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關鍵詞:數字電子技術;精品資源共享課;應用型
一、精品共享課程設計的理念和思路
以科學發展觀為指導,密切結合地方高校的地方性、應用型特點,融知識傳授與能力培養為一體,融素質教育與專業培養為一體,培養能夠服務地方的,具有鮮明特色的應用型工程技術人才,是本課程建設的指導思想。課程的設計理念:堅持“以應用型人才培養為導向、以能力提高為目標、以學生為主體、以素質為基礎”的教學理念;堅持“以多媒體為渠道、以實踐為目的、以技能為主線”的教學思想;基于應用型人才培養方案進行課程教學設計,突出實踐能力的培養。教學中注重實踐,邊學邊做,邊做邊學,貫徹“教、學、做”結合的教學模式。學生在學習的過程中,學會從事本專業工作所需的基礎知識和基本技能,又具備一定的分析問題和解決問題能力。長期以來,數字集成電路內部電路設計與分析方法的研究,是課程的主要任務。但從應用型本科教育的培養目標出發,學生掌握各種數字集成電路器件的外部特性與實際應用越來越受到本科專業的注重。因此,我們要根據課程的性質與基本理念更新課程的目標,根據課程的目標更新課程的內容標準,根據課程內容標準更新必修內容,根據電子專業學生的崗位需求更新教學內容。在教學方面,要讓學生明確學習任務,帶著問題學習,啟發式、互動式、交互式教學方式并存,從實踐到理論,又由理論到實踐,進而在理論指導下進行實踐,提高實踐的知識含量,使學生既知道該怎么做,又知道為什么這樣做。從對專業基本能力的要求出發,遵循理論適度、夠用的原則,確定課程的基本要求,并在此基礎上編寫并反復修訂了課程教學內容。除課堂理論教學外,還有數字電子技術實驗和課程設計的教學內容。在實驗教學過程中采用驗證性實驗+設計性實驗的方式,設計性實驗給了學生發揮的空間,創新的空間。教學過程中,過去滿堂灌的方式已經落后,急需使用合適的教學輔助工具增加課堂過程化考核,增加師生互動,加快教學反饋,來更快提高教學質量。
二、持續建設和更新情況
數字電路課程形成了一套有示范性的教學模式和完整的網絡教學體系。近年來,根據應用型人才培養技能型人才的定位不斷地對這一門課程進行改革:(1)依照教育部提出的應用型大學教育“以應用復合型人才培養目標”的原則,對原有的教學內容進行精練、提高和充實,制定了新的課程標準。課程著重培養學生的創新能力和綜合知識應用能力。(2)為滿足培養符合市場和社會需要的應用型人才的需要,我們在課程的建設中注重學生實踐技能的培養和綜合知識應用能力。設計性實驗,開放性的課程設計,便利寬松的第二課程制作氣氛,不斷地激發學生的學習潛能。計算機輔助電子設計軟件的應用,在提高了學生的專業水平的同時,也提高學生的計算機應用能力。(3)利用雨課堂網絡智能輔助教學平臺,通過連接師生的智能終端,快捷免費地實現大數據時代的智慧教學,包括實現了師生多元實時互動,教學全周期數據分析等。教師可以及時給予回應,提高課堂授課質量。雨課堂基于PPT和微信,輕量易用,操作便捷。教師可以在學生答題后立刻得到答題情況反饋,及時了解學生的學習狀態,便于及時調整教學內容。此外,還可以增強了教學管理,隨時抽點考勤,預習課件,改善了師生互動的效果。
三、轉型升級為資源共享課情況
《數字電子技術》課程不斷改進,調動、激發廣大教師建設課程的熱情,推廣、普及數字化在教育領域的應用,促進電子、電氣專業建設等方面發揮了重要的作用,但是精品課程的受益面主要是專業和教師,學生參與和網站點擊偏少,課程的共享效果差。因此,數字電子技術精品共享課的建設原則為:重共享,以共享推動建設;強過程,突出建設過程、使用過程、評價過程;多模式,強調以共享為目標的多種課程活動;多級評價,充分聽取專家、教師、學生的意見;三對象,課程建設以教師、學生、社會學習者為服務對象。結合應用電子相關專業的特點,數字電路精品資源共享課的網絡教學資源分為電子教案庫、教學課件庫、實踐指導庫、成果展示庫、仿真課件庫、試題習題庫、教學錄像庫、能力測試庫、示范教學庫、電子元件庫等10個子庫。
本文中某數字城市的建設主要基于4D數據,無法滿足城市現勢性發展的需要,2009年國家測繪局[1]了可量測實景影像行業技術文件,為數字城市數據采集開辟了一個全新的技術途徑[2]。可量測實景影像是采用移動測量技術采集具有內、外方位元素和時間參數的地面實景影像以及應用接口的統稱[3],可量測實景影像可以作為數字城市中基礎地理信息數據的一部分;360°全景影像是指水平視角360°,垂直視角180°的圖像,是一種對周圍景象以某種幾何關系進行映射生成的平面圖片,只有通過全景播放器的矯正處理才能成為三維全景,360°全景影像可以作為數字城市中基礎地理信息數據的一個補充。本項目包括某市主城區約100km的道路,測區內地勢平坦,建筑物密集,配套設施完善,交通便利。項目影像數據采集采用了具有GPS定位、INS慣性導航、CCD視頻以及自動控制等多種先進技術的車載移動數據采集系統,以車載遙感的方式,實地快速采集街道、道路帶有定位信息的可量測立體影像和采用專業相機采集單點全景影像360°全景影像兩種方法,所采集的數據具有更新簡單快捷、效率高、信息量豐富等優點,本文主要介紹這兩種數據采集的設計方案。
1實景影像數據采集及建庫方案設計
1.1可量測實景影像數據采集及建庫方案設計
1.1.1作業依據《可量測實景影像》(CH/Z1002-2009)。1.1.2作業流程框圖可量測實景影像是采用移動測量技術采集數據,主要包括內、外業兩大部分,數據采集及處理流程如圖1所示。1.1.3影像采集準備在影像采集車進行數據采集之前,提前30min在已知坐標點上架設基站GPS接收機,并量測天線高度,保證與車載移動GPS接收機有同步觀測的差分數據,以利于內業的GPS差分處理。1.1.4影像數據外業采集1)架設基站30min后,影像采集車沿指定的路線進行數據采集,車上各傳感器數據在統一的GPS時間基準下同步采集數據。2)采集的數據包括:車載移動GPS的定位數據、車載慣性導航系統(INS)的姿態數據、車輛行駛路線前方及兩側的連續序列CCD影像數據、記錄相機拍照時間的同步時間數據。3)相鄰可量測實景影像成像間隔應在12m以內,每一個成像位置的可量測實景影像至少有4個,即前視兩個、左視一個、右視一個,前視影像與中心線夾角應小于15°,左視、右視影像與中心線夾角應為20°~45°。4)采集的各種數據自動記錄在車載電腦中,并以系統開始采集數據的時間作為文件保存的工作目錄名。其中,移動GPS接收機的定位數據記錄在工作目錄下的GPSINS子目錄下的Rover文件夾中,INS的姿態數據記錄在工作目錄下的GPSINS子目錄下的INS文件夾中;同步時間數據以文本文件的格式記錄在工作目錄下;各個相機拍攝的影像數據保存在工作目錄下的相應Camera子目錄下的Pic文件夾中,如Camera01表示1號相機拍攝影像的存放目錄,并在每個Camera目錄下自動創建Pic0000,Pic0001,Pic0002等文件夾,一個文件夾下可以存放1000張圖像,放滿后自動創建下一個文件夾;而且影像文件的名稱是以該影像的拍攝時間來命名的,命名規則為:CC-TTTTTTTTTT-NNNNNNN-SSSSSSSSSS.JPEG,其中C為相機標識,T為同步時間標識,N為影像的序列號,S為同位連續標識,如01-1500370267-0000003-0001306687.JPEG,02-1500370267-0000003-0001307078.JPEG等。1.1.5影像數據內業處理外業采集完指定區域的數據后,在內業完成后續的影像定位等工作。1)利用加拿大Waypoint公司的InertialExplorer8.00軟件,對基站的GPS靜態觀測數據、車載移動GPS的動態觀測數據、車載INS數據進行聯合差分處理,以得到外業數據采集時車輛的定位信息(x,y,z)和姿態角信息(roll,pitch,heading)。2)利用數據采集時記錄的同步時間數據,從GPS/INS聯合處理的結果文件中,提取每張影像對應的定位和定姿數據,這樣即將影像數據與位置信息關聯起來,并將影像的信息存儲在數據庫中,可以實現任意位置影像的瀏覽、查詢、檢索。3)利用針對車載移動測量系統開發的基于立體影像的幾何量測軟件,將每張影像對應的定位和定姿數據轉換成影像的外方位元素,從而在立體影像上進行地物的幾何信息(坐標、長度、面積等)的量測工作,并以專題圖層的形式存儲在ArcGIS的Geodatabase數據庫中。
1.2全景影像數據采集及建庫方案設計
本次作業采用帶有GPS定位功能的360°全景攝影車或便攜式360°全景攝影設備,實地獲取興趣點的360°單點全景影像和主要街道的360°連續全景影像。本次影像不包含對涉及個人隱私和安全保密內容的影像進行脫密處理。1.2.1擬訂采集計劃1)根據業主要求,確定需要進行360°影像拍攝的街道和景點,對拍攝區域進行實地踏勘,擬訂拍攝方案和實施計劃,以便于影像拍攝工作能夠有條不紊的實施。2)為了保證影像清晰并盡量減少流動物體(如人、車)遮擋被拍攝的場景影像,影像數據采集應盡量選擇天氣晴朗的中午進行。1.2.2影像采集準備為了保證影像定位精度,采用GPS差分定位的方法確定每個360°全景影像中心點的空間坐標。在影像采集車進行數據采集之前,提前30min在已知坐標點上架設基站GPS接收機,并量測天線高度,保證與車載移動GPS接收機有同步觀測的差分數據,以利于內業的GPS差分處理。1.2.3原始影像采集采用帶有GPS定位功能的360°全景攝影車或便攜式360°全景攝影設備,實地采集街道、景點在不同方向上的連續的原始影像,獲取制作360°全景影像的圖像素材。1.2.4影像拼合采用專用的影像拼合軟件對同一時刻、同一點上獲取的不同方向上的多張影像進行調色、拼接處理,形成帶有方位和空間坐標信息的單個全景影像。1.2.5影像位置信息處理采用GPS差分定位技術,對每個全景影像的定位信息進行處理,獲取更高精度的全景影像定位信息。1.2.6建立全景影像庫按照統一的文件命名規則對拼合好的全景影像進行命名,建立每個全景影像的坐標文件和元數據文件,并提供索引目錄,建立全景影像庫。元數據文件的主要內容包括產品名稱、生產日期、坐標系統、傳感器、數據源、數據分辨率、數據格式、影像采樣間隔、影像方位、影像基準點的空間坐標等。
2結束語
摘要:在電子技術基礎教學,要提高學生的學習效率,激發學生的學習興趣,就要對課程的教學方法進行改進。本文探討幾條比較實用的教學方法,與中職電子技術基礎教學的教師們共同分享。
關鍵詞 :電子技術基礎教學方法
一、上好第一節課,激發學生的學習興趣
興趣是最好的老師。中職學校的學生普遍具有文化基礎薄弱,學習注意力差,學習積極性低等特點,所以第一節的緒論課重點要調動學生學習這門課的積極性。筆者采用展示上屆學生制作的電子產品與放映多媒體課件相結合的方法效果很好。課前筆者挑選一些上屆學生制作的音樂門鈴、聲控彩燈、八路搶答器、直流穩壓電源、收音機等帶有聲光特色的實習產品展示給學生。他們興致很高,都動手嘗試感受產品制作效果,這樣他們就會想到自己將來也可以親自制作,從而表現出一副躍躍欲試的表情,以此達到讓他們的思想由“要我學”自然過渡到“我要學”的目的。這時,教師再引入電子技術的發展史。但是由于課本這一部分內容很抽象,且枯燥,學生不好理解。筆者從網上搜集一些圖片,從電子管到晶體管,再到微電子技術的發展,讓學生更直觀地了解內容。然后筆者大致講一下這門課的性質和教學目標,尤其是對口高考所占的比重和對電子技能實訓的指導作用。最后介紹本課程的學習方法和對學生的具體要求。這樣整堂課下來,學生的主動性提高了,明確了學習目標,知道了正確的學習方法,從而邁出了學好本課程的第一步。
二、重視課堂復習環節,鞏固基礎知識
雖然教師教給了學生正確的學習方法,但是總有一些學生做不好,學生能做到提前預習的并不多,而能做到課后復習也就很不錯了。因此為了鞏固教學質量,課堂復習檢查就顯得很重要。筆者一般采用“一題多問”連珠炮式提問法。對一些概念和原理由淺入深地提問,并且同一問題先由成績好的學生回答,再讓三四個中等和較差的學生重復回答。這樣實現了優等生帶動中差生學習的目的,也是對差生的鼓勵和督促。比如復極管的知識時,先提問它的特性是什么?差生可能不能直接說出來,但是先讓優等生回答,再讓差生重復,這樣既照顧了差等生的自尊,也讓他們在回答正確后增強了自信,同時也提高了他們上課的注意力;然后再逐次深入提問什么是單向導電性?什么是正向偏置和反向偏置?二極管的特性曲線有什么特征?硅管和鍺管的死區電壓和導通電壓值各是多少?……一般情況下,這樣的提問都很順利,這種提問方法很受學生們歡迎。
三、發揮課堂導入的啟發作用,把預習搬到課堂上
因為中職學校學生多數不善于預習或者預習根本看不懂,所以筆者采用把部分內容的預習搬到課堂上進行的方法。這樣逐漸培養學生好的學習習慣,為他們畢業以后的工作和學習打好基礎。設置復習提問的最后一個問題要帶有啟發性,這樣就能很好地導入新課。比如在講授分壓偏置放大電路之前,復習基本放大電路的構成和靜態工作點的估算,由IBQ的計算公式得出該電路不能自動調節靜態工作點的缺點,引入能自動穩定靜態工作點的分壓偏置放大電路,然后指導學生預習本節課的部分內容,并回答板書的問題:①放大電路靜態工作點不穩定的原因有哪些?②分壓偏置放大電路的組成比基本放大電路多了哪些元件?③怎樣穩定靜態工作點?雖然這些問題學生都能很快在課本上找到答案,但是這樣可以讓他們體驗成功的快樂,增強學習的信心,提高學習的能力。
四、運用多媒體課件進行理論講解,使抽象知識形象化
在電子技術基礎課程中,有很多理論都很抽象,微觀世界的運動和構造對學生來說都很難理解。通過引入多媒體課件進行輔助教學,課件中的聲音、圖像以及教學視頻就可以形象、逼真地表現出每一步產生的過程,從而加強學生的感性認識,將抽象難懂的知識與過程變得形象具體、易感知。比如二極管PN結的形成、二極管單向導電性的實驗演示、三極管三個電極的電流分配關系的動態演示等等。如果這些理論單憑“一張嘴,一根粉筆,一塊黑板” 很難激發起學生的學習興趣,往往導致課堂一片沉寂,學生沒有任何反應。這就要求教師充分發揮主觀能動性和創造性,用新穎的立意、精選的教學圖片導入新課,吸引學生的眼球,精心制作每一個教學課件。當然如果課本帶有教學光盤,課件、光盤和老師的講解三者統一起來,教學效果會更好。
五、講解習題多運用“舉一反三”的方法,提高學生的學習能力