科普教育设计范例6篇

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科普教育设计

科普教育设计范文1

普及科学知识,传播先进思想和文化,有计划的开展社区科普工作,使人们身心健康得到全面发展,生活质量不断提高,是构建和谐社会的重要组成部分,为使我社区科普工作落到实处,抓出成效,现根据八里庄社区实际情况制定以下科普工作计划:

一、统一思想,明确目标。

以党的十精神和“三个代表”重要思想为指导,以科学健康的文化活动为载体,以普法宣传为切入点,以树立科学发展观为目标,贴近生活,注重实践,通过开展活泼多样的教育宣传活动,宣传科学观念,普及科学知识,破除封建迷信思想,提倡科学文明的生活方式,提高社区居民生活质量和文明程度,营造良好的社会氛围。

二、注重自身建设,加强宣传力度。

进一步建立健全社区科普组织网络。完善科普工作领导小组,继续以社区主任牵头总负责、社区其他干部成员共同参与实施的科普工作机制;进一步充实壮大“科普志愿者服务队伍”,以科普志愿者带动周边社区群众树立崇尚科学破除迷信的决心与信心。

以科普活动室为社区科普活动主阵地,以科普宣传栏、文化画廊、院落张贴栏、基层信息公开平台等作为社区宣传载体,广泛张贴科普知识宣传海报,架设宣传横幅,科普活动信息,定期组织科普志愿者进院落开展科普宣传讲解活动等,在全社区营造科普宣传的浓郁氛围。

三、抓主题,突特色,开展丰富多彩的科普活动。

1、根据实际情况,利用好丰富远程教育课件资源,搜集整理后,有针对性的定期举办各类科普培训,宣传倡导科学文明,健康的生活方式。

2、继续以“推动科技创新发展方式,开展民生科普共建田园城市”为主题,开展各类科普活动,结合社区实际,创新活动方式,突出活动特色。

3、抓好科普志愿者活动,开展科普志愿者进院落、进家庭活动。通过入户分发生活常识、科普知识,使科技之风吹进万家。

4、以各种节日、活动为载体,开展形式多样的科普宣传教育活动。做到每月有活动、有小结、有记录,进一步提高居民的科学文化素质。

5、积极开展科教进社区活动,通过举办科普知识竞赛、科普文艺汇演、科普旅游、青少年寒署期电脑培训等活动做好科教进社区工作。

科普教育设计范文2

关 键 词:普通艺术教育 综合化课程

在《全国学校艺术教育发展规划(2001—2010年)》的发展目标中指出:“所有普通高等学校均在2005年前普遍开设艺术类选修和限定性选修课程,并逐步纳入教学计划,计入学分。”在这一大背景下,高校艺术教育课程逐步相对规范化,为综合艺术教育课程的改革与实施奠定了基础。笔者在高师普通艺术教育综合化教学中积极探研,从校本课程设计开发与教学研究角度出发,总结了一套行之有效的教学模式,力图将高师公共艺术课程秩序化,进而真正实现艺术教育的作用与价值。

一、高师普通艺术教育综合化课程的基本理念

综合化是当前艺术教育改革的新思潮,发展的最初阶段在美国。自上世纪80年代以来,综合艺术教育已经步入世界艺术教育的舞台,成为世界各个国家积极倡导和实施的一种教育方式。由此将综合艺术教育逐渐推向了艺术教育的中心,并对世界艺术教育的发展产生了巨大的冲击。综合艺术教育的基本理念是:第一,艺术教育应在尊重和保护人类文明、推动世界和平与发展中发挥积极的作用;第二,每一个学生都有通过教育丰富其艺术知识和技能、了解人类文明、充分发展自我的权利;第三,艺术教育应该为所有的学生提供艺术学习的机会而不只是有艺术天赋的人。

高师院校综合艺术教育的课程根本目标定位于学生个体的发展,同时也定位于文化、教育的发展。从个体发展的角度看,要求艺术课程培养学生具备某种艺术技能,更重要的是通过训练使学生体验、了解、评价并创造艺术,培养学生的综合艺术能力,提高师范生的艺术素养,达到学生素质全面发展的目的。从文化发展的角度看,综合艺术课程以促进文化间的交流为目标。艺术是文化的重要组成部分,综合艺术教育有助于帮助学生理解不同文化之间、文化与历史之间的关系,为他们交流观点、评价艺术及其本质提供了机会。综合艺术教育的课程要求艺术教育学科之间的综合及与其他学科的综合。这种整合将艺术作为能激发学生兴趣的课程被延伸到其他学科当中,改变了传统学科教学间的无联系,因此,综合艺术教育必定影响并推进教育的发展。

二、高师普通艺术教育综合化课程的原则

1.学科之间的综合统一与相对独立

艺术教育的综合化主要体现在综合的目标、综合的学科与综合的内容三个方面。这种综合有较强的灵活性与自主性,是一种概念性的结构,给各个地方教育组织和不同特征的学校施以充分独立自主的空间。

2.师范技能与审美、素质教育的有机结合

进行审美教育,培养学生学会美的生存,形成完美的人格与健康的情操是任何艺术教育阶段教学的首要任务。在相关技能训练过程中拓宽艺术视野,进而提高师范生的艺术鉴赏能力与分析能力。

3.基础性、时代性、实用性与可选择性的综合

高师院校普通艺术教育课程的技能与鉴赏应以传授基础知识为主,强调非专业性,不可走“专业”的路子;内容选择要与时代相结合,做到与时俱进,注重现代化教学媒介的运用;教学内容要与校园生活紧密结合,强调实用性;教学内容的编排要多样化,为学生学习提供多个可选择性空间。

转贴于 4.多元化教学活动形式,校园资源的合理利用

以课堂教学为中心,充分利用校内外艺术资源,使艺术课走出课堂,引导学生进行自主性学习、探究性学习,进而培养他们学会用艺术思维的方式认识世界,从而提高艺术素养。

三、高师普通艺术教育综合化课程设计与实施

1.我国高师艺术教育长期以来都以欣赏教育为主,学生所学知识往往同高中的艺术教育重复。而如果采用培养专业艺术人才的标准来培养普通师范学生,其中最突出的问题就是艺术实践与技法课程的内容比重过大,而艺术理论相对不足,不能起到很好的素质教育作用。综合的艺术教育强调艺术创作、艺术史、艺术批评和美学四门学科间的整合。在综合化课程实施中结合相关理论课程开设,使这些相对专业化的艺术活动走出“纯粹艺术”的殿堂走进大众生活,同时实现了艺术教育的个体和文化发展的目标。

2.综合方式打破以往依据不同艺术门类划分的学科界限,不是一种普通教育学意义上的“学科综合”。一般以美术或音乐学科的概念体系为中心,在保证艺术教育宏观整体的统一控制中,综合性依然采取分科的方式。以统一开设理论课程为前提,同时开设多种不同科目的专业技能课,供学生自主选择,使高师艺术教育在横向与纵向两个方面都有可伸展的空间。与此同时,注意学科之间的交流,在实施教学时保证每一门艺术学科依然相对独立。

以音乐和美术学科的艺术教育为例,音乐学科可以围绕欣赏、美学分析理论教学为主,同时开设乐器类(钢琴、古筝、琵琶等)、声乐类 、表演类等技能指导小组。美术学科同样在保证欣赏、评论理论分析的同时,组成以“写”(书法、手绘pop广告、标志设计)、“画”(简笔画、中国画、装饰画)、“做”(纸工制作、扎染、纤维、综合材料)三个方向为主的技能小组开展教学。

3.根据目前我国高师院校总体情况,课程设置为艺术理论与专业技能两个部分。艺术理论课程的课时计划一般安排在36学时左右,每周以2学时进行,18周内完成教学内容。 每一学期同时开设专业技能课程,每一科目课程设置同样36学时,组成可供学生自由选择的单项技能训练小组。

总之,综合化有一种相对较宽松的概念化结构,自主性很强,因此在教育的实施中比较灵活,各个学校可以根据自身的教学资源情况灵活设置课程内容。这种综合性艺术教育对于师范生提高艺术技能与人文修养不失为是一种行之有效的手段。

参考文献

[1]顾平.学校美术教育方法研究.天津人民美术出版社, 2002.

[2]张道一.美术鉴赏.高等教育出版社,2002.

[3]普通高中美术课程标准试验稿.2003.

科普教育设计范文3

关键词:体育教学改革;体育课程;体育俱乐部;高校;高中

中图分类号:G807 文献标识码:A 文章编号:1006-7116(2007)03-0005-04

进入21世纪以来,随着教育改革的不断深化,我国大学和中小学的体育课程改革与发展呈现新的趋向,在体育课程价值取向方面,由比较注重社会本位和学科本位转向比较注重学生主体价值的学生本位;在课程目标方面,体育课程对身体健康的促进作用及人文价值得到进一步重视,体育锻炼价值和健康相结合成为新的追求;在课程内容方面,更加贴近和注重学生的现实生活,课程情境差异性的不断提高,大学和高中体育课程内容逐步走向个性化;在课程实施方面,教师的主导性和学生的主体性得到进一步结合,体育课程的实验成为师生积极交往、学生生动活泼发展的过程;在课程评价方面,发展性和终结性的课程评价理论成为评价的主要思想。由此可见大学体育课程与高中体育与健康课程在价值取向、课程目标、课程内容、课程实施及课程评价等方面有不少共同点,特别是高中体育与健康课程教学内容和结构已接近大学的体育课程,高中选项教学和学生的体育专项知识技能的熟练程度给大学的体育教学带来新的挑战,正确认识和把握这些问题的异同,找出普通高校体育课教学的发展趋势,有助于处理好继承与发展、改革与创新的关系,使我国大学体育课程的改革向健康方向发展。

1 普通高校和高中体育课程对比

1.1 体育课程性质比较

《全国普通高等学校体育课程教学指导纲要》(以下称《纲要》)指出“大学体育课程是大学生以身体练习为主要手段,通过合理的体育教育和科学的体育锻炼过程,达到增强体质、增进健康和提高体育素养为主要目标的公共必修课程”。《全日制普通高级中学体育与健康课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》)指出“高中体育与健康课程是一门以身体练习为主要手段,以体育与健康知识、技能和方法为主要学习内容,以增进高中学生健康为主要目的的必修课程”。从性质上看均为必修课程;从手段看均为身体练习;从层次上看,大学体育课程对学生的要求明显比高中生高。在手段相同的情况下,高中学生是“以体育与健康知识、技能和方法为主要学习内容”达到健康的目的;而对大学生的要求,显然是建立在大学生已经掌握和基本掌握了体育锻炼技能的基础上,要求大学生“通过合理的体育教育和科学的体育锻炼”,而不再是“学习”。从最终的目的看高中生通过学习来达到身体的健康,而大学生通过合理的教育和锻炼,除了达到身体健康外,很重要的一点就是提高体育的素养。

1.2 体育课程目标比较

《纲要》和《标准》在课程目标的设置上,改变了传统的按运动项目划分课程内容和安排教学时数的框架,根据三维健康观和体育自身的特点,在确定课程总目标的基础上,从运动参与、运动技能、身体健康、心理健康和社会适应5个方面建立课程目标。《纲要》对大学生提出的课程目标分基本目标和发展目标。《标准》对高中学生的课程目标要求是完成“水平五”提出的目标后,可以完成“水平六”的目标。大学的发展目标是“针对部分学有所长和有余力的学生确定的,也可作为大多数学生的努力目标”。而高中的“水平六”只是“为部分学有余力的学生设置的发展性学习目标”。从两个层次的目标设置看,均从健康第一的思想出发,力求通过学生的体育锻炼,去发展身体、提高心理和社会适应能力。

1.3 体育课程设置、学习内容比较

从课程的设置上看,《纲要》规定“普通高等学校的一、二年级必须开设体育课程(4个学期共计144学时)。修满规定学分、达到基本要求是学生毕业、获得学位的必要条件之一。普通高等学校对三年级以上学生(包括研究生)开设体育选修课。”《纲要》对大学体育教学内容没有统一的规定,只要求“学校应根据学生的特点以及地域、气候、场馆设施等不同情况确定课程内容,课程内容应力求丰富多彩,为学生提供较大的选择空间。要注意课程内容对促进学生健康发展的实效性,并注意与中学体育课程内容的衔接。”

《标准》对高中体育教学设置和内容提出了比较具体的要求,将高中体育与健康课程内容划分必修和选修两部分。必修内容是对全体学生学习体育与健康课程内容的共同要求。为了与九年义务教育体育与健康课程的4级学习水平相衔接,《标准》设置了两级学习水平(水平五、水平六)和7个系列(包括田径运动,球类运动,体操、健美操、舞蹈或健美运动,水上运动或冰雪运动,民族民间体育活动,新兴运动6个运动技能系列以及1个健康教育专题系列)。

高中课程共11学分,198学时(每1学分18学时)。其中田径1学分,健康教育1学分,为所有学校、学生必须选择和完成的学分。健康教育的18个学时的1个学分可根据高中学生的身心特点安排在高中3学年中完成,每学期3学时。健康教育必须单独安排课时,健康教育课的形式可结合教学内容灵活多样进行。

其他学分可以根据学校及学生条件在田径类、球类、水上运动、体操类、民族民间体育和新兴体育项目中选择。每个学生应该连续完成18学时的学习时间,才能给予学生评定学分。

学生可以在某个系列中选择多个模块获得相应学分,也可以在某个系列中的某个模块中获得多个学分,如某个学生在篮球模块1中获得1个学分后,还可以在篮球模块2中获得第2个学分。应该允许学生有更多的时间去学习自己喜欢的、感兴趣的项目。“水平六”是为部分学有余力的学生设置的发展性学习目标。选择“水平六”的学生必须完成“水平五”的10个学分后才能进一步学习,选修项目在4~6个学分。

1.4 体育教学方法比较

《纲要》要求高校体育“教学方法要讲究个性化和多样化,提倡师生之间、学生与学生之间的多边互助活动,努力提高学生参与的积极性,最大限度地发挥学生的创造性。不仅要注重教法的研究,更要加强对学生学习方法和练习方法的指导,提高学生自学、自练的能力。”而《标准》也提出在继承传统体育教学优点的同时,倡导“自主学习、探究学习和合作学习”的学习方式。

1.5 体育课程评价比较

《纲要》中体育课程评价包括对学生的学、教师的教和课程建设等3个方面。学生的学习评价是对学习效果和过程的评价,主要包括体能与运动技能、认知、学习态度与行为、交往与合作精神、情意表现等,通过学生自评、互评和教师

评定等方式进行。评价中淡化甄别、选拔功能,强化激励、发展功能,把学生的进步幅度纳入评价内容。教师的教学评价内容主要包括教师业务素养(专业素质、教学能力、科研能力、教学工作量)和课堂教学两个方面,可通过教师自评、学生评价、同行专家评议等方式进行。

《标准》在学生的学习评价、教师的要求与《纲要》基本一样,只不过《标准》提出了更为具体的要求。如在评价学生的学习时,应选择能反映学生学习情况的一些指标进行综合评价。

体能的评价:学生体能学习成绩评价的内容应有助于促进学生体能的全面发展,各校可参照《学生体质健康标准(试行方案)》自行安排。对具体的考核项目,学生可以有一定的选择权。

知识与技能的评价:学生体育与健康知识成绩评价的内容主要包括对体育与健康的认识,以及体育与健康知识和方法的掌握与运用;专项运动技能掌握与运用情况的评价应根据各校和学生选择的具体运动项目进行,具体的评价内容可以包括规定动作的演示、在教学比赛中学生所学专项运动技能的运用、学生擅长技能的展示。

学习态度的评价:学生学习态度评价的内容主要包括学生在体育与健康课上的出勤和表现、学生在课外运用所学知识和技能参与体育活动和健康教育活动的行为表现。

情意表现与合作精神的评价:学生情意表现评价的内容主要包括学生的情绪调控能力、自信心和意志表现;学生合作精神评价的内容主要包括学生的交往能力、合作精神和社会责任感。

健康行为的评价:学生健康行为评价的内容主要包括生活习惯(如是否吸烟和酗酒、饮食习惯等)、遵守作息制度的情况、个人卫生和公共卫生等。

根据高中学生的特点,学习评价可采用多种评价方法,如观察、口头评价、测验、技能评定、展示、成长记录、量表评价等。体能的评价可采用测验、成长记录等方法;知识和技能的评价可采用观察、展示、技能评定、口头评价、测验等方法;学习态度、情意表现和合作精神的评价可采用观察、量表评价、口头评价等方法;健康行为的评价可采用观察、口头评价、量表评价等方法。

在评价时,要注意定量评价和定性评价、过程性评价和终结性评价、绝对性评价和相对性评价相结合。高中学生体育与健康学习成绩的评价应采用等级评价制。

学生的学习评价既要有教师的评价,同时也要重视学生的自我评价和相互评价。

高中学生已经具备了较为扎实的知识与技能基础以及较强的分析问题、解决问题的能力。在体育与健康课程学习评价中,体育教师应积极指导、鼓励学生进行自我评价、相互评价,并加大学生自我评价与相互评价在成绩评价中的比重。

《纲要》和《标准》对体育课程资源也作了规定。

2 从比较看大学体育教学改革

2.1 教学内容随就业和终身体育发展

高校和高中的课程性质比较表明,大学的体育教学必须也应该建立在高中学生学习水平的基础上。这一要求符合教育改革、学校体育改革的方向。从目前的体育教学情况看,高中体育与健康课程实验正朝这个方向发展;而大学的体育教学显得有些滞后。高中的体育教学要求学生必须通过“学习体育的知识、技能”去达到课程的目标。而高校的体育教学已经不是“学习”那么简单了,它要求学生“通过合理的体育教育和科学的体育锻炼过程”达到课程目标。这里一个很重要的环节就是“合理的体育教育”是要“教给”学生的体育知识技能,还是要让学生在体育教学中得到需要的东西?笔者的理解是,应该引导学生在自己掌握的体育知识技能基础上寻找适合于自己锻炼的手段和方法,而不应该只是简单的“教或学”。然而,目前有不少高校的体育教学仍然停留在学生“学习体育技术、技能上”,当然“通过合理的体育教育”,还需要教师的教学和学生的学习。但实际情况表明,许多大学的体育课,尤其是大一的体育课,通常是教师主动教的多,学生主动学习的少。这种状况一方面说明目前高中培养的学生达不到《纲要》的要求;另一方面也显示目前高校的体育教学有不合理的地方,有改革的必要。目前,不少高校开展的体育俱乐部学习形式、根据学生不同水平和健康状况选择学习项目等等教学改革,或多或少达到了《纲要》的要求。但这只是治标不治本的办法,仍然适应不了高中体育课程改革的要求。

2.2 体育形式从有形走向无形

高中体育与健康课程改革实验结果表明:高中学生通过选项教学,学生的体质健康水平、体育知识技能日益提高,参加体育锻炼的能力正在不断地加强。

我们在培英中学、高州第二中学、汕头金山中学、中山纪念中学、佛山第一中学、中山桂山中学、深圳高级中学、增城中学、增城仙村中学等学校进行了3年的课程改革实验,结果表明:实验班学生的体质健康水平高于对照班。体育的技术、技能更是达到一个新的高度。

高中体育与健康课程的实验工作已经进行了3年,随着改革的深入,全国高中将全面进入课程改革的实验。高中体育与健康课程实验表明,高中体育选项教学和学分管理制,将使高中毕业生掌握体育知识技能的水平大大的提高。从2007年开始,大学新生入学的体育水平将不断提高,学生终身体育的思想也有了相当的基础。再过几年,所有的高中毕业生将带着自己的体育专长进入高校,那时,再让学生进行选项,再让学生参加低级的俱乐部形式的学习,恐怕不能满足学生的要求了。因此改革普通高校体育教学势在必行。到了学生们都身怀体育技术技能、健康意识和终身体育锻炼的思想不断牢固建立的时候,高校体育教学存在的价值已经没有。换一句话说,有形的体育教学形式已经没有存在的必要,新型的或者无形的体育教学形式将代替目前的体育课,那就是真正意义上的高校体育俱乐部,或者与高校联姻的各种社会体育俱乐部。

2.3 学习内容愈显专业特点和就业、终身锻炼取向

科普教育设计范文4

【关键词】嵌入式系统;ARM;FPGA

嵌入式系统是“嵌入式计算机系统”的简称,它是相对于通用计算机系统而言的。IEEE计算机协会将其定义为用来控制或监视机器、装置或者工厂等大规模系统的设备,是软件和硬件的综合体,国内一般将其定义为以应用为中心、以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

近年来,国家及企业对嵌入式人才的需求越来越旺盛。为了适应市场需求,不少高校开设了嵌入式系统相关课程。但是课程基本停留在传统的教学模式上,难以很好得适应市场需求的变化。因此,如何适应市场的变化和发展,加强学校和企业之间的互动,提高嵌入式系统课程教学质量,培养社会需求的高素质嵌入式系统应用开发人才,是我们面临的一个紧迫课题[1][2]。

一、嵌入式系统课程教学现状及问题

嵌入式系统作为一种计算机系统,也由硬件和软件两部分组成。嵌入式系统课程的主要内容分为:嵌入式系统体系结构和嵌入式操作系统开发两大部分。嵌入式系统的体系结构一般都讲解微型计算机基础知识,ARM体系结构,ARM指令系统,ARM汇编和程序设计,中断和异常,基于某型号的ARM芯片功能的讲解。嵌入式操作系统开发的内容主要包括:Linux系统架构、Bootloader移植方法、内核裁剪与移植、基于Linux系统的驱动程序开发[3][4]。

目前在嵌入式系统课程的授课主要存在以下问题:

1.以ARM为参考平台进行讲解过于单一

目前为嵌入式平台可提供的CPU方案包括ARM、DSP和FPGA。ARM偏重于控制功能。DSP偏重于数字信号处理方案。FPGA目前能够移植ARM、DSP和NIOS软核实现各种灵活的应用。目前授课中只讲解ARM,而缺乏对各种不同的架构的横向比较。学生们无法更加深刻的理解ARM、DSP和FPGA体系结构的特点,从而影响他们在应用各种CPU方案时候的选型。

2.ARM体系结构的讲解过于抽象

嵌入式系统课程中对ARM体系结构的介绍限于说明书式的罗列介绍,信息量大,很容易忘记。笔者认为最好的讲解体系结构的方法是讲解设计这种结构的思想和方法,而不是大量介绍汇编指令集这样填鸭式教学方式。从图1可以看出目前电子工程学科基本课程框架结构。嵌入式系统融合了硬件、软件和操作系统多个知识框架。其中计算机组成原理和计算机体系结构处于核心位置。ARM、DSP和FPGA体系结构都包含在计算机体系结构里面。而目前我们的课程中缺失CPU硬件设计这一重要内容。学生只会用CPU而不会设计CPU。那么,他们对CPU的各种体系结构也是舍本逐末的。例如麻省理工学院的一门相关课程是计算机系统设计。学生在实验课中,需要自主完成ALU、单指令周期CPU(Single-cycle CPU)、多指令周期CPU(Multi-cycle CPU),乃至实现流水线32位MIPS CPU和Cache设计。而目前我们的课程主要是集中介绍国际流行的通用或专用微处理器架构。内容主要是说明书里知识点的堆砌,大量是记忆的内容。

3.目前的教学内容存在普遍的重软轻硬的现象

目前很多学校的课程主要偏重于各种编程环境、开发工具、数据库、计算机网络集成技术上面,关于硬件的内容只是限于简单的介绍。这样的教学现状对于我们培养掌握硬件核心技术人才非常不利。

二、基于CPU架构设计的嵌入式系统课程教学方法

针对上述嵌入式系统课程中存在的问题,笔者尝试着将CPU架构设计的内容引入嵌入式系统课程,从而是学生更加容易理解各种CPU体系结构中的指令集系统、指令流水线概念、中断等概念。通过FPGA硬件平台和QuartusII 6.0工具软件平台,使学生们掌握基于状态机控制模式的16位CISC CPU设计,MCS51单片机系列兼容型单片机软核系统设计,基于流水线技术的16位RISC CPU设计,以及基于SOPC技术的32位Nios II软核嵌入式系统软硬件设计。学生们尝试从局部到整体的学习过程,从每一个逻辑门至锁存器、移位寄存器,从RAM、ROM、FIFO、锁相环PLL、Cache、ALU至DMA、硬件通信接口,从8位CPU至32位嵌入式系统,即从最基本的部件至整个宏观过程。通过上述学习,学生们可以深刻的理解包括各种CPU体系结构的概念。而且FPGA提供高效的软硬件调试和测试工具优化设计,如基于功能和时序仿真的硬件静态测试方法、基于能完整配置进FPGA内部的嵌入式逻辑分析仪SignalTapII测试工具等。可以通过嵌入式逻辑分析仪实时的可视化各种CPU的管脚时序。对于学习CPU的体系结构是非常好的补充。显然这些内容在我们传统的教学内容、实验模式和实验手段上是没有的。

三、教学实例

CPU硬件主要由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。学生们通过FPGA硬件平台将传统计算机组成原理实验中涉及的CPU功能模块和CPU完全使用VHDL和EDA技术来表述与构建,最终完成一个片上计算机系统的构建。

CPU由各种基本的功能模块和数据通路组成。通过课程中对各个功能模块的讲解使学生能够从总体了解CPU的硬件模型,然后通过实验使学生完成基本的功能模块的设计、综合、调试、仿真和硬件实现,即硬件设计。然后让学生自己完成自己的指令集系统设计和程序的调试,从而完成软件设计。

CPU的功能大致分为四个部分:

1.指令控制

程序是指令的有序结合。CPU是按照程序员输入的指令进行工作。CPU的首要任务就是严格控制程序的执行顺序。

2.操作控制

根据指令CPU产生控制信号,控制计算机若干个部件协同工作。

3.时序控制

操作信号需要按照产生时间、稳定实践、撤销时间以及相互之间的关系协调各个功能部件的工作,即所谓时序控制。严格的时序控制保证了计算机系统的协调工作。

4.数据加工

对涉及数值数据的算术运算、逻辑变量的逻辑运算以及其他非数值数据(如字符、字符串)的处理,它是CPU的基本任务。

CPU由运算器和控制器两大部分组成。运算器主要包括算术逻辑单元、数据寄存器、缓冲寄存器、状态寄存器组成,是数据实现算术运算和逻辑运算的加工处理部件。控制器接收命令控制运算器执行相应操作。控制器包括程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器五部分组成。控制器主要实现三个方面的任务:

1.取指令

程序计数器指针指向内存中的某条指令,取出并存放到指令寄存器中。指令的操作码部分送给指令译码器,程序计算器加一指向下一条指令。

2.译码

对译码器中指令操作码进行识别和解释,产生相应的操作控制信号,启动相应的部件,完成指令规定的动作。

3.数据流控制

指挥和控制CPU、内存及输入输出部件之间的数据流动方向。

四、结语

按照上述的基于CPU架构设计的嵌入式系统课程教学模式,奠定了学生们计算机体系结构的硬件基础。这一体系从简单到复杂,从理论到实践,循序渐进,逐步提高。经过工程实践的训练,激发了学生们学习嵌入式系统课程的热情,巩固了课本上的知识,拓展了工程实践的视野。同时,大大提高了学生们独立解决问题的能力和工程实践创新能力。通过上述的教学实践,取得了良好的教学效果,得到了广大师生的认可。

参考文献

[1]邓春健,李文生,杨亮,等.“ARM嵌入式系统”课程教学方法研究[J].计算机教育,2010(3):94-96.

[2]俸皓.嵌入式系统教学体系改革的探讨[J].科技信息(科学教研),2007,12(30):29-31.

科普教育设计范文5

台州市创建的这31个科普教育基地中,有国家级科普教育基地2个,省级科普教育基地6个,市级科普教育基地23个,这些基地遍布全市9个县(市)区,涉及工业、农业、天文、海洋等十几个行业。他们就象“星星之火”将科学技术知识播种到公众心中。

台州市科协主席郭耀明说,这些年来,台州市科协通过科普教育基地创建,打破了过去科学普及单靠零零碎碎搞活动,活动一过没踪影的局面,充分调动了社会各方面力量开展科普工作的积极性,有效地发挥了社会科普资源作用,提高了公众科学素质,推进了《全民科学素质行动计划纲要》的深入实施,充分发挥了科普教育基地普及科学知识、传播科学思想、倡导科学方法、弘扬科学精神的作用。

台州市创建科普教育基地工作开始于2003年,为了打造科普教育这块金牌,台州市科协积极争取财政、经济、农业、林业、旅游等多个部门和单位的支持与配合,充分挖掘和整合社会资源,创建科普教育基地。在创建上,这些基地立足自身资源优势,科协给予适当补助。同时,台州市科协还严格按照《科普法》相关规定,通过公开申报、严格审核、创建验收等环节,确保基地建得起,用得着,重大科普活动拉得出打得响。

在科协的指导下,这些科普教育基地不但向社会公众免费开放,还把面向公众开展科普教育活动列为常态工作。目前,他们不但具有了相当规模的设施条件,还承担了科学技术普及、宣传、培训等服务功能,科普服务水平普遍提高。

科普教育设计范文6

博物馆作为青少年的“第二课堂”,无疑已被广大民众所接受,它较传统课堂最大的优势就是“物”的直观感悟,通过大量具体形象的展品,真实有趣地体验环境,激起青少年的求知欲,向青少年形象地传播科学文化知识。美国科学家、科普作家卡尔?萨根曾提到,“每个孩子都是科学家”,他的观点肯定了每个人从小就具有探索未知和求知的本能。就教育模式来讲,博物馆的教育更加容易让青少年接受、更有亲和力和视觉冲击力。如何更好地开发和利用博物馆的优势资源,帮助青少年在实践和体验中学习科技知识,是目前博物馆人需要研究和探讨的事情。笔者结合中国铁道博物馆近四年的科普工作,谈一谈博物馆开展青少年科普教育活动的开发与运用。

一、博物馆开展青少年科普教学活动的特点

(一)孩子是学与玩的主体

博物馆青少年科普教育活动中,孩子具有绝对的主体地位,科普教育活动都是为孩子服务,不仅绝对尊重孩子学习的意愿,而且以孩子活动的兴趣度和强度作为科普教育活动组织者进行方案调整的指挥棒。

(二)多向互动

青少年、博物馆之间按照活动方案内容进行积极的多向互动,在活动中,博物馆以提供尽可能完美的服务为宗旨;必须尊重孩子和爱护孩子,积极与孩子互动,让孩子在“学中玩,玩中学”。这样他们才会更加积极地投入到科普教育活动中去。

(三)寓教于乐

科普教育设计活动需以“爱”作为活动原则。活动环节和内容的设计必须让孩子的学习激情具有生命力――让教育和生命一起成长。在教、学与习的过程中培养孩子的学习能力和对科普知识的热爱,并且促进孩子间的合作与关怀,互动和交流,以及博物馆与青少年间的交流与提升。

(四)活动具有连贯性,知识具有系统性和延伸性

青少年通过博物馆举行的科普教育活动,不仅把学习的主动性、积极性还给了他们,而且能针对某一知识点进行扩展和延伸。在青少年科普教育活动中,博物馆要进行有效的讲解和引导,不仅能促进他们对感兴趣的知识进行有选择的吸收,而且在活动互动过程中还能促进青少年进行有效的自我评价和自我管理。

二、博物馆开展青少年科普教育活动的开发和运用

青少年科普活动的形式应是丰富多彩的,活动的形式是由内容决定的。只有内容和形式的完美结合,才能吸引不同兴趣、不同年龄结构的青少年踊跃参加。根据活动形式的内在相似性,可以把科普活动分成五大类:一是会议类(主题班会、队会、团会等);二是传授类(专题报告、讲座、游艺等);三是实践类(参观、考察、调查、访问、实验等);四是竞技类(竞赛、评比、操作等);五是宣传类(演讲、展示、辩论、传播等)。

下面,笔者以中国铁道博物馆为例,举例论述博物馆开展的科普教育活动的开发和运用。针对青少年学生的学习特点,中国铁道博物馆科普教育团队以“铁路、火车”为主线,成功开展了周边社区、学校等各类青少年参与互动式的系列科普教学活动。

(一)“今天我来当动车组司机”主题科教体验活动

“今天我来当火车司机”属于会议类科普教育活动,其目的在于激发孩子的科学探究兴趣,通过他们亲自参与操作演示活动,亲身在一个模拟的场景中扮演一个角色,主动地了解现代化铁路的科技知识。

活动规则是:参加活动的孩子都可以充当一次“和谐号”动车组司机,体验模拟驾驶的乐趣,车速都可以通过模拟器来控制,这样的角色扮演让他们在游戏中真切了解司机作业流程、线路信号特点、司机操作设施等许多铁路科普的相关知识。从驾驶舱出来后,再给每个孩子一张“动车司机你来问我来答”问答卷,这张问答卷上包含了不少孩子们感兴趣的话题,比如“动车组有多快?”、“动车司机操纵台上的电话是干什么用的?”、“动车组有几节车厢?”孩子可以根据填写好的问答卷交到“司机测评通过站”。如果“小司机”们通过测评,博物馆会为他们每个人制作一张贴有孩子自己照片的,属于他们独有的“动车组小司机”的胸章。孩子们通过充当“动车组司机”这种实在的全身感官体验接触,自己操作、探索,让青少年体会到现代化铁路科技的乐趣和魅力。

(二)“铁路藏宝图”主题科教体验活动

“铁路藏宝图”属于传授类科普教育活动。活动规则:参加活动的孩子会领取到一份专门为青少年设计的“铁路藏宝图”。目前绝大多数的博物馆都会设计印刷展览的手册、折页,引导、方便观众参观学习。而“铁路藏宝图”则与成人的不同,它是根据青少年的心理特点设计的,文字浅显易懂、图文并茂,符合他们的语言习惯。这张“铁路藏宝图”是根据博物馆的陈展情况,选择重点文物和展品制作的寻宝游戏,通俗讲就是一张博物馆的“藏宝图”,参加活动的孩子们拿着这张“藏宝图”参观博物馆,每找到一件铁路藏品就在图中标注一次,了解每件藏品的相关知识,直到他们参观结束时,可以数一数在博物馆一共找到了多少“宝贝”。这样的寻宝游戏无疑激发了他们的参与积极性,在找寻文物、破解问题的同时,通过讲解员专业的解说掌握每件“宝贝”所涵盖的科技知识。找到全部藏品后,孩子们还可以根据这张“铁路藏宝图”标注的文物数量,到博物馆设立的“鉴宝处”领取一份火车纪念品。通过这种科普体验活动,引导孩子们去看、去听、去摸、去想,让他们在边看边玩边学的轻松愉快环境下获得趣味盎然的铁路科普知识。

(三)“动手拼装小火车”主题科教体验活动

“动手拼装小火车”是属于竞技类科普教育活动,活动规则:参加活动的孩子领取一份专门为青少年设计的“火车的家庭聚会”纸板,在这张纸板上分布了有火车的各种零部件,比如车轮、连杆、气缸、轨道、座椅等,每一个零部件都可以单独拆下来,并和其它的零部件拼装在一起,这份“火车的家庭聚会”纸板,不仅有古老的蒸汽机车,还有内燃机车、电力机车和最新型的动车组。孩子们可以剪下“火车的家庭聚会”上的部件,涂上喜欢的颜色图案,再将它们组合成火车的立体模型,并且可以在每列拼装好的火车上写下他们自己的名字,变成“某某号”机车,让他们拥有属于自己的小火车。孩子们通过组装、拆卸这些结构简单的东西可以了解很多火车相关知识,这样的“动手拼装小火车”动手体验活动富有趣味性,让青少年们既能收获知识,又能玩得开心。

(四)“铁路趣味乐园”主题科教体验活动

“铁路趣味乐园”属于实践类科普教育活动,重在激发学生的认知兴趣和探究欲望。活动规则:参加活动的孩子来到博物馆的多媒体互动区,这里是孩子们的铁路趣味乐园。火车头拼图互动设备,可以让孩子们在竞技游戏中了解动车组和电力机车的外貌和特点;火车调车演示屏幕能让孩子们充当一回车站列车调度员,体验调车、编组列车的乐趣,这种游戏可以自己设立货车到达不同地方的车站、自己编组列车、自己调车到站场的不同股道,有趣之中了解了铁路运输基础知识。博物馆里的百事通、电子翻书、火车头拼图等寓教于乐的互动设施也深受孩子们欢迎,百事通让孩子们可以查阅铁路各行业相关的知识及图片,他们只需用手在书上轻轻晃动,电子翻书器像书一样翻开每一页。通过这样的科学互动展览、丰富的游戏体验装置,极大激发了孩子们的热情,充分调动他们的动手能力,收到了良好效果。

(五)“探索.火车”主题科教体验活动

“探索.火车”属于宣传类科普教育活动,针对年龄较大的青少年,中国铁道博物馆开展“我心中的蒸汽机车”、“我的火车情结”、“如果我是火车司机”等主题演讲科普活动。活动规则:根据有关“探索.火车”的主题,针对中国铁道博物馆的某件藏品或某项铁路科技创新内容进行5分钟的演讲比赛。活动包括事先的准备和现场的表达两个阶段。演讲有四种方式:即席发言、凭记忆讲、有准备的脱稿讲、照稿宣讲。如果有一定的准备时间,最好选择有准备的脱稿讲。在这个活动的准备过程中,他们需要收集资料、查找文献、确定标题等一系列内容才能更好的完成本次活动,这对青少年的思维能力、写作能力和语言表达能力是极好锻炼,同时,对铁路知识的推广和普及无疑起到了很好的推动作用。

此外,博物馆还可以整合学校教育的有效资源,走出博物馆,举办校外儿童课堂、例如中国铁道博物馆在2011年举行的“科普进校园”的系列活动,以“弘扬铁路文化,践行北京精神”为主题,根据不同的需要将不同的展览内容制作成幻灯片,配合专业有趣的讲解,在中小学巡回讲解。同时,利用“国际博物馆日”、“北京科技周”和学生寒暑假期,有针对性地举办主题参观、知识讲座等不同形式的科普活动,做一些深受孩子们喜爱的“小火车模型”,这些生动逼真的机车模型设备齐全,灯光设备完善,有的模型通电后随着道岔转动,还能前后不停的走到各条轨道线路上,使孩子们在博物馆中实现与火车进行零距离的接触,也让孩子感到非常新奇。在游戏的互动和欢笑中,孩子们逐渐熟悉和了解铁路,学到了许多书本上难以获得的科技知识。

三、博物馆青少年科普教学活动开展的重点

(一)活动设计要符合青少年的身心特点

要考虑不同年龄阶段青少年的年龄特点、认知特点以及心理发展特点,让教育活动具有游戏特点,激发他们的发现、探索、创造的激情,最大限度的挖掘青少年的学习潜能。比如:针对低年级孩子需要激发他们参观博物馆的兴趣和愿望,在活动过程中要注重趣味性和可操作性;针对中年级的孩子要注重课堂知识与博物馆科普知识的结合和拓展,要激发他们的研究兴趣和探究潜力,培养对科普活动持久的关注;针对高年级阶段的孩子需要创造更加丰富的学习和活动环境,在科普活动中要注重社会交际能力的培养。

(二)加强博物馆科普团队的建设,促进活动参与者的共同成长

博物馆是科普教学活动的策划者、组织者和实施者。不仅要求科普教育团队成员对自身掌握的专业知识进行系统梳理,而且要仔细研究和学习青少年心理学、教育学、教育心理学等理论知识,对活动的开展形式以及活动内容要有针对性地进行策划和设计,让“寓教于乐”成为青少年喜欢参与活动的重要原因。

(三)加强对博物馆青少年科普教学活动开展过程的把握

在活动中,要把每个活动环节的要求、目的、规则等提前告知孩子们,让大家在一定的游戏规则指导下开展活动。每个活动环节时间的长短要把握好,保护好他们的好奇心和兴趣的生长点。活动过程中要充分调动所有参与者的激情,把青少年的积极性、主动性和创造性发挥到最大,促进大家在活动中的互相了解、学习和交流,共同提高。