计算机体系结构的知识在现实中的应用?

如何把计算机组成原理、操作系统、数据结构和计算机网络融会贯通,相互联系起来?何为融会贯通?知识的融会贯通的唯一核心衡量指标是,遇到没有遇见过的问题却能用处理过的经验去解决问题。工业计算发展史现在忘记你捧在手里的手机是一台计算机,我们回到计算机诞生的原始时代,这波穿越可能有点久远,我们直接去研究老祖宗的算盘吧。可能很多的人都没有见过这个东西,主要是会计电算化让一群臭打算盘的直接失业了,所以会比较稀少。那么算盘的工作过程就是一个非常简单的依靠一系列规则计算加减乘除(据说能搞开方),那么算盘是一个基于人类身体能量所驱动的产生计算力的机器。应该是在第一次工业革命之后,人们开始追逐更高的计算力,当然是因为涌现了很多的数学家,我们需要的计算力已经没有办法通过人的能量来驱动了,恰好机械文明开始发扬光大,所以我们可以在很多的纪录片中看到庞大的计算机械,依靠弹簧的势能驱动机械并遵守某种规则,将机械能量转换为计算力。随着人类的文明进化,人类开始逐渐不满足于自己已经拥有的,所以需要各种抢地盘,但是各个帝国的扛把子们发现老叫一群人拿着刀枪棍棒砍来砍去,要不就骑马打仗,这个效果不太行啊。所以人类开始进化威力更大的家伙事,为了造出来这些威力更大的家伙事,数学家和物理学家琢磨出来了各种各样的公式帮助人类去驾驭更强大的能量,虽然这个时候驾驭能量更多的是为了抢地盘吧。但是这些公式的计算,又需要更大的计算力,听碰巧的,在这个时候,电出现了,而且发现了某些东西,可以保持一种半导体特性,刚刚好能完成布尔逻辑的电路表示,也是从这个时候,我们的手机还有我们的PC的老祖宗被研究出来了,也就是小学语文课本的ENIAC这个庞然大物。当然啦,这一堆工业计算的发展历史还是简化了的,我们会发现我们一直在通过利用更好的能量去驱动能量转化率更高的机器来为我们创造计算力,再利用这些计算力去生产更棒的计算力,所以现代计算机的出现,实际上推动了整个工业界的发展,因此在逼乎这个非常普通的搬砖专业莫名其妙就成了宇宙第一专业。所以如何自底向上的捣鼓计算机?这是一个我大一最想知道的问题,但是无奈我的直系学长们确实水平太low了,所以这个问题的答案直到大二的时候我才有自己的心得体会,所以也是因为这个脑子有坑的问题, 搞ACM也就没有时间了,所以leetcode一直是一个令我非常脑壳疼的问题。不过接下来我们直接按照408的考试范围去深入浅出一下。我推荐的复习顺序:计算机组成(3天) -> 数据结构(5天) -> 操作系统(2天) -> 网络原理(2天),一共12天足够琢磨清楚考试怎么考了。首先我们需要明白的问题就是,什么是计算机体系的根,其实就是一堆电路板子,如果各位会一点verilog的话,其实是可以造出来一个小型的CPU的,如果没记错这应该是EE的一个大作业。在前面的工业计算历史中,我一直在强调的一个关键词:规则。是的,当真的全部预习完408你应该也会有这样的感觉,规则在计算机的世界里无处不在,我来简单举几个例子。1.二进制运算和原反补,是电路板子上的数据表示和处理规则2.栈和队列,是线性表的一种特殊数据操作规则3.虚拟内存和进程调度,是操作系统控制资源的规则4.OSI七层协议中的各个子协议,是网络之间的通信规则如果有学法律的小伙伴应该很清楚的知道,一堆法律法规都是查出来的,没有一个是背出来的,就好像我们的国家以宪法为核心然后出来了一堆各式各样的法律,那么计算机也是一样的,而计算机组成就是这个最原始的规则。计算机组成尝试回忆一下,组成中,一个存储器统领了整个计算机体系,我们可以通过位扩展字扩展字位同时扩展一起提升存储容量,当然也可以通过地址复用技术,直接把地址线给梭哈掉了一半。这个地方其实透露着串并联电路的玩法。然后有了存储器,就需要一堆电线把它和CPU连接起来,这堆电线也就是总线了,总线连接了CPU和存储以及外部设备,那么如何控制这堆设备和存储协调工作呢?这个时候是不是需要去了解一下总线仲裁了,目前我们已经有了存储和CPU还有总线了,按照存储程序的理念,好的,我们可以在上面执行一段程序了。在我们执行一段时间以后,我们发现这个设计实在是太慢了,那么怎么办,我们首先优化CPU提升CPU的计算力,这个时候CPU流水线就出现了,将CPU的执行划分成了多个单元,然后进行流水线,只不过某些时候会出现一些冒险。CPU的能力被优化了以后,那么存储是不是也可以优化呢?毕竟CPU跑的太快了,好了,那么你们在各种参考书,还有考试大纲疯狂划重点的存储器体系结构就出现了,这个东西,我目测今年要来一票大的。当存储和CPU都被优化的差不多了以后,我们需要做一些边边角角的事情,为了在硬件层次上达成一个规则,我们需要指令系统,目前这些指令系统被演化成了X86、RiscV等等等,也被叫做指令集,这个地方主要是一些设计指令系统的工作,我们有多少条数据线,然后我们地址有多少,那么我们的一条指令需要有多少个单元,指令和地址如何分割一个地址单元,这个地方特殊强调一下,如果你看过这篇文章并且有幸混进了互联网大厂,那么在工作中进行系统设计的时候如果你还记得指令系统,只要稍微看一下自动机理论,你能设计出来非常scalable的系统。当然考研的话,这个东西不是很重要,前提是你对存储器学得非常明白。然后呢,我们现在只能计算不能交互,很头疼,怎么办,I/O设备就出现了,我们的计算机硬件为了适应各种各样的外接设备,提出了各种各样的总线标准,至于怎么协调这些设备的,利用的是中断,至于怎么利用的,我们卖个关子到操作系统中去描述这个问题。到这里,计算机组成这门学科的骨架已经被搭建起来了,这样复习起来还是非常快的。数据结构这门课非常的劝退,对于跨考的会非常不友好,因为其中蕴含了太多离散数学中的东西,而且出题是非常诡异的,我把整个王道系列刷了两遍,依旧不能达到一个很好的正确率,可能和大学没搞搞ACM有一定关系?而且从市面上我能找到的书和资料来看都没有找到专门用来考试的东西,我觉得王道在数据结构这个复习书上确实不太行,很多应试套路还得自己研究和总结。好啦,先忘记组成原理把,我们来看数据结构,会被考到的数据结构:线性表,栈,队列,压缩矩阵,树,图。会被考到的算法,HashMap,KMP,Dijkstra,Floyd,Prim,Kruskal,Bin-Search,FastSort,TopSort,MergeSort,union-find algorithm,Huffman,BFS,DFS,我争取在最后三个月把所有的算法都写出来,并且用没有任何技巧的C语言重新实现一遍。让我们再重新审视计算机组成,我们为了让一堆硬件和电路板子帮助我们计算,我们做了各种各样的设计,也定制了很多的规则,比如Cache一致性协议(双端口RAM),指令系统(MIPS),以及各种各样的东西,那么为了让他们在OS中能有良好的用户编程体验,现在我们需要把他们形式化成人能看懂的东西,一句话,对所有硬件的操作统统都可以看成是对某种数据结构的CURD。比如我们的LRU缓存策略,可以通过双链表+哈希表来处理,这种应用在数据库系统内非常常见,可能各位看官老爷以后有人去做DB,那么BufferPool就是一大Cache。同样的计算机程序需要被编译,如何将C语言转换到汇编程序,其实需要用到一个HashMap去记录指令,而依据CPU流水线进行代码优化的时候自然需要用到Kruskal的贪心思想还有一些DP的思想。数据结构在考试上来说,主要的工作就是找规律,做比较,比如顺序表和链表的优缺点,树上算法更多的是找规律,也是递归的应用。这里简单谈一下我理解的递归吧,关于数据结构开篇第一条分析时间复杂度,时间复杂度并不是真实的时间,只是一个时间系数,这个时间系数内涵其实是,每一次循环处理后的问题规模缩小程度,递归的过程其实就是利用了一个栈后进先出的性质将原问题依次分解归拢收回栈中再依次弹出计算,最后栈中保留最后的结果时,计算就结束了。那么如何处理这种递归问题呢 ?首先我们要找到分支出口,也就是每个问题来了被分成了几个情况,几个情况的处理方式又是什么,如果是一个规模缩小分支,直接递归下降,如果是异常情况直接返回。数据结构还是看个人的理解,这个东西没有什么固定答案,毕竟高德纳的圣经我也就是读过而已,所以也没啥特别的方法论,更多还是多看看算法题,多写写代码。操作系统还记得我们的计算机组成不,我们已经用一堆电路板子完成了某种特定类型的计算,那么是不是可以设计一个通用的电路系统并帮助我们计算更多类型的问题呢?答案当然是肯定的,要不也不至于研究出来OS了。首先我们已经有了计算机组成中的指令系统,这里先给一个额外的知识,所有的硬件驱动其实就是对CPU中的某种指令的响应程序,计算机使用设备的过程调用的程序和CPU相关指令是一个面向对象编程的过程。我们在拥有了指令系统以后,其实已经有了对整个计算机硬件的控制能力,那么现在就需要将这些控制能力给统一的管理起来,最原始的OS其实是计算机中的一个芯片提供的,目前这个东西还存在着也就是BIOS芯片,计算机通过BIOS引导到了真正的资源管理系统,这个真正的资源管理系统就是我们需要研究的东西。在刚才的文章中,我们的所有设计都是单线程的,也就是我们的计算机硬件只能同时计算一个程序,但是现实情况是,我们的计算请求是并发的,也就是在一段时间到来了一堆需要我们计算的程序,怎么办呢?在解决这个一群人过来抢饭的问题之前呢,我们先得研究一下怎么组成一个操作系统,操作系统被组织成了四大部分:进程管理,内存管理,文件管理,I/O管理。我们得先关心一下为什么这么组织,进程管理的本质是将多个程序拆分成了多个时间片,然后操作系统在轮转调度,每一次调度一片在上面跑,形成了宏观上的并发,那么为什么可以这么做呢?是因为我们有了指令系统和CPU流水线的规则,以及硬件寄存器,帮助我们可以完成程序的调入和调出,所以这一大块是在帮助用户抽象计算机组成中的CPU。然后我们来看内存管理,还记得计算机组成的存储器体系结构吧?我们在进程管理部分已经将程序拆分成了很多个时间片运行,只要程序一运行,那么自然需要消耗内存,消耗内存代表着我们在操作内存条子,所以只要支持并发的OS管理下的计算机的内存条子里是乱七八糟的,每个并发程序的一部分数据和指令都在上面,所以我们需要进行管理,但是在计算机组成中并不关心你并发还是不并发,只关心你用还是不用,你借出去还是还回来,只有简单的段页能力,这个是计算机组成自带的,不过很多的Kernel在这一块只是根据自带的指令完成一部分的内存和磁盘之间的数据通路,那么内存乱七八糟自然要打扫了,就好像面试中经常问的GC一样,操作系统的垃圾回收方式,也是简单的标记整理和标记清除两种算法,至于后来演化出的各种什么三色标记等等等都是以这两个为原型进化出来的。所以这一部分是在帮用户抽象计算机的存储器的体系结构。文件管理,一句话就是管磁盘的,这个里面会用到数据结构的树的知识哦,如果考863没准给你们来一个手写文件遍历代码,这个遍历的算法就是DFS和BFS。I/O管理,我记得组成里面我说了I/O这部分要拿到这里来逼逼,这里先回到计算机的设计初衷,计算机设计出来就是为了计算,那么最开始的计算机都是直接把程序扔进去,然后计算机去跑,但是随着需要计算的东西越来越多,主要是大家都需要抢地盘的家伙事,所以就需要进行程序的批量计算,最开始的I/O工作真的非常简单,就是一个操作员在那守着,一会换进去一个磁带算算,不过这个操作员也是一个Phd。然后人们觉得每次都用一个博士在那换磁带实在是太慢了,然后就彻底把这块抽象出来了。用户的交互如何实时反映到计算机执行过程中,这个时候我们就依靠异步中断了,通过中断,直接向CPU发出一个信号,让CPU转来处理这个中断,把这个中断处理完了以后再继续执行,产生中断的原因各种各样。有的是用户中断,为了让OS陷入内核态去执行一些操作,在网络栈的实现上,OS中利用了大量中断的能力,去响应和处理网络事件,相信上了研究生以后你们玩网络编程的时候就有了解了。到这里应该已经解释清除了,OS也是人写的代码,只要是人写的代码就需要操作和定义数据结构,只不过OS被用来抽象组成计算机的硬件而已。计算机网络我觉得如果前三科已经足够清楚了,那么网络原理真的就没啥了。网络的重点不是那些有的没的的计算和定义,重要的是理解,网络中的核心部分就是协议,协议中的重要部分就是TCP/IP。到这里我可以大肆地逼逼什么是协议了,目前我们已经捣鼓了三门基础课,我们会发现协议是一种规则,用来交换信息的规则,我们可以认为信号量是一种协议,是两个进程之间交换信息的工具,我们也可以认为存储器中的片选信号是一种协议,是协调多个存储芯片的工作的规则,当然我们也可以认为,OS中的中断和中断处理程序本身就构成了协议,这个考完研写点中断处理程序就懂了,需要用到系统编程的知识。当然我们依旧可以认为X86指令集也是一种协议,用来在OS和物理机器上进行信息交换的协议。所以大胆地记住这句话,协议是用来交换信息的标准,不管是进程间通信,还是跨主机的通信,抑或是全网络的通信。都需要协议,而网络协议为了保证交换信息的顺序和一致性,也就提出了层层封装的概念,也就是我们的OSI的每一层都会包装上一个头,然后再把数据发出去,这个头用来标记元信息,理解的时候直接认为这玩意就是一个顺序号,虽然TCP还真有顺序号和TCP回绕,不过考试也不考。我已经带着你们从组成到操作系统一层一层的把整个计算资源抽象出来了,接下来网络的从底层到高层的协议应该你们会分析了吧?

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计算机体系结构(ComputerArchitecture)是程序员所看到的计算机的属性,即概念性结构与功能特性。按照计算机系统的多级层次结构,不同级程序员所看到的计算机具有不同的属性。一般来说,低级机器的属性对于高层机器程序员基本是透明的,通常所说的计算机体系结构主要指机器语言级机器的系统结构。经典的关于“计算机体系结构(computerarchitecture)”的定义是1964年C.M.Amdahl在介绍IBM360系统时提出的,其具体描述为“计算机体系结构是程序员所看到的计算机的属性,即概念性结构与功能特性” 。计算机体系结构2基本概念编辑计算机体系结构就是指适当地组织在一起的一系列系统元素的集合,这些系统元素互相配合、相互协作,通过对信息的处理而完成预先定义的目标。通常包含的系统元素有:计算机软件、计算机硬件、人员、数据库、文档和过程。其中,软件是程序、数据库和相关文档的集合,用于实现所需要的逻辑方法、过程或控制;硬件是提供计算能力的电子设备和提供外部世界功能的电子机械设备(例如传感器、马达、水泵等);人员是硬件和软件的用户和操作者;数据库是通过软件访问的大型的、有组织的信息集合;文档是描述系统使用方法的手册、表格、图形及其他描述性信息;过程是一系列步骤,它们定义了每个系统元素的特定使用方法或系统驻留的过程性语境。计算机体系结构38种属性编辑1·机内数据表示:硬件能直接辨识和操作的数据类型和格式计算机体系结构2·寻址方式:最小可寻址单位、寻址方式的种类、地址运算3·寄存器组织:操作寄存器、变址寄存器、控制寄存器及专用寄存器的定义、数量和使用规则4·指令系统:机器指令的操作类型、格式、指令间排序和控制机构5·存储系统:最小编址单位、编址方式、主存容量、最大可编址空间6·中断机构:中断类型、中断级别,以及中断响应方式等7·输入输出结构:输入输出的连接方式、处理机/存储器与输入输出设备间的数据交换方式、数据交换过程的控制8·信息保护:信息保护方式、硬件信息保护机制。4发展历程编辑计算机系统已经经历了四个不同的发展阶段。计算机体系结构第一阶段60年代中期以前,是计算机系统发展的早期时代。在这个时期通用硬件已经相当普遍,软件却是为每个具体应用而专门编写的,大多数人认为软件开发是无需预先计划的事情。这时的软件实际上就是规模较小的程序,程序的编写者和使用者往往是同一个(或同一组)人。由于规模小,程序编写起来相当容易,也没有什么系统化的方法,对软件开发工作更没有进行任何管理。这种个体化的软件环境,使得软件设计往往只是在人们头脑中隐含进行的一个模糊过程,除了程序清单之外,根本没有其他文档资料保存下来。第二阶段从60年代中期到70年代中期,是计算机系统发展的第二代。在这10年中计算机技术有了很大进步。多道程序、多用户系统引入了人机交互的新概念,开创了计算机应用的新境界,使硬件和软件的配合上了一个新的层次。实时系统能够从多个信息源收集、分析和转换数据,从而使得进程控制能以毫秒而不是分钟来进行。在线存储技术的进步导致了第一代数据库管理系统的出现。计算机系统发展的第二代的一个重要特征是出现了“软件作坊”,广泛使用产品软件。但是,“软件作坊”基本上仍然沿用早期形成的个体化软件开发方法。随着计算机应用的日益普及,软件数量急剧膨胀。在程序运行时发现的错误必须设法改正;用户有了新的需求时必须相应地修改程序;硬件或操作系统更新时,通常需要修改程序以适应新的环境。上述种种软件维护工作,以令人吃惊的比例耗费资源。更严重的是,许多程序的个体化特性使得它们最终成为不可维护的。“软件危机”就这样开始出现了。1968年北大西洋公约组织的计算机科学家在联邦德国召开国际会议,讨论软件危机课题,在这次会议上正式提出并使用了“软件工程”这个名词,一门新兴的工程学科就此诞生了。第三阶段计算机系统发展的第三代从20世纪70年代中期开始,并且跨越了整整10年。在这10年中计算机技术又有了很大进步。分布式系统极大地增加亍计算机系统的复杂性,局域网、广域网、宽带数字通信以及对“即时”数据访问需求的增加,都对软件开发者提出了更高的要求。但是,在这个时期软件仍然主要在工业界和学术界应用,个人应用还很少。这个时期的主要特点是出现了微处理器,而且微处理器获得了广泛应用。以微处理器为核心的“智能”产品随处可见,当然,最重要的智能产品是个人计算机。在不到10年的时间里,个人计算机已经成为大众化的商品。在计算机系统发展的第四代已经不再看重单台计算机和程序,人们感受到的是硬件和软件的综合效果。由复杂操作系统控制的强大的桌面机及局域网和广域网,与先进的应用软件相配合,已经成为当前的主流。计算机体系结构已迅速地从集中的主机环境转变成分布的客户机/服务器(或浏览器/服务器)环境。世界范围的信息网为人们进行广泛交流和资源的充分共享提供了条件。软件产业在世界经济中已经占有举足轻重的地位。随着时代的前进,新的技术也不断地涌现出来。面向对象技术已经在许多领域迅速地取代了传统的软件开发方法。总结软件开发的“第四代技术”改变了软件界开发计算机程序的方式。专家系统和人工智能软件终于从实验室中走出来进入了实际应用,解决了大量实际问题。应用模糊逻辑的人工神经网络软件,展现了模式识别与拟人信息处理的美好前景。虚拟现实技术与多媒体系统,使得与用户的通信可以采用和以前完全不同的方法。遗传算法使我们有可能开发出驻留在大型并行生物计算机上的软件。5基本原理编辑计算机体系结构解决的是计算机系统在总体上、功能上需要解决的问题,它和计算机组成、计算机实现是不同的概念。一种体系结构可能有多种组成,一种组成也可能有多种物理实现。计算机系统结构的逻辑实现,包括机器内部数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。其目标是合理地把各种部件、设备组成计算机,以实现特定的系统结构,同时满足所希望达到的性能价格比。一般而言,计算机组成研究的范围包括:确定数据通路的宽度、确定各种操作对功能部件的共享程度、确定专用的功能部件、确定功能部件的并行度、设计缓冲和排队策略、设计控制机构和确定采用何种可靠技术等。计算机组成的物理实现。包括处理机、主存等部件的物理结构,器件的集成度和速度,器件、模块、插件、底板的划分与连接,专用器件的设计,信号传输技术,电源、冷却及装配等技术以及相关的制造工艺和技术。6分类编辑Flynn分类法1966年,Michael.J.Flynn提出根据指令流、数据流的多倍性(multiplicity)特征对计算机系统进行分类,定义如下。·指令流:机器执行的指令序列计算机体系结构·数据流:由指令流调用的数据序列,包括输入数据和中间结果·多倍性:在系统性能瓶颈部件上同时处于同一执行阶段的指令或数据的最大可能个数。Flynn根据不同的指令流-数据流组织方式把计算机系统分为4类。1·单指令流单数据流(SingleInstructionStreamSingleDataStream,SISD)SISD其实就是传统的顺序执行的单处理器计算机,其指令部件每次只对一条指令进行译码,并只对一个操作部件分配数据。2·单指令流多数据流(SingleInstructionStreamMultipleDataStream,SIMD)SIMD以并行处理机为代表,结构如图,并行处理机包括多个重复的处理单元PU1~PUn,由单一指令部件控制,按照同一指令流的要求为它们分配各自所需的不同的数据。3·多指令流单数据流(MultipleInstructionStreamSingleDataStream,MISD)MISD的结构,它具有n个处理单元,按n条不同指令的要求对同一数据流及其中间结果进行不同的处理。一个处理单元的输出又作为另一个处理单元的输入。4·多指令流多数据流(MultipleInstructionStreamMultipleDataStream,MIMD)MIMD的结构,它是指能实现作业、任务、指令等各级全面并行的多机系统,多处理机就属于MIMD。(2)冯式分类法1972年冯泽云提出用最大并行度来对计算机体系结构进行分类。所谓最大并行度Pm是指计算机系统在单位时间内能够处理的最大的二进制位数。设每一个时钟周期△ti内能处理的二进制位数为Pi,则T个时钟周期内平均并行度为Pa=(∑Pi)/T(其中i为1,2,…,T)。平均并行度取决于系统的运行程度,与应用程序无关,所以,系统在周期T内的平均利用率为μ=Pa/Pm=(∑Pi)/(T*Pm)。用最大并行度对计算机体系结构进行的分类。用平面直角坐标系中的一点表示一个计算机系统,横坐标表示字宽(N位),即在一个字中同时处理的二进制位数;纵坐标表示位片宽度(M位),即在一个位片中能同时处理的字数,则最大并行度Pm=N*M。由此得出四种不同的计算机结构:①字串行、位串行(简称WSBS)。其中N=1,M=1。②字并行、位串行(简称WPBS)。其中N=1,M>1。③字串行、位并行(简称WSBP)。其中N>1,M=1。④字并行、位并行(简称WPBP)。其中N>1,M>1。7技术革新编辑计算机体系结构以图灵机理论为基础,属于冯·诺依曼体系结构。本质上,图灵机理论和冯·诺依曼体系结构是一维串行的,而多核处理器则属于分布式离散的并行结构,需要解决二者的不匹配问题。首先,串行的图灵机模型和物理上分布实现的多核处理器的匹配问题。图灵机模型意味着串行的编程模型。串行程序很难利用物理上分布实现的多个处理器核获得性能加速.与此同时,并行编程模型并没有获得很好的推广,仅仅局限在科学计算等有限的领域.研究者应该寻求合适的机制来实现串行的图灵机模型和物理上分布实现的多核处理器的匹配问题或缩小二者之间的差距,解决“并行程序编程困难,串行程序加速小”的问题。计算机体系结构在支持多线程并行应用方面,未来多核处理器应该从如下两个方向加以考虑。第一是引入新的能够更好的能够表示并行性的编程模型。由于新的编程模型支持编程者明确表示程序的并行性,因此可以极大的提升性能。比如Cell处理器提供不同的编程模型用于支持不同的应用。其难点在于如何有效推广该编程模型以及如何解决兼容性的问题。第二类方向是提供更好的硬件支持以减少并行编程的复杂性。并行程序往往需要利用锁机制实现对临界资源的同步、互斥操作,编程者必须慎重确定加锁的位置,因为保守的加锁策略限制了程序的性能,而精确的加锁策略大大增加了编程的复杂度。一些研究在此方面做了有效的探索。比如,SpeculativeLockElision机制允许在没有冲突的情况下忽略程序执行的锁操作,因而在降低编程复杂度的同时兼顾了并行程序执行的性能。这样的机制使得编程者集中精力考虑程序的正确性问题,而无须过多地考虑程序的执行性能。更激进的,TransactionalCoherenceandConsistency(TCC)机制以多个访存操作(Transaction)为单位考虑数据一致性问题,进一步简化了并行编程的复杂度。主流的商业多核处理器主要针对并行应用,如何利用多核加速串行程序仍然是一个值得关注的问题。其关键技术在于利用软件或硬件自动地从串新程序中派生出能够在多核处理器上并行执行的代码或线程。多核加速串行程序主要有三种方法,包括并行编译器、推测多线程以及基于线程的预取机制等。在传统并行编译中,编译器需要花费很大的精力来保证拟划分线程之间不存在数据依赖关系。编译时存在大量模糊依赖,尤其是在允许使用指针(如C程序)的情况下,编译器不得不采用保守策略来保证程序执行的正确性。这大大限制了串行程序可以挖掘的并发程度,也决定了并行编译器只能在狭窄范围使用。为解决这些问题,人们提出推测多线程以及基于线程的预取机制等。然而,从这种概念提出到现在为止,这个方向的研究大部分局限于学术界,仅有个别商业化处理器应用了这种技术,并且仅仅局限于特殊的应用领域。我们认为动态优化技术和推测多线程(包括基于线程的预取机制)的结合是未来的可能发展趋势。冯·诺依曼体系结构的一维地址空间和多核处理器的多维访存层次的匹配问题。本质上,冯·诺依曼体系结构采用了一维地址空间。由于不均匀的数据访问延迟和同一数据在多个处理器核上的不同拷贝导致了数据一致性问题。该领域的研究分为两大类:一类研究主要是引入新的访存层次。新的访存层次可能采用一维分布式实现方式。典型的例子是增加分布式统一编址的寄存器网络。全局统一编址的特性避免了数据一致性地考虑。同时,相比于传统的大容量cache访问,寄存器又能提供更快的访问速度。TRIPS和RAW都有实现了类似得寄存器网络。另外,新的访存层次也可以是私有的形式。比如每个处理器和都有自己私有的访存空间。其好处是更好的划分了数据存储空间,已洗局部私有数据没有必要考虑数据一致性问题。比如Cell处理器为每个SPE核设置了私有的数据缓冲区。另一类研究主要涉及研制新的cache一致性协议。其重要趋势是放松正确性和性能的关系。比如推测Cache协议在数据一致性未得到确认之前就推测执行相关指令,从而减少了长迟访存操作对流水线的影响。此外,TokenCoherence和TCC也采用了类似的思想。程序的多样性和单一的体系结构的匹配问题。未来的应用展现出多样性的特点。一方面,处理器的评估不仅仅局限于性能,也包括可靠性,安全性等其他指标。另一方面,即便考虑仅仅追求性能的提高,不同的应用程序也蕴含了不同层次的并行性。应用的多样性驱使未来的处理器具有可配置、灵活的体系结构。TRIPS在这方面作了富有成效的探索,比如其处理器核和片上存储系统均有可配置的能力,从而使得TRIPS能够同时挖掘指令级并行性、数据级并行性及指令级并行性。多核和Cell等新型处理结构的出现不仅是处理器架构历史上具有里程碑式的事件,对传统以来的计算模式和计算机体系架构也是一种颠覆2005年,一系列具有深远影响的计算机体系结构被曝光,有可能为未来十年的计算机体系结构奠定根本性的基础,至少为处理器乃至整个计算机体系结构做出了象征性指引。随着计算密度的提高,处理器和计算机性能的衡量标准和方式在发生变化,从应用的角度讲,讲究移动和偏向性能两者已经找到了最令人满意的结合点,并且有可能引爆手持设备的急剧膨胀。尽管现在手持设备也相对普及,在计算能力、可扩展性以及能耗上,完全起到了一台手持设备应该具备的作用;另一方面,讲究性能的服务器端和桌面端,开始考虑减少电力消耗赶上节约型社会的大潮流。Cell本身适应这种变化,同样也是它自己创造了这种变化。因而从它开始就强调了不一样的设计风格,除了能够很好地进行多倍扩展外,处理器内部的SPU(SynergisticProcessorUnit协同处理单元)具有很好的扩展性,因而可以同时面对通用和专用的处理,实现处理资源的灵活重构。也就意味着,通过适当的软件控制,Cell能应付多种类型的处理任务,同时还能够精简设计的复杂。
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计算机体系结构第一阶段60年代中期以前,是计算机系统发展的早期时代。在这个时期通用硬件已经相当普遍,软件却是为每个具体应用而专门编写的,大多数人认为软件开发是无需预先计划的事情。这时的软件实际上就是规模较小的程序,程序的编写者和使用者往往是同一个(或同一组)人。由于规模小,程序编写起来相当容易,也没有什么系统化的方法,对软件开发工作更没有进行任何管理。这种个体化的软件环境,使得软件设计往往只是在人们头脑中隐含进行的一个模糊过程,除了程序清单之外,根本没有其他文档资料保存下来。第二阶段从60年代中期到70年代中期,是计算机系统发展的第二代。在这10年中计算机技术有了很大进步。多道程序、多用户系统引入了人机交互的新概念,开创了计算机应用的新境界,使硬件和软件的配合上了一个新的层次。实时系统能够从多个信息源收集、分析和转换数据,从而使得进程控制能以毫秒而不是分钟来进行。在线存储技术的进步导致了第一代数据库管理系统的出现。计算机系统发展的第二代的一个重要特征是出现了“软件作坊”,广泛使用产品软件。但是,“软件作坊”基本上仍然沿用早期形成的个体化软件开发方法。随着计算机应用的日益普及,软件数量急剧膨胀。在程序运行时发现的错误必须设法改正;用户有了新的需求时必须相应地修改程序;硬件或操作系统更新时,通常需要修改程序以适应新的环境。上述种种软件维护工作,以令人吃惊的比例耗费资源。更严重的是,许多程序的个体化特性使得它们最终成为不可维护的。“软件危机”就这样开始出现了。1968年北大西洋公约组织的计算机科学家在联邦德国召开国际会议,讨论软件危机课题,在这次会议上正式提出并使用了“软件工程”这个名词,一门新兴的工程学科就此诞生了。第三阶段计算机系统发展的第三代从20世纪70年代中期开始,并且跨越了整整10年。在这10年中计算机技术又有了很大进步。分布式系统极大地增加亍计算机系统的复杂性,局域网、广域网、宽带数字通信以及对“即时”数据访问需求的增加,都对软件开发者提出了更高的要求。但是,在这个时期软件仍然主要在工业界和学术界应用,个人应用还很少。这个时期的主要特点是出现了微处理器,而且微处理器获得了广泛应用。以微处理器为核心的“智能”产品随处可见,当然,最重要的智能产品是个人计算机。在不到10年的时间里,个人计算机已经成为大众化的商品。在计算机系统发展的第四代已经不再看重单台计算机和程序,人们感受到的是硬件和软件的综合效果。由复杂操作系统控制的强大的桌面机及局域网和广域网,与先进的应用软件相配合,已经成为当前的主流。计算机体系结构已迅速地从集中的主机环境转变成分布的客户机/服务器(或浏览器/服务器)环境。世界范围的信息网为人们进行广泛交流和资源的充分共享提供了条件。软件产业在世界经济中已经占有举足轻重的地位。随着时代的前进,新的技术也不断地涌现出来。面向对象技术已经在许多领域迅速地取代了传统的软件开发方法。总结软件开发的“第四代技术”改变了软件界开发计算机程序的方式。专家系统和人工智能软件终于从实验室中走出来进入了实际应用,解决了大量实际问题。应用模糊逻辑的人工神经网络软件,展现了模式识别与拟人信息处理的美好前景。虚拟现实技术与多媒体系统,使得与用户的通信可以采用和以前完全不同的方法。遗传算法使我们有可能开发出驻留在大型并行生物计算机上的软件。5基本原理编辑计算机体系结构解决的是计算机系统在总体上、功能上需要解决的问题,它和计算机组成、计算机实现是不同的概念。一种体系结构可能有多种组成,一种组成也可能有多种物理实现。计算机系统结构的逻辑实现,包括机器内部数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。其目标是合理地把各种部件、设备组成计算机,以实现特定的系统结构,同时满足所希望达到的性能价格比。一般而言,计算机组成研究的范围包括:确定数据通路的宽度、确定各种操作对功能部件的共享程度、确定专用的功能部件、确定功能部件的并行度、设计缓冲和排队策略、设计控制机构和确定采用何种可靠技术等。计算机组成的物理实现。包括处理机、主存等部件的物理结构,器件的集成度和速度,器件、模块、插件、底板的划分与连接,专用器件的设计,信号传输技术,电源、冷却及装配等技术以及相关的制造工艺和技术。
展开全部电脑的体系结构分为硬件系统和软件系统两个部分。多媒体技术个人电脑的硬件设备包括:主机:主机是整个电脑的主体,可以说用电脑来工作的时候,工作是在它内部完成的。主机外观上分为立式和卧式两种。立式机箱的结构更利于散热,更受人们欢迎一些。键盘:是电脑中不可缺少的输入设备,用户可以通过键盘输入命令和数据,并可通过它控制电脑的运行。常见的键盘大多是101或104键的,一些较为新颖的104键盘往往带有两个Windows键和一个应用程序键,以提高在Win7操作系统上操作电脑的效率。这些键可以分为大键盘区、编辑键区、功能键区和小键盘区。显示器:是电脑基本的输出设备,是整个电脑硬件系统中不可缺少的部分。我们现在常用的是液晶显示器,与传统的阴极射线管显示器相比,辐射比较低、体积小,耗电少。它利用液晶的特性,通电时排列变得有秩序,使光线容易通过,不通电时排列混乱,阻止光线通过,通过电路控制,显示图像。打印机也是一种常用的输出设备。因为显示器上显示的内容一旦关机就看不见了,也不方便把显示器搬来搬去给别人阅读,所以我们还是需要用打印机把自己的工作成果打印出来。鼠标:电脑中重要的输入设备,它能方便地把鼠标指针准确定位在我们指定的屏幕位置,很方便地完成各种操作。按其工作原理,鼠标分为机械鼠标、光电鼠标和光机鼠标。目前我们常常用的鼠标是光电鼠标。光电鼠标的下面是两个平行放置的小光源,这种鼠标只能在特定的鼠标垫上移动,光源发出的光经过鼠标垫反射后由鼠标接收为移动信号,送入电脑,使屏幕上的鼠标指针随之移动。鼠标指针和鼠标的移动方向是一致的,移动距离也成比例。光电鼠标使用时比较灵活,故障率比较低。音箱:相当于电脑的嘴巴和喉咙,有了它电脑才能发出悦耳的声音。音箱的外壳有木质和塑料两种,两只音箱一左一右摆放在电脑两侧,与显示器有一定距离,才能得到立体声效果。麦克风:相当于电脑的耳朵,有了它电脑才能把外部的声音传送到电脑中,变换成数字波形,输入到文件或多媒体图像中。摄像头:可以分为数字摄像头和模拟摄像头两大类,数字摄像头可以直接捕捉影像,通过串口、并口或USB接口传到电脑里。根据摄像头的形态,可以分为桌面底座式、高杆式和液晶挂式。摄像头还可以分为有驱动和无驱动型的摄像头。软件分为系统软件、应用软件。系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的硬件,使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。操作系统是一管理计算机硬件与软件资源的程序,同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让使用者与系统交互的操作接口。目前多媒体个人电脑的主要操作系统是Windows 7。应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一个特定的程序,比如一个图像浏览器。也可以是一组功能联系紧密,可以互相协作的程序的集合,比如微软的Office软件。也可以是一个由众多独立程序组成的庞大的软件系统,比如数据库管理系统。多媒体个人电脑的应用软件主要有酷狗音乐、腾讯视频、PPTV、Office 2007等。
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计算机基础知识课件篇(1)
计算机基础课程教学是学生掌握任何一门其他学科的重要工具和手段,计算机应用基础知识和计算机应用基本技能是21世纪新型中、高级人才知识结构的重要组成部分。因此,要提高中等职业学校的教学质量,保证中职学生的素质达到21世纪的要求,就必须深化计算机基础教学的改革,提高其教学质量。
一、计算机基础教学的任务与目标
新时期计算机专业的中职学生在毕业前应掌握的计算机应用知识与能力包括:
1.了解计算机文化的发展现状与特点,具有利用计算机解决问题的强烈意识。
2.掌握以多媒体微机为代表的软、硬件基础知识和基本操作(包括使用、安装和一般维护),了解网络的基础知识。
3.掌握程序设计的基本方法(包括结构化程序设计和面向对象的程序设计),能使用至少一种高级语言,具有初级编写和调试程序的能力。
4.了解计算机的主要应用操作(含网络模式),熟悉计算机的现代操作环境(包括单机环境和网络环境)和应用软件,具有综合运用常用软件处理日常事务的能力。
5.掌握满足本专业应用开发需要的一般知识,具有开发本专业领域内计算机应用系统的初步能力和较强的计算机自学能力。
二、层次教学是计算机基础教学的基本模式
1994年,国家高教司领导建议把计算机基础课划分为“计算机文化基础一计算机技术基础一计算机应用基础”三个层次,并为每一层次取了一个概括性的名称,使各层次的内容和教学目标更加清楚。三层次本身就构成一个完整的体系,为计算机基础教学的独立课程体系的建立提供了一个科学的框架。三个层次框架中各层的作用和适用性为:
1.三层次教学中的第一层次为“入门”课,目的是引导学生认识计算机在信息社会和现代文化中的地位和作用,这是计算机基础教学的启蒙或初级教育。第二层次为“拓宽”课,培养学生利用计算机处理问题的思维方式和利用软、硬件技术与先进工具解决本专业与相关领域中一些问题的初步能力。这两个层次一起构成三层次教学的“基础与核心”。第三层次的教学目的在于结合专业的需要“深化”在某方面(或领域)的计算机应用知识,加强学生解决本专业问题的计算机应用的能力。
2.就三层次中各层的适用范围而言,文化基础课适用于各专业中职学生,技术基础课适用于理工科各专业中职学生,而应用基础课则应按专业群来设制课程,因此,计算机基础教学的三层次划分为两个阶段,即公共课阶段(包括计算机文化基础和计算机技术基础)和应用基础课阶段(计算机应用基础)。
三、选择计算机公共基础课知识单元的原则
一般来说,计算机公共基础课应指一大类(例如理工科或文科)学生普遍需要学习的课程,在设置这些课程的知识单元时,应考虑以下四个方面:
1.重在应用;
2.广度优先;
3.加强基础;
4.公共需要。
四、计算机公共基础课的总体设计
1.把“计算机文化意识”渗透到公共课中
国家高教司将三层次中的第一层取名为计算机文化基础,计算机文化已进一步深入家庭。在公共课中将计算机基本知识的讲解,普遍提升到计算机文化的高度,对树立学生的计算机文化意识具有积极的意义。
2.“程序设计”单独设课,并扩充面向对象的程序设计知识
编程是一种学习计算机科学的基本训练,程序设计至今仍是计算机求解的基础,代表计算机文化的基本特征。在公共课中仍应单独设课,并且把内容从结构化程序设计扩充到面向对象的程序设计,培养学生学会用计算机处理问题的方式来思考问题。
3.加强开发专业软件基本能力的培养
公共课中应加强软件基础知识的教学,对于计算机专业的学生,要培养他们用规范化的方法和技术进行较大软件开发的基本能力,为今后的软件开发和研制工作打下一个较好的基础。
4.将网络应用教学提到重要地位
因特网教学在计算机公共课中占有重要地位。在公共课中不仅要讲网络应用,还应讲一些必要的网络基础知识,以满足学生的需要。
5.从硬件知识扩充到接口技术
中等职业学校计算机专业的面很广,因此,硬件知识对于不同专业应有不同的侧重点。计算机公共课系列课程可定义为文化基础加技术基础。见表1。
五、计算机基础教学内容的改革
计算机科学知识与学科知识之间相辅相成、共同发展。计算机教学应安排更多的时间让学生去思考和理解更本质的方面。
如何将传统内容进行现代处理,是教材改革的一个重要问题。
1.调整、精简一些传统的教学内容
传统的教学中有大量繁杂的运算,教学时需要花费很多时间精力来进行训练,教材内容可以适当删减、调整。当然,不是不要学生练习,而是要求学生掌握基本思想、基本方法即可。
2.增加一些教学内容
现在的学生,必将走向一个更加信息化的社会,不仅要用现代技术来改进教育,而且应当适当增加一些教学内容,为学生将来进入技术社会做好准备。
六、计算机基础教学应注意的几点
1.要注意四大关系:广度与深度的关系;硬件与软件的关系;课堂教学与实验的关系;操作与应用的关系。
2.要培养学生动手能力:使用操作系统上网;软、硬件的应用;应用软件的初步开发能力。
3.要注意施教原则。学生在校的学习时间是有限的,应本着适用的(知识能力)先学,有条件(设备和师资等)先学的原则,把需要与可能统一起来,使学生在校期间能学到计算机和网络的最基本知识。计算机基础知识课件篇(2)
①“基础应用型”模式。该模式设置“计算机应用基础”(或称“计算机基础知识”、“程序设计基础”)和“电算化会计”(或称“计算机在会计中的应用”、“计算机会计学”、“会计应用软件”)两门课。如上海财经大学、中国人民大学会计学专业就是这种“基础”+“应用”的模式。
②“系列应用型”模式。该模式是在设置系列计算机课程的基础上再设置“电算化会计”课程。例如,中国矿业大学会计学专业设置“计算机基础”、“办公自动化软件基础”、“高级程序设计语言”、“微机数据库管理系统”四门计算机系列课程和“电算化会计”、“会计实务电算化”两门计算机应用于会计的课程。又如,上海财经大学会计学系教学改革设想中打算开设“计算机应用基础”、“计算机语言”、“数据结构”、“数据库系统”。四门计算机系列课程和“电算化会计”、“电算化会计决策与控制”、“电算化审计”三门计算机应用于会计的课程(财政部教育司编《会计学专业主干课教学大纲》p16)。当然,其他高校设置的课程名称可能有所不同,但均可体现一组“系列”课程和一组(门)“应用”课程的模式。
无论是“基础应用型”模式,还是“系列应用型”模式,它们均独立于会计系列课程之外。突出的问题有以下三点:
1.各门计算机课程内容与会计系列课程内容脱节。究其原因主要有三:一是教计算机课程的老师不懂或很少懂会计专业知识而会计专业课程教师又不懂或很少懂计算机知识;二是现行会计课程教材(除“电算化会计”外,下同)不反映计算机应用知识,也不要求专业课老师补充讲授计算机应用知识;三是计算机数量配备不足,无法做到两类课都安排机时。
2.单一的“电算化会计”课程,解决不了会计专业学生应具备的计算机能力问题。1995年4月27日,财政部印发了《会计电算化知识培训管理办法(试行)》,提出了会计电算化知识培训的三种证书、即初级证书、中级证书和高级证书,从能力要求看,可概括成以下三种能力。
(1)初级证书要求会计人员具备“计算机和会计核算软件的基本操作”能力。这种能力包括掌握计算机基础知识,微机基础知识及基本操作,有关汉字系统及应用软件操作,会计电算化基本知识和会计核算软件基本的工作原理五个方面,笔者简称为“操作能力”。
(2)中级证书要求会计人员具备“对会计软件进行一般维护或对软件参数进行设置”能力。要使财政部评审通过的通用会计软件更好地满足各个企业的不同要求,需要用户自已定义参数,如建立科目代码、设定计算公式、定义分配方法和结转方法等,这称为系统软件的维护或参数设置,笔者简称为“设置能力”。
(3)高级证书要求一少部分会计人员具备“进行会计软件的系统分析、开发与维护”的能力。会计软件的系统分析是指为了开发出用户所需的会计软件,必须了解和描绘用户对会计信息系统的要求,明确系统具备的功能,改进现有系统模型,形成系统的逻辑模型的过程。它是系统开发和系统维护的前提。分析、开发和维护的能力。笔者称为“开发能力”。
目前,高校“电算化会计”课程按财政部教学大纲要求,“培养学生具有组织和开发会计信息系统的能力”,包括开发工具、开发方法、开发系统(工资、固定资产、材料、销售、成本核算系统)和电算化审计五个方面。学生学完这门课后,仅仅是对部分会计核算程序进行初步的设计。当他们毕业参加工作后,在已实现会计电算化的企业,他们不会操作现行会计软件;在未实现会计电算化的企业,他们仅靠学校掌握的“电算化会计”知识,无法开发成套的会计核算系统软件。事实上,从国外会计电算化发展现状看,无论定点开发还是开发通用软件均有专门的公司从事这种业务。要求我们现在的教学能使学生具备完全的软件开发能力也是不现实的,仅能提“初步的开发能力”或具备“开发软件的基础”。这种单一能力距离国家要求会计人员应具有操作能力,设置能力和开发能力还很远,则高校改革教学,培养会计专业学生会计电算化系统能力迫在眉睫。
3.计算机在会计中的应用领域比较狭窄,就目前而言,我国会计实际工作中的电算化仅仅体现在会计核算上,虽然会计管理的软件已在开发,但应用的不太多。而西方国家早就从会计核算电算化转向会计管理电算化了。仔细分析我国会计核算电算化的现状不难发现,绝大部分会计人员是“傻瓜”操作员,是计算机的“奴隶”,他们对会计软件不能运用自如。反省一下高校会计教学,会计课程和计算机课程两层皮,使计算机在会计中的应用显得很窄。因此,只有在各门会计课程上都用上计算机,才能开拓计算机在会计中的应用领域,才能克服“傻瓜”操作员的缺陷,自主地运用计算机会计信息系统,使计算机不仅在会计核算上,而且在会计管理、分析、预测、决策等方面有所突破和发展。
解决上述问题的有效途径是实现会计系列课程电算化。
二、会计系列课程电算化的基本要求
1.两类课程安排相协调。会计教学计划必须按教育、教学规律制订,充分反映知识平铺、交叉、循序渐进的要求。计算机的系列课程应先于会计系列课程,同时会计系列课程的电算化,首先是已学计算机课程知识的直接应用,然后是后继计算机课程知识的追加应用。例如,在第一、三、四、五、六学期分别安排“计算机基础”、“办公自动化软件基础”、“高级程序设计语言”、“微机数据库管理系统”、“电算化会计”课程与此相适应,在第二、三、四、五、六、七、八学期,分别安排“基础会计”、“财务会计(上)”、“财务会计(下)”、“成本会计”和“财务管理”、“管理会计”和“高级会计”、“审计学”、“会计实务考核”课程。其中,“基础会计”课程首先是直接运用“计算机基础”课程知识完成规定任务,如用wps打印出试算平衡表、各种记帐凭证、各种明细帐等,待“办公自动化软件基础”课程学完后,再运用word编制“基础会计”课程中的成本计算公式、编排有关图形,并登记帐簿。
2.计算机知识运用时分合结合。平时,各门会计课程运用计算机知识是单项的,分散的。一般难以整体运用。因此,有必要在最终将两类课程知识进行综合运用。笔者认为,在第八学期学生即将走上社会前设置“会计实务考核”课程,一方面进行手工操作,综合各门会计知识,另一方面进行计算机操作。综合各门计算机课程知识集中运用于会计,这种分合结合的方式反映了会计学科系统性和综合性的基本特征和要求。
3.列人教学计划,教师引导,指导为主。将计算机课程知识应用于各门会计课程,并不是要增设新课程,而是对已学知识的串用。为了保证串用的成功,首先要在教学计划上加以反映。例如,在教学计划实践环节分别设置“基础会计电算化”、“财务会计电算化”、“成本会计电算化”、“财务管理电算化”、“管理会计电算化”、“会计实务考核电算化”等电算实践项目,并相应确定一定的机时。其次,将各门会计课程计算机应用问题编写成“电算化指导书”,每门指导书中列示若干个电算实践项目。提出具体应用要求;同时,为了便于学生操作。还应编制“电算化操作手册”,向学生提供详细操作步骤和范例。这样,教师在会计系列课程电算化过程中主要起着引导、指导、布置、检查和考试验收等作用,学生的自觉性、主动性和创造性会充分得到发挥。
三、会计系列课程电算化的具体设计
下面以会计主干课程为例对会计课程计算机应用进行设计。
(一)基础会计电算化
l.将已学“计算机基础”课程知识应用于“基础会计”课程。内容包括:(1)用wps打印出试算平衡表。材料明细帐、应收帐款明细帐、成本计算公式(含分子、分母两行排列格式)、生产成本明细帐和各种记帐凭证;(2)用图文混排系统spt进行成本数据的图像编辑;(3)用cced打印资产负债表和损益表。
2.将后续“办公自动化软件基础”课程知识追加应用于“基础会计”课程。内容包括:①成本计算公式的编写;②图形编排;③帐簿登记。
(二)财务会计电算化
将“办公自动化软件基础”课程中word、excel知识应用于“财务会计”课程,内容包括:外币核算、坏帐核算、存货实际成本计价法、存货计划成本计价法、存货成本与市价孰低法、折旧方法、工资结算和工资附加费核算、长期借款、应付债券、销售业务、利润分配、资产负债表和损益表编制。
(三)成本会计电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、excel知识应用于“成本会计”课程。内容包括:要素费用的分配、辅助生产费用的分配、制造费用的分配。产品费用在完工产品和在产品之间的分配、品种法成本计算、分批法成本计算、分步法成本计算、成本分析。
(四)财务管理电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、excel知识应用于“财务管理”课程。内容包括;货币资金最佳余额确定、企业客户信用等级评估、应用帐款最佳余额确定、存货最佳额确定、固定资产投资规模和经营杠杆、对外投资决策、筹资政策的选择评价、资金成本计算及应用、财务比率综合分析、财务计划编制。
(五)管理会计电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、excel知识应用于“管理会计”。内容包括:成本性态分析、本量利分析、目标利润的敏感性分析、利用经营杠杆进行利润预测、边际利润最大的产品组合、销售顶测分析、投资决策评价方法的分析、内含报酬率敏感性分析。计算机基础知识课件篇(3)
①“基础应用型”模式。该模式设置“计算机应用基础”(或称“计算机基础知识”、“程序设计基础”)和“电算化会计”(或称“计算机在会计中的应用”、“计算机会计学”、“会计应用软件”)两门课。如上海财经大学、中国人民大学会计学专业就是这种“基础”+“应用”的模式。
②“系列应用型”模式。该模式是在设置系列计算机课程的基础上再设置“电算化会计”课程。例如,中国矿业大学会计学专业设置“计算机基础”、“办公自动化软件基础”、“高级程序设计语言”、“微机数据库管理系统”四门计算机系列课程和“电算化会计”、“会计实务电算化”两门计算机应用于会计的课程。又如,上海财经大学会计学系教学改革设想中打算开设“计算机应用基础”、“计算机语言”、“数据结构”、“数据库系统”。四门计算机系列课程和“电算化会计”、“电算化会计决策与控制”、“电算化审计”三门计算机应用于会计的课程(财政部教育司编《会计学专业主干课教学大纲》P16)。当然,其他高校设置的课程名称可能有所不同,但均可体现一组“系列”课程和一组(门)“应用”课程的模式。无论是“基础应用型”模式,还是“系列应用型”模式,它们均独立于会计系列课程之外。
突出的问题有以下三点:
1、各门计算机课程内容与会计系列课程内容脱节。究其原因主要有三:一是教计算机课程的老师不懂或很少懂会计专业知识而会计专业课程教师又不懂或很少懂计算机知识;二是现行会计课程教材(除“电算化会计”外,下同)不反映计算机应用知识,也不要求专业课老师补充讲授计算机应用知识;三是计算机数量配备不足,无法做到两类课都安排机时。
2、单一的“电算化会计”课程,解决不了会计专业学生应具备的计算机能力问题。1995年4月27日,财政部印发了《会计电算化知识培训管理办法(试行)》,提出了会计电算化知识培训的三种证书、即初级证书、中级证书和高级证书,从能力要求看,可概括成以下三种能力。
(1)初级证书要求会计人员具备“计算机和会计核算软件的基本操作”能力。这种能力包括掌握计算机基础知识,微机基础知识及基本操作,有关汉字系统及应用软件操作,会计电算化基本知识和会计核算软件基本的工作原理五个方面,笔者简称为“操作能力”。
(2)中级证书要求会计人员具备“对会计软件进行一般维护或对软件参数进行设置”能力。要使财政部评审通过的通用会计软件更好地满足各个企业的不同要求,需要用户自已定义参数,如建立科目代码、设定计算公式、定义分配方法和结转方法等,这称为系统软件的维护或参数设置,笔者简称为“设置能力”。
(3)高级证书要求一少部分会计人员具备“进行会计软件的系统分析、开发与维护”的能力。会计软件的系统分析是指为了开发出用户所需的会计软件,必须了解和描绘用户对会计信息系统的要求,明确系统具备的功能,改进现有系统模型,形成系统的逻辑模型的过程。它是系统开发和系统维护的前提。分析、开发和维护的能力。笔者称为“开发能力”。
目前,高校“电算化会计”课程按财政部教学大纲要求,“培养学生具有组织和开发会计信息系统的能力”,包括开发工具、开发方法、开发系统(工资、固定资产、材料、销售、成本核算系统)和电算化审计五个方面。学生学完这门课后,仅仅是对部分会计核算程序进行初步的设计。当他们毕业参加工作后,在已实现会计电算化的企业,他们不会操作现行会计软件;在未实现会计电算化的企业,他们仅靠学校掌握的“电算化会计”知识,无法开发成套的会计核算系统软件。事实上,从国外会计电算化发展现状看,无论定点开发还是开发通用软件均有专门的公司从事这种业务。要求我们现在的教学能使学生具备完全的软件开发能力也是不现实的,仅能提“初步的开发能力”或具备“开发软件的基础”。这种单一能力距离国家要求会计人员应具有操作能力,设置能力和开发能力还很远,则高校改革教学,培养会计专业学生会计电算化系统能力迫在眉睫。
3、计算机在会计中的应用领域比较狭窄,就目前而言,我国会计实际工作中的电算化仅仅体现在会计核算上,虽然会计管理的软件已在开发,但应用的不太多。而西方国家早就从会计核算电算化转向会计管理电算化了。仔细分析我国会计核算电算化的现状不难发现,绝大部分会计人员是“傻瓜”操作员,是计算机的“奴隶”,他们对会计软件不能运用自如。反省一下高校会计教学,会计课程和计算机课程两层皮,使计算机在会计中的应用显得很窄。因此,只有在各门会计课程上都用上计算机,才能开拓计算机在会计中的应用领域,才能克服“傻瓜”操作员的缺陷,自主地运用计算机会计信息系统,使计算机不仅在会计核算上,而且在会计管理、分析、预测、决策等方面有所突破和发展。
解决上述问题的有效途径是实现会计系列课程电算化。
二、会计系列课程电算化的基本要求
1、两类课程安排相协调。会计教学计划必须按教育、教学规律制订,充分反映知识平铺、交叉、循序渐进的要求。计算机的系列课程应先于会计系列课程,同时会计系列课程的电算化,首先是已学计算机课程知识的直接应用,然后是后继计算机课程知识的追加应用。例如,在第一、三、四、五、六学期分别安排“计算机基础”、“办公自动化软件基础”、“高级程序设计语言”、“微机数据库管理系统”、“电算化会计”课程与此相适应,在第二、三、四、五、六、七、八学期,分别安排“基础会计”、“财务会计(上)”、“财务会计(下)”、“成本会计”和“财务管理”、“管理会计”和“高级会计”、“审计学”、“会计实务考核”课程。其中,“基础会计”课程首先是直接运用“计算机基础”课程知识完成规定任务,如用WPS打印出试算平衡表、各种记帐凭证、各种明细帐等,待“办公自动化软件基础”课程学完后,再运用Word编制“基础会计”课程中的成本计算公式、编排有关图形,并登记帐簿。2、计算机知识运用时分合结合。平时,各门会计课程运用计算机知识是单项的,分散的。一般难以整体运用。因此,有必要在最终将两类课程知识进行综合运用。笔者认为,在第八学期学生即将走上社会前设置“会计实务考核”课程,一方面进行手工操作,综合各门会计知识,另一方面进行计算机操作。综合各门计算机课程知识集中运用于会计,这种分合结合的方式反映了会计学科系统性和综合性的基本特征和要求。
3、列人教学计划,教师引导,指导为主。将计算机课程知识应用于各门会计课程,并不是要增设新课程,而是对已学知识的串用。为了保证串用的成功,首先要在教学计划上加以反映。例如,在教学计划实践环节分别设置“基础会计电算化”、“财务会计电算化”、“成本会计电算化”、“财务管理电算化”、“管理会计电算化”、“会计实务考核电算化”等电算实践项目,并相应确定一定的机时。其次,将各门会计课程计算机应用问题编写成“电算化指导书”,每门指导书中列示若干个电算实践项目。提出具体应用要求;同时,为了便于学生操作。还应编制“电算化操作手册”,向学生提供详细操作步骤和范例。这样,教师在会计系列课程电算化过程中主要起着引导、指导、布置、检查和考试验收等作用,学生的自觉性、主动性和创造性会充分得到发挥。
三、会计系列课程电算化的具体设计
下面以会计主干课程为例对会计课程计算机应用进行设计。
(一)基础会计电算化
l、将已学“计算机基础”课程知识应用于“基础会计”课程。内容包括:(1)用WPS打印出试算平衡表。材料明细帐、应收帐款明细帐、成本计算公式(含分子、分母两行排列格式)、生产成本明细帐和各种记帐凭证;(2)用图文混排系统SPT进行成本数据的图像编辑;(3)用CCED打印资产负债表和损益表。
2、将后续“办公自动化软件基础”课程知识追加应用于“基础会计”课程。内容包括:①成本计算公式的编写;②图形编排;③帐簿登记。
(二)财务会计电算化
将“办公自动化软件基础”课程中word、Excel知识应用于“财务会计”课程,内容包括:外币核算、坏帐核算、存货实际成本计价法、存货计划成本计价法、存货成本与市价孰低法、折旧方法、工资结算和工资附加费核算、长期借款、应付债券、销售业务、利润分配、资产负债表和损益表编制。
(三)成本会计电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、Excel知识应用于“成本会计”课程。内容包括:要素费用的分配、辅助生产费用的分配、制造费用的分配。产品费用在完工产品和在产品之间的分配、品种法成本计算、分批法成本计算、分步法成本计算、成本分析。
(四)财务管理电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、Excel知识应用于“财务管理”课程。内容包括;货币资金最佳余额确定、企业客户信用等级评估、应用帐款最佳余额确定、存货最佳额确定、固定资产投资规模和经营杠杆、对外投资决策、筹资政策的选择评价、资金成本计算及应用、财务比率综合分析、财务计划编制。
(五)管理会计电算化计算机基础知识课件篇(4)
在我国高等院校非计算机专业开设大学计算机基础课已经近三十年了,它为推广信息化技术、培养复合型人才做出了巨大的贡献。但是随着计算机学科的理论和技术地飞速发展,大学计算机基础课的教学内容严重滞后,本文探讨了存在的一些问题及其改革尝试。
1 大学计算机基础课教学内容和教学体系存在的问题
大学计算机基础课教学内容主要包括计算机基础知识、操作系统、办公软件、计算机网络基础、Internet应用、多媒体技术、数据库技术、程序设计基础。知识点多、内容繁杂,有些知识过于陈旧。计算应用已经深入到社会的方方面面,计算机发展历史、计算机分类和应用介绍等低级陈旧的知识还充斥在教材中。大学计算机基础是为一年级文理科新生开设的一门公共课,文科学生不需要了解计算机组成原理和工作原理、数据在计算机中的表示;不是所有理科学生都需要这部分知识,主要是利用计算机进行过程控制时需要,并且大学计算机基础课中讲授的内容仅仅是一点皮毛,但是应用型本科院校的新生接受这些知识很困难。个人电脑已经成为人们学习、工作和生活的电子工具,生活中的电子设备比比皆是,人们只要会用即可,很少去了解它的组成原理和工作原理,所以计算机组成原理和工作原理、数据在计算机中的表示应从大学计算机基础中删除。Internet改变了人们学习、工作和生活的方式,应用Internet技术是大学生必备的技能。“计算机网络”的教学内容主要包括:计算机网络的分类、体系结构和局域网的组成、分类以及组网技术,对于学生来说既难于理解又没有实际应用价值,实用的Internet应用技术反而比较少。
根据学生的学习基础,对于教材中偏重于原理性知识地介绍,理解和接受都有一定的困难,极大地打击了学生的学习积极性。教材内容完全根据知识体系结构来组织,没有考虑教学体系结构,也增加了教学的难度。大学计算机基础教材很多,内容大同小异。开篇的计算机基础知识内容陈旧、枯燥,其中原理性的知识难于理解。随后的操作系统基础知识,对于没有计算机专业基础的学生来说太抽象,例如软件系统、操作系统的概念,由于学生没有具体地编写程序的体验,只能机械地背诵和接受这些枯燥的术语。操作系统实验受制于知识内容的限制,只能一招一式地练习,例如文件和文件夹的操作非常重要,学生只能反复地练习建立、删除和重命名文件夹,机械地重复使学生失去学习兴趣。紧接着的办公软件内容,基础好的学生认为中学学过就不认真,基础差的学生几乎不会使用,给组织教学造成了极大的困难。多媒体软件和网站建设内容,每一个部分都需要开设一门课程学生才能掌握,学生学习积极性很高,但是由于之前的教学内容已经占据了大量的课时,只能浅尝辄止,有限的课时所讲授的知识很难使学生掌握这部分内容。综上所述,教学内容的选择和体系结构组织上的不妥,是造成学生学习该课程积极性不高的重要原因之一。
2 大学计算机基础课教学内容和教学体系改革探索
针对大学计算机基础课教学内容存在的问题,对教学内容进行了重新整合。根据知识相关性将教学内容划分为三个模块:(1)计算机软硬件基础、操作系统、办公软件和程序设计基础;(2)计算机网络基本概念和Internet应用技术,数据库技术,网站建设,信息安全和计算机病毒;(3)多媒体技术。
第一个教学模块的体系安排为办公软件、程序设计基础、计算机软硬件基础和操作系统,指导思想是以办公软件为点,程序设计基础、计算机软硬件基础和操作系统基本概念为面,以点带面,依托办公软件的教学融合相关的基本概念,突出知识的直观性,降低抽象程度,便于学生接受。教学过程中依托办公软件操作步骤的讲解,引出菜单以及单击菜单的实质讲授程序设计的基础知识;提出问题“计算机如何存储输入的文字”,通过引导学生解剖Word软件的操作过程,讲授计算机硬件系统的基础知识;计算机可以自动地为人类处理许多问题,这是任何其它电子设备所不具备的、计算机独有的特征,也是一个现代人所具有的基本常识,分析这种现象引入操作系统的概念,讲授有关知识;最后,引导学生通过分析、综合概括得出计算机软硬件系统的组织结构以及相关知识。虽然学生在中学的信息技术课学过Word软件,但是对于程序设计和操作系统等基础知识基本上不了解,通过以上的教学改革措施不仅使学生学会了操作,而且理解操作步骤的实际意义,达到了知其然也知其所以然的效果,学生的学习积极性被极大地调动起来,枯燥和抽象的名词术语和概念与操作步骤联系起来后具体了,便于学生理解和接受。由于办公软件的操作重复性大,便于训练学生使用计算机的技能,办公软件教学结束后全部学生都能熟练地操作计算机,操作系统的实验内容就不成为教学难点了。
第二个模块的教学从即时通讯软件(例如QQ聊天软件)和收发邮件的学习开始,学生的学习兴趣非常大,结合具体操作讲授计算机网络的有关理论基础。带领学生登录我院图书馆网站,结合查找文献资料的教学讲授数据库技术的基础知识,紧接着进行建立网站的实验教学,时间安排上将理论知识的讲授与操作实验进行有机结合。教学过程中结合浏览网页对学生进行信息安全的教育,讲授计算机病毒的有关知识。通过以上教学的实施,学生已经能够熟练地操作计算机,也具备了必要的理论基础知识,第三个模块的教学基本上没有难点了,主要进行了培养学生自学能力和利用网络查找学习资料的探索。
3 结语
教学内容的取舍和体系安排是否得当,是保证课堂教学质量的重要一环。应用型本科院校招收的新生,接受抽象理论知识的能力相对来说比较弱,根据这个特点对大学计算机基础课程的教学内容和教学体系进行了一定的改革,极大地激发了学生的学习兴趣,有效地提高了课堂教学质量。
参考文献
[1] 张小莉.构建面向应用的大学计算机基础课程教学体系[J].重庆工商大学学报(自然科学版),2008(6):68-70.计算机基础知识课件篇(5)
计算机基础课程在大、中、小学校中都是一门较为重要的课程,其教学的质量影响着学生对计算机技术的掌握情况,计算机技术是一门实践性专业性比较强的学科,其在应用的过程中,需要利用专业的知识与技术。在一些职业学校中,计算机专业是一门比较热门的学科,但是在非计算机的专业中,也安排有计算机课程,其与计算机专业的教学内容有一定的差异性,计算机基础课程教学的改革与实践需要结合不同的人群,进行分层教学。这种教学模式可借鉴性较差,需要根据实际情况在实践中不断积累经验、不断改进教学方式,现笔者对以专业应用为导向的计算机教学改革以及实践方案进行了介绍,以供同行借鉴。
一、以专业应用为导向的涵义
以专业应用为导向为计算机教学的模式提供了方向,专业应用导向的涵义可分为两种,一种是针对非计算机专业的学生而开展的计算机课程,这种形式的教学方式以及内容比较特殊,在应用的过程中需要结合实际需求,对非计算机专业的学生计算机技能进行重新划定,主要是同一门课程的不同教学方法以及内容;第二种是根据计算机不同课程的对计算机基础知识的需要而进行教学改革,这一过程需要结合计算机专业的特点,对其不同的课程的教学方式以及内容进行改革。在现代教学改革中,非计算机专业的计算机教学正处于改革阶段,计算机基础课程的教学正从知识普及形式转向以专业应用为导向的形式,我国很多高校的计算机教学模式都是以计算机基础知识为前提,以计算机高级语言程序为辅助的框架模式,这种教学方式比较笼统,缺乏针对性,不利于分层教学以及不同专业的计算机教学。所以,在教学改革的背景下,计算机基础课程教学必须以专业应用为导向,对教学模式以及方式划分层次,这样可以更加细化教学方式,提高教学的水平,是学生更好的掌握计算机基础知识。
二、以专业应用为导向的教学改革以及实践方案
1、构建以专业应用为导向的计算机基础课程体系
构建正确的计算机基础课程体系,可以更好的使非计算机专业学生掌握计算机知识,这种教学模式可以对专业与非专业计算机学生相关能力进行区分,并进行分层教学,有效的区分不同课程的难易程度。计算机基础课程体系为了更好的体现知识分层,需要开设知识普及课程群,而为了更好的体现专业分层,则需要设计专业应用课程群。
1.1知识普及课程群
知识普及课程群的教学模式,可以有效的区分知识层次,在对不同专业的人群,教学的方式与内容也需要区分,在对这种教学模式进行改革时,要注意掌握新生对计算机技术的掌握情况,根据不同的计算机能力对这些新生进行分组分班,对不同计算机基础的学生要进行区分教学,有的学生已经掌握了初步的计算机基础知识,所以,针对这些已经具有一定基础能力的学生,要改革教学模式,加快教学进度。
1.2专业应用课程群
以专业应用为导向,整合专业应用类课程群的知识模块,按照专业应用需求,选择与专业对接的“模块化”课程进行教学。
2、“知识模块化,训练项目化”教学方法设计
各课程教学内容按照知识结构进行阶段模块化设计。课程教学以综合案例为主线,将综合案例分解为与相应知识模块相配套的实训项目,形成能力递增驱动的“知识模块化,训练项目化”的教学方法。
2.1知识普及课程群案例式教学设计
下面以新闻专业为例,说明以专业应用为导向的计算机基础课程体系中“知识普及课程群”的案例式教学设计。
课程教学模块:公共基础模块+专业需求模块(音频处理软件 CoolEdit、图像处理软件 Photoshop、视频剪辑软件、多媒体集成软件 Publisher)。
综合教学案例:电子出版物设计与制作。
教学目标:“电子出版物设计与制作”是集多媒体素材(图像、图形、音频、视频、动画等)的采集、处理、集成为一体的综合案例,通过学习该课程使学生掌握音频处理软件 CoolEdit、图像处理软件 Photoshop、视频剪辑软件、多媒体集成软件 Publisher 的常用技能。案例在注重解决常用技术性问题的同时,更多地注重多媒体集成能力的培养,注重提高学生的综合分析及制作能力。教学主线如图1所示。
2.2专业应用课程群案例式教学设计
下面分别以工商管理专业和电子商务专业为例,说明以专业应用为导向的“专业应用课程群”中程序设计语言课程和专业应用软件课程的案例式教学设计。
示例 1:工商管理专业程序设计语言课程案例教学设计
课程教学模块:Visual Foxpro 程序设计语言。综合教学案例:企业员工信息管理系统。
教学目标:培养学生分析、解决问题能力、“以用户为本”的设计能力和逻辑思维等能力。
教学主线:以一个完整的数据库应用软件项目开发为实践教学主线。按“功能描述、用户需求分析、数据库设计、前端操作界面的设计”的项目开发流程,将“数据库基础知识-数据库设计方法-数据库操作命令-面向对象设计”知识点分解到实践各阶段,提高学生的学习兴趣,课程学习结束后掌握一个完整的小型数据库管理应用软件设计。VFP 语言课程以能力递增驱动的教学设计思路。
三、结语
计算基础课程在教学在改革与的过程中,首先需要区分计算机专业与非计算机专业的教学内容以及方式,这样才能做到有针对性的教学;对刚进校的学生,要了解其计算机基础能力以及技术掌握情况,根据学生本身计算机基础知识情况进行分班,这样也有助于提高不同能力学生的计算机基础知识。计算机基础课程教学的改革需要从多个方面进行,根据不同的教学目标,要对教学内容以及方法进行改进,使教学的模式逐步转变为以专业应用为导向的计算机基础课程教学模式,这种模式可以使学生更好的应用这项技术,从而更好的为社会发展做出贡献。■
参考文献计算机基础知识课件篇(6)
中图分类号:TP399文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)17-31479-02
Studies on Course System Reformation of Computer Technology Foundation of Normal University
TANG Heng-yao
(Huanggang Normal University,Huanggang 438000,China)
Abstract: In view of the teaching situation of the present computer experiment, the author analyzes the problems exist in experiment teaching and makes studies on experiment course system of fundamentals of computer technology.
Key words: fundamentals of computer technology;experiment course;system reformation
1 引言
进入21世纪,社会信息化不断发展,各行各业的信息化进程不断加速。用人单位对大学毕业生的计算机能力要求越来越高,计算机基础教学在大学教育中地位越来越重要。教育部高教司先后几次颁发了有关加强非计算机专业计算机基础教学工作的文件,要求高校加强大学计算机基础教学改革,提高大学非计算机专业学生的计算机应用能力。作为计算机基础教学非常重要组成部分,计算机基础实验课程也应积极改革。
2 计算机基础实验课程体系现状
2.1 计算机基础实验课程依附于理论课程
长期以来,计算机基础实验课程是作为计算机基础理论课程的一部分,围绕理论教学内容,按照理论教学时间进度进行开设。实验内容主要以验证型实验为主,只是把理论课堂上所讲的每一种功能、方法、技巧,零散的罗列出来一一进行验证,其实验过程单调,零散、不系统,缺乏实际应用针对性,学生很难讲这些内容有机地结合进行综合运用。实验教学进度按照理论进度安排,忽略了实验教学本身的系统性、科学性,忽略了学生的认知过程,其结果也使实验教学无法达到理想的效果。
2.2 计算机基础实验教学内容陈旧
随着社会信息化的发展,计算机应用普及越来越广泛,应用水平不断提高。社会对大学生的计算机知识水平、应用能力要求也在不断提高。本科毕业生在计算机知识与能力方面不仅要掌握计算机软件、硬件的基本知识,具备使用计算机实用工具处理日常事务的基本能力,还要具备通过网络获取信息、分析信息、利用信息,以及与他人交流的能力。
当前,很多院校的计算机基础实验教学主要还是“打字练习”、“Windows”、“Word”、“Excel ”、“Powerpoint”和“Internet使用”这些内容。对于大学生非常感兴趣的网络应用知识如网络资源上传下载、网页制作、网站建设等内容实验教学涉及很少,除了Office办公软件,其他常用软件如压缩软件、下载软件、媒体播放软件、图片制作、杀毒软件等几乎不讲。实验教学没有适应社会应用发展,与时俱进的调整教学内容,无法满足学生的学习需要,从而也制约了学生的学习积极性。
3 师范院校学生计算机知识的现状及需求
2005年9月份,笔者对所在学校的所有新生进行了一次计算机知识掌握状况的全面调查。通过调查,笔者发现学生的计算机知识水平参差不齐。笔者所在学校是地方师范院校,面向全国招生,生源所在地区的经济状况、现代化水平各不相同。来自相对发达的地区的学生,在中学曾学习过“信息技术”之类的课程,掌握了一些计算机基础知识;来自不是很发达的地区的学生在中学基本没开过“信息技术”之类的课程,大部分学生没接触过计算机;家庭环境好一些的学生平时使用计算机的机会又较多。当问学习过计算机知识的学生有关“信息技术”课程里内容时,一般学生不记得,原因是在中学学习的时间短,练习少、真正应用的机会少。如果不再学习“Windows”、“Word”、“Excel ”、“Powerpoint”和“Internet使用”这些知识,绝大部分学生对通过全国计算机一级考试没信心。
对于师范院校的大学生,绝大部分毕业后是到学校从事教学工作,他们利用计算机开展辅助教学、制做电子教案、上课演示课件、学生信息管理和成绩处理等工作,用的最多的计算机知识是Office办公软件、网络以及常用软件等。计算机基础课程设置强调的是培养学生实践动手能力和创新能力,应以学生的实际应用需求为主。所以,师范院校的计算机基础课程Office办公软件、网络以及常用软件等知识暂时还不能淡化,甚至去掉,只能在巩固此基础上再逐步加强其它计算机知识的学习,如增加网页制作、网站设计、动画设计多媒体制作和数据库基本应用等。
4 计算机基础实验课程体系改革
4.1 计算机基础实验作为一门独立课程开设
将计算机基础实验从计算机基础理论课程分离出来,根据非计算机专业计算机基础培养目标要求,按照实验实践教学特点和实验学习规律,组织编写与理论教材分离的有特色的计算机基础实验课程教材,制定科学、系统的符合实验教学规律的计划,将计算机基础实验作为一门独立课程开设。
4.2 实验课程内容分模块组织,以项目形式教学
由于入学新生的计算机识水平参差不齐,对计算机基础课程的内容有的懂一点,有的一点不懂。如果让所有学生按一个步调、同一要求学习相同内容,既满足不了部分懂一点的学生需求,也会影响整个课堂教学效果。将计算机基础实验课程内容分模块组织,在每个模块设计不同要求的实验内容,并把实验内容组织成具体的项目形式让学生进行练习实践。不同层次的学生可以从实验课程中有选择地学习其中的几个模块,或者选择学习每个模块中的不同层次要求的实验内容。这样,每个学生每次实验都有要学的新知识,既满足绝大部分学生的需要,也适合基础较好的学生需求。
4.3 实验练习以应用型、综合型为主
计算机基础课程实验教学的目的是要培养学生计算机实际动手应用能力,培养学生自主创新能力。在传统的实验课程中主要都是验证型实验,每个实验都是由一些单一的操作练习组成,每个单一的操作验证一个基本操作技能。对于计算机基本操作技能,通过教师演示加以讲解,学生可以很快掌握,但学生很难把这些操作综合在一起与实际工作中的应用联系起来,还不能变成一种能力。只有将所有基本操作技能综合起来有机融入到一个具体地应用中,让学生从实际应用中体会每个基本操作的用途,真正做到会用,使基本操作技能演变成应用能力。因此,计算机基础实验在安排练习时尽量提供综合了各种基本操作的具体应用的练习,以应用型和综合型实验为主。
5 计算机基础实验课程内容设置
下表为根据当前大学计算机基础实验课程一般学时设计的实验课程内容,把实验内容分成10个模块,每个模块分别分为几个层次,制定几个层次的实验项目等。
6 结束语
计算机基础实验教学是非计算机专业学生学习掌握计算机应用能力的一个非常重要的途径。面对社会信息化的不断发展和计算机技术的日益成熟、普及,计算机基础实验课程必须紧跟时代需求,加深、拓宽学生的学习内容,积极进行计算机基础实验课程的体系改革研究。计算机基础知识课件篇(7)
一、引言
科学技术的飞速发展,使计算机技术在社会生活各个领域得到了广泛的应用。计算机软件技术基础是高校计算机基础教学中的重要内容,随着《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》 的出台,国家对计算机基础教学提出了新的要求,即打破传统教育模式,以人为本,学生为主体,造就既精通本专业基础知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才,达到素质教育的培养目标。
计算机软件技术理论,是学生学以致用的基础,其涉及的知识面广、概念多、原理复杂和抽象,理解上会有一定的困难。因此,从计算机教学出发,对计算机软件技术基础课程教学知识体系、教学模式和教学方法等进行深入的分析和研究,寻找科学的教学方法,全面提升学生软件开发应用技能和解决实际问题的能力,为学生终身可持续发展提供更为广阔的空间,就显得尤为重要和迫在眉睫。
二、计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的
计算机软件技术基础课程既是集计算机网络基础、操作系统、数据结构、软件工程以及数据库等多门专业课为一体的综合课程,涉及面广,内容相对独立,也是一门理论与实践结合性较强的课程,其线性结构、非线性结构、图、查找、排序等数据结构与算法之间关系复杂。教学中,应针对应用实例,对编程中常用的算法给予重点讲解,对典型数据结构数据元素的集合关系以及基本运算展开教学研究和深入的讲解。
计算机软件技术基础课程的教学目标,是用科学的方法引导学生,通过课程学习,既掌握计算机软件技术基本理论知识、具备开发应用软件所必需的软件基础知识、懂得高级编程语言知识、丰富编程技术和基本算法,又熟练运用程序设计的思维和方法,使其软件素质得到提高,抽象思维能力,灵活运用高级语言进行程序设计和动手编程解决实际问题的能力得到加强。
三、计算机软件技术基础课程教学现状分析与对策研究
(一)现状分析
基础知识不扎实。学生计算机知识较薄弱,尤其是该课程是以概念多、抽象而复杂的“C语言程序设计”为基础的学科,理论知识多、应用层面的内容相对较少,学生难以理解的同时,感觉枯燥乏味,产生畏难情绪,加重了思想包袱,严重影响了学生的学习热情。
教学方法单一。缺乏先进的教学理念的指导,教学策略上缺乏创新,沿袭着“你教我学”的教学模式,学生始终处于被动学习的地位,积极性受到压抑,自身创造力和潜能未能得到有效发挥,知识传输与能力培养相互割裂。
课时限制。该课程知识点较多,课程学时安排较短,教师偏重基本理论讲解,学生在短时间内难以消化吸收包括数据结构、操作系统等繁杂的基本概念,而程序设计和调试技巧等实践性较强的部分往往因课时限制只能点到为止,学生无法体会课程的乐趣,更无法进行深入研究,严重影响了教学目标的实现。
(二)对策研究
明确教学目标。摒弃传统教学方式,倡导以学生为中心,注重学生知识水平和技能的培养。教师应对计算机软件技术基础有一个全新的定位,在对教材知识点内涵与外延正确把握的基础上,精心设计和巧妙安排学生易于接受的课堂教学活动,准确驾驭计算机软件技术基础课堂教学,将“任务驱动法”、“合作学习法”等优秀教学方法组合运用,创设探究情境,激发学生的学习热情,使其对操作系统、 数据结构、 数据库技术等功能和运用产生浓厚的兴趣,不断提高学习能力。
丰富课堂教学手段。以“任务驱动法”为代表的互动教学法,是上世纪80年代后逐渐发展成熟的实践型教学方法,是国内外运用较多的、先进的教学理念。它是让学生在“做中学”,通过学生的参与和体验,在完成任务过程中主动地去分析和思考问题,加深对知识的理解和感知,共同探讨解决问题的方法,进而达到对知识、技能的理解和掌握,既增强了知识点的融会贯通,也强化了学生主动积极的学习意识。
巧设学习情境。软件技术基础课程教学目的,是让学生打破常规,启迪思想,通过探索、实践,掌握理论知识并能灵活地加以应用。“情境教学”正是基于这一先进思想的教学方式。如学习语言编译时,使用“栈”可实现函数过程的调用。当计算机输出数据打印时,打印机速度慢,为解决这个问题,教师安排学生们分组讨论,最终在操作系统中设一个打印队列,将打印任务逐个完成,避免了数据丢失或打印次序混乱。任务进行过程中,学生们热情高涨,积极思维,体会知识的奥妙,深刻认识到了这门课程的意义和作用,同时小组成员团结协作,焕发出可贵的集体智慧,在目标实现过程中体验成功带来的巨大喜悦。
构建良好师生关系。教师传道授业,是学生学习的组织者和倡导者,更应成为学生的良师益友,将抽象的、枯燥的软件技术基础,用实用化和情趣化的现代教学思想巧妙呈现,产生共鸣、碰撞智慧的火花,使学生充分感受学科魅力,从而启迪心灵,放飞思想。当学生暴露出畏难或厌烦情绪时,教师应给予最大限度的宽容和理解,并用科学的思想加以引导,鼓励他们打破常规、迎难而上,与学生共同完成知识点的跨越。
四、结论
综上所述,打造充满生机和活力的计算机软件技术基础课程教学,是新时期高校教学的需要,也是实施素质教育的关键。只有对教学现状进行深入的分析和研究,采用科学的方法正确梳理教学思路,将优秀的现代教学思想融入计算机软件技术基础课程教学,优化教学过程,才能实现教学相长,不断提高计算机软件技术基础课程教学的实效。
参考文献:
[1] 龚正良等.计算机软件技术基础[M].北京:电子工业出版社,2002.
[2] 孙亚杰.计算机软件技术基础课程教学探讨[J].科技创新导报,2013(6):168.计算机基础知识课件篇(8)
关键词:计算机基础教育;课程群;教学内容
中图分类号:G642
文献标识码:B
1计算机基础课程群
计算机基础教育是面向非计算机专业的计算机教学,所以它不同于计算机专业的计算机教学。计算机基础教学的总体要求是培养学生具有一定的计算机基础知识、方法和技能,以及利用计算机解决本专业领域中问题的基本能力。
我校将计算机基础课程分为两种类型:一种是必修课,它是由教务处牵头,各专业院系与计算机系共同协商确定,学生必须选修并通过(具有强制性)。二是选修课,它是由计算机系根据当前计算机科学技术的发展和学生的普遍要求提出,学生可以根据专业导师或自己兴趣在多个学期内自由选择若干门课程。计算机基础课程群如表1所示。
根据课程的目标和教学内容,计算机基础教学大致可分为两个层面:一是作为大学公共基础课的计算机基础教学,也就是表1开设的课程群,学生一年级必修两门计算机基础课程,二年级根据专业方向或本人兴趣选修若干门计算机基础课程;二是结合专业课开设的计算机应用课程,笔者认为这些课程在学生高年级时由专业教师讲授比较合适,例如会计管理专业开设的“会计电算化”、艺术设计专业开设的“电脑美术与动画设计”等等。这样,就可以做到学生本科四年计算机“不断线”。
2典型课程的教学内容和教学方法
计算机基础课程的教学内容不针对特定专业,不包含或很少包含专业性的知识,而主要涉及计算机基础性和通用性的概念、技术及应用。计算机基础课程的教学内容应当根据计算机科学技术的发展而不断地进行调整和更新,教学大纲和教材也应体现出明显的时间性。从目前计算机科学技术的发展情况来看,选用计算机基础课程的教材最好是三年内出版的,因为计算机基础课程的教学内容必须跟上计算机发展主流。
2.1 “计算机应用基础”课程
“计算机文化基础”是目前高校开设最为普遍的一门计算机基础课程,也是大学新生第一门计算机基础课程。面对非零起点的学生,第一门计算机基础课程的改革势在必行。笔者建议将现在的“计算机文化基础”更名为“计算机应用基础”或“大学计算机基础”,该课程的改革思路是:以讲解计算机基础和应用基础知识为主,而将工具性、操作性的内容放到实验课中。
2.1.1调整教学内容
改革后的“计算机应用基础”课程涉及到计算机基本知识、计算机硬件、计算机软件、数据库与信息系统、多媒体、通信与网络、信息安全等方面的基础性内容,前三项内容属于计算机基础知识,后四项内容属于计算机应用基础知识。这些知识不但可以拓展学生的视野,而且使他们能在一个较高的层次上认识计算机和应用计算机,并有助于提高学生在计算机与信息方面的基本素养。
“计算机应用基础”课程虽然涉及到计算机学科的众多领域,但也要力争做到广度优先,广而不细。它的主要教学内容及知识结构是:
根据上述教学内容,笔者在清华大学出版社出版了一套新教材,书名是《大学计算机应用基础》和《大学计算机应用基础题解与实验指导》。
2.1.2加强实践教学
“计算机应用基础”课程是一门实践性很强的公共计算机基础课程,计算机知识的掌握与能力的培养在很大程度上有赖于学生上机的实践。加强实践教学环节的目的就是培养学生的上机动手能力、解决实际问题能力以及知识综合运用能力。此外,实践教学能够加深对课堂教学内容的理解,训练科学实验的基本技能,养成严谨的科学态度和工作作风。
本课程实践教学的重点应放在熟悉各种操作系统环境(如Windows、Linux、Mac OS X等)以及数据库和网络实验环节上。由于学生来自不同地区,他们掌握计算机知识的程度可能相差很大。如果某些学生对Windows操作环境非常熟悉,并达到了教学要求,就可以让他们学习和使用Linux或Mac OS X操作环境。特别是针对某些专业(如艺术设计专业),直接学习Mac OS X操作环境可能对他们后续的专业课学习更为有利。
计算机基础教学实验可以安排课堂教学的上机练习,也可以单独设课供学生选修。每个实验完成后,要求学生认真撰写并完成实验报告,期末通过上机考核后才能获得相应的学分。实验教学不能仅仅停留在验证性实验上,要积极开展设计性或综合性实验,有条件的地方要尝试开设研究性或创新性实验。
2.1.3建设网络课程
在计算机基础课程的教学中,集中授课和上机辅导是两个重要的教学环节。网络课程是在校园网支持下构建的现代化教学环境,教师可以调度网上的各种资源进行授课,学生课后也可以利用网络课程上的各种资源进行自主学习。
目前,“计算机应用基础”网络课程包括课程介绍、网络课程、教师队伍、教学内容、教学条件、教学方法、教学效果、特色创新和政策支持等,如图1所示。本课程2005年被评为广东省精品课程(jingpin2007.szu. /jisuanji)。
2.2 “多媒体技术及应用”课程
多媒体技术所包含的知识非常广泛,比如多媒体数据压缩、多媒体功能板卡设计与开发、多媒体素材制作、多媒体视频会议、多媒体数据库以及基于内容的多媒体检索等等。那么,要向学生传授哪些多媒体知识呢?特别是针对不同层次教学对象(如计算机专业专科生、本科生和研究生以及非计算机专业本科生),怎样组织多媒体技术课程的教学内容和知识结构?其教学目标是否有所区别。
2.2.1多媒体技术系列课程设置
由于多媒体技术的知识丰富,为了适应不同层次对象的教学要求,将多媒体技术课程分成三门系列课程,即“多媒体技术及应用”、“多媒体技术”和“多媒体系统”。它们的教学目标、教学内容以及知识结构有着明显不同。
(1) 多媒体技术及应用
本课程的主要教学对象是非计算机专业本科生或计算机专业专科生。其教学目标定位于了解多媒体技术的基本概念,学会使用多媒体硬件设备和软件环境,从应用的角度出发能够使用多媒体创作工具开发多媒体应用系统或创作多媒体作品。它的主要教学内容及知识结构是:
本课程的教学主要围绕如何开发和制作多媒体应用系统这一主题,着重介绍多媒体软件开发平台和实用工具软件,并详细地介绍典型的多媒体创作工具的使用。
(2) 多媒体技术
本课程的主要教学对象是计算机专业本科生。其教学目标定位于理解多媒体技术的基本原理,掌握多媒体数据压缩技术,从技术的角度出发能够设计与开发多媒体硬件设备和软件环境。它的主要教学内容及知识结构是:
(3) 多媒体系统
本课程的主要教学对象是计算机专业研究生。其教学目标定位于掌握多媒体系统的基本原理和体系结构,从系统的角度出发能够研究多媒体系统的组成和特征,并能构建实现不同目的或用途的多媒体系统。它的主要教学内容及知识结构是:
以上粗略地将多媒体技术知识分为面向不同教学对象的多媒体技术三门系列课程,其基本想法是要避免多媒体技术本科教学内容越来越深,而有的研究生教学内容仍从最基本的问题谈起。因此,针对不同教学对象的要求,多媒体技术系列课程的教学内容以及相应的教材应有明显不同。比如,研究生教材与本科生教材在深度和难度不能相同,研究生教材可以有专著性质,而本科生教材就不应写成专著。
2.2.2课程特色分析
“多媒体技术及应用”课程是面向非计算机专业本科生或计算机专业专科生的一门侧重于应用的计算机基础课程,其基本概念、分析方法和应用技术对启发学生独立思维以及提高学生创新能力都将起到重要作用。本课程具有以下特色:
① 新颖性:多媒体技术发展迅速,各种新的标准、技术规范以及多媒体硬件设备和工具软件不断出现,版本也不断更新。这给任课教师讲授“多媒体技术及应用”课程提出更高的要求,即课程教学既要维护学科的系统性,又要体现多媒体应用技术的最新成果。
② 实用性:在教学过程中要充分体现理论与实践相结合。本课程要求学生有较强的动手能力和创新意识,在上机实践过程中要求学生逐步掌握各种多媒体硬件设备的使用方法以及多媒体创作工具软件的使用技能。
③ 全面性:本课程介绍了从各种媒体创作到多媒体应用软件制作所需用到的全部多媒体工具软件产品,比如音频编辑软件Audition、图像处理软件Photoshop、动画制作软件Flash或3ds max、视频编辑软件Premiere以及多媒体著作工具Authorware等,它们将为学生今后开发多媒体应用系统打好结实的基础。
2.2.3加强实践环节
“多媒体技术及应用”课程实验对计算机硬件要求比较高,特别是音频、动画和视频制作部分,一般的PC机难以满足要求。下面是多媒体实验室的软硬件清单以及本课程应开设的各类实验名称。
实验名称后面的数字是建议上机学时数,教学上机总学时数不应低于36学时。在实践方面要求学生掌握音频、图像、动画和视频制作和编辑处理,并能够开发或集成多媒体应用系统或多媒体作品。因此,在每种媒体实验中都要布置一些创作任务,以提高学生实际动手能力和创新意识。例如,音频采集与编辑实验要求学生创作一段自己朗诵或对白的声音,加上背景音乐,然后再做一些音效处理。若计算机配备了光盘刻录机,那么学生就可以将自己制作的声音刻录到CD光盘。
学生在掌握多媒体知识和基本技能后,可以进行综合应用能力的训练。它的教学过程是:首先学生根据自己的兴趣选择综合实验的题目,再进行总体规划和设计,并利用以前实验积累的各种素材,最后完成多媒体应用系统的制作。这样,不仅可以激发学生主动学习的积极性,还可以使学生设计出富有创意的多媒体作品。
2.2.4改革考核方式
根据本课程实践性较强的特点,传统的理论考试不太适合全面考核学生的学习情况,尤其是多媒体应用能力方面,因此必须改革考试方式。通常的做法是平时成绩和期末考试成绩各占一半,平时成绩包括作业、实验报告和多媒体作品等。对于综合实验可以通过学生提交的多媒体应用软件和答辩情况,全面考核学生的创新能力和实际动手能力。
多媒体技术不仅使计算机应用更有效、更接近人类习惯的信息交流方式,而且将开拓更多的应用领域,使信息空间走向多维化,使人们思想的表述有了充分的自由空间。多媒体技术为这种自由提供了多维化空间的交互能力,今后人们将会越来越多地利用多媒体技术进行各种创作活动,也会有更多的、更成熟的多媒体新技术逐渐充实到各个层次对象的教学内容和知识结构中,使多媒体技术系列课程更加合理、更加完善、更加科学。
“多媒体技术及应用”课程教学实践表明,只要我们能够构造一个合适的教学环境,就可以使学生在掌握专业知识的同时,有效提高综合信息素养。
2.3“计算机游戏设计”课程
近年来,计算机及其游戏产业得到了飞速发展,游戏产业有望成为引领21世纪的主导产业。为了使在校学生了解计算机游戏制作过程,熟悉游戏设计和开发的原理与方法,我校开设了“计算机游戏设计”选修课。该课程主要介绍游戏设计和开发过程中必备的专业领域知识和常用工具软件的使用,主要内容包括计算机游戏设计和开发过程,二维游戏图像处理技术、三维图形学基础、计算机动画技术、游戏角色动画与游戏场景制作技术,以及二维游戏、三维游戏的基本编程技术等。通过本课程的学习,使学生了解游戏设计和开发过程,熟悉游戏设计和开发的各种原理与方法,并掌握当前流行的游戏设计和开发软件工具。
2.3.1高校游戏课程现状分析
在开设“计算机游戏设计”课程之前,对目前高校游戏类课程的开设情况进行了初步调查,主要为以下几种情况:
① 设置游戏美术设计与游戏程序设计相关的专业,培养游戏设计与开发的专门人才。如北京航空航天大学软件学院较早开设了计算机游戏设计方向,北京电影学院动画学院动画专业也开设了游戏设计方向,清华大学美术学院、广东商学院、湖南大学东方科技学院等设置了游戏相关专业。
② 计算机专业开设游戏类的选修课程。如山东大学齐鲁软件学院面向高年级学生开设“游戏软件设计”课程,浙江大学计算机图形国家重点实验室面向计算机专业学生开设“计算机游戏设计”课程。
③ 将职业培训与高校学历教育相结合,联合开办游戏开发设计专业。如北京汇众益智公司(游戏学院)与湖南大众传媒学院在内的十几所高校合作,联合开办游戏开发设计专业,加强高校人才培养模式与中国游戏产业实际需求的接轨。另外,像首都师范大学、北京邮电大学、西安电子科技大学以及华南师范大学等就联合社会培训机构,开设动漫游戏设计或游戏软件开发专业。
从上面的情况可以看到,目前多数高校所开设的游戏类课程,都是在学生具有一定的专业知识(程序开发能力或美术动画设计能力)的基础上开设的,课程开设的主要目的是培养学生进行专业游戏开发或设计的能力,还没有高校面向其他专业开设普及型的游戏类课程。我校尝试面向在校学生开设普及型的“计算机游戏设计”课程,以作为计算机基础教育的有益探索。该课程首次开设即引起学生较大的兴趣,有助于学生进一步了解和掌握最新的数字娱乐技术。
2.3.2 “计算机游戏设计”课程内容
由于游戏是一种集剧情、美术、音乐、动画、程序等为一体的复合技术,在整个游戏设计和开发过程中,涉及到游戏策划、游戏内容编辑、游戏美工、音频制作、游戏开发、游戏测试等多种角色。本课程的主要教学内容及知识结构是:
通过上述教学内容的安排,基本能够使学生了解游戏设计和开发的过程,并在课程结束后利用Photoshop、Flash、3DS Max制作简单的游戏角色和场景,或利用程序设计语言开发动画和简单的游戏。
2.3.3课程特色分析
“计算机游戏设计”课程面向在校学生开设,其目的是使学生紧跟数字娱乐技术的发展,了解计算机游戏的设计和开发过程,并掌握简单的游戏制作工具和技术。我校将该课程引入计算机基础教育之中,使其成为计算机基础教育的重要组成部分,其特色主要表现为:
① 创新性:将“计算机游戏设计”课程引入到计算机基础课程体系中,并在计算机基础课程群中将其安排在“计算机应用基础”、“VB程序设计”、“C语言程序设计”、“C++程序设计”、“多媒体技术及应用”等课程之后,从而使选修该课程的学生具有一定的计算机基础知识、程序设计基础和多媒体软件制作技术等。
② 基础性:在教学内容的选择上,突出游戏设计与制作过程中基本原理和方法介绍,并强调常用工具软件的使用。教学目的在于让学生了解游戏设计与开发的过程,掌握游戏设计与制作的基本知识和操作技能。
③ 实践性:本课程采用实践性较强的考核方式,课程要求每位同学针对自己熟悉的游戏完成一份分析和评价书外,从游戏贴图制作、三维角色和场景制作、游戏动画制作、Flash游戏制作、二维或三维游戏编程等题目中选择两项完成,以便作为最后成绩的考核。
3教学质量评价机制
为了保证计算机基础教学质量、促进计算机基础教学改革,我校建立了有关计算机基础教学的评价机制。除了参考文献[1]提出的十一条评价条目外,还建立对计算机基础课程群的教学质量监控体系。
在连续扩招的情况下,我校大力加强学生基本素质教育和能力的培养,建立起规范的教学质量监控体系。先后成立了“信息技术应用能力测试中心”、“英语口语测试中心”、“普通话测试中心”、“应用心理学研究和咨询中心”和“体质健康测试中心”,用于加强对学生的信息技术应用能力、外语能力、普通话基本功、心理和身体等基本素质和能力的培养,以便保证和提高教学质量。
信息技术应用能力测试中心的测试内容分为理论知识考核和综合技能测试两部分。理论知识考核直接与两门必修课(计算机应用基础、程序设计基础)挂钩,通过者即认定理论知识考核为“合格”。综合技能测试与若干门选修课直接挂钩,目前暂定为多媒体技术及应用、微机原理与接口技术、计算机网络及应用、数据库应用技术等四门课程,学生可以从中任选两门课程参加上机测试,两部分测试内容都通过者即可获得深圳大学信息技术应用能力合格证书。
通过信息技术应用能力测试手段,可以促进学生学习计算机基础课程的热情,尤其是选修课。因此,可以说信息技术应用能力测试与计算机基础课程群是相辅相成的。信息技术应用能力是未来大学生综合素质的重要组成部分,只有通过计算机基础课程的正规教育和严格训练才能培养和造就出来。
4结束语
计算机基础教育课程群及其教学内容应根据计算机科学技术的发展和社会实际需要,不断地进行改革和调整,做到“与时俱进”。计算机基础教学改革是全球教育大改革的前提和基础,是信息社会发展的基本要求和必然结果。加强计算机基础教育是信息社会可持续发展的基本保证,也是面向21世纪人才培养的重要内容。
参考文献:
[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
[2] 教育部高等学校文科计算机基础教学指导委员会. 大学计算机教学基本要求(2006年版)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
[3] 中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组. 中国高等院校计算机基础教育课程体系2006[M]. 北京:清华大学出版社,2006.计算机基础知识课件篇(9)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)30-0178-03
1引言
《大学计算机基础》是非计算机专业开设的第一门计算机基础课程,是计算机基础教学的重点,使学生掌握一定计算机基础知识、技术和方法,为后续课程提供基础[1]。《大学计算机基础》的主要任务是使学生掌握计算机基础理论和基本技能,培养学生信息技术的应用能力。《大学计算机基础》课程具有基础性,实用性,不可替代性等特点,其内容丰富,涵盖面广,在培养学生的信息素养方面具有比其他课程更为直接而深远的影响[2]。随着信息技术发展,只有不断在《大学计算机基础》课程内容、教学方法等方面进行改革,才能有效地提高学生的计算机学习兴趣及教学效果。
2课程教学现状
2.1学生计算机能力参差不齐
目前大多数中小学开设了计算机相关课程,部分学生对计算机基础知识有一定的了解并具有一定的计算机应用能力,但有些地^学生未接受过正规计算机教育。虽然部分学生在中学上过计算机课程,但是由于计算机课程不属于高考课程,大多数学生只知道一些基本的计算机操作,上网和玩游戏,更多的计算机知识也不是很了解。所以在教学中需针对学生的实际情况,做到因材施教。
2.2教学内容更新不及时
随着信息高速增长,新概念,新知识不断出现,只有将《大学计算机基础》内容不断更新,才能调动学生的学习兴趣,进一步提高学生的计算机应用能力。由于教材更新慢,如授课教师不积极补充更新教学内容,就会造成内容陈旧,枯燥,影响学生的学习热情。
2.3教学效果不理想
经常能听到“我的office办公软件是在写完毕业论文才会的”,“能不能帮我把操作系统装一下”,“照片是别人帮P的”……这些知识都是应该在《大学计算机基础》课程学习中掌握的,而学生直到大四才能掌握一部分,充分说明很多学生并没达到课程要求的基本能力。造成这种现象的原因很多,其中与教学模式,考核形式的不足有很大关系。
3 《大学计算机基础》教学改革
3.1与时俱进,丰富教学内容
《大学计算机基础》课程主要介绍计算机基础知识,操作系统,常用工具软件,计算机网络,信息安全等。课程的每一部分都是计算机专业的一到两门课,由于时间限制,每部分都需要精讲。教学的要求就是使学生了解基本概念和新知识,重点是提高学生的动手实践能力,为今后的计算机学习确定方向。随着计算机科学的发展,每部分的教学内容都发生了巨大变化。本校从计算机基础,常用软件及计算机网络等方面教学内容进行了调整,加入了新知识及硬件操作,有助于学生了解新知识,提高动手能力。
3.2多种教学模式结合,改善教学效果
3.2.1叙事式讲解,使学生在听故事中了解计算机知识
计算机基础知识是课程的重要部分,主要讲述计算机发展,原理,软硬件系统的组成等基础知识,由于涉及的理论知识较多,如按概念-解释的授课方式,容易造成学生走马观花,充耳不闻,甚至使学生失去学习兴趣。
计算机从最初的满足人类自动快速计算的需求到目前应用到各个领域,从机械计算到电子计算,从只有硬件到软硬件都有,计算机的知识是不断丰富的,计算机技术发展的历史就是科技进步的历史。它的每一次进步,都与一些关键人物,技术,思想密不可分。如巴贝奇,图灵,冯.诺依曼,比尔.盖茨,乔布斯,每个人的经历,都是励志的教材。叙事式就是以时间和人物为主线,通过介绍不同时期影响计算机发展的人物生平,成就,奋斗史,使学生不仅学习到计算机知识,而且激励学生学习科学家的钻研精神。要真正通过叙事方式使枯燥知识变为生动,单调变为丰富,丰富的人物经历是重要的,同时也离不开讲授者的精彩演绎。为了达到好的教学效果,需要教师真正掌握和理解计算机发展的整个过程,并能够用通俗的语言表达,使生僻的专业术语变得更通俗易懂,这也对讲授者提出了更高的要求。
3.2.2基于分层的多种教学方法并用,激发学生学习动力
常用工具软件的使用是课程的重要组成部分,目的是使学生具有独立使用工具软件解决实际问题的能力。针对刚入学的大学生计算机应用能力参差不齐问题,很多院校采用分班教学方式,即按照能力分成快慢班,力争做到因材施教,达到了较好的教学效果。由于本校场地及教员数量限制,无法实行分班教学,只能通过课堂教学方式的改变,尽量做到快慢兼顾。在教学中将案例法,任务法和互动法结合使用,并在各种方法的运用中,注重区分不同层次学生的实际情况。
案例法能够直观、生动地将多个知识点结合在一起,很好地弥补了传统教学方法中出现的知识点讲解与实际应用相脱离的问题[3]。案例法非常适合工具软件的教学,它可以将离散的知识点与实际案例结合,有利于学生快速了解软件操作步骤及主要功能操作方法,为后期深入学习及自学打基础。案例法的关键是演示作品的展示和作品的讲解分析。案例法并不是只是让学生看作品效果,分析作品更重要,通过分析才能使学生懂得软件能做什么和怎么做。在作品分析中,鼓励学习过相关软件的学生参与,有利于活跃课堂气氛和调动学生的积极性。
任务驱动法强调的是自主学习,通过实践来学习,为完成实际任务来学习,从而到达学习知识、培养技能、获得能力的目的[4]。任务驱动法是教师把教学的内容融于任务完成的过程,学生在教师的引导下完成任务。为了满足不同层次学生的需求,任务分为基础类和提高类,初学者做基础类任务,而有基础的学生则完成提高类任务。根据学生任务完成情况,对优秀作品展示和讲评。作品展示有利于激发学生的学习热情和创造力。
课堂互动不是简单的问答式互动,而是让学生实实在在地参与到教学中来[5]。由于很多学生在高中接触过office办公软件,教师在对这类应用软件讲解时设置了多个环节让学生补充,即部分功能让学生讲解和演示,充分调动学生能动性。同时,由于部分学生在图像处理,视频处理软件能够熟练运用,对于这类软件的讲解,教师可以采用让学生自己讲的方法,即安排学生独立授课。教师只从内容组织,实践掌控,课件设计等方面提供指导,具体实施完全按照学生的理解。对于学生独立授课方式,不论授课者还是听课者都表现出极大热情,课堂气氛活跃。互动法有利于增强师生交流,增强学生的参与意识,活跃课堂气氛,改善教学效果。
3.2.3软硬兼备,提高学生动手能力
实践教学是课程的必要组成部分,它有助于椭学生进一步掌握所学知识。以往的实践教学主要是使学生熟悉所介绍过的工具软件,并不涉及硬件操作,造成学生虽然学习了硬件知识,但没法进行实践,导致学生硬件实践能力偏弱。本校的硬件实验室(如图1所示)能够开展计算机组装,系统安装,计算机网络组建及常见故障处理等操作实验。依托硬件实验室,在课程的实践教学中增加了整机组装,操作系统及软件安装,网线制作等硬件实验,弥补了课程缺少硬件实验的不足。将传统软件实验和硬件实验有机结合,进一步提高了学生的动手能力。
3.2.4发挥网络实验平台优势,实现实验的时空扩展
学生在进行软件实验时,由于掌握程度不同,在规定时间内部分学员只能完成一些基本实验,无法完成复杂实验,影响实验效果。网络实验平台(如图2所示)能够实现学生实验作业上传,实验任务和学习资源下载,问题讨论等多种功能。通过网络实验平台,可以实现实验的时间空间扩展,学生只需在规定的时间内完成实验并成功上传。学生不必为课堂完成不了实验任务担心,教师也不必担心实验任务难度过大影响实验任务完成。学生具有更充分的时间精力用于完成任务,有利于提高作业质量和学习效果。
3.3注重实践能力,多种评价机制结合
《大学计算机基础》课程考核采取平时成绩与期末考核相结合方式,克服一卷定成绩的不足。平时成绩包括学生回答问题情况,作业完成情况,并对于教学互动中积极参与的学生给予适当加分。期末考核主要考核学生常用工具软件的使用情况,即考核学生运用相关工具完成指定任务的能力。多种评价结合,有利于督促学生注重平时的学习积累,确实通过课程学习提高自身的计算机应用能力。
4结束语
《大学计算机基础》是大学生接触的第一门计算机类课程,此课程不仅是使学生了解计算机基础知识和一些软件工具功能,更重要的是使学生能够用所学知识解决实际问题以及培养学习计算机的兴趣,确定自身计算机学习方向。此课程就像计算机发展一样,日新月异,这就要求教师要不断探讨教学方法,提高教学质量。
参考文献:
[1] 赵嘉,吕莉.大学计算机基础教学模式研究与应用[J].南昌工程学院学报,2011(4):104-107.
[2] 孙勤.大学计算机基础课程教学中面临的问题及对策探讨[J].兰州文理学院学报(自然科学版),2014(9):104-108.计算机基础知识课件篇(10)
1课程基本信息
《大学计算机基础》总学时为64学时,其中课堂教学32学时,上机实验32学时。授课对象为全校非计算机专业的本科生和专科生,课程类别为公共基础课,先修课程是高中信息技术课程。
2《大学计算机基础》课程教学现状
首先,学生在认识上存在误区。学生普遍存在“重专业、轻基础”的现象。学生的学习兴趣不高,对学习内容不感兴趣,不愿意投入太多精力去学习,认为会用计算机上网、娱乐就可以了。其次,我校《大学计算机基础》只对本科和专科进行不同教学内容的安排,没有针对不同的专业的设置不同的教学内容。教材缺乏解决专业问题的案例,学生很少学到与本专业有关的计算机知识。最后,由于各地区经济发展的不平衡,客观上学生的基础差异也很大。很多学生对计算机已经有了一定程度的掌握,他们高中就学习了《计算机基础》这门课,并且内容有很多与大学的《大学计算机基础》课程重复。而一些落后地区的学生还基本上没有接触过计算机。这样就造成了入学时,学生的计算机水平参差不齐的现象。
3 教学定位分析
计算机基础教学是大学教育的基本内容,计算机不仅是一种工具,而且计算机学科还有一种独特的分析问题、解决问题的思维方式,应把培养学生的“计算思维”能力作为计算机基础教学的核心任务。
教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会提出了大学计算机基础教学四个方面的能力培养目标[1]:(1)对计算机的认知能力。(2)应用计算机解决问题的能力。(3)基于网络的学习能力。(4)依托信息技术的共处能力。因此,计算机基础教学在培养学生成为适应信息社会和经济发展需求的新型人才中承担着重要的职责。
本课程共8章,课程的重点是:计算机基础知识、操作系统、office 2003。课程的难点是:计算机数制与转换,计算机操作系统的原理和功能,网络协议。
教师用通俗的实例和多媒体进行讲解,同时理论联系实际,观察和分析实例。增添网上学习资料、加强上机辅导和答疑, 让学生通过上机实践来理解。鼓励和引导同学通过互联网学习,从而激发创造力、想象力,从实践中理解并掌握本课程的重点与难点。
实践环节极为重要,加强实践教学环节的目的是培养学生的上机动手能力、解决实际问题的能力、以及知识综合运用能力等。“大学计算机基础”课程的实验学时与讲课学时之比为1:1。
4 教学条件分析
在授课环境方面,我们采用多媒体大屏幕授课,授课用计算机都能上网,同时配有白板,以便书写方便;教师上课采用自行制作的电子课件,并配有授课的各种软件,因此软件和硬件都能满足上课要求。
在实验教学方面,我校的计算中心机房设备配置完好,2011年新配置400台计算机已经投入使用,上机学习用的各种软件齐全,完全可以满足实验教学的要求。未来设想是实现多媒体信息的采集、处理和制作。
5 教学实施设计
(1)直观授课方法。目前课程的教学方法和手段是“教师+多媒体教室”的教学方式。由于《大学计算机基础》课程信息量大,知识更新快,我们使用“计算机+大屏幕投影”的多媒体授课方式,教师边讲解边演示,操作过程直观的展现在学生面前。这种方式将抽象内容具体形象化,教学效果直观,能多角度地向学生传递教学信息。但该方法也带来一些问题,如上课信息量大,同学不易记笔记。为了便于学生学习,我们利用课程网站,并将课件和教学文件等放在网上,供学生下载,弥补了多媒体授课方式的不足。(2)在课堂教学中,引入灵活的教学方法,互动式、启发式和引导式教学,充分激发学生求知的潜能和学习的主体作用。例如教师选取某些适合的章节(如计算机的输出设备)在课前组织学生分组预习。同学们自行分工,利用网络收集资料,然后对收集到的资料进行加工整理,用PowerPoint制作出课件,每组选出代表,在课堂上进行讲解,最后由教师进行点评。学生通过教师所给予的评价和指导意见,可以调节自己的学习,启发自己的思维;而通过与学生的交流沟通,教师能够及时了解学生的学习现状和需求,发现和掌握学生的情感和技能水平,为下一步教学和管理提供依据。让学生带着问题去学习,有利于学生主动探索知识,经过这种锻炼,学生的综合素质会获得进一步的提高。(3)在实验教学中,我们设计一些综合应用性实验,引导学生根据自己的实际水平选做,尤其是有一定基础的学生,学习的重点应放在这一层次的综合实验练习上,满足他们的求知欲。 这种设计旨在培养学生综合应用计算机知识与技术的能力,让学生独立、系统地掌握软件的使用。学期末,布置一个研究与创新型实验,组织学生进行作品竞赛,重在培养学生的自主能力与创新意识。(4)完善教学网站建设。本课程在我校Blackboard网络教学平台开设了教学网站,提供《大学计算机基础》课程的教学大纲、教案、PPT课件、上机实验指导以及一些网络资源的链接等。学生可以登陆网站下载学习资料,使用信箱完成作业的下载上传,教师可以进行作业批改、网上答疑等。网络教学平台的使用,有利于开拓学生的视野,实现优秀教学资源的共享。网络教学促进了学生与教师之间的交流,并能充分发挥学生的主动性,提高学生学习的参与度,对学生的社会参与能力、协作能力、知识学习与实践都具有重要的训练作用。
6教学评价设计
总成绩=平时成绩*30%+期末成绩*70%
平时成绩满分100分,教师将课堂提问、日常小考、阶段测试以及和实验作业相结合,综合评估学生的学习效果,给出学生的平日成绩。其中,出勤30分,实验作业40分,其它(包括课堂提问、日常小考、阶段测试等)30分。
期末成绩满分100分,考试在万维全自动网络考试系统上进行,试卷由考试系统随机抽取,考试结束后系统自动评分。考试题型有选择题、填空题和操作题。客观的基础知识和主观的实践操作均在计算机上进行。这种考试方式真正实现了教考分离,真实地考出了学生的计算机知识和技能水平,能较全面地反映出教学效果,并可为以后改进教学提供参考。
结语
总之,通过授课、上机实验与教学网站的紧密结合,学习《大学计算机基础》课程后,学生将具备熟练的信息获取和处理能力,及在网络环境下熟练掌握和应用计算机的基本技能。
当今,计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养,我们广大一线教师要认真研究计算机基础教学的特点, 改进计算机基础课程体系和核心课程教学内容,研制丰富的教学案例,不断学习,勇于实践,提高计算机基础课的教学水平,为国家培养更多创新型人才。
参考文献

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