本科院校计算方法课程教学改革研究的论文

2025-01-31

本科院校计算方法课程教学改革研究的论文(精选8篇)

本科院校计算方法课程教学改革研究的论文 篇1

本科院校计算方法课程教学改革研究的论文

摘要:计算方法课程的教学目标是使学生掌握数值计算和程序设计方法,提高科学计算的能力。为了适应新形势下应用型人才培养的要求,教师在计算方法课程教学中应摒弃重理论轻实践的陈旧教学观念,将学生素质的提高和创新能力的培养置于课程教学的中心地位,通过优化理论教学内容、强化实验教学、研讨式教学与讲授式教学相结合、多媒体教学与板书式教学相结合、完善考核方式方法等措施,激发学生的学习兴趣,有效提高教学质量。

关键词:计算方法;教学改革;应用型人才;人才培养模式;创新能力

计算方法课程是高等院校本科层次信息与计算专业的核心课程,其教学目标是使学生掌握数值计算和程序设计方法,提高科学计算中分析和解决实际问题的能力。随着社会的进步和计算机技术的快速发展,数值计算方法已经广泛应用到生物、经济、材料、制造、气象、设计等诸多领域,使得学生掌握这一专业知识显得尤为重要[1]。尽管经过几十年的建设和发展,计算方法研究的理论体系逐步完善,教材和相关教辅著作日趋丰富,但是该课程的教学仍然存在教学观念陈旧、教学方法落后和重理论轻实践的问题,不能满足新形势下应用型人才培养目标的要求[2]。鉴于此,本文就当前计算方法课程存在的问题,结合本人从事该课程教学积累的经验,从教学观念、教学内容和教学模式等方面探讨该课程的教学改革思路。

一、计算方法课程的特点及教学中存在的不足

(一)计算方法课程的特点

计算方法课程的内容较多,涉及高等数学、线性代数、微分方程、泛函分析等方面的知识,且其理论性较强,尤其是算法推导、稳定性分析、收敛性分析、误差分析等内容。计算方法课程各章节知识之间的独立性强,连贯性弱,且数学公式繁多、复杂、抽象,不利于学生记忆[1]。计算方法是一个将数学科学和计算机科学结合在一起的交叉学科,同一数值计算问题的解决可以有许多不同的方法,不同算法的计算误差和计算效率也不相同,而问题的解决最终要通过编写计算机程序来实现,具有较强的实践性。

(二)计算方法课程教学中存在的不足

根据笔者的教学经验和体会,目前该课程教学中主要存在如下几个方面的问题:

1.既有教材难以很好地满足教学要求近年来,笔者所在的计算方法课程教学组先后选用了不同版本的教材,但感觉到这些教材都不能很好地满足应用型创新人才培养的需要。例如,李庆扬主编的《数值分析》是很多本科院校理工科使用的一部经典的优秀教材,其理论性强,内容丰富,但在应用方面有所欠缺,不能很好地满足应用型人才培养的需要。再如,王能超编写的《数学分析简明教材》具有内容精炼、深入浅出、通俗易懂的特点,是高等院校一般工科专业计算方法课程的优秀教材,但由于该教材较少涉及算法实际的应用背景,且对算法实现内容的介绍较少,因此易导致学生学习兴趣不高,不能很好地满足应用型本科院校教学的需要。

2.实践教学内容匮乏在不少高校,计算方法课程计划中安排的学时152数普遍较少,如笔者授课的班级,该课程总共安排48学时,其中理论课32学时,上机实验课16学时。由于学时的限制,使得课程教学内容多为以公式推导为主的理论知识,上机实验仅限于验证教材上的一些基本算法,极少将数学建模思想融入实验教学中。这种缺乏应用性和趣味性的实验教学,难以激发学生的兴趣,更难以有效提高学生解决实际问题的能力。

3.教学手段和方式单一板书是一种重要的教学手段,但对于复杂的`理论分析和公式推导,单一的板书式教学不利于吸引学生的注意力和兴趣。将板书式教学与多媒体教学有机结合起来,可以有效提高课堂教学质量,但在计算方法课程教学中,有的教师单调地进行板书式教学而排斥多媒体教学,有的教师则过度依赖多媒体教学手段而放弃板书式教学,从而影响了教学效果。在教学方式方法上,由于教学内容多而学时有限,一些教师在授课时一味地采用讲授式教学法,极少开展讨论式教学和任务驱动式教学,致使课堂气氛严肃有余而活跃不足,学生学习的主动性和积极性没有得到充分发挥。4.课程考核方式单一在很多高校,计算方法课程的考核方式和其他理论课几乎完全相同,即仅重视结论性考核而轻视过程性考核,且结论性考核多以闭卷考试的方式进行,对实践环节的考核不足。该课程考核方式的导向作用决定了学生在学习的过程中重理论而轻实践,进而造成了学生算法设计水平不高和解决实际问题的能力不强的状况[4]。

二、计算方法课程改革的思路

(一)更新教学观念

要改变计算方法课程教学效果不佳、学生解决实际问题能力不强的局面,教师必须更新教学观念,打破以往重理论轻实践的教学观念和教学模式。作为教学活动的组织者和引导者,教师不但要准确、高效地传授课本知识,而且要指导学生学会学习和应用,让学生从被动听讲的知识接受者转变为主动学习的知识探究者,只有这样才能充分调动学生学习的主动性和积极性。因此,从事计算方法课程教学的教师,必须以“厚基础、重能力、强创新”的人才培养目标为指引,将学生素质的提高和创新能力的培养置于课程教学的中心地位,采用灵活多变的教学方式和方法来调动学生的学习兴趣,强化和培养学生运用所学知识解决实际问题的能力[5]。

(二)优化教学内容

1.优化理论教学内容计算方法课程主要包含插值法、数据拟合、数值积分、微分方程数值解法、方程求根、线性方程组的迭代法和直接法等内容。该课程学时较少,涉及知识面较宽,抽象性较强,并且涉及繁杂的算法、公式推导和理论分析,对学习者计算机编程能力的要求也较高,为了确保学生能在有限的学时内有效地掌握算法的设计思想、程序流程、误差的估计和分析方法,培养提高学生以计算机为工具、运用数值计算方法解决实际问题的能力,教师必须在新教学理念的指导下优化课程内容。为了适应应用创新型人才培养的要求,计算方法课程宜选用理论和实践并重、实用性强、案例丰富的教材。在缺乏理想教材的情况下,教师应根据教学需要灵活整合教学内容,力求对知识点的讲解做到详略得当,比如,对于理论证明可稍微简略一些,而对于算法思想、算法设计和算法的应用应详细讲解。

2.强化实验教学以往计算方法课程的实践教学仅仅要求学生实现教材上一些基本的算法,实验内容缺乏精心设计,很难适应新形势下应用型人才培养的要求。因此,必须对以往的实验内容进行整合和优化,除了对教材提供的基本算法进行验证以外,还需要增加一些兼具趣味性和实用性的综合实验内容。比如,在数值积分部分,可以让学生进行空中电缆长度计算的实验;在数据拟合部分,可以让学生进行给药方案设计的实验;在微分方程数值解部分,可以让学生利用微分方程数值计算方法和已知观测数据进行模型参数估计实验。为了满足不同层次学生的要求,实验可以分为必做和选做两种。对于选做性实验(如一些数学建模试验),可以让学生以自由组队的方式来进行,这样不但能达到完成既定教学目标的目的,还能强化提高学生的团队合作能力和创新能力。优化实验教学内容,应着力于使学生灵活地应用和创造性地改进教材提供的一些标准数值算法,以实现培养应用型创新人才的目标。

(三)改革教学方法、教学手段与课程考核方式

计算方法是一个“数学思维和数值思想、学数学和用数学、理论与实践相结合的交叉学科”。因此,单一地采用传统的讲授式教学法很难实现计算方法课程的教学目标,只有进行教学方式和教学手段的改革,才能有效地提高教学效果。

1.教学方式的改革在计算方法课程教学中,教师宜采用灵活多样的研讨式、辩论式和启发式教学,注重课堂交流互动,充分激发学生的学习兴趣,调动学生参与课堂活动的积极性。对算法的讲解应注重讲解算法的设计思想、算法的流程、算法的误差、不同算法间的比较和计算复杂度的分析,并摒弃满堂灌的广播式教学,给学生留下独立思考的时间;应结合当前学术研究的前沿问题,对课本知识进行适当的扩充,以开拓学生的视野,拓展学生的思维空间,提高学生学习的兴趣和主动性。例如,在讲解微分方程数值解的过程中,除了介绍欧拉方法、改进的欧拉方法及龙格库塔方法的设计思想、误差估计和计算的复杂度讨论以外,可以引导学生运用所学知识来探讨系数是分段函数和周期函数的常微分方程、脉冲微分方程、泛函微分方程、随机微分方程的数值解等问题的解决方案,然后通过课堂交流讨论不断优化算法,最终完成计算机编程并进行课堂演示。这种教学方式有利于培养学生的创新能力。

2.教学手段的改革计算方法课程的理论性和实践性决定了仅采用传统的“一根粉笔走天下”的单一教学手段不能满足应用型人才培养的需要。多媒体教学具有直观性、高效性、交互性、集成性等特点,将课程中抽象、枯燥的学习内容通过图形、动画等形式直观地呈现给学生,有利于提高教学效率,增强教学效果。因此,在计算方法课程的教学中,教师应将多媒体教学和传统的“黑板+粉笔”板书教学结合起来,如概念介绍、图形演示、应用软件和程序设计分析等内容采用多媒体教学方式,而定理的证明则采用板书式教学。

(四)课程考核方式的改革

通过计算方法课程的教学,既要让学生掌握算法设计思想和误差分析的理论知识,又要让学生掌握算法设计和上机调试的基本技能,最终能熟练运用Matlab编制具体算法去解决实际问题。计算方法课程的教学目标决定了其考核方式不能像其他数学课程一样仅仅依据理论知识考试成绩衡量学生的学习效果。单一的理论考核不利于调动学生进行程序设计和上机实验的积极性,也不能全面考查学生对该课程的掌握情况。该课程较为合理的考核方式应该采用专题论文、理论试卷与上机编程相结合的方式。各种方式考核的权重,以平时考勤和作业成绩占10%、上机编程占25%、专题论文占15%和期末考试占50%较为合适[6]。随着应用型本科高校转型发展工作的推进,计算方法课程的教学改革已经势在必行。本文结合计算方法课程在教学上存在的一些普遍问题,结合应用型创新人才培养的要求,从更新教学观念、优化教学内容、改进教学方法和完善考核方式等方面对该课程的教学改革进行了初步的探讨与研究。教学实践表明,这些措施有利于提高教学效果,尤其在激发学生的创新思维意识、提高学生运用所学理论解决实际问题的能力方面成效显著。

参考文献:

[1]张俊丽.“数值计算方法”课程的教学改革探索[J].中国电力教育,(10):87―88.

[2]王金柱.计算方法课程教学改革的探索与实践[J].陕西教育学院学报,(1):81―83.

[3]王晓峰.计算方法课程教学改革探讨[J].吕梁教育学院学报,(3):64―66.

[4]李华,邵维,杨雪松,等.《数值计算方法》课程教学改革实践与探讨[J].实验科学与技术,(5):256―258.

[5]徐建敏,熊金志,李勇.地方高校“计算方法”实验教学的改革[J].实验室研究与探索,2011(9):152―154.

[6]谭佳伟,常锦才,邸志刚,等.关于计算方法课程教学改革的探讨[J].科技信息,(23):185.

本科院校计算方法课程教学改革研究的论文 篇2

关键词:高计算机基础,考试改革,模块化

1《计算机基础》考试实现目标

《计算机基础》是高职院校非计算机专业学生的一门公共基础课程, 它承担着向学生普及计算机知识、培养计算机应用能力的任务。其教育目标是培养学生应用计算机辅助解决本专业问题, 是能力本位教育。因此《计算机基础》考试的目的是检验学生是否掌握了计算机的基本知识和基本技能, 是否具有较强的操作能力和独立获取知识的能力。为进一步加强培养学生的实际应用和独立解决问题的能力, 使学生们能够把所学知识与实践有机的结合到一起, 特对课程《计算机基础》期末考试进行改革, 以形成科学合理的评价体系, 从而实现学科的培养目标。

2《计算机基础》考试现状及存在问题

《计算机基础》考试大多采取理论笔试和上机考试相结合方式, 考试形式和内容一直在不断探索中。本课程理论内容多, 知识点分散, 试题覆盖面广。实践考核内容广, 应用灵活, 因此通过期末一次行考试很难全面检查学生的知识和能力。学生为了通过考试, 期末重点突击教材和教师在课堂教学中所讲授的重点内容, 形成为了应付考试而学习的局面。学生只认考试成绩, 而不重视是否真正掌握了计算机的操作技能, 偏离了本课程培养学生应用计算机解决问题的能力目标。

3 考试系统平台的优势

由于有了计算机考试系统平台的辅助支持, 可以将《计算机基础》考试分为几个模块进行。在每进行一个模块的授课后, 相应进行此模块的考核。学生能够及时发现本模块的学习弱点, 及时调整和更正学习方法, 为下一个模块的学习积累经验, 同时减轻学生考试压力, 不再突击期末考试, 有利于他们把更多心思地放在学习计算机技能方面。同时教师也可以在每个模块考试后及时发现和更正教学中的不足, 继续发扬本次教学中优势, 利于教学效果的提高。此外教师还可以充分发挥考试系统平台优势, 在每进行一个模块的教学后, 就组织学生进行利用考试系统练习, 学生可以在模拟练习中发现自己有哪些知识点未掌握, 及时补救学习。同时教师可以通过讲解模拟习题, 完成本部分课程知识点的总结和复习。

4《计算机基础》可以借助考试平台系统实现多个模块

《计算机基础》是每所高职院校的公共基础课, 是每个专业在大学一年级都要求学习的。本门课程是为今后的专业课学习奠定应用基础, 由于专业的不同, 在考试内容安排也应该充分考虑各专业的差异, 对基础知识和基本内容实行统一的考试评价标准, 部分应用内容根据不同专业的特点灵活设置。比如对会计专业而言, 可以加强Excel电子表格教学内容的深度和广度, 随之在考核方面加深试题难度。又如电子商务专业倾向于数据库及简单编程方面的内容, 可以在考核时增加一个模块考核。总而言之, 在《计算机基础》教学过程中, 每个专业对这门课程所需的内容和深度要求有所不同, 在坚持基本知识和内容教学统一的原则下, 设计实施考试模块, 个别专业可以增加或减少考试模块;也可以根据专业不同, 在相同模块中调节试题难度系数。有了考试系统的支持, 《计算机基础》课程的教学和考试模块也可以随着时代的发展和专业的要求, 重新设置考试模块。比如对于计算机专业而言, 《计算机基础》课程中可以增加计算机基础知识的理论模块, 考试内容可以很灵活, 设置选择, 填空题等客观题型, 将比较适合的题目收录在题库中, 不断改革和更新。

5 案例分析某高职学院公共课《计算机基础》的考试模块实施效果

以北京经贸职业学院公共课《计算机基础》的教学和考试为例, 本校高职生入学成绩较低, 大部分学生理论学习能力不强, 在动手实践方面较为感兴趣。《计算机基础》课程的教学重点内容大致可以分为4部分:Word文字处理软件, Excel电子表格软件, Power Point演示文稿制作软件, 计算机基础知识应用。与此对应考试也分为4个模块, 这样就代替了原来的期末一次性考试。4个模块考试内容和时间分配如下:第一, Word文字处理软件模块考试总分30分, 考试时间45分钟;第二, Excel电子表格软件模块考试总分30分, 考试时间45分钟;第三, Power Point演示文稿制作软件模块考试总分30分, 考试时间45分;第四, 计算机基础知识考试总分10分, 考试时间10分钟。对以上4个模块总分求和, 其合计成绩占期末总成绩的70%, 平时成绩占20%, 出勤占10%。前三个模块都采取综合试题形式, 每一个模块设计两道大题, 每题15分。每一个大题都包括了本模块内容考核的多个考点, 从多角度考核学生。最后一个模块是计算机基础知识的考核, 采用选择题方式, 降低了理论知识的考核难度。该高职学院公共课程《计算机基础》原本每学期进行一次期末考试, 不及格率经常接近20%, 经常会出现大三毕业时还在清考这门课程, 计算机应用能力很差, 当然也会影响到专业课对本门课程的应用。后来改为每学期进行四次考试, 每进行一个模块完毕后, 随堂考试一次, 基础不好的学生不再恐惧考试, 而且压力减轻。如果上一模块没有考好, 在知道成绩后及时改变学习方法, 在下一模块学习中积极补救, 成绩优秀率和及格率大幅度提升 (见表1, 2) 。

上述两个表是来自不同学年的两届会计专业新生在学习完《计算机基础》课程之后进行考试的结果分析, 表一是学生进行一次性期末考试的成绩分布比例, 表二是学生进行模块学习后进行模块化考试的综合成绩, 明显及格率和优秀率有很大提升。当然, 对于不同专业方向, 各个模块的考核难度系数有所差异, 比如工商管理系的各个专业在Excel电子表格软件模块的考核中, 试题难度比其它专业方向要高些;旅游专业在Power Point演示文稿制作软件模块考核中试题难度就比其他专业方向要求高。目前本项考试改革还在继续探索, 不断调整和更新。

6 结语

随着计算机软件的不断发展, 高职学院公共课《计算机基础》课程的考试方法继续更新和完善。《计算机基础》的考试改革是一个系统工程, 需要教师长时间的探索和实践, 才能充分发挥其评价指导作用, 从而以达到的本课程的教学目标, 真正提到高职学生的计算机操作技能。

参考文献

[1]许莉.高职考试模式改革的探讨与实践[J].职教论坛, 2006 (8) .

本科院校计算方法课程教学改革研究的论文 篇3

关键字:计算机基础 教学方法 分级教学

【分类号】TP3-4;G642

近年来,我国高等教育领域提出了一个新的概念“应用型本科教育”,即要求高等院校在开展教学活动的过程中,要注重应用型人才的培养,注重实践能力的培养,以适应现代化发展过程中社会的需求[1]。对于大学计算机基础课程而言,它是高等院校各专业大学生必修的基本课程,也是在日后的工作生活中不可或缺的技术支持。因此,计算机基础课程的教学势必要做到理论联系实际、注重实践、达到培养应用型人才的目的。

一、现状分析

随着近些年计算机技术的快速发展,计算机基础教育已基本实现普及。但是由于地域不同、经济条件不同,以及应试教育等原因,很多中小学的计算机基础教育课程与实际需要不相符[2]。对我校刚进入大学校园的三百多名大一新生调查研究的结果表明:中小学期间基本都开设过计算机基础的相关课程,40%的同学反映这些课程会被其他课程占用;20%的同学反映课程上以自学为主,教师不进行具体讲授;10%的同学反映课程以娱乐为主;只有30%的同学有真正接触过基础操作,内容都比较基础。这就导致大学生刚进入校园时,对计算机知识的掌握水平参差不齐。因此,高等院校基本都面临着计算机基础课程因人而异的问题。

二、教学方法的探讨

基于学生普遍存在的问题,在实际教学环节分别从以下几个方面进行了探讨:

1.理论教学方法的探讨

传统的理论教学方法是:板书+讲授,随着计算机的应用及普及,现阶段的教学方法更倾向于PPT+讲授。但不管基于这两种的任何一种,在计算机基础的课堂中,所呈现出来的效果都不是很好。

针对当前理论教学的特殊性,在计算机基础教学课堂中,应采用教师讲解+操作演示+学生操作三者相结合的教学方法。对于理论知识,采用传统的教师讲授的方法,描述其原理及特点,让学生明白“做什么”;然后再进行操作演示,用更直观地方式让学生清楚的理解“怎么做”;最后利用一定的课堂时间进行学生操作。学生操作的目的是进一步加深印象,巩固记忆,知道“为什么这么做?”。最后一步学生操作很重要,根据之前的教学经验,一味地枯燥讲解和演示对学生来说,只不过是走了一遍流程。

2.实践教学方法的探讨

虽然在理论课堂上可安排一定的时间让学生自己操作,但这种方法会受到课时、学生人数的限制。而真正的实践操作应该让每一个学生都有机会亲自实践。一般理论与实验课程的时间比例是1:1或者1:1.5。

由于学生的基础不同,不能一味地用同样的标准对待所有的学生。所以在实践教学环节,可进行分级管理[3]的教学方式。对于操作基础比较薄弱的学生,应多布置一些基础性的操作内容,既能保证他们完成并掌握相关知识,又能提高他们的自信心。

第二,在分级教学的同时,还要具备专业导向性。比如对于新闻专业的学生,在Office讲解中倾向于多讲授和练习Word相关操作;而对于会计专业的学生,则更倾向于Excel表格的相关内容的操作,将实际授课与培养应用型人才相结合,培养动手实践能力更强的人才。

第三,由于授课班级人数一般比较多,一个老师辅导有点力不从心。所以在实践操作时,教师可以根据现场学生的完成状况指定“小助理”,让有能力的学生帮助辅导其他学生,一方面可以提高他们的积极性,另一方面也不会因为老师分身无术,不能在第一时间解决问题而让有些学生产生倦怠,此外,还可以激励其他学生更加努力,争当“小助理”。

第四,Office操作相对都是独立的。在教学实践环节,教师应该把内容进行综合整理,合理应用。注重综合实例的练习,从身边的实例着手。

第五,实践证明,理论课程与实践课程相隔时间不能太長。根据以往经验,若理论课程与实践课程相隔时间超过3天以上,则学生对知识点的记忆就会非常模糊,操作过程中会遇到更多的问题。最好的解决方案应该是先理论后实践,让学生可以直接将刚上过的内容应用到实际操作中,既直观又深刻。

三、硬件、软件的支撑

除了上述教学方法的改进之外,培养学生的学习兴趣也是非常重要的。爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师”。而对于一门操作性极强的课程来说,性价比高的硬件、软件设备,也是增加学生兴趣的必备工具。

1.教学环境的思考

计算机基础的教学活动要求学生上机演练,所以机房的环境配置就至关重要。针对上文中提到的各种硬件环境不匹配的问题,学校及相关负责人员应尽量解决。增加计算机配置,提高计算机性能,为学生创造更好的学习环境。

基于计算机基础课程的特殊性,在最终考核环节应尽量采用无纸化(上机)考核方法。在考试内容中既要考核计算机应用能力,又要注重基础知识的掌握。

2.理论应用于实践

除了课堂教学与实践之外,还应多组织学生参与各种技能大赛,如Word操作大赛,演示文稿制作大赛等,一方面是对所学知识的检验,令一方面,还可以培养他们的兴趣,树立他们的自信心和成就感,对以后更好地进入社会提供更多的保障。

3.教师业务能力的提高

若要培养应用型人才,除了以上教学环节中的变革之外,教师本身业务能力的提高也是至关重要的。所以在正常的教学环节之外,教师也应注重自身能力的培养,总结各种经验教训,多学习、多沟通、多提高,这样才能保证高效地教学成果。

四、结束语

通过上述的实践教学,学生无论是在理论知识上,还是在实验操作上都取得了一定的成绩。理论知识方面,考试中的笔试都取得了不错的成绩,只有个别不及格的现象。实验操作方面,都能够独立地完成课堂上老师布置的作业。分级教学效果也很明显,一方面操作能力强的同学在独立完成作业的基础之上能够帮助老师辅导其他同学,进一步自我提升;另一方面,基础略差的学生也都能完成基本的学习任务,学习兴趣比较浓厚。

虽然我们在教学过程中取得了一定的成绩,但是还有许多需要改进的地方,比如仍有极个别学生跟不上进度,掌握效果不理想。为了这门课程更加长远的教学发展,我们仍要继续努力,不断学习,不断探讨。

参考文献:

[1] 斯荣喜,龚山平,邹晓东. 独立学院应用型创新人才培养模式探索[J]. 高等工程教育研究,2005.1

[2] 普运伟,耿植林,陈榕,李彤. 大学计算机基础教学现状分析及课程改革思路[J]. 计算机教育,2013

本科院校计算方法课程教学改革研究的论文 篇4

计算机技术的飞速发展给我们的工作和生活带来了极大的便利,然而伴随而来的信息安全问题也日益严峻,已经成为影响信息技术应用和进一步发展的瓶颈。其中计算机病毒就是威胁信息安全的重要因素之一,如感染可执行文件的PE病毒、感染Word文档等数据文件的宏病毒、以U盘为寄生传播对象的Auto病毒、利用邮件进行传播的邮件型病毒、利用系统漏洞进行传播破坏的蠕虫、木马等,无时无刻不在威胁着信息的安全。然而,目前社会和企业都面临着信息安全人才配备严重不足的情况,因此,为了维护信息安全,培养具备分析与对抗纷繁复杂的计算机病毒能力的高素质的应用型、创新型信息安全人才是目前国家和社会必须面临的重要问题。信息安全专业是一个新兴的专业,该专业的重要基础课程“计算机病毒”也是一门随着信息技术发展而产生的全新课程,目前在教学环节和教学模式的设计等方面尚存在较多需要探索和改进的地方。“计算机病毒”是一门理论性和实践性都很强的课程,传统的“传递-接受式”、“重理论、轻实践”的教学模式只适合培养知识型人才,距离培养面向工程应用的实用性、复合型的信息安全反病毒专业人才还有很大的差距。因此,必须以“工程实践创新”理念为导向,研究一种将计算机病毒理论与实践教学相融合的教学模式和教学方法,以最终达到培养高素质的应用型、创新型信息安全专业人才的目标。对此,本文重点从“计算机病毒”课程的教学环节与实验、实践教学过程设计等方面进行探索,并以计算机病毒中破坏力最为强大、技巧性极强的Win32PE病毒为例展开教学研究,进而为整个课程各个教学环节的改革提供良好的参考。

1课程实验内容设置

“计算机病毒”课程不仅具有很强的理论性,同时具有很强的实践性,许多病毒和反病毒技术必须在实践过程中去认识、理解和掌握,因此,其教学过程必须注重原理和实践的良好结合。目前,计算机病毒种类繁多,病毒特点与实现原理、运行机制各有不同,对此,本课程的实验内容主要围绕“DOS引导型病毒、Windows32PE病毒、Word宏病毒、Java脚本病毒、VB脚本病毒、Outlook邮件病毒、蠕虫、木马”等典型的计算机病毒展开。虽然通过案例式的课堂理论教学可以让学生在一定程度上对计算机病毒保持兴趣,但是,如果没有实践的环节让学生“近距离”地接触病毒、感受病毒,那么学生的兴趣就会渐渐地变淡。因此,必须合理规划和安排实验时间,在学生还保持着兴趣的情况下尽快安排实验,使学生从对原理似懂非懂的状态下亲自实践,深入理解病毒原理,并能够激发学生想尽快实现分析病毒的“冲动”。为了更好地说明本课程各个实验教学环节的教学内容安排、教学过程以及教学方法,本文以典型的Win32PE病毒为例进行阐述。

2Win32PE病毒实验教学过程探索

目前所存在的各种类型的病毒中,Win32的PE病毒最为盛行,功能最强,分析难度也最大,因此,掌握Win32PE病毒的基本原理及其运行机制,并能进行合理的对抗与分析对于一名反病毒分析师非常重要。PE病毒原理复杂,如何既能使学生不会因为原理的复杂而吓退、放弃,又能使学生激发并保持学习的热情和兴趣,就必须合理设计其教学过程与教学方法,本文主要从以下几个教学环节展开讨论。

2.1理论教学

如果没有扎实的理论知识的支撑,就不可能有良好的实验效果。对此,本文从以下几个角度开展PE病毒的理论教学。

(1)病毒案例的演示与简单功能说明。由于PE病毒原理非常复杂,如果一开始就进入复杂枯燥的原理讲解,必定会使学生的学习兴趣消失殆尽。因此,为了保持学生的学习兴趣,采用病毒案例演示和简单讲解的方式进行导课,从而激发学生学习的“冲动”。

(2)详解PE文件格式。PE文件格式是Win32环境自身所带的执行体文件格式,是PE病毒感染的对象。PE格式的讲解比较枯燥,但是内容却很重要,是学习、理解和掌握PE病毒工作原理的关键,为了使学生能听得进去,就不能仅仅讲解PE的结构构成,而要边讲结构边借助PPT的动画演示功能对照一个PE文件的二进制信息进行说明,这样可以使学生对PE文件有一个更加直观的认识。此外,对于PE病毒所关心的PE文件关键字段要结合病毒的运行机制和行为特点进行讲解,告诉学生这个字段的作用是什么,病毒如何来利用它,这样学生不会孤立地学习PE格式,也就不会觉得学得无趣。

(3)讲解PE病毒的一般行为及其工作原理。这部分是理解PE病毒行为特点、工作原理、运行机制的核心部分。重点介绍PE病毒的重定位技术、获取API函数地址的多种方法、获取感染目标文件的方法、文件的多种感染技术等等。

2.2验证型实验教学

本课程的病毒验证型实验的开展主要是借助了信息安全实验教学平台,该平台针对实验内容提供了详细的指导,包括实验基础、实验原理及其动画演示、实验步骤和思考问题等,并提供了针对性的实验辅助工具,可以更好地帮助学生理解每类病毒的运行机制。PE病毒的验证型实验主要是利用PE文件信息查看工具、二进制文件查看工具、动态调试工具等多种工具相结合,来验证PE病毒的基本原理。具体的实验过程和实验内容包括:

(1)以一个简单的PE文件为例,采用UltraEdit等工具,手动查看PE文件的详细二进制信息,以深入理解PE文件格式。

(2)在虚拟机中运行病毒,观察病毒的感染机制、感染前后宿主文件的变化等,对PE病毒有一个直观的认识。

(3)以案例病毒为样本进行分析。首先,使用LordPE等PE文件信息查看工具,分别读取病毒感染前后宿主文件的PE头信息、数据目录表、节表等信息,记录下病毒所关心字段的关键数值,并分析其不同的原因;然后,使用UltraEdit工具的文件比较功能,打开病毒感染前后的文件,查看其二进制信息,并将UltraEdit窗口中用不同颜色标记的二进制字段进行详细分析,思考病毒修改该字段的目的`所在,进而理解病毒的工作原理和运行机制。最后,结合使用OllyDBG等动态调试工具将样本病毒加载进内存,分析其在内存中的运行过程。

2.3设计型实验教学

通过验证型实验环节使学生对PE病毒的基本原理、运行机制有了一定的理解,但是如果不亲自动手实现一个病毒,那么这种理解不会太深刻,也会有很多的细节无法解释,对此,设计型实验教学环节就变的更加重要,本课程需要学生独立完成以下几个工作。

(1)简单PE病毒的设计与实现。请学生从病毒编写者的角度出发,设计简单PE病毒的运行过程,并实现一些PE病毒的基本行为和简单功能,以使学生更深入地理解和掌握PE病毒的一些共性行为特征和个性的行为特征,以及这些行为的实现方式。

(2)搭建病毒分析实验室,分析简单病毒样本。搭建病毒分析实验室,即安装病毒运行环境-虚拟机,并将要用到的病毒行为监控工具、病毒分析工具等都装入其中,如Filemon、Regmon、ProcessExplorer、Tcpview、IceSword、OllDBG、IDA等,然后将最常用的工具运行起来,完成各种配置,最后在虚拟机中制作快照,以便病毒分析时直接还原快照。在搭建好的病毒分析实验室中,学生可以独立分析自己编写的病毒和教师提供的病毒样本。病毒分析实验室的搭建不仅可以督促学生掌握虚拟机、常用病毒行为监控工具、分析工具等的使用方法,而且可以更方便地运行和分析病毒。

2.4课程拓展-创新型实践教学

计算机病毒的分析与对抗能力是在大量的实践过程中培养起来的,因此,在PE病毒课程结课之后,仍需利用国家、学校、学院、教师等创造的各种机会来培养和锻炼学生,即鼓励学生积极参与国家和天津市的信息安全竞赛、科技立项、教师科研项目、知名企业实习实训平台、毕业设计等实践活动,围绕“病毒的分析与对抗”,自主命题、自主设计解决方案和实验步骤,以促进学生自主学习与自主科研,提高学生的创新研究能力。

3结语

本科院校计算方法课程教学改革研究的论文 篇5

电子商务本科专业计算机类课程教学改革探索

作者:田涛 覃月宁

来源:《信息安全与技术》2013年第03期

【 摘 要 】 文章分析了当前高等院校电子商务专业人才培养模式和教学体系,结合电子商务专业对培养对象能力的要求,就电子商务专业在计算机类课程教学中存在的各种问题,提出计算机类技术基础课程在电子商务专业中的定位与作用,整合课程体系等几点改革措施。

【 关键词 】 电子商务;计算机技术;教学改革

The Electronic Commerce Undergraduate Professional Computer Course Teaching Reform to Explore

Tian Tao 1 Qin Yue-ning 2

(1.Business School of Guangxi University for Nationalities GuangxiNanning 530006 ; 2.The Xiangsi Lake College of Computer Science and Engineering in Guangxi University for Nationalities GuangxiNanning 530008)

【 Abstract 】 The author analyzes the colleges and universities e-commerce professional talent training mode and teaching system,combined with electronic business professional ability to develop a target for the electronic commerce specialized in computer course teaching all kinds of problems existing in computer class,and puts forward the technical foundation course in electronic commerce in the professional orientation and function,the integration of curriculum system and some reform measures.【 Keywords 】 electronic commerce; computer technology; teaching reform电子商务专业培养目标与计算机技术能力要求

我院电子商务专业培养目标要求:电子商务专业培养具备现代经济、管理理论和信息技术等多种知识和电子商务综合技能的,较好掌握计算机技术和信息化商务技术的基本技能与方法,了解东南亚地区的社会经济情况及其贸易政策,熟练掌握英语和一门东南亚语言,能够较好地利用电子信息技术从事网络环境下的商业、贸易和营销管理等的实践或研究、教学等工作的复合型、专业化人才,以适应中国—东盟自由贸易区及北部湾经济开发区对网络贸易人才的需求。

1.1 电子商务专业知识结构

电子商务专业是一个近年来发展较快的综合性学科,从人才培养模式和专业设置的角度来看,主要由经济学、管理学、市场营销、计算机科学与技术、通讯工程构成其知识体系;要求培养对象在3~6年时间内,完成本专业基础理论、基础知识的学习,并通过管理、营销、计算机应用技术方面的实战训练,达到掌握经济管理、网络贸易、市场营销、在线交易、物流管理等基本理论和方法;掌握计算机信息管理技术、商务应用系统规划、可行性论证及评估、需求分析、设计、开发、部署与维护的技能;侧重在分析和规划的能力培养。

1.2 电子商务专业计算机应用能力要求

电子商务专业计算机运用能力包括:商务应用平台规划、网络集成运营、网络营销。电子商务专业学生在计算机应用能力方面应该具备:①掌握软件工程理论与规划方法,网络信息安全技术与数据挖掘、决策支持系统等方面的知识;②掌握大规模商务应用平台整个生命周期的管理工作,其中包括规划、可行性论证、概要分析、需求分析、需求设计、设计、测试、培训、评估、部署等方法。电子商务专业计算机类课程教学现状和存在的问题

2.1 培养目标与专业定位不够准确

电子商务专业计算机课程的设置应该与专业培养目标相一致。电子商务专业建立初期,我院为提高学生就业率,将电子商务专业的学生分成两个方向,一个技术方向,一个商务应用方向。大一基础课程结束后,学生必须确定其方向,每个方向的课程设置也存在差异,技术方向的课程偏向于计算机科学与技术专业,侧重于软件工程、数据结构、数据库、高级语言、商务应用等;而商务应用方向则偏重于会计、营销、管理、物流等专业内容;两个方向的交集是数据库、会计、营销等专业内容。这样,偏重于技术的学生,缺乏商务知识,而偏重于商务应用的又缺乏信息管理能力,导致最终的结果是技术方向的学生可以被计算机专业的学生替代,商务方向的学生可以被市场营销专业的学生替代,电子商务专业的优势完全没有得到体现,甚至学生都无法理解电子商务专业到底能干什么。

2.2 电子商务专业师资严重缺乏

我院电子商务专业缺乏电子商务专业的复合型教师,专业教师分别由机电、自动化、计算机应用技术等专业领域教师组成;各专业领域教师对电子商务专业的认识程度存在差异,无法明确商务和信息技术真正、合理的切入点,导致计算机应用技术和商务应用知识类课程的随意和简单组合;在实践环节,教师缺乏相应的实战培训和应用经历,仅按照教材上的方法讲解并引导学生,难免出现教学实践和现实应用的脱节。

2.3 计算机课程体系设计不够合理

计算机课程设置随意性比较大,目标不够明确;例如为便于学生考二级,将Access数据库原理列为基础课程,大二学生要学习高级语言,又开设网络数据库作为先行课程,两种数据

库课程的开设,缺乏整体考虑。计算机类课程设置不合理,例如计算机类课程设置课时均在50个左右,未能考虑该类课程实践环节的重要性,严重影响学生实践能力的培养;对于综合实训类课程,先行课程安排不合理,例如管理信息系统、Web站点设计,所需的先行课程包括高级程序设计、数据结构、数据库原理、动态网页设计及网页设计、项目管理等。一般为了拿出更多课时安排商务类课程,将必须的先行课程压缩数个,导致综合实训课程无法正常进行,甚至成为演示课程。

2.4 实践环节薄弱

电子商务专业的教学应该侧重于学生实践能力的培养,因其培养目标是商务+技术的复合型人才。近年来,各高校电子商务专业教学的实践环节取得了较大发展,建立了相应的专业实训基地和实验室,但建设过程也存在一些问题,例如重硬件轻软件,认为组建了实验室,配置了电脑,接入了网络,就可以让学生动手实践,这种思维在各高校都普遍存在。

2.5 缺乏综合性实践环节

综合性实验是高校培训学生创造性思维、学生潜质的重要实践环节。目前理工科教育开始逐步注重学生综合实践能力的培养,开设了许多综合性实验环节,例如电子器件设计,给学生一个课题名称和内容介绍(或者学生根据课题方向,自拟题目),让学生综合所学内容和翻阅各种文献,完成设计工作,最后提交一个产品,并要求学生对设计过程进行总结。对于许多有创造性实用价值的产品,指导老师会协助学生申请发明专利,通过校企合作推向市场。和理工科相比,电子商务专业在综合实验环节还比较薄弱,其原因在于电子商务专业实验环节起步较晚,高校管理层重视程度不够和缺乏高素质实践性教育人才。电子商务专业计算机类课程教学的改革措施

3.1 将教学过程和人才培养目标紧密结合,明确计算机类课程在电子商务专业教学中的定位和作用

重新审视电子商务专业教学体系,明确人才培养目标,树立“商务+技术”的复合型人才培养意识,熟悉商务过程、精通信息技术是电子商务专业培养对象的绝对优势。在教学过程,应该合理规划计算机课程体系,明确计算机类课程在专业教学中的地位和作用,将计算机课程与商务类课程有机结合在一起,而不能片面的剥离;例如在讲述市场营销、物流、经济管理课程时,可将涉及到的各类信息系统融入其中,并对各类信息系统所涉及的技术、架构、服务等进行讲解,同时完善实践环节,让学生在实践过程中不仅熟悉商务过程,同时掌握系统平台的架构、技术、维护等方面的知识。

3.2 完善实践教学的软硬件环境,逐步提高实践教学质量

计算机信息类课程是电子商务应用的基础和平台,作为电子商务专业,实践、实验教学是整个培养体系的重点,实验环境、实训基地的建立和完善,将直接影响理论教学的效果。在构

建各门课程实训任务的同时,不能忽略综合性实训平台的搭建,综合性实训平台应作为一项独立实践环节开设,由专门的教师团队负责,旨在培养学生参与商务体系的整个生命周期,并灵活运用各类信息技术,为学生进入社会角色提前做好铺垫。

3.3 推动电子商务专业教师队伍的专业化建设

电子商务专业对教师队伍的要求比较高,教师应具备扎实的理论知识,实践能力和业务拓展能力。教师队伍的建设应该侧重几个方面。

教师队伍的继续教育。继续教育不限于学历、职称的提升,应该“走出去”,和各类电子商务企业相结合,对教师进行培训,甚至让专业教师到企业参与商务活动,进行深入锻炼、学习,教师的商务素养提升了,自然会影响到教学的实践环节。

加强课堂教育。在当前科研氛围浓重的高校,教学过程被许多教师轻视,这种趋势要遏制,课堂教学必须保证质量,让每位任课教师都能站稳讲台。

加强学科建设。以学科建设促进教师队伍建设,教师按学科分类,加强各专业学科与交叉学科间的交流,促进各专业知识体系的融合。

提高专业教师待遇。这是目前急需解决的问题,电子商务专业教师所承担的教学、实践任务和其他专业相比,比较繁重,因涉及到信息技术,要不断学习,在薪资待遇方面,要对其进行补偿,这样才能留住人才,稳固教师队伍。

从企业、高校引进专业领域有一定建树的专家,学者,作为学术顾问或者学科带头人,创建良好的学术和人才培养环境。

3.4 营造自由学习氛围

在教学方法方面应该突破常规,去除说教思维,根据前沿的商务信息技术应用,实时调整教学内容;通过启发式和案例式教学方法,提高学生自主学习能力和实践能力。专业教师团队可以走出学校,加强和商务企业合作,从企业获取各种应用项目,为学生营造实战氛围,让学生主动参与项目规划、分析、论证、设计、开发、测试、试运行、部署上线、维护等全过程;让学生在实战中成长,在实战过程发现问题,主动寻求解决方案,在实战过程,可加强学生团队协作能力的培养、团队思维能力的提升。该教学模式是电子商务专业应用复合型人才培养的重要手段;在设计综合实训项目时,可以让学生自主设计题目,根据自身情况,自由组合团队,并协调团队内部分工,这样有助于培养学生独立思考的能力。

3.5 引入开放式实验教学模式

高校实行开放式实验教学,就是要实现从教师为中心向学生为中心的教学观念的转化,从单纯的知识传授向培养学生创新能力的方向转化,从根本上提高实验教学质量。传统的实验教

学是学生集中做实验,密度比较大,时间安排比较紧促,学生很难很好地消化和吸收。采用开放式实验教学后,学生要做实验,必须提前预约,学生预约实验就需要提前主动的做好实验的准备工作,有助于学生变被动学习为主动学习,实验效果更佳,使理论与实际更好地结合。为学生服务、为教学服务是实行开放式实验教学的出发点和最终目的,对学生来说,相应地增加了学习时间,强化了对学生动手能力、独立思考能力、创新能力的培养,而对教师来说,意味着教学时间的延长、工作量的增大。在电子商务专业实验教学中引入开放式实验教学不仅可以解决实验资源配置不合理的问题,也为综合性实验科目、独立实验项目的设立奠定了基础条件。

参考文献

[1] 曾凡奇.电子商务专业实验教学体系的构建[J].高等理科教育,2005,(2):109-111.[2] 瞿彭志.经济管理类院校专业实验室建设的思考[J].实验室研究与探索,2004,23

(4):76-79.[3] 徐学军.实验教学要加强学生创新能力的培养[J].经济师,2004(4):106-107.[4] 郭广生,齐再前,白守礼.构建科学合理教学科研基层组织是培养创新人才的根本保证

[J].中国高教研究,2004(12):57-58.[5] 孙刚成,田伏虎.谈创新性教学的理念、原则和方法.教育探索[J].2008(7).[6] 孙军军,赵明清.企业信息安全现状与发展趋势分析.信息网络安全,2012年第10期(总第142期)第90页.[7] 周国勇,陈磊.信息系统安全检查工作体系设计研究.信息网络安全,2012年第8期(总第140期)第167页.基金项目:

广西壮族自治区自然基金青年基金项目(2010GXNSFB013053)。

作者简介:

田涛(1979-),男,汉族,陕西渭南人,硕士,讲师;主要研究方向:海量存储、对等网、数据库。

本科院校计算方法课程教学改革研究的论文 篇6

上海理工大学机械工程学院 王新华 陈彩凤

[摘要] 本文对计算机辅助设计课程的教学方法进行了详细的分析与探讨,结合实际产品设计过程中积累的一些体会和经验,提出了具有一定建设性的切实可行的教学方法和合理化建议,为计算机辅助设计课程教学提供一些有益的参考,提高了课程的实践性和应用性。

[关键词] 计算机辅助设计 教学方法探讨

一、概述

计算机辅助设计课程是机械类近机类专业的一门重要的技术基础课程,为适应产品设计的快速发展,优化产品设计结构,提高产品设计效率,该门课程的学习对今后从事产品设计的学生来说至关重要。根据多年的教学发现,学生对于该门课程的学习积极性并不是很高,旷课迟到的现象时有发生。经与学生座谈,问卷调查,了解到学生对于该门课程内容和体系的设臵大多不感兴趣,认为所学内容与以后从事的工作脱节较为严重。教学团队对该门课程进行了细致深入地探讨,大刀阔斧地对计算机辅助设计课程的教学内容和体系进行了改革,提出了一套行之有效的方法和教学思路,并在教学过程中加以应用,获得良好的教学效果,促进了我校计算机辅助设计课程的精品建设。

二、计算机辅助设计课程建设的思路和规划

(一)精心规划教学内容,改变广而不精的现象

以前的计算机辅助设计课程,通常存在着内容广而不精的现象,有关计算机辅助设计的内容,基本上都会在教学内容中出现,看上去学生可以学习很多内容,然而学生对于这些有关计算机辅助设计的知识通常很难精通。具体体现就是无法将学习的先进设计理念和方法运用到产品设计中,遇到具体问题往往不知如何入手,就是能够运用到实际的产品设计中,通常也是一知半解,对设计计算结果不知如何分析。

根据上述现状,教学团队组织编写了新的计算机辅助设计课程教学大纲,精心规划了教学内容,编写出版了《计算机辅助设计与制造》教材,并开通了网上教学,成功地申请到上海理工大学精品课程。配合精品课程建设,新的大纲和教材根据当前市场的设计需求,注重产品的设计需求及应用,删除了一些繁琐复杂的计算机理论知识,更新了一些新的设计理念和方法,引入了一些先进的设计软件与制造软件。

实际教学中除了原有的二维设计理论及AutoCAD软件的应用,依据当前产品设计的发展趋势,增加了通用的有限元分析软件ANSYS的学习和应用,提高了学生对产品设计的分析能力;扩展了常用三维软件的应用,如Solid Works,Pro/E,CATIA等,增强了学生三维建模的能力,将二维与三维设计融合于一体,更新了传统的设计理念,加深了对设计的理解和深化;将CAD/CAPP/CAM/PDM知

识融会教学并应用。精心规划的教学内容,真正体现了产品的设计过程和思路,将设计与制造融会贯通。通过学习学生对产品设计与制造的先进理念和体系有了一个全面的了解和掌握,实时把握产品设计的发展方向。

具体教学过程中,学生可以根据自己的专业背景,选学不同的编程与绘图软件。对于三维绘图软件,模具专业的学生可以选学UG软件,汽车专业的学生可以学习CATIA,而其它专业的学生可以学习更为方便实用的Solid Works软件,当然也可以选择Pro/E软件,每个至少精通一门三维软件的应用;而编程软件根据学生的具体情况,可以分别选学Visual C或VisualB.NET。这样将学习内容与学生以后从事的工作和兴趣结合起来,做到学有所用,学有所好。

(二)面向实际工程项目,开展系统教学模式

计算机辅助设计课程实用性很强,在教学中理论能否与实际设计相结合,关系到该门课程的教学成败。然而长期以来由于多方面的制约因素,该门课程理论教学学时占比过重,学生学习的多数是理论知识与概念,无法与生产实际相结合,造成了理论与实际的严重脱节。学生学习了一堆枯燥的设计理论,却无处施展,自然缺乏学习积极性,旷课迟到的现象发生就不足为奇了。

在新的教学设计中,课程将理论和上机课时重新进行分配,比例为1:1,并将理论和上机内容相适应,做到学以致用。上机内容都是实际产品的设计与分析,在上机前教师进行必要的引导,让学生独立设计与规划整个设计分析过程,培养学生独立思考和分析问题的能力,大大提高了学生的学习兴趣,丰富了教学内容,拓展了设计深度与广度。

遵循产品设计与制造的整个流程,上机安排规划从CAE,CAD到CAM涵盖了计算机辅助设计与制造的所有环节;上机安排内容均面向于实际工程结构件,学生选用三维软件首先建立产品的三维实体模型,根据需要转化成二维图形,并标注尺寸,公差及书写技术要求,最终以合格的二维工程图纸的形式提交。结合所学有限元分析软件基于所建立的三维实体模型的结构件的工况条件进行受力分析,了解正常工作状态下,产品的强度和可靠性是否满足要求。最后,利用CAM软件模拟编制加工工艺,选择虚拟刀具进行加工模拟。通过上机的教学环节,学生不仅掌握了计算机辅助设计的知识与软件,而且对产品设计制造的过程有了一个系统的了解,对设计与制造的理念更加完善。

计算机辅助设计课程后期,为让学生真正掌握所学知识和内容,在新的教学计划中安排两周的计算机设计生产实习,让学生利用所学习的知识,去分析解决实际的生产问题,锻炼学生实际解决问题的能力,发现学习中存在的问题,在实践中培养独立分析和处理设计中的问题。

配合上海市重点学科建设项目《三维动态夹具图形库的建立》,在学习完计算机辅助设计课程后,我们组织安排了部分学生参与该项目的设计与规划,教师只在方向上给予指导,学生组成开发小组,对课题进行了精心的组织与设计,完成了项目的总体设计,参数化程序编程,三维夹具图形库的建立,并以数据库的形式组织实现夹具的参数化设计。项目获得上海理工大学教学成果三等奖,学生不仅将所学知识运用到实际的课题项目中,而且培养了组织和规划研究课题的能力。

(三)注重课程的延续性,培养学生创新能力

新的教学模式中将计算机辅助设计课程学习贯穿于大学四年的整个学习过程中,而不仅仅是一门课程而已。这是一个全新的培养理念,它将计算机辅助设计与各专业课的学习有机的结合起来,将先进的设计方法和理念应用于各专业学科,拓展了学习深度与广度,使该门课程的学习得到了延续,也丰富了其它课程的学习。

例如笔者在中德学院的机械零件课程设计中,率先打破原有的设计模式,将计算机辅助设计的内容贯穿于整个课程设计之中,改变了过去单一的设计模式和陈旧思路,获得了良好的效果。具体实施是每人一项设计任务,不规定设计什么类型的减速箱,学生可以根据设计要求规划设计方案,绘图不再规定二维三维图形,软件可以自己选用,设计时间不再集中在两周内完成,让学生有足够的时间去完善自己的设计方案,也可以利用所学计算机辅助设计软件对产品进行结构优化。这样将学生学习的先进设计方法应用到课程设计中。最后学生提交的作业表明,学生的主观能动性得到充分的发挥,呈现了一些非常优秀的作品。

在学校组织的产品设计创新活动中,鼓励学生积极参与其中,在机构创新设计中,利用计算机辅助设计方法对产品设计方案与规划进行验证和优化,建立虚拟样机进行动态仿真,产生了一些具有一定实用价值与独特穿新的作品,推动了我校创新活动的深入,建立了学生创新设计平台,在各种大奖赛中屡屡获得奖励,取得了丰硕的教学成果。

配合学校毕业实践活动,让部分毕业生参加见习工程师认证考试。笔者以实际科研工程项目为背景,开展系统教学模式,学生积极报名参与。在去年的认证考级中,95%以上的参加学生顺利通过认证考试,拿到见习工程师考级证书。为今后卓越工程师的培养奠定了良好的基础。

(四)改革课程考核方式,突出综合能力测试

计算机辅助设计课程既然是一门应用课程,当然应该对学生的实际应用能力进行考核与测试,而不再是过去的理论考试。过去计算机辅助设计通常采用闭卷的考试形式,学生需背诵很多计算机辅助设计概念和理论,应用性的题目只是让学生写出相应的操作过程,没有实际的上机操作,很难综合考察学生的实际能力。学生对这种形式的考试只是应付了事,根本无法掌握计算机辅助设计课程的核心内容。

新的教学大纲将该门课程调整为开卷考试,理论测试与上机考核相结合。理论测试都是一些利用计算机辅助设计的概念和理论去组织分析生产中存在的一些设计问题,不是仅仅记住一些抽象的理论就能轻易解决的问题,而是要求学生综合所学知识去分析和规划,这样才能真正考核一个学生的实际能力,调动学生的学习积极性。理论考核统一进行测试,而上机考试内容和方式各教学老师根据实际情况可以自行调整和安排。一般上机考试不再局限于最后集中测试,教师可以根据学生平时的上机情况,实时掌握学生的设计能力和水平,客观真正地评判学生的学习成绩。具体实施中,平时上机的考核显得尤为重要,因为大部分的操作与设计都是在这个时间内完成的,学生的能力水平从平时的上机作业中可以很好地体现出来,教师可以每次的上机进行跟踪考察,最后的上机考试只是考核学生综合分析问题的能力。通过平时和考试的综合测试,学生的能力自然可以得到更客观地评价。

三.总结

综上所述,我校的计算机辅助设计课程教学配合精品课程建设,打破了原有的教学观念,与时俱进,积极进取,进行了深入的改革和实践,适应了产品设计技术的发展趋势,改变了过去那种与市场严重脱节的教学模式。通过不断的摸索和实践,教师的教学方法和思路也在不断的完善,培养的人才素质得到提高。毕业学生逐渐得到用人单位的认可和好评,说明我们的培养思路和模式真正走上了正规。当然随着科学技术的发展,计算机辅助设计课程的教学改革仍然任重而道远。只有不断创新和改革,才能真正培养出具有创新能力的合格人才,提高我国先进设计与制造的水平。

[参考文献]

[1] 殷国富主编《计算机辅助设计与制造技术原理及应用》四川大学出版社 2001年11月

[2] 仲梁维 张国全主编《计算机辅助设计与制造》北京大学出版社2006年08月

[3] 邱宣怀 主编《机械设计》高等教育出版社1997年07月

[4] 黄胜伟 主编《计算机辅助设计(CAD)》科学出版社 2002年

 文章发表请注明:

本文的研究受到(1)教育部特色专业建设项目(TS10222);(2)上海理工大学“计算机辅助设计”精品课程建设项目的资助

作者:王新华,男,出生于1969年9月,上海理工大学机械工程学院讲师,工学硕士,研究方向机械设计及理论,发表科研论文数十篇。

地址:上海控江路1505弄43号1301室邮编:200093

本科院校计算方法课程教学改革研究的论文 篇7

关键词:计算机应用基础,教学方法,培养目标,个别化教学,以评促学

计算机应用日新月异,对计算机教学也提出了更高的要求,如何激发和保持学生对这门课程的兴趣,学好它,用好它,真正掌握这项技能,对广大计算机教师来说是一个很极大的挑战。这里就《计算机应用基础》课程的教学方法,把自己的一些心得和看法写出来与大家作一探讨……

1《计算机应用基础》课程教学现状

1.1 培养目标

对于高职院校学生的培养主要从知识目标,能力目标,情感目标出发,造就快速融入社会,具有自主学习能力的懂道理、能做事、会做人的应用型人才。

计算机应用基础课程旨在拓宽学生计算机基础知识面,提高学生信息科学素养,体现大学计算机基础课程内涵,使学生对计算机学科产生框架性认知,掌握基本概念及术语,熟练使用操作系统、办公软件及常用应用软件来解决现实生活中的实际问题。

1.2 教学对象基础参差不齐

刚入学的大学新生,计算机水平呈现很大差异,有的学生计算机技能很好,还会简单的编程,甚至取得了一些证书,有的学生只会文档的简单编辑,收发电子邮件和网上聊天,还有少数学生,计算机方面几乎是盲区。新生入学计算机知识水平呈现了很大的差异,自然想获取知识的需求、程度就不同。

2 教学方法探讨

2.1 制定授课计划

教学计划设置的每门课程都有相应的教学大纲,它决定着教学内容总的方向和总的结构,并对有关学校的教学、教育活动,生产劳动和课外活动等各方面作出全面安排。教师应按大纲要求,结合教材和现实环境等情况,制定该课程的详细授课计划。授课计划是教师控制教学进度、完成教学任务的主要依据。

2.2 强化课堂教学内容设计

在确立了本节课教学目标的基础上,合理的安排教学内容,教学内容是教学设计的核心,教师应该根据内容及其在整个课程体系中的地位对内容进行精心的设计,课堂设计主要包括教学内容的选取、知识点的引入、教学方法的运用等。教学内容上除了安排课本内容以外,还要讲解一些新技术,新内容和发展动态;知识点的引入应具有吸引力,能充分调动学生的学习热情;教学方法的选择上更应考虑教学内容和教学对象,选择合适的方法讲解会起到意想不到的效果,另外,计算机课程操作性强,教师还要合理地安排理论讲解与实践操作的时间比例以及先后次序。达到最优的教学效果。

2.3 强化因人施教的个别化教学

根据教学对象知识结构等的复杂化,应强化因人施教的个别化教学。教师可以将教学内容进行分层设计:基本内容、扩充内容、重点和难点,并制作成多媒体课件,将一些操作题的操作过程,制作成录像。最后将制作好的课件、做题录像传到学生机上,或者上传到班级QQ群共享里作为共享资源。使得这些教学资源不仅仅应用于课堂演示,学生课后也可学习。在网络资源支持下,学生可共享更多的教学资源,在学习内容的选择、学习进度控制上,学生有很大的自主性,由过去的被动学习在很大程度上变成了主动学习。同时,这样做使得有些学生对课件和录像过分依赖,老师讲课不听,课后却忙得不亦乐乎,针对这种现象老师在一开始就应该给学生作出提示,课件和录像不是教学内容的全部,自己应该把握住尺度。其次,教师可以进行传帮带分组教学,将优秀生与学习差的学生特意分成一组,结为学习伙伴,这样,有助于后进生的学习,交流,帮助他们摆脱困境。最后,教师除了教学以外,还有必要了解学生的学习生活,家庭生活,性格特点,善于发现学生的优缺点,这样更有助于个别化教学的实施。

2.4 几种教学方法比较

1)任务驱动法

优点:能充分激发和保持学生的学习积极性,体现学生的主体思想,有利于培养学生自主学习能力和相对独立的分析问题、解决问题的能力,锻炼学生合作精神和沟通能力。

缺点:对知识的学习和应用是“不自觉的”,很难被学生“内化”。很容易只重视结果,而忽略过程。另外此法对教师要求也很高,教学引导不当或者设计不好则会取得适得其反的效果。

2)演示法

优点:讲述软件的安装时,及时的加以演示,使学生较容易地理解其过程,理论联系实际的教学,大大降低了学习难度,提高了学生学习兴趣。

缺点:需要投影仪或者广播教学。此法也不宜一次使用时间太长,容易枯燥,应及时练习。

3)合作学习法

优点:它创造了学生互相认识、相互交流、相互了解的机会,有利于促进学生的社会性发展和健康个性的养成,有利于培养学生的自主性和独立性,为学生提供了更多的锻炼机会,促进了学生的全面发展,也利于师生关系的和谐。

缺点:我们在实际教学中使用小组合作学习时,也会遇到一些操作起来有很大难度的问题,如合理分组,在这样开放的课堂上,教师难以对学生进行调控等

4)案例法

优点:实现教学相长,缩短了教学情境与实际生活情境的差距,培养独立思考问题能力,引导学生由只注重知识培养变为更注重能力的培养。同时案例教学更突出了双向交流,学生拿到案例经过消化,查阅资料,思考,最后提出的方案对教师来说也是一交流学习的过程。

缺点:对教师和学生的能力的要求更高,编制成功的案例需要更多的时间,技能和经验。

2.5 以“评”促“学”,激发学生学习兴趣

在上计算机应用基础的第一节课,我就制定了这门课的成绩评定办法:考试成绩包括平时抽查和期末考试两项,比例分别是百分之十和百分之六十;学生的作品制作情况占百分之三十。并且在学生此门课程结束后,学校会组织学生参加由劳动保障部职业技能鉴定中心举办的计算机应用能力职业技能考试,合格后颁发相应的计算机应用能力技能鉴定证书。其次,可以采用多种的评价方式,教师评价、学生互评、和学生自评等都可以交叉进行,以培养学生的民主意识。最后还要探索学生作品评价课和作品指导课。

2.6 突出实践环节,提高学生的动手能力和创新意识

高职院校的办学,应该以提高学生的就业能力和创业能力,提高学生运用知识分析和解决问题的能力,培养学生具有可持续发展和继续学习的能力为目标。所以要特别加强实践教学环节。计算机课程是一门实践性很强的课程,这就要求我们更应注重实践操作。要求学生经常做一些作品设计,将学过的多门课程内容进行有机的融合与分析,使用计算机这一工具以作品的形式表达出来,作为学生期末成绩的一部分,激发了学生的积极性,增强了学生与学生之间,学生与教师之间的交流,同时也培养也学生的工程意识与分析问题、解决问题的能力,

3 结束语

根据不同的教学对象,选用合适的教学方法,教师教着轻松,学生学着愉快!使教学达到事半功倍的效果。使得这门看似简单的课程以新的内容与新的形式展现在学生面前……

参考文献

[1]刘严霞.谈高校非计算机专业计算机教学对象的现状及对策[J].教育观察,2011(5).

[2]位华.对photoshop课程教学设计的思考与实践[J/OL].[2005-05-20]http://www.pep.com.cn/xxjs/jszj/jylw/201008/t20100827_783762.htm.

中职院校计算机基础课程教学研究 篇8

关键词:计算机技能 理论与实践 教学方法

计算机基础课程既是一门文化基础课,又是一门实践性很强的技能课程,它包含了当前信息社会要求的现代人必备的计算机基本知识和技能。随着教学理念的不断更新和深化,计算机教学越来越注重它本身的实用性和可操作性,对学生计算机水平的要求也在逐步提高。

这些改变对教师也提出了更高的要求。作为一名计算机应用基础课程的授课教师,要采取更灵活的教学方法,丰富教学内容并且提高教学质量,让计算机应用基础课程教学更适应整个社会对人才需求的发展方向。

一、学生计算机水平现状

学生到中职院校就读主要是想学习一门技术。学生的年龄和教育经历差别很大,计算机应用水平又跟其家乡所在地区的经济发展水平和当地教育部门对信息技术教育的重视程度有很大的关系,因此就出现了学生的计算机水平起点参差不齐的现象。有的学生动手能力和模仿能力很强,有的学生动手能力弱并且与计算机接触也不是很多,对计算机基本操作十分陌生甚至是零基础。这就要求教师根据班级中学生计算机水平在备课时和授课时多揣摩教学用语,把握好整体教学。

二、避免应试教学

当前很多中职院校的计算机基础课程教学还是采用灌输式的教学模式。教师只是按照课本授课,教会学生如何操作计算机、如何制作表格、如何编辑Word文档、如何制作PPT,学生最终也只知道如何操作计算机。而且很多学生因为日常接触计算机的机会少,学得快忘得也快,遇见实际问题时还是不会解决和处理,实际应用能力非常差。

这要求教师积极地对教学方法和教学手段进行改革,理论联系实际,合理设置教学进度、安排教学计划,通过实例激发学生学习计算机基础课的兴趣,从而提高计算机基础课的教学质量,为学生实习就业做好准备。

三、丰富教学内容,改革教学方式方法

1.合理使用教材

在教学大纲上,有的教材过于陈旧,所以需要教师根据学生的实际情况合理安排教学计划。陈旧的教材,学而无用;过新的教材,有的学校硬件跟不上。因此,要求教师在教学过程中先浅后深,简单到复杂,循序渐进,不是为了考试而教学,而是为了学生适应社会而教学。在培养学生对计算机课程的兴趣的同时,让学生掌握一定的计算机技能,不但要提高学生的理论水平,还要培养学生的实际操作能力。

2.不断研究教学方法

计算机基础课程教学时,我们应该注意到学生的基础状况和实际水平,以提高学生就业能力为根本,提高计算机基础教学方式方法并且大胆创新。应按照突出动手能力及实践操作的原则更新教学内容,调动学生的学习积极性,从而提高学生的实际操作技能,提高教学效果。

(1)创新教学手段。为了提高学生的学习积极性,调动学生的学习激情和热情,我们可以根据课本中相应知识,从网上下载与本章知识点有关的练习素材及相应软件,带领学生一起分析讨论学习。这可以在调动学生的学习兴趣的同时,拓宽学生的知识面。学生的兴趣会变成求知的动力,使学生产生探索的欲望,从而使学生由被动接受变为主动学习。例如在第六章多媒体软件应用图像处理一节,课本上介绍了软件光影魔术手的使用,而根据当前市场上的现状,受众面最广最流行的修图软件是美图秀秀,那么教师就可以以学生最能接受的美图秀秀为例进行讲解。

(2)改革教学方法,增强知识吸引力。充分利用学生日常接触最多的、将来走向工作岗位最需要掌握的内容进行教学。比如在学习Word插入表格一节时,以旅游烹饪系学生实习报告单为实例进行演示,要比课本上的课程表实例更能引起学生注意,而且比照着书本枯燥地讲解效果要好得多。在实际教学过程中,为了活跃课堂气氛,教师还可以采用提问、共同讨论等教学方式,将抽象的内容具体化、形象化、生动化。例如在讲解操作系统的使用章节中碎片整理的过程和作用时,就可以以整个教室作为磁盘来打比方。

目前教学中使用最多的是任务驱动式教学法。我们可以将计算机的基础知识分解成若干个有特点的、能调动学生学习积极性的课题,并用心设计好每一个课题,当学生把相应的课题做完后,也就掌握了相应的计算机的基础知识及应用能力。教师在实际教学过程中要合理运用任务驱动法,注重课题的引入,每节课都能给学生一个能满足他们好奇心的任务,这样既可以激发学生的想象力,又可以开拓他们的思路,可以提高学生独立解决问题的能力。

例如在讲Word的文档排版,给学生布置任务时,可以选择教材中包含知识点比较丰富的页面,如有插图、艺术字、段间距、字号大小、字体等。教师先和学生共同分析该页面所包括的知识点,再让学生试做10分钟,然后教师再讲解演示排版该页面的具体操作步骤,最后随机找一名学生上台操作,抽查掌握程度。这样学生会自然而然地集中注意力听讲并且主动学习分析实例。

学生计算机水平参差不齐,对学习的要求也不尽相同,所以教师应制定不同的学习目标、设定不同的学习任务,并采用不同的教学方法因材施教,而这里所指的因材施教是“因人施教”“因班级施教”“因专业施教”。

例如对学生进行单独指导时,应注意根据学生计算机操作的熟练程度判断学生的技能水平,之后用恰当的指导语言来指导学生。再比如,女生掌握计算机的程度普遍不如男生,面点班中女生多,烹饪班中男生多,教师要根据不同的班级情况对教学目标进行相应的调整。还有不同的专业对计算机的使用不尽相同,教师也应该设立相应的侧重面。这样学生的学习就可以达到事半功倍的效果,使每位学生都能有所收获。

(3)建立多样评价方式,提高学习效果。教师在每次上机作业批改后找出有代表性的作业,让所有学生以组为单位参与到评价中来,逐步改变由教师评价给分的方式。比如以PPT自我介绍作业为例,展示作品由学生评价找出作品的优缺点,教师不予评定。引导学生共同找出作业中PPT知识点的运用情况,让学生知道应重点掌握哪些知识、注意哪些地方,以确保学生能学以致用,互相之间可以取长补短、共同进步。

四、注重上机实际操作

计算机应用基础课程中,Windows XP+Office2007这本书主要包含Windows XP的基本操作和微软办公软件Office2007的使用,而办公软件的使用正是切合了实际工作中对于计算机技能的要求。因此,对办公软件的使用练习就显得尤为重要。在学习软件界面后,教师应根据实际工作对办公软件的使用要求设置相应的作业供学生练习和思考,如针对于旅游烹饪系学生设置食材预算Excel表格题目、饭店宣传海报、个人简历等等。

以上是笔者对当前中职院校计算机基础课程学习教学方法的一些看法。掌握计算机基本技能在一定程度上有助于中职院校毕业学生提升就业竞争力。中职院校培养的学生是否能够适应社会岗位的要求,值得我们教育工作者思考。

参考文献:

[1]赵奕.小组合作学习模式在高中信息技术教学中的探究[D].山东师范大学,2009.

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