序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇計算機系統(tǒng)教學設計范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

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1 游戲教學的內涵

初中信息技術課中的游戲化教學就是在教材的基礎上充分挖掘游戲的內涵，通過自己制作簡單Flash游戲或者選擇已經商用化的游戲來作為教學資源的一種教學方式。它的本質就是“以游戲學習知識”，使游戲能夠真正地融入信息技術教學中，從而讓游戲成為引導學生學習計算機相關知識的一種有效途徑。在游戲教學模式中，游戲是整個教學過程的主線，學生通過游戲學習知識的形式多種多樣，教師既可以利用游戲展現內容，作為學生獲取知識的一種途徑，也可以借助游戲這種形式來激發(fā)學生的學習興趣，還可以利用游戲的操作提高學生的操作能力，等等。總之，利用游戲教學模式多種多樣，教師可以充分利用自身的資源，開創(chuàng)多種形式的游戲教學模式，提高信息技術教學的課堂效率。

2 信息技術課程中的游戲化教學設計分析

在信息技術游戲教學設計的時候，教師要充分考慮實際情況，在尊重傳統(tǒng)教學設計方法之外，還要融入游戲設計的特點，要從教材、重難點分析、教學策略等多方面進行綜合考量。

2.1 教材分析

信息技術是一門技術性很強的學科，涉及數學、計算機等多門學科中的知識，在課程設計過程中要做好對教材的分析，充分發(fā)覺教材內容的深度和廣度。游戲教學設計要以信息技術教材內容為大背景，要拓展教學資源，不能照本宣科。

2.2 重點和難點分析

在教學設計過程中，教師要明確本次課的難點與重點。重點就是本次課堂教學中的核心知識，難點就是一般情況下大部分學生不能夠很好掌握或者理解的知識。在游戲化教學設計過程中，學習的重點和難點都應該穿插在教學過程中，隨著游戲的不斷進行，讓學生循序漸進地掌握重點和難點，充分體現游戲教學的優(yōu)勢。

2.3 教學策略分析

教學策略就是指在一定的教育理念指導下的一種教學方法，比如探究、設疑等。游戲化教學策略主要還是游戲，要找好游戲資源，探索游戲服務教學的方式等，這是教師做好信息技術游戲教學的最重要的工作。

3 游戲教學的應用

根據教學經驗，筆者總結出游戲教學常用的三種方式：一種是根據教材基礎知識而采用的游戲模式（即知識類游戲模式），比如信息技術知識問答游戲等；一種是為了提高學生的計算機操作能力而設置的游戲模式（即技能操作游戲模式），比如金山打字通等；一種是為了提高學生綜合應用能力的而設置的游戲模式（即綜合應用游戲模式）。

3.1 知識類游戲模式

知識類游戲模式一般應用于信息技術課程中的計算機系統(tǒng)、硬件等內容的講解，這些內容往往比較抽象，如果單純講述，無法讓學生很好地理解。針對這樣的內容，采用游戲教學方式可以起到化抽象為生動、事半功倍的效果。

比如，在介紹計算機系統(tǒng)和硬件的時候，課前，筆者做好充足的準備，在“連連看”和“大家來找茬”這樣的游戲基礎上，進行了改進，制作出兩個簡單的Flash游戲。其中，一個游戲類似于“連連看”，不過內容改動了，改為“計算機硬件實物圖片”和“計算機硬件名稱”之間的連接，要求學生在最短的時間內連接準確。第二個就是類似于“大家來找茬”這樣的游戲軟件，筆者還是用Flash來設計的，游戲中給出了計算機系統(tǒng)和計算機硬件的連接圖（里面有很多錯誤點），讓學生來找出什么地方有錯誤，并且記錄學生完成的時間。最后統(tǒng)計學生完成這兩個游戲的時間，并且在全班做對比，看看誰做的速度最快。

通過以上的教學過程，可以看出，學生不僅在游戲中學習了計算機系統(tǒng)和計算機硬件的知識，而且通過比賽競爭的形式，增加了學生學習知識的動力。

3.2 技能操作類的游戲模式

操作能力是信息技術課程的教學重點，而技能操作類的游戲主要是通過游戲來培養(yǎng)學生的計算機操作能力。在傳統(tǒng)的教學方式中，信息技術技能操作往往是通過教師演示、學生跟隨的形式來進行，這種教學方式效果不好，學生遺忘速度較快。針對這種情況，筆者設計了“技能操作游戲”。下面就以“鼠標和鍵盤的操作”為例進行探討。

鼠標和鍵盤是計算機兩個最重要的外部輸入設備，而大部分初中生剛剛接觸計算機，對這兩項輸入設備的操作還不是特別熟悉。為了讓學生快速地熟練操作鼠標和鍵盤，筆者分別選擇了“掃雷”和“金山打字通”這兩個小游戲。“掃雷”是為了讓學生能夠熟練地掌握鼠標左鍵、右鍵以及中鍵的使用而特意選擇的游戲。“掃雷”這個游戲比較簡單，但是需要考查人的智力，而且這個游戲只需要鼠標的三個鍵，對于學生操作鼠標來說，最為合適。“金山打字通”是為了讓學生快速熟練地掌握鍵盤輸入而選擇的游戲。相對鼠標來說，鍵盤操作復雜，所以在課時分配上可以適當地加大比重。為此，筆者選擇了金山打字通的四個游戲“太空大戰(zhàn)”“鼠的故事”“拯救蘋果”“激流勇進”和“生死時速”，讓學生反復練習，在練習一段時間后，組織學生進行打字比賽，從而提高學生學習的動力。

3.3 綜合應用游戲模式

信息技術的最終教學目的就是要求學生學完知識內容后，能夠用它來解決現實中的實際問題。比如：在學習完Word后，學生就能夠掌握Word基本的操作功能，能夠對文檔進行編輯；在學完PowerPoint后，學生就能夠做出合格的PPT文件。為了達到這樣的要求，筆者開始嘗試將綜合應用游戲應用在信息技術課堂中。比如，筆者就利用了PowerPoint做了一個簡單的走迷宮游戲。首先，在課堂上，筆者將這個簡單的走迷宮游戲發(fā)給學生，讓學生進行玩耍，然后問學生：“大家想知道這個游戲是如何做成的嗎？”這樣充分地激發(fā)起學生學習的興趣。接著筆者詳細地向學生講解這個游戲的制作過程，并讓學生跟著操作。

筆者先將準備好的三張圖片傳送到每個學生的電腦上，然后向學生講解每張圖片的用途：第一張圖片就是剛開始時的圖片，在觸發(fā)開始按鈕后，幻燈片進入第二張圖片，第二張圖片的路徑上都設定上超級鏈接，如果學生一不小心碰到，就自動跳轉到第三張圖片——“game over”圖片。在詳細地解釋完成后，學生也體會到“原來制作游戲這樣的簡單”。

4 總結

游戲教學對信息技術課堂來說是一種非常有效的教學方式。實踐證明，游戲教學在激發(fā)學生學習興趣、提高學生學習效率方面具有顯著的效果。在實際教學過程中，教師還應在引入游戲方面注意適中度，絕不能濫用，同時要講究方法策略，充分發(fā)揮游戲教學的優(yōu)勢。■

參考文獻

[1]何克抗.信息技術與課程深層次整合理論[M].北京：北京師范大學出版社，2008.

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關鍵詞 計算思維 教學改革 大學計算機基礎

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Study on Teaching Reform of Computer Foundation

Based on Computing Thinking

LI Juan， HUANG Yin

（Computer Engineering Department of Electronic Engineering Institute，

Naval University of Engineering， Wuhan， Hubei 430033）

Abstract Teaching reform of computer foundation course in our university is on the basis of computing thinking. We aim to permeate ideas and concepts of computing thinking in all aspects of teaching to foster student's consciousness and ability to analyze and solve the problems with computer. In respect of teaching content， "computing thinking" is added to the knowledge system of the courses directly. The inquiry program is used in teaching design to enlighten students on Computing Thinking. Multiple teaching method including case teaching， task driven and class discussion， and strive to permeate the cultivation of thinking in every knowledge point and the teaching modules. Teaching practice has proved the reform effect. Students can have basic computing thinking after classes of the course. The teaching reform can interpret connotation and core value of computer foundation courses perfectly.

Key words computing thinking； teaching reform； computer foundation

0 引言

“大學計算機基礎”課程是我校全專業(yè)科學文化基礎課程之一，是大學本科教育第一門計算機課程，在高校基礎教育特別是計算機教育方面具有重要地位。該課程傳統(tǒng)的教學方案是以等級考試一級計算機基礎與MS Office應用為導向，根據等級考試一級大綱要求組織教學內容，制定教學實施方案，進行教學設計和實踐，注重于培養(yǎng)學生對相關軟件的熟練應用。然而，隨著計算機技術與技能的普及，這種教學方案已經不能滿足當前的教學需求。很多大學新生在初、高中階段已經了解，甚至基本掌握了計算機的基礎知識以及相關軟件的應用，導致該課程的教學地位越來越不受到重視，甚至產生了“此課程是否還有存在的必要”的質疑，使得該課程面臨嚴重的危機，對課程的改革迫在眉睫。

美國卡內基·梅隆大學計算機系主任周以真教授提出了計算思維的概念。計算思維被認為是近十年來產生的最具基礎性、長期性的學術思想，已經成為當今科學研究。計算思維是指運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統(tǒng)和理解人類行為，它包括一系列廣泛的計算科學的思維方法。計算思維概念的出現與發(fā)展為“大學計算機基礎”課程的改革提供了全新的思路和方向。以計算思維為核心的課程改革力求在教學內容和課堂設計等多個教學環(huán)節(jié)中滲透“計算思維”的思想和概念，深入剖析計算機科學的內涵。旨在培養(yǎng)利用計算機分析問題和解決問題的意識和能力。

1 基于計算思維的內容組織

課程的教學內容將依然立足于應用需求。但這里的“應用”并非指傳統(tǒng)方式的應用軟件，而是指學生在將來的職業(yè)生涯中所必備的計算機素質與技能，包括科學計算、信息檢索、辦公自動化、模擬訓練、指揮和管理等。計算機技術在這些系統(tǒng)中起著重要乃至關鍵的作用，本科課程的內容應該能夠直接支持簡單的信息處理需求。課程改革后的教學內容及課時安排如表1所示。

表1 大學計算機基礎教學內容與課時安排

課程總學時數為40學時，內容包括引言、計算機基本信息表示、計算機系統(tǒng)、計算機網絡與安全、計算機應用技術基礎、計算機思維與計算機問題求解。與改革前相比，差別體現在以下幾個方面。

（1）直接將“計算思維”增加到課程知識體系中。在第一章引言部分增加介紹計算思維基本概念、作用與意義介紹的小節(jié)，增加“計算思維和計算機問題求解”一章專門講授計算思維典型方法和利用計算思維解決問題的相關技術。

（2）拓展基礎理論的廣度與深度。對于計算機基礎理論部分的內容，不再局限于等級考試大綱要求的基礎知識與常識，而是要求學生能夠理解計算機系統(tǒng)和基本原理。因此所設計的教學內容包括計算機信息表示，計算機軟硬件結構和工作原理，和常用應用技術。著重在“知其所以然”上下功夫，培養(yǎng)學員理解計算機系統(tǒng)的能力，深入剖析計算機科學的內涵，并以此展示和解釋“計算思維”的基本內涵和方法。

（3）淡化軟件應用教學內容。課程知識體系中，不再涉及到具體的工具軟件，不在課堂講授具體軟件的操作。“計算機應用實踐”環(huán)節(jié)著重于培養(yǎng)學生運用工具軟件解決實際問題的能力，而不是熟練掌握辦公自動化等軟件的基本操作。

2 基于計算思維的教學設計

改革后，“大學計算機基礎”課程的教學目標是培養(yǎng)學生的計算思維，要求學生具有使用計算機處理信息的能力及其思維方式，具備良好的信息素質和計算思維能力。因此，在教學設計中，采用探究式設計方案，注重啟發(fā)學生計算思維，引導學生走向思維方法的層面。以計算思維為核心的教學設計過程如圖1所示。

圖1 基于計算思維的教學設計過程

這里以“計算機基本信息表示”一章中“計算機碼制”一節(jié)的內容為例，具體教學設計如下：（1）提出問題：如何在計算機中存儲一個整數。（2）描述問題：如何解決符號（正負）在計算機中的表示。（3）方法1：原碼，最高位表示符號，其余位為整數的數字部分。（4）方法1分析：以0的原碼和原碼的加法運算引導學生發(fā)現原碼的缺點。（5）方法2：反碼，最高位表示符號，其余位為整數的數字部分取反。（6）方法2分析：以帶進位的反碼加法運算引導學生發(fā)現反碼的缺點。（7）方法3：補碼，最高位表示符號，其余位為整數的數字部分取反再加1。（8）方法3分析：編碼唯一，運算簡單。（9）總結原、反、補碼編碼方式及優(yōu)缺點。

3 基于計算思維的課程實施

案例教學、任務驅動、課堂研討等教學方法，是典型的基于計算思維的教學方法，這些方法有助于培養(yǎng)和提高學生學習的自主性、主動性、創(chuàng)新性和協(xié)作性。這些教學方法的有機結合和恰當的運用，有助于奠定學生在教學活動中的主體地位，創(chuàng)建和諧、活躍的教學氛圍，提高教學效率，培養(yǎng)學生的計算思維能力。

任務驅動，以問題為導向的教學方法貫穿于課堂教學活動的所有環(huán)節(jié)，用于啟發(fā)、引導學生對知識的興趣和渴求。如，可以通過“我們的姓名在計算機中如何存儲？”這個任務題引導學生對字符編碼相關知識的學習和理解。通過“如何解決由于CPU與主存之間速度上的不平衡而導致的CPU性能不能完全發(fā)揮？”這個問題引導學生對高速緩存原理的學習和理解。

案例教學以行動為導向，由教師引導、組織學生對教學案例進行思考、分析和設計，促使學生對相關基礎理論、技術和基本原理理解。如，通過“小型局域網組建”案例，貫穿“計算機網絡與安全”章節(jié)的學習之中，使得學生更透徹地理解計算機網絡相關理論和技術。通過“銷售管理系統(tǒng)設計與實現”案例，貫穿“計算機應用技術基礎”章節(jié)中“數據庫技術基礎”的學習之中，使得學生更透徹地理解數據庫相關理論和技術。

課堂研討更多體現了教學活動中學生之間的互動，凸顯學生在思維教學中的中心地位，更好地讓學生在思維活動中學習，同時也學習思維本身。課堂研討活動開始于研討主題的設置，學生的分組和任務布置，由學生根據分組及任務在課后完成基本概念的理解、相關技術資料的收集與消化，課堂上以交流學習成果，探討與主體相關的重難點為主，之后形成結論，完成并提交研究報告。如在“計算機應用技術基礎”章節(jié)中“多媒體技術基礎”中，設置研討主題：多媒體信息處理。按“聲音數字化技術”、“數字圖像處理技術”和“視頻與動畫技術”進行分組，進行課堂研討。

4 結論

基于計算思維的“大學計算機基礎”課程教學改革，以培養(yǎng)學生的“計算思維”能力為目標，在教學全過程中，注重于展示和解釋“計算思維”的基本內涵和方法，力爭將計算思維的培養(yǎng)滲透到各個知識點和模塊的教學中，為學生將來利用計算機和計算思維解決實際問題奠定基礎。

以培養(yǎng)計算思維為核心的“大學計算機基礎”課程教學，摒棄“狹義工具論”思想，完美詮釋該課程的內涵及其核心價值。教學實踐表明，學生學習興趣和主動性得到較大提高，初步具備利用計算機分析問題和解決問題的意識和能力，具有基本的計算思維能力。

參考文獻

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[2] Jeannette M.Wing. Computational Thinking and Thinking about Computing Philosophical Transactions. Series A，2008.7：3717-3725.

[3] 戰(zhàn)德臣，聶蘭順.計算思維與大學計算機課程改革的基本思路.中國大學教學，2013.2：56-60.

[4] 呂俊.大學計算機基礎教學中的計算思維養(yǎng)成.計算機教育，2013.5：44-46.

[5] 九校聯盟.九校聯盟（C9）計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯合聲明.2010.7.

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[論文關鍵詞]：計算機網絡安全興趣

隨著計算機信息化建設的飛速發(fā)展，計算機已普遍應用到日常工作、生活的每一個領域，比如政府機關、學校、醫(yī)院、社區(qū)及家庭等。但隨之而來的是，計算機網絡安全也受到前所未有的威脅，計算機病毒無處不在，黑客的猖獗，都防不勝防。本文將對計算機信息網絡安全存在的問題進行深入剖析，并提出相應的安全防范措施。如何培養(yǎng)出創(chuàng)新人才是當今社會的新要求，也是教學研究的重要課題。

一、計算機網絡是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的關鍵

學生學習，要有正確的學習動力和濃厚的學習興趣，這樣學習有主動性和積極性，只有產生了興趣，才會有動機，才能結出豐碩的成果，因此計算機網絡課程具有靈活性、實踐性、綜合設計性較強的課程，在教學中進行教學設計，注重激發(fā)學生創(chuàng)新思維，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

二、計算機網絡應注意哪些不安全因素

對計算機信息構成不安全的因素很多，其中包括人為的因素、自然的因素和偶發(fā)的因素。其中，人為因素是指，一些不法之徒利用計算機網絡存在的漏洞，或者潛入計算機房，盜用計算機系統(tǒng)資源，非法獲取重要數據、篡改系統(tǒng)數據、破壞硬件設備、編制計算機病毒。人為因素是對計算機信息網絡安全威脅最大的因素。計算機網絡不安全因素主要表現在以下幾個方面：

1.計算機網絡的脆弱性

互聯網是對全世界都開放的網絡，任何單位或個人都可以在網上方便地傳輸和獲取各種信息，互聯網這種具有開放性、共享性、國際性的特點就對計算機網絡安全提出了挑戰(zhàn)。在使用互聯網時應注意以下幾項不可靠的安全性。

（1）)網絡的開放性，網絡的技術是全開放的，使得網絡所面臨的攻擊來自多方面。或是來自物理傳輸線路的攻擊，或是來自對網絡通信協(xié)議的攻擊，以及對計算機軟件、硬件的漏洞實施攻擊。

（2）網絡的國際性，意味著對網絡的攻擊不僅是來自于本地網絡的用戶，還可以是互聯網上其他國家的黑客，所以，網絡的安全面臨著國際化的挑戰(zhàn)。

（3）網絡的自由性，大多數的網絡對用戶的使用沒有技術上的約束，用戶可以自由的上網，和獲取各類信息。

2.操作系統(tǒng)存在的安全問題

操作系統(tǒng)是一個支撐軟件，是計算機程序或別的運用系統(tǒng)在上面正常運行的一個環(huán)境。操作系統(tǒng)提供了很多的管理功能，主要是管理系統(tǒng)的軟件資源和硬件資源。操作系統(tǒng)軟件自身的不可靠安全性，是計算機系統(tǒng)開發(fā)設計的不周而留下的破綻，都給網絡安全留下隱患。

（1）操作系統(tǒng)結構體系的缺陷。操作系統(tǒng)本身有內存管理、CPU管理、外設的管理，每個管理都涉及到一些模塊或程序，如果在這些程序里面存在問題，比如內存管理的問題，外部網絡的一個連接過來，剛好連接一個有缺陷的模塊，可能出現的情況是，計算機系統(tǒng)會因此崩潰。所以，有些黑客往往是針對操作系統(tǒng)的不完善進行攻擊，使計算機系統(tǒng)，特別是服務器系統(tǒng)立刻癱瘓。

（2）操作系統(tǒng)支持在網絡上傳送文件、加載或安裝程序，包括可執(zhí)行文件，這些功能也會帶來不安全因素。網絡很重要的一個功能就是文件傳輸功能，比如FTP，這些安裝程序經常會帶一些可執(zhí)行文件，這些可執(zhí)行文件都是人為編寫的程序，如果某個地方出現漏洞，那么系統(tǒng)可能就會造成崩潰。像這些遠程調用、文件傳輸，如果生產廠家或個人在上面安裝間諜程序，那么用戶的整個傳輸過程、使用過程都會被別人監(jiān)視到，所有的這些傳輸文件、加載的程序、安裝的程序、執(zhí)行文件，都可能給操作系統(tǒng)帶來安全的隱患。所以，建議盡量少使用一些來歷不明，或者無法證明它的安全性的軟件。

（3）操作系統(tǒng)有守護進程的防護功能，它是系統(tǒng)的一些進程，總是在等待某些事件的出現。所謂的守護進程，就是監(jiān)控病毒的監(jiān)控軟件，當有病毒出現就會被捕捉到。但是有些進程是一些病毒，碰到特定的情況它就會把用戶的硬盤格式化，這些進程就是很危險的守護進程，平時它可能不起作用，可是在某些條件下發(fā)生后，它才發(fā)生作用。如果操作系統(tǒng)守護進程被人為地破壞掉就會出現這種不良的安全隱患。

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關鍵詞：計算機多媒體 CAI教學 輔助教學

一、多媒體輔助教學

媒體又稱媒介，是傳遞信息的中介物。教學媒體就是在教與學的過程中，傳遞和儲存教學信息的工具或載體。現代教學媒體是指利用現代科學技術手段，記錄、傳遞、儲存教育信息的載體，通常分為硬件與軟件兩種形態(tài)。硬件：幻燈機、投影儀、錄像機、電視機、計算機、激光播放機、語言實驗室等。軟件：幻燈片、投影片、錄像片、計算機磁盤、視盤、錄音帶等。

計算機輔助教學的發(fā)展。計算機輔助教學系統(tǒng)的設計思想和技術大致經歷兩個階段，其一是主要通過程序教學來進行，其主要原理有：極反應原理、時確認原理、小步子原理、自定步速原理和測驗原理。第二階段是多媒體計算機輔助教學。多媒體計算機系統(tǒng)具有人機交互功能，因此發(fā)展迅速，應用廣泛；計算機輔助教學的構成，簡稱CAI。是以計算機為主要媒體來進行教學活動。CAI課件系統(tǒng)由三種設備群—計算機系統(tǒng)、學習終端系統(tǒng)和數據通信系統(tǒng)組成。CAI軟件系統(tǒng)是通過學生與計算機之間交互式的“人機對話”展開的。

在整個過程，以存貯、傳遞、交換、解釋和處理這些教學信息的。

計算機輔助教學模式分為三種類型。首先是課堂教學型課件，課堂教學性課件可以通過動畫呈現過程演示和局部放大等清晰地展示出來，有利于加深學生對學習內容的理解，又能調動學生的學習興趣和學習積極性，從而達到最佳的學習效果；模擬實驗型課件是實驗教學是不可缺少的重要的環(huán)節(jié)，使抽象的理論形象地展示出來，并利用形象表現手法揭示其中的內涵和規(guī)律；習題復習性課件有于吸引學生注意力，使原本枯燥無味的復習課變得生動有趣。

計算機輔助教學的特點是圖文聲像并茂，數字表現力強，實時交互控制和雙向式交流，促進學生有效地學習。實現目前幾乎所有的電教媒體的功能，構成一種全新的優(yōu)良的多媒體學習環(huán)境，實現了實時的、動態(tài)的交互性能， 表現在計算機與用戶之間一問一答，相互交換信息，用戶對多媒體計算機信息內容的隨意操作和處理，各種信息之間的交互，模擬功能強，參與性好，有利于能力培養(yǎng)，個別化教學功能強大，真正發(fā)揮學生的主體作用，功能豐富多樣，效益卓著，進行試題分析和進行試題分析和考試檢查，減輕教師大量的重復勞動。

二、計算機多媒體輔助教學軟件開發(fā)探索

計算機多媒體輔助教學軟件具有靈活性、內容豐富性、教學形式新穎性，因此越來越受到社會和學校的重視。

遠程教學系統(tǒng)的設計和開發(fā)難點在于設計與開發(fā)通用的現代遠程教學系統(tǒng)模式， 其難點在于遠程教學系統(tǒng)的設計與開發(fā)困難、教學效果的評價方式較難、在遠程教學中，由于范圍廣，人員散，情況復雜，授課缺乏針對性，較難實時得到效果反饋。一般意義上的教學系統(tǒng)，是一個為了改善學習而進行的系統(tǒng)計劃過程。遠程教學課程的綜合化、技術化困難，對遠程教學設計理論的把握困難。遠程教學系統(tǒng)開發(fā)則應從“需求分析”入手，教學目標和內容是否符合教學大綱的要求，并有助于教學實施。

根據不同的教學模式，可以將這些課件以超文本編排，再加上一些指導性的解說，第二種是同步模式分布在不同地方的教師和學生通過Web同時在一個“虛擬教室”中，具有充分發(fā)揮協(xié)同交互功能的優(yōu)勢。

總體結構在設計中，多數采用客戶機用及務器結構。其中客戶端用戶使用瀏覽器軟件即可進行相應學習，服務器端在服務器專用的TCP端口監(jiān)聽來自客戶方Applet程序發(fā)出的請求。用Socket來實現客戶方和服務器方的通訊，客戶機與客戶機之間通信必須分別設立線程去獲取和處理消息。Web數據庫訪問有多種方法，我們采用Java Applet直接通過JDBC來訪問Web數據庫。

開發(fā)遠程教學系統(tǒng)的幾點建議。重視網絡環(huán)境下的課堂教學設計。符合個性化教學化的思想，分析學生特征，作為確定教學目標和教學活動的主要依據；確定教學目標和選擇教學內容，并進一步根據學科的特點，把知識點的教學目標進一步細化。

加強對學習活動的管理，老師提供學生必要的輔助學習活動和各種指導。在評價方式的改革中，了解學生對內容的掌握程度，盡量減少人為因素的影響，使基于網絡環(huán)境下的現代遠程教學系統(tǒng)提高教學質量。

參考文獻：

[1]王吉慶，段惠芬，《計算機輔助教學的評價與實驗研究》，電子工業(yè)出版社，1995年11月

[2]李學農，丁彥青，溫玲，《多媒體教學優(yōu)化設計》，廣東高等教育出版社，1998年2月

[3]潘中淑，張潤來主編，《多媒體課件編制技術》，蘇州大學出版社，2000年7月版

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關鍵詞:操作系統(tǒng);類比法;多媒體動畫;討論與互動

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1引言

計算機“操作系統(tǒng)”課的教學一直在計算機學科的教學計劃中占據重要地位。在美國IEEE-CS和ACM 聯合專題組發(fā)表的CC2001報告中,提出了14個知識領域,操作系統(tǒng)便是其中之一。中國計算機學會教育委員會、全國高等院校計算機教育研究所所提出的“計算機專業(yè)教學計劃1993”也把“操作系統(tǒng)”列為一門主要的課程。因而,“操作系統(tǒng)”教學一直受到各個學校的重視,在國內有很多人從事這方面的研究,探討了教學過程中的教材、實驗、考核等環(huán)節(jié)。

“操作系統(tǒng)”課程是計算機專業(yè)的主干課程之一,其內容是由各種計算機操作系統(tǒng)的組織結構、設計思想、實現方法和相關理論綜合而形成的。它是一門承上啟下、理論性和實踐性兼?zhèn)涞膶I(yè)基礎課。它涉及的基本概念多、密度大、抽象、易混淆;專業(yè)術語涉及的知識面廣,某些技術的實現思想難以理解。

隨著計算機技術的高速發(fā)展,計算機系統(tǒng)的發(fā)展變化日新月異,作為計算機系統(tǒng)核心組成部分的操作系統(tǒng)功能越來越強大。操作系統(tǒng)設計中的新思想和新方法不斷出現,使操作系統(tǒng)的內涵和外延發(fā)生了巨大的改變。在“操作系統(tǒng)”的教學活動中,如何盡可能清楚和全面地為學生展現當代操作系統(tǒng)的本質、特點和發(fā)展方向,用通俗易懂的教學方法,傳授課程的知識點,對任課教師來說是一項具有挑戰(zhàn)性的任務。

本文結合作者在“操作系統(tǒng)”課程教學中的實踐經驗,總結了以類比法教學、動畫支持的多媒體教學和討論互動教學等為代表的新穎教學方法。這些教學方法重視教學中教師與學生之間的相互作用,能充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神,達到了預期的授課效果。

2“操作系統(tǒng)”課程特點

“操作系統(tǒng)”是計算機相關專業(yè)的一門主干課程,該課程的主要目的是使學生了解并掌握計算機操作系統(tǒng)的原理、結構以及基本實現方法,使學生系統(tǒng)科學地受到分析問題和解決問題的訓練,為以后進行深層的軟件研制與開發(fā)打下堅實的基礎。在作者的教學實踐過程中,發(fā)現該課程存在以下三個特點。

2.1操作系統(tǒng)本身發(fā)展迅速

類似于其他計算機軟、硬件技術的發(fā)展,操作系統(tǒng)也經歷了系統(tǒng)結構與實現技術的變更與發(fā)展。早期的操作系統(tǒng)由于受硬件、程序設計語言及軟件設計技術的限制,一些設計原理與實現技術相比于現代操作系統(tǒng)來講已經是過時或不合理了。操作系統(tǒng)設計技術的發(fā)展,對課程授課內容提出了新的要求。這就需要授課老師能緊跟當前國內外操作系統(tǒng)技術發(fā)展的前沿,適時地對教材的內容進行修訂,從發(fā)展中找出規(guī)律和創(chuàng)新思路,以指導學生進行更深入地創(chuàng)新活動。

2.2課程理論知識性強

“操作系統(tǒng)”課程理論性較強,部分知識點抽象難理解,學生難以掌握其核心內容,所以在學習過程中易出現逃避和害怕心理。如何將課程中抽象內容和現實生活中客觀實例結合起來,是提高授課質量的關鍵點。

2.3實踐操作內容要求高

學習操作系統(tǒng),不只為了掌握其基本原理,關鍵在于運用掌握的原理進行操作系統(tǒng)相關實驗,甚至設計。從基本程序、子系統(tǒng)到多道程序系統(tǒng)、進程、進間通信與同步,再到文件系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)設計,直至構造一個真正的、簡單的、有一定功能的操作系統(tǒng)。這對學生的課程學習提出了最高要求,然而這需要老師在其中切實充當好領路人,通過互動討論等方法將學生 “扶上馬,送一程”。

3類比法教學

“操作系統(tǒng)”課程內容龐雜,涉及面廣,是由其在計算機系統(tǒng)中承擔的任務決定的。要使學生在有限的時間內掌握它有一定困難。為提高教學質量和水平,作者嘗試在教學過程中采用類比教學法,將抽象理論和概念轉化為學生容易理解的具體現象,用通俗易懂的方法完成課程教學。

3.1類比教學法概念

根據作者的教學實踐,總結出欲將一系列復雜問題,通過簡單明了的方式表達出來,進而達到授課目的,類比教學法是其中一個行之有效的方法。

所謂類比教學法,就是根據類比法的特點而組織起來的教學,包括用類比法設計教案、課件、教學等,在教學過程中向學生滲透類比思想。類比教學法是創(chuàng)設真實生動情景的有效工具之一,教師運用類比法創(chuàng)設的問題情景,能有效地促使學生發(fā)現新知識、新方法,讓學生沉浸在問題情景中,將要探索的問題與已有經驗聯系起來,找到類比的對象,進而運用對此類比對象的研究所取得的成功經驗、方法和結果等進行分析比較,建構類比以尋求規(guī)律,大膽猜想并找出證明思路,為建構知識意義打下良好的基礎。

3.2類比法的應用

類比是根據兩個對象有一部分屬性相類似,從而推出這兩個對象其他屬性亦相類似的一種推理方法。人們認識事物和理解一個新問題很容易從一個客觀可見的實體出發(fā),然后通過自己感官認識并理解它。在授課過程中,可將操作系統(tǒng)相關概念和生活中的事例結合起來分析。下面以實例來說明類比法的好處。

首先以操作系統(tǒng)概念為例。操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的核心系統(tǒng)軟件,它負責控制和管理整個系統(tǒng)的資源并組織用戶協(xié)調使用這些資源,使計算機高效地工作。為更好理解這一概念,在闡述操作系統(tǒng)定義時,可以把它理解為計算機系統(tǒng)資源的大管家,類似于一個大的集團公司的“主管人員”。為確保一個集團公司的目標要得以有效實現,必須通過層層分解,將任務落實到各個部門,直至組織的每個成員身上。而操作系統(tǒng)有五大功能,分別是:處理機管理,存儲器管理,設備管理,文件管理和用戶接口管理;類似于主管人員的五個部門主管,如銷售、研發(fā)、人力資源等。通過此類比,學生立刻就明白了操作系統(tǒng)的概念,并可延伸其至管理方法。

類比法教學不僅有助于學生理解操作系統(tǒng)相關概念,還有助于指導他們在課程學習中創(chuàng)新。如講述“資源管理”這一知識點時,可將CPU資源比喻成餐館,而將欲占用CPU資源的進程比喻成顧客。顧客為了就餐,必須按照到餐館的時間順序進行排隊,這是操作系統(tǒng)中處理多個進程的基本方法。那么有的學生提出,可以擴大餐館的規(guī)模,于是引出進程并行的方法。另一個問題是,往往由于某個進程等待某一資源,而拼命地“空轉”,不斷地查詢當前CPU的狀態(tài),造成資源的浪費。而類似的,餐館中服務員叫號的方法,等待期間顧客可以忙自己的事情,而不必進行查詢,叫號后由服務員喚醒當前正在等待的顧客,于是又引出操作系統(tǒng)中中斷的機制。其實,很多操作系統(tǒng)中采取的策略,均來自生活,因而用類比方法授課,可達到很好的效果。

上述是作者在教學過程中運用類比教學法的個別案例。在操作系統(tǒng)中還有很多問題可用生活中的事例去類比講解。如“優(yōu)先級調度算法”,本義是指從進程就緒隊列中挑選優(yōu)先級別高的進程,并且把CPU分配給它使用,可把它比喻成火車站售票窗口軍人優(yōu)先的例子;還有“死鎖”的概念可比喻成生活中交通堵塞的問題;臨界區(qū)資源可比喻成在電話亭排隊打電話等。這些恰當的比喻都能幫助學生理解和掌握抽象的概念和原理。想在教學中用好類比教學法,首先要求教師能深刻透徹理解問題的本質;其次要求教師有豐富的生活閱歷,具有敏銳的觀察力;最后還要教師能夠用精煉風趣的語言把二者巧妙結合在一起,分析二者本質上的相似點,以此讓學生掌握問題的本質,否則效果會適得其反。

4動畫支持的多媒體教學

隨著科技的發(fā)展,計算機技術發(fā)展本身也促進了現代教學方法的進步,傳統(tǒng)的粉筆加黑板的教學模式已經難以適應信息化時代的需求。計算機輔助設計技術的發(fā)展,使多媒體技術在課程教學中得到了越來越多的應用,也取得了越來越好的效果。

筆者還在國防科技大學就讀時,在“計算機系統(tǒng)結構”的課堂上,曾被張晨曦教授用“網動王”所設計的課件震撼。張教授以動畫形式展示了流水線各個階段的全過程,非常通俗、清晰地說明了所有問題,使原本難以理解的流水線問題變得簡單。這就是動畫技術的特點。于是當筆者成為一名老師時,便開始了在“操作系統(tǒng)”課程授課中探索多媒體、動畫教學的歷程。

在教學中,筆者常將操作系統(tǒng)中理論性強、極其抽象的內容制作成Flas。例如在講述死鎖這一內容時,對多個進程死鎖的產生和進程競爭等,用Flas來演示,以便在課上形象講解各個進程需要占用的資源,競爭的產生,死鎖產生的原因及依賴關系等。課程講述過程中,可采用PowerPoint和動畫結合的課件模式,能用動畫的絕不用靜態(tài)表示方法,能用圖片表示的絕不用文字等,切實給學生以直觀印象,加深他們對課程內容的理解。尤其是對一些較難的算法必須編寫教學軟件進行動態(tài)演示。用動畫技術展示算法的全過程,加深學生理解。

實踐證明,采用現代化的教學手段,用生動活潑的表現形式展現教學內容,可以化抽象為直觀,激發(fā)學生學習興趣,強化教學效果。

5討論互動式教學

現代教育呼喚人的主體精神,高等教育的教學實踐活動也必須實現從以教師為中心向以學生為中心的轉變,使學生和教師同時成為課堂的真正主人,更好地鞏固教學效果。而“討論互動式”教學方法正好符合這一要求。

5.1討論互動式教學的必要性

“討論互動式”教學以培養(yǎng)學生自主學習能力為宗旨,以實現課程教學目標為目的,通過開展課堂討論、課堂辯論、網上討論、小組討論等教學活動,使學生對專題問題有進一步的理解,能夠引發(fā)對不同角度與方法的探討,增強學生的主體意識,增進學生的協(xié)作意識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。在“操作系統(tǒng)”課程中開展“討論互動式”教學,具有一定的必要性,主要表現在幾個方面。

首先,“操作系統(tǒng)”課程的特點適合開展“討論互動式”教學方法。“操作系統(tǒng)”是一門理論性和綜合性較強的課程,涉及的概念較抽象,有一定深度和難度,學生容易產生厭學情緒,進而缺乏接受課程的自信心,對參與各種教學活動有畏懼心理。通過討論和適當互動,能對學生正確引導,消除他們的畏懼心理,使其投入到學習中去。

其次,大部分學生缺少參與意識。高等教育的教學實踐必須實現從以教師為中心向以學生為中心的轉變,學生應成為課堂的真正主人。而目前仍然有部分學生頭腦中存在著傳統(tǒng)教學觀念,習慣在課堂上充當被動接受的角色。

再次,部分學生缺乏學習自信。沒有自信心,也就喪失了學習的興趣和樂趣,越是自卑越不想學,進而導致惡性循環(huán)。經常采用課堂討論、課堂辯論、網上討論、小組討論等形式進行教學,促進師生及同學問的雙向交流,在培養(yǎng)學生信心的同時,也增強了學生的主體性。

5.2討論互動式教學的實施

正所謂“溫故而知新”,對所學的知識進行及時的溫習,可達到事半功倍的效果。在作者的教學實踐過程中主要采取以下兩種互動形式進行教學。

(1) 課堂隨機提問。上課時,若學生知道老師要發(fā)問,聽講會更認真。提問內容一部分是對授課內容的簡單回顧,以考察學生的掌握情況;一部分則是對課程內容的適當延伸,激發(fā)大家的創(chuàng)新意識,使所學知識融會貫通。

(2) 在每個知識點講授完畢后,隨機抽學生上講臺做“十分鐘老師”。這種做法以學生為主體,能充分調動其學習的積極性,學生在講課過程中也能對老師的授課方式產生許多有益啟發(fā)。實踐證明,此方法效果顯著。

6結束語

本文結合作者實際教學經驗,分析了“操作系統(tǒng)”課程教學中的一般性問題,結合課程的特點和教育心理學的方法,探索性提出了類比法教學、動畫支持的多媒體技術教學、互動討論式教學等在本課程中的應用,討論了如何用通俗易懂的方法講述“操作系統(tǒng)”課程,以培養(yǎng)學生學習興趣,提高學生學習信心,改善本課程教學效果。我們要努力積極行動、認真實踐,鍥而不舍,不斷向前。本研究得到信息工程大學測繪學院院教學改革立項的支持,在這里感謝。

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篇(6)

程序設計 C語言教學 基本方案

一、引言

計算機科學與技術學科強調4個方面的專業(yè)能力：計算思維能力，算法設計與分析能力，程序設計與實現能力，以及計算機系統(tǒng)的認知、分析、設計和運用能力。程序設計與實現能力在程序設計C語言課程得到了具體的體現。其中設計到的程序設計的內容，為算法設計與分析能力奠定了良好的基礎。

作為一種系統(tǒng)程序設計語言，C語言已廣泛用于為各種不同的計算機系統(tǒng)編寫系統(tǒng)軟件，如操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、匯編器及編輯器等；作為一種應用程序設計語言，C語言已廣泛用于編寫各種應用領域的應用軟件。

關于C語言的教學探討一直都是學者、教師和相關人員的主要探討的課題之一。與國外相比，我國的教學往往缺少活力。在開設的理工類課程中，科學邏輯很強，通常采用演繹方式進行教材編寫和教學活動，學生缺乏主動探索精神和自己設計課程內容環(huán)節(jié)。C語言的教學也大體如此。

1.沒有充分調動學生的學習積極性。一般在大一開設C語言，對于剛進入大學的學生，C語言概念性強，理論內容較豐富；抽象性強；邏輯性要求高；一開始容易陷入C語言的繁瑣的細節(jié)中。

2.沒有突出C語言本身的特點。課堂教學沒有突出C語言本身的特點，如靈活的指針、追求執(zhí)行效率等，不容易掌握C語言的精華。

3.對實踐環(huán)節(jié)重視不夠。對實踐環(huán)節(jié)重視不夠，導致要求完成的實踐內容脫離實際的、有趣的應用。

4.相關基本內容設計不足。對算法思想、數據結構的相關基本內容設計不足。

二、解決的主要問題

1.強調以學生為中心。要在學習過程中充分發(fā)揮學生的主動性，要能體現出學生的首創(chuàng)精神；要讓學生有多種機會在不同的情境下去應用他們所學的知識（將知識“外化”）；要讓學生能根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方法（實現自我反饋）。

2.強調“情境”教學。在教學過程中，實際情境下的學習，能使學生更加深刻地理解所學知識的意義，并容易看到自己的勞動成果，從而激發(fā)學習的動力和興趣，提高學習的效率。

3.強調“協(xié)作學習”。學生們在教師的組織和引導下一起討論和交流，共同建立起學習群體。在群體中，允許觀點和方法的碰撞和交鋒，但最終需要群體成員的配合和支持，才能完成一個具體的任務。這樣的協(xié)作學習對培養(yǎng)學生的團隊精神起著關鍵性的作用。

4.強調對學習環(huán)境（而非教學環(huán)境）的設計。學習環(huán)境是學生可以在其中進行自由探索和自主學習的場所。學生可以利用其中的各種工具和信息資源來達到自己學習的目標。

5.強調利用各種信息資源來支持“學”（而非支持“教”），建立教學資源庫。在學習過程中為學習者提供各種信息資源（包括各種教學媒體和資料），以支持學習者主動探索和完成意義建構。

三、具體方案

1.教學目標分析。確定當前學生學習的主題（即確定與基本概念、語法以及程序設計有關的知識內容），是教學設計面臨的首要任務。

2.學習任務設計。基于真實問題情景下的探索、學習的過程，就是解決實際問題的過程。擬采用“以培養(yǎng)能力為核心，以實踐為主線，以項目為載體，用任務進行驅動”的教學方法。以某個實際項目為主線，貫穿順序、選擇、循環(huán)結構和數組、指針等所有章節(jié)中，課程教學具有連貫性。同時結合現場提供實際項目案例（子項目）組織教學。教學過程中，通過案例導入，任務驅動，引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”。在完成“任務”的過程中，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題以及用計算機處理信息的能力，完成課程設計和教學訓練的全過程。使學生體會到知識的實用性，提高學習興趣。

內容由淺入深，涉及的相關的專業(yè)基礎知識較為全面，并以一個完整的典型的小型軟件系統(tǒng)的設計與實現為主線，貫穿教學的各章內容。

借助于計算機相關課程（如軟件工程、算法設計與分析、數據結構、編譯原理等）的基本內容，對C語言加深理解和應用。

3.學習情境設計。學習情景指為學生提供一個完整、真實的問題背景，以此為支撐物啟動教學，使學生產生學習的需要；同時促進學習共同體中成員間的互動、交流，即合作學習，驅動學習者進行自主學習。將實際開發(fā)項目引入課堂教學，作為教學和實驗實訓項目。根據課程內容和工作過程，結合學生特點，采用任務驅動、項目教學、講練結合等教學手段，把工作項目開發(fā)過程的工作環(huán)節(jié)及任務穿插于各個知識點的學習中。

4.信息資源設計。確定與項目完成相關的信息資源。確定所需信息資源的種類和每種資源在完成本次任務的過程中所起的作用。需要確定從何處獲取有關的信息資源，如何去獲取以及如何有效地利用這些資源等問題。建立系統(tǒng)的信息資源庫，提供引導學生正確使用搜索引擎的方法。

5.自主學習設計。自主學習是讓學生進行自我學習、自我探究的學習方式。其核心是發(fā)揮學生學習的主動性、積極性，充分體現學生的認知主體作用，其重點是如何幫助學生“學”。自主學習策略的設計是整個以學為主教學設計的核心內容之一。

6.協(xié)作學習環(huán)境設計。在個人自主學習的基礎上開展小組討論、協(xié)商，以進一步完善和深化對主題的意義建構。整個協(xié)作學習過程均由教師組織引導，討論的問題可由師生根據教學內容，聯系生活實際提出，在教師的指導下通過個人、小組搜集材料、提取信息、處理信息、合作研究、探索解決問題的學習方式，為學生提供一個交流、合作、探索、發(fā)展的平臺。

7.考試考核方法改革。在對學生進行能力評價時，要根據目標多元、方式多樣、注重過程的評價原則，綜合運用觀察、測驗、操作、作品展示、項目設計等多種評價方式。評價要體現：突出能力本位；重視對原有學習能力的認可；個性化評價；強調創(chuàng)新能力的評價。

四、總結

通過對程序設計C語言課程的教學改革，培養(yǎng)學生編程思想，使其具備基本程序結構代碼的編寫能力，熟悉基本程序設計方法，能更好地利用程序設計思想解決本專業(yè)領域中的問題，將程序設計方法用于后續(xù)計算機語言課程的學習中，為其他相關課程奠定基礎。

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篇(7)

關鍵詞：自主學習；實踐；課程綱要；網絡

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）06-0300-03

引言

隨著國家精品課程建設的深化，學生可利用的網絡資源更加豐富，形象的動畫設計、制作精美的課件，老教授精彩的網絡講課，國外名校的開放課程，學生可以不受時間空間的限制，充分地利用網絡資源自主地探索，自主地學習。國家精品課程無論在知識的底蘊、學識的淵博上，普通老師都無法媲美。有學識淵博的大師，有精彩的網絡課堂傳授知識技能，我們的講課是不是成了班門弄斧？我們還有存在的價值嗎？我們的出路在哪里？這給老師提出了一個新的課題，借助于網絡共享平臺，迫切需要改革我們的教育教學方法。

網絡如此發(fā)達的今天，知識技能的傳授完全可以依托國內外大師的講課，新的課程設計思路是：怎樣保證學生課后進行自主自學，怎么幫助學生更好地消化所學的理論知識，怎樣訓練學生提出問題，怎么進行自我探究性學習，怎樣提高學生的綜合素質。因此需要設計以學生為中心的提高學生綜合素質的自主學習的教學方法，需要更多地加強實踐教學培養(yǎng)創(chuàng)新能力，需要有設計合理的課程綱要進行必要的自主學習指導。

一、以學生為中心的自主學習設計

但是，學生會充分地利用時間自覺自愿去學習嗎？學生真的人人有這種自覺性嗎？真的可以不用教師的指導嗎？ 真的不用任何約束嗎？大學生作為社會上最活躍的年輕群體，抵御外界誘惑，自我約束能力還較弱，沉溺于網絡游戲、聊天、不思進取的現象比比皆是。而普教中廣泛存在的應試教育模式更使學生們養(yǎng)成了被動學習的習慣，相對自由的大學學習環(huán)境容易使他們在學習上產生迷茫。怎樣引導學生走向一條自我學習、自我探究之路呢？需要教師對學生自主學習過程的引導，需要老師和同學對學生的學習效果進行正確評價，為了創(chuàng)立一個良好的自主學習環(huán)境，充分有效地利用網絡資源，計算機組成原理課程設計了四個自主學習主題。

1.國外開放課程、國家精品課程網站學習導航——張貼板教學法。為了讓學生熟悉國家精品課程網站、國外課程網站，學會查找、搜索可用資源，可對教師課件、教學大綱、教學要求、教學目標、教學方法、教學手段、動畫設計、CAI輔助教學、課程特色、課程建設、試驗內容、教學錄像、試題庫、不同國家之間的教學進行比較研究，通過張貼板教學法組織課堂討論，調動所有學生的學習積極性，收集國家精品課程資源信息，共同界定國家精品課程的含義，找出可利用的學習資源。

2.學生講課——模擬教學法。在教學過程中，對學生自學較容易的章節(jié)，讓學生先模仿網上名師講課，再指導學生備課，然后課堂上由學生講課，老師同學共同總結，給出評價。這樣可以調動學生主動學習和思考的積極性，很好地鍛煉學生的表達能力，抽象歸納能力，在實施中我們發(fā)現有些學生講課詼諧、幽默、風趣，充滿青春活力，反過來對老師改進教學也有很大的啟發(fā)作用。

3.計算機專題研究學習——項目教學法。項目教學法是師生共同實施一個完整的項目（專題研究）工作而進行的教學行動，項目教學法一般按照以下階段進行，確定專題研究任務、制訂研究計劃、實施研究計劃，師生共同討論檢查評估。專題研究讓學生成為學習的主體，從而充分調動學生的積極性。在研究性學習中以2～3個人為一組開展協(xié)作學習，培養(yǎng)團隊精神和協(xié)作能力，利用資源、搜索資源能力，全面提高學生的思維能力、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力。

4.一整計算機系統(tǒng)設計范例自主學習——案例教學法。一整計算機系統(tǒng)設計范例自主學習是一個非常有意義的工作，對教學質量的提高、對學生能力的培養(yǎng)必將有巨大的推動作用。清華大學開發(fā)模型計算機結構復雜，包括串口、按鈕、指示燈、開關、運算器、控制器、存儲器、接口、總線等部件。同時要自學匯編語言，研究指令系統(tǒng)的設計，控制器的設計，控制信號對各部件的控制及連接，以及相應的軟件系統(tǒng)的設計。要仔細研究模型計算機范例的設計文檔，整機的構成和布局。這項自主學習安排和討論對實驗任務的完成、對計算機組成原理各功能部件的學習、對課程內容的消化理解都有非常重要的作用。只有學好了模型計算機系統(tǒng)才算真正地理解計算機組成原理，才能將抽象的概念，枯燥的內容變成一臺簡單但能運行的計算機。學生只有完成一臺計算機系統(tǒng)設計，才能深刻理解計算機組成原理基本概念。一整計算機系統(tǒng)設計范例自主學習在培養(yǎng)學生的綜合能力方面將起到不可替代的作用。

二、教學手段和方法設計

雖然我們強調利用網絡資源培養(yǎng)學生的自學能力，加強實踐教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，但理論教學也是不可或缺的。學生對基本原理、基本概念的掌握要通過精心設計的理論教學完成。我們應該用什么樣的教學方法、什么思想來指導教學呢？課堂教育怎樣培養(yǎng)學生、提高他們的綜合素質呢？怎樣訓練學生提出問題、學會用精煉簡短的語言表達自己呢？我們采用了如下的教育思路、教學手段和方法來提高教育質量。

1.關注最新技術——提問教學技能。提問是引發(fā)學生心智活動、促進學生思考發(fā)展的有效途徑，是教師學生相互交流的有效手段，提問的種類可分為檢查知識與創(chuàng)造知識兩大類，創(chuàng)造知識的問題是在學習者的內心引起新知識的問題，答案需要學生自己思考得出，教學是一個探索未知領域的知識與技能的過程，因而需要展開創(chuàng)造知識的提問。在計算機組成原理教學過程中要時刻關注最新技術，要善于提出問題讓學生思考。例如，當前計算機技術中CPU非常快，內存速度不能滿足要求是最被關注的難點，繼續(xù)提出問題讓學生思考，怎樣去平衡CUP與內存的速率？數據的延遲有什么新的方法解決嗎？高速緩存由誰來管理？哪里是影響計算機速度的瓶頸？通過關注最新技術，學生能提出很多問題，經過頭腦風暴法組織課堂討論，再進行實驗探究，最后學生會把問題變成文章，再變成一個有價值的產品。

2.教學思路設計——懸念導入法。有效的導入是教學中一個重要環(huán)節(jié)，成功的導入能夠承上啟下，引起學生的注意和興趣，把學生帶入設計好的情境之中，充分調動學生的積極性，為完成教學任務創(chuàng)造條件。計算機組成原理教學中以激發(fā)學生的求知欲望為主線，從大框架入手，一開篇給學生展示一幅簡單明了的計算機組成關聯圖，并由此把學生立即領入到一個制高點，使學生看到一個極為簡單的計算機框架，在此架構的引導下，讓學生自上向下、由表及里、層層細化，一步一步進入計算機的微觀世界。在每一步深化的過程中，學生頭腦里總會暫留一些懸念，從而激發(fā)學生主動探索計算機內部的龐雜架構及其如何自動工作的原理。提出帶有懸念的問題來導入新課，激發(fā)了學生的興趣和求知欲。

3.課堂教學——思維導圖法應用。可以選用一種教學法，比如思維導圖法組織幾次全班的課程教學，教師宣布思維導圖的方法，共同討論一個中心議題，提出要解決的問題和目標，遵循的原則和注意事項，鼓勵積極思考，宣布思考的時間，發(fā)給每組二級卡片，寫上關鍵詞，按順序上講臺作一分鐘解釋，展示卡片，由老師引導學生把卡片歸類整理成若干個大的方面。各組就已歸類的幾方面，再提出進一步的思考，規(guī)定思考時間。之后重復第三步，繼續(xù)由學生解釋展示卡片，此時學生展示的卡片形成了一個中間是中心議題，往外是二層若干主要方面觀點形成的思維導圖的整體圖象。作用是培養(yǎng)學生的歸納能力、自學能力、協(xié)作精神。總結歸類時學生還能相互啟發(fā)，從而掌握一個比較復雜的問題。還能學會根據相關因素的主次，進行分層思考。還可以借鑒別人的智慧，激勵自己的靈感，產生更新更深層次的想法，促進每個學生智商、情商和思維能力的提高，在教學應用中常產生很好的學習效果。

三、課程綱要討論實施——頭腦風暴法、張貼板教學法

以學生為本的自主學習，必須讓學生了解課程的目標，教學的安排，自主學習的主題，教師對學生的期望，教學要求等。作為教學依據，學習指南的課程綱要在課程一開始時就應進行討論實施。一份精心制作的課程綱要在保證課程教學質量方面有非常重要的作用。

1.課程綱要的主要功能。（1）教學的依據：是教師教學的基本依據。教師根據課程綱要的學習目標、學習主題、時間進度，開展教學活動，安排課外作業(yè)，組織小測、期中考、期末考，并且嚴格按照綱要約定的成績評定方法，客觀公正地評定學生的最終成績。（2）學習的指南：課程綱要還能夠為學生整個學期的學習提供指導，幫助學生熟悉課程的概念框架和邏輯體系，提供給學生不容易獲得的閱讀材料，提高學生的學習效率。（3）學習的動力：學生和教師在第一次課上相遇，一起閱讀和討論課程綱要。如果學生知道教師對他們的期望和要求，發(fā)現教師已經設計好了達到課程目標的策略，就會感到學習這門課程是一次組織良好的、有意義的智力旅行，就會對學習充滿信心和積極性。（4）師生的契約：課程綱要是教師和他們的學生之間的一份約定。課程綱要通常包括精確的課程進度表、成績的考核與評定政策、學生出勤政策、實驗安排、要求等，尤其要讓學生知道，如果學生達不到課程的要求會出現什么后果。

2.課程綱要的基本組成部分。頭腦風暴法是老師引導學生就這一問題自由發(fā)表意見，老師不對其正確性進行任何評價。再用張貼板教學法通過添加、移動、拿掉或更換寫有內容的紙片進行討論，得出結論的方法。優(yōu)點可以最大限度地調動學生的學習積極性，通過討論可以得出課程綱要的組成部分。（1）教師信息：包括教師姓名、辦公地點、電話號碼。（2）課程描述：包括課程名稱、課程代碼、課程性質、課程對象、學分數、教室位置。（3）課程目標：主要是指對學生學習結果的一種預期，尤其是學生在思維能力和學習技能方面的發(fā)展。（4）教學方法：需要什么樣的教學互動、師生互動？哪種教學方法最能夠幫助學生完成學習任務？（5）課程資源：包括課本，補充閱讀材料，指明哪些是必讀材料，哪些是推薦材料。（6）課程時間表：既是課程日歷，也是課程結構圖。（7）課程政策：包括出勤、遲到、課堂參與、作業(yè)遲交、小組貢獻、實驗成績評定等政策。