發布時間:2023-03-30 11:30:05
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的計算機學術論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
對于教學安全主要是針對實踐操作部分,機床作為機械結構,一旦出現事故,輕則機器損壞,重則出現傷亡事件,這樣的事件已經給了我們血的教訓。例如,某高校機械專業學生在企業實習期間由于操作失誤,直接導致手臂被機械結構嚴重損傷,最終不得不截肢。如何避免機械事故發生是學生在實踐操作部分最需要注意的問題,因此很多學校非常強調安全問題。傳統教學中,由于學生在上機床實際操作之前并沒有對機床的運動情況有很清楚的了解,很容易導致事故的發生,因此很多院校在進行數控實訓操作的時候,多是恐懼危險的發生而走走形式,真正實際進行操作,并能夠加工出零件的比較少,除非是學校為了讓學生參加比賽而培訓數量比較少的學生,難以達到教學計劃中關于實踐教學部分的實際要求。而采用計算機仿真技術的數控教學,可以在實際操作之前充分了解數控機床面板的操作和數控機床的運動運行規律,某種意義上說就是真正的數控機床操作的演習,為實習實訓部分做好充分的準備工作,即使在仿真中出現操作錯誤或者操作失誤,既不會導致機床的損壞,更不會導致人員的傷亡。
二、教學效果和效率
數控程序編寫是數控類課程的主要教學內容之一,如何正確地編寫數控程序也是數控類課程的重要任務。在傳統課堂上,教師主要利用PPT課間插入動畫、圖片、文字等內容進行講解,雖然利用了一些多媒體資源,但是并沒有充分發揮多媒體最大的功用。在講解過程中往往比較枯燥乏味,難以更加形象具體地表述數控代碼控制刀具、機床主軸的運動情況。特別是對于一些比較復雜的循環指令只是通過這樣的講解方式往往很難準確地表達。雖然目前有些教師可以采用一些三維軟件、動畫軟件制作一些比較詳細的動畫,但是這種動畫往往就是固定設置好的動作,缺乏參數的變化,不能通過修改參數來觀察刀具運動的變化。目前大多數計算機數控仿真數控系統都是模擬實際的數控機床操作,幾乎完全和實際的數控機床操作相同。教師在授課過程中可以編寫實際的數控程序,再輸入到數控仿真系統中進行驗證,在驗證的過程中,可以隨時改變數控程序中的參數,來講解數控指令中參數控制刀具的運動規律,也可以改變數控程序中的程序指令,來講解不同指令刀具的運行軌跡;這樣就可以更加清楚形象地講解數控編程中的各種程序指令和指令中各個參數的含義。在斯沃數控仿真系統模擬加工零件過程中,在操作界面的左側顯示編寫的數控程序,仿真操作過程中根據刀具的運行軌跡,自動跳轉相應的程序段,幫助學生理解程序中控制對象的運行情況,并且利用不同的顏色來展示不同刀具的運動軌跡,在直觀地展示運動軌跡的同時也可以隨時更改數控程序或程序中的參數來獲取不同的軌跡。
三、數控工藝部分體現
心理學認為,興趣是積極探索某種事物的認識傾向,它是學生學習的動力源,是智能和心理發展的催化劑。學生一旦對學習發生強烈的興趣,就會激發內在的學習愿望和學習動機,就會聚精會神,努力追源,并感到樂在其中。多媒體計算機通過定格、慢放、加速、重復、圖像的變化、色彩以及聲音配合等效果,充分發揮其直觀、形象、新奇、促思等優勢,引起學生的好奇心,激發學生求知欲,活躍學生的思維。例如在“分數的基本性質”一課中,一上課老師就說:“同學們,今天我給大家講一個故事”,一邊說一邊簡單地操作鼠標,與計算機連接的電視機顯示器上出現了畫面,學生一下子被屏幕上的有趣的畫面吸引了,隨著螢屏的演示,老師繼續講故事:猴山上的小猴子最喜歡吃猴王做的那些又香又甜的大餅,一天猴王做的大餅剛出爐,它的三個孩子吵著說“我要吃餅,我要吃餅。”于是猴王把三塊大餅分給三只小猴子吃,它先把第一塊餅平均切成四塊分給老一一塊,老二嫌小吵著說“一塊太少了,我要兩塊”,猴王便把第二塊餅平均切成八塊分給老二兩塊;老三更貪了吵著“兩塊太少了,我要三塊”,于是猴王把第三塊餅平均切成十二塊分給老三三塊。同學們,你知道哪只猴子分到的餅多嗎?因為有形象的故事情節,有多媒體計算機生動有趣的圖象動態顯示,使抽象的數學概念形象化,激發學生以極大興趣投入學習。
又如在教學“面積和面積單位”時,運用計算機的畫畫板輔助教學,幫助學生進一步理解面積的意義。教師在屏幕上畫出下面圖形:
讓學生選擇喜歡的顏色給圖形涂色,學生們十分感興趣地挑選喜歡的顏色給圖形涂色,每涂一個,老師就讓學生回答這個圖形的面積是什么?當涂到第五個圖形時,顏料一下子都跑到外面充滿整個瑩屏,學生被愣住了,為什么呢?這時教師抓緊時機問:“這個圖形的面積又是什么呢?”學生們驚喜地發現:這個圖形不是封閉圖形,它沒有面積。這種無聲的、動態的形象顯示,不僅一下子激發孩子們的好奇心,引起他們對學習新知識的高度興奮,并且在教師有聲的語言引導下進入學習過程,達到啟迪思維,激發興趣的目的。
二、運用多媒體計算機輔助教學有利于學生掌握重點,突破難點。
電化教學的核心是要提高教學質量。教學過程中,只有當學生掌握知識的重點,突破難點的情況下,才能談得上提高教學質量。利用多媒體計算機突破教學過程中的重點、難點是很好的教學手段。
例如在教學“相遇問題”應用題時,運用軟件直觀演示輔助教學,創設情境,幫助學生較深刻地理解題目中數量間的關系。教師簡單地操作鼠標,屏幕上首先出現了一條鐵軌,上面有一輛火車從左往右地行駛,一會兒,另一輛火車也從右往左地駛過來,兩列火車在逼真的火車運行時發出的聲音中相對開出,直到相遇。這時屏幕上出示了一道應用題:“甲乙兩列火車從兩地相對行駛,甲車每小時行駛75千米,乙車每小時行駛69千米。甲車開出后1小時乙車才開出,再過2小時兩車相遇。兩地間的鐵路長多少千米?”教師再操作鼠標,屏幕上出示了線段圖,在線段圖上分別標出了每小時火車所行的路程。這樣難點在火車形象運行的動態演示和直觀的線段圖中得以解決,它比老師的任何解釋都具有說服力,增強了感觀上的剌激。演示一結束,學生們很快就列出正確的算式解答。因此,利用多媒體計算機輔助教學可以使學生清楚地掌握概念,獲得正確的結論,并嘗到成功的喜悅,強化了學習的興趣。
三、運用多媒體計算機輔助教學有利于學生思維的發展。
小學生的認識特點是從形象思維為主向抽象思維為主過渡,要使學生理解抽象的數學概念,就必須為學生提供必要的感性材料,使之借助事物的具體形象或表象進行思維,從而逐步理解和掌握知識。而多媒體計算機通過模擬演示,突出實際操作過程,讓學生進行觀察、比較、分析、綜合、抽象和概括,通過引導學生經歷獲取知識的思維過程,達到培養智能,啟迪思維的目的。
例如在“圓柱的認識”教學中,利用軟件演示,幫助學生學習圓柱的形成和側面面積的計算:
①教師操作鼠標,屏幕上出示幾個圓柱的實物圖;再操作鼠標,圓柱實物圖背景消去,
剩下閃爍的圓柱立體圖,學生從圓柱實物圖抽象出圓柱的立體圖,初步認識了圓柱。
②操作鼠標,屏幕上出現一個長方形,然后這個長方形繞著它的一條邊旋轉一周,形成一個圓柱體,讓學生掌握圓柱的形成過程和認識圓柱的底和高。
③操作鼠標,圓柱的底面隨著閃爍慢慢地從上往下移,讓學生認識圓柱不但兩個底面的面積相等,而且從上到下的粗細一樣,也就是說每個橫截面的面積都相等。
④待學生掌握了圓柱的特征后,老師引導學生觀察、討論:把圓柱的側面展開會是什么圖形呢?讓學生展開思維,各抒已見,自由發揮;有的認為圓柱側面展開是長方形,有的認為是平行四邊形,有的認為是正方形。到底哪個答案對呢?老師不急著表態,而是操作鼠標,讓學生觀察屏幕上的演示:把圓柱的側面豎著剪開,打開后得到一個長方形。
⑤操作比較:如果把側面斜著剪能否得到一個長方形?斜著剪得到一個什么樣的圖形?
⑥思考:這個長方形(或平行四邊形)的長(底)和寬(高)與圓柱的什么有關呢?在什么條件下展開后的圓柱體的側面是個正方形?這時又怎樣計算圓柱的側面面積?學生通過計算機的形象演示、教師提出的問題,結合自己的操作過程和觀察比較過程,能有條有理地講述圓柱側面面積怎樣推導出來。學生通過充分的動眼、動手、動腦、動口,不但弄清楚知識之間的來龍去脈,也活躍和發展了學生的思維。
四、借助多媒體計算機輔助教學,增加課堂密度,強化學習動機。
關鍵詞:美術教學計算機輔助教學優越性
在科學技術發展的今天,集聲、光、電等為一體的多媒體技術,以其高效、快捷、全面傳授知識,保存、收集資料相互交流等優勢,極大促進了整個教學的改革和發展。其中以形象直觀的美術教學最為受益。計算機輔助教學,因其能激發學生的學習興趣、促使學生主動學習、提高課堂教學效率等諸多優點,而成為現代課堂教學中最常用的教學手段之一,廣泛應用在中小學各學科的教學中,美術教學也不例外。使用計算機輔助教學,能更好地突出教學重點,突破教學難點。特別是在突破傳統教學的諸多難點上,計算機可以發揮無可比擬的優越性。中小學美術教學中的難點,是在教材的教授過程中,學生對知識的難以理解之點,技法的難以掌握之處。以下舉例介紹計算機輔助教學解決中小學美術教學難點的一些應用。
1獲得獨特的視覺效果
使用計算機輔助教學可以充分利用計算機的特點,根據教學需要,獲得獨特的數碼虛擬視覺效果,協助教師突破教學中的難點。美術欣賞課有很強的直觀性,使用計算機輔助教學,通過數碼投影儀,就可以將作品清楚地放大展示,讓學生在欣賞課上能夠真正地“欣賞”。以七年級第十四冊《現代生活的視覺語言》一課為例,通過欣賞不同年代、不同形式的標志,使學生開闊眼界,豐富知識。標志很小,教師拿在手中展示,學生想要看清楚都很費勁,更別說欣賞了,對教師而言,同樣也不便于知識的講解。而若通過計算機和數碼投影儀,將各種標志投影成2米見方的影像,就可以讓課堂上的每個學生都能看得清楚,達到最佳的審美感受。同時還可以放大局部進行有針對性地觀察,教師結合知識重點、難點進行分析講解。由此,視覺的傳達與知識的傳授相得益彰,讓學生在審美體驗中學習和提高。
欣賞三維造型藝術時,計算機輔助教學不僅可以用通常的視覺方式,讓學生欣賞到物體在某一視覺角度的造型或其內部構造,而且可以做出“動感顯示”效果,讓三維物體旋轉起來,欣賞到它的各個側面,讓學生體會到物體的立體感、空間感。比如九年級第十八冊《現代建筑》一課中,計算機輔助教學可以按預先設置路線,帶領學生虛擬瀏覽一座建筑物的內部裝飾、陳設,使學生有現場感、真實感,真切地感受到不同時代、不同地域、不同空間的建筑風格,同時,也會真正理解它的三維結構。利用計算機輔助教學,產生真實新奇的視覺效果,獨特的感染力,將使學生對這一課留下難忘的印象。
2動態展示變化的過程
計算機具有強大的多媒體功能,集文字、圖像、圖形、聲音、動畫和視頻為一體。教師可以根據教學需求,通過計算機表現許多傳統教學技術不能表現的事物和現象,如演示形象生動的動畫,聲情并茂的有聲畫面,色彩豐富的教學圖片等。CAI可以使抽象問題形象化,靜態問題動態化,在解決那些教師難以表述而學生又難以理解的問題上,動態展示變化的過程,突破教學難點。
在工藝與設計課的教學中,有關工藝制作的程序、步驟和方法復雜、嚴謹,技法的要點、難點較多,教師要做大量的示范。教師要想利用課堂時間演示一個完整制作過程,不是一件容易的事,如繪制“簡單圖案”教學,僅其中的上色環節,就不是一遍兩遍能完成的,非常耽誤時間,而且沒有辦法讓全班學生都能看清楚。在傳統教學中,很多教師往往只好口頭教授,稍作演示,這樣的教學,學生往往不能掌握技法上的難點。利用計算機輔助教學,我們可以將圖案制作的完整程序制作成圖文并茂的幻燈片進行放映,從繪制草圖、拷貝、涂色,到最后調整、修改,色彩轉換,都非常方便、快捷,整個過程展示清晰明了又獨特,學生邊看放映邊學習,印象深刻,教學難點輕松解決。
3通過整合培養美術欣賞能力
美術欣賞能力的培養歷來是美術教育教學的難點。把藝術作品不同元素間的相互關系在大腦中形成反射,調動學生的多種感覺器官,利用知識經驗進行綜合加工,是形成審美情感和審美理解的過程。使用計算機,可以容易地將多種媒體融合在一起,并方便地展示給學生,突破美術欣賞能力的培養教學中的難點問題。
在計算機輔助的美術欣賞課中,把音樂和美術、電影與美術有機地結合起來,可以圖文并茂、聲色俱全的表現深刻主題,能充分有效的培養學生的審美理解力、創造力。如欣賞《格爾尼卡》時,如果只看課本中的小幅圖片,學生會因為對作品內容及產生背景缺乏一定的認識,而印象不深,難以產生共鳴,影響了學生對美術作品的審美欣賞。計算機輔助教學可以將畫子投影到大屏幕上,用聲情并茂的語言稍加提示作品背景、內容,通過鼠標指針,指點畫中細節,引導學生觀察,同時播放合適的背景音樂……這時學生就開始自覺地“設身處地”,進入某種情景,產生審美同情。
項目應達到的要求:(1)理解標準IP訪問控制列表基本運行原理;(2)掌握標準IP訪問控制列表配置方法的運用;項目相關技術依據:(1)訪問控制列表ACL(訪問控制列表)有一系列的語句構成,主要包括匹配條件和實施行動(允許和禁止的)兩個部分。通過在路由器或者三層交換機的接口上應用訪問控制列表,來判斷是否允許還是禁止數據包在該接口上通過。(2)標準IP訪問控制列表工作原理是匹配數據包的源IP地址來判斷是否允許或者禁止數據包在該接口上通過。訪問控制列表編號范圍分別為1~99和1300~1999(擴充范圍)。與項目相關的設備:電腦主機3臺;路由器PT2臺;項目實施步驟:(1)新建PacketTracer拓撲結構圖。項目二:配置擴展IP訪問控制列表項目實施相關背景:某高校下設信息工程系和教務處分布在不同的網段中,分別通過路由器連接在一起,為了便于學校的管理,允許信息工程系主機通過TCP協議訪問訪問教務處服務器的HTTP服務,禁止信息工程系主機通過ICMP協議訪問教務處服務器。如果你是學校的網絡管理員,要求你利用擴展IP訪問控制列表進行配置,其中PC0為信息工程系主機,Server0為教務處服務器。
項目應達到的要求:(1)理解擴展IP訪問控制列表基本運行原理;(2)掌握擴展IP訪問控制列表配置方法的運用;項目相關技術依據:與標準IP訪問控制相比擴展IP訪問控制有更大的靈活性和擴充性。它不僅可以檢查數據包的源IP地址,還要檢查包的目的地IP地址,協議的具體類型,源端口和目的端口號等,訪問控制列表編號范圍分別為100~199和2000~2699(擴充范圍)。與項目相關的設備:電腦主機和服務器PT各1臺;路由器PT3臺;項目實施步驟:(1)新建PacketTracer拓撲結構圖(如圖2所示):(3)路由器Router1和路由器Router2之間用串口線連接,其中在路由器1的DCE端配置其時鐘頻率64000;通過交叉線將主機與路由器相連,在各個路由器上配置接口IP地址,使得主機和服務器之間能夠相互訪問;
2項目總結和評價
1.1調整課程體系
課程設計的思路是以就業崗位分析為導向,充分考慮課程與職業的關系、與職業能力和職業標準的關系,那么計算機網絡課程就應該在掌握計算機網絡的基礎知識的這一基本要求之上,針對軟件技術專業所需要的計算機局域網技術和網絡操作系統知識設置相應內容,以夠用為原則,砍去軟件技術專業不需要的計算機網絡課程中其他的內容。課程內容應當主要包括三個部分:第一,是計算機網絡的基礎知識;第二,是局域網技術;第三,是網絡操作系統。由于軟件技術專業的其他專業課都需要計算機網絡知識,因此,《計算機網絡》作為專業課是與軟件技術專業的其他的基礎專業課開設在第一學期或第二學期。
1.2豐富教學內容
教學除了理論知識和實驗技能,同時還應通過對各種案例的分析理解,提高學生分析問題、解決問題的能力,更加強調綜合實訓和工學結合,內容更具體、更細致。據此,把課程體系中的三部分內容作了細化:第一,計算機網絡基礎知識應涵蓋以下內容:計算機網路基礎、廣域網組網技術基礎、Internet與Intranet技術基礎和網絡安全技術等;第二,局域網技術應涵蓋以下內容:TCP-IP協議、子網規劃、局域網實用組網技術、網絡互連設備及應用技術;第三,是主流網絡操作系統。既包括適度和必要的基礎理論知識,又有比較詳細的網絡技術指導,特別是軟件技術中需要用到的網絡知識和網絡技能要加強學習和實踐。
1.3優化的教學方法
《計算機網絡》課程教學采用理論和實踐有機融合的三明治教學方法,理論教學采用多媒體方法使課堂互動,實踐教學采用合作實踐,以學生為主體。在第一個部分的教學中,理論知識主要通過各種案例傳達給學生,使原本枯燥呆板的理論知識通過一個個生動的案例給學生留下深刻的印象,也使他們很快地理解,實踐教學主要向學生提供相似案例情境,讓他們模仿之前的案例自己去動手分析和解決問題,從而真正掌握計算機網絡技能。在第二部分的教學中,這部分是課程教學的重點和難點,而學生自己組織知識的能力比較差,所以在教授這一部分的時候應盡量避免知識點過于分散,而應注意組織一個實際應用中涉及到的幾個知識點一起教授,協議、技術部分和組網部分相交融,告訴學生協議這樣設置時與之匹配的組網應該是怎樣的,使學生認清協議的重要性和作用,再通過案例告訴學生什么情況下應該組什么樣的網、采用什么協議和網絡設備,最后在實驗室給出相似的案例情景,讓學生自己分析和動手組網設置協議等。在第三部分的教學中,要注意講授網絡操作系統與一般的操作系統的區別,在實踐的時候也應側重操作網絡設置和網絡管理的部分的實踐。
1.4改革考核方式
考核方式應該充分發揮考核的教學功能、教育功能、督促引導功能、檢測鑒定和評價功能,考核要能夠使教學內容、教學方法與人才培養方案相一致,從而促進人才培養的質量提高??己思纫⒅乩碚撝R的檢驗也要重視動手能力的檢驗,既要注重形成性考核也要重視終結性考核,考核方式中形成性考核占總成績的30%,其中,平時出勤、作業、實訓表現和實訓報告占10%,平時實操測試占20%;終結性考核占總成績的70%。
2結語
1.教學任務設計階段
任務驅動式教學中,最核心的是教學任務的設計。教師在對教學任務進行設計時,應該以學生為主體,將應用情境、學習環境、協作式學習以及評價活動充分考慮進來。全方位地進行教學任務設計有利于教師發現教學任務中的問題。另外,也可以使教師為下一個教學任務做好鋪墊工作。例如,在計算機技術應用的課程教學中,教師可以將教學內容劃分為多個任務。以每個任務為一個主題,從應用情境、合作練習等多個角度應用計算機技術,如以Powerpoint、PS以及Flash技術進行任務的多媒體課件設計。
2.任務布置階段
教師設計好每個學習任務后,要向學生說明學習任務的目的、要求、步驟和評價方法,指導學生了解完成自己的學習任務所需的條件、技術以及資源。教師還應該通過有效的教學組織形式來提高學生的學習熱情和主動學習能力,正確引導學生積極發現問題、解決問題。例如:在計算機基礎教學中,教師布置Powerpoint自定義動畫任務。首先進行學生分組,每組由三至四個學生組成,采用Powerpoint和PS軟件進行自定義動畫的制作,共同完成這個任務。其次,教師可以講解制作實例,如文字和圖片的幾種飛入效果,讓學生深刻體會自定義動畫的功能,提高學生完成任務的信心。該任務既鍛煉了學生的合作精神,又將多媒體技術與計算機基礎教學相結合,為日后學生在工作崗位上的辦公基本技能奠定了基礎。
3.完成任務階段
學生在明確了教師布置的學習任務之后,進行自主學習與協作式學習,或者與教師進行與任務相關的主題探討活動,以尋求完成任務的方法、技術和途徑。在這個過程中,教師發揮引導作用,而學生是學習的主體,教師對學生進行思維的引導。例如:計算機基礎課程中的PPT制作任務中,有一項任務為制作“冬奧會宣傳篇”。學生可以利用網絡檢索歷年的冬奧會照片和資料。在動畫片頭方面,教師與學生交流討論如何制作以畫卷的形式進行片頭的宣傳。教師應該對學生進行指導,使其靈活運用軟件,并能自動播放動畫。再經過學生的自主學習,就能夠很好地完成該任務。
4.任務評價階段
在學生完成任務后,教師要對學生完成任務的過程以及結果進行歸納總結和評價,要對重要的知識點進行總結,對使用到的重要計算機技術,如OFFICE辦公軟件、PS和FLASH多媒體軟件等進行概述與難點講解,并且對重要的部分進行再次示范。這樣就能使理解能力薄弱的學生跟上教學進度。評價方式可分為自評、互評以及教師評價的方式。當教師面對學生的問題和不足時,要鼓勵學生獨立思考,培養學生的創新思維。
二、結束語
1.1用于實驗的計算機設備比較落后,零配件維修困難,實驗難于開展
因為電腦更新速度快,學院拆裝實驗室現有設備均為早期其他機房淘汰下來的落后設備,在實驗過程中一旦損壞很難在電腦配件市場上找到相同型號的配件。有些實驗如CMOS設置、硬盤分區、操作系統安裝、驅動程序安裝、注冊表修改等對于系統的穩定運行影響較大,破舊機型的相關設置比較復雜,學生在實驗過程中很難找到合適的方法、驅動程序等,因操作不當輕則會損壞硬盤數據,重則導致不能正常開機,嚴重影響了正常的教學秩序。另外,由于光驅老化、光盤劃傷嚴重導致實驗中斷,還容易挫傷學生的實驗積極性。因為機器運行緩慢,無法在規定的時間內完成實驗,降低了教學的質量和效率。
1.2實驗效果不好,計算機難以管理
部分實驗如操作系統的安裝、注冊表的修改、系統配置文件以及管理策略的修改等需要重啟計算機,而安裝了還原卡或還原軟件的計算機是不能達到實驗目的的。如果教師自己帶筆記本電腦上課,就會在每次實驗完成后影響到下一次開機使用,擾亂了正常的工作、學習。
1.3教師演示困難,學生觀察吃力
一部分實驗課的操作過程無法通過投影儀播放或使用凌波等電子教室軟件進行屏幕廣播來教學,不具備多媒體示范功能。比如CMOSE設置、硬盤分區、格式化、安裝操作系統等試驗,教師往往通過現場操作、講解,學生通過圍觀來學習,對于大班上課,授課效果比較差,學生得不到有效的實操訓練。
1.4虛擬機在教學中的應用
虛擬機是通過軟件將計算機硬盤和內存的一部分虛擬成具有獨立的CPU、硬盤、內存、聲卡、顯卡、網卡等功能的計算機的一種輔助技術。目前常用的有VirtualPC和VMware等虛擬機軟件,前者安裝快捷、操作簡單、占用空間少,后者專業化程度高、對多種操作系統平臺提供完美的支持、但操作起來相對復雜、占用空間較多,業內較為推崇,可以說這兩種虛擬機平臺技術各有千秋。在我院的計算機教學中,我們先后引入了這兩種虛擬機平臺進行教學,收到了獨特的效果。在《計算機組裝與維護》課程中很多實驗都可以使用虛擬技術來實現,例如:
1.5硬盤的分區與格式化
新購置的硬盤必須進行分區和格式化后才能正常使用,這是《計算機組裝與維護》課程的重要知識點。在虛擬機技術平臺中,分區和格式化更加直觀、真實。由于VMware對虛擬CD-ROM的支持,學生可以通過虛擬CD-ROM進入DOS系統,使用fdisk命令、format命令、PQMagic、DM等軟件反復練習該部分實驗,效果較好。
1.6操作系統的安裝
硬盤格式化后,必須安裝操作系統,使用VMware虛擬機完全支持MicrosoftWindows系列操作系統和Linux等操作系統。在虛擬機中,學生可以利用虛擬光驅使用鏡像文件(ISO格式的文件)安裝操作系統,同時具有快速、簡便、不中斷等優點,與真實的安裝無異。對需要重啟系統后才能使用的軟件,比如殺毒軟件、系統優化設置等系統軟件的使用也同樣有效。如果安裝和使用時出現操作系統崩潰的情況,還可以通過復制、覆蓋虛擬硬盤文件的方式迅速解決問題,不必擔心對宿主機系統的破壞。另外,由于虛擬硬盤文件可以任意復制和轉移,這對于教師在不同地點授課以及機房管理人員批量配置學生機都提供了極大的方便。
1.7修改CMOSE參數
CMOSE參數的設置也是學生學習的重點知識之一,但是這部分實驗對系統影響極大,設置不當可能會導致開機故障,同時教師在講解時也無法在投影機上顯示出來,不利于教學。使用虛擬機后,學生可以放心大膽地做BIOS的設置實驗,通過不斷地練習熟悉BIOS界面和各種配置,而不必擔心設置錯誤導致故障,而且教師可以將整個設置過程利用屏幕錄制為AVI視頻文件分享給學生,這樣就實現了BIOS設置狀態下視頻制作的難題。
1.8系統備份和恢復
系統備份與還原在《計算機組裝與維護》課程中應用廣泛,其中賽門泰克公司的Ghost軟件是常用的一個工具軟件,我們要求學生必須掌握其使用方法。該軟件功能強大,可以對硬盤進行分區、分區及整盤的備份和還原以及網絡克隆,速度快但操作危險性很高,稍有不慎就會造成數據毀壞,引入虛擬機后學生可以反復練習操作而不必擔心影響宿主機的系統。
1.9測試計算機病毒
在虛擬環境中,我們可以將虛擬的CPU、寄存器、硬件端口用調試軟件傳送病毒程序,通過觀察寄存器和端口的變化,加深學生對病毒程序運行過程的理解。在虛擬機中進行此類實驗,無需擔心計算機的數據安全性,而實驗效果和真機上的效果是一樣的。通過觀察研究,學生可以詳細了解病毒的工作原理,提高了病毒查殺能力。
2結論
1虛擬技術的優越性
虛擬技術,簡單來講就是一臺普通計算機上模擬出若干臺電腦,而模擬出來的電腦可以不受干擾的獨立運行。虛擬機的虛擬硬盤是以計算機上VDI文件形式保存在真實計算機上的,因此對于虛擬機硬盤的讀寫操作實際上就是對虛擬機相關文件的修改,因此,虛擬機在硬件的底層操作是完全可以以假亂真、安全有效,如進行硬盤的分區和格式化,即使在操作過程中失誤,也不會產生其它影響。虛擬機具有一定經濟性,一個電腦能運行多個虛擬機,一個虛擬機可以安裝多個操作系統,減低了學校的投入成本。另外,在中職學校許多計算機課程中都需要不同的環境和不同的操作系統,虛擬機可以很好地滿足這一客觀條件,在不安裝所用系統和插件的環境下進行各種實驗操作,為教學提供了極大的便利,也激發了學生的學習熱情,提升了中職院校計算機教育整體水平。
2虛擬技術的必要性
在長期的研究和實踐當中,我們對于虛擬機的認識有了很大的提升,也總結出了虛擬技術對中職計算機教育的必要性。首先,虛擬技術打破了學生傳統學習中的二維限制,即時間和空間的限制。在我們以往的教學當中,特別是計算機網絡課程中,必須要有大量的網絡設備來做支撐,但是由于一些學?;A設施的薄弱,學生們不可能有大量的時間來接觸網絡設備,基本上在下課之后就無法進行實驗了。虛擬機就不同了,它的經濟性和便捷性使學生用自己的電腦就可以安裝虛擬機,繼續進行實驗。其次,虛擬機可以讓學生自己進行編程,由虛擬機提供模擬的測試環境,安裝不同的操作系統,測試程序的健壯性。同時虛擬機又可以自己組建局域網,模擬出網絡環境,進行數據通信測試。最后,對于學校而言,正如前面所講,虛擬機很好地解決了學習硬件不足的限制,為學校解決了一大筆開銷,對學校的建設和發展都起到了重要的作用。
3虛擬技術在中職院校計算機教學中的應用
3.1計算機組裝與維護教學
中職院校的經費并不多,計算機設備相對較少,公共機房通常情況下都是各個專業共同使用,很少會有專用的機房用于家算計算計課程的教學。因此,計算機課程中的很多操作,如BIOS設置,就不能進行實踐的演示。虛擬技術的應用就很好地解決了這一問題,通過虛擬計算機獨立的硬件設備來進行相關的操作,由于不會影響到主機,因此就可以放心地進行破壞試驗。對于以往課程中那些不允許學生直接操作的情況,例如:磁盤的分區、格式化、重裝系統等容易出現破話問題的情況,機房大都不允許此類操作,那么在虛擬機的幫助下就可以完成以上操作,然后再進行恢復,而且不會出現任何問題。
3.2操作系統的教學
隨著社會對技能人才需求量越來越大,中職院校的計算機人才也慢慢得到了社會的認可,并且在社會上取得了突出的成績。當下,中職院校計算機教學的系統平臺是以windowXP、window7為主,掌握這兩種操作系統是學生必備的技能。在培養學生多種系統操作能力時,虛擬機是發揮著重要的作用。它不但能夠進行多種系統的安裝,而且具有良好的安全性。在操作系統的教學中,除了一般的操作,如常用Shell命令和Vi編輯器的使用,還有安裝Linux等較為危險性的操作,一旦操作不當,就可能造成數據大面積丟失。而在虛擬機情況下進行安裝,則不會出現這個問題。
3.3網絡實驗的教學
網絡實驗的教學一直是計算機教學中的難點。這是因為網絡實驗教學需要較高的試驗環境和試驗設備,在局域網組建。遠程共享等方面的試驗的技術也很難理解,必須依靠多臺計算機和多種設備作為基礎進行試驗教學。虛擬技術可以在學校硬件設備不足的情況下,通過虛擬機以及虛擬網絡相關參數文件進行共享,學生們就可以利用這些資源進行試驗,降低學生網絡試驗成本。網絡安全是虛擬技術中的重要一種,也是網絡試驗教學中必備的環節。過去,在缺乏硬件條件和虛擬技術的時候,老師只能根據課本用黑板書寫的方式來呈現教學內容,而通過虛擬技術不僅節省了硬件投入,而且更加的方便快捷,只需要直接在虛擬系統上植入病毒程序,讓其攻擊系統,學生就可以直觀地看到系統安全防護技術的作用,從而提高計算機教學的質量。
3.4試驗輔導與作業檢查
虛擬機軟件自帶有屏幕錄像功能,能夠自動地記錄和保持操作過程中系統的屏幕變化。老師可以制作試驗視頻課件,讓學生按照視頻的內容進行相應的操作。同樣,學生也可以根據這一功能的特點,將自己課堂中所作的操作作為視頻形式保存下來,既能以備日后重溫和檢查,也能讓老師根據自己操作的內容進行相應的指正與輔導。通過老師的檢查與指正,師生之間可以直觀的溝通與交流,使教師的教學質量和學生的實踐能力得到進一步提高。
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