时间:2023-08-15 17:22:57
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机科学与技术笔记,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

关键词:计算机;科学技术;发展趋势;企业发展
中图分类号:G623.58 文献标识码:A
当前,计算机的应用趋于普及,在实际问题的解决中,人们对于计算机的运用越来越多,计算机开始成为一种支柱性力量,影响着社会生活的方方面面。同时,计算机应用的综合化、专门化特点也逐渐凸显,如智能化家用电器的应用,在很大程度上为人们的生活提供了便利,促进了某些经济政策的发展。此外,以使用人群不同需求为依据,各种笔记本、台式机不断诞生、更新及改造。可以说,当下的计算机与技术发展是一个欣欣向荣的局面。
1 计算机科学技术的发展现状
计算机科学技术的发展具有普遍性和深入发展性。科学技术促使了计算机技术成为当今社会的潜在生产力。一般来讲,传统的计算机从发展水平来看,已经到了瓶颈阶段,必须为之寻找一条新的发展路线。但是从普及的方面看,计算机又具有普遍性,因为当今社会的人民生活中,计算机技术已经处在普遍应用的基础上。在计算机技术被普遍应用的今天,它的专门性和综合性也得到了激发。比如现在很多家庭的装备都趋于智能化,用计算机的高智能技术取缔了以往单一的控制技术,利用植入芯片的方法,将空间智能化,开灯、关灯、播放电视、订餐甚至查询事物都可以运用计算机技术来执行,这样大大顺应了当今快节奏的生活方式,节省了人们的时间,合理利用计算机技术的专门性强化它的综合性,更好的为人们的生活、工作带来便利。计算机科学技术的发展具有突破性和深入性。随着计算机技术的普及与发展,促使它的定位愈加明确,实现更快速的突破发展,并更加深入到人们生活的方方面面中去。计算机技术更是依照社会的需求创造出各种类型的电脑,并仍在不断改进中,计算机技术将会深入到人们切实的工作生活中,创造出相对应的计算机产品,让大家更加方便使用。
2 计算机科学技术在未来的发展趋势
2.1计算机科学技术向信息的智能化更加深层次的发展
在一定程度上,网络技术的发展已经成为计算机系统的中心,在普及计算机功能上起着日趋重要的作用和影响。宽带高速上网等服务是目前计算机的主要特性,各种不同的发展技术将在未来等到更好的发展体现。同时,人们可以在网上看到来自于世界方方面面的信息,并从中获取我们自身想要得到的信息,极大的充实了人们的知识量、拓宽了人们视野。目前,人们利用计算机科学技术所提供的智能化服务,应用在家庭、企业等不同领域,促进了现代科技的发展,人文化、智能化在多方面得到了体现,促进了计算机想更高、更深入层次的发展进步。
2.2计算机科学技术日益普及、向多领域广泛的发展
随着社会的发展进步,人们对现代化生活方式的需要,计算机作为一种必不可少的工具进一步向社会渗透普及,计算机科学技术教育也在各种程度的教学领域纷纷得到实践,各个阶层要求掌握计算机科学技术知识也大幅增长,“无处不在的计算”发展趋势不仅体现在国内,在国外同样日益普及,向多领域、多层次发展延伸。计算机科学技术存在于各种家庭电器中,现在的笔记本、电子书籍等更是计算机向多领域多层次发展普及的表现。不论是学生、上班族都可以根据手中的笔记本进行学习,查阅资料。即方便又快捷。它的发展普及适应了高效率、高节奏的城市生活发展。
2.3计算机的更新速度越来越快、性能品质越来越高
目前,计算机的更新效率越来愈快,随着科技的不断进步,针对计算机科学技术在使用中日益暴露的弊端进行更新改造,并且更新改造的效率逐渐加快,比如,计算机的“并行处理”技术,程度越来愈高。目前世界上性能最高的计算机已经采用上万计算机并行的方式处理,Inter公司现拥有10亿以上的晶体管微处理器,把计算机协调并行起来,高效的解决现实存在的技术问题。高性能、高品质的更新技术日益发展实践,促进了社会科学技术的进步。
3 计算机科学与技术的发展在企业发展中所起到的作用分析
企业的管理系统已经成为了管理基本的功能之一,主要是指企业对其进行协调,尽最大可能拥有管理的工具和资源,建立起一个推广、服务以及管理某一种观念信息的渠道,以便能够将其和员工之间有效沟通进行实现,简而言之就是要寻求一个企业信息的资源支配权利,进而能够获取一个超额效益这一种活动。
3.1 计算机科学与技术发展提升技术人员忠诚度增强和员工的沟通
近些年来,企业的管理系统活动中的员工已经不再像过去传统管理方案中被动的进行强势管理信息和方案的接受,而是成为了企业管理过程中的主动人员,个性化的需求回归使得企业的员工在心理上面要求自己必须要成为主动的一方,员工能够在自己上网进行相关信息的搜寻。建立健全一个电子的建议箱进行收集,进行员工实时反馈信息的收集,建立起一个企业管理系统以及沟通、采购、服务以及设计的计算机渠道,比如说讨论室以及在线的会议,只有这样我们才能够和企业的员工建立起一个长期合作这一种关系,对员工长期价值进行满足,对员工的工作情况进行实时掌握,最终要在员工和企业之间结成一个长期的关系中,在这一个长期的关系里面获取一定的效益和良好的口碑。
3.2计算机科学与技术发展提高企业管理效率加强企业管理调研
在计算机科学与技术跨越式发展的过程中,计算机必须要应用到企业管理系统之中去,由于员工所处社会环境、个性结构以及自我形象都有很大的不同,企业所实施的管理服务针对目标人员也都各不相同,所以,在企业的管理系统模式里面,进行企业管理系统计划制定要求我们必须要对客户及员工的信息进行深入的分析,为企业管理方案里面的渠道、定价、服务以及管理策略制定提供一个坚实的基础,在这里,企业的管理调研最为重要。将计算机网络里面信息海量特点进行结合,要求我们必须要进行分类整理和归纳,以便能够成为整个管理计划良好执行的根本依据,所以,进行企业的管理系统策略制定必须要进行客户的考察和调研。
3.3计算机科学与技术的发展促使企业得到可持续的成长
由于经济全球化不断膨胀,这也就使得现代的企业越来越多的面临一个十分严峻的竞争形势,在整个新的经济形势下面,企业之间的竞争也越来越多的表现为企业之间的科学技术竞争,这就要求企业必须要拥有先进的计算机技术,对计算机科学进行深入研究,只有这样才能够使企业在竞争的过程中保持一个良好并且持续的发展。由于企业计算机科学技术的应用和发展本质就体现在企业的核心价值观念上面,企业能够得到可持续发展关键就在于企业自身核心的价值观念究竟能不能被企业的员工接受并且深入人心。
关键词:教学方法;学习方法;学习兴趣;计算机应用能力
1背景
近年来,我国高等教育取得了长足进步,无论是学校数量还是在校学生人数,都有了很大增长。但随着高校规模的不断扩大,不少问题也随之出现,如学生素质逐年下降、学生自学能力差、学习积极性不高、学习效率低等。教育部计算机科学与技术教学指导委员会计算机专业分委员会在2004年的《关于计算机人才需求的调研报告》中指出:计算机专业的学生仍处于应试教育模式中,实践课程少,动手能力不强,导致学生毕业后竞争力不强。以教育部和高等院校为主的各级教育主管部门和教育单位对高校扩招后产生的新问题给与了广泛关注[1-3]。从专业设置、课程体系到教学方法、教学手段,从理论课程内容设置到实践教学,各高校采取多种改革措施,以提高计算机专业学生的动手能力,增强学生的竞争力。
2003年初,教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会启动了三项工作:研究计算机科学与技术本科专业发展战略;制订计算机科学与技术本科专业规范;制订计算机科学与技术本科专业教育办学评估方案。在“高等学校计算机科学与技术本科专业发展战略研究报告”中,提出了以“专业方向分类”为核心思想的计算机专业发展建议。建议在计算机科学与技术专业名称下,鼓励不同的学校根据社会需求和自身实际情况,为学生提供不同人才培养类型的教学计划和培养方案。将人才培养的规格归纳为下述的3种类型、4个专业方向:科学型(计算机科学专业方向)、工程型(包括计算机工程专业方向和软件工程专业方向)、应用型(信息技术专业方向)。各高校也根据自己实际情况,进行了多种改革尝试。
教学是高校的主要职能之一,也是培养学生知识和能力的核心环节,无论是培养目标的细化,还是教学体系的调整,最后都要落实在实际的教学工作中。课程教学又是教学工作的重中之重,因此做好课程改革是整个教学改革的基石。如何提高教学效果、培养学生学习的兴趣、增强学生的实际动手能力是众多高校改革成功与否的关键。
本文以面向对象程序设计课程为例,重点探讨如何改革教学方法以及如何培养学生掌握正确的学习方法,提高实际动手能力,满足企业对计算机人才的要求。
2普通本科院校计算机专业学生现状分析
随着高校招生规模的不断扩大,普通本科院校学生的综合素质在不断下降,主要表现在以下几个方面:
(1) 基础较差。现在很多本科生的数理基础较差,逻辑推理能力不强。
(2) 学习的积极性不高。由于大学学习环境较为宽松,大部分同学进入大学后放松了对自己的要求,没有学习的热情,有些同学课下沉迷于游戏、网络或娱乐活动中。
(3) 没有掌握良好的学习方法,学习效率低下。面对大学中开设的众多课程,很多学生感觉无从下手。课堂上,教师往往采用多媒体授课,信息量大,很多同学已经丢掉了课前预习、上课做笔记、课后复习的学习习惯,因此学习效果非常不理想。
(4) 学习兴趣不强烈。有部分学生对计算机专业并不感兴趣,感觉计算机专业课不但枯燥乏味,而且难以掌握。
3注重以学生为中心的多种教学方法的应用
面向对象程序设计课程旨在培养学生面向对象的程序设计思想,掌握面向对象分析、面向对象设计以及面向对象程序开发的能力。通过让学生学习程序设计的基本方法,培养学生对实际问题的分析、转化能力和利用计算机解决实际问题的能力,提高学生的综合素质。
教学方法指教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。教师应该从普通本科院校计算机专业学生的实际情况出发,在教学过程中,综合采用多种教学方法和手段,以启发式教学代替注入式教学,多采用一些以学生为中心的教学方法。
我校在探索如何培养学生的计算机应用能力方面已经做了多年的尝试。在计算机网络基础、网络工程等课程中,将工程实例引入课堂,按“工程实例单元教学法”来组织教学,注重学生知识、能力和素质的综合培养[4]。近年来,又将项目教学法逐步引入到面向对象程序设计、Web应用程序设计课程中,以软件项目为载体,通过对项目的剖析,应用面向对象思想,培养学生需求分析、软件设计、软件开发等方面的能力。特别是在 Web应用程序设计课程教学过程中,通过“校园音乐吧”项目,将本课程相关的知识点和项目任务紧密的联系在一起,学生可以在实现项目任务的同时,加深对知识点的掌握。为了培养学生的软件设计能力和开发能力,我们还在本课程中融合了软件工程、UML设计方面的知识,在实际教学过程中取得了不错的效果[5]。
项目教学法是在建构主义的指导下,以实际的工程项目为对象,先由教师对项目进行分解,并作适当的示范,然后让学生分组围绕各自的工程项目进行讨论、协作学习,最后以共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的一种新教学方法[6]。项目教学法针对学生素质普遍不高的情况,通过示范项目让学生掌握最基础的知识,并架起学习新知识的支点,然后运用知识迁移、协作讨论来完成对知识的建构。项目教学法在实际教学过程中被证明是一种非常适合当前普通本科院校计算机专业学生的教学方法。
4掌握正确的学习方法,形成良好的学习习惯,提高学习效率
学生的学习效果不仅仅取决于教师的教,更重要是学生自己的学。学生是学习的主体,是内因;教师起主导作用,是外因。只有学生掌握了正确的学习方法,有了学习的兴趣和动力,才有可能到达好的学习效果。
目前,高校的教学改革往往注重对教师的管理和改革,如对教学方法、教学手段、课程设置等方面的改革,忽视了对学生的管理和引导,导致了许多教学改革收效甚微。笔者认为,帮助学生掌握正确的学习方法,培养学生的学习兴趣是提高学习效果的关键。
学习方法是指学习者为达到学习目的所采取的措施、手段及其运作程序的统称。学习方法是学习者在长期学习的过程中形成和总结出来的,具有鲜明的目的性、系统性、适应性和个体间的差异性,没有任何一种学习方法是万能的。学习的内容、性质不同,与之相适应的学习方法也不同。比如预习的方法、听课的方法、复习的方法、阅读或运算的方法等都有其特定的适应性。同时由于每个学习者的智力及其人格特点不同,学习同一学科所采用的学习方法也不同。
好的学习方法不仅有助于提高学习效率和学习效果,而且有助于扩大知识面,增加学习者的知识储备,以利于融会贯通,学以致用。古今中外的学者都十分重视学习方法的研究和总结。比如美国的一位心理学家认为,未来的文盲不是不能阅读的人,而是没有学会学习的人;法国的一位生理学家说过,良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能,而拙劣的方法则可能阻碍才能的发挥;我国先哲很早就十分重视学习方法的传授,主张“授之以鱼,莫若授之以渔”。
学生进入大学后,学习环境发生了很大的变化,宽松的学习环境和众多的课程使得很多学生一时难以适应,放弃了很多中学时代养成的好习惯。如很多同学已经放弃了课堂做笔记的习惯,课下既不预习也不复习,有的学生上课也不能认真听讲,自然也就不可能学好。随着课程的深入,知识越来越难,由于前面章节的知识掌握不牢固,导致后面的内容听不懂,渐渐的就失去了学习的兴趣,直到放弃。
如果才能引导学生掌握正确的学习方法,养成好的学习习惯呢?以笔者授课的经验可以从以下几个方面入手。
(1) 教师在授课过程中,应该和学生及时沟通,引导和帮助学生养成良好的学习习惯。现在绝大多数计算机专业课程都采用了多媒体授课,其好处是直观形象、信息量大。但是存在“会看的看门道,不会看的看热闹”问题,大部分学生将精力集中于多媒体课件本身,不能启动学生的积极思维,导致教学效果不甚理想,教师在授课时应该及时给予提醒哪些是要点、哪些是重点。
(2) 无论是听课还是课下读书,做笔记是一个非常好的学习习惯,可以将关键的知识点,或对某个问题的理解以及自己的疑惑整理在笔记上。在以后需要时,可以快速复习,把握要点,能有效地提高学习效率。在面向对象程序设计课程中,笔记的内容应该包括关键知识点、自己常犯的错误和解决办法、某些调试技巧以及自己对某个问题的理解和总结等。计算机专业课程一般都强调实验的重要性,教师可以在做实验时,帮助或鼓励学生将自己遇到的问题记在笔记上,为学生解决实际问题积累经验。
记好笔记后,要经常翻阅。当你遇到一个问题时,首先应该回忆并查阅自己的笔记,看能否找到答案,其次为了巩固知识,也应该经常复习笔记,经常翻阅和记忆这些内容,可以大大提高自己的程序设计能力。
(3) 培养学生兴趣。兴趣是最好的老师。只有有了兴趣,学习才有动力,才会变被动学习为主动学习,变消极学习为积极学习,才能发挥学生的主观能动性,才能让整个教与学的过程充满生机与活力。
要培养计算机专业学生的学习兴趣,应该让学生较早地参与到教师的科研工作或实际项目开发中,并根据学生的实际情况分配一些具有一定难度的任务,要求在规定的时间内完成。一方面,给学生施加了压力,另一方面,让学生也在实战中得到了锻炼。如果经过一段时间的努力,学生按时完成了规定的任务,可以树立学生的自豪感和成就感,从而也培养了学生的学习兴趣。
实际上,要选择一个合适的项目任务是非常困难的,不但要考虑项目本身的特点,而且要考虑学生的实际能力。如果项目任务太重,学生不能按时完成,不但不能使学生感到有成就感,而且还有可能使学生失去学习的兴趣,甚至放弃。
在实际教学过程,也可以鼓励学生利用业余时间根据自己的兴趣、爱好自由选择项目,教师帮助指导、督查,这样可以有效地将学生的学习兴趣和主观能动性调动起来。笔者在C#.NET程序设计课程教学过程中,就有不少同学利用业余时间完成了“我爱背单词”、“贪吃蛇”等程序,效果非常好。
5学习习惯实验
为了进一步调查和探索“做笔记”的学习习惯在程序设计课程中的作用,笔者以C#.NET程序设计课程为例,将48个同学分两组,学号为奇数的同学为A组,学号为偶数的同学为B组。本课程共计96学时,其中每周一次理论课(3学时)和一次实验课(3学时),共计16次理论课。
在前8周,要求A组的同学必须做笔记,B组同学可以自愿,每次实验课都进行检查和沟通。此外,按照学号顺序,将A组同学每3人为一组,分为8组,分别称为A1~A8。每次理论课开始的30分钟,由其中一组推荐一名同学来讲解教师指定的授课内容,教师和学生可以随时进行提问。在实验课上遇到问题时,首先要求学生查阅自己的笔记,如果不能单独解决,可以求助于其他同学或老师。在问题解决后,要求学生将问题、个人对问题的理解、解决方法都整理在笔记上。
在第8周实验课上,笔者设计了一道综合题目,该题目覆盖了前面章节主要内容,包含了笔者精心设计的10个错误,要求48名同学在30分钟内进行调试并最后提交程序结果。
假定每修改一个错误,得分为10分,总分为100分。A组和B组同学的平均成绩,如图1所示。由此可见,A组的同学成绩较B组通常的平均成绩高出了18.5分,在相同的教学条件和授课内容下,如果学生勤于总结、积极主动,能有效提高分析问题和解决问题的能力,该能力可以直接转化为学生的实际动手编程能力。
在后8周,与前8周一样,要求B组的同学必须做笔记,而A组的同学则自愿,每次实验课都进行检查和沟通。也对B组同学进行相应分组,并且每次理论课都由B组中某个小组推选一名同学进行讲解。
在16周的实验课上,同样设计了一道综合设计题目,覆盖了后8周理论课主要内容,精心设计10个错误,要求48名同学在30分钟内进行调试并最后提交程序结果。
同样,假定每修改一个错误,得分为10分,总分为100分。A组和B组同学的平均成绩,如图2所示。
由此可见,B组的同学的成绩较前8周成绩有了很大的提高,并且和A组同学的成绩相比,本次的成绩有了提高。而A组同学的成绩较前8周的同学成绩略有下降,经过调查发现,在A组同学中,有部分同学没有将做笔记的习惯坚持下来,这应该是一个主要因素。
总之,良好的学习习惯,有助于学生积累实际经验、有助于培养学生学习的兴趣、有助于提高学习效率。
6结语
要提高学生的计算机应用能力,就必须从教和学两个方面入手。教师应以学生为中心,引导学生树立良好的学习习惯,逐步培养学习兴趣,充分发挥学生的自主性、主观能动性,以进一步提高学习效果。
参考文献:
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Reform Teaching Methods and Learning Methods, Improve Students’ Computer Application Ability
SHAN Wei-feng, FENG Ji-lin, GAO Fang-ping
(Department of Disaster Information Engineering, Institute of Disaster Prevention Science and Technology, Sanhe 065201,China)
关键词:计算机科学技术;发展;趋势;综合国力
中图分类号:TP3
世界上第一台电子计算机产生于1946年的美国,它叫“ENIAC”,这台计算机是因为军事目的而产生的。它体积庞大,耗电较大,使用并不方便。第二代电子计算机产生与人类研制出晶体管密切相关,这有效地缩小了它的体积,使用起来更加方便。1959年又出现了第三代的集成电路电子计算机,它的运算速度明显的到了提升。七十年代是计算机发展的高速阶段,1976年,美国制造出来了“克雷一号”,这让计算机技术进入了第四个阶段,计算机变得更小巧,更方便。而90年代以来,计算机更有向智能化发展的趋势。
1 计算机科学技术发展现状
20世纪90年代以来,计算机科学技术主要呈现出两种发展趋势:一是它仍然在传统领域如军事、国防、科研等领域发挥自己的优势;二是它进入了千家万户,成为了人们生活中不可或缺的一部分。在这里简要分析一下计算机科学技术的发展现状。
1.1 计算机进入千家万户
现在,没有人能够否认计算机在人类社会中的重要作用,科学技术是第一生产力的真理完美地体现在了计算机技术的发展上。计算机技术的不断发展和完善,使得人类生活的方方面面得到了改善,它俨然已经深入到了社会生活的各个层面,并在各个层面都发挥着举足轻重的作用。无论是政府机关,还是家庭个人都受益于计算机技术的普及,人们愈来愈看重利用计算机科学技术来解决实际社会生活中发生的各种问题。
1.2 计算机技术更加专门化
计算机技术的专门化是必然的趋势,尽管计算机科学技术在不断普及,然而因为计算机技术特有的高精尖特征使得他可以在一些特殊的领域发挥自己的功用。举个简单的例子即是:我们用的各式各样的智能手机以及已经智能化的家用电器,传统的单机操作必然被更为简洁和人性化的家庭网络分布式系统所代替,这极大地方便了人们的生活。还有,为了使得计算机技术适合政策和经济发展所需,它必然而且已经在专门化的基础上强化为系统的综合功能,从而极好地适应了社会的发展需求。
1.3 计算机技术的突破性进展
随着科技的不断进步,计算机科学技术也有了很大的突破,这种突破性可以在两个方面看到:一是微处理器的发展。微处理器能够缩小处理器芯片内的晶体管尺寸和线宽,因此它极大地提高了计算机的性能。通过利用改进的光刻技术,即用更短波长的曝光光源,经掩膜曝光,将刻蚀在硅片上面的晶体管制作得更加精巧,以及将连接晶体管的导线制作得更加细小实现了缩小微处理器内晶体管的尺寸和线宽。二是纳米电子技术。随着计算机技术的迅速发展,计算机向着微型化、智能化、高速化的方向发展,当前的电子元件已难以满足这些高要求,在这样的情况下,纳米技术的诞生无疑是送来了福音,它代表着一种全新看待问题的方式,不仅仅是简单的尺寸变小,纳米技术无疑是革命性的技术。它的发展已经有效地帮助计算机技术解决了集成度和处理速度的双重制约问题。
2 计算机科学技术发展前景展望
2.1 计算机软件技术不断完善
计算机软件技术的发展受到市场因素的影响很大,这一点完全不同于计算机硬件技术。程序语言是计算机软件技术的最重要的组成部分之一,随着网络的兴起和发展,各种各样的语言都推出了网络的新版本。以当前的现状来看,计算机技术和工作技术的结合是计算机软件技术发展的重要方向,它的发展能够有效帮助人们处理现实工作中的任务,使得工作变得更有效率。
2.2 计算机科学技术的智能化发展趋势
计算机当前最主要的功能就是上网,所以我们可以说,网络技术的发展俨然已经成为了计算机技术发展的重心,它会直接影响到计算机功能的普及,可以设想,各种网络技术必定会在未来的计算机技术中得到更好的体现。当代的人们都通过网络获取各个渠道的信息,并从这些信息中选取对自己有用的,从而达到自身的完善,拓展自己的视野。大众能够利用计算机的智能化解决生活中的种种问题,这既是一种技术的进步,也是文明的进步,计算机技术必然会向着更高和更为深入的层面发展。
2.3 计算机科学技术向多个领域全面发展
由于计算机科学技术的特性,使得它对方便人们生活起了重大的作用,计算机作为人们不可或缺的生活必需品而存在,它的工具性特征已经深入了生活的方方面面,全面影响了当代人们的生活方式,社会各个阶层的人对于计算机技术的要求都有不同程度的提升。计算机科学技术不仅在我国,在整个世界都已经深入到了各个领域中去。如今的笔记本电脑随处可见,它的确为方便人们生活立下了汗马功劳,我们可以极为快捷地学习或查阅信息。
2.4 计算机科学技术的发展愈来愈快
计算机科学技术的发展有着越来越快的趋势,其更新换代的能力非其他行业所能相比。随着它的快速发展,它所暴露出来的弊端也越多,于是,对这种弊端进行改造的速度也必须越来越快。而且,随着因特网的迅猛发展和广泛应用,计算机处理能力的不断提高,新的业务和应用也不断涌现。例如Inter公司已经拥有了10亿以上的晶体管微处理器,能够将所有的计算机协调并行起来,有效地解决现实生活中出现的各种技术问题。
2.5 计算机科学技术在向环保化发展
随着社会的发展,人们在使用计算机时对其相关的性能要求在不断的提高,因此计算机的能耗也随着变大。同时,由于人们的家庭生活在很多方面都离不开计算机,因此对于计算机的使用时间也比以前大大增多。为了减少计算机的耗电量,越来越多的计算机技术人员开始研究降低计算机能耗的方法,例如通过一种专门的PC通用设备提高计算机的工作效率,这样可以使得低性能的计算机也能够具备专业的功能,进而可以大大的降低计算机工作时产生的能耗。或者也可以考虑采用“量子”、“光子”等新构架的计算机将硅构架的计算机替换掉,降低计算机的能耗。同时在制作计算机的材质方面也要尽可能的减少对不可回收材料的使用。
2.6 计算机技术在向人性化方向发展
现如今计算机已经成为了人们不可或缺的使用工具,为了使计算机能够更好的为人类服务,因此要加强使用者与计算机之间的交流。在这个背景下,只有将计算机技术的设计向人性化发展,才会提升人们使用计算机的兴趣。因此,未来计算机在发展的过程中,应该注重人性化设计,使得人们在使用计算机的时候不仅能够通过键盘控制,还能够通过语音、眼睛等进行控制。同时,未来人们对计算机的使用也不需要学习专门的技术,使得人们在运用起来就如同使用一个普通的电器一样简单,无论老少都能够简便的对计算机进行操作。
计算机科学技术显然已经和大众生活紧密关联在了一起,计算机科学技术的发展能够不断地满足人们日益增长的物质文化需求,这是计算机科学技术的历史使命。相信未来的计算机科学技术的发展一定会令广大人民获益,令国家的综合实力得到增强。
参考文献:
[1]王晓丽.计算机科学技术的研究与发展[J].黑龙江科技信息,2011,30:101.
[2]邱志明.探索计算机科学与技术的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2011,16.
(天津商业大学 信息工程学院,天津300134)
摘 要:分析目前高校嵌入式系统原理课程重理论轻项目应用实践操作的教学方式,提出理论强化学习、实验项目分析操作训练、科研项目实训和校企联合订单式培养四位一体的实践教学模式。强调采用引导性笔记授课方式强化学生理论知识,单步引导学生实验项目操作,结合综合系统实例项目及企业需求订单式针对性培养,可以锻炼学生动手操作和实践创新能力,以及在综合性项目开发过程中的工程创新、团队协作能力,从而解决理论教学与实践相互脱节的问题。
关键词 :嵌入式系统课程;项目分析操作;科研实训;订单式培养
0 引 言
嵌入式系统是专业技术性、实践性和综合性都很强的学科领域,近年发展极为迅速,目前精通嵌入式系统专业技术的人才严重缺乏,学校培养的人才和企业实际需求严重脱节,使得嵌入式硬件和软件研发工程师成为近年来较为热门的职业之一。为缩小毕业生与用人单位实际需求间的差距,使高校的人才培养方向和培养目标更贴近现实,嵌入式系统的教学改革迫在眉睫。
1 授课方式及课程理论分析设置
嵌入式系统原理目前是通信工程和自动化专业的核心课程,也是计算机科学与技术、软件工程等专业的重要课程。嵌入式系统更新换代快,学习难度大,难以形成系统性的知识体系[1-2]。同时嵌入式课程讲授难度很大,它要求教师不仅具备一般的单片机开发系统的软硬件知识,而且需要从事过嵌入式系统工程项目实际开发实践,才能很好地讲授该课程。
1.1 授课方式分析
嵌入式系统原理理论知识点多,覆盖学科面广,命令操作多,采用引导性笔记的授课方式强化学生的理论知识水平[3]。课堂上授课人数较多,授课教师营造学生积极参与的课堂气氛,激发学生的课堂参与积极性。同时,改变以往将所有授课讲义上课前给学生的做法,而是将引导性笔记提前给学生,引导性笔记包括本堂课内容的信息提纲、基本概念、定理、公式关键环节、图形图表、最终结论观点等,学生只需补充其中的细节内容。学生边记笔记边理解重点内容,注意力能够相对集中在老师的授课重点,避免没有经过理解分析的简单记录,从而提高课堂的学习效率,使学生达到高强度的理论强化学习目的。天津商业大学嵌入式系统教学团队紧紧围绕ARM 架构微处理器作为教学的理论和实验主要对象,编写了可作为引导性笔记的实验教材《嵌入式系统原理开发与设计——基于SamsungS3C2410微处理器的设计与应用》。教学团队采用课堂讲授与实验有机结合的教学模式,采用引导性笔记的授课方式,强化理论与应用实践相结合,引导学生独立思考,培养他们的学习兴趣和学习积极性、主动性[4]。
1.2 课程理论分析设置
嵌入式系统课程是一门系统性强、软硬件结合的综合性课程,一般分为硬件开发方向和软件开发方向,两方向均要求学生能够掌握嵌入式系统基本理论知识和简单的嵌入式操作系统,具有嵌入式系统软硬件开发、设计、调试和维护的基本能力。通信工程专业和自动化专业的学生授课重点偏向于嵌入式硬件开发方向,而计算机科学与技术专业和软件工程专业的学生则偏向于嵌入式软件开发。根据不同专业的专业特点以及学生的兴趣爱好和素质,可以建立一套适合嵌入式系统教学的课程体系,将嵌入式系统课程体系概括为3个阶段,第一阶段为偏软和偏硬方向的学生均要求学的专业基础课,主要有C语言程序设计、计算机组成原理、模拟电路和数字电路、汇编语言程序设计等基础课程;第二阶段为偏软和偏硬方向的学生均要求学习,主要开设课程有Linux操作系统、WinCE操作系统、数据结构、嵌入式系统原理及应用、操作系统原理、计算机网络等课程;第三阶段为偏软专业学生重点学习基于操作系统的开发课程,如QT图形界面设计、C++程序设计等开发应用性强的人机界面软件设计;偏硬专业学生重点学习嵌入式系统结构、传感器原理、PCB设计制作、Multisim和PADS等仿真设计类的课程[5-6]。
2 课程实验项目实践
嵌入式系统教学的实验项目分为基础类实验项目和提高类实验项目。基础类实验项目均要求学生掌握利用现有实验设备理解嵌入式系统设计的原理和过程、掌握建立嵌入式系统开发环境的开发方法和过程;提高类实验项目主要是让学生把所学本学科知识综合起来,培养学生嵌入式系统综合应用实际开发能力、软硬件协同设计思想及解决开发过程遇到问题的能力[7-9]。
基础类实验项目包括:①基于ARM的汇编语言程序设计;②基于ARM的C语言程序设计;③基于ARM的I/O接口实验;④基于ARM的中断实验;⑤基于ARM的UART实验;⑥基于ARM的A/D接口实验;⑦μCOSII的内核在ARM处理器上的移植;⑧Linux实验环境的搭建;⑨Boot loader引导程序实验;⑩Linux的移植、内核、文件系统的生成与下载; WinCE中的控件编程; WinCE下的多线程编程; WinCE下文件操作与通信编程。
提高类实验项目包括:①触摸屏实验;②音频录放实验;③USB设备收发数据实验;④基于μCOSII 的串口驱动编写实验;⑤基于μCOSII 的LCD 驱动编写实验;⑥基于Linux 的键盘驱动程序编写;⑦基于Linux 的LCD 驱动程序编写;⑧USB 播放mp3的实验;⑨WinCE 系统定制;⑩WinCE 下的流接口驱动开发; WinCE 内核调试。
其中提高类的实验项目均为小系统设计,综合性较强,有一定开发难度,授课教师在实验项目分析操作中单步引导学生自己通过操作来寻求答案,让学生由被动学习变为主动学习,通过给学生分析项目需求、设计方法,进一步引导学生进行实例项目的学习。部分项目需要仿真测试的利用虚拟仿真软件MATLAB、PROTEUS 和AD6.3等各种绘图仿真软件进行试验仿真测试。虚拟仿真实验可以提高学生实验项目的正确率,操作的便捷性,降低设备的损坏率,强化学生的理论知识。提高类的实验项目均是具体的实例展开教学,从而达到培养能力的目的,进而激发学生的学习兴趣。信息技术综合实验教学中心现有达盛ARM860 教学实验实训平台32 套(CPU 为SamsungS3C2410 处理器) 以及该平台配套的硬件设备和软件环境,结合2012版教学计划,将课程实验项目再设计为启发型-综合性-创新型实验项目。学生3~4人为一个团队,每人分工明确,完成项目的分析设计、编写、调试代码、功能演示,共同讨论共同完成实验项目。
3 科研项目培养结合企业订单培养
在理论知识强化学习和必修的实验项目后,很多学生认为学到的知识点相对零散,缺乏一条主线将各章的知识点结合起来,不能从全局角度整体看待问题,知识点得不到灵活运用。授课教师选取难度合适且有意义的综合系统实例项目作为学生的课外拓展性教学补充[10],这些软硬协同设计的综合系统实例项目尽量将各知识点贯通起来,增强学生对课程的整体把握。综合系统实例项目来自于教师的纵向和横向科研项目子课题、各类竞赛项目、创新研究课题和企业的实际需求。
科研项目子课题、各类竞赛项目开发设计过程中,3~5名学生组成项目应用开发兴趣小组,共同完成项目的需求分析设计、功能实现和测试工作,便于学生理解各功能的实现原理,每个小组汇报该组项目的设计目的、实现原理、实现功能、开发调试及功能测试的过程,最后采取学生答辩、老师验收的结题方式,达到锻炼学生的团队能力,协作能力及自学能力的目的,也可以使其他未做该项目的同学得到参考和借鉴。教师授课团队在开发设计过程中提供必要的课外指导,各实验教学中心和工程训练中心提供相应的设备及开发平台。目前,这种模式培养的学生已经获得全国大学生电子设计竞赛、天津市大学生电子设计竞赛、天津市大学生物联网设计竞赛、博创杯、合泰杯等多项大奖。
对于创新研究课题和企业的实际需求项目,对学生采用订单式培养,要求学生有针对性地完成嵌入式系统的实际硬件电路设计、程序的编写、调试环境搭建、各级功能的调试、系统的集成测试和文档的编写等环节,其中硬件电路设计和软件编程需重点学习,通过项目需求分析、方案比较、资料归纳整理、系统方案定型、电路板级调试、软件编程调试、系统功能测试、文档编写等全过程,完成一个标准的产品级的工程项目研发,锻炼学生的工程项目研发和实际动手能力。在开发的不同阶段,学校企业共同搭建平台,学校提供必要设备和实验室,企业提供部分研发平台及资金支持,企业一线产品研发专家不定期到校内和学生交流,学生近距离和企业嵌入式系统资深专家面对面探讨问题,提高学生的工程项目经验、创新能力和实践能力,提高学生的专业素养,让学生在实际项目研发环境中成长,也为日后的工作有针对性地积蓄经验和专业本领,提高学生就业率。这种教学模式实现了为企业量体裁衣式的培养,教师也达到对不同学生因材施教的目的。
4 结 语
嵌入式技术发展突飞猛进,市场实际需求变化无穷,系统的展开嵌入式系统教学内容改革与实践工作以适应市场需求,构建理论强化学习、实验项目分析操作训练、科研项目实训和校企联合订单式培养四位一体的实践教学模式,形成专业技术应用能力与综合实践技能相结合的实践教学体系。在教学内容上,要将理论与实践相结合,课堂教学和实验项目操作训练相结合,科研项目训练和企业需求相结合,提高学生分析问题和解决问题的能力,加强学生工程系统掌控能力和创新能力。
笔者所在教学团队积极主动拓宽教学方法视野,掌握先进科学的教学理念,优化和完善教学方法,经过多学期的实践教学证明这种教学模式具有较好的可行性,提升了学生工程实践能力,激发了学生的学习兴趣,教学实践效果也较符合实际应用。
基金项目:天津商业大学教改基金项目(2013XXJG-08)。
第一作者简介:徐文超,男,实验师,研究方向为模式识别和嵌入式技术, xuwenchao@tjcu.edu.cn。
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依个人之见,计算机依据用途可以分为三大类:第一类为高端技术应用,是科技工作者和大学计算机专业研究人员,通过不懈的研究创新,推出更新的科技成果产品;第二类是普通应用,人们把它作为一种高效率的工具,在工作和生活的各种应用环境中大量使用;第三类是玩具,在当今这个信息社会中,更为壮观的是全球的人都把计算机当做一个高级的智能玩具,用来娱乐、游戏。
研究高端科学技术的人们,不仅要懂得电子计算机是如何工作的,而且还要知道它是如何制造出来的,要了解它从一个几十吨重的庞然大物变成今天的笔记本电脑的演变过程;把它当工具使用的人,则只要了解电子计算机的基础知识,学会编制程序的方法,就能得心应手地开展自已应用领域的工作,没有必要去过问它是怎样造出来的;把电脑当作玩具者,则只要知道计算机的操作命令就行了。当然兴趣不一样,玩的方法也就各有特色。科技产品、工具、玩具只是人们在各自使用范围内对计算机的不同理解,但它显现出来的本质仍然是一台不折不扣的电子计算机。
鉴于电子计算机与人们是如此亲密无间,电子计算机也就必然从高端科技演变成为人们的基础知识。2006年3月,曾任美国卡内基・梅隆大学(CMU)计算机科学系主任,现任美国基金会(MSP)计算机和信息科学与工程部(CISE)主任的周以真Jearmette M.Wing教授,在美国计算机权威刊物《Communicatons of the ACM》上,首次提出了计算思维的观念。计算思维这一观念提出后,立即得到美国教育界的广泛支持,并引起了欧洲的极大关注。2007年9月19日,欧洲科学界、工业界和政府的一些领导者还在布鲁塞尔皇家科学院召开了一次名为“思维科学――欧洲的下一个政策挑战”的会议。
在国内,为了紧跟国际学术动态,推动教学理念的更新,全国高等学校计算机教育研究会早在2003年10月31日,就在桂林电子工业学院主办了全国“计算机科学与技术方法论”专题学术研讨会,在热烈的讨论中,也萌发了计算思维的理念。本次会议有来自全国百余所高校的150余位代表参会,还吸引了哲学界、物理学界的学者参加,讨论中不仅有相同的观点共识,也有对立的论点交锋,会议开得热烈、成功。大会收到论文100余篇,其中64篇由核心刊物《计算机科学》杂志专辑发表。
5年之后的2008年10月31日,全国高等学校计算机教育研究会又在桂林电子科技大学召开了“计算思维与计算机导论”专题研讨会,探讨了科学思维与科学方法在计算机学科教学创新中的作用。来自全国80多所高校,包括70多位计算机学院院长、主管教学的副院长在内的近百名专家出席了会议。在本次会议上,桂林电子科技大学董荣胜教授、武汉大学费定舟教授、国防科大李婷婷博士、著名计算机教育家苏运霖教授、中国人民大学赵总宽教授等分别就有关计算思维与计算机导论、计算思维与计算机方法论、哲学思维、计算思维及科技创新、历史上重大科学发现与技术创新中蕴含的计算思维、中国古代科学中蕴含的计算思维――算法化思想、计算思维在各学科领域的应用、计算思维在计算机学科各门课程中讲授的经验和体会等内容作了大会报告,探讨了在教学过程中如何以课程为载体讲授面向学科的思维方法,以及这种讲授对国家科学与教育事业发展的作用等。
这两次会议的核心宗旨是期望促使我国计算机教育界的同行们要更新思维,尽快适应计算机科学领域发生的根本性变革。
2008年6月29日至7月14日,中国国家科学基金委员会组织了计算机科学代表团,访问了美国的lO所大学和美国国家科学基金会。访问成员对“计算思维”有了更强烈的感受:中国工程院院士、国家自然科学基金委员会副主任、清华大学孙家广教授说:“最具有基础性和长期性的思想是‘计算思维’。这也给中国计算机科学技术的学科建设工作提供了很好的参考”。中国计算机学会理事、国家自然科学基金委员会信息科学部二处(计算机学科)处长刘克教授说:“在大学中推进‘计算思维’这一基本理念的教育与传播工作也非常必要”。中国计算机学会高级会员、2007年中国计算机学会王选奖获得者、中国科学院计算技术研究所研究员徐志伟总工程师说:“‘计算思维’就本人了解而言,这可能是近十年来最具有基础性、长期性的学术思想。这个思想由美国国家科学基金会主管计算机与信息科学与工程学部的副主任珍妮特・文(Jeannette Wing)博士提出。简言之:计算思维是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式,就像识字、做算术一样;任务是在2050年以前,让地球上每一个公民都具备‘计算思维’能力。换句话说,以前要‘扫盲’,是扫‘文盲’,在21世纪,要扫‘计算机盲’。当然,要做到这点,必须说清楚什么是计算思维。”他又说:“计算思维这一思想也部分地给出了初步理论,可用于解释为什么美国正在发生各种学科、教育、科研活动和机构变革的实践。这也给中国计算机科学技术的学科建设工作提供了一个很好的参考。这个思想还应该更正面地理解,即计算思维的普及可以从科学界、研究界开始,给予科技人员一种新的视角和思维方式。”徐志伟总工程师最后总结说:“计算使人们能够发现与创新CDI(Cyber Enabled Discovery and Innovation),是实现计算思维的第一个美国国家科学基金会的重大计划。它的目的是,通过计算思维的创新和进步(包括概念、方法、模型、算法、工具和系统等),对科学与工程领域产生新理解、新模式,创造革命性的研究成果。”
从以上这些论述来看,在2050年以前,要让地球上每一个公民都具备“计算思维”能力,要扫“计算机盲”。因此,应把计算思维看成是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式。国际上已经在大声疾呼了,我们中国的计算机教育工作者岂能坐视不理,我们应该结合国情,奋起直追!
2010年7月19日至20日,北京大学、清华大学、浙江大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、中国科技大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学九所知名高校在西安交通大学举办了“C9高校联盟计算机基础课程研讨会”。教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会主任陈国良院士亲临大会,作了“计算思维能力培养研究”的报告,并主持了该专题的讨论,各有关高等学校计算机基础课程教学负责人 及骨干教师出席了大会。经大会研究讨论后就增强大学生计算思维能力的培养发表了“C9高校联盟计算机基础教学发展战略联合声明”。这是个好兆头,作为全国高等学校计算机教育研究会,我们在表示积极支持的前提下,还要力争在促进建立“计算思维”的观念上作出贡献。
那么,什么是计算思维?
周以真教授指出:“计算思维代表着一种普遍的认识和一类普适的技能,每一个人,而不仅仅是计算机科学家,都应热心于它的学习和应用。”他又说:“计算思维是每个人的基本技能,不仅仅是计算机科学家。我们应当使每个孩子在培养解析能力时不仅掌握阅读、写作和算术(Reading Writing and Arithmetic――3R),还要学会计算思维。”
中国科学院计算所李国杰院士说:“计算思维运用计算机科学的基础概念求解问题、设计系统和理解人类行为,它选择合适的方式陈述一个问题、对一个问题的相关方面建模,并用最有效的办法实现问题求解。”李国杰院士还认为,计算机科学本质上源自数学思维和工程思维。然而,计算思维远远不只是为计算机编程,它是抽象的多个层次上的思维,与“读写能力”一样,是人类的基本思维方式。他强调,“计算思维是每个人的基本技能,不仅仅属于计算机科学家。”他建议,在培养孩子们的解析能力时,不仅要求其学会阅读、写作和算术,还要学会计算思维。
因此,我们可以这样来认识计算思维:计算思维是运用计算机科学的基础概念来进行问题的求解、系统的设计以及人类行为的理解等,它包括了涵盖计算机科学广度的一系列思维活动。计算思维是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式,就像阅读、写字、做算术一样,成为人们最基础、最普遍、最适用和不可缺少的基础思维方式。
计算思维的普及可以从科学界、研究界开始做起,它能给科技人员一种新的视觉和思维方式。
在大学里推进计算思维这一基本理念的教育和传播工作是十分必要的,建议面向所有专业的大学新生开一门“怎么像计算机科学家一样思维”的课程。还应当让没有进入大学之前的学生接触计算的方法和模型。要培养具有“计算思维”能力的中国计算机本科大学生,就需要制定出具有“计算思维”能力特色的教学计划。因此,对我国现行教学计划的创新改革已经到了刻不容缓的时候了。我国计算机教育界同行已经在审时度势地审定和修改现行的教学计划,发掘新特色,寻找新亮点。
在全民中有计划、有步骤地进行计算思维观念的宣传和普及工作,也应当提上议事日程。美国人已经提出,在2050年以前,要让地球上每一个公民都具备“计算思维”能力,要扫“计算机盲”。因此,应该把计算思维看成是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式,激发人们对计算机领域科学探索的兴趣,使计算思维成为一种常识。周以真教授说,“我特别需要抓住尚未进入大学之前的听众,包括教师、父母和学生,向他们传送下面两个信息:智力上的挑战和引人入胜的科学问题依旧亟待理解和解决。这些问题的解答仅仅受限于我们自己的好奇心和创造力。”
结论应当是:当计算思维面向所有的人,所有的地方,真正融入人类活动的整体,不再表现为一种显式哲学的时候,计算思维就将成为一种现实。
综上所述,不妨把计算思维看成是“基础的回归”,把学习计算机科学看成像学习数学或英语一样的基础知识。主修数学或英语的人,可以从事各种各样的职业。主修计算机科学的人,当然也可以从事各种各样的职业,比如,一个人在主修计算机科学以后,可以直接从事医学、法律、商业、政治以及任何类型的科学和工程职业,甚至艺术工作。也就是说,在原来的数、理、化、天、生、物六大基础学科的基础上,加上计算机科学而成为七大基础学科。
这里还要阐明几个概念:
计算思维是概念化,而不是程序化。因为计算机科学不只是为计算机编制程序,而是要像计算机科学家那样去思维,进而要求在抽象的多个层次上思维。
计算思维是人的思维,是人类求解问题的一条途径。计算机的思维方式也决不是要人类像计算机那样去思考。计算机的工作非常机械、枯燥、沉闷,人类则聪颖并富有想象力,是人类创造了计算机,给计算机赋以智能和激情。当人类为自己配置了计算机系统,人类就能够用自己的智慧来解决那些在计算时代之前不敢尝试的问题,进而实现“只有想不到,没有做不到”的境界。
计算思维是数学思维和工程思维的互补与融合,和所有学科的形式化基础都是建筑在数学之上一样,计算机科学在本质上也来源于数学思维。又由于人类建造的计算机系统是一个能够与实际世界互动的系统,计算机科学在本质上又来源于工程思维。由于基本的计算机系统受到的限制,迫使计算机科学家必须进行计算性思考,不能只是单纯地进行数学思考,而要开拓视野,用构建虚拟世界的自由来使人类能够设计出超物理世界的各种系统。
计算思维是人类的思想活动,不是人造的物品,它不只是以人类生产的软件、硬件等人造物的物理形式到处呈现并时刻融入人们的生活,更重要的是,它是人类用以接近求解问题、管理日常生活、建立与他人交流和互动的计算概念。因此,不能把计算机科学只等同于为计算机编制程序,也不能把主修计算机科学局限于狭窄的就业范围,更不能认为计算机科学的基础研究已经完成,只剩下工程实现的问题了。当人们行动起来去改变这个领域的社会形象的时候,计算思维就是一个引导着计算机教育家、研究者和实践者的宏大愿景了。
计算思维不仅是计算机科学家的思维,它已经不局限于计算机领域,计算机科学家对各种学科都产生了兴趣。例如,他们坚信生物学家能够从计算思维中获益,计算机科学也确实对生物科学作出极大贡献,它不仅具有能够从海量的序列数据中搜索寻找模式规律的本领,最终还能用体现数据结构和算法(指计算抽象和方法)自身的功能方式来表示蛋白质的结构,计算生物学正在改变着生物学家的思考方式。类似的,计算博弈理论正在改变着经济学家的思考方式:纳米计算正在改变着化学家的思考方式;量子计算正在改变着物理学家的思考方式。当然,计算思维不仅仅限于科学家,计算思维应该成为每个人的技能组合成分。可以这样认为:普适计算之于今天就如计算思维之于明天。普适计算让今天实现了昨天的梦想,而计算思维将是明天的现实。
计算思维是利用启发式的推理寻求解答,它可以在不能确定的情况下进行规划、学习和调度。实质上就是搜索、搜索、再搜索。
计算思维是利用海量数据来加快计算,在时间和空间之间,在处理能力和存储容量之间进行权衡。我们来看一些日常生活中的事例:当你的孩子早晨去上学时,他把当天所需的东西放进背包,这就是“预置和缓存”;当有人弄丢了自己的物品,你建议他沿着走过的路线去寻找,这就叫“回推”;在什么时候停止长期租用的物品而为自己买一个呢?这就是“在线算法”;在超市付费时,你应当去排哪一个队呢?这就是“多服务器系统”的性能模型;为什么停电时你的电话仍然可以用呢?这就是“失败的无关性”和“设计的冗余性。”当计算思维真正渗透到每一个人的生活之中的时候,“预置和缓存”、“回推”、“在线算法”、“多服务器系统”、“失败的无关性”和“设计的冗余性”等专业词汇也就成为人们的日常语言了。
计算思维既然与人们的工作和生活如此密切相关,计算思维理所当然地应当成为人类不可或缺的一种生存能力。当今的信息社会已经离不开计算机了,未来的社会一定更需要计算机来加速实现美好的愿景。从事计算机科学技术研究和计算机教育的同行们,我们有责任首先成为具有计算思维能力的先驱者和促进者,大家首先要齐心协力地用计算思维的观念和能力把自己武装起来,再用自己的切身体会去培育更多的人们具有计算思维的观念,再把计算思维的观念提升到计算思维的能力。我坚信:通过大家的共同努力,一定能把国际上流行的“2050年全世界的每一个公民都应具有计算思维能力”的预言变成现实!
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关键词:应用型本科;教学改革 ;教学效果
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2012)06-0305-02
前言
《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的专业基础课,也是计算机学科的考研课程之一,在计算机专业的课程体系中有着十分重要的地位。计算机组成原理是我院信息技术系开设的课程,介于我院是培养应用型专门人才为主要任务的特点,即使学生能尽快地融入到实际工作的应用中。因此,该课程必须不断地调整完善提高教学效果以适合实际需求。
一、《计算机组成原理》课堂教学效果的提高
1.培养目标的确立。中国各个高校都根据自己学校的特点研究制定了自己学校的人才培养目标。所培养出来的人才一般分为研究型、应用型、实用型三种类型。培养应用型人才的学校称之为应用型学校,培养应用型人才的本科专业称之为应用型本科。应用型人才将主要为社会承担把科学理论和技术转化为解决实际问题、服务生产的方法和方案的任务,其特点是学用结合、学做结合、学创结合。发展应用型本科教育是社会发展的要求建设新时期,实现社会主义现代化,科技是关键,教育是基础。国内大多数的本科院校确定了以培养应用型专门人才为主要任务,但是如何培养适合社会需求的应用型专业人才还处于摸索研究阶段,因此以应用型人才培养为教学目标的普通高等学校,都必须积极进行应用型人才培养的教学研究与改革。
2.教学内容的改革。传统上,《计算机组成原理》是计算机及相近专业的专业基础课,而《汇编语言》是计算机专业(本、专科)学生必备知识,其内容往往体现在《汇编语言程序设计》或《微机原理与汇编语言程序设计》等课程中。以前,我院和许多院校一样,将《计算机组成原理》单独开设,另开设《汇编语言程序设计》或《微机原理与汇编语言程序设计》。一方面,《计算机组成原理》一直是一个比较难教、难学的课程,是一门内容中技术性、工程性很强的课程。传统的做法都是以教师课堂授课为主,学生被动地听课,即主要通过教课方式向同学强行灌输,教师往往按照教材的内容一般性地讲述原理,学生只是完成一些简单的验证性的教学实验。课程内容显得抽象枯燥,学生学习后总感到有些朦胧,甚至于觉得本课程没什么实用价值,没有兴趣学。而另一方面,汇编语言的学习和掌握与计算机的硬件组成与工作原理密切相关。因此,分设两门课,一方面造成了部分内容的重复讲授,浪费了宝贵的学时, 另一方面给学生的学习造成了一定的困难。因此,在我院领导和教务处的大力支持下,自2006年开始,我系对这两门课程进行了课程改革试验,先是在《计算机组成原理》课中增加汇编语言的内容,并逐步增加汇编语言的有关内容,课程名改为《计算机组成原理与汇编语言》。经过对几届学生的教学实践,效果明显。一是学时数显著减少,二是充分利用了二者之间的有机联系,学生对知识的理解程度和运用能力有所提高。
3.传统的教学手段和多媒体教学手段相互补充。传统的教学手段是板书,这种方式的缺点就是教师要花很多时间进行板书,学生看到的 是死板的黑底白字,其优点是教师边写边讲,容易和学生形成互动,而学生在做笔记的过程中也能加深对所学内容的理解,同时还能让学生养成做笔记的良好习惯。随着科学技术的发展,绝大多数教师都利用多媒体课件进行教学,这种手段改善了传统教学的不足,但同时也出现了一些弊端。有些教师上课时过分依赖幻灯片,讲课时就照着课件念,速度一快,学生根本没有思考的余地,也没法做笔记,直接后果就是学生也过分依赖教师的课件,大部分同学上课不做笔记,上课也不好好听讲,就等着下课以后把课件拷贝回去看,大大降低了课堂教学的效果。为此,我们在教学时采用“课件+板书”的教学手段,大部分内容在课件上出现,但细节部分在黑板上给予适当补充,而且课件内容要保证重点突出,语言精练,这样既能让学生记下重点内容,也能让学生避开幻灯片的干扰,集中注意力听教师的讲解,提高课堂教学质量。
二、《计算机组成原理》实验课教学效果的提高
为体现“学生主体地位”和“参与式教学”等教育理念,从“计算机组成原理”开课开始我们就我院培养应用型人才的特点,加大了实验课的比重,打破其他学校的惯例,按照1∶1的比例安排理论和实验课,取得了很好的教学效果。我们重新整合的课程为《计算机组成原理与汇编语言》,增加了汇编程序部分的实验。实验部分继而分成了计算机组成原理与汇编语言两部分。
1.计算机组成原理实验。目前高校计算机组成原理实验方式主要有两种:一种是利用固定结构的实验平台,这些实验平台将 CPU 的各个组成部件全部做好,学生按要求连线、拨动相应输入或控制开关来完成实验;另 一种是应用 EDA 技术进行实验。我院购买了计算机组成原理实验箱,采用了第一种形式。这种固定结构的实验平台可帮助学生深刻理解计算机主要部件的工作原理。首先,学生可以实际动手操作。其次,学生可以把理论知识与社会生产实践相结合,在实际工作中得到锻炼和提高,使学有所用。这样,一方面,可以进一步深化学生对理论知识的理解和掌握;另一方面,可以培养学生的实际动手能力,提高学生的学习兴趣,增强学生的创新意识。
2.汇编语言实验汇编语言。实验部分,采用上机编程的形式。通过实验,使学生了解80x86计算机组织,掌握8086/8088指令系统和寻址方式,掌握汇编语言程序设计基本方法,能进行汇编语言程序的设计、调试。对计算机组成原理有了全方位的认识。实验教学重点解决学生掌握硬件专业知识基础、汇编语言基本设计方法和增加教学内容实用性等三个方面。使学生通过对计算机各功能部件的逻辑组成、工作机制、程序设计的学习及实验,建立完备的单台计算机整机概念。使学生通过高性能计算机、新一代计算机等知识,进一步学习了解计算机广泛采用的新技术、新工艺、最新研究成果和发展应用趋势。使学生通过汇编语言程序设计的学习,了解所用计算机硬件及使用软件扩大功能的实现方法,进一步真正理解计算机的基本组成原理以及工作过程。并为后继课程及今后工作中解决实际问题,打下一个良好的基础。使学生通过实验课的学习,受到软硬件实验的初步训练,实验操作能力得到提高。掌握编程的基本方法,培养分析和解决问题的能力以及掌握使用计算机的基本技能。
三、考核方法及效果
为了进一步调动学生的积极性,把每次实验的成绩列入平时成绩,最终纳入期末成绩,总成绩=30%平时成绩 + 70%期末考试成绩。使学生不仅仅注重最后一张卷子,而是更注重平时的学习与积累,注重自己真正学到了知识和技能。这种方式也得到了学生的认可。学生成绩也有了大幅提高(见表1)。
四、加强课程认识,建立完整的课程体系
由于学生正处于学习阶段,对计算机组成原理这门课程在整个专业课程体系以及该课程与其他课程之间的联系没有一个直观、感性的认识,使得学生在思想上轻视了对这门课的学习。因此,上课时,教师首先应该明确本课程的地位和重要性,让学生从思想上重视起来。通常,教师在教学时基本上都有这个环节,但大部分只是“简单的、概括性的”说明,没有详细地探讨该课程和其他课程的联系,学生有种“知其然,而不知其所以然”的感觉。为了加强学生对课程重要性的认识,可以设置一些问题,通过对这些问题的思考,让学生能深刻体会到本课程和其他课程的联系,加深对该课程地位的感性认识。并且我对该课程群中的相关课程在教学内容上做了一次大跨度的整合、更新,开设出《嵌入式系统》课程,使课程群中的课程更能反映出现代计算机的新发展。
结论
要提高应用型本科计算机组成原理课程教学效果,分析应用型计算机专业人才特点,量身定做教学方案,使用先进的教学手段,加之以科学的管理,是应用型计算机专业人才培养的有效途径。总之《计算机组成原理》课程教育也应与时俱进,开拓创新,不断地研究改进。课程一定要想方设法地吸引学生兴趣,不断改革教学内容、方法及手段,采取多种途径,提高教学效果是一个教育工作者永远的目标和追求。
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Abstract: The experiment course characteristics of software engineering are summarized systematically, the present condition and existing problem about the teaching of software engineering are expounded in detail,some reform ideas and methods on the teaching of software engineering are proposed, and advices and views about some common problems are given.
关键词: 软件工程;教学模式;改革与探索
Key words: software engineering;teaching mode;reform and research
0引言
随着社会信息化的不断发展和深入,一方面,各行各业对于计算机软件人才的需求不断扩大;另一方面,我国软件人才状况仍未摆脱长期以来形成的“缺口较大、结构失衡、需求旺盛”的状况,人才短缺与结构不合理现状并存。
人们开发优质软件的能力大大落后于计算机硬件日新月异的进展和社会对计算机软件不断增长的需求,计算机工业发达国家在发展软件的过程中曾经走过不少弯路,这种状况已经严重妨碍了计算机技术的进步,许多国家至今仍然经受着“软件危机”的困扰。
为了摆脱软件危机的困扰,为社会提供训练有素的计算机软件专业人才,软件工程学迅速发展起来,它是一门研究软件开发与维护的普遍原理和技术的工程学科,在当今的信息社会中占有重要的地位。它已经成为计算机科学技术的一个重要分支,由最初的单学科方向发展成为的多学科交叉学科,它主要以计算机科学技术为基础。进入新世纪,已经成为一个异常活跃的研究领域。
1《软件工程》课程的特点
软件工程学是一门发展迅速的新兴学科,研究的范围非常广泛,包括技术方法、工具和管理等许多方面。目前软件工程是一门实践性很强的课程,它是指导计算机软件开发与维护的一门综合性课程,是计算机科学与技术及相关专业教学计划中一门重要的专业必修课,其教学成效直接影响学生毕业以后从事软件开发工作的能力。所以,为了使学生具备作为软件工程师所需的专业能力,使学生了解和掌握软件工程开发的技术和方法,要为其从事计算机软件开发和维护提供方法上的指导,严把这一课程的教学关。
软件工程作为计算机专业的一门核心课程,它具有以下两大特点。①知识的广泛性、综合性:由于涉及内容太多、太宽,而且其本身还处在不断的发展中,所以为了使学生了解到各种知识,我们还要将该课程涉及的计算机、经济学、管理学、工程学、市场学等多个领域的知识予以整理,要结合软件开发实践进行教学,使学生了解到各种知识的综合应用。在扩大学生的知识面的同时,突出教学改革的重点。②理论的实践性:软件工程学具有很强的实践性,它是根据人们开发软件产品的经验总结出来的理论课程,软件工程学的产生是为了摆脱“软件危机”的困扰而诞生的,它是用理论来指导实践开发,因此在学习过程中必须理论联系实际。
软件工程的主要教学目标就是使学生①锻炼交流和沟通的能力,培养团队合作精神;②培养实际开发能力;③在开发过程中应遵循的流程、准则、标准和规范,初步学会用工程化的方法开发软件项目;④掌握软件工程的基本概念、基本原理、实用的开发方法和技术。它也是计算机本科教育中唯一涉及到工程化管理和技术的课程
2《软件工程》教学存在的问题
传统的计算机教学模式与当前社会人才市场的需求远远不相适应,学生与产业界的需求往往存在较大的脱节,长期以来,存在着“什么都学过却什么都不会”的尴尬局面,严重阻碍了我国IT企业的发展。尽管国内高校软件人才的培养数量日益攀升,但是实际培养的计算机人才却远远达不到社会的要求,学生难以很快融入现代IT企业的运作。究其原因,最根本的还是因为计算机教学的现状所至。随着计算机技术和知识日新月异的发展,与之相应的计算机教育无论从观念、内容和方法上都相对滞后,软件工程教学的现状也是如此,存在的问题主要表现在以下几个方面:
2.1 课程的综合性要求软件的开发是一个系统工程,需要开发者有管理学、数学、经济学、计算机技术、系统工程等多方面知识和综合能力,而学生前期课程主要是单一学科型的。
2.2 教学模式的选用软件工程实际上就是一门研究如何将完善的科学与工程原理、先进高效的管理技术以及完整、规范的设计方法应用于经济地开发既可靠、又能在实际计算机上有效运行的软件的一门工程学科,非常强调理论与实践相结合。目前,国内计算机软件相关专业的教学基本还停留在传统的理工科人才培养模式,基础理论知识和针对个人动手能力的实验构成了教学的主体,普遍缺少对学生工程能力和职业素质的训练,同时也缺乏进行这些训练所需的教学环境,习惯于传统的教师讲、学生听、记笔记、背概念的教学方式,影响学生对理论知识的理解,更谈不上学生软件开发的综合能力和软件项目的管理能力的有目的培养。
2.3 教学过程中侧重点目前,在软件工程的教学中仍然存在将侧重点放在详细介绍传统的生命周期方法学上,具体方法的介绍一般以面向过程的结构化方法为重点。为了提高了软件系统的稳定性、可修改性和可重用性,人们逐渐创造出的软件工程的新途径——面向对象方法学,这种方法日益受到人们的重视,在软件开发中广泛应用。而我们在教学过程中对这一部分的介绍则比较表浅,在实践教学环节也很少体现,这使得学生认为“软件工程”这门课程学不至用,面对用面向对象方法学来控制整个软件开发过程时,感到不知所措,在毕业后直接进入工作岗位时,更是不会运用。
关键词:多元整合课程模式;计算机应用技术;课程体系
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2007)18-0038-02
1引言
高职教育必须坚持以就业为导向,以技术能力的形成和综合素质的培养为主线,加强实践能力的培养,要实现这一目标,单一的课程模式显然无法满足高职教育实践的要求,探索灵活实用的新型课程模式势在必行,多元整合课程模式应运而生。
本文主要讨论如何运用多元整合课程模式构建计算机应用技术专业课程体系,并对实施过程和效果作了初步探讨。
2构建计算机应用技术专业课程体系的原则
专业的课程体系设置突出对学生“三个能力”的培养和训练:一是IT技能应用的能力;二是外语及交流的能力;三是与社会融合的能力。使学生在毕业时真正达到所学即所用,所用即所学,达到与企业需求的“无缝连接”。
3计算机应用技术专业课程体系的组成
计算机应用技术专业学生素质分为基本素质和职业素质,本专业人才培养框架如图1所示。下面我们基于人才培养框架深入阐述课程体系。
3.1基本素质
在基本素质培养上重视学生的德、智、体、美全面发展,从外语能力、专业基础知识、政治素养、人文素质、软件基础知识与操作能力几个方面提高学生的能力与素质。
结合本专业特点进行必需的英语教学,将原来的大学英语课程调整为实用英语,根据就业需要有的放矢地选择教学内容,培养学生阅读英文软件需求和设计规范的能力。
进行够用的数学课程设置,将高等数学、线性代数、离散数学和概率论与数理统计四门课程的内容进行取舍和整合,融合成一门课程“计算机数学基础”。
在重视思想教育的同时,通过素质修炼、沟通与演讲、IT职业生涯规划等公共课程帮助学生提高与社会的接触能力,与他人的沟通和协作能力,培养学生形成良好的IT职业道德。
3.2职业素质
计算机应用技术的职业素质分为三个子模块:计算机管理与应用模块、图形图像编辑和处理模块、网站设计与维护模块。
计算机管理与应用模块培养学生具备计算机软硬件理论基础,能够对计算机的软硬件进行管理和维护能力,能够从事计算机设备和软件管理和维护、安装调试工作。
图形图像编辑和处理模块让学生熟练掌握图形与图像处理的各种知识和技能,能够从事图形设计、图像制作、数码视频等工作。
网站设计与维护模块让学生掌握网站建设的基本原理,能够运用网页的设计和制作方法进行网站的规划、建设、和维护。
根据每个模块对职业技能的不同要求开设相应的课程,三个模块互相补充,课程内容多元整合,建立起以综合技术能力为导向的高职课程,提高学生的职业技术能力。
(1) 理论教学体系
根据每个模块对职业技能的不同要求开设相应的课程,实现课程结构的多元整合。专业课程体系分为必修课和选修课两大部分。
1) 专业主干课程。主要有:“程序设计基础(C语言)”、“数据结构基础(C语言)”、“数据库原理与应用基础”、“Internet与多媒体技术”、“计算机与网络原理”、“操作系统与故障排除”、“PC机组装与维护”、“Linux系统管理”、“平面设计技术”、“Java语言程序设计”、“Web开发技术基础”。
将传统的“计算机组成原理”与“计算机网络原理”整合成一门课程“计算机与网络原理”,介绍计算机系统结构、存储系统、总线系统、处理器、I/O系统、计算机网络网络体系与层次结构、局域网、广域网、Internet与TCP/IP、网络操作系统等等。在“操作系统与故障排除”课程中,除了操作系统原理的介绍外,融入HelpDesk的思路,增加常用应用程序故障排除的内容,培养学生解决信息技术服务及网络应用中所遇到的各种问题的能力,进一步增强课程的实用价值。
在讲授内容的深度和难度方面,采用模块化的组合形式,灵活组织教学单元,保证理论够用,并且为后续相关课程的学习提供良好的保障和基础。
2) 选修课以及认证课。面向不同的职业岗位,设置选修课和认证课程。有面向计算机管理方向的课程“Windows网络管理与应用”,有面向数据库管理方向的课程“Oracle”和面向软件测试岗位的课程“软件测试技术”,有面向软件开发岗位的课程“ (C#) ”、“VB”。
根据本专业的特点,设置了“MCSE认证”、“Adobe认证”两门认证课程,让学生毕业之前至少能通过一个职业资格认证,全面提高学生的综合素质和能力。
(2) 实践教学体系
1) 实践课程。在实践教学中,增加了专业主干课程的实践学时比例,充分发挥学生人手一台笔记本的优势,使学生在学习理论的同时,能够及时动手操作,以帮助理解和掌握。另外,还设置了一些实践性非常强的课程,例如“Web项目实践”课程,实施以学生为主体的“项目制”教学,让学生运用学过的软件开发技术架构Web应用,使学生能够及时将学过的理论知识应用到实际中去。学生可以根据各自的爱好和能力选择开发技术,鼓励学生个性化发展,教师承担项目经理的角色,控制和管理项目开发的流程和进度。
2) 实施“1321”教学模式。一学年安排成三个学期,两个学期是基于案例的理论教学,一个学期的实践性教学。计算机应用技术专业学生有两个实践学期,分别安排了概念实习和技能实习。概念实习安排了Office软件应用、操作系统安装、配置和基本维护的训练。技能实习安排了图形图像的设计制作和网站构建的技能训练内容。
3) 大学生创业中心。学院设立了SOVO (Students Office & Venture Office,大学生创业中心) ,把申请进驻中心的学生按照“虚拟公司”(Virtual Company) 的形式来组织,公司中设有“董事会”、VCEO负责组织、管理“虚拟公司”的运营,学生在虚拟公司中轮流担任不同角色。学院用制度和有效的措施保证大学生创业的条件,保证学生具备较强的动手技能、创新的思维、广阔的视野,让学生体验创业成功。
4) 毕业设计。给大三的学生安排了15周的毕业设计,学生对理论在实践中的应用进行归纳、总结,达到升华理解,进一步培养学生的持续学习能力、工作能力和创新思维能力。
4实施效果与意义
从目前实施的情况和毕业生的反馈信息来看,课程体系的建设与改革工作取得初步成效。计算机应用技术专业已有三届毕业生,就业率高达98.2%、96.15%和96.6%,充分说明本专业培养的毕业生符合市场需求。
【关键词】Flash设计 单元教学 知识应用
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)08-0166-02
一 中职院校中Flash课程教学的现状
Flash是目前计算机科学与技术相关专业中普遍应用的一个二维动画制作设计软件,它可以制作各种广告动画、小电影、交互式游戏、教学课件等。因此,广告制作专业、网站建设专业、动漫设计专业均将其作为专业课程,它也是电子商务等专业的拓展课程。但是,该课程在实施教学中,却存在着许多不足之处。
1.所用教材不足
现有的Flas课程的教材中规中矩,理论性太强,不能紧跟学生的需求。教材作为教师实施教学的参考书,作为学生平时预习、复习的理论依据,应该简洁明了,但是教材专业术语没有通俗易懂的文字进一步介绍,点、线、面没有总结,也没有把Flash的强大功能体现出来。
2.学生兴趣不高
现有Flas课程的教材每章所引用的案例陈旧、刻板,不能吸引学生的兴趣。而且每个案例所用的知识点没有总结,章节内容跨度大,练习时间不足,学生抓不到主要知识脉络,因此难以投入兴趣。
3.教学方法不新
现在常规的教学过程是按照教材的章节顺序,先进行理论讲授,再进行案例分析与示范操作,然后是学生上机操练。但是由于章节理论知识与案例知识无法第一时间达到同步配合应用,故而效果不理想。
二 Flash单元教学设计的作用
对于Flas课程的单元教学设计笔者认为:应该从一章或者一个单元的知识点出发,根据章节或单元中不同的知识点,综合利用各种教学形式和教学策略,通过一个阶段(而不是一个课时)的教、学、练,让学生完成一个相对完整的知识单元的学习。因此,需要教师与学生共同配合。
1.对于教师来说,教学过程的实施有化繁为简的好处
对教师来说,做好Flas课程的单元教学设计,有利于教师更好地认识教材,把握每个章节的知识点、重难点,以便更好地选择教学方法,设计教学案例,组织教学过程。教师根据学生的学习进度进行交互式教学,使学生在学习的过程中能够循序渐进;使学生对一个模块或一个单元的知识有一个系统的理解;使学生掌握本单元在Flash整个软件中的具体应用,并起到承前启后的作用。
2.对于学生来说,可以更加轻松地掌握知识的纲领与实际应用
对学生来说,实施Flas课程的单元教学设计的优势在于:打破了单个知识点的刻板记忆,不但关注如何让学生掌握个体知识点,同时也重视让学生梳理清楚各个知识点之间的联系,形成更加完整的知识体系、更加坚固的知识结构,从而应用理论知识制作各种要求的案例。
3.加强师生交流,提高教学效果
将Flas课程按单元进行教学设计,由于打破了传统的教学模式,进行单元教学的过程中需要师生共同讨论、分析、划分各个单元知识进行内容的设计,共同探讨案例实施的多种方法以及案例的实用性、观赏性、艺术性,更加有利于师生之间的情感、技能等的交流。
三 如何实现Flash课程的单元教学设计
Flash作为一款越来越受大众熟知并学习的动画制作软件,它的优势与发展方向越来越受到各个领域的关注。为了让各个阶段的学生都能充分学好这门课程,笔者认为应该从以下几个方面进行教学单元的设计。
1.课程单元的具体划分
根据学校对口专业所用教材的特点,划分为七个教学单元:A.工具箱的使用;B.场景舞台中各部分的作用;C.几种常用动画的制作应用;D.在动画中加载音频与视频;E.用AS语言编程制作与按钮控制动画简介;F.动画的与导出;G.组件的应用简介。每个教学单元均做好详细的教学课程目标、教学课时安排、过程任务设计及考核评价方式。
2.采用多种教学方法,提高教学效果
Flash是一门操作性非常强的课程,所有的理论知识都是服务于案例操作的。培养学生的创造性非常重要,而兴趣又是激发创造的最好老师。因此在教学过程中,案例教学要贯穿始终。为了设计好切合实际的、学生感兴趣的案例,就要在平常生活与工作中多看、多想、多总结,可以通过小广告片、MTV音乐电影、常用教学课件、启发性的小游戏等等,激发学生的创作欲望,从而达到事半功倍的效果。其次,实行“理实一体化”教学模式。教师设计好教学案例后,就要组织学生实施操作。在教学过程中,先让学生观看案例的动画效果,再进行操作步骤的文字讲解,将理论联系于实践中,然后由学生模仿操作,在模仿操作熟练后,即可进行创新训练。
3.分小组教学,培养学生的团队协作精神
根据教学班级的人数进行分小组教学。一般小组成员的人数在4~8人为宜,每个小组推选一位小组长。由于每个单元案例知识点不同,小组长可以更换。谁擅长哪个单元知识点的应用与案例操作,即可担任小组长。小组长主要负责本小组的任务分工、讨论记录、相互答疑、检查评定、结果上报等工作。分组教学的方法可以培养每个学生的表达能力、沟通能力、协作能力,并能增进同学之间相互了解与信任。
4.建立合理的评价体系
Flash课程是一门艺术性、欣赏性很高的课程,传统的考试评分方式已经不适合评价此课程。因此,评价体系要民主化,多元化。可以在学习过程中评价与在考试中评价。在命题上,可以命题式结合开放式;在时间安排上,可以限定一周或者两周的时间内完成;在成员安排上,可以2~4人一个作品。作品考核分两个组成部分:作品展示与作品内涵阐述。作品一律要求原创,坚决杜绝各种抄袭。作品收集后,可以在班级展示或者学校展示评价,设置专业师与生评价分、非专业师生评价分,然后综合评价成绩等级。每种评价均指出优点与缺点,以利于学生共同改正提高。
5.组织校外参观、见习、实践
Flash作为艺术创作设计应用类课程,要紧跟时代生活,体现当前文化艺术品味,因此在教学过程中,应该经常组织学生到校外相关的单位、企业、工作室进行参观、见习与实践。各种方式要灵活,可以利用周末时间分小组参观,引导学生做参观笔记,并将学习过程中遇到的问题诚恳地向师傅请教。寒暑假期间,可以组织学生到有条件的工厂企业实参加实践。通过实践,更加有效地将所学的知识充分应用,并认识到自己的不足与长处,从而有针对性地弥补不足,更快地提高学习效率。
关键词:大学生;计算机;自学能力
自学能力是一个人运用已学知识,不依赖或少依赖他人的帮助而独立获取知识、掌握知识和运用知识的能力,是一种综合能力。当今,计算机已经成为各行各业普遍使用的基本工具,掌握以计算机为核心的信息技术的基础知识,提高计算机的应用能力,是现代大学生必备的基本素质之一。而计算机领域知识更新快,因此要求学生有较强的自学能力。大学生计算机自学能力的培养需要学校、教师及学生三大主体的共同努力。
1加强大学生计算机自学能力培养的基础
1.1正确的办学宗旨让学生真正学到东西
有的学校办学宗旨和教学思想不够端正,体现为教材陈旧,教学内容滞后,围绕各种计算机等级考试的通过率进行教学,以求“荣誉”和“生存”。更有甚者,怂恿或强迫学生参加各种计算机方面的培训,以求从中获得一定的经济利益。正确的办学宗旨应该提倡计算机操作是当代大学生不可或缺的一项技能,使大学生被动地加强计算机自学能力培养。
1.2优良的办学条件为师生配备相应的软、硬件设施
例如学校要有足够的硬件配套设施(如足够的多媒体教室、配置优良的计算机机房等)以供教学使用;教学素材的匮乏也是困扰教学开展的一大难题,因此学校要重视教学素材库的建立,包括我们常说的课件、视频和课外素材等等。先进的上机设备,舒适的上机环境,生动的教学素材能使学生主动地加强计算机自学能力的培养。
2加强大学生计算机自学能力培养的重要条件
培养和提高学生的自学能力是一项创造性的劳动,也是素质教育给我们每一个教师的一个责无旁贷的历史使命,虽辛劳了我们自己,但学生将终身受益。
2.1激发兴趣,诱发自学动机
“兴趣是最好的老师”。在计算机教学过程中,教师可以选择一些符合学生年龄和个性特点的教学材料或教学内容,寓教于乐,从而使计算机知识具有趣味性。教师也可以通过增加实用性的知识来激发学生的学习兴趣。增加实用性知识不但能让学生所学有所用,而且更能让学生深刻地体会计算机的乐趣所在。此外,还可以向学生介绍计算机的新知识、新技术、新成果,激发其进一步学习计算机知识的热情[1]。
2.2加强指导,发挥教师的主导作用
老子云:授人鱼,不如授人以渔。我们要培养学生的自学能力,从学会知识到会学知识。学生在学习过程中,虽然会走一些弯路,但正是这一过程培养了学生的学习能力。所以,教师要真正解放思想,放心让学生“在游泳中学会游泳”,主要从以下几方面入手:
(1) 教学活动是师生双方情感和思维的交流,良好的师生关系,能消除学生的抵触情绪,使学生在教师的指导下顺利进行自学。
(2) 教师应该抓住课堂教学这个阵地。教师在教学时应为学生创设出一个利于提出问题、分析问题、解决问题的学习情境,给学生广泛的思维空间,激发学生的学习热情。主张充分挖掘学生的内在潜力,让每个学生都来积极参与教学全过程活动,把教师的主导作用和学生的主体作用能动地统一起来。把每一堂课看作是一场出台的戏,教师当导演,学生做演员,让演员们充分表演,在表演中增长知识,提高能力。
(3) 课堂教学之外,教师可以针对不同专业、不同兴趣爱好的学生推荐各类计算机书刊杂志或网站,提高学生的学习兴趣,丰富学生的计算机知识。
(4) 教师可以组织学生参加各种各样的活动,如程序设计大赛、网页制作竞赛等,在实践中让学生充分发挥自己的想象力与创造力,建立激励机制,激发学生自主学习的热情[2]。
(5) 引导学生学会利用“帮助系统”。目前绝大多数应用软件都自带有“帮助系统”。对于初学者,利用“帮助系统”可以较为系统地学习该软件的使用,也可以直接找到感兴趣的或迷惑的地方。可以说,“帮助系统”是学习计算机最好、最便利的指导老师。所以,引导学生利用“帮助系统”来自学新软件的使用,是帮助学生快速掌握学习计算机技术的有效方法[3]。另外,强大的搜索引擎可以帮助学生解决计算机学习过程中遇到的一系列问题。例如在百度的搜索框中输入要查找的内容,就能搜索出很多相关的信息。
3加强大学生计算机自学能力培养的关键
一个人一生的全部知识中有 10%是在学校学到的,其余90%都是从工作中不断学习获得的[4],所以说学校的教育不是一个终点,而是一个培养学生自学能力的起点。学校生活毕竟是短暂的,未来无论我们从事哪种工作,都需要在工作中不断提高科学文化水平,这种提高主要靠自学。
3.1学生应该从思想上认识到培养计算机自学能力的重要性
计算机是为各专业服务的强有力工具,而计算机知识更新换代快,只有具备较强的自学能力,才能面对当前的就业形势和各种挑战。有些学生主观上没有充分认识到计算机知识的重要性和必要性,缺乏求知欲,有的学生甚至只是为了考试、为了修学分。这类学生在学习中就无法发挥主观能动性[5]。
3.2学生对计算机课程要有正确的概念
计算机领域包括计算机软、硬件系统的设计、开发以及与其他领域紧密相关的应用系统的研究、开发和应用,涉及计算机科学与技术学科理论、技术和方法等。随着计算机技术的日渐普及,计算机已成为人们工作和学习不可缺少的工具。但在学习计算机的过程中,许多人或多或少存在一些误区。
误区一:学计算机=上网。网络使学生对世界的认识大大超出了他们所能直接体验的生存世界。丰富的网络信息可以激发他们的求知欲,而上网本身对于培养学生的操作能力也是十分有益的。然而,网络也是一柄双刃剑。网络在给学生带来种种积极作用的同时,其负面影响也如影随形。长时间上网会影响学生的健康成长,导致学习成绩下降。我们学会网络技能的同时,也要学会健康文明上网,传播网络健康文明的环境,建立起一个绿色、安全、健康的网络天地、绿色信息通道。
误区二:学计算机=学编程。有些学生认为学计算机就是学编程,需要良好的英语基础和数学基础,所以对计算机有畏惧心理。其实编程工作只是具体技术在理论研究或者工程实践的过程中表达算法的过程。编程的人不一定对计算机技术了解很深。而一个有趣的现象是,不少大师级的计算机技术研究者是不懂编程的。
误区三:不顾基础,盲目追赶时髦技术。一个未进入到行业竞争中来的初学者最大的资本便是他有足够的时间沉下心来学习基础的东西,学习why 而不是how。一些初学者在追求时髦的技术的过程中花费大量的时间,但由于缺乏必要的基础,学到的知识却不能举一反三,触类旁通。
误区四:眉毛胡子一把抓,面面俱到。计算机知识涉及社会生活的各个方面,计算机软件更是不计其数,更新、发展很快,有些学生什么都想学,结果什么也没有学好。所以学生应该确定自己的学习方向,有选择地学习。
3.3学生在大学阶段应该以自学为主,掌握正确的自学方法
学生培养自学能力的途径有很多,如通过读书,发现问题,提出疑问;通过查找资料,提高理论;通过实践,得出结论;通过记笔记,巩固知识,这些都是自学的基本要求和培养自学能力的基本途径。
(1)不少教材在自学中涉及到了自学的重难点,提出了理解知识点的关键问题,包含着相应的训练内容。围绕自学重点,学生可以完成自学。
(2)学生可以加入有兴趣的社团或组织进行讨论交流和实践。计算机是一门操作性很强的学科,要求学生要多动手,不能只看书,一定要理论与实践相结合才能轻松地学到计算机技术。
(3)计算机网络的最主要特点是资源共享和实时通信,学生可以更好地利用网络资源,如查找资料,下载工具软件,与他人交流,向高手请教等。
(4)学生要有周密的学习计划,把要学习的内容分化到每个学习日,做到每日事每日毕。
3.4学生自学需要勤奋和毅力
达尔文说:“我所学到的任何有价值的知识,都是由自学得到的。”那么,他为此而付出的时间和汗水会少吗?勤奋之所以能成为自学能力发展的必要因素,是因为它能够影响一个人从事活动的广度和深度。自学过程中学生经常会遇到各种困难,然而对一切有毅力的人来说,总可以冲破逆境,在成功中发展自己的自学能力。
4结语
总之,为了适应未来社会的需要,为了跟上时代的发展,我们要用战略的眼光看待今天的计算机教育。我们在教学中要尊重学生、信任学生,使之真正处于学习的主体地位。学校和教师应指导学生制定合理的学习计划,教师在课堂上引导学生思考,培养学生对计算机知识的学习兴趣,使学生养成循序渐进、温故知新、勤于动手、团结协作的良好学习习惯。只有加强大学生计算机自学能力的培养,才能使他们在未来的职业生涯中快速吸收新技术,解决新问题,适应市场的需求,增强就业的竞争力。
参考文献:
[1] 唐青. 高职计算机教学中对学生3种能力的培养[J]. 卫生职业教育,2007(2):16-17.
[2] 谭丰霖. 在计算机教学中应注重自学能力的培养[J]. 中国科教创新,2009(14):156-156.
[3] 李晓丽. 浅谈在计算机教学中如何培养学生的计算机应用技能[J]. 甘肃科技,2005(5):189-191.
[4] 张孝良. 浅谈计算机专业自学能力培养[J]. 中国教师,2008(4):37-38.
[5] 韩列琴. 试论计算机教育中的研究型教学[J]. 新疆石油教育学院学报,2004(1):102-103.
My Opinion on Strengthening College Students’ Self-learning Ability Training in Computer
LU Hua
(Department of Computer Science and Engineering, Hunan International Economics University, Changsha 410205, China)
关键词:Office2010 办公软件 实用功能
中图分类号:TP311.5 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)02-0003-01
引言
作为最重要的办公软件之一,Office软件为人们提供了非常有效的服务帮助,且在不断发展和完善过程中,该办公软件也在不断更新和完善,一方面,积极探讨更多的应用功能来满足人们对办公软件更多的需求,另一方面,也在不断优化功能,为用户提供更加有效的体验,本次研究就对Office2010的实用功能进行探讨,通过分析研究可知,Office2010的实用功能得到了完善,主要表现在以下几个方面。
一、为用户提供更加直观的设计方式
为了为用户提供更加直接有效的设计,Office2010充分满足用户的需求,更新了一些新的设计方法,用户可以在体验过程中可以更好地表达自己的想法,而Office2010新设计了一些图片格式工具,比如完善了颜色的饱和度和艺术效果,这样可以让用户在应用文档时,可以将画面有效转化成为艺术品。同时,在Office2010中,研发者还将这些工具与大量预置的新Office主题和SmartArt图形布局配合使用,为用户提供了更为有效地展示自己思想的平台。
二、数据分析和可视化功能得到优化
Office2010在原有版本的基础上,进一步完善了数据分析和可视化功能,让这些功能为用户提供更好的体验。在有效应用Excel时,软件的数据分析能力得到进一步提升,同时可视化功能也可以提升用户的体验,用户可以据此来进行跟踪以及亮显的趋势。在 Office2010中,增加了Sparklines功能,通过此功能,用户可以在Excel单元格中更加灵活地应用小图进行办公,可以更加清晰和简洁地表达数据。同时,新增添的Slicers功能能够在多个层对PivotTable数据进行过滤和拆分,这样一来,就能够非常有效地减少格式的设置时间,进而提升分析的时间。
三、扩展了软件的适配性
随着移动电子设备的种类和功能的增多,人们可以通过更多的设备来进行办公和生活,在此背景下,Office 2010也适时地进行了更新和完善,努力提升了软件的适配性,让用户能够通过多种设备来应用Office办公软件。在软件的完善下,用户能够在手机、平板以及计算机上有效应用,同时也可以⒉煌的设备有效连接,大大提升了办公的便利性。在功能上,Microsoft Office Web Apps将Office 2010体验扩展到Web。可以在线存储Word、Excel、PowerPoint和OneNote文件,然后通过Web访问、查看、编辑和共享文件内容。而Microsoft Office Mobile2010也可以在手机中有效应用,用户能够应用此客户端更加及时有效地了解相关信息,并据此作出更加迅捷的回应。总体来看,用户能够在不同的设备和平台上访问工作信息,Office 2010的应用更加自由,用户可以通过PC、智能手机和Web浏览器来获得熟悉、直观的Office体验。
四、提升了信息传递的效率
在Office 2010完善下,提升了信息传递的效率,可以实现更加即时的消息传递,在PowerPoint功能模块中,可以更加有效地将演示文稿对远程观众进行广播,这种功能要求较低,并不需要用户安装PowerPoint。另外,Office 2010还增加了“广播幻灯片”功能,在此功能下,用户可以有效应用Web浏览器来对演示文稿进行更加快捷地演示,并不再需要设置其他的操作。
五、优化了功能区界面
Office2010对功能区进行了优化,可以让用户更加有效地完成办公任务,更快、更轻松地完成任务,在更新优化后,传统的“文件”菜单被Microsoft OfficeBackstage视图代替,在这种优化下,文件管理任务被集中到一个位置上,用户可以更加快捷地找到需要应用的功能,诸如共享、打印和保存功能都集中起来,使得用户能够快速访问命令,通过自定义的选项让用户实现更好的体验。
六、提升了软件的共享性
在原有的软件上,Office2010进一步优化了软件的共享性,提升了软件应用的便利性。一方面,提升了软件的协作绩效水平,软件应用过程中可以更加有效地结合团队的思想,用户可以据此更好地同他人展开合作和交流,提升了软件的共享性,在应用过程中,用户可以和他人同时对一个文件进行处理,而用户也能够身处不同的地方同时开展同一工作,让工作变得更有效率。另一方面,用户在Office2010的应用过程中,可以在一个位置存储并跟踪自己的想法和笔记,提升应用的简洁性,用户可以有效应用新完善的OneNote2010,在终端笔记本上进行有效的跟踪,可以更加有效地组织和共享文字、图片已经视频等信息。同时,Office2010还更新完善了“版本跟踪”、“自动突出显示”和“链接笔记”等新功能,用户能够在此情况下更加便利地对自己的笔记进行管理,进而很好地掌控自己的思路。
七、优化了演示文稿功能
在Office2010中,对PowerPoint功能做了进一步的优化,积极完善了演示文稿功能,在这一功能中加入了个性化视频功能,通过此功能,用户可以直接在PowerPoint2010中有效插入自定义的视频,并且也可以对视频进行设计,可以对其进行修剪,对其进行淡化处理,也可以在视频中有效标示关键点,从而以此来吸引观众的注意力,提升演示文稿的吸引力。在新的功能支持下,用户在演示文稿插入的视频会被默认嵌入到文件中,这样一来,用户就不必再对额外的视频文件进行管理和发送,提升了应用的便利性,为用户提供了更好的体验。
结语
~撰稿:新闻中心 夏宇
从xx年7月16日至xx年7月25日,这是一个永远让人无法忘记的盛夏。每一天,当朝阳升起,当朝露干涸,我们背着笔记本电脑穿着粉色的队服集队在苏州大学本部北大门处,整装待发;每一天,当正午的阳光炙烤着滚烫的大地,当满头的汗水蜿蜒流下,我们疲累的拎着电脑离开社区,等待在公交车站;每一天,当孤月高悬,当夜露凝结,我们微笑着挥挥手离开会议室,结束一天的讨论,开始第二天的准备。
每一天,都是一个开始,都是一段忙碌的行程。
xx年7月16日至17日主要是先期准备。在两天的讨论中,实践的具体流程渐渐出炉,从人员安排到每天具体日程安排都几乎先期确定了下来。为了确保方案的可实施性,实践的主要负责人还两次奔赴实践的主要活动地点联青社区和长岛社区进行踩点,并多次与社区居委会进行联系,与社区的村长与主任面谈活动细节,争取获得最多的便利。最终确定下来以联青社区作为活动的主要据点,并在7月20日参与长岛社区的社区活动进行调查。
7月17日晚召开了一场所有实践队员参与的会议,会议确定了各小组人员安排,并明确了以下几天活动的日程安排,由苏州大学计算机科学与技术学院新闻中心带队的“召唤野百合的春天”外来务工子女教育调查暑期社会实践小分队户外活动正式开始!
从7月18日至7月23日,主要是在联青社区的实践活动。活动的主要内容包括对家长及小孩的教育问卷走访调查、培训班、安全知识普及教育讲座、安全问卷调查、书籍文具用品捐赠等。
走访可谓本次实践活动的重中之重了,每个参与调查的队员都感慨颇多。最开始的调查走访主要是针对家长的,从消除家长们的戒备心到后面与家长们真心相对聊一些比较深入的问题,不得不说这是一个比较艰难的过程。当太阳缓缓炙烤大地的时候我们挨家挨户的走访,在质疑的眼神中解释我们活动的目的,用自己的汗水与耐心换回一份最真实的资料。几天活动下来,却没有一个人叫苦叫累,不知觉中,即使最娇弱的女孩也被改变。也许是忽然间发现,相对于他们,我们已经幸福太多。
由于培训班的顺利进行,对小孩子的采访相对简单许多,除了问卷上面的已定问题我们又咨询了许多其他相关信息,在调查中,心一点一点被怜爱填满。他们都是很可爱的孩子,可是却有许多孩子因为家庭的原因过早的早熟,承担了一份本不应该他们承担的责任,失去了本属于他们的童年与快乐。
培训班主要教程包括简单电脑操作、绘画练习以及英语趣味教学。
电脑操作包括word、excel、ppt的简单操作和打字练习。前几天孩子们一直是在队员们的指导下进行练习,打开word,打字,变换字体,变换颜色,居中,换行……每个人都认真而严肃,电脑室里一片紧张而祥和的气氛。队员们也都十分认真,耐心的讲解着操作的简单要求,甚至手把手的教着他们,仿佛他们都是自己的弟弟妹妹一般。
最后一天时电脑室举行了一场小型的操作比赛,就这几天的教学进行了一个成果展示。比赛时,安静是电脑室里最大的特征了,每台电脑前都坐了一个或两个孩子,表情都很严肃。当队员们发下比赛的试卷时,几乎每个孩子都立刻打开word开始操作,有苦苦思索的,有胸有成竹的,有微微一笑的,也有愁眉苦脸的,但每个孩子的脸上都流露出一种向往与认真。比赛愈烈,气氛愈紧张,当比赛结束后,大家都长长地嘘了一口气。最终,13岁的匡勇获得第一名。
绘画处以女孩子为主,也比较安静祥和。女孩子们安静的坐在那,洁白的画纸的边角上都贴了一张张可爱的卡通画。每个孩子都认真的埋头作画,力求展示自己的最高水平。当白色的画纸上逐渐显露出一个个可爱的卡通人物,当年幼的宝宝拿着画笔认真的涂抹涂色画本,当孩子们相视一笑心灵契合,他们作出的不仅仅是一幅幅美丽的画,更是体现了美术的真谛,获得了心的宁静。
成果展示时,她们也交出了最满意的答卷,一张张可爱的卡通画,一幅幅美丽的画卷,一张张灿烂的笑脸,相机快门按下的一刹那,将她们永远的定格。
对于电脑室和绘画处的安静,英语培训处则是笑声阵阵,趣味盎然。英语培训处除了几个三四年级的稍微大一点外几乎都是六七岁的小孩。众所周知,英语的学习,更重要的是兴趣的培养,所以英语教学注重的是趣味教学。一些可爱的课件,一些经典的英文歌,一些常用的词汇都让这些孩子们听得认真而开心。几天的教学下来,一些旁听的家长们也都露出满意的笑容。
最后一天成果展示时,孩子们坐成一排,眼睛紧紧地盯着电脑屏幕,当传来熟悉的《happy birthday》、《happy new year》、《the more we get together》等的伴奏时,他们张大了嘴,童稚的歌声回荡在大大的会议室,飘荡的很远很远。
活动过程中,7月21日是在联青社区的安全主题日,我们举办了一场安全知识普及教育讲座。安全知识讲座主要是由暑期社会实践小分队队长韩林祥主持的,讲座以动画、ppt展示和讲解相结合,既能够充分调动小孩子们的积极性又达到了真正教育他们的目的。讲座过程中,讲解者从消防安全、交通安全等等几方面着手,通过ppt的展示体现安全知识的重要性,而且与孩子们进行充分的互动,当讲解者最后就几个简单的常识性安全问题提出问答时现场气氛更是浓烈,几乎每个小孩子都张大嘴巴大声的一致的说出自己的答案,令人惊叹。讲座过后还进行了安全知识问卷调查活动,每个小孩和家长都填写的十分认真,让我们获取到了第一手的资料。
同时7月20日在长岛社区也举行了一场安全讲座和“word不为人知的秘密”讲座。长岛社区位于葑门街道,人员接触繁杂。活动中首先由两位人民警察做了安全知识教育讲座和暑期犯罪案例介绍,讲座从人们身边的日常小事入手,分析入情入理,以各种角度对人们的日常行为提出种种安全隐患,并反复强调小孩安全教育的重要性。
安全教育讲座结束后是由我们暑期实践小分队队员黄勇同学做的“word不为人知的秘密”讲座,主要内容为用word制作动画,内容新颖而生动,现场反响极其热烈。小孩子们纷纷托着腮眨着大眼睛紧紧地盯着大屏幕,随着讲解员的讲述流露出新奇、不解、渴盼、解惑、开心等等生动的表情,并在讲座结束后意犹未尽的围着讲解员再次就一些问题提出自己的见解,将现场的气氛推向一波又一波的。
当最后一天7月23日的活动接近尾声时,我们的心里都紧紧地被这些孩子们占据着。经过讨论我们买了一些教辅书、励志书、童话书以及速描画本赠和一些文具送给这些让人爱怜的孩子。不管怎么说,他们的出生就注定了与城市孩子之间的差距,我们只能尽我们最大的努力为他们做一些事。最后成果展示后几乎人手一本笔记本和一支笔,获得名次的孩子们还得到了更多了的彩色笔、我们队员画的画等等奖品。每个孩子都笑得好开心好开心,那是世界上最美丽的笑颜。
大家一起拍集体照时,随着“1,2,3!”的口号孩子们纷纷露出最灿烂的笑脸,“茄子——”他们开心的笑声久久的回荡在上空,一波一波……
“哥哥姐姐再见!”
“哥哥姐姐还会来吗?”
“再来看看我们好不好?”
很心酸却也很欣慰。
7月24日至25日,资料整合,结果分析。
又是两天的不眠不休,几个主要的负责人一直聚在一起,整理问卷,深入挖掘,讨论结果。一张张白纸上画满了“正”字,各种图纸一一排开,横向纵向各个点都不放开,力求得出最真的资料。