电子白板与科学探究课

电子白板与科学探究课（通用7篇）

电子白板与科学探究课 篇1

现代教学观认为:获得科学结论的过程比结论更为重要。苏霍姆林斯基说过, 在人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要, 这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者, 而在儿童的精神世界里, 这种需要特别强烈。因此在教学中, 教师要引导学生像科学家那样去进行科学探究, 注重探究的过程, 科学课上的电子白板就是学生科学探究得力助手之一。电子白板集生动性、直观性、形象性、趣味性为一体, 运用电子白板多媒体, 能更好地调动激发学生探究科学的兴趣, 培养学生的探究能力。

一、创设情境, 激发学生探究

伟大科学家爱因斯坦说:“对一切来说, 只有热爱才是最好的老师。”兴趣和热爱是推动学生学习的内部动力。在教学时, 教师要结合教材内容, 选用适当的媒体内容, 创设轻松、愉快的情境, 引发学生的学习兴趣, 激发对自然科学的热爱, 促使学生自主探究自然科学知识, 提高科学实践能力, 激发学生探究科学的欲望。如在教学《地球内部运动引起的地形变化》时, 我利用电子白板多媒体创设了这样的情境:随着地动山摇的轰鸣, 像钢水一样的岩浆冲天而起, 极其壮观的火山爆发的景观呈现在学生眼前, 引得学生啧啧称奇, 正当大家看得起劲时, 我突然把画面暂停, 学生都失望地说道:“咦, 怎么停了?”我抓住时机引导:“火山地震是什么原因引起的呢?”学生围绕问题展开讨论和交流。经过激烈的争论后, 我再引导学生探究学习“火山地震是什么原因引起的”, 并借助电子白板播放火山、地震形成的原理, 最后再让学生利用毛巾、塑料泡沫块模拟地球内部的力量挤压, 错动观察岩层的形变, 从而更好地理解地震、火山的形成。带着问题进行教学, 更能调动学生的学习欲望。心理学认为:动态、变化着的事物更容易吸引学生的注意力。在现实生活中, 每个小学生都喜欢“动画片”, 甚至成年人也会被“动画片”所吸引。如在教学《制作自己的生态瓶》一节时, 我利用电子白板多媒体, 把美丽的水族箱, 各种美丽的小鱼呈现在学生眼前, 活泼可爱的小鱼、美丽的水草吸引着学生的注意力, 教师适机提问引导, 学生则能更轻松地掌握知识与技能。

二、引导想象, 激发学生探究

“想象”是学生探究和创造的基础, 是创新的翅膀。爱因斯坦说:“想象力比知识重要, 概括着世界上的一切, 推动着进步, 并且是知识进步的源泉。”一切发明创造都源于人的想象, 儿童期是想象力最活跃的时期。小学生的认知遵循着从具体到抽象, 从感性到理性的认识规律。因而在教学中, 教师要充分利用电子白板多媒体, 把学生难以捉摸、难以看见的情境, 学生不易理解、抽象的内容展示出来, 引发学生想象, 进行科学探究。如教学《污水和污水处理》一课, 我利用电子白板播放视频内容, 向学生展示人类随意排放的污水给大自然带来的惨不忍睹的后果, 随后组织全班集中讨论交流:看了这段视频后有什么感爱?学生发挥自己想象, 并结合身边事例加以说明。有的说:水资源因受到污染, 我们饮水越来越困难, 还影响到水中动物的生存, 有的物种面临灭绝的危机;有的说:要严惩那些向河流、湖泊排放污水的人;有的说:要制造一种有机肥料给农民使用, 以改变传统的化肥农药污染水源, 破坏生态平衡的现状;还有的说:发明一种净水器, 赠送给非洲的所有小朋友, 让所有小朋友都喝得上洁净的自来水, 同时要动员大家都来捐款, 帮助非洲的小朋友建水井;还有的说:我们要建设生态城市, 生态农业, 不随意砍伐树木, 不破坏森林资源, 保持生态平衡, 保护地球, 保护大自然, 地球只有一个, 家园只有一个。这样, 既充分调动了学生学习积极性, 培养了学生的想象能力, 并且增强了学生的环保意识。

三、调动注意, 激发学生探究

小学生受年龄限制, 以形象思维为主, 理解能力较差, 好奇、好动、注意力不太集中。要让学生自主探究自然科学, 必须要先为他们提供丰富的、典型的、适当的感性教材, 充分调动学生的有意注意, 参与教学过程, 发挥其学习的主动性。电子白板多媒体在这方面有着独特的作用。在教学中, 我利用电子白板, 把抽象的、难以理解的内容具体化、形象生动化, 把难以观察到的自然现象放大化、清晰化。如教学《用显微镜观察身边的生命世界——水中的微生物》时, 由于小学实验室没有配备可用的显微镜, 我便利用电子白板播放水生微生物录像及数码照片等, 让学生认识从来不曾认识的水生微生物, 从众多形态不一的水生微生物中找出它们的共同特征, 并归纳概括出来。之后再回到课本上对照学习, 认识变形虫、草履虫、喇叭虫、眼虫、鼓藻、硅藻等水生微生物并把带来的含有水生生物的池水展示给学生, 并提问:大家能看到水里的各种虫子吗?如果不能, 应该怎么办?学生回答, 要借助显微镜。这样就顺利把学生引导到与教师一起学习使用显微镜的过程中来。又如教学《制作小开关———红绿灯》时, 为了让学生弄清红灯、黄灯和绿灯是怎样工作并依次指挥交通的, 以及制作红绿灯的方法, 我利用电子白板把红绿灯依次工作的原理以及制作过程演示播放在白板上, 学生非常清晰地看出红灯、黄灯和绿灯在小开关的切换下依次工作的过程以及制作的方法。

四、培养技能, 激发学生探究

电子白板多媒体可以使学生在视频教材的科学示范操作下, 通过模仿训练形成正确的动作, 促使学生动脑、动手, 让他们体验创造的乐趣, 体会成功的喜悦, 进而激发学生探究自然科学的兴趣。如教学《简单电路》时, 我利用电子白板多媒体展示如何把两个小灯泡连接成并联电路、串联电路, 及其注意事项, 并逐一定格, 再让学生动手到白板上画出两种电路图, 模仿训练连接电路。这样既满足了学生的好奇心、好胜心, 又让他们体验到创造的欢乐、成功的喜悦。在科学小制作课中, 将其他学校学生制作的船模、车模利用相关软件进行编辑后, 利用电子白板播放展示给学生, 促使学生将自己的作品与别人的作品加以比较, 并从中吸取别人长处, 改进自己的作品, 激发学生创造欲望, 实现自我创新。

五、补充教材, 激发学生探究

现行的《科学》教材中, 没有了关于科学理论、概念性内容的阐述, 只有几张图片和满纸的“为什么?”读过之后, 学生往往感觉“不知所云”, 因此教师怕教、学生怕学。借助电子白板多媒体, 通过图片、视频内容、课件等的交替展示, 正好可以弥补教材的缺陷, 丰富课堂, 提高学生的学习兴趣。如教学《日食和月食》这节内容时, 仅靠教材中两张照片和手电筒的演示是不够的, 为此我下载了有关日食和月食的视频内容, 进行剪辑后用电子白板播放给学生观看。这样, 既调动了学生学习的积极性, 又方便学生学习理解这一抽象的天体现象。又如在教学《太阳系》这一节内容时, 我利用电子白板多媒体, 把浩渺的太阳系呈现在学生眼前:灿烂的星空、姣洁的月光、美丽的行星, 再配以优美动听的音乐, 强烈地刺激着学生的视听感受, 将学生带到了美丽的星空中, 感受星空的美, 感受现代科技的魅力, 激发了学生学习自然科学的兴趣, 对宇宙、对大自然也产生了强烈的热爱之情。

总之, 教师应该在实际教学中结合教材内容, 充分利用电子白板多媒体, 激发学生学习科学的积极性, 引导学生进行科学探究, 培养学生的能力, 使学生成为适应未来社会的新型人才。

电子白板与科学探究课 篇2

一．专业概论

1.专业介绍

本专业面向社会需求办学，培养德智体全面发展，掌握电子技术基础知识，具备较强的创新意识与实践动手能力，能在嵌入式系统软硬件开发、集成电路设计相关领域从事工程与科研工作的高级专门人才。毕业生也可在电路与系统、微电子与固体电子学、信号与信息处理等方向继续深造。2.本专业主要应用领域

（1）嵌入式软硬件系统设计

基于ARM、51单片机、FPGA等

原理图设计、PCB设计（2）专用集成电路设计

（3）信号与信息处理相关领域

信号采集、存储、DSP处理等

图像、视频处理（编码、解码，软硬件协同实现等）

雷达信号处理等

（4）医疗电子、可穿戴设备、物联网等相关领域 3.专业分方向培养（公共课程 + 3门不同的方向课）（1）嵌入式系统设计方向

嵌入式软硬件系统设计

51单片机、ARM、FPGA

电路设计、PCB制板

底层软件、操作系统、驱动程序、应用软件（2）集成电路设计方向

模拟、数字集成电路设计

片上系统（SoC,System-On-a-Chip)设计

FPGA作为验证平台

二．模拟电子线路概论

1.1电子技术的两大支柱（1）模拟电子技术（2）数字电子技术

应用这两种电子技术产生了无数的电子系统，设备和产品，因而具有划时代的作用。

1.2模拟电子技术的信号特点

（1）模拟信号是：幅度和相位都连续的电信号，或者说是幅度和时间方面都连续的电信号。

（2）模拟信号分布于自然界的各个角落，是自然界存在最广泛的信号。如温度的变化，语音，图像；而数字信号是人为的抽象出来的在时间上不连续的信号。1.3模拟电子技术的主要特点

（1）本课程强调基本概念、基本原理和基本分析方法；

（2）本课程的内容更为接近工程实际，电子技术是一门实践性很强的课程；（3）在分析和计算时又常常需要从实际情况出发，抓住主要矛盾，忽略次要因素，过分追求“精确”是没有必要的；

（4）电子技术是一门发展十分迅速的学科，要注意能力的培养，包括学习新知识、新技术的能力。2.1半导体器件及其发展

（1）第一代电子器件——真空管开始形成：

近半个世纪，真空管几乎是各种电子设备中唯一可用的电子器件。随后的电子技术取得了去多成就，如电视、雷达和计算机的发明。（2）第二代电子器件——半导体器件：

它与真空管相比，半导体管体积小、重量轻、功耗低、寿命长。半导体器件有二极管、晶体管等，都是一个个独立元件，所以又称为分立元件，由分立元件组成的电路称为分立元件电路。随着电子器件的广泛应用，电子技术也很快应用于工业自动化、检测、计算等方面，促进了计算机、通信等方面的发展。（3）第三代电子器件——集成电路：

1959年美国德州仪器公司把晶体管和电阻、电容等集成在一块硅片上，构成了一个基本完整的单片式功能电路，标志着电子技术进入了微电子时代，是电子技术发展的一个飞跃。集成电路（简称I C）是将各种不同电路元件以及他们之间的连线制作在一块很小的半导体芯片上，成为能完成一定功能的完整电路。

集成模拟芯片的类型：按照模拟集成电路的类型来分，则有集成运算放大器、集成功率放大器、集成中频放大器、集成高频放大器、集成比较器、集成乘法器、集成稳压器等。

2.2.1模拟电子线路的分类

（1）按其所处理的信号频率可以分为低频电路、高频电路和微波电路。（2）按照电路中电子器件的工作状态分为线性电子电路和非线性电子电路。（3）按照电路功能分为信号生成电路、信号放大电路、信号运算电路与处理电路及电源电路等。

2.2.2模拟电子线路的主要电路介绍

主要电路

（1）信号产生电路

（2）信号电压的放大电路（3）信号功率的放大电路（4）信号处理电路（5）信号运算电路（6）电源电路电路

2.3.1电子线路行为特性分析

（1）行为特性含义：所谓行为特性，是指电子线路模型所代表的功能和技术特性，例如放大电路的行为特性包括放大功能、放大能力、频率特性等。（2）问题分类：在进行理论分析时，①建立电子线路的分析模型进行数学解析描述。

②在进行仿真分析时，行为特性的描述是通过对电路图的仿真运算和测试结果总结出特性和指标，这时得到的是电子线路中变量之间的关系曲线。2.3.2电子线路参数分析

（1）含义：所谓电路参数是指描述电路技术特点和特性的数据或变量。电路参数必须具有明显的物理意义。在模拟电子技术中，电路的基本参数包括输入或输出信号的电压、电流、频率、频率特性等。例如：放大器的电压放大倍数，输入电阻和输出电阻等。（2）主要分析的问题：

①频率特性：指电子线路对不同频率信号的处理结果，直接反映电丫线路或系统中信号幅度、相位、频率之间的关系。

②反馈特性：指电子线路或系统的输出信号通过某种途径进入到形同的输入端而构成对输入信号的影响，进而影响到电子线路的输出。反馈太热性是电子线路或系统的基本特性。

③稳定性：指反馈电子线路或系统稳定工作的基本特征。

④输入特性和输出特性：是指输入端电量之间关系以及输出端电量之间关系。输入特性和输出特性取决于电路和器件的组成和结构。3.实验

（1）模拟电路实验：

①电路实验使用实际电路器件组成相应的电路，通过对电路现象的观察来总结电路模型，会对理论分析进行验证。

②几项注意问题：实验前了解相关仪器的使用方法，估算实验数据和取值范围及曲线变化趋势；实验中认真连接实验电路，检查所连接电路并完整、无误采集实验数据；实验后认真分析实验数据，撰写实验报告。（2）仿真实验

①含义：借助计算机和相应的工程软件进行仿真分析已经成为电子线路分析和设计的方法和途径。

②仿真方法：电子系统的计算机分析可通过以下两种方法完成： 一是使用编程语言，如C++、FORTRAN、QBASIC等； 二是使用软件，如Multisim（电子工作平台，EWB），MicroCap等。利用仿真软件有系统高度集成，简洁直观，操作方便；电路分析手段完备；提供多种输入输出接口；使用灵活方便等优点。

③仿真结果说明：由于半导体器件制造工艺的分散性及电路、系统分析理论的近似和简化，使得电子线路的实验结果（电路实验和仿真实验）往往与理论设计结果之间存在一定的差距，有时这个差距还相当大。4.基本要求和学习方法（1）课程的基本要求

①掌握各类电子器件的符号、特性、参数和使用方法； ②会用常用仪器来测试电路，验证电路的功能。会连接安装常

用的实际电路，会分析电路故障，初步掌握简单设备的维

修原理和方法。（2）学习方法 ①要先器件后电路

②先单元电路后整机电路 ③先分立电路后集成电路 ④学好理论，着重实践

⑤强化集成单路，淡化分立电路

三．ARM系统设计概述

1.智能生活的机遇与挑战

（1）多元智能化的消费电子市场（2）互联网应用——局域网到广域网

（3）今天与未来——充满机遇与竞争的时代 2.嵌入式与ARM（1）嵌入式系统的定义 ①一般定义：

从技术角度：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

从系统角度：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。②广义定义：

任何一个非计算机的计算系统。（2）现实中的嵌入式系统

①嵌入式系统是无处不在的，即使对我们来说似乎很遥远。嵌入式系统在很多产业中得到了广泛的应用并逐步改变着这些产业，包括工业自动化、国防、运输和航天领域。例如神州飞船和长征火箭中肯定有很多嵌入式系统，导弹的制导系统也是嵌入式系统，高档汽车中也有多达几十个嵌入式系统。

②在日常生活中，人们使用各种嵌入式系统，但未必知道它们。事实上，几乎所有带有一点“智能”的家电（全自动洗衣机、电脑电饭煲„）都是嵌入式系统。嵌入式系统广泛的适应能力和多样性，使得视听、工作场所甚至健身设备中到处都有嵌入式系统。（3）嵌入式系统的发展

①经过几十年的发展，嵌入式系统已经在很大程度改变了人们的生活、工作和娱乐方式，而且这些改变还在加速。嵌入式系统具有无数的种类，每类都具有自己独特的个性。例如，MP3、数码相机与打印机就有很大的不同。汽车中更是具有多个嵌入式系统，使汽车更轻快、更干净、更容易驾驶。

②近些年来，嵌入式工业经历了巨大的变革，嵌入式系统领域开始膨胀。嵌入式微处理器的发展，促进了嵌入式产品的飞速发展：

——微处理器的处理能力按莫尔定律（Moore’s Law）预计的速度在增加。该定律认为集成电路和晶体管个数每18个月翻一番。

——产品市场窗口现在预计翻番的周期狂热到6～9个月。——基于电子的产品更复杂化。（4）嵌入式应用示例 ①汽车控制系统 ②家庭生活电子化 ③手机与数码相机 ④军事与航天

（5）嵌入式系统模型

（6）ARM公司简介

①ARM公司成立于1990年11月，成立之初在英国剑桥有12名雇员，其前身为Acorn计算机公司。

②主要设计ARM系列RISC处理器内核。但ARM公司不生产芯片。③ARM公司发展到现在已经超过1400 雇员，分公司分布在全球各地。（7）ARM数据和指令类型

①ARM 采用的是32位架构的RISC处理器：大部分指令都是单周期执行。②ARM指令采用load/store架构。③ARM约定: Byte： 8 bit Halfword： 16 bits(2bytes)Word： 32 bits(4bytes)④大部分ARM提供两套指令集：

32-bit ARM 指令集； 16-bit Thumb 指令集。

⑤最新的ARM核支持一个新的指令集Thumb-2：

提供一个混合的32-bit和16-bit指令集； 给代码密度更大的灵活性。

⑥Jazelle cores能够支持Java bytecode。3.智能手机

（1）智能手机的定义

智能手机(Smartphone)，是指“像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一 类手机的总称”。

简单的说，智能手机，就是一部像电脑一样可以通过下载安装软件来拓展手机出厂的基本功能的手机。（2）智能手机的一般特性

①具备普通手机的全部功能，能够进行正常的通话，发短信等手机应用。

②具备无线接入互联网的能力，即需要支持GSM网络下的GPRS或者CDMA网络下的CDMA 1X或者3G网络。

③具备PDA的功能，包括PIM（个人信息管理），日程记事，任务安排，多媒体应用，浏览网页等。

④具备一个具有开放性的操作系统，在这个操作系统平台上，可以安装更多的应用程序，从而使智能手机的功能可以得到无限的扩充。（3）智能手机发展趋势

中国的智能手机现在已经达到18%到20%的市场份额且保持每年4%的增幅。

4.手机操作系统（1）概述

手机操作系统一般应用在高端智能化手机上。目前，在智能手机市场上，中国市场呈现出飞速增长的事态，随着更多厂商的加入，整体市场的竞争已经变得白热化。从市场容量、竞争状态和应用状况上来看，整个市场将有很大的上升空间。

目前应用在手机上的操作系统主要有Windows mobile、Android、iPhoneOS三种。

①Windows Mobile Windows Mobile，是Microsoft用于 Pocket PC 和 Smartphone 的软件平台。Windows Mobile 将熟悉的 Windows 桌面扩展到了个人设备中。

Windows Mobile是微软为手持设备推出的“移动版Windows”，使用Windows Mobile操作系统的设备主要有PPC手机、PDA、随身音乐播放器等。②Android Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统，早期由Google开发，后由开放手机联盟Open Handset Alliance）开发。

Android采用了软件堆层（software stack，又名以软件叠层）的架构，主要分为三部分。低层以Linux内核工作为基础，只提供基本功能；其他的应用软件则由各公司自行开发，以Java作为编写程序的一部分。

另外，为了推广此技术，Google和其它几十个手机公司建立了开放手机联盟。Android目前最新版本的是Android6.0。③iphoneOS iPhone OS是由苹果公司为iPhone开发的操作系统。它主要是给iPhone和iPodtouch使用。

就像其基于的Mac OSX操作系统一样，它也是以Darwin为基础的。iPhoneOS的系统架构分为四个层次：核心操作系统层（the Core OSlayer），核心服务层（the Core Serviceslayer），媒体层（the Media layer），可轻触层（theCocoa Touchlayer）。5.如何学好嵌入式（1）需要扎实的基础

（2）需要良好的实际动手能力（3）要有浓厚的兴趣

（4）要广泛的涉猎，开阔的眼界（5）吃苦耐劳的精神（6）团队的意识

四．单片机系统设计概述

1.单片机概述 1.1.1单片机概念

（1）单片机(SCM--Single Chip Microcomputer)，单片微型计算机的简称。采用超大规模集成电路技术把CPU、存储器(RAM、ROM)、I/O接口电路和各种功能模块等集成到一块硅片上构成的一个完整单片微型计算机。

CPU：单片机的运算控制中心，由运算器和控制器等组成。存储器：单片机的记忆部件，存放程序和数据。

I/O接口：输入输出端口，实现CPU与 外围设备的连接。功能模块：单片机内部具有特殊功能的电路。

（2）单片机主要应用于控制领域，故又称为微控制器（MCU--Micro Controller Unit）。在国际上，通用称为“微控制器”，在我国通常称为“单片机”。

（3）单片机在应用时通常以嵌入的方式工作，为了强调其“嵌入”的特点，单片机也称为嵌入式微控制器。1.1.2嵌入式微控制器（1）单片机：

硬件简单，字长较短（8位、16位、32位），存储空间小。集成的片内外设比较少。运行速度低，单循环式，一般没有操作系统。（2）ARM系列：

高端单片机，硬件集成度高，集成的片内外设很多（串口、USB、CAN、网口、SPI、I2C等），字长一般32位。性能高，速度快。存储空间大，通常带操作系统，多任务并发处理能力强，实时性高。1.2单片机发展历程

单片机的产生与发展经历了5个阶段： 第一阶段（1971～1974年）：单片机的序幕。以Intel公司在1971年11月设计出的4位微处理器Intel 4004和1972年4月研制的8位微处理器——Intel 8008为代表，从此拉开了研制单片机的序幕。

第二阶段（1974～1978年）：初级单片机阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。这个系列单片机内集成有8位CPU、存储器容量小、I/O接口数量少。

第三阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。以Intel公司的单片机系列MCS-51为代表。内部集成8位CPU，存储器容量较大，有多种I/O接口，具有工控特性的位地址空间及位操作方式；CPU的指令系统趋于丰富和完善，增加了许多位控制功能的指令。

第四阶段（1982-1990）：单片机向微控制器发展的阶段。以Intel公司推出的MCS-96系列单片机为代表。内部通常采用16位CPU，存储器容量大，内部集成了较多的功能模块，提高了单片机抗干扰能力，强化了智能控制的特征。

第五阶段（1990—现在）：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。1.3单片机的特点

（1）小巧灵活、成本低、易于产品化。（2）面向控制。

（3）抗干扰能力强。（4）联网功能强。1.4单片机的应用领域（1）智能仪器仪表

单片机结合不同类型的传感器，广泛应用于仪器仪表中，可实现电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。

（2）工业控制

用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。

（3）家用电器

现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。（4）计算机网络和通信领域

现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件。（5）医用设备

（6）汽车电子与航空航天

1.5单片机目前状况及发展趋势

（1）单片机正朝着高性能、低功耗、容量大、体积小、价格低和功能模块丰富的方向发展。

（2）单片机朝着网络互联化方向发展。（3）单片机朝着SOC方向发展。1.6主流的单片机产品

8051单片机最早由Intel公司推出,其他IC公司在购买8051授权后，加入了自身的优势，开发出上众多型号的单片机，这些单片机统称为8051系列单片机或MCS-51系列单片机。几种主要的单片机介绍进行介绍：（1）AT89S与AVR单片机

AT89S系列是ATMEL公司生产的增强型51单片机，包括AT89S51、AT89S52、AT89S55等。

AVR单片机是ATMEL在90年代推出的精简指令集RISC的单片机,使用哈佛结构。如ATMEGA8、ATMEGA16、ATMEGA32、ATMEGA64等。（2）STC单片机

STC单片机是深圳宏晶科技有限公司生产的单片机，采用冯诺依曼结构，芯片加密性强，抗干扰能力强，超低功耗，适用于供电系统,如水表、气表、便携设备等。如STC89系列，STC10系列、STC11系列、STC12系列等。（3）SST 单片机

美国 SST 公司推出的 SST89 系列单片机为标准的 51 系列单片机。（4）PIC单片机

PIC单片机是MicroChip生产的RISC结构的单片机，使用哈佛结构，运行速度快, 功耗低, 直接驱动能力强。如PIC16系列和PIC18系列等。（5）MSP430单片机

MSP430单片机由TI公司生产，采用冯-诺依曼架构，将 16 位 RISC CPU、多种外设以及高度灵活的时钟系统进行完美结合。主要特点是超低功耗，主要应用范围：计量设备、便携式仪表、智能传感系统。1.7常用封装

DIP(dual in-line package)双列直插式封装 SOP(small Out-Line package)小外形封装

PLCC(plastic leaded chip carrier)带引线的塑料芯片载体 QFP(quad flat package)四方扁平封装

TQFP(Thin Quad Flat Pack)薄型四方扁平封装 BGA(Ball Grid Array)球状矩阵阵列封装

PGA（Ceramic Pin Grid Array Package）插针网格阵列封装技术 2.单片机项目开发

2.1单片机项目开发流程

（1）项目评估：确定待开发产品的功能、所实现的指标，给出进行可行性分析。（1）设计电路原理图：根据系统功能，选择合适的元器件，画出系统电路原理图。

（2）设计印刷电路板（PCB）图：在电路原理图的基础上，根据技术方案设计PCB板图。

（3）制作PCB线路板：把PCB图发往制版厂制作线路板。（4）定购元器件：购买系统所需的各种元器件。（5）装配样机：焊接线路板，并按照要求接线。（6）系统调试：硬件功能模块调试。

（7）编写设备文档：编写各种文档，以便存档。2.2单片机开发举例

五．FPGA系统设计概述

1.FPGA概念

FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。2.FPGA结构

3.FPGA 特点

（1）FPGA运行速度快FPGA内部集成锁项环，可以把外部时钟倍频，核心频率可以到几百M。（2）FPGA管脚多，动辄数百IO，可以方便连接外设。比如一个系统有多路AD、DA，单片机要进行仔细的资源分配，总线隔离，而FPGA由于丰富的IO资源，可以很容易用不同IO连接各外设。

（3）FPGA内部程序并行运行，FPGA不同逻辑可以并行执行，可以同时处理不同任务，这就导致了FPGA工作更有效率。

（4）FPGA有大量软核，可以方便进行二次开发FPGA甚至包含单片机和DSP软核，并且IO数仅受FPGA自身IO限制，所以，FPGA又是单片机和DSP的超集，也就是说，单片机和DSP能实现的功能，FPGA一般都能实现。

（5）FPGA 最大的特点就是灵活，实现你想实现的任何数字电路，可以定制各种电路。减少受制于专用芯片的束缚。真正为自己的产品量身定做。在设计的过程中可以灵活的更改设计。4.IP核

人们常说的IP核，也就是知识产权IP(Intellectual Property)，是那些己验证的、可重利用的、具有某种确定功能的IC模块。分为IP软核(soft IP core)、IP固核(firm IP core)和IP硬核(hard IP core)。

IP的本质特征是可重用性，其通常必然满足以下基本特征：一是通用性好，二是正确性有100％的保证，三是可移植性好。5.FPGA开发流程

6.FPGA开发语言

（1）Verilog是一种硬件描述语言（HDL:Hardware Description Language），以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言，用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。

（2）VHDL全名Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,诞生于1982年。1987年底，VHDL被IEEE和美国国防部确认为标准硬件描述语言。自IEEE-1076（简称87版)之后，各EDA公司相继推出自己的VHDL设计环境，或宣布自己的设计工具可以和VHDL接口。1993年，IEEE对VHDL进行了修订，从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展VHDL的内容，公布了新版本的VHDL，即IEEE标准的1076-1993版本。注：IEEE1364-1995标准-> 1364-2001标准-> 1364-2005标准

（3）Verilog VS VHDL ①在国外学界VHDL比较流行，在产业界Verilog比较流行。

②Verilog适合算法级，RTL，逻辑级，门级；而VHDL适合特大型的系统级设计，也就是在系统级抽象方面比verilog好。③Verilog code 运行快，simulation performance 好，所以netlist都用verilog,VHDL package 比较好，但写得费事。

④随着IC设计的发展，用Verilog的越来越多，VHDL越来越少。其实语言本身是其次，重要的是你所在的团队、公司用的是什么。⑤Verilog就像C, VHDL就像PASCAL。7.FPGA芯片与厂商

全球知名的FPGA生产厂商有：（1）Altera，开发平台是Quartus II（2）Xilinx，开发平台是ISE（3）Actel，开发平台是Libero（4）Lattice，开发平台是 ISPLEVER 8.FPGA 应用领域（1）高清数字电视（2）4G/LTE通信基站 9.FPGA发展趋势

ARM+Altera=SoC FPGA 10.FPGA的工作方向

（1）从事基于FPGA 的通信、音视频数据处理。（2）从事数字集成电路（IC）设计。

六．集成电路设计概述

1.概念

集成电路（Integrated Circuit,简称IC）是20世纪60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上，然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。

前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜（thin-film）集成电路。另有一种厚膜（thick-film）混成集成电路（hybrid integrated circuit）是由独立半导体设备和被动元件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。2.主要特点

集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。3.国内现状

（1）集成电路芯片严重依赖进口，制约经济、技术发展。（2）国家信息安全无法保障。（3）国家战略产业扶持政策。（4）人才紧缺。4.IC设计工具

（1）CAD: Computer-aided design 计算机辅助设计，广义概念，不仅指电子类，还有机械类等等。（2）EDA: Electronic Design Automatic 电子设计自动化，指电子类。5.IC设计工具提供商（1）Cadence

（全系列，模拟见长）

IC5141/IC6（模拟版图编辑）

Incisiv

（高度集成的仿真工具）

Orcad/Allegro（电路板原理图与PCB设计工具）

SoC Encounter（自动布局布线工具）（2）Synopsys（全系列，数字见长）

DC

（数字综合器的事实标准）

VCS

（仿真工具）

ICC

（自动布局布线工具）

PT

（时序分析的事实标准）（3）Mentor

线路板PCB

Questa系列（含Modelsim）

Calibre（物理版图验证与提取）

CodeSourcery（嵌入式交叉工具链）（4）华大九天

本土EDA工具提供商

http:/// 6.IC设计厂商

（1）Intel：PC处理器，高端通用处理器芯片。

（2）ARM：嵌入式高性能低功耗处理器（ARM7、ARM9、ARM11、Cortex-M3、Cortex-A8多核、Cortex-A9多核等）

（3）Imagination：嵌入式系统中的高性能显卡，收购了MIPS处理器部分（4）Nvidia：高端显卡 7.IC制造

（1）TSMC：台积电（台湾积体电路制造股份有限公司）（2）SMIC：中芯国际（3）IBM 8.AES算法简述

（1）DES : Data Encryption Standard，1977年美国国家标准局正式公布实施，多年实践，已不够安全，3DES仍比较安全。

（2）AES : Advanced Encryption Standard，AES设计为取代DES。9.AES实例

以AES设计为例，讨论算法硬件实现问题，包括:（1）design

设计（2）testbench

测试台（3）simulation 仿真（4）synthesis

综合（RTL-->Gate）（5）STA

时序分析

七．科技创新专题讲座

1.电子竞赛

1.1主要电子竞赛

全国大学生电子设计竞赛 蓝桥杯电子人才竞赛 山东省大学生机器人大赛 飞思卡尔智能车竞赛 博创杯嵌入式物联网竞赛 校级电子设计竞赛 1.2竞赛简介

全国大学生电子设计竞赛是教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办并与教学改革实践紧密结合的大型学科竞赛之一，其规模和影响力不断扩大，竞赛对教改的促进作用日渐显著。1.3竞赛特点与特色

全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程 内容改革密切结合，以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛的特色是与理论联系实际学风建设紧密结合，竞赛内容既有理论设计，又有实际制作，以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。

1.4竞赛内容

（1）以电子电路（含模拟和数字电路）应用设计为主要内容，可以涉及模-数混合电路、单片机、可编程器件、EDA软件工具和PC机（主要用于开发）的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景，并考虑到目前教学的基本内容和新技术的应用趋势，同时对教学内容和课程体系改革起一定的引导作用。

（2）题目着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力，考核学生的创新精神和独立工作能力，考核学生的实验技能(制作、调试)。

（3）题目在难易程度方面，既要考虑使一般参赛学生能在规定的时间内完成基本要求，又能使优秀学生有发挥与创新的余地。1.5题目要求

赛题着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力，考核学生的创新精神和独立工作能力，考核学生的实验技能(制作、调试)。竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和独立工作能力。赛题原则上应包括基本要求部分和发挥部分，在难易程度方面，既要考虑使一般参赛学生能在规定的时间内完成基本要求，又能使优秀学生有发挥与创新的余地。命题应充分考虑到竞赛评审的操作性。1.6题目类型

（1）综合题。综合题应涵盖模-数混合电路，可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用，并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用；

（2）专业题。专业题是侧重于某一专业（如计算机、通信、自控、电子技术应用等）的题目；

（3）电路题。电路题是侧重于模拟电路、数字电路、电力电子线路等的题目；

（4）新型器件和集成电路应用题。新型器件和集成电路应用题侧重于新型器件的应用、新型集成电路的应用；

（5）电子产品和仪器初步设计题。常用电子产品和电子仪器初步设计的题目侧重于某一产品的初步设计。1.7题目分类

竞赛题目主要可以划分为4大类：

（1）模电类：电源、放大器、信号源等。

（2）仪器仪表类：参数测试仪、示波器、频率计等

（3）高频无线电类：无线电发射机、接收机，无线收发系统。（4）控制类。1.8参赛形式

（1）全国大学生电子设计竞赛原则上安排在单数年的9月初开始，为期4天。竞赛以赛区为单位统一组织报名、竞赛、评审和评奖工作。

（2）鼓励设有信息与电子学科及相关专业或已开展电子设计科技活动的高等学校，积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛。

（3）学生自愿组合，三人一队，由所在学校统一向赛区组委会报名。参赛队数由学校自行确定。（4）为鼓励不同类型的高校和不同专业或专业方向的学生都能参加竞赛，全国竞赛专家组根据命题原则，将统一编制若干个竞赛题目，供参赛学生选用。

（5）竞赛所需场地、仪器设备、元器件或耗材原则上由参赛学校负责提供。1.9竞赛规则

（1）参赛学生应是高等学校中具有正式学籍的全日制在校本科或专科学生。（2）参赛学生必须按统一时间参加竞赛，按时开赛，准时交卷。各赛区组委会须按时收回学生的答卷(报告和制作实物)并及时封存，然后按规定交赛区专家组评审。

（3）竞赛期间，参赛学生可以使用各种图书资料和计算机，但不得与队外人员讨论，教师必须回避。

（4）竞赛期间，各赛区组委会要组织巡视检查，以保证竞赛活动正常进行。（5）在竞赛中，如发现辅导教师参与、队与队之间讨论，队员与队外人员讨论、不按规定时间发题和收卷，以及赛前泄题等违纪现象，将取消获奖名次，并通报批评。1.10竞赛评奖

全国大学生电子设计竞赛采取“一次竞赛、两级评奖”方式，评奖等级分为“赛区奖”和“全国奖”两种形式。

（1）各赛区负责本赛区的评奖工作，赛区奖的评奖等级及各奖项获奖比例由各赛区根据实际情况自行确定。

（2）赛区评审结束后，各赛区组委会将本赛区竞赛优秀参赛队的设计报告及有关评审材料报送全国组委会，报送的优秀参赛队数应严格控制在本赛区参赛队总数的12%之内。全国组委会根据全国专家组的评审结果确定全国一、二等奖，获奖总数原则上不超过全国参赛队总数的10%。2.科研立项

2.1国家级大学生创新创业训练计划

国家级大学生创新创业训练计划内容包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目三类。

（1）创新训练项目是本科生个人或团队，在导师指导下，自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果（学术）交流等工作。

（2）创业训练项目是本科生团队，在导师指导下，团队中每个学生在项目实施过程中扮演一个或多个具体的角色，通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行、参加企业实践、撰写创业报告等工作。

（3）创业实践项目是学生团队，在学校导师和企业导师共同指导下，采用前期创新训练项目（或创新性实验）的成果，提出一项具有市场前景的创新性产品或者服务，以此为基础开展创业实践活动。

【经费支持】：国家级大学生创新创业训练计划由中央财政、地方财政共同支持，参与高校按照不低于1:1的比例，自筹经费配套。中央部委所属高校参与国家级大学生创新创业训练计划，由中央财政按照平均一个项目1万元的资助数额，予以经费支持。地方所属高校参加国家级大学生创新创业训练计划，由地方财政参照中央财政经费支持标准予以支持。各高校可根据申报项目的具体情况适当增减单个项目资助经费。对中央部委所属高校创业实践项目，每个项目经费不少于10万元，其中，中央财政经费应资助5万元左右。2.2校级大学生科技创新项目 2014年电子通信与物理学院共13项。3.专利申请 3.1发明专利

发明专利是指对一种从创造活动中产生的对现有技术问题的崭新的解决方案所授予的专利。3.2实用新型专利

实用新型通常是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案。

3.3 实用新型与发明的不同之处

（1）实用新型只限于具有一定形状的产品，不能是一种方法，也不能是没有固定形状的产品；

（2）对实用新型的创造性要求不太高，而实用性较强。

附文：

心得体会

通过几周的专业导论课，我对电子信息科学与技术这个专业有了全新的认识。

就对本专业培养人才来讲：电子信息科学与技术培养具备电子信息科学与技术的基本理论和知识，有过科学的试验训练和科学研究初步训练，可以培养出在电子信息科学与技术、计算机科学与技术相关领域和行政部门从事科学研究、教学产品设计与研发、声场技术干礼工作的电子信息技术的专攻型人才！

虽然此专业看是一片繁华，但是问题也不少，吃苦就不用说了。如果想要以后出去工资高点，一则可以选择考研，二则可以选择去实验室跟老师多做做实验项目等。问题就在于考研与找工作之间。

一是有些毕业生向继续深造，担忧害怕考不上研而没有退路，所以就与某些小公司随便签了约。到了真没考上是有想找一个号一点的工作，要么毁约交高额的毁约金，要么屈身这家小公司，处于来那个男境地！

二是有想考研的人被周围那些高工资的同学所诱惑，不知道是考研好还是找工作好。有的就是一边想考研一边想找工作，不能按心的做好一件事，结果得不偿失。

今后为了学好这个专业我会： ① 具有杂事的数理基础，学好高等数学，线性代数、大学物理等基础学科； ② 熟练掌握一门外语（例如英语），达到六级水平，并具有一定的译、听、说和写作能力；

③ 较系统的掌握本专业方向的技术基础理论知识，适应较宽技术领域内电子和信息工程方面的相关工作、掌握信息采集、传输和处理掉理论和技术、具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力；

④ 掌握计算机的基本原理与技术，具有初步的软、硬件的开发能力，了解国家有关信息产业带基本方针、政策和法规；

⑤ 掌握计算机编程语言，具有初步的编程能力；

⑥ 掌握模拟和数字电子系统的基础理论和原理、分析方法、实验技能与方法；

⑦ 了解信息系统的理论前沿、应用前景和发展动态、具有研究开发新系统、新技术的初步能力；

⑧ 掌握文件检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作的能力；

⑨ 培养良好的人文素养和科学素养，较好的心理素质，较强的创新精神。

电子线路课实验教学探究 篇3

关键词：电工；电子；学生；兴趣；技能

技工学校电子线路专业课程的教材内容理论性强，比较抽象，名词概念、专业术语多；对于技工学校学生而言，由于学习基础普遍较差，理解、领会教材的内容非常困难，上课时一般没有学习兴趣。因此，改进电子专业课程的教学方法是技工学校专业教师在教学中不断探索的课题。电子线路课教学是职高电子专业的重要技能基础课，要引导学生思考、观察、比较、判断、推理、归纳，使学生学到真本领，达到预期的教学目标，使电子实验教学的质量和效果不断跃上新的台阶。

同时，电子线路课作为技工的专业课，是电子专业理论性和实践性都较强的动手性基础课，主要是培养学生看图、识物、实验和应用的能力：传统的重理论、轻实践，重教师的教、轻学生的学的教学方法，无法适应专业教育，特别是用人单位对学生的需要。笔者结合多年相互配合的教学经验以及在技工学校教学中的探索，认为传统的“一支粉笔一本书，一面黑板，一位老师，一讲到底满堂灌”的填鸭式教学方法，与我们现在所倡导的素质教育相矛盾。这种教学方法只将学生作为知识的容器，而创造性教学方法应是教与学、传授知识和提高能力相统一的新型、科学、有效的素质教育教学方法。所以，摈弃传统的、陈旧的教学方法，探索与时俱进的教学途径，必须从电子专业的特点出发，从激发学生的学习兴趣和强烈的求知欲开始，从电子课程实际出发，通过教学培养学生的实践能力与创新能力，而实验教学是电子线路课整个教学的关键环节。

一、多媒体电教手段在电子实验教学中的应用

在课堂上利用多媒体计算机、实物投影进行教学尝试，能改变千篇一律的教学方法。如：在介绍各种仪器设备使用方法的时候，借助实物投影，学生就能直观、形象地了解。现场演示一下仪器设备的使用，学生直接获得感性认知，有利于学生掌握正确的使用方法。教师也不需要把所有的实验教学内容都做成课件，过分地依赖多媒体，也不能简单地认为“用了多媒体就是掌握了先进的教育理念”或“使用多媒体的课就一定是好课”。利用多媒体电教手段效果如何，关键要看是否提高了学生的实验积极性，是否提高了实验教学的效果。

例如：在讲解万用表旋钮的作用时，将小巧的万用表放到实物投影台上。通过大屏幕让每一位学生都能清楚地看到，一目了然，使学生学习的兴趣骤增，提高了学习效率。

二、允许学生在实验过程中出现错误和缺陷

在实验课中，一般总会有学生出现错误和缺陷，这往往能促使学生继续思考或探讨。在学生出现错误和缺陷时，实验教师要让学生自己评价或全面思考自己的实验。教师要在必要的时候给予以适当的提醒、启发。而有的实验指导教师在这个问题上的做法恰恰相反，他们不太愿意接受学生的不足，如果学生在实验过程中出现了问题就会马上提醒学生急刹车，或阻止学生进一步动手。而这种情况下，教师会失去真正挖掘学生才能的机会，也会慢慢养成学生懒惰的习惯，使学生的思维受到了限制。

三、准确地评定实验成绩

电子线路课考核的范围是本学期学生已完成的实验及掌握的相关知识，能充分体现学生的动手及分析问题的能力；命题内容能反映学生运用知识、技能的能力，主要测试学生的实验水平和动手能力。建设电子线路课书面考试占50分，实验考试占50分。学校要保证实验考试的信度，做到客观公正，严肃认真。

四、让电子实验激发、提高学生学习电子专业课的兴趣

如今，电子技术普遍应用于社会生活的各个领域，在以社会需求为宗旨、以就业导向、以技能培养为目标推进职业教育的过程中，教师必须勇于创新、勇于争先，不断更新观念、提高自身现代化教育水平，努力按照讲授内容和学生的实际不断探索新的、易于被学生接受的教学方法。要培养学生浓厚的学习兴趣。电子技术教育要能跟上时代发展的步伐，不被市场所淘汰，就一定要充分调动学生听觉、视觉、触觉等各种感官的作用，使学生学到真本领，获得良好的教学效果，达到预期的教学目标，使电子实验课堂教学的质量和效果不断跃上新的台阶。

参考文献：

[1]薛立军，张立珊.当代职业教育创新与实践[M].北京：知识产权出版社，2011.

[2]陈永芳.职业技术教育专业教学论[M].北京：清华大学出版社，2008.

新课改下科学探究课的实践与思考 篇4

高中化学新课标明确指出：重视科学探究，使学生体验科学研究的过程，注重创设学习情景，激发探究欲望，引导学生积极参与和体验探究过程。因此，科学探究成为新课程改革所倡导的重要理念。它不仅是一种重要的学习方式，而且也是学科课程的重要内容。科学探究课是指在化学课堂教学中，围绕化学这一领域通过各种渠道传播化学科技知识，提高学生科技意识，使理论和实践相结合，帮助学生掌握最基本的科学方法，形成化学科学素质，形成一定化学科技制作能力及创新能力的一种课型。更明确地说，科学探究课应当成为学习怎样发现、怎样分析和解决实际问题的课程。科学探究教学过程中所表现的积极性、自觉性、创造性，变“要我学”为“我要学”，尽可能为学生留有发展的余地，最大限度地满足学生的需要，注重学生个性的养成、潜能的开发和智能的发展。科学探究教学创设了学生自主活动和积极探究的情境，激发学生的探究欲望，引导学生积极参与和体验探究过程，获取知识;有计划、有步骤地培养学生的科学探究能力，学习科学方法和养成科学态度。

二、科学探究课的课堂结构模型

“以问题为中心，学生为主体，教师为主导”的科学探究模式，课堂结构模型如下：

三、科学探究课实施过程（案例研究）

2008年9月25日我参加了昆明市化学学科说课比赛———“碱金属元素”(第一课时)，荣获了一等奖。后又应教研组安排，就这堂课在校内上研究课，在新课改的要求下我将此课设计成探究课，颇有收获，呈现见后表。

四、科学探究课的思考

1. 科学探究式教学符合科学认识的规律，充分体现了实践———认识———再实践———再认识

在教师的引导下，学生有目的地选择并设计实验，按一定的逻辑体会去发现前人已发现的规律性的知识，培养学生能像科学家那样思考问题，探索事物性质，对促进学生智力发展，形成科学的世界观和方法论将产生深远的影响。

2. 充分发挥了学生的非智力因素，调动了学生学习的主动性和自觉性

当代教学论发展的一个最基本的特征，就是将学生的认知活动与非智力因素 (兴趣、情感、动机等) 的影响紧密联系起来。爱因斯坦曾说：“兴趣是最好的老师”。有了兴趣，就会产生学习的主动性和原动力。学生的认知活动离不开积极的非智力因素的激发、维持、强化和调控。在探究式教学中，通过探究前的“假设”“设计”创设探究情境，通过小组之间的交流、分析、实验，使学生产生积极的情绪和体验。再通过学生自行探索达到目的后，给予经常性的鼓励，激发学生的成就动机，让学生享受到成功的喜悦，并使这种喜悦成为一种巨大的情绪力量，从而大大激发学生的求知兴趣，充分发挥学生的学习潜能。

3. 学生主体地位得以充分体现，各种能力得到有效提高

在探究过程中教师起着引导、指导、点拨、评价的主导作用。学生通过实验亲自去发现问题，使动手能力和观察能力得到了培养;探究中发表自己的见解，培养了表达能力;归纳总结，促成学生的自学能力、分析综合能力得到有效锻炼与提高。通过以上学生的动手、动脑、动眼、动口等活动，学生的主体作用得到了充分的发挥。

4. 对教师提出了更高的要求

中职电子专业微课教学策略探究 篇5

关键词：微课；中职；电子专业教学

G434

随着信息技术的迅猛发展，社会各个领域都发生了颠覆性质变革，如网购已经很大程度地替代了实体店，而教育领域依然承袭传统的教师满堂灌的教学模式，这无法满足学生个性化的学习需求，导致教学效率低下。近年来，翻转学习、混合学习、移动学习、碎片化学习等多种新型学习方式正努力突破传统的教学方式，并取得了良好的教学效果，它们都无一例外用到了“微课”。

一、微课的内涵

（一）微课的概念

“微课”是指教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点（重点、难点、疑点）或技能等单一教学任务进行教学的一种教学方式[1]。 “微课”的核心组成内容是课堂教学视频（课例片段），同时还包含与该教学主题相关的教学设计、教学课件、实训任务及师生评价、教学反思等辅助性教学资源，它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。因此，“微课”既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源，又是在其基础上继承和发展起来的一种新型的教学资源[2]。

（二）微课的特点

微课是一种结合面对面教学和在线学习的一种混合学习模式，具有“短、小、精、悍”的特点。“短”是指教学内容较少，教学时间较短，每个微视频时长一般为5到10分钟，可以称之为“课例片段”或“微课例”；“小”是指微課视频的资源容量较小，一般不超过100M，能方便学生随时随地通过网络点播或下载到手机、笔记本等终端设备进行反复学习；“精”是指教学设计是围绕某个知识点而进行精心设计的一个完整的“微课堂”；“悍”是指微视频具有很强的针对性，能通过实验演示、模拟仿真等信息技术把一个知识点讲透，极易吸引学习者的注意力。

二、中职电子专业的教学现状

中职学校普遍存在生源质量不高、结构参差不齐，学生的年龄、学习方法、社会经验等方面存在较大的差异，而电子专业教学普遍存在以下几种现象。一是学生文化基础薄弱，学习意识、学习能力、学习自信心和学习主动性不足，客观上造成了教学对象的层次不一致。因此，在传统的课堂教学中，老师迫于照顾学习基础差的学生会经常反复讲解已学知识，长此以往会引起优秀学生的反感，也影响教学进度。二是电子专业实训课程较多、结构性强，在实训教学中有些实操内容老师只能演示一次，很难在下一次实训任务中单独反复地演示给学困生。因此，学困生在实训教学中遇到的困难得不到解决就会越积越多，导致学困生厌学，最后放弃学习。三是在传统的实训课中，老师通常是先布置实训任务，然后演示实训操作步骤，最后由学生照步骤操作。这种模式会造成学生凭记忆操作，教学效率较低，缺乏互动，不利于培养学生自主探究的学习能力。四是随着智能手机的普及已使学生成了“低头族”，关注手机信息的兴趣远远高于传统的教科书。

通过以上现状分析，传统的课堂教学会导致学生学习积极性下降，相反，如果我们能合理地利用现代信息技术，把知识难点进行碎片化做成一系列的微课，再利用学生的手机终端，将微课变成与学生互动的在线学习方式，引导学生由被动学习变成主动学习，将会获得很好的教学效果。

三、微课在电子专业教学中的实施策略

（一）利用微课发布课前学习任务

传统的文字教材理论性较强、形式单一，很难引起学生提前预习的兴趣。我们可以利用微视频具有强大的吸引力的特点，根据学生的水平，围绕实训任务的内容，有针对性地设计课前预习任务，并通过网络技术把它传到学生的手机终端。例如我们在学习声光控电路时，老师可以设计好课前学习任务单，采用图片、动画、仿真软件等多种素材制成微课，并通过学生QQ群或校园网资源库等网络工具进行发布、共享，安排学生在上新课前观看预习，提前让学生感性认知实训内容，带着预习的疑问进课堂，可提高学生的课堂的参与度和积极性。

（二）利用微课来引入新课

传统的问答式、复习式引入新课的方法很难迅速吸引学生的眼球，而微课具有直观性、针对性、动态感、音效好等特点，能迅速引起学生的注意力、快速进入教学主题，解决了教师口述引导难以吸引学生兴趣的弊端。例如我们在讲解集成功率放大电路实训项目时，可以把往届学生的优秀作品展示出来，然后拍摄制作成微视频，配上文字声音讲解，在课前时导入，能迅速吸引学生的注意力，提高学生学习的积极性和自信心。

（三）利用微课可突破教学的重难点

在项目实训过程中，有些项目内容较复杂，涉及到的知识点较多，

有些知识学生难以理解，有些技能一时难以掌握。很多学生看完老师演示后未能完成掌握，需要经过长时间的训练才能熟练掌握，而利用微课可实现长期保留着老师与学生面对面的实验演示效果。例如在讲解贴片集成电路的手工焊接时，学生在一次的焊接实训课上能记住手工焊接的操作步骤，但对多脚的集成电路的拖焊和分离连焊的技巧很难掌握，如何把这些细微的动作反复地演示给每位学生呢？在有限的实训课堂上很难做到，利用微课可以有效地解决这些难题。我的主要做法是先把操作的步骤和技巧拍录下来，然后配上学生课后需完成的学习任务单、焊接考核标准和自评表等，一起整合成一个微视频发布给学生。学生可以在课后或家里利用手机观看微课进行强化训练，通过实践收到了很好的教学效果。

（四）利用微课可以有效地进行考前备考

学生在进行期末学科复习、技能项目竞赛复习或维修电工等技能考证复习，都会遇到一些问题难以解决，而传统的复习方式是老师在考前一两周时间内把一连串的知识点列举或讲解给学生，然后由学生课后自己复习。这种复习方式的弊端是学生在短时间内很难消化，加上有些理论知识点如果不结合实操演示分析很难理解。实际上，老师很难兼顾所有学生，无法把所有的知识点都做一次实验，也没有充裕的时间。利用微课可以有效地解决师生遇到的这个问题。例如老师可以根据学生遇到的问题或难点，把它罗列成一系列的知识碎片，制作成短小的微课，各个层次的学生都可以针对自己在复习过程中遇到的问题来查找并观看相应的微课，都能得到了老师“一对一”的复习指导效果，也大大提高了复习的效率。

四、中职学校实施微课教学的意义

（一）促进学生自主学习，提升学生的学习效果

传统的教学模式限制了学生的学习能力和创新思维，微课的诞生能很好地解决了这一问题。因为微课能提供学生自主学习的环境，能更好地满足学生对不同学科的知识点进行个性人学习，是学生课外延伸个性化阅读和学习的最好载体，是传统课堂学习的一种重要补充和拓展。它是在线教学的一种，它能够实现师生面对面教学的目的。微课的突出优点是能够将教学的具体问题进行集成呈现，而且教学的时间不长，不会让学生产生疲倦感，能调动学生参与课堂教学的积极性。另外，微课可将教学资源集中起来放在学校校园网或指定的服务器上，供学生下载学习，并且可以重复播放，从而实现真正意义上的移动平台学习。[3]

（二）促进教师的教学能力和教研水平的提高

传统的教学模式限制了教师的思维能力，不利于教学水平的提高，实施微课教学能促进教师的教学能力和教研水平的提高。从微课的概念中，我们知道微课除了微视频还包含與该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试等辅助性教学资源。因此，教师在制作微课的过程中，会对教材、教学内容、知识难点等进行思考和深入研究，可以提高教师的课堂教学水平。微课虽然小，但五脏俱全，需要多种信息技术的支持，例如PPT制作、拍摄、图片处理、录音、录频、视频处理等，刚开始制作可能会遇到不少困难，可以通过教师团队组合的方式解决，促使教师互相交流、探讨，共同提高，能较快地提高教师掌握信息技术的水平。

（三）促进学校信息化建设

当前信息化的发展，迫切要求中职学校加快数字化校园建设，同时推进数字化教育教学资源开发与应用，教师优秀的教案、课件、微课、课堂实录等教学资源得以共享，实现网络空间学习。微课充分体现了信息技术与教育教学的深度融合，能有效促进教育信息化建设。

五、结束语

微课是基于“以学习者为中心”的一种新的学习模式，顺应当今信息化社会的发展，是时代发展的产物，具有良好的教育应用前景。微课作为一种教学资源，对教师与学生都是一种学习资源的有益补充。近几年，国家级、省级微课大赛已逐步推广，也受到广大教师的积极参与，中职各学科的微课教学资源也将越为越多。随着信息与通信技术的快速发展，尤其是智能手机、平板电脑和无线网络的普及，基于微课的移动学习、在线学习、泛在学习将会越来越普及，微课也必然成为一种新型的“教”与“学”的方式。

参考文献：

[1]微课.百度百科[DB/OL]http：//baike.baidu.com/link？url=yVN r0P_B-alRHv8tqd55P34OlEZd3Qi-ar4TsZW3M9plS_2GAJNrlz0GU8le_0ODOUBqzuIegP2G9ry9IrPV4q.

[2]王子龙.微课在教学中的作用[EB/OL].http：//www.360doc.com/content/14/0605/12/13704566_383845410.shtml.

[3]罗婷.微课教学模式在中职财会教学应用之我见[J]. 广东教育·职教，2015（11）：77-78.

[4]邓彩细. 微课在中职计算机教学中的应用探究[J].广东教育·职教，2015（12）：75-76.

[5]张一春.微课建设研究与思考[EB/OL].中国教育网络.2013，（10）.

[6]方其桂.微课制作实例教程[M]. 北京：清华大学出版社，2015.

电子白板与科学探究课 篇6

1 学员营管理模式下运行复杂性探索

1.1 学员队与学员营管理模式对比

1.1.1 编制体制的变化

从编制上来说, 传统学员队人数一般维持在80~110个人, 配备两名干部管理, 学员营人数在200个人以上, 配备干部5~6名, 人数较以前增加了近一倍, 且实行营-连-排-班的管理建制, 每个营都有3个连的人员建制。

1.1.2 学员结构的变化

以往学员队年级构成单一, 一个专业班组成一个学员队, 因此干部督察课工作安排上较简化, 可以保证一个干部就全程参与学员的课程和训练。学员营是高低年级混编的新管理模式, 具有人员构成跨度大、年级分布广的特点, 每个年级还可能存在不同专业班的情况。此外, 每个年级的训练上课情况不同, 分布情况又很广。

1.2 学员营模式下新诞生的管理问题

1.2.1 干部督察计划与课程对接需要统筹规划

学员营干部班子配得很全, 分工明确, 但每个营无法保证所有干部时时在位, 各个营干部在位情况也不同。有时候, 单位人少, 对本单位学员的课程、训练等督导任务就不能保证一课对应一名干部, 导致部分场地无人监督的情况, 有时候又全员在位, 人数有多余, 这也导致了本营有事的干部反而没有听到自己营的课。要解决该问题, 需要集中全旅在位干部进行统筹安排, 让干部主动安排听课任务, 保证一人一课。

1.2.2 课程相关信息量大需要系统化整合

学员营不仅人数众多, 各项事务较以往也更繁杂。学员营干部督察课安排上, 如果单靠手工进行排课, 那么人员与课程对接, 以及场地、时间等信息处理、各级人员的流程处理、全旅听查课的分配问题就相对棘手, 因此, 每一次安排都很需要参考许多因素, 这就需要对课程的相关信息进行系统化整合, 以清晰明了的方式呈现给干部, 方便干部查阅和安排听课计划。

2 学员营模式下电子化办公的基础条件探索

我们可以借助计算机软、硬件等先进信息技术进行信息管理, 系统性解决干部督察课排课计划中出现的漏洞, 探寻新的自主督察课系统, 同时提供一个电子化办公的思路。

2.1 电子化办公的物力资源

新宿舍楼实现了两个营部办公房间皆配备连接军网的办公电脑, 使整个旅形成了网络化办公场所。现有条件下, 营和营之间能够通过网络实现信息资源共享。除了硬件资源, 办公电脑上还配有RTX腾讯通、网络硬盘等常用必备的通讯软件、文件处理工具, 大大增强了办公的便利性。

大学在信息科学技术开发方面已经累计了较多经验, 大学拥有海量的图书、论文期刊资源, 并且建立起大规模的校园网、拥有众多的科技成果、技术资源。

2.2 电子化办公的人力资源

在读学员中有很多在信息技术开发上已有一定建树, 其中不少更是达到四级网络工程师的水平, 可以进行相关需求开发。大学的七院一所办学格局中, 涌现了一批在电子科技、通信工程等电子领域具备专业知识和丰富经验的教员, 他们也是电子办公系统设计、规划、评价和优化的强势人力资源。

充分结合这些物力与人力资源, 合理利用现有科学技术展开项目研发, 是学员营目前电子化办公具备的基础条件, 为实现干部自主督察课提供有力基础。

3 学员营模式下自主督察课系统的实现

我营在利用现有资源和技术的条件下经过深度开发, 研发了“听课助手”自主督察课系统。从系统规划和最终运行的角度来看, 可以基本解决学员营干部督察课中存在的问题。

3.1 听课助手软件功能简介

“听课助手”具有登陆、课程公示、干部选课等功能, 这款软件的特点是能够智能化统筹安排所有学员营干部的督察计划, 保证一人一课, 可以实现军网互联, 只需要安装客户端, 并且能够登陆军网, 就可以在任意一个地方选择自己想选的课。

从功能模块上划分, 它具备以下功能:

1) 登陆模块

全旅干部可以根据军官号等凭证在该系统的登陆界面注册登陆账号, 第一次登陆系统, 会要求干部首先仔细填写个人信息和单位信息等, 确保功能使用权限。干部登陆系统的密码可以更改, 个人信息特别是行政级别与职位等重要信息可以更改。

2) 课程公示模块

在该功能模块的界面上, 能够及时更新最新的全旅听课表, 方便干部查询课程信息。在显示计划安排信息上, 从课程具体时间、学员编制、场地再到教员都进行现对应的显示, 解决了以往课程信息繁杂记录不便的情况, 更加一目了然。

3) 干部选课模块

干部只需要登陆系统后就可以根据自己的需求选课, 一旦选课, 该课就被预定, 相同级别的干部就不能重复再选, 避免冲突的情况。针对此前存在的在位干部少导致的本单位课程无人选择等情况, 如果其他营有部分课程无人督察, 那么本单位的干部可以将选择权限转交由其他干部, 由系统统一规划在位干部, 避免无人在岗的情况。

该系统设置了选课优先权, 例如营干部在选自己营的课的时候, 正职优先选课, 如果有冲突选课, 则副职自动改为本营其他课, 并给予提示。同时, 本营干部选本营的课优先级最高, 若选其他营则优先级最弱。对没有选课或者优先级低的干部系统将自行安排计划。

3.2 系统优化与推广

为了让“听课助手”的功能实现更紧贴学员营干部的需求, 在前期进行试点运行后, 利用问卷调查等方式收集干部使用意见, 了解他们对前期系统的使用感受。

在一段时间的集中调整后, 就可以将该系统进行推广, 逐渐形成全旅、全院乃至全校的一体化自主督察课联网系统。投入运行之余, 还必须定期, 一般为一个月一次对系统进行维护, 清除冗余信息, 保持系统畅通运行。

参考文献

小学科学实验探究课的流程探索 篇7

《科学课程标准》明确指出：科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。探究的方式很多，实验探究是重要的探究方式之一。上好实验探究课是上好科学课的基础，上好实验探究课的关键是指导学生进行好实验，观察、研究实验中所产生的现象和变化，得出科学结论，使学生获得生动、具体的科学知識，形成尊重事实，善于质疑的科学态度，体验学习科学的乐趣，增长科学探究的能力。

要想保证实验探究的顺利进行，必须弄清楚实验探究课堂的教学流程。下面，对实验探究课堂的教学流程谈一下自己的看法：

一、钻研教材，准备材料

教师在认真备课的基础上，为学生精心选择、提供足够的材料，这是上好实验探究课的一个重要前提。材料的选择要因地制宜，要符合教学内容的需要，要突出教学重难点，要符合儿童的年龄特征和知识水平。教师还要组织学生参与到有结构材料的准备活动中来，通过必要的指导让学生明确为什么要准备材料，应准备哪些材料，以及如何准备材料等。

二、激趣导课，提出问题

学生学科学的兴趣是上好科学课的基础，兴趣能产生强烈的求知欲望，是学生学习的动力。因此，上课伊始，老师要想方设法创设情境，诱发孩子的好奇心，激发他们的科学兴趣，明确目的。明确目的，即让学生在头脑中有一清醒认识——这节课，我们要干什么。“目的”的提出，一般采用提出问题的方式，提出问题是实验探究课的基础。在这一环节中，教师要善于引导，使学生养成发现问题，提出问题的习惯。

如《充气玩具里的科学》一课，一上课，教师拿出几个气压不同的球。“想玩吗？”“比一比谁的球弹得高？”于是学生会兴致勃勃地玩起皮球来。在玩的过程中学生的问题自然地产生了，“谁的球弹得高？”“怎样才能弹得高？”“皮球为什么能弹起来？”……学生带着自己发现的问题，兴趣盎然地进入下一步的研究中去。

三、猜想假设，拓展思维

牛顿说：“没有大胆的假设就没有伟大的发现。”在动手实验前，让学生根据自己的生活经验和知识基础，对实验现象和实验结果进行假设和猜测是非常必要的。如果假设猜想的结果和实验结果一致，可使学生获得成功的满足感。如果猜测是错误的或不全面的，更能激起学生的好奇心，使学生获得难以名状的愉悦感。因此，不论猜测成功与否，学生总能享受到实验探究的乐趣，促使学生认真地学科学，研究科学。

如《水流有力量》一课，小组同学在探究“小水轮转动的快慢与哪些因素有关”时，有的小组猜测可能与水流的大小有关，有的猜测可能与水位的高低有关，有的猜测可能与水流的快慢有关……不同的猜想引出不同的探究目标，而一旦有了探究的目标，实验探究就向着这个目标而努力，有利于学生找准目标，集中精力解决问题。充分发展学生的创造性思维，培养学生的创造能力。

四、分组讨论，设计实验

设计实验是保证实验探究成败的重要因素。实验的设计是指正式进行实验探究之前，根据一定的要求，运用有关的科学原理，预先制定实验的方法和步骤等。也就是说，实验的设计，即学生通过小组讨论来确定实验需要哪些材料，如何分工，怎样安排才能达到实验目的的要求。此环节教师要引导学生积极思考，用不同的实验方法对同一问题进行思维，提出自己小组的实验方案，方案充分征求小组成员意见后，展开全班讨论，探索各种合理的方法，设计各种可行的实验方案。

如《杯子变热了》一课，热在固体中的传递实验，实验前，先让学生思考：热是怎样在固体中传递的？你们小组准备研究什么？怎样研究？小组讨论后汇报：有的小组想研究热是怎样在铁片中传递的，想用酒精灯给铁片加热；有的小组想研究热是怎样在铜丝中传递的，打算把铜丝固定在支架上，用凡士林粘上火柴棒，然后用酒精灯加热铜丝的一端……然后，让全班对这些方法展开讨论，探索并制定出几种可行的方案。

五、分工合作，实验探究

实验是科学探究的核心。学生在自行设计好实验方案后，实验是他们迫不及待想做的事情，是学生心理上的兴奋高峰，这是对学生动手能力、观察能力、分析判断能力综合训练的最好时机，但为了保证实验的顺利进行，实验前教师应对学生提出注意事项，实验中要注意观察的现象，思考实验结果说明了什么？然后放手让学生自主实验。学生在实验操作时，教师要深入到各个实验小组中去，认真指导帮助他们掌握实验的操作要领，必要时进行示范。教师还要引导学生养成细致观察，忠实记录，全面整理材料的习惯。

六、交流汇报，得出结论

交流汇报是实验探究的升华，得出结论是实验探究的关键。实验完成后，教师要先让学生在小组内交流，获得共识，然后让学生在全班内交流，对各小组的成果进行讨论、整理、分析，最后得出结论。

如《岩石的风化》一课，在探究岩石风化的主要原因时，有的小组选择“温度变化对岩石的作用”进行探究；有的选择“水流对岩石的作用”；有的选择“酸雨对岩石的作用”等等。在有限的课堂探究活动中，每个小组不可能对所有的原因进行探究。在交流中，每个小组将各自的研究成果进行汇报，大家点点滴滴进行融合，形成了对岩石变化原因的总体认识。

七、巩固运用，适当延伸

在实验探究中获得的结论，不能仅仅停留在理解掌握的初步认识阶段，还要引导学生运用在课堂上获得的知识和结论，揭示生活中的现象，解决生活中的问题，将课堂教学与生活进行密切结合。“巩固运用，适当延伸”还可以让学生自己提出问题，相互答辩，或者提出一些有趣味的问题，让学生进一步进行课外的探究活动。科学要“以问题开始，以问题结束”，让学生带着问题进课堂，还要让他们带着更多的科学问题出课堂，使实验探究活动得以不断地延伸。