数学教案优秀9篇
幼儿园(英文/德文:kindergarten),原称勘儿园,是几百年前从普鲁士引进的体制。旧称蒙养园、幼稚园。读书破万卷,下笔如有神,本文是漂亮的小编给家人们收集的数学教案优秀9篇,仅供借鉴,希望能够帮助到大家。
教学设计模板 篇1
以提高实践教学环节效果,增强学生EDA设计的自主性与创新性为目的设计了一款FPGA综合实验开发系统。整套开发系统采用核心模块板加底板的模块化设计形式,适合学生在此基础上扩展设计,做算法评估,数据处理等应用。教学实践中采取学生自主设计为主,以任务驱动教学法,实现了实践教学的创新设计,提高了EDA课程的教学质量。最后通过系统地分析学生的课程设计总结及教学效果得到了对该实验开发系统的科学评价。
关键字:FPGA;系统开发;教学质量
中图分类号:G424.21 文献标识码:A 文章编号:
1引言
自1984年Xilinx公司推出了第一片现场可编程逻辑器件(FPGA)至今,已经历了20几年的快速发展历程。FPGA的逻辑规模已经从最初的1000个可用门发展到现在的1000万个可用门。FPGA技术之所以具有巨大的市场吸引力,其根本原因在于:其不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题,而且其开发周期短、投入少,芯片价格不断下降。FPGA正在越来越多地取代传统上ASIC,特别是在小批量、个性化的产品市场方面。因此掌握好FPGA的相关知识能使学生具备更好的竞争优势。
FPGA实验开发板设计
2.1 设计思想
传统的FPGA实验板功能过于复杂,一部分功能学生很少用到,面对这样的系统学生感觉无从下手反而增加了对实验板的学习难度;同时缺少可扩展性,学生只能在别人设计好的开发板上做一些验证性实验,不便于二次开发,学生在学习过程中丧失了主动性与创新性。
如何把抽象的逻辑认知变成形象的认知过程,从而引导学生去大胆创新是我们面临的重点问题。因此,设计开发实验板的基本目的是帮助学生由浅入深系统掌握FPGA设计开发知识,既要掌握软件编程,又要学会搭建硬件系统,综合调试,排查故障,从而提高学生的动手能力。因此要设计一个易于上手,方便学生掌握,并能够在实验板上进行扩展性、创新性的设计。
2.2 系统设计
综合实验开发系统采用核心模块板+底板形式设计,核心模块板将所有 FPGA 器件I/O口引出,适合学生在此基础上扩展所需模块,做算法评估,数据处理等使用。实验底板为扩展单元,学生可根据实验目的扩展所需要的功能模块,完成对开发系统的剪裁,。配合实验主板,学生可做相关一系列实验。针对学生创新性设计的需要,可选配通信类、电机类、传感器等功能性模块。这样做的目的是在基础性实验部分使学生易于上手,逐渐增加设计难度,在创新性实验过程中增加了硬件设计这一个环节,吸引学生的设计兴趣,从而引导学生创新。
2.3 核心板设计
Xilinx Spartan3是世界上成本最低的FPGA,可以实现最低的器件成本和最低的系统总成本。它基于前四代 Spartan 系列解决方案的成功基础之上,把 Xilinx 高端Virtex系列的一些特性集成其中,如数字时钟管理(DCM),较Spartan2系列具有更多的逻辑资源,内部RAM 容量和IO数。核心板采用Spartan3系列中较为基础的XC3S400PQ208器件,针对FPGA的初级、中级开发者设计,帮助学生降低学习成本和系统评估成本的硬件模块。板子采用4层板布线,两个96pin欧式接插件将所有FPGA器件I/O引出,适合用户在此基础上扩展所需模块,做算法评估,数据处理等使用。
2.4 底板设计
实验底板为预置几大基本功能模块的线路板裸板,这样做的目的是避免了像其他实验板一样学生只能做一些程序功能验证性实验而无法锻炼真正意义上的动手能力的缺点,同时省去了对线路板的设计,降低了设计难度及周期,使学生容易上手并把精力主要投入在FPGA的创新设计上。
板上提供数码管/液晶显示区、矩阵键盘区、单片机系统区、扩展实验区以及RS232、VGA等接口。学生针对自身的设计任务通过分析电路图焊接上相应的元件,最后通过软硬件联合调试完成设计。
3综合实验开发系统的创新应用
本开发系统为学生提供丰富的实验例程和硬件资源,并介绍关于如何在本实验开发系统上完成各个实验过程,实现对板上资源的利用及剪裁,从而使用户获得对 FPGA 器件的开发应用流程得到了解。实验例程均采用VHDL和Veriloge HDL两种硬件描述语言来描述,用户可以根据自身的情况,灵活进行选择,实验例程注重学生对FPGA器件入门级和开发级应用的培养,分为三个部分:基本实验,接口实验和综合实验,由浅入深逐步引导学生。基本实验包括一些基础的组合与时序电路设计;接口实验包括一些常用的输入、显示电路、串口通信、单片机总线接口通讯、AD/DA实验;综合实验包括一些针对问题的综合性设计,如模拟交通灯、电梯控制、数字信号处理、信号调制等。
3.1 电梯控制实验教学模式改进示例
首先分析电梯控制器的功能要求,基本功能:1 三层电梯控制;2 动态扫描电路,将楼层显示出来;3 能模拟升降、开关门等状态。扩展功能:1 四层电梯控制;2能判断升降优先级;3控制电机模拟升降动作;等等。其次介绍核心板,讲解三层电梯控制原理及各功能子程序。学生完成基本功能程序的编写及仿真。教师检查给出第一次平时成绩。第三,让学时独立分析底板接口资源,利用万用版设计模拟电梯控制的硬件电路(楼层显示、运行状态灯、各楼层控制电路)。教师检查给出第二次平时成绩。第四,程序综合仿真,硬件系统联调,完成系统的最终设计,将I/O信号进行锁定引脚,下载到硬件系统。教师检查给出第三次平时成绩。第五,答辩并检查学生扩展功能实现情况,给出分数。这样做的目的是利用任务驱动学习,将系统设计化繁为简,逐步深入从而引导学习兴趣,通过分次平分能对学生的设计给出更科学合理的评价,并能促使学生按时按步完成设计,掌握其从软件到硬件的设计步骤。
4教学效果评估
对该系统使用前一个学期与使用该系统的学期自动化专业的课程设计进行了比较分析,该学期报告普遍条理清楚,设计完成度有明显提高,优良率提高14%。通过分析该学期的课程设计总结发现学生能够明确的提出一些硬件设计中遇到的问题并找出方法解决。
通过问卷调查发现90%的学生认为该系统便于入门学习,能帮助理解硬件电路结构,体会到了硬件设计流程。提高的学生的学习兴趣,引导学生创新实践。
结 语
“数字电路设计”是一门注重实际应用的课程。通过对FPGA相关实践课程教改项目的实施,为相关专业学生量身定做的综合实验开发系统板做出了一个大胆的创新,使过去由功能指向型的教仪变成用户指向型的开发系统。这种核心最小系统+扩展的形式极大提高了学生的学习针对性及效率,发挥了学生的创新天性。同时这种形式也更加贴合企业的工业设计形式,因而真正达到了培养应用型人才的目的。
参考文献
[1] 刘韬,楼兴华.FPGA数字电子系统设计与开发实例导航[M].北京:人民邮电出版社,2005:1-2.
[2] 潘松,王国栋.VHDL实用教程[M].成都:电子科技大学出版社,2000:15-16.
[3] 李志平,杨西珊,张俊方,等.基于FPGA的计算机系统实验教学平台的设计与实现[J].实验技术与管理,2009,26(9):77—80.
马说重难点教案 篇2
马
说
教学重点
理解课文寓意,领会作者思想感情,感受封建社会摧残和埋没人才现实。
教学难点
1、理解文中所阐明的深刻道理。
2、学习托物寓意的写法。
教学课时
2课时 教学过程
第二课时
一、故事导入
同学们听说过“伯乐相马”的故事吗?(投影出示)相传伯乐是春秋时代人,姓孙名阳。据说,有一匹千里马拉着沉重的盐车翻越太行山。在羊肠小道上,马蹄用力挣扎,膝盖跪屈;尾巴下垂着,皮肤也受了伤;浑身冒汗,汗水淋漓,在山坡上艰难吃力地爬行还是拉不上去。伯乐遇见了,就下了自己的车,挽住千里马而对它淌眼泪,并脱下自己的麻布衣服覆盖在千里马身上。千里马于是低下头吐气,抬起头来长鸣,嘶叫声直达云霄。这是它感激伯乐了解并且体贴它啊。
今天我们来学习《马说》,相信学习本课,大家对伯乐和千里马的关系一定会有进一步的认识。(投影出示、板书课题)
二、解题
“说”是我国古代的一种议论性体裁,注重文采,与现代的杂文近似,用以陈述作者对某些问题的看法,写法灵活,奇巧而言辨。“马说”即谈马、论马。
投影展示
爱莲说
莲——人
托物言志
马说
马——-人
托物寓意
三、背景简介。(投影出示)
韩愈初登仕途时,很不得志。曾三次上书宰相请求重用遭冷遇,甚至三次登门被守门人挡在门外。尽管如此,他仍然申明自己有“忧天下之心”,不会遁迹山林。后相继依附于节度使董晋和张建幕下,郁郁不得志,所以作《马说》,发出“伯乐不常有”的感叹。
四、把握结构,疏通文意
1、说是一种说明议论的文体。作者要借马来表明自己的观点,请同学们在结尾处找找,哪句话最能体现作者的思想感情? 其真无马耶?其真不知马也!
那么作者何以会发出这样的感慨呢?我们一起回过头来看看前面的课文。
2、先看第一段,请女生先把第一段齐读一遍,声音要洪亮
作者一开篇就亮出了一个观点 “世有伯乐,然后有千里马”。真的是先有伯乐,然后才有千里马吗? 那么没有伯乐,千里马就怎么样了呢?我们继续往后读
“故虽有名马,辱于奴隶之手,骈死于槽枥之间,不以千里称也。”第一段写了千里马和伯乐的关系,(多媒体——无伯乐则名马不名)
看看第一段还有什么问题,自由读
3、第一段作者提出了自己的观点,无伯乐则名马不名。为什么说没有伯乐,千里马就不能千里了呢?看看韩愈是如何进一步阐述他的观点的。男生读第二段,找出体现千里马被埋没的原因的句子
是马也,虽有千里之能,食不饱,力不足,才美不外见。
堂堂千里马,怎么会“食不饱,力不足”啊?因为
马之千里者,一食或尽粟一石。食马者,不知其能千里而食也
不知其能千里而食也的结果就是: 且欲与常马等不可得,安求其能千里也?
反问,把责任归结到食马者不知马。读的时候要读出愤慨的感情。
这段写无伯乐,千里马被埋没(多媒体)
4、最后一段是对上文的总结,齐读
第一句的句式很有特点,是什么句式?(三个不连用构成排比句)
策之不以其道,食之不能尽其材,鸣之而不能通其意。执策而临之,曰:“天下无马。” 把不识马者的虚妄无知的嘴脸刻画的入木三分。
最后发出感慨:其真无马耶?其真不知马也!最后写
并非没有千里马,而是“不知马”
五、迁移拓展
作者认为“伯乐”决定了千里马的命运,你同意他的观点吗?说说理由
1、千里马和伯乐究竟谁更重要
2、如果你怀才不遇 你学哪位古人?
A韩愈
怀才不遇写文学
B苏秦
悬梁刺股发愤读书 C董邵南
另寻高就发展
D.陶渊明
归隐田园乐悠悠
教案设计模板范文 篇3
关键词: 多媒体; 辅助教学; 课件; 交互模板
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2014)06-56-04
1 制作通用多媒体交互模板
通用多媒体交互模板的制作要求有下列特点。
通用性:适用多种课程,能使教师方便套用模板进行多种教学设计,能根据教学内容和进度即时进行相应地套用。
广泛性:适用于小学、中学、中高职院校、大学的课堂教学及课外作业,也适用于非教学的多媒体互动活动。
交互性:适用于学生自主学习“交互的即时反馈与评价”,教师可以适当地按课程的要求修改反馈信息和评介方式。促进学生进一步地学习或做出相应的学习调整。
随机智能性:学生自主练习的题目是计算机随机抽题,选项的答案随机分布,正确的答案也智能地分布在正确的选项位置。激发学生潜在的学习自觉性。
下面以EXCEL VBA设计[1]“交互随机单选模板”为例对通用多媒体交互模版的制作进行说明。
⑴ 在EXCEL的第一张表输入提示,对正确运行和使用练习进行“宏安全性设置”说明,同时放入三个按钮:“开始”、“隐藏”和“显示”,如图1所示。在EXCEL的第二张表可复制练习的题目和答案,按“隐藏”按钮,将题目和答案深度“隐藏”[1]起来,按“显示”按钮,便将EXCEL的各个表显示出来,这样教师可根据自己的教学内容,方便更换题库,进行验证后,便可将“隐藏”和“显示”按钮删除并保存。这样制作的模板具有通用性。
2 通用多媒体练习模板反馈与评价
反馈与评价是确定学生能达到学习目标的程度和激励学习的方法。通过多种方式搜集学生操作的各种信息,对学生学习过程、学习效果做出价值判断,并促使学生对课程学习进行必要调整。对学生而言,只要想学习,就会注重教师对他们练习的反馈建议和对学业的评价,因此多媒体交互练习要及时反馈和评价,答对则给出赞扬(可以是短语、短小有趣的动画或幽默滑稽的漫画);答错则给出鼓励的画面和解答分析按钮。对反复多次的练习,给予一定的鼓励加分。
3 多媒体交互评价模板的应用
多媒体交互练习模板用于实际教学,若使其能反复使用、套用并跟得上教学进度,就需要准备多种练习形式的通用模块,如拖动填空、随机填空、随机单选、随机拖动单选、随机多选、屏幕连线、判断练习、排序练习等,每种练习又可以按不同布局准备好模块,如随机单选练习,可制作三选一模块,四选一模块,五选一模块等。仿照前面的例子进行改动,不难做出这些模块、模板。各个多媒体交互练习模板可组织成多种不同的多媒体课堂教学设计。比如:
① 知识要点+随机填空练习+填空小测验----的教学设计;
②“随机单选练习”+“屏幕连线小测验”----的教学设计;
③“随机多选练习”+“word操作题练习”----的教学设计;
④ “分组合作性学习”+“单选练习”+“分组竟赛”----的教学设计。
结合多种多媒体交互练习模板可组合制作通用的无纸化测验、考试模板。
多媒体交互能把学习材料由静态变为动态的交互,并能在计算机中显示变化过程,而且对比鲜明。计算机随机智能的解答和评价能使学生感到新奇,产生要了解其中奥妙的愿望,激发学生求知的欲望和学习的兴趣。并可为学生创造“自主性学习”和“合作性学习”的教学情境。
通用多媒体练习模板可以应用到多媒体的课堂教学,也可应用到用计算机辅助学生自主学习的课外作业。
多媒体的交互作业以电子邮件发给学生,学生做完练习有反馈与评价的信息和文件,学生将反馈与评价的文件用电子邮件发给教师即完成了交作业。教师将邮箱中的所有邮件集中在一个文件夹,运行“成绩汇总”模板程序,便能全部了解学生做作业的情况,可在第二天上课点评作业。这种作业不仅制作方便、简单,且教师无需花大量的时间改作业便能了解学生做作业的情况。作业用随机抽题的方式并随机分布答案,不用担心学生会用电话与同学商量作业的答案,因为那样还不如自己再重做一遍或想一下今天老师讲的内容,并看书寻找解决问题,长期布置这种电子作业能促进学生的自主学习。教师一定会用非常愉快地心情去布置这种作业,作为教师可能还有些忧虑,比如:学生对作业中知识、概念还没掌握,要怎样将知识、概念补全等等,这似乎增加了一点备课时间,但却会感到已经不能再放弃用这种方式布置作业了。随着计算机的广泛使用,计算机已进入每个家庭,许多学生还配有手提电脑,教师可以利用学生家庭计算机设备给学生布置这种电子作业。
3 结束语
用EXCEL VBA设计制作的通用多媒体交互模板主要针对客观题,也可以针对Office的操作题设计制作的通用多媒体交互评价模板。如图4所示是Word操作交互练习的几个窗体界面。
多媒体交互练习模板制作的这种理念,可移植到其他平台,如平板电脑平台、手机平台,这也是教师研究信息技术与课程整合的发展趋势。
参考文献:
[1] 赵志东。Excel VBA基础入门[M].人民邮电出版社,2010.
[2] 罗刚君。Excel2010 VBA 程序开发自学宝典(第2版)[M].电子工业出版社,2011.
教学教案模板 篇4
教学目标:了解花鸟画的一些基本常识,初步掌握花鸟的阿基本画法,能临摹简单的花鸟画。
重点 :花鸟画特殊的表现物象的程式方法。
难点 :对花鸟画的精神内涵的理解。
教学准备 :毛笔、墨汁,*画颜料、毛毡、调色盘、笔洗等。
教学方法 :演示法、欣赏法等。
一、情境导入
今天老师带大家去效外采风,让我们一起感受一下自然界的一花一草,一虫一鸟,去探寻自然界中动植物的魅力。欣赏过之后你们觉得自然界中动植物如何?
二、示范启智
游戏规则:分四个小组抢答,老师拿出诗句,同学们来猜这是描写什么植物或动物的。
1、“把酒东篱,暗香盛袖。” “犹有晚节香” “待到秋来九月八,我花开后百花杀”(菊花)
2、“只留清气满乾坤”“疏影横斜三两枝”。(梅花)
3、“虚心劲节”“ 有节骨乃坚,无心品自端” “细细的叶,疏疏的节;雪压不倒,风吹不折。”(竹子)
4、“出淤泥而不染”“ 凌波独吐红”(荷花)
5、“春江水暖”(桃花、鸭子)
欣赏:播放大师的作品,注意观察基本构图。
构图尝试:教师给出基本形(三角、四边形、圆形直线等)请四名同学上黑板画出这些作品基本构图。其它同学在作业本上用钢、铅笔完成。教师对构图做简单分析。
教师演示:接下来老师就演示花鸟画的画法。
1、复习上节课的知识:笔墨,用笔的正、侧、顺、逆等;用墨的焦、浓、淡、干、湿的变化。
2、落笔之前,脑子里要先放个电影,安排情景(花鸟)是否有意,有情,有景。例如画梅花,在定了点和梅枝的“走向”之后那就以梅枝的粗细来表现梅姿,一枝梅花,线(枝干)上的点(花朵、苔点鸟鹊的分布)会使梅的姿态生动。
3、题跋落款:好的题跋暗示画中未尽之意,使人在欣赏画时的感受加深,有画龙点睛之用。如齐白石画两只小鸡抢啄一条蚯蚓时题“他日相呼”还可以提穷款也就是签名字就可以了。
三、立美创意
作业要求:
1、选择自己喜欢的花鸟,大胆运用笔墨去表现、挖掘,表达自已的情感。
2、运用几种国画的表现方法(如用墨、用色、造型、构图、题字等)来完成作业。
3、构图合理,画面完整(包括落款、题字)
四、审美提高
展示评比:把学生作品挂在前面进行展示,学生对作品按照作业要求进行简单的评价。
总结:生活是最好的老师,不热爱生活,不热爱大自然,“外师造化”,就不可能描绘出如此生动的形象。只有对生活热爱,才能观察仔细,表现的作品才能生动感人。我们应积极投身生活,热爱我们的生活吧,通过我们的创造,让生活变得更加美好!
教学反思:
学生练习时间过短,有点仓促,应给予充足的时间练习,以后会注意。
——业务述职报告范文模板7篇
教案模板 篇5
材料解说
我说的内容是九年义务教育小学英语六年级Book 4 Unit 4 Lesson 19
本课主要围绕询问对方正在干什么以及如何回答的英语表达法。依据小学生英语新课程标准所提出的总目标,根据教材的特点我确定以下教学目标和教学重难点。
模板
1、知识目标
学生能够会说、认读本课对话并能够使用句型:What are you doing? I’m making a model me an egg,please,Give me two apples.
2、能力目标
引导学生积极运用所学英语进行表达与交流,学生的多元化只能在交际活动中得以以体现和发展
3、情感目标
把语言训练融入各种情景之中,学生通过体验,参与活动,学会与他人合作,共同完成学习任务,从而体验成功,培养对语言学习的兴趣。
4教学重难点
重点:1)理解并灵活运用句型What are you doing? I’m…
2)两个祈使句:Pass me an egg,please。
Give me two apples。
难点:knife、scissors、minute的发音。以及长句子:We‘ll go to the lake and try it on the water。
5、教具准备
课件、录音机和磁带,剪刀,小刀,一页纸,图片等
设计方法
基于本课的特点和六年级学生好动,好奇,模仿力强,表现欲旺盛等心理特点,我在教法设想和学法指导上坚持以情景话题为核心,以功能、结构为主线,以任务型活动贯穿教学始终,运用直观教学法,情景教学法,全身反应法等教学方法,帮助学生在视听说读唱玩演等饶有趣味活动中,相互合作,体验参与,自主的、愉快的学习英语,发展能力,维持兴趣。力求做到:“开课能激趣,讲课蕴情趣,练习有兴趣,结束藏意趣”
流程
1、 Warm up
(1) Greetings师生相互问候,帮助学生自然进入英语学习状态
(2) Sing a song and dance: Front,back,right ,left
师生共同唱歌跳舞,既活跃课堂氛围,拉进师生间距离。
2、 Revision
让学生两人一组复习第18课的会话,为下一步学习作了铺垫。
3、 Presentation and drill
1)通过用纸叠船创设情景引出引出句型What am I doing? I’m making a model ship.然后板书,进行操练,通过CAI教学What are you doing? I’m…四幅情景图分别配上I’m watching TV. I’m listening to the radio. I’m talking to a friend. I’m playing with my doll.让学生边看边听边感知,老师在示范并辅以肢体语言,然后让发音准确的学生小老师教读。
继续进行纸叠船创设情景,师说:Who can help me? Pass me the knife,please。板书新单词pass 、knife。Give me two apples。板书新单词give、scissors。然后板书,进行操练,通过CAI教学展示Let‘s practise中的六幅图,让学生造句,加深学生对这两个祈使句的印象。
2)第二步让学生叠纸船。通过学生用纸叠船创设情景引出句子:Can I help you? Can it go on the water?看到学生有叠完船的,老师引出:Wait a minute 。After class。We‘ll go to the lake and try it on the ‘ll show you 。通过学生用纸叠船创设情景这样做也激发了学生的学习兴趣,使学生对本科教学任务有清晰地感知,并产生丰富的想象,带着浓厚的兴趣参与本课的教学中。
4、听音,指图,跟读对话
充分利用教学资源,培养学生听和模仿的能力。以课本为载体,落实教学内容
5、Practice
1)Pair work
同桌操练新授内容并展示,鼓励学生在真实生活情境中使用所学语言进行交流,培养运用英语的能力。
2)Sing a song
把What are you doing? I’m …变成歌曲(曲调同“两只老虎”)
老师先示范唱一遍,然后师生一起唱。以学生耳熟能详的歌曲,调动学生的积极性,能有效的巩固教学内容。
6、Consolidation。
1)、Do workbook。进一步巩固所学知识。
2)、Fun time。学习Look out!告诉学生注意交通安全。
3)、抄写板书四会内容,检查学生的书写以及书写姿势。
1) Listen and repeat。通过回家听录音,复习巩固所学内容。
2)小组合作组织一个新对话。
教案模板 篇6
一、教材分析
字母教学是小学英语课堂教学重要和首要的任务之一。众所周知,英语是拼音文字,组成英文书面交流的最小单位是字母。英语xxx有26个字母,每个字母有其特有的读音和书写形式。是否能教好英语字母影响着小学英语教学目标的实现,这是字母本身的特点和重要所决定的。在英语教学的初始阶段,也就是在低年级英语教学中应该十分重视英语字母的教学,完成好英语字母教学的任务。
二、教学目标
字母教学包括26个字母的读音,辩认和书写三项内容。小学英语字母教学的目标是在教师的指导下,让学生达到能认字母的音和形,能读准字母,能按正确的笔顺和规格书写,能按顺序背诵和默写字母,同时能初步掌握字母在单词中的发音,为进一步学习单词的读音和拼读打下基础。
三、教学意义
语音,语法,词汇是语言的三大要素。字母是语音,词汇的基础,因而也是整个小学英语教学的基础。英语26个字母是记录语言的文字符号,是英语文字的最小书写单位,英语利用这26个字母拼写所有的词。英语26个了母的名称音中包含了英语48个音素中的24个音素,占全部英语音素的一半。在小学英语教学中,字母教学是入门阶段一项重要的教学内容,是培养学生英语素质
的奠基工程。教学中,字母教学意义重大,它是英语学习的开端,对于激发学生的学习积极性,开发智力,培养良好的听说读写的学习习惯,为学生进一步学习音标,单词,句子,课文,提高语言能力,为终身学习打下良好的基础等具有重要的意义。
四、教学过程与实施建议
(一)拼音导入
先让学生背诵并书写汉语拼音,然后告诉学生他和英语的发音有何不同。
(二)新授
1.学习字母的读音
(1)听音
(出示课件字母表)
听录音。听音是模仿的第一步,是模仿的基础。先听音,后开口,听清发准,是字母教学的基本步骤,也是字母教学的根本方法,因为听的质量直接影响模仿的效果,所以教师在教授字母的发音时,一定要示范正确,清楚,语速掌握好。对于一些较难发音的字母,如G和J,教师要适当地讲解字母的口型舌位,发音的要领,发音的方法和技巧。
(2)模仿
模仿发音是学习字母的最基本的方法,是检测学生是否准确掌握的最好方法,教师在让学生模枋的时候要采用活泼的形式,直观形象的比喻,借助手势,实物,图片,动作等帮助学生发好音。要让学生反复大量地实践。
2.学习字母的书写
书写教学一开始就要严格要求,培养学生良好的书写习惯,教师在讲解时
应注意让学生认真观察字母的笔顺,起笔和落笔,几笔写成,占几格,然后再让学生模仿和操练,还要注意将检查和评价相结合,检查学生的书写是否按照字母的笔顺和字母在四线格中应占的位置书写,字母的大小,宽窄是否协调和谐,间隔是否均匀,适当,培养学生正确的书写习惯,包括写字的姿势,放纸的位置等。
3.播放课件字母歌
为了更好的记忆26个字母,激发学生学习兴趣,创造轻松愉快的氛围,播放适合小学生年龄特点的《字母歌》,然后让学生跟着学,以加深对26个字母的印象。
4.字母教学活动
(1)象形字母:教师出示一些与字母相像的图案或实物,学生通过想象去认,看看像什么字母。
教师准备:与字母相像的图案或实物。
学生准备:将与字母相像的图案或物品带到学校,同学们相互看。
(2)不同材料的字母:让学生用绳子,珠子,石子或铁丝等物品组成各种字母。
教师和学生准备:绳子,珠子,石子或铁丝等材料。
(3)字母抽象化:看图,找出所的大小写字母,还可以让学生用大小写字母自创一副图,与同桌找字母。
(4)游戏字母:学生们用自已的身体来组成字母。例如:表演“A”字母的是两个全班最胖的男孩,两个一左一右隔着在约半米的距离并排站好,慢慢地左右倾斜头紧紧贴在一起,一左一右两只小手拉在一起,这样就组成了字母“A”。
这样的教学同学们觉得非常有趣,课后,常常有学生自已玩这种游戏。这不仅激发了学生学习英语的兴趣,同时也培养了学生积极动脑,主动思考问题的能力。
(出示课件趣味字母)
活动结束后,出示课件趣味字母,让学生整体感知字母和动物形状的相似性,加深学生对字母的记忆。
5.字母在单词中的发音
(出示课件各字母开头单词)
先让学生拼读,让学生体会各字母在单词中的发音,学生学好字母,对学习语音和音素有帮助。在讲解字母时,教师要渗透字母在单词中的一般发音规律,自然拼读规则,使学生渐渐了解每个字母在单词中都有他们各自的读音,为以后拼读单词,记忆单词打下良好的基础。
6.知识拓展
(出示课件26个字母及其因素归类)
为了使学生更好的读准字母,为今后记忆单词打好基础,特出示此课件。
五、教学后记:
基础教育阶段英语课程的任务是:激发和培养学生学习英语的兴趣,使学生树立自信心,养成良好的学习习惯和形成有效的学习策略,发展自主学习的能力和合作精神,使学生掌握一定的英语基础知识和听,说,读,写技能,形成一定的综合语言运用能力,培养学生的观察,记忆,思维,想象能力和创新精神,帮助学生了解世界和中西方文化的差异,拓展视野,培养爱国主义精神,形成健康的人生观,为他们的终身学习和发展打下良好的基础。
教案模板 篇7
(一)教学目标
1、知识与技能
(1)能听、说、认读______等单词,并能在日常生活中使用。
(2)能听懂、会说______等句子,并在实际情景中运用。
(3)了解西方______(如,节日、风俗等)的有关知识。
2、过程与方法
(1)能经过图画动作的提示,听懂读懂简单的短句小故事。
(2)经过主角表演小组活动,增强表达和交流本事。
(3)能初步使用简单的英汉词典,辅助学习。
3、情感态度与价值观
(1)培养学生听英语、说英语的兴趣,增强学生学习英语的信心。
(2)使学生意识到学习英语的重要意义。
(3)培养学生的______情感习惯。(与课题相关,如爱护环境)
(二)教学重难点
1、教学重点
______单词的听、说、认读。
2、教学难点
(1)单词_____等的发音。
(2)句型______在实际情景中的运用。
(3)语法______的掌握。
(三)教学过程
1、热身准备
经过歌曲视频游戏的方式,导入新课。
2、呈现新知,合作互动
(1)教师以卡片形式逐一呈现单词:______,听录音,模仿单词的升降调发音。
(2)挑选个别学生展示单词的发音,及时纠正发音,表扬和鼓励学生,培养学生大胆说的习惯。
(3)以教师领读,学生跟读,小组展示等多种形式展开学习。
(4)教师读句子,让学生在语境中感受单词______的意思及用法。
(5)播放班班通,让学生整体感受课文的资料。
(6)教师讲解、领读课文资料,让学生根据教师设计的问题做出相应的回答。并在情景中感受短语单词______的意思。
(7)整体齐读,结合小组展示等多种形式,加强学生朗读的本事的培养。
3、巩固新知,拓展练习
(1)结合生活情境,设计游戏______,用所学的单词或短语进行简单的交际。
(2)模仿范例写句子。
4、课堂延伸
(1)听录音,读、背单词、句子。
(2)在生活中使用所学单词、句子。
(四)板书设计
课题:______
单词:______
重要句子:______
教学设计模板 篇8
关键词 :PCB设计及制作电子专业CAD教学互助教学
目前,我国许多职业院校的电子专业普遍开设PCB设计及制作课程。PCB即Printed Circuit Board,是印制电路板的简称,是电子元器件的支撑体和电气连接的提供者。PCB设计及制作课程是一门理论与实践紧密结合的综合课程,它的教学目标是培养学生的电路设计能力、开发创新能力、资源整合能力和解决实际问题的能力。PCB设计及制作课程在职业院校电子专业的发展和实际专业课教学中起着不可替代的作用。
一、行业发展的需要
随着我国制造业的转型升级,电子制造业逐步成为支柱产业,各类电子产品随着科技的进步不断更新换代,而在庞大的电子领域中,PCB却以无可取代的位置引领着电子行业的发展。目前,全球PCB产业产值占电子产业总产值的四分之一以上,产业规模达400亿美元,已经成为当代电子产业中最活跃的部分。
PCB的制造品质是电子产品可靠性的基础,它直接影响电子产品整体质量和竞争力。我国作为电子制造业的大国,已经成为世界第二大PCB产出国,PCB产业在世界上拥有举足轻重的地位。但随着电子产品向微型化、集成化、高速传输、高频方向的不断发展,在对PCB抗干扰能力、工艺上和可制造性上要求越来越高。因此,培养大批具有较高PCB设计应用能力和PCB制造工艺水平的高级应用型人才,是职业院校电子专业目前所面临的一项艰巨任务。培养具有PCB设计及制造能力的高级应用型人才,不仅满足电子行业发展的需求,还将进一步拓宽职业院校电子专业学生的就业渠道。
二、专业发展的需要
目前,各级职业院校的电子专业教学都开设了基础专业课,针对基础专业课也开设了与之相对应的实验课程,这些实验课程的教学目的是使学生通过电路仿真或者实验手段来验证课堂上所学习的理论知识,而在学生的专业技能和创新能力上的培养收效甚微。在职业院校的教学中,电子专业学生开设PCB设计与制作课程,必将引领教学由基础型向综合型、应用型和创新型发展。
第一,PCB设计及制作课程可以发挥其实践性强的优势,在学生巩固所学的专业基础知识上,由最初的电路原理图仿真上升到PCB电路板的设计与制作。这一阶段的教学将使学生对电路的理解,不是简单地停留在抽象层面,而是提高到了具象层面。
第二,通过对PCB电路板的设计也可以使学生更深入地理解每个元器件的特性、功能、管脚分布和封装形式。
第三,在PCB设计制作过程中引入相关规范标准比如ISO9000标准、CCEE认证、FDA认证、UL认证等,能够有效地培养学生的规范意识、标准意识和质量意识,同时大型PCB板的设计及制作还有利于培养学生的团队协作意识。
第四,在以培养技能型、应用型人才为教学目标的职业院校,技能大赛和创新大赛成果永远是衡量一个学校教学水平的标尺。PCB设计及制作课程有利于培养学生的动手能力、创新能力和解决实际问题的能力,为今后学生参加省市级或全国电子产品设计大赛、创新大赛、就业或继续深造都打下了良好的专业技术基础。
三、CAD教学的需要
根据电子专业的专业课程标准,在电子CAD课程教学中一般按照电路原理图的绘制、电子元件库的建设、印制电路板设计、元件封装库的建设几个方面进行。在实际教学中往往会出现以下两个方面的问题:
一是以上各个功能模块之间的教学缺乏项目性和整体性,学生往往认为它们是孤立的知识点,不能很好地将各个部分进行有机整合。
二是由于部分任课教师缺乏实际PCB研发和制板经验,所以在教学中多注重对CAD软件的具体操作,而忽略对线路板设计可靠性、制作工艺的可行性以及测试方法的实用性教学。教学与生产实际相脱离,导致学生在CAD课程学习结束后,仅仅掌握了使用软件绘制电路原理图和利用软件自动生成功能设计简单的PCB电路板,至于设计的PCB板是否符合行业规范,是否具有可制造性、可生产性则不得而知。
因此,在职业院校电子专业教学中开设PCB设计与制作课程是对电子CAD课程教学的补充和完善。PCB设计与制作课程的教学内容须以项目为载体,学生通过对项目任务的完成将CAD教学中的各个环节进行有机整合。学生首先利用绘图软件进行PCB的设计,然后进行PCB实物的制作、元件的购置、电路的安装与焊接、电路的调试和功能验证,最终以实物的形式呈现项目成果。项目实施的过程使学生认识到学习CAD软件的意义,熟悉了项目开发的流程、掌握了PCB设计的各种规范,对于学生来说将具有更重要的意义。
四、互助教学的需要
在电子专业课的教学中,受教学理念、课程改革、教学条件等诸多因素的影响,专业课的教学往往都是各自为政,互不干涉,课程之间缺乏必要的互动互助。最终学生的学习就停留在实验的模仿和原理的验证上,不能将所学的知识应用于实际,很难培养他们的动手能力和独立思考、解决问题的能力,所以改变传统的孤立教学模式探索新模式是必要的。
目前在一些职业院校电子专业的教学中正在试行一种互助教学模式,这种模式是将两个或多个独立学科的实验联系起来,如在笔者所在学院的教学中,模拟电子技术实验课和PCB设计及制作课就是这种互助教学模式的典型。学生运用PCB设计及制作完成模拟电子技术实验课中所需的印制电路板如基本放大电路、晶体管串联稳压电路、晶闸管直流调光电路、OTL功放电路等,将学生制作的电路板作为模拟电子技术实验课的基础材料,然后在其电路板上完成元件的插装、焊接、调试测试工作。这种教学模式不仅能将抽象的理论变成活生生的实物,降低了学习难度,而且让学生感到新颖,能够激发学生学习兴趣和学习思维,有助于学生对不同学科知识之间的掌握和融会贯通。
五、小结
本文从多个方面阐述了PCB设计与制作课程在职业院校电子专业教学中的重要性。PCB设计及制作课程的开设体现了职业院校重视应用型、综合型和创新型人才培养的教学理念,使学生通过该门课程的学习将理论与实践紧密结合,提升了学生的专业技术能力,为今后参加各类电子设计大赛、创新大赛、继续深造或走上工作岗位都奠定了良好的专业技术基础。
参考文献:
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教学设计模板 篇9
[关键词]实践教学;教学成本;电子类专业;创新实践能力
[中图分类号]TN41;G642[文献标识码]A[文章编号]10054634(2017)03009205
0引言
提高人才培养质量是高等教育发展的核心任务《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020)》指出,要通过全面实施高校本科教学质量与教学改革工程,强化实践教学环节,进一步提高高等教育人才培养质量。随着社会对学生实践能力要求的提高,实践教学在高校教学过程中的比例逐渐加大。目前,在大力推进实践教学的过程中,出现2个主要问题:(1)各高校实践教学经费投入逐年增加,但教学经费仍相对不足,这些问题在工科类院校体现得更加明显。在高等教育教学成本中,实践教学成本占了相当大的比重[1];(2)在实践教学过程中,学生仍以被动接受知识、简单跟随操作为主要实践形式,未能充分发挥学生的主观能动性及创新实践能力。
如何合理有效地使用实践教学经费,发挥有限教学经费的最大效益,最大化节约高校理工科实践成本,同时能够通过实践教学,充分提高学生主动的进行创新性学习和实践的能力,是高等学校亟待研究解决的问题。近年来,燕山大学电子信息科W与技术专业通过渐进式教学设计方法,减少了以实物设计为载体的实践教学成本,实现了实践教学经费的合理支配,使学生的实践活动由被动的模仿式学习转变为主动的创新性实践。
1高等学校实践教学运行现状
本文所涉及的实践教学,主要是指与专业课程教学配合的课程设计环节,所涉及的实践教学成本主要是指用于实践教学,如课程设计以及学生实训等教学活动所需消耗材料的购置费用。
传统的课程设计环节主要是针对大学某一课程的实践教学环节,利用所学的知识,通过设计实践,完成一项涉及本课程主要内容的综合性、应用性的题目。课程设计环节把教学范围拓展到了实践中,有利于促进课程教学目标的完成。但是这种针对某一课程专门设置的课程设计,与后续其他课程设计之间相互关联度不大。造成以实物设计为载体的某门课的课程设计项目完成之时,也是所设计的实物变成电子垃圾之时。在教学耗材的购置,例如电子元器件的采购等方面,存在大量的资源浪费;同时循环产生大量的不可回收的电子垃圾,对环境也造成一定的影响[2]。这些相互不关联的以实物为载体的课程设计使高校的实践教学经费不足的问题更加严重。
另一方面,由于学校实践经费与教师实践教学投入不足等多方面原因,导致课程设计项目单一,缺少系统化、创新性以及延续性的考虑。学生只是被动地跟随教师或者实验指导书进行模仿式实践,创新性和主动性不能充分发挥,不能达到实践性课程的预期结果。在某一课程的课程设计中设计出的项目作品及学到的技能,未能在后续课程中继续得到深入挖掘和提高,而学生以课程设计实践为基础进行课外创新性实践更无从谈起。
实际上,高校中任何一个专业所有的课程设计都是为学生的综合专业技能发展服务的,相互之间必然存在一定的关联。根据这些关联,搭建循序渐进的教学体系,打破课程设计间的壁垒,统筹规划,是实现实践教学成本优化使用的可能途径。采用循序渐进式实践教学体系,使得上一级项目能够进入下一级实践环节,充分发挥和扩展每一级实物设计的功能,减少资源的浪费,从而最大化的节约实践教学成本[3];在课程设计过程中,增加可以充分发挥学生主观能动性的创新性实践项目,采取竞赛等形式进一步激发学生的实践热情和创新思维。3年的教学实践证明,这一循序渐进式的实践教学体系很好地优化了教学成本,提高了学生的创新实践能力。
2循序渐进的实践教学体系搭建
电子信息科学与技术专业是教育部于1998年特设的新专业,该专业涵盖了无线电物理、电子学与信息系统、信息与电子科学3个旧的本科专业,对学生的现代电子技术应用、现代通信技术和计算机应用能力有比较高的要求,该专业顺应了我国电子信息产业发展的需要,有较大的发展和提升空间。
电子信息科学与技术专业对学生实践能力有着较高的要求,传统的纸上谈兵教学模式在日益严重的就业形势面前迫切需要改革。从社会对于电子工程师的要求出发,搭建了以培养学生硬件电路设计、电路板焊接与测试、现代电子仪器的使用、单片机软件开发、项目规划与开发等能力为主的实践教学体系[4,5]。该实践教学体系打破了各课程设计之间的壁垒,统筹规划、总体考虑,以实践成本最优化、学生能力全面化为目标,制定了3个循序渐进、紧密相关的阶段,分别为PCB电路设计与焊接(第3学期)、单片机程序设计与开发(第4学期)、电子设计综合实训(第5学期)。3个阶段课程设计材料和设备统一采购,统筹规划,每个设计环节的产品进入下一环节,持续提升和开发设计项目的功能,实现了学生全面实践创新能力的分阶段培养。
为了促进学生课外实践的展开,本专业从2012级开始就将电路类以及计算机语言类课程提前,将《电路原理与分析》《模拟电子技术》《数字电子技术》分别提前到了第2、3、4学期,《C++面向对象程序设计》课程提前到了≤≥第2学期。而《单片机原理与应用》课程放在了第4学期。因此,PCB电路设计可以为充分理解和掌握电路相关知识打下基础,同时该课程设计单元所设计的电路是基于STM32单片机的多功能开发板,可以让学生在此设计中学习和掌握最基础的单片机知识,为后续单片机理论课以及单片机程序设计与开发打下良好的基础。学有余力并且感兴趣的学生,可以在课下自学一些单片机知识,结合所设计的单片机开发板,完成一些课外实践项目。实践证明,这样一个实践系统序列大大促进了后续单片机理论的学习,本专业学生的单片机成绩优秀率远高于其他专业学生,达到了65%的优秀率。
经过电子信息科学与技术专业4年来的实践教学检验,笔者认为该实践教学体系极大地节约了实践成本,在提高经费使用效率的同时,学生的创新实践能力也得到了很大的提升。3年来,以学生为主体,获批发明专利和软件注册权4项,部级大学生创新训练计划9项,省级以上竞赛奖项20余项。
3电子信息科学与技术实践教学体系详解
以下面分别从PCB电路设计、单片机程序设计与开发、电子设计综合实训3个方面解析本专业循序渐进的实践教学体系的构成。
3.1PCB电路设计与焊接
印刷线路板(printed circuit board,以下简称PCB)是电子元器件的支撑体和电气连接的载体。从 2006年开始,我国也已经取代日本成为全球产值最大的PCB生产基地和技术发展最活跃的国家。电子产品的焊接是电子产品制作过程中非常重要的环节,1名合格的电子工程师如果想开发出1款工艺简单、器件封装合适的产品,必须要了解焊接,尤其是现代贴片焊接技术的全过程。因此PCB电路设计已经成为电子、电气类及相关专业重要的专业技能课之一[6]。在学校的电子信息科学与技术专业的教学计划中,将PCB电路设计与焊接设置成了1门必修的专业基础实践课,时长为3周。
电子工程师完成PCB电路设计过程是先利用EDA软件进行电路版的绘制,然后再进行焊接和调试。但对于没有接触过电路板实践的学生来说,这个电路板绘制的过程犹如理论课程一样枯燥无味。因此,该阶段的设计先由教师根据自己多年的经验及教学心得,按照循序渐进式的电路板设计理念,给出电路板的主体架构,进行电路板各部分功能讲解、焊接,然后再进行电路板的L制与仿真。这样的PCB设计流程,可以让学生在EDA软件学习过程中,将一些抽象化的电路符号转化为形象的电路模块,非常方便地帮助学生理解和掌握。课程设计过程中,教师及时对各环节进行总结和关键提示,有助于学生快捷地掌握相关知识,缓解学时紧张的问题,该部分内容分4个阶段完成。
1) 电路板功能分析和电子元器件选择。此阶段充分考虑了成本与功能这两个矛盾面,结合循序渐进的实践体系的要求,设计出基于STM32单片机的多功能开发板,板上除晶振外的所有的 IO 口全部引出,板载十多种外设及接口,可以充分挖掘 STM32 的潜质,极大地方便学生在后续课程设计以及课外科技活动中扩展及使用[7,8]。
STM32EVM主要由STM32单片机最小系统、串口下载及通信模块、外设模块及电源模块构成。板载了8个LED灯、3个按键、直流电机驱动模块、8路红外检测模块。其中,电机驱动模块、红外检测模块和外置的智能小车底盘可以让学生完成智能小车的控制、红外循迹和红外避障功能,培养了学生的综合能力。电源模块主要为开发板电路供电,分为两部分:第一部分为USB供电及电源转换电路,主要是在该开发板单独使用的时候使用;第二部分为外置锂电池供电及电源转换电路,主要是在该开发板作为控制板,与智能小车底盘共同使用的时候使用。图1为本专业设计的基于最小系统设计的PCB板电路图,具有较大开发和升值空间。
2) PCB焊接和调试。该阶段通过学生实际接触到PCB板,对电路板产生直观的认识,了解常用电子元器件形状和封装特点,掌握贴片焊接和直插孔焊接等电路板焊接技能,尤其对现代工业最常使用的贴片焊接的流程有清楚的认识;掌握钢网、回流焊机、电烙铁、热吹风等焊接工具的使用以及电路板的测试和调试过程。
3) PCB板的绘制与仿真。经过PCB功能分析与焊接之后,学生对电路板设计有了初步的了解。接下来就是EDA设计软件Altium Designer15的学习。该软件是主流的EDA设计软件,可实现PCB设计与绘制。此过程,教师负责进行绘制方法演示、指导、规则检查以及验收。通过此过程,学生可以通过原理图绘制和封装设置,电气法则测试、导入网络表、设计绘制PCB图,掌握 PCB工程及完整的电路图建立的过程。图2是学生自主焊接和绘制的PCB电路板图。
4) 电路板的调试――单片机程序设计与开发基础入门阶段。为了提升学生的成就感,该阶段必须让学生自己焊接出的电路板工作起来,因此在完成电路板的设计后,结合单片机程序设计,完成电路板功能的进一步开发,激发学生的学习热情,快速上手STM32。从 STM32 固件库、新建工程、编译和下载程序出发,学习STM32单片机的基础功能和常用外设。通过流水灯和按键实验,掌握STM32的GPIO的原理和控制方法;通过中断实验,掌握EXTI外部中断输入方法;通过串口通信,实验掌握单片机和电脑的信息交互的方法。该电路板功能的进一步开发和价值提升可在后续的课程设计中逐渐发挥出来。
3.2单片机程序设计与开发
本阶段的课程设计,使用学生自制的基于STM32单片机的开发板,以C语言为基础,以uVision5 IDE 集成开发环境作为开发工具,通过实例讲解、学生练习、自主项目设计的形式,由浅入深,达到即学即用的效果,提高学生的创新实践能力和独立开发能力。经过PCB设计阶段的STM32单片机的基础功能和常用外设学习,实现了学生单片机程序设计的基础入门。因此,在这一阶段可以顺利进入基于学生自制的STM32单片机开发板的高级功能扩展,该部分主要分3阶段进行。
1) 基础功能扩展阶段。通过STM32的高级外设和常用的通信协议、ADC和DAC实验、器件DHT11、AT24C02、W25Q64的学习,使学生掌握信号采集和输出的功能、电子设计中常用的单总线协议、IIC协议和SPI协议,掌握示波器在信号采集与处理中的作用。
2) 传感器模块学习阶段。该阶段利用自制开发板板载的10多种外设及接口,使学生了解和使用各种传感器模块,如红外感应模块、声音检测模块等十几款信息采集传感器;步进电机、蜂鸣器模块、继电器模块等输出执行传感器;还有一些高级辅助模块,如无线传输模块NRF24L01、WIFI模块ESP8266、三轴加速度/陀螺仪模块MPU6050、液晶显示模块OLED12864等等,为后续综合性的自主设计与开发打下基础。
3) 综合性的自主设计与开发阶段。经过前面阶段的学习,学生掌握了基于STM32的软件编程和常用传感器模块的使用。为了充分发挥学生的主观能动性,培养学生的创新性精神、团队协作意识及电子产品的设计开发能力,该阶段特别设计了学生创新设计大赛。采用抽签形式将学生进行分组,每组3人。小组根据现有的STM32开发板和传感器模块,在4天时间内完成以下任务:项目及创新点提出、作品原型制作、软件开发、联合调试、答辩。最终以比赛形式进行项目作品验收,评委根据项目的难易度、完成度、创新性、外观和答辩情况进行打分和评奖。
由于元器件以及模块数量有限,为了降低学生提出项目的相似度,开课第1天就给学生布置调研任务,要求学生在2天内完成项目名称的提出,指导教师负责对学生项目的相似性、创新性、难易度进行把握,相似的项目进行删除,重新让学生商定题目。项目开展前,进行开题报告,学生简要汇报项目的设计思路和实现方法。教师针对学生项目的整体思路指导,不同组也可加入讨论,努力提高项目的创新性和综合性。事实证明,这种提前审题以及开题审查相结合的办法,对于降低学生项目相似度,提高项目综合质量有很大的帮助。比如,同样是湿度传感模块,引申出3个不同类的模块应用环境:能够自动寻光提高晾晒效率的智能晾衣架,能够实现自助浇水、采用呼吸灯显示花卉生存环境好坏的智能花盆,以及能够实现光、水、空气自主控制的智能农业大棚设计,分别利用湿度传感器实现了衣服湿度、花盆土壤湿度和大棚土壤的湿度测定。
经过本次课设,学生的基于单片机的自主开发能力、编程能力、设备使用和调试能力、团结协作能力有了大幅提高,参与性和主动性得到了充分发挥。在该阶段涌现了大量的创新性题目,如具有水量和水温测量与显示、警告和定时提醒功能的智能水杯,具有手势识别、实现垃圾分类的智能家用垃圾桶,基于超声波检测的儿童坐姿矫正仪(如图3所示)等,有3个作品被选中参加2016年在燕山大学举办的CDIO亚洲区域会议作品展。
3.3电子设计综合实训
经过PCB焊接与测试、单片机设计与应用的实践性训练,学生已经可以进行独立的开发和设计。为进一步巩固学习成果,继续提高学生的电子设计能力,在第5学期,设计了电子设计综合实训环节,利用学生自主设计的开发板,进行逐步增容,完成1个智能循迹小车的开发设计[9,10],最终设计完成的智能小车实物如图4所示。
智能循迹小车作为一种融合自动控制、传感器检测、信息处理、计算机软硬件设计等多学科知识,集机电于一体的综合系统,是很好的电子设计综合实训项目。该智能小车以学生自主设计和焊接的STM32开发板为控制核心,集成红外传感器模块和超声波传感器,利用单片机的高速运算处理能力处理8路红外传感器信息,控制单片机的PWM输出占空比来调节左右直流减速电机的转速,进而实现小车智能循迹行走,并通过超声波传感器实现躲避障碍物的功能。学生需要克服小车的直行、左转、右转、直道加速、S弯、虚线赛道处理、十字路口处理和自动停车等难题,该项目的完成,可以实现的电路设计、程序设计、检测控制及信号处理等多方面专业知识的综合利用,提升学生的整体创新实践能力。
4结束语
由PCB电路设计与焊接、单片机程序设计与开发、电子设计综合实训3个实践阶段构成的循序渐进的实践教学体系,以自制的STM32开发板为基础,实现由浅入深的实物化电子产品设计。各实践环节既相互独立又前后关联,既有详细的理论又有大量的实践,充分了发挥学生的主观能动性,使学生具有了独立的电路设计、计算机程序设计、电子产品设计能力。经过4年的实践教学检验,该体系达到提高实践教学经费的综合使用效率和学生创新能力的双重目的,在高校电子类相关专业具有很好的推广价值。
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