計算機硬件課程設計范文

時間:2023-09-25 18:14:59

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篇1

關鍵詞:課程群;計算機硬件;農業(yè)院校;人才培養(yǎng)

當前我國很多高等農業(yè)院校計算機專業(yè)已逐漸轉變?yōu)檐浖こ毯陀嬎銠C科學與技術兩個專業(yè)方向。然而,在教學實踐中過分強調軟件與應用,計算機硬件方面的教學卻相對薄弱,導致學生缺乏計算機體系結構、計算機組成與結構等硬件方向的基本能力。即,計算機教育上存在著“重軟輕硬”的傾向。

1計算機硬件教學存在問題分析

當前,農業(yè)院校計算機科學與技術本科專業(yè)中,計算機硬件與結構方向的核心和普通知識點一般體現在以下幾門課程中:數字邏輯、計算機組成原理、微機原理、微機接口技術、匯編語言、計算機系統(tǒng)結構、計算機系統(tǒng)結構、嵌入式系統(tǒng)等。在教學過程中,各門課程相互之間內容銜接較多、重復之處也比較多,而某些知識點缺乏前導、造成斷層。教師一般按照自己的教學大綱和計劃對各門課程內容進行劃定,而不是以計算機系統(tǒng)的整個體系結構為主線,造成缺乏系統(tǒng)性和科學性,難以實現學生從大一到大四的完整體系,使知識的連貫性變差;而且計算機硬件技術,例如:處理器技術、存儲技術及網絡技術等每天都有新的進展和變化,這些變化很難及時地反映到計算機硬件相關教材和實驗設備上,因此難以體現發(fā)展中的新技術和教材之間的關聯(lián)。由此造成,學生對這些課程普遍存在沒有學習興趣,教師上課缺乏激情的情況[1]。

因此,學生在掌握計算機硬件基本原理的基礎上,如何結合計算機硬件技術的發(fā)展,并充分體現硬件技術的系統(tǒng)性和實踐性,是當前農業(yè)院校計算機硬件教學所面臨的重要問題;也是真正實現計算機科學與技術專業(yè)培養(yǎng)目標所必須解決的問題。

2計算機硬件課程群

為了解決以上存在的問題,本文提出構建計算機科學與技術專業(yè)硬件課程群。課程群方法是近年來高等院校課程體系建設實踐中出現的一項新的課程開發(fā)技術。其基本思想是把各門課程內容聯(lián)系緊密,內在邏輯性強,屬同一培養(yǎng)能力范疇的同一類課程作為一個課程群組進行建設,從技能培養(yǎng)目標層次有效的把握課程內容的分配、實施、保障和技能的實現。課程群體系的進程如圖1所示。

其優(yōu)勢在于以下3個方面:

1) 內容具有科學性。課程群各組成課程之間關系密切、邏輯性強,知識具有遞進性,便于組織教學。

2) 實驗室高效利用。課程群使計算機專業(yè)實驗室可以進行大型的跨課程綜合型實驗,不僅在使用人次上,更重要的是在每次使用的效率上將得到極大的提高。

3) 教學具有可控性。課程群所有課程的教與學透明度提高,教學中的隨意性和非計劃性減少,可以有效的提高教學的可控性[2]。

3計算機硬件課程群構建的主要內容

本課程群的構建主要針對我校2010級本科教學人才培養(yǎng)實施方案。構建以下3個方面:計算機硬件課程群課程建設,綜合型實驗與課程設計設置和課程群內容的更新[3]。

3.1計算機硬件課程群課程建設

課程群的建立包括確定核心課程與選修課程。在課程群設置中,以學科方向和模塊為核心,同時與專業(yè)培養(yǎng)計劃相適應。在設置課程群的時候,打破單一授課的限制,使不同專業(yè)教研室的教師根據課程群設置凝聚一起,集中對各門核心課程和選修課程的內容與組織進行系統(tǒng)地規(guī)劃,避免重復和脫節(jié)現象。例如:可以考慮把匯編語言課程和計算機組成原理課程結合,側重于計算機硬件的五大部件、尋址方式和指令系統(tǒng)。這樣有利于把計算機組成原理中介紹的一般性的知識和具體的微機系統(tǒng)聯(lián)系起來,給學生打下牢固的理論基礎;也可將匯編語言、計算機組成原理和微機接口技術3門課程全部聯(lián)系起來,將計算機硬件基礎知識全部融合在一起,提供給學生完善的知識體系[4]。

3.2計算機硬件課程群綜合型實驗建設

計算機硬件課程群建設中,強調實踐教學的重要性。在課程群建設中,不是以單一的課程為單位設計實驗,而是按照整個課程群來設計一體化的實驗環(huán)境與實驗內容。可以將匯編語言方向、微機接口方向、計算機組成原理和計算機體系結構等實驗有機地結合在一起,創(chuàng)建良好的實驗環(huán)境,靈活運用實驗室、開放式實驗室等多種手段培養(yǎng)學生的研究能力與團隊精神的教育方法。例如,在計算機組成原理實驗中設置了8255、8253等實驗,同樣在計算機接口實驗技術中也有同樣的內容,因此,可以考慮整合這部分內容,利用幾個接口芯片開發(fā)一個小系統(tǒng),不僅使同學學習了相關接口芯片知識,同時也鍛煉了芯片在系統(tǒng)中的應用,建立整機概念等。

3.3課程群內容更新建設

根據計算機學科發(fā)展情況,及時、動態(tài)地調整課程群內核心課程、選修課程的設置,同時考慮到每一門課程具體內容的設置。讓學生要盡可能學習掌握同當前主流技術發(fā)展方向聯(lián)系比較緊密的新技術(如Pentium 的超標量流水線、分離的指令Cache 與數據Cache、指令分支預測技術、Itanium 的EPIC 核心技術),以及計算機新技術發(fā)展趨勢(如未來處理器技術, 現代網絡環(huán)境對硬件技術的要求, 64 位微處理器技術)等。

4結語

本方案已經通過相關課程專業(yè)教師多次研討,打破以往獨立課程設置方式,初步確立計算機硬件的課程群設置,計算機硬件綜合實驗設置的方案。該方案如果做進一步的深入研究、探討與實踐,必將對提高計算機專業(yè)學生軟件和硬件能力的協(xié)調起到良好的作用,改變當前高等農業(yè)院校計算機專業(yè)學生硬件能力偏差的現狀,提高其學生的自身綜合素質和增強其就業(yè)能力。

參考文獻:

[1] 唐建宇. 計算機硬件課程教學中的若干問題分析與探討[J]. 福建電腦,2007(5):188-189.

[2] 劉新平,鄭秋梅,孫士明,等. 計算機硬件課程群實驗體系的改革與完善[J]. 計算機教育,2008(12):117-119.

[3] 王讓定,錢江波,石守東,等. CC2005的計算機學科硬件與結構課程群改革探索[J]. 計算機教育,2008(8):137-138.

[4] 劉全利,黃賢英,楊宏雨. 計算機組成原理課程群建設的探討[J]. 科技信息,2008(4):9-10.

Discuss on the Computer Hardware Course Group in Computer Science and

Technology Teaching of Agricultural Universities

ZHANG Xi-hai, YU Xiao, WU Ya-chun, WEI Xiao-li

(Engineering college, Northeast Agriculture University, Harbin 150030, China)

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關鍵詞:計算機應用基礎;課程建設;上海市

計算機一級等級考試從高職類學校對學生的要求來講,通過上海市計算機一級考試是為學生對將來的學習打下計算機技能的基礎,考證通過率是衡量教學成果的標準之一。為使學生掌握基本的計算機基礎知識,提高應用計算機的能力,為后續(xù)課程奠定基礎,我們對《計算機應用基礎》課程進行了教學改革,同時把提高考證通過率作為《計算機應用基礎》課程建設的重要目標之一。

1我院計算機應用基礎教學的現狀

我院學生來自全國各地,新生入學時計算機水平差異性很大,這為計算機應用基礎的教學帶來很大的困難。學生在計算機方面的理論知識薄弱,office軟件技術、網絡技術、多媒體技術等基本技能不高,距離計算機應用教學目標差距較大,因此教學任務很繁重。

2課程建設的實施

2.1改革學期課程設置,制定課程新標準

在綜合考慮了課程學習目標、學生現狀以及設備資源等問題后,對120課時的《計算機應用基礎》課程的安排為:44+64+12課時,分別在三個學期進行。明確了教學目標:把計算機基礎理論知識作為對學生的應知要求;把office軟件操作、網頁制作技術、多媒體技術的基本技能作為對學生的應會要求。

2.2圍繞任務組織教學,完善教學模式

課程標準確定了學什么,接下來的教學方案設計則是解決怎么學、如何教的問題。針對高職院校學生特點,該課程的教學方案設計突出實踐環(huán)節(jié),讓學生通過一個個小的實體案例去學習知識、掌握技能。設計教學任務時遵循由簡單到復雜、由單一技能訓練到綜合技能訓練的循序漸進的原則。有些任務以教師為主導,引導學生模仿學習,重在掌握基本技能和方法;有些任務以學生為主體,教師檢查指導,重在熟練技能,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力;還有些任務是開放性的創(chuàng)新任務,學生的創(chuàng)造力得以發(fā)揮,重在培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新意識?!队嬎銠C應用基礎》課程全程都在機房進行教學,實現了更加充分的實踐教學,邊講邊練、邊學邊做,有利于實現雙向互動。在教學中使用多媒體教學軟件輔助教學,利用廣播功能,教師把授課內容與操作步驟實時傳送到每臺學生電腦的屏幕上,清晰直觀,學生一目了然;教師利用監(jiān)控功能,則可以觀察到每個學生的操作情況,及時解決問題;利用錄屏軟件將實例的整個操作過程完整清晰的錄制下來,使學生在自己操練時可以重復觀看;利用文件傳輸和作業(yè)提交等功能,極大的方便了師生交互,提高了教學效果。針對部分學生計算機應用基礎差的問題,在新生入學的第一學期學校專門安排課外補習班,使那些零基礎學生的計算機應用能力得到明顯提高,以便他們跟上課堂教學水平。在第二學期組織學生參與全校性的技能比武,如平面設計、動畫設計,使學生通過這樣的活動,能夠更加靈活的應用《計算機應用基礎》里的這些操作軟件。在第三學期,除了正常的12學時的課程外,為了不影響其他課程的排課,老師們犧牲課后時間,留下來為學生開放機房安排課后輔導,每班每周有一次課外上機時間,在參加市統(tǒng)考前每班能有4次課外上機練習,每次2小時。這些措施對課程的教學組織與管理、教學目標的實現起到保障與促進作用。

2.3設計與開發(fā)教學資源

2.3.1選取教材

依據課程標準及上海市高等學校計算機等級考試(一級)考試大綱,選用由上海市教育委員會組編、華東師范大學出版社出版的教材《計算機應用基礎教程》、《計算機應用基礎實驗指導》和《計算機應用基礎學習指導》,同時補充自編的上機習題集一本。

2.3.2制作課件

通過多年的授課實踐,通過集體備課,積累了一定的經驗和資源,形成了一些行之有效的教案、課件,所有課件均由題目、素材、樣張、操作視頻組成。為了讓學生能夠適應考試環(huán)境,在平時上課時,將《計算機應用基礎實驗指導》書上的實驗案例轉成電子版教案,讓學生一邊看電子教案,一邊做實驗操作。

2.3.3開發(fā)試題庫與學生練習軟件

在計算機應用基礎課程中不僅有操作部分還有理論部分,因此為了讓學生更好的學習理論題的知識,我們開發(fā)了web版的理論題考試系統(tǒng)和單機版的試題庫,讓學生能夠隨時練習和自測。

2.4建立相對公平的考核機制

2.4.1嚴抓平時成績,合理組合總評成績

平時成績由出勤、紀律分與練習、測試分組成,每次上課老師都需要點名,每次課結束都需要學生提交當天的作業(yè)計入平時成績,平時成績中還有一部分的懲罰和獎勵機制。學生學期總評成績由平時成績(40%)、期中考試(10%)和期末考試(50%)成績三部分組成,學期期末考試成績在45分以下的,總評直接定為不及格。

2.4.2堅持教考分離、交叉閱卷的考核模式

統(tǒng)一出卷:由任課老師輪流出每年的期末試卷,每年由4-5位老師組成一個出卷小組,每位老師出同類型的試題12份,然后由組長將試卷再重新編排。這樣能夠確保12份試卷在難度上相對統(tǒng)一。規(guī)范考場:每個機房作為考場時,安排25-30人一個考場,以確保學生之間相互隔離,考前30分鐘監(jiān)考人員到場做好考前準備:開機、發(fā)放本場考試試卷、控制學生機??紙鲋卸及才乓幻麚卧撻T課的老師在場參加監(jiān)考,以便回答學生合理問題、解決試卷錯誤或電腦故障。考試結束要做好相應記錄并備份數據,整理上傳學生考試數據,最后清理每臺電腦上的本場考試的數據,為下場考試做準備。交叉閱卷:每位任課老師在考試結束以后都將按照規(guī)定拿到非自己班級的學生數據,在規(guī)定的時間里完成閱卷,并將成績交給任課老師,由任課老師完成最后的學生平時成績、期末成績、總評成績錄入并打印,再完成試卷分析表,對自己班級的學生做出一個整體評價。這些試卷分析和成績統(tǒng)計信息會公布給所有任課老師和相關班級的班主任,通過這些信息找出學生的薄弱環(huán)節(jié)并在后續(xù)課程里加以強化訓練。

3總結

在課程建設研究與實踐中,運用了觀察法、調查法、經驗總結法、行動研究法,對《計算機應用基礎》課程的學期課程設置、教學內容深化和教學模式改革等方面進行實踐與探索,制訂統(tǒng)一的教學大綱、考核評價方案,編寫配套的教案、學習資料、試題庫,編制多媒體課件,在這個過程中,教風與學風相互促進,學生的計算機應用能力得到進一步提升,并且保證了學生在上海市計算機一級考試通過率,在2016年度上海市高等學校計算機等級考試一級(全市49所)合格率排名第一,以下是近幾年我院與全市高校的數據比較:能夠取得這樣的成績,除了老師在課程上花費的大量時間和精力,同時也離不開學院領導的支持、教務部門的協(xié)作、各班輔導員的配合。社會對大學生的知識結構與技術技能的要求發(fā)生著不斷的變化,《計算機應用基礎》課程的教學改革與研究必然是一個動態(tài)的、長期的過程?!队嬎銠C應用基礎》課程的建設,必須在已有成果的基礎上不斷進行新的思考和探索。

參考文獻:

[1]上海市教育委員會組編.計算機應用基礎學習指導.華東師范大學出版社,2015.

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關鍵詞:計算機硬件技術基礎;教學改革;教材建設;教材分析

隨著計算機硬件技術的發(fā)展和普及,大學生接觸到的計算機硬件設備無論從種類還是功能都比之前有更多的樣式,并具有更快的發(fā)展趨勢。計算機硬件有關產品已經成為人們日常生活中必不可少的生活用品,具有明顯的日?;⒓苫?、工具化的發(fā)展趨勢。在計算機硬件新的發(fā)展階段,讓學生們掌握基本的計算機硬件原理,熟悉各類硬件接口技術,懂得計算機硬件產品的基本運行方式,是各學科各專業(yè)教學體系建設中重要的一個教學和實踐環(huán)節(jié)。

計算機硬件技術基礎課程是普通高等學校理工科專業(yè)的一門重要的計算機技術公共基礎課程,也適合非理工科的其他專業(yè)學生選修。該課程是學生學習和掌握計算機硬件基礎知識、了解計算機硬件發(fā)展、熟悉硬件原理及接口技術的主要課程。

1課程現狀和問題分析

2006年,教育部高教司將微型計算機原理和微機接口技術等課程精簡整合為計算機硬件技術基礎,并明確提出了該課程是針對大學非計算機專業(yè)的理工類本科生設置的6門典型核心課程之一。

2009年,教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會將“微機原理與接口技術”確定為計算機基礎教學的核心課程之一。該課程建議面向電類專業(yè)授課70學時,實驗20學時;面向非電類專業(yè)授課48學時,實驗10學時。[1]

課程名稱及學時上的變化,一方面顯示教學指導委員會對計算機硬件類課程的重視,同時也反映出在大學課堂上如何引入計算機硬件公共基礎課程還存在爭議。事實上,計算機硬件類課程在實際實施中存在很多實際困難和問題,導致全國大多數高等學校沒有開設此類計算機基礎課程,部分開設微機原理與接口技術課程的學校往往由非計算機類專業(yè)教師開設并講授,不歸屬于計算機基礎教學范疇。主要有以下三方面原因。

1) 課程定位不清晰,學時很難落實。計算機硬件技術基礎課程如果作為計算機技術基礎課程,應該主要放在大二,兼顧大三授課,面向沒有數字電子基礎的學生,作為選修課,以32學時為宜。然而,計算機基礎課程教學指導委員會規(guī)劃的微機原理與接口技術主要面向大三、甚至是大四學生開設,學時數量超過60,甚至在90,還需要數字電子方面的先導課,很多高校在學時、先導課等角度都無法將該課程編排進教學大綱。

2) 現有實驗條件落后,學生難有興趣,硬件投入較大。傳統(tǒng)授課中,計算機硬件技術基礎所安排實驗需要借助定制的實驗箱完成實驗[2],而實驗箱的投入成本較高,新實驗開發(fā)受限,使用效率較低,教師和學校往往都沒有熱情開設該課程。另外一些課程僅以匯編語言或單片機技術作為實驗內容,技術廣度不足,僅適合小部分特色專業(yè)。

3) 教學內容落后,教材急需建設。無論是計算機硬件技術基礎還是微機原理與接口技術,講授內容仍然以計算機專業(yè)的80x86、匯編語言、可編程接口芯片等內容為主,沒有結合計算機硬件近10年來新技術和新產品的發(fā)展。由于課程面向非計算機專業(yè)學生,這種專業(yè)性很強的內容很難符合學生們的學習預期??v觀5年內新出版的相關教材,所講授內容的絕大部分與10年前(2000年左右)教材的教學內容一致,教材改革和建設需求迫切。

本文從面向大二兼顧大三的計算機公共基礎課角度出發(fā),全面分析整理了2005年后出版的《計算機硬件技術基礎》相關教材的教學內容和實驗內容,客觀還原已出版教材現狀,尋找教材建設的薄弱環(huán)節(jié)和問題,從而為進一步教材建設理清思路。同時,本文結合北京理工大學的教學改革情況,給出了進一步加強教材建設的思路和方法,希望能夠為計算機硬件類公共課更為廣泛的進入大學課堂提供參考建議。

2教材情況概述

為了全面還原計算機硬件技術基礎課程教材建設情況,我們對2005年之后出版的相關教材進行了匯總,合計34本,如表1所示。

從表1可以看出,34本教材來自于13個出版社,其中,正式本科教材26本,教學實驗指導書等教輔類教材6本(本文后面使用表示表1中第N本教材),高職高專教材2本。后面,我們將主要對本科和高職高專共28本教材進行分析。

3教材分析與問題匯總

3.1教材組織和定位分析

課程教材定位指教材的受眾面,我們根據教材介紹中作者對教材的定位說明分成四類:電學為主的理工類專業(yè)、非電學為主的理工類專業(yè)、非理工類專業(yè)、各學科專業(yè)(內容難度偏低,適用于所有學科開展教學)。其中存在一本教材劃分到多個類別的情況。

表1中教材(含本科和高職高專教材)共28本,根據上述劃分,各教材定位如表2所示,其中,高職高專教材由于教學內容較為實用,被劃分到各學科專業(yè)類別中。

根據教材的不同定位,圖1和圖2分別給出了教材章節(jié)數、頁數、實驗數的統(tǒng)計值。

從這兩個圖中可以看出,針對電學為主的理工科類專業(yè)(編號為A)的計算機硬件技術基礎教材頁數最多,章節(jié)最多,實驗最少(數量為0)。可以看出,目前這類教材主要以理論講授為主,定位中缺少實驗內容,內容覆蓋面廣泛但缺乏實踐性。實際中,這類課程是從“微機原理”精簡而來,內容變化不大。

針對非電學為主理工類專業(yè)(編號為B)的教材章節(jié)最少,平均實驗數為1??梢钥闯觯@類教材的建設思路是講授基本的計算機硬件知識,簡單的開展少量實驗。實際中,這類專業(yè)往往在大三、大四會講授“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”、“單片機”等硬件類相關課程,為此,針對大二為主的計算機硬件技術基礎類教材在內容上比較基礎并為后續(xù)課程有所保留。

對于非理工類和各學科專業(yè)的教材,章節(jié)數量相對較多,實驗數量也比之前有所增加。可以看出,這類教材的建設思路是使學生掌握較為全面的硬件知識,并有一定的動手訓練。實際中,非理工類專業(yè)在本科階段最多能夠學習一門計算機硬件技術相關類課程,為此,教材建設思路反映了全面性和實用性。

綜合上述分析,可以看出,目前市面上已有的《計算機硬件技術基礎》相關教材主要針對四類不同的受眾學生,教材組織上偏重于內容講解(尤其是針對理工科學生的教材),總體建設思路還停留在講授計算機原理的階段,無法體現當今計算機硬件日?;?、集成化、工具化的發(fā)展趨勢。突出問題是教材配套實驗很少,實踐性差。

3.2教材實驗分析

表1中28本教材和6本實驗指導書一共記錄了109個實驗。根據各實驗特點,我們將所有實驗分為四類:實驗箱實驗、芯片實驗、匯編語言實驗和PC機實驗。各分類描述如下:

 實驗箱實驗:指依托于特定實驗箱的實驗,針對該課程的實驗箱往往是從其他課程的實驗箱中裁減下來的,種類較多且良莠不齊,沒有公認的標準;

 芯片實驗:指基于單片機或者接口芯片的實驗,包括:8051系列單片機、計數器芯片8253、定時器芯片8254、并口芯片8255A、中斷芯片8259A、DMA控制器芯片8237A等。這類實驗專業(yè)性強,應用性差,適合特定專業(yè)或者大三以上的學生;

 匯編語言實驗:指匯編語言程序設計實驗,編程訓練不是該課程的主要目的,這類實驗盡管能夠讓學生對計算機硬件有一定了解,但程度有限;

 PC機實驗:基于PC機的實驗,包括:model安裝、存儲器測試等。目前,這部分實驗內容受到學生喜愛,可以鍛煉實際能力,易于推廣,但如何讓學生了解到CPU、存儲器等核心部件內部的工作原理,需要創(chuàng)新性設計。

圖3給出了109個實驗在組織結構、運算控制器、存儲器、IO和其他等6個方面的統(tǒng)計。從圖中可以看出,大部分實驗都集中在IO方面,反映出這部分實驗內容很重要,也是教材的主要內容。相比較而言,實驗箱類和PC機實驗能夠覆蓋到計算機硬件的各個部分,而芯片實驗主要針對IO,缺少對運算控制器、存儲器等其它部件的覆蓋,匯編語言實驗主要針對運算控制器。

圖3教材中實驗的分類

基于以上分析,針對計算機硬件技術基礎課程,匯編語言實驗和芯片實驗數量較多但比較重視接口,無法讓學生對計算機各組成部分有更深入的理解。實驗箱實驗針對性很強,但前期投入大,靈活性不強。我們認為,隨著PC機的廣泛應用(學生們幾乎人手一臺PC機),基于PC機的創(chuàng)新性實驗是該課程的發(fā)展方向,同時,這類實驗還能較好的引導學生在課余時間完成實驗,并激發(fā)學習興趣。

3.3教材內容分析

對于教材內容,我們主要分析和匯總講述的重點知識點,還原現有教材的主要內容組織。全部教材為28本,其中4本(、、、)沒能找到原書,為此沒有統(tǒng)計在內。表3給出了24本教材中知識點的排序。

從表3可以看出,所有教材都有存儲系統(tǒng)內容的講授,大部分教材(19本)都包括匯編語言,18本包括80x86,半數以上教材都講授了8259A和8255A等內容。圖4給出了這些內容在原書中平均的頁數,可以看出,匯編語言、80x86、單片機等內容都超過了25頁,在教材中所占比重很大。此外,8259A和8255A等芯片的講授內容也在10頁以上,成為某些教材的重點授課內容。

縱觀2005年至今出版的全部相關教材,《計算機

硬件技術基礎》教材還是以《微機原理與接口技術》、《匯編語言》等課程的內容簡化為主,仍然以很大的比重講授80x86、匯編語言、單片機等內容。這些內容對于某些專業(yè)十分必要,但對于面向非計算機專業(yè)的計算機公共基礎課程來說,這些內容相對陳舊,而且無法與計算機硬件的最新發(fā)展相結合。

教材具有教學的引導作用,在教材建設上,這種內容組織方式的落后需要引起重視。

4教材建設建議

4.1教材定位建設

我們認為,面向計算機公共基礎課程,教材名稱確定為《計算機硬件技術基礎》比較合適,表明教材內容是計算機硬件的基礎內容,以全面了解計算機硬件知識為主,掌握計算機硬件的基本概念和原理。

教材應結合計算機公共基礎課程的實際情況,以32學時(含6~10實驗學時)為宜,適度擴展到54學時,實驗學時擴展到12學時(實驗學時占總學時的25%)。這種學時設計有利于各學校將該課程以校公選課、通識課、實驗課等形式安排到教學大綱中。

針對大二學生的教材,前導課程為計算機基礎(或者大學計算機基礎)等計算機基礎類公共課程,不需要學習數字電子等課程。教材內容適度增加相關的數字電子知識。

教材應該充分利用該課程特點,以增強學生的實踐興趣為根本,通過實踐環(huán)節(jié)使學生們主動學習教學內容。為此,在教材設計中,應該以實驗建設為導向,注重讓學生們理解計算機硬件的基本工作原理,為學生們進一步理解其他硬件技術和實踐硬件設計打好堅實基礎。

過去十幾年來,在計算機硬件相關課程講解過程中,教師們主要關心接口技術,并引導學生們在該方向進行實驗。隨著計算機硬件種類、功能和應用程度的增加,我們認為,學生們應該綜合了解計算機硬件組成,理解各部分的工作原理,而不是側重某一方面。使學生在課程學習和實驗實踐后能夠分析新技術和新方法在整個計算機硬件發(fā)展中的作用和價值。

4.2教材實驗建設

《計算機硬件技術基礎》教材應該更加重視實驗建設,使學生能夠在實踐中理解計算機硬件的基本概念。[3]為此,我們建議教材中的實驗能夠覆蓋計算機硬件結構的各個領域,并且能夠有一定趣味性,以了解基本的硬件原理為主。

與此同時,教材中的實驗應該能夠與學生們的實際生活結合起來,設計創(chuàng)新實驗,將數字消費類電子產品(MP3、手機等)、互聯(lián)網、物聯(lián)網、藍牙、PC外設接口等融入計算機硬件實驗的設計,引導學生興趣,同時適應計算機硬件技術的發(fā)展,使得學生通過教材學習能夠掌握對計算機硬件的正確認識,并解決一些基本實際問題。

在這里,我們建議將實驗分為:基礎實驗和提高實驗兩類,以適合不同專業(yè)的學生。經過北京理工大學2010年的教學反饋,表4中的實驗得到了學生們的歡迎。

在教材建設過程中,考慮到各院校建設計算機硬件實驗室的實際情況,進一步結合學生興趣,我們基于PC機和少量配件設計了一些候選實驗。初步的教學實踐表明,這種實驗設計完全能夠創(chuàng)新性的激發(fā)學生興趣,使學生掌握更為實際的計算機硬件知識,并通過實踐理解計算機硬件基本原理。

候選實驗包括三類:測試類、開發(fā)類和操作類。例如:存儲系統(tǒng)性能測試(測試類)、CPU和GPU性能測試(測試類)、BIOS定制刷新(開發(fā)類)、串口短信收發(fā)(開發(fā)類)、并口液晶點陣控制(開發(fā)類)、基于PSOC的物聯(lián)網結點(開發(fā)類)、計算機認知和組裝(操作類)等。

4.3教材內容建設

在教材內容建設上,我們認為《計算機硬件技術基礎》教材應該全面講解各類計算機硬件原理,以理解計算機硬件部件功能為主,注重理解基本概念和基本運行規(guī)律,并結合實際硬件器件分析,以不變的理論應對萬變的計算機硬件產品。

為此,教學內容 以“基本概念+基本部件”方式組織,例如:存儲系統(tǒng)與存儲器,其中,存儲系統(tǒng)是基本概念,理解起來有一些抽象,需要課堂講授;而存儲器(內存等)則是基本部件,學生們平時接觸較多,通過適當的實踐教學,學生們不僅可以很快認識硬盤、Flash存儲器、光存儲器等設備,還可以通過測試類實驗了解各設備的工作速度和基本模式,易于將存儲系統(tǒng)和實際硬件有機的關聯(lián)起來,達到較好的教學效果。

5結語

計算機硬件技術基礎課程建設是近年來計算機公共基礎課建設中面臨的一個重要的難點問題,《計算機硬件技術基礎》教材更是教改所面臨的最大問題。如何合理定位該教材,并有效地選取適合高等院校開展該課程的內容是我們的進一步工作。在回顧2005年后出版的34本教材的基礎上,我們驗證了該課程和教材建設中存在的一些具體問題,并給出了解決問題的一些建議。我們將在2011~2012年度北京理工大學的教學實踐中檢驗教材建設的初步效果。

參考文獻:

[1] 教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會. 高等學校計算機基礎核心課程教學實施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009: 137-183.

[2] 鄒逢興. 關于創(chuàng)新計算機硬件技術基礎課程教學的實踐和思考[J]. 計算機教育,2004(2):81.

[3] 嵩天,李鳳霞. 計算機硬件技術基礎課程實驗的改革與實踐[J]. 計算機教育,2010(10):65-68.

Analysis and Suggestions to Textbooks for Computer Hardware Fundamentals

SONG Tian, LI Fengxia, SONG Dandan

(School of Computer Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)

篇4

關鍵詞:計算機應用基礎;探究分析;建設與改革

中圖分類號:G711 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)031-000-01

作為高職院校當中一門非常重要的科目,計算機的基礎應用教學旨在培養(yǎng)學生應用計算機的思維能力,內容大體上包含了基礎知識與基本操作技能的掌握。目前,我國計算機的教學取得了突飛猛進的進展,但是,在高職院校的基礎課程的教學過程中仍然面臨著層層的阻力。因此,就需要高職院校對計算機的基礎應用課程實行改革建設,適應時代的需求。

一、課程改革與建設的基本框架和總體思路

1.基本框架

要想做好高職《計算機應用基礎》的教學改革與課程建設工作,就需要在此過程中使各個環(huán)節(jié)能夠互相促進,協(xié)同發(fā)展,形成一個互相協(xié)調的系統(tǒng),基本的構架如下圖所示:

2.總體思路

在高職院校開設《計算機應用基礎》課程過程中[1],應該深化教學課程改革,加大教學改革力度,嚴格遵守國家對培養(yǎng)高職人才的目標要求。通過建立完善的教學體制、深化教學改革體系、推動課程改革實踐、完善管理制度,推進高職計算機教育,提高學生信息科學素養(yǎng)。

二、課程建設的主要內容

制定嚴謹的課程管理機制,確保教學指導的順利進行。課程管理的內容大致包含教學目標、考核、教材、教學大綱以及教師管理等。通過對課程管理的規(guī)范性約束,能夠使《計算機應用基礎》的教學目標更加明確、教學標準得到統(tǒng)一、教學資源的配置得到優(yōu)化以及教學質量得以提高,并且還能夠在極大地程度上完成教學資源的互享,促進課程建設與教學改革的開展。首先,應該明確計算機課程的主體地位,使全院所有學生都必須修習《計算機應用基礎》這門課程,清楚知道在培養(yǎng)高職人才的過程中該課程的重要地位,突出《計算機應用基礎》這門課程對于學生綜合素質的培養(yǎng)的重要作用。其次,完善課程的設置方案。對于那些不是計算機專業(yè)的學生,對其實行“1+X式教學”,“1”代表的是對其的教學重點內容,也就是《計算機應用基礎》,在課程教學過程中,不同專業(yè)教學的重點應該有所不同,比如管理類的就注重軟件使用的教導、工科類的就注重對于計算機的維護的教學等;“X”則要求教師根據學生人才發(fā)展的需要,開設不同的公共選修課供學生自主選擇,比如說開設的關于如何制作教學課件的課程,師范專業(yè)的學生就可以去選擇這門課程;還有網頁如何設計的課程,非常適合管理方面的學生選修;程序設計的課程則比較適合工科類學生等等。再次,要對教學目標有一個清晰的認識。對學生入學時和畢業(yè)后從事工作時的計算機應用水平展開調查,分析總結,看學生在上學期間計算機的應用能力是否有所提升,以此確定日后計算機教育的大體方向。最后,制定科學合理的教學大綱。教學大綱對教學行為具有指導作用,應該嚴格按照國家對于人才培養(yǎng)的有關規(guī)定以及當前計算機發(fā)展的趨勢,對計算機教學大綱做出適當的改動,確保對教學的良好指導作用。

三、課程教學改革的主要措施

優(yōu)化教學內容,_保課程安排能夠適應當今技術發(fā)展需要[2]。對當前計算機在社會上的應用情況做出嚴謹地調查分析,明確未來計算機的發(fā)展趨勢,據此來安排其日后的教學內容和學習要求。在課程的選擇過程中,應該秉持著先進性、基礎性與實用性的基本原則。課程的內容包含了基礎專業(yè)知識與基本操作技能兩個部分,基礎專業(yè)知識是同學們必須掌握的內容,比如計算機運作原理、信息安全、計算機的運用與功能等等;基本操作技能要求學生必須做到熟練,比如說對于辦公軟件的使用、計算機的維護、操作系統(tǒng)的使用等等。隨著計算機網絡技術的不斷發(fā)展,其普及速度也飛快地提升,一些學生在中小學就接觸到計算機,擁有了一定的計算機基礎,但是因為地域差異,不是每個同學對于計算機的了解情況都一致的,為了照顧到每一個學生的計算機應用情況,實現學生的個性化教學,應該開展因材施教。根據每個學生計算機能力的不同,將其分成不同的層次,針對每一個層次制定不同的教學目標,教導不同的知識,采用不一樣的教學方式,使得每一名學生都能夠熱愛學習,在學校有限的課堂時間中,使每一名學生獲得最大的收獲[3]。同時,對于那些計算機基礎比較好的學生,可以免修《計算機應用基礎》,為其開設計算機的選修課程,擴寬學生視野,使其掌握更多更加高深的計算機知識,以便日后能夠充分的利用計算機技術為今后的學習與工作服務,使學生得到個性化的發(fā)展。在教學的方式上,采用多種方式共同使用的方法,實現各自的優(yōu)勢互補。在對《計算機應用基礎》的教學過程中,先后經歷了黑板到計算機再到網絡信息化平臺,教學手段不斷的發(fā)展進步,為計算機教學帶來了巨大的優(yōu)勢,使得學生更加能夠清晰領悟計算機的專業(yè)知識。在教學過程中,利用網絡信息化的平臺,綜合利用各種教學方法,實現它們的優(yōu)勢互補,能夠極大的提高計算機的教學質量。

四、總結

對高職院校的計算機基礎應用實行教學體制的改革建設,能夠很好的推進高職院校的建設,促進人才的培養(yǎng)。在推進計算機教學體制改革建設的過程中,老師要做到因材施教,根據學生的自身特點和實際需要,制定適宜的教學方案與內容,利用多種教學方式,達到多元化的教學目的,在最大程度上提高教學效果。

參考文獻:

[1]魏立榮[J].2016(2):130-130.

篇5

[關鍵詞] 計算機應用 精品課程 高職院校

高職院校的課程建設直接關系到學校對人才培養(yǎng)的質量,教育部根據高職教育發(fā)展的現狀和需求,決定實施“質量工程”,而其中第一項內容就是高職院校精品課程建設。高職院校作為高等教育的組成部分,啟動精品課程建設勢在必行。

一、精品課程與高職院校計算機應用精品課程

精品課程是21世紀初提出的概念,一些專家認為,精品課程應該是“名牌課堂”、“示范課程”,應該是“有自己的特色與風格”和“普遍受學生歡迎的課程”。精品課程要體現出現代教育教學思想,符合現代科學技術和適應社會發(fā)展進步的需要。

計算機應用課程面向所有專業(yè)開設的公共基礎課,涉及面廣,影響大。該課程對高職學生計算機應用能力的培養(yǎng),對順利完成后續(xù)課程的學習,對畢業(yè)后能迅速適應崗位需要、具有可持續(xù)發(fā)展的再學習能力,具有重要作用。自20世紀90年代起,全國高職院校相繼在非計算機專業(yè)的授課計劃中加入了計算機應用課程。經過近20年的探索,各校都有了一套相對穩(wěn)定的教學體系和教學模式。但是,隨著時代的發(fā)展和計算機的普及,學生進校之前對計算機的把握程度有了很大的變化。另外,隨著社會上對計算機能力的認可度的提高,高職為順應社會需求而對學生采取的一些強制的考級措施,使得目前“計算機基礎”教學存在著一些必須引起重視的問題,因此加強計算機應用精品課程建設,研究教學改革,是高水平計算機應用教學的標志之一,也是不斷提高計算機應用教學質量的必由之路。

二、對高職院校計算機應用精品課程建設的探討

1.擺正建筑計算機應用課程的位置,重視計算機應用精品課程的建設

計算機應用是每個高職院校各專業(yè)應開設的必修課程,在學校教育和人才培養(yǎng)中起著重要的作用,對計算機應用教學的各方面的必要投入和重視是保證計算機應用教學的必備條件,同時也是計算機應用精品課程建設的必需。各級對精品課程的評審不僅包括名牌專業(yè)、院系的課程,也包括專業(yè)基礎課,是“分層次、多樣化”的。學校各級領導和部門要把計算機應用課程作為一門重要的課程,深刻理解計算機應用課程在高職教育教學中的重要地位和重要作用,并保證必要的投入,根據具體情況,把計算機應用課程放入不同層次精品課程申報計劃之列。

2.以“五個一流”為核心,把握計算機應用精品課程的目標要求

精品課程是具有“五個一流”的示范性課程,高職院校計算機應用精品課程建設也要以“五個一流”為核心:就是要以現代教育思想為先導,以高素質教師隊伍為前提,以適應相應層次的優(yōu)秀教材和優(yōu)化的教學內容為基礎,以現代教育技術為平臺和以科學規(guī)范管理體制為保障的。這是集教育理念、教師隊伍、教學內容、教學方法和教學制度于一身的整體建設,是實現素質教育與專業(yè)教育并重、知識傳授與能力培養(yǎng)并舉、教學活動與科研創(chuàng)新同步的教育目標的基本保障。

精品課程首先要有一批學術造詣高、具有豐富授課經驗、成果顯著的主講教師。教育部在精品課程建設內容中首先提出要有“一流的教師隊伍”,形成一支以主講教授負責的,結構合理、人員穩(wěn)定、教學水平高、教學效果好的教師梯隊,要按一定比例配備輔導教師。計算機應用教師是計算機應用精品課實施過程中最直接的參與者,計算機應用教師的課程觀、課程研制水平、課程決策權力和課程改革的態(tài)度等是計算機應用精品課程實施成功與否的關鍵。高職院校的大多數計算機教師或是畢業(yè)不久的大學生,或是其他專業(yè)轉行的教師,需要加強學習,提高自身的業(yè)務能力。同時高職高專教育的完成需要雙師型教師。計算機教師大多是從學校到學校的教師,缺少實踐經驗。因此,通過精品課程建設,提高教師的專業(yè)理論水平和實踐能力,把理論運用于實踐,在實踐中不斷提高教學能力。作為學校,應定期組織教師學習,研究、探索。

“一流的教學內容”要求教學內容要具有先進性、科學性,要及時反映本學科領域的最新科技成果。高職院校計算機應用課程,包括:計算機發(fā)展史、軟硬件基礎、漢字輸入法、常用軟件的使用、計算機網絡和數據庫應用。理論方面應從最基本的概念和知識出發(fā),對于操作系統(tǒng)和辦公軟件的內容,在教學中就應當注意與社會應用保持同步升級,不斷更新、不斷充實為了實現以就業(yè)為導向,以能力為本位的高等技術應用性人才的培養(yǎng)目標。

“一流的教學方法”要求使用先進的教學方法和手段。計算機應用教學要合理運用現代信息技術等手段,改革傳統(tǒng)的教學思想觀念、教學方法、教學手段和教學管理。運用學生樂于接受的形式傳授教學內容,采取“啟發(fā)式”的教學思想、多樣化的教學方法,特別是采取多媒體高科技的直觀教學手段取得良好的教學效果。對課程使用網絡進行教學與管理,鼓勵網絡課件、授課錄像網上開放,實現教學資源共享。對于計算機應用課程,可以設計理論教學與實踐實訓兩條教學主線,課程的實踐環(huán)節(jié)輔以多媒體配音課件,充分利用現代網絡技術的互動功能,搭建以BBS和課程滿意度信息收集的教學互動平臺,為教師全面了解教學效果和在線答疑解惑提供了交流的渠道。

“一流的教材”要求系列化的優(yōu)秀教材,主講教師可以自行編寫、制作相關教材,也可以選用國家級優(yōu)秀教材和國外高水平原版教材。在教材建設工作中,應倡導精品意識。針對高職人才的培養(yǎng)目標和職業(yè)對人才需求的知識、能力、素質的具體要求進行編排,堅持以能力培養(yǎng)為中心,重點加強實踐環(huán)節(jié),解決過去教學中出現的學生反映課程理論性太強,缺乏實用性的問題,建立較為完整、科學的理論教學體系和實踐教學體系。

建立科學規(guī)范的教學管理機制,實現“一流的教學管理”。完善健全的教學管理制度是精品課程建設的基本保證,這主要包括教學、科研、群體、訓練、考評、規(guī)章制度、崗位職責等方面,形成切實有效的激勵和評價機制。

3.加強設施硬件的投入

計算機應用是一門實踐性很強的課程,在開發(fā)課程實踐中注重項目教學法。為了增強學生的動手能力,必須給學生提供一個適合于學生自學的網絡平臺。計算機教學中,要提高教學效果,需要不斷改善教學條件。采用先進教學手段提高教學效果。廣泛使用多媒體技術、網絡電子教學技術、虛擬機技術等高效方式教學,提高了學生的學習興趣。目前,各高職校在硬件上都經過多年的努力,都有一定規(guī)模,但是相應的學習軟件的開發(fā)和應用相對滯后,在一定程度上阻礙了計算機應用課程教學的發(fā)展。通過計算機應用精品課程的建設,加強學習軟件的開發(fā)與使用,同時在校園網上建立課程教學資源庫,將標準化的教學大綱、授課計劃、電子教案、多媒體課件、推薦教材、推薦參考資料、練習題庫、考試題庫、輔助教學資源、技能鑒定資料等上傳校園網,供學生學習參考。從而提高計算機應用課程的教學質量。

篇6

關鍵詞:功能模塊式;計算機應用技術;課程體系;專業(yè)核心模塊

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)08-1859-03

Research and Practice of Functional Modular Curriculum System of Computer Application Major

DOU Li-li

(Tianjin Coastal Polytechnic, Tianjin 300450, China)

Abstract: Major of computer application technology has developed a very long time, further research of functional modular curriculum system can resolve the current main problem, prominent professional characteristics, and enhance students’ professional skills and market competitiveness. This article proposes dynamic functional modular curriculum system based on the professional core module, studies and practice system characteristics, teaching mode, teaching content and teaching methods.

Key words: functional modular; computer application technology; curriculum system; professional core module

隨著我國教育體制改革的不斷深入,如何推進職業(yè)教育的改革與發(fā)展,培養(yǎng)適應市場需求的高素質勞動者和高端技能型人才,已成為當前高職院校面臨的主要問題。[3]近年來,計算機應用專業(yè)發(fā)展緩慢,招生形勢嚴峻,為改善這種現狀,學院作為2011年院級立項課題研究并實踐了《計算機應用技術專業(yè)功能模塊式課程體系建設》,本文為該課題研究成果。

1當前高職計算機類專業(yè)存在的主要問題

1.1專業(yè)定位不明確

高職院校計算機類專業(yè)的發(fā)展極不穩(wěn)定,專業(yè)調研不及時,不能了解行業(yè)現狀和發(fā)展動向,造成課程設置陳舊、計算機類的不同專業(yè)區(qū)別不大、職業(yè)方向不明確招生困難。這也就要求我們不斷動態(tài)的定位該類專業(yè),突出其專業(yè)特點。[2]只有通過開展廣泛而深刻的專業(yè)調研、認真分析產業(yè)現狀及其發(fā)展趨勢,才能處理好市場需求與人才培養(yǎng)的關系、考生需求與專業(yè)設置的關系、長期規(guī)劃與短期調整的關系。同時結合地方特點,科學地進行人才預測,動態(tài)地進行專業(yè)設置,滿足不斷變化的市場需要。

1.2專業(yè)對口率偏低

1999年以來,全國高校特別是本科院校大規(guī)模擴大招生,計算機類專業(yè)人才需求已接近飽和,同時大量的培訓機構也在不斷的輸出定向型人才,高職院校計算機類專業(yè)受到空前的嚴峻考驗。經過多方努力,學院計算機類專業(yè)畢業(yè)生雖就業(yè)率保持穩(wěn)定,但專業(yè)對口率明顯偏低。

1.3教育理念較落后

“校企合作、工學結合”是高職院校生存與發(fā)展之本,是高職教育發(fā)展的內在規(guī)律和特色創(chuàng)新,作為高職教育工作者更應該深刻理解這一教育理念。[4]校企合作最終要體現在課程體系如何與崗位職業(yè)標準對接上,這是實現學生專業(yè)職業(yè)能力與企業(yè)崗位能力零距離對接的關鍵環(huán)節(jié)。[5]沒有校企合作工學結合我們的學生就不能掌握企業(yè)需要的技能、不能適應工作崗位,無法實現就業(yè),也就失去了高職教育的意義。

1.4教師企業(yè)工作經驗較少

教師是教學活動的組織者、設計者、指導者與參與者,也參與人才培養(yǎng)方案、課程體系、課程標準、教學模式、教學內容、教學方法的制定和實施,教師實踐技能的高低決定著學生的技能水平。目前絕大部分教師直接來自于學校,沒有企業(yè)工作經驗,動手能力差,教學質量低。

1.5學生職業(yè)技能不滿足企業(yè)需求

學生在校期間所學技能與行業(yè)需求存在較大差異,專業(yè)技能不扎實,實戰(zhàn)能力差,難以滿足社會需求。只有依托產業(yè)辦專業(yè), 把學院引向市場,讓社會參與辦學,廣泛整合社會資源,建立生產性實訓基地,不斷加大校企合作力度,確定職業(yè)方向,突出動手能力訓練,才能真正滿足企業(yè)需求。

2基于專業(yè)核心模塊的動態(tài)功能模塊式課程體系的構建

高職院校不斷更新辦學理念,建立完善校企合作、工學結合、技術領先的教學體系,為學生創(chuàng)造良好的校企合作環(huán)境,開發(fā)工作崗位實際實訓項目,達到校企資源共享,把校企合作、工學結合的思想和理念轉化為行為規(guī)范和具體操作,真正培養(yǎng)出企業(yè)需要的高端技能型人才。以就業(yè)為導向,以行業(yè)為依托、以校企合作、工學結合為原則設計模塊,首先進行了多方面的調查研究。調研對象主要包括企業(yè)、行業(yè)專家、在校生、畢業(yè)生、兄弟院校、專業(yè)帶頭人、骨干教師等,調研方式主要包括發(fā)放調查問卷、座談會、企業(yè)深訪、電話調研、參加企業(yè)招聘會或聯(lián)誼會等,同時更利用網絡資源進行大量的網上在線調研,分析得到了近年計算機應用技術專業(yè)人才需求調研報告,并據此制定出了專業(yè)發(fā)展規(guī)劃和人才培養(yǎng)方案。重新按培養(yǎng)能力平臺劃分模塊,不斷建設完善課程體系,提出基于專業(yè)核心模塊的動態(tài)功能模塊式課程體系。該課程體系是一種擴展的集群式課程體系結構,包括專業(yè)核心模塊、公共基礎模塊、專業(yè)通用模塊、動態(tài)職業(yè)模塊。

專業(yè)核心模塊:對應職業(yè)核心工作崗位,同時對應專業(yè)核心技能取證。主要包括平面設計、二三維動畫制作、多媒體制作、計算機輔助設計等子模塊。對應photoshop、3DsMAX,CorelDraw、Illustrator、Flash、計算機輔助設計、多媒體設計等課程。

公共基礎模塊:對應基本職業(yè)素質培養(yǎng),主要包括英語、溝通、表達、寫作、創(chuàng)新、合作、組織、管理等職業(yè)素養(yǎng)。對應大學英語、高等數學、應用寫作、演講訓練等課程。

專業(yè)通用模塊:根據面向與職業(yè)核心崗位相關的特定職業(yè)崗位群(集群)的多種職業(yè)方向,抽取出該職業(yè)崗位群(包括職業(yè)核心崗位)需要的共同專業(yè)基礎知識與技能,作為各職業(yè)方向的通用部分,設立專業(yè)通用模塊?;緦I(yè)素質主要指計算機的管理和維護以及基礎編程能力,對應計算機組裝與維護、信息處理技術、辦公設備使用維護、軟件應用、基礎編程語言等課程。

動態(tài)職業(yè)模塊:根據各個職業(yè)方向的不同要求,設計出柔性的動態(tài)職業(yè)模塊,可根據技術變化和市場需求對各職業(yè)方向人才的需求情況做出動態(tài)修改,每個模塊與相應的職業(yè)資格證書對應。主要包括軟件開發(fā)、數據庫管理、網站設計、網絡管理等動態(tài)職業(yè)模塊。每個動態(tài)職業(yè)模塊又都包含若干個子模塊,每個子模塊又由若干個學習單元或課題組成。每個動態(tài)職業(yè)模塊對應一個專業(yè)輔助技能取證。

3基于專業(yè)核心模塊的動態(tài)功能模塊式課程體系的特點

3.1突出以市場為主導

職業(yè)核心工作崗位對應專業(yè)核心模塊,同時又充分考慮到了就業(yè)市場的需求和變化,各個模塊與職業(yè)能力平臺相掛鉤。工作崗位分解為工作任務,工作任務對應課程,即根據職業(yè)需要的知識技能來確定課程內容,使“能力本位”的思想得到體現。

3.2模塊化確定了課程體系的基本結構

模塊化教學是一種理論和實踐有機結合且用在教育教學中的系統(tǒng)化教學方法。模塊式教學(MES,Modules of Employable Skills),是國際勞工組織在20世紀70年代開發(fā)出來的一種較為先進的培訓模式,以現場教學為主,以技能培訓為核心的一種教學模式。它是以崗位任務為依據確定模塊,以從事某種職業(yè)的實際崗位工作的完成程序為主線,可稱之為“任務模塊”,在我國一般稱之為“模塊式教學法”。[1]

3.3動態(tài)性闡明了課程體系適應變化的顯著特征

動態(tài)性主要包含三個方面的內容,一是專業(yè)核心模塊和動態(tài)職業(yè)模塊內各個專業(yè)方向的課程設置與市場需求的變化保持一致,體現出課程設置的動態(tài)性;二是根據人才需求和學生就業(yè)率的變化情況,可調整選修相應動態(tài)職業(yè)模塊的學生人數,體現出課程選擇的動態(tài)性;三是根據專業(yè)招生情況和就業(yè)情況動態(tài)調整動態(tài)職業(yè)模塊內專業(yè)方向,體現出職業(yè)發(fā)展方向的動態(tài)性。

3.4堅持以學生為主體、以教師為主導

堅持以學生為主體,專業(yè)通用模塊為就業(yè)打下基礎,專業(yè)核心模塊滿足了學生即時就業(yè)的需要,動態(tài)職業(yè)模塊可由學生自主選擇,充分考慮到了學生的興趣和職業(yè)生涯發(fā)展。

堅持以教師為主導,不能只依靠學校專業(yè)教師,必須實現專業(yè)教師與企業(yè)技術人員對接,企業(yè)工程技術人員承擔合作職業(yè)院校的實踐教學任務,與教師共同開發(fā)實踐教學課程內容,負責學生技能訓練指導;職業(yè)院校教師參與企業(yè)的技術革新、設備改造與新產品的研發(fā),承擔企業(yè)員工繼續(xù)教育的培訓工作,到合作企業(yè)頂崗實踐,在內涵上真正建立職業(yè)院校教師與企業(yè)工程技術人員雙向交流與流動的機制,才能提高教育教學水平和企業(yè)生產效率。[5]

4基于專業(yè)核心模塊的動態(tài)功能模塊式課程體系的實施

4.1構建模塊化課程體系

根據模塊的劃分,構建模塊化課程體系。在模塊的設置和每個模塊的分解過程中積極與行業(yè)企業(yè)取得聯(lián)系,建立長期穩(wěn)定的有計劃、有組織的教育合作關系,根據地方經濟特色和市場調研分析報告由行業(yè)企業(yè)專家、專業(yè)帶頭人、骨干教師共同交流構建課程體系結構。每個專業(yè)模塊(專業(yè)核心模塊和動態(tài)職業(yè)模塊)在綜合實訓后都對應一個崗位資格證書,使學生一走上工作崗位可以快速的適應和提高。增強了專業(yè)教研室和教師參與行業(yè)聯(lián)系和技能提高的緊迫感和積極性。該體系的實施,對專業(yè)教學計劃的制定人和專業(yè)課教師提出了更高的要求。

4.2轉變模塊化教學模式

每個學生的學習過程都包括專業(yè)核心模塊、公共基礎模塊、專業(yè)通用模塊和1個動態(tài)職業(yè)模塊。采用“分段式串并結合”的教學模式,公共基礎模塊和專業(yè)通用模塊采用并聯(lián)模式,專業(yè)核心模塊和動態(tài)職業(yè)模塊采用串聯(lián)模式。模塊化教學過程中,每個模塊分別設置了基礎能力、核心能力、拓展能力和綜合能力等四種循序漸進、螺旋上升的能力階段。每個階段組織在集中的時間內串聯(lián)進行,可以明顯區(qū)分出學生訓練中的各個層次和各個能力階段,從而便于更好地掌握學生的學習狀態(tài)和技能水平,實現以學生為主體的因勢利導、因材施教。

4.3設計模塊化教學內容

重組教學內容,理清每個模塊及內部各子模塊之間的關系和順序,避免大量的知識重疊或無用課程的開設。分解每個模塊的教學內容,得到若干個學習單元或課題,確定每個課題的教學目標、教學要求、教學內容、教學形式及考核標準。每個教學課題都以企業(yè)生產任務為依據,以掌握技術技能為目標,以企業(yè)管理方式為要求進行。

構建“功能化”的教學考核模式,體現“職業(yè)技能本位”的思想。采用多元考核形式,包括口試、理論考試、現場操作、答辯、大作業(yè)、課程設計、論文、技能取證或多種形式相結合,評價方式包括自身評價、小組評價、同學互評、校內外教師評價、國家認證等。每個模塊采用多級考核制度,包括單元考核、定時考核、綜合實訓考核和技能取證等,由工作態(tài)度、單項技能、拓展技能、綜合技能等共同確定水平高低。

4.4引入模塊化教學方法

引入模塊化教學后,教師的工作量和工作強度加大了,對教師自身實踐動手能力也提出了更高要求,需要教師不斷加強企業(yè)聯(lián)系,提高自身動手能力。每個學習任務或課題都是一個實際項目,只有深入企業(yè)一線才能得到,每位教師與1-2名企業(yè)專家保持長期聯(lián)系,同時每年要求一個月深入企業(yè)一線工作崗位頂崗實習,為專業(yè)教學標準和課程標準的制定及日常教學工作打下基礎。同時,教師要做好充分的課前準備工作,為每一個工作任務設計報告和相關文檔,攻關解決每一個技術難題,設計指導組織每一個教學環(huán)節(jié),評價反饋每一個學生,掌握每一個學生的學習情況和進度。因此,模塊化教學對于我們教師自身的業(yè)務水平、教學水平、科研水平、師德師風都是一個嚴峻的考驗。

轉變教學觀念,更新教學方法和教學形式。每個模塊的實訓過程都要以學生為主體,選擇行動導向的教學法,主要有任務教學法、項目教學法、基于項目的引導文教學法、角色扮演法、案例教學法、情境教學法、實驗法、現代四階段教學法等,根據不同模塊的特點選擇能吸引學生注意力,激發(fā)學生學習興趣的效果好的教學方法。做好教學過程設計,以實現技能、知識一體化,教、學、做一體化,將專業(yè)能力、方法能力、社會能力、個人能力集成于學生能力的實訓過程中。每次任務完成以后,教師應對每位學生在本次活動中的表現給予反饋,肯定學生成績的同時,指出存在的問題及不足,并根據其完成情況,制定新的任務目標,最大地調動學生學習的積極性。

5結論

動態(tài)功能模塊式課程體系充分體現了以就業(yè)為導向的高職辦學原則。課程體系的目標面向職業(yè)崗位群,把增強學生的職業(yè)適應能力和應變能力作為基本要素。把從業(yè)所需要的知識、技能、態(tài)度有機地整合在一起,形成“基本素質一職業(yè)能力一崗位技能”三位一體的課程模式,縮小了學生在校期間所學技能與行業(yè)需求之間的差異。同時,用學生在某職業(yè)方向的就業(yè)率來動態(tài)調控選擇該模塊的人數,真正實現了就業(yè)導向的原則。

參考文獻:

[1]柳國偉.高職院校動漫設計與制作專業(yè)模塊化教學課程體系構建的探索與實踐――以紹興職業(yè)技術學院為例[J].劍南文學(經典教苑),2011(1):119-120.

[2]殷鋒社.計算機應用專業(yè)以職業(yè)為導向的課程體系研究與設計[J].價值工程,2011(5):299.

[3]劉琳.高職高專中計算機應用專業(yè)的模塊化教學與研究[J].電腦知識與技術, 2010(12):3155-3156.

篇7

1.1 可能性

數據庫技術、專家系統(tǒng)、機器學習和模式識別、軟件工程及網絡技術等都在生物學中有廣泛的應用,因此我們強調計算機基礎教育應該為專業(yè)服務,若拋開專業(yè)理論,獨立地講計算機基礎知識,學生根本沒有體會到計算機技術帶來的輔效果,必然對課程產生“無用論”思想和抵觸情緒。掌握現代計算機工具是所有專業(yè)的必然要求,計算機基礎課程教學面向全校所有院系專業(yè)學生,如何把專業(yè)應用、專業(yè)研究方向、專業(yè)發(fā)展和未來融入到教學內容設計過程中,是我們要把握的重點。對于學生而言,一方面他們可以體會到如何利用計算機解決專業(yè)領域問題,一方面又意識到計算機學科的知識和技術具有廣闊的應用舞臺,同時,也將激勵學生努力學好計算機科學技術,為今后學科領域的應用奠定基礎。

1.2 必要性

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措,旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才,工程師的類型主要分為應用型、設計型和研究型三種。應用型工程師主要在現場從事產品的生產、營銷、服務或工程項目的施工、運行、維護;設計型工程師主要從事產品或工程項目的設計與開發(fā):研究型工程師主要從事復雜產品或大型工程項目的研究、開發(fā)以及工程科學的研究。應用型工程師主要在本科階段培養(yǎng),設計型工程師主要在碩士階段培養(yǎng),研究型工程師主要在博士階段培養(yǎng)。

以應用型工程師為培養(yǎng)目標的工科院校本科畢業(yè)生應達到的知識、能力與素質要求摘要如下:

(1)掌握扎實的專業(yè)知識,了解本專業(yè)的發(fā)展現狀和趨勢;

(2)具有綜合運用本專業(yè)所學科學理論方法和技術手段分析并解決本專業(yè)工程實際問題的能力,能夠參與生產及運作系統(tǒng)的設計,并具有運行和維護能力;

(3)具有較強的創(chuàng)新意識和進行產品開發(fā)和設計、技術改造與創(chuàng)新的能力;

(4)具備獲取專業(yè)前沿信息和終身學習的能力

從培養(yǎng)應用型工程師角度出發(fā),計算機基礎課程教學應該圍繞如何闡述專業(yè)知識、如何將計算機技術代人解決專業(yè)問題展開,不僅要培養(yǎng)學生的計算機素養(yǎng),更應該讓學生學會將計算機技術作為一種輔助工具去解決專業(yè)領域問題。

工學結合是將專業(yè)學習、能力訓練與實際工作經歷結合在一起,把學生推向市場。一般來說,用人單位并不希望花錢對新職員提供計算機技能的培訓,而是希望畢業(yè)生在校期間就能掌握所需知識,更期望求職的畢業(yè)生能較好地掌握信息技術,以便在工作中結合專業(yè)崗位有效地開展應用,提高工作效率。計算機技術因其實用性和有效性,已經滲透到了每一個專業(yè)領域,為解決專業(yè)問題提供極大的幫助。掌握計算機解決專業(yè)領域問題的能力,必然會提高工作效率,為企業(yè)創(chuàng)造更大的效益,這是用人單位最關心的問題。

應用型人才培養(yǎng)目標的“三位一體”包括知識、技能和素質。個人素質是否高,在于能否具備把所學知識和技能應用到解決專業(yè)領域問題的能力,如果所學知識不能用于解決任何問題,學生會感覺索然無味。計算機技術在各個領域都發(fā)揮了極大的作用,但是,對每個專業(yè)的學生來說,作用到底體現在什么地方,需要教師作為一個領路人指引其找到突破口。

2 研究內容

2.1 根據計算機基礎教育的定位,改革課程教學內容

計算機基礎教育的定位是配合其他專業(yè)學科的教學。目前還沒有一種具有專業(yè)特色的計算機基礎課程教材。教師要想突出專業(yè)特色,對現行教學內容的改革顯得尤為重要,這也是計算機基礎教育必須優(yōu)先解決的問題。專業(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net目前,廣東石油化工學院計算機基礎課程體系結構如表1所示。

以生物技術專業(yè)為例,教材的選擇應該兼顧學生的知識背景和學習興趣,盡量選擇有生物專業(yè)背景的作者撰寫的教材,其優(yōu)點在于:

(1)生物專業(yè)背景的作者能夠從他們自己的知識體系出發(fā),闡述計算機方法和技術如何用于生物數據的處理;

(2)生物專業(yè)背景的作者了解生物專業(yè)的學生需要哪些基本的計算機知識。

在授課過程中,針對學生的特點綜合使用多本教材更能達到預期效果,但就目前我們的研究所知,符合專業(yè)需求的、可借鑒的國內外相關教材比較少。

筆者建議先以程序設計基礎課程為例,以點帶面,綜合剖析人才培養(yǎng)方案,充分發(fā)揮本課程對支撐該專業(yè)學生素質和能力培養(yǎng)的核心作用,著重于專業(yè)領域的計算機技術應用改革課程教學內容。

2.2 按照為專業(yè)培養(yǎng)目標服務的理念,對教學目標的研究

目前,國內外大學計算機基礎課程的發(fā)展有兩個重要趨勢,一是計算機基礎理論開始引入非專業(yè)的計算機基礎教學,二是計算機基礎教學開始與專業(yè)課程內容結合。因此,對于新型的計算機基礎課程,我們必須重新認識、定位與設計,研究的教學目標是:

(1)讓學生學習和理解數據分析基礎。他們可能在專業(yè)課程學習中見過這些內容,但并不能深刻理解,更沒有將它們應用于現實數據分析過程中。

(2)學習如何將計算技術“運用”于分析和解決那些只用分析技術很難或不可能解決的問題。

(3)學會如何“應用”計算機技術解決現實世界中專業(yè)領域問題,并將認識到專業(yè)領域中由于計算機的局限性所不能解決的一些突出性問題。

2.3 對課程內容的設計和研究

程序設計的目的是提供一種廣義的解決問題的技能,可以用在任何編程設計應用中。在傳統(tǒng)的程序設計教學過程中,一般按照數據類型、操作符、分支語句、循環(huán)語句、輸入輸出、模塊化、數據結構的順序教學并舉例說明。這種過程周期較長,而且實驗課程難以安排。教學實踐表明,過多的抽象概念和理論只會在學生和教師之間豎起高墻。

此外,在講授專業(yè)應用案例中,教師應盡可能利用學生熟悉的語言進行教學,可以參考情境概念教學中所應用的不同案例:物理學專業(yè)喜歡使用力學的例子討論速度和加 速度;化工專業(yè)可能討論反應速率和動態(tài)均衡。對這些例子進行分析和理解后,教師可以進行再抽象,從中提取這些現象所依賴的數據規(guī)律。實際上,這些從專業(yè)分支得出的案例和基礎知識,很容易同計算的概念結合。

2.4 對教學方法和教學模式的研究

大多數教學活動主要以教師講解為主,學生的思考很少,很多問題學生知其然卻不知其所以然,應用能力不好。為了提高教學質量,很多教師對教學活動進行改革,提出任務驅動法、情景教學法、問題教學法等,還有的教學改革是從課程建設角度來進行的,包括課程內容的補充完善、實訓案例擴充、加強師生互動等方面進行教學的深度探索。此外為了提高學生的自主學習能力,基于網絡平臺進行的教學改革也越來越多。

2.5 重視實驗環(huán)節(jié),對設計實驗內容的研究

實驗內容的設計要以專業(yè)實踐為突破口,實現計算機實踐教學與專業(yè)實踐教學交融、相長。就生物專業(yè)而言,實驗顯得尤為重要。例如,使學生了解計算機技術和方法在生物數據處理過程中的舉足輕重的作用。從實驗課中,他們可以領略到計算機技術的魅力,并堅定學好計算機知識的信念。

2.6 專業(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net對引入競賽機制的研究

一般來說,企業(yè)在面試員工的時候,最先接觸的是學生的成績和各項獲獎資料,獲獎學生在同等條件下會被用人單位優(yōu)先錄用,但如果大學4年下來,學生說不出做過什么,也沒有證據證明自己做得有多好,企業(yè)在選擇優(yōu)秀人才的時候會無所適從,往往依靠院系推薦,而推薦的學生又未必是適合企業(yè)文化的。但是有了獲獎資料作為參考,企業(yè)很容易判斷學生學過什么課程知識、對哪方面比較感興趣、有什么長處、合適在什么崗位工作、是不是有上進心,這些都有助于企業(yè)順利招收合適的員工。

我們希望合理設計與專業(yè)相關的競賽選題,該項內容可以放在學期末最后幾周進行。競賽作品的制作和開發(fā),是知識的綜合運用、實踐、創(chuàng)新的過程,有很強的系統(tǒng)性、目的性、實踐性。競賽必然包含證書和獎品,證書是大學畢業(yè)后進入企業(yè)的敲門磚,獎品則是對自己的努力、能力和付出的肯定,在一個富有挑戰(zhàn)性的競賽中獲得榮譽和獎勵,不僅讓學生感覺學有所得,也會極大地增強學生的自信心,不斷挑戰(zhàn)自我,積極向更深更廣的領域探索。

2.7 構建網絡課程交流服務平臺,培養(yǎng)學生團隊合作精神的研究

團隊合作非常重要,因此我們希望構建一個網絡課程交流服務平臺,所有獲獎作品都上傳到該平臺上供全校學生學習,在平臺上不定期組織獲獎學生在線交流和答疑,培養(yǎng)學生的服務意識。

通過構建網絡課程交流服務平臺,不同專業(yè)學生可以發(fā)現自己的興趣點,興趣相同的學生會很自然地融合和溝通。在溝通的同時,一些綜合素質較高并且志同道合的學生會慢慢凝聚成一支或幾支學習能力強、學習潛力大的骨干隊伍,這些隊伍必然會在校內受到廣泛關注,從而產生強烈的示范作用和影響力,有助于促進學風的整體提升。同時,團隊還可以創(chuàng)辦工作室,承接校內外項目,為將來創(chuàng)業(yè)就業(yè)打下堅實的基礎。

2.8 對構建CCAI(云計算輔助教學)資源平臺的研究

云計算輔助教學(Cloud Computing AssistedInstruction,簡稱CCAI)是將各種教學服務(如服務器、帶寬、軟件系統(tǒng)、數據資源乃至技術資源等)遷移到云端,學習者可以隨時隨地登錄云端獲取學習資源、制定學習計劃、保存私人數據等各項云服務,進行個性化的自主移動學習。

圖1是“云教育”平臺關系結構。“云教育”平臺上沒有“教師”與“學生”之分,他們的關系是平等的,共同作為平臺的主體。平臺體現了“信息民主化”,教師作為“知識來源”的作用將部分由網絡替代,學生也是資源的提供者;教師既可在真實的學校中,也可在虛擬的網絡中體現教師的角色行為。平臺的“資源”“習題”和實時互動等功能,能很好地輔助學習。

云計算專業(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net輔助教學平臺有利于學校節(jié)約經費,有利于教師構建自己的個性化網絡輔助教學環(huán)境、開展個性化網絡輔助教學活動、增強師生互動、完善課程特色教學建設、提高教學質量,有利于學生搭建個人學習環(huán)境、規(guī)劃和管理個人學習、自由選擇所需學習資源和服務、自主制定學習計劃和學習進度,促進學生高級思維能力和群體智慧發(fā)展。

2.9 對改革考核體系的研究

廣東石油化工學院計算機基礎課程的考核方式較單一。筆者建議在引入競賽機制的基礎上,讓每個學生從“成果展示+論文+模擬答辯+PPT演示+個人風采”幾個方面制作視頻并傳到網絡平臺上,邀請有關部門的教師和相關院系的學生等分配賬號,按照規(guī)定的評分標準,在某個時間內登錄平臺打分,課程教師的評分占30%,學生的評分占30%,其他評分占40%。

論文要求學生提交作品文字說明,訓練學生的表達能力和邏輯思維,增強與他人溝通交流的能力,有利于建構新信息和修正舊信息。個人風采包括作者完成競賽選題過程中的點點滴滴,模擬答辯、視頻制作等都要求學生親力親為,激發(fā)他們的創(chuàng)造力和合作精神,還可以間接學習視頻制作軟件Premiere和音頻制作軟件Cool edit等。

2.10 對教學改革出現的問題的研究

計算機基礎教學為專業(yè)服務的重新定位使得教學實踐過程中出現多方面問題。分析這些問題并探索解決措施,是推進結合專業(yè)教學的必要途徑,典型問題如下。

(1)教學內容選擇上如何找到最佳結合點,如何刪掉一些與該專業(yè)結合不緊密的內容,但又能保持內容體系的完整性。

(2)如何與專業(yè)課教師溝通,如何建立教師考評機制。

(3)如何建立有效的教學質量監(jiān)督機制。

3 結語

大學計算機基礎教學以其特殊的優(yōu)勢以及作為現代高科技在各專業(yè)領域應用的廣泛性,定位于服務其他專業(yè)學科的教學,在教學中努力把專業(yè)前景、專業(yè)研究方向、專業(yè)發(fā)展和未來融入到教學內容設計過程中。除了計算專業(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net機基礎課程,很多其他課程都可以圍繞專業(yè)開展教學,讓學生整個大學期間都在濃厚的專業(yè)氛圍內完成學業(yè)并深刻感受每門基礎課程帶給專業(yè)課程的輔效果。

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精品課程建設計算機輔助語言應用《教育部關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》教高[2003]1號中指出:為切實推進教育創(chuàng)新,深化教學改革,促進現代信息技術在教學中的應用,共享優(yōu)質教學資源,進一步促進教授上講臺,全面提高教育教學質量,造就數以千萬計的專門人才和一大批拔尖創(chuàng)新人才,提升我國高等教育的綜合實力和國際競爭能力,決定在全國高等學校(包括高職高專院校)中啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作(以下簡稱“精品課程建設”)。2010年,我參與建設的《商務英語聽說入門與實訓》課程被評為福建省高職類省級精品課程。通過精品課程建設,我對于計算機輔助語言教學(Computer-assisted language learning,簡稱“CALL”)對于高職高專英語聽說課程的教學所產生的作用和影響有了更深的認識和體會。

一、計算機輔助語言教學在高職高專精品課程建設中的地位與作用

在精品課程建設中要重點抓好的工作中明確強調:要合理運用現代信息技術等手段,改革傳統(tǒng)的教學思想觀念、教學方法、教學手段和教學管理。這說明計算機輔助語言教學(CALL)在精品課程建設中的重要地位,也說明計算機輔助語言教學(CALL)是未來高職高專教學模式的一個重要補充。

二、計算機輔助語言教學(CALL)的主要發(fā)展階段

計算機輔助語言教學(CALL)自上個世紀50年代形成發(fā)展至今,已有50多年的歷史。在其發(fā)展過程中,主要經歷三個階段:行為主義(behavioristCALL)、交際法(communicative CALL)、集成化(integrative CALL)模式階段。

集成化模式的計算機輔助語言教學(integrative CALL)是以兩大技術發(fā)展為基礎,即多媒體技術和互聯(lián)網。這二者的結合使得計算機輔助語言教學的功能變得更加強大。其優(yōu)點有:由于計算機功能的日益強大,使得視聽說得以整合,計算機語言學習的環(huán)境更加真實完善;計算機技術使得在設計單一教學活動時能夠同時進行聽、說、讀、寫訓練;學生對于學習的控制度得到增強。

三、在精品課程建設中計算機輔助語言教學(CALL)的應用

高等院校展示精品課程建設的平臺都是一致的,即架設精品課程網站。教師將教學設計思路貫穿于教學活動及相關練習板塊,利用多媒體技術將教師的教學設計立體地展示在網頁中。而這些設想的實現,正是根據計算機輔助語言教學(CALL)理論,輔以較為成熟的計算機多媒體技術,利用互聯(lián)網來完成的。

在《商務英語聽說入門與實訓》精品課程建設中,教學教案主要以WORD形式上傳,教學課件以POWERPOINT形式上傳。自主學習和文化生活板塊中的聽力和口語練習以POWERPOINT的課件形式提供給學生。課程亮點“YOYO課堂”的主要特色是以動態(tài)畫面呈現課本知識。學生根據教師提供的指定工作場景為背景,編寫腳本,自導自演,并用相機記錄下交流的片段,我們將這些學生實訓的視頻通過后期剪接,插入情景介紹的音頻,制作成口語教學錄像上傳到課程網站。

在設計實現這五大板塊的過程中,集成化模式的計算機輔助語言教學的作用始終貫穿其中。由于專業(yè)教師大多數只是掌握常用的計算機多媒體技術,如POWERPOINT、Word、moviemaker。對于視頻、音頻的處理,網站建設等網絡知識的掌握不足,因此必須依靠技術人員的支持才能最終完成設計方案。而技術人員在了解設計意圖,幫助完成設計方案過程中,根據他們所掌握的技術知識,能夠對教師的設計方案提出意見,進一步完善設計方案,精益求精。因此,精品課程建設團隊中技術人員的重要作用不可忽視。

四、對教師在高職高專英語聽說課程教學中的作用的思考

教師對于學生情況最為了解,對于課堂的教學目標、教學計劃、教學內容的掌握也最為詳細,因此教師在集成化計算機輔助語言教學中應擔任課件設計者的角色。

在課程建設過程中,我發(fā)現教師對于多媒體技術的掌握水平會間接地影響到教師對于集成化計算機輔助語言教學的理解和執(zhí)行。因此,這也要求教師必須注意現代教育技術知識的學習和掌握。

綜上所述,通過先進的多媒體技術,將教師的教學思路立體,直觀地展現在學生面前,引導學生進行教學任務,完成教學步驟,這樣才能夠真正完成教學方法改革和教學手段改革相結合,教學改革與課程建設相結合,將課程建設得更加成熟完善。

參考文獻:

[1]朱雪茹.計算機輔助語言教學模式下高職英語教師的作用.

篇9

摘要:本文介紹了我校對計算機硬件實驗課程體系及實踐教學環(huán)節(jié)進行的改革,建立了“基礎層-應用層-提高層”三層體系結構的硬件課程群實驗體系,并對多層次、系列化的硬件實踐教學模式及訓練模式進行了探討。

關鍵詞:硬件課程群;實驗體系;實驗內容;實踐能力

中圖分類號:G642

文獻標識碼:B

我校計算機專業(yè)自99級開始進行了較大規(guī)模的擴招,但由于師資力量跟不上、實驗條件和實驗內容相對落后等原因,造成計算機硬件教育存在層次單一、教學內容滯后、理論與實踐脫節(jié)等問題,學生普遍存在著“重軟怕硬”的現象,畢業(yè)后硬件設計能力差,軟件開發(fā)缺少后勁。為提高學生的硬件動手能力,增強畢業(yè)生的社會適應性,學院自2002年開始進行計算機硬件課程群建設及相應的硬件課程群實驗體系建設,包括“計算機組成原理”等九門硬件課程及5門相關的實踐課程。本文對我院計算機硬件課程群實驗體系建設及硬件實踐教學環(huán)節(jié)的改革進行了探討與總結。

1構建科學完整的硬件課程群實驗體系

在原有的課程體系下,我院為本科生開設的硬件實驗教學課程有“數字邏輯實驗”、“計算機組成實驗”、“微機接口實驗”、“單片機實驗”。由于實驗條件的限制,各課程實驗內容相對獨立,綜合性、系統(tǒng)性較差;尚有部分硬件主干課程沒有對應的實驗課程,如系統(tǒng)結構。實驗課程體系存在諸多問題。

(1) 缺乏對學生系統(tǒng)設計能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的硬件設計和軟件設計相分離的設計方法成為阻礙設計和實現復雜、大規(guī)模系統(tǒng)的關鍵因素。系統(tǒng)平臺的搭建、軟硬件的協(xié)同設計驗證和軟硬件功能模塊的可重用性已成為現階段設計方法的熱點。培養(yǎng)學生具有系統(tǒng)設計的思想成為當務之急。

(2) 缺乏對學生可編程芯片設計能力及EDA技術的培養(yǎng)??删幊绦酒cEDA技術是現代電子設計的發(fā)展趨勢,將可編程芯片設計及EDA技術引入實驗教學中是時展的需要。

(3) 缺乏綜合性的實踐課程,學生的創(chuàng)新能力發(fā)揮受限。由于實驗條件限制,原有的多數實驗是基于純硬件邏輯設計的,只是在面包板上用器件構建小系統(tǒng),功能擴展性差;并且只能開設數量有限、技術含量較低的實驗,學生無法開展自主的綜合性設計,無法進行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

為此,經過充分調研和論證,我院首先從修改03級教學計劃入手,對課程體系中的多門課程進行了調整,同時理順各門課程間的關系,構建起了新的硬件課程體系。該課程體系由必修課程、選修課程及配套實踐三部分組成。必修課包括“組成原理”、“接口技術”、“系統(tǒng)結構”等基礎課程。為適應社會需求,在選修課中刪去原有的“診斷與容錯”等一些過時的課程,增加“數據采集”、“計算機控制技術”、“嵌入式系統(tǒng)”等社會需求較強、實用價值高的應用性課程,同時新開了“模型機設計與組裝”、“硬件綜合實踐”等實踐課程。在07版教學計劃中,又新增了“DSP原理與應用”、“嵌入式系統(tǒng)實踐”等新課程,保證課程體系的實用性與先進性。

硬件系列課程從體系結構上劃分為三個層次:基礎層、應用層和提高層,其課程間的關系如圖1所示?;A層為“數字電路”與“組成原理”?!皵底蛛娐贰闭n程雖然在教學體系上不屬于計算機硬件系列課程,但它是計算機硬件系統(tǒng)的技術基礎,是必修的前續(xù)課;“組成原理”介紹計算機的基本組成和工作原理,解決整機概念;通過“電工電子實習”與“模型機設計與組裝”兩門實踐課程,強化學生的硬件動手能力。在應用層中,通過“接口技術”介紹應用層的接口和相關外設,以“嵌入式系統(tǒng)”等四門實用性強的課程作為選修課,每門課程都配有相應的實驗環(huán)節(jié),并通過“硬件綜合實踐”、“嵌入式系統(tǒng)實踐”強化學生對基礎知識的掌握和綜合應用。提高層為“系統(tǒng)結構”及“性能測試與分析”實踐課程,通過學習和實踐,能夠使學生比較全面地掌握計算機系統(tǒng)的基本概念、基本原理、基本結構、基本分析方法、基本設計方法和性能評價方法,并建立起計算機系統(tǒng)的完整概念。

在硬件課程群實驗體系建設過程中,突出強調課程體系的系統(tǒng)性和完備性。從第1學期到第7學期硬件實驗不斷線,層次逐步提高,實驗內容銜接連貫。注意各硬件實踐的相互次序和互補,使硬件實踐訓練層次化、系列化,以此來系統(tǒng)強化學生的硬件動手能力。同時調整各課程的開設順序,理順每門課與前導課和后續(xù)課之間的關系,從而保證硬件課程體系的系統(tǒng)性和完備性。

注:所有必修課程與選修課程均開設課內實驗,包括驗證實驗(20%)、設計實驗(80%);實踐課程單獨開設,包括綜合實驗(80%)、探索實驗(20%)。

2改革實驗教學內容與模式

計算機硬件系列課程的重要特點之一是工程性、實踐性強。為了使學生在學過該系列課程后具備較強的實際動手能力和計算機應用系統(tǒng)的開發(fā)能力,應在實驗教學內容的設置上體現出基礎性、系統(tǒng)性、實用性和先進性,既要重視計算機硬件的基礎內容,又要結合當今電子與計算機的最新發(fā)展。為此,我們對該硬件系列課程的實驗教學內容和教學模式進行了改革創(chuàng)新。

2.1優(yōu)化實驗內容,引進實驗新技術,提高硬件設計的效率和興趣

隨著計算機硬件技術的日益發(fā)展,各種各樣的微處理器不斷更新,功能不斷增強,以FPGA為代表的數字系統(tǒng)現場集成技術取得了驚人的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)設計也逐步成為主流。為了使學生跟上時代潮流,了解最新技術,需要不斷引入新設備、新技術,提高硬件設計的效率和興趣。如更新的“組成原理”和“系統(tǒng)結構”實驗臺,通過RS232串口與PC機相連,可在PC機上編程并向系統(tǒng)裝載實驗程序,還可在PC機的圖形界面下進行動態(tài)調試并觀察實驗的運行,使學生像設計軟件一樣來設計硬件,做到了硬件設計軟件化,大大提高了硬件設計的效率和興趣?!澳P蜋C設計與組裝”,將CPLD和FPGA等技術引入,用CPLD來設計復雜模型機?!皡R編語言”和“接口技術”補充Windows下設備驅動程序的設計與實現,增加PCI、USB的應用等內容?!跋到y(tǒng)結構”通過局域網組建小型的微機機群,研究探索多處理機操作系統(tǒng),試驗并行程序的運行與任務分配調控等功能。為適應當前嵌入式芯片的迅速普及應用,新開設了“嵌入式系統(tǒng)設計”課程設計。針對學生已學過多門硬件課程,但仍不能完成一個完整的、可獨立工作的計算機系統(tǒng)設計問題,新開設了“硬件綜合實踐”,使同學親自體會設計一臺微型計算機系統(tǒng)的全過程。

2.2建立“驗證型-設計型-綜合型-探索型”的多層次實踐教學模式

在實驗教學內容的改革上,本著“加強基礎、拓寬專業(yè)、注重實踐、提高素質”的方針,將實驗項目分為4類,即驗證型、設計型、綜合型、探索型,實驗項目由淺入深,循序漸進。在所有硬件必修和選修課程中,全部開設課內實驗。課內實驗由驗證實驗(20%)、設計實驗(80%)組成。所有實踐課程都單獨開設實驗,包括綜合實驗(80%)、探索實驗(20%)。這樣,課內課程中開設“驗證型”和“設計型”的實驗,在后續(xù)課程設計中,開設“綜合型”和“探索型”的實驗,形成“驗證型-設計型-綜合型-探索型”的多層次實踐教學模式,系統(tǒng)強化學生的綜合設計和硬件動手能力。

在驗證型實驗中,注重使學生鞏固基本理論,進一步掌握基本概念和基本技能。在設計型的實驗中,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、設計能力和動手實踐能力。在這一類實驗中,以學生動手為主,教師輔導為輔,只給定實驗的課題及達到的目的,中間過程需學生自己去查閱資料和設計方案,直至最后調試完成。在綜合型實驗中,注重培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力,使學生受到更為實際、更加全面的科學研究的訓練。綜合實驗的特點是沒有現成的模式可循,學生需要獨立完成硬、軟件設計和調試。在調試過程中,學生自己動手分析解決實驗中出現的問題,雖然有一定的難度和深度,但對學生很有吸引力,能使學生從應付實驗變?yōu)橹鲃訉嶒?,不僅提高了基本操作技能,也發(fā)揮了學生的主觀能動性和創(chuàng)造性。課程設計的部分內容屬于探索型實驗,學生可以自主選擇感興趣的課題及相關開發(fā)工具,寫出設計書,交給指導教師審核后實施。在這一過程中,學生需要查閱大量的資料,培養(yǎng)了學生的自學能力、研究設計能力、獨立分析問題及解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

2.3確立“系列化硬件實踐訓練”方案

硬件實踐訓練由“課程實驗-課程設計-綜合訓練-畢業(yè)設計”四個系列組成。課程實驗――所有硬件課程都開設。課程設計――在“嵌入式系統(tǒng)”、“組成原理”等重點課程中開設,在這些課程的課內實驗中進行部件或模塊實驗,在課程設計中進行綜合性、創(chuàng)新性設計。綜合訓練――通過“硬件綜合實踐”展開。該課程安排在大四開設,是一門綜合性設計實踐課程,也是對前面所學課程的一個全面應用和總結,在硬件課程群建設中起著“總練兵”的作用。通過讓學生親自設計一臺小型計算機控制系統(tǒng),包括計算機的各個部件和功能,“麻雀雖小,五臟俱全”,旨在讓學生真真切切感受到如何設計一個可獨立工作的計算機系統(tǒng),強化和提高學生的綜合實踐能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。畢業(yè)設計――每年精選一定數量的硬件畢業(yè)設計題目,提供實驗場所、設備及材料,讓對硬件感興趣的同學去實現自己的設計,放飛自己的理想。學生以接近于實際應用環(huán)境,完成高質量綜合設計為訓練手段,以掌握計算機硬件結構與應用系統(tǒng)設計作為主要訓練目的,使學生對計算機的整個硬件系統(tǒng)有較全面、較系統(tǒng)的掌握。要求學生能夠根據需要設計出一定規(guī)模的計算機硬件應用系統(tǒng)實例,從模板設計、制作、總線的走向、計算機部件選取、工作原理的分析、部件在模板上的部局、部件的焊接、運算能力的調試、結果正誤的判斷分析等流程的設計到具體的制作,直至最后寫出畢業(yè)論文,使學生建立系統(tǒng)的概念與工程的概念。

3結束語

上述改革取得了令人滿意的效果。大學生對計算機硬件實驗課程學習的興趣增強了,實驗室開放期間,有更多的學生走進了硬件實驗室。在畢業(yè)設計時,有更多的學生選擇了與計算機硬件系統(tǒng)設計和開發(fā)相關的課題。學生做完硬件綜合實習和硬件畢業(yè)設計課題后,普遍充滿自豪感和成就感,感到硬件設計及底層軟件開發(fā)不再可怕。通過這樣的訓練,提高了其綜合設計能力和創(chuàng)新能力,同時也鍛煉了他們的團隊合作精神,步入單位就能直接勝任計算機應用系統(tǒng)設計、開發(fā)的工作,實現高校、學生、用人單位等各方面的多贏。同時我們也應該看到,隨著新技術的不斷發(fā)展,計算機硬件系列課程及其實驗體系的建設和實驗內容的改革是一項長期不懈的工作,需要不斷完善。

參考文獻

[1] 羅家奇,李云,葛桂萍等. 計算機硬件系統(tǒng)實驗教學改革的研究[J]. 實驗室研究與探索,2007,26(8):98-99.

[2] 武俊鵬,孟昭林. 計算機硬件實驗課程體系的改革探索[J]. 實驗技術與管理,2005,22,(10):107-109.

篇10

關鍵詞:計算機硬件;集成電路設計;教學改革

信息系統(tǒng)工程教育論壇我院計算機科學與技術本科專業(yè)始建于1987年,歷經20年的發(fā)展,為油田及相關企事業(yè)單位培養(yǎng)了大量的計算機應用人才?!熬哂辛己玫目茖W素養(yǎng),系統(tǒng)地、較好地掌握計算機科學與技術包括計算機硬件、軟件與應用的基本理論、基本知識和基本技能與方法,能在科研部門、教育單位、企業(yè)、事業(yè)、技術和行政管理部門等單位從事計算機教學、科學研究和應用”是本專業(yè)的培養(yǎng)目標?;谶@個培養(yǎng)目標,結合目前計算機硬件技術最新發(fā)展現狀及趨勢,提出本硬件系列課改方案。

一、硬件系列課改的目的及意義

當前,計算機在信息社會中充當了重要角色,也是發(fā)展最為迅速的一門學科。隨著這門學科的不斷發(fā)展,目前,計算機核心技術愈來愈集中在集成電路芯片設計和軟件設計這兩項技術中,其中CPU和OS設計技術是最核心的兩項技術,特別是高性能計算機技術一直是衡量國家實力的一個重要標志。在硬件系列課程里,培養(yǎng)學生CPU及相關硬件的設計能力,培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新并能夠設計出擁有自主知識產權的計算機部件的能力,是當前計算機硬件課程重要的改革方向,也是目前社會迫切需要的計算機硬件人才[1]。因此,適應當前計算機硬件技術的發(fā)展及社會對計算機硬件人才的需求,及時調整硬件系列課程的培養(yǎng)方向,既有利于學生及時掌握最新的計算機硬件技術,又有利于學生及時把所學知識轉化為社會生產力,對擴大我院學生就業(yè),樹立我院計算機科學與技術專業(yè)學生良好的社會形象意義深遠。

二、硬件系列教學的國內外發(fā)展現狀及趨勢

由于我國的制造業(yè)比較落后,一直以來,計算機硬件的核心技術未能被國內掌握。相應地,在計算機硬件教學中,像計算機組成和計算機體系結構等重要硬件課程,傳統(tǒng)上僅僅以講授、分析原理為主,且內容不能適應現代計算機技術的發(fā)展[2]。國外一些知名大學非常重視計算機硬件的教學,美國的許多高校本科計算機專業(yè)中都無一不是安排了CPU設計方面的課程和實驗內容。例如麻省理工學院計算機專業(yè)的一門相關課程是《計算機系統(tǒng)設計》,學生在實驗課中,須自主完成ALU、單指令周期CPU、多指令周期CPU乃至實現流水線32位MIPS CPU和Cache等的設計。Stanford大學計算機系的本科生也有相似的課程和實驗。隨著計算機硬件技術的不斷發(fā)展,國內開展硬件設計技術的條件已逐漸成熟,這主要得益于計算機硬件發(fā)展中的兩個重要技術,一是大規(guī)??删幊踢壿嬈骷﨏PLD/FPGA的成熟,可以在一個芯片中通過編寫硬件描述語言設計CPU和全部的相關硬件電路,減輕了硬件芯片間連接的復雜性,同時消除了硬件制造的限制。二是硬件描述語言的成熟,以VHDL和Verilog VHDL語言為代表的硬件描述語言,可以通過編寫程序的方式來描述極其復雜的硬件電路邏輯,大大降低了以前采用手工方式設計硬件電路的復雜性。國內的一些知名大學,在最近幾年里,也相應地增加了硬件電路設計在教學中的比重,據我們了解,清華大學、電子科技大學、哈工大、哈理工等一些學校,已經修改了計算機組成原理及計算機體系結構等方面的課程教學內容,把利用CPLD/FPGA和硬件描述語言設計CPU及其相關硬件電路作為重要內容加入到課程體系里,取得了良好的教學效果,大大加強了學生對計算機工作原理的理解及計算機硬件的設計能力,逐步實現了與發(fā)達國家高校計算機本科教育的接軌。

三、目前我院硬件系列教學現狀及不足

計算機科學與技術本科專業(yè)硬件系列主要課程設置始于20年前,期間雖經過部分調整,但基本教學內容依然延續(xù)20年前的知識體系。按授課先后次序排列,這些課程包括:《數字邏輯與數字電路》、《計算機組成原理》、《數字系統(tǒng)設計自動化》、《計算機體系結構》、《單片機原理及應用》、《嵌入式系統(tǒng)》、《硬件課程設計》等7門?;诋斍坝布n程系列教學現狀,我們認為存在以下的不足:1.從整體上看,硬件系列教學內容過于強調基本原理和基本方法,缺少能夠驗證原理、實際實現這些原理及方法的手段,導致學生缺少動手能力,對原理和方法認識模糊,會說不會做的現象比較嚴重,創(chuàng)新能力較弱。2.《數字邏輯與數字電路》和《數字系統(tǒng)設計自動化》,這兩門課之間存在較大的聯(lián)系,在內容上存在承上啟下的關系,前者是講述數字電路的基本概念、組合及時序電路的傳統(tǒng)分析設計方法,后者則介紹組合及時序電路的現代分析設計方法,基于目前的教學實際情況,可以合并成一門課講述。3.《計算機組成原理》和《計算機體系結構》是計算機科學與技術本科專業(yè)非常重要的兩門課,通過這兩門課的學習,應使學生能夠設計簡單的CPU及相關的硬件電路,從而加深對基本原理、基本方法的理解,增強實際動手能力。基于現在的教學內容及教學手段還無法達到上述目的。4.《單片機原理及應用》和《嵌入式系統(tǒng)》兩門課存在較大的內容交叉。這兩門課都是講述特定計算機在控制及嵌入式產品中的應用,《單片機原理及應用》這門課介紹的是8位機MCS-51的原理,《嵌入式系統(tǒng)》這門課介紹的是32位機ARM的原理,鑒于目前嵌入式領域的發(fā)展現狀及趨勢,建議取消《單片機原理及應用》這門課,以避免課程內容重復。5.《硬件課程設計》作為硬件系列的最后一門硬件設計課,學生已掌握了較豐富的軟硬件知識,因此應該具備設計較復雜的硬件電路的能力,目前的設計內容較簡單并與《數字邏輯與數字電路》課程實驗存在一定交叉,建議選擇有一定復雜度并較實用的設計內容。從而培養(yǎng)學生綜合運用硬件知識及硬件設計能力。

四、硬件系列教學新課改方案

針對我院計算機科學與技術專業(yè)的實際情況,在保證總的硬件教學學時不變的前提下,對硬件系列教學提出如下建議:1.課程合并:《數字系統(tǒng)設計自動化》是計算機組成原理等的先修課,為保證能及時開課,同時該課和《數字邏輯與數字電路》這門課有密切的聯(lián)系,合并為一門課,仍稱為《數字邏輯與數字電路》,并適當增加學時,建議在大二上學期開課,取消《數字系統(tǒng)設計自動化》這門課。2.《計算機組成原理》:這門課改為《計算機組成及設計》,增加CPU及相關硬件電路設計內容,在講清楚組成原理的基礎上,以設計為重點,建議在大二下學期開課。 3.《計算機體系結構》:適當增加設計內容,原學時保持不變,建議在大三上學期開課。4.《單片機原理及應用》:本課程取消,鑒于目前嵌入式系統(tǒng)涉及軟硬件知識較多,難以在一門課程中全面系統(tǒng)學習,因此另開設一門《嵌入式軟件開發(fā)》課程,重點講述如何設計編寫嵌入式軟件程序,建議在大三下學期開課。5.《嵌入式系統(tǒng)》:這門課作為《嵌入式軟件開發(fā)》的先修課,重點講述嵌入式系統(tǒng)的基本概念及方法、ARM處理器的硬件工作原理、接口、匯編語言等,而相關操作系統(tǒng)及其程序設計等知識暫不涉及,建議在大三上學期開課。6.《硬件課程設計》:在設計題目中,引入嵌入式系統(tǒng)、FPGA及計算機組成等知識,適當增加設計的綜合性和復雜性,建議在大四上學期開課?;谛碌挠布盗姓n程體系,能夠有效理順課程之間的先后關系,并把硬件課程均勻分散到大學四年的學習中,同時對重要的課程及相關的知識進行了加強,例如數字電路設計貫穿在整個硬件系列課程中;舍棄了過時的技術,增加了新技術的份量,例如去掉了單片機,加強了嵌入式系統(tǒng)。因此,我們認為:調整后的硬件系列課程是較合理的,它吸收了當前先進的硬件設計技術,保證了知識的實用性,有一定的前瞻性。

五、結束語

高等教育是為學生提供專業(yè)技能和生存本領、服務社會的最后一站,教學內容及方法直接關系到學生的未來發(fā)展。通過不斷教學改革,保持教學的先進性和實用性一直是高教課改的目標之一。通過這次課改,理順了我院硬件系列課程的教學關系,增強學生未來服務社會的競爭力,因此很有實際意義。

作者:李軍 崔旭 李建平 單位:1.東北石油大學 2.大慶市薩東第二小學

參考文獻