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計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)案例范文第1篇

關(guān)鍵詞：Java程序設(shè)計(jì)；非計(jì)算機(jī)專業(yè)；案例教學(xué)；實(shí)踐

作者簡介：夏紅科（1979-），女，湖北隨州人，北京信息科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，講師。（北京 100101）

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0123-02

Java語言是目前流行的面向?qū)ο缶幊陶Z言，在開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和大型桌面應(yīng)用程序方面均有很強(qiáng)的優(yōu)勢。Java程序設(shè)計(jì)這門課程是國內(nèi)外許多大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)的骨干課程，也是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門熱門選修課程，其實(shí)踐性和應(yīng)用型非常強(qiáng)。但是非計(jì)算專業(yè)的Java語言教學(xué)卻不盡如人意。傳統(tǒng)的Java授課方式依然是課堂講授知識點(diǎn)為主，通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)加以理解和鞏固。學(xué)生對單個知識點(diǎn)能理解，但缺乏綜合應(yīng)用知識和解決實(shí)際問題的能力，不能熟練地用Java語言來編寫程序，因此教學(xué)效果不理想。

究其原因，應(yīng)該是從學(xué)生的興趣和教師教學(xué)方法兩個方面來分析。如果學(xué)生沒有興趣，缺乏主動學(xué)習(xí)的熱情，自然不能在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮主觀能動性，也達(dá)不到很好的教學(xué)效果。而教師如果沒有采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法來引導(dǎo)、激勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)，一味采用單一的講授知識方法，不僅完不成教學(xué)任務(wù)，也會讓學(xué)生隨課程的進(jìn)展興趣越來越淡。這兩個方面的因素是互相影響的，因此在以教師為主導(dǎo)的課堂教學(xué)中，應(yīng)采取不同的教學(xué)方法，并根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生狀態(tài)進(jìn)行教學(xué)以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與積極性，這樣有利于學(xué)生掌握理論知識并培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用能力。

在Java語言課堂教學(xué)可實(shí)施的教學(xué)方法[1]中，案例教學(xué)是一種啟發(fā)式、互動式的教學(xué)方法，以案例操作為中心，把學(xué)生帶入到特定的教學(xué)情境中思考，圍繞著案例的討論、分析而展開，最終找到解決問題的方案，從而達(dá)到學(xué)習(xí)知識、培養(yǎng)能力的目的。這種探究式的教學(xué)方法以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，圍繞著案例展開，讓學(xué)生的思維在課堂是自始至終都處于活躍狀態(tài)。案例教學(xué)法能開發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力，在Java語言教學(xué)中應(yīng)用這種方法能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。下文將就案例教學(xué)法的開展過程分別進(jìn)行介紹。

一、確定教學(xué)目標(biāo)

在上課前通過面談或其它方式來了解學(xué)生的基本情況，包括學(xué)生所在專業(yè)、學(xué)習(xí)過的計(jì)算機(jī)類課程、選修Java課程的目的、期望學(xué)到的知識等等。由于學(xué)生的專業(yè)以及其他原因，在學(xué)習(xí)本課程之前存在著能力及水平差異，而他們對學(xué)習(xí)Java語言也有著不同的要求。

只有了解了學(xué)生的情況，教學(xué)才更具有針對性。通過這些方式，能夠明確教學(xué)對象的層次和水平，再結(jié)合教學(xué)大綱的相關(guān)要求，從而確定教學(xué)目標(biāo)。

在選修Java課程的學(xué)生中，既有像自動化、通信這樣與計(jì)算機(jī)結(jié)合比較緊密的專業(yè)學(xué)生，學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較強(qiáng)，學(xué)習(xí)了C語言、面向?qū)ο蟮戎R，而且了解程序開發(fā)的基本過程以及不同的編程思想，同時具備一定的實(shí)踐動手能力；也有像工商管理、工業(yè)設(shè)計(jì)這樣和計(jì)算機(jī)專業(yè)關(guān)系不大的學(xué)生，除了自己個人的使用體驗(yàn)外，學(xué)生沒有接觸過任何系統(tǒng)的專業(yè)知識，不僅是面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)知識不了解，連C語言大都沒有掌握。這些不同的授課對象在學(xué)習(xí)Java語言之前的起點(diǎn)不一樣，而且今后學(xué)習(xí)的進(jìn)度、掌握程度都會存在巨大的差異，因此在授課前，需要對學(xué)生的水平及能力了然于心，并采取有針對性的教學(xué)。

二、選擇教學(xué)案例

在案例教學(xué)法中，案例是基礎(chǔ)。[2]教學(xué)目標(biāo)確定后，需要根據(jù)本單元的教學(xué)目的和要求來確定合適的案例。一個完整的案例應(yīng)該包括已經(jīng)學(xué)過的內(nèi)容，以及未學(xué)過的新內(nèi)容。選擇的案例應(yīng)該是典型有代表性的，最好還具有實(shí)際意義、難度適中，在學(xué)生的能力范圍內(nèi)能解決，能讓他們利用已學(xué)過的知識和新增知識能夠?qū)崿F(xiàn)。這樣不但能激發(fā)學(xué)生的興趣，在所熟悉的領(lǐng)域內(nèi)接觸到的實(shí)例可以讓他們更有熟悉感和共鳴感；而且充分鍛煉了他們對案例材料的組織分析能力、對問題的歸納能力、對知識綜合應(yīng)用的能力。整門課程的所有案例設(shè)計(jì)應(yīng)該從易到難，循序漸漸，逐步體現(xiàn)全部知識點(diǎn)。

例如，在講解Java的基本語法部分時，由于所有編程語言的語法部分都類似，講解過程也大致相同，對學(xué)生來講沒有什么難度，如果繼續(xù)按照和原來同樣的方式講解每一個細(xì)節(jié)知識的話，不但浪費(fèi)時間，而且簡單乏味；而且如果選擇和案例還是與C、C++中的案例一樣的話就容易讓學(xué)生失去興趣，而且會忽視Java語言在語法上與這些編程語言不一樣的地方。因此選擇了一個計(jì)算銷售提成的案例，該案例與現(xiàn)實(shí)生活中的計(jì)算過程類似，員工收入由基本工資和提成組成，在不同銷售范圍內(nèi)有不同的提成率。學(xué)生見到此案例，自然就有了興趣。

三、實(shí)施教學(xué)案例

在應(yīng)用案例教學(xué)法的課堂教學(xué)中，基本過程[3]是：

（1）以案例激發(fā)興趣。在學(xué)習(xí)新內(nèi)容前，先給學(xué)生演示實(shí)際的Java案例，讓他們了解案例功能，從而激起學(xué)生的興趣。興趣是最好的老師，學(xué)生根據(jù)實(shí)際體驗(yàn)，對案例有了部分的熟悉，同時也樂于繼續(xù)思索，這樣激發(fā)了他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)的的欲望。

（2）依據(jù)案例講解知識點(diǎn)。并以此任務(wù)為主線，將具體的案例分解成若干簡單的任務(wù)，結(jié)合要學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)，將這些簡單任務(wù)貫穿到課堂教學(xué)中，通過實(shí)際案例來學(xué)習(xí)Java相關(guān)知識。其中針對已學(xué)過的內(nèi)容只需稍加提示，一帶而過，讓學(xué)生自己回憶具體用法并加以應(yīng)用；而對于新的較難內(nèi)容，則需要詳細(xì)講解。隨著案例中每一個知識點(diǎn)的掌握，每一個任務(wù)的完成，直到最終案例的實(shí)現(xiàn)，逐漸讓學(xué)生有成就感和自豪感，不僅可以消除學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的畏難心理，又能增強(qiáng)學(xué)生的自信心。

在分析銷售提成計(jì)算案例時，不同的銷售額范圍對應(yīng)著不一樣的提成率。可以利用條件判斷語句來實(shí)現(xiàn)這種分階段計(jì)算問題，具體實(shí)現(xiàn)是利用if或switch語句完成。但是需要強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)某一個銷售額是較高數(shù)額時，計(jì)算出的提成實(shí)際上是有幾部分所組成，該銷售額中較低的部分是按照低提成率來計(jì)算，除去這部分后剩余的銷售額才需要按照較高提成率來計(jì)算出提成，所有提成額的總和是最終的提成數(shù)。這個例子乍一看很容易實(shí)現(xiàn)，但是經(jīng)過分析后卻不盡如此。從筆者幾年上課的案例講解情況來看，有相當(dāng)一部分同學(xué)直接是按照一個提成率來計(jì)算，無法得到正確結(jié)果，只有少數(shù)同學(xué)考慮此案例時能得到正確的方案。

（3）案例引申。隨著案例講解的結(jié)束，可以讓學(xué)生自己練習(xí)編程實(shí)現(xiàn)案例中難度大的部分，增強(qiáng)實(shí)踐動手能力。另外還可以將此案例引申到其他類似的問題，這類具有實(shí)際意義的問題與案例很類似，但有著特殊性，可以讓學(xué)生自己嘗試獨(dú)立分析、解決問題，鍛煉他們處理具體問題的能力。

例如，在銷售提成案例的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生考慮解決一下個人所得稅的計(jì)算問題，根據(jù)不同的收入范圍及稅率來計(jì)算個人應(yīng)該繳納的所得稅。像這類問題和實(shí)際聯(lián)系緊密，而且以后可能會和每個人都有關(guān)系，因此學(xué)生都是非常熱切地想解決問題，有很高的積極性。

在案例教學(xué)法的實(shí)施過程中，還有幾個問題需要注意：

（1）把握理論知識的講解。雖然案例教學(xué)中以案例講解為主，但不能忽視理論知識的講解，不能只介紹案例但是不講授知識點(diǎn)。案例分析前學(xué)生應(yīng)該掌握必要的理論知識，否則無從談起。例如上述的銷售提成計(jì)算問題中，學(xué)生應(yīng)該提前了解程序結(jié)構(gòu)中的選擇結(jié)構(gòu)，因此需要提前進(jìn)行知識講解和說明。在每次案例的教學(xué)中，需要控制理論知識的講解時間，十來分鐘即可。過短的話學(xué)生尚未理解，過長則會占用案例的分析時間。

（2）處理講授與練習(xí)的關(guān)系。在對案例進(jìn)行充分的分析、講解與討論后，需要留出一定的時間給學(xué)生進(jìn)行編程，來實(shí)現(xiàn)具體的程序。實(shí)踐這一步必不可少，它是學(xué)生動手能力的一個具體體現(xiàn)。如果只是分析但是不會實(shí)現(xiàn)程序，依然是紙上談兵。而且在這個過程中，可以觀察學(xué)生在編程過程中常見的典型問題，并能加以解決，從而強(qiáng)化并鞏固學(xué)習(xí)結(jié)果。

（3）注意后繼知識的引導(dǎo)。案例講解后的擴(kuò)展知識也非常關(guān)鍵。就計(jì)算機(jī)而言，課堂教學(xué)的知識有限，需要在課后自己嘗試學(xué)習(xí)更多的知識。如果教師在此過程中能充當(dāng)學(xué)生的“學(xué)習(xí)引路人”，引導(dǎo)他們繼續(xù)學(xué)習(xí)后繼相關(guān)理論，并重點(diǎn)突出學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)，那么對于學(xué)生完整知識體系的建立以及綜合能力的培養(yǎng)必將大有裨益。

在上述銷售提成計(jì)算案例結(jié)束的時候，將此案例換一種角度來分析。如果涉及提成金額的話，應(yīng)該怎樣計(jì)算銷售額。這個問題有多種解決思路，有的同學(xué)直接找到公式來計(jì)算銷售額，通過不同提成金額來使用不同的銷售額計(jì)算公式，這種方法較為直接簡單。另一種思路是利用插值逼近的思路求解，它利用了插值逼近算法的思想，雖然說算法的理解較復(fù)雜，但在實(shí)現(xiàn)上比較簡單，而且與機(jī)器的工作方式很一致，因此很值得向?qū)W生推薦。課堂上擴(kuò)充了該算法的基本思想，讓學(xué)生課后自己編程實(shí)現(xiàn)，會讓他們對算法由理論到實(shí)現(xiàn)的整個過程都有了系統(tǒng)的認(rèn)識，同時消除了算法的神秘性，為他們今后繼續(xù)學(xué)習(xí)高一級的課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語

經(jīng)過筆者幾年的實(shí)踐和探索證明，在Java語言教學(xué)中實(shí)施案例教學(xué)法是一種創(chuàng)新性教學(xué)實(shí)踐的方式。它不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，完善了知識體系結(jié)構(gòu)，而且鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐動手能力，在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題方面具有較好的作用，最終提高了教學(xué)質(zhì)量，取得較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏紅科，徐莉.非計(jì)算機(jī)專業(yè)“Java程序設(shè)計(jì)”教學(xué)與實(shí)踐[J].中國電力教育，2012，（34）：59-60.

計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)案例范文第2篇

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)；計(jì)算機(jī)專業(yè)；實(shí)踐應(yīng)用

計(jì)算機(jī)專業(yè)在當(dāng)前大多數(shù)高職院校課程體系中是重要的組成部分，它是學(xué)生實(shí)現(xiàn)綜合發(fā)展的必然途徑。在新形勢下，隨著新的教學(xué)方法的出現(xiàn)和應(yīng)用，使得案例教學(xué)法在計(jì)算機(jī)專業(yè)中的實(shí)踐運(yùn)用效果有了更深層的提高，案例教學(xué)法簡單來說就是通過創(chuàng)設(shè)一定的情景、事件、問題等來吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生自覺主動參與到學(xué)習(xí)中，對于學(xué)生來說，是由重要輔助作用的，可以顯著提高計(jì)算機(jī)的實(shí)際操作能力。

一、案例教學(xué)法的綜述

1.案例教學(xué)法的介紹

什么是案例教學(xué)法？它是一種在教學(xué)過程中依據(jù)于教材內(nèi)容的要求創(chuàng)設(shè)一定的案例，來對教學(xué)問題進(jìn)行實(shí)踐性分析，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和深化的作用。它的應(yīng)用可以調(diào)動學(xué)生所掌握的知識點(diǎn)，屬于是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境以及教學(xué)過程的有機(jī)結(jié)合體系，可以對學(xué)生的理論知識掌握起到檢測的效果，有利于課堂教學(xué)質(zhì)量的提高。

2.案例教學(xué)法實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)分析

首先，開放性特點(diǎn)。案例教學(xué)法是通過設(shè)定相關(guān)案例來解決問題的，在這一過程中是學(xué)生和教師兩者良性互動的過程，而這也是其教學(xué)應(yīng)用的一大特色，也在側(cè)面反映了課堂教學(xué)的開放性，不再是過去機(jī)械式教學(xué)的生硬套用模式，它使理論和實(shí)際更為緊密結(jié)合。其次，自主性特點(diǎn)。它的這一特點(diǎn)主要是針對于學(xué)生而言的，案例教學(xué)法在實(shí)際應(yīng)用的過程中，從學(xué)生的角度來講，對于案例問題的思考分析，可以結(jié)合自身所掌握的知識點(diǎn)進(jìn)行案例分析，綜合運(yùn)用所學(xué)過的方法，對于問題的解決并沒有固定形式，只有靠學(xué)生自己的分析研究來得到結(jié)果，教師在這一過程中所起到的主要作用是一種教學(xué)輔助的角色，具體的案例問題解決還需要學(xué)生自主探究完成[1]。第三，差異性特點(diǎn)。案例教學(xué)法在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)質(zhì)上是在一種知識氛圍，是計(jì)算機(jī)中不可缺失的一部分。它在學(xué)生學(xué)習(xí)之外，需要在教師的引導(dǎo)作用下，循序漸進(jìn)的深入到知識的理論中，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)新性。

二、案例教學(xué)在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中的實(shí)踐運(yùn)用分析

1.做好課前準(zhǔn)備工作

對于計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的教師來說，在運(yùn)用案例教學(xué)法之前，首先要做的工作就是對教學(xué)中可能用到的各種材料、案例等準(zhǔn)備充分，為教學(xué)的順利開展奠定良好基礎(chǔ)。對于教學(xué)中所用到的案例進(jìn)行精心的組織和設(shè)計(jì)，根據(jù)教材的內(nèi)容和目標(biāo)來提高案例設(shè)計(jì)的針對性和計(jì)劃性，所引用的案例方法和內(nèi)容也要得當(dāng)合理，考慮到學(xué)生的實(shí)際狀況，盡可能的選取與學(xué)生實(shí)際生活相接近的類型，這樣可以使學(xué)生更好的參與其中。

2.引入案例，做好前后分析工作

教師在課堂教學(xué)中引入案例后，要讓學(xué)生進(jìn)行深入的分析研究，在這一過程中要調(diào)動學(xué)生所掌握的知識點(diǎn)。教師在進(jìn)行講解教材的過程中可以適當(dāng)?shù)拇┎逡恍┌咐?，穿插的案例要盡可能的覆蓋到所學(xué)過的知識體系，而且也可以讓學(xué)生動腦思考自己設(shè)計(jì)出一些具有代表性的案例，讓學(xué)生切身參與到實(shí)踐中，這樣一方面可以提高自主學(xué)習(xí)的意識，另一方面也有助于他們學(xué)習(xí)效率的提升[2]。對于一些新的案例形式，教師要在課堂上進(jìn)行講解分析，這樣可以幫助學(xué)生形成一種新的解題模式，然后按照這一案例模式設(shè)計(jì)相類似的案例，教師在這一過程中要發(fā)揮出教學(xué)輔助的作用，對學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，讓學(xué)生掌握最基本的計(jì)算機(jī)操作方法和學(xué)習(xí)技能，有必要時也可以讓學(xué)生上臺演練展示案例過程，這會進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的心理感受，加深對知識的記憶。

3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，拓寬案例取材的范圍

計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)習(xí)具有一定的階段性，不同階段性具有不同的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，對于學(xué)生來說可以在每一階段的創(chuàng)新完善基礎(chǔ)上掌握正確的學(xué)習(xí)方法。學(xué)生通過自身實(shí)際的操作可以在實(shí)踐中豐富知識結(jié)構(gòu)，對重要知識點(diǎn)的掌握有進(jìn)一步的明確。在案例取材的過程中，教師要對學(xué)生起到輔助引導(dǎo)作用，從學(xué)生最熟悉的案例入手，逐層深入并延伸到其他與之相關(guān)的領(lǐng)域，從而使學(xué)生可以形成一個自主學(xué)習(xí)，敢于想象創(chuàng)新的學(xué)習(xí)態(tài)度。

三、總結(jié)

計(jì)算機(jī)專業(yè)在高職院校教學(xué)教育結(jié)構(gòu)中占有重要的地位，它是學(xué)生全面綜合發(fā)展的一部分，案例教學(xué)法作為一種新的教學(xué)模式，相對于傳統(tǒng)教學(xué)方法來說，它具有一系列的優(yōu)勢特點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中的實(shí)踐運(yùn)用可以大大提高教學(xué)的質(zhì)量，幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)掌握計(jì)算機(jī)的操作技能，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性，使其學(xué)習(xí)效率得到顯著提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]路玲.案例教學(xué)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的實(shí)踐[J].神州,2013(09):114.

[2]張振杰.案例教學(xué)在高職高專計(jì)算機(jī)教學(xué)中的運(yùn)用策略[J].信息與電腦(理論版),2013(02):232-233.

計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)案例范文第3篇

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；項(xiàng)目；實(shí)踐教學(xué)

作者簡介：羅來?。?977-），男，江西南昌人，江西理工大學(xué)南昌校區(qū)講師，碩士，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全；鄭暉（1970-），男，江西南昌人，江西科技師范學(xué)院副教授，碩士，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

基金項(xiàng)目：本文系江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究省級立項(xiàng)課題“案例教學(xué)法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的研究與實(shí)踐”的項(xiàng)目成果，課題編號：JXJG-10-85-1，主持人：鄭暉；本文系江西理工大學(xué)校級教學(xué)改革立項(xiàng)課題“基于項(xiàng)目能力培養(yǎng)的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)研究與實(shí)踐”的項(xiàng)目成果，課題編號：JXLG-2010-94，主持人：羅來俊。

中圖分類號：G71

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001－7518（2012）15－0078－03

引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)是一個實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作為該專業(yè)的一個重要組成部分已在國內(nèi)高校中開展多年。但就實(shí)際情況來看，當(dāng)前大多數(shù)高校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)效果還不甚理想，教學(xué)內(nèi)容主要以網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)性的驗(yàn)證為主,比如：網(wǎng)絡(luò)連通測試命令、路由器與交換機(jī)常用命令的使用等。學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后僅僅能對單個的知識點(diǎn)有所理解，對于綜合性的網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目仍然是十分茫然、難以上手。而當(dāng)前用人單位對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)畢業(yè)生的要求卻越來越高，企業(yè)希望招聘到工程實(shí)踐能力強(qiáng)、能直接上手、能獨(dú)擋一面、職業(yè)素質(zhì)優(yōu)良的畢業(yè)生。若要使學(xué)生具備上述能力，就有必要將網(wǎng)絡(luò)工程案例與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)的結(jié)合在一起，讓學(xué)生在完成工程案例的過程中提升自己的綜合素質(zhì)，由此本文提出以案例教學(xué)培養(yǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐能力教學(xué)方法。

一、案例教學(xué)的內(nèi)涵

案例是一個來源于現(xiàn)實(shí)的、具體的、有實(shí)際應(yīng)用價值的工作任務(wù)。案例教學(xué)以“工程案例驅(qū)動”為主要形式，將工程案例貫穿于實(shí)踐教學(xué)的整個過程中，利用工程案例對知識進(jìn)行融合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與動力。通常，先由教師對工程案例進(jìn)行任務(wù)描述，并作適當(dāng)?shù)膯l(fā)性的引導(dǎo)，然后讓學(xué)生圍繞工程案例進(jìn)行討論、協(xié)作、實(shí)踐、探究性學(xué)習(xí)。這種將工程案例教學(xué)與知識傳授相結(jié)合的教學(xué)方法，真正做到讓學(xué)生學(xué)有所用，學(xué)以致用，使學(xué)生在對案例項(xiàng)目的處理中鞏固所學(xué)的理論知識，并做到融會貫通[1]?！鞍咐虒W(xué)法”有效的將學(xué)校教育與社會實(shí)際需求緊密的結(jié)合在一起，使學(xué)生提前掌握今后在就業(yè)當(dāng)中所需要的能力，其中包括了實(shí)踐動手能力、綜合分析能力、溝通交流能力、組織協(xié)調(diào)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作等能力，真正實(shí)現(xiàn)了全面提升學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)的目的，為學(xué)生以后能在工作中能有出色的表現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)。

二、案例的選擇

合理選擇網(wǎng)絡(luò)工程案例是確保實(shí)踐教學(xué)取得良好效果先決條件。因此在案例選擇時要充分考慮各種因素，其中關(guān)鍵是要根據(jù)學(xué)生所掌握的理論知識來選題，選題要注意難度適中，內(nèi)容得當(dāng)，以便學(xué)生在實(shí)踐訓(xùn)練當(dāng)中所需的理論知識能滿足實(shí)踐訓(xùn)練的需要[2]。通常可將案例分為普通案例與綜合案例。普通案例主要面向低年級學(xué)生，因?yàn)榈湍昙墝W(xué)生所學(xué)習(xí)的專業(yè)課程較少，較深的專業(yè)技能還不具備，所以案例的難度和深度應(yīng)該有所控制。普通案例所涉及的內(nèi)容應(yīng)以相對簡單的網(wǎng)絡(luò)知識為主，例如組建小型局域網(wǎng)、無線對等網(wǎng)等。通過普通案例的實(shí)踐訓(xùn)練，可以讓低年級學(xué)生認(rèn)識案例項(xiàng)目，了解項(xiàng)目運(yùn)作過程。普通案例項(xiàng)目的成功運(yùn)作可以有效的培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。綜合案例主要是針對高年級的學(xué)生的，因?yàn)楦吣昙墝W(xué)生已經(jīng)掌握了較多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識，所以綜合案例需要具備一定的深度與難度，并應(yīng)將理論課程中的重要知識點(diǎn)和典型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入其中。綜合案例項(xiàng)目可以參照企業(yè)的真實(shí)工程案例來設(shè)置，比如：某高校的校園網(wǎng)或某企業(yè)的核心網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過綜合案例的實(shí)踐訓(xùn)練，可讓學(xué)生熟悉真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目，增加并積累工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)提升學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì)。

三、案例項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃的制定

在案例項(xiàng)目正式實(shí)施前，制定科學(xué)的執(zhí)行計(jì)劃是保證項(xiàng)目能夠順利完成的一個重要環(huán)節(jié)。一個優(yōu)秀的項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃可以讓項(xiàng)目的實(shí)施少走彎路，讓項(xiàng)目的實(shí)施更加高效。項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃包括確定項(xiàng)目的任務(wù)需求，業(yè)務(wù)流程、技術(shù)方法以及組織形式等。制定項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃可以培養(yǎng)學(xué)生對項(xiàng)目的總體把握能力，因此在項(xiàng)目計(jì)劃的制定過程中應(yīng)充分發(fā)掘?qū)W生的主觀能動性，鍛煉學(xué)生思考與分析問題的能力[3]。對于同一個項(xiàng)目，不同的項(xiàng)目組可能制定出不同的執(zhí)行計(jì)劃，教師可以組織學(xué)生對不同的項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃進(jìn)行比較，并引導(dǎo)學(xué)生對項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化。以某企業(yè)核心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例，項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃的制定過程，如圖1所示。

四、案例項(xiàng)目的實(shí)施

本階段的任務(wù)是讓學(xué)生對案例項(xiàng)目進(jìn)行具體實(shí)施，鍛煉學(xué)生分析并解決具體問題的能力，以實(shí)現(xiàn)將理論知識向工程實(shí)踐能力轉(zhuǎn)化的目的。在教師的適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)下學(xué)生按照既定項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃，在規(guī)定時間內(nèi)完成各個階段的任務(wù)。經(jīng)過在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下工作并最終完成任務(wù)，可以讓學(xué)生在實(shí)戰(zhàn)中充分體會實(shí)踐工作的要領(lǐng)，并從中獲得寶貴的項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

在項(xiàng)目的實(shí)施過程中，各項(xiàng)目小組不僅要能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目的既定功能，同時各項(xiàng)目小組實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目功能所采用的方法應(yīng)與企業(yè)真實(shí)工程項(xiàng)目所采用的方法類似，要能基本能符合真實(shí)工程項(xiàng)目的實(shí)際需求，這樣將更有利于學(xué)生應(yīng)對今后工作中的實(shí)際問題。因此教師對于各項(xiàng)目小組在項(xiàng)目實(shí)施過程中所采用的關(guān)鍵技術(shù)要作相關(guān)的引導(dǎo)。以大中型企業(yè)核心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)為例，通常在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中會有較多的網(wǎng)段，各網(wǎng)段之間要能實(shí)現(xiàn)設(shè)備互訪，同時各個網(wǎng)段的廣播流應(yīng)當(dāng)限制在各網(wǎng)段內(nèi)。針對上述需求學(xué)生很容易和路由器的功能聯(lián)系在一起，對于沒有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生則很容易采用路由器作為企業(yè)網(wǎng)的核心設(shè)備；學(xué)生的做法理論上是可行的，但不能滿足企業(yè)的實(shí)際需求；因?yàn)槠髽I(yè)網(wǎng)的各個網(wǎng)段間有大量的互訪的數(shù)據(jù)流，采用路由器必然造成各網(wǎng)段間訪問的瓶頸；在實(shí)際項(xiàng)目中大中型企業(yè)網(wǎng)的核心設(shè)備通常是采用路由交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槁酚山粨Q機(jī)具備“一次路由，多次交換”的功能，這可以很好的滿足各網(wǎng)段間的大流量數(shù)據(jù)訪問要求。因此對于學(xué)生所采用的方法與真實(shí)項(xiàng)目方法不一致時，教師可以采用對比的方法讓學(xué)生更直觀的學(xué)習(xí)到相關(guān)的專業(yè)知識。

另外在案例項(xiàng)目的實(shí)施過程中，因?yàn)橛卸鄠€項(xiàng)目小組，且每個小組都需要一套網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，所以對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量要求很高。如果學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室具備這樣的條件，則可以直接在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，真實(shí)設(shè)備是實(shí)驗(yàn)最理想的環(huán)境；但如果學(xué)校不具備這樣的實(shí)驗(yàn)條件，則可以考慮采用虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境來完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。對于簡單的項(xiàng)目，可以使用BOSON、PacketTracer模擬軟件來加以實(shí)現(xiàn)，而對于復(fù)雜的項(xiàng)目則可以使用Dynamips模擬軟件來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)镈ynamips使用了真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作系統(tǒng)，通?？梢阅M出設(shè)備的所有的功能，實(shí)驗(yàn)效果比較理想。

五、案例教學(xué)評價

在工程案例實(shí)施完成之后，對各項(xiàng)目小組進(jìn)行科學(xué)、客觀、全面的評價是十分必要的，這樣可以讓學(xué)生在評價總結(jié)中進(jìn)一步提升自己的能力。首先，由各項(xiàng)目小組對本組所完成的案例項(xiàng)目進(jìn)行演示，教師帶領(lǐng)學(xué)生一起來分析項(xiàng)目實(shí)施過程中所采用方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對于其中的優(yōu)點(diǎn)教師應(yīng)該給予充分肯定，而對于不足之處則應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)的點(diǎn)評，并與同學(xué)一起找出更加合理的實(shí)施辦法，讓學(xué)生解決問題的方法得到進(jìn)一步的拓展。其次，項(xiàng)目教學(xué)評價不能以某個項(xiàng)目小組的總體成績作為每個組員的成績，這樣極其容易造成“吃大鍋飯”的局面，以至于項(xiàng)目任務(wù)僅落到組長與幾個綜合能力較強(qiáng)的學(xué)生身上，導(dǎo)致好的學(xué)生越好，差的學(xué)生越差，難以實(shí)現(xiàn)讓全體學(xué)生共同進(jìn)步的目的[4]。因此，對于每個學(xué)生的成績要實(shí)行單獨(dú)評定，每個學(xué)生的最終成績分可由項(xiàng)目小組的總體成績與學(xué)生個人在項(xiàng)目中所承擔(dān)的任務(wù)量與完成質(zhì)量的評分來組成。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識，又可以促進(jìn)每個學(xué)生積極主動地去完成自己所承擔(dān)的任務(wù)。

六、將案例教學(xué)融入校企合作中

為了讓學(xué)生畢業(yè)時能更好的適合企業(yè)的實(shí)際需求，有必要讓學(xué)生在適當(dāng)?shù)臅r候到企業(yè)中去學(xué)習(xí)，讓學(xué)生零距離接觸企業(yè)中真實(shí)的案例項(xiàng)目，通過參與企業(yè)的項(xiàng)目，可以讓學(xué)生更直觀的發(fā)現(xiàn)自己的專業(yè)技能與社會需求間還存在哪些差距，這樣便于學(xué)生有針對性的去學(xué)習(xí)，并彌補(bǔ)自己的不足。

校企合作可以較理想的達(dá)到上述的效果，校企合作可以利用學(xué)校和企業(yè)共同的教育資源。企業(yè)可以根據(jù)當(dāng)前工程實(shí)踐能力的需要制訂培養(yǎng)計(jì)劃，并將工程案例教學(xué)融入到校企合作的教學(xué)中，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和職業(yè)素質(zhì)為核心，讓學(xué)生還未出校門就掌握了今后在工作中所必需的核心的職業(yè)能力[5]。同時該模式可以有效的促成校企間定單式的人才培養(yǎng)。培養(yǎng)出來的學(xué)生畢業(yè)后可以直接到企業(yè)上崗，從而省去了通常的崗前培訓(xùn)環(huán)節(jié)，節(jié)省了企業(yè)的培訓(xùn)成本，同時也使得學(xué)校的就業(yè)率得到了提升，實(shí)現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的雙贏。

結(jié)束語

通過將案例教學(xué)法引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)后，實(shí)現(xiàn)了理論知識與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)的結(jié)合的目的，讓學(xué)生切身的體驗(yàn)到學(xué)用結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)，并大大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，提升了學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)踐能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在實(shí)踐教學(xué)過程中，不僅發(fā)揮了教師的引導(dǎo)作用，又讓學(xué)生的主體作用得到最大限度的發(fā)揮，充分展示了當(dāng)代高等教育以能力為本、以職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)理念，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量與效益得到了較大幅度的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱澤敏，王高亮.基于項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)研究[J].軟件導(dǎo)刊,2011(03):190.

[2]彭劍，茂.案例教學(xué)法在網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用探究[J].中國成人教育,2008(06).

[3]潘澤強(qiáng),黃益群.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革研究與探索[J].制造業(yè)自動化,2011(02):182.

計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)案例范文第4篇

【關(guān)鍵詞】CAD制圖；CAD教學(xué)的現(xiàn)狀；CAD教學(xué)的探索

一、中職計(jì)算機(jī)專業(yè)開展CAD軟件教學(xué)的必要性

CAD，即Computer Assistant Design，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；是Autodesk公司出品的一款著名的專業(yè)制圖設(shè)計(jì)軟件，功能非常強(qiáng)大，已經(jīng)成為國際制圖設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)軟件。在機(jī)械、建筑、服裝、電子等各個方面都有應(yīng)用。正因?yàn)镃AD軟件在各行業(yè)中的應(yīng)用，我們的中職計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在以后的工作崗位上就不可避免的會用到該軟件。在我從教的五年中，我遇到有的公司到學(xué)校來要人的時候，點(diǎn)名了要CAD軟件用得熟的學(xué)生；也有的學(xué)生自己找到工作后，因?yàn)楣ぷ餍枰约河只貙W(xué)校找老師學(xué)習(xí)該軟件的；也有的學(xué)生是自己邊工作邊學(xué)的，我有好幾個學(xué)生現(xiàn)在就在圖文工作室上班，在我與他們的幾次通話中，在他們所用的軟件中，CAD是用得最多的軟件。正因?yàn)樯鲜龅倪@此情況，我們學(xué)校的計(jì)算機(jī)專業(yè)也由沒有開設(shè)CAD這門課程到把他確定為一門選修課程，再升級為一門必修課程。

CAD運(yùn)用廣泛，為了讓我們的學(xué)生能更好的適應(yīng)社會的發(fā)展，所以，我覺得在中職計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)CAD軟件的教學(xué)是有必要的。

二、中職CAD軟件教學(xué)的現(xiàn)狀

相對于其他應(yīng)用軟件來說，CAD軟件從色彩上沒有Photoshop那么豐富，從界面上沒有Flash那么生動。因此，CAD軟件在教學(xué)過程中顯得比較單調(diào)，缺少色彩。在我的CAD教學(xué)過程中分為這樣幾類學(xué)生：第一類學(xué)生，學(xué)什么軟件都認(rèn)真，學(xué)得都很好，CAD軟件當(dāng)然就是學(xué)得又快又好；第二類學(xué)生，學(xué)其他從色彩和動畫上比較有趣的軟件，學(xué)習(xí)效果還可以，但對于CAD這種顏色單調(diào)的，命令又是英文的軟件學(xué)習(xí)起來就沒那么有激情了；第三類學(xué)生，學(xué)什么都沒興趣，更不用說CAD軟件了，軟件是學(xué)不會，老師實(shí)在要我畫二維平面圖的畫，就用手畫。

在CAD的教學(xué)過程中，我還發(fā)現(xiàn)了下面的問題。CAD軟件用得熟，但涉及到CAD的應(yīng)用領(lǐng)域的時候，學(xué)生們就有點(diǎn)力不從心了，也就是說，學(xué)生只能單純用這個軟件，而不能把這個軟件用在設(shè)計(jì)上。還有這樣一個現(xiàn)象，由于學(xué)校設(shè)備的有限，也就說用于CAD教學(xué)的設(shè)備就只有PC機(jī)和一般的辦公用的打印機(jī)，而學(xué)生在以后的工作崗位上更多是在輸出CAD圖形的這塊上。因此，目前的CAD教學(xué)相比學(xué)生工作上對CAD軟件的運(yùn)用還有一段距離，這也是值得我改進(jìn)的地方。

三、中職CAD軟件教學(xué)的探索

(一)整體把握課程教學(xué)目標(biāo)

CAD功能強(qiáng)大，要在課堂上全面地介紹CAD的各種功能是不可能的。根據(jù)中職計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，主要接觸建筑總平面圖、立面圖、結(jié)構(gòu)圖等工程圖紙。因此，本門課的教學(xué)目標(biāo)為:掌握CAD的二維常用命令和CAD基本繪圖技能，熟練繪建筑施工圖。

(二)精心設(shè)計(jì)教學(xué)案例和課程任務(wù)

“案例”即為教師上課講解用的“例圖”，“任務(wù)”即為學(xué)生獨(dú)立練習(xí)的“練習(xí)圖”，其知識點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)對應(yīng)一致。教學(xué)案例和課程任務(wù)的選定、編排是“案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)成敗的關(guān)鍵。教師在設(shè)計(jì)教學(xué)案例和課程任務(wù)時，應(yīng)注意以下幾個方面。

加強(qiáng)知識系統(tǒng)性，按照“案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)理念，教師首先應(yīng)當(dāng)列出若干個有專業(yè)代表性、易操作且能涵蓋絕大多數(shù)知識點(diǎn)的“例圖”和“練習(xí)圖”，根據(jù)教學(xué)模塊的劃分，將各個“例圖”和“練習(xí)圖”分成幾個階段性步驟，將各模塊知識點(diǎn)巧妙的設(shè)計(jì)到各個階段性步驟中。為了避免知識點(diǎn)的分散，應(yīng)對案例和任務(wù)進(jìn)行階段性安排與設(shè)置，盡量使各模塊知識點(diǎn)形成一個整體，使學(xué)生獲得比較系統(tǒng)的知識與技能。

掌握學(xué)生學(xué)習(xí)特征，由淺入深逐步推進(jìn)學(xué)習(xí)的過程是知識和技能逐步積累加深的過程，在設(shè)計(jì)案例和任務(wù)時要考慮學(xué)習(xí)的漸進(jìn)性。在設(shè)計(jì)每個教學(xué)單元的實(shí)例和任務(wù)過程中，盡可能多地包含前面已學(xué)過的知識點(diǎn)，以達(dá)到溫故而知新的目的。使學(xué)生的知識和技能在不斷地循環(huán)反復(fù)中得到提高和加深。每個學(xué)生必須完成基礎(chǔ)目標(biāo)層次的任務(wù)，然后，再根據(jù)自己的實(shí)際情況去挑戰(zhàn)更高級目標(biāo)層次的任務(wù)，既不能使基礎(chǔ)較差的學(xué)生感到吃力，又要為學(xué)習(xí)較好的學(xué)生指明深入學(xué)習(xí)的方向。

(三)課堂教學(xué)的組織過程

（1）設(shè)計(jì)并分析教學(xué)案例。讓中職計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)CAD中的哪些命令，是我們首先要考慮的問題。我們主要考慮本專業(yè)學(xué)生將來工作需要以及自身特點(diǎn)，對教材內(nèi)容進(jìn)行刪減，只要“能用、夠用”就行，將要求學(xué)生掌握的知識點(diǎn)羅列出來。依據(jù)這些知識點(diǎn)編制每次課的教學(xué)任務(wù)，即精心選擇針對與這些任務(wù)的教學(xué)案例。所有圖紙可在開課時印發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生一開始就明確本次課的教學(xué)目標(biāo)、熟悉任務(wù)、探究任務(wù)。

（2）巡回指導(dǎo)完成任務(wù)。具備完成案例的所有知識后，學(xué)生單獨(dú)去完成任務(wù)，教師可以采取巡回指導(dǎo)的方式檢查學(xué)生完成任務(wù)的進(jìn)程，一方面發(fā)現(xiàn)學(xué)生完成任務(wù)過程中存在的問題，普遍性問題集中指出，個別性問題個別輔導(dǎo)，另一方面掌握教學(xué)目標(biāo)完成情況，使工作任務(wù)的完成與教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一起來。

（3）總結(jié)任務(wù)評定成績。教師要對學(xué)生完成案例的過程和結(jié)果進(jìn)行歸納、總結(jié)和評價，對知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和查漏補(bǔ)缺，對部分難點(diǎn)要進(jìn)行示范，注重學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)過程的評價，實(shí)行鼓勵性評價，同時注意鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維，激勵學(xué)生的成就感。結(jié)合評價給出學(xué)生案例完成成績，作為該課程總評成績的一部分。

總之，CAD軟件的運(yùn)用越來越廣，這給我們老師和學(xué)生都提出了更高的要求。如何讓我們的學(xué)生更快更好的適應(yīng)社會的發(fā)展，這是我們所有老師共同思考和探索的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]何克抗.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)設(shè)計(jì)

[2]張浩華.Auto CAD 2008中文版入門與提高.清華大學(xué)出版社，2008.11

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計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)案例范文第5篇

關(guān)鍵詞：VerilogHDL；數(shù)字邏輯；計(jì)算機(jī)組成原理；計(jì)算機(jī)硬件

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)07-1682-02

Analysis on Fusion in VerilogHDL and Computer Hardeware Subject

CHENG Gui-hua，QI Xue-mei，LUO Yong-long, ZUO Kai-zhong

(College of Mathematics and Computer Science,Anhui Normal University, Wuhu 241000, China; Engineering Technology Research Center of Network and Information Security, Anhui Normal University，Wuhu 241000, China)

Abstract: In this paper,it is analyzed with modern electronic product design technology and Describing methods and characteristics of circuit system in VerilogHDL, according recent years teaching practice, combining the characteristics of computer speciality, experience and understanding are summarized with verilogHDL into "digital logic" and "principles of computer organization" teaching methods.

Key words: VerilogHDL;digital logic; Computer Organization Principle;computer hardware

1概述

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，EDA技術(shù)的興起與應(yīng)用使計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)的理念與方法發(fā)生了巨大變化。計(jì)算機(jī)硬件課程的教學(xué)應(yīng)緊隨技術(shù)前沿，將EDA[1]關(guān)鍵技術(shù)和核心內(nèi)容引入硬件課程教學(xué)，有利于學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)等多方面的技能；培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力；提高計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生的“硬”功夫。

EDA的關(guān)鍵技術(shù)之一是采用硬件描述語言（HDL）描述電路系統(tǒng)，通過開發(fā)工具進(jìn)行功能仿真、綜合、優(yōu)化、布線后可轉(zhuǎn)換為FPGA碼流文件[2]，通過FPGA實(shí)現(xiàn)電路功能。對于FPGA來說，常用的HDL有VHDL和Verilog HDL[3],因VerilogHDL在門級描述的底層具有更強(qiáng)的功能，且具有類似于C語言的表達(dá)風(fēng)格而被廣泛選用。

“數(shù)字邏輯”是計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件基礎(chǔ)課程，“計(jì)算機(jī)組成原理”是計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件主干課程，起承上啟下的作用[4]，將VerilogHDL納入“數(shù)字邏輯”和“計(jì)算機(jī)組成原理”教學(xué)計(jì)劃，并貫穿于整個教學(xué)過程，是目前計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)的主流方向，更有利于提高學(xué)生創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)。

2 VerilogHDL與“數(shù)字邏輯”課程融合

2.1重構(gòu)數(shù)字邏輯教學(xué)內(nèi)容

隨著技術(shù)的進(jìn)步，絕大部分電子產(chǎn)品采用了數(shù)字技術(shù)，電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)利用VerilogHDL完成。因此，數(shù)字邏輯課程應(yīng)弱化中小規(guī)模集成電路芯片內(nèi)部電路、觸發(fā)器內(nèi)部工作原理、狀態(tài)化簡、異步時序內(nèi)容的教學(xué)，精簡布爾代數(shù)和卡若圖傳統(tǒng)化簡方法的教學(xué)；應(yīng)結(jié)合VerilogHDL描述電路系統(tǒng)的方法與特點(diǎn)，重新組織數(shù)字邏輯課程教學(xué)內(nèi)容。

VerilogHDL采用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想、自頂向下的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)電路，可逐個模塊分別描述、仿真與優(yōu)化，簡化整個電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。因此，“數(shù)字邏輯”課程的教學(xué)應(yīng)突出功能模塊設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，強(qiáng)化芯片外部邏輯功能和時序特性的分析，F(xiàn)PGA原理的講解與應(yīng)用。在教學(xué)中以邏輯代數(shù)與VerilogHDL為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用“自頂向下”，和“自底向上”的方法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)教學(xué)案例。教學(xué)案例可選用計(jì)算機(jī)中的基本邏輯部件[5]，如譯碼器、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器、比較器、加法器組合邏輯與多功能移位寄存器、計(jì)數(shù)器、存儲器時序邏輯等基礎(chǔ)知識。通過課程的學(xué)習(xí)，初步建立計(jì)算機(jī)基本邏輯部件設(shè)計(jì)的概念，為后續(xù)硬件課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

為鞏固理論知識，可適當(dāng)安排中小規(guī)模集成電路芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，如用138譯碼器設(shè)計(jì)端口尋址電路，用三態(tài)門和寄存器設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)端口。然后，可安排基于VerilogHDL的功能模塊的設(shè)計(jì)，通過FPGA完成超前進(jìn)位加法器、串并轉(zhuǎn)換、數(shù)碼顯示控制、優(yōu)先級管理等計(jì)算機(jī)計(jì)基本模塊的功能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用開放模式[6]，實(shí)驗(yàn)時間開放、實(shí)驗(yàn)環(huán)境開放、實(shí)驗(yàn)方案開放，教師重在實(shí)驗(yàn)方案上給予個性化的指導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、注重學(xué)習(xí)動機(jī)的引導(dǎo)與思維方式的培養(yǎng)；加大實(shí)驗(yàn)考核的力度，考核實(shí)驗(yàn)方案的靈活性、學(xué)員對實(shí)驗(yàn)原理理解的深度及實(shí)驗(yàn)的可擴(kuò)展性。

2.2適時引入VerilogHDL

在計(jì)算機(jī)專業(yè)領(lǐng)域，基于FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)運(yùn)算器、控制器、存儲器、I/O接口、甚至整個計(jì)算機(jī)已很常見，因此在“數(shù)字邏輯”教學(xué)過程適時引入VerilogHDL，使兩者融為一體至關(guān)重要。

首先，合理安排講課順序。將VerilogHDL的講解安排在時序邏輯之后，結(jié)合基本邏輯電路圖的分析與設(shè)計(jì)講解VerilogHDL的相關(guān)知識，以便學(xué)生首先建立邏輯電路的概念，然后再將VerilogHDL與邏輯電路建立關(guān)聯(lián)，深入了解VerilogHDL描述電路的必要性與優(yōu)越性。

其次，重點(diǎn)講解VerilogHDL與C語言的區(qū)別與聯(lián)系。計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在一年級開始學(xué)習(xí)C語言，經(jīng)過訓(xùn)練已具備良好的C語言編程經(jīng)驗(yàn)與能力，而VerilogHDL具有C語言的表達(dá)風(fēng)格，對于VerilogHDL的語法知識，學(xué)生容易掌握和理解，同時也容易混淆。

VerilogHDL與C語言的本質(zhì)區(qū)別：一是VerilogHDL的描述必須與邏輯電路緊密聯(lián)系，要求學(xué)生對所要描述的電路的功能、輸入、輸出、時序、狀態(tài)轉(zhuǎn)換等信息要有全面透徹的了解，通過分析與VerilogHDL程序?qū)?yīng)的電路圖講解輸入變量的賦值方法、解讀輸出變量、時序及狀態(tài)轉(zhuǎn)移等信息；二是語句執(zhí)行機(jī)制不同,C語言完全是順序執(zhí)行機(jī)制，VerilogHDL的語句有順序和并行機(jī)制之分，并行機(jī)制中語句描述的電路功能模塊同時運(yùn)行、與語句的先后順序無關(guān)。

VerilogHDL與C語言的關(guān)聯(lián)性：VerilogHDL主要針對硬件電路進(jìn)行描述，算法表達(dá)不方便，而C語言因使用廣泛，相應(yīng)C語言的開發(fā)環(huán)境也就更加完善。因此,C語言與VerilogHDL可以互相配合使用，即利用VerilogHDL對硬件描述的精準(zhǔn)性，借助C語言開發(fā)環(huán)境的完整性，快速高效設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)。利用C語言的靈活性、查錯功能強(qiáng)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)功能正確的模塊，然后將程序改為并行結(jié)構(gòu)的程序段，調(diào)試正確后，再用VerilogHDL關(guān)鍵字替換C語言關(guān)鍵字，進(jìn)入VerilogHDL環(huán)境，進(jìn)行編譯、仿真，并比較兩種模塊的輸出結(jié)果，以便及時發(fā)現(xiàn)錯誤，重復(fù)上述過程直到正確為止。

最后，精心設(shè)計(jì)教學(xué)案例。教學(xué)案例的選擇應(yīng)綜合考慮學(xué)生的興起和課程的延續(xù)性。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可用VerilogHDL設(shè)計(jì)控制器使布置在圓周上的若干個發(fā)光二極管逆時針、順時針或閃爍點(diǎn)亮且其時間間隔是可調(diào)的；為保持課程的延續(xù)性，可用VerilogHDL設(shè)計(jì)ALU、寄存器堆、多功能移位寄存器、單脈沖發(fā)生器等計(jì)算機(jī)計(jì)本邏輯功能部件，為“計(jì)算機(jī)組成原理”課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

3 VerilogHDL與“計(jì)算機(jī)組成原理”課程融合

計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件主干課程，在整個課程體系中起著承上啟下的作用，課程中涉及的知識面廣，有些理論抽象難懂，將課程中難點(diǎn)與重點(diǎn)整合為教學(xué)案例，利用VerilogHDL進(jìn)行描述，通過設(shè)計(jì)、調(diào)試、仿真與模塊功能的實(shí)現(xiàn)可使學(xué)生深入理解課程中的重點(diǎn)難點(diǎn)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

在計(jì)算機(jī)組成原理課程中融入VerilogHDL，重點(diǎn)是教學(xué)案例的設(shè)計(jì)，難易適中兼具漸進(jìn)性和系統(tǒng)性。首先，利用VerilogHDL描述運(yùn)算器，綜合ALU、寄存器堆、多功能移位寄存器功能模塊，再增加少量的狀態(tài)寄存器即可完成，難度適中，同時充分利用數(shù)字邏輯課程中已實(shí)現(xiàn)的案例，通過調(diào)試、仿真使學(xué)生更好地理解運(yùn)算器的工作原理；其次，利用VerilogHDL描述存儲器；最后，利用VerilogHDL描述微程序控制器，微程序控制器是計(jì)算機(jī)組成原理課程的一個難點(diǎn)，由于微程序控制單元看不見、摸不著，涉及許多概念，如：微程序入口地址、微指令格式、下址等概念難以理解，通過設(shè)計(jì)、調(diào)試、下載和驗(yàn)證過程，可以深刻理解微程序控制計(jì)算機(jī)的本質(zhì)，了解軟硬件協(xié)同工作的原理，建立整機(jī)的概念。

4結(jié)束語

近年來，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)的理念與方法變化巨大，對計(jì)算機(jī)硬件課程的教學(xué)提出了更高的要求。實(shí)踐證明，將VerilogHDL融入計(jì)“數(shù)字邏輯”和“計(jì)算機(jī)組成原理”課程教學(xué)過程，可以培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的的能力，通過訓(xùn)練使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)方面的技能，提高學(xué)社實(shí)踐與創(chuàng)新的能力。

隨著計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)硬件課程的教學(xué)仍然還有很多工作值得我們?nèi)パ芯亢蛯?shí)踐，只有不斷探索與總結(jié)才能有效地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，使計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)緊跟技術(shù)前沿。

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