發布時間:2023-03-21 17:10:18
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篇的計算機輔助論文樣本,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。
隨著計算機技術的迅速普及,計算機的應用已滲透到人們生產、生活的各個領域,CAD--計算機輔助設計、CAPP--計算機輔助工藝過程管理、CAM--計算機輔助制造、CAQ--計算機輔助質量管理統稱為CAX即計算機輔助技術,已為廣大工程技術人員所熟悉,CAX的應用水平不僅是衡量企業產品開發、設計、制造能力和技術先進性的重要標志,更進一步影響著企業在激烈的市場競爭中的生存空間和發展潛力。
對于許多企業和工程技術人員而言,CAX早已不是"舊時玉謝堂前燕",CG---計算機輔助繪圖的應用已深入人心,CG所實現的"甩圖板"固然是推動計算機輔助技術在工程技術開發領域應用所邁出的一步,但同時應當看到相對于真正意義上的產品CAD--CAD/CAE/CAM全面集成,AM--敏捷制造和CE---并行工程而言,無論在技術含量上,還是在預期經濟效益上這都只是第一步。因而,三維建模,智能化CAD以及PDMS---產品數據管理系統,乃至全系統集成等CAD的推進深入工作又站在一個全新的起跑線上,重新面臨著整體規劃、軟件選型、人員培訓、應用推廣等問題.
二、企業級"CAX"應用整體規劃
凡事預則立,不預則廢。CAX應用亦然。首要重點就是企業級的整體規劃,具體而言,包括時間、空間兩個方面。
在時間范疇上,企業CAX的應用、深化作為一項系統工程,決不能一哄而上、一蹴而就的,所以從實施之初就應當立足生產實際,結合企業發展大計,制定長期戰略,長計劃短安排,從CAD。CAM、PDM等系統的初步建立,逐步完善,到全面集成系統管理,步步為營,并依據各階段計劃落實情況和企業發展變化對計劃進行適當的修正。
在空間范疇上,由于產品設計開發部門、工藝設計部門乃至車間級工藝人員都是CAX企業應用的主體,故整體規劃工作必須立足現實情況,針對不同層次的應用部門,人員定位作出不同規劃。例如:設計開發部門考慮配備高、中端CAD/CAM集成系統(三維造型、有限元分析);工藝部門、車間級CAD/CAM則可配備完整2D功能,簡單3D功能(裝配、自動編程);若只允許檢索、查閱,甚至可以只配備模型圖檔瀏覽工具,但應當特別指出兩點:
1.各部門系統間數據、檔案應確定交換通暢,各系統無虛連接;
2.不論高、中、低端系統,也不論開發級規劃、車間級安排都應預先考慮對將來的入企業產品數據管理系統PDM的軌道是否會產生副面效應。
這里可舉軟件系統組合范例如下:
1、某模具廠,開發部門采用UG為CAD、CAM高端、SolidEdge為CAD中端;工藝部門以SolidEdgeOrigin3D為CAX平臺,MasterCAM為CAM中端;車間級人員僅允許查閱,故采用SolidEdgeOrigin+Viewer;
2、企業長期使用AutoCAD,規劃設計部門以MDT為開發平臺,工藝部門則采用AutoCAD/AutoCADLT,車間工藝員采用AutoCADLT/Viewer。
三、軟件選型
隨著計算機軟硬件技術的突飛猛進和CAX市場日益擴大,基于各種運行平臺、技術核心,定位于不同性能價位的CAD、CAM軟件百花齊放,性能及易用性更是長江后浪推前浪,令人眼花繚亂。對于以經濟效益為核心的企業而言,只有最適合于自身產品開發的軟件才是最有價值的,因此,選型必須立足于自身產品,離開這一基本點,任軟件技術先進,功能強大,終將淪為"雞肋"。
通常,CAD、CAM軟件的選型分以下幾個步驟:
1.立足產品,需求定位
對軟件的選型應切合實際,根據自身產品的特點、復雜程度、企業內部設備來明確需求定位,才不至于迷失于眾多CAD/CAM廠商的宣揚中。例如對于一家電產品廠而言,其CAX系統只要定位于產品設計,則它需要的是一個較強造型能力、裝配功能完善,工程出圖快捷的CAD系統,通常還應具備從頂向下的設計功能;對于產品呈系列化、改型頻繁的企業而言,對CAD系統的迫切要求則首先是具備強大參數化功能,甚至要求裝配的參數化,此外,造型(Modeling)--裝配(Assembly)--繪圖(Drafting)的全相關也是一個重點;對于注塑模生產廠家而言,模具型腔常有復雜曲面,且企業自行擁有數控銑床或加工中心,則在配備具有優良曲面操作能力和模具增強功能的三維CAD的同時,還須引入較強NC(數控)編程能力的CAD軟件,對于復雜注塑件,模具設計中流動分析常不可避免,這就要考慮Moldflow或C-Mold等CAE系統,當然,一個CAD/CAM/CAE一體的高端系統也可能是理想之選;又如某些企業產品在鈑金,管路上有所側重,他們對CAX的要求又迥然不同。
因而,任何一個CAD系統都不是全能的,針對不同產品和不同企業,不同單位要求不同,軟件選型考察側重點必然不同,因此,具體選型開始務必立足產品,明確:什么樣的系統才是本單位所期待的--即需求定位。
2.廣泛考察,多方研究
確定需求后,應對整個CAX市場做一全面調查,對軟件功能、技術優勢、廠商資歷等進行廣泛了解,在今天這樣一個信息時代,Internet盛極一時,這項工作不過是舉手之勞,可以查詢CAX軟件供應商、商站點來了解軟件資料、廠商概況、下載Demo演示信息,也可以上中立專業測試公司站點,查詢軟件評價報告,比較測評表,還可以登錄專業院校、研究機構、行業協會CAD方面BBS、聊天室,看看天南海北的用戶對各種CAX軟件的正面推崇、反面批駁,乃至唇槍舌戰的辯論,雖有可能失之偏頗,卻往往一針見血,切中要害,讓你了解到廠商提供資料以外的另外一面。當然,正面接觸軟件商以獲取書面資料、軟件演示版或技術人員現場介紹,都有助于對有關軟件的認識。除此外,咨詢專業人士、考察軟件用戶、參觀兄弟企業均對選型大有裨益。
由于選型之初已明確要求,經廣泛考察、多方研究后,即可初步擬訂幾種基本方案,通常這些方案在價位、技術優勢或運行環境上有所區別,但對企業需求均有可能較好滿足。
通常,許多企業傾向的主流軟件有:
流動分析CAE:Moldflow、C-mold等;
低端CAD:AutoCADKMCADCAXA電子圖板等;
中端CAD:MasterCAM、Cimatron、Powermill、SurfCAM等;
中端三維CAD:SolidEdge、Solidworks、AutodeskMechanicalDesktop等;
CAX集成化系統:ProEngineer、Unigraphics、I_DEAS等模塊化集成。
3.現場測試最終定型
針對基本方案的進一步篩選,不僅應大處著眼,更應細處著手。典型的做法是邀請軟件商到企業做現場測評,對各種方案的軟件功能進行詳細比較,以企業典型產品和復雜產品為案例,重點考慮以下因素:
a、技術功能指標:造型核心,組件技術,二維功能,三維功能,裝配功能等;
b、用戶界面指標:任何軟件的考評中,用戶界面都是一個重要指標,因為所有軟件的使用主體均為人,所以易用性不言而喻不可或缺;
c、開放擴展功能:文件轉換接口、二次開發能力、本地化國標化程度,此外豐富的三方支援常對軟件后繼擴展有重要影響;
d、價格定位--性能價格比;
e、服務水平:培訓、技術支持、版本更新、疑難解答,包含軟件商的發展能力。
通過綜合評價,軟件最終定型。
四、人員培訓
人才是企業的秘密武器,企業間的競爭,實質上人才的競爭。同樣CAD/CAM系統的運用,人才是關鍵,只有具有高度事業心和相當技術素質的人才,才能把CAX系統的性能充分發揮出來,為企業創造效益。
CAX技術是集計算機科學和工程學科相結合的綜合性學科,因此,該系統應用人員也應是具有計算機應用和工程專業知識相結合的綜合性人才,只有重視人才的培訓和知識更新,才能更好地適應日益發展的CAX技術的需要。人員培訓應由企業、軟件商、高等院校及科研院所等單位來承擔。
五、應用推廣
隨著CAD/CAM技術的應用日益廣泛,它在工程上的應用也越來越深入,它從根本上改變了傳統的手工設計以及用圖紙為介質驅動生產全過程技術管理模式,CAD技術把真實世界的物體轉變為數字化模型,以統一的數字化產品模型驅動產品生命全過程。
CAD/CAM系統的深入應用有以下幾方面:
1、并行工程
提倡群體的協同工作,采用并行方式處理產品及其相關過程,有效地縮短了生產周期,不受地區和國界的限制,借PED-電子化產品建模技術和PED--產品信息管理系統和網絡通訊等技術,實現國內外協作生產。
2、虛擬新產品開發
為新產品開發創造一個虛擬的環境,借助CAD的三維造型技術設計新產品,利用CAD可視化技術在屏幕上顯示出擬生產的新產品外型、色彩、結構。利用有限元分析對產品受力等情況進行分析。利用RPT--迅速成型技術繪出實物模型。
3、實現CIMS
CIMS--計算機集成制造技術,是用計算機通過信息實現現代化的生產制造,以求得企業的整體效益,是未來工廠的模式,它是在CAD/CAM技術、網絡、電子通訊、數據庫技術、車間自動化技術和現代化管理技術充分發展的基礎上實施的,它的實現可以為企業帶來極大的市場競爭能力和巨大的經濟效益。
六、結束語
CAX技術應用環境中,人員是關鍵,硬件是基礎,軟件是核心。
CAD/CAM就是產品從設計到制造全過程的信息集成和信息流自動化,CAX技術的應用將計算機的快速性、準確性及信息高度集成性和工程技術人員的創造思維、結合分析能力充分結合,從而大大縮短產品的設計、制造周期,提高產品的質量,增加企業的競爭能力,從根本上提高企業人員的技術素質,促使企業生產技術管理全面革新。
摘要:CAD/CAE/CAM技術的迅速發展正推動著制造業從產品設計制造到技術管理一系列深刻、全面、具有深遠意義的變革。CAD不僅僅是"甩圖板"已漸漸為人們所認識。本文從實用的角度討論了計算機輔助技術(CAX)深化應用中的諸如企業規劃,軟件選型、人員培訓、應用推廣等問題,對CAD/CAM軟件選型的方法和步驟作了重點介紹,力求具有實用性、先進性、科學性。
關鍵詞:CADCAMCAX應用
參考文獻
1、許超、湯文成等.計算機輔助機械設計.南京:東南大學出版社,1997.
2、葛巧琴、許超.機械CAD/CAM..南京:東南大學出版社,1998
3、唐榮錫.CAD/CAM技術.北京:北京航空航天大學出版社,1994.
關鍵詞:音樂噴泉計算機輔助設計系統音樂特征識別模糊專家系統
音樂噴泉作為將聽覺藝術與視覺藝術相結合的藝術形式,已經得到了廣泛的關注。目前,國內外雖然已建有很多音樂噴泉,但大多數音樂噴泉都存在著兩方面不足:首先、音樂噴泉表演程序的設計需要音樂、舞美、電腦、自控、噴泉等專業專家的合作;其次,為了了解音樂噴泉表演程序的噴射效果,只有在硬件上進行仿真實驗。因此,對于一般的音樂噴泉系統,其表演程序的設計非常費時費力,也正是由于這個原因,既便是美國Lasvegas這樣著名的噴泉也只能表演幾首曲目。
基于上述問題,筆者設計開發了一個音樂噴泉的計算機輔助設計系統,簡稱CAD-MF。在該系統中,首先提取音樂的基本特征,然后在此基礎上分析音爾的曲式特征并將整首樂曲分成若干樂段,并分析出每一段音樂所表達的基本感彩;第二步,根據音樂的曲式和情感特片,為每個樂段匹配相應的音樂噴泉基本表演程序,從而生成最初的音樂噴泉表演程序。該表演程序可以用三維動畫進行仿真,并可以通過友好的人機界面進行修改,直至滿意。最終的表演程序經過自動編譯,可以控制音樂噴泉按照設計的動作進行噴射,實現音樂與噴泉的同步。
1音樂噴泉實驗裝置
該音樂噴泉實驗裝置的草圖如圖1所示。該噴泉由13個噴頭、4組彩燈組成。其中,噴頭1~6為第一組,可以沿圓圈的切向徑向進行自由擺動;7~9為第二組,10~12為第三組,可以左右隨意搖擺;13為第三組,不能轉動。此外,這13個噴頭的噴射高度還可以有3個級別的變化。同時,該裝置中還配有4組(1~4)彩燈,由于每一組由3個不同顏色的燈泡組成,因此可以營造出多彩的光照效果。
2系統概述
該系統由七個部分組成,如圖2。
(1)音樂特征的識別
在本系統中,選擇MIDI(MusicalInstrumentDigitalInterface)文件作為輸入的音源。MIDI是音樂信號在電子樂器之間傳輸的標準,包括硬件接口標準以及電子音樂信號在不同硬件之間的異步串行傳輸協議[1]。MIDI格式的音樂文件記錄了音樂的全部樂譜和演奏的全過程,很多基本的音樂特征都可以從中直接獲得。在此基礎上,又可以進一步提取旋律、和聲、節奏等復雜特片。根據音樂基本特征和復雜特征在內的音樂信息,最終能夠按照樂曲的結構將其分為若干樂段,并且利用模糊分類器識別出每一個樂段所帶有的感彩。
(2)音樂特征與噴射動作的匹配
這一部分主要是通過模糊專家系統將音樂特征與噴射動作進行兩個層次的匹配——段匹配和音符匹配。段匹配是指根據感彩為各個樂段找到合適的基本表演程序,即用于表現某一特定情感的典型動作序列。音符匹配則是為特定的音符安排特定的噴射動作。這兩個層次的匹配過程也就是音樂噴泉表演程序的最終設計過程,它記錄了音樂噴泉隨著音樂舞動的全部狀態。
(3)動畫仿真
當表演程序被設計出來后,如果直接在噴泉裝置上進行仿真,將是一個非常費時費力的過程。因此,設計了動畫仿真了系統。動畫的參數全部按照實際的噴泉實驗裝置來設計,通過動畫可以實現對實際噴射效果的仿真。為了做出與實際噴射相似的噴射效果,采用粒子系統[2]。
(4)手動修改
在觀看動畫仿真結果后,用戶可能需要對原表演程序進行修改。為了使用戶能夠在不需要了解內部代碼的情況下對表演程序進行任意的修改,筆者開發了一個很有好的人機界面。該界面不僅可以實現單點修改、多點修改,還可以為整段音樂選擇另一套表演動作。
(5)打印噴泉表演流程總譜
該總譜既包括了所有音符,又包括了與音樂對應的所有噴射動作,可以對整個表演程序一目了然。
(6)編譯成控制程序
用一臺PentiumIII866MHz的PC機作為控制器,它能夠自動地把表演程序編譯成功放輸出的控制程序,從而控制音樂噴泉硬件裝置的噴射,實現音樂與噴泉的同步。
(7)同步播放
為了保證噴射與音樂的同步,筆者開發了同步播放程序,主要用于防止噴射相對于控制的延時。
音樂特征識別和匹配是該系統的核心。下面,將對這兩個子系統進行重點介紹。
3音樂特征的識別
由于不同風格的音樂有著各自不同的特點,這里,選擇節奏相對穩定、曲式相對固定的約翰·施特勞斯(JohannStrauss)的圓舞曲。
3.1音樂基本特征的提取
在該系統中,選擇MIDI文件作為輸入的音源。一個MIDI文件含有一個headerchunk和若干個trackchunks。速度、節拍等全局基本特片以從headerchunk中得到;而音高、音長等音符信息則可以從trackchunks中獲取[3]。由于MIDI文件中含有大量音樂信息,因此許多音樂的基本特征都可以從中直接獲取。這里,提取了九種基本特片:音色、調性、節拍、音高、音長、音量、力度、速度和發聲時間。
3.2音樂曲式特征的提取[4]
施特勞斯的圓舞曲多由三部分組成:主體是3~5個小圓舞曲,前面有序奏,最后有尾聲。每首圓舞曲有兩個主要旋律,用單二部曲式(AB)或單三部曲式(ABA)構成。考慮到這些旋律常常由兩個非常相似的樂句組成,采用一種搜索相似旋律的方法分析音樂的曲式結構;同時,為了提高搜索效率和正確率,還兼顧了曲式結構中的和聲與節奏特點。
(1)根據節奏和調性進行初步識別
一首圓舞曲常常由幾百個小節組成,因此如果在全曲范圍內對旋律進行搜索將會非常費時費力。樂曲節奏和調性的改變常常意味著新段落的出現,這里首先根據這兩方面的特征對全曲進行初步劃分,為旋律搜索縮小范圍,從而提高搜索效率。
(2)利用旋律搜索進行重點識別
為了進一步提高相似旋律的搜索效率,根據古典音樂的特點,作三點假設。第一假設一個完整的樂句由16小節構成,這一假設在很多音樂結構的研究中被采用,并在多數情況下被證明是正確的。第二段設一個樂句的前4小節是全句的重點,這一假設能夠用很少的音符表征整個樂句,同時經過檢驗是完全正確的。第三段設在眾多的樂器中,小提琴、長笛、單簧管演奏主旋律的可能性最大,這一假設被證明非常效,它幫助從十幾種樂器中迅速地找到主旋律音色,作為旋律搜索的前提。在這三個假設的基礎上,還引入一種樹狀結構“旋律樹”,用以記錄一段旋律的總體輪廓,從而實現對相似旋律的搜索,如圖3。該結構由四層組成:
·第一層代表一段16小節的旋律;
·第二層代表該旋律的前4小節;
·第三層代表每個小節的三個正拍;
·第四層代表各個小節的正拍和半拍;
在圖3中,節奏是3/4,在旋律樹中,僅僅需要記錄相對音高。與其他記錄旋律的方法相比[5,6],該旋律樹有三個優點:首先,由于前4小節是整段旋律的重點,旋律樹用很少的音符抓住了整段旋律的輪廊;第二,這種樹狀結構不僅記錄了旋律的輪廓,而且記錄了旋律的結構;最后,這種分層結構有利于提高搜索效率。由于上一層的音符比下一層重要,因此,如果在比較旋律樹時在上一就出現了不同,則無需對下面的各層進行比較就可以直接得出二者不同的結論。這種旋律樹可以用來提取和比較旋律,在實際中證明非常有效。
(3)利用和聲特征進行補充識別
經過以上兩個步驟,大多數曲式結構可以被識別出來,但仍會有一些例外。為了進一步提高曲式識別的準確性,又利用終止式[7,8](結束一個音樂結構和結束一個樂思的和聲)對曲式結構進行了補充分析。由于和聲分析相對復雜,這里只考慮了與終止式密切相關的主和弦和屬和弦。
3.3音樂情感特征的提取
在曲式特征識別基礎上,整個樂曲被劃分成一個個小樂段。該部分則通過對每個樂段的音響、速度、旋律等特征進行綜合分析,最終由一個模糊分類器判斷出其情感特片[9]。為了對情感特征進行合理的描述,根據在音樂心理學領域得到廣泛認可的Hevner詞表[10],提出一種“情感環”的結構,如圖4。
4模糊專家系統匹配
這一部分主要通過模糊專家系統對音樂特征進行段匹配和音符匹配兩個層次上的匹配。
4.1段匹配
段匹配在對音樂作品進行結構分析和情感分析基礎上,根據情感色彩為每一段旋律找到最適合的基本表演程序。
(1)基本表演程序庫的建立
基本表演程序序中存放大量的基本表演程序,即表演動作序列。基本表演程序的結構如圖5所示。從圖5中可以看出,每一個基本表演程序除了記載所有動作的名稱和動作時間和,還有該基本表演程序所體現的感彩。值得注意的是,這里的動作時間是指在標準速度(定義為1小節/1秒鐘)下的動作時間。因此,當樂曲速度變化時,系統要自動根據速度的改變調整運動時間,從而實現音樂與動畫的同步。
(2)表演程序控制器的建立
段匹配的結果記錄在表演程序控制器PPC(PerformanceProgramController)序列中,作為進一步設計表演程序的基礎,如圖6。表演程序控制器有六個參數:第一個是控制器編號,即樂段編號;第二個是記錄該樂段旋律線的旋律樹的編號;第三、四個分別是該樂段的起始和結束小節;第五個是該樂段的感情分類;最后一個則是為該樂段匹配的基本表演程序的編號。
4.2音符匹配
音符匹配包括兩部分:首先根據樂曲速度決定基本表演程序中相鄰動作的時間間隔;其次是為關鍵音符(如強音)設計一些特殊的動作。在段匹配的基礎上,音符匹配使音樂動畫的設計做到了點面結合。
經過段匹配和音符匹配,最初的音樂噴泉的表演程序就產生了,它記錄了音樂噴泉隨著音樂噴射的所有動作。
(1)提供靈活的學習方式
通過網絡,學生能夠已經起自身的實際情況對其適合的學習方式進行選擇。比如說很多學校都開設了網絡課,通過直接設置網絡課堂的方法,為學生隨之收聽與觀看提供了便利。而且網絡上的學習內容具有較大的信息量,以及較快的更新時間,一直在動態的變化中,這與傳統課堂教學形式呆板、內容單調、陳舊、信息量有限有較大的區別,可以使得學生從以往的被動學習轉向主動學習上來,因此可以較大的激發學生學習的興趣,取得較好的學習效果。此外,網絡教學能夠做到學生自主考試,學生可以通過網絡課堂上所設置的各種試題,再依據自己的學習情況,對不同難度的試題進行選擇然后進行測試,讓教學切實實現充分顧慮學生個體差異的目的,給學生創造一種靈活性、創造性、綜合性的學習模式。
(2)形象直觀的交互環境
通過計算機網絡技術來輔助教學,能夠給整個教學提供一個較為直觀的交互環境形象,在這個環境之中,能夠使得教師和學生間的直接交流得以實現,并且也可以使得學生間的交互學習與人機間的交流對話得以實現,從而可以達到較好的輔助效果。
(3)更好地實現教學策略
計算機網絡的一些特性還決定了通過網絡技術能夠提供更多、更為豐富的教學策略,比如說在教學之前可以對所有學生展開一次學前的測試,這個測試包括學生的基礎知識以及各項思維能力,利用網絡還可以實現對學生心理方面的測試,對學生測試之后,還可以通過計算機技術綜合性的分析學生反映出來的各種數據,這樣可以更加客觀的實現對所有學生的綜合判斷與評價,有助于教師依據分析的數據,選擇最為適合的教學策略以及內容,使得教師的教學更能滿足所有學生的不同需求,從而實現因材施教、使得所有學生都可以不斷提高的目的。在計算機網絡教學中,因為其可以提供較為豐富的教學資源,而且具有交互性、多媒體性等眾多特性,這就使得在網絡上使用多種教學策略與教學方式成為可能。
(4)有利于對學生的輔助
在以往的教學中,課堂授課的時間僅僅只有較短的幾十分鐘,如果學生在課堂之上,無法掌握教師講授的知識,而在課堂之下教師又很少有時間去輔導學生,即使學校開設的有自習課,但是在較短的時間之內,教師無法面面俱到的對所有學生進行輔導,若有的學生較為膽怯,就會加大這種輔導實現的難度。但是通過計算機網絡,教師不但能夠實現對學生作業的批改,而且還可以直接將作業之中出現的問題反饋給學生,此外教師還可以通過視頻對學生進行直接的輔導,也可以通過論壇以及E-mail的方式實現教師與學生間的交流與溝通,因為教師與學生間沒有直接性的面對面,這樣能夠消除個別學生存在的膽怯心理,使得他們可以大膽質疑,因為這種輔導方式對所有學生的學習需求進行了充分的照顧,現在已經變成了教師對學生進行個別化輔導的非常有效的方式,再加上,計算機網絡輔導不受時間以及地域的制約,即便師生間相隔萬里之遠,也可以通過網絡來自由的進行交流與溝通,因此給學生的輔導提供了諸多方便。是計算機輔助教育結構圖,從圖中我們可知,網絡教育輔助教育的諸多優勢。
2網絡技術實驗教學中普遍存在的問題
(1)計算機網絡技術具有較強的實踐性
但是現在我國大多數院校網絡技術的實驗課程較少,一般僅有16個學時。計算機網絡技術具有很多的實踐性內容,而實驗課卻較少,致使了難以對實驗內容進行合理的安排。如果想要利用實踐深化理論知識難度就更大。
(2)實驗內容單調,系統性缺乏
很多院校因為一些因素的制約,在進行計算機網絡技術實驗教學的時候存有開設的實驗內容太過片面的問題。往往只開設網絡軟件應用、網絡配置、網絡系統操作系統使用以及網線制作等實驗。這些實驗雖然可以提高學生的動手實踐能力,但是網絡協議分析網絡安全、網絡系統測試、網絡系統構建、路由器和交換機的配置等實驗較少開設。這就導致實驗和理論關聯性較差,理論和實踐嚴重脫節。
(3)學生的主觀能動性較差
學生的實驗積極性沒有完全調動起來,實踐操作不熟練實驗過程中常常出現僅僅以指導教師為中心的問題。一般來說指導教師都會先演示和介紹一下實驗,然后再讓學生們自行操作。因為指導教師要對多種學生進行指導,難以跟學生們對實驗中問題發生的原因進行透徹分析,導致這些問題不是被忽略就是由老師來解決。這就導致了學生的認知主體作用被忽視,沒有較好的互動,使得學生的學習積極性與主動性難以激發,不利于培養創新思維。
(4)實驗教師隊伍素質有待提高,建設有待加強
一般學生都是分組實驗,實驗的指導教師往往是理論教師。在較少的實驗課程中,單單憑借一位教師,很難達到較好的組織實驗教學以及細致的指導學生的目標。一定會有一些學生難以順利的完成實驗,即使有的學生在教師的指導下完成了實驗,也很難消化實驗的知識,致使實驗無法達到理想效果,因此要加強培養實驗教師隊伍。
(5)實驗考核的力度不夠
目前網絡課程具有重理論考核、輕實踐考核的問題存在。實驗考核缺乏力度會致使學生更加重視理論的學習,而忽視實驗的學習,這就導致了學生對實驗缺乏積極性與主動性,所以需要加強實驗考核力度。
3計算機網絡技術改革教育研究提議
(1)加強建設網絡技術實驗室
管理、配置并且維護好實驗環節盡可能使學生們自主研究解決實驗問題,從而讓學生在實驗中積累更多的經驗,得到更多的知識與技能。
(2)恰當安排實驗課時
對傳統的實驗方式、實驗教學進行改革。網絡實驗課程要有充分的實驗學時。通過小組來進行實驗。路由器、交換機、主機的配置都由小組成員間的相互分工與寫作的形式完成,從而為組織開展實驗提供方便,讓所有學生都可以接觸到網絡設備,使得學生的協調溝通能力不斷提高,體現了團隊合作精神,使得實驗教學的作用得以更好的發揮。
(3)對專用的網絡實驗室進行充分的利用
對實驗內容進行合理的安排,從而使得實驗教學效果得以有效的提高。
(4)加強建設實驗指導教師隊伍
實驗教師隊伍應該由兩部分組成,分別為:實驗指導教師與實驗技術人員。實驗指導教師主要根據實驗教學大綱的要求對實驗計劃進行安排;指導相關技術人員完成實驗室建設的任務;協同實驗技術人員將實驗教學任務完成。
4結束語
數學是一門抽象的學科,它具有精確性、嚴密性、創造性和邏輯性。數學教學的目的是培養學生抽象思維的能力和邏輯推理能力,這就使得部分學生對數學的學習感覺到枯燥和乏味。而多媒體技術的出現,使得數學教學變得生動和豐富起來。例如,在講極限的定義時,通過割圓術來引出極限,我們可以通過動畫的形式形象地刻畫出,隨著正多邊形邊數的增加,正多邊形的面積越來越逼近圓的面積。這樣,不僅使問題從抽象變得具體,使問題變得更加直觀,而且激發了學生的好奇心,積極融入于課堂,進而喜歡上了數學的學習。美國著名物理學家愛因斯坦認為,學習興趣是學生最好的老師。美國著名心理學家布魯納也說過,學生對所學知識的興趣是最強大的學習動機。只要學生喜歡上了數學的學習,那么他就喜歡鉆研數學,并發現數學推理嚴密性所體現的獨特的與眾不同,找到其中的樂趣,并因此樂此不疲。
二、利用計算機輔助數學教學,節約教學時間,提高教學效率
在傳統數學教學中,教師需要花部分時間來書寫板書和繪制圖形,這樣使得教學時間過多,教學效率低下。而多媒體教學節約了教學時間,使學生在單位時間內獲得了更多的知識,從而大大提高了教學效率。多媒體數學教學增加了教師和學生的交流時間,使學生的主動能動性大為提高。例如,在講授利用導數求實際問題中出現的函數的最大值和最小值時,在傳統教學中,教師要把部分時間用在實際問題中圖形的繪畫和分析上,并且繪制的圖形不具有動態性和直觀性,但多媒體技術就形象地呈現出我們要解決的問題,激發了學生的學習興趣,使學生積極參與到具體問題的解決上。
三、計算機和板書有機結合
在計算機輔助數學教學中,要做到計算機和板書的恰當結合。板書可以有效地控制課堂節奏,使學生大體掌握這堂課的教學進度,對這堂課的安排做到心中有數。而多媒體技術通過視頻、動畫、聲音等技術手段激發了學生的求知欲。但在教學過程中,有些教師卻變成了講解員和操作員,只要滑動鼠標,點點鍵盤,一堂課就流水賬似地講完了。學生沒有時間獨立思考,走馬觀花似地跟著課件迅速聽完了這堂課,雖然課堂氛圍熱烈,但一關閉電腦,學生的腦袋一片空白,忘記了這堂課的講授內容。因此,我們需要做到計算機和板書的互相補充。其實,粉筆尖在黑板上呈現出的公式的推理,數學式子的計算和定理的證明,這些都是邏輯推理嚴密性的體現,是一種數學思維的美,這是多媒體技術所不能替代的。我們要清楚地意識到,教師和學生才是課堂的主導者,計算機只是一種輔助工具。例如,在講授求二重積分時,初學者在計算二重積分時,經常不知道怎么繪畫出積分區域并寫出積分區間。這時,教師需要把積分區域具體地畫在黑板上并詳細說明如何選取x型區域或y型區域,最后寫出積分區間。這樣對于這個問題,教師為學生展示了具體的思維過程,使學生更好地掌握了其中的知識。
四、計算機輔助數學教學不應分散學生的注意力
多媒體技術使得課本知識變為一幅幅生動的圖片呈現在大屏幕上,這使得學生在課堂上聽得津津有味。但課件的制作不能過于追求色彩斑斕的畫面,動聽的伴奏音樂,五彩繽紛的動畫效果,應該恰如其分地增添動畫、視頻、聲音等計算機技術。否則,“畫蛇添足”的結果只會分散學生的注意力,使得教學效果大為下降。國外有名的哲學家皮亞杰對行為動作和思維的關系做了深入的研究,他認為行為動作是一個人思維的基礎,動作深刻影響著一個人思維的產生和過程,在學習過程中,要使學習者真正掌握某方面的知識,就必須使那些運算成為學習者自己的運算。因此,如果上課時間充足,可以讓學生多做練習。適當的課堂練習會讓學生加深對本節課知識的鞏固,集中學生的注意力,增加學生的成就感。例如,在講授復合函數求導時,我們首先要講授有關復合函數求導方法的定理,再通過樹形圖像來表示求導過程中復合函數層層變量之間的關系,最后通過具體的例子講授復合函數求導。在這一過程中,不能過多地追求動畫和視頻,我們應側重對學生方法的傳授,并在黑板上對具體例子中復合函數的求導作出詳細的解釋,并且需要學生多做練習。
五、計算機輔助數學教學不是一塊電子黑板
國外有名的數學教育家波利亞說過:“數學存在兩個方面,一方面,數學具有歐幾里德似的嚴密性,從這方面來講,數學是一門系統性的演繹學科;另一方面,數學具有創造性,從這方面來講,數學又是一門實驗性的歸納學科。”但過去的傳統數學教學就是呆板的三個“一”,一張嘴,一支粉筆,一本書,通過教師的演算、證明、假設等一系列的演繹方式講授數學知識。數學教育家波利亞所說的第二個方面在傳統數學教學中根本沒有辦法體現,但現在計算機輔助數學教學就提供了這個平臺。在這個平臺上,教師可以根據學生給出的實驗數據,在大屏幕上展示出具體的圖像,使學生主動地進行各種實驗、探索、模擬、假設和演示,猜測出想要的結論。但要得到嚴謹的數學理論,還需要教師的進一步講授和推理。在這一過程中,鍛煉了學生的創造力,啟發了學生探索科學的精神,這在傳統數學教學中是很難做到的。因此,在數學教學過程中,計算機屏幕并不只是一塊電子黑板,決不能只是把教案搬到大屏幕上,再加上一些動畫、聲音、圖片、音樂等,要注重培養學生發現問題和解決問題的能力。
一、 運用多媒體計算機輔助教學,激發學生學習數學的興趣。
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;老三更貪了吵著說
“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。
“云計算輔助教學”的教學設計更強調學習者的需求,設計過程中教師要提供盡可能多的、整體的、精致的課程資源,作為設計者和教學者要為學習者盡可能提供真實的情景、活動和任務。在實驗中,經過三輪的行動研究,我們的實驗研究組提出了相對穩定的云課堂教學模式:以“翻轉課堂”為核心,包括了課程開發、課前學習、課堂內化、測試與反饋、研討總結等主要環節。在實施過程中,為了在教學應用上加強與“人人通云教學”平臺的功能特點匹配,對傳統“翻轉課堂”模式的環節和要求進行了一定程度的修改,以達到“翻轉課堂”與云平臺的深度融合。云課堂教學模式主要操作環節如下:
1.課程準備
首先是編制導學案。主備教師在該學科集體備課前準備好學案和電子課件,然后在集體備課時共同研討、優化學案和電子課件,整合優化后上傳到“人人通云教學”平臺的“云盤”和“導學”模塊。其次是資源的開發和收集,備課教師深入研究課程標準和教材內容后,依據教學難點和重點,制作微課,或者在其他資源網上收集相關的優質課程資源,推送給學生。
2.云學習
學生在獨立預習教材的基礎上,運用電腦或者其他電子終端觀看導學案和視頻,觀看、閱讀、聽講,進行課前學習。學生按導學案的要求,完成學習任務,制作課堂展示課件,學習完成后,利用云平臺的筆記功能記錄錯誤和困惑以待課堂上交流反饋。教師可以在課前登錄“人人通云教學”平臺,了解學生預習情況,調整課堂教學進度、難度,制定個別輔導計劃,增強課堂教學的針對性和有效性。
3.云課堂教學和學習測評
經過三輪以上的實驗教學,在學科組的研究討論下,形成了在時間和順序上基本穩定的云課堂教學模式課中教學流程,在不同課型、不同內容和不同容量的教學過程中,時間和順序可以做靈活調整。課堂上,首先教師運用交互式電子白板和“人人通云教學”平臺內準備的課件和資源,創設生動有趣的情境,更好地激發學生的學習興趣,點燃他們思維和智慧的火花。接著,學生在小組協作平臺上通過同儕互助,形成統一的意見,由小組代表向全班展示本小組的學習成果。各學習小組在平臺互動交流后,排除重復的提問后,提出本組學習過程中遇到的疑惑,教師在收到各組提出的疑問后,在班上統一對共性問題進行重難點的答疑和小結。最后進行在線測評,教師通過平臺的后臺統計可以得知學生存在的問題,測試后及時對存在的問題進行講解,并對學生存在的個性化問題進行輔導。
4.提煉深化
通過云平臺,學生課前預習、課堂表現情況、測驗評價成績,均被實時記錄,形成學生云課堂學數據。通過平臺系統的分析,可以對學生的知識掌握情況、應用技巧、分層能力等進行客觀呈現。教師可以通過系統分析發現問題,進行批評性的反思,有針對性地對教學方案進行優化,對教學方式進行改進。
二、實驗情況和數據分析
1.實驗的設計
(1)實驗對象。從2014年4月起,在實驗校七年級4個班中抽取兩個人數、成績基本相近的班級1班和4班作為實驗班和對比班,其中1班為實驗班,共47人;4班為對比班,共46人。(2)研究內容。“云課堂”教學模式的主要特點、程序,“云課堂”教學模式的實效性及學生學習策略的改變。(3)控制。實驗班和對比班都由同一教師任教,都用湘教版七年級地理下冊九年義務教材,為了避免實驗時間過長而導致的干擾變量過多從而影響實驗效果,本實驗沒有采用一年或一學期的實驗周期,而是采用了按教材單元模塊的教學來設置實驗周期,實驗的教學內容為湘教版七年級地理下冊第三章《走進國家》,時間從4月開始,到6月底結束。按學校的統一規定,每周2課時,實驗時間為12周,共24課時。教學的任務和要求也一樣,實驗班的地理課采用“云課堂”教學模式進行教學,對比班采用常規教學法教學。(4)檢測。前測用下學期期中成績,后測用自編的第三章《走進國家》單元能力檢測成績,,前后測試卷在考后經過的學科組總結和分析,信度和效度均達到較高水平。實驗完成后,實驗研究人員還應用修改后的初中生學習策略量表(lassi量表)對學生進行學習策略測量,并運用數據分析軟件對檢測的數據進行處理。
2.實驗數據分析
其中,n為樣本容量,即各班級人數。X是樣本的平均數,即測驗平均分。S為樣本的方差。
3.學習策略的測量及分析
實驗班與對比班學生的學習策略在動機、信息加工、選擇要點、學習輔助、自我測試和考試策略這幾項上呈統計顯著(P<.05)。表明實驗班學生在學習上更認真投入,思維能力更強,更善于在學習中面對大量信息時,從中選擇重要信息進一步學習,更善于創造和使用輔技術及材料來幫助學習,更善于使用復述和理解監控技術判斷自己對要學習的信息的理解程度,更多地意識到自我評價的重要性,更善于備考。
三、結論與建議
通過實驗得知,云輔助教學對提高學生知識掌握的程度和學生學習策略的改進有較大的促進作用,教學實驗是有效的。學生在參與學習的過程中,能夠利用情境、協作、會話等學習環境要素去充分發揮自身的主動性、積極性和首創精神,最終實現有效的知識建構。云教學平臺的使用,促使學生通過自主學習、獨立思考、對話交流去獲取知識,培養了學生的獨立精神和協作品質,以及獲取知識、分析問題、解決問題的能力。對于教師,在很大程度上促進了教師的專業發展。首先,云環境下的翻轉課堂教學實施,需要教師通過對現有多種資源進行再次利用,實現對知識信息的開發、加工、組合和整理,因此鍛煉了教師知識重組、意義建構、資源整合的能力;其次,利用云教學平臺的大數據功能,教師能夠了解學生在學習過程中的知識掌握情況,及時發現教學中存在的問題,并針對薄弱環節進行批評性的反思來改進自己的教學;第三、教學模式的改變,促使導學案的設計成為教學中的重點,是對傳統教學設計的一個顛覆,是真正意義上的教學設計和教學創作過程,它需要教師對所教的知識進行再加工,需要融進教師的個性、思想、理念和方法,進一步促進教師對現代教育理論和技術的學習和掌握。在實驗的實施過程中,筆者發現一些需要關注的問題。
1.必須認真編制導學案,重視導學案的應用
導學案是學生整個學習過程的引領,其質量的好壞關系到整個云課堂教學模式實施的成敗,教師可以通過導學案對學生進行導引,創設問題情境,誘發學生的思考,使其在認知上出現新的“沖突”,促使學生為解決“沖突”而自控性地選擇相應的學習資源,并利用原有認知結構針對新知識的不同情況進行同化或順應,對其原有的認知結構不斷地進行反思和重構,形成新的認知結構,從而達到新的平衡。
2.提高云教學主導者的全程把控意識
云教學平臺是一個新興事物,學生的好奇心也很重,同時網絡的自主性很大,網絡的內容十分蕪雜,學生在學習的過程中容易被與教學無關的內容所干擾而分散學習精力。因此,要求教師科學合理地對云課堂的全程有意識地把控,通過把控激發學生的學習熱情,維持正常的課堂教學秩序。把控的內容包括學生的課堂紀律、學習態度、師生互動的頻率、課堂氛圍等.以期讓云課堂效果得到最大程度的優化。
3.提倡進行傳統教學和云計算輔助教學之間的混合學習
論文關鍵詞:計算機 輔助教學 課程整合
論文摘要:隨著計算機技術和網絡技術的發展,計算機輔助教學越來越多地被運用到教學的各個環節中,在計算機技術與其他學科整合中,它作為這些學科教學的工具,改變了教與學的方式,提高了教學效率。然而在整合的過程中產生的一些問題,十分值得我們去探討。
在多媒體教學、網絡教學的口號日漸響亮的今天,教師應該掌握將計算機輔助教學與課程整合的技能,從而推動教學的發展。我認為,計算機輔助教學要想真正發揮它的作用,必須要讓教師真正地把計算機當做自己教學、工作的工具,深刻地了解它的功能后,才能進一步從自己學科的角度來研究如何使用計算機來幫助自己的教學。下面我就計算機輔助教學和其他學科整合中的問題,談談自己的一點看法。
首先,我們要明確計算機輔助教學與學科整合的含義。
計算機輔助教學與課程整合的本質與內涵就是在先進的教育思想、理論的指導下,尤其是“主導——主體”教學理論的指導下,把以計算機為核心的計算機輔助教學作為促進學生自主學習的認知工具與豐富的教學環境創設工具,并將這些工具全面地應用到各學科教學過程中,使各種教學資源、各個教學要素和教學環節經過整理、組合,相互融合,在整體優化的基礎上產生聚集效應,從而促進傳統教學方式的根本變革,也就是促進以教師為中心的教學結構與教學模式的變革,從而達到培養學生創新精神與實踐能力的目標。
簡而言之,計算機輔助教學與課程整合,不是簡單地把計算機輔助教學僅僅作為輔助教師教學的演示工具,而是要實現計算機輔助教學與學科教學的“融合”。
其次,我們要意識到計算機輔助教學與課程整合所面臨的問題。
1. 教師對計算機輔助教學與課程整合的認識不到位
作為一種新型的教學模式,很多教師已經意識到計算機輔助教學的優勢。而很多教師只是將計算機輔助教學來代替傳統的板書,反而讓教學失去了原有的靈活性,無意中把它作為的一種門面來裝飾,有時所謂的多媒體教學效果反而沒有傳統的教學效果好,這種脫離實際的“多媒體”沒有了生命力。計算機輔助教學作為一種現代化的教學手段是用來支持教學工作,提高課堂教學效率,突破重點難點,主要用來解決一些傳統教學中不易解決的實際問題。它在教學中的作用和地位也是工具,和教科書、投影儀、幻燈片、掛圖等一樣,具有提高教學效果、擴大教學范圍和延伸教師功能的作用。它與其他工具相比具有無可比擬的優勢。所以我們要正確地認識計算機輔助教學,才能與學科很好地整合在一起。
2. 教學種類不多,教學實用性比較差
盡管計算機近十幾年可以說是高速發展,各種軟件也層出不窮,教學軟件的討論和研究進行了很多,但課堂教學用的輔助教學軟件還處于探索階段,只有像幾何畫板等極少數能較好地滿足教學。這些軟件如果直接用于教學,就存在較多的問題,主要是:(1)形式不適用。市場上出售的教學軟件,要么有點像一本電子課本,要么是題庫之類,不宜搬到課堂上當教學的輔助媒體。(2)靈活性差。教學軟件面對的是學生,學生知識水平和能力層次因人而異、各有不同,使用軟件的教師的教學方法也各具特色。這些軟件盡管有許多名教師參與,但應該怎樣設計教學重點,怎樣突破教學難點的方案不一定能適合每位學生、老師。(3)材料不完善。現在的教育軟件有的素材不是很完善,如對生物等動畫的細節材料提供不足。還有純粹是將教師的課堂講授內容搬上計算機,配上聲音圖畫,難免有些嘩眾取寵;有的軟件平鋪直敘,缺乏交互性。 轉貼于
3. 教師的計算機應用水平還很不夠
在剛開始時,主要矛盾在于硬件缺乏,沒有足夠的硬件供教師的教學活動使用。當硬件問題得到緩解后,主要矛盾轉變為缺乏能夠在教學中應用的軟件。現在,已經出現了一些優秀的教學軟件,但也同樣難以在學校中推廣使用,其原因是各學科教師使用計算機的意識還比較差,計算機應用水平也比較低,從而很難在自己的教學中使用這些軟件。
可以說,提高各學科教師的計算機意識和應用水平已經成為當前最為緊迫的問題。我認為應該從以下三個方面去解決:
第一方面主要解決教師計算機知識、技能與態度,操作計算機的問題,使教師能夠熟練地使用計算機,真正把計算機當做自己備課、授課、組織學生活動的工具;第二方面主要是加強教師的學科修養,掌握學科最新進展與教育理論,教育技術和教育心理的理論與實踐,并且幫助教師更進一步地把握學科教育的目的和本質;第三方面主要解決如何用現代教育手段更好地達到教學目的的理論問題。所謂“現代化教學”與其說是把現代化的手段引入教學,還不如說是以現代化教學的思想來指導教學。同樣,計算機進入教學本身并不能直接推動教學改革,真正推動教學改革的是教師的教育觀念,而計算機只不過是引起教師觀念變化的催化劑。實踐也表明:如果教師不轉變教育觀念的話,計算機在教學中的作用將是極為有限的。
因此,不管是在教學改革還是在計算機輔助教學中,培養教師的現代教學觀念才是最重要的。
最后,我們要遵循計算機輔助教學與課程整合的原則。計算機輔助教學與課程整合,是將計算機輔助教學有機地融合在各學科教學過程中。但整合不等于混合,在利用計算機輔助教學之前,教師要清楚計算機輔助教學的優勢和不足,并了解學科教學的需求。在整合過程中,教師要設法找出計算機輔助教學在哪些地方能提高學習的效果,從而使學生用計算機輔助教學來完成那些用其他方法做不到或效果不好的學習任務。
參考文獻
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論文摘要:基于此本文將根據其課程的特點,總結教學實踐的經驗,深入研究教學大綱、課程體系結構、理論和實踐教學內容、課程標準等,以能力培養為主線,對該課程課堂教學體系設置進行探討。
《計算機輔助工程造價》課程是工程造價專業的一門專業核心課程。主要研究如何運用相關軟件實現對應的計量與計價方法,并形成對應的規范文本。因此其涉及較廣泛的計量與計價理論、軟件操作方法,是一門系統性、時效性、實踐性較強的課程。基于此筆者將根據《計算機輔助工程造價》課程的特點,總結教學實踐的經驗,深入研究教學大綱、課程體系結構、理論和實踐教學內容、課程標準等,以能力培養為主線,對該課程課堂教學體系設置進行探討。
1、合理選擇教學內容,注重教學內容的實踐性與時效性
《計算機輔助工程造價》課程是對前序計量與計價課程的一個有力補充與促進,課程更強調對于前序計量計價理論的一種實現。這必然要求學生具備前序課程的基礎,同時也對教師提出更高的要求,即不能單純強調計算機的操作,更應體現計算機操作與工程造價理論的結合。由于計量計價課程內容受國家技術經濟政策變化影響較大,相關規范修訂、新規范頒布實施都會引起課程內容變動。因此,專業教師要隨時關注工程造價領域的前沿變化。在教學過程中確保學生接收到的知識與工程實踐界相吻合,而不是照本宣科,導致學生無法學以致用。例如, 2003 年《建設工程工程量清單計價規范》頒布實施,改革了傳統的定額計價模式,引入了工程量清單計價模式,而教材一般只側重介紹一種計價模式。而不會同時詳盡的介紹定額和清單這兩種計價模式,但到2008年國家相關部門頒布了現行的2008 版的《建設工程工程量清單計價規范》,更進一步講后續清單規范的修訂也在進行,這必然就要求教師要根據授課對象調整或補充內容。基于此,教師在選擇教學內容時一定要依據工程造價學科具有實效性的特點,緊跟相關規范及政策的調整,以期使所講述內容貼近工程造價的發展趨勢。
同時,由于《計算機輔助工程造價》的研究目的就是一種實現,而實現更體現為一種運用能力,必然決定了本課程所選擇教學內容應更強調以實際工程為背景突出其實踐性,以期更符合該課程設置的目的。
2、運用啟發式教學,梳理學生知識體系
由于本課程是建立在對于前序計量計價課程學習基礎上的一種實現,而計量及計價計算過程中,計算規則相對呆板,都是一些條文規定,即更強調術語的通用性。但工程項目具有單件性的特點,決定了實際工程千變萬化,設計圖紙多樣化,每個工程都有各自的特點,在計算過程中對圖紙的理解和計算方法的采用并沒有一定的模式,對于同一個工程,可以采用的計算方法很多、計算先后順序也可不同,在教學過程中采用啟發式教學,組織學生進行討論給學生方向性的指引,這不僅使學生對于前序課程的知識進行了系統而有效的梳理,同時也為計算機軟件操作的展開建立了強有力的理論基礎。
這一基礎的建立對于學生從本質上把握計算機軟件的作用具有非常重要的意義。即計算機軟件并沒有顛覆計量與計價理論只是對于計量與計價理論的一種實現,這一種觀點的建立將使學生從本質上把握計量計價課程與計算機輔助工程造價課程的區別與聯系,進一步明確學習該課程的目的,而這一基礎的建立也將使教師的后續教學跟容易實現計量計價理論與計算機操作之間的有機結合,以此達到本課程教學的根本目的。
3、加強案例教學,激發學生學習興趣
由前文闡述可見《計算機輔助工程造價》是一門實踐性較強的課程,教學中應注重培養學生的動手能力及工程實際中的應用能力。講授過程中應借助大量的案例進行教學,才能達到較為理想的教學效果。同時,由于《計算機輔助工程造價》課程是對于計量計價方法的一種實現,計量與計價課程本身具有很強的綜合性、專業技術性和實踐性。同時內容較抽象,講授過程中要借助大量圖形及案例進行輔助教學,才能達到較為理想的教學效果。例如,講授工程量計算規則時,需要大量實際工程中各類構件的設計圖作為案例,使學生理解、掌握并能運用工程量計算規則進行工程量計算。由此,加強案例教學是實現該課程教學目的的重要且有力的手段。
我專業現正采取這一方法,即課程的理論環節以一實際工程施工圖為藍本展開,運用廣聯達計量軟件展示相關工程量的計算方法,并運用清單計價專家軟件按相關規范編制工程的工程量清單與招標控制價及投標報價。這一方法的運用不僅使學生借助軟件的相關能力進一步強化了對相對抽象的計量計價規則的理解,同時也激發了廣大學生的學習興趣。
4、增加實踐教學數量與時間,適應課程特點
在過去的教學活動中,往往是以理論教學為主,教師只能被動地按照既定的教材給學生上課,過多強調學科系統性。這與本課程特點略顯沖突,不太能夠適應提高學生運用能力的教學主線。
因此,結合本課程的特點,在制定教學計劃時,要增加實踐課的課時,同時適當減少理論課課時數,在課程最后安排課程實訓環節,避免了因為實際操作時間的不足,而影響學生運用能力的培養效果。實踐教學對于學生掌握知識、形成學習能力也具有特別重要的現實意義,在課程實訓環節,以實際工程造價的編制為背景,任務驅動教學,將教學內容置于真實的實踐情境中,要求學生較為系統地綜合運用多門專業課程的知識,通過運用相關軟件編制一份完整的施工圖預算書,使學生將理論知識與實踐應用相結合,在促進學生計量與計價能力提高的同時也加深了對計算機運用能力的提高。這真正體現了計量計價理論與計算機的有機結合,也實現了《計算機輔助工程造價》課程的教學目的。
5、結語
綜上, 《計算機輔助工程造價》課程的特點決定了課程體系的設置,即
需要綜合考慮學生學情、專業、教學目標、學時安排等多方面因素,合理安排教學內容、強調啟發式的教學方法,采用以案例教學為手段,合理分配教學時間
強化實踐環節,以提高學生實踐動手能力為目的,從根本上實現計量計價理論與計算機操作的有機結合,真正達到《計算機輔助工程造價》課程設置的目的。
參考文獻
[1]錢靚,王昕明.關于建筑工程計量與計價課程教改實踐分析.四川建筑,2010,30(5).