序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇計算機組維實訓總結范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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廣東理工學院作為一所高職大專大學，教育的目的是培養合格的實用性技能型人才，而廣東理工學院的學生不僅要具備相關的理論知識，還需要掌握相應的實際操作能力，高職院校計算機專業的其中一門非常重要的專業基礎課就是“計算機組裝與維護”，同時這門課程也是實踐性和應用性很強的課程，因此，學生就需要接受培養，努力成為合格的應用型人才。所以，這門課程主要為從事計算機相關各類工作打好基礎，通過系統和規范的學習，并從實踐訓練中掌握具備從事計算機維修和常用維護、網絡設備維修和管理的能力。

筆者現結合多年的教學經驗和學生對課程的要求，對課程的教學改革問題進行了研究，從而達到高職院校的教學目標，提升學生的職業操作能力，以滿足社會快速發展對該崗位人才的能力需求。

1 當前教學現狀

“計算機組裝與維護”是廣東理工學院計算機專業學生必修的專業基礎課之一，因此在講授這門課內容時，教師主要講解了電腦組成、硬件測試、硬件安裝、BIOS 設置、硬盤分區、系統安裝、系統優化、系統備份和計算機日常維護等[1]。而現在很多大學生對計算機基礎操作方面都很嫻熟，只是他們缺少對計算機維o方面知識，也因此不能合理地運用計算機操作，如：個別學生在計算機病毒方面，沒有足夠的防范意識；很多學生經常帶電拔插凹口鼠標鍵盤等設備，這樣會使接口或主板被燒；還有的非計算機學生對計算機進行簡單組裝，但組裝出來的計算機出現很多問題，因此，學好這門課是相當重要的[2]。

計算機專業雖開設了“計算機組裝與維護”這門課程，但在某種程度上，存在或多或少的缺陷，例如教學方法單一、教學手段不靈活等特別是在理論教學上，受到硬件設備的限制和教學條件的影響，造成本課程的實訓多是紙上談兵。因此，在講授計算機部件的時候，可以從硬件的品牌、技術的指標，再從硬件的組裝中談起，要求學生能記住各硬件的型號和分類等理論數據，再進行記憶硬件的參數和型號，學會與時俱進，緊跟社會發展的步伐[3]。

2 教學方法的改革

“計算機組裝與維護”是一門以理論為依據，以實踐為指導，相互緊密結合，特別注重實踐操作能力的課程，以前的傳統教學方法已經不適合這門課程的教學，也達不到目前教學的需求，因此筆者根據課程實際的特點，在理論和實踐教學過程中主要采用特有的教學方法。

2.1 利用實物展示與多媒體課件演示相結合的教學方法

通過課前筆者制作好的多媒體課件演示教學，能夠加深學生對課件的理解，也大大增強了課堂的教學效果[4]。眾所周知，多媒體輔助教學，它以直觀、形象、生動的演示功能，為師生帶來更多類型的刺激，在調動學生學習方面，更能體現出學生的自主性。由于信息工程系大部分學生對計算機各部件的性能指標、部件的參數和計算機內部的位置等都不熟悉，筆者在講授這部分內容時，特別通過特有的多媒體課件與筆者自帶的實物，分別對每一個部件的相關內容，逐一進行演示和操作，并且在演示各實物的同時，向學生現場講解相關的實物參數和價格。因此學生在學習知識方面，聯系到現實的生活，這樣更能調動學生學習的積極性和主動性。

2.2 制造故障-查找故障-排除故障的實訓性教學方法

學習計算機故障排查，就必須學會對計算機維護的基本技能，對計算機進行排除與故障的檢測實驗時，作為教師，首先要講解計算機的檢測方法、計算機故障種類和計算機排除方法，接著就是對學生組裝的計算機進行檢測，對有問題的計算機實行故障分析，并且快速排除故障[5]。因此，學生在學習的同時，又能培養學生的興趣，還可以為他們的實際操作能力提升更大的空間。

2.3 結合學生實際情況進行市場調研的教學方法

本門課程的學習與其他課程的上課方式一樣，為了進一步創新，筆者想把課堂放到市場上來，開展實際組裝的調研課。課堂中還可以通過互聯網，利用現成的資源，布置學生在網上搜索計算機各部件的性能指標與參數，分析當前市場的價格與網上價格，讓學生體會現實生活與網上知識的結合，并體會自己組裝計算機硬件的樂趣。

2.4 校內進行實訓教學方法

在課堂教學中，每講述實驗時，都會給出相應的實訓過程，其中包含有：設計問題、確定問題、合作學習、自主學習和歸納總結。而每次實驗結束，都要求學生在規定的時間內上交實驗報告，在實驗報告中，要求學生必須做到3點。（1）實驗的內容和操作步驟：實驗中遇到什么問題，并寫出問題解決的方法；（2）總結實驗學到哪些新知識[6]；（3）通過各個實驗，讓學生養成善于思考、善于觀察、善于發現問題的好習慣，為培養他們的創新意識提供良好的條件。

2.5 通過校外企業實訓教學方法

要讓學生了解更新技術和更新的科技產品，就應該讓學生走出校門，給他們認識社會新知識的機會。正因為這，學院與當地的電腦公司建立實訓基地，廣東省肇慶市區有一個比較出名的天寧電腦城，里面有很多知名的實體電腦店，那些電腦店都可以讓學生進入公司來，并進行簡單的業務，例如：計算機裝機清單、組裝主機、安裝系統、系統備份和還原等。通過與電腦公司的合作，電腦公司有多人幫忙，學生又可以親自動手實踐，從中學到實踐的知識[7]。

3 考核方式的改革

課程的考核也是“計算機組裝與維護”這門課的一個組成部分，學生能力的好壞也從中得出結論。但本門課程重點是以實際操作能力為主的，所以筆者在考核時根據課程相應的特點進行相應的考核。

3.1 理論考核

由平時上課的實驗報告與每個單元的測試考核兩部分組成。實驗報告占10%，在學生每一次的實驗操作完成后，學生都要完成上交一份獨立的實驗報告；單元測試考核占20%，通過學生平時的實際操作和單元測試考核，根據學生掌握計算機的熟練程度，給出相應的平時成績。

3.2 實踐技能考核

包括兩部分：每項技能考核和綜合技能考核。每項的技能實踐考核占30%，在學生每一次的實驗操作中進行的單項技能考核，與相關實訓相配套，做到有實驗都有考核和方式，對學生每一次實驗的過程以及實驗報告進行考核，這樣可以促進學生認真對待相應的每一個實驗；綜合能力技能考核占40%，在課程教學結束后，通過在實訓室進行硬件組裝、系統安裝、硬盤分區、系統安裝、備份和還原等進行的綜合技能考核。

4 目前存在的不足及后期展望

（1）由于本課程開設的時間基本上都是一年級的第一學期，有些計算機專業的學生在高中都未接觸過計算機，對計算機的基本知識還處于初學階段，因此學習起本課程有一定的緩慢性，對這部分的學生還未做到深度的兼顧。

（2）實訓機房能正常使用的計算機不多，考慮到廣東理工學院是一所民辦高校，學院的設備費用都來源于學生學費，因此建議使用學校被淘汰但能正常使用的舊計算機。

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計算機專業中計算機維護實訓教學是重要環節之一。因此，如何采用多樣化的教學模式，激發學生的學習興趣，提高學生的實踐操作能力，培養受歡迎、適應當今社會需要的學生，成為計算機維護實訓教學的關鍵。近幾年來，本人針對中等職業學校學生當前的學習狀況，在實訓課教學中做出了兩點嘗試。

中等職業學校學生現狀分析：眾所周知，進入職校的學生大多數學習、紀律相對較差，多數又是獨生子女，長期養成了許多壞毛病，以自我為中心，缺乏耐心，自控能力差，怕吃苦，厭學現象嚴重，有的甚至抱著混日子、圖輕松、自暴自棄的態度。這此都給教學工作帶來了很大的難度。但是中職生較普校生有三個明顯的優點：好動手、喜歡走出教室學習、就業意識強。而實訓課的教學也正好順應了這三個優點，這也為上好實訓課打下了基礎。

然而，僅憑中等職業學校學生的這三個優點就能上好實訓課是不可能的，還必須采取多樣化的教學手段，強化他們的競爭意識，激發他們對學習實訓課的興趣。做好實訓課的記錄，嚴格考評制度，這是我上好實訓課的初步嘗試。

嘗試一：采取多樣化的教學模式

眾所周知，任何事情如果只是一味地重復，那么會讓人感到乏味。教學也是如此，如果長期使用同一種教學方法，不管是教師還是學生也會感到乏味，這也必然會影響到教學的效果和質量。因此，采用多樣化的教學模式就是采用循序漸進、分組討論和獨立嘗試相結合的教學方法。

循序漸進的教學方法：老師講解---演示---學生操作---教師指導---歸納總結---學生鞏固。這是教師普遍喜歡的傳統教學方法。然而，訓練中我發現：如果長期使用這種教學方法，學生會在實訓過程中表現出缺乏興趣、心不在焉，有些學生甚至會把實訓課當作是玩耍課。學生在實訓過程中基本上只是跟隨教師的步驟依葫蘆畫瓢，而缺乏創造性的思維和舉動。優點：訓練中，學生能夠避免盲目無序，容易接受，實訓的紀律較好。例如：在進行計算機面板接線時，本人采取了循序漸進的教學方法。因為內容比較簡單，同學們又剛剛接觸計算機維護實訓，學生對此充滿了新鮮感，加上學生好動手的特點，所以，實訓效果不錯。弊端：教師的教占主導地位，學生盲目跟從，主動性差，缺乏積極參與實訓的主觀能動性。

分組研究的教學方法：教師先提出問題---學生分組研究---小組進行操作---教師檢查、評價、總結---學生鞏固訓練。優點：這種教學方法讓學生占主導地位，能夠充分調動學生的積極性，發揮小組集體智慧的作用，共同學習，共同提高。缺點：個別同學濫竽充數、不懂裝懂。這就要求實訓老師在分組時應該特別注意，必須要求每個小組成員都掌握研究成果，老師檢查時每位同學都能匯報研究成果。發現問題要及時予以引導，盡可能地給予表揚和鼓勵，以增加他們的自信心，激發他們的學習興趣，提高操作水平。評分方法是小組成員統分。在進行的《計算機面板跳線》實訓課時，采用此方法，學習興趣十分高漲，八組當中竟然有三組與教師事先做的一樣。當我公布評分結果時，做好的同學們高興得歡呼雀躍。這種方法與循序漸進的方法比起來雖然用時較多，但是效果好，充分調動了學生的主觀能動性，激發了學生的學習興趣，同時讓他們學會了團結協作、發揮了集體的智慧作用。

獨立嘗試教學方法：教師提出實訓問題---學生獨立嘗試---教師檢查、評價、總結---學生鞏固練習。這種教學方法不僅能夠充分調動學生的學習的積極性和主動性，而且能增加學生獨立嘗試的成就感。這種學習方法是首先讓學生嘗試操作，然后老師給予理論指導，促使學生獨立完成技能操作。它的特點是能夠給學生提供一個獨立實踐的機會，讓學生提高學習興趣，增加印象，掌握技能，這能充分樹立學生的自信心，充分發揮他們的創造和想象力，有利于提高學生獨立思考、大膽嘗試的能力。例如：當學生有了一定的動手操作能力時，就可以采取這種獨立嘗試的教學方法。在進行《計算機面跳線》實訓時，我采用了此法，并收到了較好的效果。

嘗試二：做好實訓記錄，嚴格考評制度

做好實訓記錄：指的是紀錄學生平時的實訓情況。同時它又我以作為學生平時表現的評定與平時成績，記錄學生從開始到結束技能訓練的成長的過程。實訓過程中，每一個實訓課題都做出詳細的實訓記錄，在記錄中針對每一位同學在實訓過程中存在的問題教師會給予批示與成績。每個課題先做完的同學舉手示意，教師當眾根據操作的情況，填寫實訓記錄，給出批示與成績。考評時對待學生一視同仁，嚴格進行。這樣讓每個學生對自己的技能操作評定成績心服口服。嚴格考評制度：就是從實訓一開始就定下嚴格的考試規定，每個實訓課題都必須認真對待，考出好成績。如果有不及格的，該課題鞏固階段允許補考一次，并且成績只記合格。期中和期末考試的成績讓每次課題實訓成績和期中或期末考試成績各占50%。這樣不僅能夠引起學生的足夠重視，挑起競爭意識，而且增加了學生的緊迫感和任務感。這樣就會使他們能夠掌握一技之長，適應企業崗位的需要。

針對不同類型的課題，我的制訂了不同的實訓記錄表。分兩種形式：計算機組裝與知識鞏固實訓記錄；計算機故障排除維護實訓記錄。等實訓結束后，通過查看實訓記錄，我們就能夠清楚地看出學生掌握實訓技能的發展過程，同時也對培養學生的實踐操作能力起到了促進作用。

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中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 11-0000-02

The Desktop Computer Assembly and Maintenance Virtual Simulation Training System

Zhao Dan

(Department of Information Science and Technology,Guang’xi Education Institute,Nan’ning530031,China)

Abstract:Virtual reality technology is applied in education widely.Create a Desktop Virtual Simulation Training System for the Assembly and Maintenance of Computer can save a lot of money for the school,at the same time meaning a lot to the students of computer professional,having a significant development prospects.

Keywords:Virtual reality;Desktop;Computer Assembly and Maintenance Virtual Simulation Training System

一、概述

科技的發展使計算機硬件的更新速度越來越快，對于高等院校來說，設備的更新需要花費大量的資金，所以不可能在很短的時間內就更新計算機設備，但是對于學生來說是要獲取最新的計算機知識的，因此產生了一個矛盾，即學校計算機的更新及學生學習的知識之間有一定的差距。虛擬現實技術可以解決上述矛盾。

虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）是指利用先進的計算機硬件與軟件資源及各類先進的傳感器模擬出一個可交互的、虛幻的三維空間場景。涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等領域。在教學中使用虛擬現實，可以充分調動學習者的感覺和思維器官，使所觀察的景物栩栩如生地展現在面前。

二、桌面式虛擬現實系統

根據虛擬現實的3I特征將虛擬現實系統分為桌面式（Desktop VR）、增強式（Augmented VR）、沉浸式（Immersive VR）和分布式（Distributed VR，DVR）。

桌面虛擬現實系統簡稱PCVR系統，基本上是一套基于普通PC平臺的小型桌面虛擬現實系統。即使用個人計算機去產生仿真，桌面虛擬現實系統要求參與者使用位置跟蹤器和另外一個手控輸入設備，如數據手套和六個自由度的三維空間鼠標器，使得用戶雖然坐在監視器前，但可以通過計算機屏幕觀察360度范圍內的虛擬境界。

增強式、沉浸式、分布式VR系統的開發成本高，需要的技術也相對較高，而桌面式VR是非常成熟的VR技術，以其投資少、易使用、適應性強和應用面廣的特點[1]深受個人用戶的青睞。桌面式VR對硬件設備的要求很低，有的簡單型的則只需要臺式的計算機即可完成，既具有VR技術的普遍共性，又可以極大地增強人機互動的，因此在教學中會促進學生學習的主動性及積極性。

三、桌面式計算機組裝與維護虛擬仿真培訓系統

（一）系統的設計與開發

1.需求分析階段

在系統的開發過程中，對計算機實驗室現有的建筑、物體及其他場景采用實地拍攝，實地觀察的方法，同時收集所有關于操作的文檔，做出具體需求分析，并對物體進行比例分析。

2.幾何建模階段

通過對需求分析階段內容的總結，根據相應的比例對虛擬環境進行幾何建模。幾何建模階段既要考慮場景的真實性，又要考慮系統的運行速度。

3.行為建模階段

行為建模階段分為物體行為建模及角色行為建模，通過閱讀相關設備操作文檔，我們可以了解作物體所具有的功能及操作方法，同時對其交互屬性進行分析，設計相應的Smart物體[2]及其交互規劃。

4.場景集成階段

將3ds Max建模階段的虛擬人骨骼文件、動作庫文件、物體的模型文件導入Virtools中，對場景中物體的位置、狀態等進行初始化，同時使用Virtools自身的編程語言實現物體的特征建模[3]及基本動作庫。

5.場景驅動階段

包括感知環境、行為控制、運動控制、路徑規劃、碰撞檢測，感知環境和行為控制通過訪問行為建模階段創建的smart物體實現，虛擬角色的運動控制使用關鍵幀和逆向運動學方法，使用A*算法結合virtools中的grid實現路徑規劃，使用包圍盒方法進行碰撞檢測。

（二）系統的組成

仿真系統主要由操作演示、操作演練、組件展示及重大事故四個組成模塊，如圖2所示。

1.封閉式演示模式

操作演示是一種安全操作的演示模式，系統嚴格按照操作規程進行操作演示，此模式對不符合操作規程的操作不予響應。主要目的是通過正確的演示過程，使學生熟悉新任務的正確操作規程，了解計算機的組裝方法及步驟。

2.向導操作演練模式

依據向導提示進行安全操作的訓練模式。在每個操作步驟的開始都通過簡潔的文字提示如何進行操作，受訓者利用輸入設備對有關的設備及部件進行操作，一旦操作錯誤，系統給出提示，重新開始操作。

3.實物展示

實物展示主要實現教學儀器、設備、加工產品的立體展示，便于學生觀察每個零件或設備的內部結構[4]，以往的課堂上，計算機組裝與維護的課程涉及許多計算機硬件，老師對計算機硬件的講解基本上是使用圖片及理論的方法，學生無法對具體的組件有詳細的了解及認識，在實物展示模塊，對計算機的各個組件進行模型的建立，學生可以在這個模塊對各個組件進行360度的觀察，了解組件的各個方位的細節。

4.事故

現實操作中，學生的錯誤操作很容易造成硬件的損壞或者一些危險事故的發生，造成一定的經濟損失，所以創建事故模塊，學生可以學習錯誤操作會帶來什么樣的后果，使用生動特效增加學生的印象。

（三）虛擬角色

桌面式虛擬現實系統和其他三種系統相比沉浸性不是很強，為了增強學生的沉浸感和學習興趣，在場景中建立虛擬角色作為學習者的替身完成各種動作。虛擬角色可以分為全身虛擬角色和局部虛擬角色[5]，在具體操作之前我們可以使用全身虛擬角色，在場景中實現移動等動作，在具體操作過程中為了避免角色遮擋視線，我們使用局部虛擬角色，如在進行螺絲的安裝過程中我們只顯示手部，而隱藏身體的部分，這樣就解決了遮擋問題，同時也使操作者感覺身臨其境的感覺，像是自己的手在操作。如圖3所示。

四、結束語

通過創建桌面式虛擬現實系統，作為一種教學軟件，為學生提供一種廉價的桌面式計算機組裝與維護虛擬環境，系統允許學生在系統中反復進行操作練習，并且對于錯誤的操作不會真的造成現實生活中的損失，這樣為學校節約了成本，由于系統是三維環境，使學生感覺像在真實環境中操作一樣，激發學生的學習興趣。隨著技術的不斷發展，我們相信不久的將來虛擬現實技術必將廣泛應用于教學。

參考文獻：

[1]江南,俞高宇.桌面虛擬現實技術研究及其應用[J].國土資源遙感,2002,3:37-40

[2]N.Magnenat-Thalmann and D.Thalmann(Eds.).Interaction with 3-D Objects[M].In Handbook of Virtual Humans,John Wiley&Sons,UK,2004,303-322

[3]Shah.J.J,and Mäntylä.M.Parametric and Feature-Based CAD/CAM[M].John Wiley&Sons,inc.1995,ISBN 0-471-00214-3.

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【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）04C-0151-02

計算機繪圖（CAD）是工科類專業必修的重要專業基礎技能課，是培養高技能應用型人才知識和技能結構的重要課程。通過對熱能動力設備與應用專業各崗位能力分析，基于計算機繪圖（CAD）課程在熱能動力設備與應用專業崗位群中的作用和地位，廣西電力職業技術學院把熱能動力設備與應用專業的計算機繪圖（CAD）課程確定為專業技術基礎技能課，以模塊課的形式，用一周的時間對學生的CAD繪圖技能進行訓練，通過熟悉并應用CAD軟件，培養學生完成繪圖工作任務的職業能力和行業通行核心能力。為適應高職教育的發展與改革，本文從教學模式、教學方法、教學內容、教學思路等方面進行探索，提出課程教學改革的具體實施方案。

一、以學生為主體，實施理論和實訓一體化教學模式

CAD繪圖是一門以機械制圖為基礎，以實訓為主的課程，相關知識與能力的培養主要依賴（依靠）于學生的上機實訓操作。該課程的定位是讓學生做“熟練繪圖手”而不是“AutoCAD專家”。基于這一原則，在教學過程中，以學生為主體，實施“學生上機操作為主、教師課堂演示講授為輔”理論和實訓一體化的教學模式。繞開教科書中拗口的外來語，在熟悉AutoCAD的基本命令、功能和基本操作的前提下，以零件圖或發電工程圖的繪制來組織教學，把要學習的命令融入到具體實例中來講解，突出CAD軟件的工具性。以學生為主體，讓學生把重點放在二維繪圖命令、二維編輯命令、文字和尺寸標注、圖案填充、圖層和圖塊等的訓練上。學生在教師講解的同時，可以跟著教師一邊學一邊做，做的同時也學習到要掌握的知識點。通過教師的理論演練和學生的實訓訓練相結合，體現出學生的“學中做，做中學”，實現一體化教學。

二、以任務驅動法分項實施教學，提升教學質量

在具體實施過程中，按照零件圖的內容（一組圖形、一組尺寸、技術要求及標題欄）為順序，以任務驅動法分項目實施教學。教學過程分為兩條主線進行，一是教師：教師設計任務布置任務普遍示范與個別輔導對完成情況及表現點評考核評定成績；二是學生：學生接收任務討論分析任務學生實操訓練提出疑問完成任務成果展示自我總結評價。即老師將需要抄畫的零件圖做成圖片（教師設計任務），以任務的方式分發到學生計算機端（布置任務），之后先由教師通過全體廣播進行普遍示范演示，再由學生實操訓練。對于計算機操作靈感不太好的同學，還可通過教室中的投影大屏幕與教師同步進行繪圖實訓，使大部分學生都能完成相關的項目訓練任務。整個教學和學習過程依照職業的工作過程展開，以便使學生獲得完整的職業行動能力，最終實現“零距離上崗”的就業目標。

學生在規定的時間內完成一組圖形的作圖任務訓練后，接下來就是尺寸標注、技術要求的輸入和標題欄的填寫等項目的訓練。教學過程與作圖相同仍然分為兩條主線，但為了幫助未能完成作圖任務的同學也能跟上訓練進度，老師可將畫好的CAD草圖分發到學生計算機端，供學生標注尺寸用。這種方法能有效保證每個學生都能完成相應的訓練任務。在整個學習過程中，學生是學習的主體，而教師是學習的組織者、引導者、幫助者和促進者。學生在完成整門課程所有學習任務過程中能力逐漸增強，最終達到課程的能力目標。

由于學生是帶著目標和任務在實訓操作中探索學習的，在這個過程中，學生還會不斷地獲得成就感，可以更大地激發他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環，從而培養出獨立探索、勇于開拓進取的學習能力，實現“授之以漁”的教學效果。

三、參照專業崗位（群）調整教學內容，推行崗證融通熱能動力設備與應用專業崗位（群）包括：鍋爐運行值班員、汽輪機運行值班員、集控值班員以及熱機檢修工等。根據熱能動力設備與應用專業技術領域和職業崗位（群）的任職要求，參照機械制圖中級制圖員的職業資格標準，調整教學內容，即在CAD繪圖實訓課的教學中，結合中級制圖員的考試內容和要求來設置教學內容。鼓勵學生參加國家中級制圖（機械制圖）崗位的資格證書考試，在拓寬學生就業面的同時，也滿足了市場對人才的需求，做到了教學內容與職業崗位融通。

鼓勵CAD學習和職業技能考證相結合能最大限度地激發學生的學習興趣，讓學生看到學習CAD的真正用途，讓學生切實認識學習CAD不僅僅是為了考試，同時還是一種職業技能的培養，按專業的實際要求去完善自己，對后續專業課程的學習可起到積極的推進作用，由被動學習變為主動學習，提高職業技能。

電氣圖用圖形符號是構成電氣圖的基本單元，是電氣技術文件中的“象形文字”，是電氣“工程語言”的“詞匯”和“單詞”。而電力工程圖和發電工程圖則是表示電氣系統、裝置和設備各組成部分的相互關系及其連接關系，用以表達其功能、用途、原理、裝置和使用信息的一種圖。因此，正確地、熟練地理解、繪制和識別各種常用的電力圖形符號和發電工程系統圖，是從事電力生產人員必須具備的基本功。所以，熱能動力設備與應用專業崗位（群）除了掌握機械CAD繪圖的相關知識外，還必須看懂電氣圖和發電工程圖，熟悉電氣圖形符號和發電工程圖樣畫法。為此，在該專業的計算機繪課程教學中，我們還增加了發電工程圖的繪制這一內容。通過常用電力工程圖形符號、熱力設備圖形符號和幾個典型發電工程系統圖的繪制訓練，學生在學會用CAD繪制熱力系統圖的同時，初步弄清了發電工程圖中各設備間的連接關系，為后續的專業課的學習打下一定的知識基礎，得到了專業課教師的肯定。與此同時，當學生學習單元機組運行時看到屏幕上的各種設備圖形符號，會產生成就感，從而提高了學習的信心，取得了良好的教學效果。

四、培養學生互幫互助的團隊協作學習精神

指導學生養成通過課堂教學和書本知識學習的良好習慣，把學到的基本知識和基本技能自覺應用到新的學習過程中，從而提高學習質量，并具備可持續發展的能力。由于各地區發展的不平衡，學生對計算機知識和技能的掌握具有較大的差異性。有的學生連電腦的基本操作都不懂，不會CAD繪圖。而用過電腦的學生對計算機知識的掌握也僅限于收發電子郵件、聊天和網上游戲等。與此同時，由于高職學生機械制圖的基礎知識相對較差，因而繪制CAD草圖就更加困難。為了使計算機靈感好的學生學得更好，計算機靈感相對較差的學生也能跟上教學進度，筆者在計算機繪圖實訓教學過程中，通過號召或指定學得比較好的同學去指導學習進度較慢的學生。此舉除能解決課堂上指導教師人手不足的困難外，更重要的是還培養了學生互幫互助的團隊協作學習精神，達到了以學生為認知主體、充分調動學生能動性的效果，強化了學生的計算機繪圖實踐能力，貫徹了以教師為主導、學生為主體的教育思想，探索了自主學習、探究式學習，達到對學生能力與素質的培養等目的，收到了良好的教學效果。

五、考核方式與成績評定

由于計算機CAD繪圖是以實訓為主的課程，具有實踐性和應用性強的特點，因此課程的考核方式與成績評定也作了相應的改變和調整。在熱能動力設備與應用專業計算機繪圖課程中主要采用以下考核方式：第一，過程考核，主要考查學生的繪圖操作能力，每次實訓任務完成情況、完成的速度和質量、繪圖的技巧與基本素養，每次實訓任務賦予一定的分值，各次實訓任務分數相加，再根據平時考勤和學習態度作為過程考核成績（20%）；第二，CAD繪圖技能在發電工程圖繪制中應用的能力考核，在規定的時間內完成發電工程圖繪制的情況（30%）；第三，機械制圖，在規定的時間內完成零件圖或裝配圖的情況（50%）。

綜上所述，對于熱能動力設備與應用專業的計算機繪圖課程，參照專業崗位（群）調整教學內容；實施理論和實訓一體化教學，學生在完成任務的過程中，通過自由討論，互相學習，不僅增進了學生間的相互了解，而且培養了學生互幫互助的團隊協作學習精神；創新教學手段，完善考核方式，推行教學內容與職業崗位融通，從而提高了課程教學效果，為學生學習專業課和今后進一步的發展打下了堅實的基礎，并達到了提高學生對工程問題的分析和識圖、繪圖能力，培養學生科學的思維方法和創新意識教學的目的。

【參考文獻】

［1］王偉，吳翠翠.高職建筑CAD課程教學改革研究［J］.山西建筑，2010（30）

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［3］王琴，顧海洋.關于高職學院《機械制圖與CAD》的教學實踐與研究［J］．科技傳播，2009（9）

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前言

隨著我國教育的不斷改革和科學技術的飛速發展，絡教育的出現改變了傳統的教學方式。尤其是計算機更新速度非常快的特點使得傳統的教學方式難以滿足學習的需要。虛擬現實技術作為一門新的技術，它在教育領域的發展將為教育提供新的活力。本文主要從虛擬現實技術特征和VRML語言的角度探討其在計算機專業教育中的應用。

一、虛擬現實技術

多媒體技術與網絡技術的發展為現代教育手段的現代化帶來了新的機遇和挑戰。隨著計算機技術的快速發展，現代教育技術的應用已不再是停留在音像技術課堂中應用的常規模式層次上．而是朝著多媒體化、網絡化、信息化、教育技術應用模式多樣化和遠程教育普及化的趨勢發展，特別是基于計算機仿真技術的虛擬教學形式，是一種最新出現的教學模式，具有廣闊的發展前景，代表了教育的未來和發展的方向。

1．1虛擬現實技術概念

虛擬現實(VirtualReality，簡稱VR)，又稱為靈境技術，畢業論文它匯集了數字圖象處理、計算機圖形學、多媒體技術、人工智能、人機接口技術、傳感器技術，以及人體行為學等多項天技術．是計算機技術的綜合應用。具體地說，就是采川以計算機技術為核心的現代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境，用戶借助必要的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互作用，相互影響，從而產生如同真實環境的感受和體驗。盡管該環境并不真實存在，但它作為一個逼真的三維環境．仿佛就在我們周圍。由于用戶對計算機環境中的虛擬物體產生了類似于對現實物體的存存意識或幻覺，從而使得用戶在計算機所創建的維虛擬環境中處于一種全身心投入的狀態。

1．2虛擬現實系統的構成

一個虛擬現實系統由以下幾部分組成：

(1)虛擬環境。它由虛擬環境發生器所產生，且可讓使用者通過傳感器件和作用器件與之交互，這種交互的結果是使用者有全身心進入這一環境的感覺。

(2)傳感器件。它將虛擬環境中的物體的形、動作、聲音等進行轉換，使人能獲得視覺、聽覺、觸覺等多方面的感覺。這些感覺與他以往在實際環境中的感覺一致。

(3)作用器件。它將人的一些約定動作(如行走、手勢等)變成作用的信息，讓虛擬環境有所察覺。

(4)人。虛擬現實實質上是一內含反饋的閉環系統，只有人的存在才能使這一反饋環路有效成立。碩士論文所以人是VR系統中不可缺少的成分。人通過傳感器件感受虛擬環境的存在．又通過作用器件去影響虛擬環境，使其作出相應的變化。

(5)虛擬環境發生器。它能產生使用者所需要的虛擬環境，且能通過作用器件傳來的作用信息。了解使用者的位置和動作。并對已產生的虛擬環境作出相應的修改。

1．3虛擬現實技術基本特征

(1)沉浸性。虛擬現實技術是根據人類的視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產生逼真的三維立體圖像。使用者戴上頭盔顯示器和數據手套等交互設備，便可將自己置身于虛擬環境中，成為虛擬環境中的一員。使用者與虛擬環境中的各種對象的相互作用，就如同在現實世界中的一樣。當使用者移動頭部時。虛擬環境中的圖像也實時地跟隨變化，拿起物體可使物體隨著手的移動而運動，而且還可以聽到三維仿真聲音。使用者在虛擬環境中，一切感覺都是那么逼真，有一種身臨其境的感覺。

(2)交互性。虛擬現實系統中的人機交互是一種近乎自然的交互．使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標進行交互，而且能夠通過特殊頭盔、數據手套等傳感設備進行交互。計算機能根據使用者的頭、手、眼、語言及身體的運動，來調整系統呈現的圖像及聲音。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能．就能對虛擬環境中的對象進行考察或操作。

(3)多感知性。由于虛擬現實系統中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，因此，使用者在虛擬環境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，從而達到身臨其境的感受。

1．4虛擬現實系統的類型

虛擬現實技術按其功能，可分為以下幾種類型：

(1)沉浸式虛擬現實系統

沉浸式虛擬現實系統是利用頭盔顯示器、數據手套、三維鼠標等傳感跟蹤裝置與虛擬世界進行交互。由于這種系統把人的視覺、聽覺和其它感覺封閉在虛擬的感覺空間，能使人全身心投入并沉浸其中。不足之處在于專用設備復雜而且昂貴，難以在教育行業普及推廣。

(2)桌面式虛擬現實系統

桌面式虛擬現實系統是運用軟件編程的方法在顯示器上顯示三維場景．用戶通過鍵盤、鼠標等簡單的設備與虛擬場景進行交互。這種系統由于用戶坐在顯示器前，通過屏幕觀察虛擬世界并與之交互，往往會受到周圍環境的影響，難以做到完全投入．但是結構簡單、成本較低，易于普及推廣。

(3)分布式虛擬現實系統

分布式虛擬系統是多個用戶通過網絡共享一個虛擬空間，共同參與虛擬活動。

(4)增強現實性虛擬現實系統

增強現實性的虛擬現實系統不僅是利用虛擬現實技術來模擬現實世界、仿真現實世界，而且要利用它來增強參與者對真實環境的感受，也就是增強現實中無法感知的感受。

1．5虛擬現實造型語言VRML

VRML(VirtualRealityModelingLanguage1即虛擬現實建模語言，是一項和多媒體通訊、因特網、虛擬現實等領域相關的，在Intemet上營造虛擬環境的技術。它用來在網絡上創建可導航的、超鏈接的三維虛擬場景。

VRML的基本工作原理可概括為：文本描述、遠程傳輸和本地計算生成。所謂文本描述，是指VRML并不是用三維坐標點的數據來描述三維物體的，因為這樣會有很大的數據量．在Intemet上傳輸會遇到很多困難．VRML是用類似HTML的標記文本語言來描述三維場景．就像我們的編程語言。比如，一個立方體的描述文本是：Box(size3.03.03.0)。VRML就是一種描述語言標準，規定了用來描述三維場景的文本描述語言。遠程傳輸是指用戶瀏覽VRML描述的虛擬場景時，需要通過Intemet將描述場景的文本傳送到本地。一般來說，文本描述是嵌在WEB頁面中，在瀏覽器請求相應頁面時與頁面描述文本一起傳送本地。本地計算生成是指描述虛擬場景的數據傳送到本地后，瀏覽器對它進行解釋計算，動態地生成虛擬場景。比如，描述球形的文本，瀏覽器會在屏幕上繪制一個立體的球形。概括地說，就是用文本信息描述三維場景．在Intemet網上傳輸，在本地機上由VRML的瀏覽器解釋生成三維場景．解釋生成的標準規范即是VRML規范。

VRML文件主要包括四個主要成分：VRML文件頭、原型、造型節點、腳本和路由。在這四個要素中．醫學論文只有文件頭部分是必須的，它用來告訴瀏覽器該文件符合的規范標準以及使用的字符集等信息。原型定義了創建帶有指定名稱、接口和整體的新節點類型。一旦成功地定義了原型，它就可以在VRML文件的其他地方隨意使用。造型節點是VRML中的基本建造模塊．它構成了VRML文件的主體部分，正是由于造型節點定義而產生了虛擬的VRML空間。腳本可以看作是一個節點的外殼，它有域、eventIn事件和eventOut事件。其本身沒有任何動作．然而你可以通過程序腳本來賦予你腳本節點的動作。程序腳本實際上是一種簡化了的應用程序，一個典型的腳本是由Java或javascript編程語言寫成的程序。路由是一種文本描述的消息．一旦在兩個節點之間創建了一個路由．第一個節點可以順著路由傳遞消息給第二個節點，這樣的消息被稱為事件。VRML還可以包含下列條目：注釋、節點和域值、定義的節點名、使用的節點名等。

設計VRML虛擬場景時。最簡單的方法是直接使用文本編輯器來編輯描述文本，它類似于程序設計，這種方法簡單方便．但不是很直觀．對設計者的空間想象能力要求也較高，設計的效率不高。現在有很多的可視化的VRML設計工具，如CosmoWorld和WebWorld等．這些工具將VRML的標準節點都做成可視的組件，用戶設計時，只需要將這些組件組全自己需要的虛擬場景就可以了．而且設計的效果在設計時就可以看到。設計完畢后，系統自動將這些可視的虛擬場景生成標準的VRML描述文本，這樣，這些文本傳送到用戶的瀏覽器后．便會在用戶的屏幕上重現這個虛擬場景。

VRML使得Intemet的平面世界出現了三維場景。它的問世在世界上引起了極大的反響．得到眾多的軟硬件廠商的支持，成為了Intemet上最有發展前景的新興技術。VRML在各方面都展現出了強大的應用可能性。蘊藏了無限生機。在教育領域的WEB站點中，它可廣泛用于學習情景創設上，以增加學習內容的形象性和趣味性。例如：創建網上三維圖書館，它的好處就在于書籍歸類整理更接近真實并將高于真實，匯編或查閱時書籍只需要鼠標輕輕地點擊對應的虛擬圖書。另外，使用VRML做模擬訓練是一種可行性極高的措施，它不僅可以減少某些情況下現實空間中操作的難度和危險。

更為重要的是它可以使訓練造價得到大幅度降低，這樣就使得在教育方面的應用成為可能。由于這種模擬系統具有高度的真實性，所以并不會因為沒有真實系統介入而造成較差的訓練效果。現在虛擬校園、虛擬考場也已經陸續地出現在網絡中，這些新興的教育形式必將因其優越的一面而在未來教育領域中占有一席之地。

二、虛擬現實技術在計算機專業教育中的應用

2．1虛擬現實技術在輔助課堂教學中的應用

眾所周知，計算機課程實踐性很強，在書本上體現難免會給人們的理解帶來困難。利用虛擬現實技術制作的課件能夠很好地解決這一問題。例如，在計算機基礎課程中介紹計算機中各個組件的結構和講解計算機組裝的過程時，書本的文字難以讓學習者了解組件結構和組裝的過程。利用虛擬現實技術可以將文字、聲音、圖片、動畫等幾種媒體表現形式有機地結合，設計出生動活潑的界面。制作出一些三維的、交式的、具有沉浸感的內容，滿足學習者從各個角度觀察和學習，仿佛身臨其境，更好地理解學習的內容。

制作VRML課件的基本思路是：

(1)制作一系列空間形體的三維造型和動畫．并且為這些造型指定所需要的顏色、大小等。

(2)引入VRML的相關節點，建立虛擬運動空間。實現課件多媒體功能。

(3)優化VRML場景，即在構建場景的過程中，利用VRML提供的高級造型技術適當優化程序。

(4)VRML文件的輸出，將已創建的空間場景輸出為．wrl形式的文件。

例如，設計VRML課件來實現網上虛擬計算機組件結構和組裝的輔助教學。

首先，在介紹計算機組件選擇知識同時。可以在網上從各個角度來觀察VRML制作的計算機組件的造型．增強感性認識，并使學習者對怎樣組裝計算機有個初步的了解。利用VRML的造型設計和VRMLScript的動畫鏈接．虛擬出組裝計算機過程中所需的主要硬件，再通過把VRML文件嵌入到網頁的方法，使學習者既能在網頁中看到二維不同型號硬件的圖片和一些描述硬件的文字．又能看到三維的虛擬制作出來的硬件模型。這樣使學習者能真切地、直觀地感受到二維和三維的不同．感受到虛擬世界的美妙。然后，通過文字和圖片向學習者介紹如何將各計算機組件組裝到一起。接著，通過VRML的動畫節點控制和VRMLScript的結合。制作出安裝、注釋和視點切換的效果，然后按照六個安裝步驟：第一，機箱、主板的安裝；第二，風扇、內存的安裝；第三，光驅、軟驅、硬盤的安裝；第四，聲卡、顯卡的安裝；第五，電源的安裝；

第六。顯示器、鍵盤、鼠標的安裝，組合完成整個在虛擬三維世界中組裝計算機的過程。

在學習的過程中，只要點擊相應的按鈕，就可以按相應的步驟進行安裝。拖動鼠標或按鈕可以隨意地移動計算機組件到指定的位置進行安裝。在安裝完光驅和軟驅后，點擊光驅的開、關鍵，光盤托會自動拖出和送入，點擊軟驅的按鈕，軟盤會自動取出．使學習者能動態地觀看到效果。有一種身臨其境的感覺來完成學習的過程。

通過VRMLScript語言的鏈接。制作出生動有趣的動畫效果和逼真的聲音效果。例如．當你點擊軟驅上的按鈕，會發出聲音并彈出一張軟盤；當你點擊光驅按鈕時，盤盒會自動地彈縮并發出逼真的聲音。為了方便學習。還可以實現注釋信息，當學習者的鼠標碰到硬件設備時。在對象的旁邊會出現一個注釋信息，說明該對象名稱。

又如，在《數據結構》課程中，對于常用的數據結構的算法思想．由于其抽象程度高。使得學生很難理解。我們也可以通過虛擬技術將其制作成課件進行教學。將抽象的算法過程以淺顯易懂、形象直觀的形式展現出來。例如，遞歸算法是學生比較難理解的，因為其算法是靠隱形調用堆棧來實現，而通過虛擬技術可以將堆棧內部情況的變化動態、直觀、形象地表現出來，這樣學生就很容易理解。同樣在講解樹和圖的遍歷時，可以從可視化的角度觀察遍歷的順序。二叉樹與樹的概念的區別、Hanoi塔等問題都可以直觀地表現。方便教師的教學和學生的理解。

總之，通過制作課件來輔助課堂的教學，能為學習者提供生動、逼真的感性學習材料，使抽象的學習直觀化、形象化，幫助學習者解決學習中的重點和難點，提高學習者的積極性。

2．2虛擬現實技術在計算機實驗中的應用

由虛擬現實技術生成的適用于進行虛擬實驗的實驗系統，包括相應的實驗室環境、有關的實驗儀器設備、實驗對象。以及實驗信息資源等。虛擬實驗室可以是某一現實實驗室的真實再現。也可以是虛擬構想的實驗室。例如，在城域網和廣域網的網絡建設過程中，不必真正把網絡構建起來就可以親身體驗，猶如進行現場的操作。在數字電路的課程實驗中，可以通過虛擬的電路器件來達到電路設計的目的，而沒有購買器件問題所帶來的麻煩。在電子商務課程實驗中，可以虛擬商務環境，讓學生進入這個虛擬環境。身臨其境地體驗現場交易的氣氛和參與交易的過程。計算機操作系統的安裝是比較基礎但又是難做好的一個實驗。由于在計算機上安裝新的操作系統不可避免地會對原有的操作系統產生影響。

使用虛擬計算機來進行操作系統的安裝試驗就十分的方便了。工作總結使用虛擬機的軟件VMware可以創建與真實計算機一模一樣的虛擬機。創建的虛擬機有自己的CPU、內存、硬盤、光驅，在這個虛擬機上，可以安裝Windows、Linux等真實的操作系統以及各種應用程序。通過在虛擬的操作系統環境中進行操作，熟悉操作和新技術，達到事半功倍的效果。VMware只是一個軟件。可以幫助你在一個操作系統的環境下安裝另一個操作系統，而不會對當前的操作系統產生影響。

虛擬現實技術還可以對學生學習過程中所提出的各種假設模型進行虛擬．通過虛擬系統便可以直接地觀察到這一假設所產生的結果或效果。利用虛擬技術。學生還可以進行網絡設備設計、電路設計等方面的學習探索，設計出新型的網絡設備和電子器件．從而激發學生的創造性思維，培養學生的創造能力。:

通過虛擬的實驗室進行實驗，既可以縮短實驗的時間，又可以獲得直觀、真實的效果，還能對那些不可見的結構原理和不可重組的精密設備進行仿真實訓，避免真實實驗操作帶來的各種危險。并且，虛擬實驗具有先進性和共享性，易擴充．易于改變教學項目，減少設備投入經費，使教學內容在虛擬的環境中不斷更新．使實驗實踐及時跟上技術的發展。但是在采用虛擬實驗進行教學的過程中，并不能完全代替真實實驗。虛擬實驗是虛擬的實驗，缺少“實物感”，正如在網上看書與拿真實的書看時，會覺得真實的書更實在。在網絡實驗中，用到的網絡設備像路由器、交換機等種類、型號都很多，在虛擬實驗中．學生很難見到這些設備，如果在真正的實踐中可能會無從下手。因此，在具體實施中，應該虛實進行結合。有目的地安排一些實驗在真實環境中操作，這樣，他們會對實驗的設備有親身的體會，更能加深實驗的印象，提高實驗的效果。

三、結束語

虛擬現實技術在計算機教育領域發展的潛力是巨大的，只有親身去經歷、親身去體驗去感受，比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動地觀看有質的不同。虛擬現實技術能形象、生動、逼真地表現教學內容，有效地營造一個發展的教學環境。提高學生掌握知識和技能的效率和積極性，達到優化教學過程、提高教學質量的目的，從而解決傳統教學方式無法解決的問題。隨著計算機網絡技術的飛速發展，基于WEB的虛擬現實遠程教育具有廣泛的應用前景，必將成為21世紀教育的主流。

參考文獻：

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篇（6）

一、轉變教學理念，重構較為科學的創新應用型本科人才培養模式

針對目前高校計算機科學與技術本科人才培養存在的問題，各高校應主動轉變教學理念，建立較為科學的“厚基礎、寬口徑、重實踐、求創新”的人才培養模式。“厚基礎”就是使學生專業基礎知識扎實、基本技能牢固、能力突出、個性鮮明；“寬口徑”就是加強通識教育，使學生有很強的多行業適應能力和寬廣的就業前景；“重實踐”就是使畢業生通過課程學習和專業實踐，具備在信息技術教育和信息工程等多個領域和崗位就業的專業實踐能力；“求創新”就是培養學生綜合運用能力、獨立思考能力及創新思維能力。注重學生綜合素質尤其是實踐能力的培養，堅持走“產—學—研”相結合的途徑，堅持整體優化、學科融合、創新性和個性化的原則[1]，充分體現“學習—實踐—再學習—再實踐”的培養過程。突破思維定勢，改革傳統的培養學術型人才的課程體系和教學方法，根據學科特色，優化課程體系，改革教學方法，加強特色教材建設，提升教學內容的創新性，以“厚基礎、寬口徑、重實踐、求創新”為目標，構建較為科學的人才培養體系。

二、優化課程體系，實施教學內容與教學方法的改革

針對計算機學科教學內容缺乏前沿性、教學模式和手段缺乏多樣性、教學資源缺乏實用性等問題，按照計算機專業全國研究生入學考試大綱的要求和社會對人才的需求，以“合理配置，資源共享”為標桿，將計算機科學與技術本科專業核心課程（程序設計基礎、數據結構、計算機操作系統、計算機組成原理、計算機網絡）的授課、實踐等教學環節作為一個整體進行統籌優化，融合各課程的內容，形成一個相對完整的體系[2]，使學生能夠較容易地理解和掌握課程的重點內容，理解課程間的連續性。

（一）核心課程教學內容與體系的改革

對各核心課程的安排順序、授課內容、授課重點、授課計劃等按照計算機專業研究生入學大綱的要求和社會對人才的需求進行調整和整合，將新知識、新理論、新技術和新方法充實到教學內容中，棄舊揚新，使教學內容與技術發展和行業需求相適應。

（二）教學方法與手段的改革

遵循以“教為主導，學為主題”的授課思路，培養學生自主學習的能力。在理論課程和實踐課程中，采用綜合案例引導學生進行分析和設計[3]，以培養學生分析問題、解決問題的能力，激發學生的創造性；并將課堂講授與參與式、提問式、討論式、啟發式等教學方法相糅合開展教學活動，讓學生主動參與整個教學過程，因材施教，充分調動學生學習的積極性。

（三）優質教學資源的整合

利用Web教學服務平臺、FTP服務平臺、實驗教學網、畢業論文管理平臺，實現核心課程之間教學資源的共享和在線指導。在這些平臺上提供了各核心課程的教學大綱、電子教案、多媒體課件、實驗指導、試題庫等教學資源，從“授前、授中、授后”三個環節給學生提供自主學習的機會；另外，為了讓學生了解學科前沿，可邀請國內知名院校的教授、博士開展新技術論壇，介紹國內外學科前沿及最新技術，這能極大地開拓學生的視野，激起學生認真學習知識的興趣。

三、夯實師資培養，通過“科研引領教學”創建高水平教學團隊

要注重師資隊伍培養和教學團隊建設，提高教師的整體素質和教研水平。

（一）組建核心教學團隊，形成合理的教學梯隊

根據課程體系的建設思路，形成以課程體系為核心的教學團隊。在職稱、學歷、年齡、教學經歷、科研能力等方面自然形成梯隊形式，通過成員之間的協作與交流，開展教學研究、教學改革和教學技能比賽等活動，從而提高教師的整體素質和教學水平。

（二）培養“雙師型”教師，提升團隊業務素質

采用“請進來，送出去”的辦法，邀請國內外著名學者專家，開展學術交流、教學研討，鼓勵中青年教師赴國內外知名高校進修、攻讀博士學位、出國訪學，提高團隊整體素質；加強校企合作，選派中青年教師進入企業，學習實踐經驗技術，提高實踐教學水平，以滿足本科生“雙師型”人才培養的需要。

（三）營造“以科研促教學”的學術氛圍

積極引導教師樹立以高水平科研支撐高水平教學的發展觀念，組織教師參與新教材編寫；教師緊跟科技前沿的發展動態，將科研中獲得的新知識和新成果融入課堂教學[4]，促使科研工作與教學工作的有機結合，保持教學內容的學科前沿性，增強教學的深度和拓展教學的廣度，提高教學質量；教師將自己的科研與學生的畢業設計相結合，對學生進行有的放矢的指導，并吸納優秀學生進實驗室，直接參與教師的科研項目，增強學生的科技創新能力，提高人才培養質量。鼓勵團隊教師開展科學研究，提高科研水平，做到科研與教學相互促進、共同發展；通過開展一系列教研、評優、評獎活動，增強了優秀“老”教師和青年教師之間的交流，快速提高青年教師的科研能力和教學水平，壯大優秀青年教師隊伍。同時采用“請進來，送出去”的辦法，提升中青年教師的業務素質，以滿足對“雙師型”人才培養的需要，實現團隊梯隊發展，最終形成一個基于課程體系的高水平教學團隊。

四、強化實踐教學，推進“過程式多元化”的實踐能力培養體系

構建以實踐能力培養為核心的實踐教學培養體系[5]，采取“過程式多元化”的實踐教學培養方法，建立“課程實驗、實驗課程、校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習”五位一體的實踐教學模式，并結合科研訓練、創新實踐、學科競賽、社會實踐和創業實踐等課外實踐，讓實踐訓練貫穿整個培養過程。

（一）實踐教學體系的綜合改革

對于計算機科學與技術專業的學生，僅提高學生的理論水平是遠遠不夠的，還需注重培養學生的動手能力，加強學生的實踐能力鍛煉，即“理論與實踐一體化”，這是本專業人才培養中的一個關鍵環節。只有將實踐和理論緊密結合，互為補充，才能使學生盡快掌握課程知識，并利用所學知識分析、解決實際問題。為此，堅持以傳授知識、培養能力和提高素質協調發展為根本，以培養學生可持續發展能力（自主獲取知識的能力和創新能力）為重點，建立以能力培養為主線，分層次、多模塊、相互銜接的科學系統的實踐教學體系。第一，除了課程實驗外，針對實踐性較強的課程，實行實踐教學單獨設課，開辟新實踐領域，擴大綜合型實驗的比例，與理論課程的教學進度相配套，通過預習報告、講解演示、上機實驗、分析總結和撰寫實驗報告的方式，注重學生創新、實踐能力的培養。第二，重視實習和實訓環節，實行校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習的多元式實習實訓教學，鍛煉學生的實際動手能力。第三，將科研訓練、創新實踐、學科競賽貫穿到大學四年的教學過程之中，著重提高學生的科研素養和創新能力。第四，與實際應用相結合，通過社會實踐和創業實踐，增強學生的業務能力，為將來進入社會實際生產生活領域的工作做充分的訓練與準備。

（二）實驗教學內容的融合重構

對于課程實驗和實驗課程，實驗內容由基礎型、設計型、綜合型和研究型等四個各具特色的模塊組成。各模塊側重點不同，學生可以根據自身接受和掌握知識的實際情況循序漸進地進行訓練。基礎型實驗重在加強對本課程內的知識點的掌握和理解；設計型實驗強調培養學生動手能力和創新性思維；綜合型實驗充分考慮課程間的可融性，滲透多個課程的相關知識點，并突出以項目訓練為主的教學實踐；研究型實驗是培養部分學生以科研項目為支撐的實踐能力。

（三）實訓實習環節的雙軌交叉

把實訓實習工作進行分解，分成校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習等幾個環節，在校內和校外進行雙軌交叉。通過校外短期見習開闊學生視野，在見習中理解專業理論和技術，增強實踐動手意識。通過邀請企業工程技術專家進入學校，利用學校開設的大實踐課程時間，集中對學生進行校內單項實訓，增強學生應用專門技術的能力。通過校外綜合實訓和實習，讓學生深入企業和應用部門，在校外實訓和實習導師的指導帶領下，完成完整的項目設計和應用部署，增強學生完成綜合項目和應用的能力。

（四）課外科技創新活動與課內實踐教學的有機結合

以“產—學—研”相結合的思想為指導，推行學科競賽制度化，創新訓練常規化，支持學生參加機器人、智能車、電子設計、創新創業等各類學科競賽，鼓勵學生主持或參與學校、省廳、教育部和企業創新創業類等科研課題，理論聯系實際，強化項目驅動的實踐教學[6]，注重對學生過程式的培養和科研創新能力的培養。采取“過程式多元化”的實踐教學培養方法，通過基礎型、設計型、綜合型和研究型模塊化實驗內容重構課程實驗和實驗課程，通過校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習，施行校內校外雙軌交叉式實習實訓教學，建立“課程實驗、實驗課程、校外短期見習、校內單項實訓、校外綜合實訓實習”五位一體的實踐教學模式，能解決學生理論知識和實際問題脫節的矛盾，有效增強學生的實踐能力。強化以“項目+競賽”驅動的創新訓練模式，形成“實戰”性的項目開發，形成“以賽促學”和“學以致用”的學習氛圍，通過本科生進實驗室及參加各類高水平學科競賽等方式，提升了學生的創新能力和就業競爭力。

五、結語

課題組通過改革培養模式、優化課程體系、夯實教學團隊、強化實踐環節，探索創新應用型計算機科學與技術本科專業人才培養，并在實踐中檢驗各項舉措的效果，取得了良好的人才培養效果，獲得安徽省高等教育教學成果獎二等獎。

［參考文獻］

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黃石職業技術學院國家數控實訓基地于2007年建成并投入使用，由于設計比較倉促，數控基地分別單獨建立了數控仿真實驗室、CAD/CAM實驗室、數控加工車間、電火花線切割實訓室、三坐標測量室等機構，并沒有搭建一個協同的工作網絡。

隨著時間的推移，目前國家數控實訓基地的運行模式已經不能適應現代化的需求：學生在數控仿真實驗室模擬的程序輸出后，并不能直接輸送到數控機床，需要在機床重新錄入或者借助U盤拷貝；技術人員在CAD/CAM實驗室通過三維制造軟件自動生成的程序代碼，無法順利到達機床系統，中間操作繁瑣；三坐標測量機檢測驗證的數據，只有通過介質傳輸，不能快速反饋到實訓室中。這些問題都是由于數控基地沒有一個完整的網絡化平臺造成的。為了解決這個問題，我們為國家數控實訓基地設計了網絡拓撲，準備實施網絡化改造。

一、原有的教學環境及需求

黃石職業技術學院國家數控實訓基地下設的數控仿真實驗室、CAD/CAM實驗室，共擁有計算機82臺，采用P4 3.06G CPU、512M內存、GeForce 128M顯卡、160G硬盤、17寸顯示器，并已組建成一個局域網，每臺機器上裝有宇龍數控加工仿真系統、CAXA制造工程師、Pro/E、Master CAM等專業軟件，可以實現自動編程。三坐標測量室擁有海克斯康三坐標測量機一臺，工作站一臺。數控加工車間擁有廣州數控CAK3275型數控車床9臺，華中數控CK6140型數控車床3臺，廣州數控XK713型數控銑床7臺，華中數控4600型加工中心1臺，法拉克VMC650加工中心2臺，法拉克HTC2050車削中心1臺，華中數控教學型數控車床1臺、華中數控教學型銑床3臺。電火花線切割實訓室擁有蘇州新火花DK7740型數控線切割機床3臺，數控電火花成形機床1臺。

我們擬在數控基地內構建一個局域網網絡平臺，將數控加工車間內所有數控機床與測量室、實訓室、CAD/CAM實驗室等計算機進行網絡化改造，建設模擬企業環境的網絡化數控實訓基地，使各項數據都可以通過網絡傳輸，不再需繁瑣的人工操作。這不僅順應了“網絡數控”發展的總體趨勢，而且能滿足學院教學、培訓的需要，具有較高的實際應用價值。

二、網絡化改造的設計

1.網絡選型、連接方案

在所有網絡類型中，小型局域網是比較接近非專業人上和最為實用的網絡技術。因此，我們選擇搭建一個使用方便、性能穩定、造價低廉的小型星型局域網。

目前基地大多數數控機床數據傳輸只支持通過RS232接口單機傳輸，其基本原理是計算機的串行（COM）口和數控機床本身的RS232接口遵循相同的數據通信協議，利用它們之間的數據傳輸性能可方便地實現計算機與數控機床的通信，從而完成計算機對機床的NC代碼的傳輸。但是這樣的接口我們無法直接接入以太網，經過討論，我們解決的方案是：給每臺數控機床旁配置一臺PC機，使用數據線將COM口與數控機床RS232C接口連接，而此時，每臺PC機又可以直接連接以太局域網。這種方案的特點是技術成熟操作簡單，給操作者帶來方便：在PC機上編程，在專用通訊軟件或者DOS下進行程序傳輸。

2.網絡拓撲結構

我們要先將數控加工車間、線切割實訓室和三坐標測量室的32臺數控機床控制計算機組成一個小局域網，再將該局域網與數控仿真實驗室、CAD/CAM實驗室的局域網連接起來，共同組成一個基地的網絡平臺，使設計信息、工藝信息、加工信息及后置處理數據能及時地傳遞到制造單元。學生在數控仿真實驗室、CAD/CAM實驗室進行數控編程和仿真的數據也可直接傳送到機床上，這樣就構成了網絡制造集成環境，減少了中間環節，增加了可靠性，并提高了工作效率。

根據以上要求，我們決定組建一個星型結構的共享式以太網，服務器安裝Windows 2003 Server，工作站操作系統采用Windows XP專業版。網絡拓撲結構如圖1所示。

3.組網步驟

（1）硬件物資準備

由于數控仿真實驗室、CAD/CAM實驗室已經組成局域網，在這次網絡改造中不需要另外投入新的設備。而現有的數控機床全部配備了高性能計算機，具備入網條件，我們只需購買雙絞線、水晶頭和交換機等就可以輕松組網。

我們采用星型網絡的布線連接，雙絞線兩端安裝有水晶頭。連接網卡與交換機的最大網線長度為100米，如果要加大網絡的范圍，在兩段雙絞線之間可安裝中繼器。由于數控基地所有設備都在一棟大樓內，距離較近，能滿足要求。根據數控機床控制計算機的位置，我們選擇了交換機的安裝位置，并將每臺控制用計算機用雙絞線連接到了交換機上。

（2）服務器的安裝和配置

因為這臺服務器的身份是域控制器、網關及文件服務器，所以我們選用了Windows 2003服務器操作系統，并配置成為域控制器，方便管理域內工作站，還利用Windows 2003的Internet連接共享功能，為基地內部網絡搭建了網關，通過網關將數控基地局域網與校園網連接起來。

同時，我們在服務器上安裝了Serv-U FTP服務器軟件，輕松構建了一個文件服務器，因此在基地局域網內部進行文件傳輸更容易。

（3）工作站的安裝和設置

工作站全部采用Windows XP專業版，其安裝過程比較容易。需要說明的是有關協議的安裝問題，網絡中每臺計算機的協議配置應盡量保持一致。在通常情況下，TCP/IP協議是必不可少的，為了照顧數控機床控制系統中所用通訊功能能在DOS下使用，IPX/SPX協議也應該安裝，至于微軟的網絡客戶文件系統安裝時就已經自動安裝好了。然后，參照相關協議，為每個廠家的數控機床安裝匹配的傳輸控制系統，并對機床控制系統軟件及DNC通訊軟件進行設置，實現通過網絡對機床的有效控制。最后要啟用Windows XP的遠程桌面連接功能，方便遠程操作工作站。

三、改造后的國家數控實訓基地所能實現的增值功能及改造優點

1.網絡化的數控基地提供的增值功能

（1）網絡集中管理

在服務器上可以實現系統的配置管理、性能管理、故障診斷等幾個方面的網管功能，并能集中管理和監視網絡上的各種設備。為系統可靠運行提供保證。

（2）遠程故障診斷

數控機床出現故障時，一般技術人員如不能準確分析判斷故障的原因，就會影響生產。利用互聯網進行網絡對話，服務方可以在異地了解用戶方數控機床出現故障時的表現癥狀，以及數控機床在執行由服務方發送的數控指令時的工作狀態，進而對數控機床的故障進行判斷井提出可行的解決方案。

（3）模擬企業制造環境，提高教學效果

用CAD/CAM實驗室所連成的局域網模擬企業的設計部門，以數控加工車間室局域網模擬企業的制造與加工車間，教師通過互聯網給學生布置實習任務，學生在CAD/CAM實驗室完成產品的原型設計，并將結果通過網絡返回給教師批閱，經檢查無誤后，可直接傳送到數控機床上加工。

整個流程全部通過內部網絡完成，節約了大量的時間，提高了設備的利用率。

現在利用聯網的工作站，可以將所有的數控程序、數控系統參數以及PLC程序（ASCII代碼文件）都備份到計算機中，從而保護了系統資源。

2.數控基地實現網絡化改造后的優點

（1）縮短傳輸程序的時間，也就是節約了昂貴的數控機床機時費用。

（2）準確性高。零件程序重復使用時即使重新傳輸也可以保證絕對正確。

（3）操作者勞動強度減低。只需在機床面板輸人簡單指令就可完成程序傳輸。

（4）易于修改。首次使用的程序如果在現場進行了修改，那么上傳后就可供下次調用。

（5）程序管理實現了統一化。

（6）責任清楚。一旦出現問題，很容易分析出是編程原因還是操作原因。

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1 計算機專業實施一體化教學的必要性

1.1 施教對象

中職學校的施教對象主要是初中的畢業生，但隨著普高的連年擴招，生源也越來越差，這些學生中有的甚至初中還沒有畢業。因此他們的學習基礎差，沒有良好的學習習慣，學習態度也較差，以至于有的課程很難跟上進度，這些都是不言而喻，顯而易見的。

1.2 課程安排

學校課程的安排跟不上社會的發展，企業的需要，更不符合學生的實際。學校的硬件設備和軟件設施都落后于社會，老師走不出學校，知識不能及時更新，而學生的學習基礎普遍較差并且參差不齊，按現有的教學要求以及評價方式，許多學生的學習效果不能達成。

1.3 教學模式

傳統的計算機教學模式，雖然開設專業技能課，但仍然沿襲傳統學科課程的教學模式，雖有實訓環節的教學，但仍偏重于學科理論體系的傳授，理論和實踐有所脫節。

2 如何實施計算機本文由收集整理專業一體化教學

2.1 通過對教學對象認識觀念的轉變，使學生更好地接受教育

我們的教學對象，與普通高中的學生在思維方式、學習方法、接受能力等方面是不同的。需要用多元智能的觀點來看，因此可在課程的開發、教學場地的安排、教學組織形式上有別于普通教育的教學。把他們培養成技術型、技能型、技藝型的人才。

2.2 通過改變教學內容來提高學生專業技能

中職學校傳統的教學模式是教師“板書+講解”，學生所學的專業知識大多是從理論上接受，常用的工具軟件、網頁設計、二維的圖像處理、計算機組裝與維修等都是只知道一些理論，一到實際操作的時候就發蒙，理論與實踐嚴重脫節，不能適應用人單位的需求，加上近年來，一些其它應用專業加強了計算機課程的培養，我們的學生已經失去了原有的就業優勢。所以，采用理論與實踐一體化教學是一種長期有效的教學模式。

我校近年來對計算機專業進行了調整，將原來的辦公軟件、硬件維護專業轉變為動漫設計專業，并與企業簽訂了訂單協議，根據企業要求對教學計劃進行了調整，對文化課進行縮減，主要是對學生進行人格熏陶，增加了技能培訓課，強調對學生動手能力的培養。實行所有計算機專業課都在機房、實驗室進行，對部分專業課要求參加權威部門的職業資格認證考試，通過考試提高學生的職業技能。

2.3 通過改變教學方式來提高學生技能

2.3.1 案例教學法

案例教學法是一種運用實例進行教學的方法，例如：局域網的組建，我們可以把教材的各章節串在一起，把組網過程中用到的設備及技術方法先交代給學生，然后在教師的指導下，教師和學生共同參與案例的分析、討論和尋找實現途徑等來完成最后的工作。這樣在實驗室讓學生充分發揮主動、積極學習的興趣和能力。從而達到預期的教學效果。

2.3.2 任務驅動教學法

“任務驅動”是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法。所謂“任務驅動”，就是在學習過程中，教師給學生下達教學任務，學生通過對學習資源的主動運用，進行自主探索和互動協作的學習，通過完成一個個任務來建構新的知識體系，教師的幫助下，緊緊圍繞一個共同的任務活動中心，在強烈的問題動機的驅動下，通過對學習資源的積極主動應用，在完成既定任務的同時，完成教學內容。它要求“任務”的目標性和教學情境的創建，使學生帶著真實的任務在探索中學習。學習效果評價是重要階段，在生-生互評、教師總結點評中，幫助學生作歸納與總結。

2.3.3 個案教學法

所謂“個案教學”，是根據中職學校學生的個體差異較大，他們在認知、接受和理解能力、邏輯思維和動手操作等方面存在的差異特點，在教學活動中，對不同層次的學生，采取不同的目標要求。使每個學生都有學習目標，并且也有能力完成，很大程度上促進了學生的學習和進步。

2.4 努力創建一體化計算機教室

傳統的計算機專業教學，由于受學校硬件設施等諸多因素的影響，老師只能在教室或多媒體教室進行教學，這樣不僅浪費時間，事倍功半，教學效果不好。而且使這種理論與實踐嚴重脫節。因此，要打破理論課與實踐課地點分離的傳統授課模式，建設一體化計算機教室。目前我校主要采用的方式是在計算機房的計算機網絡中加裝多媒體網絡教室控制軟件，通過軟件的方式用教師機控制學生機，把教師機的屏幕演示內容投射到各學生機的屏幕上，這個功能也可以實現老師邊講解，學生邊操作的目標。這樣教師就可以隨時將理論教學與實踐操作訓練穿行，這種教學活動可以更好地將知識與技能緊密聯系，增強學生的直觀體驗，激發學生的學習興趣，達到提高教學質量和效果的目的。

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0引言

創新是一個民族的靈魂，是社會經濟發展的動力之源[1]。提高大學生的動手動力、實踐能力和創新精神是高等院校人才培養的重要內容，國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）強調“要以學生為主體，以教師為主導，充分發揮學生的主動性。高等教育要著力培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創新人才”[2]。創新性人才培養的途徑雖很多，校內創新實踐基地的創立作為一種全新的嘗試，其建設目的就是培養大學生的創新精神和實踐能力[3]，通過建設“時間、空間、內容”開放自由、“社會、教師、學生”交流便捷的學生自主實踐平臺，構建了學生自主實踐的長效機制和創新實踐的良好氛圍，是創新創業教育體系中極具潛力的載體和平臺。麗水學院計算機應用校內創新實踐基地作為校級首批重點創新實踐基地，立足IT產業生產實踐活動特點，理順校內創新實踐基地與實驗室（中心）運行機制，突出以學生為主體和學生自主創新，建設多元化創新實踐平臺，為培養創新性人才探索出了一條新路徑。

1校內創新實踐基地的認識

在建設之初，校內創新實踐基地易被誤解為一個獨立于實驗中心的新平臺、一個等同于開放實驗室的新空間、一種建設實驗軟硬環境的新形式，因此形成了一大批功能單一、模式多樣的創新實驗室，以教師相對單一的專業領域研究為基礎，開展零散的項目實踐，僅限于單一的實踐能力培養，實驗室之間的孤島效應明顯，學生創新精神難以激發，創新互動難以實現，創新手段難以突破，創新能力難以達成，并未完全達到學生動手能力、實踐能力和創新精神培養的根本目的。事實上，校內創新實踐基地不僅僅是一個簡單的物化實體空間或功能轉變[4]，其核心是在挖掘原有實驗中心開放資源的基礎上，形成學生自主實踐創新的新機制。依托實驗中心、實驗室、開放實驗室、校內實習實訓基地等現有資源，利用基地相對靈活的運行機制，拓寬原有實驗室開放創新的功能定位，滿足實踐創新活動的空間、設施、項目、師資、資金等各要素需求，并為實踐創新活動和成果推廣提供有效途徑。因此，就計算機應用校內創新實踐基地而言，既是計算機實驗中心的有機組成部分，又相對獨立，傳統的實驗室管理模式適合課程實驗、實訓等第一課堂活動，基地相對靈活的運行機制則可以有效推進科技創新、社會實踐等第二課堂活動。同時，基地也是實驗中心與校外實踐教育基地的紐帶和橋梁，可通過“校內企業”等形式延伸校外實踐基地的功能和作用，構建起課內課外、校內校外一體化的實踐平臺。實驗中心、校內創新實踐基地、校外實踐教育基地三者間的關系如圖1所示。

2校內創新實踐基地的建設理念

2.1突出學生主體

校內創新實踐基地的建設要堅持以“基地搭臺、學生唱戲、教師參與”為原則[5]，突出學生的創新主體性。區別于面向實驗教學為主的實驗室管理，創新實踐基地的頂層設計必須充分體現學生是創新實踐活動的主體，從平臺環境、實踐內容、運行機制、管理模式等方面規劃引導，學生真正成為基地管理、組織、設計、實施、運行的主體，教師宏觀指導和專家顧問，成為隱性參與者。

2.2突出自主創新

校內創新實踐基地的建設要以“自我管理、自主創新、鼓勵探索”為指導，突出學生的創新自主性。引入項目制、團隊制等企業運作模式，實施學生自主管理，各學生團隊在基地統一協調管理下獨立運行，有序開展創新活動。積極地引導學生自主創新，從項目構思、設計、實施和運行全過程由學生自主思考、自主實踐、自主運作，為學生提供激發和釋放創新激情的廣闊空間。創新實踐內容應具備良好的開放性和擴展性，鼓勵學生在教師指導下自由探索，在某個特定專業領域深入研究，形成創新性解決方案和應用成果。

2.3突出多元化培養

校內創新實踐基地的建設要以“實踐訓練、創新活動、成果孵化”為目標，突出學生的創新多樣性。計算機應用校內創新實踐基地結合學科專業的實踐特點，面向不同的學生需求，建立工程訓練、學科競賽、項目研發、社會實踐與素質拓展、產學研合作等多元化創新實踐形式，涵蓋信息系統、移動應用、虛擬現實等計算機應用各專業領域的多元化創新實踐內容，設置程序開發、UI設計、系統運維等多元化仿真崗位，以此來滿足學生的不同實踐興趣和認知需要。

3校內創新實踐基地的建設內容

計算機應用校內創新實踐基地是以培養學生動手能力、實踐能力和創新精神為目標，以建立多元化創新資源為實踐平臺，以開展多形式創新實踐項目為訓練平臺，以參與多類型學科競賽為檢驗平臺，以建設多層次創新工作室為孵化平臺，致力于將基地建設成為學生自主實踐中心、科技創新活動中心、學科競賽培育中心、學生創業實踐中心以及創新人才孵化中心，著力開展以“平臺資源為基礎，創新內容為核心，創新機制為保障”的基地建設。

3.1平臺資源建設

依據校內創新實踐基地和實驗中心既是有機組成又相對獨立的特性，結合計算機應用相關創新活動以學生為主體，空間和設備投入較少的實情，建立實體基地，同時將基地運行機制向實驗中心拓展、延伸和輻射，整合實驗中心的創新資源，統籌規劃，統一管理，形成“虛擬化基地”，建設實踐訓練、創新活動、成果孵化的一體化開放大平臺。（1）實踐訓練平臺是線上線下結合的“虛擬化基地”，主要整合計算機微機、網絡工程、虛擬現實、動作捕捉等實驗中心的創新資源，將實驗中心的全面開放納入基地管理，同時將中心計算云、渲染云、資源云等云端資源進行共享，設立各類開放項目，面向全體學生常態化開放，實現實驗中心“時間、空間、內容”的全方位開放。（2）創新活動平臺是實體基地的建設主體，主要是建立多個創新實訓室，實訓室將不再承擔實驗教學任務，為學生團隊提供專屬工位，面向服務外包應用創新大賽等省級及以上學科競賽，由學科競賽負責人統籌管理，實施學生自主管理模式下的24小時全天候運行。（3）成果孵化平臺是實體基地的高級業態，主要是學生工作室、企業校內公司、學生創業團隊等形式，采用企業運營模式，實施績效考核。通過承接外包項目、社會實踐、成果轉化等多種形式，形成有利于科技成果孵化的良好機制。基地整個平臺資源建設虛實結合，分工明晰，層層遞進，充分體現集聚效應，可為學生多元化創新活動的開展提供堅實的保障條件。基地平臺資源建設的整體框架如圖2所示。

3.2創新內容建設

依據實踐訓練、創新活動、成果孵化的三層次平臺資源建設模式，結合不同學科專業的特點，體現計算機應用創新實踐基地的定位和特色，主動設計創新實踐活動內容，增強指向性和實效性，體現交叉性和職業崗位需求，重點建設以“實踐項目為基礎，學科競賽為重點，創業訓練為目標”的三層次創新內容。（1）在實踐訓練平臺以國家級大學生創新創業訓練計劃項目、省級新苗計劃項目、校級實驗室開放項目、實驗中心常設開放項目、短學期實踐項目等為載體，設立選題參考和項目指南，提供各種創新實驗或實踐項目的研究思路和研究目的，鼓勵學生自主實踐，促進學生實踐能力的培養。（2）在創新活動平臺以服務外包應用創新競賽、“互聯網+”創新創業大賽、程序設計競賽、多媒體作品競賽等省級及以上學科競賽和參與面廣的全校性IT技能比賽為載體，建立常態化管理、梯隊化運行的競賽團隊，實施教師科研轉化學科競賽，學科競賽引入實驗教學等舉措，促進學生創新能力的培養。（3）在成果孵化平臺以學生工作室、合作企業校內公司、學生創業團隊等為載體，將產學研合作課題引入學校，使學生了解企業創新活動和創業運作的機制，同時在教師的指導下自主創新，開展關鍵技術研究和核心產品研發等，促進學生創業意識的達成。

3.3創新機制建設

加強組織領導和對校內創新實踐基地的管理與服務，構建有利于創新實踐活動科學有序開展的運行體系，引導和激勵全體師生積極參與創新實踐活動，建設可持續發展的管理、運行、投入、激勵等保障機制，形成有利于培養學生實踐能力和創新精神的管理機制。管理機制主要是基于基地負責人負責，全體教師參與，學生自主管理的全面開放管理模式，并通過建立基地相關管理制度，明確各方權利和責任。運行機制主要是基于視頻監控、門禁管理、釘釘移動智能平臺等信息化手段下的常態化運行模式，實現創新實踐活動全過程智能化運行。投入機制主要是基于校內創新實踐基地建設經費、學科競賽專項經費、學生科研項目經費以及創新創業資助經費等資金的長效投入機制[4]，并將全部經費用于學生創新條件改善、創新項目培育、創新成果轉化等方面。激勵機制主要是基于課內課外相結合、教研科研等效下的績效考核和激勵政策，教師指導學生開展創新實踐活動的勞動付出和成果應用都以教學工作量、教研工作量、標志性業績點等形式得以充分體現。

4初步的建設成效

經過兩年多的建設和運行，麗水學院計算機應用校內創新實踐基地已經初具規模，成為計算機省級實驗教學示范中心建設的重要延伸和拓展。以創新第二課堂為目的，實現了實驗教學內容、方法、層次的改革和創新，極大地促進了課內課外相結合、科研轉化為教學內容等新型實踐教學方式，為學生的創新創業教育提供了一個多元化創新實踐平臺。以專注創新實踐活動為抓手，為實驗室全面開放提供了新思路，促進了計算機實驗中心20余個實驗室的整合和梳理,新建了5個創新實訓室，進一步擴展了現有實驗中心的教學功能和開放力度，2016年的基地開放人時數就高達10余萬。以競賽團隊和工作室為媒介，吸引了一大批學生進入基地開展創新實踐活動，幾乎所有的計算機科學與技術專業學生都有在基地實踐訓練的經驗。進入創新實踐基地的學生,其動手能力、創新意識、實踐創新能力均顯著提高[6]。在近3年的省級及以上學科競賽獲獎30余項，服務外包應用創新競賽的獲獎數位居全省高校前列。成功培育多個學生工作室和創業團隊，開展了軟件開發、傾斜攝影等方面的應用研究，成果應用推廣情況良好，得到市場和風投的青睞。

5結語

校內創新實踐基地是培養創新性人才的新探索，也是進一步提升應用型人才培養質量的新舉措。隨著教育專家和實踐教育工作者對基地建設的認識不斷深化，基地建設的內涵得以不斷完善，校內創新實踐基地必將成為學生實踐鍛煉、自主創新、創新創業最為重要和有效的平臺之一。上述就校內創新實踐基地的認識和思考，及計算機應用校內創新實踐基地在平臺建設、內容建設和機制建設等方面的探索和實踐，是對過去的總結和反思。未來更需要我們的長期實踐、不斷探索，尋找特色途徑，構建實踐模式，加強校企合作，最終完善創新性人才培養的實現路徑。

參考文獻：

［1］劉世彪，張佑祥，龔雙姣，等.校內實踐基地建設促進大學生科技創新的實踐與探索［J］.高等理科教育，2009（1）：111.

［2］王杰.校內創新實踐基地建設的重點和難點探析［J］.實驗室研究與探索，2015（7）：161.

［3］董德民.大學生創新實踐基地運行模式與管理機制研究［J］.中國電力教育，2014（2）：191.

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中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2014）04-0078-04

一、引言

2013年7月公布的第32次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》指出我國手機上網用戶數達到7.83億，手機網民規模達4.64億，占總網民的78.5%，手機作為第一上網終端的地位更加穩固，調查還發現手機網民規模保持快速發展的態勢，用戶對移動互聯網的興趣和黏性也都不斷增強。[1]移動互聯網作為一種新興的技術形態，隨著智能手機的普及和各種移動應用的出現，無縫地融入人們的日常生活，這給教育帶來前所未有的機遇和挑戰，也給開展移動學習創造了很好的外部條件，移動學習已成為一種學習趨勢，成為混合式學習的重要部分。

隨著移動互聯網的不斷普及，二維碼因其信息量大、易制作、低成本和掃描迅速等優勢受到網民的青睞，二維碼在日常生活中隨處可見，在傳播營銷、電子商務等領域都有了很好的應用案例，已經成為移動互聯網的重要入口之一。QR（Quick Response）碼是二維碼的一種，最早的應用出現在日本，我國于2000年12月公布了QR碼國家標準（GB/T18284-2000），QR碼標準開放、無專利問題，可以無償地使用，在各個領域得到快速的推廣應用，在日常生活中見到的呈正方形，三個角落有“回”字形圖案的就是QR碼。在國內普遍把二維碼等同于QR碼，下文中提到的二維碼特指QR碼。

二、QR碼概述

QR碼全稱為快速響應矩陣碼（Quick Response Code），是一種全新的自動識別和數據采集技術，可以表示英文、數字、漢字等信息，現在QR碼的類型主要有文本、URL、位置信息、電子名片、WIFI賬號、電子郵件等，具有以下優點：①信息容量大，容錯能力強。QR碼用深色模塊表示二進制“1”，淺色模塊表示二進制“0”，最多可以存儲7089個數字或者4296個字母，錯誤校正分為四個級別，具有極強的糾錯能力；②成本低廉，制作簡單。QR碼的專利所有方DENSO WAVE公司聲明，可以免費使用符合JIS或ISO標準的QR碼，沒有專利糾紛問題，普通用戶可以通過互聯網上的QR碼生成工具生成QR碼，保存或打印后即可使用；③操作方便，響應迅速。用戶只需把普通智能手機的攝像頭作為掃描器，安裝相應的解碼軟件，就可以方便掃描QR碼獲取其中的信息，通過掃描獲取信息是鍵盤輸入速度的5倍，且出錯率更低。[2][3]不同的智能手機操作系統有不同的QR碼應用，還有很多手機應用內置了QR碼掃描模塊，例如UC瀏覽器、微信等。隨著智能手機的不斷普及，針對QR碼的移動互聯網應用也越來越多，越來越多的人通過掃描QR碼進入移動互聯網，QR碼已然成為移動互聯網的重要入口，是連通線上、線下的重要橋梁，是現實世界到數字世界的超級鏈接。

三、國內外QR碼（二維碼）應用述評

在我國大陸地區，更多的學者把它稱作為“二維碼”，已經有很多學者從二維碼的特點和優勢出發對二維碼技術和業務開展多層次、多角度的研究，有學者結合國內二維碼的應用案例，對二維碼的應用體系進行了歸納總結，指出二維碼可從信息服務、電子商務、行業應用等三個方面拓展應用。[4] 有越來越多的學者開始關注到二維碼在教育領域的應用：很早就有學者探索二維碼技術在數字圖書館中的應用，提出二維碼應用于圖書館自動化管理系統、紙質文獻與電子文獻對接、實現遠程數字化信息素質教育的可能性。[5] 還有學者開始研究二維碼在校園信息化建設中的應用包括門禁訪客方面、學習行為分析方面、設備資產管理方面、移動學習等信息化教學方面，同時還有學者嘗試使用二維碼設計移動學習系統，并進行了實證研究。[6]盡管學者對二維碼在校園中應用積累了一定的基礎和經驗，但針對二維碼在課堂教學中的應用研究卻很少，深度也不夠。

在國外和我國臺灣地區，更多的學者把它稱作為“QR碼”，已經有學者開展對QR碼的教學應用研究，把它引入到課堂、應用到實際教學當中。有歐洲教師在iTEC（Innovative Technologies for an Engaging Classroom）項目中，把QR碼應用到數學課堂中，他介紹了課堂應用的四種途徑：支持學生自我評價和反思，開展差異化的教學，展示分享典型工作成果，創建基于教室的尋寶之旅。[7]有韓國學者把QR碼應用到生物類課程中，提出和開發了一種把QR碼和智能手機整合到生物類戶外考察課中的教學方法和教學過程，并通過戶外選址物種多樣性識別、制作QR碼表和安裝軟件、開展戶外實地考察活動、學生進行簡報和討論四個步驟闡述了教學過程，最后為教師開展基于QR碼的教學提供了一個快速清單。[8]我國臺灣地區的研究者提出了一個基于實時求助機制的CULP（a context-aware ubiquitous learning platform），在比較RFID、GPS、QR碼等技術后，該平臺采用低成本的QR碼技術、包含攝像頭的手機和互聯網服務支持泛在學習，為更好的評估該平臺的應用效果，研究者通過“計算機組裝”學習內容設計實驗，把學生隨機地分成控制組和實驗組，實驗組在CULP的協助下開展學習，實驗結果表明實驗組學生的學習效率和學習成績都有顯著改善。[9]

《教育信息化十年發展規劃》專門提出要加快職業教育信息化建設，支撐高素質技能型人才培養，建設支撐學生、教師和員工自主學習的數字化環境，提高實踐環節的信息化水平，高職教育作為高等教育的一種類型，職業教育的重要組成部分，有其特殊性。文章將探索QR碼在高職課堂教學中的應用，有助于高職數字化學習環境的創建，有助于高職教育信息化建設。

四、高職學生QR碼（二維碼）使用情況調查分析

1.調查內容和方法

為了更加全面的了解當前高職學生對QR碼的認知水平、使用情況和期望，為QR碼在教學中的應用提供參考，為學生提供更好的數字化學習環境，本研究以寧波城市職業技術學院大二學生為研究對象進行網絡問卷調查，為了讓學生更好地理解，在問卷調查中采用的是“二維碼”這個名稱。問卷內容包括二維碼認知水平、二維碼使用情況和對教學應用的期望三個維度，設置13個題目，共有來自環境、商貿和旅游三個學院的196個學生參與本次調查，參與調查的男生33人（占16.84%）、女生163人（占83.16%），調查時間2013年6月。

2.調查結果與分析

（1）關于二維碼認知水平的調查。在參與調查的196名學生中，有181人正在使用智能手機，表1展示了學生對二維碼的認知水平，包括智能手機操作系統分布情況、對二維碼的認知情況和二維碼功能原理的熟悉程度。數據顯示，有92.35%的學生正在使用智能手機，說明智能手機在高職學生中已經非常普及，這為二維碼在教學中的應用提供了很好的硬件基礎；93.37%的學生表示認識二維碼，這說明二維碼已經很好的融入到日常生活中，但60.20%的學生表示不熟悉二維碼的功能原理，這要求我們在教學應用前適當講解二維碼的功能原理，為教學應用掃清障礙。

（2）關于二維碼使用情況的調查。表2展示了學生在日常生活中二維碼的實際使用情況，包括使用頻率、從未使用的原因、為什么掃描二維碼、掃描二維碼后干什么以及手機中安裝了哪些二維碼軟件。該維度的問題1設置了跳轉，根據問題1的答案，跳過問題2或者跳過問題3、4。數據顯示，只有不到10%的學生會每周使用二維碼，而有45.41%的學生從未使用過，說明二維碼的使用并未普及；在對從未使用的原因調查時，有56.18%的學生由于技術層面的問題，而43.82%的學生則認為不實用，因此在排除技術障礙的同時還需要展示應用效果；問題3和問題4的調查數據表明學生還停留在信息獲取的初步應用階段，應用參與度不高；有75.51%安裝了社交移動應用（微信、陌陌等），而安裝其他應用的學生均不到50%，因此在教學應用之前很有必要向學生介紹一些二維碼編碼和解碼的應用。

（3）關于二維碼教學應用期望的調查。表3展示了學生對二維碼在實際教學中應用的期望，包括比較感興趣的二維碼應用領域、有無使用二維碼學習的經歷、在教學中應用二維碼對學習興趣的影響、對二維碼在移動學習應用前景的看法等。數據顯示，只有16.84%的學生認為有過使用二維碼學習的經歷，但達70%的學生愿意嘗試使用二維碼進行學習；有將近60%的學生對二維碼應用中學習表示感興趣，有超過75%的學生愿意使用在課件、教材、實訓室中出現的二維碼；此外，有超過80%的學生對二維碼在移動學習方面的應用前景表達正面看法。以上數據表明學生對二維碼的教學應用比較感興趣，對教學應用的效果有很高期望。

通過問卷調查我們可以得出如下結論：①已經具備在高職課堂中開展二維碼教學應用的軟硬件基礎，但學生對二維碼的認知水平有待提高；②高職學生已經具備了一定的二維碼操作和使用基礎，但對二維碼的應用水平和形式有待提升；③高職學生對二維碼的教學應用有所期待，已經具備二維碼教學應用的需求基礎。

五、QR碼（二維碼）在教學中的應用探索

在借鑒國內外關于QR碼（二維碼）的應用案例和實際調查分析后，我們認為有必要把QR碼引入到課堂中，開展QR碼教學應用的探索。為了更好地說明QR碼在不同課堂中的應用形式，結合高職教育的自身特征把課堂劃分成第一、第二和第三課堂三個類型，第一課堂是指在普通教室開展的理論教學，第二課堂是指在實驗、實訓室開展的實驗、實訓教學，第三課堂是指在學生日常生活中除了前兩類課堂的場合和時間。

1.第一課堂：實現紙質教材和數字資源的無縫銜接

QR碼能夠搭建連接平面媒體和數字媒體的跨媒體“橋梁”，在商品廣告應用上如此，在物流運營中如此，同樣適用于課堂教學。在第一課堂的理論教學過程中，可以把QR碼嵌入到教材中，學習者可以通過QR碼把紙質教材上的知識點與網絡上數字化的教學資源有機統一起來，靈活使用。實現文字與圖片、動畫、視頻等教學資源的無縫對接，使得教材更加生動、形象和有說服力，同時也提升學生學習的興趣；可以把QR碼嵌入到課件中，學習者可以直接通過QR碼把課件下載到手機上，更加自主地瀏覽課件、開展學習；還可以在無線網絡、智能終端以及QR碼技術的支持下，進行各種巧妙的設計，搭建了一個增強型的課堂學習環境，用于輔助課堂協作學習活動的開展。

Gill Leahy把解題的提示隱藏在QR碼中，學習者在完成作業或者測試后，通過掃描QR碼獲得探究式的幫助，從而實現學習者的自我評價和反思。劉紅霞等將QR碼嵌入到紙質教材中，學習者使用智能手機掃描QR碼，獲取數字化資源，在紙質教材與數字化資源的支持下進行協作學習。實驗結果表明：學生普遍對該學習方式有較高的接受度，且該學習環境對于學習任務的完成以及團隊協作能力的培養具有正向效果。 [7][10]

2.第二課堂：實現現實環境和虛擬環境的無縫銜接

QR碼是搭建連接現實環境和虛擬環境的“橋梁”。在第二課堂的實驗、實訓室中，給實訓器材添加QR碼，學習者可以通過智能終端獲取器材的使用說明、注意事項、操作示范視頻，甚至是設備的仿真系統等信息；在實訓過程中，教師還可按實訓計劃或教學進度以QR碼方式相應信息，如知識點提要、課件摘要、重點難點提示、學習活動安排等內容，學習者通過智能終端接收信息，實現教學信息的快速精確推送，實現利用虛擬的數字資源構建“教學做合一”。

韓國的Jun-Ki Lee等在生物類戶外考察課中應用QR碼和智能手機創新地開展教學，臺灣黃國楨教授等在計算機組裝課程中設計的實時求助CULP就是QR碼在第二課堂實驗、實訓教學中應用的范例。

3.第三課堂：創新數字化學習環境，助力學生非正式學習

學生很多知識和能力是在第三課堂通過非正式學習的形式獲得，通過應用QR碼創新數字化學習環境，有助于學生的非正式學習。可以結合專業特點創設學習環境，針對園林類學生，給校園和實訓室中花、草、樹木添加QR碼標識，學習者只要用手機掃一掃，圖片、學名、種類及形態特征等相關信息便一覽無余，使學習者漫步在校園或實訓室中就可以通過智能手機習得知識、提高能力，實現無處不在的移動學習；可以結合第三方軟件進行創新應用，利用微信中內嵌的QR碼功能推廣微信號，創設課余師生互動環境，從而拓展師生、生生之間的交流空間，把教學拓展到第三課堂，助力學生非正式學習。

白浩等探討了微信公眾平臺在高校教育領域中的應用研究，將微信號QR碼發給學習者，利用微信平臺的優勢開展教學，把微信平臺的高時效性、內容推送的豐富性、消息推送的精準性等優勢應用到教學中，取得很好的效果。 [11]

六、總結與展望

在高職課堂中引入QR碼已經具備了很好的物質、認知和需求基礎，國內外也有很多成功的案例值得借鑒，相信QR碼將有很好的課堂教學應用前景。為了讓QR碼在三個課堂中取得更好的應用效果，讓學習者更主動地使用QR碼，增加學習者的黏性，還需要完成以下工作：第一，重新梳理教學內容，重新設計教學方案，重新組織教學過程；第二，對數字教學資源進行碎片化處理的以符合移動設備的技術指標和移動學習的認知規律。

參考文獻：

[1]中國互聯網絡信息中心.第32次中國互聯網絡發展狀況統計報告[R].201307：11-20.

[2]鞠文飛. QR碼的校園應用[J]. 信息安全與技術，2012（6）：86-88.

[3]王陽陽. 基于手機二維碼技術的創新學習活動設計[D].曲阜：曲阜師范大學，2011.

[4]陳荊花，王潔. 淺析手機二維碼在物聯網中的應用及發展[J].電信科學，2010（4）：39-43.

[5]張燕蕾. 二維碼技術及其在數字圖書館中的應用探析[J]. 現代情報，2007，196（10）：94-95.

[6]張豪鋒，邢海風，朱元培.基于QR Code的移動學習系統設計研究――以計算機硬件教學為例[J]. 現代教育技術，2011（21）：140-144.

[7]Leahy G.QR Codes in The Mathematics Classroom. Mathematics Teaching [J/OL]. July 2013，（235）：27-29.

[8]Lee J K， Lee I S， Kwon Y J. Scan & Learn！ Use of Quick Response Codes & Smartphones in a Biology Field Study[J]. The American Biology Teacher， 2011， 73（8）： 485-492.