计算机的组成教学设计范例

计算机的组成教学设计范文1

关键词：原理；辅助教学；软件模拟技术；Java EE

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）28-0076-03

Abstract： In teaching of Computer Composition Principle， students cannot thoroughly understand the principle. Communication between teachers and students is not smooth. Students' participation in teaching is not enough. And separation of teaching and examination has not yet been achieved. Aiming these problems， the thought of the computer aided teaching is introduced in. A comprehensive teaching aided platform of Computer Composition Principle is designed and developed. Based on the Java EE technology framework， the platform achieves several functions， which include the question bank management， job management， experimental management， online communication， announcement management， curriculum resource management， performance management and the online testing， etc. The platform effectively improves students' interest in teaching and strengthens students' understanding of knowledge. At the same time， it also provides strong support for reforms of the course performance and assessment methods.

Key words： computer composition principle； aided teaching； software simulation technology； Java Platform Enterprise Edition

1 背景

计算机组成原理是计算机相关专业的一门重要专业基础课，它通过对计算机各部件工作原理、信息加工处理及控制过程的分析，培养学生对计算机硬件系统的分析、开发和使用能力，为今后进行硬件设计打下基础。该课程具有知识点琐碎、内容较多、难点不易掌握等特点，同时由于教学环境的客观原因，现今计算机组成原理的教学存在学生对原理理解不够透彻、师生交流渠道不够通畅、学生参与教学程度不高、教考分离尚未实现等问题。因此，利用信息技术，开发一个《计算机组成原理》综合辅助教学平台，将会为学生课外学习提供一个良好的学习环境[1]，从而促进课程教学质量的提高。

目前，随着教育信息化的深入发展，各个高校纷纷开展了计算机辅助教学的研究和实践，出现了一大批辅助教学软件[2-5]，并在教学中取得了较好应用效果。虽然辅助教学系统的发展已经较为成熟，但依然存在一些问题，主要体现在：现今的辅助教学系统主要考虑通用性，未考虑课程之间的差异；；已有教学辅助系统对按照用户要求组织习题，进行在线测试的支持能力较差；在辅助教学系统中，尚未见到将软件模拟技术引入《计算机组成原理》辅助教学的案例。

基于此，本文在借鉴参考文献的基础上，结合《计算机组成原理》课程的特点，基于Java EE技术框架，采用MVC模式，设计实现了一个综合教学辅助平台。该平台由过程考核子系统、题库子系统、原理模拟子系统和教学资源管理子系统构成，实现了题库管理、作业管理、实验管理、在线交流、公告管理、课程资源管理、成绩管理和在线测试等功能，满足了《计算机组成原理》课程辅助教学的需求。

2 需求分析

软件需求分析的任务是确定系统必须完成哪些工作，也就是对目标系统提出完整、准确、清晰 、具体的要求[6]。《计算机组成原理》综合辅助教学平台主要是为了提高课程教学的质量而开发的，作为对课堂教学的一个有益补充，该平台的用户主要是任课教师和学生。教师通过平台能够课程资源和信息、更新维护题库、批改相关作业、分析学生成绩、回答学生问题；。

；2）具有易于使用的人机界面；3）方便教师和学生使用，应采用B/S结构；4）为教师提供题库管理、实验管理、作业管理、成绩管理等功能；5）为学生提供在线学习、在线作业、在线测试、问题提问等功能；6）使用数据库，保证数据的安全性和正确性。

3 平台体系结构

为了提高平台的逻辑性和可扩展性，《计算机组成原理》综合教学辅助平台采用如图1所示的体系结构，即由下向上分为数据层、业务逻辑曾、控制层和用户层。将平台分为多个逻辑层级，有利于提高编码逻辑的清晰度，不容易混乱出错，同时具有良好的扩展性，并便于进行单元测试，提高系统的稳定性。

1）用户层

该层直接面向用户，实现平台与用户的交互；该层接收用户输入的请求信息，并将信息送往控制层，同时该层也接受响应结果，在界面上展示；在B/S结构中，用户可以通过浏览器来使用平台。

2）控制层

该层主要完成权限、数据过滤及业务转发的操作。具体可描述为：可根据不同用户的账号登录，来显示不同界面和功能，控制用户的访问权限；实现用户在使用系统时一些请求操作的转发。该层不处理业务逻辑，只做转发控制，这样使得开发系统条理清晰，系统稳定性高，安全性好。

3）业务逻辑层

该层接收上层传递过来的请求，然后根据业务逻辑进行处理，在需要数据时调用数据访问接口，获取需要的数据并封装返回到上层。

4）数据层

。为了简化数据访问，该层为应用提供了统一的数据接口，以实现程序与数据源松耦合。通过数据访问接口，上一层只需要调用这些接口，即可完成相应的对数据库的操作，以返回查询的数据或者进行数据更新，最终完成数据持久化操作。

4 平台功能设计

结合《计算机组成原理》课程辅助教学的业务需求，平台主要由过程考核子系统、题库子系统、原理模拟子系统和教学资源管理子系统构成。其具体功能划分如图2所示。

1）题库管理子系统

题库管理子系统主要实现基础信息管理、试题录入、试题维护和试卷管理工作，其中基础信息管理主要完成题型、章节、知识点等基础信息的录入、修改和删除操作；；试题维护完成试题的修改和删除操作；试卷管理支持根据指定的规则从题库中抽取试题生成试卷的操作，同时也支持手动选择试题生成试卷。

2）过程考核子系统

过程考核子系统主要实现作业管理、实验管理、在线测试和成绩管理工作，其中：

作业管理：将传统的纸质作业迁移到网络上，老师布置电子文档形式的作业，学生在线完成作业，并能在线自动对客观题进行评分，然后给出参，从而减轻教师和学生的负担。作业可以从题库中生成，也可以老师手动布置。学生在以后也能看的自己的作业完成情况。系统会记录每个学生每次作业的分数，以后便能进行成绩管理和分析。

实验管理：对于教学实验，教师给出实验要求、实验过程和实验目的等内容，学生需要学习实验的内容，完成实验，并书写电子版的实验报告，最后上传实验报告。教师能批改学生的实验报告并给出分数。成绩也会记录到成绩系统中。

在线测试：教师可以在适当的时间安排在线测试，学生也可以根据自己的实际情况进行自主测试，例如可以专门针对自己的薄弱章节或者知识点生成在线测试。平台记录学生测试的时间、次数和成绩，并将其计入平时成绩，作为过程考核的一部分。

成绩管理：记录学生在作业、实验、在线测试等一些环节的分数情况。学生可以查看自己的相关成绩，教师可以查看整体或每个学生的成绩情况，并进行分析和导出。

3）原理模拟子系统

由于计算机组成原理这门课程设计较多的复杂的原理，很多原理理解比较困难，所以平台增加了原理模拟子系统，该子系统对一些复杂的原理提交演示，多原理进行拆分，以图形的形式展现出来，增强学生对原理的理解。同时，该子系统提供了程序管理的功能，学生采用软件模拟技术编写模拟硬件工作机制的模拟程序，并通过程序管理功能提交到平台，平台自动判断程序的正确性，并给出成绩。

4）资源管理子系统

。

5）其他功能

数据管理实现数据的备份和恢复，以及日志管理功能。平台的用户主要有教师和学生两种，每种用户有自己的角色、姓名、性别等信息，教师还有授课班级等特有信息，学生有专业、成绩、班级等特有信息；用户管理各类用户的信息。权限管理能够实现所有栏目和功能的权限指定，具有自动和自主增加权限功能；；能够进行用户级别设置，可自定义不同级别，每个级别能划分不同权限；能够对不同用户根据需要进行不同级别指定，能对同一用户同时指定不同级别，能对用户单独添加某种权限。公告管理使得教师可以公告，可以利用此公能课程相关的一些公告，学就可以在自己的主页看到这些公告。通过师生在线交流功能，学生可以将自己的疑问，或者对教学的建议发表在交流区内，教师浏览后可以进行回复。

5平台部分功能实现

5.1 实现技术

在众多的Web开发技术中，经过研究，选择Java EE技术框架进行开发，整体采用JSP和Servlet实现原生JavaEE MVC框架，前端采用HTML + CSS + JavaScript，并结合一些前端框架，使界面更友好；后台开发语言使用Java，使用MVC模式，使开发更灵活，同时提高系统可重用性。在开发中，利用Dbutils实现数据库持久化操作；利用JSTL编写没有Java代码的JSP页面，减少程序错误，使程序更容易维护；利用Dom4j完成对XML文件的读写；利用Jfreechart完成数据的图形化显示。平台开发环境选择Eclipse，数据库选择MySQL，Web服务器选择Tomcat。

5.2 作业管理

在作业管理模块，教师可以作业，学生可以查看作业并完成作业。在学生完成作业之后，教师可以对学生所完成的作业进行评改，主要是对主观题的评分。作业管理流程如图3所示。

5.3 题库管理

题库是各种试题的合集，每个试题都有所属章节、难度、知识点、类型、分值、答案等属性。教师能对题库进行管理，可以向题库里添加试题、删除试题、修改试题和查看试题。题库管理的流程如图4所示。

6 结束语

本文从提高课程教学质量的角度出发，结合教学中的实际需求，对《计算机组成原理》综合教学辅助平台进行了较为深入的研究，设计实现了一个基于Java EE的《计算机组成原理》综合教学辅助平台。；并提供对学生提交代码的在线检查功能。2）将学生练习成绩与平时成绩相结合，并通过作业的电子化实现课程的过程化考核。平台具有结构合理、可扩展性强、操作便捷等特点，通过与课堂教学的相辅相成，极大地提高了《计算机组成原理》的课程教学质量。

参考文献：

[1] 韩立毛. 基于Web的网络辅助教学系统的设计与实现[J]. 盐城工学院学报：自然科学版， 2007， 20（2）： 40-43.

[2] 胡慧， 何文霞. 辅助教学平台的设计与开发[J].常州信息职业技术学院学报， 2015， 14（1）： 26-30.

[3] 施瑶. 基于MVC的Web辅助教学系统的设计与实现[J].福建电脑， 2016（7）： 117-119.

[4] 聂静. 基于移动网络的辅助教学系统的探讨[J]. 电脑知识与技术， 2016， 12（9）：112-113.

计算机的组成教学设计范文2

[关键词] 计算机 课程 建构主义理论 教学

当今社会人类的很多活动如办公、教育、科研、学习等，均离不开以计算机技术为核心的现代信息技术，计算机技术正在越来越深刻地影响着人类社会，同时也对计算机教育的难度提出了更高的要求。针对当前计算机基础教育的难点以及困境，文章提出了以建构主义理论为基础的计算机基础的教学以及学习方法。

一、计算机基础课程现状分析

大学计算机基础教学对于提升非计算机专业学生的计算机应用能力非常重要。在实际教学中，又经常会出现教师教学和学生学习的诸多问题。。

1、师生角色的不对称 尽管现代教育观念一再强调在课堂教学中应该以学生为中心，教师只起到组织、指导和促进者的作用。但在实际教学中，这种教学模式经常在不经意之间被弱化。教师为了在规定时间内完成教学内容，往往通过省略具体操作过程、取消讨论环节等加快教学节奏，而学生则对激增的课堂教学量应接不暇且被动接受。于是，教师重新成为教学主体，而学生则成为知识的被动接受者。

2、教具使用的单一 目前，计算机和投影仪已成为大学计算机基础教学中的主要教学工具，但是在实际教学中，计算机的多媒体功能并未被完全利用。多媒体计算机的声、影等功能完全被漠视，反而成为一块新型“黑板”――对课本内容的转印和放大。对于计算机基础课程教学，由于涉及操作规程以及程序语句使用语法，这种单一使用教具的情况更容易出现。

3、教材选用的不当 教师和学生对于教材的不同态度是影响教学的重要因素。在计算机基础课程教学中，存在2种典型的教材观，造成教材使用不当。1）部分教师将教材等同于教学大纲，“讲教材”的做法不仅漠视教学大纲对不同学生类型的教学重点的实际要求，而且也容易导致学生对教材乃至所有书本的盲目崇拜，扼杀其自主精神和创新能力。2）另外一些教师则遵守教学大纲的要求，却完全漠视教材中超出教学大纲范围的内容，甚至只讲简单的内容，而难度大、与考试无关的则一概省略。这样不仅导致学生对知识学习的深度缺乏，也很可能会助长学生的“就简避难”风气，不利于对学生克服困难的人格素质的培养。

4、教学方法的单调 教学方法是教师为完成教学任务所采用的手段，它对于实现教学目的有重要意义。好的教学方法能激发学生的学习兴趣，使学生不仅获得正确、全面而深刻的认识，而且还可以教会学生学习的方法与途径，帮助他们形成学习迁移能力。

基于目前出现的问题，本文以建构主义理论为依据，探讨其在计算机基础课程教学以及学习中所起到的作用。

二、建构主义理论以及构成要素

建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境及社会文化背景下，借助其他人(包括教师和学习伙伴) 的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。其核心是以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。建构主义理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。情境：教学以及学习环境、设定的具体的场景以及教学、学习内容。协作：教师对学生学习的指导、学生之间的互相帮助。会话：学习小组成员之间商讨如何完成规定的学习任务的计划过程。意义建构：是整个学习过程的最终目标，由书本内容、课程内容转化为学生自己知识的过程。

建构主义理论的核心是学生为主体、中心，教师是整个学习过程的引导者、组织者以及策划者，起辅助作用，在教学过程中利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神，达到使学生有效实现意义建构的目的；学生学习的过程是知识在大脑中重新构建的过程，这个过程是主动的、积极的。

三、建构理论在计算机基础教学中的实现

虽然学生在学习时中是主动的、积极的，但是在整个学习的过程中却是盲目的、没有头绪的，所以这就要求教师应该设置相应的学习情景，起到策划者以及引导者的作用。；第二，将每个不同层次的知识依据之间的相关性，结合学生的计算机文化水平、学生的兴趣爱好，设置不同的情景模式以及子课题；第三，为各个情景准备充分的教学资源；第四，协助并引导学生完成每一个课题作业；第五，接收并检查学生的课题作业；第六，依据前一个课题作业设定并修改下一个课题情景。

；第二，课题作业的完成以及完善；第三，课程作业所涉及的知识点的内化以及引申；第四，对课程情景的把握以及对老师以及上课方式的意见反馈。

以上几点分别是从老师的教学以及学生的学习角度讨论的建构主义教学以及学习方法，在实际创作中，教师可以依据教学大纲以及学生的计算机文化水平设置不同类型的、知识点有所侧重的情景模式，并按照学生所已经掌握的计算机基础将学生分为不同的课题组以供学生选择学习。不同层次的课题对应不同水平的学生，以期达到因人施教的目的以及激发学生学习热情的作用。

四、小结

建构主义理论为“以学生为中心”的教学设计提供强有力的理论支撑。本文以大学计算机基础课程教学为例，说明应用建构主义的教学法的必要性、实用性和可行性。实践证明，合理应用建构主义的各种教学方法，可以达到提高学生学习积极性和教学质量的目标。

参考文献：

[1] 张春莉 从建构主义观点论课堂教学评价 《教育研究》2002 (23) 7 .

计算机的组成教学设计范文3

[关键词] 职业学校 计算机应用基础 案例教学法

计算机是职业学校所有专业的必修基础课程。在计算机课程的教学设计中,必须坚持以学生为主体、以教师为主导、以实践操作为主线的教学模式,并充分调动学生学习的积极性,使他们了解和掌握计算机的基础知识,培养他们使用计算机工具进行文字处理、数据处理、信息获取的能力。

一、职业学校计算机应用基础课程的现状

1.学生的计算机应用水平参差不齐

由于受到家庭经济状况的影响和受到的计算机教育不平衡因素的影响,学生的计算机应用水平也有所差距。。这样的差距就会给教学工作带来很大的困难。

2.根据教材合理的做好规划

由于新的课改的实施,如果根据课时的要求,根本完不成教学任务。目前所使用的教材内容丰富。因此要根据教材做好规划,对于一些理论的知识可以留给学生自学。着重应注意Windows操作、Office软件的使用、Dreamweaver、Photoshop和Flash网络基础等,将与本专业密切相关的知识和技能进行重点的讲解和反复的训练。

3.提高教师的专业素质

计算机不像其他学科,发展迅速,更新较快,作为教师也要跟上日新月异的变化,自身要不断地学习,更新自己的知识体系。由于各个地区的学生差异性不一样因此要求作为教师在进行备课的时候要根据学生的差异制作精良的电子教案。

二、职业学校计算机应用基础课程的教学方法的研究

由于职业教育的本质特征和目的在于培养和训练专业领域中的知识技术和职业能力的培养。因此上述教学模式既不能保证教学的质量与效率,又不利于培养学生的发散性思维、批判性思维和创造性思维,不利于培养具有创新精神和实践能力的人才。结合实际,列举了可行性较强的教学方法。

1.比喻法

由于在进行计算机教学时,有些东西是很枯燥无味的,不容易被学生理解和接受,此时如果教师能够将其进行形象的比喻,化复杂为简单,更会容易让学生接受。培养学生学习计算机的兴趣,让学生爱上学习这门课,从而指导学生更好的进行上机实际操作完成教学目标。

2.引导教学

教师根据教学大纲经常是自己给学生们讲授和展示新的知识,用实际的案例进行说明从而将起所有的知识点引出,然后引导学生自己多操作,多动手,让学生自己主动地去进行探索远远比教师在上面滔滔不绝地讲的效果好很多,不断地教给学生多种对于计算机的操作方法,放开学生,让学生自己做主进行选择。而教师只是在一旁进行指导。不断的引导学生成为学习计算机专业知识和提高自我素质的主体。

3.研究讨论法

要让学生亲身经历基本的科学探究过程,学习科学的探究方法,在实践中探究,在探究中产生对知识与技能的需要,对知识和技能的归纳、升华,从而培养学生发现问题、解决问题的能力,如讲解互联网的应用,就可以给学生布置探索性题目供其学习。有些实际操作的东西需要学生在一起大家一起研究讨论的。

4.进行分块的考核法

分成打字、常用软件操作、Word文字排版、Excel数据处理、幻灯片制作、网页制作、图形图像处理、电子邮件的收发,分为这些板块。根据大纲的要求进行考核,是使学生要敢于摸索和研究,勤于动手的去进行练习,特别是在软件操作方面,要大胆地试验。实践的内容注意要由浅到深,一般第一次罗列该软件的重要考核点,让学生有一个基本概念;第二次加深难度,进行初步展开,最后扩展难点,给出较难的练习,逐层递进。

5.以物激趣

对一些抽象、复杂的内容,运用多媒体教学手段或教具实物等。比如,在介绍外存储器时,我就准备了两种不同型号的软盘各一张,一个废旧的硬盘和一张光盘,使学生能一眼看出这几种外存是有区别的,然后再从存储介质、组成材料、容量、存取速度等各方面加以介绍。

6.以疑激趣

精心构思,设置悬念,根据每节课内容的特点,设计相关课件,激发学生的好奇心,造成学生心理上的焦虑、渴望和兴奋,让学生带着问题去学习、思考与探索。

7.案例教学法

教师根据教学大纲举出各样的例子来启发和引导学生的一种教学活动。。

8.项目教学法

通过刚才教师对一份电子小报制作所用Word常用功能和制作要素的讲解,让同学自己动手制作。通过任务下达和小组分工配合,突出教学重点,实现分层次教学、体现差异,因材、因人施教,提高学生素质。

9.小组合作学习法

各小组成员按分工合作完成校园小报的设计,教师巡回指导随时发现并解决题,留意各小组成员的表现。学生分组制作,提高动手操作能力、协作能力;教师巡回指导,随时发现并解决问题;同时培养学生的统筹能力、集体工作能力。师生共同创设学习环境,使师生间有讨论、质疑、探究、合作、交流的机会。

10.学生参与评价法

各小组派解说员上台进行展示,并对本小组的成员、创意、设计思想、制作技术进行简要介绍,本组其他组员与其他小组进行评价打分。本组组长亮出自评分,他组考评员亮出互评分。让学生自己展示小组作品并参与评价,突破本节课另一个难点,能够让学生更好地理解和学习别的小组的成果和优点,让学生互相学习,共同提高。

三、总结

中等职业学校以培养专业技术人才为主,计算机教学是学生的一个开放性的实践平台。在计算机基础课教学中,既要让学生通过学习和训练,掌握基础知识和基本操作,养成良好的学习习惯;更要让他们掌握计算机的基本操作技能,培养应用计算机的实践能力,使他们能够充分利用计算机这个工具,学习好其他专业课程,为今后的学习和工作打下坚实的基础。

参考文献:

计算机的组成教学设计范文4

一、计算机辅助生物教学的设计

教学设汁的根本目的是依据前期调研和分析学生需求和教学目标，确定相应的教学策略。在教学策略中，非常重要的一个组成部分是媒体的选择和使用，这里侧重讨论计算机这一媒体。是否使用计算机这一辅助教学媒体，是否需要制作CAI课件以及能够制作哪种类型的CAI课件，还需要进行需求分析。

1.CAI课件的使用目标与教学目标相一致。对于不同的教学目标计算机所担负的职能是不同的，根据不同的学习目标（如知识技能性目标、思想方法性目标、态度品质性目标、能力素质性目标）我们有不同的课件使用目标。一般来讲CAI课件的使用目标分为事实性、情景性、示范性、原理性、探究性等几类。只有当CAI课件的使用目标与学习目标相一致时，才能达到更佳的学习效果。

2.CAI课件的使用与教学过程相协调。教学过程是教师和学生为达到教学目标所采用的途径和程序。计算机的介入将引起教学过程的变化（例如讲授式、讨论式、探究式、个别化教学、小组教学、集体授课），教学主体也可能发生变化（例如学生中心、教师中心、双主教学等），教学过程的改变将促使计算机能更好地发挥帮助学生主动探索学习的作用。

3.CAI课件的使用与学生的认知水平相一致。不同年龄的学生有着不同的认知结构，是否使用以及如何使用CAI课件应考虑到学生的认知水平，超出学生认知水平的课件将起不到帮助学生学习的目的，而使用低于学生认知水平的课件则是画蛇添足。因此，CAI课件的使用应符合“学生的最近发展区”，使课件起到引起学生注意和兴趣、帮助学生思考和探索、促进学生学习和发展的作用，并通过使用课件达到促进学生进行深层次思考，发展原有认知结构的作用。这样的课件才能称为与学生的认知水平相一致。

4.CAI课件的使用与其他教学媒体的使用相融合。媒体是指信息的载体，可用于课堂教学和学生学习的媒体称为教学媒体。教学媒体多种多样，它既可以指存储、处理和传递信息的物质实体如书本、报刊、录音带、录像带、幻灯片、计算机软件、声像光盘及其相应的播放设备，也可以指语言、文字、声音、图形、图像等具有特定意义的符号系统。

一般来讲，任何一种教学媒体都有其各自擅长的特定范围和优点，但同时没有任何一种媒体在所有场合都是最优的。往往一种媒体的局限性可由其他适合的媒体来弥补。选择什么样的媒体进行教学不仅要根据各种媒体的教学特性，更需要根据教学需要（如教学目标、教学特点、教学内容等）。有时，为达到更好的教学效果，往往选用几种媒体进行合理的组合。计算机多媒体课件的使用正是要考虑到它与其他教学媒体的融合。

5.是否应用CAI还要考虑到教学效益。当其他低投入的教学媒体能起到同样的教学效果时，首选的仍应是低投入教学媒体；当已有的CAI课件能起到同样的教学效果时，仍应选用已有的课件。只有当其他媒体和已有的CAI课件不能达到教学要求时，才进行CAI课件的开发制作。

二、计算机辅助生物教学的课件制作

计算机辅助生物教学的课件制作过程主要包括课件脚本创作、素材准备、课件编制环节。

1.脚本创作。通常脚本创作分两步进行。第一步是文字脚本，第二步为制作脚本。

文字脚本就像建筑的设计图一样，是CAI课件最初阶段的总设计。文字脚本的基础是教材。教材是教学的基本依据，也是CAI课件设计的蓝本。文字脚本应当由有经验的教师编写，因为他们精通教学内容，熟悉教学方法和教学对象。编写时应对教学内容的选择，教学结构的布局，视听形象的表现，解说和音响的设计等方面进行周密考虑和安排。

制作脚本在CAI课件设计中占有非常重要的地位，它是设计阶段的工作总结，是教学内容和方法的载体，是课件开发阶段的依据，也是课件制作的技术施工图。通常是由熟悉课件开发的人员进行创作的，它是在文字脚本的基础上，根据视听媒体的特长和计算机的特点精心编排的工作程序。

2.生物课件的素材采编和加工。多媒体素材是指多媒体课件中用以表达一种教学思想的多种学习认知的教学元素，如用于板书的文字和文本，用于说明景物的图形和图像，用于渲染气氛的音响效果，用于阐述物质运动原理的动画和影像等，多媒体素材通常以文件的形式存放在磁盘或光盘上。

3.课件的编制。选择何种多媒体集成软件开发课件，首先取决于软件的功能、效率以及使用难易等元素。通常的方法有三种。（1）选择现成多媒体开发工具；（2）借助一些CAI的专用语言及开发环境；（3）直接使用通用的计算机语言。

三、计算机辅助生物教学的实施

在基本完成教学软件开发之后，交给专业教师在教学中试用。如果是讲解演示型课件，那么课件设计的教师首先自己试用，通过教学实践，检验是否适用，将不适用之处记下，以便修改时参考。如果是操作练习型或个别教学型课件，组织学生试用，收集学生对教师使用课件的意见，对课件进行改进。上述过程一般要反复几次，才能最后使课件成型。课件成型之后仍然面临着评价与分析的过程，因此整个课件开发工作，应当直到全部周期结束。

四、计算机辅助生物教学的评价和修改

教学设计的目的是为了实现更有效的教学，因而将教学设计用于实际教学，在教学实践中检验教学没计的成败是教学设计的一个重要环节，因而，教学设计的评价不仅包括对教学设计本身的评价，也应包括教学评价（含教学过程和教学效果的评价）。从某种意义上讲，教学设计是否适用于教学实际应由教学评价结果来检验，因而，教学评价的结果反映着教学设计的情况。反之，为了使教学设计更符合教学实际，教学评价又为教学设计提供了重要的依据。

计算机的组成教学设计范文5

关键词： ICAI；B/S；智能化

中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）04-0136-010引言

ICAI系统是以学生为中心，计算机为媒介，采用“知识库”、“学生模型”和“教师模型”等模块模拟教学专家的思维过程，形成的开放式人机交互系统。ICAI系统是一个综合性很强的系统工程，它是以教育科学、心理科学和认知科学等作为理论基础，采用人工智能、多媒体技术、数据可视化技术等多方面计算机相关技术，通过研究人类学习思维的特征和过程，寻求学习认知的模式；通过设计智能化计算机辅助教学系统，帮助教师实现因材施教、进行有针对性的指导以及按照不同的认知能力，使学生进行个别化自适应性学习。

1ICAI体系结构

研究ICAI的动机就是为了创造出与优秀教师相媲美的“智能导师”，所以需要赋予机器高级智能。因此，尽管ICAI系统的形式各不相同，但主要都是由4个部分组成：知识库（Expert Knowlege）、学生模型（Student Model）、教师模块（Tutorial Model）、智能接口（Interface）。

1.1 学生模型模块学生模型用于表示在特定领域学习的有关因素，能准确、客观、真实的反映出学生当前的知识水平和认知能力，是学生知识结构的反映。学生模型在智能化的个别教学中扮演着非常重要的角色，它提供的信息是教师模块做出的教学决策的依据，也为系统实现个别化教学提供了依据。

1.2 教师模块是操纵教学内容以一定的形式呈现给学习者的推理结构，即根据学生模型所反映的情况采取有效的行动指导学习情况，包含修正错误、选择例子、模拟。其任务是：结合教学策略和课堂结构方面的知识，为学生选择要解决的问题，监察并评价学生的行为，按学生的请求提供帮助并选择辅助材料。即解决如何教的问题。

1.3 专家模块（知识库）知识库是整个系统的核心。是人工智能与数据库结合的产物，并将大量的知识信息素材提供给教师和学生在课堂教学中自由使用。该模块包含的知识包括两方面的知识：一是这个领域内说明事物概念的陈述性知识，二是有关利用这些概念解决问题的过程性知识（运用领域知识对问题的正确解答以及求解问题的知识）。。通过知识库，组成教材、生成问题并评价学生解答的正确性。这个部分相当于一个根据事实进行演绎推理求出解答的专家部件。

1.4 通信模块这是计算机系统与学生之间相互进行信息交换的人机接口（即用户界面），是ICAI的外表，也是学生唯一用肉眼可看到的单元。一方面它所提供的知识和信息易于被学生所理解，并可指导学生自主的学习；另一方面也使系统能理解和接受学生的提问。为了增加人机交互的灵活性，一般采用自然语言和图形相结合的接口，允许学生与计算机进行人机对话，使得人机交流更加流畅、生动、直观。

2ICAI系统的理论基础与相关理论依据

目前ICAI系统就是以建构主义教学理论为基础的；其次，根据“ICAI=AI+CAI”这一原则，ICAI还须在人工智能原理的指导下，利用专家系统的开发策略来开发，因此，下面就是从这两大方面来阐述ICAI的开发原理。

2.1 ICAI的心理学基础：建构主义学习理论建构主义学习理论认为，学习是学习者主动地建构内部信息表征的过程。学习者不再是被动地接受外来信息，而是主动地进行选择加工，学习者从不同背景、角度出发，根据外在信息，基于自己的背景知识，在教师和他人的协助下，通过独特的信息加工活动，建构自己的意义的过程。建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象，学生成为了意义的主动建构者。

2.2 ICAI的“双主”教学模式设计的理论双主教学设计就是“主导-主体”教学系统设计模式（简称“双主”模式），是以学生为主体、教师为主导相结合的新型教学系统设计模式。此模式将以教为主和以学为主的教学设计模式有机结合，避免了在教学过程中单纯使用一种教学设计模式而产生的教学时单方面（教师或学生）主宰教学而出现的“满堂灌”或“盲目学”的现象，使学生能够采用更合理的学习策略掌握学习内容和提高自学能力，优化了教学过程。

2.3 专家系统专家系统（expert system）其实是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。专家系统是人工智能中最重要的也是最活跃的一个应用领域，它实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统通常由人机交互界面、知识库、推理机、解释器、综合数据库、知识获取等6个部分构成。

3系统B/S体系结构的设计

B/S结构是目前网络应用软件技术的发展趋势，具有使用简单、良好的可扩展性、易于维护、可靠的安全性、效率高、可共享性、开放性等特性。其最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件，只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。其体系结构如图1所示。

4结束语

综上所述，一个好的ICAI系统能够促进教学方法的改进。教师对具体学生制定合适的教学决策，达到智能化、个别化的教学目的。随着技术的发展智能化计算机辅助教学的研究将向超媒体网络化、智能化于一体的目标不断迈进。

参考文献：

[1]田凤杰.人工智能的CAI（ICAI）系统；沈阳工业学院.沈阳工业学院硕士论文.2003：36～37.

计算机的组成教学设计范文6

【关键词】“三能” 教学模式 计算机应用技术

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-98（2013）07C-0140-04

学生学习的主动性主要表现在主动地“说”、主动地“做”、以及主动地与同学“合做”。通过“说”“做”“合做”，可以清晰思路、深化情感、明确重点、化解难点，通过“合做”进而深化“合作”。实践证明，“三能”教学法很好地调动了学生参与教学和学习的主动性，让他们变“要我学”为“我想学”。

一、基于“三能”模式的教学设计

（一）组建团队，准备合作

开课初期，教师应充分了解学生的学习基础，查看相关先行课程的学习情况，掌握其个体差异。然后由学生自愿结合组队，参照学生知识基础、认知能力、兴趣、性别等特征，请班委成员协助进行宏观，组建合理的学习团队。最后完成合作学习小组基本情况表（表1）。

本教学团队共在五个教学班进行教学实践，分别是2007级信息管理、2008级信息管理、2008级电子商务、2008级多媒体技术、2008级网络管理。每个班都组织四个团队，每个团队内部划分两个小组。

（二）鼓励“互助合作”，公布评价量规

号召各团队建立或认同一个或几个共同的学习目标。。各团队成员要努力去理解并回答他人提出的问题、见解以及解决方案，每个成员都要鼓励他人发言，鼓励他们为团队作出贡献。

。在团队开展合作学习的过程中，各小组对照评价表开展学习活动。期末结束时，使用表2“合作学习小组评价表”对所在团队进行评价；使用表3“合作学习小组成员互评表”对所在小组的其他成员进行评价；自我评价则分为五个方面进行，分别是表4“尊重他人”、表5“交流技巧”、表6“责任完成”、表7“自我认知”、表8“知识获取”。在这些评价量规中充分融入“能说、能做、能合做”素质的考查。以上各种评价加上平时的考勤构成各团队成员的平时成绩。为了体现“抓过程得结果”的教学理念，建议平时成绩占总成绩的70%。

（三）利用岛型试验台，设计协作环境

为了配合本次教学尝试，本教学团队把课程安排在网络实训室。本实训室采用完全开放的构建模式，所有布线和施工采用透明方式，学生能够“看得到”；所有实验设备均，学生能够“摸得着”；试验台布局采用岛型方式，各实验小组既可开展实验，也可将所有实验组设备在统一的实验室管理平台控制下组合成大型、复杂的协作网络环境。

二、基于“三能”模式的教学设计应用案例

本教学团队所教的五个教学班，共有两个专业课程，即网络硬件设备的配置与管理和计算机网络基础。其中网络硬件设备的配置与管理由过去理论课与实践课分开讲授，转变为理论实践一体化教学，即为“实践课”。这种教学形式更能体现“三能”应用型人才培养的理念，这里主要以该课程的应用案例进行分析。

（一）教材与教学内容

网络硬件设备的配置与管理课程教材以神州数码内部认证培训教材《路由型与交换型互联网基础实验指导》为蓝本，共安排交换实验、路由实验、无线实验、安全相关实验和综合实验五十余个。这里选取第二章路由实验：使用路由器连通企业内网与。本实验的应用环境是“企业网络中路由器和交换机等网络设备”，要求设备之间协同工作，它们的参数如何取决于与其连接的设备如何配置，其配置要符合公司网络的统一规划和安排。本实验通过最少的设备模拟真实企业环境中路由和交换技术的结合使用，通过本实验的环境可延伸设计并配置出更复杂的企业网络。

（二）教学目标

知识与技能目标：完成路由器的综合应用配置；深入理解路由器与交换机转发数据的方式异同。

过程与方法目标：充分挖掘学生的积极性，体现学生的认知主体作用，重点让学生在“三能”思想指导下进行互助式学习。

情感态度与价值观目标：通过协作完成网络硬件设备互联互通的配置和管理，让学生体会工作中与人和谐相处的重要性，培养学生的生存与发展能力。

（三）实验要求

根据实际的应用环境设计计算机应用类实验课程教学模式。本教学团队根据教学主题设计并提出教学与学习任务，创设一种与当前学习主题相关、尽可能真实、具有挑战性的学习任务。以应用环境作为载体，围绕学习任务，设计学生的互助学习情境及学习支持因素（包括学习环境、协作学习、学习资源等）和学习评价活动。在任务驱动下，学生利用必要的学习资源，用不同的方法完成“任务”，以问题解决式的互助学习方式获得知识的意义建构。这种教学设计是建立在建构主义教学理论基础上的一种新的探究式教学模式，比较适用于我校计算机应用类高职高专课程的教学。结合实验拓扑图具体设计如下。

1.路由器R1、R2背对背线路两端IP地址分别为1.1.1.1/24和1.1.1.2/24。使用PPP封装，无验证。

2.路由器R2使用端口f0/0与局域网交换机S1端口24互联，并且两端均设为Trunk链路。

3.交换机S1与交换机S2之间链路为Trunk链路。

4.Vlan10成员IP地址范围为192.168.1.0/24，路由器R2虚拟Vlan10接口地址为192.168.1.1/24。Vlan20成员IP地址范围为192.168.2.0/24，路由器R2虚拟Vlan20接口地址为192.168.2.1/24。

5.路由器R1使用f0/0与计算机PC5连接，PC地址范围为192.168.3.0/24，路由器接口f0/0地址为192.168.3.1/24。

6.路由器之间使用rip2协议的直接引入方式进行设置。

7.实验完成各Vlan中的PC与PC5都能直接连通。

（四）实验实施

教师在现场只重点讲解本实验过程及注意事项，然后学生按组别进行实际操作，由他们自己进行分工协作。学生这时会对已学过但没有掌握的知识提出疑问，针对学生提出的问题，请各小组内部先进行答疑解惑。教师则一边旁听学生讨论的论点、了解实验的进展情况，一边以指导者的身份对个别组或学生存在的问题进行单独交流和指导，鼓励学生开放思路、集思广益、勇于实践、勇于改正，向学生传递“能说、能做、能合做”的意识。

过去学生将学习本身当做任务，现在反过来，要求学生为完成某一实际应用任务，根据需求来学习，过去是被动接受知识，现在是要主动寻求知识。这一阶段主要特点是学生和学习团队自主管理，要充分发挥各学习团队及团队成员的协同作用，尽可能为他们的创新和实践能力提供足够的时间和空间。教师的角色将更多从教学的主导者向教学的组织者、学习活动的参与者转换。

（五）实验拓展

在网络设备故障全部排除完毕后，在此基础上可建议学生把整个实验室的每组设备互连起来，形成大型的复杂网络结构。实验拓展要求学生的合作能力更高，一般在课堂上不能全部做完，可作为课外作业继续完成。。

（六）实验评价

教师安排各团队成员根据“合作学习小组成员互评表”（表3）对各自小组其他成员进行评价。但这之前教师应该提供学生相关的评价量表，这样才有一个统一的标准。

三、教学案例效果分析

从“合作学习小组成员互评表”反馈过来的结果来看，某班四个团队的所有成员的互评成绩平均为47.94分（互评表为六十分制） ，转化为百分制即为79.90分。

在本学期期末，该班所有同学也分别填写了对所在小组的评价（表1合作学习小组评价表），和对自己的评价（表4、表5、表6、表7、表8合作学习小组成员自我评价表）。

从各成员对所在小组的评价结果来看，各组平均得分分别是：第一组72.12分，第二组72.03分，第三组81.72分，第四组81.61分。本班所有小组平均得分是76.87分，与“小组成员互评表”的互评平均成绩79.90分基本相符。说明评价结果是客观的、公正的。在“组内、组间、年级间讨论结果的价值”的平均值分别是8.6、6.8、5.3。从数据中明显看出组内交流远远多于组间和年级间的交流。

针对各成员自我评价表，给各表中的项目赋予权重分值，五个表总分为101分（表9）。

从自我评价统计表来看，学生平均成绩是53.785分，该成绩应该比较客观，一方面说明该班学生整体缺少自信，另一方面也说明他们的潜力远远没有挖掘出来。学生通过自评也可以看出自己在哪些方面做得还不够，可以在后续课程学习中加以锻炼和改进，同时也给老师今后的教学改革指明了方向。

从反馈的各种数据来看，该班学生求知欲望强烈，愿意交流与合作，但还缺少足够的自信和毅力。

四、总结和思考

（一）培养“三能”素质的前提条件

通过教学实践，我们体会到真正让学生达到“能说、能做、能合做”实非易事，要让学生既张开嘴“说”，又让其伸出手“做”，并能“合做”，确实有难度。所以“能说、能做、能合做”之前应该是让学生“会说、会做、会合做”，这是考核教师能否把学生“教会”的能力；另外还需要学生“想说、想做、想合做”，这样才能慢慢培养学生的“三能”素质。

（二）让学生在合作学习中获得知识

要培养具备生存与发展能力的高素质应用型人才，我们以杜威的“从做中学”理论为基础进行实践，让学生“边说边做”，就是让学生在具备了一定感性认识的基础上，在学习中互相答疑解惑，强调学习者之间的合作，主张让学生在真实情境中主动学习，有利于培养学生协作交流的能力以及搜集、处理信息的能力。而团队精神和创新合作能力只能在实践中获得。“三能”教学设计模式把学生组成小组团队，成员之间相互解释、指正、补充、完善，这是锻炼团队精神的一种较好的教学方法。

（三）教师的引导作用

教师在“三能”模式教学中要起引导作用，要改变以往教师一言堂的模式，充分转变教师的角色，使教师成为学习任务的设计者和组织者、情景创设的策划者、学生学习过程的辅导者。在合作完成任务时，如果教师引导适当，则课堂气氛比较活跃，课时利用率较高，学生之间的交流比较积极，同时，教师也和学生会有更多的互动，但要注意防止学生的两极分化，即少部分学生的积极参与和大部分学生的冷漠处之，要注意多褒奖、少贬低，引导学生积极参与。

（四）教学障碍的解决

分组教学会有部分学生产生依赖性，教师就要改变学生的这种不良学习习惯，激励他们“说”和“做”，允许适当错误的“说”和错误的“做”。教师可以根据学生的个别差异进行分层教学，设计具有一定梯度的教学任务，让每一个学生都能积极参与互助式学习。

教学团队在实践中让学生制订学习计划，包括授课教材自学计划和课外阅读学习计划，然后与学生签订学习契约，并定期进行抽查，将考查结果纳入平时成绩档案。

（五）考试考核方法改革

构建主义学习强调学习过程的最终目的是完成意义构建而非完成教学目标。在对学生进行能力评价时，可以根据目标多元、方式多样、注重过程的评价原则，综合运用观察、测验、操作、作品展示、项目设计、论文答辩、自评与互评等多种评价方式，特别应强调创新能力的评价。

除了这些评价考评方式外。成绩的评定还应注重对学生学习过程的评价，更好地体现评价的激励功能，促进学生主动学习。而课程期末考试采用网络设备配置和调试实训考核方式。本教学团队出了12套试题，由学生随机抽取，这样不仅能全面考察学生的知识面，还避免了学生的不良考试习惯。

【参考文献】

[1]杨九民，梁林梅.教学系统设计理论与实践[M].北京：北京大学出版社，2008

[2]Gary R.Morrison著，严玉萍译.设计有效教学[M].北京：中国轻工业出版社，2007

[3]吴旭亚.“双任务模式”教学设计在职高计算机教学中的应用[J].浙江工商职业技术学院学报，2009（1）

[4]李子运，陈剑俊.教学设计与实践探索――基于“合作型任务驱动”教学设计模式的尝试[J].现代教育技术，2009（2）

[5]赵彦玲，王家旭.基于建构主义的《C语言程序设计》教学设计[J].十堰职业技术学院学报，2008（5）