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不同于大学,高职院校的教学周期短,其教学目的是将学生在较短时间内培养为具备专业技术能力的实用型人才。因此,对于学校教学效率的提升是非常重要的。在计算机网络安全教学中,应用虚拟机技术可以在有限的条件下为学生创造真实的网络环境,能够让学生得到充分的实践体验,加强学生对知识和专业技术的理解掌握,从而提高教学的有效性。
一、高职计算机网络安全教学
当前,随着信息技术的发展,计算机网络已经在很多领域中得到了广泛的应用,在此过程中,计算机网络安全问题层出不穷,社会各界对计算机网络安全专业人员的需求越来越大,因此,很大高职院校都设立了计算机网络安全课程。计算机网络安全是指在特定的网络环境中,通过采取一系列的网络控制和技术措施,对数据信息进行全面的保护。在高职计算机网络安全教学中,由于教学的目标是培养学生维护网络安全的能力,这就需要在实训教学阶段训练学生处理病毒的能力。因此,在大多数高职院校中,对于计算机网络安全的教学,是以理论教学为主,在实际的教学过程中,学生由于缺乏实践训练的机会,无法对所学的理论知识进行验证,在面对真实的计算机网络安全问题时,就无法将所学理论知识熟练的应用。计算机网络安全是一门非常重视实践训练的课程,学生在学习理论知识的过程中,需要辅以实践训练,明确所学知识在各种各样的网络环境中的实际应用,因此,教师可以引入虚拟机技术,在保证机房机器不受损伤的同时,节约经济成本,为学生提供良好的实训环境。
二、虚拟机技术
虚拟机是在实际的计算机中,通过运行一定的软件,模拟出一个逻辑上的计算机。虚拟机不仅具备真实计算机的软件环境,而且具备各个必要的虚拟硬件设备,在实际的操作过程中,虚拟机完全可以视为一台真实的计算机。VMware是一个构建虚拟机的软件,能够在一台计算机中,占用一定的内存和硬盘空间模拟出多个虚拟机,而且这多个虚拟机可以在同一台计算机中同时运行,在运行过程中,能够分别运行不同的操作系统,每个虚拟机之间不会发生干扰,在有必要的情况下,还能将这多个虚拟机联入同一网络。在应用虚拟机的过程中,由于每个虚拟机系统实际都只是硬盘上的某部分文件,如果虚拟机受到病毒攻击陷入崩溃,只需要删除对应虚拟机的文件就可以了,虚拟机中的病毒不会对实际计算机造成影响,对于删除源文件的虚拟机系统,只需要通过复制文件就能恢复如初。如果将多个虚拟机联入同一网络,就可以模拟为一定的联机系统,为实训教学提供更合适的平台。VMware软件在进行虚拟机的构建过程中,不需要对实际计算机的硬盘进行物理分区,可以直接在实际计算机中构建各种不同的虚拟机,而且无需重启计算机。在虚拟机的运行过程中,可以视为实际的计算机,不仅各个虚拟机之间可以进行虚拟网络连接构建计算机网络,虚拟机与实际计算机之间也能进行一定的互相访问,交流文件信息。VMware软件不仅可以将构建出来的虚拟机与真实的计算机隔离起来,还能对虚拟机操作系统中的各个软件进行隔离,并记录虚拟机系统的各个文件信息,一旦虚拟机系统崩溃,就可以通过系统还原的操作进行恢复。由于虚拟机是实际计算机硬盘上的一部分文件,所以虚拟机的操作系统也是安装在这一部分文件中的,虚拟机内部的运行状况不会对实际的计算机发生影响。而且,虚拟机在运行过程中,可以很方便的对其操作条件进行变动,随时对虚拟硬件设备进行调整。
三、虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用
在高职计算机网络安全教学中应用虚拟机技术,首先需要安装VMware虚拟机,这一过程并没有很难的地方,但依然有需要注意的问题。第一,虚拟机数量的设置。尽管VMware软件可以同时构建多个虚拟机,各个虚拟机之间互不影响独立运行,但这些虚拟机的内存和硬盘空间实际都是计算机的一部分,而且占用量很大,如果虚拟机数量过多,就会在一定程度上拖慢系统的运行速度。因此,一般来说,虚拟机只需要建立两个就能完成实训教学的内容。第二,虚拟机操作系统的选择。在计算机网络安全教学中,网络服务器安全相关的内容经常会遇到。在对这部分内容进行实训教学时,可以分别为两台虚拟机安装WindowsServer2003操作系统和WindowXP操作系统,对于虚拟机操作系统的安装,与实际计算机操作系统的安装是一样的。安装完虚拟机操作系统之后,就可以根据教学的需求,在虚拟机中安装相应的软件。第三,虚拟机的网络连接。在真实的计算机网络中,计算机并不是独立的,而是通过桥接等网络连接方式联入互联网。应用虚拟机,可以模拟桥接的网络连接方式,将虚拟机联入网络,进行更贴近现实的计算机网络安全实验。第四,实体机的硬件性能。虚拟机的构建和运行需要占用大量的内存,所以,在实训教学的过程中,应当选择配置较高的机房,保证操作系统的流畅。在高职计算机网络安全教学中,不仅需要学生掌握相应的网络安全技术,还要学会基本的专业技能,计算机的组装与维护。虚拟机的应用,能够利用有限的条件,为学生模拟出多种实验环境。计算机的组装与维护包含很多内容,在实际的教学过程中,需要实践操作的有CMOS设置、硬盘分区、桌面系统安装等等。第一,CMOS设置。虚拟机和现实中的计算机一样,具备专有的BIOS,用VMware构建的虚拟机是PhoenixBIOS4.0,这个BIOS设置非常全面但也很复杂,学生只要能够熟练掌握就能够在其他很多实际电脑中的BIOS中应用。第二,镜像软件。镜像软件是系统维护中非常常用的,在虚拟机中,学生可以学习如何应用镜像软件进行系统的备份和还原。第三,操作系统的安装。安装操作系统是非常基本的计算机组装技术,而如果实际的计算机进行操作系统的反复安装练习,非常麻烦,应用虚拟机,学生可以随时进行操作系统的重置安装。第四,软件的安装。在机房中,为了维护计算机的安全,通常都会设置硬盘保护,一旦重启,就会还原系统的一切改动。然而在计算机实训中,很多软件的安装都需要重启才能生效。应用虚拟机,可以有效解决这一问题,学生可以将软件安装在虚拟机系统中,然后对虚拟机系统进行重启,从而在保证软件正常运行的同时,不对实际计算机造成损害。在进行计算机网络安全教学时,需要学生掌握各种网络操作系统,如Windowsserver2003、Linux等。因此,机房计算机需要安装多种操作系统。对于操作系统的配置和调试,一般都是需要重启才能生效,这就要求机房计算机不能设置硬盘保护。而如果不设置硬盘保护,学生在对系统进行操作的过程中难免会出现一些错误配置,而这些错误配置在很多时候都是很难进行排查的,这就为实训教学带来了很大困难,而且对于Linux系统的操作和配置常常需要在Windows中查找相关资料,这就大大拖慢了实训的节奏。应用虚拟机技术,学生可以在虚拟机中安装所需学习的操作系统,由于虚拟机运行的独立性,学生可以同时安装两个操作系统,一个用于系统的配置操作。另一个用于相关资料的查找。此外,虚拟机的性质与实际计算机并没有差别,在计算机网络安全教学中,虚拟机可以为各种病毒的入侵和反制提供操作环境,让学生具有充分的实践机会。在高职计算机网络安全教学中,应用虚拟机技术不仅可以利用有限的硬件条件为学生创造良好的实践环境,还能避免实训中可能对机房机器造成的不利影响。当然,虚拟机也存在缺陷,无法模拟某些硬件故障和网络故障,这还需要进一步的研究和改进。
参考文献
[1]迟国栋.浅谈虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用[J].价值工程,2013,(19):212-213.
[2]朱燕.虚拟机技术在计算机网络安全教学中的应用[J].电脑知识与技术(学术交流),2014,4(23):34-35.
引言
众所周知,科技是第一生产力。于科技而言,计算机占据重要地位。作为一门实践性极强的学科,计算机实验教学质量的高低直接影响着高应用型人才的培养。因此,完善计算机的上机实验教学,极为重要!在实验室建设、实践性教学中虚拟机技术显得非常重要!虚拟机技术的存在解决以下几大问题:一是计算机实验资金短缺;二是实验设备短缺;三是计算机安全实验对电脑极易造成破坏。虚拟机技术具有以下几大优点:一是可以在机房进行交互式验证、设计及研发型的实验[1];二是为学生课内外的自主学习提供便捷;三是节省了资金投入。因此,将虚拟机技术应用于计算机安全技术实验教学中及其有意义的。
一、虚拟机技术的介绍
1.1虚拟机的定义
虚拟机的英文名叫virtual machine,它不是硬件,而是一种及其特殊软件,利用软件虚拟出电脑,因此虚拟机又称为电脑中的电脑。用户可以用这个软件创造出一种环境来操作其他软件。运行虚拟机的电脑分为宿主机和虚拟机。宿主机是物理计算机主机,即运行虚拟机的主机,虚拟机也称客户机,即在主系统中虚拟出来的环境,与物理计算机几乎一样。用户可以虚拟出自己需要的系统,如Windows操作系统、LINUX操作系统、Unix操作系统等,也可以虚拟出不同的版本,如windows xp、win7、win8、win10等……用户在虚拟机中进行任何操作均不会对电脑造成任何影响。
1.2虚拟机的特点
从1.1虚拟机的定义的介绍中可知,虚拟机的运行环境极易满足,只需电脑上安装上VMware即可。所以,虚拟机具有跨平台性、执行效率高等多种优点。虚拟机的主要特点如下:一是与主机进行通信。一台电脑可以装上多个虚拟机,一个虚拟机可以装多个操作系统[2]。每个虚拟机均可以与主机建立连接,即两者之间可以相互传递文件,实现资源共享;二是可以以客户端服务器形式运行,即运行C/S方式的应用;三是安全可靠。虚拟机与主机分离,所以在虚拟机上进行的操作不会对主机造成任何伤害,而且实验中对虚拟机造成的破坏能够自己快速恢复;四是硬件无关性。在PC机上虚拟的硬件是一样的,在不同的主机间具有通用性,所以具有可移植性。因此,将虚拟机运用到计算机安全的教学实验中受到师生一致的好评,虚拟机技术在计算机方面的学习中也占据重要地位!
1.3虚拟机在教学中的应用
据以上虚拟机的特点分析可知:虚拟机在教学中的应用有配置不同类型的操作系统、进行数据加密、进行病毒的分析与预防等。在教学中,仅仅用一台电脑就可以进行计算机安全技术的实验,大大节省教学资源,更具有安全性。同时,与主机的环境几乎一样的特点更加方便学生的操作,更加易学易懂!
二、网络连接方式
在安装虚拟机的过程中,要想实现计算机的主机与虚拟机的通信,首先选择客户机操作系统:有Windows、Linux、Novell NetWare、Solaris、VMware ESX等,选择版本:有32位、有64位、有企业版、有标准版、有家庭版、有win7、8、10、Xp等;然后可以进行处理器的配置,可以有多个处理器;之后是进行网络连接。
网络连接有四种:一是使用桥接网络。桥接网络为客户机操作系统提供直接访问的外部以太网网络的权限。客户机在外部的网络上必须有自己的IP地址。二是使用网络地址转换。为客户机操作系统提供使用主机IP地址访问主机拨号连接或外部以太网网络连接的权限。三是使用仅主机的模式网络。将客户机操作系统连接到主机的专用虚拟网络。四是不使用网络连接。
三、虚拟机技术在计算机安全技术实验教学中的应用
3.1虚拟机技术在计算机安全技术实验教学中的应用
虚拟机技术不仅在计算机安全技术的基础实验教学中作用重大,而且在操作系统的实验中也占据重要地位。虚拟机技术可以避免应用程序或工具软件安装过程中的风险,还可以进行磁盘分区、安装不同的操作系统、进行格式化。同时,虚拟机技术一方面可以用于计算机网络类实验,如配置家庭网、资源共享、远程控制等,另一方面,虚拟机技术还可以用于搭建机群,如搭建机群,搭建PC机群等[3]。
从维护管理机房的角度看,虚拟机技术降低管理人员的工作强度,理由如下:一是机房不再需要安装各种操作平台就可以满足需求;二是部分上机实验的软件安装导致系统崩溃的问题得到很好的解决。
3.2案例
某高校在计算机安全技术的上机的机房中每台电脑中均装有虚拟机。场景:一是每个计算资源在虚拟化堆栈中都是逻辑隔离,相互独立。二是不需要为单独配置每个计算资源,而使他们工作在一起。三是计算资源变成一种立即生效的、按需提供的服务。收益:一是能够在系统架构中动态的添加、更新各种服务器计算资源。二是提供构建动态IT的技术基础。三是提高计算机资源的共享性。四是能够很短时间就能重新定位和恢复应用服务器,提供很好的上机环境。五是在不中断关键的上机实验前提下,具有更短的服务器维护时间。
四、结语
由以上分析可知:虚拟机技术在计算机安全技术实验教学中占据重要的地位!虚拟机技术在计算机安全技术实验教学中的意义:一是虚拟机技术给计算机的上机实践带来了安全保障;二是虚拟机技术解决了实验设备不足的问题,提高计算机资源的共享性;三是虚拟机技术满足多环境配置的需求;四是降低了实验室的管理难度,提高教学的效率。因此,虚拟机技术的使用与推广对学习计算机的学生来说是一大福音!
参考文献:
教学秘书是高校教学管理队伍的重要组成部分,在教学管理系统中发挥着重要作用。教学秘书的最基本工作就是管理教学档案。教学档案是学校在教学实践、教学研究等项活动中直接形成的、具有保存价值的文字、图表、实物、声像等各种载体的文体资料的总和。教学档案管理是一项繁杂而又细致的工作,也是学校管理的一个重要方面。搞好教学档案管理,特别是利用计算机进行教学档案管理,对积累经验、改进教学、提高教学质量和管理水平,探索学校教学管理规律都具有重要意义。利用计算机进行教学档案是指档案的记录、存贮、整理、加工、查找、报道、交流、转递等都通过计算机进行。计算机管理教学档案,是档案管理技术发展的方向。
2 充分认识教学档案管理的重要意义
教学档案是反映和评估教学质量和教学管理水平的重要依据。教学档案材料的收集、整理、保管和利用是教学管理工作的重要组成部分,“应该实行‘三纳入’、‘四同步’,即纳入教学计划、规划,纳入教学管理制度,纳入各级管理人员岗位责任,作为考核教学质量和管理水平的标准之一。” “教学管理的各环节必须做到下达教学任务与提出教学文件材料的归档要求同步;检查教学工作与教学文件材料形成积累情况同步;评审、鉴定教学质量、教材、毕业论文、优秀教学成果与审查、验收档案材料同步;毕业分配、上报评审材料、教师晋升与档案部门出具归档证明同步”。教学档案是教学实践活动的真实记录,是进行教学研究必不可少的素材,只有依据可靠的教学档案作为研究依据,才能起到科学的效果。通过教学档案的反馈信息,可以得到教学中带有普遍性和规律性的东西。
院(系)教学档案是学校档案的主体和基础,是院(系)教学管理和教学科研成果的真实历史记录,反映了学校教育事业发展的历史全貌,是本科教学评估的重要参考依据。教学档案的真实、准确、完整是教学工作规范正常运转的重要保证,是检验教学管理水平高低的重要标准。教学档案内容非常繁杂,既包括教学计划、大纲、课程表、学生成绩、毕业论文等教学文件,又包括科研成果、师资队伍建设及学生管理等各种材料。由于院(系)教学档案管理手段陈旧,出现了档案管理混乱不清、查询检索较复杂、信息收集不及时等问题。尤其是应对各种教学评估和申报各种项目时,针对不同的指标体系所要整理的材料的格式、重点、所选项目都有所不同,工作起来就更显手忙脚乱了。所以,为了能及时准确地整理出所要的材料,急需利用现代化手段优化管理,构建适应现代教学工作的日常教学档案管理体系。
3 充分认识计算机管理教学档案管理的重要意义
计算机是一种先进的信息管理工具,它准确的记忆、高速的运算和巨大的贮存量以及完备的功能是人无法比拟的。随着教育手段现代化和档案管理的科学化,计算机已经广泛应用,多媒体在教育教学管理中蕴藏的巨大潜能已张显无遗。通过计算机辅助管理教学档案,就能够实现量化、优化管理,事半功倍,促进教学管理的科学化和高效化。在档案管理工作自身现代化的同时,教学档案难管理这一难题也就迎刃而解,从而实现档案管理和教学这二者的相长与双赢。因此,利用计算机来解决教学档案管理中存在的难题,不失为一种有效的途径,而且,其开发利用的前景十分广阔,极具前瞻性和推广价值。
4 利用计算机进行教学档案管理的重点是编制教学档案检索
教学档案管理是学校用科学的原则和方法管理教学档案,为学校教育教学活动服务。利用计算机进行教学档案管理的重点是编制教学档案检索。
1)编制教学档案检索是创建教学档案的关键。创建教学档案,要向计算机系统输入大量的经过规范化处理的教学档案数据,其关键是编制科学合理的检索。
编制教学档案检索客观上要求有计划、有步骤,事先要列出周详的、具体的计划和预案,强调逻辑性、严密性、划一性,明确先编什么,后编什么,并要做到心中有数。只有这样,才能为后续工作打好基础。如果编制教学档案检索工作做不好,就会给以后的查找和使用带来困难,即使你的教学档案资料再详实,检索查找不出来,就毫无利用价值可言。
2)编制教学档案检索的具体方法。
编制教学档案检索,可以以学期为单位。首先要对本学期形成的各种类型的教学资料及时进行收集、整理,并依据管理需求进行分类;然后在计算机上建立该档案数据库,将该档案的分类号、档案标题、目录等逐一输入计算机;在该档案全部输入完毕后,可以根据档案管理的需要分别打印输出该档案的主要相关信息的目录等。打印出的各种目录要字迹清晰,还可用计算机对目录进行修改。如果将这些相关的目录等装订成册,就成了检索工具。当用户需要查找时,我们就可直接利用计算机进行检索。先确定某一任务,然后根据用户的要求分别按照主题词、关键字、案卷标题等进行检索,也可用任意组合查询的方法查找档案。
例如,我们将我校教师按所担任的学科逐一进行分类,同时也将其年龄、性别、学历,参加工作时间、职称、教龄、毕业院校、联系电话、家庭地址等个人信息输入电脑,然后再将其在教学实践过程中产生的有价值的各种教学资料按文字、图表等逐项编目,力求做到清晰、完整;并从教学能力、备课授课和作业批改情况、教学态度以及获奖情况等方面充实资料。这就从教师这一纵向角度将教学档案编串起来,只要点击某位教师姓名,其教学等情况就会立即显示在电脑屏幕上,一目了然。
编制教学档案检索,其周期性较长,因此,建立教学档案,编制出适合本校需要的检索工具并非一朝一夕所能完成的,它是一项费时费力的工程。其前期需要做大量的案头准备工作,任务繁重,工作艰巨,要求责任心强,还要有奉献与敬业精神。
(二)培养学生思维的灵活性和深刻性。
(三)渗透多角度思考问题的辩证唯物主义思想。
教学重点和难点
重点:灵活运用两种解题方法,选择最佳解题方案。
难点:正确分析数量关系,选择最佳方案。
教具和学具
写有练习题的幻灯片和幻灯。
教学过程设计
(一)做一做,说一说
“一个缝纫组运来98米布,做儿童服用了48米,做婴儿装用了45米,还剩多少米?”要求学生独立思考并动笔做在课堂练习本上(用两种方法解答),教师课堂巡视,然后请两名学生板演(每人一种方法)。
学生甲98-48=50(米)学生乙48+45=93(米)
50-45=5(米)98-93=5(米)
学生解答后,教师可请学生先分析数量关系,再说说解题思路和每个算式所表示的意义。
(二)设疑激发兴趣
教师谈话:刚才这道题同学们用两种方法进行了解答,很好!但是在实际中我们一般只要求同学用一种方法解答,那么这里就有一个方法的选择问题,就是选择比较简便的解答方法,怎样选择呢?下面请同学们研究两道题,请你分别选择一种简便方法进行解答。
1.光明小学艺术小组做了96个风车,送给第一幼儿园16个,第二幼儿园38个,还剩多少个?
2.妈妈给小红买了一双鞋25元,又买了一双袜子5元,给售货员50元,请你算一算应该找回多少元钱?
经过认真思考审题后,大部分学生第一道题选择第一种方法解答,如下:
96-16=80(个)80-38=42(个)
答:还剩42元。
第二道题选择第二种方法解答,如下:
25+5=30(元)50-30=20(元)
答:应该找回20元。
学生解答后,教师又请同学分别说说选择算法的依据和解题思路及每步算式所表示的意义以加深对两种算法的理解和掌握,提高灵活运用知识的能力。
为了提高学生识别能力,教师可再出一组题让学生独立选择方法做。
3.王老师买口琴用了48元,买笛子用了36元,给售货员100元,应该找回多少钱?
4.河里有40只鸭子,先上岸7只,又上岸13只,这时河里有多少只鸭子?
教师要求同学全体动笔,列式计算解答。教师课堂巡视,尤其要照顾一下学习有困难的学生是否也掌握了。最后请中、下等水平学生说一说解答过程。
(三)巩固发展
1.食堂有38筐萝卜。午饭吃了9筐,晚饭吃的萝卜的筐数跟午饭同样多,还剩多少筐?(要求用多种方法解答,并比较哪种方法简便)
请同学们做在课堂练习本上,然后分别请一名学生板演,其他同学可以补充。
如:学生可能做出如下几种解法。
学生完成后,教师请同学分别说说选择算法的依据和解题思路,对于用简便方法解答的学生要给予鼓励。
2.铅笔每支4角钱,小刚买了3支,给售货员5元钱,应找回多少元钱?请学生用多种方法解答在课堂练习本上。
(同学们可能做出以下几种方法)
学生完成后,进行订正,并请同学们叙述每种解法的解题思路。同时在比较中指出解法二为最简便解法。
(四)比较沟通联系
通过上述几道题的研究可让学生讨论一下两种解答方法的区别与联系(第一种解答方法是从一个数连续减去两个数,即两次求剩余;先减去第一个数,再减去第二个数。第二种解答方法是减去两个数的和,即先求和,再求剩余。两种方法虽然有所不同,但实质上是一回事,即从一个数里连续减去两个数,就等于从这个数里减去两个数的和,其结果不变。这一知识是我们将要学习的减法性质),以加深对两种方法的理解和掌握,提高解题能力。
(五)试着做一做
1.一支铅笔4角钱,一块橡皮2角钱,小华买了2支铅笔,一块橡皮,一共用了多少钱?
2.铅笔每支4角钱,小红有1元钱,要买3支,还差多少钱?
3.看图解答下题
(想一想,怎样解答比较简便。)
课堂教学设计说明
(二)培养学生分析问题和解答问题的能力。
(三)培养学生认真审题的良好学习习惯。
教学重点和难点
重点:分析数量关系。
难点:理解数量关系。
教学过程设计
(一)复习准备
补充问题,再解答
1.商店里有24个皮球,卖出20个,________?
24-20=4(个)
答:还剩4个。
2.商店里有4盒皮球,每盒6个,________?
6×4=24(个)
答:一共有24个皮球。
师说:刚才同学们这两道题做得很好,请同桌的两个同学讨论一下,能不能将这两道题合并成一道两步计算的应用题?
生答:商店里有4盒皮球,每盒6个,卖出20个,还剩多少个?
师说:这道由两个一步计算的应用题合并成的两步计算的应用题就是我们今天要研究的例2,你们会解答吗?
(二)学习新课
1.出示例2
例2商店里有4盒皮球,每盒6个,卖出20个,还剩多少个?
问:解答两步计算的应用题先干什么?
生答:读懂题意。
师说:请同学们自由读题,读懂题意的同学就坐好。(指名一同学读题)
问:读懂题意再干吗?
生答:划出已知、求。
师问:谁来说说这道题的已知、求?
生答:第1个已知条件是:商店里有4盒皮球。第2个已知条件是:每盒6个。第3个已知条件是:卖出20个。所求问题是:还剩多少个?(同时打出相应的投影图或P7实物图)
教师问:明确了这道题的已知、求,接下来要做什么工作?(分析数量关系)
教师问:这个工作非常重要,只有正确分析数量关系,才能正确解答。请同桌同学讨论一下这道题要先算什么,再算什么。
集体讨论,教师板书:
(1)商店一共有多少个皮球?
6×4=24(个)
(2)还剩多少个?
24-20=4(个)
答:还剩4个。
教师总结:解答两步计算的应用题,要先认真读题,找准已知、求,再想好先算什么,再算什么,一定能正确解答出应用题。
(三)巩固反馈
1.做一做
小明有6套画片,每套3张。送给同学5张,现在有多少张画片?
(1)先读题。
(2)划出已知、求。
(3)想想先求什么,再求什么。
学生说解题思路:根据小明有6套画片,每套3张,可以先求出一共有多少张画片,再根据送给同学5张,可以求出现在有多少张。自己在课堂练习本上解答。教师巡视检查。注意要把相同加数写在前面。
2.改一改
问:能不能将第3个已知条件改一改,变成另一道两步计算的应用题。
小明有6套画片,每套3张。又买来4张,现在有多少张?
独立在课堂练习本上解答。
3.两步计算
84-19+676-(28+20)
52-4×681-36÷6
说说先算什么,再算什么。
4.说说下面的应用题先算什么
(1)工厂先盖了5排房,每排9间。又盖了15间,一共盖了多少间房?
(2)同学们栽了4行果树,每行6棵。有15棵是杏树,剩下的是桃树。栽了多少棵桃树?
(3)食堂买来60棵白菜,吃了56棵。又买来30棵,现在有多少棵?
(4)商店里有9袋乒乓球,每袋5个。卖了28个,现在还有多少个乒乓球?
5.判断哪个列式正确
学校有5盒乒乓球,每盒9个,又买来1盒乒乓球,现在有多少个?
(1)9×5+1(2)9×5+9
(3)5+1×9(4)5×9+9×1
如果学生判断不出,可用红笔圈出1盒,如果有同学判断正确,要大力表扬,告诉学生做应用题一定要认真审题。
6.比赛
看谁算得又正确,又迅速。
(1)同学们做了40朵花,送给托儿所30朵,还剩多少朵?
(2)同学们分5组做纸花,每组做8朵。送给托儿所30朵,还剩多少朵?
(3)老师出了20道乘法算式,16道除法算式。小华算了32道,还有几道没算?
(4)老师出了4栏算式,每栏9道。小明算了34道,还有几道没算?
(5)同学们做了16只红风车,20只花风车。送给幼儿园18只,还有多少只?
(6)同学们分4组做风车,每组做9只。送给幼儿园18只,还有多少只?
做得快的同学可以思考下题。
(1)同学们去看电影。一年级去了6组,每组7人。二年级去了45人。一年级去了多少人?二年级比一年级多去多少人?
一、引言
《数据结构》课程是计算机相关专业的一门核心基础课程,具有内容广、概念多、专业性、理论性强、具有很强的抽象性等特点。即使对于计算机专业而言,也是一门公认难学难教的课程。近年来,由于专业需求,一些非计算机专业也相继开设《数据结构》课程,目标为提高学生对数据的分析、组织、处理能力,培养学生的程序设计能力。以往针对《数据结构》课程的教学研究主要针对计算机及其相关专业展开,针对非计算机专业则相对较少。而非计算机专业学生由于程序设计基础较差,课时较少,学习起来难度更大。
在非计算机专业《数据结构》课程中引入案例教学法,把传统的教学方法与案例教学相结合,避免以抽象概念来描述数据结构及其算法,降低知识点本身的难度,可以很好地调动学生学习的积极性,从而达到提高教学质量的目的。
二、非计算机专业《数据结构》教学的现状及存在问题
1.学生学习基础掌握不牢
程序设计基础是《数据结构》的先导课程之一,学生对其掌握程度直接关系到《数据结构》课程的教学效果。大多数高校开设的都是《C语言程序设计》,非计算机专业的学生由于专业安排,《C语言程序设计》课程的课时较少,学习的内容也较浅,学习的重点是基础知识和几种程序结构,而对《数据结构》课程中频繁用到的函数、递归、指针、结构体等知识学习较少、理解较浅,这使得教师的教学难度加大,也极大地阻碍了学生对各种数据结构和算法等知识点的理解和应用,从而失去了对《数据结构》课程学习的兴趣。
2.课时不足
非计算机专业通常将《数据结构》作为主要选修课而非专业基础课开设,无论是理论授课还是实验课时,都相对较少。这使得教师为了赶进度,没有办法将相关知识点深入阐述、帮助学生加深理解,而只能是蜻蜓点水般地作简单介绍。
3.教材内容过于抽象
《数据结构》现有教材大多是针对计算机专业而编写,使非计算机专业学生常觉得教材内容多,偏重理论,缺乏生动有趣、通俗易懂的案例,而老师在教学过程中主要注重理论讲解,与现实应用联系较少,不能很好地把理论与现实应用联系起来,导致学生认为该课程枯燥难懂,不能激起学生学习的兴趣[1][2]。
另外,大部分教材使用类C语言或伪码编写算法,不能够直接上机使用,需要另行编写调试C程序,这对非计算机专业学生而言进一步加大了其学习的难度,加剧了畏惧情绪,学习兴趣也进一步降低。
三、在《数据结构》课程教学中应用案例教学法
所谓案例教学法,就是教师根据教学目的和教学内容的需要,运用典型案例,创设情境,让学生进入角色,积极思考主动探索,以提高他们运用所学知识分析、解决问题能力的一种教学方法[3]。
在《数据结构》课程的教学过程中,我们发现,学生刚接触该课程时感觉很难,虽然在态度上对之很重视,但学习起来觉得很茫然;当课程逐渐深入时,因其理论性强和抽象性,会慢慢失去学习的兴趣。
为了防止学生的学习兴趣丧失,老师在课堂教学中,需注意理论联系实际,根据教学内容设计一些生动易懂的案例,将相关的知识点用一个一个案例来概括,把一些枯燥的理论知识融合在具体的案例中,并尽量贴近现实生活,这样可以让学生了解所学的知识在现实生活中的具体应用,以激发学生的学习兴趣。
在设计案例时需要注意:一要根据教学内容选择案例,案例中应该涉及学生已学过的或即将学到的知识;二要根据非计算机专业学生的特点,尽量选取最基础、最本质的东西作为教学内容。
比如在讲解线性表时,可以编写一个“学生基本信息管理系统”作为案例,详细讲解在这个系统中所有学生都是一种线性关系,而建立这个“学生基本信息管理系统”的基本操作:新建、录入、插入、删除、修改、输出学生信息等,以及诸如按姓名查找、按成绩排序等都是讲解线性表的基本内容。而在上机实践课上,当这个真实生活中的案例在计算机上实现时,会给学生带来很大的成就感,进一步激发学生学习的兴趣:原来学习数据结构有这么大的用处。
在介绍栈时,可以“玻璃杯与兵乓球”的游戏作为案例,引入栈的概念,分析栈的特点。乒乓球的直径和玻璃杯口的直径一致,可以把玻璃杯看做栈,把乒乓球看做是栈中的元素,可以连续向空的玻璃杯中放入多个乒乓球,但如果要取出乒乓球,最先取出的是最上面的乒乓球,最后取出的是最下面(最先放入)的乒乓球,从而让学生理解栈是一种操作受限的线性表、进栈和出栈操作,以及栈的后进先出的特点。然后进一步介绍栈在现实生活中的应用:火车的调度。
在介绍队列时,可以以现实生活的“排队等待”为案例,引入队列的概念及特点。
再例如在介绍树时,可以“家谱”作为案例,让学生理解层次结构的特点。
在讲解图结构时,可以一个“校园导游咨询”作为图结构的驱动案例。首先,设计校园的各个地点,由此引出图及其相关概念;其次需要为学生提供校园中任意地点的位置、简介、开放时间等的查询,由此引出图的遍历;最后提供图中任意地点的路径查询,从某地点到达另外地点的路径查询,引出最短路径及最小生成树等概念。
而在讲解查找时,可以图书馆查阅书籍的方法为案例,使学生掌握不同的查找方法,并主动比较其性能[4]。
四、结语
在非计算机专业《数据结构》教学中,通过一系列案例的分析和讨论,学生学习到的就不再是枯燥乏味的理论知识,而是一个一个在现实生活中会遇到的实际问题。这样可以很好地将理论和实际结合起来,而学生在上机实验完成程序后,当枯燥的算法变为生动的实例后,会非常有成就感,促使他们有更大的兴趣去学习新的知识[5]。
参考文献:
[1]吕璐等.《数据结构》课程教学方法探讨[J].黄石理工学院学报,2008-12-15.
[2]邓立苗等.新的教学环境下《数据结构》教学方法的探讨[J].电脑学习,2009-04-01.
关键词: 高职教学;虚拟机技术;计算机网络安全
Key words: higher vocational teaching;virtual machine technology;computer network security
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)19-0212-02
1 高职计算机网络安全课程教学的现状
随着计算机网络技术的发展和在各行各业日益广泛的应用,网络安全问题已成为信息时代人类共同面临的挑战。社会对计算机网络安全技术人员的需求很大,很多高职高专院校为了满足这种需要,纷纷开设计算机网络安全课程。由于实验内容大多涉及到病毒和木马等对软件系统有破坏性作用的内容,如果使用机房普通计算机进行实验操作会增加实验室的维护难度;如果建设专门的网络安全实验室,又面临投资大,使用频率低的问题。所以很多院校在授课时使用多媒体辅助进行理论教学,实践操作很少。而高职教育的人才培养模式应该是以适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型专门人才为根本任务,以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线,以突出职业性、实践性、适应性和地方性为特点。这就要求在教学过程中,尽可能多的模拟真实场景,进行有针对性的实践训练,培养相应的技能,才能满足社会对人才的需求。而虚拟机技术基本可以满足计算机网络安全课程教学实践的需求。
2 虚拟机简介
所谓虚拟机是指运行于物理计算机上,用软件模拟出来的计算机,或称逻辑上的计算机。目前流行的虚拟机软件有VMware(VMWare ACE)、Virtual Box和Virtual PC,它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机。
其中VMware Workstation虚拟机是一个在Windows或Linux计算机上运行的应用程序,它可以模拟一个基于x86的标准PC环境。这个模拟出来的环境和真实的计算机一样,都有芯片组、CPU、内存、显卡、声卡、网卡、硬盘、光驱、串/并口、USB控制器、SCSI控制器等设备,提供这个应用程序的窗口就是虚拟机的显示器。
在使用上,虚拟机和真正的物理主机相似,都需要分区、格式化、安装操作系统、安装应用程序和软件,一切操作都跟操作一台真正的计算机一样。可同时在同一台PC机上运行多个操作系统,每个操作系统都有自己独立的一个虚拟机,就如同网络上一个独立的PC机。多个虚拟机之间可以共享文件、应用、网络资源等。
3 利用VM虚拟机软件搭建实验环境
在课堂教学中,使用VM虚拟机软件可以很方便的搭建起进行计算机网络安全实验所需的环境。VM虚拟机软件的安装和设置并不复杂,在实际使用中,要注意以下问题:
3.1 虚拟机数量的选择 虽然可以在一台实体机上建立多台虚拟机,但每一台虚拟机都要占用很多硬件资源。为了提高系统运行速度,在网络安全课程中,一般建立2 个虚拟机就能满足实验演示和实践教学的需要。
3.2 虚拟机操作系统的选择 在计算机网络安全实验中,多会涉及到网络服务器的安全问题,需要建立一台安装 Windows 2003 Server 操作系统的虚拟机。另一台模拟普通的计算机,只需安装 Window XP操作系统就可以。操作系统的安装过程和操作与实体机上的操作一致,并在相应的虚拟机上安装所需的攻防软件。
3.3 虚拟机的网络连接方式 为了模拟真实的网络环境,可以选择网络连接方式为桥接,使虚拟出来的机器和实体机共处一个网段。可以用同一实体机上的两台虚拟机进行实验,也可以在不同实体机上的虚拟机间,利用网络进行攻防实验。
3.4 实体机的内存大小 每台虚拟机在运行时都会占用一定的实体机的内存,在实验过程中往往要同时启动2 个以上的虚拟机,所以,要尽量扩大实体机的物理内存。
4 虚拟机技术在网络安全课堂教学中和学生实验中的应用
在计算机网络安全教学中,对于病毒的危害、系统漏洞的演示、一些黑客工具的使用(如DDoS攻击、网络嗅控工具等)、网络服务器的安全配置,防火墙的配置等,在理论讲解后,结合虚拟机进行演示和实验,可以让学生了解实际的操作过程。从各种黑客攻击工具对系统产生的危害,以及对应采取的相关防范措施中,可以一起思考和分析,提高学生的学习兴趣,加深对相关知识的理解,起到很好的教学效果。
下面举个远程监控的例子进行说明。本实验中远程监控工具选取的是上兴远程控制软件,它功能虽没有灰鸽子那样强大,却很适合在局域内进行操作。实验步骤如下:①在实体机上启动两台虚拟机,其中安装Windows XP操作系统的虚拟机作为攻击计算机,安装 Windows 2003 Server操作系统的虚拟机作为被攻击计算机。②在攻击计算机上启动SSS漏洞扫描工具,扫描被攻击计算机的 IP 地址,结果显示被攻击计算机上存在 RPC 漏洞。③在攻击计算机上使用NC工具获取被攻击计算机的shell模式窗口权限。④在攻击计算机上运行上兴远程控制软件,配置服务端安装程序。⑤为服务端安装程序进行加壳操作,防止防病毒软件拦截。⑥利用文件服务器程序将配置好的服务端安装程序上传至被攻击计算机,并安装启动。⑦在攻击计算机上启动上兴远程控件软件,演示相关的功能。
5 结束语
采用虚拟机技术,不但可以解决计算机网络安全课程所需的演示和实验环境,同时可以丰富教师的教学手段,在讲解课程原理的同时,通过演示和学生亲自动手实践,使学生更好的理解原理,达到用传统的理论教学无法实现的教学效果,从而提高了教学质量。
参考文献:
[1]黄智.基于VMware实现多操作系统环境及虚拟网络[J].电脑知识与技术,2008(30).
【关键词】 血流动力学;寒战;硫酸镁;维库溴胺;脊柱侧弯手术
Abstract:Objective To evaluate the effects of magnesium sulphate on hemodynamics and vecuronium bromide requirements in scoliosis surgery and postoperative shivering.Methods 50 patients scheduled for posterior scoliosis correction (ASA Ⅰ-Ⅱ, aged 10-25 years) were randomly pided into 2 groups (n=25 each): Group R (intraoperative remifentanil at 0.4 μg·kg-1·min-1); Group M (intraoperative remifentanil at 0.4 μg·kg-1·min-1, accompanied with an induction dose of 40 mg·kg-1 magnesium sulphate, followed by an intraoperative infusion of 20 mg·kg-1·h-1 till the suturing). Anesthesia was maintained with propofol (80 μg·kg-1·min-1), vecuronium bromide and sevoflurane. Total dosage of vecuronium bromide and sevoflurane, surgery duration, cases of shivering, perioperative mean arterial pressure(MAP) and perioperative heart rate(HR) were recorded.Results Perioperative MAP and HR in Group M were lower than those in Group R (P
Key words: hemodynamics; shivering; magnesium sulphate; vecuronium bromide; scoliosis surgery
镁离子是细胞内重要阳离子之一,作为天然的N-甲基-M-天冬氨酸 (N-methyl-M-aspartic acid, NMDA) 受体阻滞剂,以电压依赖性方式阻断NMDA通道,抑制NMDA受体内向钙离子流,预防伤害性感受的中枢敏感化而调节疼痛状态[1],并且能阻滞交感神经冲动的传递,降低儿茶酚胺的释放水平,扩张血管,降低血压[2],近年来已广泛应用于麻醉领域。有报道硫酸镁可以减少术中麻醉药的使用量和术后镇痛药的需求量,并对血流动力学起到稳定作用[3-4] 。但将硫酸镁应用于恒定速率输注异丙酚和瑞芬太尼的脊柱矫形手术中是否会影响血流动力学改变、维库溴铵使用量及术后寒战的发生率,作者未见国内文献报道。在本实验中,我们选择在青少年脊柱侧弯矫形手术中持续输注硫酸镁,对以上问题进行分析。
1 资料和方法
1.1 病例选择与分组 50例因特发性脊柱侧弯拟全麻下行后路矫形术患者,年龄10~25岁,ASA Ⅰ~Ⅱ级,随机分为2组:瑞芬太尼组(R组)和硫酸镁组(M组),每组25例,除外以下情形: ①手术后需继续呼吸支持者;②术前有服用影响神经系统药物史;③有药物或乙醇成瘾史或肥胖 (BMI>30);④有神经肌肉系统疾病者;⑤有明显心血管疾患、肝肾功能损害,术前有使用影响心脏及血管药物史。
1.2 方法 患者术前12 h 禁食禁饮,免用术前药。入手术室后前臂留置20G留置针开放静脉,持续输注复方氯化钠10 ml·kg-1·h-1。全麻诱导采用咪达唑仑0.06 mg·kg-1,异丙酚1.5 mg·kg-1,维库溴铵0.15 mg·kg-1,芬太尼3 μg·kg-1,地塞米松5~10 mg。气管内插管后,接呼吸机行机械通气,麻醉气体监护仪监测呼出气体浓度,维持呼气末二氧化碳分压(ETCO2)为35~40 mmHg。行桡动脉穿刺和中心静脉穿刺置管持续监测中心静脉压(CVP)、平均动脉压(MAP)、心率(HR)、脉搏氧饱和度(SpO2)、ETCO2。麻醉维持使用丙泊酚80 μg·kg-1·min-1,肌松监测仪(Organon 爱尔兰制造)指导维库溴铵使用,使拇内收肌TOF值维持在一个肌颤搐水平。七氟醚起始于呼气末浓度0.5 MAC(最低肺泡有效浓度),后根据术中血流动力学调整。瑞芬太尼及硫酸镁维持剂量如下:R组:麻醉诱导前给对照剂生理盐水100 ml,15 min内静脉输注,气管插管后持续静脉输注瑞芬太尼0.4 μg·kg-1·min-1[4]。M组:麻醉诱导前给硫酸镁40 mg·kg-1,稀释至100 ml,15 min内静脉输注,气管插管后持续静脉输注瑞芬太尼0.4 μg·kg-1·min-1,硫酸镁20 mg·kg-1·h-1[4],持续静脉输注至手术结束。麻醉维持期间,当心率增快或动脉收缩压升高超过基础值20%时,可增大七氟醚吸入浓度;反之则减小七氟醚吸入浓度。心动过缓或持续性低血压时分别给予阿托品和麻黄碱以维持血流动力学稳定。术毕前15 min静脉给负荷剂量芬太尼3 μg·kg-1,术毕前10 min停用异丙酚、瑞芬太尼、维库溴胺和七氟醚。术毕患者转运至麻醉恢复室复苏。
1.3 观测指标 记录手术持续时间、术中维库溴铵和七氟醚使用量以及术后寒战的发生情况。在以下时间点记录患者MAP和HR:诱导前、诱导后、气管插管、切皮、植入内固定棒、唤醒、缝皮和气管拔管时。
1.4 统计学处理 使用SPSS 13.0软件进行统计学分析,计量资料以±s表示,组间的比较用t检验,计数资料采用χ2检验,P
2 结 果
2.1 一般指标及寒战发生率 2组患者年龄、性别比、体重、麻醉手术时间比较以及七氟醚的使用量均无显著性差异(P>0.05),见表1。M组患者术后寒战发生率明显少于R组患者(P
2.2 MAP与HR在不同时点的比较 M组平均动脉压在插管和拔管(P
3 讨 论
硫酸镁作为临床常用的药物之一,广泛应用于妇科的妊娠期高血压及先兆子疒间等疾病的治疗。近年来,已有报道将硫酸镁应用于麻醉手术过程中, 降低了术中异丙酚、肌松药及麻醉性镇痛药的用量,并且辅地降低术后镇痛药的需要量[4],但目前尚未见报道关于硫酸镁对脊柱侧弯矫形手术麻醉过程的影响。脊柱侧弯是青少年矫形外科中的常见病,其治疗以手术矫形为主,此类手术创伤大、出血多,术中不仅需要良好的镇痛,而且通常应用控制性降压以减少出血量,另外术中较长时间大量输入库存血液易导致低体温,从而增加了术后寒战的发生率。先前关于硫酸镁对麻醉影响的研究中[4-5],镇痛镇静药的输注速率并不恒定,而本实验2组间异丙酚和瑞芬太尼输注速率恒定且相同,术中七氟醚平均使用量差异无统计学意义,从而验证了由硫酸镁引起的麻醉中血流动力学、肌松药用量和术后寒战发生率的变化。
实验结果显示术中持续输注硫酸镁明显起到降低血压作用,这会减少脊柱矫形手术的出血和输血,减少围术期并发症。硫酸镁降压作用的机制是多重的:镁离子能够阻断钙离子通道,抑制钙进入血管内皮细胞,使钙调蛋白依赖的肌球蛋白轻链激酶失活,抑制肌细胞收缩,从而血管扩张,血压下降;硫酸镁还能减少肾上腺髓质及肾上腺能神经末梢分泌儿茶酚胺,抑制儿茶酚胺受体,减低心血管组织对交感肾上腺素能物质反应的敏感性,使交感神经节冲动传递障碍 ,从而使血管扩张,心率下降[6-7]。
硫酸镁是一种非竞争性的NMDA谷氨酸受体拮抗剂,能够阻断NMDA受体的激活,在NMDA受体通道, Mg2+以电压依赖性方式绑定于NMDA受体通道较深处,临近NR2B的Asn589及NR2C的Asn593残基的位点[8-9]。当Mg2+占据了通道内孔,它会与通道门控转变相互作用,抑制Ca2+内流[1],从而抑制了NMDA受体的功能活化,这就改善了术中和术后的镇痛效果,减少了儿茶酚胺的释放,在一定程度上起到降低血压和心率的作用。
曾有报道应用硫酸镁来抑制麻醉后寒战[9]。Wadhwa等[10]证明输注硫酸镁能够提高人类的寒战阈值,抑制术后寒战的发生,这与本实验结果一致。脊柱矫形手术通常会输入大量库存血液,术后易发生低体温和寒战,而寒战会增加不适感和术后疼痛,输注硫酸镁抑制术后寒战,增加患者的舒适度,减轻切口疼痛,从而也在一定程度上稳定了血流动力学。
我们的实验结果证明,在维持一定的肌松效果的情况下,术中持续输注硫酸镁明显减少了维库溴铵的使用量。硫酸镁能阻滞钙通道,抑制基质网钙的释放,减少钙进入突触末端,从而抑制了神经肌肉终板的乙酰胆碱释放,表现为轴突兴奋阈值的升高,延长并增强了非去极化肌松药的神经肌肉阻滞作用[11]。
综上所述:在脊柱侧弯矫形术中持续静脉输注硫酸镁(负荷剂量40 mg·kg-1,继以20 mg·kg-1·h-1输注)能够对患者血流动力学起到稳定作用,减少术中维库溴铵的使用量和复苏过程中寒战的发生率,减轻了患者负担,增加了患者的舒适度,所以硫酸镁降低在脊柱矫形手术中是一种有效的麻醉辅助用药。
参考文献
[1] Mayer ML, Westbrook GL, Guthrie PB. Voltage-dependent block by Mg2+ of NMDA responses in spinal cord neurones [J]. Nature,1984, 309(5965): 261-263.
[2] Puri GD, Marudhachalam KS, Chari P, et al. The effect of magnesium sulphate on hemodynamics and its efficacy in attenuating the response to endotracheal intubation in patients with coronary artery disease[J]. Anesth Analg, 1998, 87(4):808-811.
[3] Kaya S, Kararmaz A, Gedik R, et al. Magnesium sulfate reduces postoperative morphine requirement after remifentanil-based anesthesia [J]. Med Sci Monit, 2009,15(2): PI5-9.
[4] Seyhan TO, Tugrul M, Sungur MO, et al. Effects of three different dose regimens of magnesium on propofol requirements, haemodynamic variables and postoperative pain relief in gynaecological surgery [J]. Br J Anaesth, 2006, 96(2):247-252.
[5] Ryu JH, Kang MH, Park KS, et al. Effects of magnesium sulphate on intraoperative anaesthetic requirements and postoperative analgesia in gynaecology patients receiving total intravenous anaesthesia [J]. Br J Anaesth, 2008, 100(3):397-403.
[6] Euser AG, Cipolla MJ. Magnesium sulfate for the treatment of eclampsia: a brief review [J]. Stroke, 2009, 40(4):1169-1175.
[7] Euser AG, Cipolla MJ. Resistance artery vasodilation to magnesium sulfate during pregnancy and the postpartum state [J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2005, 288(4):H1521-H1525.
[8] Sobolevskii AI, Khodorov BI. Blocker studies of the functional architecture of the NMDA receptor channel [J]. Neurosci Behav Physiol, 2002, 32(2): 157-171.
教学目标:
1.能综合运用加法交换律、加法结合律进行一些简便运算。
2.培养学生根据具体情况选择算法的意识与能力,发展思维的灵活性。
3.使学生感受数学与现实生活的联系,学生能用所学知识解决简单的实际问题。
教学重点:能综合运用加法交换律、加法结合律进行一些简便运算。
教学难点:根据具体情况,灵活选择加法结合律、加法交换律进行简便计算。
教学准备:多媒体课件。
教学过程
学生活动
(二次备课)
一、复习导入
1.对口令。
教师说一个数,学生对一个数,使它们的和是100。
2.下面的算式分别运用了什么运算定律?
76+18=18+76
56+72+28=56+(72+28)
31+67+19=31+19+67
24+42+76+58=(24+76)+(42+58)
师:今天我们学习运用加法的运算定律进行简便计算。
二、预习反馈
点名让学生汇报预习情况。(重点让学生说说通过预习本节课要学习的内容,学到了哪些知识,还有哪些不明白的地方,有什么问题)
三、探索新知
出示教材第20页例3。
师:你能读懂李叔叔后4天的出行计划吗?
师:试着自己列式并解答。把你的算法和小组的伙伴们交流一下。
115+132+118+85
115+132+118+85
=247+118+85
=115+85+132+118(加法交换律)
=365+85
=(115+85)+(132+118)(加法结合律)
=450(km)
=450(km)
师:为什么要改变加数的位置和计算的顺序?(为了使计算变得更简便)依据是什么?(加法的交换律和结合律)
小结:一看,哪些数具有明显的特征;二想,运用什么运算定律使计算简便;三算,正确计算,提高计算能力。
四、巩固练习
1.教材第20页做一做第1题。
独立计算,同桌互相说说自己的想法,再集体订正。
2.教材第20页做一做第2题。
独立解答,想一想:怎样计算比较简便?
五、拓展提升
用最快的方法计算出每个书柜里的书各有多少。
(182+218)+(496+504)=1400(本)
(271+129)+(240+160)=800(本)
(167+233)+(315+285)=1000(本)
六、课堂总结
计算几个数连加时,我们可以运用加法交换律、加法结合律把能够凑成整十、整百或整千的数先结合起来,使计算简便。
七、作业布置
练习六第1题有关题目及第2题。
学生和老师进行对口令游戏。
学生分别说出每个算式对应使用的运算定律。
教师根据学生预习的情况,有侧重点地调整教学方案。
看图独立思考,阐述李叔叔后四天的出行计划。
学生独立完成,然后小组内交流算法,小组代表阐述解题思路。
学生独立完成,重点阐述在哪一步运用了什么运算定律。
板书设计
加法运算定律的应用
115+132+118+85
115+132+118+85
=247+118+85
=115+85+132+118(加法交换律)
=365+85
=(115+85)+(132+118)(加法结合律)
=450(km)
=450(km)
答:李叔叔在后四天还要行450
km。
把和是整十、整百、整千的数运用加法交换律和加法结合律先加起来。
教学反思
一、目前多媒体电子教案的现状
多媒体教学技术为教学活动带来了诸多便利,也是现代化教学不可或缺的内容之一。多媒体技术可以将静态的和动态的教学素材集中在一起,通过动画、音频、视频等形式,在与学生的交互过程中为学生提供良好的学习参考。教师运用电子教案进行教学活动的安排,有利于营造更加活泼的课堂氛围,引入丰富多彩的教学材料,大大增加课堂教学的信息量,从而提高课堂教学的效率。目前,中职院校使用的教材配套电子教案很少,教师可以参考和使用的教学参考资料也很少,教师需要花费更多的时间进行备课准备。而且,电子教案的制作需要一定的计算机基础,例如Office办公软件的使用以及各类针对化学采用的专业软件。对于一般的教师来说,应用起来很不容易,所以,教师宁愿采用传统的手写式教案,电子教案一时间难以普及开来。
二、关于电子教案的研究
电子教案是通过计算机技术将传统的教学材料进行归类,利用一些计算机技术在知识体系中形成连接,在课堂教学活动中方便进行演示和电子化教学计划。电子教案不是单纯的拷贝教学材料,要对其进行一定的处理,使其能够便于在课堂教学活动中展示和利用,电子教案替代手写式教案还有很多好处,能够加入很多多媒体教学材料,相比较传统的教案内容更加丰富,采用计算机技术,更加专业和准确,很多可用的计算机辅助软件可以帮助教师更加高效地设计课程内容,电子教案也更加便于在计算机中存储和在网络上共享,有助于教师之间的交流和提高。我们讨论的电子教案主要有以下几个特征:
1.教学材料的高度整合性
教学活动是以课本教材为主要参考,教师可以采用多种课堂教学表现形式来达到教学目标。教学活动中,教师为了学生能够更好地理解和掌握课堂知识,往往会选择大量的教学材料来丰富课堂教学内容,这些材料的形式多种多样,包括文字类的、图像类的和各式媒体类的,例如,教师在课堂上展示的教学课件都算作教学材料。这些教学材料的安排,需要教师在备课过程中事先准备好,教学活动需要围绕教学设计有序展开,教师要按照教学流程突出教学重难点,让一节课井然有序,充分利用课堂时间。这些教学材料在备课阶段往往都是与教案独立开来的,尤其是各类多媒体教学材料,都是存放在计算机中,很难与手写的教案产生紧密的联系,这也就使很多时候课堂教学出现了脱节和失误。由此可见,采用电子课件的形式,将这些教学材料高度整合在一起,所有的教学内容在电子教案中都能一目了然,教师在上课过程中更加有自信,流程更加清晰,对于课堂的掌控更加有节奏。组织电子教案时,要先准备好要用的各种教学素材、教学课件、教学图片等,然后设计教学流程,在不同的环节设置不同的连接指向需要的教学材料,这样在教学活动中直接调用即可,流程性强,教学材料也就高度集中。
2.教学材料的多元化利用
电子教案因为不像纸质教案有形式的限制,在计算机中制作电子教案可以将各种教学材料进行融合利用,有针对性地对材料进行加工和合成,让教学材料更适合课堂教学的开展。教学材料在通过电子教案整合起来后,能随着设计的教学流程有序地展示,可是这样的顺序结构占用的线性资源较多,对于有限的课堂教学来说效率不是很高。利用计算机技术的多指向性,将电子教案中整合的教学材料组织成网状结构,这比线性结构的应用更加高效。多元化的教学材料能够通过这个多元化接口与其他教学材料形成一定的联系,这种联系就能够为我们提供良好的网状结构关系。比如,第一章绪论,在讲解化学和医学的关系时,首先要考虑的是学生只有初中化学基础,甚至基础很差,在讲解过程中必须安排涉及初中化学的相关知识,这里就可以安插一个跳转连接,作为课外扩展或者是知识巩固连接到相关的其他内容。进入了与教学内容相关的分支后,最终还是要以课堂重点内容作为基准,重新连接到课堂主要的知识网络,这样的网络式电子教案更加高效,学生学习的内容也更加丰富,关键是通过电子教案的多元化利用,帮助学生形成良好的学习习惯和知识网络,对于学习能力差的学生来说,是养成良好思维习惯的机会。
3.电子教案可以通过计算机网络进行交互
传统的纸质教案只是教师的教学参考,考虑到教学活动中教师与学生的互动交流,往往会设置一个板块来设计一些问答,而这些问答穿插在教学流程中,但有时考虑到课程进程,很多问题都被忽略掉了,这极大地影响了学生的学习参与积极性。电子教案具备多通道的优点,所谓的多通道就是指电子教案可以利用多媒体技术进行展示,配合教师的讲解或者文字的说明通过视听多个感官通道进行教学。传统的教案,教师完全按照设计好的教学流程进行,是单通道的,很多辅助内容很难通过教师一张嘴全部表达出来。我们利用电子教案的这种多通道优点,在教学材料形成知识网络后,可以增加一些互动内容。比如,在演示实验的视频播放过程中,设计一个类似问答环节的内容,视频暂停要求学生根据设计的问题进行思考,学生在跟着视频思路学习的过程中遇到提问,思路仍然处于比较清晰的状态,解决问题的能力也很强,通过这样的形式可以很好地锻炼学生解决问题的思维。关于问题的设置,可以采用一些具有承上启下的内容,例如有机化学基础中,乙醇还原氧化铜的演示实验,将铜丝折成螺旋状,放在酒精灯的火焰上炙烤,这时在屏幕上给出乙醇还原氧化铜的实验方程式,暂停演示并让学生预测实验现象,有实验方程式作为参考,实验条件也在视频中给出,只需要教师简单地引导学生就可以准确进行说明。
三、电子教案的制作
1.注重教学内容的结构,避免使用过多的专业软件
前面也说到限制教师使用电子教案的一个重要原因就是教师对于一些计算机技术很难掌握,但是不能因为难以掌握就不使用电子教案来辅助教学,我们在良好地组织了教学材料后,尽量使用简单的制作技术来完成电子教案,这样就能很好地避免技术和使用的冲突。中职医用化学教师在设计电子教案时,首先要根据教材和教学大纲制订教学计划,根据教学计划安排每节课的课程重难点。医用化学对于成绩较差的中职学生来说学习起来非常困难,教师在知识的体系化构造方面要考虑到学生的学习程度,尽量从基础引入,渐渐向深处扩展。初期不要求教师使用多难的计算机软件,灵活运用Word和PowerPoint就很好,利用这两个办公软件处理文字和多媒体教学材料都很好,而且这两款软件都提供了连接功能,在内容结构的设计上要充分利用这一点,形成良好的知识网络,注重学生学习习惯的培养。
2.电子教案便于储存、修改和再用
电子教案的制作不可能一次就很完善,修改是必不可少的过程,所以,在电子教案的制作过程中可以利用计算机软件的优势留有很多可扩展和可优化的余地。电子教案最终是要在课堂教学活动中实践的,所以,电子教案的教学效果是评价一个电子教案好坏的重要标准。在教学活动中,教师要密切关注学生在学习过程中的状态,对于教案中教学活动及时调整,学生理解起来有困难的内容要及时更换,课后做好与学生的沟通交流工作,师生共同努力构建一个和谐的教学课堂。电子教案一旦制作成,储存在计算机中,既便于修改和完善,也能够在复习课上再次使用,或者借用原来制作的电子教案组成新的适合复习的教案,循环教学还可以利用已经制作好的教案,对于教师来说就能减少大量的备课时间。
3.电子教案的内容要便于演示,能够突出教学重难点
电子教案最终目的还是为了更好地实现教学,所以,电子教案的内容选择必须要严格按照教学大纲的重难点进行组织,而且教学材料的组织还要突出高效性,不要选择那些拖沓或与主题无关的内容,尽量选择那些有代表性的,有助于学生理解和掌握的教学内容。而且,教学材料的展示也要适应学生的学习情况,对于那些学习能力较弱的学生,尽量选择便于理解的教学材料,对于那些上课注意力不集中的学生要选择一些新颖活泼能够抓住学生眼球的材料,这些都是组成一个好教案的必备要素。
总而言之,电子教案的制作还需要教师在实践过程中不断摸索并完善,以提高学生的学习成绩为主要目标,深入研究电子教案的组织原则,利用多媒体辅助教学更好地提高课堂教学质量。
参考文献:
计算机学科是集知识性、操作性、实用性为一体,具有发展速度快、实践性强、应用范围广等特点。随着计算机技术的飞速发展和计算机应用的日益普及,我们在计算机应用过程中,对计算机应用能力的要求也不断提高。传统的教学模式不能满足培养人才的需求,我们必须走出把计算机作为一种理论课程来学习的误区,把计算机作为一种工具来掌握,在中职计算机课程教学中注重多练多实践,培养学生的应用能力。如何根据学生的特点开展计算机教学,培养学生的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,是广大中职计算机教师应该思考和研究的问题。
一、如今学生的计算机应用能力分析
随着经济的发展,现在越来越多的家庭都配备了家庭电脑,很多学生在初中甚至小学时期已经接触到了计算机。在中学阶段也学过计算机课程,他们对简单的并有确定答案的计算机的相关问题基本上都能回答。但是大多数学生的实际操作仅限于打字和玩游戏,对于计算机的其他应用功能的实操水平有待提高。因此,如何引导学生掌握计算机应用技术,注意培养、训练和提高他们的计算机应用能力,是广大计算机教师们应该共同探讨研究的焦点,我们在整个计算机教学过程中,必须创造性地进行计算机教学,摸索更合适提高学生计算机应用能力的教学模式和教学方法。
二、培养学生应用能力的几点思考
1、侧重应用兼顾基础理论。我们在计算机教学中,应该以学生为主体,积极引导学生开创性思维,将被动接受地知识为主动地参与教师教学活动。教师在讲授计算机基本理论之外,更应该突出实用操作的教学。对必需的计算机基础理论方面,应该采用“加强、补充、提高”的教学方法,只要使学生们基本掌握就可以了。对实际操作计算机技能方面,应该增加实验课程的比重,精讲操作,并且让学生们多练多操作。另外,我们在计算机教学中应该结合教育部对学生们计算机技术的掌握要求、国家进行计算机等级考试以及当今职场对学生们的计算机水平要求等制定教学目标和教学方法,使中职计算机教学更有针对性、实用性,更加符合社会的需要和职业岗位需求。
2、因材施教。⑴不同专业不同对待。学生因为学习专业的不同,往往在思维方式和接受能力方面有着各种各样的不同,如果对待不同的学生都统一用一个教案,那么显然是不科学的。这时,我们就应该因材施教,根据学生的专业来进行教案的调整,以便学生能够更好地接受知识,掌握知识,提高应用能力;⑵不同水平不同对待。由于种种主观、客观的原因造成学生本身的计算机水平存在着差异,因此我们在教学中必须充分兼顾好上中下三个水平的学生,尽量避免出现高水平的学生无兴趣,中等水平学生没提高,低水平学生跟不上的情况。为此,我们在制定教案和教学方法时必须针对不同水平的学生的学习需求来制定。
3、利用网络辅助计算机教学。如今是网络的时代,信息的时代,计算机和网络技术改变了人们获取信息和知识的方式,打破了时间和空间对传统教育方式的局限,从某种程度上来说,计算机技术和网络技术是密不可分的,因此在计算机教学中运用网络资源来辅助计算机教学是非常有必要的。由于受课堂时间的限制,课堂教学讲授的知识往往很有限,再加上计算机技术的不断发展和更新,新的知识需要学生们及时地了解和掌握,因此我们应该利用网络将部分教学活动放到网上进行。