云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)范文

時(shí)間:2023-07-12 17:40:47

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篇1

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)逐漸成為大學(xué)生校園生活的一個(gè)重要組成部分。云計(jì)算概念引入中國(guó)后對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生了重要而深遠(yuǎn)的影響。利用“云計(jì)算”技術(shù)彈、資源池化、按需服務(wù)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn),構(gòu)建全國(guó)高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部云服務(wù)平臺(tái)既能滿足當(dāng)代大學(xué)生個(gè)性發(fā)展的需要,又能使各級(jí)團(tuán)組織形成相互捆綁、信息共享、各具特色、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的網(wǎng)絡(luò)體系。可見(jiàn),信息化背景下,基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部建設(shè)將為高校思想政治教育搭建新的平臺(tái),為各級(jí)團(tuán)組織凝聚和引領(lǐng)青年提供新的思路。

一、云計(jì)算的概念及其在高等教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

云計(jì)算(Cloud Computing)是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展,是一種新興的商業(yè)服務(wù)模式。它將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云上、軟件和服務(wù)置于云中、構(gòu)筑于各種標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議之上,隨時(shí)隨地可以通過(guò)各種設(shè)備獲得。云計(jì)算所具有的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、強(qiáng)大計(jì)算能力、高可用性、資源共享等優(yōu)勢(shì),是推進(jìn)高等教育信息化建設(shè)的一種理想選擇。

近幾年,云計(jì)算技術(shù)在高等教育領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,它將高等教育所需要的一切軟硬件計(jì)算資源虛擬化,向師生、教育管理部門、相關(guān)團(tuán)體提供以租用資源為形式的計(jì)算服務(wù),用戶能夠在任何時(shí)間、地點(diǎn)自由地獲取所需信息,形成個(gè)人網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。由此可見(jiàn),將云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用延伸到高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部建設(shè),通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)建立網(wǎng)絡(luò)團(tuán)支部,在網(wǎng)上過(guò)團(tuán)組織生活,討論團(tuán)組織工作,開(kāi)展志愿服務(wù)活動(dòng),選舉團(tuán)支部書記,能夠使團(tuán)組織網(wǎng)絡(luò)覆蓋全體青年,與各類青年學(xué)子牽上線、搭上話、交上心,更好地為大學(xué)生成長(zhǎng)成才服務(wù)。

二、云計(jì)算應(yīng)用于高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部建設(shè)的優(yōu)勢(shì)

1.增強(qiáng)高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部的互動(dòng)性、開(kāi)放性和共享性

在云計(jì)算模式中,“云端”的服務(wù)器群所具有的良好容錯(cuò)性、強(qiáng)大的計(jì)算能力和幾乎無(wú)限的帶寬,保證了信息數(shù)據(jù)的安全和高并發(fā)性,用戶的請(qǐng)求可迅速得到響應(yīng)。因此,基于云計(jì)算的高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部可以成為全國(guó)高校師生提供服務(wù)的SNS交流網(wǎng)站,大大提高了用戶之間的交流效率,搭建了一個(gè)功能豐富、信息充足的用戶交流互動(dòng)平臺(tái)。用戶可以在各種終端之間迅速同步獲取數(shù)據(jù),并具備站內(nèi)外資源分享功能,體現(xiàn)了良好的開(kāi)放性、共享性。

2.促進(jìn)信息資源的共享和共建

目前,全國(guó)校級(jí)以上的各級(jí)團(tuán)組織都擁有自己的服務(wù)器,用于組織建設(shè)、新聞、日常工作等。但各地建設(shè)的資源庫(kù)資源分布不均、共享程度低、缺乏相互協(xié)作。云計(jì)算使用的是集中存儲(chǔ)方式,將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)中心,形成資源池,由專業(yè)的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理和安全工作,能滿足資源庫(kù)規(guī)模逐步地?cái)U(kuò)大和數(shù)據(jù)安全的要求。此外,云計(jì)算擴(kuò)展性非常強(qiáng),多個(gè)學(xué)校團(tuán)組織將現(xiàn)有的信息資源共同加入到一個(gè)“云”中,將原來(lái)僅僅為本校、本地服務(wù)的優(yōu)質(zhì)信息資源拓展成為更多組織和師生提供服務(wù)的“云”資源,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的資源共享,為網(wǎng)絡(luò)共青團(tuán)組織體系的構(gòu)建提供了有力保障。

3.實(shí)現(xiàn)按需服務(wù),構(gòu)建云服務(wù)“生態(tài)系統(tǒng)”

高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)可以為用戶提供各種適合用戶需求的應(yīng)用服務(wù),如資料共享、文化展示、互動(dòng)交流等。這些服務(wù)需要各類軟件環(huán)境的支持,高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)可以為服務(wù)供給者和服務(wù)需求者提供一個(gè)服務(wù)交換的市場(chǎng),服務(wù)供給者在平臺(tái)上部署并提供服務(wù),服務(wù)需求者在平臺(tái)上購(gòu)買并使用服務(wù),形成一個(gè)云服務(wù)“生態(tài)系統(tǒng)”。

三、高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部的云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)結(jié)構(gòu)

云計(jì)算時(shí)代的到來(lái),為高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部的管理和建設(shè)提供了新的思路。構(gòu)建云計(jì)算數(shù)據(jù)交換及共享平臺(tái)要依據(jù)SaaS(Software-as-a-service)軟件即服務(wù)的概念,以SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)為理念,采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步方式進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成。根據(jù)云基礎(chǔ)設(shè)施體系結(jié)構(gòu)模型與高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部建設(shè)特點(diǎn),將該平臺(tái)分為物理資源層、虛擬服務(wù)器層、基礎(chǔ)管理層、中間件服務(wù)層、應(yīng)用程序?qū)雍头?wù)層六個(gè)層次,如圖1所示。

圖1

四、基于云計(jì)算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部建設(shè)模式

由于開(kāi)發(fā)云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)需要一定的基礎(chǔ)投資、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和資源協(xié)調(diào),目前我國(guó)高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部建設(shè)主要是依靠人人網(wǎng)、騰訊QQ、新浪微博等大型公司,然而這些平臺(tái)大多應(yīng)用于商業(yè)目的,如果直接采用現(xiàn)有的云計(jì)算方案,固然短期成本低,實(shí)施簡(jiǎn)單,但隨之而來(lái)的是自主性、安全與信任、政策問(wèn)題。將各高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部的資源直接依賴于現(xiàn)有公司存儲(chǔ)在云端是不安全的,一旦受到各種因素影響而出現(xiàn)問(wèn)題,將會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的后果。因此,高校共青團(tuán)只有組建自己的云計(jì)算服務(wù)平臺(tái),同時(shí)進(jìn)行自主創(chuàng)新才能從根本上保證云安全,提供共青團(tuán)內(nèi)自己的云服務(wù)。

1.建立政府參與下的公司管理模式

建立全國(guó)高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部的云服務(wù)平臺(tái)必須依靠政府的支持。政府作為投資主體,能夠采用多種籌資渠道,注入資金以保障高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部云計(jì)算核心服務(wù)器的建立、運(yùn)行與維護(hù)??梢宰尭咝:涂蒲性核y(tǒng)籌規(guī)劃云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)建設(shè),選擇專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)搭建云計(jì)算平臺(tái),提供規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的云服務(wù)。

2.成立教育部門協(xié)調(diào)下的分層管理模式

建設(shè)高校網(wǎng)絡(luò)社區(qū)團(tuán)支部云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)除了贏得政府的支持外,還要成立一個(gè)在國(guó)家教育部門協(xié)調(diào)下的“云計(jì)算服務(wù)組織”,采用“政府核心服務(wù)器――省市級(jí)信息資源模塊共享――校級(jí)特色資源組件共建”的三級(jí)管理模式,如圖2所示。在全國(guó)范圍內(nèi)搭建若干個(gè)云計(jì)算服務(wù)中心,每個(gè)中心承擔(dān)一個(gè)區(qū)域的云計(jì)算服務(wù),可以在高校共青團(tuán)現(xiàn)有IT基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上協(xié)同構(gòu)建,逐步將當(dāng)前信息化基礎(chǔ)設(shè)施及應(yīng)用移植到地區(qū)云計(jì)算平臺(tái)。成立地區(qū)云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)管理中心,組織中心進(jìn)行總體規(guī)劃、制訂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、協(xié)調(diào)地區(qū)管理機(jī)構(gòu)、與云計(jì)算技術(shù)廠商以及應(yīng)用服務(wù)提供商建立協(xié)作關(guān)系。

圖2

3.倡導(dǎo)高?;旌显平ㄔO(shè)模式,形成高校間公用云平臺(tái)

篇2

云計(jì)算技術(shù)具有高效、可靠、高可擴(kuò)展性和易用性的特征,被很多領(lǐng)域廣泛的使用。本文討論的內(nèi)容是如何將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到就業(yè)大數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺(tái)中,從而高效率、高質(zhì)量的做好就業(yè)服務(wù)工作。

Hadoop是由 Apache 開(kāi)源組織提供的分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)框架,能夠有效的解決海量數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)和分布計(jì)算,是云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用層面很好的解決方案。

一、高校就業(yè)大數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前,各高校均建設(shè)了高校內(nèi)部的畢業(yè)生就業(yè)大數(shù)據(jù)信息平臺(tái),一定程度上滿足了畢業(yè)生就業(yè)服務(wù)的需要。但是這些系統(tǒng)存在以下幾方面問(wèn)題:第一,系統(tǒng)側(cè)重畢業(yè)生和就業(yè)信息管理,或者只是學(xué)生管理信息系統(tǒng)的一部分,缺乏服務(wù)機(jī)制,無(wú)法實(shí)現(xiàn)學(xué)生、教師和用人單位的聯(lián)動(dòng)。第二,系統(tǒng)資源利用率低,系統(tǒng)運(yùn)行效率低、安全可靠性和可擴(kuò)展性差,給學(xué)生數(shù)據(jù)安全帶來(lái)很大的隱患。第三,系統(tǒng)數(shù)據(jù)利用率低,多數(shù)集中在簡(jiǎn)單的查詢,很難獲得有益的知識(shí),提供決策服務(wù)。第四,系統(tǒng)缺乏個(gè)性化定制,很難適應(yīng)當(dāng)前就業(yè)工作不斷調(diào)整的需要。

隨著高校、畢業(yè)生和企業(yè)對(duì)就業(yè)服務(wù)的要求提高,現(xiàn)有的就業(yè)信息平臺(tái)已經(jīng)不能適應(yīng)就業(yè)工作多元化的增長(zhǎng)和發(fā)展的需要,影響高校畢業(yè)生的就業(yè)效果,新型的就業(yè)大數(shù)據(jù)信息平臺(tái)的建設(shè)已成為破解就業(yè)工作難題的必要條件之一。

二、構(gòu)建基于云計(jì)算的高校就業(yè)大數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺(tái)

云計(jì)算因其強(qiáng)大的計(jì)算和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的能力、可靠、安全的共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心、客戶端的設(shè)備配置沒(méi)有限制等特點(diǎn)已廣泛應(yīng)用各行各業(yè),并日益發(fā)展成熟。通過(guò)云計(jì)算技術(shù)建設(shè)畢業(yè)生就業(yè)信息平臺(tái),整合和共享就業(yè)信息資源,為畢業(yè)生就業(yè)提供方便、快捷、高效的信息服務(wù)平臺(tái),破解現(xiàn)有就業(yè)信息平臺(tái)存在的問(wèn)題。

從研究現(xiàn)狀來(lái)看,云計(jì)算具有以下一特點(diǎn):

一是強(qiáng)大的計(jì)算和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的能力。“云”能賦予用戶完成各類應(yīng)用前所未有的計(jì)算能力,為用戶儲(chǔ)存和管理數(shù)據(jù)提供幾乎無(wú)限多的空間。服務(wù)器的日常維護(hù)也有云服務(wù)提供商來(lái)進(jìn)行。

二是最可靠、最安全的共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。通過(guò)云存儲(chǔ),數(shù)據(jù)復(fù)制到多臺(tái)物理機(jī)器,避免因硬件崩潰或誤操作刪除的造成的數(shù)據(jù)的丟失或損壞。

三是客戶端的設(shè)備配置沒(méi)有限制。用戶在隨時(shí)隨地方便、快捷、安全的使用位于不同計(jì)算機(jī)、不同的操作系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù),從“云”中獲取個(gè)人的需求。

2.1 構(gòu)建高校就業(yè)云服務(wù)平臺(tái)

根據(jù)提供服務(wù)資源的類型,云服務(wù)被分為三個(gè)類別:SaaS(軟件即服務(wù))、PaaS(平臺(tái)即服務(wù))、IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))。

高校就業(yè)大數(shù)據(jù)信息云服務(wù)平臺(tái)采用 SaaS 模式,通過(guò)瀏覽器和移動(dòng)終端將軟件作為云服務(wù)提供給所需用戶。用戶無(wú)需購(gòu)買軟件和維護(hù)軟件,用戶根據(jù)業(yè)務(wù)需求購(gòu)買相應(yīng)的云服務(wù),云服務(wù)提供商管理相關(guān)軟件并實(shí)施軟件的維護(hù)。這種方式大大降低用戶在軟件購(gòu)買和維護(hù)上人力和物力的開(kāi)支。高校就業(yè)信息云服務(wù)平臺(tái)自底向上分別是“云數(shù)據(jù)層”、“數(shù)據(jù)服務(wù)層”、“業(yè)務(wù)服務(wù)層”、“云服務(wù)層”和“應(yīng)用層”,每層之間采用松耦合,提供相互訪問(wèn)的接口,用戶不必關(guān)注層內(nèi)部邏輯。

(1) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

高校信息服務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)主要包含學(xué)生數(shù)據(jù)、用人單位數(shù)據(jù)和高校相關(guān)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)是作為平臺(tái)的基礎(chǔ)。為了提供便捷、高效、可靠的數(shù)據(jù)訪問(wèn),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層采用云存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

(2) 數(shù)據(jù)服務(wù)層

數(shù)據(jù)服務(wù)層建立專門進(jìn)行云數(shù)據(jù)層訪問(wèn)的接口程序,用戶通過(guò) webservice 或者 API 進(jìn)行加密數(shù)據(jù)的訪問(wèn),數(shù)據(jù)的具體存儲(chǔ)對(duì)用戶是透明的,這也有效的提高數(shù)據(jù)安全性,并且為數(shù)據(jù)的擴(kuò)展提供基礎(chǔ)。

(3) 業(yè)務(wù)管理層

業(yè)務(wù)服務(wù)層包括高校信息服務(wù)平臺(tái)所有業(yè)務(wù),具體包括應(yīng)聘招聘、就業(yè)指導(dǎo)、畢業(yè)生困難幫扶、創(chuàng)業(yè)等服務(wù)內(nèi)容,這些業(yè)務(wù)服務(wù)于政府、用人單位、高校、學(xué)生和社會(huì)等不用的用戶。由于就業(yè)工作隨著時(shí)間的推移會(huì)受到就業(yè)形勢(shì)、政策等很多因素影響,從而導(dǎo)致就業(yè)工作業(yè)務(wù)和用戶發(fā)生不斷變化,所以就業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)業(yè)務(wù)服務(wù)層要具備高擴(kuò)展性?;谝陨系囊螅覀儤?gòu)建了業(yè)務(wù)服務(wù)控制臺(tái),業(yè)務(wù)服務(wù)被設(shè)計(jì)為可插拔式,每項(xiàng)業(yè)務(wù)可以被掛載在控制臺(tái),或者從控制臺(tái)被卸載,也可以設(shè)定業(yè)務(wù)接口、執(zhí)行業(yè)務(wù)升級(jí)操作等服務(wù)。

(4) 云服務(wù)層

云服務(wù)層將業(yè)務(wù)服務(wù)層的內(nèi)容以應(yīng)用接口的方式提供給應(yīng)用層,提供的方式是為業(yè)務(wù)服務(wù)層建立 API 接口和webservice 接口。應(yīng)用層可以通過(guò)編程的方式調(diào)用業(yè)務(wù)接口,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)訪問(wèn)。

設(shè)定中文信息處理和語(yǔ)音識(shí)別接口,用戶可以通過(guò)輸入中文關(guān)鍵字或者語(yǔ)音調(diào)用業(yè)務(wù),在應(yīng)用層和業(yè)務(wù)層之間建立更加友好的數(shù)據(jù)傳送,也為移動(dòng)終端用戶提供更加便捷的操作方式。

(5) 應(yīng)用層

應(yīng)用層直接面向?qū)嶋H用戶,實(shí)現(xiàn)就業(yè)信息云服務(wù)平臺(tái)不同類型的用戶圖形界面,從而能夠適應(yīng)不同用戶的不同需求。用戶既可以通過(guò)個(gè)人電腦上的瀏覽器訪問(wèn)獲得云服務(wù)、也可以使用智能移動(dòng)終端的應(yīng)用程序或者微問(wèn)云服務(wù)。

2.2 建立基于 Hadoop 的云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

高校就業(yè)大數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺(tái)需要大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行支持,而且數(shù)據(jù)逐年增加。利用云存儲(chǔ)技術(shù)主要解決快速、高效的處理海量數(shù)據(jù),從而達(dá)到易擴(kuò)展、低成本、易管理、高效和安全的設(shè)計(jì)原則。 Hadoop 軟件框架的HDFS(分布式文件系統(tǒng))提供了具備高擴(kuò)展性、高容錯(cuò)性、高可靠性、高效等特點(diǎn),并且可以部署在低廉的硬件上,從而降低成本?;谝陨蟽?nèi)容,高校就業(yè)服務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通過(guò) HDFS 分布式存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ),Hadoop 的具體部署

2.3 建立基于 Hadoop 的數(shù)據(jù)服務(wù)

數(shù)據(jù)服務(wù)是就業(yè)大數(shù)據(jù)信息云服務(wù)平臺(tái)重要的業(yè)務(wù),用戶需要了解學(xué)生年齡、學(xué)歷等數(shù)據(jù)分布,需要了解就業(yè)數(shù)據(jù)分布,需要了解用人單位人才需求分布,需要了解就業(yè)數(shù)據(jù)內(nèi)部和外部存在的各種聯(lián)系。數(shù)據(jù)服務(wù)從海量數(shù)據(jù)的計(jì)算中獲得,利用云計(jì)算技術(shù)能夠高效、低成本的解決計(jì)算問(wèn)題,Hadoop 為云計(jì)算提供了有效的解決方案,它提供了MapReduce 模型,這個(gè)模型解決了傳統(tǒng)并行計(jì)算在易編程性上的瓶頸,程序員可以更容易的開(kāi)發(fā)分布式并行計(jì)算程序。MapReduce 同 HDFS 一樣采用一個(gè)主控節(jié)點(diǎn)和多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的架構(gòu)。

將大規(guī)模數(shù)據(jù)集分成多個(gè)小數(shù)據(jù)集,然后這些數(shù)據(jù)集分o多個(gè) map 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行并行處理產(chǎn)生中間結(jié)果,最后在 reduce階段對(duì)這些結(jié)果匯總,得到最終結(jié)果。

篇3

關(guān)鍵詞:云計(jì)算;教學(xué);分析

云計(jì)算是繼大型機(jī)、PC、互聯(lián)網(wǎng)之后的第四次IT產(chǎn)業(yè)革命。自2006年谷歌第一次提出云計(jì)算的概念以來(lái),經(jīng)過(guò)短短幾年的發(fā)展,云計(jì)算儼然成為互聯(lián)網(wǎng)公司、IT企業(yè)以及商業(yè)的最大熱詞。云計(jì)算就像法國(guó)大餐一樣,正被人們津津樂(lè)道。中國(guó)第一次引入云計(jì)算是在2008年。2011年我國(guó)“十二五”規(guī)劃提出了教育產(chǎn)業(yè)與信息化產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的指示方針,云計(jì)算也將成為教育人才培育與創(chuàng)新教育理念的核心技術(shù)。

一、云計(jì)算教學(xué)的概念

目前,業(yè)界對(duì)云計(jì)算(cloud computing)一直沒(méi)有形成一個(gè)統(tǒng)一的概念。但是從對(duì)云計(jì)算的定義中可以獲得這樣的共識(shí):首先,云計(jì)算不是一項(xiàng)新技術(shù),而是一種計(jì)算理念或計(jì)算模式[1]。它是基于分布式處理、并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算等發(fā)展而來(lái),同時(shí)由這些技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算強(qiáng)調(diào)商業(yè)模型,所以能更廣泛地被市場(chǎng)接受。

教學(xué)是教師的教和學(xué)生的學(xué)所組成的一種人類特有的人才培養(yǎng)活動(dòng)。通過(guò)這種活動(dòng),教師有目的、有計(jì)劃、有組織地引導(dǎo)學(xué)生積極自覺(jué)地學(xué)習(xí)和加速掌握文化科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,促進(jìn)學(xué)生多方面素質(zhì)全面提高,使他們成為社會(huì)所需要的人。

二、云計(jì)算教學(xué)分析

(一)文獻(xiàn)計(jì)量分析

通過(guò)對(duì)中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索,發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)對(duì)云計(jì)算教育應(yīng)用的文獻(xiàn)從2008 年開(kāi)始出現(xiàn)。而對(duì)云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用的文獻(xiàn)在2009年只有3篇。但自從2009年開(kāi)始,每年與云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用相關(guān)的學(xué)術(shù)論文數(shù)量呈現(xiàn)出倍數(shù)攀升。云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用的中文文獻(xiàn)數(shù)量整體上呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)。這一趨勢(shì)表明,專家學(xué)者們對(duì)于云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用的關(guān)注度逐年上升。究其原因有兩點(diǎn):第一,源于國(guó)家政策的支持。在這些政策的指引下,2012年云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用的文獻(xiàn)新增23篇,數(shù)量增長(zhǎng)最多。第二,源于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展。新型的、易操作的、低成本的新技術(shù)設(shè)備使得很多教育機(jī)構(gòu)能夠輕易購(gòu)買和使用。因此,隨著技術(shù)的發(fā)展,對(duì)其的研究也就會(huì)越來(lái)越多,越來(lái)越容易,預(yù)計(jì)未來(lái)相關(guān)研究還會(huì)不斷地增加。

(二)研究主題分析

國(guó)內(nèi)云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用研究主要集中在教學(xué)方式、教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、教學(xué)資源建設(shè)及輔助教學(xué)方面。究其原因,主要是由云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用的研究角度決定的,國(guó)內(nèi)大多數(shù)學(xué)者都致力于研究利用云計(jì)算技術(shù)來(lái)改善現(xiàn)有的教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式,希望通過(guò)構(gòu)建各種云資源庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)、不同學(xué)校之間的優(yōu)質(zhì)資源共享,并試圖通過(guò)搭建云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)來(lái)充實(shí)其服務(wù)功能以提高教與學(xué)的質(zhì)量[2]。因此,云計(jì)算在教學(xué)方式、教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、教學(xué)資源建設(shè)及輔助教學(xué)等的應(yīng)用是當(dāng)前我國(guó)云計(jì)算教學(xué)研究的主要內(nèi)容和方向。

(三)研究機(jī)構(gòu)分析

根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索文獻(xiàn)的實(shí)際情況,云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用的研究機(jī)構(gòu)以暨南大學(xué)、南通大學(xué)、長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院、河南師范大學(xué)和浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院為主,這五個(gè)研究機(jī)構(gòu)發(fā)表文章數(shù)量最多。

(四)資助基金分析

在云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)中,僅有13.3%的文章受資助,其中受國(guó)家級(jí)資助的文章有9篇,剩下3篇是受省部級(jí)資助。這說(shuō)明國(guó)家對(duì)云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用研究的撥款還不到位,一定程度上制約了云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用的相關(guān)研究的進(jìn)展。

(五)關(guān)鍵詞分析

在與云計(jì)算和教學(xué)相關(guān)的文獻(xiàn)中,出現(xiàn)最多的詞是云計(jì)算。另外,教育信息化、云服務(wù)、教學(xué)資源、云計(jì)算輔助教學(xué)都是該領(lǐng)域最重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。除此之外,遠(yuǎn)程教育、輔助教學(xué)、云平臺(tái)、教育云平臺(tái)和深度融合也在眾多關(guān)鍵詞中脫穎而出。從整體來(lái)看,除了云計(jì)算,其他排名靠前的關(guān)鍵詞,頻數(shù)最高不過(guò)10次,大多集中在3次,這說(shuō)明在云計(jì)算教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)研究文獻(xiàn)中,研究范圍不夠集中,研究領(lǐng)域比較松散,整體上來(lái)說(shuō)研究規(guī)模不夠理想。

三、云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用研究存在的問(wèn)題

(一)理論概述研究較多,實(shí)用技術(shù)開(kāi)發(fā)較少

由于云計(jì)算概念在全球范圍內(nèi)的炒作,各國(guó)家、各領(lǐng)域的研究學(xué)者紛紛關(guān)注,其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用已被大家普遍接受。但目前針對(duì)云計(jì)算教育應(yīng)用的研究仍處于初級(jí)階段,大部分學(xué)者對(duì)其研究仍限于理論層面的概述,云計(jì)算教育應(yīng)用的實(shí)用技術(shù)開(kāi)發(fā)層面的研究較為薄弱,對(duì)云計(jì)算技術(shù)的創(chuàng)新性應(yīng)用的開(kāi)發(fā)研究相對(duì)缺乏,如在選定的樣本文獻(xiàn)中,多數(shù)文章都對(duì)云計(jì)算的定義、特征和服務(wù)體系進(jìn)行大篇幅的描述,而真正涉及實(shí)用技術(shù)開(kāi)發(fā)和實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容卻顯得外強(qiáng)中干。

(二)高等教育研究多,基礎(chǔ)教育研究少

目前國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用及其模式的研究大多集中于高等教育領(lǐng)域,其次是通用教育,而對(duì)于基礎(chǔ)教育的應(yīng)用研究相對(duì)較少。分析其原因可知,一方面是中小學(xué)研究云計(jì)算教育應(yīng)用的硬件設(shè)備和技術(shù)人員比較缺乏,他們對(duì)云計(jì)算平臺(tái)以及輔助教育等前沿信息關(guān)注不夠。另一方面,就是教師較多關(guān)注書本的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改變,對(duì)一些新興的技術(shù)或者教學(xué)模式關(guān)注相對(duì)較少,更不用說(shuō)將其有效地應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中。

(三)研究機(jī)構(gòu)較為單一

通過(guò)以上分析,我們認(rèn)識(shí)到高校院系是研究云計(jì)算教學(xué)應(yīng)用的中堅(jiān)力量,但因?yàn)檠芯咳藛T和機(jī)構(gòu)比較單一,所以也容易導(dǎo)致研究單一、難以突破等。具體表現(xiàn)為以下三點(diǎn):第一,從云計(jì)算研究方向的視角分析可知,多數(shù)研究者是結(jié)合云計(jì)算概念、服務(wù)理念以及教育原理進(jìn)行應(yīng)用模式的探討,局限了研究者的開(kāi)拓、發(fā)展和創(chuàng)新思維,讓其很難做到更深層次的突破;第二,從云計(jì)算研究力量的視角分析可知,力量單薄,尚未取得社會(huì)各界力量的支持,以至于除高校院系外,社會(huì)各界的其他研究力量非常微弱;第三,從云計(jì)算專門的研究組織出發(fā)分析可知,相比國(guó)外的多個(gè)組織致力于研究云計(jì)算及其在教育中的應(yīng)用,我國(guó)僅有中國(guó)電子學(xué)會(huì)云計(jì)算專家委員會(huì)等少數(shù)幾個(gè)專門的組織機(jī)構(gòu)在從事云計(jì)算方面的工作,而側(cè)重于研究云計(jì)算教育應(yīng)用的組織則更是少之又少。

參考文獻(xiàn):

篇4

[摘 要] “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,婦幼保健院檔案管理既面臨機(jī)遇,又面臨挑戰(zhàn)。在這樣的背景下,為了有效把握機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn),促進(jìn)婦幼保健院檔案管理水平提升,應(yīng)該采取有效對(duì)策:創(chuàng)新管理理念,開(kāi)展綜合管理;革新管理技術(shù),培養(yǎng)專業(yè)人才,并創(chuàng)新服務(wù)方式,提高服務(wù)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代;檔案管理;管理技術(shù);專業(yè)人才;服務(wù)質(zhì)量

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 099

[中圖分類號(hào)] G270.7;R172 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194(2017)05- 0185- 02

0 引 言

在計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的現(xiàn)代社會(huì),再加上云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用,人類開(kāi)始步入“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代。它的到來(lái),給人們生活和工作帶來(lái)深遠(yuǎn)影響,對(duì)婦幼保健院檔案管理帶來(lái)的影響也不例外。在這樣的背景下,應(yīng)該創(chuàng)新檔案管理思路,激發(fā)婦幼保健院檔案管理人員熱情,創(chuàng)新服務(wù)方式,提高婦幼保健院檔案管理服務(wù)質(zhì)量,為人們有效使用檔案資料創(chuàng)造便利。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代婦幼保健院檔案管理面臨的機(jī)遇

1.1 指明了管理方向

隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,傳統(tǒng)檔案管理方式得到了根本轉(zhuǎn)變。也就是說(shuō),“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái),給婦幼保健院檔案管理指明了方向,促進(jìn)檔案管理人員的思維和管理模式的創(chuàng)新。同時(shí)也推動(dòng)了數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用,讓檔案管理數(shù)字化成為可能。并實(shí)現(xiàn)對(duì)檔案資源的有效利用,也有利于婦幼保健院檔案管理的升級(jí)與創(chuàng)新發(fā)展。

1.2 提供了技術(shù)支持

檔案管理工作的創(chuàng)新發(fā)展,離不開(kāi)相應(yīng)的技術(shù)支持。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、掃描技術(shù)等,在婦幼保健院檔案管理中逐漸得到應(yīng)用,為檔案管理順利進(jìn)行和管理水平提升提供技術(shù)支撐。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代婦幼保健院檔案管理面臨的挑戰(zhàn)

除機(jī)遇之外,“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代也給婦幼保健院檔案管理帶來(lái)新挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)在以下方面。

2.1 管理內(nèi)容比較單一

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代推動(dòng)?jì)D幼保健院傳統(tǒng)檔案管理方式變革。但一些單位沒(méi)有及時(shí)把握這個(gè)趨勢(shì),管理觀念落后,管理內(nèi)容比較單一,難以對(duì)檔案數(shù)據(jù)資料進(jìn)行全面分析,不利于提高婦幼保健院檔案管理水平。

2.2 管理人員素質(zhì)偏低

管理人員數(shù)量偏少,隊(duì)伍老化,再加上忽視計(jì)算機(jī)技術(shù)學(xué)習(xí),難以順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的要求,也制約服務(wù)方式創(chuàng)新和婦幼保健院檔案管理效率提升。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代婦幼保健院檔案管理的有效對(duì)策

結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的機(jī)遇,可以從以下方面采取創(chuàng)新對(duì)策。

3.1 創(chuàng)新管理理念,開(kāi)展綜合管理

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,大數(shù)據(jù)是趨勢(shì)和必然要求,也是管理工作中不可忽視的內(nèi)容。因此,婦幼保健院檔案管理人員應(yīng)該創(chuàng)新管理理念,有效開(kāi)展檔案的綜合管理活動(dòng)。要樹(shù)立大數(shù)據(jù)思維,對(duì)婦幼保健院檔案信息開(kāi)展綜合管理,依托云計(jì)算和大數(shù)據(jù),注重檔案信息資料的收集和整理。并構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù),做好編號(hào)與存儲(chǔ)工作,推動(dòng)檔案資源共享,為使用者查閱和使用檔案創(chuàng)造便利。

3.2 革新管理技術(shù),培養(yǎng)專業(yè)人才

順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn),革新管理技術(shù),引進(jìn)并培養(yǎng)專業(yè)化人才。婦幼保健院要注重引進(jìn)檔案管理專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),經(jīng)驗(yàn)豐富,管理工作業(yè)務(wù)技能強(qiáng)的人員。并建立學(xué)習(xí)培訓(xùn)制度,讓他們學(xué)數(shù)據(jù)、云計(jì)算、檔案管理規(guī)章制度等,努力適應(yīng)檔案管理需要。具體工作中,應(yīng)該順應(yīng)時(shí)展趨勢(shì)和技術(shù)創(chuàng)新要求,構(gòu)建婦幼保健院檔案管理現(xiàn)代化信息系統(tǒng),加強(qiáng)檔案數(shù)據(jù)資料存儲(chǔ),對(duì)檔案管理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)。注重學(xué)習(xí)其他單位的先進(jìn)管理技術(shù)和檔案管理經(jīng)驗(yàn),讓先進(jìn)的管理技術(shù)、信息技術(shù)、管理經(jīng)驗(yàn)得到應(yīng)用。并健全婦幼保健院檔案管理制度措施,推動(dòng)各項(xiàng)工作制度化和規(guī)范化。要明確檔案管理人員職職責(zé)和工作目標(biāo),健全并落實(shí)獎(jiǎng)懲激勵(lì)機(jī)制,激發(fā)管理人員熱情,促進(jìn)檔案管理水平提升。

3.3 創(chuàng)新服務(wù)方式,提高服務(wù)質(zhì)量

根據(jù)婦幼保健院檔案管理和檔案資料使用的需要,創(chuàng)新服務(wù)方式,為檔案資料使用者提供個(gè)性化服務(wù)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的支持下,管理人員要優(yōu)化婦幼保健院檔案管理,根據(jù)使用者個(gè)性化需要有針對(duì)性的提供服務(wù)。例如,可以增進(jìn)不同部門聯(lián)系,優(yōu)化檔案資源整合,對(duì)檔案信息資源分類。增進(jìn)不同工作人員聯(lián)系與溝通,相互協(xié)作,形成檔案管理合力,促進(jìn)婦幼保健院檔案管理服務(wù)質(zhì)量提升。

4 結(jié) 語(yǔ)

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代開(kāi)展婦幼保健院檔案管理工作時(shí),應(yīng)該敢于面對(duì)挑戰(zhàn),迎接機(jī)遇。明確存在的不足,有針對(duì)性的采取管理措施。并注重提高管理人員素質(zhì),創(chuàng)新服務(wù)方式,促進(jìn)婦幼保健院檔案管理水平提升,讓檔案更好服務(wù)于人們的日常生活和工作。

主要參考文獻(xiàn)

篇5

關(guān)鍵詞:卓越課程;計(jì)算機(jī)系統(tǒng);計(jì)算思維

0 引言

“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項(xiàng)目,也是適應(yīng)我國(guó)工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程,培養(yǎng)和造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才的重要舉措,是增強(qiáng)我國(guó)核心競(jìng)爭(zhēng)力、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、走新型工業(yè)化道路的必然選擇。同濟(jì)大學(xué)作為首批實(shí)施“卓越計(jì)劃”的高校,于2010年啟動(dòng)“卓越課程行動(dòng)計(jì)劃”,加強(qiáng)課程的內(nèi)涵建設(shè),推動(dòng)教學(xué)改革以取得突破性進(jìn)展。

另一方面,計(jì)算思維(ComputationalThinking)作為一種教學(xué)理念,近年來(lái)在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育中受到關(guān)注。計(jì)算思維是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。當(dāng)今社會(huì)已進(jìn)入信息化時(shí)代,具備計(jì)算思維,能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和手段進(jìn)行學(xué)習(xí)和工作、解決專業(yè)問(wèn)題是高級(jí)人才必備的素質(zhì)。計(jì)算思維能力是與讀寫能力一樣的人類基本思維方式。

為了配合同濟(jì)大學(xué)實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)方案,提高骨干教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和教學(xué)水平,同濟(jì)大學(xué)于2011年開(kāi)展計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)卓越課程行動(dòng)計(jì)劃,將計(jì)算思維融入“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)課程”的教學(xué)改革中,取得了良好的教學(xué)效果。

1 “計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)課程”教學(xué)改革內(nèi)容

本次課程改革試點(diǎn)的核心內(nèi)容主要包括3個(gè)方面:一是課程授課方式改革;二是訓(xùn)練(指各種類型的作業(yè)、結(jié)合課程的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等)方式改革;三是考試方法改革。

課程授課方式改革要大力推行啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式、小班制等教學(xué)方式。訓(xùn)練方式改革除了傳授知識(shí)外,還要通過(guò)設(shè)計(jì)綜合性作業(yè)、結(jié)合課程的創(chuàng)新性項(xiàng)目以及其他形式多樣的綜合性訓(xùn)練,將學(xué)生的綜合能力和人格培養(yǎng)落實(shí)到具體課程教學(xué)中。考試方法改革要消除應(yīng)試教育產(chǎn)生的不利影響,以學(xué)生綜合能力評(píng)價(jià)和人格養(yǎng)成作為核心,努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式的多元化。同時(shí),建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì),以團(tuán)隊(duì)形式對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì),積極建設(shè)和落實(shí)包含課程授課方式、訓(xùn)練方式、考試方法3大環(huán)節(jié)改革的具體方案。

“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)課程”教學(xué)改革項(xiàng)目在同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院和電子與信息工程學(xué)院共建的“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”國(guó)家級(jí)精品課程建設(shè)的基礎(chǔ)之上,結(jié)合電子與信息工程學(xué)院在學(xué)科方向上的特色和優(yōu)勢(shì),采取“兩級(jí)基礎(chǔ)深化、知識(shí)體系構(gòu)建、實(shí)踐能力培養(yǎng)、前沿技術(shù)追蹤”4項(xiàng)措施,建立面向“卓越工程師”培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)課程教學(xué)體系。

1)兩級(jí)基礎(chǔ)深化。教師通過(guò)“計(jì)算機(jī)與信息安全導(dǎo)論”“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程,分別從廣度與深度兩個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的計(jì)算機(jī)學(xué)科基礎(chǔ)教學(xué)?!坝?jì)算機(jī)與信息安全導(dǎo)論”和“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”旨在幫助初學(xué)者認(rèn)清學(xué)科的輪廓,而“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”則為計(jì)算機(jī)學(xué)科高年級(jí)本科生提供完整的學(xué)科核心知識(shí)。

2)知識(shí)體系構(gòu)建。教師以“虛擬化與云計(jì)算”“Web編程”和“計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)概論”等課程為基礎(chǔ),建立計(jì)算系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)體系框架,為強(qiáng)化計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的特色和建立完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)學(xué)科知識(shí)體系規(guī)范打下基礎(chǔ);同時(shí)還注重相關(guān)課程的交叉,如“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”與“操作系統(tǒng)原理”“編譯原理”在虛擬操作系統(tǒng)、編譯優(yōu)化等方面的結(jié)合,“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”與“虛擬化與云計(jì)算”在大規(guī)模并行處理系統(tǒng)下的融合等。

3)實(shí)踐能力培養(yǎng)。教師通過(guò)“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”課程,將“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”“操作系統(tǒng)原理”與“編譯原理”等課程中關(guān)系極為密切的核心內(nèi)容以綜合實(shí)驗(yàn)形式進(jìn)行集成,如存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其管理、目標(biāo)代碼生成及優(yōu)化、線程調(diào)度等。這樣既有利于消除孤立知識(shí)點(diǎn),又加強(qiáng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力訓(xùn)練,為他們將來(lái)從事計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4)前沿技術(shù)追蹤。教師通過(guò)“計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)概論”課程追蹤國(guó)際計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的前沿問(wèn)題與技術(shù)。

筆者提出的面向卓越工程師的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系列課程體系框架如圖1所示。該教改項(xiàng)目的實(shí)施將提高計(jì)算機(jī)系的辦學(xué)水平,加強(qiáng)對(duì)青年教師的培養(yǎng)力度,同時(shí)也有助于本科教學(xué)中多出科研成果。

該教改項(xiàng)目從理論與實(shí)踐2個(gè)方面展開(kāi),圍繞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主題,在課程體系建設(shè)上注重基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)。特別是在實(shí)踐教學(xué)方面,除了在相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練外,還將在專門的“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”課程中進(jìn)行有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件和軟件2個(gè)方面的完整的集成實(shí)驗(yàn),通過(guò)數(shù)據(jù)采集和建模分析等手段驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性和有效性。通過(guò)發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題,學(xué)生更加深刻地理解并扎實(shí)地掌握計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心理論,同時(shí)提高了從理論到實(shí)踐的知識(shí)貫通能力和創(chuàng)新能力。

各門課程的教改內(nèi)容簡(jiǎn)述如下。

1)計(jì)算機(jī)與信息安全導(dǎo)論。作為該教學(xué)體系的基礎(chǔ)課程,將突出建設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識(shí)體系方面的基礎(chǔ)知識(shí)。主要教改內(nèi)容如下:

①選用《Computer Science:An Overview》作為該課程的雙語(yǔ)教材:

②每章核心內(nèi)容突出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)知識(shí);

③將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的基本知識(shí)從傳統(tǒng)計(jì)

算機(jī)導(dǎo)論內(nèi)容中自然引出;

④展開(kāi)雙語(yǔ)教學(xué),并建設(shè)精品課程。

2)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論。作為該教學(xué)體系的基礎(chǔ)課程,將突出建設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識(shí)體系方面的基礎(chǔ)知識(shí)。主要教改內(nèi)容如下:

①選用《Computer Science:An Overview》作為該課程的全英文教材;

②每章核心內(nèi)容突出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)知識(shí);

③加強(qiáng)計(jì)算思維方面的教學(xué)和實(shí)踐,將Python作為入門編程工具培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力;

④展開(kāi)全英文教學(xué),并建設(shè)精品課程。

3)計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)概論。作為全校的通識(shí)課程,適合各個(gè)年級(jí)的本科生,側(cè)重信息安全前沿,同時(shí)帶動(dòng)整個(gè)教學(xué)體系前沿知識(shí)的探索。主要教改內(nèi)容如下:

①匯集計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程體系中各個(gè)分支領(lǐng)域的前沿思想與技術(shù);

②為“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”課程提供前沿的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容建議和素材;

③自行編寫課程講義與教材。

4)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。該教學(xué)體系中的實(shí)驗(yàn)課程建立在“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”“操作系統(tǒng)原理”“編譯原理”等課程的基礎(chǔ)之上,是整個(gè)教學(xué)體系中學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的核心課程。主要教改內(nèi)容如下:

①建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程知識(shí)體系;

②建立實(shí)驗(yàn)環(huán)境,設(shè)計(jì)豐富多樣的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;

③編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。

5)虛擬化與云計(jì)算。該教學(xué)體系中的專業(yè)課程之一,介紹可信與安全系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理和基本結(jié)構(gòu)。主要教改內(nèi)容如下:

①建立課程知識(shí)體系;

②編寫教材。

6)Web編程。該教學(xué)體系中的專業(yè)課程之一。主要教改內(nèi)容如下:

①完善課程知識(shí)體系;

②建立實(shí)驗(yàn)環(huán)境,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;

③編寫教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。

2 教改特點(diǎn)

基于“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)課程”的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)卓越課程行動(dòng)計(jì)劃具有如下特點(diǎn)和創(chuàng)新性。

1)將本系計(jì)算機(jī)學(xué)科優(yōu)勢(shì)、優(yōu)質(zhì)課程與“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施相結(jié)合是本系統(tǒng)級(jí)課程教改項(xiàng)目的特點(diǎn)之一;

2)開(kāi)設(shè)“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”課程作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)課程教學(xué)體系的核心實(shí)驗(yàn)平臺(tái),加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)是本系統(tǒng)級(jí)課程教改項(xiàng)目的特點(diǎn)之二;

3)本教改項(xiàng)目結(jié)合計(jì)算機(jī)新教學(xué)法,將計(jì)算思維教學(xué)方式在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)課程中進(jìn)行實(shí)踐(“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”和“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程中實(shí)施),加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力是本系統(tǒng)級(jí)課程教改項(xiàng)目的特點(diǎn)之三;

4)本項(xiàng)目將工業(yè)界的最新技術(shù)介紹給本科生,為其提供畢業(yè)設(shè)計(jì)選題和到著名企業(yè)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)是本系統(tǒng)級(jí)課程教改項(xiàng)目的特點(diǎn)之四;

5)本項(xiàng)目將可信與安全計(jì)算系列課程作為建設(shè)對(duì)象,點(diǎn)面結(jié)合帶動(dòng)一批課程、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施和教師隊(duì)伍的建設(shè)是本系統(tǒng)級(jí)課程教改項(xiàng)目的特點(diǎn)之五。

3 教改成果

經(jīng)過(guò)兩個(gè)學(xué)期的建設(shè),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)課程的教學(xué)改革取得如下成果。

3.1 教改立項(xiàng)方面

1)2012-2013年,教育部-IBM專業(yè)綜合改革項(xiàng)目建設(shè)課程“虛擬計(jì)算與云計(jì)算”;

2)2011-2012年,谷歌校企共建實(shí)用精品課程項(xiàng)目“Web編程技術(shù)”;

3)2011-2013年,同濟(jì)大學(xué)全英文課程建設(shè)項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”:

4)2011-2013年,同濟(jì)大學(xué)雙語(yǔ)課程建設(shè)項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)與信息安全導(dǎo)論”;

5)2011-2012年,同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院教學(xué)改革研究與建設(shè)項(xiàng)目“面向‘卓越工程師’培養(yǎng)的可信與安全計(jì)算課程教學(xué)體系建設(shè)”。

3.2課程建設(shè)方面

1)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

該課程于2011年上半年被批準(zhǔn)為同濟(jì)大學(xué)本科卓越課程(計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)),同時(shí)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系一軟件學(xué)院共建國(guó)家級(jí)精品課程。

2)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。

計(jì)算機(jī)系和學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心已經(jīng)購(gòu)買相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備并完成實(shí)驗(yàn)室建設(shè);已經(jīng)開(kāi)始組織2010級(jí)3位碩士研究生完成課程所涉及的5個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3)計(jì)算機(jī)與信息安全導(dǎo)論。

該課程成功申報(bào)同濟(jì)大學(xué)雙語(yǔ)建設(shè)課程,并于2011年9月開(kāi)始實(shí)行雙語(yǔ)授課,同時(shí)完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。

4)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論。

該課程成功申報(bào)同濟(jì)大學(xué)全英文建設(shè)課程,并于2011年9月開(kāi)始實(shí)行雙語(yǔ)授課,同時(shí)完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。

5)計(jì)算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)導(dǎo)論。

該課程于2010年開(kāi)設(shè),目前已完成課程網(wǎng)站建設(shè)和《計(jì)算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)》教材的寫作。該教材獲得IBM大學(xué)合作項(xiàng)目書籍出版資助和同濟(jì)大學(xué)“十二五”規(guī)劃教材建設(shè)項(xiàng)目的資助。

6)Web編程技術(shù)。

該課程成功申報(bào)谷歌校企共建實(shí)用精品課程,并于2011年開(kāi)設(shè),同時(shí)完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。

7)虛擬計(jì)算與云計(jì)算。

該課程成功申報(bào)谷歌校企共建實(shí)用精品課程,并于2010年開(kāi)設(shè),同時(shí)完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。

3.3教材建設(shè)方面

1)《計(jì)算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)》教材已經(jīng)編寫完成,于2012年7月正式出版,并被列為同濟(jì)大學(xué)“十二五”規(guī)劃教材。

該教材是一本計(jì)算機(jī)科學(xué)的入門與提高教材,在力求保證學(xué)科廣度的同時(shí),還兼顧主題的深度,同時(shí)特別強(qiáng)凋計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿性,既介紹計(jì)算機(jī)學(xué)科相關(guān)主題的來(lái)龍去脈,又引入國(guó)內(nèi)外最新和最熱門的前沿課題。該教材既涉及計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)研究領(lǐng)域,如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、人工智能等又涉及云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智慧地球等新興熱門研究領(lǐng)域,重點(diǎn)講解這些最新計(jì)算技術(shù)在各個(gè)學(xué)科中的應(yīng)用,既讓讀者對(duì)計(jì)算機(jī)新興技術(shù)有一個(gè)宏觀的把握,又通過(guò)各種案例分析指導(dǎo)讀者將計(jì)算機(jī)最新技術(shù)應(yīng)用到相關(guān)專業(yè)和學(xué)科中。

2)同濟(jì)大學(xué)已與清華大學(xué)出版社簽約出版《虛擬化與云計(jì)算》教材,目前已完成部分書稿,預(yù)計(jì)2013年初出版。

篇6

關(guān)鍵詞:卓越工程師;三位一體;翻轉(zhuǎn)課堂模式;云計(jì)算輔助教學(xué)

1 專業(yè)應(yīng)用結(jié)合教學(xué)的可能性與必要性

1.1 可能性

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)和模式識(shí)別、軟件工程及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都在生物學(xué)中有廣泛的應(yīng)用,因此我們強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育應(yīng)該為專業(yè)服務(wù),若拋開(kāi)專業(yè)理論,獨(dú)立地講計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)生根本沒(méi)有體會(huì)到計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來(lái)的輔效果,必然對(duì)課程產(chǎn)生“無(wú)用論”思想和抵觸情緒。掌握現(xiàn)代計(jì)算機(jī)工具是所有專業(yè)的必然要求,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)面向全校所有院系專業(yè)學(xué)生,如何把專業(yè)應(yīng)用、專業(yè)研究方向、專業(yè)發(fā)展和未來(lái)融入到教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)過(guò)程中,是我們要把握的重點(diǎn)。對(duì)于學(xué)生而言,一方面他們可以體會(huì)到如何利用計(jì)算機(jī)解決專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題,一方面又意識(shí)到計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)和技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用舞臺(tái),同時(shí),也將激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)好計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù),為今后學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1.2 必要性

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》的重大改革項(xiàng)目,也是促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措,旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,工程師的類型主要分為應(yīng)用型、設(shè)計(jì)型和研究型三種。應(yīng)用型工程師主要在現(xiàn)場(chǎng)從事產(chǎn)品的生產(chǎn)、營(yíng)銷、服務(wù)或工程項(xiàng)目的施工、運(yùn)行、維護(hù);設(shè)計(jì)型工程師主要從事產(chǎn)品或工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā):研究型工程師主要從事復(fù)雜產(chǎn)品或大型工程項(xiàng)目的研究、開(kāi)發(fā)以及工程科學(xué)的研究。應(yīng)用型工程師主要在本科階段培養(yǎng),設(shè)計(jì)型工程師主要在碩士階段培養(yǎng),研究型工程師主要在博士階段培養(yǎng)。

以應(yīng)用型工程師為培養(yǎng)目標(biāo)的工科院校本科畢業(yè)生應(yīng)達(dá)到的知識(shí)、能力與素質(zhì)要求摘要如下:

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

(2)具有綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)科學(xué)理論方法和技術(shù)手段分析并解決本專業(yè)工程實(shí)際問(wèn)題的能力,能夠參與生產(chǎn)及運(yùn)作系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并具有運(yùn)行和維護(hù)能力;

(3)具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)、技術(shù)改造與創(chuàng)新的能力;

(4)具備獲取專業(yè)前沿信息和終身學(xué)習(xí)的能力

從培養(yǎng)應(yīng)用型工程師角度出發(fā),計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)應(yīng)該圍繞如何闡述專業(yè)知識(shí)、如何將計(jì)算機(jī)技術(shù)代人解決專業(yè)問(wèn)題展開(kāi),不僅要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)素養(yǎng),更應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會(huì)將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為一種輔助工具去解決專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題。

工學(xué)結(jié)合是將專業(yè)學(xué)習(xí)、能力訓(xùn)練與實(shí)際工作經(jīng)歷結(jié)合在一起,把學(xué)生推向市場(chǎng)。一般來(lái)說(shuō),用人單位并不希望花錢對(duì)新職員提供計(jì)算機(jī)技能的培訓(xùn),而是希望畢業(yè)生在校期間就能掌握所需知識(shí),更期望求職的畢業(yè)生能較好地掌握信息技術(shù),以便在工作中結(jié)合專業(yè)崗位有效地開(kāi)展應(yīng)用,提高工作效率。計(jì)算機(jī)技術(shù)因其實(shí)用性和有效性,已經(jīng)滲透到了每一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,為解決專業(yè)問(wèn)題提供極大的幫助。掌握計(jì)算機(jī)解決專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的能力,必然會(huì)提高工作效率,為企業(yè)創(chuàng)造更大的效益,這是用人單位最關(guān)心的問(wèn)題。

應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的“三位一體”包括知識(shí)、技能和素質(zhì)。個(gè)人素質(zhì)是否高,在于能否具備把所學(xué)知識(shí)和技能應(yīng)用到解決專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的能力,如果所學(xué)知識(shí)不能用于解決任何問(wèn)題,學(xué)生會(huì)感覺(jué)索然無(wú)味。計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮了極大的作用,但是,對(duì)每個(gè)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),作用到底體現(xiàn)在什么地方,需要教師作為一個(gè)領(lǐng)路人指引其找到突破口。

2 研究?jī)?nèi)容

2.1 根據(jù)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的定位,改革課程教學(xué)內(nèi)容

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的定位是配合其他專業(yè)學(xué)科的教學(xué)。目前還沒(méi)有一種具有專業(yè)特色的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教材。教師要想突出專業(yè)特色,對(duì)現(xiàn)行教學(xué)內(nèi)容的改革顯得尤為重要,這也是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育必須優(yōu)先解決的問(wèn)題。目前,廣東石油化工學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系結(jié)構(gòu)如表1所示。

以生物技術(shù)專業(yè)為例,教材的選擇應(yīng)該兼顧學(xué)生的知識(shí)背景和學(xué)習(xí)興趣,盡量選擇有生物專業(yè)背景的作者撰寫的教材,其優(yōu)點(diǎn)在于:

(1)生物專業(yè)背景的作者能夠從他們自己的知識(shí)體系出發(fā),闡述計(jì)算機(jī)方法和技術(shù)如何用于生物數(shù)據(jù)的處理;

(2)生物專業(yè)背景的作者了解生物專業(yè)的學(xué)生需要哪些基本的計(jì)算機(jī)知識(shí)。

在授課過(guò)程中,針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)綜合使用多本教材更能達(dá)到預(yù)期效果,但就目前我們的研究所知,符合專業(yè)需求的、可借鑒的國(guó)內(nèi)外相關(guān)教材比較少。

筆者建議先以程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程為例,以點(diǎn)帶面,綜合剖析人才培養(yǎng)方案,充分發(fā)揮本課程對(duì)支撐該專業(yè)學(xué)生素質(zhì)和能力培養(yǎng)的核心作用,著重于專業(yè)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用改革課程教學(xué)內(nèi)容。

2.2 按照為專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)的理念,對(duì)教學(xué)目標(biāo)的研究

目前,國(guó)內(nèi)外大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的發(fā)展有兩個(gè)重要趨勢(shì),一是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論開(kāi)始引入非專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué),二是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)開(kāi)始與專業(yè)課程內(nèi)容結(jié)合。因此,對(duì)于新型的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程,我們必須重新認(rèn)識(shí)、定位與設(shè)計(jì),研究的教學(xué)目標(biāo)是:

(1)讓學(xué)生學(xué)習(xí)和理解數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。他們可能在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中見(jiàn)過(guò)這些內(nèi)容,但并不能深刻理解,更沒(méi)有將它們應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)分析過(guò)程中。

(2)學(xué)習(xí)如何將計(jì)算技術(shù)“運(yùn)用”于分析和解決那些只用分析技術(shù)很難或不可能解決的問(wèn)題。

(3)學(xué)會(huì)如何“應(yīng)用”計(jì)算機(jī)技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)世界中專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題,并將認(rèn)識(shí)到專業(yè)領(lǐng)域中由于計(jì)算機(jī)的局限性所不能解決的一些突出性問(wèn)題。

2.3 對(duì)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)和研究

程序設(shè)計(jì)的目的是提供一種廣義的解決問(wèn)題的技能,可以用在任何編程設(shè)計(jì)應(yīng)用中。在傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中,一般按照數(shù)據(jù)類型、操作符、分支語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句、輸入輸出、模塊化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的順序教學(xué)并舉例說(shuō)明。這種過(guò)程周期較長(zhǎng),而且實(shí)驗(yàn)課程難以安排。教學(xué)實(shí)踐表明,過(guò)多的抽象概念和理論只會(huì)在學(xué)生和教師之間豎起高墻。

此外,在講授專業(yè)應(yīng)用案例中,教師應(yīng)盡可能利用學(xué)生熟悉的語(yǔ)言進(jìn)行教學(xué),可以參考情境概念教學(xué)中所應(yīng)用的不同案例:物理學(xué)專業(yè)喜歡使用力學(xué)的例子討論速度和加速度;化工專業(yè)可能討論反應(yīng)速率和動(dòng)態(tài)均衡。對(duì)這些例子進(jìn)行分析和理解后,教師可以進(jìn)行再抽象,從中提取這些現(xiàn)象所依賴的數(shù)據(jù)規(guī)律。實(shí)際上,這些從專業(yè)分支得出的案例和基礎(chǔ)知識(shí),很容易同計(jì)算的概念結(jié)合。

2.4 對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)模式的研究

大多數(shù)教學(xué)活動(dòng)主要以教師講解為主,學(xué)生的思考很少,很多問(wèn)題學(xué)生知其然卻不知其所以然,應(yīng)用能力不好。為了提高教學(xué)質(zhì)量,很多教師對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行改革,提出任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、情景教學(xué)法、問(wèn)題教學(xué)法等,還有的教學(xué)改革是從課程建設(shè)角度來(lái)進(jìn)行的,包括課程內(nèi)容的補(bǔ)充完善、實(shí)訓(xùn)案例擴(kuò)充、加強(qiáng)師生互動(dòng)等方面進(jìn)行教學(xué)的深度探索。此外為了提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行的教學(xué)改革也越來(lái)越多。

2.5 重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的研究

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要以專業(yè)實(shí)踐為突破口,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)與專業(yè)實(shí)踐教學(xué)交融、相長(zhǎng)。就生物專業(yè)而言,實(shí)驗(yàn)顯得尤為重要。例如,使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)技術(shù)和方法在生物數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的舉足輕重的作用。從實(shí)驗(yàn)課中,他們可以領(lǐng)略到計(jì)算機(jī)技術(shù)的魅力,并堅(jiān)定學(xué)好計(jì)算機(jī)知識(shí)的信念。

2.6 對(duì)引入競(jìng)賽機(jī)制的研究

一般來(lái)說(shuō),企業(yè)在面試員工的時(shí)候,最先接觸的是學(xué)生的成績(jī)和各項(xiàng)獲獎(jiǎng)資料,獲獎(jiǎng)學(xué)生在同等條件下會(huì)被用人單位優(yōu)先錄用,但如果大學(xué)4年下來(lái),學(xué)生說(shuō)不出做過(guò)什么,也沒(méi)有證據(jù)證明自己做得有多好,企業(yè)在選擇優(yōu)秀人才的時(shí)候會(huì)無(wú)所適從,往往依靠院系推薦,而推薦的學(xué)生又未必是適合企業(yè)文化的。但是有了獲獎(jiǎng)資料作為參考,企業(yè)很容易判斷學(xué)生學(xué)過(guò)什么課程知識(shí)、對(duì)哪方面比較感興趣、有什么長(zhǎng)處、合適在什么崗位工作、是不是有上進(jìn)心,這些都有助于企業(yè)順利招收合適的員工。

我們希望合理設(shè)計(jì)與專業(yè)相關(guān)的競(jìng)賽選題,該項(xiàng)內(nèi)容可以放在學(xué)期末最后幾周進(jìn)行。競(jìng)賽作品的制作和開(kāi)發(fā),是知識(shí)的綜合運(yùn)用、實(shí)踐、創(chuàng)新的過(guò)程,有很強(qiáng)的系統(tǒng)性、目的性、實(shí)踐性。競(jìng)賽必然包含證書和獎(jiǎng)品,證書是大學(xué)畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)的敲門磚,獎(jiǎng)品則是對(duì)自己的努力、能力和付出的肯定,在一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的競(jìng)賽中獲得榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì),不僅讓學(xué)生感覺(jué)學(xué)有所得,也會(huì)極大地增強(qiáng)學(xué)生的自信心,不斷挑戰(zhàn)自我,積極向更深更廣的領(lǐng)域探索。

2.7 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程交流服務(wù)平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神的研究

團(tuán)隊(duì)合作非常重要,因此我們希望構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)課程交流服務(wù)平臺(tái),所有獲獎(jiǎng)作品都上傳到該平臺(tái)上供全校學(xué)生學(xué)習(xí),在平臺(tái)上不定期組織獲獎(jiǎng)學(xué)生在線交流和答疑,培養(yǎng)學(xué)生的服務(wù)意識(shí)。

通過(guò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程交流服務(wù)平臺(tái),不同專業(yè)學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自己的興趣點(diǎn),興趣相同的學(xué)生會(huì)很自然地融合和溝通。在溝通的同時(shí),一些綜合素質(zhì)較高并且志同道合的學(xué)生會(huì)慢慢凝聚成一支或幾支學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、學(xué)習(xí)潛力大的骨干隊(duì)伍,這些隊(duì)伍必然會(huì)在校內(nèi)受到廣泛關(guān)注,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的示范作用和影響力,有助于促進(jìn)學(xué)風(fēng)的整體提升。同時(shí),團(tuán)隊(duì)還可以創(chuàng)辦工作室,承接校內(nèi)外項(xiàng)目,為將來(lái)創(chuàng)業(yè)就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.8 對(duì)構(gòu)建CCAI(云計(jì)算輔助教學(xué))資源平臺(tái)的研究

云計(jì)算輔助教學(xué)(Cloud Computing AssistedInstruction,簡(jiǎn)稱CCAI)是將各種教學(xué)服務(wù)(如服務(wù)器、帶寬、軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源乃至技術(shù)資源等)遷移到云端,學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)隨地登錄云端獲取學(xué)習(xí)資源、制定學(xué)習(xí)計(jì)劃、保存私人數(shù)據(jù)等各項(xiàng)云服務(wù),進(jìn)行個(gè)性化的自主移動(dòng)學(xué)習(xí)。

圖1是“云教育”平臺(tái)關(guān)系結(jié)構(gòu)?!霸平逃逼脚_(tái)上沒(méi)有“教師”與“學(xué)生”之分,他們的關(guān)系是平等的,共同作為平臺(tái)的主體。平臺(tái)體現(xiàn)了“信息民主化”,教師作為“知識(shí)來(lái)源”的作用將部分由網(wǎng)絡(luò)替代,學(xué)生也是資源的提供者;教師既可在真實(shí)的學(xué)校中,也可在虛擬的網(wǎng)絡(luò)中體現(xiàn)教師的角色行為。平臺(tái)的“資源”“習(xí)題”和實(shí)時(shí)互動(dòng)等功能,能很好地輔助學(xué)習(xí)。

云計(jì)算輔助教學(xué)平臺(tái)有利于學(xué)校節(jié)約經(jīng)費(fèi),有利于教師構(gòu)建自己的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)環(huán)境、開(kāi)展個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)活動(dòng)、增強(qiáng)師生互動(dòng)、完善課程特色教學(xué)建設(shè)、提高教學(xué)質(zhì)量,有利于學(xué)生搭建個(gè)人學(xué)習(xí)環(huán)境、規(guī)劃和管理個(gè)人學(xué)習(xí)、自由選擇所需學(xué)習(xí)資源和服務(wù)、自主制定學(xué)習(xí)計(jì)劃和學(xué)習(xí)進(jìn)度,促進(jìn)學(xué)生高級(jí)思維能力和群體智慧發(fā)展。

2.9 對(duì)改革考核體系的研究

廣東石油化工學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的考核方式較單一。筆者建議在引入競(jìng)賽機(jī)制的基礎(chǔ)上,讓每個(gè)學(xué)生從“成果展示+論文+模擬答辯+PPT演示+個(gè)人風(fēng)采”幾個(gè)方面制作視頻并傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,邀請(qǐng)有關(guān)部門的教師和相關(guān)院系的學(xué)生等分配賬號(hào),按照規(guī)定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),在某個(gè)時(shí)間內(nèi)登錄平臺(tái)打分,課程教師的評(píng)分占30%,學(xué)生的評(píng)分占30%,其他評(píng)分占40%。

論文要求學(xué)生提交作品文字說(shuō)明,訓(xùn)練學(xué)生的表達(dá)能力和邏輯思維,增強(qiáng)與他人溝通交流的能力,有利于建構(gòu)新信息和修正舊信息。個(gè)人風(fēng)采包括作者完成競(jìng)賽選題過(guò)程中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,模擬答辯、視頻制作等都要求學(xué)生親力親為,激發(fā)他們的創(chuàng)造力和合作精神,還可以間接學(xué)習(xí)視頻制作軟件Premiere和音頻制作軟件Cool edit等。

2.10 對(duì)教學(xué)改革出現(xiàn)的問(wèn)題的研究

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)為專業(yè)服務(wù)的重新定位使得教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中出現(xiàn)多方面問(wèn)題。分析這些問(wèn)題并探索解決措施,是推進(jìn)結(jié)合專業(yè)教學(xué)的必要途徑,典型問(wèn)題如下。

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

(2)如何與專業(yè)課教師溝通,如何建立教師考評(píng)機(jī)制。

(3)如何建立有效的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督機(jī)制。

3 結(jié)語(yǔ)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)以其特殊的優(yōu)勢(shì)以及作為現(xiàn)代高科技在各專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的廣泛性,定位于服務(wù)其他專業(yè)學(xué)科的教學(xué),在教學(xué)中努力把專業(yè)前景、專業(yè)研究方向、專業(yè)發(fā)展和未來(lái)融入到教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)過(guò)程中。除了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程,很多其他課程都可以圍繞專業(yè)開(kāi)展教學(xué),讓學(xué)生整個(gè)大學(xué)期間都在濃厚的專業(yè)氛圍內(nèi)完成學(xué)業(yè)并深刻感受每門基礎(chǔ)課程帶給專業(yè)課程的輔效果。

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篇7

關(guān)鍵詞:信息安全;課程教學(xué);實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1673-8454(2012)05-0067-02

一、引言

信息安全人才培養(yǎng)是國(guó)家信息安全保障體系建設(shè)的基礎(chǔ)和先決條件.自2001年至今國(guó)內(nèi)一些高校先后設(shè)立了信息安全專業(yè)和信息對(duì)抗技術(shù)專業(yè),已經(jīng)為社會(huì)輸送了上萬(wàn)信息安全專業(yè)的本科人才。與此同時(shí),為普及信息安全教育,近年來(lái)許多高校也面向非信息安全專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)了信息安全類選修課程。

我院自2005年開(kāi)始就為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子商務(wù)和信息管理與信息系統(tǒng)三個(gè)專業(yè)開(kāi)設(shè)了密碼編碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全、計(jì)算機(jī)安全技術(shù)兩門專業(yè)選修課程,考慮到教學(xué)過(guò)程中不同專業(yè)在學(xué)習(xí)信息安全類課程時(shí)的不同特點(diǎn).2007年調(diào)整教學(xué)計(jì)劃后為信息管理與信息系統(tǒng)和電子商務(wù)專業(yè)開(kāi)設(shè)了信息安全技術(shù)選修課程,為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開(kāi)設(shè)了網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程。

二、教學(xué)目標(biāo)

信息安全類課程具有涉及面廣、內(nèi)容和知識(shí)體系更新快、對(duì)先修課程要求高、理論與實(shí)踐聯(lián)系緊密等特點(diǎn)。并且對(duì)于非信息安全專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)該是擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,為將來(lái)可能面對(duì)的信息安全問(wèn)題的解決和學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。因此我院信息安全類課程的教學(xué)目標(biāo)被定位為培養(yǎng)學(xué)生的信息安全意識(shí),普及常用的信息安全技術(shù),使學(xué)生具備信息系統(tǒng)中的安全防衛(wèi)能力和新技術(shù)的應(yīng)用能力。…

三、教學(xué)過(guò)程中的難點(diǎn)問(wèn)題

非信息安全專業(yè)的信息安全課程大部分都是該專業(yè)的專業(yè)選修課程,一般都是在大三下學(xué)期和大四上學(xué)期開(kāi)設(shè),此時(shí)的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),但對(duì)信息安全類課程來(lái)說(shuō)如何做到在一門課程中既要覆蓋信息安全專業(yè)的主要知識(shí)領(lǐng)域,同時(shí)還要針對(duì)不同的專業(yè)特點(diǎn)選用相應(yīng)的教學(xué)方法,這些苛刻的教學(xué)需求使得該類課程在教學(xué)過(guò)程中遇到了各種各樣的難題,下面將從課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面分別闡述在教學(xué)工作中遇到的難題和采用的解決辦法。

1.課堂教學(xué)環(huán)節(jié)

(1)教學(xué)內(nèi)容較多和學(xué)時(shí)偏少的矛盾

按照各專業(yè)的前導(dǎo)課程,遵循培養(yǎng)信息安全意識(shí)和普及常用的信息安全技術(shù)的原則。制定了如表1所示的教學(xué)內(nèi)容。

其中只有信息系統(tǒng)安全與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)這兩個(gè)部分的教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)分配根據(jù)教授專業(yè)的不同而有所側(cè)重和區(qū)別??傮w來(lái)說(shuō),在課程內(nèi)容的設(shè)置上以培養(yǎng)信息安全技術(shù)應(yīng)用人才為目的,擴(kuò)大學(xué)生的信息安全知識(shí)面為導(dǎo)向,教學(xué)過(guò)程中不過(guò)多地糾纏于理論細(xì)節(jié),以此來(lái)解決課程內(nèi)容豐富而學(xué)時(shí)較少的矛盾。

(2)部分教學(xué)內(nèi)容枯燥,影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

根據(jù)學(xué)生的教學(xué)意見(jiàn)反饋調(diào)查發(fā)現(xiàn),影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)內(nèi)容主要集中在密碼學(xué)基礎(chǔ)這一知識(shí)領(lǐng)域中。密碼學(xué)基礎(chǔ)是信息安全技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),也是學(xué)習(xí)信息安全技術(shù)過(guò)程中必不可少的知識(shí)組成,因此為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在教學(xué)過(guò)程中采取了如下教學(xué)方法。

首先。將一些相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)整理成自學(xué)材料并引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),以降低學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)密碼學(xué)知識(shí)的枯燥感;其次,在講授密碼學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),多穿插一些小故事和影視作品的情節(jié),以此來(lái)提高學(xué)生對(duì)密碼學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。如:以電影《達(dá)芬奇密碼》中的故事情節(jié)為線索,為大家講解古典密碼算法中置換類算法的加密思想以及密碼分析中暴力破譯法的基本原理:然后,在介紹現(xiàn)代密碼算法時(shí),應(yīng)重點(diǎn)介紹主流算法.并配合一些Flas形象生動(dòng)地幫助學(xué)生理解算法的加密解密原理。此外,還可以推薦一些和密碼學(xué)相關(guān)的小說(shuō),如《密碼故事――人類智慧的另類較量》,供學(xué)生課外閱讀。

這些教學(xué)方法極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)密碼學(xué)知識(shí)的興趣,取得了很好的教學(xué)效果,受到學(xué)生的一致好評(píng)。

(3)如何獲取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)案例帶動(dòng)課堂教學(xué)

對(duì)于課程中信息系統(tǒng)安全和網(wǎng)絡(luò)安全部分的知識(shí)點(diǎn),如果在課堂教學(xué)過(guò)程中只是注重原理的講解,會(huì)使得教學(xué)過(guò)程顯得極為生硬抽象,不利于學(xué)生的理解和應(yīng)用。因此,在授課過(guò)程中以案例為驅(qū)動(dòng),帶動(dòng)基本原理的講解,是較為合理的教學(xué)方法。而如何獲取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)案例,是困擾教師的難點(diǎn)問(wèn)題。

目前,教學(xué)案例的獲取方式主要有兩種,一種是由教師親自整理制作;另一種就是參考其他院校相關(guān)課程選用的教學(xué)案例。因此,在今后的課程建設(shè)過(guò)程中將重點(diǎn)考慮引入課程教學(xué)軟件,以進(jìn)一步解決教學(xué)案例匱乏和更新速度慢等問(wèn)題。

(4)學(xué)習(xí)方式被動(dòng)

學(xué)生往往只是被動(dòng)地接受課堂的灌輸式教育,如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生主動(dòng)地去學(xué)習(xí)信息安全課程,同樣也是教學(xué)過(guò)程中的難點(diǎn)問(wèn)題。

因此在課堂教學(xué)環(huán)節(jié),嘗試采取了學(xué)生分組的教學(xué)形式,并在課堂上組織分組討論、演講比賽、分組對(duì)抗等多種教學(xué)活動(dòng),通過(guò)多樣化教學(xué),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,活躍課堂氣氛,尤其是分組進(jìn)行的演講比賽,學(xué)生們通過(guò)自己動(dòng)手搜集整理演講材料和賽后討論,加深了對(duì)課程內(nèi)容的認(rèn)識(shí)和理解。

2.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

信息安全是一門較新的學(xué)科,同時(shí)也是跟實(shí)際聯(lián)系非常密切的技術(shù),因此實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是教學(xué)過(guò)程中必不可少的。而如何在教學(xué)資源有限的條件下找到既能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力又能調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是非信息安全專業(yè)信息安全類課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的難點(diǎn)問(wèn)題。

我院信息安全類課程設(shè)置了如表2所示的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

其中所有的選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書以及相關(guān)軟件等材料都上傳到公共郵箱中,并由教師引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間來(lái)獨(dú)立完成。實(shí)踐表明,這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)又鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力.為將來(lái)在工作中可能遇到的一些安全問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。

四、教學(xué)方法的進(jìn)一步探索與研究

考慮到社會(huì)各界對(duì)信息安全人才需求的變化,在今后的教學(xué)計(jì)劃調(diào)整中準(zhǔn)備將所有信息安全類課程合并為一門公共選修課程――信息安全概論,結(jié)合這一變化對(duì)信息安全概論的教學(xué)工作需要做出相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)。

首先需要為信息安全概論增加前導(dǎo)課程匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),該課程以Win32匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)為主要教學(xué)內(nèi)容,以培養(yǎng)學(xué)生熟悉掌握Win32匯編程序設(shè)計(jì)的方法和技巧,并以具備分析Win32匯編程序、編制和調(diào)試匯編程序的能力為教學(xué)目標(biāo)。

篇8

1.高職學(xué)生的生源結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

高職院校的生源主要有三類:一是通過(guò)普通高考招收的普通高中生,二是通過(guò)對(duì)口考試招收的職業(yè)高中生,三是“3+2”“2+3”考試招收的中專、職中生。從質(zhì)量上說(shuō),第一類生源一般是全國(guó)高考錄取的普高生,大部分學(xué)生思想活躍,靈活好動(dòng),經(jīng)過(guò)高考前的系統(tǒng)學(xué)習(xí),掌握了一定的理論知識(shí)和學(xué)習(xí)方法,但自控能力較差,存在學(xué)習(xí)動(dòng)力不足、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)不強(qiáng)、目標(biāo)意識(shí)不清、視野不夠開(kāi)闊等問(wèn)題;第二類、第三類生源在中職階段有一定的技能基礎(chǔ),動(dòng)手能力較強(qiáng),但文化基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,普遍存在學(xué)習(xí)方法不當(dāng)、態(tài)度不明、自覺(jué)性較差等問(wèn)題。生源多元化、錄取分?jǐn)?shù)不高、理論知識(shí)基礎(chǔ)薄弱等現(xiàn)狀,給教學(xué)和管理帶來(lái)了很大困難,影響了高職階段教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生整體素質(zhì)的提高。

2.高職課堂的時(shí)間結(jié)構(gòu)安排

高職課堂的一個(gè)學(xué)時(shí)為40分鐘,時(shí)間結(jié)構(gòu)一般時(shí)間為5分鐘時(shí)間回顧舊知識(shí)點(diǎn)、導(dǎo)入新知識(shí),10分鐘時(shí)間采取項(xiàng)目式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等方法講解與示范新知識(shí)點(diǎn),20分鐘學(xué)生練習(xí)時(shí)間,5分鐘總結(jié)時(shí)間。時(shí)間結(jié)構(gòu)安排本身沒(méi)有問(wèn)題,但是教師在上課過(guò)程中一般會(huì)遇到種情況:若知識(shí)點(diǎn)較難,遇到困難的學(xué)生較多,僅有少部分學(xué)生能在指定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù),20分鐘的練習(xí)時(shí)間比較緊張,任課教師不能一一進(jìn)行指導(dǎo),效率較低;還可能出現(xiàn)個(gè)別學(xué)生由于問(wèn)題不能得到及時(shí)解決而產(chǎn)生失望或焦躁的情緒,進(jìn)而影響學(xué)習(xí),甚至對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣。

3.高職“部署與管理Linux服務(wù)器”課程的特點(diǎn)

“部署與管理Linux服務(wù)器”是高職院校云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)的一門專業(yè)核心課,課堂教學(xué)存在教學(xué)形式單一、內(nèi)容枯燥、入門難、教學(xué)實(shí)施效果差等問(wèn)題,具體表現(xiàn)為學(xué)生興趣不高,學(xué)習(xí)氛圍不濃;教學(xué)方法單一,教學(xué)手段傳統(tǒng);考核方式不能綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)成果;加上高職生源的影響,學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備情況參差不齊,造成學(xué)生接受新知識(shí)的能力存在差異,課堂教學(xué)效果較差。

二、學(xué)生助教制的應(yīng)用實(shí)踐

高職課堂學(xué)生助教制的應(yīng)用以“部署與管理Linux服務(wù)器”課程為例,時(shí)間結(jié)構(gòu)不變,應(yīng)用安排在20分鐘的練習(xí)階段及5分鐘的分享總結(jié)階段,具體方法如下:

在學(xué)生練習(xí)階段,根據(jù)學(xué)生、知識(shí)點(diǎn)難易程度安排學(xué)生助教人數(shù),若知識(shí)點(diǎn)較難,可安排多名助教。如教學(xué)內(nèi)容為測(cè)試DNS服務(wù)器,教學(xué)班人數(shù)為50人。由于測(cè)試DNS服務(wù)器容易出現(xiàn)IP地址與域名解析不成功的情況,而出現(xiàn)這種情況的原因可能是服務(wù)器IP地址設(shè)置有誤、正向區(qū)域文件配置有誤,若學(xué)生對(duì)相關(guān)概念理解不到位,可能難以成功排錯(cuò),所以設(shè)置助教人數(shù)為8名。前8位正確完成DNS服務(wù)器配置并能成功解析的學(xué)生自動(dòng)成為學(xué)生助教,每人加5個(gè)積分。然后每名學(xué)生隨機(jī)分至一個(gè)小組,擔(dān)任小組助教,幫助小組成員解惑答疑,幫助過(guò)程中可以演示,但不可代敲代碼。所有成員均完成解析過(guò)程的小組按照完成的先后順序獲得不同的積分。

積分分配方案:每個(gè)助教加5個(gè)積分,第一個(gè)全部完成的小組得40個(gè)積分,第二個(gè)全部完成的小組得35個(gè)積分,第三個(gè)全部完成的小組得30個(gè)積分……第8個(gè)全部完成的小組得5個(gè)積分。小組成員的積分由助教根據(jù)他們?cè)诰毩?xí)期間的表現(xiàn)合理分配,作為平時(shí)成績(jī)的一部分。

成果分享總結(jié)階段:練習(xí)結(jié)束以后,由每位學(xué)生助教分享在指導(dǎo)組員練習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決問(wèn)題的方法。

篇9

從20世紀(jì)80年代的“育才模式”、90年代的“洋思模式”再到21世紀(jì)的“杜郎口模式”,我國(guó)基礎(chǔ)教育的課改走過(guò)了30年的風(fēng)風(fēng)雨雨,基本上體現(xiàn)了由教到學(xué)的不斷推進(jìn)的演變過(guò)程。無(wú)論是教師教還是學(xué)生學(xué),都無(wú)法脫離“課堂”的范疇?!罢n堂”和“課程”是學(xué)校教育的核心,每一次教育改革,最終必然要深化落實(shí)到“課堂”、“課程”這兩個(gè)核心問(wèn)題上,倘若沒(méi)有課堂的實(shí)質(zhì)性變革,而只改教法,或只變更機(jī)構(gòu)建制,這樣的課改,最后是不可能達(dá)到成功目的的。

目前,我們的課堂教學(xué)出現(xiàn)了三個(gè)問(wèn)題:一是教師一言堂。教師在課堂上單向講得過(guò)多,此舉并不利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。二是學(xué)生“被”學(xué)習(xí)。學(xué)生的課外作業(yè)過(guò)多,教師布置作業(yè)并不完全考慮學(xué)生習(xí)得的效果和意義。三是后進(jìn)生轉(zhuǎn)化難。實(shí)事求是地說(shuō),每個(gè)學(xué)校都有后進(jìn)生,在德育和智育雙方面都給教師帶來(lái)挑戰(zhàn)。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,國(guó)際上早就有人在討論,譬如1996年國(guó)際21世紀(jì)教育委員會(huì)向聯(lián)合國(guó)教科文組織提交的一份報(bào)告——《德洛爾報(bào)告》,上面指出“Learning:The Treasure Within”,即“教育——財(cái)富蘊(yùn)藏其中”,重在強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué),而不是教師的教。這是“學(xué)本”教育的由來(lái),即肯定教育的成功關(guān)鍵是以學(xué)生為主體的學(xué)力考量,教師是起關(guān)鍵作用,但非決策作用。中國(guó)基礎(chǔ)教育也開(kāi)始反思并踐行“由教到學(xué)”的內(nèi)涵。

上世紀(jì)90年代以來(lái),我們一直徘徊在“教”與“學(xué)”之間。時(shí)至今日,反觀當(dāng)下課堂,我從課堂結(jié)構(gòu)入手,提出了課堂組成的三要素:教、學(xué)、習(xí)。在這三者的關(guān)系與地位、作用與方法等諸多方面,我們?cè)M(jìn)行了長(zhǎng)期的、深入的、有意義的研究和探索,讓“教”的手段和“學(xué)”的方法都達(dá)到了很高的水準(zhǔn)。然而,我們通過(guò)對(duì)這三要素來(lái)進(jìn)行功能分析,研究得出:教不是目的,學(xué)也不是目的,只有習(xí)得才達(dá)到目的。

孔子在《論語(yǔ)·學(xué)而》的第一章就說(shuō):“學(xué)而時(shí)習(xí)之,不亦說(shuō)乎?”意為學(xué)了之后及時(shí)、經(jīng)常地進(jìn)行溫習(xí),不是一件很愉快的事情嗎?按照國(guó)學(xué)名人傅佩榮教授的解釋說(shuō),“學(xué)”就是聞、見(jiàn),是獲得知識(shí)、技能,主要是指接受感性知識(shí)與書本知識(shí),有時(shí)還包括思的含義在內(nèi)?!傲?xí)”是鞏固知識(shí)、技能,一般有“溫習(xí)、實(shí)習(xí)、練習(xí)”三層意蘊(yùn),有時(shí)還包括“行”的在內(nèi)?!皩W(xué)”偏重于思想意識(shí)領(lǐng)域,“習(xí)”偏重于行動(dòng)實(shí)踐方面。學(xué)習(xí)就是獲得知識(shí),形成技能,培養(yǎng)聰明才智的過(guò)程。實(shí)質(zhì)上就是學(xué)、思、習(xí)、行的總稱。要讓學(xué)生智慧地學(xué)習(xí),教師不僅要教給他們“學(xué)”的方法,還要讓他們有“習(xí)”的智慧。

習(xí)得的理念啟發(fā)我們,無(wú)論是課堂學(xué)習(xí),還是課前課后的預(yù)習(xí)復(fù)習(xí),真正需要教師和學(xué)生共同完成的中心在此。只有認(rèn)真落實(shí)學(xué)生的習(xí)得環(huán)節(jié),并且教師在這方面進(jìn)行探索和研究,才能真正體現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)的理念。畢竟,我們的課堂是圍繞共同目標(biāo)展開(kāi)的課堂,讓“習(xí)得”回歸課堂是我們對(duì)課改的本質(zhì)追求。

談到“習(xí)”,我們首先來(lái)對(duì)比它和“教”與“學(xué)”的不同之處(如上頁(yè)圖1)。

在“以教為本”的模式中,學(xué)生的“習(xí)”是在課外的,教師主導(dǎo)而權(quán)威、學(xué)生被動(dòng)而被灌輸。對(duì)這種模式的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是看教師“教”的方法與手段如何。教師也正是為了達(dá)到檢測(cè)自己的目的,很多時(shí)候在教學(xué)上會(huì)用填鴨式的滿堂灌,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性被忽略了?!耙越虨楸尽憋@示出師生關(guān)系是不平等的,它放大了教師作用,使其成為課堂教學(xué)中唯一的主體。

在“以學(xué)為本”的模式中,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用,對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)對(duì)象是學(xué)生。在這個(gè)模式中,“教”和“習(xí)”都是手段,“學(xué)”是結(jié)果,教師提供教學(xué)提示和作業(yè)安排,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和動(dòng)力,所有的目的就是讓學(xué)生動(dòng)起來(lái),參與進(jìn)來(lái)“學(xué)”,它改變了學(xué)生過(guò)去只是被動(dòng)接受者的地位,積極性得以調(diào)動(dòng)。

其實(shí),無(wú)論是“教”還是“學(xué)”都有兩層含義。“教”一方面是指教師,另一方面是即時(shí)的課堂講授;“學(xué)”一方面是已然成為主體的學(xué)生,另一方面是參差不齊的學(xué)習(xí)能力。這兩個(gè)字,構(gòu)成了“教學(xué)”一詞的核心。以上兩點(diǎn)有個(gè)共同之處:“習(xí)”在課外。課內(nèi)的“習(xí)”流于一種教學(xué)手段,這樣一來(lái),“學(xué)”的最終效果主要不在課堂檢測(cè)之內(nèi)。長(zhǎng)此以往,教師在課堂參與度上,對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)引領(lǐng)地位并不突出,且學(xué)生即便強(qiáng)化了“學(xué)”,但對(duì)知識(shí)點(diǎn)領(lǐng)悟之“習(xí)得”缺乏必要的系統(tǒng)評(píng)判,會(huì)讓教師對(duì)學(xué)生習(xí)得程度缺乏到位的把握。綜上,從課堂能量最大化來(lái)看,“以教為本”和“以學(xué)為本”都沒(méi)有達(dá)到最佳。

緣于上述啟發(fā),從2009年起,我提出了以“習(xí)”為中心的課堂變革(如圖2)。

“習(xí)本課堂”最大特點(diǎn)是明確了課堂中“教”與“學(xué)”不是目的,它們都是圍繞“習(xí)”來(lái)進(jìn)行的這一概念。從課堂能量及效果來(lái)看都是遞增和加強(qiáng)的,學(xué)生在課堂中完成了知識(shí)的掌握和能力的提升。

研究“習(xí)本”的關(guān)鍵在于:找到“教”與“學(xué)”的契合點(diǎn)。誠(chéng)然,一切“教”和“學(xué)”都是服務(wù)于“習(xí)”,都是基于“習(xí)”來(lái)定位“教”和“學(xué)”的標(biāo)高。我們?cè)u(píng)價(jià)的對(duì)象也是學(xué)生的“習(xí)得”情況。那么,我們?nèi)绾尾拍苤贫ㄒ粋€(gè)從事“習(xí)”的過(guò)程及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)呢?

于是我們力求讓各種“習(xí)”(如練習(xí)、實(shí)習(xí))貫穿課堂內(nèi)外,它既要體現(xiàn)教師如何安排組織學(xué)生進(jìn)行各種習(xí)得能力的訓(xùn)練,同時(shí)還要讓學(xué)生在各種習(xí)(實(shí)習(xí)、練習(xí))中學(xué)到知識(shí),在“習(xí)”(實(shí)習(xí)、練習(xí))中調(diào)整調(diào)節(jié),最終達(dá)到“習(xí)得”目標(biāo),讓學(xué)生把知識(shí)轉(zhuǎn)化為一種習(xí)慣性的實(shí)踐能力?!傲?xí)本”課堂實(shí)現(xiàn)了“雙中心”,教師與學(xué)生在課堂的地位都得到了明確,在師生互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長(zhǎng),教學(xué)雙方在互動(dòng)中都“習(xí)得”了一些東西。譬如,教師教學(xué)技能的增長(zhǎng)、學(xué)生學(xué)習(xí)技能的增長(zhǎng);教學(xué)雙方在互動(dòng)中自身在知識(shí)、精神、心理上的成長(zhǎng);以師生“習(xí)得”為標(biāo)志證明課堂是雙方的課堂。

“云技術(shù)”讓習(xí)本課堂完美呈現(xiàn)

由于習(xí)本課堂實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生的雙中心地位,那么,我們更需要教師預(yù)習(xí)指導(dǎo)更及時(shí),學(xué)生實(shí)時(shí)習(xí)得更到位,師生對(duì)知識(shí)點(diǎn)探討更快捷,課堂氛圍更生動(dòng),課后鞏固復(fù)習(xí)更深入,等等。況且,學(xué)生習(xí)得的過(guò)程需要及時(shí)反饋給教師,以便為其日后調(diào)整教學(xué)戰(zhàn)略提供依據(jù)。但是我們要看到,學(xué)生習(xí)得的過(guò)程是一系列具有不同稟賦資質(zhì)的學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的完成過(guò)程,因人而異不說(shuō),時(shí)空段也斷斷續(xù)續(xù),要做到“一手資料”和“及時(shí)有效”,“云技術(shù)”給了我們最強(qiáng)大的技術(shù)支持。

云技術(shù)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò),將龐大的程序拆解成無(wú)數(shù)個(gè)較小的子程序,再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng),經(jīng)搜尋、計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。最簡(jiǎn)單的云計(jì)算技術(shù),如電子郵箱、搜索引擎等已于上世紀(jì)90年代成功實(shí)現(xiàn)。目前iPhone、iPad以極先進(jìn)的云技術(shù)帶給用戶極便利的生活,更多的應(yīng)用服務(wù)不僅局限于交際、GPRS定位等,以教育資源共享為目的的應(yīng)用服務(wù)業(yè)已出現(xiàn),這對(duì)習(xí)本課堂的實(shí)施極為有利。

從下頁(yè)圖3中可以看出,我們基于傳統(tǒng)教室,運(yùn)用云技術(shù),建立了一個(gè)云端課堂,它使實(shí)體教室與虛擬網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,覆蓋了學(xué)生課內(nèi)外學(xué)習(xí)的全部時(shí)空與過(guò)程。

云技術(shù)中的云平臺(tái)和云服務(wù)讓我們的教師利用各種工具、編程、信息模型和分發(fā)傳送把電子課本、預(yù)習(xí)習(xí)案、預(yù)習(xí)檢測(cè)、課中習(xí)案、課堂檢測(cè)、習(xí)得鞏固、習(xí)得提升等內(nèi)容傳送到云上。

在課前預(yù)習(xí)階段,學(xué)生通過(guò)iPad搜索引擎下載學(xué)習(xí)任務(wù)和內(nèi)容,通過(guò)引導(dǎo)按課前習(xí)案的學(xué)習(xí)要求自主學(xué)習(xí),云技術(shù)可以讓教師知道每個(gè)學(xué)生在什么時(shí)間打開(kāi)了什么材料,預(yù)習(xí)了多久,所有的痕跡都在云上顯示給教師。如果在預(yù)習(xí)中學(xué)生對(duì)某一問(wèn)題產(chǎn)生疑問(wèn),可在電子教本上提出疑問(wèn),可通過(guò)云技術(shù)師生、生生相互討論,可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢,也可通過(guò)觀看教師圍繞教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)的視頻講解,多種途徑、多種渠道進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。學(xué)生完成課前習(xí)案后將學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)痕跡及收獲全部發(fā)至教育云儲(chǔ)存,教師在課前將所有學(xué)生儲(chǔ)存在云中的課前預(yù)習(xí)記錄下載瀏覽,分析學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,有針對(duì)性地去準(zhǔn)備課中習(xí)。云技術(shù)課堂讓學(xué)生的課前預(yù)習(xí)更加充分、有效,更讓教師在進(jìn)入課堂前全方面準(zhǔn)確了解學(xué)情,這是其他任何課堂所不具備的一大變革。

在課堂研習(xí)得階段,教師在教育云上下載了學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程后,掌握了學(xué)情,帶著前所未有的教學(xué)針對(duì)性進(jìn)入課堂,讓每位學(xué)生在云上即時(shí)查看其他學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解和解答,進(jìn)行討論,教師參與其中、學(xué)生互相探討,再通過(guò)云技術(shù)進(jìn)行分享、交流。師生之間、生生之間實(shí)現(xiàn)了全面的同步互動(dòng),針對(duì)課前習(xí)中遇到的普遍問(wèn)題、典型問(wèn)題以及解決方法,教師可作出點(diǎn)評(píng),學(xué)生可以發(fā)表自己的理解。學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況通過(guò)云技術(shù)“檢測(cè)”軟件檢測(cè)可實(shí)時(shí)分析正確率、錯(cuò)誤點(diǎn),達(dá)到師生交流、溝通、內(nèi)化提升的目標(biāo)。云端課堂讓課堂中的師生互動(dòng)更加熱烈,習(xí)得內(nèi)化分層落實(shí),是以前課堂難以企及的。

在課后鞏固練習(xí)階段,我們通過(guò)云技術(shù)把鞏固知識(shí)的習(xí)題、材料、總結(jié)以及下一節(jié)課的預(yù)習(xí)內(nèi)容放上去,學(xué)生根據(jù)自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)的把握情況,按需下載。云技術(shù)課堂讓學(xué)生課后“習(xí)”的內(nèi)容不再單一,方向性更強(qiáng),知識(shí)的掌握更扎實(shí),有利于“習(xí)得”反思再鞏固提高。

云技術(shù)在習(xí)本課堂教學(xué)中具有了其他技術(shù)手段無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì),它至少帶給我們四點(diǎn)收獲。

1.完整的學(xué)習(xí)軌跡記錄

就習(xí)得本身而言,是一個(gè)學(xué)生由“學(xué)”到“習(xí)”過(guò)程的完整呈現(xiàn)和證明。云技術(shù)完整地記錄了學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡,每位教師和學(xué)生都可以分享彼此教與學(xué)的過(guò)程。學(xué)生還享有各個(gè)教室為自己提供個(gè)性化輔導(dǎo)的資源。云技術(shù)加盟習(xí)本課堂,讓傳統(tǒng)粗放型的知識(shí)生產(chǎn)變?yōu)榧s型和個(gè)性化的知識(shí)研習(xí),它為一線教師探索教學(xué)規(guī)律、了解學(xué)生習(xí)得特征、分析課堂等提供大量資料,更有利于教師自我反思和改進(jìn)提高。

2.全面的師生同步互動(dòng)

云技術(shù)讓個(gè)性化的學(xué)生與整個(gè)班級(jí)同步成長(zhǎng),師生的互動(dòng)可以同步進(jìn)行,也提高了教學(xué)效率。

3.精準(zhǔn)的教學(xué)針對(duì)性

即便學(xué)生在課堂以外的自主學(xué)習(xí)已變成事實(shí),但是教師指導(dǎo)學(xué)生課前習(xí)卻往往很盲目,預(yù)習(xí)容易流于形式,進(jìn)入課堂習(xí)之前學(xué)生也容易忘卻教材內(nèi)容。由于云技術(shù)呈現(xiàn)給教師的學(xué)生們的課前習(xí)是完整而客觀的,因此教師在課堂習(xí)開(kāi)展之前可以有精當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備,從而準(zhǔn)確指導(dǎo)學(xué)生的預(yù)習(xí)操作。讓指向“課堂習(xí)”的“課前習(xí)”達(dá)到前所未有的高度。

4.量化的自我習(xí)得過(guò)程

篇10

【關(guān)鍵詞】計(jì)算方法 多媒體 雙語(yǔ)教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2013)22-0001-02

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的不斷提高,氣象學(xué)越來(lái)越定量化和精確化。氣象預(yù)報(bào)能力的提升離不開(kāi)科學(xué)計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展?!坝?jì)算方法”是介紹科學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)與核心內(nèi)容的課程,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)計(jì)算能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力具有重要的作用。計(jì)算方法又稱數(shù)值計(jì)算方法、數(shù)值分析或科學(xué)計(jì)算,在大氣科學(xué)系大氣科學(xué)專業(yè)三年級(jí)下學(xué)期開(kāi)設(shè),是大氣科學(xué)系的專業(yè)必修課程,是后續(xù)的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)課程的基礎(chǔ)。不同于體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、理論性強(qiáng)的高等數(shù)學(xué)課程,也不同于強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)驗(yàn)類課程,計(jì)算方法側(cè)重于通過(guò)理論分析設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的有效算法,并在計(jì)算機(jī)上編程實(shí)現(xiàn),體現(xiàn)了理論與實(shí)踐的完美結(jié)合。它的主要內(nèi)容包括非線性方程的解法、線性方程組的解法、插值及曲線擬合、數(shù)值微分與數(shù)值積分、常微分方程數(shù)值解法和偏微分方程初步。它的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握數(shù)值計(jì)算方法的基礎(chǔ)知識(shí),能編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算方法里的經(jīng)典算法,并進(jìn)行簡(jiǎn)單的誤差或收斂性的分析,同時(shí)在學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中,讓學(xué)生逐步掌握算法設(shè)計(jì)的一般過(guò)程和主要思路,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

在中國(guó),雙語(yǔ)教學(xué)是指用一門外語(yǔ)作為課堂上的主要用語(yǔ),并配合漢語(yǔ)同時(shí)進(jìn)行的教學(xué)方式。雙語(yǔ)教學(xué)是當(dāng)前教學(xué)改革的熱點(diǎn),是高校適應(yīng)社會(huì)需求,培養(yǎng)既精通專業(yè)知識(shí)、又精通外語(yǔ)的高素質(zhì)復(fù)合型人才的重要手段。在筆者所在的資源環(huán)境與地科學(xué)學(xué)院的支持下,計(jì)算方法課程擬建設(shè)成英語(yǔ)和漢語(yǔ)雙語(yǔ)示范性課程。近年來(lái),筆者制作了多媒體英文課件,并利用中英文結(jié)合的方式進(jìn)行了授課。本文初步總結(jié)教學(xué)方面的一些經(jīng)驗(yàn),分析計(jì)算方法課程多媒體雙語(yǔ)教學(xué)的利弊,并提出了改進(jìn)這門課程教學(xué)方法的一些建議。

一 教學(xué)改革措施

1.指導(dǎo)思想

計(jì)算方法是一門側(cè)重實(shí)踐并兼顧理論的課程,實(shí)用性較強(qiáng),必須采用講授算法的基本原理與編程實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法。針對(duì)大氣科學(xué)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),應(yīng)簡(jiǎn)化復(fù)雜的推理過(guò)程,通過(guò)實(shí)際例子展示算法的過(guò)程,并闡述算法的基本思想。通過(guò)雙語(yǔ)教學(xué)使學(xué)生掌握計(jì)算方法的基礎(chǔ)知識(shí)的和技能,并熟練掌握專業(yè)英語(yǔ)詞匯,培養(yǎng)學(xué)生閱讀英文教材、文獻(xiàn)的興趣,同時(shí)提高英語(yǔ)溝通能力。

2.教學(xué)大綱的制訂

筆者通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐和研究經(jīng)歷,在廣泛閱讀國(guó)內(nèi)外教材的基礎(chǔ)上,根據(jù)大氣科學(xué)的專業(yè)特點(diǎn)和教材《數(shù)值天

氣預(yù)報(bào)》的教學(xué)需求,重新梳理了課程內(nèi)容體系,刪除了在大氣科學(xué)領(lǐng)域不經(jīng)常使用且艱澀難懂的算法和部分繁瑣的計(jì)算公式和理論推導(dǎo)過(guò)程,同時(shí)增加了國(guó)內(nèi)外最新的一些算法和在大氣科學(xué)領(lǐng)域最近幾年熱點(diǎn)問(wèn)題的相關(guān)實(shí)例,保證課程內(nèi)容既跟得上時(shí)展的腳步,又生動(dòng)實(shí)用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。在實(shí)驗(yàn)課中,精選了九個(gè)大氣科學(xué)中廣泛使用的算法,讓學(xué)生進(jìn)行編程實(shí)踐。

3.教材的選擇

采用的教材是C.F. Gerald和P.O. Wheatley著(白峰杉改編)的《Applied Numerical Analysis》一書。此書的主要特點(diǎn)是科學(xué)體系嚴(yán)謹(jǐn),內(nèi)容選材精良,可讀性強(qiáng)。書中深刻地闡述了算法設(shè)計(jì)的基本思想,并給出了分析算法性能的客觀標(biāo)準(zhǔn),如收斂速度、誤差等。另外,此書給出了一些算法的Matlab程序語(yǔ)言,將計(jì)算方法和Matlab語(yǔ)言完美地結(jié)合在一起,而計(jì)算方法正是Matlab語(yǔ)言的最佳切入點(diǎn)。

4.授課的主要內(nèi)容

計(jì)算方法理論課程的周學(xué)時(shí)為3,總學(xué)時(shí)為54。結(jié)合大氣科學(xué)專業(yè)的教學(xué)要求,確定了教學(xué)內(nèi)容,具體如下表所示:

章節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)時(shí)數(shù)

前言 預(yù)備知識(shí) 3學(xué)時(shí)

第1章 求解非線性方程 6學(xué)時(shí)

第2章 求解線性方程組 時(shí)

第3章 插值及曲線擬合 時(shí)

第4章 數(shù)值微分與數(shù)值積分 12學(xué)時(shí)

第5章 常微分方程數(shù)值求解 時(shí)

第6章 偏微分方程初步 6學(xué)時(shí)

相應(yīng)地,設(shè)計(jì)了非線性方程組的牛頓迭代法、松弛法解線性代數(shù)方程組、Lagrange插值多項(xiàng)式、Aitken逐次線性插值法、多項(xiàng)式擬合、辛普生積分法、高斯積分法、常微分方程的龍格—庫(kù)塔方法和泊松方程的差分方法等九個(gè)實(shí)驗(yàn)。

5.授課思路

通過(guò)分析大氣科學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題,引出一個(gè)相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,利用高等數(shù)學(xué)中相關(guān)的基本定理進(jìn)行分析;根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)算法,通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)描述算法的基本思想;最后,對(duì)算法的收斂性或運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行理論分析,并用多媒體演示典型例子的計(jì)算過(guò)程。

6.多媒體設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容

所制作的多媒體課件包含了大部分教學(xué)內(nèi)容,并編寫了

* 資助項(xiàng)目:國(guó)家特色優(yōu)勢(shì)專業(yè)建設(shè)、云南大學(xué)資環(huán)學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目

相關(guān)的Matlab語(yǔ)言的程序,用于展示算法。與傳統(tǒng)的黑板教學(xué)相比,下面兩個(gè)方向的內(nèi)容具有相當(dāng)顯著的優(yōu)勢(shì)。

第一,算法的幾何解釋。如何用一個(gè)多項(xiàng)式函數(shù)去逼近未知函數(shù)是計(jì)算方法里的重要問(wèn)題之一。從分析學(xué)的角度來(lái)說(shuō),多數(shù)算法的思想基于未知函數(shù)的泰勒展式,直觀性不強(qiáng)。而從幾何學(xué)的角度來(lái)解釋算法,生動(dòng)形象,特別是配合動(dòng)態(tài)的多媒體課件,效果會(huì)更佳。

第二,算法的迭代過(guò)程與參數(shù)調(diào)整(如初值)。對(duì)于迭代算法(如非線性方程求根的不動(dòng)點(diǎn)迭代法、求線性方程組的Gauss-Seidel迭代法等),通過(guò)實(shí)例分析能加深學(xué)生對(duì)于迭代法收斂性分析的理解。多媒體課件可以很好地展示迭代法收斂或發(fā)散的過(guò)程,加深學(xué)生對(duì)迭代法的理解。通過(guò)初值的調(diào)整,可以讓學(xué)生了解有些迭代法的收斂性依賴于初值的選擇,是局部收斂的,如求解非線性方程的牛頓迭代法。

二 多媒體雙語(yǔ)教學(xué)的利弊分析

1.主要優(yōu)點(diǎn)

第一,加深學(xué)生對(duì)算法思想的理解。英文教材中從分析學(xué)、幾何學(xué)的角度來(lái)闡述算法思想,盡管通俗嚴(yán)謹(jǐn),但是對(duì)于高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不太好的同學(xué)來(lái)說(shuō),內(nèi)容略顯枯燥,不夠生動(dòng)。如曲線擬合中的三次B-樣條,在本質(zhì)上可以把每一段曲線理解成四個(gè)給定函數(shù)的線性組合,同時(shí)各段曲線滿足一些光滑性的條件,但是由于函數(shù)的表達(dá)式較為復(fù)雜,學(xué)生很難把握算法的主要思想。多媒體課件可以展示三次B-樣條的函數(shù)圖像,不斷調(diào)整給定點(diǎn)的坐標(biāo),生成一系列新的圖像,產(chǎn)生動(dòng)畫效果,配合函數(shù)性質(zhì)的講解,更加形象地展示三次B-樣條的思想和主要性質(zhì)。

第二,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下語(yǔ)言基礎(chǔ)。通過(guò)雙語(yǔ)教學(xué),可以讓學(xué)生掌握一些大氣科學(xué)專業(yè)常用詞匯的英文記法,如插值、迭代、擬合等,養(yǎng)成閱讀英文書籍期刊的習(xí)慣,對(duì)本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中查詢英文資料有所幫助。大氣科學(xué)系的學(xué)生考研平均入學(xué)率約為50%,還有部分同學(xué)會(huì)在畢業(yè)后幾年內(nèi)繼續(xù)攻讀研究生,因此,本科雙語(yǔ)教學(xué)為學(xué)生在研究生階段的學(xué)習(xí)研究打下較好的英語(yǔ)基礎(chǔ)。

2.主要缺點(diǎn)

經(jīng)過(guò)兩年的努力,多媒體雙語(yǔ)教學(xué)改革盡管取得了一定的成效,但仍有一些不足之處。相對(duì)黑板而言,多媒體課件展示推理過(guò)程或公式的速度較快,學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)理解推理過(guò)程、記住公式,如關(guān)于非線性方程的牛頓迭代法是二階收斂的證明,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的同學(xué)理解起來(lái)較為困難。同時(shí),學(xué)生英文基礎(chǔ)參差不齊,只能記得經(jīng)常用到的高頻詞匯,不理解低頻英文詞匯的中文意思,以至于對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的理解不夠深刻,典型的例子就是可適應(yīng)性積分,部分同學(xué)沒(méi)能理解它的真正含義,以至于體會(huì)不到此算法的優(yōu)點(diǎn)。

三 建議與思考

經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)改革實(shí)踐,筆者認(rèn)為對(duì)于非數(shù)學(xué)類的理科學(xué)生而言,在下面三個(gè)方面有不少改進(jìn)的空間。

1.授課內(nèi)容

“計(jì)算方法”課程內(nèi)容較多,但課時(shí)量有限,可以根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),適當(dāng)刪除專業(yè)領(lǐng)域用得不多的內(nèi)容,同時(shí)增加一些廣泛使用的相關(guān)內(nèi)容。在大氣科學(xué)專業(yè)中,可以多補(bǔ)充求解三對(duì)角矩陣的線性方程組的“追趕法”的授課內(nèi)容,并刪除B-樣條曲面的內(nèi)容。計(jì)算方法各章內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立,關(guān)聯(lián)度不是特別強(qiáng),但在整個(gè)授課過(guò)程中,應(yīng)強(qiáng)化算法設(shè)計(jì)思想的一致性,讓學(xué)生形成以直代曲、連續(xù)問(wèn)題離散化、逐步逼近的思維方式。同時(shí),讓學(xué)生學(xué)會(huì)從時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和精確度等方面分析比較算法,掌握算法的優(yōu)劣性和適用范圍,并嘗試在特殊情形下修改算法。

2.授課方式

多媒體教學(xué)應(yīng)和黑板教學(xué)合理地結(jié)合使用。對(duì)于那些繁瑣的公式,盡管有規(guī)律可循,也最好用多媒體課件來(lái)展示,既節(jié)省時(shí)間,也可以降低學(xué)生的抵觸情緒。對(duì)于用來(lái)展示算法思想的圖形和用來(lái)驗(yàn)證算法性能的程序執(zhí)行過(guò)程,最好也用多媒體課件來(lái)展示。但是對(duì)于一些重要的公式和理論分析過(guò)程,最好在黑板上逐步書寫并詳細(xì)解釋,加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握,如中心差商的誤差分析等。

語(yǔ)言方面,教師應(yīng)盡量提高自己英文發(fā)音的準(zhǔn)確性。對(duì)于高頻專業(yè)詞匯,盡量用英語(yǔ)表述,對(duì)于那些出現(xiàn)頻次不高的專業(yè)術(shù)語(yǔ)可以使用中文代替,使學(xué)生更加精確地理解講授的內(nèi)容。同時(shí),應(yīng)多和學(xué)生溝通交流,根據(jù)學(xué)生的接受程度和自己的英文發(fā)音情況決定使用英文的比例。同時(shí),增加互動(dòng)式教學(xué)內(nèi)容,鼓勵(lì)學(xué)生用英文發(fā)言討論。

3.考核方式

目前,多數(shù)院校對(duì)計(jì)算方法課程的采用筆試的方式進(jìn)行考核,這造成了許多學(xué)生為了獲得高分,重理論輕實(shí)踐,不利于提高編程能力。為了培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)踐的能力,應(yīng)結(jié)合專業(yè)和學(xué)生的特點(diǎn),建立更加合理的考核機(jī)制。根據(jù)筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),筆試成績(jī)、上機(jī)成績(jī)和平時(shí)成績(jī)的比重分別定為50%、30%和20%較為合適。筆試方面,可以建立計(jì)算方法基礎(chǔ)試題庫(kù),涵蓋90%的期中、期末考試試題,并設(shè)計(jì)一個(gè)綜合分析題,考查學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析近年來(lái)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)熱點(diǎn)問(wèn)題的能力,從而實(shí)現(xiàn)教考分離,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。上機(jī)方面,更加側(cè)重于平時(shí)上機(jī)編程的考核,不進(jìn)行期中和期末考試,同時(shí)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和自己的研究方向,設(shè)計(jì)出一些開(kāi)放性的問(wèn)題,給學(xué)生更加自由的空間,提高學(xué)生研究問(wèn)題的興趣。平時(shí)成績(jī)方面,認(rèn)真批改學(xué)生作業(yè)并給出等級(jí)評(píng)價(jià),在課堂上經(jīng)常提問(wèn),以檢查學(xué)生掌握知識(shí)的程度,并根據(jù)學(xué)生的回答給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。

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