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關(guān)鍵詞:計算機(jī)組成原理;實(shí)驗教學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)過程;教學(xué)實(shí)踐
1問題的提出
《計算機(jī)組成原理》課程是高校計算機(jī)相關(guān)專業(yè)本科生必修的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程,在整個專業(yè)課程中具有重要的地位。進(jìn)行年來,計算機(jī)技術(shù)無論在軟件還是在硬件方面都得到了飛速的發(fā)展,計算機(jī)系統(tǒng)在人們生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域都得到了越來越多的應(yīng)用。《計算機(jī)組成原理》課程為這些應(yīng)用提供了必不可少的基礎(chǔ)理論。然而,我們不得不面對這樣一個實(shí)際情況,那就是《計算機(jī)組成原理》課程偏向于計算機(jī)硬件,其理論性強(qiáng),抽象,學(xué)習(xí)難度大。而我校的教學(xué)定位于培養(yǎng)應(yīng)用型人才,因此,計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生普遍存在著重視軟件相關(guān)知識的學(xué)習(xí),而輕視硬件相關(guān)知識的學(xué)習(xí)的心理及現(xiàn)狀。如何通過課程實(shí)驗教學(xué)的合理組織與安排,達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高課程教學(xué)的效果的目的,是一個需要迫切解決的問題。本文結(jié)合課程理論教學(xué)的實(shí)踐,從實(shí)驗課程的理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置,實(shí)驗教學(xué)過程的設(shè)計以及實(shí)驗教學(xué)方法等方面,對實(shí)驗課程的內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行介紹,并結(jié)合實(shí)驗教學(xué)的效果進(jìn)行了歸納總結(jié),以期為《計算機(jī)組成原理》課程實(shí)驗教學(xué)提供思路和借鑒。
2課程理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置
《計算機(jī)組成原理》課程的教育目標(biāo)定位于使學(xué)生掌握單CPU計算機(jī)的組成原理與內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制,包括計算機(jī)系統(tǒng)的基本組成與結(jié)構(gòu),計算機(jī)硬件的功能部件的組成及工作原理,為學(xué)習(xí)理解高級語言編寫的程序如何被執(zhí)行的過程和原理提供理論基礎(chǔ)。具體教學(xué)要求如下:1)理解各大部件互連構(gòu)成整機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)以及計算機(jī)系統(tǒng)的概念性結(jié)構(gòu)和功能特性。2)理解單CPU計算機(jī)的完整硬件組成、基本運(yùn)行原理、內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制。3)能夠運(yùn)用計算機(jī)組成的基本原理和基本方法,對有關(guān)計算機(jī)硬件系統(tǒng)中的理論和實(shí)際問題進(jìn)行計算、分析,并能對一些基本部件進(jìn)行簡單設(shè)計。4)在知識、能力兩方面都得到提高。課程理論課的教學(xué)內(nèi)容按照馮•諾依曼結(jié)構(gòu)劃分,包括:1)計算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示和運(yùn)算方法,包括:定點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算、浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算;2)計算機(jī)中的運(yùn)算器部件,包括:算術(shù)邏輯單元、定點(diǎn)運(yùn)算器結(jié)構(gòu)、浮點(diǎn)運(yùn)算器結(jié)構(gòu);3)存儲系統(tǒng),包括:存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、主存儲器、高速緩沖存儲器、其他形式的高速存儲器、虛擬存儲器系統(tǒng)、輔助存儲器;4)總線,包括:總線信息傳輸、總線的工作方式、總線仲裁、總線標(biāo)準(zhǔn);5)指令系統(tǒng),包括:指令格式、尋址方式、指令類型;6)控制器,包括:控制器的功能和基本結(jié)構(gòu)、指令的執(zhí)行過程、微程序控制器、硬布線控制器;7)輸入/輸出系統(tǒng),包括:設(shè)備、輸入/輸出接口、輸入/輸出信息傳送控制方式。
3課程實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置
實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容按照理論教學(xué)進(jìn)程安排,以單元實(shí)驗為主,每一章節(jié)的理論教學(xué)內(nèi)容都對應(yīng)安排相應(yīng)的實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容,并再最后安排一次貫穿課程全部內(nèi)容的綜合性實(shí)驗內(nèi)容。驗證性實(shí)驗、設(shè)計性實(shí)驗和綜合性實(shí)驗的構(gòu)成比例為4:3:1。實(shí)驗內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合,目的是加深學(xué)生對理論知識的理解。同時,通過合理地安排實(shí)驗教學(xué)過程,培養(yǎng)學(xué)生的基本設(shè)計能力和實(shí)踐能力。通過合理的設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和形式,既幫助學(xué)生對計算機(jī)硬件系統(tǒng)的各組成部分的結(jié)構(gòu)原理和工作過程有了充分的理解,又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,取得了良好的教學(xué)效果。
4實(shí)驗教學(xué)過程的設(shè)計與實(shí)驗教學(xué)方法
不同實(shí)驗性質(zhì)的實(shí)驗內(nèi)容采用不同的教學(xué)過程的設(shè)計和教學(xué)方法。1)驗證性實(shí)驗的教學(xué)過程和教學(xué)方法驗證性實(shí)驗的教學(xué)過程包括:學(xué)生課前預(yù)習(xí),實(shí)驗課前檢查實(shí)驗內(nèi)容及要求的講解實(shí)驗原理的講解及實(shí)驗芯片的介紹操作步驟講解及示范學(xué)生動手實(shí)驗,教師個別輔導(dǎo)答疑實(shí)驗驗收,評定驗收成績。2)設(shè)計性實(shí)驗的教學(xué)過程和教學(xué)方法設(shè)計性實(shí)驗的教學(xué)過程包括:學(xué)生課前預(yù)習(xí),實(shí)驗課前檢查實(shí)驗內(nèi)容及要求的講解課程理論教學(xué)相關(guān)原理的回顧實(shí)驗方法的講解學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗過程的設(shè)計學(xué)生設(shè)計成果檢查學(xué)生動手實(shí)驗教師實(shí)驗總結(jié)實(shí)驗驗收,評定驗收成績。3)綜合性實(shí)驗的教學(xué)過程和教學(xué)方法綜合性實(shí)驗是將前面幾個實(shí)驗中的單元電路組合在一起,構(gòu)成一臺簡單的模型計算機(jī)。使用的單元電路主要包括運(yùn)算器、存儲器,以及微程序控制器。實(shí)驗?zāi)P蜋C(jī)是用微程序控制器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通路的控制,通過執(zhí)行由機(jī)器指令組成的簡單程序體現(xiàn)模型機(jī)的功能。其教學(xué)過程包括:學(xué)生課前預(yù)習(xí),實(shí)驗課前檢查實(shí)驗內(nèi)容及要求的講解課程理論教學(xué)相關(guān)原理的回顧模型機(jī)工作原理以及操作步驟的講解操作示范學(xué)生動手實(shí)驗,教師個別輔導(dǎo)答疑實(shí)驗驗收,評定驗收成績。最后,通過驗收成績和實(shí)驗報告成績,綜合給出課程實(shí)驗成績。
5結(jié)束語
近五年的教學(xué)實(shí)踐表明,《計算機(jī)組成原理》實(shí)驗教學(xué)調(diào)動了學(xué)生做實(shí)驗的積極性,使學(xué)生在實(shí)驗過程中能主動上手,將抽象的理論知識進(jìn)行了具體又直觀的展示,使理論教學(xué)內(nèi)容得到了形象化和具體化,有利于理論內(nèi)容的消化理解,有效地提高了學(xué)生分析問題、解決問題以及動手實(shí)踐的能力。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]計算機(jī)組成原理 教學(xué)模式 課堂教學(xué)
[分類號]G642
一、《計算機(jī)組成原理》簡介
《計算機(jī)組成原理》是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課,也是一門難度大、內(nèi)容多、難理解的課程[1]。目前,國內(nèi)大多數(shù)高校的教學(xué)目標(biāo)基本都是定位在計算機(jī)模型機(jī)認(rèn)知的層面上[2],以馮諾依曼機(jī)為模型,較系統(tǒng)地討論計算機(jī)各大部件的基本組成原理,各大部件互連構(gòu)成整機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)[3],使學(xué)生掌握計算機(jī)硬件的相關(guān)知識,了解計算機(jī)的基本組成和工作原理,幫助學(xué)生建立整機(jī)系統(tǒng)的概念。
在實(shí)際教學(xué)中,經(jīng)過和學(xué)生的多次交流,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對《計算機(jī)組成原理》課程的知識點(diǎn)不易理解的原因主要有幾個方面:其一、課程里涉及的知識點(diǎn)范圍很廣,既有計算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本知識,又有指令系統(tǒng)的介紹,同時在硬件結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上要求學(xué)生能把各個硬件聯(lián)系起來,建立整機(jī)系統(tǒng)的概念。這對學(xué)生來說空洞而抽象,而理解就更談不上了;其二、計算機(jī)的相關(guān)技術(shù)是迅速發(fā)展中的技術(shù)之一,很多新的技術(shù)不斷出現(xiàn)比如CPU的多核系統(tǒng)技術(shù)等。學(xué)生往往更愿意去追求新鮮技術(shù)的要點(diǎn)而放棄學(xué)習(xí)基本的理論;其三、課程設(shè)計的諸多硬件既看不見又摸不到,大家都慢慢地失去了探索的興趣,自然也就不樂意花時間去理解了;最后,再加上這門課程前后聯(lián)系緊密,往往需要不斷的整理,不斷的思考才能理清頭緒。這些原因都直接導(dǎo)致了《計算機(jī)組成原理》被大部分學(xué)生看作是枯燥、難學(xué)的課程。學(xué)生們往往學(xué)習(xí)興趣不高,教學(xué)效果不理想。本文試圖通過新的教學(xué)模式探索,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化知識點(diǎn),提高學(xué)習(xí)效率。
二、教學(xué)模式的探索
課堂教學(xué)是實(shí)施教學(xué)過程的主體,其效果直接決定了授課目的的完成度;而教學(xué)模式是課堂教學(xué)的具體實(shí)施方法,模式選擇的成敗在很大程度上決定了課堂教學(xué)的效果。傳統(tǒng)的教學(xué)模式就像填鴨,教師一味主講,忽視學(xué)生的主動性,往往達(dá)不到理想的教學(xué)效果。本文試圖結(jié)合實(shí)際教學(xué)采用新的教學(xué)模式調(diào)動學(xué)生的主動性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。
(一)課件+板書
隨著教學(xué)手段的不斷發(fā)展,現(xiàn)在高校的大多數(shù)課程都采用多媒體教學(xué)模式,教師利用課件輔助教學(xué),而傳統(tǒng)的板書逐漸退出課堂。多媒體的好處顯而易見,方便,授課內(nèi)容可以較之前有很大的擴(kuò)充空間,但在實(shí)際教學(xué)的實(shí)施過程中,我發(fā)現(xiàn)對于我們理工科的課程來說課件并不能解決某些實(shí)際問題。理工科的專業(yè)課程或多或少都要進(jìn)行一定的計算或推理,純粹的課件講解很難長時間地把學(xué)生的注意力吸引在每一步的計算或推導(dǎo)里,起不到很好的教學(xué)效果;而板書教學(xué)在這方面卻具有明顯的優(yōu)勢,教師在每一步的計算或推導(dǎo)時可以加以解釋,寫一步講一步,邊講邊寫,充分調(diào)動學(xué)生的思維和注意力,提高教學(xué)效果。
例如,在講解二進(jìn)制原碼、補(bǔ)碼乘法運(yùn)算時,先通過課件,介紹清楚運(yùn)算的原理和規(guī)則,在進(jìn)行實(shí)例練習(xí)的時候,邊用課件作復(fù)習(xí),邊在另一邊的黑板上遵照規(guī)則解釋一步寫一步,寫上幾步,觀察學(xué)生基本掌握運(yùn)算方法后就交由學(xué)生自己完成剩余的部分。通過實(shí)際教學(xué)比較,“課件+板書”的教學(xué)模式應(yīng)用在《計算機(jī)組成原理》教學(xué)里能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
(二)講解+任務(wù)
《計算機(jī)組成原理》是學(xué)生公認(rèn)的枯燥、難學(xué)的課程之一,學(xué)生們大都對其學(xué)習(xí)興趣不高,上課走神,學(xué)習(xí)效率低。傳統(tǒng)的教學(xué)模式常常難以達(dá)到理想的教學(xué)目的,為了激發(fā)學(xué)生們學(xué)習(xí)的興趣和主動性,本文提出“講解+任務(wù)”的教學(xué)模式以期改變學(xué)生學(xué)習(xí)不主動的狀態(tài)。所謂“講解+任務(wù)”教學(xué)模式指的是“基本理論講解+具體知識任務(wù)驅(qū)動”的方法,即對于某知識點(diǎn)的基本原理或理論由教師詳細(xì)講解,而后具體知識點(diǎn)的理解和講解由任務(wù)的形式分配給學(xué)生們,讓他們自行商量、討論、得出結(jié)論的方法。這種教學(xué)模式能夠很好地調(diào)動學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,從某種意義上真正變成課堂的主人,知識的主人,改變被動接受的狀態(tài),成為主動發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的主體。
例如,指令類型的講解往往就是“學(xué)生難學(xué),教師難教”的典型知識點(diǎn)。每一類型的指令包含哪些,具體指令格式如何,完成怎樣的功能,要注意什么問題等等,全是枯燥又難于記憶和理解的部分,常常沒講幾分鐘,學(xué)生們就難以集中注意力了。對于這部分知識的學(xué)習(xí),我采用的就是“講解+任務(wù)”的模式,先以最基本的數(shù)據(jù)傳送指令MOV為例,詳細(xì)地介紹指令的格式、功能、注意事項等,把學(xué)習(xí)指令的方法介紹給學(xué)生,其余的指令就交由學(xué)生們自己來學(xué)習(xí)、掌握并相互分享學(xué)習(xí)心得,取長補(bǔ)短。在大家分享的過程中,如果發(fā)現(xiàn)確實(shí)有某些指令大家掌握的還不全面,再給大家補(bǔ)充介紹。
對兩個教學(xué)班,我分別采用了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和“講解+任務(wù)”的教學(xué)模式講解指令類型的知識。通過練習(xí)的形式考查學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果,結(jié)果顯示“講解+任務(wù)”模式學(xué)習(xí)下的學(xué)生們對各指令的掌握和應(yīng)用情況優(yōu)于傳統(tǒng)模式。
三、總結(jié)
“教學(xué)”就是教與學(xué)的有效結(jié)合,應(yīng)該是一個互動的過程,其最終目的是期望學(xué)生能從“教”中有所“學(xué)”。在多年《計算機(jī)組成原理》課程的教學(xué)過程中,本著激發(fā)學(xué)生興趣的原則,我經(jīng)常有目的地和學(xué)生們進(jìn)行交流,了解他們最新的學(xué)習(xí)狀況,及時地調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改變教學(xué)模式,提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性和主動性,期望能夠進(jìn)一步提高教學(xué)效果。經(jīng)過實(shí)踐證明,“課件+板書”和“講解+任務(wù)”的教學(xué)模式較傳統(tǒng)模式更能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,教學(xué)手段的不斷多樣化,《計算機(jī)組成原理》課程的教學(xué)仍然還有很多問題值得我們?nèi)パ芯亢妥C明,只有不斷探索和實(shí)踐才能促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。
[參考文獻(xiàn)]
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【關(guān)鍵詞】編譯原理;課程教學(xué);計算思維;培養(yǎng)措施
高等教育計算機(jī)專業(yè)中,編譯原理是一門非常重要的課程,由于這門課的難度比較大,學(xué)生學(xué)起來不是那么容易,因此,探索新的教學(xué)方法尤為重要。計算思維里的諸多方法都可以在編譯原理中進(jìn)行應(yīng)用,很多編譯成果都是通過計算思維獲得的。因此,本文主要結(jié)合在編譯原理教學(xué)中存在的問題,著重探討分析在教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的計算思維,以促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。
一、編譯原理在教學(xué)中存在問題分析
大學(xué)計算機(jī)專業(yè)“編譯原理”是一門理論性比較強(qiáng)的課程,由于邏輯性很強(qiáng),又比較抽象,學(xué)生學(xué)起來難度非常大。所以,編譯原理被認(rèn)為是計算機(jī)專業(yè)課程中最難以理解和講授的課程之一。在教學(xué)中存在的問題主要有以下幾點(diǎn):
(一)內(nèi)容抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)比較吃力
由于編譯原理是一門理論性很強(qiáng)的課程,所涉及的理論知識都比較的抽象難懂,學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較吃力。因此,一些學(xué)生就對這門課程產(chǎn)生了畏懼心理。除此之外,還有一些學(xué)生認(rèn)為這門課程只是用于編譯器的設(shè)計,使得多數(shù)學(xué)生對編譯原理的學(xué)習(xí)熱情不高。
(二)教學(xué)方式單一,課堂教學(xué)無味
當(dāng)前,編譯原理課大多數(shù)都是由老師進(jìn)行講授,基本上沒有其他形式的教學(xué)方式。由于課程內(nèi)容比較晦澀難懂,再加上教師的講授枯燥無味,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣全無,這就大大妨礙了教學(xué)質(zhì)量的提升。
(三)實(shí)驗內(nèi)容與實(shí)際不相符合
該課程在實(shí)踐上的要求是進(jìn)行小型語言的編譯程序,這不僅需要理論知識,還需要相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗。大多數(shù)學(xué)生理論知識很豐厚,但實(shí)踐經(jīng)驗不足,編譯能力比較欠缺。
二、編譯原理課程教學(xué)中計算思維的培養(yǎng)
要培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力,不僅要對課程進(jìn)行合理的設(shè)置,同時教師在教授的時候,還要運(yùn)用各種方法,來培養(yǎng)學(xué)生計算思維的能力。培養(yǎng)計算思維能力的方法主要可分為下面幾種:
(一)運(yùn)用等價轉(zhuǎn)換法提升計算思維能力
所謂的計算方法就是利用簡約以及轉(zhuǎn)化的方式,將難題轉(zhuǎn)化成我們所知道的方法,從而把問題解決。在編譯原理中,等價轉(zhuǎn)化法的使用能夠解決一些平時不容易解決的問題。比如,確定有窮自動機(jī)與非確定有窮自動機(jī)之間的區(qū)別,概念上看是不一樣的,然而,究其本質(zhì)卻非如此,造成這種認(rèn)識的主要原因是人們已經(jīng)對非確定有窮自動機(jī)等價的確定有窮自動機(jī)進(jìn)行了證明,明確了它們的存在,同時,也發(fā)現(xiàn)了由非確定轉(zhuǎn)化為確定的方法。這樣一來,我們就可以依據(jù)有窮自動機(jī)的相關(guān)確定方式,來實(shí)現(xiàn)是對非確定有窮自動機(jī)的研究。教師在上課的時候,不僅要告訴學(xué)生兩者之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化的方法,最重要的是要讓學(xué)生明確等價轉(zhuǎn)化方法在實(shí)際中是如何被應(yīng)用的。除此之外,編譯原理課程中的一些內(nèi)容,諸如,合并已知量、強(qiáng)度削弱以及復(fù)寫傳播等優(yōu)化代碼的各種技術(shù)都是應(yīng)用了等價轉(zhuǎn)化的思想。因此,要用等價轉(zhuǎn)化法來培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力,進(jìn)而提升編譯原理的教學(xué)質(zhì)量。
(二)運(yùn)用形式化方法提升計算思維能力
形式化方法在編譯原理中具有非常重要的應(yīng)用,比較典型的是在編譯原理教材中提到的有限狀態(tài)機(jī),它是一種形式化技術(shù),主要用來對文法進(jìn)行分析。在進(jìn)行編譯原理課教學(xué)時,教師應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注兩方面的主要內(nèi)容,首先是正規(guī)文法和有限狀態(tài)機(jī)的等價問題,以及如何使用有限狀態(tài)機(jī)對文法進(jìn)行描述;其次是怎么利用有限狀態(tài)機(jī)對文法以及活前綴進(jìn)行有效的識別。與此同時,教師還要將一些有關(guān)形式化方法的知識向?qū)W生傳授,以便學(xué)生能夠結(jié)合課堂上所講的內(nèi)容對形式化方法以及利用形式化方法可以解決哪些問題有一個深入的了解。通過一些實(shí)例來向?qū)W生講述形式化方法,能夠是抽象的問題形象化,便于學(xué)生理解。由于形式化的方法與計算機(jī)的其它學(xué)科以及軟件的開發(fā)都有密切的聯(lián)系,所以,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在掌握了形式化的方法之后運(yùn)用這種方法去解決實(shí)際問題。但在平時的教學(xué)中,教師往往只是傳授理論知識,對于有限狀態(tài)機(jī)和形式化方法之間的聯(lián)系講授的很少,這對學(xué)生的計算思維能力的提升是不利的。
(三)運(yùn)用模塊化方法提升計算思維能力
模塊化方法是計算思維里的一個很重要的概念,而不僅僅是工程領(lǐng)域里面的一個重要思想。運(yùn)用模塊化設(shè)計,不僅可以大大降低系統(tǒng)的復(fù)雜性,而且還可以提升系統(tǒng)開發(fā)的效率。因此,在進(jìn)行授課的時候,教師要逐步的引導(dǎo)學(xué)生去掌握模塊化方法,進(jìn)而解決相關(guān)的問題。在編譯原理課程教學(xué)時,可以使用模塊化方法解決相關(guān)問題。比如,我們可以將LR(0)的分析分解成以下幾個部分:LR(0)項目的求解、LR(0)項目集規(guī)范組的構(gòu)造以及LR(0)分析表的構(gòu)造等等,這樣就能夠很容易的解決問題了。再舉個例子,對非確定有限自動機(jī)轉(zhuǎn)換成情定有限自動機(jī)的問題,看起來比較復(fù)雜,但我們可以將它分成五個小問題:確定有限自動機(jī)的狀態(tài)集、確定有限自動機(jī)字母表的輸入以及函數(shù)的轉(zhuǎn)換,另外,還包括對確定有限自動機(jī)初始狀態(tài)的確定和最終狀態(tài)的確定。另外,我們可以再以如何判定LL(1)文法為例進(jìn)行一些說明。判定文法的關(guān)鍵是要得出每個產(chǎn)生式SELECT集。因此,我們可以將判定LL(1)文法分成四個小部分,一是能夠推出的非終結(jié)符,二是FIST集,三是LAST集,四就是求SELECT集。如果在教學(xué)中遇到比較復(fù)雜的問題,可以將它們分成幾個小模塊,往往就很容易解決了,也便于學(xué)生理解,從而提升了教學(xué)效果。
結(jié)語
綜上所述,在大學(xué)計算機(jī)專業(yè)教學(xué)中,編譯原理是一門理論性抽象性比較強(qiáng)的課程,因此,培養(yǎng)學(xué)生的計算思維是學(xué)好課程的關(guān)鍵,也是提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。本文先論述了編譯原理在教學(xué)中存在的問題,然后著重分析例如何在編譯原理教學(xué)中提升學(xué)生的計算思維能力。對于計算機(jī)專業(yè)來說,應(yīng)該強(qiáng)化對各個專業(yè)計算思維能力的培養(yǎng),使得學(xué)生能夠運(yùn)用計算思維解決實(shí)際中遇到的問題。
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? 3 - i ?? 迷 font-family:方正書宋簡體;color:black'>創(chuàng)業(yè)并非一勞永逸之事,高校對于學(xué)生的創(chuàng)業(yè)教育也不應(yīng)該只局限于創(chuàng)業(yè)開始階段,應(yīng)該在創(chuàng)業(yè)開始之后也給予相關(guān)的指導(dǎo)與幫助。如韓國的湖西大學(xué)國際化創(chuàng)業(yè)研究生院就特別創(chuàng)立了由于創(chuàng)業(yè)研究有關(guān)的師生組成的“同窗會”,為指導(dǎo)畢業(yè)生畢業(yè)后的創(chuàng)業(yè)活動的各種環(huán)節(jié)提供交流與幫助的機(jī)會。“同窗會”會定期聚會,創(chuàng)業(yè)者可以咨詢教授或同學(xué),以便更好地解決創(chuàng)業(yè)遇到的實(shí)際困難。我國的高校也可以借鑒這種創(chuàng)業(yè)后對創(chuàng)業(yè)者繼續(xù)教育與管理的辦學(xué)方法。
4.3 加強(qiáng)師資隊伍的建設(shè)
與韓國相比,我國高校創(chuàng)業(yè)教育的師資隊伍來源較為單一,綜合素質(zhì)不夠高。對于已經(jīng)擁有較多教學(xué)經(jīng)驗并且理論知識充足但缺乏創(chuàng)業(yè)實(shí)踐的在校教師,高校可以鼓勵他們?nèi)バ袆?chuàng)業(yè)實(shí)踐體驗,從而更深入地掌握市場行情,積累經(jīng)驗,更好地指導(dǎo)學(xué)生。與此同時,高校可以充分利用校外的人才市場,豐富高校創(chuàng)業(yè)教育的師資來源。一是加強(qiáng)國際合作,引進(jìn)國外先進(jìn)的創(chuàng)業(yè)教育教師,以帶動我國創(chuàng)業(yè)教育教師的教研能力,為改進(jìn)包括創(chuàng)業(yè)教育課程內(nèi)容、教學(xué)方法等多個環(huán)節(jié)注入新鮮力量;二是可以吸納社會人士,從各種企業(yè)中聘請有一定實(shí)踐經(jīng)驗與理論修養(yǎng)的企業(yè)家、管理者等來兼職,以其自身經(jīng)歷為大學(xué)生做榜樣,更加鮮活地展現(xiàn)創(chuàng)業(yè)過程。
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[3]李志永.日本大學(xué)創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)展與特點(diǎn)[J].比較教育研究.2009,3
:bl ? > o ?? 迷
T:今天我們8個小組進(jìn)行比賽好不好?
Ss:OK!
T:那個同學(xué)上課回答問題正確的話,就把他們那組的五角星往上爬一格!大家加油啊!
在上課的過程中,在操練句子、同學(xué)回答問題、表演中都根據(jù)學(xué)生回答問題
的多寡、質(zhì)量來進(jìn)行爬格子的評價。上課時我挑選學(xué)生回答問題并及時地評價。
突然平時一位自尊心很強(qiáng)的小朋友小紅開口說話了:老師你為什么挑那么幾個學(xué)生回答問題?并且經(jīng)常挑C組的同學(xué)回答,老師,您不公平!這時候班級像炸開了鍋,同學(xué)們七嘴八舌的討論!
看到這些我心里頓時一驚,平時上課評價是我怎么沒有注意到這些問題?但我先叫同學(xué)們安靜下來,說到:“我們進(jìn)行比賽是為了提高你們的注意力和上課的積極性,重在參與。我們只要看重過程并不注重結(jié)果是怎樣?這節(jié)課每個同學(xué)都表現(xiàn)得很好!”
雖然這節(jié)課還是有驚無險的上完了,回到辦公室后我就冥思苦想:通過采用這些評價措施,學(xué)生們特別是中下生及學(xué)困生,學(xué)習(xí)變得更主動,積極的情感因素得到了發(fā)展和提高,激發(fā)了學(xué)生的能動性與潛能,合作能力、自信心、參與意識、口語表達(dá)能力等大大提高。但我是不是有什么地方做得不夠好,不公平。我該如何解決呢?
我翻閱了很多資料并通過實(shí)踐得出上課時的評價要注意一些問題:
1、正確處理教學(xué)與評價的關(guān)系
形成性評價時,教師應(yīng)當(dāng)考慮評價活動占課堂整體教學(xué)時間的比例;
注重評價的實(shí)際效果,避免使用過于繁雜的評價程序而占用過多的教學(xué)時間;要防止為評價或以評價為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)。
在平時聽課、學(xué)習(xí)的過程中,發(fā)現(xiàn)有些教師在課堂中過多的時間放在評價上面。這樣課堂教學(xué)時間少了,教學(xué)任務(wù)沒有完成。所以教師在課堂進(jìn)行形成性評價時,應(yīng)當(dāng)考慮評價活動占課堂整體教學(xué)時間的比例;還要注重評價的實(shí)際效果,避免使用過于繁雜的評價程序而占用過多的教學(xué)時間;并要防止為評價或以評價為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)。
結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,靈活設(shè)計評價活動
評價可以多樣性。不能僅僅是教師的個人評價,還可以進(jìn)行同學(xué)之間的互評,自我評價等等。我還發(fā)現(xiàn)有些教師的評價內(nèi)容單一,不切合學(xué)生的實(shí)際情況。往往出現(xiàn)冷場或者是評價不當(dāng)?shù)们闆r。我認(rèn)為形成性評價的內(nèi)容要與教學(xué)內(nèi)容保持一致。無論是建立學(xué)習(xí)成長記錄活動,還是設(shè)計其它形式的評價活動,都應(yīng)考慮到學(xué)生的實(shí)際水平,而且內(nèi)容要貼近學(xué)生的生活,密切結(jié)合課堂教學(xué)。評價活動應(yīng)該根據(jù)學(xué)生語言發(fā)展的真實(shí)情況和真實(shí)情感進(jìn)行設(shè)計,而且應(yīng)當(dāng)富有個性化和創(chuàng)造性。
整體規(guī)劃,貴在堅持
形成性評價的操作城要教師進(jìn)行周密和整體的規(guī)劃,并持之以恒;同時要注意數(shù)據(jù)和材料的及時積累和整理,以防止評價流于形成。有些老師反映,形成性評價的工作太繁復(fù),只用上課的時間來進(jìn)行評價并且不反饋,這就是為什么學(xué)生對你的評價方式越來越不感興趣的原因。一般來說,對學(xué)習(xí)過程的評價和描述要比對學(xué)習(xí)結(jié)果的評價花費(fèi)的精力和時間多且難度大。形成性評價有較大的自主性和靈活性,這說需要教師的恒心和毅力。就建立學(xué)習(xí)成長記錄這一評價手段而言,學(xué)習(xí)后期所形成的自覺行為與教師的堅持輔導(dǎo),及時督促,不斷鼓勵和定期的評價是分不開的。形成性評價的操作過程要教師進(jìn)行周密和整體的規(guī)劃,并持之以恒;同時要注意數(shù)據(jù)和材料的及時積累和整理,以防止評價流于形成。平時我是通過小助手和小組長來完成這些反饋工作的,收到了很好的效果。
做好師生之間的互動
[關(guān)鍵詞] 離散數(shù)學(xué) 專業(yè)特色 創(chuàng)新能力 教學(xué)改革 教學(xué)方法
離散數(shù)學(xué)是計算機(jī)應(yīng)用類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,在計算機(jī)、電氣與信息工程中扮演著重要的角色,是隨著計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展而逐步形成的一門新興的工具型學(xué)科,建立于20世紀(jì)60年代初期,是研究離散量的結(jié)構(gòu)及相互關(guān)系的學(xué)科。它在算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計語言、數(shù)值與符號計算、操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、軟件工程與方法學(xué),數(shù)據(jù)庫與信息檢索系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與分布式計算、計算機(jī)圖形學(xué)及人機(jī)通信等各個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。對這門課程的理解、掌握和拓展,將對學(xué)生的數(shù)據(jù)分析、組織、處理能力有極為深刻的影響;同時也可以培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力和邏輯表達(dá)能力,提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力也有著不可替代的作用;而對于從事計算機(jī)科學(xué)及其應(yīng)用的科技工作者來說,離散數(shù)學(xué)更是必須掌握的重要基礎(chǔ)。
一、離散數(shù)學(xué)課程教學(xué)中存在的問題
近年來,大部分高職院校離散數(shù)學(xué)教學(xué)課時不但沒有增加卻在逐年遞減,甚至有些高職院校完全取消了離散數(shù)學(xué)課。例如,我院目前在計算機(jī)專業(yè)所開設(shè)的數(shù)學(xué)課程僅有《高等數(shù)學(xué)》,而對于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說,由于所從事的計算機(jī)科學(xué)所需要的高度的數(shù)學(xué)訓(xùn)練幾乎全來自離散數(shù)學(xué)而非連續(xù)數(shù)學(xué),所以學(xué)生即看不到所學(xué)的數(shù)學(xué)知識有什么用處,體會不到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值,同時還不知道什么是《離散數(shù)學(xué)》,更不要提對離散數(shù)學(xué)重要性的認(rèn)識。這可能會對離散數(shù)學(xué)課程的設(shè)置帶來不少阻力,因此,應(yīng)加大對離散數(shù)學(xué)重要性的宣傳力度,積極尋求來自各方面的支持與配合,從而使新課程的設(shè)置得以順利實(shí)施。
同時,作為課程本身也有以下幾個弊端:
⑴培養(yǎng)目標(biāo)不明確,沒有制定與計算機(jī)應(yīng)用類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)一致的離散數(shù)學(xué)教學(xué)計劃,缺乏應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),不能滿足現(xiàn)代高職教育對人才培養(yǎng)的需要。
⑵教學(xué)內(nèi)容處理簡單,教師把該門課程當(dāng)成數(shù)學(xué)課來處理,離散數(shù)學(xué)包括數(shù)理邏輯、集合論、代數(shù)系統(tǒng)、圖論、組合數(shù)學(xué)等多個彼此獨(dú)立的數(shù)學(xué)分支,離散數(shù)學(xué)將這些知識有機(jī)組合成為合理、完善的體系。這些知識具有或多或少的聯(lián)系,但又自成體系,致使學(xué)生感覺各部分內(nèi)容聯(lián)系不大,對課程學(xué)習(xí)的目的不明確,學(xué)生甚至覺得這門課程和計算機(jī)科學(xué)聯(lián)系不起來,從而缺乏學(xué)習(xí)興趣。
⑶離散數(shù)學(xué)內(nèi)容多、概念多、理論性強(qiáng)、抽象、解題方法靈活,學(xué)生一時難以理解和記憶,并且對定義和定理之間的聯(lián)系缺乏一定的概括能力,在實(shí)際教學(xué)中學(xué)生興趣不高,教學(xué)效果不理想。
⑷教學(xué)過程還不能圍繞“職業(yè)”的目標(biāo)開展各項教學(xué)活動,課程的內(nèi)容與參與工作后的實(shí)際問題相互脫節(jié),缺乏有機(jī)的結(jié)合,沒有體現(xiàn)課程為專業(yè)服務(wù)的基本原則。
⑸課堂教學(xué)大多采用傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”教學(xué)手段,課堂教學(xué)的信息量受到一定的限制,教學(xué)體系中缺乏運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)工具解決實(shí)際問題的內(nèi)容,缺少將抽象知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用能力的平臺。
⑹沒有建立合理有效的評價體系。
針對實(shí)際教學(xué)中存在的問題,提出了改革措施。
二、以應(yīng)用型人才和創(chuàng)新意識為核心的計算機(jī)應(yīng)用類專業(yè)《離散數(shù)學(xué)》課程設(shè)計
對于課程設(shè)計這一概念的理解并不統(tǒng)一,歸結(jié)起來有狹義和廣義之分。本文指的是狹義的課程設(shè)計,它是指對某門課程的目標(biāo)、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、教法及考核的組織與安排。
1.結(jié)合高職院校人才培養(yǎng)模式的特點(diǎn)設(shè)置課程培養(yǎng)目標(biāo)、優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容
準(zhǔn)確定位離散數(shù)學(xué)課程目標(biāo),是課程改革的首要任務(wù),也是優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,選取科學(xué)有效教學(xué)方法的依據(jù)和根本。我們認(rèn)為離散數(shù)學(xué)教學(xué)的三大目標(biāo)是:
(1)掌握離散數(shù)學(xué)的基本理論與方法,培養(yǎng)抽象的離散思維能力與邏輯思維能力。
(2)為諸多計算機(jī)應(yīng)用類專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程提供支持。
(3)作為計算機(jī)應(yīng)用類專業(yè)的應(yīng)用與研究工具,能夠解決本專業(yè)的實(shí)際問題。
我們認(rèn)為,選取合理的教學(xué)內(nèi)容是保證完成教學(xué)目標(biāo)的根本。教師在選取教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)從學(xué)生實(shí)際出發(fā),兼顧專業(yè)與應(yīng)用,形成具有自身特色的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容。離散數(shù)學(xué)具有很強(qiáng)的應(yīng)用性,特別是對于計算機(jī)應(yīng)用類專業(yè),更是有明確固定的應(yīng)用領(lǐng)域。因此,在教學(xué)過程中應(yīng)采取“實(shí)用為主”的原則,根據(jù)計算機(jī)應(yīng)用類各個專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,調(diào)整課程結(jié)構(gòu),組合課程體系,優(yōu)選課程內(nèi)容。首先,離散數(shù)學(xué)還是一門數(shù)學(xué)課程,要突出數(shù)學(xué)的特色,即數(shù)學(xué)的符號化、形式化、抽象性、嚴(yán)密性及邏輯性特點(diǎn),使學(xué)生學(xué)后能提高離散抽象思維與邏輯思維能力。其次,對計算機(jī)應(yīng)用類專業(yè)的學(xué)生來說還應(yīng)解決專業(yè)領(lǐng)域中出現(xiàn)的問題,在教學(xué)中注重從理論知識、基本概念、實(shí)踐應(yīng)用等多角度、全方位的介紹離散數(shù)學(xué)與其他后續(xù)課程之間的關(guān)系,讓學(xué)生了解、領(lǐng)略離散數(shù)學(xué)在后續(xù)課程和本專業(yè)中的重要作用,如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫原理和人工智能、形式語言及自動機(jī)、數(shù)字邏輯等都離不開離散數(shù)學(xué)。代數(shù)結(jié)構(gòu)是研究關(guān)于運(yùn)算及其規(guī)則的學(xué)科,代數(shù)方法被廣泛應(yīng)用于可計算性與計算復(fù)雜性、密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)與通信理論等;圖論為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)表示理論等奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和描述方法。圖論中的通路與回路,為研究操作系統(tǒng)中是否存在死鎖問題提供理論依據(jù)。支配集、覆蓋集與近年比較熱門的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究有著密切的聯(lián)系。不僅離散數(shù)學(xué)的基本思想、概念和方法廣泛地滲透在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的各個領(lǐng)域,而且其基本理論和研究成果更是全面而系統(tǒng)地影響和推動著計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。
2.綜合利用多種教學(xué)方法
教學(xué)方法的改革是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。離散數(shù)學(xué)課程的特點(diǎn)是定義多、定理多、公式多,內(nèi)容抽象,邏輯性強(qiáng),教學(xué)時數(shù)又少,傳統(tǒng)的教學(xué)模式己越來越難適應(yīng)這種大容量、少課時的教學(xué)要求。只有采取新的符合教學(xué)規(guī)律的教學(xué)方法、教學(xué)模式,將現(xiàn)代教育技術(shù)充分而有效地應(yīng)用于教學(xué)之中,才能在有限的教學(xué)時間中,增加單位時間的信息量。傳統(tǒng)教學(xué)手段和多媒體教學(xué)有其各自的優(yōu)勢和不足,應(yīng)互補(bǔ)而非對立。如離散數(shù)學(xué)中大量的概念、公式和定理,若由教師板書,勢必占用很多時間,學(xué)生也會產(chǎn)生倦怠感,借助于多媒體手段就可以使教師有更多的時間進(jìn)行講解。然而,作為一門數(shù)學(xué)課,如果教師只坐在操作臺前,缺少了共同的解決問題過程,學(xué)生的思維能力就形成不了,這也是一種失敗。因此,如何將傳統(tǒng)的教學(xué)方法與現(xiàn)代化教學(xué)手段恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)合,做到優(yōu)勢互補(bǔ)是我們進(jìn)行教學(xué)改革的一個新課題。高度的抽象性和嚴(yán)密的邏輯性,是離散數(shù)學(xué)的兩個顯著的特點(diǎn),它決定了離散數(shù)學(xué)教學(xué)不僅應(yīng)注意傳授知識,更應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和邏輯思維。多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是形象、具體,但當(dāng)教學(xué)中需要培養(yǎng)學(xué)生的想象能力、抽象能力和邏輯推理能力的時候,若用屏幕上有限的“形象”代替了學(xué)生更接近數(shù)學(xué)本質(zhì)的“想象”,用屏幕上個別的“具體”取代了學(xué)生的數(shù)學(xué)“抽象”,用屏幕上的快速推導(dǎo),取代了板書教學(xué)中邊寫邊想、師生互動的邏輯漸進(jìn)過程,也許反而減弱對學(xué)生的能力的訓(xùn)練。所以,在采用多媒體課件教學(xué)的過程中,一定要配合黑板板書,并靈活采用啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式、討論式等多種教學(xué)方法,即應(yīng)針對教學(xué)內(nèi)容采取與之相應(yīng)的教學(xué)方法和手段,這樣才能發(fā)揮各種教學(xué)方法的綜合功能,取得最佳的教學(xué)效果。
3.建立合理有效的評價體系
由于高等職業(yè)技術(shù)教育的性質(zhì)和培養(yǎng)目標(biāo)所決定,高職數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)不能等同于普通高等教育。檢驗高職辦學(xué)質(zhì)量如何的最終標(biāo)準(zhǔn),要看培養(yǎng)的學(xué)生能否適應(yīng)市場、受市場歡迎,因而數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn),要根據(jù)所學(xué)的知識是否符合崗位所需要的標(biāo)準(zhǔn),所學(xué)的知識是否在未來的工作中用得上、用得好來制定,使數(shù)學(xué)教育評價體系更具科學(xué)性和實(shí)用性。因此,采用形式多樣的考試形式以及教學(xué)評價方式應(yīng)該是整個教學(xué)改革不可缺少的環(huán)節(jié)。在教學(xué)評價中加大應(yīng)用能力的考核比例,避免造成高分低能的現(xiàn)象。我們可以建立嚴(yán)格,詳實(shí)的考核標(biāo)準(zhǔn),在學(xué)期之初發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)教學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn),知道自己該怎么做,如何做。
我們將學(xué)生成績考核標(biāo)準(zhǔn)分為三部分:“30%平時測評+30%基礎(chǔ)能力測評+40%應(yīng)用能力測評”。30%平時測評是對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核,包括學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)紀(jì)律、上課出勤、上課回答問題、課堂練習(xí)、平時測驗、課后作業(yè)完成等情況。30%基礎(chǔ)能力測評是對學(xué)生數(shù)學(xué)基本能力的測評。它主要考查學(xué)生對數(shù)學(xué)基本概念的掌握和理解,對公式、性質(zhì)、定理的運(yùn)用與理解,考核學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握情況,這部分考核采用期末閉卷考試形式,限時完成。40%應(yīng)用能力測評是開放式考試成績。可以口試和筆試結(jié)合、采用做大作業(yè)和讓學(xué)生寫小論文等形式。它主要考核學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。為防止抄襲,教師對該項考核完成優(yōu)秀的學(xué)生論文、報告還要進(jìn)行答辯,再做出最后的成績評定。
這種考核評價方式能充分體現(xiàn)高職數(shù)學(xué)教學(xué)“以應(yīng)用為目的,重視創(chuàng)新,提高素質(zhì)”的原則,而且能夠給學(xué)生一個綜合的評定,是由單純數(shù)學(xué)理論知識的考核轉(zhuǎn)變?yōu)橹R、能力和綜合素質(zhì)的考核。
離散數(shù)學(xué)教學(xué)的最終日的是為計算機(jī)應(yīng)用類專業(yè)的學(xué)生提供必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),如何開好此門課程,是擺在我們面前的一個現(xiàn)實(shí)問題,涉及到課程目標(biāo)的準(zhǔn)確定位、優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容、綜合利用多種教學(xué)方法、建立合理有效的評價體系等諸多方面。
參考文獻(xiàn):
[1]何中勝.《離散數(shù)學(xué)》教學(xué)中的問題分析與對策研究[J].高等理科教育,2007,(75).
關(guān)鍵詞:和諧思想;計算機(jī)組成原理;教學(xué)改革
中圖分類號:G640文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2008)19-30097-02
The Ideas of Harmony in Educational Reform and Research of the Course of Computer Organization's Principle
YANG Duan-li,ZHAO Yan, LI Yan,YIN Hun-juan,MA Li
(College of Information Science and Technology, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, China)
Abstract: According to the feature of the coures of computer organization's principle and the difficulties about teachers and students meet in the course of teaching and learning, discuss the ideas of harmony during teaching, the ideas of harmony in atmosphere of teaching, the educational reform and research of the course of computer organization's principle are reviewed in many aspects: content of course, teaching method, teaching means.
Key words: the ideas of harmony; computer organization's principle; the educational reform
1 引言
黨的十六大以來,中央先后提出了“構(gòu)建社會主義和諧社會”,強(qiáng)調(diào)要在推進(jìn)構(gòu)建和諧社會的長遠(yuǎn)目標(biāo)中,積極建設(shè)社會主義和諧文化, 并把其作為和諧社會發(fā)展的支撐和保證。學(xué)校是引領(lǐng)社會發(fā)展與文明的機(jī)構(gòu),理應(yīng)擔(dān)負(fù)起構(gòu)建和諧社會的重任[1]。教師、學(xué)生是校園的主要構(gòu)成,師生關(guān)系的和諧是建設(shè)和諧校園的關(guān)鍵,而課堂教學(xué)的和諧是師生關(guān)系的和諧的主要體現(xiàn)。
和諧是一個種哲學(xué)思想,課堂教學(xué)的和諧是指學(xué)校課堂教學(xué)中諸多因素與課堂教學(xué)有效因素之間的和諧,教師精湛的教學(xué)藝術(shù)和健全的人格魅力必須使課堂教學(xué)中的諸多因素處于一種和諧的關(guān)系和狀態(tài)才能帶來課堂教學(xué)的活力,師生全面和諧、可持續(xù)的發(fā)展。
計算機(jī)組成原理是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門核心的專業(yè)必修課程。從課程的地位來說,它是先導(dǎo)課與后續(xù)課之間的重要銜接課程[2],因此在課堂教學(xué)過程中如何保證學(xué)生理解和掌握課程的基本理論和基本概念,提高教學(xué)水平,完善教學(xué)質(zhì)量,在這方面我們做了積極的探索和研究,和諧思想在《計算機(jī)組成原理》課程教學(xué)的應(yīng)用是這方面探索的成果,實(shí)踐表明學(xué)生的學(xué)習(xí)效果大大提高,達(dá)到了理想的教學(xué)效果。
2 教與學(xué)過程的和諧
教與學(xué)過程的和諧能激發(fā)學(xué)生能將外部知識結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為內(nèi)在知識結(jié)構(gòu)的主動性。在教學(xué)過程中教師注重給學(xué)生留有足夠的自由,采取啟發(fā)、引導(dǎo)的方法,為學(xué)生的學(xué)習(xí)過程構(gòu)建良好的服務(wù),從而在教師與學(xué)生之間建立良好的溝通橋梁,激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)主動性,自覺自動的學(xué)習(xí),從而達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。
《計算機(jī)組成原理》一直是一門比較難教、難學(xué)的課程,主要因為課程的抽象度較高。傳統(tǒng)的教學(xué)過程一般都是教師整節(jié)課的講授,學(xué)生被動地一直聽課,主要通過教課方式向同學(xué)強(qiáng)行灌輸,課程內(nèi)容顯得枯燥乏味,學(xué)生學(xué)習(xí)后總感覺得有些朦朧,覺得課程沒有什么實(shí)用價值,因而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。和諧思想注重課堂教學(xué)中師生的人際交往,實(shí)時的進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏贤ǎ鹬亍⒗斫夂蛯捜輰W(xué)生。適當(dāng)采取課堂討論,學(xué)生教師之間互相提問,共同解決的問題的形式以引導(dǎo)學(xué)生們主動學(xué)習(xí)的興趣。對于一些特別抽象但非常重要的內(nèi)容,比如中央處理器一章,處理器的構(gòu)成及工作原理是《計算機(jī)組成原理》課程中的核心,要求學(xué)生必須掌握,否則可以說就沒有掌握本門課程。但本章內(nèi)容的抽象性也是它的最大特點(diǎn),如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,和諧思想起到了積極的作用。在教學(xué)過程中,我們組織學(xué)生利用一此軟件,自己制作中央處理器工作過程的視頻效果,選擇優(yōu)秀學(xué)生在課堂上進(jìn)行講解。自己制作視頻激發(fā)了學(xué)生們的創(chuàng)造力,給了學(xué)生充分的發(fā)揮空間和自由,自己制作保證了學(xué)生們對每一個細(xì)節(jié)內(nèi)容的掌握,達(dá)到良好的效果。
在教的過程中,教師也應(yīng)充分發(fā)揮自己的主觀能動性,多做一些立體直觀的教學(xué)課件,使學(xué)生在愉悅的觀賞中掌握知識。例如在“ 指令的執(zhí)行過程”這一教學(xué)環(huán)節(jié)中,由于涉及到的指令各種各樣,有的指令只有取指令周期,在指令執(zhí)行期間不需訪內(nèi)存,有的在執(zhí)行期間需要寫內(nèi)存,有的需要讀內(nèi)存,而有的是無條件轉(zhuǎn)移指令,執(zhí)行流程繁雜,不易理解,采用多媒體課件的動畫形式可以讓學(xué)生更清楚地看到讀取指令、分析指令到執(zhí)行指令的流動過程。提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,使枯燥乏味的教學(xué)變得生動活潑,抽象的概念變得十分明確,相當(dāng)復(fù)雜的關(guān)系變得十分簡單,難以想象的問題變得十分直觀。[3]
3 教與學(xué)氛圍的和諧
氛圍影響一個人的情緒,情緒又會極大的影響學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情。課堂教學(xué)的效果不僅取決于教與學(xué)的方法,也取決于教與學(xué)的氛圍。教學(xué)氛圍不同,教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率會有明顯的不同。因此,積極創(chuàng)造一個和諧、良好的教學(xué)氛圍也是課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一。
要創(chuàng)造和諧的教學(xué)氛圍,首先教師們要注重自已情緒的調(diào)解,要熱愛自己所從事的事業(yè),熱愛自己教授的課程,要以飽滿的情緒投入到教學(xué)工作中來,對自己的教學(xué)工作充滿激情,從而帶動同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情。教師要善于控制與疏導(dǎo)自己的情緒,不要將不良情緒帶到課堂教學(xué)中來。大部分教師都是生活中的普通人,也會碰到不順心的事,但是,要善于控制自己,做到公私分明,在教學(xué)工作中應(yīng)盡量摒棄生活中的不良情緒,不要在課堂上對學(xué)生動怒。同時也要尊重學(xué)生們的個體差異,不要傷害學(xué)生們的自尊心,要循循善誘,使得每一位學(xué)生都能在一個良好的教學(xué)氣氛中學(xué)習(xí)。《計算機(jī)組成原理》課程總體來說是一門比較難學(xué)的課程,部分同學(xué)掌握起來有一定的困難,這個時候,做為教師要有充分的耐心,找出學(xué)生學(xué)習(xí)的不足之處,給予講解。做為教師可能經(jīng)常會碰到這樣的情況,總是有部分學(xué)生對一些問題不易理解,若在課堂中二次講授又會占去課堂講授的時間,若課下給予回答,可能又要重復(fù)多遍,對教師來說也是一個繁重的勞動。本著和諧的思想,在《計算機(jī)組成原理》課程中,我們采取了一些改革措施,以若干同學(xué)做為一個互助團(tuán)體,有問題可以在團(tuán)體內(nèi)進(jìn)行討論,互相學(xué)習(xí),發(fā)現(xiàn)問題,互相幫助,既解決了問題,又促進(jìn)了同學(xué)間和諧關(guān)系的發(fā)展。
實(shí)驗課教學(xué)是《計算機(jī)組成原理》課程的重要環(huán)節(jié),更是體現(xiàn)教與學(xué)和諧氛圍的特殊場合。在這個場合中,時刻有教師與學(xué)生的相互交流,學(xué)生與學(xué)生間的相互交流。和諧的氛圍有助于學(xué)生們以放松積極的心態(tài)去掌握知識。在課堂上,可根據(jù)學(xué)生們的個體差異進(jìn)行不同的分層,對學(xué)生進(jìn)行分組,為學(xué)生劃分不同的學(xué)習(xí)等級,本著自愿組合的原則,采用強(qiáng)弱搭配或強(qiáng)強(qiáng)搭配的方法,以便學(xué)生在共同的學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)問題的驅(qū)動下,為達(dá)成一個相同的學(xué)習(xí)目標(biāo)而產(chǎn)生的相互協(xié)作式的學(xué)習(xí)小組。小組的組建可是隨時變化的,當(dāng)一些學(xué)生的學(xué)習(xí)水平發(fā)生變化時,學(xué)生們可提出申請,教師可進(jìn)行重新的定級,并尊重學(xué)生的意愿重新進(jìn)行分組。對學(xué)生分層次時,教師要強(qiáng)調(diào),并不是對學(xué)生們進(jìn)行等級劃分,而是為了便于他們的學(xué)習(xí)和提高。對學(xué)生按不同的層次進(jìn)行分組,可以很好地解決差異性,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及積極性,激發(fā)他們?yōu)楂@得更高的級別而努力。
4 結(jié)束語
建設(shè)和諧的校園是社會發(fā)展的需求,教與學(xué)的和諧是建設(shè)和諧校園的主要內(nèi)容之一。由于計算機(jī)高度抽象, 內(nèi)部原理性東西不可見,使學(xué)生學(xué)習(xí)困難,枯燥乏味。將哲學(xué)融入計算機(jī)教學(xué)中,在教學(xué)過程中運(yùn)用哲學(xué)的思想觀點(diǎn),不僅使學(xué)生能系統(tǒng)全面地掌握計算機(jī)專業(yè)知識,還能夠?qū)⒂嬎銠C(jī)理論等相關(guān)教學(xué)活動變得生動具體,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中形成辯證的思維方式、掌握科學(xué)的思維方法、培養(yǎng)自己的創(chuàng)新精神與能力、堅固自己的專業(yè)基礎(chǔ)知識,最終能成為計算機(jī)專業(yè)的高級人才[4]。而和諧這一哲學(xué)思想在《計算機(jī)組成原理》教學(xué)改革中的成功研究與運(yùn)用,創(chuàng)造了良好的教與學(xué)的氛圍,使得教師與學(xué)生都在愉悅的環(huán)境中得到了自我發(fā)展與提高,取得了良好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 于鴻瑾. 我國社會和諧環(huán)境條件下創(chuàng)建和諧校園文化的構(gòu)想[J]. 職業(yè)圈, 2007,(10):58-59.
[2] 白中英. 計算機(jī)組成原理[M]. 北京:科學(xué)出版社,2000.
一、計算機(jī)原理課程教學(xué)改革的重要性
計算機(jī)原理課程因為是一門理論性很強(qiáng)的課程,所以在教學(xué)方式上難免會落入俗套,教師的教學(xué)方式比較守舊。該課程里的大部分知識點(diǎn)比較側(cè)重于硬件內(nèi)容,理論知識較多,內(nèi)容方而有一定的深度且比較枯燥,加上很多芯片的工作原理相對而言比較抽象,這就使得教師在日常的課堂教學(xué)中很難去用好玩一點(diǎn)的詞匯進(jìn)行教學(xué),學(xué)生也比較難理解,課堂教學(xué)的效果自然就比較差。在計算機(jī)原理課程的課堂上,很多學(xué)生已經(jīng)放棄學(xué)好這門課程的決心,即使勉強(qiáng)自己聽進(jìn)去一些知識內(nèi)容,但是由于該類知識比較生澀難懂很容易就會忘記。很多學(xué)習(xí)很好的學(xué)生也紛紛表示這門課程的難度太大,知識點(diǎn)太過于抽象,從而在學(xué)習(xí)的過程中很容易產(chǎn)生山厭惡的情緒。
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),造成以上現(xiàn)象的原因有四:一是硬件課程的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)成績較低;二是教師的課堂教學(xué)方式比較單一;三是缺乏實(shí)踐教學(xué);四是課本內(nèi)容比較落后,缺乏新意等。所以,如何進(jìn)行課堂教學(xué)開展改革就顯得很重要了。
二、提高課程教學(xué)效率的方式
1.利用現(xiàn)代信息化技術(shù)手段開展教學(xué)
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是在課堂上照本宣科,學(xué)生被動地在講臺下聽講。這種教學(xué)方式比較枯燥,在學(xué)生聽來似乎就是催眠曲,加上計算機(jī)原理這門課程的知識比較深奧難懂,因此,一直以來這門課程的教學(xué)質(zhì)量都不高,從而也就可以看山教學(xué)方式對一門課程的教學(xué)很重要。從人類對外界干擾的反應(yīng)來分析,可以得山一個結(jié)論,視覺比聽覺給人的印象會更加深刻。因此在計算機(jī)原理的日常教學(xué)中加入多媒體的形式,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)等多媒體的設(shè)備進(jìn)行知識和技術(shù)的講解和示范,既可以豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,義可以加大傳遞信息的容量。通過圖文并茂和視頻動畫的方式教學(xué),可以使抽象的理論知識變得更加具體化,而且還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提高課堂的教學(xué)效率。
2.認(rèn)真選擇教學(xué)教材,及時更新教材內(nèi)容
計算機(jī)由于其強(qiáng)大的功能,在各行各業(yè)都得到了很好的應(yīng)用,為各行各業(yè)的工作方式帶來了革新,增加了生產(chǎn)力。為了使計算機(jī)能更好地為人類服務(wù),計算機(jī)的軟硬件也在不斷發(fā)展。這也就造成了一個現(xiàn)象,就是這邊課堂上教學(xué)的內(nèi)容往往是已經(jīng)被社會淘汰的,教材無法趕上計算機(jī)的發(fā)展速度。雖說計算機(jī)原理是一門最基礎(chǔ)的課程,理應(yīng)不存在這類問題,可是教材的更新劇期一般都在三到五年,甚至更長時間,這就使得教材與計算機(jī)發(fā)展相比山現(xiàn)了很嚴(yán)重的滯后現(xiàn)象。因此,教材必須要能及時地增補(bǔ)最新的硬件知識和技術(shù),緊跟計算機(jī)的發(fā)展方向,盡量選擇最前沿的、內(nèi)容最全而的教材,以提高學(xué)生運(yùn)用計算機(jī)的能力。
關(guān)鍵詞:教學(xué)方法 多媒體課件
《計算機(jī)組成原理》課程是計算機(jī)和計算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課之一,在多門硬件課程中占有舉足輕重的地位。它在先到課程數(shù)學(xué)電路以及后繼課程匯編語言程序設(shè)計等之間起著承上啟下的作用。本課程主要研究單臺計算機(jī)的基本組成原理以及計算機(jī)常用的邏輯器件、部件的原理、參數(shù)及使用方法,從而打破學(xué)生對計算機(jī)的神秘感。
隨著計算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的快速發(fā)展,計算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜和龐大而且高度集成,很難直觀的了解,再加上這些知識枯燥無味,凌亂繁雜,使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,知道學(xué)完后,還未建立起清晰的整體概念,似懂非懂,甚至為了應(yīng)付考試?yán)斫獠涣说木退烙浻脖场_@樣使大多數(shù)學(xué)生感到這門課程難學(xué)、難懂、概念抽象、感性認(rèn)識差,教師在教學(xué)中使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段雖然盡心盡力講解卻很難達(dá)到預(yù)期效果。因此,如何把握課程的主線和重點(diǎn),扭轉(zhuǎn)這種教師教得難,學(xué)生學(xué)得難的局面,筆者覺得可以從以下幾個方面進(jìn)行探討。
一、使用多媒體課件
孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”興趣是求知的先導(dǎo),是直接推動學(xué)生學(xué)習(xí)的一種內(nèi)部動力。一旦激發(fā)了學(xué)生的興趣,他們就會將被動的接受知識轉(zhuǎn)化為主動的探索新知。而計算機(jī)多媒體課件則會把靜態(tài)的、枯燥的材料組織到一起,使其變?yōu)榛钴S的動態(tài)畫面,直接刺激學(xué)生的視覺與聽覺,給學(xué)生一種耳目一新的感覺,使表現(xiàn)的內(nèi)容更充實(shí),更形象生動,更具吸引力。那么我們就可以利用多媒體課件的該特點(diǎn)將《計算機(jī)組成原理》課程中比較抽象的工作原理和工作過程以動畫的形式演示出來,不但可以激發(fā)學(xué)生的興趣,還將課程中抽象的原理變得形象具體,將看不見的工作過程變?yōu)槟芸匆姷模瑤椭鷮W(xué)生更容易理解該門課程中的知識。比如在講解“指令執(zhí)行過程”這一內(nèi)容時,傳統(tǒng)的教學(xué)方法是在黑板上畫出簡單計算機(jī)結(jié)構(gòu)圖講解指令執(zhí)行時的每一步,結(jié)果是學(xué)生光看黑板上復(fù)雜的靜態(tài)圖就早已沒了興趣,更不用說指令的執(zhí)行過程了,教學(xué)效果可想而之;而如果我們使用多媒體課件來講解這一內(nèi)容,彩色的畫面可以先把學(xué)生的興趣調(diào)動起來,然后動態(tài)的演示計算機(jī)中各部件在執(zhí)行每一條指令時每一步信息流動的情況,用生動形象的方式展示了如此抽象的內(nèi)容,不但使教師教得輕松而且也使學(xué)生很清楚的就了解了數(shù)據(jù)流動的過程和最終結(jié)果,同時也為教師們節(jié)省了板書的時間。因此,將多媒體課件應(yīng)用于《計算機(jī)組成原理》課中,不但可以激發(fā)學(xué)生的興趣還達(dá)到了將抽象知識形象化,讓學(xué)生更容易理解掌握,使教學(xué)效果事半功倍。
二、讓學(xué)生參與教學(xué)工程增強(qiáng)師生互動
高職高專類學(xué)生基礎(chǔ)普遍不高,在學(xué)習(xí)過程中主要以形象思維為主,缺乏抽象思維。在給他們講解《計算機(jī)組成原理》課時,多媒體課件雖然開始還能引起他們的興趣,但使用時間一長他們就失去了新鮮感,這是我們可以在播放完多媒體課件之后,讓學(xué)生們參與教學(xué),即通過做游戲的方式讓學(xué)生們演示計算機(jī)中各部件的工作過程。比如,在講內(nèi)存的工作原理時,我們可以讓幾個學(xué)生分別充當(dāng)內(nèi)存中的各個主要部件,然后讓他們記住自己的任務(wù)及每個部件要完成的功能,然后先讓他們在教師的指揮下進(jìn)行內(nèi)存的讀取與寫入兩個操作過程的演示,最后再有學(xué)生自己設(shè)計完成該游戲。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是把二維的動畫演示變?yōu)槿S立體的演示,更為直觀,并且學(xué)生也參與起來,不但提高了學(xué)生們的興趣也加強(qiáng)了他們對計算機(jī)中工作原理的理解,還增強(qiáng)了師生之間的互動,通過演示教師很容易發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識過程中出現(xiàn)的問題,并及時進(jìn)行解決。
三、通過習(xí)題強(qiáng)化理論知識
關(guān)鍵詞:實(shí)用型案例;任務(wù)驅(qū)動;“碎片化”學(xué)習(xí);過程化考核
1引言
作為各大高校均開設(shè)的公共基礎(chǔ)課程,《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》課程承載著培養(yǎng)大學(xué)生基本信息素養(yǎng)以及計算思維能力的重要教學(xué)目標(biāo),也是當(dāng)前全國教育教學(xué)改革態(tài)勢下的研究熱點(diǎn)。基于此種研究現(xiàn)狀,筆者通過對已有多個高校大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革成果進(jìn)行學(xué)習(xí)比較,并立足于本校教學(xué)實(shí)際,摸索出一套具有特色的適用于獨(dú)立學(xué)院的應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程改革方案,以期提高教學(xué)質(zhì)量同時提升學(xué)生的計算思維能力。
2改革現(xiàn)狀
近年,“計算思維”是國際上計算機(jī)領(lǐng)域廣為關(guān)注的一個概念,以此為導(dǎo)向的計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革也已經(jīng)成為主流[1]。目前,國內(nèi)外很多教育工作者也以此為改革理念進(jìn)行了大量的教學(xué)改革工作,取得了不錯的成效,改革總體分為兩類:一方面是基于教學(xué)模式上的改革,此類改革以計算思維為導(dǎo)向[2-3],結(jié)合當(dāng)前豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,開展MOOC支持線上線下等混合式教學(xué)模式[4-6],讓學(xué)生能夠以不同形式參與課程學(xué)習(xí)中,以期提高大學(xué)計算機(jī)教學(xué)質(zhì)量和效果。一方面是基于教學(xué)內(nèi)容上的改革,此類改革多采用分類分層教學(xué),從學(xué)生的專業(yè)、思維等特點(diǎn)去梳理相對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[7],提高教學(xué)效果。盡管目前各項改革也取得了良好的效果,但是,由于每個學(xué)校的師資隊伍、教學(xué)資源、學(xué)生基礎(chǔ)等方面差異較大,因此,改革方法還需要根據(jù)各個學(xué)校自身情況因地制宜,不可統(tǒng)一而論。筆者所在學(xué)校是一所正在積極推進(jìn)應(yīng)用型本科建設(shè)的獨(dú)立學(xué)院,結(jié)合學(xué)院現(xiàn)狀和現(xiàn)有師生特點(diǎn),要進(jìn)行有效的課程改革需要解決如下已有的問題:(1)學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱,且隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代到來,學(xué)生對于學(xué)習(xí)專注度的時間也是逐漸縮短的,是碎片化的。如何兼顧學(xué)生基礎(chǔ),又能提升學(xué)生學(xué)習(xí)參與度,是課程建設(shè)中要重點(diǎn)考慮的。(2)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要關(guān)注到學(xué)生的應(yīng)用能力鍛煉上,通過哪些方式提升學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用能力也是需要不斷研究的。同時,傳統(tǒng)的紙質(zhì)考核方式無法考核學(xué)生真實(shí)的應(yīng)用能力水平,因此,如何進(jìn)行有效的學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用能力考核也是課程改革需要關(guān)注的問題。
3改革思路
針對上述現(xiàn)狀并結(jié)合已有學(xué)校的課程資源,對學(xué)校公共計算機(jī)基礎(chǔ)課程將從如下幾個方面進(jìn)行展開。
3.1教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化
1)立足基礎(chǔ)性教學(xué)內(nèi)容
充分考慮到作者所在學(xué)校的學(xué)生大多數(shù)是“財經(jīng)”專業(yè)的學(xué)生,且與“985”和“211”學(xué)校學(xué)生不同,學(xué)生們學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較弱,且隨著移動終端時代到來,學(xué)生的學(xué)習(xí)專注度也呈現(xiàn)“碎片化”的特點(diǎn),對于知識點(diǎn)式的理論講解不容易提起興趣。但是如果一味以學(xué)生興趣出發(fā),純粹的進(jìn)行工具或軟件的使用學(xué)習(xí),則課程容易進(jìn)入只培養(yǎng)了學(xué)生對于有限工具使用技巧,而不利于學(xué)生思考、分析問題的計算思維能力的培養(yǎng)。因此,在課程內(nèi)容設(shè)計上把握要求學(xué)生具備必須和足夠的計算機(jī)常識的原則,重點(diǎn)普及最基本實(shí)用的內(nèi)容,將過時的內(nèi)容逐漸減少,知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)以10分鐘左右為一個小節(jié),將必要的復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容通過增加案例、線上視頻等補(bǔ)充形式完成。通過近三個學(xué)期的本課程探索和不斷整合,最終確定如下三部分課程內(nèi)容:(1)計算機(jī)基礎(chǔ)知識部分:知識點(diǎn)包括計算機(jī)基礎(chǔ)概念、計算機(jī)信息化基礎(chǔ)、計算機(jī)軟件、計算機(jī)硬件。(2)計算機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)部分:知識點(diǎn)包括計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息管理技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)處理技術(shù)。(3)計算機(jī)思維模式部分:知識點(diǎn)包括一般問題分析抽象方法、使用計算機(jī)表達(dá)求解方法。根據(jù)學(xué)生特點(diǎn),內(nèi)容設(shè)置上把握以計算機(jī)基礎(chǔ)內(nèi)容為本,突出信息管理技術(shù)和多媒體數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),弱化計算機(jī)求解問題中程序設(shè)計部分內(nèi)容,采用多種方式多環(huán)節(jié)提升學(xué)生應(yīng)用能力。
2)增加實(shí)用性案例和課后實(shí)踐內(nèi)容
通過設(shè)計貼近學(xué)生生活的實(shí)用案例,讓學(xué)生在對實(shí)際問題的探索中不斷提升能力,這也是本課程在實(shí)施改革過程中重點(diǎn)研究內(nèi)容,通過近四個學(xué)期調(diào)整,最終確定如下課程案例及實(shí)踐小項目:通過更多層次更豐富的計算機(jī)基礎(chǔ)案例和實(shí)踐項目的設(shè)計可以讓學(xué)生學(xué)到更多更適應(yīng)社會需要的計算機(jī)基礎(chǔ)知識。
3.2教學(xué)方法改革
1)傳統(tǒng)理論傳授式向任務(wù)驅(qū)動式改革
改變傳統(tǒng)的知識點(diǎn)逐個講授的方式,轉(zhuǎn)而為首先老師展示一至兩個項目案例并進(jìn)行教學(xué)示范,然后向?qū)W生下達(dá)學(xué)習(xí)實(shí)踐任務(wù),之后組織學(xué)生分組進(jìn)行討論并開展課堂實(shí)踐任務(wù)。最后教師對學(xué)生的完成情況進(jìn)行點(diǎn)評,課下學(xué)生完成補(bǔ)充調(diào)查和項目經(jīng)驗總結(jié),最終完成總結(jié)報告。真正讓“提出問題-解決問題-總結(jié)問題”落到實(shí)處[8]。通過這種先通過典型案例理解教學(xué)內(nèi)容,再遞進(jìn)式地完成任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)手段提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,引導(dǎo)學(xué)生參與課堂思考,有效地提升了學(xué)生的思維能力。另外,通過組內(nèi)討論方案,再比較選取最佳方案的形式,也讓學(xué)生提升了團(tuán)隊意識,利于后續(xù)實(shí)踐項目進(jìn)一步合作。
2)傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)模式向混合式模式改革
傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)限定時間有限,而學(xué)生對于知識的理解和消化更多是靠學(xué)習(xí)過程中自己不斷模式領(lǐng)悟得到的。因此,要想達(dá)到預(yù)期的改革效果,需要從傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)向課外進(jìn)行拓展。通過結(jié)合學(xué)校已有的SPOC平臺和超星云教學(xué)平臺,開展混合式教學(xué),包括三個階段:階段一,課程組教師首先進(jìn)行課程資源建設(shè),包括課前學(xué)生自學(xué)視頻、課前預(yù)習(xí)題、課后實(shí)踐題、課后拓展學(xué)習(xí)資源等,將這些資源上傳至SPOC、超星云平臺;學(xué)生在第一階段可以根據(jù)自己的情況在合適的時間進(jìn)行自主學(xué)習(xí),并在規(guī)定的時間內(nèi)完成課前預(yù)習(xí)。在此階段,老師可以借助平臺數(shù)據(jù)得知學(xué)生的基本學(xué)習(xí)情況,一方面可以納入后續(xù)學(xué)習(xí)考核,一方面也方便對課程內(nèi)容大家的共性問題進(jìn)行了了解;階段二,教師對學(xué)生共性問題進(jìn)行講解和答疑,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行案例項目學(xué)習(xí)。學(xué)生則利用課前和課堂學(xué)習(xí)知識分組完成課堂任務(wù);階段三,學(xué)生完成課后拓展視頻學(xué)習(xí)以及課后實(shí)踐任務(wù)完成,并可以利用教學(xué)平臺上討論區(qū)進(jìn)行問題溝通交流,教師方面則可以根據(jù)學(xué)生作業(yè)完成情況進(jìn)行課程評價納入過程考核。通過此種混合學(xué)習(xí)模式,使得教學(xué)資源得以充分利用,線上線下的課程討論方式,可以更容易促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。另外,結(jié)合超星云教學(xué)平臺的基于移動終端的教學(xué)形式也逐步出現(xiàn),使得學(xué)生可以在任何時間、地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。此種混合教學(xué)模式不僅可以讓學(xué)生課程學(xué)習(xí)時間和空間最大化,還可以讓不同基礎(chǔ)的學(xué)生都可以選擇適合自己的課程知識進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。
3.3考核方式改革
以往本課程的考核方式主要包括兩個部分,過程考核和期末考核,過程考核主要有學(xué)生線上作業(yè)、實(shí)驗作業(yè)、課堂表現(xiàn)等,期末考核則以完成幾個小型任務(wù)為主。此種考核方式存在的問題是題目沒有充分體現(xiàn)出學(xué)生的應(yīng)用能力,學(xué)生完成作業(yè)的辨識度不高,不利于教師完成課后總結(jié)和反思[9]。通過任務(wù)驅(qū)動式的課堂設(shè)計,同時配套個性化實(shí)踐任務(wù),可以很方便地將學(xué)生的實(shí)踐情況納入考核,另外,借助平臺上的學(xué)生課程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)也可以作為考核的部分參考。最后,期末考核項目考慮個性化設(shè)計,如學(xué)生設(shè)計自己的個性簽名、制作個人簡歷樣板等。除了課堂參與成績之外,課堂上也鼓勵學(xué)生在課外組建興趣小組,例如視頻制作小組、圖形圖像設(shè)計小組、動畫制作小組、多媒體交互等。并通過每年與學(xué)生人才培養(yǎng)方案中的“第二課堂”活動相結(jié)合,鼓勵學(xué)生參與校內(nèi)程序設(shè)計大賽、校內(nèi)數(shù)據(jù)分析大賽、中國大學(xué)生計算機(jī)設(shè)計大賽等。以學(xué)習(xí)小組、大賽等形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)知識、技術(shù)的興趣和潛能,對于積極參與學(xué)生和獲獎學(xué)生則可以計入課程學(xué)習(xí)白名單,有相應(yīng)的課程加分。將上述過程分?jǐn)?shù)以及課外活動分?jǐn)?shù)作為本門課程最終成績,可以讓課程考核更為完善,充分體現(xiàn)學(xué)生的應(yīng)用能力水平,也利于教師根據(jù)每個過程環(huán)節(jié)的完成度進(jìn)行薄弱環(huán)節(jié)教學(xué)改進(jìn),利于后續(xù)學(xué)生相應(yīng)能力的培養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞] 翻轉(zhuǎn)課堂;獨(dú)立學(xué)院;計算機(jī)基礎(chǔ)課程;教學(xué)研究
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 13. 107
[中圖分類號] G434;TP3-4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2017)13- 0241- 03
0 引 言
獨(dú)立學(xué)院作為本科教育資源的補(bǔ)充和完善,是當(dāng)前高等教育的重要組成部分。計算機(jī)基礎(chǔ)是國內(nèi)各獨(dú)立學(xué)院面向非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門公共基礎(chǔ)必修課,該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握計算機(jī)基本知識、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識、Windows操作系統(tǒng)、Office辦公自動化軟件以及多媒體技術(shù)等知識,要求學(xué)生具有基本的計算機(jī)操作技能以及解決本職工作中各種實(shí)際問題的能力。隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,社會對獨(dú)立學(xué)院學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用能力的要求越來越高,計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量的好壞也顯得尤為重要。近幾年來,各種新型的網(wǎng)絡(luò)化課堂教學(xué)形式迅速崛起,傳統(tǒng)的教學(xué)方法受到了巨大沖擊,翻轉(zhuǎn)課堂是當(dāng)前被廣泛使用與推進(jìn)的全新授課模式,教學(xué)應(yīng)用效果顯著。本文將就翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在獨(dú)立學(xué)院計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)研究探討。
1 獨(dú)立學(xué)院計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
目前國內(nèi)各獨(dú)立學(xué)院的計算機(jī)基礎(chǔ)課程普遍采取傳統(tǒng)的大合班上理論課,教師一言堂授課形式,由于獨(dú)立學(xué)院學(xué)生生源相對較差,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較薄弱,學(xué)生又來自全國不同的區(qū)域,他們在計算機(jī)的操作水平上存在很大差別,對于有基礎(chǔ)的同學(xué)認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容太簡單,不感興趣,而基礎(chǔ)差的同學(xué)又會感覺教學(xué)內(nèi)容過快,跟不上進(jìn)度,因此傳統(tǒng)教學(xué)形式很難根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)提供與之相適應(yīng)的教學(xué)方法,不能滿足每一位學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求。而且傳統(tǒng)的合班理論授課方式使學(xué)生被動去接受教師講課內(nèi)容,學(xué)生上課聽課不認(rèn)真,溜號現(xiàn)象嚴(yán)重。實(shí)驗課時安排又相對較少,學(xué)生上機(jī)時間不夠,學(xué)生不能將所學(xué)知識達(dá)到完全理解和掌握。另外,獨(dú)立學(xué)院對計算機(jī)基礎(chǔ)課程的知識點(diǎn)更新速度較慢,課程內(nèi)容的更新速度難以跟上當(dāng)今信息技術(shù)的發(fā)展步伐,而且該門課程的學(xué)時又很有限,教師也沒有時間在課上講解過多的課外知識,使學(xué)生僅靠課堂學(xué)習(xí)無法滿足現(xiàn)實(shí)的各種需要,總之當(dāng)前的傳統(tǒng)教學(xué)形式嚴(yán)重阻礙了獨(dú)立學(xué)院計算機(jī)基礎(chǔ)課程的發(fā)展,更不利于應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)。
2 翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵
翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom)是源于美國的顛覆性的全新教學(xué)模式,其中心思想是“以學(xué)生為中心”,將學(xué)習(xí)的決定權(quán)交給學(xué)生,翻轉(zhuǎn)課堂首先將講解傳授知識的過程移至課前來完成,在課前由學(xué)生選擇適合自己的方式去自主學(xué)習(xí)新知識;然后再將傳統(tǒng)的課后做作業(yè)來完成的知識內(nèi)化環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移至課堂中來進(jìn)行,以方便師生間有更多的交流和討論,真正實(shí)現(xiàn)了知識的傳授與知識內(nèi)化的顛倒。
3 翻轉(zhuǎn)課堂模式在獨(dú)立學(xué)院計算機(jī)基礎(chǔ)課程的研究與實(shí)施
3.1 研究對象與方法
選取2016級護(hù)理專業(yè)80人為研究實(shí)驗對象,2016級其他專業(yè)學(xué)生為對照組,實(shí)驗組學(xué)生采用翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué),對照組學(xué)生仍采用傳統(tǒng)教學(xué)方法教學(xué),期末兩組同學(xué)采用同一套題進(jìn)行考試,對比實(shí)驗組和對照組的期末考試成績,來論證翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果。
3.2 翻轉(zhuǎn)課堂模式在獨(dú)立學(xué)院計算機(jī)基礎(chǔ)課程中的教學(xué)設(shè)計與實(shí)施
在課前教師將計算機(jī)基礎(chǔ)課程的各種教學(xué)資源上傳到學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,其中教學(xué)資源包括該課程各章節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)、教學(xué)課件、教師錄制的微課視頻、各種練習(xí)題等內(nèi)容。其中微課視頻包括計算機(jī)基礎(chǔ)知識、Windows應(yīng)用基礎(chǔ)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)及Internet應(yīng)用、文字處理軟件Word應(yīng)用、電子表格軟件Excel應(yīng)用、演示文稿軟件PowerPoint應(yīng)用和多媒體技術(shù)及應(yīng)用等幾大單元內(nèi)容。各大單元再根據(jù)章節(jié)內(nèi)容詳細(xì)進(jìn)行分解,制作小視頻,例如:文字處理軟件Word應(yīng)用單元可分解為文檔的編輯排版、圖文混排、使用表格等小單元。電子表格軟件Excel應(yīng)用單元可分解為Excel的基本操作、公式與函數(shù)、數(shù)據(jù)管理、圖表的創(chuàng)建與編輯等小單元。其中的練習(xí)題是教師針對每個小單元視頻制作的相應(yīng)練習(xí)題,練習(xí)題主要包括基本操作練習(xí)題和拓展操作練習(xí)題,基本操作練習(xí)題是學(xué)生需要掌握的基本知識點(diǎn),全體同學(xué)都需要完成,拓展操作練習(xí)題會有一定難度,提供給有基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)成績好的同學(xué)通過獨(dú)立思考或提問等方式來完成。接下來要求實(shí)驗組學(xué)生登錄網(wǎng)絡(luò)平臺并根據(jù)教師布置好的學(xué)習(xí)任務(wù)以及自己對計算機(jī)基礎(chǔ)知識的掌握程度來自主學(xué)習(xí),并將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題與同學(xué)進(jìn)行交流討論,并將討論結(jié)果按組分別匯總反饋給教師。在課上教師首先根據(jù)課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)的各種反饋信息進(jìn)行集中講解,并把絕大部分時間留給學(xué)生做課堂練習(xí),教師進(jìn)行針對性指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成基本操作練習(xí)題及拓展操作練習(xí)題,并組織學(xué)生進(jìn)行交流與討論,通過師生間的共同合作探究,使學(xué)生準(zhǔn)確完成每節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù),最后教師對課堂教學(xué)內(nèi)容再進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評、分析提升。在課后學(xué)生通過課外作業(yè)來進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識,并互相交流討論學(xué)習(xí)的收獲和體會,或者根據(jù)所學(xué)的知識點(diǎn),通過網(wǎng)絡(luò)來搜索所需的各種素材來解決一些更具有探索價值的具體問題。最后教師再結(jié)合學(xué)生的課前學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)和課后探索情況建立每位學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案,以便對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況給予科學(xué)合理的評價。
3.3 實(shí)施結(jié)果
計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)周為16周,實(shí)驗組與對照組學(xué)生期末全部采用上機(jī)考試的形式對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核,試題內(nèi)容完全相同。用傳統(tǒng)教學(xué)法授課的學(xué)生考試及格率為72%,平均成績?yōu)?1分,用翻轉(zhuǎn)課堂模式授課的實(shí)驗組學(xué)生的及格率為83%,平均成績?yōu)?2分,用spss21.0統(tǒng)計軟件,用配對t檢驗比較兩種不同的授課方法對學(xué)生成績的影響,得出t=2.5,p
4 討 論
計算機(jī)基礎(chǔ)是一門操作性很強(qiáng)的課程,比如其中的office辦公自動化軟件部分內(nèi)容非常適合教師制作微課視頻,因此計算機(jī)基礎(chǔ)課程采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是完全可行的,并具有傳統(tǒng)教學(xué)方法所無法比擬的各種優(yōu)勢。
首先,將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用到獨(dú)立學(xué)院計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,學(xué)生可以隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí),使學(xué)生擁有了寬松自由的學(xué)習(xí)時間,教師的教學(xué)也不再局限于固定的教室,真正打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時間和空間的限制。在傳統(tǒng)教學(xué)方式中都是以教師為主體,只有在課堂外布置的課外練習(xí)才是由學(xué)生來擔(dān)任主角,但是在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中,徹底打破了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)結(jié)構(gòu),使教師和學(xué)生的課堂地位發(fā)生了根本性的改變,從課前、課上到課下等各個環(huán)節(jié)學(xué)生都要擔(dān)任主角,學(xué)生真正起到了教學(xué)的主體作用。這種教學(xué)模式使學(xué)生上課的注意力更加集中,學(xué)習(xí)興趣更加濃厚,也充分體現(xiàn)了“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)新思想,充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,大大提高了學(xué)生運(yùn)用計算機(jī)知識來分析問題和解決問題的能力。
其次,將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用到獨(dú)立學(xué)院計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,不同基礎(chǔ)的學(xué)生都能夠根據(jù)自己的基礎(chǔ)情況進(jìn)行自主學(xué)習(xí),對于基礎(chǔ)好的學(xué)生可以很快理解掌握所學(xué)教學(xué)內(nèi)容,還可以結(jié)合自身需求進(jìn)行拓展性的學(xué)習(xí),從而掌握到更多的課外知識和學(xué)科前沿性的知識,對于基礎(chǔ)差的學(xué)生可以反復(fù)多次練習(xí),直至掌握所學(xué)知識,這種教學(xué)模式也很好地解決了學(xué)生基礎(chǔ)差異大、上機(jī)練習(xí)時間不夠等問題。
5 結(jié) 語
通過教學(xué)實(shí)踐證明,將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用到獨(dú)立學(xué)院計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,能夠使學(xué)生成為教學(xué)的主體,充分發(fā)揮了教師的啟發(fā)引導(dǎo)作用,真正實(shí)現(xiàn)了因材施教,同時也增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,切實(shí)提高了學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力。
主要參考文獻(xiàn)