導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇計(jì)算機(jī)課程編程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞 中職；計(jì)算機(jī)課程；編程

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）09-0094-02

1 前言

在中職計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中，對(duì)教師教授的理論知識(shí)學(xué)生通過(guò)編程來(lái)運(yùn)用于實(shí)際，因此，編程是一個(gè)非常重要的教學(xué)內(nèi)容。然而，編程的復(fù)雜性和難度往往讓學(xué)生感到難以應(yīng)對(duì)。為了幫助學(xué)生更加容易地學(xué)習(xí)編程，可以適當(dāng)引入機(jī)械編程教學(xué)方法，幫助學(xué)生深化理解記憶基礎(chǔ)的語(yǔ)法知識(shí)，同時(shí)進(jìn)行經(jīng)常的上機(jī)練習(xí)，將實(shí)踐上機(jī)與理論知識(shí)合理結(jié)合，讓學(xué)生能夠高效快速地進(jìn)行編程學(xué)習(xí)，提高對(duì)編程學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)編程能力。

2 構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)框架

在中職計(jì)算機(jī)課程的機(jī)械編程教學(xué)中，構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)框架是必不可少的。

1）教師要注重理論知識(shí)的教授，幫助學(xué)生建立深厚的程序語(yǔ)言知識(shí)基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)理論知識(shí)教學(xué)中最為重要的幾點(diǎn)：明確程序語(yǔ)言中對(duì)變量進(jìn)行定義、修改的語(yǔ)句；記憶不同變量的類型、所占的內(nèi)存大小以及運(yùn)算方式等；掌握控制語(yǔ)句進(jìn)行循環(huán)、組合、計(jì)算以及函數(shù)調(diào)用方法等。

2）在編程中，學(xué)生的建模能力是很重要的，教師在編程教學(xué)中要幫助學(xué)生提高建模能力。教師可以給學(xué)生舉出一定的問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析處理，從中總結(jié)規(guī)律，建立合適的數(shù)學(xué)模型，而后根據(jù)數(shù)學(xué)模型合理設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并選擇最佳的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，最后完成代碼的編寫，進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。學(xué)生在編程學(xué)習(xí)中需要進(jìn)行這樣的思維方式訓(xùn)練，學(xué)習(xí)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法，如此才能明確把握程序的內(nèi)容和功能，并針對(duì)不同的問(wèn)題設(shè)計(jì)出行之有效的程序。

3）傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)考試以筆試為主，學(xué)生在紙質(zhì)試卷上進(jìn)行答題，而不是上機(jī)操作。這樣的考試方式具有很大的局限性，并不能很好地反映學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)成果。為此，教師可以采用上機(jī)考試的方法，為學(xué)生提供一定的題目，讓學(xué)生根據(jù)題目要求編寫程序。教師根據(jù)學(xué)生的程序編寫情況，就能夠有效判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

3 采用合理的教學(xué)方法

應(yīng)用情境教學(xué)法 心理學(xué)的研究表明，在適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效率明顯比在其他環(huán)境中要高。因此，在中職計(jì)算機(jī)機(jī)械編程教學(xué)中，為了提高教學(xué)效率，教師可以應(yīng)用情境教學(xué)法。在教學(xué)過(guò)程中，教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的興趣所在，為學(xué)生設(shè)立相應(yīng)的教學(xué)情境。教師在設(shè)立教學(xué)情境的過(guò)程中要注意：首先，教學(xué)情境的設(shè)立要以提高學(xué)生的編程能力為中心；其次，教學(xué)情境的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與學(xué)生的實(shí)際情況相結(jié)合，在其中添加與學(xué)生興趣相關(guān)的元素，這樣才能達(dá)到吸引學(xué)生的效果，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的精神集中度，提高學(xué)習(xí)效率；最后，教學(xué)情境的設(shè)計(jì)要結(jié)合新的課程內(nèi)容和學(xué)過(guò)的舊知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生用已知的知識(shí)探究未知的內(nèi)容[1]。

應(yīng)用問(wèn)題教學(xué)法 教育究其根本，是為了提高學(xué)生對(duì)于問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、探究和解決的能力。因此，在中職計(jì)算機(jī)課程中引入機(jī)械編程教學(xué)，教師可以采用問(wèn)題教學(xué)法，培養(yǎng)增強(qiáng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。應(yīng)用問(wèn)題教學(xué)法，可以增強(qiáng)學(xué)生的求知欲，有效提高學(xué)生對(duì)于編程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和探究能力，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在應(yīng)用問(wèn)題教學(xué)法的過(guò)程中，首先，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，這是進(jìn)行問(wèn)題教學(xué)的基礎(chǔ)；其次，教師帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析探究，在分析探究過(guò)程中就能很自然地導(dǎo)入所要學(xué)習(xí)的新的內(nèi)容；最后，引導(dǎo)學(xué)生吸收理解新知識(shí)，并設(shè)法應(yīng)用，來(lái)解決眼前的問(wèn)題。在這一過(guò)程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)都是圍繞問(wèn)題來(lái)進(jìn)行的，能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考探究，進(jìn)而提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。

多媒體教學(xué)法 隨著科技的發(fā)展，多媒體在各中職學(xué)校中有了普遍的應(yīng)用。相較于傳統(tǒng)的板書教學(xué)，多媒體教學(xué)可以為學(xué)生展示更加直觀的知識(shí)內(nèi)容，提高教學(xué)容量。在多媒體教學(xué)中，教師可以在課件中添加一些與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的趣味性圖片，吸引學(xué)生的興趣，活躍課堂氛圍。在中職計(jì)算機(jī)課程編程教學(xué)中，教師所要教授的知識(shí)往往是生硬而死板的，學(xué)生很難從中找到什么樂(lè)趣，更難以專注于編程的學(xué)習(xí)，應(yīng)用多媒體教學(xué)可以在很大程度上改變這一狀況。豐富的教學(xué)內(nèi)容，直觀的知識(shí)展現(xiàn)，多媒體課件可以讓編程教學(xué)變得簡(jiǎn)單而富有活性，教師可以在課件中展示新知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，讓學(xué)生知道所要學(xué)的知識(shí)是非常實(shí)用，能夠提高學(xué)生的重視程度，從而提升教學(xué)效率[2]。

4 注重理論結(jié)合實(shí)踐

計(jì)算機(jī)課程需要以理論知識(shí)作基礎(chǔ)，進(jìn)行大量的上機(jī)實(shí)驗(yàn)。因此，在中職計(jì)算機(jī)課程編程教學(xué)中，教師要注重理論與實(shí)踐的有效結(jié)合，進(jìn)行合理的教學(xué)安排。對(duì)于基礎(chǔ)理論知識(shí)的教學(xué)，教師可以選取經(jīng)典例題、布置適當(dāng)習(xí)題等。在中職計(jì)算機(jī)課程編程教學(xué)中，對(duì)于學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及知識(shí)的鞏固記憶，可以通過(guò)例題的變化講解來(lái)進(jìn)行。

如在教授VF語(yǔ)言時(shí)，對(duì)于賦值語(yǔ)句，教師可以選取這樣的例題：在程序中，有變量X等于2，變量Y等于9，請(qǐng)用賦值語(yǔ)句將這兩個(gè)變量的數(shù)值進(jìn)行交換。對(duì)于這樣的經(jīng)典而簡(jiǎn)單的例題，教師可以進(jìn)行變化講解，讓學(xué)生先思考這樣的實(shí)質(zhì)性問(wèn)題：如何把橙汁倒入盛滿牛奶的杯子。有的學(xué)生思維比較教條，首先會(huì)想杯子都滿了這怎么倒？而稍微思維活躍的學(xué)生就會(huì)想到先把牛奶倒入另一個(gè)杯子里，然后就能把橙汁倒進(jìn)了。類比原例題，就是設(shè)置一個(gè)中間變量Z充當(dāng)另一個(gè)杯子，令Z=X，X=Y，Y=Z。這樣就能夠讓學(xué)生更加容易地理解知識(shí)并學(xué)會(huì)知識(shí)的應(yīng)用。

無(wú)論是什么學(xué)科的學(xué)習(xí)，習(xí)題是必不可少的一部分。在中職計(jì)算機(jī)課程編程教學(xué)中，教師需要根據(jù)課堂內(nèi)容合理布置習(xí)題，讓學(xué)生在做習(xí)題過(guò)程中鞏固基礎(chǔ)的理論知識(shí)。

在計(jì)算機(jī)編程教學(xué)中，對(duì)于理論和實(shí)踐的結(jié)合，最好的方式就是在學(xué)習(xí)一模塊內(nèi)容后就立刻進(jìn)行上機(jī)實(shí)踐。在上機(jī)過(guò)程中，教師要給予學(xué)生一定的指導(dǎo)和幫助，做到教師主導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行自主探究。學(xué)生剛剛學(xué)完一部分知識(shí)時(shí)，記憶是最為深刻的，此時(shí)進(jìn)行上機(jī)操作，能夠有效達(dá)到鞏固應(yīng)用的作用。學(xué)生在實(shí)際的上機(jī)操作中，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤，這是大多數(shù)學(xué)生很難避免的。對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題，教師不要直接回答學(xué)生，而是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)使用調(diào)試命令進(jìn)行問(wèn)題的查找，然后對(duì)錯(cuò)誤的代碼進(jìn)行修改。在修改過(guò)程中，教師可以給學(xué)生適當(dāng)?shù)奶崾荆悦獬霈F(xiàn)學(xué)生由于問(wèn)題難以解決而挫傷學(xué)習(xí)積極性的情況。對(duì)于編程能力較弱的學(xué)生，教師可以為其安排難度較低但代碼較多的編程任務(wù)，讓其慢慢熟悉編程方法；而對(duì)于編程能力較強(qiáng)的學(xué)生，教師可以適當(dāng)提高任務(wù)難度，做到因材施教。

5 結(jié)語(yǔ)

在中職計(jì)算機(jī)課程中，學(xué)生需要掌握很多知識(shí)，而編程更是重中之重。因此，為了提高教學(xué)效率，教師要設(shè)計(jì)合理的教學(xué)框架，應(yīng)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，結(jié)合理論知識(shí)與實(shí)踐操作，以提高學(xué)生編程能力為目標(biāo)，開展綜合教學(xué)，在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)掌握理論知識(shí)的同時(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)際應(yīng)用，掌握編程技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

篇2

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展及其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷深化，幾乎所有專業(yè)的研究與應(yīng)用都離不開信息技術(shù)。信息化浪潮對(duì)高等教育也帶來(lái)非常直接的變化，各專業(yè)課程設(shè)置無(wú)不將計(jì)算機(jī)知識(shí)教育作為其課程設(shè)置的組成部分。幾乎所有專業(yè)的大學(xué)畢業(yè)生，都要求掌握基本的計(jì)算機(jī)操作技能，非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生需要通過(guò)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試，而一些和信息技術(shù)密切相關(guān)的專業(yè)，如電子信息、信息管理、電子商務(wù)等，課程設(shè)置上與計(jì)算機(jī)專業(yè)更是大量重疊，計(jì)算機(jī)知識(shí)教育在各專業(yè)中的滲透程度日漸加劇。

1 計(jì)算機(jī)專業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)

在計(jì)算機(jī)知識(shí)正在成為各專業(yè)基本教育內(nèi)容的背景下，計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)優(yōu)勢(shì)受到很大的挑戰(zhàn)，以往在軟硬件知識(shí)和應(yīng)用能力上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)似乎在逐漸弱化，與具有特定專業(yè)背景的學(xué)生相比就業(yè)壓力越來(lái)越大，由此也引發(fā)計(jì)算機(jī)專業(yè)到底學(xué)什么、專什么的現(xiàn)實(shí)思考，我們必須面臨的問(wèn)題是：計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生專業(yè)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在哪里?

計(jì)算機(jī)學(xué)科是一門技術(shù)性、工程性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，并有其基礎(chǔ)理論支撐的科學(xué)體系。計(jì)算機(jī)也是一種使用工具，但那種把工具使用等同于計(jì)算機(jī)專業(yè)的狹隘認(rèn)識(shí)，其思維實(shí)際上和十多年前認(rèn)為“會(huì)用計(jì)算機(jī)打字就是會(huì)用計(jì)算機(jī)”如出一轍。計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)應(yīng)該在于：通過(guò)系統(tǒng)的專業(yè)原理性知識(shí)的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，熟練掌握基本的應(yīng)用技能，并能夠“知其然，且知其所以然”，為此專業(yè)基礎(chǔ)課程的熏陶必不可少。而編譯原理就是一門介紹這種原理性知識(shí)的綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課程。

2　編譯原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)必不可少的基礎(chǔ)知識(shí)

計(jì)算機(jī)專業(yè)的理論基礎(chǔ)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)專業(yè)素養(yǎng)具有非常重要的作用。

在眾多的原理性學(xué)習(xí)課程中，編譯原理主要承擔(dān)了語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)原理、方法和技術(shù)的介紹。人們借助計(jì)算機(jī)減輕自己的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，完成一些人類無(wú)法進(jìn)行的危險(xiǎn)、高難度工作。然而所有這些工作都必須借助程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言書寫的程序來(lái)指揮計(jì)算機(jī)。非機(jī)器語(yǔ)言程序功能的實(shí)現(xiàn)必須由翻譯程序來(lái)完成。正是有了編譯程序、解釋程序、匯編程序等翻譯程序，人們才可以使用自己習(xí)慣的語(yǔ)言將需要計(jì)算機(jī)做的事情描述成程序，并通過(guò)這些翻譯程序的工作讓計(jì)算機(jī)理解并執(zhí)行?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有翻譯程序，計(jì)算機(jī)本文由收集整理不可能象今天這樣得到如此廣泛的普及，網(wǎng)絡(luò)也不會(huì)有今天這樣大的吸引力，我們的生活、學(xué)習(xí)和工作將會(huì)是另一個(gè)樣子。

包括編譯程序在內(nèi)的翻譯程序承擔(dān)了實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言的功能，它所涉及的知識(shí)包括形式語(yǔ)言、自動(dòng)機(jī)理論等語(yǔ)言定義、翻譯與實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)，這些知識(shí)可以讓學(xué)生領(lǐng)悟到計(jì)算機(jī)理論的精髓，可以讓學(xué)生從實(shí)現(xiàn)的角度重新審視軟件的開發(fā)，有助于學(xué)生對(duì)軟件的真正認(rèn)識(shí)，對(duì)于今后從事應(yīng)用軟件、語(yǔ)言開發(fā)平臺(tái)、編譯系統(tǒng)甚至操作系統(tǒng)開發(fā)等都是非常有好處的。同時(shí)，編譯原理是許多課程的一個(gè)綜合性的實(shí)踐，它進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程中語(yǔ)言基本單位的定義和作用的理解。例如，編譯程序使用的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是“離散數(shù)學(xué)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”以及“算法設(shè)計(jì)與分析”等課程相關(guān)知識(shí)的典型應(yīng)用；編譯程序?qū)δ繕?biāo)代碼的存儲(chǔ)組織與分配功能的實(shí)現(xiàn)原理又與“操作系統(tǒng)”的相關(guān)內(nèi)容相互滲透；編譯程序?qū)χ虚g代碼的優(yōu)化功能的實(shí)現(xiàn)則是數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)、結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)和優(yōu)化理論的綜合應(yīng)用和專門化。因此，編譯的原理性研究、學(xué)習(xí)和實(shí)踐，可以多角度提高學(xué)生的邏輯思維能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、編程調(diào)試及綜合應(yīng)用能力，有助于切實(shí)有效地提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。另外，編譯課程中介紹的知識(shí)也是后續(xù)許多課程的基礎(chǔ)。所以，編譯原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本原理，編譯原理課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)非常重要的專業(yè)課程。

盡管經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)專業(yè)人員的大量努力，大量的工具軟件為我們提供了極大的便利，以至于人們只需要通過(guò)若干次點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵就可以方便地完成很多工作，但這并不是說(shuō)所有問(wèn)題都已經(jīng)解決，還有很多深層次的工作需要計(jì)算機(jī)專業(yè)人員去完成。如果我們的計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生也只會(huì)“點(diǎn)擊左鍵”，很難想象他們會(huì)開發(fā)出更好的工具，或?qū)τ?jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

專業(yè)理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的思維方式和洞察力。計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新是非?？斓?，系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)可以讓學(xué)生在將來(lái)更好地適應(yīng)新技術(shù)，可以讓他們?cè)诶碚摽蚣艿闹笇?dǎo)下尋找解決問(wèn)題的方法，朝不同的方向發(fā)展!因此，“編譯原理”課程應(yīng)該是計(jì)算機(jī)專業(yè)必須的重要基礎(chǔ)課。

3　編譯技術(shù)的應(yīng)用及需求

編譯原理課程的重要性，不僅僅是因?yàn)樗榻B的知識(shí)是計(jì)算機(jī)專業(yè)理論知識(shí)的重要組成，也在于編譯程序所使用的一些原理、方法和技術(shù)在非編譯系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)揮了很大作用。

例如我們常用的文本編輯工具的實(shí)現(xiàn)，涉及到的字詞、語(yǔ)法正確性等內(nèi)容就是編譯里介紹的詞法分析、語(yǔ)法分析技術(shù)的具體應(yīng)用；又如現(xiàn)在大家上網(wǎng)必不可少的搜索引擎，在處理用戶輸入的查詢要求、對(duì)文檔資源的特征分析、提取與描述等工作中都用到編譯的相關(guān)知識(shí)：一些特定的應(yīng)用也可以用到編譯中的方法來(lái)解決問(wèn)題，比如用正規(guī)表達(dá)式描述網(wǎng)絡(luò)上某種信息的特征等。

隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)品的大量開發(fā)，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用需求也不斷增加。在這種情況下，搭建適合的交叉編譯環(huán)境的工作日益重要，急需掌握編譯器構(gòu)造相關(guān)原理、方法和技術(shù)的從業(yè)人員。這不僅說(shuō)明了編譯知識(shí)的生命力，同時(shí)也給高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)的編譯課程設(shè)置帶來(lái)了新的要求。

現(xiàn)實(shí)告訴我們，目前的問(wèn)題不是計(jì)算機(jī)專業(yè)要不要開設(shè)編譯原理課程，而是該如何改進(jìn)編譯原理的內(nèi)容與教學(xué)方式，以更好地適應(yīng)社會(huì)的需求。

4　國(guó)內(nèi)外編譯相關(guān)課程的設(shè)置情況

我們查閱了國(guó)外一些著名的大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程設(shè)置情況，研究了其中與編譯相關(guān)的課程安排，發(fā)現(xiàn)他們對(duì)與編譯相關(guān)知識(shí)的介紹是非常重視的。

美國(guó)麻省理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程設(shè)置中，與編譯相關(guān)的課程就有structure and interpretation of computerprograms，computer language engineering(包括基本概念、編譯器的功能和結(jié)構(gòu)、基本程序優(yōu)化技術(shù)、理論和實(shí)踐的交互作用以及使用工具編制軟件)，mulfithreaded parallelism：languages and compilers加州大學(xué)伯克利分校工學(xué)院的計(jì)算機(jī)課程設(shè)置中，涉及編譯的課程有implarnentation ofprogramming languages,programming languages and compilers，

structure and interpretation of computer programs等：英國(guó)劍橋大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)課程與編譯相關(guān)的有compilerconstruction和advanced compiler design等。

可以看到，這些學(xué)校的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程有的設(shè)置了專門的編譯課程，有的雖然沒(méi)有設(shè)置專門的課程，但在不同的課程中都安排了專門的內(nèi)容和相關(guān)的知識(shí)，不管課程設(shè)置的方式如何，編譯在其中都占有很重要的分量。這足以說(shuō)明國(guó)外在培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專業(yè)的人材時(shí)，是非?？粗衅鋵?duì)編譯相關(guān)知識(shí)的掌握的。

在國(guó)內(nèi)，多年來(lái)編譯原理一直是各校特別是教育部所屬高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課，曾經(jīng)也是計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士入學(xué)考試的必考科目，現(xiàn)在某些學(xué)校的計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士生入學(xué)面試和博士入學(xué)考試還必考編譯原理。編譯原理課程在我國(guó)計(jì)算機(jī)專業(yè)人材培養(yǎng)中起了很重要的作用，新形勢(shì)下開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件，更需要編譯原理課程繼續(xù)發(fā)揮作用。

5　關(guān)于我國(guó)計(jì)算機(jī)專業(yè)編譯原理課程設(shè)置的建議

一般認(rèn)為，編譯原理課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)最難的課程之一，它是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、語(yǔ)言、算法和軟件設(shè)計(jì)等知識(shí)的綜合體現(xiàn)，學(xué)生對(duì)這門課程的理解確實(shí)會(huì)有一定難度，但這正是教師工作需要解決的問(wèn)題。實(shí)踐證明，如果讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到了課程內(nèi)容的重要性，并輔之以合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段，取得良好的教學(xué)效果是不難的。

為此，我們思考了新形勢(shì)下編譯原理課程所涉及內(nèi)容的教學(xué)及課程設(shè)置的改革問(wèn)題，如果必須改變現(xiàn)有的課程設(shè)置模式，我們建議在編譯原理課程的設(shè)置上，可以考慮采取以下兩種模式：

(1)課程分解式將編譯原理課程根據(jù)內(nèi)容分成兩門課：一門為必修，可命名為“編譯技術(shù)”，主要介紹一些為滿足基本應(yīng)用而需要學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)、方法、技術(shù)，以達(dá)到語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)理論基礎(chǔ)介紹的目的；另一門為選修，可命名為“編譯理論”，主要介紹偏重原理性的、更深層次的內(nèi)容，方便有進(jìn)一步深造需要的學(xué)生學(xué)習(xí)。

(2)內(nèi)容分解式

可以不單獨(dú)設(shè)置一門編譯課程，可將課程的內(nèi)容根據(jù)其深淺，涉及到的具體問(wèn)題，及與其他課程內(nèi)容的相關(guān)性等分解到不同的課程中去，使學(xué)生在不同課程的學(xué)習(xí)中逐步掌握相關(guān)知識(shí)。

篇3

1）學(xué)生水平差異較大由于學(xué)生來(lái)自不同地區(qū)，尤其是城鄉(xiāng)的差別，間接導(dǎo)致了學(xué)生計(jì)算機(jī)認(rèn)知和操作水平的差異。如果教學(xué)中采用“一刀切”的學(xué)方式，必然會(huì)造成兩極上的分化：具有一定基礎(chǔ)和反應(yīng)快的學(xué)生會(huì)覺(jué)得課堂教學(xué)“吃不飽”，因而不屑于學(xué)習(xí)新知識(shí)；而沒(méi)有基礎(chǔ)且反應(yīng)較慢的學(xué)生會(huì)因?yàn)椤俺圆涣恕倍麡O對(duì)待學(xué)習(xí)。如何權(quán)衡這兩方面是教學(xué)中須考慮的因素。

2）教學(xué)方法單一，教學(xué)手段缺乏創(chuàng)新有些教師缺乏創(chuàng)新，沿用傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，無(wú)法生動(dòng)、形象的講解知識(shí)點(diǎn)，也無(wú)法表達(dá)自己的教學(xué)目標(biāo)，這樣的教學(xué)枯燥乏味，使得學(xué)生在教學(xué)中“昏昏欲睡”，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。還有些教師過(guò)于追求多媒體教學(xué)，整堂課采用滿堂灌的課件來(lái)演示教學(xué)，雖然做到了直觀形象，但缺少了師生間的互動(dòng)，尤其是學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和協(xié)作學(xué)習(xí)能力沒(méi)有得到充分調(diào)動(dòng)，也無(wú)法完成教學(xué)目標(biāo)的要求。

3）教學(xué)中理論和實(shí)踐相脫節(jié)任何課程只有夯實(shí)了理論基礎(chǔ)，才能在實(shí)踐中理解，在操作上有所建樹。有些學(xué)校卻忽視了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課實(shí)踐性較強(qiáng)這一特點(diǎn)，只是追求知識(shí)的系統(tǒng)性，沒(méi)有把過(guò)于抽象的知識(shí)與生活密切銜接，由于學(xué)生實(shí)踐少，動(dòng)手能力弱，因此達(dá)不到教學(xué)效果。還有些教師即使安排了實(shí)踐課，但教學(xué)中并沒(méi)選取恰當(dāng)?shù)膶?shí)踐內(nèi)容讓學(xué)生操作，也沒(méi)給予有效的操作指導(dǎo)和后期的作業(yè)評(píng)判，學(xué)生無(wú)法獲取成就感，慢慢也就失去學(xué)習(xí)的興趣。

2初探中職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革措施

2.1針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)，實(shí)施分層教學(xué)

分層教學(xué)法是一種適合中職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀的較理想的教學(xué)策略。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的目的是為學(xué)生今后的應(yīng)用奠定一個(gè)較為寬泛的基礎(chǔ)，按不同的專業(yè)性質(zhì)和學(xué)生特點(diǎn)，制定不同的分層教學(xué)方案。有效的實(shí)施分層教學(xué)對(duì)提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)素養(yǎng)有積極意義。在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的教學(xué)中主要做好以下幾個(gè)分層環(huán)節(jié)：

1）學(xué)生分層。假設(shè)A層的學(xué)生基礎(chǔ)好，學(xué)習(xí)興趣濃厚，成績(jī)優(yōu)秀；B層的學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)有一定基礎(chǔ)，有興趣繼續(xù)學(xué)習(xí)，成績(jī)一般；C層的學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)沒(méi)有興趣或由于基礎(chǔ)差在學(xué)習(xí)中存在障礙。確定學(xué)生分層后，教師針對(duì)各層的學(xué)生確定教學(xué)目標(biāo)，將層次教學(xué)落實(shí)到各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中。隨著學(xué)習(xí)的深入，及時(shí)調(diào)整分層和教學(xué)內(nèi)容，提供更有針對(duì)性的指導(dǎo)。

2）備課分層。在確定教學(xué)內(nèi)容后，根據(jù)其難度確定如何分層，明確基本教學(xué)目標(biāo)和提升要求。教師按不同難度課前設(shè)計(jì)好學(xué)習(xí)問(wèn)題，同時(shí)兼顧題目的實(shí)用性和新穎性，能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，對(duì)于各層的學(xué)生要求他們?cè)谡n上完成難度不同的題目。

3）施教分層。在操作輔導(dǎo)時(shí)對(duì)不同的學(xué)生應(yīng)采取不同的輔導(dǎo)措施：對(duì)于C層的學(xué)生可采取小組互助法，讓A層和B層的學(xué)生充當(dāng)老師，幫助輔導(dǎo)基礎(chǔ)薄弱的C層，提倡合作學(xué)習(xí)的學(xué)風(fēng)；對(duì)A層和B層的學(xué)生宜進(jìn)行啟發(fā)式指導(dǎo)，讓他們經(jīng)過(guò)一定嘗試和探索后，能獨(dú)立解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力。

4）評(píng)價(jià)分層。充分關(guān)注各層次學(xué)生的操作完成情況，及時(shí)評(píng)價(jià)，讓學(xué)生能有收獲和提高。對(duì)于A層的學(xué)生，要求其完成所有題目后能指出操作的不足和改進(jìn)方法，啟發(fā)其更好地完成后繼學(xué)習(xí)；對(duì)于B層學(xué)生，除必做題之外，引導(dǎo)其完成選做題，逐步提升操作能力；對(duì)于C層學(xué)生，以鼓勵(lì)為主，適時(shí)指出操作錯(cuò)誤，評(píng)價(jià)時(shí)適當(dāng)放低要求，以激發(fā)學(xué)生積極性為主。例：《word圖文混排》的學(xué)習(xí)。本節(jié)課以“賀卡”為主題，實(shí)現(xiàn)對(duì)word文檔進(jìn)行圖文混排的方法。教學(xué)中對(duì)于A層的學(xué)生，要求他們根據(jù)本節(jié)課的要求綜合運(yùn)用word知識(shí)，發(fā)散思維，制作具有個(gè)人特點(diǎn)和溫暖祝福語(yǔ)的賀卡，素材可以自行從網(wǎng)絡(luò)中獲取，作品并不拘泥于教師的案例，從而培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力；對(duì)于人數(shù)最多的B層學(xué)生，教師要引導(dǎo)學(xué)生在完成圖文混排操作要點(diǎn)的基礎(chǔ)性目標(biāo)之上努力實(shí)現(xiàn)提高性目標(biāo)，在合作、探討的模式下掌握混排的知識(shí)點(diǎn)，并能對(duì)賀卡進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿阑托揎棧粚?duì)于C層學(xué)生，只需要他們能夠模仿教師的案例，獨(dú)立、熟練的完成制作，培養(yǎng)他們良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，樹立學(xué)習(xí)的信心、增強(qiáng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力即可。

2.2創(chuàng)新教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)不同教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)方法的合理采用對(duì)于實(shí)現(xiàn)一堂課的教學(xué)目標(biāo)是極其重要的。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程既有理論，又有實(shí)踐，那就更加強(qiáng)調(diào)了綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法的必要性。

1）對(duì)于理論性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，如“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)概述”，可采用問(wèn)答式教學(xué)方法。例：首先可以由教師提出待講內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)（提出問(wèn)題）、然后學(xué)生自己看書（分析問(wèn)題）、最后教師對(duì)重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行講解（解決問(wèn)題）。這樣可以快速的讓學(xué)生把握知識(shí)點(diǎn)，加快學(xué)習(xí)進(jìn)度。

2）對(duì)于“計(jì)算機(jī)硬件”知識(shí)，可使用角色扮演法。角色扮演法是教師在課堂活動(dòng)中讓學(xué)生扮演各種角色，學(xué)生不論是親身體驗(yàn)或是從旁觀察，都務(wù)必將注意力專注于活動(dòng)的進(jìn)行過(guò)程中。要求學(xué)生依靠已有的知識(shí)或課前收集的素材，去處理扮演過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，達(dá)到加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，并能靈活運(yùn)用的目的。例：讓學(xué)生扮演電腦銷售員、打算配置兼容機(jī)的消費(fèi)者。這些角色的表演要求學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)有一定了解，這就可以促使學(xué)生在課前課后自己上網(wǎng)查詢資料或到電腦店具體考查，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，同時(shí)對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)并了解計(jì)算機(jī)硬件的構(gòu)成及各部件功能起到積極的推動(dòng)作用。

3）對(duì)于操作技能要求較高的“計(jì)算機(jī)應(yīng)用型軟件”的學(xué)習(xí)，可采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是指學(xué)生在教師的幫助下，圍繞一個(gè)共同的任務(wù)為中心，在解決問(wèn)題的動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資源的主動(dòng)應(yīng)用，進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí)，在完成既定任務(wù)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)實(shí)踐的活動(dòng)。例：在《word字處理》中，我們確定以“設(shè)計(jì)簡(jiǎn)歷表”、“設(shè)計(jì)海報(bào)”等作為該知識(shí)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)“興趣導(dǎo)入、明確任務(wù)—嘗試練習(xí)、找出方法和不足—交流討論、自我提高—課堂練習(xí)—評(píng)價(jià)小結(jié)”等一系列過(guò)程，充分體現(xiàn)了“以任務(wù)為主線、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體”的教學(xué)原則，從而引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)、技能和方法，最終達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

4）對(duì)于操作系統(tǒng)的基本操作、Internet概述等知識(shí)點(diǎn)，可采用講、演、練相結(jié)合的教學(xué)法或者分階段教學(xué)法，即把準(zhǔn)備階段、教師示范階段、學(xué)生模仿階段、練習(xí)與總結(jié)階段貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程。

2.3加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化上機(jī)操作技能

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程一般都是操作性較強(qiáng)的知識(shí)，足夠的實(shí)踐練習(xí)不僅可使學(xué)生牢固掌握教學(xué)內(nèi)容，還可以提高學(xué)習(xí)興趣，因此教師在備課時(shí)設(shè)計(jì)符合學(xué)生實(shí)際特點(diǎn)而又實(shí)用的操作內(nèi)容是教學(xué)的根本。例：對(duì)于“word圖形處理”這部分內(nèi)容，教師在通過(guò)幾個(gè)課時(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的講解后，要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)對(duì)素材進(jìn)行排版設(shè)計(jì)，制作一張海報(bào)。首先老師可以帶領(lǐng)學(xué)生分析海報(bào)的設(shè)計(jì)理念，引導(dǎo)學(xué)生突破設(shè)計(jì)創(chuàng)意；然后根據(jù)素材分組討論，設(shè)計(jì)制作方案。待每組匯報(bào)設(shè)計(jì)方案后，師生再共同完善方案；最后要求每組按照方案來(lái)具體制作海報(bào)。制作的過(guò)程就是強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程，讓學(xué)生把知識(shí)聯(lián)會(huì)貫通，加強(qiáng)實(shí)踐操作技能的融合。而在學(xué)生實(shí)踐過(guò)程中，教師要勤于檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，并把握好進(jìn)度。同時(shí)做好評(píng)價(jià)記錄，重點(diǎn)考核學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，關(guān)注學(xué)生良好的學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。

2.4合理選用教材，加強(qiáng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的選取

篇4

關(guān)鍵詞:高職專業(yè);計(jì)算機(jī)編程;課程改革

中圖分類號(hào):G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2010)18-5011-01

Abstract: Computer Programming courses in our major institutions have undertaken, in which C-language programming is not only widely adopted by all schools, but also society has been widely used. In this paper, C language curriculum reform, for example, analysis of the higher professional computer programming courses in C programming language teaching situation, discuss the reconstruction of the field of learning and learning environment design, sets out in this computer programming class on the higher professional curriculum reform.

Key words: higher professional; computer programming; courses reform

語(yǔ)言作為計(jì)算機(jī)編程類課程之一,在高職院校相關(guān)計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)中作用重大,它不僅是學(xué)習(xí)其他課程的一個(gè)基礎(chǔ),也能夠鍛煉學(xué)生的一種編程思維方式,鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作能力。但是,現(xiàn)階段高職專業(yè)C語(yǔ)言教學(xué)的現(xiàn)狀并不樂(lè)觀,暴露出許多問(wèn)題,使得課程改革成為高職院校的一種必然舉措。

1 高職專業(yè)計(jì)算機(jī)編程中c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前,無(wú)論是在本科院校還是高職院校中,計(jì)算機(jī)專業(yè)都將C語(yǔ)言作為其專業(yè)基礎(chǔ)必修課之一,甚至一些非計(jì)算機(jī)專業(yè)也設(shè)置了這一門課程,而C語(yǔ)言同時(shí)也是當(dāng)前較為流行的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,在各個(gè)在、領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。但是,C語(yǔ)言在高職專業(yè)的教學(xué)中卻通常無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。筆者總結(jié)了這種情況出現(xiàn)的原因,具體概括如下:

1) C語(yǔ)言課程的固有特點(diǎn)決定其不易被人們學(xué)習(xí)和掌握C語(yǔ)言這門課程固有的特點(diǎn)是:具有豐富的數(shù)據(jù)類型和運(yùn)算符、沒(méi)有嚴(yán)格的語(yǔ)法限制、程序設(shè)計(jì)比較自由、用戶可以自定義數(shù)據(jù)類型,從而增加了初學(xué)者的學(xué)習(xí)難度。另外,C語(yǔ)言是一門編程類課程,因而要求學(xué)生邏輯思維能力達(dá)到一定的水平,然而,高職院校的學(xué)生缺乏此方面的能力訓(xùn)練,進(jìn)而使其在編程中沒(méi)有嚴(yán)密的邏輯。

2) 學(xué)生個(gè)體之間差異化較大對(duì)于高職院校來(lái)說(shuō),其近年來(lái)的擴(kuò)招舉措大大地降低了生源的整體素質(zhì)和質(zhì)量,這樣是學(xué)生之間存在著很大的差異性,從而阻礙了計(jì)算機(jī)編程類課程教學(xué)工作的進(jìn)行。C語(yǔ)言本身就是一門難度較大的學(xué)科,而高職院校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)參差不齊,其對(duì)于部分學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較容易理解的,而對(duì)于有些學(xué)生來(lái)說(shuō),是一項(xiàng)巨大的學(xué)習(xí)任務(wù),從而是教學(xué)質(zhì)量整體水平較低。

2 學(xué)習(xí)領(lǐng)域重構(gòu)

計(jì)算機(jī)編程類課程中,C語(yǔ)言是一種綜合了多種高級(jí)語(yǔ)言在內(nèi)的一種綜合性語(yǔ)言,并且具備匯編的功能。根據(jù)當(dāng)前C 語(yǔ)言的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看,其在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì),其在未來(lái)會(huì)有更好的前景。高職院校中,C語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)編程的一門基礎(chǔ)課,是學(xué)生學(xué)習(xí)其他編程類課程的基礎(chǔ)。課程的定義是以工作過(guò)程的開發(fā)理論為基礎(chǔ),有每個(gè)反映不同工作過(guò)程的學(xué)習(xí)和行為領(lǐng)域所構(gòu)成的一種行為領(lǐng)域。當(dāng)前高校的培養(yǎng)方案中可以看出,在計(jì)算機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)中,仍然沿用著本科院校體系的課程設(shè)置安排,而據(jù)此開設(shè)的C語(yǔ)言課程不能完全反應(yīng)出開發(fā)領(lǐng)域的行為。因此,當(dāng)前的高職院校計(jì)算機(jī)編程類課程改革必須要C語(yǔ)言教學(xué)進(jìn)行重構(gòu)設(shè)計(jì):

1) 重構(gòu)學(xué)習(xí)領(lǐng)域在計(jì)算機(jī)編程類教學(xué)中,講授C語(yǔ)言的同時(shí),應(yīng)注意緊密聯(lián)系一些與本專業(yè)學(xué)習(xí)相關(guān)的其他課程,或者是增加一些應(yīng)用性較強(qiáng)的相關(guān)科目,這一內(nèi)涵是集傳統(tǒng)科學(xué)體系與職業(yè)教育為一體的課程體系的變革,而培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧寄艿呐囵B(yǎng)而非簡(jiǎn)單的編程理論和課程。

2)調(diào)整學(xué)習(xí)領(lǐng)域順序高職專業(yè)教學(xué)中,應(yīng)首先開設(shè)一些專業(yè)課程,或者應(yīng)用類課程,之后在針對(duì)這一門課程來(lái)開設(shè)C語(yǔ)言,這樣學(xué)生就可以在有了良好的專業(yè)基礎(chǔ)上,理解和掌握C語(yǔ)言,從而使得學(xué)生對(duì)于C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)可以相對(duì)容易一些,并且通過(guò)C語(yǔ)言可以編寫出實(shí)用的程序,使學(xué)生學(xué)到的編程技術(shù)可以在自己熟知的領(lǐng)域內(nèi)很好地運(yùn)用,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)他們的積極性,使其從主動(dòng)學(xué)習(xí)一度難學(xué)的課程,增強(qiáng)其探求欲望。

3 學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)

3.1學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)的涵義

學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)需要以工作過(guò)程為基礎(chǔ)的指教理論作為基礎(chǔ),只有從傳統(tǒng)的學(xué)科體系中徹底跳出來(lái),才能做到從職業(yè)教育本身的教學(xué)目標(biāo)出發(fā),實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和安排,才能調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。根據(jù)行動(dòng)體系對(duì)C 語(yǔ)言的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整安排,對(duì)學(xué)習(xí)體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),把工作過(guò)程作為參照,將實(shí)際過(guò)程型知識(shí)與基礎(chǔ)陳述型知識(shí)進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的豬呢整合。因此,在計(jì)算機(jī)編程類課程改革中,應(yīng)重視學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì),以使得學(xué)生感受更加真實(shí)情境,在編程操作中,感受C語(yǔ)言的實(shí)際作用。

3.2如何實(shí)施學(xué)習(xí)情境

每一個(gè)學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì),都是基于工作過(guò)程導(dǎo)向設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)的一個(gè)完整的過(guò)程,是集信息、咨詢以及評(píng)價(jià)等各個(gè)環(huán)節(jié)為一體的整體,在教學(xué)方法上,需要由傳統(tǒng)的教師講學(xué)生聽的模式轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒幕?dòng)學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)過(guò)程中,推薦才用那個(gè)任務(wù)型驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法,具體實(shí)施過(guò)程為:由教師給學(xué)生提出學(xué)習(xí)任務(wù),并且將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要講解,學(xué)生分組對(duì)資料進(jìn)行搜集和整理,自行對(duì)硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì),由教師幫助及你選哪個(gè)修正,軟件編程由教師輔導(dǎo),檢查各組學(xué)生工作情況,進(jìn)行過(guò)程性考核。這些工作都完成后,指導(dǎo)教師還應(yīng)對(duì)于學(xué)習(xí)情境進(jìn)行總結(jié),以吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),為以后的學(xué)習(xí)情境提供參考。采用基于工作過(guò)程導(dǎo)向的任務(wù)型教學(xué)模式在幫助學(xué)生對(duì)明確學(xué)習(xí)目標(biāo)方面起著推動(dòng)作用,促進(jìn)通過(guò)實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。在任務(wù)型教學(xué)模式的實(shí)施過(guò)程,實(shí)質(zhì)上是由學(xué)生親自動(dòng)手,進(jìn)行實(shí)踐的過(guò)程,是啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的過(guò)程。學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中,需要開發(fā)大腦思維,并且動(dòng)手實(shí)踐,進(jìn)行探索。在任務(wù)型教學(xué)模式中,既使得學(xué)生的實(shí)踐能力有所提升,又強(qiáng)化了學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

綜上所述,高職專業(yè)的計(jì)算機(jī)編程類課程中,現(xiàn)行的教學(xué)體制與教學(xué)方法存在著許多問(wèn)題,可見課程改革是勢(shì)在必行的。如C語(yǔ)言的課程改革可以使學(xué)生具有更加明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,也有利于激發(fā)學(xué)生關(guān)于C語(yǔ)言課程的學(xué)習(xí)興趣,更加滿足高職教育的要求,同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力與綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn):

[1] 劉麗揚(yáng).淺析高職計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)踐中高職學(xué)生編程能力的培養(yǎng)[J].魅力中國(guó),2009(16).

[2] 羅洋.關(guān)于高職計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)編程語(yǔ)言教學(xué)的思考[J].遼寧高職學(xué)報(bào),2008(7).

[3] 趙玉平.關(guān)于高職學(xué)生計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程能力培養(yǎng)的探究[J].烏魯木齊成人教育學(xué)院學(xué)報(bào),2006(3).

篇5

關(guān)鍵詞：整合;  微機(jī)原理與接口技術(shù);  匯編語(yǔ)言

1.前 言

《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》與《匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的兩門較重要的基礎(chǔ)課程,是軟件專業(yè)的必修專業(yè)課。它是后繼計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理等課程的基礎(chǔ),也是教學(xué)難度和學(xué)習(xí)難度較大的兩門課程。原來(lái)的兩門課程雖側(cè)重點(diǎn)不同,但有些內(nèi)容也有重復(fù)現(xiàn)象,況且兩者有密切聯(lián)系,如果分開開設(shè),則不能使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的組成框架及系統(tǒng)語(yǔ)言有總體的認(rèn)識(shí),教學(xué)效果也不好。這對(duì)本來(lái)就難學(xué)的《匯編語(yǔ)言》與《微機(jī)原理與接口技術(shù)》的老師和學(xué)生無(wú)疑都是一個(gè)挑戰(zhàn)。面對(duì)這種困難, 結(jié)合著我們對(duì)學(xué)生的接受能力以及認(rèn)知規(guī)律的了解, 我們嘗試將這兩門課程整合為一門《匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)》, 將它們放在一起可減少兩門課程的為數(shù)不少的重復(fù)內(nèi)容, 從整體上看學(xué)生的課時(shí)減少了, 可是對(duì)這兩門課的學(xué)習(xí)時(shí)間卻沒(méi)有減少, 使教學(xué)更加方便, 而且學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也會(huì)有所提高。我們從以下幾方面論述了這項(xiàng)課程改革的必要性。

1.1我校課時(shí)壓縮迫使課程改革.

[1]好多高校都在加大課程整合的力度, 減少課程總學(xué)分, 拓寬基礎(chǔ), 加強(qiáng)通識(shí)教育。在這種趨勢(shì)下,《匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的課時(shí)不斷被壓縮。課時(shí)減少后, 教師既要介紹復(fù)雜的指令系統(tǒng), 又要介紹程序結(jié)構(gòu),  難免會(huì)顧此失彼。通常學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)束后, 還不明白這門語(yǔ)言的用途, 并且容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒, 對(duì)后續(xù)課程《微機(jī)原理與接口技術(shù)》產(chǎn)生畏懼心理。從內(nèi)容上看《匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》和《微機(jī)原理與接口技術(shù)》都對(duì)計(jì)算機(jī)的組成與工作原理、匯編語(yǔ)言源程序的基本構(gòu)成以及與外部設(shè)備的接口問(wèn)題進(jìn)行了講述, 有很多相連之處。因此, 將這兩門課程合并, 優(yōu)化兩課內(nèi)容, 有利于整個(gè)教學(xué)計(jì)劃的安排, 也有利于教學(xué)。

2.合理安排匯編語(yǔ)言與微機(jī)原理與接口技術(shù)的課程內(nèi)容.

《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》與《匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》有好多知識(shí)點(diǎn)是重疊的，《匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》中的內(nèi)容主要是微處理器的結(jié)構(gòu)、8086指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》把這些知識(shí)點(diǎn)都包含進(jìn)去。 (如表 1 所示)

[2]將兩門課程合二為一勢(shì)必要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行壓縮, 那么選擇什么樣的教學(xué)內(nèi)容較為合適呢? 我們采用的教材是《微機(jī)原理、匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)》該書通過(guò)80286、80386、80486、Pentium和Itanium（安騰）微處理器和IBM PC機(jī)的硬件和軟件分析以及總線技術(shù)，闡明微型計(jì)算機(jī)的組成原理以存儲(chǔ)器、輸入輸出接口芯片與微型計(jì)算機(jī)的接口方法。同時(shí)還包括匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和接口技術(shù)兩部分內(nèi)容。匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，接口技術(shù)是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件組成的基礎(chǔ)。該書內(nèi)容較全面，實(shí)例豐富。學(xué)習(xí)微型計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和接口技術(shù)必須理論聯(lián)系實(shí)際。該書在介紹基本概念的同時(shí)，列舉了大量典型而有意義的例題和習(xí)題。更加注重實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

[3]這門課程實(shí)踐環(huán)節(jié)尤為重要,實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐環(huán)節(jié)的一個(gè)重要組成部分?？梢蕴崆皫字馨褜?shí)驗(yàn)題目布置下去,讓學(xué)生充分準(zhǔn)備。一般我們對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求是:硬件原理圖、流程圖、調(diào)試成功的匯編語(yǔ)言程序。從我們實(shí)驗(yàn)課堂來(lái)看學(xué)生都很重視,而且大家對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣也非常濃厚，都能積極地參與到實(shí)驗(yàn)中去。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的實(shí)戰(zhàn)練兵,可以進(jìn)一步鞏固所學(xué)理論知識(shí),使學(xué)生對(duì)微機(jī)原理系統(tǒng)有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生對(duì)這門課從理論到實(shí)踐跨出了關(guān)鍵性的一步。這是一個(gè)升華的過(guò)程,是一個(gè)質(zhì)的飛躍,為學(xué)生今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至將來(lái)的工作打下了良好的基礎(chǔ)。

3.考試方法.

按照教改計(jì)劃確定的培養(yǎng)目標(biāo)和對(duì)學(xué)生在知識(shí)與能力等方面的要求,教師在給學(xué)生期末總成績(jī)時(shí),本著重平時(shí)、輕期末,既注重課堂教學(xué)又重視實(shí)踐教學(xué)的原則進(jìn)行考核?？己宿k法:平時(shí)成績(jī)+期末試卷成績(jī)=總成績(jī)。平時(shí)成績(jī):作業(yè)+課堂表現(xiàn)+實(shí)驗(yàn)（20分）,共計(jì)30分;期末試卷成績(jī):70分,加大平時(shí)的考核力度,作業(yè)和課堂表現(xiàn)可以側(cè)重于知識(shí)的掌握,實(shí)驗(yàn)和期末成績(jī)既有知識(shí)的掌握、知識(shí)的運(yùn)用、又有綜合性和創(chuàng)造性。這種方式,可以促進(jìn)學(xué)生時(shí)時(shí)注重學(xué)習(xí),有利于學(xué)風(fēng)和考風(fēng)的好轉(zhuǎn),可以杜絕僅憑期末一次考試就一錘定音的方式。

4.結(jié)束語(yǔ).

通過(guò)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的整合,開拓了整體教學(xué)的新視野,同時(shí)也給我們?cè)S多新的啟示,給教學(xué)工作增添了活力。課程優(yōu)化是我們教改工作的具體體現(xiàn),今后,我們還需進(jìn)一步研究與探討課程整合的新思路,以培養(yǎng)出更優(yōu)秀人才。

                        

參考文獻(xiàn)：

[1]許穎梅. 對(duì)匯編語(yǔ)言和微機(jī)原理課程整合的探討[J]. 福建電腦，2007.01.

篇6

[關(guān)鍵詞]：可編程 計(jì)算機(jī) 電梯 遠(yuǎn)程 監(jiān)控

目前，電梯已經(jīng)成為了人們生活中不可缺少的重要交通工具，所以，電梯能否高效安全的運(yùn)行是相當(dāng)重要的，而僅靠以前的人工方法來(lái)應(yīng)對(duì)故障，出現(xiàn)了很多局限性問(wèn)題，且運(yùn)行效率十分低下。隨著計(jì)算機(jī)在電梯上的普遍應(yīng)用，電梯運(yùn)行效率和安全性得到了有效提高。運(yùn)用可編程計(jì)算機(jī)控制器能可以遠(yuǎn)程在線監(jiān)控電梯的運(yùn)行情況，人們只需在計(jì)算機(jī)前就能遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)電梯故障，還能結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況合理調(diào)度電梯，盡早發(fā)現(xiàn)故障，降低維修成本，節(jié)約修理時(shí)間，還可提高電梯運(yùn)行效率。

一、PCC――可編程計(jì)算機(jī)控制器概述

PCC（全稱為Programmable Computer Controller），中文名字是可編程計(jì)算機(jī)控制器，最初是由奧地利貝加萊公司推出的，它是對(duì)傳統(tǒng)PLC的完善，除了具有PLC的所有功能外，還兼有通用計(jì)算機(jī)的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力、高運(yùn)算速度和大存儲(chǔ)容量。PCC最大的優(yōu)點(diǎn)就是能實(shí)現(xiàn)像大型計(jì)算機(jī)一樣的分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件運(yùn)行平臺(tái)。PCC運(yùn)用了系統(tǒng)總線與I/O總線分離的總線技術(shù)，存儲(chǔ)器、處理器、遠(yuǎn)程主站、網(wǎng)絡(luò)模塊等運(yùn)行在系統(tǒng)總線上；I/O總線上的模塊主要用于機(jī)器或系統(tǒng)接口，如數(shù)字量和模擬量I/O模塊、定位模塊、智能I/O處理器等。PCC具有網(wǎng)絡(luò)通信的能力，如B&R2003、2005、2010等都可以進(jìn)行RIO、以太網(wǎng)、CAN BUS、PROFIBuS、NET2O00等網(wǎng)絡(luò)通信。

二、電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控的作用

電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控的作用主要有：監(jiān)測(cè)故障、語(yǔ)音服務(wù)、監(jiān)控服務(wù)、遠(yuǎn)程保養(yǎng)和診斷。這些作用概括起來(lái)就是：

（一）監(jiān)測(cè)故障

關(guān)人故障、安全裝置動(dòng)作、電源異常、控制系統(tǒng)異常、門開閉異常、不能啟動(dòng)故障。

（二）語(yǔ)音服務(wù)

與監(jiān)控中心直接通話引導(dǎo)語(yǔ)音、乘客被困在轎廂時(shí)轎廂內(nèi)自動(dòng)播放安撫語(yǔ)音。

（三）監(jiān)控服務(wù)

全天24小時(shí)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、受困乘客與監(jiān)控中心直按通話、監(jiān)控中心與轎廂乘客主動(dòng)通話、故障情報(bào)分析、維修人員工作反饋。

（四）進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷

各樓層門開關(guān)工作狀態(tài)、各樓層門安全開關(guān)動(dòng)作狀態(tài)、各樓層召喚按鈕動(dòng)作狀況、轎廂各按鈕動(dòng)作狀態(tài)、轎廂安全觸板動(dòng)作狀態(tài)、轎廂門安全開關(guān)動(dòng)作狀態(tài)、極限開關(guān)動(dòng)作狀態(tài)、平層誤差狀況、超載開關(guān)狀態(tài)。

三、電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中可編程計(jì)算機(jī)控制器的主要組成

遠(yuǎn)程監(jiān)控就是通過(guò)使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，除了能了解電梯的運(yùn)行工作狀態(tài)，還能在最短時(shí)間里處理電梯故障。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要包括信號(hào)傳輸子系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集/發(fā)送子系統(tǒng)和監(jiān)視中心三大系統(tǒng)。采集信號(hào)的工作主要是由電梯控制中心完成，各個(gè)電梯（現(xiàn)場(chǎng)）與監(jiān)視中心之間的聯(lián)系通過(guò)公用電話網(wǎng)進(jìn)行傳送。其主要功能有：電梯緊急故障時(shí)應(yīng)答遠(yuǎn)程電梯轎廂內(nèi)受困人員的詢問(wèn)；查詢緊急狀態(tài)電梯的有關(guān)信息；非定期的特定要求電梯的數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求；根據(jù)初步的故障分析，統(tǒng)一調(diào)度管理安排技術(shù)人員赴現(xiàn)場(chǎng)維修服務(wù)等。

PCC控制電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，各臺(tái)電梯的PCC從站完成對(duì)電梯運(yùn)行控制和運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集，PCC主站通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS與各控制從站進(jìn)行通信。并將采集到的電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送到本地終端計(jì)算機(jī)。遠(yuǎn)程終端計(jì)算機(jī)通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與本地終端計(jì)算機(jī)相連，執(zhí)行對(duì)各電梯（現(xiàn)場(chǎng)）的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

圖1為PCC控制電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)中PCC主站與下位機(jī)PCC從站之間采用RIO（遠(yuǎn)程擴(kuò)展）方式進(jìn)行通信，PCC主站通過(guò)各PCC從站完成對(duì)各電梯的運(yùn)行控制及其運(yùn)行數(shù)據(jù)采集任務(wù)；PCC主站與上位機(jī)本地終端計(jì)算機(jī)之間采用PROFIBUS方式進(jìn)行通信，PCC主站將采集到的電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖镜亟K端計(jì)算機(jī)；本地終端計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端計(jì)算機(jī)之間通過(guò)公用電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心得到電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)信息后，通過(guò)監(jiān)控中心的故障診斷專家系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，并根據(jù)診斷結(jié)果將相應(yīng)的緊急處理控制指令通過(guò)公用電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到本地終端計(jì)算機(jī)，由PCC主站將控制指令傳送到對(duì)應(yīng)的PCC從站，完成對(duì)電梯運(yùn)行故障的緊急處理。

圖2為PCC從站電梯的主控制系統(tǒng)，其主要的作用是采集轎廂外上廠下呼梯信號(hào)、轎廂內(nèi)選層信號(hào)、轎廂位置信號(hào)和電梯門狀態(tài)信號(hào)，并且通過(guò)綜合判斷和處理這些信號(hào)，最終確定轎廂的運(yùn)動(dòng)方式，把控制指令發(fā)送給VVVF變頻器、主回路接觸器、轎廂開關(guān)門電路、運(yùn)行狀態(tài)顯示電路和抱閘電路，最終實(shí)現(xiàn)最優(yōu)服務(wù)。

四、可編程計(jì)算機(jī)控制器在電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控中的運(yùn)用

這是指運(yùn)用可編程計(jì)算機(jī)控制器來(lái)采集故障信號(hào)，電梯的故障信號(hào)是通過(guò)信號(hào)采集器來(lái)采集受監(jiān)控電梯設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)、層樓信號(hào)、安全回路信號(hào)，在整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中每臺(tái)電梯需要設(shè)置一套信號(hào)采集器，與本地終端計(jì)算機(jī)進(jìn)行串行通信。PCC控制電梯的故障信號(hào)可以通過(guò)系統(tǒng)的各控制從站PCC來(lái)采集，不需要增加信號(hào)采集器。

電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)要完成遠(yuǎn)程監(jiān)控的任務(wù)，需要采集以下信號(hào)：快車信號(hào)、慢車信號(hào)、上行信號(hào)、下行信號(hào)、轎廂位置信號(hào)、開門信號(hào)、關(guān)門信號(hào)、開門限位信號(hào)、關(guān)門限位信號(hào)、門鎖信號(hào)、檢修信號(hào)、司機(jī)（或自動(dòng)）信號(hào)、重復(fù)開門信號(hào)、重復(fù)關(guān)門信號(hào)、直駛信號(hào)、超載信號(hào)、門區(qū)信號(hào)、上行減速信號(hào)、下行減速信號(hào)、上行強(qiáng)迫減速信號(hào)、下行強(qiáng)迫減速信號(hào)、上行方向限位信號(hào)、下行方向限位信號(hào)、轎頂安全窗開關(guān)信號(hào)、轎頂急停開關(guān)信號(hào)、安全鉗開關(guān)信號(hào)、轎廂限速器開關(guān)、熱保護(hù)繼電器信號(hào)、各層樓層門鎖開關(guān)信號(hào)、轎門鎖開關(guān)信號(hào)。

為了確保采集的信號(hào)不影響電梯控制系統(tǒng)的正常工作，信號(hào)采集一般采用并聯(lián)引出法，即各控制從站的PCC除了執(zhí)行對(duì)本臺(tái)電梯的運(yùn)行控制外，還負(fù)責(zé)采集本臺(tái)電梯的運(yùn)行信號(hào)、層樓信號(hào)、安全回路信號(hào)。因?yàn)殡娞菘刂葡到y(tǒng)的輸入和輸出都是數(shù)字量信號(hào)，所以其信號(hào)采集不需要專用的A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)采集裝置，而是可以通過(guò)PCC遠(yuǎn)程擴(kuò)展主站模塊和各個(gè)PCC遠(yuǎn)程擴(kuò)展從站的通信，由PCC主站通過(guò)軟件控制程序讀取各個(gè)PCC從站I/O模塊的狀態(tài)來(lái)完成故障信號(hào)的數(shù)據(jù)采集

綜上所述，將可編程計(jì)算機(jī)控制器應(yīng)用于電梯控制，實(shí)現(xiàn)了在CAN總線技術(shù)的輔助下進(jìn)行站――主站――本地用戶終端計(jì)算機(jī)相互間的數(shù)據(jù)通信，利用互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)將遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)和本地用戶終端連接從而實(shí)現(xiàn)對(duì)PCC控制電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控，在線掌握電梯的運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)在線檢測(cè)電梯運(yùn)行故障，保證了電梯的安全運(yùn)行，是現(xiàn)代化建筑智能化的發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]余華，孫德寶.智能大廈中的電梯群控系統(tǒng)[J].電工技術(shù)雜志.2002，（1）：37～39.

篇7

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)監(jiān)控；SOCKET技術(shù)；多線程編程

中圖分類號(hào)：TP393.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 (2012) 08-0000-02

隨著信息時(shí)代的飛速發(fā)展，迎來(lái)了互聯(lián)網(wǎng)與局域網(wǎng)的繁盛時(shí)期。在社會(huì)的各個(gè)方面，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都得到了大的普及和應(yīng)用，但其給社會(huì)帶來(lái)更多益處的同時(shí)又伴隨著相應(yīng)的管理和安全方面的問(wèn)題。我們常說(shuō)，互聯(lián)網(wǎng)是一把雙刃劍，在我們獲得利益的同時(shí)又存在著許多的弊端。為有效的控制人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的合理應(yīng)用，逐步出現(xiàn)并應(yīng)用的局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)活動(dòng)監(jiān)控管理軟件就為人們對(duì)計(jì)算機(jī)的利用提供了合理的控制和管理，進(jìn)而避免了非法軟件的安裝和時(shí)間的浪費(fèi)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出更加綠色健康的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

一、線程同步套接字(SOCKET)編程原理

（一）Windows socket的實(shí)現(xiàn)

TCP/IP的socket提供三種類型套接字：，流式套接字（SOCK_STREAM），數(shù)據(jù)報(bào)套接字（SOCK_DGRAM）和原始式套接字（SOCK_RAM）。流式套接字對(duì)傳輸控制協(xié)議進(jìn)行使用，為用戶提供了面向雙向、連接的數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)，此數(shù)據(jù)并不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，也沒(méi)有重復(fù)的現(xiàn)象，且能夠按照一定的順序進(jìn)行接收。其系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置了流量控制，防止了數(shù)據(jù)流的超限現(xiàn)象；數(shù)據(jù)作為字節(jié)流，并沒(méi)有長(zhǎng)度的限制，可以使數(shù)據(jù)獲得有序的、大批量的傳輸。數(shù)據(jù)報(bào)式套接字對(duì)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議進(jìn)行使用，為用戶提供了良好的無(wú)連接服務(wù),其以獨(dú)立的形式對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送，但并不提供無(wú)錯(cuò)保證，這樣數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)重復(fù)或者丟失，且不具有有序的接收順序。原始式套接字接口允許對(duì)較低層協(xié)議，如IP、ICMP直接訪問(wèn)，常用于檢驗(yàn)新的協(xié)議實(shí)現(xiàn)或訪問(wèn)現(xiàn)有服務(wù)中配置的新設(shè)備。一般而言，套接字有兩種規(guī)范：1. Windows sockets規(guī)范，其占居的主流地位，是Microsoft依據(jù)Berkely Socket規(guī)范對(duì)windows下的網(wǎng)絡(luò)編程接口進(jìn)行的一種開發(fā)形式；2.基于UNIX系統(tǒng)的Berkely Socket規(guī)范。

（二）線程同步技術(shù)

對(duì)于多線程技術(shù)而言，其能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的并行處理，這樣，就不會(huì)出現(xiàn)CPU時(shí)間被某一任務(wù)長(zhǎng)時(shí)間占用。Win32 SDK函數(shù)可以對(duì)多線程的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，并為用戶提供了操作系統(tǒng)原理中的臨界區(qū)，各種互斥、同步等操作。在VisualC++6.0中，也可對(duì)MFC類庫(kù)進(jìn)行使用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多線程的程序設(shè)計(jì)，并進(jìn)一步促使了編程的便利。線程的恢復(fù)、創(chuàng)建、掛起、終結(jié)和通信等工作的完成，是Win32對(duì)API函數(shù)的改善和促進(jìn)。線程的同步可通過(guò)關(guān)鍵代碼、事件對(duì)象、互斥對(duì)象三種方式得到實(shí)現(xiàn)。

（三）鉤子技術(shù)

鉤子是系統(tǒng)的一種處理消息的程序，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的調(diào)用，將鉤子掛入到系統(tǒng)中，在Windows的消息處理的機(jī)制中，其可作為一個(gè)監(jiān)視點(diǎn)。當(dāng)進(jìn)行鉤子的設(shè)置時(shí)，Windows的消息在傳遞過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一定的改變，而窗口的某些消息可以得到鉤子函數(shù)的監(jiān)視，其所監(jiān)視的窗口也可能會(huì)是其它進(jìn)程創(chuàng)建的。一旦消息到達(dá)，應(yīng)用程序就會(huì)對(duì)特定事件和窗口消息進(jìn)行截獲的處理。此時(shí)，鉤子函數(shù)就可以對(duì)該消息進(jìn)行加工處理，也可不用進(jìn)行加工處理，仍能夠進(jìn)行該消息的傳遞此外，還能夠?qū)ο⒌膫鬟f進(jìn)行強(qiáng)制使其結(jié)束。鉤子鏈?zhǔn)荳in32系統(tǒng)為鉤子建立的，一個(gè)鉤子鏈可以被視為一個(gè)指針列表，它的指針會(huì)面向鉤子的處理函數(shù)，鉤子鏈如同棧的運(yùn)作方式，在最后對(duì)鉤子進(jìn)行加入，并獲得控制權(quán)。線程的事件不僅能夠被HOOK技術(shù)攔截下來(lái)，Windows系統(tǒng)中的事件也可以被攔截下來(lái)。通過(guò)鉤子的利用，可以對(duì)進(jìn)程發(fā)生的事件進(jìn)行捕捉。Windows的過(guò)濾事件和處理事件的回調(diào)函數(shù)可通過(guò)鉤掛給出，此種函數(shù)也被稱之為“鉤子函數(shù)”。相應(yīng)的事件一旦發(fā)生，該函數(shù)口就會(huì)受到Windows的調(diào)用。

二、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

（一）系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)

當(dāng)服務(wù)器的程序開始進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，監(jiān)聽線程就會(huì)有所啟動(dòng)，其能夠不停的對(duì)新的客戶端的連接請(qǐng)求進(jìn)行接收。若客戶端所發(fā)送的用戶合法，那么就會(huì)在管理集合中進(jìn)行新的客戶端的添加。此外，服務(wù)器端對(duì)操作命令進(jìn)行隨時(shí)的接收，并對(duì)客戶端計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效地操作。當(dāng)服務(wù)器被客戶端成功登陸以后，就會(huì)對(duì)來(lái)自服務(wù)器的消息進(jìn)行監(jiān)聽和響應(yīng)，之后在把結(jié)果傳輸給服務(wù)端。成功登陸之后，管理集中會(huì)進(jìn)行服務(wù)端的添加，服務(wù)端同時(shí)也會(huì)對(duì)心跳包進(jìn)行發(fā)送。而這里的心跳包是在服務(wù)器與客戶端之間，對(duì)對(duì)方進(jìn)行一個(gè)命令字的定時(shí)通知，在依據(jù)給定的時(shí)間進(jìn)行間隔的發(fā)送，如同心跳一樣，即被稱作心跳包。心跳包的使用，可以得知服務(wù)器端與客戶端的相連狀況。

（二）監(jiān)控管理的實(shí)現(xiàn)

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，管理員會(huì)通過(guò)服務(wù)器，來(lái)監(jiān)控多個(gè)客戶端。而這些控制活動(dòng)的完成都是向客戶端發(fā)送消息來(lái)形成的。其中，每一個(gè)模塊都包含著一些小的模塊，而這些小模塊的功能如下：

1.主線程可對(duì)端口進(jìn)行掃描，并進(jìn)行子線程的創(chuàng)建，端口的掃描工作由子線程來(lái)進(jìn)行，之后對(duì)是否開放的結(jié)果進(jìn)行一個(gè)返回。其對(duì)線程的并發(fā)進(jìn)行了利用，并伴隨臨界區(qū)、互斥量、信號(hào)量等對(duì)線程的控制利用。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，會(huì)進(jìn)行多線程的創(chuàng)建，其類別如CPort Scan功能，如果得出的端口經(jīng)過(guò)掃描，發(fā)現(xiàn)數(shù)量少于線程數(shù)，端口數(shù)就等于創(chuàng)建的線程數(shù)。

2.在應(yīng)用程序中，對(duì)WH—KEYBOARD Hook進(jìn)行安裝，可起到監(jiān)視WM—KEYUP和WM—KEYDOWN消息的作用。其中，安裝WH—MOUSE Hook監(jiān)視，可對(duì)Peek Message或Get Message函數(shù)的鼠標(biāo)消息進(jìn)行返回，對(duì)Hook監(jiān)視進(jìn)行使用，將其輸入到鼠標(biāo)消息中。依據(jù)Hook的技術(shù)規(guī)范，Hook API要寫在DLL中，在主程序中，進(jìn)行Hook函數(shù)的調(diào)用。

3.通過(guò)Screen2Bitmap和Bmp2Stream兩個(gè)函數(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)程序的屏幕抓取。Screen2Bitmap可對(duì)屏幕進(jìn)行截取，并將圖片進(jìn)行保存，之后在返回到位圖的旬柄當(dāng)中；Bmp2Stream可對(duì)位圖旬柄進(jìn)行接收，并對(duì)這一個(gè)位圖進(jìn)行有效的編碼，在將其進(jìn)行拷貝后保存在緩沖區(qū)里。在服務(wù)器端，程序會(huì)通過(guò)屏幕的抓取命令對(duì)客戶端進(jìn)行圖像的截取要求，如嘗試失敗，就會(huì)返回，反之，就會(huì)len參數(shù)中進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的傳遞，之后服務(wù)器端來(lái)完成圖像數(shù)據(jù)的接收。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)活動(dòng)的監(jiān)控，是有效地通過(guò)Internet技術(shù),在TCP／IP協(xié)議的基礎(chǔ)之上，對(duì)軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的組織，而用戶對(duì)電腦運(yùn)行情況的了解則是通過(guò)局域網(wǎng)內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端主要通過(guò)鉤子技術(shù)、多線程技術(shù)、SOCKET技術(shù)的應(yīng)用，在C／S模式中有效地進(jìn)行計(jì)算機(jī)的監(jiān)控?？蛻舳诉M(jìn)行信息的收集，并將信息發(fā)送給服務(wù)端，在完整的呈現(xiàn)給管理人員，整個(gè)過(guò)程都在監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)行下有序良好的進(jìn)行，使管理人員在局域網(wǎng)內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)正常的管理和監(jiān)測(cè)，進(jìn)而促使了計(jì)算機(jī)管理的準(zhǔn)確性和高效性。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉海林,陳世欣,龔仕華.基于HOOK技術(shù)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2008(12):1-3

[2]楊竹青.基于HOOK技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室軟件監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2009(13):1-3

篇8

基于自主研發(fā)的新穎異構(gòu)多核工程科學(xué)計(jì)算加速協(xié)處理器（ESCA）體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了圖像Laplace變換算法。針對(duì)ESCA架構(gòu)特點(diǎn)，采用子字并行計(jì)算和訪存延遲隱藏等機(jī)制，進(jìn)行了一系列并行算法優(yōu)化，并在四核ESCA處理器原型上對(duì)圖像Laplace變換算法的進(jìn)行了性能評(píng)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于計(jì)算密集型計(jì)算任務(wù)，ESCA處理器具有良好的計(jì)算加速效果。

關(guān)鍵詞：異構(gòu)多核；協(xié)處理器；計(jì)算密集型；Laplace變換；并行計(jì)算

中圖分類號(hào)： TN492

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Implementation of Laplace transform on heterogeneous multi-core

engineering and scientific computation accelerator coprocessor

Abstract：

Engineering and Scientific Computation Accelerator （ESCA） is a heterogeneous multi-core architecture to accelerate computation-intensive parallel computing in scientific and engineering applications. This paper described an implementation of Laplace transform on the hybrid system based on ESCA coprocessor， and the performance of Laplace transform on the quad-core prototype ESCA was exploited. The experimental results show that the ESCA can accelerate program of compute-intensive applications fairly well.

Key words：

heterogeneous multicore； coprocessor； compute-intensive； Laplace transform； parallel computing

0 引言

高性能計(jì)算（High Performance Computing， HPC）廣泛應(yīng)用于金融、制藥、交通、銀行、證券、醫(yī)療、教育以及科學(xué)計(jì)算及信息化服務(wù)等領(lǐng)域[1]，已成為衡量一個(gè)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵指標(biāo)。近年來(lái)受應(yīng)用需求和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)，高性能計(jì)算機(jī)的核心評(píng)價(jià)指標(biāo)已經(jīng)從高性能計(jì)算轉(zhuǎn)向高效能計(jì)算[2]，即每瓦特能耗下所能實(shí)現(xiàn)的性能（Performance-per-Watt，F(xiàn)lops/W）。“主處理器+協(xié)處理器”的混合計(jì)算體系結(jié)構(gòu)[3-4]以其獨(dú)特的效能優(yōu)勢(shì)[5]，已經(jīng)成為高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究的主要趨勢(shì)之一。同時(shí)，片上多核處理器作為摩爾定律的一種新的延續(xù)形式，已經(jīng)成為處理器性能持續(xù)增長(zhǎng)的必然途徑[6]。對(duì)此，文獻(xiàn)[7-8]面向科學(xué)計(jì)算、數(shù)字信號(hào)處理和多媒體處理等科學(xué)與工程計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域，提出了一種自主研發(fā)的異構(gòu)多核處理器——工程科學(xué)計(jì)算加速協(xié)處理器（Engineering and Scientific Computation Accelerator，ESCA）體系結(jié)構(gòu)。

ESCA處理器是一個(gè)具有強(qiáng)大計(jì)算性能的協(xié)處理器，采用經(jīng)典存儲(chǔ)器接口方式，與商用主流的通用微處理器（如Intel CPU、IBM Power PC等）或嵌入式微處理器（如ARM、 SPARC等）有效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)基于混合計(jì)算體系結(jié)構(gòu)的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其中，主處理器上運(yùn)行操作系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)執(zhí)行系統(tǒng)任務(wù)和控制任務(wù)（如響應(yīng)中斷、操作外設(shè)等），并根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)將并行計(jì)算任務(wù)分配到協(xié)處理器計(jì)算節(jié)點(diǎn)上；ESCA處理器負(fù)責(zé)對(duì)具體的計(jì)算任務(wù)進(jìn)行加速。這種“主處理器加協(xié)處理器”的混合異構(gòu)多核架構(gòu)可以提供強(qiáng)大的計(jì)算能力，廣泛應(yīng)用于計(jì)算密集型的科學(xué)與工程計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域[9]。

圖像信息處理是一種典型的計(jì)算密集型應(yīng)用，而Laplace變換在圖像處理中的應(yīng)用非常廣泛。本文深入分析了ESCA體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，基于ESCA架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了圖像Laplace變換算法，并進(jìn)行了一系列并行算法優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于計(jì)算密集型計(jì)算任務(wù)，ESCA處理器具有良好的計(jì)算加速效果。

1 ESCA體系結(jié)構(gòu)

ESCA處理器主要包括計(jì)算陣列、控制內(nèi)核、指令高速緩存、總線接口單元以及直接存儲(chǔ)訪問(wèn)引擎幾大部分，體系架構(gòu)如圖1 所示。其中，計(jì)算陣列集成多個(gè)計(jì)算內(nèi)核（Processing Element，PE），以單指令多數(shù)據(jù)流（Single Instruction Multiple Data， SIMD）模式并行執(zhí)行以提供高計(jì)算能力；控制內(nèi)核負(fù)責(zé)ESCA處理器與外部的通信，同時(shí)取指令發(fā)送給PE計(jì)算陣列進(jìn)行運(yùn)算操作，控制程序的正確執(zhí)行并收集程序執(zhí)行過(guò)程中的各種狀態(tài)（異常、中斷等）。指令高速緩存用于存儲(chǔ)近期可能用到的ESCA計(jì)算任務(wù)程序，為控制內(nèi)核提供快速的取指響應(yīng)。總線接口單元?jiǎng)t主要用于進(jìn)行片內(nèi)外數(shù)據(jù)通信，匹配外部Local Bus接口時(shí)序和Local Memory接口時(shí)序，控制數(shù)據(jù)通路，根據(jù)不同的位寬比例進(jìn)行數(shù)據(jù)拆包和打包工作，并且產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)。

控制內(nèi)核是ESCA處理器的控制中樞，它包含多個(gè)控制狀態(tài)寄存器。這些控制狀態(tài)寄存器參與全局編址，可供Host訪問(wèn)和查詢。而ESCA處理器芯片根據(jù)這些控制狀態(tài)寄存器的設(shè)置執(zhí)行相關(guān)操作，如指令高速緩存的預(yù)取、計(jì)算任務(wù)的開始執(zhí)行、調(diào)試模式、DMA傳輸配置等。此外，控制內(nèi)核讀取指令并進(jìn)行初步譯碼，識(shí)別該指令是在控制內(nèi)核處理器核中執(zhí)行的（如同步指令、Load/Store指令、跳轉(zhuǎn)指令、控制內(nèi)核級(jí)別的簡(jiǎn)單計(jì)算和比較指令等）還是要傳遞給計(jì)算陣列進(jìn)行的（如用于運(yùn)算加速的計(jì)算指令、網(wǎng)絡(luò)傳輸指令等）。計(jì)算陣列則是進(jìn)行并行計(jì)算，它支持向量模式及子字并行，同時(shí)在計(jì)算陣列實(shí)現(xiàn)了條件執(zhí)行和條件中斷，以及間接尋址等功能。PE之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)采用層次化方式構(gòu)建，具有很高的可擴(kuò)展性和靈活性。

2 圖像Laplace變換算法在ESCA上的實(shí)現(xiàn)

2.1 圖像Laplace變換基本原理

拉普拉斯算子是最簡(jiǎn)單的各向同性微分算子，具有旋轉(zhuǎn)不變性。一個(gè)二維圖像函數(shù)的拉普拉斯變換是各向同性的二階導(dǎo)數(shù)，定義為：

另外，拉普拉斯算子還可以表示成模板的形式，如圖2所示。從模板形式容易看出，如果在圖像中一個(gè)較暗的區(qū)域中出現(xiàn)了一個(gè)亮點(diǎn)，那么用拉普拉斯運(yùn)算就會(huì)使這個(gè)亮點(diǎn)變得更亮。因?yàn)閳D像中的邊緣就是那些灰度發(fā)生跳變的區(qū)域，所以拉普拉斯銳化模板在邊緣檢測(cè)中很有用。

2.2 Laplace變換算法在ESCA上的實(shí)現(xiàn)

2.2.1 任務(wù)劃分

由于ESCA系統(tǒng)是以“主處理器加協(xié)處理器” [10]的混合計(jì)算模型執(zhí)行的，主處理器（商用CPU）在處理數(shù)據(jù)相關(guān)性不大的計(jì)算類和復(fù)雜繁瑣的非計(jì)算類具有優(yōu)勢(shì)，而協(xié)處理器（ESCA處理器芯片）則適合用來(lái)處理計(jì)算性強(qiáng)但邏輯性不強(qiáng)的大量平行數(shù)據(jù)。所以需要進(jìn)行合理的任務(wù)劃分，使二者協(xié)同工作，共同完成計(jì)算任務(wù)，能充分利用各自的架構(gòu)優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮出強(qiáng)大的計(jì)算能力。

ESCA系統(tǒng)中主處理器（Host）與協(xié)處理器（ESCA芯片）之間按照offload mode協(xié)同完成具體應(yīng)用：Host端先對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后創(chuàng)建初始化ESCA處理器芯片線程空間，將相關(guān)指令和數(shù)據(jù)從系統(tǒng)主存下載到ESCA芯片的片外存儲(chǔ)器中，之后再啟動(dòng)ESCA芯片執(zhí)行；ESCA芯片接收到啟動(dòng)控制信號(hào)后，由控制核控制內(nèi)核從初始地址開始取指運(yùn)行，配置計(jì)算陣列對(duì)待處理數(shù)據(jù)的DMA加載過(guò)程。當(dāng)一次批量運(yùn)算所需的數(shù)據(jù)都從片外存儲(chǔ)器通過(guò)DMA方式載入到計(jì)算陣列的局部存儲(chǔ)器之后，所有PE在SIMD模式下執(zhí)行并行計(jì)算。當(dāng)計(jì)算陣列完成該次計(jì)算任務(wù)后，由控制內(nèi)核配置計(jì)算陣列的結(jié)果數(shù)據(jù)到片外存儲(chǔ)器的DMA下載過(guò)程。當(dāng)ESCA芯片的所有計(jì)算任務(wù)完成后，控制內(nèi)核將操作完成的控制信號(hào)寫入特定狀態(tài)寄存器，Host查詢到該狀態(tài)，將ESC外存儲(chǔ)器的結(jié)果數(shù)據(jù)讀回，通過(guò)相應(yīng)處理得到最終結(jié)果。ESCA系統(tǒng)執(zhí)行圖像Laplace算法的具體程序流程如圖3所示。

2.2.2 分塊存儲(chǔ)

從式（3）可知，在對(duì)圖片進(jìn)行Laplace變換時(shí)，每計(jì)算一個(gè)像素點(diǎn)都會(huì)用到原始像素矩陣的3×3的小矩陣，而BMP格式圖片的像素點(diǎn)在存儲(chǔ)器中是按行存儲(chǔ)的，所以在計(jì)算時(shí)，需要多次訪問(wèn)局部存儲(chǔ)器。因此需要將圖片像素進(jìn)行分塊存儲(chǔ)，使每一塊的數(shù)據(jù)大小為ESCA計(jì)算陣列所能處理的大小，就能減少ESCA計(jì)算陣列對(duì)局部存儲(chǔ)器的訪問(wèn)次數(shù)，提高訪問(wèn)效率。

ESCA的一個(gè)處理單元有16×16個(gè)寄存器，在子字并行（Subword）技術(shù)[11]下，一個(gè)寄存器可以存放4個(gè)像素值，除去用作臨時(shí)變量的16個(gè)寄存器，ESCA處理單元一次能批量處理64×15個(gè)像素點(diǎn)，在ESCA計(jì)算陣列規(guī)模為2×2的情況下，ESCA計(jì)算陣列一次能批量處理64×60個(gè)像素點(diǎn)。因此可以在Host端先對(duì)二維BMP圖片進(jìn)行分塊，每塊大小為64×60個(gè)像素點(diǎn)，以塊為單位部署到ESCA的局部存儲(chǔ)器中。計(jì)算時(shí)，每次傳遞一塊數(shù)據(jù)到計(jì)算陣列，經(jīng)計(jì)算陣列計(jì)算后，結(jié)果數(shù)據(jù)再以塊為單位放回到ESCA局部存儲(chǔ)器中。最后，由Host端將ESCA局部存儲(chǔ)器中的結(jié)果數(shù)據(jù)矩陣還原成Bmp圖片。

考慮到邊界元素的影響，原始數(shù)據(jù)塊之間會(huì)有部分?jǐn)?shù)據(jù)重疊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊包含的實(shí)際像素點(diǎn)為56×52個(gè)，這也即結(jié)果數(shù)據(jù)塊的大小。所以對(duì)于尺寸為W×H的Bmp圖片，分塊后個(gè)數(shù)為N，則：

2.2.3 分塊計(jì)算

在對(duì)圖像數(shù)據(jù)完成分塊處理后，由ESCA計(jì)算陣列對(duì)分塊數(shù)據(jù)批量完成Laplace變換。計(jì)算陣列是ESCA的計(jì)算核心，由多個(gè)處理單元組成，構(gòu)成了一種片上輕量級(jí)集群結(jié)構(gòu)，通過(guò)片上互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效互連，在控制內(nèi)核的控制下以SIMD方式實(shí)現(xiàn)高效并行計(jì)算。為了方便管理和控制，處理單元以方陣形式組織，根據(jù)應(yīng)用需求，可以從2×2的規(guī)模，方便的擴(kuò)展到4×4，甚至16×16的規(guī)模。

在本文中，計(jì)算陣列由2×2共4個(gè)處理單元組成。將分塊數(shù)據(jù)的64×60個(gè)像素點(diǎn)的塊數(shù)據(jù)按列分成4個(gè)64×15個(gè)像素的小塊，再分配到計(jì)算陣列的4個(gè)處理單元中去。由于相鄰處理單元數(shù)據(jù)不存在數(shù)據(jù)相關(guān)性，所以4個(gè)處理單元可以完全的高速并行進(jìn)行計(jì)算。除去邊界元素，每個(gè)處理單元一次批量計(jì)算出來(lái)的像素點(diǎn)為56×13個(gè)，計(jì)算陣列一次批量計(jì)算出來(lái)的總的像素點(diǎn)為56×52個(gè)。

2.3 性能優(yōu)化

2.3.1 子字并行機(jī)制

為了對(duì)性能進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，除了在計(jì)算陣列的多個(gè)處理單元能實(shí)現(xiàn)SIMD并行外，還可以在處理單元內(nèi)通過(guò)子字并行（Subword）機(jī)制實(shí)現(xiàn)SIMD并行。所謂子字并行，是將多個(gè)短數(shù)據(jù)（即子字）打包并封裝到一個(gè)寄存器中，利用數(shù)據(jù)并行操作對(duì)一個(gè)寄存器中的所有子字進(jìn)行并行處理，是一種低功耗、小規(guī)模的SIMD并行。

對(duì)于圖像Laplace變換這項(xiàng)具體應(yīng)用，ESCA處理單元的寄存器是64位，而8位BMP圖片的1個(gè)像素點(diǎn)為8位，考慮到計(jì)算的中間結(jié)果可能超過(guò)8位，故用16位來(lái)存儲(chǔ)，ESCA的1個(gè)寄存器可以存儲(chǔ)4個(gè)像素點(diǎn)。利用子字并行機(jī)制，1條指令能同時(shí)對(duì)1個(gè)寄存器內(nèi)的4個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理。

在Host端圖片像素是順序存儲(chǔ)的，如圖4所示，相鄰的點(diǎn)并不在相鄰寄存器的對(duì)應(yīng)位置。

為了減輕Host端數(shù)據(jù)處理的負(fù)擔(dān)，盡量保持?jǐn)?shù)據(jù)的原始性，由ESCA的計(jì)算陣列通過(guò)多媒體數(shù)據(jù)重排指令來(lái)完成這一過(guò)程。對(duì)于進(jìn)入ESCA計(jì)算陣列的原始數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)重排由圖4到圖5；對(duì)于ESCA計(jì)算陣列計(jì)算出來(lái)的結(jié)果數(shù)據(jù)，則通過(guò)數(shù)據(jù)重排由圖5到圖4。

2.3.2 訪存延遲隱藏

為了解決存儲(chǔ)帶寬對(duì)ESCA系統(tǒng)性能提升的制約，還可以通過(guò)減少訪存開銷來(lái)提高系統(tǒng)性能[12]。通過(guò)計(jì)算陣列局部存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)的雙緩沖（dual-buffer）機(jī)制，在計(jì)算陣列的一塊Local Storage進(jìn)行計(jì)算的同時(shí)，往另一塊Local Storage里灌數(shù)據(jù)，兩塊存儲(chǔ)器交替進(jìn)行計(jì)算，可以最大限度地隱藏訪存延遲，提高效能，具體實(shí)現(xiàn)方式如圖6所示。

在這個(gè)過(guò)程中，由于片內(nèi)外數(shù)據(jù)傳輸以流水方式通過(guò)DMA控制器進(jìn)行，在進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)傳輸之前，需要先通過(guò)

DMA 通道命令進(jìn)行傳輸參數(shù)配置，并觸發(fā)DMA控制器通過(guò)正確的DMA隊(duì)列向總線接口發(fā)起鏈路請(qǐng)求，進(jìn)而向片外存儲(chǔ)器控制器發(fā)起連續(xù)的讀寫請(qǐng)求。數(shù)據(jù)傳輸延遲時(shí)間（以時(shí)鐘周期為單位）的估算公式為：

DMA數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間=DMA命令配置開銷+

DMA控制器隊(duì)列響應(yīng)及仲裁開銷+

DMA傳輸過(guò)程主要包括計(jì)算陣列對(duì)片上存儲(chǔ)器原始數(shù)據(jù)的讀取和將計(jì)算陣列結(jié)果數(shù)據(jù)寫入片上存儲(chǔ)器。通過(guò)前面的討論可知，原始數(shù)據(jù)的一次批量讀取為64×60個(gè)像素點(diǎn)，結(jié)果數(shù)據(jù)的一次批量寫入為56×52個(gè)像素點(diǎn)，其中1個(gè)像素點(diǎn)占16位，代入式（5）可以計(jì)算得到如表2所示結(jié)果。

3 性能評(píng)測(cè)

本文采用UMC 0.18μm 1P6M CMOS工藝實(shí)現(xiàn)了1個(gè)片上集成4個(gè)計(jì)算內(nèi)核的ESCA處理器原型芯片，其指令寬度128b，目標(biāo)工作頻率250MHz，單精度浮點(diǎn)性能4 GFlops，片上網(wǎng)絡(luò)帶寬8GB/s，存儲(chǔ)器采用256-bit的eDRAM。選擇的主處理器測(cè)試平臺(tái)為Inter Core2 Duo CPU 9400，工作主頻為2.53GHz，1.99GB內(nèi)存。測(cè)試中，分別基于“Intel處理器+四核ESCA芯片”以及獨(dú)立的Intel CPU處理器2個(gè)平臺(tái)對(duì)不同尺寸的8位256色BMP圖片執(zhí)行Laplace變換。其中，前者Intel處理器只執(zhí)行簡(jiǎn)單的任務(wù)分配，計(jì)算加速任務(wù)完全由ESCA芯片執(zhí)行。由于ESCA芯片通過(guò)計(jì)算陣列片上存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)的dual-buffer機(jī)制實(shí)現(xiàn)了訪存延遲隱藏，實(shí)際程序運(yùn)行時(shí)間計(jì)算公式為：

相比2.5GHz的Intel CPU，工作頻率為250MHz 的ESCA芯片通過(guò)采用4個(gè)計(jì)算內(nèi)核同時(shí)執(zhí)行子字并行計(jì)算，并且有效隱藏?cái)?shù)據(jù)訪存?zhèn)鬏斞舆t，可以獲得1.10～1.16倍的性能加速比。由于ESCA芯片工作頻率遠(yuǎn)低于Intel CPU，因此體現(xiàn)了ESCA處理器良好的計(jì)算加速效果。評(píng)測(cè)中也發(fā)現(xiàn)，圖片尺寸ESCA系統(tǒng)加速性能有直接影響。由于ESCA芯片計(jì)算陣列一次批量處理的像素點(diǎn)為56×52個(gè)，假設(shè)圖片尺寸為M×N，那么M和N分別為56和52的整數(shù)倍時(shí)，ESCA的計(jì)算整列每次批量運(yùn)算都為滿載運(yùn)算，計(jì)算效率最高。當(dāng)增加ESCA芯片個(gè)數(shù)或者計(jì)算陣列規(guī)模時(shí)，計(jì)算時(shí)間會(huì)相應(yīng)減少，但訪存時(shí)間會(huì)成為制約系統(tǒng)性能提升的瓶頸。

4 結(jié)語(yǔ)

ESCA處理器是一款自主研發(fā)的新穎異構(gòu)多核處理器工程科學(xué)計(jì)算加速協(xié)處理器，片上集成多個(gè)計(jì)算內(nèi)核工作在SIMD模式，具有高的計(jì)算性能，內(nèi)核之間通過(guò)高效的片上網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，具有高的網(wǎng)絡(luò)通信帶寬，可以針對(duì)計(jì)算密集型應(yīng)用進(jìn)行有效計(jì)算加速。本文基于該“主處理器+ESCA協(xié)處理器”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了圖像Laplace變化算法，進(jìn)行了一系列并行算法優(yōu)化，并在四核ESCA處理器原型芯片上進(jìn)行性能評(píng)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于計(jì)算密集型計(jì)算任務(wù)，ESCA處理器具有良好的計(jì)算加速效果。如何解決訪存時(shí)間對(duì)系統(tǒng)性能提升的制約問(wèn)題，將是我們后續(xù)研究的重點(diǎn)。

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篇9

[論文關(guān)鍵詞]高職院校 計(jì)算機(jī)課程 質(zhì)量提升

隨著計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能已經(jīng)成為人們從事生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理等工作不可或缺的基本技能之一。廣大高職院校的職能就是為社會(huì)培養(yǎng)、輸送合格的社會(huì)主義建設(shè)者，計(jì)算機(jī)技能理應(yīng)成為高職院校畢業(yè)生必備的基本技能。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)與發(fā)展，高職院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的軟硬件不斷得到改善，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)也日益豐富，但看到成績(jī)的同時(shí)，必須清醒地認(rèn)識(shí)到，當(dāng)前高職院校計(jì)算機(jī)課程教育中還存在一些不利于提高高職院校學(xué)生計(jì)算機(jī)素質(zhì)的問(wèn)題。在這種情況下，高職院校加強(qiáng)計(jì)算機(jī)課程教育的探索與研究，對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生素質(zhì)，都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教育現(xiàn)狀分析

根據(jù)教育部最新公告數(shù)據(jù)顯示，2014年高職院校擬招生專業(yè)共有1081個(gè)，其中專業(yè)點(diǎn)有48668個(gè)。截至目前，全國(guó)共有高職院校1297所。中央部門主管的高職院校有4所；地方主管的高職院校共有997所，其中教育部門主管的有389所，其他部門主管的有537所，地方企業(yè)主管的有51所；民辦高職院校有316所。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在這些院校中有近76%的專業(yè)均開設(shè)有計(jì)算機(jī)課程，說(shuō)明各高職院校高度重視計(jì)算機(jī)課程?，F(xiàn)在的高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上，按照計(jì)算機(jī)硬件、軟件進(jìn)行區(qū)分，其中軟件課程又可以細(xì)分為編程、軟件應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三種不同的類型。在教學(xué)內(nèi)容編排、設(shè)施配備、教師編組等方面都存在不少矛盾和問(wèn)題。為進(jìn)一步了解高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教育現(xiàn)狀，筆者選取四川10所高職院校，對(duì)相關(guān)情況進(jìn)行研究分析。

1.高職院校計(jì)算機(jī)課程教育的目標(biāo)。高職院校以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能和實(shí)際動(dòng)手能力為主要目標(biāo)。高職院校開設(shè)計(jì)算機(jī)課程的主要目的就是培養(yǎng)學(xué)生的基本計(jì)算機(jī)能力，使學(xué)生能夠熟練掌握計(jì)算機(jī)操作技能，能夠更好地適應(yīng)未來(lái)工作的需要。同時(shí)，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為學(xué)生掌握其他知識(shí)的重要工具，例如利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，自覺(jué)抓好學(xué)習(xí)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)、新裝備層出不窮，這給計(jì)算機(jī)教師提出了新的更高要求，教師必須不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)。高職院校計(jì)算機(jī)教育必須堅(jiān)持以學(xué)生為本，拓展學(xué)生自主學(xué)習(xí)的視野，提高學(xué)習(xí)效率。

2.高職院校計(jì)算機(jī)課程的基本設(shè)置。筆者所調(diào)研的10所高職院校中，相關(guān)計(jì)算機(jī)課程的設(shè)置主要基于對(duì)學(xué)生基本計(jì)算機(jī)知識(shí)和基本應(yīng)用技能的培養(yǎng)。計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程設(shè)置多數(shù)是偏硬和偏軟進(jìn)行課程設(shè)置，偏軟的課程又分為編程、應(yīng)用軟件的使用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三大類。至于偏向于編程的專業(yè)，一般開設(shè)basic、C語(yǔ)言、FoxPro、C++、VB、JAVA應(yīng)用技術(shù)等課程。與軟件應(yīng)用有關(guān)的課程主要包括Authorware、Director、API、ToolBook等，并涉及多媒體制作、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、動(dòng)畫制作、網(wǎng)絡(luò)通信等。這些課程的設(shè)置一方面扎實(shí)了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)，但由于課程內(nèi)容設(shè)置涵蓋了硬軟件應(yīng)用的各個(gè)方面，存在某個(gè)方面的知識(shí)學(xué)習(xí)深度不夠，全而不深的問(wèn)題；另一方面由于課程設(shè)置存在重復(fù)和主題不清等問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生專業(yè)知識(shí)比較寬泛，缺乏深度，畢業(yè)生很難迅速適應(yīng)計(jì)算機(jī)專業(yè)崗位的工作。

3.高職院校計(jì)算機(jī)課程教育的特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)課程有別于其他課程，具有操作性強(qiáng)、實(shí)踐性突出、對(duì)教師知識(shí)更新要求高、必須具備良好的軟硬件操作技能等特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課通常包括計(jì)算機(jī)基本原理、操作系統(tǒng)、文字錄入、文檔處理、表格應(yīng)用等內(nèi)容，通過(guò)這些課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠具備必要的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，能夠熟練掌握計(jì)算機(jī)的基本操作技能，可以掌握常用軟件的應(yīng)用技能。軟件設(shè)計(jì)則開設(shè)C語(yǔ)言、VB、VC、數(shù)據(jù)庫(kù)等程序設(shè)計(jì)內(nèi)容，學(xué)習(xí)這些內(nèi)容可以使計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生熟練掌握計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)及編程的技巧，初步具備軟件編程能力。網(wǎng)絡(luò)知識(shí)課程通常開設(shè)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用等課程，學(xué)生學(xué)習(xí)這些課程能具備組網(wǎng)、建網(wǎng)、管網(wǎng)的能力。專業(yè)技能則是在學(xué)生掌握了較為扎實(shí)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)后，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)提升訓(xùn)練而設(shè)置的課程，學(xué)生的專業(yè)技能可以得到全面鍛煉和提升。

二、高職院校計(jì)算機(jī)課程教育存在的主要問(wèn)題

近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用有力地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)教育行業(yè)的快速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)幾乎所有的高職院校都開設(shè)了計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，筆者所選取的10所高職院校中，開設(shè)有計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的占61%，開設(shè)動(dòng)漫制作專業(yè)的占33%，開設(shè)信息管理專業(yè)的占82%，一些高職院校還存在一個(gè)專業(yè)同時(shí)分為若干個(gè)專業(yè)方向的現(xiàn)象。由此可見，高職院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)設(shè)置缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，存在隨意性；專業(yè)培養(yǎng)定位不清晰，存在“堆砌”現(xiàn)象。在具體的教學(xué)過(guò)程中存在以下問(wèn)題：

1.學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)參差不齊。高職院校的生源復(fù)雜，導(dǎo)致學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)差異大，來(lái)自城市的學(xué)生接受過(guò)良好的計(jì)算機(jī)文化教育，具備較為扎實(shí)的計(jì)算機(jī)知識(shí)基礎(chǔ)；來(lái)自鄉(xiāng)鎮(zhèn)的學(xué)生，由于計(jì)算機(jī)軟硬件條件有限，所以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較為薄弱。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的不同，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的反應(yīng)不同，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較好的學(xué)生會(huì)認(rèn)為學(xué)校開設(shè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程過(guò)于簡(jiǎn)單，不能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣、不能滿足其學(xué)習(xí)愿望；但計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生卻會(huì)感到計(jì)算機(jī)知識(shí)難度較大，學(xué)習(xí)吃力。

2.課程設(shè)置缺乏科學(xué)性。計(jì)算機(jī)的工具性特征十分突出，這就決定了計(jì)算機(jī)教學(xué)應(yīng)當(dāng)圍繞培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力來(lái)展開。然而，一些高職院校在設(shè)置計(jì)算機(jī)課程時(shí)，缺乏充分的調(diào)研論證，只是循規(guī)蹈矩地依循傳統(tǒng)的教育教學(xué)方式，注重知識(shí)體系的完整性和教學(xué)的系統(tǒng)性，按照理論授課、上機(jī)實(shí)習(xí)等傳統(tǒng)路子進(jìn)行教學(xué)。而且，理論講授的內(nèi)容大多跨度較大，因?yàn)橐恍└呗氃盒榱颂嵘龑W(xué)校教師的資歷水平，采取自編教材的做法，往往一本教材匯集了眾多課程的內(nèi)容，教師在教學(xué)過(guò)程中很難在有限的課堂時(shí)間內(nèi)使學(xué)生完全掌握教材上的內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難，趕不上趟，甚至產(chǎn)生厭學(xué)心理，影響學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)效果。

3.教學(xué)手段較為單一滯后。受高職院校學(xué)生素質(zhì)的影響，教師往往還沿襲傳統(tǒng)的“教師登臺(tái)、學(xué)生聽講”的模式組織教學(xué)，由于課時(shí)少，課堂教學(xué)的時(shí)間十分有限，教師很少給學(xué)生預(yù)留一些自我消化、自由反思的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)失去興趣。有的教師雖然具有很高的學(xué)術(shù)水平，知識(shí)也非常豐富廣博，但由于受到學(xué)校條件的限制，不能利用各種現(xiàn)代化的技術(shù)手段來(lái)滿足課程教學(xué)的需要，學(xué)生缺乏對(duì)教學(xué)的有效參與，僅僅滿足于“帶上一雙耳朵聽講”，學(xué)生自主參與教學(xué)活動(dòng)的積極性大打折扣。特別是對(duì)于多媒體技術(shù)、動(dòng)畫技術(shù)等對(duì)直觀性要求較高的教學(xué)內(nèi)容，如果不能將幻燈等顯示手段有效地運(yùn)用到教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生理解的難度就將會(huì)進(jìn)一步加大，很難實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)效果。

4.調(diào)研測(cè)試結(jié)果不容樂(lè)觀。為了真實(shí)了解高職院校計(jì)算機(jī)課程教育現(xiàn)狀，筆者從10所高職院校中選取2所學(xué)校的108名計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程測(cè)試。選取的這2所高職院校均開設(shè)了多媒體制作專業(yè)，均開設(shè)了Authorware課程，課時(shí)均在50課時(shí)以上。筆者給出題目，要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)一件多媒體作品，要求其中包括文本、圖形處理、設(shè)計(jì)動(dòng)畫效果、建立用戶交互、建立程序的框架與分支、在作品使用多媒體信息、使用變量和函數(shù)、進(jìn)行打包文件和程序的等。對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分值分配，總分為100分。作品設(shè)計(jì)時(shí)間為2小時(shí)。最終的評(píng)分結(jié)果是：50分以下的有76人，50～60分的有23人，60～70分的有9人。通過(guò)該測(cè)試，可見學(xué)生的計(jì)算機(jī)知識(shí)學(xué)習(xí)掌握程度與教學(xué)目標(biāo)要求還有很大差距。

三、新形勢(shì)下提升高職院校計(jì)算機(jī)課程教育質(zhì)量的對(duì)策

高職院校作為培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才的重要平臺(tái)，理應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生技能與動(dòng)手能力的培養(yǎng)，特別是在當(dāng)前國(guó)際交流與合作日益頻繁的情況下，社會(huì)對(duì)具有良好職業(yè)技能人才的需求十分迫切。但是，一些高職院校計(jì)算機(jī)課程設(shè)置、教育理念與教學(xué)方法已經(jīng)背離了這一培養(yǎng)目標(biāo)，因此，采取切實(shí)可行的對(duì)策措施，全面提升高職院校計(jì)算機(jī)課程教育質(zhì)量是十分迫切的。

1.優(yōu)化計(jì)算機(jī)教育培養(yǎng)目標(biāo)。一方面，一部分高職院校畢業(yè)生由于專業(yè)不對(duì)口、專業(yè)技能不扎實(shí)等原因而成為就業(yè)“困難戶”；另一方面，一些計(jì)算機(jī)專業(yè)崗位由于招不到合適的人才，而不得不縮小員工規(guī)模。這說(shuō)明高職院校計(jì)算機(jī)教育培養(yǎng)目標(biāo)與社會(huì)對(duì)人才的需求存在偏差。因此，高職院校應(yīng)當(dāng)積極改革創(chuàng)新，逐步建立以提高學(xué)生綜合技能、動(dòng)手實(shí)踐能力為核心的，以培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)素養(yǎng)為主要內(nèi)容的高職院校計(jì)算機(jī)教育培養(yǎng)目標(biāo)體系，充分調(diào)動(dòng)教師與學(xué)生兩個(gè)主體的主動(dòng)性，不斷創(chuàng)新深化教育改革，并在此基礎(chǔ)上逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教方法的改革。

篇10

今信息時(shí)代，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，知識(shí)更新越來(lái)越快，對(duì)人才的計(jì)算機(jī)知識(shí)和能力的要求也越來(lái)越高。軍校是培養(yǎng)新型軍事人才的基礎(chǔ)，也是打贏信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的基礎(chǔ)。因此，軍校計(jì)算機(jī)課程的設(shè)置對(duì)于學(xué)員計(jì)算機(jī)能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。目前，很多軍校計(jì)算機(jī)課程設(shè)置仍然不夠科學(xué)，重理論教學(xué)，輕實(shí)踐教學(xué)，沒(méi)有系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)課程培養(yǎng)方案。軍校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)亟待改革。

軍校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

新生計(jì)算機(jī)知識(shí)基礎(chǔ)參差不齊?，F(xiàn)如今計(jì)算機(jī)課程在中學(xué)就以廣泛開設(shè)，不過(guò)軍校的新生來(lái)自于不同地區(qū)不同學(xué)校，亦或者來(lái)自于各個(gè)地域的基層單位，除了地域性教學(xué)的差距，還有不同的學(xué)校對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的重視程度有所區(qū)別，有些幾乎沒(méi)有開設(shè)過(guò)計(jì)算機(jī)課程，有些幾乎涵蓋了大學(xué)階段的大部分教學(xué)內(nèi)容。這些原因?qū)е铝诵氯雽W(xué)學(xué)員的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)參差不齊，即使相同學(xué)科的學(xué)員對(duì)于計(jì)算機(jī)理論和操作的掌握都有區(qū)別。在某些學(xué)員看來(lái)已經(jīng)完全掌握的課程對(duì)其他學(xué)員而言就像“天書”般難懂。新生入校之后往往會(huì)合班上課，教員按照統(tǒng)一的教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行講解。由于新生的知識(shí)接受程度不一樣，所以他們對(duì)知識(shí)的理解、掌握水平參差不齊。通過(guò)粗略估算，一個(gè)教學(xué)班中往往最多有大約50%的學(xué)員能夠在課堂上掌握所學(xué)知識(shí)，按時(shí)獨(dú)立完成作業(yè)；40%的學(xué)員能夠聽懂所講內(nèi)容，作業(yè)單獨(dú)按時(shí)完成有一定的難度；至少有10%的學(xué)員上課跟不上教員的教學(xué)進(jìn)度，作業(yè)不能完成。這樣的局面使得軍校計(jì)算機(jī)教學(xué)工作變得更加困難。

教學(xué)重理論教學(xué)，輕實(shí)踐教學(xué)。目前，軍校計(jì)算機(jī)課程尤其是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等課程在課時(shí)安排上雖然設(shè)置了一定的實(shí)踐課時(shí)，但實(shí)踐教學(xué)組織實(shí)施的水平以及學(xué)員的學(xué)習(xí)質(zhì)量還有待改進(jìn)。同時(shí)在理論教學(xué)環(huán)節(jié)，多借助于多媒體教學(xué)手段，以教員講、演為主，學(xué)員參與度不高，課堂掌握度差。實(shí)踐教學(xué)課時(shí)安排上，缺乏系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)模式方法，學(xué)員上機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)康男圆粡?qiáng)，沒(méi)有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)操作任務(wù)，進(jìn)而造成一部分學(xué)員在實(shí)驗(yàn)課堂上瀏覽網(wǎng)頁(yè)、玩游戲，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不盡人意。

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在理論課時(shí)與實(shí)踐課時(shí)的設(shè)置上要比例協(xié)調(diào)。以某軍校大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程為例，現(xiàn)在的課時(shí)安排為30學(xué)時(shí)理論。但此課程作為學(xué)員的大學(xué)計(jì)算機(jī)入門類課程，應(yīng)注重實(shí)踐掌握效果，在理論教學(xué)的過(guò)程中要保證充足的實(shí)踐鞏固操作時(shí)間，才能達(dá)到該課程所需的教學(xué)效果。

課程考核方式不夠科學(xué)

軍校中對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的考核基本上都采用紙質(zhì)化理論考核，這對(duì)于實(shí)踐性極強(qiáng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科顯然是不合理的。尤其是程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，課程本身對(duì)學(xué)員編程動(dòng)手能力有一定的要求，但期末考核卻只是采取紙質(zhì)化考試，無(wú)法真實(shí)地對(duì)學(xué)員的編程實(shí)踐能力進(jìn)行檢驗(yàn)。亦或者大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)員的Windows掌握和office操作都有一定的要求，但紙質(zhì)化考試根本無(wú)法對(duì)學(xué)員的操作能力進(jìn)行考核。同時(shí)，目前計(jì)算機(jī)課程的成績(jī)基本以期末紙質(zhì)化考試成績(jī)?yōu)橹?，忽略了學(xué)員平時(shí)課堂的表現(xiàn)，學(xué)員不注重中間的學(xué)習(xí)過(guò)程，課堂不積極，睡覺(jué)、開小差情況嚴(yán)重，學(xué)習(xí)氛圍不濃，從而使得大多數(shù)學(xué)員抱著平時(shí)上課無(wú)所謂，考前臨時(shí)突擊也可以拿到學(xué)分的思想，課程整體學(xué)習(xí)質(zhì)量差。

軍校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革的方法與策略

針對(duì)目前軍校中計(jì)算機(jī)課程教學(xué)存在的問(wèn)題。筆者認(rèn)為新時(shí)期在軍?？梢詮囊韵乱恍┓矫鎸?duì)計(jì)算機(jī)課程做出改革。

根據(jù)生源的不同進(jìn)行差異性計(jì)算機(jī)課程設(shè)置

針對(duì)新生計(jì)算機(jī)水平差異性較強(qiáng)的現(xiàn)狀，因材施教，改革教學(xué)內(nèi)容。一般軍校新生在入學(xué)分班的時(shí)候，同樣教育背景的學(xué)員分到一起，這樣可以根據(jù)不同的班級(jí)（專業(yè)）設(shè)置不同的計(jì)算機(jī)教學(xué)體系。高考進(jìn)入軍校的學(xué)員，在第二學(xué)期統(tǒng)一開設(shè)50學(xué)時(shí)的《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程，該課程學(xué)時(shí)較少，著重帶領(lǐng)學(xué)員鞏固熟練操作計(jì)算機(jī)、辦公軟件和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)。而部隊(duì)生在第二學(xué)期開設(shè)60學(xué)時(shí)的《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程，該課程學(xué)時(shí)較多，教員能夠利用充足的課時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的講解與演示，提高學(xué)員計(jì)算機(jī)、辦公軟件的熟練操作能力，掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)員能夠獨(dú)立完成對(duì)計(jì)算機(jī)的組裝、調(diào)試和維護(hù)的工作，同時(shí)差異化教學(xué)安排，基本拉平學(xué)員的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)水平。從第三學(xué)期開始，根據(jù)學(xué)員各個(gè)專業(yè)的不同，開設(shè)《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》和《多媒體技術(shù)及應(yīng)用》這三門課。文科類專業(yè)開設(shè)《數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》和《多媒體技術(shù)及應(yīng)用》，主要培養(yǎng)學(xué)員熟練使用數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)信息進(jìn)行獲取、分析、處理、應(yīng)用的能力，以及簡(jiǎn)單的多媒體操作技術(shù)；理科類專業(yè)開設(shè)《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》，著重培養(yǎng)學(xué)員基本的邏輯思維能力、編程能力以及項(xiàng)目開發(fā)的基本技能，同時(shí)具備應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理和開發(fā)管理信息系統(tǒng)的初步能力。差異化設(shè)置課程，能夠根據(jù)學(xué)員的基礎(chǔ)和專業(yè)需求進(jìn)行針對(duì)性的素質(zhì)培養(yǎng)，帶動(dòng)學(xué)員的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)權(quán)重，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

計(jì)算機(jī)課程注重實(shí)踐操作，在理論教學(xué)的過(guò)程中，不斷加強(qiáng)實(shí)踐操作，可以設(shè)置理論與上機(jī)1：1或1.5：1的學(xué)時(shí)比例。根據(jù)理論課程，安排針對(duì)性的上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，編寫相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，以幫助學(xué)員正視實(shí)驗(yàn)課程，提高上機(jī)實(shí)驗(yàn)效果。同時(shí)，計(jì)算機(jī)上機(jī)實(shí)驗(yàn)，既是掌握知識(shí)的方法，又是一種勞動(dòng)技能的訓(xùn)練。如學(xué)員動(dòng)手操作，進(jìn)行打字訓(xùn)練，訓(xùn)練十指的擊鍵速度和雙手的互相配合能力；利用計(jì)算機(jī)建立數(shù)據(jù)表格、編排文稿、繪制圖形、編寫程序等，都是動(dòng)手勞動(dòng)創(chuàng)造的過(guò)程。使用計(jì)算機(jī)既是一種腦力勞動(dòng)，也是一種需要付出體力的技能勞動(dòng)。軍校學(xué)員大運(yùn)動(dòng)量的體能訓(xùn)練較多，計(jì)算機(jī)上機(jī)實(shí)驗(yàn)是一種要求高準(zhǔn)確度的、細(xì)膩的手工技能勞動(dòng)，是對(duì)軍體訓(xùn)練的補(bǔ)充。

加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)權(quán)重，勢(shì)必對(duì)軍校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模具有一定的要求。因此，在計(jì)算機(jī)課程改革的過(guò)程中還需要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，增加實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)數(shù)量，提高實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)配置，為學(xué)員計(jì)算機(jī)培養(yǎng)提供充足的硬件保障。

改革計(jì)算機(jī)課程考核模式

針對(duì)計(jì)算機(jī)課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，將課程考核設(shè)置為理論考核60%，實(shí)驗(yàn)考核40%的比例。平時(shí)理論課堂設(shè)置30%的平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)，主要包括課堂表現(xiàn)和上交作業(yè)兩部分，平時(shí)成績(jī)100分采用減分制，課堂表現(xiàn)差者一次扣5分，作業(yè)一次不按時(shí)提交扣5分，扣完為止。實(shí)驗(yàn)上機(jī)平時(shí)表現(xiàn)同樣設(shè)置30%的平時(shí)成績(jī)，以100分來(lái)計(jì)算，主要包括上機(jī)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)完成情況這兩部分，上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)看網(wǎng)頁(yè)、玩游戲發(fā)現(xiàn)一次扣5分，每次實(shí)驗(yàn)課作業(yè)不按時(shí)完成并提交者，一次扣5分。在期末考試前，合計(jì)整體平時(shí)成績(jī)?yōu)?分者，不得參加期末考試。這樣將計(jì)算機(jī)課程平時(shí)的學(xué)習(xí)情況和學(xué)生的切身利益相聯(lián)系，促進(jìn)了學(xué)生注重學(xué)習(xí)過(guò)程，認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)上機(jī)，積極完成課后作業(yè)。