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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇计算机学院开学,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
【关键词】 医学院校;计算机课程;开设意义;教学改革
一、医学的发展与计算机的关系
随着经济和科学的进步,医学在人们生活中扮演着不可替代的作用。尤其是随着现代计算机的高速发展,医学的进步是突飞猛进的。主要表现为以下几个方面:
1、现代医学设备操作
我们发现现在医院的几乎所有的大型仪器都是计算机智能操作的,例如我们比较熟悉的CT ,B超等,都是在计算机的参与下完成对病人的诊断和治疗的。现代医学的高端的设备如果离开了计算机是无法正常运行的,例如核磁共振等,在计算机技术的帮助下,这些诊断设备能够很好的完成任务,并能准确的确定病症。这就要求我们的医生既要学好医学知识还要掌握一定的计算机操作技术。
2、计算机在医学图像上的应用
在医学图像中,图像的处理是非常重要的,在影像科室中,病人拍片后,图像呈现出来的是两种颜色,一种是白色,一种是黑色。这样的颜色对比使影像的照片能够很清楚的显示病人的关键部位。这种方式的实现就是要靠计算机的图像处理来实现。现代医学关于图像上的应用是十分广泛的。我们看到的关于心脏的图片都是利用先进的计算机技术来完成的。可以这样说没有现代计算机技术的高速发展和普及就没有现代医学的发展程度和广泛应用。
3、医院的信息管理
当我们去医院进行看病时,我们总是先挂号,然后在去相应的科室看病。随着计算机在医院的普及,我们现在可以在网上进行挂号,并且我们可以预约一些专家看病。这都需要各部门快速协作来完成,所以离开计算机就不可能快速完成这些任务。医院的各个部门的联系及医生信息的统计都需要计算机参与。
4、数据检索
当医生们想查阅医学资料或者医生们互相交流时,过去的作法就是去图书馆或者开关于医学方法的会议来完成,有了计算机就可以方便的完成这些,利用计算机技术可以方便的完成查阅医学资料和下载书籍。通过实时视频的电视电话会议就可以完成相互交流。
5、计算机医院的应用现状
解放后,随着计算机在我国的出现,人们开始认识了它,但那时因为国内经济不发达,导致了那时很少有计算机能够在医院出现,随着改革开放和经济的发展,从八十年代初开始,据卫生部统计,我国在医院里只有40台电子计算机,到1986年7月增加到100台左右,到1996年7月全国已达到数千多台,到2000这个数字翻了很多倍, 也就是说几乎所有的医院都会有计算机,说明电子计算机在医学领域应用已经相当广泛了。
二、医学院校开设计算机课程的作用
学习医学的孩子如果离开了学习计算机这对他们的学习是没有好处的,现在的大学几乎都有计算机课程,学习计算机能让孩子们了解现代信息技术的发展,更重要的是计算机课程能对学习医学有促进作用。例如学习检验的同学可以通过计算机对监测的数据进行分析、综合、判断,进而得出结论。学习影像技术的同学更离不开计算机了,当进行影像拍摄时计算机就发挥了特别重要的作用,计算机可以在医生的设定下,自动完成电子影像的采集,这样既快速又准确。同学们可以通过对计算机的操作可以更好的将医学课本上的知识应用到实际当中,也更好的理解了书本上的东西。特别是临床专业的学生更应该学好计算机技术,在临床上一般的分析和总结都要靠计算机,当医生和计算机配合的非常熟练时,能使诊断更加迅速。计算机当中的办公软件是学生学习的重中之重,如果学生不会计算机办公软件操作,那么就不会成为一位合格的医生。因为医生熟悉计算机办公软件可以更好的和医院信息系统交流,可以为医生节省很多时间。所以学生在大学期间,计算机技术的学习应该放在重要的位置。
三、计算机教学的改革
在医学院校的计算机教学中应更注重实际,教学要与实践相结合。理论学习固然重要,但实践操作应该放在首位。尤其是计算机基础课,更应该让学生把知识学透。这里应该特别强调上机实践操作应该是重中之重,在上机练习中可以完善理论的学习,并通过对实际问题的操作,更加深刻理解书本上的知识。通过上机练习又可以让学生学习到课本没有的知识。这样使学生在毕业工作后能够很好的掌握计算机的实践应用。
四、医学院校在计算机应用基础的教材选择
对于医学院校的同学来说,计算机都是辅助学科,那么学校在选材上应该特别注意要实事求是,根据自己学校的实际情况来选择。不能攀比和不切实际的去选择高难度的计算机应用教材。现在市面上的计算机教材五花八门,参差不齐。这就要求每个学校要认真仔细的去选择教材。也要考虑不同专业的学生的学习情况。这样选出的教材才能让医学院校的同学们学习起来即不浪费时间,又能得到锻炼。这里也要强调在选用教材时要加大监管力度。最好成立选用教材的评估小组,深入学生中间去,实际考察,听取学生们的意见和建议,这样选择的教材才能发挥它应有的作用。
五、医学院校计算机教师的培养和教师对学生的传授方法的重要性
医学院校的计算机的教师,他们的计算机方面的知识时非常丰富的,但对于医学院校的学生来说,他们需要的计算机方面的知识是有限的或者说是具备一定的计算机应用方面的基础就可以了。所以医学院校对计算机教师的培养要切合实际,能够让教师们理解医学院校学生对计算机学习的要求。另外教师对学生传授的计算机方面的知识的方法和信息量要有认识,在讲课中,注重基础,联系实际,不能照本宣科。要深入浅出,循序渐进。讲课时特别要注重讲课方法。特别需要强调的一点就是要和学生在课下要多沟通,这样才能使学生在学习计算机技术中能够学到他们想要的计算机知识。因为我们是医学院校,所以我们的计算机老师也要学习关于医学方面的知识,这样能够把计算机的知识更好的和医学院校的实际相结合。不仅可以让学生更爱学习医学知识,要让我们的教师们学到了我们平时很少接触到的知识。教师也要努力的学习自己的专业知识,这样能使学生们开阔眼界,也能使教师们的技能素质得到很大提高。医学院校机房的建设也是重要的,学习计算机知识离不开真正的去实践,学校的机房就是学生们平时实践的地方。所以学校的机房建设要跟得上,并且做好安排课余时间能够让学生们自由的去机房上机,只有多实践的操作,才能更好的理解理论知识。
六、结语
医学的学习现在已经离不开信息化了,对于在校的学生来说,计算机对于他们的专业学习是很有帮助的,也会对学生毕业后的工作起到如虎添翼的作用。这就要求我们的学校教育要切合实际,注重计算机的实践操作,这样才能使我们医学院校培养的学生能够更好更快的适应社会的要求。
【参考文献】
[1] 唐骏.计算机网络在医院临床中的应用.医学信息学,2009.01.
关键词:计算机应用;微课;设计与制作;自主学习
随着计算机网络与通讯技术的迅猛发展,信息交流与资源共享正变得越来越便捷,人们的教育理念与教学模式正在逐渐改变,新的多媒体技术正掀起信息化教学改革的浪潮,传统的教学模式面临着挑战。“局域网+微机室”模式已经逐渐被“WLAN无线通讯技术+手机终端”所取代,各种以开放、共享为理念的远程教学平台、微课教学资源、APP应用正在蓬勃兴起;各种简单易学、短小精悍的教学视频、动画资源、电子书等教育资源如雨后春笋般的涌现;“微课”起源于“一分钟课堂”,可汗学院又对其发扬光大,这种新型教学模式契合了网络时代追求便捷与效率的趋势,是混合式学习在信息化时代的新应用,微课具有知识指向性强、终端多样化、可重复学习等特征,能有效减轻学习者学习时的认知负荷,有利于自主学习与泛在学习。可以按照个体需求进行个性化学习与重复学习,使得“终身学习”、“人人可学”变为了现实。
1.微课的含义与特点
“微课”是按照新的课改标准与实践教学要求,以视频或屏幕录像为主要承载方式,使用多媒体技术记录教师在课堂内、外教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展的精彩教学活动全过程。这些知识点,可以是重难点解读、试题解析、考点归纳;也可以是方法传授、技能操作等方面的精讲和演示。微课模拟的是教师与学生一对一的教学场景,要在较短的时间里有效解决教学问题,或讲授清楚某一个知识要点,微课应具有解惑、启发、充分调动学习者的积极性和主动性的功能,其主要特点如下:1)微课应解决传统教学方法难于解决的重点、难点。微课作为一种新媒体教学手段,绝不是简单的黑板搬家,它应是经过教师认真思索,精心设计与制作的微型精品课程。其内容具有多媒体的特性,适当加入图形图像、视频动画,可以起到事半功倍的效果,对于传统教学中难以表述,或需要学生有较好空间想象能力的重难点问题,微课是教学实施过程中最好的帮手。2)微课应以学生为本,适合学生自主学习。微课资源主要以支持网络在线播放的流媒体格式为主,学生可以方便下载保存到终端设备上,以实现移动学习、泛在学习、重复学习。微课作为自主学习的多媒体资源,其在设计时,必须认真考虑学习对象及其认知特点,利用微课知识点精炼、单纯,针对性强等特点。用碎片化教学方式提高学生的学习兴趣,启发帮助学生完成自主学习过程,进而完成整个课程知识体系的构建。
2.《计算机应用》课程教学现状
《计算机应用》是培养学生信息技术素养的必修课程,课程突出实践性和应用性。多年来,“以教师为中心、以课堂为中心”传统教学模式,几乎成为大多数教师和学生的思维定势,极大地束缚着对学生创新精神和实践能力的培养,无法体现“以学生为中心”的现代教育理念。如何体现学生学习的主体性,强调学习主体的自觉意识和能动作用,充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神,如何将混合式学习方法、微课等新的媒体手段引入教学过程中,是值得每一个教师深思的问题。经过多年教学实践和学生调研,在本课程教学中存在以下几个问题:1)学习者有强烈的学习愿望,希望学有所用,但是学习基础差异明显;学生学习的基础参差不齐,这是学习者多样性特征的具体体现。由于各地区经济水平和对信息技术素养课程重视程度不同,使得学生计算机基础水平参差不齐。有些学生以前接触过信息技术课,有一定的计算机应用能力,但知识掌握不全面,不系统;有些学生计算机接触较少,没有什么基础可言;有些学生迷恋上网聊天、玩游戏、新奇的东西见得很多,对枯燥的课程学习不感兴趣;还有部分学生觉得计算机基础理论知识深奥难懂,有学不懂、厌学的情绪。如何在有限的上课时间内因材施教,将计算机应用课程知识点细、操作技能繁杂的问题妥善解决好,是教师面临的难题。2)学习者自主学习方法欠佳,学习技能有待提高,学习效率较低;计算机应用课程安排在大学一年级,许多学生暂时不能适应高职学习的特点,依然习惯于中学阶段的填鸭式学习方式,自主学习能力差。面对学习过程中的困难,学生缺乏有效的学习技能和学习资源,进而没有了兴趣和动力。例如“数制与编码”部分,学生往往有畏难情绪,选择退缩,而不是通过自主学习解决困难。另外,《计算机应用》是一门教考分离的课程,个别老师为了追求通过率,在教学过程中,教学内容与学生需求、社会需求存在差距。只让学生反复训练几个模块,应试化教育现象明显,导致学生综合应用能力不强,理论与实践脱节较为严重。学生计算机应用能力与用人单位的要求存在较大差距。如何从培养技能型人才向培养具有解决问题能力的技术技能型人才提升,也是我们亟待解决的问题。3)教学设计和模式与学生个性化学习需求存在差距;只有充分考虑学生个性化差异,对教学方案和内容进行合理设计,才能有效实施教学并产生良好的效果。现有的“理论+上机”教学模式,教学设计上存在着教师主导、学生被动学习的特点,教学过程中没有充分体现学生为主、因材施教的理念。另外,教学设计与模式单一,教师忙于解决计划学时与课程知识容量相矛盾的问题,缺乏针对不同专业学生进行不同教学设计,制定相应多层次教学方案的能力,不能有效调动学生学习积极性与兴趣,更谈不上满足学生个性化学习的需要。
3.微课辅助教学的应用优势
“微课”的出现较好地解决了传统教学方法的瓶颈与不足,特别是在课前预习与课后复习方面,作用尤为突出。其与传统教学相结合的方式,将学习媒体、学习模式、学习环境和学习内容等学习要素进行有效混合,优化学习资源的组合,提高学习者的学习满意度,从而达到最优的学习效果。将微课应用于传统课程教学中呈现出以下几个特点:1)从高职学生角度看,长时间、高强度的课程教学,学生会感到筋疲力尽,注意力无法有效集中;而微课在较短的时间内,精彩呈现教学知识点的教学形式非常适合高职学生,避免了长时间枯燥的教学给学生带来的疲倦感,学生能够集中精力,学习效率较高。2)从课程角度来看,微课具有的重难点突出、针对性强、短小精悍、实用性强等优势特别适合于《计算机应用》课程教学。针对每个教学单元,树立“学以致用”的教学理念和学习观念,选择以贴近学生日常生活、工作的“教学案列”为任务驱动项目,将重难点融入教学案例的任务设计中,并且制作成微课等共享教学资源,让学生充分利用自己的碎片时间开展自主学习,根据知识点的掌握程度自己控制学习进度。对于教学难点可以重复学习,大大提高了学习效率,并满足了个性化学习的需求。
4.《计算机应用》微课教学实践
1)微课的教学设计与微课件制作原则微课的选题是微课教学设计的关键环节之一,对于不适合使用多媒体表达的内容,即使制作成微课,其效果也不会尽如人意。在《计算机应用》微课教学设计中,我们收集整理了近几年等级考试试题,根据考试的重点、难点问题,结合各专业学生常见的题材,将教学内容按照“模块单元任务”进行分解,采取“任务驱动”与“案例教学”相结合的模式进行微课设计。强调实用性、典型性、时效性、趣味性和衔接性。在教学案例的设计中注重了对学生所学专业特点、工作任务的分析,强调了“任务驱动”在微课学习中的重要性。任务的选择宜小不宜大,如Excel中“公式与函数的使用”案例,将原来一个案例分解为“公式的录入与简单计算”、“相对引用与绝对引用”、“函数的使用”三个自成一体的微课,有效解决了教学内容艰涩、知识点密集的问题,提高了教学效率。微课制作一般流程为:微课选题教学设计微课件制作教学实施与录制视频剪辑与字幕教学反思。其中,“微课件制作”是其核心,一般有三种主导类型:①PPT式微课程,如计算机基础、网络基础等知识可应用此类型;②屏幕录制式微课程,以培养MSOFFICE办公应用软件的使用技能为主;③教学录像微课程,如电脑配置组装过程。在微课制作的过程中,要突出主题,讲授清晰,语速适中,操作同步。2)录制微课视频与资源“教学实施与录制”部分是微课制作的关键环节。微课的呈现方式是视频为主的流媒体,教师熟练掌握屏幕录制软件的应用是很有必要的,如“FSCapture”,要熟练掌握软件的界面、编辑处理技巧、音频处理、视频输出与编辑、字幕、标注等操作;在教学过程的录制环节中,强调录屏效果,可能会重复多遍才能达到最佳的效果;同时强调片头的设计,其决定着整个微课的基调;通过使用“AfterEffects”、“会声会影”等软件对原始视频进行优化、剪辑、添加字幕等处理,最终获得所需视频并转换为网络上常用的流媒体格式,在这里选择的.mp4格式,在学院的网络平台上供学生自主学习。一同的微课资源还包括:作品素材、微教案、微练习、试题库等。3)自主学习与课堂教学教师应做好导学工作,提前将制作好的微课资源和作业通过网络教学平台共享给学生,学生自主完成预习、复习等教学准备工作,并保质保量完成作业,巩固学习效果。在自主学习过程中,对于重、难点内容可以反复观看微课,同时上网查询,认真记录不懂的问题。在课堂上,教师首先针对学习中存在的共性问题进行现场示范与解答。除此之外,根据学生的掌握情况做好因材施教工作,教师应提前准备好难、中、易三套学习资源,分发给相应的学生。同时鼓励学生相互合作、开展探究式教学活动,提高学生的团队意识和解决实际问题的能力。
5.结束语
微课作为一种新型的教学模式,支持翻转课堂、混合学习、泛在学习、碎片化学习等多种学习方式,是一种情景化、可视化的多媒体学习资源,有助于各类教学模式的探索与改革。在推动教学资源库建设,精品共享课程建设,提升教师信息素养与信息化教学能力方面,“微课”作为核心资源的地位逐渐显现。我们需要不断探索、创新,为微课在自主学习和终身学习中创造更为广阔的应用前景。
参考文献:
[1]刘万辉.微课开发与制作技术.高等教育出版社,2015.1.
[2]霞.《计算机应用基础》微课设计与制作实践[J].电脑知识与技术,2016(10).
关键词:艺术院校;计算机教学
中图分类号:TP3-4
自上世纪90年代开始,国内艺术院校相继开设了计算机课程,主要目的是培养学生的计算机应用技能。近几年来,艺术院校计算机教学得到迅速发展。由于艺术院校在教育环境和教育对象上与普通院校不同,因此,我们要根据艺术院校学生的特点,结合艺术院校学生的培养目标,因材施教,有针对性地开展计算机教学工作。
1 艺术院校学生的特点
1.1 表现欲望强。艺术类学生从小接受艺术教育,且所从事的专业多为表演方向,学业的好坏直接通过演出的形式表现,因此其表现欲望极强。
1.2 形象思维活跃。所谓学习风格“就是学习者持续一贯的带有个性特征的学习方式,是学习策略和学习倾向的总和”相对而言,艺术类的学生学习风格较为随性,他们对于较为形象的事物感知度较高,对于如何在肢体、形态、技能等方面进行表现,比较容易提出有建设性的意见。
1.3 个人意识强。艺术类学生有较为积极的人生观、价值观,但个人主义倾向较为明显,喜欢在学习、工作和社会生活中成为焦点和核心,让周围的人为他服务,个人意识极强。
1.4 艺术素养高,文化水平偏低。艺术类学生由于从小受到艺术教育,比普通院校的学生艺术素养更高,艺术智力更强,对节奏、音调、音质的欣赏水平较高。而对于文化类课程的重视程度不够,造成文化水平偏低。
2 教学设计
艺术院校的计算机教学应根据艺术类学生的特点开展,要求在教学目标、教学内容、教学组织和教学评价等各个方面突出自己的特色,培养学生善于独立思考和富于挑战的精神。
2.1 教学目标
艺术类学生思维活跃,擅于创新,相对其他专业的学生而言,个性更为鲜明,在行为上具有更大的随意性,但在计算机课程的学习上又是一个特殊的群体。因此,在制定教学目标前应进行充分调研,掌握学生现有的计算机水平,针对学生现有水平和实际能力设定合理的教学目标。由于艺术院校学生的计算机能力水平差异较大,故制定教学目标时就不能以普通院校的学生标准进行要求。例如,艺术院校计算机基础课程要求可设定为“在一定程度上掌握计算机基本技能,能应用计算机进行文字处理及信息管理,能满足日常工作需求”。某些需要有计算机支持并将计算机课程定位为专业基础课程的专业,其计算机课程的教学目标应有所提高,设定为“能熟练操作计算机,将计算机知识与专业知识有机结合并有效解决工作学习中遇到的实际问题”。这样按照不同专业的不同需求设置课程目标,会更有利于学生的专业发展。
2.2 教学内容
由教育部高等学校文科基础教学指导委员会编写的《高等学校文科类专业计算机课程基本要求》中将计算机课程体系分为大公共课程、小公共课程和计算机背景的专业课程。在进行课程内容选择时应根据学生的学习特点和专业特点因材施教,把培养创造能力、发展学生个性化特征作为主要标准,要根据学生的不同层次和所学专业对计算机课程的不同需求制定不同的教学内容。一般而言,艺术类院校的计算机课程主要分为两大类即:公共基础课程和专业基础课程。
(1)公共基础课程
公共基础课程主要以操作系统、计算机网络基础知识和办公自动化软件的讲解为主,主要解决的是学生在实际生活中常遇到的计算机基础操作类问题。具体内容应包括windows操作系统的基础操作、利用Internet进行信息查找、使用电子邮件、办公自动化软件word、excel、powerpoint的操作。
(2)专业基础课程
专业基础课程开设在公共基础课程之后,需要结合专业特点和学生的知识结构与思维特点,有偏向的讲授有助于学生专业学习的教学内容,使学生能够应用计算机技术解决本专业学习中遇到的实际问题。如音乐制作专业学生应掌握MIDI技术原理和常用的音乐制作软件如CubaseSX、CakewalkProfessionalSonar等音序软件;影视制作专业学生应掌握视频编辑软件原理和Premiere、AfterEffect等软件。
上述两类课程在内容的编排上不宜向综合类或理工类计算机课程看齐,过多的安排计算机理论知识和编程技巧,而应根据艺术类学生的特点,有偏向的安排学生感兴趣、符合学生学习特点和专业特色的内容,提高学生在计算机艺术方面的修养。
2.3 教学组织
所谓教学组织,就是对教学活动的各种因素的安排、组合或者“联结”作为教师,应该根据学生的特点对教学活动中的各种因素进行合理的安排,寻求学生个性中的闪光点,注重激发学生的潜能,结合不同专业学生的差异,针对不同专业的需求安排教学要素,以使课堂收到更好的教学效果,从而全面激发学生学习的主动性和创造性,培养良好个性素质、全面和谐发展的艺术人才。
(1)结合学生学习特点,因材施教
艺术院校学生的计算机能力水平差异较大,因此应采用分层次、模块化的教学方式来满足学生的需求。在教学过程的组织中,采用案例式教学方式,根据学生的兴趣点选择难度适宜的例子。比如笔者在讲授Dreamweaver软件时,以正在热播的《甄传》为主题,讲授主题网页的制作,极大的吸引了学生的注意力,同时音画结合、多种要素的应用激发了学生对于网页制作的兴趣,收到了良好的课堂效果。布置课后作业时,根据学生的能力将学生分为几个小组进行自定义主题网站的制作,将学习的主动给学生,激发了学生的创造性,巩固了课堂所学知识点,锻炼了学生的操作能力同时也培养了学生的团队合作精神。
(2)课堂形式多样,让学生做课堂的主人
叶澜教授曾经说过:“课堂教学是师生在学校共同度过的时光,是他们共同创造的只有在学校中才存在的活动方式,他是师生生命中重要而有意义的组成部分。”课堂的主人不只是教师,还有学生。艺术类学生表演欲和个人意识较强,因此,应注意结合其外放的特点开展教学。比如,讲授音频编辑软件时,涉及到音乐专业知识的部分,计算机教师应适当“示弱”,让学生发挥其专业特长、自己“做老师”来讲解相关专业知识或进行演示,以增强学生学习的主动性。
(3)适时强化,及时巩固知识点
艺术类学生对文化课的重视程度普遍不够,课上注意力不够集中,曾经讲过的知识点也容易忘记。因此,在进行课程设计时应注意适时强化,除课堂练习外还要及时带领学生复习上节课内容,随时考察学生对知识的掌握情况。通过反复操作,强化学生长时记忆。
2.4 教学评价
艺术院校计算机类课程主要以软件操作为主,因此其考核要求也不同于其他专业。考核由日常考核与期末考核两种方式组成。日常考核除随堂测试外,应结合学生的专业特点和学校的多样化活动灵活开展。如笔者所在学校每学期都有艺术实践周,即留给学生进行社会实践的专门时间。笔者便将日常考核与实践周相结合,要求学生将计算机课程中所学知识应用于实践。比如要求学生利用所学的设计软件为表演类专业学生的演出制作宣传海报,即巩固了学生的知识,也对学生的实践能力进行了考察,真正做到“学以致用”。
3 结语
对于从事艺术院校计算机课程教学的教师而言,既要紧跟计算机的发展,又要结合院校特色和学生的特点,充分发挥教师的能动作用,确立计算机课程在艺术类学生培养中的定位,推动教学更好的开展。
参考文献:
[1]袁剑.音乐类艺术院校计算机教学问题与对策[J].电脑学习,2010(04).
[2]任红梅.计算机与艺术相融合的教学模式探索[J].吉林省教育学院学报,2011(06).
关键词:计算机基础;自主学习;测评资源管理系统
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)16-0106-04
Abstract: Relying on the development of autonomous learning resources, promote the computer basic autonomous learning mode, On the analysis of existing problems in computer basic course resources, Combined with the autonomous learning process, Presents a unified management scheme for evaluation resources, namely the use of computer basic evaluation resource management system to management. The main functions of the system, including knowledge management, the question bank management, file management, marking information management, resource input management and external resources management. Experiments show that the test resources applied to teaching can improve the autonomous learning effect.
Key words: Computer based; autonomous learning; Assessment resource management system
1 背景
随着信息化建设的深入,用人单位对高职毕业生计算机应用水平的要求越来越高,需要学习的计算机知识逐年增加。然而近年来,很多高职院校由于教学改革的需要,减少了公共必修课的总学时,公共计算机课程课时数也相应减少。十年前,我院非计算机专业计算机公共课的总课时普遍在200课时左右,近几年课时逐步减少,目前,有部分专业的计算机公共课总课时只有72课时。多年以来,我院在广东省计算机应用水平I级考试 (以下简称I级统考)中成绩都是排名第一,为了保住荣誉,对于少课时的专业,我们将大部分课时用于计算机基础的教学,这样统考成绩确实还是不错,然而我们的学生除了办公应用能力较强之外,在其他方面,尤其是与专业结合的计算机应用能力偏弱。为改变这种状况,只能减少计算机基础的课时量,然而如何在课时量削减的同时保证计算机基础教学的质量,是摆在我们面前的一个难题。
2 自主学习模式与课程资源的关系
目前,在广东省内有不少高校探讨通过自主学习模式进行计算机基础课程的教学[1-2]。自主学习模式的开展依托课程资源的开发。部分院校在开发课程资源时往往偏重于教与学,但有不少操作没有实现自动阅卷或者阅卷准确率不高[2],要了解这部分操作的学习质量,只能通过其他手段,如批改作业,但由于手工批改作业费时费力,教师对学生的作业基本不进行批改,更谈不上及时反馈,而学生更是很难知道自己学的是好还是坏,往往自我感觉学得很好,但是在考试中遇到这类操作时却经常做错,这样在很大程度上影响了自主学习模式的学习效果,也在一定程度上影响了学生学习的兴趣。课程资源的不完善,已经成为影响自主学习效果的重要因素之一。
3 计算机基础课程资源开发概述
自主学习是“一种对自己学习负责的能力”,如果没有好的课程资源,自主学习效果则会大打折扣,因此,课程资源的开发在某种意义上可以说,决定着自主学习模式能否顺利开展。计算机基础教学的重点是教会学生利用计算机工具处理问题能力,不管是自主教学模式还是传统教学模式,核心都是实验环节的教学,课程资源开发的重点自然也应该是实验环节。传统实验教学模式主要在微机室中开展,整个教学过程如图1所示,自主学习模式的开展也是围绕这一过程进行,只是整个过程主要由学生自己完成,学习的地点、时间也由学生自己决定,教师只完成很少的一部分工作,如回答学生疑问等。
一个好的课程资源,应该能够完整的体现上述教学过程,其中发现错误操作、总结实验效果、批改实验作业三个过程是实现的难点,但是如果不能很好地实现这三个过程,则可能会导致学生前一知识点尚未掌握、甚至理解完全错误,就进入下一知识点的学习,这样整个学习效果就可想而知。要建立一个好的课程资源,首先在设置资源格式时必须进行一个科学的规划,其次要针对难点过程进行科学的研究,其中关于阅卷技术的研究是实现三个难点过程的基础,能否实现所有操作的自动阅卷、能否有较高的阅卷准确率、能否快速录入阅卷信息直接影响到课程资源的质量和开发的效率。
4 计算机基础测评资源开发
测评资源是指带有自动阅卷信息的课程资源,包括用于多个不同软件系统的测评资源(以下简称多系统测评资源)和专门用于某个特殊软件系统的测评资源(以下简称单系统测评资源)。多个不同用途单系统测评资源关系如图2所示,显然开发多个不同用途的单系统测评资源,难免会出现重复劳动,而开发多系统测评资源可使开发出来的资源具有良好的可重用性。我院经过两年的研究,开发出计算机基础多系统测评资源,该资源可用于不同模式、不同功能的教学系统中。目前该资源已应用于实际的教学当中,并取得了良好的教学效果。
不同教学系统同一道题的得分可能不一样,为了使测评资源时具有较强的通用性,我们将每一道题的所有阅卷点得分的总和设置为100分,不同教学系统使用测评资源时不需要对阅卷点得分进行修改,自动阅卷后通过公式“该题满分×该题阅卷得分÷100”可以得到该题的实际得分,例如某题满分为5分,而自动阅卷后返回的分数为75,则该题实际得分=5×75÷100,即3.75分。
4.5 资源录入管理
计算机类课程测评资源需要录入的信息很多,相关信息容易出现录入错误,为便于教师录入资源,我们开发了计算机基础测评资源录入子系统,主要录入流程如图3如示。
系统主要操作说明如下:
1)题目的录入附带验证功能,如果用户录入题库时未输入{0},或录入网络操作题时未输入{1},则给出相应提示,如果题目确实不需要{0}或{1},用户可选择“忽略”;如果用户录入时提供了图片,但题目中未输入,或者输入但未提供图片,给出提示且禁止用户“忽略”。
2)文件录入分为常规文件录入和Windows文件录入。常规文件录入采取用户选择文件后在数据库中自动生成文件名信息、并按知识点所属模块分类将文件存储到适当位置。而针对Windows文件录入,我们开发了Windows文件管理组件,通过该组件的接口可以将Windows某文件夹下的所有文件和文件夹信息存储到Win文件中,并可依据Win文件自动在指定的文件夹生成相应的文件和文件夹。在录入系统中用户通过选择操作文件夹和该题题号可在数据库中生成Win文件名信息,并自动将Win文件存储到适当位置上。录入系统和Windows文件管理组件的关系如图4所示。
3)阅卷信息管理是资源录入系统的难点。针对阅卷信息处理困难,我们先后开发了Office操作题阅卷组件[4]、Windows和网络操作题阅卷组件,实现了计算机基础所有知识点的自动阅卷,同时在提高阅卷准确率[5]方面我们也进行了研究,目前,机器阅卷准确率已超过99%。利用阅卷组件实现自动阅卷的过程如下:出题教师提供样文(或Windows操作结果)、选择阅卷点数据并输入一些必要参数,即可从组件中获取阅卷信息并返回经系列化处理的阅卷字符串,而通过提供操作文件和阅卷字符串即可实现该操作文件的自动阅卷处理并返回相应阅卷结果。录入系统和阅卷组件关系如图4所示。
录入系统在设计时直接导入相应阅卷组件的阅卷信息表,用户在录入阅卷信息时,选择好阅卷分类名称,然后点击添加,则该阅卷分类的所有阅卷点都会显示出来,用户只需选择好样文,并输入阅卷点位置及必要的参数,设置不同阅卷点得分,再点生成即可生成该部分的阅卷数据,重复上述操作可得到该题全部阅卷数据。生成每部分的阅卷数据后,点击检验可对生成的阅卷数据进行检验,其中如果操作文件得分为0分、样文得分为该部分用户预设阅卷点得分总和即可判断该部分阅卷数据生成正确。某道题全部阅卷数据生成后,显示该题所有应得分总和,如果不为100分提示用户修改,如果为100分则用户可将结果转换为单一字符串并保存到数据库中。
4.6 外接资源管理
计算机基础测评资源为多系统测评资源,为了方便不同的教学系统从测评资源中获取数据,我们开发了题库资源选择子系统,用户可以通过界面、根据不同的需要从测评资源中选择部分或全部资源作为教学系统资源,其中生成的数据库类型可由用户选择,文件资源保存路径也可由用户选择。此外,测评资源开发过程中产生的Windows文件管理组件、阅卷组件均具有良好的接口,可以直接用于不同的教学系统中,充分利用这些组件可以大大提高基于测评资源的教学系统的开发效率。
5 计算机基础测评资源在教学中的应用
在计算机基础测评资源开发的基础上,我们开发了B/S版计算机基础学习系统、C/S版计算机基础考试系统,其中学习系统最主要的特色是所有例题和练习题全部提供自动阅卷功能,学生完成某道题的操作后,可以详细了解该题的完成情况,如果结果不正确可以重复操作,直到该题完全正确为止,而教师可以利用系统随时了解全部学生或某个学生的学习情况。在没有将测评资源用于教学之前,我们在2012级中选择一个班作为自主学习模式实验班,从实验的情况来看,学习效果不好,学完Word(授课课时为2,其余全部学生自学)后,我们进行了一次测验,及格率还不到60%,和传统教学班级75%的平均及格率相比有非常大的差距,而在开发出测评资源之后,我们在本院2013级中同样选择一个班作为自主学习模式实验班,从实验情况来看,学习效果有了较大的提高,同样在学完Word后,我们进行了一次测验,及格率已接近80%,虽然和传统教学班级85%的平均及格率还有一定的距离,但效果还是相当明显的。从实验中我们还可以看到,将测评资源用于传统教学中同样也会有比较明显的效果。
6 结束语
本文从计算机基础课程资源的角度对自主学习效果进行分析,指出测评资源的不完善是影响自主学习效果的主要因素之一。分析了单系统测评资源与多系统测评资源的关系,指出开发多系统测评资源具有更高的可重用性,并提出利用计算机基础资源管理系统对多系统测评资源进行统一管理的方案。对计算机基础资源管理系统的主要功能进行了详细介绍,其中题目录入通过一些特殊符号使题目可以不加修改的就可被多个不同系统所使用;Windows文件管理时将多个文件和文件夹信息写成一个文件,方便了对Windows文件统一管理;阅卷信息录入通过读取样文结合录入必要信息生成单一阅卷字符串并保存在数据库的方法,简化了阅卷资源的管理;系统相关组件和外接资源选择子系统开发,不仅提高了测评资源的可重用性,而且提高了基于测评资源的教学系统的开发效率。实践证明,将测评资源应用到自主教学过程当中,确实达到了提高教学效果的作用。
参考文献:
[1] 胡钦太, 杜炫杰, 叶惠文,等. 基于"多元"教学资源建设的高校计算机基础课程改革探索[J]. 中国电化教育, 2011(5): 75-78.
一.基本条件(考生必须同时满足下列各项条件)
1.普通招考的考生(不含直博生、硕博连读生)符合《南开大学2016年博士生招生说明》中的博士报考条件;
2.为“211”院校毕业全日制硕士;
3.入学时年龄不超过40周岁;
4.计算机与控制工程学院(软件学院)只招收全日制攻读博士生。考生被录取后必须全脱产学习,学生档案和工资关系全部转入我校。可参评我校学业奖学金及助学金;
5.外语水平要求:申请人英语至少达到以下条件其中一项:
(a)通过国家六级(六级成绩达到425分)或国家四级成绩达到550分;
(b)托福(TOEFL)成绩达到90分以上(老TOEFL达到600分);
(c)雅思(IELTS)成绩达到6分以上;
(d)GRE成绩1300分以上(新标准260分以上);
(e)在英语国家或地区获得过硕士学位;
6.以学生第一作者身份在SCI、EI索引期刊,或中国计算机学会认定C类及以上会议、期刊,或《计算机与控制工程学院(软件学院)博士研究生申请学位应取得科研论文成果要求》附件中所指定的中文期刊上发表相关专业的学术论文;
7.健康状况符合南开大学研究生入学体检标准。
二.可接收“申请考核制”博士的导师及招生名额
2016年南开大学博士招生专业目录中计算机与控制工程学院(软件学院)全部博士生导师自愿申请参加;
计算机与控制工程学院(软件学院)博士生招生计划名额含直接攻博、硕博连读生、“申请考核制”博士生、统一入学考试生。
三.报名申请
1.网上报名
以“申请考核制”报考我院的考生需在“全国研究生招生信息网博士网上报名系统”报名,报名时考试方式必须选择“申请考核制”。
“申请考核制”网上报名时间:2015年10月25日至11月5日。
网上报名网址(全国研究生招生信息网):yz.chsi.com.cn/bsbm
2.提交申请材料
考生须于2015年11月5日前(以邮戳为准)向我院提交申请材料,申请材料需以快递方式邮寄。
邮寄地址:天津市南开大学计算机与控制工程学院(软件学院)研究生办公室(新校区)
邮政编码:
联系电话:022-23505863;022-23503438
提交材料清单(材料要求A4纸规格按顺序排列):
(1)《南开大学2016年“申请考核制”博士研究生考核申请表》;
(2)《报考南开大学2016年攻读博士学位研究生登记表》;
(3)提交两份攻读博士学位《专家推荐信》;其中一份由考生硕士阶段的导师填写。(推荐信是学院确定博士生资格的重要依据,推荐人须给予足够的重视。推荐书应由推荐人根据自己对考生的了解,实事求是、客观的亲自填写,并签字密封);
(4)申请人二代身份证复印件;
(5)学位、学历证书复印件(应届硕士生提交学生证复印件),境外获得学位考生还需提供教育部留学服务中心学历认证证书复印件;
(6)本科和硕士阶段的学习成绩单(须加盖教务处、研究生院或人事部门公章);
(7)硕士学位论文(应届硕士生提交硕士学位论文开题报告);
(8)获奖证书、、获得专利及其它原创性研究成果的证明材料;
(9)外语水平能力证书复印件(CET6、TOEFL、IELTS等);
(10)《research proposal》,要求英文3000字;
以上提供材料均认为是真实可靠的,如有伪造,一经招生单位发现,立即取消其录取资格。
3.申请材料审核
(1)学院研究生办公室负责材料形式审查:审查材料是否齐全、填写是否规范、审核基本条件是否符合报考条件。特别对应届生的学生证、已获硕士学位人员的硕士学位证书,境外获得学历者提供的教育部留学服务中心的学位认证进行查验。
检查合格者按报考学科(专业)进行分类整理后提交到“专业审核组”评估。
(2)学院以计算机科学与技术、软件工程学位评定分委员会作为计算机科学与技术、软件工程两个学科的“专业审核组”;以控制科学与工程学位评定分委员会作为控制科学与工程、运筹学与控制论两个学科的“专业审核组”,分别负责评估学生提交的申请材料。评估内容包括:考生的学习成绩、参与各类课题研究实践情况、硕士论文、发表文章以及获奖、拟攻读博士学位期间的研究计划等。
“专业审核组”填写《南开大学博士研究生“申请考核制”申请资格评估考核表》,并给出百分制成绩(成绩在60分以下取消其申请资格)。择优确定入围考生名单。并于2015年11月15日前报研究生招生办公室审批。审批通过后,于2015年11月18日前在学院网站公示入围考核人员名单,公示期为十个工作日。
4.综合考核
由申请导师及本学科学位分委员会具备博士生指导资格的4-5位委员组成“综合考核专家组”(不少于5名教授),负责对通过审核并在网上报名的考生进行综合考核,考核内容包括:
(1) 试卷考核:内容含心理健康、专业英语翻译(100分钟)
(2) 面试考核:根据专业培养要求和考生具体情况,考察考生专业外语,综合知识运用,本学科前沿知识及最新研究动态掌握情况,重点对考生创新精神、创新能力、科研潜质和综合素质等方面进行考查。
每位申请人需准备15分钟PPT,PPT内容需含个人简介、学习成绩、课题研究、发表成果、拟攻读博士学位期间的研究计划等内容。
面试结束后,“综合考核专家组”成员首先进行无记名投票,投票采用一票否决制(即非全票通过视为考核不合格)。按照投票结果和面试情况,“综合考核专家组”填写《南开大学博士研究生“申请考核制”综合考核记录表》,并给出评语、百分制成绩。
考核成绩低于60分的不予录取,按照考核成绩择优确定拟录取名单,综合考核成绩将在学院网站进行公示,公示期为十个工作日。
5.拟录取名单审核及公示
根据“综合考核专家组”上报的拟录取名单,学院“招生工作领导小组”进行综合汇总、复核。提出计算机与控制工程学院(软件学院) “申请考核制”博士拟录取名单,11月25日上报学校。由学校研究生录取工作领导小组进行审核,审核通过后由计算机与控制工程学院(软件学院)公示“申请考核制”博士拟录取名单,公示期为十个工作日。
6.录取
凡被以“申请考核制”方式录取为我校博士研究生的考生需将档案和工资关系全部转入我校,方可发放录取通知书。
四.监督机制
学院将建立以主管院长和各学科负责人为主要成员的学院“招生工作领导小组”;学位分委员会委员组成的“专业审核组”;各学科博士生导师组成的“综合考核专家组”三级审核制度,确保选拔的公平、公正、公开。
考生在通过“申请考核制”申请攻读博士学位过程中,如果对综合考核等方面有疑问,可首先向学院提出申诉,由学院研究生招生工作领导小组对考生提出的申诉进行调查及处理。如果考生对学院研究生招生工作领导小组做出的申诉处理仍有异议,可进一步向学校争议委员会提出申诉,并由学校争议委员会按照教育部及学校相关文件要求做出裁决。
五.招生咨询
计算机与控制工程学院(软件学院)招生信息请查询以下网页:cc.nankai.edu.cn; cs.nankai.edu.cn;
咨询电话:022-23505863;022-23503438。
办公地点:南开大学新校区软件学院楼110室。
六.其他事项
1.“申请考核制”选拔方式只招收普通考生,各类专项计划不得以该方式进行招考。
2.学习年限、毕业就业、学费、奖助学金、学生住宿按南开大学招生简章的规定执行;
3.有关招生指导教师的情况可参阅计算机与控制工程学院(软件学院)网站信息;
目前来看。我国有很多开放大学计算机教学上存在一些问题。如:开放教学因此学生的层次不同,所以在对知识的接受能力上也会产差异,如果在这一种情况下还是使用以往大学计算机教学的模式,那么就非常不实用了,这也就忽视了分层教学方式的作用,使得一些学生在进行学习的过程中不能很好地对所学的计算机知识加以了解和认识。此外,还会使得一些学习比较快的学生无法进行新知识的学习;实践性比较欠缺,当前的计算机等级考试脱离了实际的使用,并没有很好地刺激学生,将其所使用的计算机知识真正的使用在对实际问题的处理上。所以也就不能给工作以及研究进行服务。可以说这非常严重地限制学生自主创新能力还有动手能力的提升。在新世纪互联网的发展和信息高速公路的建设给开放大学计算机教学创造了很好的发展机遇。网络不但是一种进行信息传递的媒介,同时它还能够成为一个对学习过程有着非常好引导性的教学系统,他可以给学生创造一个探索发现的学习环境,同时还能给学生提供非常全面的学习资源。从而令学习资源从系统的课本和印刷材料扩展到丰富多彩的互联网知识的层面。
1 互联网资源在成人计算机教学中的特点与意义
总的来讲计算机教学的实践性对计算机教学的成败有着非常主要的作用。以往的教育方式对于学生思维的拓展有着很大的限制,使得学生在实际操作的过程中缺乏相关的能力。遗忘“填鸭式”的教育方式使很多很多学生出现了高分儿低能的情况。在这种情况下学生是不能够与社会的需求相适应的。“计算机网络主要是把很多台地理上分散的独立工作的计算机使用通信线路互连接起来以事情能够达成通讯以及资源共享的目的。网络资源的主要特点是资源十分的富足并且覆盖面非常广,信息量非常的多,动态增值更新速度快同时还有一定的交互性,并且还能够进行无限制共享,及时的进行反馈,操作的过程十分的灵活不会受到时空的限制。网络资源的使用对于大学计算机教学有着非常主要的意义,将计算机网络使用在计算机的教学里既可以提升资源的共享率降低资源重置的情况,还能够令学生对网络这一新兴技术加以熟悉,给网络的进一步发展和普及打下坚实基础。首先给计算机教学设计创造了非常丰富多彩的资源以及材料,能够对教学资源远距离的传输和共享加以实现。可以更加方便学生进行自主的学习和同学之间共同的进步。同时还能够使学生在进行学习的时候从以往被动的形式改变成主动进行学习的形式。其次,可以对计算机是教学实践加以丰富,总的来说计算机的课程主要是需要一些直接性要求比较高的,以及和理论知识学习之后通过实践活动去对其进行知识的巩固。当前校园网站的建立还有网络论坛和各种交流软件的使用使得师生之间的交流更加的便捷,同时使得学生彼此之间进行辩论和讨论以及交流的方式更加灵活。老师能够通过网络就去对相关的练习进行布置,学生还能够在网上进行相关资料的搜集,完成老师交给的任务。最后老师还可以通过网络对学生存在的问题给予解答。可以说这对遗忘的传统教学方式是一种新的变革,使得当前我国开放大学计算机教学的质量能够有所提升。
2 网络资源在计算机教学上的实际运用
当前网络资源在计算机教学中的主要类型有。网络课程远程教育和网络课件以及教育资源的扩充等三种方式。
2.1 教师能够使用网络资源对课程教学加优化
在进行备课的时候还可以通过互联网资源去对各种所需要的教学资料进行下载,然后把图片视频等资料使用ppt的形式进行制作。并且还可以把已经制作好的课件去上传到网络便于其他的教师和学生去进行资源的共享。
2.2 学生能够运用网络资源提升学习渠道
把开放大学计算机的相关学习课件和教学的录像以及虚拟学实验室。还有教学案例以及教学计划,课程补充等放到网上,因此也就是说他还能够变成学生进行学习的辅助资料,学生能够使用学校的客户端或者是校内网去找到所需要的相关资料然后进行自学,同时还便于学生在学习之后进行第二次的学习。复习还有作为参考借鉴之用。是学生自身的知识储备量有所提升,并且还可以在需要学校的校园网上进行作业的提交和下载。
2.3 网络资源能够对教学资源无限共享加以实现
我们能够看出网络资源不但使得教学资源更加丰富。同时还通过超链接能够和其他学校或者是其他国家的教学资源进行共享和交流,同时教师还可以把自己认为不错的网站去分享给学生,这样还能够节省下学生再对相关资源网站进行鉴别和区分的时间。
2.4 利用网络资源可以实现远程教学
使用网络媒介的资源还能够对一些大学计算机远程教学的要求加以实现,使用网络媒体进行一对一的或者是针对多人去进行远程教学,这种方式对遗忘的教学模式来说是一种极大的颠覆,这种不用面对面的教学形式可以说使得大学计算机教学的内涵以及外延性有了更高的提升。总的来讲他非常便于继续教育和终身教育以及开放教育的进行。
3 大学计算机教学上使用网络资源应该关注的问题
当前来看大学计算机教学对于网络资源的使用已经非常的普遍了,校园网还有多媒体设备以及精品课程使得学生应接不暇。可是这其中也存在了很大的问题,比如网络的教育资源和计算机新技术的融合并不是十分紧密,因此也就无法对计算机的特性加以展现;缺少实用性。最多只是停留在了对资料进行收集的上,资源库和教学实际的需求还是存在有一定差距;对资源区上合理的管理与控制;反馈以及调控机制并不是十分完善的等。在使用网络资源在大学计算机教学的时候我们还是应该对以下几点去多加关注:
3.1 不要对于网络资源过分依赖
防止因为对网络资源的重视而对正常的教学方式有所忽视。总的来讲按照当前社会发展的需求还是应该以以往固有的教学方式作为基础使用网络教学方式进行辅助。在进行教学的过程中需要具备自身独到的见解,只有这样才能使学生真正的听进去课,同时在课堂上能够积极听课。此外还应该注意的是。网络资源知识教学的方式当做辅助,这使得学生在进行学习的过程中有了非常强烈的记忆性和求知欲望。
因此针对开放本科院校的学生来讲。更是应该注重对于他们在教学实验和计算机软件处理问题能力的提升,而并不是只被局限在怎么交会学生去进行相关问题的分析和怎么样进行相关公式的推导和演算。
3.2 加强实际操作教学的实施办法
3.2.1 实际操作的教学
主要是应该让学生对计算机中的相关软件有所认识和了解。实际操作的教学的建立可以说是实际操作教学的前提条件。在进行计算机实践的时候主要还是教学生作为主导由老师带领学生去对相关计算机软件进行和探索,然后为学生讲解其所需要学的相关知识。同时老师还应该按照学生自身的编程还有接受能力去对相应课题的使用进行分析,令学生能够去积极进行新知识的学习。还愿意去计算机的相关知识进行学习。
3.2.2 应该适当的选择教材
对于当前开放本科大学的学生来说。学校需要更侧重于的是计算机技能上的使用。如果太过复杂的软件就会产生很多编程问题。对学生的学习产生更多的讲案例进行使用的教材。可以在很大程度上对学生进行学习的热情已经积极性进行调动,从而实习可以更好的帮助他们运用计算机软件去对出现的问题进行处理,帮助他们使用计算机去对学习中出现的问题加以处理。
3.2.3 强化教师在教育上的能力
计算机教学的操作在很大程度上可以说也是对教师教学能力的一种挑战。因此学校需要加强对教师的培训给教师多多创造相关交流的平台和机会,并且还可以邀请一些有丰富经验的教授来传授相关计算机的经验。
4 结束语
通过以上对于网络资源在大学计算机教学上进行使用问题的相关分析与总结我们可以看出,网络资源属于人类生活以及生产积累过程中的一些思想和文化以及生活经验,其有着非常好的教育价值,其起到的教育作用也非常的丰富。在未来的几年中,承认计算机的教学需要更加关注网络资源的开拓和研究,从实践以及实用两方面的发展作为研究的方向,以对培养社会实践性人才的教育目标加以达成。
【关键字】自动控制原理计算机辅助教学软件开发
中图分类号:TB486+.3 文献标识码:A 文章编号:
一、相关简介
Matlab是美国Math Works 公司推出的一套高性能数值计算和可视化软件,它以矩阵和向量
为基本数据单位,具有十分突出的矩阵计算能同时,Matlab含有各种可选的工具箱,如神经网络、小波分析、模糊控制、信号处理、鲁棒控制等功能强大的计算辅助工具,如今Matlab 已广泛应用于各个领域,但老版本的Matlab 也有局限性,即:不能脱离Matlab 集成环境工作,生成复杂的人机交互式图形界面的能力不强。
Visual Basic是一种可视化的高级程序设计语言,它避开了采用C++编程过于繁琐和抽象
的缺点,能使开发人员快速方便地开发友好的用户界面,是Windows下简单、易学、高效的可视化软件平台,但用Basic语言实现复杂的算法工作
量十分庞大.
由此,利用VB 与Matlab的互补性,设计开发了“自动控制原理”的计算机辅助教学软件,该辅助教学软件操作简便,界面友好、灵活,对“ 自动控制原理”的教学具有一定的实用性。
二、软件的总体设计
基本设计思想是构造一套具有交互式人机接口界面友好的结构框图。控制理论部分模块由根轨迹、时域分析、频域分析三部分组成模型组成,主要以实例体现这三种分析方法,侧重于现象的产生和效果圈。有利于高职学生的理解和学习。在工程实际中,控制系统的结构往往很复杂,如果不借助专用的系统建软件,则很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机,对其进行进一步的分析与仿真。MATLAB提供了控制系统模型图输入与仿真工具,该工具使得仿真软件进入了模型化图形组态阶段。也称为SIMULINK,它的出现给控制系统分析与设计带来了福音。该软件可以利用鼠标在模型窗口上绘制出所需要的控制系统模型,然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分析。现就SIMILINK模块库按功能进行分类,包括如下8类子库它们分别是:Continuous(连续模块)、Discrete(离散模块)、Function Tables(函数和平台模块)、Math(数学模块)、Nonl inear(非线性模块)、signals&systems(信号和系统模块)、sinks(接收器模块)、Sources(输入源模块)。现就简单模型的建立归纳分步。
(1)建立模型窗口
(2)将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口
(3)对模块进行连接,从而构成需要的系统模型
三、软件设计及实现
1、软件开发中的关键技术
在“自动控制原理”的CAI软件设计中,本文同时采用了Visual Basic和Matlab这两个软件来实现,两个软件之间的数据交互即相互之间的函数; 组件如何调用是一个需要解决的关键技术问题。 本文利用ActiveX协议,以Visual Basic作为服务器,Matlab应用程序为控制端,实现了VB调用Matlab 来进行相关计算和绘图等功能。
2、ActiveX介绍
ActiveX是一种基于Microsoft Windows操作系统的组件集成协议,借助!"#$%&’,开发商和终端用户就能把来自不同商家的 ActiveX组件无缝地集成在自己的应用程序中,从而完成特定的目这不仅缩短了开发时间,而且有效地避免了低水平的重复开发ActiveX 是各种面向对象技术的集合.这些技术都有的共同基础是组件对象模型Component Object Model简称COM 模型用于在异型网络和操作系统中建立、应用和加入可重复使用的组件对象。从理论上说,这些组件对象可以互相通信与交互。因此,COM 模型促进和鼓励开放式系统解决方案,其规程包括一套标准API和一个标准的接口集,以及COM用于支持分布式计算的网络协议。
3、VB与Matlab的交互
Matlab提供了一个非常重要的组件:Matlab应用程序接口(MatlabApplication Program Interface),但该接口只能实现与C语言和FORTRAN的交互,这给Visual Basic的使用者带来很多不便。但 Matlab支持ActiveX这种自动化技术,从而使 Matlab能施控和受控于其他组件,即Matlab支持的 ActiveX有两个方面的涵义:在其他程序下运行Matlab的ActiveX部件和在Matlab下运行ActiveX其他部件。 当Matlab受控
于其他组件时,Matlab表现为自动化服务器Automation Server这样利用ActiveX自动化技
术就可以实现与其他编程软件的混合编程。由于Visual Basic支持ActiveX自动化控制端
协议,Matlab支持ActiveX自动化服务器端协议,因此,如果已经建立了一个VB 应用程序与Matlab之间ActiveX 自动化连接,那么在一个应用程序中就可以调用Matlab命令VB 能通过不同的方式实现对自动化对象的使用和操作。要创建一个ActiveX对象,只需将CreatObject
函数返回的对象赋予一个对象变量即可。在声明对象变量时使用As Object字句可创建一个能包含任何类型的变量, 具体操作如下:
DimobjMatlabAsObject
SetobjMatlab =CreatObject(“Matlab.Application”)
创建一个 ActiveX对象后,就可对其进行操作,这如同在VB 中对其他对象进行操作一样。然后再在VB 中执Execute命令,用该命令来调用Matlab执行一条由Command 字符串决定的
Matlab 命令,所有在Matlab 命令窗口可键入的命令在此都可使用,之后将结果以字符串的形式回传。此命令字符串可以是任意一个在Matlab 命令窗口的指令形式,而回传的结果也与Matlab 命令窗口上打印出的输出结果一样。
4、软件实现
通过以上介绍的VB 调用Matlab的方式,就可以实现VB 与Matlab 之间的混合编程。图2 所
示的是“自动控制原理”计算机辅助教学软件的主界面,通过该界面上的各个菜单操作就可进行相关功能的演示。
【参考文献】
[ 1]黄忠霖. 控制系统MATLAB计算及仿真[M ]. 北京: 国防工业出版社, 2001.
论文摘要:在计算机专业课教学中开发和利用课程资源,加快本专业课教学管理工作的重要一环。本文明确提出了课程资源的概念,这一理论同样适用于中等职业教育,是中等职业教育,也要开发和利用课程资源,为课程目标的实现创造条件。
深刻理解课程资源的内涵;正确认识课程资源的地位和作用;开发和利用课程资源,是当前改善教学管理工作、深化教学改革的一个重要问题。在计算机教学中开发和利用课程资源,是摆放在全体中学计算教师和教学管理工作者面前的重要课题。以当前全国普遍实行的基础教育新的课程体系为背景,在计算机课教学中,对课程资源的开发和利用进行初步地探索与实践,以期达到以科学理论指导工作实践,促进计算机教师开发和利用课程资源的目的。
课程资源是课程设计、编制、实施和评价等整个课程发展过程中可利用的一切人力和物力的总和。可以看出,教育教学中可以开发和利用的课程资源多种多样。尽管如此,我们应该看到,只有那些真正进入到课程,与教育教学活动联系起来的课程资源,才是现实的课程资源。在教育教学中,每一名教师要努力做到对课程资源的合理开发与有效利用。所谓课程资源的开发,实质上就是探寻一切有可能进入课程,能够与教育教学活动联系起来的资源;所谓课程资源的利用,实质上就是充分挖掘被开发出来的课程资源的教育教学价值。所以,课程资源的开发与利用是密切联系在一起的,开发是利用的前提,利用是开发的目的,而开发的过程也包含着一定的利用,在利用的过程中也会促进进一步的开发。
在计算机教学中开发和利用课程资源,是摆放在全体计算机教师和教学管理者面前的重要课题。相比数学和语文等传统学科而言,计算机教师大多比较年轻,从教时间比较短,不太注重课程资源的开发和利用。
首先,在讲述《Windows XP中文版教程》时,学生们知道该软件是美国微软公司研制和开发的,他们纷纷议论,中国人使用计算机,为什么非得使用美国公司的产品,难道中国人不能研制和开发操作系统?我们告诉学生,我们中国人已经研制出了成熟的操作系统软件,其中包括中科红旗公司的Redflag Linux以及2004年9月火爆问世的国产中文服务器操作系统Kylin(麒麟)。对于国产操作系统问题,我们没有采用讲座的形式,而是要求学生通过新兴的课程资源——Internet(国际互联网络)来进行自主性学习和研究性学习。
学生们通过登陆互联网,使用百度搜索引擎,输入关键字“国产操作系统”,便查询到了多篇关于国产操作系统的文章。通过这种学习方式,学生们了解到,作为国内最早树起中文Linux大旗的先锋厂商,红旗软件充分发扬“自由软件”运动精神,致力于开发研制基于Linux的全线应用产品,令这一影响全球的新一代操作系统植根中国,并大放异彩。作为国产软件的一面旗帜,中科红旗公司致力于红旗操作系统Redflag Linux及应用软件的开发和推广。红旗软件通过提供与世界同步的先进的红旗Redflag Linux操作系统软件和一流的技术服务,让每一台具有处理器的设备发挥最大效能,为政府和企业用户提供可靠安全保证和稳定高效的运行环境。红旗Redflag Linux已经在我国政府电子政务和企业信息化的建设中得到了广泛应用,业务领域涉及中央和地方政府部门、金融、能源、教育、交通等行业以及与国家安全息息相关的领域和部门。红旗软件已经成为世界领先的中国操作系统软件。
此外,与Windows、Linux和Unix同台竞技的国产操作系统已经诞生。2004年9月,国防科技大学和联想集团共同推广中国产的中文服务器操作系统Kylin(麒麟)。该系统是国家863计划的重大研究成果,具有完全自主的知识产权。“麒麟”所具有的重大战略意义在于,其严格的安全机制,确保系统的高安全性,对打破外国对我国信息化基础设施的垄断和控制,具有非常现实的意义。
通过以上教学,使学生们进一步了解了国产操作系统的现状,他们表示,使用操作系统软件,应率先使用国产操作系统,并建议有关部门编写国产操作系统的教科书和参考书。
其次,在讲述《Word 2002中文版教程》之《插入图片》时,充分利用了学校现有的课程资源,其中包括多媒体网络教室和大屏幕液晶投影仪。在导入新课时,首先提问学生:“中国有哪几位航天员?”与此同时,通过液晶投影仪显示三张照片:杨利伟、费俊龙和聂海胜,并配以画外音:“2003年10月15日,神舟五号升空日,千年飞天梦圆时,杨立伟乘坐神舟五号宇宙飞船顺利升空,并按时返回预定地点,航天英雄杨利伟从此成为‘中国太空第一人’。中国第一次载人航天获得圆满成功,中国从此成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。2005年10月12日,太空征程新起点,神舟六号新篇章,中国航天员费俊龙和聂海胜乘坐神舟六号宇宙飞船飞上太空,并在遨游太空5天、完成一系列太空实验后安全返回地面,中国从此成为世界宇航第三大国。”之后打开文件“从神五到神六.DOC”,先后插入前面所提到的三张图片,并对这些图片进行裁剪和加工。这样做,是为了融入思想品德教育,将计算机专业课和思想品德教育适当整合,对学生进行态度、情感和价值观的教育,以便使学生关心时事,做到“家事国事天下事,事事关心”。从实际教学来看,教学效果非常好,学生增强了爱国主义和民族主义情感。
总之,在计算机教学中开发和利用课程资源,是摆放在全体中学计算机专业课教师和教学管理工作者面前的重要课题。
参考文献:
[1]傅道春.新课程中课堂行为的变化.北京:首都师范大学出版社,2002.