計算機理論論文的范文錦集
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網上教學與實踐
摘要 本文對網上教學的模式進行了分類，提出基于局域網上(多媒體網，視頻點播網)的教學模式和基于Internet上(個別學習，1對1，1對多，多對多)的教學模式。并分別討論各種了網上教學模式的信息流程，教與學的關系，及網上教學具有時效性，共享性，交互性和個別化等特點。網上教學模式能在教師的主導作用引導下，充分發揮學生的主體作用。最后對加強網上教學的實踐與應用提出自己的見解。
關鍵詞 網上教學;教學模式;教學主頁
進入21世紀隨著計算機網絡技術和Internet的不斷發展，網上教學已經成為一種現實。所謂網上教學是指教師利用計算機網絡向學生傳遞教學信息，或學生通過計算機網絡獲取學習的知識。當然它還包括教學資源調度，教學計劃管理，學生學籍管理等。由于網上教學具有時效性、共享性、交互性和個別化等特點，教師在教學過程中如何根據網上教學不同的教學模式，發揮教師的主導作用和激發學生自主學習使學生成為認識的主體。這就要了解網上教學的教學模式及其特點，在教學工作中不斷實踐與創新。
1.基于局域網上的教學模式
1.1 多媒體教學網的教學模式
⑴ 教學模式的流程
多媒體教學網上的教學模式。由于這種教學模式基于教室里的多媒體局域網，它與傳統的課堂教學有許多相同之處。教師在課堂上利用計算機多媒體網對學生進行授課，在這個教學模式教師起主導作用，教師把準備的多媒體CAI 課件放入服務器，以便上課調用，這些課件起輔助教學的作用，學生是學習的主體，課堂信息處理系統是對教、學信息的處理。使教學雙方隨時能得到反饋的信息。其教學模式如下圖1所示
圖1 多媒體網教學模式
⑵ 教學模式的特點
① 支持互動式教學
在教學中教師需要時，可將教師機的屏幕(圖像、動畫、文字)語音(音樂等)實時廣播給任意指定的個別、部分或全體學生。也可對學生機實現個別、部分或全體的輪流監看、監聽。隨時與學生機共用鍵盤和鼠標，進行對話和可視化輔導，實現交互式教學需要時可指定學生機為教學實例。
② 發揮多媒體的優勢
多媒體技術，能夠促進教師改進教育方式，使有創造性的教師在實際的教學工作中更為出色。把教師的教學與多媒體課件的演示有機地結合起來，充分利用多媒體手段突出教學的重點，突破教學上的難點。
③ 有利于大班教學
傳統的大班教學的效果一般可能不如小班。但如何上好大班課，這是很值得我們考慮的因素，學校隨著學生人數的增加(社會對信息技術人材的需求)，大班教學成了事實。多媒體網絡的教學平臺為教師上好大班的課提供了一個新的教學環境。
隨著教學班規模的增大，了解學生個人的可能性越來越小，但在多媒體網絡教室，由于可以實現互動的教學活動，把學生分成若干小組，加強師生之間的交流，學生與學生的交流，大大增強學生的學習動機，這些在傳統的課堂教學中可以做到的在這里都可做得更好。
在多媒體網絡教室里，教師再也不需要擴大自己的嗓音和加強手勢及臉部表情，或者如何書寫大字以使坐在后面的學生看得清，因為大屏幕的投影機及網絡的廣播功能，教師再不需憂慮傳統的大班教學的煩腦，可專心一意地把更多的精力放在自己的教學設計。
④ 充分整合教學資源
教師根據教學目的、要求和學生的年齡特征、學習水平，選擇或編制CAI 課件，這就需要教師在平時注意收集各種的多媒體素材(這些素材可能來自其他教科書、教學參考資料，自己的工作總結，甚至是學生的習作等)。在提出某個課件的需求時，即注意課件的科學性，又注意它的教育性和藝術性。最后在計算機專家、教育心理學家，同事們的共同努力下制作出MCAI課件精品。這些MCAI的精品放在網絡上，供師生們共享。
⑤ 提供科學的教學測量手段
在多媒體網絡教學中，教師可利用系統提供課堂教學信息系統，對學生的學習過程和學習結果進行科學的測試和評定，以提供確切的學生學習數據供教師教學決策作為依據。例如，學習過程的測試，包括課堂上實時反饋的學生信息，學生對問題的態度、反應和回答問題的用時等。以及使用網上標準題庫測試學生對知識的理解和掌握的程度。然而對學生建構性、創造性學習的測評還有待進一步研究。
1.2 基于VOD教學模式
⑴ 教學模式流程
在這種教學模式中，教師預先把選好視頻教學節目或學習材料放入視頻教學節目服務器，學生自主地利用VOD在視頻點播系統中進行學習。其中VOD起著輔助教師的教，或起著輔助學生學的作用。而學生是學習的主體，是信息加工者，其教學模式如下圖2所示。
桌面上的每個學生可以通過觸摸屏或鼠標器自由地點播自己想收看的教學節目，點播操作即時響應，圖像畫面清晰流暢，而且學生可以隨意地控制教學節目的播放過程。
圖2 視頻點播教學模式
⑵ 教學模式特點
這種教學模式又可分為T模式和L模式。T模式的特點：利用VOD輔助教師的教，教師根據教學大綱的目的、要求，首先把要講授的教學內容或教學材料編制成程序教學材料。然后設計IMCAI的課件(智能化多媒體計算機輔助教學軟件)，在VOD 中預先存入某一學科(領域)的知識和教學方法，學生通過與VOD會話模擬教學過程，指導學生進行課程學習、作業練習、實驗模擬、考查等，使VOD的教學得以實現。
VOD教學光盤的研制成功與否是這種教學模式的基礎，值得注意的是要根據特定的教學環境，采用特定的智能算法或模型，其次要注意已有知識，教學專家和系統的推理功能，在學生模型、教師模型及教學策略模型的建立，使得教學系統更能適應不同學生的學習要求，體現出智能化多媒體教學的優越性。L 模式的特點：利用VOD輔助學生的學，在這一教學模式中，都是根據教學大綱的目標、要求，自行編制或從市場上各種的VOD學習光盤中選擇出適合自己教學對象的光盤。
在選擇時應注意：
① VOD學習的內容應符合學習目標;
② VOD軟件應具有良好的導航機構;
③ VOD內容應有利于學生的積極性和創造性能力的培養;
④ VOD內容不應使學生產生認知超載;
2.基于Internet教學模式
2.1 教學模式的流程
基于Internet教學模式，它包括教師、學生、課件(CAI、CAL、ICAI、IMCAI 等課件)，Internet和WWW技術。在這種教學模式中，教師把課件文檔，掛在WEB服務器上，網絡上的學生經過注冊登記，就可在自己工作站上訪問教師的WEB站點。教師和學生通常不在同一地點， 學生也不一定在同一個教室，他們也不一定在規定時間內上課。學生自由地選擇學習的時間、地點、內容;學生通過Internet不僅可選擇自己喜歡的教師，而且可以隨時閱讀、瀏覽世界各地圖書館的資料和信息;學生除了聽課還可以參與教學過程中的提問、發言。開展課室討論等。其教學模式如下圖3所示。
圖3 Internet教學模式
2.2 Internet教學模式的種種
⑴個別學習模式
個別學習者可以通過WWW查詢和閱讀在線數據庫中的信息; 調用在網絡上教學軟件，由教學軟件模擬教師指導學生學習;也可以通過E-mail或Internet Phone向教師提問，還可以在網上BBS站(電子公告)上提出疑問，征求解答。 這種模式的特點可以24小時進行，學習者可根據自己的實際情況，隨時在網上下載學習的內容或向教師請教，從問題的不同時間、角度來學習，這正是建構主義提倡的隨機訪問學習方法。有助于學習者掌握非良構領域知識，充分體現學生學習的自主性。其缺點缺乏實時的交互性。
⑵ ONE TO ONE 學習模式
遠距離教學中的一對一關系包括師生之間的和學生之間的一對一關系。在師生一對一的學習模式中，師生之間進行實時的多媒體交互。學生從教師那里獲得了對課程的具體指導，學習更有針對性，也更有成效。
學生之間一對一的學習屬于協同型學習，即兩個學生對一些共同感興趣的問題通過網絡共用寫字板、畫筆或某些應用程序(課件注釋系統)相互交流討論，協同學習。通過種從學生到教師的角色轉換，促進學生自己的學習、總結和自述，從而進一步鞏固所學知識，同時培養學生互相幫助的協作精神。
⑶ ONE TO MAMY 學習模式
在一對多的學習模式中，一位教師同時向多個學生授課，除獨立操作外，學生只能和教師進行交互或者通過教師的控制與其他學生進行交互。這種模式的交互學習不僅僅是學生觀看屏幕上遠地教師的授課，而是在學生決定的上課時間和上課地點，通過學生的積極參與才得以實現的教學，充分體現學生是學習的主體。有利于培養學生的自制能力。
⑷ MANY TO MANY 學習模式
在多對多的學習模式中，為學生構建了一個全方位的虛擬學習環境. 事實上除實現一對多的模式中教師和多個學生之間的交互外，還可以實現學生之間的直接交互。學生可通過同步對話模式(Synchronous Dialog)進行同步對話，展開更加廣泛的學習合作，學生的網上學習的能力得到進一步提高。這有利于培養學生的團隊精神。
實踐證明，如果我們合理運用以上四種學習模式，讓學生在最好的網絡學習環境中學習，取得最好的學習效果，關鍵是網上教學的管理。
2.3 Internet教學模式的特點：
①教師必須具有網上教學能力。注意發揮教師的主導作用。
②教學雙方不受時間、空間的限制。
③學生學習更自主，而且具有網上學習能力才能真正成為學習的主體。
④為學生構建一個多媒體，全方位的虛擬學習環境。
⑤教育的投入小，效益大。
3.網上教學的實踐
3.1 充分發揮多媒體教學網的性能
目前在廣州地區流行的多媒體教學網有：Top School、Win School、Top 97等。但是普遍缺乏在這些多媒體教學網上運行的課件，尤其能與學生計算機課本配套的課件就更少。為此，我們在廣州市教委的資助下，聯合研制和開發了一套多媒體教學網上使用的CAI課件，它配合了廣州市中小學計算機的教材。一套四個，其中有"鍵盤認識"、 "快快樂樂學打字"、"整數四則混合運算"、"識字大王"。幾年來實踐證明這套MCAI課件能在各種多媒體教學網上運行，并取得了較好的教學效果。提高了對媒體教學網的使用效率。
3.2 充分利用遠程教學網發展繼續教育
隨著高等教育規模的進一步擴大，高等學校現有的教學資源(課室、宿舍等)難以滿足需要，社會上報考成人本科函授教育越來越多，把現有的函授教學模式改用網上教學，已經成為現實。讓廣大的函授學員利用計算機、互聯網提高自己對信息處理的能力，挖潛發展，進一步體現個人價值。
近年來，我系的函授教育開始試行網上教學，即函授學員除了到本校來面授、考試外，還利用我系的遠程教育網進行網上學習。
目前我系遠程教學網提供了幾十門課程的網絡教學環境，并在不斷完善和豐富。學生可通過網絡與教師、同學進行實時交談，進行網上答疑、討論、上交作業等。這些都很受學生歡迎。尤其是對個別的殘疾學生來說，網上教學更顯優越性。
3.3 充分發揮校園網的作用搞好學歷教育
校園網絡是學校教與學的紐帶，搞好學歷教育，學生可以從校園網上得到更多的知識信息，也能及時地發布自己的信息，并實現網上交流、討論。這樣不僅使學生自主地學習，而大大豐富和充實課余生活。教師的備課可從校園網中獲得更多教學信息，及時了解學生的學習情況，教師可方便地，有選擇地比較教學信息資源，然后通過校園網向學生進行指導，以提高教學質量。具體的做法是：
⑴ 教師要建立自己的教學主頁;
⑵ 在教學主頁要有自己任教課程的多媒體教材(電子版);
⑶ 配合教學進度，定期更新討論主題及BBS材料;
⑷ 每周定時與網上的學生進行實時交談、輔導、答疑;
⑸ 利用自己的郵箱(E-mail)收繳學生作業及收集學生對教學意見或建議;
⑹ 建立課程成績管理系統;
⑺ 建立任教課程的多媒體教學素材數據庫;
⑻ 教學主頁必須具有良好的導航機構，并提供學生訪問相關的Wed站點。
參考文獻
1.陳琦，劉儒德。信息技術教育應用。人民郵電出版出 1997 111-115。
2.王洪，沈凌霄。計算機與教育。電子工業出版社 1997 42。
計算機科學與技術專業應用型人才培養模式的理論與實踐
作為現代社會生活中的常用工具，計算機已在社會生活各個領域得到廣泛應用，隨之對計算機人才的需求急劇增長。計算機應用型學科應運而生，并體現出明顯的職業特征，因而，計算機科學與技術專業的應用型人才的培養，提到了前所未有的新高度。為推動教育規劃綱要的貫徹落實，教育部制定了《關于全面提高高等教育質量的若干意見》，提出要創新人才培養模式，高等教育要優化結構、強化特色、注重創新，突出應用型人才的培養。那么，作為高等院校招生人數龐大的計算機科學與技術專業，如何培養應用型人才，是擺在我們面前的亟待解決的問題。
我校計算機學院設置了計算機科學與技術、網絡工程、信息管理與信息系統、物聯網工程、軟件工程等五個專業，使計算機科學與技術專業與其他專業區別開來，那么就需要有自身特色的培養目標，進而要有與之相適應的課程體系，并制定滿足要求的課程標準。計算機科學與技術專業是我校2002年最早設置的專業，根據計算機學科教育的發展，于2006年和2010年分別修訂了人才培養計劃(方案)。經過多年的教學，總結出一套切實可行的人才培養模式，并能夠適應我校應用型人才培養的目標要求。
1 計算機科學與技術專業的定位與培養目標
我國高等院校早期的計算機學科教育注重學術研究性教育，也就是我們所說的精英化教育。隨著計算機應用的普及，需要大量實踐能力強且上手快的計算機專業人才，高等院校本科計算機科學與技術專業教育，就需要改變傳統的教育思維，應該研究培養體現職業特征的應用型人才的培養模式，我校計算機科學與技術專業以基礎適度、口徑適中、強化應用、提升能力、注重特色的人才培養規格為要求，以培養應用型人才為目標。
我校計算機科學與技術專業的培養目標是：培養德、智、體、美全面發展，知識、能力、素質相互協調，系統地學習掌握計算機科學與技術，能從事計算機應用軟件的開發、計算機系統軟件的分析和維護、計算機網絡的管理與維護，計算機硬件、嵌入式系統以及接口設計、調試、安裝與維修，獲得計算機科學和技術領域工程師基本訓練，具有安全意識、實踐能力、創業精神，適應社會發展需求的應用型高級專門人才。
2 計算機科學與技術專業應用型人才培養的原則
關于計算機應用型人才培養，是發展和建設專業所必需的。在應用型人才的培養過程中，需要以市場為導向、特色建設、創新的原則，對培養模式進行深化，進而達到教學改革與發展的需求。
2.1以市場為導向的原則
隨著信息技術的發展，計算機已成為社會發展的原動力。計算機具有實用性的特點，注重專業與市場的對接，這樣才能更好地發揮計算機科學與技術專業的教學目標。面對多元化的經濟市場，實現人才培養模式與市場相結合，以市場為導向，使得教學活動更具有針對性和職業性。基于市場需求，在專業課程的設計上，要具有實效性，以市場的需求面來確定教學的內容面，這樣在培養方式和內容上，有助于應用型人才的培養。
2.2 專業建設的特色化原則
隨著高校計算機科學與技術專業的開設增多，其競爭性加強，社會對于其的要求也增加。因而，在應用型人才的培養中，關于特色專業的建設非常重要。專業建設的特色化，可以更好地體現應用型，是高校學科建設的重要方面。在計算機專業的建設中，要體現學科的細化，教學方面進行明確。諸如，運行、系統建設、維護等相關技術的教學培養，是應用型人才培養的重要方面，這點也是專業細化下，專業特色化建設的重要方面。
2.3教學內容的創新性原則
計算機科學與技術發展迅猛，其課程內容具有技術新、變化快的特點。計算機教學內容的多變性，在于教學主體未變，其相關技術的創新性發展。在應用型人才的培養中，關于教學內容的創新非常重要，教學內容的創新，可以為專業培養提供多元化的平臺，進而實現綜合性的培養模式。同時，教學內容的創新，還需要體現市場的需求，在教學活動之中滲透職業教育，在掌握理論知識的同時提高實踐能力。這樣，學生的社會生存能力得到更好地培養，適合現代教學改革的需求。
3 理論課程體系的構建
計算機科學與技術專業要實現其人才培養目標，課程是其采取的重要手段，即課程是專業教學的重要載體。課程體系是課程及進程的總和，是同一專業不同課程門類按照門類順序排列，課程門類排列順序決定了學生通過學習將獲得怎樣的知識結構。課程體系是教學理念的重要體現，是培養目標的具體化和依托，它規定了培養目標實施的規劃方案。因此，構建專業的課程體系是人才培養的關鍵，它關系到學生獲得哪些方面的知識和能力、如何強化應用、怎樣體現專業特色。
3.1 通識教育課程
通識教育模塊分為必修模塊與選修模塊。必修模塊分為思想政治理論模塊、軍事理論模塊、公共體育模塊、公共外語模塊與數學模塊。它們是大學生知識結構和能力素質培養中的基礎部分。
通識部分選修模塊是根據當代大學生素質培養和知識結構自我構造的需要而設置的一系列課程，按課程的學科性質將選修通積教育分為人文素質模塊、自然科技模塊、經濟管理模塊、藝體健康模塊等四大模塊，目的是提高學生的文化品位、審美情趣、身心健康、人文素質和科學素養。
3.2 學科基礎課程
包括各相關專業的基礎知識、基本理論、基本技能的課程，其目的是夯實學科基礎。
具體課程包括計算機導論、C程序設計、線性代數、概率論與數理統計、電路與電子學、離散數學、數字邏輯與數字系統、數據結構。具體分為以下兩個課程群：①數理基礎：線性代數、概率論與數理統計、離散數學;②技術基礎：包括電路與電子學、數字邏輯與數字系統等硬件基礎課程群和計算機導論、C程序設計、數據結構等軟件基礎課程群。
3.3 專業基礎課程
專業基礎模塊是按社會需求和專業學科發展需要所開設的反映人才知識結構要求的若干門課程，主要包括該專業的基礎知識、基本理論、基本技能的課程，其目的是夯實專業基礎。分為軟件與硬件兩個課程群，包括必修和選修課程。
必修課程包括面向對象程序設計(C++)、匯編語言、計算機組成原理、操作系統、數據庫原理與應用、編譯原理、數據通信與計算機網絡、接口技術、軟件工程等。
選修課程包括計算機圖形學、網頁制作、JAVA程序設計、LINUX操作系統、JSP網絡編程和計算機系統結構。
3.4 專業方向及專業前沿課程
專業方向及專業前沿課程是根據社會上實際的人才崗位群需求，在專業基礎課程的基礎上從深度上體現該專業內涵和特色的一系列面向應用的課程，主要是指與某一特定的工作或某一類職業相關的課程，目的是為學生進一步擴充和強化專業相關知識和技能，進而培養學生解決實際問題的能力。包括計算機應用方向和嵌入式系統方向。
計算機應用方向包括必修課和選修課，其中必修課有.NET構架及應用和ASP.NET網絡編程兩門課程，選修課有J2EE技術、微機與外設維護維修技術、Delphi程序設計、多媒體技術、數字圖像處理、ORACLE數據庫、電子商務概論和UML建模技術等課程。
嵌入式系統方向包括必修課和選修課，其中必修課有嵌入式系統基礎和嵌入式Linux應用開發兩門課程，選修課有單片機原理及應用、嵌入式操作系統及其程序設計、嵌入式處理器體系結構、移動設備軟件開發、嵌入式系統測試技術、嵌入式網絡協議及應用、WinCE嵌入式軟件開發、嵌入式數據庫和通信網絡與總線技術。
4實踐教學環節
4.1實踐課程體系的構建
應用型本科實踐課程教學體系應包括普適基本技能層次、學科專業技能實驗層次、專業應用與綜合技能實踐訓練層次在內的三層次實驗課程體系。
1) 普適基本技能層次
普適基本技能層次開出預備性實驗基本技能課程實驗，使學生盡早進入實驗室，盡早轉變學習方式，盡早增強工程意識。這方面設置有物理實驗和認識實習。
2) 學科專業技能實驗層次
學科專業技能實驗層次開出二級學科及其相關專業實驗課程，通過基礎科學原理課程的實驗訓練，養成科學規范的研究習慣，掌握實驗設計、裝置準備、數據采集和處理、結果分析和報告的方法。包括計算機導論、C程序設計、數據結構等課程的上機編程、電路與電子學和數字邏輯與數字系統兩門課程的硬件實驗。
3) 專業應用與綜合技能實踐訓練層次
專業應用與綜合技能實踐訓練層次通過專業課程實驗、課程設計、生產實習、畢業實習和畢業設計等綜合實踐訓練，培養學生分析問題、解決問題的能力，達到學以致用的目的。
在生產實習和畢業實習實踐環節，廣泛開展校企合作，以項目實訓為主，著力提升本專業學生的就業能力和就業質量。例如，本專業與工信部人才交流中心簽署了合作共建協議，實施藍橋計劃，聯合培養JAVA程序高級開發人才。與北京達內科技有限公司合作培養C++程序設計高級開發人才。另外，與北京安卓易科技有限公司、京東翰林教育集團、匯眾益智(北京)教育科技有限公司等共建校內實習實訓基地，雙方教師共同指導學生的生產實習、畢業實習，取得良好效果，基本實現了應用型人才與工作崗位的無縫對接。
4.2課外素質拓展與創新實踐
課外素質拓展與創新實踐為鼓勵學生參加課外科研創新、專業技能訓練和社會實踐活動，培養學生實踐和創新能力，要求每個學生必須取得課外素質和創新項目4個學分，此類學分單獨記載，超過的學分可以替代相應選修課學分。
課外素質拓展與創新實踐內容包括各類考試、學科競賽(如數學競賽、英語競賽、電子設計競賽、程序設計競賽、科技創新競賽、創業大賽等)、科研創新實踐、科研論文與文藝作品、社會實踐等。
5 結束語
近年來隨著高校新一輪教育改革的開展，如何提高應用型人才綜合素質成為計算機教育的主要課題。國內外專家學者經過多年的研究和實踐，取得了一些成效，但是距離培養高素 質的創新性應用型人才的目標還有一定差距，應用型人才培養模式改革與探索任重道遠。我校計算機科學與技術專業人才培養模式的改革主要是從構建應用型人才培養的課程體系以及多層次的實踐教學環節入手，培養學生的創新意識和解決實際問題的能力，并通過校企合作培養應用型人才，實現與企業崗位的無縫對接。
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