时间：2022-10-14 10:01:47
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数学是科学之母。一门学科之是否成为科学，决定于该学科的问题描述是否能化归为数学。工程技术属于应用科学范畴，工程技术问题通过建立数学模型与数学产生直接联系。数学问题的分析解通常是极难得到的，因此必须归结为数值计算问题。例如：人造飞船的轨道研究、汽车耐撞性问题研究、大型桥梁设计、天气预报等都必须数值求解。数值计算方法作为研究数学问题的近似求解方法的课程，既有一般类数学课程理论上的抽象性和严谨性，又有工科类课程的实用性和实验性特征，是一门理论性和实践性都很强的学科。该课程理论涉及面广、方法应用性强、内容丰富，再加上随着计算机技术的飞速发展，优秀数学软件层出不穷，数值计算方法更能与计算机相结合，适应科学发展的需要，现已成为各高校大部分理工科专业的必修课程。在数值计算方法的教学过程中，笔者发现了很多问题。本文对其中的部分问题进行了分析，并提出了几点教学改革建议。
二、教学过程中存在的问题
以笔者所在的机械工程专业为例，起初该课程为学科选修课，选课学生少，且其中大部分是为了凑学分而来的，学习兴趣不高在所难免。后来学科培养计划改变，该课程归入专业必修课，选课学生数量增加了，但是学习热情还是不高。究其原因，主要有以下几点：
1.课程对数学基础要求较高。本课程主要解决以下几大类问题：非线性方程求根、线性代数方程组求解、矩阵特征值与特征向量的数值解法、插值与拟合、函数最佳逼近、数值微分与积分、常微分方程初值问题的求解等。需要先修的数学课程包括高等数学、线性代数等。学生只有掌握这些课程中的基本内容，才能学好数值计算方法课程。而这几门课程均是难度较大的数学课程，学生的掌握程度本来就不好，甚至学过后已经忘记。由于同时要学习其他机械专业课程，学生不愿再花大量的时间和精力去学习或复习相关的数学知识，特别是本来就对数学不感兴趣的学生。所以在课程学习中，学生就会陷入“听不懂，听不懂就没兴趣，没兴趣就不想听课，不听课就不懂”这样一个死循环。
2.教学课时的限制。该课程的内容覆盖很广，如“插值方法”这一章，就算法而言就有Lagrange插值、Aitken插值、Nevile插值、差分与差商形式Newton插值、Hermite插值、分段低次插值、三次样条插值、B-样条插值等。然而，总学时设置仅为32学时。即使不面面俱到，挑选几种典型的插值方法讲解，也需要花费不少时间。因此，教师的课堂时间主要用来讲解各问题相关算法的理论推导和算法设计，几乎没有帮学生回顾相关数学知识的时间，且在课堂内也没有时间及时将理论运用于具体问题。学生觉得这是一门纯数学课，枯燥无味又难懂，没有学习兴趣。
3.没有与计算机很好结合。数值计算方法的一大特点是面向计算机。一个好的数值算法要通过程序设计在计算机上实现，要求用最简练的语言、最快的速度、最少的存储空间来实现某种计算结果。要达到上述要求，要求教师和学生既要掌握数值计算算法，又要能熟悉并熟练使用计算机语言。而现在的课堂教学重点大都侧重在理论讲解上，没有很好地结合计算机编程，学生把这门课当成了数学课来上；且学生在课外也没有将课堂上学到的算法付诸于计算机上实现。导致该门课程理论与实践严重脱节，达不到预期的教学效果和教学目的。
三、如何提高课程的趣味性
综合上述教学中出现的问题，要想教好这门课、使学生学到知识，最重要的是要提高课程本身的趣味性。“兴趣是最好的老师”，学生有了兴趣，才会有学习的热情，才会把精力付诸于课程学习上。那么关键问题是如何提高该课程的趣味性，主要从下面几点出发。
1.结合专业特点，从实际出发，合理安排课时和教学内容。由于课时有限，而且授课对象主要是机械这样的工科类专业的本科生，课程的主要目的是培养学生具有机械工程工作所需的数学能力，培养学生用数学的思想方法分析问题、解决问题的意识和能力，并为后续的工作和学习打下良好基础。那么教师在安排课时要懂得取舍，选择与机械专业紧密相关的内容讲解，课程主要浓缩为如下几个主要内容：非线性方程的求解、线性方程组的求解、插值与拟合、数值微分与积分、常微分方程数值求解。而每个内容应该针对其中的经典算法进行讲解。如非线性方程的求解，只需就二分法、简单迭代法、Newton迭代法进行详细讲解，其他算法如弦割法、简单Newton法等只需简单提及即可；常微分方程的数值解法，只需对Euler法和Runge-Kutta方法详细讲解，其他内容略讲即可。例如非线性方程求解中，判断迭代法收敛的充分条件，复杂的证明过程可以略去不讲。这样一来，教学课时和内容安排合理，整堂课就不会全在枯燥无味的数学定理推导中度过，即使数学基础不是很好的学生也能掌握并运用。而且学生能运用定理判断一种迭代法是否收敛，本身也会获得一定程度的满足感和自信心，而学习兴趣也可以在这之上建立起来。
2.对学生的计算机编程能力要求。该课程研究的是几大类数学问题的数值算法，懂得算法之后，一定要结合计算机进行编程实现。但本门课程又不是专门的计算机编程课程，且由于学时限制，课堂上不可能有多余的时间教授学生编程知识，因此该课程的先修课程还需要掌握一门计算机编程语言。现今的主流商用数学软件主要有如下几种：Matlab、Mathematica、Maple、MathCAD、C/C++、Fortran等，应选用一种熟悉或较易掌握的软件将各种算法进行计算机实现。另外，也可选用如Mathematica这类商用软件进行编程，该类软件界面简洁，语言简单，且功能也比较强大，自学便能很容易上手。
3.将数学理论与计算机相结合。在课堂上利用数学软件，绘制出直观的可视化图片，这样可以把课程中涉及的抽象原理、方法以及复杂的计算过程直观地呈现出来，使学生对相关算法有更直观和清楚的认识，更容易理解，同时也可加强学生运用数学软件进行编程计算的能力。如对非线性方程求根之前，先要找出有根区间，这时可以运用数学软件先画出函数曲线图，找出有根区间的大概位置，然后选择某一算法编程，观察根在迭代过程中的收敛性特征；又例如讲解最小二乘法拟合曲线时，可以运用数学软件将拟合出来的函数图与原函数表对比，可更加直观地理解插值和拟合函数中存在的误差。
4.课程中穿插实践环节，让学生参与到课堂中来。某一算法或某类问题讲解完后，应举出一些算例，让学生在课堂上分组讨论解决的办法，选择怎样的算法合适，怎么编程实现等。对于一些相对较简单的问题，可以请学生直接在课堂上编程求解并运行结果，然后一起讨论该结果的可靠性，或者对编程和运算过程中出现的问题怎么改正等。让所有的学生都参与到课堂中来，以提高学生学习的兴趣，而且同时能提高学生当场解决问题的能力、语言表达能力、计算机编程能力等。
5.课堂教学生动多样化。教学时应充分利用多媒体提高教学效果。如在PPT中增加声音、图像、动画等多种形式，在教学过程中形成多种感观刺激，使原来学生误解的枯燥、抽象的数学课直观化、形象化、生动化，充分激发学生的学习热情，从而大大地提高学生汲取知识的效率。另外，还可以将教学方式多样化，避免教师“满堂灌”、“唱独角戏”的尴尬局面出现。除教师讲解外，还可让学生一起参与到课堂中来，如分成小组讨论某个算法的优缺点，某个具体问题的解法，或采用小组竞赛模式，针对某一问题看谁的算法简洁、效率高、结果可靠等。
6.选择学生感兴趣的算例。算例的选择应有特点，或与学生专业相关，或与学生感兴趣的事物相关，而不应该是单纯的数学习题，应联系相关的背景或出处。如对于车辆专业的学生，讲述曲线拟合这部分内容时，可以计算汽车车身外形曲线轮廓线为例讲述曲线拟合的过程，那么可先给出一些典型车型的外形轮廓图，然后针对某款车型，给出其轮廓线上某些型值点的数据表。学生在看到丰富多彩的汽车图时，首先会感到眼前一亮，兴趣马上会提高，课堂气氛也会得到活跃，而曲线拟合的知识也能很容易领会。
四、总结
1底流消能雾化的数学模型[1]
洪水在下泄和消能过程中，由于水流与空气边界的相互作用，使得水流自由面失稳和水流紊动加剧[2]，进而部分水体以微小水滴的形式进入空气中，产生某种形式的雾源。雾源在自然风和水舌风的综合作用下，向下游扩散，使水雾分布在下游的一定空间中。之后，水雾经自动转换过程和碰并过程转变为雨滴，以及水雾和水汽之间发生雾滴的蒸发或凝结过程。如图1所示，因雨滴数较雾滴少得多，故在本数学模型中不考虑雨滴的蒸发过程和水汽凝结为雨滴的过程，在图1中用带虚线箭头来表示。
1.1水雾雾源量的计算根据雾源产生的机理不同，底流消能雾化的雾源可分为二个；第一是溢流坝面自掺气而产生雾源；第二是水跃区强迫掺气而产生雾源。理论分析[3]和原型观测[4]都表明，后者为主要雾源，故在本数学模型中仅考虑第二雾源，而不计第一雾源对下游的影响。如图2所示，高速水流流经水跃区发生强迫掺气，其中跃首处旋涡最强，可以认为掺气点发生在此处，从而形成水气两相流。被旋涡挟持进水中的空气形成气泡，气泡在水中随着旋涡运动，有的气泡脱离自由面的束缚以水滴、水雾的形式跃出水面，从而形成雾源[5]。根据底流消能[6]的雾化机理，得到下式：
式中：ql为单位长度线源的水雾雾源量，kg/(s·m)；ρ为水的密度；Lj为水跃的长度，Lj=10.8hc(Fr1-1)0.93，hc为跃首处的水深；vc为跃首处的流速；q为单宽流量，m2/s·m；u′2为跃首处的脉动速度均方根；uw为自然风和水舌风的合成风速。
选取ρ、Lj、vc为基本物理量，令qe=ρLjvc，利用量纲分析方法式(2)可得：
根据湾塘水电站雾化原型观测的数据[4}，应用逐步回归分析方法[7]，试建立式(3)的回归模型：以ql/qe为因变量，以Fr1、Nt1和uw/vc作为可能的自变量，计算表明，在显著性水平为0.05，Fr1、Nt1和uw／vc这三个量对因变量ql／qe的影响都不显著；以ql为因变量，以qe作为可能的自变量，在显著性水平为0.05，qe对因变量ql的影响显著。故对ql和qe作线性回归，求得：
1.2水雾扩散的数学模型
1.2.1基本假设(1)水雾雾源位于跃首的上方，且为连续线源；(2)水雾扩散满足高斯扩散模式，扩散参数采用布鲁克海汶扩散(BNL)参数系统，时空为小尺度模式；(3)水雾在峡谷内扩散，水雾在下垫面发生沉降和反射；(4)地形采用VALLEY(山谷)修正模式。
1.2.2风向与线源垂直时水雾的扩散[8]图4是一个高架连续线源扩散的示意图，坐标系oxyz的y轴与坝轴线平行，x轴为水流方向，z轴为垂直向上，点o位于跃首上方，且高程等于下游水位。设P为下游空间的任意一点，其坐标分别为x、y、z，其水雾的浓度为：
式中：σy为水雾在y方向的浓度分布方差；σz为水雾在z方向的浓度分布方差；h为水雾线源的高度，h=(05～1)(h″c-hc)，h″c为hc的共轭水深。y1为水雾线源起点y坐标；y2为水雾线源终点y坐标；φ为下垫面的反射系数。
考虑到峡谷内盛行山谷风，并且其风向变化不大。故扩散参数选用布鲁克海纹扩散(BNL)参数系统(阵风度等级为D)：
1.2.3风向与线源成任意角时水雾的扩散在坐标系oxyz中，假定自然风速为uw1，其风向与x轴正向成β1角；水舌风速为vjw，其风向沿x轴的正向，则自然风速和水舌风速的合成速度为uw，其风向与x轴正向成β2角，规定：从x轴的正向开始，绕点o逆时针转动时，角β为正值；反之，角β为负值，如图5所示。建立风坐标系ox1y1z，使x1轴与uw平行，坐标系oxyz、ox1y1z的z轴相重合。将线源在y1轴上投影，分别得到虚拟线源在y1轴上的起点和终点坐标：y01=y1cosβ2；y02=y2cosβ2。这样，合成风速uw与线源成任意角的情况就转化为合成风速uw垂直流过虚拟线源的情况。参照式(8)，得到下游任意一点的水雾浓度分布：
1.2.4地形的修正模式因峡谷内盛行山谷风，并且其风向变化不大，故雾流扩散属于中性或弱不稳定的情形。选取美国国家环保局(EPA)的VALLEY(山谷)模式，地形的修正模式主要体现在修正雾源的排放高度上。在中性或不稳定的情况下，假定雾流中心平行于地面，始终保持其初始的高度。
1.3雾滴、雨滴和水汽之间的相互转换过程
1.3.1雾雨自动转换过程雾雨自动转换过程就是雾滴之间相互结合形成雨滴胚胎的过程，它是雾中出现雨滴的起始过程。Kessler(1969)给出了云雨自动转换率的关系式，它也适用于雾雨自动转换过程。
式中：Erc为雨滴对雾滴的碰并效率，qc为单位质量空气中水雾的质量(kg/(空气kg))，qr为单位质量空气中雨滴的质量(kg/(空气kg))。
1.3.3雾滴的凝结和蒸发过程[9]根据平衡法，来计算雾滴的凝结和蒸发。即在过饱和空气中发生凝结，减少了空气中的水汽量，直到空气达到饱和为止；在不过饱和空气中雾滴发生蒸发，增加了空气中的水汽量，直到空气达到饱和或雾滴蒸发完毕为止。
假定未发生泄流时，空气的温度和水汽比湿分别为T1和q1，若凝结量等于x时空气达到饱和，此时，空气的温度和水汽比湿分别达到T和q，存在以下关系式：
x>0，表示在过饱和空气中，空气发生凝结，x为空气达到饱和的所凝结的水汽量；x<0，表示在不饱和空气中，空气发生蒸发，|x|为空气达到饱和的所蒸发的水汽量。当qc<|x|时，蒸发量就等于qc，即雾滴全部蒸发完，空气尚处于未饱和状态。所以凝结量为：
2湾塘水电站消能雾化的数值计算
2.1湾塘水电站雾化原型观测工况观测工况情况见表1。
2.2湾塘水电站气象条件湾塘水电站未泄流的气象条件，如表2所示。表中风向：0°和360°表示正北；90°表示正东；180°表示正南；270°表示正西。
2.3湾塘水电站泄流雾化数学模型计算结果
2.3.1泄流雾化的雾源量由湾塘水电站雾化原型观测工况表1和气象条件表2等，根据式(4)计算得到湾塘水电站泄流雾化的雾源量，如表3所示。
2.3.2计算结果的等值线图从图6～9可见，水雾浓度、相对湿度、温度和降雨强度等值线大部分在消力池的范围内。在消力池中心线截面上，各点的温度和相对湿度等值线如图10和图11，温度和相对湿度的高值集中在局部的范围内。
2.4湾塘水电站雾化参数的计算值和原观值
2.4.1断面2中点雨强的计算值与原观值在断面2(桩号为0+56.05)上，取y=0与高程分别等于394m和395m的两点，它们的雨强计算值与原观值见表4，对应的分布图如图12所示。可以看到：雨强的原观值和计算值都随跃首单宽流量的增大而增大，并且两者基本一致。
2.4.2断面2空气含水量计算值和原观值的对比湾塘水电站泄流时，断面2空气含水量的计算值和原观值见图13～17，可见，除图16外，其他工况的空气含水量计算值和原观值基本一致。
1.1计算机通信技术的定义计算机通信技术是将现代计算机技术与通信技术进行有机融合，来实现信息资源在计算机同终端设备间或者计算机同计算机间以数据形式进行传递的一种现代化通信手段。随着科技的飞速发展，社会的不断进步，计算机通信技术在人们的学习、工作与社会生活中应用得越发广泛，如今正以其对庞杂信息处理、传递和利用的便捷与高效受到更多人的青睐，在办公自动化系统、军队指挥自动化系统、信息处理系统等领域发挥着越来越重要的作用。
1.2计算机通信技术的原理计算机通信技术应用的基本原理是通过使用计算机语言二进制数中的0和1来表示高压电平的转换方式，把电信号初步转换成逻辑信号，再把所有的信息用具差异性的二进制序列予以表示，即用二进制数中0和1的比特流电压来表示信息数据，产生的脉冲电流通过通讯设备来完成数据的传输，达到通信功能。
2计算机通信中的传输控制技术研究
2.1数据传输技术MAC（介质访问控制子层协议）处于OSI七层协议数据链路层下半部分，主要负责连接与控制物理层中的物理介质。进行数据发送时，该协议可预判发送数据可能性，若能发送则在数据上附加部分控制信息，最终将数据和控制信息按照规定方式发送至物理层；进行数据接收时，协议在判断输入信息内容未发生传输错误的前提下，将原先附加的控制信息去掉，将数据发送至LLC层。MAC在传统有线局域网与当前无线局域网中均得到广泛应用，MAC层中，数据传输技术分为包含总线争用技术与令牌控制技术的主导技术和其他辅助技术，辅助技术须得配合主导技术一同使用。以下主要针对数据传输技术的代表性主导技术进行简要介绍。（1）CSMA技术。作为一种总线争用技术，CSMA（载波侦听多路访问）利用分散式的控制方法来使附接总线附近的各节点以竞争方式来获取总线使用权，任意节点无特定发送时间，节点向总线发送数据具随机性，通过侦听检测媒体空闲状态来决定是否发送数据，若总线处于忙碌状态则需延迟发送时间。该技术的优点是技术易实现、响应较及时，缺点在于数据发送效率不稳定，网络负载一旦增大，发送时间就会增长。（2）集中式轮询技术。轮询技术是实现集中式数据控制的主要方法，分为传递轮询与轮叫轮询，前者主机通过向某子站发送轮询信息来检测该子站是否无数据传输或完成数据传输，再向其临站发送轮询，以此方式依次处理所有站点，控制最终回到主机；后者主机则是按照顺序逐个询问各子站是否存在数据。（3）分散式令牌技术。实现分散式控制的方法主要是令牌技术，作为最典型的令牌技术，令牌环网的基本原理是网上各主机地位平等，只有获得令牌的主机才能发送数据。
2.2差错控制技术（1）ARQ方式。数据接收端一旦检测出差错，就会设法通知发送端对码字进行重发，直至接收到正确的码字为止。ARQ方式中使用检错码，只可检测出数据在传输过程中发生的差错，依靠双向通道把差错信息反馈给发送端，并且要求发送端设有数据缓冲区来储存已发送数据，以便对出错数据进行重发。（2）FEC方式。与ARQ方式相比，FEC方式中数据接收端不但可以检测出差错，还能对二进制码元中发生错误的位置进行判断，从而对差错加以自动、及时的纠正。该方式中使用的是纠错码，无需反向通道来传输请示重发的信息，发送端也无需设置数据缓冲区来储存原始数据，但与ARQ相比，其编码效率较低，且纠错设备较为复杂。混合纠错是将以上两种纠错方式进行综合，传输设备较为复杂，不作重点说明。
3计算机通信中的数据传输控制技术实施要点
3.1传输控制软件的功能模块松散耦合设计数据传输控制服务功能模块主要包括信道检测与优选、协议封装与解析、信息与安全处理等，各模块之间的选择和配置可根据数据传输具体需求来定。功能模块松散耦合设计突破了以往设计中存在的功能模块间相互依赖、边界不清的紧密耦合限制，增加了各功能模块的独立性、可调性，并给予了系统集成人员安装功能构建的可选择性，使功能模块更符合信息传递要求，维护人员也能准确发现问题所在，对网络传输控制服务进行有针对性的修复和优化。
3.2传输控制软件的信息传输的跨平台设计跨平台设计能使程序语言、硬件和软件设备在不同硬件架构的计算机上或不同的作业系统内实现无障碍运作。信息传输的跨平台设计主要包括信息跨平台传输与软件跨平台移植，通过网络传输控制软件来封装不同平台下的驱动机制与通信接口，进而形成统一的接口，以实现对数据传输的有效管理。
3.3多协议透明封装和解析采用多个相对立协议封装和解析模块能实现协议封装和解析功能与业务应用软件的有效分离，以多协议封装和解析来使业务软件应用更为透明，核心处理技术更为简明。这种多协议透明封装和解析的实现要以上层信息安全处理软件为基础，在交换服务中完成相应格式转换，实现传输协议在传输服务层中的封装和解析。
3.4可靠与实时传输相结合不同类型信息在传输要求的侧重上存在差异，指令类信息传输要求可靠性，态势感知类信息传输注重实时性，无线信息传输信道的特殊性对数据传输质量有较大影响，为保证传输的可靠性和实时性，可在无线信道上采用三级缓冲机制，使信息数据依次经过发送缓冲区、等待区与回执等待区，增加人工确认。
4结语
由于当前中等职业技术学校计算机教学的方法较为落后，培养人才的目标与方式存在偏差等原因，导致中等职业技术学校毕业生的实际操作能力较差，而当前各行各业对计算机专业人才的要求越来越高，导致中等职业技术学校的学生大多只能承担一些基础性的工作而无法担任技术含量较高的工作。
二、中等职业技术学校计算机教学发展模式的探索
（一）完善计算机专业课程的设置，使其更为科学合理
第一，中等职业技术学校计算机课程的设置应当注意以当前的市场需求为依据，以培养适应企业岗位需求的计算机技术人员为教学目标，促进企业与计算机专业之间的对接。依据当前的市场需求，中等职业技术学校的计算机专业可以将办公自动化、计算机辅助设计、计算机网络以及计算机图形图像处理等技术的学习作为其主攻方向。第二，计算机课程的设置应当注意理论的适度化，尽量少开编程语言类的计算机课程。中等职业技术学校学生在校学习的时间一般只有两年左右，为了使学生在较短的时间内获取更多的实用知识与技术，学校应当注意注重知识的先进性，结合时代的要求，开设新的实用功能较高的专业，取消一些实用价值低的陈旧的课程，对理论知识的学习以少而精为原则，注意其适度性。此外，编程类课程复杂难懂，教学效率较低，应当尽量少开。第三，计算机课程的设置应当注意课程的实用性与课程结构的模块化。中等职业技术学校在开设计算机专业课程时，应当注意了解企业的最新发展动态，关注计算机专业领域的新技术和新方法，通过校企合作等方式，为学生提供培训和实习的机会。在课程结构的模块化方面，计算机教学应当注意加强理论与实践之间的有机结合，提高学生的操作能力。
（二）加强对计算机专业学生的实践教育，提高学生的实践能力
第一，在教学的环节中，应尽可能地为学生提供上机实作的机会。实作教学是计算机教学的重要组成部分，也是决定计算机教学质量的关键。教师应当认真选择实作教学的内容，较多地选取设计性的项目为实作内容，减少验证性项目的选择。第二，通过开设技能兴趣小组活动的形式来提高学生的计算机实践能力。学校可以以企业和工作岗位的技能要求为依据开展各种兴趣小组活动，让学生依据自己的兴趣爱好以及从业需要进行自主选择。第三，转变教学观念，加强学生的实际操作练习。计算机专业是一门操作性与实用性很强的专业，但是我国当前在教学中普遍存在着重理论而轻实践的现象。因此，中等职业技术学校在进行计算机教学的过程中，应当注意增加学生练习的时间，增加学校微机室开放的时间，加强学生的实际操作练习。
三、结语
1改变图书馆建设的方向
真正的云计算的数字化的图书馆，可以解决图书馆信息资源匮乏的问题。因此，图书馆必须改变与当下重视典藏，轻视运用的局面，改变传统的重视硬件轻视服务的现状，因为云计算首先弱化了书刊价格上涨引起的新入藏文献数量下降的困境影响；再者我们说云计算技术的运用改变了当前图书馆相对单一的文献存储介质的状况。其次根据社会需求的变化以及读者本身需求的变化，云计算技术可以根据文献的利用情况，统计分析出图书馆典藏文献的利用结果以及读者需求，从而完善图书馆的典藏文献。最后云计算可以增加读者利用网络图书馆的几率，增强文献资料的利用率。
2图书馆服务理念和服务技术的创新
从图书馆的业务影响上看，服务理念和方式的会有很大的变化发生。原始服务提供者和服务提供商越来越多地转换服务，实现双重身份的转换，一方面，作为信息提供者，他们将信息资源包给云计算的服务商，然后利用虚拟的云技术给读者呈现一个丰富多彩的全面的信息服务服务手段。换一个角度来说，作为使用信息的人图书馆人员和一般维修人员都有同样的信息需求，一旦他们产生需要的话，可以用手机，电脑等设备在任何时间，任何地点访问任何信息有关的“云”服务。从对图书馆的技术影响上来看，云计算提供了更多意义的互联网内涵，并依靠互联网来改变图书馆服务模式。在过去，几乎所有的应用程序都是安装在客户端或数据库上运行，但云计算更多的是利用互联网服务进行。
3实现更大程度的“整合”与“共享”，提高图书馆服务能力
云计算的硬件和软件应用程序发生了改变。硬件方面，其改变的优势特点是云计算的海量存储，从而为一个信息资源库“整合”和“分享”提供了可能，为专业图书馆的特藏建设消除因为差异以及其他建筑特色的规模所致的优劣之分。在“云”这个统一的信息存储，提取速度的服务模式之下，我们全国甚至全世界的图书馆都可以连在一起，形成一个有机的整体，然后各个地方的图书馆可以用信息资源云，进行资源的共享。所以对于高校来说，既然云提供了高速的计算能力，高速的传输速度，优质的服务，那么这无疑会给高校的图书馆带来技术与能力上的更新。
4云计算系统在高职院校图书馆中的应用
4.1云计算系统在国内高职院校图书馆中的应用。根据国内学界的研究运用，我国的云计算系统比国外稍晚，目前还处于一个理论研究的阶段，距离运用还有很长的一段距离。而国内关于云计算和图书馆的研讨会也充分地表明了当下我们已经开始重视云计算机的发展，这也从另一个方面表明，云计算系统必将对我国的图书馆数字化产生重要的影响。可喜的是我们国家已经基本建成了CALIS云服务平台的框架，在全国部分高校中也建立了分布式的数字图书馆服务平台。利用云计算平台，我们可以为读者提供更多，更人性化的服务，从而进一步提供图书馆的管理效率，减轻图书馆管理人员的负担。读者只需要运用一个云计算端的链接即可获得自身需要的信息，方便快捷，高效运行。
4.2云计算系统在国外高职院校图书馆中的应用。1991年，外国第一个开放性的图书馆自动化系统产生。该图书馆的目标定位是小型的学校图书馆或者专业化的图书馆。自动化的图书馆系统的产生为后来各种大型应用的发展奠定了物质基础。之后在2006年亚马逊推出了弹性云计算EC2服务，该服务是为各种组织机构定制的，内容也大多是关于存储服务以及计算资源服务两个方面。当下亚马逊的云计算服务已经取得了广泛应用，很多大学的图书馆都是利用亚马逊提供的云计算服务，比如哥伦比亚大学。此后被学界赞誉为最有影响的莫过于OCLC将“基于云”的概念服务引入了图书馆的系统中，对于图书馆界来说，这也是第一个专业的云计算服务系统，为了发展前景不可估量。
5结束语
论文关键词：建构主义理论高职教育计算机应用基础自主学习
一、引言
(一)建构主义学习理论
建构主义学习理论的基本观点认为．知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定情境即社会文化背景下，借助他人(教师和学习伙伴)的帮助．利用必要的学习资料．通过建构意义的方式而获得。它不仅形成了全新的学习理论，也正在形成全新的教学理论。建构主义学习理论强调学习的过程是学习者积极主动探索的过程。一个人的知识是由他自己在一定的环境和知识基础上建构起来的。因此，要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者；而且教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。建构主义学习理论提倡的学习方法是教师指导下的、以学生为中心的学习。建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素。这样，我们就可以将与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学设计概括为：以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。
（二)计算机应用基础课程
《计算机应用基础》课程是高职的一门重要的应用基础课，着重培养学生的计算机实际应用能力．实践性很强。在信息社会里，知识的数量已经大大地超越了人类记忆的极限，知识更新又是如此之快．学习新知识的能力才是立足于高科技信息时代的根本。计算机应用基础课程乍看起来是一门简单易学的课程，其实计算机应用基础教育是一项基础文化教育和人才素质教育。是一项集知识性和技能性相结合的基础性学科教育。随着计算机教育的普及，学生的计算机应用知识和应用能力正在逐年提高，本课程内容是紧跟计算机的发展，从dos到win98、win2000到win2002，从omce97、office2000到office2002：从网络的一般了解到internet的应用，课程内容还增加了实用工具。如防毒杀毒、文件压缩、F11P文件上传与下载、电子邮件的应用等。重在培养学生的动手能力。计算机新的技术不断产生，旧的技术很快被淘汰。如何保证学生能够适应计算机技术的发展，这就必须要加强基础知识学习。培养他们的自主学习能力，从而提高对计算机新技术的适应能力。这就是既要“授人以鱼”，更要“授人以渔”。
二、基于建构主义学习理论的高职计算机应用基础课程教学
建构主义学习理论必然要对传统的教学理论、教学观念提出挑战，意味着教师应当在教学过程中采用全新的教学模式、全新的教学方法和全新的教学设计思想。逐步形成与建构主义学习理论、建构主义学习环境相适应的新的教学模式、教学方法、教学设计思想及教学评价体系。目前高职高专计算机应用基础课程的教学方式是多媒体理论教学与学生上机实践分开进行。课堂教学上采用教学课件展示、教师讲解并实际操作，但存在较突出的问题是不利于学生自主学习能力的培养。目前这种教学模式老师讲解过多，让学生产生一种依赖性，遇到问题就找老师．而时间长又容易淡忘。当代社会对人们的基本素质的要求是必须要学会学习。因此，掌握学习的主动权，“学会学习”，“教会学生学习”成为当代世界教育改革的主要方向。如何在课程教学中改变教学方法和教学技术，这成为我们教师的当务之急。
(一)转变教学理念，提高学生的认识
大学生身心发展已经趋向成熟．在传授必要的基础知识的同时，应以教会学生学习的方法为主，核心是以培养学生的自主学习能力为主，“教”是为了“不教”。在教学过程中，始终坚持教师的主导作用和学生的主体作用。不断转变教学理念。使教师的主导作用和学生的主体作用在教学过程中达到和谐统一。首先，教师应该把学生带到知识殿堂的门口，引导学生入门：其次，把主要任务放到教给学生学习的方法上来．把重点放在学生分析问题、解决问题的能力和创新精神的培养上；最后使学生从被动的知识接受者转到做学习的主人上来。在教学过程中不搞“题海战术”，而是把理论教学与实践教学、课堂教学与第二课堂紧密结合，使学生通过学习能够很好地运用计算机来工作和学习，在学习计算机基础的过程中遇到与后期学习相关的内容可以在教学过程中适当的铺垫和点拨，引导、发挥辅助和主导作用。通过适当的先导示例．在学生的意识里对整个计算机的课程有个大致了解。彻底改变原有的肤浅的或不正确的认识，为以后的学习做好思想准备。
(二)改变教学方法．提高学生的学习自主性
学会学习不汉指掌握一定的学习方法。还包括学习兴趣的培养，学习动机的激发，学习积极性的调动。学习兴趣、动机、积极性是学习的动力，它会促进学生主动地去钻研、总结和借鉴科学的学习方法。掌握了科学的学习方法，反过来又可以增强学习的自信心，培养学习兴趣，提高学习效率。建构主义学习理论中的主体性教学是把学生看作是学习的主体，在教学过程中引导、帮助学生主动学习．创设各种情境激发学生兴趣，让学生主动探索发现，和学生共同研讨，寻找解决问题的策略、方法。把学习方法的指导和兴趣的培养融化在各种教学活动中，使学生学得好、学得精、愿意学。从而学会学习。
学生学习本课程是为了培养自身的计算机应用意识和能力。以适应将来学习和工作的需要，教师要能激发学习者的动机、主动精神和保持学习兴趣，以及能引导学生自主性学习。因此教学应更多地从应用的角度出发，讲授有关的原理、概念和基本知识。使学生能熟练操作使用计算机。同时，计算机基础教育应坚持广度为主的原则，使学生对各种计算机知识有一个入门性的了解，突出计算机对人类文明发展的巨大作用．从需求的角度培养学生的学习兴趣。激发学生的学习动机，调动学生对计算机基础课程的学习积极性。
为此．我们大力改进教学方法和教育技术，采用多种教学方法，且各种方法之间相互联系，相互作用，来确保教学效果。我们始终倡导教师指导下的学生自主性学习，在课堂教学中，避免照本宣科。对书上已有的、学生自学即能掌握的知识尽量少讲，布置学生自学完成；而对书上的重点难点或没有详细讲解的、又非常实用的知识或技巧则通过实例演示说明。
1．课堂教学中采用“任务驱动”法
“任务驱动”是一种以建构主义学习理论为基础的教学方法，强调在教育教学活动中，学生的学习活动须与任务或问题相结合；以探索问题、解决问题来调动学生们的学习兴趣和动机。
“任务驱动”教学法最基本的特点是合理布置学习任务．让学生在探究、解决问题和完成任务的过程中获得新知识的方法。在计算机应用基础课的教学过程中．“任务驱动”教学法就是学生在教师的帮助下．紧紧围绕一个共同的任务活动中心．在强烈的问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用．进行自主探索和互相协作的学习．并在完成既定任务的同时，引导学生产生一种学习实践活动。
著名教育家杜威曾说过：最好的一种教学，就是牢牢记住学校教材和实际经验二者相互联系的必要性．使学生养成一种态度。习惯于寻找这两方面的接触点和相互的联系。单纯从这个角度说。任务驱动教学法是一种寻找理论与实践恰当结合点的十分有效的教学方式。
下面是在教学中采用“任务驱动”教学法的一些具体实践过程。
(1)“计算机基础知识”部分·计算机基础知识部分内容学生一般是似懂非懂、不太感兴趣。我们在上课时先提出一个任务，让学生去“购买一台计算机”。这就要求学生先了解一个完整的计算机应包括硬件和软件，认识计算机中的硬件，熟悉计算机配置中的各部件．了解CPU、主板、内存等主要部件的性能指标，了解计算机市场行情，能根据自己的需要和市场行情选配一台价格合适的计算机。在讲授过程中循序渐进，环环相扣，加上有录象演示和实物对照，效果非常好。
(2)“汉字处理及Word”教学Word2002是一个最常用、也似乎是最简单的办公自动化软件。但很多人没能灵活掌握其中的一些基本概念和使用方法。如制作一个精美的表格。先展示做好的样表让学生思考。引导学生分析按几步完成，再一同完成。操作步骤为：创建表格一编辑表格(选定表格、行、列、单元格，合并、拆分单元格等)一表格属性的设置(行高、列宽、表格的边框和底纹等)一绘制斜线表头。问题迎刃而解。
总之，采用“任务驱动”的课堂教学方法，改变了过去那种教师照本宣科、学生被动接受的状况。使那些枯燥、抽象的概念变得生动、具体，学生能迅速获得感性认识，再经过教师的归纳和总结上升为系统的理论知识。从而达到了快速获取和掌握知识的目的。
2．上机实践中采朋“问题驱动”法上机实验题有两种形式。一种形式写明操作的步骤．学生只要按照实验指导说明，逐条操作．即可完成实验内容。这种形式的实验题适于学生上机实验的早期。使学生能迅速上手，增加学习的信心。
另一种形式是以提问或问题的方式提出实验要求。问题教学法就是教师在课堂上形成一种问题情境。启发学生自己去探索、寻找答案，从而激发学生的学习积极性。爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题仅仅是技能而已。而提出新问题，从新的角度去看旧问题，却需要创造性想象力，标志着科学的真正进步。”由此可见，在设计问题时要注意留给学生一定的独立思考、探索和自我开拓的空间，培养学生利用探究式的学习方法去获取知识与技能的能力。计算机学科是一门开放性的、知识更新较快的学科：这就要求教师必须注意培养和提高学生的自学能力和探究式学习能力。在计算机应用基础课的教学活动中，课堂上不可能将一个软件的所有功能都学到：教材中对某一应用程序也不可能介绍得非常详细。因此，摆在我们面前的任务是教会学生学习的方法。设计一些“留有空间。留有余地的任务”。引导学生进行思索、探究；鼓励学生善于尝试、善于发现；培养学生的创造能力和创新精神。这种形式目标明确，但没有给出具体的操作步骤。学生必须在认真听课、课后全面复习的基础上。通过上机实践才能完成。
例如在讲授完“操作系统及WindowsXP”后，我们提出了一些典型问题。如：“我想让Windows启动时播放一段好听的音乐怎么办?”．“我想给我的计算机加个屏幕保护在我离开的时候不让别人动。怎么办?”，“我的机器很慢，我怎么看到有哪些程序正在运行呢?”。“我忘了一个文件放在哪儿了，怎么找呀?”……这些富有挑战性和实用性的实验题。大大激发了学生的学习兴趣和动机。很好地培养了学生的自主学习能力，以学习者为中心，提高了学生适应社会、立足于高科技信息时代的能力。
(三)改变考核评价方法，提高学生的综合能力现有情况下学院对学生的考核比较单一，有的仍然采用期末考试中理论答卷方式或者考证的方式．这些方式无法全面体现高职教育的特殊性。对学生学习评价集中在书面知识掌握、技能熟练程度，忽视学生情感体验、探究能力、协作精神等方面的评价。单一评价令天赋不一、志趣各异的学生必须统一发展方向和学习行为。造成培养出来的学生千人一面、没有个性。按照建构主义学习理论要求。在教学过程中，要根据学生的个性、特点、学习情况，因人而异，因时而异，因境而异．做出针对性评价才能激发学生潜能。促进学生个性发展。评价时，要侧重学生信息素养、自主学习能力、协作学习能力，及对课程的学习兴趣、热情、参与度和学习成果、收获与发展的评价，尤其是评价学生学习行为的改变与创造性学习能力的发展。对课程的考核，我们同时采取大作业的方式取代了统一考试的方式。给予学生充分想象和创造的空间。学生的思维发展不受传统考试的束缚．通过大作业其想象力和创造力得到充分发挥。此外，学生要高质量地完成大作业，不仅需要灵活应用所学知识。同时还要结合课堂知识自学很多相关知识。因此也大大提高了学生的自学能力和综合运用知识的能力。对课程采取的此种考核方式。学生所交的大作业内容丰富、形式多样、风格迥异。充分体现出学生自己独特的创意，通过创新实践大大促进了学生的个性培养。
1．1废水处理站
(1)弱腐蚀性池子:
玻璃鳞片涂料(厚度≥200μm)。(2)中腐蚀性池子:乙烯基树脂玻璃钢防腐(三布四油)。(3)强腐蚀性池子:池底和内侧壁高度400mm范围内贴20mm厚耐酸砖(乙烯基树脂胶泥挤缝)，其余部位采用树脂玻璃鳞片防腐。
1．2防腐做法归类如下:
(1)耐酸砖防腐:砼结构层;乙烯基树脂玻璃钢隔离层(二布三油);乙烯基树脂胶泥结合层;贴耐酸砖(挤缝)。(2)树脂玻璃鳞片防腐:即乙烯基树脂玻璃钢隔离层(二布三油)，加五布六油防腐层(短切毡、玻璃丝布，短切毡、玻璃丝布，表面毡共五布)，表面涂刷两道玻璃鳞片涂料(300μm)。(3)乙烯基树脂玻璃钢三布四油防腐。(4)玻璃鳞片涂料防腐:乙烯基树脂玻璃鳞片涂料(200μm)。(5)乙烯基树脂砂浆防腐。(6)氯磺化聚乙烯涂料防腐。
2主要技术要点
2．1耐酸砖
(1)基层处理:基层采用轻型手动研磨机械打磨，被油脂污染的表面必须进行预处理，经处理后基层必须达到《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》(GB50212－2002)相关要求。防腐施工前基层表面必须洁净，基层打磨完毕用干净软毛刷、压缩空气或工业吸尘器，将基层表面清理干净。(2)施工隔离层:①封底层:防腐时先刷乙烯基树脂底漆两遍，树脂应均匀，不得有遗漏或流挂，并保证树脂表面亮光，树脂固化时间严格按照所选树脂产品相关要求执行。在基层拐角或凹陷不平处，应先用乙烯基树脂胶泥倒圆角或刮平，胶泥固化时间也应严格按照产品相关要求执行。待底层固化干燥后再施工隔离层。②隔离层施工:隔离层为二层玻璃丝布(厚度0.2mm)，各层之间采用乙烯基树脂粘接，按连续法进行施工，先涂刷一层乙烯基树脂，随即贴上一层玻璃丝布，必须贴实，赶净气泡，其上再涂一层树脂，然后粘贴第二层玻璃丝布，树脂应饱满。每铺一层，应检查前一层的质量，当发现有毛刺、脱层和气泡等缺陷时，应进行修补。玻璃丝布的搭结宽度不应小于50mm，上下层纤维的接缝应错开，错开距离不小于50mm。阴阳角处应增加1～2层。待最外一层固化干燥后，再刷乙烯基树脂面漆两遍，防腐层厚度不小于0.6mm。(3)贴耐酸砖:砌筑前宜先试排，铺砌时应由低向高，阴角处立面块材应压住平面块材，阳角处平面块材盖住立面块材。不得出现十字通缝，多层块材不得出现重叠缝。树脂胶泥结合层应饱满密实，贴耐酸砖前先将拐角处采用乙烯基树脂胶泥补好，然后采用挤缝方式贴瓷砖，胶泥为乙烯基树脂胶泥。总防腐层厚度为30mm。
2．2树脂玻璃鳞片
(1)基层处理:同耐酸瓷砖防腐做法中基层处理。(2)施工隔离层:同耐酸瓷砖防腐做法中隔离层做法。(3)防腐层施工:隔离层施工完毕按短切毡(厚度0.6mm)、玻璃丝布(厚度0.2mm)、短切毡(厚度0.6mm)、玻璃丝布(厚度0.2mm)、表面毡(厚度0.2mm)进行防腐处理，各层之间采用乙烯基树脂进行粘接，施工方法参照隔离层。(4)面漆:防腐层干燥固化后，在表面毡外再刷树脂鳞片面漆两遍，面漆应均匀、饱满密实，不得有遗漏或流挂，并保证树脂表面亮光，树脂固化时间严格按照所选产品相关要求执行。(5)总防腐层厚度不小于3mm。
2．3树脂玻璃钢
(1)基层处理:同耐酸砖防腐做法中基层处理。(2)防腐层施工:同耐酸砖防腐做法中隔离层做法，层数按下述要求:防腐时先刷乙烯基树脂底漆两遍，保证树脂表面亮光，再做3层玻璃丝布(厚度0.2mm)防腐，各层之间采用乙烯基树脂粘接，做完后再刷乙烯基树脂面漆两遍。
2.4玻璃鳞片涂料防腐层厚度不小于1mm。
做法与(5)中环氧涂料防腐做法基本相同，玻璃涂料不许加稀释剂或其他溶剂。
2．5乙烯基树脂砂浆
(1)基层处理:同耐酸砖防腐做法中基层处理。(2)隔离层:同耐酸砖防腐做法中隔离层施工。隔离层最后一道乙烯基胶料面层上，撒0.7－1.2mm石英砂一层，涂层均匀，以增强与砂浆层的粘接力，隔离层固化干燥24小时以后，再施工树脂砂浆层。(3)树脂砂浆层:隔离层上先薄而均匀地喷一层胶料，随即在其上摊铺砂浆，并随摊随揉压，使表面出浆，然后一次抹平压光。抹压应在砂浆胶凝前完成，已胶凝的砂浆禁止使用。施工养护至少3昼夜方可进行下道工序。(4)稀胶泥罩面:胶泥罩面设计1mm厚，为了防止胶泥固化产生微小裂缝，需要分两次抹压。固化时间24小时。(5)刷面漆:刷乙烯基面漆二道，每道固化24小时。
2．6氯磺化聚乙烯涂料
(1)基层处理:基层处理与耐酸砖防腐做法相同。(2)批腻子:砼表面的裂缝、麻面、气孔、凹陷不平处，用水泥901胶水腻子三道修补填刮平整。(3)刷底漆:刷氯磺化聚乙烯底漆一道，涂层均匀、不流淌，严禁漏刷。干燥后，刮涂料腻子一道。凹陷处补刮平整。(4)刷面漆:根据涂料配比，配制面漆，采用滚漆，每道漆涂装间隔时间不宜小于8小时。涂刷道数按设计要求5道，涂层厚度应均匀，不流淌，严禁漏刷，色泽应均匀一致。(5)固化养护:常温下养护7天。
3质量控制措施
3．1混凝土基层控制
(1)砼基层表面的浮灰、水泥渣清理干净，有污染的部位用溶剂擦净并晾干。(2)砼基层必须洁净平整，坚固密实;强度应符合设计要求;不应有起砂、脱壳、裂缝、蜂窝麻面等现象。(3)砼基层平面部位采用轻型研磨机打磨，立面及边角部位采用手持式研磨机或钢丝刷进行打磨。(4)防腐施工开始前，必须用干净软毛刷、压缩空气或工业吸尘器，将基层表面清理干净。(5)处理完毕的砼基层表面平整度用2m直尺检查，允许间隙不大于2mm。(6)处理好的砼基层表面不宜做水泥砂浆抹灰找平，如必须找平，找平层应无空鼓现象，其养护时间要达到28天，在强度报告合格、含水率合格后方可施工隔离层。
3．2施工环境温度控制
(1)采用普通固化剂施工时气温宜为10至30℃，相对湿度不大于80%。(2)选用低温固化剂，可以在0℃以上的环境中施工。(3)如果施工气温低于0℃，必须采取保温措施。(4)管廊内每隔50米至少配置一个温度计。
3．3施工环境湿度控制
(1)基层含水率:砼基层必须干燥，外观应发白无潮影，在20mm厚度内的含水率不应大于6%，严禁有水渗漏。采用“塑料薄膜覆盖法”检查基层含水率，具体为:将450×450mm的透明聚乙烯薄膜，周边用胶带纸牢固粘贴密封在基层表面上，避免阳光照射或损坏薄膜，并应在16h后观察塑料薄膜，无水珠或湿气存在为合格，每40m2应做一次实验。(2)施工环境相对湿度不应大于80%，每个池体内至少配置一个湿度计，管廊内每隔50米配置一个湿度计。(3)施工环境相对湿度大于80%时停止作业，如不能停止施工，必须配备足够数量轴流风机或烘干机等设备，降低环境湿度。(4)对于露天作业的构筑物，必须搭设防雨篷，采取有效的防雨措施。
3．4其他相关要求
(1)每批树脂都根据说明书及规范要求先做小样试验，以确定合适的施工配比。胶泥、胶料拌制配备专职熟练工，每次配料严格按配合比计量准确，并做好记录。(2)树脂和固化剂的作用是放热反应，配置量过大不易散热，每次根据施工进度确定配置量，随配随用，在初凝期(30－45分钟)内用完。(3)玻璃纤维布的经纬向强度不同，应注意使玻璃纤维布纵横交替铺设。(4)在立面或斜面铺贴玻璃钢时，由于树脂自重及黏度小的原因，常常造成树脂胶料流挂现象，因此施工中可在胶料中加入1%—3%的轻质二氧化硅(俗称“气相白炭黑”)，以使胶料具有良好的触变性能。(5)针对树脂胶泥和树脂砂浆应测定其抗拉和抗压强度两个性能指标，试块留置组数同普通砂浆的留置组数。
4结束语
