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電腦編程開發學習范文1
從電腦游戲的積極意義來看不外乎以下幾個方面:
一、可以放松學生學習的緊張壓力,獲得玩的享受和快樂
長期以來,許多家長、教師往往只要求自己的小孩考第一——數學第一、語文第一、小學第一、中學第一、大學第一,由此帶來的直接后果是學生的心理壓力更大,而電腦游戲可以讓學生按照自己的意愿來實現自己的目的,以獲得快樂,這可能就是學生迷戀游戲的一個重要心理原因。一臺電腦,一張盜版光碟,帶來了無比豐富的游戲形式和游戲內容,坐在家中,按照自己的想法統領軍隊、操縱股市、廣交朋友......等變化多端的游戲,滿足了學生在緊張學習壓迫下的自我成就感、新奇感和緊張剌激的心理需要。
二、電腦游戲可以充實學生的課余生活
現代社會的文明往往給予兒童的是一個獨立的、封閉的個人小天地,生活中缺少同齡人中的玩伴,而此時的青少年正處于長身體、長知識的旺盛時期,現在社會上開發的電腦游戲軟件不但為其提供了一個、甚至于多個玩伴,而且游戲的內容五花八門、應有盡有——有軍事才能方面的(如紅色警報),有經濟投資方面的(大富翁系列),有俠客型的(如仙劍奇俠傳),有足球(FIFA系列)的,有斗智斗勇的(帝國時代),......適當參與可以鍛煉自己在各個方面的才能,更重要的是隨著游戲內容的不斷變化,成敗得失都掌握在自己的手中,猶如親身體驗,為自己的課余生活增添色彩。
三、游戲鍛煉了學生靈活的應變能力
現在社會上開發的三維動畫游戲,設計精巧,人物完善,事態的發展具有不可預見性,隨機的場景變化多種多樣,因此對于游戲者本身來說要想操縱游戲,就得有清醒的頭腦,靈活的鍵盤操作,及時的判斷等各個方面的能力要求。所以說游戲在提高學生的應變能力方面具有不可低估的作用。
四、適當地玩游戲可以開發學生的智力
游戲軟件的程序設計邏輯完整,學生可以直接打開游戲程序,參與游戲程序的設計和修改,可以讓游戲的發展隨著自己的想法去實現,體驗游戲程序的無比魅力,甚至可以激勵學生自己去編程開發屬于自己的游戲,象我班的張文同學已不再滿足于現有的游戲,已動手編制一些自己的游戲程序,雖然如他自己所說:游戲內容很弱智,但至少可以提高其自身的動手能力,培養其自身的創造意識。如教師能加以在編程方面的正確引導,也許將來可以為我國的軟件開發事業培養出杰出人才也未必可知。
然而,對于以“學為天職”的學生來說,把時間和精力放在玩游戲上,勢必會帶來極大的危害,以至產生一些不良的后果,主要表現在以下幾個方面:
一、分散學生的學習精力,轉移學生的學習興趣
有趣的游戲內容,精彩的游戲畫面極大地剌激了學生的感官,很容易讓其上癮。青少年本身心理自制能力較差,玩必喪志,就我班幾個常玩游戲的學生來看,學習成績明顯下降,學習熱情低落,甚至如張**同學,作業的完成以是否給玩游戲作為交換條件,不給玩游戲就不做作業,做多長時間作業要玩多長時間的游戲,結果導致上課不專心聽講,作業不及時完成,學習成績每況愈下。像徐**同學,為了達到玩游戲的目的,不遺余力想盡辦法來對付家長和教師,為了有足夠的時間玩游戲,欺騙家長:學校每天要補課到7:00;因為玩游戲而浪費了大量的寶貴時間,卻欺騙家長作業太多無法完成,給班級和學校造成極壞的影響,長期下去,勢必會遏制學生自身的健康發展。
二、有損于學生的身心健康
電腦的屏幕具有一定的電磁輻射,現代醫學研究表現:長時間接觸電腦,會引起神經衰弱、視力下降等不利于青少年身心發展的疾病。經全班同學的調查表明,常玩游戲的學生視力100%偏低于較少玩游戲的同學。上文提到的張文同學,雖才讀初一,但視力已達到五百多度。長時間心情緊張的端坐在電腦前,不良的端坐姿勢也可能引起脊椎畸形發育,甚至“駝背”。筆者曾做過類似的試驗,超過二小時端坐在電腦前,事后發現肩周疼痛,眼睛干澀,身心感到格外疲勞。
三、產生人格的缺陷
由于現在很多游戲本身內容上的不健康,加上青少年缺乏對事物辨別是否的判斷能力,很容易由此而引發人格發展的不健全。我班前些時間出現的“惡性語言”傳播事件就是由于少數學生模仿游戲中的人物所致,加上游戲中“英雄、美女”的不良現象的出現直接影響了學生心理發展的不健康。雖然電腦游戲可以為學生帶來玩伴,但畢竟只是人機對話,如長時間得不到糾正,甚至遠可能引發兒童孤獨癥。而且網絡游戲的不斷完善,可能還會為學生接觸黃色污染開辟一條極為方便,而家長難以發現的隱密通道。
鑒于電腦游戲的種種因素,作為家長、教師應注意到:(1)要引導學生學會控制,不會因玩游戲而荒廢學業,家長應密切配合學校做好引導工作,以降低因電腦游戲而帶來的負面影響;(2)遇到班上大面積談論游戲的現象,應立刻加以制止,并正確指導學生平時言談應朝著增長知識、陶冶情操、發展智力、培養能力、增長才干的方向而努力,培養良好班風;(3)提倡學生應該玩高雅的游戲,玩應立足于有利學生動手,動腦,有利學生個性的發展和全面的成長。
幾點思考:(l)學校教師是否應該引導學生玩游戲。
(2)在教師在本身不熟悉游戲內容的情況下,應如何評價游戲本身的內容是否健康向上。
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【關鍵詞】校園網 私有云
一、國內外相關研究現狀分析
云計算是近十年來IT界的熱門技術。作為一種重要的云計算類型,私有云是指企業或單位利用自有資源組建的供本單位內部使用的云服務。它具有系統利用率高,資源動態分配,信息設備自由靈活,機動性與擴展性俱佳等優點,在國內外校園網中的應用日益顯著。早在2006年,Google就啟動了“Google101”計劃,引導大學生進行“云”系統的編程開發。IBM,微軟,蘋果等IT界知名公司近年來也針對高校提供了不同程度的私有云技術支持。截止到2015年,國外22%大學在公有云上運行超過了1000個私有的Virtual Machine,使用開源私有云框架openStack的增長率已經達到3%(歷史最大增長)。
在此大背景下,國內的教育私有云發展如火如荼。自從國家十二五規劃中將云計算作為的戰略新興產業之后,各地政府都對教育私有云投入了極大的政策支持。2015年來,中國電信天翼云面向教育領域推出了專業的私有云服務,安徽大學建成了華中區域第一個真正意義上的教育私有云,廈門理工學院也利用私有云為學生提供了一個真實的云計算學習環境,培養一批云計算人才。這些私有云設置合理,資源利用率高,取得了良好的經濟與社會效益??梢灶A想在未來五年中,教育私有云必將成為教育信息化發展的熱點。而當前在我院應用私有云技術正當其時,大有可為。
二、校園網私有云建設的方法與技術路線
(一)虛擬化方法
對于教學過程中存在著的設備數量不足,或性能無法達到要求的情況,不是通過購置新的電腦硬件來實現,而是從本系統中模擬出虛擬電腦以供使用。對于這些虛擬電腦,可以個性化地配置它的存儲容量,性能速度等各種指標,就像對于真實的電腦一樣進行使用。比如機房可以使用“服務器+工作站”的形式來構建,對于新增電腦的需求,只需要簡單地增加工作站即可,由服務器端直接為它虛擬一臺電腦,而不必為新增的工作站配置主機,這樣可以極大地節省成本。
(二)資源整合的方法
隨著教學信息化的深入發展,在教學過程中必然會產生新的應用需求。解決這種應用需求的方式不是去開發新系統,而是對已有的軟件系統進行云端整合。例如汽車專業已經在云端實現了有了車輛模擬駕駛軟件系統,而計算機專業需要開發電腦組裝仿真軟件系統時,就直接從云端完成對前者的復用,只是更換界面而已。這樣將極大地節省軟件開發的相關費用。
校園網私有云建設應用了當前先進的云計算技術,從現代院校校園網管理需要出發,具有廉價,高效,靈活多變的特點。系統建成之后將極大地促進校園網的建設,節省管理與維護的成本,降低能耗,在同類的院校中具有很強的推廣價值。
(三)成果應用,轉化與推廣的主要措施
(1)私有云管理系統至學院網絡管理中心,實現對于網絡資源的整合,提高信息系統效率。
(2)以計算機專業為試點,組建云機房,提高設備的利用率及教學效果。完善之后向全院其它專業進行推廣。
(3)基于私有云管理平臺,將已有的教學管理系統平滑遷移至私有云平臺,并保證可用性及效率的提升。
(4)首先實現計算機專業的信息管理系統云支持,經修改完善之后向全院其他專業進行推廣。
三、具體對象與內容
校園網私有云建設聚焦于學校教學私有云平臺的建設。主要包括如下幾點:
(1)教學相關的計算機資源虛擬化。主要研究如何充分利用現有的計算機資源,運用虛擬化軟件實現計算機資源的虛擬化,通過虛擬機實現比傳統單個電腦更強大的計算與存儲能力。
(2)虛擬資源的動態高效分配與調度策略。主要研究如何對各種虛擬計算資源進行統籌管理,以獲取最大限度的資源利用率。
(3)接合學校實際的校園私有云平臺架構。在充分研究本院現有信息管理系統的基礎上,設計一整套符合學校實際的私有云平臺架構。
(4)現有各種網絡資源向私有云平臺的遷移。研究如何將現有的各種保證最終建成的私有云平臺與現有的各種網絡資源無矛盾,并能夠將現有網絡系統平滑遷移至私有云平臺上,確保功能正常,效率提升。
(5)學校校園私有云與互聯網對接及安全策略。研究切實可行的策略保證通過校園私有云與互聯網正常聯系溝通,并確保私有云安全可靠。
四、技術難點
整個校園網的資源模型架構。虛擬化技術。動態資源分配技術。分布式計算技術在系統底層的使用。
五、技術關鍵
如何利用Vmware實現校園網資源虛擬化;使用ownCloud實現存儲系統的動態分配;利用Libvirt框架與Convirt框架實現對于云系統的動態分配。
六、校園網私有云建設對于促進教學與管理,提高教學質量的作用和意義
可以極大地節省教學電腦硬件設備的購置與維護開銷。私有云可以整合各種類型的計算資源與存儲資源,進行統一的管理,并以虛擬機的形式提供高度可訂制化的配置,有利于電腦硬件與網絡資源的高效利用。
可以提供更加靈活與豐富系統應用,滿足不同種類的教學需要。私有云平臺可以提供遠大于單個服務器性能的虛擬服務器,可以在其上構建現實中不易實現的復雜軟件系統和高仿真環境,可以滿足不同專業,不同學科的教學需要。
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1 游戲行業發展的現狀
游戲作為一個行業真正發展起來是從上世紀70年代之后,電子技術的飛速發展帶動了游戲行業的發展。特別是計算機技術的飛速發展和個人電腦、移動設備的廣泛普及,為游戲提供了廣闊的平臺和眾多的用戶。巨大的市場需求為游戲行業的發展和建設提供了新的契機。游戲行業對人才的需求也極大地推進了游戲教育的發展。全球首家游戲設計教育機構――DigiPen理工學院從1994年開始與任天堂聯手創建游戲教育基地,培訓電腦游戲技術和設計專業人才。隨后各院校相繼開展游戲教育,游戲逐漸獨立成為一門學科,并進一步細分為游戲美術和游戲編程技術兩大專業,提供從本科到博士的人才教育。
游戲開發不只是需要熟練的計算機游戲編程技術,還需要游戲開發者具有相當的藝術修養,比如說游戲背景、劇情、游戲美術、模型、游戲動畫、游戲特效等眾多的內容。這也對游戲開發行業人才的培養提出了更高的要求。雖然我國很早就在大學開設了計算機專業,但將計算機技術應用到游戲開發方向,專門成立以游戲開發為目的的相關專業卻是在本世紀初的事情。2004年浙江大學成立數字媒體與網絡技術專業,以游戲編程技術為主要培養方向。各高校根據自己的技術力量特點,分別以技術和藝術為主要方向培養游戲開發人才,紛紛成立數字媒體技術或數字媒體藝術專業。從事游戲開發的企業也紛紛面向應屆本科畢業生招收學員,為自己或者社會培養游戲開發專業人才。
隨著電腦、手機、平板等各游戲運行平臺的飛速發展,行業對游戲開發人才的需求在質量上對學校和培訓機構提出了更高的要求,在數量上更是需要大量的人才。如何改革游戲教育教學體系,為行業培養出滿足企業需求的合格人才,是擺在高校面前的重要問題。
2 游戲的特性
2.1 娛樂性和參與性
娛樂是游戲的天性。游戲的主要目的是讓人獲得快樂的感覺。參與性是讓游戲的參與者以當事人的身份進入游戲,有身臨其境的感覺,讓玩家認為自己不是在玩游戲而是在創造。
2.2 交叉性
游戲專業是一個交叉性很強的學科。一款游戲從構思、設計到最后在計算機上用編程語言實現,直到最終在各種硬件軟件平臺上,需要文學、藝術、到建模、編程等眾多學科的知識。一款優秀的游戲需要有良好的故事背景、情節發展,需要藝術方面的人才根據故事背景、人物的性格特征等內容創造符合人物特征的圖像、模型等素材內容,然后需要電腦編程人員編程實現。此外,還需要諸如動畫、特效、聲音效果等內容的知識。正因為如此,目前和游戲開發聯系緊密的數字媒體專業在不同的高校分為數字媒體藝術和數字媒體技術兩個,以便各高校根據自身的師資情況確定自己的培養方向。而真正的技術和藝術的融合只能是當學生走上工作崗位后,在行業企業里潛移默化地融合。
3 高校在培養游戲人才方面的優勢
游戲人才的培養從游戲制作流程上可以劃分為游戲策劃人才、美術人才、聲音特效人才、游戲程序設計人才、游戲運營、管理和服務人才等。游戲人才培養是一個系統工程,極強的學科交叉性要求培訓機構掌握游戲開發流程所需要的各類人力、物力資源。不過考慮到游戲方向的人才培養目標不是要培養大而全的全能型人才,所以,國內大多數高校在設置游戲方向人才培養目標時,往往是結合本校的技術優勢特點,充分發揮學校的專業特色,在游戲開發的某一個特定的方向重點培養,而對于其他自己不是特別擅長的方面只是做一個入門性質的簡介。中國傳媒大學的數字媒體藝術專業在游戲人才的培養上主要培養游戲藝術方面的專業人才。結合學校的特色在美術、動畫、平面設計、影視特效、角色和道具建模等方面的特長培養藝術方面的人才。而像浙江大學等一些理工類的院校,借助理工科背景的傳統優勢,設立了數字媒體技術專業,在教學過程中主要側重于游戲行業技術人才的培養,主要開設計算機網絡技術、人工智能、人機交互、程序設計、動畫、建模等方面培養游戲行業的專業人才,并與藝術學院合作共同開發游戲項目。
4 高校游戲人才培養模式改進措施
4.1 加強實踐類課程的設計和建設
游戲專業人才培養大多數是要培養從事游戲開發的應用型人才,而對于游戲理論性研究人才的培養少之又少。但是在我國有不少高校的人才培養模式仍然是沿襲了傳統的人才培養模式,重理論輕實踐,這和游戲人才培養目標是背道而馳的。從歐美發達國家在游戲人才培養的成功模式上來看,無不是非常看重實踐類課程的設計和建設,這樣做不僅有利于讓學生更好地掌握理論知識,更能充分地將理論和實際應用結合起來,以便于更加適應游戲行業的需求,同時也有利于培養從事游戲設計與開發工作所必需的職業道德與行為規范。
4.2 大力推進科研項目與教學相結合
高等學校是科學技術文化的最高殿堂。目前,一所學校知名度的高低,主要看他所承擔的科研項目級別的高低和以該高校為第一作者單位發表在高等級的學術期刊上面的論文的數量。因此,有些高校為提高學校的知名度,大力支持學校的科研建設,允許這部分教師將全部精力投入到科學研究和論文的發表上,而不需要完成一丁點兒的教學工作。這樣做在一定程度上提高了學校的知名度,但對于高校的另外一個職能,即為社會培養人才上卻無多大益處。大力推進科研項目與教學相結合,以科研項目推進專業水平的發展,將科研成果應用于教學提升專業人才培養的水平,做到科研教學兩不誤。
4.3 注重培養游戲行業的人文價值觀
任何一款成功的游戲背后無不包含著藝術、文學、背景文化等方面的內容。任意一款游戲都不是空蕩蕩的。通過加強對游戲開發方向人才的游戲文化方面的培養,探討社會文化和游戲的本質之間的聯系,進而引導學生進行游戲的創作,將社會、文化以及對人生的思考融入到游戲創作中,使人文價值貫穿于游戲教育的全過程中。同時,跟進前沿科技成果,把握專業建設與人才培養的方向,培養特色鮮明的游戲教育學術價值觀。
4.4 建立多元化的師資隊伍
我國的游戲教育起步較晚且教師隊伍中大多數都沒有社會工作經驗,一般都是直接完成了從學生到教師這一角色的轉變,即畢業后直接進入高校教師隊伍,基本沒有什么行業從業經驗。學校在建設游戲專業教師隊伍時大多采用的是讓教師進行轉型發展,這對游戲專業的發展及人才的培養是遠遠不夠的。因此,借鑒歐美高校游戲教育的經驗,建立多元化教師隊伍,游戲方向的基礎專業課程由具有相關知識的專業教師承擔,另外,從游戲行業聘請具有豐富經驗的工作者和精英到學校來講課,把從業者的工作經驗帶入課堂,使游戲教育貼近實戰。
4.5 采用校企聯合培養的模式,對即將畢業的高年級學生進行企業員工式培訓
以培養游戲行業公司急需的實用型人才為目的,加強學校與行業企業的合作,采用校企聯合培養的模式,對即將畢業的高年級學生進行企業員工式的培訓高年級的學生經過幾年的在校學習,已經基本掌握了游戲開發行業所需要的基本知識,他們所欠缺的是對整個游戲開發流程的切身體驗和對以往所學知識的認識和提高。通過最后的職業培訓,可以讓學生切身體驗到游戲開發的各個環節,對游戲開發過程中的分工與合作有更深層次的了解,并且讓學生對自己畢業時應該選擇一個什么樣的適合自己的工作有了一個更加清楚的認識,到底是從事設計創作還是編程開發。
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【關鍵詞】智能家居 移動終端 IOS
智能家居以建筑作為基礎平臺,融合了自動化控制技術、通信技術、安防技術、布線技術等,將建筑內相關的設備集成,創造出一套高效的智能建筑系統,提升建筑的智能化和安全性,并實現了對住宅設施的統一管理和住宅環境的綜合監控,使得人們的生活環境更加舒適,工作更加高效。同時,智能家居系統還能夠通過有線或無線的方式,自主地控制和管理家庭設備,實時監控家庭環境,并進行安防報警。用戶通過基于IOS的智能終端實現對家電、家庭安保、環境監控等控制功能。IOS作為市場上最受歡迎的操作系統,不僅擁有出色的用戶體驗,而且還擁有完整的開發框架。
1 智能家居控制系統設計
該智能家居系統可以劃分三個部分:ZigBee數據采集端、網關、移動終端。
數據采集端主要通過研究ZigBee節點組網技術,實現ZigBee節點的組網,并結合相關的傳感器模塊,實現數據的采集和監控功能,為該系統提供基本的監控網絡。網關主要實現移動端與數據采集端的數據處理和交互的任務。移動終端在IOS系統上實現對監控區域的遠程監控和管理,方便用戶進行遠程操作和控制。
2 IOS客戶端設計
2.1 數據庫設計
IOS移動端數據庫采用SQLite,數據庫設計流程如下:
第一步:創建數據表。結合系統需求可知,IOS移動端本地數據庫需要設計兩個數據表,即設備信息表和控制信息表。第二步:根據數據表,創建CoreData數據實體。第三步:定義一個繼承自NSObject的coreData管理類dataBaseManager。dataBaseManager提供了一個數據庫訪問接口,而且分別定義了添加、刪除、查詢、更新數據等方法。
2.2 IOS移動終端與網關通信實現
Socket通過對IP地址和端口進行描述來實現多種現虛擬機之間的相互通信。在本IOS移動端監控軟件設的計中,使用CFNetwork framework進行Socket編程開發。服務器端首先調用socket函數定義服務端線程。接著調用bind函數將該線程與本機IP地址和本機端口進行綁定。再通過listen函數監聽該Socket,服務端和客戶端建立連接。最后數據通信完畢,關閉Socket。客戶端首先調用Socket函數定義客戶端線程。接著調用bind函數將該線程與本機IP地址和本機端口進行綁定,建立與服務器的連接。最后數據通信完畢,關閉Socket。經過以上通信流程的設計,實現了Socket通信的數據發送和接收。
2.3 業務邏輯設計
本課題的IOS移動端業務邏輯主要包括指令發送和報警消息推送兩部分。發送指令是指調用數據持久層的查詢指令,然后將指令發送給系統網關,最后將通信是否成功的返回指令發送給表現層。報警消息推送是指使用IOS消息推送機制實現報警消息的推送,最后把該數據發回給表現層。IOS移動端的安防報警功能是使用消息推送來實現的。該推送服務主要應用于人體紅外傳感器檢測人體入侵功能,當數據采集端檢測到人體入侵時,則向APP服務端發送報警消息,APP服務端將該消息轉發給APNS服務,最后APNS服務則將該消息推送至移動端APP。
3 功能測試
功能測試主要針對整個系統各項具體功能進行的測試,以驗證各功能模塊設計的實現效果以及準確性??紤]到IOS開發真機調試的成本較高,該項測試主要在Android手機平臺上進行。系統原型如圖1所示。
該系統以PC為平臺,使用ZigBee節點進行了數據的采集和環境監控的操作。對Arduino網關進行了連接和配置,并完成移動端和網關的連接。在基于IOS操作系統的移動端設備上進行了信息的展示與監控的執行等操作。通過對溫濕度數據采集測試用、遠程控制設備測試用、人體紅外傳感器測試用三部分對本系統進行了全方面的測試,移動端各項功能均能夠正常實現。
4 結語
經過不斷的進步,智能家居行業迎來了快速的發展。從最初基本的家居控制應用,到如今已經發展到集家庭自動化、智能監控、安防報警與一體的綜合智能管理系統。越來越適用于當今社會的需求。基于IOS的智能家居移動終端不僅給用戶帶來良好的使用體驗,而且使用方便,直接在手機或者平板電腦上安全即可。由于各種原因本系統仍存在許多需要完善的地方。移動端界面比較簡潔,可后續結合硬件模塊的增加,相應增加移動端的功能。本系統中,所有功能都是人為控制,后續可考慮結合大數據知識和自適應學習技術。
參考文獻
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[4]董駿鵬.基于物聯網的移動終端的設計[D].北京:北京郵電大學,2014.
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一、計算機專業教育的現狀
1.學生操作能力低下
很多計算機專業的學生,對計算機系統的組成很“清楚”,卻對放在眼前的主板、CPU、顯卡、網卡等實物不認識,或雖然認識,但對如何組裝一臺電腦卻一竅不通。
2.專業設置太過籠統
學習計算機的人都深有體會,計算機包括硬件、軟件,硬件包括組裝、電子電路知識、顯示原理、打印原理、掃描儀等多種知識。軟件更是包羅萬象,既有編程開發又有圖像處理、動畫制作等多種知識。計算機知識可謂無窮無盡,而且知識更新快,稍有懈怠就難以跟上最前沿的技術,中職學生利用兩年或三年的時間,就想全面地學習計算機軟件和硬件知識根本是不可能的。
3.學生綜合素質不高
有些計算機專業學生埋頭苦學專業知識,整天沉迷于電腦所帶來的快樂之中,忽視了待人接物的技巧的培養。其實作為一名合格的勞動者,良好的團隊精神、高尚的個人情操、個人修養、勇于創造的科學精神、良好的職業道德和思想品質有時比專業知識更重要。
針對以上現狀,計算機專業的教育教學要想適應專業設置、適應社會的需求就必須進行專業教育教學的探索與改進。
二、改革教育教學方法、方式
1.實施項目教學
項目教學是一種能力本位的教學法,是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動,通過一個個項目的實地進行,使學生能夠了解和把握完成項目的每一環節的基本要求與整個過程的重、難點。在計算機課堂教學中,應用項目教學法把教學理論與實踐有機地結合起來,能充分發掘學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。為學生提出由表及里、逐層深入、逐步求精的學習途徑,便于由淺入深、循序漸進地學好知識和技能,給予學生成就感,從而避免“只見樹木,不見森林”的教學模式給學生帶來的滿頭霧水和一臉茫然的結果,有利于調動學生學習的積極性,滿足學生的學習欲望,培養學生自主學習、獨立分析和解決問題的能力,同時也可使學生體驗到探索、發現和創新的喜悅。
2.實施工學結合、校企合作
2009年1月14日教育部下發了《關于進一步深化中等職業教育教學改革的若干意見》,對中等職業教育教學改革提出了包括改革人才培養的模式,大力推行工學結合、校企合作、頂崗實習。傳統模式下的學生走出校門以后發現自己在學校所學的知識完全不能與企業需要相銜接,缺乏對所學知識的運用和實地操作能力。而工學結合、校企合作教育模式彌補了單一學校教育的缺陷。通過工學結合、校企合作,讓學生在學習了一定知識技能的情況下到單位企業實地實習,能夠在工作實習中發現自己技能的缺陷,以便更能自主、積極地接受教師所教授的知識,讓學生完成學校學業的同時,以“職業人”的身份在校外參加與所學專業相關的生產實踐。工學結合校企合作是實施學生學校學習與工作實踐交替進行,學、用緊密結合,用人單位參與人才培養,具有兩種教育教學場所,學生具有雙重身份。這種教學方式為用人單位又好又快地培養了急需的新技術人才,同時為解決畢業生的后顧之憂提供了有力保障。
3.培養學生自信
自信是人們事業成功的階梯和不斷前進的動力,對人的發展具有巨大作用。與普通高中生相比,中職生更容易產生自卑心理,總認為自己不如別人,從而悲觀失望、喪失信心、消極、孤僻。長期缺乏自信會使他們產生“無能”的心理,嚴重的甚至可以導致心理扭曲,產生自暴自棄、破罐子破摔等可怕心理。教師要根據計算機的專業特點和學生自身的特點和個性差異,提出適合其水平的任務和要求,確立適當的目標,使其經過努力自己完成任務。
在平時的課堂教學中,教師要有意識地創設情境,讓自卑感較強的學生主動參與,創造機會讓他們展現自己的才能,發揮其特長,及時讓學生發現自身的閃光點,盡可能多地給學生以肯定和贊揚,從而使他們在不斷的成功中培養自信,激起他們對成功的追求。
三、提高教師技能實踐能力
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關鍵詞 機器人課程 教學 優化
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1 中國大學機器人課程教學現狀分析
1.1 全國綜合性大學(理工科類)機器人課程教學現狀分析
以東南大學儀器科學與工程學院、中南大學信息科學與工程學院、深圳大學機電與控制工程學院為例。這幾所綜合性大學是全國較早開設機器人專業課程的,他們的學生是理工科類,具有較為扎實的機械知識和較高的編程能力。而且都建設了一定規模的機器人實驗室(有的還是國家級的),教師科研技術實力強大,機器人課程作為必修的課程開設,機器人課程教學時間較久,積累了很多經驗,課程教學取得一定的效果;同時鼓勵學生利用課余時間開展機器人興趣活動,學生參加全國大學生機器人比賽也取得好成績。所以,機器人課程教學是在全國較為領先的,值得我們借鑒。
1.2 全國職業技術學院(高職類)機器人課程教學現狀分析
以深圳職業技術學院機電學院和溫州職業技術學院電氣電子工程學院為例。他們也是在全國高職類院校中較早開設機器人選修課程,主要以機器人競賽培育為主,課程教學為輔。重點放在競賽上,如深圳職業技術學院學生組建的“深職搬運者”隊,獲得2010中國智能搬運機器人比賽二等獎的成績。溫州職業技術學院也成立了“奮進號”機器人競賽小組,在全國機器人比賽中取得過優異成績。
1.3 全國師范類大學機器人課程教學現狀分析
以寧波大學教師教育學院、杭州師范大學教育學院、湖州師范學院教師教育學院為例。這三所大學的教育學院基本是把機器人作為課外興趣小組或開放實驗室項目開展,沒有開設機器人專業課程,也是把重點放在機器人競賽培育上,爭取在全國大學生機器人比賽中獲獎,培養學生的創新能力。
2 溫州大學教師教育學院機器人課程教學優化的探索
溫州大學教師教育學院雖然也屬于全國師范類,但我們參照了以上全國類型不同大學開設機器人課程的情況,大膽提出自己的想法思路,對機器人課程教學進行優化,爭取培養具有一定素養的小學機器人師資。
2.1 目標明確,優化機器人課程設置
小學教育專業作為溫州大學教師教育學院的重點專業,培養目標是合格的小學教師。所以我們對原來開設機器人選修課的計劃進行修改,進行課程教學優化探索。像全國重點綜合大學(偏理工科)一樣,開設機器人輔導與競賽專業限選課(相當于專業必修課),重點培養現在小學急需的機器人競賽輔導老師。所以,課程內容設置以機器人知識基礎、寶貝機器人的組裝和基本PBASIC語言編程、寶貝機器人的巡航和利用QTI、紅外傳感器循跡等為主;另外,配合開放實驗室項目,進行機器人競賽培育,側重用C語言編程開發的智能搬運機器人、機器人碼垛等比賽,開發學生的創新意識,培養學生創新能力。
2.2 強調創新,建構合適評價體系
由于各所大學機器人課程開設時間較短,目的性和側重點不一樣,所以筆者在機器人教學過程中,結合溫州大學教師教育學院的實際,強調創新,制訂了一套比較合適的評價體系。
我們的評價指標體系是根據機器人課程教學特點和評價目標進行科學的設計。目的是為了充分發揮學生在學習中的主體性作用,促進教師與學生在評價中雙主體作用的協調發展,滿足學生在學習過程中對學習反饋信息的需求。以較全面 、準確、客觀地評價學生學習情況為目標,以形成性評價為主導,面向多元化的評價主體,構建機器人課程評價指標。我們將評價的一級指標確定為學業成績和綜合能力。其中,學業成績包括平時成績、實驗操作、實驗考核等二級指標,而綜合能力則包括實踐能力、實踐活動二級指標。各二級指標還可進一步細分為具體評價項目,在平時成績中包括:實驗預習、實驗報告、考勤、自我管理與自主學習;實驗操作中包括:學習態度、課堂討論解決問題、操作規范、資源利用;實驗考核中包括:程序編寫、實際操作;實踐能力包括觀察能力、合作能力、創新能力;綜合實踐活動包括:學習結果(機器人實際運行情況等)、課外競賽結果(創意機器人制作、各類機器人競賽獲獎情況等)。在具體操作時,我們選擇了以學業成績占70%,綜合能力占30%權重作為試點實施,效果不錯。今后準備根據教學實際情況與學生反饋意見,不斷改進,從而使評價接近合理的目標。①
2.3 注重實踐,密切與小學的聯系
作為教師教育學院,我們非常重視小學教育實踐基地建設,所以有15所溫州地區的小學成為我們的實踐基地。因為我們培養的是小學教師(兼任機器人競賽輔導員),所以同學們可以利用課余時間把課堂學習的智能機器人知識,應用到輔導小學生機器人競賽輔導實踐活動中;如跟條件比較好的溫州實驗小學,建立了密切與長期的合作關系,輔導學生參加全國小學生的各項機器人競賽。這樣做達到了既能鞏固課堂學習的機器人理論知識,又深入了解小學機器人競賽輔導實際,達到雙贏的目的。
2.4 效果明顯,教學與競賽雙豐收
經過三年多的機器人教學探索,我們在采用課堂教學和實驗緊密結合方法基礎上,進一步優化機器人教學,真正做到學生“做中學,學中做”。教學中做到每人一套教材、一套寶貝機器人制作套件、QTI等傳感器和電腦??紤]到學生沒有學過PB和C語言,編程能力相對薄弱,所以我們采取邊學習機器人知識邊講解PBASIC的常用指令,解釋簡單程序的意思,讓學生在學習機器人課程過程中,學會了用PBASIC編寫常用機器人操作程序。
充分利用機器人作為創新教育實踐平臺,采用開放實驗室項目,組織學生參加機器人競賽培育。主要項目是各種創意機器人的制作與編程(包括智能搬運機器人、寶貝車機器人倒自平衡、在立體迷宮中尋找出口、滅火、自動巡航調節室內空氣溫度、濕度、人形機器人射門、避開障礙物等),培養學生的動手能力、創新能力與團隊合作能力。參加2011年中國教育機器人大賽,榮獲大學C51組智能搬運機器人比賽團體一等獎,為學校爭了光,受到學校領導的表揚。
3 結語
中國各所大學開設機器人課程的時間不長,還處在不斷摸索、不斷改進階段。由于不同大學不同專業,開設機器人課程的目的不同,所以我們針對溫州大學教師教育學院實際,對機器人課程教學優化進行了一些探索,努力尋找到一條合適的途徑。
注釋
① 張新.《機器人》實驗課程教學評價體系建構的探索[J].歲月學術,2011(11下):97—98.
參考文獻
[1] 吳小兵.機器人課程開發與教學的現實意義[J].實驗教學與儀器,2009(5):55—56.