计算机教学案例设计范例(3篇)

计算机教学案例设计范文

中图分类号：TP311.5文献标识码：A

Abstract：Thisinnovativeinstanceofteachingdesigns，fromhowtoimproveteachingefficiencyandteachingquality，analysesthecontentsof"theimplementationofprocedures"inthecourse"thebasistechnologyofcomputerhardware".Thiscasewillfocusonseveralaspectstoanalysisanddescribesuchasthesettingofteachingobjectives，theanalysisofteachingtaskandthechoiceofteachingstrategies.Eachofthetheorywillbegivenaspecificimplementationplanandthewholeideaoftheteaching.

Keywords：softwaredevelopmentmodel；classteachingdesign；teachingobjective；teachingtask；teachingstrategies

1引言（Introduction）

在总部修订的《军队院校本科教学工作评价方案》的指标体系中，增加了一个新的评价标准——课程教学设计。然而课堂教学直接关系到课程的实施情况，而课堂教学设计是保证课堂教学成功的前提之一[1]，因此必须加强课堂教学设计的研究。那么课堂教学设计主要包含哪些方面，哪些是关键要素呢？又要如何设计课堂教学来体现出教员各自的特点与个性呢？这些是教学评价为我们提出的新挑战，同时这也是我们年轻教员提高课堂教学质量的所必须要考虑的问题。

软件生命周期同任何事物一样，一个软件产品或软件系统需要经历孕育、诞生、成长、成熟、衰亡等阶段，一般称为软件生命周期。把整个软件生命周期划分为若干阶段，使得每个阶段有明确的任务，使规模大，结构复杂和管理复杂的软件开发变的容易控制和管理。通常软件生命周期包括可行性分析与开发项计划、需求分析、设计（概要设计和详细设计）、编码、测试、维护等活动，可以将这些活动以适当的方式分配到不同的阶段去完成。

本案例将以简要的以软件工程的工程化思想着重从计划、需求分析以及设计等角度从教学策略的选择、教学目标的设置、教学任务的分析几方面进行分析描述。

2计划方面（Plan）

在软件生命周期的第一阶段即要确定软件的开发目标和总的要求，要进行可行性分析、制定开发计划等，同样进行教学设计的前提即是首先设置教学目标。

进行一节课的教学设计，不仅要了解本节课的目标，首先要把握了解课程的总体目标。《计算机硬件技术基础》这门课的整体教学目标通过理论学习，建立计算机硬件的知识结构体系，学会把以前所学的计算机文化基础、电子技术、计算机软件技术等知识运用到计算机硬件论文技术的学习中。通过课堂讨论与作业，加深对CPU部件与整机系统两个层次、计算机内部硬件逻辑组成及内部工作机制，能在学习的过程中发现一些问题，提出解决问题的对策。另外，通过计算机硬件发展史的典型事例及其在社会发展以及科技进步中的重要作用，激发对学习计算机硬件技术的兴趣。通过研讨式教学方式，学员将进一步学习科学探究的方法，敢于面对学习中的困难，提高提出问题、分析和解决问题的能力。在总的目标的指引下，再来定位本节课的目标，即掌握指令的执行过程和相应的发展方向、最新技术。

3需求分析方面（Requirementanalysis）

软件生命周期的第二阶段是由系统分析人员对被设计的系统进行系统分析，确定对该软件的各项功能、性能需求和设计约束，确定对文档编制的要求，对应到教学设计的过程，即是分析教学任务，对教学内容与教学对象进行分析与定位。

3.1定位教学内容

教材是课程的载体。能否准确而深刻地理解教材，高屋建瓴地驾驭教材，合乎实际地处理教材，科学合理地组织教材，是说好课的前提[2]。本节课的特点，阐述计算机的微处理器、存储器的基本工作原理及相关知识，比较抽象，为以后各章的学习打下基础。本节课的目标，通过本节课的学习要初步的理解微机的工作原理以及程序的执行过程，从宏观上去体会计算机执行指令的过程。

说教材处理：精选教材内容，并合理地扩展或加深教材内容，通过一定的加工将其转化为教学内容，即搞清各个知识点及其相互之间的联系。

①处理的原则。

这节课教材分四个部分，把它重新整合为四个内容：

程序执行的一般过程。

CPU对内存的操作。

指令的执行过程；程序的执行。

程序执行技术的发展。

②重点的确定和依据。

本节课的内容主要由微机的工作原理和程序执行的过程两大部分组成，重点定为程序的执行过程，其中又以指令的执行过程为重点内容。确定的依据有两个，一是教材的知识体系，微机的工作原理是程序设计的基础，而程序的执行过程又是其中的重点内容，而指令的执行过程是程序执行过程的核心内容，因此将它确定为重点。

③难点的确定和依据。

本节课的难点有两个，第一个是CPU对内存的操作，第二是指令的执行过程。确定的依据是两个方面，一个是教材一个是学员。在教材方面，不管是CPU对内存的操作还是指令的执行过程都比较抽象，理解起来相对有些困难，难以掌握。由于学员之前接触是的计算机文化基础和计算机软件技术基础这样实用性很强的课程，而硬件技术基础是新接触的内容，并且纯属理论同时很抽象，所以学员同时接受这么多知识信息的能力有限，另外记忆，想象空间事物的能力也有限，所以把它列为教学难点。

④说教材处理上值得注意和探讨的问题。

3.2分析教学对象

对教学对象的分析主要从学员的知识能力水平以及学员的心理、生理特点两方面入手，进而根据其特点采取相适应的教学对策。

本节课是本硬件技术教材中的核心，对学员的情况做四个方面的分析。

知识掌握上，前面已经有了一定的软件技术基础相关的基本知识，但却是一年前的事情了，会些许遗忘，另外许多学员在这一方面没有总体的知识框架，所以应系统的去讲述。

心理上，引导学员认识到硬件技术是一门有意思的学科，有利于其他学科的学习。

生理上，学员比较年轻好动，注意力易分散，爱发表见解，希望得到教员的表扬，所以在教学中应抓住学员这一生理特点，一方面要运用直观生动的形象，引发学员的兴趣，使他们的注意力始终集中在课堂上；另一方面要创造条件，让学员发表见解，发挥学员学习的主动性。

此外，学员学习本节课将遇到一些知识障碍，如CPU对内存的操作很抽象，学员不易理解，所以教学中应深入浅出的分析，采取宜于理解的方式去体现。

4设计方面（Design）

软件生命周期的第三阶段是系统设计人员和程序设计人员在反复理解软件需求的基础上，提出多个设该软件的结构、模块的划分、功能的分配，以及处理流程，体现在教学设计的过程中，这个阶段即可把握成教学策略的选择。

在课程设计的环节中，教学策略的选择处于很重要的位置，其中包括说教学方法和说教学过程以及说教学理论。

4.1说教学方法

本堂课总体上采取的是总分总的教学方法，从观察现象到分析本质，逐层深入，易于学员理解。

首先通过问题引入，观察现象来让大家分析得出个结论，从宏观上理解程序执行的一般过程；然后初步深入的从微观上去学习指令的执行过程以及程序的执行过程。

通过计算机处理器发展的典型事例及其应用，认识计算机硬件技术在社会发展以及科技进步中的重要作用，激发对学习计算机硬件技术的兴趣。通过引导式教学方式，学员将进一步学习科学探究的方法，敢于面对学习中的困难，提高提出问题、分析和解决问题的能力。

4.2教学过程

4.2.1发现问题（问题导入）

首先通过幻灯片给大家提出一个问题供大家思考，然后打开任务管理器进行演示，让学员来观测当中的CPU利用率和页面使用率（内存的使用情况），了解其中的现象，然后在相继打开一个应用程序和影音文件，这时再来观测其中的变化。

程序执行的时候CPU和内存是工作着的，以此推出程序执行的一般过程。

本节课的教学过程（图1）。

4.2.2分析问题

程序执行的一般过程。通过对上述过程的分析，总结出这个程序执行的一般过程（图2），程序在没有运行之前是放在外存上，当要执行时就要双击，这时程序从外存调入到外存。由此说明出各部件中重要的部件为CPU和内存（衔接）。

CPU对内存的操作之前清楚了程序的执行是CPU与内存间的数据频繁操作，但是CPU与内存间的信息是怎样传递的一个过程呢？引出CPU对内存的两种操作-读操作和写操作（图3）。

方法与手段：对读写操作过程进行动态演示讲解，使学员更清晰明了的理解读写操作过程，使比较难理解的内容变得容易。

指令的执行过程。程序的执行过程就是CPU对内存的读写操作过程，那么具体CPU对指令如何来控制的呢？（衔接）有此可以进一步去讲解指令的执行过程。

在该部分中大家观察到，在内存中存放的都是二进制代码，是机器语言，操作起来很不方便，而在我们软件设计中用的却是高级语言，如何实现这种转换呢？引入汇编语言的概念，用助记符的形式来完成与机器语言的一一对应。

方式与手段：通过在DOS下的debug调试软件进行现场演示，去明白助记符与机器代码间的对应关系，通过一个题目来具体的讲解指令的执行过程。

方式与手段：通过动态过程的模拟来讲解一条指令的执行过程。

每条指令都是这样一条条的一步步去执行的，整个过程就被分为各个独立的小部分，就像我们的生产车间一样（图4），把原料（数据）送到生产车间，加工完送出去，需要永久保存的放到存储器，然后送到硬盘或显示器上显示，对应下来就是取指令，分析指令（指令译码），取操作数和执行指令。由此下去一条条指令执行起来后就是程序的执行。

4.2.3解决问题

CPU执行指令内部就是这样一条条的去做的，有人就会说这是不是效率太低了啊？当执行到后面的时候前面的部件就空闲出来了，有没有好的办法去充分调动它呢？以此引出流水线技术。随着技术的不断提高、发展，逐步出现了相应的微处理器机，引出系列机微处理器程序执行的技术发展。

回顾计算机内部的信息流向问题，将整节课的内容穿了一条线，理清脉络，这样最初抛出来的问题就迎刃而解了。

4.2.4思维拓展

80x86系列微处理器程序执行技术的发展以8086为基本。

4.3教学理论

教学理论是课堂教学设计的本质属性。教学理论不一定是一个单独的设计环节，可以贯穿在以上所有的环节中。

例如本节课的几个环节设计，首先将采用问题引入，然后观察现象并采取图表示意法进行讲解，最后分析得出结论，分析分为三步进行，第一，设疑。CPU利用率和内存的使用情况发生了怎么的变化；第二，程序的执行为什么会有这样的变化呢？CPU和内存的关系怎样呢？第三，解疑。通过分析，得出这个现象的原因，一是程序未执行时放在外存，二是程序执行时CPU和内存之间进行数据交换。这样设计的目的有三个：第一，在学员动耳，动眼听课的基础上，进一步达到动脑思考，动嘴说。第二，促进学员思维和表达能力的发展。第三，使学员由感性认识上升到理性认识，从而将这节课推向高潮。

5结论（Conclusion）

课程教学设计作为教学评价的一个新的评价点，使我们面临了一个新的挑战[3]。而课堂教学设计的最终目的是提高课堂教学质量，更好的开展教学活动。本文尝试从教学目标的设置、教学任务的分析以及教学策略的选择等几方面进行分析描述，以软件工程的工程化思想来进行课堂教学设计。这既是本人以一堂课为例进行的课堂教学设计的实践总结，也是本研究的具体成果体现，由于实践应验较浅，还没有认识的很彻底，以后会继续努力提高。

参考文献（References）

[1]皮连生，刘杰.现代教学设计[M].北京：首都师范大学出版社，2005.

[2]孙立仁.教学设计——实践基础教育课程改革的理论与方法[M].北京：电子工业出版社，2004.

[3]曾文婕.课堂教学设计[M].北京：北京师范大学出版社，2011.

作者简介：

祁薇（1982-），女，硕士，讲师.研究领域：信息隐藏，多媒体处理，软件工程，计算机教学.

计算机教学案例设计范文

很多语句代码需要学生有较高的数学知识储备和计算机理论、实际操作技能。编写的程序代码冗长，调试运行耗费时间长，学生很容易失去对课程学习的信心和兴趣。MATLAB作为一种简单、高效、功能强大的计算和绘图语言，结构性好，可读性强，编程、调试、分析过程直观、高效[3]，提供了很多函数代替算法。学生只要了解函数的意义，利用该函数的结构就可以快速求解出算法，降低了对学生数学知识和计算机语言的要求，从而让学生将主要精力放在对专业知识基本原理和方法的探索上。因此，计算机应用语言选择MATLAB语言是非常合适的。

2教学案例的设计

以启发学生思维，激发学生创新能力，培养学生解决实际问题的逻辑思维能力及动手操作能力，促进学生将专业知识与计算机语言有效结合等为教学目标的城市水工程计算机应用课程，考虑到课程的交叉性和复杂性，可采用案例教学法。案例选择包括选题、数据收集、模型的建立与分析、计算和仿真等多个方面的工作。案例项目的内容、组织、教学方法都要经过精心设计。除基础知识外，案例都来源于真实的专业案例，在计算机应用过程中充满了挑战。案例教学的精髓就在于通过一个个实际的专业案例操作，使学生积极地探索与思考，发现问题、提出解决思路，激发学生在案例实践中的主动性，使学生探究性地学习专业知识和计算机应用知识，变被动填鸭式学习为主动参与型学习，从而有效提升学生对本专业的学习兴趣[4]。案例教学法注重学生将实际问题转化为计算机应用能力的训练，注重学生程序设计思想方法的培养，有助于学生对专业知识和计算机语言的消化理解。案例教学法，能使学生在学习完一个案例后掌握相应的知识点。案例的设计应分章节，由简单到复杂。简单的案例以数学的形式或以经过抽象的简化模型为主，目标是保证学生掌握特定函数的使用方法。如求积分方程问题，可直接给出一个案例：求x在[0,pi]区间内sin(x)的值。通过符号计算的int函数或数值计算的trapz或quadl函数求解。重点让学生掌握这几个函数的适用环境、格式。复杂的案例则从一个专业案例出发进行教学。由于大部分学生已经具有了独立解决简单问题的能力，所以，案例选择要有一定的综合性。以水文学与水文地质学的设计洪水为例[5]，设计洪水由经验频率点的计算、概率格纸绘制、理论频率曲线绘制和设计频率下的洪水值四部分组成，每一部分都涉及许多概念和计算。案例设计时，教师先对每部分专业知识点做一回顾，然后提出问题，让学生思考和提问，最后给出对应的MATLAB处理方式。具体要点如下：(1)经验频率点绘制步骤有样本排序，采用独立样本法和统一样本法分别处理特大洪水和一般洪水，涉及排序处理的方式、样本计算方法。MATLAB关键函数有排序函数sort(Q,‘descend’)、选择对话框button=questdlg(“您选用什么方法”“问题提示”“独立样本法”“统一样本法”“default”)。(2)图示在概率格纸上，涉及概率格纸的特点和绘制。关键代码是正态累积分布函数逆函数-norminv(0.01/100)+norminv([0.113510203050809095979999.999.99]/100)。(3)理论频率计算包括统计参数、离均系数、对应频率下的洪水值计算，涉及均值、均方差、变差系数、偏态系数、离均系数如何求取的问题。MATLAB关键函数有均值函数mean(Q)、均方差函数median(Q)、伽马累积分布逆函数gaminv()[6]。(4)根据理论频率计算和经验频率点的结合，确定设计频率下的设计洪水值。涉及曲线的对应点查找。关键函数是插值函数spline()。上述例题来源于学生上课时的作业题，当时学生普遍反映存在计算量大，概率格纸绘制困难，定线困难等问题。借用计算机语言编写后，结果清晰地以图示形式显示出来(如图1所示)。学生通过该案例的学习，既加深了设计洪水的理解，又对MATLAB实现专业案例的代码编写产生了兴趣，学习动力增强，实现了教学目标。

3上机实践

城市水工程计算机应用是一门实践性较强的课程，上机操作是一个重要的、检验教学效果必不可少的环节。一个完整的程序从编制到调试，初学者都有可能碰到很多意想不到的问题。在上机实践过程中，教师可以随时帮助学生排除可见的和隐含的错误，提高学生学习程序设计的兴趣。上机实践的案例设计很有讲究，它既不能是课本的重复，又不能远远脱离教材。城市水工程计算机应用课程中管网平差设计就是一个非常好的上机实践例题。在授课过程中，管网平差章节讲到了Excel表的调用，解节点平差和解环平差法以及等水位线的绘制，而校核仅仅给出了思路而没有完整的程序代码。上机实践就可以要求学生完整地实现管网平差计算、校核和绘图过程。通过该过程，学生可以实现程序语言与课程设计的完美结合。

4结束语

计算机教学案例设计范文篇3

计算机平面教学课程是随着计算机技术的飞速发展而产生的一门跨领域学科，计算机平面教学与传统教学在教学内容、教学方式、教学目的等多个方面均有其自身特点，主要体现在如下几个方面：

(1)教学内容

计算机平面教学主要是进行平面图形、图像的设计方法、设计技巧以及文字的编辑、修饰的教学。

(2)教学方式

计算机平面教学主要是通过计算机以及相关的图形、图像处理软件实现教学，计算机、图形图像处理软件是计算机平面教学的基础工具。

(3)教学目的

计算机平面教学目的主要是以实际操作、实际应用为主，提高学生的平面设计能力是计算机平面教学的重要目标。

(4)教学效果评估

计算机平面教学效果的评估仍然需要以实践操作的方式来进行，最终体现为学生计算机平面设计能力的提高，但是计算机平面教学效果评估难以进行有效量化。

(5)教学基础

计算机平面教学方式、教学内容决定了对任课教师和学生都提出了较高要求，任课教师需要具备良好的计算机平面教学和实际操作能力，学生则需要较为熟练的使用计算机，否则根本无法完成计算机平面教学。

传统的授课教学方式更加适合知识的传授，计算机平面教学与传统的授课教学特点差异性较大，直接决定了传统的授课教学方式难以满足计算机平面教学需求。

2.计算机平面教学课程涉及计算机应用、平面设计、美工应用等多个领域，使得计算机平面教学与传统教学的差异性非常明显，计算机平面教学更加抽象，学生对于计算机平面教学知识的接受更加困难，传统的授课教学方法不适应计算机平面教学效果，大大增加了教师授课的难度，如何让学生从被动学习变为主动学习、切实提升计算机平面教学质量，成为计算机平面教学必须面对的课题，论文尝试将案例教学应用于计算机平面教学过程中，为计算机平面教学质量、教学效果提供借鉴和参考。

3.基于案例的计算机平面教学模式

案例教学就是根据总体教学目标，通过实际教学案例进行教学活动，实现教师和学生充分互动的一种教学方法。案例教学具有更强的实践性、启发性、针对性，有助于启发学生，提高学生操作能力，提高学生素质。计算机平面教学以提高学生实际操作、实际应用能力为主要目的，案例教学的特点能够较好的满足计算机平面教学需求。针对计算机平面教学特点，提出如下基于案例的计算机平面教学模式，具体示意图如下：

基于案例的计算机平面教学模式主要分为如下三个关键阶段：

(1)前期准备阶段：主要包括分析计算机平面教学目标，根据教学需要从计算机平面教学案例库中提取适合教学的案例，计算机平面教学的案例选择对于教学效果有着重要的决定作用。在选择计算机平面教学案例时要兼顾真实性和典型性，易于学生接受和理解，因此教师在准备案例的时候可以结合市场实际需求，提炼出典型的工作岗位，根据工作岗位准备适合案例；平面设计课程可依据情况划分为广告设计、包装设计、数码影楼等多个工作岗位；同时由于计算机平面教学较为抽象，教学案例需要难易适度，激发学生学习的信心。另外，前期准备阶段还包括教师、学生的准备，教师主要需要熟悉教学目标、教学案例以及相关平面设计教学理论；学生则需要熟悉计算机基础操作技能并做好相关知识准备。

(2)案例教学实施阶段：在前期准备基础上，实施案例教学，主要包括教学基础、教学工具和教学方式三个层面，结合计算机平面教学案例，多方面启发学生的创作和设计思路，并进行多层次、多角度的论证，使学生对教学案例有深刻的认识和理解；教师还可鼓励学生自主学习，利用课余时间进行市场考察和社会实践，充分锻炼学生的实际操作能力。同时，任课教师要对教学案例进行归纳总结，有效引导学生，最终切实形成教学成果，提高教学效率。

(3)案例教学改进提升阶段：主要是在案例教学效果评价基础上，对案例教学进行改进提升。计算机平面教学效果难以进行有效量化分析，所以主要体现为学生的实际操作能力的提升。因此在计算机平面案例教学实施后，需要进行深入的案例教学巩固，主要包括引导学生回忆、讨论、再次练习计算机平面案例。同时，任课教师还需要进行深入的教学案例分析，寻找计算机平面教学案例存在的问题，改进和完善教学案例，并结合教学目标进行相应测试，实现对计算机平面案例教学的改进和提升。

4.计算机平面教学案例库设计

计算机平面教学案例库是计算机平面案例教学的基础，在教学过程中起着非常重要的作用，教学案例库的设计需要兼顾教学目标、任课教师、学生等多个方面，计算机平面教学案例库总体设计思路如下：

(1)深入结合计算机平面教学目标。以计算机平面教学目标为指导.深入分析教学关键知识点以及平面设计操作难点，以案例库的形式整合计算机平面教学设计实践内容，以社会的实际工作岗位进行案例库设计，让学生在学习过程中通过不断的案例练习适应实际岗位。

(2)教师和学生共同创建计算机平面教学案例库。计算机平面教学案例库要兼顾教师和学生，教师负责计案例库总体设计方向的把控，并向学生提供典型的计算机平面教学案例，为学生提供参考，同时，要发挥学生的主观能动性，考虑不同层次学生需求的多样化与针对性，使得学生能够在教学过程中取得更好的实践效果。

(3)计算机平面教学案例库要丰富多样不断更新。计算机平面教学的复杂性、学生主体的多样性要求教学案例库要丰富，教学案例需要包括图形、图像、视频、音频、文字等多种形式，案例资源能够根据学生特点、学生规模进行自由选择，满足不同场景计算机平面教学需要。同时，计算机平面教学案例库要结合市场需要不断更新，保持教学案例的生命力。

(4)计算机平面教学案例库分门别类归纳整理。丰富的计算机平面教学案例资源如果不加以整合、归类，便难以发挥其资源优势，反而成为计算机平面教学案例选择的障碍，需要按照案例类别、案例时间等维度对教学案例资源进行归类，为任课教师选择教学案例提供便利，提高计算机平面教学案例选择效率与质量。