计算机教育研究方法

计算机教育研究方法（通用12篇）

计算机教育研究方法 篇1

0引言

近几年,我国大多数城市出现用工荒现象,而每年的毕业生又难以找到工作, 究其原因是高校培养出来的毕业生无法满足企业的用人需求。掌握计算机技术的基础知识和应用技能是高校学生就业的基本要求,也是必备的基本技能。随着计算机技术的快速发展,企业对毕业生的计算机应用能力要求越来越高,越来越专业,势必对高校计算机教学方法提出更高的要求,为适应社会发展的需要,对高校计算机教学方法的改革和创新性研究具有重要意义。

1当前现状分析

1.1人才市场供需矛盾

当前,高校毕业生就业难是不争的事实,一方面由于用工成本的增加对企业经营造成困难,影响毕业生就业。另一方面, 毕业生没有掌握企业岗位必备的技能,甚至所学知识根本无法与企业对接,达不到企业的用人需求。就IT业来说,计算机专业的毕业生仅具有空洞的理论,没有实战操作技能;或是所学知识过时没有跟上计算机技术发展的速度;或是所在学校没有实行系统的工程实践,他们进入企业之后无法胜任本职工作,企业要复新进行培训,增加企业用人成本等等,这些都是当前就业难最突出的矛盾。作为一名从事一线教学的计算机教师,这些矛盾都使我对计算机教学方法进行深入、全面的思考, 认为有必要对计算机教育教学方法进行改革。对高校计算机教学,更应该时刻做好与企业保持同步,注重操作技能的实训,革新高校计算机教材,研究分析计算机教学方法。

1.2教学方法的缺陷

传统的学历教育大多采用讲授型教学方法,这种方法已非常不适合实践操作比较多的计算机课程。然而,现在的计算机专业课程如果不是培养研究型的理论人才,其实践操作都比较多,这就造成传统的讲授型教学方法的诸多缺陷。主要表现在:其一,教学效果差,不能体现“所见即所得”思想。比如像Photoshop、Flash、 Pro-E等计算机应用软件等课程,采用传统的讲授型教学方法偏重理论知识的讲解,只能照本暄科,或是简单演示,学生没有亲自操作实践,对一些重点知识和重要步骤理解和掌握不深刻。其二,传统的讲授型教学方法太注重于知识的讲解,忽视对学生创新能力的培养,造成学生被动的接受知识而无法自主创新。其三,学生学习提不起兴趣,容易产生厌学情絮。其四, 容易导致人才供需矛盾。

1.3计算机技术的快速发展

我们所用到的操作系统、数据库管理系统、各种应用软件都在快速更新版本, 功能越来越强大。从面向结构的编程语言到面向对象的编程语言,再到面向组件和面向服务的编程语言,现在流行的手机软件开发和云计算、云服务、云存储、大数据等,知识更新的太快,如果教师的知识不更新、教材不更新、设备不更新等都会促使培养的毕业生与企业脱轨。由于计算机技术的快速发展,必然要加强师资培训、 教材更新,最终促使计算机教育教学方法的研究创新。

2高校计算机教育教学方法的改革

针对当前计算机教育教学方法的诸多问题,结合当前现状提出改革措施如下:

2.1充分利用多媒体技术

要充分利用多媒体技术,其一,要改革多媒体课件。很多PPT课件其实就是课本的拷贝,没有主次、详略之分,这样的课件与传统的讲授型教法没有什么实质区别,只是减少板书书写而矣。为适应教学需要,计算机课件不能只代替板书,而要突出重、难点。一些具有前瞻性的资料、高难度的实验视频、重要的步骤、图片要加入课件中,讲课时可以播放演示。比如在讲《网络综合布线技术》课程的光纤熔接技术时,应该在课件中加入光纤制作中需要用到的材料和设备(如单模光纤、多模光纤、跳线、接续子、接头、、光纤切割笔、 端接工具、熔接机等)的图片,再把光纤熔接制作过程的视频文件链接到课件中。讲课时,边介绍材料和设备,边播放课件中的图片,再观看视频,然后提出问题—— 光纤熔接要注意哪些事项?最后现场操作并讲解步骤和注意事项,学生分组进行实践操作,最后测试学生操作成果。其二, 要利用多媒体教学网络系统软件,提高教学效率。利用多媒体教学网络系统软件广播到每台学生机, 让教师机与学生机同步,教师讲解的内容、操作方法、步骤能够直观地显示,让学生更容易掌握,达到“所见即所得”效果,之后让学生实践操作,教师进行辅导,并发现操作中存在的问题或操作错误,有针对性的对存在的问题进行讲解,对操作错误进行纠正,让学生深刻领会。

2.2多采用启发式、讨论式、参与式、 项目式的综合教学方法

在现代化教学手段的教学中,启发式教学方法能培养学生学习计算机的兴趣。 参与式教学方法能树立起学生学习和思维分析的信心,从而培养学生独立学习的能力;讨论式教学方法能培养学生创新思维;项目式教学方法培养学生的工程实践能力。启发式、讨论式、参与式教学方法的综合应用,不仅可以提高课堂效果,而且可以使学生参与其中,以前以教师讲授为中心变成以学生学习为中心,培养学生的自学能力、团队合作精神和创新思维能力。

例如在讲解《C语言程序设计》课程的循环语句——while型循环时,有一个例题:

运用下列公式计算π的值:

讲课时,该例题所运用到的重点知识是while型循环结构。在C语言中,循环结构有三种形式:while语句、do—while语句和for语句。本例先用while语句实现, 首先讲解例题: 求S=1+2+3+4+…+100的值并输出。其目的是讲解while循环语句的格式、循环流程与运行步骤(当然其中要插入算法、数据结构等知识)。

其次,提出问题:

①求S=1+2+3+4+…+n的值并输出(n为正整数,从键盘输入) ;

②求S=1+3+5+7+…n的值并输出(n为正整数,从键盘输入) ;

根据while循环语句格式启发学生在 “求1至100之间所有数之和”程序代码的基础上改写哪些代码可以得出这两段程序代码。

然后再次提出问题:

③求

的值并输出(n为正整数,从键盘输入) ;引导学生认真对比表述式,找出不同点,更改程序代码完成任务。

之后分组讨论问题 :

求

的值并输出。

讨论之前提醒学生必须解决两个问题:

②表达式中运算符为加减交替进行如何解决?

最后实现参与式教学,要求学生完成该例题,进一步启发学生要提高的精度该如何解决,课后作业要求学生用do—while语句和for语句改写程序并上机运行。对于一些具有超前学习意识的同学(比如有自学VC++.net的同学)则进一步要求用类和对象的形式实现,用一个项目的形式来实现。

通过这些教学方法的综合应用,学生在学习时不仅不会觉得编程很难,而且还会提高编程的兴趣。

2.3多采用“案例+ 项目贯穿”教学法

案例教学法,顾名思义就是根据教学目的的需要,通过具体案例来讲解相关重难点知识,组织学生进行自我实践锻炼能力的教学方法。项目贯穿就是以一个真实的项目,分解技能点来贯穿于多门课程中,有利于人才培养。在计算机教育教学中运用非常普遍,尤其像Photoshop 、 Flash、 AutoCAD等应用软件教学中更加重要。要取得教学成功,关键在于是否精心准备好教学案例。案例一定要贴近企业或现实生活的实际应用,不能简单照搬一些课外资料的案例,要对案例进行分析思考,案例的应用要突出本节课的重难点知识,学生学会操作后,能更新案例,提出新问题并加以解决。例如在设计Flash案例时,根据教学知识点进行归类,如按钮类、 LOGO类、引导类、遮罩类等等,由于Flash主要应用于网页设计与制作中,所以案例尽量采用互联网网页中的动画,其教学效果就较好;而且更能激发学生学习的兴趣。学生先按教师讲授的操作方法进行操作,熟练并完全掌握之后要求学生更改案例或是制作同类型但素材不同的动画,起到举一反三的作用。

2.4强化实践教学环节、培养创新型人才

上机实践操作可以验证学生对理论知识的理解和掌握程度,检验其操作技能、方法和技巧的熟练程度,还可以启发其创新思维。所以加强学生实践环节非常重要。如今,计算机教师都普遍重视实践教学的重要性,但忽视对上机实践效果的检测。作者认为,对上机实践教学,其一要精心准备好上机实践操作的内容、素材, 其二要要求学生按照教师示范课的内容规范操作,其三要引导学生提出改进的方法或建议,其四所有作业或操作结果必须提交而且教师要改评,其五要求学生对每次上机实践操作进行总结并书写实践报告。

在专业课程学分设置中要加大实践课程学分的比例,改革考试方式,建议由过去的试卷笔试改为制作项目、制作网站、上交作品等。要加大平时实践操作在整个课程中分值的比例,全面总结各项实验成果,鼓励学生在学完本课程后能完成相应的项目设计,提高应用效果。

2.5校企合作促进计算机教学方法的提高

如今普通高校大多采取校企合作办学方式,学校根据企业提出的需求进行教学,即所谓的订单式教学,这是高校教育的一大进步。企业所从事的业务不同,它的应用领域不同,对计算机的应用需求也不同,所招聘人才的侧重点也不同。这样的教学往往要根据企业的需求来制订新的教学大纲、教学计划和考试大纲。在组织实施教学过程中,对专业课程的教学形式、教学方法、教学手段要更实际、更贴切。要让专业教师深入企业进行实训,掌握企业的企业文化、经营理念、最新需要和用人原则,专业教师在以后的教育教学中才能把这些知识融入课堂。要让企业主管或工程师来校指导实践操作,把企业一线的操作经验和注意事项讲解给学生,让学生在学习时少走弯路,方便以后就业或创业。校企合作还会促使学校对教材、教学案例、考试形式进行重新设计,进一步提高计算机教育教学方法。

3总结

本文针对当前大学生就业现状和计算机专业课程教学中存在的问题,分析其原因,探索创新实用型计算机教育教学方法,提出有针对性的改革措施来提高计算机教学质量,提高学生的实践技能水平和工程实践经验,促进毕业生良性就业。

摘要：针对当前我国大学生就业难和计算机专业课程教学中存在的一些问题,本文根据当前高校计算机教育教学现状,结合多年的一线教学经验,分析原因,探索创新实用型计算机教育教学方法,提出有针对性的改革措施。

关键词：计算机教育,教学方法,研究

计算机教育研究方法 篇2

管路系统计算机辅助设计方法研究

为进行计算机辅助管路系统敷设，本文归纳出9条管路CAD规则，探讨了3种管路敷设方法。为满足管路设计规则，根据管路系统的复杂性和计算机辅助敷设的`特点，本文提出了先敷设粗管再分区敷设最后解决跨区域管路的WRS法。它按照先重后轻、先短后长、先难后易的敷管原则，体现了局部最优从而达到全局最佳的原理。文中着重介绍了该方法的思路，并结合在电子模型样机上的敷管实例及过程，分析了该方法的特点，为计算机辅助航空发动机管路系统敷设提供了一种可行的工程应用方法。

作 者：陈志英 唐文哲 CHEN Zhi-ying TANG Wen-zhe  作者单位：北京航空航天大学动力系 405教研室, 刊 名：航空动力学报  ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF AEROSPACE POWER 年，卷(期)： 16(2) 分类号：V233+.2 关键词：航空发动机   管路   CAD  

高职院校计算机教学方法研究 篇3

关键词 高职院校 计算机教学 方法

中图分类号：G424 文献标识码：A

教学思想、教学内容和教学方法是教学过程中的三个基本要素。正确的教学思想必然通过一定的教学方法体现出来，科学的教学内容也只有运用恰当的教学方法，才能达到预期的教学目的。计算机技术具有发展快，更新变化快的特点，所以计算机课程的教学内容在不断的发生变化，与此对应的就要求计算机课程的教学方法也要不断的进行改革。过去，计算机课程的教学是以老师讲授为主，学生操作为辅，考试以笔试为主，上机考试为辅。对此，学生学习兴趣不高，积极性差，实际操作能力低，就业时，很难适合就业单位的要求。鉴于这种情况，我们对计算机课程的教学方法进行了改革。教学作为师生活动中的一种双向活动，它是由“教”和“学”两部分组成。一方面，教师通过言传身授不断向学生传授知识，另一方面，学生不断的接受学习老师传授的知识。高职院校在我国国民教育序列中占有十分重要的地位。高职院校在一定程度上有其他大学，大专等教育所不具备的优势：学生在一定程度上动手能力和实践能力都要比大学毕业生强很多，更能适应当前这个社会，更好地融入社会。当今社会是一个信息迅速发展的社会，而计算机作为这个时代必须要用到的一个载体，有相当重要的地位。因此，高职院校计算机人才的培养成为高职院校教育中十分重要的组成部分，只有做好高职院校计算机教学，才能为社会和国家培养出专业的、应用性的计算机人才。因此，如何在学校中改进高职院校计算机教学，培养更多的对社会有贡献的人，培养具备专业计算机技能的人才，成为当今社会高职院校教育的重要课题。笔者根据自身多年的计算机教学经验，谈谈自身的切身体会：

1 了解学生的情况，因材施教

教师要做的工作不仅要把有关知识传授给学生，而且要研究学生的认识规律，即：他们是怎样接受知识的，怎样才能让他们更快更容易更有效地接受知识。只有知道了这些问题的答案才能使教学效果达到最好。学生对计算机课程普遍都存在这样的看法，就是应用软件好学，程序设计语言（如VB、ASP等）及理论性较强的课程（如数据结构、操作系统等）难学。为了消除学生的这一想法，提高程序设计语言课程及理论性较强课程的教学效果，我们在授课时采用的是这样的做法：从具体问题入手，提出问题，通过大量例题说明讲解课程内容，然后归纳总结出几点结论，说明使用规则。这样学生看得见、摸得着，思想跟得上，学了就能用。每一章为学生制定一个小目标，让学生一点点的深入学习。通过这样循序渐进的授课方式，学生对程序设计语言课程及理论性较强课程的学习产生了兴趣，学习的效率自然就提高了。

2 大力发展多媒体教学手段，提高教学效果

传统的授课方法是板书+讲解。用这种方法进行计算机课程的授课，学生只能是把操作步骤一步一步的记下来，看不到操作的结果，所以接受起来有些费劲。由于现在的计算机各种软件，特别是WINDOWS下的各种软件，均以图标方式和鼠标操作为主，其操作直观、便捷，这些软件的应用与操作在黑板上是无法向学生讲解明白的，需要使用演示设备向学生讲解，也就是说，现在计算机的许多课程，应该以演示+操作+讲解的新的授课方法进行讲授。教学地点也应该从教室转移到现代化教室或多媒体教室，利用大屏幕投影或多媒体教学设备进行直观教学。只有合理地运用好多媒体技术当中的声、光、电、色等多重元素，突出信息的形象性及感染力，使计算机彰显出综合处理文字、声音、图形、图像和视频信息的能力，改变人们使用计算机的方式，才能达到良好的教学效果。

3 增加实践性教学，提高学生实践能力

以往计算机专业毕业的学生实践操作能力普遍较差，主要原因是上机实践的时间太少，而且学生不重视上机练习。计算机专业是实践能力要求很强的一个专业，针对以往学生的情况，在现在的教学中我们更注重学生实践能力的培养。尤其是一些应用软件，我们基本上安排每个学生每周每门课程平均上机时间数不少于2课时。在课时安排方面，实践课时与理论授课课时为5比5或6比4。实践的考核成绩同样不低于课程总成绩的50%。另外，在实践课程中，对于低年级学生，注重计算机基本概念和基础操作能力的训练，对于高年级学生，着重培养他们的应用能力，能够熟练操作和应用各种专业软件，解决实际问题，并能够应用这些软件进行设计和创作。针对学生上机操作不认真的情况，我们还采用了讨论法教学，就是利用课堂时间，让学生分组讨论解决上机课的一些问题，教师对于共同的问题根据情况进行解答或给学生提示让学生再去上机实践从而得出正确答案。在实施时，分组采用男女学生以及善于言谈者与不善言谈者适当的比例，来保证讨论的气氛热烈。这种方法充分发挥学生的主体地位，对于培养他们的兴趣，督促他们勤于上机实践起了很好的作用。

4 科学化分析设计课程比例

我们国内目前高职院校院校开设的计算机课程大部分都是Windows办公软件的应用与操作，如：报表常用软件Excel、文字处理软件Word、报表常用软件Excel、PowerPoint、幻灯片制作软件等，这些软件都需要很强的应用能力和操作性，在很大程度上都需要学生实际动手操作。为此，我们在日常的教学过程中要特别注重理论知识与上机操作的合理搭配。不能光注重理论知识的学习，从而忽略了实际操作能力的培养，不能光学不练，要理论联系实际，这样才能达到事半功倍的效果。另外，要合理安排上机的时间，时间不能过长也不能过短，要合理分配，这样才能使效率最大化。要扎实的学习理论课程，以理论带动实践的学习，这样才会把课程分配好。

5 要合理科学设计教学目标

我们在设定教学目标的同时，除了要考虑课程本身内容的同时，要充分考虑到学生学习的主动性与积极性，要将教学目标与教学目的有机的结合起来，充分调动学生学习的主观积极性，教学目标一方面是学生进行学习活动的目的，另一方面也是对教学活动产生的结果科学的大胆预测。科学合理的教学目标要充分考虑到要以学生为中心，要以调动学生学习的积极性和主动性为主要目的，以学生各方面能力的提高为目标为最终结果。例如，在准备进行Excel数据筛选课程讲授前的准备时，我们教师可以先对学生做个学前测试，要求学生可以将成绩大表中的各科优秀和差的名单筛选出来，可能大多数学生可能会用到以前掌握的Word的知识去做，遵循老的方法和模式，但是最终结果是要靠人工的方法去鉴别各科成绩，耗时又耗力，而通过Excel做只需要简单的几步就可以做到。这样可以激發学生学习的欲望，让学生带着目标去学习，会取得意想不到的效果。

总之，随着计算机技术的飞速发展，计算机知识的更新将会越来越快，高职院校计算机教师一方面要不断努力学习、不断更新知识，加强自身理论知识和操作能力的修养，同时，还要用科学的头脑探究行之有效的计算机教学方法，注重教学方法的创新与提高，为计算机教学出一份力。

计算机教学方法改革研究 篇4

随着信息技术的飞速发展, 它的应用也渗透到了很多领域, 也影响着社会对信息技术人才的知识结构提出了新的要求。教学思想、教学内容和教学方法是教学过程中的三个基本要素, 教学思想是通过一定的教学方法体现出来, 教学内容必须是运用了恰当的教学方法, 才能达到教学目的。作为职业院校, 以往计算机课程的教学大多是以老师讲授为主, 学生操作为辅, 考试以笔试为主, 上机考试为辅。这种模式导致了学生的积极性差、学习兴趣不高、实践操作能力不强, 难以适应就业单位的要求, 因此, 计算机教学方法改革是必然选择。

从近几年来的教学教改实践中我们可以发现, 教学方法改革是一条提高教学质量的有效途径, 要将“以教为中心”的教学结构逐步转变为以就业为导向、以能力培养为本位的教学结构。根据职业院校学生的特点, 逐步摸索出一些新的教学评价方法。

二、计算机教学面临的突出问题

对刚入学的新生来说, 他们的计算机水平参差不齐, 采用传统的教学方法对各部分内容逐一详细讲解, 需要大量的课时, 同时也不利于学生自学能力的培养。因此, 在课时减少的情况下, 如果起点过高, 教学又只能为少数尖子生服务, 这样就会影响学生学习的积极性。

三、计算机教学方法改革的思路

(一) 开设选修课, 让学生自己选择

从心理学的角度来说, 动机与需求是紧密联系的。每一个学生学习能力、潜质及学习兴趣都不一样, 在教学活动中, 可以分别为学生开设一些选修课, 学生还能根据自己的基础、特长和兴趣进行选修。此外, 学校还可以实行学分制, 对促进学生学习的积极性也有着重要的意义, 为学生提供了良好的外部环境, 比非学分制的学生有了一定的自由空间。目前我国的大部分学校开设的选修课还主要是教师自己确定的, 可以根据学生自己的兴趣调查再来选择确定选修课内容, 从而更好地满足学生和社会的需要。开设计算机选修课, 可以让学生有更多的选择。

(二) 创设学习情境, 让学生们自己去探究

学生在学习过程中, 学习到的知识经常与社会实际脱节, 无法在他们已有的知识体系中进行建构, 因此学生就很容易失去学习兴趣。在近几年的教学实践中, 可以发现如果能给学生创设一个学生熟悉的学习情境, 就可以有效地提高学生的学习兴趣, 让学生主动积极地参与到学习中来。如:在讲授Word软件中的“表格制作”部分, 过去都是让学生制作课程表或是成绩统计表, 学生没有兴趣, 效率不高。现在上课时, 可以通过创设情境, 将“月历的制作”引进过来, 增加新鲜感, 帮助学生提高对计算机学习的兴趣。

(三) 转变教学理念, 实施教法改革

要使学生对计算机知识有所了解, 主要是从个体需求的角度来提高学生的学习兴趣。还要将教学的主要任务放在教会学生的学习方法上, 重点培养学生分析、解决问题的能力。在教学中, 还可以根据不同专业、不同基础层次的对象, 将理论教学与实践教学紧密结合起来, 促进学生主动探索知识。学生能理解所学的知识, 也就能够解决学习中所遇到的问题了。计算机学科是比较抽象的, 要使学生容易理解, 就需要教师在教学过程中通过比喻使学生对抽象概念有更加直观、透彻的理解。例如:针对那些数制之间的转换等不好掌握的问题, 教师应该编制一些好记上口的口诀, 使复杂的运算变得简单化。

(四) 了解学生的实际情况, 做到因材施教

首先, 传统的“填鸭式”教学方法, 使学生习惯了以书本为准, 以教师为准, 学生的求新、求异思想欠缺, 主体意识薄弱。因此, 对于这种情况, 在教学过程中, 就可以采用启发式教学方法, 不能只是停留在讲课内容或书本上, 要不断地启发学生自己去发展知识。在任何一个问题上, 解法都不是唯一的, 学生可以充分发挥自己的才智去思考。

其次, 学生的年龄特征、心理特点、学习习惯、知识基础等, 都是选择教学方法的主要依据。教师在上课之前必须对自己所代班级的学生进行深入了解, 研究学生的实际情况, 确保根据情况制定讲课的内容、重点和进度, 以便提高教学的效果。

再次, 计算机教师要将知识传授给学生, 还要研究学生的认识规律, 使学生能更快的接受知识。学生对计算机课程普遍都存在这样的看法, 认为应用软件好学, 程序设计语言及理论性较强的课程比较难学。针对这种情况, 我们在授课时采用的是这样的做法就是:从具体问题入手, 提出问题, 通过大量例题说明讲解课程内容, 最后归纳出几点结论, 来说明具体的使用规则。通过这样的授课方式, 学生对理论性较强的课程就会产生浓厚的兴趣, 学习的效率自然就提高了。

(五) 采用分组教学, 展开学习竞赛

通常情况下, 当一个人自己跑步和许多人一起跑步, 跑出来的成绩也是不一样的, 竞争总会给人以动力。在计算机教学中, 可以将学生分成小组, 各个小组之间形成竞争对手, 在规定的任务范围内, 学生还可以有团结合作, 交往沟通的能力也会得到提高。在小组间展开竞赛, 组内学生互相帮助、团结一致, 学生的学习气氛很浓。在进行打字课程的教学时, 我们还可以利用组内教师自己研制的软件, 通过局域网对学生的打字速度进行实时的监控。学生也通过大屏幕投影能看到每个学生的打字速度, 学生练习打字的劲头更高了, 学习兴趣明显很高。

(六) 增加实践性教学, 提高学生的实践能力

计算机是一门应用性很强的学科, 因此在教学过程中不仅要强调理论知识的学习, 更重要的是使学生具备很强的操作能力。针对以往计算机专业的毕业生实践操作能力不强的实际情况, 在现代教学中教师应该更加重视学生实践能力的培养。在具体的课时安排上, 实践课时与理论授课课时为5:5或6:4。此外, 在实践课程中, 对于新入学年级的学生来说, 应尤其注重计算机基本概念和基础操作能力的训练。对于二年级和即将实习的学生而言, 教师要从培养他们的应用能力着手, 使学生能够熟练操作和应用各种专业软件, 解决实际问题。

过去, 计算机实践课程主要以完成教师布置的作业为主, 学生上机多数是将书上的程序作业在计算机上运行一遍, 形式比较单调, 多数的学生处于被动的学习状态, 对课程内容无法作深入的理解。而在计算机软件应用中, 为了激发学生的创造力, 就会对教师的实践指导能力提出更高的要求。要加强对学生创造能力的培养, 使学生不断加深对所学知识的理解和运用, 就要在应用性很强的软件和一些编程软件方面设置一周到两周的实训课程。在这一期间内, 我们还要根据学生学习程度的差异和兴趣爱好的不同, 设计不同难度、不同内容的课题, 以此来增加学生的学习兴趣。理论讲授加上实训, 能促进学生进一步巩固所学的知识, 并加强对所学知识的综合运用能力。

四、结束语

综上所述, 近几年的计算机教学方法一直在不断地改革, 同时也会面临一些问题, 包括课时少、内容多等。通过对计算机教学实践的探索, 我们也可以发现当课程内容激发了学生的兴趣时, 他们被给予一定的发展空间时, 学生的学习能力、学习热情及创造力就会在短时间内迸发出来, 教师要做好正确的引导。总之, 形式多样的教学方法和考核方式能够充分挖掘学生的潜力, 培养学生的研究精神和创新能力。对于如何充分利用多媒体设备提高教学效果, 就要从多个方面继续去研究。

参考文献

[1]赵继红, 李明.浅谈计算机基础教学方法和手段的改革.中国科技信息.2 0 0 6年09期第154页。

[2]谭浩.试论我国计算机教学方法的变革.长春理工大学学报.2 0 0 8年1 1期第144页

医学继续教育学分计算方法 篇5

中国实行终身教育是医学界的优良传统。按有关规定，继续医学教育实行学分制，国家级和省市级医学会通过举办医学再教育活动、会议等，给参加的医护人员发放I、II类不等的学分。医护人员每年都要参加，且获得的学分不低于25分,具体为Ⅰ类学分5-10分，Ⅱ类学分15-20分，并经主管部门审验、卫生厅周期审验合格后方可申报。考虑到护理专业的特殊性，暂定拟申请护士执业注册的人员必须在5年内累计完成继续医学教育学分50分，其中Ⅰ类学分不少于10分，经有关部门审验合格后方可申请执业注册。

(一)Ⅰ类学分计算方法

1、参加国家级的继续医学教育项目活动，参加者经考核合格，按3小时授予1学分，主讲人

按每小时授予2学分。

2、参加省、市(州)级继续医学教育项目活动，参加者经考核合格，按6小时授予1学分，主

讲人按每小时授予1学分。

3、省、市(州)级学会举办的学术年会，每次授予省、市(州)级学分3学分。

4、上述每个项目所授学分数，最多不超过25学分。

(二)Ⅱ类学分计算方法

1、自学笔记：凡自学与本学科专业有关知识，应先定出自学计划，经本科室领导同意后执

行，写出综述，在科室交流，每2000字授予1学分，每年最多不超过5学分。

2、经单位批准，凡到外单位专业进修(含出国培训)1—5个月，经考核合格者，每月授予5学

分。6个月及其以上，经考核合格者，视为完成每年规定的25学分(不区别Ⅰ、Ⅱ类学分)。

3、在刊物上发表论著和综述，按以下类别计算学分：

第一作者—第二作者(依此类推)

4、国外刊物 10-9学分

具有国际标准刊号(ISSN)8-7学分

或国内统一刊号(CN)的刊物

省级刊物 6-5学分

地(市)级刊物 4-3学分

内部刊物

2-1学分

5、科研立项

已批准的科研项目，在立项当年按以下标准授予学分：

课题类别 课题组成员排序(依此类推)?

国家级课题10、9、8、7、6、5、4学分

省、部级课题 8、7、6、5、4、3、2学分

市、厅级课题 6、5、4、3、2、1、1学分

6、出版医学著作，每编写1000字授予1学分。

7、出国考察报告、国内专题调研报告，每3000字授予1学分。

8、发表医学译文每1500汉字授予1学分。

9、由单位组织的学术报告、专题讲座、技术操作示教、手术示范、新技术推广等，每次主

讲人可授予2学分，参加者授予0.5学分。

10、临床病理讨论会、多科室组织的案例讨论会、大查房，每次主讲人可授予1学分，参加

者授予0.2学分。

第1项、第3—10项由单位继续教育管理部门审查授分。?

(三)学分要求

卫生专业技术人员每年应完成规定的学分，县级医疗卫生机构卫生技术人员每年参加继续医学教育活动，获得的最低学分数不得低于20分，所获I、Ⅱ类学分不可互相替代;乡镇基层医疗卫生机构卫生技术人员每年完成继续医学教育活动的最低学分数不得低于10分(不区分I、Ⅱ类学分)。产假每年应完成学分10分(不区别I、Ⅱ类学分)。民办医院及个体医疗机构按照卫生行政部门规定参加相应级别的继续医学教育。各级卫生专业技术人员所获I、Ⅱ类学分要求按单位分类如下：

1、医、技、药类专业技术人员

县级医疗卫生单位

各级专业技术人员每年至少完成市(州)级以上Ⅰ类学分6学分，五年内完成省级以上继续医学教育I类学分5学分，Ⅱ类学分中9--10项(两项合计)不超过15学分。

2、护理人员

县级医疗单位

各级护理人员每年至少完成市(州)级以上Ⅰ类学分6学分，Ⅱ类学分中9--10项(两项合计)不超过15学分。

3、乡镇以下基层医疗单位专业技术人员每年完成基层医疗单位继续医学教育学分10学分。

(四)学分登记

专业技术人员参加各级Ⅰ类学分项目及Ⅱ类学分项目后需提供有效学分证明，其中I类学分证明应有同级继续医学教育管理机构盖章，各医疗卫生单位继续医学教育管理部门每年底对有效证件审定确认，一次平行登记到继续教育证书和继续医学教育档案。

高校计算机教育分层次教学方法 篇6

关键词：高校；计算机课程；分层次教学

所谓分层次教学，即掌握学生的差异性，依据学生的实际情况，科学分组，开展针对性教学，或是对特殊情况的同学施行个别教学，就是教育体系中倡导的“因材施教”。分层次教学，不仅切合以学生为主的理念，也能提高学习的效率。在高校计算机教学中开展分层次教学，能够提高学生的整体素质，有利于学生的知识储备和健康发展。

一、将分层次教学理念融入计算机基础教学中

计算机基础理论教学是计算机技能应用的根本，在分层次开展计算机基础教学中，不但要有明确的目标，还要对教学目标进行层次化。长期教学目标的设定应该以教学大纲为本，以让学生掌握计算机基础知识，增强计算机实践操作能力为目标；而短期教学目标的设定应该以分层次教学为基础，虽然这样会存在多个具有差异性的教学目标，但是每个教学目标都能够符合学生发展的实际情况，能让每个学生得到合理的安排，促使学生为了完成目标而不懈努力。有了层次化的教学目标，就要辅以层次化的教学内容，教学内容的选择应该以学生对基础知识的掌握情况为准。对于基础相对不扎实的同学，教师应该讲授一些基础的理论，传授简单、易懂的知识，有利于学生对知识的理解和记忆。然后再拓展教学的深度，这样分层次教学，不但照顾了基础薄弱的学生，也让基础好、能力强的学生学习到新知识。另外，教师应该根据讲授的教学内容，将课后练习层次化，在布置一些基础练习以外，教师可以配合一些有难度的选作性练习题或附加题，不仅能帮助学生巩固所学知识，也使有能力的同学得到锻炼。

二、横向划分学生的类型，进行分层次教学

在高校计算机教学中，教学对象是已经具有成熟心态，并即将走进社会的青年人，所以教师应注重学生的独特性，并进行有针对性的教学。教师应该根据学生对学习计算机的具体要求对学生进行科学划分，依此通常可以将学生划分为三种类型，分别是：特长型、理论型以及应用型。然后根据学生的不同特点和具体需求展开分层次教学。对于特长型学生，教师应重视其对计算机基础知识的识记和运用，提高学生对计算机学习的兴趣，同时还要发掘学生的潜能，帮助学生树立创新观念，提升实践操作能力和创新能力。对于应用型学生，教师要扩大和完善学生的知识结构，重视计算机学习的同时还应加强其他学科和领域的学习，引导学生独立探索，鼓舞学生动手操作，熟练运用计算机知识和技能。对于理论型学生，教师应强化理论教学，帮助学生巩固所学的理论知识，掌握计算机语言，能够有效运用计算机理论知识研究和探讨计算机领域中出现的难题，进而解决实际问题，促进计算机行业的发展。

三、纵向划分学生的类型，展开分层次教学

在学习过程中，不同学生表现出的学习能力和对知识应用的特点也都不相同。所以，实际的教学中，教师应该以学生的基础和能力的差异为依据，将学生划分为基础型和潜能型两类，然后根据学生对知识把握的情况，科学定制教学方案，融入“人性化”的理念，开展以学生为主的分层次教学。针对基础型的学生，教师的教学应该从计算机的基本理论入手，让学生了解计算机课程，并能进行一些简单的操作。然后在此基础上开展应用教学，让学生在理论的支撑下，独立操作，完成学习任务。例如，教师可以从简单的系统操作开始，让学生熟悉操作计算机，然后教授学生使用一些办公软件，再依据学生对知识的理解情况，逐步展开深层次教学。而针对潜能型的学生，教师应在理论教学的基础上，拓宽知识的结构，开展相对深层次的教学，例如，可以让学生接触计算机语言和编程相关的内容，然后应用到网页制作和软件编程中，挖掘学生的潜力，加强知识的综合运用。

四、对学生展开合理的评价

分层评价是分层次教学的重要环节。在高校计算机分层次教学中，教师应根据层次化的教学目标对学生的学习进行科学评价，不能只注重学生最终的考试成绩，应该综合学生在学习过程中的态度、实际表现和取得的进步等，调整评价标准。同时教师的评价应该以“促进学生的发展”为目的，应运用鼓励性的语言，还要符合客观实际，既要表扬学生的进步，使学生的努力得到认可，令学生对学习充满信心；又要指出学生的缺点，让学生发现自身学习中的不足，但是不能损伤学生的自尊。教师应该形成个性化的评价观念，运用灵活的评价方法，对学生进行合理评价。

总之，在高校计算机课程中进行分层次教学，能够发挥学生的主体效用，实现对学生的个性化教育，利于学生的综合发展。在实际的教学中，教师应有效运用教学经验，积极面对分层次教学的过程中出现的问题，探索和创新教学策略，注重培养学生的实践技能，为高校计算机分层次教学的推广奠定基础。

【参考文献】

[1]周苏.大学计算机基础课程教学改革和教材建设的重要指导——推荐《计算机基础课程教学基本要求》[J].计算机教，2011（11）：12-15.

《计算机组成原理》教学方法研究 篇7

计算机组成原理是计算机专业的一门核心专业基础课程。课程的主要目的是为了让学生全面的了解计算机硬件系统, 熟悉计算机的工作原理。用层次结构的观点并以信息的加工、处理为主线研究计算机硬件结构及工作原理, 使学生掌握计算机硬件系统中各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法及互连构成整机的技术;培养学生对硬件系统的分析、设计、开发、使用和维护方面的能力, 建立牢固的整机思想[1]。

2 教学中的问题

《计算机组成原理》课程具有知识面广、内容多、更新快、难度大、抽象等特点, 因此在教学工作中出现如下问题:

2.1 学生觉得枯燥抽象, 原理复杂, 知识点较多, 在学习过程中普遍存在入门难, 没有信心, 缺乏耐心等现象[2,3,4]。

2.2 软件工程专业的学生在课程认识上存在误区, 认为学习软

件专业与硬件无关, 加之现阶段的产品开发, 硬件的不断升级换代嵌入式、各类单板机及片上系统与课程教授的内容似乎有着较大差异。因此, 学生往往觉得与实际应用关系不大, 缺乏兴趣。

如何提升学生的学习兴趣, 提高课程学习质量, 使他们具有扎实理论基础, 并且具备一定的开发设计能力, 成为这门课授课过程中必须解决的问题。针对课程的特点与我校学生的实际情况, 教师应把握课程的主线和重点, 探索新的教学方法和手段, 设计实践教学等多个环节进行改革探索。

3 教学改革的探索

3.1 明确课程性质和意义, 了解发展史

首先, 课前要给出该门课程的总体架构, 阐明其在学科中的重要地位。如果一开始就进入正题, 由于知识点繁杂, 往往会引起学生的思想和认知上的混乱。冯·诺依曼体系结构以及五大部件之间的联系应该贯彻到整个教学之中。

其次, 要阐明本学科的现实意义, 要让学生明白当今的硬件无论怎么发展, 类型如何多样化, 其实都没有脱离冯·诺依曼体系。

最后, 很有必要交代清楚软件和硬件之间的关系。要让学生明白·如果仅会软件开发编程, 那么在未来人力竞争中缺乏优势, 自身的专业发展也会受到极大的限制。而且, 软件工程本身更重视“工程性”, 这是一个软硬结合的过程。

3.2 善用类比

类比法在本门课程的教学过程中有着重要作用。因为微机系统内部硬件结构以及运行过程仿佛黑盒子, 如果照本宣科般的介绍内容, 学生就会感到枯燥乏味。而通过类比方法将知识点进行具体化形象化, 则既能活跃课堂气氛同时也使得知识点变得深入浅出, 容易接受。例如, 对中断概念的阐述, 我们在阐述概念后给出了一个例子假如, 你在房间里看书, 这个时候有电话打进来, 这就是一个中断事件, 你停下手头工作, 把书折上, 接电话, 之后再从中断的地方开始继续看书, 这就是一个完整的中断过程。类比方法的运用, 形象的把中断的内涵, 过程, 优先级处理, 现场的保护与恢复讲解透彻。再比如在讲解寻址方式时, 可以这样举例:一个小孩子管妈妈要苹果, 如果妈妈直接给他, 这就是立即数寻址;如果妈妈给了他一个盒子, 苹果在盒子里, 这就是寄存器寻址;如果妈妈给了孩子一个纸条, 上面写着苹果的地址, 孩子按照纸条上写的地址去找苹果, 这就是直接寻址方式;如果妈妈把纸条放在盒子里, 孩子打开盒子拿出纸条才能找到苹果, 就是间接寻址方式。关于总线, 可以类比作仓库保管员入库或者出库操作。首先, 明确命令类型, 即cpu读还是写数据。该指令由CB总线传送, 仓库保管员要根据入库或者出库单上的地址存取货物, 相当于寻址, 由AB总线传送;取出物品放置到生产线上相当于数据在DB总线上传输。实际上, 计算机中的很多工作原理, 都可以转换为现实生活中的例子, 虽然不一定恰当, 但这种方法的使用能使学生得以启发, 减轻学习压力, 事半功倍。

3.3 注重前后学科的融汇贯通

《数字逻辑》, 《汇编语言》等是本门课程的前导课。但是在学习时经常会发现, 许多学生对前面的知识掌握不牢, 导致课程脱节。为了解决这个问题, 课前, 我们总是要利用5-10分钟回顾一下关联知识, 让学生能够有一个连贯的过程。如果有些知识点与前沿领域相关, 则可以纵深讲解, 让学生对后续课程的学习以及未来发展有一个大致的了解, 便于明确自己的方向。

3.4 注重实验环节

实践环节是本门课程的重要组成部分。我们开展的是两个层次的实验。3.4.1与课程串行的基础实验, 如:如运算器、存储器、总线、控制器等。主要侧重部件和单元。3.4.2独立于课程的综合性实验。与前导课程相关的接口芯片实验, 8259, 8251, 8255, 8253等;延续性的复杂模型机设计实验。这样, 让学生将汇编语言, 数字逻辑, 组成原理三门课程联系起来, 真正建立起“整机”概念。学生通过课程设计不仅将理论和实践结合起来, 而且锻炼了独立分析思考和动手能力。实验教师通过引导、提示, 指导学生逐步学会分析问题、解决问题的方法, 激发学生的学习热情和探究欲望。对于学有余力的学生可以开放实验室, 挖掘其潜力, 鼓励他们进行更深层次的设计性实验。

4 结论

我们通过在实践过程中的不断摸索, 逐步探索出一系列行之有效的教学方法和培养模式。实践结果表明对该课程教学方法的探索与改进取得不错的效果, 学生的积极性大幅提高, 对知识的探求的欲望强烈, 基础知识整体掌握扎实, 因而达到了教学目的。

参考文献

[1]白中英.计算机组成原理[M].北京:科学出版社, 2000.

[2]黄岚, 程新荣等.计算机组成原理课程教学之管见[J].教学理论与实践, 2005, 12:68-69.

[3]陈友文.计算机组成原理.课程教学方法浅谈[J].苏州职业大学学报, 2001, 3:18-19.

[4]赵灵锴, 郭红霞.高校计算机组成原理教学改革教学探讨[J].福建电脑, 2005, 10:162-163.

计算机基础教学方法研究与思考 篇8

计算机技术的迅猛发展，也极大地影响着计算机应用基础课程的教学，促使我们不断地更新教学内容，使用更先进的教学设备和教学模式。在新时期，新的环境下，作为培养高素质人才的高等学府，如何更加有效地提高学生对计算机及网络技术的掌握和运用能力，如何改革教学内容、课程体系和教学方法都是一个值得广大教育工作者深入探索的重要课题。

一、计算机基础教学面临的突出问题

第一，随着全国中小学信息化教育工程的开展，计算机基础教育将不再是“零起点”。由于地区差异、学校差异和学生基础差异，学生的计算机水平参差不齐。

第二，教学内容要提高及时性，做到与时俱进。计算机技术是目前发展最为迅速的领域之一，其快速的变化必然会引起教学内容的及时更新。但目前的现状却并不乐观，鉴于书刊发行等因素的影响，现行的大部分教材中都存在滞后的教学内容。

二、不断改进计算机教学方法，倡导教师指导下的学生自主性学习

计算机专业是一门实践性很强的学科，单纯的系统讲授效果往往不好，它需要理论联系实际的教学方法。在探索教学方法时，直观演示法和案例教学法等以其特有的优势在诸多教学方法中受到重视。

（一）充分注重直观演示法的运用

演示法是教师在课堂上通过展示各种实物、直观教具或进行示范性实验，让学生通过观察获得感性认识的一种教学方法。在讲解windows操作系统、office办公软件的使用等知识时，借助于多媒体教学设备进行直观的演示操作是一种自然而然、天衣无缝的选择，此时再配合恰当的讲解将会获得非常好的教学效果。在演示实施过程中需要注意演示时机、演示操作顺序、演示内容详略等相关问题的把握。

（二）采用“问题驱动”的上机实践

上机实验有两种形式：一种形式写明操作的步骤，学生只要按照实验指导说明，逐条作，即可完成实验内容，这种形式的实验题适于学生上机实验的早期，使学生能迅速上手，增加学习的信心;另一种形式是以提问或问题的方式提出实验要求，目标明确，但没有给出具体的操作步骤，学生必须在认真听课、课后全面复习的基础上，通过上机实践才能完成。

例如在讲授完“操作系统及Windows xp”后，我们提出了一些典型问题，如：“我想让Windows启动时播放一段好听的音乐怎么办?”，“我想给我的计算机加个屏幕保护在我离开的时候不让别人动，怎么办?”，“我的机器很慢，我怎么看到有哪些程序正在运行呢?”，“我忘了一个文件放在哪儿了，怎么找呀?”……这些富有挑战性和实用性的实验题，大大激发了学生的学习兴趣和求知欲，很好地培养了学生应用计算机解决实际问题的能力。

（三）“案例驱动”教学法

案例驱动教学法，是在教师指导下，根据教学目标和内容的要求，采用案例组织学生进行学习、研究、锻炼能力的方法。它能创建一个良好宽松的教学实践情景，把真实的典型案例展现在学生面前，让学生思考、分析、讨论，对于活跃课堂气氛、激发学生的学习兴趣，培养学生创造能力效果非常明显。在课堂教学中，当讲授新的知识时，大多采用实际案例进行演示说明，并在演示过程中逐步引出各个相关知识点和概念。生动形象的案例中融合了多个概念和知识点，既容易激发学生的学习兴趣，又有利于学生迅速掌握抽象的概念，并使学生形成和保持对信息技术的强烈求知欲。探索和遵循各相关知识点之间的内在联系，在讲授过程中循序渐进，环环相扣，优化压缩，合理安排教学内容。

如在讲Excel数据分析内容时，根据学生成绩管理的要求，引导学生分析学生成绩管理中包含求学生的总分、平均分以及排序等实际需要。然后将公式、函数、排序等知识点穿插在案例讲解中，在解决问题的过程中学习理论知识，更能突出理论的应用性。同样，我们用一个学生易懂的案例“学生成绩表”引出Excel的许多概念及功能。

把Excel 2000强大的“电子表格”与Word 2000中的“表格”进行比较，强调“单元格”与程序设计语言中“变量”的相似点，并特别强调单元格中“数据类型”及“数据类型决定数据存储和数据运算”的概念。通过“结论”列的填写“=IF[G2<60，”不及格”，IF (G2>85，”优秀”，”及格”) ]”，让学生了解函数及程序设计语言中的条件分支结构及嵌套概念。通过“名次”列的填写，引出“排序”概念，并指出“排序”是“数据库管理系统”的基本功能，引出了Excel 2000强大的“数据处理”功能，还可进一步简单介绍“关系即二维表”及关系型数据库的概念，并说明Excel 2000虽不是关系型数据库管理系统，但具有数据库管理系统的一些基本的数据处理能力，再进一步引出数据库管理系统软件Access2000。同一个“名次”列，又可用函数的方法填充“=RANK (G2，$G$2：$G$5) ”，从而自然地引出学生不易理解的单元格地址引用中的“绝对引用”、“相对引用”及“混合引用”的概念。

总之，通过“案例驱动，引导教学”的课堂教学方法，枯燥、抽象的概念变得生动、具体，学生能迅速获得感性认识，再经过教师的归纳和总结上升为系统的理论知识，从而达到了快速获取和掌握知识的目的。

（四）充分注重实践操作

实践操作是练习教学法的一种，旨在形成操作技能，在技术性学科中占重要地位。前面已提及计算机基础课程具有理论难度较低，实践操作要求高的特点，因此重点强调学生的实际操作能力也是完全顺应该课程的特点。在该课程的实践中，由于大部分学生都已经有一定的计算机操作基础，因此学生往往会觉得很简单，产生不重视的态度，对此需要教师充分强调重要性，同时在实验设计时增加难度、调动学生的求知欲。例如在进行ppt的制作时，教师可以事先将已搜集到的精美的ppt进行演示，促使学生找到差距，找到认真实践的动力;在网络实验课时，学生往往会漫无目的地浏览页面，如果此时教师引导学生对google等搜索引擎的高级搜索功能进行研究，则学生也会被激发出强大的学习兴趣和主动性，而这样的实践必将在学生今后的学习、工作中产生重要的作用。

三、教学效果

采用“案例驱动，引导教学”的课堂教学方法，改变了过去那种教师照本宣科、学生被动接受的状况。那些有一定计算机基础的学生感到这门课程讲授了许多他们过去不了解或没有正确掌握的知识和技能，对计算机的学习兴趣更浓厚了;那些计算机基础较弱的学生也因为案例教学的优势，较快、较好地掌握了课程的基本内容。

在计算机应用基础教学中，还有许多章节可以用案例教学的方法进行实施，帮助学生直观、形象、深刻地理解所学内容，并进一步提高他们的分析能力、解决问题的综合能力和加强动手实践操作能力，这也是我们教书育人过程中一直需要坚持和探索的理念。

我们将在计算机课程的教学中不断地探索、不断地前进，把精力更多地投入到教学内容和教学方法的研究上，从而实现大容量、多应用、高效率的教学效果，为把学校办成研究教学型的大学贡献自己的力量。

参考文献

[1]中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组.中国高等院校计算机基础教育课程体系[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[2]覃思乾, 肖志军.高校计算机基础课程与教学改革的探索[J].玉林师范学院学报 (高教研究专辑) , 2006 (27) :75-77.

[3]龚沛曾, 等.案例教学法在“VisualBasic程序设计”课程中的应用[J].计算机教育, 2004 (5) :62-63.

[4]张永华.计算机基础教学改革研究[J].西南民族学院学报 (自然科学版) , 2002 (28) :398-400.

计算机辅助设计鞋楦方法的研究 篇9

2 0 1 2 年, 我国鞋靴产量达到1 4 0 亿双, 但伴随鞋靴产量的提升, 鞋靴质量的投诉数量和比重都在攀升。据中国消费者协会统计, 2012年来, 商品大类投诉中, 家用电子电器类、服装鞋帽类、食品类投诉量居前, 且交通工具类和服装鞋帽类的投诉比例同比均有所上升[1]。

在日常生活中, 鞋靴穿着不稳, 特别是女士高跟鞋崴脚时有发生, 而去鞋店买鞋时也会发现, 部分鞋放不稳, 有个别的甚至一放就倒。导致鞋不稳的根源是鞋质量有问题, 主要有三点:一是制造工艺不合格, 二是跟底与鞋楦不吻合, 三是鞋楦端正性不合格。

目前, 在我国制鞋行业中, 针对鞋楦设计过程中端正性的检测主要是依靠鞋楦师傅的眼睛看, 即凭经验来判定鞋楦是否端正。笔者自接触制鞋业以来, 前后去过包括广州、东莞、温州、成都在内的十多家大中型鞋楦厂和数家大中型鞋企, 从未见过一家企业按照国家标准来检测鞋楦端正性。

随着国际金融危机对我国的冲击以及东南亚国家制造业的崛起, 低附加值的劳动密集型制鞋行业正面临着转型升级的关键时期, 制鞋行业数字化的推进也日新月异。

鞋楦是鞋的灵魂, 在当今越来越多的鞋企相继引进数字化的背景下, 鞋楦CAD (计算机辅助设计, computer aided design) 技术在鞋楦拼接、设计、检测、级放等方面的应用也越来越广泛, 这不仅是因为通过运用CAD技术, 能够代替部分乃至全部手工劳动, 减少人工误差;还能节约鞋楦设计师的时间, 提高开发效率;同时, 计算机的高精度要求, 也会逐步提升鞋产品的品质。

通过数年对鞋楦CAD技术的探索, 笔者逐渐摸索出一套行之有效的设计方法, 并重点对楦体楦底端正性的检测 (四点检测) 和楦身端正性的检测方法进行了研究[2]。

1 楦底端正性的检测

楦底端正手工的检测方法为:将鞋楦楦底朝上, 固定在一个平台上, 通过调节鞋楦踵心外宽点、踵心里宽点和第1跖趾里宽点 (或第跖趾外宽点) 位于平台的同一平面上, 再用高度尺测量第5跖趾外宽点 (或第1跖趾里宽点) 与上述3点平面的高度差, 如图1所示。

鞋底端正性即为鞋楦在正确放置时, 鞋楦的踵心内外宽点相对于水平面位于同一高度, 第1跖趾里宽点和第5跖趾外宽点位于同一高度, 同时满足这两个条件, 则可判定楦底是端正的, 如图2 和图3所示。

在此基础上, 笔者开发了一个程序, 这个程序在对楦面和楦底进行定义后, 软件程序将会根据楦底各部位自动识别出楦底中的4个部位点 (踵心外宽点、踵心里宽点、第1跖趾里宽点、第5跖趾外宽点) , 并计算其高度, 以便快速准确的检测出鞋楦楦底端正性, 具体步骤如图4。

同时在计算机软件程序中, 对楦底端正的检测提出了更高的要求。根据足底压力分布的分析可知, 人在站立时足部所承受的力主要分布在踵心位置和跖趾关节位置[3], 楦底端正性检测实际上对踵心受力面与跖趾关节受力面的平稳性的检测。

在传统手工的楦底端正检测中, 无法检测这两个面的平稳性, 但借助CAD技术, 不但可以快速且准确的检测到4个部位点的高度, 同时还可以通过改变检测的位置, 快速检测楦底两个主要受力区域边缘点的高度值, 并以此帮助鞋楦设计师提高鞋楦的平稳性。

2 楦身端正性的检测

楦身端正性的检测分为两步, 第一步是对楦统口后端点端正性的检测, 第二步是对统口前端点的检测, 又称 “三点一线”的检测, 即通过楦底后端点、楦底前端点和统口后端点这3点确定的平面, 来检测统口前端点是否位于这个平面上[4]。

2.1 楦统口后端点

鞋楦后身踵心部位是以分踵线左右对称的, 分踵线亦是鞋跟的中心线。在楦底端正的基础上, 将鞋楦以分踵线水平放置, 调整楦底踵心部位踵心里、外宽点位于同一高度, 通过投影的方法, 测量楦统口后端点偏离分踵线的距离, 如图5。

2.2 楦统口前端点

在2.1统口后端点检测的基础上, 以楦底后端点为旋转中心, 将楦底轴线旋转到水平位置, 如图6;调整楦统口后端点, 使楦统口后端点、楦底后端点、楦底前端点位于同一平面上, 测量楦统口前端点距离该平面的距离, 如图7。

通过对统口前端点端正性的检测发现, 楦底端正放置时, 在俯视图中, 将楦底轴线旋转到水平位置时, 楦底前、后端点的连线与统口前、后端点的连线并不在同一投影线上, 这两条线的间距受鞋楦分踵线与楦底轴线的夹角以及楦后弧线影响, 在鞋楦楦底与楦身都端正时, 这两条线是平行的, 如图8。

在检测楦统口前端点时, 需要以楦底前、后端点的连线作为旋转轴, 将统口后端点旋转到楦底轴线的位置上, 将其称楦身端正放置, 如图7。

由此可以看出, 楦底端正放置与楦身端正放置是不一样的, 楦底端正放置是人脚正常受力时的放置, 也是在进行跟底数字化设计时要求的鞋楦放置;楦身端正放置是辅助检测楦统口前端点时人为调节出来的一种放置, 这是在进行帮面数字化开发时的放置。只有当统口后端点刚好投影楦底后端点时 (部分低跟靴楦有可能出现这种状况) , 楦底端正放置与楦身端正放置的摆放状态刚好一致。

3 结语

相对传统手工检测而言, 在C A D中对鞋楦的检测避免了操作人员凭眼睛查看的误差, 使得检测精确度更高;同时借助计算机程序, 检测效率也更高。鞋楦是鞋的灵魂, 借助鞋楦CAD中的高精度, 总结出一套科学完整的鞋楦设计体系, 可以帮助建立更加适合中国人脚型的鞋楦, 以推动制鞋业整体装配化水平的提升。

参考文献

[1]中国消费者协会.2 0 1 2年全国消协组织受理投诉情况分析[E B/O L]. (2 0 1 3-0 2-1 8) .[2 0 1 3-11-2 8].h t t p://www.cca.org.cn/web/xfts/newsShow.jsp?id=60898

[2]GBT 3294-1998鞋楦尺寸检测方法[S]

[3]陈国学.鞋楦设计[M].北京:中国轻工业出版社, 2007

计算机软件版权保护方法研究 篇10

随着信息技术的发展, 计算机软件产业也迅速崛起,成为社会经济不可缺少的一部分。 然而计算机软件特有的复制成本低、复制效率高的特点,使得软件产品往往成为版权侵犯的对象。 软件盗版、软件非法拷贝等问题日益严峻,因此软件产品知产权的保护变得尤为重要。 为了保护软件所有人的权利,必须从技术、法律、管理等各方面考虑,进行全面保护。

2 技术保护

通过技术手段进行软件保护,防止对软件产品的非法复制和使用,以及对软件产品进行的非法修改。

2.1 硬件加密

硬件加密指使用硬件和软件结合的方式来实现软件的加密。 基于硬件的方法有加密狗、加密锁保护、光盘保护等。 常用的是插在计算机的接口上的加密狗,加密后的软件在执行时需要访问硬件加密狗。 但是,硬件加密成本较高,主要应用于行业用户中,不适用于普通用户,也不利于网上发布软件。

2.2 网络加密

网络加密是利用网络技术对软件进行加密保护的技术。 常见的方法有网络验证等。 网络加密需要将软件运行的重要数据放在服务器上,只有通过联网验证用户注册信息后才能取得这些数据运行软件,它的加密强度较高,但是需要建立专门的服务器网站,成本高。 采用这种加密方法,用户必须在线完成网络验证,在网络不稳定的情况下被加密的软件就无法正常使用了。

2.3 软件加密

软件加密不依靠硬件只使用算法来实现的对软件的保护。 目前常用的有注册验证法、计算机硬件校验法、软件水印保护等。 软件加密的方法相对硬件加密而言成本比较低,但安全性相对也要低一些。

2.3.1 基于注册验证的版权保护

用注册信息实现版权保护,是目前使用比较广泛的版权保护方式。 软件供应商对用户信息进行加密,密文作为注册信息返回给用户。 软件运行时,通过验证注册信息确认软件是否授权,实现保护。

注册信息一般基于软件使用者的用户信息生成,可以是一串序列号或注册码,也可以是一个授权文件或其它存在形式。 在验证比较严格的情况下,用户信息应该包含标志用户唯一性且不可复制的信息,例如计算机的CPU、硬盘等关键部件的硬件序列号等。

对合法授权软件, 软件供应商会提供一个注册文件,该文件包含加密过的用户信息、注册码等注册信息。用户只要将该文件放入指定的目录下, 软件每次启动时,从该文件中读取注册信息并按设计好的算法进行处理,然后与用户输入的信息或注册码进行比较,根据比较结果判断是否为授权软件,如果是则以正版软件模式来运行。

2.3.2 用软件水印实现版权保护

软件水印是近年来出现的一种新型的软件版权保护方法,它在软件产品中嵌入版权保护信息和身份认证信息,并通过检测出的版权保护信息和身份认证信息来确认对产品的版权拥有,防止软件盗版和非法拷贝。

软件水印具有信息隐藏的功能,水印信息可以包含作者、发行商、所有者、使用者等信息,并携带有版权保护信息和身份认证信息, 在设计水印时对这些信息加密,可以防止水印信息遭到破坏或者修改。

软件水印技术包括水印信息的生成、水印嵌入和水印提取三个过程。 根据软件水印的嵌入和提取技术来分,可分为静态水印和动态水印。 静态水印把水印信息存储在可执行程序代码中, 比如放在安装模块部分、指令代码部分,或者是调试信息的符号部分。 软件运行时准确提取软件中的加密水印信息,解密后与原始信息对比,验证软件的版权信息。 动态水印则是把水印信息保存在程序的执行状态中,而不是程序源代码本身。 软件开发过程中,选择一种动态水印算法,和正常的软件模块一起编写、编译。 软件执行过程中要求输入特定的序列,根据输入,程序会运行到某种状态,这些状态就代表水印,通过这些水印验证软件的版权。

2.3.3 基于机器码的软件版权保护

计算机的硬件通常具有惟一的标识, 比如MAC地址、硬盘序列号、CPU序列号和主板等,这些信息被统称为机器码,软件用户一般无法轻易改变它们。

一种方法是用机器码生成注册码。 软件开发人员利用系统提供的接口编程获取机器码,对这些机器码进行组合变换后作为用户注册信息,再对这些注册信息经过加密处理,就能产生与该主机匹配的唯一注册码,把这个注册码放在软件的文件系统中。 软件每次运行时读取计算机的机器码生成注册码,并与注册文件中的注册码进行比对,若有误,软件将被限制使用。

另一种方法是直接用机器码加上软件信息作为验证信息。 软件安装时获取用户计算机系统已经存在的某些特征信息,比如CPUID、BIOS信息、硬盘序列号、硬盘分区信息等, 在这些信息的基础上加入相应的附加信息,如用户信息、软件信息和使用期限等,把这些信息作为一个整体生成MD5 码,用以区别不同的计算机。 为了安全,可以把MD5 码和附加信息用DES算法进行二次加密,密文保存在用户的计算机上。 软件运行时读取并解密密文,与用户计算机的特征信息(机器码)及附加信息进行比较, 确定软件的版权。

3 法律保护

随着社会的发展,对计算机程序软件的保护问题已成为我国乃至世界保护知识产权的重要内容之一。 我国1990 年颁布的《著作权法》规定,计算机软件是受法律保护的作品形式之一。 2002 年,我国颁布了《计算机软件保护条例》,对软件实施著作权法律保护作了具体规定。

软件著作人或软件公司,可以通过申请软件著作权来保护开发的软件产品。 软件版权保护的保护范围非常广泛,对内容没有特殊要求,只要具备一定的独创性,就可以申请版权保护。 在发生软件著作权争议时,《软件著作权登记证书》是主张软件权利的有力武器,请求司法保护的前提。 在进行软件版权贸易时,《软件著作权登记证书》作为权利证明,有利于交易的顺利完成。

如果软件产品思想新颖、技术上有创造性,并且具有实际的经济利益,可以向专利局提出专利申请,实现计算机软件的专利保护。 专利保护的内容比较广泛,能实现对创意、思想及计算机软件特有的源代码进行专利法保护,有利于保障软件开发者的合法权益。

软件开发者根据软件的特点和保护需求,根据版权保护或专利保护的特点,选择合理的保护模式,及时进行版权登记或专利申报。

4 管理保护

计算机软件版权保护还要注意企业内部管理。

首先,计算机软件开发企业内部管理不规范、不严格,软件开发的核心人员离职时,带走核心资料并卖与他人,造成软件核心资料外泄。

其次,软件版本管理不完善。 有的软件开发公司在进行软件升级时,不注意保存原程序版本,从而造成原程序版本外流被侵权。

因此,企业必须加强内部管理,保护好已有的软件产品,规范软件开发的文档管理,与核心技术人员签订任务委派书等, 进一步细化软件开发中的验核程序,同时规范劳动合同。

5 结束语

软件的算法是设计人员的思想火花,并且随着软件功能和规模的增大,软件的开发成本也越来越高。 软件企业为了维护自己的权利, 也是从各个方面加强保护。在技术上进行加密等防止复制,申请版权或软件专利进行维权,在企业内部规范管理防止核心资料外泄等。 作为软件开发或应用人员, 也要尊重别人的劳动成果,不要剽窃他人的作品,维护社会安定。

摘要：伴随软件行业的发展,计算机软件越来越容易受到复制和盗版的威胁。论文分析了成功软件版权保护方法的实现技术,并提出从法律和管理上同时发力,全方位地实现软件版权保护,切实维护好软件开发者的合法权益。

关键词：软件,版权保护,软件加密,软件水印,机器码

参考文献

[1]段刚.加密与解密(第三版)[M].北京:电子工业出版社,2008:102-103,121-126,392-395.

[2]张晓娟.软件水印在软件版权保护中的应用[J].现代计算机,2012(10):24-26.

[3]王贤德,王伟超.软件版权保护技术研究[J].软件导刊,2008(7):30-31.

[4]刘宏申,孙长应.软件水印实现软件版权保护[J].电脑知识与技术,2012(3):1701-1703.

[5]张畅,胡谷雨,倪桂强.基于机器码加密的软件版权保护方案[J].计算机安全,2013(3):46-48.

计算机应用基础教育教学方法探讨 篇11

关键词：计算机应用基础；理论教学；换位教学；实验教学；任务驱动

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)16-31170-02

The Teaching Method Research of Computer Practical Basic Education

HU Ping

(Anhui University of Finance & Economics,Bengbu 233041,China)

Abstract:With the booming development of information technical, the computer knowledge has become a necessary part of knowledge construction for contemporary university students.The computer practical basic is a compulsory course for no computer major in college. In regard to this curricular teaching method, I researched the teaching problem of theories and experiment,and introduced separately the mothed of transposition teaching and mission driving to proceed the teaching.In teaching process, regardingstudent as the main part, teacher as guide to complete the curricular of computer practical basic .

Key words:computer practical basic;theories teaching;transposition teaching;experiment teaching;mission driving

在计算机科学技术飞速发展的今天，高等院校各个专业普遍进行着计算机基础教育，使每个学生具备必要的计算机知识和应用计算机的能力。在信息社会里，对信息的获取、存储、传输、处理、和应用能力越来越成为一种最基本的生存能力，也正在逐步被社会作为衡量一个人文化素质高低的重要标志之一。对于高等学校非计算机专业的学生来说，《普通高等学校非计算机专业计算机基础课程教学大纲》提出了明确的要求：“他们不但应该掌握计算机和计算机网络日常使用的知识和技能，还应该理解计算机处理问题的基本过程，了解应用计算机去解决实际问题的方法和步骤；不但应该掌握一些常用软件的基本使用，还应该具有学习和掌握使用新软件、新系统的基本能力”。这对高校非计算机专业的计算机基础教育提出了很高的要求。目前，国内高等院校教师在计算机教学过程中大多采用理论与实验相结合的教学模式，在一定程度上提高了教学质量，本文结合多年的教学实验，根据计算机基础教育的特点，提出一些新的教学思路和方法。

1 高等学校计算机基础教育的特点

研究高等学校计算机基础课程教学思路与方法，首先分析其特点：

1.1计算机基础课程教学涉及面广

计算机科学技术迅速推广应用的今天，高等院校普遍进行着计算机基础教育，新生入学水平参差不齐。在近几年的教学中，我们发现新生的入学水平差别很大。有的学生已经能够熟练的使用Windows操作系统和进行文字编辑、上网以及收发邮件，而有的学生甚至没有见过计算机，如果教师采用“流水帐”的讲课方法是必应起学生的反感。

1.2计算机基础以应用为目的，以应用为出发点

同样的问题可以有多种思维方法和多种解决方案，同样的应用可以采用不同的技术和不同的实现途径。且计算机基础课程的内容日新月异。这是由于信息技术领域在相当长的一段时间内都处于一个非稳定的状态。新的技术、新的应用系统、应用方式层出不穷。

根据以上的特点，笔者认为教学中从理论和实验两环节来进行计算机基础课程的教学。

2 理论教育部分

计算机基础课程教育面向的是刚入学的全体非计算机专业的新生。而新生入学水平参差不齐。在近几年的教学中，我们发现新生的入学水平差别很大。有的学生已经能够熟练的使用Windows操作系统和进行文字编辑、上网以及收发邮件，而有的学生甚至没有见过计算机，这主要是由于我国中学计算机及信息科学的教育极不平衡，而且，这种状况将会持续相当长的一段时间。针对这种情况，主要采用教学“换位教育法”和过程“总结法”。

所谓“换位教学”就是老师学生进行角色交换。上课前老师预先布置下次课堂的内容，让学生提前准备，上课时请已经对这部分有较好理解的学生自己来就这部分的内容进行讲解，把课堂上的主控权全部下放给学生。“小老师”上课时，我是一名听讲的“同学”，只是在课后稍作纠正或者补充。在“师生角色换位”实施过程中，我还适时请大家认为讲得好的同学介绍经验，让后来者有所借鉴、学习，或在此基础上更好地发挥。

为了把“换位教学”进行的更好，我还采用小组集体备课、分工合作、定人讲课的方法。由于竞争、激励机制的杠杆作用，各小组争先恐后，百花齐放，谁也不甘心落后，从而由原来坐在那里等老师来灌输转变为主动学习后再传授，其实后者更是一个巩固、深化、提高的过程。这一过程表面上看起来单纯是为了提高学习兴趣、提高学习效率，它还“链接”出了相关的“无形资产”：一是增强学生团结协作的团队精神，增强集体荣誉感。因为每一个小老师和所在的小组都是“捆绑式”的，小组每一个成员的个人成绩将会影响整个小组的最后得分；二是锻炼学生的心理素质，提高自信心。有一位较内向的女同学上完课后对我说：老师，我上课前在宿舍练习了三遍，可上课时还是很紧张，但下一次如果再当小老师，我不会紧张了，我知道该怎么做了；三是能锻炼学生的口头表达能力和组织能力，是展示个人才华的机会；等等。

在整个过程中，他们学会了主动地了解课文内容，注意前后内容的衔接，熟悉各类知识，搞清一些问题，尽量查找相关的资料，补充一些相关内容。这样既丰富、完善了课本内容。由于讲台上的“新面孔”，还能吸引同学们的视听，既以课本内容为主，又能结合生活实际，提高兴趣。教师在教学过程中，仅仅起到引导的作用。在“小老师”完成教学内容时，对本次课程的教学做一总结，把同学们没讲清晰、知识遗漏的部分进行补充。而把大量的时间留给学生自己去学习、思考、体会在使用计算机的过程中遇到问题。教师用不多的时间演示令学生感兴趣的实例，激发学生的学习兴趣。

3 实验教育部分

计算机基础课是一门实验性很强的课程，用“纸上谈兵”的传统教学方法是不可行的。学生亲自动手上机实验远比教师讲、教师示范要有效的多。教师对知识讲解后，演示操作后，最好让学生操作练习，动手实验，这样才能更加提高教学效果，因此，在这阶段，我主要采用“任务驱动法”来进行教学。在经过理论部分的学习后，加强实验操作的练习。

3.1采用“任务驱动法”教学方法

在每一节课前给学生布置本课时要完成的任务，用完成这个任务作为动力，驱动学生在完成任务的过程中达到自主学习和掌握知识的目的。在计算机基础教学中，“任务”直接影响教学效果。设计“任务”时，要注意以下几点：

3.1.1具有可操作性。设计出只有通过上机操作才能完成的“任务”。例如：讲文字处理软件时，应给学生布置作业和排版任务；讲PHOTOSHOP的文字效果处理时，教师演示完后，给学生布置作业要求做出某几个字的同样效果；讲程序设计时，一个联系实际的编程题目就是一个很好的任务。这样让学生完成任务的同时，达到学会知识的目的。

3.1.2要有针对性。“任务”的设计要注意学生的特点，知识接受能力的差异，充分考虑学生的现有文化知识、认知的能力、兴趣等。遵循由简单到复杂、由表及里、循序渐进的原则。在设计时，要根据学生的个性的不同来设计任务，让任务从简单到复杂的执行或根据学生的实际水平来设计任务，始终以学生的角度考虑，“以兴趣为主线，以实用为载体，以培养学生的能力为目的”。例如：讲“多媒体技术”时，不直接给学生讲多媒体技术的概念、发展，而是向学生展示用计算机播放音乐、电影，随后解释播放音乐、电影用的播放器，可用WINDOWS自带的，也可用《豪杰超级解霸》进行播放，这样学生立刻表现出兴趣，想自己试一下；在讲《EXCEL》时，给出有针对性的任务，如就一个班级某一学期的期末考试成绩模拟班主任的统计分析工作等。

3.1.3可以增加学生的参与性。在教学过程中，要“以学生为主体，教师为导向”，教师在充分讲解的情况下，要求学生在课堂上积极参与，这样来提高学生的注意力。在“任务”设计时，要注意引导学生参与。例如：在讲“网络”时，设计一题目让学生在网上进行讨论。

3.1.4能增强学生的能力。在学习计算机课程中，因为信息技术日新月异，而学校的计算机等设备无法快速更新，教学内容很难与社会同步。学生学到一些信息技术知识与技能很快就会过时的，因此，在教学中应注意培养学生的分析问题，和解决问题的能力，特别是应用计算机处理实际总是独立获取新知识，新技能的能力，这些要求都是在任务设计时要结合实际需要，以应用为着眼，“任务”的完成要能潜移默化地增强学生的能力。在“任务”设计时要注意，引导学生从多个方面去解决问题，用多种方法解决同一问题。例如：在power point中插入Flash动画可用几种方法插入。

3.2利用技能竞赛来强化能力的培养

争强好胜，使学生对竞赛性的活动很乐意参加，因此，对于文字输入练习这一节，学生学起来枯燥无味，针对这一现象，利用好恰当的契机，组织一次汉字录入竞赛，利用计算机本身的考试软件进行竞赛，人人上机，看谁的速度快，这样一来，你追我赶，提高了键盘操作及汉字录入的熟练程度，有助于培养学生坚强的意志和于冒险挑战的精神。

综上所述，教师进行“任务”设计时，要以学生为中心，教师为导向，兴趣为主线，统筹兼顾，创设情景，使学生积极主动地探索和获取知识，使学生在完成“任务”的过程中掌握知识，技能，方法，并学以致用，这样才能让学生熟练掌握计算机知识并终生受用。在学生完成任务的实验过程中，老师仅仅指导作用。对在完成任务过程中有困难的学生进行个别指导。对所有的学生完成任务的情况进行总结和评判。计算机基础课程是一门实验性强、发展很快的课程。因此，在教学过程中，启迪学生的思维，培养学生的学习兴趣，形成学生探究学习、合作学习、终身学习的习惯是教学的第一目标。“任务”驱动教学法可以让学生在完成“任务”的过程中，培养分析问题、解决问题的能力、培养学生的独立探索及合作精神。

4 小结

21世纪，教育面临着严峻的挑战，也面临着发展和创新的机遇。计算机基础教学知识面广，还有很多方面需要我们去研究和探索，需要我们不断创新，逐步培养学生的自学能力，实际动手能力和创新能力。从而培养高素质的符合新时代发展的人才。

参考文献：

[1]杨志和.案例教学及其在计算机基础课程中的实验[J].教育信息化,2005(5):70-71.

[2]宋爱平.优化实践教学提高学生创新能力[J].中国大学教学，2005(10):36-37．

[3]柳永念.优化计算机基础实验教学提高教学质量[J].高教论坛 2005(8):111．

[4]杨静.程序设计课程教学改革探讨[J].吉林大学学报（信息科学版）增刊,2005,23:7-10．

计算机存储设备评测方法研究 篇12

关键词：SPC基准测试,I/O,测试场景

0 引言

近年来,随着存储系统由服务器的附属变成IT系统中独立的子系统、由“外设”变成信息系统基础架构的中心,用户如何规划、设计和挑选符合自己需求的存储系统已变得越来越重要。在存储系统的功能和性能方面,很多存储厂商都为其产品公布了漂亮的指标数据,IOPS(Input/Output Operations Per Second)值达十几万甚至几十万,但这些厂商大都不公布测出该IOPS指标的存储系统的具体配置,因此用户也就无法对该存储产品的性价比和可靠性进行评估。很多用户在实际使用这些存储产品时却发现这些有着漂亮IOPS数据的存储产品性能较差,不能满足应用系统的要求。

1 电网企业计算机存储设备评测面临的困境

目前在存储设备的选型、扩容以及验收等环节上,南方电网各分子公司同样面临着问题,缺乏一套合理有效的衡量存储设备的功能、性能、可靠性等方面的技术指标和规范。

大部分的平台评测结果都是直接引用厂商提供的技术指标值,可信度不高。在每年高额的设备选型采购当中容易被厂商牵着鼻子走,无法或者选型不当,造成投资浪费的现象。因此对存储设备评测技术规范进行了研究,以期建立有效的评测体系。

2 计算机存储设备评测方法研究

2.1 评测指标

根据产品选型指标的重要性,定义了以下8类指标作为电网企业评价计算机存储能力的关键因素。

1)带宽:等同于数据传输率,即是指单位时间(s)内通过某结点数据字数(bits),说明了在这个结点上,数据通过能力的大小,通常用kb/s或Mb/s来表示。

2)吞吐量:是指在单位时间(s)内存储可以处理完成的数据量,通常用IOPS来表示。

3)响应时间:是指存储设备完成一项特定的读/写操作需要的所有时间,通常用ms或者s来表示。

4)访问密度:是吞吐量与存储设备总容量的比值,表示的是每单位存储容量上可承受的吞吐量,通常用IOPS/GB来表示。

5)扩展性:是指在不影响服务性能的情况下,存储设备响应和容量方面扩展的能力。

6)可靠性:是指在规定的一段时间和条件下,存储设备维持现有水平能力相关的属性。通常用MTBF(平均无故障时间)和MTTR(平均恢复时间)来表示。

7)可用性:是指存储设备性能保持在规定的范围内,且没有发生任何错误。

8)易用性:是指存储设备在使用时,是否易于被人员操作、界面是否友好等特性。

以上指标对于不同的环境,其重要性不同。存储设备指标的重要性矩阵如表1所示。

2.2 评价方法定义

目前,业界尚未有一套统一、标准的评价方法,但较多采用的是QoS(服务质量)体系来对存储设备进行综合评价,其公式如下:总体QoS分值=∑i(单个指标QoS分值×单个指标权重Wi)

在大多数情况下,每一项指标可以根据实际需求来分解成多个子指标进行体现。因此可以根据该公式进行扩展,定义出“多维度、分层次”的评价体系。首先,定义8类指标为8个维度,然后对每个维度划分子指标(即分层次)。如在评价过程中维度不可再分层,可以对维度进行直接评分;如有分层指标,则按照线性、等级或均方差等评分方法先对子指标进行汇总计算,得到该维度的QoS分值,最终根据上述公式汇总计算所有维度的总体QoS分值。

2.3 不同的测试层面

存储性能对终端用户而言,主要受到应用层、操作系统层、存储物理层3方面的影响,因此将存储测试划分为以下3类[1]。

1)I/O物理块级别的基准测试。该类测试通过编译好的接口程序直接对存储设备的各个I/O物理块进行可重复的读/写操作,并记录相应的响应时间、吞吐量等性能指标,考察的是裸设备的性能。著名的评测标准有IOMeter和SPC组织定义的SPC-1、SPC-2,它们都有相应的工具可供使用。IOMeter是由Intel开发适用于Linux和Windows平台的标准,可用于随机和顺序I/O环境;SPC的SPC-1基准测试主要针对随机I/O应用环境,SPC-2基准测试主要针对顺序I/O应用环境。

2)文件系统级别的基准测试。该类测试主要是考察文件系统对存储设备的影响,这是由于文件系统使用了元数据目录和缓存功能,导致了负载压力点转移至操作系统层面,因此必须采用不同于I/O块的测试方法。业界通常采用IOZone和SPEC组织定义的SFS标准。

3)应用系统级别的基准测试。该类测试主要通过实际应用系统或者模拟的基准程序,从整体对存储进行考察。主要标准包括TPC组织定义的TPC-C、TPC-H等,SPEC组织定义的SPECWeb2005等。

上述3类测试各有优劣,应根据实际情况和需求决定采用何种方式进行评测。I/O物理块级别的基准测试优点在于它反映了存储设备最底层、最真实的性能,没有掺杂文件系统或者数据应用系统的影响,但其实施较复杂,需要额外购置昂贵的工具;文件系统级别的基准测试反映的是操作系统层面对存储的压力情况,实施较简单;应用系统级别的基准测试部署最费时,但最真实反映系统整体对存储性能的影响,贴切运行的实际情况。

2.4 测试场景的定义

在确定了测试层面后,必须清晰地定义测试所在的场景,包括面向的服务类型、配置参数、软硬件环境,以便统一测试标准,使得不同产品具有可比性。

1)确定存储面向的服务类型:Web服务、文件服务、视频服务、邮件服务、数据库服务或多种服务的集合。

2)确定访问存储设备的I/O模式:随机、顺序、组合。

3)确定负载量:访问的并发用户数或者I/O队列深度。

4)确定配置参数:操作系统参数、应用系统参数、存储设备参数。

5)软硬件环境:使用的存储设备部件型号、数量、I/O带宽、Firmware版本号等。

2.5 重要的测试项

根据经验,建议在进行存储测试时至少包括以下内容:

1)单个存储系统对不同容量、不同转速磁盘混合使用的支持能力;

2)同一Raid集支持不同容量磁盘混合使用的支持能力,并测试和报告容量损耗情况;

3)能否在线添加磁盘,应用系统是否有数据丢失;

4)测试单个存储系统控制器、单个磁盘的冗余热插拔能力;

5)测试故障切换时,双控制器和链路的冗余能力;

6)如设备提供镜像缓存功能,对比其在打开和关闭镜像缓存2种情况下的IOPS值;

7)在传输文件大小为512 B、100%读取操作、100%连续读取的场景下,测试存储的最大IOPS;

8)在传输文件大小为64 kB,100%读取操作、100%连续读取的场景下,测试存储的最大IOPS;

9)在传输文件大小为1GB、10GB、50GB、100GB、1TB时候,

测试存储设备处理大文件复制时的响应时长;

10)对于用途为OLTP、邮件及文件服务、Web服务、视频服务的存储设备,必须测试如表2所示的场景的IOPS。

3 评测案例

3.1 测试环境部署

根据研究的成果,测试人员对广东电网新购置的DS4000系列存储设备进行了测试。测试的目的有以下3个:

1)检查出厂设备的主要功能;

2)在相同测试场景的情况下,采用横向测试对比2款产品之间的性能;

3)对同一款产品采用不同的参数设置和连接方式,采用纵向测试进行前后的性能比较,以得出最优的设置用于指导待上线的生产系统。

存储设备DS4100配置环境如图1所示。其配置为:(1)带13块400 GB/15 k转的SATA硬盘和双控制器;(2)留2个硬盘做Hot Spare,其余每6块格式化成一个Raid5,共2个Raid5组;(3)在每个Raid5组上各建立2个3 GB逻辑盘(第1个Raid5上建立Disk1、2,第2个Raid5上建立Disk3、4),segment size设为缺省的64 kB,并分别把它们的缺省路径分布在2个控制器上。

存储设备DS4800配置环境如图2所示。其配置为:(1)带4个Driver Channel、4个Host Channel和双控制器(满配);(2)带一个EXP710扩展柜,配14块146 GB/10 k转FC硬盘;(3)在每个Raid5组上各建立2个3 GB逻辑盘(第1个Raid5上建立Disk1、2,第2个Raid5上建立Disk3、4),segment size设为缺省的64 kB,并分别把它们的缺省路径分布在2个控制器上。

3.2 测试项

3.2.1 功能测试项

1)在提供稳定电源情况下,对存储设备进行正常加电,检查其开机和关机状态。

2)检查存储设备支持的多种管理方式以及使用界面是否友好方便。

3)SAN交换机端口是否支持Zoning及端口互访能力。

4)是否支持同时存在多个不同Raid级别的组。

5)动态进行不同Raid级别之间的转换。

6)动态调整条带的大小能力。

3.2.2 扩展性测试项

1)能否支持动态卷扩展。

2)能否支持在线动态添加磁盘容量。

3.2.3 可靠性测试项

1)SAN交换机和阵列各部件热插拔支持程度。

2)发生故障切换时,双控制器、双SAN交换机及环路的冗余能力。

3.2.4 性能测试项

测试DS4100和DS4800在Write、Re-Write、Read、Re-Read以及随机Read、随机Write等单个I/O操作的处理能力,考察64 kB至4 GB的18种不同大小的文件分别按照传输块大小为4 kB/s、8 kB/s、16 kB/s、32 kB/s 4种方式进行读写的性能。

3.3 测试结果及分析

通过对存储设备多维指标的测试,发现以下问题:存储控制器无法正常工作,管理网口参数设置错误,路径冗余切换后出现的性能问题,控制器的故障修复后暂时关闭写缓存功能出现的性能问题。

测试还比较了DS4100和DS4800设备在主机使用相同文件系统设置情况下的性能,发现DS4800性能几乎是DS4100性能的一倍,同时还提出了较优的参数设置。

4 结语

存储厂商提供的测试指标值,只能在产品选型中作为参考,不能完全依赖其进行存储评估。本文结合实际案例,对电网企业计算机存储系统的指标、评价方法、测试项进行了探讨和研究,提出了应该建立完善企业计算机存储设备的评测体系,避免采购时盲目选型,导致投资浪费,对今后存储产品的选型起到了很好的指导作用。

参考文献

[1]张文栋.存储测试系统的设计理论及其应用[M].北京:高等教育出版社,2002.

[2]李康林,吴孟奇.高效软件测试自动化[M].北京:电子工业出版社,2004.