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计算机统计学范文1
关键词：统计；数据；对象；调查ExcelR语言；SASSPSS
一、统计学的内涵
统计学是关于收集、整理、分析和解释统计数据的科学，是一门认识方法论性质的科学，其目的是探索数据内在的数量规律性，以达到对客观事物的科学认识。统计学的研究对象是指统计研究所要认识的客体。一般来说，统计学的研究对象是客观现象总体的数量特征和数量关系，以及通过这些数量方面反映出来的客观现象发展变化的规律性。它是一门研究随机现象，以推断为特征的方法论科学，“由部分推及全体”的思想贯穿于统计学的始终。具体地说，它是研究如何搜集、整理、分析反映事物总体信息的数字资料，并以此为依据，对总体特征进行推断的原理和方法。
二、全面了解统计研究对象，做好统计准备工作
要做好统计工作我们首先要全面了解研究对象所具有哪些特点，以便有针对性地更好地开展我们的工作。数量性是统计学研究对象的基本特点，统计学以客观现象总体的数量作为自己的研究对象的，是对总体普遍存在着的事实进行大量观察和综合分析，得出反映现象总体的数量特征和资料规律性。自然、社会经济现象的数据资料和数量对比关系等一般是在一系列复杂因素的影响下形成的。在这些因素当中，有起着决定和普遍作用的主要因素，也有起着偶然和局部作用的次要因素，对于每个个体来说，就具有一定的随机性质，而对于有足够多数个体的总体来说又具有相对稳定的共同趋势。我们研究总体的统计数据资料，不排除对个别事物的深入调查研究，是为了更好地分析研究现象总体的统计规律性，统计研究对象的总体各单位，除了在某一方面必须是同质的以外，在其他方面又要有差异，而且这些差异并不是由某种特定的原因事先给定的，总体各单位除了必须有某一共同标志表现作为它们形成统计总体的客观依据以外，还必须要在所要研究的标志上存在变异的表现，否则就没有必要进行统计分析研究了。
三、在统计工作中采取的调查方法
统计学常用的统计调查方式有定期统计报表、普查、抽样调查、重点调查、典型调查等。定期统计报表是我国统计调查工作的一种重要的组织形式，它是按照国家有关规定，自上而下地统一布置，自下而上逐级按照统一要求提供基本统计资料的一种报告制度。普查是专门组织的一次性的全面调查。重点调查是一种非全面调查，它是对所要调查的总体中选择一部分重点单位进行调查。抽样调查是从研究的总体中按随机原则抽取部分单位作为样本进行观察研究，并根据这部分单位的调查结果来推断总体，以达到认识总体的一种统计调查方法。典型调查是根据调查的目的与要求，在对被调查对象进行全面分析的基础上，有意识地选择若干具有典型意义的或具有代表性的单位进行的调查，还有就是各种统计调查方式要根据不同的情况加以结合运用。其中重点调查和典型调查都是非全面调查，不能混淆，比如一个公司底下有若干个相同子单位，有目的的抽取几家具有代表性的进行调查称为典型调查；如一个公司开展调查活动，领导会安排要对哪几项工作是当期比较急或重要的，然后重点调查哪几项工作就称为重点调查。简单地说典型调查是有目的的对具代表性的事物进行调查；重点调查是在调查范围内需要调查更仔细的事物。
四、运用计算机软件做好统计工作
我们针对统计研究对象的特点，采用适当的调查方式，要得出精确的统计结果，这无疑离不开计算机软件的应用。在统计研究对象中，我们利用统计自身特有的方法，探索现象去发展规律，对于最基本的统计图表，微软公司办公软件Office中的Excel就可以完成。对于Excel2007以前的版本只能画简单的柱状图、饼图、圆环图、散点图等，还能运用统计函数做一些相关的计算，生成数据汇总表或数据透视表。Excel2007以后的版本在做统计分析前，要安装一个“数据分析”功能包，安装好后它会出现在数据菜单下的“分级显示”模块的右边。有了这个数据分析包就可以做时间数列分析（如：移动平均法、指数平滑法、趋势推测法）、假设检验（如：均值的假设检验、两样本方差的F检验、独立性卡方检验）、相关与回归分析等。我们也可以使用R、SAS或SPSS。R语言给人的第一印象是免费开源，它小巧好用，源代码开放，可以根据自己的需要进行更改，也可以在R的综合档案网络CRAN中下载安装不同的功能包，R语言也是现今统计学界比较流行的工具软件，广泛被用于经济计量、财经分析、人文科学研究以及人工智能，但由于随意性大对于非常用函数还是自己写比较好，下载别人的函数包使用风险比较大，要做好统计工作我们应该很好的掌握并运用它。
SAS是由美国Northcarolina州立大学1966年开发的统计分析软件。SAS系统主要完成以数据为中心的四大任务，数据访问、数据管理、数据呈现和数据分析。但是由于它专业性强，需要一定的编程基础，而且要付费购买正版软件，所以只适用于大型公司或企业里进行统计分析。
计算机统计学范文2
关键词：云计算；Hadoop；大学计算机基础；系统设计
中图分类号：TP3-05 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.06.029
Cloud Computing University Computer based Learning System Design
oUYaNG Chun-juan, LIU Chang-xin, SUN Ling-yu
(Jinggangshan University of electronic information engineering college, Jiangxi Ji’an 343009, China)
0 绪 论
随着互联网的飞速发展，基于Internet的多媒体学习资源建设得到了广泛地应用。然而传统以计算机网络为基础各种学习系统的性能一直是阻碍其发展的关键因素。例如，大学计算机基础课程学习系统应用中，当学生向服务器提交作业时，由于所有的学生几乎都在同一时间段提交，大量的数据同时上传到服务器，服务器负载过重导致服务器瘫痪。按传统的方法，解决该问题需对计算机硬件及网络带宽提出更高的要求，这在实际操作中不易达到。而云计算时代的到来，为解决以上问题提供了理想的技术支持。目前，云计算已在各类学习系统中得到应用[1-3]。本文采用Hadoop并行编程模型，搭建了实验性的云计算平台大学计算基础课程学习系统，解决了大量数据的传输问题。该系统具有分布式计算，管理不同系统资源及存储大量数据等特点，为实现一个同时满足学生和教师的学习系统提供了新的设计思路。
1 云计算的基本原理
云计算（Cloud Computing）[4]是一种新型的基于互联网的计算模式。其核心思想是通过计算机网络将庞大的存储和计算处理程序分布到大量非本地或远程服务器的分布式计算机中，并为用户提供服务。按最通俗地理解云计算就是把计算资源都放到互联网上，然后通过网络以按需，易扩展的方式获得资源。提供资源的网络被称为“云”，其可以无限扩展，随时获取，按需使用，按使用付费。
Hadoop[5]为分布式系统基础架构，是一个更容易开发和运行处理大规模数据的软件平台，具有扩容（Scalable）、成本低（Economical）、高效率（Efficient）和可靠性（Reliable）等特点。 Hadoop实现了一个分布式文件系统HDFS（Hadoop Distributed File System）。HDFS提供了分布式存储底层支持，具有高容错性特点。Hadoop还实现了MapReduce分布式计算模型。MapReduce将应用程序的工作分解成很多工作小块，将它们放置在服务器群的计算节点中，在节点上直接处理数据。本文利用Hadoop开发实验性的云计算平台大学计算基础课程学习系统。
2 搭建云计算平台的大学计算机基础课程学习系统
本系统根据本校大学计算基础课程的实际教学情况，采用6台计算机来搭建大学计算机基础课程系统的云计算平台。在Hadoop系统中，需要1台机为Master，其余5台机器作为Slave。Master用来配置NameNode并负责JobTracker工作。该工作主要负责整个分布式数据的管理和分解任务，并调度和跟踪各个任务的执行。Slave配置DataNode并负责完成TaskTracker工作。该工作主要根据本地数据，存储分布式数据，具体完成Map任务和Reduce任务。Hadoop集群的构建具体实现步骤描述如下：
（1）由于Hadoop要求所有机器上hadoop安装目录结构要相同，并且具有一个相同的用户名的帐户。本系统的帐户设置为dxjsj，主目录是/home/dxjsj。
（2）将hadoop0.12.0压缩包解压至HadoopInstall文件夹中。所有的配置文件都在/hadoop/conf/目录中，所有执行程序都在/hadoop/bin目录中。将 /hadoop/conf/目录中的hadoop_site.xml，slaves，hadoop_env.sh三个文件拷贝到hadoop-config/目录中。
（3）配置6台机器的IP。
对于Master机器，其机器名和IP分别dxjsj-1：192.168.8.61。其余的5台Slave机的机器名和IP依次设置为：dxjsj-2：192.168.8.62 ……， dxjsj-6：192.168.8.66。为了确保6台机器之间能相互正确解析，可通过ping主机名来实现，通过修改/etc/hosts文件打开达到Ping通。
（4）建立Master到每一台Slave的SSH受信证书。
Hadoop启动以后，Namenode是通过安全协议SSH（Secure Shell）来启动和停止各个节点上的各种守护进程的，因此在本系统中需要配置SSH使用无密码公钥认证的方式。具体操作为在Master和所有Slave机器上执行ssh-keygentrsa命令后，在/root/.ssh/目录下将产生一个名为id_rsa. pub的证书文件，采用scp命令将其复制到每个Slave上。
（5）Hadoop安装完成之后，执行/hadoop/bin/hadoop namenode-format命令格式化namenode。
（6）正式启动hadoop。执行Master上的start-all. sh启动所有的Hadoop守护；执行stop-all.sh停止所有的Hadoop。
至此，基于云计算大学计算机基础课程学习系统中的云计算平台搭建完成。整个学习系统是由客户端、网络平台和云计算平台三部分构成：
1）客户端 本系统学生机作为客户端，安装windows XP操作系统。 整个学习系统为不同类别的用户提供不同的界面和功能。在客户端的学生使用的操作系统是windows XP，而云计算平台的系统是FC5。为此，本系统采用WebDAV(Web-based Distributed Authoring and Versioning)协议访问软件包，来解决客户端和云计算两个不同平台之间的数据交换。
2）网络平台 网络平台是整个系统的基础。该平台的作用是识别用户终端不同需求，通过接口在该系统的云计算平台层上调用相关服务。其主要功能模块介绍如下。
①管理模块：该模块主要对用户基本信息进行登记和管理。用户通过唯一的帐号进行注册。
②学习模块：学习模块是最主要的模块。在该模块中，学生可进行自主地学习。包括课程内容的学习，辅导和测试，以及教师对学生学习的掌握情况等内容。
③交流模块：提供教师与学生、学生与学生、教师同行之间提供一对一，一对多，多对多的实时交互，可以发表个人日志，留言等。
④存储模块：在存储模块中主要是实现虚拟硬盘的功能。用户可下载学习资料进行学习，并上传学习资源供他人共享。
3）云计算平台 该平台是本系统的核心部分。用户终端根据网络平台上各功能模块需要的服务，通过接口，建立起与系统中云计算平台的连接。连接成功后，所有的任务都由云计算平台处理通过Hapood分布式系统，采用任务拆分的方式完成，再将处理完毕后的数据通过接口传递给用户。在云计算平台中，可实现数据存储、分布式计算和数据管理等功能。
3 实验仿真
本实验使用6台计算机采用Hadoop0.12.0分布式系统Hadoop搭建云计算平台， Java版本为jdk6.0。用户端为150台机器，用于学生学习，操作系统为Windows XP。当传输的文件的比较小时，如小于1M，则单机服务器能够承受，但当学生传送的文件较大时，且在规定的时间段内上传文件至服务器时，则服务器的负载将大大加重，收集时间呈指数级增加，最终导致服务器崩溃。使用云计算平台收集学生上交的各类文档资料时，多台服务器同时协同工作，应用程序的工作分解成很多小的工作小块，并将它们放置在服务器群的计算节点中同时进行，系统运行稳定。
4 结 语
将云计算技术运用到各种网络学习系统建设中，是对高校教学模式改革一种新的探索。本文采用Hadoop并行编程模型，搭建了实验性的云计算平台的大学计算基础课程学习系统，解决大量数据传输导致服务器负载过重问题。随着云计算技术的日渐成熟，其必将在各类学习系统中得到广泛的应用。
参考文献：
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计算机统计学范文3
【关键词】交通职业院校；非专业计算机教学；教学质量；连续性；层次性
西方发达国家早在70年代就广泛开展计算机技术在汽车工业上的应用，而我国计算机技术在交通行业上应用则远远落后于发达国家，因此，交通职业院校必须对汽车专业学生的计算机素质提出新的要求，同时采取切实可行的措施提高非计算机专业学生的计算机知识和技能。
一、目前的现状和存在问题
（1）对课程重视不够。部分老师与学生都认为，面向非计算机专业的学生，懂一点计算机基础知识就行了，不需要更深的计算机方面知识。（2）课程教学方式单调，教学目标不清，教学内容与专业脱节。进入2000年以来，非计算机专业开设了《计算机应用基础》课程，其它有关计算机方面的课程基本没有开过，一般只学一个学期，约64课时，这门课程大都采用多媒体理论授课和机房上机操作相结合的教学方式。但在理论授课过程中，多媒体教学主要处在“演示”阶段，学生大多数在教师思路的引导下思考、练习与讨论，而自主练习，发现、解决问题的时间很少。未注重学生所在专业对计算机技术的要求，导致学生对所学知识的实用性存在质疑，不能在汽车专业的工作过程中“学以致用”，学生对于枯燥的理论知识缺乏主动学习的积极性。（3）交通职业院校非计算机专业的学生计算机基础参差不齐。由于地区和经济的差异，学生的计算机水平差距较大。每年我校绝大部分学生来自于农村，部分学生没有计算机知识基础；部分学生中学学习过计算机课程，但基础知识和应用知识掌握得不系统、不全面，仍停留在简单的操作上；只有极少数学生的计算机操作比较好。
二、提高交通职业院校非计算机专业计算机教学质量的对策
计算机统计学范文4
教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会在《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》中给出了计算机基础课程教学的4个教学模块，即①系统平台与计算环境，包括信息与社会、计算机系统以及计算机网络；②算法基础与程序设计；③数据管理与信息处理；④系统开发与行业应用[1]。尽管如此，大学计算机基础课程的教学内容到底应该包括哪些模块仍然莫衷一是。然而，无论哪所大学，无论从事计算机基础课程教学的教师秉持何种教学观念，计算机系统和算法基础与程序设计已是计算机基础课程教学中两个最主要的教学模块，这一点已经达成共识。
另一个共识是在大学计算机基础课程教学中要注重探索和培养学生的计算思维。目前，计算机基础教学中对计算思维探索与培养的侧重点基本放在基于问题求解的“算法基础与程序设计”教学模块上，在“计算机系统”教学模块中则体现较少，究其原因是算法、程序设计等软件教学方面的内容，与计算及问题求解的关系更为密切。若要将计算思维作为思维模式进行培养，则应将其贯穿于课程教学的全过程，那么，计算机系统教学模块也概莫能外――这句话可以从两方面进行解释，一是计算机系统教学模块内部要体现计算思维，二是计算机系统教学模块中的计算思维作为完整的计算思维过程链中的一环，甚至是最基础的一环，要为全过程、全方位的计算思维培养提供原理支撑。我们对计算机系统教学模块中的计算思维进行研究。
2 计算机系统教学模块中的计算思维框架模型
?算思维贯穿计算机系统模块教学的始终。计算思维应该是一条线，将计算机系统的核心知识点像串珍珠一样串起来，培养学生从机器本身和计算机科学家这两个思维角度理解计算机系统的底层运作机制；在此基础上，计算机是实现问题求解的手段，计算思维则是人类求解现实问题的一条途径[2]，是一种解决客观世界各种可计算问题的思维方法。
基于以上思路，我们将计算机系统教学的核心知识点概括为计算思维框架模型，如图1所示。结合该框架模型，我们对计算机系统中计算思维的本质和3种重要的计算思维进行归纳。
3 计算机系统教学模块中计算思维的本质
计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的一系列思维活动的统称[2]，其本质是抽象和自动化，即在不同层面进行抽象并将这些抽象机器化或自动化。
对于客观世界中的某个可计算问题，要映射到计算机世界去求解，通常需要两个步骤：一是将待求解问题抽象为可计算的概念模型；二是对于概念世界中的概念模型，用物理的计算机世界来实现与求解。前者体现计算思维的本质之一――抽象化，后者反映计算思维的本质之二――自动化。
抽象是一种很好的管理复杂性事物的思维方法。好的抽象可以把一个几乎不可能管理的任务划分为两个可管理的部分：第一部分是有关抽象的定义和实现；第二部分是随时用这些抽象解决问题[3]。
“抽象的定义和实现”可以理解为领域内的、深刻反映外部世界的一些通用概念，在计算机系统教学中，就是指学生通过学习各个知识点来理解计算机系统的底层运作机制；“用这些抽象解决问题”意味着学生不能以客观世界的事物为起点开展思维，而应该以计算机系统中的抽象概念为起点分析待求解问题，包括用抽象概念代表待求解对象，用概念间的关系来代表待求解对象之间的关系。到此时，具体而复杂的现实问题被抽象为一个可计算问题，现实世界在抽象的计算机概念世界中得到再现。
“随时用这些抽象解决问题”意味着计算机要将抽象概念机器化、自动化。虽然计算机的计算能力日益强大，应用范围日益广泛，但是从本质上来说，计算机的基本功能很简单，即通过执行程序进行信息处理[4]。信息处理包含两方面的意思：一是构造求解问题的算法和程序；二是程序在机器层面的自动执行，即自动化。
抽象和自动化这两种重要的研究思维模式，对于用计算手段求解现实问题是非常有效的，能为其他的计算思维奠定基础，因此，教师在教学中要注重培养这两种思维模式。本质上来说，现实问题的计算和问题求解是不同层面的抽象以及抽象之后的自动化，这种抽象和自动化通过二进制思维、指令自动执行思维、程序自动运行思维3方面得以体现。
4 3种计算思维
4.1 二进制思维
要将待解决问题表示成可计算的对象，就是要将该问题抽象为可描述的数学模型，并将可计算对象及其特性符号化，符号可以是数字、文本、图形图像、声音、视频等，统称为该对象的数据信息（包含数值性和非数值性）。计算机本质上是二进制（0、1）的世界，即可计算对象的数据信息都要表示成计算机可以处理的符号――0、1。在二进制的世界里，所有的二进制运算都可以用逻辑运算代替，而香农在题为《继电器和开关电路的符号分析》的论文中指出“由继电器、晶体管等电子元件组成的逻辑电路可以实现所有的逻辑运算；然后，再通过集成各种复杂的逻辑电路得到不同功能的硬件――处理器、内存储器、I/O设备，最后，在一定的体系结构下将这些硬件结合在一起，实现计算机的信息处理功能”。由此可见，从客观世界到计算机世界的纽带就是二进制（0、1）。
二进制思维是一种将客观事物符号化、符号二进制化、二进制电子化和电子集成化的思维过程，是一种非常重要的计算思维。教师在教学中要培养学生多从机器的思维（客观事物二进制化的抽象思维）和计算机科学家的思维（怎么实现二进制化，即二进制电子化和电子集成化的自动化思维）这两个角度学习及思考，这种代入感对于学生掌握计算机系统运行原理和培养学生的计算思维都有事半功倍的效果。
在教学实践中，为了培养学生的二进制抽象思维，可以采用事物编码的方法。第一步，利用二进制方式对事物进行编码，若用0001表示计算机类，则可用000101表示微型计算机类；第二步，利用编码方式表达事物之间的静态联系，如整体与部分的关系，若用0001010001表示一台微型计算机，则可用000101000110表示该计算机的第二颗CPU，由此，学生可利用二进制编码逐渐建立出一个符号化的静态世界；第三步，利用二进制编码方式表达事物之间的动态关系，如前述的“微型计算机第二颗CPU开始运行”这个概念，可以使用 01 000101000110表达，前面两位数“01”表示“开始运行”的操作码，后面12位数“000101000110”是操作数，由此，学生可以利用二进制符号化、抽象化地表达世间万物及其之间的关系，同时也能为后续计算机指令的表达方式作铺垫。这些步骤可以让学生深入理解机器是如何理解和表现世界的，从而切实了解机器思维。在将现实世界抽象为符号世界的基础上，我们继续探讨了计算机科学家们是如何从抽象的符号世界走向物理的电子世界的。
4.2 指令自动执行思维
将待求解问题表示成可计算对象后，怎么基于计算手段来求解呢？问题的求解方案可以抽象为基本动作以及基本动作的各种组合所构成的动作序列，因此，我们将基于计算手段的求解方案的实现转换为对抽象的定义和抽象定义的自动化实现：①定义这些基本动作；②实现控制这些基本动作并按次序执行的机构。对这些基本动作的控制就是指令，为求解问题而将指令按一定次序进行组合就构成程序。程序（指令序列）经输入设备输入并存储在内存储器中，处理器从存储器中一条接一条地顺序读取并执行这些指令，以实现信息处理的功能。由此可见，计算机系统是根据程序来自动控制这些基本动作的执行，从而完成问题求解。人的任务是编制程序――将待求解问题转换为程序，通过程序运行达到解决问题的目的。
指令自动执行思维体现的是指令如何被表示、如何被存储以及如何被CPU（控制器和运算器）执行的基本思维。
教学实践中，通过二进制思维的培养，学生掌握了指令二进制表达方式的基础。在此基础上，一方面，教师可以通过图示、动作分解、寄存器状态再现、I/O分时动作等方法，重点分析指令表达及其存储、指令的自动执行等知识点，增强对学生指令自动执行思维的培养；另一方面，教师可以让学生利用DEBUG命令实验验证计算机指令的存储、执行以及结果，让学生切身体会指令自动执行的过程和效果。
4.3 程序自动运行思维
指令自动执行思维是从微观角度思考指令与硬件的交互，再通过拓宽思维，从宏观角度思考程序借助操作系统与硬件的交互和自动运行。
操作系统是程序和硬件之间的接口，负责向应用程序提供简单一致的机制来控制复杂而原理各异的底层硬件设备[5]。这个简单一致的机制就是“抽象”，也是计算机管理硬件的关键。这些抽象主要包括文件、地址空间和进程，其中，文件是对I/O设备的抽象表示，它为程序创造了一个抽象的永久存储设备；地址空间是对内存和I/O设备的抽象表示，该概念为程序创造了一个抽象的独立的内存；进程则是对处理器、内存和I/O设备的抽象表示，进程概念创造了一个抽象的独占的处理器以运行程序。在此基础上，程序和硬件之间的交互以及自动运行主要是利用操作系统提供的、比实际硬件更方便使用的抽象来实现，包括程序及其数据被合并成一个文件并保存在I/O设备上，程序运行时，处理器将这个文件加载到“独立的”地址空间，然后该进程被“独立的”处理器执行。
程序自动运行思维体现的是在操作系统的协助下程序被硬件自动运行的思维。在教学实践中，我们一方面补充讲解计算机操作系统的必要内容，如文件系统管理、内存管理、进程管理等相关知识；另一方面?t结合生活中的实际问题进行实验，如批处理文件的编写、文件I/O操作与NTFS文件系统的关系等。通过这些与日常学习生活非常贴近的知识和实验，学生不仅对操作系统和计算机硬件系统之间的协作有了更深入的理解，同时也培养了他们的程序自动执行思维。
指令自动执行和程序自动运行思维是一种构造性的问题求解思维，即一个问题的求解可以通过构造其算法和程序来解决，因此这两种思维对于培养学生利用算法和程序手段求解客观现实问题具有重要的意义。
5 结 语
计算机统计学范文5
>> “计算机操作系统”课程教学创新实践 计算机操作系统探讨 计算机操作系统课程教学改革的研究与探讨 开放教育计算机操作系统课程教学探讨 计算机操作系统课程教学改革探讨 《计算机操作系统》课程教改研究 《计算机操作系统原理》实验课程探索 中职计算机网络专业WindowsServer2008操作系统课程项目教学探讨 中职计算机网络专业Windows Server2008操作系统课程项目教学探讨 “慕课”背景下计算机操作系统课程设计的教学改革 对计算机操作系统的简要探讨 探讨计算机操作系统的发展 计算机操作系统构件化方法探讨 计算机操作系统课程知识体系设计 计算机操作系统教学探析 《计算机操作系统》课程教学改革初探 《计算机操作系统》课程“互动式”教学研究与探索 计算机操作系统系列课程教学改革的研究与实践 师范院校计算机操作系统课程实践教学法的探索 针对非计算机专业的操作系统课程教学研究 常见问题解答 当前所在位置：l.
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Teaching Design Exploration of Computer Operating System Course
XIONG Jing, GAO Feng,WANG Aimin, WANG Lei, WU Qinxia
(School of Computer & Information Engineering, Anyang Normal University, Anyang 455002, China)
计算机统计学范文6
关键词：计算机辅助教学；数字学习；教学辅助系统
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568(2012)41-0172-03
一、引言
随着计算机和网络技术的迅速发展、教育信息化的普及，计算机辅助教学正在教育中发挥越来越大的作用。美国、英国等在数字学习方面已经进行很多深入细致的研究，取得了很多研究成果，证实了混合学习在提高教学质量和实现教学改革方面的重要性和有效性。一些数字学习专家预测在2020年之前，在高等教育中大多数的课程都将以混合学习(Blended Learning)或者网络辅助学(WebSupplemented Learning)的形式存在。
实现有效的混合学习，必须有提供良好学习环境的数字学习平台，或称课程管理系统，如商业软件：UMUC、WebTycho、Blackboard、WebCT，开源软件Moodle、Bodington等，都是国际著名的课程管理系统。课程管理系统既可实现面对面教学和在线学习相结合的混合学习，也可以实现远程教学形式的完全的在线学习，成为数字学习的有效平台。
但由于我国目前的计算机辅助教学还处在较低阶段，广泛普及应用的还只是使用FTP或Email交作业、一部分课程在期末用考试系统进行考试。有些院校使用了课程管理系统，有些院校的教师开展了Moodle和Google协作平台的云服务学习环境的研究和尝试，但多数教师对计算机辅助教学的作用和效果的认识还不够深。国家还没有制定计算机辅助教学方面的规定和标准，连最基本的课后练习及单元测试这些简单的功能，也没有普及。
在目前国家还没有制定全面、深层次的计算机辅助教学要求和标准的情况下，似乎并非所有学校都愿意或有必要去买商业的课程管理系统。但开源免费的课程管理系统用起来有时有些不方便。以Moodle为例，整体导入学生名单还需要单独进行设置处理，出题只能逐道进行，一般必须经过培训才能有效使用。云计算辅助教学环境的搭建，一方面涉及到教师信息素养，同时还涉及到网络存在的无形的国界安全问题。此外，即使安装了课程管理系统，具备良好的云服务环境，也需要教师花费很多精力设计和实践。在目前国家没有相应政策促进和支持，高校教师以科研、论文为主要评价指标的情况下，促进、深化和全面普及计算机辅助教学是有其难度的。
高校教师中，有些自己在开展探索，自行设计搭建混合学习平台。但对那些非理科教师，虽然有积极性，苦于技术方面的限制，难以实施。为此，这里介绍一个从方便教师管理和使用角度设计的简单实用的计算机辅助教学系统，该系统不像课程管理系统那样全面、复杂，但能为那些对混合学习感兴趣的教师提供一个实际应用和实验平台。由于系统设计的初衷就是简单、实用、具有通用性，无论高校、中学还是小学教师都可方便使用。愿该系统有助于促进教师对计算机辅助教学的认识和使用热情，对将来进行全方位、深度的计算机辅助教学产生积极作用。
二.系统介绍
1.系统的设计思想
现在的计算机辅助教学系统有的功能强大但过于复杂，有的系统设计不符合教学规律，使用不便。特别是测试部分，一般出题太费时，影响教师的使用积极性。随时实现练习和测试、师生交流和对所关心问题进行统计调查的自动化，是教师教学工作中的基本要求。教学中更深一层的需求则是实现协作学习等深度学习功能。考虑到实现协作学习功能较复杂，本系统只设计完成了基本功能部分。要实现协作学习等功能，则可和一些开源免费软件如Moodle结合使用。系统设计思想主要有两点：一是简单方便、实用和易于普及通用。第二，便于安装、维护，实现个性化管理。所以，分别设计了基于小型数据库Access和大型数据库SQL Server的系统，可根据使用者自己的情况进行选择。对于基于小型数据库Access的系统，可方便地以个人教学辅助网站的形式使用。编程则选择采用了C#、等技术，用户界面简单、明了。系统可以运行在Windows SERVER平台上，也可运行在WindowsXP+.NET2.0平台上。
2.系统功能模块框图
该系统由教师管理和学生应用两个模块组成，其中每个类别模块又由多个不同的功能模块组成。系统总体结构框图如图1所示。
3.重点特色模块介绍
(1)出题模块。该模块是本系统的重点和难点。一般的考试系统对出题形式及格式要求限制较严，出题很费时。但该模块基本解决了这个问题。系统可以Word、Excel和直接输入三种方式出题，每种出题形式下，允许选择、填空和判断三种题型，也可任选其中一种或两种类型；试题总量和每道题的分值可自由设定。
该模块由试卷管理和试卷录入两个子模块构成，界面如图2：
其中：①在Word出题方式下，只需把Word文档复制粘贴到系统试题录入界面即可，没有任何的格式限制，此时的答案选择和试题内容同时出现在一个窗口中，但分属不同页面。这种方式下，教师出题非常方便，可以一次把整个试卷1)2Word文档的形式导入，但缺点是试题顺序没有重新组合，每个学生所面对的试题都是相同的，比较适合平时测验和练习。②Excel形式下需要把试题导入模板，同一份试卷的试题随机组合成不同的试卷提供给考试的学生，比较适合正规考试。③直接输入形式允许教师自由输入，灵活方便，生成试卷的原理和用Excel格式相同。
(2)分数统计模块。该模块是对学生测试成绩进行统计分析，可按班级或参加某门课程测试的总人数，给出平均分、最高分、最低分；并按题型、题号列出每部分题中每道题答错的人数及所占百分率，便于教师了解学生对知识点的掌握情况；同时形成饼图和柱状图的统计结果。
(3)投票管理模块。该模块使教师可根据感兴趣的问题自由添加或删除一个或多个不同的投票主题，投票结果以参加的总人数和对应百分比给出数字和图表形式的显示，以方便教师进行教学等方面的调查和研究。
(4)教师管理和学生管理模块。教师管理实现添加管理系统的教师或教学助手功能，学生管理实现按课程、班级对学生信息的管理。
三、系统使用情况
目前该系统已投入试运行，效果良好，具体体现在以下几个方面：
1.有助减少教师重复性劳动，提高工作效率
对于教师来说，及时全面批改作业和辅导学生是一个工作量很大的工作。使用本系统后，一些课后练习和单元测试(经调查，在基础知识、综合、团队合作项目等作业中，客观性习题在课程中所占比重约为40％至60％左右)，可以客观性习题形式给出，由系统自动完成批改、给出成绩和统计分析。教师通过系统给出的统计，分析了解学生掌握知识的程度，进而能有针对性地调整课堂授课内容。学生也可在练习后通过系统自动给出的正确答案，了解自己对知识的掌握情况，找出学习中存在的问题。
2.有助加强对学生的引导
我国大学扩招后，有些课程是大班授课，学生人数多，无论教师怎样努力，作业也不大可能完全批改，这对提高学生的学习积极性有负面影响。大学的学习更多的是靠学生的自觉性和自学能力，但我国多年存在的应试教育模式使很多学生养成了不指定具体任务、就不知道做什么的特点。如果此时教师的管理、引导和督促跟不上，容易使一些学生掉队。另一方面，北京工商大学建立了远离本部的新校区，教师和学生的面对面交流时间有所减少，但通过该辅助教学系统的测试功能，能及时督促学生学习；通过留言及投票能及时了解学生的心理情况及对教学的意见和建议，实现了从情感和知识两方面与学生的沟通。实践发现，对于留言，学生非常感兴趣，因为是学生和授课教师直接的交流，并且对学生是采用匿名方式，他们能放心大胆说出自己的心里话。
3.帮助实现及时的教学反馈
很多学校的学评教系统只在一学期或一个学年后才公布学生对教师的具体评价信息，教师难以及时了解自己教学中应改进和注意的问题，并且学生一般不愿意当面指出教师的不足或给出建议。使用本系统，教师可以随时灵活设计话题、允许学生匿名发表意见，及时了解各方面情况，并以量化的形式得到对问题的统计和分析结果。
