計算機專科論文范文

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第1篇

1.1學生背景知識少，學習態度不夠端正

由于大學現在授課計劃制定的總學時是有限的，因此對于非計算機專業的學生來說，其開設的計算機相關的課程很少，大部分就是計算機基礎以及計算機網絡，而且，這些課程所占學時通常都比較少，造成學生的重視程度不夠，學習態度不夠端正，影響了學生學習的積極性和主動性。

1.2教學內容理論性太強，與實際應用脫節

在傳統教學活動中，計算機網絡課程往往以OSI參考模型為基礎講述網絡層次結構、協議和計算機網絡原理。這對于缺乏相關背景知識的非計算機專業學生而言，更加會感到課程枯燥、抽象，很難將學到的理論與實際網絡聯系起來，從而導致學生學習目的不明確；而教師則深感要在有限的時間內結合實際把計算機網絡的概念、原理講清楚絕非易事。

1.3實踐教學環境缺乏，難以進一步鞏固知識

目前高等院校中，由于專業設置和經費的原因，非計算機專業一般沒有相關的網絡實驗平臺，大部分就是一個的計算機網絡實驗平臺非常簡單，基本上是將利用簡單的網絡設備(如交換機、路由器等)等將計算機連接成小型網絡，不能隨意更改，學生無法通過自己動手組建網絡，達到更好地理解和掌握計算機網絡基本原理網絡通信技術、鍛煉網絡工程應用能力的目的。

2課程教學探索與實踐

2.1優化教學內容，提高學習動力

因為教學的對象發生了變化，因此，不能像對計算機專業的學生一樣進行授課。我們首先要明確教學目的：是使學生掌握一些計算機網絡的基本知識和基本技能，突出培養學生結合本專業知識、熟練網絡應用的能力，并更加注重理解和掌握基本概念和具體的實際應用。其次，非計算機專業開設的計算機網絡課程學時普遍偏少，在很短的時間內向學生解釋所有的計算機網絡的內容是不現實的，必須根據不同的專業進行有選擇的內容上的選取。再次，要刻畫整個培養計劃中其他專業課程與網絡課程之間的關系，讓學生知道為什么學習，學習有什么作用，從而提高學生學習的目的性。結合以上幾點，本課程內容的選取必須注重網絡技術實際應用教學，注重理論聯系實際，把計算機網絡理論與實踐有效地結合到一起，要盡量避免傳統教學中理論脫離實際應用的弊端。可以將教學的內容大體劃分為3個主要模塊，其主要內容涵蓋了以下內容：

（1）計算機網絡基礎：主要包含網絡技術基礎、數據通信基本技術、Internet技術與應用；涵蓋了計算機網絡的基本概念、數據通信的基本原理、網絡體系結構、OSI七層參考模型、TCP/IP四層參考模型、Internet的基礎知識、常用服務與應用技術、IP地址、TCP/IP及主要參數等網絡技術應用的基礎知識。

（2）計算機網絡實現：主要包含組建局域網與接入Internet、局域網的設備管理、管理網絡的軟件系統。涵蓋了網絡中從物理層到網絡層的主要部件與設備、以太網、最新高速交換式網絡、虛擬局域網、無線局域網、不同規模用戶的Internet接入技術與方案、微軟的工作組網絡的組建、管理與安全使用網絡資源等方面的基本知識與實用組網技術。

（3）計算機網絡應用：主要包含計算機網絡應用系統模式、網頁制作與編程基礎、基于瀏覽器/服務器的網絡應用。涵蓋了應用系統的計算模式中的對等網、C/S和B/S網絡應用模式的結構與特點，Web體系結構工作原理；網頁的基本構成、HTML、高級網頁編輯工具Dreamweaver的安裝與使用以及制作網頁的基礎知識；基于瀏覽器/服務器（B/S）網絡應用系統的實現與開發技術等網絡應用系統的實現技術。其中，在第2、3模塊的教學中，可以結合具體的專業應用來進行內容的組織，對上述內容作適當調整，讓學生對計算機網絡課程產生專業認同感，從而提高學生的學習動力和興趣，端正學習態度，實現教學相長，達到更好的教學效果。

2.2改進教學方法，改善教學效果

2.2.1“自頂向下”教學法

目前計算機網絡理論知識的講解主要是采用“自底向上”的方式進行，由于直接從底層講起，與實際網絡應用難以一下子聯系起來，學生學習的時候就會覺得無用，從而失去興趣。因此，在實際授課中應采用從“自頂向下”的方式進行，即從當前使用廣泛的網絡應用開始講起，讓學生知其然，知其所以然，保存求知的興趣，能針對性的理解網絡現象，從而提高教學效果。

2.2.2案例教學法

在授課中針對一些比較重要的知識點，可以根據學生專業的特點選取學生將來可能從事的工作里面的典型網絡應用實例來進行分析，一來進一步讓學生對課程的專業認同感提高；再者由于是運用實例，學生學習起來就會有成就感，能極大的提高學生的學習興趣和動力。

2.2.3類比教學法

網絡課程中涉及很多不好理解的知識點，這些知識點是學生必須要掌握且掌握不好的地方，在實際的教學中，通常用生活中的例子來進行類比，讓學生輕松的理解，例如：介紹分組交換和電路交換的時候，可以將分組交換的過程類比為寫寄紙質信件，不需要建立連接就可以通信類比為不需要和別人溝通就直接可以寫信給別人等；電路交換類比成打電話，電路交換有建立連接、通信和釋放連接三個階段，打電話同樣有撥號，通信，掛機三個階段等；然后將相同點進行總結，就能讓學生很容易的掌握這個關鍵知識點，提高了教學的效率和效果。

2.3加強實踐教學，鞏固所學知識

首先需要解決的問題是實驗環境的構建。一般對于非計算機專業來說，新增網絡設備不太現實，可以采用網絡模擬器來模擬各種網絡設備，例如:Cisco公司的PacketTracer可以為學習網絡課程的初學者去設計、配置、排除網絡故障提供了網絡模擬環境。用戶可以在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網絡拓撲，并可提供數據包在網絡中行進的詳細處理過程，觀察網絡實時運行情況。可以學習IOS的配置、鍛煉故障排查能力。其次就是實踐教學的內容和組織方式，實踐教學分為驗證性實驗和設計應用性實驗，由于課程學時少，實踐學時只能完成一部分重要的設計應用性實驗，還有很多實驗則需要學生課下自己完成，對于課下自己完成的實驗，教師要給出相應的指導手冊，要求學生完成實驗報告并給以一定的成績評定，這樣才能督促學生完成實驗，加深對所學知識的理解，提高實際動手能力。

3結束語

第2篇

通過對最近幾年的計算機公共課的教學研究與實踐，認為我國普遍高校非計算機專業的計算機基礎教學普遍存在以下問題。

1.1教學內容問題。

目前我國高校開設的面向非計算機專業開設的計算機基礎課程比較少，教學內容亟需更新。在計算機網絡、數據庫、多媒體等應用技術飛速發展的今天，教學內容相對陳舊，不能及時更新，也未能考慮不同層次學生的學習水平，授課內容沒有結合各專業的特點來展開，可能會忽略計算機在各專業領域內的應用性。

1.2教學模式問題。

在我國高校中非計算機專業的計算機基礎課程教學中存在教學效率不高和教學與實踐嚴重脫節的問題，教學環境也亟需改善。高校計算機基礎課程的教學模式還采用課堂教學和相關實驗結合的方式，存在非常大的局限性。這種模式不能給學生主動實踐的機會，也無法發揮學生的主觀能動性。而且在對學生的培養過程中，沒有充分認識到學生存在的多方面的個體差異，導致學生的學習興趣下降，影響教學的開展，教學效果整體比較差。

1.3教學手段問題。

目前，高校在非計算機專業的計算機基礎課程教學中，大多采用統一的教學方法和手段進行課堂上課和實驗教學，不但顧及不到學生的個體差異，也無法了解學生對知識的掌握程度。這樣導致學生不能全面理解教學內容，學習目的不明確，積極性不高，影響學生學習效果。

1.4考核方式問題。

目前，非計算機專業學生的計算機基礎考試多采用筆試或上機考試的方式。無論是筆試還是上機考試，考試成績受到批改老師的主觀影響較大。尤其是上機考試，每次考試都要復制上千張軟盤，由于軟盤質量問題，每次考試總會有相當一部分學生出現軟盤打不開的現象，影響學生的考試心情和考試進度。

2.高校非計算機專業的計算機基礎課程教學的改革建議

2.1建立科學的課程體系。

在教學過程中，學生的計算機水平逐年上升，可以賦予學生選擇相關課程的自由度。非計算機專業的計算機課程可以根據知識深度分成3個層次：基礎層，應用層和深化層。這三個層次分別對應計算機基礎課程、計算機應用課程和計算機深化課程的學習。

2.2構建新型的教學模式。

高校應該構建新型的教學模式，重視教與學兩個部分。可以運用以計算機為基礎的現代多種媒體，將教學信息組織超文本化。在教學過程中，注重調動學生學習的主動性，培養學生的“發現式”學習能力，是學生不僅學會而且會學。

2.3完善教學手段。

在教學過程中應該制定“精講多練、重在實驗指導”的教學方法，充分利用校園網絡，構建自主學習平臺，促進非計算機專業的計算機基礎課程教學和考試方式的改革。高校還可以成立公共計算機基礎教學與研究中心，構建非計算機專業計算機基礎教學、實驗、軟件開發為一體的基礎教學與科研的重要基地。

2.4改進考核方法。

增加平時上機實驗中的考核環節，隨時掌握學生學習程度，訓練其綜合運用知識的能力。學生在解決問題時若有創新，就可以得到高分。

3.結論

第3篇

在過去，電氣控制線路由大量的繼電器作為主要元件組成，以實現生產過程的自動化控制，然而這些由繼電器構成的龐大且復雜的控制系統往往需要大量的導線連接，需要大型機柜組裝，并且占據大量的空間，電力消耗和維護成本較高，重構難度極大，無法適應現代工業生產過程中的復雜狀況[1]。1968年，美國的通用汽車公司提出了一系列如編程簡單、可靠性強、維護簡便等的技術指標，旨在通過新型的通用控制器對其汽車生產設備進行控制，解決裝配流水線上各組裝流程控制線路的問題[2]。1969年，世界上第一臺可編程控制器(簡稱PLC)研制成功，后來被廣泛應用于各工業流水生產線[3]。到了20世紀70年代，PLC中開始使用大規模集成電路(LSI)以及微處理器，具備邏輯控制、計數及計時控制、算術運算、數據處理等功能，能夠處理分支、中斷、自診斷等。然而時至今日，PLC雖然依然是生產控制系統的重要組成部分，但在世界性貿易快速發展的今天，PLC高度的可靠性、復雜的功能設計、成本壓力等都是工業制造中急需解決的問題。越來越多的制造商意識到標準化的軟件開發平臺、詳細的需求分析、完善的軟件設計、周全的測試環境是現代工業軟件編程所必須具備的條件，統一的PLC編程技術標準、硬件無關的軟件體系、簡單便捷的開發環境均是亟待解決的難題。

2IEC61131-3標準及應用

早在1993年，PLC的國際標準IEC61131制定實施，其中的IEC61131-3是關于面向PLC的編程語言的標準，定義了PLC上進行編程的語言特征及規范[4]。這一標準二十多年來得到廣泛推廣，已經成為了當之無愧的行業標準，對整個工業體系有著極其重要的意義。IEC61131-3的制定，匯集了多個工業制造業發達國家無數從業專家和相關領域學者的智慧以及數十年在工控方面的經驗[5]。該標準允許多種編程語言同時應用于同一PLC中，開發人員同時也可以自由選擇最恰當或最熟悉的編程語言進行開發，還甚至在同一個程序中使用各不相同的編程語言完成不同功能模塊的編寫任務[6]。這一特性解決了PLC發展歷史上由于不同廠商不同技術導致的多種編程語言混合使用造成的兼容性難題，同時為全自動智能化生產提供了廣闊的發展空間。PLCopen是一個1992年成立于荷蘭的國際技術組織，一直持續關注如何提高工業編程的方法、效率及規范等業界難題。2005年9月以來，PLCopen根據各國的工業發展水平，有針對性對企業進行技術支持和指導，使IEC61131-3國際標準得以被廣泛的推廣。這一措施具有如下優點：1)減少資源在技術人員的培訓、調試、維護和咨詢方面的浪費；2)著眼于解決控制中的問題，提高工業軟件的可復用性；3)統一的編程標準減少了開發過程中的錯誤；4)通用性的編程技術可大規模推廣；5)減少不同廠商之間在不同組件之間的對接時間成本。

3課程設計

3.1教學需求及目標。在工業制造技術日益先進的今天，中國的制造業要想完成從“中國制造”到“中國智造”的轉變，增加工業附加值，就必須在全國范圍進行信息化人才的培養，用更為先進的技術適應新一輪的工業變革。職業院校作為技術型人才的重要培養基地，更應該走在技術變革和職業教育改革的前列，以先進技術為基礎、先進的教學理念為向導，積極參與到面向工業4.0的變革中去。由于工業軟件編程同樣屬于軟件編程的范疇，且計算機專業的基礎學習科目包含了基本的程序設計原理及基礎實踐，而工業軟件編程往往需要擁有扎實功底及對軟件設計有較好理解能力，因而面向計算機專業開設關于工業軟件編程的課程是符合行業發展的實際需要的。教學目標為針對計算機軟件類專業學生設計一門工業軟件編程課程，并以IEC61131-3編程標準的知識點要求為依據，設計計算機硬件原理、電氣工程原理、控制工程原理等多專業融合的理論知識模塊，面向工業4.0應用場景設計項目化教學案例，融入“教、學、做”為一體的教學方法，形成有鮮明特色的一門工業4.0專業方向的必修課或計算機類的專業選修課。3.2教學內容。1)PLC構成PLC由軟件系統和硬件系統構成，其中硬件系統組成部件包括處理器、存儲器、通訊接口、以及輸入輸出接口，而存儲器又可分為系統存儲器和用戶存儲器，輸入輸出接口可分為輸入單元和輸出單元，而軟件系統包含用戶程序和系統監控程序。其中用戶程序即開發人員根據IEC61131-3中對編程語言的定義標準編寫的執行程序。2)IEC61131-3編程基礎IEC61131-3可分為公用元素和編程語言兩部分進行解讀。其中公用元素有軟件模型、編程模型、數據外部表示、變量、程序組織單元以及順序功能圖表。其中軟件模型包含了配置、資源、任務、存取路徑和全局變量，從理論上將較為復雜的程序分割成多個相對獨立又相互關聯的可管理部分，通過預設的規則相互調用。編程模型(見圖1)則將信號處理、傳感器、執行器、通信等功能有機結合起來形成一種框架，為模塊化編程提供了體系參考。而數據外部表示、變量等剩下的一些公用元素則是為開發人員提供的基本編寫規范、預設操作指令及基本功能單元。IEC61131-3所定義的編程語言則是類似于軟件開發中使用的高級編程語言，通過基本語法構成邏輯運算的描述，方便開發人員的編寫和維護。另外，POU是一個能夠被獨立編譯的程序塊，作為項目程序的組成部件之一,耦合性較低且可分別由不同種類的編程語言編寫。POU具有唯一性、全局性，名字及接口均對其他組成部件開放，數據的傳輸采用統一的標準，這一特性方便了項目框架構造及程序編寫的模塊化，復用性強，后期維護成本較低。在熟悉并掌握IEC61131-3標準中編程標準的特征之后，需要進一步的學習其編程要素(如數據類型、變量等)，最后還需要根據其特性與一般高級軟件編程語言的異同進行深入學習其內部機理，徹底掌握IEC61131-3標準。圖1IEC61131-3標準編程模型3.3教學方式。1)以本學院軟件技術專業人才培養方案為主要研究藍本，分析軟件專業的編程基礎課設計，分析其與IEC61131-3編程基礎語法異同，設計基礎語法部分的教學內容，注重教學內容的相似性關聯及差異性區分，避免學生混淆IEC61131-3編程基礎語法與一般高級編程語言基礎語法。2)以IEC61131-3編程的語法、人機交互界面設計、邏輯控制及運動控制庫等主要知識點為分析對象，編制其相關的電氣工程、控制工程等專業理論教學要點，將理論教學內容以圖文等形象方式展示基礎原理，特別是針對工業軟件編程所需掌握的原理知識，而不是全套的理論知識教授，避免課程內容大篇幅出現理論教學枯燥無味。3)研究工業軟件編程思路與計算機軟件編程思路的異同點，設計相應的思維對比轉化教學模塊，讓學生更快更容易掌握工業軟件編程方法。例如電機轉動控制如果從計算機軟件編程角度，可以使用條件判斷、循環狀態判斷等多種方法，而在工業控制編程中比較多的傾向使用CASE語句的狀態機機制描。4)設計工業軟件中的常見小型案例，如以合耕科技的Gatherwin系統為開發環境完成項目化教學設計。Gatherwin系統不僅支持IEC61131-3標準還提供了大量的常用工業功能庫及較強的工業組件仿真系統，教學設計基于這樣的一套系統，使得學生能專注于上層業務邏輯控制而調用封裝好的下層通用控制庫，更為學生提供了仿真度非常高的環境，可以通過仿真環境調試業務邏輯，并能快速部署至真實物理系統。3.4考核方式。平時的考核方式以團隊協作為基礎的實踐為主。學生分組組成團隊,對某一興趣點進行深入了解，通過查閱資料、集體討論并設計方案加以實踐，以代碼的形式實現部分功能，最后學生以個人為單位根據自己在整個實踐過程中的收獲及心得體會做總結，要求條理清晰、邏輯性強，并形成實踐報告。期末考核以筆試加實操的形式進行。筆試主要注重工業軟件編程的理論知識及各基礎知識。以單項選擇題和多項選擇題的形式考核學生在知識易錯點上的辨別能力和計算能力，以填空題的形式考核學生在知識難點上掌握程度，以虛擬應用場景的形式作為主觀大題，考核學生的實際應用能力。考核的最終目標是讓學生能夠掌握工業軟件編程的標準，在課程規定的時間內學會利用已掌握的知識解決實際應用場景的問題，同時養成團隊協作的習慣，更好的發揮團隊合作的優勢。

4總結

本文通過概述IEC61131標準的由來，并分析了該標準在未來工業制造業中的應用前景，最后根據技術型人才的需求現狀，結合工業軟件編程與計算機專業軟件編程的相似性，提出了一個適合計算機專業學生的工業軟件編程課程設計，從客觀上解決了工業軟件編程中來自不同領域和平臺之間技術對接及編程技術在授課過程中的難題，為高職院校開設工業軟件編程課程提供了一個很好的參考范例。

作者:楊忠明 吳偉美 余君 單位:廣東科學技術職業學院

參考文獻：

[1]鄭友.PLC控制系統的發展及其應用[J].黑龍江科技信息,2009(35):67-67.

[2]李玉峰.汽車制造業的PLC市場分析[J].自動化博覽,2010,27(3):42-43.

[3]焦晶,周麗娟.淺談《PLC應用技術》在現代教學方法中的應用[J].內蒙古教育：職教版,2013(4):68-69.

[4]LydonB.IEC61131-3[J].Intech,2012.