時間:2023-03-02 15:00:31
導語:在計算機學習論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

1.1學生缺乏自主學習能力與習慣
中專院校的學生年齡普遍為十三至十七歲之間,在這個年齡階段,自身管控與約束能力不強,自主學習能力較差,是非辨別能力較弱,容易受到外部環境的誘惑,甚至沉迷于網絡游戲等,這些現狀都使得學生對學習缺乏興趣,缺乏學習的主動性。其次,在信息化高速發展的背景下,學生對教育教學方法有了更高的需求,而教師日復一日,因循守舊的教學方式,容易使學生產生抵觸心理,計算機學習中遇到任何阻礙都被動等待教師的解答,這種狀況既是學生惰性心理因素,也是缺少自主學習熱情的表現。
1.2教師對自主學習認識不足
中專生這一群體大多在中考之前沒有養成好的學習習慣,而教師受傳統教育思想影響,以傳授知識為教學目標,對培養學生自主學習能力,綜合素質沒有科學的認識。致使中專計算機教育教學中,教師重點關注知識點的講授,而對學生自主學習能力沒有引起重視,未起到引導作用。教師思想上對自主學習能力的認識不足,也使得中專計算機自主教學策略不能得到有效實施。其次,教師對學生學習情況不能進行科學的評價。教師過份關注學生的學習成果,卻未對學生的學習態度、學習方法進行科學評價,學生自主學習能力更是從未進入評價標準之中,可能致使學生對自主學習能力不夠重視,自主學習在中專計算機教學中難以得到落實。
2對中專計算機教學中自主學習策略的探討
2.1培養學生自主學習意識
自主學習是學生在學習過程中,自主選擇、自我評價、自我發展的過程。學生在課堂上學習的知識可能是有限的,而隨著時代的進步,計算機知識的更新換代,只有培養出學生自主學習的能力,才有可能將有限的知識無限擴大。自主學習能力的培養首先從提高對計算機的學習興趣開始。不管是在計算機教學還是其它學科中,興趣都是激發學生自主學習的基礎。計算機教學本身是一門充滿趣味性的學科,教師通過在計算機教學中結合網絡游戲等中專學生感興趣的內容進行教學,能創造出融洽的教學氣氛,激發學生學習興趣。中專生其年齡階段已經具備獨立思考與獨立操作的能力,教師在計算機教學中要引導學生主動的探究問題,而不是被動的在課堂中接受教師的講課。例如對計算機系統的安裝教學,教師進行理論講解,引導學生自主思考與動手進行安裝并獨立思考與解決安裝過程中遇到的細節問題,使學生養成獨立思考,實際動手的能力,綜合素質得到全方面的發展。
2.2豐富教學內容,提高學生動手能力
實踐性極強是計算機相比其它學科的最顯著特點。在計算機教學中要培養學生的自主學習能力,需要對計算機教學內容不斷的進行豐富,同時提高學生的動手能力。在計算機教學中,任何的理論知識都需要在實際的操作過程中得到深入與強化,因此,計算機教學中教師要培養學生的動手能力,使學生認識到計算機教學中動手能力是衡量計算機學習成果的一個重要標準。實際教學過程中,教師首先應樹立對學生自主學習能力培養的意識,再結合學生日常對計算機的運用及了解,以學生的計算機基礎為基點,以分層次教學法有針對性的對學生進行教學,為學生營造一個舒適的教學環境。其次還可使用任務驅動教學法,將教學目標分階段進行教學,在一個章節或都一個階段理論知識完成后,創造學生自主學習的機會,讓學生自己動手進行目標實踐活動,這種理論與動手相結合的教學方式可以增加學生自主學習能力。例如對Excel函數教學,函數應用廣泛而種類相對復雜。教師可布置一份成績表或其它數據統計表,指導學生首先從簡單的大小排序開始,通過分階段的教學過程對任務的布置也始終循序漸進,最終引導學生通過自己動手,掌握函數命令。此方法還可以應用于Word/Flash等計算機課程教學中,通過教學方法的創新,引導學生自主學習,培養其獨立思考與解決問題的能力。
2.3科學評價自主學習成果
學生的潛意識里都是希望被肯定的,當中專計算機教學中對學生自主學習進行培養同時,教師對學生自主學習的成果應進行科學的評價。自主學習成果不僅僅表現為最終的結果,而應對學生自主學習的能力,學習表現以及在自主學習過程中對知識的掌握與實踐進行綜合評價。通常情況下,評價的標準都是由教師制訂,而針對自主學習成果的評價,應綜合教師與學生的建議,以保持學生的學習積極性。如此一來,學生學會對自我進行評價,而不是被動的接受教師的評價。其次,對學生自主學習能力進行評價時,對學生的個性與創新能力培養也應進行綜合評估,評價過程也不僅僅局限于學生自主學習過程之后,可以在學習之前及學習過程中對學生給予中肯的建議與評價。教師的鼓勵多為積極的,帶有鼓勵性的,科學的評價方法能提高學生的自主學習能力與學習積極性。
3結語
1.自主學習意識淡薄
多數高職院校學生中學期間的學習較差,早已形成學不會、不適合學習的心理,而且受傳統教學觀念的影響,對老師產生依賴性,老師講什么就聽什么,講多少就聽多少,只完成老師布置的作業,很少主動學習,基本沒有學習計劃和總結,也不知道如何制訂,只是被動地接受,沒有自我學習意識。
2.學習目標不明確,缺乏學習動力
盡管大部分高職院校學生有學習目標,但不夠具體和清晰,多數學生只是為了找個好工作或順利拿到畢業證,求知欲不強。計算機專業的應用廣泛,多數學生的學習根本沒有重點,不清楚畢業后想從事哪方面的工作,導致自己不知道應更深入地學習和研究哪些知識,只是應付考試,往往學完一門課,考試前突擊復習,沒有學習心得和總結。
3.缺乏自主學習的氛圍
目前仍有不少教師為了完成教學計劃和目標,存在“滿堂灌”現象,不給學生思考時間和空間,學生只能被動地接受知識,很少提出問題,從而失去自己的思維和想法,影響學生的學習興趣和創新意識,造成學生不愿意或想不到自主學習。
二、培養學生自主學習能力的幾點策略
1.科學合理地地
設計教學目標,轉變觀念,做好自主學習的指導者。為了充分體現學生的主體地位,教學目標的制定要充分考慮計算機專業的特點,認真分析每門課的特點,根據就業崗位的不同,科學合理有針對性地設計教學內容。在教學過程中,要改變傳統教學方法,避免滿堂灌,給學生足夠的思考和練習時間,并精心指導學生選擇相應的學習策略,幫助學生確定學習方向和目標,引導學生改變學習方式,變被動為主動,積極主動地參與學習活動。
2.給學生營造自主學習的氛圍
民主、公平、互動的學習環境可以充分發掘學生的學習潛能,主動學習。愛因斯坦曾說:“提出一個問題比解決一個問題更重要。”教師在課堂上必須關注每一位學生,鼓勵學生大膽提問并發表不同意見,即使說錯,也要對學生想法中合理的部分加以肯定和鼓勵,提高學生自信,激發學生求知欲。這樣輕松的學習氛圍能讓學生放下擔心出錯、害怕丟臉的心理,敢于參與討論,發表自己的見解。同時指導學生分析問題,并啟發學生學會解決問題,從而提高學生的自主學習能力。比如,在程序設計課程中,一個問題有多種解法,教師可介紹一種方法,其他讓學生思考和解決。對于調試過程中出現的問題,老師不要直接告訴答案,引導學生思考、分析和解決問題。這樣的教學不僅使學生加深對知識的理解,而且使學生學會不斷思考、善于提出問題,積累學習經驗。
3.指導學生確定學習目標,增強自主學習意識
實踐證明,學習目標對學生的學習活動具有激勵、導向和制約等作用,如果沒有明確的學習目標,就會使學習活動陷入極大的盲目性。教師要根據教學計劃和教學內容,結合本專業特點,幫助學生明確學習目標,指導學生制定學習策略。在學生自主學習過程中,教師不能放任不管,而要監督和檢查學生的學習活動,總結學習經驗,最大限度地提高學習效率,增強學習效果,從而使學生掌握最合適自己的、科學有效的學習方法,養成良好的自主學習習慣。
4.采取形式多樣的評價方式,促進學生自主學習
關鍵詞:計算機英語;學習方法
目前,計算機的應用范圍已經涉及社會的各個領域,成為我們重要的工具,是我們學習、工作的好幫手。但是,作為計算機的使用者來說,要想正確地、高效地應用計算機,沒有一點計算機英語知識是比較困難的。因為在使用計算機時,經常會出現一些屏幕信息提示,而這些屏幕信息大都是英文形式的。所以,要想了解這些信息的內涵,就必須懂得英語。對計算機應用專業的中職生來說,學習計算機英語尤為重要。
在與計算機交流的過程中,主要是理解信息,而不是出聲讀。所以,計算機英語教學對口語表達能力要求低一些,主要注重的是對專業詞匯、專業用語的學習和對文章的理解。
在從事計算機英語教學的這幾年里,筆者曾接觸過兩種教材:一種是由中國勞動出版社出版的全國技工學校計算機應用與辦公自動化專業通用教材《計算機英語》。這本教材涉及的內容比較廣,有練習口語的對話,有培養閱讀理解能力的科普文章,課后還有閱讀材料。有些課文后面還有計算機屏幕信息。課文中每課幾乎都有語法點,課后有語法知識,內容全面,是一本非常好的教材。但是,對于中職生來說,它的難度稍微大了些,課后的計算機屏幕信息也少了些。還有一種教材是由中國勞動保障出版社出版的全國中等職業技術學校計算機專業英語系列教材《計算機專業英語》。這本教材只是用一些簡短的小文章對有關計算機專業方面的基礎知識和基本詞匯進行介紹,文章淺顯易懂,每課課后都有相關的計算機屏幕信息,對學生掌握大量的計算機屏幕信息非常有幫助。雖然兩種教材內容不同,難易程度不同,但教學宗旨都是一樣的,那就是讓學生掌握有關的專業詞匯用語,以便高效使用計算機。所以,在教學中,教師應特別強調詞匯和短語的學習與記憶。
詞匯的學習與記憶
在記憶詞匯方面,要求學生靈活巧記,切忌死記硬背。因為,死記硬背的東西隨著時間的推移容易忘卻,而靠技巧和相關的事物聯系記憶的東西不易忘記。記憶詞匯的方法有很多,筆者根據教學經驗主要介紹以下幾種方法:
根據發音規則記憶這是最常用的方法,這種方法最適宜于記憶單詞的字母組合——拼寫單詞。要用這種方法記憶單詞,必須掌握英語的語音知識。第一種教材第一課和第二課課后都有語音知識介紹,學生通過學習,可以了解各個字母的發音規則,然后根據單詞的發音來記憶。在學習單詞時,可先讓學生按音標試讀,然后教師糾正發音,領讀單詞,幫助學生熟記單詞。這樣記憶的單詞,只要能說出,就能根據發音將其寫出。單詞的讀音和拼寫比較容易掌握,最后只剩下記憶單詞的詞義。很多較長的單詞如:application(應用程序),automatically(自動地),configuration(配置),documentation(文檔),directory(目錄),maintenance(維護)等等,靠這種方法記憶,既容易學又不容易忘,即便是忘了,只要會說,就能拼寫出來。
環境記憶法這種方法對一詞多義的單詞的記憶特別有效,有的單詞一般詞義和專業詞義相差甚遠,那么環境記憶對幫助學生正確理解詞義非常有效。比如:Pleasegivemethekeyonthetable.這句話里的key的詞義是“鑰匙”,table的詞義是“桌子”。而Pressanykeywhenready.這句話里的key的詞義是“鍵”;Therearelinesinatwo-dimensiontable.這句話里的table的詞義是“表”。還有很多詞:像mouse,一般詞義為“老鼠”,計算機專業詞義為“鼠標”;field,一般詞義是“領域”,計算機數據庫專業詞義是“字段”;program,一般詞義是“節目”,計算機專業詞義是“程序”;drive,一般詞義是“駕駛”,計算機專業詞義是“驅動器”等等。這類詞一定要看是在什么樣的環境中使用,根據環境來理解、記憶。
根據構詞方法歸納記憶英語的構詞方法有三種:合成法、轉換法、派生法。合成法是將兩個或兩個以上的詞合在一起構成一個新詞的構詞方法。例如:key-board(鍵盤),handwritten(手寫的),build-in(內部的),hardware(硬件),software(軟件),key-stroke(擊鍵),machine-language(機器語言),pop-up(彈出),supersystem(超級系統),desktop(桌面、臺式電腦),drag-and-drop(拖放),mainframe(主機)等等。這些單詞都是利用這種方法來構成的。記憶這些單詞一般只需將兩個單詞的詞義合并即可。轉換法是一個詞轉換成另一個詞,詞形不發生改變,而詞性發生了變化的構詞方法。例如:torecordthedata里的record是動詞“記錄”;Therecordsofafile里的record是名詞“記錄”。Todisplaythedata里的display是動詞“顯示”;Thedisplayofacomputer’sinformation里的display是名詞“顯示”。Toenterthepassword里的enter是動詞“輸入”;PresstheEnter里的Enter是名詞“Enter鍵”。判斷這類詞的詞性就要看詞在句子中的位置或者說所擔當的句子成分。派生法是指在一個單詞上加上前綴或后綴,變成一個新詞的構詞方法。派生法構詞在英語中應用非常廣泛。通常加前綴改變詞義,加后綴改變詞類。例如:computer(計算機),加前綴構成microcomputer(微型計算機);advantage(優點),加前綴構成disadvantage(缺點);manage動詞“管理”,加后綴構成名詞“管理”management;命名name加前綴構成rename(重新命名);media媒體,加前綴構成multimedia(多媒體);print動詞“打印”,加后綴構成printer名詞“打印機”;store動詞“存儲”,加后綴構成storage名詞“存儲”;automate動詞“使自動化”,加后綴構成automation名詞“自動化”,加后綴構成automatically副詞“自動化地”等等。在記憶這類詞時,只要知道原形詞義,并掌握了加不同的前綴、后綴詞義及詞類的變化規則,就容易記憶了。
計算機英語中還有一種詞叫縮略詞。例如:PC(personalcomputer)(個人電腦),RAM(randomaccessmemory)(隨機存儲器),ROM(read-onlymemory)(只讀存儲器),CPU(centralprocessingunit)(中央處理器),ALU(arithmetic/logicunit)(運算器),DOS(diskoperatingsystem)(磁盤操作系統),BIOS(basicinput/outputsystem)(基本輸入輸出系統),GUI(graphicaluserinterface)(圖形用戶界面),DBMS(databasemanagementsystem)(數據庫管理系統),ISO(internationalstandardorganization)(國際標準化組織),LAN(local-areanetwork)(局域網絡),WAN(wide-areanetwork)(廣域網絡)等等。在記憶這類詞的時候,必須要知道每個字母所代表的詞的詞義,這是理解和記憶這類詞的關鍵。
短語學習
這里所說的短語主要是指計算機屏幕信息,因為計算機屏幕信息大都以短語的形式出現——有名詞短語、分詞短語、還有動名詞短語等等。還有些短語看似句子但又與我們平常講的句法結構不同。比如:Missingoperatingsystem(操作系統丟失);Accessdenied(拒絕訪問);Drivenotready(驅動器未準備好);Diskfull(磁盤滿);Datarecordtoolarge(數據庫記錄過大)等等。因為課后所有的計算機屏幕信息都有譯文,對正確理解短語非常有幫助。
論文摘要:計算科學主要講述了一種科學的思想方法,計算科學的基本概念、基本知識它的發展主線、學科分支、還有計算科學的特點、發展規律和趨勢。
引言:隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生,和計算科學的快速發展以及取得的大量成果。計算科學這一學科也也應運而生。《計算科學導論》正如此書的名字,此書很好的詮釋了計算科學這一學科,并且指導了我們應如何去學好這一學科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學生活。正如趙老師書中所講的:“計算科學是年輕人的科學,一旦你選擇了計算科學作為你為之奮斗的專業類領域,就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學研究與開發的學生,必須在大學幾年的學習中,打下堅實的基礎,才有可能在將來學科的高速發展中,或在計算機產品的開發和快速更新換代中有所作為。
一、什么是計算科學和它的來歷
計算科學主要是對描述和變換信息的算法過程,包括其理論、分析、設計、效率分析、實現和應用的系統研究。全部計算科學的基本問題是,什么能(有效的)自動運行,什么不能(有效的)自動運行。本科學來源于對數理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究,形成于20世紀30年代的后期。
隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生,人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現實。計算科學的快速發展以也取得大量成果,計算科學這一學科也也應運而生。
二、計算科學的發展
a、首先先介紹圖靈機
圖靈機的發明打開了現代計算機的大門和發展之路。圖靈機通過一條兩端可無限延長的袋子,一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的(控制器)組成它有一個狀態集和符號集,而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結構和運行原理隱含了存儲程序的原始思想,深刻的揭示了現代通用電子數字計算機的核心內容。現在通用的計算機是電子數字計算機,而電子數字計算機的發展是建立在圖靈機的基礎之上。他的二進制思想使計算機的制作的簡化成只需兩個穩定態的元器件。這在今后的計算機制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優越性。
b、計算機帶動的計算學科
1946年隨著現代意義上的電子數字計算機ENIAC的誕生。掀起了社會快速發展的嶄新一頁。計算機工作和運行就擺在了人們的面前。
1、計算機語言
我們要用計算機求解一個問題,必須事先編好程序。因此就出現了最早的機器指令和匯編語言。20世紀50年代后,計算機的發展步入了實用化的階段。然而,在最初的應用中,人們普遍感到使用機器指令編制程序不僅效率低下,而且十分別扭,也不利于交流和軟件維護,復雜程序查找錯誤尤其困難,因此,軟件開發急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設計語言。1952年,第一個程序設計語言ShortCode出現。兩年后,Fortran問世。作為一種面向科學計算的高級程序設計語言,Fortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位,并使之成為世界通用的程序設計語言。Algol60的誕生是計算機語言的研究成為一門科學的標志。該語言的文本中提出了一整套的新概念,如變量的類型說明和作用域規則、過程的遞歸性及參數傳遞機制等。而且,它是第一個用嚴格的語法規則——巴科斯范式(BNF)定義語言文法的高級語言。還有用于支持結構化程序設計的PASCAL語言,適合于軍隊各方面應用的大型通用程序設計語言ADA,支持并發程序設計的MODULA-2,支持邏輯程序設計的PROLOG語言,支持人工智能程序設計的LISP語言,支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。
2、計算機系統和軟件開發方法
現代意義上的計算機絕不是一個簡單的計算機了而也包括了軟件(系統軟件、應用軟件)。各種各樣的軟件使得計算機的用途大大增強。而軟件開發也成為了一個重要課題和發展方向。軟件開發的理論基礎即是計算模型。隨著計算機網絡、分布式處理和多媒體的發展。在各種高級程序設計語言中增加并發機構以支持分布式程序設計,在語言中通過擴展繪圖子程序以支持計算機圖形學程序設計在程序設計語言中已非常的流行。之后,在模數/數模轉換等接口技術和數據庫技術的支持下,通過擴展高級語言的程序庫又實現了多媒體程序設計的構想。進入20世紀90年代之后,并行計算機和分布式大規模異質計算機網絡的發展又將并行程序設計語言、并行編譯程序、并行操作系統、并行與分布式數據庫系統等試行軟件的開發的關鍵技術依然與高級語言和計算模型密切相關,如各種并行、并發程序設計語言,進程代數,PETRI網等,它們正是軟件開發方法和技術的研究中支持不同階段軟件開發的程序設計語言和支持這些軟件開發方法和技術的理論基礎----計算模型
3、計算機圖形學
在計算機的硬件的迅速發展中。隨著它的存儲容量的增大,也掀起了計算機的巨大改革。計算機圖形學、圖像處理技術的發展,促使圖形化界面的出現。計算機圖形學是使用計算機輔助產生圖形并對圖形進行處理的科學。并由此推動了計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助教學(CAI)、計算機輔助信息處理、計算機輔助測試(CAT)等方向的發展。圖形化界面的出現,徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft。
4、計算機網絡
隨著用戶迫切需要實現不同計算機上的軟硬件和信息資源共享。網絡就在我們的需求中誕生了。網絡的發展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網絡計算機。這也促進計算機的發展和廣泛應用。
三、計算機學科的主線及發展方向
圍繞著學科基本問題而展開的大量具體研究,形成學科發展的主流方向與學科發展主線和學科自身的知識組織結構。計算學科內容按照基礎理論、基本開發技術、應用以及他們與硬件設備聯系的緊密程度分成三個層面:
1、計算科學應用層
它包括人工智能應用與系統,信息、管理與決策系統,移動計算,計劃可視化,科學計算機等計算機應用的各個方向。
2、計算科學的專業基礎層
它是為應用層提供技術和環境的一個層面,包括軟件開發方法學,計算機網絡與通信技術,程序設計科學,計算機體系結構、電子計算機系統基礎。
3、計算科學的基礎層
它包括計算科學的數學理論,高等邏輯等內容。其中計算的數學理論涵蓋可計算性與計算復雜性理論形式語言與計算機理論等。
四、計算機的網絡的發展及網絡安全
(1)計算機網絡與病毒
一個現代計算機被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯網絡、匯編程序、編譯程序、操作系統、外部設備、通信通道等內容的系統。
通過上面定義,我們發現互聯網絡也被加入到計算機當中。說明了網絡的重要以及普及性。21世紀是信息時代。信息已成為一種重要的戰略資。信息科學成為最活躍的領域之一,信息技術改變著人們的生活方式。現在互聯網絡已經廣泛應用于科研、教育、企業生產、與經營管理、信息服務等各個方面。全世界的互聯網Internet正在爆炸性的擴大,已經成為覆蓋全球的信息基礎設施之一。
因為互聯網的快速發展與應用,我們各行各業都在使用計算機。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機網絡的發展,計算機網絡系統的安全受到嚴重的挑戰,來自計算機病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機病毒給我們帶來的負面影響和損失是刻骨銘心的,譬如1999年爆發的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。
我們想更好的讓計算機為我們服務,我們就必須很好的利用它,利用網絡。同時我們也應該建立起自己的防護措施,以抵抗外來信息的侵入,保護我們的信息不受攻擊和破壞。
(2)計算機病毒及它的防范措施:
計算機病毒是一組通過復制自身來感染其它軟件的程序。當程序運行時,嵌入的病毒也隨之運行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼,但更多的病毒攜帶毒碼,一旦被事先設定好的環境激發,即可感染和破壞。
<一>、病毒的入侵方式
1.無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發射到對方電子系統中。此方式是計算機病毒注入的最佳方式,同時技術難度也最大。可能的途徑有:①直接向對方電子系統的無線電接收器或設備發射,使接收器對其進行處理并把病毒傳染到目標機上。②冒充合法無線傳輸數據。根據得到的或使用標準的無線電傳輸協議和數據格式,發射病毒碼,使之能夠混在合法傳輸信號中,進入接收器,進而進人信息網絡。③尋找對方信息系統保護最差的地方進行病毒注放。通過對方未保護的數據鏈路,將病毒傳染到被保護的鏈路或目標中。
2.“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件(如芯片)和軟件中,然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方,使病毒直接傳染給對方電子系統,在需要時將其激活,達到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽,即使芯片或組件被徹底檢查,也很難保證其沒有其他特殊功能。目前,我國很多計算機組件依賴進口,困此,很容易受到芯片的攻擊。
3.后門攻擊方式。后門,是計算機安全系統中的一個小洞,由軟件設計師或維護人發明,允許知道其存在的人繞過正常安全防護措施進入系統。攻擊后門的形式有許多種,如控制電磁脈沖可將病毒注入目標系統。計算機入侵者就常通過后門進行攻擊,如目前普遍使用的WINDOWS98,就存在這樣的后門。
4.數據控制鏈侵入方式。隨著因特網技術的廣泛應用,使計算機病毒通過計算機系統的數據控制鏈侵入成為可能。使用遠程修改技術,可以很容易地改變數據控制鏈的正常路徑。
<二>病毒攻擊的防范的對策
1.建立有效的計算機病毒防護體系。有效的計算機病毒防護體系應包括多個防護層。一是訪問控制層;二是病毒檢測層;三是病毒遏制層;四是病毒清除層;五是系統恢復層;六是應急計劃層。上述六層計算機防護體系,須有有效的硬件和軟件技術的支持,如安全設計及規范操作。
2.嚴把收硬件安全關。國家的機密信息系統所用設備和系列產品,應建立自己的生產企業,實現計算機的國產化、系列化;對引進的計算機系統要在進行安全性檢查后才能啟用,以預防和限制計算機病毒伺機入侵。
3.防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法,阻斷電磁波輻射,這樣,不僅可以達到防止計算機信息泄露的目的,而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。
4.加強計算機應急反應分隊建設。應成立自動化系統安全支援分隊,以解決計算機防御性的有關問題。
很多公司都有因為電腦被入侵而遭受嚴重經濟損失的慘痛經歷,不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運,造成如此大損失的并不一定都是技術高超的入侵者所為,小小的字符串帶給我們的損失已經太多。因此,如果你是數據庫程序開發人員、如果你是系統級應用程序開發人員、如果你是高級計算機用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補丁,及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統安裝最新的補丁會讓你遠離字符帶來的危險。經常殺毒,注意外來設備在計算機上的使用和計算機對外網的鏈接。也可以大大有效的避免計算機被攻擊。
五、總結
在學了計算科學導論之后,讓我更深入的了解了我將來要從事的學科。計算科學導論指導著我們該怎么學習計算機。讓我更清楚的知道我們信息安全專業的方向。正如計算科學這座大樓一樣,在不斷的成長。信息安全也必將隨著網絡的進一步發展而更多的被人們重視。總之學習了這門課之后讓我受益匪淺,也知道自己應該好好努力,爭取在自己的專業領域上有所成就。
參考文獻:
1、《計算科學導論》(第三版),趙志琢著,科學出版社2004版
2、《計算機病毒分析與對抗》傅建明彭國軍張煥國編著武漢大學出版社2004版
關鍵詞:計算科學計算工具圖靈模型量子計算
1計算的本質
抽象地說,所謂計算,就是從一個符號串f變換成另一個符號串g。比如說,從符號串12+3變換成15就是一個加法計算。如果符號串f是x2,而符號串g是2x,從f到g的計算就是微分。定理證明也是如此,令f表示一組公理和推導規則,令g是一個定理,那么從f到g的一系列變換就是定理g的證明。從這個角度看,文字翻譯也是計算,如f代表一個英文句子,而g為含意相同的中文句子,那么從f到g就是把英文翻譯成中文。這些變換間有什么共同點?為什么把它們都叫做計算?因為它們都是從己知符號(串)開始,一步一步地改變符號(串),經過有限步驟,最后得到一個滿足預先規定的符號(串)的變換過程。
從類型上講,計算主要有兩大類:數值計算和符號推導。數值計算包括實數和函數的加減乘除、冪運算、開方運算、方程的求解等。符號推導包括代數與各種函數的恒等式、不等式的證明,幾何命題的證明等。但無論是數值計算還是符號推導,它們在本質上是等價的、一致的,即二者是密切關聯的,可以相互轉化,具有共同的計算本質。隨著數學的不斷發展,還可能出現新的計算類型。
2遠古的計算工具
人們從開始產生計算之日,便不斷尋求能方便進行和加速計算的工具。因此,計算和計算工具是息息相關的。
早在公元前5世紀,中國人已開始用算籌作為計算工具,并在公元前3世紀得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后來,人們發明了算盤,并在15世紀得到普遍采用,取代了算籌。它是在算籌基礎上發明的,比算籌更加方便實用,同時還把算法口訣化,從而加快了計算速度。
3近代計算系統
近代的科學發展促進了計算工具的發展:在1614年,對數被發明以后,乘除運算可以化為加減運算,對數計算尺便是依據這一特點來設計。1620年,岡特最先利用對數計算尺來計算乘除。1850年,曼南在計算尺上裝上光標,因此而受到當時科學工作者,特別是工程技術人員廣泛采用。機械式計算器是與計算尺同時出現的,是計算工具上的一大發明。帕斯卡于1642年發明了帕斯卡加法器。在1671年,萊布尼茨發明了一種能作四則運算的手搖計算器,是長1米的大盒子。自此以后,經過人們在這方面多年的研究,特別是經過托馬斯、奧德內爾等人的改良后,出現了多種多樣的手搖計算器,并風行全世界。
4電動計算機
英國的巴貝奇于1834年,設計了一部完全程序控制的分析機,可惜礙于當時的機械技術限制而沒有制成,但已包含了現代計算的基本思想和主要的組成部分了。此后,由于電力技術有了很大的發展,電動式計算器便慢慢取代以人工為動力的計算器。1941年,德國的楚澤采用了繼電器,制成了第一部過程控制計算器,實現了100多年前巴貝奇的理想。
5電子計算機
20世紀初,電子管的出現,使計算器的改革有了新的發展,美國賓夕法尼亞大學和有關單位在1946年制成了第一臺電子計算機。電子計算機的出現和發展,使人類進入了一個全新的時代。它是20世紀最偉大的發明之一,也當之無愧地被認為是迄今為止由科學和技術所創造的最具影響力的現代工具。
在電子計算機和信息技術高速發展過程中,因特爾公司的創始人之一戈登·摩爾(GodonMoore)對電子計算機產業所依賴的半導體技術的發展作出預言:半導體芯片的集成度將每兩年翻一番。事實證明,自20世紀60年代以后的數十年內,芯片的集成度和電子計算機的計算速度實際是每十八個月就翻一番,而價格卻隨之降低一倍。這種奇跡般的發展速度被公認為“摩爾定律”。
6“摩爾定律”與“計算的極限”
人類是否可以將電子計算機的運算速度永無止境地提升?傳統計算機計算能力的提高有沒有極限?對此問題,學者們在進行嚴密論證后給出了否定的答案。如果電子計算機的計算能力無限提高,最終地球上所有的能量將轉換為計算的結果——造成熵的降低,這種向低熵方向無限發展的運動被哲學界認為是禁止的,因此,傳統電子計算機的計算能力必有上限。
而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)為代表的理論科學家認為到21世紀30年代,芯片內導線的寬度將窄到納米尺度(1納米=10-9米),此時,導線內運動的電子將不再遵循經典物理規律——牛頓力學沿導線運行,而是按照量子力學的規律表現出奇特的“電子亂竄”的現象,從而導致芯片無法正常工作;同樣,芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸(約5納米)后,晶體管也將受到量子效應干擾而呈現出奇特的反常效應。
哲學家和科學家對此問題的看法十分一致:摩爾定律不久將不再適用。也就是說,電子計算機計算能力飛速發展的可喜景象很可能在21世紀前30年內終止。著名科學家,哈佛大學終身教授威爾遜(EdwardO.Wilson)指出:“科學代表著一個時代最為大膽的猜想(形而上學)。它純粹是人為的。但我們相信,通過追尋“夢想—發現—解釋—夢想”的不斷循環,我們可以開拓一個個新領域,世界最終會變得越來越清晰,我們最終會了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯系和有意義的。”
7量子計算系統
量子計算最初思想的提出可以追溯到20世紀80年代。物理學家費曼RichardP.Feynman曾試圖用傳統的電子計算機模擬量子力學對象的行為。他遇到一個問題:量子力學系統的行為通常是難以理解同時也是難以求解的。以光的干涉現象為例,在干涉過程中,相互作用的光子每增加一個,有可能發生的情況就會多出一倍,也就是問題的規模呈指數級增加。模擬這樣的實驗所需的計算量實在太大了,不過,在費曼眼里,這卻恰恰提供一個契機。因為另一方面,量子力學系統的行為也具有良好的可預測性:在干涉實驗中,只要給定初始條件,就可以推測出屏幕上影子的形狀。費曼推斷認為如果算出干涉實驗中發生的現象需要大量的計算,那么搭建這樣一個實驗,測量其結果,就恰好相當于完成了一個復雜的計算。因此,只要在計算機運行的過程中,允許它在真實的量子力學對象上完成實驗,并把實驗結果整合到計算中去,就可以獲得遠遠超出傳統計算機的運算速度。
在費曼設想的啟發下,1985年英國牛津大學教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理學定律推導出一種超越傳統的計算概念的方法即推導出更強的丘奇——圖靈論題。費曼指出使用量子計算機時,不需要考慮計算是如何實現的,即把計算看作由“神諭”來實現的:這類計算在量子計算中被稱為“神諭”(Oracle)。種種跡象表明:量子計算在一些特定的計算領域內確實比傳統計算更強,例如,現代信息安全技術的安全性在很大程度上依賴于把一個大整數(如1024位的十進制數)分解為兩個質數的乘積的難度。這個問題是一個典型的“困難問題”,困難的原因是目前在傳統電子計算機上還沒有找到一種有效的辦法將這種計算快速地進行。目前,就是將全世界的所有大大小小的電子計算機全部利用起來來計算上面的這個1024位整數的質因子分解問題,大約需要28萬年,這已經遠遠超過了人類所能夠等待的時間。而且,分解的難度隨著整數位數的增多指數級增大,也就是說如果要分解2046位的整數,所需要的時間已經遠遠超過宇宙現有的年齡。而利用一臺量子計算機,我們只需要大約40分鐘的時間就可以分解1024位的整數了。
8量子計算中的神諭
人類的計算工具,從木棍、石頭到算盤,經過電子管計算機,晶體管計算機,到現在的電子計算機,再到量子計算。筆者發現這其中的過程讓人思考:首先是人們發現用石頭或者棍棒可以幫助人們進行計算,隨后,人們發明了算盤,來幫助人們進行計算。當人們發現不僅人手可以搬動“算珠”,機器也可以用來搬動“算珠”,而且效率更高,速度更快。隨后,人們用繼電器替代了純機械,最后人們用電子代替了繼電器。就在人們改進計算工具的同時,數學家們開始對計算的本質展開了研究,圖靈機模型告訴了人們答案。
量子計算的出現,則徹底打破了這種認識與創新規律。它建立在對量子力學實驗的在現實世界的不可計算性。試圖利用一個實驗來代替一系列復雜的大量運算。可以說。這是一種革命性的思考與解決問題的方式。
因為在此之前,所有計算均是模擬一個快速的“算盤”,即使是最先進的電子計算機的CPU內部,64位的寄存器(register),也是等價于一個有著64根軸的二進制算盤。量子計算則完全不同,對于量子計算的核心部件,類似于古代希臘中的“神諭”,沒有人弄清楚神諭內部的機理,卻對“神諭”內部產生的結果深信不疑。人們可以把它當作一個黑盒子,人們通過輸入,可以得到輸出,但是對于黑盒子內部發生了什么和為什么這樣發生確并不知道。
9“神諭”的挑戰與人類自身的回應人類的思考能力,隨著計算工具的不斷進化而不斷加強。電子計算機和互聯網的出現,大大加強了人類整體的科研能力,那么,量子計算系統的產生,會給人類整體帶來更加強大的科研能力和思考能力,并最終解決困擾當今時代的量子“神諭”。不僅如此,量子計算系統會更加深刻的揭示計算的本質,把人類對計算本質的認識從牛頓世界中擴充到量子世界中。
如果觀察歷史,會發現人類文明不斷增多的“發現”已經構成了我們理解世界的“公理”,人們的公理系統在不斷的增大,隨著該系統的不斷增大,人們認清并解決了許多問題。人類的認識模式似乎符合下面的規律:
“計算工具不斷發展—整體思維能力的不斷增強—公理系統的不斷擴大—舊的神諭被解決—新的神諭不斷產生”不斷循環。
無論量子計算的本質是否被發現,也不會妨礙量子計算時代的到來。量子計算是計算科學本身的一次新的革命,也許許多困擾人類的問題,將會隨著量子計算機工具的發展而得到解決,它將“計算科學”從牛頓時代引向量子時代,并會給人類文明帶來更加深刻的影響。
參考文獻
[1]M.A.NielsenandI.L.Chuang,QuantumComputationandQuantumInformation[M].CambridgeUniversityPress,2000.
【關鍵詞】計算機基礎、高職高專、案例教學、集中實訓
計算機基礎課程是高職高專院校各專業必修的一門公共基礎課,也是學習其它計算機相關課程的先導課。教學目的是使學生掌握計算機的基本操作并培養他們利用計算機技術來解決本專業實際問題的能力,為學生以后走向工作崗位奠定良好的基礎。
計算機基礎課程現狀分析
現今教學過程中有以下特點:
1、新生入學水平差異較大
我校是山東省一所高職院校,在這幾年的計算機基礎教學中,我發現新生的入學水平差別比較大。這主要是因為我國中學計算機及信息科學的文化教育地區不平衡。大致可分三個層次:少數學生已熟練掌握計算機的基本操作,這類學生一般為中專生,在職高期間學過此門課,有時會感覺所教內容太淺,但他們的實際水平尚未達到大學計算機教學的目標。第二類學生家里有電腦,在入學前能初步應用計算機網絡,瀏覽網頁,QQ聊天,經常玩游戲。經常很容易滿足現狀,需要教師特別注意引導的對象。還有一部分學生接觸計算機極少,連打字都是一指嬋,可以說是計算機知識一片空白。對上課所講內容不能完全理解、消化,這類學生教師在授課過程中要注意特別輔導并注意方法,以免使學生產生自卑心理。
2、課堂理論教學達不到預期效果
部分學生眼高手低,看到教師熟練的操作演示,認為非常簡單,注意力不夠集中。部分學生課堂上能夠認真的聽課,練習也按要求完成,但不能活學活用,尚不能把所學知識應用于解決實際問題。學生沒有做課堂筆記的良好習慣,上課時聽懂了,但經常是自己上機實踐時就忘記得差不多了。
3、學生上機實驗時面臨的誘惑比較多
機房實驗室的電腦上安裝了一些小游戲,而學生自己又沒有自制力。例如學生有可能玩游戲,偷著看小電影,看MTV等做一些與課堂內容無關的事情。這時,老師要正確的引導。
4、學生對本門課程重視程度不夠
很多學生認為和在初,高中階段一樣,計算機課程只是一門副科,用途不大,和自己專業沒有太大關系。造成學習態度不認真,學習主動性很差。需要教師及時的進行引導,教育,使學生改變這種觀念,從而端正學習態度。
教學方法探討
1、改進理論課堂教學方法
(1)轉換教師的角色。教學應該以學生為中心,強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識的主動建構。在整個教學過程中教師要充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神。特別是在學生學習不夠主動時,給學生提出問題,引導學生去探究,然后進行交流和討論,調動學生的求知欲望,同時也能極大地促進培養學生的成就感。
教師講課要“精講。”就是在學習內容上圍繞當前和將來的使用精心選擇,堅決舍棄那些現在用不到、將來也用不著的內容,突出“技術應用性”,不過分強調學科的“完整性”。具體來說,在教學過程中,要少而精地將知識點講授清楚,多給學生思考問題的時間。盡量在課堂上與學生進行交流,允許學生在課堂上向教師提出問題,將問題引入課堂。
(3)利用現代化教學手段,提高教學效果。利用多媒體教學,根據教學內容和學生特點,提前制作出多媒體課件。多媒體教學具有生動形象、趣味性強、內容豐富等特點,對于激發學生的學習興趣、啟發學生思維能力、提高教學效率和質量具有重要的作用。計算機基礎的內容在教學過程中,許多教學內容是很難用語言進行描述的,借助計算機進行輔助教學,再配合教師的講解,就能起到事半功倍的效果。
2、突出實踐環節,提高學生的動手能力和創新意識
計算機基礎課程作為實踐性很強的課程,上機操作,不僅能加深學生對理論知識的理解,而且能使教師把握學生對所學知識的掌握情況,及時發現和解決學習中出現的問題。所以,一方面在教學中要保證上機實踐課與理論課有合適的比例,計算機基礎課程1:1的比例較為合適。另一方面在課程表安排上,盡量不要把理論課和實踐課的時間排的間隔過長,否則學生等到上機課時容易忘記理論課所講的內容,要趁熱打鐵。
教師應高效利用每一節上機課,在課前對上機實驗做出明確安排,明確每次實驗的目的、任務、內容與要求等,課后要求學生寫出上機實驗報告,主要讓學生掌握上機操作的步驟。例如在講解WORD文字處理軟件時,一些大家較熟悉的常用功能以上機練習為主,同時對一些既實用又不熟悉的高級功能及使用技巧,也要有計劃的進行講解,練習。如郵件合并功能,一般不會引人注意,但在實際應用中,如制作錄取通知書或者邀請函等,這些信件的主文檔相同,只是具體數據有所變化,教師在進行示范演示之后,讓學生自己練習。并讓學生利用這一功能給多個學生制作賀卡,加上一些藝術效果,得到自己滿意的作品。
3、任務驅動式教學
對于計算機文化基礎課程這種實際應用要求較高的課程,任務驅動式教學是行之有效的教學方法。例如在講解WORD中表格的操作及屬性設置問題上,我們可以選取讓學生自己制作一個課程表或者學費收據這樣解決實際問題的典型案例講解。學生動手操作時會碰到具體困難,例如課程表中的斜線表頭是怎么繪制的?文字內容是怎么設置垂直居中的?學費收據中的橫向文字是怎么輸入的?帶著這些問題去學習新的知識,使學生直觀地、形象地學習相關的知識,還可以培養他們學習的興趣,提高學生的主動性和積極性,收到事半功倍的教學效果。
4、集中實訓
計算機文化基礎課程的實訓目的是提高學生對辦公軟件的綜合應用技能。使學生能熟練的進行WORD排版,制作電子表格報表,應用PowerPoint制作內容完整,結構清晰,具有動態效果的演示文稿。在學期末課程結束后安排一周的集中實訓,讓學生綜合運用所學知識,制定好計劃,每一階段集中完成一作品的制作,解決實際應用中的問題。實現由知識到能力的轉化。
1.高校計算機專業開展雙語教學的必要性
西格恩和麥凱把“雙語教學”定義為:“把兩種語言作為教學媒介語的教育體系,其中的一種語言往往是——但不一定是——學生的第一語言。”也就是說,雙語教學的語言只是一種媒介,并不是通過語言課程來實現語言教育的目標,而是通過學校教育中其它的課程的學習來達到幫助學習者掌握兩種語言。
對于計算機專業來說,開展雙語教學既有普遍意義又有特殊性。
1.1計算機專業的知識更新速度很快,每隔幾年就有新的技術出現;而且,計算機專業的發展重心在歐美,相關資料都是以英語作為主要的專業技術載體;絕大部分的編程軟件都是用英語編寫,相應的參考資料、幫助文檔也都是英文原版資料;重要的國際會議、影響因子高的學術論文采用的都是英語。為了能夠及時準確地獲取本學科、本領域的最新信息,教師必須提高自身的英文水平。
1.2計算機專業的英文教材比較多,這為開展“雙語教學”創造了良好的基本條件,教師可以根據學生的英語水平選擇合適的教材。
1.3計算機專業的很多表述、專業詞匯都是直接由英文翻譯過來的,由于翻譯人員的專業性,有些表述和詞匯的翻譯不太準確,增加了學生學習和理解的難度。所以,計算機專業開展“雙語教學”將為學生以后查詢科技資料、閱讀科技文獻和進行國際學術交流打下基礎。
2.雙語課程的設置
課程的合理設置是影響雙語教學效果的一個重要的方面。因為在雙語教學的過程中,學生不僅要掌握專業的學科知識,而且要學習和使用外語,這無形中會增加學生的學習負擔。如果課程沒有選擇好,那么就會挫傷教學的質量,打擊學生學習的積極性,間接地也會影響教師授課的積極性。
專業基礎課是一個比較好的選擇。專業基礎課是為專業課學習奠定必要基礎的知識類課程,它是在基礎課學習的基礎上為專業課學習打基礎的課程。首先,學生在學習專業基礎課之前,已經有了相關的基礎知識,那么在知識的銜接上將會比較容易,從而教師能比較順利地實施雙語教學;其次,在以后專業課程的學習過程中,學生還會對雙語教學的專業基礎課的內容進行更深層次的理解,強化了雙語教學的效果。
專業選修課也是一個不錯的選擇。專業選修課所面向的學生都是高年級學生,他們經過了低年級階段的學習,形成了比較完整的基礎知識結構;同時,他們也已經完成了一些雙語教學的專業基礎課的學習;并且,其中大部分的學生都已經過了英語四級,有些學生甚至過了六級。這一階段的學生,已經能夠較好地適應雙語教學的環境,雙語教學可以達到較好的效果。
3.師資的安排
師資是雙語教學實施過程中最為關鍵的問題。雙語教學能否獲得成功,在很大程度上取決于是否有一支業務精、外語水平高的教師隊伍。雙語教學的教師在教學過程中要能夠靈活地運用兩種語言,相互交叉,既要讓學生理解教學的內容,又要讓學生的外語能力得到鍛煉。因此對雙語教師的選派、培養和聘任就成為了當務之急。對雙語教師的挑選有以下幾個途徑[2]:
3.1從國外留學多年歸來的專業教師中挑選。這些教師專業、英語水平都不錯,是雙語教師的最佳人選。
3.2選派外語較好的專業課教師去國內雙語教學開展得好的重點大學進修學習,提高運用外語進行教學的能力;還可以輸送他們出國深造,逐步形成穩定的雙語教學師資隊伍。
3.3聘請專業外籍教師。在專業課程的雙語教學過程中,外籍教師的參加起著不同尋常的作用。因為他們使用不同的教學方法,從不同的角度介紹專業知識,對學生擴大專業知識面和提高英語水平都很有必要,但是在擬聘外教時要盡量聘用那些工作態度好、業務素質高,具有比較豐富的教學經驗和較好的語言表達能力的教師。
4.教材的選擇
合適的教材[3]是影響雙語教學實現效果的一個很主要的因素。引進和借鑒國外的優秀教材是我國高等教育走向世界的一條捷徑。教育部在《意見》中要求高校使用優秀的、先進的教材,特別是在信息科學、生命科學等發展迅速、國際通用性和可比性強的學科和專業更要直接使用高質量的原版教材。近幾年,高等教育等出版社出版了大量的計算機專業的影印教材,這些教材都是不錯的選擇。另外,我們也可以到一些權威、專業的網站下載一些英文資料,并經過適當的取舍,編排成教材,這些教材可以使學生了解業內的最新發展趨勢和動態。
但是,在原版教材的選用、引進和編撰過程中,有些問題我們是必須考慮的:(1)學生的英語水平和知識水平不一致。低年級的學生知識結構不全,大部分學生的英語水平不高,那么我們選用的教材要易于閱讀,但同時也要保證知識的系統性和完整性。高年級的學生由于經過了完整的基礎教育,并且經過了一些雙語課程的學習,他們在對知識和語言的理解上要比低年級學生高一個層次,對他們選用的雙語教材,可以適當地增加些難度。(2)國外教材的教學目標和內容和國內不一致。直接引進國外的優秀教材是一個比較好的辦法,但我們必須考慮到,不同的國家有不同的教育體制和結構,各階段的教育目標也不一樣,因而在對課程的要求、內容和深度上有一定的差異,我們要根據自己的教學要求,對原版教材的內容進行適當的取舍。
5.教學的組織
教學過程是雙語教學實施的主要保障因素,組織得是否合理,將直接影響到雙語教學的效果好壞。這一過程具有兩面性,一是教師的教,二是學生的學,這兩方面是相互影響和促進的。教師教學經驗足,教學手段豐富,就會帶動學生學習的積極性,提高教學的效果;學生學習積極性高,反過來也會促進教師以更飽滿的熱情投入到教學過程中去。在教學的過程中,教師也可以根據學生的學習狀況,收集學生的意見,及時調整教學方法。
5.1采用多媒體教學手段。雙語教學過程中,解釋生詞、語法等勢必影響教學的進度,而原版教材的信息量又比較大,采用多媒體教學可以在很大程度上彌補這一不足。而且采用多媒體教學,可以把教師從繁重的板書中解脫出來,這又進一步地節省出一定的教學時間。教育部在《意見》中對高校使用現代教育技術、提升教學水平也提出了明確要求:“各高校要在加強校園網、電子圖書館、多媒體教室等數字化教學環境建設的基礎上,使用多媒體授課的課時比例應達到15%以上。”
5.2教學中突出重點,適時總結。多媒體教學手段的采用,在一定程度上會增加學生單位時間信息的接收量,有可能導致學生不能很好地理解和掌握所學的內容。因此,教師一方面要注意教學內容的調整,在保證授課知識全面的情況下做到有的放矢。原版教材的信息量比較大,但有些內容并不符合教學大綱的要求,對于這部分內容,教師可以進行簡單的處理。另一方面,在教學過程中要突出重點,適時總結。在雙語教學的過程中,對重要和常用的專業詞匯要反復強化,加深學生對這些詞匯的印象,以減少學生閱讀原版教材的障礙;同時,在教學過程中也要注意適時地總結,幫助學生從整體上對所學知識形成認識,以利于他們對知識的復習和掌握。
5.3教學過程的互動。雙語教學是一種新的教學形式,以前積累的教學經驗不一定能取得好的教學效果。教師講得很好,但如果得不到學生的認同,那么將會大大影響教學的效果。因此,在教學過程中,我們要經常和學生進行互動,聽取學生的意見,了解學生在學習中的困難,采取針對性的方法,從而不斷改進教學方法。
5.4作業和考試的方式。一般高校要求雙語教學的試卷必須使用外語命題,但對學生的作業卻沒有這樣強制性的要求,這會導致學生學習惰性的養成,因為他們更習慣于使用母語來進行復習、討論和思考,會弱化雙語教學的效果。另外,試卷雖然使用外語命題,但我們也要把握一個原則。雙語教學考試主要的目的是檢查學生對專業知識和概念的理解和掌握,而不是對他們外語水平和能力的考核。所以在命題時,應盡量使用清晰、標準、常用的表達方式,對一些不能避免的冷僻詞匯可以加注中文解釋。
5.5專題討論。計算機專業的知識更新比較快,采用的原版教材對一些最新的研究方向和領域可能只作了簡單的介紹,因此在課堂上對這些內容進行系統的講述和拓展是不太現實的。為了讓學生了解課程所涉及內容的最新動態和進展,我們可以在教學過程中增加一些專題討論的形式,將學生分小組,并給每個小組分配一些專題,讓他們自己就相關的專題查找資料,并做成多媒體外文課件,在合適的時間讓他們對所進行調研的內容給大家作報告,并組織大家對報告的內容進行討論。這種形式的討論,在調動學生學習積極性的同時,能夠拓展學生的知識面,彌補教材中相關內容的不足。
關鍵詞:項目教學法;計算機網絡;課程教學;布線工程
一般教師在講授計算機網絡課程時更多的是采用傳統教育管理和教學模式。首先,對計算機網絡的概念、發展、硬件組成等內容進行介紹;其次,介紹TCP/IP協議、OSI七層模型、各種網絡的功能;最后,介紹一下網絡的應用與網絡安全的防范等知識。這種傳統的教學模式看起來教師已經把計算機網絡知識全部傳授給了學生,但實際上,中職學校的學生只是學會了如何上網,至于如何管理和維護一個網絡仍無從下手。
因此,為了讓學生接受知識性與技能性于一體的教育,提高學生計算機知識水平和實踐動手能力,筆者采用能充分發揮學生的主體性和創新精神的項目教學法,取得了很好的效果。
一、項目教學法。
建構主義學習理論認為,知識不是通過教師傳授得到的,而是學生在一定的情景下,借助他人(包括教師和同學)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構的方式獲得。基于建構主義的教學法要求,學生在學習過程中,要以自身為中心,教師以幫助者角色,利用情景、協作、會話等學習環境要素,讓學生充分發揮主體性和創新精神,使學生有效地達到對當前所學知識的意義建構。
項目教學法就是在建構主義的指導下,以實際的工程項目為對象,先由教師對項目進行分解,并作適當的示范,然后由學生分組圍繞各自的工程項目進行討論、協作學習,最后以共同完成項目的情況來評價學生是否達到教學目的的一種新的教學方法。項目教學法針對中職學生素質普遍不高的情況,通過示范項目讓學生掌握最基礎的知識,并架起學習新知識的支點,然后運用知識遷移、協作討論來完成對知識的意義建構。
二、項目教學法的教學案例。
項目教學法要求在教學過程中,以完成一個一個具體項目為線索,把教學內容巧妙地隱含在每個項目之中,讓學生在實踐中自己發現問題,并經過獨立思考和教師的指導,自己解決問題,學會自我學習的方法。根據網絡課程特點,我們結合實際綜合布線系統項目建設流程來確立綜合布線技術知識體系結構,包括綜合布線系統的設計、預算、施工、測試和驗收,使各個知識模塊涵蓋學生應掌握的工程知識,再通過項目教學法來體現這些知識模塊的實際應用。
學生通過參觀樣板工程和對設計、預算、施工、測試和驗收5個知識模塊的學習,切實地掌握從設計到測試驗收所必須的技能,滿足企業對人才的能力要求。整個教學過程中,需要學生動手操作才能實現教學目標。學生在完成實踐操作的過程中,分析問題、解決問題的能力得到提高,獨立探索及合作學習的意識得到強化。
1.項目教學法的實踐操作教學環節。
采用四級教學法:
(1)準備。在此階段首先應確定課題和明確教學目的,將學生分成若干小組,然后選擇勞動工具與材料,并喚起學生興趣。
(2)示范。由實踐指導教師慢慢地演示操作步驟,同時闡明要做什么和為什么這么做,指出可能會出現的錯誤,強調重點,提示勞動安全。
(3)仿做。學生按工作步驟操作,指導教師在一旁作解釋,巡視并糾正大的錯誤,同時給予幫助,表揚能正確掌握要領的學生,鼓勵后進學生。
(4)應用。由指導教師給出應用練習題,學生獨自解決問題,要求不僅要正確,而且要能較快較熟練地解決問題。指導教師邊指導邊糾正錯誤,表揚鼓勵進步學生,通過與學生談話、提問、檢查工作質量等方式評定出成績。在實踐教學過程中,不僅要培養學生實踐操作的基本技能,職業(崗位)專業技能,而且還要重視學生的職業基本素質的培養,包括守時、準時及工作責任心,工作態度,行為規范的訓練,與人合作、協調、交往的能力,獨立計劃、組織、實施的能力,發現、分析并解決問題的能力。
2.建立模擬工程現場教學環境。
將學生置身于真實環境中有利于培養學生解決工程實際問題的能力。根據“營造現場氛圍,提高實踐能力”的原則建立真實職業環境,讓學生在一個真實的環境下,工作要求、工作規程、標準規章與工程現場相一致,按照專業崗位群對基本技能要求,進行實際操作訓練和綜合素質培養,使學生掌握解決生產實際問題的能力。
實訓儀器應與工程一線使用設備、工具、機具相一致。計算機網絡模擬工程現場教學環境引進了非常先進的FLUCK測試設備(DTS1200)、光纖熔接機、各種機柜配線架、LIU、交換機、室外光纖、6類、5類UTP、大對數電纜、各種常用工具機具及模塊、水晶頭、管線橋架。訓練項目要真正體現與綜合布線工程設計、安裝、調試、測試驗收相統一。實訓過程中,首先由教師給出一個典型建筑底圖,由學生設計綜合布線系統,要求學生采用AutoCAD或者Visio軟件繪制出綜合布線各類設計文件,包括設計總說明、主要材料設備清單、總平面圖、各樓層弱電平面工程圖及管線預埋;根據施工、管線圖紙,運用工具對樓層設備間的配線設備安裝,某一條水平鏈路管線敷設,某一個工作區安裝,運用FLUCK測試設備測試某一條安裝好的線路,做好驗收文件記錄。訓練項目運用新技術、新工藝,體現專業領域的先進性,讓畢業生能適應目前就業要求。
三、項目教學法在具體實踐中應該注意的問題。
在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造性的實踐活動,它注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。在項目的具體實踐中,教師應該注意以下問題:
1.確立實用、優秀的項目。
項目的確立不是一件輕松隨便的事。首先,項目要包含全部教學內容并盡可能自然、有機地結合多項知識點;其次,項目的難易度要針對學生的實際水平來確定;第三,項目要被大多數學生喜愛,并可以用某一標準公平準確地給予評價。當然,不是每個項目都能面面俱到,教師要根據具體的培養方向來確立最合適的項目。
2.項目活動團體的確立要根據具體情況妥善安排。
項目是由學生獨立完成,還是分組合作來完成,要根據項目的具體特點來確立。筆者通過多次的教學實踐得出:單純針對某一新知識的項目,以學生獨立完成較合適;而對于涉及知識面較廣、難度較大的項目,則要分組合作完成,因為學生們各有所長,知識的互補性可以幫助他們解決更多的問題。
3.教師的指導要恰到好處。
學生在完成項目的過程中遇到困難,教師應及時給予指導。針對不同層次的學生,教師指導的深度要有所不同。項目教學法的根本宗旨是讓學生自己發現知識、提高技能,因此,教師一定要把握好指導的尺度。即使學生有問題,也應該是啟發性的,非正面、非全面的提示性指導不但使學生記憶深刻,還能鍛煉學生的發散思維,培養其創新能力。
4.項目總結必不可少,并要進行項目拓展和延伸。
項目完成過程是學生自己探索鉆研的過程,為了能學眾人之長,項目完成后的總結也相當重要。它應包括思路總結和技巧總結。思路總結可以幫助學生明晰項目完成的最佳思考方法,找到自己理論上的不足。技巧總結中,“一題多解”是應該極力推薦的,每一種方法不管難易都應該展示給學生,再由教師與學生共同評價各種方法的優缺點及適用范圍,這樣,學生可以學到更多的操作技巧,全面吸收整個項目活動的精髓。
參考文獻:
(一)計算機信息管理專業人才培養目標的要求高職教育的人才培養目標是培養適應生產、建設、服務、管理第一線的高端技能型專門人才。其側重點在于培養學生的實踐、應用能力,利用已經發現的規律、定理為經濟社會提供直接服務。而計算機信息管理專業致力于培養學生能夠多元化滿足信息管理系統人才的需求,重點培養能夠熟練掌握信息管理系統的輔助開發、實施、維護和運行管理、網站技術開發與應用等相關技能,具有良好的崗位適應能力和創新能力,能迅速投入到企業的生產、管理及服務第一線的專科層次的德智體美全面發展的高素質技能型專門人才。根據信管專業培養目標的要求,高等數學是信管專業必修的公共基礎課程,主要講授微積分、線性代數、概率統計等專業所需內容,以“必需、夠用”為原則,作為一門公共素質課和工具課,要體現為專業服務的思想。
(二)計算機信息管理專業高等數學教學改革的必要性1.目前,高等數學內容體系與專業課程體系不匹配。專業課對數學知識的需求具有以下特點:一是所需的數學知識呈離散狀。專業學科對數學知識的需求是多方面的,涉及到數學中多個分支,且對數學的運用完全按照專業自身的結構順序,而不完全遵循數學知識本身的遞進順序;二是所需的數學知識具有工具特征。專業課程對于數學的需求,在很大程度上是數學方法的運用過程,而對數學理論的要求,大多表現為對數學概念的基本解釋與認識。2.在高等數學教學中,我們一直采用不分專業、內容統一的傳統高等數學教學模式,重視高等數學課程自身體系的完整性和邏輯性,教學內容過于數學化,缺乏技能訓練。在教學過程中,過于強調對概念、定理的學習,強調對習題求解方法和技巧的訓練。學生對實際問題的數學化能力欠缺,處理數據能力薄弱,對專業知識的學習和技能的提高沒有發揮應有的作用,多數學生只會解題,不會分析實際問題,很多同學覺得學習高數就是計算,導致學生學習數學的積極性不高,甚至有抵觸情緒。3.教學手段與信息技術發展脫節。雖然在教學過程中較多采用多媒體教學手段,但基本止于ppt,課件內容機械照搬教材,教學效果遠不及傳統的黑板教學方式。在不改變當前教學體系的情況下,高等數學的實用性改革很難大幅度推進。
二、高等數學課程改革在信管專業的實施策略
(一)以服務專業為重點,精選案例我們在對信息技術系的13位專業教師進行深度訪談的基礎上,對信管專業進行了較為透徹的剖析,梳理出專業課程學習對數學應用的要求,形成了適合該專業的高等數學相關知識點案例庫。如在信息管理專業高等數學課程教學中,在函數部分,加入了由數據擬合公式,成本、收益、利潤以及折舊函數,供求曲線等相關案例;在導數與微分部分,引入邊際成本和邊際收益,需求彈性,Logistic模型;在積分部分,加入了消費者剩余和生產者剩余,現值和將來值以及定積分求相對增長率;在幾何級數中,引入了其在商業和經濟中的應用。將與專業相關的一些實際問題,用數學的形式表示出來,展現在學生面前,提高學生學習高等數學的興趣,使學生認識到數學與所學專業有著緊密的關系,意識到學習數學的重要性。
(二)構建“模塊+案例+實驗”的教學模式傳統高等數學課程呈現方式表現為課堂上知識的邏輯化和講解的機械化,過分強調數學本身的系統性和嚴密性,使原本抽象的內容變得更加晦澀難懂。導致學生一聽到高數就產生一種畏懼感。而以案例為驅動的教學呈現方式,切合實際或者與學生所學專業相關,使學生自然而然進入到數學概念的學習。增強學生學好數學的信心。我們在教學過程中,將理論知識、典型案例和數學實驗融為一體,利用數學知識,采取實驗手段,解決問題。這種模式既調動了學生學習數學的積極性,又服務了專業,同時也強化了學生應用數學解決問題的能力。信息管理專業的學生在后續專業課學習中涉及到的數學知識有四大塊:微積分基礎、線性代數、概率統計、圖論基礎。在每一個模塊中,我們以解決實際問題的案例為切入點,引進數學實驗,運用excel、微軟數學、mathematic等比較容易上手的軟件解決復雜的運算,使學生從繁雜的數學計算中解放出來,可以集中精力理解數學的概念,思想和方法,注重問題解決的思路和方法。同時軟件強大的圖形功能也可以更好的幫助學生分析結果,形成報告。
(三)以信息技術為學具的學習模式轉變對于信息管理專業的學生,運用信息技術解決問題,其意義不僅僅在于使學生掌握必要的數學知識,更重要的在于使學生對數學改觀,并與自己的專業技能相聯系,使學生獨立參與到課程實踐中去,以信息技術為學具,全面主體參與,學生通過自主選擇,親手操作,在動中學習、動中探索,由過去的知識學習轉變為素質全面提高的學習。
三、結束語