時間:2023-02-14 08:06:46
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計算機技術應用在教學過程中的具體方面是非常多并且涉及面非常廣泛,從計算機技術的作用來講主其在教學中的應用主要體現在以下幾個方面:很多教師將計算機技術作為輔助教學的工具,能夠幫助教師完成一些教學管理以及教學的過程。在很多高校學生都將計算機作為一種學習的工具。通過讓學生參與一定的項目并用計算機輔助完成,這使得學生學習的速度和學習的能力大大提高了,使得學習的過程中更加簡短和有針對性。另外還有的老師將計算機用于自己教學成果的檢驗和對自己教學思想的檢驗,也就是這種教學軟件工具對于計算機教學具有非常重要的意義。
二、計算機科學技術在教學中的應用
2.1多媒體教學工作中交互式的計算機技術應用
將多媒體應用于教學過程中增強與學生之間的交互性是計算機技術在教學中的一個最為典型的應用。隨著我國高等教育的不斷發展,關于一門課的教學資源也是越來越豐富,通過精品課程網站的建設,使得網上的教學資源進一步得到了極大的豐富,在這些教學資源中不乏精品的課件、視頻或者是圖片這些對于教師本身教學水平的提高增強學生學習的興趣具有非常重要的作用。絕大多數的教學資源都是以計算機技術為基礎的,為了提高自身的教學水平以及增強學生學習的興趣,作為教師可以將這些多媒體技術巧妙的應用于自身課堂的教學過程中。通過在教學過程中穿插多媒體能夠幫助學生進一步加深對于所學知識的理解,同時在教學的過程中通過有效的利用計算機技術可以增強學生和老師之間的互動,使得學生對于教師上課的或者是教學過程存在的一些意見和看法及時的反饋到教師這里,對于教師教學方式的調整以及教學水平的提高具有非常重要的現實意義。
2.2遠程通信、網絡技術在教育中的作用
在高等院校的教學工作中,網絡技術以及遠程通信技術的應用在教育的過程中發揮著越來越重要的作用。該技術是網絡技術以及通信技術的一個結合,另外還有多媒體技術作為教育的基礎,利用計算機技術的網絡交互性,使得遠程教育得到實現。這種遠程教育的方式已經在很多著名的高校流傳開來比如網易公開課,在遠程教育實現的過程中計算機網絡技術、通信技術以及多媒體技術都得到了充分的體現。目前在我國,已經有越來越多的教育工作者和研究者將經歷放在遠程教育的研究上。在傳統的教學模式中雖然也存在師生之間的交流,但是二者之間的交流大多是以語言為載體,并且很多學生礙于面子不愿意和老師進行過多的交流,這個時候計算機技術中的交互性優勢就得到了充分的體現。
三、計算機在教學中對學生創新能力的作用
3.1營造良好的創新教育教學環境是培養學生創新能力的關鍵
通過教育的環境的創新,在一定程度上能夠激發學生的創新能力,這種教學環境的創新包括教學心理上的創新以及計算機教學環境上的創新,如果在學生討論的過程超出了教學設計的范疇,作為教師來講不應該強行的將學生的思路拉回到課堂當中來,而是應該對學生的質疑給予鼓勵,講出心中的疑惑,這是培養學生創新能力的關鍵。再利用計算機實現教學的過程中如果學生對于老師的講述提出了質疑,作為教師不能給學生一味的否定,應當通過適當的方法引導自身想法所出現的問題,讓學生通過教師的引導自己否定自身不正確的想法。通過這樣的教學方式能夠在很大程度上提高學生的學習積極性,能夠幫助其樹立信心,使得學生在課堂當中時刻保持活躍的思路。但是在這種教育創新環境的營造過程中,要將這種做法的起始點和落腳點都放在對于學生創新能力的培養上,計算機教學具有開放性的特點,再利用計算機進行教學的過程中,要時刻了解計算機技術的發展,并將可以利用的計算機技術應用在教學當中。要通過計算機技術和網絡技術的應用使得教學的過程中從課內延伸到課外,從學校內延伸到學校外,要不斷的將計算機中的有利于教學的新技術應用在教學過程當中,將計算機應用在各個學科和各個專業領域的教學實踐當中,通過計算機使得學生對于學科知識綜合運用的能力得到增強,使得學生面對實際問題解決實際問題的能力得到了質的提升。
3.2激發創新思維是培養學生創新能力的重要手段
3.2.1激發學生的學習興趣
只有學生在學習的過程中有了學習的興趣和學習的動機才能實現較好的教學效果,學習興趣對于學生學習具有非常重要的作用,唯有這樣才能夠使得學生在學習的過程中具有學習的主動性和積極性,也才會對課堂教師所講授的知識感興趣,在課堂中才能夠保持注意力。教學方式對于學生學習興趣的提高有非常大的幫助,通過計算機多媒體的形式進行教學能夠在很大程度上提高學生學習興趣,進而提高學校的效果。
3.2.2靈活結合教材,激發學生的創新思維
通過計算機與相應課程的結合來開展教學,按照教學大綱與相應的教育理念來進行教學設計,能夠使得學生的創新能力得到極大的提升。在進行教學課程設計的過程中,教師應當結合學科知識與計算機知識的結合,來出相應的題目,這些題目不僅要難度適中而且還能夠提高學習創新學習的能力。
四、計算機科學技術在教育中應用的展望
要想使得計算機技術在教學中得到更為廣泛的應用,加強計算機應用的范圍以及應用的深度,那么就要對學生的教學方式進行積極的創新。目前很多很多方面的應用創新都是在實踐的過程中發現的思路。在教學的過程中不斷的利用計算機技術實現對于知識的深入理解與應用創新,才能夠對傳統的教學方式進行徹底的變革,在一定程度加深學生對于知識的理解與應用。在對知識進行學習和探索的過程中,在對某個領域中的模型或者是知識進行驗證理解的過程中,一般都會建立相應的推測方法,或者是數學模型來解決相應的問題,在這個過程中很多學生利用計算機來建立實際問題數學模型并利用計算機編程來求解模型的結果最終對于數學知識以及其應用有了更深層次的理解,對于知識的理解以及能夠靈活運用在很大程度上又推進了學生對于知識的理解,這使得學生學習能力得到了培養使得學習利用計算機技術來解決實際問題的能力得到了提升,這使得學生學習知識的能力、理解知識以及運用知識的能力得到了質的提升。
五、結語
2:吉林省森工集團信息化發展前景與規劃.
3: 吉林省林業設計院網絡中心網絡改造與發展規劃.
4: 吉林省林業系統生態信息高速公路構建課題.
二、論文撰寫與設計研究的目的:
吉林省的林業分布十分廣泛,以長白山系為主要脈絡的山地廣泛分布各種森林資源,而作為林業及林業環境的發展,林業生態信息則是一個更為龐大的系統,快捷,準確,合理,系統的采集,處理,分析,存儲這些信息是擺在我們面前的十分現實的問題.在信息交流的這個世界中,信息好比貨物,我們需要將這些貨物(信息)進行合理的處理,其中以硬件為主的計算機網絡系統是這些貨物(信息)交流的"公路"和"處理廠",我做這個題目,就是要為它畫出一條"公路"和若干"處理方法"的藍圖.
由于森工集團這樣的特定企業,其一,它是一個統一管理的企業,具有集團化的特點,網絡的構建具有統一性.其二,它又在地理上是一個分散的企業,網絡點也具有分散性.然而,分散中還具有集中的特點,它的網絡系統的設計就應該是板塊化的.從信息的角度來講,信息的種類多,各種信息的采集傳輸處理角度也不盡相同,我們在設計的過程中不僅要考慮硬件的地域布局,也要考慮軟件平臺的配合.
沒有最好,只有更好;更新觀念,大步向前.我相信,在導師的精心指導下,經過我的努力,我將為它們創造出一條平坦,寬闊的"高速公路".
1,論文(設計)研究的對象:
擬訂以吉林省林業系統為地理模型,以林業網絡綜合服務為基本需求,以網絡拓撲結構為設計方向,以軟件整合為應用方法,開發設計一套完整的基于集散集團企業的企業網絡系統.
2,論文(設計)研究預期達到目標:
通過設計,論文的撰寫,預期達到網絡設計全面化,軟件整合合理化,網絡性能最優化,資金應用最低化,工程周期最短化的目標.
3,論文(設計)研究的內容:
一),主要問題:
設計解決網絡地域規范與現有網絡資源的利用和開發.
設計解決集中單位的網絡統一部署.
設計解決多類型網絡的接口部署.
設計解決分散網絡用戶的接入問題.
設計解決遠程瘦用戶網絡分散點的性能價格合理化問題.
設計解決具有針對性的輸入設備的自動化信息采集問題.
合理部署網絡服務中心的網絡平衡.
優化網絡服務系統,營造合理的網絡平臺.
網絡安全問題.
10,基本應用軟件整合問題.
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二),論文(設計)包含的部分:
1,地理模型與網絡模型的整合.
2,企業內部集中部門網絡設計.
3,企業內部分散單元網絡設計——總體分散.
4,企業內部分散單元網絡設計——遠程結點.
5,企業內部分散單元網絡設計——移動結點.
6,企業網絡窗口(企業外信息交流)設計.
7,企業網絡中心,服務平臺的設計.
8,企業網絡基本應用軟件結構設計.
9,企業網絡特定終端接點設計.
10,企業網絡整合設計.
5,論文(設計)的實驗方法及理由:
由于設計的過程并不是工程的施工過程,在設計過程中詳盡的去現場建設肯定有很大的難度,也不是十分可行的,那么我們在設計的階段就應該進行仿真試驗和科學計算.第一步,通過小型網絡測試軟件平臺,第二步,構建多個小型網絡搭建全局網絡模擬環境,第三步,構建干擾源利用小型網絡集總仿真測試.
6,論文(設計)實施安排表:
1.論文(設計)階段第一周次:相關理論的學習研究,閱讀參考文獻資料,制訂課題研究的實施方案,準備試驗用網絡硬件和軟件形成試驗程序表及試驗細則.
2.論文(設計)階段第二周次:開始第一輪實驗,進行小型網絡構建試驗,模擬網絡服務中心,模擬區域板塊,模擬遠程及移動網絡.
3.論文(設計)階段第三周次:進行接口模擬試驗,測試軟件應用平臺,完善課題研究方案.
4.論文(設計)階段第四周次:完成第一輪實驗,提交中期成果(實驗報告1).
5.論文(設計)階段第五周次:進行第二輪實驗,模擬環境(干擾仿真)實驗,提交實驗報告2.
6.論文(設計)階段第六周次:完成結題報告,形成論文.
三,論文(設計)實施工具及參考資料:
小型網絡環境,模擬干擾環境,軟件平臺.
吳企淵《計算機網絡》.
鄭紀蛟《計算機網絡》.
陳濟彪 丹青 等 《計算機局域網與企業網》.
christian huitema 《因特網路由技術》.
[美]othmar kyas 《網絡安全技術——風險分析,策略與防火墻》.
其他相關設備,軟件的說明書.
1、論文(設計)的創新點:
努力實現網絡資源的全面應用,擺脫將單純的網絡硬件設計為企業網絡設計的模式,大膽實踐將軟件部署與硬件設計階段相整合的網絡設計方法.
題目可行性說明及預期成果:
2:吉林省森工集團信息化發展前景與規劃.
3: 吉林省林業設計院網絡中心網絡改造與發展規劃.
4: 吉林省林業系統生態信息高速公路構建課題.
二、論文撰寫與設計研究的目的:
跟隨1946年第一臺計算機在美國誕生,人類文明發展到一個嶄新的時代.尤其是20世紀后10年,以計算機網絡的飛速發展為契機,我們進入了信息時代.人們的生活和工作逐漸以信息為中心,信息時代更離不開網絡, 任何一個規模企業尤其開始依賴網絡,沒有網絡企業就面臨著落后.
吉林省的林業分布十分廣泛,以長白山系為主要脈絡的山地廣泛分布各種森林資源,而作為林業及林業環境的發展,林業生態信息則是一個更為龐大的系統,快捷,準確,合理,系統的采集,處理,分析,存儲這些信息是擺在我們面前的十分現實的問題.在信息交流的這個世界中,信息好比貨物,我們需要將這些貨物(信息)進行合理的處理,其中以硬件為主的計算機網絡系統是這些貨物(信息)交流的"公路"和"處理廠",我做這個題目,就是要為它畫出一條"公路"和若干"處理方法"的藍圖.
由于森工集團這樣的特定企業,其一,它是一個統一管理的企業,具有集團化的特點,網絡的構建具有統一性.其二,它又在地理上是一個分散的企業,網絡點也具有分散性.然而,分散中還具有集中的特點,它的網絡系統的設計就應該是板塊化的.從信息的角度來講,信息的種類多,各種信息的采集傳輸處理角度也不盡相同,我們在設計的過程中不僅要考慮硬件的地域布局,也要考慮軟件平臺的配合.
沒有最好,只有更好;更新觀念,大步向前.我相信,在導師的精心指導下,經過我的努力,我將為它們創造出一條平坦,寬闊的"高速公路".
1,論文(設計)研究的對象:
擬訂以吉林省林業系統為地理模型,以林業網絡綜合服務為基本需求,以網絡拓撲結構為設計方向,以軟件整合為應用方法,開發設計一套完整的基于集散集團企業的企業網絡系統.
2,論文(設計)研究預期達到目標:
通過設計,論文的撰寫,預期達到網絡設計全面化,軟件整合合理化,網絡性能最優化,資金應用最低化,工程周期最短化的目標.
3,論文(設計)研究的內容:
一),主要問題:
設計解決網絡地域規范與現有網絡資源的利用和開發.
設計解決集中單位的網絡統一部署.
設計解決多類型網絡的接口部署.
設計解決分散網絡用戶的接入問題.
設計解決遠程瘦用戶網絡分散點的性能價格合理化問題.
設計解決具有針對性的輸入設備的自動化信息采集問題.
合理部署網絡服務中心的網絡平衡.
優化網絡服務系統,營造合理的網絡平臺.
網絡安全問題.
10,基本應用軟件整合問題.
二),論文(設計)包含的部分:
1,地理模型與網絡模型的整合.
2,企業內部集中部門網絡設計.
3,企業內部分散單元網絡設計——總體分散.
4,企業內部分散單元網絡設計——遠程結點.
5,企業內部分散單元網絡設計——移動結點.
6,企業網絡窗口(企業外信息交流)設計.
7,企業網絡中心,服務平臺的設計.
8,企業網絡基本應用軟件結構設計.
9,企業網絡特定終端接點設計.
10,企業網絡整合設計.
5,論文(設計)的實驗方法及理由:
由于設計的過程并不是工程的施工過程,在設計過程中詳盡的去現場建設肯定有很大的難度,也不是十分可行的,那么我們在設計的階段就應該進行仿真試驗和科學計算.第一步,通過小型網絡測試軟件平臺,第二步,構建多個小型網絡搭建全局網絡模擬環境,第三步,構建干擾源利用小型網絡集總仿真測試.
6,論文(設計)實施安排表:
1.論文(設計)階段第一周次:相關理論的學習研究,閱讀參考文獻資料,制訂課題研究的實施方案,準備試驗用網絡硬件和軟件形成試驗程序表及試驗細則.
2.論文(設計)階段第二周次:開始第一輪實驗,進行小型網絡構建試驗,模擬網絡服務中心,模擬區域板塊,模擬遠程及移動網絡.
3.論文(設計)階段第三周次:進行接口模擬試驗,測試軟件應用平臺,完善課題研究方案.
4.論文(設計)階段第四周次:完成第一輪實驗,提交中期成果(實驗報告1).
5.論文(設計)階段第五周次:進行第二輪實驗,模擬環境(干擾仿真)實驗,提交實驗報告2.
6.論文(設計)階段第六周次:完成結題報告,形成論文.
三,論文(設計)實施工具及參考資料:
小型網絡環境,模擬干擾環境,軟件平臺.
吳企淵《計算機網絡》.
鄭紀蛟《計算機網絡》.
陳濟彪 丹青 等 《計算機局域網與企業網》.
christian huitema 《因特網路由技術》.
[美]othmar kyas 《網絡安全技術——風險分析,策略與防火墻》.
其他相關設備,軟件的說明書.
1、論文(設計)的創新點:
努力實現網絡資源的全面應用,擺脫將單純的網絡硬件設計為企業網絡設計的模式,大膽實踐將軟件部署與硬件設計階段相整合的網絡設計方法.
題目可行性說明及預期成果:
2、可行性說明:
由于題目結合了"吉林省森工集團信息化發展前景與規劃""吉林省林業設計院網絡中心網絡改造與發展規劃""吉林省林業系統生態信息高速公路構建課題",使得題目緊密結合生產實際,于是進行《企業網絡設計——基于集散企業的綜合網絡設計》具有現實意義.
提升教師的綜合素質教師在采用信息技術進行教學的過程中能不斷的接觸先進的教育理念,從而形成新的教學觀念,有利于教學措施的不斷優化。隨著信息技術與教學的整合,教師也會不斷的充實和完善教學方式,不僅需要掌握利用計算機技術制作教案的能力,也必須能夠借助多媒體課件腳本,獨立自主的將教案制作成多媒體課件,這就促使教師不斷學習新的科學技術,提高計算機技術的應用能力。在教學課件制作的過程中,能夠充分的體現教師的現代教學技術能力、業務水平和教育思想理念等綜合素質,教師在利用Authorware、Powerpoin及Flash等先進計算機技術時,同時也是一個自我完善的過程,使教師能夠更好的適應現代化社會的發展需求。教學方法的現代化、提升教師的整體素質是計算機技術在教學中應用最顯著的特點,可以激發學生的學習興趣,提高教學質量。
2計算機及其輔助教學的主要模式
2.1中學課堂教學展示作為中學課堂教學的一部分,中學課堂教學展示中信息技術的應用能夠幫助教師更好的對教學活動進行組織,有效的引導學生進行自主學習和思考。對難以理解或通過板書、講解等方式無法闡述清楚的抽象知識,可以在電化學教室中,利用計算機技術和投影技術將知識更加直觀、生動的展示給學生,使教學知識更加易于接受和理解。教學中利用信息技術輔助教學能達到更好的效果,教師在達成教學目標的同時,學生也能愉快的學習、掌握教學知識。
2.2個別化學習聲音、圖像、文字并茂及良好的人際交互界面是計算機技術最突出的特點,教學過程中可以充分利用這些優勢,讓學生在課前通過多種途徑,搜集資料進行預習,利用課余時間通過資源庫進行主動學習,滿足不同學生的學習需求,豐富了教學內容和手段,為學生的個別化學習提供了一個有利的平臺。
2.3分析評價高校利用多種途徑的對教學效果進行客觀的分析、評價,CIA教學軟件具有應用靈活、涵蓋試題庫等優勢,允許不同CIA課件單獨運用或結合使用,具有自成體系的特征[3]。CIA課件評價結果一方面可以引導學生進行自我評價和完善;另一方面還會反饋給教師,用于教學經驗總結,進一步提升教師的教學能力。
2.4實驗模似多媒體計算機的實驗模擬功能具有其他普通教學工具所不具備的優勢和特點。多媒體計算機模擬實驗教學能夠有效避免因為實際教學用具的缺乏、現實實驗的不到位、無法實現的實驗教學等問題的出現;此外,利用多媒體計算機進行實驗模擬更加客觀、準確和生動,使學生能夠在鮮活的實驗場景的帶領下進入接受并掌握知識,不斷探索,大大提升了學生的認知感受能力、學習興趣,有利于鉆研精神的培養,為進行素質教育奠定基礎。模擬實驗教學不僅停留在簡單的知識傳授層面,而是一種與學生進行交流的過程,學生在這種由多方位感官掌控的交流中留下深刻的印象,獲得良好知識記憶效果。
3小結
比如動態美觀的文字、圖形、圖表、視頻、音頻、顏色等直觀效果,豐富、生動的表現形式從各個角度刺激了學生的感官,加快對所學內容的理解和記憶,進而提高學生的學習興趣,集中學生注意力,進一步充分調動學生的學習主動性和積極性。同時,教師對計算機的操作過程,其實就是學生對現代信息技術的一個了解和學習過程,學生會逐漸產生會對現代技術學習的興趣和愿望,無形中提高了學生的現代信息技術的素養,培養了現代信息技術的能力。
2從教師角度來看,計算機技術的應用
成為教師進行教育教學的首選手段,給教師帶來了諸多便利,能將靈活多變的教學方式展現在學生面前,使課堂組織變得游刃有余,能張能馳,并節省了大量的板書時間。同時,網絡技術在課堂上的應用大大豐富了學生多方面的知識,開闊了視野。而且在教學過程中教師無形地向學生傳播了現代信息技術的相關知識和使用技巧,直接培養了學生學習、搜集、處理信息的能力。
3從多方面克服計算機應用技術可能帶來的負面影響,使計算機技術更科學地為課堂教學服務
計算機技術的應用給課堂教學提供有利條件,優越性非常顯著,但如果不能科學有效的應用計算機技術,難免會給教學帶來負面影響,因此在課堂中教師應對以下幾個方面加以重視。
3.1課堂節奏的把握成為教學效果好與壞的關鍵。計算機技術的應用在課堂中能大大增加教學內容,如果教師一味的追求課堂快節奏,多內容,并忽視黑板的功能,僅靠鍵盤鼠標來操作教學,那么計算機技術的應用只是使課堂由原來的“人工填鴨式”變為“機器填鴨式”,因此,適當把握課堂內容含量及多種教學方式的靈活運用,才能讓學生保持清晰的思維,跟上老師的節拍,提高課堂效率。
3.2計算機技術的應用到課堂中后,如多媒體教學能把抽象的知識變得形象,直觀,一目了然,提高學生對知識的理解,特別是在理工科教學中,加強圖像的直觀演示設計確實更能發揮學生的空間想象能力。但是多媒體教學一般是先把內容輸入電腦,做成即T之類的課件,這在一定程度上降低了教學方法的靈活性,使課堂變得呆板,針對這一問題,教師應不斷的豐富自己的知識,提高教學能力和應變能力,充分做好課前準備,要有預見性,對課堂中可能出現的問題做好應對工作,而且教師應針對學科的不同、教學內容的不同靈活設計合理的教學方式,做到胸有成竹,把課堂教學完全掌控在自己手中。
3.3課堂中計算機技術的引入會引起學生對計算機的好奇心和神秘感,特別在相會偏遠的地方,有的學生會找時間下到網吧去嘗試,稍有不慎部分學生可能對計算機產生不全面的認識,甚至通過網絡結交不良朋友,沉迷于網絡游戲,對學習失去興趣,后果不堪設想,因此教師在利用計算機技術進行課堂內容講述時,更應該引導學生樹立正確的科學信息觀念,合理使用計算機技術,并加強實踐能力的培養,使計算機技術真正成為教師教學、學生學習的好工具。
環境科學中對計算機技術的應用是從多層面進行的,計算機的多種技術對環境科學的多層面有著相對應的應用。在計算機的關鍵技術上有圖像的處理技術,主要是對圖像進行獲取以及存儲和傳輸等,數字圖像在計算機上是依靠著位圖形式存在的。另外還有數據庫技術,其主要起到數據的保存作用,目前最為常用的數據模型有網狀模型以及層次模型兩種數據模型,對環境監測數據的處理有著重要作用。在計算機技術的控制技術方面主要就是自動控制,在控制器的作用下將生產過程自動地按照預定規律進行運行[3]。還有軟件技術以及網絡技術和人工智能技術、3S技術,值得說明的是,在3S技術當中主要包含了全球定位系統以及遙感技術和地理信息系統技術,雖不在計算機技術的領域但是這一技術也在環境科學當中發揮了重要的作用,將其和計算機技術得到結合能夠更加高效地對環境科學進行研究。在對計算機技術進行簡要闡述之后,在環境科學中的具體應用上就要將這些技術進行綜合探究。在計算機技術在環境科學中進行應用中首先在環境影響評價以及質量平面發揮的作用,在城市以及海域和地下水等環境質量評價當中還可將3S技術當中的GIS技術進行制作專題圖片,這樣能夠使得用戶在全要素的地形圖上得以輸出同時也能夠根據圖像了解污染源的分布情況以及大氣質量的功能區劃分。然后再通過計算機技術中的數據庫技術對環境空間數據進行建立,如對工廠以及交通等污染源的數據和屬性等,還可對環境質量信息數據進行及時的建立,如水質量及空氣質量和噪音等方面的質量進行數據的建立。另外,地理信息技術還能夠將環境信息和地理位置進行綜合性的處理和管理,通過計算機來實現空間數據的輸入以及查詢和分析等。通過計算機技術還能夠對環境進行實時的監測分析,在這一過程中主要包含著水質以及大氣和土壤等環境的監測,另外還能夠對一些有著放射性的物質以及噪音污染等進行檢測以及分析。
在這一過程中會存在著時空因素的影響,故此還需對相關的技術進行改造,要能夠確保連續性,在具體的檢測分析過程中要能夠采取自動和連續的監測手段相結合的技術系統和網絡數據傳輸系統,這樣就能夠對環境的污染情況進行詳細準確的分析檢查。例如可以在對大氣進行污染監測的過程中,應用RS監測技術對大氣的污染分布加以繪制,還可根據不同類型的城市進行對固定區域采取光譜性質的劃分,關鍵是要能夠對這一污染狀況通過多環節加以實施。在對水污染的治理過程中可以結合著網絡智能監控系統進行實時的監測,在這一監測系統方面主要就是以信息技術為基礎,然后對一些高新科技加以應用,再對區域以及流域的水資源信息進行獲取、傳輸以及管理,在現代的水資源管理基礎上將計算機技術作為應用基礎優化配置,通過遠程自動控制的技術對一些水利工程等進行科學的管理。在生態環境的保護上可利用3S技術進行監測,而環境規劃以及環境的管理則要通過環境管理信息系統進行有效的管理,在計算機的軟硬件以及網絡通信設備的支持下將環境信息進行科學直觀化的呈現出來,在管理的效率上能夠得到大幅度的提升。
2結語
1.1方便學生日常學習。由于計算機網絡不受時間空間的限制。一方面,其具有快速查閱、上傳等的特點,在很大程度上方便了學生學習,利用計算機互聯網的搜索功能,能夠快速準確的找到有效的信息。并且,網上資源豐富往往可以幫助學生觸類旁通、舉一反三。學生學起來也會覺得輕松有趣,在興趣的驅使下學生會更主動的要去學習,變得愛學習。同時,通過網絡學習能將學生的知識面變得寬闊,在上課和老師同學的交流上有更多更豐富的話題,從而活躍了課堂,學生自己本身也會在討論得到滿足。另一方面,由于每個學生的學習進度和接受能力是不一樣的,傳統的教學基本上是在課堂上“一遍過”,利用互聯網不受時間空間限制這一特點,靈活的調整教學實踐,將與課堂上相關的視頻發給學生,讓學生能夠充分的理解上課內容,也可以發一些課外相關的資料給學生加深他們的理解與記憶。這就不受傳統課堂一節課四十五分鐘的限制,老師原本上課本內容的時間就不多,更不可能吧課堂外的知識完整的帶給學生。
1.2幫助豐富教學資源的同時節約教育資本。利用計算機科學技術進行計算機教育可以豐富教師的教學方式,學生在學習的過程中不僅可以看到文字圖片還能看到動態的視頻,這樣趣味生動且直觀的的教學,方便了學生對知識的掌握[3]。在擁有海量資源的同時,計算機教學還具有節約資源這一特點,如果把我們的教課書,教學資料變為電子稿,將學生平時的測驗由筆試變為機考,平時的作業改成用word、PPT等形式,節約了大量的紙張不說,也可以節約為這些教育資源所投入的人力、物力及經濟上的不菲開銷,減少了學生學習成本。而在學生學習的內容上來說,降低成本的同時不當沒有減少應學習的內容反而使得教學內容更為的豐富多樣。再加上計算機作為一種工具,它可以被隨時隨地的使用,當學生需要學習去朗誦、背誦課文時就可以在電腦中找到各種名家的朗誦,無論是音頻還是視頻甚至是動漫等一些豐富有趣的資源,幫助學生對課文的理解,將枯燥的朗讀背誦變得有趣。
2計算機科學技術對計算機教育應用的發展
2.1積極創新。要想計算機教育取得更好的發展,在教師和學生使用中受到更好的成效,應該要積極努力不斷地創新。了解實際教學中出現的問題,只有從實際中出發,才能讓創新的內容更為貼近學生的需要,被廣大學生所接受。也正是用為有了計算機科學技術的不斷進步,計算機教育中的教學技術和質量才能不斷的得到提高。
2.2規范教師對計算機教育的使用。教師要確立以學生為主體的計算機多媒體教學,提高學生對學生學習環境的控制能力,引導學生適應計算機教學,并正確使用。不斷地對學生在計算機教育中會遇到的問題,提出猜想,積極地尋找解決的方案,防患于未然。讓學生在接受計算機教學的過程中能夠有正確的認知,利用計算機教育去切實的提高對所要學的知識的認知程度,加強對知識的理解,靈活的去運用計算機教育中的教學資源。
2.3提高學生對計算機技術應用的認知。就像對電腦的使用有利還是有害這一問題的辯論一樣,計算機教育在學生的使用過程中也會出現很多意想不到的問題,這就需要學生對計算機教學有一個清楚的認知,要明白計算機教學的初衷。同時讓自己能夠運用計算機教育,就要提高自身的計算機的使用水平,這樣才能配合老師的教學以及教材的需要,掌握自己要學的知識。
3結束語
數學是科學之母。一門學科之是否成為科學,決定于該學科的問題描述是否能化歸為數學。工程技術屬于應用科學范疇,工程技術問題通過建立數學模型與數學產生直接聯系。數學問題的分析解通常是極難得到的,因此必須歸結為數值計算問題。例如:人造飛船的軌道研究、汽車耐撞性問題研究、大型橋梁設計、天氣預報等都必須數值求解。數值計算方法作為研究數學問題的近似求解方法的課程,既有一般類數學課程理論上的抽象性和嚴謹性,又有工科類課程的實用性和實驗性特征,是一門理論性和實踐性都很強的學科。該課程理論涉及面廣、方法應用性強、內容豐富,再加上隨著計算機技術的飛速發展,優秀數學軟件層出不窮,數值計算方法更能與計算機相結合,適應科學發展的需要,現已成為各高校大部分理工科專業的必修課程。在數值計算方法的教學過程中,筆者發現了很多問題。本文對其中的部分問題進行了分析,并提出了幾點教學改革建議。
二、教學過程中存在的問題
以筆者所在的機械工程專業為例,起初該課程為學科選修課,選課學生少,且其中大部分是為了湊學分而來的,學習興趣不高在所難免。后來學科培養計劃改變,該課程歸入專業必修課,選課學生數量增加了,但是學習熱情還是不高。究其原因,主要有以下幾點:
1.課程對數學基礎要求較高。本課程主要解決以下幾大類問題:非線性方程求根、線性代數方程組求解、矩陣特征值與特征向量的數值解法、插值與擬合、函數最佳逼近、數值微分與積分、常微分方程初值問題的求解等。需要先修的數學課程包括高等數學、線性代數等。學生只有掌握這些課程中的基本內容,才能學好數值計算方法課程。而這幾門課程均是難度較大的數學課程,學生的掌握程度本來就不好,甚至學過后已經忘記。由于同時要學習其他機械專業課程,學生不愿再花大量的時間和精力去學習或復習相關的數學知識,特別是本來就對數學不感興趣的學生。所以在課程學習中,學生就會陷入“聽不懂,聽不懂就沒興趣,沒興趣就不想聽課,不聽課就不懂”這樣一個死循環。
2.教學課時的限制。該課程的內容覆蓋很廣,如“插值方法”這一章,就算法而言就有Lagrange插值、Aitken插值、Nevile插值、差分與差商形式Newton插值、Hermite插值、分段低次插值、三次樣條插值、B-樣條插值等。然而,總學時設置僅為32學時。即使不面面俱到,挑選幾種典型的插值方法講解,也需要花費不少時間。因此,教師的課堂時間主要用來講解各問題相關算法的理論推導和算法設計,幾乎沒有幫學生回顧相關數學知識的時間,且在課堂內也沒有時間及時將理論運用于具體問題。學生覺得這是一門純數學課,枯燥無味又難懂,沒有學習興趣。
3.沒有與計算機很好結合。數值計算方法的一大特點是面向計算機。一個好的數值算法要通過程序設計在計算機上實現,要求用最簡練的語言、最快的速度、最少的存儲空間來實現某種計算結果。要達到上述要求,要求教師和學生既要掌握數值計算算法,又要能熟悉并熟練使用計算機語言。而現在的課堂教學重點大都側重在理論講解上,沒有很好地結合計算機編程,學生把這門課當成了數學課來上;且學生在課外也沒有將課堂上學到的算法付諸于計算機上實現。導致該門課程理論與實踐嚴重脫節,達不到預期的教學效果和教學目的。
三、如何提高課程的趣味性
綜合上述教學中出現的問題,要想教好這門課、使學生學到知識,最重要的是要提高課程本身的趣味性。“興趣是最好的老師”,學生有了興趣,才會有學習的熱情,才會把精力付諸于課程學習上。那么關鍵問題是如何提高該課程的趣味性,主要從下面幾點出發。
1.結合專業特點,從實際出發,合理安排課時和教學內容。由于課時有限,而且授課對象主要是機械這樣的工科類專業的本科生,課程的主要目的是培養學生具有機械工程工作所需的數學能力,培養學生用數學的思想方法分析問題、解決問題的意識和能力,并為后續的工作和學習打下良好基礎。那么教師在安排課時要懂得取舍,選擇與機械專業緊密相關的內容講解,課程主要濃縮為如下幾個主要內容:非線性方程的求解、線性方程組的求解、插值與擬合、數值微分與積分、常微分方程數值求解。而每個內容應該針對其中的經典算法進行講解。如非線性方程的求解,只需就二分法、簡單迭代法、Newton迭代法進行詳細講解,其他算法如弦割法、簡單Newton法等只需簡單提及即可;常微分方程的數值解法,只需對Euler法和Runge-Kutta方法詳細講解,其他內容略講即可。例如非線性方程求解中,判斷迭代法收斂的充分條件,復雜的證明過程可以略去不講。這樣一來,教學課時和內容安排合理,整堂課就不會全在枯燥無味的數學定理推導中度過,即使數學基礎不是很好的學生也能掌握并運用。而且學生能運用定理判斷一種迭代法是否收斂,本身也會獲得一定程度的滿足感和自信心,而學習興趣也可以在這之上建立起來。
2.對學生的計算機編程能力要求。該課程研究的是幾大類數學問題的數值算法,懂得算法之后,一定要結合計算機進行編程實現。但本門課程又不是專門的計算機編程課程,且由于學時限制,課堂上不可能有多余的時間教授學生編程知識,因此該課程的先修課程還需要掌握一門計算機編程語言。現今的主流商用數學軟件主要有如下幾種:Matlab、Mathematica、Maple、MathCAD、C/C++、Fortran等,應選用一種熟悉或較易掌握的軟件將各種算法進行計算機實現。另外,也可選用如Mathematica這類商用軟件進行編程,該類軟件界面簡潔,語言簡單,且功能也比較強大,自學便能很容易上手。
3.將數學理論與計算機相結合。在課堂上利用數學軟件,繪制出直觀的可視化圖片,這樣可以把課程中涉及的抽象原理、方法以及復雜的計算過程直觀地呈現出來,使學生對相關算法有更直觀和清楚的認識,更容易理解,同時也可加強學生運用數學軟件進行編程計算的能力。如對非線性方程求根之前,先要找出有根區間,這時可以運用數學軟件先畫出函數曲線圖,找出有根區間的大概位置,然后選擇某一算法編程,觀察根在迭代過程中的收斂性特征;又例如講解最小二乘法擬合曲線時,可以運用數學軟件將擬合出來的函數圖與原函數表對比,可更加直觀地理解插值和擬合函數中存在的誤差。
4.課程中穿插實踐環節,讓學生參與到課堂中來。某一算法或某類問題講解完后,應舉出一些算例,讓學生在課堂上分組討論解決的辦法,選擇怎樣的算法合適,怎么編程實現等。對于一些相對較簡單的問題,可以請學生直接在課堂上編程求解并運行結果,然后一起討論該結果的可靠性,或者對編程和運算過程中出現的問題怎么改正等。讓所有的學生都參與到課堂中來,以提高學生學習的興趣,而且同時能提高學生當場解決問題的能力、語言表達能力、計算機編程能力等。
5.課堂教學生動多樣化。教學時應充分利用多媒體提高教學效果。如在PPT中增加聲音、圖像、動畫等多種形式,在教學過程中形成多種感觀刺激,使原來學生誤解的枯燥、抽象的數學課直觀化、形象化、生動化,充分激發學生的學習熱情,從而大大地提高學生汲取知識的效率。另外,還可以將教學方式多樣化,避免教師“滿堂灌”、“唱獨角戲”的尷尬局面出現。除教師講解外,還可讓學生一起參與到課堂中來,如分成小組討論某個算法的優缺點,某個具體問題的解法,或采用小組競賽模式,針對某一問題看誰的算法簡潔、效率高、結果可靠等。
6.選擇學生感興趣的算例。算例的選擇應有特點,或與學生專業相關,或與學生感興趣的事物相關,而不應該是單純的數學習題,應聯系相關的背景或出處。如對于車輛專業的學生,講述曲線擬合這部分內容時,可以計算汽車車身外形曲線輪廓線為例講述曲線擬合的過程,那么可先給出一些典型車型的外形輪廓圖,然后針對某款車型,給出其輪廓線上某些型值點的數據表。學生在看到豐富多彩的汽車圖時,首先會感到眼前一亮,興趣馬上會提高,課堂氣氛也會得到活躍,而曲線擬合的知識也能很容易領會。
四、總結
關鍵詞 案例教學法 計算機文化 基礎課程 教學方法
隨著計算機科技的日益發展和計算機知識的廣泛普及,計算機已經滲透到人們的生活、學習、工作的各個方面,社會需要大量既熟悉專業知識又掌握計算機應用技術的復合型人才,因此,《計算機文化基礎》課程已成為當代大學生素質教育的重要基礎課程之一,是培養學生實踐能力、創新能力、社會適應能力的重要途徑。如何讓學生提高學習興趣、重視基礎學習,提高教學質量,是當前《計算機文化基礎》課程的教學難點。
一、“計算機文化基礎”教學過程中存在的問題由于各個地區經濟、教育發展的不平衡,高校新生的計算機基礎水平存在較大的差異。有些學生在中學就已學過計算機相關課程或在家里就擁有電腦,對計算機的操作非常熟悉;有些學生對計算機不感興趣,計算機操作水平相對較低,甚至有些同學以前從來沒接觸過計算機。這些都造成了教師在講課的過程中,一部分學生認為教師一節課講的內容太多,接受不了,而另一部分學生又因為覺得內容簡單,心不在焉。學生計算機水平的差異,使得教師難以把握教學尺度。因此,可在開學初舉行計算機文化基礎課程的免修考試,讓計算機程度好的同學,可以免修基礎學習,選修其他應用性更強的計算機應用課程,如Photoshop、VB、FoxPro等,而沒有通過考試的同學,繼續進行基礎學習,這也使得同一個班的學生的計算機水平較平均,較容易把握教學尺度。
另外,學生對計算機文化基礎課程的重視不夠,學習積極性不高。大部分學生認為自己不是計算機專業的學生,不需要熟練掌握計算機的使用,覺得這門課的實用性不大。而且課堂上對知識點的一步步講解,也使學生覺得計算機知識太繁瑣、枯燥、無聊,產生厭學情緒。計算機基礎是一門操作性、實踐性很強的課程,所以應該采用更有效的教學手段,提高學生的學習興趣。因此,在《計算機文化基礎》課程中采用“案例教學法”,不僅能突出這門課的實用性,也能激發學生學習積極性,在一定程度上提高課堂教學效率,增強學生對知識掌握和靈活運用。
二、案例教學法及其優點
案例教學法是一種在教師指導下,把學生帶入特定事件的現場,通過案例分析以提高學生實際運作能力的教學方法。在課程教學中以典型案例劃分教學內容,以案例引導課堂教學,以案例引導學生知識點的掌握,以實際案例為剖析對象。教師指導下教學,學生共同參與案例的分析、討論以尋求實現方法,實現理論與實踐一體化,增強了學生的自主創新能力。
案例教學法的優點:1.案例教學法從來自社會實踐的案例中的問題出發,能夠促使學生更懂得尊重社會實踐、理論聯系實際,有助于培養學生分析問題和解決問題的能力。2.案例教學法強調課堂組織形式的多樣性,打破了課本原有以知識的邏輯結構體系為順序組織課堂教學的方式,設計恰當而豐富的教學案例,有利于激發學生的學習熱情。3.案例教學法應該說是一種科學、有效的學習方法,其可貴之處在于發現新問題,并在解決問題的過程中驗證、發展和深入研究,有助于培養學生的能力。
三、“計算機文化基礎”案例化教學實施將計算機文化基礎課程的知識點恰當地融入案例的分析和制作過程中,不但有助于學生在學習過程中掌握獨立的知識點,而且有助于培養綜合的分析問題和解決問題的能力。由于Office辦公自動化軟件的操作是《計算機文化基礎》課程的教學重點和難點,下面以Word、Excel、PowerPoint三個知識點為例,說明具體案例設計的內容。
(一)word案例:個人簡歷的制作。
個人簡歷是對學生學習生活的簡介,是評價和認定學生的主要材料,在很多的場合需要使用,例如學校里社團的招新、學生會干部招募、甚至在以后的求職過程中。本案例制作的個人簡歷首先有一個封面,包括學生的基本信息,如姓名、專業、學校、聯系電話、電子郵箱等,使用藝術字、圖片、文本框、水印等技術進行制作。簡歷正文以項目符號進行分類劃分,介紹學生的英語水平、計算機水平、主干課程、愛好與特長、自我評價等。通過此簡歷的設計,把word文檔中字體、段落的設置,項目標號、文本框、藝術字、圖片的插入,背景、頁面的設置、頁面邊框的添加、分欄等知識點融會其中,讓學生感到學習的知識非常實用,學得更加主動和用心。
(二)word案例:策劃書的制作。
在日常的學習生活中,同學們也經常需要使用word制作長文檔,如社團活動的策劃書、論文等。這個案例以一個社團活動策劃書作為素材,其中的活動安排以表格形式記錄,讓學生掌握表格的插入和設置,然后通過對整個文檔進行格式設置,讓學生學習排版的一般技巧,學會設置標題樣式、段落的大綱級別,熟悉分隔符、頁眉頁腳的插入和設置,會使用文檔結構圖進行查看、創建目錄等。
(三)Excel案例:學生成績分析。
在日常的使用中,同學們會經常使用Excel表格進行簡單的數據分析和管理,因此設置一個學生成績分析的案例,讓學生熟練掌握Excel的相關操作。首先通過簡單的格式設置,了解Excel中字體格式、單元格數字類型、邊框、對齊方式、行距、列寬等的設置,然后進行計算學生總分、平均分、排名、突出顯示不及格人數等的操作,讓學生學習Excel表格中函數的插入、條件格式的設置,然后進一步按某門課程對學生的成績進行排序、簡單篩選或高級篩選,講解Excel中的簡單數據處理,最后根據學生的平均成績畫出相應的分析圖表,讓學生掌握圖表的創建和修飾。
(四)PowerPoint案例:學校簡介。
有時候,同學們需要針對某些主題進行演講,例如學習交流、畢業答辯、產品介紹等,這都需要使用到PowerPoint這個工具。本案例通過制作一個學校簡介的PPT,講解在PowerPoint中如何新建幻燈片,選擇幻燈片模板,設置配色方案、母板、備注內容等,并在不同幻燈片中插入圖片、表格、藝術字、視頻、音頻、flash動畫等,重點介紹如何設置幻燈片的播放效果,如幻燈片的切換方式、自定義動畫、幻燈片放映等。
經過一年的教學驗證,使用案例進行教學,能使學生覺得學習的知識實用有趣,提高了學生的學習興趣,活躍了課堂的學習氣氛,同時提高了學生的聽課質量,也能讓學生更靈活的掌握了office這些辦公軟件的操作技巧,在期末的上機考試中,也取得了比較好的成績。
四、總結
教育的任務不是將信息灌輸到學生頭腦中,而是利用有效、使用的概念來充實學生的頭腦,案例教學能激發學生的學習激情,有利于學生對知識的吸收和融會貫通,隨著計算機文化基礎課程的改革和發展,學生計算機應用水平的不斷提高,案例的設計要不斷地加以完善和改進,以適應新課程、新形勢的要求,只有不斷改革和創新才能取得更好的教學效果。
參考文獻:
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