計算機導論實驗課存在的問題及改進措施

計算機導論是中醫學的一門專業一門課程，也是在深入學習其他專業課程之前掌握的一門入門課程。計算機導論對學習和掌握計算機專業完整的知識體系起著重要的引導作用,它使計算機專業的學生了解本專業基本的知識框架,以及運用這些知識能夠解決的問題。實驗課是計算機導論教學中的重要組成部分,就目前情況看,計算機導論實驗課在實驗內容和實驗教學方法上都存在問題,改進和完善實驗內容和實驗教學方式是計算機導論課程建設中面臨的重要課題。許多實驗教材在實驗內容的安排上只側重于windows、Word、Excel、PowerPoint等常用軟件的操作使用上,而忽視了本課程的教學目的主要是構建計算機專業知識的基本框架,引導學生進一步學習好本專業各門課程。在計算機導論實驗課上,涉及專業知識很少,學生埋頭于常用軟件的學習上,而這些內容又與理論課上講的內容沒有直接的聯系,造成理論課與實驗課的脫節。學習掌握常用軟件的使用操作技能是必要的,而作為計算機專業的學生,僅僅學會軟件的使用顯然還遠遠不夠,要有別于非計算機專業的計算機文化基礎課的實驗內容。應適度削減有關常用軟件使用操作類的實驗學時,而增加有關構建計算機專業知識框架的實驗學時,探索出一套適合于計算機導論實驗的教學方法。在這里不再贅述如何學習常用軟件的使用,而是在學習掌握了常用軟件的操作使用之外,就加強豐富計算機導論實驗內容,改進完善實驗教學方式上表達幾點見解。1用程序模擬技術,提高學生的自主學習能力計算機導論實驗課一般安排在大學一年級的第一學期。雖然如今電腦已基本普及,而且學生在中學也學過計算機辦公軟件的操作技能,但是中學里學到的操作技能僅限于辦公軟件少量簡單的操作使用,平時使用電腦更多的是上上網玩玩游戲,絕大多數學生對電腦的工作原理并不了解,極少有學生曾打開電腦機箱了解內部組成,他們對微機內部結構和工作流程幾乎一無所知。在理論課已講授了計算機發展簡史、計算機系統原理和硬件子系統后,為配合理論課教學,我們特安排一個相關實驗項目,此實驗項目分兩次做,每次2個學時共4個學時,實驗目的是使學生了解計算機硬件結構和工作流程,進而對計算機原理及工作流程有一個初步認識。利用實驗室的廢舊微機作為實驗用機供學生拆卸與安裝,每2個學生一組占用一臺微機互相配合做實驗。在教師指導下打開機箱,使學生認識每一個零部件的名稱和外觀,弄清微機的幾大部件如CPU、存儲器、輸入輸出設備的位置,使學生對微機硬件有一個感性認識。同時教師通過多媒體課件中的框圖、圖片、文字等形式加以講解其性能和在系統中所起的作用。講到每個部件,便與實物對照,學生可以將它拆卸下來,然后自己再安裝上。教師講授計算機工作原理時,必須意識到學生基本沒有本專業基礎知識,沒學過相應的前導課程,如果使用過多的專業術語,講得過于深入,學生會越聽越困惑。教師應該用生動形象、通俗易懂、更接近生活的語言來描述,讓學生更容易理解。比如在講解程序運行過程時,指令數據從外存到內存,中央處理器再從內存讀取指令數據、執行指令。可以把這個過程比作一個加工原料的過程:一個人從庫房里取出原料,放到工作臺上,然后這個人拿起工作臺上的原料進行加工。在這個加工過程中,人相當于中央處理器,具體說人手是運算器,人腦是控制器,工作臺是內存,庫房是外存(硬盤,光盤,U盤)。作為工作臺的內存只在工作時間存放“原料”,而作為庫房的外存卻能長期存放“原料”。“原料”由輸入設備硬盤、鍵盤、鼠標輸入,經內存到中央處理器“加工處理”形成“產品”,再由輸出設備顯示器、打印機輸出“產品”。這樣就可以形象地描述出微機的工作過程,學生很容易領會,因而增強了學習的趣味性。然后要求學生啟動微機運行一個軟件,對照微機各部件實物,畫出微機啟動及運行程序的簡要流程圖,每一步涉及到的硬件都要在圖上標出。通過以上內容的實驗,學生對微機基本原理及工作流程有了一個初步認識,雖然這種認識是不透徹的,是帶有懸念的,要使學生意識到這些懸念將在以后的相關專業課程學習中得以解決,啟發了學生的求知欲,培養了學生進一步學習本專業的興趣。2用任務強化操作計算機導論理論課涉及計算機專業各門專業課內容,而在計算機導論實驗課上,由于時間有限,更因為以后將系統學習各門專業課程,不可能大量安排與專業課相關的實驗內容,而只能將大部分學時用在常用軟件的學習上。針對這樣的實驗狀況,應將實驗內容加以充實,在實驗課上學習常用軟件的同時,對與之相關的專業理論知識作概括形象的講解,把這些講解適時地插入到實驗課中,學生在實驗課上不僅學會了常用軟件的操作使用方法,而且也對相關的專業課程知識有了一定的認識。比如在計算機導論實驗課上有一個關于WindowsXP操作系統的實驗項目,此實驗項目的主要目的是學習WindowsXP操作系統的使用方法,包括文件建立、拷貝、刪除、重命名等。在做實驗前,教師應簡要講解操作系統的概念:操作系統能有效地組織和管理計算機系統中的硬件和軟件資源,管理組織計算機工作流程,控制程序的執行,并向用戶提供各種服務功能,使得用戶靈活、方便、有效地使用計算機,并使整個計算機系統有效地運行的一組程序模塊集合。這樣使學生認識到什么是操作系統,它是做什么的以及在計算機整個系統起的作用。由于此時的學生還沒學過操作系統的先導課程,缺乏本專業的基礎知識,為了使學生更容易理解操作系統的概念,應該以生動形象更通俗易懂的語言去描繪操作系統:操作系統就象是一支軍隊的司令部,對這支部隊的人員裝備進行調度指揮,充分發揮人員裝備的效能,使這支軍隊有條不紊地完成各種任務。為了使學生對操作系統有一個感興認識,教師要求學生利用文字處理軟件Word編輯一個文檔,之后存盤,最后打印這個文檔,使學生在實驗操作中領會操作系統的作用。教師對全過程進行總結分析。首先開機運行WindowsXP操作系統,在這個WindowsXP操作系統平臺上,再打開運行Word文字處理軟件,編輯好文檔取一個文件各存入硬盤,最后打印該文檔。在這個過程中,操作系統調用了文字處理軟件Word和硬盤及打印機,使軟件硬件諧調運行,完成了我們的工作任務。在操作系統的指揮控制下,各種計算機資源才能被分配給用戶所使用。操作系統發揮了它的處理機管理功能和存儲器管理功能;在將文件存盤時,操作系統使用了它的文件管理功能,打印文件時,使用了它的設備管理功能,而且每一項功能的實現都有要運行操作系統中的相關程序。雖然這些內容可以在理論課上講,但以學生現有的專業知識,僅以口頭講解,學生總是有“虛幻“的感覺,而將這些專業理論知識的講解融入到實驗課的實際操作中,在實際操作中體會教師所講的內容,學生就更容易理解了。采用這種教學方法,在學會操作系統WindowsXP各種操作使用方法的同時,也對操作系統內在的原理性的東西有了一定的認識,得到了一些啟示,為將來深入系統地學習操作系統這門課程作了鋪墊。3高級語言程序設計程序設計能力是計算機專業學生的基本能力之一,也是計算機專業人員與非計算機專業人員的重要區別。增加有關程序設計知識的實驗項目,目的是使學生初步認識程序設計需要掌握的知識結構以及這些知識在程序設計中所起到的作用,初步了解程序設計的基本步驟,在學生頭腦中勾畫出程序設計的基本框架,為以后學習程序語言、數據結構、編譯原理和面向對象等程序設計相關的課程打下基礎和指明學習方向。此實驗項目分兩次做,每次2學時共4學時。在實驗課上,要求學生在VC++環境下編輯調試一個簡單的C語言程序,通過這樣一個程序實例使學生了解程序設計的相關知識。此時的學生并無程序設計的基礎知識,還不能自己親手去編寫程序,可以要求學生將一個已編寫完整的C語言程序放到VC++環境中,使學生對高級程序語言有一個感性認識,然后教師對程序語言作一個概括介紹:計算機程序是指為計算機完成特定任務而設計的指令序列,程序設計是溝通算法與計算機的橋梁,程序是編程者編寫的計算機能夠理解并執行的一些命令的集合,是解決問題的具體算法在計算機中的實現。教師簡要講解程序語句的格式含義和功能,這個程序解決的是什么實際問題,它是怎樣將算法描述出來的,程序怎樣表達編程者的思路,初步認識一下順序結構、選擇結構、循環結構用C語言的表達形式。讓學生在微機上編譯運行這個程序,使他們親身體會到運行這個程序時,親手輸入要處理的數據,計算機快速自動輸出處理結果的感受,領略計算機程序的工作的自動快捷高效。要使學生意識到一個結構好、效率高的程序,必須研究數據特性及數據間的相互關系,及其對應的存儲表示,并利用這些特性和關系設計出相應的算法和程序,這就涉及到數據結構的知識。教師就具體程序實例向學生介紹程序中用到的數據結構、程序是如何通過這些數據結構來解決問題的,并簡要介紹數據結構中的線性結構、樹形結構、圖形結構及順序存儲和鏈式存儲。當學生將一個編好的程序在計算機上運行,輸出結果時,教師要向學生指出,計算機并不能識別C語言這種高級語言編寫的程序,需要先將C語言編譯成機器語言程序才能執行,計算機識別的只是機器語言。高級語言程序要運行出結果,必須經過由編譯軟件將高級語言編譯成機器語言,再運行機器語言的過程。而我們所使用的軟件開發環境VC++就集成了編譯程序,它具有將高級語言編譯成機器語言的功能。讓學生反復編譯運行一個程序,體會程序編譯執行全過程中的各個環節。要使學生了解編譯原理就是介紹如何把高級源程序編譯成機器語言程序的。學習該課程,既能掌握編譯程序的基本原理,還有助于對高級語言程序設計的深層次理解,提高開發大中型軟件的能力。通過在實驗課上學生編輯運行具體的程序和教師的講解,學生在頭腦中形成了程序設計應具備的知識結構,并對這些知識有了一個初步認識,為今后具體深入學習程序設計相關課程打下了基礎,理清了思路,也使學生在學習有了全局觀念,少走彎路,有了明確的學習目標。4計算機導數課程,深入分析旅游路線這些對計算機導論實驗課程的探索與改進,應用于實驗教學中,對培養學生的計算機專業素養、在學生頭腦中構建一個基本的框架性的計算機專業知識體系、引領和啟發學生進一步學習計算機專業知識等方面都起到了明顯的作用。如果將計算機專業知識體系比作一個大的旅游景區,而計算機導論這門課程就是這個景區的旅游路線地圖。學習計算機導論這門課程,就象是研究識別這幅景區地圖,游覽景區前將景區的整體布局、旅游路線了然于胸,以便在實際游覽時對景區有整體觀念、目標明確,減少盲目性。許多曾承擔計算機導論課程的教師認為,要教好計算機導論這門課程,真正達到理想的教學效果不是一件容易的事。計算機導論是整個計算機專業課