教学课程模式，从实践出发，培养专业型人才，以此来达到加强能力课程教育教学的主导性地位效果，具体的思路方法如下：

以了解企业相关岗位的能力要求为基础，进行课程的配置与界定，摆脱以理论知识为主导的传统授课思想，应该根据综合能力来设置课程的内容。

课程体系要逐步加强综合能力的培养与训练，同时要尽量缩减不必要的公共课程、基础教育等理论性强而实践性弱的课程，将能力作为课程体系培养的重点，注重学生进入社会的应变与处理事情的能力训练。

逐步形成一套科学合理的质量评价体系。并且对其考试、考核的方式方法进行改革。为适应市场新的发展要求，必须改革其之前陈旧的课程体系，以此建立起一整套科学、合理的新课程体系。所以，首先就要逐渐对原先的考核的方式进行改革，其新课程体系就要一改之前只是注重考试的成绩来确定考核结果的这一风气，将考试理论成绩、综合素质、能力等方面综合起来考虑。其次就是改革技能考核的方式，根据当前的就业前景以及国家有关的教学规定，以开始注重对于其专业的技能考核，使学生在毕业时拿到双证，才能算是合格，达到标准。最后是关于考试考核方法的改革，新课程体系开展多种形式的考核，而不仅仅局限于理论知识的考核。

加强素质教育，讲素质教育和能力培养相结合。素质教育是基础，能力培养是最终的目标。只有二者达到了一定程度上的结合，才能更好地适应于企业的要求和社会的要求，这也是新课程体系的目标所在。

注重专业能力的培养，逐步建立能力培养的教学模式。首先，一定要与规定的职业能力的标准和国家的统一证书的制度像适应，保证按照国家的发展方向而发展。其次，具体的实际情况，比如说社会需求、就业前景、技能要求等等来进行教学，将专业能力的培养与实际情况结合起来安排课程的实质内容。

加强专业课程的实践性特点，逐步建立一个完整的实验课程体系。首先，学校要加强内部的硬件建设，为学生提供必要的学习环境与设备。其次，有条件的话，将实践性特别强的课程安排到具体的企业内部，将实际的工作环境和学校的环境结合起来，不但加强实践能力，从而更好地掌握专业知识的精髓所在。

3 课程体系构建

3.1 课程改革体系的设计

课程体系改革必的重点就是以培养学生的专业能力为中心。课程体系改革的策略则必须采用“重实践、宽基础、弹性化、强能力”的课程设置，而对于课程体系框架的构建则必须采用其突出性与实用性的原则。因此，构建新知识框架，整合课程教学内容并对其进行重组，对学生进行综合能力培养，确保人才培养的质量，建立起具有现代特色的高职教育课程体系。

课程设置要尽量满足行业对知识与能力的需求，并坚持专业培训的目标。这样一来，不但能够使学生具有其知识迁移、知识内化以及继续学习的基本能力外，而且还能够满足其行业多岗位的转型，甚至可实现工作内涵变化以及发展所需的知识与能力的提升。并且课程设置要体现素质教育的理念，学生具备创造、创新能力。

3.2 课程改革的方式

根据学习领域能力以及专业综合职业能力培养要求，以实际的工作任务为主载体，重构教学内容，整合职业资格标准，同时开发职业素养、专业技能、专业基础、综合项目实训以及专业拓展的课程模块。

通过课程模块教学，发展学生的全面职业素质，提高学生的专业能力以及综合实践能力。在整个职业能力培养的过程中，要始终贯穿职业素质教育，使学生毕业时具有较高的必备的行业知识、扎实的专业基础、较强的实践能力以及非常高的职业素养，为学生今后高质量就业以及可持续发展奠定其基础。学生能力的培养以及课程模块如下图1所示：

图1 学生能力的培养以及课程模块图

图中“职员”理念是当前高职教育所面临的最根本问题。是针对以前课程设置的随意性、建设缺乏明确思路以及教学目标等诸多问题最基本的解决思路，是当下高职院校课程体系改革以及专业定位的方向与目标。

教学内容与的课程体系的改革是现如今人才模式改革的重中之重。而教学的内容构成是由理论知识、学习态度以及职业技能所构成的，而对于高职高专院校的课程体系的合理构建，是决定教学方法与教学手段的改革方向与目标。因此必须明确：

（1）在知识领域，对于基础理论知识，以必需、够用为度，以强化应用、掌握概念为重点，强调专业课教学的实用性与针对性；

（2）在职业技能的培养方面，要提高创造性技能的比重，弄清专业覆盖的岗位应具备的能力，以突出应用型、技术型人才培养的目标，对学生进行更多如何解决问题的能力训练；

（3）熟悉行业的从业者应具备的工作和学习态度，转变教与学的观念。教师应创造学习环境，遵循高职、高专的特殊教学规律。

3.3 标准课程教学的建设

学校应根据当下各个职位的要求，对其课程目标、工作过程情况进行划分，并必须考虑清楚职业行动领域T过程要素的课程内容选择。由校企双方专兼职教师组成课程标准工作组，按照其“项目导向、理实一体”的教学模式对教学的方法进行设计，并制定好具有突出职业能力培养以及项目任务特色的专业学习领域课程的标准。

3.4 教学评价

针对不同课程采用不同的考核方法，对于理论知识性的课程，就应当采取理论考核的方法。而对于理实一体化的课程，就必须结合行业的标准来制定基于工作过程中的量化考核标准，由教师与指导学生实训的企业兼职教师来共同对学生进行系统、严格的考核。采用过程考核、实操考核等方法，综合对学生的职业知识、职业素养以及职业能力进行考核。

4 结束语

教无定法、贵在得法。教学的过程中如何选择合适的教学方法，是值得大家深究的。现代教学中采用单一的教学方式是达不到目标的，这要求我们利用现代信息技术让知识融会其中，让传统的教师单一传授知识的模式变为信息化教育模式下的生动的、互动为主的教学模式。提高学生学习兴趣，让学生被动学习变主动学习，这是信息教学模式下情境教学的关键所在。

参考文献：

[1]刘磊，叶曲炜.职业教育专业与课程改革的探索和实践[J].教育与职业，2009（15）.

[2]嘉格伦.网络教育[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3]陈娟.高职计算机应用技术专业课程改革探讯[J].佳木斯教育学院学报，2011（04）.

篇5

（浙江经贸职业技术学院，浙江 杭州 310018）

【摘　要】通过对一个典型的高职院校的老专业——计算机应用技术专业进行剖析，指出该专业的现状和跟不上社会需求发展的原因，必须改革才能生存，而改变专业方向是比较容易实现的方案。然后对多种该专业可以开办的新专业方向进行横向比较，找出每种方向的优缺点，分析生源结构以及专业方向的选择思路，并将专业分多方向推荐为符合学生不同基础的优秀解决方案。

关键词 高职；计算机；专业；改革

作者简介：刘晓刚（1970—），男，湖北竹溪人，硕士，教授，主要研究方向是计算机教学和信息系统。

0　概述

高等职业技术学院有一些开办多年的老专业，随着市场的变化，技术的革新，这些老专业已经不能适应当前社会的需要，脱离了主流的市场环境，招生和就业都面临巨大的困难，必须进行改革才能生存。计算机应用技术专业（后面简称为计算机专业）就是这样的典型。这个专业一般创办于20世纪90年代，主要教学内容是计算机应用和维护技能，也学编程和网络技术，但每一方面都不精深，是一种“万金油”式的专业，适应了当时社会的需要。但是随着计算机和移动设备的普及以及信息技术的迅猛发展，这些基本的应用维护技能已经没有市场，现在需要的是各个技能更加精深的专门人才，该专业毕业生的就业情况愈发严峻，而临的选择是要么改新专业，要么改方向，要么被淘汰。相对于改换专业的伤筋动骨，改变方向是比较容易实现的。但是改到哪一个方向，才能不与其它的专业冲突，又能最大限度地存留该专业的传统优势和实训条件，是众多教管人员苦苦探索的难题，也是我们要研究的课题。本文提取了多个高职院校计算机专业近年开办的新方向相关资料，希望通过比较分析，为大家找到解决方案，也为其它老专业的改革提供一点启迪。

1　典型新方向的横向比较

以前的计算机专业就像“万金油”，学的技术比较多，但都不够精深，适合于计算机处于尚未普及，市场大量缺乏计算机维护管理和软件应用的环境。其核心课程一般是计算机组装与维护，C语言程序设计，网络基础技术，平面设计与制作，数据库实用技术，网页设计与制作等。新的专业方向需要在某一方面进行深入和拓展，学习精深的技能，以满足当前市场的需要。我们从多所高职院校近年来开办的新方向中获得材料，从培养目标、核心课程、就业岗位这些方面进行分类比较，为后面的分析奠定基础。

1.1　计算机系统管理和维护方向

计算机系统管理和维护方向与老计算机专业比较接近，课程变化不大，培养的是能从事计算机日常硬件维护、计算机系统管理、计算机办公自动化管理、企业计算机网站管理和维护等工作的技能。着重培养学生的硬件维护、系统管理、办公文档处理、企业网站运维等专业能力和团队合作、创新意识等职业素养。主干课程有主板维修、商务流程处理、Linux服务器系统管理、计算机网络管理和维护、关系数据库和SQL、网站设计与管理等课程等。主要就业方向是计算机系统管理员、计算机网络管理员、计算机硬件检修员、数据库管理员、计算机系统运维工程师等岗位工作。

这个方向仍然偏重于电脑维修、网络管理和信息管理技能，核心岗位偏多，对于这些技能学习得也不够精深。对于电脑维修，没有深入学习模拟电路和数字电路的知识；对于网络管理，对路由与交换的技术学得不深；对于信息管理，也仅仅学了关系数据库和结构化查询语言SQL，仍然保留着老计算机专业的学得多、学得浅、“万金油”的特点。

1.2　企业信息管理

有些院校的计算机专业开办了企业信息管理方向，该方向培养目标为面向企业信息化行业，培养具备erp系统的辅助开发、实施、维护和运行管理能力，能在大中型企业从事企业生产经营的信息化项目实施和管理或在IT企业从事ERP系统的设计、实施和售后服务的高素质技能型专门人才。可从事的工作岗位有：生产管理、仓库管理、ERP项目实施、系统维护和管理、系统开发、产品销售。核心课程有现代企业管理、会计电算化、C语言程序设计、网络数据库、ERP系统实践、ERP项目实施、管理信息系统等。

需要注意的是，这个方向有既定的国家职业标准，这个标准将企业信息管理师定义为从事企事业信息化建设，承担信息技术应用和信息系统开发、维护、管理以及信息资源开发利用的复合型人才。该定义有几层意思：一是从事的工作是企事业单位的信息化建设，而不是一般的技术工作，即该人才不是一般的技术人员或IT人员，而是信息化建设的人员；二是承担的任务是综合性的，不仅有通常的IT应用，还有信息系统的开发、维护和管理以及信息资源的开发和利用；三是明确点出是复合型人才，而这尤其重要，在国家职业标准中，界定为复合型人才的职业是很少的，这才是该方向的要点所在。按知识和技能水平的不同将该职业划分为助理企业信息管理师（国家职业资格三级）、企业信息管理师（国家职业资格二级）、高级企业信息管理师（国家职业资格一级）三个等级，都有对应的资格考证，通过后国家颁发职业资格证书。

企业在生产、管理、销售中无时无刻不在与信息技术打交道，企业信息管理师是一个专门负责信息开发和运用的职位，在现代企业中信息管理举足轻重，直接对企业的经营决策造成重要影响，虽然我国的企业经历了近20多年的信息化，但企业信息化效果不佳，企业信息管理人才缺乏。

1.3　多媒体技术方向

多媒体技术方向面向网页设计、多媒体产品设计、交互设计、用户体验设计等工作，培养能够从事网站策划、设计、开发、管理，动画设计、视频加工、交互设计等岗位的专门人才。主干课程一般有网站视觉形象设计、网站设计、二维动画制作、三维动画制作、flash游戏开发、VI形象设计、交互媒体制作、虚拟实境设计等。毕业生主要从事网页设计、多媒体产品设计、交互设计、用户体验设计等技能型专门工作。

多媒体方向是目前市场的热门方向，但这个方向如何定位存在争论，是完全偏向美工、动漫的设计制作，还是学习多种多媒体的技术，不追求某一门技术的精通，各所院校有所不同。完全偏向美工、动漫，首先是与动漫专业有所冲突，而且对于没有美术基础的学生，这个方向很难学好。广泛学习多种多媒体技术，每门技术都达不到精通，在这个行业又面临很大的竞争，很难找到对口的工作。

1.4　WEB程序设计方向

WEB程序设计方向面向WEB网站建设、网站前台界面设计、网站后台维护、WEB程序软件安装测试等工作，重点培养学生对WEB应用程序的需求分析、界面设计、后台管理程序开发、WEB程序集成等专业能力。主干课程有网页设计、图像制作、SQL SERVER高级应用、Windows程序设计、项目开发训练、ASP.NET程序设计、动态网站建设、企业网站制作等专业课程。毕业生主要从事WEB软件编写、WEB网站开发与维护、软件测试、软件销售、软件安装与维护等岗位工作。

WEB程序设计在软件开发技能中难度偏小，比较适合高职生。现在互联网普及，以前的单机应用程序都需要开发成能在浏览器上运行的WEB程序，因此开发量很大，市场需求量也很大。对于基础较好的高职生来说，从事WEB程序设计是一个不错的选择，毕业后找工作容易，薪酬上涨空间大。

1.5　动漫方向

动漫方向培养掌握图文软件、三维软件和视频处理软件的操作技能，能从事办公事务、图文排版、平面设计与制作、网站制作、三维建模与效果图制作、动画制作与视频处理等工作的高技能专门人才。核心课程有构成与设计、素描与色彩、数字摄影、平面图像处理、网页设计与制作、图文制作、影视制作与编辑、RIA程序设计、FLASH动画制作、三维图形设计、AUTOCAD建筑设计、广告设计。就业岗位包括网站设计师、网络信息编辑师、印刷和广告业平面设计师、动画和游戏设计师、音影视设计师、三维虚拟现实模型设计师等。

动漫方向也可以看作是多媒体方向更加精深的一个方向。首先这个方向跟动漫专业可能冲突，只适合尚未开设动漫专业的院校。其次，由于动漫对于美术基础的要求，并不是所有学生都能学好这些技能。建议有这方面的兴趣，或者有一定美术基础的同学选择这个方向。

1.6　移动互联网方向

移动互联网方向培养掌握移动终端产品开发和应用技术、移动互联网业务平台开发和应用技术、移动互联网门户网站开发和应用技术的专业技能人才。核心课程有Android应用与开发、IOS应用与开发、移动Web编程技术、移动互联网开发技术、移动测试技术等。就业岗位主要包括Android应用开发工程师、IOS应用开发工程师、手机游戏开发工程师、手机WEB开发工程师、手机测试工程师、手机软件移植工程师等。

移动互联网是一个崭新的方向。目前4G移动互联网正在掀起新的信息技术革命的浪潮，移动互联网业务的发展将成为继宽带技术后互联网发展的又一个推动力。数据显示，2013年第三季度中国移动互联网市场规模达到278.7亿元，同比增速66.7%。中国手机网民规模达到4.2亿，占总网民数的74.5%；我国智能终端出货量达到2.58亿部，增速达167%，成为全球最大的智能手机生产国。在经历了大型机、小型机、PC、桌面互联网四个时代之后，伴随着4G应用的迅速发展，移动互联网正成为IT行业发展的第五个阶段，在未来多年内将都是热门的方向。国家“十二五”规划明确提出要加快发展新一代信息技术，移动互联网是我国未来发展战略的重点方向。

我国移动互联网应用开发人才严重匮乏，人才市场出现真空。不管是大型跨国公司还是小而专的软件开发商，移动应用领域企业都在轮番进行全国性的大规模人才招聘工作。据工业和信息化部人才交流中心报告显示，移动软件工程师已居于职业收入排行榜榜首。所以就业好、收入高是这个方向的优点。但是这个方向偏向于开发，跟传统的软件开发专业有一定冲突，实际上部分高职院校的软件开发专业已经包含了移动开发方向。对于计算机专业来说，针对于目前高职生的数学和英语基础，如果偏重于前台开发和测试技能，降低学习难度，可以适合于大多数的学生。

2　各方向的分析和推荐

从近几年的市场就业情况来看，与软件开发相关的WEB程序设计、移动互联网方向的就业率高，薪酬也高；企业信息管理方向就业面广，找工作容易，薪酬一般；多媒体方向和动漫方向就业有一定困难，市场只需要有美工基础以及对技术精通的人才；计算机系统管理和维护方向就业和薪酬都一般，并且处于下行状态。

所以如果学生的基础较好，从事WEB软件开发和前台设计，开办WEB程序设计和移动互联网方向是较好的选择，毕业生普遍就业好，薪酬高。但是各省的高校招生情况不同，录取高职生的素质也不相同，许多高职新生的数学和英语基础差，逻辑思维能力弱，很难学好软件开发和网站设计技能。而且开发设计岗位工作辛苦，出差加班较多，也是许多学生拒绝这个方向的理由。对于数学、英语基础较好的高职生，特别是从中专、职高单招单考进来的学生，有一定编程基础，或对编程感兴趣，可以开设这两个方向；如果生源基础不是很好，可以考虑企业信息管理、多媒体方向，这两个方向的核心课程不是很难，学习起来相对容易，而且都有一定的就业市场；动漫方向需要有一定的美术基础，适合在美术方面有特色的高职院校。

篇6

［关键词］高职教育计算机网络技术课程体系改革

［作者简介］许丽婷（1974-），女，江苏徐州人，南京信息职业技术学院计算机与软件学院，讲师、工程师，硕士，主要从事网络与分布式系统方向的研究。（江苏南京210046）

［课题项目］本文系中国高等职业技术教育研究会课题“面向职业岗位群的高职IT类人才培养规格研究”的研究成果。（项目编号：GZYLX2011040）

［中图分类号］G712［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2012）12-0149-02

在网络技术、产品的发展日新月异的今天，如果还按照传统的课程体系来开展教育教学，培养出的网络人才将很难适应社会的需求。因此，在保持基本理论和技术不大变的前提下，必须根据当前网络技术的新动向，不断调整课程体系，才能培养出受用人单位欢迎的高素质技能应用型技术人才。

一、人才培养方向及相关岗位

为了更好地满足社会对网络技术人才的需求，我院对分布在长江三角的毕业生就业岗位进行跟踪调查，通过对计算机网络专业在企业、机关、公司、学校等部门的应用情况的分析，进一步调整计算机网络专业课程体系设置，以使其更合理，适应时代的需求。课程体系的构建要面向职业岗位，把增强学生的职业适应能力和应变能力作为基本要素。把从业所需要的知识、技能、素质有机地整合在一起，形成“基本素质—职业能力—岗位技能”三位一体的课程模式。

计算机网络技术专业培养德、智、体、美全面发展，具有专业综合职业能力，在计算机网络技术领域从事网络建设、管理、维护等一线工作的高级技术应用型人才。其毕业生主要面向企事业单位或IT行业，从事网络管理与维护、网络工程规划施工、网络工程管理、计算机网络与信息安全管理、网站建设及维护等工作；也可从事相关的技术研究、产品的开发和工程设计的研发工作以及IT产品销售、市场的技术支持与维护维修服务。

二、改革方向

首先，基础理论课程数量及内容以“必需、够用”为度。可根据高职生的特点，合并、压缩、调整原有课程中理论性较强的内容，适时开设有利于培养应用型专业人才实际操作能力的新课程。例如，高等数学开设的难度不要太深，可去掉电路与模拟电子技术等理论性较强的课程。然而，英语教学要贯穿始终。在网络设备的操作和调试中，常会遇到大量英语词汇，并且有些网络设备和技术来自国外，如Cisco的设备和技术、Unix操作系统等。如果搞网络技术的人不懂英语或英语很差，可能会给工作带来麻烦。故继大学英语课程之后，仍需开设专业英语。如果采用双语教学，那么，双语教学的课程一般应选择比较简单的课程进行，如计算机网络基础等课程，使学生更容易接受。

其次，加强实践和实训教学，工学结合。为此，我们做了三方面的工作。第一，提高实践教学在整个课程体系中的比重，强化实验环节。我们在课程教学完成后，增加针对性较强的综合性项目专题实训，按照就业岗位群的要求，选取适当的实践内容，进行合理的编排，纳入课程领域。第二，可以根据实际情况，加强网络实训室的建设。例如，2006年我校与福建锐捷网络有限公司合作，组建了网络工程实验室。2011年我校再次投资组建综合布线实验室和信息安全实验室。学生在实验室中可以完成交换机与路由器的配置、网络跳线制作、链路端接、智能化设备安装、入侵行为检测、WEB服务蜜罐部署、企业典型网络安全架构部署等一系列的实验，既增长了知识，又在实践活动中培养了动手能力。第三，我校计算机类专业采用了“2.5+0.5”教学体系模式，也就是说在学生三年的学习时间里，学校将安排半年的校外工作体验，即顶岗实习教学环节。通过实践性教学的组织，将学与做有机结合，培养学生运用知识解决实际问题的能力。

最后，课程体系紧跟最新技术，具有一定的稳定性。提高“新”技术在整个课程体系中的地位，突出“新”技术在技能培养中的作用，对发展迅猛的计算机网络技术尤为必要。结合学校已有教学和实训条件，及时调整课程体系和实训方式，满足计算机网络技术专业教学和社会实际需要的无缝连接，让学生做到所学即所用。例如，我们提高了网络安全在整个课程体系中的比例，除了网络安全课程外，又开设了病毒防护、信息安全项目实训，使学生对当前最新的安全技术有较深入的学习。我们还新开设了无线网络技术、网络新技术应用等新型课程。另外，开设选修课也是弥补职业技术课程和网络技术发展缝隙的重要方式。此类课程可以让学生掌握工作所必需的网络技术的新发展，从而使学生形成较强的自我发展和创新能力。

三、课程体系的改革

计算机网络专业各阶段课程分布在高职学生的5个学期的教学计划当中。为了满足社会对计算机网络技术专业人才不断变化的需求，保证高职计算机网络技术专业的培养目标的实现，我们根据工作过程设计课程群，紧扣专业的核心技能，对课程体系中陈旧和重复的内容进行调整和优化整合，增加了“网络安全技术与应用”方面的课程；压缩了“网络编程与应用”在原有课程体系中的比例；删减了一些与应用型人才培养要求关系不大的课程，如单片机原理及应用；合并了内容相近而又互有交叉的课程，如把计算机通信课程并入计算机网络基础课程中。通过计算机网络专业课程体系改革，拓宽基础知识面，适时地把一些反映当代计算机网络技术发展趋势的内容充实到课程教学中来，建立以“网络技术及工程”为主要技能培养线、“网络安全技术与应用”与“网络编程与应用”为辅助技能培养线的一套实用、科学、系统、工学结合的课程体系，能适应相当一段时期的技术更新，课程之间的内容具有连续、递进和外延展宽的特性。

“网络技术及工程”是网络专业学生主要的工程技能，其主要培养学生的两种能力，一是网络设计与实施能力，使学生能够胜任网络施工管理及简单的网络方案设计等工作岗位；二是网络管理能力，侧重培养学生对网络软环境的管理能力。其前期课程以计算机网络基础奠定网络工程的基础；中期的课程是TCP/IP基础、网络操作系统、综合布线、无线网络技术、交换机路由配置与管理等，这些课程是掌握网络工程系统集成技能的关键性课程。在这两种专业能力的培养过程中，由于大多数的单位网络设计与施工工作已经基本完成，故网络管理能力的培养显得尤为重要。在培养学生的网络管理能力时，要求学生不仅要熟悉Windows Server的网络管理方法，更要熟悉网络服务器上经常使用的Linux操作系统或Unix操作系统，具有在真正的网络操作系统下配置、管理及实施网络服务功能的能力。

随着网络犯罪的增多，网络安全技术与应用越来越受到人们的关注。要管好网络，就要熟悉各种网络环境下基本的安全防范方法和安全实施技术。因此，要开设与网络安全相关的课程，如网络安全、病毒防护、数据安全等，让学生学习如漏洞的类型和修补方法等内容，网络管理工具的使用及数据文件的加密和备份等内容，全面掌握这一目前非常热门的课题的基本知识和技能，缩短课程体系与实际技术发展之间的距离。

“网络编程与应用”区别于研究生、本科教育培养的网络软件技术开发师，应大力培养面向中小型企业、公司、学校、行政事业单位的网站开发设计员。目前，用于开发的工具种类繁多，不可能让学生在有限的学习时间内全部掌握，作为编程人员至少要熟练掌握一种语言，能熟练使用一种开发工具和环境。可以将网络编程类课程划分为两个主线的教学，一个主线是网页设计与制作、程序设计、JSP开发与WEB应用；另一个主线是网络数据库应用开发、JAVA程序设计、C#程序设计。在这两个主线的教学中，前者侧重于培养学生网站建设及维护能力，后者则着力于培养网络环境下的软件开发技术人才。由于我们学院有专门的软件开发教研室，故根据培养目标，我们专业选择了前者开展教学。实践证明，前者更容易掌握，使学生能较好、较快地掌握网站建设方面的知识，在毕业设计中许多学生建设的网站功能完善，界面亲和力强。

学生修完以上三条人才培养线的课程后，将接受网络设计与实施、网络管理、信息安全以及网站建设及维护的项目专题实训。这四个项目实训融合了计算机网络技术所涉及的相关核心技能，模仿工作流程组织教学。通过案例分析与实践，使学生完成项目的实际操作过程，积累最初的项目经验。这样，学生无论是毕业设计还是将来走向工作岗位，都能快速进入角色。

此外，针对不同的学生，把“计算机网络基础”这门课程的内容区分开。“计算机网络基础”课程是一门向全院开设的专业知识课程。通过调整，把网络专业的“计算机网络基础”课程内容与其他专业“计算机网络基础”的内容区分。网络专业学生“计算机网络基础”的课程内容更深一些，偏于网络体系结构、数据通信的讲述，而其他专业学生的课程内容要浅一些，偏于应用。

选修课可以将职业资格和技术等级证书教育（如微软的网络管理员、计算机三级、思科的CCNA等）纳入课程体系，学生在完成课程和综合训练后，能够参加、通过并获得相关证书。选修课也可以是一些网络新技术的介绍或对现有课程体系的一些补充。例如，在网络编程与应用方向上选择了网页设计与制作、程序设计、JSP开发与WEB应用的教学主线，则可以将网络数据库应用开发、JAVA程序设计、C#程序设计作为选修课开设。通过学生自主选择选修课，帮助学生明确发展方向，牢固掌握专业知识，提升专业素质和职业素质，培养自学能力，以便毕业时能够很快适应社会，满足企业要求。

四、结束语

完备的课程体系建设需要一套相配套的教材。由于教材建设本身是一项耗费大、周期长、见效慢的工作，因此，保持教材建设和课程体系建设相协调是课程体系改革后需要进一步解决的问题。在编写教材的过程中应注意各课程教学内容具有不可重复，知识点之间存在相对独立和离散性，如果知识点之间关系亲和，则内容可集群。总之，计算机网络技术专业课程体系改革只有本着“建立社会需要、紧跟最新技术、相对比较稳定的课程体系结构”的原则，调整课程设置，才能为社会提供大量高效合格的网络技术实施劳动者。

［参考文献］

［1］黄永元.职业教育中网络专业的规划及课程设置探讨［J］.新课程研究（中旬刊），2010（3）.

［2］闫英战.高职计算机网络专业课程体系的建设［J］.中国现代教育装备，2010（17）.

［3］翟宏群，冯茂岩.高职计算机网络专业人才培养探索［J］.无锡职业技术学院学报，2010（9）.

［4］李康乐，解晨光，张明辉，等.高职网络专业技能型创新人才培养方案的研究［J］.哈尔滨金融高等专科学校学报，2010（4）.

［5］何文霞.高职计算机网络技术专业课程体系改革探析［J］.电脑知识与技术，2009（5）.

［6］杨文艳.高职计算机网络技术专业人才培养模式的思考［J］.辽宁高职学报，2008（10）.

篇7

关键词:基于工作过程课程体系、层次学习结构。

中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 10-0000-01

How to Improve the Network Technology Application Ability of Computer Major Students

Sui Chunrong

(Xingtai University,Xingtai054000,China)

Abstract:The student’s ability raising are based on the school’s curriculum system and curriculum content and learning method. This paper will tell you how to improve students' network skills insystem construction, course construction and learning methods .

Keywords:The course system based on the working process;Hierarchical structure of learning

近年来,随着招生规模不断扩大,学生的基础差异较大,兴趣爱好各异,计算机专业的情况也如此,学校传统模式的教育正面临着严峻的挑战。在教学中,既要培养学生掌握一定的基础知识的能力,又要培养学生掌握一定的计算机操作技能。因此,在计算机技能教学中,采用“重基础、重能力”的教学方法,让学生在掌握必要的基础知识和基本技能的基础上,提高自身素质,苦学多练,为将来工作打下坚实的基础。

一、课程体系建设

计算机网络技术是计算机专业的专业课程,主要培养学生的“建网-管网-用网”的职业能力,让学生在“建网-管网-用网”工作过程中获得所需要的知识技能。

针对提高学生的网络技能的方法,首先针对这三种要求确立相应的课程体系,它的构建是基于工作过程的,也就是与整体化的实际工作过程相联系。在制定计算机专业的教学计划时,要求所有学生掌握计算机专业最基础的课程,如操作系统(Windows XP)、计算机网络基础、网页制作这三门课程,并需要了解学习期间所有计算机专业课程,由于基础差异或以后要从事的职业方向不同,在对待余下的计算机专业课程的掌握程度上,可分别实施教育。对将从事网站制作的大部分女生和部分男生,要求其掌握Photoshop、Flash、ACCESS、SQL、ASP等软件的操作技能;对将从事计算机网络维护的大部分动手能力较强的男生和部分有兴趣的女生,要求其掌握计算机发展概况、计算机组网和维护技能;对将来进行网络搭建的学生来说,要求其掌握交换机和路由器知识,能够调试交换机和路由器,能对网络出现的问题进行处理等课程。采用这种方法,将使所有学生在了解计算机的各种课程的基础上,能有重点地掌握或精通某一方面的课程,为今后的工作打下坚实的基础。

通过调研,针对网络工程、网络开发、网络艺术设计三个方向的岗位创建具体的学习情境--教学项目。教学项目中注重工学交替及“双证”课程的融合。

计算机网络技术专业课程体系是一个动态建立过程。要根据行业制定的课程标准、教学大纲等,并及时进行调整和完善,要保证课程内容体现职业性,必须有行业、企业专家技术人员共同参与课程建设的全过程。尤其是在岗位工作过程(任务)调研与典型工作过程(任务)归纳、行动领域确定、课程内容设置等方面,必须要征求行业、企业专家意见并进行论证,才能确保课程体系和课程内容的针对性与适用性。能够根据行业调研信息和企业专家的反馈意见,及时进行调整和变化,以适应行业发展和社会需求。

二、课程内容

突出实践,基于工作过程的岗位实践能力目标主要指培养“建网-管网-用网”三个模块的实践能力。本专业依据工学交替构建模块化课程体系,与行业、企业深度合作,以实际工作过程制定的工作任务为载体,以职业能力为主线,形成课程标准,重组课程内容。课程内容的设计以层次结构呈现,例如网络课,它的结构包括:

(一)基础层次学习

理论上让学生掌握网络搭建和维护基本知识,并在实践中掌握网络搭建和维护的方法。

1.要理解网络设计所使用分层模型和分层方法,例如OSI七层模型。

2.网络基础知识。这将帮助你了解用于构建网络的最基本的设备,这包括路由器、集线器、交换机和防火墙等一切设备。

3.TCP/IP网络协议。这是大多数计算机在网络上相互通信依据的标准。这将教会你网络部门提供的基本应用服务,如域名服务(DNS)和动态主机配置协议(DHNP)。

4.简单网络管理协议。这是以所有的网络设备中的最普遍的方式访问管理数据的最常用的方法。应让学生掌握常见协议,如:以太网协议,FTP协议,RIP协议,OSPF协议,ICMP协议,SMB/CIFS协议等。就是对路由协议的精确掌握,路由是整个互联网最基础的,最重要的,也是最精髓的东西。其他的东西可以认为是基于IP的具体应用和改良,如vpn,mpls等等。

(二)高层次学习

需要掌握常用的链路层技术,包括常用局域网技术和广域网技术,例如以太网的链路管理csma/cd,二层寻址,具体的协议封装,Frame-relay的虚电路的设计思想和二层寻址方法等等。链路技术过于繁多,全部掌握是不可能的,只要掌握常用的,对于其他的,让学生作为了解也就足够。在技能上让学生学会交换机和路由器的高级设置。

(三)更高层次学习

学习一下物理层技术,例如信号编码和调制,其中很多内容和通信技术相关。有了这些基础,就可以知道在物理介质中信号究竟是怎么传输的。另外可以给学生介绍一些IOS的命令,对于IOS,让学生掌握常用的就可以,其他的可以在工作中查阅手册。

三、学习的方法

技术是在实践中锻炼和积累下来的,要踏实并且勤学苦练,在学习中我们应该让学生掌握这种学习方法,有目标积极地学习和实践。

(一)学会归纳

学习知识或者技能的过程,不但需要我们掌握各种相关知识和技能,也能抽象出独立的思维体系,抽象出来的思维体系不仅适用于网络技术,也对其它学科学习有一定促进作用。

(二)学会记忆

对于网络,具体技术很多,但是常用的却很少。在教学中应该让学生学会如何去记忆这些网络技术,能在最短时间内找到这个知识点在什么地方,并回忆起来,能在网络出现问题时或一些其他环境中能以最快的速度,最高的效率来解决问题,苦学多练才是学习网络知识的重要方法。

(三)学会记录

再好的记忆不如落实到纸上,学习也是如此,把具体学习过程记录下来,为以后的学习工作提供资料。

(四)学会总结

教师在学生解决了问题后,要求学生不断总结,既要求掌握排除故障的方法,也要求牢记出现问题时的错误操作方法,以免在以后的操作中犯同样的错误。总结要及时进行,总结之前,学生学到的是很多知识点,通过总结可以让学生看到的是一个知识面,将多个总结拼在一起,就能得到对于相关知识的整体认识。

(五)学会思考

对于一个知识点,每次思考,对于知识点的理解都会不同,通过不断的学习和思考,才能把所学内容记忆最深。

(六)学会描述与表达

通过给他人讲解与描述,可以锻炼自己的各种能力,这就是深入的学习方法。讲在学习中永远都是一种好的方法。我们只有真正明白了一个道理,才能讲述给别人听。另外多与同层次或者水平高的同行交流,也会从中学会不少自己欠缺的内容。

(七)学会自学

现在获取知识的方法很多,但在具体学习中,传统的纸质教科书依然是学生主要的学习资料,但也可以从网络上找些相关案例来学习和借鉴,这对学生加深教学内容理解和扩展知识面都有很大的帮助。

通过使用这样的课程体系,加上我们上述的学习方法,学生的网络应用及操作技能会有极大的提高。

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【 关键词 】 云计算；告警融合；架构设计

【 中图分类号 】 TP393 【 文献标识码 】 A

The Design and Implement of

A Network Alarm and Data Fusion Analysis System based on Cloud Computing

Li Hong-min 1 Lu Min 1 Huang Lin 2 Zhang Jian-ping 1

（1.Institute of System Engineering， CAEP SichuanMianyang 621900；

puter College， SWUST SichuanMianyang 621900）

【 Abstract 】 The current security experts focus on a difficult study which is the process-reproduce of the whole network attack by linking the independent pieces of infinite information from various kinds of security equipment. Based on the above requirements， this paper designs and implements a network alarm and data analysis system by researching on the analysis techniques of dealing large scales of logs from different kinds of equipment and constructing the hierarchical framework to fusion the pieces of information from the data layer to the feature level， and decision level.

【 Keywords 】 cloud computing； data fusion； framework design

1 引言

随着信息技术的不断发展和信息化建设的高速推进，网络已成为人们进行科研、生产、办公的重要平台。由于网络具有开放性、互联性、共享性的特点，其遭受入侵的风险也日趋严重，计算机网络安全问题日益突出。黑客活动日趋频繁，网站后门、网络钓鱼、恶意程序、拒绝服务攻击事件呈大幅增长态势，针对特定目标的有组织高级可持续攻击（APT攻击）日渐增多，网络信息系统安全面临严峻挑战。

为了保证计算机和网络的安全，军工单位的网都部署了大量的网络安全设备（如防火墙、IDS）、主机监控系统、应用系统审计等用于增强网络安全防护和网络安全审计。与此同时，这些设备和系统产生了大量的结构多样、彼此独立的日志信息，这些信息无法反映一次完整的攻击，只是记录了攻击的片段，因此如何将这些片断信息链接起来，重现整个网络攻击过程，发现攻击者的真正意图，是目前网络安全态势研究的重点和难点。

本文基于以上需求，研究多源海量日志数据处理分析技术，构建层次型数据融合处理框架，实现从数据层到特征层，再到决策层的多源海量日志数据的融合处理，设计并实现基于云计算技术的网络告警数据分析系统。

2 关键技术研究

2.1 海量日志数据预处理技术

首先需要对防火墙、IDS、主机监控系统的日志进行多源融合分析，日志数据进行集中采集，并保存在日志采集服务器上；然后再启动数据推送服务（可选择线上流量较小的凌晨）将日志数据文件推送至Hadoop平台；最后将日志文件写入到集群的HDFS中。对于防火墙、入侵检测系统等设备来说，设备产生的日志信息可以通过syslog协议的方式进行推送，日志采集服务器端通过监听UDP或TCP端口的方式对日志进行采集。对于主机监控系统未提供syslog的方式推送日志，则需要读取主机监控系统服务器中的日志，并将其保存为文件形式待推送。日志数据生成过程如图1所示。

经过对防火墙、IDS、主机监控系统日志数据格式的研究，将日志分为四类（即管理配置异常类、流量异常类、违规操作类、安全攻击事件类）进行规范化处理。

（1）管理配置异常类 管理配置异常类日志是指通过提取并分析防火墙、IDS、主机监控系统中管理配置相关的日志，发现异常的管理配置操作，通过对其日志的研究可将这类日志规范化为如下格式：

LogManager（ID，dev_type，event_type，priority，user，src_ip，op，time，result，msg）。

（2）流量异常类 防火墙日志中连接类日志记录了每个session发送和接收的数据包大小，可通过统计该日志数据量来分析网络中异常流量。将这类日志规范化为如下格式：

LogFlow（ID，dev_type，event_type，priority，src_ip，src_port，dst_ip，dst_port，time，proto，inpkt，outpkt，sent，rcvd）

（3）违规操作类 主要通过主机监控系统中产生的违规日志来分析违规操作，将这类日志规范化为如下格式：

Logillegal（ID，dev_type，event_type，user，pc_name，pc_ip，time，msg）。

（4）安全攻击事件类 通过综合分析防火墙、IDS、主机监控系统三类日志发现潜在安全攻击事件，主要涉及到防火墙的访问控制类日志、IDS检测日志和主机监控中访问控制类日志，将这几类日志规范化为如下格式：

LogSec（ID，dev_type，event_type，priority，src_ip，src_port，dst_ip，dst_port，time，proto）。

以上四类日志中各个属性表示的意义如表1所示。

本文采用HDFS文件系统来存储防火墙、IDS、主机监控系统的原始日志，并可设定日志采集服务器每探测到防火墙、IDS、主机监控系统中生成一条日志立即传输日志，这样避免黑客恶意删除原始日志。HDFS文件块存储示例如图2所示。

从图2中HDFS文件块存储示例中可以看出：主机监控系统原始日志（hm.log）备份数为3，分别存储于Datanode1、Datanode2、Datanode4三个节点上；防火墙原始日志（fw.log）备份数为2，分别存储于Datanode1、Datanode3两个节点上；IDS原始日志（ids.log）备份数为2，分别存储于Datanode3、Datanode4两个节点上。这些文件存储的节点信息都在Namenode中有相应记录，当其中一个节点发生故障，Namenode会从另一个节点读取数据，从而避免单点故障导致的数据丢失或损坏问题。

2.2 网络告警融合分析方法与流程设计

网络告警融合分析是指通过对防火墙、IDS、主机监控系统的海量多源日志数据，利用提出的规则策略，结合资产信息、脆弱性信息和关联知识库等信息进行综合分析，通过融合分析判断出网络中真实发生的攻击事件。对应于四类规范化日志和制定的四类规则策略，本文将真实发生的告警分类四类，分别是管理配置类告警、流量异常类告警、违规操作类告警、安全攻击类告警。以管理配置类告警为例，其融合分析方法及其流程设计如下。

通过管理配置类规则来分析防火墙管理配置类规范化日志，可以有效分析出不在合法IP和用户范围内的管理配置类日志，并向用户产生告警信息，用于提醒用户存在非法IP和用户管理配置防火墙。管理配置类告警融合分析流程图如图3所示。

①HDFS中读取管理配置类日志文件流。

②按行读取日志文件流，根据管理配置类规则对日志文件流进行匹配。若与规则完全匹配成功，且日志时间发生于正常工作时间，则说明该日志是正常行为，此条日志分析结束，判断日志数，日志数大于0，进入②，否则进入④；若与规则匹配不成功，进入步骤③。

③与资产库进行匹配。若匹配成功，则说明该日志是来自于内部人员对防火墙进行管理配置，属于内部越权管理行为，标志其风险级别为“中”，写入管理配置类告警库中，此条日志分析结束，判断日志数，日志数大于0，进入②，否则进入④；若匹配不成功，则说明该日志来自于外部的管理配置，属于外部越权管理行为，标志其风险级别为“高”，写入管理配置类告警库中，此条日志分析结束，判断日志数，日志数大于0，进入②，否则进入④。

④管理配置类告警融合分析结束。

3 系统架构设计

3.1 总体架构及服务层次

基于Hadoop的网络告警融合分析系统通过日志采集服务器将网络中安全设备的日志数据采集并推送至Hadoop平台，再由Hadoop平台对日志进行安全存储、预处理、聚合、融合分析，最终将网络中的异常行为、攻击行为、违规行为分析出来发送至告警监测中心可视化展示，该系统具有几项特点。

①随着网络中安全设备规模增加和产生的日志量的海量增长趋势，系统利用Hadoop平台搭建了私有云用于数据存储，保证原始日志数据安全可靠的存储。

②系统利用Hadoop平台对海量日志进行融合分析处理，有效提高了系统的分析处理效率。

③系统搭建了告警监测中心，用户能够实时监测由日志分析得出的安全事件。

如图4所示为基于Hadoop的告警融合分析系统总体架构图，整个分布式告警融合分析系统分为日志采集端、日志分析处理中心、告警监测中心三部分。其中日志采集服务器主要负责采集网络中防火墙、入侵检测系统、主机监控系统的日志数据，并将日志推送至Hadoop平台中；日志分析处理中心主要负责对原始日志的安全存储、日志预处理、日志聚合、告警融合分析，产生真实攻击的告警信息，并发送给告警监测中心；告警监测中心主要是供管理员直接查看当前异常、攻击、违规行为等事件。

在基于Hadoop的网络告警融合分析系统中，根据所提供的服务类型将整个系统划分为四个层次，即应用层、适配层、云计算平台层和数据采集层。系统的服务层次如图5所示。

（1）数据采集层 数据采集层是整个系统的数据来源，由采集服务器统一采集各安全设备的日志，然后集中启动数据推送服务，最后将日志文件写入到集群的HDFS中。

（2）云计算平台层 以Hadoop作为支撑，是整个系统的数据处理中心，利用HDFS存储海量的日志数据，保证了数据的可靠存储和并行读写；利用MapReduce并行处理机制，为系统提供了强大的数据计算能力；云计算平台层提供了一系列应用接口，为整个系统提供高效稳定的数据持久化支持。

（3）适配层 在基于Hadoop的网络告警融合分析系统中，适配层位于应用层和服务器集群之间，为整个系统提供管理和服务，为应用层提供统一的标准化程序接口和协议。通信引擎负责整个系统的数据流和控制流的交互和传输；基础数据管理用于控制整个子节点以及分析对象配置。

（4）应用层 应用层采用J2EE规范的JSP、HTML、SSH（struts2+spring+hibernate）等技术，结合Hive提供的强大的海量数据搜索功能，为整个系统提供告警可视化呈现。

3.2 日志采集模块设计与实现

本文通过日志采集端对日志数据进行收集。日志数据采集方案由三个步骤组成：日志数据文件生成（防火墙、IDS、主机监控系统）、日志数据推送、日志数据写入HDFS。其具体流程如图6所示。

图6描述了日志数据的采集流程，首先由日志采集服务器采集来自防火墙、IDS、主机监控系统的日志，并保存在日志采集服务器上；然后再启动数据推送服务（可选择线上流量较小的凌晨）将日志数据文件推送至Hadoop平台；最后将日志文件写入到集群的HDFS中。其中，关键代码如下：

String target="hdfs：//10.11.1.136：9000/home/hadoop/data/orig_log/origfw1.txt"；

FileInputStream fis=new FileInputStream（new File（"d：＼＼fw001.txt"））；

Configuration conf=new Configuration（）；

FileSystem fs=FileSystem.get（URI.create（target），conf）；

OutputStream os=fs.create（new Path（target））；

IOUtils.copyBytes（fis， os， 4096，true）。

代码中，10.11.1.136是HDFS的地址，origfw1.txt是Hadoop中防火墙原始日志位置，fw001.txt是本地文件位置。通过上述关键部分代码即可将本地文件推送至HDFS中存储。

3.3 告警监测中心设计与实现

经过融合分析处理之后，将异常、违规类安全事件提取出来并存储于MySQL数据库中，前台采用J2EE规范的JSP、HTML、SSH（struts2+spring+hibernate）等技术，结合Hive提供的强大的海量数据搜索功能，为整个系统提供告警可视化呈现。

Hive相关的数据操作示例：

（1）Hive导入Map/Reduce运行的数据：

LOAD DATA INPATH '/user/hduser/bin-output/

part-r-00000' INTO TABLE tablename。

（2）Hive与MySQL建立连接：

connToHive=DriverManager.getConnection（"jdbc：hive：//10.11.1.136：10000/default"， "hive"， "mysql"）； //获得与Hive连接

connToMySQL=DriverManager.getConnection（"jdbc：mysql：//10.11.1.136：3306/hive？useUnicode=true&characterEncoding=UTF8"，"root"，"mysql"）；//与MySQL连接。

（3）输入HQL进行查询：

select * from tablename where dev_type like 'fw%'。

通过人机交互方式，将分析处理结果展现给管理员，便于管理员直接掌握当前网络中的安全状况，以违规操作类事件为例。主机监控系统中所有违规信息将被筛选并展示在违规操作类事件列表中，管理员可通过多条件过滤进行查询，筛选出关心的违规操作类事件。违规操作类事件界面设计如图7所示。

4 结束语

本系统设计完成后，还需在进一步在网环境中验证其有效性和效能，并修改完善系统架构，为后期的安全态势分析做技术支撑。

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篇9

关键词：全国计算机信息高新技术考试;微课;课堂教学

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-7503（2015）11-0063-03

随着学校信息技术和现代网络通信技术不断完善，电脑、手机、平板电脑等设备的普及促进了信息化教学的发展，恰逢微博、微信、微电影、微小说的兴起，微课也在这股潮流下应运而生。跟随这波教改浪潮，笔者尝试将微课应用于全国计算机信息高新技术考试（OSTA）教学中，以提高教学质量和考证通过率。

一、选择微课理由

教学是教与学的互动过程。笔者主要从教材、学生、微课、教师、环境五个方面综合考量，引入微课教学。

1.学科特点

OSTA认证是人力资源与社会保障部为适应社会发展和科技进步的需要，授权人力资源和社会保障部职业技能鉴定中心，在全国范围内组织实施的社会化职业技能鉴定考试，采用标准化考试方法，事先公开考题和答案。按软件不同，划分为若干模块，如办公软件、计算机辅助设计（AutoCAD）、图形图像设计（Photoshop）等几十个模块，按软件应用知识点将各个考试模块划分为若干单元，每个单元内有若干道考题，即对应知识点的具体应用。按难易程度不同，划分为初级操作员、中级操作员、高级操作员、技师和高级技师5个等级。考试时，按不同模块和等级，系统随机抽取每个单元内的一道考题，要求学生按标准熟练完成。例如：中级图像制作员，即图形图像处理（Photoshop）模块第一单元“选区”第一题“制作立体饼状物”的操作要求。

建立选区：建立直径为230像素的圆形，制作饼状比例示意图选区。

选区编辑：填充2700绿色（#00a92-4）、500红色（#a40603）和400蓝色（#1709dc）。

效果装饰：制作立体效果（30像素高度）。

将最终结果保存在考生文件夹中。

总之，OSTA认证要求学生通过考题的训练，提高学生的计算机应用技能，进而提高考试通过率。

2.学生实际

职业学校的生源主要是中考成绩达不到普通高中录取线的“线下生”和初中毕业的“往届生”，就读职业学校是他们无奈和被动的选择或是逃避工作的港湾。因此，大部分职专生被动接受职业教育，虽然学生先天的智力因素差别不大，但在学习态度、学习能力和学习习惯等方面差距明显。大部分学生到校不是为了学一技之长，为今后的生存、生活和事业打基础做准备，而是为了应付家长的要求，迫不得已到校混日子，厌学成风。具体表现包括：学生课堂纪律观念薄弱，迟到、早退、旷课、逃学是常事;虽然受制于学校的管理，学生人在教室，但无心上课，打瞌睡、走神发呆、讲闲话、玩手机等现象严重;学生缺乏学习兴趣，求知欲不强，但迫于教师、家长的压力，被动地应付学习，作业抄袭、考试舞弊等屡屡发生。总之，职专生学习缺乏主动性，生活缺乏积极性，纪律缺乏自控性。

3.微课特性

微课全称为“微型视频课程”，教育部教育信息管理中心给出的微课定义为“以教学视频为主要呈现方式，围绕学科知识（如例题习题、疑难问题、实验操作等）进行的教学过程及资源的有机结合体”。其主要特点是教学时间短（5-10分钟），易于碎片化、泛在化学习;教学内容较少，易于突出课堂教学中重点、难点、疑点和反映课堂中某个教学环节、教学主题的教与学活动;针对性强，利于掌握记忆;资源容量较小，一般在几十兆左右，支持网络在线播放，易于师生在线观摩，灵活方便地将其下载保存到终端设备（如：笔记本电脑、手机、平板电脑等）上进行移动学习。

4.教师能力

OSTA认证考试模块中的办公软件应用已经成为职业学校的公共基础课，计算机辅助设计（AutoCAD）成为建筑专业的必修课，图形图像设计（Photoshop）成为美术装潢和计算机专业的必修课……职业学校选聘了一批计算机教师，经过多年的培训和岗位锻炼成为“双师型”教师，他们是学校信息化建设的中坚力量。这些教师具备扎实的专业知识能力和职业教育能力，熟悉计算机专业理论和网络专业知识，掌握办公软件应用、图形图像设计、动画视频制作、计算机辅助设计、网站开发和编程技术技能，了解职专生源情况和培养技术技能型人才的要求。总之，中职计算机教师有能力针对OSTA认证考试模块的特点和中职生的实际，应用办公软件、录屏软件、音视频编辑软件制作相应的微课，架设可操作的平台和交互平台，完成微课的应用。

5.设施条件

近年来，学校信息化建设得到国家的重视和政府的大力支持，特别是2012年12月教育部召开全国职业教育信息化建设工作会议以后，学校为加快推进教育信息化进程，购置了足够的微机和多媒体录播设备，建有光纤主干网，无线覆盖整个校区，配置了网页、邮件、文件存储服务器以及相关软件平台，基本满足基于网络环境下的教学要求。

尽管类似“微课”的理念、形式和实践早已有之，但是只有符合学科特点和学生实际，借助当代信息与通讯技术的微课，才有可能成为普遍推广的教学资源，由普通教师自主设计开发和记录的优质教学资源的手段。

二、制作微课的方法

基于上述理由，结合教学实践笔者认为，屏幕录制型、PPT演示加真人拍摄型和真人实景拍摄型三类微课，基本满足OSTA认证教学的需要。

1.计算机屏幕录制型微课制作

OSTA认证考试教材是一本试题集，有明确的标准和样章。制作此类微课，必须保证演示步骤规范、准确，解说语言标准、简洁，条理清晰明了。此类微课的制作一般不使用摄像机拍摄，而使用软件捕捉计算机的屏幕动作。笔者选用的是TechSmith公司的Camtasia Studio软件，首先，通过屏幕录制功能记录下屏幕动作，包括影像、音效、鼠标移动轨迹，解说声音等;然后，通过后期剪辑制作功能对视频进行复制、移动、删除、添加标注、放大、画中画、字幕、转场、旁白等;最后，将录制的视频输出rm、wmv、flv等格式的文件，大小为几十兆左右。如果追求更为专业的剪辑，则需要Adobe Premiere、Adobe After Effects、Avid Media Composer等影视制作软件。

2.PPT演示加真人拍摄型微课

为了对OSTA认证考试教材各章节的知识点的操作要领进行归纳小结，帮助学生融会贯通所学知识，避免学生死记硬背操作步骤，需要用PPT罗列知识点，教师出镜解说，更能吸引学生的注意和重视。制作此类微课需要花一定的功夫，首先，要制作PPT课件，教师根据章节的内容，整理出相应的文字资料，在保证知识的准确性外，合理进行技术加工和艺术再现，以达到文字简洁突出，图片协调清晰，音乐和谐优美，切换速度适中，过渡自然，动画设置种类和数量合适。其次，进行视频录制，可以采用学校的录播教室进行录制，录播室的摄录设备配置齐全，录制效果比较好，后期剪辑工作量相对较小;还可以用手机、摄像机拍摄教师的授课过程，将PPT课件转化为视频文件，用后期软件合成。

3.真人实景拍摄型

寻访已取得OSTA认证证书的学生，请他们介绍学习方法、考试经验，帮助考生做好迎考准备;或寻访优秀毕业生，请他们介绍技能证书在竞聘上岗中的重要性和所学计算机操作技能在实际工作中的应用，让学生了解证书和技能的重要性，激发学生学习兴趣和信心。这类微课的制作，相当于访谈类视频拍摄，前期需制定好拍摄脚本，选好拍摄机位、焦距、高度、角度、景别，后期剪辑要注意镜头组接的规律，必须符合学生的思维方式和影视表现规律，把握好节奏，讲究色调统一。由于专门制作这类微课，投入成本较大，如果学校存有优秀毕业生访谈视频素材，可以从中剪辑加工，以节约制作成本。

教师将制作好的微课，按教材的章节整理并上传到校园信息化平台，学生可以利用计算机或移动终端设备（手机、笔记本、平板电脑等）访问下载，满足学生随时随地学习的需要。

三、运用微课策略

微课作为一种教学资源，本身不具备传播功能，但搭载在交互平台后，它就是一种灵活、开放的网络资源，可为学生的个性化、自主化、多元化学习创造条件。

1.融入课堂

目前，课堂仍是中职学生技术技能学习的主阵地，教师找准微课与课堂教学的切入点，把微课与现实课堂整合，将微课融入到教学情境的创设、新课的导入、概念的阐述、习题操作过程的演示、课堂小结等环节，高效合理地利用有限的课堂时间，充分调动学生学习的积极性，发挥课堂的最大作用，引导学生掌握计算机技术技能，形成有效的学习策略，为掌握一技之长和通过OSTA认证考试打下基础。例如：利用真人实景拍摄的访谈微课创设情境，激发学生学习兴趣，建立自信心;使用习题录屏型微课，引导学生自主学习，独立完成习题训练，培养学生的自主学习能力，规范操作步骤，解决学生面对计算机屏幕学习时常会出现操作细节缺失的问题和教师无暇逐个辅导的难题，帮助学生形成自主学习策略，使学生在实践中体会学习的成就感和学以致用的快乐。

2.翻转课堂

职业教育倡导“做中学，做中教”的教学理念，借助微课，实现“先学后教”翻转课堂，符合职业教育理念，也是微课的典型应用。学生按照教师的安排，依据自身情况，可以在课前、课始、课中、课后自行浏览教师放在服务器上的微课，自定步调完成课程内容的学习，把原本由教师统一讲授的环节，通过信息交互平台辅助，由学生在课前或课始自主完成，让学生在学习过程中发现问题并解决问题，满足学生探究的欲望，体验成功的喜悦。课堂上教师也应转变角色，由传统的知识传授者、控制者转变为学习活动的引导者、组织者、促进者和参与者，突出学习者的主体性和主动性，营造良好的学习环境氛围。例如：在办公软件模块教学中，先按OSTA认证时间和课时制定教学进步表，在交互平台，预告上课内容，引导学生提前观看微课，了解所学知识，便于在课堂上顺利完成学习任务，掌握所学知识的合理应用方法。

3.拓展课堂

职业教育要求学生掌握一技之长，鼓励学生深入学习感兴趣的学科，掌握更为卓越的技术技能，为今后做事立业打基础。而传统课堂的“齐步走”教学模式无法满足学生的个性化学习需求，造成会的学生不想学、不会的学生不会学、一知半解的学生懒得学的尴尬局面。微课有效整合了课堂教学资源，制作典型性高、层次性强、代表性高的视频，来增强课堂的多样性、立体性和时效性。同时，微课为学生开展自主学习、搜集相关知识提供了快速便捷的通道，突破了传统课堂的局限性。在OSTA认证考试中，一个模块有初级、中级和高级操作员难度之分，鼓励程度好、感兴趣的学生参加高级操作员级考试，实施因材施教，分层教学。

总之，合理高效地应用微课，可以化解“班级化”教学的困境，化解教师重复讲解无法一对一帮教的问题，化解考试前复习丢失操作细节的不足，提高中职生计算机技术技能水平和OSTA认证的通过率，为中职学生就业和立业打下坚实的基础。

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关键词：高职；计算机网络技术专业；自主学习能力；培养体系

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）08-0042-02

教育部对高职教育明确提出了“培养学生的社会适应性，教育学生树立终身学习理念，提高学习能力”的要求，其中自主学习能力是学习能力的重要组成部分，是“灵活地、创造性地与新的未知打交道”的基础能力。计算机网络技术专业的学生毕业后要在IT行业发展最为迅速的领域获得良好的职业发展，必须具备自主学习能力。笔者拟就计算机网络技术专业学生在校学习期间的自主学习能力培养进行分析、研究。

自主学习能力培养的必要性和可行性

知识和技术飞速发展的要求 计算机网络技术发展迅速，知识和技术的陈旧化周期变短，在校学习的“一次性”教育已经无法满足学生未来职业发展的需求，学生必须树立终身学习的理念。在终身教育体系中，完全借助企业培训和成人教育等方式会增加时间、资金及资源等成本。拥有自主学习能力就可以在他人协助下以较低的学习成本完成知识与技能的选择、获取或更新。知识总量的剧增和知识结构的迅速变化是职业人必须培养自主学习能力的源动力。

跨行业就业的岗位需求 尽管计算机网络技术专业学生就业岗位明确，但是由于计算机网络技术的广泛应用，工作岗位可能分布在不同的行业，例如，我院计算机网络技术专业的学生就业于IT、电力、金融、通信等行业的网络管理员岗位。在不同的行业中工作，网络管理员除了要掌握网络知识和技术，还需要快速了解甚至掌握一些相关行业的知识。因为涉及行业太多，这些知识无法在学校教学体系中进行系统全面的讲授。学生要快速构建跨行业岗位知识体系，就需要通过入职培训、岗位培训或者自主学习等方式尽快完成相关知识筛选和获取，其中自主学习又是最主要的方式之一。

完善的资源库提供可行条件 相对于传统以书本为载体的知识存储方式，Internet、电子资源库等成为获取便捷的新型知识的载体。同时，丰富的IT职业认证体系又为自主学习提供了足够的选择空间、目标和方法指导。职业人在职业发展中，不管岗位如何调整，总能够随时随地获取学习资源，只要拥有自主学习能力，便可以完成知识的获取与更新。

自主学习能力培养方案

（一）方案设计原则

自主学习能力不是与生俱来的，而是一种通过后天培养的能力，具有能动性、独立性、自控性等特征。尽管自主学习能力是在学生就业之后才凸显出对职业生涯发展的重要作用，学生在校学习期间就要注重自主学习能力的培养。

进阶式培养 高职学生入学前经历了多年目标既定、大纲明确、自由度很小的学校教育，跨越式培养面向岗位技术需求的自主学习能力难度较大。而且相对于普通高校的学生，高职学生自控能力较弱。所以，应制定并执行由小到大、由易到难的，从教师主导、教师辅助到学生独立完成的进阶式培养策略。

课内与课外相结合 培养自主学习能力应该增强师生互动，综合利用教学资源，革新教学方法，将能力培养的空间从传统的课堂集中式向课外、社会实践等时域逐步拓展，采取课内引导、协助制定目标、课内考核、岗位考核等多种方法构建学生自主学习能力培养体系。

共性与个性相结合 应遵循能力发展从一般（基础）到特殊的规律，培养自主学习能力既要面向专业学生群体的专业特征，又要突出每个学生的兴趣方向、性格特点、情商等个体特性。自主学习能力作为一种基础方法能力，必须作为人才培养方案的一项重要培养目标，这将无差别地作用于专业学生群体。但是，在具体实施中，尤其是在培养的高级阶段，又可以通过不同的工程项目、角色担当、技术方向或职业认证等特定情境加以具体化，这就要突出每个学生作为个体的特性，这也是因材施教教育观的体现。

确定性要求与灵活选择相结合 既然自主学习能力是职业发展所必需的，就要作为校内教育体系中的一项能力目标加以培养，在人才培养方案中要有明确的范围和程度要求。然而，能力培养的载体却是多方向、多类型的，在计算机网络技术专业中，就业岗位分布在数据通信、主机、安全、存储和网站等多个领域，学生可以依据自己的特点灵活选择目标和项目，以体现自主学习能力的独立性。

导向性评价与兴趣培养相结合 评价作为课程的四要素之一，既可对教师教学起反馈作用，又可对学生学习起导向作用。无论在课程内还是课程外的自主学习能力培养，都需要建立客观的评价体系，以督促和鼓励学生。课程内的评价可以拓展课程考核内容，以形成性考核方式设置自主学习能力的测试项目。培养学生对专业知识与技术的兴趣是形成自主学习能力的关键，是学习能动性的基础。所以，评价体系应选择适度的、动态的、递进式的自主学习能力考核权重，既要调动学生自主学习的积极性，培养学习兴趣，又要降低实施中遭遇挫折后的挫败感。

（二）方案体系

自主学习在一个项目载体的具体化过程中可以归纳为目标选择、计划制定、文献收集与检索、过程实施、结果提交和结果测评等环节。自主学习能力的强弱层次不同在每个环节中会表现出程度不同的独立性。基于此，自主学习能力培养应分为初级、中级和高级三个阶段，如图1所示，级别越高，越能体现出较强的独立性，时域向课外倾斜，教师主导因素逐渐降低，学生自主因素增加，而评价结构与形式也趋于多元化。

自主学习能力培养实践

以下按照自主学习能力培养方案体系的设计，结合我院计算机网络技术专业的教学实践，说明自主学习能力培养的具体方法。