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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)軟件;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)軟件指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序和文檔,程序是指計(jì)算任務(wù)的處理對(duì)象和處理規(guī)則的描述,文檔是為了便于了解程序而所需的闡述性資料。計(jì)算機(jī)軟件是連接用戶和硬件設(shè)備的重要橋梁工具,是設(shè)計(jì)系統(tǒng)的重要依據(jù)。改革開放以后,隨著高端技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,軟件在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用,研究計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用范圍,擴(kuò)展計(jì)算機(jī)軟件的可用性,研究計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展趨勢(shì),引導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件向著良好的發(fā)展方向發(fā)展,面向大眾發(fā)展,更高效率地發(fā)展,這將有助于推推動(dòng)計(jì)算機(jī)軟件的產(chǎn)業(yè)化整合,促進(jìn)我國(guó)計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)育。
1計(jì)算機(jī)軟件在當(dāng)前的應(yīng)用
1.1計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用范圍
計(jì)算機(jī)軟件作為一種全方位的技術(shù)方法,在我們的日常生活中有著非常廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)應(yīng)用滲透于人們?nèi)粘I畹拿恳粋€(gè)角落,如服務(wù)業(yè)的數(shù)據(jù)整合、建筑業(yè)的建造圖形數(shù)據(jù)分析,水利工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃,金融業(yè)經(jīng)濟(jì)的預(yù)判和調(diào)整,甚至是制造業(yè)、醫(yī)療服務(wù)、教育業(yè)的方方面面。除此之外,計(jì)算機(jī)軟件對(duì)我國(guó)的國(guó)防建設(shè)和軍事發(fā)展,也有著長(zhǎng)久深遠(yuǎn)的重要影響。我國(guó)的衛(wèi)星發(fā)射,網(wǎng)絡(luò)通訊,宇宙航空的控制,以及眾多科研項(xiàng)目的遠(yuǎn)程調(diào)控都與計(jì)算機(jī)軟件有著千絲萬縷的聯(lián)系。計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在生活的每一方面都有著全方位的應(yīng)用,應(yīng)用范圍廣,適用性強(qiáng)。
1.2計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用深度
計(jì)算機(jī)軟件幾乎是每一項(xiàng)重要工程的核心組成部分。在房屋構(gòu)造中,設(shè)計(jì)一套實(shí)用先進(jìn)的虛擬構(gòu)圖軟件,可以幫助建造師進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新性的創(chuàng)造,計(jì)算機(jī)軟件可以在房屋設(shè)計(jì)中起到指導(dǎo)性的藍(lán)圖作用。在通訊信息技術(shù)中,完整的通訊工程系統(tǒng)軟件可以提供給廣大用戶一個(gè)安全穩(wěn)定,快捷高效的通訊環(huán)境,軟件起著重要的溝通橋梁的作用。在國(guó)家的衛(wèi)星發(fā)射工程中,發(fā)射的軌道、速度、距離都是通過電子軟件精確的計(jì)算和推測(cè)從而得出的數(shù)據(jù),電腦軟件在發(fā)射工程中起到了實(shí)時(shí)檢測(cè),實(shí)時(shí)糾正的守護(hù)者作用。計(jì)算機(jī)軟件作為一種全方位,高層次的整合型軟件技術(shù),在每一項(xiàng)工程當(dāng)中都起到了深層次的指導(dǎo)性作用,給我們的日常生活提供了諸多便利,也為我們國(guó)家的宇航技術(shù),軍事國(guó)防建設(shè)起到了推動(dòng)作用。
2計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展趨勢(shì)
隨著“十二五信息技術(shù)發(fā)展”綱要的提出,我國(guó)的相關(guān)信息技術(shù)部門進(jìn)一步明確了計(jì)算機(jī)軟件發(fā)展目標(biāo)?,F(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展迅速,因此我們要以信息建設(shè)為基礎(chǔ),加快軟件技術(shù)和硬件技術(shù)的全面發(fā)展。隨著全球經(jīng)濟(jì)化的發(fā)展,信息全球化也成為了一種主要的趨勢(shì),各國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的建設(shè)引起了我們國(guó)家的高度重視,電腦軟件技術(shù)勢(shì)必會(huì)在將來的時(shí)間內(nèi),在我們國(guó)家的各行各業(yè)都得到更深入更快速的發(fā)展。隨著時(shí)代的進(jìn)步和人民生活水平的提高,人們對(duì)智能化的要求越來越高,為了跟進(jìn)時(shí)代的腳步,我們?cè)谟?jì)算機(jī)軟件的研發(fā)過程當(dāng)中,必須實(shí)行以人為本的設(shè)計(jì)理念,推動(dòng)我國(guó)的智能化發(fā)展進(jìn)程。
2.1軟件的核心技術(shù)會(huì)得到進(jìn)一步加強(qiáng)
由于我國(guó)電計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)起步較晚,發(fā)展速度較慢,因此我國(guó)的計(jì)算機(jī)軟件行業(yè)的整體水平較低,國(guó)內(nèi)的軟件技術(shù)發(fā)展較某些發(fā)達(dá)國(guó)家有很大的差距,我們國(guó)家電子軟件自主創(chuàng)新能力不足,導(dǎo)致了軟件核心技術(shù)實(shí)力不足。計(jì)算機(jī)軟件的核心技術(shù)能力相當(dāng)于創(chuàng)新能力和自主設(shè)計(jì)能力。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件的核心技術(shù)相當(dāng)于,拓寬了計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展道路,推進(jìn)了計(jì)算機(jī)軟件的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程?,F(xiàn)階段由于我國(guó)從事軟件技術(shù)人員稀少,呈現(xiàn)出嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性矛盾,因此在將來的計(jì)算機(jī)軟件發(fā)展中,進(jìn)一步的專業(yè)化,高素質(zhì)技術(shù)軟件人才會(huì)被培養(yǎng)出來,成為計(jì)算機(jī)軟件行業(yè)的領(lǐng)跑者和創(chuàng)造者。核心技術(shù)的加強(qiáng),會(huì)推進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)朝向更專業(yè),更精細(xì),更透徹的發(fā)展方向前進(jìn)。
2.2人性化的發(fā)展趨向
軟件沒有生命,但是設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理念會(huì)賦予軟件不同的意義。隨著人們現(xiàn)代信息意識(shí)進(jìn)一步提升,人們對(duì)軟件有了更高的要求。計(jì)算機(jī)軟件在將來的發(fā)展進(jìn)程中,需要設(shè)計(jì)師把以人為本的設(shè)計(jì)理念作為設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件的綱領(lǐng)和第一要義。軟件化會(huì)朝向更人性,更全面,更簡(jiǎn)潔的方向去發(fā)展,計(jì)算機(jī)軟件會(huì)與我們的日常生活與數(shù)字信息連接到一起。軟件會(huì)提供給我們一個(gè)更便捷,高效,環(huán)保的生活環(huán)境。
3結(jié)語(yǔ)
新時(shí)代下之下,計(jì)算機(jī)軟件得到了充分的發(fā)展,計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展很大程度上影響著整個(gè)社會(huì)的變革,它深刻的改變著人們的學(xué)習(xí)工作,生活和醫(yī)療方式。通過我們的分析和研究,我們可以大膽地推測(cè),計(jì)算機(jī)軟件在以后的發(fā)展中,將會(huì)朝向更人性化,更智能化,更簡(jiǎn)潔方向進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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書 名:《中國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展及應(yīng)用實(shí)踐》
作 者:中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院
賽迪顧問股份有限公司
出版社:電子工業(yè)出版社
書評(píng)人: 鄔賀銓
云計(jì)算是未來新一代信息技術(shù)變革、IT應(yīng)用方式變革的重要支柱,已經(jīng)成為當(dāng)前信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用創(chuàng)新的熱點(diǎn)。為加快推動(dòng)我國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》、《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,工信部、發(fā)改委聯(lián)合了《關(guān)于做好云計(jì)算服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展試點(diǎn)示范工作的通知》,提出將加快促進(jìn)我國(guó)云計(jì)算服務(wù)創(chuàng)新和應(yīng)用示范。2012年政府工作報(bào)告首次提到了云計(jì)算,表明著國(guó)家重視云計(jì)算的應(yīng)用,并賦予其轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的深層含義。
國(guó)家重視云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展
從中央到地方,云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的培育與發(fā)展正在如火如荼地開展。各級(jí)政府為搶占新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn),在財(cái)稅支持、專項(xiàng)資金、應(yīng)用推廣、基地建設(shè)等方面制定地區(qū)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的規(guī)劃。同時(shí),為貫徹國(guó)務(wù)院的重要指示精神,國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、工業(yè)和信息化部以及重點(diǎn)區(qū)域的地方政府采取了一系列政策措施,以重大應(yīng)用需求為導(dǎo)向,以試點(diǎn)示范為抓手,積極營(yíng)造良好環(huán)境,加大組織協(xié)調(diào)力度,促進(jìn)新興科技和新興產(chǎn)業(yè)深度融合,著力推動(dòng)云計(jì)算應(yīng)用創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,加快推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息化。目前,我國(guó)已經(jīng)在云計(jì)算技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈布局、應(yīng)用示范試點(diǎn)方面取得了一些階段性進(jìn)展。
把握云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線
然而,發(fā)展云計(jì)算產(chǎn)業(yè)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的“戰(zhàn)術(shù)”或者“戰(zhàn)役”,要從戰(zhàn)略層面上全局性地把握云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路線。
首先,應(yīng)用驅(qū)動(dòng)是云計(jì)算健康、可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力,云計(jì)算服務(wù)是云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目的。發(fā)展云計(jì)算產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用一定要立足于當(dāng)?shù)刭Y源稟賦與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、著眼于本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)管理共性問題,面向企業(yè)、事業(yè)單位和政府的需求,推動(dòng)本地產(chǎn)業(yè)升級(jí)與信息化應(yīng)用的跨越式發(fā)展。
其次,發(fā)展云計(jì)算產(chǎn)業(yè)要重視生態(tài)鏈的構(gòu)建。通過建立云計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等方式,加強(qiáng)云計(jì)算技術(shù)供應(yīng)方、信息資源供應(yīng)方、產(chǎn)品供應(yīng)方、云計(jì)算服務(wù)運(yùn)營(yíng)方和云計(jì)算服務(wù)需求方的聯(lián)系,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部各種形式的資源整合和橫向聯(lián)合,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用密切結(jié)合,推動(dòng)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用持續(xù)快速發(fā)展。
第三,云計(jì)算的發(fā)展成功的關(guān)鍵在創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)云計(jì)算提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn),需要認(rèn)真研究利用云計(jì)算解決大數(shù)據(jù)量的智能存儲(chǔ)、分布協(xié)同、信息整合、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘與語(yǔ)義分析問題,需要解決云計(jì)算設(shè)施的綠色化運(yùn)營(yíng)管理問題,重視云計(jì)算的信息安全和數(shù)據(jù)保護(hù)。服務(wù)是云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提,需要在技術(shù)上解決云計(jì)算易用和好用問題,降低云計(jì)算推廣使用的門檻,惠及廣大的中小企業(yè)。除了技術(shù)創(chuàng)新外,要更多關(guān)注商業(yè)模式創(chuàng)新,要結(jié)合國(guó)情開拓云計(jì)算新的應(yīng)用模式。要處理好這些問題,需要學(xué)術(shù)界、企業(yè)界、管理部門勇于開拓,創(chuàng)新進(jìn)取,多思、多看、多實(shí)踐。
理論與實(shí)踐結(jié)合
【關(guān)鍵詞】信息時(shí)代 計(jì)算機(jī) 發(fā)展現(xiàn)狀 未來趨勢(shì)
1 計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)從概念上來講是指根據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序,能夠自主、高速、便捷地對(duì)大量的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)的現(xiàn)代化智能設(shè)備。計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展在一定程度上可以說是時(shí)代選擇的結(jié)果,同時(shí)也是人類社會(huì)發(fā)展的必經(jīng)之路。而現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展的今天,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)也成為推動(dòng)各行各業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力。
1.1 全球計(jì)算機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀
由于互聯(lián)網(wǎng)的高度生活化,人們漸漸習(xí)慣了通過網(wǎng)絡(luò)來快速了解世界資訊和生活百態(tài),所以當(dāng)代社會(huì)對(duì)于計(jì)算機(jī)的需求也越來越大,特別是人民生活水平、生活質(zhì)量的不斷提高,使得計(jì)算機(jī)的生活化發(fā)展有了更堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。而就目前的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的現(xiàn)狀來看,其主要在七個(gè)層面上推動(dòng)社會(huì)進(jìn)程的前進(jìn)。首先是娛樂。由于世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展,所以從社會(huì)生活的基準(zhǔn)水平來看,人們從以往的單純?yōu)榱藴仫柕纳顮顟B(tài)中脫離出來,開始注重生活質(zhì)量,而娛樂就是提高生活質(zhì)量的一個(gè)重要途徑。而互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的降臨使得人們經(jīng)由計(jì)算機(jī)這個(gè)媒介找到了更廣闊的娛樂空間和跟豐富多彩娛樂形式。然后是科學(xué)領(lǐng)域精密計(jì)算。由于計(jì)算機(jī)擁有的高效快捷、不易出錯(cuò)的優(yōu)勢(shì),所以在當(dāng)今科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)被作為最重要的基礎(chǔ)工具。第三層是信息處理,傳統(tǒng)的信息傳遞方式無法保證信息的時(shí)效性,而且做不到廣泛關(guān)注,而計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)卻實(shí)現(xiàn)了全球一體化的信息交流,讓時(shí)間與空間再不會(huì)成為人與人之間的阻隔。第四層是計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制。可以說這對(duì)國(guó)家的工業(yè)領(lǐng)域來說是至關(guān)重要的一場(chǎng)變革,它解放了傳統(tǒng)以人為主的手工勞力,實(shí)現(xiàn)了工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化。第五層是輔助設(shè)計(jì)。可以說設(shè)計(jì)領(lǐng)域是國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展的核心基石,人類社會(huì)需要?jiǎng)?chuàng)新才能發(fā)展,世界經(jīng)濟(jì)需要?jiǎng)?chuàng)新才有未來,而計(jì)算機(jī)的應(yīng)用很好為創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了輔助功能,并大大的縮短了設(shè)計(jì)周期。第六層是輔助教育。對(duì)于國(guó)家發(fā)展來說,教育領(lǐng)域是至關(guān)重要的組成部分,可以說是一個(gè)國(guó)家長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?,而?jì)算及的應(yīng)用在一定層面上豐富了教學(xué)內(nèi)容,革新了教學(xué)模式,讓世界的教育能夠有效的融合在一起形成更先進(jìn)的教育模式與教育理念。最后就是在人工智能的出現(xiàn)。相對(duì)于人腦來說,計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)功能更為強(qiáng)大,同時(shí)邏輯運(yùn)算能力也更為突出,而通過計(jì)算機(jī)智能模擬人腦已經(jīng)在當(dāng)代科學(xué)的引領(lǐng)下初步實(shí)現(xiàn),未來將是計(jì)算機(jī)智能解放人腦的科學(xué)時(shí)代。
1.2 我國(guó)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展的現(xiàn)狀
盡管從世界層面上來看,計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)開始融入到人們生活的各個(gè)角落,不過就我國(guó)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展來看,雖然在一定層面上已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,并且在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)喜獲碩果,但是由于發(fā)展進(jìn)程的相對(duì)落后,還是在一定程度常存在嚴(yán)重的漏洞。首先最主要的就是我國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)水平相較于國(guó)外來說仍處于低級(jí)階段,相關(guān)領(lǐng)域的人才儲(chǔ)備不足,沒有形成良好的專業(yè)教育體系,并且在高精尖人才的保護(hù)和培養(yǎng)上存在嚴(yán)重的缺陷。然后就是在區(qū)域發(fā)展上存在嚴(yán)重的不平衡。我國(guó)東西部地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展存在很大差距。而且相對(duì)于臺(tái)灣地區(qū)的電子商務(wù)模式蓬勃發(fā)展來說,我國(guó)大陸的電子商務(wù)還處在初級(jí)的摸索階段。再有就是我國(guó)的相關(guān)政策法規(guī)也存在一定不完善的現(xiàn)象,特別是信息化市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的法律環(huán)境還略顯混亂,不能面面俱到。
2 計(jì)算機(jī)應(yīng)用的未來發(fā)展趨勢(shì)
就目前的計(jì)算機(jī)發(fā)展來看,計(jì)算機(jī)應(yīng)用的未來發(fā)展將主要集中于計(jì)算機(jī)設(shè)備的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)之間更加緊密聯(lián)系的發(fā)展。首先從計(jì)算機(jī)的設(shè)備角度來看,未來的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)將會(huì)更注重科學(xué)之間的相互聯(lián)系。量子計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、化學(xué)計(jì)算機(jī)、光計(jì)算機(jī)等都會(huì)相繼在未來的世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程中起到不可估量的推動(dòng)作用。并且未來的計(jì)算機(jī)將會(huì)更加注重人類的社會(huì)生活和自然生態(tài)之間的相互聯(lián)系,譬如說光計(jì)算機(jī)就是充分利用自然界的光作為媒介來進(jìn)行信息的儲(chǔ)存,同時(shí)這種光計(jì)算機(jī)完全符合當(dāng)今綠色生活的時(shí)代主題,對(duì)于能量的消耗會(huì)很少,是一個(gè)相對(duì)環(huán)保的產(chǎn)業(yè)。而從計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)之間關(guān)系的角度來看,未來的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)將會(huì)實(shí)現(xiàn)真正的智能化和人性化。特別是在競(jìng)爭(zhēng)全球化的趨勢(shì)影響下,人們的生活壓力越來越大,對(duì)于生活智能化的渴望也越來越強(qiáng)烈,如果家庭生活能夠靠智能操控的話,將會(huì)有效的釋放人們現(xiàn)有的生活壓力。所以未來的計(jì)算機(jī)將必然要借助網(wǎng)絡(luò)的互通性,在通過一定科學(xué)技術(shù)引導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)人們的生活渴望,這也順應(yīng)了人類生活需求決定科學(xué)導(dǎo)向的基本原理。
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)在人類社會(huì)中扮演的角色也越來越重要。而目前許多新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用到人們的生活領(lǐng)域中,帶給人們?nèi)碌纳铙w驗(yàn),相信未來的計(jì)算機(jī)發(fā)展必然要超出人們的預(yù)想。
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作者簡(jiǎn)介
高文琦(1988-),男,山東省東營(yíng)市人。碩士研究生學(xué)歷?,F(xiàn)為電子科學(xué)研究院助理工程師。研究方向?yàn)槿藱C(jī)界面交互、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:初中生;信息文化;素養(yǎng)
中圖分類號(hào):G631 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)33-0234-02
初中生的信息技術(shù)教育已不僅僅是單純的應(yīng)用層面的計(jì)算機(jī)技術(shù)訓(xùn)練和知識(shí)的傳授,而必須融入更多的信息文化素養(yǎng)的培養(yǎng)。信息文化素養(yǎng)是一種以培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)、信息處理能力和人格教養(yǎng)為目標(biāo)的教育,它首先包括運(yùn)用各種計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)工具獲取、處理、創(chuàng)造、表達(dá)、應(yīng)用信息的能力,還包括培養(yǎng)和提高信息時(shí)代公民的道德、情感、以及法律意識(shí)與社會(huì)責(zé)任。在信息技術(shù)教學(xué)中,教師要獲得理想的教學(xué)效果,在傳授基本計(jì)算機(jī)知識(shí)和操作技能的同時(shí),應(yīng)注重學(xué)科文化建構(gòu)。全面提高學(xué)生信息素養(yǎng)是初中信息技術(shù)教學(xué)的發(fā)展方向。
一、初中信息文化素養(yǎng)培養(yǎng)現(xiàn)狀分析
在現(xiàn)在的初中信息技術(shù)教學(xué)過程中,教師往往注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)操作技能,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng),強(qiáng)化學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用;但對(duì)技術(shù)所蘊(yùn)藏的豐富文化信息挖掘不夠,也不注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)技術(shù)背后人文因素的感悟與理解,使得在課堂上學(xué)習(xí)獲得的技術(shù)成為了一種冰冷、枯燥的工具,缺失了信息技術(shù)學(xué)科最起碼的文化內(nèi)涵。在輕視、放棄信息技術(shù)教學(xué)中信息文化素養(yǎng)培養(yǎng)的同時(shí),伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,各種不良影響正逐漸影響著初中生人生觀和世界觀的形成。形成這種局面的原因有以下兩個(gè)方面:一是信息技術(shù)教學(xué)理論相對(duì)薄弱。信息技術(shù)與其他學(xué)科相比,教育研究的普及性及深度、廣度上存在著明顯的差異。信息技術(shù)發(fā)展迅速,技術(shù)更新快,學(xué)科教學(xué)研究把更多的注意力聚集于技術(shù)更新的學(xué)習(xí)與研究,而學(xué)科教學(xué)理論相對(duì)滯后,教師也缺乏信息文化素養(yǎng)方面的實(shí)踐研究經(jīng)驗(yàn)和理論指導(dǎo)。另一方面,學(xué)校與社會(huì)對(duì)信息技術(shù)學(xué)科認(rèn)識(shí)存在偏差,部分人認(rèn)為初中信息技術(shù)只是一門學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的“副科”,沒有必要關(guān)注其背后更多的內(nèi)涵和文化建設(shè)。
二、信息文化素養(yǎng)的培養(yǎng)
在信息技術(shù)課堂進(jìn)行信息文化素養(yǎng)的培養(yǎng),信息技術(shù)教師必須敏銳、準(zhǔn)確地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析和提煉,讓信息技術(shù)學(xué)科文化成為學(xué)生喜歡了解、樂于探索的內(nèi)容。初中信息文化素養(yǎng)培養(yǎng)是多方面的,筆者根據(jù)自己的一些教學(xué)體會(huì),講述其中的幾條途徑供參考。
1.與實(shí)際相結(jié)合,給課堂融入計(jì)算機(jī)硬件文化。信息技術(shù)分硬件部分和軟件部分,通常教師比較關(guān)注軟件部分的教學(xué)。硬件部分無論從原理、結(jié)構(gòu)上都是比較難的知識(shí),因此,要將信息學(xué)科文化融入教學(xué)比較困難。教師在教學(xué)時(shí)融入實(shí)際的計(jì)算機(jī)硬件拆解和虛擬采購(gòu),可以提高學(xué)生的興趣的同時(shí),將計(jì)算機(jī)元件的價(jià)格、選型、外觀等信息融入到教學(xué)中來,可以培養(yǎng)初中學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件有更加直觀和深入的認(rèn)識(shí)。筆者在課前預(yù)先準(zhǔn)備了四臺(tái)報(bào)廢的計(jì)算機(jī),將其拆解,并在各種硬件設(shè)備上貼上了名稱標(biāo)簽,在操作課前,讓學(xué)生分小組討論交流,并做好網(wǎng)上查找內(nèi)容的任務(wù)清單,讓學(xué)生在網(wǎng)上了解相關(guān)知識(shí)后,告訴學(xué)生虛擬購(gòu)機(jī)的網(wǎng)址。學(xué)生根據(jù)已經(jīng)了解的硬件設(shè)備特點(diǎn)和價(jià)格后,挑選自己喜愛的硬件進(jìn)行虛擬購(gòu)買。學(xué)生從這個(gè)虛擬購(gòu)機(jī)的過程中進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了計(jì)算機(jī)硬件及其價(jià)格知識(shí),取得了良好效果。注重包含現(xiàn)實(shí)意義的計(jì)算機(jī)知識(shí)的教學(xué),能夠激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)使計(jì)算機(jī)硬件文化有效地融入到課堂教學(xué)中。
2.立足史料,關(guān)注技術(shù)背后文化的滲透。關(guān)注信息技術(shù)發(fā)展的歷史,可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)作為一門學(xué)科的思想體系、文化內(nèi)涵和創(chuàng)造價(jià)值的認(rèn)識(shí)能力。在信息技術(shù)教學(xué)中可以經(jīng)常穿插計(jì)算機(jī)發(fā)展史料和IT界的風(fēng)云人物及他們的小故事,這些信息技術(shù)史料的滲透,對(duì)學(xué)生所產(chǎn)生的感召力,比讓學(xué)生多學(xué)幾步操作技能更有深遠(yuǎn)的意義,學(xué)生能從諸如此類的史料文化中終生受益。如浙教版信息技術(shù)七年級(jí)上冊(cè)第七課《編輯文字》,其編輯的文字內(nèi)容是計(jì)算機(jī)發(fā)展史,筆者把這課分成兩課時(shí)。第1課時(shí)設(shè)計(jì)如下:先讓學(xué)生看史蒂夫?喬布斯2005年在斯坦福大學(xué)演講視頻和演講稿,以激起學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)發(fā)展史的興趣,然后讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展史,最后讓學(xué)生完成事先準(zhǔn)備好的有關(guān)計(jì)算機(jī)發(fā)展史知識(shí)點(diǎn)的“分類游戲”,通過“分類游戲”,學(xué)生們進(jìn)一步掌握計(jì)算機(jī)發(fā)展史。第2課時(shí)則用計(jì)算機(jī)發(fā)展史素材進(jìn)行排版,引導(dǎo)學(xué)生在這些計(jì)算機(jī)史料之中體會(huì)其中豐富的文化內(nèi)涵,同時(shí)也體會(huì)其中蘊(yùn)含的豐富的人類文明的創(chuàng)造價(jià)值的風(fēng)采,從而讓學(xué)生對(duì)于信息技術(shù)產(chǎn)生學(xué)習(xí)的信心和動(dòng)力。
3.立足學(xué)科整合,有效開展文化滲透。信息技術(shù)與其他學(xué)科課程整合分為兩部分,一是利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為工具和載體,輔助其他學(xué)科的課堂教學(xué)和自主學(xué)習(xí)過程,用更加直觀有趣的方法表現(xiàn)數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、語(yǔ)文、物理、化學(xué)、生物和其他學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn),有靜態(tài)媒體無法實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。另外一方面,在其他學(xué)科里面有很多知識(shí)是與信息學(xué)相關(guān)的,在這些知識(shí)的教學(xué)時(shí),結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)可以讓學(xué)生更加深入了解這些知識(shí)的意義,使學(xué)生在信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合中獲得智力開發(fā)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),了解了知識(shí)背后的原理和學(xué)習(xí)意義。例如,計(jì)算機(jī)的數(shù)制轉(zhuǎn)換通常是在初中數(shù)學(xué)課中出現(xiàn),學(xué)生往往只能學(xué)習(xí)如何求解這些題目。實(shí)際上,這個(gè)內(nèi)容可以融入到信息技術(shù)課程中,引領(lǐng)學(xué)生理解在數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)中,利用開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)“0”和“1”運(yùn)算和存儲(chǔ)的原理,使學(xué)生在知其所以然的情況下輕松解答這類題目,理解這類題目的意義所在。
4.加強(qiáng)信息倫理道德的滲透。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突飛猛進(jìn),同時(shí)家用電腦、筆記本、平板電腦、智能手機(jī)等硬件設(shè)備普及率非常高,多數(shù)初中學(xué)生可以非常容易獲取龐大的網(wǎng)絡(luò)信息資源。面對(duì)沒有歸類和屏蔽的網(wǎng)絡(luò)社會(huì),如何獲得有價(jià)值的信息必須基于學(xué)生信息倫理道德的培養(yǎng)。初中生需要有良好的信息道德觀,善于區(qū)分信息的好壞,是學(xué)生信息文化素養(yǎng)重要的因素。
在課程教學(xué)的同時(shí),教師要逐步讓學(xué)生知道如何辨別網(wǎng)絡(luò)信息中的真實(shí)性,在信息時(shí)要遵守道德行為規(guī)范,要有責(zé)任心,共同維護(hù)網(wǎng)絡(luò);要讓學(xué)生理解軟件的版權(quán)問題,不能夠通過網(wǎng)絡(luò)剽竊;對(duì)網(wǎng)絡(luò)的效率要有認(rèn)識(shí),錯(cuò)誤的信息通過簡(jiǎn)單的傳播會(huì)迅速造成惡劣的影響,無法控制,因此不可以傳播虛假的信息;在教學(xué)中融入“知識(shí)產(chǎn)權(quán)”、“盜版”、“黑客”等涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全和道德的內(nèi)容,可以非常有效地將信息倫理道德滲透到教學(xué)過程中。
5.立足自我,提高教師文化素養(yǎng)。提高教師的信息技術(shù)文化素養(yǎng),才有可能讓信息技術(shù)課堂充滿文化氣息。教師可以通過參加學(xué)科教研活動(dòng)獲得實(shí)踐研究經(jīng)驗(yàn)和理論指導(dǎo),通過學(xué)習(xí)和總結(jié)形成必要的知識(shí)結(jié)構(gòu)。教師備課要充分,不但要準(zhǔn)備各種虛擬素材、實(shí)物素材,而且要對(duì)原理和方法追本溯源、引經(jīng)據(jù)典,充分準(zhǔn)備相關(guān)材料。教師要提升自己的信息學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu),提高自己的網(wǎng)絡(luò)信息道德修養(yǎng),掌握更多的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí),可以將這些融入日常教學(xué)中,達(dá)到提升學(xué)生素養(yǎng)的目標(biāo)。
三、總結(jié)
在初中信息技術(shù)教學(xué)過程中,我們要關(guān)注對(duì)學(xué)生信息文化素養(yǎng)的培養(yǎng),構(gòu)建和完善信息文化素養(yǎng)培養(yǎng)理論體系。我們可以從給課堂融入計(jì)算機(jī)硬件文化、關(guān)注史料、學(xué)科整合、加強(qiáng)信息倫理道德的滲透、自覺地提高自身文化修養(yǎng)等方面入手,將那些凝結(jié)在技術(shù)上的豐富的文化信息“潤(rùn)物細(xì)無聲”地滲透至學(xué)生的思想深處,從而潛移默化地影響初中學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的正確認(rèn)知和學(xué)習(xí),培養(yǎng)出合格的、有現(xiàn)代信息素養(yǎng)的新人,真正把素質(zhì)教育推向前進(jìn)。
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計(jì)算機(jī)病毒的特點(diǎn)和危害
計(jì)算機(jī)病毒和人體生理上的醫(yī)學(xué)病毒很相似,也有其獨(dú)特的特點(diǎn)。常見的計(jì)算機(jī)病毒有的特點(diǎn)有自我復(fù)制性、傳染性、潛伏性、隱蔽性、破壞性、可觸發(fā)性。自我復(fù)制性:這是計(jì)算機(jī)病毒最大的特點(diǎn)之一。自我復(fù)制是指計(jì)算機(jī)病毒程序能夠?qū)⒆灾瞥绦蜃詣?dòng)復(fù)制,其繁殖能力極強(qiáng)。傳染性:計(jì)算機(jī)病毒和人的生理一樣,也具有擴(kuò)散傳染的能力,且傳染的能力和速度都很強(qiáng)。一旦計(jì)算機(jī)感染了病毒,它會(huì)在存儲(chǔ)介質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)上查找符合條件的硬件或軟件目標(biāo),然后將病毒程序進(jìn)行自我復(fù)制插入到目標(biāo)程序中。潛伏性:也即計(jì)算機(jī)病毒的發(fā)作可以不是需要一定的條件和時(shí)間。計(jì)算機(jī)感染病毒后也許不會(huì)立即發(fā)作,而是潛伏在計(jì)算機(jī)中,一旦病毒發(fā)作的條件和時(shí)間適合,計(jì)算機(jī)病毒就造成破壞。破壞性:這是計(jì)算機(jī)病毒造成計(jì)算機(jī)不安全的最大因素之一。計(jì)算機(jī)病毒的破壞不僅僅是針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件,也可能是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件。計(jì)算機(jī)病毒的破壞有大有小程度不一。輕則是損壞計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展使用,占用計(jì)算機(jī)硬件資源,例如不斷自我復(fù)制將計(jì)算機(jī)內(nèi)存或硬盤的空間占滿,讓計(jì)算機(jī)軟件無法運(yùn)行。重則是破壞計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)或者破壞計(jì)算機(jī)的硬件資源。隱蔽性:是指計(jì)算機(jī)病毒能夠進(jìn)行偽裝,和正常程序無異。計(jì)算機(jī)病毒感染計(jì)算機(jī)后,會(huì)對(duì)自制程序名作自我修改,不讓計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)?;蛘?,計(jì)算機(jī)病毒程序就包含在正常程序之中,計(jì)算機(jī)用戶在復(fù)制、網(wǎng)絡(luò)下載或安裝程序時(shí),計(jì)算機(jī)病毒也會(huì)被安裝到用戶的計(jì)算機(jī)中。
計(jì)算機(jī)病毒的現(xiàn)象
計(jì)算機(jī)中了病毒,最常見的現(xiàn)象就是系統(tǒng)的運(yùn)行速度變慢,或者是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)無故地頻繁死機(jī),或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)莫明其妙地自啟動(dòng)。若計(jì)算機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)這些現(xiàn)象,就極有可能是感染了計(jì)算機(jī)病毒。計(jì)算機(jī)病毒常見的現(xiàn)象還有計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)容量會(huì)無故減少,或者存儲(chǔ)介質(zhì)中的文件會(huì)無故丟失或損壞,或者計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)無法識(shí)別硬盤,或者計(jì)算機(jī)中的文件無法正確讀取,或者計(jì)算機(jī)無法正常連接到網(wǎng)絡(luò)等等。
在高校對(duì)于計(jì)算機(jī)病毒的防范策略
這種想法對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件制造工藝來說,將是一次偉大的革命。如果能夠?qū)崿F(xiàn),將在很多方面得到應(yīng)用,從能夠顯示可變圖像的“壁紙”到傳統(tǒng)的邏輯電路等。它將使得計(jì)算機(jī)硬件的制造和當(dāng)前的軟件制造一樣成為一種開放的資源。用幾秒鐘就能在塑料等片基上制造出價(jià)格遠(yuǎn)低于英特爾奔騰而功能毫不遜色的芯片的設(shè)想,已經(jīng)成為杰科布森和他那些不知疲倦的學(xué)生的最大興趣和奮斗目標(biāo)。
杰科布森小組目前的優(yōu)勢(shì)在于“半導(dǎo)體墨水”合成方面的巨大進(jìn)展。該小組已經(jīng)找到一種合成大小在100個(gè)原子左右的無機(jī)半導(dǎo)體納晶懸浮液(墨水)的方法,使得打印可以在低于300℃的條件下完成,從而也使得基體材料的選擇范圍較大,其中包括一般的塑料薄片。這種墨水中的半導(dǎo)體微粒尺寸約200 nm,與英特爾奔騰芯片中的晶體管尺寸相近。
杰科布森墨水中的無機(jī)微粒和一般墨水中的顏料微粒尺寸相近,所以可用噴墨打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)打印的工作,還可利用多層打印的方法制造復(fù)雜電路。重要的是,所有這一切都可以在工作臺(tái)上通過類似于印刷的方法來完成,不僅工作溫度低于300℃,不需要超凈車間和昂貴的加工系統(tǒng),而且制造周期也非常之短。相比之下,傳統(tǒng)的晶體半導(dǎo)體材料如Si、CdSe和GaAs等的熔點(diǎn)都高于1000℃,為了避免在高溫下有害雜質(zhì)進(jìn)入,工作場(chǎng)所必須達(dá)到超凈水平。
人們預(yù)見到,用這種方法制造出來的具有識(shí)別功能的高智能化標(biāo)志或標(biāo)簽,可以有效地加速例如超市的貨款收付過程。類似的智能化標(biāo)簽和通過邏輯電路實(shí)現(xiàn)的識(shí)別系統(tǒng),將會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用前景。
目前,這項(xiàng)研究還在起始階段,實(shí)現(xiàn)在塑料基體上用打印的方法集成數(shù)以百萬計(jì)的晶體管并構(gòu)成高效邏輯電路的目標(biāo)仍然相當(dāng)遙遠(yuǎn)。杰科布森用陽(yáng)文或陰文印章的辦法制成的簡(jiǎn)單“芯片”其分辨率仍然較低,邏輯運(yùn)算速度雖然比有機(jī)晶體管制成的電路要快一個(gè)量級(jí),但是比起用傳統(tǒng)工藝制成的芯片仍然要慢得多。要真正實(shí)現(xiàn)和英特爾奔騰芯片并駕齊驅(qū)的目標(biāo),還有一段艱苦而漫長(zhǎng)的路要走。
杰科布森的這項(xiàng)極富挑戰(zhàn)性的研究計(jì)劃給我們的啟示在于,人們應(yīng)當(dāng)重視從那些似乎要被淘汰的包括像印刷術(shù)這樣一些極其古老的技術(shù)中,發(fā)掘隱含的寶貴科技經(jīng)驗(yàn)并使之與新技術(shù)要求結(jié)合起來,就有可能用比較熟悉的手段和比較成熟的技術(shù)來完成某個(gè)具有極大創(chuàng)新意義的研究目標(biāo)。杰科布森從古老的印刷術(shù)和印章以及近代噴墨打印技術(shù)中所繼承并發(fā)展的技術(shù),應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是以上認(rèn)識(shí)的一個(gè)典范?;A(chǔ)知識(shí)和技能的教育價(jià)值對(duì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的作用也由此充分地得到體現(xiàn)。
1.對(duì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展史進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解;
2.了解計(jì)算機(jī)的基本組成;
3.掌握計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的容量單位并能夠進(jìn)行換算;
4.了解幾種比較常見的外存儲(chǔ)器;
5.掌握對(duì)計(jì)算機(jī)硬件配置信息查看的方法。
二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):基本掌握計(jì)算機(jī)硬件的相關(guān)知識(shí)。
教學(xué)難點(diǎn):掌握計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的容量單位,并能夠?qū)θ萘繂挝贿M(jìn)行換算。
三、教學(xué)設(shè)計(jì)說明
在步入信息化時(shí)代的今天,電子計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘V斜夭豢缮俚默F(xiàn)代化工具,無論是生活、學(xué)習(xí)還是工作都離不開計(jì)算機(jī)的幫助,其在信息處理方面的貢獻(xiàn)也是不可估量的。新時(shí)代的學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)都有一定程度的了解,而且能對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作,但是他們大部分還不夠了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成,對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件以及軟件方面的知識(shí)認(rèn)識(shí)不夠清晰,這使得學(xué)生將來在學(xué)習(xí)以及工作中,對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用必然會(huì)遇到一些難題。因此,這節(jié)課我將帶領(lǐng)學(xué)生一起了解計(jì)算機(jī)的硬件組成,通過硬件實(shí)體的觀察以及圖片橫縱剖面的分析來幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)。
通過音樂導(dǎo)入課程,音樂強(qiáng)烈的節(jié)拍能夠調(diào)動(dòng)課堂的氛圍,使枯燥的課堂更加活潑、生動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而為接下來的課程教學(xué)奠定基礎(chǔ);通過對(duì)最普遍的臺(tái)式計(jì)算機(jī)的了解,使學(xué)生能夠基本掌握計(jì)算機(jī)的外觀組成;然后利用圖片和實(shí)物的展
示,將知識(shí)更加直觀地展示給學(xué)生;通過計(jì)算機(jī)與人腦的對(duì)比,加深對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的了解。
四、教學(xué)過程
1.音樂導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
師:同學(xué)們,喜歡TFboys吧,上課之前我們一起聽一首他們的歌曲吧(教師播放歌曲,并利用多媒體放映改動(dòng)過的歌詞)。
歌詞:“跟著我左手、右手一個(gè)慢動(dòng)作右手、左手慢動(dòng)作重播,這電腦 給你快樂
你有沒有愛上我 跟著我 鼻子 眼睛 動(dòng)一動(dòng)耳朵 鍵盤 鼠標(biāo) 換不停風(fēng)格 電腦有太多 未知的猜測(cè) 學(xué)學(xué)知識(shí)算什么 主機(jī)擦亮 換上硬盤 佩戴上一克拉的夢(mèng)想 我的電腦充滿電量 帶我到達(dá)想要去的地方 這世界 的迷茫因?yàn)殡娔X才能帶我探索 這知識(shí) 的海洋 有它才閃 亮有我才能發(fā)著光?!保ㄖ黝}:計(jì)算機(jī))
師:這首歌里主要唱的是電腦對(duì)吧,那同學(xué)們指導(dǎo)為什么計(jì)算機(jī)又叫電腦嗎?可以從字面上來分析,第一個(gè)字“電”,是因?yàn)樗仨毻姴拍芄ぷ?;第二個(gè)字“腦”是因?yàn)樗軌蚩焖偬幚硇畔?,與人腦有相似的作用,因此被稱為電腦。那今天老師就和大家一起來認(rèn)識(shí)一下這個(gè)與人腦相似的機(jī)器――第2課認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)。(導(dǎo)入課題計(jì)算機(jī))
導(dǎo)入課題的設(shè)計(jì)意圖:首先,TFboys的歌曲是現(xiàn)代中學(xué)生最耳熟能詳?shù)母枨?,而且?jié)奏明快適合學(xué)生的課前熱身,調(diào)動(dòng)課堂氛圍,提升學(xué)生對(duì)課程的參與熱情。
2.師生互動(dòng),學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)
(1)外形各異的計(jì)算機(jī)
師:計(jì)算機(jī)大家都認(rèn)識(shí)嗎?
生:當(dāng)然認(rèn)識(shí)。
師:那你們家的計(jì)算機(jī)平時(shí)都有什么作用呢?
生:我用來查學(xué)習(xí)資料、學(xué)習(xí)。爸爸用來玩游戲、聊天、看電影、媽媽用來購(gòu)物等。
師:同學(xué)們你們都在哪里見過電腦?
生:學(xué)校、家里、商場(chǎng)、爸爸媽媽的公司……
師:你們覺得計(jì)算機(jī)像什么?
生:電視、盒子、箱子……
師:同學(xué)們見過哪幾種計(jì)算機(jī)呢?
生:臺(tái)式、筆記本、平板電腦。
師:同學(xué)們說得不錯(cuò),目前比較常見的就是這三種計(jì)算機(jī),下面我們看一下圖片(課件,為學(xué)生展示三種類型的計(jì)算機(jī))。這三種計(jì)算機(jī)中,臺(tái)式機(jī)的組成最復(fù)雜,體積也最大;筆記本計(jì)算機(jī)也叫作手提式計(jì)算機(jī),無論在結(jié)構(gòu)上還是在體積上都比臺(tái)式計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)單;平板電腦也被稱為掌上計(jì)算機(jī),它的體積更小,能夠被握在掌上操作。但是目前使用最普遍的還是臺(tái)式計(jì)算機(jī),我們機(jī)房中的計(jì)算機(jī)也是臺(tái)式計(jì)算機(jī),所以這節(jié)課我們主要來認(rèn)識(shí)一下臺(tái)式計(jì)算機(jī)。
設(shè)計(jì)意圖:這種互動(dòng)式的講解,使學(xué)生能夠主動(dòng)參與到課堂中,避免課堂的枯燥。
3.臺(tái)式計(jì)算機(jī)的組成
師:同學(xué)們看一下你們面前的計(jì)算機(jī),它們的組成都有什么?
生:顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤……
師:好,為了讓學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī),老師給你們展示幾張圖片(課件,出示臺(tái)式計(jì)算機(jī)的各個(gè)組成部分)。同學(xué)們看一下這些組件中有沒有被你們忽視的,下面老師隨便指這些組成部分,你們說出它們的名稱好嗎?(包括:主機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、音像)同學(xué)們,這些電腦的組成都是你們能看見的是嗎?那么這些能夠被我們看見的組成部分我們都可以把它們稱為硬件。雖然這些硬件都非常重要,但是如果只有它們計(jì)算機(jī)也是無法工作的,要想讓計(jì)算機(jī)正常工作必須要有軟件的支持,而軟件是我們看不見的,它們又藏在哪里呢?(課件,出示計(jì)算機(jī)的硬件以及軟件圖片)
同學(xué)們,其實(shí)電腦信息處理與我們?nèi)四X有很多相似之處,比如,我們需要用眼睛看、耳朵聽和身體的觸摸來獲取信息,而計(jì)算機(jī)也同樣需要利用一些硬件設(shè)施來對(duì)信息進(jìn)行獲取,比如鼠標(biāo)、鍵盤、話筒等,而這些我們可以將它們看成是對(duì)大腦中樞系統(tǒng)的輸入,
因此也被稱之為輸入設(shè)備;我們思考主要應(yīng)用的是大腦,而電腦應(yīng)用的是一個(gè)叫做CPU的處理器(出示實(shí)物),它就相當(dāng)于我們的大腦中樞系統(tǒng);我們大腦處理過的信息需要能夠表達(dá),我們可以通過動(dòng)作、表情以及嘴巴說出來,而計(jì)算機(jī)如何表達(dá)呢?
生:顯示屏顯示、音響播放……
師:恩,同學(xué)們說得非常正確,也包括打印機(jī)的打印等,我們將這些成為輸出設(shè)備。
師:我們經(jīng)過的事情都會(huì)記得,那電腦如何記憶呢?
生:……(思考、疑惑)
師:電腦有自己的一套記憶設(shè)備,那就是存儲(chǔ)設(shè)備(課件,硬盤、光盤、內(nèi)存條等圖片)
關(guān)鍵詞:農(nóng)村電網(wǎng) 繼電保護(hù) 配置 可靠性
1、繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的歷史階段
電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)提出了新的要求,電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的動(dòng)力,繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展,也是科技實(shí)力的發(fā)展。
建國(guó)后,我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有,在大約10年的時(shí)間里走過了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)走過的道路。50年代,我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù),建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍,對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。在引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)后,建立了我國(guó)自己的繼電器制造業(yè)。在60年代中期我國(guó)已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代,為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
50年代末,晶體管繼電保護(hù)已開始研究。6O年代中期到80年代中期是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。我國(guó)研制的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)的成功運(yùn)行,結(jié)束了500kV線路保護(hù)依靠進(jìn)口的時(shí)代。從7O年代中期,基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到8O年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列,逐漸取代晶體管保護(hù)。到9O年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位,這是集成電路保護(hù)時(shí)代。
70年代末開始計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究,高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定,并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用,揭開了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁(yè),為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面,東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)也相繼于l989年、l994年通過鑒定并投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù),西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于l993年、l996年通過鑒定。至此,不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色,為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究,在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。從90年代開始我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代,開始走上高科技的發(fā)展時(shí)代。
2、農(nóng)村電網(wǎng)保護(hù)配置存在的問題
(1)由于系統(tǒng)運(yùn)行方式變化大,利用簡(jiǎn)單的電流、電壓型保護(hù)有時(shí)很難同時(shí)滿足快速性、選擇性和靈敏性的要求。
(2)隨著農(nóng)村電網(wǎng)的改造,環(huán)形網(wǎng)、雙回路網(wǎng)的增加,現(xiàn)有保護(hù)配置(非方向元件)難以適應(yīng)運(yùn)行方式的要求。
(3)保護(hù)采用的電磁型、晶體管型、集成電路型繼電保護(hù)比微機(jī)保護(hù)可靠性差。
(4)隨著線路長(zhǎng)度的縮短,電流速斷保護(hù)范圍相應(yīng)縮短,短線路一般無保護(hù)范圍,影響了快速性和靈敏性。
3、繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景
智能化進(jìn)入2O世紀(jì)90年代以來,人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,電力系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)的一些研究工作也轉(zhuǎn)向人工智能的研究。專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)和模糊控制理論逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中,為繼電保護(hù)的發(fā)展注入了活力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用,新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中,以期取得更好的效果,從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展,其未來趨勢(shì)向計(jì)算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。微計(jì)算機(jī)硬件的更新和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,發(fā)展速度最快的當(dāng)屬計(jì)算機(jī)硬件,按照著名的摩爾定律,芯片上的集成度每隔18~24個(gè)月翻一番。其結(jié)果是不僅計(jì)算機(jī)硬件的性能成倍增加,價(jià)格也在迅速降低。微處理機(jī)的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強(qiáng),片內(nèi)硬件資源得到很大擴(kuò)充,單片機(jī)與DSP芯片二者技術(shù)上的融合,運(yùn)算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信芯片的出現(xiàn)及應(yīng)用等方面。這些發(fā)展使硬件設(shè)計(jì)更加方便,高性價(jià)比使冗余設(shè)計(jì)成為可能,為實(shí)現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺(tái)創(chuàng)造了條件。硬件技術(shù)的不斷更新,使微機(jī)保護(hù)對(duì)技術(shù)升級(jí)的開放性有了迫切要求。未來的繼電保護(hù)技術(shù)、變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓、超高壓變電站正面臨著一場(chǎng)技術(shù)創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)和綜合自動(dòng)化的緊密結(jié)合,它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠(yuǎn)方控制與信息共享。以遠(yuǎn)方終端單元(RTu)、微機(jī)保護(hù)裝置為核心,將變電所的控制、信號(hào)、測(cè)量、計(jì)費(fèi)等回路納入計(jì)算機(jī)系統(tǒng),取代傳統(tǒng)的控制保護(hù)屏,能夠降低變。
電所的占地面積和設(shè)備投資,提高二次系統(tǒng)的可靠性。自適應(yīng)控制技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用自適應(yīng)繼電保護(hù)的概念始于20世紀(jì)80年代,它可定義為能根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的變化而實(shí)時(shí)改變保護(hù)性能、特性或定值的新型繼電保護(hù)。自適應(yīng)繼電保護(hù)的基本思想是使保護(hù)能盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化,進(jìn)一步改善保護(hù)的性能。這種新型保護(hù)原理的出現(xiàn)引起了人們的極大關(guān)注和興趣,是微機(jī)保護(hù)具有生命力和不斷發(fā)展的重要內(nèi)容。自適應(yīng)繼電保護(hù)具有改善系統(tǒng)的響應(yīng)、增強(qiáng)可靠性和提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn),在輸電線路的距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、自動(dòng)重合閘等領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用前景。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。其發(fā)展將出現(xiàn)原理突破和應(yīng)用革命,由數(shù)字時(shí)代跨入信息化時(shí)代,發(fā)展到一個(gè)新的水平。未來中國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景,會(huì)以嶄新的姿態(tài)走在世界前列。
4、10KV線路保護(hù)中容易被忽視的問題及解決方法
(1)10kV線路如裝有大量的配電變壓器,在線路投入時(shí),這些配電變壓器是掛在線路上,在合閘瞬間,各變壓器所產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流在線路上相互迭加、來回反射,產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程,在系統(tǒng)阻抗較小時(shí),會(huì)出現(xiàn)較大的涌流,時(shí)間常數(shù)也較大。二段式電流保護(hù)中的電流速斷保護(hù)由于要兼顧靈敏度,動(dòng)作電流值往往取得較小,特別在長(zhǎng)線路或系統(tǒng)阻抗大時(shí)更明顯。勵(lì)磁涌流值可能會(huì)大于裝置整定值,使保護(hù)誤動(dòng)。這種情況在線路變壓器個(gè)數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時(shí)并不突出,因此容易被忽視,但當(dāng)線路變壓器個(gè)數(shù)及容量增大后,就可能出現(xiàn)。
勵(lì)磁涌流的特征,就是它含有大量的二次諧波,另一特征就是它的大小隨時(shí)間而衰減,一開始涌流很大,一段時(shí)間后涌流衰減為零,流過保護(hù)裝置的電流為線路負(fù)荷電流,利用涌流這個(gè)特點(diǎn),在電流速斷保護(hù)加入一短時(shí)間延時(shí),一般為0.15~0.2s的時(shí)限,就可以防止勵(lì)磁涌流引起的誤動(dòng)作,這樣雖然會(huì)增加故障時(shí)間,但在對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行影響較小的地方還是適用的。
(2)10kV線路出口處短路電流一般都較小,特別是農(nóng)網(wǎng)中的變電所,它們往往遠(yuǎn)離電源,系統(tǒng)阻抗較大。對(duì)于同一線路,出口處短路電流大小會(huì)隨著系統(tǒng)規(guī)模及運(yùn)行方式改變而改變。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,10kV系統(tǒng)短路電流會(huì)隨著變大,可以達(dá)到TA一次額定電流的幾百倍,系統(tǒng)中原有一些能正常運(yùn)行的變比小的TA就可能飽和;另一方面,短路電流中含大量非周期分量,又會(huì)進(jìn)一步加速TA飽和。在10kV線路短路時(shí),由于TA飽和,感應(yīng)到二次側(cè)的電流會(huì)很小或接近于零,使保護(hù)裝置拒動(dòng),影響供電可靠性,而且嚴(yán)重威脅運(yùn)行設(shè)備的安全。
避免TA飽和一是在選擇TA時(shí),變比不能選得太小,要考慮線路短路時(shí)TA飽和問題,一般10kV線路保護(hù)TA變比最好大于300/5。另一方面要盡量減少TA二次負(fù)載阻抗,盡量避免保護(hù)和計(jì)量共用TA,縮短TA二次電纜長(zhǎng)度及加大二次電纜截面等,就能很好的防止TA飽和現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞:西部高校;計(jì)算機(jī)專業(yè);課程建設(shè);計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)
0 引言
西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展一直在全國(guó)范圍內(nèi)處于相對(duì)落后的地位,西部大開發(fā)政策為西部偏遠(yuǎn)地區(qū)信息技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的培養(yǎng)提供了新的機(jī)遇。青海省作為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),信息技術(shù)仍相對(duì)落后很多。西部高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)如何結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐,成為一個(gè)重要的研究課題。
青海大學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系在培養(yǎng)定位上,一直秉持“面向西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)”的理念,強(qiáng)調(diào)能力與素質(zhì)并重,培養(yǎng)信息技術(shù)與應(yīng)用的特色人才,滿足社會(huì)對(duì)高質(zhì)量應(yīng)用型人才的需求。培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)和教學(xué)計(jì)劃制定參考了2006年教育部計(jì)算機(jī)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)分委員會(huì)(簡(jiǎn)稱“教指委”)的《計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)規(guī)范(信息技術(shù)方向)》(下面簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)。《規(guī)范》指出,信息技術(shù)是一門針對(duì)社會(huì)與各種企事業(yè)單位的信息化需求,提供實(shí)施技術(shù)與解決方案的學(xué)科,與青海大學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系應(yīng)用型信息技術(shù)人才的培養(yǎng)原則和目標(biāo)相一致。
在《規(guī)范》推薦的課程體系中,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)是其中重要的一門專業(yè)必修課,課程內(nèi)容涉及計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)、操作平臺(tái)和應(yīng)用平臺(tái)等。作為一門全新的專業(yè)課,該課程有很多需要探索和研究的內(nèi)容。我們結(jié)合自身探索和初步實(shí)踐,將對(duì)課程的內(nèi)容組織、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)等幾個(gè)方面進(jìn)行探討。
1 課程教學(xué)內(nèi)容的選取與優(yōu)化
本課程的學(xué)習(xí)目的是使學(xué)生了解和掌握信息系統(tǒng)開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)所需要的整個(gè)平臺(tái)所相關(guān)的技術(shù),涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的不同層次,包括硬件、軟件、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等。通過學(xué)習(xí)不同層次所提供的支撐功能,感受并理解人們能夠在這樣的平臺(tái)上做哪些事情,并掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)中一些典型功能實(shí)現(xiàn)的基本原理。
本課程理論講授48學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)部分32學(xué)時(shí),按教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行劃分,課程教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)安排如圖1所示。其中計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)部分學(xué)時(shí)相對(duì)較少,相比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)組成原理課程內(nèi)容進(jìn)行了大幅度的裁剪,尤其是其中較深的理論、抽象的概念等難以理解和接受的部分。應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)部分則對(duì)常用的軟件開發(fā)環(huán)境進(jìn)行介紹,使學(xué)生聯(lián)系其他課程中與編程相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行結(jié)合和過渡,從而對(duì)計(jì)算機(jī)上層平臺(tái)有更加清晰的認(rèn)識(shí)。
1.1 課堂理論教學(xué)內(nèi)容
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)課程既包括傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系中的計(jì)算機(jī)組成原理和操作系統(tǒng)課程的主要內(nèi)容,還包括向上層應(yīng)用平臺(tái)延伸的部分內(nèi)容,涉及的范圍十分廣泛。因此,如何根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方向的目標(biāo)和定位對(duì)本課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選取是需要精心設(shè)計(jì)和探索的。信息技術(shù)方向以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),強(qiáng)調(diào)的是專業(yè)知識(shí)的針對(duì)性和應(yīng)用能力的培養(yǎng),因此應(yīng)著重提高課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的針對(duì)性和應(yīng)用性。作為一門全新課程,青海大學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)的理論教學(xué)內(nèi)容的學(xué)時(shí)安排如表1所示。
首先,我們將計(jì)算機(jī)作為一個(gè)整體的軟硬件平臺(tái)介紹給學(xué)生,使學(xué)生對(duì)本課程有直觀的了解并產(chǎn)生興趣。接下來講解指令系統(tǒng)和匯編程序設(shè)計(jì),讓學(xué)生先練習(xí),通過匯編語(yǔ)言編寫一些簡(jiǎn)單的程序,掌握基本語(yǔ)句的含義,對(duì)后續(xù)講解CPU控制器和運(yùn)算器的實(shí)現(xiàn)具有很好的鋪墊作用?!坝?jì)算機(jī)信息表示”單獨(dú)作為一章來介紹進(jìn)制轉(zhuǎn)換及運(yùn)算等知識(shí)。第四章重點(diǎn)介紹構(gòu)成計(jì)算機(jī)的5大功能部件以及連接它們的總線。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),我們將涉及理論部分的內(nèi)容大部分裁剪掉,旨在讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的基本思想及各功能部件的基本工作原理即可。
第五章從操作平臺(tái)的角度人手講解操作系統(tǒng)的功能和作用,進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、外存管理及外設(shè)管理分別對(duì)應(yīng)第六至十章的內(nèi)容。最后加入關(guān)于應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)的內(nèi)容,學(xué)生可結(jié)合在其他課程中所接觸的集成開發(fā)環(huán)境及應(yīng)用程序接口等來學(xué)習(xí)此部分知識(shí)。
本課程的理論教學(xué)內(nèi)容從平臺(tái)的視角出發(fā),將計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用開發(fā)從底至上貫穿其中,形成完整的體系。經(jīng)過幾輪教學(xué)實(shí)踐嘗試,對(duì)內(nèi)容順序進(jìn)行了合理的調(diào)整,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中能夠承前啟后,達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。
1.2 課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)西部地區(qū)信息產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需求,我們所培養(yǎng)的學(xué)生需要具備很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能,才能適應(yīng)工作崗位對(duì)人才的迫切需求。因此,作為一門重要的專業(yè)課程,實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容必須經(jīng)過精心合理的安排和設(shè)計(jì)。目前,青海大學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系所采用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)安排如表2所示,總計(jì)32學(xué)時(shí)。
經(jīng)過近3年的課程調(diào)研發(fā)現(xiàn),使用筆記本電腦的學(xué)生比例高達(dá)95%,而使用臺(tái)式計(jì)算機(jī)的學(xué)生非常少,曾經(jīng)拆開過主機(jī)機(jī)箱的學(xué)生更是屈指可數(shù)。據(jù)此,本課程實(shí)踐環(huán)節(jié)首先讓學(xué)生通過親自動(dòng)手來了解計(jì)算機(jī)的硬件組成,使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)有直觀的認(rèn)識(shí)。目前實(shí)施設(shè)備包括真實(shí)PC機(jī)及16位教學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)。實(shí)際效果表明,學(xué)生紛紛表示實(shí)驗(yàn)后收獲很大。接下來,匯編程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在教學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)上用匯編語(yǔ)言編寫一些簡(jiǎn)單的程序,在熟悉匯編語(yǔ)言的基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解指令系統(tǒng)及CPU運(yùn)算器和控制器的工作方式。實(shí)驗(yàn)3讓學(xué)生通過編寫中斷程序進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),觀察多級(jí)嵌套中斷的效果,并理解中斷產(chǎn)生、響應(yīng)、處理的工作過程。
實(shí)驗(yàn)4讓學(xué)生通過親自動(dòng)手安裝Windows和Linux操作系統(tǒng),熟悉這兩種不同的操作系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)5-8通過讓學(xué)生在實(shí)際操作系統(tǒng)上利用程序員接口編寫程序,了解不同的操作系統(tǒng)在進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、存儲(chǔ)器管理等方面的實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)驗(yàn)9和實(shí)驗(yàn)10上升到應(yīng)用層面,要求學(xué)生分別在Linux環(huán)境和Windows環(huán)境下進(jìn)行綜合性的程序設(shè)計(jì),利用Shell及集成開發(fā)環(huán)境進(jìn)行規(guī)模較大的程序開發(fā)。
綜上所述,實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容遵循從底至上的順序,配合理論教學(xué)中講解到的各種原理和方法,讓學(xué)生能夠?qū)I(yè)學(xué)習(xí)與實(shí)際動(dòng)手相結(jié)合。實(shí)踐環(huán)節(jié)的精心設(shè)計(jì)和有效實(shí)施大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣,也加深了學(xué)生對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)核心實(shí)現(xiàn)原理的理解。
2 教學(xué)方法與手段
針對(duì)目前青海大學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系計(jì)算機(jī)專業(yè)信息技術(shù)方向課程教學(xué)的現(xiàn)狀和學(xué)生自身的基本情況,我們進(jìn)行了一系列教學(xué)改革的實(shí)踐探索,力求提高和改進(jìn)本門新課程的教學(xué)質(zhì)量。
2.1 教學(xué)方法的改進(jìn)
計(jì)算機(jī)硬件構(gòu)成和操作系統(tǒng)相關(guān)的內(nèi)容相對(duì)枯燥,如果照本宣科地講授將會(huì)使學(xué)生很快喪失對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。下面從幾個(gè)方面來討論對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)課程教學(xué)方式與方法的探索。
1)結(jié)合技術(shù)前沿引發(fā)學(xué)生興趣。
學(xué)生在剛剛接觸一門新的課程時(shí)并沒有太多的認(rèn)識(shí)和了解,因此應(yīng)該利用這一關(guān)鍵時(shí)機(jī),引導(dǎo)學(xué)生激發(fā)出對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)是整個(gè)課程體系中首先接觸到軟硬件綜合知識(shí)的課程,應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)下最前沿技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行介紹,使學(xué)生既能了解到最新技術(shù)也能增強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)原理的學(xué)習(xí)興趣。例如,在講解計(jì)算機(jī)與用戶的交互時(shí),給學(xué)生演示iPad的使用(當(dāng)時(shí)平板電腦尚未在國(guó)內(nèi)發(fā)售),學(xué)生表示很感興趣。近年來,隨著云計(jì)算、移動(dòng)平臺(tái)和嵌入式操作系統(tǒng)等技術(shù)的興起和廣泛應(yīng)用,在課程中對(duì)這些最新概念進(jìn)行介紹能夠使學(xué)生體會(huì)到本課程與實(shí)際的緊密聯(lián)系。
2)聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用幫助學(xué)生理解。
在教學(xué)時(shí)遇到比較枯燥的知識(shí)點(diǎn),應(yīng)適當(dāng)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用來講授,從而幫助學(xué)生理解。例如,在講解進(jìn)程管理部分時(shí),進(jìn)程控制塊中包含各類與進(jìn)程相關(guān)的信息。此時(shí),可直接在Windows系統(tǒng)中開啟進(jìn)程管理器,通過“選擇進(jìn)程頁(yè)列”的功能,可以看到PID、優(yōu)先級(jí)、線程數(shù)等屬性,使學(xué)生產(chǎn)生直觀的理解。又如,信號(hào)量可以用生活中常見的場(chǎng)景聯(lián)系講解。在銀行填寫單子時(shí)需要用公用筆,如果只有3支筆可以用,即信號(hào)量的初始值為3;每來一個(gè)顧客請(qǐng)求用一支筆,相當(dāng)于執(zhí)行了一次P操作,信號(hào)量的值減1;當(dāng)顧客用完筆放下后,相當(dāng)于執(zhí)行V操作,信號(hào)量的值加1。這樣,當(dāng)信號(hào)量值為負(fù)值時(shí),其絕對(duì)值的含義為當(dāng)前等待用筆的顧客數(shù)。這個(gè)過程的講解可以加深學(xué)生對(duì)信號(hào)量含義的理解,更能夠體會(huì)到此種機(jī)制在實(shí)際問題中如何應(yīng)用。
3)開放式討論活躍課堂氣氛。
在課堂教學(xué)中,氣氛沉悶影響學(xué)生聽課效果以及對(duì)知識(shí)的記憶和掌握。因此,應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生成為課堂的一部分,適時(shí)采用開放式討論。例如,在講到Windows與Linux的發(fā)展史時(shí),可以讓學(xué)生根據(jù)其自身對(duì)兩種系統(tǒng)的了解和熟悉程度,討論到底哪種操作系統(tǒng)更好。這類問題本身并無確定答案,學(xué)生在激烈的爭(zhēng)辯中不但使課堂氣氛更加活躍,而且也能夠發(fā)掘他們平時(shí)積累的知識(shí),鍛煉其表達(dá)和組織語(yǔ)言的能力。再如,在講解死鎖部分時(shí),可以讓學(xué)生先想一想可以用什么方法解決死鎖(如哲學(xué)家進(jìn)餐問題中的死鎖現(xiàn)象),讓學(xué)生能夠主動(dòng)思考,而不是被動(dòng)地等待教師灌輸知識(shí)。開放式的討論使得學(xué)生不再覺得自己“置身事外”,而是真正成為了課堂教與學(xué)的核心參與者。
2.2 教學(xué)手段的改革
教師與學(xué)生為實(shí)現(xiàn)共同的目標(biāo),完成共同的學(xué)習(xí)任務(wù),應(yīng)不斷開發(fā)新型的教學(xué)手段,促進(jìn)目標(biāo)和任務(wù)的達(dá)成。下面從幾個(gè)方面來討論對(duì)教學(xué)手段全方位的探索。
1)全面利用信息化輔助教學(xué)。
利用逐步完善的校園網(wǎng)環(huán)境,借助各種信息化手段來輔助教學(xué)各環(huán)節(jié)的實(shí)施。具體包括:課堂上通過精心設(shè)計(jì)的電子課件增強(qiáng)教學(xué)效果;利用網(wǎng)絡(luò)資源提供網(wǎng)上在線學(xué)習(xí),開展教學(xué)互動(dòng);利用教育在線平臺(tái)進(jìn)行電子作業(yè)收集,開發(fā)抄襲檢測(cè)系統(tǒng)督促學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣,同時(shí)也提高教師批改作業(yè)的效率。運(yùn)用這些信息化手段,加強(qiáng)了學(xué)生和教師之間的互動(dòng),并能夠督促學(xué)生認(rèn)真完成課堂和課下任務(wù)。
2)利用動(dòng)畫演示形象化講解。
在教學(xué)過程中需要講解一些動(dòng)態(tài)變化過程時(shí),采用動(dòng)畫演示等形式進(jìn)行呈現(xiàn)能夠起到很好的輔助效果。除了教師自己制作動(dòng)畫和演示之外,更鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間開發(fā)Flas或采用自己熟悉的編程語(yǔ)言編寫與課程相關(guān)的演示程序,并采取一定的激勵(lì)機(jī)制。這樣,通過生動(dòng)、形象的程序可以緩解教學(xué)內(nèi)容的枯燥乏味。更重要的是,學(xué)生在開發(fā)的過程中大大地提高了動(dòng)手能力,并更加深入地理解課程的相關(guān)內(nèi)容。
3)重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
本課程理論性很強(qiáng)。長(zhǎng)期以來,本課程團(tuán)隊(duì)一直以培養(yǎng)學(xué)生能力為核心,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和人才培養(yǎng)目標(biāo)開設(shè)不同層次的驗(yàn)證、設(shè)計(jì)、綜合類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,根據(jù)對(duì)學(xué)生的觀察和了解,為其定制合適的實(shí)驗(yàn)難度。此外,在一部分實(shí)驗(yàn)中采用分組進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式,使學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握與他人協(xié)作完成文檔編寫、代碼調(diào)試、運(yùn)行測(cè)試等重要的專業(yè)技能。實(shí)驗(yàn)課考核成績(jī)以30%的權(quán)重記入總評(píng)成績(jī)??己藘?nèi)容應(yīng)較為全面地反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的表現(xiàn),包括出勤、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。重視及精心設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),能夠很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。理論與動(dòng)手相互結(jié)合,也為今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
3 實(shí)踐教學(xué)條件建設(shè)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)境配套有20套清華大學(xué)自主研發(fā)的TEC-2008教學(xué)計(jì)算機(jī)面板如圖2所示,既可以作為講解原理知識(shí)的實(shí)例,又用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
TEC-2008教學(xué)計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)滿足教學(xué)要求,機(jī)器字長(zhǎng)16位,有單字和雙字指令完備性支持監(jiān)控程序和簡(jiǎn)單匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。該教學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持運(yùn)算器部件、控制器部件、嵌套中斷等多種類型的實(shí)驗(yàn),對(duì)提高課程教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮了重要的作用。
此外,實(shí)驗(yàn)室還專門配備了專用服務(wù)器,為學(xué)生搭建了操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。除此之外,每名學(xué)生擁有自己的實(shí)驗(yàn)機(jī),可以進(jìn)行應(yīng)用軟件平臺(tái)的使用和程序開發(fā)。上述實(shí)踐教學(xué)環(huán)境的建設(shè)有效地保障了本課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施和進(jìn)行。
級(jí)別:北大期刊
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