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1.硬件課程體系存在的問(wèn)題。目前,硬件課程體系中主要存在的問(wèn)題:教材知識(shí)相對(duì)落后,學(xué)生無(wú)法學(xué)以致用;缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)條件差,學(xué)生無(wú)法鍛煉實(shí)踐能力,教師更無(wú)法鼓勵(lì)和激發(fā)其創(chuàng)新能力;學(xué)生電子技術(shù)方面的理論基礎(chǔ)較差,其對(duì)硬件的分析理解能力受到一定限制,學(xué)習(xí)困難較大;硬件課程開(kāi)設(shè)學(xué)時(shí)離理想要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。2.導(dǎo)致這些問(wèn)題的原因。⑴認(rèn)識(shí)上的不足。目前,計(jì)算機(jī)教育存在著重軟輕硬的傾向。很多學(xué)生對(duì)硬件課程的了解甚少,認(rèn)為硬件課程只是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部工作原理,在計(jì)算機(jī)應(yīng)用當(dāng)中無(wú)關(guān)緊要,認(rèn)識(shí)不到硬件技術(shù)在應(yīng)用方面的重要性。⑵課程教學(xué)系統(tǒng)性方面的不完整,課程教學(xué)系統(tǒng)缺乏足夠的系統(tǒng)性,各相關(guān)課程以及教材之間的分工與銜接不夠規(guī)范。①硬件課程知識(shí)與軟件課程知識(shí)之間缺乏足夠的交叉和互補(bǔ),學(xué)生無(wú)法深入理解計(jì)算機(jī)的基本工作原理及其在軟件系統(tǒng)中的作用;②在硬件課程之間缺乏充分的銜接,有些知識(shí)點(diǎn)重復(fù),有些知識(shí)點(diǎn)缺失;③缺乏足夠的實(shí)踐訓(xùn)練。④內(nèi)容多和時(shí)間少的矛盾突出。這些都導(dǎo)致了學(xué)生的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)不健全。⑶解決的辦法。①提高認(rèn)識(shí)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是硬件和軟件的統(tǒng)一,計(jì)算機(jī)工作的過(guò)程,實(shí)質(zhì)上是以硬件為基礎(chǔ)執(zhí)行程序的過(guò)程,所有硬件的工作都是軟件驅(qū)動(dòng)的結(jié)果,而計(jì)算機(jī)的優(yōu)良性能是通過(guò)復(fù)雜的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)換取的。只有對(duì)軟件的載體――硬件、硬件組成、硬件的工作原理理解才能對(duì)軟件是怎樣依附于硬件的全過(guò)程有一個(gè)飛躍的認(rèn)識(shí),最終達(dá)到對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件基本知識(shí)的融會(huì)貫通。因此,在各硬件課程開(kāi)設(shè)時(shí),應(yīng)首先給學(xué)生介紹該門(mén)課程的主要內(nèi)容、該門(mén)課程在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)當(dāng)中的地位、與相關(guān)課程的關(guān)系,建立起與軟件之間的聯(lián)系。其次,加大實(shí)踐能力在考試評(píng)價(jià)體系中所占比例,以促進(jìn)學(xué)生對(duì)硬件實(shí)踐的重視。從而改變大學(xué)課堂上“重軟輕硬”的現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展,使其具備一個(gè)IT時(shí)代大學(xué)生必備的基礎(chǔ)知識(shí)和基本素質(zhì)。②保持教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性。硬件和軟件知識(shí)是相輔相成的,它們都包含豐富的知識(shí)和先進(jìn)的技術(shù)。計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)必須對(duì)計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、組成及其核心技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的描述,以使學(xué)生能學(xué)到較系統(tǒng)的先進(jìn)硬件知識(shí)。首先,在計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)中完善教學(xué)大綱,加強(qiáng)教師之間的溝通,注意課程之間的相互銜接,注意知識(shí)點(diǎn)的重疊和互補(bǔ),以保證教學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性和完備性。其次要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟硬件教學(xué)之間的溝通,對(duì)軟硬件課程的教學(xué)內(nèi)容中進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇┎?。在“微機(jī)原理及接口技術(shù)”和“單片機(jī)原理及應(yīng)用”的課程中,可以加入一些利用高級(jí)語(yǔ)言對(duì)硬件進(jìn)行編程的實(shí)例。在“計(jì)算機(jī)組成原理”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”的課程中,聯(lián)系“操作系統(tǒng)”課程中I/O管理、內(nèi)存管理、CPU調(diào)度等知識(shí),以引導(dǎo)學(xué)生思考,建立必要的知識(shí)關(guān)聯(lián),最終達(dá)到對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本知識(shí)融會(huì)貫通的目的。同時(shí)解決好內(nèi)容多和時(shí)間少的矛盾,計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)內(nèi)涵豐富,學(xué)時(shí)少和內(nèi)容多、要求高將是一個(gè)一直要面對(duì)的主要矛盾,要解決這個(gè)矛盾,一要靠系列課程內(nèi)外體系的整體優(yōu)化,找到一種相對(duì)來(lái)說(shuō)能動(dòng)態(tài)跟上計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展步伐的教學(xué)和教材新模式;二要靠課程各教學(xué)環(huán)節(jié)功能的統(tǒng)一運(yùn)籌、合理調(diào)動(dòng)和多種教學(xué)方法模式的科學(xué)設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌配合;三要靠課堂教學(xué)的數(shù)字化、現(xiàn)代化。
二、教材的改革
1.當(dāng)前硬件教材存在的問(wèn)題。一般教材都與實(shí)際聯(lián)系不緊密,且教材知識(shí)相對(duì)落后,許多客觀條件原因限制計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)內(nèi)容的更新。⑴計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展太快,真正能反映當(dāng)今世界微機(jī)領(lǐng)域新技術(shù)的微機(jī)原理教材太少,相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件幾乎沒(méi)有。⑵計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)存在不直觀,最新的硬件知識(shí)往往包含許多較復(fù)雜的技術(shù),講述起來(lái)抽象、枯燥,教學(xué)方法可視性和直觀性差,致使學(xué)生對(duì)硬件知識(shí)的理解存在困難,學(xué)習(xí)起來(lái)不太容易,教學(xué)效果較差。由于組織和實(shí)施教學(xué)的難度非常大,許多教師偏向于講述舊的知識(shí)。⑶新知識(shí)的過(guò)快更新給許多教師帶來(lái)了巨大的工作量和工作壓力,熟悉并掌握新的教學(xué)知識(shí)和內(nèi)容往往需要幾年時(shí)間的摸索和實(shí)踐,因此,教師往往跟不上新技術(shù)的發(fā)展。2.解決的辦法。首先,作為課程教學(xué),應(yīng)盡量選用能反映目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)硬件新技術(shù)、新成就,能體現(xiàn)出知識(shí)性、先進(jìn)性和系統(tǒng)性的計(jì)算機(jī)硬件教材,重點(diǎn)要突出基本原理思想和基本方法技術(shù)的闡述,以使學(xué)生能學(xué)到先進(jìn)的硬件知識(shí)。其次,要重視其實(shí)用性的一面,盡量拉近學(xué)校教育與社會(huì)上流行技術(shù)、流行產(chǎn)品、流行工具的距離,著力培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的思維方式和利用硬件、軟件技術(shù)與先進(jìn)工具解決本學(xué)科專(zhuān)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中問(wèn)題的能力,以及將來(lái)獨(dú)立獲取、掌握新知識(shí)、跟蹤計(jì)算機(jī)技術(shù)新發(fā)展、新應(yīng)用的能力。使課程的組織內(nèi)容符合計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的固有規(guī)律、學(xué)科的內(nèi)涵及聯(lián)系,以及人的認(rèn)知規(guī)律??梢酝ㄟ^(guò)在系列課程教學(xué)中引入課程設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)大賽和科技創(chuàng)新活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)來(lái)解決。
三、硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)硬件;工程實(shí)踐;案例教學(xué);三層次實(shí)踐平臺(tái)
作者簡(jiǎn)介:韓月霞(1979-),女,河北邯鄲人,石家莊軍械工程學(xué)院信息工程系,講師;李雄偉(1975-),男,河北定州人,石家莊軍械工程學(xué)院信息工程系,副教授。(河北 石家莊 050003)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)03-0151-02
隨著軍隊(duì)裝備信息化建設(shè)步伐的不斷加快,計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)在武器裝備中的應(yīng)用日趨廣泛,對(duì)計(jì)算機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)人才的需求越來(lái)越大,對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)硬件工程實(shí)踐能力的要求越來(lái)越高。因此,如何突破傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)模式,構(gòu)建更加完善、高效的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)踐教學(xué)體系,進(jìn)一步提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,已成為當(dāng)前軍校教育的一個(gè)重要課題。本文以軍隊(duì)裝備信息化建設(shè)的需求為牽引,針對(duì)目前軍隊(duì)院校學(xué)生在計(jì)算機(jī)硬件工程實(shí)踐能力培養(yǎng)中的問(wèn)題進(jìn)行深入分析與探討,提出解決問(wèn)題的思路,構(gòu)建計(jì)算機(jī)硬件課程實(shí)踐教學(xué)體系,從而為軍隊(duì)信息化、裝備信息化建設(shè)提供人才支撐。
一、立足工程實(shí)踐能力培養(yǎng),構(gòu)建計(jì)算機(jī)硬件實(shí)踐教學(xué)模式
我國(guó)高等工程教育側(cè)重工程科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的傳授,絕大多數(shù)學(xué)生習(xí)慣于教師的灌輸式講授知識(shí),缺乏創(chuàng)新思維,從客觀上導(dǎo)致工程教育學(xué)界的教師及其培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少,難以適應(yīng)社會(huì)的需求。近年來(lái),我國(guó)學(xué)者開(kāi)始重新尋求工程教育的意義和定義,并普遍認(rèn)為“工程本身是關(guān)于科學(xué)知識(shí)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用以及關(guān)于技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,它是滿(mǎn)足社會(huì)需要的一種創(chuàng)造性專(zhuān)業(yè)”。[1]
計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)課程是學(xué)生信息化素質(zhì)培養(yǎng)課程體系的基礎(chǔ)課程之一,對(duì)于學(xué)生理解信息化武器裝備原理和功能、提高對(duì)武器裝備的信息化技術(shù)認(rèn)知能力以及工程實(shí)踐能力等方面具有重要的作用,是一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的課程。課程組遵循“工程教育”的原則,尊重“實(shí)踐本質(zhì)和創(chuàng)新特點(diǎn)”,[2]強(qiáng)調(diào)實(shí)踐才是教學(xué)的根本,以解決實(shí)際問(wèn)題為中心構(gòu)建計(jì)算機(jī)硬件工程實(shí)踐教學(xué)體系,精選工程實(shí)際案例導(dǎo)入教學(xué),立足三層次階梯式學(xué)生實(shí)踐平臺(tái),全面培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
二、精心選取工程實(shí)際案例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
先進(jìn)的工程教育理念是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)實(shí)踐,教師則起著啟發(fā)、引導(dǎo)和幫助學(xué)生發(fā)揮潛能、進(jìn)行學(xué)習(xí)的作用。[3]在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中,以工程教育理念為先導(dǎo),采用案例教學(xué)法,能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,教師逐步引導(dǎo)學(xué)生,促使學(xué)生積極主動(dòng)思維,充分發(fā)揮其創(chuàng)造性和智力潛能,提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
1.精選工程案例
案例教學(xué)法的關(guān)鍵在于選擇合適的案例。目前,在軍隊(duì)院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中,案例教學(xué)沒(méi)有形成完整的體系,主要表現(xiàn)為案例數(shù)量不足、案例陳舊和案例與裝備結(jié)合不夠緊密等。為此,課程組進(jìn)行了前期搜索,整理并分析了大量工程案例,從中精選出合適的教學(xué)工程案例。首先,所選案例要緊緊圍繞相關(guān)知識(shí)點(diǎn),不可偏離主題,在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)將案例有機(jī)融入到理論教學(xué)中;其次,所選案例必須有代表性,具有實(shí)際工程背景。這樣,學(xué)生可以面對(duì)具體的實(shí)際問(wèn)題和特定的環(huán)境,有針對(duì)性地通過(guò)自主學(xué)習(xí)和思考進(jìn)行設(shè)計(jì),培養(yǎng)實(shí)際解決問(wèn)題的能力;再次,所選案例要緊密結(jié)合軍隊(duì)武器裝備信息化建設(shè),使學(xué)生在案例分析實(shí)現(xiàn)的同時(shí),將知識(shí)點(diǎn)落到軍隊(duì)信息化建設(shè)實(shí)際。另外,課程組還定期對(duì)案例集進(jìn)行評(píng)估,剔除一些過(guò)時(shí)的案例,增加一些新的典型應(yīng)用實(shí)例。這樣就保證了案例的典型性、實(shí)時(shí)性及工程背景,逐步形成完整的案例體系教學(xué)。
2.案例導(dǎo)入教學(xué)
在教學(xué)過(guò)程中,圍繞事先精選的典型案例進(jìn)行討論,注重與學(xué)生的互動(dòng),教師提出精心準(zhǔn)備的各種問(wèn)題,首先讓學(xué)生思考解決問(wèn)題的辦法,而后教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)膯l(fā)和提示,同時(shí)穿插理論講解,還可以為學(xué)生模擬實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景,使學(xué)生切身體會(huì)到知識(shí)在實(shí)際工程中的應(yīng)用,有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí),同時(shí)還提高了學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。比如,在進(jìn)行定時(shí)器/計(jì)數(shù)器講解時(shí),以炸彈定時(shí)引爆為例,從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)引出定時(shí)器的工作原理和工作方式,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生不再是消極被動(dòng)的聽(tīng)眾,而是積極的參與者。
三、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),建立三層次階梯式的學(xué)生實(shí)踐平臺(tái)
實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的第一步,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要措施。課程組經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,逐步建立了“基礎(chǔ)型—提高型—?jiǎng)?chuàng)新型”三層次的學(xué)生實(shí)踐平臺(tái),為學(xué)生開(kāi)拓了展示自己、鍛煉自己、提高自己的舞臺(tái)。
1.建立課內(nèi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
基礎(chǔ)型實(shí)踐平臺(tái)依托于實(shí)驗(yàn)室。采用理論授課與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,讓學(xué)生深入理解課程內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)理論,打牢工程實(shí)踐基礎(chǔ),包括驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)。
驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)主要涉及課程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘箤W(xué)生驗(yàn)證、理解、鞏固并掌握課內(nèi)所要求的基本教學(xué)內(nèi)容。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是以“任務(wù)”或“課題”形式提出實(shí)驗(yàn)要求和具體的實(shí)驗(yàn)成果,綜合整個(gè)課程的知識(shí),構(gòu)造一個(gè)具有實(shí)際意義的應(yīng)用系統(tǒng),即做一個(gè)較為復(fù)雜的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。綜合型實(shí)驗(yàn)是提供給基礎(chǔ)較好的學(xué)生深入學(xué)習(xí)的,目的是使他們有更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)進(jìn)行綜合課題的設(shè)計(jì),從而培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師要注重監(jiān)控學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程,及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題和異常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、認(rèn)真研究和分析問(wèn)題,最終完成實(shí)驗(yàn),并要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中人人動(dòng)手、人人動(dòng)腦,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,提高動(dòng)手實(shí)踐能力。
2.建立院內(nèi)科技制作實(shí)踐平臺(tái)
提高型實(shí)踐平臺(tái)依托于學(xué)院“創(chuàng)新杯”科技制作競(jìng)賽和學(xué)生“五小科技制作”。課程組在學(xué)生科技制作這一重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)上,就學(xué)生的實(shí)際工程應(yīng)用能力培養(yǎng)進(jìn)行了一些有益的探索,為學(xué)生精心設(shè)計(jì)科技制作主題,在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐,學(xué)生相繼完成了以單片機(jī)為微處理器的自行車(chē)?yán)锍瘫怼⒁艨貒娙?、越障機(jī)器人、程控木偶和武術(shù)擂臺(tái)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并取得了優(yōu)異成績(jī)。其中,自行車(chē)?yán)锍瘫硪噪姶艂鞲衅鞑杉?chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)信息,編程實(shí)現(xiàn)自行車(chē)?yán)锍痰挠?jì)算與顯示;音控噴泉控制實(shí)現(xiàn)各種噴泉方式,并配合音樂(lè)旋律,最終達(dá)到較好的音控噴泉效果;越障機(jī)器人是通過(guò)傳感器探測(cè)前方障礙物,控制清除障礙后以最快速度到達(dá)終點(diǎn);程控木偶主題制作是采用AVR單片機(jī),利用電機(jī)模式滾輪繞線和舵機(jī)模式力臂提線,實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人動(dòng)作的控制,制作完成了“威武小麒麟”、“關(guān)云長(zhǎng)”、“白雪公主”和“西部牛仔”主題舞蹈機(jī)器人;武術(shù)擂臺(tái)機(jī)器人是通過(guò)紅外測(cè)距、紅外接近和灰度等傳感器探測(cè)自身和對(duì)手位置,以策略編程為主,控制機(jī)器人以搏擊、推擠的方式進(jìn)行比賽。
3.提供國(guó)家級(jí)競(jìng)賽展示平臺(tái)
創(chuàng)新型實(shí)踐以國(guó)家級(jí)大學(xué)生競(jìng)賽為平臺(tái),采取走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)的交流方式,帶領(lǐng)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽和機(jī)器人大賽等全國(guó)性比賽,為學(xué)生提供展示自我能力的舞臺(tái)。參加全國(guó)大學(xué)生競(jìng)賽既增強(qiáng)了課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),開(kāi)拓了學(xué)生的視野,增加了學(xué)生與其他高校大學(xué)生交流的機(jī)會(huì),提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)精神,同時(shí)又促進(jìn)了課程體系和課程內(nèi)容的改革。
經(jīng)過(guò)多年努力,學(xué)生在“博創(chuàng)杯”全國(guó)大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽和“讀者杯”全國(guó)機(jī)器人武術(shù)擂臺(tái)賽中,取得全國(guó)大賽一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。在此基礎(chǔ)上,課程組準(zhǔn)備進(jìn)一步擴(kuò)大學(xué)生參加全國(guó)大賽的種類(lèi),為學(xué)生發(fā)揮自主創(chuàng)新能力提供廣闊的舞臺(tái)。參加全國(guó)大賽考查了學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力,參賽學(xué)生在備賽時(shí)通過(guò)各種方式自主學(xué)習(xí),提高了學(xué)生信息搜集以及對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)和綜合應(yīng)用能力;考查了學(xué)生的意志及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,比賽中會(huì)遇到許多突況,需要參賽選手?jǐn)[正心態(tài),遇事要冷靜,要有堅(jiān)強(qiáng)的意志;考查了學(xué)生的應(yīng)變能力及決策能力,比賽時(shí)學(xué)生要做到以不變應(yīng)萬(wàn)變,以多種方案應(yīng)對(duì)多種情況,特別是在作品現(xiàn)場(chǎng)演示時(shí)需要學(xué)生具備較強(qiáng)的判斷和決策能力。
四、總結(jié)
未來(lái)高科技戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)軍事人才的科學(xué)素養(yǎng)及創(chuàng)新能力提出了更高的要求,[4]工程實(shí)踐教學(xué)對(duì)于提高新型軍事人才的綜合能力具有重要作用。課程組經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,針對(duì)裝備信息化發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的需要,將“理論教學(xué)”和“實(shí)踐型教學(xué)”相結(jié)合,構(gòu)建計(jì)算機(jī)硬件工程實(shí)踐教學(xué)體系,制訂了可行性實(shí)施方案。立足三層次的學(xué)生實(shí)踐平臺(tái),在完成課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,積極鼓勵(lì)學(xué)生參加科技競(jìng)賽等活動(dòng),激發(fā)學(xué)生勇于探索和積極創(chuàng)新的精神,提高學(xué)生工程實(shí)踐能力,為全面培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、具有較強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)的新型軍事人才服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1]張麗娟.改革計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力[J].東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào),2008,(15):121-124.
[2]李大奎.“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”課程體系的改革與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育,2009,(20):81-83.
關(guān)鍵詞:算機(jī)基礎(chǔ);思科網(wǎng)院;ITE;教學(xué)研究
“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程是面向高校學(xué)生的一門(mén)公共基礎(chǔ)課程,通過(guò)該課程學(xué)習(xí),拓寬學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)面,培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng),提高學(xué)生使用計(jì)算機(jī)工具的實(shí)踐動(dòng)手能力,最終培養(yǎng)學(xué)生在各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的意識(shí)和能力。目前在基于云技術(shù)服務(wù)的教育模式下,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)仿真、在線考試、自主學(xué)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié),達(dá)到改進(jìn)教學(xué)方式,提高教學(xué)效果的目的。
1“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)中存在的問(wèn)題
在大學(xué)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程教學(xué)中,學(xué)生普遍反映理論知識(shí)內(nèi)容抽象、不易理解,教師也感受到教學(xué)效果不佳。考慮到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的學(xué)生專(zhuān)業(yè)差異、學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變、教學(xué)方式手段不同等各個(gè)方面,影響課程教學(xué)效果的因素有多種,而從教學(xué)方式手段的角度出發(fā),目前教學(xué)中普遍存在以下幾點(diǎn)不足。
1.1動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏
在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)的過(guò)程中,教師教學(xué)主要以教室授課的形式為主,學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成原理、軟件、網(wǎng)絡(luò)等這些比較抽象的知識(shí)時(shí),實(shí)踐動(dòng)手環(huán)節(jié)較少,學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的理解很難深入,往往只是記憶書(shū)本上的知識(shí)點(diǎn),而對(duì)于這些知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用卻知之甚少,這就直接影響了教學(xué)效果。例如,在講解計(jì)算機(jī)硬件組成時(shí),通過(guò)課堂學(xué)習(xí)學(xué)生能夠了解各組成部分的工作原理及性能等主要內(nèi)容,但往往不能正確的組裝一整的計(jì)算機(jī)。學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)知識(shí)后,仍然不會(huì)組建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò),排除常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)故障。因此,在教學(xué)過(guò)程中,要結(jié)合實(shí)踐動(dòng)手環(huán)節(jié)來(lái)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。
1.2課后練習(xí)效果欠佳
課后練習(xí)是評(píng)測(cè)學(xué)習(xí)效果的主要途徑和形式,學(xué)生可以通過(guò)完成課后練習(xí)了解自己的學(xué)習(xí)情況,及時(shí)作出自我調(diào)整。由于“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”屬于公共基礎(chǔ)課,學(xué)生人數(shù)較多,老師逐個(gè)批閱作業(yè)的工作量大,作業(yè)反饋不夠全面及時(shí),學(xué)生做作業(yè)往往是完成任務(wù),實(shí)際效果不理想。
1.3教師教學(xué)管理效率不高
教師在教學(xué)過(guò)程中需要及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,包括作業(yè)完成情況、測(cè)試得分等統(tǒng)計(jì)信息,以便根據(jù)這些信息了解每個(gè)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中各階段的學(xué)習(xí)效果。由于班級(jí)多、學(xué)生多,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的任課教師往往不能做到高效的教學(xué)管理,往往是在期末總評(píng)時(shí),根據(jù)每個(gè)學(xué)生的平時(shí)作業(yè)完成情況、考勤情況等綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的平時(shí)分,而對(duì)教學(xué)過(guò)程的指導(dǎo)意義不大。
2思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院概述
思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目(Ciseo Networking academy Program)是思科公司以普及最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為宗旨的非盈利性教育項(xiàng)目,該網(wǎng)絡(luò)學(xué)院將有效的課堂學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的基于云技術(shù)的課程、教學(xué)工具相結(jié)合,致力于把學(xué)生培養(yǎng)成為與市場(chǎng)需求接軌的信息技術(shù)人才。思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院項(xiàng)目中的“IT基礎(chǔ)”(ITE)課程主要介紹計(jì)算機(jī)的工作原理、如何組裝計(jì)算機(jī)、如何排除硬件和軟件問(wèn)題、如何組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及基本故障排除等,內(nèi)容涉及大學(xué)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程中的“計(jì)算機(jī)硬件”、“計(jì)算機(jī)軟件”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”等多個(gè)主要章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)。教師通過(guò)參加ITE課程培訓(xùn)后,獲得開(kāi)課權(quán)限,就可以在思科網(wǎng)院平臺(tái)()創(chuàng)建ITE課程班級(jí),實(shí)現(xiàn)班級(jí)管理、習(xí)題、成績(jī)統(tǒng)計(jì)、資源共享等功能,學(xué)生可以學(xué)習(xí)教材之外的實(shí)用操作技能,使用仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)做實(shí)驗(yàn)、在線完成練習(xí)及測(cè)試,并及時(shí)查看答題反饋等服務(wù)。
3思科網(wǎng)院在“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)中的應(yīng)用
在“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程教學(xué)過(guò)程中,借助思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的ITE課程平臺(tái),可以方便快捷的使用互動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、自主練習(xí)評(píng)測(cè)及教師在線管理,有效的提高課程的教學(xué)效果。
3.1拓展課外學(xué)習(xí)資源,學(xué)習(xí)實(shí)用操作技巧
ITE課程中提供了計(jì)算機(jī)軟硬件故障排除、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障排除、計(jì)算機(jī)安全防護(hù)等內(nèi)容,這些知識(shí)對(duì)于需要掌握信息技術(shù)的大學(xué)生而言非常實(shí)用,可以在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)過(guò)程中,適時(shí)的將這些內(nèi)容加入到理論知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,也可以將ITE中所需章節(jié)的課件、電子書(shū)、實(shí)驗(yàn)手冊(cè)作為拓展閱讀的資料共享給學(xué)生,并以在線測(cè)試的形式進(jìn)行課后考察。
3.2使用仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),提高實(shí)踐動(dòng)手能力
ITE課程提供了多種仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件,在學(xué)習(xí)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程中的硬件、網(wǎng)絡(luò)等理論知識(shí)時(shí)可以使用這些軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)。
在計(jì)算機(jī)硬件這部分的教學(xué)中,可以使用“Virtual ActivityDesktop”和“Virtual Activity Laptop”仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)交互的形式,在虛擬環(huán)境中進(jìn)行臺(tái)式機(jī)和筆記本兩種設(shè)備類(lèi)型的各部件組裝、拆卸實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以熟悉各種硬件設(shè)備的結(jié)構(gòu)和安裝方法,加深對(duì)不同設(shè)備及接口的印象,并可以在實(shí)際操作中加以應(yīng)用。
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這部分的教學(xué)中,可以使用“Cisco Packet Tracer”仿真網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在該軟件平臺(tái)中,可以添加多種形式的計(jì)算機(jī)終端設(shè)備、互聯(lián)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì),構(gòu)建不同結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),并進(jìn)行相關(guān)網(wǎng)絡(luò)配置,學(xué)生可以按照實(shí)驗(yàn)手冊(cè)完成基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)技術(shù),鞏固課本中所學(xué)的理論知識(shí)。
3.3參加在線練習(xí)及測(cè)驗(yàn),提供自主學(xué)習(xí)平臺(tái)
ITE課程中提供了在線考試平臺(tái),教師可以利用ITE的題庫(kù)設(shè)置課程作業(yè)與單元測(cè)試,查看學(xué)生做題情況,同時(shí)還可以自定義題庫(kù)內(nèi)容。教師完成設(shè)置后,學(xué)生可以隨時(shí)登錄課程選擇作業(yè)或測(cè)試,完成答題后,可以立即查看得分和錯(cuò)題的答案解析,學(xué)生如果對(duì)當(dāng)前得分不滿(mǎn)意,可以在教師設(shè)置的次數(shù)范圍內(nèi)重新答題,給學(xué)生課后練習(xí)提供充分的自主學(xué)習(xí)的空間。
3.4教師在線管理班級(jí),提高教學(xué)管理效率
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程的教師管理功能,教師可以隨時(shí)查看班級(jí)中每個(gè)學(xué)生的習(xí)題及測(cè)驗(yàn)完成情況,包括得分、做題次數(shù)及提交時(shí)間等信息,及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和學(xué)習(xí)效果,并可以通過(guò)課程平臺(tái)與學(xué)生共享課程資源,如PPT,電子教案,實(shí)驗(yàn)手冊(cè)等資料,大大提高了教學(xué)管理效率。
結(jié)合以上幾點(diǎn),思科網(wǎng)院的ITE課程在“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用可參考如表1所示的教學(xué)安排。
關(guān)鍵詞:高職學(xué)院;課程改革;項(xiàng)目法
中圖分類(lèi)號(hào):TP305-4;G642
1 改革背景
21世紀(jì)是信息的時(shí)代,我們已經(jīng)悄悄地走進(jìn)了迷人的電腦世界,并在學(xué)習(xí)、生活、工作、娛樂(lè)等各方面領(lǐng)略到了它各種神奇的作用,它的魔力讓我們的生活變得多姿多彩、變化莫測(cè)。因而作為新時(shí)代的年青人,只有玩轉(zhuǎn)了電腦,才能更加方便、快捷的獲取所需資源,輕松快樂(lè)的學(xué)習(xí)、工作和生活。學(xué)生自己動(dòng)手組裝計(jì)算機(jī)的熱情也在不斷高漲,組裝機(jī)以其價(jià)格低廉而深受學(xué)生們的喜愛(ài)。微機(jī)組裝與維護(hù)課程的教學(xué)就顯得非常重要,通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí),不僅能掌握計(jì)算機(jī)硬件的理論知識(shí),更為自己能獨(dú)立組裝計(jì)算機(jī)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,我們將“微機(jī)組裝與維護(hù)”作為實(shí)訓(xùn)課程來(lái)開(kāi)設(shè),是為了更好的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。
2 改革勢(shì)在必行
傳統(tǒng)教學(xué)模式面臨挑戰(zhàn):(1)傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程比較枯燥(教室講知識(shí)點(diǎn),機(jī)房練習(xí)講完再練);(2)學(xué)生厭學(xué)情緒明顯;(3)學(xué)生動(dòng)手能力普遍不強(qiáng),且學(xué)習(xí)方向不明確。實(shí)訓(xùn)式教學(xué)優(yōu)勢(shì)顯著:(1)教學(xué)內(nèi)容和方式基于工作過(guò)程導(dǎo)向,緩解了學(xué)生的厭學(xué)情緒;(2)以操作為實(shí)務(wù),引導(dǎo)學(xué)生自主性學(xué)習(xí),探索性學(xué)習(xí),提高項(xiàng)目的參與性;(3)實(shí)訓(xùn)主導(dǎo)型課程模式,讓學(xué)生在動(dòng)手中掌握各種技能。對(duì)該課程的教學(xué)方式的改革勢(shì)在必行。
3 課程的主要目標(biāo)和特點(diǎn)
學(xué)習(xí)“微機(jī)組裝與維護(hù)”課程的目標(biāo)是:能識(shí)別微機(jī)硬件各部件,并能配置一臺(tái)兼容機(jī);能進(jìn)行BIOS設(shè)置;能對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行分區(qū)、格式化;能進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件維護(hù);能對(duì)計(jì)算機(jī)的常見(jiàn)故障進(jìn)行排除。
課程的主要特點(diǎn):(1)課程內(nèi)容繁多、知識(shí)面比較廣,包括計(jì)算機(jī)各部件認(rèn)識(shí)、硬件組裝、BIOS設(shè)置、優(yōu)化、硬盤(pán)的分區(qū)和格式化、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件安裝、計(jì)算機(jī)日常維護(hù)。(2)硬件和制造技術(shù)更新快,隨著新知識(shí)、新產(chǎn)品不斷更新,教師也要不斷更新教學(xué)內(nèi)容和方法以適應(yīng)新產(chǎn)品和新技術(shù)的要求。(3)本課程注重動(dòng)手能力,主要是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。
4 教學(xué)內(nèi)容改革
微機(jī)組裝與維護(hù)是一門(mén)動(dòng)手能力特別強(qiáng)的課程,要求硬件要更得上潮流,技術(shù)也要是市面上最新,因此對(duì)教師的要求很高,需要不斷學(xué)習(xí)和提高。我們結(jié)合本課程的特點(diǎn),放棄以前教室講知識(shí)點(diǎn),機(jī)房練習(xí)講完再練的做法,在充分利用“組裝與維修實(shí)驗(yàn)室”資源的基礎(chǔ)上,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和考核方式進(jìn)行改革,實(shí)行實(shí)訓(xùn)式教學(xué),將所有知識(shí)組合成一個(gè)個(gè)的項(xiàng)目,采取邊講邊練,或者是先練后講的項(xiàng)目式教學(xué)模式。基本內(nèi)容大致分為4個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目,現(xiàn)分別說(shuō)明。
項(xiàng)目1.準(zhǔn)備工作(2學(xué)時(shí)):(1)工作臺(tái)及常用工具準(zhǔn)備:各種工具、光盤(pán);(2)配件準(zhǔn)備:計(jì)算機(jī)各種配件;(3)人員準(zhǔn)備:釋放靜電、了解流程、學(xué)生分組;通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目,使學(xué)生做好組裝與維修之前的各種準(zhǔn)備工作。
項(xiàng)目2.微機(jī)硬件(14學(xué)時(shí))。首先識(shí)別微機(jī)硬件,對(duì)計(jì)算機(jī)的主要零部件(主板、CPU、內(nèi)存條、硬盤(pán)、光驅(qū)、顯卡、顯示器、鍵盤(pán)鼠標(biāo)等等)的性能參數(shù),工作原理有一個(gè)認(rèn)識(shí),通過(guò)上網(wǎng)查詢(xún)計(jì)算機(jī)硬件價(jià)格、參數(shù);結(jié)合市場(chǎng)調(diào)研,要求學(xué)生寫(xiě)出計(jì)算機(jī)硬件的調(diào)研報(bào)告。牢記計(jì)算機(jī)的組裝流程在此基礎(chǔ)上進(jìn)行微機(jī)組裝與拆裝,要求明確目標(biāo)、拆裝順序、拆裝過(guò)程中的注意點(diǎn);并給予指導(dǎo),我們準(zhǔn)備了24套計(jì)算機(jī)產(chǎn)品組裝,進(jìn)行分組實(shí)訓(xùn),經(jīng)過(guò)教師檢查,方可通電。組裝完成后,進(jìn)行BIOS設(shè)置。使得學(xué)生很好的掌握計(jì)算機(jī)組裝的步驟。適應(yīng)以后工作的需要。
項(xiàng)目3.微機(jī)軟件(8學(xué)時(shí)),包括計(jì)算機(jī)各種軟件區(qū)分,操作系統(tǒng)安裝,系統(tǒng)備份恢復(fù),通過(guò)本次實(shí)訓(xùn),使學(xué)生掌握系統(tǒng)安裝(WINDOWS XP和WIN7),系統(tǒng)備份和恢復(fù)。
項(xiàng)目4.故障處理(4學(xué)時(shí)),在本項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,要求學(xué)生能夠掌握微機(jī)中的一些常見(jiàn)故障分析、判斷的方法;在相互交流的基礎(chǔ)上,能夠獨(dú)立排錯(cuò),以便解決實(shí)訓(xùn)過(guò)程中遇到的具體問(wèn)題。通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)可以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
5 課程考核方式的改革
我們?cè)诳己朔绞缴弦策M(jìn)行了相應(yīng)的改革,使用出勤、過(guò)程考核與實(shí)訓(xùn)報(bào)告相結(jié)合的方式進(jìn)行考核,總評(píng)成績(jī)由出勤成績(jī)占20%、過(guò)程考核占60%,實(shí)訓(xùn)報(bào)告占20%組成。
6 教學(xué)方法
項(xiàng)目任務(wù)分解法:實(shí)訓(xùn)為線索,將微機(jī)組裝維護(hù)的過(guò)程分解為4個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目包括若干任務(wù),每個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目和任務(wù)除包含具體要求、步驟。項(xiàng)目和任務(wù)相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)方法有點(diǎn)類(lèi)似于培訓(xùn)模式,但又有不同的地方,它能促進(jìn)學(xué)生積極思考與動(dòng)手實(shí)踐,同時(shí)在練習(xí)中得到工作任務(wù)體驗(yàn)性學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展。
任務(wù)驅(qū)動(dòng):給出任務(wù),在任務(wù)實(shí)現(xiàn)中完成知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)和掌握,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
7 改革后的效果
通過(guò)對(duì)課程教學(xué)的改革目前,“微機(jī)組裝與維護(hù)”課程成為了我們學(xué)院中學(xué)生比較感興趣的課程之一,老師也成為學(xué)院學(xué)生心目中最受歡迎的教師。因?yàn)榭己朔绞降母母?,學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的考試也沒(méi)有什么心里負(fù)擔(dān),學(xué)生能夠快樂(lè)學(xué)習(xí),用心體會(huì)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中所帶來(lái)的快樂(lè)和成功感,確實(shí)讓這門(mén)課程變成大家想學(xué)又愿意學(xué)的一門(mén)課程。教學(xué)效果也有了明顯的提高,學(xué)生動(dòng)手能力得到了很大的提升,能夠在很短的時(shí)間里完成微機(jī)的拆裝,系統(tǒng)安裝等等。學(xué)生反映很好,效果顯著。
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關(guān)鍵詞:數(shù)制;轉(zhuǎn)換;數(shù)學(xué)理論;軟件;硬件
前言
隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,計(jì)算機(jī)硬件外觀結(jié)構(gòu)越來(lái)越來(lái)簡(jiǎn)單化,軟件包也越來(lái)越來(lái)大眾化;一方面計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人士淡化了計(jì)算機(jī)底層基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),另一方面計(jì)算機(jī)技術(shù)又成為每個(gè)人必須掌握的一種綜合性技術(shù),其意義是里程碑式的;基于常規(guī)數(shù)制轉(zhuǎn)換的探討就是在這種背景下進(jìn)行的。
1 常規(guī)數(shù)制轉(zhuǎn)換的現(xiàn)實(shí)意義
對(duì)CPU而言,不管是單核的,還是多核或多芯的,可直接識(shí)別的就是0和1,用0和1描述或處理有效數(shù)據(jù),邏輯電路實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單。當(dāng)前CPU處理數(shù)據(jù)的字長(zhǎng)是32位,真正意義上的64位處理器并不能發(fā)揮其真正的作用。而且CPU的機(jī)器字長(zhǎng)越長(zhǎng),并不意味著CPU處理數(shù)據(jù)的能力越高,速度的提升并非完全取決于CPU的處理能力,主要是外設(shè)速度的提升。若能從更基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)來(lái)理解進(jìn)制方面的問(wèn)題,就能理解、掌握十進(jìn)制與二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換的方法,對(duì)許多學(xué)員學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟、硬件知識(shí)有一定促進(jìn)和啟示作用。
2 常規(guī)數(shù)制相互轉(zhuǎn)換
二進(jìn)制與十進(jìn)制相互轉(zhuǎn)換是各進(jìn)制轉(zhuǎn)換關(guān)系中最基本的,十進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換的問(wèn)題,可從中得到解決問(wèn)題的方法與手段。
2.1十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換
根據(jù)十進(jìn)制整數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間轉(zhuǎn)換關(guān)系公式:
……公式(1)
一般情況下,可通過(guò)求整除求余數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換;如圖2-1所示:
由圖2-1可知:,下面為此介紹一種比較實(shí)用的方法——2倍數(shù)靠近法,“2倍數(shù)”是指2的倍數(shù)(2的i-1次方),“靠近”是指靠近比已知數(shù)小的,且是最大的整數(shù),規(guī)定中只有“純加法”運(yùn)算,通過(guò)下面實(shí)例說(shuō)明,如圖2-2所示:
圖2-2 2的i-1次方
圖2-3 靠近最大的整數(shù)
圖2-3中:采用“有則為1,無(wú)則為0”的原則進(jìn)行十進(jìn)制與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn);有20,則對(duì)應(yīng)的第0位為“1”,有21,則對(duì)應(yīng)的第1位為“1”,有22,則對(duì)應(yīng)的第2位為“1”,無(wú)23,則對(duì)應(yīng)的第3位為“0”,無(wú)24,則對(duì)應(yīng)的第4位為“0”,有25,則對(duì)應(yīng)的第5位為“1”;所以所求得的二進(jìn)制數(shù)為(100111)2
2.2十進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換
根據(jù)十進(jìn)制整數(shù)與八進(jìn)制數(shù)之間轉(zhuǎn)換關(guān)系公式:
……公式(2)
一般情況下,可通過(guò)整除求余數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換;如圖2-4所示:
圖2-4 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換八進(jìn)制的整除求余數(shù)法
由圖2-4可知:,若數(shù)據(jù)比較大,出問(wèn)題的可能性就大大提高,若要降低出錯(cuò)的概率,采用的方法——8倍數(shù)靠近法,“8倍數(shù)”是指8的倍數(shù),“靠近”是指靠近比已知數(shù)小的,且是最大的整數(shù),規(guī)定中只有“純加法”運(yùn)算,通過(guò)下面實(shí)例說(shuō)明,如圖2-5所示:
圖2-5 8的i-1次方
圖2-6 靠近最大的整數(shù)(此整數(shù)在%10;
b=b/16;
count++;
}
十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)時(shí),其算法與前兩者是有所不同的,因十六進(jìn)制數(shù)中含有數(shù)“A、B、C、D、E和F”,需通過(guò)字符方式進(jìn)行處理,三者算法思想是一致的。
4 結(jié)束語(yǔ)
4.1 探討數(shù)制轉(zhuǎn)換的優(yōu)勢(shì)
數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)是相互影響的,計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性探討需要其它學(xué)科的支撐,數(shù)學(xué)尤為突出。對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域基礎(chǔ)性探討是有意義的,尤其加強(qiáng)我國(guó)在國(guó)際信息產(chǎn)業(yè)鏈中的影響力方面,特別是核心芯片領(lǐng)域,雖然國(guó)家的說(shuō)話(huà)權(quán)還很不夠,所以計(jì)算機(jī)領(lǐng)域基礎(chǔ)性探討是非常重要的。一種好的算法需要長(zhǎng)期性的探討,可通過(guò)堆棧方式實(shí)現(xiàn)算法,則它是一種簡(jiǎn)潔的算法,如下C語(yǔ)言算法代碼。
struct node
{
int base;
[關(guān)鍵詞] 積極心理;高職計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ);教學(xué)案例
《高職計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》是高職院校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的公共課程。作為一門(mén)公共基礎(chǔ)課,所涉及的學(xué)生人數(shù)多、專(zhuān)業(yè)面廣、影響大。教學(xué)內(nèi)容包含硬件基礎(chǔ)知識(shí)、Windows系統(tǒng)、Office辦公軟件、常用工具軟件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)等。培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具備計(jì)算機(jī)基本操作能力,能夠在各自專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域和工作生活中熟練使用計(jì)算機(jī)。然而,當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展,軟件更新速度快,僅靠掌握課本知識(shí)已無(wú)法滿(mǎn)足日后的需求。因此,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué),不僅要教課本知識(shí),而且還要培養(yǎng)學(xué)生的再學(xué)習(xí)能力和知識(shí)拓展能力。
一、當(dāng)前教學(xué)中存在的問(wèn)題
《高職計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》課程自開(kāi)設(shè)以來(lái),經(jīng)歷了數(shù)次教學(xué)改革,現(xiàn)在硬件環(huán)境已不是計(jì)算機(jī)教育的問(wèn)題,而教學(xué)方法成了培養(yǎng)在校學(xué)生計(jì)算機(jī)能力的瓶頸[1]。主要有以下問(wèn)題:
1、學(xué)生基礎(chǔ)水平不一。來(lái)自城鎮(zhèn)的學(xué)生大多接受過(guò)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)初級(jí)教育,而農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)的學(xué)生大多沒(méi)有接受過(guò)。生源差異導(dǎo)致計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)參差不齊,教師難以把握授課內(nèi)容的難度和深度。
2、學(xué)生智能不同。接收知識(shí)的能力和方式也不同,教師該如何開(kāi)發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,使每位學(xué)生都能得到最佳培育效果,成了教師施教的難題。
3、教師授課方式單一。依賴(lài)于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù),多采用演示操作、圖片聲音等CAI教學(xué)手段,依然是以教師為主體的課堂活動(dòng)。教學(xué)方法有一定的局限性,抑制了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程上的潛能發(fā)揮,很難使學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè)。
4、教學(xué)測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)滯后。目前各大院校的考核形式,都僅限于測(cè)評(píng)學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的掌握程度,無(wú)法測(cè)評(píng)出挖掘?qū)W生潛能的效果。
針對(duì)這些教學(xué)瓶頸,中央教育科學(xué)研究所孟萬(wàn)金教授提出的“開(kāi)展積極心理體驗(yàn)活動(dòng),實(shí)現(xiàn)積極心理滲透學(xué)科教育”理論給予我們重要的借鑒意義[2]。
二、實(shí)現(xiàn)積極心理滲透學(xué)科的理論依據(jù)和意義
積極心理學(xué)是致力于研究人的發(fā)展?jié)摿兔赖碌确e極品質(zhì)的一門(mén)科學(xué)。是美國(guó)心理學(xué)會(huì)主席塞里格曼(Selig-man)于20世紀(jì)90年代末發(fā)起的一場(chǎng)心理學(xué)研究新運(yùn)動(dòng),倡導(dǎo)以增進(jìn)積極體驗(yàn)的方式發(fā)展個(gè)體的潛能和美德等積極品質(zhì),認(rèn)為當(dāng)個(gè)體有了更多的積極體驗(yàn)之后,就會(huì)對(duì)自己提出更高的要求,這種要求來(lái)自個(gè)體自身,更容易形成某種人格特征。因此增進(jìn)個(gè)體的積極體驗(yàn)是形成個(gè)體積極人格的最有效途徑[3]。
采用積極心理滲透《高職計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》的教學(xué),能夠培養(yǎng)學(xué)生操作使用、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、研究創(chuàng)新的能力,彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足,全面推進(jìn)素質(zhì)教育的實(shí)施。在《高職計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》課程教學(xué)中實(shí)施積極心理滲透,就需要調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性等內(nèi)在激情,通過(guò)參與、合作、感知、體驗(yàn)、提升等手段,在各教學(xué)環(huán)節(jié)引領(lǐng)學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)知識(shí)的滿(mǎn)足感,感受到運(yùn)用知識(shí)的成就感,并在不斷反復(fù)循環(huán)發(fā)展的過(guò)程中形成積極的人格特質(zhì),從而達(dá)到開(kāi)發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能、提高學(xué)習(xí)效能的目標(biāo)。
我們針對(duì)《高職計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的教學(xué)案例實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)生的眼光不是停留在把任務(wù)完成,而是使用各種方法使自己的作品更加鮮活、生動(dòng),在小組學(xué)習(xí)中能夠發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,群策群力解決問(wèn)題,鍛煉了自主學(xué)習(xí)能力,實(shí)現(xiàn)多種智能協(xié)調(diào)發(fā)展。
三、教學(xué)案例的設(shè)計(jì)及實(shí)施
《高職計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》課程強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用操作能力,教學(xué)模式從傳授知識(shí)轉(zhuǎn)為培養(yǎng)能力,注重計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與專(zhuān)業(yè)教學(xué)相結(jié)合,提高大學(xué)生的基本素質(zhì)。興趣是學(xué)生探索、創(chuàng)造的力量源泉,我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了教學(xué)案例,通過(guò)營(yíng)造積極體驗(yàn)的課堂情景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并以小組為單位,形成個(gè)人或小組作品,開(kāi)展學(xué)生自我評(píng)價(jià)和組內(nèi)、組間相互評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)等多元化教學(xué)評(píng)價(jià)。
(1)教學(xué)案例的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)
給學(xué)生創(chuàng)建展現(xiàn)才華和能力的平臺(tái)是非常重要的,而且最好從校園生活開(kāi)始。于是我們以評(píng)選‘優(yōu)秀校園網(wǎng)版主’的任務(wù)形式,營(yíng)造一個(gè)積極體驗(yàn)的課堂情境,以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、審美能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和自我認(rèn)識(shí)能力等為目標(biāo)開(kāi)展計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)。
(2)教學(xué)案例的實(shí)施
第一步:引入課題。校園網(wǎng)是大學(xué)生相互溝通交流的時(shí)髦工具,參與校園網(wǎng)的經(jīng)營(yíng)可以幫助學(xué)生發(fā)揮自身特長(zhǎng)、活躍校園生活、豐富人生閱歷。于是我們就從學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)開(kāi)始,指導(dǎo)如何當(dāng)好“校園網(wǎng)版主”。在教學(xué)內(nèi)容上,我們緊扣“校園網(wǎng)版主”崗位要求,通過(guò)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件,使學(xué)生掌握硬件組成原理、故障排除及病毒防范技巧,培養(yǎng)網(wǎng)站維護(hù)能力;通過(guò)掌握網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、Word排版、表格制作和多媒體等軟件的應(yīng)用,培養(yǎng)網(wǎng)站編輯的應(yīng)用能力;通過(guò)評(píng)選“優(yōu)秀校園網(wǎng)版主”的形式,培養(yǎng)學(xué)生展現(xiàn)自我的能力。這樣的情景教學(xué),首先在心理上引起了學(xué)生的注意,激發(fā)了學(xué)習(xí)動(dòng)力。引入新課程時(shí),根據(jù)學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)的興趣和通過(guò)網(wǎng)站經(jīng)營(yíng)表現(xiàn)自己優(yōu)勢(shì)的心理需求,我首先展示了預(yù)先制作的網(wǎng)站作品,引起學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的濃厚興趣。
第二步:教學(xué)生制作。首先根據(jù)簡(jiǎn)單模板,一步一步教學(xué)生制作管理網(wǎng)站,把知識(shí)點(diǎn)都融入到里面,如插入圖片、排版、制作簡(jiǎn)單醒目的表格并突出自己的優(yōu)勢(shì)。然后指出制作網(wǎng)站論壇的重點(diǎn)和注意的知識(shí)點(diǎn)。
第三步:讓學(xué)生結(jié)合自己特長(zhǎng)設(shè)計(jì)制作有特色的網(wǎng)站版塊。使用學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)平臺(tái),參閱系統(tǒng)的案例,一步一步操作。遇到難題可以在系統(tǒng)幫助的知識(shí)庫(kù)里查詢(xún)知識(shí)點(diǎn),也可以和組內(nèi)外同學(xué)交流或在學(xué)習(xí)支持平臺(tái)上跟老師交流。
第四步:學(xué)生相互觀摩各自制作的校園網(wǎng)站版塊,作出評(píng)價(jià),然后相互討論設(shè)計(jì)和制作技巧。
第五步:老師根據(jù)版塊制作情況及學(xué)生的討論情況進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)。
第六步:教學(xué)案例效果的后測(cè)調(diào)查和分析
計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)成為各學(xué)科發(fā)展的重要手段和平臺(tái),掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和操作對(duì)于高職畢業(yè)生來(lái)說(shuō)是必備的基礎(chǔ)知識(shí),還對(duì)其今后的專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)起到了重要的作用。由于我國(guó)地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡、各地教育發(fā)展也不平衡,導(dǎo)致了高職新生的計(jì)算機(jī)水平參差不齊。因此,以班級(jí)為教學(xué)單位,同時(shí)、同一教學(xué)計(jì)劃的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足不同層次學(xué)生的需求,若考核模式也統(tǒng)一規(guī)定,這樣必然導(dǎo)致最終的教學(xué)效果不理想,嚴(yán)重打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和任課老師的教學(xué)熱情。
一、非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)中計(jì)算機(jī)課程的結(jié)構(gòu)分析
目前的高職院?!队?jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程采用幾乎相同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),這種教學(xué)體系已經(jīng)落后于時(shí)代,應(yīng)根據(jù)各個(gè)專(zhuān)本文由收集整理業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)的不同需求,對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)采取差別式教學(xué)。《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》教學(xué)效果的好壞將直接影響到畢業(yè)生的素質(zhì),即影響到畢業(yè)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)能力。近年來(lái),各高職學(xué)院圍繞計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)這一門(mén)課,從其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式等方面,各高職院校都進(jìn)行了不同程度的改革和研究。
二、教學(xué)方法的分析
1.教學(xué)方法
"一主多附"的教學(xué)模式,即開(kāi)設(shè)一門(mén)主要的公共必修課程,即《計(jì)算機(jī)應(yīng)用》,開(kāi)設(shè)時(shí)間根據(jù)單位教學(xué)條件的不同,一般設(shè)置在一年級(jí)階段完成;之后根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程的特點(diǎn)分別開(kāi)設(shè)多門(mén)選修課程,如網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)頁(yè)制作或多媒體制作等。
2.實(shí)施方式
由于學(xué)生生源地域特點(diǎn)的因素,目前高職院校的學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)存在較大的差異,針對(duì)這一現(xiàn)象,我們采取因材施教,分層次教學(xué)的方法。雖然該課程是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,但沒(méi)有一定的理論基礎(chǔ),實(shí)踐能力再?gòu)?qiáng)也只是空中樓閣。所以我們針對(duì)理論知識(shí)普遍缺乏的現(xiàn)象,注重理論教學(xué),實(shí)踐內(nèi)容則根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)高低分成不同小組,加強(qiáng)個(gè)別輔導(dǎo)。對(duì)每組的學(xué)生提出不同要求,布置不同的實(shí)踐作業(yè)。對(duì)從未接觸過(guò)計(jì)算機(jī)的學(xué)生,加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)輔導(dǎo),待有了一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)后,再進(jìn)行進(jìn)一步的技能訓(xùn)練,使他們掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),也具有一定的應(yīng)用能力。對(duì)有一定基礎(chǔ)的學(xué)生,則進(jìn)行知識(shí)加深、拓寬,實(shí)驗(yàn)課,為他們布置的不是簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),添加一些課外內(nèi)容,在他現(xiàn)有計(jì)算進(jìn)知識(shí)的基礎(chǔ)上,拓展應(yīng)用恩呢管理,從而加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握,達(dá)到對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通,提高其綜合應(yīng)用能力。
3.教學(xué)過(guò)程與手段
教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力,采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)和問(wèn)題驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的方式來(lái)組織教學(xué),教學(xué)過(guò)程中盡量完全采用多媒體手段授課,用同屏廣播或者投影講解的方式進(jìn)行。針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的不同需求,授課內(nèi)容、知識(shí)深度、知識(shí)廣度都依據(jù)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行調(diào)整。如授課內(nèi)容方面:語(yǔ)言管理類(lèi)專(zhuān)業(yè),側(cè)重點(diǎn)為word、excel、powerpoint、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等;若是電子計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè),還要更多地側(cè)重計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)等。搜集整理大量的教學(xué)案例,同一知識(shí)點(diǎn),針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)采用不同的案例,案例與專(zhuān)業(yè)對(duì)應(yīng)的崗位緊密聯(lián)系,提示學(xué)生在今后的工作中你們會(huì)遇到此類(lèi)問(wèn)題,這樣可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又有利于學(xué)生理解部分抽象的概念,也使學(xué)生體驗(yàn)到了工作情境。
4.課時(shí)規(guī)范化
《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》是一門(mén)公共基礎(chǔ)課,涉及到高職院校所有的專(zhuān)業(yè)。在教學(xué)組織上,大部分院校都采用學(xué)期學(xué)時(shí)制,該課程一般開(kāi)設(shè)于第1學(xué)期,在此學(xué)期里新生軍訓(xùn)3-4周,國(guó)慶、中秋節(jié)放假1周多,某些專(zhuān)業(yè)還有實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)專(zhuān)用周等,使得該課程一般只有40課時(shí)左右,很難滿(mǎn)足課程需要。針對(duì)這種現(xiàn)狀,我們采取"課內(nèi)+考試"的教學(xué)方法,即將一些綜合性的上機(jī)題目,作為案例布置給學(xué)生,讓其在案例制作過(guò)程中增強(qiáng)實(shí)踐能力。針對(duì)教委統(tǒng)一考試的內(nèi)容,在后期完成相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí),強(qiáng)化模擬練習(xí),使學(xué)生在理論內(nèi)容學(xué)習(xí)水平得到提高。這樣的教學(xué)安排,是學(xué)生理論和實(shí)踐水平同步提高,教學(xué)效果顯著。
三、小結(jié)
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)原型系統(tǒng);實(shí)驗(yàn)體系建設(shè);教學(xué)改革;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
0、引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,基于EDA的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為硬件設(shè)計(jì)的主要方式。以前的基于小型模擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)不再適應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式大多采用中小規(guī)模集成電路芯片在面包板上搭建各種常見(jiàn)數(shù)字電路的方式,工作量大且易出錯(cuò)。而新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是利用硬件描述語(yǔ)言和EDA工具,先在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行設(shè)計(jì)、修改和仿真,然后通過(guò)仿真波形可以直觀地觀察到電路內(nèi)部各個(gè)信號(hào)的變化情況,再將設(shè)計(jì)下載到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的PLD芯片中,進(jìn)一步驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。通過(guò)一系列綜合性實(shí)驗(yàn),不僅可以加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件基本知識(shí)的理解,而且有助于學(xué)生對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的融會(huì)貫通。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上不斷地調(diào)試與驗(yàn)證,學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到了鍛煉。
1、目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題
目前北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的計(jì)算機(jī)硬件類(lèi)必修實(shí)驗(yàn)課程主要包括數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)接口與通信實(shí)驗(yàn)。這3門(mén)實(shí)驗(yàn)課程通過(guò)不斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,取得了很大的進(jìn)步,并已建立了以EDA為開(kāi)發(fā)工具、以設(shè)計(jì)為主的新型計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)體系,但是目前還存在一些問(wèn)題。
1.1 缺乏完整的實(shí)驗(yàn)體系
1.1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有重復(fù)
不同的實(shí)驗(yàn)課程之間會(huì)出現(xiàn)重復(fù)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)都是以計(jì)算機(jī)原型系統(tǒng)為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,但二者在存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)上有所重復(fù)。另外,數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)中基本實(shí)驗(yàn)的有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)部分主要以ADC 0809控制器設(shè)計(jì)為例,而在計(jì)算機(jī)接口與通信實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中的AD模數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路設(shè)計(jì)也是以ADC 0809控制器設(shè)計(jì)為例進(jìn)行的。
1.1.2 課程之間缺少銜接
目前北京航空航天大學(xué)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)與組成原理實(shí)驗(yàn)之間的內(nèi)容結(jié)合地比較好。在數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)中所設(shè)計(jì)的基本部件(如寄存器、乘法器以及存儲(chǔ)器等)都可以在計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)中利用。但是計(jì)算機(jī)接口與通信實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)之間的內(nèi)容銜接較差。隨著學(xué)生設(shè)計(jì)的MIPS指令集的CPU日益成熟,計(jì)算機(jī)接口與通信實(shí)驗(yàn)逐漸過(guò)渡到使用MIPS CPU來(lái)代替嵌入式軟核NIOS CPU,從而將計(jì)算機(jī)原型系統(tǒng)的底層內(nèi)容添加到計(jì)算機(jī)接口與通信實(shí)驗(yàn)中㈣。
1.1.3 課程定位不明確
每門(mén)課程的定位應(yīng)當(dāng)明確,通過(guò)一門(mén)課程解決一個(gè)問(wèn)題,從而循序漸進(jìn)地達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。但是目前教學(xué)中還存在各門(mén)課程相對(duì)獨(dú)立、自成體系、缺乏整體考慮的問(wèn)題,學(xué)生難以建立起整體的概念。
1.2 學(xué)生還未形成進(jìn)行硬件編程的思維方式
硬件編程的思維方式與軟件編程的思維方式略有不同。硬件描述語(yǔ)言一般是并行執(zhí)行的。目前學(xué)生還沒(méi)有建立起并行的概念,沒(méi)有完全掌握硬件程序的調(diào)試、分析方法。因此我們?cè)跀?shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)中要有意識(shí)地在這方面加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng),通過(guò)對(duì)這3門(mén)課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生逐步掌握硬件設(shè)計(jì)技能。
2、一體化實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)方案
我們需要理清計(jì)算機(jī)硬件類(lèi)實(shí)驗(yàn)課程之間的關(guān)系,明確各課程的定位,從而建立一個(gè)新的、一體化的,以掌握一種硬件設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標(biāo)的,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容循序漸進(jìn)、步步深入的,實(shí)驗(yàn)方法靈活多樣的,教學(xué)質(zhì)量大幅提高的實(shí)驗(yàn)體系和創(chuàng)新平臺(tái)。
2.1 課程關(guān)系
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類(lèi)實(shí)驗(yàn)遵循馮·諾伊曼計(jì)算機(jī)模型。通過(guò)不同層次的實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生逐步深入理解計(jì)算機(jī)的內(nèi)部邏輯關(guān)系、功能部件、性能以及交互方式,掌握基于硬件描述語(yǔ)言和EDA工具的、進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)的方法和過(guò)程,完成計(jì)算機(jī)原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)包括綜合數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試在內(nèi)的軟件設(shè)計(jì),并且能讓學(xué)生編寫(xiě)出執(zhí)行速度快、資源利用率高、性能接近于最優(yōu)的程序。
目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類(lèi)實(shí)驗(yàn)中的必修課主要有:數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)、硬件描述語(yǔ)言與EDA工具實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)接口與通信實(shí)驗(yàn),且以培養(yǎng)學(xué)生的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)踐能力和科研實(shí)踐素養(yǎng)以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神為目標(biāo)[3]。所以在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)時(shí),我們要根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)在邏輯關(guān)系重新整合各門(mén)課程的知識(shí)分布和銜接關(guān)系,以達(dá)到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相互支撐、成果形式層次遞進(jìn)的效果。
(1)知識(shí)點(diǎn)的劃分。3門(mén)課程的知識(shí)點(diǎn)要既能覆蓋全部又避免重復(fù)。
(2)課程內(nèi)容的設(shè)置。課程內(nèi)容在設(shè)置時(shí)要保證前后相繼、由淺入深、不斷深化。
(3)相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。3門(mén)課程采用相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境(軟件環(huán)境Quartus II和FPGA板康芯實(shí)驗(yàn)板),根據(jù)課程內(nèi)容逐步設(shè)計(jì)出與課程完全吻合的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并采用相同的硬件描述語(yǔ)言Verilog。學(xué)生通過(guò)反復(fù)練習(xí),熟練掌握一種硬件設(shè)計(jì)方法、一種解決問(wèn)題的思維方式、一類(lèi)FPGA實(shí)驗(yàn)板的使用方法,從而保證在掌握概念和原理的同時(shí),熟練掌握硬件設(shè)計(jì)方法和技能,建立起計(jì)算機(jī)硬件整機(jī)的概念。
2.2 課程定位
計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)課程的目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、編程設(shè)計(jì)能力、探索創(chuàng)新能力以及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,讓學(xué)生形成硬件編程的思維方式,并建立計(jì)算機(jī)整機(jī)概念。
下面分別介紹每門(mén)課程的定位。
2.2.1 數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)
數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)。它主要解決的問(wèn)題是掌握硬件實(shí)驗(yàn)的基本技能以及組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的原理。
該課程的目標(biāo)是讓學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用方法,掌握硬件編程語(yǔ)言、EDA工具的使用、硬件描述的綜合與仿真,使學(xué)生能設(shè)計(jì)一些基本的時(shí)序邏輯電路和組合邏輯電路,培養(yǎng)學(xué)生的硬件編程思維方式。
2.2.2 計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)
計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)是核心。它起著承上啟下的作用,是讓學(xué)生建立起整機(jī)概念的關(guān)鍵。它能幫助學(xué)生理解和掌握一臺(tái)計(jì)算機(jī)整機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件組成及相互之間的配合。其他課程要圍繞計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)展開(kāi)。數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程要解決基本器件的設(shè)計(jì)和工具使用的問(wèn)題,計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)要解決應(yīng)用微處理器的問(wèn)題。本課程要求學(xué)生重點(diǎn)掌握MIPS指令系統(tǒng)及指令周期、數(shù)據(jù)通路、系統(tǒng)控制等,在此基礎(chǔ)上深化對(duì)硬件編程語(yǔ)言的理解。
2.2.3 計(jì)算機(jī)接口與通信實(shí)驗(yàn)
計(jì)算機(jī)接口與通信實(shí)驗(yàn)是完善、提高和應(yīng)用。學(xué)生通過(guò)對(duì)器件的學(xué)習(xí),完善了計(jì)算機(jī)的整機(jī)概念。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是提高。本課程重點(diǎn)掌握基本外部芯片、基本的輸入/輸出部件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
3、基于計(jì)算機(jī)原型系統(tǒng)的一體化的實(shí)驗(yàn)實(shí)例
該實(shí)例利用并行接口8255A實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算器功能,通過(guò)8255A輸入兩個(gè)8位的數(shù)據(jù),MIPS CPU將兩個(gè)數(shù)據(jù)相加或者相減,并將計(jì)算結(jié)果通過(guò)8255A輸出到數(shù)碼管上。這個(gè)實(shí)例以MIPS CPU為核心,包含了數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的ALU等部件,通過(guò)計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)形成了MIPS CPU部件,再結(jié)合計(jì)算機(jī)接口與通信實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的8255A等接口部件,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)小型的數(shù)字系統(tǒng)。如果在此基礎(chǔ)上把操作系統(tǒng)和編譯等內(nèi)容包含進(jìn)去就構(gòu)成了一個(gè)計(jì)算機(jī)原型系統(tǒng)。
3.1 設(shè)計(jì)思路
為了實(shí)現(xiàn)使用程序查詢(xún)方式在8255A與CPU之間交換數(shù)據(jù),我們需要8255A工作在0方式。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,我們需要兩個(gè)8位數(shù)據(jù)口作為數(shù)據(jù)輸入口,一個(gè)8位數(shù)據(jù)口作為數(shù)據(jù)輸出口,共需要3個(gè)8位數(shù)據(jù)口,此外還需要一些控制信號(hào),所以至少需要兩片8255A芯片。第一片8255A的A口和B口工作在0方式,均作為數(shù)據(jù)輸入。第二片8255A的A口和B口也工作在0方式,A口作為輸入,B口作為輸出,并使用PA0作為數(shù)據(jù)輸入后完成并執(zhí)行加法運(yùn)算的信號(hào),使用PAl作為數(shù)據(jù)輸入后完成并執(zhí)行減法運(yùn)算的信號(hào)。MIPS CPU循環(huán)查詢(xún)第二塊8255A芯片的A口數(shù)據(jù),一旦發(fā)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)PA0或者PAl不為0,就從第一塊8255A芯片的A口和B口讀取兩個(gè)數(shù)據(jù)到某個(gè)寄存器,然后計(jì)算兩個(gè)寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)的和或者差,并將結(jié)果輸出到第二片8255A的B口。
3.2 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)需要的器件主要有MIPS CPU、兩片并行接口8255A,還需要一個(gè)芯片能根據(jù)地址在內(nèi)存和兩塊8255A芯片中做出片選,部分代替總線的功能。其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
在本實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)?shù)刂沸∮?28時(shí),表示的是內(nèi)存地址,則將總線數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存或者從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)到總線上;當(dāng)?shù)刂反笥?28時(shí),從兩片8255A中讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。
3.3 系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)
我們首先設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各功能模塊,接著設(shè)計(jì)MIPS匯編程序,最后生成頂層文件,綁定引腳并下載驗(yàn)證。
3.3.1 MIPS CPU模塊
MIPS CPU是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了MIPS指令集的32位精簡(jiǎn)指令集CPUN。本實(shí)驗(yàn)只關(guān)注MIPS CPU的外部接口,并為調(diào)試方便為MIPS CPU增加了很多接口,但實(shí)際上真正需要的接口只有CLK、DataReady、RData、PCIk、BE、RW、Adrr、WData,其作用分別是:時(shí)鐘信號(hào)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好信號(hào)、讀入數(shù)據(jù)信號(hào)、時(shí)鐘輸出信號(hào)、讀取模式信號(hào)、讀寫(xiě)信號(hào)、地址、寫(xiě)入數(shù)據(jù)信號(hào)。
如圖2所示是MIPS CPU的符號(hào)模塊。MIPS CPU文件的時(shí)序仿真波形文件如圖3所示。
3.3.2 8255A可編程并行接口模塊
在本實(shí)驗(yàn)中,8255A芯片工作在O方式,即A口、B口、c口的高低四位可以自行指定作為輸入/輸出端口使用。我們可以根據(jù)自己的約定把一些端口作為控制位使用。8255A的符號(hào)模塊如圖4所示。
我們對(duì)8255A可編程并行接口進(jìn)行時(shí)序仿真后,8255A芯片A口輸入B口輸出的仿真波形文件如圖5所示。
3.3.3 總線控制器模塊設(shè)計(jì)
總線控制器(BUS Controller)是本次實(shí)驗(yàn)的核心器件,它的主要功能是根據(jù)MIPS CPU所要讀寫(xiě)的地址,輸出相應(yīng)的片選信號(hào)和地址信息,控制將8255A的數(shù)據(jù)或者內(nèi)存中的數(shù)據(jù)輸出到總線上或者將總線上的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到8255A的某些端口或內(nèi)存中。在本實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)?shù)刂沸∮?28時(shí),表示內(nèi)存地址,則將總線數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存或者從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)到總線上;當(dāng)?shù)刂反笥诘扔?28時(shí),從兩塊8255A并口中讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)刂反笥?28時(shí),我們要根據(jù)之前所規(guī)定的端口號(hào),產(chǎn)生相應(yīng)的8255A控制信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)8255A相應(yīng)的端口進(jìn)行讀寫(xiě)。相應(yīng)的8255A芯片的控制信息如表1所示。
總線控制器的符號(hào)模塊如圖6所示。
總線控制器的仿真波形文件如圖7所示。
由于使用了兩片8255A芯片,因此我們需要一個(gè)譯碼器和一個(gè)多路選擇器,以便在兩片8255A芯片中做出選擇。譯碼器的符號(hào)模塊如圖8所示,多路選擇器的符號(hào)模塊如圖9所示。
另外我們還需要七段數(shù)碼管顯示電路,它能夠?qū)?shù)字轉(zhuǎn)換為七段數(shù)碼管的顯示信號(hào)。七段數(shù)碼管顯示電路的符號(hào)模塊如圖10所示。
3.4 編寫(xiě)MIPS CPU匯編程序
我們將各個(gè)元件連好后,就開(kāi)始編寫(xiě)MIPS匯編程序。本設(shè)計(jì)使用將程序硬編碼在內(nèi)存中的做法??刂七壿嬋缦滤荆?/p>
1)第一塊8255A的初始化:CS=0,RD=1,WR=0,AI=1,A0=1,控制字為8’b10010010;
2)第二塊8255A的初始化:CS=0,RD=1,WR=0,AI=1,A0=1,控制字為8’b10010000;
3)然后循環(huán)查詢(xún)第二塊8255A芯片的A口,當(dāng)PA0或者PAl為高電平時(shí),表示數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好;
4)CPU分別從第一塊8255A芯片的A口和B口讀取兩個(gè)8位整數(shù)到兩個(gè)寄存器;
5)進(jìn)行判斷,如果PAl為1執(zhí)行減法指令,如果PA0為1執(zhí)行加法指令,計(jì)算結(jié)果保存在某個(gè)寄存器中。
6)將結(jié)果輸出到第二塊8255A芯片的B口。
頂層文件的仿真波形如圖11所示。
3.5 生成頂層文件
之后我們需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綁定引腳,進(jìn)行一次全編譯。系統(tǒng)頂層文件如圖12所示。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù) 項(xiàng)目教學(xué) 教學(xué)實(shí)施
經(jīng)過(guò)近8年的《計(jì)算機(jī)組裝及維護(hù)》專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué),筆者深深體會(huì)到教師要想把這門(mén)課程教好,必須鉆研出一套有效的教學(xué)方法,并結(jié)合學(xué)生和現(xiàn)有教學(xué)條件創(chuàng)造性地開(kāi)展教學(xué)。筆者了解到企業(yè)需要真正技術(shù)過(guò)硬及工作作風(fēng)過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,需要員工有很強(qiáng)的動(dòng)手能力和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。這就要求我們?cè)谂囵B(yǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力的同時(shí),也要注重培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)能力、行業(yè)通用能力及職業(yè)素養(yǎng),并且與企業(yè)的需要密切聯(lián)系起來(lái),讓學(xué)生盡早融入企業(yè)氛圍。
一、“六步教學(xué)法”緊密聯(lián)系教學(xué)理念
課堂教學(xué)最根本的追求是實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)?;诼毟邔W(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱、學(xué)習(xí)習(xí)慣尚未形成、學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚的客觀實(shí)際,基于職教課程改革的要求,筆者認(rèn)為在“計(jì)算機(jī)組裝與維修”課程教學(xué)時(shí)必須確立三個(gè)理念:(1)以生為本。注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí);學(xué)生好學(xué)遠(yuǎn)比教師好教重要。(2)能力本位。學(xué)生“能做什么”比“知道什么”更重要;任務(wù)、知識(shí)、技能和情感、態(tài)度、價(jià)值觀等皆為能力;計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力與信息素養(yǎng)兩者不可或缺。(3)行動(dòng)導(dǎo)向。為了行動(dòng)而學(xué)習(xí),通過(guò)行動(dòng)而學(xué)習(xí);“行是知之始,知是行之成”;以做定學(xué),以學(xué)定教。
基于以上理念,筆者將一般教學(xué)目標(biāo)確定為著眼于學(xué)生主體性的學(xué)習(xí)目標(biāo),而在教學(xué)方法中,除了根據(jù)教材和學(xué)生實(shí)際確立相應(yīng)的教法,還將注重學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。
二、“六步教學(xué)法”在項(xiàng)目教學(xué)中的具體應(yīng)用
基于項(xiàng)目化的教學(xué)模式,決定了筆者在教學(xué)中不拘泥于傳統(tǒng)課堂授課形式,而采用了“六步教學(xué)法”來(lái)拉動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的探究意識(shí),從而提高課堂效率。以任務(wù)驅(qū)動(dòng)和活動(dòng)探究為重心,采用“激趣-明標(biāo)-活動(dòng)-評(píng)價(jià)-反思-小結(jié)”六步教學(xué)環(huán)節(jié),從創(chuàng)設(shè)情境問(wèn)題開(kāi)始,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)活動(dòng)開(kāi)展探究學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)、小結(jié),并通過(guò)一定的實(shí)際訓(xùn)練鞏固所學(xué)內(nèi)容。在學(xué)生探究學(xué)習(xí)的過(guò)程中,教師要重點(diǎn)做好啟發(fā)引導(dǎo)、巡視指導(dǎo)、適時(shí)點(diǎn)評(píng)工作。為了提高課堂教學(xué)效率,還應(yīng)采用多媒體教學(xué)手段,力求使抽象的知識(shí)具體化、枯燥的知識(shí)生動(dòng)化、乏味的知識(shí)興趣化。
1.第一個(gè)環(huán)節(jié)是“激趣”
是以一個(gè)個(gè)具體的項(xiàng)目為線索,把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個(gè)項(xiàng)目之中,提出學(xué)生生活中所能遇到的類(lèi)似問(wèn)題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題去探究所要學(xué)習(xí)的知識(shí)。
2.第二個(gè)環(huán)節(jié)是“明標(biāo)”
針對(duì)一個(gè)個(gè)項(xiàng)目確立起三維目標(biāo)。例如,學(xué)習(xí)“拆裝計(jì)算機(jī)”這一項(xiàng)目時(shí),要求學(xué)生掌握的知識(shí)與技能包括:①了解計(jì)算機(jī)硬件組成及其作用。②能正確完成輸入/輸出設(shè)備和主機(jī)的連接。③會(huì)安裝Windows操作系統(tǒng)。④會(huì)使用Ghost軟件進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。其中應(yīng)掌握的過(guò)程與方法包括:①觀察計(jì)算機(jī)機(jī)箱外接部件和內(nèi)部主要部件。②小組協(xié)作完成計(jì)算機(jī)主要部件的拆裝。而情感態(tài)度和價(jià)值觀方面的教學(xué)目標(biāo)則包括:培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生實(shí)際的動(dòng)手操作能力。通過(guò)“明標(biāo)”這個(gè)環(huán)節(jié),讓學(xué)生知道應(yīng)該學(xué)什么、怎么學(xué)。
3.第三個(gè)環(huán)節(jié)是“活動(dòng)”
即采用“活動(dòng)探究法”貫穿教學(xué),活動(dòng)是課堂諸多環(huán)節(jié)的中心。比如“拆裝計(jì)算機(jī)”這一項(xiàng)目中,設(shè)置了多個(gè)探究活動(dòng)幫助學(xué)生了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在活動(dòng)中設(shè)置了四個(gè)步驟:①讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)主機(jī)的硬件構(gòu)成及各部件的名稱(chēng)。②邊拆卸邊觀察。③播放計(jì)算機(jī)安裝的視頻。④小組合作組裝。通過(guò)這些步驟,讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的硬件組成,理解計(jì)算機(jī)硬件的拆裝方法,掌握輸入/輸出設(shè)備與主機(jī)的連接,并且能夠通過(guò)小組合作完成基本硬件的安裝。
4.第四個(gè)環(huán)節(jié)為“評(píng)價(jià)”
引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自評(píng)、互評(píng),對(duì)“為何沒(méi)有完成”“為何做得慢”“為何做得不規(guī)范”等方面進(jìn)行教學(xué)反思,分析存在的問(wèn)題,尋求解決的方法。而在此環(huán)節(jié)中,教師要在學(xué)生評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上作適當(dāng)點(diǎn)評(píng)。
5.第五個(gè)環(huán)節(jié)為“反思”,即教學(xué)反思
在“拆裝計(jì)算機(jī)”項(xiàng)目的教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的了解只限于用它上網(wǎng)、打游戲、聊天等,而對(duì)計(jì)算機(jī)具體的組成、作用、連接、安裝、維護(hù)等知識(shí)卻了解甚少。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,有的學(xué)生缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,有的學(xué)生冷眼旁觀,有的學(xué)生缺乏對(duì)知識(shí)的鉆研精神……所以在本項(xiàng)目教學(xué)中,我充分地考慮到了這些方面,在準(zhǔn)備課件、設(shè)計(jì)問(wèn)題、教學(xué)方法上都進(jìn)行了斟酌。
6.最后一個(gè)環(huán)節(jié)為“小結(jié)”
通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)提煉、歸納所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)及操作要求,教師要作適當(dāng)點(diǎn)撥。
三、“六步教學(xué)法”在計(jì)算機(jī)組裝與維修教學(xué)中的具體體現(xiàn)
1.鼓勵(lì)學(xué)生自主、合作探究
深入貫徹新教學(xué)大綱“以生為本”“能力本位”“行動(dòng)導(dǎo)向”等理念,重視學(xué)生的思維發(fā)展,重視培養(yǎng)學(xué)生的合作探究能力、實(shí)際操作能力,努力營(yíng)造開(kāi)放、富有活力的中職課堂。
2.設(shè)計(jì)層次:由淺入深,由易到難
教學(xué)過(guò)程中,我將知識(shí)的教學(xué)要求分成了三個(gè)層次:了解、理解和掌握?!傲私狻笔侵笇?duì)知識(shí)的感性的、初步的認(rèn)識(shí)?!袄斫狻笔侵笇?duì)基本概念、基本知識(shí)有一定的理性認(rèn)識(shí),能用正確的語(yǔ)言進(jìn)行敘述和解釋?!罢莆铡笔窃诶斫獾幕A(chǔ)上,能夠解決與所學(xué)知識(shí)相關(guān)的應(yīng)用問(wèn)題。我按照三個(gè)層次,一步一步、層層深入。把新知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成學(xué)生感興趣的學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)娛樂(lè)相結(jié)合,以達(dá)到新課標(biāo)所提倡的寓教于樂(lè)的目標(biāo)。
3.多媒體教學(xué)法
多媒體教學(xué)使學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)更加形象直觀,但是其跳躍性、活動(dòng)性的特點(diǎn),不利于學(xué)生記憶操作步驟,更無(wú)法體現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)的整體思路。因此,一方面,我利用多媒體適當(dāng)?shù)卣故疽恍﹫D片和視頻演示,并通過(guò)學(xué)生分組協(xié)作完成探究活動(dòng),加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的理解,增加課堂容量,提高課堂效率。另一方面,我使用實(shí)物投影把一些關(guān)鍵的步驟進(jìn)行演示,使二者能夠優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),以達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。
綜上所述,學(xué)生的知識(shí)、智力和能力發(fā)展的主要途徑是自我探究學(xué)習(xí),因此教改應(yīng)著重研究如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力。而在計(jì)算機(jī)組裝與維修教學(xué)中,采用“六步教學(xué)法”對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和綜合素質(zhì),能起到非常重要的作用。
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)