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数字钟课程设计范文1
关键词:AT89C2051;SWC;数字温度计;NE555;MC14553
中图分类号:TP274文献标识码:B
文章编号:1004-373X(2008)24-172-03
Design of Programable Digital Thermometer
LI Na,DONG Juntang,ZHANG Weihu,LIU Wenxia,YANG Huicai
(Collage of Physics and Electronics Information,Yan′an University,Yan′an,716000,China)
Abstract:This paper points out the disadvantage of the digital thermometer which based on the integrated circuit such as the SWC,NE555,MC14553,MC14511 and so on,a programmable and fast measurement digital thermometer is designed which the signal chip microcomputer AT89C2051 has completed to control and display .The circuit is simple,the test shows the circuit has the mode to measure automatically,adapt to different demands.The stability and veracity are impreved.
Keywords:AT89C2051;SWC;digital thermomter;NE555;MC14553
温度是工业控制中最重要的控制参数之一,且与人们的日常生活息息相关。因此温度的测量显得尤为重要。SWC是一种设计新颖、计量准确、基本不受传输距离限制、直接将被测温度转换为数字信号的温度传感器。针对文献中采用SWC,NE555,MC14553,MC14511等集成电路实现数字温度计存在的不足,对原有电路提出改进设计,用AT89C2051实现译码和显示功能,设计思路清晰、电路简单。用汇编程序实现测值3次取平均,该数字温度计的精度可以达到0.1 ℃。
1 问题分析
原温度计由数字式温度传感器SWC、单稳态触发电路、计数电路、译码与LED数码显示电路等组成。其设计原理图如图1所示:
其中,SWC数字式温度传感器又称为集成数字脉冲式探头,对外接口分别为控制线K,信号线S和公共线G,是一种三端器件。具有加电启动和宽脉冲触发2种启动方式,在此设计电路中使用宽脉冲触发形式。定时(单稳态触发)电路以NE555为核心产生定时宽度为50 ms的闸门脉冲电压,一路加至SWC的K端作为启动信号;另一路经过微分电路后加置MC14533的13脚进行计数器清零。用MC14533的11脚作为输入,第1,2,15脚作为输出,完成计数功能。最后用具有锁存/译码/驱动功能的MC14511实现BCD译码,使数码管SM4205显示出温度数值,完成测温。详细工作原理见参考文献。
用该电路实现测温每次加电后必须启动按钮开关AN,而且每按1次只能实现单次测温,如要连续测温则操作比较繁琐。由MC14533,MC14511集成块构成计数、显示功能的电路比较复杂,且连线多,可靠性不好,将电路级联、焊接好后进行调试和修改都比较复杂。相对于用较多的集成电路,用单片机可以实现测温电路的控制,实现可编程功能,电路简单且易于调试。另外,原电路是一次性读数并显示,没有对所测得的数据进行任何处理,所以数据的可信度不高。
2 硬件电路的改进
电路控制部分的核心为单片机AT89C2051,外接SWC、显示电路和按键。
2.1 单片机AT89C2051
单片机AT89C2051是整个电路的中心控制单元,是一个低电压高性能的8位单片机,与MCS-51单片机的内部结构基本一致,区别是增加了1个模拟比较器,减少了2个对外的端口(P0,P2口),双向端口P1,P3有独特的功能,因而使芯片的外部输入引脚大大减小。指令系统与MCS-51兼容,内含2 kB FLASH Memory和128 B的随机存取存储器(RAM),15个可编程I/O线,2个16位定时器/计数器,5个两级中断源,1个可编程全双工串行通信口。故其功能十分强大,可提供给许多高性价比的应用场合。所以本设计的控制部分采用AT89C2051,完全能够满足系统中要求的控制、数据处理和译码显示的需要。
2.2 改进电路原理图
电路原理图如图2所示。
AT89C2051单片机采用最小化应用设计。数字温度传感器SWC的K端接P1.2,用作连接50 ms高电平触发电平,G端接地,S端作为SWC的信号端连接AT89C2051片内模拟比较器的正向输入即P1.0,P1.1连接R2,R3后外接5 V电压作为反向输入端;通过调整R2和R3的阻值,可以使模拟比较器的反向输入端电压是同向输入端即SWC的S输入端电压的1/2,这样可以有效地提高测量的可靠性。显示采用动态扫描方式实现,P1口输出段码数据,P3.2,P3.3,P3.4作输出扫描位码。为提供LED 数码管的驱动电路,用三极管9012作电源驱动输出。P3.0连接外部按键,用于接收用户的命令,切换不同的测温模式,实现温度计的可编程功能。单片机时钟采用内部振荡器外配12 MHz晶振,复位采用上电自动复位电路。
3 软件设计
3.1 设计思想
总体设计思想是用单片机AT89C2051实现以前复杂的集成电路实现的功能,并设计自动测温等编程模式。
温度传感器SWC采用单线输出方式,当K端使用50 ms宽脉冲触发后,S端输出一串脉冲,每个脉冲为0.1 ℃增量,脉冲个数代表了被测温度的数字量。用程序将计数/定时器T0的计数输入端和单片机AT89C2051的内置模拟比较器输出端P3.6短接(用P3.6读入直接写到P3.4来实现);单片机采用T0为计数工作方式,T1为定时工作方式,即设计每50ms定时时间到达后,统计出T0计数的脉冲值,即是数字温度传感器SWC所测得的温度值。将此数值存入预先开辟的内存单元,在测量3次后,对所测数值取平均后送到P1口显示,即为所测出的温度值。图3是系统总流程框图。当检测到P3.0外接的按键按下,P3.0为低电平时,实现点动式测温模式,如P3.0按下时间大于1 s后,进入自动测温模式。
3.2 50 ms定时初值设置
当系统加电后,首先对单片机进行初始化。设50 ms计数初值为X,根据公式X=M-定时时间/T,有X=216-50 ms/1 μs,计算的初始值X=15 536,二进制表示为11110010110000 B,16进制表示为3CBOH,即TL0初始化置B0H,TH0置3CH。并置P1.0,P1.1为0,用作内置模拟比较器的输入。
MOV SP,#70H;
MOV TMOD,15H;
设置T0计数模式、T1为定时、工作方式1
MOV TH1,#03CH;
MOV TL0,#0B0H;
CLR P1.0;模拟比较器同向输入端设置
CLR P1.1;模拟比较器反向输入端设置
SETB EA;开总中断
3.3 键盘处理子程序设计
在每次测量完成后,都要检测键盘的状况,当检测到P3.0的键盘按下时,启动延时程序。在延时的过程中,一直监测键盘的状况,如在延时结束前键盘被释放,则进入测温程序,测量1次温度,这样就可以实现点动测温。而在延时的过程中键一直被按下,则延时结束后转去执行自动测温子程序。在自动测温子程序中,每执行完1次测温,就检测1次键盘,如键被按下,就推出自动测温模式,否则继续执行测温程序。
部分程序如下:
DELAY: MOV R5,#50H;
DEL0: MOV R6,#100H;
DEL1: MOV R7,#100H;
DEL2:P3.0,FINISH
DJNZ R7,DEL2;
DJNZ R6,DEL1;
DJNZ R5,DEL0;
JMP AUTO
3.4 数据处理
由于SWC已经过了非线性处理,所以数据处理部分主要完成3次测量结果平均值的计算和译码显示。单次测量结果最大为500,所以用8位MCU时需要注意,应该用2个存储单元进行存储。对于译码显示较为简单,只需要对计数结果,用查表的方式送显就可以实现。
4 结 语
传统的温度检测大都以热敏电阻作为温度传感器,但是热敏电阻的可靠性较差、测量温度准确率低,并且还必须经过专门的电路转化成数字信号后才能用单片机进行处理。本文相当于文献,基于单片机AT89C2051和数字温度传感器SWC实现的数字温度计比原设计电路简单、需要元器件少,主要依靠单片机实现原来复杂的集成电路实现的功能;在软硬件设计中,都采用了提高可靠性的措施,所以,测量数据可靠性大大加强。另外,用软件实现原硬件实现的功能,可以降低成本,方便调试。用文中设计的温度计具有硬件连接简单、体积小、测量精度高、可以实现自动和点动测温2种方式;抗干扰能力强,测得温度准确,可以根据具体要求添加不同的测温模式等特点,可广泛应用于温度测量和性价比要求较高的领域。
参考文献
[1]杨延宁,张志勇,张虎,等.一种基于SWC的数字温度计的设计[J].现代电子技术,2007,30(21):104-105.
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[4]杨伟涛,苗风东,倪邦发.基于ARM的热敏电阻温度计的设计.现代电子技术,2007,30(8):59-61.
[5]沙春芳.红外温度计MLX90614及其应用.现代电子技术,2007,30(22):36-37,40.
数字钟课程设计范文2
关键词:信息技术;创新教学;数字化教学资源;教学效率
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)36-0023-02
DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.36.013
随着信息技术的快速发展,在各行各业中都采用了信息技术现代化,对行业的发展起到了重要的促进作用。在学校教育中,运用信息技术进行教学,也起到了突出的作用。在中小学信息技术教学中,教师要改变传统教学中枯燥的教学方式,充分运用信息技术的数字化资源,激发学生的学习兴趣,使他们积极主动地探究信息技术知识,提高他们的信息技术综合能力。在构建高效的信息技术课堂教学时,教师要结合信息技术学科的特点和学生的兴趣来挖掘数字化资源,构建高效的课堂教学。在进行教学改革的过程中,教师要不断进行学习,努力提高自己的信息技术专业能力,加大教学改革的力度,使信息技术课程在运用数字化资源的过程中取得实效。
一、数字化教学资源建设的意义
在素质教育的过程中,信息技术教师不仅要让学生掌握信息技术的基础知识,还要培养他们的信息技术能力,让他们能熟练地运用计算机网络查阅资源。在提高学生信息技术技能的同时,让他们掌握丰富的知识,拓宽他们的知识面。在运用信息技术进行教学时,充分运用数字化资源能实现教学的趣味性、多样性,激发学生的学习主动性,有利于培养他们自主学习的意识,让他们具备探究精神和创新精神。在信息技术教学中,运用数字化教学资源能给学生提供自由、宽广的学习空间,让他们通过人机智能交流来掌握所学的知识,使他们的学习过程中充满探究的快乐,从而激发他们学习信息技术知识的主动性。
二、中小学信息技术教育目标
在义务教育阶段,信息技术课程的教学目标是培养学生运用信息技术的能力,激发他们的学习主动性,让他们通过自主学习和探究掌握信息技术技能,并能熟练地运用信息技术来进行学习,提高他们收集信息和运用信息的能力。在进行中小学信息技术教学时,教师要让学生具备以下能力:能熟练地运用计算机的输入设备和输出设备,了解计算机的基本结构;能熟练地进行文字的录入;掌握文件的创建、编辑和保存;学会用计算机进行网络查询,获取数字化的知识。在运用数字化资源教学时,教师要以学生的兴趣为教学的切入点,使学生积极地参与到课堂学习中,使信息技术教学目标顺利实现。
三、中小学数字化资源建设策略
(一)注重信息技术教学
在传统教学中,由于应试教育的影响,学校对信息技术教学不重视,经常出现信息技术课程少、教师占课等情况。随着素质教育的进行和信息化教学的不断深入,学校要重视信息技术课程教学,并鼓励教师充分运用数字化的资源,给学生构建丰富的教学内容,调动学生的参与积极性,让他们在和教师的互动中掌握信息技术的操作,并在实践中学会如何运用数字化的资源,有效提高学生的信息技术综合能力。在加强信息技术教学的过程中,教师要充分运用信息技术学科的特点,采用信息技术进行教学,为学生创设一个直观的学习情境,使课堂教学实现数字化、现代化、开放性的教学,大大提高课堂教学效率。
(二)提高对数字化资源建设的认识
随着信息技术的快速发展,教师要摆脱传统的教学观念,认识到数字化资源对教学的重要作用,并结合数字化资源进行教学,给学生创设一个内容丰富、形式多样的信息技术课堂。在积极运用数字化资源进行教学时,教师要培养学生运用信息的意识,并学会运用数字化信息解决各种问题。在信息技术教学时,教师要结合丰富的实践教学来让学生进行信息技术的运用,让他们通过自主探究掌握信息技术技能,提高他们的信息技术综合素质。在充分运用信息技术数字化资源时,学校要不断加强计算机的软硬件设备,为学生的学习提供有利条件,使信息技术教学顺利进行。
(三)对信息技术教师进行专业培训
在传统教学中,大部分从事信息技术教学的教师不是专业教师,导致信息技术教学效率不高。在信息化快速发展的时代,要培养学生的信息技术能力,学校需要组建一支专门的信息技术教师,并定时对教师进行信息技术培训,提高教师的信息技术专业素质,让教师能运用丰富的教学经验来指导学生进行学习,促进课堂教学的顺利进行。
(四)对信息技术教学进行及时反馈
数字钟课程设计范文3
【关键词】数字化课程平台 中国元素 在线开发课程
【基金项目】江苏省高等教育教学改革研究课题:数字化课程平台建设与教学模式改革研究,编号:2015JSJG514。
【中图分类号】N41 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)35-0211-02
1.引言
随着网络的发展,信息化与课程教学的深度融合发展,数字化课程平台建设越来越受到重视。2012年,美国的顶尖大学陆续设立网络学习平台,在网上提供免费课程,Coursera、Udacity、edX三大课程提供商的兴起,给更多学生提供了系统学习的可能。在线开放课程是传统课程以网络为平台,在现代网络信息环境下的重建,是教师、学习者、媒体教材和网络学习环境四者持续相互作用的过程与内容的总称,具有交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征。数字化课程平台突破现有教育模式的时空限制与学习方法的限制为教师和学生个人构建了网络学习空间,使学习资源无限丰富,并可充分利用碎片时间,促进教与学、教与教、学与学的全面互动[1]。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》提出要加强优质教育资源开发与应用和网络教学资源库建设,开发网络学习课程,建立开放灵活的教育资源公共服务平台,促进优质教育资源普及共享。正是基于此背景,江苏省教育厅和爱课程网共同打造了为省内各高校服盏脑谙呓萄平台―江苏省在线课程中心。在此背景下,我院选取了部分已在校内网络课程平台上建设及使用效果出色的课程,在江苏省在线课程中心上进行创建及使用。《中国元素》于2011年面向全校学生开设,选课学生每年近千人。课程选用的教材是由本课程团队编撰,“十二五”职业教育国家规划教材《中国元素》。本课程已在学院课程资源平台上建设,并已拥有一定数量的教学资源。本文根据数字化课程平台建设实践,探讨如何在网络环境下建设在线开放课程,研究符合本课程特点的网络教学模式。
2.课程特点与总体结构设计
《中国元素》是江苏食品药品职业技术学院的公共选修课,属于人文艺术素质类课程,主要向学习者普及中国传统文化知识,提高学习者的人文艺术修养与审美能力。课程同时指导学生了解具有中国典型特色的饮食文化和民俗文化,培养学生学习、鉴赏、运用、传播中国传统文化的能力,帮助学生认识中国传统文化各方面的成因、过程和规律,从而使学生获得知识和方法两方面的教益,增强青年学生社会责任感和使命感。
本课程主要讲授了中国饮食文化的历史和民俗的内容,饮食文化中国茶文化和酒文化的历史、分类、营养健康等知识,中国肴馔文化的发展与中国菜系特色;讲授了中国民俗文化中的生产劳动民俗、社会生活民俗和精神生活民俗。
《中国元素》课程结合“爱课程”平台的特点,将课程建设主要分为公告、课程标准、评分标准、课件、测验与作业、考试、讨论区七个部分。其中课程内容部分主要包括中国饮食习俗概述、人生岁时食俗、茶俗、汤羹、肴馔文化、肴馔艺术、中国菜系、中医药膳、二十四节气、十二生肖、招幌与市声、节日习俗、姓氏与谱牒、祥瑞吉物、风水与游艺民俗等。
3.课程网络平台建设的原则和流程
课程网络平台的建设与设计是依据建构主义学习理论的思想,以网络为基础,提倡的是“双主”教学模式。新型在线开放课程的设计不仅应遵循课程建设的一般原则,如科学性、艺术性、完整性等,还应整合信息技术与课程资源,开放课程内容和教学活动过程,使学生从“围观”到“参与”教学活动并“完成”教学任务;教师严格按照教学进度,在线组织、实施、管理教学过程[2]。
利用“爱课程”进行课程网络建设,教师注册登录后,可以直接通过平台创建课程,并对课程进行设计、和修改,同时对作业进行批改、备份和管理。《中国元素》课程网络建设的流程见图1。
图1 课程网络建设流程
4.在线开放课程运行流程
在线开放课程在上线之后的运行流程主要包括课程预告、开始每周授课、答疑互动、结课考试、确认成绩五大部分(见图2)。课程预告是在开课之前2个月左右课程介绍页,提前预热课程,进行招生宣传。随后进行每周授课,首先设定评分规则,创建好每周的教学单元结构,添加教学单元内容后,在一个固定的时间点,并配合每周的教学内容,本周教学公告,公告内容包括:开课欢迎、本周内容导学、重难点解析、教学进度安排等。第三部分即答疑互动,是课程开课后,课程团队需关注和引导讨论区的互动交流,针对学生学习中遇到的问题给予及时解答。课程内容教学结束后,可安排结课考试,确认成绩。
图2在线开放课程运行流程图
5.课程与网络结合的教学优势与效果
(1)“以学习活动为主线”的教学模式改革和创新
《中国元素》课程资源平台界面友好、美观,富有吸引力和人性化,有良好的学习意境,依托丰富的数字化课程资源,以学习活动为主线,以学生为主体,开展各类混合式教学应用,深入探索网络辅助教学的新模式。以学习活动为主线的教学模式改革强调以学习活动为中心的教学设计,以多元网上学习活动的设计和开展为载体,围绕活动设计和应用数字化课程资源,发挥学生的主观能动性和主体性。在有效网络交互、师生与资源互动的过程中,培养学生的学习、实践和创新能力;同时提供了在线辅导、讨论答疑、评价等功能支持学生之间、教师与同学之间的交流互动,大大增强了学生学习的积极性和主动性,给学生提供自我思考和发挥的空间,促进了学生个性化学习,有利于教师开展线上线下的混合式教学。
(2)拓展网络第二课堂,改革考评机制
借助网络教学平台搭建数字化学习环境,打破课堂教学的时空限制,拓展网络第二课堂。教师拥有了双重身份,即:课堂上的“真实教师”和虚拟学习空间的“虚拟导师”,密切了师生关系。此外,虚拟导师和网络平台的课程教学管理功能能够对学生进行有效的教学监控与过程性评价。改革以期末考试为主的终结性评价方式,更突出以学生为本,强调学习过程,弱化期末成绩,形成人性化、综合性、激励性的考评方式。
相信本课程通过进一步的推广使用,配合丰富的教学资源,有趣的视频,高水平的教师,易于操作的平台,合理的考核体系,会吸引更多的校外学生和社会青年学习,产生更大的社会影响。
参考文献:
数字钟课程设计范文4
本书阐明数学建模和计算建模在多种多样学科中的应用。本书的重点在于说明数学建模和计算建模具有跨学科的性质,各章的作者都是自然和社会科学、工程学和艺术等领域的国际级专家,为读者提供当代在发展数学建模和计算机实验的方法论方面的丰富成果。本书也是关于应用数学和计算数学的方法、思想和工具等方面的很有价值的导引书,藉助这些方面的知识有利于解决自然科学、社会科学、工程和技术等方面的问题。
本书的特点在:(1) 严格的数学步骤和实例――数学创新和发现的驱动力;(2)从广泛学科中挑选的众多实例,重在说明应用数学和数学建模的多学科应用和普适性;(3) 来自人类知识各方面发展中既有理论也有应用的原创性结果;(4)促进数学家、科学家和工程师之间进行交叉学科相互作用的讨论。
对于从事数学和统计科学、模化和模拟、物理学、计算科学、工程学、生物和化学、工业和计算工程等领域的专业人员来说,本书是一个理想的资源。本书也可当作数学建模、应用数学、数值方法、运筹学以及优化等方面的大学课程的教科书。
本书共分5部分,12章。第1部分 引论,含第1章:1.在理解自然、社会和人造世界中数学模型的普适性。第2部分 在物理学和化学中的高等数学模型和计算模型,含第2-4章:2.磁涡,Abrikosov 晶格,以及自同构函数;3.在Cholesky分解的局部关联量子化学构架中的数值挑战;4.量子力学中的广义变分原理。第3部分 在生命科学和气候科学的应用中的数学模型和统计模型,含第5-6章:5.具有药物敏感、出现多重耐药以及广泛耐药株的结核病的传播模型;6.着眼于抗菌素耐药性而对更加综合的传染病进行建模的需要。第4部分 科学和工程中的数学模型和分析,含第7-10章:7.动力学系统中由数据驱动的方法:量化可预报性以及提取时空图案;8.求解Banach空间中非线性反问题进行正则化时的光滑度概念;9.一阶对称的具有约束的双曲型系统的初值问题和初边值问题;10.信息集成,组织和数值调和分析。第5部分 社会科学和艺术中的数学方法,含第11-12章:11.满意认可的选举;12.使用几何量化对音乐韵律变化建模。
数字钟课程设计范文5
关键词:高职艺术设计;基础课程;多维数字化;
中图分类号:G718.5 文献标识码:A 文章编号:2095-4115(2014)09-264-1
一、高职艺术设计专业课程设置中出现的问题
设计基础课,目前高职艺术设计专业大多是把“三大构成”连续上完,在下一学年或更高年级再安排设计专业课,专业基础课程和专业课程之间的衔接有一定的随意性。由于缺少以“多维度”为坐标轴的系统教学内容的整体把握,课与课之间递进关系不强,学生知识积累不系统,思维转变不连贯,难以深入了解、实践、掌握和应用一门设计课程与方法。
设计专业课由于受到设计基础课设置影响,也出现了类似的问题:有的课程内容重复,有的课程相隔太远,课与课之间相对孤立,学生在学习的过程中感觉很被动,在需要针对性课题研究的时候,没有相应的教学模块,学生无法针对一个课题深入学习,教学效果和实践效果都大打折扣。针对高职艺术设计专业课程设置中出现的问题,以及教学系统对课程整合的要求,提出一种利用数字化技术为手段,多维度设计基础课程整合的教学思路是改革高职设计基础教学的当务之急。
二、多维视角数字化教学的探索实践
鉴于以上原因,笔者经数年实践总结,在教学中构建了一个“多维视角数字化教学模式”,现介绍如下:
开课单位:绍兴职业技术学院
课程内容:设计基础课《设计基础与造型训练》
授课班级:为2013级电脑艺术设计3班
课程总课时:85学时
主要教学设计:把整个课程分为造型概论、基础素描写生和创意素描、构成设计、基础知识的专业应用几个教学阶段。对于造型训练中出现的相关学习方法、操作技法等理论知识,基础知识的专业应用环节以及教学评价,主要安排数字化教学,其余的训练时间则用传统的教学方法。
强调“多维视角”认知的数字化教学模式过程:艺术设计基础课程的传统教学模式是“新概念新方法(技法)解说――教师演示――学生练习――教师巡堂指导、发现问题――个别指导或集体指导――归纳”。
笔者所采用的“新模式”则把这个课程分为两个环节,第一个环节:“新概念新方法(技法)解说――教师演示――学生练习――教师采集学生问题――学生互相借鉴――继续练习――教师及时整理学生问题,补充资料,整合设计制作教学课件。”第二个环节――数字化软件实操教学,其核心内容是“变以往教学中单视角或视角不全为多视角展示学习内容,包括某个问题不同学生的解决方法和效果,以及同视角优秀作业和问题作业的解决方法和效果的同时对比展示――教学评价――继续练习”。三、多维视角数字化教学模式的优越性
经过教学实践,笔者发现,多维视角数字化教学除了具备常规多媒体教学模式所有的特点和优越性,现归纳如下:
(一)和专业课程紧密性特点
设计基础阶段作为专业课程的铺垫,但是和专业课程又有截然不同的教学目的和要求。它既是专业设计的基础学习阶段,也是设计能力的基本培养阶段,多维度的数字化教学模式的开展注意到课程之间的关联性和递进性。
1.关联性
上下课程有所关联,不但方便同一主题的纵向展开,在某些时候还能帮助学生设计思维的有效拓展。
2.递进性
基础课程和专业课程之间不但要有关联,更要有递进,才能使学生思维跟随着课程的深入在同一维度上层层渐进,从而避免因课程之间的孤立而导致每个维度上的学习流于表面、浅尝辄止。
课程内容设置的“关联性”和“递进性”体现了课程整合的本质,符合大脑学习知识的科学积累过程,能够使学生顺利有效地完成专业训练。而“维度训练”的教学思路,正是课程设置“关联性”和“递进性”的体现,将设计基础课程也按照“维度训练”的教学模块进行打包。
(二)科学性
正是因为多维视角数字化教学模式充分考虑了学生学习认知的基本规律和途径,进行了合理地设计和周到的教学安排,使更多学生能同时在教学过程中发现自己的问题和体会别人的解决办法,实现了以往传统教学和常规多媒体教学无法做到的学习效果和教学任务,所以说这种教学模式更具科学性。
五、结语
教学实践中部分教师出于惰性和怕辛苦、奉献精神缺失等原因,为了便于操作或应付检查,在艺术设计基础课程中使用数字化教学时,只注重做一些通过搞形式、玩技巧来哗众取宠的蜻蜓点水式的表面文章,至于实质的教学内容是否真正符合学生的需求,教师本身的教学价值观和教学理念是不是学生感兴趣的,他们可能就不去关注了,因此学生实质问题并没有得到实在有效地解决。本文就传统多媒体教学的种种老问题,提出以“多维视角数字化教学模式”新改革。实践证明,这样的教学模式才能真正充分发掘和展现数字化教学的最大化潜能和功效,是极具现实意义和推广意义的。
数字钟课程设计范文6
摘要:在技能竞赛引领下,运用多种信息化手段助推“中药调剂技术”教学资源库的开发,以期在教学应用中能更好地体现学生的主体地位和教师的主导作用,解决传统教学中存在的难题。
关键词 :高职;中药调剂技术;教学资源库建设;技能竞赛;调配
基金项目:江苏省职业技术教育学会2015-2016年度职业教育研究课题“技能竞赛引领下‘中药调剂技术’的信息化教学改革”(项目编号:XHDY2015055);常州卫生高职校课题“技能竞赛引领下‘中药调剂技术’的信息化教学改革”(项目编号:CW201508);2014年江苏省高校“青蓝工程”基金资助项目
作者简介:申海进,男,常州卫生高等职业技术学校讲师,医学硕士,主要研究方向为药学技能;李勇,男,常州卫生高等职业技术学校医药技术管理系主任,教育硕士,主要研究方向为职教管理;刘新新,男,常州卫生高等职业技术学校现代教育中心主任,工程硕士,主要研究方向为教育技术。
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1674-7747(2015)21-0072-03
中药调剂是以中医药理论为基础,根据医师处方或患者需求,将中药饮片或中成药调配给患者使用的过程,它是一项负有法律责任的专业操作技术,[1]而与此相对应,“中药调剂技术”是高职药学专业一门实践性与应用性较强的课程。该课程在传统教学中存在着一系列亟需解决的难题,有研究者指出,课程资源库开发是课程改革的要求[2],因此,有必要对现有教学资源进行整合,同时,借助多种信息技术开发新的教学资源。
一、课程背景
技能竞赛的项目设置及竞赛标准对专业教学的内涵进行了极大的丰富,[3]因此,按照竞赛与教学相结合的整体要求,中药传统技能竞赛的“中医药理论”、“中药性状鉴别”、“中药真伪鉴别”、“中药调剂”、“中药炮制”等五项内容,分别被项目化,形成“中医药学概论”、“中药鉴定技术”、“中药调剂技术”、“中药炮制技术”等四门课程。其中,除基础课程“中医药学概论”外,其余各门课程分别对应“中药购销员”、“中药调剂员”、“中药炮制与配制工”等工种的培训内容。学习结束后,经考核全部课程成绩优秀者,可参加各级教育主管部门举办的“中药传统技能”竞赛;各门课程成绩合格者,可参加对应等级工种的职业资格鉴定。其中,“中级工”(国家职业资格四级)对应技能竞赛“中职组”竞赛要求,“高级工”(三级)对应“高职组”要求。
二、传统教学难题
职业院校较大的师生比,加上课程自身的特点,使传统教学中常存在一些难题,如:不同老师间评判标准不一致;教师需多次重复演示同一动作,指导顾此失彼;学生掌握动作不规范,实施操作不到位;部分学生学习倦怠等。
三、资源建设思路
技能竞赛是职业教育的一项重大制度改革和创新,其最终目的是实现“以赛促教、以赛促学、以赛促改”。[4-5]全国职业院校中药传统技能竞赛明确指出,竞赛的举办旨在引领教育教学改革,然而,无论是中职组还是高职组的赛项规程都只说了“引领”,并没有明确改革的路径与方法。也就是说,大赛仅仅为我们指明了改革的方向,至于如何进行改革,则需要我们勇于尝试,认真探索,不断总结提高。技能竞赛“中药调剂”项目的比赛方案表明,竞赛不但对参赛选手的着装、衣帽、卫生等方面有较详细的要求,更对审方、调配(操作过程、剂量误差、时间)、复核装袋、发药清场等环节做出了明确的规范,其中,“调配”质量的高低将直接影响到药物治疗的效果。其余三个竞赛评分表中的占分大项,“单剂量误差”及“总剂量误差”的多少、“调配时间”的快慢,均取决于调配动作的规范性和熟练程度,所以,“调配”是本课程的教学重点环节,[6]并且也是难点内容。
为使课堂教学更符合学生认知规律,更具实效性,我们结合学生未来工作环境和岗位技能的实际需要,针对传统教学中的难题,特别是教学的重点、难点,按照“碎片化资源、结构化课程、系统化设计”的顶层原则,在技能竞赛引领下,以信息化教学大赛为契机,遵循“有趣、有理、有用”的目标,基于平台互联及数据挖掘开发了多款软件,所有资源均碎片化处理,并提供检索功能。这里,所有教学资源均为辅教辅学而开发,资源建设的目的主要在于两个方面:一是为了便于教师教,二是为了便于学生学。
四、资源建设
(一)资源的碎片化处理
在教学实践中,为方便学习,以技能竞赛的评分细则及扣分标准为蓝本,进一步将教学内容分解成“清理戥秤与桌面”、“审慎压方”、“铺纸”、“持戥”、“校戥”、“识戥”、“抓药”、“分戥称量”、“按序调配”、“特殊处理药物”、“复核”、“单包注明”等12个操作单元。
(二)数字化资源的开发与整合
首先,拍摄了完整的真人演示视频,再经碎片化处理形成了12段相对独立的真人演示视频。由于真人演示难以尽善尽美,我们还以真人视频为基础制作了3D仿真动画,再整合动作要领的文字说明及操作细节的演示图片等,制作成“中药调配动作规范软件”,并配备软件使用说明。
“中药调配动作规范软件”不仅解决了教师重复演示的问题,也方便了学生的学习。以往教师可能要一遍遍地给每个同学演示动作规范、讲解操作要领,现在学生只要正确输入学号与密码,就可以有针对性地选择自己所需要的学习内容(可以是完整的操作流程,也可以是单个操作单元)进行反复观摩、强化学习,这样的处理将教师从原先的重复说教中彻底解放了出来。当同时有很多学生出现问题想要请教时,教师有可能来不及解答,这时,软件的使用就为学生自主学习提供了可能,从而有效解决了教师指导中顾此失彼及指导不及时的问题。视频与动画均有快进、慢放、倒退、暂停等功能,可反复观看,以利于学生学习规范化的动作。为了适应职业学校的学情特点,每一个操作单元都控制在1分钟以内,从而方便学习者利用零碎时间进行学习。
为了最大限度地激发学生的学习兴趣,强化学习效果,我们还制作了“中药调配操作要领语音识别”、“中药调配操作规范视频纠错”等交互性质的软件。
(三)动态捕捉技术的应用
“动态捕捉技术”是借助计算机技术,采用测量、跟踪、计算等方法捕捉运动物体的真实运动数据,在计算机上生成动作文件,然后利用动作文件控制计算机运动角色,生成人体画面。基于“动态捕捉技术”,以学生为软件制作素材的原型,自主开发设计了“中药调配动作规范训练软件”,附流程。
当学生进入“中药调配动作规范训练软件”进行操作练习或考核时,可以自由选择完整操作流程或单个操作单元,软件会对练习者每一步的操作进行动作判断。在训练模式下,软件设定的误操作提醒,可随时提醒学生所犯错误,以便于学生对正确操作方式的学习与掌握,同时,软件还会对错误操作进行截屏与记录。在考核模式下,软件会依照事先设定好的评分标准对考核者的操作进行评分,同时,进行动态排名。无论练习模式或考核模式,软件后台都会自动进行数据统计,当同一错误高频率发生时,软件会经由网络学习平台向教师端报告,以便于教师及时干预,加以指导。
“中药调配动作规范训练软件”的优势主要体现在:(1)按需学习。学生学习时,既可以选择完整操作进行练习,也可有针对性地选择自己薄弱的单元操作进行练习;既可以在课上练习,也可课后自行选择时间开展学习。(2)标准客观。“中药调配动作规范训练软件”可提供绝对客观的判断,解决了不同教师评判标准不一致等问题。(3)高效运行。传统教学中,训练学生较多时,教师巡查指导难免顾此失彼,软件的使用可保障多人同时操作。(4)即时评价。练习过程中,系统能即时反馈动作是否规范,并即时提醒纠正。这种即时评价机制,还有效避免了部分学生学业倦怠的问题。(5)数据统计。后台自动收集学生的操作评分及排名、误操作及频率统计,以利于教师及时跟踪指导。
(四)学习效果评判
技能大赛的赛项设计与评价标准,是职业院校教学设计改革的直接依据,[5]本课程的教学资源学习效果评判采用了技能竞赛“中药调剂”分项的要求。所有12个单元操作的评判标准与分值安排均已事先植入网络学习平台及相关软件,无论课上或者课下,对于所有学生的练习或考核成绩,系统都会如实记录,并计入学生的平时成绩。
所有教学资源均上传课程的网络学习平台(tsyl.fy.chaoxing.com),并适应多种操作系统(Windows、NetWare、Unix、Linux、Mac),支持多种终端机登录(PC、iPhone、iPad、Android)。网络学习平台的使用,改变了原有学习时间、学习空间的限制,使学习变得无处不在,无时不在。在网络学习平台上,学生不但可按体系进行顺序学习,还可借助平台提供的智能搜索功能进行跳跃式学习。
五、反思与结论
专业教学资源库是促进学生自主学习的有效手段,[7]本课程依据技能竞赛建设的教学资源库,既能确保学生的主体地位,又能发挥教师的主导作用。“中药调配动作规范软件”再现了最真实、最生动的调配操作环境,学生可以反复观摩学习动作操作规范;并可运用“中药调配操作要领语音识别软件”与“中药调配操作规范视频纠错软件”检验学习效果;最后,在体感摄像头前应用“中药调配动作规范训练软件”反复训练和考核;另外,网络平台还提供了检索和统计功能。这些教学资源的联合运用,使学习过程成为师生互相支持的良好的学习体验。
本课程教学资源的建设做到了教学内容碎片化与数字化、教学软件可视化与交互化、教学环境智能化,所建资源在满足教学的同时,还能反辅竞赛。虽然,目前还存在体感摄像头的使用等方面的不足,从而限制了学生的学习空间,但我们将努力通过各种措施解决这一问题,以确保学生学习质量的不断提高。
参考文献:
[1]裴慧荣,黄欣碧.中药调剂技术[M].北京:中国医药科技出版社,2013:1.
[2]孙翰英.高职院校课程资源库开发设计研讨[J].职业教育研究,2013(12):8-10.
[3]李明宇,刘柏霞.基于职业技能大赛视角的高职人才培养模式构建[J].教育与职业,2014(8):33-35.
[4]吴健.以职业技能竞赛引领高职教学改革的几点思考[J].教育探索,2013(4):75-76.
[5]杨理连,刘晓梅.现代职业教育下技能大赛与专业教学的协同性研究[J].职教论坛,2014(21):4-9.
[6]王裴芳,许保海.我院药房中药调剂差错原因分析[J].中国实验方剂学杂志,2012,16(18):232.