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《试验设计与统计方法》课程是一门理论和实践结合紧密,实用性很强的工具课、方法课和实验技能课,在动物科学、动物医学专业人才培养中具有重要的地位和作用。《试验设计与统计方法》实验教学环节可以培养大学生的归纳推理能力、科研能力和实践应用能力,对于全面提高人才培养质量有着重要的作用。本文从理论与实验学时分配调整、实验教学内容、手段以及考核方式等方面,探讨了《试验设计与统计方法》实验教学改革的目标和措施。
《试验设计与统计方法》是应用概率论和数理统计的原理来研究生物界数量变异规律的一门学科,它不仅提供了正确设计科学试验和收集数据的方法,而且也提供了正确整理、分析数据,得出客观、科学的结论的方法。学生通过本课程实验课的学习,大致了解了常用统计分析软件,学会使用常用统计软件编制次数分布表,绘制次数分布图,掌握常用统计方法的统计软件操作过程,为今后更好地从事科研工作奠定基础。
《试验设计与统计方法》课程是一门理论和实践结合紧密,实用性很强的工具课、方法课和实践技能课。通过本门课程实验课的教学,使学生掌握由样本的统计量估计总体的相应参数,由样本的实际结果推断得出总体结论的各种统计分析方法的软件操作过程,培养大学生的归纳推理能力。统计分析方法的软件操作过程使学生对常用统计分析方法的基本原理与方法有更深刻的认识,进一步明确了各种统计分析方法的区别与适用条件,便于今后正确地使用统计软件进行统计分析,做到理论与实践相结合,提高学生的实践应用能力和科研能力。
《试验设计与统计方法》总学时数为56学时,教学改革之前理论学时数50学时,实验学时数6学时。实验教学主要讲授统计计算器的使用以及通过简单的抽样实验验证常用的理论分布。随着计算机应用技术的普及和统计软件的不断开发,应用统计软件分析实验数据的实际应用倍受关注。2005年,在进行教学改革时将理论与实践教学的课时分配进行了调整:在本课程56个总学时不变的情况下,理论教学减少到46学时,实验教学增加到10学时。实验教学内容由原来的理论分布验证性实验改为常用统计软件的上机操作。从近几年的教学效果来看,由于实验教学课时数不足,学生不能很好地掌握常用统计分析方法的操作过程,实验教学效果仍不理想。
常用统计分析方法的统计软件使用均需在计算机上完成,以往计算机资源缺乏,统计软件的上机操作实验不能正常开设。随着计算机应用技术的普及和统计软件的不断开发,应用统计软件分析实验数据的实际应用倍受关注,计算机教学设备的配备逐渐完善,常用统计软件的上机操作实验得以正常开设。由于上课班次、人数较多,计算机房缺乏相应的多媒体教学设备以及视频教学软件,实验教学效果不理想。
计算机房缺乏相对应的多媒体教学设备以及视频教学软件,《试验设计与统计方法》的实验教学是先将软件操作界面截图,制作PPT多媒体教学课件,在多媒体教室讲授并演示,上实验课时,学生根据讲授的操作过程上机操作。由于计算机资源限制以及课程安排等原因,软件操作讲授时间与软件操作实施时间(实验上课时间)不连续,存在一定的时间间隔,上实验课时部分操作过程被遗忘。再者,上课班次、人数较多,坐在教室后面的同学看不清楚软件演示画面,不能很好地掌握软件操作过程,上机操作时一头雾水,学习积极性不高。
成绩考核是促进学生复习、巩固所学知识,并对教学效果进行检查的重要方法。计算机房缺乏相应的视频教学软件与打印设备,不能考察学生们的实际操作过程与实验结果。以往该课程实验教学效果考核仅仅依据实验课出勤情况和实验报告成绩,不注重考核实验课堂上学生们的实际操作过程与实验结果和学生对统计分析方法操作步骤的掌握情况,致使学生忽视了《试验设计与统计方法》实验课的学习,导致逃课或应付差事,课后照抄实验报告的现象非常突出。
为了满足山东省名校工程建设和应用型人才培养的需要,提高学生对常用统计分析方法的实际应用能力,进一步强化实践教学环节,提高《试验设计与统计方法》实验教学效果,重新调整理论与实践教学的课时分配,增加实验教学课时数,减少理论教学课时数。在本课程56个总学时不变的情况下,实验教学课时数由10学时增加到16学时,理论教学课时数由46学时减少到40学时。
《试验设计与统计方法》是一门实用技能课,也是一门工具课。为强化实践教学环节,创新实践教学模式,提高实践教学质量,切实提高大学生的实践能力和创新能力,笔者认为应开设本门课程的教学实习环节。课堂教学实习可以让学生根据专业特点、知识结构和兴趣,设计实验内容,完成实验操作,统计分析实验数据。除课堂教学实习外,还应该鼓励学生参与科学研究,到生产实践和科学实验一线去设计试验、采集数据并统计分析结果。例如,试验开始前选择试验设计方法;试验过程中控制试验条件以体现唯一差异原则,并获取试验数据;试验结束后选择正确的统计分析方法分析试验数据[1]。通过这一过程使学生亲身体会生物统计学在科学研究中的具体作用,将所学的试验设计与统计分析方法真正应用于实践,加深对理论知识的理解和掌握,锻炼创新思维,培养学生试验设计与统计分析的实际应用能力。
为便于学生理解和掌握常用统计方法的基本原理,熟悉和掌握常用统计软件的实际操作,提高学生对常用统计方法和统计软件的实际应用能力,培养学生的实践能力和创新能力,为学生毕业论文的设计与数据资料的统计分析以及毕业后更好地从事科学研究工作奠定基础。将《试验设计与统计方法》的实验教学内容进行了相应改进,将原来的统计计算器的使用和抽样实验改为Excel、SPSS等常用统计软件的上机操作。统计分析方法实验教学的实施是在讲授基本原理的基础上,让学生用Excel和SPSS统计软件将课堂所授的动物科学、医学相关专业的具体案例进行统计分析,便于学生理解和掌握该章节的基本原理及其相应的统计分析方法。根据实验教学大纲的要求,统计学实验课教学内容包括以下几个方面:常用统计分析软件SAS、DPS、SPSS和Excel简介,利用SPSS和Excel统计软件进行数据资料的整理与基本分析、均数差异显著性检验、方差分析、卡方检验和相关与回归分析。
凌波多媒体网络教室软件以及极域电子教室系统等多媒体网络课堂教学管理软件能够全面协助教师开展高效的课堂互动教学,实时评测学生课堂学习效果,并提供多样化的班级管理功能,真正实现了个性化自主学习的实践与创新。为了提高实验教学效果,我们先将统计软件的操作界面截图,然后制作成PPT格式的多媒体课件。上实验课时,利用计算机房安装的凌波多媒体网络教室软件以及极域电子教室系统等电脑网络教学平台,先在主机上给学生详细讲述统计软件的具体操作、结果解释和注意事项等,并动态演示Excel和SPSS统计软件的具体操作过程,然后让学生应用Excel和SPSS统计软件独立完成教科书上的案例或课后习题,并要求学生结合专业知识对输出结果做出合理的解释。这种实验教学方式便于学生深入了解和掌握统计软件的具体应用,提高实验教学效果。
以往该课程实验教学效果考核仅仅依据实验课出勤情况和实验报告成绩,不注重考核实验课堂上学生们的实际操作过程与实验结果和对统计分析方法操作步骤的掌握情况,致使学生忽视统计学实验课的学习。为了对教学质量进行科学的评价与管理,也为了客观准确地评定学生的成绩和能力,有必要改革实验教学考核方式,制定出较合理的实验教学综合评价指标体系,全面考察学生的实践操作能力。我们制定的实验教学综合评价指标体系包括三部分:一是平时实验考核,占总成绩的10%,主要包括实验课出勤情况、上课纪律以及实验动手能力等;二是实验报告考核,占总成绩的20%,每次实验课结束后,要求学生将主要的操作步骤书写成实验报告的形式上交,教师批阅实验报告,评定成绩;三是期末实验考核,占总成绩的70%。期末实验考核是在理论与实验教学结束之后,利用多媒体网络课堂教学管理软件进行上机操作考试。学生借助计算机软件绘制统计图表、进行试验设计以及进行各种试验设计资料的统计分析,并对统计分析结果的实际意义进行解释说明,教师根据实验结果评定成绩。计算机上考试的信息容量大,既能全面考核学生对各种统计方法的掌握情况,又能防止考试作弊[2]。
化学实验分为定性实验和定量实验两种,定性实验就是根据某种物质的性质鉴定该物质的存在与否。定量实验是测定某种物质的各种成分的含量。在整个高中化学的教学中,定性实验比较多,像制取某种物质,物质鉴别、鉴定、推断,物质性质检验,实验操作顺序或装置排列顺序的连接,分离混合物或从混合物中提取某物质。定性要求能排除其他的干扰并有明显的现象;定量实验遇到的比较少,主要像测定物质的纯度,确定物质的组成(某化合物的定量组成、混合物中各组分的质量分数),测定化学反应中的能量变化,测定某些中学化学常用计量(某元素的相对原子质量、阿伏加德罗常数等),定量实验要求准确地测定物质的量。
1.提出实验研究课题(实验目的)。实验目的要求是实验的出发点和归宿,因此在实验设计前,必须对实验的目的要求相当明确。
2.确定实验原理。要求在明确实验目的的基础上,综合运用学过的知识,通过类比、迁移、分析,主要是从原理合理、操作简单、原料易得且利用率高、无污染而确定(选择或拟出)实验原理的。
3.选择实验用品。根据实验的目的和原理,以及反应物和生成物的性质、反应条件等,合理选择实验所需的仪器和药品。
4.设计装置步骤。根据实验目的和原理,以及选用的实验仪器和用品,设计合理的实验装置和实验操作步骤,并绘制或识别相应的实验装置图。
5.观察现象和数据。根据实验目的原理和过程,预测实验将观察到的现象,以及实现实验目的将要记录哪些数据等。
6.分析得出结论。根据实验观察的现象和数据,通过分析、计算、图表、推理等处理,得出正确的实验结论。
7.对实验方案作出评价。根据题目所要求的实验目的,对实验所采取的原理、实验装置、实验现象、实验过程、实验结果等作出优与劣、好与坏等的分析和评判,并在评价的基础上作出改进。
1.科学性原则。这是实验设计的首要原则。它指设计实验原理、操作顺序、操作方法等时,必须与化学理论知识以及化学实验方法论相一致。如验证卤代烃中的卤素原子,不能直接加入硝酸银溶液,因为卤代烃中的卤素原子不是可以自由移动的离子,故必须先加入强碱水溶液或强碱的醇溶液使卤素原子变成卤素离子,再加入稀硝酸中和过量的碱,最后加入硝酸银溶液看沉淀的颜色。
2.可行性原则。可行性原则是指设计实验时,所运用的实验原理在实施时切实可行,而且所选用的化学药品、仪器、设备、实验方法等在现行的条件下能够满足。
3.简约性原则。这是指化学实验的设计要尽可能地采用简单的装置或方法,用较少的步骤及实验药品,在较短的时间内来完成实验的原则。
4.安全性原则。这是指实验设计时应尽量避免使用有毒药品或具有一定危险性的实验操作。如需要点燃可燃性气体应先检验气体的纯度再点燃,防治发生爆炸;需要用到有毒气体的反应,最后一定要进行尾气处理:可燃性气体的点燃,氯气可用氢氧化钠溶液吸收。
2.检验装置的气密性,先使仪器和大气不再直接相通,然后形成气压差,再根据现象能保持压差的,气密性良好。
3.装入药品进行实验。这一步需要认真观察现象,需要测量数据的要进行几次求平均值以减少误差。
4.拆卸装置,需要注意防止发生倒吸,像用排水制备气体的装置需要先从水中撤出导气管再撤酒精灯。
教师对小学生展开科学教学活动中,使用观察实验设计,主要目的是培养学生自主学习探究能力,给学生充分的发展空间,观察实验设计对小学科学教学具有一定的辅。在素质教育背景下,要求教师在对学生展开科学教学活动中,注重与实际生活相结合,教师在实际教学中,注重引导学生主动去观察生活周围的环境,使小学科学观察实验没有固定的要求,也不需要专业的实验仪器。小学科学教学观察实验能够打破以往的教学模式,有效改变了课堂教学以教师为中心的教学模式,教师不再只是凭借教材对小学生展开教学,观察实验能够突出学生的主体地位,有效改变学生被动接受知识的状态,使学生能够在实验观察中,提高自主学习能力,学生有充足的时间去思考,发散学生创造性思维,对学生日后的发展具有积极的促进作用。在教学小学科学中,存在客观事实与科学经验事实两种概念,客观事实是科学经验事实的基础,在开展实验中,要有一定的客观事实作为理论基础。观察实验能够有效证明客观事实的合理性,教师在组织学生进行观察实验中,能够通过实验的结果证明客观的理论,进而提高学生的认知水平,充分调动学生学习的积极性,使学生将掌握的知识能够有效运用到实际生活中。
世间万物有因必有果,自然界的一切事物都存在着一定的联系。因此,教师组织学生进行观察实验中,可以通过寻求因果关系展开教学。寻求因果关系的观察实验设计可以依据科学归纳法,在实验中有效进行归纳总结,能够验证客观事实的理论基础。例如,教师在教学《周围的空气》中,不需要专业的实验仪器,教师准备透明塑料袋、扇子、气球、海绵、粉笔、土块、碎砖块、水槽、矿泉水瓶、塑料吸管、大烧杯、锥子即可。第一,采用求同法。教师为学生创建不同的情境,会形成多种实验现象,以便学生进行观察,然后根据实验现象,去验证客观科学理论知识的准确性。在这一过程中,教师能够对学生进行有效指导,通过对实验现象的观察,并做出有效的归纳总结,培养学生具有一定的推理能力,进而使学生对科学知识有一个认识的过程。第二,采用求异法。在进行实验过程中,可以利用不同的实验进行比较,进而验证哪些因素对实验产生作用,然后,将多种实验作对比,进而获得相关结论。第三,采用共变法。要在共同环境下,对其产生的影响,进而判断存在的因果联系。在采用此类方法中,需要教师组织学生进行小组实验,统一完成进而获得结论。
在验证科学理论知识的因果关系中,所依据的是客观事实。在寻求因果关系基础上,采用演绎法展开实验教学。利用归纳法,得出相关的理论知识,使学生对科学知识具有一定的认知。采用演绎法,是以基本的科学结论为基础,从而开展实验活动,进而对其展开验证。例如,教师在教学《电磁铁的磁力》这一实验中,准备若干电池、两根带有绝缘层的导线(粗细各一根)、大小铁钉、若干回形针。在验证电磁铁磁力大小与哪些因素有关中,教材给出的结论是磁性大小与电池节数有关,电池节数越多,磁性越强。根据这一结论,教师可以组织学生进行分组实验,每组所使用的电视节数不同,然后根据每组实验的现象,验证相应的结论。学生在具体实验中,能够清楚感受到实验的变化,并能更好地理解科学基本结论,提高学生自主学习能力以及探究能力。
物理学是定量程度很高的学科,但是在研究具体的物理问题时,有时由于受条件的限制,有时由于根据研究问题的需要,只需知道结果的大概值即可,这就需要对结果进行估算。
世界上第一个核反应堆的设计者费米,在第一颗爆炸产生的冲击波到来的时候,让冲击波将手中的纸片吹落,他凭着纸片被吹落的距离,估算出了这颗释放能量的数量级,费米的这一事例在物理界中一直都被引为美谈。因此,能否运用已有知识将结果的大概值估算出来,取决于一个人运用物理知识的能力以及想象能力、创造性思维的能力。
电学部分在物理学中占重要地位,其中实验中的设计电路问题,综合运用了电学知识,同时在实验技能、仪器使用、逻辑推理、统筹安排、误差分析等方面对学生有较高要求,设计电路实验可以锻炼学生的能力,但是有关电学实验器材的选取和电路设计又恰恰是学生的难点,无直接公式可套,在设计电路实验时,由于受所给器材以及测量的准确度等各种因素的限制和相互制约,要使电路符合实验要求,往往需要经过多次的估算,根据实验目的,设计出合适的电路。
电路实验设计过程中的估算,犹如拄着拐杖涉水过河,边试探边前进。方法是先假定一些量值以后,再估算结果是否符合要求,如果不符合则再假定另一些量值重新估算,直到符合要求为止。
需估算的物理量一般有:电路中各元件的电流、电压以及电流、电压的变化范围;各电表的读数以及电表指针在表盘上的位置等等,估算得到的数值可为电路设计提供参考数据。
估算的一般要求是:从器材的安全考虑,各电流、电压不能超过其额定值;为使电表的读数较为准确,对于电流表和电压表,其电表的指针应有较大的偏转,对于欧姆表,其电表的指针应在表盘中心值附近;电路的系统误差要小等等。这些要求往往都要综合考虑。
例1. (2006年全国高考)现要测量某一电压表 的内阻。给定的器材有:待测电压表 (量程2V,内阻约4 kΩ);电流表 (量程1.2 mA,内阻约500Ω);直流电源E (电动势约2.4 V,内阻不计);固定电阻3个:R1=4 000Ω,R2=10 000Ω,R3=15 000Ω;电键S及导线若干。
(1)试从3个固定电阻中选用1个,与其他器材一起组成测量电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图。(要求电路中各器材用题中给定的符号标出。)
(2)电路接通后,若电压表读数为U,电流表读数为I,则电压表内阻RV = 。
思路与解答:(1)待测电压表的读数即为其两端的电压U,如果再测出通过该电压表的电流IV,即可由欧姆定律求得其内阻RV=■。
根据待测电压表的量程和其内阻的大约值,由欧姆定律,可以估算出待测电压表的指针满偏转时,通过待测电压表的电流值大约为■=0.5mA。
如果用量程为1.2 mA的电流表去测量0.5 mA 的电流,电流表的指针偏转将达不到其量程的一半,即不能选用1.2 mA的电流表直接测量通过待测电压表的电流。
为了使电流表的指针有较大的偏转,可将一电阻与电压表并联,增加一电流支路。这时需要估算应该并联哪一个电阻。
①如果用电阻R1与待测电压表并联,这两者并联的电阻值约为2kΩ,再加上电流表的电阻后,电路的总电阻约为2.5kΩ,接上2.4V的电源电压后,由闭合电路欧姆定律,可估算出电路的总电流略小于1mA,这个电流接近电流表的量程;由分流原理可知,通过待测电压表的电流略小于0.5mA,其指针也接近满偏转,都符合题意要求。
②如果用电阻R2与待测电压表并联,这两者并联的电阻值约为286,再加上电流表的电阻后,电路的总电阻约为786,接上2.4V的电源电压后,电路的总电流约为■≈3 mA,这个电流已大于电流表的量程,即不能用电阻R2与待测电压表并联。
例2. (2000年全国高考)从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表的内阻,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。(见24页表格)
(2)若选测量数据中的一组来计算,则所用的表达式 ,式中各符号的意义是 。
思路与解答: (1)电流表A1的读数即为通过电流表A1的电流I,如果再测出电流表A1两端的电压U,即可由欧姆定律求得其内阻r =■。
根据待测电流表A1的量程和内阻的大约值,由欧姆定律,可以估算出电流表A1的指针满偏转时,电流表A1两端的电压值大约为10 mA×40Ω=400 mV。
如果用量程为10 V的电压表去测量400 mV电压,电压表的指针偏转太小,测量精度不高,即该实验不能选用电压表V测量电流表A1两端的电压。
而电流表A2指针满偏转时,电流表A2两端的电压为500μA ×750Ω=375 mV,如果将电流表A2作为电压表用,则其电压量程为375 mV,因这个数值接近400 mV,较为合适,即可以选A2作为电压表,用来测量A1两端的电压。
(2)所求的表达式为r1=■,式中I1表示通过电流表A1的电流,I2表示通过电流表A2的电流,r2表示电流表A2的电阻。
估算是一种方法,是设计电路最基本的方法。在实际的问题中,可供选择的器材更多,能够运用的电学知识也会更丰富,而要设计出符合实验要求的电路,创造性地解决实验设计的问题,总离不开估算。随着新课改的展开和深入,电学设计性实验将是学生专研精神和探究能力的反映。
估算可体现能力。为得到正确的结果,先假定的量不同,估算的量不同,会有简繁程度的不同。上述例子中的思路也并不是唯一的。在估算的过程中,需要思考,需要分析判断,需要运用知识,可体现多种能力。
估算可反映过程。参与者为完成一个任务,需要多次判断自己的方案是可行的还是不可行的,才能确定下一步的做法,这其中的感受与通常做题的感受是不同的,在解决问题的过程中需要尝试多种方案,而在尝试的过程中将会获得各种感受,从新课程的理念来看,这是十分重要的。
学生通过操作台登录系统及上传实验信息.计算机将以指示灯形式反馈实验数据的合理性(合格或不合格),最后再将学生的当堂成绩反馈给操作台:优秀、良好、中等、及格或不及格.各个操作台由不同的地址码相区别,控制中心采用EDA技术实现自动编解码.
实验课或操作考试一开始,指导老师启动系统开始计时.学生登录相应操作台,输入自己的学号,该操作台的具体状态便与这名学生建立了当堂的对应关系.在整个操作过程中如学生出现严重违规或破坏性行为,指导教师可通过该操作台的“*”键将该生成绩设置为不及格,系统不再允许提交数据;学生做完实验项目后由键盘输入实验结果,并按下“#”键提交数据,由系统根据预存标准结果(或数据范围)做出数据合理或不合理的判断,再结合该生的操作时间及遵守纪律等因素计算其当次实验成绩并对应计入成绩管理系统,同时以指示灯形式反馈回操作台.成绩计算方法.课堂成绩综合预习、课堂纪律及当堂操作等因素评定每一个实验的成绩,最后再计算出平均课堂成绩;报告成绩根据学生每个实验的预习报告及实验报告的撰写情况评定每一个实验的成绩,最后再计算出平均报告成绩;操作考试在学期末组织进行,由学生随机抽取实验项目并按要求操作,并据此评定考试成绩.其中只有报告成绩由实验指导老师主观评,其余两项均由系统自动评定.
按完成项目操作要求,实验数据合格,课堂无违规违纪现象,当堂成绩即为合格.否则成绩为不合格.其中合格成绩又根据到课时间及做实验的速度分为优秀、良好、中等和及格四个等级.表中每堂课开始的5min是预留给学生登录系统的,而学生迟到一定时间(表中设为20min)则不允许登录系统,此次即为缺课.该生应在以后补做这个实验项目.如果这次实验尚未结束,学生还可以再次提交成绩,计算方法同上,结果将覆盖前一次的成绩.
操作考试成绩根据学生操作时间的相对长短、实验数据与参考值的吻合程度及操作规范性等因素进行综合评判.如在规定时间内能够完成操作要求,实验数据合理并无违规违纪现象,当场成绩即为合格.否则成绩为不合格.同样合格成绩也分为优秀、良好、中等和及格四个等级.这里教师在考试开始时打开(或复位)系统,学生入场并输入个人信息登陆系统,系统即将该生成绩预计录为不及格.学生提交数据后,系统进行成绩评定后重新记录该生成绩.为了避免因失误或紧张影响学生考试成绩,给学生提供更多的机会,允许每人在规定时间范围内有多次提交数据的机会,下一次提交后产生的成绩将覆盖前一次的结果.计算方法是这样的:经过两次数据提交者成绩最高不得为优秀,经过三次数据提交者者成绩最高不得为良好;经过四次数据提交者者成绩最高为及格;此后不再允许提交数据.若规定时间内未曾提交数据,该该生成绩即为预计录的不及格.此处为便于讨论,假定实验数据为唯一标准值(如数字电路实验).如果实验数据是在某区间的分布形式(如模拟电路实验),可根据符合程度区分相应成绩.
(部分)学生的个人信息及实验结果经编码(编码芯片PT2262)、调制上传给上位机,上位机作相应解调、解码后送系统处理.系统反馈的信息做相反方向的传输.通过QuartusII对自动编解码部分进行时序仿真,得到了预设的效果.是上位机向某实验台发送反馈信息的编码仿真结果,该信息码由相应地址的解码芯片PT2272接收解码后可将反馈结果(数据合理性或实验成绩)显示在相应的实验操作台上.
摘要:《算法设计与分析》课程是计算机软件类专业的一门核心课程,旨在培养学生用算法解决实际工程问题的能力,实验部分更突出强调学生实际动手能力的培养。提出教学内容革新:以启发式实际问题为主,增加综合实验和选做实验,增加以小组形式完成的实验项目;提出实验指导书撰写思路上的革新:从问题模型算法程序的思路撰写实验指导书;提出了在教学形式上革新:制作6个常用算法的微课视频供学生参考等。通过这些方法来切实提高学生的实际动手能力。
《算法设计与分析》课程是我校的省级精品课程。这门课程的理论课的师资力量雄厚,然而该课程的实验教学师资、教学水平相对薄弱,实验内容近些年没有更新和补充,因此,对《算法设计与分析》实验进行革新,丰富区精品课程的薄弱部分、培养学生用算法解决问题的实践动手能力具有很现实的意义。然而经过近3年的教学实践,却发现如下问题:(1)学生对算法知识的理解和掌握不够;(2)不能按要求完成实验内容。过半数的学生不能按时独立完成实验,收获较小;(3)实验抄袭现象严重,导致教学目的失败。本文主要讨论实验教学部分,希望能够给同行提供一点借鉴之处。
本课题组认为,对待《算法设计与分析》这门特别强调学生的动手能力的课程,要有更高的要求:学生应该具备解决综合问题的编程能力。而限于实验学时有限,学生很难在规定的2个学时内完成实验内容,从而使教师不能客观地评价学生。这样导致很多实验内容显得知识点单一,考核内容单一,不能充分调动学生的学习积极性,学生最后的动手能力不能得到充分的挖掘和开发。这里举例说明,下面是我院《算法设计与分析》实验指导书中贪心算法一章中要求完成的实验内容:
(2)背包问题的实验数据如表1:N=8,M=110,即8种物品,最大负载110。
应该说上面的实验题基本满足了对贪心算法的学习和实践编程要求。不足之处也是显而易见的:一是考核的知识点单一;二是考核的题目太模型化;三是不适合小组形式合作完成,如果学生不能完成,必然导致抄袭过关;四是题目太少,一人做出,全班做出的局面很常见。为了较好地解决上述不足,课题组提出每次实验的内容至少包含一道综合实验题,一个综合题包括2―3个模块,由一个小组(建议每个小组2―3人)来共同完成。比如可以引入“数列极差问题”作为一道综合实验题。问题要求:在黑板上写了N个正整数组成的一个数列,进行如下操作:每次擦去其中的两个数a和b,然后在数列中加入一个数a×b+1,如此下去直至黑板上剩下一个数,在所有按这种操作方式最后得到的数中,最大的为max,最小的为min,则该数列的极差定义为M=max-min。这个实验选题就比以前的题目要好,一是它主体还是用贪心算法,但又和霍夫曼树构造类似;二是用到了两个独立的求最大、最小值,都需要用到贪心算法。这样把一个大的问题分成2个小的模块,该题可以由2个同学协作完成,一人完成一个模块,由于绝对工作量的减少,学生能够在实验时间完成;团队合作,使学生的自信心会明显增强。既培养了大学生之间的协作能力,又有效地降低了学生大面积抄袭行为。这里可能有的任课老师会提出,到哪里去找那么多综合性强但难度又不是很大的题目来让学生来完成呢?笔者认为可以这样来解决:一是合理利用网络资源;二是任课老师将实际项目、毕设、课设或工作等拆解而来;三是最重要的一点,就是需要任课老师多花点时间和精力在教学上,这是业界良心。
目前的实验指导书不完整,内容少,启发性的东西较少,学生难以完成,做完后收获不能达到预期。撰写指导书,从问题模型算法程序,让学生容易接受和掌握,并能由点及面,解决一类相似问题。比如,在讲分治算法时,会重新学习几种常见的通用排序算法:SORT(A):(1)If small,just return A.(2)Split A into A1 and A2.(3)S1 is Sort(A1).(4)S2 is Sort(A2).(5)Return combine(S1,S2).
(2)进行一次划分后的数组如下:Charles Hoot 5/30/12 7:16 PM(3)如果我们在找第4小的元素,那么它会在哪个部分?划分元素的前面还是后面?(4)如果有n个元素的集合,我们要找到第k小的元素,所有查找比较次数?(5)给出各种算法所花的时间,完成表格。
在设计以上启发式问题之后,然后学生理解了该怎么做,也真正理解了分治算法的本质,也有信心写出代码,不至于导致实验培养目的失效(限于篇幅,只设计了几个启发式问题,实际的时候一个算法实验至少设计6―10个启发式问题以上较好)。
目前随着网络资源丰富,教师的权威性在学生眼里大幅降低,教师所讲的内容学生都会从网络中去求证或者比对。这本无可厚非,也是学生寻求真知灼见的好方面,但问题是学生的学习时间也有限,在查找一些没有太多实际意义的小问题上花了太多时间,这是消极影响。既然这样,还不如我们任课教师有的放矢,针对自己学生实际水平制作微课视频,有针对性地讲清楚几个常用算法――穷举算法、分治算法、贪心算法、动态规划、回溯算法、分支限界算法、随机算法等。《算法设计与分析》实验通常涉及到后面的6个算法,因而建议实验教师录制6个常用算法微课视频供学生碎片时间里学习,为顺利和有效地完成实验做准备。
增加启发式问题是学生深入学习理解算法的关键,也能够增加算法的印象和完成实验的信心,适当增加综合性实验和小组合作实验,能够为学生在实际工作中解决复杂工程问题和团队协作能力打下基础;提供6个常用算法的微课视频是理论教学的良好补充。当然,每门课程都有各自的特点,因材施教,因课施教,是不断摸索和积累的过程。
[1]刘少兵,等.《程序设计与问题求解》理论教学方法研讨[J].科学时代,2010,(22):106-107.
[2]缪裕清,等.《程序设计与问题求解》实验教学方法探讨[J].教育教学论坛,2015,(20):158-159.
摘要:本文论述了在计算方法课程建设中,应用数学实验手段进行课程的教学改革,使学生更好地了解计算方法各种数值算法的背景、概念和设计,提高他们的探究和自学能力。
计算方法是以数学理论为基础,以计算机为计算工具,研究在计算机上解决数学问题的方法,是与计算机发展密切相关的一门课程。随着计算机硬件性能的不断升级和软件工具的不断更新以及计算应用的日益普及和深入,促使计算方法课程的教学内容和教学方法也需要“与时俱进”的进行调整和改革。
数学实验是将实际问题通过数学的理论和方法转化为数学模型,并进而使用理论分析或科学汁算的手段解决问题的过程。近年来,随着素质教育改革的深入和汁算机应用的普及,继数学建模课得到普遍开设之后,数学实验课程升设成为大学数学教学改革的―个探索方向。
在计算方法课程建设中,需重视数学实验,根据教学内容的特点,充分运用数学实验手段,从而培养学生探究能力。本文就应用数学实验思想改革计算方法课程提几点建议。
目前的计算方法课程,一般是根据数学问题的不同而分门别类的介绍各种数学问题的数值解法。对于各种数值方法,按照严密的逻辑体系,从方法的数学推导过程、几何意义、计算公式和收敛情况、误差分析及应用例题循序渐进的逐一讨论。在学生眼里,计算方法就是教材中用抽象的数学符号表示的计算公式和收敛定理的证明,其应用就是计算在数学分析和高等代数等课程中的数学题目,这样一来计算方法的来源和背景在教学过程中很容易被掩盖。但是,借助于数学实验手段对实际问题在计算机上进行编程、模拟、数据分析,可以了解数值算法的工程背景,提高学习数学的积极性,从而能够更好地设计算法。
然后将你的手直接放在弹出窗口中,用鼠标点击选取需要的插值点,最后回车得到所有插值点的坐标。但是怎样才能根据几个坐标在屏幕上“显现”出你的手呢?如果学过计算方法中插值的知识,通过这个例子可以了解到插值的工程背景,分析该问题,可用构造“参数曲线”的方法,即在参数区间上选取 个插值点,然后用三次样条插值构造逼近函数在 个点上的值,最后以这 个点作出图形。如下图所示。
上例中,从模拟人手的形状进行探索试验,通过对少量数据的分析,找出更多数据的求值方法,从而确定各种数值方法所适应的问题背景,这整个过程便是应用了数学实验的思想,可见数学实验也是培养学生探索能力的有力载体。数学实验具有直观性、操作性、反复性、探索性等特点,在数学知识的发生、发展过程中。在实际问题的解决过程中,恰当运用数学实验手段,可以使学生直接地观测、亲自动手操作、深入思考分析、反复探索研究。因此在计算方法课程的教学过程中,充分重视数学实验,学生探索能力自然会得到不断提升.
解决数学问题时,常规的思考方法是由条件到结论的定向思维,但有些问题按照这样的思维方式求解。往往打不开思维,形成不了思路,借助于数学实验手段对问题进行探究,能帮助我们越过或绕过问题的障碍,克服思维上的困难,逐步形成解决问题的新思路、新途径。
在计算方法课程的众多算法中,许多概念或知识都来源于工程、经济领域。可以通过数学实验帮助引导学生从现实经验中抽象出数值算法的概念和过程,可通过实验对各种算法进行探索、比较,然后将得到的结论归纳整理成一个有意义的整体,继而对算法的思想产生顿悟、理解,逐步形成新的概念或新的知识.
例如,计算方法的截断误差是数值计算中误差的重要来源,然而不是唯一的!学生对这个概念理解起来还是有些困难的,但是如果在实验中确定已将 取道足够小的话,特别在高阶导数的计算中,就会发现当 小到一定程度之后,数值计算结果的误差不但不再减小,反而会变大!(见下图)事实上,当步长 过小时,计算结果的误差变大就是由于舍入误差的缘故。利用这一生动直观的实验展开探索,使学生对“截断误差”的概念以及它与舍入误差的关系有了一个感性上较为明确的认识,同时也增强了学生主动探索问题的能力.
可见,在课程的教学过程中,借助数学实验手段积极引导学生运用数学模型、数学软件,大胆的去编程、试验、探讨,使数学的学习成为一种主动的探究过程。
应用计算机解决科学技术中的具体问题时,首先要将具体问题抽象为数学问题,即建立能描述等价代替实际问题的数学模型,其次是为该数学问题选择合适的计算方法,然后再应用程序设计语言编程或应用数学工具软件在计算机上计算并分析计算结果。在进行程序设计时,必须要先将具体的计算方法描述为算法。算法设计是程序设计的核心和关键,只要算法是正确的,由程序设计语言去实现算法就不会有太多困难。同时,用流程图表示的算法具有直观性,当由抽象的数学符号和公式表示的各种计算方法一旦描述成算法,就变成了非常直观和浅显的东西,借助算法,学生可以“看到“计算方法在计算机上是怎样实现的,能够帮助学生更深刻的理解计算方法。
虽然在程序设计语言课程中,学生已经学习了一些算法设计方法,并掌握了一些最基本、最常用的算法,但是,对多数学生来说,由于计算方法所解决问题的复杂性和专业性实验设计方法精选(九篇),将其设计为算法并不是一件容易的事。以解线性方程组的高斯主元素消去法为例,将选主元素、消元、回代的计算过程设计为算法,需要综合应用选择矩阵最大值、矩阵运算、循环、递推等基本算法。而计算方法课程如果不解决算法设计问题,那么这些数值计算方法对于学生来说仍然是“纸上谈兵”。但是,借助数学实验手段,我们可以更好地总结出不同算法之间的区别,各自的优缺点以及它们的重要性质,从而能够更好地设计出适合的数值算法。
例如,用y=x在x=0,1,4,9,16产生5个节点P1,…P5。用几种不同的节点(如用P3,P4构造,或用P1,P2,P4,P5构造或用 构造)构造拉格朗日插值公式来计算x=5处的插值,学生通过进行数学实验,用几种不同的节点构造插值,最后得出结论当选取x=5附近的点作为插值节点时得到的数值结果较精确。
所以,通过数学实验,让学生借助特例,通过不完全归纳,自己去发现规律、提出猜想、然后再论证。在这里通过编制程序、观察分析、归纳猜想的过程。不仅是一项很有意义的“思考性实验”,更是锤炼探索能力的有效途径。
[1] 石钟慈. 第三种科学方法-计算机时代的科学计算[M]. 北京:清华大学出版社,2000.
计算机网络课程是信息类专业的基础课程,教育部教学指导委员会把计算机网络列为信息类专业的基础课程之一,可见计算机网络课程在信息类专业的重要性。计算机网络技术发展迅速,从以前的多终端的计算机网络过渡到现在能共享资源和数据传输的高带宽和高性能的计算机网络,在计算机网络中的应用也推陈出新,从以前的并行计算到网格计算,最后过渡到云计算与大数据[1]。可见计算机网络在信息化时代中承担着非常重要的角色。
计算机网络教学的实验教学是很多高校困惑的一个问题,一是计算机网络理论与实验结合程度高,理论课的教学进度受实验课程的影响,教师很难把握学生的认知程度,导致学生学完课程之后对知识点混淆,对计算机网络的整体原理弄不清楚;二是计算机网络实验课程所需要的设备价格昂贵,专业的交换机的性能很难发挥,开设实验课程代价高成本大,很多高校的计算机网络实验室都采用仿真平台去实现;三是现有的计算机网络实验室操作简单,但结构复杂,学生能顺利完成实验,但是对实验室网络的布局和结构一知半解,学生学习计算机网络成了一个瓶颈问题。
吉首大学信息科学与工程学院有5个信息类专业,都开设有计算机网络课程,从2014年下学期开始所有专业的计算机网络实验都改成独立设置实验课程。
经过3年时间的推行,教学效果和学生的能力都得到明显的提高,在计算机网络类竞赛中多次获得好成绩,如网络攻击与防御大赛,计算机网络设计大赛,3年来获得省级两个二等奖和四个三等奖。文章从计算机网络独立设置实验课程的培养目标,实验课程体系和学生能力培养等几个方面给出了实际的几个教学方法和教学手段。
实验内容是实验课程的主体,传统计算机网络的实验课程原理单一,内容基本属于验证性实验,TCP/IP体系中实验面向TCP层和运用层,现有设备也只能做到这两层,实验结果明显。实际实验中学生对下面三层是完全不懂,计算机网络教材的内容也不能通过实验去验证,造成在实际运用计算机网络的时候无从下手,如编写一个IP层数据包获取的应用。
计算机网络技术日新月异,现有的网络内容不能满足新一代计算机网络技术的需求,如IPV6、4G、zeegbe和软交换网络,所有在实验内容上让学生了解一些新网络知识[2]。
通信与网络不可分割,通信是基础,网络是应用,在设置独立开始实验项目时,底层通信协议也设置有相应的实验项目,通过软件仿真环境去模拟实现。这样的实验项目对通信工程专业的学生很简单,但是对计算机专业的学生而言,掌握了计算机网络的底层知识,学会了底层通信协议的编写和应用,高层的通信协议使电子工程的学生了解了算法的重要性,学会了高层的应用程序的编写。
网络通信协议是计算机网络实验课程的最主要内容,网络服务和协议是很多学生难于明白的知识,在独立设置实验课程中,针对服务和协议做了三组实验项目,不同专业的学生可选择不同的类型,让不同的专业知识融合到实验中,做到不同方向和不同兴趣的学生有多组实验选择,强化学生的能够把计算机网络知识应用到不同的学科和领域中[3]。
为了推动高校学生的实践能力,近几年学科竞赛越来越多,特别是信息类竞赛,学生在竞赛中不仅学会了团结协作的精神,也学会了把书本知识变成应用和产品的过程。计算机网络类的学科竞赛在湖南省内有3次,学生在竞赛中利用所学网络知识解决实际问题,在平时的实验教学中引入竞赛内容,把实验课堂变成一个竞赛课堂,学生在做实验的过程中用到所学知识,完成竞赛的各种挑战,增加了学生的自信心,加强了计算机网络的基础知识,同时也提高了学生通过沟通解决问题的能力。
指导老师在实验中可以给学生不同的提示,让学生顺利完成相应的实验项目,课堂外指导老师没有足够的时间来指导学生。在计算机网络独立设置实验课中,很多自主实验内容共并不在课堂内完成,而是在课堂外,通过自主实验,学生养成了独立思考问题和解决问题的能力,自主性实验往往都是提高实验,指导老师给出了基本的思路和方法,指定了统一的验证平台,学生在课余时间完成实验,通过实验发现问题、找出问题,最后解决问题[4]。通过3年时间的实验教学,自主性实验和开放性实验和课堂内实验相结合的方法取得了不错的效果。
实践教学是信息类专业课程教学中一个很重要的环节,计算机网络实验课程的独立设置,对信息类专业的人才培养质量起着很大的作用。本文提出了两大方法来改进计算机网络课程的实验教学内容,提高了学生的创新意识、创新能力和新思维,在3年的教学中取得了不错的教学效果。
课题项目:吉首大学独立设置实验(实训)课程建设项目课程建设项目(实设通[2015]15号,编号:JDDL2015006)。
作者简介:李宗寿(1972.8-),男,苗族,湖南吉首人,副教授,华中科技大学控制工程硕士,主要从事计算机网络和嵌入式研究。
[1]刘艳芳,张力军,焦福菊.面向创新能力培养的计算机网络实验教学[J].实验技术与管理,2014.
[2]钱德沛,张力军.计算机网络实验教程[M].北京:高等教育出版社,2005.
计算机实验室是学校进行计算机实验教学、培养专业技术人才和开展科学研究场所。近年来,随着计算机实验室使用功能的不断拓展,计算机实验室的使用率不断提高,造成计算机实验室设备故障频发,而计算机实验室设备的正常运转是确保学校各项教学、科研活动顺利开展的前提。因此,熟悉计算机实验室设备并及时处理设备常见故障是每个计算机实验室管理人员必须掌握的技能。本文作者从事计算机实验室管理工作多年,对其设备各项性能比较熟悉,撰写本文以期与同行共勉。
故障表现:主机通电但不能正常启动,或是系统在运行一段时间后突然自动重启或关闭,但过一段时间后再次按下电源开关又能正常启动系统。这种故障的处理方法是:(1)查看系统是否被病毒感染,即开机按F8进入系统安全模式,,然后使用杀毒软件查杀所有分区,或用ghost工具对系统进行恢复或重新安装系统。(2)查看是否因为超频引起,即进入CMOS设置,查看CMOS设置是否正常,主要查看内存、CPU、显卡是否处于超频状态,若不清楚是否是超频状态,可使用CMIOS的恢复默认选项将所有设置恢复到默认状态,再保存并重启计算机。(3)查看是否因为CPU散热异常引起,即拆开主机箱,查看CPU风扇和散热片中积的灰尘是否过多,或在通电状态下,查看CPU风扇运转是否正常,这时可先清除风扇上的灰尘,并滴上几滴油到风扇转轴上,然后再查看风扇电源线是否插好,若发现风扇扇叶片有裂痕,也会造成风扇运转不正常,应该立即更换风扇。(4)查看是否因为CPU接触不良、针脚被氧化引起,即拆下CPU,查看CPU针脚是否有发绿、发黑等氧化现象,这时可用酒精棉签擦拭CPU针脚,晾干后再将CPU重新安装。通过上述方法处理后,一般都能解决出现此类问题。
1、修改CMOS参数在断电后无法保存的故障。例如,修改系统时间或修改系统引导顺序后无法保存,出现此类故障,主要是因为主板CMOS跳线设置不当或主板电池供电不足造成。这时,我们可以查看主板说明书,检查CMOS的跳线设置是否正确,若不正确则设置到正确位置,如果仍不能解决,则是主板电池电力不足造成,更换一颗电池即可。
2、运行程序时经常出现死机故障。此故障经常是因为主板高速缓存不稳定引起,我们可以用手触摸高速缓存芯片,如果某一芯片温度过高,则可能就是不稳定的芯片,处理办法是:(1)在CMOS中设置禁用该高速缓存。(2)更换该高速缓存芯片。
1、内存问题导致不能安装操作系统。例如,在对计算机内存进行升级后(如安装双内存),重新对硬盘分区并安装Windows操作系统,但在安装过程中复制系统文件时出错,不能继续安装。故障分析:由于硬盘可以正常分区和格式化,所以排除硬盘有问题的可能性。首先考虑安装光盘是否有问题,格式化硬盘并更换一张可以正常安装的Windows操作系统光盘后重新安装,仍然在复制系统文件时出错。但如果只插一根内存条,则可以正常安装操作系统。故障处理方法:此故障是因为内存条的兼容性问题造成,可在只插一根内存条的情况下安装操作系统,安装完成后再将另一根内存条插上,通常系统可以识别并正常工作。除此之外可更换一根兼容性和稳定性更好的内存条。
2、运行大型软件时提示“内存不足”。我们知道提示内存不足涉及到虚拟内存和物理内存,实际上计算机配备的物理内存已经足够(2GB),所以应该是本机设置的虚拟内存偏低或设置虚拟内存的磁盘可用空间不足。解决办法:进入系统属性的高级选项,查看虚拟内存的大小,并设置较大虚拟内存;另外,可对设置虚拟内存的磁盘进行空间整理,如对磁盘进行磁盘清理和碎片整理。
3、内存条金手指氧化导致无法启动。我们经常遇到计算机长时间不用后,开机就出现黑屏、无法正常启动的情况。出现此类故障一般是内存或显卡与主板接触不良而造成系统无法启动。我们可以使用排除法,首先排除不是显卡的问题,最后确定是内存的金手指出现故障。解决办法:拆下内存条,使用毛刷将其表面的灰尘清除,并用橡皮擦将内存条金手指上的铜锈擦掉,重新安装即可解决问题。
1、硬盘有异响。在计算机系统启动或使用过程中,硬盘会间隔发出“咔嗒”声,且操作不顺畅或出现暂时性的死机现象。故障分析:是硬盘内部故障,即磁头无法在正常轨道操作引起的,使用一段时间后,硬盘会彻底损坏。所以,如果发现硬盘有异响,应尽快备份硬盘上的数据。故障处理方法:用热插、拔的方式使硬盘磁头正常归位,即把它作为从盘挂在其他机器上,热插顺序是:先插数据线,再插电源线;热拔顺序是:先拔电源线、硬盘容量丢失。我们有时会发现计算机上的硬盘容量会无缘无故减少。此类故障,通常是因为计算机感染病毒、误操作、非正常关机、不正常退出程序或硬盘分区不合理引起的。故障处理方法:(1)把杀毒软件的病毒库升级到最新版,然后在安全模式下对计算机进行一次彻底的杀毒。(2)把temp文件夹下的临时文件全部删除。(3)尽量避免不正常关机或非法终止程序,这样容易造成簇丢失,从而导致硬盘空间丢失。(4)磁盘分区不宜过大,因为文件是以簇为最小单位存储,一个文件要占用一个或多个簇,如果一个簇只有一个字节被文件占用,那么该簇的其他部分就不能再被使用,就会造成大量的空间浪费。(5)适当设置回收站的容量,如果回收站的空间过大也会浪费磁盘空间。
通常我们在使用Ghost还原系统过程中网络中断或突然断电,重启后就不能正确识别硬盘了。故障分析:在使用Ghost进行系统还原的过程中会对硬盘的分区表进行读取并改写,此时若网络中断或突然断电,则会造成分区表丢失或损坏,从而导致不能正确识别硬盘。故障处理方法:(1)使用“Fdisk /mbr”命令,对损坏的分区表进行修复。(2)使用带有Diskgen工具的安装盘启动系统,运行“Diskgen.exe”,打开Diskgen的操作界面,选择“重建分区表”命令,对分区表进行重建。
1、计算机添加网络适配器(网卡)后不能正常关机。故障分析及处理方法:(1)判断是否是驱动程序不正确引起的故障,所以先重新安装网卡的驱动程序。(2)确定是否是插槽或网卡本身的故障。打开机箱,取下网卡,用橡皮擦擦拭网卡金手指上的氧化物,再用毛刷对主板上的插槽进行清理,重新插上网卡。(3)用替换法确定插槽或网卡是否损坏,如有损坏应立即更换。
2、一块PCI总线Mbit/s自适应网卡,在连接网线时发现该网卡指示灯时亮时灭,与该网卡连接的交换机接口所对应的指示灯也出现同样的现象。故障分析与处理方法:(1)用替换法,排除交换机的连接端口、网卡本身和主板插槽故障。(2)检查BIOS参数设置。进入BIOS设置,选择“PnP/PCI Configuration”选项,发现“IRQ5”后面的状态为“Legacy ISA”,将其改为“PCI/ISA Pnp”后网卡工作正常。
1、交换机死机故障。故障表现为局域网内所有计算机彼此不能通讯,而且交换机所有端口指示灯一直亮,没有闪动,这是典型的交换机死机现象。故障原因:局域网中有某台计算机感染病毒或网卡故障。故障解决方法:关掉交换机电源,过几分钟后重新开启交换机,网络恢复正常。
2、交换机端口故障。如果有一个或者几个端口损坏,交换机的其他端口还是可以正常工作。所以,在一个局域网内,我们经常发现有某台或几台计算机偶尔会无法通讯。故障原因;(1)端口生锈,被氧化;(2)带电拔、插水晶头;(3)端口所接的网线被雷电击中。故障解决方法:关闭交换机电源,用酒精棉签清洗端口,如果清洗端口故障依旧,证明端口已损坏,那就只能更换端口了。
2、交换机电源故障。故障表现:打开交换机电源,但是面板上的Power指示灯不亮,连接有计算机的端口指示灯也不亮,说明交换机没有正常供电。这类问题一般是外部电源线路老化,或者是因为环境潮湿,使得电路板受潮短路,或者是交换机电路板上元器件因高温、雷击等因素而受损,造成电路板不能正常工作。针对这类故障,首先要做好外部电源的正常供电工作,一般通过引入独立的电力线来提供独立的电源,并添加稳压器来避免瞬间高压或低压现象;其次,确保机房内设备在适当温度(15~35 ℃)和湿度(不超过80%)下工作,避免电路短路;最后,在机房内设置专业的避雷措施来防止雷电对交换机的伤害。
1、投影仪经常自动关机,过五分钟左右又可正常开机。故障分析:(1)由于投影机通风口不畅引起内部散热不良而启动内部热保护电路。(2)由于室内环境温度过高而引起投影机内部热保护电路启动。故障处理方法:(1)及时清洗投影机的进风口滤尘网,保证投影机进出风口通畅。(2)改善室内环境,在实验室内加装空调、风扇等设备进行降温、散热,投影机如是吊顶安装,则要保证教室上部空间也能正常降温。
2、投影图像出现偏色。偏色是指构成图像正常色彩的红、绿、蓝三色中缺少一色或两色,这样屏幕图像就会严重偏向于其它色[1]。故障分析:(1)投影仪色彩控制参数设置不当。(2)投影仪安装的位置和计算机所在的操作台距离较远,造成输入投影仪的信号发生衰减,也会引起图像偏色现象。故障处理方法:(1)在投影仪主菜单中有相关参数设置,只要适当调节参数设置就可以解决问题。(2)将投影仪的位置和计算机所在的操作台距离调整到适当位置。
3、投影效果差,字迹或图像模糊、不清晰。故障分析及处理方法:(1)投影仪的滤尘网或镜头片上聚积过多灰尘,需要清洁投影仪镜头片、滤尘网。(2)投影仪液晶板过早老化,主要是关机时立即切断电源使投影仪内部液晶板未能充分冷却而过早老化,解决办法是更换投影仪内部液晶板。
计算机实验室设备主要包括计算机、投影仪和交换机,这些设备的性能和参数都比较复杂,因此,对计算机实验室管理人员有着较高的专业性和技术性要求:首先,需要实验室管理人员掌握扎实的计算机技术、网络技术及多媒体技术等多学科的理论基础知识和操作技能;其次,需要实验室管理人员具备丰富的工作实践经验,只有在工作中不断发现问题,不断探索问题,不断总结经验,才能及时排除设备出现的各种故障,才能为计算机实验室的各项教学、科研等活动提供有力保障。 傲世皇朝线路测速。