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数字教育大课堂范文

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数字教育大课堂

第1篇

关键词:EDA;电子技术;教学方法;改革

作者简介:习聪玲(1979-),女,陕西渭南人,嘉兴学院机电工程学院,讲师。(浙江嘉兴314001)

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)12-0095-02

一、“电子技术基础”课堂教学改革背景和意义

1.课堂教学改革背景

“电子技术基础”课程是高等学校工科测控专业、电信专业及电气专业等学科专业本科生必修的一门重要专业基础课程,是进一步学习“微机原理”、“高频电子技术”等课程的基础。根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》(以下简称《纲要》)方案的思考,对高等教育提出了新的发展要求:高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务。提高教学质量是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求。着力培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才。牢固树立主动为社会服务的意识,全方位开展服务。推进产学研用结合,加快科技成果转化,规范校办产业发展。适应国家和区域经济社会发展需要,建立动态调整机制,不断优化高等教育结构。优化学科专业、类型、层次结构,促进多学科交叉和融合。为深入贯彻《纲要》的指导精神,创新人才培养模式,亟需深化教育教学改革,创新教育教学方法,探索多种培养方式,以适应国家创新型人才培养的要求、学校应用型人才培养目标的需要。

2.课堂教学改革意义

人类步入21世纪,进入信息时代。课堂教学也要适应现代社会的发展。“课堂实践式教学模式”教学注重基础理论与工程实践相结合,有助于激发学生在理论学习的同时,注重实践环节,提升工科学生的实践意识、动手能力、设计能力和创新能力,从基础理论教学开始培养工科学生的工程应用观念。“课堂实践式教学模式”就是借助虚拟实验现代计算机仿真工具,将工程实践和工程应用中的实验环节和实践过程引入课堂,使学生在学习基础理论的同时,自然参与到理论的实验来源和工程应用的探索过程。“课堂实践式教学模式”确定了以应用为目的,理论联系实际的工程教育理念,重点培养学生的工程应用能力和创新设计能力,力求使课堂发生如下转变:由课堂的单纯理论教学模式向理论与实践相结合的教学模式转变;学生由理论学习只知其因的书生形式向实践教学的既知其因又知其用的工程应用形式转变;教法由师讲生听的“理论推导”方式向师生在课堂共同实验的“理论―实验―理论―应用”方式转变,目的是使学生由单一地掌握学科理论型向综合学会工程应用型转变。

二、EDA 技术引入的必要性

“电子技术基础”课程包括“模拟电子技术”和“数字电子技术”两门课程,“电子技术基础”教学采用的仍然是传统的教学方法:教师片面追求课程的理论性和系统性,过分强调了基本原理、基本定律的来源、释义、验证或推导过程,然后通过一定的验证性实验巩固所学内容。教师在课堂上往往是填鸭式教学,黑板、粉笔和讲解就是课堂的全部内容。此外,因课程和实验内容与应用实践脱节,学生往往不知学为何用,在学习过程中缺乏足够的学习兴趣和动力。EDA 技术改善电子技术基础课程教学将EDA 技术引入教学,可以使一些语言和文字难以表达或难以理解的现象、复杂的变化过程,通过EDA 的模拟随时以图形、表格及曲线显示出来。学生在此过程中,可以不断修改电路和参数,即时观察输出效果,以加深对电子线路本质的理解,全面掌握所学内容。这样,不仅增加了教学的层面,提高了学生学习的兴趣,而且还可以收到事半功倍的效果。另一方面,由于电子技术课程本身的特点:内容多而杂、知识面广。[1]

EDA是Electronic Design Automation电子设计自动化的缩写,是随着集成电路和计算机技术飞速发展应运而生的一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具。其以实验开发系统为设计工具,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果,自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的逻辑编译、分割、综合及优化、布局布线、仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作。EDA 技术的教学应用软件主要有EWB、PSPICE、protel99、Max+Plus II、QuartusII、ActiveHDL、Modelsim 等。它们的共同特点是自动化、数据处理能力强、功能丰富完善、开放性和交互性良好。将EDA 技术引入教学,可以使抽象的理论形象化、复杂的电子线路实际化,并可以不断地修改电路和参数,即时观察输出结果,以加深对电子线路本质的理解,全面掌握所学内容。这样,不仅改变传统教学中理论与实际严重脱节的问题,还提高学生学的兴趣,能收到事半功倍的效果。因此,引入EDA 技术,改革和优化“电子技术基础”课程的教学方法、实践环节已经成为必然。

三、“电子基础基础”课程课堂实践式教学模式的实施过程

“课堂实践式教学模式”主要引入课堂虚拟实验教学形式,针对“电子技术基础”课程中的基础理论、基本概念和基础应用,在课堂上通过实验形式进行验证,并在实验过程讨论理论的适用范围、参数变化和影响关系,通过课堂对实验过程讨论激发学生学习兴趣,活跃课堂学习气氛,调动学生的积极性。[2]

1.“电子技术基础”基本概念

“电子技术基础”是电气、电子信息和测控专业的专业基础课,“三基”教学是课程的重点,即培养学生的基本概念、基础理论和基本技能。在电子技术中存在有较多的基本概念,如康华光《模拟电子技术》教材的第三、四章和第七章,提出的PN结的形成、小信号模型、正负反馈,以及在《数字电路技术基础》教材中第四、六章介绍的竞争冒险现象、161芯片形成的计数器基本概念。在原有教学模式下介绍这些内容时往往比较抽象,学生难以理解这些看不到、摸不到的东西。引入验证性EDA仿真和动态软件显示的教学方法,使学生看到这些原理的实现过程及这些概念的实际现象,并可以通过实验直观看到RC电路如何振荡出正弦波并如何转化为三角波和矩形波。更直观地看到161等芯片构成的计数器如何计数,以及人们生活中的数字钟如何来工作的。这些对学生都比较抽象,如果能通过EDA教学软件仿真就可以让学生有一定的认识,同时可以激发学生对本门课程的兴趣。[3]

2.在“电子技术基础”理论应用中引入应用案例

“电子基础基础”是一门专业基础课,其涉及的很多内容可直接作为后续课的应用基础,或直接在工程中实际应用,如《模拟电子电路》教材中的第七、八章中反馈放大电路、功率放大电路,放大电路的最大功率输出等实际工程应用问题,第三章的RC电路在工程中可用作延时器、振荡器等应用,第十章整流二极管在线性电源中的应用等等。在《数字电子电路》中多谐振荡器和和555定时器都是经常在工程领域中用到的。但在传统的教学模式中很少涉及如何运用《电子基础基础》的这些知识,学生在学习了电子技术基础后,往往只是掌握了这些理论知识,而不知如何将这些理论应用的工程中去,解决工程实际问题。在课堂实践式教学模式中插入应用案例的虚拟实践,可使学生在掌握理论的同时,学会如何去应用这些理论。例如可以组织一些电子设计比赛,这样学生就可以把电子技术的理论和单片机结合在一起,做出一些电子产品,或者实现一些逻辑功能。给学生提出了工程应用中的难题就存在于基本理论中的概念。

四、应用案例举例

对于RC正弦波振荡电路,电路的构成如图1所示。

由此引申出信号源电路,以下是设计信号源电路,如图2,这样可以在课堂上通过EDA仿真让同学有更直观的概念,如图3。

五、课堂教学改革预期目的与实施效果

基于EDA的“电子技术基础”课堂实践式教学模式改革将针对“电子技术基础”课程中的这些基础概念与工程应用要点,设计出对应虚拟实验案例,在课堂上演示、讨论,丰富“电子技术基础”课堂内含。预期通过两年的课程教学改革,使“电子技术基础”课程的所有基本概念、基础定律和理论应用结点多建立相应的EDA和应用案例程序,在“电子技术基础”的所有课堂中引入基于虚拟实验实践的教学模式。

参考文献:

[1]康华光,陈大钦.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005.

第2篇

【关键词】数字化环境 大学英语 翻转课堂 教学

【中图分类号】H319 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)31-0093-01

信息技术时代教条化、静态化的大学英语教学模式无法适应性学生个性及社会要求,必然要实施课堂改革。数字化环境下,搭建了教学资源平台,形成了翻转课堂教学模式,集中了网络教学、数字化课堂、翻转课堂,为大学英语教学问题的解决,找到新的突破口。“翻转课堂”即,学生课后学习教师的视频,学习知识,课堂变成了师生互动和生生互动的场所,解答疑难问题、运用知识等。探究数字化环境下新的教学模式在大学英语课堂中的应用,使大学生形成较高的英语学习能力,以更好地指导学习。

一、实验教学环境、对象和工具

教学实验通过MOOC平台中SPOC的功能,自主开设大学体验英语学校专有课程,让优秀教师结合不同的话题录制微视频。结合课程进度,通知学生新话题上线。评分标准:观看视频、完成练习、测验等。实验对象:某高校非英语专业大一在校学生。实验工具:利用设置参和准入条件,生成小型私有在线课程。

二、实验过程

(一)线上教学

教师团队在线授课,并通知给学生。教师设计教学任务,集中学生注意力,以视频为重点,通过提问的方式植入微视频中;在线解答学生疑问和学生开展交流,在线评估数字化环境教学功能,跟进记录,整理学生问题,把握学生知识点掌握情况,实施有效监控;学生对大学英语课堂教学提出意见,促使教师调整课程设计。

(二)线下教学

教师团队通过主题和任务驱动法划分大学体验英语为六个不同的话题,结合各阶段教育要求,考虑学生实际,分清教学重难点,细分教学目标,整体规划英语教学;采用各种方式,对各话题涉及的重难点,制作成微课,同时显示其内容:导入新奇、线索明晰、收尾迅速、主题突出。微课制作分为话题导入、总结两种类型,真实拍摄;录制单词拓展、难句分析、文化对比等视频。提供辅助教学资源,数字化环境下,分享知识,使学生掌握重点知识,形成知识网络。

教师结合学生练习、测试和结果,课下辅导学习效果低的同学;课堂上将学生划分为3~5人的讨论小组,配置任务,小组间协同解决问题,汇报成果,转化知识;教师定期组织小组责任人开展交流,了解学生的适应情况,便于针对学生开展后续服务,及时调整教学手段。教师结合学生在课堂上的活动表现及教学成果做出评价,将评价结果写进学生电子学档,记录学生英语成长情况,帮助学生解决问题,调动学习热情。

(三)线上学习

学生在数字化环境下实时获取学习资源,反馈自己学习到的知识,加深知识的巩固,了解自身学习情况。合理掌控学习时间、地点和内容等,采取多种交流方式,和同学协作学习。

(四)线下学习

翻转课堂教学模式理念引导下,教师课堂上采取各种教学形式,例如小组讨论、作业、单独辅导等,完成知识的内化,活跃学生交流,营造良好的英语学习环境。让学生自我阐述、评价,展示成果等,有助于学生形成良好的思维能力和语言表达能力,吸收知识。此外,教师要求学生反思自己,写入英语报告中。

三、实验反馈

首先,新教学模式的践行,结合教师教学形式及学生学习适应情况。一些学生认为,教师在录制课程中的教学风格和形式不同,花费较长时间调整课堂录制,这就需要形成统一的录制风格。偏远农村的学生不喜欢这种新的教学模式,因为他们不适应现代技术的学习;使得课堂教学压力较大,有许多课堂任务没有完成。从实验结果反馈的信息看,新教学模式减少了教师多次研读和反馈问题的时间,避免了重复性操作,将更多的精力和时间用在教学设计和学生指导上,调动了学生学习热情,产生了良好的学习效果[1]。

其次,新的教学模式监督了学生学习,通过多种方式集中学习注意力。一些学生认为,节省课堂时间,做笔记,反复看自己不懂的地方,延长了学习时间;实时配置学习时间,养成了自学的习惯,较好地巩固了单词、短语、句式,并能得到及时的反馈,多次修改自己作文,一段时间过后,自己作文水平得到提升。一些同学认为,新教学模式无益于自己学习,因为在网站学习,学习主动性不高,时间过长,无法集中注意力,希望提炼内容,同一教师教学过于单一,希望授课模式多样化,以提升课堂教学趣味性。

四、结束语

数字化环境下,采用大学翻转课堂模式,教学动态化,课堂教学以教师为主导,以学生为主体,迎合了新时期课程教学改革的需要。多媒体形式展现学习知识,强化了学生对知识的理解[2]。而需要正视的是,翻转课堂下,学生不主动提问,影响翻转课堂效果。教师无法在短时间内转变引导角色,家长看来,翻转课堂教学效果无法量化。新翻转课堂模式的研究还不成熟,需要增加学生样本数量,拓宽学生样本范围,还需深入研究,展现大学英语教学新视角,提供教学实证范例。

参考文献:

第3篇

在北京市和西城区教委的支持下,北师大二附中认真践行《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的文件精神,认真研究、深入推进学校数字校园建设工作。目前,北师大二附中数字校园建设与应用机制已渐近完善,以促进师生发展为根本的数字校园建设已过渡到智慧校园实践探索阶段。

当前,学校数字校园建设与应用特色主要体现在以下方面。

一是完备易用的数字化基础环境。为给师生营造良好的数字化教与学环境,学校建设了校园一卡通系统,实现了学校资源一体化管理;建设了高性能、易管理、易使用的校园无线网络环境,使数字化移动学习与办公在校园内能随时发生;构建了融合通信应用、具有技术生态的数字校园基础运行支撑系统,形成了数据融通、应用集成、单点登录、统一权限控制、微应用开发等技术机制,这些基础的数字化环境的搭建,使用户体验真正做到了个性化。

二是支持教育教学模式创新。从2012年9月开始,学校就创办了数字化学习特色班,选择语文、数学、英语三个学科开展数字互动课堂实验,并为每位参与实验的教师、学生配备了手持式移动教学终端,搭建了可支持翻转课堂教学模式的Moodle教学系统、支持课堂互动的iTeach教学平台。目前, 上述软件系统已成为学校数字课堂常态化教学工具,其中Moodle教学系统已在全校范围内广泛使用。同时,学校还引进了上百种iPad应用软件,以供教师教学与学生学习参考。