時間：2022-06-14 20:32:00
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摘要：本文介紹了非計算機專業硬件課程的現狀和內容的設計情況，探討了如何在硬件教學中改革教學法和教學手段，培養學生的學習興趣和動手能力，從而提高學生自主學習，主動分析問題、解決問題的能力，真正達到學有所得，學有所用。
關鍵詞：非計算機專業；硬件教學；引線法；案例教學
中圖分類號：G642
文獻表示碼：B
1引言
“計算機硬件技術基礎”課程是工科專業的必修課程，課程的任務是通過對微機的基本組成、工作原理、接口電路及硬件的連接等知識的學習，使學生掌握分析問題、解決問題的方法，結合上機實踐，使學生掌握計算機硬件基礎知識和簡單的硬件設計知識，為培養和提高學生的動手實踐能力和以后學習其他計算機知識打下基礎。
2硬件課程現狀分析及教學內容
2.1現狀分析
對于非計算機專業的硬件課程的教學，不同于計算機專業的硬件教學。
(1) 學時較少，任務繁重。本課程內容實際上包括計算機專業的“匯編語言”、“微機原理”和“接口技術”三門課程，雖然是基礎的教學，但內容非常多，對于非計算機專業的學生來說要利用較少的學時而面面俱到，學精學透，不可能也不現實，但要想真正的能讓學時系統的掌握課程的精華也不能任意的割舍，因此如何精選內容、調動學生積極性顯得非常重要。
(2) 基礎薄弱，懼怕學習。學習硬件課程之前要求學生掌握電子電路等先修課程，對于非計算機專業的學生來說他們通常只學習了文化基礎和C語言，因此基礎相對薄弱。學生害怕計算機硬件的學習，書發下來，一翻看內容就對它產生了恐懼的心里，尤其是去打聽上屆的師兄、師姐，如果以前不及格的學生多，他們會產生心理負擔很重，還沒學就患得患失，學習的目的就是為了及格，很難去培養學生的分析問題和解決問題能力，更不用說創造能力。
(3) 毫無興趣，學習無用。學生對于硬件的學習毫無興趣、枯燥乏味，由于許多硬件知識沒有實物對應，比較抽象，邏輯性強，理解起來有一定困難，因為不喜歡，所以不懂，因為不懂，所以更不喜歡，形成了強式惡性循環。硬件更新很快，現在都是奔騰6的時代了，還講8086/8088，覺得內容陳舊，毫無興趣。辛辛苦苦學習下來，覺得毫無用處，根本提不起一丁點的興趣，學文化基礎能懂得電腦的操作，學習C語言還能考個計算機等級證書，學了硬件課程，如果以后不從事電子電路設計，沒有任何用處，即使從事電子電路設計所有的知識也要從頭開始。
為了解決上述問題，必須要精心設計講課內容，充分調動學生積極性，讓學生自己去發現，去學習，必須真正的把授之以魚改為授人以漁。
2.2內容簡介
為了使學生能從應用角度出發，在理論和實踐上掌握微機的發展、微機系統的基本組成和工作原理、存儲系統的層次結構、匯編語言程序設計以及接口電路的應用，建立微機系統的整體概念，并考慮到學生本身的特點，本課程學時和內容安排如下：
本課程共48學時，其中講課28學時，上機實驗20學時，上機的內容基本上是以匯編語言為主。課程內容包括：計算機基礎知識、數字電路基礎、中央處理器CPU、存儲器、8086匯編語言指令系統、匯編語言程序設計、I/O接口和總線、中斷系統、DMA控制器和典型的接口芯片、模數(A/D)和數模(D/A)轉換共11章教學內容。課下組織學生去學計算機的組裝、當前芯片最新發展技術動向、單片機原理和設計，以作業的形式組織學生學習和研究。對學生能力培養的有如下要求：
(1) 對計算機系統有更完整的認識；
(2) 掌握微型計算機的結構、工作原理及接口知識；
(3) 掌握匯編語言基本知識，具有一定編程能力；
(4) 能解決實際工作中遇到的計算機硬件方面的問題。
3教學過程的探究
3.1目標明確，確立學習信心
為了能使學生有學習的信心，首先讓學生明確，課程內容的特點，只要努力肯定能學明白，能學懂，戰略上蔑視敵人，戰術上重視敵人。加大平時的得分比例，使學生重視平時的學習和平時作業的完成，讓學生不必背著怕不及格的負擔去學習，讓學生知道只要學就能學會，只要學就不必擔心期末的考試的問題。良好的心理是成功的一半，讓學生有好的心理暗示，正向的暗示和引導學生去完成硬件課程的學習。萬事開頭難，給學生一個好的積極向上的開頭，良好的開始是成功的一半，有了兩半的成功，相信自己一定能學好的。
3.2教學內容采用引線法，神奇化易
華羅庚曾經說過：“神奇化易是妙算，易化神奇不足提”。對于教學內容采用引線法，把硬件的內容穿成串，讓學生通過一根線，把所有的內容連起來，使學生有信心和毅力把硬件知識掌握和理解。
教學的主線就是CPU，CPU也是計算機的核心，真正的中央處理單元，通過對CPU的前因(來源)后果(應用)的描述，把整個知識聯系起來，把復雜的問題簡單化，掌握本質，理解精華。課程內容線圖如圖1：
3.3實驗內容采用案例教學
匯編語言的實驗部分采用案例教學法：把所有的實驗分成4個案例，案例1順序程序設計，案例2分支程序設計，案例3循環程序設計，案例4綜合程序設計，每個案例包含3個小模塊，第一個是老師講解領著學生去完成，第二個是學生自己完成，教師進行指導，第三個是課下作業，完成后要求寫成實驗報告，實踐證明這種方法取得了好教學效果。除了完成四個案例對應的實驗報告，鼓勵學生根據自己的能力編一些優秀的作品，由于學生的本身條件制約，雖然學生的作品水平一般，但學生認為收獲很大，起到了良好的教學效果。
匯編語言調試環境采用Emu8086。Emu8086是純Windows環境下的調試工具，集編輯、編譯、調試等功能于一身，可以方便的操作，容易看到內存的變化、寄存器的變化，利用他可以隱藏匯編語言的低層細節，把重點精力放到對語言本身的理解和掌握上，入門更快，掌握更好，質量更高。Emu8086的界面如圖2。
3.4課外作業突出培養興趣，走出去，帶回來
利用學生對計算機組裝感興趣這一特點，充分利用資源優勢，培養學生學習興趣。沈陽市三好街是中國四大計算機市場之一，派學生去調研了解計算機硬件的最新、最準確、最及時的行情和了解如何對硬件進行組裝，并且讓學生去選聽焦老師的硬件組裝課程，使學生在“庖丁解牛”之前先知道一下牛的形狀，實踐證明這對學生對課程的總體認識起到關鍵的作用。
精心設計和布置課外作業，因勢利導，有利于對硬件知識的把握。如讓學生分組調研最新的CPU類型等作業的布置。鼓勵學生參加課外活動小組，這學期我班就有一名學生被選入東北大學機器人競賽的團隊里，參加2009年在日本舉行的世界機器人大賽。
3.5充分利用網絡資源
東北大學計算機中心是省級教學示范中心，擁有先進的計算機和網絡的資源優勢，充分利用網絡資源，找到自己需要的資料。
網上交流，有不會的問題的及時反映出來，及時解答。利用文化基礎或C語言的網絡平臺可以下載課件和提問，2009年我校的畢博blackboard平臺對所有教師開放，利用這一平臺建設硬件的課程體系，將會起到更為理想的作用和效果。
Baidu是你永遠的老師，隨時有不會的問題，隨時問這個老師，他會告訴你所有的答案。學習積極性和興趣非常重要，興趣是最好的學習動力，百度是學生永遠的老師，讓學生充分利用一個興趣和一個永遠的老師，培養了學生自主學習、查找資料的能力，也提高了學生的分辨是非的能力，起到了事半功倍的效果。
3.6建立考試題庫，把好質量關
對于學生的最終成績包括實驗報告、平時作業，當然還包括了最后的期末考試。建立了硬件考試系統的題庫，
隨機選擇考題，通過考試系統來檢驗學生的學習效果。考試結果表明學生取得了好的成績，沒有不及格的情況發生。
4總結
通過對課程內容的設計，對學生的興趣的調動，學生變被動為主動，讓學生去調研，不僅順利的完成了教學任務，使學生能發現問題，思考問題，進而解決問題，學生反映良好，取得了好的成績，學生通過率達到了100%，消除了不及格的問題。
參考文獻：
[1] 高曉興,焦明海. 計算機硬件技術基礎[M]. 北京:清華大學出版社,2008.
關鍵詞EDA技術;硬件基礎課;教學改革
中圖分類號:G642文獻標識碼:B
1引言
在計算機科學技術飛速發展的今天,EDA技術帶來了全新的硬件設計理念與結構體系,其應用領域越來越廣泛。歐美國家工科大學普遍要求計算機專業學生必須掌握一種硬件描述語言,國家教委指導委員會提議:“EDA技術是電子技術類教學改革的重要方向”。作為計算機學科的硬件基礎課程,“電路與電子學”、“數字邏輯與數字系統”的教學內容,應有意識地將EDA技術和PLD器件納為教學計劃,將EDA工具貫穿整個教學過程,這樣才能保證教學內容緊跟前沿技術的發展,有利于培養學生創新能力與綜合素質。
2重構教學內容
EDA技術分為三個層次,如圖1所示。將EDA技術引入教學內容時,必須按照此層次循序漸進,與之相應的課程體系結構如圖2所示。當完成該課程體系的學習及相關實驗后,學生應該能掌握現代計算機系統設計原理和方法,具備熟練應用相關軟硬件工具的能力。要在學時不變甚至減少的硬件基礎課教學中引入EDA技術,就必須根據專業學科的特點,在傳統內容與新技術、理論教學與課堂實踐中進行優化側重,對教學內容進行重構。
(1) 重構“電路與電子學”(大一下學期)。
計算機專業“電路與電子學”教學內容的廣度、難度可以比電子工程專業稍弱,但如果加大EDA的教學內容,則同樣可以提升學生的電路設計能力。因此,課堂教學刪除了部分傳統內容,去掉了支路電流法、回路電流法、三相電路、半導體器件導電原理、反饋的方框圖計算法;精簡了阻容耦合放大電路(包括多級放大)、小信號動態圖解法、差分電路分析等內容。
根據專業特點,相應加強了直接耦合放大電路、電流源電路和系統穩定性的教學內容。此外,增加了20學時的Multisim仿真及電路設計實驗課,學生在課余時間完成設計和仿真驗證,在有限的實驗室課時內只進行硬件的接線、調試工作,這樣既節約了課時,又提高了學生的動手能力。EDA技術與傳統硬件實驗相結合,提供了一種全新的實驗教學體系。通過訓練,學生基本掌握了設計-仿真D實際的現代模擬電路設計方法,為下一步可編程邏輯器件的學習打下基礎。
(2) 重構“數字邏輯與數字系統”(大二上學期)
隨著技術的進步,90%以上電子產品采用了數字技術,這個領域的一般教科書都因摩爾定律而縮短了它的適用期。因此,“數字邏輯與數字系統”課程必須舍棄一些陳舊內容用以講授新知識、新方法。課堂教學刪除了門電路、555電路、中規模集成芯片和觸發器的內部電路、狀態化簡、編碼技巧、異步時序、可編程器件PLA、PAL、GAL應用等內容;精簡了卡諾圖和布爾代數化簡等傳統手工設計方法。
教學中始終強調外部邏輯功能和時序特性的描述與分析,突出EDA技術和數字邏輯功能模塊的設計,增加了數字系統的設計與優化、可編程邏輯器件CPLD/FPGA的原理與應用、有限狀態機理論等內容。在教學中以邏輯代數與VHDL語言并行為基礎,依據整體“自頂向下”,細節“自底向上”的教學模式。整個課程中的用例多取自于計算機基本邏輯部件,如譯碼器、運算器、移位器、計數器,直到存儲器、控制器,最后給出數字系統的實例DCPU的邏輯構成。通過該課程的學習,初步建立了CPU的設計理念,為將來“組成原理與結構”、硬核嵌入式系統(ARM、MIPS)、軟核嵌入式系統(NiosII)的學習奠定基礎。
為鞏固基礎知識,實踐教學首先安排中小規模集成芯片的應用性實驗,而不是簡單驗證,如用三態門構成總線,用譯碼器設計端口尋址電路,用74LS163、74LS148及七段發光二極管實現計數顯示電路等。之后,安排基于EDA技術的邏輯功能模塊的設計,如用FPGA/CPLD實現譯碼器、加法器、計數器監視電路等。為進一步培養學生的實踐能力和創新能力,在大二結束的小學期里,安排有三周的課程設計,要求用EDA技術完成五個綜合性實驗,包括頻率計、電子鐘、鍵盤掃描電路、交通信號燈控制器和數字音樂播放器。實踐課都是開放式的實驗環境,可自主選擇器件,實現設計方案,改變了計算機硬件基礎課“按圖接線、查線排故、測看結果”的實驗過程。此外,嚴格的實驗驗收制度及考核標準,如考核工具是否熟練使用,設計方案是否靈活多變等,都有效減少了設計抄襲現象的發生。
3EDA教學點設置
EDA技術所涉及的內容較多,對于計算機專業的學生,學習掌握軟件工具的能力很強,EDA工具的使用只需要給學生相關內容的PPT即可,不用額外花費課時講解。但是,如何根據專業學科特點,在有限的課堂教學中將EDA技術合理切入到理論教學中,使兩者有機地融為一體卻是至關重要的。
(1)Pspice/Multisim仿真平臺切入到“電路與電子學”課程
通常,在理論教學完成一段時間后才會有相應的實驗教學,這樣導致學生當時在課堂上被激發出的興趣及靈感逐漸消退。在“電路與電子學”課堂中及時切入EDA仿真平臺,既可以增加學生對知識的感性認識,活躍課堂氣氛,又能夠將教學中的難點用直觀的圖形和曲線表述,降低教學難度,加深對理論概念的理解,起到了事半功倍的作用。在該課程中,仿真平臺的切入點有以下四處:
第一,在直流分析中通過EDA仿真平臺確定戴維南等效電路。首次介紹Pspice/Multisim時,應當讓學生對仿真軟件產生極大的興趣,可以在講仿真的前一次課中埋下伏筆,布置一道有難度的課后習題,使學生先進行分析。上課時使用EDA仿真,當瞬間分析出戴維南等效電阻和端口開路電壓時,學生們都非常驚奇。此后,當遇到難題,或對答案產生疑問時,利用EDA工具仿真就成為了習慣。當然,仿真軟件絕不能代替理論分析,要求作業中必須有分析步驟就可以保證這一點。
第二,根據我校的特色,考慮到通信系統中諧振電路的重要性,在交流分析中,仿真了諧振頻率特性曲線,幫助學生理解掌握品質因數、帶寬、諧振頻率三者之間的關系。
第三,在放大電路一章中,利用EDA仿真軟件易于改變電路參數值的特點,觀察電路在不同靜態工作點下產生的非線性失真。實踐證明,雖然教學內容精簡了小信號動態圖解法的理論分析,但學生依然能很清楚地掌握電路參數的變化對放大性能的影響。
第四,仿真RC正弦波振蕩器電路,觀察輸出由小到大起振并穩定在某一幅值的全過程,觀察反饋電阻Rf對輸出波形的影響。若Rf值稍大,電路不起振或振幅較小;Rf值稍小,則出現非線性失真。這種直觀的圖形加深了學生對信號發生電路的理解和對運放構成的非線性應用的認識。
(2)VHDL/QuartusII 切入“數字邏輯與數字系統”課程
關鍵詞:教學改革;案例教學;硬件基礎
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1引言
當今社會對于熟練掌握計算機應用能力的復合型人才的需求日趨旺盛,熟練掌握計算機的通才極為緊缺。為滿足社會的需要,培養出適應新世紀我國現代化建設需要的具有創新精神、實踐能力和創業精神的高素質人才,在高等院校加強學生掌握計算機理論知識和實際應用能力的培養勢在必行。
基于通識教育的大類培養,實施精英教育是大連理工大學提出的教學改革指導方針。“計算機硬件技術基礎”課程是培養學生利用計算機從事科學研究和科技開發工作的技術基礎課程。1997年教育部高教司頒發“加強非計算機專業計算機基礎教學工作的幾點意見”以來,我校便開始執行計算機基礎教學三個層次的課程體系,“計算機硬件技術基礎”課程成為面向全校非電類專業開設的第二層次計算機技術基礎類課程之一。2003年教育部計算機科學與技術專業教學指導分委員會又下發“關于進一步加強高等學校計算機基礎教育教學的意見”(以下簡稱“意見”),把“計算機硬件技術基礎”列為重點核心課程,并提出了教學基本要求。
“計算機硬件技術基礎”是大連理工大學非電類理工科專業技術基礎限選課程。本課程是一門面向應用的、實踐性和綜合性的通識教育課程。本課程主要講授計算機硬件的基礎理論、基本技術和方法,教學目的是培養學生應用計算機硬件技術知識解決本專業及相關領域中問題的能力,使其能成為具有較強實際動手能力和科研開發能力的應用復合型人才。培養學生利用軟硬件相結合的方法分析解決本專業領域的思維方式,從而為學生進一步學習計算機的后續課程,學習和應用相關方面的新知識、新技術打下必要的基礎。
2立足創新能力培養,構建“硬件”教學課程體系
“計算機硬件技術基礎”作為非電類專業的計算機技術基礎類核心課程之一,其教學改革應符合精英人才培養這一目標。“計算機硬件技術基礎”課程包含了眾多的計算機硬件基礎知識、基本理論和基本方法,而且具有很強的系統性和實踐性。該課程對于強調培養學生的實際動手能力、工程實踐能力、開發創新能力具有特別重要的意義。任課教師不能只“教”計算機的硬件知識,還應特別重視培養學生的創新能力。課程組的任課教師根據這一思路,充分借鑒了國內外相關高校成功的教學實踐經驗,設計了以基于通識教育的精英人才培養模式為導向的“計算機硬件技術基礎”課程體系。從教材建設、教學內容、授課方式、實踐環節、考核體系等方面全方位構建計算機硬件基礎教學體系。經過近四年來的教學實踐,該門課程取得了良好的教學成果,獲得了學生的好評。
3重視教材建設和教學內容的及時更新
根據高等學校非計算機專業計算機基礎課程教學指導分委會2003年提出的指導意見中的教材建設要求,對于典型核心課程的教材,要強調教材的基礎性和系統性,突出基本概念、基本技術與方法的講解。要使教材能反映計算機技術的新發展,特別是對于教材中一些技術性、應用性的內容更應如此,要讓學生能學到一些先進的開發工具和開發方法。要編寫一些具有專業特色的計算機教材。教材內容不是一般性地講解計算機的技術與方法,而是將它們與專業應用有機結合。要重視案例課程的教材研究,教材從內容到結構要能反映案例課程的特點。
根據“意見”精神,課程組的任課教師編撰了高等教育出版社最新出版的“十一五”規劃教材《微型計算機硬件技術》,以目前在計算機領域中占主導地位的80x86系列微機為例,系統地介紹了計算機的硬件技術基礎知識,并通過對計算機中相關先進技術的介紹,體現出計算機及其應用技術發展的最新水平與趨勢。
結合教材內容,重新調整了教學大綱和教學內容,學時安排參見表1,教學學時為32學時。
“計算機硬件技術基礎”課程內容涉及常用邏輯元器件、CPU、指令系統、內存儲器、外存儲器、輸入輸出接口、常用外部設備和計算機網絡等諸多內容,較為繁雜,課程組的任課教師本著少而精、知識面寬、知識新等原則,刪繁就簡,一是適時修改教學大綱,使之盡量符合新的學科技術及應用發展現狀;二是體現在每次具體講課內容中,可及時傳遞一些新的學科技術及應用信息,強調加強計算機硬件的基礎知識、基本思想、基本方法和基本技能的培養。在保持課程內容系統性的前提下,主要選用和總結具有一般性、普遍性意義的內容。并在今后的課程講授中,實時追蹤最新計算機發展技術,及時補充到課堂教學中。
4啟發式的案例教學方法
計算機硬件課程的特點是包括多門計算機相關課程,體系龐大,內容繁雜,而且大部分知識枯燥抽象,晦澀難懂。計算機硬件的工作原理與人的思維和行為方式“格格不入”,學生對抽象的指令和復雜的硬件電路很不適應。如果教學方法不合理,學生往往因為感覺太難而產生抵觸心理,從而導致教學效果不理想。因此課程組在授課環節的設計上,圍繞以學生為本、培養學生的創新能力這一教學目標,以是否符合創新能力的培養目標作為教學方法的設計依據。實踐表明,采用循序漸進、深入淺出、突出重點的啟發式方法授課,配合精心選擇的各種工程實際案例有助于教學效果的提高。
用淺顯易懂、循序漸進、逐步深入的方式介紹課程內容,幫助學生對課程產生學習興趣,避免一開始就介紹過多的專業術語和細節。在每一堂課的設計上都有一個重點主題,課堂內容圍繞這個重點展開,而不是一味按照講義的章節順序進行。例如在介紹計算機各個部件的工作原理時,以人體為例對比介紹,CPU的作用相當于人類的大腦,指揮身體各個器官協調工作,鍵盤、鼠標等輸入設備相當于人們的耳、鼻、喉、眼等感知器官,顯示器和打印機等輸出設備相當于人類的嘴、手、腳等等,既避免了枯燥的講解,又加深了學生的印象,激發了學生的學習興趣。
精心選取和策劃教學案例,案例是為知識服務的,所講的案例一定要緊緊圍繞相關知識,切不可偏離主題。具體講授時可以步步導入,由淺入深;也可互相穿插,講述理論知識時引入案例分析,分析案例的過程中又回到對理論知識的進一步探討。整個過程中要注重與學生的互動,提出精心準備的各種問題給學生,讓他們思考解決問題的辦法,教師可以進行適當的啟發和提示,這樣學生對知識在實例中的應用會有更切身的體會,這種體會還可以進一步反作用于知識,使其對知識的理解和認識更進一層。比如在講授邏輯電路時,結合三人表決電路的設計,從實際出發,重點介紹邏輯電路的設計和優化,這樣講授要比按照教材逐一介紹各種邏輯電路的效果好得多。又比如在介紹串行接口的介紹,避免對接口原理的枯燥講解,引入計算機監控系統的實例,介紹RS232在計算機監控系統中的應用方法,進而引申出在工程中廣泛應用的RS422和RS485接口,極大地調動了學生的學習興趣,形成了研究型學習氛圍。課程組的老師在授課過程中注重對課程內容學習方法的介紹,引導和啟發學生掌握分析問題的方法,從而做到融會貫通、舉一反三。
5重視實踐環節
鑒于上機實踐實習在計算機硬件基礎教學中的重要性,任課教師編寫了《計算機硬件基礎》上機實驗配套教材,合理組織實驗教學內容。
實踐能力和創新能力是素質教育的重要組成部分,是由被動學習轉為主動學習的必由之路。在“計算機硬件技術基礎”課程中,動手能力的培養尤為重要。因此在實驗教學方式上,要有意識地增加學生自主思考、獨立動手的機會,培養他們的獨立創造能力;在實驗內容上,根據不同專業需求,分別開設計算機硬件拆裝實驗和微機接口實驗兩部分。
計算機硬件拆裝實驗內容:為每個學生提供一套微型計算機,要求學生認知計算機各個主要硬件、獨立完成組裝計算機、安裝操作系統、驅動程序和應用軟件,獨立完成計算機網絡的配置操作。課后要求每個學生寫出完整的實驗報告,要求記錄CPU型號和主頻,主板外頻和倍頻的設置方法,各種板卡的型號,各種外設的品牌型號。除了上述實驗報告以外,還要求學生根據電腦市場的商情和學生本人的實際需求,寫出一份虛擬裝機報告。該實驗適用于數學學院、物理學院、力學系、化工學院、材料學院、船舶學院、環境生命學院和管理學院等。表2為該實驗內容及學時(12學時)安排。
微機接口實驗內容:為每個學生提供一套綜合實驗儀器設備,完成A/D和D/A轉換實驗,I/O接口設計等(4學時)。著重培養學生應用典型可編程接口芯片和數字電子技術進行綜合設計能力。為培養學生主動學習的意識,加強了要求提前預習實驗的環節,以使學生不盲目地僅為完成實驗內容而做實驗,而是要求他們做完實驗后有一定的收獲,得到一定的能力訓練。要求學生獨立完成實驗,最后給出具有一定見解的實驗報告。盡可能發揮學生的獨立思考能力和主觀能動性,以培養學生的實際動手能力和創新能力,倡導學生自主學習和獨立探索。該實驗適用于土木學院、動力系和化機系等。
6改革考試評價體系
根據本課程的特點,要求學生理解本課程的基本原理外,著重考核學生分析和解決問題的能力,引導學生不僅關注課本知識,還要關注本學科的最新技術的發展趨勢。
改革了傳統的“一紙定終身”的考評模式,學生的最后成績由基礎理論成績、實驗成績和平時成績三部分綜合評定得出,其中基礎理論部分的考核采用上機考試,機考成績占總成績的60%,實驗成績占總成績的20%,并結合學生在實驗過程中的主動性、動手能力、分析和解決問題的能力給出實驗成績。任課教師根據平時出勤情況、平時作業、課堂提問以及課堂討論等平時學習的積極性、主動性給出平時成績,平時成績占總成績的20%。
嚴肅考場紀律,杜絕學生作弊思想的滋生,課程組老師建立數量龐大、范圍廣泛的試題庫,并隨時補充新的題目加入試題庫。課程組的任課教師開發了計算機硬件考試系統,并按遺傳算法隨機組卷,學生上機答題,避免了雷同的試卷,杜絕了相互抄襲的現象。上機考試的評閱則采取學生考試結束后當場打分,整個考評過程透明公正。此外,課程組還建立了考試結果分析制度,以指導命題和改進教學。
7結束語
“計算機硬件技術基礎”課程改革從2006年秋季開始進行,從各學期學生的教學評估情況看,多為“理論聯系實際”、“講解方式淺顯易懂”、“考核方式新穎”、 “這門課程很有趣”等正面評價。從學生的認可度來看“計算機硬件技術基礎”課程的改革是比較成功的,符合人才培養的目標,有利于培養學生的研究創新能力。經過課程組教師的長期努力建設,2008年該門課程獲得遼寧省精品課程立項,現正在建設當中。
構建合理的計算機硬件基礎課程體系,對培養學生良好的計算機硬件基礎,提高學生在本專業領域綜合應用計算機的能力至關重要。通過計算機硬件系列課程體系建設及系列課程的教學改革實踐,完善了課程體系,改革了各個教學環節,在教學大綱、教學內容、教學手段、考核環節和實驗教學等方面做了許多工作。近年來,隨著中小學信息技術課程的普及,大學生的計算機應用水平得到了很大的提升,尤其是從大中城市報考來的大學生已經具備了相當不錯的計算機水平,這些學生已經不滿足于有限的課堂講授,為滿足學生自主學習的需要,課程組的教師正在努力建設基于因特網的教學資源庫,整合國內外優秀的教學資源。隨著計算機技術的不斷發展,計算機硬件課程建設和教學改革是一項長期的工作,更需要堅持不懈的長期努力。
參考文獻:
[1] 教育部計算機科學與技術專業教學指導分委員會.關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見[J].中國大學教學, 2005(5):11-18.
[2] 鄒逢興.關于創新“計算機硬件技術基礎”課程教學的實踐和思考[J].計算機教育,2004(2):81-84.
關鍵詞：計算機；數據庫；入侵檢測技術；應用
中圖分類號：G633.67
1.數據庫入侵檢測技術分析
網絡數據庫作為一種信息的載體，最近其中的眾多信息遭到篡改，而且很多數據中的安全問題以及一些敏感的數據也被竊聽，這些問題逐漸引起了人們的高度重視。它們通過入侵計算機的應用和計算機后臺的數據庫應用系統，對計算機的數據庫造成了極大的破壞。
對于計算機的入侵檢測來說，它主要指的是對一些惡意入侵計算機以及網絡信息資源的企圖以及行為進行有效的識別，并及時有效的采取相關措施對這些惡意的企圖與行為作出積極響應的過程。計算機數據庫的入侵檢測需要通過入侵檢測系統來實現，入侵檢測系統是針對入侵檢測功能而存在的，它本身具有較強的獨立性。通過對入侵檢測系統進行運行，可以實現對于未經授權的人或者是程序對于計算機系統的惡意入侵意圖或者是入侵行為的有效檢測。除了檢測功能以外，這一系統還可以對系統不同環節的信息進行一定程度的收集，然后再對這些收集的信息進行有效的分析，從分析結果中判斷是否存在著入侵跡象，一旦發現立即采取措施作出響應，從而對未經授權而訪問的對象的操作行為做出有效的監控。也就是說，入侵檢測系統除了具備檢測功能之外，還具備了監控功能。
入侵檢測在計算機的安全保護之中具有十分重要的地位與作用，應經成為了被廣泛使用的積極防護措施。通過對數據庫入侵檢測技術進行應用，可以有效的應對計算機受到的內部、外部攻擊，以及錯誤操作等，進而對原先防火墻的不足進行一定程度上的彌補。除此之外，對于數據庫入侵檢測技術來說，它幾乎不會影響到計算機的性能。然而，在目前狀況下，數據庫入侵檢測技術保護中的應用仍然較為薄弱，有待進一步的發展與完善。
2.數據庫入侵檢測系統的構成要素
數據庫入侵檢測系統主要是由5個部分共同組成，這五個構成要素分別是數據采集器、SQL解析器、SQL檢測單元、行為檢測單元以及響應單元，具體情況見表1所示：
3.計算機數據庫的入侵檢測技術應用
首先，入侵檢測技術在對入侵危害進行應對時，對原先的安全措施進行了創新發展，采用了一種新級別的安全措施，即應用安全。這種全新的安全技術對原先的入侵檢測系統進行了一定程度的發展，把原先的網絡以及操作系統的入侵檢測概念轉變為計算機數據庫入侵檢測概念，通過保護計算機的數據庫來實現對于計算機的安全保護。然而，這種應用安全與以往的安全保護存在著一定程度的差距，它為計算機數據庫提供積極主動的并且對于SQL具有一定針對性的保護與監視，可以達到對較多的預先包裝的或者自行開發的一些WEB應用的有效防護。例如，應用安全可以有效的選擇關鍵數據，根據數據的特點對其實施特殊的監視與保護，這樣一來，就可以對那些有針對性、有目的的數據攻擊進行有效的防護，避免關鍵數據造成傷害。除此之外，應用安全還可以對數據庫的事件進行一定程度的審查，通過嚴格而又有效的審查，能夠防止損害問題的出現。
其次，在計算機應用當中，主要采用SQL與數據庫進行相應的交流工作，因此，一個針對性較強且行之有效的安全系統能夠實現對于SQL的有效解析。通過對SQL進行解析，可以提供一種既可以理解流量內容，又可以與應用劃清界限的保護層。一般情況下，在大多數的應用安全系統之中，都存在著三個組件，分別是傳感器、控制臺服務器以及WEB瀏覽器。其中，傳感器主要是基于主機或者計算機網絡之上的，主機傳感器直接停留于應用，而對于網絡傳感器來說，它與交換機的其中一個端口進行一定程度的連接，而這個端口的配置則使得其可以觀察到數據庫流量的全貌。控制服務臺是接收對傳感器發出警報的應用安全組件，其主要作用是對事件的信息進行一定程度的儲存，同時，它又可以對相關的策略進行有效的配置并對應用傳感器進行一定程度的維護。而對于WEB瀏覽器來說，通過它可以對應用安全系統進行修改，并對網絡事件進行實時地監視及記錄，使事件形成具體的報告。
最后，數據庫入侵檢測的應用主要是按照圖1的流程來進行的：
主要流程為：①攻擊者使用WEB界面發起SQL的注入攻擊‘②所發起的攻擊穿過防火墻進入到應用服務器當中；③進入應用服務器之后，應用服務器對SQL進行有效利用，并在數據庫的記錄之中對相關信息進行有效查找，并對用戶證書進行一定程度的評估；④應用服務器發現SQL中的錯誤與欺騙性；⑤最后傳感器向控制臺傳遞這一信息。
4.結束語
本文主要針對計算機數據庫的入侵檢測技術及其應用進行研究與分析。首先，對數據庫入侵檢測技術進行了一定程度的介紹與分析。其次，闡述了數據庫入侵檢測系統的構成要素。最后，在前者的基礎之上，重點探討了計算機數據庫的入侵檢測技術應用。希望我們的研究能夠為讀者提供參考并帶來幫助。
參考文獻
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【關鍵詞】BIM技術 建筑設計 應用優勢
BIM是三個單詞Building 、Information、 Model 的縮寫，用中文表達出來就是“建筑信息模型”。它是一種比較實用的技術，利用它可以構建出建筑模型。而這些模型包含的很多信息，都是真實建筑的資料。同時，這些模型和真實建筑的全部構成是一致的。換句話說，這種模型基本上就是一個資料全面的綜合數據庫，其內部包含的資料不但可以用來做建筑設計，還可以用來對建筑內部的結構和成本等內容進行計算。可以說，它對整個建筑行業都具有一定的影響。
1 BIM技術概述
1.1 BIM的內涵
30年前，美國喬治亞技術學院的查克?伊斯曼教授首次使用了“建筑信息模型”這一說法。他指出，“建筑信息模型集合了全部幾何模型的資料、功能和組成部件的性能，把項目建筑過程中涉及到的全部信息，例如工程的進展、建筑過程和后期維護等包含在內。
BIM技術創建的建筑信息模型綜合了多個學科的知識，可以滿足建筑過程任何階段的信息需求。針對特殊的需求，還可以把這些資料以3D模型，或者2D施工圖的形式展現出來。有時候還會把這些資料以二進制信息的形式輸入到能量結構的分析之中。
1.2 BIM技術的原理
BIM技術，是一種針對建筑設計應用的CAD技術，它可以把一些建筑用數字表達出來。通過這種技術，用一個電子模型基本上就能保存全部的建筑信息。這是建筑界的一項技術革新。
有一定針對目標的CAD并不是一個新興概念，把建筑材料轉化為數字表達是一種比較實用的方式，不過很長時間以來并沒有在實踐中得到應用。直至計算機大面積使用之后，才生成了眾多的BIM應用體系。BIM軟件擺脫了簡單的幾何應用格局，使用的范圍不再局限于點、線、圓這種平面圖形，而是向墻體、門窗等立體構件展開。計算機計算和修改的不再是單純的點、線之間的聯系，而是由一個個平面構成的立體建筑物整體。如圖1展示。
在BIM體系中，建筑構建被設置為特殊的對象，這項技術可以把這些對象通過數字編碼的形式表現出來。這些參數信息可以表達整個建筑的屬性。比方說，一個墻對象，是一個具有所有墻體特征的對象，這些特征不但指墻壁的長、寬、高，還指墻壁使用的材料、具有的功能、墻體的單價、建造墻壁的價格等。而在一般的CAD體系中，墻壁就是以平行線的方式來表現的，線條之間沒有交叉。
2 BIM技術在建筑設計中的應用優勢
2.1 在虛擬建筑中做設計
借助BIM軟件，建筑師可以把自己想象的建筑做成建筑模型。利用這一虛擬模型，建筑師可以查看各個設計的模擬效果。同時，還可以全方位的觀看這種模型的旋轉效果，查看建筑建成之后取得的空間效果；或者建筑師也可以從模型內部體驗建筑產生的空間感受，讓建筑空間給人的感受進一步細化，空間利用更加細膩。建筑設計師需要不斷對建筑內的空間元素進行考察，對設計思路進行驗證：思考選用的材料以及顏色是不是可以創造出最理想的效果等等。HCA的建筑師這樣表達，“我們可以隨心所欲地進行設計，并且同時在屏幕上看到設計的變化。”
2.2 圖紙文檔自動生成
在傳統的工作環境下，所有的圖紙都是獨立存在的，他們需要一個環節一個環節的單獨拼接、展現，先是平面，再立面、后剖面等。同時，在項目開展的過程中，還要根據實際情況對所有的圖紙做出相應的修改。這樣，單就圖紙修改工作就占用了設計師大量的時間，造成人力資源的巨大浪費。但是BIM技術徹底改變了這種局面，在虛擬模型的基礎上做設計，其重點不再是圖紙，而是模型。只要模型制作好，所有的圖紙都可以自動生成。
建筑師可以從模型中獲得建筑任何一個角度的視圖。無論是建筑的平面圖、立體圖，還是建筑的材料預算、造價生成等，建筑師都可以從制作好的建筑模型中自動生成。實際上，建筑模型就是一個集合了所有建筑材料的巨大的數據庫，建筑師可以根據自己的需要從不同的角度對數據進行表達，也可以對相似的信息進行歸類和匯總。
2.3 高級分析能力
2D CAD 繪圖是靜態的，不能對數據進行分析，更不要說進行模擬。但是借助BIM技術制作的虛擬建筑模型，則可以提供大量的數據信息，把這些信息輸入到模擬軟件中，就可以對建筑物的結構和相關性能進行詳細的分析，對建筑物的空間效果進行模擬。
利用計算機對各種數據進行分析，不但可以節省大量的人力，還可以讓計算的結果更加準確，計算機的輔助效果得到了真實的體現。
2.4自動變更管理
使用2D CAD 技術，一旦設計出現變更，建筑師就要花費巨大的人力和時間去進行整體更改和協調，這是對人力資源的巨大浪費。但是BIM技術不同，在它的基礎上制造的模型，可以直接生成建筑相關的圖紙。即使是建筑出現變更，對應的圖紙也會自動做出調整。正是因為所有的數據都來自于同一個數據庫，所以任何視圖的變動都會引起整個數據庫相應的更新，進而反映在其他的視圖中，視圖會根據這些數據的變更進行相應的更新。這就把建筑師從繁雜的圖紙修改中解放了出來，他們的工作效率得到了極大的提升。BIM的作用最終讓建筑師有更多的時間專心完成設計，提高了建筑設計的質量。
參考文獻
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關鍵詞 計算機軟件 數據接口 應用
中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A
1計算機軟件及其數據接口
計算機軟件是指計算機系統中的程序、數據及其文檔。在今天這個信息時代中，計算機軟件已經廣泛的應用在不同的領域中，并發揮著非常重要的作用。目前，計算機軟件主要分為系統軟件和應用軟件兩種。系統軟件就是各類操作系統，例如windows、硬件驅動程序、補丁程序等等。應用軟件是針對需求所開發的軟件，如管理軟件、文字處理軟件等等。
計算機軟件數據接口是軟件開發商直接向用戶或向第三方開發商提供的一系列規定的標準規范。簡單來說就是，實現數據交流的方式。它具有良好的靈活性、擴展性以及容錯性等，為有效的、快速的、合理的進行軟件數據交流創造條件。
2計算機軟件數據接口的設計原則
2.1滿足客戶需求
計算機軟件構建的最終目的是服務于客戶，滿足客戶的需求。相應的計算機軟件數據接口的設計同樣是從滿足客戶需求的角度出發進行設計的。因而在進行計算機軟件數據接口設計時首先要遵守的原則是滿足客戶需求。
2.2面向對象設計
這里所表述的面向對象是軟件接口設計時，軟件數據接口所能夠為客戶提供的服務或功能。因此，在進行計算機軟件數據接口設計時遵守面向對象設計的原則是非常必要的。因為只有遵守此原則進行計算機軟件數據接口設計，才能夠保證計算機軟件數據接口能夠合理的、有效的應用。
2.3保證數據接口的可拓展性
在電子產品日新月異的當下，設計計算機軟件數據接口不能僅僅滿足客戶需求，而是要拓展數據接口的功能，促使其具有良好的應用性，能夠靈活的應用。因此，在進行計算機軟件數據接口設計時需要遵守數據接口可拓展性原則。
3計算機軟件數據接口的應用
在電子產業興盛的今天，很多開發商致力于計算機軟件開發，謀求經濟效益。 由于不同的開發商所開發的計算機軟件不同，相應的軟件數據結構也不同，這使得不同軟件能夠聯合應用，需要通過數據接口將不同的計算軟件數據結構有效的連接，才能夠將不同的軟件聯合在一起應用。數據接口作為計算機軟件之間連接的紐帶，合理而有效的應用是非常必要的。
3.1文件交換模式
文件交換模式是實現數據交換的重要組成部分。在應用計算機軟件數據接口時一定要選擇最佳的、最適合的文件交換模式，才能夠保證數據交換快速的、完整的進行。目前，文件交換模式主要有ini文件和txt文件兩種交換模式，其中ini文件屬于windows系統的一種自行配置文件，能夠自動的進行信息配置，應用此交換模式進行數據交換是非常有效的。txt文件也屬于windows系統的一種文件，但其開發是比較復雜的，是特殊文件。它具有良好的靈活性和自由性，將其應用到數據交換中，有利于提高數據傳輸速度。
3.2應用程序接口函數模式
在應用計算機軟件數據接口時制定應用程序接口函數模式是為了將客戶或第三方廠商需要介入的數設置在數據接口中，以便數據接口能夠嚴格按照客戶或第三方廠商的需求進行服務。但是，需要注意的一點是應用程序接口函數模式所設定的客戶或第三方廠商需求數據是要絕對保密的，只有這樣，才能夠保證應用程序接口函數模式的應用效果，更加深入的服務于客戶或第三方廠商。
3.3中間數據庫模式
中間數據庫是具有一定公用性的，軟件開發商與客戶或第三方廠商在遵守相應規則的情況下，可以合理的應用中間數據庫中的數據。而要想合理、有效的實施中間數據庫，在計算機軟件數據接口中規范的應用中間數據庫模式是非常關鍵的。由于中間數據庫具有多種格式，在設置中間數據庫模式時一定要結合客戶和軟件開發商的實際需求，選擇最佳的數據庫格式，才能保證中間數據庫模式能夠靈活的服務于客戶、第三方廠商以及軟件開發商。
4結語
在蓬勃發展的今天，計算機軟件已經廣泛的應用于各個領域中，并發揮著重要的作用。這使得我國社會中出現各種不同應用性能的計算機軟件。一些客戶或廠商為了使計算機軟件能夠滿足自己的需求，會將多種計算機軟件結合在一起應用。此種情況下，計算機軟件數據接口發揮重要作用，能夠有效的將不同的計算機軟件連接，實現合理的應用。因此，保證計算機軟件能夠合理的、有效的、規范的、標準的應用是非常必要的。
參考文獻
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關鍵詞：軟件技術基礎；教學法；認知；案例
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）51-0180-02
一、引言
“計算機軟件技術基礎”課程是非計算機專業的計算機基礎教學內容之一，有著廣泛的應用。課程的教學目標是使學生能夠全面系統地了解并掌握計算機軟件技術的基本概念、思想、原理和方法，并且具有一定的軟件系統設計能力，更好地利用計算機軟件技術解決本專業領域中的實際問題和日常事務性問題[1-2]。目前，很多高校都開設了“計算機軟件技術基礎”課程并取得了一定的成效，但該課程的綜合性較強，在教學過程中出現了一些不盡如人意之處。本文針對目前該課程在教學中存在的共性問題，結合作者的教學實踐，從教學方法的角度出發，對該課程的教學改革進行探討。
二、課堂教學存在的共性問題
“計算機軟件技術基礎”課程教學目前面臨的共性問題主要體現在以下幾個方面[3]：（1）學生對該課程的學習目的不明確，認識不到課程內容的重要性；缺乏學習動力、主動性和自覺性；（2）學生的程序設計、調試能力薄弱，缺乏解決實際問題的經驗，對課程內容的實用性體會不深；（3）教學學時較少，一般為32或者48學時。課堂教學大部分時間集中在基本概念、原理的講授上，而程序設計、調試等實踐性較強部分通常只能點到為止，無法進行深入講解和布置練習。
對于第一個問題，普遍采用的對策是引導學生重視課程；后面的兩個問題，目前的解決方式主要集中在教學方法和教學手段的改革上，不同的授課者在具體實施的時候，會因情況而各異。本文作者承擔著內蒙古大學通信工程、電子信息科學與技術兩個專業的“計算機軟件技術基礎”課程的授課任務，面對目前該課程教學中的共性問題，進行了深入的思考、分析和研究，除了對學生進行科學研究層面的適當引導外，嘗試采用合理有效的教學方法展開教學工作。
目前，一門課程大多采用一種教學方法，主要有任務驅動教學[4]、案例教學[5]、問題教學[6]、引導教學[7]、認知教學[8]等。前四種方法側重于教學形式與手段的變新與改革，認知教學從講授內容的本質出發，研究教學內容的認知過程。“計算機軟件技術基礎”課程以高級程序設計（C或C++）為基礎，內容涵蓋“算法與數據結構”、“操作系統技術”、“數據庫技術”和“軟件工程”等，各內容之間既互相聯系又比較獨立，每一部分內容都是計算機專業的一門專業課程。對于這樣具有繁雜的內容并且注重理論聯系實踐的課程，僅采用單一的教學方法組織教學肯定滿足不了授課的要求，同時學生也不容易掌握其內容。基于Zadeh認知原理的認知教學能夠從牢牢抓住教學本質出發，深化知識的組織、粒化與因果關系，將所有知識融為一體。案例教學能夠使理論和實踐有機地結合起來，利于學生的思維能力、知識應用能力、團隊合作精神的培養。本文將基于Zadeh認知原理的認知教學與案例教學兩種教學方法緊密地結合起來（以下稱認知案例教學法）并應用到該課程的教學實踐中，借此加強學生的程序設計、調試能力，緩解因教學學時較少與加強實踐能力間的矛盾。
三、認知案例教學法及在“計算機軟件技術基礎”中的應用
基于Zadeh認知原理的認知教學是按照人類認知事物的規律進行教授知識，將教學知識組織、粒化、因果化，使學生抓住知識的本質，全面地掌握知識。其中，組織是對知識宏觀的掌控，粒化是對知識微觀的演化，因果則是知識之間的關聯。因此，認知教學能夠條理地、邏輯地、系統地組織教學內容，是一種符合學生學習邏輯認知過程的科學方法[8]。案例教學是一種以教學案例為基礎的教學方法，以學生在課堂內外對案例的分析、思辨為重點，目的是提升學生應用理論創新性地解決實際問題的能力。具體形式是在教師的精心策劃和指導下，根據教學目的和教學內容要求，運用典型案例將學生帶入特定事件的現場進行案例分析，通過學生獨立思考或集體協作，進一步提高其識別、分析和解決某一具體問題的能力[5，9，10]。對于認知案例教學法，首先綜合考慮認知教學法和案例教學法的內涵，認真分析課程的特點和內容，提取宏觀知識點（教學內容）并把它們合理地組織在一起；然后對每個宏觀知識點進行細化，得到微觀知識點；接下來搭建宏觀知識點之間、微觀知識點之間的相互關聯，從而得到一個課程的認知系統；最后在這個認知系統的基礎上，對微觀知識點或宏觀知識點選擇合適的案例開展課程教學。
根據“計算機軟件技術基礎”課程的內容，把“算法與數據結構”、“操作系統技術”、“數據庫技術”和“軟件工程”四部分作為宏觀知識點，并用系統工程作為基點把它們關聯起來；依靠采用的教材和使用的參考資料對這四個宏觀知識點進行細化，并建立微觀知識點的彼此關聯，這樣就得到了“計算機軟件技術基礎”課程的認知系統，如圖1所示。圖1中的宏觀知識點和微觀知識點形成了一個多層次、逐層深入的組織結構。每一層是其上層的粒化，每層的微觀知識點之間、上層和下層之間都有直接或間接的因果關系。依據圖1所示的認知系統，在實際教學中采用了對底層一個或多個關聯緊密的微觀知識點精選有真實場景的應用案例展開課堂授課。為了能夠成功地進行認知案例教學，需要對學生進行科學研究層面的引導，較好地激發學生對課程的強烈求知欲和學習積極性，使其在課堂之外能夠主動地投入更多的時間和精力認真完成課堂教學的準備工作，同時自主地學習和發現問題。對于教師，需要在圖1的認知系統框架下，根據微觀知識點有針對性地選擇案例。仔細研究案例的內容，做好案例分析。明確給出本次案例教學重點討論的問題、有關的背景知識、參考資料和預習要求，把這些內容文檔化提供給學生，要求學生提前預習，找出具體問題，同時準備分組討論提綱。注重程序設計和調試，布置相應的練習，要求學生提前熟悉程序，并準備調試結果。課堂教學中，引導學生就一個問題進行討論，根據學生的發言進行相應的點評和講解；并引導學生從一個問題的討論過渡到另一個問題的討論；最后進行小結和歸納。
認知案例教學注重培養學生的程序設計和調試能力，教學中布置的練習都有相應的應用背景，學生通過調試和設計程序對課程內容的實用性有了進一步的體會。一般一個案例包含多個知識點，學生的預習和準備工作縮短了授課教師講授基本概念、原理所需的時間，這讓授課教師能夠在有限的課堂教學中集中更多的精力去講解實踐性較強部分。經過三年的認知案例教學實踐，發現學生的學習積極性和學習效率都有了明顯的提高，學習效果良好。
四、結束語
本文把認知案例教學法應用到“計算機軟件技術基礎”課程的教學實踐中，對于該課程的教學有一定的獨到性之處。較好地處理了理論與實踐相結合的關系，進一步激發了學生的學習興趣，使學生能夠更加牢固地掌握課程的知識點，同時培養了學生的自學能力和創造能力，提高了教學質量。
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關鍵詞： 計算機技術；我國基礎建設；應用前景
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）1210001－01
0 引言
自從我國在20世紀90年代開始進入有組織有規劃的計算機信息發展階段開始，我國的計算機信息化建設的發展便迅速上了軌道。電子商務迅速萌芽，工業機械自動化開始普及，企業的逐漸進入信息現代化，社會各界的信息化程度也逐漸提高，計算機的臺數也逐級遞增，從上世紀90年代的幾十萬臺發展到目前的工控機幾千萬臺，微型計算機已達到上億臺。
1 我國現代計算機技術
現代的社會是科學的社會，未來的世界是計算機的世界。在巨大的經濟競爭下隱藏的是科技競爭的本質。科技的發展對我國的根本發展戰略與民族的命運緊密的聯系在了一起。在上世紀80年代，由于美國政府提出了“星球大戰”的計劃，從而促使美國的高科技領域取得了很大程度是發展，其科學技術發展不單單是科技領域上質量的提高，更為重要的是它為美國的經濟建設做出很大的積極影響。同時，日本、歐洲等資本主義國家也提出了相應的高科技發展計劃。世界各個大國對其國家高科技技術發展如此的重視，就說明世界正在處于高科技的革命的中，上個世紀80年代我國也開始了發展高科技的步伐，由于受到當時國力、國力等各個方面的影響，選定了在中國未來經濟與社會發展中占有十分重要位置的生物、航天、信息、軍事、自動化、能源等領域作為科學技術發展的重點。國家實施此計劃的根本目的就是積極追隨世界高科技的發展腳步，將中國與世界的技術距離縮短，培養現代的高水平科技組織，將研究成果盡快實現商品化、產業化等。
在國家進行高科技發展計劃中，信息技術領域主要通過以下三個方面開展：智能計算機系統、光電子器件與微電子、信息獲取與處理技術。其中包括微電子技術、光電子技術、計算機技術等。其中智能計算機系統的發展目標就是：研制出屬于中國的智能計算機系統。此智能計算機系統需要有良好的人機環境，包含各種知識與經驗常識，具有較強的學習能力，能夠及時的獲取知識以及對知識進行重組，以及存儲、搜索、識別、處理等多功能集于一身，并且能夠擁有模擬人的行為的能力。
2 計算技術應用
我國的各項基礎建設都隨著科學技術的發展得到了長足的進步。計算技術在鐵路、民航、航運各個基礎部門的建設都起著重要的作用。
2.1 交通運輸方面
在鐵路運輸管理系統TMIS基本建成，各個鐵路局計算機訂票系統已經全面投入使用。全國鐵路票據發售與預定系統在1996年開始投入使用以來，已經在很大程度上實現了計算機售票，鐵道部客票總中心與地區客票中心已經全面實現了全國范圍內的聯網異地售票，其售票量的總額在全國鐵路客票發售總量中占據九成的比例，可見計算機聯網售票在鐵路客票的發售中的使用范圍十分的寬廣[1]；信息技術在公路、航運系統中的貨物交易信息、集裝箱運輸等電子方面中占有非常重要的位置。目前就我國國內地鐵工程中已經基本實現行車調度的自動化，開始使用綜合監控系統技術，例如在我國某城市的供電系統以及防災報警系統已經實行了全面的自動化監控以及數據搜索；城市市區內的交通管理已經基本實現交通信號燈控制、電視監控已經逐漸向智能自動化方向發展。例如我國某地的高速公路信息管理系統已經能夠同時進行信息收集、實時監控、通信交流等功能、智能交通已經可以實現對信號進行聯網控制，違章監控、交通誘導等。
2.2 教育事業方面
就目前我國教育事業的發展現狀來看，全國已經有幾十萬所小學已經開始設置計算機課程，幾萬所小學已經基本設立了校園網絡。計算機教學已經在中學以及各中高院校全面開展，在使用相對應的教學課件的基礎下，不單單在很大程度上提高了院校的教學質量，還促進了學生向全面性綜合性人才發展。近幾年來，遠程網絡教育也逐漸開始普及，首先在我國重點大學院校中開展，我國教育部已經允許了幾十所大學可以開辦網絡大學。就全國情況來看，網絡學校招生人數已經達到一百萬人數以上。在近幾年，八成以上的高考錄取大學生都是通過網絡進行遠程錄取的，不論是高考還是各類專業技術考試都已經全面深入利用計算機進行改卷、錄取等工作過程。網絡人才市場一起高效、便捷受到了人民群眾的一致認可。目前我國網絡人才市場已經達到很大的一個數額，網絡人才市場結構逐漸成熟，已經能夠實現在線招聘、面試、素質評測等[2]，我國著名的人才招聘網站正在逐漸的涌現。
2.3 建筑與機械方面
計算機技術的應用率很大程度上決定了建筑工技術的提高。計算機技術的廣泛運用是推動建筑行業快速發展的重要保障。計算機技術對于建筑材料的檢測是十分重要的，能夠很好的提高建筑工程的建筑質量，計算機能夠對建筑中的混凝土實現大規模有效的檢測，從而提高了工程的建設質量；計算機技術還能夠對相關數據進行高效的計算與設計，工程設計、辦公自動化、自動化器械等已經廣泛的運用到了建筑行業的各個領域中。在工廠進行供電、供暖等機械設備也已經很大程度的普及的了計算機技術基礎上的自動化生產與診斷。
2.4 醫療與公安
我國的醫療系統已經在計算機的迅速發展基礎上已經逐步的完善。輔助診斷、管理系統正在各大城市的醫療系統中使用。近幾年來我國的遠程醫療事業開始全國各大城市開展實踐，我國偏遠城市地區的病人能夠通過計算機網絡技術接受大型醫院的輔助診斷與專業治療。社會秩序合理的進行是因為有了公安系統的有效保障。在進行公安系統網絡化的過程中，省公安廳到地方級公安局的網絡已經基本實現互聯，全國已經建立了大約幾十萬的作案逃犯數據庫。可以通過網絡進行犯罪嫌疑人對比，甚至可以進行網絡抓捕逃犯，并且已經取得了顯著的成績。
3 我國計算機技術應用的發展趨勢
我國的計算機普及程度已經達到了一定的階段，社會公用事業、公共服務等公共領域的信息化程度將逐漸加深，社會文化教育、衛生環境、民生保險、社會治安、公共交通、民生服務、供電供氣等各項社會服務即將要把計算機技術全面的運用開展，以提高社會公安領域的信息技術化水平，讓計算機技術的發展成果能夠切實的為人民服務。隨著人民生活水平的提高，智能類型的建筑、住宅小區已經開始實現推廣，手機、微型計算機、智能自動化家電等都是大部分家庭的必需品，計算機信息技術已經全方位的融入了人民的生活工作中，有力的推動力家庭信息化的發展[3]。在全國范圍內看家庭電腦的普及率已經到10%以上了，其中城市電腦普及率更是可以高達40%。不管是家電的信息智能化，還是辦公用品的自動化能夠大大的提高人們的生活質量與生活水平。
4 結束語
在我國國民社會經濟不斷發展的基礎上，計算機技術的應用領域之廣泛，融入程度之深已經眾人皆知了。我國的基礎建設的各個方面都離不開對于計算機技術的利用。不論是人民生活家庭的電子產品，工廠供電供暖、生產高科技產品，教育領域中計算機知識的普及、建筑行業施工建設設備、交通運輸行業等都與計算機技術有著密切的聯系。在國家未來的發展道路上，計算機技術的發展會創造更大的社會價值與經濟價值，這是毋庸置疑的。由此可見，我國要重視對計算機技術的培養與研發，使得我國的國民經濟與基礎建設發展更加穩定。
參考文獻：
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