時(shí)間:2022-11-25 15:14:54
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1.1學(xué)生背景知識(shí)少,學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正
由于大學(xué)現(xiàn)在授課計(jì)劃制定的總學(xué)時(shí)是有限的,因此對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說,其開設(shè)的計(jì)算機(jī)相關(guān)的課程很少,大部分就是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),而且,這些課程所占學(xué)時(shí)通常都比較少,造成學(xué)生的重視程度不夠,學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正,影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
1.2教學(xué)內(nèi)容理論性太強(qiáng),與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)
在傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)中,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程往往以O(shè)SI參考模型為基礎(chǔ)講述網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)、協(xié)議和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理。這對(duì)于缺乏相關(guān)背景知識(shí)的非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生而言,更加會(huì)感到課程枯燥、抽象,很難將學(xué)到的理論與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來,從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確;而教師則深感要在有限的時(shí)間內(nèi)結(jié)合實(shí)際把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、原理講清楚絕非易事。
1.3實(shí)踐教學(xué)環(huán)境缺乏,難以進(jìn)一步鞏固知識(shí)
目前高等院校中,由于專業(yè)設(shè)置和經(jīng)費(fèi)的原因,非計(jì)算機(jī)專業(yè)一般沒有相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),大部分就是一個(gè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)非常簡單,基本上是將利用簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如交換機(jī)、路由器等)等將計(jì)算機(jī)連接成小型網(wǎng)絡(luò),不能隨意更改,學(xué)生無法通過自己動(dòng)手組建網(wǎng)絡(luò),達(dá)到更好地理解和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、鍛煉網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用能力的目的。
2課程教學(xué)探索與實(shí)踐
2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)習(xí)動(dòng)力
因?yàn)榻虒W(xué)的對(duì)象發(fā)生了變化,因此,不能像對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生一樣進(jìn)行授課。我們首先要明確教學(xué)目的:是使學(xué)生掌握一些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)和基本技能,突出培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合本專業(yè)知識(shí)、熟練網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的能力,并更加注重理解和掌握基本概念和具體的實(shí)際應(yīng)用。其次,非計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)時(shí)普遍偏少,在很短的時(shí)間內(nèi)向?qū)W生解釋所有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容是不現(xiàn)實(shí)的,必須根據(jù)不同的專業(yè)進(jìn)行有選擇的內(nèi)容上的選取。再次,要刻畫整個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃中其他專業(yè)課程與網(wǎng)絡(luò)課程之間的關(guān)系,讓學(xué)生知道為什么學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)有什么作用,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性。結(jié)合以上幾點(diǎn),本課程內(nèi)容的選取必須注重網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用教學(xué),注重理論聯(lián)系實(shí)際,把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論與實(shí)踐有效地結(jié)合到一起,要盡量避免傳統(tǒng)教學(xué)中理論脫離實(shí)際應(yīng)用的弊端。可以將教學(xué)的內(nèi)容大體劃分為3個(gè)主要模塊,其主要內(nèi)容涵蓋了以下內(nèi)容:
(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ):主要包含網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)通信基本技術(shù)、Internet技術(shù)與應(yīng)用;涵蓋了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、數(shù)據(jù)通信的基本原理、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、OSI七層參考模型、TCP/IP四層參考模型、Internet的基礎(chǔ)知識(shí)、常用服務(wù)與應(yīng)用技術(shù)、IP地址、TCP/IP及主要參數(shù)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)。
(2)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn):主要包含組建局域網(wǎng)與接入Internet、局域網(wǎng)的設(shè)備管理、管理網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng)。涵蓋了網(wǎng)絡(luò)中從物理層到網(wǎng)絡(luò)層的主要部件與設(shè)備、以太網(wǎng)、最新高速交換式網(wǎng)絡(luò)、虛擬局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、不同規(guī)模用戶的Internet接入技術(shù)與方案、微軟的工作組網(wǎng)絡(luò)的組建、管理與安全使用網(wǎng)絡(luò)資源等方面的基本知識(shí)與實(shí)用組網(wǎng)技術(shù)。
(3)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用:主要包含計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)模式、網(wǎng)頁制作與編程基礎(chǔ)、基于瀏覽器/服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。涵蓋了應(yīng)用系統(tǒng)的計(jì)算模式中的對(duì)等網(wǎng)、C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn),Web體系結(jié)構(gòu)工作原理;網(wǎng)頁的基本構(gòu)成、HTML、高級(jí)網(wǎng)頁編輯工具Dreamweaver的安裝與使用以及制作網(wǎng)頁的基礎(chǔ)知識(shí);基于瀏覽器/服務(wù)器(B/S)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與開發(fā)技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。其中,在第2、3模塊的教學(xué)中,可以結(jié)合具體的專業(yè)應(yīng)用來進(jìn)行內(nèi)容的組織,對(duì)上述內(nèi)容作適當(dāng)調(diào)整,讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程產(chǎn)生專業(yè)認(rèn)同感,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣,端正學(xué)習(xí)態(tài)度,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長,達(dá)到更好的教學(xué)效果。
2.2改進(jìn)教學(xué)方法,改善教學(xué)效果
2.2.1“自頂向下”教學(xué)法
目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)的講解主要是采用“自底向上”的方式進(jìn)行,由于直接從底層講起,與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用難以一下子聯(lián)系起來,學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)候就會(huì)覺得無用,從而失去興趣。因此,在實(shí)際授課中應(yīng)采用從“自頂向下”的方式進(jìn)行,即從當(dāng)前使用廣泛的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開始講起,讓學(xué)生知其然,知其所以然,保存求知的興趣,能針對(duì)性的理解網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象,從而提高教學(xué)效果。
2.2.2案例教學(xué)法
在授課中針對(duì)一些比較重要的知識(shí)點(diǎn),可以根據(jù)學(xué)生專業(yè)的特點(diǎn)選取學(xué)生將來可能從事的工作里面的典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例來進(jìn)行分析,一來進(jìn)一步讓學(xué)生對(duì)課程的專業(yè)認(rèn)同感提高;再者由于是運(yùn)用實(shí)例,學(xué)生學(xué)習(xí)起來就會(huì)有成就感,能極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。
2.2.3類比教學(xué)法
網(wǎng)絡(luò)課程中涉及很多不好理解的知識(shí)點(diǎn),這些知識(shí)點(diǎn)是學(xué)生必須要掌握且掌握不好的地方,在實(shí)際的教學(xué)中,通常用生活中的例子來進(jìn)行類比,讓學(xué)生輕松的理解,例如:介紹分組交換和電路交換的時(shí)候,可以將分組交換的過程類比為寫寄紙質(zhì)信件,不需要建立連接就可以通信類比為不需要和別人溝通就直接可以寫信給別人等;電路交換類比成打電話,電路交換有建立連接、通信和釋放連接三個(gè)階段,打電話同樣有撥號(hào),通信,掛機(jī)三個(gè)階段等;然后將相同點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),就能讓學(xué)生很容易的掌握這個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn),提高了教學(xué)的效率和效果。
2.3加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),鞏固所學(xué)知識(shí)
首先需要解決的問題是實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建。一般對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)來說,新增網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不太現(xiàn)實(shí),可以采用網(wǎng)絡(luò)模擬器來模擬各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,例如:Cisco公司的PacketTracer可以為學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程的初學(xué)者去設(shè)計(jì)、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。用戶可以在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,并可提供?shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過程,觀察網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況??梢詫W(xué)習(xí)IOS的配置、鍛煉故障排查能力。其次就是實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容和組織方式,實(shí)踐教學(xué)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn),由于課程學(xué)時(shí)少,實(shí)踐學(xué)時(shí)只能完成一部分重要的設(shè)計(jì)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn),還有很多實(shí)驗(yàn)則需要學(xué)生課下自己完成,對(duì)于課下自己完成的實(shí)驗(yàn),教師要給出相應(yīng)的指導(dǎo)手冊(cè),要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并給以一定的成績?cè)u(píng)定,這樣才能督促學(xué)生完成實(shí)驗(yàn),加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,提高實(shí)際動(dòng)手能力。
3結(jié)束語
在過去,電氣控制線路由大量的繼電器作為主要元件組成,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制,然而這些由繼電器構(gòu)成的龐大且復(fù)雜的控制系統(tǒng)往往需要大量的導(dǎo)線連接,需要大型機(jī)柜組裝,并且占據(jù)大量的空間,電力消耗和維護(hù)成本較高,重構(gòu)難度極大,無法適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中的復(fù)雜狀況[1]。1968年,美國的通用汽車公司提出了一系列如編程簡單、可靠性強(qiáng)、維護(hù)簡便等的技術(shù)指標(biāo),旨在通過新型的通用控制器對(duì)其汽車生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制,解決裝配流水線上各組裝流程控制線路的問題[2]。1969年,世界上第一臺(tái)可編程控制器(簡稱PLC)研制成功,后來被廣泛應(yīng)用于各工業(yè)流水生產(chǎn)線[3]。到了20世紀(jì)70年代,PLC中開始使用大規(guī)模集成電路(LSI)以及微處理器,具備邏輯控制、計(jì)數(shù)及計(jì)時(shí)控制、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能,能夠處理分支、中斷、自診斷等。然而時(shí)至今日,PLC雖然依然是生產(chǎn)控制系統(tǒng)的重要組成部分,但在世界性貿(mào)易快速發(fā)展的今天,PLC高度的可靠性、復(fù)雜的功能設(shè)計(jì)、成本壓力等都是工業(yè)制造中急需解決的問題。越來越多的制造商意識(shí)到標(biāo)準(zhǔn)化的軟件開發(fā)平臺(tái)、詳細(xì)的需求分析、完善的軟件設(shè)計(jì)、周全的測試環(huán)境是現(xiàn)代工業(yè)軟件編程所必須具備的條件,統(tǒng)一的PLC編程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、硬件無關(guān)的軟件體系、簡單便捷的開發(fā)環(huán)境均是亟待解決的難題。
2IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用
早在1993年,PLC的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131制定實(shí)施,其中的IEC61131-3是關(guān)于面向PLC的編程語言的標(biāo)準(zhǔn),定義了PLC上進(jìn)行編程的語言特征及規(guī)范[4]。這一標(biāo)準(zhǔn)二十多年來得到廣泛推廣,已經(jīng)成為了當(dāng)之無愧的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)整個(gè)工業(yè)體系有著極其重要的意義。IEC61131-3的制定,匯集了多個(gè)工業(yè)制造業(yè)發(fā)達(dá)國家無數(shù)從業(yè)專家和相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的智慧以及數(shù)十年在工控方面的經(jīng)驗(yàn)[5]。該標(biāo)準(zhǔn)允許多種編程語言同時(shí)應(yīng)用于同一PLC中,開發(fā)人員同時(shí)也可以自由選擇最恰當(dāng)或最熟悉的編程語言進(jìn)行開發(fā),還甚至在同一個(gè)程序中使用各不相同的編程語言完成不同功能模塊的編寫任務(wù)[6]。這一特性解決了PLC發(fā)展歷史上由于不同廠商不同技術(shù)導(dǎo)致的多種編程語言混合使用造成的兼容性難題,同時(shí)為全自動(dòng)智能化生產(chǎn)提供了廣闊的發(fā)展空間。PLCopen是一個(gè)1992年成立于荷蘭的國際技術(shù)組織,一直持續(xù)關(guān)注如何提高工業(yè)編程的方法、效率及規(guī)范等業(yè)界難題。2005年9月以來,PLCopen根據(jù)各國的工業(yè)發(fā)展水平,有針對(duì)性對(duì)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)支持和指導(dǎo),使IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)得以被廣泛的推廣。這一措施具有如下優(yōu)點(diǎn):1)減少資源在技術(shù)人員的培訓(xùn)、調(diào)試、維護(hù)和咨詢方面的浪費(fèi);2)著眼于解決控制中的問題,提高工業(yè)軟件的可復(fù)用性;3)統(tǒng)一的編程標(biāo)準(zhǔn)減少了開發(fā)過程中的錯(cuò)誤;4)通用性的編程技術(shù)可大規(guī)模推廣;5)減少不同廠商之間在不同組件之間的對(duì)接時(shí)間成本。
3課程設(shè)計(jì)
3.1教學(xué)需求及目標(biāo)。在工業(yè)制造技術(shù)日益先進(jìn)的今天,中國的制造業(yè)要想完成從“中國制造”到“中國智造”的轉(zhuǎn)變,增加工業(yè)附加值,就必須在全國范圍進(jìn)行信息化人才的培養(yǎng),用更為先進(jìn)的技術(shù)適應(yīng)新一輪的工業(yè)變革。職業(yè)院校作為技術(shù)型人才的重要培養(yǎng)基地,更應(yīng)該走在技術(shù)變革和職業(yè)教育改革的前列,以先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)、先進(jìn)的教學(xué)理念為向?qū)?,積極參與到面向工業(yè)4.0的變革中去。由于工業(yè)軟件編程同樣屬于軟件編程的范疇,且計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)科目包含了基本的程序設(shè)計(jì)原理及基礎(chǔ)實(shí)踐,而工業(yè)軟件編程往往需要擁有扎實(shí)功底及對(duì)軟件設(shè)計(jì)有較好理解能力,因而面向計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)關(guān)于工業(yè)軟件編程的課程是符合行業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要的。教學(xué)目標(biāo)為針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件類專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)一門工業(yè)軟件編程課程,并以IEC61131-3編程標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)點(diǎn)要求為依據(jù),設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)硬件原理、電氣工程原理、控制工程原理等多專業(yè)融合的理論知識(shí)模塊,面向工業(yè)4.0應(yīng)用場景設(shè)計(jì)項(xiàng)目化教學(xué)案例,融入“教、學(xué)、做”為一體的教學(xué)方法,形成有鮮明特色的一門工業(yè)4.0專業(yè)方向的必修課或計(jì)算機(jī)類的專業(yè)選修課。3.2教學(xué)內(nèi)容。1)PLC構(gòu)成PLC由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)構(gòu)成,其中硬件系統(tǒng)組成部件包括處理器、存儲(chǔ)器、通訊接口、以及輸入輸出接口,而存儲(chǔ)器又可分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器,輸入輸出接口可分為輸入單元和輸出單元,而軟件系統(tǒng)包含用戶程序和系統(tǒng)監(jiān)控程序。其中用戶程序即開發(fā)人員根據(jù)IEC61131-3中對(duì)編程語言的定義標(biāo)準(zhǔn)編寫的執(zhí)行程序。2)IEC61131-3編程基礎(chǔ)IEC61131-3可分為公用元素和編程語言兩部分進(jìn)行解讀。其中公用元素有軟件模型、編程模型、數(shù)據(jù)外部表示、變量、程序組織單元以及順序功能圖表。其中軟件模型包含了配置、資源、任務(wù)、存取路徑和全局變量,從理論上將較為復(fù)雜的程序分割成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的可管理部分,通過預(yù)設(shè)的規(guī)則相互調(diào)用。編程模型(見圖1)則將信號(hào)處理、傳感器、執(zhí)行器、通信等功能有機(jī)結(jié)合起來形成一種框架,為模塊化編程提供了體系參考。而數(shù)據(jù)外部表示、變量等剩下的一些公用元素則是為開發(fā)人員提供的基本編寫規(guī)范、預(yù)設(shè)操作指令及基本功能單元。IEC61131-3所定義的編程語言則是類似于軟件開發(fā)中使用的高級(jí)編程語言,通過基本語法構(gòu)成邏輯運(yùn)算的描述,方便開發(fā)人員的編寫和維護(hù)。另外,POU是一個(gè)能夠被獨(dú)立編譯的程序塊,作為項(xiàng)目程序的組成部件之一,耦合性較低且可分別由不同種類的編程語言編寫。POU具有唯一性、全局性,名字及接口均對(duì)其他組成部件開放,數(shù)據(jù)的傳輸采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),這一特性方便了項(xiàng)目框架構(gòu)造及程序編寫的模塊化,復(fù)用性強(qiáng),后期維護(hù)成本較低。在熟悉并掌握IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)中編程標(biāo)準(zhǔn)的特征之后,需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)其編程要素(如數(shù)據(jù)類型、變量等),最后還需要根據(jù)其特性與一般高級(jí)軟件編程語言的異同進(jìn)行深入學(xué)習(xí)其內(nèi)部機(jī)理,徹底掌握IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)。圖1IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)編程模型3.3教學(xué)方式。1)以本學(xué)院軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案為主要研究藍(lán)本,分析軟件專業(yè)的編程基礎(chǔ)課設(shè)計(jì),分析其與IEC61131-3編程基礎(chǔ)語法異同,設(shè)計(jì)基礎(chǔ)語法部分的教學(xué)內(nèi)容,注重教學(xué)內(nèi)容的相似性關(guān)聯(lián)及差異性區(qū)分,避免學(xué)生混淆IEC61131-3編程基礎(chǔ)語法與一般高級(jí)編程語言基礎(chǔ)語法。2)以IEC61131-3編程的語法、人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)、邏輯控制及運(yùn)動(dòng)控制庫等主要知識(shí)點(diǎn)為分析對(duì)象,編制其相關(guān)的電氣工程、控制工程等專業(yè)理論教學(xué)要點(diǎn),將理論教學(xué)內(nèi)容以圖文等形象方式展示基礎(chǔ)原理,特別是針對(duì)工業(yè)軟件編程所需掌握的原理知識(shí),而不是全套的理論知識(shí)教授,避免課程內(nèi)容大篇幅出現(xiàn)理論教學(xué)枯燥無味。3)研究工業(yè)軟件編程思路與計(jì)算機(jī)軟件編程思路的異同點(diǎn),設(shè)計(jì)相應(yīng)的思維對(duì)比轉(zhuǎn)化教學(xué)模塊,讓學(xué)生更快更容易掌握工業(yè)軟件編程方法。例如電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制如果從計(jì)算機(jī)軟件編程角度,可以使用條件判斷、循環(huán)狀態(tài)判斷等多種方法,而在工業(yè)控制編程中比較多的傾向使用CASE語句的狀態(tài)機(jī)機(jī)制描。4)設(shè)計(jì)工業(yè)軟件中的常見小型案例,如以合耕科技的Gatherwin系統(tǒng)為開發(fā)環(huán)境完成項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)。Gatherwin系統(tǒng)不僅支持IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)還提供了大量的常用工業(yè)功能庫及較強(qiáng)的工業(yè)組件仿真系統(tǒng),教學(xué)設(shè)計(jì)基于這樣的一套系統(tǒng),使得學(xué)生能專注于上層業(yè)務(wù)邏輯控制而調(diào)用封裝好的下層通用控制庫,更為學(xué)生提供了仿真度非常高的環(huán)境,可以通過仿真環(huán)境調(diào)試業(yè)務(wù)邏輯,并能快速部署至真實(shí)物理系統(tǒng)。3.4考核方式。平時(shí)的考核方式以團(tuán)隊(duì)協(xié)作為基礎(chǔ)的實(shí)踐為主。學(xué)生分組組成團(tuán)隊(duì),對(duì)某一興趣點(diǎn)進(jìn)行深入了解,通過查閱資料、集體討論并設(shè)計(jì)方案加以實(shí)踐,以代碼的形式實(shí)現(xiàn)部分功能,最后學(xué)生以個(gè)人為單位根據(jù)自己在整個(gè)實(shí)踐過程中的收獲及心得體會(huì)做總結(jié),要求條理清晰、邏輯性強(qiáng),并形成實(shí)踐報(bào)告。期末考核以筆試加實(shí)操的形式進(jìn)行。筆試主要注重工業(yè)軟件編程的理論知識(shí)及各基礎(chǔ)知識(shí)。以單項(xiàng)選擇題和多項(xiàng)選擇題的形式考核學(xué)生在知識(shí)易錯(cuò)點(diǎn)上的辨別能力和計(jì)算能力,以填空題的形式考核學(xué)生在知識(shí)難點(diǎn)上掌握程度,以虛擬應(yīng)用場景的形式作為主觀大題,考核學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。考核的最終目標(biāo)是讓學(xué)生能夠掌握工業(yè)軟件編程的標(biāo)準(zhǔn),在課程規(guī)定的時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)利用已掌握的知識(shí)解決實(shí)際應(yīng)用場景的問題,同時(shí)養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)協(xié)作的習(xí)慣,更好的發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作的優(yōu)勢。
4總結(jié)
本文通過概述IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的由來,并分析了該標(biāo)準(zhǔn)在未來工業(yè)制造業(yè)中的應(yīng)用前景,最后根據(jù)技術(shù)型人才的需求現(xiàn)狀,結(jié)合工業(yè)軟件編程與計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件編程的相似性,提出了一個(gè)適合計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的工業(yè)軟件編程課程設(shè)計(jì),從客觀上解決了工業(yè)軟件編程中來自不同領(lǐng)域和平臺(tái)之間技術(shù)對(duì)接及編程技術(shù)在授課過程中的難題,為高職院校開設(shè)工業(yè)軟件編程課程提供了一個(gè)很好的參考范例。
作者:楊忠明 吳偉美 余君 單位:廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院
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通過對(duì)最近幾年的計(jì)算機(jī)公共課的教學(xué)研究與實(shí)踐,認(rèn)為我國普遍高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)普遍存在以下問題。
1.1教學(xué)內(nèi)容問題。
目前我國高校開設(shè)的面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程比較少,教學(xué)內(nèi)容亟需更新。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、多媒體等應(yīng)用技術(shù)飛速發(fā)展的今天,教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊,不能及時(shí)更新,也未能考慮不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,授課內(nèi)容沒有結(jié)合各專業(yè)的特點(diǎn)來展開,可能會(huì)忽略計(jì)算機(jī)在各專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用性。
1.2教學(xué)模式問題。
在我國高校中非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在教學(xué)效率不高和教學(xué)與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)的問題,教學(xué)環(huán)境也亟需改善。高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式還采用課堂教學(xué)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方式,存在非常大的局限性。這種模式不能給學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐的機(jī)會(huì),也無法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。而且在對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)過程中,沒有充分認(rèn)識(shí)到學(xué)生存在的多方面的個(gè)體差異,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣下降,影響教學(xué)的開展,教學(xué)效果整體比較差。
1.3教學(xué)手段問題。
目前,高校在非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,大多采用統(tǒng)一的教學(xué)方法和手段進(jìn)行課堂上課和實(shí)驗(yàn)教學(xué),不但顧及不到學(xué)生的個(gè)體差異,也無法了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。這樣導(dǎo)致學(xué)生不能全面理解教學(xué)內(nèi)容,學(xué)習(xí)目的不明確,積極性不高,影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果。
1.4考核方式問題。
目前,非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)考試多采用筆試或上機(jī)考試的方式。無論是筆試還是上機(jī)考試,考試成績受到批改老師的主觀影響較大。尤其是上機(jī)考試,每次考試都要復(fù)制上千張軟盤,由于軟盤質(zhì)量問題,每次考試總會(huì)有相當(dāng)一部分學(xué)生出現(xiàn)軟盤打不開的現(xiàn)象,影響學(xué)生的考試心情和考試進(jìn)度。
2.高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革建議
2.1建立科學(xué)的課程體系。
在教學(xué)過程中,學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平逐年上升,可以賦予學(xué)生選擇相關(guān)課程的自由度。非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)課程可以根據(jù)知識(shí)深度分成3個(gè)層次:基礎(chǔ)層,應(yīng)用層和深化層。這三個(gè)層次分別對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程和計(jì)算機(jī)深化課程的學(xué)習(xí)。
2.2構(gòu)建新型的教學(xué)模式。
高校應(yīng)該構(gòu)建新型的教學(xué)模式,重視教與學(xué)兩個(gè)部分。可以運(yùn)用以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代多種媒體,將教學(xué)信息組織超文本化。在教學(xué)過程中,注重調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的“發(fā)現(xiàn)式”學(xué)習(xí)能力,是學(xué)生不僅學(xué)會(huì)而且會(huì)學(xué)。
2.3完善教學(xué)手段。
在教學(xué)過程中應(yīng)該制定“精講多練、重在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)”的教學(xué)方法,充分利用校園網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建自主學(xué)習(xí)平臺(tái),促進(jìn)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)和考試方式的改革。高校還可以成立公共計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)與研究中心,構(gòu)建非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、軟件開發(fā)為一體的基礎(chǔ)教學(xué)與科研的重要基地。
2.4改進(jìn)考核方法。
增加平時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)中的考核環(huán)節(jié),隨時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)程度,訓(xùn)練其綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。學(xué)生在解決問題時(shí)若有創(chuàng)新,就可以得到高分。
3.結(jié)論
1、工學(xué)結(jié)合,構(gòu)建課程體系
分析學(xué)生的未來工作崗位和崗位角色,開展廣泛調(diào)研,科學(xué)合理的制定培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方向。跟據(jù)大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院以往的畢業(yè)生就業(yè)分布情況,對(duì)大連、沈陽、鞍山等省內(nèi)城市的IT企業(yè)和市場需求深入調(diào)研。了解企業(yè)的崗位需求情況及企業(yè)對(duì)學(xué)生的就業(yè)崗位和崗位能力的要求,中職本科計(jì)算機(jī)專業(yè)課程設(shè)置即要參照普通本科院校的教學(xué)內(nèi)容與教材選取,也要根據(jù)學(xué)院特色和相應(yīng)的技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)來制定教學(xué)計(jì)劃,以就業(yè)作為人才培養(yǎng)的方向。根據(jù)社會(huì)、市場、企業(yè)的需要開設(shè)相關(guān)課程,設(shè)置課程系統(tǒng)、并選用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的操作技能,努力貫徹教育部提出的“以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度”的原則為專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)。提高畢業(yè)生的就業(yè)率,把學(xué)生培養(yǎng)成會(huì)學(xué)習(xí),懂技術(shù)的專門人才。
2、依據(jù)專業(yè)就業(yè)崗位素質(zhì)和技能要求,確定專業(yè)核心課程
中職學(xué)校本教育是以實(shí)踐應(yīng)用能力為本的教育模式,要以實(shí)踐應(yīng)用化為原則,這也符合計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)。但實(shí)際上是學(xué)生畢業(yè)后,絕大部分同學(xué)都不能勝任本專業(yè)的相關(guān)工作,甚至連組裝電腦、安裝系統(tǒng)都不會(huì),office辦公自化也是一知半解。這就需要教師在教學(xué)過程中結(jié)合實(shí)際情況,針對(duì)崗位職業(yè)的實(shí)際,有選擇的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,邊學(xué)邊做,邊做邊學(xué)。即要掌握足夠的理論知識(shí),又要緊密聯(lián)系實(shí)際,加大學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、下企業(yè)實(shí)踐的機(jī)會(huì)。接近未來的工作環(huán)境,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中又積累了工作經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了學(xué)院人才培養(yǎng)模式與企業(yè)用人機(jī)制的緊密銜接。中職本科學(xué)生理論基礎(chǔ)差,動(dòng)手能力就要強(qiáng),才能在就業(yè)中具有競爭力。理論性較強(qiáng)的課程適當(dāng)減少或削減學(xué)時(shí),而動(dòng)手操作的課程要盡可能的多開,強(qiáng)化C++、Java等課程,增開ASP、Oracle、Apache、C#、等課程。也可以分方向教學(xué),加開英語班、日語班等。因?yàn)橛?jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生很多在軟件公司,接觸外文的機(jī)會(huì)相對(duì)要多,應(yīng)該提高計(jì)算機(jī)專業(yè)外語水平。
3、以賽促教,提高學(xué)生綜合素質(zhì),培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用技術(shù)人才
學(xué)不在多而在于精,學(xué)院即要注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),又要重視某一方面專項(xiàng)能力的提高,學(xué)生學(xué)習(xí)的編程語言可能有多種,但對(duì)于他來說只要精通一種就足以在工作中游刃有余,當(dāng)然是多多益善。鼓勵(lì)支持學(xué)生多參于工程設(shè)計(jì)及各種技術(shù)大賽。比如動(dòng)漫制作、手機(jī)編程、系統(tǒng)開發(fā)等專業(yè)技能競賽。競賽的形式很多,即可以是個(gè)人賽,也可以是小組賽,近年來,通過技能大賽,更多的學(xué)生意識(shí)到“勤奮出成績,技能走天下“,學(xué)習(xí)技能熱情高漲,學(xué)生在競賽過程中即提升了個(gè)人能力也獲得了相應(yīng)的行業(yè)認(rèn)證證書,為日后的就業(yè)也增添了一份法碼。
4、加強(qiáng)就業(yè)培訓(xùn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),應(yīng)對(duì)市場挑戰(zhàn),提高就業(yè)競爭力
堅(jiān)持以企業(yè)需求為導(dǎo)向,以校企合作為橋梁,實(shí)施校內(nèi)校外聯(lián)合辦學(xué),學(xué)中做和做中學(xué)的人才培養(yǎng)模式,校外實(shí)訓(xùn)的一個(gè)重要功能就是檢驗(yàn)教學(xué)成果,找出教學(xué)過程中存在的問題與不足,為教學(xué)改革提供重要依據(jù)。中職本科是四年制,而且大部分在中職學(xué)校的時(shí)候有了一定的專業(yè)基礎(chǔ),大一大二的時(shí)候是鞏固基礎(chǔ)知識(shí),提高專業(yè)技能。大三或大四則是應(yīng)偏重校外的頂崗實(shí)習(xí)。讓學(xué)生對(duì)自己的能力和素質(zhì)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),并且有充分的時(shí)間去完善和提升自己。實(shí)習(xí)的過程,就是一次了解自己的過程,也是人格完善的過程。了解自己的思想,自己的學(xué)習(xí),自己的人際交往的能力,從開始的浮燥到心態(tài)的穩(wěn)定,學(xué)會(huì)服從,學(xué)會(huì)收斂,學(xué)會(huì)遵守規(guī)則。
二、提高教師能力素質(zhì),改進(jìn)教學(xué)方法
教師是對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)教育的主體,教師能力和素質(zhì)的提高直接影響到人才培養(yǎng)的效果。鼓勵(lì)教師進(jìn)行教學(xué)改革,中職學(xué)校本科學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力差,學(xué)習(xí)興趣不足,如果按照常規(guī)的四年制本科教學(xué)方式學(xué)生及易產(chǎn)生厭學(xué)情緒,教師在教學(xué)過程中,應(yīng)多采用項(xiàng)目教學(xué)法。要求教師即要有雄厚的文化知識(shí),又要掌握專業(yè)技術(shù),還要講究教學(xué)方法,不但能做學(xué)生的老師、還要做學(xué)生的朋友、師傅。
三、總結(jié)
【論文摘要】針對(duì)就業(yè)市場對(duì)計(jì)算機(jī)人才(IT人才)的需求,提出了以實(shí)際企業(yè)工程項(xiàng)目為栽體的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)改革,分析了高職計(jì)算機(jī)人才(IT人才)在就業(yè)市場上的定位及專業(yè)課程改革的指導(dǎo)思想,剖析了工程項(xiàng)目選題的原則及實(shí)施的過程。闡發(fā)了對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程改革的一些認(rèn)識(shí)。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)專業(yè)的就業(yè)卻相反地成為了矛盾的焦點(diǎn),出現(xiàn)了報(bào)考集中就業(yè)分散的社會(huì)現(xiàn)象。就業(yè)壓力的增大,說明原有的教學(xué)目標(biāo)體系、課程體系、知識(shí)能力結(jié)構(gòu)已不適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)技術(shù)發(fā)展的需要。為了改善高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的能力、知識(shí)結(jié)構(gòu),全面提高學(xué)生在就業(yè)市場上的競爭力,擴(kuò)大就業(yè)面積,培養(yǎng)市場所需要的人才,山東經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)系進(jìn)行了“以就業(yè)為導(dǎo)向以實(shí)際企業(yè)工程項(xiàng)目為載體的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程改革”的大膽嘗試,在此,結(jié)合教改過程談?wù)剬?duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)的一些認(rèn)識(shí)。
一、高職計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生就業(yè)市場及定位
當(dāng)前,IT業(yè)已成為占據(jù)我國市場三分之一份額的支柱性產(chǎn)業(yè)。IT業(yè)的迅速發(fā)展,與不斷注入的IT業(yè)人才有著緊密的關(guān)系。IT人才已成為人們心目中高科技的象征。對(duì)IT人才,用人單位實(shí)際上是有不同的需求層次的,要求掌握的知識(shí)結(jié)構(gòu)也各不相同,除了IT基層勞動(dòng)者(如打字、錄入、生產(chǎn)線組裝等)宜由中等職業(yè)教育培養(yǎng)外,我們感到,高職應(yīng)側(cè)重于在如下幾個(gè)方面對(duì)人才的培養(yǎng):
1.設(shè)計(jì)型人才(如網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、平面廣告設(shè)計(jì)、建筑和家裝設(shè)計(jì)、綠化工程設(shè)計(jì)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)等)。隨著電腦應(yīng)用的普及深入,各行各業(yè)越來越廣泛地使用電腦做形象宣傳、包裝、設(shè)計(jì)等工作。各類設(shè)計(jì)型人才作為IT業(yè)市場的生力軍異軍突起,其就業(yè)市場范圍非常廣、缺口比較大。但隨著電腦軟件的不斷升級(jí),功能的不斷完善與強(qiáng)大,此類型人才由原來的單一型向復(fù)合型轉(zhuǎn)變。如網(wǎng)頁設(shè)計(jì)人員除掌握專業(yè)網(wǎng)頁設(shè)計(jì)軟件之外,還應(yīng)掌握?qǐng)D像處理軟件和網(wǎng)站維護(hù)等方面的知識(shí),如果再能掌握后臺(tái)技術(shù)就成為寶貴人才了。其他如建筑、綠化、動(dòng)畫設(shè)計(jì)人才不僅要掌握計(jì)算機(jī)知識(shí),更重要的還要學(xué)習(xí)其他相關(guān)知識(shí)體系。我們認(rèn)為,復(fù)合型人才的培養(yǎng)是高等職業(yè)計(jì)算機(jī)教育發(fā)展的重要方向之一。
2.辦公應(yīng)用型(如文秘、辦公文員、行政助理等)。此類人才在工作過程中需要更多的管理知識(shí),需要人際交往和適應(yīng)社會(huì)的能力。這類工作的主要要求是:熟練掌握應(yīng)用軟件、有較高的綜合素質(zhì)和工作責(zé)任心。此崗位職能的培養(yǎng)除了要求學(xué)生掌握辦公管理軟件,還要學(xué)會(huì)融通管理知識(shí)并切實(shí)掌握管理的基本功。
3.網(wǎng)絡(luò)型人才。當(dāng)今計(jì)算機(jī)的普及與發(fā)展之所以如此之快,除其具有強(qiáng)大而先進(jìn)的功能之外,主要還歸功于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)使人與人之間的溝通和交談變得近在咫尺。網(wǎng)絡(luò)型人才已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和計(jì)算機(jī)就業(yè)市場上的中流砥柱。此類人才不僅要掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù),還要有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
4.開發(fā)型人才。作為計(jì)算機(jī)發(fā)展和完善的締造者,開發(fā)型人才在IT行業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。在未來幾年當(dāng)中,我國對(duì)軟件藍(lán)領(lǐng)和軟件工程師的需求潛力依然很大。
根據(jù)高等職業(yè)教育的要求及我院計(jì)算機(jī)專業(yè)的特點(diǎn),我們目前主要培養(yǎng)辦公型人才、網(wǎng)絡(luò)人才和開發(fā)型人才,同時(shí)兼顧設(shè)計(jì)型人才,下一步在新專業(yè)的開設(shè)上,我們打算加大設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)力度。
二、課程改革思路
1.課程改革的指導(dǎo)思想:以職業(yè)崗位為目標(biāo),重點(diǎn)突出職業(yè)技能。分階段劃分教學(xué)模塊,按工作崗位確定實(shí)際工程項(xiàng)目,以實(shí)際工程項(xiàng)目為載體完成教學(xué)任務(wù),最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的就業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。
2.培養(yǎng)目標(biāo)及課程設(shè)置熟悉并掌握計(jì)算機(jī)工程項(xiàng)目的組織程序,掌握計(jì)算機(jī)工程項(xiàng)目中的問題解決方法,針對(duì)具體崗位.掌握專門技能熟練完成具體工程項(xiàng)目。
依據(jù)課程改革的整體思路,我系計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的設(shè)置是緊緊圍繞培養(yǎng)目標(biāo)而進(jìn)行的,強(qiáng)調(diào)以培養(yǎng)職業(yè)能力為主線,以職業(yè)或職業(yè)群為基礎(chǔ),讓學(xué)生先接受職業(yè)群內(nèi)共同的基礎(chǔ)教育和基本技能訓(xùn)練,然后,接受專業(yè)基礎(chǔ)理論教育,根據(jù)自己的興趣、能力以及社會(huì)需要,選擇不同職業(yè)或?qū)I(yè)方向,學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),進(jìn)行職業(yè)技能的培訓(xùn)。使學(xué)生既具有較大的就業(yè)彈性和適應(yīng)能力,又具有職業(yè)針對(duì)性。課程設(shè)置總體分成三個(gè)模塊。在對(duì)職業(yè)崗位能力分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)培養(yǎng)的人才應(yīng)具有的知識(shí)、能力和素質(zhì),通過整合,把課程分成既有聯(lián)系、又有區(qū)別的三個(gè)階段來進(jìn)行。
第一階段,“職業(yè)基礎(chǔ)模塊”教學(xué)階段。這一階段強(qiáng)調(diào)寬基礎(chǔ),主要學(xué)習(xí)一些相關(guān)職業(yè)通用性的必備知識(shí)和技能,同時(shí),要進(jìn)行思想品行、職業(yè)道德、外語能力以及其他通用能力的培養(yǎng)和教育。此階段一般不采用項(xiàng)目教學(xué),但也必須把項(xiàng)目教學(xué)的精神滲透到每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。
第二階段,“職業(yè)技術(shù)模塊”培養(yǎng)階段。這一階段主要進(jìn)行不同職業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)理論教育和專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí),以及職業(yè)技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。在該模業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。該模塊是高職教育的重要階段,在課程設(shè)置和內(nèi)容安排上我們結(jié)合IT技術(shù)的發(fā)展水平對(duì)相關(guān)學(xué)科進(jìn)行整合和綜合,以滿足在較短時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)到更多更新的計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)出寬和扎實(shí)。此階段可部分采用項(xiàng)目教學(xué),宜以工程項(xiàng)目中的技術(shù)項(xiàng)目的實(shí)施為教學(xué)手段。
【關(guān)鍵詞】課程體系;設(shè)置;教學(xué)改革
一、引言
通過對(duì)21世紀(jì)人才培養(yǎng)目標(biāo)、國內(nèi)先進(jìn)教學(xué)計(jì)劃,如ACMIEEE—CS計(jì)算機(jī)教學(xué)計(jì)劃2001(主席PJ.Denning),把計(jì)算機(jī)與技術(shù)學(xué)科體系的教學(xué)內(nèi)容劃分為九個(gè)科目(如算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語言等)。對(duì)實(shí)際工作中的研究、開發(fā)、歸納為三個(gè)過程:、抽象和設(shè)計(jì)。按照思想處理基礎(chǔ)理論與使用計(jì)算機(jī)之間、素質(zhì)與能力之間的辯證關(guān)系,我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教育思想以傳授知識(shí)為目的,而現(xiàn)代教育思想則以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、問題、解決問題的能力為主要目的。培養(yǎng)21世紀(jì)人才的核心內(nèi)容就是培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的創(chuàng)造性人才,而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),必須首先實(shí)現(xiàn)教育思想的轉(zhuǎn)變。同時(shí),計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異,以往那種一成不變的教學(xué)模式亟待改變,需要把最新的計(jì)算機(jī)知識(shí)加入到課程體系中。為此,我們需要從計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程設(shè)置及課程教學(xué)內(nèi)容與方法等各方面進(jìn)行改革,以實(shí)現(xiàn)我們的培養(yǎng)目標(biāo)。
二、計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系設(shè)置
從整個(gè)大學(xué)四年來看,計(jì)算機(jī)專業(yè)課程設(shè)置的總體原則是厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、求創(chuàng)新。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快,但是其基本原理,基礎(chǔ)知識(shí)是相對(duì)穩(wěn)定的,因此,只要把基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)好,就可以為今后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展可以說是日新月異,在有條件的情況下開設(shè)一些比較新的課程,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)人才與需求的對(duì)接也是很有必要的。
計(jì)算機(jī)專業(yè)課程大致可分為專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)主干課程、專業(yè)方向課程三個(gè)方面。專業(yè)基礎(chǔ)課程可設(shè)置為:高等數(shù)學(xué)、離散數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、大學(xué)物理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理、匯編語言、數(shù)據(jù)庫原理等;專業(yè)主干課程可設(shè)置為:程序設(shè)計(jì)、軟件工程、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)頁技術(shù)、WINDOWS高級(jí)編程、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等;學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣,選擇一個(gè)研究方向,發(fā)展自己的特長如網(wǎng)絡(luò)研究方向,可選擇網(wǎng)絡(luò)編程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)站規(guī)劃與信息服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等課程。對(duì)于一些主要課程,都可設(shè)置課程設(shè)計(jì),以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。另外,根據(jù)計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn),還必須加強(qiáng)專業(yè)實(shí)習(xí)的組織。有條件可以安排一年左右的時(shí)間進(jìn)公司、實(shí)習(xí)鍛煉。
三、計(jì)算機(jī)專業(yè)課程建設(shè)
(一)不斷更新教學(xué)內(nèi)容、把握重點(diǎn)
根據(jù)計(jì)算機(jī)課程在培養(yǎng)方案與學(xué)科體系中的地位和任務(wù)來設(shè)計(jì)它們的教學(xué)內(nèi)容。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展極其迅速,因而在教學(xué)中一方面專業(yè)基礎(chǔ)課應(yīng)有其成熟和相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)體系,另一方面需要不斷更新其內(nèi)容和技術(shù)背景。
例如:離散數(shù)學(xué)的基本內(nèi)容比較穩(wěn)定,但如果僅從純數(shù)學(xué)角度提出這些概念就顯得很抽象,而且它的四大部分內(nèi)容(數(shù)理邏輯、關(guān)系、代數(shù)系統(tǒng)、圖論)相對(duì)獨(dú)立,因此這門課的內(nèi)容既“離散”又難學(xué)。本科階段的后續(xù)課程也較少直接應(yīng)用它們,學(xué)生對(duì)這門課的目的不是很明確。針對(duì)這些情況,我們一方面不僅強(qiáng)調(diào)離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),特別是其中的邏輯和證明,對(duì)于培養(yǎng)抽象思維和邏輯推理能力極為重要,而且強(qiáng)調(diào)其各部分內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系。另一方面我們將離散數(shù)學(xué)課定位于基礎(chǔ)理論與應(yīng)用基礎(chǔ)的結(jié)合部,大量引入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等計(jì)算機(jī)科學(xué)的實(shí)例,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到這些抽象數(shù)學(xué)概念也是源于實(shí)際、用于實(shí)際的,同時(shí),開設(shè)人工智能選修課等作為其后續(xù)課程。
再者,操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心和基礎(chǔ),我們強(qiáng)調(diào)從用戶和系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的不同視角去認(rèn)識(shí)和理解操作系統(tǒng)的功能、運(yùn)行機(jī)制、界面和結(jié)構(gòu)。在教學(xué)中不但強(qiáng)調(diào)操作系統(tǒng)的基本概念和原理,而且介紹操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和技巧,讓學(xué)生既熟悉操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),又能編寫操作系統(tǒng)的模塊。此外在教學(xué)中,還可以引入一些新內(nèi)容,如:用戶接口與操作系統(tǒng)、安全問題、多機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等。
(二)課程建設(shè)的其它方面
對(duì)一門課程,除了教學(xué)內(nèi)容之外,還應(yīng)在師資隊(duì)伍、教學(xué)硬件、教學(xué)規(guī)章制度、實(shí)驗(yàn)室等方面進(jìn)行綜合建設(shè),才有可能把一門課程建設(shè)好。
四、教學(xué)方法研究與改革
有了好的課程體系,還必須有好的教學(xué)方法予以實(shí)現(xiàn),才能產(chǎn)生好的教學(xué)效果。我們按照現(xiàn)代教育思想組織教學(xué),強(qiáng)調(diào)一些共同的方法原則,鼓勵(lì)各科教師根據(jù)課程的特點(diǎn)創(chuàng)造出好的教學(xué)方法,主要從以下5個(gè)方面進(jìn)行了深入的探討:
(一)全面推行“問題式”教學(xué)法
現(xiàn)代教育思想強(qiáng)調(diào)以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力為主要目的。首先是發(fā)現(xiàn)問題,這是認(rèn)識(shí)和解決問題的起點(diǎn),所以“問題式”教學(xué)法是許多現(xiàn)代教育家所提倡、推崇的教學(xué)方法?!皢栴}式”教學(xué)法的正確使用對(duì)于提高學(xué)生的素質(zhì),強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有積極作用。在教學(xué)過程中,我們自始至終都圍繞問題而展開教學(xué)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生自覺思考、主動(dòng)探索,引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題并最終解決問題,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
按照“問題式”教學(xué)法的思想我們提倡教師在教學(xué)過程中精心組織多種方式、多種目的、多種層次的問題,反對(duì)將課堂教學(xué)視為一個(gè)封閉的體系。例如:教師可以自問自答,作為問題或一段內(nèi)容的引入,避免交待式的講解;還可以提出問題要求學(xué)生做出判斷并回答,以抓住學(xué)生的注意力。
(二)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生動(dòng)手能力
計(jì)算機(jī)學(xué)科是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,光是“聽”和“讀”是不夠的,在努力提高課堂教學(xué)的同時(shí),必須加強(qiáng)了對(duì)實(shí)踐的教學(xué)和管理。可以通過以下三個(gè)層次的方式來加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué):
1.精練習(xí)題、強(qiáng)化基礎(chǔ)。習(xí)題的作用在于幫助學(xué)生深入理解教材內(nèi)容,鞏固基本概念,是檢查對(duì)授課內(nèi)容理解和掌握程度的重要手段,是掌握實(shí)際技能的基本訓(xùn)練。根據(jù)各章節(jié)的具體內(nèi)容,精選習(xí)題,促使學(xué)生加深對(duì)各章節(jié)主要概念、方法、結(jié)構(gòu)等的理解。為充分發(fā)揮習(xí)題的作用,及時(shí)指出作業(yè)中存在的問題,對(duì)普遍性問題集中講解,對(duì)個(gè)別性問題單獨(dú)輔導(dǎo),對(duì)學(xué)生寫的優(yōu)秀作業(yè)加以表揚(yáng)。由于專業(yè)課程的理論與技術(shù)往往表現(xiàn)出較強(qiáng)的綜合性、前沿性、探索性,是發(fā)展中的科學(xué),我們還鼓勵(lì)學(xué)生撰寫自己的小論文或報(bào)告,讓他們時(shí)刻跟蹤本課程的最新動(dòng)態(tài)。為此,我們建立了“網(wǎng)上輔助教學(xué)環(huán)境”便于學(xué)生進(jìn)行自學(xué)、練習(xí)、同學(xué)間交流、向教師提問、等,教師也可以通過它備課、答疑、閱卷,不僅增強(qiáng)了學(xué)生和教師的溝通,而且提高了他們的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化了課程基礎(chǔ)。
2.強(qiáng)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、提高實(shí)踐技能。上機(jī)實(shí)踐不僅能進(jìn)一步提高學(xué)生靈活運(yùn)用課程知識(shí)的能力,而且使學(xué)生在編程、上機(jī)操作、程序調(diào)試與正確性驗(yàn)證等基本技能方面受到嚴(yán)格訓(xùn)練。為此,我們加強(qiáng)了對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的過程管理,主要從兩個(gè)方面加以強(qiáng)化:
一個(gè)方面是規(guī)范實(shí)踐。我們專門設(shè)計(jì)了一套完整的實(shí)驗(yàn)大綱,為學(xué)生的實(shí)踐提供指導(dǎo)。同時(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行規(guī)范,這種規(guī)范對(duì)于學(xué)生基本程序設(shè)計(jì)素質(zhì)和良好的程序設(shè)計(jì)習(xí)慣的培養(yǎng),以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)的訓(xùn)練能起到很好的促進(jìn)作用。
另一個(gè)方面是采取“實(shí)踐—查漏—再實(shí)踐”的方式進(jìn)行上機(jī)實(shí)踐。在平常實(shí)驗(yàn)過程中,根據(jù)教學(xué)對(duì)象的不同,相關(guān)課程精心設(shè)計(jì)了幾組不同類型的有一定綜合性的作為實(shí)習(xí)題。不僅抓實(shí)驗(yàn)過程中的輔導(dǎo),同時(shí)還抓實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作和實(shí)驗(yàn)后的工作。要求學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)前熟知本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、認(rèn)真編寫程序,保證在實(shí)驗(yàn)時(shí)能做到心中有數(shù)、有的放矢,杜絕學(xué)生在上機(jī)時(shí)臨時(shí)編寫程序。實(shí)驗(yàn)過程中要求學(xué)生仔細(xì)調(diào)試程序,一周后給出一個(gè)示范程序(示范程序基本上采用面向?qū)ο蟮暮退枷雭碓O(shè)計(jì)),要求學(xué)生對(duì)照示范程序發(fā)現(xiàn)自己程序設(shè)計(jì)中的漏洞或不足之處、改進(jìn)或完善示范程序,然后再修改、調(diào)試自己的程序。最后要求學(xué)生寫出完整的實(shí)習(xí)報(bào)告,實(shí)習(xí)報(bào)告批改后,對(duì)學(xué)生的上機(jī)實(shí)習(xí)情況做及時(shí)總結(jié),指出成功之處和不足之處。通過這種“實(shí)踐—查漏—再實(shí)踐”的方法訓(xùn)練,對(duì)實(shí)習(xí)問題的深入、剖析,避免上機(jī)變成簡單重復(fù),有效地提高了學(xué)生的編程能力、分析問題和解決問題的能力。
3.強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)、提升學(xué)生綜合解題能力。課程設(shè)計(jì)不同于一般的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),著眼于全課程,是對(duì)學(xué)生的一種全面的綜合訓(xùn)練,課程設(shè)計(jì)的目的在于使學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)掌握全課程的主要內(nèi)容,并提高學(xué)生綜合知識(shí)和軟件開發(fā)的能力,同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)生的文檔寫作能力,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文寫作打下良好的基礎(chǔ)。為此,我們對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計(jì)等課程設(shè)計(jì)了一套完整的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)大綱,為學(xué)生的課程設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。規(guī)范課程設(shè)計(jì)報(bào)告,按照軟件工程的要求,從需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、調(diào)試分析、用戶使用說明,測試結(jié)果等幾個(gè)方面組織文檔,要求學(xué)生盡量采用軟件工程的思想,如:模塊化、信息隱蔽、局部化和模塊獨(dú)立等來實(shí)現(xiàn)程序。選擇一些簡化的實(shí)際問題作為課程設(shè)計(jì)的題目,將學(xué)生分組(每組4~5人),給兩周的時(shí)間去完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。要求同組學(xué)生在問題分析階段和模塊設(shè)計(jì)階段分工合作、集體討論,但最后的編碼獨(dú)立編寫。最后每個(gè)學(xué)生都要進(jìn)行面試,提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告,學(xué)生必須能夠清楚地介紹設(shè)計(jì)思路、主要技術(shù)手段并回答與題目相關(guān)的問題,并且程序通過程序測試才能算完成了課程設(shè)計(jì)。
(三)采用多媒體教學(xué),強(qiáng)化教學(xué)效果
“興趣是最好的老師”,如何提高學(xué)生的興趣,對(duì)于教學(xué)效果的保障具有重要的意義。在教學(xué)手段上,完全采用一支粉筆加一塊黑板的傳統(tǒng)教學(xué)模式,不利于學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng),難以收到良好的教學(xué)效果。我們通過合理使用直觀性教學(xué)原則、采用教學(xué)手段,編制多媒體教學(xué)課件和演示程序,化抽象為直觀,使原本比較枯燥抽象的教學(xué)內(nèi)容,變得生動(dòng)活潑,消除學(xué)生的畏難情緒,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化教學(xué)效果。
(四)加強(qiáng)教學(xué)過程監(jiān)控、建立教學(xué)管理和考核措施
為了保證課程建設(shè)的順利進(jìn)行,可以建立由系領(lǐng)導(dǎo)掛帥、教研室主任參與的課程建設(shè)檢查指導(dǎo)小組。指導(dǎo)小組定期對(duì)課程建設(shè)的質(zhì)量、進(jìn)度進(jìn)行檢查評(píng)估,聽取校、系專家的聽課意見,以及學(xué)生對(duì)課程的建議與意見,并及時(shí)將意見和建議反饋給任課教師,督促任課教師改進(jìn)教學(xué)方法。
制定嚴(yán)格的教學(xué)管理和考核措施,是提高課程教學(xué)質(zhì)量的有力保障。每學(xué)期開學(xué)前任課教師都必須按照教學(xué)大綱認(rèn)真填寫教學(xué)進(jìn)度表,由系主任、教研室主任把關(guān)聽課制度和教學(xué)問卷調(diào)查,可進(jìn)一步檢查任課教師的教學(xué)質(zhì)量。內(nèi)容除必須掌握的基礎(chǔ)(以檢查學(xué)生對(duì)概念的掌握程度)外,還特別強(qiáng)調(diào)結(jié)合實(shí)際的問題,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。
(五)構(gòu)建“雙主”教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和認(rèn)知能力
的平臺(tái)作用、教學(xué)資源、教師、學(xué)生都是關(guān)系到互動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的因素。我們的教師在基本保留傳統(tǒng)課堂教學(xué)環(huán)境的前提下,創(chuàng)設(shè)多元化的軟硬件教學(xué)環(huán)境,使學(xué)生能夠利用以機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代技術(shù),通過人機(jī)交互方式去主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)、探索和思考問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和認(rèn)知能力,即“雙主”教學(xué)模式。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,教師利用計(jì)算機(jī)友好的交互界面,生動(dòng)活潑的BBS,實(shí)時(shí)互動(dòng)(下轉(zhuǎn)第149頁)(上接第147頁)的QQ和ICQ等手段充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以通過提出問題,引導(dǎo)學(xué)生開展討論、、探索、解決問題,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng),圍繞問題、項(xiàng)目開展實(shí)踐活動(dòng)的方式來進(jìn)行教學(xué)。
學(xué)生獲取知識(shí)不僅僅靠教師的直接講授,還可以利用必要的學(xué)習(xí)資源,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),與他人交流合作等一系列方式來實(shí)現(xiàn)?!半p主”教學(xué)模式的應(yīng)用推廣,有利于學(xué)習(xí)者認(rèn)知潛力的開發(fā),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和認(rèn)知能力。
五、結(jié)語
經(jīng)過以上分析探討,在計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)方案中必須體現(xiàn)三個(gè)目標(biāo)、三個(gè)層次和四個(gè)方面。三個(gè)目標(biāo)即學(xué)生不僅是計(jì)算機(jī)使用者,更是軟件開發(fā)者、設(shè)計(jì)者;三個(gè)層次即要求學(xué)生掌握硬件、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件這三個(gè)層次;四個(gè)方面即要求學(xué)生不僅具有應(yīng)用層的編程開發(fā)能力,而且還需深入掌握計(jì)算機(jī)硬軟件內(nèi)部組成原理與工作機(jī)制,同時(shí),還應(yīng)有較強(qiáng)的抽象思維能力以及邏輯推理能力。當(dāng)然,好的教學(xué)方法可以達(dá)到較好的教學(xué)效果,教師在授課時(shí),可以采用多種方法相結(jié)合的方式或者重點(diǎn)用某種方法再輔以另一種方法,這就需要具體問題具體分析了。
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[1]黃陳容,袁宗福,楊晨宜,廖雷.計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐[J],計(jì)算機(jī)教育,2005,(6).
關(guān)鍵詞:新型主機(jī)操作系統(tǒng);教學(xué)改革;教學(xué)模式
操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心專業(yè)課程,一直在教學(xué)計(jì)劃和實(shí)際教學(xué)中受到重視。作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上最重要的系統(tǒng)軟件,操作系統(tǒng)本身一直與時(shí)俱進(jìn),不斷發(fā)展。在教學(xué)中引入現(xiàn)代新型主機(jī)操作系統(tǒng),讓教學(xué)內(nèi)容緊跟計(jì)算機(jī)技術(shù)更新的步伐,是適應(yīng)新形式下操作系統(tǒng)教學(xué)改革的需要。讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)業(yè)界流行的優(yōu)秀、先進(jìn)的新型主機(jī)操作系統(tǒng),是培養(yǎng)符合社會(huì)需要的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的需要。
在一般學(xué)校的教學(xué)中,多是以UNIX等常見操作系統(tǒng)為實(shí)例及實(shí)踐環(huán)境講解操作系統(tǒng)的基本理論和基本方法。而UNIX、Windows等在可靠性、可用性、并行化、共享性、安全性、數(shù)據(jù)處理能力等方面遠(yuǎn)遜于目前的新型主機(jī)操作系統(tǒng)。主機(jī)操作系統(tǒng)從1964年誕生以來,經(jīng)歷了從封閉到開放的與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展過程。特別是2000年以來,IBM推出的更開放更可靠的新型主機(jī)操作系統(tǒng)Z/OS,使得主機(jī)操作系統(tǒng)煥發(fā)了前所未有的活力。
基于技術(shù)的先進(jìn)性和社會(huì)的需要,從2006年開始,我校計(jì)算機(jī)專業(yè)開始開設(shè)“新型主機(jī)操作系統(tǒng)”選修課。主機(jī)操作系統(tǒng)先進(jìn)、龐大、復(fù)雜,和常見操作系統(tǒng)既有相同點(diǎn),又有很多不同點(diǎn)。為了讓學(xué)生學(xué)好這門課程,我們從實(shí)踐環(huán)境、教學(xué)模式、考核方式、課外實(shí)踐等方面進(jìn)行了有益的教學(xué)研究和改革。
1建立先進(jìn)開放的實(shí)踐環(huán)境,讓學(xué)生接觸主機(jī)、熟悉主機(jī)、最終喜愛主機(jī)
由于主機(jī)界面和常見操作系統(tǒng)界面差別大,學(xué)生普遍感覺入門難,因此保證隨時(shí)隨地的用機(jī),方便逐漸熟悉主機(jī),顯得十分必要。作為加入IBM主機(jī)合作項(xiàng)目的9所高校之一,我校擁有IBM公司2005年捐贈(zèng)的一臺(tái)大型主機(jī)Z900。在此有利條件上,我們建立了一個(gè)開放的主機(jī)實(shí)踐環(huán)境,包括Z/OS操作系統(tǒng)、RACF安全子系統(tǒng)、COBOL語言、DB2數(shù)據(jù)庫、PL/1、CICS中間件等。主機(jī)全天候24小時(shí)免費(fèi)開放,學(xué)生可以不分課內(nèi)課外,隨時(shí)接觸主機(jī)。
在教學(xué)中,教師采用了理論講解和實(shí)際操作系統(tǒng)環(huán)境緊密結(jié)合的方式,對(duì)一些抽象的理論,通過相應(yīng)的主機(jī)操作演示,增強(qiáng)了學(xué)生的理解和實(shí)際應(yīng)用能力。通過48個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí)以及不限量的課后用機(jī),學(xué)生從對(duì)主機(jī)完全陌生,到逐步熟悉并最終喜愛。例如對(duì)于Z/OS操作系統(tǒng)的字符界面從不喜歡到喜愛,不僅是因?yàn)槭炷苌?,更是由于字符界面的快速和?yōu)于UNIX字符界面的風(fēng)格,而Z/OS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力更是讓同學(xué)們樂于使用它。
2針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn),采用有針對(duì)性的教學(xué)模式
(1)聯(lián)想+對(duì)比教學(xué)法
由于新型主機(jī)操作系統(tǒng)Z/OS不同于常見的Windows、UNIX系統(tǒng),初始學(xué)習(xí)時(shí),大量的基本概念和術(shù)語撲面而來,學(xué)生十分陌生,難于理解,難于入門。針對(duì)這個(gè)攔路虎,我們想到聯(lián)想+對(duì)比教學(xué)法。充分利用學(xué)生已掌握的知識(shí),通過聯(lián)想和對(duì)比,增進(jìn)對(duì)新概念和新術(shù)語的理解。
首先,由于教學(xué)計(jì)劃的安排,大多數(shù)選修該課的學(xué)生都先修過“操作系統(tǒng)原理”課程,同時(shí)熟悉UNIX、Windows操作系統(tǒng)。因此教師采用對(duì)比法,將UNIX和Z/OS中的概念和術(shù)語進(jìn)行對(duì)照,達(dá)到了快速增強(qiáng)學(xué)生理解的目的(見表1)。
(2)研究型教學(xué)法
作為研究型大學(xué),我校在人才培養(yǎng)觀上十分重視學(xué)生科研能力的培養(yǎng),而這一點(diǎn)也延伸到了課堂教學(xué)中。在教學(xué)中,教師不僅教授基本理論知識(shí),還十分重視學(xué)生研究型思維的培養(yǎng),采用研究型教學(xué)法,將發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的方法論滲透到教學(xué)內(nèi)容中去。在學(xué)習(xí)法中,學(xué)生體會(huì)到了知識(shí)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)力和思維過程,通過提出問題,研究問題,提出解決方法,最終解決問題的方式,學(xué)生體會(huì)到了發(fā)現(xiàn)、探索、研究并最終解決問題的樂趣,提高了研究能力。
例如在講解主機(jī)通道技術(shù)發(fā)展時(shí),教師首先讓學(xué)生明確提高系統(tǒng)效率是技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力,而為達(dá)到此目標(biāo),需解決的問題是如何讓高速CPU和慢速I/O設(shè)備速度相匹配。要解決此問題,必須改進(jìn)早期主機(jī)CPU和I/O設(shè)備串行工作的方式,減少CPU的等待時(shí)間,而并行工作方式是一個(gè)解決問題的途徑,從而引入通信控制器、通道技術(shù),實(shí)現(xiàn)了主機(jī)、通道、I/O設(shè)備的并行操作,達(dá)到了提高系統(tǒng)效率目的。
(3)突出重點(diǎn)、難點(diǎn),詳略得當(dāng)
主機(jī)操作系統(tǒng)課程有一部分內(nèi)容與學(xué)生先修課程“操作系統(tǒng)原理”大致相同,為了在有限的課時(shí)里盡量加深學(xué)生對(duì)主機(jī)系統(tǒng)的了解,我們略講這些內(nèi)容,而將重點(diǎn)放在二個(gè)方面:①主機(jī)操作系統(tǒng)的優(yōu)勢和新技術(shù)②主機(jī)操作系統(tǒng)難點(diǎn)。
例如,在新技術(shù)方面,教師重點(diǎn)講主機(jī)的虛擬化技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)從誕生到現(xiàn)在一直不斷發(fā)展著,并一直處于虛擬化技術(shù)的頂尖位置。除了“操作系統(tǒng)原理”中講到的存儲(chǔ)虛擬化(這部分簡略講解),我們?cè)敿?xì)講解服務(wù)器級(jí)虛擬化LPAR技術(shù)和操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化技術(shù),讓學(xué)生明確了不同層次的虛擬化適用于解決不同的實(shí)際需求。在教學(xué)中,注意引入目前最新的技術(shù)發(fā)展,如LPAR中新出現(xiàn)的微分區(qū)技術(shù),同時(shí)將主機(jī)虛擬化技術(shù)與目前同學(xué)們熟悉的x86平臺(tái)的VMware和VirtualPC這兩個(gè)虛擬機(jī)軟件比較,使同學(xué)更清楚地明白了不同的虛擬技術(shù)以及主機(jī)虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢。
同樣在教學(xué)中重視教學(xué)難點(diǎn)。在開發(fā)程序時(shí),主機(jī)的編譯和調(diào)試軟件使用復(fù)雜麻煩,學(xué)生開始時(shí)難于適應(yīng)。因此我們?cè)黾恿苏n時(shí),通過教師精心挑選的不同實(shí)例演示編譯和調(diào)試過程,同時(shí)針對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目,組織上機(jī)實(shí)踐,增加學(xué)生對(duì)編譯器和調(diào)試器的使用強(qiáng)度,使學(xué)生很快適應(yīng)了主機(jī)的應(yīng)用環(huán)境。
3引入國際化考核方式
考核方式上,在常規(guī)的總成績=期末成績+作業(yè)+上機(jī)+考勤的基礎(chǔ)上,引入了IBM主機(jī)Z01全球認(rèn)證考試。Z01考試由全球最大的計(jì)算機(jī)化認(rèn)證考試服務(wù)公司美國Prometric提供,采用英文方式的全球統(tǒng)一試題,主要考核主機(jī)操作系統(tǒng)方面的知識(shí),全球認(rèn)可。學(xué)生可免費(fèi)參加Z01考試,用國際化的標(biāo)準(zhǔn)來考量自己對(duì)本門課程的掌握程度。引入國際化考核方式擴(kuò)大了學(xué)生的視野,符合國際化辦學(xué)的潮流,同時(shí)將來這批學(xué)生擇業(yè)時(shí),大量的需求來自軟件外包業(yè),而國際化的證書可增加其就業(yè)競爭力。
4課外實(shí)踐活動(dòng)
除了重視課堂教學(xué),豐富多彩的課外實(shí)踐活動(dòng)也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。鑒于此,利用我校和IBM公司良好的合作關(guān)系,我們有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生參加課外實(shí)踐活動(dòng)。例如教師鼓勵(lì)學(xué)生參加IBM全國主機(jī)應(yīng)用大賽,明顯提升了學(xué)生對(duì)主機(jī)的理解和應(yīng)用開發(fā)能力,起到了課堂教學(xué)不能替代的作用。在2007年全國主機(jī)應(yīng)用大賽中,我校代表隊(duì)成功進(jìn)入決賽,并取得了優(yōu)勝獎(jiǎng)。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主機(jī)技術(shù)的熱情,教師還推薦學(xué)得好的學(xué)生申請(qǐng)IBM實(shí)習(xí)生計(jì)劃,進(jìn)入IBM公司主機(jī)部門實(shí)習(xí),通過和IBM主機(jī)團(tuán)隊(duì)的共同工作,學(xué)生在技術(shù)上突飛猛進(jìn),更加激發(fā)了其他同學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。
5結(jié)束語
主機(jī)操作系統(tǒng)Z/OS與常用的UNIX、Windows有較大區(qū)別,學(xué)生鮮有接觸,入門較難。通過在上述四方面的教學(xué)改革,我們較好地解決了這一問題,使學(xué)生能較快速地初步掌握主機(jī)系統(tǒng),大大增強(qiáng)了學(xué)生逐步掌握這一龐大復(fù)雜系統(tǒng)的信心,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)的開發(fā)課程打下了良好的基礎(chǔ)。
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