计算机系统教学设计范例(3篇)
计算机系统教学设计范文
[关键词]计算机应用基础;教学;考试系统;设计
中图分类号:G151文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)14-0288-01
一、《计算机应用基础》课程实行网上考试的优点
计算机应用基础课程实行网上考试的优点不是没有根据的,其优点主要体现在以下几点:(1)由于计算机应用基础是一门实践操作性较强的课程,故实行网上考试,充分符合了“计算机应用”这个条件。为学生提供与实际需要一样的考试环境能够学生动手操作将自己所学的理论知识通过实践操作表现出来,这样更能够准确测出学生的基础技能;(2)网络系统考试实质就是“无纸化考试”。在追求绿色节约的现社会来说,在为学生提供合适的考试环境的前提下倡导绿色环保考试方式,不仅能够节省了印刷数万张甚至亿万张试卷的费用和时间,还能够通过此方式大大减少了教师的工作量;(3)通过网上考试系统来实现对学生的计算机应用基础课程考试,可实现自由组卷和自由评卷。自动组卷、评卷能够避免教师因为工作量大而出现评卷错误的现象,或是受主观因素影响而出现不公平评卷现象。除了能大大减少教师的工作量外,网上评卷的公平、公正性还能够真实反映出学生的实际水平。
二、《计算机应用基础》网上考试系统的设计与实现
计算机应用基础课程网上考试系统的开发是根据当前情势需求下所进行的,目的在于实现测试的公平、公正、客观、准确及实践考核性。系统开发可以帮助教师减少了繁重的收发及评卷工作。
2.1《计算机应用基础》课程网上考试系统的模块设计分析
2.1.1用户登录与注册模块设计系统设计中,作为学生登入系统的模块,在进行考试之前需要将考生的相关信息进行收集。主要包括了考生姓名、性别、身份证以及考试号等等,这些信息是作为学生登入系统前的一个检验信息。将收集来的考生信息录入到考生数据库中,作为是考试的原始记录。其中,用户登录界面中,有“新用户登录”、“学生”、“教师”以及“管理员”选项,用户可根据自己身份进行选择登录,然后输入登录信息即可进入子系统界面。
2.1.2学生子系统学生子系统的主要功能为学生提供考试和成绩查询两个选项。考生根据要求选择“考试”选项登入即可。
2.1.3考试模块(1)学生在选择登入考试之后,界面将出现要求考生输入相关信息的条栏,主要包括了学生的考试证号、姓名以及班别。之后即可进入试题抽取界面,系统会根据IP地质的不同而快速实现自动抽取不同试题。这些试题与相邻学生试卷各不相同,主要为了防止相邻考生作弊。之后便可进入考生答题模式。(2)考生答题模块会有预先设定的计时器对考试时间进行倒计,在试卷上显示的是考生考试所剩余的时间。(3)考生交卷。学生在答完题后,经检查后可进行考生交卷。即在考试倒计时间停止后,把考生试题中的客观题作答结果进行保存,将主观操作题窗口关闭,将其文件进行存档打包备份,以防止在自动阅卷程序出错时丢失而无法对考生的作答试题进行评分。
2.1.4监控系统远程监控系统可实现对考试过程中的实时监控和维护。以防在考试过程中有出错,实时监控也有效实现了防止学生作弊现象的发生。
2.1.5成绩查询模块在考试完毕经过一段时间之后,学生就可登录系统进行成绩查询了。同样的,登录需要输入相关信息以验证无误后才能进入查询页面。
2.1.6评分管理子系统评分管理子系统结构中,主要分为了主^题评分、文字录入题评分、Windows操作题评分、Internet操作题评分,以及Office操作题评分。
2.1.7系统性能需求分析《计算机应用基础》课程网络考试形式主要是基于网络下进行的,故为能够使系统能在考试考试整个阶段中甚至长期有效、快捷、安全可靠的环境中为考生和教师提供考核服务。且由于该系统的重要性,应当满足本身的易于维护与完善。
2.2《计算机应用基础》课程网上考试系统的实现
2.2.1网上考试系统中题库管理子系统的实现该系统的登录界定,只能是允许老师或管理员,学生不得登录题库管理子系统。教师在登录时,先要输入相关的信息,如用户身份、用户账号和密码,其中,用户身份选项中可选择“教师”或“管理员”,经系统验证通过后才可进入题库中。教师在进入题库管理子系统中对其所作的修改都将会保存到数据库中。其中,教师身份登录的可进入到题库管理界面,而管理员身份登录的则是进入服务器考试界面。
2.2.2网上考试系统中监考管理子系统的实现网络考试过程中,需要通过监考管理子系统对考试系统和考试过程进行管理。其包括了维护管理、试题管理、考生管理以及考试监考管理和试卷回收管理等多方面模块。首先,管理员再登录界面登入后就可进行编辑和导入题库等操作步骤了。在考试时,监考员登入考试管理界面进行试卷生成,点击开始考试,学生也随之可以登录考试步骤了,监考员在这时就可进入考试监控进行监考。其中,监考员具有可延长考生考试时间和强制还不愿交卷的考试交卷,在所有一切完毕后系统将自动回收试卷。接着就进入客观题自动阅卷步骤。
2.2.3网上考试系统中评分管理子系统的实现单项选择题是属于理论题,而理论题是该系统中的客观题,故在其选择题答案只是一个字数或字符的情况下,系统对其进行自动评分。评分过程中,是将设定好的标准答案与学生给出的答案进行对比从而给出相应的评分效果。在考试过程中,学生自行交卷,或者系统考试时间结束后强制的交卷后,系统均会自动调用“客观题评分模块”进行对考生客观题的自动评分。
三、结语
在计算机基础应用越来越重要的当前,对该门课程进行无纸化的网络考试系统开发与推广应用,在一定程度上对教学起到了很大的影响作用。除了能够帮助教师减少繁重的试题评分和试卷印刷外,还能够实现让学生通过计算机来考核计算机应用知识的掌握程度,符合了计算机应用基础这门课程的本质,即具实践操作性。在保证考试方式有效的同时还起到环保的作用。其中,这样的考核方式能够更为公正、公平、客观和准确,能准确测试出学生的计算机基础操作水平,为学校教务工作节省了不少的人力、物力和财力,一定程度上提高了教学质量。
参考文献
[1]TPACK应用于中职《计算机应用基础》课程的教学设计研究[D].黄凡.广西师范学院.2014.
[2]《计算机应用基础》课程的无纸化考试系统的设计与实现[D].朱越来.吉林大学.2015.
计算机系统教学设计范文篇2
随着多媒体技术和网络通信技术的发展,基于internet的计算机远程教学作为一种全新的教学手段,越来越受到人们的关注。计算机远程教学是指利用多媒体技术和网络通信技术,在网络环境下开展的教学活动。它有着传统教学模式所无可比拟的优点,它创造了一种全新的教学模式,打破了传统教学模式在时间、空间上的限制,采用了先进的教学手段和教学方法,大大提高了教学效率和教学效果,使教学活动上了一个新台阶。
作者所在单位承担我校除计算机系以外的所有系所的计算机基础公共课(包括《计算机应用基础》、《c语言》、《foxpro》等课程)的教学任务,每学期平均有3000多学生,各教师均负责2~3个班共200~300多人的教学,教学任务繁重。为了使教师能通过先进的教学手段提高教学效率,增强学生应用internet网络服务的能力,以此来加强和巩固对课程内容的理解和掌握,我们从1999年开始,开发了《计算机基础课程远程教学》系统(以下简称《远程教学系统》)。在internet/intranet环境下实现作业、考试、授课、答疑/辅导等功能,使用一年多来,取得了很好的教学效果,以下讨论该系统的设计与实现方法。
2.《远程教学系统》的体系结构
《远程教学系统》是在internet/intranet环境下实现的,是典型的浏览器/服务器模式。服务器以windowsnt4/2000server为操作系统平台,microsoftsqlserver7.0为rdbms,客户端通过浏览器访问系统提供的服务。系统不允许匿名访问,它要求用户提供帐号/密码,通过验证后才能进入系统主页,以此追踪用户身份。本系统将用户分为三类:系统管理员、教师、学生,他们都有各自的主页,访问系统的权限也不相同。其中权限最高的为管理员,其次为教师,最低为学生。权限高的能访问其下级所能访问的所有资源,反之则不然。例如教师能进入学生主页,而学生则不能访问教师主页所提供的功能(布置作业、批改作业等)。本系统可同时为不同课程的多组教师/学生(上一门课的教师及其学生为一组)提供服务,它们之间既有一定的隔离性(例如某个教师帐号不能批改属于另一个教师的学生的作业等),又有资源的共享性(例如公共作业、试题的共享等),很好地解决了本单位各个教师负责不同班级,课程也有所不同的问题。《远程教学系统》体系结构按用户角色的不同,划分如下:
图1《远程教学系统》体系结构
2.1管理员模块
由于《计算机基础课程远程教学》系统可同时为多组教师/学生提供服务,各组间的课程不尽相同,因此教师/学生组间应具有一定的隔离性。例如一门课程的教师对其学生具有管理权,但不能对属于其它教师的学生进行管理、某个学生只能访问其教师的作业等。因此系统主页需要教师或学生均以帐号/密码登录后才能访问,以此追踪用户访问系统资源的身份。而用户帐号的开设与删除、教师与学生的对应关系、课程名称、学生人数等信息,由系统管理员负责管理。这里,我们将系统资源访问帐号作为操作系统帐号开设,由windowsnt和web服务器iis负责进行用户验证。这样做的好处,一是可以充分利用操作系统的安全机制,使操作系统与数据库服务器(sqlserver)无缝集成;二是可同时为用户提供其它辅助服务,如:电子邮件、个人主页、ftp服务等。使系统应用与课程内容紧密结合,学生在应用系统的使用过程中可进一步加深对课程内容的理解。
2.2教师模块
教师模块中包含了教师授课所需的各种功能。如:网上实时授课广播、布置作业、批改作业、出试卷、评卷、考试结果统计分析、网上答疑、课程资料(素材)制作、学生帐号管理(修改学生密码)、设置联机会议等。系统使用组件对象模型(com)以及officeautomation技术自动批改《计算机应用基础》课程作业并登记成绩。教师可对作业结果进行查询、统计。教师可利用outlook向系统请求联机会议,以此进行网上答疑、群体或个别辅导。
2.3学生模块
学生模块包含查看教师布置的作业、(在网上或本地)做作业、测验(考试)、教师授课视频广播收看、点播、网上答疑、课程资源浏览、辅助服务等。学生使用浏览器访问系统主页时,需要提供帐号/密码进行用户验证,通过验证后,在浏览器关闭之前,均以该帐号身份访问系统资源。《计算机应用基础》课程的作业可直接在浏览器中完成并提交,对于《c语言》课程作业,为学生提供web界面,完成作业程序的编辑、编译、链接、运行,一气呵成。远程考试功能既提供选择题形式的传统笔试试题,也提供实际操作形式的试题。考试通过/">bbs、联机会议(在线聊天chat、应用程序共享、白板)、等功能。让学生在实际操作中提高对课程内容的理解以及对课程学习的兴趣。另外,本系统还配备资源库,内置与教学内容相关或与网络应用相关的多媒体资料,供学生课外浏览、学习。
3《计算机基础课程远程教学》系统的特点
《计算机基础课程远程教学》系统功能涵盖了教学活动的各个方面,用户界面完全由浏览器提供,维护方便。其中采用了多项现时多媒体和网络的最新技术,如下所述:
3.1组件对象模型(com)技术
组件对象模型(componentobjectmodel,简称com)是一个软件规范,它是基于对象的编程模型,只要遵循com规范,应用程序和组件对象之间就可实现二进制代码级别上的重用,解决了对编程语言和环境的依赖。com是microsoft其它许多技术的核心,它允许用某种语言编写的位于二进制代码中的对象,为其它语言所访问(或称二进制兼容)。com技术已经渗透到microsoft的各个产品中,如:windowsnt/2000、sqlserver、visualstudio、office97/2000、backoffice等。《计算机基础课程远程教学》系统使用c++或asp脚本、perl脚本作为编程语言,其中大量采用了基于com的技术,例如:
3.1.1ado(activexdataobject)
ado是数据库访问组件,应用程序通过ado访问数据库的原理如下:
图2ado存取数据示意图
上图中oledb是microsoft继odbc后新的数据访问机制,它不但可以访问数据库数据,而且还可以访问其它非数据库类型的数据,如email、目录服务(ldap)等。ado是位于oledb上层的应用程序接口,操作较为简单。
《计算机基础课程远程教学》系统中作业、试卷、考试结果等信息都是保存在sqlserver数据库中,系统使用asp脚本通过ado对象访问数据库以及电子邮件、进行全文索引,如下图所示:
图3《计算机基础课程远程教学》系统数据存取示意图
3.1.2officeautomation对象
《计算机基础课程远程教学》系统利用officeautomation对象,使教师利用程序自动批改学生提交的《计算机应用基础》课程(word、excel)的作业,以此提高教学效率。
3.1.3adsi
adsi(activedirectoryserviceinterface)是windownt/2000活动目录接口。利用该接口对象实现操作系统帐号的管理(开帐号、删除帐号、帐号属性设置)以及访问权限设置,简化帐号管理任务。
3.1.4developerstudio对象
microsoft的visualstudio相信是广大程序员喜爱的开发工具,但大家都不太注意其中的developerstudio对象:
applicationdebugger
breakpointproject
使用他们,可以使程序的开发达到一定程度的自动化。许多在visualstudio集成环境下通过菜单完成的命令或功能,都可以用developerstudio组件对象的属性或方法来实现,如程序的语法分析、编译、链接、调试、表达式求值等。而这些都是教师批改c语言作业所要进行的操作。我们使用这些对象辅助教师批改c语言作业,减轻教师负担。
3.2视频流技术
在internet/intranet环境下,文字、静态图像信息的传输是不成问题的。对于视频/音频信息的传送,则由于网络带宽等原因,需要进行特殊处理。而远程教学系统中的授课功能就要求在internet/intranet环境下传送大量视频/音频数据,以便实现教师授课的实时广播和视频点播(vod)。在有限的网络带宽资源的限制下,视频/音频数据必须经压缩处理后才在网络中传输。以往多采用mpegi等压缩技术,其特点是用户必须等待压缩文件完全下载到客户端后再播放,增加了客户等待的时间。目前,视频/音频数据采用经特殊算法处理的流技术,使视频/音频数据边下载边播放。流技术的典型代表是microsoft的mediatechnologies(netshow)和realnetwork的realvideo/audio。《计算机基础课程远程教学》系统主要采用了mediatechnologies压缩技术,使用其multibit功能在一个流文件中压缩适合多种网络带宽(从28.8kbps~3mbps)的视频/音频流(最多6个)。由视频服务器根据客户访问时的实际网络传输能力选择其中一种带宽流向客户传输。另外,还根据netshow和realvideo/audio支持多播(multicast)的特点,在网上对教师授课场景进行直播(广播)。在授课功能中,单是教师的授课图像是远远不够的,还必须配有同步的教师授课演示文稿(powerpoint或html网页),真正将课堂搬到网上。
图4同步视频点播
3.3网上实时交互
《计算机基础课程远程教学》系统中的一个重要的特点就是教师与学生之间、学生与学生之间在网络环境下通过文字、视频、音频的实时交互,以此实现课堂讨论、教师操作示范演示、学生个别辅导等功能。教师通过浏览器或outlook向系统发出联机会议(onlineconference)请求,在联机会议持续时间内,学生可通过浏览器加入会议,并使用系统提供的聊天(文本)、白板(图画)功能与与会者进行讨论;教师可通过应用程序共享功能向全体与会者演示某个程序的操作过程,或(通过语音)要求指定学生完成某个操作(个别辅导)。客户端使用netmeeting,还可以实现一对一的视频/音频交互、聊天、白板、文件传输等。
计算机系统教学设计范文
[关键词]计算机课程;教学体系;医院信息系统;教学改革
doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2016.12.154
[中图分类号]R193.8[文献标识码]A[文章编号]1673-0194(2016)12-0-02
医学院校的计算机课程是医学院校的基础课程,其教学目标是使学生了解掌握围绕计算机展开的计算机软件及硬件的基本理论、基础知识和使用计算机应用技能,培养利用计算机进行医学相关问题的分析和解决的意识,服务于医学相关应用。课程内容包括:计算机基础理论、操作系统、计算机网络及办公自动化等。
医院信息系统是医院管理和医疗活动中进行信息管理和联机操作的计算机应用系统。医院信息系统是一个全覆盖的系统,涵盖了医院及相关医疗组织的所有业务和和业务处理过程,是综合性信息管理平台。医院信息系统的应用已经相对成熟,各级医院和医疗相关单位都组建了相应的信息系统,同时各级医院及相关医疗机构是医学生未来工作的主要场所,其工作中首先要面对的就是医院信息系统的使用。本研究的目标以实际工作中医院信息系统计算机技能需求为出发点进行分析研究,进而实施医学计算机基础课程改革,探寻新的计算机课程体系。
1医学院校计算机基础课程体系现状调查
研究者对辽宁省的10所医学类院校(涵盖了医院一本类、二本类、高职及三本多个层次)进行了计算机课程调查。100%的院校开设了计算机基础或计算机应用课程,作为医学生的基础必修课,相应课程内容按国家教育大纲要求主要集中于计算机基础理论、操作系统、计算机网络和办公自动化,75%的院校开设了VisualFoxpro程序设计。几乎所有院校都开设了计算机相关应用软件的选修课,如Photoshop、Flas制作等。在对学生的调查中96%的学生认为学习的内容没有医学特点,76%的学生表示学VisualFoxpro程序设计不知道以后能干什么,绝大多数学生表示对相关计算机知识的学习处于被动学习状态。同时,90%以上的学生表示对计算机相关选修课感兴趣,每年相关选修课的报名都处于抢名额的状态。在对医院信息系统的认识调查中,基于医院的实践教学和亲身经历,半数以上的学生表示对医院信息系统有一定的认识,几乎100%学生表示希望进一步了解医院信息系统,对开展以医院信息系统应用为中心的计算机课程教学表示欢迎,体现出极大的热情。
2医院信息系统中计算机技能需求分析
医院信息系是计算机信息系统在医院管理中的信息化应用,从职能角度其包括:临床管理信息子系统、医学影像信息系统、放射学信息系统、实验室信息系统、药品管理子系统、经济财务管理子系统、综合管理与统计分析子系统以及外部接口等。从计算机知识体系角度分析包括:计算机软硬件基础知识、系统组成知识、数据库知识、网络知识、数据分析及智能处理知识等。
医学生作为未来医院及医疗机构的工作者,从医院信息系统应用的角度应该掌握以下相关计算机知识和技能:计算机基础操作技能,包括计算机操作系统的运用与维护、应用软件的安装与维护、常用设备(打印机扫描仪)的设置与安装、常用医疗设备(如心电监护仪、彩超等)与计算机了连接与设置;无纸化办公技能,主要是办公类软件的应用技能;网络应用技能,包括局域网和广域网两个部分。局域网相关技能包括办公局域网的组建与应用、信息共享的实现,广域网相关技能包括资源及资料检索应用技能、电子邮件应用技能、即时通信相关技能等;多媒体数据处理技能,包括医学图像数据的计算机处理技能、医学视频影像数据计算机处理技能、音频及无结构文本数据处理技能;管理信息系统相关技能,医院信息系统属于管理信息系统范畴,应用者应具有基本的相关技能,了解医院信息系统规划、设计、开发、实施及维护知识和技能。
3基于资源、师资和学生的多维课程体系
图1给出了医学院校教学平台下,以医院信息系统应用需求为出发点的,基于资源、师资和学生的多维计算机课程体系建设示意图。教师、学生和资源是教学活动正常开展不可或缺的组成部分,三者在医学院校的教学平台上有机整合,以未来职业化的计算机技能需求为目标构成一个科学的、健全的、高效的教学体系。学生端充分分析医院信息系统(HIS)的计算机技能需求,进而进行相应的教学计划,并进行相应的技能竞赛和技能性认证考试等达到教学的目标。教学资源是教学开展的基础,资源端进行课程资源库的建设,实现教学资源的有机整合和共享,同时基于计算机具有较强实践性的特点开发相应的实践教学实验室和技能实践基地。多方向的计算机师资建设、医院信息系统师资建设和相关科研师资建设是教学得以实施的重要保障。
图1计算机多维课程体系
以医院信息系统应用为目标的计算机课程教学体系的优势主要体现在如下两个方面。
实现了以学生未来职业需求为中心的教学形式的转变。传统的医学计算机教学依照教学大纲,完全以教师为中心展开教学,不能很好地兼顾学生的未来职业需求,导致学生只是知识的被动接受者,降低了学生的主动性和参与性。以学生职业需求为目标其实质是以学生为中心,以学以致用为目标,提升课程的针对性。
研究以医学院校教学平台为基础,从计算机课程相关的师资、资源和学生多角度进行教学体系构建,将教学体系中的三个主体有机的组成一个整体,使新体系具有完备性、系统性、科学性和极强的针对性。
4建设实践
锦州医科大学的计算机课程基础应用课程是医学院校的一门基础课程,新课程体系建立之前主要包了两部分内容:计算机公共基础和VisualFoxpro两个部分。在以医院信息系统应用为目标的计算机课程教学体系建设的过程中,首先进行了课程的多元化改革(课程内容根据医院信息系统需求扩冲了医学图像处理、管理信息系统、数据分析、数据库、医学网络化应用等课程)并进行整合,建立了教学资源库。在师资方面,通过定向培训建设多课程的教师队伍,依据教学内容的划分建立相应的专项的教师团队,依据研究方向组建科研团队带动学科发展。在学生的教学环节上进行了新的教学形式的设计和规划,如依据不同专业在医院信息系统的不同应用需求区别对待,针对性划分计算机不同内容在总课程中的学时比例。依据相关的技能认证性考试开展了相应技能的强化性教育与实践。
5结语
以医院信息系统应用为目标的计算机课程教学体系的建设是在未来职业需求的基础上展开的积极的教学改革和新环境下的适应性发展和探索。通过一年多的发展,在学校教学平台基础上的新型教学体系正逐步发展,从反馈信息中发现新的教学体系受到学生的普遍欢迎和接受,学生的计算机技能性综合素质得到了大幅度提升。新的教学体系在理论上具有较强的科学性和优越性,必将推动计算机教育的发展。
主要参考文献
[1]韩智涌.医学院校计算机基础教学现状分析及对策[J].辽宁医学院学报,2007(4).
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