時間:2023-06-30 15:45:26
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇數(shù)字的教學方法,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1.1 優(yōu)化教學內(nèi)容
《數(shù)字電子技術》課程內(nèi)容包括邏輯代數(shù)、門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路、半導體存儲器、可編程邏輯器件、脈沖波形的產(chǎn)生和整形、數(shù)-模和模-數(shù)轉換電路等。隨著近年來數(shù)字電子技術飛速發(fā)展,知識更新周期縮短,數(shù)字器件不斷更新?lián)Q代,使得該課程授課內(nèi)容多課時少的矛盾更顯突出,因此,有必要對該課程的教學內(nèi)容進行優(yōu)化,我們選用的教材是由清華大學余孟嘗教授主編,高等教育出版社的《數(shù)字電子技術基礎簡明教程(第三版)》。在保證《數(shù)字電子技術》基本知識、基本分析方法和設計方法的前提下,對教學內(nèi)容進行優(yōu)化:內(nèi)容選取上力求少而精,對于學生學過的知識(如:數(shù)的表示方法、二極管、三極管、場效應管的結構等)以及無法在較少的學時里充分闡述的知識(如:脈沖產(chǎn)生與整形電路、數(shù)模與模數(shù)轉換電路等)做了較大的刪減,并壓縮集成器件的內(nèi)部結構部分的內(nèi)容,重點放在集成器件的外特性及其應用。組合邏輯電路、時序邏輯電路的分析、設計是本課程的重點,特別是時序邏輯電路的分析、設計是本課程的核心內(nèi)容,因此這部分安排了較多學時。同時根據(jù)學科專業(yè)特點增加了電子設計自動化EDA。
1.2 采用現(xiàn)代化教學手段
《數(shù)字電子技術》課程中有大量用圖形、表格表述的知識,如電路圖、波形圖、時序圖、真值表、狀態(tài)轉換圖等,如果僅借助板書手繪圖表,不僅費時、費力,效果卻一般。而且,數(shù)字邏輯電路的知識和前面所學的電路分析、模擬電子技術的知識密切相關,利用黑板不方便引用、回顧前面所學知識。
多媒體技術能夠將大量的集成電路、圖形、波形、真值表等預先存放在計算機中,上課時教師可以方便、快捷地調用,減少了很多耗時的板書和畫圖,節(jié)省了大量的時間,從而提高教學效率?!稊?shù)字電路》中組合邏輯電路及時序邏輯電路的分析及設計過程和其他一些章節(jié)都存在大量邏輯圖、狀態(tài)轉換圖、時序圖及動畫等,用多媒體教學無疑能很好地將這些章節(jié)的內(nèi)容講解得更具體、清晰、生動。
2 實驗教學
2.1完善教學內(nèi)容
實驗教學擔負著鞏固和加深對所學理論知識的理解、培養(yǎng)學生用理論知識分析解決實際問題的能力的任務??紤]到普遍存在的大學生動手能力弱的問題,實驗內(nèi)容中安排了基礎性驗證性實驗;此外,為了適應數(shù)字電路的發(fā)展和學生就業(yè)的需要,在實驗中還引入EDA的內(nèi)容。
首先,開設基礎性驗證性實驗,鍛煉學生的基本技能。通過開設3~4個基礎性驗證性實驗,使學生熟悉實驗儀器設備如實驗箱、面包板等的使用,掌握基本門電路邏輯功能的測試方法。
其次,開設綜合設計性實驗,目標是培養(yǎng)學生運用理論知識分析問題和解決問題的能力。實驗室根據(jù)該課程的應用要求及學生學習興趣,安排了數(shù)字鐘、搶答器、裁判電路、交通燈控制電路設計等,并利用計算機對設計電路進行仿真調試。
通過這樣設計的實驗內(nèi)容,使學生的學習由淺入深,由易到難,循序漸進,學生將理論知識與實踐相結合,加深了對所學知識的理解,提高了學習積極性。很好地培養(yǎng)了他們的主動性及動手能力。
中圖分類號:O484 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)10-0192-02
1、引言
經(jīng)典的幾何光學中運動粒子是光子,而電子光學是研究電子在電磁場中運動和電子束在電磁場中運動規(guī)律的學科。電子在電磁場中的運動也有反射、折射、偏轉、聚焦、成像等現(xiàn)象,因而可以將電子束類比成光束,將電磁系統(tǒng)類比成透鏡,從而將幾何光學中的研究手段用于研究電子光學。
本實驗研究對象為X射線管的聚焦系統(tǒng),該套旋轉陽極X射線管通過在陰極頭上加-50~-100kV的負高壓,與陽極靶之間形成聚焦電場,使電子束聚焦。由于這套系統(tǒng)是該廠通過多年加工經(jīng)驗總結出的,缺乏系統(tǒng)的分析方法,在使用中存在很多局限性。本實驗通過使用SIMION 8.0靜電透鏡分析模擬軟件進行模擬,給出不同電壓,不同電子能量以及不同發(fā)射距離下該系統(tǒng)的聚焦效果,以供廠家進行參照。
2、SIMION分析電場的方法
SIMION是一款靜電透鏡分析模擬軟件,能在給定透鏡電壓及粒子初始條件的情況下,計算靜電場的分布及場中帶電離子的運動軌跡。SIMION的應用非常廣泛,可以模擬電場和磁場中的離子運動,離子槍等。
使用3D建模軟件對X射線管陰、陽極進行建模,并導入SIMION軟件。在SIMION軟件中對陰、陽極加上相應的電壓,并模擬空間中的電場分布。在發(fā)射粒子(電子、離子)前可對粒子束發(fā)射參數(shù)進行設置,爾后可使用SIMION的模擬發(fā)射功能觀察粒子束在該電場中的運動軌跡。軟件可以將粒子打在陽極上的坐標記錄并導出,便于分析粒子發(fā)射的特性。
3、電場分析的過程
X射線陰極管中形成電場的部件主要是以下4個:①陰極頭,②大燈絲,③小燈絲,④陽極靶。使用3D建模軟件(本例為pro/E)建立模型并保存為STL格式文件,即可導入SIMION進行分析。
使用SIMION8.0中的SL工具,將4個零件分別加上U1、U2、U3、U4的電壓,保存為PA0格式文件。對導入的電極進行定義,接著進行快速調壓,在陰極頭和大燈絲、小燈絲上加-100kV的電壓,陽極靶接地為0V。發(fā)射電子之前先定義電子源的性質,設定電子的質量(m),電荷(e),發(fā)射源為圓形,沿燈絲螺線一周,電子的發(fā)射方向為沿x方向,錐形分布,半角為180度。
打開“數(shù)據(jù)記錄”(Data Recording)對話框,勾選記錄粒子碰撞電極Z坐標,則每次模擬飛行之后都會生成一個日志,記錄每個電子打在陽極上Z坐標。將數(shù)據(jù)導入至Excel,進行排序,找出每次飛行模擬后在陽極上坐標的最大值和最小值(去除偏離的離散點),得出聚焦線度d。
在分析中主要考慮電子能量、陰陽極間電壓和陰陽極間距離對電子束聚焦效果的影響。
(1)電子能量對聚焦效果的影響。實驗中使用陰極電壓-130kV,陽極始終接地,電勢為0,陽極靶底盤到陰極頭中心距離33mm,電子能量從2eV到18eV每2eV發(fā)射一次,得出電子聚焦線度與電子能量的關系(圖2-A)。電子能量越大,聚焦線度越大,但增長放緩,表明陰極頭對電子是有聚焦效果的。(2)電壓對聚焦效果的影響。固定電子能量2eV,陽極靶底盤到陰極頭中心距離33mm,陽極接地,陰極電勢從-50kV~-150kV每20kV變化,結果如圖2-B,即隨著陰極電壓的增大,電子的聚焦線度減小。(3)陰陽極幾何性質對聚焦效果的影響。保持電極電壓和電子能量為2eV,陽極接地,陰極電壓-130kV,陰極到陽極距離從23mm~93mm每10mm增加,記錄電子的聚焦效果,如圖2-C,可見,隨著陰陽極距離的增大,電子的聚焦效果降低。
A聚焦線度與電子能量的關系B聚焦線度與陰極電壓的關系C聚焦線度與陰陽極距離的關系
4、電子束聚焦的本質
由以上測試可得出初步結論,即提高本系統(tǒng)電子聚焦效果的方式是降低電子能量,增大陰極電壓和減小陰陽極間距。
進一步的分析指出,電子的聚焦效果與空間中的電勢梯度(即電場線分布)有關。由于陰極頭做成兩邊突起的形狀,電勢由兩邊向中央下降,形成一個電勢谷,電子要跑到谷外需要消耗能量,如果電勢谷又高又深,切在邊緣形成陡峭的“山峰”,則會形成較好的聚焦效果。
圖2可以看到,電子初始發(fā)射方向是全角度的,但是在經(jīng)過陰極頭的聚焦之后,變成了近似平行的電子束,電子束的寬度與電極電勢,電子能量有關,與陰極外部飛行距離關系不大,因為電子在陰極附近已經(jīng)形成近似平行的電子束。因此,這套系統(tǒng)的聚焦效果體現(xiàn)在將發(fā)散的電子聚焦為平行的電子束。
由圖12中可看出,發(fā)散電子被聚焦成平行電子束之后,在垂直于發(fā)射方向上的分布是有疏有密的,大致是兩邊較密,中間有一段較稀疏。下面是在U=-130kV,kE=2eV,L=33mm的條件下,取距離陰極頭10mm處的截面統(tǒng)計電子沿z方向的分布(有效電子數(shù)為3883個)??梢婋娮邮趦蓚刃纬闪藘蓚€峰。
取較少的電子(100個)發(fā)射,可以看到這一現(xiàn)象的形成:背對發(fā)射方向的電子在電場中反彈回去,偏離發(fā)射角較小的電子基本按原方向飛行,偏離發(fā)射角較大的電子在電場中被擠到發(fā)射通道中,與該通道中原有的電子重合,因而形成了較大的電子數(shù)密度。
按同樣方法,分析在陽極附近(距陰極頭32mm處),電子束的強度分布,如圖4-A所示。可見在陽極附近的電子束強度分布是單峰的,說明,經(jīng)過一段距離的飛行,原來的兩個分立波峰中的電子在電場的作用下被聚集在電子束中心。為了觀察由電子束強度分布由雙峰到單峰的變化,我們?nèi)【嚓帢O頭21mm處的界面考察,得到結果如圖4-C所示。對比圖4-A和圖4-B,可看到在電子飛行中段,有一個電子束強度分布由雙峰到單峰的變化。
對電子束的聚焦來說,強度分布為雙峰或多峰會使能量不集中,達不到聚焦的效果,而單峰的強度分布能將能量集中到一個較小的區(qū)域內(nèi),起到較好的聚焦效果。因而,如果飛行距離過短,電子束的強度分布為雙峰或處在從雙峰向單峰轉變的過程中,則聚焦效果為不理想。
5、結語
使用SIMION軟件能較直觀地觀察X射線管中的電場分布和電子束的聚焦過程。類比經(jīng)典光學,燈絲相當于點光源,電子是四處發(fā)散的,陰極頭聚焦系統(tǒng)相當于一個凸透鏡,電子在經(jīng)過陰極頭聚焦之后形成平行光束,相當于凸透鏡將焦點附近的發(fā)散光匯聚成平行光。在該系統(tǒng)中,燈絲正好處在焦點處,因而得到較好的聚焦效果。
致謝:
感謝上海醫(yī)療器械九廠提供的陰極頭、燈絲及其圖紙,感謝九廠的趙科長在實驗中對我們提供的幫助。
感謝復旦大學物理系的王盾同學對我們在pro/E軟件使用上的幫助。
所謂數(shù)學思想,就是對數(shù)學知識和方法的本質認識,是對數(shù)學規(guī)律的理性認識.所謂數(shù)學方法,就是解決數(shù)學問題的根本程序,是數(shù)學思想的具體反映.數(shù)學思想是數(shù)學的靈魂,數(shù)學方法是數(shù)學的行為.運用數(shù)學方法解決問題的過程就是感性認識不斷積累的過程,當這種量的積累達到一定程度時就產(chǎn)生了質的飛躍,從而上升為數(shù)學思想.若把數(shù)學知識看作一座宏偉大廈,一幅構思巧妙的藍圖就相當于數(shù)學思想,那么數(shù)學方法相當于建筑施工的手段.
新課標要求,滲透層次教學.數(shù)學新課標對初中數(shù)學中滲透的數(shù)學思想方法劃分為三個層次,即了解、理解和應用.在教學中,要求學生了解的數(shù)學思想有:數(shù)形結合思想、分類思想、化歸思想、類比思想和函數(shù)思想等.這里需要說明的是,有些數(shù)學思想在數(shù)學新課標中并沒有明確提出來,如化歸思想是滲透在學習新知識和運用新知識解決問題的過程中的,方程(組)的解法中就貫穿了由“一般化”向“特殊化”轉化的思想方法.
1. 1 初級中學的學生欠缺對美術字知識的認識,在進行封面設計和廣告宣傳時,使用的字體不規(guī)范,例如:黑體筆畫和宋體筆畫同時用在一個字上;
1.2 學校供學生使用的電腦少,圖書少,相關資料比較匱乏,加上美術是屬于小三門,在這一科,學生沒有做學問的自覺性與刻苦鉆研精神,老師上課時教授得多他們的收獲就多。反之則少。
1.3 初中學生雖然已經(jīng)寫了六、七年的漢字,但是相當一部分學生寫出的漢字的結構依然松散與重心不穩(wěn)。
如何提起學生學習美術字的興趣,如何讓學生得到有關美術字的更多信息,如何教會學生在方格中把漢字寫平、寫正、寫穩(wěn),這是美術字課上需要解決的問題。美術字課和繪畫課一樣,要在正確方法的指導下多練習,熟能生巧。聽美術字課還要耳到,眼到,手到。
把老宋體的常用的八個基本筆劃--點、橫、豎,撇,捺,提,橫折勾、豎彎勾制作成大副掛圖。中國書法有“永”字八法之說--正揩書法,這八法除前面提到的六個筆畫,其中后兩個筆畫是厥筆(即折筆)與勾筆,我改為橫折勾、豎彎勾,因為橫折勾一個筆畫就隱含了橫,豎,豎勾三個筆畫,豎彎勾同樣也能學到另外的幾筆,教授時再添豎折筆的寫法,那么,所有的英語單詞由26個字母構成,可以說所有的漢字的基本筆畫也就這八筆了。至于八個筆畫又繁衍的諸多筆畫,則在觀摩過程中多多留意它們的長短正倚即可。
2.美術字體特點
2.1 老宋體:端莊大方、筆劃橫細直粗,點上尖下圓,橫劃收筆有頓角,筆劃轉折時頓角明顯。
2.2 仿宋體:挺直、秀麗,筆劃橫直較細,起筆,收筆都有明顯的頓跡。
2.3 黑體: 筆劃方頭方尾,醒目有力。
3.美術字書寫步驟:
3.1 打格子:根據(jù)應用場合的需要,確定字的大小和形狀??梢允褂?米"字格或"田"字格等等。
3.2 布局:先要了解字體的組織結構和基本筆畫的特點。把字的筆畫合理的安排在格子里。
3.3 定骨架:用單線劃出字形,用筆要輕,筆跡宜淡。
3.4 雙勾字形:筆畫要統(tǒng)一,按骨架的位置畫出筆畫。
3.4 填色:按需選擇顏色,填色一般先畫輪廓,再在引導學生套用漢字結構框 漢字結構,就是我們通常所說的字架結構中間填色。
4.結構比例和結構框的應用
結構安排簡單的說就是每個字的筆畫安排。它體現(xiàn)漢字筆畫的組合方式,既交叉、橫平、豎直、斜撐等。漢字是方塊字。從結構看,可分為獨體字和合體字兩大類,例如:獨體字“工”、“民”等;合體字又分左右結構,如“行”;左中右結構,如“做”;上下結構,如“春”;上中下結構,如“草”;里外封閉結構,如“國”;里外半封閉結構,如“區(qū)”,還有“品”字形組合的,如“森”等。布局時應根據(jù)每個字的組合結構,劃分各部分的比例。
p所謂結構比例,就是每個漢字的每個部首或筆畫在一方框中應該占的位置和比例。其中合體字的結構比例比較好分配。這是美術字教學中的重難點。漢字的筆畫多寡不一,形態(tài)各異。要把它們安排在同樣大小的方框內(nèi),使每個字組合整齊勻稱,疏密協(xié)調并使之生動活潑。
結構框是按字的部首所占的大致比例和位置把方框分割的一種格子。 如上表所示,以“林”字舉例,它是左右結構,可以套用對半分的方框,當然,為了遵循漢字書寫“左抑右揚,上緊下松”的構字特點,在書寫時盡量讓右邊的“木”舒展些,并且提醒學生注意筆畫的避讓與穿插。這如同繪畫的構圖,不但要把字的每部分擺放好,還要使每個筆畫緊湊,且疏密有致,符合美感要求。又如“追”字,是半包圍結構,則可以套用里外組合中的第一種框。 在套用結構框時,讓學生細觀察,勤修改,常查閱,多裝字(“裝”按新華字典注解即把零件或部件安在一起構成整體。“裝字”即把組成字的各部分安排妥當,使字的筆畫緊湊美觀)。查閱,指查《美術字體庫》或《新華字典》。因為《新華字典》中使用的字就是仿宋體。當不知道要書寫的筆畫如何避讓時參考一下字典是很必要的。凡技能類學習,非朝夕能成,要持之以恒,熟后才能生巧。學生套用結構框的次數(shù)多了,一看到字就能根據(jù)這個字的結構,畫出結構框。解決了字的部首在格子里的比例分配問題。不至于寫出松散的字來。
以上所述,即是本人對美術字教學方法的基本概括。從真正讓學生寫好美術字的角度看,僅僅有課堂內(nèi)的一點有限時間是不夠的,還需要抓住一切可以利用的課外機會,促進和幫助學生寫好美術字。
主要的辦法有:
一是抓典型,立榜樣。每個班總會有一兩個學習尖子,征得班主任的同意,我把他們招集起來,派給他們?nèi)蝿?。讓他們負責每天值日生欄的書寫。這樣除了他們自身得到鍛煉,其他學生每天也都能欣賞到美術字,久而久之這些字給他們留下深刻印象。碰到寫不好的字,他們可以來請教我或其他寫得好的別班的同學。
1虛擬教學法應用背景
在實際教學過程中,除了掌握“電子技術”課程必需的基礎知識外,還需要培養(yǎng)學生“電子技術”方面的創(chuàng)新意識和實踐能力,進而鍛煉學生的思維,提高教師“電子技術”課程教學的水平。把虛擬教學法應用到“電子技術”教學中,可以有效增強學生學習的興趣,提高學生學習的主動性,最終提高學生的學習效果和學習水平。因此,高職院校擔任“電子技術”課程教學的教師應該加強對虛擬仿真技術的分析和應用,明確在“電子技術”課程教學中應用虛擬教學法的重要性、有效性和創(chuàng)新性,從而研究、制定出相關的方法和措施,促進學生整體學習能力和學習技巧的提升。
2“電子技術”課程的特點
“電子技術”課程是電氣工程專業(yè)、自動化專業(yè)以及其他相關專業(yè)的主要課程,其教學內(nèi)容是和電子、控制技術以及電氣相互融合在一起的,“電子技術”課程具有很多特點,具體如下:第一,“電子技術”課程的教學理論性較強,在實際的教學過程中,課程內(nèi)容較為單一和枯燥,因此,學生在學習的過程中通常情況下都會出現(xiàn)理解上的困難,影響學生的學習興趣。第二,“電子技術”課程的系統(tǒng)模式化特點較為鮮明,且模型參數(shù)的變化也較為明顯,其中的實驗項目反而相對是獨立存在的。第三,“電子技術”課程的項目設計的綜合性較高,且技術的推廣應用也較廣,在實際的技術開發(fā)過程中,相關的案例也較為成熟。故而教師在教學過程中也可以將虛擬教學和實驗教學相互結合起來,改變傳統(tǒng)教學方式的局限性,幫助學生對抽象理論知識的理解,最終促進“電子技術”專業(yè)課程的創(chuàng)新發(fā)展。
3虛擬仿真平臺的選用
“電子技術”課程的系統(tǒng)化程度較高,且理論分析上也較為復雜,因此,教師在采取虛擬教學法的過程中,在虛擬仿真平臺的選擇上,Matlab仿真平臺是最佳選擇,其在使用過程中具有很多的優(yōu)勢,具體如下:第一,Matlab仿真平臺的計算功能較為強大,且在使用過程中,Matlab仿真平臺的運算速度也較快,將其應用在“電子技術”課程的教學中,可以有效解決課程中的計算問題,提高教學水平。第二,Matlab仿真平臺也可以提供兩種虛擬仿真的形式,即利用編寫代碼文件進行仿真和利用Simulink的仿真平臺進行圖形化仿真,其教學效果非常直觀且形象。第三,對于Simulink的仿真平臺來說,將其應用在“電子技術”課程教學過程中,不僅可以提供實體圖形化的模型和相關的仿真儀器等,還可以提供專門的電氣系統(tǒng)模型,雖然并不是真實的物體,但是卻具有真實物體的特征和屬性,也具有較高的使用價值。另外,Matlab仿真平臺的應用成本也相對較低,根據(jù)相關調查顯示,其虛擬仿真結果和實際的實驗結果相比較也具有一致性,教師在應用時,可以將Matlab仿真平臺和實驗項目的設計結合起來,以此來提高“電子技術”課程的教學質量和教學效率[1]。
4在“電子技術”課程中應用虛擬教學法的可靠性
4.1教學條件上滿足應用條件
隨著我國科學技術的飛速發(fā)展,我國各大高校在教學條件上也得到了相應的完善,大部分高校在教學過程中采取的都是多媒體教學的方式,為虛擬教學法的應用提供了可靠的教學條件。教師通過在計算機上安裝相關的虛擬仿真軟件,就可以利用多媒體技術進行“電子技術”課程的教學。另外,完善的硬件設施使得教師也可以利用虛擬仿真軟件對實驗進行演示教學,解決了我國傳統(tǒng)“電子技術”課程教學中的實驗教學問題。
4.2開發(fā)虛擬仿真技術的條件較為完善
在計算機技術的發(fā)展過程中,我國高校的電子類專業(yè)實驗室也設置了相關的計算機設備,使得高校具備了開發(fā)虛擬仿真技術的條件。另外,我國的很多高校的“電子技術”專業(yè)中也具備了較為完善的網(wǎng)絡技術以及數(shù)字信號處理等實驗室也配備了相關的微機。同時,高校也在微機上安裝了Matlab等仿真平臺,為“電子技術”課程的虛擬仿真教學提供了完善的條件。除此之外,部分高校的學生也有自己的電腦,可以在電腦中安裝相關的虛擬仿真軟件,可以不受時間和空間地限制進行實驗設計。
5在“電子技術”課程中應用虛擬教學法的重要性
5.1有利于調動學生的學習積極性
通過在“電子技術”課程中應用虛擬教學法,有利于調動學生的學習積極性。第一,高校在電子信息技術課程的教學過程中,通過建立實驗基地,可以打造出鍛煉學生的實踐能力的綜合性平臺,幫助學生將所學到的理論知識應用到實際的操作過程中,從而加深對理論知識的理解,提高自身的實踐能力。第二,在實際的虛擬仿真軟件的操作過程中,也可以將學生難理解的理論知識用更加形象的方式表達出來,讓學生更加直觀地感受到“電子技術”課程的相關知識,提升學生的學習積極性和增強學生的學習興趣。第三,教師在應用虛擬教學法進行教學的時候,也可以通過教學節(jié)奏的把控,來幫助學生探索并思考相關的知識結構,使其主動參與到教學過程中,凸顯學生學習的主體地位,最終實現(xiàn)教學目標。
5.2有利于提升學生的實踐動手能力
隨著科學技術的快速發(fā)展,企業(yè)生產(chǎn)工藝更新加快,新技術被采用的步伐加快,這對高職院校人才培養(yǎng)提出了更高的要求,高職院校在“電子技術”課程的教學過程中著重以培養(yǎng)應用型人才為教學目標,在教學過程中,重點培養(yǎng)學生的分析能力、動手能力和實踐能力。而通過在“電子技術”課程教學過程中應用虛擬教學法,可以有效提升學生的實踐動手能力。高校通過為學生提供實踐操作平臺和操作環(huán)境,可以引導學生學會理論知識的應用,加深對“電子技術”課程的了解。虛擬教學法在教學實際應用過程中,更加強調學生學習的自主性,學生通過虛擬技術體驗知識要點和能力要點,實現(xiàn)理論知識和實踐操作完美融合,進一步提高“電子技術”課程教學的趣味性、有效性,幫助學生及時地發(fā)現(xiàn)并解決問題。
6我國高校在“電子技術”教學中的問題
6.1相關的學習環(huán)境有待完善
“電子技術”課程是一門實踐性很強的課程,對于學習情景的要求也較高,但是在我國傳統(tǒng)的教學工作中,教師一般選擇生活中的例子來演示和創(chuàng)設實驗內(nèi)容。生活中的例子只能說明結果,無法獲取演進過程,學生在學習中只能知道是什么,卻難以知道因為什么。另外,對于演示實驗所需的教材,由于學校經(jīng)費有限,相關儀器設備缺乏或陳舊,導致部分實驗無法完成。即使能進行演示實驗,由于人員、空間、溫度、濕度等諸多因素,實驗結果會受到一定的影響,產(chǎn)生一定的誤差,難以實現(xiàn)預期的教學目的。
6.2學生的主動探索意識有待加強
在傳統(tǒng)的教學模式下,教師在進行“電子技術”課程教學時,教學內(nèi)容主要來自于教材,主要教具是粉筆和黑板,即使有演示實驗,也大多是驗證實驗。學生在學習知識的過程中總是被動的,即只記錄和標記老師的講解。在學習過程中,即使有自己獨到的見解,也由于缺乏必要的實驗測試,最終無法實現(xiàn),學生的主動探索意識有待加強[2]。
7基于虛擬教學法下的“電子技術”教學措施
7.1將虛擬仿真技術融入教學課堂
我國以往的“電子技術”課程教學模式,通常情況下注重理論知識的掌握而忽視實踐能力的培養(yǎng),課堂大部分時間也用在了理論知識的傳授上,課堂氣氛較為活躍,很容易影響學生聽課積極性。另外,如果理論知識沒有得到實踐的補充和驗證,無形中也會增加學生的學習難度,因此,教師需要將虛擬仿真技術融入教學課堂,解決我國傳統(tǒng)的“電子技術”課堂實驗的困境。教師在講解理論知識的同時,要充分利用多媒體進行實驗演示,通過演示抽象的理論概念,幫助學生進行理解,激發(fā)學生的學習興趣,使其愿意主動思考問題,愿意動手進行實驗,進而鞏固相關知識點。
7.2創(chuàng)新實驗教學方法
“電子技術”課程的技術性很強,而學生的技術能力是需要在實踐中進行不斷積累的,因此,教師在實際的教學過程中,理論知識只是對技術實踐的知識補充,兩者需要進行充分結合方能實現(xiàn)最好應用。同時,教師需要創(chuàng)新實驗教學方法,在實驗教學中應用虛擬教學法,通過應用虛擬仿真軟件,讓學生將所學到的理論知識在實驗中進行強化。另外,教師在實際應用虛擬教學法進行實驗教學時,還需要加強和學生之間的交流,及時了解學生在實驗過程中遇到的問題,幫助其制定解決問題的方案。同時,教師也要鼓勵學生之間加強交流,通過學生之間的相互學習、相互影響,主動尋找實驗內(nèi)容的知識支撐,從而提高學生之間的相互協(xié)作能力,完善實驗方案,提高學生主動尋找問題和解決問題的能力,最終提高學生“電子技術”課程的整體學習水平。
7.3增多課程設計實踐環(huán)節(jié)
教師在應用虛擬教學法進行“電子技術”課程教學時,還需要增加實踐環(huán)節(jié)的課程設計,進而實現(xiàn)時間目標、教學目標的有效控制。首先需要教師對“電子技術”課程的教學內(nèi)容進行多個單元模塊的劃分,以此來提高虛擬教學法的有效性;其次,教師在教學過程中,需要對學生進行“電子技術”課程的演示實驗,在按步驟規(guī)范地操作一次以后,要將實驗的主動權交給學生,讓學生自主實驗,自主分析,獨立思考,獨立制定實驗計劃;最后,教師在學生實驗操作結束以后,要安排學生對自己的實驗過程進行簡單的講解和總結,引發(fā)學生對實驗結果的思考,讓學生在總結的過程中實現(xiàn)二次思考,最終實現(xiàn)理論知識的牢固掌握[3]。
新疆是多民族聚居的民族自治區(qū),少數(shù)民族分布廣泛,區(qū)內(nèi)各高校均有相當數(shù)量的少數(shù)民族(本文中主要指的是維吾爾、哈薩克、柯爾克孜等)學生。少數(shù)民族大學生肩負著建設民族地區(qū),發(fā)展民族地區(qū)社會、經(jīng)濟、文化,促進祖國邊疆的鞏固和民族團結的特殊重任??梢院敛豢鋸埖卣f,當代少數(shù)民族青年學生的專業(yè)知識水平的高低直接影響到這些民族未來幾十年內(nèi)政治、經(jīng)濟、文化、科教等各個方面的發(fā)展態(tài)勢和水平[1]。但是, 受到經(jīng)濟、文化、教育等多因素的影響,少數(shù)民族大學生高考錄取分數(shù)普遍偏低、文化基礎知識普遍偏弱,并且我區(qū)各大高?;旧铣幸u內(nèi)地兄弟院校的辦學模式,在課程設置、教學模式、教學手段等多個方面,都存在著不少不適宜少數(shù)民族學生學習的問題,而最主要的問題則是教學過程中普遍存在的語言障礙問題沒能得到根本的解決。教材內(nèi)容基本上與實際聯(lián)系不緊, 較少反映近年來電子工業(yè)和通信技術高速發(fā)展帶來的新知識、新技術、新器件、新工藝; 未能突出技能的培訓和工程的應用, 針對性和靈活性較差。近幾年,面對經(jīng)濟全球化以及我國現(xiàn)代化建設的快速發(fā)展,面對越來越嚴峻的就業(yè)形勢(特別是少數(shù)民族畢業(yè)生),畢業(yè)生就業(yè)難已經(jīng)成為社會問題等等,導致民族學生學習目的不明確,學習態(tài)度不端正,對學習缺乏興趣。通過多年的教學實踐,我們發(fā)現(xiàn),在教學過程的各個環(huán)節(jié)中,這些問題較突出。
“數(shù)字信號處理”(Digital Signal Processing, DSP)是電子信息類大學生必修的主干課(國內(nèi)兄弟院校的計算機專業(yè)、自動控制、儀器儀表類、地球物理等專業(yè)也授這門課)。當今,“數(shù)字信號處理”在無線電通信、數(shù)字電視和媒體、生物醫(yī)學、數(shù)字音頻和儀器等關鍵性的技術領域產(chǎn)生著日益增加的重要影響。數(shù)字信號處理課程的教育者擔負著培養(yǎng)綜合型的、適應性強的、具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的合格人才的任務。
1、少數(shù)民族學生特點
(1)少數(shù)民族學生漢語水平較低。少數(shù)民族學生大多來自不同的地區(qū), 各地區(qū)的教育程度不同, 學生的漢語程度參差不齊。雖然進入大學后有一年的漢語預科班的學習, 達到了中國少數(shù)民族漢語水平考試(MHK)或漢語水平考試(HSK)一定等級以后才可進入專業(yè)階段的學習, 但真正使用漢語學習和生活,畢竟不如母語那樣方便和流利,仍有不同程度的語言困難。漢語基礎薄弱和水平的不一致, 直接反映為學生對授課內(nèi)容接受理解程度嚴重不一致。如果老師自身的普通話不夠標準, 方言較重, 或講課太快, 則造成學生反應不過來, 聽不懂。還有老師板書不規(guī)范, 馬虎潦草, 造成民族學生誤解、曲解。
(2)少數(shù)民族學生記憶一般都是以形象和機械式記憶為主[2],無論學什么新內(nèi)容,學生一般都用背經(jīng)書的方式來記憶。這方法不利于學生的素質培養(yǎng),制約了學生的創(chuàng)造力和應用知識解決實際問題的能力。
(3)少數(shù)民族學生個性心理傾向單一,思想單純,喜愛歌舞,宗教觀念較濃厚。他們有著熱情、活潑、開朗、奔放的性格,學習刻苦、認真,不恥下問。有著熾熱的進取精神,不甘落后,好勝、團結互助的優(yōu)良學風。由于個性心理不同,民族學生就有不同的學習習慣,不同的學習習慣,直接影響到學習的效果。
(4)民族學生的文化基礎教育,特別是理工科教育基礎薄弱。由于邊遠少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展落后、教育投入嚴重不足、人才的缺乏和各民族學習參考書籍的有限, 少數(shù)民族學生普遍中學階段文化基礎(主要是數(shù)理化)薄弱。而且新生入學后為期一年的漢語學習, 有些本就沒掌握好的知識基本上忘記了。導致學生對課堂中的專業(yè)術語不明白, 新的知識點和原理理解不透, 不能融會貫通, 無法靈活運用。日積月累, 學生前面的知識跟不上, 后面的問題就更嚴重。
2、數(shù)字信號處理教學中存在的一些問題
在校學生把“數(shù)字信號處理”視為“很難學的課”,特別是對于“快速傅立葉變換”(FFT)等內(nèi)容; 教師反映“難教”、學生反映“難學”, 也反映了“數(shù)字信號處理”教學普遍的現(xiàn)狀。問題出在哪里? 我們認為關鍵還是對課程性質的定位, 以及如何采取相適應的教法。
2、1 數(shù)字信號課程未能顯示工程性特點
數(shù)字信號處理課程體系具有抽象性、系統(tǒng)性和連貫性等特點[3]。課程的內(nèi)容大體包括Z變換(含逆Z變換)、FT(含DTFT、DFT、FFT)及濾波器(含IIR、FIR)設計三個中心部分。其它內(nèi)容及細節(jié)都圍繞這三個中心展開,這些內(nèi)容之間存在著緊密的相互聯(lián)系。而課程體系上以系統(tǒng)分析為主, 信號分析為輔, 重在介紹一般原理與方法, 其內(nèi)容、分析方法和處理技術方面的基本觀念、基本體系逐漸與學科發(fā)展和技術進步不相適應。
2、2 有時課程內(nèi)容講“復雜化”
本課程的特點是內(nèi)容高度抽象,尤其在Z變換、DTFT、DFS、DFT和FFT方面有大量的數(shù)學公式推導。經(jīng)驗豐富的老教師可以運用發(fā)揮自如、內(nèi)容“可深可淺”、“重點難點”突出。而有些教師想要“深講”,常常陷于復雜的公式推導而淡化了物理概念。這種教學方法被稱之為“講數(shù)學”, 學生感到枯燥。其根本原因還是對課程的性質認識不深, 對課程體系及其內(nèi)容沒有吃透, 說到底還是“不知深淺”。有些問題必須推導, 而有些問題需要給出公式但不必推導還有些問題可以通過布置作業(yè)來加深理解。繁雜的數(shù)學內(nèi)容和數(shù)學結果使學生感到難學、難懂、學了不會用;教與學的過程中在原理、方法與應用三方面有所脫節(jié)。
2、3 多媒體教學手段使用不當
部分教師沒有考慮到少數(shù)民族學生的閱讀困難和學習特點,也沒有考慮到所教課程的教學內(nèi)容,盲目濫用多媒體教學,不在備課上下功夫,上課時滿足于課件內(nèi)設計好的內(nèi)容。一般的多媒體教室都是將屏幕安放在教室的正前方,教師在整節(jié)課的多數(shù)時間里坐在計算機后面,一邊擊鍵,一邊講解,學生整堂課機械地被多媒體課件牽著鼻子走,計算機成了課堂的主角。師生缺乏交流,氣氛沉悶,因此,學生的學習興趣不高,缺乏思維主動性。
2、4 實驗教學中實驗類型的設置單一
課程的實驗一般利用數(shù)字信號處理的開發(fā)環(huán)境CCS (Code Composer Studio) 軟件通過DSP 芯片的硬件來實現(xiàn)、或者利用 Matlab軟件實現(xiàn)本課程的相關理論及算法,且大部分為驗證型實驗,自主設計型實驗很少、甚至沒有。這一定程度上不利于學生動手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
3、數(shù)字信號處理教學改進的一些措施
針對以上問題,筆者結合自己的教學經(jīng)驗,從我院實際出發(fā),提出以下幾點改進意見:
3、1 激發(fā)少數(shù)民族學生的興趣
為了適應這一要求我認為應在教學方法上下功夫,想辦法抓住學生學習的興趣最為重要。根據(jù)多年來教學經(jīng)驗的積累與總結,粗淺地談談自己的教學通過演示實驗激發(fā)學生學習的興趣。一旦學生對該門學科感興趣, 他們就會興致勃勃地學習這門課的知識。通過介紹數(shù)字信號處理技術的發(fā)展概況,讓學生體會到數(shù)字信號處理技術是一門需要不斷探索和研究的科學技術,并以驚人的速度在發(fā)展。其次,介紹生活里不斷出現(xiàn)的電子新產(chǎn)品,如智能玩具、機頂盒、無線調制解調器等,讓學生感到我們的生活離不開數(shù)字信號處理技術。再者,還應介紹數(shù)字信號處理與所學專業(yè)的關系,明確數(shù)字信號處理的重要地位,使學生從思想上引起重視。最后, 從身邊入手, 找一些電子小產(chǎn)品, 如: 智能手機、MP3播放器等。一開始讓學生觀察它們的內(nèi)部結構, 從中讓學生發(fā)現(xiàn)它們實用電路中的各模塊及其功能, 從而引出學習這門課的目的和知識, 讓學生形成先入為主的求知欲望。
3、2 進一步提高民族學生授課語言(漢語)水平
聽課是學生接受知識的重要途徑之一。課堂教學是師生雙邊的共同活動,一方面教師要講好,另一方面學生要聽懂。當然,邊遠少數(shù)民族地區(qū)對漢語的教學工作很重視,很多學校都把漢語課程作為主課,因此大多數(shù)民族學生的漢語水平在逐步提高,日常生活及公共用語比較好。但是,對于數(shù)理基礎知識用語,學生的理解與表達能力差異比較大,因為學生的語言表達能力、聽課效率對數(shù)學學習的影響極大。針對學生特點,教學中對學生聽力的培養(yǎng)與訓練,關鍵是克服專業(yè)語言的表達障礙。對民族學生用漢語授課,導入專業(yè)內(nèi)容的語言要考慮學生的實際情況,既要考慮學生的語言能力,又要考慮學生的認知水平,還要能使學生接受且感興趣。民族學生難以一步達到一定的高度,教師應聯(lián)系他們的實際和已有的知識,力求語言上通俗,讓學生能夠接受,只有讓各個層次的學生都聽清楚明白了,學生才能與教師達到心理上的融合、共鳴,才能吸引他們主動參與教學活動。必要時用母語解釋問題來提高教學效率。
3、3 在教學方式上要進行創(chuàng)新
《數(shù)字信號處理》課程必須打破以傳授知識為主的傳統(tǒng)模式, 突出對實踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng), 全面提高學生的綜合職業(yè)素質。長期以來, 教師關心的是學生學沒學會, 會不會做, 而忽視了培養(yǎng)學生主動汲取知識, 探索未知領域的創(chuàng)造性。目前,數(shù)字信號處理涉及的領域越來越廣泛, 知識更新迅猛, 在這過程中學生的自適應能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)就顯得尤其重要,因此教師必須摒棄傳統(tǒng)的以傳授知識為主的灌輸式教學方法, 而應采用各種形式的啟發(fā)式教學方式, 由被動接受式教育向創(chuàng)造性教育轉變, 為學生今后從事職業(yè)技術工作奠定牢固的基礎。啟發(fā)式教學提倡學生多提問,以利于開動學生思維并激發(fā)其創(chuàng)造性, 并能靈活應用所學專業(yè)知識提高其處理實際問題的能力。
3、4 多種教學手段相結合
課堂教學中采用多媒體教學與傳統(tǒng)教學結合的方法。課程的有些內(nèi)容需要對相關知識點進行比照講解或有的大問題需要逐步寫出推導、編制的全過程,這時容量大、使用方便的黑板可以彌補其他教學媒體在這方面的缺陷。尤其對于漢語水平和專業(yè)基礎知識薄弱的少數(shù)民族學生,重要知識點的板書、疑難問題的黑板推導演示和師生間的交流是非常必要的。提倡多媒體教學,并不意味著可以完全摒棄傳統(tǒng)教學方式。多媒體教學與傳統(tǒng)教學方法應該相互交叉、相互融合,根據(jù)教學內(nèi)容的需要和教學對象的特點,合理地綜合利用各種教學媒體。在課堂教學中適當利用多種媒體如,聲、圖、文、動畫以及視頻等,來形象化地描述教學內(nèi)容,從而提高教學效果。我們開發(fā)出的數(shù)字信號處理Flas平臺[4]在實際教學中確實起到提高學生興趣、提高教學效果的作用。
3、5 實驗教學注重了新技術、自主設計型試驗
為了能夠適應21 世紀應用型人才培養(yǎng)的需要, 適應電子設計競賽的要求, 對傳統(tǒng)的實踐教學模式與內(nèi)容進行一些調整。在實驗課上, 在保證做一定驗證型實驗的基礎上,結合我院現(xiàn)有的實踐教學條件設計出幾套新的自主設計型、綜合型實驗。在查閱國內(nèi)外院校開設的自主設計型、綜合型實驗的基礎上,結合課題組成員已完成的或正在研究的科研目,推出幾個新的自主設計型、綜合型實驗項目。以大作業(yè)、課程論文的形式,鼓勵學生結合現(xiàn)代電子通信領域的新技術自行完成設計性和綜合設計性實驗內(nèi)容,從而提高學生創(chuàng)新能力。
3、6 靈活使用多種計算機仿真的手段
當今,由于計算機技術和軟件技術的發(fā)展,為教學方法和手段的革新提供了前提條件。高校教師在教學過程中利用相關軟件工具進行教學設計,形象而直觀地講解專業(yè)理論知識,以便加強教學效果,這些都是我們面臨的重大課題。采用計算機仿真的教學手段將有助于進一步培
養(yǎng)學生正確的方法。在數(shù)字信號處理領域較流行的為 Matlab, Labview, Systemview等仿真軟件。此外,我們提出的利用Praat語音軟件來仿真數(shù)字信號處理算法的方法[5],形象、直觀、地描述信號處理前后的變化,加深了學生對數(shù)字信號處理復雜算法的理解。
4、總結
少數(shù)民族大學生作為本民族優(yōu)秀青年的代表,必將在今后的工作中發(fā)揮重大作用,尤其是在處理本民族內(nèi)部事務中更要扮演其他民族人士難以勝任的角色。為了能夠適應21世紀應用型人才培養(yǎng)的需要,要使少數(shù)民族學生能順利學好《數(shù)字信號處理》這門課程,教師對傳統(tǒng)的授課模式、方法與內(nèi)容進行一些必要的調整,必須認識到教與學是一個互動的過程, 既要求我們在教學實踐過程中不斷地探索,想方設法激發(fā)學生的學習興趣和積極性、培養(yǎng)學生正確的學習方法及創(chuàng)新能力,又要求我們有合適的教學手段和方法。
參考文獻:
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)25-0066-02
教學媒體指教學過程中用于傳播教學內(nèi)容的載體和通道,是直接加入教學活動,在教學過程中傳輸信息的手段。教學媒體是教學的基本要素之一,教學活動離不開一定媒體的支持。教學媒體內(nèi)涵廣泛,既包括傳統(tǒng)意義上的語言、文字、粉筆、黑板等傳統(tǒng)傳播媒體,也包括幻燈、錄音、錄像、電影、電視、電腦以及計算機網(wǎng)絡等各種現(xiàn)代教學媒體。教學媒體特別是現(xiàn)代教學媒體的應用,為教學信息的便捷、高效傳遞提供了可能,為教學質量的提高奠定了物質基礎。研究表明,合理應用各種教學媒體,有利于調動學生多重感官對知識的感知,實現(xiàn)信息傳遞的多渠道化,從而加強學生對知識的感知度,增強學生對知識的吸收,促進教學目的由知識向能力的轉化。
筆者從事高職電子技術課程教學多年,電子技術課程是電子信息類高職院校的主干課程,包括電路分析基礎、模擬電路基礎、數(shù)字電路基礎、高頻電路基礎等。其涉及的電路知識面廣、概念多、理論性較強,具有一定的知識深度,是學生學習后續(xù)專業(yè)課程的基礎。如何在教學中讓學生準確理解電子技術的基本概念成了學好這些課程的關鍵。在教學媒體的選擇和應用上,一些教師存在一種錯誤的觀念,認為只要使用現(xiàn)代教學媒體就走向了教學的現(xiàn)代化,甚至有的學校把教師是否使用現(xiàn)代教學媒體作為考核教學效果的指標。有的教師只是用電子課件代替了教案,用屏幕代替了黑板,沒有充分體現(xiàn)出現(xiàn)代教學媒體的優(yōu)勢和特點。甚至有的教師根本不考慮教學的需要及學生的特點,沒有發(fā)揮出現(xiàn)代教學媒體在電子技術相關課程教學過程中的積極作用。筆者認為教師選擇和應用教學媒體進行電子技術課程的教學時應該從以下四個因素來考慮:
一 教學目標和內(nèi)容
教學目標和內(nèi)容是選擇教學媒體的重要依據(jù)。電子技術課程中的每個單元、每節(jié)課都有一定的教學目標,為了達到這個教學目標并完成特定的教學內(nèi)容,教師常常需要使用不同的媒體去傳遞教學信息。教師要分析教學媒體在完成某一教學目標和內(nèi)容中所起的作用,選擇恰當?shù)慕虒W媒體能幫助學生更好地認知和領會所學的知識。如教學電路中某個物理概念或理解某種物理原理,可選擇課堂簡易實驗或三維動畫等,如通電導體在磁場中的運動、電磁感應現(xiàn)象等采用課堂簡易實驗效果會較好。而另一些較難理解的、不方便或無法用實驗演示物理概念和原理的,則可以用三維動畫進行演示。比如電子技術中二極管PN結的形成、晶體三極管內(nèi)部載流子的運動、電磁學中帶電體激發(fā)的電場及其分布、磁場的分布等。有的教學媒體可以更好地激發(fā)學生對電子技術的興趣,如音頻和視頻媒體。如學習時域信號和對應頻域關系時,可以打開電腦中的音樂播放軟件,顯示時域信號波形和頻譜圖的關系,讓學生在音樂中感受同一信號在時域和頻域上的不同表達圖形。再如學習半導體器件的發(fā)展史時,可以放映科教片來激發(fā)學生的興趣。總之,教師一定要根據(jù)教學目標的需要來選擇和應用教學媒體。
二 學生的特點
學生的基礎知識、思維發(fā)展水平、認知能力和興趣愛好等多方面的因素都影響著他們對教學媒體接受的質量。選用教學媒體時必須考慮學生的年齡和心理特征及其知識背景。另外,在兩種效果接近的媒體中進行選擇時,也可適當考慮學生的習慣和愛好。對大學生選擇媒體可加強分析、綜合、抽象、概括等理性認識的分量,重點放在電子技術的基本物理規(guī)律上。如何才能檢驗學習者與教學媒體之間的匹配情況,使他們能從最恰當?shù)慕虒W媒體中獲益,這是許多教師使用教學媒體需要解決的問題。在電子技術課程中如果教師講授的教學內(nèi)容過于抽象或難度過大,即使是邏輯思維發(fā)展水平比較高的大學生,理解起來也會感到困難,這時教師必須憑借直觀、形象的教學媒體,通過栩栩如生的講授和舉例來幫助學生理解。比如一些難度較大的定理或公式證明,如果選擇電子課件講解,屏幕顯示匆匆晃過,學生理解起來就很困難。這時可以采用傳統(tǒng)的黑板加粉筆,在黑板上仔細地推導證明,學生思路就會隨老師的演算過程變得非常清晰。所以,教師在選擇何種教學媒體時關鍵要看學生的具體情況。
三 教師的特點
教師是教學媒體的具體使用者和實施者。教師在電子技術課程的教學中對教學媒體的選擇和應用,除考慮前述因素外,還需要考慮自己的特點以及對教學媒體的掌握和操作能力。要選擇能夠揚長避短和顯示自己特長的教學媒體。教學媒體只有成為教師必需和有效的教學手段,才能幫助教師更好地完成教學任務,提高教學質量。
四 教學媒體的特點
各種教學媒體具有不同的適用性。在實際應用中,只有最適用的媒體,而沒有最優(yōu)的媒體。只有充分了解各個媒體的優(yōu)點和局限性,才能在使用中揚長避短,對它們進行綜合應用。如能用實物觀察的,就無需用圖片和視頻,能動手實驗操作的,就無需用模擬教學。教學中能否選用某種媒體,還要看當時當?shù)氐木唧w條件,其中包括資源狀況、經(jīng)濟能力、師生技能、使用環(huán)境、管理水平等因素。因此,理論上的最適用媒體,并不等于實際上的最適用媒體。
教學媒體只有在具體的教學環(huán)境中使用才能發(fā)揮出它的作用,使用教學媒體并不是我們的目的,我們所關心的是媒體使用之后的教學效果。教學媒體必須在一定的條件下,才能發(fā)揮出它應有的作用,而且這種作用也是有限度的,所以我們只能利用媒體,而不能過分依賴媒體,更不能用媒體來取代教師的作用。
教學方法的實踐改革是現(xiàn)代教學體系不可分割的一部分,它是提高學生創(chuàng)新能力和手動能力的重要途徑,電工技術和電子技術課程是一門基礎的實驗課程,現(xiàn)已具有完善的教學體系,在多年的教學理念中,形成了以老師為輔,學生為主的教學精神,提高了學生們的實踐能力和自主學習能力,深化了以實踐能力培養(yǎng)為主的教學理念,實踐教學也是一項教學內(nèi)容,教師要改變以往的那種站在講臺上授課式的教學方法,通過特色化教學,調動學生的學習積極性,使其更加容易的投入到學習當中。
一、社會調研
通過對社會中需要電子電工技術人才的企業(yè)調查,市場對電氣類專業(yè)的學生有著很高的需求,但是同時也有著很嚴格的要求,要求如下:具有對電子電工技術的基礎知識;有解決問題和調試電氣自動化設備的能力;了解對計算機的基礎操作;對目前市面上的電氣化設備有能夠進行操作和檢修的水平;有吃苦耐勞,快速適應環(huán)境的能力。電工電子企業(yè)的發(fā)展需要一大批懂得電氣設備的人才,能夠滿足企業(yè)的高要求,高標準[1]。而電子電工課程是這種專業(yè)的基礎課程,為社會培養(yǎng)高素質高能力的人才,為將來的工作奠定基礎,教師的教學方法是尤為重要的,為了培養(yǎng)高科技人才,我們必須要對電工電子技術課程進行教學改革。
二、理論教學為基礎,重視學生的動手能力
目前電工電子技術專業(yè)的學生,普遍存在著基礎能力薄弱,專業(yè)的基礎知識點都背不下來的這種情況,學生根本不會實地操作設備,特別是一些大型企業(yè)的高科技設備,針對這個問題,教師應該加強對學生重要知識點的重復訓練,強化加深印象,對知識點要避輕就重,對整本書的知識點要刪繁就減,確保學生不會因為過大的知識量而產(chǎn)生厭學心理,構建知識體系,對電工電子技術專業(yè)的知識點制作一個思維導圖,使學生們對知識點有個大體掌握。學生的實踐能力也要同步跟上,教師在開展實踐教學的過程中,可以根據(jù)每位同學的不同興趣愛好制定多種實踐操作,讓學生根據(jù)自己的喜好去選擇實踐課程,激發(fā)學生們的興趣,發(fā)揮自身的潛能。在實踐中納入重要知識點的學習,使學生們在實踐的過程中加深印象,對復雜的知識點有更深的理解。比如,學生在操作如何連接電線的操作中,教師可以對電流的流向,電流如何放大和縮小這一方面進行講解,讓學生們親自操作,使學生們深刻的了解這一知識點,教師在實驗結束后,對實驗進行總結,幫助學生們更好的了解知識點,將書本上抽象的知識點進行具體化,現(xiàn)實化,去引導學生更加迅速的掌握核心理論。
三、多元化的教學實踐
二、注重能力培養(yǎng)
在電子技術的教學中,教師不能僅僅是教授學生所學的專業(yè)課知識,而忽視其他課程的教學。固然學習電子技術的專業(yè)知識是必要的,但教師也要教授學生其他的有關知識,學校所要培養(yǎng)的是學生的知識運用能力和動手能力,尤其是像電子技術這種課程,更加需要學生學會融會貫通,使他們在學習知識的同時,培養(yǎng)自己獨立的應變能力,學會對于所學知識的組織和運用。
三、培養(yǎng)學生主動學習意識
在課堂教學上,教師要注意培養(yǎng)學生的主動學習意識,培養(yǎng)他們不斷獲取新知識的能力,在學習中不斷進步,不斷向前發(fā)展。主要可以從以下幾個方面來做:
1.在進行知識教育的同時,教師要不斷地培養(yǎng)學生的競爭意識,使學生能夠自強自立。教師要通過對問題的分析和理解,教會學生處理解決問題的方法,并且要培養(yǎng)他們的思維方式,使他們逐漸獲取新的知識。要做到的這一點,教師首先要樹立好的榜樣,要不斷探求新知識。
2.教師要注意改變傳統(tǒng)的教學模式,以學生為主體。電子技術是一門實踐性極強的課程,教師要使學生主動地去學習,不能只靠單一的教師講解,只有讓學生多動手,才能使他們對自己所學的知識有所了解,要注意發(fā)掘學生的自身潛能,可以利用以下渠道:
(1)結合實際。電子產(chǎn)品在現(xiàn)實生活中比較常見,而且也都比較簡單。教師可以尋找一些比較常見的電子產(chǎn)品,讓學生自己動手進行研究,使學生能夠在實際中將自己所學的知識進行運用,另一方面,也比較貼近生活。
當下數(shù)學教學一方面要符合新課程的要求,一方面受人才選拔機制羈絆。由此,考核老師的教學、教學業(yè)績就有了按新課程要求、按學生考分考核多種考核并存的考核機制。老師的評職晉級、獎金、工作地點易動無不與學生考試成績息息相關,雖然倡導淡泊名利,但在這樣的現(xiàn)實背景下更多的老師卻變本加厲地急功近利,穿著課改的新鞋走應試教學的老路。教師無賴地戴著鐐銬演繹著新課程,甚至把新課程詮釋得五味雜陳。作為人師,熙熙攘攘為名利,何不開開心心教學生玩數(shù)學?;诖?,本文試著提出“數(shù)學課堂是孩子們的”這觀點。
一、“數(shù)學課堂是孩子們的”理性審視
“數(shù)學課堂是孩子們的”這觀點并不新穎,也不具有創(chuàng)新,新課程中明確提出“學生是學習的主體”。今天舊事重提,大約是因為自己良知過不去,眼看著莘莘學子一天又一天被老師奉送真理、一天又一天等待老師奉送真理,看著這似乎天經(jīng)地義讓人熟視無睹的當下教學,目睹孩子們乏味學習的無賴面孔,一天天懷著“要我學”思想無賴地重復著昨天的故事,老師不得不拷問自己的良知。為了挽留“我要學”,讓數(shù)學課堂成為孩子們放飛思想的場所,我們良知里必須認識到“數(shù)學課堂是孩子們的”,不是老師有朝一日飛黃騰達的跳板。
“數(shù)學課堂是孩子們的”,這是老師對課堂的解放,建立在老師高度自覺的課程理論之上,立足于孩子的終身發(fā)展,需要老師本著“十年樹木,百年樹人”的理念去踐行,是老師對教學與育人的高瞻遠矚。孩子們不能囿于數(shù)學基礎知識、基本技能的框架下學習數(shù)學,重要的還要在數(shù)學學習過程中獲得數(shù)學思想、數(shù)學活動經(jīng)驗,這樣學生才會具備未來生活的基本素養(yǎng),這是新課標制訂的宗旨。為了孩子,老師要站在學生終身發(fā)展的高度審視數(shù)學課堂教學,不能鼠目寸光,要毫不吝嗇地將數(shù)學課堂還給孩子們。
二、“數(shù)學課堂是孩子們的”前提條件
細觀當下的教學,我們很多時候顧慮重重,尤其對放手讓學生學更擔驚受怕,甚至還找出一些堂而皇之的托詞加以掩飾。究其本質,往大處說是怕孩子們過不了升學那道坎貽誤孩子終身發(fā)展,往細處說是怕影響自己的教學業(yè)績。
一次我參加校際課堂教學交流活動,聆聽了一堂《中位線》概念教學課,也產(chǎn)生了不少思考:老師教學采用了導學案,利用多媒體輔助教學,老師的準備十分充分,我也看出了老師對數(shù)學教學的虔誠。
課始,老師為了營造活躍的課堂氣氛,學生齊聲朗讀屏幕上打出的“課堂因互動而精彩,課堂因探究而出彩”。老師拋出本堂課教學的理念,美好、美妙,令聽課者心往神馳。進而出示學習目標,讓后續(xù)學習有的放矢。理念是否貫穿課堂始終,目標是否達成,需要跟隨課堂步步推進慢慢審視。
接著,多媒體屏幕上赫然打出“中位線”概念,老師對照文字重點講述概念中的關鍵詞,以此代替學生獲得概念內(nèi)涵。就這樣一陣折騰,學生急急忙忙地演算訓練題目,以之強化概念、駐留概念,一言蔽之,考試題目。接下來的課堂教學,當然是答案正誤對照,師生對照、生生對照。我想這就是老師理解的課堂互動吧。
概念運用是學生學習知識的重中之重,也是數(shù)學教育發(fā)展人的主陣地,是體現(xiàn)“不同的人在數(shù)學上獲得不同發(fā)展”的關鍵。老師準備了不少題目,這些題目對發(fā)展學生推理能力妙不可言,然而讓人不可思議的是老師將輔助線也添上了。我不由自主地想:“老師如果將最后這個難度大的題目,分化到概念教學中層層推進,學生也許此時就是輕身一躍就達到目的地了,獲得成功的就不言而喻了?!陛o助線本是學生“山窮水盡”后“豁然開朗”的思維放飛,這樣一來本神奇的探究活動變得腐朽了。我料想學生在推理過程中更多的是感到望而卻步,不出我所料,學生多數(shù)丈二和尚摸不著頭腦。
評課時,我糾結的就是老師為什么要將一堂本奇妙無窮的課化為腐朽的課。我左思右想不得其解,于是我將評課改成了問課,問道:“請問老師,你擔心學生學不好嗎?經(jīng)常擔心學生學不好嗎?”
數(shù)學教學遵從:“學生親身經(jīng)歷將實際問題抽象成數(shù)學模型并進行解釋與運用的過程,進而獲得對數(shù)學理解的同時,在思維能力、情感能力與價值觀等方面得到進步和發(fā)展?!蔽覀冇靡詫徱曔@堂課,審視自己的課,便知道自己在數(shù)學教學上是否放得下,良知里會情不自禁地問:“我們是在放飛孩子學習的夢想還是在抹殺孩子們的天真童性?”
三、數(shù)學課堂是探究的天堂
1.我要學數(shù)學。這是學生學習的內(nèi)驅力,是有目的的學習,學生有了我要學的思想,意味著學生心中有數(shù),當然就不愁腳下無路了。我要學,并不是那么容易的事情,尤其對數(shù)學這門抽象性極強的學科,其數(shù)字化、符號化、概念化、抽象化,沖擊學生的思維,學生在一個個困難面前摸爬滾打,不經(jīng)意間就會敗下陣來。要想孩子們在數(shù)學學習過程中不向困難低頭,興趣、樂趣、甜頭、成功感是最好的良方。除此之外,數(shù)學課堂中教師要做好層層推進,讓數(shù)學學習都處在學生跳一跳摘到桃的狀態(tài),既有挑戰(zhàn)、探索,又有成功感,確保孩子學習激情永存。
學習是主動探究的過程,是學生主動建構的過程。如果學卻學生的主動建構,任老師講得天花亂墜口干舌燥是無濟于事的。學生學習尤其需要自己親自去嘗試、挑戰(zhàn)、沖擊,經(jīng)歷思路歷程,得到創(chuàng)新,獲取價值。學生要成為新知識的主動建構者,課堂教學、課后練習、課外活動,教師都要千方百計讓學生積極參與到數(shù)學知識的探索之中,積淀數(shù)學經(jīng)驗,增強用數(shù)學的意識。學生在數(shù)學學習中活動,其活動的結果和活動的過程就是數(shù)學課程的目標。數(shù)學中的重要內(nèi)容、思想、方法是需要學生在較長的認識過程中,逐步理解和掌握的,是螺旋上升的。
2.與學生一同探究。學生是特立獨行的人,是一個個鮮活的靈動的生命個體。教育家陶行知先生說:“我們必須會變小孩子,才配做小孩子的先生?!坝行┦虑椋覀兂扇丝磥聿豢衫斫?、不可理喻,孩子們卻認為平淡得不能再平淡,似乎是那么天經(jīng)地義的事情。老師需要童心未泯,蹲下心靈與學生探究,順應學生的思維走向,點化、點醒學生的蒙昧不知,追求自然本真的教學境界,師生共同進入忘我癡迷的境界,在數(shù)學世界自由游弋,領略、探索數(shù)學的奇妙無比,將學生領向科學之道。