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数字化教育案例优选九篇

时间:2023-06-29 16:33:06

数字化教育案例

数字化教育案例第1篇

关键词:CDIO;数字动画;多粒度案例教学;人才培养

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)29-0062-03

数字动画专业是一个正在蓬勃发展的专业,肩负着为动漫产业输送人才和技术的重任。自从“数字内容和动漫”被《文化产业振兴规划》列为重点推进的文化产业以来,数字动画人才培养更显迫切。当前,动漫制作公司求贤若渴,非常需要实践性强、技术全面的动画人才,而高素质的动漫人才十分匮乏,这已成为制约动漫产业发展的瓶颈。我国动漫产业要想深入、健康、可持续发展,必须拥有足够多的优秀动漫人才。因此,培养更多有创意、动手能力强的优秀动漫人才,已成为动漫教育界急需解决的难题。基于CDIO理念调整动画专业人才培养模式,是解决这个问题的有效方法。文章将CDIO的工程教育理念引入到数字动画教学中,在数字动画人才培养方面进行了系统的研究与实践,构建了以CDIO能力培养为核心的多粒度案例教学模式。这种模式有效地减轻了教学改革中学生及教师的不适感,它循序渐进可操作性强,使传统的教学模式向CDIO教学模式平稳过渡。

一、CDIO多粒度案例教学模型

1.CDIO教育理。CDIO作为当今国际高等教育改革的最新成果是由美国麻省理工学院发起,多所大学共同研究,耗资近2000万美元建立的一整套工程教育理念和实施体系。CDIO注重实践教学,培养学生的实际动手能力。数字动画是综合型的学科,既有艺术的含量也有科学的成分,既有对智能的要求更有对创造力的强调。数字动画需要的是具备全面素质的创造型人才,而这恰恰是CDIO教育理念所强调的。按照CDIO工程教育理念培养的动漫人才将更符合行业的需要。

2.多粒度案例教学模型。CDIO教学模式让学生以主动实践的方式进行数字动画的学习。CDIO教学要突破传统教学,使学生主动学习而不迷茫,使教师能逐步地适应CDIO教学方式,使积累的CDIO教学经验能不断优化改进,并且CDIO的实践经验财富能积累、传承、迁移。根据这个思路,构建了CDIO多粒度案例教学模型。多粒度案例教学模型以多粒度案例库为核心,包括多粒度案例教学、多粒度案例实验实训和多粒度案例教学管理三个部分,这三部分都基于多粒度案例库展开。多粒度案例教学,基于案例库展开教学活动。要求教师根据课程知识体系演示一些案例,同时进行关键知识点的讲解,而学生则要实践这些案例以确保掌握技能。多粒度案例实验与实训,主要围绕案例展开。实践案例,主要强调构造一种真实的或近似真实的动画生产环境,学生在这样的环境下理解、体验知识点,增长实践技能,找到自己的不足。多粒度案例教学管理,促使CDIO教学能有序进行,给出师生CDIO能力的正确评价并促使CDIO能力的提升,使CDIO经验能不断地积累与传承。

二、CDIO多粒度案例教学实施方案

CDIO多粒度案例教学是基于一体化的课程体系的教学,多粒度案例教学如何实施?需要从多粒度案例库建设、教师CDIO能力构建、学生等三方面进行讨论。

1.多粒度案例库建设。基于CDIO的数字动画多粒度案例人才培养模式是在CDIO教育理念和数字动画专业教学目标指导下开展教学活动的框架和程序。多粒度案例教学,就是按照案例所包含的知识点的多少进行分类,形成不同粒度的案例,再根据教学大纲组织案例教学。按粒度大小可以分为:基本知识点案例、中粒度案例和大粒度案例。案例库中既有覆盖各个基本知识点的案例,又有考察综合能力的中、大粒度案例。基本知识点案例,用于使学生通过实践加深对基础知识的理解。教师可根据课时安排,先演示案例,然后由学生模仿完成,也可以直接由学生独立完成,不需要团队合作。中粒度案例,包含更多的基本知识点,是在学生掌握了基本知识点后的进一步巩固和提高,这一部分案例的制作粒度要适中,学生在使用过程中既要觉得有一定难度,但又不至于完全没有办法解决,可以体验到经过努力带来的成就感。大粒度案例,在设计上更接近动画制作的实际,但要考虑教学的课时限制、经费限制,因此必须对真实的案例进行适当的裁剪抽象,设计出既能理解动画制作的整个过程,又能熟练掌握动画制作的各种实战技能的案例。将围绕一个实际问题,设计出一个环境及所需的相关岗位职责以便于分组实践。在整体上要进行分工合作,而在微观上又要独立承担各自的岗位职责,当然对于个人确实克服不了的困难,这时就需要个人的沟通协调寻求解决问题的途径,完成实践任务。在实施多粒度案例教学过程中,需要大量的虚拟的或实际的案例,帮助学生理解知识点。多粒度案例库的建设和完善主要由教师来完成,具体的方法有:①基于理论的虚拟案例构建,作为基本知识点案例,大多可以采用这种方式。②基于教师自己参与的动画制作项目抽象出大中小不同粒度的案例。③深入企业,获取一手案例,对于企业中的项目,教师要充分地消化吸收,按照多粒度的原则抽象分解出不同粒度的案例并放入案例库,这个过程教师的工程能力将有很大提高。④采用书本上的一些案例,但要注意对这些案例要进行大中小粒度分级,对于与实际脱节的、缺少实用性的案例要予以剔除。教师要对这些案例根据CDIO理念进行适当重构。⑤通过不断反馈促使案例库充实完善,在实施各个案例的过程中会暴露出学生学习的弱点难点,根据这些反馈及时地改进现有案例或补充新的案例。

2.CDIO多粒度案例教学中教师能力构建。将CDIO能力培养融入到数字动画的学习过程中,虽然可以提高学生的学习效率及实践能力,但对教师教学却构成了巨大挑战。指导学生实践的教师除具有渊博的动画学科领域知识外,还应有很强的动画实践能力。CDIO工程教育模式要求教师完全熟悉CDIO的整个实施过程,并且能为项目的各个过程提供指导。因此,要求教师必须具有这样的能力:既能胜任项目中的某个岗位职责,也要能通览全局。①转变传统教学观念。在传统授课模式中以教师为中心,教师多以课程知识讲授为主,学生的实践应用相对缺乏且体验不深刻。在CDIO多粒度案例教学模式中,教师要让学生在“做中学”,要求教师设计足够多的案例,努力营造案例所需情景,并引导学生在案例所要求的“岗位”上完成任务。②增强自身的动画实战能力。教师要切实加强自己的动画项目制作能力,丰富动画项目实施经验,结合企业实际,及时准确地对情景、不同任务进行抽象总结,不断形成新的可重复使用的各种粒度的案例。③加强案例库建设能力。教师的重要职责之一就是制作、完善各种案例,包括每个案例需要的实践环境。随着个人阅历的丰富,无论是自己负责的项目,还是所经历的企业的项目,都可以进行抽象加工以形成适合教学和实验的案例。

3.CDIO多粒度案例教学中学生的转变。CDIO多粒度案例教学,学生处于主体地位,学生在教师的引导下完成一套成体系的案例组合后,通过对案例的完成情况可以清晰地判别自己对相应知识点的掌握程度,进而自主地去强化自己的薄弱环节。当然,在完成大粒度的案例时,会有一系列的分工协调与合作,要求既要把自己负责的任务尽快尽好地完成,也要配合整体要求适当做出妥协。

三、CDIO多粒度案例教学实验实训方案

实验实训是数字动画教学的重要组成部分,它能巩固和验证所学理论知识,培养学生动手能力、分析和解决问题能力。CDIO多粒度案例教学实验实训以多粒度案例库为核心,案例主要来自于对书本案例的再次加工或来自于教师的企业经历。基础知识案例实验:主要针对课堂内容,对知识体系中的知识点进行验证式实验。中粒度案例实验:是对多个知识点组合形成的粒度适中的案例,由学生独立完成,要求在熟练掌握每个知识点的同时要有一定的融会贯通。教师对每个案例要进行相应的指导、检查以及疑难问题的解答。大粒度案例实验:学生在掌握了相关知识点后,按适当人数进行分组,根据动手能力进行好中差搭配组合。学生在动画制作过程中,教师要进行检查和指导。动画短片制作完成后,各组由组长在整个班级进行演示汇报,每个人都可以提问或单独交流。

四、CDIO多粒度案例教学能力评估与提升

CDIO多粒度案例教学能力评价主要是对师生CDIO能力的评估,鉴于CDIO能力评估的复杂性和系统性,采用CMM(Capability Maturity Model,能力成熟度)模型分阶段进行评估。师生CDIO能力评估与提升模型仍然以多粒度案例库为核心,包括教师CDIO能力评估与提升系统、学生CDIO能力评估与提升系统。在CDIO能力评估与提升体系中,将教师的CDIO能力成熟度由低到高划分为三个等级:初级、中级、高级。将学生CDIO能力成熟度由低到高划分为三个等级:基础级、专业级和创新级。各能力成熟度等级反映了学生在CDIO工程教育中不同发展阶段的不同特征和学习内容需求。师生CDIO能力要不断进行提升。CDIO能力成熟度分级对教师和学生都是一个促进,促使学生认真学习实践,不断完成用于评价各个级别指标的各粒度案例,以更熟练地掌握专业知识和技能,促使教师不断地丰富和完善实践案例,根据学生在具体的实践过程中的表现,完善相应的案例或者设计出新的案例。

CDIO理念下的多粒度案例教学模式是一种循序渐进的教学模式,在教学中它可以有效地缓解从传统教学模式到CDIO教学模式转换过程中师生出现的不适,它符合教师的CDIO能力成长的过程,具有非常强的实际操作性。随着教师的CDIO教学能力的增强,多粒度案例库也在不断丰富完善,而且多粒度案例库可以作为载体使得CDIO能力得以在教师间迁移,案例库不断积累成为宝贵的教学资源。笔者在近几年的数字动画课程教学中,针对“数字动画”等课程设计了一套多粒度的案例库,并逐步应用于日常教学。基于CDIO的多粒度案例教学,可以使没接触CDIO的老师逐渐熟悉CDIO理念,并且可以在课堂上不断应用、不断获得反馈,师生的CDIO能力获得了不断提升。实践证明,以CDIO能力培养为核心的多粒度案例课程教学,能将数字动画知识较好地转化为学生的实际动画制作能力,而这正是大家所期盼的。

参考文献:

[1]国务院.文化产业振兴规划[M].北京:人民出版社,2009.

[2]黄迅,韩凌云,董琴.对高校动漫人才培养的思考[J].广东工业大学学报(社会科学版),2010,(01):8-11.

[3]王鹏宇.基于CDIO的动漫专业人才培养模式研究[J].电脑知识与技术,2011,(26):6463-6464.

[4]刘荣佩,史庆南,陈扬建,等.CDIO工程教育模式[J].中国冶金教育,2011,(5):9-11.

[5]胡志刚,任胜兵,吴斌.构建基于CDIO理念的一体化课程教学模式[J].中国高等教育,2010,(22):44-45.

[6]邹佰晶,陶伟萍.基于CDIO理念的艺术设计教学改革研究[J].大众文艺,2009,(23):204.

数字化教育案例第2篇

如何在这样的现状下尽可能的提高中等职业学校教学质量,培养合格的技能型人才,现代教育技术的运用提出了很好的解决方案。运用现代教育技术提高中等职业学校教学质量,是一个切实可行的方案,但是现阶段要该方案的实施,还面临着二个现状。

现状一:现代教育技术教学资源的匮乏。中等职业学校的课程开设有别于普通高中,其不仅有语文、数学、英语等基础文化课程、还根据地方经济特点、地区办学特色开始各类专业,各专业有根据不同的专业方向开始各类专业课程。以笔者所在学校为例:因学校地处长江三角洲地区,学校开设有计算机、电子电工、机电、汽修、服装、旅游、财会、烹饪等八个大的专业,根据就业方向不同各专业分别设置不同的专业班级,不同专业班级开设课程不尽相同,以计算机专业为例:设数字媒体班、平面设计班、软件开发班等多个专业班级。如此要开发所有专业、所有课程的现代教学资源,一个学校的力量是有限的。为了深入贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)年》关于“加快教育信息化进程”的战略部署,按照职业教育改革创新行动计划和《教育部、人力资源社会保障部、财政部关于实施国家中等职业教育改革发展示范学校建设计划的意见》(教职成[2010]9号)要求,加快推进职业教育数字校园建设,以国家示范性职业学校为引领,促进优质资源共建共享,提升信息技术支撑职业教育改革创新的能力,着力提高人才培养质量为宗旨。中国职业教育学会信息化工作委员会于2012年2月立项国家示范性职业学校数字化资源共建共享计划立项课题——精品课程资源建设项目。精品课程建设工程作为职业学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分,其适时的推出,不仅具有极强的针对性,而且还是一个具有战略意义的重大举措。精品课程建设的目的就是要“推动优质教育资源的共享,使学生得到最好的教育,从而达到全面提高教育教学质量的目的”教育信息化是全世界范围内教育发展和改革的主题之一。我国政府非常重视教育信息化建设,这也是国家信息化的重要组成部分。目前我国教育科研网已经建成,各高校校园网具备一定规模,现在又新启动了第二代教育科研网工程、教育科研网格计算工程、精品课程建设等,部级高校本科精品课程已近1700门。2012年在中国职业教育学会信息化工作委员会牵头组织下共计开发了86个专业的近1000门课程的数字化教学资源。以笔者所在学校为例:学校承担了电子技术应用专业《电工技术基础与技能》《电子技术基础与技能》《电工技能训练》《电子技能训练》《电子测量仪器》《电子整机装配》《单片机原理与应用》《ProtelDXP》等8门课程的资源建设,资源包括“人才培养方案”“教学大纲”“网络课程”“教学用PPT”“考试考核试题库”“技能竞赛方案”“教学案例”“行业标准”“实训方案”“仿真软件”“名师名课”等10大类。虽然中等职业学校数字化资源库已经开始建设,并有一定的成果,但是要想覆盖所有专业、所有课程,还有很长的建设道路。

现状二:现代教育技术教学设备的匮乏。尽管近年来,国家越来越重视职业教育,但是国家对于职业教学的经费投入力度不足。很多职业学校硬件建设还不到位,现代教育技术教学设备覆盖面不广,使得多媒体教学难以大面积实施。以笔者学校为例:虽然学校地处长江三角洲、东部沿海经济发达地区,但学校多媒体教学实施配置有效,多媒体教室、计算机机房数量远不能满足教学需求。如要实现运用现代教育技术,提高教学质量,就必须加大投入力度,创建数字校园、创造良好的现代教育技术教学环境,服务于教学。以数字化信息和网络为基础,在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用,使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。通过实现从环境(包括设备,教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)到应用数字化校园是包括教、学、管理、服务、办公等的全部数字化。在传统校园基础上构建一个数字空间,以拓展现实校园的时间和空间维度,提升传统校园的运行效率,扩展传统校园的业务功能,最终实现教育过程的全面信息化。构建先进实用的网络教学平台,整合、丰富数字化教学资源,创造主动式、协同式、研究式的数字化学习环境,建立师生互动的新型教学模式,为提高教学质量、办学质量服务。

随着国家示范性职业学校建设进程的推进,国家专项资金的下拨到位,笔者所在学校数字校园的建设工程的稳步推进。相信随着中等职业教育数字化教学资源的进一步开发、丰富;随着中国家示范性职业学校建设进程的推进,现代教育技术将进一步运用于中等职业学校教学质量的提升。

作者:田小建单位:江苏省如皋中等专业学校

数字化教育案例第3篇

一、办刊思路清晰

什么是数字教育?只有弄清楚概念才好定位。数字教育就是数字化教育,是把数字技术有效地、充分地运用到教育过程和教育资源中,达到教学效果的最优化,因此,数字教育属教育技术(信息技术)学范畴。该刊的定位在哪里?简单说就是四句话四个字。四句话是读者定位:教育管理工作者、教育技术研究者、中小学一线教师、数字教育实践者和技术研发者。四个字是发文定位:纵、横、实、热。纵,就是该刊发表从研究幼儿教育到高等教育或终身教育的教育技术理论与实践的文章。横,就是发表对幼儿教育、基础教育、高等教育或终身教育的教育学现象与本质规律进行探讨的文章。实,就是发表一线教师、教育管理工作者、教育技术研究者、数字教育研发者的理论、实践和宝贵经验的文章。热,就是发表对数字教育的时代热点、焦点和难点理论探讨的文章。

二、理论联系实践

《数字教育》2015年第1至4期每期都有七个栏目,分别是《特稿》《理论探索》《高教数字校园》《基础教育信息化》《微课有效设计》《实践案例》《域外观察》。从这七个栏目当中可以发现,《特稿》和《理论探索》两个栏目探讨数字教育热点问题与前沿理论,具有高端学术品位;《高教数字校园》《基础教育信息化》两个栏目文章理论联系实际,具体指导教育教学实践;《实践案例》栏目侧重对“三通两平台”的具体实践案例进行探索,具有典型的教学工作参考价值。《域外观察》栏目,是通过介绍国外的数字教育先进理论和教学案例供国内同行研究者参考。《数字教育》第1至4期共发文68篇,理论学术文章16篇,应用实践文章36篇,其他文章16篇。从中可以看出,该刊注重理论联系实际,且更侧重基础教育,侧重教育技术理论在中小学一线教学中的实践应用。

三、作者构成合理

在68篇文章的作者中,博导有12位,具有副教授以上职称的有28位,与基础教育相关的一线教师有32位。从作者的层次和分布来说具有广泛性和高端性。12位博导中,有浙江大学教育学院的盛群力,有东北师范大学的张海、王以宁,有陕西师范大学的乜勇,还有河南大学教科院的汪基德等。从作者层次的梯度讲也十分科学合理,除博导外,也有许多中小学教学一线的优秀教师,有河南省基础教育教研室主任邵水潮,有被教育部树为数字校园典型的郑州市第二中学的优秀教师王瑞,还有微课创始人、中学正高级教师、广东省新一轮“百千万人才培养工程”名师胡铁生等。

四、办刊方向具有国际化视野

第一,封面顶部《数字教育》刊名具有醒目的英文译名,紫色封面配上黄色英文字母,特别抢眼。第二,每个栏目名都有英文译名,汉语目录后紧跟英文目录,让国外教育技术专家同行可循着英文栏目名寻找自己需要的文章。第三,每篇文章都有英文摘要和英文关键词,便于国际学者快速阅读文章梗概。第四,《数字教育》已进入大数据。被中国知网(CNKI)全文收录,被万方数据资源系统全文收录,被《中国核心期刊(遴选)数据库》全文收录。

数字化教育案例第4篇

关键词:数字公民 数字公民责任 高中信息技术教学 责任教育

中图分类号:G434 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.06.094

高中信息技术课程,是培养年轻一代掌握数字社会生存能力最直接、最经济的一条途径。如何将高中生作为数字公民的责任教育与信息技术教学相结合,并发挥最大功效,这是我们广大信息技术教师要不断探讨的,也是数字社会对教育的内在需求。

1 数字公民责任教育内容

信息技术教育要建立合理的伦理文化空间,使高中生的行为合乎伦理道德与法律法规的要求。

1.1 法律法规教育

高中生辨别能力差,面对暴力游戏、网络欺诈、、虚假信息等不能清晰地辨别是非,容易导致道德价值感的丧失,走上犯罪的道路。在2010年的抽样调查中,受访未成年犯在填写“犯罪时主要想法”时,选择“一时冲动”和“不知道是犯罪”的人数比例分别为65.38%和46.68%;选择“知道是犯罪但难以控制当时情绪”和“虽然是犯罪但觉得不大可能被发现”的人数比例也分别占到了总人数的27%和16.94%。可见,引导青少年掌握数字社会的法律法规与行为规范是多么急迫,信息技术教学要带领学生熟知相关网络法律条文,了解触犯法律底线带来的严重后果并严格遵守。

1.2 伦理道德教育

数字社会与现实社会的道德教育大同小异,但有些是数字社会所特有的,也是信息技术课要着重强调的,如:不登陆黄色网站、不利用网络恐吓骚扰侮辱他人、不非法下载音乐文件,不用盗版软件等。

2 数字公民责任课堂教育途径

在信息技术日常教学中渗透数字公民责任意识,灵活运用先进的教育理念与教学方法。

2.1 运用案例,注重思辩,凸显网络道德教育的现实性

以案例分析、讨论为活动形式,通过自我建构信息评价方法,促进数字公民责任意识的提高。

2.1.1 用真实案例充实教学内容

2.1.1.1 QQ中奖了

一位同学上QQ时,突然有信息提示他中奖了,被随机抽取为“腾讯十周年庆典幸运用户”奖品丰厚,但要先缴纳保证金,填写一张包括姓名、银行卡号、身份证号的表格等,通过这个案例,教育学生辨别信息真伪,强调个人信息安全,不能窃取他人隐私等。

2.1.1.2 谣言转发500次可以诽谤罪判刑

2013年9月,法律对谣言转发做了量刑,通过这个案例教育学生网络交流中谩骂和发泄式的语言暴力不可取,这是对他人的不负责;当网络中出现一些热门话题时,不能人云亦云,不加分辨地参与围攻,甚至参与谎言、谣言的传播,给他人以及社会带来威胁的同时,也要负起相应的法律责任。

用发生在我们生活中的真实事件作为教学案例,缩短了教学与实际生活的差距,使学生感到数字社会责任就在我们身边,使学生形成敏锐的洞察力。

2.1.2 角色扮演强化认知体验

2.1.2.1 开办法庭

央视酷6网等六家网站侵权,索赔1620万。以真实的知识产权案例为教学载体,通过学生的角色扮演,分别从原告和被告的不同角度主动参与知识产权法律与法规的学习、全程体验知识产权法律与法规的运用。

2.1.2.2 辩论会

“维护信息安全重在管理制度”对“维护信息安全重在提高安全技术”,针对信息技术课程中容易模糊的问题展开辩论,澄清有关问题,也籍此对全书进行一次回顾。教师指导学生对辩论会筹备和举办阶段,引导学生对自己的学习进行反思,这些都有利于学生学习自主性的培养,分析问题能力的提高,老师可以给予相应的指导和帮助,以表格形式进行量化。

2.2 充分发挥多媒体技术优势,培养学生审美观与鉴赏能力的同时,感受责任

审美意识不是天生的,一些学生经常游荡在网络世界里,游戏、动漫充斥脑海,导致审美观发生偏差,甚至对美的认同趋于庸俗。网络中常出现将图片“PS”丑化的现象并以此为乐,我们在教学中可以引入肖像权等法律常识,并从范例引领,作品交流中,让学生学会欣赏美。教师要注意在教学中渗透人文意识与内涵,积极诱发学生情感、理念、修养、价值观的投入,把数字社会伦理道德教育贯穿始终。

2.3 有效进行探究式学习

探究式学习是新课程倡导的学习方法,特别适用于信息技术新闻事件与信息技术课的结合。学生对新闻事件总是有特别强烈的求知欲,探究的问题由学生自己提出,教师有意地向数字社会责任层面引导,学生提出问题能力的培养贯穿整个学习活动,可以说,探究式学习将信息技术教学与数字社会责任培养,前沿性、知识性、技能性、责任性完美地结合在一起。

公民责任感是一种情感体验,通过一系列的课堂教学活动,形成责任体验,教师及时予以反馈评价,强化良好行为,批评不良行为。良好的责任行为方法将逐渐渗透到个体的思维结构之中,促使责任意识得到激发与强化,责任感得以提升,最终在实践中形成自觉责任行为。

参考文献:

[1]浙江省教育厅教研室.普通高中信息技术新课程案例研究[M].浙江教育出版社,2010.

[2]广东基础教育课程资源开发中心信息技术教材编写组.信息技术基础教师教学用书[M].广东教育出版社,2005:181-200.

[3]张丽霞,吴玉娟.论青少年学生的数字公民责任[J].教育发展研究,2013.

数字化教育案例第5篇

【关键词】计算思维 C语言程序设计 教学案例设计 中图分类号:G642

课题资助:陕西省教育科学“十二五”规划2014年度课题(SGH140896)。

计算思维

计算思维的概念是由美国卡内基・梅隆大学计算机科学系周以真(Jeannette M. Wing)教授于2006年提出的教育理念,2013年,周教授接受《中国信息技术教育》杂志社刘向永记者的访谈时对计算思维进行了诠释[1-3]。

国外的众多研究者涵盖计算机教育界、社会学界以及哲学界等各个领域对计算思维进行深入的研究[4]。ACM和IEEE-CS在修订后的《计算机科学教程2008》(Computer Science Curriculum 2008)[5]79-84中明确指出应该将计算思维作为计算机科学教学的重要组成部分。

在国内,基于计算机技术和Internet技术的飞速发展,培养大学生计算机综合能力,提高大学生使用程序语言解决问题的能力,是当今大学生计算机基础教育的核心点之一[6]。根据《中国高等院校计算机基础教育课程体系2008》的规定,高校程序设计基础课程的学习目标是:

⑴学习问题求解的思路和方法,即算法。

⑵理解计算机是如何具体实现算法的,即如何才能有效利用计算机编程。

因此在程序设计课程教学任务中,不仅要使学生掌握程序语言的语法规则来编写程序,更重要的是掌握算法思想与问题求解的思路,而计算思维正是使学生掌握使用计算机科学对问题进行求解的一种思维方法和能力。

国内外的众多学者把计算思维能力的培养视为教育界改革的重要研究范畴,特别是在计算机教育领域,进行了多年的研究与探索。如何将计算思维的理念融入到计算机教学中,培养学生计算思维能力,成为计算机教学研究的焦点和改革的突破点,并在此研究中取得了一定的成果,但在程序设计课程教学中培养计算思维尚未形成一套完整的教学模式,仍处于探索阶段。

如何将计算思维真正融入程序设计课程中,我们进行了一定的探讨,在多年的程序设计课程教学中总结了一定的经验,基于计算思维的案例教学法比较适用,但是如何设计合理有效的设计案例是案例教学法成功的关键。

以计算思维为导向的教学案例设计原则

托尔说:“一个出色的案例,是教师与学生就某一具体事实相互作用的工具;一个出色的案例,是以实际生活情境中肯定会出现的事实为基础所展开的课堂讨论。它是进行学术探讨的支撑点;它是关于某种复杂情境的记录;它一般是在让学生理解这个情境之前,首先将其分解成若干成分,然后再将其整合在一起。”

对C语言程序设计课程的教学任务而言,更重要的是使学生学习计算机分析、解决问题的思路和方法[7]。因此,在C语言程序设计课程教学过程中,一定要避免只重视程序设计语言的语法规则的错误思想,在将计算思维的培养作为教学核心任务的教学过程中要重视程序设计方法,而不是语言本身,不仅要求学生用计算机读得懂程序,编写和调试代码,更重要的是要学会如何设计算法,从而开发学生的主动性和能动性。

如何设计以计算思维为导向的程序设计案例,是案例教学法的核心,经过多年程序设计课程教学的经验,将程序设计课程的教学案例设计原则总结如下:

1.案例选题的生活化

在教学案例的选择中坚持生活化、常态化的原则,即选择贴近生活、学生比较熟悉的问题,让学生在熟悉的问题下思考解决方法,这样可以缓解学生对程序设计的畏惧感。在学生给出问题的解决方法并用计算机进行求解后,学生会有一种恍然大悟的感觉,他们从中认识到计算机竟然能这么方便地用以解决日常生活中的问题,从而消除对程序设计语言的抽象、枯燥的感觉。这样生活化的案例在问题的求解中激发学生的学习兴趣,让学生在兴趣盎然的氛围中学习,感受到程序就在身边。而对生活化的问题求解锻炼了学生日常问题求解的思维,从而培养学生的计算思维。

2.案例涵盖知识点的典型化

根据每节课的教学目标和教学内容的需要适当选择教学案例,将本节课的教学内容涵盖在案例的解决中,同时要符合学生的认知水平,案例的设计既是学生平时耳闻目睹的,但又了解不深的普遍问题,这样可使学生对这些问题的实际背景容易接受,从而愿意去深入了解,这样的案例可以使学生更容易理解教学内容,同时能够让学生触类旁通,利用所学知识解决类似问题。

3.案例问题的提出和解决的程序化

使教学案例的设计与计算思维相结合,在案例问题的解决中注重算法的设计,方法的选择,培养学生独立解决问题的能力,并在案例中适当添加程序语言,使学生在问题解决的同时可以使算法程序化,这样既可以培养学生的计算思维,又可以培养学生的程序思维,使枯燥无味的程序语法知识顺其自然地在案例中学习,从而提高学生应用计算机知识抽象和分解问题的能力。

典型案例解析

根据课程教学目标和教学内容,以选择生活化、常态化的案例为原则,以计算思维为导向的程序设计案例的选择原则,让学生体会到如何用计算机解决问题的方法来解决日常生活中的问题。下面以一个典型案例的设计为例具体实现案例设计和应用。

教学内容:指针和数组。

教学目的:掌握指针和数组的定义以及使用。

教学重点:指针和数组的定义及使用。

教学难点:指针和数组的使用。

针对C语言程序设计课程中指针和数组知识的学习,下面给出一个常见问题求解的案例,这一案例同样适用于数组知识的学习,只是案例中问题求解的方式有所变化。

1.问题提出:根据二代居民身份证号确定此人性别的问题。

2.常识解答:居民二代身份证号共18位,从左向右前6位为户口所在地,第7~14位共8位为出生年月日,第15~17位为顺序位(同地区同年同月同日生的人的顺序编号)其中第17位代表性别(奇数为男、偶数为女),最后1位为校验位。

3.问题求解:从18位数字中取出第17位,然后判断奇偶性,奇数为男、偶数为女。

对分解后的两个问题,针对不同的理论学习内容,我们有很多种解决方法,如:使用函数提取字符串中的一个或多个字符、使用数组下标提取数组元素、使用指针提取数组元素等多种方法。下面针对指针的学习给出求解方法。

4.求解方法:

Step1:利用数组存储给定的18位数字,利用指针的移动提取第17位数字;

Step2:用取出的第17位数字与2模除取其余数,判断奇偶性。

5.算法分析:针对以上问题的求解方法为例写出相应算法:

Step1:定义整型数组a,整型变量b,整型指针变量p;

Step2:将18位身份证号赋值给a数组,指针p指向数组的首地址;

Step3:移动指针指向第17位数字;

Step4:指针提取第17位数字后模除2取余数赋值给b变量;

Step5:判断b的奇偶性,如果是奇数则是男,如果是偶数则为女;

Step6:输出结果。

6.问题求解方法的代码化:

#include<stdio.h>

main( )

{

int i,c,a[18]={1,5,0,4,2,8,1,9,8,9,0,6,0,8,1,2,3,3},*p;

p=a;

for(i=0;i<16;i++)

p++;

b=*p%2;

if(b==1)

printf("%s\n","男");

else

printf("%s\n","女");

}

这一案例是非常生活化的案例,每个人都有身份证号,但是将这样一个常见问题用程序设计语言在计算机上实现确实不是一件容易的事情,结合教学内容和教学目标,将问题的解决方法限定在指针和数组的使用,更是加大了问题的解决难度。就案例分析和问题的解决而言,让学生选择多种解决方法,训练学生如何将生活中的问题用计算机来解决,同时掌握指针和数组的定义、赋值及使用等基础知识。使学生在案例分析和算法设计时培养了计算思维能力,同时让学生在有趣的案例中学习相对枯燥的理论知识。

总结

大学教育更多的是素质的养成,能力的培养,正像一条教育格言讲的:“Tell me and I will forget. Teach me and I will know. Involve me and I will learn.”在大学教育中,要少一些灌输,多一些参与。《C语言程序设计》课程的传统教学存在一定的问题,在多年的程序设计课程教学中提出以计算思维为导向的案例教学法,并针对教学案例设计的核心问题进行研究,针对传统教学存在的问题,以计算思维为导向,总结了教学案例设计的原则,设计了教学案例。通过《C语言程序设计》课程教学实验证明,提出的以计算思维为导向的程序设计教学案例设计方法是有效的。学生通过案例教学可以提高学生的学习积极性和主动性,大众化的案例解决在使学生掌握了相关理论知识的同时培养了学生分析和解决问题的能力,培养了学生的计算思维。

参考文献:

[1]Jeannette M. Wing,“Computational Thinking,”Communication of the ACM,no.49(Mar.2006):33-35.

[2]刘向永、周以真:《计算思维改变信息技术课程》,《中国信息技术教育》2013年第6期,第5-12页。

[3]周以真:《计算思维》,《中国计算机学会通讯》2007年第3卷第11期,第83-85页。

[4]《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》,《中国大学教学》2010年第9期。

[5]“CM/IEEE Computer Society Interim Review Task Force,”Computer science curriculum 2008: An interim revision of CS 2001, accessed June 28, 2010, http:///education/curricula/.

[6]教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会:《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》,高等教育出版社,2009。

数字化教育案例第6篇

关键词:教育管理信息:标准化:触发器

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2011)21-0028-03

一、引言

教育信息化是社会信息化的一个重要组成部分,是随着20世纪90年代信息高速公路的兴建而提出的,经过多年发展,教育资源的信息化已经取得了很大的发展。但教育管理基础数据作为教育信息化的一个重要组成部分,并没有引起足够的重视,目前存在教育管理信息资源建设分散,多种异构数据库系统并存的现象,因此需要制定统一的标准规范,保证数据加工的标准化以及整合数据的标准化处理,为资源共享奠定基础。《教育管理信息化标准》是我国第一部相对完整的教育管理信息化方面的标准规范,包含学校管理信息标准、教育行政部门管理信息标准、信息交换标准、管理软件规范四个大部分,为教育行政部门和学校的教育管理化信息系统的整理加工、集中存储、整合、交换和应用等各环节提供了指导。

在实际的应用过程中会存在一些客观因素,导致系统无法完全遵循标准来开发。如某些系统在标准出台之前就已经开发并应用,如果要使底层数据库符合标准,则必须对系统进行源代码级修改,这在很多情况下都难以实现,但如果不采取措施,则不符合标准的数据将会越来越多;另外,当前信息化发展日新月异,各个学校的具体情况各不相同,可能存在《教育管理信息化标准》中没有叫确规范的情形:标准也不可能一成不变,必将随着时代的发展而进行修订,现有的符合标准的系统,如何尽量做到向后兼容,也是一个值得研究的问题。

对于这些问题,国内外已经有了一些解决的方案,例如采用ETL(Extraet Transform Load,数据抽取、转换、装载)技术,不但不符合标准的数据转换为符合标准化规范的数据,而且ETL过程往往需要耗费大量的系统资源,需要较长的运行时间,因此一般是按周期(每周/月)来执行,无法保证数据的实时性;另外一种方案是采用数据访问中间件技术,截获应用程序/系统对数据库的各类操作,并映射到标准化的数据,但这方案对于应用/系统有较高的设计要求,而且对于已有的应用/系统,往往需要进行源代码级的修改;还有一种方案是对数据库的日志进行分析,但每一种数据库管理系统的日志格式都不相同,因此这样的方案缺少通用性。

在上述分析的基础上,本文提出一种基于触发器的教育管理信息标准化实现方案,用于解决标准化的高级形式与语义级实现方面的问题。

二、基于触发器的教育管理信息标准化实现方案

1.体系结构

基于触发器的教育管理信息标准化体系结构如图1所示。由图1可以看出,整个体系分为三部分,主要的解决方案都集中在数据库与标准集方面,因此应用程序不需要进行任何的改动,有效地避免了对以往系统及程序的修改。标准集为多类标准的集合,以国家颁布的《教育管理信息化标准》及地方标准为主,并根据自身的情况制订自定义标准,作为同家标准的补充,形成一个标准集。

(1)元数据

无数据是指数据库本身已有的一些信息,在这里主要是指数据库中各个表的描述,字段的语义与编码。标准集与元数据都是三组的集合,其中field_No为字段的编号,如果此字段为非标准化的,则为空,field_name为字段的编码,field_describe为字段的滑级描述,例如,即描述了文件编号的一个标准。

(2)非标准库与标准库

这个划分是逻辑层面上的,并不是在数据库中进行物理划分。对于数据库中的每一个表,如果表中的每个字段都是符合标准的编码,则将其放入标准库中,否则放人非标准库。对于非标准库的表,进行统一的映射,映射后对应的符合标准的表,放人到标准库中。

(3)触发器生成模块与触发器

根据所输入的标准集与系统中的元数据,按照一定的规则来自动生成触发器,并检查各个触发器之间的兼容性、

在数据库启动或者标准集有变化时,根据输入的标准集与自身的元数据进行比对,一方面将库中的表划分为非标准库与标准库,另一方面根据算法生成触发器。当有应用程序对非标准库进行操作时,触发器将对这些修改进行捕获,并执行触发器中预先定义好的SQL语句,将修改映射到标准库中,从而在不影响应用程序的基础上,将非标准的数据标准化。

2.触发器生成算法

由以上分析可知,方案中最重要的是触发器的自动生成算法。触发器(Trigger)是个特殊的存储过程,它的执行不是由程序调用,也不是手工启动,而是由某个事件来触发,比如当对一个表进行操作时就会激活它执行,常用于加强数据的完整性约束和业务规则等。在本文中,使用触发器米保证非标准库与标准库中数据的实时一致性。算法的描述如下:

输入:标准集三元组集合S与元数据三元组集合M

输出:触发器集合

Begill

For each tin M

//对于元数据三元组中的每一个三元组

if(t.fieldNo!=null)continue;//如果是已经标准化的字段,则小进行处理

if Match(t,s)==1GenSimpleTrigger(t,S);

//如果此非标准化字段与标准集中的某一字段定义存在一一对应关系,则生成一个触发器,这个触发器捕获非标准库中此字段的所有操作,并映射到标准库,这也是最简单的情况。

else if Match(t,S)==2 GenlToNTrigger(t,S);//此非标准化字段需要进行拆分,对应标准集中的若十个字段,此时生成的触发器将捕获此字段的所有插入,删除,修改操作,并映射到标准库中所对应的若干个字段中

else if Match(t,S)==3 Add(t,tempArray);//此非标准化字段需要更为复杂的映射,因此先加入到一个临时数据tempArray 中

EndFor

Fm each t in S

//对于标准集三元组中的每一个三元组

if Match(t,tempAn'ay)==4GenNT01Trigger(t.s):

//如果是若十个非标准化字段组合而成,对应标准集中的一个字段,则生成一个触发器,只要这些字段中的某个字段发生改变,则进行捕获。并映射到标准集的这个字段。

EndFor

End

3.实现方案的优点

从上述内容可以看出,相比于其他的实现方案,本文

所提出的基于触发器的实现方案具有以下的优点:

第一,在不需要对应用程序进行修改的基础上,实现了非标准化数据的标准化,并日,这种标准化是实时的。当应用程序升级或更新时,可以直接使用标准库中的数据,不仅可以直接重用之前的数据,而且可以提高开发效率

第二,将标准作为系统的一个模块,在标准发生变化时,不需要对系统进行改动,而只需要对标准集中的标准进行更新,系统就会自动进行标准库与非标准库的切换,并生成触发器,不需要人工干预,因此具有一定的灵活性与鲁棒性。

第三,非标准化数据的标准化过程具有实时性及一致性。

三、实验与性能分析

为了对本文所提出的方案进行验证,我们设计了一些实验。并对结果进行了分析。实验一针对不同非标准化比例的数据库中触发器生成算法的运行时问,其结果如图2所示。可以看出,一方面,触发器牛成算法的运行时间随着非标准化比例的增长而增长,但非标准化比例到达某一阈值后,增长速度变缓,另一方面,触发器牛成算法的运行时间也与数据库中表的总数目相关,表的总数越大,执行时间也就越长,对于2000个表的大规模数据,非标准化表的比例占到60%的情况,算法也能够在88.4秒内执行完,即使是较为极端的情况:非标准化表比例占到80%,算法的执行时间也在132.7秒左右。

由于触发器要占用一定的系统资源,因此实验二对触发器的执行时间进行了分析,其结果如图3所示,可以看出,触发器的执行时间所占系统时间的比例不超过3%,对于一般的情形:非标准化比例占到40%-60%的数据库,执行时间占系统时间的比例能控制在平均1%左右,因此慕本不会影响到系统的整体效率、

四、总结

本文通过分析教育管理信息标准化过程中的需求,提出了一种基于触发器的标准化方案,并进行了实现,实验分析表明,该方案能在不改变已有应用程序/系统的前提下,对非标准化数据进行标准化映射,并具有实时性,在后续的研究中,将进一步研究触发器的自动生成算法,并剥触发器的运行与调度进行优化。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部教育管理信息化标准[S].北京:人民邮电出版社,2002.

[2]张宁,贾自艳,史忠植数据仓库中ETL技术的研究[J].计算机工程与应用,2002(24).

数字化教育案例第7篇

关键词:数字信号处理 案例 通信工程 卓越工程师

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(a)-0133-02

1 概述

数字信号处理课程是通信工程专业的专业基础课,已成为现代化技术的重要组成部分,是通信工程专业卓越工程师必须掌握的核心技术[1],迫切需要加强该课程的建设与改革,以适应通信领域卓越工程师培养的需要。该课程建设目标是:加强并优化“以工程能力为核心“的应用型人才培养专业实践教学体系,创建一套适合于卓越工程师培养计划的数字信号处理授课教学方法及考核评定模式。具体内容为:以MATLAB和DSP硬件工具箱作为软硬件开发工具,探索工程实践型教学方法,将软件编程和硬件开发贯彻到授课中的相关环节;以典型的工程案例调动学生的学习兴趣,发挥案例式教学在卓越计划培养中的优势;以该课程为基础,以点带面,注重信号处理课程群建设,通过前后衔接、理论与工程实践相结合,建立课程间纵向传承,横向互补的课程体系,突出工程应用,系统综合的课程主线;利用多媒体、课程互动仿真编程、网站,博客互动等信息化教学手段,优化授课内容,引导学生运用知识和能力,自发地提出问题,研究问题和解决问题;改革考核方式,把理论笔试+上机考试+课外探究式学习+面试作为最后考试成绩,着重培养学生的创新能力,实践能力和协作能力。

信息化的基础是数字化,而数字化的核心技术,就是数字信号处理,近30年来,数字信号处理(DSP)的理论、方法和应用得到了飞跃式的发展,其地位和作用也变得越来越重要。数字信号处理是理论性和工程性都很强的学科,其理论体现在,它综合应用数学、电路理论、信号与系统等领域的基础理论和方法,发展并形成了自己的理论体系,成为通信、雷达、电视、控制等众多学科和领域的重要理论基础与技术基础。其工程性体现在,其应用极为广泛,从科学技术各领域到国民经济建设的各行业;从国防建设的各种武器装备,到林林总总的消费类电子产品的设计与生产,都是数字信号处理技术的应用领域。因此,社会对既掌握DSP理论和方法,又掌握工程技术的人才需求,近年来呈爆发式增长。

2 问题的提出

卓越工程师教育培养计划(简称为“卓越计划”)是教育部基于国务院《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》内容在2010年6月启动的,其目的是全面提高工程教育人才培养质量。数字信号处理是信息与通信工程领域一个发展和更新最快的学科之一,已成为现代化技术的重要组成部分,是通信工程专业卓越工程师必须掌握的核心技术,迫切需要加强该课程的建设与改革,以适应通信领域卓越工程师培养的需要,通过该课程带动信号处理课程群建设,强化培养学生在信号处理工程领域的创新能力和实践能力。

目前,通信工程专业“卓越计划”在数字信号处理课程建设方面[2],处于探索和尝试阶段,还没成熟、通用的成功经验能够借鉴。传统的数字信号处理课程,大多只讨论算法理论及其推导,以理论教学为主,较少涉及实现方法及相关的软硬件技术,实践环节深度不够,学生并未能真正接触到信号处理的工程应用,对信号处理与应用主要知识的切身体会还不够直接和深入,培养的学生不能够适应实际企业生产的需求,更不能体现“卓越计划”的培养目标[3]。国内外的教育界都在寻求DSP的改革途径,目前主要沿着两条途径。一是使用MATLAB等工具软件,对数字信号处理的算法作仿真;另外是引入已被工程界广泛使用的DSP器件,指导学生完成数字信号处理算法的实现,但上述两种途径更主要是在课外实验引入,很少在课堂上贯彻,只有在课堂上利用案例式工程实践研究性教学激发学生的学习兴趣,才能让他们在课下自觉地用上述软硬件工具开发相关工程应用。因此需要对数字信号处理实践教学和工程应用培养模式进行改革和建设,进行课程机构体系调整,突出工程应用,分别从课程培养方案、理论教学和实践教学方面进行探讨和实践,通过多方位,各个环节的努力,建立一个培养高素质应用型人才的持续、可靠、高效的课程培养体系。

3 改革与思考

在教学内容上,针对本课程抽象难学的特点,以Matlab为主线,自始至终运用Matlab来阐述基本概念和基本原理。强调理论与实践环节的结合,提供本章重要知识点的Matlab演示程序和结果。对于抽象的数学模型应用问题,编写Matlab仿真案例,在课程上增加Matlab案例,边操作边讲解一些例题和应用,强调软件编程互动,利用Matlab软件边讲边演示,进一步提问,请学生思考回答,然后马上修改程序验证问题的结果。总之在教学内容上强调软件互动编程,准备丰富的Matlab案例,上课前给学生基本的程序,授课时随着讲解的逐步深入,让学生自行修改程序,当学生在自己随身的计算机上看到正确结果时,会深切感受到数字信号处理的神奇,大大增强他们的学习兴趣,培养他们的创新能力和工程实践能力。

在课程组织上,将信号处理方向纳入专业课程整体规划,在“数字信号处理”课程中,以数字信号分析为基础,以数字滤波为手段,以数字信号处理为目的,强调DFT、数字滤波的物理概念和工程概念,强化数学理念与分析,淡化数学运算与技巧,同时加大各前后关联课程(例如前期的信号与系统,后续的数字图像处理等)之间的衔接研究,使其与其他课程融合为一个有机整体,调整与其它课程的关系,在重要的地方形成内容上的呼应,在次要的地方注重视野的开拓,主次分明,易于学生把握。综上在教学内容上的建设目标是制作典型的数字信号处理软件案例,将案例式教学贯穿到授课中[4]。

在教学条件上,我们选用科学出版社编写的《数字信号处理》,本书是北京邮电大学考研的指定教材,同时该书也把Matlab编程贯穿始终,符合本课程建设的目标。另外选用国际经典的数字信号处理教材,Vinay K. Ingle, John G. Proakis. Digital Signal Processing Using MATLAB,该书强调Matlab编程,总之在教材的选择上,我们强调中外结合,理论与工程实践结合,大众通识教育与卓越精英教育结合。授课时,保证学生2人1机(随着生活水平提高,学生可以自带便携电脑,保证每人1机)。建立数字信号处理课程网站,在课程网站上放置与本课程相关的共享资源和网络课件,供学生自由浏览和下载,实现网络辅导、网上课程研讨、网上交付作业与实验报告和优秀作业展示;建立例题解答范例库和自测试题库,以便方便学生进行探究式自学。综上在教学条件上的建设目标是建立授课网站,共享多媒体课件,网上辅导和优秀作业展示,实现探究式自学。

在教学方法与手段上,基于本课程公式多,概念比较抽象的特点,在教学过程中采用板书+多媒体+案例式Matlab编程相结合的授课方式,对于重要公式的推导,采用板书。因为随着多媒体教学的普及,板书的优势往往被忽视,对于重要的公式推导,板书具有良好的示范性,学生跟随教师的思路来领会学习的要点和难点,并在工整的板书推导中加强对公式的理解,学起来比较容易。对于一些需要形象理解、图形举例演示的部分,教师可以采用多媒体教学方法,利用图像、视频等多种形式进行互动教学。对于例题,强调Matlab案例式编程,采取“启发式教学和研究型学习”的教学方法,从研究问题入手,将数字信号处理的一些重要理论构建过程展现出来,同时提出新的问题,以便让学生进行思考和研究。针对教学难点和重点提出问题,定期和不定期地在课堂中进行讨论,请学生事先准备好,上讲台发表见解,同时利用Matlab编程验证。注重教学讲义双语化,提高学生专业英语的应用能力。课堂教学的课件中有相当一部分内容采用英语编写,教师在上课中也尽量使用英语对基本概念和方法进行解释,在潜移默化中提高学生的专业英语能力,有助于提高学生阅读科技文献、查阅资料的能力,从根本上消除学生对本专业方向英语文献阅读的恐惧感和抵触心理。综上在教学方法与手段上的建设目标是注重案例式教学,采用启发式教学和研究型学习,对授课内容进行分类,采用恰当的教学手段表现(板书+多媒体+上机)数字信号处理的理论与应用实例。

参考文献

[1] 胡永祥,杨伟丰,蒋鸿.应用型通信工程专业实践教学体系的构建[J].湖南工业大学学报,2011,25(3):105-108.

[2] 王艳芬,王刚.“数字信号处理”精品课程建设探索[J].电气电子教学学报,2011,33(2):22-24.

数字化教育案例第8篇

一、课堂:凸显学科融合

下面个人从观摩课中搜集了数则案例:

例1:课始,教师出示语文“缩句”:蔚蓝色的天空飘着朵朵白云。学生一看就笑了――数学老师怎么上起了语文课呢?老师也淡淡一笑:“不要奇怪,数学和语文难道不能谈恋爱?”学生很快把句子缩为:“天空飘着白云。”接着教师再出示:“缩句:45与39的和,除以45与39的差,结果是多少?”根据学生的回答教师板书:“和除以差”,于是这道文字题的算式便昭然若揭了。之后教师又出示其他文字题,学生便兴致勃勃地先缩句再列式计算。

例2:课始,教师引入文字“游戏”。师:我国汉字结构奇特,上下一颠倒字就不一样。如“杏”字上下一颠倒字就成“呆”字,“吞”字上下一颠倒字就成“吴”字。你们能举这样的例子吗?学生纳闷――数学老师怎么做语文练习呢?老师话锋一转:一个数也可以倒过来变成另一个数。如,3/4倒过来变成4/3。你们能再举这样的例子吗?之后教师揭示课题:倒数。

例3:教学“一个数是另一个数的几分之几”一课练习时,教师出示古诗:“春水春满池,春时春草生;春人饮春酒,春鸟弄春色。”学生在美读这首诗的同时发问:老师这里没有数学问题?教师不慌不忙地添加了问题:春字出现的次数占全诗总字数的几分之几?

例4:教学人教版二年级下册“解决问题”单元主题图时,师:节假日你们喜欢上哪儿玩?学生有的说:明朝湖广学政田顼北门故居。有的说:朱熹理学文化广场。还有的说:游乐园……几句简短的对话,把学生海阔天宽的思绪拉到课堂,课开始了。随着欢快的乐曲,教师用课件出示“解决问题”单元主题图,把学生带进快乐的游乐园。师:这幅图就在你们课本的第2和3页(蝴蝶页),请同学们打开书,象学语文那样给它分成几个部分,并给各部分取个小标题。生(一阵静思之后,有了答案):可分为四个部分――看木偶戏、买面包、玩翘翘板和丢沙包。

例5:教学人教版实验教材四年级上册“数学广角”时,为了给学生形象直观的情感体验,教师制作了三轮对赛课件:随着紧张、激烈、舒缓……错综交织的《赛马》音乐,拉开了《田忌赛马》序幕……接着,教师让学生用排列组合的方法列举田忌所有对赛方式和取胜的概率,感悟统筹优化思想方法的魅力!

走进课改课堂,“软化”的课屡见不鲜,或是数学课串入了语文味,或是数学课串入了科学课味,或是语文课串入了数学味……

二、思考:追求课堂和谐

新课程“软化学科界限”理念派生出来的现象,引起了教育专家和教师的关注,也引起了我的思考:

1.融合要巧。学科之间有相通之处,我们不能只抱着本学科不放,应该以开放的眼光,海纳百川的胸怀,打开学科之间的内在通道,运用拿来主义的方法,不断地去反省自己教学。这样有利这种“软化课”尝试的深入展开,浓厚研究气氛,提高尝试成效。学科的融合,目的是扩大学生的知识面,拓展学生的思维方式,丰富学生的学习内容,提高教学效果。因此,在进行融入的过程中,要讲究实际效果,要依据学科的教学需要,使学生感兴趣,为学生所接受。因此,学科之间的融合要巧,要讲究实效。

2.本质要保。每个学科都有其自己的特性,如明理、导行是思品课的特点;听、说、读、写,字、词、句、篇是语文训练的基本点,这就是语文的“特味”,数学也又自己的特点,象上述例1:数学教师用语文的“缩句法”为数学文字题的解题分析服务;例2:用语文文字结构的奇特性与数学倒数的相似点,巧妙解释倒数概念;例3:古诗只是用来作数学题的素材。例4:借用的是语文的教学方法;例5:用《田忌赛马》的故事作为负载统筹优化数学思想和方法的载体。在数学教学中融入其他学科教学元素,虽然串了味,但本学科特点的 “原味”不能变,否则,数学教师就“耕错了田,荒了自己的园”。

3.提高素养。底气十足一定来自扎实的专业知识、深刻的专业思想和高深的专业修养。数学教师要想在教学中融入其它学科教学元素,课外工夫不可少。苏霍姆林斯基说过:“如果没有深厚的知识底蕴就谈不上教育素养。”小学是基础教育,更要鼓励学生全面发展,其中教师的引导很重要,如果一位教师对天文地理知之甚少,对琴棋书画一窍不通,对古今中外名著从不涉猎,很难想象他能在自己学科教学中融入其它学科内容。教师只有在课外博览群书,培养自己广泛的兴趣爱好,才能在促进自身发展的同时,提高学生的综合素养。

三、展望:绽放生命课堂

关注生命过程才是和谐课堂之根本,课堂不仅仅是学习知识的课堂,更是成就人的智慧的课堂。软化数学学科界限,让课堂充盈生命活力、洋溢生活气息,让每日重复的讲课变成清泉,变成小诗,用爱心呵护学生的成长,让课堂绽放生命的色彩!

1.“软化”是生命课堂的需要。学校的工作是“教育”,但许多学科教师把“教育”理解为“教学”,更有甚者把“教学”理解为“教书”。“教书”就是照本宣科,题海战术;“教学”是将书中“知识”转为学生头脑中“知识”;“教育”才是不仅要教“知识”,还要“育人”。其实,教育的起点就是“人”,生命教育才是教育的基点。“育人”是任何学科教师都应当承担的责任,要让“术业有专攻”的学科教师都融入“育人”中,“软化”就显得十分必要;只有“软化”,“术业有专攻”的学科教师才能有用武之地,才能既彰显学科本色,又不失“育人”特色,最后达到在异彩纷呈“教育”中完成学科教师“共育”重任。

2.“软化”要从形式走向本原。“软化”最重要的是潜移默化,最有效的是未被点破却深深扎根,乃至回味悠长,要从形式走向本原,让课堂绽放一个个灵动的生命。例如,特级教师徐长青执教“重叠问题”中,有这样一个学生活动场景――“套呼啦圈”。 两个呼啦圈分别表示参加“抢椅子”和“石头、剪刀、布”游戏的学生的集合,教师请之前参加游戏的学生站到相应的呼啦圈内。其中一个学生既做了“抢椅子”游戏,又做了“石头、剪刀、布”的游戏,他首先站在表示“抢椅子”的呼啦圈中,但站在“石头、剪刀、布”呼啦圈中的学生也在呼喊他,他自己也认为应该站在那个圈中,此时的他正处于进退两难中。教师望着台前的这些学生笑着说:“该怎么办呢?自己动,我不管!”教师随即退出了学生的视线……等到全场的听课教师响起了雷鸣般的掌声,教师知道了这个学生已经被两个呼啦圈套住,站在“交集”之中了,学生们成功了。

3.“软化”要从预设走向生成。教学中的“生成”,就是通过开放的教学,开发学生的“基础性资源”,我们要激发孩子的心灵感动,让孩子们始终拥有善于发现美的眼睛、聆听美的声音的耳朵、易于感动的心灵和富有爱心的灵魂与充满阳光和色彩的童年,实现课堂教学过程中的学生资源的生成。学生资源是五花八门的,五花八门的学生资源是无法一清二楚的学科界限的,因此,从预设走向生成“道法自然”般地软化学科界限的“教育”,才能事半功倍。

数字化教育案例第9篇

关于切实推动教师队伍建设取得新突破,刘利民着重强调了五个方面的工作:一是要切实加强领导,二是要狠抓工作落实,三是要奋力改革创新,四是要坚持统筹兼顾,五是要加强舆论宣传。

刘利民指出,教师教育综合改革是教育领域综合改革的重要组成部分,涉及质量、规模、效益、结构和模式等内容。其中,教师培养模式改革是提高教师教育质量的关键环节,是教师教育综合改革的突破口、关键点和着力点。各地各师范院校要在过去实践的基础上,进一步总结经验、分析问题、大胆探索、深化改革。要面向学前教育、义务教育、高中阶段教育、职业教育、特殊教育五类教育的现实需求和长远发展,积极创新幼儿园、小学、中学、职业学校、特殊教育五类教师的培养新模式,大力推动教师教育模式、课程、教学、实践、师资五大领域改革,探索建立师范生招生、培养、评价、激励、就业五项保障制度,建立形成高校、地方政府、中小学三位一体合作培养师范生的新机制,培养造就一批师德素养良好和业务能力突出的未来优秀教师和未来教育家。

(摘编自教育部副部长刘利民在教师培养模式改革试点现场会上的讲话)

第三届全国中小学数字化校园建设学术交流

暨技术发展展示会在南京召开

【本刊讯】2013年4月27日~28日,由北京师范大学教育学部教育技术学院和南京大学网络化学习与管理研究所联合主办的“第三届全国中小学数字化校园建设学术交流暨技术发展展示会”在南京召开。本次会议以“混合云的蛇年畅想——中小学数字校园的建设与应用”为主题,来自全国13个省、直辖市的特邀专家、企业、中小学教师等共220余位代表参加了会议。

本次会议聚合来自高校、区域、中小学校、商业等领域的智慧,共同追寻中小学数字校园建设的实践前沿,分享中小学数字校园建设的实践经验。会议本着“学术引领、区域带动、学校参与、多方互动”的精神围绕着会议主题展开了专家讲座、区域级优秀建设案例和校级优秀建设案例、数字校园建设解决方案分享及新技术发展交流和学校实地参观等活动。

北京师范大学黄荣怀教授、华南师范大学许骏教授、南京大学张宝辉教授等专家从国际发展潮流、国家教育发展战略、教育理论研究的角度,高屋建瓴地描绘了教育信息化发展的未来,为大家带来理论上的指导与引领;来自一线的先进单位及教育工作者的精彩案例分享,让大家看到了各种新技术在日常教学的成功应用,切实感受到数字化校园的巨大优势,这极大鼓舞了教育工作者的信心和积极性。

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