科学技术数字化范例6篇

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科学技术数字化

科学技术数字化范文1

关键词:计算机网络技术;数字化资源;教学思考

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2012)14-0030-02

计算机网络技术课程是中职学校计算机相关专业的一门重要的专业技能课程,涉及计算机网络基础知识、网络组建与管理等多方面知识和技能。近年来,随着现代教育技术在中职教育教学领域的不断应用,教育信息化步伐的加快,数字化学校的建设,中职学校数字化教学资源建设成为必然。因而,计算机网络技术课程利用数字化资源教学成为该课程教学改革的目标。

一、 现行计算机网络技术教学中存在的问题

1.教学过程枯燥抽象,学生难以接受

目前,很多学校计算机网络技术课程采取以教为主的传统教学模式,学生被动地接受知识,忽视了学生在学习中的主动性。课程内容多为网络原理、工作过程或结论,整个教学过程枯燥乏味,教学内容过于抽象,学生难以接受,不能较好地激发学生的学习兴趣,教学效果不理想。

2.概念众多,理论复杂,知识体系结构陈旧

计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗透、密切结合而形成的一门交叉学科,涉及的内容既有计算机技术方面的,又有通信技术方面的,所以概念众多,理论较复杂。另外计算机技术和通信技术更新快,而大部分教材内容陈旧,跟不上计算机网络技术的发展步伐,学生难以接受到较新的计算机网络方面的知识和技术。

3.实践教学环节少,学生实际操作能力不强

现行中职计算机网络技术课程教学过于注重网络理论知识的讲授,理论课偏多,实践课偏少,学生的实际操作能力不强。网络实验是该课程教学的重要环节,通过实验,可以提高学生的动手能力,增强学生对网络知识的感性认识,加深对网络理论的理解。而在实际教学中,网络实验因为硬件、软件种种局限无法顺利开展。

二、数字化教学资源在计算机网络技术课程中的应用

数字化教学资源是指经过数字技术处理的、可以在多媒体计算机和网络环境下运行的、可以实现共享的软件教学资源。计算机网络技术课程的数字化教学资源包括网络课程、电子教案、课件、视频教学录像、题库、软件素材等,满足学生在线学习、在线测试、在线讨论等功能,变传统的教学模式为现代化的数字化学习,真正符合“以学生为主体、教师为主导”的教学理念。

1.改革教学方式,利用多媒体教学

传统的教学模式比较单调,而计算机网络技术课程的概念、原理、工作过程大都比较抽象,单纯用文字叙述,学生难以理解。教师在实际教学中,可以充分利用各种现代化的教学手段和教学方法,使抽象的知识直观形象化,帮助学生来理解复杂和抽象的概念、协议等相关知识。比如利用投影仪,使用Flash、PowerPoint等软件制作网络多媒体课件,将线路交换、报文交换、分组交换、DNS的解析过程等内容以动画的形式展示给学生,而网线的制作和局域网的组建等内容也可以使用图片或录像来教学,以此提高学生对课堂教学内容的兴趣,增强学习动力,提高教学效果。

2.优化教学内容,充分利用课程网站

计算机网络课程内容繁杂,教学应以必需、够用为度,强调实际应用性,注重培养学生的操作技能。在教学内容的安排上充分考虑到专业特点和学生能力的差异,将计算机网络技术课程内容划分成熟练掌握和一般了解两个目标层次,如学生应熟练掌握常用的网络工具和建立、配置网络,包括Unix/Linux系统的简单应用、Internet浏览器使用、建立对等网、Web和FTP服务器的安装与测试等。而对于其它较为高级和复杂的网络应用操作技能则作一般要求,或者是对那些学有余力的学生作进一步讲解,从而达到因材施教的教学要求。

另外,在信息化时代,书本教材已不再是教学内容的唯一载体,通过教师指导、自主学习与协作交流,学生可以从多种学习对象和教学资源获取多方面的知识。利用课程网站教学平台中的在线课堂、教学辅导、作业与讲评、IP课件、课程论坛等功能模块,教师可以将教学大纲、教案、实验指导、参考资料等内容进行教学资源共享,并不断进行更新补充,从而使得学生的学习可以不受时间、空间的限制,自主选择学习进度、学习阶段,便于实现学生的个性化、自主化学习。

3.加强实验教学,改革评价体系

计算机网络实验环境包括硬件和软件两方面。学校提供专门的计算机网络实验室,配备有网络服务器、工作站、三层核心交换机、二层交换机、路由器等先进网络设备。实验的内容与理论教学保持同步,选择适合中职学生的实验教程,并由有经验的教师编写相关实验指导书,对每个实验的目的、有关知识点、步骤、注意事项等作明确的说明,同时也制作一些实验的视频录像,将这些内容全部放在课程网站上供学生学习参考。另外为了提高学生的动手能力和熟记相关的配置命令,利用虚拟网络实验软件,通过校园局域网形式向学生开放,学生在网上练习并将相关配置发给教师进行评讲,充分利用了网络学习资源,也激发了学生的学习热情。

计算机网络技术是实践性较强的课程,为了能够真实地反映学生的理论水平、动手能力及创新能力,必须采用一种有效的考核评价体系。学生最终成绩的评定分为两个部分:形成性考核成绩和期末考试成绩,各占50%。其中形成性考核成绩包括平时表现(如在线课堂提问等,占10%)、平时作业完成情况(占10%)、实验完成情况(占30%)。

以上是计算机网络技术课程在中职学校数字化教学资源建设背景下进行教学改革的一些思考。学生通过对数字化教学资源的充分利用,激发了学习和发现的兴趣,充分体现出学生主体作用的学习方式,达到培养创新人才的目的,从而也促进和提高了课堂教学质量。

参考文献:

科学技术数字化范文2

关键词:数字化虚拟技术;计算机辅助设计;景观设计;课程教学

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1002-0845(2013)02-0039-03

数字化虚拟技术是一种新型的、运用领域非常广泛的信息媒体技术,其最大特点是可以将众多学科的技术要点融为一体来满足人们对更加真实的环境体验的需求。虚拟现实技术是数字化虚拟技术的一个重要代表(如图1和图2所示)。虚拟现实技术的出现极大地丰富了人们的生活乐趣,提高了人们的工作和学习效率,促进了人们和计算机进行交流和沟通的可能性。由于虚拟现实技术在设计领域的广泛运用,所以设计师解读设计的手段和方式也因此有了更多的选择,从而也促使设计工作变得更加严谨和高效,也最大程度地扫清了设计师与项目业主之间沟通的障碍。

一、虚拟现实技术及其发展现状

1.虚拟现实的概念

虚拟现实的英文名为virtual-reality,简称VR技术。该项技术最早于20世纪80年代初由美国VPL公司创建人拉尼尔提出,我国著名科学家钱学森将它翻译为灵境技术。

虚拟现实技术是一种新兴的综合性的信息技术,它是在计算机图形学、计算机仿真、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理技术等多学科交叉融合的基础上发展起来的一种综合集成技术。它为我们提供了一种新的人—机界面模式,人们利用它可以建立一种三维虚拟空间,可以将人的视觉、听觉、触觉等感知功能融入于环境之中,从而给人以身临其境的感觉[1]。

2.虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术的出现和发展为我们提供了一种解决实际技术问题的新手段。一方面,它在很大程度上提高了我们的工作效率和学习效率;另一方面,它也可以为我们创造出一种此前人们从未感受过的可以根据自己的需要而不断加以变化的奇特的环境。

虚拟现实技术具有三个最突出的特征:交互性、沉浸感和构想性。交互性指人作为体验者可以在虚拟的环境中从被动变为主动,即人完全可以根据自己的所思与所想来自改变自己获得感受的内容;浸沉感指处于虚拟环境中的人能感受到自己所处环境是真实的和实在的;构想性则指通过人的构想能设计出不同的虚拟环境,甚至可以根据构想者的意图虚拟出真实环境中不可能存在的空间。

3.虚拟现实技术发展的现状

虚拟现实技术源于美国,所以美国对虚拟现实技术的研究水准也是世界级的。目前,虚拟现实技术已被广泛地运用于各个领域,比如军事与航天工业领域、医学领域、教育领域、建筑领域、艺术领域和管理工程领域等。

(1)虚拟现实技术在国外高校应用的现状

国外建筑类学科领域早己开始运用虚拟现实技术来进行辅助教学。美国北卡罗来纳大学(UNC)的计算机系是开展VR研究的最早也是最著名的大学,他们研究的领域包括分子建模、航空驾驶、外科手术仿真和建筑仿真等。麻省理工学院(MIT)是研究人工智能、机器人、计算机图形学和动画的先锋。1985年,麻省理工学院还成立了媒体实验室,该实验室主要是进行虚拟环境的研究的。华盛顿大学华盛顿技术中心的人机界面技术实验室(HIT Lab)还将VR研究引入了教育、设计、娱乐和制造领域。此外,日本东京大学的高级科学研究中心则将研究重点放在远程控制方面,最近的研究项目是主从系统。该系统可以使用户控制远程摄像系统和一个可以模拟人手的随动机械人手臂[2]。

(2)虚拟现实技术在国内高校应用的现状

我国高校在虚拟现实技术的研究方面与国外高校相比目前还存在着较大的差距。由于该项技术发展的潜力巨大,由于它对推动社会和经济的发展有着十分重要的作用,所以国家相关部门和科学家们对此应予以高度重视。

在我国,最早开展这方面实验与研究的是挂靠在西北工业大学电子工程系的西安虚拟现实工程技术研究中心。该中心的成立对发挥该校电子信息工程学院及其他相关院系和研究机构在虚拟现实、虚拟仿真与虚拟制造等方面的优势具有极大的意义[3]。

在我国,数字化虚拟技术在设计相关专业课程教学中的应用目前还处于初级阶段。我国高校计算机辅助设计的教学目前还停留在设计与制图层面,所以学生对景观设计中的空间解读、形态和材料的研究、施工工艺分析以及设计的可行性等诸多方面的了解并不直观,所以计算机对设计的辅助作用就受到了限制。这导致的结果是学生在做景观设计作业的过程中,普遍存在着一种错误的做法:在拿到设计的原始图纸后,就根据自己从各个渠道收集到的与设计构思相关的素材来进行设计,一旦拥有了一些想法,就直接从原始平面开始规划,然后再形成总体平面彩色图,再思考场地的剖面、立面和空间关系。这种设计方式带有浓厚的机械模式的特点,完全没有意识到进行空间形态设计时必须考虑到其整体性的要求。

因此,我们应努力寻找将计算机辅助设计充分融入专业课程中的教学模式,应在电脑中实现对设计环境的再现,表现出对象相关信息的实时性。这种方式能大大提高学生对设计对象的真实感受,能增强学生对空间的理解能力和分析能力,从而从更全面的角度来审视和认识设计对象。

二、将虚拟现实技术运用于景观设计课程教学是一种必然和必须

由于虚拟现实技术有交互性、沉浸感和构想性等特征,由于它能极大地提高设计工作的效率,所以它越来越受到设计教育工作者的关注,它将在设计教育领域被广泛应用。

通过笔者近几年将虚拟现实技术引入住宅小区景观设计课程教学的实践来看,运用该项技术可以使教师授课的实效性和学生对课程教学的满意度都得到很大的提高。该项技术的应用在课程教学改革的实践中发挥了重要作用,所以从长远看,将该项技术运用于景观设计课程教学将是一种必然和必须。

1.运用虚拟现实技术能有效提高学生的学习兴趣和设计的自主性

创造性对于设计来说,一直都是非常重要的。同其他课程一样,景观设计课程的教学传统上也是以教师为中心的。在以教师为中心的教学中,教师把自己对景观设计的构想、风格、设计步骤、构造做法和材料的应用等方面的理解以“填鸭式”的方式教给学生,忽视了教学对象是有其感知能力和判断能力的。这势必导致学生学习的盲目性,甚至导致学生在某种程度上的对教师教学的抵触情绪的产生。

在传统的教学模式下,学生在进行设计的过程中也常常会感到困惑。常会出现的一种状况是,在确定设计大方向的时候,学生往往会犹豫不决,或者在设计创作过程中只是一味机械地从事着从平面到剖立面、再到空间效果的制作而缺乏对设计场地及其空间的领悟,无法做到设计的完整性,更谈不上有什么创造性。数字化虚拟技术凭借其强大的数据库和极具设计感的系统界面,能从视觉上对学生产生持久的吸引力,因而就能最大程度地增加他们对景观设计课程进行学习的兴趣。

另外,针对课程教学和学生在设计中所需要的大量信息,我们很有必要创建一个素材库,其内容主要有:各类已完成的景观工程、各类施工材料、各类景观设施和各类景观植物等。有了这个素材库以后,学生就可以从中查找自己需要的图文信息和设计模型等信息,可以更加直观地了解其中已有的设计材料和工艺,从而实时地更换自己的设计中已用到的各种主要的设计元素,或是通过对比逐渐形成自己较满意的设计方案。在这种学习的过程中,学生学习的积极性会被极大地被调动起来,其设计的自主性和创造性也会得到相应的提高。

2.运用虚拟现实技术能有效提高学生对空间的认知能力和形态把握能力

环境艺术设计其本质是设法表现空间的形态美,所以设计者对空间尺度和空间形态的认识和理解就尤为重要。因此,在住宅小区景观设计课程的教学中,教师必须培养学生对空间尺度和空间形态的把握能力和想象能力。对于首次接触该门课程的学生来说,他们的室外空间感和对空间的认知度一般都较差,对空间形态的理解没有一个明析的概念,甚至对同一空间场地中的平、立和剖面关系加以认识都很困难。相对于室内空间来说,室外空间的区域要大很多,比如几千平米的小型商住楼盘的景观设计、几万平米的别墅区的景观规划设计、几十万公顷的超大型城市绿地的景观规划设计。面对这样的空间,学生往往会觉得无从下手。若对大空间和大形态缺乏认识,就势必会阻碍设计的顺利实施。

研究不同的空间状态是景观设计的重要内容之一,所以教师应尽量多地带领学生进行实地考察,以让学生能亲身感受到各种不同的空间状态,从而强化学生对空间尺度与空间形态的认识,能通过不断的积累将感性认识上升到理性层面。这有利于改变长期以来存在着的只依赖书本和图纸资料的教学方式。虚拟现实技术能够让学生很快地对特定的空间尺度和空间形态有充分的认识,能使学生将平面的图纸转化为有参与性的、可实时沟通的三维空间。

数字化虚拟技术还能提供一种针对设计场地的动态漫游,能全方位地展示场地的状况。在我校的住宅小区景观设计课程的教学中,开课之前,我们先设置好设计场地的基本信息:现有的硬质环境的模型和软质环境的模型,同时将白天、夜晚及春夏秋冬不同气候等因素影响下的场地的状况也考虑进去。这是为了强化学生对设计场地的认识,为了让学生能把握好设计的方向,为后续设计工作打下坚实的基础。

3.增强师生间的沟通的实效性

虚拟现实技术可以为教师与学生间的沟通提供一个非常直观、非常容易操作的平台,通过这个可视化的平台,师生之间的沟通会变得更加实时与更加有效,从而也会进一步优化传统的主要是依靠图纸来进行师生间的沟通的教学模式。

在设计过程中,学生借助课前教师为他们提供的设计场地的模型,依靠自己对该设计场地环境状况的解读形成一个设计主题,然后再借助该空间模型在设计场地对自己的设计再进行调整。学生还可以利用动态漫游的方式直观地将场地的空间状况展示出来。做这种展示时,相关设计方案中的参数也都会在计算机里实时地显示出来。在这个过程中,教师就能实地时了解和掌控学生设计的进度及其状况,并据此对学生进行指导,从而强化学生对设计的每一个阶段的理解与认知。至于对学生的设计方案的讲评,通过虚拟现实技术中的可视化的平台,学生们设计出的各种方案都能一一快速而整体地显示出来,教师对之进行点评的方式也会更为直观,师生间的沟通也会不再像过去那样抽象和乏味。

4.提高学生设计的专业性

景观设计属于实用艺术范畴,它强调“以人为本”,它要营造的景观是需要人来参与并供人观赏的,所以其设计绝不能只停留在图纸上。但在初始阶段,许多学生的设计缺乏严谨性。究其原因,课程设置不合理,课程实施过程中先后顺序上的不恰当及教师教学中受传统教学模式的限制等是其中的主要原因。它容易导致学生对所用材料及相应而来的工程造价和工程管理等方面缺少了解,因而也对自己的设计缺乏综合考虑。因此,要培养出合格的景观设计师,教师就必须重视这些环节的教学,并使之具有系统性。

另外,目前学生对景观工程施工过程的了解也知之甚少。景观工程的施工涉及到许多环节,它不仅需要多个部门和多个工种的协作与配合,而且更需要花费大量的人力、物力和财力。不可逆性也是景观工程施工过程中的一大特点。因此,在正式施工之前,为了确保施工能顺利进行,为了保证施工的效果和质量,也需要用虚拟现实技术来模拟施工的过程,需要对可能出现的问题及时地做优化处理,以提高设计的可操作性。

对景观工程造价,学生也应该给予更多的关注和了解。通常情况下,即使是同一个项目,不同的施工方案和施工计划也会有不同的工程造价。所以,为了使学生对工程造价能有较多的了解,教师也可以通过数字化虚拟技术来施行教学,以让学生了解所用材料的选型和选量等情况。通过这个过程,学生能了解设计造价的控制性和经济性,能在很大程度上保证其设计方案的可行性。

三、将虚拟现实技术运用于景观设计课程的教学应逐步推进

由于数字化虚拟技术有其强大的优势,所以目前就被广泛地应用于景观设计领域。在景观设计课程的教学中,教师可将其逐步引入课堂。根据目前我国各高校的实际情况,要想在短时间内把虚拟现实技术很好地引入设计课程的教学几乎是不可能的,也是不现实的,所以在引入该项技术的过程中,我们应逐步推进,应分阶段进行。

逐步推进的做法主要包括以下几个方面:

1.应让学生全面而科学地认识数字化虚拟技术

前面已经提到,数字化虚拟技术是一种新型的、运用领域非常广泛的技术,它的最大的特点是可以将众多学科的技术要点融为一体,从而满足人们对更加真实的环境体验的需求。目前,常用的数字化虚拟技术主要有,VRP、converse3d、quest3d、unity3d、virtools。为了使数字化虚拟技术能更好地服务于景观设计课程的教学,为了让学生能全面而科学地认识和了解数字化虚拟技术,教师在课堂上可以多放映一些将数字化虚拟技术在设计创作中加以应用的案例及较完整的景观设计的数字化虚拟现实的效果。这实际上也是一种对数字化虚拟技术的宣传和讲解工作,它可以加深学生对数字化虚拟技术的了解,可以为数字化虚拟技术的应用奠定基础。

2.应设法让学生对数字化虚拟技术产生浓厚的兴趣

在学生全面而科学地认识了数字化虚拟技术及其优势以后,下一步就是要让学生对该项技术产生浓厚的兴趣。数字化虚拟技术依靠其强大的数据库及其极具设计感的系统界面,可以从视觉上对学生产生内在而持久的吸引力。比如,以前使用3D MAX、SKTECH UP等软件来制作建筑、山体或河流等模型及其场景要花费大量时间,而使用数字化虚拟技术来塑造模型和场景则只需要短短的十几秒的时间,并且画面的效果还极其逼真和生动,其优势是显而易见的。这样,直观的比较就会大大增加学生对数字化虚拟技术的兴趣。

3.应让学生逐步学会对数字化虚拟技术的应用

首先,要让学生了解并学会对目前非常流行的虚拟现实软件Lumion的操作和应用。该软件是一个实时的3D可视化的工具,它可以传递现场演示的效果,能提供优秀的图像,并将快速和高效结合在一起。利用它,我们能在电脑上创建出虚拟现实的效果,能大幅地降低相关设计的制作时间,即可在短短十几秒的时间内创造出一种惊人的可视化的建筑或设计的效果。教师要让学生熟悉该软件的界面、重要命令和素材库的创建,要让学生能熟练地应用该软件于自己对课程的学习之中。其次,要强化学生对3D MAX和SKETCH UP等软件的应用。

随着科学技术和景观学学科的发展,为使数字化虚拟技术能更好地服务于景观设计,为满足未来对景观设计的更加多样化的要求,各大专院校可以与有关技术和科研单位紧密合作,共同努力研发出更多更高级的场景模拟系统。

参考文献:

科学技术数字化范文3

论文摘要:重视优质的教学资源数字化建设是职业教育课程改革提出的新目标,其目的是改变传统学校专业课程过于注重书本知识传授的倾向,加强课程与学生学习兴趣和工作经验、职业生活的联系。学校在数字化教学资源建设中应坚持集成化、标准化、共享化、网络化四个维度,遵循“数字化教学资源规范—引用标准,数字化教学资源开发—成长教师,数字化教学资源应用—优化教学,数字化教学资源引领—推动课改”的行动策略。

数字化教学资源是指经过数字化处理,可以在网络环境下运行的多媒体材料或教学系统。职业教育课程改革背景下,数字化教学资源已不再局限于以往的单一课件,甚至不限于视听媒体,新技术、高技能培训的视频资源,来自于行业企业的数字化专业使用手册、工程案例、虚拟技能训练的软件等数字化资源需求成为趋势。

一、数字化教学资源建设的理性维度

(一)集成化

集成化是将教学内容与教学资源以课程或专业课程体系为单位进行整合,借助数字化的集成中心,形成系列化的资源库,以满足教师的教学需要。集成化是教学资源建设的平台基础。职业学校资源集成一般包括三层系统模型,具体见表1。

(二)标准化

学校各专业、各课程教师一般都是根据各自需求开发课程素材或讲义,比较单一分散,由于规范不统一,无法实现信息共享。同时,

由于缺乏专家层面的标准支持,未能体现先进的教育思想与教学理念,难以形成科学的体系,因而无法有效支撑教学与促进课改。标准化是指为不同教师提供的、易于操作的使用环境标准、开发技术标准和资源分类标准。学校可根据教育部学科专业及资源建设规范,对学校教学资源进行统一规划、规范开发和有效管理,以期实现学校课程教学资源的体系化,提高教学资源的组织性、合理性和利用率,从而为全校教师和学生提供丰富的教学服务。标准化是提高教学资源建设质量的关键。

(三)共享化

数字化所自然生成的教学理念应该是共享与互动。共享化就是通过各种方法、技术和策略将网上分布的教学资源提供给教师和学生,营造具有职业教育特质的互学共进的良好氛围。

从共享的角度来看,教学资源本身应支持在线问卷调查的制作与反馈;支持针对知识点进行作业、网络考试、答疑、自测、成绩分析等互动教学内容;支持页面批阅主观题作业;支持加权设置的成绩管理;支持针对不同角色设置不同的考核方式;支持资源的共享与积累等。共享化是教学资源建设的价值取向。

(四)网络化

优质的数字化教学资源应该具有上传、下载、检索、维护、设置、更新、审核、管理等功能,通过灵活的权限设置满足师生的个性化要求,支持教学资源的动态建设与维护需求。这样可以有效改善过去分散制作、资源不能共享的局面,实现网络教学资源的统一管理、统一维护和共享。网络化是教学资源建设的技术策略。

二、系统建设数字化教学资源的有效策略

(一)数字化资源规范—引用标准

数字化教学资源建设应围绕“突出职教、面向学生、突出专业、贴近教学”的原则,引用符合课程改革理念的数字化教学资源的建设方案和标准。为了系统推进建设工作,学校应组建信息资源中心,统一负责协调学校数字化教学资源的管理与开发,然后由信息资源中心牵头,组建由企业与行业专家、学校各系专业与课程负责人以及全体教师组成的数字化标准引用与再研发网络,按照数字化教学资源的三层集成化模型,着重在集成化系统的资源开发层进行具体研发。在研发过程中有意引人一些成熟的数字化教学资源开发模式,供广大教师学习借鉴,取长补短、撷取精华。

(二)数字化教学资源开发—成长教师

长期以来,教学资源建设的一个误区是把资源建设和资源应用人为地割裂开来,认为资源建设是开发部门的职责,教师的任务是在教学中应用这些资源。正是这个原因,使得教师很难在数字化资源建设中发挥主观能动性。实际上,教学资源开发的主角应该是教师,通过数字化教学资源的开发与运用,使教师获得专业发展。

为引导教师有效参与数字化教学资源的开发,学校要制订相关的保障机制,促进教师主动参与。首先,以学习任务的形式,规定教师每年至少参与一项数字化资源的开发与研究,并在年终时进行个性化的评定与考核;其次,建立专业组或课程组,以专业或课程为单位,以团队的形式集体开发数字化教学资源,每个组再配以一定数量的企业专家与计算机教师提供技术与专业支持。同时,还应积极发挥青年教师计算机能力好、专业能力强、接受新技术快的优势,成立优秀青年教师团队,进行重点攻关。实践表明,三个方面的举措对于整体开发教学资源,促进专业教师成长具有较好的效果。

(三)数字化教学资源应用—优化教学

发挥数字化教学资源的最大效益,关键在于教师能否有效利用教学资源为课堂教学服务。因此,教师愿意不愿意用、会不会用、是不是经常用、能不能用好十分重要。

1.统一认识,以制度保证应用

必须根据课程改革的相关要求,创新学校备课与教学规范,以规范形式细化教师的教案、学案中对教学资源的要求。同时,要求专业负责人、教研组长等骨干教师,每学期必须开设2节运用教学资源的示范课,引导教师使用数字化教学资源,优化教学手段,提高教学效率。在研究、示范、规范、促进层面,为教师提供可操作的样板。

2.积极应用,以应用促进开发

数字化教学资源的应用,既省去了广大教师零起点设计教学、做课件的时间,又能使教师不断接受新思想、新理念的熏陶。数字化教学资源的应用有三种方式可供教师选择:直接应用、选择性应用和整合式应用。重点可以推广整合式应用,通过任课教师的再开发,数字化教学资源可以有机地融入到课堂教学之中,成为课堂教学的一部分,实现教学资源与个性化班级、个性化学生的无缝链接。

3.努力探索,以开发优化资源

数字化教学资源在一线教师中的广泛应用,可以有效改变“一支粉笔、一本教材、一块黑板”的传统教学方式。一线教师对资源需求的激活,又可以有力地促进其创造性地开发出更灵活的专门化资源。

(四)数字化教学资源引领—推动课改

科学技术数字化范文4

关键词:数字化音乐 教育 理论课程

数字化音乐是通过计算机模拟的乐器编辑、处理制作出来的音乐,数字化音乐是21世纪数字化、网络化和信息化为特征的高科技时代的21世纪的标志性音乐形式,其体现在教育方面的最大标志是具有强大的计算机信息技术和数字化的教育平台。1987年刘健与吴粤北教授在武汉音乐学院首创音乐与科技相结合的作曲与音乐音响导演专业,培养能运用电子设备及计算机系统完成音乐作品的创作及制作的全能型音乐人才。1998年武汉音像出版社制作出版的作曲家刘健教授的作品《盘王之女》CD节目2001年获全国文艺音像出版物评比一等奖,2003年获国家音像奖。《盘王之女》综合运用了民间音乐、电子音乐、通俗音乐、交响音乐等多种音乐语言,注重表现原始民歌的特有气质,努力探求其内在民族特性、地方特性、历史特性、音乐特性以及传统文化特性。中央人民广播电台介绍该作品的节目《刘健与他的“瑶歌” 》,1998年11月获35届亚洲-太平洋地区广播电视联盟节目比赛金奖第一名。这标志着我国在数字化音乐领域中的研究在国际上享有重大的影响。随后很多不同性质、不同类型的学校以及社会办学力量相继成立了电子音乐教育体系。该专业在全国艺术院校的同类专业中处于领先地位。

在高师音乐教育体系中,理论课程是高校音乐院校的一门重要基础课程,主要包括和声、复调、曲式、配器、视唱练耳与乐理等,是音乐院校学习专业课程的前提条件,为学生进行声乐与器乐等专业课程的学习打好基础。数字化音乐技术在音乐理论学科中的课程辅助教学功能,主要使用CakeSonar等音乐制作软件、Sibelius等乐谱制作软件制作相应的音响课件素材,丰富课堂教学内容,数字化音乐技术作为一种教学手段在理论课程教学中的运用能有效提高教学质量与教学效率。下面研究Sibelius与QuickMake软件在理论课程教学中的运用。

一、Sibelius软件在和声、复调课程教学中的使用

Sibelius软件是一款在PC机和苹果机上均可运行、功能强大的五线谱制作软件,它的开发者是就读于剑桥和牛津的一对双胞兄弟BenFinn和JonathanFinn。他们不仅是作曲家,同时也是电脑程序工程师。以芬兰著名作曲家Sibeius(西贝柳斯)的名字为软件命名。Sibeius的乐谱记号十分全面,基本上所有的乐谱都可以应对自如。在高师理论课程教学中的运用,主要利用其制谱技术来完成和声复调等课程的作业与课件,并能实现实时播放音响效果,此外还能完成视唱练耳和乐理等课程教学以及相关试卷的五线谱部分的制作及音乐专业学术论文中的乐谱绘制技术的运用。在和声课程教学中,利用Sibelius进行四部和声的写作,能非常方便的及时修改音符,聆听实际和声音响效果,是传统的和声教学所不能比拟的。

1.大谱表的选择。四部和声是在大谱表上写作,打开 “Sibelius 4”进入软件,选择“新建一个乐谱”,选择Piano(钢琴)、Keyboard Opus(标准谱面),进入软件操作界面。

2.基本设置。(1)四部和声写作绘谱的第一步是拍号和调号的设置,拍号、调号可在新建总谱时进行设置,也可在软件界面中进行设置,拍号快捷键T,选择相应的拍号即可。如设定弱起小节须在“开始于小节时值”打钩,再选择相应的弱起时值。如中途改变拍号而又不想有提示则把“允许警告”的打钩去掉。调号的快捷键K,选择相应的调号即可,如中途改变调号而又不想有提示则把“隐藏”打钩。(2)每行小节数的设定方法:在五线谱任意空白处点击鼠标,按SHIFT 键选择需要的小节数(如4小节),再按Shift+ Alt+M。这样该行五线谱则只有4小节。(3)小节线类型的设置:先选择小节,在创建菜单中选小节线选择相应类型的小节线。(4)多余小节的删除:首先在五线谱任意空白处点击鼠标,再按Ctrl +Shift不放,使用鼠标选择需要删除的小节,然后按Del键即进行删除。

3.音符的输入与修改。快捷键 “N”键是进行音符输入与鼠标键的切换。音符的输入首先在小键盘中选择相应的音符,在五线谱上相应的音高位置点击鼠标即输入音符。如找不到小键盘,则在窗口菜单中选择小键盘即出现小键盘。快捷键“X”是调整符尾方向。四部和声中是高音谱表和低音谱表各写作两个声部的,其符干方向是高音声部与次中音声部朝上,中音声部与低音声部朝下。输入音符时要达到这样的效果只要注意高音声部与次中声部输入音符时选择小键盘上的“声部1”,中音声部与低音声部输入音符时选择“声部2”,则符干方向自动会按四部和声的符干方向调整。如输入的音符需要修改,修改方法只需点击音符,按键盘上上下移动键即可移动修改音符。

4.和弦标记的输入。和弦的标记可以使用歌词输入方法,先点击低音声部的音符,按快捷键“Ctrl+L”,即可在音符下方输入标记。

5.播放。Sibeius软件有播放功能,如上述设置正确的话输入的四部和声可以以钢琴音色进行播放音响效果的,按播放键或者空白键即可进行播放,如需从指定地方(如第4小节)播放,使用鼠标点击需要播放的第一个音符,再按快捷键“P”即可进行指定位置的播放。

例1:

科学技术数字化范文5

【关键词】整合;信息技术;优化;课堂教学

信息技术是现代教学中一个不可缺少的工具,把信息技术手段巧妙地融合到语文教学之中,实现信息技术与语文学科的有机整合,能更好地完成预定的目标,达到事半功倍的效果。现代信息技术的运用可以为课堂教学提供内容丰富、形式多样的学习资源。开发信息技术资源,可以最大限度地引领学生从多种渠道学习语文,在促进教学效率的提高方面发挥极其重要的作用。

一、巧用信息技术,创设乐学氛围,引起学习动机

兴趣是引导学生主动学习的良好方法,是学生积极学习的不竭动力。在教学过程中,教师要想方设法激发学生的学习热情,调动学生积极地学习,产生良好的学习动机。语文课堂中巧妙地运用信息技术将教学内容生动、直观地展现在学生眼前,能够使课堂上呈现出情景交融、声情并茂的美景,使课文内容形象化、生动化,给学生创设一个丰富、轻松的学习环境。学生在兴趣的驱使下,很快理解了课文的内容,收到了理想的效果。如在教学《金蝉脱壳》这篇课文时,课堂上我运用多媒体课件播放了金蝉脱壳的录像,把金蝉脱壳那奇特动人的情景淋漓尽致地展现了出来。引导学生结合课文进行欣赏品味,使学生对金蝉脱壳的过程有了整体感知,留下了深刻的印象,使学习顿时变得主动起来。学生陶醉在美文中,学习兴趣很浓,情绪很高,学习效果自然就很好。因此,合理利用信息技术,不但能充分调动学生学习积极性,引起积极的学习动机,而且能从一定程度上消除学生疲劳和紧张的情绪,使学生的智力因素和非智力因素相互促进、共同发展,让学生可以在积极的状态下,体验到学习的快乐。

二、巧用信息技术,拓宽学习资源,引发自主探究

利用信息技术手段,可以为学生的学习提供广阔的资源环境,突破教材本身的限制,增加信息容量和课堂教学内容,发挥其新、快、全的传播优势,引发学生积极地自主探究,学生的阅读面广了,思考的问题就多了,积累的素材也自然更加丰富了,表达的欲望也愈加强烈了。这样,既可以开阔学生的思路,拓宽他们的视野,又可以达到丰富课堂教学,缩短学生认知过程的目的。我们需要运用有效的信息技术帮助孩子阅读、感悟和理解课文。如在教学《闻官军收河南河北》一诗时,我注重发挥信息技术的优势,让学生利用网络搜集诗人所处时代背景及经历,使学生更容易理解诗歌的意境。通过搜集,学生知道了杜甫是盛唐时代的大诗人,号称“诗圣”,他的诗被称为“诗史”,原籍湖北襄阳,和李白合称“大李杜”。同时也知道了安史之乱给当时的国家和人民带来的巨大灾难,杜甫早就盼望能平定安史之乱这样的时代背景。在学习这首诗时,我先让学生在四人小组上展示自己所搜集到的资料,让他们互取其长,并在接收信息的过程中不断地丰富自己的理解。这样,运用信息技术与其它途径相比,显得更加方便、更加快捷、更加省时。这种发挥信息技术多种功能的教学,极大地吸引了学生,增加了他们对信息的获取量,使课堂教学变得更加生动活泼,让学生在有限的课堂上增加语言的积累和实践能力,在轻松快乐的氛围中接受了新知识,丰富了语言的文化内涵。

三、巧用信息技术,加强感悟积累,培养语文素养

科学技术数字化范文6

关键词:数字逻辑;课堂教学;精细化

《数字逻辑》课程是计算机专业本科学生的一门必修课程,具有非常强的实践性和工程性。它的内容体系与计算机组成原理、微机原理与接口技术、嵌入式系统、数字集成电路设计等专业课程密切相关,是学生学习后续课程的选修课程之一。因此,各院校十分重视该课程的建设,并进行广泛而深入的教学改革研究,取得大量的教学成果,这些成果在一定程度上提高了《数字逻辑》课程的教学效果和效率。

《数字逻辑》课程的传统教学理念是使学生从了解数字系统开始,直到能使用数字集成电路实现工程所需逻辑设计的完整过程。这一教学理念是一种不折不扣的以应用为主的教学方式,主要目标在于培养计算机工程的应用人才。历史的发展进入21世纪,面对日新月异的科技改革和以科技创新和技术升级为核心特征的激烈国际竞争,我国迫切需要创新性人才提高薄弱的自主创新能力,解决信息化发展过程中面对的各种瓶颈问题。通过科学的课堂教学方法,提升学生的自主创新能力是各院校教师责无旁贷的责任和义务。精细化管理的是一种规范化、精细化和个性化的科学管理方式。它落实管理责任,将管理责任具体化、明确化,要求每一个管理者都要到位、尽职。因此,基于精细化管理,本文对《数字逻辑》课程的精细化教学方法进行了一些探讨。

一、精细化教学的重要性和内涵

高校的课堂上通常是一位老师面对上百位学生,传统的教学方式像流水线生产车间,粗放式的教育对采用一刀切的教学方

法,降低了个性化尤其是创新性人才的培养智能。与此相对,精细化教学是一种全新的教学理念,其理论来源是精细化管理。所谓精细化管理,是“通过规则的系统化和细化,运用程序化、标准化、数据化和信息化的手段,使组织管理各单元精确、高效、协同和持续运行”。将此理念推广到精细化教学,就要求教师从备课、课堂、课后等每一个环节和步骤都做到精心,对课程的讲解要细致,对学生的管理和传授要精细、要尽职。如果每门课程都能将精细化教学方式贯彻执行,高校才能培养出优秀的创造性或技术性高级人才。

精细化教学的内涵体现在四个方面:

1.精

《诗经》云:“如切如磋,如琢如磨。”指的是在加工玉石的过程中不厌其烦,追求尽善尽美,就是一种求精、做精的体现,这可以反映在教学的准备、计划、实施、反馈等各个环节。

2.准

准是对规则的切实遵守,做到准确、准时。这体现在教学方式的规范化、专业化、数据化、程序化,这要求教师具有较高的专业知识、专业技能和专业素养,能够运用专业知识提高教学质量和工作水准。

3.细

“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”细节往往是决定成败的关键,教学过程中应该做好每一个细节,而不能因为事小而忽略不做。要善于把大事化结成小事,从最简单的小事做起,从细微处入手,把小事做细,才能优质完成教学任务。

4.严

“严”不是严厉,而是对制度和流程的一丝

不苟地严格执行,把精细化精神运用到日常的工作中。“严师出高徒”,只有严格把关,才能避免浮躁心理。

精细化教学的这四个方面的内涵相辅相成、密不可分,“精”是态度,“准”和“细”是方式,“严”则是过程。简单地说,就是把教学任务做系统化和细致化处理,利用专业化、标准化的手段,确保各环节准确、高效地协同进行。没有精益求精的态度和不折不扣的严格执行力度,规则制度就只能成为一纸空谈;没有专业水准和细节的磨砺,同样无法卓有成效地完成任务。这四个内涵运用的核心思想是以人为本,因为教学的对象是学生,教师在精细化教学流程中只有发扬人文关怀,才能真正实现个性化教育目标。

二、《数字逻辑》课程的精细化教学

1.对课程教学的各项工作精益求精

(1)精心准备教案

教案是上课前的必修环节。一堂课的质量如何,跟教案是否准备充分有直接的关系。在一个学期的开始之前,教案设计过程就要完成,这样才能对整个课程的组成及脉络有个系统的了解;在每堂课之前,要细致地对教案进行完善,熟悉这堂课的每个知识点,做到胸有成竹。

(2)精心设计课堂提问和课后习题

课堂听讲只是一个被动地接受过程,有些学生在听的时候觉得懂了,但并未真正理解透彻,在实际生活中无法应用,因而必须辅助以适当的习题训练,这可以在课堂上和课后两个阶段进行。课堂上提出的问题要能够激发学生的思考,集思广益。课后习题能够对课堂内容起到巩固和加深理解的作用。

(3)精心设计课堂教学过程

在每堂课的开始,先对上次课的内容做一个回放,然后提出本次课的学习任务。这样学生心中有数,增加了学习的主观能动性,让学生有针对性地学习。在讲课过程中,要避免新知识点的切入突兀,注意知识体系的因果转承。另外,教师还需要注意与学生的互动,不能让课堂变成一个人的独角戏,以增加平时成绩为条件鼓励学生随时提问,提出各种想法一起讨论。在课堂快结束时,对本堂课的内容进行总结,留出时间让学生理解、消化和提问。

2.强化细节意识

(1)课堂内容要丰富翔实

《数字逻辑》课程的内容较多,在一个学期的课堂中,如果只倾向于把所有的内容一股脑地塞给学生,走马观花式粗糙的学习过程,不仅如雁过无痕,一学不到知识,而且无法让学生领略到《数字逻辑》课程建立在数学基础上的简单优美。这样,只能扼杀学生对这门课背后的理论体系的兴趣,创新意识的培养更无从谈起。而采用精细化教学的理念,在教学过程中就要做到层次分明,首先要注重让学生从整体上把握这门课的知识体系,了解它的精髓所在,然后在一些重要的原理或问题上突出细节,条缕清晰地向学生讲解其来龙去脉。好比参观一片森林,要先介绍森林的基本信息,然后再详细观察一棵或几棵典型的树的情况,如此详略得当,才能让学生举一反三,进而掌握这门课的知识。

(2)要兼顾不同水平的学生,做到个性化教学

在同一个课堂上,学生的水平参差不齐,这就要求教师在知识点的难易程度、教学进度的快慢上把握好平衡,重要的知识点可以在相关课程内容进行多次强调,加深学生对知识点的印象。

对基础薄弱的同学,提供适当地鼓励;对兴趣浓厚、学有余力的学生,则可以采用奖励性措施激励学生在课外进行深入探索。

(3)做到课本与专业前沿知识相结合,提高教学水准

《数字逻辑》课堂上多为较为经典的知识,在准确传授这些内容的同时,教师不能局限于课本,在某些与前沿热点密切相关的知识点上,可以结合专业知识进行延伸理解,不仅拓宽了学生的视野,还能够培养学生的课程兴趣。比如:在讲述组合逻辑电路和同步时序电路时,强调在现代数字系统中的重要作用,分析它们对Verilog HDL建模仿真的支撑作用,以便提高学生对知识的掌握

程度。

(4)采用多样化教学手段,变枯燥为生动

《数字逻辑》的有些概念比较抽象,如果生搬硬套地直接描述不仅难以理解,而且容易让学生感到枯燥乏味。如果用一些形象化的语言进行类比,或者用电脑进行动画演示,甚至当场实验,这些多样化手段的引入,为课堂气氛注入新鲜元素,让枯燥的知识变得形象生动。如:在讲述主从JK触发器的一次变化问题时,电路图的理论分析不能够直观解释,可以通过动态的时序图直观地描述问题。

精细化管理作为科学的管理方式,它应用于《数字逻辑》课程教学能够有效地改善传统的应用教学方式存在的问题。结合对计算机专业学生的课堂教学,在课前的教案准备、教学过程、课程内容、课后习题等多个方面精细化教学能够有效地提高学生学习的积极性,对培养学生的自主创新能力有重要的作用。

参考文献:

[1]管冰蕾,胡家芬.计算机专业“数字逻辑”课程教学改革的研究[J].时代教育,2009(3):99-101.

[2]王诗兵,王中心,李军,等.计算机专业“数字逻辑”课程的教学设计与实践[J].计算机教育,2012(24):52-56.

[3]唐明.认识简单与统一之美:数字逻辑课程教改谈[J].计算机教育,2013(2):24-26.

基金项目:电子科技大学教改项目“计算机学科基础课程教学团队建设的研究与实践”(2010XJYZC029)