“计算机导论”实验教学改革探讨.doc

1、“计算机导论”实验教学改革探讨摘要:本文针对“计算机导论”课程的实验教学,通过分析目前存在的问题,明确了课程定位,提出了计算机导论实验教学在教学内容、教学方式、能力培养和考核方式方面的改革思路。 关键词:计算机导论 ;实验教学;能力培养 G642 1 引言 “计算机导论”是计算机专业(包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程等专业)的核心课程之一,作为第一门专业基础课程,一般安排在一年级的第一学期。该课程的主要任务是比较全面地、概括性地介绍计算机科学技术的基本知识,使学生对本专业的知识体系有一个基本的了解。计算机导论课程涉及的内容比较多,涵盖计算机科学与技术的各主要分支领域,广度优先是该课程的

2、特点,同时也有一定的深度。“计算机导论”的教学包括理论和实验两部分。理论教学的定位是:了解计算机的发展简史,激发学习兴趣;掌握计算机的基本知识 ,建立专业知识体系框架; 了解计算机科学技术的最新发展,促进研究性学习;掌握计算机学科的思维方法,培养综合素质与创新能力。实验教学的定位是:通过拆装计算机 ,深入理解计算机的基本组成及工作原理,熟练掌握常用计算机软件的操作技能,掌握互联网的接入方法和应用,掌握常用杀毒软件的使用,提高计算机应用能力和实践能力。总之,经过一个学期的计算机导论课程的学习,使学生掌握计算机专业的基本理论知识和操作技能,初步具备计算机专业人员的知识和技能素养。 2 目前存在的主

3、要问题 实验教学作为整个“计算机导论”课程教学的重要组成部分,既能培养和提高学生的实践技能及应用能力,激发学生的学习兴趣,也有助于深化对理论教学内容的理解。但目前的实验教学在实验内容、实验教学模式、综合应用能力培养和考核方式等方面还存在一些问题。 2.1 实验内容特色不明显 虽然大多数学校的计算机专业都开设了“计算机导论”课程,可选的教材也比较多,但专门的“计算机导论”实验教材却很少,多是选用非计算机专业的计算机应用基础类实验教材。这类实验教材偏重于常用软件(Windows、Word、Excel、PowerPoint 等) 的操作使用,而对计算机的基本组成、网络连接、病毒查杀等内容的介绍比较少

4、,甚至没有。课程学完以后,计算机专业学生所掌握的操作技能和非计算机专业学生没有什么区别,体现不出计算机专业的特点。因此对计算机专业学生来说,计算机导论课程的实验教学仅仅包括常用软件的一般应用性操作是不够的。“计算机导论”的实验教学内容要突出专业特色,学生除熟练掌握常用软件的操作技能外,还要掌握拆卸计算机和组装计算机的技能,具备基本的联网、环境配置、工具软件的安装与卸载、杀毒软件的安装与查杀计算机病毒等能力。除此之外,对于一些学有余力的学生,还可以安排一些开放性实验,如程序设计实验、数据结构实验、数据库实验等,深化对相关内容的理解。 2.2 实验教学模式单一 由于学生来自于不同的地区、学校和家庭

5、,受物质条件、重视程度及学习时间等各种因素的影响,新入学的大学生对计算机知识的认识和计算机操作技能的掌握有着比较大的差异:有的同学可能连最基本的键盘、鼠标操作都不是很熟悉;而有的同学可能已制作过幻灯片 ,会熟练地使用互联网,甚至能够编写一些简单的程序。 而现行的教学模式大多是统一授课,讲授相同的教学 本文得到河北省教育科学“十一五”规划课题(06020330)和河北大学教改项目的资助。 内容,布置相同的实验题目,教师难以对基础不同的学生进行个性化的、有针对性的指导和帮助。这就可能导致一些基础较差、一时还不适应计算机课程学习方式的学生产生畏难情绪,影响其学习的积极性和信心。而对于已经具备一定的基

6、础知识和应用技能的学生,会觉得所讲内容过于简单,对实验内容没有兴趣,影响其学习的主动性。实验教学要考虑学生初始基础的不同,要适应不同层次学生的各自所需。 2.3 强调综合应用能力不够 目前的实验教学强调单项操作技能比较多,例如,学生了解计算机的基本组成,却没有拆装计算机的技能;会使用 Windows、Word、Excel 、PowerPoint 等常用软件,却不会安装和卸载软件,不会进行系统配置;会简单的录入和排版 ,却不会制作图文并茂的文档和美观大方的幻灯片;会上网浏览网页、收发邮件 ,却不会进行联网设置等。实验内容多为实现单一功能的单元实验,以完成某项实际任务为目标的综合性实验较少,强调综

7、合应用能力不够。 2.4考核方式死板 考试作为检验学生学习效果的手段,在整个教学过程中占着重要的地位,对于学生的学习态度起着一定的导向作用。目前,计算机导论实验的考核包括平时考勤、实验报告和期末考试等。考勤虽然能督促学生按时间到实验室,但却不能保证学生把心思都用在实验题目上;由于都是一些操作性实验 ,实验报告也难以全面反映学生实验技能的掌握;期末考试由于时间有限,做的题目比较简单,不容易考察出学生的综合应用能力。 3实验教学改革 基于对存在问题的分析,计算机导论课程的实验教学要不断改革和完善:充实教学内容、改进教学方式、多样化考核 ,以此提高计算机导论实验教学质量,提高学生的综合应用能力和实践

8、能力,进而促进计算机导论理论教学的质量提高。 3.1 充实教学内容 作为计算机专业的入门专业基础课程,计算机导论有两个方面的重要作用。一是使学生对计算机的发展历史、计算机专业的知识体系、计算机学科方法论及计算机专业人员应具备的业务素质和职业道德有一个基本的了解和掌握;二是熟练掌握常用软件的操作技能并具备一定的组装计算机能力。前者通过理论教学来实现,后者通过实验教学来实现。主要实验内容包括计算机的基本组成、Windows 操作系统、Word 文字处理软件、Excel 电子表格软件、PowerPoint 演示文稿软件、互联网应用、FrontPage 网页制作、计算机安全等。如表 1 所示,每部分内

9、容分为基本操作和高级功能两部分,以适应不同程度学生的需要和分层次教学的需要。 表 1 计算机导论主要实验内容 实验内容基本操作高级技能 计算机的基本组成认识计算机的基本组成、键盘和鼠标操作计算机拆装、熟悉各种主要硬件设备 Windows 操作系统文件和文件夹管理、文件搜索、创建快捷方式磁盘操作、系统管理、常用软件的安装与卸载 Word 文字处理软件文本的录入和编辑、格式设置与页面设置、简单的表格操作表格的高级功能、绘制图形、图文混排、特殊排版 Excel 电子表格软件数据录入与编辑、自动填充、记录排序、格式化、页面设置公式、函数、记录筛选、分类汇总、创建与编辑图表、数据透视表 PowerPoi

10、nt 演示文稿软件简单幻灯片制作、超级链接、应用设计模板、动态效果幻灯片放映设置、配色方案、动画设置、插入声音及图片、插入切换特效 互联网应用信息检索、文件下载、收发电子邮件互联网接入、网络设置、浏览器配置、编辑多媒体电子邮件 FrontPage 网页制作创建站点、设计站点风格、简单网页的编辑与发布设计框架结构的网站、制作图文并茂的个人主页 计算机安全杀毒软件、防火墙软件的基本功能杀毒软件和防火墙软件的配置、升级、启动扫描、定时查杀、访问规则和流量监控等高级功能 3.2 改进教学方式 由于受到中小学阶段的学校环境、家庭条件等因素的影响,刚进入大学的大学生对计算机知识的认识和操作技能的掌握有较大

11、的差异。为满足不同学生的不同需求,应采取分层次的教学方式:在每部分实验内容前设置一些分层次的测试,通过低层次测试者,直接进入高层次内容的学习,这样每个学生可以根据自己的实际情况,个性化地选择实验内容。 分层次教学的具体实现可以有两种方式:一种方式是在测试的基础上将学生按层次分成 AB 班,A 班学生(有一定的操作水平 )直接进行高级操作技能的练习,强化实际应用技能的提高。B 班学生(操作基础差一些)从基本操作练习开始,在熟练基本操作的基础上再进行高级操作技能的练习。第二种方式(如果不便于分班) 是根据学生的实际情况,对不同程度的学生提出类似于 AB 班学生的不同要求。除了课上时间外,应给学生提

12、供一定学时的实验室开放时间,对于基础差一些的学生,使其有比较充足的实验时间完成学习任务,对于基础比较好的学生,使其能够根据自己的兴趣自主设计完成一些具有比较强的综合功能的实验题目。 分层次教学可以照顾到学生的不同情况,使其各有所学,既能够达到基本的教学要求,又能够激发基础较好的学生的学习兴趣,提高学习质量。 3.3 注重培养综合应用能力 实验教学的目的是提高学生的综合应用能力,能够用所学知识解决实际问题。计算机基本组成实验的目的是使学生能够自行组装计算机;Windows 操作系统实验的目的是使学生能够合理地建立文件夹和各种文件,有效管理自己的外存资源(硬盘、U 盘等);Word 实验的目的是使

13、学生能够建立包括文字、图片及一些特殊效果的实用文档;Excel 实验的目的是使学生能够熟练完成各种基于电子表格的统计、排序和筛选等功能;PowerPoint、互联网应用、计算机安全等实验也都类似 ,都是要训练学生完成实际工作、满足实际需要的技能。所以,实验教学一定要着眼于学生综合应用能力的提高,而不只是掌握一些单一的操作技能。 综合应用能力的培养要有良好的教学设计支撑。例如,在学习Word 文字处理软件时,可以首先向学生演示几篇事先编辑好的风格各异、图文并茂的 Word文档,让学生感受 Word 软件的强大功能,引起学生的求知欲望 ,促使学生思考如何去实现这些功能。然后进行如查找、替换文本,设

14、置字体格式、文字效果,创建目录及分栏等一些简单的操作演示,展示 Word 软件易学、易用的特点,打消学生的畏难情绪 ,引导学生主动学习。还需要设置一些综合性的有一定实用背景的题目,如摘要:网络的发展和世界语言的多样性使跨语言信息检索(CLIR,Cross Language Information Retrieval)倍受关注。但用户查询与文档用词不匹配成为影响检索效率的重要原因。为此,本文提出了一种基于领域本体的跨语言信息检索模型,以解决传统 CLIR 查询效率低下的问题。 关键词: 智能信息检索;查询扩展;本体 中图分类号:G642 文献标识码:B 1 问题的提出 现代企业的国际化导致企业内

15、部存在多种语言,这使跨语言信息检索 CLIR(Cross Language Information Retrieval)备受关注,可是现存的跨语言信息检索系统大多使用基于关键词的单纯字符匹配的检索策略,只有当查询词出现在文档中时,才有可能被找到,这种检索系统无法提供基于概念的智能检索。例如,用户输入查询“trip”,可是包含“journey”和“travel”的文档却不能够被检索出来。由于大量同义词和多义词的存在,用户查询相关文档时一些内容由于用词不同而无法被检索出来,这种用词不匹配问题是长期困扰并影响信息检索效率的重要原因之一。 解决此问题的有效的方法是使用查询扩展策略。查询扩展是将用户输入

16、的原始查询请求经过概念提取后,自动地根据用户的语义,加入新的检索词或短语。最终的查询请求是基于用户原始查询请求中关键词的一系列同义词及相关词。经过查询扩展后的系统具有很高的查询效率。 要实现上面的智能查询,查询扩展的构造是非常关键的。当前构造查询扩展的方法大致有两种:一种是基于语义词典的方法,如 WordNet;另外一种是基于统计的方法,如基于关联共现频率的统计方法。本文提出了一种基于双语本体(Ontology)的跨语言查询扩展模型,利用领域本体在知识表示和知识描述方面的优势,实现基于概念的智能查询扩展。我们构建了一个旅游领域的跨语言信息检索模型,使用基于旅游领域本体对查询进行扩展。结果表明采

17、用基于本体的查询扩展方法能够有效改善检索的性能。 2 相关概念和技术 (1)CLIR (Cross-Language Information Retrieval):用户用某种语言(比如中文)表示的检索条件,检索由多种语言(比如中文、英文、德文、日文等)组成的文档集,我们称之为跨语言信息检索。 (2) 本体:本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。这个定义包含了概念模型、形式化、明确、共享 4 层含义。概念模型,通过抽象出客观世界中一些现象的相关概念而得到的模型,其表示的含义独立于具体的环境状态;明确,所使用的概念及使用这些概念的约束都有明确的定义; 形式化,Ontology 是计算机可读的;

18、共享,Ontology 中体现的是共同认可的知识,反映的是相关领域中公认的概念集 ,它所针对的是团体而不是个体。 本体的目标就是捕获相关的领域知识,提供对该领域知识的共同理解,确定该领域内共同认可的词汇,并从不同层次的形式化模式上给出这些词汇和词汇之间相互关系的明确定义,为基于知识的信息检索提供基础。 3 系统结构和实施 3.1 模块功能 我们实现的是一个关于旅游知识的智能跨语言搜索引擎,利用本体在知识表述和知识描述方面的优势,对查询进行扩展,从而提高检索的效率。模型主要由四大模块组成:过滤模块,翻译模块,查询优化模块,和检索模块。下面将对各个模块进行介绍: 过滤模块 过滤模块的任务是对用户的

19、输入进行中文分词,分词后过滤掉无用词,如“的” “呀”等,取出查询的中心词。过滤模块由中国科学院的分词系统 ICTCLAS(Institute of Computing Technology, Chinese Lexical Analysis System)改进而来。先对用户的输入进行分词 ,然后过滤无用词,取出中心词。我们的智能检索系统就把这些中心词作为处理的对象。 翻译模块 跨语言信息检索中,关键技术就是实现目标语言和源语言的统一。在系统中我们使用的是提问翻译策略,也就是将查询提问中的源语言翻译成目标语言,然后再利用由目标语言构成的检索去查找相关信息。我们采用的是基于专业词典的翻译方法。中

20、心词经过翻译模块的翻译后,把翻译结果和原中心词一并传给语义模块,接下来语义模块对这些中心词进行语义处理。 查询优化模块 查询优化模块是整个系统的核心部分,在查询优化模块中,我们利用本体良好的概念层次和对逻辑理解的支持,帮助信息搜索引擎对潜在的目标对象进行甄别和判断,从而构建智能化的搜索引擎。在这里,我们使用了英汉本体库分别对中英文关键词进行扩展。 使用斯坦福大学设计的 protg 软件来管理和维护本体知识库,本体我们使用的是来自于 http:/protege. stanford.edu 的 travel. owl,并把它翻译为相应的中文本体以供使用。同时,我们使用惠普的开放资源 Jena 对本

21、体进行处理。 Jena 是创建语义应用系统的 java 框架结构,为本体文件提供了一个程序开发环境。我们通过创建本体模型,对Ontology 资源进行处理。通过本体模型查找本体中的相关类,也就是用户要查找的相关概念,找到这个相关类之后,再对其进行语义化处理。 系统对相关类进行语义化处理,考虑下面的情况: 相似类,即同义词关系: 概念与概念之间的意思相同或非常相近,往往可以相互替换,如计算机、电脑和 PC。在模型中,我们需要提取相似类。 类的上下层关系:包括父类与子类的关系和类与其下的实例 (Instance)的关系。如植物是生物的子类,菊花是植物的实例(Instance)。在模型中,我们需要提

22、取下层子类。 Disjoint 类:即类与类之间不可有共同的实例。例如,“植物”下的实例“菊花”,它要么属于“植物”类,要么属于“动物”类,不能够同时属于“植物”类和“动物”类。在这里“菊花”是“植物”类下的实例。在模型中,我们需要排除 Disjoint 类及其 Disjoint 类的实例。 其次,如果用户提出的查询请求是词组或者一句话,还要考虑其中各中心词之间的语义关系。例如:用户需要检索旅游中的“非冒险活动”,系统就需要在旅游活动中排除“冒险性的活动” 。中心词经过语义扩充后,被传递给检索模块,最后由检索模块完成检索任务。如图 1所示。 检索模块 检索模块是由 Lucene 构建的基于关键

23、词的全文检索系统,使用的是基于自动分词的倒排索引原理。在检索模块里,lucene 首先对文档建立全文索引,然后对索引进行检索,返回给用户查找的结果。 OntologyCLIR的流程的第一步就是对用户输入的查询语句进行分词,取出查询中的中心词,然后将它们传递给翻译系统进行翻译,翻译过后把翻译结果(英文) 和原分词结果 (中文)递交给语义系统;语义系统对这些检索词进行扩展后把它们交给检索系统,最后由检索系统完成检索。 我们使用领域 Ontology 中包含的领域专业词典对递交过来的检索词进行分析,将查询请求 Q1, 2,n,分为两个部分:一是在本体库中所覆盖到的关键词 O1, 2,n,二是不在本体

24、库中的其他单词 B1, 2,n。语义模块开始在本体库中查找到 O1, 2,n 的语义描述,为检索模块提供了比一般的 CLIR 方式更准确丰富的信息内容 ,然后把语义描述交给检索模块得到检索结果Result1。B1, 2,n 则直接被传递给检索模块,得到检索结 Result2,最后返回给用户结果是Result1 与 Result2 的和。 3.2 基于语义模型的主要检索算法描述 输入:查询请求 Q 输出检索的结果:Result Begin /算法开始 Result= /清空 Result1= /清空 Result2= /清空 /分词和翻译 Begin 1.分词,取出中心词; 2.中心词分类,属于

25、本体的置于 O,不属于本体的置入 B; 3.对 O 进行语义获取(解析子类、Instances,排除 disjoints classes 等);对 B 只进行翻译; End; / 使用本体进行查询扩展后(即语义获取 ),将扩展结果置入 O; /对每一个检索对象进行下面操作 Begin 1.使用本体进行查询扩展; 2.若 O 不为空,则使用 O 进行全文检索,得结果集 Result1; 3.若 B 不为空,则直接使用 B 进行全文检索,得结果集Result2; 4.Result=Result1+Result2; End; End;/ 算法结束 4 系统性能测试 为了检测出这种基于本体的智能检索方

26、法的有效性,我们进行了相关的实验。检索资料来自于新浪或雅虎的关于旅游的相关文章,共 97 篇。两个搜索引擎:智能 CLIR 和传统 CLIR,传统搜索引擎由 Lucene 构建,采用的是基于专业旅游词典的翻译策略。智能搜索引擎在传统搜索引擎的基础上由 OWL 本体扩展而构建。我们的检索领域是关于旅游出游的相关知识。 平均查准率/查全率曲线是评价一个检索算法的有效方法。我们取足够多的查询实例,并得出他们的查全/查准率曲线,依次求某查全率下这些查询实例的查询率的平均值,就得出了图 2 所示的平均查全率/查准率曲线图: 可以看出,通过使用查询扩展,查全率得到了明显的提高,但需要注意的是,一味追求查全

27、率的提高,可能会降低系统的查准率,如何找到一个两者兼顾的平衡值,是我们下一步需要研究的问题。 5 总结 本文在传统 CLIR 的基础上提出了一种基于本体查询扩展搜索引擎模型,此模型克服了传统方法在效率、知识表示方面的不足,有效地提高了知识的获取效率,并且可以应用到各个不同的专业领域,具有很好的通用性和扩充性。但当本体库非常庞大的时候,需要采取一定的策略控制查询扩展的程度以保证系统的查准率,这也是我们下一步需要完成的工作。 参考文献: 1Wu, F., Wu, G., Fu, X ., 2007, in IFIP International Federation for Information

28、Processing, Volume 254,Research and Practical Issues of Enterprise Information Systems Volume , eds.L.Xu, Tjoa A., Chaudhry S.(Boston: Springer), 293-298. 2 王昊. 跨语言信息检索实现方法与关摘 要:本文从通信技术专业“模拟电路调试与维修”课程的教学特点和实际出发,以示范校培养学生综合能力素质为宗旨,以培养学生实践与创新能力为重点,以就业为导向,探索了一种基于现代信息通信技术(ICT)的“模拟电路调试与维修”整合教学模式。 关键词:模拟电路

29、; 整合教学;ICT;教学模式 中图分类号:G642 文献标识码:B 1 引言 根据国家教育方针及素质教育的要求,本着由浅入深、由特殊到一般、理论与实践相结合的原则,我校在进行“模拟电路调试与维修”课程的教学过程中,本着实事求是的科学态度,培养学生良好的职业道德、创新意识及分析问题和解决问题的能力。 本课程是高等职业院校电子信息类专业的专业基础课,是一门实践性较强的课程。该课程的理论与实践环节均应本着以能力为本位、以就业为导向的原则开展教学,以强化技能训练为教学的基本特色。 1.1 “模拟电路调试与维修”的教学目标 “模拟电路调试与维修”课程理论与实践环节的教学应实现以下教学目标: (1) 使

30、学生掌握电子技术方面的基本理论、基本知识、基本技能; (2) 培养学生系统地分析、设计各种基本电子电路的能力和解决与之有关问题的实践能力,为今后深入学习电子技术领域中的相关内容,为电子技术在专业中的应用打下扎实的基础; (3) 强化学生实事求是的科学态度和分析解决实际问题的能力。 本课程是高等职业院校电子信息类专业的一门专业基础课程,实践性较强。通过学习该课程,学生要掌握电子技术的基本理论和基本的实践操作技能,结合规律性和非线性特点,理解和掌握常用器件和典型电路模型、结构和特性,掌握它们的组合规律。课程要培养学生实事求是的科学态度、分析解决实际问题的能力以及动手操作能力。 本课程是电学领域不可

31、缺少的专业基础课,在工程基础教育中占有十分重要的地位。在模拟电子线路的分析与设计中,因为模拟电子器件的特性和参数分散性较大,而模拟电路元件的参数也有一定的误差,因此工程上通常先采用近似计算法对模拟电路进行粗略的估算,或电子电路计算机辅助分析(ECAA)和电子设计自动化 (EDA)软件进行模拟仿真。又由于影响模拟电子电路工作的因素往往非常复杂,难以用简单的模型进行全面而精确的模拟,最后必须使用电子仪器,通过实验调试达到预定的设计要求,因此实验室教学是重要的学习和实践环节。 在讲解例题和选做实验的过程中,兼顾后续课程的学习是课程组重点关注的问题之一。在教学内容、实验安排、习题讲解、实验内容和计算机

32、辅助实验(选做) 等方面 ,根据不同的专业特点实施教学,取得了很好的教学效果。在教学和考试中,多数学生达到教学大纲的要求,掌握基本知识和实验技能,并具有一定的灵活运用知识解决理论和实验问题的能力,为后续课程的学习打下了扎实的基础。许多学生参加研究生入学考试时选择了该课程,为学生后期的学习和研究奠定强有力的基础。 “模拟电路调试与维修”是一门迅速发展的学科,内容多、更新快,学习者不可能在有限的学时内将所有内容全部学完。因此,该课程要让学习者在掌握基本概念、理论和模型的前提下掌握模拟电子技术的学习方法,培养他们自主学习的能力。在这项集复杂认知技能、实践能力和科学素质培养于一体的教学活动中,学习者不

33、但要锻炼自己综合运用基础知识、基本原理和基本技能创造性地分析和解决问题的能力,还要在理论与实践的过程中学到认识事物的思维方法,形成正确的世界观、价值观和方法论。 基于上述特点,多年来,大家普通认为:“模拟电路调试与维修”难教更难学,其教学改革一直受到重视,多次被列入国家重点攻关项目、信息产业部(原电子部) 及教育部(教委)的教改项目和重点建设课程。 1.2 “模拟电路调试与维修”教学的主要问题 近年来,我国高等职业教育蓬勃发展,形成了高等职业教育体系框架。广大教师对“模拟电路调试与维修”的教学进行了大量的改革,促使教材组织、教学方式方法发生较大的变化,取得了一定成果。但总体来讲,以信息与通信技

34、术(information and communication technologies,简称 ICT)为基础的现代教育技术飞速发展,带来了信息传播技术的一场革命,并对人类生产、生活和学习活动产生了深刻的影响。而“模拟电路调试与维修”的教学改革还没有充分利用 ICT 的巨大潜力,因此主要存在以下问题: (1) 以“教”为中心,重视“教”而没有把“学” 、“做”放在同等重要的地位; (2) 重视知识的接受与理解,不重视知识建构和发现的方法; (3) 没有充分发挥网络在支持基于任务驱动、项目导向教学方法以及教学管理方面的巨大优势。 在示范校建设过程中,很多教师在理论与实践结合方面进行教学改革试验,

35、运用现代教育技术改革课堂教学和实验教学,如运用 EDA 软件、多媒体课件开展教学。在此过程中,单靠局部或某方面的改革并不能真正实现全部教学目标。本文试图探索运用一种新型的教学模式基于 ICT 的整合教学模式,充分整合现有的各种教育资源,探索工学交替、任务驱动、项目导向等有利于增强学生能力的教学模式。它的核心目标是促进交互的发生和增加交互发生的有效性,其最高目标是培养能适应学习化社会的、基本建立了“学会生存”知识体系的、全面发展的高素质人才。 2 “模拟电路调试与维修”整合教学模式的基本思想 2.1 结合示范校建设示范性高职院校建设计划启动以来,不少学者基于自身工作实践,对示范校建设过程中的某些

36、环节进行了研究。例如,苏志刚在创新“工学结合”人才培养模式建设示范性高职院校一文中提到,“示范性高职院校建设是提升高等职业教育办学水平的重要举措。示范性高职院校建设要通过创新工学结合的人才培养模式,加强双师结构的师资队伍建设,强化对顶岗实习、工程实践等环节的管理,提升办学质量。要开展高起点、高标准、高目标的示范性专业建设,通过构建持续性和专业性发展平台,使学生具有良好的职业素质、熟练的操作技能和可持续发展的能力。 ” 黄晓峰从实训室管理体制和机构、制度、方法、职能和实验队伍建设等方面论述了示范性高职院校的实训室管理问题,提出“学校在整体规划实验室时,首先要解决体制问题,必须打破目前实训室存在的

37、教研室分散管理的旧体制”等观点。吕凤明等从专业建设的总目标、人才培养模式目标等方面重点研究了轮机工程技术专业课程体系与教学内容改革建设的内容,并且指出教学实验实训条件的建设和师资队伍的建设是课程体系与教学内容改革的必要支撑和保障。顾京从课程建设在国家示范性高职院校建设中的重要地位出发,研究了在示范校建设过程中,如何在操作层面上深谙精品课程建设的目标、建设内涵及特色等,提出“通过精品课程的建设,带动其他课程的建设和发展,达到优化高职教育课程体系,推进教育交割,创建创新人才培养模式发挥国家示范性高职院校重点专业建设的示范和带头作用”的目的。 2.2 整合教学模式的基本内容 复杂适应系统理论是霍兰(

38、计算机科学家 ,遗传算法的首创者) 于 1994 年在圣菲研究所成立10 周年时正式提出的,主要研究复杂系统在一定规则下如何产生宏观有序的组织和行为。复杂适应系统(Complex Adaptive System,简称 CAS)理论包括微观和宏观两个方面。在微观方面,其基本概念是具有适应性的主体(Adaptive Agent,强调它的主动性 ,具有自己的目标、内部结构和生存动力),简称主体。它是复杂系统中的成员 ,具有适应性就是主体能够与环境以及其他主体进行交互作用,主体在这种持续不断的交互作用的过程中不断地“学习”或“积累经验”,并且根据学到的经验改变自身的结构和行为方式,以便更好地应用在客观

39、环境中。所谓复杂适应系统,是指由大量的按一定规则或模式进行非线性相互作用的行为主体所组成的动态系统。行为主体通过“学习”产生适应性生存和发展策略,导致 CAS 进行创造性演化。在宏观方面,由这样的行为主体组成的系统进行演变或进化,包括新层次的产生,分化和多样性的出现,新的、聚合而成的、更大主体的出现等,都是在主体间及主体与环境的相互作用中产生、演化和发展的。主要表现为宏观系统中的分化、涌现等种种复杂的演化过程。 整合教学模式的最高目标是培养能适应信息社会的全面发展的创造性人才,主要包括: 实施素质教育,以提高学生综合素质为宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点;促进“四大支教育”,即培养学

40、生学会认知、学会做事、学会合作、学生生存的四种基本学生能力。 复杂适应系统有别于一般系统和复杂系统,关键在“适应” 。CAS 理论的核心思想是:适应性造就复杂性。当然 ,造就复杂性的因素可能是多方面的,适应性仅是产生复杂性的机制之一,并不排除还会有其他的产生复杂性机制。然而,由适应性产生的复杂性,即所谓 CAS 确实是普遍存在的而又十分重要的复杂系统,对它们缺乏研究会“极大地阻碍我们去解决当今世界存在的一些重大问题” 。基于此,CAS 理论无疑是复杂系统研究中的一个重要理论。CAS 理论强调主体在交互作用中发展演化,其教学策略应以促进学习者与教师、学习者与学习者、学习者与学习资源、学习者与学习

41、环境的交互为重点。建构主义理论认为,学习是一种社会化的活动,学习的获得是在交互中产生和建构的。因此,在学习过程中,工学交替、任务驱动、项目导向的教学是合适的。通过媒体与教师、学生、学习资源或学习对象进行交流时交互作用的有效性,促进了基于 CAS 理论的教学设计和基于实际应用的学习环境和学习资源教学模式的整合。 在新的“模拟电路调试与维修”课程标准中,我们采用情境设计、任务导向、项目驱动来开展教学活动。第一个情境为“直流稳压电源”,教学设计如图 1 所示: 2.3 传统教学模式与 ICT 及现代教育思想的整合 国内外研究表明,班级集体教学等传统教学模式仍有很强的生命力。何克抗教摘要：“微机组装与

42、维护（实训） ”是一门实践性、操作性和时效性都很强的技能型实训课程。针对技能型实训课程的特点，本文对其教学内容、教学手段、组织形式、考核方法等方面的改革进行系统的探讨，并对这些方面提出相应的解决方法。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：技能型课程；实训课程；教学改革；技能考核 1 引言 高职高专是以培养具备适应生产、建设、管理、服务第一线需要的工作能力的高等技术应用型专门人才为目标的。根据这一特点，在很多高职高专院校中与计算机相关的专业都开设了“微机组装与维护”这门实用课程。值得注意的是，当前计算机硬件的更新速度越来越快，各种各样的微机故障也层出不穷，相比之下，传统的专业教育理念显得陈旧落后，因

43、此，计算机课程的教学内容、方法应该顺应新技术的发展潮流，力求把计算机科学的最新成果传递给学生，使学生毕业后能马上适应社会工作的需求。具体来说，在“微机组装与维护(实训) ”教学中，必须打破传统教学模式，突破常规束缚，对这门课程的教学内容、教学手段、组织形式、考核方法等各个方面进行彻底的改革。 2 课程的性质与特点 “微机组装与维护(实训)”课程是我院计算机相关专业所开设的一门必修专业实训课程，它主要介绍了微机各个组成配件的工作原理、内部结构、选购方法等基本知识，并以微机组装和常见故障的排除等实践操作为主要内容。 “微机组装与维护 (实训) ”的教学目标是培养学生对计算机硬件的综合应用能力，特别

44、是微机组装与维护能力，使他们在今后的工作和社会交往中，能有效地进行计算机销售、采购、组装、维修、维护等工作，同时增强其自主学习能力、动手能力，以适应当前市场对人才的需要。 “微机组装与维护(实训)”课程是集理论性、操作性、应用性为一体的技能型专业实训，其中有严谨的教学理念，条例清晰的教学脉络，环环相扣的教学内容章节，以及对专业性、理论性要求极高的教学方法。因此这门专业课的教学，不仅要求任课教师有丰富的理论知识，还要有极高的实际动手能力和实践应用能力。 “微机组装与维护 (实训) ”课程教学改革的指导思想是把学生培养成为理论与实践动手能力兼备的应用型人才，不但具备计算机理论知识，还能熟练操作计算

45、机，并能排除计算机常见的各类故障，对计算机进行日常维护和保养。因此在教学内容的选择、教学方法的实施、实验室的建设、师资队伍的建立等各个环节上，都要体现应用为主这条主线。 3 教学内容的选择 教学内容的选择主要体现在教材的选择上。对于“微机组装与维护(实训) ”这种时效性很强的课程，如果只按照当前出版的教材内容讲授，肯定要滞后于市场经济发展和技术进步而脱离实际应用。因此，除选择内容较新的教材外，还应根据市场的变化及时进行更新和补充。教学内容选择的原则是：注重双基 (基本知识和基本功) 培养、紧扣市场脉搏、跟上技术潮流，把握发展动态。按照以上原则，本课程应该选择以下几部分内容。 3.1微机各部件性

46、能参数与选购 本单元内容以当前微型计算机的主流配置为例，主要讲述中央处理器、主板、内存、外存储设备、显示卡、显示器、键盘、鼠标、声卡、音箱、机箱、电源以及其他各类外设。这部分内容可以让学生先通过教材自学，然后，由教师结合当前市场的主流产品进行重点讲解，在讲解中最好更多地利用实物和教具。对于教材的补充资料来源可以是专业刊物 (如电脑报 、 微型计算机等) 、专业网站 (如天极网、走进中关村等)。 3.2 微机的组装与连接 本单元内容要突出基本技能的培养，介绍微机组装与连接的方法，以及组装连接过程中容易出现的问题。重点放在中央处理器、主板、内存、硬盘、光驱、显示卡、显示器、声卡、音箱、机箱、电源的

47、安装连接和跳线、开关的设置等基本技能方面。 3.3 整机调试 本单元教学内容以基本调试技术为主，同时介绍当前工程技术人员所采用的简单便捷的实用技术。此部分内容包括微机上电自检(POST)、BIOS 参数设置、硬盘的格式化、分区等。 3.4 操作系统和应用软件安装 本单元教学内容主要学习基本的软件安装技术和常用的应用软件安装方法。其中包括主流操作系统的安装、驱动程序的安装、其它软件的安装等等。此部分还要介绍一些当前流行的快捷安装方法和技术 (如 GHOST 克隆技术)，并对其与传统安装方法进行比较与分析。 3.5 微机常见故障的检测与排除 本单元教学内容以微型计算机硬件故障的检测为主，以软件故障

48、的检测和排除为辅。在这部分教学内容中，要让学生理解硬件故障与软件故障的判断分析方法，掌握基本的硬件故障检测定位方法，掌握常用的故障检测仪器、工具、仪表的使用技术，掌握常用的检测软件的使用方法，了解先进的检测仪器仪表工具和软件的功能。此外，还要掌握常见故障的预防措施与技术，如硬盘分区表的备份与恢复、注册表的备份与恢复、系统的镜像与克隆、硬盘保护卡的使用、硬盘恢复工具软件的使用等。 3.6 常见外设的使用与维护 本单元可以根据专业方向的不同选择内容或有所侧重。主要学习打印机、复印机、传真机、扫描仪、数码相机、数码摄像机等外设的使用方法和日常维护技术。要求学生掌握所选外设的使用操作维护技术，了解基本

49、结构和常见故障的维修技术。 4 教学手段的改革 在教学内容确定后，教学手段是否合适是决定教学计划的实施和教学目标实现的关键因素。在教学手段上宜采用以下几种方法： 1) 教学的组织形式以实训现场教学为主，尽可能多的为学生提供动手操作的机会。 2) 在教学和学习方法上，采用讲解、演示、练习一体化方法和分组讨论的教学方法。 3) 将学生分为若干小组，3 到 5 位同学一组，选一位基础好的同学为组长，培养同学之间的团结协作精神，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性。 4) 教学与实际相结合。在教学结束后，可以在教师的指导下利用业余时间为学校、老师、同学乃至社会进行微机的组装、维修、维护服务。 5) 加大实践教学环节和考核的比例，考核应以技能考核为主。可以安排几个专门的技能训练如微机组装、外设连接、BIOS 参数设置、硬盘格式化