计算机硬件知识范文
时间:2023-04-07 16:49:34
导语:如何才能写好一篇计算机硬件知识,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
最近有不少软件领域的牛人进军硬件行业,但不知从何处入手。相信每个人面对一个庞大的知识体系时都一样迷茫。下面就让小编带你去看看计算机硬件新手实用知识,希望能帮助到大家!
码农们如何变得高大上:硬件知识学起来如下:列几个项目,坐地铁时,记得看看。如果对某方面感兴趣可以留言告诉我们哦,小编会为你们整理相关资料的~
1EMC与安规
EMC与安规在规模较大的公司都有专门的团队,但小公司只能硬件工程师亲手来。
CE认证测试项目最多,学习可以先关注CE的相关标准。不同行业的标准是不一样的,汽车电子和信息技术设备的测试方法和要求都不一样。
EMC理论个人觉得已经发展的比较形象(不像电磁场那么理论抽象),精髓就是EMC三要素,干扰源、敏感源和耦合路径。设计分析就是关注共模电路的回流路径或者泄放路径
2
RF与天线
同样的RF与天线在规模较大的公司也有专门的团队。
行业发展到现在,硬件工程师的RF和天线设计工作基本就是选型了。因此,需要明白一些基本的参数如增益、P1dB、IP2、IP3、天线的方向性等等。
3
电源
电源部门在规模较大的公司也有专门的团队,无论板级DCDC电源还是电源适配器都有专人完成设计、选型或测试工作,硬件工程师应用时标准电路拿来用即可。
关于电源大概就以下几个方面。
DCDC有几种基本拓扑?效率与什么有关?
LDO原理是什么?设计需要注意哪些参数?
POE协议是否熟悉?
4
时钟
晶体和晶振有什么区别?怎么设计?
时钟信号有哪些关键参数?
PLL的原理是什么?环路带宽是什么意思?PLL失锁的可能有哪些?
时钟芯片如何选型?
5
小模拟电路和小逻辑电路
硬件工程师的工作是系统级应用,不是IC设计的大神,工作中很少用分立器件设计电路。
二极管、三极管、MOS管和运放的特性要熟悉会分析,简单的电路要设计。
如三极管电平转换电路怎么设计,为毛低温就不工作了?
如MOS管双向电平转换怎么设计?要关注什么参数?
如MOS管的米勒效应,能不能定量的用公式分析?
6
高速信号及信号完整性
建立时间与保持时间?
时钟的抖动分哪几类?
数据相关抖动是什么?
CDR是什么?
抖动与误码率的关系是什么?
EQ、去加重、预加重?
7
低速信号
I2C、UART、SPI是什么?
会不会通过示波器测量判断通信数据对不对?
8
RAM 和ROM
NAND FLASH和NOR FLASH有什么区别?
DDR3 SDRAM原理是什么?CL、AL、RL、WL是什么?各种参数的会不会设置?
9
CPU、SOC、FPGA
X86、ARM、MIPS、POWERPC有什么区别?
FPGA设计需要注意什么?IC设计领域了解嘛?
关注自己的行业不同行业的技术是不一样的,应用环境及解决方案也不一样
如你是设计智能电视的
1、视频相关知识?BT1120是啥?H.264是啥?YUV是啥?4:2:2是啥?什么是HDMI?具体协议是啥?
2、思考下产品,内容重要还是硬件重要?能不能优化下3D?
如你是设计交换机的
1.802.3了解嘛?啥是MAC?啥是PHY?GMII接口如何设计?
2.交换机如何工作的?VLAN是啥?
3.客户是啥?教育网还是运营商?
如果你设计无线路由器的
1.802.11
a/b/g/n/ac的区别?TCP/IP协议是啥?ARP是啥?路由的工作原理?
2.天线如何设计的?增益、方向图是什么?各种PA、LNA如何选型?
3.客户是啥,需求如何?150块卖给普通人,还是1000块卖给企业级用户?
有两个领域值得去深入研究,以后是物联网的时代,网络和无线通信的应用会越来越多。
网络
也是交换机和路由器等应用与组网。现在互联网基于以太网,802.3标准规定了MAC和PHY规范。上层协议如TCP/IP、UDP、ARP、环网等等,总之网络的水很深,值得一探。
无线通信
如移动通讯、WIFI、sub1GHz等等应用会越来越多,之前国家的什么旅游规划,有一条就是景区要实现免费WIFI覆盖。无线通信也基本是802.x协议族。基带和RF都可以深入学习。
最后一点
如果你不是必不得己,还是不要做码农,如果你必须做技术,那就做一个硬件工程师吧,了解下以上知识足够了,每天给供应商打几个电话,看看ppt,开开会,耍几个专业名词,放心,你的老板和那帮码农是听不懂的。
新手必看的电脑硬件知识大全一、CPU
电脑的CPU(中央处理器)就相当于人的大脑,现在市面上的CPU主要分为两大阵营,分别是Intel(英特尔)和 AMD,性能都是以产品型号来区分。这里我们用英特尔来举栗子。
四位数中最重要的是第一位,它表示了 CPU 的代数,因此这一位的数值越大,该 CPU 的架构也就越新,从而带来更高的性能和更低的功耗。后三位数字对 CPU的性能通常影响不大,我们没有必要考虑。
看CPU好坏,最直观的方法是看CPU天梯图,详见最新「CPU天梯图。
二、显卡
显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,是电脑进行数模信号转换的设备,承担输出显示图形的任务。显卡接在电脑主板上,它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来,同时显卡还是有图像处理能力,可协助CPU工作,提高整体的运行速度。对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。下面以最常见的NVIDIA独立显卡为例,教大家如何判断显卡性能。
显卡分为NVIDIA和AMD两个品牌,两个品牌的命名规则如下:
1、Nvidia显卡
(1)从高到低的显卡系列是:GTX系列、GTS系列、GT系列、GF系列以及iris集成显卡系列。另外还包括为专业工作站而设的Quadro显卡系列(这个系列市场上见的不多,基本数字越大性能越高)
(2)不同的系列命名规则是一样的,以GTX980Ti为例。首先数字9表示的是GTX系列第九代显卡,核心是GM204。后面的数字8就表示在这一代显卡里面的定位,一般在5一下的是属于中低端显卡,比如GT740就是第七代的中低端显卡;而7及以上的就是高端显卡,如GTX 970。
2、AMD显卡:以前使用的是Radeon
HD命名,最新出了以RX系列命名的显卡。
(1)R系列的显卡分为三种:RX5700XT表示高端显卡,如RX 5700和RX 5700XT;RX580表示中端显卡,如RX560;R5表示的是低端的入门级独立显卡,如R5 230。
(2)旧的命名方式更好判断性能,以HD7950为例,首先数字7表示AMD第七代显卡,一般最新的一代在架构上有进步,性能会更好一些。后面的9表示的是在第七代显卡中的性能定位,8和9属于高端显卡,6和7属于中端显卡,5及以下的就属于低端显卡。
看显卡好坏,最直观最方便的则是看显卡天梯图,详见最新「显卡天梯图。
三、主板
主板不像CPU和显卡一般有明显的性能差异,你买了更高端的CPU和显卡就能享受更强的性能,但主板是一个载体,一个支撑所有硬件的骨架,只有根据CPU兼容性和是否支持超频,来合理搭配、选择适合自己的主板才能获得更好的使用效果。
四、内存·
内存是用来暂时存放 CPU 运算数据的硬件,我们大可把它理解为“ 为程序运行提供的空间”,越大越好,如今装机标配8GB大内存,大型游戏或者专业设计则建议上16GB大内存,下面我们用金士顿的内存条来举例子。
内存
五、硬盘
目前,硬盘分为机械硬盘和固态硬盘。简单来说,机械硬盘读写速度慢、容量大、价格便宜、数据恢复方便、但比较笨重,不抗震,适用于存放较多文件;固态硬盘读写速度快,又轻又小,但价格很贵,适用于多系统安装,保证开机速度、系统流畅度。
硬盘
由于固态硬盘体验更好,如今SSD早已经是主流电脑的标配。不过,需要注意的是,常见固体硬盘又分M.2和SATA接口,M.2NVME接口固态硬盘速度最快,价格相对也更高,适合追求高速的朋友推荐,普通用户一般买SATA固态硬盘就够了,价格便宜,兼容性强。
M.2固态硬盘最小是10Gb/s,大的达到了32Gb/s,普通的SSD盘SATA3.0带宽是6Gb/s,机械硬盘HDD速度在100MB/s左右,在读写速度方面M.2 明显超越了普通 SATA SSD和HDD硬盘的;
与MSATA相比,M.2主要有两个方面的优势。第一是速度方面的优势。M.2接口有两种类型:Socket 2和Socket3,其中Socket2支持SATA、PCI-E X2接口,而如果采用PCI-E×2接口标准,最大的读取速度可以达到700MB/s,写入也能达到550MB/s。而其中的Socket 3可支持PCI-E×4接口,理论带宽可达4GB/s。
六、机箱电源
机箱方面,主要是外观部分,根据自己的喜欢,选择就可以了。当然,如果是想要体验水冷,在买机箱的时候,则需要注意下机箱是否支持水冷散热器等。
一般的机箱水冷一般支持到240MM,也就是双风扇水冷,如果要使用360MM水冷的话建议询问一下购买客服,或者自己上网定制。机箱的大小也要考虑到自己的各种硬件能否容纳,比如说三风扇显卡,以及大型主板、塔式风冷散热,小机箱可能无法安装。
电源则相当于电脑的心脏,为电脑各硬件供电。虽然电源在主机硬件中不起眼,但其稳定在起着至关重要的作用,低价山寨电源偷工减料厉害,容易导致电脑频繁死机,甚至烧坏硬件。因此,买电源不仅仅是主看额定功率大小,还要看电源的稳定性与质量,一般强烈建议推荐品牌主流型号电源,以保证稳定与耐用。
80PLUS认证标准
上图为电源的80PLUS认证标准,一般最低保证选用白牌以上的电源,用的比较放心,质量也可以得到保证。
电源还分为全模组与非全模组电源:
全模组电源
非全模组电源
全模组与非模组电源的区别:
1、外观上不同
非模组电源从内部引出一大堆供电线,模组电源则是用模组接口板代替。拆开电源后,可以看到,非模组电源的供电线直接从PCB板上引出,而模组电源则是把从PCB板引出来的供电线在输出接口处连接到模组板。
2、工作效率不同
非模组电源的PCB板和供电线只有一个连接点,所以损耗很低。但是模组电源的PCB板和连接到主机的供电线之间有两个连接点,由于多了连接点,因此损耗更高。同规格下模组电源的效率要比非模组电源低了一点。
3、转换效率不同
实际功率越高,模组电源的损坏也会提高,比如市电下负载百分百的模组电源,要比非模组低了0.6%左右,不同的电源表现不同,但同样状态下,模组电源确实要比非模组电源的转换效率更低。
芯片背后的这些硬件知识你都学会没有?
前言
我们都知道芯片,也知道芯片技术在21世纪是最重要的技术之一,但很少有人能知道芯片技术的一些细节,如芯片是如何构造的、为什么它可以运行程序、芯片又是如何被设计制造出来的等等。本文就尝试从最底层的二极管开始,逐一讲讲二极管、mos管、逻辑门电路、集成电路、大规模集成电路是如何逐步构造成我们所熟知的“芯片”。
二、从二极管到逻辑门电路
二极管
二极管是大家熟知的基本器件之一,可以说二极管的发明和大规模使用是现代工业腾飞最重要的基础之一。二极管的特性就是电流单向导通,如下图所示,一般情况下电流只能从A到B而不能从B到A,且这种单向导通还有个特点就是施加的电压必须大于某个数值,如硅二极管为0.5V才能导通,且导通后继续增加电压会导致电流大幅增加(相当于电阻下降)。
在逻辑上可以这样理解:施加在二极管上的电压小于0.5V时它是不通电的(表现为极高的电阻),当电压等于0.5V时二极管突然就导通了(表现为极低的电阻)。所以我们总结一下二极管的特性:
1、只能单向导通
2、施加电压低于0.5V时完全不导通
3、施加电压等于0.5V时突然完全导通
事实上,科学家们正是利用上述的简单特性构建了庞大复杂的电子世界。
三极管
在二极管的基础上,科学家们进一步研究出了三极管。三极管的特点就是增加了一极,不由施加在两端的电压大小决定是否导通,加入了第三极,使用三极间压差来决定是否导通。如下图所示,工作时b、c、e极都施加了一定的电压,这里不探究具体电压差是如何导致c、e间导通的,简单来说就是通过各极间压差实现c、e间先是逐渐导通(表现为压差增大电流增大),而后变为完全导通(表现为压差增大而电流不变)。且这种特性也是挑方向的,只能是c到e的导通而不能是e到c的导通(即施加反向电压再高也不会反向导通)。
逻辑上我们可以做如下总结:
1、只能c到e导通(反向施加电压无法反向导通)
2、压差低于某值A时完全不导通(无电流)
3、压差高于某值A时逐渐导通(电流随压差增大)
4、压差高于另一值B时完全导通(电流不随压差变化)
逻辑门电路
了解了基本器件后,我们再来说说数学。在数学上我们有三个基本逻辑:与、或、非。
与(&):0&0=0、1&0=0、0&1=0、1&1=1
或(|):0|0=0、1|0=1、0|1=1、1|1=1
非(!):!0=1、!1=0
科学家们使用二极管、三极管、电阻、电容在电路上实现了上述的三个基本逻辑,具体表现为:
1)与门:A、B两端同时输入5V则L端输出5V,否则L端输出0V
2)或门:A、B任意一端输入5V则L端输出为5V,A、B端同时为0V时L端输出为0V
3)非们:A端输入5V则L端输出0V,A端输入0V则L端输出5V
这里我们就不探究逻辑门的具体原理了,大家只要知道二极管、三极管的物理特性使得这种逻辑电路运行的非常稳定,以非门为例,当A端输入小于5V时L端输出稳定为5V,当A端等于5V时L端会立即输出为0V(这里忽略了很多电路细节和器件特性)。为便于使用,科学家们使用符号将这三个逻辑门进行了抽象:
为便于使用,我们将其进一步抽象,如下图所示:
从数学上来说,所有复杂的逻辑式最终都可以分解为最基本的三个逻辑组合,我们先温习一下高中的代数课:
那在电路上,是不是就可以使用与、或、非这三个基本的逻辑门电路来分解?
三、从逻辑运算到电路运算
以加法为例
下图是二进制加法的真值表,S是A+B,C是进位。
科学家们使用逻辑式来总结了这个真值表,从真值表到逻辑式的转化是高中代数的基本内容。
我们发现,S和C的输出可以由A与B的逻辑运算得到(一个异或门、一个与门)。那么,如果我们使用逻辑电路来实现逻辑运算,是不是就可以用电路来实现加法?
第一步,我们先用逻辑符号来绘制上述的公式:
第二步,将逻辑符号转为电路(没找到半加器电路,这个是全加器):
第三步,焊接物理电路
逻辑叠加
通过加法的例子我们实现了从逻辑到电路的转变,根据这个原理我们可以简单的实现:
1)减法器
2)乘法器
3)除法器
4)8位加法器
实际上我们发现所有的运算都是逻辑的叠加,逻辑最终可以转化为电路,所以我们可以得出结论:所有的运算最终都可以使用电路实现。
四、从电子电路到集成电路
庞大的电子计算机
前面的内容,我们知道了所有逻辑运算都可以使用电路实现,那么加法器、减法器、乘法器、除法器都是可以实现的,事实上一开始的“计算机”就是用于做这些加减乘除运算。使用逻辑门的好处显而易见,所有逻辑叠加问题都可以用电路的“叠加”来解决,无论是10位的加法、100位的减法、还是1000位的乘法,理论上来说只要二极管、三极管、电容电阻足够我们都可以实现。但是随着计算需求越来越大,计算器的体积变得越来越大,“耗电”成了一个大问题。下图是第一台通用计算机ENIAC,它可以每秒5000次加法或400次乘法运算,但是它使用了17,468根真空管(电子管)7,200根晶体二极管,1,500个中转,70,000个电阻器,10,000个电容器,1500个继电器,6000多个开关。抛开成本因素,光耗电量就是一个天文数字。
MOS管与集成电路
体积庞大、造价高昂、耗电量成为制约计算机的核心问题所在,如果有办法缩小元器件的体积,体积、造价、耗电的问题都迎刃而解了。在这个需求的基础上集成电路诞生了,它不是使用电路将各种元器件连接起来,而是将各种元器件、线路直接“做”到了硅片上。
下图是一个典型的PNP三极管示意图,本质上P与N的材质是一样的(硅),只是掺杂了不同的杂质改变了其电特性(二极管、三极管就是这么制造的)。所以有没有办法在一片硅上面按需求“做”出P结、N结,而后用“线路”将各P结和N结连接成电路,只要前期规划做好,数量庞大的三极管、二极管、线路就可以集成到一个硅片上了。
mos管是金属(metal)、氧化物(oxide)、半导体(semiconductor)场效应晶体管,名字复杂其实本质就是由金属、氧化物、半导体组成的元器件。前面说到要将三极管、二极管、线路集成到硅片上,其中MOS管中的“半导体”就是P结或N结,用来组成三极管或二极管。“金属”就是连接各结的线路,“氧化物”就是各结间用以绝缘的隔离层。简单点说,集成电路就是在硅片上制造了很多的半导体(PN结)、金属(线路)、氧化物(绝缘层),这些半导体、金属、氧化物组成的器件我们称之为MOS管,无数MOS管按逻辑电路进行组合就是所谓的集成电路了。
集成电路工艺
现在我们找到了办法将器件缩小,下一步就是如何实现PN结、金属线路、氧化物。下图是一个典型的PNP晶体管剖面示意图
在工艺上要做成这样需要很多步骤,大概有:
1)切割:将工厂生产的硅锭切割成片
2)影印:在硅片上涂一层光阻物质(想象成防护膜),然后按设计要求溶解部分光阻物质(让部分区域露出来)。工艺上是在紫外灯上面加一层有很多孔的遮罩,被紫外灯照射的光阻物质就溶解了,没有照射的地方还有保护。如下图所示,通过影印将部分光阻清除,露出部分硅片。
3)刻蚀:露出该露的、遮住该遮的部分后,就使用刻蚀技术将没被遮住的区域“蚀”出一个沟,如下图所示。
4)掺杂:有了沟之后就使用原子轰击这个“沟”使其掺入杂质形成P型衬底
5)沉积:接着在P型衬底上沉积一层N型硅
就这样反复影印、刻蚀、掺杂、沉积就得到了我们需要的MOS管。
五、从集成电路到CPU
我们将一块晶圆上制作了大量MOS管的叫集成电路,MOS管特别多的叫大规模集成电路,MOS管超级超级多的叫超大规模集成电路,其实就是工艺进步了。一块芯片上集成的电子器件越多、电路越复杂能实现的功能也就越多,所以我们不能只满足于做加减乘除这样简单的运算。但当时的科学家并没有“未来”的视野,他们当时急需的问题不是发明CPU,而是解决数据如何存储的问题。如果数据可以存储在电路里,那就可以实现很多复杂的操作,比如简单的编程。
D触发器
为了将数据“锁”在电路里,科学家们使用逻辑门组成了D触发器。其中CP是时钟控制信号(这里将其当做一个控制信号即可),当CP值为1时D输入一个信号则Q输出同样的信号,当CP值不为1时D输入任何信号则Q输出不变,如此就实现了将D信号“锁”在了Q。
寄存器
数个D触发器的组合就实现了一个寄存器,如下图所示就是一个4位寄存器,可以存储一个4位的数据,如“0101”:
根据寄存器的工作内容又细分了:指令寄存器、程序计数器、地址寄存器、通用寄存器等等。
运算器
将数个寄存器与前面所说的加、减、乘、除计算电路结合起来就是运算器了,运算器的作用就是对寄存器(一个或多个)中的内容进行算数计算,而后将结果存入寄存器。
控制器
上图可以看到,运算器内有数个寄存器,那何时执行计算任务、计算那几个寄存器的数据、最终存储到哪里呢,这些都由控制器来完成。控制器由指令寄存器、指令译码器、程序计数器、堆栈指针、数据指针组成,它从指令寄存器中获取指令而后根据指令从外部存储中获取数据、控制运算器执行运算、获取下一步指令等等。这一且都是通过“时钟控制信号”和复杂的逻辑运算实现的。
对于时钟控制信号,可以理解为一个节拍器,时钟源向CPU发送有节奏的高低电平信号,让控制器内部逻辑电路被激活,该逻辑电路又根据指令寄存器的内容生成各种控制信号指挥运算器读取数据、执行运算、读取下一步指令、存储计算结果等等。下图就是一个完整的控制器与运算器的示意。
存储器
存储器又叫高速缓冲存储器,它的作用就是存储即将交付CPU处理的数据并保存CPU处理的结果。实际上各种控制信号、数据都是放置于存储器中,控制器从这里获取下一步的数据和指令。
CPU
存储器、控制器、运算器的结合就是一个基本的CPU了,等等?似乎CPU没有什么特殊的功能啊,那它是如何执行这么多复杂工作的呢?实际上CPU的原理就是这么简单。当我们写好代码后,编译器就将这些代码翻译成CPU可以识别的数据格式,而后按顺序放入存储器中即可,控制器会根据预设的程序按节奏从存储器中获取指令和数据,控制运算器处理这些数据,最终实现代码功能。
六、CPU运作示例
为便于理解其工作原理,我们做一个简单的示例。比如我们写了一段代码:
A=1;
B=2;
C=A+B;
输出C到屏幕
编译器编译时可能会做如下翻译:
1)将0001放入寄存器A、将0010放入寄存器B
2)执行寄存器A+寄存器B,结果放入寄存器C
3)读取屏幕显示器的存储地址,放入寄存器E
4)根据寄存器E的数据(屏幕显示器地址),将寄存器C的数据(运算结果)写入该存储地址
至此CPU就实现了一个简单的计算和屏幕显示。当然具体操作过程可能会比这个复杂无数倍。但是CPU的核心功能就是简单的算数运算,以及各种数据的读写。而编译器的工作就是将复杂的代码翻译成简单的算数运算和数据存储、数据移动。
七、总结
篇2
关键词:VMware;计算机;虚拟机;专业教学;中职
中图分类号:TP3-4文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 02-0000-02
VMware Practical Application in the Teaching of Vocational Computer Major
Wu Xiaoming
(Jiangsu Dongtai Secondary Vocational School,Yancheng224200,China)
Abstract:The VMware virtual machine technology in the introduction of vocational computer professional teaching,the more effective practical skills to master computer take full advantage of the conditions of the existing machine room computer equipment,computer science students in secondary vocational.The author outlines the the VMware functional computer professional teaching practical application and related solution to the problem.
Keywords:VMware;Computer;Virtual machine;Teaching;In post
一、中等职业学校机房硬件配置现状
近几年,国家、省、市各级政府越来越重视职业教育,对职业教育的扶持力度不断加大,对中等职业学校的硬件建设投入越来越多,教学条件得到很大改善,计算机这种常用的信息化教学设备也是不断更新、大量装备。中等职业学校教学用机房计算机硬件配置基本上都是P4级以上CPU、1-2GB内存、160GB以上硬盘、100M以上的局域网,这样的硬件配置不仅满足了其他专业学生的计算机应用基础教学以及CAD等专业课程的教学需要,也满足了计算机专业绝大多数的专业课程的教学需要。机房计算机为了方便教学和日常维护,一般会安装电子教室、还原保护系统、网络同传系统。
二、VMware的优势
虚拟机(Virtual Machine)技术,就是用软件模拟真实计算机系统的技术。利用这种技术,可以在现有计算机的主操作系统上建立几个同构或异构的虚拟计算机系统,这些虚拟机系统有独立的CPU、内存、硬盘,甚至还拥有独立的BIOS。VMware虚拟机具有以下特点:(1)支持多种操作系统。VMware支持所有Windows系列操作系统以及Linux、FreeBSD、NetWare、Solaris等。(2)无损操作。(3)多系统共存。可同时在同一台真实计算机上运行多个操作系统,每个OS都有自己独立的一个虚拟机,就如同网络上一个独立的计算机。(4)单机组网。(5)安装快捷、备份方便。VMware虚拟出来的虚拟机与真实计算机无关,故在安装过程中速度快,且不易产生设备兼容问题。安装完成后还可克隆、备份,使用这些备份可以更快速地生成新虚拟机而不需要再次进行安装。
三、VMware在中职计算机专业教学中的实践应用及问题解决
中职计算机专业应在教学上突出实践性,注重实训课的开展,加大实训课的比例。计算机专业的一些实验所需的硬件、软件数量很大,为每个学生配齐所需设备是不可能的;如果采取分组实验方式,由于课堂时间有限,不能保证每个学生对整个实验的完整操作实践,设备、时间、操作的矛盾比较突出,这时,通过VMware同时运行多台虚拟机的优势就显示出来了,实验过程中甚至可以采用VMware“快照”功能保留当前虚拟机的运行状态以供下次继续中断的实验操作,这就很好的解决计算机专业实践上的矛盾。
(一)VMware的安装
中职学校机房学生机一般安装WINDOWS XP操作系统,VMware软件的安装与WINDOWS环境下的其他软件安装没有区别,安装完成后会产生两块虚拟网卡VMnet1、VMnet8。
问题:学生机安装了,但学生端无法连接到教师端,电子教室无法使用。
原因:电子教室学生端可能绑定了虚拟网卡。
解决方法:机房维护时,在安装了电子教室学生端程序后,可以先将两块虚拟网卡停用,然后网络同传,这样电子教室学生端就会绑定真实网卡来接受数据。两块虚拟网卡,可以在使用VMware时再去启用。(笔者在实际教学中发现,不启动这两块虚拟网卡,VMware的各项功能并没有受到影响。)
(二)虚拟机的复制及使用
学校机房的计算机都会安装还原系统,所有计算机上的数据重启后即被还原,因此不可能每次上课先让学生在VMware的虚拟机中安装操作系统后再去做其他实验。网络同传时,复制一份已经安装好操作系统的虚拟机文件到机房的所有计算机中,这样上课时可以在虚拟机直接使用操作系统进行实践练习。
问题:复制的虚拟机文件在使用时,虚拟机中的网卡总是处于断开状态。
原因:复制虚拟机文件时,新的虚拟机各种硬件参数与原来的一样,直接使用会有冲突,例如网卡MAC地址一样,造成网卡总处于断开状态,这种现象在虚拟机的网络连接方式是“桥接”时更严重。
解决方法:非本机VMware安装的虚拟机文件启动时会出现这样的提示“我移动它”、“我复制它”两个选项,这时应提示学生选择“我复制它”,让VMware更改虚拟机硬件的相关参数。
(三)进行BIOS设置练习
BIOS设置正确可以保证计算机正常工作,但机房计算机的BIOS不允许学生随便修改设置,通常会加密码。如果需要进行BIOS设置的操作练习,可以在VMware中的虚拟机启动时按“F2”进入设置界面。值得注意的是,VMware在虚拟机安装系统时不需要预先进入BIOS设置而直接从加载的光盘或光盘镜像文件启动,但实际计算机在安装操作系统时是需要在BIOS中设置成从光盘启动的,这样才能正常引导光盘启动来安装操作系统,因此,让计算机专业的学生通过VMware中的虚拟机了解掌握BIOS设置还是很有必要的。
(四)进行操作系统安装练习
新版的VMware几乎支持各种类型操作系统的所有版本,对于中职计算机专业的学生来说,主要掌握WINDOWS及LINUX两个操作系统的安装、使用即可。安装前需要设置虚拟机的硬盘、内存、光驱、网卡、声卡、显卡、打印机、USB、软驱等参数,这与配置一台真实计算机硬件是一样的,只不过这些配置工作是在VMware软件环境中完成的。整个操作系统的安装与在真实环境中安装系统没有任何区别,通过几次操作系统的安装练习,学生可以很快掌握真实环境中操作系统的安装过程。
(五)操作系统维护练习
熟练的进行计算机系统维护,也是中职计算机专业学生必然掌握的一项基本技能。在虚拟机中可以完成所有系统维护操作,对于一些破坏性的操作(磁盘分区、格式化),以及一些无法在真实机上完成的操作(动态磁盘管理、双网卡),在VMware的虚拟机中都可以轻松搞定。
问题:真实计算机机中的文件怎样快速复制或移动到虚拟机中。
原因:将真实计算机机中的文件放到虚拟机中的方法有几种,如将文件做成ISO光盘格式文件在VMware中加载,或使用VM菜单中的“文件映射虚拟磁盘”功能,但这些方法烦琐、不方便。
解决方法:如果需要在虚拟机中使用真实计算机中的文件,使用VM菜单中的“虚拟机安装VMware Tools”功能来安装VMware Tools(WINDOWS环境下直接使用,但其他操作系统需要自己准备相应程序安装),这样就可轻松的将真实计算机上的文件直接复制或移动到虚拟机中,同时也就不需要按[Ctrl+Alt]组合键来在真实机和虚拟机之间来回切换鼠标了。
(六)网络及服务器配置
中职计算机专业的教学还包括对服务器的配置操作,WINDOWS和LINUX下的服务包括WWW/FTP/DNS/DHCP/SMTP/VPN/SAMBA/NFS/DC等等,这些实验需要两台以上计算机才能完成,同时配置服务需要花费较长时间,只能通过VMware运行多台虚拟机来完成实验。实验过程中可能会遇到如下问题:
问题(1):WINDOWS由工作组升级成域后,域用户无法登录,提示“指定域的名称或安全标识(SID)与该域的信任信息不一致”。
原因:机房的计算机是通过网络同传安装的,所以虚拟机安全标识(SID)都一样,与升级后的域信息不一致,造成冲突。
解决方法:机房计算机安装时,应在VMware中先安装好两台虚拟机,一台未升级域,供学生进行域升级练习,另一台升级为域,供学生练习域的其他操作。
问题(2):DHCP实验中,虚拟客户机无法获得正确的IP地址
原因:由于VMware安装时,会安装VMware DHCP Service服务,当虚拟客户机需要动态分配IP地址时,VMware总是优先分配IP地址给它。
解决方法:停用VMware DHCP Service服务。操作方法:控制面板管理工具服务VMware DHCP Service,右击“停止”。
问题(3):虚拟机启动后,提示IP地址冲突
原因:虚拟机的网络连接方式不正确,造成地址冲突。
篇3
关键词:计算机;硬件检测;维修;技能培训
中图分类号: TP315 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)22-67-2
0 引言
台上比学生,台下比老师,好成绩的取得都是师生共同努力的付出才能取得的。要想学生在比赛中取得理想的成绩,首先指导老师是否掌握到一套适应每届参赛学生的科学培训方案,其次是在培训的每一个阶段学生是否收到预期的培训效果。本文就以中职计算机硬件芯片检测与维修项目指导培训为例对培训方法进行探究。
通过参加2012年到2016年共4年的技能大赛培训指导实践,学生在比赛中获得省级一等奖两次,获得全国三等奖一次。计算机芯片检测与维修项目的比赛内容每年都有变化,2015年开始增加了数据恢复内容,并且分值占总分值的60%。并且由三人一组的团体赛变为单人赛,作为中职学校的学生,平时培训中要掌握到那么多的培训内容,指导老师要研究每个学生的学习特点,并且找到一套适合于他们的培训方法。
现就以下几个方面对中职计算机硬件芯片检测与维修项目技能大赛培训方法的实践探索。
1 科学的培训方案
在写培训方案前,指导老师和学生共同研究比赛的规程,确定比赛内容。结合中职学生的学习特点,把这些内容分块分解,每块知识点嵌入到每个阶段中,每个阶段的学习内容要循序渐进,内容要求过多则会超出学生的学习限度,会产生厌烦的情绪。内容过少则会时间不够。影响比赛成绩。培训方案分阶段进行。比如,以2015年计算机芯片检测维修及数据恢复为例。把整个比赛的内容分为检测、维修、数据恢复三块知识。分三个阶段进行。
1.1 第一阶段:基础知识的掌握
硬件检测方面让学生扎实掌握到电子元器件的作用及功能。开机电路、实时实钟电路、CPU电路等的工作原理的掌握。维修方面学会使用万用表、示波器等维修工具,特别是电烙铁和风枪的使用。利用旧的电路板反复地拆元器件,再将其焊接上,提高焊接技术。焊接是整个维修中非常重要的,假如检测出什么元件坏了,但没有将其焊接上去是不得分数的。必须要求学生焊接技术过关。数据恢复方面先让学生弄懂理论知识,如数据表、DBR、EBR等知识点。
1.2 第二阶段:巩固提高
经过第一阶段的基础知识的学习,指导老师教会他们一些具体的检测及维修方法。比如,硬件中的对地阻值的测量、集成块的焊接方法等。
1.3 第三阶段:强化训练
为了使学生相关技能得到强化训练。首先,在元器件焊接技术训练方法。元器件焊接技术训练的关键在于扎实的基本功训练。最常用的焊接工具是热风枪和电烙铁。技能竞赛比的是速度与完美,“快”而“好”是我们追求的目标。
“快”是指更换元器件操作迅速,包括元器件的拆卸和焊接两个环节。“好”是指焊接上去的元器件写好无损,而且元器件的外观符合电子行业的外观检验标准IPC-A-610D(电子组件的可接受性要求)。要达到以上要求,光靠技能竞赛前短暂的时间训练是难以实现的,应该从学生入学开始规划,制订好常用元器件零基础的焊接训练内容,从THT(通孔插装技术)元器件的拆卸与焊接,逐步到SMT(贴片组装技术)元器件的拆卸与焊接,进行系统化的训练。竞赛前则侧重于难度系数比较大的SMT集成电路的拆卸与焊接的训练。
其次,在硬件检修技术训练方法。技能竞赛硬件考核的范围主要是台式电脑主板、笔记本电脑主板、显示器及硬盘驱动板三部分。其中,功能板卡的电路简单,是培养学生电路检修思路、形成良好的电路分析能力最好的训练途径。这些训练内容应该放到平时的课堂教学中去,对全体学生进行培训,逐一过关考核,才能收到良好的效果。而竞赛前的时间,侧重于电路分析的训练,提高学生的思维能力,使学生快速建立故障现象与故障元件必然的对应关系。这样,在技能竞赛时就可以提高学生的硬件检测速度和判断准确度。
再次,在数据恢复技术训练方法。数据恢复技术主要分三个方面:一是硬盘的物理故障;二是硬盘的逻辑故障;三是文件格式故障。数据恢复技术的训练重点在数据恢复策略(思路)的训练。
硬盘的物理故障一般出现在高职组的技能竞赛,主要是硬盘进行了加密或者硬件固件局部损坏。近年来,技能竞赛采用的数据恢复平台集成的固件级的硬件维修工具有MHDD、PC-3000等。MHDD是入门级的硬盘维修工具,只能用于对硬盘进行加密与解密。专业级的硬件维修工具一般使用PC-3000、HRT、效率源等。
硬盘的逻辑故障一般是分区信息、分区格式丢失,造成不认盘、分区不对或者提示未格式化等故障。修复这类故障一般是通过修复储存介质(硬盘或U盘)的MBR(主引导记录)、EBR(扩展引导记录)或DBR(DOS引导记录)的信息即可。而常用的文件格式是FAT32和NTFS两种。对于分区采用不同的文件格式,恢复分区信息的思路是不一样的。例如,分区如果采用NTFS文件格式,则分区的DBR正本在分区之前,在分区最后一个扇区有DBR备份。DBR所在的位置是我们采用Winhex快速跳跃搜索的主要依据。同理,EBR的位置信息的利用也是我们赢得时间的关键。
2 心理辅导训练
根据几届学生参赛的情况,学生在比赛中心理因素也是影响成绩的一个重要方面。比赛中过于紧张会影响他们的正常发挥,所以在平常培训中指导老师要有意识地培养他们这方面的能力。在心理能力的培养方面笔者是这样来锻炼他们的。利用其他班晚自习的时间,安排参赛学生在班上演讲活动。一周搞2-3次,也分三个阶段进行。首先,要求他们提前准备好20分钟的内容进行演讲。其次,要求他们准备好40分钟的内容进行演讲。通过这两个阶段的训练,他们在心理上、胆量上都会有所进步。最后不叫他们事先准备好,直接到班上进行临场发挥演讲。通过这样的训练,他们的心理素质会有一定的提高,对于比赛有很大帮助。当然,也有很多心理辅导的训练方法,在之后培训中不断探索挖掘出更好的方法。
3 写培训日志
根据中职生学习的特点,理论学习上存在理解能力不足,只有通过老师在培训中反复讲解,实训。学生从大量的实践中理解、总结。日复一日,内容多,为了防止他们学了后面的忘前面的。每天培训中要求学生写培训日志,日志主要是总结每天学到的内容,哪些弄懂了,哪些还不理解,明天要学习什么内容,都必须写清楚,做到心理明白。这项工作花不了多少时间,每天只需最多20分钟,看似简单,但非常有用。每天培训中有总结且有计划,做到心中有数。
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关键词:课程设计 计算机控制技术 综合机器人 单片机
中图分类号:G710 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.156
《计算机控制技术应用》是一门理论与实践相结合的课程。对以往所学知识进行了复习巩固的同时,也对学生的动手实践能力进行了有效的训练。目前市场上占有量较高的单片机89C51,是工业测量以及控制领域中应用较为广泛的芯片,性价比非常高。[1]这也是这门课程作为核心部分讲解的主要原因,教授学生硬件系统结构,把握计算机的控制体系,使学生具有一定的设计能力和C语言编程能力。
1 课程体系结构和课程性质
本课程是计算机控制技术专业核心课程。位于最底层的是仪器仪表电路基础等专业基础平台课程,是本课程的前续课程。本课程属于专业核心课程,是培养从事计算机控制系统和嵌入式系统相关的产品设计、分析、调试和制作的实践型人才,对学生职业岗位能力培养和职业素质养成起到总结支撑性作用。
2 课程设计的理念与实施
该课程是将企业与行业对岗位职业能力与工作的确立作为第一步,课程组老师通过对计算机控制系统研发与生产企业的大量走访沟通,深入了解企业进行岗位职业能力与工作过程的合作;通过企业计算机系统一线的专业人事商榷教学大纲,是建立起的训练体系更能符合实际要求,满足现实情况的要求。通过对大量毕业生的访问,与计算机系统研发与生产的毕业生进行沟通后,听取他们的意见,对《计算机控制技术应用》进行全面的审核,对现存问题进行解决,对实践性教学情境进行修改。
通过对行业企业的深入了解,对计算机系统研发与生产的不同岗位所需要的技能,通过系统化的教学模式入手,对课程建设思路进行全面的改革。针对具体的工作任务,借鉴“六步教学法”(明确任务/信息、计划、决策、实施、检查控制、评估)进行学习领域课程的情境教学设计,在教学过程中学生作为主体,教师在教学过程中祈祷咨询服务的辅助作用。在老师的辅助下让学生完成学习计划,让学生进行全面的自我评价。
3 《单片机应用技术》教学大纲
本课程教学内容以综合机器人为基础,并以单片机为控制核心,包括运动模块(电机)、显示模块、时间模块、语言模块、遥控模块以及各种传感与转换模块[2]。综合机器人的设计由于其具备的功能、性能指标和控制方法不同,所以有很强的扩展性。功能、性能指标和控制方式与其所需技术器件种类、技术含量、复杂的电路控制是成正比的。如在显示模块中除了选择数码管显示以外还可以选择图形液晶或字符液晶显示;控制方式既可采用声控也可采用遥控。所以,选择机器人作为综合学习情境具有很好的可选性和可扩展性。
针对控制系统不同部分的运用能力,设计出不同的学习情境,以训练学生分析和设计计算机控制应用程序的基本技能。本课程共设计了4个学习情境,由1个综合实习情境――综合机器人,按照不同的功能模块分解成3个学习情境,包括机器人显示系统、机器人运动控制系统和机器人智能感应系统[4]。
4 考核方案
学习过程是考核方案的重点,而评定成绩的主要方面就是在每一个情境中课程的完成情况。在课程教学中利用对学生开放性的考核,让学生养成在课余时间自学的良好习惯。如果学生通过自学并且顺利完成了对相关技能的训练,那么就可以向老师提出申请提前考试,考试合格后便可免去学期末的结业性考核;综合性的考核主要考查学生对相关控制技术的运用能力,在运用中重点突出学生的创新意识,并对使用新技术、新器件的综合项目,给予相应的加分。在教学的12~13周安排智能小车竞赛[5],成绩优胜者可以免除期末的结业性考核。最终成绩由以下形式组成:过程性考核50%、综合性考核15%、结业性考核35%。
5 总结
课程学习情境设计以一个完整的综合机器人开发工作过程实施教学,从设计要求开始明确做什么,怎么做,到跟我想、跟我学、跟我做,功能扩展等几个工作环节,进行基于单片机的控制系统开发工作过程的能力训练。在本课程学习情境设计中,每一个学习情境都是完整的工作过程,学习情境是典型应用为载体分解而来,所有学习情境综合成典型控制系统,前一个学习情境是后面的基础,后面学习情景是前面的扩展和综合,通过选取不同的学习情境重组成不同功能的模块可重组、可扩展。因此,本课程学习情境设计具有:完整性、系统性、扩展性、和适应性。
参考文献:
[1]唐炜.基于“项目驱动”的单片机类课程实践教学改革[J].实验室研究与探索,2010,(5):130-133.
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[3]华俊,高红叶,魏晓东.教学用多功能单片机智能车设计与实现[J].上海理工大学学报,2012,(6):608-612.
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[5]张瑞成,陈至坤,王福斌.以智能汽车竞赛推动实验教学改革[J].实验室研究与探索,2010,(8):103-105.
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随着信息技术在当今各个领域之中的应用以及其不断的发展,计算机应用专业在教学的方式上需要进行不断的创新,这样才可以紧随时展的步伐,实现对现代社会的新型人才培养。随着实践教学的模式在中职计算机应用专业中的实施,实现了教学效果的进一步提升。本文就是对其进行研究,希望可以起到一定的帮助作用。
2信息技术背景下中职计算机应用专业实践教学研究
2.1教学中理论与实践的一体化
对于传统的实践教学而言,都是先进行理论的教学再进行实训实习,使得理论以及实践在教学的过程中很难实现结合。在进行理论教学的过程中,仅仅是采用教师讲授学生记录的形式,采用多媒体进行操作的步骤演示,因此学生既没有操作的机会也不能对自己的想法进行表达。而在进行实践教学的过程中,学生通过理论笔记中对实验案例的记载对分配的实践任务进行完成。在实践的过程中仅仅对教师讲述的案例进行模仿,很难实现独立思考以及自主创新[1]。因此对于教学过程中的理论以及实践,传统的教学方式不能使其实现良好的结合,使学生理论的学习中没有实践作为支撑,实践的学习没有理论进行引导。这样就使得学生对理论以及实践的血丝效率都很难实现进一步的提高,进而降低其学习的兴趣,使得教学质量以及教学效率都很难实现进一步的提高。因此,通过教学模式以及教学方法的进一步改革,在进行中职的计算机专业实践教学过程中,使得理论的教学以及实践的教学可以同时进行,在教学任务的驱动之下,实现学生对理论以及实践共同的学习。教师在进行教学的过程中巧妙地将理论融入到实践之中,在学习理论的时候进行实践,同时在实践的过程中实现对理论的学习。这样就可以使计算机应用专业的学生在进行实践教学的过程中既实现对理论的全面理解,又实现对实践的良好掌握。采用这样的教学方式,可以使学生对学习的兴趣得到有效的激发,在实践教学的过程中,获得更加明显的教学效果,使得实践教学的效率以及质量得到进一步的提升,同时也使得教学的时间得到进一步的节省,进而起到事半功倍的作用。
2.2对专业实践课进行教师队伍建设的进一步加强
专业教师对于中职院校的计算机应用专业的教学而言有着至关重要的作用,因此中职院校应该积极组织专业教师参加省级以及国家级的教师培训,在进行培训的时间中,学校应该对教师加强管理,严格要求,使其通过培训实现自身知识以及技术水平的进一步提升[2]。同时,应该让教师对网络上丰富的教学资源进行合理的利用,对一些文本、图片、音频以及视频资源在进行教学的过程中进行有效的应用,并且可以将一些学习软件应用在教学之中,主动对一些模拟设备进行学习,并且实现在教学过程中的合理应用。教师可以对网络的平台进行利用,与学生进行互动交流。同时,应该让教师积极地将自己在网络上搜集的教学以及学习资源通过平台与学生分享。这样就可以使教师的专业水平实现进一步提高的同时,为学生创造更多的学习资源。同时,中职院校可以利用寒暑假组织教师参加生产企业的专业实训,这样就可以极大程度地提升教师的动手能力,使其实际的操作能力得到进一步的培养,这样就可以使教师的教学水平实现进一步的提高。
2.3将现代的信息技术在实践教学过程中全面融入
对于专业的学科,应该进行QQ群或者微信群的建立,教师将有价值的教学资源与学生积极进行分享,同时也鼓励学生对一些学习的资源进行收集和整理,再与教师和其他同学进行分享。学生可以对电脑或者手机进行利用,通过教师的指导,一边操作一边学习。同时,学生可以将不会的问题通过QQ群或者微信群来进行提问,这样既可以使学生可以顺利完成教师布置学习任务,同时也可以对其学习的积极性起到良好的激发作用,进而使其可以积极主动地进行自主学习。同时,教师可以将好学生的操作以视频的形式在群里和其他的同学进行分享,这样就可以使得学生的学习成果有机会得到良好的展示。教师也可以将好的学生作业在群里和大家分享,这样就可以使学生获得更多展示自我的机会,进而在学习中更加积极主动,而且对教师布置的作业可以认真完成。同时,教师也可以帮助学生进行免费空间的申请,可以将学生在进行实践操作过程中的作品在学校的服务器上进行展示,无论是不是成品,都可以获得展示的机会。这样就可以使学生在实践的过程中可以互相欣赏作品,互相听取意见,及时发现自己的缺点和不足,并将其及时进行改正。这样就可以使中职计算机应用专业的学生在实践的过程中进行对自己不断的完善。同时也可以鼓励学生对电子上午、网络技术以及课程设计等做到了良好的了解以及掌握。这样就可以使学生将学习过程中接触的知识带入到自己的实际生活之中,进而对实践的课程产生更加浓厚的兴趣。
2.4对实践教学评价的体系进行改革
在对中职院校的计算机应用专业进行教学的过程中,应该对实践教学进行分值比例的提升,对学生的实践教学加以重视,这样才可以使学生对实践更加重视。按照传统的计分形式,中职院校的计算机应用专业都是根据实践课上学生出勤的情况、卫生的情况以及纪律方面的表现,以及学生在进行实践的过程中对实训报告的完成程度来进行综合的评分。这样的评分方式不够客观公正,因此很难将学生的真实水平通过评分来加以体现,因此对于教师在实践教学过程中的实际教学成果也很难得以体现。为了使传统的教学评价体系在对学生的实践课程评价过程中的一些弊端得到有效的避免,中职院校对于计算机应用专业的实践教学评分可以通过两种方式来进行:①教学与考试的分离,参加教学的教师不参加考试的出题,不参加监考以及评分,这样就可以使考试与评分变得更加公平公正。②进行专业的出题小组的建立,负责对实践教学进行出题,试题应该与实训过程中岗位的需求严格符合,实现对工作岗位场景的仿真,考生的交卷形式可以是实际操作的成果,同时也可以是作品,再由几名专业教师所组成的评分小组对考生的交卷进行评分。通过这样的形式,就可以使学生在进行实践教学的过程中可以得到公平公正的评分,使学生的真实能力以及水平得到合理的发挥,使学生对知识以及专业技术掌握的情况得到客观的显示。这样就可以使中职院校计算机专业的实践教学收到满意的成效,使得学生的真实水平得到良好的发挥,教师也可以在实践的过程中对学生的技术有进一步的了解,因此可以在接下来的教学过程中以学生的实际学习情况以及对专业知识技能的掌握程度进行教师内容以及教学方式的良好制定,使得中职计算机应用专业的实践教学效果得到进一步的提升。
3结语
综上所述,随着当今经济以及科技的不断发展,社会对人才的需求也实现了进一步的转变。随着互联网以及计算机的普及,社会对专业型人才的需求也得到了进一步的提高。因此,中职院校在进行计算机应用专业的实践教学过程中,应该根据学生的情况使得实践教学的方法得到进一步的转变,加强对专业教师的培训,在实践教学的过程中将现代的网络技术融入进来,使学生做到学以致用,进而使其学习的兴趣得到进一步的增加,同时也要将传统的考试以及评分的形式实现进一步的转变,使学生的真实能力得以发挥,这样才可以使中职院校计算机应用专业的实践教学收到良好的教学效果。
参考文献
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关键词:计算机控制技术;全英语教学;课程建设;教学实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)11-0061-02
一、引言
日趋频繁的国际交流需要更多能够熟练应用英语进行专业技术交流、科学研究的国际化人才,而高等院校开展全英语教学正是为培养具有国际竞争力,适应国家和社会需要的高端人才而进行的教学改革[1]。我校积极开展全英语教学课程建设,并把自动化全英语专业作为试点实行全英语教学,并已经实践了近三年。
计算机控制技术课程要求学生应能掌握分析设计与实现计算机控制系统的方法,并能完成控制系统的软件开发、系统安装与调试等[2]。这就要求学生不仅需要学习抽象的理论知识,而且要具有较强的工程技术背景[3]。两年多来我们开展了该课程的全英语课程建设与教学实践工作。
二、“计算机控制技术”全英语教学的特点
(一)课程的特点
计算机控制技术的先修课程为计算机仿真、自动控制原理、单片机原理及应用。通过对本课程的学习,针对不同的控制对象,学生应能运用离散控制理论,设计M足要求的计算机控制系统。该课程具有较强的实践性等特点。在授课过程中教师应该处理好与先修课程和后续专业课程的关系,形成系统的知识体系。
(二)授课对象的特点
本课程授课对象是自动化专业试点班和留学生班的学生。试点班学生具有较强的数学基础和自学能力。选拔时也综合考虑了学生的英语读写听说能力。经过基础课的学习,基本适应了这种全英语课程教学方式。留学生班学生有较高的英语水平,但数学基础相对弱些,在讲授时需补充或复习相关基础知识。
三、全英语课程建设的具体工作
(一)修订课程教学大纲
教学大纲是教学工作的指导性文件,是教师制定授课计划、对学生进行课程考核的依据。根据我校自动化专业的培养具有较扎实的技术理论基础,一定的技术创新与技术应用能力,现场从事自动化的高等技术应用型人才的专业定位[2],我们制定了此全英语课程的教学大纲。
计算机控制系统的核心是计算机,而计算机应用是一门实践性极强的应用性学科。另外,它也是一种建立在完整的控制理论基础上的自动控制系统。因此,在课程内容设置时,可适当压缩理论教学内容,但需考虑理论教学的深度应能够支撑该课程所涉及到的技术。
(二)完善全英语教学课件
我们根据全英语课程教学大纲的要求,结合所选教材对课件进行了全新的制作。强调各个章节的重点内容和难点内容,明确对学生的基本要求等。
为了让学生直观的学习教学内容,我们在课堂教学过程中借助于Matlab仿真技术,利用Simulink仿真工具中的相关模块搭建数学模型,进行仿真与调试,根据要求修改系统和优化参数,从而使教学内容更加直观地表达出来,有利于学生理解抽象的概念。
(三)选择高水平的全英语教材
目前国内已出版的“计算机控制技术”中文教材种类繁多,基本能满足各层次的课程教学要求,但英文教材相对比较缺乏,很难满足双语或全英语教学的要求。经过长时间的查阅、调研,我们选择《Discrete-time Control Systems》(第二版)作为该课程的参考教材。该书是国外大学教材,内容详尽,适合本科生使用。书中除了讲解离散控制系统的理论外,还有许多实际实例,学生可以根据实例较好地理解系统理论。我们还选择了和英文教材对应的中文版《离散控制系统》作为参考书。学生可以阅读英文教材的相关内容,也可以借助于中文参考书学习,从而达到了理解教学内容,又学习了专业英语的目的。
(四)课程网站的建设
团队成员需要制作全英语授课教学视频,并把视频和多媒体课件上传至学校课程中心网站,学生可随时登录课程网站观看课堂教学视频。另外,还需要把教学大纲、复习思考题、课程介绍、课程标准、参考资料以及常用的相关链接等均上传到课程网站上,并进行定期的更新与维护网站资源。
(五)完善考核方法
要求学生所有作业全部使用英语。课程测验以及期末考试均采用英语卷子,学生也用英语作答。本课程总评成绩由两部分组成:平时成绩和期末考试成绩,分别占40%和60%。其中,平时成绩包括出勤情况、课外作业、实验报告、课堂讨论等方面,以加强过程考核力度。
四、对“计算机控制技术”全英语教学的思考
(一)教学内容与教学方法的改革
为了提高教学效果,教师应精心组织教学内容,确保传授知识的先进性和前沿性。教师需要清楚地介绍重点和难点,因此应考虑好如何用容易理解的英语口语表达专业含义,并结合录像、PPT等多媒体教学环节,帮助学生更好地理解。在结合学生的学习体会的基础上,安排适当的问题,采用启发式方法引导学生,调动其参与问题的解答和学习。
通过讨论课培养师生之间的讨论与互答,提高学生的英语表达能力和知识掌握的水平。鼓励学生通过查阅文献资料,制作PPT,做专题报告,让学生更加清楚的认识到计算机控制技术的应用领域,理解如何建立一个控制系统。尝试采用多种教学方法和手段,培养学生的创新意识和学习兴趣。
(二)教学师资队伍的建设
教师的英语水平和专业水平是能否得到较好教学效果的关键[4]。学校鼓励承担全英语教学任务的教师进行英语培训和专业课培训,注重提高教师的教学能力、教学模式和语言能力。已有三位本课题组成员作为高级研究学者赴国外知名高校或研究机构进行交流学习一年,以提高教师的教学能力、专业知识及口语表达能力。
在开展全英语教学中,师资队伍建设是一个持续的过程,需要学校各部门的共同努力。只有不断提高教师的素质才能实现各门课程的全英语教学,最终实现自动化专业人才培养的国际化。
结束语
通过全英语课程的实践,我们认为为了使学生能够清晰地表达自己的专业见解,能在专业领域运用英语进行交流沟通的培养目标,需要有较高英语口语水平的老师承担全英语教W工作。教师需要重视自身英语教学能力的提高,鼓励引导学生。另外,要注重优化教学内容并改进教学方法,使全英语教学效果得到进一步的提升。
参考文献:
[1]凌素萍,林锦连,朱耀辉,等.非英语专业本科生专业课程全英语教学的现况调查及现存问题对策研究[J].西北医学教育[J],2014,22(1):128-131.
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Exploration and Practice of the English Course Construction of Computer Control Technology
ZHANG Xiang-feng,Wen Chuan-bo,Chen Guo-chu
(Dept. of Automation,Shanghai Dianji University,Shanghai 201306,China)
篇7
【关键词】中职教育计算机教学实践-理论-实践
随着科技的发展,计算机的应用正以极快的速度向着网络化、多功能化、行业化方向发展,作为培养面向地方生产、服务和管理第一线的初中级实用型人才的中等职业学校来说,应着重培养学生的应用能力和综合素质,鼓励学生敢于动手、勤于实践,培养学生的职业能力,使学生向专业化和行业化方向发展。在近几年的教学过程中,发现“实践-理论-实践”法比较适应职业学校的学生。
一、“实践-理论-实践”法的含义及其教学功能
所谓“实践-理论-实践”法是一种针对于中职学生教学的一种理论与实践的教学的顺序方法。就是先进行初期实践,让学生发现自己的不足,再进行理论课堂教学,直到学生觉的通过理论教学后可以去进行下一次实践了,再进行第二次实践,这也是一个循环教学过程,直到学生达到预期的效果。“实践-理论-实践”法又称“任务”教学法,就是指学生在学习过程中,通过“任务”即问题动机的驱动下,进行自主探索和互动协作的一种教学形式。这种教学形式,是让学生带着真实的“任务”而学习,是符合探究式教学模式,也有利于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。
采用“实践-理论-实践”方法教学,一方面,有利于学生掌握学习内容,提高多方面能力。在这一过程中,学生对于问题的独立解决还会不断地使其获得成就感,这样也就可以更大程度的激发他们的求知欲,从而培养他们独立探索、勇于开拓的进取精神和主动获取知识的自学能力。另一方面,“实践-理论-实践”教学法也能提升教师的教育教学水平。
在“实践-理论-实践”教学法的具体实施过程中,不仅要求教师对课程有一个综合、全面的了解和掌握,而且还必须能够将书中的点滴知识点进行不同层次的分门别类,并可以对知识点以“实践-理论-实践”的形式进行归纳、设计和总结。只有了解了学生已有的认知结构,以及学生需要掌握的新知识与旧知识之间的内在联系,才可能创设问题情境,制定切实可行的“实践-理论-实践”。在这一过程中,教师不仅完成了知识的传授,也在归纳、设计、总结的过程中实现了对知识的一种创新,因而“实践-理论-实践”教学法对于提升教师自身的素质也能起到很大的促进作用。
二、“实践-理论-实践”教学法的实施
在多年从事计算机课程教学的过程中,不断运用模块化教学指导上机实验,并将“实践-理论-实践”法”在《计算机应用基础》实验教学中实施,得到了学生们的认同,获得了良好的教学效果。具体实施步骤如下:
1、设计实践-理论-实践
“实践-理论-实践”设计是教学方法实施的关键环节。“实践-理论-实践”可以是具体的实践环节,也可以为问题形式。在课堂教学中,教师和学生通过创设的问题情景,把所要学习的知识巧妙地隐含在一个个“实践-理论-实践”当中,让学生参与进来,通过各种途径、各种方法、各种手段去完成“实践-理论-实践”,在学生完成“实践-理论-实践”的同时能够掌握知识的要点,也培养了学生之间的协作能力。如在讲授《计算机应用基础》课程时,可以将学生分成若干组,给每个小组设计一个难度相当的“实践-理论-实践” 中,该“实践-理论-实践”能够将所学的大部分知识涵盖进去。
2、完成实践-理论-实践
在实施“实践-理论-实践”的过程中,教师应有意识地引导学生主动去探究,通过模仿、观察、实验、类比、联想、想象、求异思维、聚合思维等形式,按照“提出问题、分析问题、解决问题”
的思路,高标准地完成设计的“实践-理论-实践”。在此基础上,再采取引导、点拨、释疑、评价等多种教学手段,促使其在获取知识和应用知识的过程中发展思维能力,特别是创造性思维的能力。如完成老师布置的排版制作“实践-理论-实践”时,同学们相互协作,相互探讨,在完成“实践-理论-实践”的同时,尽量发挥学生的创新能力。期间,老师要不时地给每个小组提拨、引导,以便学生更好地学习知识、接受知识。
3、讲评实践-理论-实践
学生完成一项“实践”后,要及时进行经验交流、展示、讨论并点评,及时对学生的学习情况作出反馈和评价,并进行恰当的深化和提炼,培养学生的问题意识和解决问题的能力。这是知识形成和提高的重要阶段,同时也能极大地促进培养学生的成就感。如完成排版制作“实践”后,对每个小组完成的作品进行评比、总结,对作品中存在的问题进行指点,加强学生对知识的理解和掌握。
4、归纳总结
“实践-理论-实践”的教学思想,是将新知识分解到一些“实践”中,忽略了知识的系统性、逻辑性和完整性,知识在学生头脑中还是零散的,在一节课或一个单元之后,教师要引导学生对所学的知识进行归纳总结,并建立起与已学知识间的联系,以加深记忆、理解,从而完成真正意义上的知识建构。例如:在教师巡逻教学的时候会遇到学生提出的许多共性的问题,此时教师可在课堂的最后对此类似问题进行强调、分析,让学生加深理解,促使知识的系统化。
总之,“实践-理论-实践”教学法是一种适合中职学生的计算机教学法,它以学生为中心,以“任务”为驱动力,以“实践”为重点,以“实践-理论-实践”为主体,是一种促进学生主动学习、探究的创新型教学法。它不仅提高了课堂效率,而且拓宽了学生的专业知识,提高了学生综合应用知识的能力。
参考文献
[1] 薛喜民.高等职业技术教育理论与实践[M].上海:复旦大学出版社,2000.120―135
篇8
关键词 高职院校 计算机应用基础 教学改革与实践
中图分类号:G642 文献标识码:A
Teaching Reform and Practice of Vocational College
Fundamentals of Computer Application Course
TIAN Yongmin
(Hu'nan Mass Media Vocational Technical College, Changsha, Hu'nan 410100)
Abstract "Fundamentals of Computer Application" course is a core skills course in training computer information processing, is the compulsory basic course of vocational and technical college computer students. This paper analyzed the situation and the problems faced by "Fundamentals of Computer Application" course in vocational colleges teaching, combined with years of teaching practice, with the current law of development of higher vocational education, carried out exploration on curriculum reform measures.
Key words vocational colleges; Fundamentals of Computer Application; teaching reform and practice
通过对应往届毕业生的回访和调研发现,随着信息技术的发展,各行各业的信息化进程也在不断加强,使各领域的工作岗位也愈来愈依赖于计算机信息技术。用人单位对高职院校毕业生的计算机基本应用能力的要求也越来越高,为了适应当前的大学生的就业形势需要,计算机应用基础课程改革显的尤为重要。
1 计算机应用基础课程教学存在的问题
(1)学生掌握计算机应用水平差异较大。随着信息技术的发展和计算机应用的日益普及,经济发达地区的学生在初高中就已具备一定的计算机基础知识。但是,由于我国教育发展的不平衡,在一些落后的地区,很多学生都没有上过计算机课,甚至没有见过计算机。进入大学以后,不同基础水平的学生在同一个班级学习,使得教师在教学过程中面临很大的困难。教师在授课过程中怎样才能找到一个平衡点,使基础好的同学能有所学,同时又能兼顾到基础相对不好的学生。
(2)教材内容与专业项目联系不够。目前很多教材虽然已采用以任务驱动,实训项目为载体。但这些实训项目与不同专业之间的衔接不够突出,理论知识过重,内容更新不及时,这就造成教材内容不适用于当代大学生的就业需要。同时部分教师在教学过程中没有根据不同专业的特点,对内容以不同的侧重点进行授课,依然是全面的讲解课本内容,使得学生对学习内容不感兴趣,学习积极性不高,让学生学习后感到无所适从。
(3)考核方法不够合理。为完成高职院校人才培养工作状态水平评估的指标要求,部分学校把计算机认证考试与学生的毕业证挂钩,在这种情况下,教师为了保证学生在计算机认证考试中的通过率,在某些方面不得不忽略学生计算机应用技能的培养。而学生为了顺利通过计算机认证考试,也不得不把大量精力投入到与考试相关的学习中,这样,导致许多学生即使学完计算机应用基础课,毕业后都不能很好的利用所学知识来辅助完成工作。
2 高职院校计算机应用基础课程改革与实践
2.1 课程设计思路的改革
本课程的教学目的是以培养即将进入工作岗位的准职业工作者为目标,以“职业能力本位、工作过程导向、典型案例应用”为基本原则,按现代办公职业岗位需求选择教学内容,按工作过程和认知规律循序渐进编排教学顺序。通过仿真工作环境,引导学生分析工作任务,最终学生通过课程的学习完成工作任务,从而培养学生应用计算机处理信息的能力与素质,并注重培养学生的自主学习能力和创新能力。
2.2 完善教学内容,注重应用能力培养
多年来,通过不断进行企事业人才需求分析,根据人才需求特点筛选教材内容,以信息处理核心能力要求为主线精选教学内容,以真实项目工作过程为导向设计教学、实训内容,突破了传统的知识型讲授,逐步引进行岗位型的能力培养。本课程以职业工作者在现代办公环境下的工作为背景,以某大学毕业生成功应聘到公司,在半年试用期内,和部门同事一起出色地完成文案编辑排版、数据分析处理、产品宣传推广等任务为原型,按工作过程和典型任务选择教学内容和安排实训项目。
2.3 改变教学模式和方法,激发学生学习兴趣
在计算机基础教学中,要注意突出“以人为本”的教学理念和“精讲多练”的教学模式,对教学模式设计是以满足各行各业文职岗位需要的知识技能为目标进行设计的,秉承“情境教学法”、“任务驱动教学法”和“案例教学法”的先进理念,依据“教、学、做合一”的原则,采用案例教学、项目情境教学、角色扮演式教学、探究式教学、现场教学等教学方法,高度重视实验、实训、实习等实践教学环节,把前后续课程的知识融为一体。通过真实的企业项目工作来保证学生在校学习与实际工作的一致性。多种教学模块的教学都以“一个大学毕业生从求职到做好本职工作的经历”作为中心,根据“她从事公司文职人员工作为主线”链接所有的模块,较好地贯彻了“教、学、做合一”的原则,并且激发了学生的学习兴趣。
2.4 分级教学,因材施教
由于学生基础差异较大,坚持因材施教的原则,兼顾不同层次的学生,合理设计教学布局,每模块的教学内容分为基础、高级两部分,同时根据每个专业具体需求不同,教学内容分为必学内容和选学内容。对市场营销、会计专业的学生要求掌握数据的高级筛选、使用数据透视表分析数据等。使不同层次、不同专业的学生都能在原来的基础上得到提高,实现了因材施教。
2.5 完善考核方式,采用以证促学
根据计算机应用基础教学中,要突出实践教学模块,本课程采取了开放的过程考核方式,注重考查学生分析解决问题能力及动手操作能力。为了保证计算机教学质量,让学生真正学以致用,本课程对计算机应用基础课的考核方式进行了改革:实现了由理论考试到操作技能考试的转变;并且引进了由中华人民共和国工业和信息化部人才交流中心主办的全国信息化应用能力职业资格认证考试。考核的方式由原来的平时成绩(占30%)和期末考试成绩(占70%)组成,改革为平时成绩(占20%)、技能成绩(占30%)和期末考试成绩(占50%),并且每位同学还必须取得职业资格认证证书。通过这种考核方式的改革,明显提高了学生学习计算机的积极性。
2.6 提供“立体化”教学资源,促进师生互动
本课程利用学校提供的精品课程网络管理平台建立课程网站,内容包括:课件、案例、习题、实训实习项目、学习指南、课程网络资源、课程特色、作品欣赏、授课录像、实践教学和电子教材等。网络教学资源比较全面,学生可以通过网站了解课程的总体情况,完成老师布置的书面或视听作业,通过链接访问各大专业网站,与教师在网上实时互动交流。为了方便师生交流和沟通,任课教师可以为学生建立一个课程交流QQ群,在群内师生可以就课程问题畅所欲言,同时教师可以利用QQ群共享功能将每次课的实训项目共享给学生。通过网络资源,极大的提高了教学效率和促进了师生互动。
3 结语
随着信息技术的发展,各行各业的信息化进程也在不断加强,使各领域的工作岗位也愈来愈依赖于计算机信息技术。用人单位对高职院校毕业生的计算机基本应用能力的要求也越来越高。这就要求我们在教学过程中不断总结和探索,加大课程建设与改革的力度,努力培养学生的信息素养,使学生具有信息时代所要求的基本科学素质,并能站在信息技术发展和应用的前列,推动我国信息化的发展。
参考文献
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关键词:计算机 自动控制 技术实践 应用
中图分类号:H19 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)06-0028-01
自动控制技术在企业生产和农业生产中的应用越来越广泛,也是当前科学技术发展的重要方向。在很多新兴学科领域中自动控制技术更是必备的技术,比如宇宙航行导弹制导、火器控制等,在仪器制造等传统领域中计算机自动控制技术也是必不可少的。自动控制技术的应用,对于提高工业生产的效率、安全性、提高经济效益等方面奠定了良好的基础,其在工业技术实践中的具体应用阐述如下。
1 计算机自动控制系统的概况
1.1 计算机自动控制系统的基本特点
计算机自身强大的信息存储功能和逻辑判断功能等优势,应用到计算机自动控制技术中发挥了重大的作用,实现了工业生产技术的巨大跨越,有效解决了企业生产中常规控制无法完成的任务。总体来说,计算机自动控制系统的基本特点有四个方面,一是基于计算机自动控制系统的设计特点,其具有着控制规律比较多样、灵活、方便改动等特点。二是计算机自动控制系统的设计和使用过程中,与企业生产管理相结合,进一步提升了生产的自动化程度。三是计算机按照指令操作的方便性,实现了计算机自动控制系统的低投入、高收效、效率快等特点。当然计算机的系统优化也实现工业生产的最优控制。
1.2 计算机自动控制系统的结构组成
计算机自动控制系统的有效运行是基于一个性能稳定、搭配合理的结构基础,通常计算机自动控制系统主要包括其控制对象、自动控制的执行器、实施过程中的测量环节和数字调节器以及输入输出通道等。一是控制对象,主要是指所要控制的设备或装置,控制对象用传递函数来表征时,其特性可以用放大系数K、惯性时间常数Tm、积分时间常数T和纯滞后时间来描述。二是自动控制系统的执行器,是计算机自动控制系统的重要组成部分,可以实现改变输入输出的直线位移,从而达到控制生产过程的目标。三是测量环节,计算机自动控制系统测量环境可以有效地把被控制的参数转化为各种形式的信号。最后一个方面是数字调节器和输入输出通道部分,数字调节器通常是由编制好的计算机程序来完成,是以计算机数学为中心,通常包括了模一模转换器、采样保持器和多路开关等。
举例来说,在商品房的供热管理系统中,可以有效发挥计算机自动控制技术的重要价值,实现对部分无住户房间和无需供热仓库供热系统的控制。通过建立居民居住情况的数据库,为制定合适的报表系统提供数据支持。通过计算机编写相应的自动控制程序,来发出各种控制指令,与物理设备相结合回收各种温度数据,实现自动控制的目标。
2 计算机在自动控制技术实践中的应用
随着计算机技术的迅速发展,计算机在自动控制技术实践中的应用更加普遍,发挥的作用也越来越大,比如在纺织、自动驾驶、冶金、轧钢、航天、印刷、电力、医药、造纸、化工、食品等行业应用广泛,而且也取得了明显的效果。
2.1 计算机在顺序作业控制中应用
计算机在顺序作业控制中的应用是自动控制应用的重点,其主要目标是控制和监视企业生产过程中的各个分立的工序,完成工业生产连续控制的任务。以半导体集成电路芯片制造为典型分析,其生产过程要涉及到几十个生产工序,而在每个生产工序的环节中,需要对不同位置的芯片放置进行控制,这个环节对处理时间和要求都很高,要想完成这个控制目标,必须要借助计算机自动控制技术的高精确优势来实现。
2.2 计算机在交通管理控制中应用
计算机自动控制技术在交通管理控制中也应用非常广泛,重点是空中飞行的交通控制,和在高速公路以及高速铁路等方面的应用。以空中飞行的交通控制为例,主要采用了空中交通控制器来执行的。控制中心人员根据控制器提供的交通信息指挥飞行员的起飞和着陆。控制器获得的实时信息包括由无线电导航传来的飞行计划、飞行方位和高度。此外,计算机自动控制在高速铁路系统中的应用也产生较高的效益,不但有效提高了其安全性能,而且节省大量的人力和燃料。
2.3 计算机在数控机床中应用
计算机自动控制技术在数控机床中的应用更加广泛,尤其是在各种小批量非标准的复杂零件生产方面有着较高的价值。在这些小零件的生产过程中,使用人工控制的效率比较低,而且合格率也不高。在数控机床中的应用主要使用计算机自动控制的数字控制器功能,在化工厂、造纸厂、高炉和发电厂等领域中的应用,也是体现了工业过程中的自动控制原理。应用数字控制器可以实现通过调节输入和生产工序,使其控制系统处于最佳的状态。而这其中后者是一个最优化控制,前者则是它的一个先决条件。此外,计算机自动控制技术在也充分发挥单片微计算机的作用,运用到自动控制中,具有重要的应用价值。
3 结语
计算机自动控制系统虽然有较长的发展历程,但是其总体技术和水平还在不断发展过程中,仍有巨大的提高空间。计算机自动控制技术虽然在上述很多领域中得到广泛应用,但是在新兴行业领域中的应用空间也非常巨大。比如在电话电报通信的自动交换、国防武器的自动控制系统、航海航空操纵的自动化,以及在家用机电设备等行业中都有广泛的应用,计算机在自动控制领域的应用前景可以说是无法估量的。
参考文献
[1]王猛.电液伺服控制技术在TRT自动控制系统中的研究与应用[J].莱钢科技,2006,02:52-54.
篇10
关键词:职校;计算机;应用基础;公共课
一、职校计算机应用基础常见的教学方法
(一)案例教学法
这里所说的案例教学法,实际上是一种把理论和实际相联系的教学方式,具有启发性的作用。在案例教学法之下必须要结合教学大纲中所规定的教学目的,把具体的案例作为课堂的最基本教材,在教师有针对性的指导下通过各种形式来对学生进行独立思考产生启发,让学生自主对案例中所提供的材料以及所提出的问题进行深入的分析和探讨,从而提出自己的看法和见解,这对于学生分析问题的能力和解决问题的能力的提升有着积极的作用。
如:在学习Word中图片和文字混合编排这部分内容的时候,可以采用制作贺卡的方式来进行教学,教师先协助学生分析制作贺卡的步骤,并在具体的操作过程中向学生提问,是否存在更加简单合理的方法,从而引发学生进行思考。在学生自学学习、讨论的基础上制定出更优化的操作步骤,达到综合应用文字处理软件的能力。这种能动式学习不但使学习过程有效,而且使学习者本身主动而自信。
(二)任务驱动教学法
计算机应用基础这门课教材内容包括:计算机基础知识、
WindowsXP操作系统、因特网应用、Office办公软件、多媒体软件应用等。而这一系列的知识都是和我们的日常生活和工作有着紧密的联系,只要学生接触过电脑,肯定或多或少对其有一个了解。但是在他们没有进行详细的学习以前,往往都只能够说是一知半解,很多地方都有待于进一步深入。在这样的情况下如果教师再去重复基础性的知识,必定会把学生的学习积极性大大挫伤。
此时采用情境设置任务驱动,第一时间吸引学生,让学生以最快的速度融入学习环境中来,充满热情地参与到课堂活动中。任务驱动主要体现的是学生的主动学习,而教师所需要做的是引导学生完成学习目标,它是围绕着某一个具体的教学目标来展开驱动的教学方式,目的是要把这一目标完成。
教师在布置任务的时候,要结合学生的认知水平来进行。如:教师在向学生讲解Photoshop的选择工具的时候,可以先让学生选择背景十分简单的图像来进行,在学生熟悉了之后,再逐渐加深任务难度展开教学。这样学生的成就性增强了,而且遇到问题还能够实现相互之间的交流与合作,大大提升教学效果,促进学生全面发展。
(三)直白和形象有机结合的教学方法
直白教学指的就是直接对事物的基本原理、主要特性以及具体功能等等进行阐述;而形象教学所指的就是把虚构的以及不熟悉的事物转变成为所熟悉的事物来进行解释,不管是直白教学法还是形象教学法,都是适用于计算机理论教学的。如教师在向学生讲授计算机基本知识的时候,可以采用直白教学的方法把计算机的组成、计算机各个部分的功能等直接向学生进行介绍。但是对于那些软件和硬件怎样工作的教学,如果也采用直白教学的方式,那么学生就很难理解。所以在这时可以采用形象教学法来进行,把计算机和人相联系,把硬件比喻成人的身体,把软件比喻成人的思想,思想和躯体之间是相互作用和反作用的关系,从而促进学生理解。
二、网络环境下计算机应用基础课程的教学实践——以网络任务驱动教学为例
(一)构建网络平台
在进行网络平台的构建的时候,首先需要做的就是明确任务驱动教学模式以及具体的教学目标,在此基础上再进行具体的设计,那么对于网络平台来讲主要包括六个模块:
第一,网上教程,即教师把教程搬入网上课堂,为职校学生提供能够自主学习和自由讨论的机会,从而有助于强化教程的吸
引力。
第二,任务的实施,这一部分包括教师进行教学任务的示范、任务的训练以及任务实战。教学任务的示范,即教师按照具体的教学目标来进行实例的示范,从而将其作为网络教学的学习资源,
来指引学生进入到任务的情境中。任务的训练,即教师按照知识点来对所示范的任务进行延伸和拓展,其最根本的目的是要让学生通过模拟训练对知识进行巩固。这一模块其实也可以设置成多次联系、反复评分的功能模块,这样做的目的是让学生能够对自己所掌握的知识有一个及时地了解,并在经过反复的训练之后来做到让自己满意。对于任务实战来讲也就是教师向学生布置任务作业,在学生把前面的两个任务实施好之后,让学生在所规定的时间之内把任务完成好,并通过网络来实现任务的提交。
第三,模拟自测,即按照章节的编排来设置相关的在线自测习题。
第四,师生或生生之间的交流沟通,以实现作业的展示与评价,主要包括BBS论坛以及电子邮件等方式来实现交互。
第五,教师的监控,这一模块主要用来对学生的学习进度以及任务完成情况进行查看,并对学生上交的任务进行评阅。
第六,在线帮助,即教师对学生遇到的问题进行在线帮助,让学生的问题得到及时的解决。
(二)网络环境下网络任务教学法的具体实施
1.设计教学任务
教师在进行教学任务设计时必须注意典型问题的设计、分析和解决,为学生的自主发展提供时间和空间。现在就PowerPoint中“自定义动画”这一章的教学为例,来进行教学任务的设计。
第一,设计示范任务。教师应该创设出一个画面精美并且具有十分丰富的知识点的演示文稿,将其作为示范任务,配之以较为详细的操作过程、文字解释以及语音讲解等,尽可能地让学生能够通过这样的实例学习,对Powerpoint动画有一个了解,对工作任务所需要完成的模块有一个了解,从而直接把学生引入情境中。
第二,设计训练任务。这一设计需要结合学生的特点以及学生的知识结构来进行,按照循序渐进的规律来分层次进行任务的设计,让学生从多种角度以及多个层面来进行训练、巩固知识。如,可以把任务分成两个级别:第一个级别所对应的任务是让学生就给定的幻灯片中的两个对象,来进行添加效果,在矩形框里设置成为左侧飞入效果,把标题框里的艺术字设置成为右侧缓慢移入的效果;第二个级别所对应的任务是让学生根据给定的幻灯片,来按顺序添加三个对象,这三个对象分别是标题、文本以及剪贴画,分别让学生把这三个对象设置成为标题是水平百叶窗效果,并且按照字来依次引入;文本设置成为盒状展开效果,并把文本的动画设置成为在标题事件之后的五秒内自行启动;剪贴画设置成为随机的效果。
第三,设计实战任务。实战任务的设计需要对课程的特点给以充分地考虑,并且要把任务的典型性突显出来,尽可能地保证学生能够通过一个或者两个任务的完成,利用知识的迁移、类比、联想以及举一反三地推理来得到逻辑思维能力的有效培养,从而学会探究性学习的方式。如,教师在具体教学时请学生做一个介绍自己所在学校的演示文稿,并且要求在这一文稿中要包含有三种各不相同的幻灯片,其中的内容需要包含八种不同的动画效果等,这样一来所有任务之间实现了前后的有效衔接,并且把重点和难点显露出来,做到了灵活、多样,吸引学生反复学习,从而实现教学目标。
2.网络任务教学的实施
第一,教师在具体的教学过程中要注重对学生任务观念的灌输,注重学生的自主发展,有目的且有针对性地对教学资源进行充分地利用,进而把学生引向自我归纳和总结的方向。
第二,要培养学生独立思考以及自主学习,很多学生会错误地认为《计算机应用基础》这一门课程在进行示范任务的学习时,是非常简单的,谁都能够听懂看懂。但是,往往在实际操作的过程中仍会存在诸多的不足,即使是相同的任务,在教师示范之后自己操作时还是有很多问题出现,所以需要学生自主学习。只有让学生学会独立思考,才能够不断吸收知识,并把所吸收的知识用到实处。小组学习是一个很好的交流方式,通过学生与学生之间以及学生与教师之间的交流,能够提升学生的学习效果。需要注意的是,在小组合作学习开始之前合理分组是十分重要的。在学习应用软件操作中,同一个操作目的,存在诸多的操作步骤,而且实现的方法也不是唯一的。如,在PowerPoint中启动幻灯片时可以有很多种方式。以小组合作的学习方式,能够帮助学生学习到更多的知识和技巧。而所有任务的实现,通过小组学习能够强化研究与合作,使小组成员的思维与情感得到更全面地发展。
总之,对于计算机应用基础公共课教学来讲,这是一门处于不断更新中的教学课程。所以,教师也必须随着计算机的更新而不断更新自己的教学观念,不断把自己的教学方式和教学手段进行调整,有目的并且有计划地把学生的主体地位体现出来,把学生的积极能动性充分调动起来,结合计算机本身理论性和实践性很强的特点,在具体的教学过程当中选择出一套和职校学生个性特点相适合的教材,采取灵活多样的教学方式来不断提升教学的有效性。
参考文献:
[1]回战粉.计算和应用基础校本课程的开发[J].职业教育研究,2006(11).
[2]陈利.职校计算机实习课应把握好五个环节[J].职业技术教育,2006(20).