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云计算是一种基于互联网的超级计算模式。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。云计算实质上是通过互联网访问应用和服务,而这些应用或者服务通常不是运行在自己的服务器上,而是由第三方提供。它的目标是把一切都拿到网络上,云就是网络,网络就是计算机。云计算依靠强大的计算能力,使得成千上万的终端用户不担心所使用的计算技术和接入的方式等,都能够进行有效的依靠网络连接起来的硬件平台的计算能力来实施多种应用。云计算的新颖之处在于它几乎可以提供无限的廉价存储和计算能力。
基于云计算的原理和其固有的特点,云计算比其它新技术更容易进入高校。云计算对用户端的设备要求很低,这一特点决定云计算将会在学校大受欢迎。
2.云计算的特点
(1)服务提供的多元性
云就是庞大的计算机群,具备极高的计算、存储能力,能够完成单机所完不成的海量计算、存储等工作。云将调用云中的计算机群,使用基于海量数据的数据挖掘技术来搜索网络中的数据库资源,并运用各种方法为用户反馈出尽可能详尽、准确的结果,极大的扩展了而不是传统意义上的基于某个具体服务器为用户提供相应服务的工作模式;同时云中的计算机可以通过相应技术保持网络数据库信息的及时更新,用以保证用户服务的快速、准确。
(2)使用的便捷性
在云计算模式中所有应用和服务请求的数据资源均存储在云中,用户可以在任意场合、时间通过网络接入云平台,使用统一的云服务,按照自身的需求获取所需信息,并可以实现不同终端、设备间的数据与应用共享,为工作带来极大的便利和效率。
(3)服务的安全性
分布式系统具有高度容错机制,云计算作为分布式处理技术的发展,依托据存储中心可以实现严格、有效的控制、配置与管理,具有更好的可靠性、安全性和连接性能,同时高度集中化的数据管理、严格的权限管理策略可以让用户避免数据丢失、病毒入侵等麻烦。
(4)用户端设备成本低廉
由于云计算模式下大量的计算及存储工作都被放到了网络上,作为个人的用户端就完全可以简化到只有一个浏览器了。云计算模式中用户只需通过网络使用服务商所提供的相关服务,并按实际使用情况付费,具体的计算机系统硬件配置、设备运行维护开支和服务器系统软、硬件升级都由云服务提供商来完成。云计算的端设备和现在的PC机相比,云计算终端功耗低,成本低廉,终端用户使用简单,维护方便。
二、云计算为高校教育信息化建设提供新的思路
1.云计算能大大节约信息化的资金投入
目前的高校信息化建设中成本主要来源于软硬件的购置、日常维护及设备更新等,如果将这些建立在云计算和服务的基础之上,将大大减少资金投入。其一,整个网络课程建设的基础平台将是云服务提供商提供的跨平台、运算能力强大、资源丰富的统一的通用信息平台,无需购买本地服务器,仅需投入少数管理终端及云接入设备即可;其二,所有的服务提供均由云端提供,无需为保证服务器运行的可靠性、保证存储在服务器中的数据资源的安全以及避免因网络访问异常导致服务器瘫痪而对网络服务器响应及接入数量等进行限制,因此原来维护、升级等工作几乎降至最低,管理成本也相应可以大大降低。
2.真正实现资源整合,建立统一的资源平台
将高校信息化建立在云计算和服务的基础之上,将繁重的网络信息平台建设、服务器的配备、课程资源的存储与管理等工作交给云服务提供商,那么现有分散的、自成一体、本地化的网络信息平台将转变成为一个与具体网络运行环境、网络服务器系统、网络操作系统无关的强大的统一的通用信息平台,在这个平台上以成千上万的云服务器为依托,拥有着极其强大的计算功能、海量的网络资源,现有的网络课程建设中存在的软、硬件资源重复投入、虚拟化教学设备运行能力支持等问题将迎刃而解。
3.云计算的应用能够保证高校师生的信息安全
为了不断提高技能水平,增强就业竞争力,高职院校的学生在取得大专学历的同时,努力获得各种职业资格和岗位资格证书,而全国计算机等级考试一级MS Office就是其中之一,它用以测试学生的计算机应用知识的掌握和实际操作能力。从历年我校学生参加的国家一级MS Office考试的成绩(满分100分,60分及格)来看, 过关率排名在全区范围来讲即使相对比较靠前,但绝对成绩还是较低,这充分证明了传统教育模式的弊端。
因此,笔者尝试将CDIO理念应用于高职院校计算机基础课程的教学中,分析CDIO指导下教学的特点和实施教学的思路,以包头轻工职业技术学院为例,结合本校计算机基础课程的目标和学生的特点,探索一种新的教学模式。
2 CDIO简介
CDIO代表构思(ConcEive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate) ,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ,让学生以主动的、 实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
CDIO理念是做中学和基于项目教育和学习的集中概括和抽象表达。它提出系统的能力培养方案与实施办法,与我国高职院校所倡导的项目教学及校企合作办学在理念上具有一致性,这就决定了CDIO引入高职教育具有十分重要的作用。
从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的探索研究,创立了 CDIO 工程教育理念。国内最早引入CDIO工程教育理念的是汕头大学工学院,经过多年的实践表明,CDIO理念非常适合工科教学的各个环节。目前国内已有近四十所CDIO试点高校,并且教学改革多集中在本科院校的机械、电气、土木这些学科类别进行,而高职院校对于这种教学模式的渗透相对较少。
3 计算机应用基础教学改革策略
3.1 编写适合教学要求的教材
根据教学要求和改革思路,以及国家一级MS Office考试大纲的要求,编写一本相适应的教材,教学内容应该突出应用性和先进性,希望学生能够学以致用。教材一共可以分为七章,第1章计算机基础知识,第2章认识Windows 7操作系统,第3章文字处理软件Word2010,第4章电子表格处理软件Excel2010,第5章使用演示文稿制作软件PowerPoint2010,第6章计算机网络基础知识。其中第1章和第6章是纯理论性的知识,可以以选择题的形式考核同学们的掌握情况,其他章节我们可以分为若干个任务,每个任务对应1~2课时的教学内容,每章之后还有实训的要求和内容。其中任务部分较为详尽地介绍一些实用的操作,如同老师在手把手地对学习进行实践操作一样,而实训部分则结合任务内容提出一些要求,学生在思考之后才能进行操作,以期对基本操作水平进行巩固提高。
3.2 灵活运用教学方法和手段
坚持以教师为主导、学生为主体的现代教学理念,课程的实训环节将教学内容设计为教学项目,围绕项目的完成开发若干任务单元,每个任务单元的实施都包含构思、设计、实施、运作等4个环节。教师在教学过程中应该灵活采用个案教学、项目教学、问题教学、任务驱动式教学、启发式等教学方式方法,以充分调动学生的学习积极性,加深其理解。教学做之间形成良性互动、互相促进,整个项目设计的精髓是实践性和可操作性,项目设计环环相扣,紧紧围绕所需学习和掌握的内容,形成一个整体教学方案和授课模式。比如说利用Word创建一份个人简历。该项目涉及到以下几个主要知识点:表格的基本操作、编辑和排版文档、图片的处理。教师可以引导学生充分发挥自己的潜力,利用已学的知识设计一份精美独特的个人简历。首先进行构思,个人简历一般包括哪些部分,学生们可以借助网络等手段进行查阅资料,得到结论,一般可以分为封面,基本情况和自荐信三个方面。接着大家就可以开始查找素材,选择适合自己风格的封面图片,根据需要创建并填写表格,以这种简明扼要的表现方式展现自己的基本情况,最后写一封自荐信。一边制作思考,一边进行格式设置,最后同学们纷纷设计出一份别具心裁的个人简历,之后相互间再多比较比较,取长补短。这样的教学方式特别灵活,学生们的学习兴趣也被激发,转被动型学习为主动型学习,从而提高了教学效果和教学质量。
大剂量甲氨蝶呤(MTX)为主体的化疗方案,是急性淋巴细胞白血病患者的重要治疗手段,但治疗可能造成患者发生不同程度的口腔黏膜炎,从而影响患者的饮食,严重者可并发细菌、真菌感染,延长治疗时间,甚至影响下一周期的化疗[1]。我科采用大剂量MTX-甲酰四氢叶酸钙(CF)解救疗法期间,患者含漱四氢叶酸钙溶冰液结合口腔护理取得了较好的效果,现将护理体会报告如下。
1 临床资料
1.1一般资料 均系急性淋巴细胞白血病患者60例,男32例,女28例,年龄10~65岁。
1.2治疗方法 治疗总剂量MTX3g/m2稀释于5%的葡萄糖注射液500ml中静脉滴注持续24h,治疗结束后24h静脉推注四氢叶酸钙解救,每隔6h 1次,连续12次,再根据MTX浓度调整。
1.3 口腔黏膜炎判断标准 参照NC毒性分度标准,划分为5级:0级:无黏膜炎发生;1级:无痛性红斑、溃疡;2级:疼痛性红斑、水肿、溃疡,不影响吞咽;3级:影响吞咽,需要胃肠外营养;4级:重度溃疡,需要胃肠减压。
1.4护理
1.4.1冰溶液制作 将开水200ml冷却后加入四氢叶酸钙12 mg,灌入经60Co幅照消毒过的制冰袋中,放入冰箱一20℃层中冷却备用。制作和取放冰溶液时注意无菌操作 。
1.4.2冰溶液含服 大剂量MTX静滴始,患者开始含服用四氢叶酸钙溶液冰溶液至用药结束后36h,每次1~2块,每隔4h 1次含服,至MTX浓度正常后改为2次/d含服。
1.4.3口腔护理 注意口腔卫生,用餐前后予4碳酸氢钠溶液或制霉菌素溶液交替含漱,如有糜烂破损即予El腔溃疡糊或卵磷脂等外涂,促进破损黏膜的修复,同时行咽拭子培养。口腔溃疡疼痛的患者予2利多卡因含漱并局喷成纤维细胞生长因子。
1.4.4饮食 以进食高热量、高蛋白、清淡易消化的食物为原则,同时避免辛辣、油腻、过热、带刺等易产生刺激性的食物,鼓励患者少食多餐。
2 结果
所有患者均能良好耐受冰溶液的冷刺激。化疗后1、2级口腔黏膜炎的发生率为15,3级,口腔黏膜炎的发生率为5,无4级黏膜炎发生。
3 讨论
MTX是一个叶酸抗代谢物,作用于二氢叶酸还原酶,二氢叶酸还原酶使二氢叶酸还原为四氢叶酸,四氢叶酸是细胞DNA、RN合成的关键步骤。MTX特异性地抑制二氢叶酸还原酶,可致胸腺嘧啶核苷酸、嘌 呤、甲硫氨酸及甘氨酸合成抑制,因而造成DNA、RNA蛋白质合成的全面抑制,造成细胞死亡。甲酰四氢叶酸钙(CF) 进入细胞后变成胸腺嘧啶核苷酸和喋呤合成必需的四氢叶酸辅酶,为阻断MTX开辟一旁路,因而可救援增殖快的口腔黏膜上皮不受MTX的细胞毒作用。
口腔黏膜炎是大剂量MTX化疗后的主要并发症之一。MTX用药简单,活性成分体内存在时间短 ,因此有可能通过局部护理减少相关并发症的发生率。我们采用口含自制四氢叶酸钙冰溶液结合整体口腔护理取得良好疗效,重度口腔黏膜炎发生率明显低于通常报道的30以上水平,提示这是一简单、经济 、有效地预防方法。通过含漱冰溶液能降低口腔的局部温度,促使末梢血管收缩,减少了MTX在口腔局部的剂量;另一方面,降低温度能提高黏膜细胞对细胞毒作用的耐受性[2].治疗方案中,同期的积极心理护理以争取患者配合,保障含漱时间是治疗有效地重要因素。当然,在大剂量MTX导致口腔黏膜炎的防护中,充分的水化和碱化治疗是必不可少的防治措施。
[中图分类号]U414 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2010)45-0024-05
沥青与集料的黏附性是评价沥青技术性能的一个重要指标,直接影响沥青路面的使用质量和耐久性。良好的黏附性是保证沥青路面具有足够高温稳定性、良好的水稳定性以及良好的耐久性的重要条件。
酸性石料具有强度高、耐磨性能好等优点,是良好的筑路材料。然而由于酸性石料与沥青的黏附性不好,不能满足规范规定的技术要求,所以在使用方面局限性很大。青海省地处青藏高原东北部,经调查,省内酸性石料蕴藏量丰富,并且容易采集、加工。如果采用则可以节省大量的公路建设资金,大大降低公路造价。对于青海省而言,由于特殊的地理位置,恶劣的气候条件,单一的经济模式,青海省经济相对较为落后,公路发展相对滞后。公路建设应以因地制宜、就地取材为原则,以最小的资金投入、最低的施工成本、最好的使用质量为目标。因此,解决青海省特有酸性石料与沥青黏附性的技术问题具有非常重要、长远的现实意义。
沥青抗剥落剂是解决道路石油沥青与酸性石料黏附性较差问题的一种添加剂,可以通过降低沥青与集料之间的界面张力来提高沥青与集料之间的黏附力。目前市场上的抗剥落剂有很多种,根据青海省的气候条件、环境因素、经济水平以及施工方法,确定适合青海的抗剥落剂品种和掺配量是本课题研究的主要内容之一。
1 研究的方案
1.1 材料的选择
本课题的目的是研究改善青海地区酸性石料与沥青黏附性的技术。因此集料的母岩是根据青海路网规划,选取路网规划路线沿线分布较广的酸性石料花岗岩、砂岩作为研究对象,同时选择碱性石灰岩作为对比。
根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中关于沥青路面施工气候分区的划分,青海属于3-2-2区。昼夜温差大,紫外线照射强,沥青老化快。再加上考虑到青海省公路建设的资金等因素,本课题按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的规定(见表1.1),选用青海常用的新疆克拉玛依石化公司厂生产的道路石油沥青A-110#作为试验用沥青。
根据青海省的气候条件、环境因素、经济水平以及施工方法,初步筛选了四种抗剥落剂作为试验用抗剥落剂。分别是四川成都卡洛公司生产的卡洛胺抗剥落剂、西安公路研究所研发的PA-1型抗剥落剂、江苏镇江金阳道路材料发展科技有限公司研发的JT-K1型抗剥落剂、上海同济大学制备的TJ-066 型抗剥落剂。
1.2 实验方案
先将所选用的三种石料与克拉玛依A-110#原样沥青用水煮法进行黏附性等级评定,然后在将所选择的四种抗剥落剂以不同比例分别掺配于克拉玛依AH-110#沥青中,进行黏附性等级评价,通过对比,筛选出适合用于青海地区酸性石料的抗剥落剂的品种以及最佳掺配量。方案如图1所示。
将选定的比较适合青海公路建设的抗剥落剂(不少于两种),按最佳掺配量掺加到沥青中进行薄膜加热试验,对沥青老化前后的黏附性能进行比较。方案如图2所示。
1.3 实验方法
自20世纪30年代以来,出现了许多评定沥青与矿料黏附性的试验方法。目前国际上通用的方法有水煮法、水浸法、光电比色法和搅动水净吸附法等。本课题按照我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)的规定,采用水煮法评定沥青与集料的黏附性。 具体步骤如下:
水煮法的具体方法是:
①将集料过筛,筛孔尺寸为19mm、13.2mm。选取粒径13.2 mm~19mm,形状接近立方体的规则粗集料5个,用洁净的水洗净,放置温度为105℃±5℃的烘箱中烘干,然后放在干燥器中备用。
②将一个大烧杯盛水,放置到有石棉网的加热炉上煮沸。
③将集料逐个用细线在中部系牢,再放置105℃±5℃的烘箱内1 h。
④准备沥青试样。
本课题采用的沥青是克拉玛依A-110#袋装沥青。从袋中表面沥青以下,侧面以内5cm以上部位取样。将取出的沥青试样放入盛样器皿中带盖放入恒温烘箱中,加热至完全熔化(烘箱温度设置为135℃~150℃)。将盛样器中的沥青通过0.6mm的滤筛过滤,立即分别装入5个擦拭干净并且干燥的沥青盛样器皿中。在这个过程中如果沥青温度下降,可放入烘箱中适当加热,但加热次数不得超过两次。
①逐个取出加热的矿料颗粒,用线提起,浸入沥青试样中45s后,轻轻拿出,注意使集料颗粒完全被沥青膜所裹覆。
②将裹覆附沥青的集料颗粒悬挂于试验架上,下面铺一张纸,使多余的沥青流掉。并在室温下冷却15min。
③待集料颗粒冷却后,逐个用细线提起,浸入盛有煮沸水的大烧杯中央,调整加热炉,使烧杯中的水保持微沸状态。(注意:微沸指的是容器表面后破裂的现象。)为避免脱落的沥青在取出集料颗粒时又粘回集料表面的现象,应及时将脱落漂浮在液体表面的沥青用纸粘走。
④浸煮3min后,将集料颗粒从液体中取出,观察集料颗粒表面沥青膜的剥落程度,按规定评定沥青与集料的黏附性等级(注意:为避免已脱落但仍聚集成团黏附在集料颗粒表面的沥青在取出颗粒时又铺展开,造成没有剥落的假象,应在未取出时就先观察沥青膜的剥落情况,做好记录)。
⑤同一试样应平行试验5个集料颗粒,并由两名以上经验丰富的试验人员分别评定后,取平均值作为试验结果。
沥青与集料黏附性的评定方法见表2。
先将所选择的石料按试验规程的要求制作成试验样本,进行沥青原样与集料的黏附性试验,试验结果见表3。
根据试验结果可知,克拉玛依沥青A-110#沥青虽然是路用石油沥青中各项指标均较好的沥青,但是与酸性石料的黏附性也不能满足规范要求的等级。除从西久线K676+900处取来的砂岩试样刚刚达到规范要求的黏附性等级Ⅳ级外,几乎没有符合规范要求不小于Ⅳ级的标准。而石灰岩均达到规范的要求,验证了酸性石料与沥青黏附性较差的事实。
为了能够准确地选择适用于青海酸性石料的沥青抗剥落剂以及确定抗剥落剂的合理掺量,本课题将四种抗剥落剂各按0.3%、0.4%、0.5%的剂量与克拉玛依沥青掺配,分别与所选择的石料试样进行黏附性试验,评定黏附性等级。实验结果见表4。
根据试验结果可以看出,对于花岗岩来说,卡洛胺、PA-1型、TJ-066型、JY-K1型四种抗剥落剂中卡洛胺和PA-1型这两种抗剥落剂改善效果明显。外掺0.3%的抗剥落剂时,已出现改善情况。当外掺0.4%时,有明显改善效果,黏附性等级能达到Ⅴ级,个别效果差一点的也达到了Ⅳ级,满足规范要求。TJ-066型和JY-K1型所需掺量大于卡洛胺和PA-1型,直到外掺0.5%时仍然没有明显改善效果。
对于砂岩来说,掺加抗剥落剂的确是改善与沥青黏附性的好办法,改善效果十分明显。从表4可以看出,0.3%的抗剥落剂就能改善砂岩集料与沥青的黏附性,已经能够满足规范要求。当外掺0.4%时,黏附性等级均能达到Ⅴ级。
对于石灰岩而言,由于集料本身与沥青的黏附性就好,就已经能够满足规范的要求,所以添加抗剥落剂改善的效果并不是很明显。
经过试验结果的分析,初步确定抗剥落剂优先选择的品种是卡洛胺和PA-1型抗剥落剂,最佳掺配量为0.4%。
为了进一步验证试验结果,针对0.4%的剂量进行了掺加剥落剂的沥青与集料黏附性的对比试验,结果见表5和图3、图4及图5所示。
通过以上图表可以看出,对于花岗岩、砂岩等酸性石料来说,四种抗剥落剂中卡洛胺和PA-1型的所需掺量少,抗剥落效果明显,添加后的沥青黏附性能稳定。而TJ-066型、JY-K1型两种抗剥落剂需要的掺量大,添加后沥青的黏附性能不稳定。可以判定卡洛胺和PA-1型两种抗剥落剂与TJ-066型、JY-K1型两种抗剥落剂相比,抗剥落效果更好。
由于沥青混合料路面施工和使用过程中是暴露在大气环境中的,受光照、降水、气温等因素的影响,因此,本课题对掺加抗剥落剂后的沥青黏附性等级进行了沥青老化前后的对比试验,试验结果见表6。
通过试验说明,卡洛胺和PA-1型抗剥落剂适用于改善青海地区酸性石料与沥青的黏附性,抗剥落效果好并且稳定。
3 结 论
综上所述,得出以下结论:
(1)通过试验研究分析表明,针对青海地区特殊的气候条件和石料特点,卡洛胺、PA-1、TJ-066、JY-K1型四种抗剥落剂中,卡洛胺、PA-1两种抗剥落性能较好,适合用于青海地区的酸性石料,提高黏附性等级较明显,性能稳定。
(2)根据不同掺量的对比试验结果分析,并根据青海省公路工程施工实际情况和经济造价,确定出抗剥落剂的最佳掺量是0.4%。
(3)经耐久性抗老化试验验证,卡洛胺、PA-1两种抗剥落剂的性能稳定,老化前后差异不明显。
参考文献:
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[2]张登良.沥青路面工程手册[M].北京:人民交通出版社,2003:3-43,83-475.
[3]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].北京:中华人民共和国交通部,2004.
“C语言程序设计”是高等学校的公共基础课程,该课程要求学生了解程序设计的基础知识并通过基本的编程训练,培养大学生的计算机应用能力和软件设计的基本能力[1]。C语言程序设计概述(下简称“概述”)是课程的第一讲内容,一般包括计算机程序设计的基本概念、C语言的产生及发展过程和C语言程序设计的特点[2]。作为课程的导入课,“C语言程序设计概述”的课堂教学应该树立起学生对课程的宏观和整体认识,要解释和回答好以下几个问题[3]252:为什么要学这门课?这门课有什么用途?什么是计算机语言?计算机语言和人类自然语言有什么异同?什么是程序设计语言?程序设计语言是什么样的计算机语言?C语言又是什么样的程序设计语言?如何学好C语言?传统的课堂教学往往对上述问题没有完全回答或回答得不好。
2教学内容设计
笔者曾经做了这样一个调查,对正在学习C语言程序设计课程,而且学习已经接近尾声的学生进行问卷调查。75%的学生回答不出来课程有什么用?85%的人不能准确说出“计算机语言”的概念,80%的人不能说出到底什么是“C语言”?70%以上的学生认为没有十足的把握一次通过计算机二级考试。从这个调查问卷,发现笔者的“C语言程序设计”教学真的很失败――学生连最基本的概念都没有掌握,我们感到上好“概述”真的十分重要。教师在讲解“概述”时,一般就是从给学生演示“程序编辑调试”入手,进而讲解C语言的发展,接着讲解C语言程序设计中的数据类型、控制语句等。殊不知,这些学生都是从高中才进入大学,他们对程序设计可能一无所知,乍一接触这些知识,一下子可能无法接受,更有学生从此就失去了学习“C语言程序设计”的兴趣。
2.1设问解答式教学思路[4-6]
“概述”是C语言教学的敲门砖,上好这一节课,直接影响到后续章节的成败。讲述这个内容时,我们首先需要讲解这门课程的重要性,使学生认识到这门课必须要学好。在学生还不知道课程内容时,适当地通过课程提问,逐一分析解决,使学生认识到C语言的强大功能,产生学习的动力,希望学好C语言,了解C语言的学习方法。如图1所示。
2.2承上启下讲解课程的性质
对于学习,人总有一种想法,重要的东西才去学。对任何一门课程,教师必须要跟学生强调这门课程的重要性,从扩充知识体系方面去强调重要性,同时要用通俗的语言来提起学生的兴趣。对于C语言程序 设计,我们采用了如图2所示的讲解方法,使学生初步了解课程的重要性。
2.3层层递进提出问题
设问解答式在教学中已经成为一种流行的教学方法,但在问题设置和解答方面都要有技巧。很多人习惯提的问题是某一讲内容的重点、难点,殊不知,学生还没有开始内容的学习,如何能做到对提出问题有印象,从而做出解答。针对学生对程序设计的了解情况,我们设置以下问题,这些问题层层递进,如果学生了解了这几个问题,那么就对C语言有了一定的了解:
1) 有了丰富的人类语言,为什么还要有计算机语言?
2) 计算机语言有何特征?
3) 程序设计语言是一种什么样的计算机语言?
4) C语言是什么样的程序设计语言?有何特点和作用?
5) 如何学习C语言?
2.4教学方法和技巧――解决问题
2.4.1为什么要学习计算机语言
这是每个计算机初学者遇到的问题,我们利用图3所示的方法来使学生了解计算机语言与人类语言的区别:计算机语言是人与电脑交流的工具,计算机看得懂;而人类的自然语言是人与人交流的工具,计算机不认识。因此我们要指挥计算机做事,就必须要学习计算机的语言。
2.4.2计算机语言家族
有学生认为所有的语言学起来都枯燥无味,计算机语言也不例外。这个时候我们可以列举一下“图灵奖与计算机语言”,如图4为计算机语言的类别,通过讲解让学生了解到计算机语言的大师们对计算机语言的贡献,对计算机及信息技术发展的贡献,使他们感受到计算机语言的魅力,激发学习兴趣。
2.4.3以独特的视角展现“C语言”特色
学生在了解了计算机语言的概念后,肯定很想知道计算机语言的特征,我们抓住学生的心理特点,将C语言的特点总结如下:
1) 严格定义,有严谨的语法;
2) 语义上无二义性;
3) 比自然语言要精简;
4) 是机器可执行的。
在讲解这一部分时,我们一定要注意与人类的自然语言进行对比,使学生留下深刻的印象。
2.4.4层层细化,讲解C语言的发展
当学生了解了“语言”、“计算机语言”之后,接着即可引入“C语言”的相关知识。讲解过程中,我们始终把握联系实际,由浅入深的步骤[3]252-253,如图5展示了讲解思路,采用图示的方式讲解计算机语言的发展过程:
2.4.5图解“程序”的概念
我们一直强调,要计算机做事,要控制计算机,而其中重要的步骤是编写程序、解决问题。理论上说,计算机可以作任何事情,只要把实际问题抽象、制作为可求解的程序,本过程适宜采用如图6所示的图示方式讲解[3]252。
3结语
我们在全校“C语言程序设计”教学中普遍实施上述教学思路,教师和学生普遍感觉收获颇多,特别是加深了学生对C语言的了解,激发了他们学习的兴趣,课堂教学与实验教学效果都比过去有了明显改善。“C语言程序设计”课程在2010年度被评为湖南省精品课程。通过改革教学内容、改进教学方法使C语言教学更适应学生的需求,便于学生循序渐进地学习相关知识和技能[7]。同时在这个过程中,学生会不断地获得成就感,更大地激发起求知欲望,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。最终使我们的教学更适用于培养学生的创新能力、独立分析问题和解决问题的能力[8]。
注:本文所涉及内容的视频录像可在湖南工业大学“C语言程序设计”省级精品课程网站:218.75. 216.182/vc/850839观看。
参考文献:
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Based Question and Answer Style’s“C Programming Language Overview”Teaching Content Design
LIU Qiang, LI Changyun, RAO Juhua
中图分类号:TP312.1-4文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 05-0000-02
电子计算机是一个仿生电子设备,仿的就是我们自己的大脑。为实现人机对话,人们发明了计算机语言,然而计算机语言使用为数很少的一些关键词,程序结构又只有顺序、选择、循环三种,使得学生在学习计算机语言时感到“词汇量”太少,算法的设计与描述也遇到了前所未有的麻烦。
计算机语言教与学的困惑的根源在于教师过于强调语法的教学,程序设计的应用性目的不强,注重抽象、逻辑性思维,忽略了形象思维,使学生感到程序是一个虚无缥缈的世界,看不见,摸不着,想不到,用不了。久而久之,对计算机语言产生了厌恶逃避之心,教与学走入了一个“死胡同”。
走出计算机语言教学困境的方法是要求教师通过教学使学生深刻体会到世界观和方法论的科学真理性和力量;将教会学生科学的思维作为自己的崇高目标,为思维而教,教会思维;充分发挥左脑与右脑的抽象思维与形象思维能力,让语言与算法由抽象的虚拟世界变成一个实实在在的东西,让学生在一个“现实世界”里领悟语言与算法,使学生从传统的思维中走出来,创新思维及创新能力得到极大的发展。
本文结合C语言的教学,从哲学理念与科学思维两方面作一些计算机语言教学法方面的研究与实践。
一、树立哲学理念,用辩证唯物主义指导教学,培养创新精神
大家都知道中药,为了治疗某一个疾病,不同的医生开出的药方可能是不同的,药方里多味药共同起作用,有的疗效好,有的不太好,而有的医生神秘地加上某味药后,就有了药到病除的神效。在中药的配方里头蕴含着普遍联系的理念:药与药的联系,药与病的联系。
同样,知识与知识之间,知识与应用之间也有着内在的关联。在程序设计教学过程中,教师应设计一些具有现实应用价值的任务,它能让学生把与任务有关的知识点紧密联系在一起而形成一张网,在这张网中,既有旧知识,也隐藏着新知识,旧知识某方面的功能得到应用并得以巩固,新知识因为需要而学习,整个网也体现了知识的综合应用。知识的价值在应用中得到了充分体现。
教师要在学生熟悉的事物和陌生的事物之间运用类比,找到它们的相似与不相似之处,如生物的进化是生物自身的否定之否定,反映了生物现在与历史之间的、生物与生物之间的联系,在计算机语言中同样有着进化现象,如类型-数组-结构体-类的发展就如同单细胞生物向多细胞生物的进化,无机物向有机物的进化。高阶知识的雏形是基础知识,也是基础知识的合理组合,明了知识之间的血缘关系,学生更加重视基础知识的学习,而对高阶知识的理解就显得容易得多了。
在程序设计中,要培养学生的“求异”精神,实现辩证的肯定与否定。教师的讲解不是权威,不是唯一正确答案,鼓励学生进行小修小改,甚至另辟蹊径,找出一个更为睿智的思路,学生的任何思考都应辩证地肯定。学生在另觅思路的过程中,有的想法正确,有的想法错误,其实正确与错误不是绝对的,正确的程序可能在时间或空间上或许有一些问题,而错误的程序只要稍作修改(如语句顺序的改变)就是正确的,有时错误本身是正确的,只是因为它出现的时机或地方不对而已,正确与错误只有一步之遥。学生走过的不可能是一条“直路”,让他们在这条“曲折”的思路上做一回苦行僧,在这条创新的道路上完成一次洗礼,实现自我新的发展。
二、协调左右脑思维,提高科学思维素质,培养创新能力
美国的罗杰.斯佩里教授通过实验证实了左右脑分工理论。大脑分为左半球和右半球,一般左脑具有言语、概念、分析、计算、逻辑推理,将复杂事物细化等功能;右脑具有音乐、绘画、空间几何、想象、创造、综合等功能,右脑最重要的贡献是能进行创造性思维,研究表明右脑具有的巨大潜能并没有被充分利用。
现今的计算机语言教学大多都是以左脑为中心的教学,右脑基本处于睡眠状态,而学生的左脑也在抽象与逻辑思维中昏昏欲睡。
充分利用右脑惊人的形象思维能力,调动右脑思维的积极性是科学思维的关键。
计算机的数字世界是现实世界的一面镜子,现实世界里有什么,数字世界里就有什么,只是表现形式可能不同而已。计算机语言的概念、理论、方法在现实世界里都能找到它的“生活原型”。以概念教学为例,概念的重要性在于它是一种语义规定,弄不清楚就会出现“个个字都认识,句句话都听不懂”的现象,概念教学要加强形象思维。 C语言的指针概念是学生的一大难点,对于C系统中这一灵魂性的知识点,“地址”是它的原型,“地址”是一个“范围”概念,它不仅包含开始信息,也包含结束信息,还包含此范围内数据的特征三方面的信息。形象地理解了指针的概念后,对指针的重要性、指针的运算,通过指针获取数据的运算就有了一个“实实在在”的理解。这样的例子举不胜举,如容器与变量,时分秒的变化与循环,族谱与树结构等等。
李政道教授倡导科学与艺术的结合,他邀请画家们“画科学”。爱因斯坦描述他的思维过程是先用形象思维,再将形象思维转换成语言。计算机程序设计既是一门技术,也是一门艺术,在进行程序设计的过程中利用左右脑分工理论,重视右脑功能,并将左右脑“并联”起来协调工作。左脑将复杂的过程进行功能分解,右脑负责过程的形象化,将过程想象成一幅幅形象生动的画面,最后,由左脑负责将画面描述的算法抽象成一个个的语句,最后形成完整的程序。
右脑的思维具有无序性、不拘泥于局部的分析,而是统观全局,以大胆猜测跳跃式地前进,达到直觉的结论。在程序设计中有一个很有意思的现象,学生很快地想出了方法,但要求他们用计算机语言描述步骤时,他们却犯了难!步骤难以描述了,甚至在看似简单的顺序结构上也出现了困难,没有了头绪,此时可利用左脑的分析与细化功能对右脑绘制的主要画面做一些重组,变无序为逻辑上的有序,对右脑的思维进行“慢镜头”式的细化,细化到每一个“镜头”都能用一个语句加以描述为止。
人的右脑就像一台照相机,将输入大脑的信息以直观的图像加以思考并记忆,“图像记忆”这种右脑特有的机能,是右脑高速海量记忆的奥秘所在。在学习过程中,不妨“模糊性”学习,对接触到的东西先混个眼熟,混个耳熟,有意识地训练右脑的形象记忆与情感记忆,使记忆更生动、长久不忘。
人的创新能力与右脑思维密切相关,在左脑的配合下,右脑充分发挥想象力,在一闪念间产生顿悟,将一些看似不相干的知识与知识,知识与应用联系起来,并能进行综合应用。程序设计中不断“求异”的精神,是对右脑思维潜能的充分发挥,使我们的学生成为洋溢着创新欲望、充满活力的人。
三、结束语
做任何事情都要讲究一个“算法”,教师要用聪明的办法将学生教聪明。计算机语言教学追求一种科学思维方法,在哲学思想的指导下,正确进行左右脑思维,特别重视右脑思维,为我国培养更多的创新型人才。
参考资料:
随着现代教育技术的发展,计算机技术、多媒体技术和网络技术已经进入我国的教育领域,并得到迅速发展。现代教育技术作为当前教育教学改革的制高点,已经成为改革传统教学和学习方式的最重要的因素之一。
一、教育技术的概念
美国教育传播与技术协会(AECT)在2005年发表了最新的教育技术的定义:
教育技术是通过创造、使用、管理适当的技术性的过程和资源,以促进学习和提高绩效的研究与符合伦理道德的实践。AECT05教育技术的定义强调了教育技术“促进学习”和“改善绩效”的两大教学目的及其“创造”、“使用”和“管理”的三大功能范畴。作为高校教师必须融会贯通这些理论,应用到教学过程中去。
二、基于现代教育技术的计算机语言教学过程
在我校计算机语言课程属于计算机的基础课程,面向所有理工科学生,课程分为理论教学和实验教学两个部分。综合这两个部分,我将计算机语言课程教学分为七个步骤:提出问题例题示范知识剖析实验模仿技能强化总结扩展考核评分。提出问题、例题示范和知识剖析主要在理论教学中完成,实验模仿和技能强化主要在实验教学中完成,考核评分由教师在课后完成。
教师应该把现代教育技术有效地运用到以上课程教学过程中,要注意课程和技术的整合。一是技术的运用能够引起教学深度和广度的深刻变化;二是技术的运用可以引导学生从教室和课本的狭小学习空间走向丰富多彩的多媒体和网络世界,有效地提高学生学习的积极性和主动性;三是技术的应用可以引导教师采用更好的教学策略激发学生思维,开发学生的创新思想。
三、现代教育技术在计算机语言教学中的应用
我校的现代教育技术主要由计算机多媒体技术、网络技术和综合媒体(电视、电影、录像)等技术构成。
1.多媒体技术在计算机语言教学中的具体应用
计算机语言课程一般在第一学年开设,大部分学生没有接触过编程,没有形成编程的思想,再加上语言类课程比较抽象,学生在学习中很容易出现畏难情绪,阻碍了学习的积极性和主动性,因此设计良好的教学情境非常重要。多媒体技术正好可以解决这个问题。多媒体技术在教学中利用计算机综合处理文字、声音、图片、动画及视频等多种媒体信息,把多媒体的各个要素按教学要求进行整合,通过投影仪呈现出来,给学生直观的印象,可以更高质量地完成教学目的。多媒体技术在提出问题、例题示范和知识剖析这三个教学阶段中广泛使用。
以计算机语言中FOR循环和WHILE循环讲解为例,两种方法有异同,可以同时实现同一个问题,并且有时候需要综合使用。直接用传统方式讲解学生难以理解循环过程尤其是不确定出循环的条件和循环结束后变量的值。为了让学生更直观地理解循环过程,我在制作多媒体课件的时候,使用了POWERPOINT2003软件里面的动画功能,绘制了几个流程图,以图片出现的先后顺序说明循环执行的过程,然后把FOR循环和WHILE循环相同的部分用红色标识,相异的部分用黄色标识,让学生产生直观清晰的印象,大大地提高了学习效率。POWERPOINT2003还可以制作即时网页,利用超链接的功能可以方便地调用硬盘和网上的任何资源。再比如在进行指针与函数这一节的讲解时,我发现学生很难改变思维定势,对稍微复杂的指针与函数应用把握不定。于是我在制作这一章的课件时,用FLASH CS3动画设计软件设计了一段动画。我先在网上下载了比较美观的数字、卡片、箭头等矢量图,利用求卡片上数字最大值的问题引起学生思考,然后引入指针在传送数据时的动作特点,将指针自左飞入,然后按动画叠放次序播放,表达指针传送数据的位置,加深了学生对指针作为函数参数传递特征的掌握。
2.网络技术在计算机语言教学中的具体应用
网络技术把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。网络技术在教学过程各个阶段都有用武之地,尤其是考核评分阶段。我校的计算机语言课程是基础课,教学内容多、任务紧、班大学生多,课堂师生互动时间有限,借助网络教师可以通知、布置作业、分享课件、辅导答疑,学生可以提交作业,从而有效实现师生间的交流学习。教师对学生进行考核后直接把分数登入网络,学生直接上网查询。
3.综合媒体在计算机语言教学中的具体应用
综合媒体包括电视、电影、录像等技术。例如在讲解汉诺塔问题之前,我放了一段印度教的主神梵天在创造世界的时候的录像视频片段,引入汉诺塔的问题,立刻引起了学生的强烈好奇心和求知欲。把他们带入拯救世界的情境之中,因为僧侣们预言,当所有的金片都从梵天穿好的那根针上移到另外一根针上时,世界就将在一声霹雳中消灭,而梵塔、庙宇和众生也都将同归于尽。再例如在讲解结构体概念这一节的时候,我播放了一段国外的飞机订票电影片段,然后向学生提出在整个影片播放过程中,如何实现对登机人员的身份资料的查找?如何实现快速查找,有多少种方式?让学生集中精神观看影片,拓展思路。
高职院校计算机专业开设的计算机入门语言课,是计算机专业学生学习的第一门计算机语言,入门语言重点讲授程序设计的基本概念与方法,通过入门语言的学习,要将学生引入程序设计的大门,为今后进一步深入学习程序设计打下良好的基础,如果第一门计算机语言学习不好,将直接影响学生后续课程的学习,使得学生很难在专业上有进一步的发展。当前,随着高职院校计算机专业学生就业新形势的出现和计算机软件新技术的出现,使得高职计算机专业入门语言应根据新形势的需要进行适当的改革,以适应新形势的发展需要。
一、入门语言种类的调整,由c语言转换为c++语言
c语言是最具代表性的面向过程的程序设计语言,其功能强大,语法灵活,一直深受程序员的喜爱。正因为如此,多少年来几乎各类高等院校都将C语言作为高校学生的入门语言,这也成就了谭浩强先生的经典教材《c语言程序设计》800万册销量的奇迹。然而,当前随着新形势的出现,应该用C++语言取代C语言作为学生的新的入门语言。由三点原因决定了对这种课程设置改革的必要性。
1 “2+1”人才培养模式要求我们在课程设置上要更加紧凑,在衔接上要更加紧密。
当前高职计算机专业为了提高学生的职业技能,采用以顶岗实习为突出特征的“2+1”人才培养模式,即前两年的理论学习加第三年的顶岗实习。因此学生在校实际学习理论课程的时间只有两年,在校学习时间的缩短,要求计算机语言课程衔接更加紧密。
2 C++是在c语言的基础上发展而来的,它完全兼容于C语言,传统的课程设置方式开设完C语言一年后再开设C++,就要花费20学时的时间来讲C的内容,讲授的内容完全相同,这其实是课程设置的一种重叠。
3 当前C++语言体现“面向对象”技术是软件行业的主流技术,与其先向学生灌输C语言的“面向过程”的编程思想,将来再让他们去转变这种已经深入内心的思想,不如一开始就把最先进的程序设计思想传授给学生。
二、授课时做到语言丰富,生动、通俗易懂,用一些经典的例子和恰当的比喻贯穿始终
C++作为一种高级计算机语言,有自身的特点,C++语言的设计者之一斯坦・利普曼先生曾在《C++Primer》一书中指出“C++是最为难学的高级程序设计语言之一”,因为C++牵涉概念繁多,语法比较复杂,体系结构的庞大,很多概念非常抽象,将其作为入门语言,学生学习的过程中,会遇到很多困难。在这种情况下如果再语言单一,枯燥地讲解各种晦涩的语法知识,会使课堂沉闷,大大降低学生的学习兴趣。所以讲授C++程序设计时要做到语言丰富、生动、通俗易懂,用一些经典的例子和恰当的比喻贯穿始终,营造出和谐愉快的课堂氛围,这样才能让学生体会到在轻松的环境中获取知识的乐趣。其中选择经典的例子和恰当的比喻非常重要,它们不但可以使抽象的知识容易理解,还可以提高学生的兴趣,提高学习效率。比如,多态性是面向对象思想中的重要特征,但其概念描述为不同的对象接受了相同的命令产生不同的行为却非常抽象,不易理解。为了理解这一概念,可以利用上课铃声响起这一同样命令被教师和学生两种不同对象接收后,产生了教师走上讲台准备授课,学生安静坐好准备听课这两种不同的行为,这就是现实世界中多态性的实例。利用这样的现实例子,会很容易地理解类似的抽象概念。
三、笔试与上机相结合的过程化考核方式的使用
考核是教学活动中十分重要的环节,通过考核可以检验学生的学习成果。传统的程序设计课程的考试都采用期末笔试答卷的方式进行。然而以期末笔试的考核方式有两点明显的不足:第一,学习程序设计的最终目的是使用计算机进行编写程序来解决实际问题,而笔试只能考察理论知识掌握的水平,无法衡量知识的运用能力,单靠笔试的方式衡量学生计算机语言的运用水平本身就不准确。第二,一学期的学习,单靠最后一次期末考试考核学生的成绩,导致平时相当数目的学生对学习投入不够,以考前突击的方式应对考试。因为各方面能力的培养都需要一个过程,短时间的突击不但导致所学知识不够扎实,更对学生的知识运用能力与素质能力的培养毫无帮助,这也是以期末考试考核学生的成绩的最大弊端。
过程化考核是一种新型的考核方式,它是在学习的过程中对学生进行多次的分阶段,多种形式的测验,得到最终的学习成绩,这种考察方式不但较为客观地衡量出学生对知识的掌握与运用水平,还通过多次的考核时时激励学生,在学习的过程中始终怀着严谨的态度和饱满的热情,获得最佳的学习效果。《C++程序设计》课程的过程化考核采用笔试与上机相结合的方式进行,两次笔试重点考察学生的理论的掌握水平,四次上机考核重点衡量学生的知识实际运用水平,六次考核都在理论课与实验课的课堂完成。这种多次的阶段性考核措施保证了学生的学习热情与投入程度,在实际使用中取得了很好的教学效果。
四、恰当学习情境支撑抽象的理论知识
教学
措施
一、计算机语言教学概述
1.1计算机语言概述
语言是人类所特有的用来表达意思、交流思想的工具,由语音、词汇和语法构成一定的系统。计算机语言顾名思义是在计算机上使用的语言,是人类为了能使人与计算机间进行交流,专为计算机设计的语言,是以人类日常交流的语言为蓝本,变换成计算机可以读懂的信息符号。这些信息符号是按照一定的规则进行的编码,是人与计算机间特有的用来表达人的意思、交流思想的工具,并指导计算机进行信息的采集、分析、加工、处理、保存和利用等。计算机语言的种类非常之多,总的来说可以分成机器语言、汇编语言、高级语言三大类。目前通用的编程语言有两种形式:汇编语言和高级语言。高级语言是目前绝大多数编程者的选择,和汇编语言相比,它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令,并且去掉了与具体操作有关,但与完成工作无关的细节(例如使用堆栈、寄存器等),这样就大大简化了程序中的指令。
1.2计算机语言教学
计算机语言教学是让学员掌握人为计算机设计的语言特征,学会计算机语言程序设计技能,培养学员的创新能力。教学过程首先是让学员端正思想,明确学习计算机语言的意义;其次是让学员明白学习计算机语言最终就是学会编写程序。
二、计算机语言教学中存在的问题
目前高职、专科计算机教学中出现的主要问题如下:
2.1学生兴趣低、无法调动其学习兴趣
在计算机语言教学中,一般来说,学生兴趣比较低。学生往往认为要学习语言应该自己去专心地学,那样听老师讲课是无法很好地学习语言的,所以自学能力强的学生便自己去学习,而自学能力不强或者自觉性比较差的学生就可能会上课不听讲、下课不看书。而且学生对于整个语言学习不够重视,在考计算机等级考试和程序员的过程中,可以明显看出,很多学生都是抱着碰运气的态度去考的,而并没有明确的目的性。
2.2计算机语言课教学深度与广度的不协调
计算机教学范畴之广确实让广大的计算机教育工作者在制定教学计划时不知从何下手,仅计算机语言就有几十种,并且在不断的更新,而教学的总学时却是不变的,为了让学生在校期间尽可能多的接受有关知识,为以后的就业工作创造条件,我们开设了Basic,PASCAL,C和汇编等多种语言课程,而每门课的总学时不过50学时左右,因此绝大多数讲授的只是语言最基本的语句和一些简单的算法设计,对于具体的语言版本却介绍不多如C语言只介绍标准C语言的语句和语法,对具体如Turbo C的库函数应用及其语言本身固有特点很少介绍或根本不予介绍,其结果学生语言知道不少,但没有一门是精通的。
2.3学生程度参差不齐
在计算机语言课的教学过程中,发现学生计算机知识程度参差不齐,比如在授课的过程中,一些基础好的学生觉得早已听懂,而基础差的学生会觉得进度较快.这样使得基础好的学生不能深人学习,基础差的学生学习基础不扎实.从考试的结果看,各班的平均成绩差异较大,最高平均分比最低分相差25分以上,就是同一个班的成绩差异也较大.通过对考试的答卷进行分析,结果表明:学生对较死板的概念题答的较好,对简单的应用并且有确定答案的问题基本上也能回答,但对综合应用的题目大多回答错误。
2.4程度设计能力差
笔者在调查过程中发现,学生最怕计算机等级考试(二级)中笔试的程序填空.机试的编程题,实际上难度并不大.从学生解决问题过程中可看出:结构化程序设计思想不强,几种常见算法如穷举、递推、迭代、递归、方程求解、字符串操作等不够熟练,综合运用知识能力较弱,缺乏创新思维.这样直接导致在完成程序填空时,阅读理解程序能力弱;编程时设计的程序结构不清晰、臃肿,可读性差,程序的效率较低。
2.5程序调试能力差
表现在:许多学生虽拥有个人电脑,但多数学生只是比较熟悉Windows操作环境,不熟悉DOS操作环境,实验前没有做好充分准备。如不熟悉DOS命令的使用,不熟悉TC(TurboC)各菜单功能,不懂确立TC工作环境,不熟悉编译过程中出错的英文信息,甚至连syntax(语法)、statement(语句)、overflow(溢出)等单词都不认识,尤其当出现恶意语法错误时,C语言编译器也可能有故障隐患而给出名不符实的错误信息;不熟悉程序动态调试方法,如断点设置、单步执行、观察变量的当前值等;另外,学生录入程序的速度太慢,录入正确率低等。
三、计算机语言教学措施探讨
3.1充分调动学生学习计算机语言的兴趣
对于计算机语言的学习来说,由于许多学生在以前并未接触过,所以他们会认为计算机语言是很深奥、很难学的,所以有许多人对计算机语言的学习缺乏信心。在这个时候,任课教师应该采取适当的方式激发学生的积极性和自信心。教师可以在上课过程中讲解目前计算机发展的历程和其中出现的重要人物,并讲解其中重要人物的成功历程,比如可以讲解国内“程序员之父”——求伯君老师以及他所组建的金山软件公司。为了消除程序语言对学生的神秘性,教师可在课堂上当场编写一些小程序,并当场演示。教师也可讲解目前计算机程序人才的重要性和他们的待遇,以调动学生的兴趣和积极性。
3.2以问题为核心,以数据类型的发展为主线来组织教学
课堂教学内容如何组织是教师备课的重要步骤,教学内容组织是否恰当对教学效果有着直接的影响。教师必须对教材仔细分析,充分理解课程的特点,采用最合适的方式来组织教学。
计算机语言虽然比较简单,但要记忆的知识还是较多的,且存在着如何使用这些知识的问题。课堂上若罗列知识点,学员是可以勉强记住的,但要学会使用就较为困难了。在教学过程中,除了必要的说明外,大部分知识都应从问题引入,这样一是比较自然,这些知识都因实际问题的需要而设计,其存在是合理的,有利于记忆;其二也解决了在何种情况下使用与如何使用的问题。当然罗列是需要的,但应放在总结的时候。
当语言的基本数据类型、语句与控制结构讲完后,学员对语言是入门了,但要解决实际问题是不够的,这时应从问题的需要出发引人新的数据组织方式——构造类型,从基本类型——数组——记录——记录数组——动态数据结构——文件。每一个新的类型都是已有的类型克服其缺点,继承其优点而得到的,这符合人思维发展规律,也符合计算机语言本身发展的规律,同时对提高学员解决问题的能力是非常有利的。
3.3教学时间的安排,精讲、多练。
计算机语言教学是一门实践性很强的课程,一定要动手多写程序,通过写、通过思考才能有所进步。对于不同语言编写的程序而言,其实只是表现形式不一样,实际上内容的本质是完全一样的。因此,只需花三分之一的时间在语言本身的讲解上,而剩余三分之二的时间应当放到学生程序内容的考虑以及上机的调试上,应当给学生以更多的实践的机会。
学生在学习的过程中,对课程的认识包括两方面的含义,一是理解,对课程内容的理解;二是应用,如何在自己的程序中加以应用,而应用是学生学习语言的最终目的。教师的职责是教给学生机器可以理解的语句和结构,但关键还是要让学生自己去实践。因此,要给学生提供各种不同的场景(问题),让学生体会在不同的场景中该如何与机器进行交流,即:如何写出能与计算机进行沟通的程序,让计算机帮助用户解决问题。通过对各种不同问题的尝试解决,不但有利于对计算机语言的熟练掌握,而且对计算机的工作流程以及特点也会有更深的体会。
3.4应避免学生的思维定势,培养学生的创造性思维。
对于同一个问题来讲,如果程序能够正确地解决问题,那么这个程序就是正确的,但是这个程序好不好,又有其他的因素制约,比如,程序的可读性,是不是容易让人理解;程序的结构,结构是否合理、符合逻辑;程序的执行效率以及程序所占用的存储空间等。因此,一个程序的好坏,衡量的标准有很多,而且并不是绝对的,可能不同的程序,优、缺点不同,适应的场合、对象也就不同。
通常每个人都有自己独特的思维方式及视角,所以应鼓励每一个同学将自己对某一问题的考虑讲出来,不要局限于某种标准答案之中。应将不同的想法列出来,一一进行对比,找出不同的优、缺点,这对培养学生的创造性思维很有帮助,可以让学生看到相同的问题有不同的解决方式,并且能够理解不同解决方式的优点、缺点。
学生作为国家未来的栋梁、信息时代的接班人,应该得到好的计算机教育,作为教师,应该在计算机语言的教学中抓好每个环节,使学生能挑起未来国家建设的大梁。
参考文献:
[1]谭浩强、田淑清.《BASIC语言——QBASIC》(第五次修订本),科学普及出版社1999版
一、计算机语言教学概述
1.1计算机语言概述
语言是人类所特有的用来表达意思、交流思想的工具,由语音、词汇和语法构成一定的系统。计算机语言顾名思义是在计算机上使用的语言,是人类为了能使人与计算机间进行交流,专为计算机设计的语言,是以人类日常交流的语言为蓝本,变换成计算机可以读懂的信息符号。这些信息符号是按照一定的规则进行的编码,是人与计算机间特有的用来表达人的意思、交流思想的工具,并指导计算机进行信息的采集、分析、加工、处理、保存和利用等。计算机语言的种类非常之多,总的来说可以分成机器语言、汇编语言、高级语言三大类。目前通用的编程语言有两种形式:汇编语言和高级语言。高级语言是目前绝大多数编程者的选择,和汇编语言相比,它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令,并且去掉了与具体操作有关,但与完成工作无关的细节(例如使用堆栈、寄存器等),这样就大大简化了程序中的指令。
1.2计算机语言教学
计算机语言教学是让学员掌握人为计算机设计的语言特征,学会计算机语言程序设计技能,培养学员的创新能力。教学过程首先是让学员端正思想,明确学习计算机语言的意义;其次是让学员明白学习计算机语言最终就是学会编写程序。
二、计算机语言教学中存在的问题
目前高职、专科计算机教学中出现的主要问题如下:
2.1学生兴趣低、无法调动其学习兴趣
在计算机语言教学中,一般来说,学生兴趣比较低。学生往往认为要学习语言应该自己去专心地学,那样听老师讲课是无法很好地学习语言的,所以自学能力强的学生便自己去学习,而自学能力不强或者自觉性比较差的学生就可能会上课不听讲、下课不看书。而且学生对于整个语言学习不够重视,在考计算机等级考试和程序员的过程中,可以明显看出,很多学生都是抱着碰运气的态度去考的,而并没有明确的目的性。
2.2计算机语言课教学深度与广度的不协调
计算机教学范畴之广确实让广大的计算机教育工作者在制定教学计划时不知从何下手,仅计算机语言就有几十种,并且在不断的更新,而教学的总学时却是不变的,为了让学生在校期间尽可能多的接受有关知识,为以后的就业工作创造条件,我们开设了Basic,PASCAL,C和汇编等多种语言课程,而每门课的总学时不过50学时左右,因此绝大多数讲授的只是语言最基本的语句和一些简单的算法设计,对于具体的语言版本却介绍不多如C语言只介绍标准C语言的语句和语法,对具体如TurboC的库函数应用及其语言本身固有特点很少介绍或根本不予介绍,其结果学生语言知道不少,但没有一门是精通的。
2.3学生程度参差不齐
在计算机语言课的教学过程中,发现学生计算机知识程度参差不齐,比如在授课的过程中,一些基础好的学生觉得早已听懂,而基础差的学生会觉得进度较快.这样使得基础好的学生不能深人学习,基础差的学生学习基础不扎实.从考试的结果看,各班的平均成绩差异较大,最高平均分比最低分相差25分以上,就是同一个班的成绩差异也较大.通过对考试的答卷进行分析,结果表明:学生对较死板的概念题答的较好,对简单的应用并且有确定答案的问题基本上也能回答,但对综合应用的题目大多回答错误。
2.4程度设计能力差
笔者在调查过程中发现,学生最怕计算机等级考试(二级)中笔试的程序填空.机试的编程题,实际上难度并不大.从学生解决问题过程中可看出:结构化程序设计思想不强,几种常见算法如穷举、递推、迭代、递归、方程求解、字符串操作等不够熟练,综合运用知识能力较弱,缺乏创新思维.这样直接导致在完成程序填空时,阅读理解程序能力弱;编程时设计的程序结构不清晰、臃肿,可读性差,程序的效率较低。
2.5程序调试能力差
表现在:许多学生虽拥有个人电脑,但多数学生只是比较熟悉Windows操作环境,不熟悉DOS操作环境,实验前没有做好充分准备。如不熟悉DOS命令的使用,不熟悉TC(TurboC)各菜单功能,不懂确立TC工作环境,不熟悉编译过程中出错的英文信息,甚至连syntax(语法)、statement(语句)、overflow(溢出)等单词都不认识,尤其当出现恶意语法错误时,C语言编译器也可能有故障隐患而给出名不符实的错误信息;不熟悉程序动态调试方法,如断点设置、单步执行、观察变量的当前值等;另外,学生录入程序的速度太慢,录入正确率低等。
三、计算机语言教学措施探讨
3.1充分调动学生学习计算机语言的兴趣
对于计算机语言的学习来说,由于许多学生在以前并未接触过,所以他们会认为计算机语言是很深奥、很难学的,所以有许多人对计算机语言的学习缺乏信心。在这个时候,任课教师应该采取适当的方式激发学生的积极性和自信心。教师可以在上课过程中讲解目前计算机发展的历程和其中出现的重要人物,并讲解其中重要人物的成功历程,比如可以讲解国内“程序员之父”——求伯君老师以及他所组建的金山软件公司。为了消除程序语言对学生的神秘性,教师可在课堂上当场编写一些小程序,并当场演示。教师也可讲解目前计算机程序人才的重要性和他们的待遇,以调动学生的兴趣和积极性。
3.2以问题为核心,以数据类型的发展为主线来组织教学
课堂教学内容如何组织是教师备课的重要步骤,教学内容组织是否恰当对教学效果有着直接的影响。教师必须对教材仔细分析,充分理解课程的特点,采用最合适的方式来组织教学。
计算机语言虽然比较简单,但要记忆的知识还是较多的,且存在着如何使用这些知识的问题。课堂上若罗列知识点,学员是可以勉强记住的,但要学会使用就较为困难了。在教学过程中,除了必要的说明外,大部分知识都应从问题引入,这样一是比较自然,这些知识都因实际问题的需要而设计,其存在是合理的,有利于记忆;其二也解决了在何种情况下使用与如何使用的问题。当然罗列是需要的,但应放在总结的时候。
当语言的基本数据类型、语句与控制结构讲完后,学员对语言是入门了,但要解决实际问题是不够的,这时应从问题的需要出发引人新的数据组织方式——构造类型,从基本类型——数组——记录——记录数组——动态数据结构——文件。每一个新的类型都是已有的类型克服其缺点,继承其优点而得到的,这符合人思维发展规律,也符合计算机语言本身发展的规律,同时对提高学员解决问题的能力是非常有利的。
3.3教学时间的安排,精讲、多练。
计算机语言教学是一门实践性很强的课程,一定要动手多写程序,通过写、通过思考才能有所进步。对于不同语言编写的程序而言,其实只是表现形式不一样,实际上内容的本质是完全一样的。因此,只需花三分之一的时间在语言本身的讲解上,而剩余三分之二的时间应当放到学生程序内容的考虑以及上机的调试上,应当给学生以更多的实践的机会。
学生在学习的过程中,对课程的认识包括两方面的含义,一是理解,对课程内容的理解;二是应用,如何在自己的程序中加以应用,而应用是学生学习语言的最终目的。教师的职责是教给学生机器可以理解的语句和结构,但关键还是要让学生自己去实践。因此,要给学生提供各种不同的场景(问题),让学生体会在不同的场景中该如何与机器进行交流,即:如何写出能与计算机进行沟通的程序,让计算机帮助用户解决问题。通过对各种不同问题的尝试解决,不但有利于对计算机语言的熟练掌握,而且对计算机的工作流程以及特点也会有更深的体会。
3.4应避免学生的思维定势,培养学生的创造性思维。
对于同
一个问题来讲,如果程序能够正确地解决问题,那么这个程序就是正确的,但是这个程序好不好,又有其他的因素制约,比如,程序的可读性,是不是容易让人理解;程序的结构,结构是否合理、符合逻辑;程序的执行效率以及程序所占用的存储空间等。因此,一个程序的好坏,衡量的标准有很多,而且并不是绝对的,可能不同的程序,优、缺点不同,适应的场合、对象也就不同。
通常每个人都有自己独特的思维方式及视角,所以应鼓励每一个同学将自己对某一问题的考虑讲出来,不要局限于某种标准答案之中。应将不同的想法列出来,一一进行对比,找出不同的优、缺点,这对培养学生的创造性思维很有帮助,可以让学生看到相同的问题有不同的解决方式,并且能够理解不同解决方式的优点、缺点。
学生作为国家未来的栋梁、信息时代的接班人,应该得到好的计算机教育,作为教师,应该在计算机语言的教学中抓好每个环节,使学生能挑起未来国家建设的大梁。
参考文献:
谭浩强、田淑清.《BASIC语言——QBASIC》(第五次修订本),科学普及出版社1999版
中图分类号:TP3 文献标识码:A
0引言
计算机是现在人们日常生活中必不可少的实物,在生活以及工作中起着重大的作用,可以说,我们每天都会长时间的接触计算机,计算机的普及和日益的发展严重的影响着人们的日常生产和生活。计算机看似简单的结构,一个主机一个显示器,但是在计算机的背后运行却有着复杂的结构和设计,计算机的运行主要依托的部分是计算机语言,计算机的运行需要计算机语言的指引和控制。计算机的发展同时也促进了人们对计算机的使用,计算机使用量的增大也提高了对计算机的要求,特别是计算机的运行,要求的是计算机的语言。从计算机语言到汇编语言、计算机高级语言,再到结构化语言和面向对象语言,都表明计算机的语言在性能、方法、用途等方面的逐渐发展和完善。发展的目前,计算机面向对象语言是计算机语言的重要内容,也是现在软件开发的主流元素,技术的使用和完善,必然也会推动计算机语言的发展。
1算机语言的发展概况
计算机是一种机器的工具,在对各种程序执行过程中主要的依托是事前设计好的语言程序,操作支配语言,可以识别机器的语言,按照语言的指示运行有关的程序、进行相应的操作,才可以正常执行程序的运行。计算机语言的发展是一个逐渐发展的过程,在人们的需求和社会科技的促进下才发展起来的结果
1.1计算机语言的发展是一个不断演化的过程
任何事物的发展都是一个循序渐进的过程,在计算机语言的设计和使用过程中,计算机的出现和使用为人们的生产生活工作带来很大的便利,人们对计算机的使用日益增多,进而对计算机的运行速度等的要求也在逐渐提高,面对这一情况,计算机语言的设计在这样的背景下得以提高也是一个自然而然的过程,满足人们不断变化的需求、满足社会科技的需求,就是计算机发展的动力之一,也是计算机语言发展的不可或缺的动力。计算机语言的发展主要经历了以下几个阶段:机器语言汇编语言高级语言结构化语言面向对象语言。从上述发展的阶段来看,计算机语言的发展在多方面都是创新,这样的创新满足了人们的需求和社会科学技术发展的应用需求。
1.2机器语言
计算机作为一种机器,即使非常先进也是依靠事先设计好的程序和语言来运行的,毕竟是一种机器,可以识别的语言是机器语言,机器语言是由“0”、“1”组成的二进制代码指令系列,是一种可以为计算机识别的特殊语言。计算机在运行过程中,不需要单独的编译,直接对指令进行操作,而且操作的效率非常高。这种机器语言,对于我们人类来说,是非常无聊和枯燥的,编写的过程是难以通过人类的记忆完成的,而且,人们对速度和质量要求的提高,更是加大了工作者的工作量,增加了工作者的工作压力,所以,就出现了逐渐适用性较高的汇编语言。
1.3汇编语言
汇编语言的出现,代替了机器语言的二进制编码。没有了二进制的“0”和“1”,编程人员在操作时,就不需要再大量的进行二进制的编码和记忆的操作,只需要对有些相对简单的汇编语言指令进行识别和标记,这样一来,后期的对程序的维护等也变得相对简单起来了,工作的轻度显然变得减小了。但是,这样的操作得到的语言是不能被计算机直接识别的。还需要通过特定的程序,把这样的语言变成可以被机器识别的语言,这个程序就是“汇编程序”。汇编语言的直接面对的对象还是计算机可以识别的机器语言,不同的计算机,汇编语言也是有一定的差异的,也就是说,这种程序和语言的可复制性还是受到限制的。虽然如此,汇编语言在软件开发工具的使用中还是很普遍的。
1.4高级语言
随着计算机软硬件的发展,计算机程序的要求也越来越高,不依托计算机硬件、还可以通用的计算机程序是一种技术发展的新追求。在这样的社会和人们的期待和要求之下,计算机高级语言应运而生。高级计算机语言,相对于机器语言和汇编语言而言,在很大程度上提高了计算机程序的编写效率与程序运行的可读性。高级计算机语言与汇编语言类似,计算机这种机器是不能直接识别的,还需要特定的程序进行解读,才可以被识别,进而程序正常运行。虽然相对于机器语言和汇编语言这设计和使用的过程汇总有一定的优势,但是在真正的使用过程中,还存在一些弊端。
1.5结构化语言
结构化语言是一种面向过程的语言,语言系统是以功能为中心的,并且在执行的过程中是流水线的形式。在结构化语言程序中,整个过程中间的任何一个过程或环节如果没有按照规定和要求很好的完成,由于执行过程方向是无法通过人为操作改变的,所以就会影响到以后过程汇总其他程序的有效运行。
2面向对象语言程序开发的必然性
面向对象语言程序是目前应用比较普遍的一种新的技术手段,事实证明,使用的效果与以往的相比还是有一定的优势的,是目前计算机领域关注的重点,也是软件开发的主流应用元素。而且面向对象的技术应用超过程序的设计和软件的本身,在技术的领域是有一定的竞争力和重大作用的。
2.1 时展的产物
面向对象语言程序是从最原始的机器语言,一步一步发展到今天的结果,事物的发展都是朝着前进的方向的,那么计算机语言程序也一定是这样的,计算机语言是一种机器语言,运用非常普遍,也很方便,人们对之的要求也是逐渐在提高。发展至今,基于对计算机运行速度和效率等多方面的要求,实用性比较强、比较方便、效率高、速度快的语言程序面向对象的开发是很有必要的,也是科学技术进步的结果和要求,是符合时展的产物,同时也可以满足人们对计算机以及其边界功能日益增长的要求。在当今这个物质生活非常充足的社会,计算机的发展、计算机程序的发展是必然的结果。面向对象开发的必然性是显而易见的。
2.2 减轻程序开发人员的压力
最初的计算机的语言是机器院,我们都知道,当时的程序人员的工作量是非常大的,需要设计二进制码的编写等,还不可以在不同的机器之间通用,针对有差异的机器还要设计有差异的编码,可想而知,这样的工作对于当时的工作人员来说,工作压力是非常大的。针对这样的问题,计算机语言的逐渐演化和完善,逐渐减轻了工作人员在这一方面的工作量,在一定程度上提高了程序人员的工作效率,同时也更适应现在社会这种快节奏的生活。如果,工作量还是很大,那么工作人员的工作效率第,就无法适应这样一个快节奏的社会,必然会影响科学技术领域的日益壮大和发展。
2.3 满足人们对计算机的高要求
自从人们的生活中出现了计算机到现在,人们的计算机的使用时间和频率,一直在逐渐的增加,最初接受计算机时,也曾经有过对计算机功能的陌生,甚至是不知道计算机的存在会给我们的生活带来什么样的改变和便利。逐渐,计算机强大的功能被认知,使用计算机的方便给我们的日常生活和工作到来了很大的方便,那么使用计算机的人员在增多。熟悉了计算机的功能后,自然而然的希望自己可以通过简单的操作获得更多的成果,那么对计算机的功能和使用的方便性提出了进一步的高要求,计算机的设计人员就必须满足人们的要求才可以保证计算机的存在有一定的价值,就是这样的动力,让计算机在日益的发展。到今天计算机语言程序面向对象法的出现,目的之一也是满足人们的高要求。
2.4 程序的维护成本低
计算机的使用几乎渗透各个领域,非常的普遍,使用的多,软件和硬件的技术要求就高。面向对象技术的使用,保证了开发出来的软件的稳定性比较强,同时设计的使用并不是唯一的,可以重复使用,克服了面向过程设计的缺陷之一,同时封装性、继承性等优点,都为软件的使用和设计提供了更加方便的条件。面向对象技术开发出淼娜砑由于其稳定性,所以维护起来比较轻松,更新和升级相对比较容易,进而整个程序的维护成本相对于以往的软件开发技术都有一定的低成本的优势存在。这也是面向对象技术的必要性之一。
3计算机面向对象技术的核心思想
面向对象技术是一种把对象作为基础,以数据作为中心,将数据和数据操作作为整体进行事件驱动对象处理的程序设计。面向对象的过程与面向过程的程序执行是不一样的,面向对象的程序设计更加有益于程序语言的编程和实现。
对象、类是开发的概念之一。对象是指软件系统模拟生活中一种实物的抽象,每个对象的存在都是唯一的,对象的属性和行为都是独特的。类是指很多对象的合集,包含很多具体的对象,类中的各个对象的状态也是不相同的。封装也是面向对象的核心部分,封装性是指一个对象的方法与属性都结合成为一个独立的单元,对象具体的内部细节不会反应在表面,外面只有有限的接口,和外界联系。继承性也是核心的思想之一,描述了对象之间的关系,对象之间的差异和相同性都可以表现出来。多态性是为同一种技术方法提供多个不同的展现版本。
4总结
当今社会,面向对象开发技术已经被提出多年,现在发展一段比较成熟,除了在计算机利于之外,在其他很多领域也有了很多非常重要的应用。计算机语言的发展,真可谓是一个想不到的过程,当然是一个逐渐发展完善、循序渐进的过程,最初的机器语言的应用也是有一定的地位的,至今,面向对象技术的应用,更是为科学技术的发展添加了浓墨重彩的一笔。当然,面向对象的开发也是很有必要的,满足了人们日益增长的对计算机运行和使用的需求、减轻了计算机程序工作者的工作量和工作效率的压力、顺应时展、促进科学技术的创新、降低软件运行维护的成本,都是面向对象技术应用的良好效果。
参考文献
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[3] 单继周,马红,刘树林.计算机编程语言的发展与应用[J].科技经济市场,2016(01):16.
〔中图分类号〕 G633.67 〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004—0463(2013)
17—0060—01
一、 需合理安排理论教学与上机操作实习教学的时间
现在,各中职学校计算机教学中理论教学与上机操作时间的安排主要有两种情况。一种是上机操作实习教学与理论教学截然分开,另一种是理论教学与上机操作实习教学穿行。显然,前一种情况是极不合理的,会出现学生在学习专业理论课时,不能通过上机操作实习加深对理论课内容的理解。在上机操作实习阶段又缺乏理论作指导,这样必然得不到好的教学效果;第二种情况看起来较为合理,但需强调一点,理论学习与上机操作穿行,应具有一定的灵活性。即给任课教师以主动权,任课教师在明确某一学科的教学要求、教学目标后,可根据实际需要,合理安排本学科的理论学习与上机操作实习时间。
二、遵循循序渐进的原则
循序渐进的原则是教育学中“”教学原则之一,它要求各专业的理论教学与技能训练要考虑学科的逻辑系统和学生的实际接受能力。学生只有首先掌握单一的、基本的技能,然后通过一段时间理论教学的充实、提高,才能逐步掌握汉字的输入、文档的处理,甚至向高层次的技能冲刺。总之,学生只有遵循循序渐进的原则,通过反复地上机操作实习,并反复地学习理论知识,才能掌握综合的计算机操作技能。
三、上机操作实习要以计算机理论为指导
目前,学校所开设的计算机专业课一般有计算机操作与录入、Windons的使用及计算机语言的掌握等,这些课程都需要有充分的时间进行上机操作实习才能掌握好。当然,它要在相应专业理论知识的指导下进行。因此,理论教学重在对重点内容的讲解,对难点的分析。另外,通过教研活动,探讨每学期甚至每周上机操作实习所需某学科知识的难易程度,以及各门计算机专业课如何配合上机操作实习的途径。教师要及时了解学生在上机实习过程中所遇到的实际问题,并将这些作为理论教学的第一材料,加强理论知识对上机实习操作的指导。
四、提倡直观性教学
计算机专业课的教学,应打破以往常规的教学模式,采用直观性教学的方法,把理论教学和上机操作实习教学有机结合起来,使其互相渗透,相辅相成。如,Windons系列的教学单靠“黑板+粉笔”的传统教学方式是很难讲清楚的,学生也无法想象和理解教师所讲的内容。因此,教师在讲授理论的同时应进行操作演示,通过联机显示方式把教师的操作动态地传送到学生机屏幕,或者利用多媒体投影仪演示操作过程,然后及时引导学生进行操作练习。对无联机显示或不能安排在机房上课的,至少也需有数字投影仪或一台计算机,通过边讲理论边操作演示的方式进行教学。