从“大学计算机基础”教改看我校计算机教.doc

从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革 摘要：本从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革文论述了大学计算机基础课程教学改革的方向，从如何提高教学效果、从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革培养学生的应用能力等方面对大学计算机教学模式提出了一些切实可从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革行的建议，并从教学目标、教改指导思想、新的教学模式的组成等几个从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革方面论述了新的教学模式和教学改革。关键词：教学改革；实从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革验教学；素质培养；高校教育；实践模式从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革 从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革 从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革 从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革 从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革 从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革 从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革 从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革 从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革 摘要:本文针对计算机专业电路课程教学工作中存在的从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革问题,从课程体系、课程内容的调整与选择,教学方法、课程考核方法的改革从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革等方面提出了若干改进措施和建议。关键词:电路课程;教学从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革改革;开放实验教学;考核方式随着电子从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革技术的飞速发展,新的电子器件层出不穷,微机结构的板块化、集成化程从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革度也越来越高。这种情况下,低频分立元件电路还要不要学,计算机的从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革一些相关基础课程要不要被淘汰?这一疑问让很多师生感到困惑。我从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革们认为,对这一问题的回答应该是肯定的。电子器件可以不断更新,但电从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革路拓扑结构、电路的思想不变,基本电子线路仍然是进行电子设计的依据。所从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革以基础的电路知识不但要学,而且应该精通,应抓住主线,领悟其思想和精从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革髓1。但是,由于电路课程本身概念多、理论性强,涉及很多微从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革观方面的知识,因此很多学生产生厌学情学,教学效果普遍不好。真对上从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革述问题,笔者结合多年的工程实践和教学经验,谈一谈关于计算机专从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革业电路课程(电路基础和模拟电子技术部分)教学改革的建议和体会。1课程体系、课程内容的改革与实践1.1从实际从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革出发,突出应用,合理调整与梳理课程体系早前,计算机专从“大学计算机基础”教改看我校计算机教学改革业课程体系中,过分强调全面性和理论深度,连续开出“电路基础”、“模拟电子技术基础”、“数字逻辑设计基础”等3门电路课程,其难度不亚于相关电子专业课程,而且计算机硬件方面的课程也有烦杂重复的现象,导致的结果是学生对计算机硬件课程,特别是电路课程产生畏惧心里和厌学情绪。经过多年的教学实践,根据我院学生的实际情况和创新型应用人才的培养目标,适当对课程体系进行调整和梳理,取得较好的效果。我们把“电路基础”和“模拟电子技术基础”合并为“电路与模拟电子技术”,将计算机专业电路课程简化为两门,而为突出实践将两门电路实验单独开课、单独考核;注意“组成原理”与“微机原理”的衔接处理,适当削减理论学时,而突出实践,增加“单片机及应用”的教学课时;在原“电装实习”的基础上增开“嵌入式系统综合课程设计”,以提高学生综合应用和工程实践能力。1.2以“必用、够用”为度,精心安排和选择课程内容以往课程教材多是跟名校走,没有考虑学院学生的学习素养,不切实际的选择理论性很强的一些经典著名教材。改革之后,我们更加注重学生的基础和需求,选择教材或者自编讲义时强调理论联系实际、突出实践。目前选用高等教育出版社出版的高玉良的电路与模拟电子技术,并自编仿真实验与实物实验相结合的电路实验指导教材。理论教材的建议学时为80学时,而我们的计划学时为64学时。所以,选定教材之后,还应以“必用,够用”为度,精心选择授课内容,特别是电路的基本理论和经典内容。电路的基本理论是电路设计的基础,经典内容更不会在很短时间内发生大的变化,结合计算机专业特点恰当的介绍这些内容,有助于打牢学生的专业理论基础。但应注意基本内容的精简与深度,应以“必用、够用”为度,切忌繁杂和过于深入2。“必用”是指对于课程后继内容的学习必然要用到的和必需要掌握的内容,如电阻电路分析、电路的暂态分析、三极管及晶体管的基本原理、信号的运算与处理电路等,舍弃正弦交流电路和非正弦周期电流电路分析的大部分内容。“够用”是指基本内容的份量和深入程度应适当控制,如半导体三极管、场效应管等的物理结构和内部原理应简要通俗讲解,不宜过于深入。这样做,一方面是考虑到课程学时有限,而内容较多,必须保证基本理论和经典内容;另一方面是考虑到计算机专业的特殊需求,电子元件的学习应侧重于其功能和应用。1.3突出应用,密切跟踪电子技术新发展,适当增加课程内容当今电子技术发展迅速,新的电子器件层出不穷,电路的集成度也越来越高。就计算机专业而言,深入学习各种器件的物理结构和内部原理不现实,也没有必要。在掌握电路的基础理论,常用分立元件电路的分析设计之后,功能级器件的正确、灵活和创新应用显得尤为重要。例如,在信号的运算与处理章节,讲清楚基本的比例、加法、减法运算电路之后,引入基于集成运放的电压调理电路、恒流源电路的设计等实用内容。在直流电压源章节,讲清楚直流稳压电路的基本原理之后,引入流行的集成稳压器件稳压电路分析与设计等内容。另外,随着微电子技术和计算机技术的不断发展,EDA技术已成为电子工程设计的重要手段。EDA技术的广泛应用,使得电子技术向着更高、更新的层次飞速发展。而EDA技术,特别是电子电路的仿真技术在电路课程教学中也起到非常重要的作用。所以,我们在电路课程中引入Multisim进行电路仿真。这也极大的激发了学生学习电路的兴趣和积极性。通过一系列的调整和改革之后,学生对学科的专业认同度大大提高,有更多的同学主动积极投入到专业的学习中,更多的同学计划毕业后从事专业工作,并对前景有一个好的预期。2教学方法的改革与探索2.1课堂教学结合实践,以新颖的实例培养学生兴趣上好绪论课,在第一时间抓住学生注意力非常重要。课程开始,教师应结合实践,讲明课程在计算机科学专业知识体系中的地位以及在现实生活中的重要应用,引起学生的足够重视。例如,在绪论课堂上,笔者走进教室先指着天花板上的日光灯问同学其中镇流器的作用是什么、问为什么电风扇通电会转动等等一些同学们身边生活中的电路问题。接着告诉同学们,将要学习的晶体管、场效应管、运算放大器、稳压电源等等是后继“数字电路”、“组成原理”、“微机原理”的重要基础以及在其中的重要应用。通过绪论课,使学生有了要学好该课程的热情和兴趣,后面的关键是如何利用这种热情和兴趣,并使之保持下去。这首先要求教师熟练掌握教材,融汇贯通,将相对“孤立”和枯燥的内容讲得符合逻辑推理、讲得生动、引人入胜。例如,在讲到电路的基本概念、基本定律和基本分析方法时,笔者引入对偶性原理,告诉同学们对偶原理在生活中无处不在,引导学生以对偶性原理理解、分析问题2。这样以来,在抓住学生注意力的同时,使问题在合乎逻辑推理的情况下层层深入,并引发学生积极有效的思维活动。在整个学期,学生的学习积极性和对电路课程的兴趣一直保持较高的水平。2.2板书结合多媒体教学使用多媒体教学,能扩大课时容量,更为生动形象的传播知识,帮助学生更快的理解和记忆学习内容。但是,应根据课程的不同特点,恰当合理地使用多媒体教学,而不能为了省事滥用多媒体。曾看到不少教师在数学、电路等理论性较强的课程中,上课时一页一页地翻讲PPT,而学生一脸茫然,其授课效果可想而知。PPT课件由于其页页之间显示的间断性,不能给学生把握全局和理解问题的时间缓冲,而这一点对学生学习逻辑性较强的新理论尤为重要,如果稍不留神听讲,后面的课程内容就像听天书了。笔者根据多年实践经验认为,电路课程多媒体授课时间应该严格控制在30%以内。而且,多媒体授课不应是简单的播放PPT,而应该是适时利用即时演示和动画技术进行的形象教学。这可以使许多抽象和难理解的内容变得生动有趣,一目了然,既节约了课时,又提高了教学效果。例如,在讲到三极管内部载流子的运动时,可借助形象的动画,方便学生理解。还有,使用EDA软件进行电路仿真分析,可以简化理论推导,突出知识点的实用性,并且通过仿真软件的仪器仪表显示,使电路的物理过程更为形象直观。例如,在讲到一阶电路的暂态分析时,要分析电容的充放电过程,使用仿真软件可以当即取得波形图,并且通过图形使学生非常直观地看到各物理量的变化规律及各个关键点的函数值。 要说明的的是,以上观点并不是否定课件的重要性。内容丰富生动的高水平课件可以作为学生课后预习、复习、自学的重要资料,对于教学工作也起着非常重的要作用。 2.3 “互动式”教学教师应明白教学相长的道理,课堂上营造师生共同参与、积极讨论的氛围,激发学生的学习主动性2。课堂上应鼓励学生提出与教材及老师意见不一致的想法,哪伯是错误的观点(当然老师不能放弃引导的责任),应激励学生把学到的知识相互渗透,前后贯通、综合运用,让学生坚持独立思考,敢于发表自己的见解。例如,笔者在每节课前五分钟总让学生来归纳讲解上节课的知识点,并根据讲解情况予以一定的加分。在几次尝试、鼓励之后便出现了争抢上台讲解、相互点评的热烈场面。另外,根据电路课程的特点,笔者在电路课堂教学中,普遍采用了“提问、讨论、归纳”的教学方法。对一个具体电路的分析求解,常常可以有多种方法。教师可以先提出问题,学生通过讨论后给出各种各样的思路和方法,然后通过比较和归纳来确定所分析的问题的一般方法和步骤。在这个过程中,每当学生以自己的方法解决了一个实际问题,就会觉得有成就感,这种感觉又会促进继续学习,形成良性循环,从而增强其学习主动性。而且,这一过程也培养了学生追求科学的思维方式,提高了学生分析问题、解决问题的能力。2.4合理运用对偶性原理对偶是客观世界中存在的一种特殊规律。在电路理论中,元件、参数、电路、定律、定理、分析方法之间都存在明显的对偶关系。因此,在电路教学中及早建立对偶概念并加以合理应用,有助于提高教学效果3。例如,在电路课程开始介绍电流、电压概念时,可从物理学中的对偶现象出发,提出对偶概念,说明电流、电压是一对对偶的电路变量,并指出对偶现象在电路理论中普遍存在,使学生有一个初步印象;在介绍基尔霍夫定律时,指出节点与网孔为对偶,基尔霍夫电流定律与基尔霍夫电压定律为对偶;在介绍电阻元件时,指出电阻与电导为对偶,电容和电感为对偶。经反复强化,学生建立起对偶的概念后,教师就应适时引导学生灵活运用对偶性原理。例如,学生对电压源较易理解,对电流源则感到抽象。学习电压源后,学生已经明确电压源是一种其两端总能保持一定的电压而不论流过的电流为多少的理想元件。这时,运用对偶概念指出,一定存在电压源的对偶元件,该元件应当是一种从其端钮上总能向外提供一定的电流而不论其两端的电压为多少的理想元件 使用遗传算法和模糊逻辑的PID增益整定方法关键词:PID;遗传算法 摘要:本文提出了一种PID增益整定方法,使用遗传算法(GA)为主进行增益估计,使用模糊逻辑对GA进行分级。然后,使用该方法对不同的响应进行了PID增益的整定。实验结果证明,使用基于模糊逻辑的GA整定方法能够达到更好的性能。本文还对在控制系统中使用软计算方法的可能性进行了研究。 The Use of Genetic Algorithms&Fuzzy Logic PID Gain Tuning Method Gong Jiang (Xinjiang Xinkun Tire Co.Ltd.,Engineering Department,Urumqi830013,China) Abstract:This paper presents a PID gain tuning method,using genetic algorithms(GA)-based estimates to gain the use of fuzzy logic GA classification.and then using this method in different responses PID gain tuning.Experimental results show that GA-based fuzzy logic tuning method can achieve better performance.This control system also used in soft computing method to study the possibility of. Keywords:PID;Genetic algorithm 比例-积分-微分(PID)是使用最为广泛的工业控制器。这是由于其结构简单,鲁棒性好,可以适应各种操作环境。然而,对于非线性或者高阶系统,固定增益的PID控制器通常并不适合。为了解决这个弱点,人们对PID提出了各种修改方案,例如,继电自动整定和自适应PID1方案。PID控制器的设计需要规定三个增益:比例KP,积分KI和微分KD。大量研究人员已经提出了一些方法用来减少优化或者整定增益的工作量。Ziegler-Nichols(Z/N)就是最为知名的一种整定方法2,通常使用它先获取初始估计值,然后使用一种特别的方法或者经验法则来进一步整定到最优性能3。 软计算方法是解决计算复杂性和数学难解问题的实用方法9-12,因为人们可以通过软计算方法容易地将自然系统跟智能机器结合起来。最为流行的软计算方法是神经网络、模糊逻辑和遗传算法。 基于模糊逻辑的方法通过语言能力来解决不确定性,而遗传算法是在遗传科学的一些灵感之上进行功能强大的随机查找。 近年来,模糊逻辑作为一种基于特殊规则的方法进行PID整定的手段得到普及。神经-模糊方法当前也正在进行研究,以进一步提高其性能。最近,提出了自适应的神经-模糊推理系统,它作为一种减少依赖模糊规则生成专家的手段,用来描述非自适应模糊集8的设计。 本文提出了一种使用GA调节PID控制器增益的混合方法,使用模糊逻辑分级系统对其性能进行分析。这个系统也用作GA的适应度函数。对控制器错误信号的性能指标参数进行分析计算(包含每一点处的超调量、上升时间和稳态误差)后,把它们送入基于模糊逻辑的分级系统,为当前所计算的控制器增益分配一个等级。该方法提高了控制器性能,在本文的实验结果部分比较了Z/N方法和尝试错误整定方法。为了简化仿真结果,不失一般性,只使用了机械手的一个节点(末端节点)。本研究中使用FANUC S-900机械手,仿真包的建模和重构做了适当简化。 一、机械手的动态特性 由于机械手使用耦合非线性微分方程能够较好地展示系统的高动态响应,所以适合用来评估控制器的性能。机械手动态特性的一般形式如下: 这里, 、 和 分别是关节点的位置、速度和加速度向量, 是惯性矩阵, 是Coriolis/Centripetal力矩阵, 是摩擦分量, 是重力向量, 代表扰动, 是控制输入向量,包含部件的转矩和力的向量(对于旋转关节和移动关节)。 二、PID控制器的调整 PID控制规则可以使用下面得公式表示: 这里, 是转矩控制信号, 是误差信号(用表示), 、 、 分别是比例、积分和微分增益。为了达到满意的性能,这三个PID增益都需要进行整定。 使用最大增益Z/N方法,首先完成比例控制器,然后增加 ,直到这个过程临界稳定而呈现出持续震荡。这样便得到了临界值增益 和振荡周期 ,这样便可计算出PID增益,也给出了试探法计算出的增益,用于跟本文在后面部分中提出的方法进行比较。 (一)信号分析 这部分的任务是记录错误信号e(t),它由当前的轨迹参考点减去当前机械手的方位输出。 e(t)=ref(t) (t) 在系统达到下一个参考点之前,分析仪通过前面记录的信号数据计算出3个主要性能指标(PI)参数:上升时间(Rt)、超调量(Os)和稳态误差(SSe)。能够由这些参数计算出总体控制器的性能。随着上升时间减小,超调量和稳态误差趋于零,系统的性能得以提升。一般情况下,上升时间小一点比较好,但是,如果速度是机械手轨迹的一个主要参数,那么上升时间就较强地依赖于速度这个因素了。本研究中,忽略了速度这个因素,因此,较小的上升时间代表了较好的性能。 三、结论 基于PID的控制器的一个重要挑战是对其进行增益整定。很多人使用诸如Z/N法和试探法等通用的整定方法,这类整定方法对于工厂内部行为未知的系统不能很好地进行调节。文中提出的混合方法由遗传算法、模糊逻辑和(基于系统超调量、上升时间和稳态误差的)控制分析仪组成。GA用于估计增益,模糊逻辑在信号分析仪的帮助下,使用GA的适应度函数对这些增益进行排序。仿真结果证明:使用该技术,从性能指标参数的角度能够降低控制器的总误差率。另外,由于系统使用GA进行估计,会带来一些速度上的问题。但是因为染色体长度很短,在实际应用平台中GA还是能够成立,这个问题也容易处理。 参考文献: 1张潮海,朱德明.数字随动系统PID调节器参数寻优J.电机电器技术,1991,(04) 2王利,王矛棣,王克奇,邹丹丁.一类滞后系统最优PID调节器设计方法的仿真研究J.东北林业大学学报,1992,(04) 3王宏,李洪,朱军.PID调节器参数优化设计的一种改进方法J.信息技术,1997,(01) 4曹军,王克奇,常恕吾,杨肃.PID调节器参数优化设计的一种改进方法J.东北林业大学学报,1990,(02)   摘要：本文在分析信息化时代对人才全方位要求的基础上，指出了“计算机组成原理”课程的传统教学中的不足，结合多年“计算机组成原理”课程教学的体会和经验，就信息化环境下教学改革中的教育模式、教学内容、教学方法、教学手段和考核方法等有关问题进行了探讨和研究，为“计算机组成原理”课程的教学改革提供了新的思路。关键词：“计算机组成原理”课程；教学改革；教学模式；教学方法；教学手段“计算机组成原理”课程是计算机专业的一门重要的专业必修课程，是很多课程的前导课，也是计算机专业研究生入学考试的课程之一，因此学好这门课程对后面课程的学习和深造有着至关重要的作用。随着信息化社会的发展和计算机科学技术的广泛应用，在担负着培养计算机专业人才的一流高等学校里,“计算机组成原理”课程教学改革的主要目的是使“计算机组成原理”教学跟上计算机科学与技术的发展步伐，适应当前计算机硬件的更新速度和软件发展的需要，因此传统的教育模式、教学内容和教学方法已不适应信息化时代对人才培养发展的需要。本文结合多年“计算机组成原理”课程教学的体会和经验，就信息化环境下教学改革中的有关问题进行探讨和研究。1教学模式的改革1.1教学模式由灌输型向引导型转变传统的教学模式是以教师为中心，教师通过讲授、板书等多种媒体的辅助，将教学内容传递给学生或灌输给学生。在这样一种模式下，教师是主动施教者，学生是被动的外部刺激接受者即灌输对象，媒体则是教师向学生灌输的工具，教材则是灌输的内容。表面上学生参与教学活动，但这是一种被动的参与。它的优点是有利于教师主导作用的发挥，有利于教师对课堂的组织、管理与控制，有利于教师系统的传授知识;缺点是忽视学生的主动性、创造性能力的培养，不能把学生的认识主体作用很好地体现出来，学生缺乏主动的思考、探索，其自主性、积极性难以发挥，不利于学生创新能力的培养与创造性人才的成长。因此在教学中我们尝试了由灌输型教学模式向引导型教学模式的转变。比如：在讲述二进制加法器时，我们引导学生设计十进制加法器；在介绍设计既能按8位访问又能按16位访问的存储器时，引导学生设计既能按8位访问又能按16位访问还能按32位访问的存储器；在介绍完Cache存储器的工作原理后引导学生分析实际微型计算机系统中的Cache存储器；在介绍完所用教材里CPU结构下指令流程图后引导学生分析其他CPU结构的指令流程图；在介绍完微程序地址安排的基本技术后，引导学生安排实际微型计算机系统中指令流程图的微地址，这些引导的内容都是课本之外的，我们在教学中教的是方法和技术，因此学生发挥主观能动性后便可以解决课本之外的有关问题。这种教学模式是一种教与学双向互动的教学模式，其核心在于既要发挥教师的指导作用，又要充分体现学生的主体作用。在这样一种模式下，学生是信息加工的主体，是知识意义的主动建构者；教师是课堂教学的组织者、指导者，是学生建构意义的帮助者、促进者。学生主动地参与到教学过程中，教师则对教学内容及教学媒体进行总体的指导与把握，教师职责逐步从传道、授业、解惑转变为指导、咨询、组织、主持和设计教学上来。实践证明这种模式的优点是有利于学生的积极性、自主性的发挥，有利于学生主动思考、主动探索、主动发现，有利于学生的创新能力的培养及创造性人才的培养。1.2教学模式由理论主导向能力主导转变“计算机组成原理”课程所用教材绝大部分都是介绍理论知识，如果仍多采用传统的教育模式，过多地注重于知识的传授、理论的灌输，而对于学生是否能够消化、是否能够吸收、是否能够将所学的知识结合到实践中去进行创造，则注重不够。这样的人才只能单纯地重复知识、记忆知识、进行模仿，其适应性及创新能力都不够。培养的学生死记硬背的多、高分低能的多、知其然而不知其所以然的多，学生缺乏创造性，许多毕业学员在工作岗位上无法开展创造性工作。因此大力推进现代教学模式，在传授知识的同时，注重学生能力的培养，注重理论联系实际、注重与学生的生产生活相联系、注重学生对知识的驾驭非常重要。信息化时代培养的人才是复合型、应用型、创造型三者的整合统一，必须具备较强的适应性和较好的创新性，不仅熟悉和掌握一门专业、技术，而且熟悉和掌握相关学科的知识和技术，能够将所学知识运用到生产、生活中，具有不断创造的能力。明确了教学的目标和现代的教学模式，在教学中我们不完全介绍书本上的纯理论，不强调死记硬背，而是给学生自我发挥的空间。因此在介绍运算方法和实现后，对运算器的设计进行了练习；在介绍主存储器的组成原理后，对实际存储器的设计技术，比如模块化存储器设计、动态存储器设计和交叉存储器设计都进行了训练；在介绍指令系统时，在将操作码的设计和寻址方式的设计介绍完后，对指令系统的设计进行了训练；在介绍控制器的设计技术后，对控制器的完整设计进行了训练。这样的理论与实际相结合的方法即能把所学的理论融会贯通又能激发学生的学习兴趣，学生感到自己所学的东西不是空洞的，而是学有所用的。2教学手段的改革教学手段已经成为制约教学质量、教学效益和教学模式的重要方面，因此在计算机课程的教学改革中，教学手段的改革也是刻不容缓的。传统的教学手段是“粉笔+ 黑板”，不仅书写黑板要花很多课题时间，而且老师面对的是很多粉笔灰和不停的写了擦、擦了写，学生看到的是死板的黑底白字。随着科学技术的发展，越来越多的教师已经充分运用多媒体、远距离通讯等现代技术，改变传统教学的局限与不足。课件教学已经成为最主要的教学手段，但又出现了另外的极端，很多老师过分的依赖幻灯片，做在机器旁边念课件，而学生把课件拷贝回去后有的干脆就不来听课，因此出勤率大大下降。为此，我们采用了“课件+黑板”的教学手段，大部分内容在课件上出现，但细节部分在黑板上给予适当补充，而且一些临时需要增加的内容必须借助于黑板来发挥。采用黑板还可以让学生有思考的余地，在黑板上我们可以让学生指挥粉笔，由他们来告诉解题下面的答案，这种方法的试用效果很好，所以我们认为不能完全摒弃黑板，两者的结合可以发挥到最好的教学效果。3教学方法的改革教学方法是教育思想、教育观念在教学过程中的体现，是一种经验的积累，针对不同层次的学生和不同的能力需要实施不同的教学方法。在“计算机组成原理”课程的教学中我们尝试了下列的几种不同的教学方法:(1) 问题式教学在教学过程中我们经常会提出与讲解相关的问题，把学习引入到复杂的、有意义的问题情境中，学生通过互相合作来解决这些问题，发现隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。在设计中我们会给出一些故障问题，让学生找出其中的错误，从而开启学生的思维。比如某微机的寻址范围为64KB，由8片8KB的芯片组成，如果运行时发现无论往哪个芯片存放8KB数据，寻址地址大于等于A000H起始地址的存储芯片都有相同的数据，分析故障的原因；若发现译码器中的地址线A13与CPU断开，并搭接到了高电平，分析其后果将如何。(2) 任务式教学任务式教学从实际问题入手，采取提出任务、分析任务、设计任务、解决任务、归纳规律的方法，让学生在解决任务的过程中掌握知识。如在学习完控制器设计技术后，我们给学生提出任务，设计一个能控制完成10条指令的控制器，包括立即寻址、直接寻址、间接寻址、相对寻址等4种寻址方式。学生先进行总体方案设计、指令操作流程设计、微指令格式设计、微地址的设计和微程序控制器的设计，从解决任务中学生归纳出控制器设计的方法和步骤，即指令流程的设计从取指令开始、然后根据寻址方式取数、最后进行运算并存结果，设计过程与CPU结构图中的数据流通路有关，不能死记硬背，CPU结构图不同，同一条指令其操作流程图相同，但微操作流程不一定相同；同样微指令格式也与CPU结构图密切相关，与数据通路相对应；微地址安排时一般采用下址和计数结合的方法。 (3) 讨论式教学传统的教学一般是满堂灌，学生完全处于被动的听状态，有时听得直打瞌睡，为了避免这种状况，我们必须让学生的脑子有事可做，要让他们思考，因此必要的时候我们会采取讨论方式，让学生发言或提问，大家都可以提出自己的想法。比如“某主存储器访问一次存储器时传送地址一个时钟周期、读/写4个时钟周期、数据传送1个时钟周期，如果采用4字宽主存、一次只能读/写4个字、但CPU与主存的数据传送宽度为1个字的存储器结构，则读取16个数据，需要多少时钟周期；如果采用4体交叉存储器、每个存储体为单字宽的存储器结构，则读取16个数据，又需要多少时钟周期。”，书上对这两个问题的解答与学生们的想法有出入，因此我们交给学生去讨论，大家对后续指令如何重叠展开了讨论，各抒己见。通过讨论式教学，学生可互相激励、探讨问题，增加了学生的参与度，使其全身心地投入到学习中去，充分调动了学生的学习热情，开发了其自身的潜能，提高了教学效率。(4) 实践式教学眼过千遍，不如手动一遍 ，学生在学完了相关知识后，通过自己动手操作和深入实践，能巩固所学的知识。如在学习完运算器后，安排运算器的实验，使学生了解运算器的组成、掌握运算器串并行进位方式组装方法、掌握使用运算器进行各种运算的方法；学完存储器后，安排了存储器的实验，使学生了解存储器的组成、掌握字向扩展和位向扩展的电路组装方法和存储器的读写方法；在学完系统总线后安排了总线传输实验，使学生掌握数据在存储器模块和运算器模块这两个模块之间传递方法；在学完控制器设计后安排了微程序控制器的实验，使学生了解微程序控制器的概念、微程 高职高专计算机基础能力培养与实现关键词:计算机应用能力;计算机基础;实践教学;任务;无纸化考试;题库;教学改革;高职高专 摘要:根据计算机基础教学特点,对高职高专计算机基础教学进行研究,旨在探索高职高专学生的计算机应用能力培养模式,并提出培养的与实现的方式。探索有利于培养高职人才的教学模式 计算机基础课程是针对大学生刚进校开设的,旨在培养大学生的计算机应用能力,为以后使用计算机解决本专业的问题,以及对毕业后能迅速适应岗位需要、在工作岗位上具有可持续发展的终身学习能力打下坚实的基础。由于在实际教学过程中,存在着许多困难与问题,比如授课对象存在着专业差异、计算机水平层次不齐,特别的是对于大一学生,习惯了中学的灌输式教育,对大学的教学方法一时无法适应;另外,社会信息化环境在发生变化,诸如随着中小学信息技术教育规划的实施,高校新生计算机知识水平趋于非零起点,信息技术在各个领域的应用日益普及,用人单位对大学毕业生的计算机应用能力要求有增无减、计算机的应用技术与专业教学、科研结合得更加紧密等等,因此计算机基础教学面对的是对教学内容体系、教学模式、教学方法与手段进行创新设计与实施,对其课程教学资源进行有效建设。 高职院校的计算机基础教学工作,更加不同于本科院校的计算机基础教学。高职学院招收的学生大多是高考录取成绩较低的学生,他们不仅在学习基础上与其他本、专科学生有一定差距,更突出的是非智力因素(如心理、学习习惯、学习自觉性和努力程度等)的差距,需要在大学阶段给予格外的关注和教育培养,让他们能以一名合格的大学毕业生走入社会,真正成为德、智、体、美全面发展的社会主义建设者和接班人。高职高专的计算机基础教学主要的目的是培养适应市场需求,勇于开拓进取的实践型、技能型人才。培养学生的利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力,提高学生的计算机素质。为将来使用计算机知识与技术解决自己专业实际问题打下基础。 一、加强以应用能力为核心的实践教学 高职院校的以提高学生计算机的应用能力为教学目标。以提高学生运用知识分析和解决问题的能力,培养学生具有可持续发展和继续学习的能力为目标。因此要特别加强实践教学环节,彻底改变以往只注意理论学习不注重实践的教学模式。计算机基础课程作为一门实践性很强的课程,其实践教学无论对学生掌握理论知识,还是培养学生运用计算机解决实际问题的能力,都具有非常重要的作用,这就要求教师在教学中要坚持实践教学与理论教学同步,理论与实践相结合的原则。 当前计算机技术在日新月异地发展,学生的计算机能力的起点也在不断提高,社会对非计算机专业学生计算机能力的要求也水涨船高。面对这些新问题,我们对计算机基础课程的内容进行了拓展与深化。对于传统内容我们提出了更高的要求,学生不仅要了解相关的知识和操作,还要在此基础上突出应用能力的培养。为此我们提供了立体化的资源,而且要求学生通过创新性设计将自己的综合应用能力与个性展现出来。 经过几年来的不断探索和实践,根据计算机基础课程教学的特点,需要在课堂教学模式与方法、课程资源建设、课程教学评价等方面形成立体化全方位的发展,才能提高对学生应用能力培养。 计算机基础教育的改革,教学内容改革是核心,其次就是教学模式的改革。讲授与实践一直是计算机教学中的两个主要环节。而每个学期,教学时间有限。如有的高职学校,因属于二专或三本招生,不得不延迟学生报到时间。原定的教学计划,不得不根据时间进行调整。如何在有限的时间内快速有效地传授知识,提高学生的应用能力是每个教师都在思索的问题。 (一)多媒体的教学环境 计算机基础教学是需要在多媒体教学环境中进行的,使用文本、声音、图像、视频等多种媒体资源,使得原本抽象枯燥的内容能够更直观地展现。教师讲解并进行演示、学生认真观察教师的示范,从图形、声音、动画中学习到知识,这能明显活跃学习气氛。 (二)互动双向的教学模式 在调动学生的视觉、听觉等感官的同时,注重学生动手、实践能力的培养。使用讲练结合双向教学系统的教学模式。学生在了解了基本原理以及基本方法之后,必定会有强烈的好奇心想动手尝试,在计算机机房进行实践,恰好的满足学生动手的需求。安装了多媒体软件的教师机具有广播、监看、提问、讨论、示范等多项功能。教师机屏幕的内容可以实时广播到每一台学生机上,讲完一段内容后,学生马上可以在自己的机器上动手练习,还可以把某个学生的机器作为示范,把所有其他机器的屏幕全部切换成这个学生的屏幕。这使得学生能够快速的将了解到的新知识新方法,并转化为自己的能力,并能及时发现并提出问题。通过讲练结合,边讲边练的模式,能够让学生与教师之间展开良好的互动。 (三)注重过程的案例实验教学方法 为了提高应用能力,计算机基础教学需要将课程中的每一个知识点从示例入手,通过对实际问题的解决介绍概念、归纳方法,之后又回到问题中去,使用刚刚学习到的方法去解决各种类似的问题。整个教学过程注重实践,由浅入深,由简入繁。 教师在教学中应利用本学科的特点,知识点融入案例中,把重点放在学生对知识的灵活运用和有意识地留出给学生探索思考的空间,培养学生的创新探索能力并深度挖掘,重在训练学生的基本操作技能,培养创新意识。开设多层次、多类别、多样化的计算机基础教学实验。教学的基本内容包括:计算机软硬件的基础理论、Windows操作系统的基本应用、Microsoft Office软件的应用(包括文字处理软件Word、表格处理软件Excel、演示文稿软件PowerPoint)、计算机网络的基础理论与应用以及多媒体技术的基础理论与应用。网页设计软件FIREWORK、DEAMWEAVER、FLASH以及数据库Access基本知识及应用等。要求学生能够掌握计算机基本应用能力,了解计算机的基本结构,了解操作系统的概念及使用,了解计算机网络、多媒体等技术、网页设计及应用领域。 通过实践操作加深学生对理论知识的理解,而且还能使教师把握学生对所学知识的掌握情况,及时发现和解决学习中出现的问题。所以,一方面在教学中要保证实习课与理论课有合适的比例,另一方面,教师应高效地利用每一节实作课,如在实作课前对实作内容做出明确安排,明确每次上机学习的目的、任务、内容与要求等等。课后要求学生写出上机实验报告。这样做,可以避免学生上机学习的盲目性,对学生进行有针对性的训练,从而保证教学质量的提高。 在计算机基础教学中开设案例实验课程分为三个层次: 1.基本验证型实验。例如,在Excel中学习相对引用与绝对引用,首先会展示出使用相对引用及绝对引用的两个工作表,并分析其中的作用,引出相对引用及绝对引用的概念。引起同学兴趣,为什么会有这样的不同,怎样去解决它。$在其中的作用是什么,如何应用。接下来就可以让学生通过亲自动手操作刚刚讲解的例题进行验证性的体会。在时间允许的情况下,马上从配套实验中选取类似的题目,这些实验没有步骤讲解,需要学生独立思考要达到样例的最终效果应该使用哪些方法。当各项功能全部学习完后,我们会对学生提出更高层次的要求,自行完成一个综合实验设计,要求必须有各种相应功能的使用,因而能够鼓励学生开拓思维,提高综合应用的能力。 2.综合设计型实验。该类实验以“任务”或“课题”形式提出实验要求和具体的实验成果,要求学生通过有关课程或自学方式,掌握实验所涉及到的知识,通过综合利用这些知识来设计、开发并最终完成实验项目。 该类实验应该涉及计算机基础与应用开发等多方面的知识,例如可涉及软件工具与环境的使用、高级语言编程、数据库及网络等方面的内容。 该类实验是以“任务”驱动,旨在培养学生综合应用计算机知识与技术的能力,培养学生带着问题自主学习的能力。 要求学生通过有关课程或自学方式,掌握实验所涉及的知识,综合利用这些知识来设计、开发并最终完成实验项目。 例如:要求学生设计制作某个专题的幻灯片,介绍自己的家乡,包含概述、人文、地理、文化、资源,要求形象生动,有各种动态效果。 3.研究创新型实验。重在培养学生的研究能力、探索精神与创新意识。该类实验重在培养学生的研究能力与创新意识。实验室可设定研究题目,也可由学生自选题目。该类实验可以没有最终结果,但要求学生能提供实验分析与研究报告,写出有见解的心得体会。例如用数据库知识创建学生信息管理数据库。 (四)在计算机教学中要体现对学生信息素养的培养 当代信息社会的发展,对大学生信息素养与能力的培养提出了新的要求。所谓信息素养与能力,国际21世纪教育委员会的报告认为是“吸收、处理、创造信息和组织利用、规划资源”的能力和素质。也就是说,要求信息社会中的每一名大学生,都能够在浩瀚的信息海洋中进行有效地检索,发现有用的信息,并通过适当的分析处理,使获取的信息在自己的学习、工作和生活中发挥作用。此外,信息素养也包括能够自觉遵守与信息相关的道德、法律和规范等方面的品德。 学生可借助网上的信息丰富的知识,培养其创新意识。网络世界有丰富浩瀚的资源,图文并茂的生动界面,多姿多彩的影像资料。使计算机基础教学具有感受性、新颖性、可组合性、可扩充性等特点。同时使学生的思维更容易具有发散性,更容易培养学生的创新思维。 在计算机基础教学改革中,对计算机基础教学如何在培养学生信息素养提出了进一步要求。 在教师教学内容方面,计算机基础课的很多内容都与信息有关。结合Internet应用的介绍,结合数据库、网络等信息技术的讲解,可以进一步加深学生对社会信息化的认识,提高学生处理信息、利用信息的意识与能力。 如在POWERPOINT及PHOTOSHOP软件教学中,就可以利用搜集网上丰富的素材,完成相关作业,以锻炼学生的查找资料,提取信息,整合信息的能力。 在教学模式和方法方面,通过对计算机课程教学过程的设计,使学生在学习过程中,逐 摘要:地方院校开展双语教学在师资力量、学生基础、教学机制等方面存在诸多制约因素。本文提出地方院校在计算机专业率先开展双语教学的观点,结合地方院校特点,对计算机专业双语教学的教学方法与教学机制进行探讨,总结了在双语教学模式、教学时机及课程设置等方面的实践经验,并从师资培养、教学管理及教学实施等角度提出了推动地方院校双语教学机制的建议。关键词:双语教学;地方院校;计算机专业中图分类号:G642文献标识码:B 1引言本文所称的“地方院校”,泛指除重点本科院校之外的一般本、专科院校,包括高等职业技术院校。这类学校的共同特点之一是:培养目标一般以应用型人才为主,直接面向地方社会经济建设,学校都比较重视对学生进行提升就业能力的职业技能训练。以计算机专业为例,学生的就业去向大多是软件公司程序员、企事业单位网络与计算机系统管理与维护人员等。因此,地方院校计算机专业在教学计划安排上都比较重视软硬件实践技能的训练。“双语教学”一般指学校中实施两种语言的教育。本文所称的“双语教学”,除汉语外,特指将英语作为学生课程学习的主要用语。双语教学作为一种新的教育教学方式,已成为我国教育改革的热点,被认为是培养国际化专业人才的一个重要途径。2005年教育部1号文件关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见提出:“要提高双语教学课程的质量,继续扩大双语教学课程的数量”。教育部普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行)也将“双语教学”设置为主要观测点。在计算机专业课程中实行双语教学,有助于加快教学内容的更新,增强学生的英语应用能力,使我国的计算机专业教育能够跟上国际教育发展的步伐。相比于具备多年双语教学基础、已逐步进入良性运行轨道的重点院校,地方院校开展双语教学在师资力量、学生英语基础、双语教学机制等方面存在诸多制约因素。本文提出地方院校在计算机专业率先开展双语教学的观点,结合地方院校特点,对计算机专业双语教学的教学方法与教学机制进行探讨,提出相应的方法与制度建议,以期为推动地方院校双语教学的发展提供借鉴。2地方院校双语教学面临的困难尽管双语教学的重要性与紧迫性已成为高等教育管理者的共识,但地方院校在实施双语教学的过程中还是面临诸多困难,主要包括:(1) 双语教学师资短缺。开展双语教学最重要的前提是有一支专业过硬、英语熟练的教师队伍。毋庸讳言,地方院校专业教师的整体英语水平与短期内开展双语教学的要求是有较大差距