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抽象地說,所謂計算,就是從一個符號串f變換成另一個符號串g。比如說,從符號串12+3變換成15就是一個加法計算。如果符號串f是x2,而符號串g是2x,從f到g的計算就是微分。定理證明也是如此,令f表示一組公理和推導規則,令g是一個定理,那么從f到g的一系列變換就是定理g的證明。從這個角度看,文字翻譯也是計算,如f代表一個英文句子,而g為含意相同的中文句子,那么從f到g就是把英文翻譯成中文。這些變換間有什么共同點？為什么把它們都叫做計算？因為它們都是從己知符號(串)開始,一步一步地改變符號(串),經過有限步驟,最后得到一個滿足預先規定的符號(串)的變換過程。

從類型上講,計算主要有兩大類:數值計算和符號推導。數值計算包括實數和函數的加減乘除、冪運算、開方運算、方程的求解等。符號推導包括代數與各種函數的恒等式、不等式的證明,幾何命題的證明等。但無論是數值計算還是符號推導,它們在本質上是等價的、一致的,即二者是密切關聯的,可以相互轉化,具有共同的計算本質。隨著數學的不斷發展,還可能出現新的計算類型。

2遠古的計算工具

人們從開始產生計算之日,便不斷尋求能方便進行和加速計算的工具。因此,計算和計算工具是息息相關的。

早在公元前5世紀,中國人已開始用算籌作為計算工具,并在公元前3世紀得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后來,人們發明了算盤,并在15世紀得到普遍采用,取代了算籌。它是在算籌基礎上發明的,比算籌更加方便實用,同時還把算法口訣化,從而加快了計算速度。

3近代計算系統

近代的科學發展促進了計算工具的發展:在1614年,對數被發明以后,乘除運算可以化為加減運算,對數計算尺便是依據這一特點來設計。1620年,岡特最先利用對數計算尺來計算乘除。1850年,曼南在計算尺上裝上光標,因此而受到當時科學工作者,特別是工程技術人員廣泛采用。機械式計算器是與計算尺同時出現的,是計算工具上的一大發明。帕斯卡于1642年發明了帕斯卡加法器。在1671年,萊布尼茨發明了一種能作四則運算的手搖計算器,是長1米的大盒子。自此以后,經過人們在這方面多年的研究,特別是經過托馬斯、奧德內爾等人的改良后,出現了多種多樣的手搖計算器,并風行全世界。

4電動計算機

英國的巴貝奇于1834年,設計了一部完全程序控制的分析機,可惜礙于當時的機械技術限制而沒有制成,但已包含了現代計算的基本思想和主要的組成部分了。此后,由于電力技術有了很大的發展,電動式計算器便慢慢取代以人工為動力的計算器。1941年,德國的楚澤采用了繼電器,制成了第一部過程控制計算器,實現了100多年前巴貝奇的理想。

5電子計算機

20世紀初,電子管的出現,使計算器的改革有了新的發展,美國賓夕法尼亞大學和有關單位在1946年制成了第一臺電子計算機。電子計算機的出現和發展,使人類進入了一個全新的時代。它是20世紀最偉大的發明之一,也當之無愧地被認為是迄今為止由科學和技術所創造的最具影響力的現代工具。

在電子計算機和信息技術高速發展過程中,因特爾公司的創始人之一戈登·摩爾(GodonMoore)對電子計算機產業所依賴的半導體技術的發展作出預言:半導體芯片的集成度將每兩年翻一番。事實證明,自20世紀60年代以后的數十年內,芯片的集成度和電子計算機的計算速度實際是每十八個月就翻一番,而價格卻隨之降低一倍。這種奇跡般的發展速度被公認為“摩爾定律”。

6“摩爾定律”與“計算的極限”

人類是否可以將電子計算機的運算速度永無止境地提升?傳統計算機計算能力的提高有沒有極限?對此問題,學者們在進行嚴密論證后給出了否定的答案。如果電子計算機的計算能力無限提高,最終地球上所有的能量將轉換為計算的結果——造成熵的降低,這種向低熵方向無限發展的運動被哲學界認為是禁止的,因此,傳統電子計算機的計算能力必有上限。

而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)為代表的理論科學家認為到21世紀30年代,芯片內導線的寬度將窄到納米尺度(1納米=10-9米),此時,導線內運動的電子將不再遵循經典物理規律——牛頓力學沿導線運行,而是按照量子力學的規律表現出奇特的“電子亂竄”的現象,從而導致芯片無法正常工作;同樣,芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸(約5納米)后,晶體管也將受到量子效應干擾而呈現出奇特的反常效應。

哲學家和科學家對此問題的看法十分一致:摩爾定律不久將不再適用。也就是說,電子計算機計算能力飛速發展的可喜景象很可能在21世紀前30年內終止。著名科學家,哈佛大學終身教授威爾遜(EdwardO.Wilson)指出:“科學代表著一個時代最為大膽的猜想(形而上學)。它純粹是人為的。但我們相信,通過追尋“夢想—發現—解釋—夢想”的不斷循環,我們可以開拓一個個新領域,世界最終會變得越來越清晰,我們最終會了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯系和有意義的。”

7量子計算系統

量子計算最初思想的提出可以追溯到20世紀80年代。物理學家費曼RichardP.Feynman曾試圖用傳統的電子計算機模擬量子力學對象的行為。他遇到一個問題:量子力學系統的行為通常是難以理解同時也是難以求解的。以光的干涉現象為例,在干涉過程中,相互作用的光子每增加一個,有可能發生的情況就會多出一倍,也就是問題的規模呈指數級增加。模擬這樣的實驗所需的計算量實在太大了,不過,在費曼眼里,這卻恰恰提供一個契機。因為另一方面,量子力學系統的行為也具有良好的可預測性:在干涉實驗中,只要給定初始條件,就可以推測出屏幕上影子的形狀。費曼推斷認為如果算出干涉實驗中發生的現象需要大量的計算,那么搭建這樣一個實驗,測量其結果,就恰好相當于完成了一個復雜的計算。因此,只要在計算機運行的過程中,允許它在真實的量子力學對象上完成實驗,并把實驗結果整合到計算中去,就可以獲得遠遠超出傳統計算機的運算速度。

在費曼設想的啟發下,1985年英國牛津大學教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理學定律推導出一種超越傳統的計算概念的方法即推導出更強的丘奇——圖靈論題。費曼指出使用量子計算機時,不需要考慮計算是如何實現的,即把計算看作由“神諭”來實現的:這類計算在量子計算中被稱為“神諭”(Oracle)。種種跡象表明:量子計算在一些特定的計算領域內確實比傳統計算更強,例如,現代信息安全技術的安全性在很大程度上依賴于把一個大整數(如1024位的十進制數)分解為兩個質數的乘積的難度。這個問題是一個典型的“困難問題”,困難的原因是目前在傳統電子計算機上還沒有找到一種有效的辦法將這種計算快速地進行。目前,就是將全世界的所有大大小小的電子計算機全部利用起來來計算上面的這個1024位整數的質因子分解問題,大約需要28萬年,這已經遠遠超過了人類所能夠等待的時間。而且,分解的難度隨著整數位數的增多指數級增大,也就是說如果要分解2046位的整數,所需要的時間已經遠遠超過宇宙現有的年齡。而利用一臺量子計算機,我們只需要大約40分鐘的時間就可以分解1024位的整數了。

8量子計算中的神諭

人類的計算工具,從木棍、石頭到算盤,經過電子管計算機,晶體管計算機,到現在的電子計算機,再到量子計算。筆者發現這其中的過程讓人思考:首先是人們發現用石頭或者棍棒可以幫助人們進行計算,隨后,人們發明了算盤,來幫助人們進行計算。當人們發現不僅人手可以搬動“算珠”,機器也可以用來搬動“算珠”,而且效率更高,速度更快。隨后,人們用繼電器替代了純機械,最后人們用電子代替了繼電器。就在人們改進計算工具的同時,數學家們開始對計算的本質展開了研究,圖靈機模型告訴了人們答案。

量子計算的出現,則徹底打破了這種認識與創新規律。它建立在對量子力學實驗的在現實世界的不可計算性。試圖利用一個實驗來代替一系列復雜的大量運算。可以說。這是一種革命性的思考與解決問題的方式。

因為在此之前,所有計算均是模擬一個快速的“算盤”,即使是最先進的電子計算機的CPU內部,64位的寄存器(register),也是等價于一個有著64根軸的二進制算盤。量子計算則完全不同,對于量子計算的核心部件,類似于古代希臘中的“神諭”,沒有人弄清楚神諭內部的機理,卻對“神諭”內部產生的結果深信不疑。人們可以把它當作一個黑盒子,人們通過輸入,可以得到輸出,但是對于黑盒子內部發生了什么和為什么這樣發生確并不知道。

9“神諭”的挑戰與人類自身的回應人類的思考能力,隨著計算工具的不斷進化而不斷加強。電子計算機和互聯網的出現,大大加強了人類整體的科研能力,那么,量子計算系統的產生,會給人類整體帶來更加強大的科研能力和思考能力,并最終解決困擾當今時代的量子“神諭”。不僅如此,量子計算系統會更加深刻的揭示計算的本質,把人類對計算本質的認識從牛頓世界中擴充到量子世界中。

如果觀察歷史,會發現人類文明不斷增多的“發現”已經構成了我們理解世界的“公理”,人們的公理系統在不斷的增大,隨著該系統的不斷增大,人們認清并解決了許多問題。人類的認識模式似乎符合下面的規律:

“計算工具不斷發展—整體思維能力的不斷增強—公理系統的不斷擴大—舊的神諭被解決—新的神諭不斷產生”不斷循環。

無論量子計算的本質是否被發現,也不會妨礙量子計算時代的到來。量子計算是計算科學本身的一次新的革命,也許許多困擾人類的問題,將會隨著量子計算機工具的發展而得到解決,它將“計算科學”從牛頓時代引向量子時代,并會給人類文明帶來更加深刻的影響。

參考文獻

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1．2計算機硬件學習過程的

3個階段計算機是由硬件、軟件系統構成的復雜數字系統。硬件教學的目標在于數字系統的設計。EDA（elec－tronicdesignautomation，電子設計自動化）技術將傳統的手工布線式電子電路設計方式改為計算機自動地完成。設計者完全從系統布局、器件連接布線、調試與仿真等工作中解放出來，工作重心集中在設計上，即從系統分析、算法、協議等開始利用設計數字系統，具有可以通過軟件編程對硬件結構和工作方式進行重構特點的可編程邏輯器件，使得硬件的設計就像軟件設計一樣便捷。在虛擬仿真實驗環境中，如果沒有器件管腳、信號、布線、電路圖等基本概念就直接面對EDA設計數字系統，也會由于理論與實踐的跨度太大而無從下手，難以應付，根本談不到理論的應用，更談不到對學科的認知。依據教育部計算機教指委制定的專業指導規范，IEEE－CS及ACM指導計劃，硬件課程設置包括“數字邏輯與數字系統”、“計算機組成”、“匯編語言程序設計”、“計算機接口技術”、“計算機維護”、“計算機體系結構”。要求結合數字電路的發展史，遵從循序漸進、逐步深入的原則，將3個學期要求的能力培養目標按抽象化程度分成3個階段實現，依次是：要求學生掌握數字系統的電路原理圖設計；利用可編程邏輯器件軟件化設計；利用集成芯片實現設備擴展。這3個階段分別對應數字系統設計的3種方法，雖各有特點但互不沖突，原理圖非常直觀，便于學生建立硬件系統的感官認識和體系模型，有利于組件式軟件技術開發的轉型。

2基于學習遷移的計算機硬件教學改革

計算機硬件教學要求學生利用軟件技術設計出能運行自己系統的計算機。這個任務要求學生自主完成，通過學習遷移，激發學生的潛能。學生自主完成學習的遷移，需要對計算機硬件教學進行改革

2．1以學生“計算思維”為核心的教學體系構建

計算思維強調的是計算模型的抽象以及計算過程的自動化，因此，硬件的“計算思維”也就體現在問題求解的部件及計算模型建立和自動處理序列的實現。這種能力的遷移離不開科學的教學體系支持，離不開教學過程諸要素，也離不開知識結構、教學內容、教學方法、教學過程設計和教學效果評價的有機結合。第一，授課前，細化課程間的教學脈絡，抽象出技術應用模型、問題求解可計算性模型和規范化的方法論，突出教學層次性，修訂了教學大綱、教學內容和實踐環節。第二，授課中，規范課堂教學中選用的例子，將抽取的數字系統設計與分析的方法融入每一個實例，有意地訓練學生硬件級進行問題描述、設計算法、評價結果的能力。實驗教學中，開發實驗素材采取驗證性與設計性實驗并舉的教學模式。驗證性實驗引導學生掌握基本原理和基本技能，熟悉開發工具；設計性實驗以項目驅動模式要求學生通過閱讀文獻，自己設計選題，寫出設計方案，編寫具體代碼，自己調試并解釋運行結果。第三，考核中，實驗與綜合題目相結合，考查學生的應用能力。

2．2以學生為中心的教學方法的改革

以學習遷移理論為指導，學生的學習過程是一個積極主動、自我遷移的過程。在教師的教授和學生的學習過程中，讓學生做課堂的主人，積極參與知識傳授的過程和學習遷移的過程，培養學生的自我學習能力，有助于學生掌握知識點，進行正確的遷移。

2．3注重實踐教學

學習的目的在于應用，是把學習的知識、技能遷移到新的情境中解決問題，計算機硬件課程要求學生將課堂所學的理論、技能遷移到實際系統的研發中，達到學以致用的目標。以數字邏輯課程設計為例，首先，選取的題目全部來自現實生活，如多功能計算器、交通燈控制器、空調控制器、洗衣機控制器、自動售貨機、電梯控制器等。其次，明確要求底層用硬件描述語言實現，頂層采用原理圖實現。第三，指導教師督促學生按照軟件工程的思想規范化地開展工作，從需求分析、功能模塊劃分開始明確任務、解決步驟、部件設計、原理圖設計和成果驗收。最后，學生撰寫實驗報告。

2．4構建多元化的教學評價體系

學生學習效果一方面來自實驗的成功，另一方面來自教師客觀、積極、肯定的評價。鼓勵學生去挖掘自身的潛力、克服學習的困難是教學的首要基本點。科學的評價機制在客觀評價學生能力的同時應鼓勵學生的學習熱情。教學中，采取理論考試、實驗報告、科技作品等相結合的多元化教學評價策略，同時融入形成性評價并及時反饋給學生，通過學習態勢的感知進行學習調整。

2．5鼓勵學生積極參加第二課堂

第一課堂是基礎知識的積累，第二課堂是基礎知識的拓展與運用。計算機硬件的學習應當把課堂知識遷移到各種技能競賽、作品設計等活動中，依托第二課堂的活動，為學生的技能展示提供一個平臺，學以致用，用以創新。只有讓學生將所學知識用于實踐，才能達到學習遷移的目的。

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隨著網絡科技的發展，計算機進入了千家萬戶，對于計算機的應用，如今已經滲入到我們生活、工作、學習等各個方面。現今，學校對于計算機的課程越來越重視，同時計算機課程也是學生最喜愛的課程之一。目前為止，網絡信息技術發展的速度是任何一門學科都無法比擬的，社會對于網絡信息技術人才的去求也越來越廣泛，強有力的帶動了中職計算機教育的發展，正因如此，作為一名中職計算機教師，應該以發展的眼光來向學生傳授計算機課程知識。在計算機課程教育中，中職計算機課程有著獨特的性質，主要特點表現在：操作性強、發展性、基礎性、以及受限制性。

2.1中職學校計算機課程的性質

現今，全世界都已經步入了信息化時代，計算機已經廣泛的應用與我們的生活、工作各行各業中，計算機已經成為了現代學習、工作、生活的必需品。中職學校的計算機科目是中職學校學生面對現代化社會的一項必修課程，是中職學校響應素質教育方針的內容之一。在中職學校中，計算機課程占有著相對比較重要的位置，唯有將計算機課程學好，才能讓中職學校的學生在畢業后擁有更良好的發展空間。在中職學校中，計算機的課程是由技能性以及知識性相結合的學科，主要教導中職學生能夠了解并且操作基礎知識技能，并側面培養學生在日常生活中運用計算機解決問題，養成學習習慣，獲取新的信息以及知識，讓學生成為一個信息社會中的合格公民。

2.2中職學校計算機課程的特點

其一，是中職學校計算課程的基礎性：現今，隨著我國素質教育普及，進入普通高中的門檻越來越低大部分較為優秀的學生都已經進入到普通中學中，進入職業學校進行學習的學生基本都是學習較差或者中考失利的學生，這些學生在入學時基礎比較差，所以對于計算機的理論知識以及操作能力都略有欠缺。正因如此，中職學校對于學生計算機能力的培養都是從基礎開始，也適用于未來中職學生在社會中對于計算機基礎操作能力的需要。目前為止，中職學校計算機課程主要有三方面，分別是基礎硬件、初級軟件以及計算機的應用人員。其二，在中職學校計算機課程中擁有很強的操作性：在計算機課程中，本身就是一門將實踐操作以及理論知識相結合的科目。因為中職學校的特性，在中職學校計算機課程中更注重的是對于學生操作性的培養，培養學生操作性，上機操作是最有效的教學手段，也是培養學生非智力因素一個極為重要的環節。其中中職學校培養的方面包括：文字的輸入、文字的排版、制作稿件以及上網搜索知識的基本操作能力，同時相比學習理論知識，學生更喜歡對計算機操作的課程。其三，就是中職學校計算機課程擁有著無與倫比的發展性：現今，計算機的技術發展日新月異，軟件和硬件都取得了很多突破性的成果，開辟了全新的領域，提出了更多的新觀點。計算機是目前為止發展最快的一門科目，教師在講述教學內容的同時，也要跟進時代的腳步，將實時的新知識傳授給學生。

3中職計算機中學習環模式的應用

在將學習環模式運用到中職計算機教學中，要尊重每個學生不同的個性差異，同時要適合全體學生，能夠調動每一名學生對于計算機學習的積極性，讓學生參與到設計的情景中，與教師共同探究。同時，教師應該拋棄陳舊的教學觀念，走下三尺神探，參與到學生的探究活動中去，與學生打成一片，在互動中讓學生與教師共同進步，像學生灌輸：“人人都能成功”的信念，增強學生的自信心，充分的發揮每一名學生的內在潛能，以此來滿足不同性格，不同水平學生的發展需求。不但讓教學的過程中呈現出普遍性，還能讓每一名學生都能充分的發展自己的個性。

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既然應用了項目教學法，選取合適的項目是非常重要的，要想讓學生感興趣，選取項目的原則一定要來自生活，或者來自工作實際需求。所以教師要進行企業調研，調查一下企業對計算機基礎的操作需求，選取企業的工作實例作為項目的載體，教師要對項目進行加工，讓其變成一個學生感興趣，又能涵蓋大部分知識點的項目，這樣才會一舉多得。如果是建筑類學校，計算機基礎的項目選擇就要選擇建筑公司常用的案例，由于每個專業區別很大，所以在每個專業的授課上項目的選擇要貼合專業的，分專業按項目講授。如講授word文檔編輯時，選擇“建筑招投標書”為編輯范文，招投標書的編輯時建筑個行業都需要的，但沒個專業又有區別，大項目名稱一樣，但內容不同，學生在編輯本專業文檔時，興趣立刻就被激發出來了，有了興趣，知識就容易接受。課下項目選擇編輯“學生論文”，與學生本身息息相關的項目實例，讓學生覺得學有所用。這樣必然會達到最佳的教學效果。

3創設“多向思維、靈活互動”的教學過程

在實施項目教學法的教學過程中采用“教學做評”四位一體的教學模式，使學生在教中學，學中做，評價貫穿于始終，教師扮演學生學習的指導者。并采用“五步走”的教學模式“，五步走”是指：第一步：創設情境、引發興趣，讓學生明確做什么；第二步：師生互動、分析項目，讓學生知道怎么做；第三步：合作學習、完成項目，經過師生互動最終完成項目；第四步：多維評價、交流學習評價，經過組內、組間、教師評價后，告訴學生做的怎么樣；第五步：拓展項目、鞏固提高，這一步是獨立完成課下項目，鞏固提高課內教學內容。通過“多想思維、靈活互動”的教學過程，能使學生在由被動的學變為主動的學，從“要學”變為“樂學”，即提高了興趣，又增長了能力。

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首先，學生來源地域的差異是實施分層教學的客觀要求。我們的學生來自全國各地，有城市有鄉村。由于各地區提供的信息技術運用環境和信息技術教育的教學水平有顯著的差異，故造成學生的信息素養有一定層次的不同，所以，我們在計算機教學中有必要按學生的知識水平分成不同的層次。其次，學生學習計算機知識的環境不同(條件不同)。也就是有的學生有自己的計算機，有的沒有。原因單純，但對計算機的學習和教學影響卻很大。

三、計算機分層教學的原則

根據學生的計算機知識和能力水平，分成不同的層次，確定不同的教學目標，運用分組、案例等教學策略，輔以不同的訓練、考核和輔導，借助學生各層本身的力量促進每一層次的學生都得到最好的發展。

四、計算機分層次、分組教學的模式

1.分層目標教學模式。保留行政班，但在實際教學中，根據學生的計算機知識和能力水平，確定不同層次的教學目標，進行不同層次的教學、考核和輔導。首先，學生根據自身的能力決定其學習層次，然后根據努力的情況及后續學習的現狀，再進行階段的調整，給學生自主選擇權。再配合“分層測試評價”體系，“分層測試評價”體系，是在承認學生有差異的前提下，對學生進行多層面的、激勵性評價，對每層次學生的進步給與相應的肯定和鼓勵。實施這一評價手段，對較低層次測試應當重在計算機基本操作及應用檢測，較高層次的學生則側重于計算機應用開發能力的檢測。

2.分組互助、分層互動學習模式

“分組互動”既是學習模式，也是課堂教學的一種策略或方法。“分組”是在分層過程的基礎上，教師通過調查、摸底考試、提問和交流，進一步掌握班級內每個學生的學習態度、知識水平，將學生按高、中、低層次均衡組合，形成一個個學習小組。利用小組成員之間的合作和互幫互學形式，充分發揮學生之間、師生之間的互動、激勵，為每個學生創造發展的機會。有利于培養成員協調發展的精神。

五、計算機分層、分組教學的實施

1.計算機分層、分組教學學生分層：根據學生的計算機知識基礎、智力水平和學習態度等，將學生大致分成三個層次：A基礎扎實，接受能力強，學習自覺，成績優秀；B知識基礎和智力水平一般，學習比較自覺，有一定上進心，成績中等；C計算機基礎、智力水平較差，接受能力不強，學習積極性不高，成績欠佳。

2.分層備課

在學生分層的基礎上，根據教材和大綱要求，以及各層次學生的水平，對各層次的學生制定不同的教學目標，根據不同層次的教學目標，設計好教學內容，課堂提問，技能訓練并注意層次和梯度。

3.分層授課

分層授課，采取“大班導學，小組議學，個別輔導”相結合的方針。根據備課要求，授課著眼于B層中等學生，實施中速推進，課后輔導兼顧A、C優差兩頭，努力為差生當堂達標創造條件。具體做法是：上課時合為主，分為輔；課后分為主，合為輔；實習則以小組為單位，對所選案例集體探討、共同商議、合作互動做到對A層學生少講多練，讓他們獨立學習，注重培養其綜合運用知識的能力，提高其解題的技能技巧；對B層學生，則實行精講精練，重視雙基教學，注重課本上的范例和習題的處理，著重在掌握計算機基礎知識和計算機基本技能上下功夫；對C層學生教學則要求低，坡度小，放低起點，淺講多練，查漏補缺，弄懂基本概念，掌握必要的基礎知識和基本技能。

4.分層訓練

分層練習是分層施教的重要環節之一。為了提高課堂教學效率，教師要隨時掌握學生的學習活動情況，及時幫助學生克服學習過程中的困難。因此，教師要通過學習實踐對學生學習進行監督，發現問題，及時矯正。教師在設計實習或布置作業時要遵循“兩部三層”的原則。“兩部”是實習或作業分為必做題和選做題兩部分：“三層”是指教師在處理練習時要具有三個層次：第一層次為知識的直接運用和基礎練習，使全體的學生的必做題：第二層次為變式題或簡單綜合體，以B層學生能達到的水平為限；第三層次為綜合題或探索性問題。第二、三兩層次的題目為選做題，這樣可使A層學生有練習的機會，B、C兩層學生也有充分發展的余地，都能享受到成功的喜悅，因而提高學習的積極性。

5.分層輔導

學生訓練時，要做好課堂巡視，及時反饋信息，加強A、B層次學生的輔導。對A層次的學生課后盡可能進行對面的輔導，積極組織C層次的學生開展第二課堂活動，通過開展知識講座，開拓學生視野，豐富學生的數學知識。平時的課堂訓練，難度稍低的練習課由C層次的學生幫助A層次的同學，通過生生之間的互動，促進不同層次的學生的進步。

6.分層評價

分層評價也是分層教學過程中的一個重要環節，基本做法相似于分層練習。它是根據學生的知識水平金額學習能力的差異，實施分層考核辦法，測驗時試卷設計為必做題和選做題兩卷。必做題屬檢測達標的基本要求，選做題則屬較高要求，為加分題。這種設計方法可使A層次學生有更多的成功機會，進而增強其學習的積極性和自信心，同時也可使B、C兩層學生不易滿足，激發起求知欲。

六、實施異步分層教學法的優勢

1.有利于所有學生的提高

分層教學法的實施，避免了部分學生在課堂上完成作業后無所事事，同時，所有學生都體驗到學有所成，增強自信心。

2.有利于課堂效率的提高

首先，教師事先針對各層學生設計了不同的教學目標與練習，使得處于不同層的學生都能“摘到桃子”，獲得成功的喜悅，這極大地優化了教師與學生的關系，從而提高師生合作、交流的效率；其次，教師在備課時事先估計了在各層中可能出現的問題，并作了充分的準備，使得實際施教更有的放矢、目標明確、針對性強，增大了課堂教學的容量。總之，通過這一教學法，有利于提高課堂教學的質量和效率。

3.有利于教師全面能力的提升

通過有效地組織好對各層學生的教學，靈活地安排不同的層次策略，極大地鍛煉了教師的組織調控與隨機應變能力。分層教學本身引出的思考和學生在分層教學中提出來的拓展都有利于教師能力的全面提升。學生在認識計算機發展現狀及認識自我的基礎上，將自身的條件與階段目標科學地聯系在一起，更有利于計算機知識和能力的“因材施教”。

4.促進“個別化”學習能力的提高

“個別化”學習實際上是一種基于網絡的“個別化”化教學，是設計適合各類學生的，又方便學生自主選擇教學內容、教學目標、訓練材料及考評資料等素材。學生利用網絡進行循序漸進的分層學習，每達到一個目標就自動進入下一個知識模塊。由于計算機數據庫存儲了大量的教學信息，學生在教師的指導下選擇學習進度，都能得到相應的提高。鍛煉和提高學生自主學習、信息獲取能力。

5.充分發揮資源性的學習方式、教學方式。網絡上有豐富的教學資源，為教師的教、學生的學提供極大的方便，充分挖掘教師和學生的潛力。教師和學生首先通過計算機和網絡工具獲取相應的信息，對教學內容進行及時有效的補充和改進，以便提高教學質量，優化教學過程。提高學生一定程度的信息工具運用技能，信息化教育的資源閑置時一種巨大浪費，設備到位，只是物質條件具備了真正管好、用好、發揮巨大效益，關鍵在人，關鍵在師資隊伍的素質，掌握現代教育模式、現代學習模式，幫助學生建立良好的學習方法，高效的獲取知識。

6.發揮案例教學、分組研討教學法的優勢，互助式教學，按照項目要求，層層推進的學習方式，提高學習效率，打通了障礙，提升了學習空間，相互研討切磋

7.促進信息知識呈現方式、教學方式的教學評價實質性的轉變，深化教育理論。

七、分層教學應該注意的問題

分層教學雖然有很多的優點，但對其工作的難度應當有充分的估計，且認真加以研究，尋找有效的對策。就目前實施的情況看，有以下一些問題：

1.分層教學要解決分層的原則與分層的辦法

分層教學的目的是“因材施教”，要確定“材”的素質和水平。目前，我們對學員的分層主要依據新生摸底的結果，但測查的內容、難易的程度、考察的結果等，是否科學、客觀，有沒有參考價值，這是個重要的問題。其次，分層要考慮學員的“出口”與“進口”的對接，“低進高出”雖然是努力方向，但不能成為考核學校及教員的依據。分層要使不同水平、不同需求在發展中柔性銜接，使學員從分層開始，就有了信心、有了動力、有了希望。

2.分層教學的動態管理

動態管理是對傳統教務管理的挑戰，學員不是在班主任的監控、“保護”之下，任課教員有不能保證全員性管理，學員將需要一段時間的適應。在動態管理中，不穩定因素會增大，管理的范圍會拓寬，這就要求管理者、任課教員，“教書育人”盡到責任。新的分層管理中加入了動態調控，將淘汰制變成了自我選擇制。

3.分層教學使學員的思想負擔和家長的疑慮

分層對學員的心理沖擊表現為“自卑”，對家長來說“沒面子”。可見，做好學員及家長的工作尤為重要，在分層教學的實驗之前一定要客觀地宣傳其有利的一面，同時提醒學員或家長，做好頂住壓力的思想準備。分層應以學員能否取得進步為得失的標準。

4.分層教學對教員提出了新的要求

分層教學下教員不能再“拿一個教案到底”，而要精心地設計課堂教學活動，針對不同檔次的學員選擇恰當的方法和手段，了解學員的實際要求，關心他們的進步，改革課堂教學模式，充分調動學員的學習主動性，創造良好的課堂教學氛圍，形成成功的激勵機制，確保每一個學員都有所進步。

5.實施分層后的評價方法

教員分別承擔不同基礎學員的教學任務，他們所接的班不同，達到的質量目標也應不同。如何判定分層教學的工作質量和教學水平是一個大問題。

八、結束語

篇6

2.1以學生為課堂教學主體

在傳統教學模式中，老師作為課堂教學的主體，在課堂教學中有主導作用，學生的思維和教學活動的開展都是以老師的思路為主，學生僅僅作為課堂教學活動的接收者存在，這嚴重限制了學生自主思考能力的發展，學生在課堂教學活動中僅僅為硬性的吸收、機械的記憶和學習，這對學生今后的發展和思維能力有著限制，不符合時代的要求。因此在教學過程中我們應當轉變傳統教學模式對我們的束縛，在教學過程中應注意學生的主體性，以學生為教學活動的主體，在課堂中注重學生對課程開設的要求和學生的關注點，注重學生掌握知識的難易度，并注意引導學生參與課堂教學活動，在教學中老師作為課堂教學活動的引導者存在。例如在教學之初，我們可以用一些簡單易操作的小知識來吸引學生的注意力，引導學生進一步掌握這些知識，我們可以先帶領學生進行網上沖浪和精美卡片的制作，讓學生逐步掌握一定的電腦知識和電腦技能，對電腦運用產生興趣，并樹立起電腦操作思維，然后我們在逐步引導學生進行程序設計、程序開展與運用，DOS操作，Java，C++的學習等等。在這個教學過程中我們要注意發揮學生的主導作用，注意讓學生自主的去思考、操作和運用這些知識，以使其全面、深入的掌握這些知識。

2.2培養自主學習能力

老師在教學過程中應當有意識的培養學生的自主學習能力，教師在教學的過程中要培養學生們的自主學習意識，也就是自律性，讓學生在學習的過程中擁有自主意識，提高學生的自主思考能力和思辨性思維，使學生的綜合能力得到最大化的提升。在中專計算機教育中我們一是要讓學生自主思考問題，自主答疑；二是要讓學生擁有自主操作能力，使學生在操作中了解自己的不足之處，例如我們可以讓學生自主的去設計android上的一款小游戲、去進行代碼的編寫，這也是現如今就業中企業所強調的能力，學生自主開發能力和計算機知識的掌握程度直接與其所擁有的工資掛鉤。在學校使便讓學生去接觸這些知識并自覺的去運用這些知識可以使學生更好地適應社會環境，有利于學生今后的發展。同時我們還應注意在課程開展中要注意提高學生的課堂學習積極性，注意開展一些趣味性課程學習，以促進學生課堂學習效率的提升。

2.3注意引導學生樹立對自己的認可

中專學生由于之前學習成績較差，因此普遍有著對學習缺乏信心、上課課堂氣氛沉悶、學生課堂積極性不高等問題。這些問題不僅不利于課堂效率的提高和教學活動的開展，也不利于學生的學習和思考。因此在教學過程中我們一是要注意引導學生進行電腦操作技能的掌握，還有更重要的一點便是要注意樹立學生的自信心和對學習的熱愛。興趣是最好的老師，而自信也是邁向成功的基點，只有學生對學習充滿信心，并可以自主自覺的去進行學習，才可以使自主教學更好地開展。所以在教學過程中我們應當注意對學生的引導，助其樹立自信心。首先我們應當建立良好的課堂教學環境，營造一個和諧的文化氛圍，增強師生之間的互動；其次我們應當注意教學資料的選擇，選擇適合學生需求的教學資料，以更好的適應學生的需求并提高學生的興趣；最后我們要盡量完善知識體系，使學生的學習內容更加充實，使學生的能力得到進一步的提高，只有有了扎實的知識儲備，學生的自信心才可以更好地提升。

篇7

計算機作為一種現代通用的智能工具，擁有一定的計算機知識和應用能力已成為現代人所必須具備和賴以生存的基礎。隨著計算機技術、多媒體技術、網絡技術的迅猛發展，計算機應用范圍不斷擴大，21世紀的青年可以利用各種渠道、手段來獲取所需的知識。大學生承擔著未來國家的建設重任，論文作為培養國家棟梁之材的高等院校就是要在迅速發展的信息時代培養一批有能力有文化的高素質人才。而計算機的應用能力已成為現代大學生知識結構中的重要組成部分，因此，高校計算機基礎教學對于提高21世紀大學生的素質具有十分重要的作用。

1目前計算機基礎教學存在的問題

自從上世紀90年代，全國高等學校相繼在非計算機專業的授課計劃中加入了《計算機應用基礎》課程，經過近20年的探索，各校都有了一套相對穩定的教學體系和教學模式，但是，隨著時代的發展和計算機的普及，大學生進入大學之前對計算機的掌握程度有了很大的變化，經濟發達地區與貧困地區的學生在入學前對計算機的掌握程度也形成很大差異。另一方面隨著社會上對計算機能力的認可度的提高，高校為順應社會需求而對學生采取的一些強制的考級考措施，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。

1.1計算機基礎教學也跌入應試教學的泥潭

目前一部分高校把計算機等級考試成績和非計算機專業的畢業學位證緊密聯系在一起，在這種情況下，教師面對學校下達的等級考試合格率的要求，而不得不忽略學生計算機應用能力的要求，一味追求考試合格率，而學生為了順利拿到學位證，不得不把很多精力投入到與考試相關的學習中，如考試技巧、大量試題練習等，這樣，致使好多學生畢業了都不知道如何使用已學的計算機知識來輔助完成一些簡單的工作，比如畢業論文完成一份應聘求職書的設計。有很多學生畢業了還得花很大力氣通過各種渠道重新學習計算機知識。這是應試教育帶來的后果。

1.2理論教學與實際操作相脫節

計算機基礎課程是一門理論與實踐相結合的課程，理論與實踐相輔相承，理論是基礎，實踐是手段，應用是目的。很多大學生存在這樣一種情況，上課聽老師講授的內容都能聽懂，但是當需要自己操作時就無所適從，即課堂授課理解和自己真正動手實踐不能統一，或者把老師布置的作業順利完成作為唯一的上機實踐任務。因此，一旦題目變換一下就不會做了，欠缺舉一反三的能力。

1.3忽略不同層次學生的分層教學

由于各地區學生入學前計算機水平存在較大差異，計算機基礎教學采用“一刀切”的教學方法，無疑會造成兩極分化的局面。一方面層次較高的學生“吃不飽”，埋怨計算機基礎課程是浪費時間，使其的學習積極性受到很大打擊；另一方面，層次較低的學生“吃不了”，對計算機課程產生畏懼，從此妄自菲薄，自我放棄。這對提高學生計算機應用能力都將產生極大的障礙。

1.4教學內容脫離實際

隨著計算機科學發展的突飛猛進，軟硬件的更新換代速度相當快，而我們的教學內容跟不上發展的速度，醫學論文致使學生對該門課的興趣下降。另一方面，計算機基礎教學存在就事論事的現象，只是教會學生如何操作，而忽略對學生“計算機意識”的培養，也就是沒有很好地激發學生具有用計算機解決面臨任務的強烈愿望，很少教會學生什么事情可以用計算機解決，如何有效地使用計算機，如何在自己的專業中使用計算機等，因此造成學生很大困惑，覺得沒有學到多少有用的知識，挫傷了學生學習計算機的積極性。

2計算機基礎教學改革措施

由于上述種種原因，造成了計算機基礎課程看似簡單實際效果卻不盡如人意的狀況，當前各種各樣的教育教學組織機構以各種交流會、研討會的形式探討新形勢下高等學校非計算機專業計算機基礎課教學的新思路、新方法，教育部計算機基礎教學指導委員會也就在新形勢下如何進一步加強計算機基礎教學提出了指導性的意見，因此，計算機基礎教學改革勢在必行。

2.1更新教學內容，合理設置課程體系

首先，要改變只注重計算機等級考試的思想觀念，緩解等級考試通過率給教師帶來的壓力，在課程的安排上，要根據不同的專業進行設置，讓教師有足夠的空間在教學過程中發揮學生動手解決實際問題的能力，讓學生在解決問題的基礎上深入掌握計算機的應用能力，建立起適應當代計算機基礎教育的教學模式。

其次，要設置合理的課程體系。課程體系是由相互聯系、相互影響的若干課程按一定的結構組成的具有實現人才培養目標功能的統一整體。課程是由具有一定相關性的教學內容有機結合而成的結構體系，它是構成課程體系的基本要素。要實現教學內容和課程體系的整體優化，就是要求從人才培養模式的總體設計和人才知識、能力、素質結構的整體走向出發，合理地更新與選擇教學內容。計算機基礎教育應該以培養學生的計算機素質和計算機應用能力為目標，課程體系建設應充分考慮計算機基礎教育面臨的新形勢，從人才培養目標出發，更新教學內容、優化課程體系，把體現計算機發展、具有時代特征的內容反映到課程體系中來，碩士論文讓學生掌握計算機的新知識和新技術，培養學生利用計算機解決實際問題的能力。在教學過程中結合計算機基礎教學的特點，把非計算機專業的計算機基礎教學分為三個層次，即計算機文化基礎、計算機技術基礎、計算機應用基礎，共同形成一個完整、獨立的計算機基礎教學課程體系。在課程設置上要有多樣性和靈活性，增加選修課的比重，滿足不同層次學生的需求。

第三，在教材體系上要改變現在教材內容陳舊，使用周期較長的狀況，多引用一些能反映計算機前沿知識和特色知識的教材，并縮短教材的使用周期。

2.2計算機基礎教學與專業知識的整合

對于非計算機專業學生來說，計算機課程只是一門工具課，學習計算機課程的目的是學會使用這種工具并為專業服務，因此教師應當把教學重點放在應用上。要精講多練，給學生提供足夠的上機操作機會，使他們在實踐中理解計算機的基本知識，掌握計算機的操作技能和編程手段，培養學生的信息素養和創造能力。到二、三年級根據各專業特點開設相應的計算機課程，比如會計電算化、計算機輔助設計等，讓學生更好地利用計算機去解決專業領域中的問題及日常事務問題，同時針對不同專業的學生，設計不同的課程案例，通過案例教學，讓學生體驗和領悟利用計算機解決問題的思路和方法，這樣不僅可以培養學生的創新精神和動手能力，還為學生的自主學習創造了新的空間和條件。到了高年級，學生可根據自己的專業發展和興趣選修幾門計算機課程。真正做到學有所用，并且在四年的本科學習中，能使計算機學習不斷線。

2.3開設課外實踐活動，提高學生學習興趣

對于有限的課時來說，課堂教學遠遠不能滿足那些對計算機有特殊愛好的學生，特別是一些入學時計算機基礎就較好的學生，職稱論文如何讓其的興趣向更積極的方面發展，在追求素質教育的今天，更應該對這些愛好者加以引導、培養。所以，必須有計劃、有實質性內容的開展課外實踐活動，組織一些興趣小組或課題小組，比如程序設計、網頁制作、數學建模等，并將其和一些競賽結合起來，培養學生的團隊協作能力，集體主義精神，這對提高學生的計算機應用能力，對如何解決問題的思維能力，及遇到困難時的心理素質的培養，無疑是非常有益的。

2.4網絡教學，建立現代化教學平臺

在《計算機基礎》教學中，集中授課和上機輔導是兩個主要的教學環節。大學《計算機基礎》課程屬于應用性課程，一個概念的表達、一個指令的完成都是用一系列操作來實現的。目前學生入校時計算機知識起點差別懸殊，教學內容難統一，看書自學方式效率較低，靜態圖文很難連貫理解，因此，教學效果往往是不不盡如人意的。所以大力推廣網絡教學模式，提供一種符合《計算機基礎》課程教學特點的動態教科書，以方便學生個性化學習的需求，是各高校計算機基礎教學想要努力達到的目標。從早期的單純“黑板+粉筆”發展到后來的“計算機+大屏幕”，又發展到目前的“網絡化教學平臺”，體現了教學手段和方法的不斷變革。

實現《計算機基礎》課程網絡教學可以調動學生的學習積極性，學生通過網絡可以查閱到大量與課堂內容相關的信息，并且可以根據自己的愛好進行有選擇的學習，這能促使學生的思維變得更加活躍，對計算機基礎知識產生一種主動學習的心態，從而達到良好的教學效果。實施《計算機基礎》課程的網絡教學，不僅縮短了教師和學生在時間和空間上的距離，突破傳統面對面課堂教學方式的限制，為學生提供更深、更廣的教學內容。使學生由接受者轉變為主動參與者和積極探索者，英語論文在發揮教師主導作用的同時，充分發揮學生的主體作用，為學生的積極參與創造條件，引導學生去思考、去探索、去發現。因此，網絡環境下的教學真正達到了因材施教、發展個性的目的，學生是按照自己的認知水平來學習和提高的，學習是學生主動參與完成的，這種學習使學生真正獲得了智慧而不僅僅是知識，這正是傳統教學所不能比擬的。

《計算機基礎》課程的網絡教學可采用網絡輔助教學模式。該模式作為教學內容的組成部分，把傳統教學方法和網絡教學手段有機地結合起來，一部分課時由老師采用傳統教學方法和學生面對面進行講授，另一部分課時由學生通過網絡教學平臺自學。網絡輔助教學模式可以利用系局域網、校園網、Internet來建立學習輔導網站，把教師制作的多媒體課件、教學計劃、教學基本要求、教學內容的重點難點、有關知識的問答、實驗素材、模擬試題等放在網上，供學生使用。留學生論文讓學生在課前可以預習、課后可以復習。此外網站中還應提供網上答疑平臺和學生對課程內容的測評平臺，方便教師了解學生學習情況，給學生提供更有效的指導。

3結束語

計算機基礎教育的普及和深化是21世紀教學體制改革的一項重要成果，它既是文化基礎教育、人才素質教育，又是技術基礎教育，是各學科發展的必然和需要，也是社會發展的需要。高校非計算機專業計算機基礎教學是培養學生掌握任何一門學科的重要工具和手段，同時對學生的基本素質和思維方式的培養起著重要的作用。我們要轉變觀念，工作總結進一步提高對計算機基礎教學工作在整個高校人才培養計劃中的重要性的認識，進一步深化改革進程，建立科學的課程體系，利用現代化的教育技術手段，從全社會信息化發展的全局推動整個計算機基礎教學的改革。

參考文獻

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2、在現有教學模式下，如果學生在課堂之外遇到學習上的難題或者困惑，很難及時得到老師的指導與解釋，而這些問題如果拖延時間太長，則學生就會放棄對問題的追究，造成學習的脫節，使得學習的效率受到影響。盡管傳統教學模式下，教師也會在授課結束后安排一定的時間來解答學生在學習中遇到的問題，但是突破教學時間和人力資源的諸多限制，難以達到較好的教學效果。

3、而對于教師而言，很多教師都具備相當的計算機網絡知識，可以充分利用網絡上的教學資源。但是，有些教師所制作的教學課件則缺少了與學生進行互動的交互性，僅僅是從教師講解的角度來梳理教學內容，很少從學生的角度來整理課堂授課內容。所以，教師在授課過程中，只能夠簡單地要求學生對一些與教學內容相關的網頁進行瀏覽，對相關的資料和文章進行查閱，忽略了引導和培養學生批判、處理和應用各種網絡信息的能力。

二、網絡信息平臺推動下的教學改革

（一）網絡信息平臺

對于現在網絡化的信息平臺，其使用者主要為三種不同類型的人，即學生、教師和平臺管理人員。于教師用戶而言，主要通過網絡化的信息平臺來實現課程講授，與傳統教學方式有很大區別。新的教學方式可以分為教室課堂與網絡課堂等兩種形式。而對于新教學方式中的課堂教學，則與傳統教學中的課堂教學不一樣，因為可以在計算機基礎課程的教學中，通過工程化的教學來實現教學目標，也可以將案例教學作為主要的教學模式，而這主要是針對操作類型的課程教學比較適用。而對于網絡教學，則可以理解為通過網絡化的信息平成教學過程。在該過程中，教師可以將與課程相關的案例、電子書籍、授課視頻以及各個階段的試題庫等相關資料都上傳到該信息化平臺，為學生下載提供便利，這樣可以有效彌補上課時間不足所造成的缺陷。同時，還可以有效提高師生之間的交流，為師生提供多種交流方式，使第二課堂成為課堂教學的一部分。

（二）在教學中的網絡信息平臺

網絡化信息平臺在高校教學改革功能的主要作用，就是通過信息化平臺來增加教學中不同主體之間的交互。在交互過程中，不僅有人機交互、師生交互，還有生生交互等。其中，人機交互主要指學生通過各種網絡化信息平臺進行學習；師生交互則主要為通過學生和老師通過信息平臺實現交互；生生交互就是不同學生之間的學習交流等。在日常課程學習中，學生之間可以結成學習或者任務小組，共同完成課程內容的學習或者拓展。通常，根據項目開發中不同成員之間的知識結構，以及在課程設計中的經驗，學生的分組以5人為最合適，可以在交流的過程中學習到相關知識并深入理解。比如，如果在高級編程語言教學上進行分組實驗與教學，則可以有效調動學生的學習積極性，提高學習效率。在高校計算機基礎課程的教學中采用案例法，還可以在對實例的操作和示范中實現對知識點的講解。通過對學生成績的對比，以及對問卷調查結果的統計，可以發現采用新教學方法的學生成績要普遍高于傳統教學方法。而對于大學中的計算機網絡課程教學，可以直接與參加學習的學生以及任課教師進行交互，既可以作為一個以學校學生為主體的遠程課外輔助學習系統來使用，也可作為供教師使用的課堂多媒體演示系統來使用。

（三）網絡信息平臺的日常管理維護

對于教學管理人員來說，可以通過對學校網絡化信息平臺的有效管理，實現教學改革，改進教學水平等目標。在此過程中，學校的相關主管部門首先應該制定符合自身發展的信息平臺發展方向和目標，還應該制定出與計算機基礎課程相關的具體教學形式與目標。筆者所在的院校為應用型的本科院校，學校的培養目標就制定為培養學生更多的社會技能，造就應用型人才。所以，學校在具體的實施過程中，就應該通過教學改革來增強學生的實際動手能力，通過對教學形式的改變和優化，達到對時代需求人才的培養的目的。相應的，學院的相關教學管理部門則能夠通過對網絡教學的管理，對教學目標和內容進行調整和改進，使得整個教學過程能夠體現出對實驗的重視。此外，學校還制定了具體的教學監控目標，比如教師需要根據自己所負責課程的教學目標、策略制定相應的教學內容，同時，還應該構建起基于網絡平臺的教學環境。

三、基于網絡平臺的計算機教學方案

通過校園信息化平臺的構建，不僅能促進學校計算機基礎課程教學改革，同時，還可以為學校所開設的其他課程起到促進和輔助作用。筆者所承擔的教學任務在網上授課過程中，還采用了一些現在已經成熟運行的教學平臺作為網絡課程改革的載體。不僅如此，在院校的信息化平臺構建中，還可以參考和引接其他優秀的網絡教育資源，這樣盡管不能包含所有的課程或者科目，卻能夠在建設成功后為教師的授課提供便利的教學參考資源。不過，對于各門課程的網絡資源的設計，任課教師還需要完成大量的準備工作。首先，需要將上課過程中使用的課件上傳，也可以準備比較詳細的課堂教學視頻、筆記、示范解說或者授課說明等多種類型的學習資料，因為這些都是教學中的基礎資源；其次，教師需要所授課程的講授進度來布置一定量的網絡作業，并要求學生在規定的時間內完成并上交；再次，設立一個大家都可以提問和回答的討論區，使得教師和同學都可以通過該討論區自由的發言和提問，而教師則可以通過該區向學生提供各種問題的解釋和答案。在具體的實施過程中，教師可以利用每天的固定時間登錄平臺，對學生提出的各種問題進行回答，也可以針對課堂教學中的一些重點或者難點進行解釋和說明；最后，在各章授課完畢后，則可以通過測試來檢驗學生的學習效果，也可以通過作業的形式來檢驗。在計算機基礎授課中，就可以通過編程設計或者網頁設計的具體項目實現來檢驗學生學習效果。

篇9

4: 吉林省林業系統生態信息高速公路構建課題.

二、論文撰寫與設計研究的目的:

吉林省的林業分布十分廣泛,以長白山系為主要脈絡的山地廣泛分布各種森林資源,而作為林業及林業環境的發展,林業生態信息則是一個更為龐大的系統,快捷,準確,合理,系統的采集,處理,分析,存儲這些信息是擺在我們面前的十分現實的問題.在信息交流的這個世界中,信息好比貨物,我們需要將這些貨物(信息)進行合理的處理,其中以硬件為主的計算機網絡系統是這些貨物(信息)交流的"公路"和"處理廠",我做這個題目,就是要為它畫出一條"公路"和若干"處理方法"的藍圖.

由于森工集團這樣的特定企業,其一,它是一個統一管理的企業,具有集團化的特點,網絡的構建具有統一性.其二,它又在地理上是一個分散的企業,網絡點也具有分散性.然而,分散中還具有集中的特點,它的網絡系統的設計就應該是板塊化的.從信息的角度來講,信息的種類多,各種信息的采集傳輸處理角度也不盡相同,我們在設計的過程中不僅要考慮硬件的地域布局,也要考慮軟件平臺的配合.

沒有最好,只有更好;更新觀念,大步向前.我相信,在導師的精心指導下,經過我的努力,我將為它們創造出一條平坦,寬闊的"高速公路".

1,論文(設計)研究的對象:

擬訂以吉林省林業系統為地理模型,以林業網絡綜合服務為基本需求,以網絡拓撲結構為設計方向,以軟件整合為應用方法,開發設計一套完整的基于集散集團企業的企業網絡系統.

2,論文(設計)研究預期達到目標:

通過設計,論文的撰寫,預期達到網絡設計全面化,軟件整合合理化,網絡性能最優化,資金應用最低化,工程周期最短化的目標.

3,論文(設計)研究的內容:

一),主要問題:

設計解決網絡地域規范與現有網絡資源的利用和開發.

設計解決集中單位的網絡統一部署.

設計解決多類型網絡的接口部署.

設計解決分散網絡用戶的接入問題.

設計解決遠程瘦用戶網絡分散點的性能價格合理化問題.

設計解決具有針對性的輸入設備的自動化信息采集問題.

合理部署網絡服務中心的網絡平衡.

優化網絡服務系統,營造合理的網絡平臺.

網絡安全問題.

10,基本應用軟件整合問題.

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二),論文(設計)包含的部分:

1,地理模型與網絡模型的整合.

2,企業內部集中部門網絡設計.

3,企業內部分散單元網絡設計——總體分散.

4,企業內部分散單元網絡設計——遠程結點.

5,企業內部分散單元網絡設計——移動結點.

6,企業網絡窗口(企業外信息交流)設計.

7,企業網絡中心,服務平臺的設計.

8,企業網絡基本應用軟件結構設計.

9,企業網絡特定終端接點設計.

10,企業網絡整合設計.

5,論文(設計)的實驗方法及理由:

由于設計的過程并不是工程的施工過程,在設計過程中詳盡的去現場建設肯定有很大的難度,也不是十分可行的,那么我們在設計的階段就應該進行仿真試驗和科學計算.第一步,通過小型網絡測試軟件平臺,第二步,構建多個小型網絡搭建全局網絡模擬環境,第三步,構建干擾源利用小型網絡集總仿真測試.

6,論文(設計)實施安排表:

1.論文(設計)階段第一周次:相關理論的學習研究,閱讀參考文獻資料,制訂課題研究的實施方案,準備試驗用網絡硬件和軟件形成試驗程序表及試驗細則.

2.論文(設計)階段第二周次:開始第一輪實驗,進行小型網絡構建試驗,模擬網絡服務中心,模擬區域板塊,模擬遠程及移動網絡.

3.論文(設計)階段第三周次:進行接口模擬試驗,測試軟件應用平臺,完善課題研究方案.

4.論文(設計)階段第四周次:完成第一輪實驗,提交中期成果(實驗報告1).

5.論文(設計)階段第五周次:進行第二輪實驗,模擬環境(干擾仿真)實驗,提交實驗報告2.

6.論文(設計)階段第六周次:完成結題報告,形成論文.

三,論文(設計)實施工具及參考資料:

小型網絡環境,模擬干擾環境,軟件平臺.

吳企淵《計算機網絡》.

鄭紀蛟《計算機網絡》.

陳濟彪 丹青 等 《計算機局域網與企業網》.

christian huitema 《因特網路由技術》.

[美]othmar kyas 《網絡安全技術——風險分析,策略與防火墻》.

其他相關設備,軟件的說明書.

1、論文(設計)的創新點:

努力實現網絡資源的全面應用,擺脫將單純的網絡硬件設計為企業網絡設計的模式,大膽實踐將軟件部署與硬件設計階段相整合的網絡設計方法.

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計算機基礎課程現狀分析

現今教學過程中有以下特點:

1、新生入學水平差異較大

我校是山東省一所高職院校，在這幾年的計算機基礎教學中，我發現新生的入學水平差別比較大。這主要是因為我國中學計算機及信息科學的文化教育地區不平衡。大致可分三個層次:少數學生已熟練掌握計算機的基本操作，這類學生一般為中專生，在職高期間學過此門課，有時會感覺所教內容太淺，但他們的實際水平尚未達到大學計算機教學的目標。第二類學生家里有電腦，在入學前能初步應用計算機網絡，瀏覽網頁，QQ聊天，經常玩游戲。經常很容易滿足現狀，需要教師特別注意引導的對象。還有一部分學生接觸計算機極少，連打字都是一指嬋，可以說是計算機知識一片空白。對上課所講內容不能完全理解、消化，這類學生教師在授課過程中要注意特別輔導并注意方法，以免使學生產生自卑心理。

2、課堂理論教學達不到預期效果

部分學生眼高手低，看到教師熟練的操作演示，認為非常簡單，注意力不夠集中。部分學生課堂上能夠認真的聽課，練習也按要求完成，但不能活學活用，尚不能把所學知識應用于解決實際問題。學生沒有做課堂筆記的良好習慣，上課時聽懂了，但經常是自己上機實踐時就忘記得差不多了。

3、學生上機實驗時面臨的誘惑比較多

機房實驗室的電腦上安裝了一些小游戲，而學生自己又沒有自制力。例如學生有可能玩游戲，偷著看小電影，看MTV等做一些與課堂內容無關的事情。這時，老師要正確的引導。

4、學生對本門課程重視程度不夠

很多學生認為和在初，高中階段一樣，計算機課程只是一門副科，用途不大，和自己專業沒有太大關系。造成學習態度不認真，學習主動性很差。需要教師及時的進行引導，教育，使學生改變這種觀念，從而端正學習態度。

教學方法探討

1、改進理論課堂教學方法

(1)轉換教師的角色。教學應該以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識的主動建構。在整個教學過程中教師要充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神。特別是在學生學習不夠主動時，給學生提出問題，引導學生去探究，然后進行交流和討論，調動學生的求知欲望，同時也能極大地促進培養學生的成就感。

教師講課要“精講。”就是在學習內容上圍繞當前和將來的使用精心選擇，堅決舍棄那些現在用不到、將來也用不著的內容，突出“技術應用性”，不過分強調學科的“完整性”。具體來說，在教學過程中，要少而精地將知識點講授清楚，多給學生思考問題的時間。盡量在課堂上與學生進行交流，允許學生在課堂上向教師提出問題，將問題引入課堂。

(3)利用現代化教學手段，提高教學效果。利用多媒體教學，根據教學內容和學生特點，提前制作出多媒體課件。多媒體教學具有生動形象、趣味性強、內容豐富等特點，對于激發學生的學習興趣、啟發學生思維能力、提高教學效率和質量具有重要的作用。計算機基礎的內容在教學過程中，許多教學內容是很難用語言進行描述的，借助計算機進行輔助教學，再配合教師的講解，就能起到事半功倍的效果。

2、突出實踐環節，提高學生的動手能力和創新意識

計算機基礎課程作為實踐性很強的課程，上機操作，不僅能加深學生對理論知識的理解，而且能使教師把握學生對所學知識的掌握情況，及時發現和解決學習中出現的問題。所以，一方面在教學中要保證上機實踐課與理論課有合適的比例，計算機基礎課程1:1的比例較為合適。另一方面在課程表安排上，盡量不要把理論課和實踐課的時間排的間隔過長，否則學生等到上機課時容易忘記理論課所講的內容，要趁熱打鐵。

教師應高效利用每一節上機課，在課前對上機實驗做出明確安排，明確每次實驗的目的、任務、內容與要求等，課后要求學生寫出上機實驗報告，主要讓學生掌握上機操作的步驟。例如在講解WORD文字處理軟件時，一些大家較熟悉的常用功能以上機練習為主，同時對一些既實用又不熟悉的高級功能及使用技巧，也要有計劃的進行講解，練習。如郵件合并功能，一般不會引人注意，但在實際應用中，如制作錄取通知書或者邀請函等，這些信件的主文檔相同，只是具體數據有所變化，教師在進行示范演示之后，讓學生自己練習。并讓學生利用這一功能給多個學生制作賀卡，加上一些藝術效果，得到自己滿意的作品。

3、任務驅動式教學

對于計算機文化基礎課程這種實際應用要求較高的課程，任務驅動式教學是行之有效的教學方法。例如在講解WORD中表格的操作及屬性設置問題上，我們可以選取讓學生自己制作一個課程表或者學費收據這樣解決實際問題的典型案例講解。學生動手操作時會碰到具體困難，例如課程表中的斜線表頭是怎么繪制的?文字內容是怎么設置垂直居中的?學費收據中的橫向文字是怎么輸入的?帶著這些問題去學習新的知識，使學生直觀地、形象地學習相關的知識，還可以培養他們學習的興趣，提高學生的主動性和積極性，收到事半功倍的教學效果。

4、集中實訓

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（1）采用自動創建報表的方式，以學生表為數據源創建縱欄式報表.

（2）利用報表向導，以學生表為數據源創建表格式報表，并且要求以專業為分組依據進行分組.

（3）以學生表為數據源，以柱形圖顯示出男女生人數的比例情況.

（4）以學生表為數據源，制作條形碼標簽，其中學號以標簽形式打印顯示.

（5）在設計視圖中，以學生表為數據源，創建表格式報表.通過這些問題的學習，學生可以掌握五種創建報表的方法，并且學生可以認識報表的種類，如何采用合適的創建報表的方法創建不同種類的報表.在問題2中，通過分組，可以完整的認識報表的組成，創建好報表之后直接進入報表的打印視圖，而要修改報表的話需要在設計視圖中完成，這樣學生也就掌握了報表的視圖的用處.在這個環節中，如果教師在前一節課的結束時提出問題，學生帶著問題在課外進行學習的話，效果就更好，可以節約課程的時間，課程開始時直接進入第二個環節，大大提高課堂的利用率.

1.2學生回答

在此環節中，學生作為主體參與者進行回答問題，在找學生進行回答問題的時候，要提前對學生有所了解，哪些學生基礎好，哪些學生比較差，根據題目的難度，分別找相應的學生回答，這樣通過學生的做題情況，可以了解大部分學生的掌握程度.然后教師在學生回答的過程中要關注學生的做題熟練程度和學生做題的操作過程，在哪一步越到問題，是否能解決，或者出現錯誤的時候，是什么原因引起的，這樣在下一個環節中就可以進行分析講解，并且根據學生的錯誤進行引導.

1.3教師講解

在教師講解這一環節，要根據學生的回答情況，了解學生的掌握情況，來重點講解學生可能會遇到的問題，遇到什么樣的問題，犯什么樣的錯誤，怎么樣避免這樣的錯誤，如何進行修改.另外根據不同程度學生的掌握情況，分析大部分學生對知識的理解和掌握情況，要做到統籌兼顧，不僅讓大部分學生掌握知識，而且讓基礎好的學生可以得到進一步的鍛煉，可以達到自己分析解決問題或者是自己能夠提出問題的程度.對于基礎比較差的學生，要達到對基本知識的掌握.

2效果分析

通過本學期對access課程的教學方法改變之后，發現學生的自學能力得到了提高，學生可以自己提出問題，自己解決問題，在這個過程中，學生之間互相討論，加強了合作關系.在最后的考核中，直接給學生一個實際的問題，例如醫院病床管理系統的開發.從需求分析，實體之間的關系，數據表的建立，需要的查詢，建立窗體，打印報表等，所有問題的解決均有學生自己完成，這個過程中，要求學生能夠根據實際問題進行分析，提出問題，進行分析，彼此之間進行討論，驗證，把自己同時作為客戶和開發者來考慮.

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計算機圖形學是利用計算機研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學。經過30多年的發展，計算機圖形學已成為計算機科學中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應用。1950年，第一臺圖形顯示器作為美國麻省理工學院（MIT）旋風一號——（Whirlwind）計算機的附件誕生．該顯示器用一個類似示波器的陰極射線管（CRT）來顯示一些簡單的圖形。在整個50年代，只有電子管計算機，用機器語言編程，主要應用于科學計算，為這些計算機配置的圖形設備僅具有輸出功能。計算機圖形學處于準備和醞釀時期，并稱之為：“被動式”圖形學。

2計算機圖形學在曲面造型技術中的應用

曲面造型技術是計算機圖形學和計算機輔助幾何設計的一項重要內容，主要研究在計算機圖象系統的環境下對曲面的表示、設計、顯示和分析。它肇源機、船舶的外形放樣工藝，經三十多年發展，現在它已經形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數化特征設計和隱式代數曲面表示這兩類方法為主體，以插值（Intmpolation）、擬合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計算機圖形顯示對于真實性、實時性和交互性要求的日益增強，隨著幾何設計對象向著多樣性、特殊性和拓撲結構復雜性靠攏的趨勢的日益明顯，隨著圖形工業和制造工業邁向一體化、集成化和網絡化步伐的日益加快，隨著激光測距掃描等三維數據采樣技術和硬件設備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長足的發展。

2．1從研究領域來看，曲面造型技術已從傳統的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，擴充到曲面變形、曲面重建、曲面簡化、曲面轉換和曲面位差。

曲面變形（DeformationorShapeBlending）：傳統的非均勻有理B樣條（NURBS）曲面模型，僅允許調整控制頂點或權因子來局部改變曲面形狀，至多利用層次細化模型在曲面特定點進行直接操作；一些簡單的基于參數曲線的曲面設計方法，如掃掠法（Sweeping），蒙皮法（skinning），旋轉法和拉伸法，也僅允許調整生成曲線來改變曲面形狀。計算機動畫業和實體造型業迫切需要發展與曲面表示方式無關的變形方法或形狀調配方法，于是產生了自由變形（fFD）法，基于彈性變形或熱彈性力學等物理模型（原理）的變形法，基于求解約束的變形法，基于幾何約束的變形法等曲面變形技術和基于多面體對應關系或基于圖象形態學中Minkowski和操作的曲面形狀調配技術。

2．2從表示方法來看，以網格細分（Sub-division）為特征的離散造型與傳統的連續造型相比，大有后來居上的創新之勢。而且，這種曲面造型方法在生動逼真的特征動畫和雕塑曲面的設計加工中如魚得水，得到了高度的運用。

3在計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）的應用

這是一個最廣泛，最活躍的應用領域。計算機輔助設計（ComputerAidedDesign，CAD）是利用計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力，輔助知識勞動者進行工程和產品的設計與分析，以達到理想的目的或取得創新成果的一種技術。它是綜合了計算機科學與工程設計方法的最新發展而形成的一門新興學科。計算機輔助設計技術的發展是與計算機軟件、硬件技術的發展和完善，與工程設計方法的革新緊密相關的。采用計算機輔助設計已是現代工程設計的迫切需要。CAD技術目前已廣泛應用于國民經濟的各個方面，其主要的應用領域有以下幾個方面。

3.1制造業中的應用。CAD技術已在制造業中廣泛應用，其中以機床、汽車、飛機、船舶、航天器等制造業應用最為廣泛、深入。眾所周知，一個產品的設計過程要經過概念設計、詳細設計、結構分析和優化、仿真模擬等幾個主要階段。同時，現代設計技術將并行工程的概念引入到整個設計過程中，在設計階段就對產品整個生命周期進行綜合考慮。當前先進的CAD應用系統已經將設計、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一個系統內。現在較常用的軟件有UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD應用系統，這些系統主要運行在圖形工作站平臺上。在PC平臺上運行的CAD應用軟件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各種因素，目前在二維CAD系統中Autodesk公司的AutoCAD占據了相當的市場。

3．2工程設計中的應用。CAD技術在工程領域巾的應用有以下幾個方面：①建筑設計，包括方案設計、三維造型、建筑渲染圖設計等。②結構設計，包括有限元分析、結構平面設計、框/排架結構計算和分析等。③設備設計，包括水、電、暖各種設備及管道設計。④城市規劃、城市交通設計，如城市道路、高架、輕軌等。⑤市政管線設計，如自來水、污水排放、煤氣等。⑥交通工程設計，如公路、橋梁、鐵路等。⑦水利工程設計，如大壩、水渠等。⑧其他工程設計和管理，如房地產開發及物業管理、工程概預算等。

3．3電氣和電子電路方面的應用。CAD技術最早曾用于電路原理圖和布線圖的設計工作。目前，CAD技術已擴展到印刷電路板的設計（布線及元器件布局），并在集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路的設計制造中大顯身手，并由此大大推動了微電子技術和計算及技術的發展。

3．4仿真模擬和動畫制作。應用CAD技術可以真實地模擬機械零件的加工處理過程、飛機起降、船舶進出港口、物體受力破壞分析、飛行訓練環境、作戰方針系統、事故現場重現等現象。在文化娛樂界已大量利用計算機造型仿真出逼真的現實世界中沒有的原始動物、外星人以及各種場景等，并將動畫和實際背景以及演員的表演天衣無縫地合在一起，在電影制作技術上大放異彩，拍制出一個個激動人心的巨片。

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一、計算機分組教學中所采用的分組方法

分組教學法是基于群體動力學理論所制訂的教學方法。群體是一個整體，整個群體中的成員之間相互依賴，目的在于完成共同目標。在這個群體中，任何一個成員如果出現狀態上的變化，都會對整個群體產生影響。群體中，成員之間也會存在狀態上的影響，形成激勵效應以達到預期目的。在職業院校的計算機教學中采用分組教學法包括兩種，即外部分組教學法和內部分組教學法。外部分組教學法是以班級為單位而展開的教學模式。班級的編排上要充分考慮到學生的學習能力、學科能力以及學習成績；內部分組教學法是對班級內部的學生進行分組，過程中要充分考慮到學生的學習能力[1]。在對班級的學生進行分組的過程中，每個小組以5人至7人為一個小組。學生小組在課堂上可以充分討論，所有的小組成員都積極思考，相互協作學習，在動手操作上相互指導。每個學習小組安排具有較強學習能力且能夠獨立完成學習任務的學生為組長，以能夠解決小組內部問題。每個小組都推薦一名語言表達能力較強的學生作為講解員，將小組成員對知識的認識以及實際操作過程都陳述出來。分組的目的是為學生塑造討論的空間，通過相互協商解決各種問題，合作完成學習任務。

二、計算機教學的分組教學課堂設計

采用分組教學法開展計算機教學，課程設計是重要的環節。對知識脈絡要通過課堂安排展開，形成知識教學體系。教學設計過程中，教師還要對學生計算機學習中容易產生的問題進行收集，分析問題原因，完善課程設計[2]。教師要著重強調教學中的基礎性問題，并將這些問題落實到學生討論環節，讓學生針對問題多思考，通過討論解決，并鼓勵學生發表自己的見解。當計算機課程教學結束之后，學生還要對自身的學習效果做出總結，教師通過總結對課程設計加以改進，以更好地滿足學生的學習需求。

三、計算機教學的分組教學課堂調控

（一）計算機教師要注重教學引導

計算機教師采用分組教學法，要對教學任務充分把握。教學任務量即為課堂教學的基本任務量，以及單位時間內為了滿足教學需求而增加協同教學任務量。教師還要對教學任務的難度予以定位。一些計算機知識方面的問題需要利用課外時間收集資料解決，教師可以為學生提供方法，學生按照教師的指導解決問題，過程中，學生就會掌握學習方法。

（二）小組的作用要充分發揮出來

在計算機課堂教學中，要將小組的作用充分發揮出來，就需要師生互動，教師要指導學生合作學習，懂得在討論中思考問題，采取正確的方法解決。計算機專業教師要根據重點展示和難點展示引導學生有計劃地展開學習。隨著學生的主觀能動性得以發揮，學習積極性就會被激發起來。

（三）分組教學的考核

分組教學的考核，包括對學生合作能力考核、學習態度的考核、課堂活躍程度的考核以及所完成的課堂任務情況。考核的結果所體現的就是學生的學習質量。在整個分組教學中，計算機專業教師要有效控制課堂教學進度，學生參與度的提高，就意味著學生的思維活躍。通過考核還能夠了解學生的獨立思考能力和動手能力。如果學生的學習質量沒有達到預期的要求，就需要對重視難度予以考慮，還要考慮學生的學習能力。

（四）分組教學的互評

分組教學的互評包括教師對小組的評價以及小組成員之間的相互評價。教師對小組評價重在評價小組成員的合作能力、所掌握的知識質量以及知識溝通能力等，并提出問題解決措施。小組成員之間的相互評價是小組成員提出問題、發表自己的見解，對學習中所存在的問題提出糾正措施。教師對小組的評價以及小組成員之間的相互評價之間是相輔相成的，構成了分組教學的總體評價。評價更具有客觀性，而且針對問題可以具有針對性地提出改進措施。

綜上所述，分組教學法是讓學生在課堂教學占有主體地位，教師發揮指導性作用。職業院校計算機教學中，采用分組教學法進行課堂教學，讓學生以小組為單位，通過討論解決各種疑難問題，有助于培養學生的自主學習能力，計算機課堂教學質量和教學效率都會有所提高。

作者:徐占源 單位:遼寧省朝陽市建平縣職業教育中心

參考文獻：