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计算机实验论文:计算机信息技术中学化学实验论文
一、应用计算机信息技术模拟实验，变抽象为直观
化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的学科。化学学科有的概念、原理、物质的微观结构较为抽象，因此，传统的语言文字表述和传统常规的实验使学生较难理解。在高中化学教学中，如：不同聚集状态物质的结构与性质；电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程；微观结构与物质的多样性；原子核外电子运动；微粒间作用力与物质性质；分子的空间构型；化学平衡和电离平衡；原电池反应原理等理论知识，我们可以借鉴计算机信息技术制作的课件，就能形象直观地展示分子、原子、离子等微观的特征和变化的过程，变抽象为直观。此外，工业采用接触法制作硫酸流程；工业制硝酸的流程；石油分馏产品；钢铁的冶炼，工业合成氨等内容，单一语言表达和挂图展示，学生的感知认识度不高，此时适当地运用多媒体技术，就能使学生有种身临其境的感觉，为传统教学创设了形象性的教学情境。
二、应用计算机信息技术补充传统实验方式，提高实验教学效果
在传统常规实验演示中，由于多种因素，有些实验的过程和现象不显著，从而直接影响了教学的效果。譬如，分子的扩散、气体的产生及固体的溶解等现象，学生观察效果并不明显。假如把这些实验的演示通过多媒体投影仪来展示，充分运用它具有的定格、慢放、放大和重播等功能，来帮助学生观察，学生就能很清晰地看到颜色的变化、沉淀的析出和气体的产生等现象。再譬如，金属钠与水反应实验，由于反应过程较快，学生不易观察，同样可以采用多媒体投影仪来辅助此实验的演示，使整个反应过程清晰起来。另外，像钢铁腐蚀这种现象，需要很长的时间，我们也可以应用计算机信息技术制作课件，来演示这种腐蚀过程。这样不仅增强了实验的直观性，同时也活跃了课堂的教学气氛，提高了演示的效果，有助于学生观察能力的培养。
三、应用计算机信息技术辅助传统实验方式，增强实验的环保安全意识
有些化学实验若不遵循操作步骤和操作规程，在实验过程中也会发生危险的现象。比如，氢气的实验室制取及性质实验，点燃氢气前必须要检验纯度，不然可能引起爆炸。那么如何来展示它的危险性呢？在实验前先插入播放制作好的动画，展示点燃不纯氢气的混合气体而使启普发生器爆炸的情景，直观且形象的反映出它的严重后果。以此来加深学生对点燃可燃性气体前一定要验纯这一原理。再例如，浓硫酸稀释时为什么不能将水倒入浓硫酸中，这样操作会产生什么后果呢？我们也可以应用计算机多媒体技术，借助动画、声音等来模拟这一后果。通过多媒体的如此演示，可以使学生从中得到启迪，进一步明确实验操作必须规范、科学和安全的重要性。另外，有些化学实验不可避免地产生有毒有害物质，那么如何把它的危害性降低呢？笔者认为，可以充分利用计算机信息技术的强大功能，充分发挥多媒体的优势，更新传统实验方式，模拟这些实验。比如在课堂上演示实验室制取氯气；铜与浓硫酸反应；铜与浓硝酸反应；苯的性质实验；苯的溴化实验；苯的硝化实验等等。选择地替代某些传统实验方式，既演示了实验的整个反应过程和反应结果，又达到绿色环保实验的目的。化学是以实验为基础的自然学科。计算机信息技术的应用是教育教学方法的更新，计算机多媒体模拟实验是对传统实验方式的补充，必须坚持辅助性的原则，同时计算机信息技术的应用并不能替代老师，屏幕也不能替代黑板，必须坚持教师为主导，学生为主体的原则。计算机信息技术的应用，推动了教育教学观念的更新，极大优化了课堂结构。不管是传统教育教学模式，还是现代化的多媒体教育教学方式，都必须服从于教育教学目的，服务于教育教学的主体――教师和学生，只有把传统和现代两种方式有机地结合，优势互补，才能获得教育教学效果的化。
作者：孙润 单位：江苏省常熟中学
计算机实验论文:对计算机硬件实验教学的实践与思考
一、引言
众所周知,科学技术的飞速发展,知识更新的周期正以指数曲线的规律在缩短,特别是现代信息技术的飞速发展,带来数字化、智能化产品的空前繁荣。形式多样的数字化设备和产品正以各种方式深入到人们生活中的各个层面。信息产业已成为全球的支柱产业,已成为我国国民经济发展的助推器、倍增器和催化剂。计算机科学与技术在信息产业中占据了最重要的地位,因此,培养具有适应社会发展需要的计算机专业人才就成为高校计算机科学与技术专业教学改革的当务之急[1]。
“科技进步,经济繁荣和社会发展,从根本上取决于提高劳动者的素质”[2],素质教育一直是我国21世纪教学改革的重点内容之一。随着经济的全球化、科技进步和国际间人才的竞争,人们对实验教学在创新人才培养中的重要作用有了深刻的认识。实验教学是高等院校教学工作的重要组成部分,实验是掌握科学知识和技能的重要手段,对计算机这门实践性较强的学科,硬件实验是学习过程中不可缺少的环节,是培养实验技能的必修课。实验的教学目的是使学生了解科学实验的全过程,逐步掌握科学实验的思维和方法,培养发现问题、分析问题、研究问题、解决问题的能力。系统的训练,可以开发学生的创造性思维和创新能力。笔者从这个目的出发,在实验教学的各个环节上对计算机硬件实验进行了教学研究和实践,取得较好的教学效果。
二、课前预习
服务于计算机人才培养的硬件实验课程,主要有模拟电路、数字逻辑、计算机组成原理、计算机接口技术、单片机原理及应用等实验课程。它们是计算机专业教学的根基,因此,首先要突出硬件实验的基础性:突出科学实验的思维和基本研究方法,突出能长时期发挥作用的基础性内容、基本原理等。这就要求学生在实验前要充分的预习,明确实验的要求和内容,查阅相关资料,熟悉实验原理、实验方法以及相关的实验仪器,或通过必要的理论计算,编写实验程序,预计实验结果,写出预习报告,做到有备而来。如“字符和数据的显示”实验,首先给出实验任务:从FIRST开始的10个单元中存放着一个字符串,结束符是“$”编写一个程序,统计该字符串中字母B的个数,将结果放入COU单元[3]。
学生结合该实验任务分析得出,要完成实验所需的知识点有:比较指令、条件转移指令和数据传送指令。其中,数据传送指令在此实验之前的实验中已经反复使用过,因此学员只需根据自身情况进行简单的回忆即可,而条件转移指令和数据传送指令,目前还没有在编程实验中应用过,只是在理论课上听老师讲解过,因此,这两个知识点需要学员去详细的复习,明确各指令的使用方法,在此基础上编写出此实验的源程序,以便实验课上进行调试运行。加强预习,使学生在实验中增加了主动性,减少了盲目性,思考能力和动手能力都有了明显提高,同时也培养了学生探索创新和积极吸取知识的习惯[4]。
三、教学环节
在教学实践过程中,我们发现以前通过教师讲、学生听的以传授知识为主方式进行的传统教学方法已不能适应当今教学。由于学生生源整体素质的提高,加之实验所需的理论知识在相关课程中已经学习,经过充分的预习,他们对实验原理及实验设计有自己的认识和较好的把握。如果像“走过场”式的讲解实验课,势必会出现学生思想开小差、注意力不集中的不良现象,因此对实验教学方法必须有所改变。我们的做法是集思广义,让学生到讲台上讲解实验基本原理,给出自己的设计思路,或画出主要原理图,并简述实验步骤及注意事项等。也许一个同学的想法并不成熟,但是可以从其他同学的补充得以完善。俗话说得好,“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”。不同的学生可能有不同的方法,例如在“模拟电路”实验中,学生可以从不同的角度设计各种各样的电路。对这些不同的方案,由教师进行点评,提出意见和建议并根据实验室条件采用相应的实验方案。
这里,教师的角色至关重要。看似由学生来设计实验方案,教师的任务就减轻了,实则不然。首先,为了鼓励学生发言,要有鼓励性措施,比如对主动发言的学生,在点评时要进行表扬,平时成绩适当加分,同时要照顾到所有学生,根据个体差异性,对害羞胆小的学生提前进行沟通,力争做到每个学生都有上台发言的机会。这样,学生在准备发言的预习阶段比较认真,发言的积极性也比较高。其次,教师要适时引导,在不打断学生思路的前提下对学生考虑欠缺的问题或操作中常出现的问题提出疑问,要求学生考虑。例如,在“单片机原理结构设计”的实验中,思考某一个指令代码的放置位置不同对实验结果的影响。
通过这种方式教学,一方面带动了学生的积极主动性[5],拓展了知识面,加深了对实验的理解,锻炼了他们的语言表达能力,学生普遍感到收获较大。另一方面,学生的设计方法及表达方式的闪光点,教师也可以借鉴和汲取,同时也提高了教师的教学水平,起到了教学相长的作用。
四、实验指导
在实验指导方面,要注重实验过程,采用启发式、引导式教学方法,使学生掌握科学实验的主要过程与基本方法。在实际操作中,学生发现问题或遇到困难时,教师不是替他们排除,而是先问清楚情况,启发学生运用所学的理论知识及实验技能自己解决[6],每做一个实验就吃透一个实验,不但知其然还要知其所以然。通过这种方法,培养学生独立思考、勇于实践、不断创新的精神。
此外,教师还要善于把握细节问题,引导学生对实验的加深,培养学生耐心、严谨的实验态度。对试验中发现的一些细节问题,经过教师的引导,促使学生在实验报告中给出详细说明。有的学生还给出了严格的证明这些细节问题是否影响测量结果,从而加深了对实验的理解。
再者,随着实验课程的深入,教师要引导学生对学过的实验进行归纳、
总结和对比,培养学生的综合实验和创造性思维能力。如在“计算机组成原理”实验中,让学生进行复杂模型机的设计。这种知识的迁移和运用,富有创新精神,提高了学生理论联系实际、灵活运用知识和技能解决实际问题的能力。 五、实验考核
在传统的考核方式,即预习分+操作分+报告分的基础上增加学生的自评分并附上评析内容,让学生对实验的各个环节自己给出一个客观的评价,计入考核成绩。这样做充分体现了以人为本,增加学生的自信心,自己参与实验及教学的主体地位,同时也可以通过学生的自评分,分析把握他们存在的问题,及时调整教学,不断提高教学质量。重点放在实验测量结果及数据处理过程,将实践中获取的经验总结升华,并对结果进行分析讨论。在实验报告的批阅中,不但要求学生掌握专业术语、图形、文字符号、法定计量单位等的使用,并能够正确地记录和处理实验数据,绘制曲线和图表,从方案设计到器件选型,从程序开发到调试等,说明结果,撰写合格的实验报告,还要关注学生对实验误差分析及实验感悟,不失时机地鼓励学生改进实验方案或设计更好的方案。学生的想法是丰富多彩的,对一些有创意的想法,教师在评语中应给予支持和鼓励,引导学生在好奇心的驱使下去探求创新之路,从而拓展硬件实验教学创新的新视界。
六、小结及实践思考
这种实验教学模式切实可行,不仅扩大了学生的知识面,也有利于学生的心理素质及综合能力的培养,激发了学生学习的积极性、主动性,加强了学生对基础理论知识的学习和掌握,提高了学生的动手能力,培养了学生的创新思维和创新能力,对提高课程教学质量起到了一定的积极作用,受到学生的欢迎。由于每个实验有限,增加了讨论部分,相对地,就缩短了实验操作时间,教学中可以考虑增加一个学时的讨论课,充分发挥讨论课的优势。另外,部分学生的心理素质不强,语言表达能力有待提高,如何采取一系列鼓励措施,使学生大胆地走上讲台展现自己的才华,需要在实践中慢慢摸索。再次,对学生提出的设计方案,应想方设法在开放性实验中实现,这确实会起到创新教育的作用。
计算机实验论文:高校计算机实验室管理的不足和解决策略
鉴于互联网及计算机技术的飞速发展,社会及国民给予计算机技术的关注越来越高,各大高校也先后将计算机视为一门必修课程引入自己的课程体系当中。作为计算机实验教学的核心阵地,高校计算机实验室承载着所有与计算机相关的课程任务,同时兼具期末考试和培训等诸多职能,因此其使用频率特别高。正因为如此,所以各高校理应给予计算机实验室管理充分的重视,以确保计算机实验室的正常运转。
1 我国高校计算机实验室管理的不足
1.1 实验室卫生水平低
由于计算机教学在高校教学中所占比例不断增大,且大部分任课老师将计算机实验室看成自身教学的绝佳场所,因此计算机所承担的教学任务也日趋加重,计算机实验室使用时间亦逐渐延长,这势必加速计算机相关硬件设备的老化。与此同时,因为受诸多因素影响及制约,中国绝大多数高校在日常管理过程中并未定期安排专门的人员对计算机实验室卫生进行清理,此种因素的存在必然会导致高校计算机实验室空气质量偏差,同时也增加了计算机硬件发生故障的可能性,给计算机实验室的正常运转带来巨大的安全隐患。
1.2 实验室管理人员专业水平低
我国诸多高校并未给予计算机实验室的管理及维护充分的重视,计算机实验室配备的管理人员也并非计算机专业科班出身,此类管理员缺少计算机维护常识、专业水平低,不了解计算机的相关性能,仅知道开启及关闭计算机等简单操作。同时,管理员忽视小故障而存在安全隐患,使用者设备维护意识低下等因素均是计算机硬件故障频繁出现的因素。
1.3 管理意识低下
良好的计算机硬件及软件是计算机得以正常运转的前提及有力保障,若计算机的硬件或软件出现故障,那计算机便无法正常运转,所以在日常的计算机实验室维护过程中,各高校理应给予计算机软、硬件维护充分的重视。然而实际生活中,大多数学校却都存在计算机实验室管理意识低下的现象:无视实验室管理人员的素质;未拟定切实可行的计算机实验室管理制度;忽略计算机软、硬件的维护……此类因素的存在给高校计算机实验室管理质量的提升带来了很大的阻碍。
2 高校计算机实验室管理解决策略
2.1 制定管理制度,提高管理意识
为了更好地推动高校计算机实验室的可持续发展,各高校理应从实际出发,制定一整套完善的计算机实验室管理制度,对机房的使用展开严格的管理及要求,同时落实到计算机实验室管理实践中。具体来说,各高校计算机实验室理应拟定如下制度:其一,《机房管理制度》;其二,《机房安全制度》;其三,《实验室管理人员岗位职责》等。惟有如此,计算机实验室的机器设备方能正常运转,学生在使用计算机实验室的过程中才会自觉维护实验室内的设备,老师的教学质量才能得到提升。
2.2 强化实验室管理
鉴于强化实验室管理对于计算机实验室管理质量的提升而言具有举足轻重的作用,因此各高校理应从如下几方面出发,强化自身计算机实验室管理:及时,在实际教学过程中,老师应当借助电子实验室软件对所有的学生进行监控及管理,同时实验室管理者亦可从旁协助,帮助老师规范学生的相关行为,降低实验室软件、硬件及网络故障出现的几率;第二,每一学期开学前,各任课老师需以新一学期课程安排为依据,明确自身将使用的教学软件名称及版本,并将此类信息及时告知计算机实验室管理者,为管理者预留充足的软件安装及更新时间,为新学期计算机实验室的正常使用打下良好的基础;第三,实验室管理者应定期进行实验室清洁工作,确保实验室的干净整洁及实验室设备的正常运转;第四,实验室管理者应定期进行实验室防火防盗及安全检查,以保障整个实验室的运行安全;第五,加大对计算机实验室的资金投入,为实验室配备属性及性能较好的计算机设备。
2.3 提高计算机实验室管理员素质
现代社会的竞争归根结底是人才的竞争,所以为了有效地确保自身计算机实验室的正常运转,各高校理应采取多样化手段,切实提高本校计算机实验室管理员素质。可从如下几方面着手:及时,对计算机实验室管理展开恰当且科学的配置,给予相应的政策支持,创建一支整体素质较高的计算机实验室管理队伍;第二,招聘的计算机实验室管理员,起到以点带面的作用;第三,定期召开计算机实验室管理研讨会,集中讨论本校计算机实验室管理存在的问题及不足,并总结出解决方案;第四,选派管理员去高一级学府深造,以更好地促进其专业能力及综合素质的提升。
3 日常计算机维护措施
3.1 硬件维护
计算机实验论文:面向就业市场的计算机实验教学改革
论文关键词:计算机 实验教学 改革
论文摘要:随着计算机技术的发展,就业市场对毕业生的要求越来越高,毕业生的实践能力也更受招聘单位的重视。所以,高校加强实验教学环节成为当务之急。计算机实验课目前的教学还存在着诸多问题,其课程改革应从教材、教学组织形式、教学方法、师资队伍等方面进行。
实践教育是创新人才培养体系的重要组成部分。实验教学作为实践教育的主要组成部分之一,对于提高学生综合素质和培养学生创新精神、实践能力具有不可替代的作用。计算机实验教学是计算机课程教学的重要环节,其目的是使学生更好地理解和掌握计算机知识,让学生熟练地操作计算机和利用计算机解决实际问题。然而,目前许多学校对实验教学重视不够,导致课程体系和内容陈旧,综合性、设计性实验偏少,部分实验课没有完整的教学大纲,实验课教师业务能力参差不齐,实验室的建设跟不上教学改革的步伐,更不能适应目前严峻的学生就业形势的需要。就如何尽快解决这些问题,笔者从教材建设、教学组织形式、教学方法、师资队伍建设等方面进行阐述。
一、目前计算机实验教学中存在的问题
1.学生对计算机实验课在思想上重视程度不够。由于受主观原因和客观条件的限制,大部分学生在中学时没有接触过计算机,他们普遍存在“重理论、轻实验”的思想,认为只要理论课过了关,计算机实验课无所谓。
2.学生的理论联系实际能力较差。在计算机实验课上.教师经常会遇到学生上机实验时因不懂计算机操作而变得不知所措的现象。这说明,学生不能把课堂上学到的理论知识灵活地运用到实验之中。
3.学生计算机操作不熟练.从而影响了实验教学的顺利进行。计算机的基本操作主要包括:键盘操作、系统维护、软件使用、硬件维修等。学生上机时间不足容易造成他们对基本操作不熟练,影响他们以后计算机软件、硬件等方面的使用,进而会影响他们的学习兴趣。
4.课程结构不合理,教学内容落后。一些高校现在的计算机实验课内容已使用了多年.很难适应飞速发展的计算机实际应用。就计算机实验而言,目前绝大多数的实验还是验证性的,综合性和设计性实验明显不足。每个实验的过程基本上形成了“实验目的——实验内容——实验报告要求——思考题”这样一种固定模式。于是,许多实验原理与对应的理论课内容重复,实验步骤写得十分详细,甚至连记录数据的表格都已画好,这在无形中束缚了学生的思维。
5.教师教学组织形式简单。现在的教学组织形式基本上是分组循环方式,即学生实验时间统一、内容统一、进度统一、要求统一。这样,就没有考虑实验的实际要求和学生的基础及其实际动手能力的差异,没有很好地贯彻因材施教的原则,影响了学生的学习积极性.不利于提高教学质量。
6.实验方法陈旧。教师在教学过程中,灌输式教学多启发式教学少:早已安排好的程序式实验多,要求学生自己设计的实验少:实验报告纯粹罗列过程的多,提出问题和分析实验结果的少。一些学生在实验前对实验内容没有预习进入机房后不清楚实验的原理、思想和方法。只是按照课本上的步骤进行机械操作。实验过程中出现问题时,学生很少自己动脑思考寻找原因,而是依赖指导老师。这样,学生的学习效果就会很差。
二、计算机实验教学改革的设想
1.重视计算机实验教学。学生与教师必须在思想上充分认识到计算机实验课的重要性,同时学校要从物力、财力、人力上加大投入力度,确保计算机的先进性与完好率并通过各种方法和手段改革计算机实验课的教学方法。真正形成一种良好的实验教学氛围。从学生的角度来说,学生应在开课前通过参观历届学生的实验成果和认真听学校举办的计算机讲座等方式.充分认识到计算机实验课的重要性。从教师的角度来说,教师要通过灵活多样的教学方法引起学生对计算机实验课的足够重视,激发他们的学习兴趣和求知欲望,充分调动他们的学习积极性。如成立兴趣小组、开展丰富多彩的竞赛、带领学生参观附近企事业单位计算机应用实际等。
2.编写有特色的教材,改革教学内容。实验指导书是教师教学的参照物和基本依据,其质量直接影响教学效果和教学质量。及时,改变教材内容,按照基础类实验、综合类实验、设计类实验来安排教学内容。基础类实验包括计算机主机、工作原理、性能特点等内容。通过这些实验,教师要让学生熟练掌握计算机实验的基本方法,培养学生计算机实验的基本技能,使他们养成严谨、认真的实验习惯和实事求是的科学作风。对于综合类实验部分,教师要设计一些综合性较强、涉及面较广、难度较大的计算机编程实验.以培养学生综合应用计算机实验及其他课程中所学知识的能力对于设计类实验部分,教师只需给出若干个设计课题及所要达到的目的即可,重点是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,提高他们的计算机应用能力、程序设计能力和初步的科研能力。第二。精简一些旧的实验内容,合并那些内容相近的实验.避免重复,紧跟计算机发展的新的教学内容。例如:将陈旧的16位微机接口实验设备更换为32位接口实验设备,环境更新为windows系统。第三,鼓励高校教师自编教材。各个高校的计算机类型、学生基础和其他条件都不尽相同,使用统一的教材显然是有困难的.因此,各高校应在保障基本要求不变的情况下,根据实际情况编写具有各自特色的实验教材。
3.创新教学组织形式。对不同类型的实验,教师应采用不同的组织形式。学生对基础部分实验掌握的程度直接影响到后续编程实验能否顺利进行。因此,在学生做完基础部分实验以后,教师应组织操作考试,了解学生掌握的情况,对不合格者要督促其重做。计算机程序设计实验综合性较强,难度较大,对此,教师可以把学生编成一个个小组,采用集中讨论、分别编写的方式,尽可能地让学生通过讨论的方式确定所用计算机类型、实验原理、实验步骤等。实验完成以后 ,学生要写出实验报告、总结和心得体会。对此,教师不能给他们任何形式的提示或指导,让学生独立完成。对于程序设计类实验,教师可采用学生独立完成为主、教师指导为辅的教学方式。在实验方案确定以后,教师可根据任务量大小来分成不同的学习小组开展实验的各项工作,并把所有的工作都放手让学生自己独立去完成。
4改革教学方法。目前,教师应该改变传统的教学方法,加强对学生能力和素质的培养,让学生获取知识的过程变“学会”为“会学”,这样才能激发学生学习计算机实验的兴趣。在教学中,教师要尽可能地向学生讲述实验在生产、生活中的实际应用,使学生认识到其重要性。另外,教师要多采用启发式和讨论式教学法,尽可能地引导学生积极思维。
5.建设一支业务素质良好的教师队伍。计算机实验教学改革能否顺利进行,关键在于是否具有一支业务素质良好的教师队伍。计算机实验教材和教学方法的改革,必然对教师提出更高的要求。因此,高校要采取切实有效的措施调动教师的积极性,提高教师的教学水平。同时,要创造条件让教师经常参加有关计算机实验教学的培训和学术研讨会,使他们掌握新知识,开阔教学视野.及时了解计算机理论与实验课的发展趋势、动态。高校还要积极组织教师申报相关的科研项目,以科研资金促进实验室建设,用科研成果充实、改进实验内容,使教师在科研中提高自身业务水平.更好地为教学服务。
三、结语
高校计算机教育是一项面向未来的教育,它涉及教学过程和教学活动等多个方面的问题。做好计算机实验教学.将进一步促进高等教育改革,推动教学方式和教学手段的现代化。计算机实验教学改革涉及面广.因此高校只有不断探索、总结和完善教学方法,才能把计算机实验中心建成培养具有创新精神和实践能力人才的实验基地,为提高教学质量作出积极的贡献。
计算机实验论文:计算机实验教学中目标设置理论的应用探讨
一、目标设置理论概述
(一)简介。目标设置理论最早出现于上个世纪六十年代,按照该理论的观点,目标本身对人是具有激励作用的,它能够促使人们朝着某一个目标前进,并且在实现目标的过程中不断调整自己的行动,以促使目标得以更好的实现。同时该理论还认为:目标的设置需要明确,并且需要具有一定的难度,与长期目标相比而言,短期和中期目标更为有效,并且他们是实现长期目标的前提和基础。在实现目标的过程中,要定期反馈,以便知道自己的差距。对目标的实现应该给与奖励,并将它作为实现更高目标的基础。
(二)功能。研究表明,目标对人们来说具有重要的功能,具体来说体现在以下几点:及时、引导个体的注意力与行动,目标对个人的注意力和行动起着重要的指导作用,它不仅指引个人朝着目标不断努力,从事与实现目标相关的活动,还促进个体在实现目标的过程中,不断增长技能和知识,不断提高自己。第二、目标能够调整个体的努力程度,个体对目标的能力程度究竟如何,通过其努力、工作效率等便可以了解。第三、目标会促使一个人不断努力,明确的目标能够促使一个人维持较长时间的努力,为实现这个目标而不断付出。
(三)模式。主要包括基本模式和扩展模式两种,而基本模式又包括明确度和难度,目标和难度会对绩效产生巨大的影响;随着理论的发展,出现了扩展模式,该模式认为,不仅仅目标和难度会对绩效产生影响,其它的如反馈、保障、策略等因素也会影响绩效。
二、计算机实验教学中目标设置理论的应用探讨
随着教学的发展和改进,在计算机实验教学中,目标设置理论得到了应用。在教学中,将学生进行分组,制定目标,并利用网络资源完成教学任务。为了让人们对计算机试验教学中运用目标设置理论有更加的了解,下面将以flash动画设计为了作进一步说明。
(一)制定总目标。在计算机实验教学中,目标是学生通过学习之后所要达到的标准和掌握的技能。学生在了解总目标之后,做好心理上的准备,明确阶段性目标,知道经过学习之后最终所达到的效果。总目标也是激发学生学习的指引和动力,如果没有总目标,教师和学生都将会失去方向。例如,flash动画设计的总目标就是,在学习各项基础知识的基础上,能够自主设计具有创意的flash动画,为网页设计、三维动画设计奠定基础。
(二)建立目标保障。为了促使目标的实现,在教学中需要将学生分组,每组约五至七人,这些学生在实验中需要相互学习和合作,积极参与到实验中来。而学生则必须明确具体的目标以及怎样实现自己的目标,自觉付诸行动去实现目标,朝着自己的目标努力。在实验报告的首页,应该设立实验目标保障签署单,根据自身情况签署,这样能够刺激学生,为了实现目标而不断努力。
(三)目标的实施与控制。将实验目标通过实验报告、课堂作业、网络课程等发生传递给学生,在试验的过程中,学生通过自己的努力去实现目标。计算机实验比较复杂,通过课堂和实验可能还不能完成,还需要课后下更大的功夫。因此需要通过网络资源,使学生能够随时进行实验,让学生保持对实验的热情,挖掘自己的潜力。例如,在flash动画设计实验的时候,教师可以制作网络课程,提供电子教材和教案,实验样本和动画演示,当学生在实验当中遇到困难的时候,不仅可以向同学和老师求助,还能够通过网络资源,促进实验目标的顺利实现。
(四)反馈及评价。要了解学生实验和进程的效果如何,反馈和评价是必不可少的。学生每完成一个试验之后,都要填写实验练习过程量表,让教师了解学生实验的表现情况,实验作品完成之后教师反馈,将自我评价、同学评价和教师评价结合起来,最终成绩确定一般是平时成绩30%,最终作品成绩70%。
三、计算机实验教学中目标设置理论的应用需要注意的问题
(一)把握好目标设置的难易程度。实验目标应该明确具体,避免出现抽象和笼统的情况。难易程度应该适中,在学生的能力范围之内,但又不能太容易,否则不能收到激励效果。
(二)处理好单项目标与总体目标之间的关系。应该设定好单项目标,并且单项目标要按照规定进行,使每个单项目标都能够顺利的实现,这样才有利于整体目标的实现。
(三)及时反馈。在实验教学的过程中,应该及时了解实验的完成情况,并且知道与目标存在的差距。当明确自己与目标存在差距之后,学生应该立即采取相应的补救措施,以尽快实现自己的目标。如果学生的实验完成得比较好,应该让学生维持努力,并制定更高的实验目标。
计算机实验论文:高职院校计算机网络实验室的建设
计算机网络实验室对于提升高职院校学生计算机操作能力、适应社会需求具有重要的意义。近年来,我院计算机网络实验室坚持“以就业为导向”,充分发挥网络实验室在学生操作技能培养方面的作用,取得了较好效果。现将有关经验总结如下。
1高职院校计算机网络实验室建设的基本原则
我院计算机网络实验室建设与使用坚持“科学、合理、高效、经济”、“提升学生操作能力”、“围绕就业需要”的原则。
1.1经济性和合理性原则
现代信息技术发展日新月异,高职院校要搭建一个完整的计算机网络实验平台,无论是从成本还是实际需求等角度来讲,都是不现实的。我院针对学校实际,在计算机网络实验室的建设中,重点围绕机械绘图、日常办公等项目有所选择的配置实验室,既节约了实验室建设成本,又切合了我校专业实际,实现了实验室建设的经济性和合理性相结合的目标。
1.2提升学生实际操作能力
计算机网络实验室的建设与使用,从根本目标上讲:就是要为学生提供一个操作实践平台,不断提升学生实际操作水平,让学生能够适应未来就业需要。实验室的建设和使用,均围绕“如何更好的提高学生的操作技能”这一培养目标。在建设中,基本实现了有关专业软件的“全配置”。在使用中,则坚持开放使用的原则,供学生日常上课和课后练习,为学生演练计算机有关技能提供物质基础。
1.3坚持就业导向为社会培养符合需要的高素质人才
是职业院校的主要任务。近年来,针对就业市场的变动情况,我院确定了“就业为导向”的培养体系。在计算机网络实验室的建设与使用中,紧跟社会需求发展情况,不断更新各类软件,努力让实验室的配置能够反映当前计算机相关技术的发展趋势,保障实验室与社会技术发展不脱节,真正让学生掌握当前社会所需要的计算机技术。
2规范高职院校计算机网络实验室使用
在计算机网络实验室使用中,注重制度规范性,强化使用管理,不断健全实验室课程体系,实验室分区教学,力争实验室达成预期目标。
2.1细化使用制度
计算机网络实验室投入大,需要通过制度化约束防止有关设备的人为损坏和过度折旧,较大限度的发挥实验室的价值。因此,我院将使用制度细化作为重要的工作内容。计算机网络实验室有专门的使用制度,并且配备了专职网络管理人员负责有关设备的管理,尽量延长设备的使用寿命。
2.2健全实验室课程体系
依托我院专业技术力量,为了进一步发挥实验室的功效,我院将健全实验室课程体系作为教改的一项主要内容。通过健全实验室课程体系,实验室改变了依附于理论教学的传统模式,让实验室教学逐步成为相对独立但是又与传统理论教学相互结合的一门课程,实现了学生理论知识学习和实践操作“双提升”的目标。近年来,我院计算机专业老师根据教学实践,自编了诸如《CAD实验课程》等专用于计算机网络实验室的实验课程,起到了很好的指导作用。
2.3实验室分区教学
计算机网络实验室所包含的软件较多。如果每台计算机都安装全部软件,将会影响计算机工作效率,造成计算机过快折旧,影响实验室建设成效。因此,我院积极探索实验室分区教学。根据教学内容和目标,将实验室分为多个区,各区承担相应的教学任务。比如我院就专门有CAD实验室,进行工程绘图教学。通过实验室分区,有利于给计算机“减负”,不仅规范了教学秩序,也延长了计算机的使用寿命。
3注重计算机网络实验室的维护
强化维护是计算机网络实验室持续使用的技术保障。我院把实验室的维护作为配套工程,为实验室的使用奠定很好的基础。
3.1配备专门维护人员
利用院内计算机专业人才,成立了一支人数在5-8人的专门维护队伍,负责实验室相关设备的维护。每月都会进行常规维护,每季度则会根据使用情况进行专门维护。为了提高学生的维护操作技能,与学校勤工俭学部门合作,为贫困学生提供网管岗位,不仅取得了很好的实验室维护效果,而且也获得了较好的实践教学效果和社会公益效果。
3.2购置或安装专业维护软件
随着信息技术的发展,市场上出现了越来越多的专业维护软件。比如360安全卫生、Ghost备份、还原精灵等。每台计算机均结合分区情况,安装了不同的专业维护软件。比如使用保护卡对系统配置进行保护;利用远程登录软件实现远程管理;Ghost软件进行系统和重要资料备份等。这些专业维护软件在提高维护效率的同时,也更好的保障实验室能够完成预定的教学目标。总之,作为高职院校重要的实践教学平台,计算机网络实验室的建设必须要坚持经济性、就业导向性、实践性等基本原则,要规范使用,强化管理,并且做好维护工作,在培养社会所需要的高素质人才工作中发挥更大的作用。
计算机实验论文:计算机类实验室信息化管理探索
[论文关键词]实验室 实验室开放
[论文摘要]随着计算机技术的迅猛发展,加强信息化建设已成为实验室管理的一项重要工作内容,并就此提出一些建议。
实验室信息化管理是在传统实验室管理的基础上,利用计算机网络,采用科学的管理思想,将现实实验室中的各种资源进行处理,并通过计算机进行开放型管理,其重要意义是使得实验室在时间和空间上得以延伸。
一、实验室信息化管理的宗旨
实验室信息化管理的宗旨是在开放的实验环境下,为实验教与学提供化的实验教学资源,为实验教师提供简便有效的实验室管理和实验教学方法,使学生与实验发生最方便简捷的沟通,为学生提供虚拟与现实相结合的优化的实验环境与资源,使学生在真正的实验环境中利用最少的时间,掌握基本的实验操作技能,并在此基础上能进行一些力所能及的创造性、开放性的实验研究。
二、实验室信息化管理内容
主要有三个方面内容:实验教学管理模块,包括实验学习资源管理,实验报告管理,课表管理等;学生学习模块,包括仿真实验、项目案例库等;实验室管理模块,包括基本信息、在线排课、课表查询、实验室开放管理、实验室使用情况统计等。
(一)实验教学管理模块
实验教学是教学过程中非常重要的一环,而实验报告的提交、批阅、反馈,则成了一项费时费力的工作,尤其对于许多程序设计类的课程,大量的代码量、流程设计图等已使得纸质版报告不能适应。实验报告电子化,将报告填写、提交、批阅、反馈、统计等工作搬到了网络上,将大大提高教学工作效率。
在实验教学管理模块中,教师可提前实验课、实验学习资源、布置实验项目。学生在实验前需要预习实验,下载实验资源,并在线编写预习报告;在实验结束后,提交电子实验报告。教师可灵活掌握时间对学生实验报告进行批阅,直接给出成绩和评语,而不必担心未批完实验报告而影响学生做下一次实验的预习。这样,学生能够及时了解自己的实验反馈结果,节约了教师、学生的时间,加快了交流反馈过程,避免了因提交滞后带来的麻烦,缩短了指导教师的批阅和下发周期。
(二)学生学习模块
网络仿真实验有着随时随地开展的优势,并有效避免了硬件设备的大量投资,节省在教学中投入的资金。对于“网络安全”、“计算机组成原理”、“数据库SQL语言”等计算机类课程都比较适合制作成B/S结构下的实验。同时目前计算机相关专业学生的个人计算机大量普及,也有利于开展仿真实验教学。
仿真实验系统具有以下特点:集成了Flash的插件技术,应用Flash内置的ActionScript脚本语言,控制元件,使Flash表现出强大的交互功能;学生登陆系统后,即远程连接实验服务器开展实验,系统会将实验现象和结果实时、动态地反馈给学生。
(三)实验室管理模块
为了更好地实现资源共享,提高设备的利用率和经济效益,目前大部分高校都已经实施了实验室开放。推动实验室开放的前提就是实验室信息的公开化,当教师、学生了解了该实验室的设备、软件、开设实验项目等内容后,就能够根据自己的需要,选择进入某个实验室。另外,额定的实验学时往往会使学生感觉时间不够、或缺少深入研究的机会,而实验设备和时间资源又是有限的,为提高利用率,同时满足学生对实验实践的渴望,有必要推进自主型开放。这样就需要对院内各部门、教师和学生公布实验室基本信息。
在实验室管理模块实现了基本信息、在线排课、课表查询、开放实验室管理、实验室使用情况统计、参数设置等功能。在实验室信息化平台首页上,即公布了各个实验室的负责教师名字及联系方式;在教师和学生登录进平台后,能够方便地查询各实验室的课表信息;在线排课能自动判断预约、排课等相互之间的关系,并做出提示;开放实验室管理提供了预约、预约审核功能,并方便师生查询所需实验室的状况,自主决定时间、地点,联系实验室负责教师后即可进入实验室开展实验、研究活动。
三、实验室信息化管理的优越性
1.改变了传统实验室繁杂的管理方法,引进了现代化的管理手段,使实验室达到了信息化管理和无纸化办公的目的,对实验室提高工作效率,降低运行成本起到了至关重要的作用。
2.统一管理实验室资源,包括设备、时间、人力,提高了效率和效益。
3.建成实验项目库后,为师生教与学提供了便利,实现了实验资源的共享。
四、总结
实验室实施信息化管理后,从学生来看,更是一个以学生为中心的、开放性的、人性化的实验教学支持服务系统。从实验教师来看,实验室是集实验教学、实验教务管理、实验室资料管理、实验室开放管理为一体的管理系统。同时,提高了实验室信息化管理水平,规范了基本工作流程,减轻了实验教师的工作量,加快了实验室开放进程。在该平台的支持下,本着以学生为中心原则,进行相关的实验教学创新和改革工作,实验报告及实验过程的记载使师生能够更加深入分析教学过程,促进实验教学质量的可持续提高。
计算机实验论文:说计算机的实验教学设计与实践
1IPv6下一代网络技术实验教学环境选择
比如设备的数量和型号较少,设备更新慢,难以满足学生一人一套设备的需求,对IPv6相关新技术支持不足等。为了克服这些不足以取得良好的教学效果,不少高校开始探索通过使用虚拟仿真软件来构造虚拟实验室。虚拟网络实验平台的引入从根本上突破了传统实验教学实验设备数量少、实验时间紧张、实验地点单一的弊端,还具有人机交互能力和可视化程度高等优势,提高了实验教学效果。PacketTracer和Dynamips是目前比较流行的两款网络实验仿真软件。PacketTracer具有逼真的操作界面,操作简单,初学者很容易上手,它提供各种不同型号的交换机、路由器以及各种类型的传输介质,学生可根据实验自己绘制拓扑图,进行网络实验。但它是基于软件的虚拟器,很真实的设备相比,差距较大。Dynamips通过模拟CISCO路由器的硬件平台,直接运行真实设备对应的IOS软件,因此,Dynamips模拟出的是真实的设备,具有和真实设备一样的配置界面和功能。和PacketTracer相比,Dy-namips操作较为复杂,为了解决这个问题,国外的专家开发出了GNS3,它是Dynamips的图形化网络模拟工具,它的核心就是Dynamips,他不仅可以模拟Dynamips的所有组网实验,还具有可视化和拓扑修改简便等特点,最吸引人的是它可以方便的让虚拟网络接入真实网络,相比其他网络模拟器具有更好的实验教学价值。Scapy是一款强大的交互式数据包处理工具、数据包生成器、网络扫描器、网络发现工具和数据包嗅探工具。它提供多种类别的交互式生成数据包或数据包集合、对数据包进行操作、发送数据包、包嗅探、应答和反馈匹配等等功能,利用它可以很方便的构造各种数据包用于各种网络测试。为了满足IPv6相关知识点的实践教学需要,我们采用GNS3来模拟路由交换设备,采用vmwarworkstation安装虚拟机的方式来模拟复杂功能网络终端或网络服务器,采用VPCS软件来模拟简单网络终端,采用Wireshark来捕获和分析网络数据包,采用Scapy来生成各类IPv6测试数据包。实践证明,利用上述软件,学生在普通机房就能一人一机轻松完成各类实验,同时,教师可以把设计好的各种实验方案、拓扑分发给学生,让学生课后在自己的电脑上做进一步的练习。
2IPv6网络技术实验方案设计
为了取得理想的实验教学效果,在实验内容的选取上,一是要较好的覆盖相关知识点,二是要设计好实验方案,使实验可操作性强,让学生在上机实验时目标明确。实验项目的设计要在已有实验环境条件下结合学生实际情况来进行,好的实验项目能够帮助学生较好的理解知识,达到理想的教学效果,在确定实验项目时宜遵循以下原则:实验项目的内容从简到难,先从基本设置开始,解决连通性和基本应用问题,再逐步深入到具体协议的分析,在此基础上,贴近业界当前实际网络环境的需求,设计一些有实用价值的实验,让学生所学能派上用途。
2.1IPv6网络实验内容
选取在实验内容的选取上,遵循由浅入深,循序渐进的原则,把实验内容划分为基础性实验、验证性实验、综合性实验和探索性实验四大类。有比较直观的认识,掌握使用IPv6网络的基本方法,结合掌握的IPv4相关知识,对比认识IPv6数据包格式,使学生对网络协议内部的实现机制和在网络中的实际传输情况有感性的认识,为后续的实验打下基础。
(1) 拓扑既可以作为整体进行复杂的网络实验,也可以只使用局部设备进行单一实验。
(2)验证性实验:通过这几个实验,除了让学生掌握网络设备上IPv6相关基础配置方法外,深入了解IPv6路由器请求(RS)、路由器宣告(RA)、邻居请求(NS)和邻居宣告(NA)的工作机制与工作细节。掌握IPv6网络无服务器自动配置、路由器发现、前缀发现、地址解析、邻居不可达检测、链路MTU发现、下一跳决定和重复地址检测等知识点。同时让学生理解IPv6全局地址、链路本地地址和站点本地地址的功能,它们的作用范围。
(3)综合性实验:通过这部分的实验,让学生掌握小规模网络路由协议的配置方法,能根据网络环境选择合适的路由协议,深入理解RIPng和OSPFv3路由协议的工作原理。根据需要,能熟练进行OS-PFv3路由聚合,路由重分布配置。使学生掌握IPv6手工隧道、IPv6自动隧道、IPv6toIPv4隧道和IPv6ISATAP隧道的配置,了解这几种隧道协议的功能,各自的适用场合。掌握IPv6环境下网络访问控制列表的配置方法,能根据访问控制和网络安全的需求,定义和部署合适的访问控制列表。
(4)提高性实验:这部分实验可以让学有余力的学生进行。通过这类实验,使学生具备大规模复杂IPv6网络的组网和配置能力。
2.2IPv6网络实验拓扑设计
(1)拓扑既可以作为整体进行复杂的网络实验,也可以只使用局部设备进行单一实验。
(2)PC1为vmwareworkstation安装的虚拟机系统,采用PC1和R6可以进行四个基础性实验。
(3)由R1、R2和R3设备组可以组成纯IPv6网络,完成IPv6静态路由协议、RIPng路由协议、OS-PFv3路由协议和IPv6访问控制列表等实验,也可以完成几个探索性实验。
(4)R4和R5扮演双协议栈路由器角色,R4和R5通过IPv4网络互联,在R4和R5设备上可以进行各类隧道协议的实验,通过配置隧道协议,让IPv6网络孤岛互相连接在一起。
(5)R5和R7也可以构成设备组,通过在R5上配置ISATAP隧道协议,让R7下的主机接入IPv6网络。
(6)在各类单一实验完成后,可以让学生进行综合性的实验,或者让学生自己设计网络拓扑进行各类实验。
3实验教学方案实践
只有经过实践,才能证明设计的实验方案科学与否,能不能达到预期的目的,能不能得到学生的认可;也只有经过实践,才能发现其中的不足之处,才能对方案进行改进与完善。实验教学除了向学生传授相关知识外,更重要的是培养学生独立思考,操控网络设备的技能及解决网络工程问题的能力。要达到这些目的,除了因人施教和因材施教,还有很多有效的方法。
3.1基于以小组为实验单位的网络实验团队
作为一种正常现象,在一个班级中学生之间在学习能力、掌握知识能力等方面存在差异,容易让我们忽视的是,能力强,学习好的同学往往喜欢就不清楚的问题向老师提问,学得差的同学反而比较“闷”,这些同学要么是还没有发现实验课程中的乐趣,要么是不习惯和教师交流。要解决这个问题,比较好的办法是进行分组实验,教师在划分小组时应注意强弱合理搭配,以强帮弱。实验过程中鼓励弱势学生积极参与,让能力强、表现欲强的学生担任组长,辅导同组同学,这样做可以调动学生参加实验的积极性,让他们在实验过程中获得乐趣和别人的认可,同时也增强了学生的协调能力和团队合作精神。在实践过程中要注意和传统分组实验的差别,传统分组实验要 么是因为实验设备的限制,要么是因为实验内容比较多,需要多人的协作而不得不分组。在我们的实验方案中采用了虚拟实验平台,不存在这些限制,采用分组的目的是让弱者变强,强者更强。在实验过程中要灵活动态的进行考核,避免分组流于形式。
3.2增加实验趣味,提高学生兴趣
增加实验趣味是实验过程中的重要一环,要在实验讲解过程中引入真实网络中的各类问题,让这些问题与实验结合在一起,要让学生觉得他们所学内容能有实际用途。在教学过程中,利用学校已经部分接入CER-NET2的优势,向学生展示了IPv6网络的各种强大功能。比如学生看到我们能在线流畅的观看高清电影、电视频道,能以极高的网速在2分钟内下载一部高清电影,他们的热情和兴趣立即被激发出来了。我们顺势向学生介绍下一代IPv6网络发展的情况,在发展过程中碰到的一些问题,解决的方法,涉及到的一些技术,实验中学习到的知识能派上什么用途,这样做让学生对学习充满了期待。
3.3理论教学与实验教学
要紧密结合在课程的教学中,理论是基础,是源泉;实验是理论的应用,是验证,是理解。两者虽有不同处,但又相辅相成,两者都是能力的培养。教师必须让让学生明白理论教学和实验教学的目的和关系,即理论学习理解实验验证再理解综合性实验思考设计性(提高性)实验再学习的过程,完成对理论知识学习和实践技能的培养。在实验项目的次序安排上,应该把简单的、趣味性高的项目安排在前面,让学生能容易的进入状态每个实验项目都要提前做好相关指导手册,要让学生明确做什么,怎么做,结果是什么,怎么验证结果的正确与否。关注学生在实验过程中出现的一些共性问题,要及时的解决这些问题。
4结语
本文对实验环境搭建、实验内容的选择、实验拓扑的设计和实验教学实践几个方面的内容进行了阐述。所设计的实验教学方案在多个网络工程专业的班级里进行了实践。通过实验,学生加深了对IPv6相关知识的理解,掌握了必要的技能,可以熟练对IPv6网络进行配置。考核成绩表明,本方案达到了预期的目标。实践表明,在计算机网络类课程的实验教学中,如果实验硬件条件缺乏,可以通过充分利用各种网络仿真软件、模拟软件来突破实验条件的限制,以达到相同的或更好的教学效果。
计算机实验论文:高校计算机实验教学创新创业型人才培养模式的研究
一、引言
作为多科性的农业院校,我校又被教育部、农业部、国家林业局批准为拔尖创新性、复合应用型农林人才培养模式试点高校。围绕“四型”人才培养目标,启动新一轮人才培养模式改革已成为当前面临的主要任务。近年来,高校尽管在人才培养模式改革方面进行了诸多积极探索,但人才培养模式单一的问题仍然比较普遍、比较突出,在计算机实验教学中传统的人才培养模式已经难以适应经济社会发展的需求。
为了更好地满足经济社会发展和学生个性发展需求,围绕实现“四型”(拔尖型、创新型、复合型、专业型)人才培养目标,从根本上提高人才培养质量,探索人才培养模式就成为必然。高等学校计算机及相关学科担负着为全社会培养信息化人才的重任,计算机实验教学又是学生强化基础、提高创新实践能力的重要课程。所以,构建计算机实验教学模式,提高大学生的创新创业能力,是高校计算机教学中面临的重要课题。本文针对我校多科性的特点和学校的具体情况,提出了在计算机实验教学中创建开放式、研究型实验课程体系,构建两个互通体系、激发科研兴趣、以赛促学、以赛促教的教学模式,有效地提高了计算机实验教学水平,提高了学生的实践能力和科技创新能力,为培养创新创业型人才起到了极大的促进作用。
二、探索计算机实验教学模式,提高教学水平,推进创新研究
在多年的计算机实验教学与培养本科生的各个环节中,我们认为培养学生的创新精神、提高学生的科研能力是不容忽视的问题。计算机实验教学不仅传授基础知识及基本技能,而且是培养学生科研思维和方法的学科,因此,在计算机实验教学过程中,主要针对多科性大学的特点,更新教学理念,将计算机理论知识学习和科学研究技能训练作为一个系统进行了整体优化。
1.不断优化课程体系,确保人才培养方向。围绕人才培养方向,我们对计算机专业培养方案进行了不懈探讨和优化,合理设计专业课程体系模块、组织管理体系模块、技术管理体系模块、毕业生就业应考模块。
同时,科学设置学时比例,合理安排课程顺序,确保计算机理论课程体系与实践体系紧密衔接,紧扣人才培养目标,使课程安置有理有据,使学生学习目的明确,为专业学生多方位就业提供有效的智力支撑,为学生搭建创新创业平台,满足学生成长需要。
2.围绕人才培养目标优化教师结构。高水平的教师队伍是搞好教学的基础,也是人才培养质量的保障。通过引进高起点的计算机专业人才,壮大教师队伍,搭建合理的教学和科研平台,营造良好的学术氛围,激发教师的积极性,全力做好人才培养工作。聘请具有丰富经验的专家为客座教授,开讲座,增强师资力量,通过教师座谈和交流,群力群策,实现教学主体的“多元化”,形成校内专业教师和校外专家教学的良性联动,确保计算机教学质量不断提升。
建立科学的人才观和有效的教师分类管理与评价体系,鼓励教师带动学生搞科研,推进科学创新和技术推广。让教师队伍中既有引领学术前沿的科研人员,又有带领学生深入生产实践、服务社会的技术推广型人才,使教师队伍既能在学术上经验丰富,又能在生产实践中“立地”。
3.完善计算机实验教学内容,为学生创新搭桥铺路。传统的计算机实验教学,多以验证性的实验为主要内容,不利于学生创新思维的培养。因此,必须优化课程体系,改革实验内容。将计算机实验教学内容分为基础型、综合型、研究设计型三个层次,增加创新性、设计性的实验内容,突出创新思维培养,加强创新实践锻炼。授课教师的作用也从以往的“讲授灌输”变成“引导启发”,鼓励学生积极思考、善于思考,有问题敢于提问、善于提问,积极与老师探讨问题的解决办法,提高理论与实践结合的能力,激发学生的创新意识和能力。学生在创新锻炼的同时不断产生新的想法、好的点子,使其科研能力得到较大提高。
4.强化实践环节,突出教学特色。为社会输送创新创业型人才,是我们的任务,学生能力的培养直接影响社会对我们的认可。因此,必须从学生实践锻炼上下工夫,引导学生认真研究专业特色,加深对专业的理解,进而立足实际,敢于想象,善于思考,着力提升专业能力。突破校内教学“虚拟性”,改变“学用两张皮”现象,走出校园,到企业真实体验和锻炼。根据学生层次不同、角度不同,开展形式多样的实践活动,不同的人才培养目标需要不同的教学内容和不同的实践环节来实现。注重选择学生实习的方式方法,实行专业教师和实习点领导、高工现场指导的方式,强化实习内容和实习目的。指导学生在传承中创新,在创新中突破,在突破中形成优势和特色,让学生带着问题到现场参观、访问和调研,激发学生的创新思维。学生通过社会实践锻炼,多方位了解社会,学会观察和分析问题,提高解决问题的能力。只有让学生真正走向社会,才会发现教学中的不足,促使教师不断改进教学方法,提升教学能力,培养学生的应对能力,为社会输送合格的专业人才。
三、注重学生综合能力
培养,抓住人才培养的着力点 在认真抓好计算机专业学生课堂教学的同时,结合学生综合能力培养,注意做好以下三方面的工作。一是实现专业教学与学生管理部门的联动。将教学活动与学生课外活动巧妙对接,形成“开放式”学习模式,使课堂教学与课下锻炼同步推进。对于学生第二课堂活动,坚持专业教师与院团委联合组织、共同指导,实现教师课堂教授与课后学生管理的“一体化”联动,形成人才培养目标的一致性。二是实现专业教学与学生课外学术活动的联动。精心组织课外学术活动。举办计算机专业专题论坛。三是实现专业教学与创新的联动。强化学生参与创新创业,利用各种有效渠道,切实增强学生的实际动手能力,把认识实习、业务实习、毕业实习延展到课下,充分利用周末和休息日,积极开展创新创业活动。
四、开展丰富多彩的创新实践活动,营造良好的创新氛围
1.我校是多科性的农业院校,为了激发学生的创新意识,提高创新能力,学校建立了实验教学中心、校内实践站和校外实习基地相结合的实践教学体系,充分利用有利的教学平台,建设学生创新创业实验区。聘请专家开展各种专题讲座,举办专业学术论坛———“创业大讲堂”和“创业培训进校园”活动。成立各种创新团队:启航计划、数学建模、ACM软件设计等,加强“SRT”计划及大学生创新研究的管理和实施,结合本地实际,设立专业创新基金,强化创新能力培养环节,提高学生的创新意识和能力。
2.以赛促学,以赛促教。在计算机实验教学中,开展多种形式的技能大赛,通过竞赛调动学生学习的主动性和积极性,学生为了竞赛需要系统学习基础知识,广泛查阅文献资料,并在设计中考虑可能出现的问题和解决方法,这样,不仅培养了学生思维的严谨性和逻辑性,而且有效地激发了学生的学习热情和探索精神,同时,在竞赛方案的实施中,学生不仅需要自己动手得到结果,还提高了学生运用基本理论、基本知识和基本技能解决问题的能力,也培养了学生的创新能力和创新精神。鼓励学生积极参加全国各类科技竞赛,为学生搭建创新平台,制定奖励机制。通过竞赛找出差距和不足,取长补短,更改新的教学方案,力争教学上新的台阶。
五、创造良好人文环境,注重文化育人
大学生创新意识的培养与科学的学习习惯和思考的养成密不可分。良好的学习习惯、正确的学习态度能促进创新意识的培养和创新能力的提高。所以,学习的环境和氛围尤为重要,良好的学习环境使人向上,嘈杂、混乱的环境使人颓废。因此,为了提高学生的创新意识和创新能力,必须创造好的教学环境和学习环境,加强人文关怀,提高大学生的文化素质和修养,树立正确的人生观和价值观,为学生创造一个民主、自由、开放和进取的学习环境,营造一个良好的学习氛围。突出个性,分类培养,努力发展个性教育,给予学生更多的自主权,挖掘学生潜力,培养创新意识和能力。通过重视校园文化,提升大学生整体文化素质,充分发挥学生学习的积极性、主动性和创造性,为创新创业创造良好条件。
六、结语
随着经济社会对人才的需求变化和高等教育的发展,高校的教育功能越来越明显,培养一批具有扎实理论功底、综合素质高、实践能力强、适应社会快的专业型人才更能得到社会认可。高校人才培养任重而道远,人才培养模式改革已成为摆在高校面前的重要任务,不同的培养模式培养不同类型的人才。本文从不同角度对计算机实验教学模式做了深刻研究,目地是为了加强创新创业教育,改善现有教学条件,提高教师教学水平,培养学生创新思维,提高学生创新能力,为社会输送更多更有价值的创新创业型人才。
计算机实验论文:浅析任务驱动型计算机实验教材开发的初探
高职教学的教材、内容和体系应从根本上体现职业技术教育的基本特征和主要特点。本文在分析了传统计算机实验教材编写问题的基础上,提出应用任务驱动法来改进计算机实验课程教材的步骤,并以PowerPoint 2003软件为例作了详细介绍,提出了在任务驱动型实验教材开发中应注意的若干问题。
《计算机信息技术基础》是高职院校一门重要的公共基础课,尤其是其中的实验课程,具有很强的实践性和实用性。我们要抓好这门基础实验课的教学,就必须立足于职业教育的根本目的,把握计算机实验课程的知识特点和内在教学规律,从高职生源的特定条件出发,编写科学适用的教材。
1.传统计算机实验教材编写存在的问题
一般情况下,教材的编写首先是按教学计划制定教学目标;其次根据学科体系和教学经验将总体教学目标分解,得到每部分的子目标和教学时数;再次根据每部分的目标和时数,列出该部分的具体教学内容;编写教材。这种传统的教材编写方法是从基本概念讲起,然后一步一步讲授每个软件的操作知识,讲授综合运用,这对于以“技能培训为中心,以就业为导向”的高职教学很不适用,原因主要有以下几点:
(1)教学目的性不强
高职教学的目标是就业,技能是就业的前提,而这种学科型教材不是为了用而教,很多教材就按软件界面的组成罗列知识点,缺乏一体化设计。
(2)知识点难易程度不均
虽然实验课程主要是学习Office软件的使用,但其中某些操作需要建立在一定理论理解的基础上,如Excel中公式中相对、地址的应用,很多教材中都简略不提。
(3)技能训练缺乏主题
一般教材都将实例分解为若干步骤,学生按步骤学习Office软件的使用。但这些实例并没有结合真正实际工作中的任务,学生学完实例后并不清楚该软件可以完成工作中的哪些任务,或者能解决哪些问题。
(4)内容滞后
现在Office软件已经升级到Office 2003,甚至更高版本,Office 2003与Office 2000的功能、界面和操作有很多不同,已经成为办公室工作人员的,但大部分教材还以Office 2000作为教学环境,与实际脱节。
为了解决以上问题,我用任务驱动法来开发计算机实验教材。
2.任务驱动型计算机实验教材开发的设想
任务驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建,使学生带着真实的任务在探索中学习。在这个过程中,学生紧紧围绕一个共同的任务活动中心,在强烈的任务动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,并且在完成既定任务的同时,教师可引导学生产生一种学习实践活动的内在驱使力。同时学生还会不断地获得成就感,逐步形成一个感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。
基于任务驱动的核心理念,任务驱动型教材可在传统教材编写步骤的基础上作以下改进:
(1)根据培养目标和教学计划,制定总体教学目标;
(2)根据Office 2003软件包中每个软件在实际领域中的应用情况,设计3—5个典型应用任务,使学生学完之后能明确各个软件典型的应用场合;
(3)将典型任务拆分成具体步骤或知识点,这些知识点应总体上与教学大纲的要求相符,并明确每个任务的特点,以及和这些知识点的关系;
(4)确定每个任务的具体步骤或知识点的授课顺序和时数;
(5)按上述要求,撰写教材具体内容。
以计算机信息技术实验课程中PowerPoint 2003软件内容编写为例。我首先分析了培养目标和教学计划中关于PowerPoint 2003软件的总体教学目标。其次根据PowerPoint 2003软件在实际工作中的典型应用,设计了5个任务。考虑到学生循序渐进的学习规律,这五个任务按难易程度从低到高分别为:制作产品介绍演示文稿、制作教学课件、制作毕业答辩演示文稿、制造企业策划案演示文稿和制作婚庆演示文稿。再次将每个任务按制作步骤拆分为一系列有序知识点,并确定每个任务的授课时数。撰写具体内容。
每个任务为一节,内容包括“任务介绍”、“任务分析”、“相关知识点”、“任务实施”和“学生练习”五大部分,其中“任务分析”通过分析任务特点,指出该任务主要应包含的知识点和能力点。以“制作教学课件”任务为例,教学课件一方面是教学内容的载体,另一方面要通过幻灯片精美的画面和动态效果使教学过程变得更加生动和具有趣味性,因此教学课件的制作除了内容安排适当之外,应更注重幻灯片外观和各种动态效果和音效的设计。因此,我将该任务拆分为5个子任务:①应用设计模板;②应用自定义模板;③对象自定义动画设计;④动画方案的设计;⑤幻灯片切换。子任务①和②可以为教学课件设置精美的外观,③、④和⑤则可使课件更具有动态效果。“相关知识点”中则列出了完成该任务需要掌握的操作要点,以及计算机等级考试的相关考点。“任务实施”按每个子任务中步骤的操作顺序详细讲解了任务的实施。
从上述编写实例可以看出,任务驱动型实验教材的内容以具体任务为主线,学生除了可以掌握Office 2003软件的主要操作,还可以了解每个软件的典型应用场合,以及相应任务的主要解决方法,而且使学生置身实际的工作任务中,提高学生学习兴趣。另外,实验课程中一些必要的理论知识点可作为“知识拓展”附加在相关操作的内容中,学生在操作中先得到感性认识,再理解相关的理论和概念会更加容易。 3.任务驱动型教材开发中需要注意的问题
(1)坚持以任务为核心
在整个教材
的编写中,我对每个软件都应提出明确的任务,将其分解为若干个子任务,再把教学大纲中的知识点巧妙地结合到各子任务中去,而不是按软件界面组成部分逐一介绍各知识点。 (2)任务要较好地涵盖课程知识点
任务驱动型教材要避免出现只是为了完成任务而机械地列出操作步骤的情况。任务的完成不仅是技术上的操练,还有对信息文化感受与内化的要求。教材编撰者应该明确教学目标,充分熟悉教学内容和教学大纲。每个任务只是一类应用中的个别案例,在撰写具体步骤时,必须将每一步操作的子操作、所对应的知识点或理论基础串联讲解。例如“视图”这一知识点,PowerPoint 2003软件提供了4种视图,每种视图都有其特点及应用场合,对于操作中没有涉及的视图也应作介绍。
(3)任务解决的多元化
每个任务可能有多种解决方式。例如,“幻灯片放映”就有4—5种方式。因此在任务设计,尤其是子任务的设计时,教师应让学生明确并不是只有这一种方式能解决该问题,培养学生产生大量疑问、不受固定模式约束的能力,帮助学生克服思维定式,让学生能够举一反三,开阔思路,增加完成类似“任务”的能力,提高自主学习能力,尽可能多地产生学习迁移。
(4)任务难度应逐渐提高
与传统教材不同,任务驱动型教材一开始就从任务入手,没有前期的知识铺垫。如果任务的难度不是按层次递进,对于大部分高职院校的学生来讲,会比较突兀,不利于学生的学习积极性。因此任务的设计和安排应从易到难、由简至繁。这样学生在不同层次的能力基础上都能有所收获和提高;同时任务驱动式教学具有开放性,更能够激发学生的创造性。
(5)强调课后实训练习
我们应让学生知道,掌握计算机的知识和技能需要一个过程,不可能一次完成;学习不是直线式的前进过程,而是螺旋式上升的过程。因此,在课堂上完成一个任务是远远不够的。教材每章节内容应设置实训环节,实训仍然应以“任务”形式出现,以强化学生对本节内容的掌握,并作系统的归纳总结。
4.结语
高职教学教材的改革正在不断深入,任务驱动型教材正在不断普及。任务驱动型教材的设计一定要视具体情况而定,应采用最适宜的方法设置课程教材结构和教学计划,以符合学生的认知规律。
计算机实验论文:如何上好计算机课程的实验课
如何上好计算机课程的实验课 摘要 本文从实验课计划和提纲、实验前的准备工作、实验课的实施和总结几个方面介绍了怎样上好计算机课程的实验课。
关键词 计算机课程 实验课
计算机科学的课程不但有较强的理论性，也有较强的实践性，理论和实践是紧密相关、相辅相成，理论指导实践，实践加强对理论的理解，特别是以职业教育为主的大专院校，计算机课程的实验课在教学计划中所占的比重是相当大的，例如，我系计算机专业教学计划中FoxPro程序设计的总课时数是80，其中讲课44课时，实验36课时，由此可见，计算机课程的实验课是计算机教学不可缺少的重要环节，有着举足轻重的作用。
在计算机课程的教学中开设实验课，就是给学生一个理论和实际相结合的机会，学生在实验中必须亲自动手操作，来加深对计算机理论知识的理解，掌握计算机是怎样操作、如何运行的。通过上机实验让学生演示和操作软件的各种功能，了解它的特点和作用，逐步熟悉和掌握软件的功能及使用。尤其是《数据结构》，《高级语言程序设计》，《数据库程序设计》等课程，学生在实验中要自己编写程序，在计算机上进行编辑处理，程序调试和运行，从中可以发现问题，改正错误，学习编程的经验，最终获得所需的结果。因此，如何开好计算机实验课，对促进学生掌握理论知识，提高实践动手能力有积极的作用。下面我们从几个方面来讨论怎样上好计算机课程的实验课。
1．完善的实验课计划和提纲
上机实验计划是实验课的总体安排。包括实验题目、时间、地点、课时分配、实验次数，硬件和软件环境等内容。以便任课老师和实验室管理人员之间能够很好的配合，提前安排上机实验的有关事项。每一次上机实验都要有实验提纲。实验提纲格式为：
（一）实验题目
（二）实验目的
（三）实验要求
（四）实验内容
（五）实验步骤及注意事项
（六）实验思考题
实验提纲必须和实验计划一起编制，两者协调一致，实验提纲是实验计划的具体内容和实施细则。由系或者教研组组织有经验的教学效果比较好的专业课教师，对每一门计算机课程的实验计划和提纲进行精心策划，统一编制，在教学中不管是那个老师上这门课，都要按照统一的实验计划和提纲进行实验，学生在实验提纲的指导和安排下上机，完成实验课程，根据实验提纲执行情况书写实验报告。教师也是按实验提纲的要求来检查实验结果，评定学生成绩。因此，教师在进行实验提纲编制时对每门课程的每一次实验课都要有周密的安排，进行精心的设计。
2．计算机实验课程的准备工作
计算机实验课程的准备工作是非常繁琐同样也是非常重要的，通常包括以下几个方面的工作：
（1）硬件环境
实验室内学生上机所需的计算机及有关外部设备都要能正常运行，功能完好，适合学生上机实验，学生所用的磁盘要合理分配，集中管理，一些辅助教学设备（如投影仪、无尘黑板等）都要能满足上机实验的要求。
（2）软件环境
实验室管理人员要根据实验计划，选择好所需的操作系统软件、高级语言环境、应用系统和辅助教学软件，预先把这些软件装入计算机内并调试好随时可供调用。若有网络环境，管理员要为每一个上机的班级设置各自的帐号，根据实验计划分配所需的软件和必要的权限。另外，版本新、功能强的杀毒软件也是必不可少的，管理人员要随时用它来清除计算机系统内的病毒。
（3）组织和管理
计算机的使用要严格管理，要保持良好的秩序、严令学生遵守实验室各项规章制度，有条件的实验室要实行学生上机自动管理（学生上机之前用上机证划卡，系统自动为学生分配一个机号，该生即可在这台计算机上上机，否则该生不能上机），该系统还可以自动记录学生的上机时间，我们曾经根据这个功能破获了学生盗窃计算机内存芯片的案件。如果实验学生的人数超过计算机台数，好是分组进行实验，使每个学生都有上机的机会，同时也便于管理和辅导。管理人员要严格控制学生使用外来磁盘，预防计算机病毒带入实验室。
（4）教师和学生
教师要对实验课的全过程进行周密的思考，要避免出现漏洞和疏忽；而学生要按实验提纲作好实验课前的准备工作，特别要学生自己编程上机时，学生一定要在上机前准备好程序，实验时主要是编辑输入程序和调试程序。
3．实验课的实施
计算机实验课是计算机课堂教学的继续，也是教学效果的初步体现。为了上好计算机实验课还必须做好以下工作。
实验课开始时，老师要重申本次实验课的目的和要求，指明实验要点和要注意的事项，对实验中的疑难之处和可能出现的问题要给予必要的提示和说明。在实验过程中学生初次使用的应用软件或生疏命令，教师要首先进行演示和讲解。
在实验中要尽可能发挥计算机的优势，充分利用计算机辅助教学软件和多媒体教学手段，特别是学生进行程序设计的实验时，教师可以先演示和讲解自己在科研工作中开发的一些应用软件，将一些程序设计的经验传授给学生，使学生有了一些感性认识以后能尽快动手进行程序设计。另外，教师要根据教学内容选择一些效果比较好的辅助教学软件，例如，《数据结构》课程的实验课，可选择集编辑、编译、调试为一体的Pascal可视集成环境VP1和算法与数据结构的作业系统AD1，Pascal源程序可以在VP1上可视执行，能同步演示程序和数据的动态视图，为学生理解算法、学习编程，调试程序提供了便利的环境，AD1可对数据结构的程序设计作业进行测试评分，可以大大提高软件基础课的教学效果和质量。
一点，对学生的基本技能的训练要有高标准严要求，学生在操作计算机时一定要按规范和标准进行，如，开机、关机、入网、退网等要按正确的步骤，键盘打字的姿势要正确，特别是学生在编程时要训练学生养成良好的编程习惯和风格。要注意培训学生在计算机使用中的应用能力和应变能力，为学生今后独立操作和使用计算机打好基础。
4．实验课的总结
通过上机实验，学生对老师讲授的计算机理论知识、技术和有关算法都有了较为深刻的体会和认识，每个学生都会有不同程度的收获。此时，教师要及时督促学生总结上机实验中的收获，巩固所学的知识。为此，要求学生写好实验报告。
实验报告直接体现了学生上机操作的情况，是对实验过程进行概括和总结，具体内容如下：
（一）班级、学号、姓名、实验时间及课时数
（二）实验题目
（三）实验目的
（四）实验要求
（五）实验过程
（六）实验总结其中实验题目、目的、要求与实验提纲上的内容保持一致，实验过程要求学生根据上机操作中的真实体会如实填写，实验总结要明确实验任务完成情况及是否达到了实验要求，对于实验过程中遇到的问题及解决情况要有分析说明，实验后的收获和感想、建议和要求要敞开思想、各抒己见。这样才能真实的反映出学生的实验状况和水平，总结出宝贵经验和教训。
计算机课程的每门实验课都有着自己的特点和规律，只要教师能认真考虑它的特点和规律，抓好实验的每一个环节，计算机课程的实验就能获得成功，搞好计算机课程的教学也就有了保障。
计算机实验论文:学校计算机实验员个人工作总结
一、思想认识：
本学期，我在思想上严于律己，高举邓小平理论伟大旗帜以“三个代表”重要思想为指导，贯彻党的教育方针，热爱党的教育事业。对自己严格要求，加强自身修养，继续发扬“艰苦奋斗，忘我创新”的万杰精神，增强事业心和责任感，注重师德师能的提高，积极参加各类政治业务学习，努力提高自己的政治水平和业务水平。服从学校的工作安排，配合领导和老师们做好校内外的各项工作。
二、实验员工作：
由于工作需要，本学期我担任了继续教育中心计算机实验员工作，现将本学期实验工作情况汇报如下：本学期有05中专计算机专业开设了《C语言》、《网页制作》和《数据库应用基础》；06级中专机电财会专业开设了《文字录入》、《计算机初级教程》及Flash选修课等课程的实验工作，上机操作课共计318课时，实验课时120节。实验项目主要有：C程序的编辑与调试、网页的制作、文字录入、VisualFoxPro、Windows98、Word、Excel及数据库的基本操作。
在此基础上，为了保障学生的正常上机，提高机房的使用率，我做了以下几方面的工作：
（1）本学期我将每周上机安排提前24小时准备好，留有充裕的时间准备实验课，从而保障了学生的正常上机。
（2）上机期间做好机器的运行记录和指导记录，督促任课教师填好上机设备记录和实验课记录，同时做好机器的维护工作。
（3）做好了每周一次的机房卫生清理工作，保障了机房的卫生清洁，给学生提供了良好的上机环境。
（4）对机房内电源、窗帘等物品做好维护，出现问题及时上报，同时做好了机房的防盗、防火工作。
此外本学期我还担任了06中专财会专业两名学生的《计算机初级教程》的教学工作，针对两名学生的实际情况，由于她们是高中毕业生，对计算机的基本操作都有所掌握，我从她们应用的角度出发，用通俗易懂的语言讲解，由易到难，使她们易于理解、接受。在学习基础知识的同时，更注重了上机操作能力的培养和训练，使理论寓于操作之中，在操作中理解、消化、掌握理论知识。通过学习本课程，使她们掌握了计算机有关的基础知识及Windows98、Wor97、Excel97、Foxpro的基本操作，平时注意加强了信息技术与学科的整合，转变了课堂教学的一张嘴、一支粉笔、一本书以及满堂灌的陈旧模式，增强趣味性和学生在课堂中的直观感受，为学生乐学、会学创造了条件。
三、班主任工作：
本学期我还担任了05中专机电微机、06预护2班、06预护6班的班主任工作，作为班主任，我首先担负起思想教育的神圣职责，充分利用课堂（早、晚自习）作为进行思想教育的阵地，认真分析研究每个学生的思想状况，在加强政治立场、世界观和法制教育的同时，把品德教育和日常行为规范教育作为班级思想教育的重点，针对每个学生采取不同的思想教育方法，重点进行爱国主义、集体主义、社会主义、专业思想和健康的人格教育，本学期没有出现违纪和退学现象。
四、考勤工作：
我在做好各项实验工作的同时，严格遵守学校的各项规章制度。在上班中做到了不耽误实验课的情况下有事请假，不迟到、不早退，按时完成学校领导安排的各项临时性的工作，并积极参加学校组织的各项活动。
五、其他工作：
（1）在开学初做好了迎预科新生的工作。
（2）给预科护理七个班学生注册了学籍，并进行照片的采集，当时时间紧任务重，通过加班加点终于圆满完成了学籍注册任务。
（3）认真完成了督导小组安排的预科24个班级的《病源微生物》和《护理基础学》及05中专机电微机的所有科目的听课任务，听课达60学时。
（4）做好了中专学校年检工作自己份内的各项准备工作。
（5）带领06预护2班学生排练的舞蹈《欢乐的彝寨》代表继续教育中心参加了万杰医学院的元旦晚会的演出，受到了校领导的好评。
五、不足之处：
“学精于勤而荒于嬉”，在专业技能上还需多学、多看、多练，实践是不断取得进步的基础。我要通过实践不断的锻炼自己的胆识和魄力，提高自己解决实际问题的能力。
计算机实验论文:计算机虚拟实验室的建设浅议
计算机教学除了课堂理论教学, 还有大量的实验教学, 实验教学是教学活动的重要环节, 实验教学和课堂理论教学相辅相成。实验室主要对课程的理论作出科学验证或展开演绎,让学生加深对理论的认识, 同时通过实验培养学生的创新意识和科学严谨的作风。但从目前情况来看, 很多学校安排了较多的验证性实验、演示性实验, 而让学生唱主角、自己动手的实验开设很少。因此, 在不同程度上影响到学生动手能力的培养, 尤其是在硬件动手能力方面。为了提高实验的教学效果, 提高学生的专业实践能力, 鉴于目前学校建有校园网并接入互联网的情况, 行之有效的方法是建立专业的网络虚拟实验室系统。
一、网络虚拟实验室的建立
1.虚拟现实技术
虚拟现实VR( Virtual Reality) 是近几年来信息技术迅速发展的产物, 是一门在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术和传感技术的基础上发展起来的交叉学科。其基本方法和目标是集成并利用高性能的计算机软硬件及各类传感器创建一个使参与者处于身临其境的、具有完善的交互能力、能帮助和启发构思的信息环境, 即让用户在人工合成的环境里获得角色的体验。
虚拟现实具有三个基本特征。沉浸性, 是指观察者对虚拟世界的情感反映, 这种感觉能使用户多方位地投入这个虚拟世界, 这是虚拟现实的首要特征。交互性, 是指虚拟现实是一个开放的环境, 能对用户的输入作出响应, 并能通过监控装置来影响用户和被用户影响。想象性, 是指虚拟现实不仅是一个媒体、一个高级用户界面, 还是一个应用系统, 它以生动形象的形式反映设计者的思想。虚拟现实的三个基本特征强调了人在这个系统中的主导作用。虚拟现实系统按其功能不同, 可以分为三种类型: 沉浸式虚拟现实系统、桌面式虚拟现实系统和分布式虚拟现实系统。其中,桌面式虚拟现实系统是运用软件编程方法在显示器上显示三维场景, 用户通过键盘、鼠标等设备与虚拟场景交互, 它的特点是结构简单、成本较低, 易于推广。
2.网络虚拟实验室
所谓网络虚拟实验室, 是指利用区域网或互联网, 由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟实验的实验系统, 包括相应的实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象及实验信息资源等。虚拟实验室可以是某一现实实验室的真实实现, 也可以是虚拟构想的实验室, 虚拟实验通过虚拟实验室进行。在虚拟实验中, 实验者有逼真的感觉, 有身临其境的感受, 好像是真正在现实实验室里近距离进行现场操作。在虚拟实验中, 没有一个有形的实验室, 也没有以实物形态存在的实验工具与实验对象, 实验过程主要是对虚拟物的操作。
3.计算机专业虚拟实验室的创建
构建专业虚拟实验室, 其实就是搭建一个网络平台系统, 包括硬件、软件及管理三个方面。在硬件上,
目前各校都建立了校园网络并接入了互联网, 这些基础设施基本可以满足需求, 不需要太多的投入。在软件方面, 一个是实验室平台软件系统的开发, 它与网站建设相联系; 另一个是网站的内容( 实验内容) 建设, 这是实验室建设的关键。虚拟实验室应有可以做的实验来支撑, 不然软件平台就是一个空架子, 形同虚设。同时, 该平台上还应有实验管理的支持, 对实验仪器、实验报告、实验指导、实验成绩及网上答疑等进行有效管理, 并对虚拟实验室进行监控, 计算机网络虚拟实验室系统各模块的主要功能如下。
( 1) 实验管理模块, 由学生管理、教师管理、仪器管理和学生成绩管理等组成。在学生管理方面, 学生通过浏览器进行注册登录, 登陆成功后可浏览实验项目, 查看实验的详细资料, 预约实验项目及做实验的时间, 在线发送和接受消息, 进行问题讨论, 进行实验登记, 实验完成后可通过网络写实验报告并提交报告。教师管理方面, 可对实验内容添加、修改、整理、删除, 对学生提交的实验报告列表, 批改实验报告, 填写评语和成绩, 提交批改结果, 与学生进行讨论。仪器管理方面, 对新设计开发的虚拟仪器上传并进行分类整理, 以便实验使用。成绩管理方面对学生的实验情况( 实验次数、实验报告及完成情况) 给出成绩, 并进行统计分析及提供查询等。
( 2) 仪器展示模块, 对虚拟实验室可用虚拟元器件、虚拟仪器设备分门别类地进行管理, 以图形的方式直观呈现出来, 供学生在实验时进行选择。
( 3) 实验指导模块, 包括实验介绍、实验方法、实验项目的重点及难点、实验目的、实验原理、实验准备、实验任务、实验过程、实验报告的要求及实验应注意的事项等。
( 4) 实验报告模块, 主要对学生完成实验后, 提供相关的实验报告模板, 供学生下载, 由学生填写相关内容以及实验的结果, 完成后上传电子版实验报告, 由教师进行批阅, 并进行记载。
( 5) 实验答疑模块, 由专业教师对学生实验中出现的疑难问题进行及时解答, 帮助学生顺利通过实验。同时了解学生对实验的掌握程度, 并及时反馈、调整教学。
( 6) 论坛交流模块, 教师和学生可以通过论坛进行充分的交流, 学生可以将实验中的收获、经验和体会及问题到论坛上, 教师可以将一些典型的问题提出来, 供大家探讨。学生在这样宽松的环境下发表自己的见解, 教师从中可以得到及时的实验教学反馈信息, 以便整改。
( 7) 虚拟实验模块, 是虚拟实验室建设的重要部分。学生通过该模块进行虚拟实验, 以达到巩固强化知识的目的。该模块内容根据专业学习的具体情况及实验建设条件, 可不断增加。计算机专业网络虚拟实验室系统的建设, 可以引入其他学校的虚拟实验室中。这种方式比较简单, 容易实现, 见效较快。但需要投入较多的软件购置费用,同时也需要结合本校的实际情况进行一些调整, 有一个磨合期。另一种是因地制宜, 自主开发。根据本校的实际教学和实验情况, 结合学生的实际水平, 由任课教师或聘请部分专家组成开发小组, 进行一系列的虚拟实验项目的开发研究, 并将研究的成果连接到虚拟实验室中, 逐渐扩充直至完善。这种方式比较灵活, 能充分发挥教师的积极性, 能有针对性地进行设计开发, 适合学生的实际情况, 学生容易接受,
并且经费投入较少。缺点是开发周期较长, 系统性不够, 水平有限。也可以将上述两种方式结合起来, 一是引入、购置部分自己不宜开发的实验项目, 二是结合自身的优势和长处开发一些实验项目, 如非交互性的、演示性的虚拟实验项目等。
二、加强网络虚拟实验室的管理
1.加强用户管理, 为每个学生分配账号。对学生进入虚拟实验室, 使用实验室做虚拟实验等进行登记保存。鼓励学生经常访问虚拟实验室, 在上面提出问题、发表见解, 做好实验, 努力提高虚拟实验室的人气。
2.全天候开放虚拟实验室。学生可以随时进入虚拟实验实自己动手组织实验, 自己设计实验方案, 动手完成实验, 整理和总结实验数据, 提交实验报告, 培养学生的分析能力和创新能力, 逐步向以“学生为中心”的自主个性发展模式转变。
3.组织专业教师网上指导与答疑, 参与论坛讨论交流, 及时批改实验报告, 为学生顺利完成实验提供服务。在虚拟实验室中, 教师应对学生提出的疑问尽快给出帮助和解答, 并进行必要的指导。在实验室论坛上发表观点, 提出问题让学生思考, 使师生在虚拟实验室中有较强的互动性, 教师应充当好学生实验的合作者和知识的建构者的角色。
4. 对学生在虚拟实验室的表现及实验效果进行
评价。针对学生每一门课程的虚拟实验完成情况、实验报告、网上提问、论坛发帖的情况, 给学生一个成绩和评价, 反馈给学生, 并与该课程的正常实物实验一起记入实验总分。教师也要在对学生评价的同时, 征求学生对虚拟实验室的意见, 对学生反馈的信息进行整改。
计算机网络虚拟实验室的建立, 可以很好地解决目前硬件设备跟不上实验的要求、学生实验时间不够用等问题, 对于提高学生的动手能力、分析问题和解决实际问题的能力具有非常重要的意义。但在具体应用中还要注意处理好“虚拟实验”和“实物实验”的关系, 不能一味地强调虚拟实验, 要“虚实”结合, 既相互补充, 又各有侧重, 这样才能取得很好的实验教学效果。同时, 在虚拟实验中要注意培养学生严谨的、一丝不苟的科学实验作风。
计算机实验论文:计算机液位过程控制综合实验系统研制
摘要:设计了一个液位过程控制的实验系统,可以通过连接阀门的不同的组合来模拟工业过程中典型的过程环节。其中控制算法为独立的模块,可以编写不同的控制算法在目标系统上实施,从而验证和比较控制算法的优劣。实验实例结果表明,该系统是验证多种控制算法的良好实验平台。
关键词:计算机应用;实验系统;设计;液位系统;控制算法;过程控制;实验平台
1 研制液位过程控制综合实验系统的背景
最近几年,科教仪器受到了高等院校的重视,许多教学实验设备都是由许多公司、企业和高等学校共同来完成的,由学校提供教学实验设备的想法和技术,由企业来实现。作为学校方既得到实验设备,更重要的是在生产过程中,教师通过这个途径来实现自己的设计并能在生产实践中不断总结改进,及时反馈给企业;而企业则获得了高校的技术支持并获取了经济效益,这显然是一个很好的思路,可达到双赢的目的。
液位不仅是工业过程中的常见参数,且便于直接观察、容易测量,过程时间常数小。许多科教公司生产了不少液位过程控制系统,这些液位过程控制系统生产的目的是基于本科学生的实验教学,大都采用的一阶和二阶对象,提供了许多种控制手段,但是可扩展性不强,不利于更高层次科研开发的需要,而且售价高昂。因此,笔者考虑设计了如下的水箱系统,组建计算机液位过程控制系统。
2 液位过程控制系统的基本组成
液位系统的工作介质是水,其基本组成如图1所示。图1 中箭头表示水流方向。运行前,操作手动阀构成一定特性的被控过程,再接入调节器即可构成闭环系统。系统测量容器液位和管道压力的变送器,送给计算机的数据采集卡,并通过相应的控制算法输出控制信号给电动调节阀和变频器,来改变输入流量的大小,以实现对液位、压力等参数的控制。
3 硬件电路设计
硬件部分主要有水泵、数据采集部分、变频器和调节阀组成。
3.1 PCI-1710 数据采集控制卡
数据采集部分采用研华的PCI— 1710 数据采集控制卡。PCI— 1710 是一款PCI 总线的多功能数据采集卡。先进的电路设计使其具有更高的质量和功能。这其中包含最常用的测量和控制功能:12 位A/D转换、D/A 转换、数字量输入、数字量输出及计数器/定时器功能,具有16 路单端或8 路差分或组合模拟量输入和2 路模拟量输出通道。
3.2 DLL 技术
由于本系统采用组态王的工控软件和Visual Basic 6.0 编程软件,但VB 本身并不支持对硬件端口的操作。PCI—1710 的附带软件中包含了多种操作系统下的驱动程序,并可在VB 和VC++、BorlandC++、Delphi 等多种开发软件环境下使用,其中包含有一系列能对硬件设备进行底层I/O 操作的函数。从VB 调用DLL 函数时,先在全局模块或窗体的说明部分,用Declare 声明所要使用的DLL 函数;然后,像使用VB 自己的函数一样调用这些函数。进行动态链接库调用前,必须安装研华AdvantechDriver for WIN95/NT/XP 程序,程序安装结束后才会添加其相关的DLL 库到系统的Windows 安装目录下的System 子目录中(如Advapi32.d11 库等)。为方便用户,研华开发商制作了“ Driver.bas”文件,其中声明了有关DLL 函数及相应的结构,只需把“ Driver.bas”导入VB 工程的模块中,用户就可省去声明DLL 函数的麻烦。
3.3 注意事项
使用中,PCI— 1710 采集卡的信号线要尽可能远离电源线、发电机和具有电磁干扰的场所,也要远离视频监视系统,因为它会对数据采集系统产生很大的影响。在现场试验中,如果信号线和电源线必须并行(比如在同一个电缆沟里),则两者之间必须保持适当的安全距离,同时好采用屏蔽电缆,以确保信号能够安全地传输。采集卡的每个通道的模拟量采集都有一个输入电压范围,超过了这一范围会造成采集卡A/D 转换部分的烧毁。所以在采集模拟信号时,要保障被采集的信号在设定的量程范围内。
4 软件设计
软件总体结构,如图2 所示。
利用工控组态软件来实现控制系统示意图和动态显示,形成实验数据报表;利用VB 编写数据采集程序获取系统的液位和压力等参数;利用matlab软件实现参数辨识、控制算法的编写。
5 控制算法设计
本系统提供一个验证和比较各种控制算法的实验平台,控制算法的修改和参数摄制的变化均不影响其他的模块,这样可以为控制算法的验证提供一个通用的平台。选控制对象为单回路,出水阀门开度保持不变,采用PID 控制算法对其进行控制达到了很好的效果,响应曲线如图3 所示。
6 结束语
从目前实验效果上看,基本实现了设计的目标,对于单容对象的控制取得了较好的控制效果
职称论文 控制算法也只是PID 控制算法。但是,一个具有一定的通用性和扩展性的控制算法的实验验证平台基本建成。今后,对于具有耦合的多输入、多输出系统可以研制更好的控制算法,能够满足更高层次教学科研的要求。
计算机实验论文:计算机声卡的虚拟实验仪器开发研究
摘 要:虚拟仪器(Virtual Intrument)技术是测控领域测量的一个重要方向,是计算机技术与仪器技术深层次结合产生的全新概念的仪器,是对传统仪器概念的重大突破。为了满足高校、科研机构等对一些实验设备的需求,在低成本条件下开发一些虚拟仪器成为一种趋势。组建虚拟示波器为例介绍如何开发虚拟实验仪器。
关键词:计算机;声卡;仪器
1 从数据采集的角度看声卡
从数据采集的角度来看,声卡是一种音频范围内的数据采集卡,是计算机与外部的模拟量环境联系的重要途径。
1.1 声卡的工作原理
声卡的工作原理其实很简单,其工作流程图如图1所示。我们知道,麦克风和喇叭所用的都是模拟信号,而电脑所能处理的都是数字信号,声卡的作用就是实现两者的转换。从结构上分,声卡可分为模数转换电路和数模转换电路两部分,模数转换电路负责将麦克风等声音输入设备采到的模拟声音信号转换为电脑能处理的数字信号;而数模转换电路负责将电脑使用的数字声音信号转换为喇叭等设备能使用的模拟信号。
2 声卡的主要技术参数
(1)采样的位数。
采样位数可以理解为声卡处理声音的解析度。这个数值越大,解析度就越高,录制和回放的声音也就越真实。声卡的位是指声卡在采集和播放声音文件时所使用的数字声音信号的二进制位数,它客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的度。例如,8位代表28=256;16位则代表216=64000。比较一下一段相同的音乐信息,16位声卡能把它分为64000个精度单位进行处理,而8位声卡只能处理256个精度单位,最终采样效果自然是无法相提并论的。
(2)采样频率。
目前,声卡的较高采样频率是44.1kHz。少数达到48kHz。对于民用声卡,一般将采样频率设为4档,分别是44.1kHz、22.05kHz、11.025kHz和8kHz。22.05kHz只能达到FM广播的声音品质;44.1kHz是理论上的CD音质界限,48kHz则更好一些。对20kHz范围内的音频信号,较高的采样频率才48kHz,虽然理论上没问题,但似乎余量不大。使用声卡比较大的局限在于它不允许用户在较高采样频率之下随意设定采样频率,而只能分为4档设定。这样虽然可使制造成本降低,但却不便于使用。用户基本上不可能控制整周期采样,只能通过信号处理的方法来弥补非整周期采样带来的问题。
(3) 缓冲区。
与一般数据采集卡不同,声卡面临的D/A和A/D任务通常是连续状态的。为了在一个简洁的结构下较好地完成某个任务,声卡缓冲区的设计有其独到之处。为了节省CPU资源,计算机的CPU并不是每次声卡A/D或D/A结束后都要响应一次中断,而是采用了缓冲区的工作方式。在这种工作方式下,声卡的A/D、D/A都对某一缓冲区进行操作。以输入声音的A/D变换为例,每次转换完毕后,声卡控制芯片都将数据存放在缓冲区,待缓冲区满时,发出中断给CPU,CPU响应中断后一次性将缓冲区内的数据全部读走。计算机总线的数据传输速率非常高,读取缓冲区数据所用时间极短,不会影响A/D变换的连续性。缓冲区的工作方式大大降低了CPU响应中断的频度,节省了系统资源。声卡输出声音时的A/D变换也是类似的。
一般声卡使用的缓冲区长度的默认值是8KB(8192字节)。这是由于对X86系列处理器来说,在保护模式(Windows等系统使用的CPU工作方式下)下,内存以8KB为单位被分成很多页,对内存的任何访问都是按页进行的,CPU保障了读写8KB长度的内存缓冲区时,速度足够快,并且一般不会被其他外来事件打断。设置8192字节或其整数倍(例如32768字节)大小的缓冲区,可以较好地保障声卡与CPU的协调工作。
(4) 无基准电压。
声卡不提供基准电压,因此无论是A/D还是D/A在使用时,都需要用户自己参照基准电压进行标定。
(5)声卡频率范围与频率响应。
某声卡的频率响应如图2所示,可以看出在200Hz~5kHz之间的曲线还是比较平坦的,其余部分信号有较多衰减。在合适的频率范围内,可以用声卡代替昂贵的数据采集卡进行工作。
2 利用G语言LabVIEW组建虚拟实验仪器
虚拟仪器是在美国国家仪器公司(National Instruments Corp.简称NI)于1986年提出的“软件就是仪器”这一口号的基础上发展起来的,其概念是用户在通用计算机平台上,在必要的数据采集硬件的支持下,根据测试任务的需要,通过软件设计来实现和扩展传统仪器的功能。传统台式仪器是由厂家设计并定义好功能的一个封闭结构,有固定的输入/输出接口和仪器操作面板。每种仪器只能实现一类特定的测试功能,并以确定的方式提供给用户。虚拟仪器的出现,打破了传统仪器由厂家定义、用户无法改变的模式,使得用户可以根据自己的要求,设计自己的仪器系统,并可通过修改软件来改变或增减仪器的功能,真正体现了“软件就是仪器”这一新概念。
(1)G语言LabVIEW关于声卡的模块介绍。
LabVIEW中提供了一系列使用Windows底层函数编写的声卡有关的函数。这些函数集中在Sound VI下。由于使用Windows底层函数直接与声卡驱动程序打交道,因而封装层次低,速度快,而且可以访问,采集缓冲区中任意位置的数据,具有很大的灵活性,能够满足实时不间断采集的需要。
LabVIEW函数库中Sound Input子模版(Functions PaletteGraphics&SoundSoundSound Input)提供了声卡函数,可以通过声卡采集外部模拟信号。
(2)基于声卡的虚拟示波器的组建。
应用LabVIEW构建基于声卡的虚拟示波器,其整体思想就是在一个While循环中,添加各输入节点,使其对采集到的声音波形进行显示,而在内部又添加了若干的属性节点来对各种附加功能进行实现。流程图如图3所示。
虚拟示波器的软件的设计是把整个软件分别分成几个模块,然后组建成一个整体。分别为数据采集,存储,显示,处理等。
数据采集模块是虚拟示波器软件的硬件驱动部分,在这里主要是利用LabVIEW里面的声卡函数完成声卡的硬件参数设置、启动声卡采集数据、等待采样数据缓冲区满的消息、通知声卡停止采集等任务。
波形显示模块使用了波形操作函数,主要用到Build Waveform函数。Build Waveform函数。建立或修改已有的波形。默认情况下函数只有waveform和t0输入端子,向下拖拽函数下边沿还可以增加dt、Y和attribuates输入端子。使用操作工具单击端子可以弹出元素选择快捷菜单。如果waveform端子没有接入,则Build Waveform根据输入参数建立新的波形数据,并在输出端子中返回。在本设计中,只用到t0,dt,Y三个输入端子。其中t0为波形的起始时间,dt为波形数据点中间的时间间隔或持续时间,Y为包含了波形的数据值。此处,设置起始时间为0,但因为数据格式不匹配,增加了一个数据格式转换函数to time stamp,从而把一个数值转换成时间值。dt值取自SI Config的格式中的采样倒数,倒数取得的方法利用了reci
procal函数。Y值来自SI Read的stereo 16-bit输出端子。
因为篇幅有限,不能对各个模块进行详细介绍。下面是组建好的示波器。
3 虚拟示波器和传统示波器的比较
虚拟示波器的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统,且功能灵活,很容易构建,所以应用面极为广泛。尤其在科研、开发、测量、检测、计量等领域更是不可多得的好工具。虚拟示波器技术先进,十分符合国际上流行的“硬件软件化”的发展趋势。它功能强大,可实现传统示波器的全部功能,而且还有传统示波器所不具备的功能,如实时存储波形、数据存盘以及远程数据采集等功能。它操作灵活,图形化界面,风格简约,符合传统设备的使用习惯,用户不经培训既可迅速掌握操作规程;它集成方便,可以和高速数据采集设备协同工作。
4 结束语
利用计算机声卡在音频范围内代替专用的数据采集卡进行数据采样和输出,在此基础上构建的虚拟仪器,具有成本低、兼容性好、通用性和灵活性强的优点。学生可将用户程序安装在自己的计算机上,就能在不增加硬件投资的情况下,拥有自己的示波器等仪器。利用同样的原理,用户可以开发频谱仪,信号发生器等各种实验仪器。
