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科学计数法原理精选(九篇)

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科学计数法原理

第1篇:科学计数法原理范文

关键词:EDA技术;教学探索;实践教学

【中图分类号】G642.3 文献标识码:A

EDA(ElectronicDesignAutomation)即电子设计自动化,是在计算机的辅助下完成电子产品设计的一种先进的硬件设计技术,是立足于计算机工作平台开发出来的一整套先进的设计电子系统的软件工具,其融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果来进行电子产品的自动设计。利用EDA工具,大量工作可以通过计算机完成。

独立学院主要是培养应用型人才,要把教法研究的重点放在理论性普通高校本科教育与专科层次的高等职业教育的衔接点上,要求学生在具备一定理论的基础上还要具备较好的动手实践能力。相对一本二本院校而言,三本学生的基础薄弱,学习的主动性也相对欠缺。EDA技术及其应用是现代电子技术发展的新成果,也是电子类专业的重要专业主干课程。该课程也是实践性很强的课程,电子类专业学生掌握EDA设计能力无论是对促进学生就业还是对将来深造都有重要意义。因此在独立学院开展EDA技术课程教法探索,提高学生学习效果尤为重要。

1EDA教法现状

大部分三本学生在学习EDA技术过程中都存在重理论,轻实践;重概念,轻应用;重考试,轻能力的现状。且EDA技术课程的教学方式主要是以课堂讲授为主,理论课以课本为主进行讲解,讲授的主要内容为EDA语法与代码结构,对于设计、分析、应用能力等方面的动手能力和创新精神能力的培养则不够重视或缺乏。且理论教学的内容和知识相对老套和落伍。实验教学主要以验证实验为主。一般是参照实验书或书本上的内容进行验证,对实验内容和项目的扩展不够,大部分同学依照参考书完成各个操作后就完成实验。学生在实验过程中缺乏自主性,创新性和积极性,某些自我约束力较差的同学甚至直接拷贝别人的代码完成实验应付了事。EDA技术的发展,推动和激励着EDA课程教学内容和方法的不断改革和优化。由于目前电子类专业课程门类已大大增加,相关的应用EDA技术的课程也非常的多,但大部分课程的学时都不多,所以在有限的理论教学和实践教学中如何更好地培养学生的实践能力和创新能力,是一个值得深入探讨的问题[1]。

2EDA教法探索

由于课程总学时有限,因此只通过老师的课堂教学就让学生完全掌握EDA设计能力难度是很大的。如果能在学习的初期就培养学生的兴趣、增强学生的学习动力和主动性,那么后面的学习就相对轻松一些。教师通过启发式的教学方式培养学生对EDA的学习热情与兴趣,在教学过程中加强与学生的互动,结合生活实际应用和学生的专业,增加对学生感兴趣和较熟悉又应用前景的内容的讲述。

EDA技术教改的主要思路为采用以学生自愿组队分组完成EDA项目设计考核代替传统考试的方式进行考核。以理论教学为基础,以实验实践教学作为载体,以模拟企业项目设计作为延伸,设计了EDA技术的教法探索,并通过学生自己的课程总结和老师总结给以及教师对学生今后发展建议促进学生就业和将来深造。主要的教法思路如下:

(1)理论教学的改革措施。理论教学仍以课堂讲授方式为主,教学计划学时与原来相同,在教学中根据学生的设计问题进行适当的调整和侧重。在讲课的过程,尽量要求同学认真听讲。理论课包括语言、软件工具、芯片应用等介绍。在学生具备了基本的EDA设计知识能力后,教学进入到项目实施阶段。

(2)实验实践教学的改革措施。实验作为理论知识学习的应用性环节,不但是对理论教学的一个总结性应用,而且是一个延伸和扩展。实践教学分别以课堂实践教学、成品教学、模拟企业教学进行展开。课堂实践教学是结合目前我校学生的学习现状,实验因材施教。对实践动手能力强的同学,在完成基本实验内容的基础上,实现功能的扩展与完善。成品教学是鼓励学生利用实验平成其他的具有实际应用的设计内容,培养他们的应用能力、创新精神与创新能力。模拟企业教学是以一个项目为教学背景,尽可能地让所有同学都参与进来,对不同层次的学生设定和安排不同难度的任务,尽量根据他们的特长和兴趣进行分组和安排,在检查同学实验结果的时候,除了要看到正确的结果演示,还必须能正确回答所涉及的问题才能算完成实验。同时根据学生的课程总结和学习收获来对他们今后发展指出方向和给我建议来达到实验教学的目的[2]。

3教法探索展望

通过一个完整过程的学习,学生具备了较好的EDA设计能力,大部分学生能够顺利完成项目的设计。对于一般综合性的设计题目,都能正确地写出代码并完成功能设计的分析。学生学习EDA技术的最终目的是提高实践动手能力、培养创新能力,在工作岗位上能展现自己的学习价值。通过EDA技术教法探索希望能对培养学生科学研究的基本能力和促进学生就业和将来深造有所帮助。

4深化EDA技术教法的建议

教法改革过程中可结合电子设计大赛与相关EDA设计竞赛,组织和鼓励学生参赛,让学生在学习的过程中的目的性、学习内容和方向更加明确。如果能在竞赛中获奖,学生会更有成就感。在兴趣的培养上,由成就来激励,学习的效果应该会更好。

参考文献

第2篇:科学计数法原理范文

关键词:微机原理与接口技术 理论联系实践 考核模式

《微机原理与接口技术》作为一门传统的计算机专业基础课,一直以来都是计算机专业学生的必修课程。该课程的特点是理论知识晦涩难懂,实践性很强,学生学习起来会有比较大的困难,这就对教师提出了较高的要求。很多学生往往在对理论知识一知半解的情况下去上机实践,难以到达我们对学生创新能力的培养。因此,有效地对《微机原理与接口技术》课程进行教学改革,有效提高教学质量已经显得十分重要。下面对该课程的教学改革进行以下探讨。

1 对现有教学内容进行总结并对教学方法加以改进

传统的教学经验是按照教材内容及教学大纲给学生教授知识,但是现如今该课程的大部分教材依然停留在Intel 8086微处理器的学习,而这种芯片在市场上已经很难见到,这与培养应用型人才的目的是相违背的,主要从以下几个方面进行改进。

1.1 对现有教学内容进行总结 选用合适的教材对教学非常重要,课本的知识更新要及时,在知识的覆盖面上要广,重点要突出,既要有全面的理论知识,也要有合适的实践教学内容帮助学生更好的理解所学理论知识。对现有教学课件、视频和图片进行全面整理,总结出教学课程中的重点,让学生把更多的时间花在重点知识的学习上,做到有的放矢,知识量的减少也能帮助学生提高对该课程的兴趣。

1.2 对现有的教学方法进行改进 启发式教学:现今大学教学中,教师满堂灌已经不能适应当前的形式,要善于启发学生的学习热情,通过提问或者是分组学习的方式可以激发学生学习的欲望,更能够吸引学生的听课注意力。互动式教学:以往的教学方式是老师讲为主,学生基本都是被动的接受知识,而对于微机原理这样晦涩难懂的课程来说,学生在学习的过程中很容易遇到难懂的地方,如果不及时解决,学生可能就陷入困境,后面的学习可能就会毫无效果,所以老师必须在教学过程中及时解决学生的问题,学生可以随时提出自己的问题,现场解决,这样对学生学习的帮助是显著的。问题式教学:在教学过程中教师应多以问题为引导引出本堂课的教学内容,引起学生的兴趣,让学生带着问题去听课。小结式教学:在每堂课的结尾,教师要花几分钟对已讲解的内容进行梳理,对本堂课的知识要点进行归纳总结,帮助学生掌握和巩固阶段性学习内容。案例式教学:微机原理课程的实验性强,这就很容易结合试验去讲解理论知识,我们可以利用微机系统的设计案例为例,进行案例需求和解决方案的详细分析和讲解,帮助学生提高课程知识的融会贯通能力和综合应用能力,以及运用课程知识分析和解决实际问题的能力。开放式教学:教师对教学内容进行总结,分清重点,对重点知识进行重点讲解,但是不代表非重点内容学生就不需要了解了,我们可以将内容留给学生思考和自学,即节约了课堂上的教学时间,又培养了学生自主学习能力。

2 发挥实验课的作用,理论联系实际

在实验的设计中可以分阶段地进行,由易到难,逐步提高学生的程序设计和调试能力。可以将实验分为三个阶段:

2.1 验证性实验,学生在课堂上学习的理论,有些只是有个结论,推导证明一时难以理解,这个时候我们可以通过实验让学生直观地看到实验的结果,进一步验证上课所学的知识。

2.2 硬件设计性实验,在这一阶段主要是由教师给出实验的目的和参考用的电路图及设计思路。让学生自主去设计实验过程,培养学生应用典型可编程接口芯片和数字电路芯片进行I/O接口设计和扩展能力。

2.3 综合性实验,到了这个阶段,学生对整个课程的理论知识就已经有了很深的认识,实验水平也有了提高,这时候的实验,老师只需要给出实验目的,整个实验的设计和实验过程全部由学生独立完成,必要时可以分组讨论,这样的实验可以最大地发挥学生的发散性思维,极大地锻炼学生的创造性能力。

3 多种模式的考核方法

以往该课程的考核方式为闭卷理论考试,这并不能完全体现学生一学期的学习情况。可从以下几个方面进行综合考核。

3.1 学生的课堂表现。在这样理论性的课程上一定要提高学生课堂上的积极性,所以可以把学生的课堂表现计入到学生的成绩中去,鼓励学生上课多回答问题,及时思考所学知识。

3.2 学生的平时作业,在学习中要让学生课下还能学习,最好的办法就是留一部分课下作业,作业的情况可以比较好地反应学生知识的掌握程度,也能让学生课下去看书来完成作业,让学生去复习所学知识。

3.3 卷面考试成绩和平时实验情况。卷面考试只作为考察学生成绩的一部分,学生平时的实验及动手能力也应计入学生的综合考核成绩中去。

通过上述课堂教学模式及实验教学的改革,一定能够将学生吸引到课堂上来,使学生系统掌握微机原理与接口技术的理论知识和实验操作技术,能够很好地掌握计算机硬件基础知识并提高对硬件芯片的实验操作能力。

参考文献:

[1]田辉主编.《微机原理与接口技术》,高等教育出版社,2011.3.

[2]白秋产著.《微机原理》课程教学改革与探讨.

[3]邓志江著.微机原理及应用课程教革浅谈.

第3篇:科学计数法原理范文

关键词:数据库;从应用到原理;学用相长;教学改革

中图分类号:G642 文献标识码:B

数据库技术是信息领域的支撑基础技术。绝大多数的计算机应用系统,尤其是管理信息系统均涉及数据库技术。很多的计算机专业毕业生选择了与数据库应用相关的职业。同时,数据库课程也是信息技术专业的主干专业课程。因此,数据库课程的教学方法和效果备受关注。

1存在的问题及分析

目前,数据库课程基本上采用先讲原理后讲应用的教学模式。数据库原理部分的教学占据了将近四分之三的课时,而数据库应用部分成为了课程教学的尾声。学生在漫长的数据库原理学习过程中感觉到数据库课程也是一门抽象而乏味的专业基础课。这种授课模式导致了两种不良情况的出现。

1.1学习兴趣不足

学生在课堂上的学习兴趣不足表现在以下几个方面:学生的课堂缺勤率较高;学生在教学互动环节表现不积极;学生在课内课外很少提出问题;实验环节以完成实验报告或得到实验成绩为目标。学生的学习兴趣不足在总体上表现为应付式地完成学习过程,缺乏学习的主动性和积极性。

造成学生对课程学习兴趣不足的原因是多方面的,但学生在学习过程中的成就感是影响学习兴趣的重要原因。先讲原理后讲应用的数据库课程教学模式使得学生在先前大多数时间里学习相对单调而枯燥的数据库原理,没有通过亲手解决身边实际的数据库应用问题而获得学习的成就感,从而导致学生认为数据库课程没有多少实际用处,因而难以激发学生的学习热情。

1.2应用能力不强

很多学生在数据库课程考试中的综合设计试题、数据库课程设计、与数据库应用相关的毕业设计论文中表现出数据库分析和设计能力不强,数据库模式设计的合理性程度不高。

导致学生应用能力不强的主要原因是原理学习与应用实践相脱节。先讲原理后讲应用的数据库课程教学模式使得数据库分析与设计环节成为了课程教学的尾声。从而使得学生在数据库课程学习的全过程中缺少数据库应用能力的培养。

2思路和方法

为了激发学生在数据库课程中的学习兴趣和提高数据库应用能力,本文结合课程教学实践活动,以“学以致用、用以促学”的学用相长的教学效果为目标,提出了一种“从应用到原理”的数据库课程教学改革的思路。实现这种教改思路采用了如下的教学方法:

2.1从应用开始的第一堂课

学生都会怀着好奇的心态期待每门课程的第一堂课。这堂课常常是学生产生课程兴趣和评价老师水平的重要依据。通过引入和分析贴近生活的多个数据库应用实例让学生感知数据库技术应用的广泛性和重要性,并通过总结这些实例的共性和提出使用中会遇到的问题来简介数据库课程的主要内容。第一节课的主要教学场景如下:

(1) 热身练习:请列举5个以上的由计算机管理并涉及大量数据的应用系统。先示例“银行业务管理系统”以供举一反三之用。目的:感受数据库技术在生活中具有广泛的用武之地,激发学生的学习动力。结果:同学们都能列举很多的应用实例,如学籍管理系统、财务管理系统、电信业务管理系统、火车/飞机售票管理系统、医院管理系统等等。点评:选择几位同学列举的应用系统进行场景分析描述,并及时表扬。

(2) 共性归纳:通过分析几个应用系统实例得出这类系统都是对大量数据的有效组织和存储,都有数据输入、数据输出和数据存储的共性,如图1所示。

(3) 内容介绍:通过对图1的分析提出该系统存在的问题,如何解决这些问题便构成数据库课程的主要教学内容,如表1所示。

2.2由应用引入的原理学习

这种从应用到原理的数据库教学方法要求根据教学内容之间的内在逻辑关系调整教学顺序。在介绍必要的概念和术语之后,快速进入数据库应用的教学内容。这种过程可以使学生得到“学以致用”的感受。当应用过程中出现某个需要解决的问题时,再引入相应的原理知识。这种由应用问题驱动的教学过程引导学生不断地“用以促学”。“围绕应用、探究原理”的数据库教学过程可以概括为“认知数据库――应用数据库――深入学习数据库”。在教学实践中,作者将数据库教学内容调整为表1中描述的顺序。

2.3为应用设计的热身练习

热身练习就是在上课开始时为了引出教学内容或承上启下而设计的发散性思维练习题。这种练习应该围绕实际应用并且比较简单,学生在已学知识和生活经验的基础上可以得到部分答案。热身练习还应该围绕发散性思维和创新性思维来设计。学生在教师的提示下可能得到不同的问题解决方案。教师可以不吝言辞表扬学生的积极性和创新性,充分鼓励学生的探索精神。合适的热身练习可以产生以下教学效果:将学生的注意力快速集中到课堂上;培养学生的发散性思维方式;设置知识学习中的悬念;激发学生的成就感和学习兴趣。前面讲述的第一堂课中已经应用了热身练习。

3结论

从应用到原理的数据库课程教学方法已经应用于教学实践,并正在进一步地深入研究。这种教学方法已经表现出了如下的宏观效果:

(1) 课堂表现方面。学生比较积极地参与互动教学环节,并勇于表达自己的想法,同时课内课外的问题明显增多。这是学习兴趣得到提高的综合表现。

(2) 考试答题方面。在期末考试中,面向应用设计的综合试题的得分率明显提高。

(3) 课外实践方面。所教班级中已有多组学生选择数据库相关的课题申报学生创新中心的科研项目,并经常寻求技术指导。

当然,这种数据库课程教学方法需要特别注意防止出现“重应用、轻理论”的偏颇现象。重点大学的本科生应该具有深厚的基础理论知识,不能因为强调激发学生兴趣而淡化理论教学。

从应用到原理的数据库课程教学改革方法对激发学生的学习兴趣和提高学生的应用能力等起到了较好的作用。这种教改方法还应进一步采用更多的措施,如与数据库实验相结合的教学改革等。

参考文献:

[1] 王珊,萨师煊. 数据库系统概论[M]. 4版. 北京:高等教育出版社,2006.

第4篇:科学计数法原理范文

(赤峰学院 教育学院,内蒙古 赤峰 024000)

摘 要:教育技术专业曾是我校一个传统的优势专业,然而近年来由于各种原因导致该专业陷入发展困境,作为地方高校,我们该如何结合实际走出困境、促进专业发展已经迫在眉睫.文章总结了我校教育技术专业发展中取得的成就,剖析了目前面临的问题,并结合实际提出促进专业发展的思路与策略.

关键词 :教育技术;信息化;困境;数字媒体

中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)08-0203-03

基金项目:赤峰学院2014年双改项目“应用型人才培养模式下的教师教育专业人才培养策略研究与实践——以教育技术学专业为例”

1 我校教育技术专业发展中取得的优异成绩

经过15年的建设与发展,我校教育技术专业在学生考研、就业等方面均取得了辉煌成就,为赤峰地区基础教育信息化建设培养了一大批高级专门人才.

1.1 毕业生考研率比较乐观

自2004年我校招收第一届教育技术学专业以来,教育技术教研室都非常注重学生的学风建设,使学生逐渐形成严谨治学、积极进取的学习风气,学生专业基础扎实,连续多年保持较高的考研率.近5年来,多名学生考取东北师大、华东师大、上海师大、四川师大、大连理工大学、辽宁师大、陕西师大和内蒙古师范大学等国内著名高校的硕士研究生,曾多次在全校考研率评比中取得优异成绩.

1.2 毕业生就业率保持在97%以上

2015年1月27日,内蒙古高校毕业生就业指导中心公布了《2014年高校毕业生就业质量分析报告》,这也是自治区首个高校毕业生就业质量年度报告.报告显示,内蒙古地区就业率较高的本科专业为:工程管理、教育技术学、热能与动力工程、小学教育……这份报告有力地证明教育技术专业在全区范围内属于就业率较高的本科专业.

来自我校招生就业部门的统计数据也充分证实了这一点.近5年来,我校教育技术本科专业的就业率一直未低于97%,不仅与学校其他本科专业相比就业率排在前几位,而且能够名列前茅——我校的教育技术本科毕业生就业率在2012年曾获得就业率全校第一的优异成绩.

2 我校教育技术专业发展面临的问题

2000年以后,随着我国信息化程度的不断提升和高等教育规模的不断扩大,越来越多的高校开设了教育技术学专业.教育部相关高考信息平台公布的数据显示,2013年底,全国普通高校教育技术专业毕业生规模达9000-10000人;仅内蒙古地区就有6所高校开设教育技术学本科专业,这既为我校教育技术专业的发展提供了契机,同时也势必带来挑战和竞争.目前我校教育技术专业发展中面临的主要问题集中于以下方面:

2.1 生源严重不足

由于教育技术专业在国内的发展只有三十几年的历史,它本身尚属于教育领域中的一个新专业,还不能被广大高考考生,特别是经济欠发达地区的考生所熟知.而我们内蒙地区、尤其是农村牧区的考生对这个专业的了解更是少之又少,考生无法像学前教育、思想政治教育等专业一样仅从字面上就能大概了解专业,因此出现不敢报考陌生专业的情况.

另外一方面,自2013年开始我校实行学分制方案,新生入学后可二次选择专业,各个院系都会出现学生转专业的情况,这个过程中就会出现部分学生在不了解专业的前提下做出盲目跟风的选择.我校教育技术专业因2011年和2012年连续两年暂停招生,2013级新生入学后面临“断代”,便出现了严重的盲目转专业现象.2014级生源较上年稳定很多,不论是第一志愿报考的学生人数还是二次选择后的学生人数都大比例攀升.

任何一个专业的发展都离不开生源,除了做好招生宣传工作外,稳定的连续招生,是学分制模式下学生自主选择专业时一个重要的参考依据;对于教育技术专业而言,高年级学生更是新生获得初步专业认知的一个重要的途径,对于稳定生源有着重要的意义.

2.2 培养方案的更新跟不上专业发展的速度

教育技术专业在我国的发展源于上世纪八九十年代的电化教育,那是以常规电子媒体(幻灯、投影、广播、电视)作为主流媒介进行理论研究和实践探索的年代,因此普通物理、数字电路、模拟电路等学科知识是教育技术专业必备的基础知识.进入21世纪以后,计算机和网络媒体的教学作用日益凸显,2010年以后,移动媒体则成为是我们学习和工作中必不可少的工具,近两年微课、慕课更是教育领域研究与实践的热点,可以说一次次的媒体技术的进步带动着教育技术学专业的重心不断转移.然而,在我们的课程体系中,常规媒体时代的传统课程还依旧存在,而适合新媒体时代的课程迟迟不能充实进来.究其原因,有制度方面的,如开课计划必须严格依据培养方案,2012年还在执行2008制定的培养方案,而这四年中教育技术领域发生的翻天覆地变化却无法及时更新到本科专业培养方案中.

2.3 师资力量尚待加强

教育技术学专业是一门具有多学科背景的综合性很强的学科,它不仅要求教师要有丰富的教育学、心理学、传播学等理论的知识,还需要涉猎诸如课件制作、计算机编程、网站开发等计算机软件技术以及电视节目制作、非线性编辑等影视方面的知识.面对如此庞杂的课程体系,任何一个教师都不可能做到面面精通.教育技术专业的发展需要教师团队的合作来实现,目前我校教师技术专业的教师团队中,还不能保证每位教师主攻一个明确的研究方向,甚至部分当前主流的研究方向因无人能够胜任而开设不了相关课程.由于专业更新较快这种特殊性,给任课教师提出了更高的要求和挑战,这种现象在地方本科院校中尤为常见,也是值得我们思考的一个问题.教育技术专业要跟上时代的步伐,教师首先就要勇于尝试,不断创新,通过各种途径获取前沿信息,把握教育技术发展的最新动向.

2.4 教学主管部门重视程度不够

学校对专业建设的重视程度,直接影响到一个专业软硬件方面的建设.教育技术学专业的发展离不开学校的大力支持,特别是教育技术专业实验室的建设.我校的教育技术学专业目前仅有一个低配置的计算机机房,难以满足部分技术要求较高的课程教学,由于资源的匮乏,很多课程仅仅是理论上的讲授,很难有实践的机会,教学效果必然受到制约.

3 区内外高等院校教育技术专业创新发展的经验

上世纪90年代末以来,全国高校纷纷扩招而带来的社会需求饱和给很多专业的就业造成压力,目前,教育技术专业同其他许多专业一样,在国内都面临着发展困境.现有的教育技术专业人才就业岗位数量很有限,但由于教育技术学学科自身的交叉性和教育信息化及社会信息化迅速向纵深发展,可以开拓的人才就业市场前景十分广阔.数字媒体技术产业就是当前教育技术学专业一个很好的开拓方向.目前已有很多高校教育技术专业在这方面做出改革创新:

3.1 区内高校教育技术专业数字媒体技术方向的发展

内蒙古师范大学是我区最早开始教育技术学专业的高校,在全国教育技术领域有着较高知名度,也是目前我区教育技术专业发展的领头羊.我校教育技术专业自开设以来,一直与内蒙古师范大学保持着良好的学术交流,可以说,内蒙古师范大学是为我校教育技术专业发展提供借鉴和帮助最多的一所区内高校.然而,近些年内蒙古师范大学的教育技术专业也面临着发展的困境,为此他们做了改革和创新,目前他们除了招收教育技术(信息技术教育)本科一批专业之外,还新增加教育技术(数字媒体技术)专业的本科三批招生计划,已经连续招生多年,生源较好.

此外,区内的呼伦贝尔学院,也是与我校联系比较密切的兄弟院校,他们在教育技术专业所属院系下,新开设数字媒体技术专业招生计划,招生情况也比较乐观.而其他几所高校虽然没有明确将“数字媒体技术”列在招生计划中,但也都在教育技术专业培养方案中增设数字媒体技术方向的课程,逐步向这一研究领域拓展.

3.2 区外高校教育技术专业数字媒体技术方向的发展

首都师范大学的教育技术专业在国内具有一定影响力,我校教育技术教研室多位教师曾在首都师范大学进修.虽然作为知名高校,但他们一样面临着专业发展的困境,为了适应社会对专业人才的需求,首都师范大学将教育技术学专业课程设置做了调整,除了原有的教育技术理论、教育软件工程两大分类外,新增了数字媒体技术方向,学生可以根据自己的爱好和意愿选择三个专业方向之一.

此外,还有许多高校也像内蒙古师范大学一样在本科招生计划中设有教育技术(数字媒体技术方向)招生计划,如南通大学,湛江师范学院、苏州大学、淮阴师范学院等等.

数字媒体产业是教育技术专业的一个新的开拓方向,并已经在上述诸多高校取得了成功,这些学校的改革和创新也可给我校教育技术专业的发展带来新的思路.

4 我校教育技术专业改革发展的思路

4.1 做好专业的宣传与推广,保持生源的稳定性

提高考生和家长对教育技术专业的认识程度是保证招生与发展的前提,因此我们应通过各种形式动员师生们参与招生的宣传工作,激发大家关心、参与招生宣传工作的热情,积极出谋献策,共同拓宽生源渠道.如利用专业优势制作各种形式的宣传册和海报,向考生和家长发放;利用各种手段向在校学生发出招生宣传信息;利用学院网站加大专业宣传力度等.另外,在新生入学后进行二次选择专业前,专业教师应加强对学生的身心关爱并对学生进行各种形式的专业介绍,让学生在感性上形成对专业的认同,稳定报到的生源.

除了在招生宣传季进行集中宣传外,我们还要充分利用一切可以利用的时机将教育技术专业介绍给可能的招生对象.如在学生暑期社会实践中,便可组织学生在社会活动中进行专业宣传,学生可发挥专业特长帮助当地学校进行教师信息技术培训,或与当地教师合作,开展多媒体教学方法、经验交流和实践活动等等.

如此通过各种途径对专业进行宣传,势必会提升教育技术专业的影响力,对于争取生源起到一定的促进作用.

4.2 结合社会需求重新制定人才培养方案

目前教育技术专业发展中一直存在争议的一个问题是,毕业生就业形势越来越严峻.这一方面是由于高等教育的连年扩招而造成的专业点设置在数量和规模上的超常规发展,使得昔日的热门专业成为今天的问题专业;另一方面,不可否认的是,教育技术本科专业自身存在的问题.以我校为例,自2008年版培养方案开始,教育技术专业将所有课程分为两个组:信息技术教育组和广播电视编导组,学生根据意愿选择自己的研究方向.而近年数字媒体产业的发展催生了教育技术研究的一个新领域——数字媒体技术,据教育部公布的2013年本专科专业就业状况显示,数字媒体技术专业就业率处于85%-90%,毕业生规模约在3000人-3500人,从区内多所高校招生经验来看,数字媒体技术专业生源与就业形势较好.因此,为了适应社会需求,同时也为实现教育技术专业的创新发展,我们对培养方案进行了修改,把原有的分组改为:信息技术教育组和数字媒体技术组,这两个方向都属于师范类,可以授予教育学或者理学学位证.另外,在专业课程的设置上,也本着从就业需求往回找的原则,根据社会对教育技术专业的需求,有针对性地开设相关课程,而把那些过时了的传统课程逐步替换掉,实现了培养方案的重新修订.

4.3 发挥专业优势,立足长远发展

2012年以来,全国掀起了慕课、微课、翻转课堂研究的热潮,且已对传统高校教学产生了巨大影响.目前国内诸多著名高校如清华、北大、浙大、上海交大等都已经开设了自己的慕课课程,而其他高校相对来说就冷清得多,究其原因,主要是国内高校还处于体制内管理,在学分认定等慕课发展的关键点受到了限制.

但是,近日教育部《教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》中重点提到要建设在线开放课程公共服务平台.鼓励公共服务平台与国家开放大学教学平台开展合作,为终身教育提供优质课程,以及推进在线课程学分认定和管理制度创新……由此可以预见,学分认定等问题的解决,将带来国内高校慕课建设的,换句话说,慕课平台或将成为高校的标配.

作为一所经济欠发达地区的地方本科院校,虽然慕课与翻转课堂这股潮流还没有在我校掀起波澜,但我们不可否认,这是发展趋势.终究有一天,我校也将推出自己的慕课平台.而如何设计慕课,如何制作微课,如何进行翻转课堂教学正是教育技术专业研究的热点.因此,我们也需要看到自己专业的优势,立足长远发展,通过网络特别是已经推出的优秀慕课平台进行自学,将这些新的理念、新的方法传授给我们的学生.在条件成熟后,我们可以进一步开展一系列实践活动,如指导学生参加微课设计大赛、开展翻转课堂教学实践,甚至由教研室组织进行慕课的设计与开发等.

5 结语

创建一个专业不易,任何专业都有它存在的价值.在困境中求创新,在困境中求发展,而不是轻言放弃,这是全国多数高校教育技术专业的选择.更何况,我校的教育技术专业从起步到现在历经了15年的发展过程,经历过初建期的困难,也见证了专业发展的辉煌,到如今遇到困境,我们更愿意努力创新,适应社会的用人需求,符合学校应用型人才培养的宗旨,为专业的发展、学校的发展做出自己的贡献.

参考文献:

〔1〕杨方琦.新时期教育技术学本科专业发展的思考[J].电化教育研究,2012(2).

第5篇:科学计数法原理范文

关键词:新专业;培养模式;资源环境与城乡规划管理

地理学从开始之初就具有与其他学科许多显著的区别,表现出独特的学科特征。①地理学经过了多年的发展,从古代地理学到现代地理学,他更加注重实验性,其知识成果表现出更强的实践性,并能够很快地被国家各级规划、生产部门所使用。当前,新学科的蓬勃涌现和新技术新手段的大量应用为地理学的发展提供更加先进的技术支撑。②但是,中国的高校长期以来传承沿袭着传统的分析方法和分析工具,这在很大程度上影响着地理学的进一步发展。因此,如何把这些新技术应用到地理学当中成为本文所要探讨的焦点。

一、当前地理学新技术和资源环境与城乡规划管理专业介绍

当前,地理学受到大量新技术的冲击并与之相融合,逐步形成了自己特色的专业方向。这其中主要有:

(一)计量地理学出现。该方向大量运用了数学统计的方法来解决地理的问题,更加侧重于地理学的定量表达,从而为地理学从更高层次上理解和解释地理现象。

(二)遥感。遥感的出现彻底解放了地理学家,从资源获取到实验室分析,遥感都为地理学家提供了主要的数据信息。随着这种技术的成熟和普及,大量的地理问题都直接或者间接借助于遥感进行解决。

(三)GIS。地理信息系统的出现使得地理学家有了更加便利的工具来分析和挖掘自己拥有的地理资源和信息,从而在获得知识的知识。

(四)测量学和数字地图制图。测量学和数字地图制图让地理研究工作者摆脱了繁重的地理数据获取和分析的工作,并且对地理数据的分析和标准化都产生了影响,也成为地理学方向的重要产业之一。

(五)时间和空间分析。时间序列的分析来源于地理资料的长期积累,通过时间序列的分析为获得具有规律性的地理知识提供了可能。空间分析的概念来自于数学拓扑学和GIS。空间分析为地理知识的空间表达和地理迁移提供重要的思想依据。上述这些重要的地理学思想和方法都为地理学新的发展提供帮助,实践也证明了这些方法和思想是可行的④,同时在当前地理学发展状况也可以看出这些方法已经被大量使用,并形成了一些固定的模式。

资源环境与城乡规划管理专业是为培养适应当前新农村建设和中国城市建设的需要,信息化、市场化、

现代化的时展趋势,培养掌握区域城镇有关理论和方法的人才而开设的一个新专业。该专业主要让学生掌握制图、测绘、信息系统、区域规划、资源评价、经济地理和生态等方面的基本专业技能,培养学生具备资源环境与城乡规划管理的基本理论、基本知识,具有测量、制图、计算机等基本技能。从资源环境与城市规划管理专业的发展过程可以看出,该专业体系的形成主要基于以下几个专业:地理专业;规划专业;管理专业;测绘专业;生态专业;其他相关的资源专业(如水利专业、矿产专业等)。

二、资源环境与城乡规划管理专业培养目标

按照国家对人才培养的要求,以资源环境与城乡规划为主线,资源环境与城乡规划管理专业人才的培养是以地理科学、环境科学、管理科学为主干学科,拓展城镇规划、旅游区域规划同时兼顾工程技术、城市经济学、城市社会学等学科的知识面,并接受城市规划、城镇设计、计算机应用及CAD辅助设计等基本训练,

熟悉从事城镇区域规划、旅游区域规划设计工作所需要的基本理论知识和专业技能。

三、资源环境与城乡规划管理开设的层次课程

(一)基础层次课程主要是让该专业的学生对专业有个简单的认识,基础课程为其他课程的开设提供了前提,因此基础课程开设的种类对本专业的建设方向具有重要的意义;基础层次的课程主要包含自然地理、普通地质学、管理科学、环境科学、生态学等。

(二)专业层次为整个专业的核心,该层次的课程决定了在本专业中的研究方向,因此对于这个层次课程的选取对于新生来讲尤为重要;该层次课程主要有:区域(中国、世界)自然地理、地质地貌学、水文学、人文地理学、区域经济学、产业布局学、经济地理学、城市地理学、测量与地图学、土地规划、生态学、建筑学、遥感技术与应用、地理信息系统等。

(三)技能层次为该学科的一个辅助,从一定意义上讲是整个学科的技术支撑;这个层次的课程有:高等数学、线形代数、数理统计、计算机图像处理、数据库基础知识、地学统计方法、统计软件(SPSS,STATISTIC)、CORELDRAW,AUOTCAD,GIS软件等。

从学科内部分类来看,资源环境与城乡规划管理专业可以分为:自然地理、人文地理(含经济地理)、城镇规划、地图测绘以及其他方面(旅游等),这几个层次也代表了本专业当前发展的几个主要方向。自然地理学主要开展资源调查、资源评估等方面的工作;人文地理学的研究内容为社会经济等方面;城镇规划方向主要开展城市体系、园林、住宅区、经济发展功能区、生态等方面的规划研究工作;地图测绘方向一般脱胎于测绘专业,并与工程测量结合到一起服务于政府等部门的基础测量工作,同时也为科研部门提供重要的基础地理数据。

从上述分析中我们可以清晰地看出,作为新的地理学科之一的资源环境与城乡规划管理专业在专业培养、学科设置、课程层次、技能培训等方法都大量依靠了新地理学技术的支撑,这些支撑使得资源环境与城乡规划管理成为地理学一个较为特殊专业,该专业既有了地理学中人文地理学的思想内核又有了工程学、技术科学的外在。本文在总结了大量高校该专业设置的经验的基础上,提出了以下几个主要的培养模式。

四、资源环境与城乡规划管理专业培养模式

(一)资源环境评估和分析为主的培养模式。该培养模式侧重于自然资源知识的掌握,对水、大气、土地、地籍管理等方面进行全面的学习。

(二)区域经济分析为主的培养模式。该模式主要探讨经济发展中的社会问题,主要有国家的区域发展、地区经济区建设、城市化问题、可持续发展问题、人口和资源问题等。

(三)以地图和测量为主的培养模式。该培养模式来源于以前的测绘学,主要研究地图测量、工程测量等一系列问题。

(四)以遥感和地理信息系统为主的培养模式。

(五)以规划为主的培养模式。这种模式以城市规划学为主,并结合了经济地理和建筑学的一些知识而形成的。

从这几种模式上我们可以笼统的进行一下划分:第一种模式偏重于自然地理方向,要求学生具有一定的地质学基础和野外实习能力;第二种模式偏重于人文地理和经济地理,要求学生的思维比较有扩展性和立体感,同时必须具备深厚的数学功底和统计学知识;第三种模式偏向测量,要求学生掌握的地图学和测量学的知识较多;第四种偏向于技术,要求学生具有一定的计算机技能,数据库、编程等应该比较熟练,同时要求学生具有一定的空间思考能力和知识转化能力;第五种模式偏向规划,要求学生的基本知识较多,该种模式是这几种模式中最高的一层,它所涉及的知识面可以涵盖上述几个模式。

五、几点思考

资源环境与城乡规划管理专业的开设和建设要根据各院校的实际情况开展,在充分利用现有资源的基础上,根据具体的师资情况和所在区域的社会需要进行设置。学生应该根据自身的爱好进行有侧重的模式选择。这就要求学生在充分考虑自身条件的基础上完整地审视这几种培养模式,选出适合自身发展的模式。

当前,很多高校的资源环境与城乡规划管理专业都是依历史专业或者优势专业而建设的,这样在师资配备、实验室建设、学生课程开设以及整体专业定位上往往偏斜于历史专业或者本身的优势专业,造成了资源环境与城乡规划管理专业成为其他学科的一个附属学科,这必然对资源环境与城乡规划管理专业的发展造成一定影响。

参考文献:

第6篇:科学计数法原理范文

【Key words】parker sociological theory; The central plains martial arts culture; The development research

引言

中原武术文化隶属于中原文化,是七大武术文化中的一枝独秀,中原文化与荆楚文化、巴蜀文化、南文化、岭南文化,三晋文化、燕赵文化、京派文化并驾齐驱,中原武术文化以太极拳系和少林拳系为主导,以中原文化为载体,其衣钵是中国传统文化,并依托中国传统文化的传播为实现手段,目的在于弘扬中国传统武术文化,继承中原武术文化的优秀传统,发展以登封的少林拳系和焦作的太极拳系为两个中心,以“走出河南”、“遍布全国”、“发展国际化道路”为基本点,以坚持挖掘中原优秀武术文化、坚持重视少数民族传统武术发展、坚持落实大武术观思想、坚持打破武术门户壁垒,走和谐、统一、创新、可持续发展的中原武术文化道路,意在完善中国武术文化的内涵与深蕴,促进中原武术文化资源的健康发展,扫除中原武术文化发展道路上的阻碍与弊端,吸收风格迥异的武术文化,形成独一无二、匠心独运的发展新途径,提升中原武术文化的核心竞争力,健全中原武术文化发展的新路子,这就需要结合新的社会学理论来丰富中原武术文化的实践。

1帕克社会学理论

美国著名社会学家之一的RobertEzraPark(1864~1944),曾依据社会成员行为上相互作用的方式,将社会的发展阶段分为四个递进的部分:“竞争阶段、冲突阶段、调节阶段、同化阶段。〔1〕”RobertEzraPark文明于二十世纪初兴起的芝加哥学派,该学派主要由芝加哥大学的E?伯吉斯(ErnestBurgess)、R?E?帕克(RobertEzraPark)以及其他城市社会学家所组创,这一时期美国面临着经济危机,国际地位空前下降,面对“内忧外患”的窘迫经济,芝加哥学派创始人著名社会学研究家帕克等提出:社会经济的发展面临着四个发展阶段,因此,社会的发展亦如此。

2 中原武术文化的发展

中原武术文化作为中国传统文化发展中的一颗璀璨珠宝,以技击性为其本质,囊括武术中的气功、养生、导引、拳械等,彰显中国文化的无限魅力,引诱武术爱好者的无限遐想,推动研究者们的跨文化研究。以社会学家帕克的社会发展理论为主,中原武术文化的发展亦经历百家争鸣的竞争阶段,矛盾显现的冲突阶段,温文尔雅的调解阶段,稳步前进的同化阶段。黑格尔哲学是这样阐述这一过程的:“自然、社会、精神世界是不断变化发展着的,变化发展是有阶段性的,但总体趋势是向前不断发展着的,处在不断运动之中,这一运动的动力就是矛盾。〔2〕”这一量变产生质变的过程符合马克思唯物辩证法的发展观点。

2.1 竞争阶段

所谓“竞争”:古汉语常用字字典第四版解释“竞”是争逐,比赛。源自屈原《离骚》:“众皆竞进以贪婪兮,凭不厌乎求索。”《商君书?错法》:“功赏明,则民竞于功。〔3〕”

“争”是争夺,竞争。《韩非子?说林下》:“争肥饶之地。”《史记?高祖本纪》:“上问左右,左右欲击之。〔3〕496”竞争即是个体或群体争逐胜利或者比赛战胜对方的心理需要和行为活动。哲学家大卫?休谟曾语:“高尚的竞争是一切卓越才能的源泉。”对于中原武术文化而言,其核心竞争力在于登封的少林拳系和焦作的太极拳系,相对于其他六大拳系,其虽表现出绝对性的优势,但由于起源于道教圣地武当山的武当武术文化,形成以太极、阴阳、五行、八卦为技法原理,同时配合吐纳、呼吸形成独具特色的养生文化健身术,武当的武术文化曾远赴海外进行汇演,颇具竞争力,可与中原武术文化一争高下;此外,发源于峨眉山的巴蜀武术文化,起源于战国,形成于宋朝,亦称峨眉武术,依托峨眉生态养生健身文化,广纳儒、道、佛等宗教文化新理念,兼具民俗、民风、地理环境,呈现出匠心独运、内外兼修的峨眉武术特色,亦欲中原武术文化争芳斗艳;形成于清末的形意拳系,技击原则上讲究先发制人,主动进攻,硬打硬进,适合于实战,传播较快,曾衍化出心意六合拳,以河北沧州武术文化为载体,依托当地武术文化资源,形成形意拳系,其竞争力不可小视;依托开拓务实、内外兼修、刚烈勇猛的岭南文化形成的南拳拳系,亦是七大拳系中的重要组成部分,南拳以广东、福建为中心,结合当地丘陵多、盆地少、平原地带稀缺的地理资源,以技击为主要特点和原则,创新与传统相结合,既不背离传统武术技击的本质,又外加新的元素充实,使得南拳形成具有当地地理特色的南拳武术文化;以东、西、南、北、东南、西南、西北、东北八个地理方向命名的八卦拳系,实乃是八卦掌为主要拳法,行拳时要摆扣步走圆形,拳路表现为直线来回往复,动作简单,招式简朴,短小紧凑,刚猛有劲,注重太极、八卦原理,手眼身法步,精神气力功,风格独特,内容充实。综上所述,中原武术文化的发展竞争力空间广泛,其竞争力的提高是需要过程的。

2.2冲突阶段

随着国内传统文化的发展,武术文化也受到了冲击,中原武术文化进入冲突阶段在所难免,所谓冲突”:“冲”根据古汉语常用字字典第四版解释为向,对着。源于《山海经?海外北经》:“有一蛇,虎色,首冲南方。〔3〕50”“突”意义为急速地向前或向外冲。源自于《三国志?魏书?武帝纪》:“驰突火出。”《三国志?吴书?吴主传》:“知有科禁,公敢干突。〔3〕384”冲突即是以打败对方为主要目的的直接的激烈交锋,中原武术文化的冲突包含内外两个方面,一方面,以七大拳系文化为发展标准,中原武术文化的核心内涵就是少林与太极,中原武术文化登上中国传统文化的龙椅宝座,成为国门对外开放的一面旗帜,面临的困难重重,这就包括对其他六大拳系武术文化的竞争,去其糟粕,取其精华。例如,面对国家体育总局下发的相关文件通知,全国各地争相建设自家武术文化,刮起传统武术节的举办,如雨后春笋一般,旨在加强人们对本地代表武术文化的信仰与认同感,提升本地武术文化的知名度,这对中原武术文化的冲击是不可度量的,窘境的出现,中原武术文化开始与异型文化相冲突,问题暴露甚多。另一方面,以中原武术文化为主体,从整体而论,传承的速度落后于发展的速度,导致传统的中原武术开始流失,继承者青黄不接,导致门派难以为继,从部分着眼,中原武术中的个别拳种随着习练人群的减少而消亡,生命殆尽。比如,原属于中原地区的查拳、梅花拳等拳种,因区域习练人口的减少,外加人口流动性较多,武术传承人开始消失,这带来的后果就是这一部分武术文化未得以保留;然而,历史上遗留下来的门户派别之见,使得各个派系来往较少,龙争虎斗相对较多,门派自家规矩的束缚和羁绊,外加派系之间的不和谐,加速了少数门派的瓦解,流失了宝贵的中原武术文化资源,中原武术文化发展面临着改革,推动中原武术站在了变革的风口浪尖,如何去挽救和挖掘指间遗失的中原武术文化,弥补中原武术文化这一宝库,成为了摆在中原武术文化发展炙手可热的瓶颈。

2.3调解阶段

面对中原武术文化在社会上发展的冲突阶段,如何调节自身的武术文化资源,发挥自己的优势,是这一阶段的主要任务和重点。“调解”:“调”根据古汉语常用字字典第四版解释为协调、调和,源自于《史记?历书》:“阴阳调,风雨节。”《汉书?食货志下》:“以调盈虚。〔3〕82”“解”意为调解、排解、和解。源自于《战国策?赵策三》:“为人排患、释难、解纷乱而无所取也。”《史记?项羽本纪》:“项王、范增疑沛公之有天下,业已讲解,又恶负约,恐诸侯叛之。〔3〕187”调解一词即为协调、调和,统一规划稳定的发展环境。中原武术文化的发展需要官方组织的宏观调控和民间组织的自救,围绕这一基本任务,官方和民间在这一阶段举行合作对话,手拉手共同协作,挖掘中原武术优秀文化资源,健全和完善发展武术文化资源的宝贵途径,在1985年的全国武术挖掘整理活动中,河南省挖整组积极配合响应国家口号,整理发掘优秀拳种资源178种之多,丰富了中原武术文化资源,随着全国武术整理接近尾声,河南省挖整组于1990年继续贯彻落实国家体育总局武术研究院的精神,承办少林国际武术节,举办太极武术锦标赛,这一举措使得中原武术文化内容变得多姿多彩,在中国武术文化中重新站稳了脚跟。在坊间,民间武术组织的成立、社会组织团体的成立、武术学院的兴办思潮均为中原武术文化的发展再续了香火,挽救了像苌家拳类似的武技,武术学院的兴办以及高校中武术专业的设立,为中原武术的发展提供了后备资源,为中原武术文化的可持续、健康提供了契机,特别是社会组织团体的依法成立,使得武术这一民间“俗”文化确立了合法地位,明确了新的标准,走上大雅之堂,迈进官方的视野,正如2008年北京奥运会上太极拳表演赛的巧妙开赛,为武术走出国门,传播四大洋、五大洲奠定基础,中国优秀的武术文化太极发源于中原武术文化,也不失时机迈向武术成功的殿堂,经历着异样文化的洗礼,促进了自身武术文化的建设,夯实了中原武术文化建设基础,然而,这仅仅是九牛一毛,是微不足道的,在中原武术文化的开发建设中,拥有认可异国他乡文化的认知思维,这是发展自身优势必不可少的利器。

2.4同化阶段

中原武术文化资源的官方“无形之手”和民间“有形之手”的完美结合,有效促进中原武术文化的自身建设,为中原武术文化的远播提供充足的驱动力,仅有驱动力这只机翼是很容易夭折的,创新这一机翼的迫切需要则是刻不容缓。中原武术文化进入同化阶段,所谓“同化”:“同”根据古汉语常用字字典第四版解释为相同,一样。源自于《论语?卫灵公》:“道不同,不相为谋。”《商君书?开塞》:“有法不胜其乱,与无法同。〔3〕383”“化”即是变化、改变。源自于《庄子?逍遥游》:“北冥有鱼,其名为鲲??????化而为鸟,其名为鹏。”《韩非子?五蠹》:“钻燧取火以化腥臊。〔3〕152”同化即是事物双方共同做出改变,朝着实物美好的一方面不断发展前进。著名哲学家皮亚杰的“同化”理论就是对这一阶段完美的诠释,他认为:“同化即是对事物双方所获得现有信息进行交换,前提是毫无保留,并认知现有的思维模式,对其进行创新以达到互利,促进双方共同发展。〔4〕”自1840年以来,船坚炮利的西方打开中国大门,使得沉睡的中国有机会开眼看世界,增加了中西文化得以碰撞、交流的机会,“土洋”体育之争更是淋漓尽致彰显中西文化之差异,民国初期,政府派出一支运动团去参加奥林匹克盛会,但由于中西文化等差异,中国运动队仅作为演出形式,汇演了中原武术文化中的太极拳,获得一致好评,这说明中原武术文化拥有走向世界大舞台的机会,但遗憾的是仍然需要吸收西方“竞争力”为主的文化;发展中国传统“中庸”文化,借鉴于此,中原武术文化在走向世界、走出国门的道路上,需要发扬中国传统文化中的“天人合一”、“自强不息”、“和谐统一”、“刚健自强”等精神,吸收西方充满探索的人文主义精神,充实中原武术文化的内涵,创新中原武术文化发展途径,做到皮亚杰所陈述的“同化”要求,这样才能赋予中原武术文化新生机、新生命,为中原武术文化的台阶式发展夯实基础,这就需要丰富少林与太极发展的新路途,充实其技击内涵,完善品牌效应,做到“中西结合”、“两架文化”马车并驾齐驱,借西方文化外衣,推动中原武术文化的新发展。

3结论与建议

3.1结论

3.1.1中原武术文化的发展历经竞争阶段、冲突阶段、调解阶段、同化阶段,所面临的每一阶段的任务是有所区分的,这就需要一切从实际出发,具体问题具体对待。

3.1.2中原武术文化的发展所面临的每一阶段的任务不尽相同,出现的弊端也不一样,这就需要重视处理好发展和建设这一矛盾的关系。

3.2建议

第7篇:科学计数法原理范文

关键词:新课程标准;组合数学;数学文化

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)19-0256-02

一、引言

人类文化离不开数学,它是其中极其重要的组成部分。数学素养是人类的一种基本素养,在现代社会,每个公民更应具备这种素养。因为这种重要性,数学教育成为了教育必不可少的组成部分。在当代社会,数学教育以是终身发展必不可少的一个方面,是每个公民更进一步学习和发展的需要,是(终身)教育发展不可缺少的基础。为了使学生学会如何能够数学地思维,数学地表达,就要求各级各类学校向学生提供数学的基础知识、基本思想和技能,进而培养、提高学生自身的数学素养。伴随计算机技术和网络信息的迅猛发展,作为数学的一个分支的组合数学得到了迅速发展,也越来越受到重视。组合数学研究的主要内容包含离散对象满足一定条件的方案的存在性,以及这种方案的构造、枚举计数及最优化问题等内容。它在密码学、编码和计算机科学、生物学等学科中有着重要应用。可以这样认为:近代的工业革命的基础是微积分学的发展,而现代计算机革命的基础就是组合数学的发展。如今,普通高中数学课程中也包含计数问题组合计数这部分内容。当然除了计数问题,组合数学还包含组合原理、组合设计、组合优化等内容。本文从中学课程内容特点、数学竞赛试题、数学教师专业素质、数学文化的渗透、解题方法等不同角度研究组合数学与中学数学的联系与影响。

二、数学知识方面的联系

1.计数问题是组合数学中的重要组成部分,是中学数学课堂教学内容之一。组合数学中研究和应用最多的是计数问题,加法计数原理和乘法计数原理是其中最基本、最重要的两个基本原理。普通高中数学课程中含有计数基本原理、排列、组合、二项式定理及其应用这些组合数学的内容,要求学生掌握这些基本知识,同时了解计数与实际生活的联系,会处理实际应用中的计数问题。组合计数、组合思想除在组合恒等式的证明和应用之外,在接下来的高中数学课程如统计与概率等中有着重要应用,排列组合掌握的好与坏常常影响古典概型的求解。

例题1(古典概型问题):3件产品中包含2件正品a,b和1件次品c,每次从中任意选取一件,连续选取两次。在下列不同条件下,分别计算选出的两件产品中恰好有1件为次品的概率。(1)每次选出后不放回;(2)每次选出后放回。注:这里的摸球后放回、不放回是概率问题中常见的条件,也是计数问题中常考虑的限制条件。无论哪一种情况下计算概率都要应用到排列组合知识点。

2.组合数学是数学建模中的重要工具。《普通高中数学新课程标准》中提出:数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,已经成为不同层次数学教育重要和基本的内容。据统计,组合优化在历年的数学建模比赛所占比例比较重,几乎占百分之四十左右。配对问题模型、摸球问题模型、分配问题模型、组合优化模型等都是组合数学在建模中的应用。

例题2:自动售货机内装有“可乐”、“雪碧”、“健力宝”3种听装饮料,投币后随机自动滚出一听,今有5个人若要喝同一品种的饮料,他们至多要投币几次?解:把饮料的品种看做“鸽笼”,饮料罐看做“鸽子”。根据抽屉原理,为了使5个人能喝上同一品种的饮料,至少有一个“笼子”内要有5只“鸽子”。从最不利的情形考虑,投币12次滚出3个品种各4=5-1听,共12听,所以这5个人需要至多投币13次。这就是利用中学数学抽屉原理法建模,当然这类题难度可以再加深。

3.组合数学是数学竞赛的重要内容。中小学数学竞赛中常考的知识点――抽屉原理和容斥原理是组合计数和组合分析常用的技巧和方法,不仅如此组合计数和组合分析中还有递推(归)原理、容斥原理、染色方法等常用方法。这些内容看似简单,但其中包含极强的技巧性,从小学到高中的数学竞赛中常见这类问题。数学竞赛题有一定的难度,往往不会轻易解决,对于这类问题一般通过构造的方法建立简单的数学模型,继而借助数学原理求解。

例题3(第6届国际数学奥林匹克试题):有17位科学家,其中每一个人和其他所有人通信,他们的通信中只讨论3个题目。求证:至少有3个科学家相互之间讨论同一个题目。注:用平面上任意三点不共线的17个点v■,v■,…,v■分别表示17位科学家。设a,b,c为他们讨论的3个题目。两位科学家讨论a,则用黄线连接;讨论b用红线连接;讨论z则用蓝线连接,那么“以这17个点为顶点的三角形中必有一同色三角形”就是要证的结论。此题属于组合学中Ramsey问题,其根本思想还是构造抽屉。将几何图形与染色问题相结合,再对已知边按颜色进行分类(分抽屉),最后对几个或某个抽屉进行分析,就可以解决问题。

三、渗透数学文化方面的联系

数学文化的内涵狭义上的理解就是数学的思想、精神、方法、观点、语言,以及它们的形成和发展;广义上的理解是除这些内涵外,还包含数学家、数学史、数学美、数学教育、数学发展中的人文成分、数学与社会的联系、数学与各种文化的关系等。“体现数学的文化价值”这是《普通高中数学新课程标准》基本理念之一,并且对数学文化有教学要求。中学期间,数学文化不会限定学时,不会专门设置几堂课进行数学文化教学,而是将数学文化贯穿于整个高中数学课程中,渗透在每个模块或专题中,也是一部分重要内容。

1.通过学习组合数学可以激发学生学习数学的兴趣,体会数学的内在美。组合数学源于数学游戏,许多问题看似简单,却蕴含很深数学原理。比如“柯克曼女生问题”、“幻方”等,这些数学游戏丰富了组合数学的研究方法与内容。游戏往往比抽象的理论更有吸引力和挑战性,通过数学游戏、趣味问题激发学生学习数学的兴趣,让学生感受到数学不仅是一种重要的“工具”也是一种思维模式,从而促进学生的数学学习以及数学观的发展。

2.经典历史名题,让学生领略数学文化。古老的数学游戏和经典的数学名题是重要的数学史料,数学史料又是数学文化中的一个重要的组成部分,而历史名题又是数学史料的一种很好的载体。教学中结合数学史的文化背景进行讲解,可以使学生在感受趣味性同时,体会其中的文化性和思想性,领略数学文化。例如著名的Fibonacci兔子问题:把一对小兔子(雌、雄各一只)在某年的开始放到围栏中,一个月后长成大兔子。之后每个月这对兔子都生出一对新兔子,其中雌、雄各一只。一个月后,每对新兔子每个月也生出一对新兔子,也是雌、雄各一只。问一年后围栏中有多少对兔子?第n个月的兔子的对数用F■来表示,则它满足带初值的二阶递推关系式。法国的数学家Binet求出了数列{F■}■■的通项。而且由斐波那契数列中前一项与后一项的比值组成的分数列以■≈0.618为极限,这正是“黄金比”,由它产生的优选法“0.618法”是运用离散的手段来处理最优化问题。通过赏析名题,能够使学生感受到数学不仅仅是一门科学,更是一种文化。

四、提高数学教师的专业素质方面的联系

1.组合数学能够提高数学老师的数学修养,进而提高教学质量。我们知道教师要上好一堂课,只了解和解决课本和参考书上的知识和问题是远远不够的。教授必须具有与这堂课相关的许多直接或间接相关的知识,这就是对教师数学素养的要求。组合数学里包含的历史典故及蕴含的组合思想,会让数学教师了解和掌握更丰富的数学知识,从而提高数学教师的数学素质,提高解决问题的能力。因为组合数学问题在高中数学课程的各个模块都有不同程度的应用,而且在数学竞赛中出现频率较高,更加需要数学教师掌握一定的组合数学知识和组合思想。

2.掌握组合数学中的解题思想、解题方法,提高数学教师的业务水平和能力。组合问题求解方法层出不穷、千变万化,通过解决组合问题可以发现、归结出许多有用的解题方法:(1)从组合学基本概念、基本原理出发的解题方法:①利用容斥原理、递推关系、母函数方法――解计数问题。②利用抽屉原理――解决存在性问题。(2)从组合思想出发的解题方法:如组合对应法(一一对应)、分类法、组合分析法、放球模型法等。(3)在解决组合数学问题时还经常会用到数论方法:应用奇偶性、整除性等数论性质解决存在性问题。以及反证法和数学归纳法等。

组合数学的解题方法技巧性很强,教师通过学习组合数学更进一步学会数学思维,理解和掌握不同的解题方法,也可以积累丰富的解题技巧、思想,有助于拓展分析问题的思路进而提高教师的解题能力,提升专业素质。

参考文献:

[1]许胤龙,孙淑玲.组合数学引论[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2010.

[2]黄小龙,邓勇,胡晓惠,袁茵.基于棋盘编码粒子群算法的卫星资源调度方法[J].计算机工程与设计,2013,(1).

[3]戴朝寿,孙世良.数学建模简明教程[M].上海:高等教育出版社,2007.

[4]马洪炎,沈虎跃,许康华.高中数学竞赛解题方法[M].浙江:浙江大学出版社,2006.

[5]张文颖,巩诚,于涛.采用多种方式在大学数学教育中渗透数学文化[J].中国科教创新导刊,2010,(31).

第8篇:科学计数法原理范文

(郑州城市职业学院,河南 新密 452370)

【摘 要】设计是以FPGA为处理模块,以VHDL做为描述语言。20MHz的晶振做为主时钟,外部两个按键分别是使能按键和复位按键,便于进行人工控制。该设计通过直接测量的方法对被测信号的频率进行检测并显示。详细介绍了系统的各个设计模块,并对调试过程进行说明。该设计可以做成便携式手持设备用于测量手机中的实时时钟信号频率,还可以对音频信号的频率进行检测。

关键词 FPGA;频率计;VHDL;模块设计;元件例化

0 引言

频率计是根据其应用来设计的。频率计数器最常见的应用是确定发射机和接收机的特性。发射机的频率必须进行检验和校准,才能符合有关规章制度的要求。频率计数器能对输出频率和一些关键的内部频率点(如本振)进行测量,查明无线电发射时候是否满足技术指标。

频率计数器的另一些应用包括计算机领域,在此领域中的数据通信、微处理器和显示器中都使用了高性能时钟。对性能要求不高的应用领域包括对机电产品进行测量。本设计采用FPGA作为控制核心,利用直接测量法对被测信号的频率进行测量显示。

1 设计要求

1)设计4位十进制数字显示的频率计,其频率测量范围为10k—9999kHz;

2)要求量程能够自动转换;

3)当输入的信号小于10kHz时,输出显示全0;当输入的信号大于9999kHz时,输出显示全F。

2 设计原理

本设计利用直接测量法进行测量计算,用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟,对比测量其他信号的频率,也就是周期性的被测信号在单位时间内变化的次数。

计数器是严格按照f=N/T的定义进行测频,其对应的测频原理方框图如图1所示。工作时间波形如图2所示。

频率计的系统主要由被测信号、计数器电路、锁存器电路、时分复用、译码显示、时钟输入和分频电路组成

2.1 整体设计思路

本设计以频率为20MHz的晶振作为主时钟,在设计中,需要用到的信号有频率为5Hz的闸门信号,25Hz的按键消抖延时信号以及200Hz的数码管动态显示扫描信号;这三种信号由分频器产生。分频器产生的5Hz频率的信号传输到计数器,计数器对闸门信号进行分析,在高电平期间计数器对被测信号的周期进行计数,当闸门信号为低电平时停止计数,将记录的数据传输到锁存器。锁存器对数据锁存后,计数器即可清零,为下一次计数做好准备。锁存器再将本次记录的数据传输到显示模块,显示模块对待显示数据进行译码后输出到数码管进行显示。计数器在正常工作状态下,不断记录新数据,最终传输到显示模块,使频率计实时更新数据。现将每个模块的设计原理介绍如下。

2.2 计数器的设计

计数器的功能主要是在基准时间内对被测信号的周期进行计数如图3所示。

其中enable是使能信号,高电平有效。cp3是闸门信号;input是被测信号;reset是复位信号,低电平有效;play0~play3是4位BCD显示输出,用于显示0~9的数值;decimal是小数点输出位。

使能信号enable由外部按键控制,当为高电平时计数器开始对被测信号进行测量;复位信号reset同样由外部按键控制,当输入低电平时系统复位;闸门信号cp3由经硬件描述语言编写的分频器对外部20M晶振进行分频产生,cp3是周期为0.2s的方波信号;计数器正常工作时,当检测到外部有被测信号input输入时启动计数功能;在闸门信号cp3的高电平时段内即0.1s对被测信号计数。计数器内部含有数据存储单元play0~play3,将单位时间内检测到的被测信号频率进行记录保存,待传入显示模块。除了以上信号外,计数模块还包含两个溢出标志信号overflow和low,当被测信号的频率小于10kHz或大于9999kHz时,频率计显示全“0”或全“F”。

2.3 锁存器的设计

该部分电路用于对计数器的数据进行锁存,保证计数模块的数值能正确的输出进行显示。本模块内部包含一个进程语句,敏感信号为闸门信号cp3和复位信号reset。当语句检测到闸门信号cp3出现下降沿时,锁存器将由计数器传输过来的信号进行锁存,从而释放计数器,使计数器能够进行下一轮的计数,实现数据的实时更新。锁存器的方块图如图4所示。

2.4 分频器的设计

该模块中输入端口cp_20m为20MHz外部晶振输入端,分频器利用硬件描述语言对晶振信号进行分频,最终输出3个不同频率的信号,即cp1、cp2和cp3。在进行硬件描述时,先对晶振的20MHz信号进行50000分频产生内部信号cp(频率为400Hz的信号)。信号cp1为cp的2分频输出频率为200Hz用于动态扫描显示的时基信号;信号cp2为cp1的8分频输出频率为25Hz,用于按键的消抖;信号cp3为cp1的40分频输出频率为5Hz,即形成一个0.1S的闸门时间,做为计数器的闸门信号等。分频器方块图如图5所示。

2.5 显示电路的设计

该模块是描述动态扫描数码管显示代码。其中cp1是一个200Hz的扫描频率。p0,p1,p2,p3是从锁存器传输过来的4个待显示十进制数,信号show为送入到数码管的输出字形码信号,sel为数码管的位选信号。low和overflow为两个溢出状态标志信号。在代码中利用cp1的上升沿触发进程语句,进程语句中先判断位选信号该显示哪一位;例如显示第一位时,对位选信号赋值sel<=“0001”,然后对第一位数据p0进行译码,输出到数码管的字形端进行显示,以此类推,每5ms(cp1为200Hz)显示一位数据,四位数据循环显示使数码管稳定显示数据。

2.6 顶层文件的设计

顶层文件的设计可以先用原理图输入法,对各个模块进行正确连线,待调试无误后,再根据原理图输入法,采用元件例化的方法对顶层文件进行描述。顶层原理图如图6所示。

3 调试技巧

在调试过程中以各个模块为单位,编好代码后先进性波形图仿真,对各个模块的波形图进行分析,如存在问题及时对代码进行分析修改;若波形图不存在问题再进行整体电路的描述设计。若直接进行整体设计再分析的话,很难判断错误出现的位置,导致设计效率的降低。另外在对计数模块进行波形仿真时,建议先将起初的50000分频适当修改为500分频,并在设置被测信号的频率时也相应的降低频率。若不进行修改,在进行波形仿真时,软件要仿真运算很长时间,同样会降低效率。当对计数模块的波形分析无误后再改回原代码的50000分频既可。

4 硬件配置

本设计的硬件测试是基于GW48系列SOPC/EDA实验开发系统现代DSP实验开发系统,该设备的显示模块采用动态扫描时,其数码管的硬件引脚配置如图7所示。

数码管的字形码分别对应管脚:a:173;b:169;c:168;d:167;e:166;f:165;g:164;h:163四位数码管的位选端分别对应管脚:个位:162;十位:161;百位:160;千位:159。

参考文献

[1]谭会生.EDA技术及应用实践[M].2版.湖南大学出版社,2010.

[2]潘松,黄继业.EDA技术实用教程[M]..3版.科学出版社,2006.

第9篇:科学计数法原理范文

【关键词】FPGA;增量式编码接口;电路设计;ARM

前言:作为目前国内外应用较多的传感器,光电编码器可以以光电转换的形式将输出轴上的几何机械位移量转变为脉冲量与数字量可以较好的满足信息的传递、输出、储存和应用。增量式编码器是光电编码器的一种主要形式,近年来,在我国的信息领域得到了广泛应用。本文通过对增量式编码器接口电路设计的基本原理进行分析,并结合增量式编码器的相关概念和特点,为基于FPGA的增量式编码器接口电路提供了合理的设计思路。

一、增量式编码器简述

增量式编码器是将输出轴上的机械位移转换为具有周期性的电信号,再将此电信号转变为计数脉冲,进而将位移的大小用脉冲个数来表示的一种光电编码器[1]。增量式编码器的优点为构造和原理较为简单、支持其运作的机械平均寿命最高可达几万小时、抗外部干扰能力强且稳定性与安全性较高,适用于长距离的电路信号传输。

二、增量式编码器接口电路设计的基本原理

(一)四倍频与鉴相电路的设计原理

增量式编码器运行过程中,流经其内部的两路信号(设为A相信号与B相信号)在上升沿与下降沿的过程中各自变化了两次,且在电路转换的一个周期内,无论A相信号与B相信号如何变化,其范围均处于00-10-11-01-00与00-01-11-10-00之中。此外,由于A、B两路信号的频率要比系统时钟的时钟信号低得多,因此,利用系统时钟对A、B两路信号进行出发判断,进而产生四倍频脉冲信号与鉴相电平[2]。此时,增量式编码器中的计数器则会通过触发四倍频脉冲器的跳变沿将两路信号的产生的脉冲个数进行计数,以完成位移向电路信号的转化工作。鉴别电机正反转的具体方法为:如鉴相电平在00-10-11-01-00范围内的输出为0,说明电机正转;若在00-01-11-10-00范围内的输出为1,则说明计数器在做单位为1的减法计数。

(二)基于FPGA的ARM接口设计原理

由于数据总线是编码器计数值输出进而传达到ARM(RISC微处理器)的媒介,而FPGA本身的配置时间通常要大于同一系统中ARM的上电加载程序时间,又由于ARM芯片的数据总线是与系统中FPGA的控制及检测通道相连,通道内的电平值会有一部分存在FGPA在加载完成后的数据总线当中。因此,ARM芯片在进行电加载程序时会和系统的现场可编程门阵列发生较大冲突,造成系统无法读取正确的数据。

为了保证ARM可以将增量式编码器的计数值正确读取出来,将专门删除电子目录的读使能信号RD作为数据总线的三态控制信号与增量式编码器连接,而在系统运行时,只有读使能信号与地址信号均被选通时,由编码器内的计数器所计算出的16位计数值才得以导通,进而传输到数据总线上[3]。

三、基于FPGA的增量式编码器接口电路设计方法

利用QuartusⅡ软件(Altera公司开发的FPGA/PLD综合性软件)以混合模式的电路工程设计方法进行增量式编码器接口的电路设计。首先,构造出系统的四倍频模块和鉴相模块,在QuartusⅡ软件平台上通过利用标准硬件描述语言VHDL实现上述两个模块的功能。具体流程为:编码器前级四倍频模块与鉴相模块分别向线路输出四倍频信号与鉴相信号,设定计数器以信号输出的方向依据对其进行双向计数,当读使能信号与输出地址信号均被选通时,将相关数据经由数据总线显现到计数器终端屏幕上。至此,完成电路接口的位移和电能转换。

四、时序仿真与验证结果分析

就本文而言,所选取的FPGA芯片的型号为E144C8,仿真平台QuartusⅡ的版本为QuartusⅡ8.1,经由仿真平台建立增量式编码器的波形仿真文件对所涉及电路接口的仿真验证,并将系统编译后的仿真波形记录下来。在此基础上,通过建立逻辑分析文件的形式对经由增量式编码器转化而来的电路内部信号进行实时采集和监测,进而将系统逻辑分析仪的采集信号波形进行记录并加以分析。

通过对上述系统编译的仿真波形与逻辑分析仪的采集信号波形进行分析,得出结论如下:(1)记录增量式编码器正转时的仿真波形,并对其观察和分析可知,当计数值count_out由初始值0000增至000F时,系统实现四倍频加计数;(2)记录增量式编码器反转时的仿真波形,通过对其观察发现计数值count_out由(1)中的末值000F将至0003时,系统实现四倍频减计数;(3)对增量式编码器正反转切换时的仿真波形进行记录并加以分析发现,正反转切换时,位于某项信号后,另一相信号前的第一个定时器INCLK的上升沿,其计数方向立刻发生转变,即由加计数变为减计数。(4)对逻辑信号仪采集的信号波形进行分析可知,当读使能型号RD波形较低且地址信号为00h时,增量式编码器中计数器所显现的计数值则会经由三态总线传输到系统的数据总线上。。综上所述,本文所涉及的电路已基本实现了增量式编码器的四倍频、双相信号计数以及信号鉴别和ARM的通信功能。

结论:本文以基于FPGA的增量式编码器接口电路设计为研究对象,通过对增量式编码器的概念和优点进行分析,从四倍频与鉴相电路以及基于FPGA的ARM接口设计原理等方面对增量式编码器接口电路设计的基本原理展开了深入研究。在此基础上,结合增量式编码器接口电路的设计方法对其时序仿真进行了模拟分析。可见,未来加强对基于FPGA的增量式编码器接口电路设计在ARM上应用的研究力度,对于实现信号的自动检测与自动控制具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]徐悦.基于单片机的板带轧机AGC控制系统开发与设计[D].燕山大学,2013.