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程序设计教学论文范文

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程序设计教学论文

第1篇

1.1理论教学

对于大多数课程而言,从宏观上将课程知识点及其关联讲授给学生非常必要,这便于学生更加系统深刻地理解所学内容。作为教材讲解C语言程序设计的知识点结构。知识点之间的关联可以层层细化,教师首先从宏观上给学生介绍C语言程序的整体组成结构。教师对涉及的知识点进行归类,共包含预处理命令、数据类型、运算符、语句和函数等5部分,从宏观上梳理C语言与程序设计课程的知识点是非常必要和重要的,这样可以避免学生“只见树木,不见森林”,最后只学到一堆零散的知识点,只有从宏观上把握各个知识点在知识体系中的位置和作用,才能学得深、记得牢。对于程序语言课程,如果仅仅介绍语法的运用,学生往往对知识点理解不深刻。我们在教学实践中的体会是:在讲解C语言语法的基础上,适当地剖析编程语言在计算机中的运行机制,会让学生的理解更加透彻。因此,我们的课堂教学方法分为如下两部分。

1)课件讲解。课件讲解包括两部分,即知识点要点总结和知识点运行机制剖析。知识点要点总结就是告诉学生该知识点如何使用;而知识点运行机制剖析则告诉学生该程序在计算机内存中的执行过程。由于绝大部分高校在开设C语言程序设计之前都会开设计算机文化基础等课程,因此学生有足够的计算机基础知识来理解C语言程序的运行机制。

2)实例演示。作为一门编程语言,C语言需要在实践中理解和掌握,因此,课堂教学中,在具体的编程环境(如VC++6.0)下演示十分必要。通过在具体的软件环境下编程,告诉学生应该做什么和不应该做什么,并总结该知识点的注意事项。相比传统的脱离编程环境,只在PPT或黑板上进行板书的教学模式,该方法的教学效果要好得多。在课堂教学中,具体的教学步骤如下:①使用PPT或者板书列出该知识点的注意要点;②在编程环境(如VC++6.0)下演示该知识点的用法,给出正确的和错误的使用方法,并进行对比;③通过幻灯片动画或Flas等形式演示程序在计算机内存中的执行过程,让学生更加深刻地理解程序的运行机制。

3)教学难点与重点——“复合知识点”。从C语言的教学内容来讲,数组、函数和指针是教学的重点章节,这些章节之间相互关联的部分又是重点中的难点,如数组和函数结合,数组名做函数参数,数组和指针结合,指向数组的指针变量,函数和指针结合,指向函数的指针变量等。在教学过程中要反复强调各个知识点的注意事项,如果基本知识点能够理解透彻,上述难点内容也就迎刃而解了。

1.2上机实践教学

在实践教学中,教师可以通过实际教学案例循序渐进地强化学生对C语言知识点的理解。上机实践的教学内容通常分为两部分:基本知识点练习和综合训练。首先通过基本知识点的练习,让学生掌握该知识点的使用,即巩固课堂所学内容;然后通过一个综合性的大作业,训练学生综合应用C语言知识点的能力,例如,通过编写“学生课程成绩统计系统”考查学生对数组、结构体、指针、函数、文件等知识的综合掌握情况。对于初学编程语言的学生,往往没有养成良好的编程习惯,出错的可能性较大,而出错之后进行调试又将耗费较长的时间,这势必对学生的学习热情产生负面影响。因此,一开始就给学生制定科学的编程步骤和规范,使学生养成良好的编程习惯,将大大减少程序出错的可能。下面是按照上述五步编写的一个完整的C语言程序,用来比较两个整数的大小。按照上述五步进行编程,经过一段时间的训练之后,学生出现语法错误的可能性大大降低,此时学生更多的精力将集中在程序算法的设计和实现上。

1.3考试形式

对于C语言程序设计的考核方式,我们采用知识点考核和编程实践相结合的方式。知识点考核偏重于C语言基本语法,用于检验学生对知识点的掌握是否全面,此项考核约占总成绩的40%;编程实践考核用于检验学生的实际动手能力,学生将在规定的时间内根据题目在机器上编程,此项考核约占总成绩的60%。为了实现知识点的考核,我们将考试与计算机二级C语言上机考试紧密结合,采用题库平台进行上机考试,学生直接在机器上答题并提交,知识点考核多采取客观题,如填空题、程序修改题以及读程序题等,编程题在实战编程中考核。C语言程序设计课程的重要特点就是实践性强,学习该课程的目的就是为了编写程序。因此从考试的角度讲,进行编程实践是最合适的方式,通过上机编程来考核学生的学习情况也是最公正和客观的方式。

2C语言程序设计教学实践结果分析

中国矿业大学(北京)每年都有40多个班级同时开设C语言程序设计课程,因此该课程教学质量的高低将直接影响全校理工科学生对C语言的理解和掌握。中国矿业大学(北京)C语言程序设计教学团队经过长期的探索总结出一套行之有效的C语言教学方法,我们将上述方法在学校越崎实验班中进行了试点。如图2所示,采用上述教学法的越崎实验班的C语言程序设计课程考试成绩要明显好于其他班级,其中90分以上的学生占10.7%,80分以上的学生占总人数的53.6%。另外,学生的学习积极性比采用上述方法前得到明显提高,很多学生都对计算机编程产生了浓厚兴趣,实践证明我们提出的上述方法是行之有效的。

3结语

第2篇

关键词:VB实例教学激发性主动性

作为语言程序设计领域的前沿软件,VB的发展历史已经很久,相关的技术也比较成熟,由于其简单易学、功能强大、应用广泛,因此在很多职业院校都开设了这门课程,我校也在计算机信息与管理、计算机网络技术以及电子商务等相关专业开设了这门课程。正是由于社会办学力量的推动和“程序设计”职业的热衷,现在会VB的人越来越多了,但是我们也应该看到,很多人都局限在“会VB”,而不能灵活的运用,不能用VB完成相应的程序设计,更谈不上从事专业编程工作了。在这样的情况下,作为高职教师的我们,在教学中怎样才能够吸引同学们努力主动的学习好VB,这是我们值得探讨的问题。虽然我们学生的起点相对来说较低,但以后所从事的工作大多数也是以程序设计操作员为主的,因此笔者认为我们的主要教学目标,不仅是使学生熟悉VB的基本概念,而且还要能够熟练的掌握一些程序设计的相关技巧和方法,有一定的程序编写思维能力,并且在今后的教学中同学们能够积极主动的探索和学习。为了达到这个目的,笔者认为以下几个方面是我们在教学中值得开展的:

一、注重实例教学

对于一项操作性很强的工作,我们是不可以只讲理论的,正如当我们学习游泳的时候,如果教练只是告诉我们每个动作的名称但不告诉我们这些动作怎么完成,我们是不可能学会游泳的。那么我们在学习VB的过程中也必须结合大量的实例演示,让同学们真正体会到VB的可视化设计和它的实用性。

在最初接触这门课程的时候,我们必须先要详细的介绍各个控件,只有知道每个控件各自的作用以及使用方法以后我们才可以在VB中创造我们自己的程序。在控件介绍和程序设计中我们必须通过实例的演示来让学生在模仿中学会各个控件的使用和程序的编写。特别是在程序的编写方面,我们一定要有相关的实例来让学生在感性上得到认识。比如在介绍IF……ELSE选择控制语句的时候,如果我们只是讲解单纯的语句,学生听起来觉得比较枯燥,但笔者首先给同学们演示一个通过用户名和密码的登录界面,通过选择控制语句来确定我们在文本框中输入的条件是否为真做出判断,如果为真就登录到我们所需要的另一个界面,否则弹出一个提示信息框。在演示的过程中,同学们都表现出强烈的好奇心和学习的欲望,思维表现得非常活跃,因为他们觉得这些知识非常有用。在这个时候我们抓住这一特点,首先,讲解实现这一程序的基本思路,提出实现思路所需要解决的问题。其次,在程序中讲解新语句的使用方法,总结新语句的使用方法和注意事项。这样的教学使学生很快了解了程序设计的整个过程,并有豁然开朗的感觉,从而产生浓厚的学习兴趣。虽然这是一个简单的编程应用,整个创作过程只用到了简单的选择控制语句,但通过此例的学习学生学会了选择控制语句的使用以及如何设置选择控制语句,同时也激发了同学们学习程序设计的兴趣,从而创作出自己的程序。

目前市面上有很多关于VB的实例教材及各种参考书,但是都比较散而且内容也不是很详细,所以在讲解的时候笔者认为必须对实例进行慎重的选取和必要的修改,力求做到以下几点:

1、程序结构严谨化

笔者所收集的程序除了强调程序的可靠性以外,还要特别强调程序的结构性,即使是一个简单的实例,也需要做到程序结构的严谨化,使之符合大众的思维,但也要突出自己的特点。比如在讲FOR……NEXT等循环语句的时候,一般的都是利用从1累加到另一个固定的数值,来完成我们的循环讲解,这样的语句由于方法是完全一样的,所以最后的效果也没有什么吸引力可说。因此,笔者采用了另外一种方式,结合利用文本框输入的方式,即在两个文本框中可以输入任何两个数,使之从小的数值累加到另一个较大的数值,这样程序的效果也就更具结构严谨的魅力,同学们的感受也就会完全不同。

2、步骤详细化

因为同学们对新知识的接受,特别象程序设计这样的知识结构,还是需要一定的过程,因此为了让学生能够顺利的完成实例,从而在实践中提高自己的能力,笔者认为对每一个实例的操作步骤都要详细的板书出来,上机课或是在课余时间学生只要按照程序的操作步骤去做,就可以得到最终的效果,只有这样同学们才能掌握程序设计的基本思想和相关步骤。

3、方法常规化

在讲解的过程中,力求采用最简单、最容易的方法完成每一个实例,尽量采用常规化的语句,避开一些不容易理解的概念、方法。比如,在利用文件操作对数据录入以及把录入的所有数据输出时,我们可以避开利用Type语句定义自己的数据类型的使用,因为采用Type语句定义,有多少个字段,就会产生多少个相关的成员,在这种情况下同学们就很难想得到这个成员代表的是什么,它的作用是什么,这样就把程序复杂化了,其实我们完全可以采用简单的文本框来进行输入,然后用Input函数输出就轻松完成了。

二、注重培养学生的实际操作能力

还是以游泳为例,不管我们怎么看别人游泳,但自己却不下水实践,我们是永远都学不会游泳的,那么我们在学习VB语言程序设计的过程中也必须不断的练习、实践。

笔者曾担任了计算机网络技术两个班的该门课程的教学,为每周四学时,其中两学时是笔者的理论讲解课,两学时是上机实践操作课。由于学生的思想还不够成熟,自我控制能力相对来说还是比较差,因此自觉性还不够好,为了监督他们很好的学习、认真的实践,笔者每次课都留一次作业,第一次就是完全按照笔者的课堂实例上机操作,以加强对本节课课程内容的理解并熟练这些操作技巧,这项作业是必须要上交的,并作为平时成绩登记。因为这是这门课程中最基本的知识要点和教学要求,虽然学生不可能每个人都对这门课程有浓厚的兴趣,不可能以后都有可能去从事专业的程序设计工作,但是作为计算机专业毕业的学生,笔者希望他们不管以后从事什么样的职业,对于一些基本的程序设计思想以及常用的计算机软件操作,至少都能够体现出来。

在最后的综合实训、实践中,笔者结合同学们所学的知识并引进一些课外的知识实例来弥补课本上没有的相关内容。比如,我们利用VB做前台界面的设计,尽量用到所学过的所有控件进行布局、设置,把它们结合起来使用,而用小型的Access数据库做后台数据管理来做一个学生成绩管理系统,它具备一般的常用功能,即成绩的添加、查询、修改、删除,用户的管理等,虽然这个管理系统程序的设计比较简单,但通过这样一个小型的综合实例,就更加让同学们了解了VB语言程序设计的功能及特点。这是我们VB程序设计教学课程中不可缺少的一个重要环节,只有通过这样的一个综合实例,才能把同学们零散学到的知识全部的串联起来,让他们感觉到自己所学的知识终于有了一定的成果,他们自己也会感觉很有成就感,也会产生一种利用计算机解决实际问题的强烈愿望,在今后的学习中才能更加有信心和目标。

以上的两个方面是笔者认为的主要教学方法。采用实例教学的一个重要目的实际上就是为了使课堂生动,提高学生的积极性、主动性。虽

然是实例教学,有很多有趣的程序及相关的小动画,但是这样的有趣如果久了,也并不能完全抓住学生的心,因为这些过程进行的场所都是在课堂,课堂生活不可避免的具有一定的单调性,这只是一个方面。另一方面是,笔者要求学生在完成自由独立创作这一作业以后要相互交流经验,这种交流我们一般都是在自己班内部进行的,次数多了大家就会觉得似乎还需要加入一些更新的内容,希望与其他班的同学一起探讨学习。为了弥补课堂学习和班内交流的不足,笔者有时间就会将两个班的学生聚集在一起,首先每个班选几个优秀的作品演示给大家看,并向大家介绍创作的技巧和存在的问题,然后大家一起讨论。最后笔者会结合最近的学习内容对设计进行一个总的评说。通过这些活动既可以提高学生的学习兴趣,提高他们的专业技能。我们在教学中,实例的运用是提高教学效果的保障,在教学中,我们不防在讲解本次课的内容之前,先演示本次课需要用到的实例,这样既可以调动学生学习的积极性和主动性,也激发了他们的好奇性,这样也就抓住了同学们“人在教室,心也在教室”。

总之,教学有法,教无定法,只要教学得法。程序设计教学的主要目标是为了使同学们了解编程的基本思想,培养分析问题、解决问题的基本能力。围绕着这个目标,在保证同学们学习积极性的前提下,按照他们的认知规律组织教学,一切有效的教学方法都可以在我们的教学过程中加以运用,进而使综合素质得到整体提高,这是VB程序设计课程教学的最终目标。

参考文献

[1]刘炳文、杨明福、陈定中.全国计算机二级教程VB语言程序设计[M]高等教育出版社.20__.4

第3篇

1.算法思想。数学里的算法是极其重要的内容,是数学的组成部分,同时是计算机理论的核心,也是技术的核心。在社会发展过程中,人们的日常生活已经离不开计算机,它成为生活中的重要工具,如看电影、绘画、处理数据等,它所涉及的面非常广,和生活息息相关。计算机虽是生活过程中必不可少的工具,但它的工作情况是什么样呢?想要了解这个问题,就要先从算法来开始学习。算法能使逻辑思维能力提高,对有条理思考和表达的发展非常有利。在过去时间里,算法这个名词虽然没有出现,但这种算法思维已经渗透到数学教学过程中,例如,运算过程中的四则运算、求解方程等,这些步骤的完成都需要程序化的表达,这个过程也是算法思想的形成。

2.算法的构建。在处理一些问题时,一系列可操作的步骤需要设计,或者设计它的可算操作,来通过这些步骤进行解决问题,这种解决问题的方法就是通常指的算法。广义的算法:就是一种工作的方法和步骤,例如,歌曲的歌谱、洗衣机说明书等都是它们使用的算法。数学教学中的算法:数学中,把计算机解决问题过程中的程序认为是现代意义的“算法”。这种算法可以用计算机实现,对求解的方法也是统一、机械的,例如:解方程、作图问题、函数求值等的算法。

二、ARCS动机设计模式在高中数学程序设计教学中的应用

1.注意策略。在学生考虑到需要输入输出时,实际上他们就已经开始有了算法思维,只是很多学生在开始时不确定如何准确划分步骤。通过上述例证使学生了解算法解决问题的思路和步骤。

2.相关性策略。《孙子算经》中原文是:“今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?答曰:二十三。”对高中生来说,在问题提出后,即使有些同学的思路一开始出现了偏差,但是和实际情况对比之后基本都能猜出正确答案。因此,对自己判断与实际情况不一致的同学来说,他们就会更深一步地问自己:为什么不一样?哪里出现了问题?这有助于学生独立思考能力的培养。只有让学生自己发现错误、判断错误、解决错误,才能让学生真正地掌握相关知识,这也有助于提高学生的高阶思维能力。

3.信心策略。算法实例基本是必考题,每次的考试中都有或多或少地涉及一些。算法题出题方式灵活,可考查内容较多,是一个全面评估学生知识掌握程度的考题。教师在对学生进行考核时,要考虑到学生自身知识的掌握水平,从学生角度出发,循序渐进地增加难度,切忌一次考核过难,打击学生的自信心,降低学生的学习兴趣。案例:例1.通过求1+2+3+4+5中的一个算法。解:算法1用逐一相加的方法来进行。第一步:计算1+2,得数3;第二步:把第一步中所得结果3与3相加,计算得到6;第三步:将第二步中所得的运算结果6与4相加,计算得到10;第四步:将第三步中所得的结果10与5相加,计算得得到15.说明:①一个问题的算法肯定不是唯一。②若将本例题改为“求1+2+3+…+100的结果,给一个算法”,则以上第二算法和第三算法表达较为方便。对刚开始接触程序设计的学生来说,这类题型可以提高学生的自信心,使学生产生强烈的荣誉感。题目的难度是明确的,但实际解题思路并不复杂,却有多种解题方法,对解题思路明确后,其流程图绘制也就轻而易举了。给学生自信心,让学生感受自身的能力有助于提升学生的学习动力。

4.满意策略。以满意度策略为基础的数学课堂教学方式有很多,如多媒体教学、学生学习目标设定、多元化教学方式等。在教学中,本人根据学生各自情况,与学生进行沟通后为每人设定了相应的学习目标。每次测评之后并不以全班同学的成绩来评论学生的好坏,而是通过横向与纵向两方面相比,让学生全面了解自身当前学习状况。另外,数学课堂教学中,要重视学生的能动性,通过参与问题、解决问题的方式让学生充分表现自己。通过满意策略提高学生的学习动机。

三、总结

第4篇

在教学过程中,教师将基本理论知识重新构建,按照其内在逻辑进行有机筛选、组合在一个或几个项目之中。学生通过对项目进行分析、讨论,明确它大体涉及哪些知识,并找出哪些是已学知识,哪些是新知识。学生在努力完成项目任务的过程中,在教师的指导帮助下找出解决问题的方法,进行自主学习。学生通过对子任务、子项目的学习和掌握,逐层递进为分角色轮岗的综合项目开发学习,教学过程注重对学生的引导学习,培养学生软件设计、数据库设计技术、软件编程调试和软件测试的职业能力。虽然项目做完,但存在对知识掌握还不很牢固的现象,需要做最后总结评估。这一环节,首先让学生表达分享自己,都学会了哪些知识;同时找到自己理论及操作技巧上的不足,以及在项目活动实施过程的最大收获与体会;然后教师要在评估中指出项目活动存在的问题及解决的方法,通过总结经验,分析存在问题、提出困惑、讨论、交流,从而实现对所学知识的掌握。基于项目的过程学习培养学生实际软件开发能力、创新能力和研究性学习能力,培养学生的良好的编程习惯和团队协作精神。

2项目教学法在《程序设计》课程教学中的实践

2.1项目的确立

将项目教学法应用于《程序设计》课程的教学中,教师依据教学内容设计合理的项目。例如选取学生成绩管理系统、学生选课管理系统、通讯录、订单管理系统等,以项目来贯穿整个教学过程和所教授的内容。再把此项目分解成几个子项目,每个子项目可分解为若干个任务,学生通过完成各个任务、子项目,直至最后完成整个项目,来达到对教学内容的掌握和应用。项目与任务的分解可以参照表1。这样设计教学环节,把传授知识为主的传统教学,转变为以解决问题、完成项目任务为主的多维互动式的教学方式,既使学生有兴趣动手编程,又能与理论教学内容相结合,把程序设计语言的学习过程由枯燥的单方向接受变成愉快的探索之旅。例如,在C#的教学中,可以将整个项目分解为几个子项目,每个子项目分解为若干任务[2]。

2.2项目的实施

学生以小组为单位,探究与协作学习相结合。由每个小组负责完成自己所选定的小项目或班级大项目中的一个任务模块,小组成员在学习过程中学会按照软件工程的思想,把每个项目分解为几个任务,探索或发现的信息和材料为全体组员所共享,甚至为全班所有成员所共享[3],小组内或各组间的同学相互学习和借鉴。项目的实施过程中,教师要进行随时点评,即通过随时观察学生编程进展情况,进行实时提示、指导,指出问题所在与解决方法,引导学生不断完善项目的开发,师生按照“学习-改进-总结-提高”的过程进行教学,提高了学生运用计算机语言编程解决实际问题的综合能力。与此同时教师也要指导学生在面对不同的观点时,学会理清和表达自己对编程问题的见解,学会聆听和理解他人的想法,注重团队合作的配合和沟通。由此,学生可以看到编程问题的不同算法和实现途径,从而对编程知识产生新的洞察。

2.3项目的总结与考核评价

项目成品的效果演示是一个组的成员分享劳动成果的时刻,可以激发学生的学习兴趣,探究的欲望,更明确学习的目标。考核方式也是采用以小组为单位的考核方法,每个小组的项目负责人陈述本项目的主要功能构成、设计流程、开发过程,重点介绍原理和方法,以及在完成任务过程中遇到了哪些问题,怎样解决,等等。小组其他人员进行现场演示和补充说明,并共同回答教师以及其他小组成员的提问。教师根据每个小组的任务完成、陈述情况结合在项目确立阶段制定的项目完成的评价指标和标准,给出学生项目成果的考核评价。教师要对项目完成步骤及如何提高项目的解题思路作总体性的概括,同时可对教学知识点的遗漏进行补充,也可进行相关知识点的扩展。编程语言的项目教学评价重在鼓励学生探究、创造、实践,激发学生探究编程问题的积极性、主动性。重视学生能否把学到的编程知识与技能用于解决实际问题,以及在探究和解决问题中所获得的编程体验。总之,其评价应充分体现项目教学中学习目标的达成。

3结语

3.1取得的效果分析

项目教学法在C#程序设计教学过程的应用,是教学模式的改革,是对教学内容和教学过程的重新描述;使教学过程从“以教师为中心”转变到“以学生为中心”;将理论教学与实践教学有机结合起来;为学生创造了充分的发展空间。项目教学法可以促使学生将软件工程的思想和项目管理的方法应用到具体的任务实践中;使学生在学习程序设计的同时能按照软件工程的思想,对任务进行系统的分析、设计、开发、集成和测试,养成良好的程序设计习惯,提升程序设计素养,为以后就业以及参加实际项目开发做好铺垫。通过进行一系列的教学评测,包括学生的问卷调查、教学督导的观摩、企业同行的参与等环节,均取得了良好的反映。

3.2需要注意的问题

第5篇

1.提高学生职业竞争力的重要途径。通过创新实践教学综合改革,使学生有更好的条件学习和实践,全面提升学生职业素养,从而具备比较过硬的专业创新实践能力,在社会人才需要中具备较强的职业竞争力,适应飞速发展的社会。

2.有利于学生提前进入企业岗位角色,校企对接有效缩小学校与社会的距离。本着先进性和实用性优化程序设计类专业课程体系,采用“2+1”模式,即将程序设计类专业核心课程设置在前两年完成,学生在第五学期主要进行企业顶岗实习的同时,完成辅助课程的学习任务,第六学期进行校外毕业实习,部分学生在企业完成毕业设计,使学生提前适应企业岗位需要,并通过学校教师和企业技术人员的共同指导,更快地提升专业技能。

3.有助于营造职业氛围,提高学生的学习兴趣。程序设计类课程体系中职业核心课程选择典型工作任务,按照基于工作过程进行课程改革,将企业真实项目引入教学中,教学方式采用“教、学、做、评”一体化,创新实践工作室使学生在业余时间进行实践项目训练,在教师的指导下对企业进行技术支持,完成企业项目。

二、增强创新实践能力的程序设计类专业教学改革实践

通过分析目前国内程序设计类专业学生创新实践能力现状存在的问题、企业用人需求与学校教育存在的问题,总结学习其他高职高专院校增强创新实践能力的程序设计类专业教学先进经验和工作方法,探索实践增强创新实践能力的程序设计类专业教学综合改革。

1.本着先进性和实用性优化程序设计类专业课程体系,采用“2+1”模式。课程内容的选择要既先进又实用,将程序设计类专业核心课程设置在前两年完成,学生在第五学期主要进行企业顶岗实习的同时,完成辅助课程的学习任务,第六学期进行校外毕业实习,部分学生在企业完成毕业设计,使学生提前适应企业岗位需要,并通过学校教师和企业技术人员的共同指导,更快地提升学生专业技能。这种“2+1”模式不同于普通学校实施的方法,“2+1”模式的实施使学生在顶岗实习的同时完成辅助课程的学习,学生便于及时与企业技术人员、学校专业教师沟通,及时提升专业技能。这与有些院校开展的前两年纯学习、最后一年纯顶岗实习相比,具有明显的优势。以顶岗实习项目为载体,创造真实的企业实战平台,增强创新实践能力的程序设计类专业课程体系改革立足软件业,例如移动互联网应用开发专业,形成了“一线四平台”的工学结合人才培养模式。“一线”是以岗位职业能力培养为主线,着重培养移动嵌入式软件开发能力、移动网站开发能力和软件测试及运行维护能力。“四平台”指课程实践平台、项目实训平台、企业实战平台和创新创业平台。搭建“教、学、做、评”一体化课程教学实践平台,实现学和做的融合、理论与实践的融合。模拟软件公司工作环境,借鉴软件项目管理经验,引入企业真实项目,创建专业项目实训平台。

2.进行基于工作过程的程序设计类专业课程体系的职业核心课程教学改革。按照基于工作过程进行课程教学改革,选择典型工作任务,理论与实践一体化。以工作过程为导向进行课程设计和开发,充分体现职业性、实践性和开放性的要求,根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,选取教学内容,让学生在工作之前就知道自己该学些什么、做些什么和怎样去做,为学生可持续发展奠定良好的基础。例如,基于工作过程的《JavaEE应用开发》课程设计主要包括:课程定位、工作任务及职业能力、课程目标、教学组织、教学内容与能力要求、教学手段、教学方法以及评价与考核等几个方面。基于工作过程的课程设计和开发过程:首先对岗位进行分析,在工作任务分析的基础上,根据能力复杂程度整合典型工作任务形成综合能力领域,根据认知及职业成长规律递进重构行动领域转换为课程,即学习领域。然后根据课程面对的工作任务和职业能力要求,确定课程的教学目标。其次是确定教学情境,在教学实施过程中,根据完整思维及职业特征分解学习领域为主题学习单元,在JavaEE应用开发课程开发中,按照软件工程的要求及实际开发流程,将真实的Web应用系统开发贯穿于整个教学过程中,本课程以“在线答疑系统”作为教学项目。再次是确定教学方法和手段,综合采用了项目导向、任务驱动、案例分析、多媒体演示等教学方法,将“在实践中学习、在学习中实践、理论与实践教学一体化”的思想贯穿在整个教学过程中。

3.教学方式采用“教、学、做、评”一体化。采用工学结合的教学模式,教学过程全部在一体化实训室中完成。模拟企业工作环境,组织学生分组学习、讨论,由学生分别扮演企业项目组中的不同角色,由项目经理根据组员完成系统规定的情况对组员打分,锻炼学生工作环境的适应能力和管理能力,培养团队协作精神。开展学生作品评析活动,从而融“教、学、做、评”为一体,融学校、企业为一体。

4.实施过程性考核作为程序设计类专业核心课程的考核成绩。考核方式以实操的熟练程度、任务的运行情况、项目的完成质量进行综合考评。根据课程的性质,程序设计类课程注重对学生实践动手能力的考核,加大过程性评价成绩所占的比例,从知识、技能、态度三方面对学生进行评价考核,成绩比例为:学习态度10%,团队合作10%,阶段项目50%,创新项目20%,报告文档10%。

5.利用创新实践工作室平台,开展创新实践活动。为了能有效利用业余时间提升程序设计类专业学生的创新实践能力,我们创建了大学生创新实践工作室。工作室以教师为支柱,以学生为主体,以培养学生的创新实践能力为目的,根据专业培养目标和学生兴趣爱好,组成学习实践小组,灵活合理地组织开展学习和创新实践活动,通过专题讲座、交流讨论、项目实践、经验总结、职业规划及头脑风暴等形式,对创新实践工作室学生进行重点培养和拔高,让这部分学生参与到真实的项目开发过程中,提高技术应用水平,增加项目开发经验。工作室学习小组每学期之初制订学习计划和实践项目,在教师的指导和团队的合作下,对企业进行技术支持,完成企业项目,保证学习实践的连续和深入,同时结合系部和学校组织的技能大赛,形成一个良好的学习实践氛围,带动其他学生参与专业实践的积极性。通过创新实践工作室,搭建一条学生与教师交流、学习的桥梁;激发程序设计类各专业学生的创新意识、创新能力、动手能力,扩宽思维方式,提高大学生科技创新和工程实践能力;增强了学生的就业竞争力,提高了学生的高质量就业率。

6.校企合作开展创新实践活动。由企业专家来学校开展周末软件实训班、与企业联合举办软件开发知识竞赛、企业专家为学生授课等一系列形式,使学生较早掌握当前较流行的编程技术,为学生的程序设计拓宽思路,提高其创新思维的能力,从而提高其职业实践能力。

三、改革效果

通过增强创新实践能力的程序设计类专业教学改革与实践,通过比较科学的、行之有效的操作方法及规范的管理办法,提高了学生的创新实践能力。

1.毕业生就业率得以提高。通过增强创新实践能力的程序设计类专业教学改革与实践,为学生择业和企事业选人创造了条件,学生整体就业得到了提高。

2.就业质量得以提高。学生创新实践能力的增强,使学生在毕业时,职业技能比较好,更容易进入职业角色,大大缩短了毕业生试用期和职工的培训时间,学生更容易进入层次较高的单位就业,毕业生中有三分之一在二年级结束时就被多家企业录用。

3.提高学生的实践能力。学生在各项创新实践活动中,有了不断前进的动力和学习的目标,学习的劲头更足,通过创新实践教学改革,为学生提供了一个实实在在的职业创新实践环境,使学生有机会与实际工作环境进行“零距离”接触,为学生创造了更多的现场实践机会,使学生的实践能力有了很大的提高,对学生和企事业单位来说是双赢的好事。

第6篇

计算机专业的学生在初开始接触专业课时就要学习程序设计,程序设计的学习比较困难,就算对一些理论知识有所理解,但是在实践阶段也很难有效的掌握其技巧与技术。特别是对程序语言设计的学习,很多学生感到不知所措,无从下手。

1.1学生感到程序设计较难理解

计算机程序设计的学习困境主要表现在概念难懂,技术难以掌握,理论与实践的脱节等方面,尤其是在程序语言学习中面向对象程序设计语言时,绝大多数的学生不理解面向对象程序设计思想,不会使用类的思想进行程序设计。往往感到困难重重而方式深入学习,导致学习成绩节节下滑,不利于后来其他计算机专业课的学习。

1.2主动学习能力差

学生长期在传统应试教育环境影响下,形成了被动学习的习惯,缺乏学习的积极性与主动性,另外还有一些学生养成的不良学习习惯,在课堂学习中情绪比较懒散,精神比较散漫,对教师所讲的内容没有兴趣,这样很难提高学生学习成绩,影响教学效果的提高。

1.3实践能力不高

计算机是一门实践性比较强的学科,不仅需要学生掌握基本的理论知识,更重要的是理论应用于实际的能力,因为学习计算机的目的就是解决实际中遇到的问题。但是在实际教学中,很多教师设计的教学目标脱离学生的应用宗旨,教学过程中理论课比较多,实践课程比较少,这样较难培养学生的实际动手操作能力,很难真正提高教学效果。

1.4教学方法单一

过去教师一般采用传统的教学方法,从程序设计的概念出发,围绕理论知识点加以讲解,过多注重理论知识的讲解,而教材中的实力一般与学生实际生活相差较远,学生在学习的过程中感到生涩难懂,只会比葫芦画瓢,不会举一反三,缺乏独立思考问题和解决问题的能力。教师在教学过程中忽略了学生的主体地位,较难提高学生学习兴趣,同时也达不到较好的学习效果。

2项目驱动教学模式特点

2.1项目实践环境突出

项目驱动教学过程中,导师带领学生在学习专业理论知识的同时进行实际应用项目的开发。学生与老师在学习的过程中始终处于一种相互配合、沟通的环境下,强调学生的自主学习、积极沟通、勇于实践。学生在项目驱动下,带着问题进行有效的学习,这样能够培养学生思维扩散能力、动手操作能力与团结合作精神。

2.2强调教师的引导作用

项目驱动教学模式注重把理论知识转化为实际技术,在教学过程中教师仅仅起引导学习的作用,课堂的主体是学生。学生按照项目需求被划分为若干个小组,导师在课堂中主要监督、指导学生行为,在项目学习过程中导师要随时解答学生的疑问,为学生补充技能知识,实时启发学生在项目学习中解决问题的正确思路,开发学生思维创造能力,帮助学生掌握项目技能。

2.3培养学生计算机专业能力

项目驱动模式的实施目的是提高学生软件开发与应用能力,事件性知识一般比较隐蔽,而项目驱动教学能够通过教学过程中各种功能的实施,使一些隐藏在软件开发过程中的核心要素显现出来,通过这种方式的学习,学生将很快的具备软件应用开的基本能力,提高学生实践能力与应用能力。

3项目驱动教学实施过程

3.1项目设计

项目驱动模式教学过程中,首先导师要根据程序设计教学内容,设定教学目标,将教学计划、目标融入到教学项目中,然后将整个教学项目按照学习小组分成若干个独立的小项目,再把这些小项目按组分配给学生,最后导师围绕项目内容设计具体教学内容,项目来源一般源自于教师纵横向教学项目。

3.2实施形式

利用项目驱动模式进行教学的过程中,学生需要进入专门的工作室进行软件程序的学习与开发。在工作室中,主要的学习方式是自学,教师在这种模式下主要起引导作用,课程知识除了很少部分较深的理论课由导师专门讲授以外,其他的课程都是学生围绕项目进行自主学习、合作学习,主要学习方式包括:小组研讨、导师解疑、技术交流、调查研究等形式;课程的具体的实施要根据教学内容以及学生的实际认知情况进行合理的分配。这种教学模式的目的在于各种信息技术及认知提高计算机教学质量和效率,培养学生自主学习能力、创新能力和勇于探索精神以及实践能力。其中自主学习是由学生自己积极主动的去学习,在学习过程中导师的角色是解答疑问,并不是直接帮学生解决问题,导师可以向学生传授解决问题的方法和思路,引导学生向正确的解答思路上靠,提供给学生解决问题的资料,引导学生围绕疑问积极探索。如果学生在学习过程中遇到难以解决的问题,导师首先要积极引导学生找到解决问题的方法,同时教会学生利用移动通信、互联网、QQ以及电子邮件等先进技术手段进行搜索或者在线讨论与交流,尤其要教会学生怎样使用互联网查询资料,丰富程序设计知识,提高深深学习能力。在个人自主学习的基础上进行小组讨论与交流,在交流中不仅扩展知识与视野,而且能培养团队协作精神,增进同学之间的感情。导师还要积极引导学生发现规律,找到自己的不足,积极改正,不断超越自我。

3.3项目驱动教学模式中的成绩评定

成绩评定是项目驱动模式教学的重要组成部分,成绩评定一般具有激励、引导和反馈的作用,能够全面反映学生的近况。成绩评定比较重视学生在学习过程中能否解决实际问题,旨在培养学生动手操作的能力和创新能力以及计算机素养,树立科学精神和坚韧不拔的性格以及积极向上的人生观。如果学生成绩提高,教师要给予鼓励和表扬,激励学生再接再厉。成绩评定的方式采用项目答辩的形式进行,每个小组派出一个代表作主辩手,其他学生补充,导师可以随时提问,最后结合项目答辩情况给出学生最终考核成绩。

4结语

第7篇

毛澄洁是北京景山学校(北校区)的信息技术教研组组长。对于这个名字,相信很多信息技术老师都不陌生,因为她常在信息技术教育类杂志上。一次偶然的机会,记者见到了毛澄洁本人,朴素的衣着、爽朗的笑声很难让人联想到景山学校这所有着光荣历史的名校和她那些严谨的教学论文。谈及景山学校,毛澄洁感慨地说:“北京景山学校是个温暖的大家庭,这个家庭的家长们都很好,改革的责任感和使命感使得每一位教师都认真努力,在教改之路上做着与众不同的探索。”作为一名普通的信息技术教师,毛澄洁正是在教改使命的感召下,与技术发展同步,做终身学习、课程创新的实践者。

学习,学习,再学习

1989年,毛澄洁毕业于北京师范大学物理专业,之后进入景山学校工作。在当时,硕士毕业直接进入中小学从事一线教学工作的人,可谓凤毛麟角。

刚工作一个月,毛澄洁就为学校解决了俄文字典输入排版的难题。她设计了键盘字符和俄文的对照表,利用BASIC语言设计了转换程序。景山学校的职高学生可以按照俄英对照表,输入键盘上的字母符,输入完成后,用转换程序几分钟之内就转换成俄文。为此,她获得了学校的奖励,拿到了200元的奖励资金。而此时,毛澄洁刚学会汉字输入和简单的排版语言。

1990年初,毛澄洁参加北大方正电子报刊排版系统的培训,参与培训的人都是各大报社的资深编辑。学习一周后,她就为学校排出了第一份激光照排的报纸。

1991年,在学校领导的支持下,毛澄洁和学校化学组的老师一起研究开发了CBE化学题库系统。该题库获得了北京市东城区1991年度科学技术进步二等奖,1992年“联想杯”全国计算机辅助教学软件评比一等奖。这是中国最早的大型商业化题库,其中用到的数据库FoxBase则是毛澄洁自学的。

2013年底,毛澄洁参加信息技术教师新技能培训时,接触到面向安卓手机的编程软件App Inventor。回到学校后,她就从搭建编程环境开始,一点一滴地学习,她发现这个软件特别好玩,一发不可收拾,不光在教研组里开始培训,2014年春季学期还在高一开设了以AppInventor为环境的算法与程序设计课程,深受学生欢迎。她还带领学生参加了暑期在Google办公室举行的AppInventor编程挑战赛,因此成为2014Google奖教金获得者中唯一的一位中学教师。

学习是毛澄洁从研究型教师向专家型教师过渡的基石。从2014年夏天进入中国MOOC大学以来,毛澄洁先后选修了10门课程,已经拿到证书的有北京大学汪琼教授开设的“翻转课堂教学法”、浙江大学韦路教授开设的“新媒体概论”。正是通过学习这样一些最具先进性和影响力的课程,让毛澄洁对微课、翻转课堂、新媒体与出版行业创新的OPO模式有了深刻的认识,并将其应用于教学和研究中。提及这些学习的经历,毛澄洁快乐地说:“我倍感骄傲,年过半百的我,与我的同龄人甚至比我年轻很多的教师相比,技术与理念都是比较先进的。”

把学生作为人来培养

毛澄洁希望自己的学生像她一样会学习,有超强的学习能力,需要什么就学习什么。落实到课堂上则是:让学生学会信息技术的基础知识和基本技能,学会信息技术的学习方法。

2001年,毛澄洁开始了高中的教学,当时国家课程标准刚刚出台,还没有统一的教材。教学内容还是信息技术基础+QBASIC编程。在应用软件单元(Word、Excel、Powerpoint)的教学设计中,她认识到技术的学习和掌握只是一种载体,重要的是要培养学生的信息素养。应用软件的功能越来越强大,但现实中很多软件只用到了其中20%的功能。如何处理好学习和应用的关系,毛澄洁一直在思考。后来她确定了“以用为本,学用结合”的教学策略,在内容上采用自选主题进行项目调研活动的教学方法,这是毛澄洁最早尝试用项目教学法教学。后来,她根据教学内容的不同,利用“光盘教程”“主题知识网站”“各类在线教程”等进行了以学生自主学习为核心的诸多教学模式的探索。

关注学生的学习兴趣,始终是毛澄洁教学的落脚点。例如,在进行VB教学时,她采用教电脑玩游戏的实例,引导学生编写游戏实例;在App Inventor的教学中,她引导学生编写经典游戏;在“数字科学家”课程中,她让学生参与游戏活动来理解科学概念;并将学生十分感兴趣的纸电路、千云超极鼠等时尚元素引入课堂,深受学生喜爱。一位学生上了毛老师的课后对她说:“老师,我只想说,很喜欢。”

让学生爱学,会学,会创造,这就是毛澄洁以人为本、以学生的最终发展为目标的信息技术教学实践。

建设研究型团队

研究教学,撰写教学论文,参加全国的计算机教学研讨会,是景山学校信息技术教研组这支队伍成长之初的重要抓手之一。计算机和网络技术发展较快,在大家都在摸索教什么内容、怎么教的时候,这样的研究型教学无疑具有强大的生机与活力。

研究型教研团队的建设是景山学校教师队伍建设的核心。从毛澄洁进入北京景山学校以来,就深刻地感受到研究型团队建设的紧迫性。1996年,毛澄洁被派到北京景山学校分部,从事信息技术教学和教研组建设与管理工作,得到了当时信息技术教研组组长郭善渡老师和沙有威老师的指导与支持。如今,毛澄洁作为新的教研组长,把建设研究型团队的任务承担起来,她指导教研组的覃芳老师撰写教学论文《让信息技术教学焕发创造活力——电脑绘画“葡萄串串”》,从论文的整体结构到具体的行文,认真研究,进行了3次修改。最后,该文获得了北京市信息技术教学论文二等奖。这样的例子还有很多。毛澄洁与教员组老师还参与编写了诸多信息技术教材。景山学校信息技术教研组老师编写的信息技术教材如今已遍布全国。

如果说写论文、编教材是毛澄洁教研团队快速成长的两大抓手,那么参与学校信息化环境建设,培训学科教师的信息技术应用能力,则是教研组团队发展的第三个抓手。

参与学校的信息化环境建设是信息技术教师迅速成长的助推器。在参与过程中,信息技术教师既是学校信息化建设的规划设计者,又是学科教师教育技术的培训者和信息化环境的使用者,因此能够更好地把握学校信息化建设需求,应用信息技术服务教育教学。

2013年9月,景山学校北校区配备了一个教室的iPad设备。平台如何搭建?教师如何使用?是摆在老师们面前的首要问题。学校以信息技术教研组的教师为核心、学科教师中的技术骨干积极参与,开展了学习与思考。

在信息技术教研组老师们的带动下,景山学校北校区的副校长,初中部的教学主任、副主任,学科教研组长等都进行了基于iPad的探索教学,他们中年龄最大的已经51岁。

第8篇

1 总体设计方案   本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临DyLW.neT

本设计采用CAN总线作为数据采集与系统控制的通信方式,以ATMEL公司生产的AT91SAM9263 ARM芯片为主控单元,结合A/D转换技术、故障诊断专家系统实现某型火箭炮随动系统的故障检测。总体设计框图如图1所示。

数据采集单元由信号调理模块和A/D转换模块组成,其中信号调理模块用于模拟信号的放大、滤波和提高电路负载能力,A/D转换器完成模拟信号向数字信号的转换,ARM主控单元实现系统控制与故障诊断,数据采集单元与ARM系统控制与故障诊断模块之间以CAN 总线的方式进行通信,工作人员通过操作触摸屏显示界面完成故障检测。

2 系统硬件设计

2.1 数据采集单元

数据采集单元由信号调理电路和A/D转换模块组成,用于采集某型号火箭炮随动系统液压泵、高平机等被测部件的液压或气压的状态信号,其结构图如图2所示。

信号调理电路如图3所示,采用OP27运算放大器进行设计,它的作用是把传感器输入的信号进行放大,同时利用其输入阻抗高、输出阻抗小的特点以满足A/D转换芯片对驱动源阻抗的要求。

A/D转换电路将经过信号调理模块调理后的模拟信号转换为数字信号,文中选用TLC2543CN和STC89C52分别作为A/D采样芯片和微控制器[3],其设计如图4所示。TLC2543CN是TI公司生产的12位串行模/数转换器,使用电容开关逐次逼近技术,12位分辨率,10 μs的转换时间,11路模拟输入,输出数据长度可通过编程调整[4]。A/D转换模块与51单片机之间以I2C总线的方式进行通信,只需要一条串行数据线SDA(DATA_OUT)和一条串行时钟线SCL(CLOCK),具有接口线少,控制方式简单,器件封装形式小,通信速率较高等优点。 经信号调理后的11路模拟量数据分别通过端口NO0?NO10进入TLC2543CN进行A/D转换,TLC2543CN通过[CS],DATA_INPUT,DATA_OUT,MEOC,I/O CLOCK这5个引脚与STC89C52单片机进行通信。为了减小外界环境及器件本身引入的噪声和扰动,提高系统的稳定性,在这5个信号与单片机之间进行光电耦合隔离处理。由于光信号的传送不需要共地,所以可将光耦器件两侧的地加以隔离,达到提高系统信噪比的作用,光耦隔离器件选用Avago Technologies 生产的6N137,电路如图5所示。需要注意的是,电路板中6N137两端的电源不能共用,否则起不到隔离的作用。

2.2 CAN总线通信模块

数据采集单元和ARM系统控制与故障诊断模块之间以CAN总线的方式进行数据通信和控制。CAN总线具有可靠性高、实时性强、较强的抗电磁干扰能力、传输距离远等特点,尤其适用于随动系统传感器多、各检测点信息交换频繁和干扰源复杂的情况。CAN总线通信模块的实现有2种解决方案[5]:一类是采用带有片上CAN的微处理器,如Philips的80C591/592/598、Atmel的AT90CAN128/64/32等;另一类是采用独立的CAN控制器,如Philips的SJA1000。考虑到应用的灵活性,本文采用独立的CAN控制器SJA1000。CAN总线通信模块结构框图如图6所示,选用STC89C52单片机作为CAN总线通信模块的微控制器,CAN总线控制器和收发器分别选用Philips公司生产的SJA1000和PCA82C250[6]。CAN总线规范采用三层结构模型,STC89C52单片机用以实现应用层的功能,SJA1000和PCA82C250则分别对应于数据链路层和物理层。为了增强CAN总线通信模块的抗干扰能力,在CAN控制器与CAN收发器之间进行光电耦合隔离处理,与数据采集单元一样,本文也选用6N137进行处理。

CAN总线通信模块接口电路主要由4部分组成:微控制器STC89C52、独立CAN控制器SJA1000、光电隔离器件6N137和CAN总线收发器PCA82C250。微控制器STC89C52用于数据处理、实现对SJA1000的初始化、通过对SJA1000的控制实现数据接收和发送等通信任务;独立CAN控制器SJA1000和收发器PCA82C250经过简单总线连接可实现数据链路层和物理层的全部功能。STC89C52通过DATA_INPUT向TLC2543CN发送一定格式的指令,在DATA_OUT引脚可获取到A/D转换的数据;由于SJA1000的数据线与地址线是共用的,所以将STC89C52的P0口与AD0?AD7直接连接的同时,还要将地址锁存信号线ALE进行连接,以便区分在同一时刻AD线上传递的是地址还是数据;SJA1000的中断管脚INT连接单片机的外部中断INT0;MODE管脚与高电平VCC连接以选择Intel模式;为了保证上电复位的可靠,复位电路采用IMP708芯片进行智能控制,IMP708芯片集看门狗定时器、掉电检测电路、电源监控电路等于一体,保证SJA1000芯片的可靠运行;RX0和TX0是数据的收发管脚,经光电耦合器件6N137后连接到CAN收发器上,用以电气隔离;PCA82C250有3种工作模式:高速、斜率控制和待机,本文选择斜率控制模式,通过在Rs引脚与地之间接一个100 kΩ的电阻来实现;为了消除在通信电缆中的信号反射,提高网络节点的拓扑能力,需要在CAN总线两端接入两个120 Ω的终端电阻[5]。

2.3 系统控制与故障诊断模块

数据处理与系统控制模块采用ATMEL公司生产的AT91SAM9263 ARM芯片作为主控单元,以触摸屏作为人机交互方式完成系统控制和故障诊断。AT91SAM9263主频 200 MHz;内置CAN总线控制器,全面支持CAN2.0A和CAN2.0B协议;内置TFT/STN LCD控制器,支持3.5~17英寸TFT?LCD 液晶屏,最高分辨率可达2 048×2 048。考虑到系统的可扩展性,本文将系统控制与故障诊断模块单独成板。技术保障人员可以通过操作触摸屏上显示的人机交互界面完成对随动系统的故障检测。

3 系统软件设计

系统软件设计主要分为A/D转换模块、数据 处理模块、CAN总线通信模块和系统控制与故障诊断模块4部分。主流程图如图7所示,首先对STC89C52单片机进行初始化,包括CAN总线工作方式的选择、验收滤波方式的设置、验收屏蔽寄存器和验收代码寄存器的设置、波特率参数设置、中断允许寄存器的设置以及A/D转换模块的初始化等;当单片机接收到故障检测命令时,进行A/D采样,然后由单片机对采集到的数据进行处理,通过量值转换得到实际的工况数据;最后由CAN总线通信模块将数据传输到系统控制与故障诊断模块进行故障检测,诊断结果由触摸屏显示以指导维修人员进行现场维修。

3.1 A/D转换模块软件设计

A/D转换模块程序设计流程图如图8所示。

3.2 数据处理模块软件设计

数据采集过程中难免受到噪声的影响,为了保证采到数据的准确性,可以对其进行一定的算法处理。本文在故障检测时,对同一采样点进行5次采样,然后用快速排序算法对这5个数据进行排序,取中值作为故障检测的有效数据,以减小误差带来的影响。采集到的数据与实际值之间成严格的线性关系,将采集到的数据值乘以系数K即可获得实际的工况数据,其流程图如图9所示。

3.3 CAN总线通信模块软件设计

CAN总线通信模块的程序设计主要分为初始化、数据发送和数据接收3个部分:

(1) 初始化。CAN总线初始化主要是对通信参数进行设置,通过对时钟分频寄存器、验收码寄存器、验收屏蔽寄存器、总线定时寄存器和输出控制寄存器的配置实现对CAN总线工作模式、接收报文的验收码、验收屏蔽码、波特率和输出模式的配置和定义[7]。值得注意的是,这些寄存器的配置需要在复位模式下进行,因此在初始化前应确保系统已进入复位状态。 (2) 数据发送。本文采用查询方式,进行CAN总线的数据发送,首先应将CAN总线的发送中断禁能。发送数据前,主控制器轮询SJA1000状态寄存器的发送缓冲器状态位TBS以检查发送缓冲器是否被锁定,若发送缓冲器被锁定,则CPU等待,直到发送缓冲器被释放,然后将从现场采集到的数据发送到发送缓冲区并置位命令寄存器的发送请求位TR,此时SJA1000将向总线发送数据。数据发送流程图如图10所示。

(3) 数据接收。同数据发送一样,本文采用查询方式进行数据的接收,也应将CAN总线的发送中断禁能。主控制器轮询SJA1000状态寄存器接收缓冲状态标志RBS以检查接收缓冲器是否已满,若未满则主控制器继续当前的任务直到检查到接收缓冲器已满,读出缓冲区中的报文,然后通过置位命令寄存器的RRB位释放接收缓冲器内存空间。数据接收流程图如图11所示。

3.4 系统控制与故障诊断模块软件设计

系统控制与故障诊断模块是在Linux平台下利用Qt SDK开发完成的,数据库采用嵌入式系统中广泛采用关系型数据库SQLite[8]。软件采用模块化设计思想,包括显示界面、系统控制、检测数据库和故障诊断等4部分。系统界面基于QT/GUI开发,用于故障检测结果显示、调取数据库辅助人工诊断等人机交互;系统控制模块用于系统启动与关闭、初始化及多线程处理;检测数据库用于对专家系统中经验知识、故障诊断规则集进行组织、检索和维护,及用于存储系统采集的工况参数;故障诊断模块是该检测装置核心,本文利用故障诊断专家系统对随动系统进行故障诊断,给出诊断结果。考虑到故障诊断的实时性要求,程序采用多线程编程来实现。

图10 CAN总线数据发送程序设计流程图

图11 CAN总线数据接收程序设计流程图

4 结 语

为了测试随动系统故障检测装置在各种情况下的故障检测能力, 本文通过人为制造故障的方式对该系统进行了大量实验。在反复的实验中,该系统均能正确定位故障,充分验证系统的可靠性和稳定性。本文研制的以AT91SAM9263 ARM芯片为核心基于CAN总线随动系统故障检测装置,可实现对随动系统液压、气压、电压等工况参数的测量,经故障诊断专家系统的推理,实现以自动故障诊断为主、人工诊断为辅的故障检测。文中采用的CAN总线通信方式使整个系统简洁紧凑、具有较强的抗干扰能力和实时性,这种CAN总线通信方案不但可用于随动系统故障检测装置的研发,还可推广至其他模拟量信号的机电设备故障检测,尤其是多机组的分布式状态监测与故障诊断中,具有非常实用的应用前景。

参考文献   本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临DyLW.neT

. Industrial Electronics, 2000, 47(4) : 951? 963.

[2] 张立云,宋爱国,钱夔,等.基于CAN总线的侦察机器人控制系统设计[J].测控技术,2013,32(1):65?68.

[3] 姚远,王赛,凌毓涛.TLC2543在89C51单片机数据采集系统中的应用[J].电子技术应用,2003,29(9):37?38.

. Texas: Texas Instruments Incorporated, 1997.

第9篇

关键词:C++;课程研究;教材建设;负反馈教学

1C++教材建设现状

C++语言是兼容C语言的面向对象程序设计语言,随着软件工程技术和面向对象程序设计技术的发展,迅速成为主流的面向过程和面向对象的程序设计语言,是编写系统软件和应用软件的通用语言,也是各类高校,尤其是理工类和综合性高校开设高级语言程序设计课程的首选教学语言之一,同时也是非计算机专业计算机等级考试和计算机专业程序员水平与资格考试指定语种之一,其影响广泛而深远。C++程序设计课程(以下简称C++课程)也因此成为国内外高校普遍开设的计算机基础课程。它不仅是一门程序设计课程,而且是许多专业课程(如数据结构、操作系统、微机原理,单片机及应用)的重要基础,更是这些专业开展计算机研究、应用和综合运用本专业知识的重要表达工具和开发工具。它的基础性、普遍性和重要性逐步为人认识和重视。国外高校比较重视该课程建设,从原版影印教材可见一斑。国内高校讲授该课程较晚,课程建设也较晚,现有教材状况可分下列几类。

1) 英文影印版。主要用于高校图书馆馆藏、教学参考和高校双语教学试点,如高等教育出版社影印出版的《The C++ Programming Language》(BjarneStroustrup著)和《Programming in C++》(Nell Dale,Chip Weems和Mark Headington著)。由于国外高校课程体系与国内高校有较大差别,且国外高校的教学课程通常只指定教学参考书而不指定教材,因此,若把这些教学参考书当教材使用,必然使主讲教师所讲内容与所选教材吻合度较差,很难发挥教材应有的作用。

2) 英文编著版。这类教材是指由高校主讲教师依据本校双语教学试点要求和/或合作办学要求自编,目前尚处于探索阶段。

3) 编译版。这类教材是指引进国外经典C++教材,翻译成中文,在国内销售的教材,如Harvey M.Deitel, Paul James Deitel编著的《C++ How to Program》分别由清华大学出版社出版(名为《C++程序设计教程》,施平安译)及电子工业出版社出版(名为《C++大学教程》,邱仲潘等译)。由于翻译质量、阅读习惯、价格、教材配套、课程体系等方面的问题,通常用作教学参考和图书馆馆藏,很少用作教材。

4) 中文编著版。这类教材量大面广,通常由高校主讲教师(如南京理工大学张岳新,浙江工业大学钱能,清华大学郑莉,西安交通大学罗建军,华南理工大学周霭如,北京大学吕凤翥等)结合本校实际编写。编写思路多,如有的以算法为主、有的以语法为主、有的先讲面向过程程序设计后讲面向对象程序设计、有的自始至终贯彻面向对象程序设计思想,还有的参照国外教材的编排体系等。但上述教材或多或少存在一些不足,如起点高、跨度大、系统性不强、急于阐述C++的新进展等,对实验、学习、课程设计指导等重视不够,不一定满足其他学校的教学要求。

2C++教材建设思路

C++课程是各类高校普遍开设的计算机核心基础课程,应用广、影响大。与欧美发达国家高校相比,我国高校生平均教学资源占有率严重偏低,尤其是可用的C++课程教学参考资料较少,因此,教材在我国既是知识的载体,又是教学的工具,对保障教学质量显得格外重要。与传统教材相比,C++课程教材的内容广,理论性、实践性和综合性强,更新速度快,成熟意味着过时,教材作者新人辈出,教材种类多、更新快、问题也多。因此,C++课程教材改革与建设有其自身的显著特点。

C++课程理论教学和实验教学并重,学以致用,以通过编程解决实际问题为目标;课程内容涉及基本语法、基本算法、基本数据结构、编程思想、编程技巧和程序调试技术等,综合性、实践性强,理论与实践结合紧密;实验编程环境极其严格,结果要求百分之百正确,对培养大学生编程能力、创新能力和严谨的科学作风有非常重要的作用。

好的C++程序设计教材首先应以长期持续的课程建设为依托,以坚实的教学研究和教学实践为基础,体现课程建设成果;其次应结合自身实际,分析研究C++课程的目标、特点、内容、结构及与其他课程的关系,在教材的编写思路、框架结构和教学内容的组织、取舍、阐述、更新、难点处理等诸多方面有所改进和创新,注重学生实际编程能力培养和创新能力培养;再次应符合读者的认识规律和编程能力的形成规律,既便于自学和教学,又利于教学效果的巩固和教学质量的提高;最后还应有必要的优质的配套教学资源。

3C++课程建设历程

我校于1998年在计算机专业首先开设C++课程,2000年扩展到电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、电气工程、自动化、信息计算、信息系统与信息管理等非计算机专业。目前课程规模年均近2000人。

基于C++课程的基础性和重要性,2000年在校教务部门和院领导的指导和支持下,专门成立了以具有丰富教学经验和实际编程经验的教师为主体的C++教学研究小组(以下简称教研组),并设立课程负责人,使课程的教学、研究、建设和管理步入持续不断的良性发展轨道。

十多年来,教研组结合我校实际,对C++课程的特点、内容、结构、方法及与其他课程的关系等方面做了大量研究工作,以提高教学质量为首要目标,改进教学方法,形成了一整套针对该课程实际的教学理论和教学方法,即C++课程负反馈教学法,并编写了大量具有负反馈教学法特色的教学材料,采取了一系列的教改措施,使该课程的教学质量得到明显的提高,为本课程的精品化建设奠定了坚实基础。

3.1积极稳妥推进教学方法改革,形成颇具特色的负反馈教学法[1-3]

课题组根据多年教学研究与实践,在教育学和心理学的基础上,用现代过程控制理论分析传统教学过程,于2002年建立负反馈教学模型(如图1所示)。由于模型引入了负反馈环节,从理论上可以确保教学质量的稳定。在负反馈教学模型基础上,吸收单元教学法、布鲁纳的“发现教学法”和瓦根舍因的“范例教学法”的合理成分,形成负反馈教学法,在我校C++课程教学实践中,取得了较好的教学效果。

负反馈教学法的原理是从教学过程中反馈(作业、实验、答疑、单元测验等)的问题入手,通过及时讲评,解决学生学习中存在的各种问题,以达到预期的教学目标。由于反馈的是教学过程中存在的问题,故称此方法为负反馈教学法。负反馈教学法包括以下4个主要方面。

1) 教学内容单元化组织。

按程序设计方法演进发展的自然顺序及C++实际编程能力形成的3个关键期,即结构化程序设计模块程序设计面向对象程序设计,将C++教学内容组织为3个单元,有利于教学的组织、实施、考核,有利于教学效果的巩固和教学质量的提高。

2) 用“范例”组织课堂教学,贯彻“发现式”教学思想,注重学生创新素质和优秀人才的培养。

范例教学法由教育学家瓦根舍因(M.Wagenshein)提出,教师通过范例辅助学生理解、掌握知识和原理,其目的是让学生能够独立地获得判断能力、推理能力、认识能力和继续学习的能力。以往,程序设计课程教学通常以一门具体语言为主线,围绕语法知识展开。而实质上,设计程序是为了解决实际问题,是一种缜密思维方式、创新素质和综合能力的培养,要使学生对程序设计有兴趣,必须使他们亲自感受并体验程序设计的无限魅力。为此,我们改用范例组织本课程的课堂教学。在多媒体教学设备和真实编程环境的支持下,课堂教学以程序(范例)为主线。所选范例程序具有典型性、综合性和可扩展性,涉及基本语法、基本算法和基本调试技术。范例程序的讲解首先符合“现象发现问题分析问题解决问题验证”的探索过程,使学生掌握基本语法、算法及应用;其次,通过对范例程序的启发式扩展,揭示程序由小到大、由简单到复杂直到实用的过程,激发学生的探索热情和兴趣,使学生掌握知识间的联系和编程的工程化思想,获得实际编程能力。

3) 采集教学负反馈信息,做好分类、分析和讲评,注重学生整体水平。

按负反馈教学法要求,任课教师做好作业和实验报告抽样批改、单元测验的全样批改,重视实验指导和答疑。在获取足够的负反馈信息后,任课教师及时做好问题的分类、分析和讲评,以保证学生整体水平的提高。

4) 根据大班教学特点,推进强同步教学策略,确保整体效果。

大班教学成功的关键在于保持教学的师生同步状态。负反馈教学法的师生同步措施有:授课、作业、实验、讲评和测验。其中,作业与实验报告同步效果欠佳,其原因是大班教学学生抄袭现象较为普遍,因此,作业与实验报告为弱同步措施;授课、讲评与测验同步效果较好,为强同步措施。为使大班教学取得较好的效果,采用强同步措施是必要的。我们在每个单元结束时安排一次测验,以实现师生的强同步,及时取得真实的负反馈信息。

由于采用负反馈教学法,所以课堂教学可以突出重点和难点,而将易于自学的内容只做要求不做讲解,这样,一方面解决了课时少与内容多、难点多的矛盾,另一方面也提高了学生的自学能力和自我解决问题的能力。

3.2强化实践教学,注重培养学生的实际编程能力和创新能力[1-3]

C++课程难点多、综合性,主要涉及基本语法、基本算法、基本操作及综合应用等方面内容。

实验是本课程至关重要的环节,学生只有通过实验才能检验自己是否真正掌握和运用该语言:通过上机调试程序,会发现很多想不到的问题;通过解决这些问题,可以加深对语言和算法的理解、提高程序调试能力、实际编程能力和创新能力。为此,本课程设有课内实验和课程设计实践教学环节。

1) 课内实验注重培养学生基本调试能力和基本编程能力。

基本调试能力是学生通过深入学习取得实际编程能力的前提,常被人忽视。因此,我们根据教学内容编写了一套以调试技术、基本语法、基本算法、综合编程为核心内容的同步实验指导,共拟定了17个实验,每个实验通常包括调试题、编程题和选做题,可供不同层次的学生选用。

2) 课程设计注重培养学生综合编程能力。

C++课程设计以综合性程序设计训练为主,选题具有典型性、综合性和示范性,突出难点及其实用价值,使学生体会到难点不难,而且感到难点在实际编程中非常有用。学生通过训练进一步巩固和掌握基本语法、基本算法和基本调试技术,养成良好程序设计风格(模块化、结构化)和严谨的科学作风,初步形成软件工程化思想,并具有一定的程序组织能力。

C++课程设计的内容包括基本算法和数据结构的综合运用。其中,基本算法涉及穷举、迭代、递推、递归、排序和查找等,数据结构涉及数组、结构、指针、动态内存分配、单向链表、类、文件等。

3) 强化实践教学辅导和考核,确保实践教学质量。

实践环节实行教师辅导、答疑和考核。课内实验实践环节主要涉及预习情况检查、辅导情况记录、实验报告批阅和典型问题讲评,课程设计实践环节主要涉及预习情况检查、辅导情况记录、联机考核和课程设计报告批阅。对于课程设计考核,每位学生的联机考核时间约5~10分钟,考核内容包括讲解和演示自编程序,回答老师提问(3~5个)。通过采取上述措施,实践教学质量得到充分保障。

4) 及时总结和推广实践教学经验。

根据教师多年的实际编程经验和教学经验,编印典型问题和综合问题编程专题,供学生课外阅读参考,便于学生突破难点,融会贯通,体验综合编程的乐趣,培养他们分析和解决问题的能力。

3.3积极开展教学内容研究,及时更新教学内容

根据程序设计课程本身发展快、更新快、综合性强、存在问题多的特点,针对同类教材中普遍存在的问题和不足,积极开展教学内容的研究,确保教学内容的正确性和系统性,确保将重点难点内容讲清讲透,先后发表教学内容研究论文20多篇。代表性论文有:C++运算符重载教学和编程中易被忽视的问题、C++语言引用型变量的实现机制浅析、C/C++语言可变参数函数的参数传递机制剖析、C/C++中数组与指针的关系、C++中二维数组与指针关系的深入剖析、C++迭代器机制剖析、C++标准模板库与代码重用。

4C++教材建设成果

教研组根据对国内外流行C++教材的研究分析和试用,结合我校非计算机专业计算机基础教学改革、计算机专业教学改革和课程建设的实际,积极稳妥地开展体现负反馈教学特色的系列教材的编写和出版工作。

2005年2月,教研组自编教材《Visual C++程序设计习题、实验与编程实践》由华东理工大学出版社出版,同年12月第二次印刷,累计印刷3次,得到了社会读者的认同。2005年10月,我校C++课程获江苏省高等学校精品教材立项建设,在清华大学出版社的支持下,于2007年2月主编出版教材《C++程序设计实践教程》(含教学课件),累计印刷3次;在高等教育出版社的支持下,于2007年11月主编出版教材《C++程序设计教程》(含教学课件)和《C++程序设计实验与编程实践》。

教材的配套建设充分发挥了教材的作用,满足了我校教学需要。其中,《C++程序设计教程》和《C++程序设计实验与编程实践》主要用于我校计算机专业教学,《C++程序设计实践教程》和《Visual C++程序设计习题、实验与编程实践》主要用于我校非计算机专业教学。

下面简要介绍教研组近年主编出版的C++课程系列教材的特点。

4.1 《C++程序设计教程》及其配套教材[4-5]

1) 内容组织结构合理,层次分明。教材按程序设计方法演进发展的自然顺序及C++实际编程能力形成的三个关键期,将C++教学内容分为三大单元,即结构化程序设计(1~4章)模块化程序设计(5~9章)面向对象程序设计(10~14章)。内容组织由浅入深,循序渐进,符合读者的认识规律和编程能力的形成规律,便于教学的组织、实施和考核,利于教学效果的巩固和教学质量的提高。

2) 紧跟标准,内容求新。本书介绍的是标准C++,符合ANSI/ISO C++标准(包括1998第一版和2003第二版),引导读者按C++标准编写程序。本书对以往教材中带有一定普遍性的问题如“指针就是地址,地址就是指针”等进行了澄清和纠正。

3) 不避难点,力求突破。许多有一定基础的读者学习程序设计半途而废的重要原因之一是未能突破实际编程中的难点问题,这与不少主流教材以各种理由极力回避难点有密切的关系。本书针对教学和实际编程中的难点(如递归、指针、动态内存分配、虚函数等),精挑多选范例程序,想方设法讲清讲透,力求使读者突破难点,学以致用,不致半途而废。

4) 范例程序,精心设计。程序是语法、算法、思想和方法有机结合的载体,是计算机解决实际问题的钥匙,学习程序设计离不开程序。书中大量的范例程序是经过作者精心挑选和精心设计的,表达准确、简练,书写规范,示范性强。

配套教材《C++程序设计实验与编程实践》分三部分:

1) 实验指导。实验与课堂教学同步进行,是本课程至关重要的环节。共20个实验,每个实验通常包括调试题、编程题和选做题,供不同层次读者选用。

2) 典型问题和综合问题编程。列举实际编程中提炼的典型和综合问题的编程范例,突出难点及其实用价值,使读者体会到难点不难,难点在实际编程中非常有用。所列范例程序涉及程序的结构化书写格式、程序由小到大、由简单到复杂直到实用的过程。

3)Visual C++ 6.0程序调试技术。这部分内容帮助读者熟练掌握主流的C++开发环境Visual C++ 6.0的程序调试技术,使他们具备主动上机调试程序的能力。

4.3 《C++程序设计实践教程》[6]

1) 内容组织原则与4.2一致。

2) 内容取舍上,根据阅读对象为高校理工类专业的一年级新生的实际,注重基础和系统,兼顾提高。内容包括:结构化程序设计基础(C++概述、数据类型、运算符、表达式、简单的输入输出、算法及其表示、流程控制)、模块化程序设计(函数、编译预处理、数组、结构体、共用体、枚举类型、指针和引用)和面向对象程序设计(类、对象、继承、派生、友元、虚函数、运算符重载、I/O流类库、模板、异常处理、命名空间等)。

3) 编写思路上,通过以基本语法和基本算法为主线的典型、综合范例程序,适时阐述有关程序设计的思想、方法和技巧,将C++语法、基本算法和程序设计方法有机结合起来,理论联系实际,注重学生实际编程能力培养。

4) 内容阐述上,注重概念准确、由浅入深、循序渐进、图文并茂、简明扼要、举一反三、用例精练,便于教学和自学。范例程序表达简洁,书写规范,示范性强。

5) 难点处理上,不回避教学和实际编程中的难点,并适时提出扩展性问题,激发学生的探索热情和兴趣,利于创新人才培养。

6) 内容的更新上,及时反映C++程序设计课程的教学研究成果,对以往教材中带有一定普遍性的问题如“引用型变量不占内存”等进行了澄清和纠正。

7) 配套的教学资源上,丰富、实用,包括实验与编程指导、学习指导、课程设计指导、电子教案、试卷库和课程网站等。

8) 教学的试点上,校内试用多年,几经调整,起点低,教学效果好。

4.4 《Visual C++程序设计习题、实验与编程实践》[7]

1) 学习指导。根据非计算机专业计算机等级考试要求,按章编排了相应具有较强启发性的典型例题和习题。为取得较好学习效果,按C++实际编程能力形成的三个关键期,共设置了三个单元测验。单元测验的内容突出重点和难点以及综合运用,目的是及时发现并解决教学中存在的问题。

2) 实验指导。共有17个实验,每个实验包含调试技术介绍、程序调试题、程序设计题和选做题,注重培养学生的编程能力和调试能力,强化其实际编程能力训练,激发其编程兴趣。

3) 典型问题和综合问题编程。共8个专题,便于学生突破难点,融会贯通,体验综合编程的乐趣,培养他们分析和解决问题的能力。

4) 二级考试模拟试卷。

5)VC++ 6.0程序调试技术,包括使用VC++ 6.0 IDE编写和调试程序的方法和技巧。

5结语

十多年来,教研组围绕C++课程,潜心教学、研究、建设和积累,形成了颇具特色的负反馈教学法,发表相关教学论文20多篇,出版教材4部,建成1门省级精品课程(《Visual C++程序设计》)、1部省级精品教材(《C++程序设计教程》)和1个校级优秀教学团队,取得中国交通教育研究会2007-2009年度优秀成果一等奖(《C++程序设计实践教程》)1项,获得第十届“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛全国二等奖等5项省级以上奖励。

精品教材建设是一个长期过程,我们将继续沿着自底向上的建设路径,及时总结C++教材建设的经验,认真做好特色系列教材的编写、重印、修订、再版和配套建设,进一步提升教材建设的层次,不断扩大C++教材在校内、省内和国内的受益面。

参考文献:

[1] 陈建平,刘维富,王春明,等. Visual C++程序设计课程建设研究与实践[J]. 计算机教育,2007(12):18-20.

[2] 刘维富,陈建平,王春明,等. 浅谈“C++程序设计”课程的建设与实践[C]//大学计算机课程报告论坛组委会. 大学计算机课程报告论坛论文集2006. 北京:高等教育出版社,2007:92-97.

[3] 顾晖,刘维富,管致锦,等. 负反馈教学法的原理与实践[J]. 电气电子教学学报,2004(4):102-104.

[4] 陈建平,刘维富,葛建芳. C++程序设计教程[M]. 北京:高等教育出版社,2007:前言.

[5] 刘维富,葛建芳. C++程序设计实验与编程实践[M]. 北京:高等教育出版社,2007:前言

[6] 刘维富,陈建平,葛建芳,等. C++程序设计实践教程[M]. 北京:清华大学出版社,2007:前言.

[7] 刘维富,丁卫平,沈学华,等. Visual C++程序设计习题、实验与编程实践[M]. 上海:华东理工大学出版社,2005:前言.

C++ Programming Course Research and Textbook Construction

LIU Wei-fu, CHEN Jian-ping, WANG Chun-ming, GE Jian-fang, QIU Jian-lin, GU Hui

(Computer School of Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, China )

第10篇

[关键词]教师 专业素质 计算机课堂教学

在中学计算机教学中实施素质教育,是为国家和地方经济建设培养一大批有用的世纪人才的迫切需要,是当代中学计算机教育的新方向。面对中学计算机教育的现状,面对未来信息技术的要求以及中学计算机教育目标的正确定位,我们必须紧紧抓住机遇,进一步坚定信念,提高教师的专业素质。

首先,精深的计算机专业知识。中学计算机教师必须精通计算机科学的基础知识、基本理论,熟练掌握计算机上机实验技能,还要懂得计算机科学的学习方法和研究方法。另外,还应掌握广博的科学文化知识。

其次,维护维修能力。计算机设备在运行中发生故障是正常现象,尤其上机次数多、机器质量差的学校,机器故障更是频繁出现这就要求教师有一定的机器维护和排除故障的能力以及不大复杂的维修能力。

第三,应用开发能力。中学计算机教师要有能使用现成的应用软件解决某些具体问题的能力,如对学校或教学过程中遇到的问题可编程序软件解决的能力, 对企业单位请求我们计算机教师解决的计算机问题给予其适当帮助的能力。这些都要求中学计算机教师有一定的计算机水平和能力。再者,中学计算机教师应具备对新技术、新软件迅速了解、消化和使用推广的能力。

第四,计算机教师要更新观念,要朝一专多能方面发展,积极参加继续教育和培训,通过学习实践,提高自身素质、业务水平和教育教学经验,并能利用现代化教学手段去进行教学教研活动,撰写具有指导意义和借鉴性的教学论文,自觉把学科教学纳入素质教育的轨道上。

因此,教师的素质是支撑计算机素质教育的最积极、最活跃和最具决定作用的因素。随着信息技术的迅猛发展,计算机的教育对教师素质的要求会越来越高,教师自身素质的好坏对完成培养高素质跨世纪人才的任务起着决定性的作用。

教师的素质具备的同时,我们必须考虑改革中学计算机课堂。

首先,树立正确的教学目标。这是一切教学活动的出发点和归宿,具有强烈的指向作用、激励作用和标准作用。随着信息技术的日益成熟,未来社会在信息技术方面对人们的要求不再是计算机的具体操作,因为计算机的使用方法只会越来越简单,问题将集中在人们如何更有效地利用工具提高工作效率上。因此,在中学计算机课堂上,应该帮助学生养成使用计算机习惯与意识,换言之,在中学计算机课堂上,应该在中学计算机教育中实施素质教育,培养学生的信息素养,而不只是“即学即用”的职业式教育。

其次,重视上机实践。上机实践是中学计算机教学的重要组成部分,中学计算机教育的根本目的就是要使学生从小就了解计算机的基础知识,掌握计算机操作的基本技能。上机操作的过程是学生把已学的计算机的知识运用于实践的过程,是学生在上机实践中检验巩固计算机知识的过程,是学生手脑并用的过程,是学生有效地进行现代学习的过程,是一个融阅读和理解、思考和观察、验证和实践于一体的过程。只有手脑的交替与协同运用,才会给学生带来有价值的创造所以,在中学计算机教学的过程别要重视上机操作。教师要正确设计好每一堂上机的内容,上机内容与课堂教学内容要密切相关,任务明确,内容充实,要有布置有检查课堂教学与上机实践要交替进行、合理安排上机实践的内容既要统管全局,又要注意个别动向,要因势利导,让学生在实践中不断地磨炼自己,百折不挠地去克服困难,锻炼自己的意志品质同时要经常性地开展爱护公物、节约用电、严守机房操作规程和遵守集体纪律教育。

第三,改进教学模式。在教学模式上,探讨和建立灵活多样的现代化教育教学模式,是提高教学质量和教学效率,促进学生能力素质的全面发展,大力推进计算机实施素质教育进程的根本途径。例如,可以通过个别化学生模式解决学生层次参差不齐的问题;采用分组式教学模式培养学生相互学习,协作完成任务的团队精神。针对不同兴趣爱好的学生,打破年级、班级的限制,以活动课的形式,分别学习不同的内容。改革教学手段是实施计算机素质教育的重要条件。现代社会由于其技术知识更新速度越来越快,人们需要更快更方便地获得知识来适应社会发展,而面对瞬息万变的计算机技术和程度参差不齐的学生,单一不变的“传道”式教学模式已不再能完全解决问题,我们必须从提高教学效率和质量中找到出路。

第四,打破学科界限。中学计算机教学要与数学、物理、英语等学科联系起来,计算机科学与别的科学一样,它们都是相互联系的,并且计算机是一门综合性和应用性很强的学科,它与数学、物理两门学科的关系尤为密切。因此,运用数学、物理等学科的知识解决问题的能力,也是计算机学科解题能力培养的关键之一,例如,学习和掌握排列与组合、数列、数学归纳法等离散系统的数学方法对提高程序设计能力尤为重要,问题描述和建立数学模型是程序设计的前奏,数学归纳法、穷举法、构造证明法等证明技术都是算法设计。基础物理电子学中的电路分析等对学习计算机硬件知识起着重要的作用,而程序设计语言的符号系统以英语为基础,程序设计文档语言首选英语,同时英文资料是计算机的最新和最大的技术资料来源。所以,教师在计算机教学过程中,要注意鼓励学生加强数学、物理、英语的学习,并让学生认识到各学科之间的联系,教育学生全面发展。

中学计算机教育是面向未来的基础性教育,是培养学生计算机意识、提高其科学文化素质的重要途径。中学信息技术课担负着培养学生计算机本领的责任,中学计算机老师可谓任重而道远。而中学信息技术课是一门新兴的学科,它本身就是一门飞速发展的技术,与其他学科相比,缺少现成的教学经验供我们借鉴。在计算机教育中实施素质教育是一项复杂的系统工程。因此,中学计算机老师必须自觉提高专业素质,更新观念,提高课堂教学水平,为中学计算机教育做出应有的贡献。

参考文献:

[1]蒲玲,杨海中.关于中学计算机教育的思考[J].宜宾学院学报,2002,(04).

第11篇

关键词:高中信息技术;教学有效性;策略 

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1671-7503(2015)17-0066-02 

在社会与经济快速发展的推动下,信息技术在生活与工作中的应用日渐广泛,熟练运用信息技术已经成为现代人的一项必备技能。新课程改革将信息技术教学纳入高中教学范畴,在经过多年的运用和发展后,高中信息技术教学逐步从基础应用教学过渡到课堂实用性教学,其对于学生技能的完善以及素质的全面提升具有重要影响。因此,探讨如何提高高中信息技术课堂教学的有效性具有积极的现实意义,只有真正实现教师“教”的有效和学生“学”的高效,才能提升学习效率和教学质量。笔者结合教学过程中的实践经验,浅谈提高高中信息技术课堂教学有效性的几点体会。 

一、应善于创设课堂情境,积极引导学生展开探究 

创设教学情境对于激发学生的学习情绪有极大的推动作用,教师应合理选择课堂情境素材,在激活学生知识与技能的基础上,合理设计情境,并侧重学生信息素养的积淀。信息技术学科中的技术与技巧丰富而复杂,教师在教学过程中需要将此类知识详细讲授给学生。信息技术学科的首要特性是应用性,学生理解和掌握的技术都最终服务于应用,一旦学习失去了应用性,则犹如无源之水、无本之木。以往信息技术教学很容易受到应试教育氛围的影响,教师在教学形式方面也拘泥于传统方法,不够灵活,而在教学过程中过于强调讲解和分析技术,对于应用型学科这一本质意义有所忽视。所以,我们应革新以往技术型讲授模式,以富有意义和实用性的情境教学为主,提高信息技术教学的有效性。 

例如:在讲授《Photoshop图像处理》时,笔者为学生提供了两种图片对比的情景活动,引导学生细致观察并对比找出两张图片的差异。发现差异以后,进一步引导学生思考应该采取何种工具将两张图片变得更为相似,学生的学习热情与求知欲得到激发,积极运用软件中的“选框”、“套索”、“魔术棒”等工具自主探究,并最终成功。在此过程中,学生的求知欲在情境中被有效激发,更有利于其展开自主性探究式学习。 

二、通过小组合作以及任务驱动方式改善教学效果 

任务驱动教学是一种有效且应用广泛的教学方法,其对于激发学生的求知欲和学习主动性有很大影响。由于学生的学习水平参差不齐,如果教师只使用统一演示和个别辅导的教学方法,难以收到满意的效果。笔者在以往教学实践中采用协作学习法与任务驱动法联合的方案,在结合自由分组与异质分组两种方式合理划分学习小组,或结合学生的兴趣爱好、个性差异以及能力水平进行分组,其中会存在由部分组员完成所有任务的现象。因此,组内应首先明确责任制,将学习任务合理分配到个人,并确保其顺利实现预定目标。这种教学方法有利于改善学生之间的关系,彼此自愿提供帮助,彼此信赖,学生的团队意识和协作能力明显提升。 

以《程序设计》为例,笔者给出了一项课堂学习任务,要求学生设计包括程序以及界面在内的简单计算器,学生可以选择小组合作完成课堂任务。在此情况下,学生根据个人策划能力、审美设计水平以及编程能力进行异质分组,在一定意义上实现了人力资源的合理化配置,学生之间能够相互学习,彼此帮助和依赖,其学习效率明显提升。 

三、展示学生作品并给予客观评价 

如上所述,笔者在布置教学任务后,引导学生利用所掌握的知识技能完成作品,并通过自评、互评和师评三种途径评估学生的学习效果。其中,学生通过自评了解自身情况;通过互评汲取他人的优点与长处,并帮助其他学生树立自信、深度认识自我;通过师评关注自身存在的问题与优点,最终在原有基础上不断前进和发展,更好地实现个人价值。 

以flash动画设计《飞舞的蝴蝶》教学为例,笔者引导学生发散思考,充分发挥想象力,然后,制作出以“蝴蝶飞舞”为主题的动画,并要求采用“路径动画”处理整部动画,采用影片剪辑处理蝴蝶。学生完成作品后,笔者一一审查学生作品,并要求学生就任务完成效果做出自我评价,并通过电子教室软件进行教师点评。学生的积极性与学习热情得到激发,能够充分发挥创造力与想象力,其设计出的动画也更为生动和鲜活。 

四、结束语 

综上所述,高中教师应着眼于信息技术教学实际,对课堂教学加以优化,以素质教育为根本,提高学生的自信心与自觉性,确保学生高效学习。同时,高中信息技术教师应采取各种手段与方法改进课堂教学,开展有效教学,才能确保课堂教学活动的有序性与高效性,才能全面培养学生的信息技术素养,提升课堂教学质量。 

参考文献:   本文由wWw.DyLw.NeT提供,第一论 文 网专业教育教学论文和以及服务,欢迎光临dYlw.nET

[1] 曹萌.高中信息技术课程教学中问题情境创设的策略[J].教育导 刊(上半月),2013,(02):76-78. 

第12篇

摘要:本文从政策支持、课程规划、教学内容、教学条件和教学方法等各个方面介绍了烟台大学在建设“数据结构”省级精品课程过程中的一些体会。

关键词:数据结构;精品课程;课程规划

中图分类号:G642

文献标识码:B

烟台大学“数据结构”课程组在多年的教学实践中踏踏实实地做了许多有益的工作,取得了一定的成绩。课程组承担的“‘数据结构’课程的教学改革创新与实践”课题,获得了2004年烟台大学优秀教学成果一等奖,并获得2005年山东省优秀教学成果二等奖;“数据结构”课程在2002年被烟台大学评为首批校级优秀课,并于2004年被山东省教育厅评为烟台大学首批三门省级精品课之一;2007年又被烟台大学作为学校唯一一门推荐课程参加国家精品课的评选。在精品课程的建设过程中,我们有如下一些体会。

1学校各级各部门高度重视

各级领导高度重视和支持是精品课程建设的关键。在一系列相关文件的基础上,早在2004年学校又出台了《烟台大学关于开展精品课程建设工作实施意见》。在此基础上,制订了国家、省、校、院(系)四级精品课程十年建设规划,积极组织精品课程建设立项,全面推进精品课程建设工作,以精品课程建设全面带动课程建设,推进教学改革,为本科教学提供高水平的课程教学平台。

根据精品课程建设规划,学校有计划、有目标、分阶段、分层次地开展精品课程建设工作,形成并执行了行之有效的政策和措施。学校对各级精品课程建设项目实行目标管理,定期聘请专家评估。精品课程重点建设项目实行激励滚动机制。学校投入大量的专项经费,支持精品课程建设特别是精品课的网络建设、网络维护与资源共享。此外学校在职称评聘、岗位津贴等各个方面也向精品课教师做出倾斜,学校的这一系列相关政策,充分调动了教师参加精品课建设的积极性。

2抓住切入点及早规划

“数据结构”是计算机科学专业的一门核心课程,在80年代初,“数据结构”课程才逐步在国内高校计算机专业开设,并成为国内计算机专业教学计划中的核心课程。ACM/IEEE CC-2004仍将“数据结构”课程列为核心课程之首,“数据结构”愈显出其在计算机学科中的重要地位。正是在这样的背景下,在学校的支持下计算机系把“数据结构”课程确立为计算机专业的重点课程之一,并有计划、有目的的给予重点扶持。

“数据结构”课程在我校的发展沿革可以分为以下几个阶段:

学习、初创阶段:烟台大学是一所80年代在清华大学、北京大学的支援下新创建的地方性综合大学,1984年开始招生。“数据结构”是烟台大学计算机系成立伊始即开设的课程。当时计算机专业的核心主干课程都由清华大学的骨干教师担任。在此期间,烟台大学计算机系就有目的选择了具有敬业精神、教学效果优良的本系几位年轻教师组成了“数据结构”课程组,全面接受清华老师的帮助,接受他们的教学新理念、好经验和好方法。

初始发展阶段:1990年清华援建老师返回清华后,“数据结构”课的全面教学由烟台大学教师担任。由于学习、初创阶段的良好基础,这一阶段基本上形成了我校“数据结构”的课程体系结构,从教学大纲的制定、教学内容和实验内容的确定等一系列教学环节上都认真严格按照计算机人才培养的高标准要求。

初级提高阶段:1999年学校提出了百门优秀课建设规划,“数据结构”课程进入了一个全面建设和提高的阶段。首先从教师队伍建设着手,一方面派教师出去攻读博士学位,另一方面吸取教学认真、效果好的老师进入到课程组,进一步充实课程组教师队伍。其次从教材建设和实验体系结构等方面做了精心的准备,并把课程建设的目标定位在:2002年达到校优秀。在此阶段,课程组进行了一系列教学内容和教学法的研究,发表了多篇课程教改论文,取得了优异的成绩,实现了2002年达到校优秀课程的目标。

提高阶段:随着“数据结构”的发展,算法在“数据结构”中的重要作用越来越被人们认识。为了把算法与数据结构紧密联系,2004年课程组教师在多年使用的教材和讲义的基础上编写了系列教材(《算法与数据结构》、《算法与数据结构实验与习题》、《算法与数据结构考研试题精析》)3部,2004年9月由机械工业出版社出版。教材把算法放在了“数据结构”教学中的重要位置。该系列教材覆盖了从课堂授课、课后复习和练习到考研复习材料等多个方面,满足了我校“数据结构”课程的各层次学生的需要,因此2005年至今开始采用自编教材。

从1984年至2003年,采用课堂讲授和实习相结合的方式,实习时间为16个机时。从2004年开始,增加了“数据结构”课程设计,学时为24学时。在授课学期结束后采用集中的形式用一周的时间让学生设计一个综合性的数据结构设计题,通过此环节让学生对数据结构的应用有了更为深刻和良好的理解,效果较为显著。从2002年开始,制作电子教案,采用多媒体教学方式教学,并在每一轮授课过程中进行更新,确保在课件中体现新的技术和理论。从2004年开始,使用自编教材配备的多媒体课件。同时在学校多方帮助下建立了“数据结构”教学网站,网址为,将课程的教学大纲、教案、习题、网络课程、网络课件、考研试题等教学资料上网开放,实现优质教学资源共享。同时设立了网上答疑系统,为学生自主学习、个性化学习提供了方便的平台。

2006年,在学校各级单位的支持下,64学时的全程教学录像工作完毕,并且全部都挂到网上,实现了教学资源的全方位共享。

这一阶段又吸收更加年轻的教师进入课程组,使教学队伍进一步壮大和年轻化。

通过各阶段不断的改革和建设努力,课程组取得了显著的成绩。“‘数据结构’课程的教学改革创新与实践”获得2004年烟台大学优秀教学成果一等奖,并获得2005年山东省优秀教学成果二等奖。在此期间,课程负责人被评为“数据结构”课程群首席教师。2004年“数据结构”课程被评为我校首届山东省精品课立项课程,2007年该课程被推荐参评国家级精品课立项。

纵观“数据结构”课程在烟台大学的发展历程,可以明显的看到正是由于首先选好了切入点并及早做好长期规划,课程组有计划地从一开始就得到了名校高水平教师的传、帮、带,课程组基本功扎实,师资队伍力量雄厚,为课程改革和建设的进一步发展和提高奠定了坚实的基础。

3重点抓好课程教学内容的改革

“数据结构”课程一直是计算机科学与技术专业的一门理论性和实践性并重的核心课程。课程的目标是使学生掌握数据的基本的逻辑结构和存储结构、一些典型的数据结构算法及程序设计方法和技巧,要求学会分析数据对象特征,掌握数据组织方法和计算机的表示方法,为数据选择适当的逻辑结构、存储结构以及相应的处理算法;要求具备算法分析的基本技术和能力,并培养良好的程序设计风格,掌握开发复杂、高效程序的技能。课程组主要从课程内容体系结构、教学内容组织方式和实践性教学的设计等几个方面进行了重点建设。

根据课程的重点(如线性表、二叉树、排序等)和课程的难点(如图、集合等),课程组提出了相应的解决办法:采用多媒体授课的方法,将算法思想通过CAI课件进行动态的演示,使学生通过直观的认识掌握抽象的理论。坚持理论联系实际,观察分析实例,让学生通过各章的基本实验理解抽象数据类型的概念,在此基础上设计复杂的程序,培养学生的学习兴趣和实践动手能力,从而激发创造力和想象力,从实践中理解并掌握本课程的重点与难点。课程组进一步提出了“以理论学习为主线,以课程实验、项目设计为补充”的数据结构课程体系的构建方案,让学生学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题,培养软件工作所需要的动手能力。为了便于学生掌握基本知识,实践活动通过两个环节来实现,第一个环节为课程实验(16机时),较偏重于对课程内容的理解,实验题目与章节内容相呼应,随课堂授课内容分散在整个学期进行。第二个环节为课程设计实习,用集中的一周时间(24学时)进行。课程设计是进行软件设计的综合训练的第一门课,包括问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技巧,以至一整套软件工作规范的训练和科学作风的培养。课程设计规定若干难度较大的题目,学生可在这些题目中任选一题或两题完成。

通过实验实践内容的训练,提高了学生组织数据和编写较大型程序的能力;更好地理解和掌握了算法设计所需的技术,为整个专业学习打下了良好的基础。课程设计课从设立以来,受到了学生的普遍欢迎,学生普遍反映通过课程设计才更加真正了解了数据结构,对课程期末考试的算法设计题目也更加胸中有数。

4积极创造良好的教学条件

学校和院系各级部门为本课程提供了大力支持,从教材、配套实验教材、实验设备以及实践性教学环境和网络教学环境等各方面都为课程建设提供了良好的条件。

本课程在教材的选择上,一直选用获国家级优秀教材奖的教材。对于应用型高等学校,教材的应用性和实践性尤为重要。本着有利于培养学生获取知识的能力、运用知识的能力和科学创新能力的原则,课程组根据多年教学经验的总结和教学实际编写了“数据结构”系列教材三部。其中的《算法与数据结构(C语言版)》在每章最后都单独增加一节算法设计举例,这个内容实际上把本章进行了一个高度的概括,使得学生能够从更高层次理解本章的内容。三部教材是课题组多年教学研究结果的结晶,在教材教学的内容安排及顺序以及所选的例子等方面都做了精心的安排,覆盖了从课堂理论授课和学习、课后练习和作业、实验课到考研复习材料等有关教学的各个方面,把理论学习和实践环节融为一体,满足了我校“数据结构”课程各层次学生的需要。通过三年的教学实践和考研成绩的检验,证明我们所编写教材的科学性。通过不断的教学实践,课程组教师对所编教材多次开会进行研究,对教材中出现的疏漏之处进行了修订,到目前为止教材均已重印多次,并于2008年出版了第一部教材的第二版。

实验环节采用自编教材《数据结构实验与习题》,该教材详细列出了具体的实验要求和内容,使学生充分了解每次课的实验目的和步骤,消除了学生实验的盲目性,使学生有预习和编写静态代码的时间,增强了知识的系统性。同时将每次的实验内容上网,在实验结束后将程序代码放到网上供学生参考。经过各学期的教学检验表明教学效果良好。

实践教学一直在我校的实验中心机房进行,做到了人手一台机器,指导实验采取教师加实验员加学生小教员相结合的方法,尽最大程度保证指导的时间和质量。2005年计算机学院创建了本院的开放性实验室,该课程的实验采取了在开放性实验室进行的方法,提高了实验的效果和质量。

网络建设方面,在学校、学院和网络中心的大力支持下,课程的网络建设有了一定的成效。课程网络主页的内容十分丰富,包含了教学文件、教学系统、辅助教学系统、考研辅导、远程教学系统等不同的模块。目前课程的全程教学录像也已经上网,学生可以随时在线或者下载收看学习。该课程网站的访问点击率已经达到近16万人次。经常有不少兄弟院校的教师或学生通过不同的渠道向课程组教师索取相应资料并进行探讨。该课程网络主页在学校服务器无故障的情况下全天24小时对校内外开放。这些网络资源对增加学生学习的主动性和实现个性化学习起到了非常重要的作用。

课程组同时还创造条件让学生进行各种实践活动。计算机学院与大型企业东方电子集团公司合作建立了“东方电子实习基地”,通过在基地的参观和实习,使学生学到了很多在课本上学不到的东西。尽管或许和课程内容看上去没有什么直接的联系,但通过参观学习开拓了他们的视野,丰富了他们的想象,进一步激发了他们的学习兴趣。

5充分应用多种教学方法和教学手段

在教学方法上:从传统的粉笔+黑板模式为主过渡到“计算机+大屏幕”为主的授课模式。授课的电子教案开始时使用以静态文字为主的Powerpoint幻灯片方式提供,现在采用以动态算法演示为主的CAI和多媒体课件;对于一些重点和难点算法用形象的动画在屏幕上展示这些抽象算法的执行过程,辅之以板书交流,大大增加了从教师到学生传递的信息量和信息种类,有助于建立从感性到理性的深入理解与掌握。

在教学手段上:通过研制和引入课程辅助教学软件CAI,融入新的教学理念。通过采用模拟方法、单步显示、自动演示多种方式,突出实质观察算法实现过程。在CAI个性、针对性和交互性的基础上,渗透模块化、抽象和信息隐蔽等新观点、新技术,使教师在讲课中可以对内容进行重新组合,为教师教学的个性化发挥提供基础。课件和CAI教学已在我校5届学生的教学中应用,课件作为远程教育的教学工具,便于学生课后的学习和答疑,使授课过程突出重点,发挥传统教学与多媒体教学的能力优势,提高了教学质量、效率与效果。

此外课程组还开发了计算机辅助教学系统――基于Internet的数据结构试题库系统。根据教学的需要,自主开发和建设了标准化试题库,将多年搜集的各个高校的考试试题和考研试题加入到该系统之中。该系统可以根据教师的需要,进行随机抽题或手工选题,能够生成完整的试卷和试卷答案。

教学辅导方式上:从传统的辅导老师面对面的辅导教学逐步过渡到教师辅导与通过校园网进行实时联网辅导相结合的方式。答疑系统开通后,收到了很好的效果,在同学中的影响也很大,现在许多同学都将自己的疑问提交到网上,教师基本上都能在第一时间给出问题的解答。网上答疑也是精品课建设的一个重点,让同学们将自己在学习过程中遇到的一些疑难问题提交到答疑系统,教师统一作出回答。开通答疑系统有三个好处:消除学生提问时的恐惧心理;避免重复回答;不受时间地点限制。

目前,学校已经投入专项资金建立起了Blackboard教学平台,学校将分期分批地把学校各级各类精品课和优秀课接入到该教学平台上,以实现真正意义上的网络教学和优秀教学资源的共享。”数据结构”课程将被首批接入到网络教学平台,课程组将很快在该平台上创建在线课程,并将使用该平台和学生开展在线讨论。该教学平台的使用必将为课程建设水平的提高提供强有力的支持。

6教学法研究常抓不懈

教学法研究在课程建设中始终不断线。课程组除了在教学过程中定期讨论、交流教学心得,共同探讨某个章节某个内容的教学方法以外,课程组在有关方面的支持下于2005年成功的举办了山东省高校首届“数据结构”课程建设研讨会,来自29所高校的教师代表们热烈的讨论了“数据结构”的教学内容和教学手段的改革、课程的教材建设、课程的课件建设、课程的实验教学改革、课程的考试改革以及建设精品课程的经验。大家普遍反映这次会议开得好,问题讨论得透彻,希望今后能定期召开。课程组也通过此次会议的成功举办在一定程度上扩大了该精品课的影响,同时也为该课程的进一步建设吸取了很多兄弟院校的很多有益的经验。此外,通过课程组积极协调,于2007年11月专门邀请全国“数据结构”课程知名教授、国家《数据结构》教材特等奖获得者、清华大学严蔚敏教授,到我院讲授了6学时的“数据结构”(集合一章)课,课程组全体教师全程聆听了严教授的讲课,课程组还和严教授进行了多次直接的面对面的交流,这对课程组的教学工作是一个巨大的促进。

第13篇

关键词:需求驱动;西部地方高校;网络工程;培养模式

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)28-6727-03

1 概述

随着互联网的高速发展和应用普及,网络发挥着无可替代的作用,社会对网络工程人才的需求越来越大。网络工程专业是为了满足社会需求和迎合当前就业形势而设置的一个新专业,整体发展前景良好。从2002 年起至今,全国已有270多所高校开设了网络工程本科专业,而且还在不断增加。然而,受到西部地区地理位置和经济发展水平的影响,与中东部相比,网络工程专业的发展还有较大的差距。我们通过对西部多所普通地方本科院校网络工程专业人才培养方案的研究,结合用人单位对网络工程人才需求进行分析后发现,目前西部地方高校网络工程专业人才培养与社会需求之间存在较大差距。主要体现在:1)人才培养目标不明确,专业特色不明显,人才缺乏竞争力;2)学生网络开发和创新能力不足,难以满足社会对网络开发型人才的需求;3)学生虽具有一定的理论知识,但普遍工程实践能力欠缺,难以适应用人单位对实践能力的要求。在教育部2012年3月刚刚的《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)的文件中明确指出要“全面实施素质教育,把促进人的全面发展和适应社会需要作为衡量人才培养水平的根本标准”[1] 。正是社会的需求决定了专业的发展方向。专业的发展只有与社会需求相适应,为社会发展服务,这样才能保证专业的可持续发展。因此,对于西部地区地方高校而言,如何办好网络工程专业,以便更好地适应社会形势发展就成了摆在我们面前的一道严峻课题。

本文根据西部地方高校实际,对网络工程专业人才培养模式进行探讨。以适应社会需求为目标,拟通过对网络工程人才培养知识体系、创新能力、工程实践能力三个方面进行探讨,形成可操作性强的网络工程人才培养新模式。

2 相关研究

近几年,对于如何构建科学的网络工程专业的课程体系也有人做了一些研究。张远等人在实践的基础上,从指导思想、确立培养目标、建立教学质量保障系统、编制教学计划、革新教学方法和评价教学质量等方面对网络工程专业的教学改革进行了详细介绍[2]。胡山泉等人提出“平台+方向”的建设方式的网络工程本科专业课程知识体系[3]。田生文等结合网络工程的专业发展方向和就业趋势出发,探讨了网络工程专业的培养目标及相应的课程体系设置[4]。为了适应应用型人才的培养需求,丰洪才等对网络工程应用型人才培养模式进行了探索,取得较好的效果[5]。为了更好的适应就业需求,张新有等人对网络工程的教学体系进行了深入分析,提出了就业导向的网络工程专业教学体系[6]。根据地方高校实际,马莉等人结合实际,探讨了地方院校网络工程专业的教改研究与实践[7]。为了更好的提升实践教学,何建新等人对地方高校网络工程专业实践教学改革进行了研究[8]。张蕾等提出一种分阶段分层次的实训教学体系[9]。钟鸣等结合桌越计划,提出了一种基于工程师工作室的网络工程实践教学模式[10]。此外,基于项目的网络工程教学改革方式也受到重视。金永涛等对网络工程专业实施项目教学的内容、效果及关键问题等进行了探讨[11]。吴许俊将国外的CDIO工程教育理念引入网络工程教学中,并对其进行了详细介绍[12]。蒋吉频等对目前网络工程专业建设的一些研究报道进行归纳、总结、分析和改进,并提出目前研究中存在的不足和下一步研究思路及展望[13]。徐明等结合国防科技大学网络工程专业的建设,对重点院校的网络工程专业建设进行了全面的研究[14]。最近,张棋飞等人提出了新的社会形势下网络工程专业的发展新思路,实现学科渗透、交叉和互补,促进专业融合[15]。

综上所述,网络工程专业是国内高校普遍开设的新兴专业。如何创建网络工程专业,国内外并没有统一模式和现成规范,为此,国内众多教学专家展开这方面的研究工作,并发表大量教学论文,其研究主要集中在网络工程专业的培养目标、课程体系、实验体系等方面。《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)的文件中明确提出要“促进科研与教学互动,及时把科研成果转化为教学内容”,“强化实践育人环节”,但从现有的研究成果来看,针对西部地方高校实际,具有可操作性的相关研究还不多见。

3 人才培养模式探讨

3.1 目标

网络技术的一个突出特点是发展迅速,这就要求高等学校一方面要准确的定位专业培养目标,并根据培养方向传授给学生网络工程应用型各岗位必备的知识和技能;另一方面要培养学生自主探索并解决实际问题的能力。本方案从西部地方高校实际出发,以满足社会需求为根本目标,从知识体系构建、创新能力培养、实践能力培养三个方面对网络工程专业人才培养模式进行深入研究,探索出一条符合西部地方高校实际的,以提高学生理论知识为基础,以提高学生工程实践能力和创新能力为核心的网络工程人才培养模式。改变西部高校网络工程人才难以适应社会需要的被动局面。

3.2方案介绍

1) 在需求驱动的人才培养知识体系方面,对社会需求深入细致的调研,在网络工程人才需求方面,如下四个方向:网络应用开发,网络工程与设计、网络安全与管理和网络性能测试,对于西部高校而言是比较合适的。网络应用开发方向主要包括网站开发、手机程序设计、网络通信编程等方面。主要侧重学生的编程能力训练。网络工程与设计方向主要包括网络设备的选用、规划和设置和布线和调试等方面,主要侧重学生的网络设计与动手能力。网络安全与管理主要包括网络安全配置、设备管理、故障诊断与维护等方面,主要侧重于学生的网络安全知识和网络管理能力。网络性能测试人才需求量大,但国内培养这方面的人才极少。该方向主要侧重于学生对网络性能测试的过程及方法的理解与掌握。对于以上四个方向,需要考虑各专业方向理论体系与实践体系的构建。在实施过程中可采用一种“平台+方向”的模式。即在公共课程的基础上,通过选修不同的专业课程来体现方向差别。

2) 在需求驱动的创新能力培养方面,采用竞赛加认证的课程教学模式、本科生参与科研计划和教师工程实践能力提升计划。目前主要的竞赛有全国软件专业人才设计大赛,计算机应用能力大赛,数学建模竞赛。这些竞赛题目很多都是来源于实际,具有很强的指导性。在程序设计、数据结构、算法设计与分析、Web编程等课程中,可以采用与竞赛相关的教材与例子,激发学生的学习热情,鼓励学生参加此类竞赛。对于网络工程专业高水平的网络工程师培训和认证也日益深入人心。比如有思科、华三、锐捷的各级各种认证, 也有国内的国家网络技术水平考试和华为网络工程师认证。这些考试都非常强调理论与实践的结合, 强调动手能力, 重视独立分析问题、解决问题能力的培养。因此,在网络工程专业课程教学过程中,拟选用相关的教材和实例进行讲解,并鼓励学生参加此类认证考试。此外,为培养学生的创新能力和创新思维,实施本科生参与科研计划,提升学生的程序设计与创新能力。师资水平直接关系到学生创新能力。拟通过选送教师参加网络技术培训,承担学校和企业网络工程项目,以提升教师工程实践能力。

3) 在需求驱动的工程实践能力培养方面,采用一种全方位实践平台建设方案。可从如下几个方面入手来开展有关工作。充分利用校内外资源,加强实践平台建设。网络的应用十分普遍,而高校内部的网络中心和图书馆就是一个很好的综合实践平台。每年这些部门都有一些相关的网络建设项目,加强与这些部门的合作与联系,让学生有机会参与这些项目中,为学生的综合实训创造条件。对于校外资源,随着网络的普及,当地出现了有一定规模的从事网络技术的公司(企业),积极主动与这些公司(企业)联系,建立校外实习基地,为学生提供更多的实践机会。充分整合校内资源,建立面向课程群的网络工程专业实验室,提高设备的利用率,节约建设成本。利用学校网络设备采购与网络实验室建设,加强与网络设备供应商的联系,积极与他们合作进行人才培养,以便为学生创造更多的实践与就业机会。

整体方案可用图1来描述。

4 小结

总而言之,虽然近几年在网络工程专业建设方面进行了大量的研究,并取得一定的成绩,极大的促进了网络工程专业的人才培养。但现有的研究主要集中在经济和教育相对发达的地区及一些重点高校,其大部分条件和要求对于西部地方高校来说是无法做到的。因此,其成功模式并不适用于西部地方高校。本文结合西部地方高校的实际情况,对网络工程人才培养模式进行了探讨,提出了一种需求驱动的西部地方高校网络工程专业人才培养模式,并对其具体实施方案进行了探讨。为西部地方高校网络工程专业人才培养提供了一套经济、可行的方案,具有较重要的参考价值。

参考文献:

[1] 教育部.《关于全面提高高等教育质量的若干意见》.教高〔2012〕4号,2012.3.

[2] 张远.网络工程专业本科教学改革的探索与实践[J].黑龙江高教研究,2006(4):155-157.

[3] 胡山泉,高守平,于芳.应用型网络工程本科专业知识体系建设初探[J].计算机教育,2009(12): 88-89.

[4] 田生文,邹海林,杨洪勇.网络工程本科专业课程体系的探讨与实践[J].计算机教育,2012(5):101-105.

[5] 丰洪才,李雅琴,阮灵.网络工程应用型人才培养模式的探索[J].计算机教育,2009(23):91-93.

[6] 张新有,窦军. 就业导向的网络工程专业教学体系[J].高等工程教育研究,2010(4):156-160.

[7] 马莉,钟勇,杨文茵.地方院校网络工程专业的教改研究与实践[J].2010(12):135-138.

[8] 何建新,周建存,张永红.地方高校网络工程专业实践教学改革探索[J].创新与创业教育,2011(5):45-48.

[9] 张蕾,孙润元,等.面向应用型人才培养的网络工程实训教学体系[J].计算机教育,2012(1):79-82.

[10] 钟鸣,陈晓龙.基于工程师工作室的网络工程实践教学模式[J].计算机教育,2012(5):58-61.

[11] 金永涛,邹澎涛,魏艳娜,刘洁.基于项目的网络工程专业教学模式探究[J].中国大学教学, 2010(12):30-32.

[12] 吴许俊.基于CDIO 理念的网络工程教学改革研究[J].计算机教育,2011(22):40-42.

[13] 蒋吉频,高东发,阳爱民,谢建国.我国网络工程专业建设的研究现状述评[J].计算机教育,2010(12):29-31.

第14篇

本着“以需求为导向,以服务为宗旨,以整合为策略,以研究为主线”的思路,与时俱进,不断创新,从培养研究型教师到打造智慧型团队,从课堂教学到区本课程,形成了具有江干特色的信息技术学科研训体系,为我区信息技术教师的专业发展搭台、助力。

教科研训一体:顶层设计形成体系

教科研训一体是江干教育一直以来的工作路线,就是将教研、科研与培训融为一体,由江干区教师发展研究院统一布署和管理,由各学科教研员统筹规划和设计本学科的研训工作,按学年制订研训计划,每学期组织丰富的研训活动,在江干教育网上研训通知与活动报道,期末进行研训工作的总结交流。

在江干信息技术区域研训的发展历程中,我们以“构建研究团队,整体和谐发展”为目标,本着“面向全体,培养骨干,跟踪新人”的原则,构建了多层级立体化的研训组织,形成了区域教研大组、区片联动式协作组、校际联盟式教研组、专题研究工作室以及牵手行动共同体,以区域课题为引领,根据不同阶段的实际需要开展形式多样、内容丰富的研训活动,信息技术教师的教学能力和科研水平得到整体提升,研究氛围十分浓厚。

2013年,区域课题《信息技术学科区域研训体系的构建与实施》被评为杭州市教育科研规划立项课题,经过两年的深入研究与系统实践,构建了江干区信息技术学科区域研训体系(如图1),该项研究荣获2015年杭州市第30届教育科研成果二等奖。

分层发展策略:体验成功绽放精彩

随着信息技术课程的全面普及,教师队伍不断发展壮大,逐渐形成了骨干教师、适应期教师和三年内新教师三个不同层面的教师群体,呈现出不同的特征。考虑到每位教师的兴趣、能力、基础等实际情况,遵循“以人为本”的理念,我们从2006年起就提出了“教师分层发展”策略,在区域研训中坚持“以师为本,需求为先”,兼顾不同层面的教师,制订分层发展目标。其中,骨干教师要“引领示范,追求特色”,适应期教师要“实践创新,寻求突破”,新教师要“注重基础,形成规范”。在区域研训中,通过一系列的举措(如下页表1),力求使每位教师都能在原有的基础上得到发展。目前,在我们的信息技术教师队伍中,包括市、区教坛新秀在内的骨干教师人数已占41.2%,五年内年轻教师占31.9%,针对这种情况,开展牵手行动,将二三层骨干教师与新教师牵手结对,全面指导,携手同行,相互促进。

当我们从区域层面提供了机会,创设了情境,搭建了平台之后,教师在区域研训中发展了自己的强项特长,在课堂教学、教科研、专业技术、学生竞赛辅导等各方面都展现了各自的精彩。2001年至今,有13位教师获“杭州市中小学信息技术优质课评比”一等奖,2位获二等奖;有4位教师获“全国信息技术优质课展评”特等奖和一等奖,2位教师上示范课,5位教师荣获浙江省初中信息技术课堂教学评比一等奖。在区域课题的引领下,越来越多的教师积极参与研究,主动撰写案例、论文与课题,每年都有很多教师在区市乃至全国获奖。教学研究氛围十分浓厚。

工作室研训:构建专题研修团队

近两年,微课、机器人、Scratch、3D打印、APP程序设计等新兴技术风起云涌,“互联网+”、智慧教育、创客教育接踵而来,区域研训应引领信息技术教师走在技术推动变革的最前沿,探索新技术,实践新应用,为学生提供更多感兴趣的学习内容。

但新兴技术这么多,我们应该学哪个?教师的精力和时间有限,无法同时学习各种技术,这就需要进行选择。因此,我们组织教研大组和骨干教师一起协商讨论,引入了“选课”机制,创立了“专题工作室”研训这一新型研训形式,并纳入到已有的区域研训组织结构中(如图2)。从2014年起,先后开设了微课、Scratch、Robot、Moodle、3D打印和APP工作室。本学期,微课和Moodle工作室经过系统学习之后转为实践运用,有些教师自由组合开发精品微课程,已有十多项微课程被评为浙江省精品微课程;有些学校利用Moodle平台开展日常教学和在线学习等。本学期有三位教师因学校准备购置3D打印机而转到了3D打印工作室,还有三位教师转到了机器人工作室,动态调整的方式满足了学校和教师的实际需求。

工作室研训通过需求调查,统一规划、项目运作、分项活动、总结交流的形式来开展。外请专家指导,与公司合作,培养区域主讲教师,打造不同技术领域的领军人物。各个工作室成员志同道合,一起学习感兴趣的技术,共同开展教学实践,大家积极在网上交流讨论,开设了社团拓展课,撰写了教学论文,申报了研究课题。调查显示,专题工作室研训已成为我区信息技术教师最喜欢的研训方式。

互联网+研训:迈向智慧研训之路

我区信息技术学科区域研训在十五年的发展历程中,从培养研究型教师到构建研究型团队,从规范教学设计到利用课堂观察,重点一直在提高信息技术教师的教学水平和科研能力方面,也涌现出一大批课堂教学能手和教学研究能人,形成了具有江干特色的教学风格和良好的科研氛围。随着移动互联网的发展、移动终端的普及,云课堂、在线课程等正在推动着新的一轮教学变革,因此,我们也根据自身的技术优势,拓展区域研训的时空界限,开展泛在研训,研究移动学习。

我们搭建了“江干区信息技术网络学习平台”,从区域角度为不同层面的教师设计网络研修课程。“教学设计”“教学技能”“精品课例”等课程主要面向新教师,让新教师在线学习学科教学理论和教学案例,打好扎实的教学基本功。“90课时培训”是专门针对教师专业发展培训项目而设置的课程内容,将线下学习的资源有序地分类存放,方便教师随时随地使用。此外,教师的研修心得和培训作业也上传到网络平台的相应区域,便于统一管理。此外,江干教育网也是区域研训的一个宣传通道。

两年前,又申请了“江干信息微教研”微信公众号,其二维码如图3所示。在研训活动前后及时相关信息与报道,开辟栏目一些前沿动态,为移动学习提供资源。一些信息技术教师也陆续开发了基于微信平台的在线学习课程,如采荷第二小学的“LC创客工作室”“PrintDream工作室”,天成教育集团的“电脑娃娃工作室”、采荷第一小学的“chyxrobot”、濮家小学的“Robot工作室”、杭州师范大学东城实验学校的“DS创客工作室”等,让学生能够随时随地自主学习,了解新兴技术。

提起2015年底的那场江干信息专题工作室研训总结会,教师们至今仍然津津乐道。活动现场的高科技元素、高颜值主持、高精度总结、高气场论坛以及融入工作室特色的汇演,各种精彩high翻全场。“江干信息微教研”微信公众号连续了六个工作室的总结,“江干E教育”推出了微信专题,浙江教育网络电视台以“用信息技术玩转信息学科年度总结”为题进行了报道。“融通技术・智慧分享”,区域研训让江干信息人团结奋进,凝聚合力,携手共创美好的未来。

区本课程开发:提升教师的课程力

第15篇

针对上述问题,笔者认为,在信息技术学科开展区域教研,既可以弥补校本教研中专业引领不足的问题,又是对校本教研新模式的尝试与拓展。

区域教研体系的构建

区域教研是基于学校,融学习、工作和研修于一体的校际或更大区域内的教研活动。它与校本教研是一脉相承的。结合中山市没有下辖县的实际情况,本文中的区域教研是指以市教研室、市信息技术学科中心教研组为引领,以镇区信息技术学科中心教研组为主体,直面问题、注重实效、行为跟进、植根于教学实践的校际或镇区际教研活动。经过多年探索,中山市信息技术学科现已逐步构建起以课程改革为抓手,以行动研究为主体,以区域教研为手段,以师生共同成长为目标的区域教研体系。

一个中心思路:搭建平台,和谐发展。

两个基本目标:促进教师专业发展,提升学生信息素养。

三个工作亮点:市编教材建设、信息学竞赛、教师教学竞赛。

五个常规活动:教学视导,教学论文、教学设计和案例评比,学生电脑制作活动,专任教师职务培训,精品课程建设。

六个拓展项目:开展“数码先锋号”IT普及计划,举办专委会学术年会活动,建设先进中心教研组和先进科组,培养学科带头人,承办省级教研活动,推进区域教研活动。

区域教研体系的运作

1.建章立制,保障区域教研的正常开展

第一,成立市学科中心教研组和市中小学信息技术教学专业委员会,狠抓镇区中心教研组长和学校科组长的建设,充分发挥骨干教师在区域教研活动中的带头示范作用。第二,建立一年一度外出学习考察制度,增强区域交流,拓宽教师视野。第三,制定并下发学科教学指导意见和课堂教学评价表等,使区域教研活动有章可循。第四,教研活动常规化、制度化。开展每年一次的教师教学竞赛,隔年一次的教师优秀教学论文评选活动等。第五,开展信息技术学科先进中心教研组和先进科组的评选活动。从教研组织是否健全、教研活动是否有保障、教研活动是否扎实、教研效果是否显著4项一级指标,以及区域教研是否有计划性、针对性、实效性等14项二级指标,来引领教研组建设。

2.研训并重,提高教师教研能力

近5年来,中山市面向全体信息技术教师举办了教材教法、网络技术、英特尔未来教育、教育技术能力等形式多样的研修活动,还先后邀请了何克抗、李克东、李艺、祝智庭、徐福荫等全国知名专家来讲学,更新了教师的理念,增长了教师的见识。

培训过程中,我们坚持研训一体化的原则,使来自不同镇区、不同学校的教师成为一个教研共同体,聚焦课堂,聚焦研究,把专业学习与区域教研融为一体。其中,个人的实践反思、同学的同伴互助、名师或专家的专业引领是研修的基本方式。培训还采用互动参与、现场交流研讨、案例教学、示范引领等生动活泼的形式,改变了传统培训讲一讲、听一听、记一记、考一考的做法。

3.以赛促研,促进教师专业发展

2005年起,中山市每年举办一个学段的信息技术教师教学竞赛,以赛促研,培养和打造专业型、专家型的信息技术教师。这种竞赛突破了以往单纯的课堂教学比赛模式,竞赛内容包括职业道德、教学质量、教研水平、课堂教学、专业素养测试5项,其中课堂教学又包括现场调教、课后说课、面对面答疑等。参赛选手要历经“学校推选―镇区初赛―分片复赛―市信息素养笔试―市决赛现场调教―市决赛课后说课”等多个环节,才能赢得最后的成功。正是因为上述原因,我们通过这一竞赛平台培养出了一批教学基本功过硬、综合素质高的教师。据统计,在2005年~2010年举办的全国和全省信息技术教学比赛中,中山市经教师教学竞赛产生的21名教师代表共获得了2个全国一等奖、1个全国二等奖、18个省一等奖,这充分说明了区域教研平台正逐步发挥威力!

4.优化信息学竞赛组织、研究、培养的策略

为积极推广课堂教学、课外活动与竞赛训练三位一体的学生培养模式,我们把程序设计内容纳入市编教材,并将每年一度的全国信息学联赛与市信息学竞赛合二为一,增设市级奖项,吸引广大镇区学生参与,促进区域学校之间的交流研究。同时,增设每年一度的市小学生信息学邀请赛,以挖掘和培养更多的后备苗子。

我们还注重加强信息学教练队伍的团队和梯队建设。截至2011年3月,成立了三届中山市信息学竞赛教练组,充分发挥教练们的主观能动性和辐射作用。如今的中山信息学教练团队已经发展到由第二代担纲的阶段,并带动和培养出了更多优秀的第三代乃至第四代教练。

区域教研的成效

1.教师专业发展成效显著

近年来,我市信息技术学科的教研氛围更浓,教学特色更鲜明。笔者先后在广东省信息技术学科研修班作专题讲座5次,并与部分骨干教师一起多次赴湖南、湖北、陕西、福建、北京等省市讲学。通过培训、培养、教研相结合,一大批骨干教师脱颖而出,成为省市级的知名教师。

2.信息学竞赛品牌优势凸显

课改以来,学生的信息素养得到了全面培养和充分发展。在全国中小学电脑制作活动中,我市有10多件作品获全国一、二等奖。信息学竞赛更是领先于全省乃至全国。中山市连续17年在广东省青少年信息学奥赛中保持市团体前三甲位置,是全省唯一获此殊荣的地级市。中山学子获全国联赛一等奖人数连续7年位居全省第一。

3.学科生态环境不断优化

近年来,我们编写出了供全市20多万名中小学生使用的3~9年级信息技术教材。多项课题先后荣获广东省第七届普通教育教学成果一等奖、中山市第四届教育科研成果一等奖。有45位信息技术教师获得过58人次“中山市优秀教师”称号。市教育学会中小学信息技术教学专业委员会利用社会资源开展学术年会的模式广受赞誉,并成功承办了10次省级教研活动。我们还承担了教育部普通高中新课程远程研修项目视频课程和粤教版普通高中信息技术教材配套光盘的研制工作,主编和撰写了多本省级信息技术教材教辅……中山市信息技术学科的生态环境不断优化。

思考与努力方向

1.基层区域教研效果有待进一步提高

从各种竞赛可以看出,教师的表现与当地开展区域教研的成效高度相关,而且新课程的许多问题确实需要集中大家的智慧。教学“问题”如何经“设计”转化为研究课题?教师的“行动”如何经“反思”内化为素养?实践中,我们深深感悟到专业引领的重要性。为此,要继续重视发挥专家和名师的引领作用,进一步重视教师个体、校本教研和区域教研的联动,积极想办法做大资源共享,创造条件让教师走出去,以亲身感悟、体验来改变和提升自己。

2.教学评价的负面影响有待进一步消除

当前,建立和完善学科评价体系,特别是师生发展性评价体系、教学质量监控体系,是信息技术学科进一步发展的根本保障。但目前我们对学科评价体系的研究还不足,还存在许多问题,如评价的目标、内容、形式、方法、手段等,特别是如何将评价与升学联系起来还需进行更深入的研究。可以说,评价已成为课程发展的“瓶颈”,一定程度上影响了信息技术教师的士气,制约了区域教研活动的有效开展。