前言:中文期刊網精心挑選了科普教育設計范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
科普教育設計范文1
普及科學知識,傳播先進思想和文化,有計劃的開展社區科普工作,使人們身心健康得到全面發展,生活質量不斷提高,是構建和諧社會的重要組成部分,為使我社區科普工作落到實處,抓出成效,現根據八里莊社區實際情況制定以下科普工作計劃:
一、統一思想,明確目標。
以黨的十精神和“三個代表”重要思想為指導,以科學健康的文化活動為載體,以普法宣傳為切入點,以樹立科學發展觀為目標,貼近生活,注重實踐,通過開展活潑多樣的教育宣傳活動,宣傳科學觀念,普及科學知識,破除封建迷信思想,提倡科學文明的生活方式,提高社區居民生活質量和文明程度,營造良好的社會氛圍。
二、注重自身建設,加強宣傳力度。
進一步建立健全社區科普組織網絡。完善科普工作領導小組,繼續以社區主任牽頭總負責、社區其他干部成員共同參與實施的科普工作機制;進一步充實壯大“科普志愿者服務隊伍”,以科普志愿者帶動周邊社區群眾樹立崇尚科學破除迷信的決心與信心。
以科普活動室為社區科普活動主陣地,以科普宣傳欄、文化畫廊、院落張貼欄、基層信息公開平臺等作為社區宣傳載體,廣泛張貼科普知識宣傳海報,架設宣傳橫幅,科普活動信息,定期組織科普志愿者進院落開展科普宣傳講解活動等,在全社區營造科普宣傳的濃郁氛圍。
三、抓主題,突特色,開展豐富多彩的科普活動。
1、根據實際情況,利用好豐富遠程教育課件資源,搜集整理后,有針對性的定期舉辦各類科普培訓,宣傳倡導科學文明,健康的生活方式。
2、繼續以“推動科技創新發展方式,開展民生科普共建田園城市”為主題,開展各類科普活動,結合社區實際,創新活動方式,突出活動特色。
3、抓好科普志愿者活動,開展科普志愿者進院落、進家庭活動。通過入戶分發生活常識、科普知識,使科技之風吹進萬家。
4、以各種節日、活動為載體,開展形式多樣的科普宣傳教育活動。做到每月有活動、有小結、有記錄,進一步提高居民的科學文化素質。
5、積極開展科教進社區活動,通過舉辦科普知識競賽、科普文藝匯演、科普旅游、青少年寒署期電腦培訓等活動做好科教進社區工作。
科普教育設計范文2
關 鍵 詞:普通藝術教育 綜合化課程
在《全國學校藝術教育發展規劃(2001—2010年)》的發展目標中指出:“所有普通高等學校均在2005年前普遍開設藝術類選修和限定性選修課程,并逐步納入教學計劃,計入學分?!痹谶@一大背景下,高校藝術教育課程逐步相對規范化,為綜合藝術教育課程的改革與實施奠定了基礎。筆者在高師普通藝術教育綜合化教學中積極探研,從校本課程設計開發與教學研究角度出發,總結了一套行之有效的教學模式,力圖將高師公共藝術課程秩序化,進而真正實現藝術教育的作用與價值。
一、高師普通藝術教育綜合化課程的基本理念
綜合化是當前藝術教育改革的新思潮,發展的最初階段在美國。自上世紀80年代以來,綜合藝術教育已經步入世界藝術教育的舞臺,成為世界各個國家積極倡導和實施的一種教育方式。由此將綜合藝術教育逐漸推向了藝術教育的中心,并對世界藝術教育的發展產生了巨大的沖擊。綜合藝術教育的基本理念是:第一,藝術教育應在尊重和保護人類文明、推動世界和平與發展中發揮積極的作用;第二,每一個學生都有通過教育豐富其藝術知識和技能、了解人類文明、充分發展自我的權利;第三,藝術教育應該為所有的學生提供藝術學習的機會而不只是有藝術天賦的人。
高師院校綜合藝術教育的課程根本目標定位于學生個體的發展,同時也定位于文化、教育的發展。從個體發展的角度看,要求藝術課程培養學生具備某種藝術技能,更重要的是通過訓練使學生體驗、了解、評價并創造藝術,培養學生的綜合藝術能力,提高師范生的藝術素養,達到學生素質全面發展的目的。從文化發展的角度看,綜合藝術課程以促進文化間的交流為目標。藝術是文化的重要組成部分,綜合藝術教育有助于幫助學生理解不同文化之間、文化與歷史之間的關系,為他們交流觀點、評價藝術及其本質提供了機會。綜合藝術教育的課程要求藝術教育學科之間的綜合及與其他學科的綜合。這種整合將藝術作為能激發學生興趣的課程被延伸到其他學科當中,改變了傳統學科教學間的無聯系,因此,綜合藝術教育必定影響并推進教育的發展。
二、高師普通藝術教育綜合化課程的原則
1.學科之間的綜合統一與相對獨立
藝術教育的綜合化主要體現在綜合的目標、綜合的學科與綜合的內容三個方面。這種綜合有較強的靈活性與自主性,是一種概念性的結構,給各個地方教育組織和不同特征的學校施以充分獨立自主的空間。
2.師范技能與審美、素質教育的有機結合
進行審美教育,培養學生學會美的生存,形成完美的人格與健康的情操是任何藝術教育階段教學的首要任務。在相關技能訓練過程中拓寬藝術視野,進而提高師范生的藝術鑒賞能力與分析能力。
3.基礎性、時代性、實用性與可選擇性的綜合
高師院校普通藝術教育課程的技能與鑒賞應以傳授基礎知識為主,強調非專業性,不可走“專業”的路子;內容選擇要與時代相結合,做到與時俱進,注重現代化教學媒介的運用;教學內容要與校園生活緊密結合,強調實用性;教學內容的編排要多樣化,為學生學習提供多個可選擇性空間。
轉貼于 4.多元化教學活動形式,校園資源的合理利用
以課堂教學為中心,充分利用校內外藝術資源,使藝術課走出課堂,引導學生進行自主性學習、探究性學習,進而培養他們學會用藝術思維的方式認識世界,從而提高藝術素養。
三、高師普通藝術教育綜合化課程設計與實施
1.我國高師藝術教育長期以來都以欣賞教育為主,學生所學知識往往同高中的藝術教育重復。而如果采用培養專業藝術人才的標準來培養普通師范學生,其中最突出的問題就是藝術實踐與技法課程的內容比重過大,而藝術理論相對不足,不能起到很好的素質教育作用。綜合的藝術教育強調藝術創作、藝術史、藝術批評和美學四門學科間的整合。在綜合化課程實施中結合相關理論課程開設,使這些相對專業化的藝術活動走出“純粹藝術”的殿堂走進大眾生活,同時實現了藝術教育的個體和文化發展的目標。
2.綜合方式打破以往依據不同藝術門類劃分的學科界限,不是一種普通教育學意義上的“學科綜合”。一般以美術或音樂學科的概念體系為中心,在保證藝術教育宏觀整體的統一控制中,綜合性依然采取分科的方式。以統一開設理論課程為前提,同時開設多種不同科目的專業技能課,供學生自主選擇,使高師藝術教育在橫向與縱向兩個方面都有可伸展的空間。與此同時,注意學科之間的交流,在實施教學時保證每一門藝術學科依然相對獨立。
以音樂和美術學科的藝術教育為例,音樂學科可以圍繞欣賞、美學分析理論教學為主,同時開設樂器類(鋼琴、古箏、琵琶等)、聲樂類 、表演類等技能指導小組。美術學科同樣在保證欣賞、評論理論分析的同時,組成以“寫”(書法、手繪pop廣告、標志設計)、“畫”(簡筆畫、中國畫、裝飾畫)、“做”(紙工制作、扎染、纖維、綜合材料)三個方向為主的技能小組開展教學。
3.根據目前我國高師院??傮w情況,課程設置為藝術理論與專業技能兩個部分。藝術理論課程的課時計劃一般安排在36學時左右,每周以2學時進行,18周內完成教學內容。 每一學期同時開設專業技能課程,每一科目課程設置同樣36學時,組成可供學生自由選擇的單項技能訓練小組。
總之,綜合化有一種相對較寬松的概念化結構,自主性很強,因此在教育的實施中比較靈活,各個學??梢愿鶕陨淼慕虒W資源情況靈活設置課程內容。這種綜合性藝術教育對于師范生提高藝術技能與人文修養不失為是一種行之有效的手段。
參考文獻
[1]顧平.學校美術教育方法研究.天津人民美術出版社, 2002.
[2]張道一.美術鑒賞.高等教育出版社,2002.
[3]普通高中美術課程標準試驗稿.2003.
科普教育設計范文3
關鍵詞:體育教學改革;體育課程;體育俱樂部;高校;高中
中圖分類號:G807 文獻標識碼:A 文章編號:1006-7116(2007)03-0005-04
進入21世紀以來,隨著教育改革的不斷深化,我國大學和中小學的體育課程改革與發展呈現新的趨向,在體育課程價值取向方面,由比較注重社會本位和學科本位轉向比較注重學生主體價值的學生本位;在課程目標方面,體育課程對身體健康的促進作用及人文價值得到進一步重視,體育鍛煉價值和健康相結合成為新的追求;在課程內容方面,更加貼近和注重學生的現實生活,課程情境差異性的不斷提高,大學和高中體育課程內容逐步走向個性化;在課程實施方面,教師的主導性和學生的主體性得到進一步結合,體育課程的實驗成為師生積極交往、學生生動活潑發展的過程;在課程評價方面,發展性和終結性的課程評價理論成為評價的主要思想。由此可見大學體育課程與高中體育與健康課程在價值取向、課程目標、課程內容、課程實施及課程評價等方面有不少共同點,特別是高中體育與健康課程教學內容和結構已接近大學的體育課程,高中選項教學和學生的體育專項知識技能的熟練程度給大學的體育教學帶來新的挑戰,正確認識和把握這些問題的異同,找出普通高校體育課教學的發展趨勢,有助于處理好繼承與發展、改革與創新的關系,使我國大學體育課程的改革向健康方向發展。
1 普通高校和高中體育課程對比
1.1 體育課程性質比較
《全國普通高等學校體育課程教學指導綱要》(以下稱《綱要》)指出“大學體育課程是大學生以身體練習為主要手段,通過合理的體育教育和科學的體育鍛煉過程,達到增強體質、增進健康和提高體育素養為主要目標的公共必修課程”?!度罩破胀ǜ呒壷袑W體育與健康課程標準(實驗稿)》(以下簡稱《標準》)指出“高中體育與健康課程是一門以身體練習為主要手段,以體育與健康知識、技能和方法為主要學習內容,以增進高中學生健康為主要目的的必修課程”。從性質上看均為必修課程;從手段看均為身體練習;從層次上看,大學體育課程對學生的要求明顯比高中生高。在手段相同的情況下,高中學生是“以體育與健康知識、技能和方法為主要學習內容”達到健康的目的;而對大學生的要求,顯然是建立在大學生已經掌握和基本掌握了體育鍛煉技能的基礎上,要求大學生“通過合理的體育教育和科學的體育鍛煉”,而不再是“學習”。從最終的目的看高中生通過學習來達到身體的健康,而大學生通過合理的教育和鍛煉,除了達到身體健康外,很重要的一點就是提高體育的素養。
1.2 體育課程目標比較
《綱要》和《標準》在課程目標的設置上,改變了傳統的按運動項目劃分課程內容和安排教學時數的框架,根據三維健康觀和體育自身的特點,在確定課程總目標的基礎上,從運動參與、運動技能、身體健康、心理健康和社會適應5個方面建立課程目標?!毒V要》對大學生提出的課程目標分基本目標和發展目標?!稑藴省穼Ω咧袑W生的課程目標要求是完成“水平五”提出的目標后,可以完成“水平六”的目標。大學的發展目標是“針對部分學有所長和有余力的學生確定的,也可作為大多數學生的努力目標”。而高中的“水平六”只是“為部分學有余力的學生設置的發展性學習目標”。從兩個層次的目標設置看,均從健康第一的思想出發,力求通過學生的體育鍛煉,去發展身體、提高心理和社會適應能力。
1.3 體育課程設置、學習內容比較
從課程的設置上看,《綱要》規定“普通高等學校的一、二年級必須開設體育課程(4個學期共計144學時)。修滿規定學分、達到基本要求是學生畢業、獲得學位的必要條件之一。普通高等學校對三年級以上學生(包括研究生)開設體育選修課?!薄毒V要》對大學體育教學內容沒有統一的規定,只要求“學校應根據學生的特點以及地域、氣候、場館設施等不同情況確定課程內容,課程內容應力求豐富多彩,為學生提供較大的選擇空間。要注意課程內容對促進學生健康發展的實效性,并注意與中學體育課程內容的銜接?!?/p>
《標準》對高中體育教學設置和內容提出了比較具體的要求,將高中體育與健康課程內容劃分必修和選修兩部分。必修內容是對全體學生學習體育與健康課程內容的共同要求。為了與九年義務教育體育與健康課程的4級學習水平相銜接,《標準》設置了兩級學習水平(水平五、水平六)和7個系列(包括田徑運動,球類運動,體操、健美操、舞蹈或健美運動,水上運動或冰雪運動,民族民間體育活動,新興運動6個運動技能系列以及1個健康教育專題系列)。
高中課程共11學分,198學時(每1學分18學時)。其中田徑1學分,健康教育1學分,為所有學校、學生必須選擇和完成的學分。健康教育的18個學時的1個學分可根據高中學生的身心特點安排在高中3學年中完成,每學期3學時。健康教育必須單獨安排課時,健康教育課的形式可結合教學內容靈活多樣進行。
其他學分可以根據學校及學生條件在田徑類、球類、水上運動、體操類、民族民間體育和新興體育項目中選擇。每個學生應該連續完成18學時的學習時間,才能給予學生評定學分。
學生可以在某個系列中選擇多個模塊獲得相應學分,也可以在某個系列中的某個模塊中獲得多個學分,如某個學生在籃球模塊1中獲得1個學分后,還可以在籃球模塊2中獲得第2個學分。應該允許學生有更多的時間去學習自己喜歡的、感興趣的項目。“水平六”是為部分學有余力的學生設置的發展性學習目標。選擇“水平六”的學生必須完成“水平五”的10個學分后才能進一步學習,選修項目在4~6個學分。
1.4 體育教學方法比較
《綱要》要求高校體育“教學方法要講究個性化和多樣化,提倡師生之間、學生與學生之間的多邊互助活動,努力提高學生參與的積極性,最大限度地發揮學生的創造性。不僅要注重教法的研究,更要加強對學生學習方法和練習方法的指導,提高學生自學、自練的能力?!倍稑藴省芬蔡岢鲈诶^承傳統體育教學優點的同時,倡導“自主學習、探究學習和合作學習”的學習方式。
1.5 體育課程評價比較
《綱要》中體育課程評價包括對學生的學、教師的教和課程建設等3個方面。學生的學習評價是對學習效果和過程的評價,主要包括體能與運動技能、認知、學習態度與行為、交往與合作精神、情意表現等,通過學生自評、互評和教師
評定等方式進行。評價中淡化甄別、選拔功能,強化激勵、發展功能,把學生的進步幅度納入評價內容。教師的教學評價內容主要包括教師業務素養(專業素質、教學能力、科研能力、教學工作量)和課堂教學兩個方面,可通過教師自評、學生評價、同行專家評議等方式進行。
《標準》在學生的學習評價、教師的要求與《綱要》基本一樣,只不過《標準》提出了更為具體的要求。如在評價學生的學習時,應選擇能反映學生學習情況的一些指標進行綜合評價。
體能的評價:學生體能學習成績評價的內容應有助于促進學生體能的全面發展,各??蓞⒄铡秾W生體質健康標準(試行方案)》自行安排。對具體的考核項目,學生可以有一定的選擇權。
知識與技能的評價:學生體育與健康知識成績評價的內容主要包括對體育與健康的認識,以及體育與健康知識和方法的掌握與運用;專項運動技能掌握與運用情況的評價應根據各校和學生選擇的具體運動項目進行,具體的評價內容可以包括規定動作的演示、在教學比賽中學生所學專項運動技能的運用、學生擅長技能的展示。
學習態度的評價:學生學習態度評價的內容主要包括學生在體育與健康課上的出勤和表現、學生在課外運用所學知識和技能參與體育活動和健康教育活動的行為表現。
情意表現與合作精神的評價:學生情意表現評價的內容主要包括學生的情緒調控能力、自信心和意志表現;學生合作精神評價的內容主要包括學生的交往能力、合作精神和社會責任感。
健康行為的評價:學生健康行為評價的內容主要包括生活習慣(如是否吸煙和酗酒、飲食習慣等)、遵守作息制度的情況、個人衛生和公共衛生等。
根據高中學生的特點,學習評價可采用多種評價方法,如觀察、口頭評價、測驗、技能評定、展示、成長記錄、量表評價等。體能的評價可采用測驗、成長記錄等方法;知識和技能的評價可采用觀察、展示、技能評定、口頭評價、測驗等方法;學習態度、情意表現和合作精神的評價可采用觀察、量表評價、口頭評價等方法;健康行為的評價可采用觀察、口頭評價、量表評價等方法。
在評價時,要注意定量評價和定性評價、過程性評價和終結性評價、絕對性評價和相對性評價相結合。高中學生體育與健康學習成績的評價應采用等級評價制。
學生的學習評價既要有教師的評價,同時也要重視學生的自我評價和相互評價。
高中學生已經具備了較為扎實的知識與技能基礎以及較強的分析問題、解決問題的能力。在體育與健康課程學習評價中,體育教師應積極指導、鼓勵學生進行自我評價、相互評價,并加大學生自我評價與相互評價在成績評價中的比重。
《綱要》和《標準》對體育課程資源也作了規定。
2 從比較看大學體育教學改革
2.1 教學內容隨就業和終身體育發展
高校和高中的課程性質比較表明,大學的體育教學必須也應該建立在高中學生學習水平的基礎上。這一要求符合教育改革、學校體育改革的方向。從目前的體育教學情況看,高中體育與健康課程實驗正朝這個方向發展;而大學的體育教學顯得有些滯后。高中的體育教學要求學生必須通過“學習體育的知識、技能”去達到課程的目標。而高校的體育教學已經不是“學習”那么簡單了,它要求學生“通過合理的體育教育和科學的體育鍛煉過程”達到課程目標。這里一個很重要的環節就是“合理的體育教育”是要“教給”學生的體育知識技能,還是要讓學生在體育教學中得到需要的東西?筆者的理解是,應該引導學生在自己掌握的體育知識技能基礎上尋找適合于自己鍛煉的手段和方法,而不應該只是簡單的“教或學”。然而,目前有不少高校的體育教學仍然停留在學生“學習體育技術、技能上”,當然“通過合理的體育教育”,還需要教師的教學和學生的學習。但實際情況表明,許多大學的體育課,尤其是大一的體育課,通常是教師主動教的多,學生主動學習的少。這種狀況一方面說明目前高中培養的學生達不到《綱要》的要求;另一方面也顯示目前高校的體育教學有不合理的地方,有改革的必要。目前,不少高校開展的體育俱樂部學習形式、根據學生不同水平和健康狀況選擇學習項目等等教學改革,或多或少達到了《綱要》的要求。但這只是治標不治本的辦法,仍然適應不了高中體育課程改革的要求。
2.2 體育形式從有形走向無形
高中體育與健康課程改革實驗結果表明:高中學生通過選項教學,學生的體質健康水平、體育知識技能日益提高,參加體育鍛煉的能力正在不斷地加強。
我們在培英中學、高州第二中學、汕頭金山中學、中山紀念中學、佛山第一中學、中山桂山中學、深圳高級中學、增城中學、增城仙村中學等學校進行了3年的課程改革實驗,結果表明:實驗班學生的體質健康水平高于對照班。體育的技術、技能更是達到一個新的高度。
高中體育與健康課程的實驗工作已經進行了3年,隨著改革的深入,全國高中將全面進入課程改革的實驗。高中體育與健康課程實驗表明,高中體育選項教學和學分管理制,將使高中畢業生掌握體育知識技能的水平大大的提高。從2007年開始,大學新生入學的體育水平將不斷提高,學生終身體育的思想也有了相當的基礎。再過幾年,所有的高中畢業生將帶著自己的體育專長進入高校,那時,再讓學生進行選項,再讓學生參加低級的俱樂部形式的學習,恐怕不能滿足學生的要求了。因此改革普通高校體育教學勢在必行。到了學生們都身懷體育技術技能、健康意識和終身體育鍛煉的思想不斷牢固建立的時候,高校體育教學存在的價值已經沒有。換一句話說,有形的體育教學形式已經沒有存在的必要,新型的或者無形的體育教學形式將代替目前的體育課,那就是真正意義上的高校體育俱樂部,或者與高校聯姻的各種社會體育俱樂部。
2.3 學習內容愈顯專業特點和就業、終身鍛煉取向
科普教育設計范文4
【關鍵詞】嵌入式系統;ARM;FPGA
嵌入式系統是“嵌入式計算機系統”的簡稱,它是相對于通用計算機系統而言的。IEEE計算機協會將其定義為用來控制或監視機器、裝置或者工廠等大規模系統的設備,是軟件和硬件的綜合體,國內一般將其定義為以應用為中心、以計算機技術為基礎,軟硬件可裁剪,功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。
近年來,國家及企業對嵌入式人才的需求越來越旺盛。為了適應市場需求,不少高校開設了嵌入式系統相關課程。但是課程基本停留在傳統的教學模式上,難以很好得適應市場需求的變化。因此,如何適應市場的變化和發展,加強學校和企業之間的互動,提高嵌入式系統課程教學質量,培養社會需求的高素質嵌入式系統應用開發人才,是我們面臨的一個緊迫課題[1][2]。
一、嵌入式系統課程教學現狀及問題
嵌入式系統作為一種計算機系統,也由硬件和軟件兩部分組成。嵌入式系統課程的主要內容分為:嵌入式系統體系結構和嵌入式操作系統開發兩大部分。嵌入式系統的體系結構一般都講解微型計算機基礎知識,ARM體系結構,ARM指令系統,ARM匯編和程序設計,中斷和異常,基于某型號的ARM芯片功能的講解。嵌入式操作系統開發的內容主要包括:Linux系統架構、Bootloader移植方法、內核裁剪與移植、基于Linux系統的驅動程序開發[3][4]。
目前在嵌入式系統課程的授課主要存在以下問題:
1.以ARM為參考平臺進行講解過于單一
目前為嵌入式平臺可提供的CPU方案包括ARM、DSP和FPGA。ARM偏重于控制功能。DSP偏重于數字信號處理方案。FPGA目前能夠移植ARM、DSP和NIOS軟核實現各種靈活的應用。目前授課中只講解ARM,而缺乏對各種不同的架構的橫向比較。學生們無法更加深刻的理解ARM、DSP和FPGA體系結構的特點,從而影響他們在應用各種CPU方案時候的選型。
2.ARM體系結構的講解過于抽象
嵌入式系統課程中對ARM體系結構的介紹限于說明書式的羅列介紹,信息量大,很容易忘記。筆者認為最好的講解體系結構的方法是講解設計這種結構的思想和方法,而不是大量介紹匯編指令集這樣填鴨式教學方式。從圖1可以看出目前電子工程學科基本課程框架結構。嵌入式系統融合了硬件、軟件和操作系統多個知識框架。其中計算機組成原理和計算機體系結構處于核心位置。ARM、DSP和FPGA體系結構都包含在計算機體系結構里面。而目前我們的課程中缺失CPU硬件設計這一重要內容。學生只會用CPU而不會設計CPU。那么,他們對CPU的各種體系結構也是舍本逐末的。例如麻省理工學院的一門相關課程是計算機系統設計。學生在實驗課中,需要自主完成ALU、單指令周期CPU(Single-cycle CPU)、多指令周期CPU(Multi-cycle CPU),乃至實現流水線32位MIPS CPU和Cache設計。而目前我們的課程主要是集中介紹國際流行的通用或專用微處理器架構。內容主要是說明書里知識點的堆砌,大量是記憶的內容。
3.目前的教學內容存在普遍的重軟輕硬的現象
目前很多學校的課程主要偏重于各種編程環境、開發工具、數據庫、計算機網絡集成技術上面,關于硬件的內容只是限于簡單的介紹。這樣的教學現狀對于我們培養掌握硬件核心技術人才非常不利。
二、基于CPU架構設計的嵌入式系統課程教學方法
針對上述嵌入式系統課程中存在的問題,筆者嘗試著將CPU架構設計的內容引入嵌入式系統課程,從而是學生更加容易理解各種CPU體系結構中的指令集系統、指令流水線概念、中斷等概念。通過FPGA硬件平臺和QuartusII 6.0工具軟件平臺,使學生們掌握基于狀態機控制模式的16位CISC CPU設計,MCS51單片機系列兼容型單片機軟核系統設計,基于流水線技術的16位RISC CPU設計,以及基于SOPC技術的32位Nios II軟核嵌入式系統軟硬件設計。學生們嘗試從局部到整體的學習過程,從每一個邏輯門至鎖存器、移位寄存器,從RAM、ROM、FIFO、鎖相環PLL、Cache、ALU至DMA、硬件通信接口,從8位CPU至32位嵌入式系統,即從最基本的部件至整個宏觀過程。通過上述學習,學生們可以深刻的理解包括各種CPU體系結構的概念。而且FPGA提供高效的軟硬件調試和測試工具優化設計,如基于功能和時序仿真的硬件靜態測試方法、基于能完整配置進FPGA內部的嵌入式邏輯分析儀SignalTapII測試工具等??梢酝ㄟ^嵌入式邏輯分析儀實時的可視化各種CPU的管腳時序。對于學習CPU的體系結構是非常好的補充。顯然這些內容在我們傳統的教學內容、實驗模式和實驗手段上是沒有的。
三、教學實例
CPU硬件主要由控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分組成。學生們通過FPGA硬件平臺將傳統計算機組成原理實驗中涉及的CPU功能模塊和CPU完全使用VHDL和EDA技術來表述與構建,最終完成一個片上計算機系統的構建。
CPU由各種基本的功能模塊和數據通路組成。通過課程中對各個功能模塊的講解使學生能夠從總體了解CPU的硬件模型,然后通過實驗使學生完成基本的功能模塊的設計、綜合、調試、仿真和硬件實現,即硬件設計。然后讓學生自己完成自己的指令集系統設計和程序的調試,從而完成軟件設計。
CPU的功能大致分為四個部分:
1.指令控制
程序是指令的有序結合。CPU是按照程序員輸入的指令進行工作。CPU的首要任務就是嚴格控制程序的執行順序。
2.操作控制
根據指令CPU產生控制信號,控制計算機若干個部件協同工作。
3.時序控制
操作信號需要按照產生時間、穩定實踐、撤銷時間以及相互之間的關系協調各個功能部件的工作,即所謂時序控制。嚴格的時序控制保證了計算機系統的協調工作。
4.數據加工
對涉及數值數據的算術運算、邏輯變量的邏輯運算以及其他非數值數據(如字符、字符串)的處理,它是CPU的基本任務。
CPU由運算器和控制器兩大部分組成。運算器主要包括算術邏輯單元、數據寄存器、緩沖寄存器、狀態寄存器組成,是數據實現算術運算和邏輯運算的加工處理部件??刂破鹘邮彰羁刂七\算器執行相應操作??刂破靼ǔ绦蛴嫈灯鳌⒅噶罴拇嫫?、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器五部分組成??刂破髦饕獙崿F三個方面的任務:
1.取指令
程序計數器指針指向內存中的某條指令,取出并存放到指令寄存器中。指令的操作碼部分送給指令譯碼器,程序計算器加一指向下一條指令。
2.譯碼
對譯碼器中指令操作碼進行識別和解釋,產生相應的操作控制信號,啟動相應的部件,完成指令規定的動作。
3.數據流控制
指揮和控制CPU、內存及輸入輸出部件之間的數據流動方向。
四、結語
按照上述的基于CPU架構設計的嵌入式系統課程教學模式,奠定了學生們計算機體系結構的硬件基礎。這一體系從簡單到復雜,從理論到實踐,循序漸進,逐步提高。經過工程實踐的訓練,激發了學生們學習嵌入式系統課程的熱情,鞏固了課本上的知識,拓展了工程實踐的視野。同時,大大提高了學生們獨立解決問題的能力和工程實踐創新能力。通過上述的教學實踐,取得了良好的教學效果,得到了廣大師生的認可。
參考文獻
[1]鄧春健,李文生,楊亮,等.“ARM嵌入式系統”課程教學方法研究[J].計算機教育,2010(3):94-96.
[2]俸皓.嵌入式系統教學體系改革的探討[J].科技信息(科學教研),2007,12(30):29-31.
科普教育設計范文5
臺州市創建的這31個科普教育基地中,有國家級科普教育基地2個,省級科普教育基地6個,市級科普教育基地23個,這些基地遍布全市9個縣(市)區,涉及工業、農業、天文、海洋等十幾個行業。他們就象“星星之火”將科學技術知識播種到公眾心中。
臺州市科協主席郭耀明說,這些年來,臺州市科協通過科普教育基地創建,打破了過去科學普及單靠零零碎碎搞活動,活動一過沒蹤影的局面,充分調動了社會各方面力量開展科普工作的積極性,有效地發揮了社會科普資源作用,提高了公眾科學素質,推進了《全民科學素質行動計劃綱要》的深入實施,充分發揮了科普教育基地普及科學知識、傳播科學思想、倡導科學方法、弘揚科學精神的作用。
臺州市創建科普教育基地工作開始于2003年,為了打造科普教育這塊金牌,臺州市科協積極爭取財政、經濟、農業、林業、旅游等多個部門和單位的支持與配合,充分挖掘和整合社會資源,創建科普教育基地。在創建上,這些基地立足自身資源優勢,科協給予適當補助。同時,臺州市科協還嚴格按照《科普法》相關規定,通過公開申報、嚴格審核、創建驗收等環節,確保基地建得起,用得著,重大科普活動拉得出打得響。
在科協的指導下,這些科普教育基地不但向社會公眾免費開放,還把面向公眾開展科普教育活動列為常態工作。目前,他們不但具有了相當規模的設施條件,還承擔了科學技術普及、宣傳、培訓等服務功能,科普服務水平普遍提高。
科普教育設計范文6
博物館作為青少年的“第二課堂”,無疑已被廣大民眾所接受,它較傳統課堂最大的優勢就是“物”的直觀感悟,通過大量具體形象的展品,真實有趣地體驗環境,激起青少年的求知欲,向青少年形象地傳播科學文化知識。美國科學家、科普作家卡爾?薩根曾提到,“每個孩子都是科學家”,他的觀點肯定了每個人從小就具有探索未知和求知的本能。就教育模式來講,博物館的教育更加容易讓青少年接受、更有親和力和視覺沖擊力。如何更好地開發和利用博物館的優勢資源,幫助青少年在實踐和體驗中學習科技知識,是目前博物館人需要研究和探討的事情。筆者結合中國鐵道博物館近四年的科普工作,談一談博物館開展青少年科普教育活動的開發與運用。
一、博物館開展青少年科普教學活動的特點
(一)孩子是學與玩的主體
博物館青少年科普教育活動中,孩子具有絕對的主體地位,科普教育活動都是為孩子服務,不僅絕對尊重孩子學習的意愿,而且以孩子活動的興趣度和強度作為科普教育活動組織者進行方案調整的指揮棒。
(二)多向互動
青少年、博物館之間按照活動方案內容進行積極的多向互動,在活動中,博物館以提供盡可能完美的服務為宗旨;必須尊重孩子和愛護孩子,積極與孩子互動,讓孩子在“學中玩,玩中學”。這樣他們才會更加積極地投入到科普教育活動中去。
(三)寓教于樂
科普教育設計活動需以“愛”作為活動原則?;顒迎h節和內容的設計必須讓孩子的學習激情具有生命力――讓教育和生命一起成長。在教、學與習的過程中培養孩子的學習能力和對科普知識的熱愛,并且促進孩子間的合作與關懷,互動和交流,以及博物館與青少年間的交流與提升。
(四)活動具有連貫性,知識具有系統性和延伸性
青少年通過博物館舉行的科普教育活動,不僅把學習的主動性、積極性還給了他們,而且能針對某一知識點進行擴展和延伸。在青少年科普教育活動中,博物館要進行有效的講解和引導,不僅能促進他們對感興趣的知識進行有選擇的吸收,而且在活動互動過程中還能促進青少年進行有效的自我評價和自我管理。
二、博物館開展青少年科普教育活動的開發和運用
青少年科普活動的形式應是豐富多彩的,活動的形式是由內容決定的。只有內容和形式的完美結合,才能吸引不同興趣、不同年齡結構的青少年踴躍參加。根據活動形式的內在相似性,可以把科普活動分成五大類:一是會議類(主題班會、隊會、團會等);二是傳授類(專題報告、講座、游藝等);三是實踐類(參觀、考察、調查、訪問、實驗等);四是競技類(競賽、評比、操作等);五是宣傳類(演講、展示、辯論、傳播等)。
下面,筆者以中國鐵道博物館為例,舉例論述博物館開展的科普教育活動的開發和運用。針對青少年學生的學習特點,中國鐵道博物館科普教育團隊以“鐵路、火車”為主線,成功開展了周邊社區、學校等各類青少年參與互動式的系列科普教學活動。
(一)“今天我來當動車組司機”主題科教體驗活動
“今天我來當火車司機”屬于會議類科普教育活動,其目的在于激發孩子的科學探究興趣,通過他們親自參與操作演示活動,親身在一個模擬的場景中扮演一個角色,主動地了解現代化鐵路的科技知識。
活動規則是:參加活動的孩子都可以充當一次“和諧號”動車組司機,體驗模擬駕駛的樂趣,車速都可以通過模擬器來控制,這樣的角色扮演讓他們在游戲中真切了解司機作業流程、線路信號特點、司機操作設施等許多鐵路科普的相關知識。從駕駛艙出來后,再給每個孩子一張“動車司機你來問我來答”問答卷,這張問答卷上包含了不少孩子們感興趣的話題,比如“動車組有多快?”、“動車司機操縱臺上的電話是干什么用的?”、“動車組有幾節車廂?”孩子可以根據填寫好的問答卷交到“司機測評通過站”。如果“小司機”們通過測評,博物館會為他們每個人制作一張貼有孩子自己照片的,屬于他們獨有的“動車組小司機”的胸章。孩子們通過充當“動車組司機”這種實在的全身感官體驗接觸,自己操作、探索,讓青少年體會到現代化鐵路科技的樂趣和魅力。
(二)“鐵路藏寶圖”主題科教體驗活動
“鐵路藏寶圖”屬于傳授類科普教育活動。活動規則:參加活動的孩子會領取到一份專門為青少年設計的“鐵路藏寶圖”。目前絕大多數的博物館都會設計印刷展覽的手冊、折頁,引導、方便觀眾參觀學習。而“鐵路藏寶圖”則與成人的不同,它是根據青少年的心理特點設計的,文字淺顯易懂、圖文并茂,符合他們的語言習慣。這張“鐵路藏寶圖”是根據博物館的陳展情況,選擇重點文物和展品制作的尋寶游戲,通俗講就是一張博物館的“藏寶圖”,參加活動的孩子們拿著這張“藏寶圖”參觀博物館,每找到一件鐵路藏品就在圖中標注一次,了解每件藏品的相關知識,直到他們參觀結束時,可以數一數在博物館一共找到了多少“寶貝”。這樣的尋寶游戲無疑激發了他們的參與積極性,在找尋文物、破解問題的同時,通過講解員專業的解說掌握每件“寶貝”所涵蓋的科技知識。找到全部藏品后,孩子們還可以根據這張“鐵路藏寶圖”標注的文物數量,到博物館設立的“鑒寶處”領取一份火車紀念品。通過這種科普體驗活動,引導孩子們去看、去聽、去摸、去想,讓他們在邊看邊玩邊學的輕松愉快環境下獲得趣味盎然的鐵路科普知識。
(三)“動手拼裝小火車”主題科教體驗活動
“動手拼裝小火車”是屬于競技類科普教育活動,活動規則:參加活動的孩子領取一份專門為青少年設計的“火車的家庭聚會”紙板,在這張紙板上分布了有火車的各種零部件,比如車輪、連桿、氣缸、軌道、座椅等,每一個零部件都可以單獨拆下來,并和其它的零部件拼裝在一起,這份“火車的家庭聚會”紙板,不僅有古老的蒸汽機車,還有內燃機車、電力機車和最新型的動車組。孩子們可以剪下“火車的家庭聚會”上的部件,涂上喜歡的顏色圖案,再將它們組合成火車的立體模型,并且可以在每列拼裝好的火車上寫下他們自己的名字,變成“某某號”機車,讓他們擁有屬于自己的小火車。孩子們通過組裝、拆卸這些結構簡單的東西可以了解很多火車相關知識,這樣的“動手拼裝小火車”動手體驗活動富有趣味性,讓青少年們既能收獲知識,又能玩得開心。
(四)“鐵路趣味樂園”主題科教體驗活動
“鐵路趣味樂園”屬于實踐類科普教育活動,重在激發學生的認知興趣和探究欲望。活動規則:參加活動的孩子來到博物館的多媒體互動區,這里是孩子們的鐵路趣味樂園。火車頭拼圖互動設備,可以讓孩子們在競技游戲中了解動車組和電力機車的外貌和特點;火車調車演示屏幕能讓孩子們充當一回車站列車調度員,體驗調車、編組列車的樂趣,這種游戲可以自己設立貨車到達不同地方的車站、自己編組列車、自己調車到站場的不同股道,有趣之中了解了鐵路運輸基礎知識。博物館里的百事通、電子翻書、火車頭拼圖等寓教于樂的互動設施也深受孩子們歡迎,百事通讓孩子們可以查閱鐵路各行業相關的知識及圖片,他們只需用手在書上輕輕晃動,電子翻書器像書一樣翻開每一頁。通過這樣的科學互動展覽、豐富的游戲體驗裝置,極大激發了孩子們的熱情,充分調動他們的動手能力,收到了良好效果。
(五)“探索.火車”主題科教體驗活動
“探索.火車”屬于宣傳類科普教育活動,針對年齡較大的青少年,中國鐵道博物館開展“我心中的蒸汽機車”、“我的火車情結”、“如果我是火車司機”等主題演講科普活動?;顒右巹t:根據有關“探索.火車”的主題,針對中國鐵道博物館的某件藏品或某項鐵路科技創新內容進行5分鐘的演講比賽?;顒影ㄊ孪鹊臏蕚浜同F場的表達兩個階段。演講有四種方式:即席發言、憑記憶講、有準備的脫稿講、照稿宣講。如果有一定的準備時間,最好選擇有準備的脫稿講。在這個活動的準備過程中,他們需要收集資料、查找文獻、確定標題等一系列內容才能更好的完成本次活動,這對青少年的思維能力、寫作能力和語言表達能力是極好鍛煉,同時,對鐵路知識的推廣和普及無疑起到了很好的推動作用。
此外,博物館還可以整合學校教育的有效資源,走出博物館,舉辦校外兒童課堂、例如中國鐵道博物館在2011年舉行的“科普進校園”的系列活動,以“弘揚鐵路文化,踐行北京精神”為主題,根據不同的需要將不同的展覽內容制作成幻燈片,配合專業有趣的講解,在中小學巡回講解。同時,利用“國際博物館日”、“北京科技周”和學生寒暑假期,有針對性地舉辦主題參觀、知識講座等不同形式的科普活動,做一些深受孩子們喜愛的“小火車模型”,這些生動逼真的機車模型設備齊全,燈光設備完善,有的模型通電后隨著道岔轉動,還能前后不停的走到各條軌道線路上,使孩子們在博物館中實現與火車進行零距離的接觸,也讓孩子感到非常新奇。在游戲的互動和歡笑中,孩子們逐漸熟悉和了解鐵路,學到了許多書本上難以獲得的科技知識。
三、博物館青少年科普教學活動開展的重點
(一)活動設計要符合青少年的身心特點
要考慮不同年齡階段青少年的年齡特點、認知特點以及心理發展特點,讓教育活動具有游戲特點,激發他們的發現、探索、創造的激情,最大限度的挖掘青少年的學習潛能。比如:針對低年級孩子需要激發他們參觀博物館的興趣和愿望,在活動過程中要注重趣味性和可操作性;針對中年級的孩子要注重課堂知識與博物館科普知識的結合和拓展,要激發他們的研究興趣和探究潛力,培養對科普活動持久的關注;針對高年級階段的孩子需要創造更加豐富的學習和活動環境,在科普活動中要注重社會交際能力的培養。
(二)加強博物館科普團隊的建設,促進活動參與者的共同成長
博物館是科普教學活動的策劃者、組織者和實施者。不僅要求科普教育團隊成員對自身掌握的專業知識進行系統梳理,而且要仔細研究和學習青少年心理學、教育學、教育心理學等理論知識,對活動的開展形式以及活動內容要有針對性地進行策劃和設計,讓“寓教于樂”成為青少年喜歡參與活動的重要原因。
(三)加強對博物館青少年科普教學活動開展過程的把握
在活動中,要把每個活動環節的要求、目的、規則等提前告知孩子們,讓大家在一定的游戲規則指導下開展活動。每個活動環節時間的長短要把握好,保護好他們的好奇心和興趣的生長點?;顒舆^程中要充分調動所有參與者的激情,把青少年的積極性、主動性和創造性發揮到最大,促進大家在活動中的互相了解、學習和交流,共同提高。