计算机教案范文

时间:2023-03-25 17:11:20

导语:如何才能写好一篇计算机教案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

计算机教案

篇1

一、建立问题情境,激发学生主动参与

计算机教学过程中,老师需要让学生掌握计算机基本实践操作,老师在运用案例法进行教学时,所用的案例应当以教学任务以及目标作为根据,通过丰富多彩的案例来为学生建立学习情境,从而让学生可以运用已学过的知识来解决老师建立情境中所提出的问题。通过建立问题情境,学生能够更好的掌握与运用知识,得到更多更好的动作操作机会,并且还有利于激发出学生对学习计算机的兴趣,提高学生的操作能力和思维能力。让学生积极参与到教学中来是运用案列教学的关键,学生的是否积极参与直接影响着教学效果。例如,老师在讲解word的有关知识时,可以依据教材上的小案例,设计出一个毕业论文的案例,把文章用论文的方式展现给学生,让学生清楚的看到论文中的文字、段落、页眉等问题。学生一般都对毕业论文比较重视,因为与自己的切身利益息息相关,可以使得学生真正进入到情境式的学习中来,促进学生主动参与学习。

二、突出学生的主体地位,提高学生探索能力

计算机老师在运用案例法进行教学过程中,学生是关键的参与者,因此这就需要老师转变传统的教学理念,让学生做学习的主人,老师只是起着引导的作用,充分突出学生的主体地位。在这个过程中,老师所涉及的教学内容应当满足学生的学习需求,并且还应当重视学生能力的发展。因此老师所组织的教学案例应该突出对学生的启发和引导,通过转变教学策略来提高学生学习能力与解决问题的能力。例如,老师在上课时,为了让学生对图像处理软件有一个清晰的认识,可以结合教材中的案例,设计出一个贴近学生实际生活的案例,比如让学生做一份学校宣传海报、那学生熟悉的任务或事物利用软件展开处理,制作出一份精美海报,展示给学生。当学生看到利用软件处理过的图片竟然有如此漂亮时,便对软件处理有了浓厚的兴趣,都会积极主动的学习和操作起来,这样,就能够充分体现出学生的主体地位。此外,老师所组织的案例应当与学生的实际生活情况相关,充分挖掘出学生优势发展学生的个性。老师在教学过程中应当重视培养学生的自主分析与自主思考能力,通过探索来提高学生解决问题的能力,这也正是突出了案例教学法的开放性与探索性。

三、教案的设计与实施步骤

1)教案的设计。

老师在运用案例进行教学时,如何设计案例是十分关键的,案例的质量直接影响着教学的质量。老师应当根据教学目标与内容、学生的特点与实际情况来确定应该如何设计案例,并且保证案例的实用性与先进性等。同时老师还应当建立与学习主题有关的情景,把教学内容融入到案例中,让学生在完成案例任务的过程中掌握知识要点。老师所设计的案例应当包括所有的知识点,基础的知识点作为主要部分。比如,老师在讲解Office的有关知识时,可以让学生用Excel制作通讯录、用PowerPoint制作动感宣传片等等。

2)实施步骤。

在上课前,老师应当要求学生对案例进行预习,让学生对案例有一定的了解,真正讲课时就不会生疏。在运用案例教学法展开计算机教学过程中,老师要做的第一步就是向学生展示案例,并引导学生展开有关的讨论。在向学生展示案例过程中,老师可以通过建立教学情境来激发出学生对案例的兴趣。其次,老师应当把教材作为主要根据,设计出的案例应当与教材紧密相关,在学生分析案例时,老师从旁指导,让学生从各个方面来作出思考,还可以将学生分为若干个小组,通过小组讨论来调动学生的积极性。最后,老师应当引导学生对案例分析的结果展开归纳,并且要求学生对案例的理解进行汇报。在这个过程中,老师应当重视对学生结论的纠正与评价,帮助学生建立系统的知识系统,引导学生自己学会查缺补漏,保证学生能够很好的掌握计算机知识。老师应当要求学生对已学知识进行巩固。老师应当考虑在已经完成的教学中,所用的案例是否合理,是否具有针对性等,从而使得老师对案例教学法教学效果做出总结,从而为学生提供更好的教学。

四、案例教学法在计算机教学中注意的问题

计算机老师在选取案例过程中应当选取一些比较真实、生动有趣的案例,这样才能够激发起学生对学习计算机的积极性,老师选取案例是否成功直接影响了案例教学法的成功。案例教学法具有较强的操作性,老师就必须通过自己搜集材料、选取案例,这就要求老师本身就具有一定的经验知识与调控课堂的能力,这样才能取得良好的教学效果。案例教学法要在学生已经具备一定基础知识上运用,这样才能通过老师的引导取得更好的教学效果。另外,老师在教学中还应当注意那些计算机成绩较差、不主动思考问题、提出问题的学生,应当着重对这部分学生做出积极的引导。案例教学法的关键是对案例的选取,但是如今我国大部分高校对计算机这门课程尚未建立有关的案例资源库。课堂教学本身就是一门技艺,因此,在计算机教学过程中,为了提高教学效果,老师在运用案例教学法时还应当与其他教学方法相融合,使得课堂教学形式更加丰富。

五、结束语

篇2

 

社会信息化的程度越来越高,网络信息安全问题也日益突出。从大的方面来讲,网络信息安全是关系国家安全和主权、社会稳定、民族文化继承和发扬的重要问题;从个体角度来说,关系到公司单位重要经营信息,及个人隐私。当前,我国基础信息网络和重要信息系统安全面临的形势十分严峻,对于置身于网络社会的每一位在职人员,增强网络信息安全意识,加强自我防范,任务十分艰巨。

 

与此相对应,作为社会新生代的大学毕业生,应具备良好的信息安全素养,掌握必要的信息安全知识和防范技能;而作为培养社会骨干人才的各高校,在着力培养信息安全专业人才的同时,不应忽视网络信息安全在非计算机专业教学体系中的作用和地位,有必要将网络信息安全教育作为衡量大学生综合素质的一项重要指标。

 

2 非计算机专业“信息安全”教学现状

 

经过调研,大多数的高校针对非计算机专业信息安全教育仅限于两个方面,一是“计算机基础”课程中包含的计算机病毒及防范知识,这些教学内容过于简单和陈旧,难于应对当今复杂的信息安全形势;二是部分高年级同学选修的“网络信息安全”课程,该课程知识结构特点要求学生不仅要具备相当的计算机基础,而且还要具备较为深厚的数学功底。[1]对非计算机专业的学习者而言,教学内容显得过于理论化和专业化,晦涩难懂,教学手段和方法单一,实际效果不佳。

 

针对非计算机专业大二大三学生进行网络问卷调查,设计的问卷主要包括3个复选题:(A)您认为所学专业会涉及涉密信息的泄露吗?(B)您知道发生网络信息安全事件类型有哪些?(病毒、蠕虫、木马、网络钓鱼、篡改网页、拒绝服务攻击、应用软件纵、未经授权的入侵、移动无线应用入侵、数据库受到威胁、系统漏洞、垃圾邮件)(C)您知道网络信息安全造成的后果有哪些?(硬件损坏、网络瘫痪、网络不正常、知识产权被盗、ERP等关键应用瘫痪、文件丢失或被破坏、身份被盗用、客户资料泄密、被欺诈或被勒索、公司资料下载泄密、其他),最后将问卷结果量化分析,结果令人堪忧,反映出高校在网络信息安全教育上的缺失。如图1所示。

 

3 构建“三导一体”信息安全教学体系模型

 

网络信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科,对于非计算机专业信息安全教学而言,鉴于学习者的基础知识和就业岗位需要等差异,特别是受到专业侧重点和教学课时的约束,教学难度大。在分析非计算机专业在校生实际教学实际的基础上,尝试通过MOOC教学资源平台,[2]构建 “三导一体”网络信息安全教学模式,即以课堂教学为主体,以班级教育、知识(征文)竞赛、宣传活动(知识讲座、网络论坛等)为辅助的综合教育模式。

 

3.1 课堂教学为主体

 

课堂教学是素质教育的主渠道,是高校非计算机专业“网络信息安全”教学的主体。在原有的网络信息安全教学内容基础上,适当增加计划课时,补充相关教学内容,在有限的机房实验时间内,精选案例和演示,完善上机实践环节,激发学生好奇心和求知欲,力求教学效果最优化。

 

3.2 班级教育为指导

 

在日常班主任、辅导员的安全教育中融入网络商务犯罪和网络欺诈案例,从法律和道德层面去了解认识网络信息安全的重要性和必要性,指导日常相关言行。[3]

 

3.3 知识竞赛为引导

 

有计划地开展信息安全知识竞赛或征文比赛,教师收集网络信息安全知识形成若干难度适中的竞赛题库,在校园网络的MOOC平台中,充分调动学生积极性,起到以赛促学的目的。

 

3.4 主题宣传为传导

 

校园内定期开展信息安全宣传活动,通过网站专题、讲座、展览和微信等形式,传递信息安全知识,创建信息安全的良好教学氛围。

 

通过MOOC 网站平台实现资源整合,教师、班主任(辅导员)、学生、社团相互协同配合,多方联动,形成合力,最终达到预期的教学效果。

 

4 教学中存在问题与改革思路

 

“三导一体”信息安全教育体系模型确立后,将两个校区作为研究对象,开展了为期1学年的专项课题研究,通过SPSS工具的独立样本T检验,分别对两校区的期初和期末数据进行比对,得到的统计量表和独立样本检验表显示,两总体的均值存在显著差异,效果显著。针对研究工作中存在的问题和改革创新思路,摸索并总结出几个关键性的问题。

 

4.1 教学定位

 

准确定位课堂教学,明确教学目标,[4]有利于教师更好地把握教材、了解学生,有利于全面提升学生素质,不断提高学校教学质量。

 

各行业对信息安全的要求各异,教学目标大致可以分为三个层次:信息安全技术开发应用、信息安全服务管理员和信息安全工程师、信息安全相关理论科学研究。[5]对于非计算机专业信息安全教学,应明确定位在信息安全技术开发应用层面,即要求掌握信息安全的基础知识,在生活、学习和工作中可熟练地使用当前比较流行的软件,保护系统的基本网络安全,确保信息不被泄露,抵抗基本的攻击。

 

围绕教学定位,根据不同专业实际情况,调整并完善非计算机专业整个教学计划。

 

4.2 教材教案

 

教材与教案是巩固教学改革成果、提高教学质量、造就高素质人才的重要环节。针对非计算机专业的特殊性,教学内容方面尽可能贴近各专业实际,如财经类专业包含财经信息安全案例等,强化实际应用和操作实践,摈弃部分理论,如复杂的密码技术和算法等,结合实际,适时增加新的教学内容,如移动终端(手机、IPAD等)有关信息安全知识和防范技巧。

 

由于信息安全涉及的理论、技术比较丰富,采用深入浅出的多媒体动画、视频课件帮助学生理解深奥、庞杂的信息安全概念,加深学习者对知识印象。[6]

 

4.3 师资培养

 

教师是完成教学工作的基本保证,一支好的教师队伍必须要有素质优良的学科带头人。从专业化的角度,应该对教师的教学方向有所分工,有所侧重;从教师的角度,教师本身应该主动接受新生事物,关注信息安全的发展,主动学习信息安全新技术。[7]

 

4.4 实验建设

 

单纯的理论教学很难激发学生的学习兴趣,学习效果也达不到预期目标。通过精心组织实验教学,让学生亲身体会网络信息安全攻防演练,比如数据篡改,口令窃取等等,并不断完善和规范信息安全实验教学体系。[8]

 

网络信息安全的实验环境往往带有一定的开放性[9]、破坏性,网络机房采用了硬盘还原技术,或者采用VMWARE 等虚拟机软件技术,通过在一台实体计算机上安装任意台的虚拟机,模拟真实网络服务环境,解决了网络信息安全教学备课、教学演示中对于特殊网络环境的要求问题。[10]

 

4.5 网络资源

 

“三导一体”教学体系离不开信息安全教学资源的支撑作用,将收集到的教学案例、软件工具、教学课件和动画、视频等相关教学资源进行整合,建立相关资源库,通过网络媒介,有助于师生全天候高效地获取资源,更好地实现互动式教学,弥补非计算机专业信息安全教学课时不足的缺憾。

 

4.6 教学方式

 

充分调动非计算机专业学生积极主动学习网络信息安全的积极性。在授课过程中,结合课程特点,尝试采用探究式学习方法、问题驱动和任务驱动等教学方法,以具体问题为引导,使学生在解决问题过程中掌握和理解网络信息安全的基础理论和基本方法,引起同学们的兴趣,激发求知欲。[11]在教学过程和实验器材的管理中让有兴趣的同学参与管理和教学过程,组建相关学生社团,也起到了良好的辅助效果。

 

5 结语

 

网络信息安全是信息时展产生的一门重要学科,网络信息安全成为高校非计算机专业教学体系的重要一环是发展的必然趋势。目前,该项研究工作尚处于起步阶段,各院校应根据自己的实际情况和专业要求,加大教研力度,设定合理的信息安全教学目标,不断完善课程体系,充实教学内容,增大教学资源的投入,确定科学的考核要求,培养更全面、高素质、全方位的综合型人才。

篇3

关键词:计算机基础;教学改革;案例教学;非计算机专业

中图分类号:G52 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2011)09-0000-01

Talking on the Reform of Vocational School Computer Basis Teaching

-Computer Basis Advanced Case Teaching Research

Liu Wei

(Liaoning Provincial College of Communications,Shenyang110122,China)

Abstract:In this paper,the status of teaching basic computer and problems are analyzed and studied,and the reform of teaching methods were discussed.Keywords:Computer basis;Teaching reform;Case teaching;Non-computer major

随着计算机技术的飞速发展,计算机已经成为人们工作、生活、学习中不可缺少的工具。根据“智联招聘网”的招聘信息粗略统计,对于非计算机专业的应聘者,百分之八十以上的企业要求毕业生要掌握一定的计算机知识,熟练使用计算机。目前高职院校均将“计算机基础课”作为非计算机专业大一新生的公共必修课,可见高校计算机基础教育的重要性。

一、目前的现状及存在的问题

由于学生在中小学阶段接受计算机教育程度不同,所以实际教学过程中给老师带来很大的挑战,对此我们已对大一新生第一学期的“计算机基础”课程进行计算机分级教学的尝试性实践,取得了良好的教学效果。不过针对全校非计算机各个不同的专业,今后计算机应用的侧重点不同,目前采用统一的教材教学,不能完全满足各个不同专业的后续使用要求。

二、研究的意义与价值

对于计算机这种实践性较强的课程,教学内容和知识结构的应用性、实践性、创新性以及知识更新必须跟得上新技术的发展和变化,如果缺乏对学生实践能力和创新能力的培养,只能使学生完成大专层次的学历教育,缺乏适应就业岗位更新的可持续发展能力。

因此,我们提出《计算机基础案例高级应用教学》,在新生完成第一学期的计算机基础课程的教学任务,掌握了计算机常用操作基础上,在第二学期开设《计算机基础案例高级应用课程》,精心设计挑选一些有一定难度的、针对各个专业具有代表性的案例进行教学。深入挖掘本门课程与各个专业课程之间相关性,充分调动学生的学习兴趣。培养学生自主学习、合作学习、探究性学习和发现性学习的学习氛围,教师尽量只起到引导、启发的功能。

三、计算机基础高级案例教学研究具体措施

(一)贴近专业需求,制定新课程标准。针对学校开设《计算机基础》课的8个系38个不同的非计算机专业,按不同的系分别进行调研。我们计算机基础教研室8位老师各有分工,每人负责一个系。通过网络搜索、阅读相关资料、并与各个系部的专业主任反复沟通,深入了解各个专业的学生的培养目标、专业技能需达到的水平、行业标准以及就业方向等,力求制定出适合各个专业的《计算机基础课程标准》。为今后我们教学提供参照依据,一方面使学生了解计算机的基础知识和掌握使用技能,具有在将来的学习、工作、生活等方面应用计算机的基本能力,进一步提高科学文化素质。另一方面,使学生能利用计算机作为工具,为学习专业课程打下基础,使他们具有运用计算机进一步学习相关专业知识的能力。(二)搜集编写适合各个专业案例,自编教材。在走访学校各个专业进行调研的过程中,每位老师整理、收集、查阅大量适合相关专业的实用、原始数据,编撰、设计适合各个专业的案例。每周利用教研室例会的时间,定期讨论数据的收集、整理;调整案例的设计、组织。同时,为了更深入地了解学生们对计算机基础课程的看法和意见,我们多次组织召开了“计算机基础课教改师生座谈会”,邀请了各系部相关教师及学生代表参加。学生代表涵盖我校各个开设计算机基础的非计算机专业,约30人左右。在座谈会上,师生们就教学内容、教学模式教学环境以及课程计划进行热烈的讨论。此外,对学校部分专业的大一学生以及毕业生就计算机基础课做了问卷调查,通过反馈跟踪了解企业对相关专业计算机的要求。通过不断积累,最终生成适合全校各个专业《计算机基础案例教学》这门课的案例库并编纂成教材,在教学中根据不同专业,对应选择与不同专业适合的案例做到“有的放矢、因专业施教”。我们目前根据学校8系38个专业的不同培养方案,设计的案例库按应用来分,暂分为商务类、管理类、策划设计类、工程类、综合类五大类。(三)实时更新案例库,便于学生自主学习。计算机信息技术是当今世界发展最快、应用最广泛的学科之一。拥有一定的计算机知识和应用能力已成为现代人所必须具备和赖以生存的基础。高等教育的任务就在于培养具有创新精神、实践能力强和具有综合素质的高级专业人才。计算机基础课总学时一般在52-84学时之间,想利用课堂时间熟练掌握计算机知识是不可能的,平时需要大量的上机实践。因此除了课堂教学之外,鼓励学生自主学习。我们把教师积累的案例库、素材、习题、以及设计项目要求按侧重专业方向和难度层次分类实时动态到网络学习平台上,便于学生课余时间自由选择练习。(四)多组织提供学生参加校内外竞赛的机会,激发学习兴趣

对于有限的学时来说,课堂教学远远不能满足那些对计算机有特殊爱好的学生,特别是一些入学时计算机基础比较好的学生,应该让其兴趣向更积极的方向发展。比如每学期有计划地组织计算机基础大赛,设定主题,允许学生以兴趣小组的形式参加网页制作、Word排版或PPT设计比赛,主要侧重培养学生的创新意识和团队协作精神。因为在有限的时间内,要完成比较满意复杂的综合作品,必须通过多名学生互相交流和讨论,取长补短,才能共同完成任务。同时多方面提供学生参加校外比赛锻炼自己的机会。

四、小结

对于非计算机专业开设的公共基础计算机课,如何把我们课程内容更贴近专业建设,更适合非计算机专业学生学习掌握计算机,以及今后对他们进一步学习更有利,更符合计算机不断更新发展的技术,是我们要一直不断深入探讨研究的课题。

参考文献:

[1]李影,王波.非计算机专业大学计算机基础教法的探讨[J].电脑知识与技术,Vol.4,No.9,2008.12

篇4

大学计算机基础课程是公共必修课程,是为非计算机专业学生开设的第一门计算机基础课程,是当代大学生的公共基础课。该课程的主要教学任务是培养大学生的计算机文化意识,让学生掌握计算机的基本知识,并初步具备利用计算机分析问题、解决问题的能力,为将来应用计算机知识和技能解决本专业的实际问题奠定基础。吉林华桥外国语学院面向全国招生,由于全国各省份在中学阶段对学生计算机水平要求不同,导致大一新生初入校园时,计算机基础知识和实践技能层次差异较大。传统教学模式存在诸多弊端,教师无法从教学内容、教学方法、教学进度等方面更具针对性地组织教学,使得基础不同、专业不同的学生无法都得到最适合自身培养目标的计算机教育。

大学计算机基础的分层次教学改革将从多个方面推进,该文重点研究教学内容的改革。由于该校在该课程中大量采用案例教学法,因此分层次地设计典型教学案例、办公案例就成为研究的核心问题。

1 分层次改革总体思想

我校根据教学现状实施了大学计算机基础教学改革方案,改革在遵循着教育部高等学校文科计算机基础教学指导委员会对“大学计算机基础”教学的指导思想的同时,打破了传统的教学模式,活化了计算机教学。新生入学后,统一参加我校组织的“计算机操作水平测试”,根据测试成绩,划分出免修和必修两个级别,依据级别的划分进入不同的计算机学习阶段,为学生提供更合理的自主学习空间。

在新的改革方案中,依据水平测试中的各个测试模块来分析学生的成绩、结合改革后的课时,以“任务为驱动,案例为导向”优化大学计算机基础各个教学模块的讲授内容和教学方法,形成“分层次教学案例库”,即为免修生和必修生中各专业、各层次的学生提供了不同层次的案例,满足学生不同层次的学习需求,因材施教,使他们获得最切合其需求的计算机教育,使计算机教学更契合应用型人才培养的目标。

2 案例分层次设计

(1)计算机操作水平测试的成绩能够达到80分以上的同学,准予免修该课程。免修的学生虽然可以不必与其他学生同在课堂学习基础内容,但免修不免考,仍然要参加该课程期末考试和计算机等级考试。为了满足这部分学生的更高层次的学习需求,为他们安排了指导教师,他们需要自主完成指导老师布置的学习任务,教师会定期对其学习情况进行指导、检查和督导。此层次的教学案例需要由教学经验丰富的计算机教师设计,在该校原则上要求由多年教授办公自动化综合实训课程的教师完成设计。原因是,对于这部分基础比较雄厚的学生,如果提供的教学案例过于简单直接,学生会缺乏学习兴趣,案例必须突出较强的综合性、实用性、设计性。该校是应用型大学,因此我们将很多学生未来学习及工作中可能涉及的知识增添入学习范围,这样可以使该校计算机教学向着“合格职业人”的培养靠拢。例如:Word中的“论文排版”案例,对学生具有极强的实用性,因此即使是底子较厚的学生也对毕业论文排版案例兴趣度极高,虽然其中包含了一些实验难度较高的索引目录、分节符控制、奇偶页页眉页脚控制等问题,但学生们都能够通过交流、查阅资料、查询网络等方式解决。Excel部分、PPT部分,指导教师将主动权交给学生,将必须掌握的知识点列出,要求学生将自己模拟为职场中的特定职业人,自主设计办公案例,数据源、主题均可以根据自己的专业特点和兴趣爱好进行选择和设定,设计中必须涵盖教师提供的知识要点,增添自我开拓创新的知识点可以加分,这恰恰提升了学生自主学习、独立解决问题的能力,学生的学习热情很高。同时,教师在指导过程中,通过考查学生的综合实践、设计创新能力,还可以选拔出一些未来在计算机领域有发展潜力的尖子学生,为其提供参加校内外竞赛的机会,树立学习典型,激励其他同学,增加计算机学习的内驱力。

(2)计算机操作水平测试的成绩未能达到80分的同学,必须按照学校常规教学要求到微机实验室完成该课程的正常学习。这部分必修学生也在很大程度上存在着计算机水平的差异,在同一个课堂学习,如何实现分层次教学,这是该项改革的一个重点也是难点问题。除了从教学形式上组建学习小组,为每个层次选拨学习组组长来辅助教师教学,更重要的是为不同层次的学生准备了全方位、立体化的资源包,其中的教学案例、办公案例细致地划分为基础型、提高型、课后型,基础不同的学生根据自身情况,在教师的引导下,选择不同的案例去完成,让学生通过完成一个个具体的案例任务,掌握教学内容,达到教学目标。例如:Word排版中一个经典办公案例“邀请函”设计,在分层次案例设计的方案下被划分为三个层次,基础型案例仅要求基础薄弱的学生运用老师讲授的知识点,按照案例操作要求完成邀请函的简单排版;提高型案例要求基础相对厚一些的学生利用所学知识自主设计邀请函;课后型案例要求学有余力的学生从网络或参考书籍上查询Word邮件合并功能的应用,完成邀请函的批量制作。这种分层次的案例设计,特别适用于学生学习操作类的知识和技能,始终使学生处于积极的学习状态,每一位学生都能根据自己对当前任务的理解,运用所学知识和自己特有的经验提出方案、解决问题,为每一位学生的思考、探索、发现和创新提供了开放的空间,使整个课堂气氛真正的活跃起来,达到更佳的教学效果。

篇5

【关键词】案例教学法;中职;计算机教学

1.前言

计算机课程是中等职业学校的必修课之一,对于中职学生以后参加工作具有十分重要的作用。因此,一定要做好中职计算机的教学工作,提高中职学生自身操作计算机的能力。计算机课程是一门实用性比较强的课程,其教学内容往往都需要在具体的操作中才能进行有效的讲解,所以需要在计算机教学过程中采用案例教学法,将实际案例与教学内容进行有机的结合,进而提高教学内容的授课效果,从而提高中职学生对计算机的学习效果。

2.案例教学的思路和实施步骤

2.1精心提炼知识,创设教学案例

在计算机案例教学的过程中,所设置的案例质量对整体教学效果具有十分重要的影响。教师一定要对教学内容和要求进行充分的理解,在此基础上,结合学生身边所发生的具体事件进行有针对性的设置,进而将教学内容完美的融合于案例之中。在教学过程中,教师要对学生进行一定的引导,辅助学生完成案例教学内容,从而实现让学生掌握所学知识的目的。例如,在讲解用Word软件处理文字时,可以要求学生自己用该软件制作一份个人简历,进而提高授课效果。

2.2组织案例讨论,培养思考能力

案例教学法寓教学原理和知识点于案例讨论中。讨论案例是案例教学得以实现的决定性环节,也是案例教学法有别于其他教学方法的主要地方,目的在于通过讨论分析问题,提出解决问题的途径和方法。例如,在进行Excel软件讲解的过程中,其中的图表有很多类型,有柱状图、条形图以及折线图等,要让学生讨论在实际工作中具体采用哪种类型的图表,通过学生积极地讨论,教师将教学内容掺杂于讨论之中,进而提高学生对各种图表应用范围的理解水平,从而实现教学要求。

2.3及时总结评价,鼓励创新精神

待学生完成计算机教学的案例任务和案例讨论后,教师要有效的引导学生对所学案例内容进行客观的总结评价。整个总结过程主要由学生来进行,教师可以对整个过程进行有效的监督,出现问题时需要及时的予以纠正。通过对案例进行有效的总结,能够提高学生分析问题和解决问题的能力,并将优秀的方法和技巧在学生中进行推广,进而让更多的学生在案例教学中受益。同时,教师还要对表现积极的学生进行适当的表扬,肯定和赞扬学生的创新行为,培养学生的自信心与成就感。

3.案例教学法应把握的几个问题

3.1设计的案例要贴近学生实际,激发学习兴趣

教师在进行计算机教学案例设计时,要对学生的实际学习情况进行充分的了解,进而确保所设计的案例能够契合学生的实际情况,从而引起学生的注意。一旦学生对教学案例产生了浓厚的兴趣后,学生自身就能自主的进行计算机教学案例的学习任务,并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。学生的兴趣对于确保计算机案例教学效果具有十分重要的作用,唯有学生对案例感兴趣,学生才能真正的全身心投入到计算机的学习过程中,进而提高对计算机的学校效果。

3.2设计的案例应坚持以能力发展为主的原则

中职的计算机课程是一门兼具操作性和实践性的课程,因此,教师所设计的案例应坚持以能力发展为主的原则。所设计的案例要满足计算机教学的内容和目标要求,并结合中职学生自身的学习能力,进而将教学知识的实用性融入到案例之中。在教学过程中,教师要适当缩减知识的讲解时间,给予学生更多的动手实践时间,让学生在案例实践中学习计算机知识,并不断提高自身应用计算机的能力,促进学生在“做中学”和“学中做”,不断积累经验,在完成案例中掌握计算机知识和操作技能。

3.3案例教学应重视对讨论环节的组织

在案例教学过程中,学生不可能将所有的教学内容都学习到,因此,教师要注重案例教学的讨论环节。在进行讨论的过程中,教师要进行适当的引导,并将全部教学内容引入到讨论之中,鼓励学生综合运用所学的知识,独立思考,大胆交流。

4.结语

综上所述,在中职计算机教学的过程中,通过科学合理的进行案例教学,能够进一步提高计算机的教学效果。在实际的计算机教学过程中,教师要将教学内容和学生的实际情况进行充分的融合,这样才能设计出契合教学实际要求的案例,才能更好的为计算机教学服务。

参考文献:

[1]刘健.基于案例教学法的中职计算机教学研究[J].长春教育学院学报,2015(08):160-161.

[2]丁磊.论案例教学法在中职计算机教学中的应用[J].中国市场,2015(50):198-199.

[3]依丽都斯•江吐热.案例教学法在中职计算机教学中的运用[J].计算机光盘软件与应用,2014(07):220-222.

篇6

“路程和时间的计算”教学目标

知识目标

用公式和其公式变形计算某段路程内的速度、路程和时间.

能力目标

应用物理知识解决实际问题的能力,要会分析实际的物理问题的物理过程,并用对应的知识解决.

情感目标

1.培养解题规范,养成良好的行为习惯.

2.培养学生克服困难解决疑难问题的良好的意志品质.

教学建议

"路程和时间的计算"教材分析

教材用两个例题,由速度公式,变形为计算路程和时间的公式和.第一个例题中,有分析的过程,解题的过程标准,有已知、求、解和答的四个过程.例题2中用参考图帮助学生分析物理过程,这样从图中很容易找到解题的思路,再用一些公式变形来解出所要求的物理量.

教法建议

第一个例题应当注重解题的过程,强调做题的规范,应当在此基础上,教师提供一个例题,巩固刚学到的公式变形知识和解题过程规范.第二个例题注重分析问题的一般步骤和思路,一般对于较复杂的问题,应当画出参考图,帮助分析物理过程,并在思考图上画出已知的物理量和待求的物理量,解题过程就变得简单明了.

本节教学是习题教学,要防止要求过高,过难,以免挫伤学生的学习热情,即使对于基础较好的班级,也不宜补充比教材更复杂的内容.

"路程和时间的计算"教法建议

本节主要是习题教学,注意形成解题的规范.解题要先审题,可以用图解来帮助分析,在参考图上注明各个物理量,有已知的和待求的以及一些中间量,先考虑清楚解题的过程,再按照一定的步骤来解题,在解题过程中要有公式、数值和单位、答的过程,要求过程完整.

教师选题可以用教材上的例题,还可以根据学生的实际能力情况进行增删.学生解题中常见的问题有:没有写出解题所依据的公式;对于物理量的代入没有做出区别,标出脚标不明确;单位没有统一;解题过程中没有单位;不能用图示分析问题等.

教学设计示例

“路程和时间的计算”教学设计示例

【知识单元分析】

计算路程、时间的题目中常见的问题:

1.不写出所依据的公式,对于不同的速度、路程、时间不用带不同脚标的符合表示.

2.没有统一单位.

3.在计算过程中没注明单位.

4.不使用作图的方法帮助分析复杂的问题.

5.做题的格式不合理,容易出错.

解题的一般思路

1.分析题意,想象物体的运动情况,看清题目中的已知量和待求量.

2.利用所学的物理知识、公式、数学知识等分析,对于较复杂的问题应当画出参考图建立物理图景,分析物理过程.

3.按照例题的格式,把已知、求、解、答的过程完成.

【教学过程设计】

一.速度公式和公式变形

速度公式是,将公式变形为:,分别用于计算路程和时间.

方法一:小学曾学习过公式的变形,可以让学生直接根据速度公式得出,对于公式中的物理量应当注明单位,并注意到可以根据题意使用m、s、m/s和km、h、km/h.

方法二:对于基础较薄弱的班级,可以用下述的方法实现,列出一个例题:如果汽车以50km/h的速度运动,由日常生活经验和数学的知识可以计算1小时、2小时、3小时后通过的路程,答案见副板书1.

用同样的方法可以总结出路程和时间的计算公式.

二.路程和时间的计算

1.【例题1】已经测出自己正常步行的速度是1.2m/s.从家门到校门要走15min.那么上学要走的路程大约是多少?

本题注意的问题是:(1)分析题意,由基本公式变形得到用来计算路程.(2)计算前应当注意时间的单位由min换为s.(3)注意解题的过程,要列出所需的公式、代入数值和单位,步骤为已知、求、解、答.

2.【例题2】郑州到上海的铁路长约1000km,从郑州到上海要运行14h到达.南京到郑州的铁路长约700km.设火车在铁路上运行的速度相等,求从郑州到南京的时间.

本题要注意的问题是:(1)较复杂的问题要用参考图分析,参考图见副板书2.由于小学的一些计算题有用图分析的问题,所以对于基础较好的班级可以让学生自行画出参考图,教师分析每个学生的图,指出其正确和错误的地方,能充分调动学生的积极性.(2)列出物理量时应当注意在物理量符合上注明脚标,见副板书上的表示.(3)建立等量的观念,在本题中速度是相等的,所以可以用计算全程的速度后用于计算郑州到南京的时间.

探究活动

实践探究:体验运动的感觉

【课题】

体验运动的感觉

【组织形式】

学生活动小组

【活动流程】

提出问题;猜想与假设;制订计划与设计实验;进行实验与收集证据;分析与论证;评估;交流与合作.

【参考方案】

坐在汽车里,体验当汽车静止、以某一速度正常行驶、速度增加、速度减小、转弯等时刻的感觉.

【备注】

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一、案例教学的含义

案例教学,就是指“亲验式”的教学方法。它把生动的教学案例作为教学素材,创造出具有特定事件的现场,通过描述具体的情境,让学生们对这种情境进行讨论,借此提高学生的独立思考问题的能力和分析解决问题的能力。

二、中职计算机课程案例教学时的过程

1.选择设计案例

中职计算机课程案例的选择对案例教学起着重大的作用。案例选取的原则为实效性、针对性、典型性以及趣味性。在进行收集设计案例教学时,要注重真实性的案例,并且还要和教学目标和内容相同。不能随意更改。选择的案例离着学生们的距离越近,就越能带动学生讨论学习的积极性,课堂效果也会有很大提高。计算机教师对计算机案例里的问题和训练要设计的有一定的梯度性,使不同层次的学生都可以加入到课堂教学活动中来,案例问题在设计时要考虑到层次性,从易到难、从浅到深,一步步的进行学习,使案例教学达到很好的教学效果。

2.展示案例

案例的展示安排在计算机教学开始阶段,在展示时要考虑到教学任务明确出计算机教学目标。在案例剖析后分涵盖内容,要全面的囊括知识点,让学生有个全面基本的认识了解。让学生搞清物理书本知识和现实生活之间的内在联系,为后续案例做准备。比如进行Word文本的格式化教学,可以采用 “毕业论文排版”这个案例,它首先设置了毕业论文的字体、段落、页面,然后在展示页码操作时故意设置错误,要求学生查阅材料指出问题,然后进行实验操作。有时出现的页码不正确情况可以向学生们提出疑问“怎样分栏文档后添加正确页码”。

3.布置任务

案例教学以学生为主,教师为主导。在设计方法上,可以采用树形的计算机结构框架,让各部分标题与题干相互联系,节节沟通。可以把学生分为若干小组,然后让小组进行讨论制定方案,由教师与学生共同探讨实施步骤。

4.案例讨论

案例教学过程需要学生进行案例讨论,并且现代的素质教育要求提高学生的创新能力以及实践能力。做到这一点,就需要让学生自己发现问题,并通过学生间的案例讨论来解决问题。对老师来说,案例讨论意味着脱离了向学生简单的传授知识,转向启发学生的思维,帮助学生探索知识的过程。这种形式在学生提高学习知识能力的同时,也提高了自己。我们还要留给学生陈述自己观点的机会。学生有了课前和课后的准备,再通过案例讨论叙述发表了自己的见解,使学生独立思考的能力和独立理解知识的能力得到提高,让学生在以后的学习过程中能够更好的发散思维,进行思考。吸收知识最好的方法就是自己可以独立完成对知识的理解。

5.总结评价

总结评价作为案例教学活动的重要环节,对整个学习活动进行综合分析检查。当学生对计算机课程的学习过程产生的想法和结论产生不同时,需要老师对学生的学习结果进行总结评价,老师的总结评价是计算机课程案例教学取得成果的重要保证。对于学生的回答,老师应做出激励性的,客观性的总结评价,对学生的探究讨论进行有效梳理。

三、实施中职计算机课程案例教学注意事项

1.在案例讨论方面

在案例讨论中要注意以下几点:一是处理好讨论中师生间的关系。在讨论中,要做到讨论的主体是学生,老师处在指导者的地位。老师在讨论时要注意处处设疑点,在关键部分设疑点,在易错部分设疑点,在模糊部分设疑点。老师应该巧妙的运用设疑的技巧,适时地引导学生去发现问题,引发学生的好奇心和内在的求知欲望,培养学生发现问题的方式和习惯,然后深入的引向学生的问题,这种情境的设置,能够有效的激发学生的创造性思维和学习能力,让课堂随身可以摩擦出创新的火花。还要注意整个讨论不能偏离核心议题,以免出现脱离主题,自顾自说的情况。二是处理好独立性和课本知识的关系。课堂讨论要求做到论理透彻,论据充分,言语还要符合逻辑。还要避免学生将过多的注意力放在案例讨论的问题上,避免对课本知识体系的认识把握不足,这样课堂效果不会很好。所以既要注意讨论的独立性,也要注意课本上的知识掌握情况,两者不可偏一而废。

2.在教师总结评价方面

中职计算机老师在案例教学的总结评价过程要注重学习的过程和方法、师生间的交流和合作,评价分析的方法也要实时变动。总结评价教学方法的总目标就是检查老师的教与学生的学,对学习计算机产生的实际效果进行描述和确定。总结评价过程中要抓好以下内容:一是对于课堂空间的管理,计算机的学习过程要根据计算机课程的需要对空间进行调控,让教师可以关注到所有的学生学习。二是对课堂时间的管理,学习计算机要把教学的中心从学科转移到学生,根据课堂的实际情况灵活调整好策略。三是对课堂行为的管理,在课堂上防止出现学生在进行学习时过于活跃而没有产生较好课堂效果的现象,注意学生的良好课堂行为和思想品德。

总结

中职计算机课程中采用的案例教学法是现代教学方法中的代表,它不是对计算机理论的简单阐述,而是对真实情景的模拟。案例教学是个人人采用的实践创造活动。它注重的不是结果,而是过程。在计算机课程中采用案例教学可以很好的提高学生的学习能力,使之成为新型的高素质人才。

参考文献:

[1]黄曼霞.中职计算机的教学现状与改革方向[J].医药卫生,2009(8)

[2]乐敏.关于中职案例教学改革的思考[J].浙江工商职业技术学院学报,2009(2)

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关键词:高校计算机基础课程;案例教学;实验研究

中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)21-334-01

计算机基础课程是当下大学生必须学习的一门技能,尤其是在网络环境的不断发展中,掌握计算机技术已经是入职就业的必备技术,特别是民航相关专业学生,对计算机的操作与应用有着更高的要求。然而,高校的计算机基础课程在教学中,过分的注重理论知识的教学,忽略了实际技能经验的传授。针对高校计算机基础课程中出现的这一教学弊端,还需要教师在今后的计算机基础课中加强理论和技能教学的双重结合。

一、高校计算机基础课的教学问题

1、多媒体设备的计算机基础教学内容信息量过大

如今的高校在教学中都采用先进的多媒体设备,相比于传统的板书教学,多媒体课程下的计算机基础课教学具有更好的灵活性和生动性。教师将计算机基础课程内容编写成视频课件,然后在大屏幕上进行播放,这使得高校大学生在计算机基础知识的学习中既能体验到有趣的教学课程,还能接受大量关于计算机实体操作的相关知识[1]。

然而,即便是多媒体这种新型的计算机基础课程教学也有其不可避免的弊端,例如,多媒体下的计算机基础课程中一节课的内容信息量较大,而且教师的讲课速度较快。这种教学模式即便学生拥有再好的课堂记忆力,也无法将课堂内容全部的记录下来,久而久之,学生会完全跟不上教师的讲课速度,学到的计算机基础知识也十分有限。

2、计算机的技能操作十分匮乏

高校大学生的计算机基础课程的教学中,普遍存在理论知识教学丰富,技能教学匮乏的状态。这种“头重脚轻”的教学方式,不利于大学生计算机知识的全面提升。此外,当今社会是一个注重技能发展的社会,今后高校大学生毕业入职,企业看重的必然是大学生掌握的计算机理论技能,然而,大学生对计算机基础课只限于理论知识,计算机的实体操作技能存在明显的缺乏和不熟练现象,如此一来,大学生很难顺利就业。简言之,计算机技能操作训练的缺少,会大大的提升高校大学生的就业困难度。

二、高校计算机基础课案例教学的实施优势

1、案例教学有助于网络化多种教学策略的开展

在我国的计算机基础课程中加入案例教学,能让学生更清楚的了解计算机教学的实质,教师通过对案例的具体讲解,让学生明白在计算机操作中应该注意的事项以及问题的解决策略,减少学生在模拟训练中的困难程度,帮助学生将教师教授的计算机基础课的理论知识和实践技能融汇贯通。其次,案例教学在网络化环境中,教师根据学生的具体学习情况,可以结合不同的教学策略,开展有利于学生计算机知识技能双面提升的计算机基础课程教学。例如将产生式教学策略和替代式教学策略相结合。因为产生式教学策略需要学生针对教课内容自主的安排学习,但是这种学习策略需要学习具有广泛的知识基础,还需要学生个人有较强的自律意识,而且一旦学生对教学目标设置不合理,会让学生产生认知错误[2]。而替代式策略则是教师给学生提出教学目标,指导学生进行学习,这种替代式的教学策略,很大程度的弥补了产生式教学策略的不足,其还能提升学生的学习效率,将这两种教学策略结合在一起,能显著的提升学生对计算机基础课的知识理解能力。

2、案例教学能有效促进学生和教师之间的交流

之前传统的教学中,由于学生和教师之间沟通缺乏,教师在教授计算机基础课的过程中并不清楚学生的薄弱点在哪里,只能根据自己的理解进行计算机基础课的教学。而学生对教师长篇大论式的讲述严重缺乏听课兴趣,甚至一些高校的大学生在教师讲课的过程中偷偷的玩手机,这就大大的降低了学生的听课效率。然而,案例教学针对这一现象有明显的改善作用,它能够让教师时刻的掌控教学中的每一个环节,也能让教师时刻了解学生的动向,方便教师根据学生学习情况进行计算机基础课的备课。此外,在案例教学中,教师还能和学生之间建立良好的关系,为教师和学生的互动建立了一个良好的发展平台,从而让教师和学生对彼此之间都有一个更加深入的认知[3]。这样不仅能改善课堂的教学氛围,还能切实的提升教师的讲课效果。

3、案例教学有助于学生计算机基础技能的加强

高校计算机课程加入案例教学,目的是加强学生计算机知识技能的双重提升。教师通过典型教学案例的选择,能够帮助学生解决在操作过程中遇到的一些技术难点,并且通过经典案例的现场模拟,学生能对计算机的操作流程有一个大体的熟知,最后,案例教学注重的是学生对技能方面的实践掌握,所以,案例教学能够很大程度上弥补学生理论知识有余,技能知识不足的现象。

综上所述,通过对高校计算机基础课案例教学实验研究可以看出,如今高校的大学生计算机基础课教学,在很大程度上存在理论知识有余,实践技能不足的现象。教师引用案例教学能在很大程度上弥补了传统计算机教学的不足,能够实现学生对计算机知识和实践技能的双重提高,这也有助于推动高校计算机基础课案例教学的全面发展。

参考文献:

[1] 聂 玲.探索案例教学在计算机基础课程中的应用[J].科技创业家,2013,(13):172-172.

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关键词:计算机网络;教学方法;案例

中图分类号:TP3-4 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011)05-0000-01

Case Teaching of Computer Network Basic Course

Chen Min,Yu Shang

(Chongqing Information Technology Vocational College,Electronic Engineering Institute Office,Chongqing404000,China)

Abstract:"Fundamentals of Computer Networks"course as higher education based on computer related major basic courses,student awareness, understanding effective way to network,but also to learn the basis of the follow-up courses.With the development of computer networks,computer networks have penetrated into people's learning,work and life.So,how do we correct understanding of the network,how to build a small network,network infrastructure of higher education courses for the computer problem,which requires teachers to explain the course knowledge can explain when a clear,thorough,The point of this knowledge to explain the clear and thorough,I think that is undoubtedly through the case to explain one of the most appropriate method.

Keywords:Computer network;Teaching methods;Case

一、教学方法的探讨

计算机网络技术的发展起源于1969年美国国防部高级计划研究局(DARPA)建立的ARPANET网络,随后计算机网络技术不管在军用还是民用方面都得到了迅速的发展,我国计算机网络的发展从1987年开始,计算机网络的发展给我们带来的不仅仅是数据通信,更带来了更多的网络资源,增强了人与人之间的交流。

随着网络技术的发展,人们对网络的需求日益增加,计算机网络已经深入到了人们的工作与生活,在工作中我们利用网络实现无纸化办公,实现资源共享以及下达通知等功能,在生活中我们利用网络查阅所需信息、实现人与人之间的交流以及利用手机实现无线通信等功能。网络不仅给人与人之间的交流带来了便捷,而且更为我们学习、了解更多信息提供了途径。

在我国高等教育的计算机相关专业中,计算机网络基础课程作为专业基础课程应用于各专业,在教学中,该如何将这门基础课程讲授好是摆在我们面前的课题,对教师而言是如何教好该课程,对学生而言是如何学好该课程,而教师在教学过程中处于主导地位,教师所采用的教学方法亦处于主导地位。

那么,教师该采用哪种方法讲授好该门课程呢?由于,计算机网络基础课程的综合性较强,涵盖了计算机网络的发展、数据通信、OSI体系结构、TCP/IP体系结构、局域网、广域网、网络管理与安全等相关知识,而这些知识点的理论性和应用性均较强。因此,在教师教学中该采用哪种方法来讲授这门课程呢?传统的教学方法是将教材中各个章节知识点分散的、独立的进行讲解,并没有形成一个系统的、整体的框架,导致学生在学完该课程后感觉没有收获,感觉对计算机网络的认识还是一知半解,这种传统的教学方法不仅不利于知识点的讲解,更不符合高等教育的教学目标。那么,我们该如何有效地提高学生学习兴趣,如何更为有效地进行教学是摆在我们面前的问题。目前,国外和国内探讨的教学方法有很多种,如国外的巴班斯基教学法、拉斯卡教学法、威斯顿和格兰顿教学法,国内的李秉德教授、黄甫全教授等学者提出了各种不同的教学方法,且均在实际教学中得到了广泛的应用。对于计算机网络基础课程而言,我认为采用案例式教学方法更为得当,因为这门课程除了基础性强以外,它的动手操作性更强,而教师要在有限的时间内将这些知识讲解的清晰、透彻,只有将理论知识依附于现实生活中的某一案例来讲解,这不仅让教师在讲授知识点时能将内容讲解的更清新,更让学生对知识点的理解更直观、更透彻。

二、案例教学法在计算机网络基础课程中引用的必要性

所谓案例教学就是教师将一个完整的、具体的案例应用到实际教学中,知识点的讲解将依附于该案例。对于案例的选取应选取学生感兴趣的、与生活息息相关的以及涵盖了某一课程相关知识点的,这样的案例才能更为有效地应用到我们的教学中。

首先,教材的选取是致关重要的,以往的一些教材知识点陈旧,重理论轻实践。因此,教师在选取教材的时候,就应该依据教学大纲的要求选用相应的教材,可选取一些与生活息息相关的以案例为依托的教材,如以学校某一建筑物的构网或某一企业建筑物的构网等为案例的教材。同时,教材知识点的覆盖面要广,在涉及到重要专业技能方面的知识点时,教材对这些知识点的讲解要要精。在教材的各章,应说明各章的重点、难点,以明确教学目标,教材的相关知识应紧跟计算机网络技术的发展,整本教材以案例为主线,贯穿整本教材,且在教材各章的最后对相关知识点进行总结。为了巩固学生的学习,在教材各章的最后应附有相应的习题,且习题最好是与案例息息相关的,这样我们选取的教材才符合教学大纲以及人才培养方案的要求。

其次,在实际教学中,我们应将案例引用到教学过程中来,将各个知识点与案例挂钩,通过一个完整案例的讲解,使学生对整个课程的课程结构有一个清晰的认识。对于高等教育中的计算机网络基础课程而言,按照考核方式将其划分分为两方面:理论和实践。在理论教学中,以案例为主线的讲解方式贯穿整个学期知识的讲解,且在学期的最后对整个案例,进行整理和总结,能让学生通过本学期的学期更为透彻的了解构建一个简单网络的思路与步骤。

三、总结

目前,国内外对于教学方法的探讨一直没有停止过,也提出了各自不同的教学方法和见解,不同的教师都有自己不同的教学风格和习惯。在我国的高等教育中,对于计算机相关的专业课程,采用案例式教学是一种最直观,也是最能有效培养学生兴趣和动手能力的教学方法,从基础知识讲解时就引入某一案例,这样不仅能将某一知识点讲解的更为透彻,更加能激发学生学习的兴趣,只有激发学生的学习兴趣后,才能更为有效的进行教学,学生才会将这么课程学好、学精,因此案例式教学法在高等教育中得到了广泛的应用。

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关键词:大学计算机基础;教学案例;进程调度;文件系统;虚拟存储器

引言

大学计算机基础作为大学的第一门计算机课程,在指导和规划学生在大学期间学习一系列计算机课程具有重要作用。对于非计算机专业的学生,大学计算机基础的教学应该:在课程内容的选择上强调在广度优先的基础上增加深度,让学生不仅知其然而且知其所以然。要让学生不仅掌握基本的操作技能,而且有一定的理论基础。课程的讲授要有别于计算机专业,尤其对于理论性较强的内容,例如在讲解操作系统这一章时,多道程序设计概念、进程概念、文件系统的概念及虚拟内存的概念,这些对非计算机专业的学生来说都是很抽象的。应更多地从应用的角度,用学生更能理解的方法和手段深入浅出地讲解。下面就是笔者在讲解操作系统功能时的三个教学案例。

1 案例一:进程及进程调度

首先,我们知道计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成,而软件系统中最重要和最基础的就是操作系统,它是对计算机硬件第一层次的扩充,是用户与计算机的接口,也是其它应用软件与计算机硬件的接口。假如把CPU比喻为人的心脏,那么操作系统就是人的大脑,计算机的一切操作都是由操作系统在指挥、控制和调度的。课堂讲授中可由此引入操作系统的定义:操作系统(c)perating System)是管理和维护计算机的软硬件各个资源,合理组织计算机工作流程和为用户提供一个方便、有效、良好的使用环境的一种系统软件。

定义中说管理和维护计算机的软硬件资源,那么计算机的软硬件资源有哪些呢?我们可把它一一罗列出来。硬件资源有CPU(中央处理器)、存储器、外部设备;软件资源有程序、数据、文本等。与之相应的,管理CPU资源就是处理机管理,管理内存资源就是存储管理,管理外设资源就是外设管理,管理软件资源即信息管理,这就是操作系统的四大功能。接下去就分别介绍这四大功能。

讲解处理机管理从讲解单道程序设计入手。单道程序设计的意思是:任一时刻只允许一个程序在系统中执行,一个程序执行结束后才能执行下一个程序。我们举一个现实的例子:医院里医生给人看病,若这家医院只有一个医生,医生看病的流程是从病人挂号、排队进入候诊区开始,医生始终是一个一个接诊,其间病人验血、x光检查等,医生都要等待,只有当医生为这个病人开完处方,病人离开,医生才能接诊下一个病人。这就是单道程序设计原理,这里的医生就相当于处理机。显然这个过程中医生这个资源利用率非常低,经常处于空等状态。

随着操作系统的发展,后来出现了多道程序设计技术。所谓多道程序设计技术是指:计算机内存中同时存放了几道相互独立的程序,这几个程序在宏观上并行,即同时在执行;而在微观上是串行的,即各程序轮流地占有CPU,交替执行。还是拿上面的医生看病为例,这时当医生当前接诊的病人A去验血或作其它检查时,医生就接诊下一位病人B,若病人B需要作进一步的x光检查时,医生就再接诊下一位病人c,这时宏观上这三个病人A,B,C都处于就诊状态,这就是多道程序设计的原理。为了描述程序的动态执行过程,引入了一个叫进程的概念。进程是程序在数据集上的一次动态执行过程,它动态地创建。动态地消亡,而且在生存期间有三个不同状态:就绪、执行、等待。这就象是在医生的工作台上通常有二个排序的医疗本队列,一个队列是等待叫号的候诊病人,他们处于就绪状态,还有一个队列是去验血或做其它检查末完成的病人,他们处于等待状态。当前正在诊疗的病人则处于执行状态。病人在这三种状态问不断地切换,而医生从末停止忙碌,这就是系统的目标:让处理机资源充分地忙碌,充分地发挥效率。由此看出多道程度设计在很大程度上提高了系统的执行效率。

对于单CPU的计算机而言,处于执行态的进程只有一个,当这个进程因等待某个事件发生(如申请某个外部设备资源)时放弃处理机进入等待状态;一个处于等待状态的进程因所等待事件的发生而被唤醒,又因不可能立即得到处理机而进入就绪状态;处于就绪状态的进程已经得到除CPU之外的其他资源,只要一旦由调度得到处理机,便可立即投入执行状态。

这里处理机始终只有一个。随着硬件设计能力的提高,现在市场上出现了多盒处理器,相当于医院里同时接诊的有多个医生,这样可以真正实现进程在微观上也能并发,整机性能得到了更大的提高。

2 案例二:文件系统

对于文件系统,经常有同学这样说:“我的硬盘是FAT32格式的”,“c盘是NTFS格式”等,这样的说法是错误的。错在NTFS或是FAT32并不是格式,而是管理文件的系统。其次刚买回来的硬盘并没有文件系统,必须使用FDISK或Windows2000/XP的分区工具对其进行分区并格式化后才会有管理文件的系统,因此文件系统是对应分区的,而不对应硬盘,不管是将硬盘分成一个分区,还是几个分区。举个通俗的比喻,一块硬盘就像一块空地,文件就像不同的材料,我们首先得在空地上建起仓库(分区),并且指定好(格式化)仓库对材料的管理规范(文件系统),这样才能将材料运进仓库保管。文件不会受所在分区的文件系统影响,就像同样是汽车轮胎在A仓库可能直接堆在地上,而B仓库则会挂在墙上,仅仅是放置和管理方法不同而已。因此,在NTFS分区和FAT32分区的文件可以随意在分区间移动,内容不会因此产生任何不同。NTFS随着1996年7月的Windows NT 4.0诞生,但直到Windows 2000,它才开始在个人用户中间得以推广,跨入了主力分区文件系统的行列。今天,Windows XP/2003和NTFS早已是“如胶似漆”了。我们知道,当初FAT32文件系统的出现对于FAT16而言,可以说是有了比较明显的改善,但NTFS对FAT32的改进,就必须得用“卓越”来形容了。NTFS最大分区上限已达到了2TB(1TB=1024GB),从诞生到现在经历了多个版本,Windows NT4.0中的版本为1.2,Windows 2000为3.0,Windows XP为3.1。

另外,文件存储时以簇为单位,那么簇又是什么呢?簇是文件系统中基本的储存单位。在Windows对分区进行格式化时,会有簇大小的选择,如果设置的值比较大,那么文件保存时占用的簇就会少,从而文件读取性能就越高。打个比方,簇就像仓库中的柜子,如果你选择的是小号柜子,那么一批材料可能一个柜子装不满,还得用三到四个,如果是大号柜子,那么可 能只用一个或两个就装下了。这样装和取材料时,柜子越少效率就越高。但是,不少批次的材料可能一个大柜子都装不满,这样柜子就只能空着许多空间,积少成多,会浪费不少空间。簇到底应该选择多少更合适呢?一个简单的办法就是,首先确定分区主要用来保存什么样的文件,如果是体积很大的视频和多媒体文件,那么最好将簇设置得大一些,这样可以提高性能。如果分区主要存储网页或文本等文件,建议簇小一些,推荐使用Windows的“默认值”,这样会减少空间浪费。如果想更改当前分区的簇的大小,同时又不想重新格式化,可以使用PQMagic工具来完成(“高级一调整簇的大小”)。

3 案例三:虚拟存储器

电脑中所有运行的程序都需要在内存中执行,如果执行的程序很大或很多,就会导致内存的不足。为了解决这个问题,操作系统运用了虚拟内存技术。关于虚拟内存,书上是这样说的:虚拟内存就是指从硬盘划分一部分空间来从逻辑上扩充内存,但物理上,这部分空间仍然是属于硬盘的。我们说得通俗一点,物理内存就是插在主板上的那个内存条的内存。物理内存是相对于虚拟内存来说的,因为一些程序需要使用大量内存,而电脑配置的物理内存往往满足不了要求,于是系统就在硬盘上划定一定的区域来作为备用的内存,这就是虚拟内存。

当物理内存不够用时,系统便会将当前暂时不执行的程序段存储到虚拟内存里,当需要运行时再调入内存,这个过程由系统自动完成,对用户来说对程序的调入调出毫不知情,用户只是感觉可用的内存很大,比实际内存大了很多。举例来说,如果电脑只有128MB物理内存的话,当读取一个容量为200MB的文件时,就必须要用到比较大的虚拟内存,文件被读取之后就会先储存到虚拟内存,当文件全部储存到虚拟内存之后,虚拟内存里储存的文件会释放到原来的安装目录里。

Windows操作系统用交换文件模拟虚拟内存。所以,计算机的内存大小等于实际物理内存容量加上“分页文件”(就是交换文件pagefde.sys)的大小。如果系统虚拟内存太低,可以鼠标右击“我的电脑”选择“属性高级性能下设置高级打开虚拟内存设置”,重新设置最大值和最小值,按物理内存的1.5―2倍来设置值。用户也可以更改虚拟内存的存放位置,可以设置到其他容量较大的硬盘分区,让系统虚拟内存有充分的空间,让系统运行更快。

若感觉虚拟内存太低,有以下三种解决办法:

(1)自定义的虚拟内存的容量(系统默认是自动)太小,可以重新划分大小。

(2)系统所在的盘(一般是c盘)空余的容量太小而运行的程序却很大,并且虚拟内存通常被默认创建在系统盘目录下,我们通常可以删除一些不用的程序,并把文档图片以及下载的资料等有用文件移动到其他盘中,并清理“回收站”,使系统盘保持1GB以上的空间,或者将虚拟内存定义到其他剩余空间多的盘符下。

(3)系统盘空余的容量并不小,但因为经常安装、下载软件,并反复删除造成文件碎片太多,也是容易造成虚拟内存不足的原因之一。虚拟内存需要一片连续的空间,尽管磁盘空余容量大,但没有连续的空间,也无法建立虚拟内存区。可以用磁盘工具整理碎片。