時間:2023-08-27 14:54:41
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現(xiàn)代信息社會對教育提出了很高的要求,在人才的培養(yǎng)規(guī)格和培養(yǎng)目標上要求從培養(yǎng)知識積累型人才轉(zhuǎn)向培養(yǎng)創(chuàng)造型人才,要求學習者能夠有良好的素質(zhì)和持續(xù)發(fā)展的能力。這就要求更加重視學習者的學習效果,讓學習者的學習過程包含更多的主動獲取知識、處理信息、促進發(fā)展的成分。為達到這樣的培養(yǎng)目標,新信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用提供了好的機遇,它不僅為學習者提供了各種供選擇的學習資源,還將導致教育思想、教育觀念、課程內(nèi)容、教育模式、教學方法、教育手段乃至教育體制等全方位的變革。因此必須以現(xiàn)代教育思想來考慮新信息技術(shù)在教育中應(yīng)用的發(fā)展策略。
新信息技術(shù)本身不會孤立地在教育中必然地發(fā)揮作用,它必須要在現(xiàn)代先進的教育價值觀念、現(xiàn)代教育思想的指導下才能對發(fā)展全民教育產(chǎn)生積極的推動作用。只有把新信息技術(shù)的應(yīng)用作為中小學教育系統(tǒng)的有機組成部分,與科學地確定課程內(nèi)容和目標,正確地分析學生的學習需要和特征,選擇適合的教學策略,確定合理而科學的評價標準等教育教學過程中各方面的因素結(jié)合起來,用教育技術(shù)的思想和方法進行支持和指導,才能發(fā)揮教育系統(tǒng)的整體功能,真正做到充分、合理、有效地發(fā)揮新信息技術(shù)的功能效益和優(yōu)勢,達到優(yōu)化教育系統(tǒng)的目的,實現(xiàn)全民教育的宏偉目標。
教育技術(shù)是關(guān)于學習過程與學習資源的設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價的理論與實踐。教育技術(shù)的思想和方法符合現(xiàn)代教育觀念,強調(diào)應(yīng)用系統(tǒng)思想和方法對各種教育系統(tǒng)進行全面地分析、設(shè)計、開發(fā)、管理和評價。
學習過程是學習者學習新知識和掌握新技能的認知過程,學習資源是學習過程中所要利用的環(huán)境和條件。新信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用擴大了學習的資源,改善了學習環(huán)境,豐富了傳授的方法與途徑,但必須對與新信息技術(shù)的應(yīng)用有關(guān)的教學過程和新信息技術(shù)所構(gòu)建的學習資源環(huán)境進行設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價才能保證促進教學過程的優(yōu)化,這正是教育技術(shù)的研究領(lǐng)域的組成部分。
二、新信息技術(shù)在我國中小學教育中應(yīng)用的一般策略
(一)必須加強調(diào)查研究,進行科學決策
教育中應(yīng)用新信息技術(shù)是百年機遇,不可放過,但必須走一條自己的路,要面向未來、著眼現(xiàn)階段,作好分階段總體規(guī)劃是當務(wù)之急。
應(yīng)建立各種專家咨詢和調(diào)查研究的機構(gòu)和組織,為政府決策提供咨詢。重大決策應(yīng)在有關(guān)專家多角度、多層次評議、論證的基礎(chǔ)上進行,以確保決策的科學性和政策的連續(xù)性。
新信息技術(shù)在中小學教育中的應(yīng)用是一個新的、投入較大、影響深遠的課題。國?教育行政部門需要圍繞這一新課題認真開展調(diào)查研究,應(yīng)從新信息技術(shù)對教育教學整體改革,對教學目標、教學內(nèi)容、教學模式、學習方式、方法和過程等多方面的影響進行有效的實驗,并定期地、有組織、有計劃地作定量定性的跟蹤調(diào)查,以及時分析現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)問題,修訂策略,推動進一步發(fā)展。
要重視對信息社會中人才培養(yǎng)規(guī)格和目標、模式的研究,建立適應(yīng)國際化、個性化、信息化的信息教育課程及其它相關(guān)課程目標,著重能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。尤其在計算機教育的目標、內(nèi)容、課程方面作深入思考,重新確定計算機教育的政策和目標、學科內(nèi)容,擺脫強調(diào)程序設(shè)計語言的偏向,以計算機應(yīng)用為主,把計算機作為教與學的工具,培養(yǎng)學生利用計算機和其它手段去探索、獲取和處理各種知識信息的能力。
要重視對新信息技術(shù)所構(gòu)建的教學資源的設(shè)計、開發(fā)、利用、管理與評價。建立與新信息技術(shù)應(yīng)用相適應(yīng)的運行機制和管理機制,開展與新信息技術(shù)應(yīng)用相適應(yīng)的課程目標、教學結(jié)構(gòu)、教學評價的研究,重視對新信息技術(shù)應(yīng)用的評價是一個很重要的方面。這包括對成本效益的評價、對應(yīng)用新信息技術(shù)的教育系統(tǒng)有效性的評價、對學生學習成就的評價等與新信息技術(shù)的應(yīng)用有關(guān)的教學過程與教學資源的各方面的評價。
要研究制定信息社會中的教育政策,尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)在教育中應(yīng)用的規(guī)劃、政策和策略。無論是視聽技術(shù)、計算機技術(shù),還是多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它們在教育中的應(yīng)用都需要中央和各級地方政府盡快作出合理的發(fā)展規(guī)劃,制定相應(yīng)的發(fā)展政策和策略,并切實有效地組織實施,這是當前新信息技術(shù)的發(fā)展特點所要求的。
(二)加強政府行為,切實處理好幾個關(guān)鍵的問題
1.領(lǐng)導的重視與認識問題
各級領(lǐng)導的重視是推動新信息技術(shù)在中小學教育中應(yīng)用的關(guān)鍵。領(lǐng)導者的重視及正確的認識可以直接轉(zhuǎn)化為政府的一系列有效行為。由于存在經(jīng)費、認識、師資、軟件以及升學壓力等多方面的原因,當前新信息技術(shù)在中小學教育中的應(yīng)用發(fā)展十分緩慢。如果政府采取一系列的政策措施,通過政府行為來推動,十分有利于新信息技術(shù)在中小學應(yīng)用的發(fā)展。
2.經(jīng)費投入問題
首先,各級政府應(yīng)為新信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展建立穩(wěn)定的經(jīng)費來源渠道,確保經(jīng)費投入,可以考慮以下一些可供選擇的措施:
(1)在中央和地方財政中設(shè)立專項資金,通過撥款、獎勵、補助、貸款等形式向中小學增加投入;
(2)通過制訂企業(yè)向?qū)W校資助經(jīng)費可抵稅收的政策,鼓勵企業(yè)向?qū)W校提供資助和各種設(shè)施;
(3)通過教育附加、勤工儉學等多種形式,多渠道籌措經(jīng)費,同時通過獎勵、補助等形式鼓勵中小學繼續(xù)自籌經(jīng)費,投入新信息技術(shù)的應(yīng)用;
(4)考慮確立教育部門購置教育資源的價格優(yōu)惠政策;
(5)積極爭取國際援助,鼓勵國內(nèi)企事業(yè)單位和一些民間組織與中小學共建。
其次,切實保證硬件、軟件、培訓和管理維護的合理投入比例,發(fā)揮資金使用的整體效益。
再次,國家在經(jīng)費投入政策上應(yīng)有所傾斜,尤其對經(jīng)濟落后地區(qū)和條件較差的中小學,要增加撥款和補助的比例,以加快其發(fā)展速度,縮小教育差距。
3.硬件問題
新信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展程度取決于國家、地區(qū)和學校的具體情況和發(fā)展階段,不應(yīng)盲目追求最新、最高技術(shù)。每個地區(qū)、每所學校要根據(jù)自己經(jīng)濟和教育發(fā)展水平、不同的教育教學需求、資源與約束條件來確定自己最基本的教育技術(shù)設(shè)備作為有效利用信息技術(shù)改進教學的條件。
同時,必須對硬件維修、維護措施作出有效的安排,以保證硬件設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和新信息技術(shù)在教育中的有效應(yīng)用。
4.軟件問題
軟件的開發(fā)和應(yīng)用是保證新信息技術(shù)作為工具、手段去改善教育質(zhì)量的最為重要的因素。為此,必須采取以下措施:
(1)建立有效的教材建設(shè)和軟件開發(fā)機制與科學的質(zhì)量標準教學軟件的質(zhì)量和它能否被教師和學生接受是使用新信息技術(shù)提高教學質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,教材建設(shè)和軟件開發(fā)必須建立有效的機制與科學的標準。
中小學教材的設(shè)計、開發(fā)應(yīng)作為一個系統(tǒng)工程,在國?學科內(nèi)容專家、學科教學教師、教育技術(shù)專家、教學媒體專家、軟件編程專家、教育心理學專家和教學研究人員等多方面專家組成的小組共同設(shè)計、開發(fā),并要有相應(yīng)的政府行為,形成相應(yīng)的規(guī)劃、投入、管理、設(shè)計、開發(fā)、試用、反饋、修改、評審、生產(chǎn)、推廣、出版發(fā)行的工作系統(tǒng)。計算機課件的開發(fā)標準和綱要,建立科學的質(zhì)量評價體系和軟件規(guī)范標準,加強視聽教材和計算機課件的評審。所有軟件均應(yīng)有配套的使用說明或手冊。
軟件開發(fā)中要特別重視教師與學生的參與,要了解學生和教師的需要并考慮到教師和學生在相應(yīng)教學環(huán)境中的相互作用。要注意軟件不是課堂教師的電子替代物。
(2)建立若干高標準的視聽教
材與計算機課件的骨干編制基地當務(wù)之急是中央和地方應(yīng)建立若干高標準的視聽教材與計算機課件的骨干編制基地,統(tǒng)籌規(guī)劃,重點投入,分區(qū)協(xié)作。采用政府與企業(yè)聯(lián)手的方式開發(fā)軟件克服開發(fā)人員和資源的嚴重不足。軟件開發(fā)必須重視前瞻性、適應(yīng)性、交換性,以實現(xiàn)資源共享。
(3)在軟件開發(fā)上提供特殊政策視聽教材與計算機課件屬于特殊商品,既要面向教育市場,又要實行特殊政策,在一定時期以文字教材的收益補貼視聽教材與計算機課件的建設(shè),國家和地方都應(yīng)有重點投入,或采取一定的政策措施吸收社會資金編制中小學視聽教材與計算機課件。通過確立對教育行業(yè)優(yōu)惠的市場機制,教育電視臺或計算機網(wǎng)絡(luò)傳送等多種形式促進視聽教材與計算機課件的流通。通過視聽教材與計算機課件評選、軟件競爭等方式鼓勵優(yōu)秀教師參與教材或軟件的開發(fā),對編制視聽教材與計算機課件應(yīng)視為“著書立說”,國家和地方應(yīng)有相應(yīng)的認定與獎勵辦法。
(4)適當引進國外優(yōu)秀的教育教學軟件適當引進國外優(yōu)秀的教育教學軟件,結(jié)合我國中小學教學的實際進行改造和編譯,提供給中小學使用。引進的主要目的是學習和借鑒國外軟件制作的經(jīng)驗和技術(shù)。
5.培訓問題
任何一種新信息技術(shù)在教育中的創(chuàng)造力得以發(fā)揮的重要條件是教師使用新信息技術(shù)的自覺要求和能力。因此,建立一支足夠數(shù)量的、穩(wěn)定合格的現(xiàn)代化干部教師隊伍,是新信息技術(shù)在中小學教育中成功應(yīng)用的關(guān)鍵。
(1)建立職前教育與在職培訓并重的培訓體系要在教師繼續(xù)教育以及師范院校中開設(shè)教育技術(shù)課程和計算機等信息文化課程,培養(yǎng)廣大教育行政干部、教師和在校師范生的信息文化意識和適應(yīng)新信息技術(shù)的教學和管理能力。培訓必須形成制度,經(jīng)常地定期進行,以不斷更新知識和技能。
(2)要特別重視對校長的培訓校長是推動新信息技術(shù)在學校應(yīng)用的關(guān)鍵力量,因此要特別重視對校長的培訓。教育行政人員對信息文化和信息技術(shù)的理解和掌握程度,直接關(guān)系到對與新信息技術(shù)有關(guān)的國家政策的理解與執(zhí)行程度,重視對他們的培訓,有助于為新信息技術(shù)在中小學教育中的應(yīng)用提供科學合理的行政支持。
(3)要重視專兼職電教教師的培訓首先要普遍地進行崗位培訓,實行憑證上崗的制度。在此基礎(chǔ)上分級組織專業(yè)進修、學歷、雙學歷教育和骨干教師培養(yǎng),逐步形成一支合格的、穩(wěn)定的、擁有更多教育技術(shù)、教學設(shè)計和媒體專家的電教教師隊伍,適應(yīng)新信息技術(shù)應(yīng)用的需要。
(4)對學科教師實行全員培訓學科教師是應(yīng)用新信息的主力軍。對學科教師要實行全員培訓,除了關(guān)心他們技能的提高外,還應(yīng)注意他們態(tài)度的轉(zhuǎn)變,利用一切機會闡明新信息技術(shù)和相應(yīng)的教學軟件改進教學過程的教育結(jié)果,要盡可能聯(lián)系課程、聯(lián)系教師的經(jīng)驗和觀點來進行培訓。要注意到教師使用新信息技術(shù)的勉強性常常是設(shè)備使用中實際困難的反映;要注意消除教師對媒體會代替他們或降低他們的地位和作用的擔心;要注意消除教師害怕在學生面前暴露他們對新技術(shù)的不適應(yīng)的心理。
(5)重視加強對師范生的信息技術(shù)能力的培養(yǎng)要重視對師范生的信息技術(shù)能力的培養(yǎng),把“教育技術(shù)基礎(chǔ)”和“計算機基礎(chǔ)”列為必修課,為學校輸出適應(yīng)信息社會和教育現(xiàn)代化要求的合格教師。
(6)重視對教學軟件開發(fā)人員的培訓重視對教學軟件開發(fā)人員的培訓,使他們不斷掌握新知識、新技術(shù)。尤其要加強教與學的理論和教學設(shè)計理論的培訓。
(7)建立分級培訓體制采用分級培訓體制,利用和改進現(xiàn)有的培訓系統(tǒng)廣泛開展信息技術(shù)的培訓,除調(diào)動中央和地方培訓機構(gòu)的積極性外,要充分利用社會力量開展培訓。
(8)重視對培訓效果的考核和評價要以行政、法律、經(jīng)濟等手段規(guī)范、吸引廣大教師和教育行政干部參加培訓,并重視對培訓效果的考核和評價。對有一定基礎(chǔ)的教師和干部要有一定的政策鼓勵他們通過自考、遠距離教育等形式進修第二學位或獲取證書。
6.管理體制問題
新信息技術(shù)在中小學教育中的應(yīng)用,必須按照系統(tǒng)原則進行科學管理,才能充分發(fā)揮其功能作用和效益。
要將新信息技術(shù)的應(yīng)用狀況納入中小學“雙基”督導、檢查、評估范圍,制定評估標準和相應(yīng)的政策,分類推進,督導檢查,促進新信息技術(shù)應(yīng)用的制度化、規(guī)范化管理。
(1)盡快改變視聽教育與計算機教育分而治之、多頭管理的狀況由于歷史的原因,我國中小學電化教育與計算機教育基本上是分別管理的,從國思想觀念上也常把二者分割并列,這已帶來管理上的很多問題,對于未來的發(fā)展更為不利。因此,只有采取相應(yīng)措施將二者統(tǒng)一起來,才有利于教學資源的合理配置、統(tǒng)籌規(guī)劃與設(shè)計使用,才有利于新信息技術(shù)在中小學教育中應(yīng)用的協(xié)調(diào)發(fā)展。
(2)教育電視臺的建設(shè)與管理在當前是一個非常緊迫的任務(wù)它直接關(guān)系到衛(wèi)星電視教育網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和衛(wèi)星電視教育的成敗,對達到《中國教育改革和發(fā)展綱要》中的目標至關(guān)重要。國?電視部門協(xié)商,制定一個教育電視臺管理條例,促進教育電視臺的標準化、規(guī)范化建設(shè),加強管理,提高社會效益。對于教育電視節(jié)目進入有線電視網(wǎng),國家應(yīng)在立法上加以考慮。
(3)搞好教育電視欄目,合理設(shè)計和編排節(jié)目內(nèi)容緊密結(jié)合中小學教學的實際需要,搞好教育電視欄目和節(jié)目內(nèi)容、形式的合理設(shè)計和編排。衛(wèi)星電視教育的主要落腳點是中小學及家庭、社會,衛(wèi)星電視教育節(jié)目播出的主要對象和客觀評價者之一是中小學,優(yōu)化節(jié)目播出的基礎(chǔ)源泉之一是中小學教育與教學實踐。因此,教育電視臺應(yīng)針對中小學實際,播出與中小學教學配套的小版塊節(jié)目,配合課堂教學,同時辦好“開放性課程”和各類教育活動。有條件的學校應(yīng)建立校內(nèi)電視接收和閉路系統(tǒng),同教育電視臺“聯(lián)網(wǎng)”形成相互配合施教、兩翼齊飛的態(tài)勢。
教育電視要為中小學提供與學科教學配套的豐富的教學資源,總體上要做到與中小學教學進度基本同步或略超前,這樣一方面可以給中小學教師提供一種教學示范,另一方面也便于教師將有關(guān)的教學材料整合到課堂教學中去,以充分發(fā)揮教育電視資源的效益。
(4)重視教育電視節(jié)目的反饋要重視教育電視節(jié)目的反饋,建立有效的教育電視節(jié)目收視情況反饋網(wǎng)絡(luò),定期開展節(jié)目收視調(diào)查,收集反饋意見,以調(diào)整播出計劃和修改教學節(jié)目。
(三)普及和提高基于視聽技術(shù)(投影、錄音、電視、錄像、語言實驗室、計算機輔助教育等)的多媒體教學形式,大力發(fā)展基于衛(wèi)星通訊技術(shù)的遠距離教育形式,積極試驗基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學形式和基于計算機多媒體技術(shù)的多媒體教學形式。
這一策略的實現(xiàn),可以采取以下具體策略:
1.分類指導,分層推進
當前在經(jīng)濟比較發(fā)達,科學技術(shù)和教育水平發(fā)展較好的地區(qū),多數(shù)中小學的校舍、師資、一般教學設(shè)施、正常經(jīng)費等辦學的基本條件已經(jīng)達到基本要求,學??茖W管理基本成型,教育改革被提到議事日程,校長一般具有較強的現(xiàn)代教育意識,在這些學校中應(yīng)大力提倡應(yīng)用新信息技術(shù)。在經(jīng)濟、科技和教育發(fā)展較差的地區(qū),多數(shù)中小學的辦學條件較差,在這些學校應(yīng)首先改善基本的辦學條件,同時積極創(chuàng)造條件開展新信息技術(shù)的應(yīng)用,并利用已有的新信息手段開展師資培訓。對新信息技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該考慮到既能在有條件的地區(qū)與學校迅速有效地發(fā)展,又能對較為落后地區(qū)與學校進行輻射與扶持。
有條件學校,應(yīng)根據(jù)各自的實際情況分別確定不同層次的應(yīng)用新信息技術(shù)的目標和模式,分步推進。在多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)興起的情況下,必須仍然重視以投影、幻燈、錄音、電視、錄像等視聽媒體為主的多
媒體教學形式的應(yīng)用。各級政府和教育行政部門應(yīng)確立一批不同層次、不同應(yīng)用模式的示范校,要重視和扶持一批條件較好的學校積極試驗和推廣多媒體教學形式和網(wǎng)絡(luò)教學形式,影響和帶動一般。
我國多數(shù)鄉(xiāng)村貧窮落后,中小學布局分散且條件較差。對這些學校來說,首先的是確保最基本的辦學開支、維持正常教學、改善辦學條件等問題。有條件的農(nóng)村中小學應(yīng)用新信息技術(shù)發(fā)展教育可以有兩個基本方法:一是以中心校為點,充分利用縣鄉(xiāng)建立的廣播電視接收裝置,接收廣播、電視教育節(jié)目,獲得教學資料和教育信息,建立縣鄉(xiāng)教學資源中心,開展教研與教師培訓,進行德育與公共課教學;二是在學校和班級進行以常規(guī)媒體應(yīng)用為主的實驗,取得經(jīng)驗,創(chuàng)造條件,逐步推廣。
2.多類型、多層次布局
在中小學教育中應(yīng)用新信息技術(shù),可按照如下四種類型和層次布局:
(1)重點配置,形成若干應(yīng)用新信息技術(shù)的教學點有些中小學的班級、學科較多,物質(zhì)條件與經(jīng)濟力量有限,教育方式和手段又需逐步更新。針對這種情況,學校可以把新信息技術(shù)應(yīng)用的重點放在年級和學科上,在一些宜于應(yīng)用新信息技術(shù)開展教學,又需重點保證的學科與內(nèi)容上,根據(jù)需要配備一定數(shù)量的投影、幻燈、錄音、錄像與計算機等設(shè)備和相應(yīng)的軟件。
(2)以班級為基點,形成應(yīng)用新信息技術(shù)的班級體系在一些條件較好的中小學,適應(yīng)班級授課制,把應(yīng)用新信息技術(shù)的基點放在班級,在每個教室里裝備投影、幻燈、電視、錄像等視聽設(shè)備和計算機設(shè)備,給教師提供相應(yīng)的軟件和教材,方便教師使用。也可以在電化教室、語言實驗室、計算機室、音像閱覽室等一室或多室配備投影、幻燈、電視、錄像、計算機等設(shè)備和相應(yīng)的軟件,供一些學科使用。
(3)以學科為基點,形成應(yīng)用新信息技術(shù)的學科專業(yè)體系在辦學條件有較大改善,教學改革不斷深入的情況下,班級授課趨于“專業(yè)化”,個別化教育逐步得到發(fā)展,多數(shù)學科教學在專業(yè)教?,學校把新信息技術(shù)應(yīng)用的基點放在學科,在每個學科的專業(yè)教室除裝備相應(yīng)的演示、實驗設(shè)備,掛圖、教具與學具外,根據(jù)學科需要裝備特定的視聽設(shè)備、計算機設(shè)備和教學軟件。
(4)以多媒體教學形式和網(wǎng)絡(luò)教學形式的試驗為中心,將基于視聽技術(shù)的多媒體教學形式和基于衛(wèi)星通訊的遠距離教學形式等多種新信息技術(shù)的應(yīng)用形式組合形成現(xiàn)代教育技術(shù)體系。
在少數(shù)辦學條件有根本改善的中小學,在新信息技術(shù)普遍應(yīng)用的基礎(chǔ)上,以發(fā)展多媒體技術(shù)為重點,建立校園網(wǎng),形成包括廣播電視、錄像、通訊、計算機與投影、幻燈、實驗設(shè)施等各種應(yīng)用形式在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),覆蓋學校教育教學各個方面,并留有接口同國內(nèi)外聯(lián)網(wǎng)。
引言
為了提高大學語文教學質(zhì)量,取得更好的大學語文教學效果。在大學語文教學工作的開展中就必須重視教學方法的創(chuàng)新研究,并摒棄傳統(tǒng)的教學方法,本文將針對大學語文教學方法的創(chuàng)新進行研究分析。
1.創(chuàng)新大學語文的課堂教學模式
首先可以采用現(xiàn)象分析教學模式。大學教師在進行課堂教學的過程中,可以先為學生提供一個討論的話題或者形成的現(xiàn)象,然后教師在學生討論后對該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進行分析論述,并對相關(guān)結(jié)果進行研究,最后對該問題的解決方法進行解析。比如說教師在進行大自然環(huán)境保護的講解中,就可以先讓學生對本模塊的文章進行預(yù)習,然后挑出具有針對性的文章對大自然所遭受的破壞現(xiàn)狀及原因等進行分析。并在教學中適當?shù)奶岢鲆恍﹩栴},比如詢問學生大自然環(huán)境的發(fā)展規(guī)律是什么、人類是如何對大自然環(huán)境進行影響的、我們面對這些問題該怎么做等等,然后通過這些問題引入為學生創(chuàng)立一個可以自由討論、發(fā)言的環(huán)境,讓學生充分的發(fā)表自己的觀點,從而激發(fā)學生的學習興趣,提高預(yù)定的教學效果。
其次是采用巴特勒學習模式。該模式需要依托課堂與教學教材的具體內(nèi)容,通過對二者的合理把握,為學生設(shè)計一個新的情景模式,然后讓學生在具體的環(huán)境中進行問題的分析、討論,從而激發(fā)學生學習語文知識的主觀能動性。之后應(yīng)開展組織教學,讓學生通過對新知識的運用,進行現(xiàn)有問題的分析、探討,教師在此過程中對學生的表現(xiàn)進行評估;然后應(yīng)引導學生處理課后習題,鞏固課堂所學的語文知識,拓展學生的思維方式。例如,在進行自然環(huán)保模塊的學習中,教師就可以設(shè)置一個假定的問題如“在2020年全球環(huán)境受到嚴重污染,空氣質(zhì)量急劇下降,人們的日常生活受到了嚴重的影響,針對這種問題的發(fā)生,我們現(xiàn)在該怎么做?”為話題,通過合理的引導與指示,然學生自主的建立合作學習小組,對相關(guān)問題進行研究,從而激發(fā)學生的學習興趣與學習主觀能動性,激發(fā)學生學習語文知識的欲望,提高學生對語文知識的理解與運用能力。
2.創(chuàng)新大學語文的和諧課堂氛圍
通過對大學語文課堂氛圍的合理創(chuàng)新、調(diào)整,將有效的刺激學生的心理、改變學生的情緒,為學生營造新的心理效應(yīng)與審美體驗的氛圍。在進行語文課堂氛圍的創(chuàng)新中,教師應(yīng)明確所謂的氛圍主要是指教師與學生之間相互影響、相互作用而產(chǎn)生的一種群體心理狀態(tài)。所以,大學語文教師應(yīng)重視這種群體心理狀態(tài)對學生帶來的影響,應(yīng)將教學的藝術(shù)魅力充分的在課堂中展現(xiàn)出來,通過和諧課堂氛圍的創(chuàng)新、創(chuàng)立,讓知識得到有效的傳遞,培養(yǎng)學生的良好興趣,啟迪學生的潛在智慧。準確的說,要想做好語文教育,就必須建立一種彼此信任、理解的師生關(guān)系與和諧安全的課堂氛圍。所以,教師在語文教學中一旦自己都馬馬虎虎,心猿意馬、缺乏激情,那么整個課堂必然會死氣沉沉,學生也會喪失對語文知識的學習興趣,從而就會影響教學質(zhì)量。因此,教師應(yīng)做好師生關(guān)系的處理工作,營造良好的、和諧的語文課堂教學氣氛,從而帶動學生參與到大學語文知識的學習氛圍中來,激發(fā)學生學習語文知識的主觀能動性,發(fā)掘?qū)W生存在的思維潛能,促進師生之間信息的交流與溝通。
3.創(chuàng)新大學語文教學中教師的動態(tài)開放立體知識結(jié)構(gòu)
大學語文教學工作的開展,必須對大學語文課程進行專業(yè)化設(shè)置,從而提高大學語文在社會所需人才培養(yǎng)方面多發(fā)揮的積極作用,對此大學教師就必須學者化。在大學語文課程調(diào)整中,專業(yè)化設(shè)置就是指提高教師的專業(yè)化水平,讓教師能夠具有專業(yè)的審美眼光對大學文學作品進行分析、解讀,達到深入淺出的目的。從而讓受教學生能夠清晰的分辨文學里面的趣味,方便學生通過對語文知識的了解領(lǐng)略人文的意蘊。而教師的學者化主要是說,在大學語文教學工作中承擔教學任務(wù)的語文教師,需要從文學類等相關(guān)領(lǐng)域的專家學者中挑選,首先,應(yīng)從當前社會著名的學者中選取適合教學的先生進行大學語文授課教師的擔當。就比如以前著名的聞一多、朱自清等優(yōu)秀的名師。其次,當前大學內(nèi)部的語文教師,應(yīng)該為自己樹立長遠的教學與發(fā)展目標,將成為社會上著名文學類學者作為自己人生前進的目標,從而激發(fā)教師學習、創(chuàng)新的動力,提高教師自身的文化涵養(yǎng)與綜合能力,進而為大學語文教學工作的開展,提供強勁的動力。
4.創(chuàng)新大學語文課外教學模式
大學語文學科與很多人文學科及其他學科之間存在著緊密的聯(lián)系。加之當前大學語文教學中的課程最高目標是實現(xiàn)大學生的人文素質(zhì)教育,所以這就必須打破單一的課堂教育模式,在完善創(chuàng)新課堂教學模式的基礎(chǔ)上,還需要做好課外教學工作,將是應(yīng)把教學內(nèi)容和空間從課堂延伸到圖書館、互聯(lián)網(wǎng)和社會之中,引導學生關(guān)注現(xiàn)實、關(guān)注生活、關(guān)注社會,以提高對各種社會與生活現(xiàn)象的敏銳洞察力。必須將語文教學放在整個人文學科的大背景之下,注重語文與其它人文科學的無法割舍的聯(lián)系。培養(yǎng)學生形成開闊的學習眼界和聯(lián)系的辨證的學習觀。語文是大學教學課程設(shè)置中的一門重要學科,他與自然學科之間存在著千絲萬縷餓關(guān)系,所以教師在進行語文知識的教學中應(yīng)重視二者之間的這種關(guān)聯(lián),教師需要通過科學的、合理的引導方式,幫助學生基于科學的視角去正是兩種不同學科之間的知識文化融合與交叉。
5.創(chuàng)新大學語文教學的評價機制
在大學語文教學質(zhì)量的評價中,傳統(tǒng)的檢測方式主要以模擬考試、試卷作答為主,通過這種一次性考試成績對學生的學習效果進行評估,從而影響了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。在當前新課標教學體系的建立推廣下,大學語文教學應(yīng)做好新的課程定位,改變傳統(tǒng)的評價機制。首先,創(chuàng)新評價內(nèi)容。把對學生人文知識、人文精神和創(chuàng)新能力的考核放在突出地位。其次,創(chuàng)新評價方式。考試和考查結(jié)合、筆試和口試結(jié)合、閉卷與開卷結(jié)合、規(guī)范的考綱和教師自主選擇相結(jié)合,同時,考核可采用網(wǎng)上答題、閉卷、開卷、寫小論文等形式,但切不可搞成從網(wǎng)上下載拼接或互相抄襲的形式。然后應(yīng)對評價流程進行創(chuàng)新。教師應(yīng)幫助學生樹立一種“平時學、平時考”的新觀念。最后應(yīng)對評價的方式進行創(chuàng)新。大學語文教學考核評價過程中,不應(yīng)在以單一的筆試考核成績?yōu)楹饬繉W生的最終標準,應(yīng)通過筆試、面試、日常作業(yè)成績等多個方向完善教學考核評價工作,采取系統(tǒng)性、全面性、綜合性的考核方式,提高語文教學評價的可靠性。
6.結(jié)束語
在大學語文教學工作的開展中,應(yīng)積極的對教學方法進行創(chuàng)新,幫助學生更新思想觀念,拓展學生思維方式,堅持國家制定的科教興國戰(zhàn)略,重視大學語文教學工作的開展,走創(chuàng)新性發(fā)展之路,從而提高語文教育教學水平,為社會的發(fā)展提供高素質(zhì)優(yōu)質(zhì)人才。
參考文獻:
傳統(tǒng)的評價學生方式是先考慮這個學生的學習成績怎樣,在班里排多少名,以分數(shù)作為衡量學生素質(zhì)的評價手段,準確的呈現(xiàn)學生的差異,但是這樣會加重學生的心理負擔,打擊學生的自信心和上進心。在素質(zhì)教育的今天學生是發(fā)展的、多元化的,學生個性特征的發(fā)展和綜合素質(zhì)的提高,是新課程改革的目的。
《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》指出:“建立促進學生全面發(fā)展的評價體系,評價不僅要關(guān)注學生的學業(yè)成績,而且要發(fā)現(xiàn)學生多方面的潛能,了解學生發(fā)展中的要求,幫助學生認識自我,建立自信,發(fā)揮評價的教育功能,促進學生在原有水平上的發(fā)展?!?中學生綜合素質(zhì)評價,把“促進學生發(fā)展”作為根本目的,把綜合素質(zhì)作為評價內(nèi)容。這有利于學生綜合素質(zhì)的提高,有利于素質(zhì)教育的開展。因此學生綜合素質(zhì)評價是全面落實素質(zhì)教育的必須。
我覺得學生除了遵守《中學生守則》、《中學生日常行為規(guī)范》以外還應(yīng)該和課堂上的學習量化掛鉤,制定出相應(yīng)的評價細則,例如積極回答問題加幾分,考試成績進步了加幾分等等。這樣有利于調(diào)動學生的學習積極性,活躍課堂氣氛,提高課堂效率。
二、中學生綜合素質(zhì)評價的方法
原評價模式一般情況下只有班主任一個人的評價突出反映在強調(diào)甄別與選拔功能,忽視改進與激勵的功能;注重學習成績,忽視學生全面發(fā)展和個體差異;關(guān)注結(jié)果而忽視過程,評價方法單一。而現(xiàn)在的素質(zhì)教育要求學生全面發(fā)展,因此對學生評價的內(nèi)容也需要多元化,既要重視學習成績,又要重視思想品德以及多方面潛能的發(fā)展,注重創(chuàng)新能力和實踐能力。評價標準也不應(yīng)單一化,既要注意對學生、教師和學校的統(tǒng)一要求,也要關(guān)注個體差異及對發(fā)展的不同需求,應(yīng)該采用學生自評、同學互評、教師評價等多種形式會讓綜合素質(zhì)評價更趨于合理,增加評價的公平性。。
1、學生 自評:就是讓學生在每一學期結(jié)束時,對照中學生綜合素質(zhì)評價報告冊的各項內(nèi)容,回顧一學期的各項表現(xiàn),找出依據(jù)并量化,打出等級。學生個人評價能夠全面地反映學生各種表現(xiàn),并能挖掘出學生潛在的創(chuàng)新意識和能力,同時也是對學生進行自我教育、自我激勵的好辦法,它有利于更全面、更深入地體現(xiàn)學生的綜合素質(zhì)。
2. 同學互評:同學互評,指一個班的學生相互評價。有以下三種方式:全班互評、小組內(nèi)互評、小組間互評。首先成立由班委會部分成員與學生公推的學生代表組成的班級評價小組。評價小組參考學生個人自評和量化扣分以及學生日常各方面的表現(xiàn),找出依據(jù),進行討論,最后量化,判定等級。在評價的過程中應(yīng)避免造成同學之間互不服氣,只關(guān)注對方的缺點和不足,評價變成互相“挑錯”和“指責”,并要關(guān)注并減輕學生的心理壓力及評價可能對同伴關(guān)系產(chǎn)生的消極影響,而且要注意應(yīng)該進行隨機分組。
3. 教師評價:評價結(jié)果包括綜合性評語、評定等級兩部分。
(1)評語:每位任課老師依據(jù)每個學生日常表現(xiàn)及日常量化扣分情況,找出依據(jù),共同討論,判定等級。教師作為評價者需要符合以下三個方面的要求:第一,對于綜合素質(zhì)評價工作有比較深刻的認同和理解,富有責任感。第二,對被評價的學生要有比較全面和深刻的了解。第三,要有一定的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)水平,對學生綜合素質(zhì)若干方面的表現(xiàn)有較為深刻的理解,對于評價的各個環(huán)節(jié)有恰當?shù)陌盐眨缭谠u價過程中能夠清晰、充分表達自己的觀點,同時能夠聽取他人的想法。同時,要在制度上對教師評價的客觀性提供保障。然后由班主任參考學生自評和教師評價以及學生成長性記錄等情況, 對每個學生的綜合素質(zhì)予以整體描述,重點突出學生的特點、特長和潛能。評語以定性描述為主。結(jié)果記錄在《中學生素質(zhì)成長報告冊》中。
(2)評定等級:分為A、B、C、D四個等級,分別表示為優(yōu)、良、合格和不合格。具體等級評定參照《初中生基礎(chǔ)性發(fā)展素質(zhì)等級評定參考標準》。
關(guān)鍵詞心律失常房室交界性心律三度房室傳導阻滯心電圖的診斷及鑒別
ECG diagnosis and differential diagnosis of atrioventricular junctional rhythm with three degree atrioventricular block
Dong Guihong
Emergency Department,Baoshan Hospital of Chifeng,Inner Mongolia 024076
AbstractCardiac arrhythmia refers to the abnormal cardiac impulse frequency,rhythm,site of origin,conduction velocity or excited order.Atrioventricular junctional rhythm and three degree atrioventricular block are all slow arrhythmia.Diagnosis and differential diagnosis of ECG has important clinical significance for the treatment and prognosis of the disease. This article elaborated the ECG characteristics,diagnosis and prognosis of atrioventricular junctional rhythm and three degree atrioventricular block,to strengthen the understanding of the two diseases, and to guide clinical.
Key wordsCardiac arrhythmia;Atrioventricular junctional rhythm;Three degree atrioventricular block;Diagnosis and differential diagnosis of ECG
心律失常(cardiac arrhythmia)是我們在臨床工作中較為常見的一種疾病,它對患者的健康和生活產(chǎn)生嚴重的影響,一般是指心臟沖動的頻率、節(jié)律、起源部位、傳導速度或激動次序的異常[1],包括節(jié)律異常和頻率異常。正常心臟的激動起源于竇房結(jié),頻率60~100次/分(成人)。激動首先通過結(jié)間束和心房肌使心房除極,然后通過房室結(jié)向下傳導,到達房室束、兩側(cè)束支和蒲肯野纖維,直至到達心室肌,使心室肌除極[2]。由于每個部位的生理特點的不同,使得其對信號的傳導速度也不同,傳導時間都處在一定的范圍。如果某個患者的激動起源發(fā)生異常,或者信號在傳導的過程中發(fā)生異常,則都可能會導致心律失常。心電圖是診斷心律失常最原始的工具,當患者發(fā)生心律失常時,我們首先會對患者進行心電圖檢查,其對患者疾病的診斷具有十分重要的意義[3]。在心律失常中,有兩種比較重要的疾病,分別是房室交界性心律及三度房室傳導阻滯,他們都是緩慢性心律失常,在臨床表現(xiàn)和心電圖檢查中具有許多相似之處,臨床中應(yīng)該注意這兩種疾病的鑒別,對患者的診治具有十分重要的意義。
房室交界性心律
房室交界性心律(A-V idiojunctional rhythm)是被動性心律,或稱交界性逸搏性心律,它主要是指患者在房室交界區(qū)發(fā)生連續(xù)性的逸搏占主導地位所形成的節(jié)律。如果患者處于病理條件下,使得其竇房結(jié)的激動不能正常傳送到房室交界區(qū),它的激動傳送的間歇超過交界區(qū)潛在起搏點的自律周期,則此時交界區(qū)的潛在起搏點則會自行發(fā)放沖動,然后通過信號傳導通路向下傳導,形成一次異位心搏,稱房室交界性逸搏(A-V junctional escape beat)。房室交界性逸搏心律為連續(xù)3次以上的交界性逸搏,它的特點是心率慢而規(guī)則,40~60次/分,P波見不到或呈交界區(qū)型,即在Ⅱ、Ⅲ、avF導聯(lián)中倒置,avR導聯(lián)中直立,QRS波形的形態(tài)與竇性的相同,P波可能在QRS波群之前或之后[4]。
交界性逸搏心律的典型心電圖特點見圖1。
在房室交界性心律的患者中,通過對其進行心電圖檢查,我們可發(fā)現(xiàn)存在連續(xù)≥3個交界區(qū)逸搏;該類型患者的心室率一般都較為緩慢,心室率一般在40~60次/分,但患者的心臟搏動節(jié)律是整齊的,并且RR間期相等;多數(shù)患者的QRS波是正常的,有些可能存在室內(nèi)差異性傳導;通過對心電圖的仔細觀察,我們可發(fā)現(xiàn)在QRS波的前后,一些患者會存在逆行P’波,有時該波形可能會和QRS波相重疊,此時應(yīng)注意觀察和鑒別,如果患者的P’波出現(xiàn)在QRS波型之前,則PR間期
預(yù)后:房室交界性逸搏心律可發(fā)生于多種病理情況下,如竇性停搏、不完全房室傳導阻滯等,它的發(fā)生主要是和迷走神經(jīng)張力增高,患者的竇性心律減慢等因素有關(guān),這種房室交界性逸搏心律對機體能夠產(chǎn)生有效的保護作用,可防止機體發(fā)生心室停搏。對于患有不同疾病的患者,房室交界性逸搏心律的臨床意義也各不相同,該疾病的預(yù)后也同其原發(fā)疾病的類型和嚴重程度有著密切的關(guān)系。在臨床中,對于一些無嚴重原發(fā)疾病的患者,如果僅出現(xiàn)短暫的房室交界性逸搏心律,我們一般認為無明顯臨床意義,無需治療,偶發(fā)竇性心動過緩者預(yù)后較好。持久的房室交界性逸搏心律常提示有心肌損害,在這種情況下,多數(shù)患者可能存在三度房室傳導阻滯或竇性停搏等較嚴重的原發(fā)疾病,其預(yù)后一般都較差,應(yīng)行心臟起搏治療。
三度房室傳導阻滯
三度房室傳導阻滯,亦稱完全性房室傳導阻滯(complete atrioventricular block),是指在房室傳導系統(tǒng)中,在某些因素的作用下,一些組織或部位的傳導能力受到損害,導致其傳導功能降低,當這些病變部位接受到來自心房的激動時,不能順利地向下傳導至心室,導致房室脫節(jié)。對于房室傳導阻滯,其可發(fā)生于心臟的多個傳導部位,如房室結(jié)、希氏束等。對三度房室傳導阻滯的患者進行心電圖檢查,我們可發(fā)現(xiàn)存在完全的房室脫節(jié),患者心電圖中所呈現(xiàn)的P波和QRS波群毫無關(guān)聯(lián)(PR間期不固定),心室率要顯著慢于心房率,心室心律由交界區(qū)或心室自主起搏點維持,阻滯水平即可在房室結(jié)也可以在房室結(jié)下,依據(jù)QRS波的寬度和頻率有助于判斷阻滯的部位。如果患者發(fā)生病變的部位是在希氏束分支以上,則其逸搏心律的起搏點多數(shù)是在房室交界區(qū),此時患者出現(xiàn)的是高位心室自主心律,在心電圖中可看到?jīng)]有增寬的QRS波群。如果患者發(fā)生病變的部位在雙束支,則患者形成的逸搏心律是一種低位心室自主心律,在心電圖中可看到增寬或畸形的QRS波群。逸搏心律的起搏點在房室交界區(qū)的患者,其心律一般可在每分鐘40~60次,而那些存在低位心室自主心律的患者,其心律一般可在30~50次。對于一些患者,可能會有極少數(shù)的P波能正常下傳到達心室,我們稱為幾乎完全性房室傳導阻滯。如果患者發(fā)生心房顫動,此時出現(xiàn)的心室率相對較為緩慢,并且節(jié)律是絕對規(guī)則,則考慮該患者可能合并有三度房室傳導阻滯。
心電圖診斷標準:完全性房室傳導阻滯由于其獨特的心電圖表現(xiàn),一般診斷不困難。根據(jù)P(P’、F、f)波的頻率、出現(xiàn)時相與QRS形態(tài)、時間、頻率進行比較,P波與QRS波群無任何固定關(guān)系,全部P波不下傳,心房由竇房結(jié)(或異位心房律)控制,頻率多較快,而QRS波群由次級節(jié)奏點控制,頻率較慢,形成完全性房室脫節(jié),心室率0.11秒)。阻滯部位越低心室率越慢,并趨于增寬(時間延長),而不穩(wěn)定。
典型三度房室傳導阻滯的心電圖特點見圖2。
對于三度房室傳導阻滯的患者,其心房(P)和心室(QRS)的激動是各自獨立的,兩者互不影響,在心電圖中則表現(xiàn)為完全性的房室分離,PR間期不固定,并且心室率要慢于心房率;該種患者心房跳動的節(jié)律可以是正常的竇性心律,也可以是一些異常的節(jié)律,如房性心動過速或房顫等;心室節(jié)律也同樣存在多種可能,如可以是房室交界性逸搏心律(QRS波正常),在這種心律下,患者的心室率一般在40~60次/分,也可以是室性逸搏心律(QRS寬大畸形),在這種心律下,患者的心室率一般在20~40次/分,心室律可以是規(guī)則的,也可以是不規(guī)則的。
預(yù)后:三度房室傳導阻滯是一種嚴重的緩慢性心律失常,是最高度的房室傳導阻滯,可引起血液動力學改變,常導致心源性暈厥和抽搐,嚴重者可危及生命,常見于冠心病患者,特別是>50歲急性心肌梗死的患者。其他如擴張型心肌病,15%的患者有完全性房室傳導阻滯。病毒性心肌炎三度房室傳導阻滯并不少見,多為暫時性的,也可成為急性心肌炎患者的初發(fā)表現(xiàn)和猝死原因。此外,如先天畸形、心臟外科手術(shù)、外傷、各種感染性心肌炎、心肌病等也可導致永久性完全性房室傳導阻滯。三度房室傳導阻滯常由于器質(zhì)性心臟病引起,尚有藥物中毒、電解質(zhì)紊亂所致,但多數(shù)為暫時性完全性房室傳導阻滯。三度房室傳導阻滯因心室率緩慢,可出現(xiàn)暈厥、阿-斯綜合征、心臟性猝死、心力衰竭、腦栓塞等并發(fā)癥。必須及時積極處理。一方面積極尋找病因,并針對病因治療,如及時控制各種感染性疾病、糾正電解質(zhì)紊亂、治療洋地黃藥物中毒、心肌炎、心肌病等原發(fā)?。涣硪环矫驷槍Ψ渴覀鲗ё铚M行治療,如應(yīng)用阿托品或異丙腎上腺素治療。三度房室傳導阻滯患者如伴有過緩的房室交接性逸搏心律(
心電圖對各種心律失常的診斷分析具有肯定價值,到目前為止尚沒有任何其他方法能替代[5]。心電圖的診斷及鑒別對疾病的治療與預(yù)后有著重要臨床意義。房室交界性逸搏心律與三度房室傳導阻滯均為緩慢性心律失常,二者病因、治療、預(yù)后各不相同。臨床應(yīng)注意鑒別,及時診斷和治療。
參考文獻
1陸再英,鐘南山.內(nèi)科學[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2008.
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實驗教學作為學生實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要載體,需要有相應(yīng)的實驗教學平臺作為支撐。傳統(tǒng)的實驗教學平臺采用實體形式,以物理空間中的實體設(shè)備、器件和材料為實驗對象或載體,具有真實、直觀、直接的優(yōu)點,但存在更新運維成本高、規(guī)模與復雜度受限、可擴展性差、開放共享難等不足。虛擬仿真實驗教學綜合運用信息與通信技術(shù),在信息空間中構(gòu)建高度仿真的實驗操作環(huán)境和實驗對象,提供類似于實體實驗教學的體驗與效果,具有近似、抽象和間接的特點,并在可視性、交互性、安全性、可擴展性與可共享性等方面具備優(yōu)勢,是對實體實驗教學的有益補充與完善。
一、虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)需要解決的關(guān)鍵問題
作為專業(yè)人才培養(yǎng)的重要教學保障和優(yōu)質(zhì)實驗教學資源共享的主要載體,虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)不能簡單停留在對實體實驗教學項目的信息化再現(xiàn)或資源堆砌,必須思考并解決以下六方面的關(guān)鍵問題。
第一,建設(shè)理念。涉及虛擬仿真實驗教學中心的基本指導思想、建設(shè)目標、服務(wù)面向,以及在專業(yè)人才培養(yǎng)中所應(yīng)承擔的角色或發(fā)揮的作用。
第二,建設(shè)內(nèi)涵。與指導思想、建設(shè)目標與服務(wù)面向相適應(yīng),涉及虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)的教育教學品質(zhì)與特色,例如是以基礎(chǔ)研究與教學為特色,還是以工程研發(fā)或工程應(yīng)用教學為特色。
第三,建設(shè)主線。涉及虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)的核心線索或體系,需要系統(tǒng)而有效地組織有關(guān)的實驗教學資源,以滿足中心的服務(wù)功能與特色。
第四,建設(shè)方法與途徑。通過什么樣的方法與途徑實施虛擬仿真實驗教學中心建設(shè),是院校單獨建設(shè),還是校內(nèi)外協(xié)同;是自主開發(fā),還是購買服務(wù),抑或是多方面結(jié)合。
第五,使用模式。如何將虛擬仿真實驗教學中心資源運用于課內(nèi)外教學,其與實體實驗之間是什么關(guān)系,如何發(fā)揮各自的優(yōu)勢與長處,以提高實驗教學的實效。
第六,開放共享機制。虛擬仿真實驗教學中心如何實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)實驗教學服務(wù)的開放共享,包括服務(wù)的對象與范圍、策略與機制以及服務(wù)能力等。
二、面向工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)思路
作為地方本科院校,溫州大學網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)以培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才為目標。為此,針對前述六大關(guān)鍵問題,我們提出了“學生發(fā)展為中心、工程應(yīng)用為特色、能力培養(yǎng)為導向、多元協(xié)同為抓手、虛實互動增成效、開放共享促輻射”的基本建設(shè)思路。
(1)學生發(fā)展為中心,解決建設(shè)理念問題。服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標,作為該專業(yè)實踐教學平臺的重要組成部分,虛擬仿真實驗教學中心立足學生創(chuàng)新精神、綜合素質(zhì)與實踐能力的協(xié)調(diào)發(fā)展,支撐問題分析、問題研究、解決方案設(shè)計以及現(xiàn)代工具使用等相關(guān)畢業(yè)要求與培養(yǎng)標準的達成,并促進學生的自主性學習與個性化學習。
(2)工程用為特色,解決建設(shè)內(nèi)涵問題。虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)內(nèi)涵與品質(zhì)必須和網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標與特色相契合,并著重在三個層面上予以把握:一是教學內(nèi)容有效覆蓋網(wǎng)絡(luò)工程生命周期的主要應(yīng)用環(huán)節(jié),包括規(guī)劃與設(shè)計、部署與開發(fā)、運行與維護等;二是實驗平全支持當前主流的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商及其產(chǎn)品,與業(yè)界主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用無縫對接;三是綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性虛擬仿真實驗教學項目都來源于網(wǎng)絡(luò)工程實際問題或相關(guān)項目案例。
(3)能力培養(yǎng)為導向,解決建設(shè)主線問題。改變傳統(tǒng)的以課程為核心的教學組織框架,體現(xiàn)以能力為導向,圍繞工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力培養(yǎng),針對遞進性的分級能力培養(yǎng)目標,對虛擬仿真實驗教學資源在實現(xiàn)技術(shù)、方式和手段等方面進行系統(tǒng)而精細地設(shè)計與開發(fā)。
(4)多元協(xié)同為抓手,解決建設(shè)方法與途徑問題。為了落實能力培養(yǎng)核心與工程應(yīng)用特色,依托高校與企業(yè)、教學與科研、教學研究與教學實踐的多元協(xié)同,建立由教師、研究人員與工程師組成的專業(yè)化團隊,融合虛擬仿真實驗教學相關(guān)的教育、科技與工程優(yōu)質(zhì)資源,深度協(xié)作致力于虛擬仿真中心的開發(fā)與建設(shè)。
(5)虛實互動增成效,解決使用模式問題。充分發(fā)揮虛擬仿真實驗教學與實體實驗教學各自的優(yōu)勢,改革單純基于實體實驗教學資源的傳統(tǒng)模式,結(jié)合分級能力培養(yǎng)目標,構(gòu)建與實施虛擬實體高度互補、線上線下有機互動的新型實驗教學模式,貫穿課內(nèi)課外的各項教學活動,全面提高實驗教學效果。
(6)開放共享促輻射,解決推廣機制問題。建立管理服務(wù)與技術(shù)服務(wù)的“雙輪驅(qū)動”機制,促進虛擬仿真中心的開放共享。在管理服務(wù)方面,面向兄弟院校、業(yè)界企業(yè)的團體與個人用戶提供“Lab as a Service”形態(tài)的虛擬仿真實驗教學云計算服務(wù),為兄弟院校提供以全面降低使用門檻在技術(shù)服務(wù)方面,利用先進的虛擬數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供安全、穩(wěn)健、靈活的虛擬仿真實驗教學服務(wù),充分保障虛擬仿真實驗教學服務(wù)的品質(zhì)。
三、網(wǎng)絡(luò)工程國家級虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)實踐
依據(jù)上述基本建設(shè)思路,溫州大學網(wǎng)絡(luò)工程國家級虛擬仿真實驗教學中心主要進行了以下建設(shè)實踐。
1.能力培養(yǎng)為導向的虛擬仿真實驗教學體系
以“專業(yè)基本技能一綜合實踐能力一工程實踐能力一工程設(shè)計/創(chuàng)新能力”的遞進式模型為主線,圍繞綜合分析和解決復雜網(wǎng)絡(luò)工程問題的能力進行了虛擬仿真實驗教學體系建設(shè),如下表所示。
其中,專業(yè)基本技能培養(yǎng)階段的虛擬仿真實驗以演示認知型、分析驗證型以及基礎(chǔ)操作型等形式為主,以對少量技能點的認知或理解為教學目標,以可視性、交互性表現(xiàn)突出的軟件仿真技術(shù)為主要實現(xiàn)途徑,網(wǎng)絡(luò)工程問題復雜度低;綜合實踐能力培養(yǎng)階段的虛擬仿真實驗以綜合訓練型為主,以對數(shù)個領(lǐng)域的大量技能點的整體掌握為教學目標,以仿真程度高的硬件虛擬技術(shù)為主要實現(xiàn)途徑,網(wǎng)絡(luò)工程問題復雜度較高;工程實踐能力培養(yǎng)階段的虛擬仿真實驗以工程演練型為主,以掌握真實網(wǎng)絡(luò)工程項目的部署與實施、測試與驗證為主要教學目標,以仿真程度高的硬件虛擬技術(shù)為主要實現(xiàn)途徑,網(wǎng)絡(luò)工程問題復雜度高;工程設(shè)計/創(chuàng)新能力培養(yǎng)階段的虛擬仿真實驗以創(chuàng)新設(shè)計型為主,以掌握真實網(wǎng)絡(luò)工程項目的規(guī)劃、設(shè)計與開發(fā)為主要教學目標,結(jié)合軟件仿真技術(shù)與硬件虛擬技術(shù)實現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)工程問題復雜度最高。
2.工程應(yīng)用為特色的虛擬仿真實驗教學項目庫
在虛擬仿真實驗教學項目庫的建設(shè)中,主要通過以下三種途徑實現(xiàn)工程應(yīng)用內(nèi)涵與特色。
(1)虛擬仿真實驗教學項目的技術(shù)與產(chǎn)品覆蓋面接軌當前網(wǎng)絡(luò)工程行業(yè)的熱點應(yīng)用領(lǐng)域與主流產(chǎn)品。包括網(wǎng)絡(luò)互連、網(wǎng)絡(luò)安全、無線局域網(wǎng)、協(xié)作網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、運營商網(wǎng)絡(luò)等,支持對這些領(lǐng)域各主流廠商設(shè)備的軟件仿真或硬件虛擬。
(2)虛擬仿真實驗教學項目的能力點定位與設(shè)計源于網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用的實際需要,根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)工程生命周期各階段對工程能力要求的分布,對實驗教學內(nèi)容進行細致的梳理與篩選。每門課程精選出若干能力點,并依據(jù)規(guī)劃與設(shè)計、部署與開發(fā)、測試與驗證、運行與維護等不同階段內(nèi)能力點之間的關(guān)聯(lián)性,有針對性地設(shè)計虛擬仿真實驗教學項目的能力點組合方案。
(3)在虛擬仿真實驗教學內(nèi)容的組織與設(shè)計上,以能力點目標組合方案為出發(fā)點,以網(wǎng)絡(luò)工程案例為背景素材,以實際需求和工程問題為導向,進行虛擬仿真實驗教學項目的設(shè)計,保障其真實性、時效性以及針對性。網(wǎng)絡(luò)工程案例主要來源于合作企業(yè)工程師參與或主持的工程項目,經(jīng)過有豐富經(jīng)驗的工程師根據(jù)分級能力目標對復雜網(wǎng)絡(luò)工程問題的分解、梳理與萃取。
當前,虛擬仿真中心建成的306個實驗教學項目對應(yīng)于分級能力培養(yǎng)目標的項目數(shù)量比例大致為4:4:1:1,其中直接來源于實際網(wǎng)絡(luò)工程案例合計占總數(shù)的一半以上。
3.多元協(xié)同的虛擬仿真實驗教學中心開發(fā)與建設(shè)方式
多元協(xié)同的開發(fā)與建設(shè)方式體現(xiàn)在三個方面,即高校與企業(yè)協(xié)同、教學與科研協(xié)同、教學研究與教學實踐協(xié)同。
首先,通過與兩家業(yè)界領(lǐng)軍企業(yè)(思科系統(tǒng)與思博倫通信)的校企協(xié)同,在技術(shù)層面獲得了網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的授權(quán),解決了對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行高度虛擬和仿真的核心技術(shù)難題,同時獲得了工程師的加盟,增強了開發(fā)與建設(shè)隊伍的整體技術(shù)實力;在資源層面得到了企業(yè)一線工程師隊伍的寶貴經(jīng)驗,解決了虛擬仿真實驗教學項目案例主要來源的關(guān)鍵問題;在管理層面借鑒了企業(yè)在線實驗室開放與管理模式,解決了虛擬仿真實驗教學服務(wù)的安全性和穩(wěn)健性問題。
其次,充分利用高校教師隊伍教學與科研并舉的優(yōu)勢,依托教學與科研協(xié)同實現(xiàn)了科研反哺虛擬仿真實驗教學。一是通過學生課外科技與創(chuàng)新活動等形式,將科研成果直接或間接轉(zhuǎn)化成虛擬仿真實驗教學項目,此類項目占總數(shù)近14%;二是在虛擬仿真中心的開發(fā)與建設(shè)中,轉(zhuǎn)化了許多虛擬化與云計算領(lǐng)域的科研成果,到目前為止直接實施應(yīng)用的發(fā)明專利共有6項,主題涉及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量、虛擬機資源配置以及云計算調(diào)度等。
最后,依托教學研究與教學實踐的協(xié)同解決了虛擬仿真中心建設(shè)各個層面的多個關(guān)鍵理論問題。例如,針對虛擬仿真中心硬件平臺的建設(shè),先后依托兩項浙江省提升地方高校辦學水平專項資金項目開展了主題為“多租戶虛擬數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)”的研究;針對虛擬仿真中心軟件平臺的建設(shè),依托浙江省高校實驗室工作研究重點項目開展了主題為“‘實驗教學即服務(wù)’的云計算模式構(gòu)建”的研究;針對虛擬仿真實驗教學的應(yīng)用,依托浙江省高等教育課堂教學改革項目開展了主題為“依托虛擬仿真實驗教學平臺的混合式實踐教學模式探索”的課題研究;針對校企合作開發(fā)與建設(shè)虛擬仿真中心的機制,依托浙江省高等教育教學改革項目開展了主題為“基于企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的分布式工程實踐教育中心建設(shè)模式探索與實踐”的課題研究。
4.虛實互動的實驗教學資源使用模式
相對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工程實體實驗教學,網(wǎng)絡(luò)工程虛擬仿真實驗教學在以下方面具有明顯的優(yōu)勢,對實體實驗教學起到補足與增強作用。
首先,彌補了實體實驗教學在開放時間、地點和方式上的不足,實現(xiàn)在任意安裝有瀏覽器的終端設(shè)備上隨時隨地訪問虛擬仿真實驗教學資源以及實體實驗教學資源進行練習,為自主性學習和個性化提供充分的保障。
其次,克服實體實驗教學可見性與交互性差的弱點,實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工作原理的交互式可視化呈現(xiàn),促進對基本技能點的J知、理解與掌握。
再次,克服實體實驗教學在拓撲規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)特性以及管理便捷性等方面的局限,以低成本構(gòu)建特性更豐富、結(jié)構(gòu)更復雜的虛擬仿真實驗教學環(huán)境,進而實現(xiàn)簡捷高效的連接與配置管理,提高綜合性實踐教學的品質(zhì)。
最后,克服實體實驗教學由于成本因素而明顯滯后于工程應(yīng)用發(fā)展水平的局限,支持跨廠商、多系列高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,支持對復雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接與配置的多視角可視化交互管理,用于在專業(yè)實習或畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中對實際復雜網(wǎng)絡(luò)工程項目進行快速概念驗證。
為充分發(fā)揮虛擬仿真實驗教學在支撐實踐能力培養(yǎng)目標的不同維度上的優(yōu)勢,結(jié)合能力分級目標的特點,依據(jù)兩者之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系,可以將實驗教學資源的組合使用模式分為四種:虛輔實主、虛實并舉、虛主實輔以及純虛擬仿真。
(1)虛輔實主模式。利用上述第一與第二項優(yōu)勢,適用于專業(yè)基本技能培養(yǎng)階段。虛擬仿真實驗教學項目是對實體實驗教學項目的近似仿真,虛擬仿真實驗平臺用于課前預(yù)習以及課后練習,而在課堂中使用實體實驗平臺與虛擬仿真實驗相互印證。
(2)虛實并舉模式。利用上述第一與第三項優(yōu)勢,適用于綜合實踐能力培養(yǎng)階段。虛擬仿真實驗教學主要面向開放實驗項目、學生科技創(chuàng)新項目、專業(yè)技能競賽等課外教育活動,而實體實驗教學面向日常課堂。
(3)虛主實輔模式。利用上述第一與第三項優(yōu)勢,適用于工程實踐能力培養(yǎng)階段。虛擬仿真實驗平臺用于前期耗時較長、不依賴于實體設(shè)備的建模與部署環(huán)節(jié),實體實驗平臺用于后期耗時較短、依賴于實體設(shè)備的驗證與測試環(huán)節(jié)。
(4)純虛擬仿真模式。利用上述第一與第四項優(yōu)勢,適用于工程設(shè)計/創(chuàng)新能力培養(yǎng)階段。學生在進入企業(yè)學習階段后,用于大規(guī)模復雜網(wǎng)絡(luò)工程解決方案的概念驗證,包括規(guī)劃與設(shè)計、建模與開發(fā),用于新建網(wǎng)絡(luò)解決方案的展示、客戶網(wǎng)絡(luò)割接方案的預(yù)演以及客戶網(wǎng)絡(luò)故障排錯方案的驗證等。
當前,虛擬仿真中心所有實驗教學項目覆蓋10門專業(yè)課程、5門綜合實踐課程、4大類課外教育活動以及專業(yè)實習與畢業(yè)設(shè)計,時間跨度從大二下到大四。從整體人才培養(yǎng)過程來看,隨著專業(yè)教育階段的逐步深入,實踐能力培養(yǎng)目標逐步提升,所涉及的工程問題復雜度隨之提升,對實驗教學平臺支持能力的要求越來越高。相應(yīng)地,所依托的實驗教學環(huán)境也由以實體中心為主逐漸演變?yōu)樘搶嵔Y(jié)合,最終過渡到以虛擬仿真中心為主。
5.虛擬仿真實驗教學開放共享的實現(xiàn)與推廣
中圖分類號:G642文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2011)10-0274-02
一、診所式法律教育模式及其特點
診所式法律教學模式是一種以培養(yǎng)學生的技能、法律道德和專業(yè)責任感為核心的法律教學模式。其起源于美國20世紀60年代,是傳統(tǒng)的判例教學法不斷發(fā)展的產(chǎn)物。這種教學模式不僅借鑒和發(fā)展了判例教學法的經(jīng)驗式教學方法,而且還借用了醫(yī)學領(lǐng)域的臨床教學模式,通過教師對實際案件的具體運作過程來指導學生,從而培養(yǎng)學生把課堂上理論知識貫徹到實踐中去,提高了學生在實踐中自己分析問題和解決問題的能力,并且真正地鍛煉了學生的法學知識運用和實踐能力。經(jīng)過近五十年的發(fā)展,診所式法律教學模式已經(jīng)成為法學教育中經(jīng)典的教學模式 [1]。與傳統(tǒng)法學教育模式相比,其具有如下特點:
1.內(nèi)容上強調(diào)實踐性。診所式法律教育的內(nèi)容有很多,但實踐性是其最顯著的特點,強調(diào)學生從經(jīng)驗中學,從實踐中學。診所式法律教育通過指導學生真實案件,真實參與到從事法律職業(yè)的工作環(huán)境中,運用法律技能,并在認真分析的基礎(chǔ)上,最終作出恰當?shù)脑V訟或非訴訟實踐活動。這樣就給了學生接觸實踐的機會,了解和掌握法律的實際運作流程,避免了傳統(tǒng)的法學教育只停留在書本上的被動的識記模式。
2.方法上突顯互動性、技能性。診所式法律教育的教學方法有課堂和課外兩種形式,課堂內(nèi)采用角色模擬訓練、互動式個案指導、小組討論、頭腦風暴和課堂游戲等;課堂外采用法律咨詢、案件等。診所教學超越了傳統(tǒng)課堂的時空界限,改變了知識從老師到學生的單向流動,給予了學生主動參與、師生互動和實際演練的機會。同時,通過診所教育,學生們能夠切實地掌握重要的專業(yè)技能,如法律分析和推理的思維能力、事實的調(diào)查能力、與當事人的交流、法律咨詢、談判、訴訟等各種法律服務(wù)所需要的必備技能。
3.重視學生主體地位,教學效果注重啟發(fā)性。以學生為主角是診所式法律教育模式的重要理念。在診所式法律教育課堂中沒有傳統(tǒng)意義上的老師和學生,師生均是具體案件的承辦人。學生們扮演不同的法律角色,教師甚至只擔任次要的指導角色,而讓學生充分發(fā)揮主觀能動性。學生充分運用自己在課堂上所學到的法律基礎(chǔ)知識,緊緊圍繞所承辦案件中面臨的法律問題,并且按照自己喜歡的辦案方式和程序來進行處理。教師只對學生的行為進行宏觀的指導和監(jiān)控,并且在案件討論的過程當中提出自己的意見,這種方式極大地調(diào)動了學生的積極性和主動性,學生的主體地位得以確立。
4.評價方式獨特。傳統(tǒng)的法學教育以單純的期末考試成績作為評價學生的唯一標準,呈現(xiàn)出一種應(yīng)試教育的特征。這種教育模式無法評價學生的分析能力、推理能力、判斷能力,很難培養(yǎng)學生的思辨能力和獨立的思考能力。而診所式法律教育根據(jù)教學目標創(chuàng)造出一套全新的與傳統(tǒng)教學評價方法不同,同時對學生學習成果和教師教學成果進行評估的方法。在診所式法律教育中,學生更加關(guān)心的是他們所承辦案件的成敗與得失,更加關(guān)心當事人對案件結(jié)果的感受,學生關(guān)注的焦點同樣也是教師對他們進行評價時所關(guān)注的焦點。案件的成敗固然是評價教學效果的標準,但這只是一個方面,最重要的是要考核學生是否在承辦案件的過程中真正地學會運用法律并認識到法律精神,是否得到了解決問題的思路和方法 [2]。
二、中國傳統(tǒng)民事訴訟法學教學方法存在的問題
1.中國傳統(tǒng)民事訴訟法學教學方法。傳統(tǒng)的民事訴訟法學教學方式采用“填鴨式”,只重視理論灌輸,而不太重視司法實踐和民訴法的關(guān)系。這種方法產(chǎn)生并延續(xù)至今的原因在于:第一,許多政法院校專門設(shè)立訴訟法教研室,阻斷了其他法學課程與民事訴訟法學的聯(lián)系和交流,使得民事訴訟法學日益成了一門枯燥學科,只能從理論到理論。某些從事民事訴訟法學教學研究的教師自身的理論與實踐脫節(jié)現(xiàn)象更加加劇了“書院式”教學方法的采用及流行。第二,“書院式”教學方法,一般都由主講教師講臺上講,學生則在下面記筆記,到考試時,學生只要背住即可。考試評一個簡單的分數(shù)而學生往往在考試完之后就將知識還給了教師 [3]。這種教學法特別強調(diào)教師的作用,而不能充分的調(diào)動和發(fā)揮學生的主觀能動性。
2.傳統(tǒng)教學方法存在的問題。法律教育應(yīng)當以職業(yè)教育為目標。如前所述,傳統(tǒng)的民事訴訟法學教學仍是以教師講授為主,學生參與為輔,所培養(yǎng)出來的學生還不能很好的適應(yīng)司法實踐的職業(yè)要求。民訴法學教育缺乏相對成熟穩(wěn)定的運行模式,具體表現(xiàn)在以下兩個方面:(1)教育理念落后。目前中國法學教育的思想很大程度上還屬于應(yīng)試教育范疇,忽視學生個人特長、能力、創(chuàng)新思維等綜合素質(zhì)的發(fā)展,是一種畸形的教育模式。在這種教育理念的影響下,法學教育一直比較注重理論知識的灌輸,而忽視專業(yè)技能的培養(yǎng)。(2)“學院式”教育和法律職業(yè)教育仍有很大差距。傳統(tǒng)的課堂講授法的不足之處在于大多數(shù)學生不能形成主動性,缺乏獨立思考和獨立辦案的能力。盡管在民訴法學教學方法上的不斷探索和嘗試有助于培養(yǎng)學生的實踐能力,但學生畢竟沒能真切地參與到案件的處理過程,所學的法學理論并未經(jīng)過實踐的檢驗,法律技巧并未得到運用,學生畢業(yè)之后往往要適應(yīng)很久才能獨立辦案,這與法律職業(yè)教育的目標相去甚遠。
三、診所式法律教育模式的理念對民事訴訟法學實踐性教學的啟示
民事訴訟法學是一門實踐性、應(yīng)用性很強的法學學科,對于本學科的學習,不僅要有系統(tǒng)的法律知識的講授,更重要的是要使學生參與到法律實踐中去,把理論貫穿到實踐,用實踐來檢驗理論。傳統(tǒng)的民訴法學教學重視知識的灌輸而忽略了對學生的實戰(zhàn)訓練,因此,實踐性教學一直是教學方法改革的方向。上述診所式法學教育,在實踐教學上的成功做法,值得我們借鑒到民訴法學教育中來。筆者認為,民訴法學實踐性教學改革可以從以下幾個方面著手:
1.確立法律職業(yè)教育的教學理念。我們應(yīng)當改革現(xiàn)行法學教育中還或多或少存在的以應(yīng)試教育考試為主的教學現(xiàn)狀,創(chuàng)立素質(zhì)教育的教學考核模式。要把考試從考記憶、考模仿力轉(zhuǎn)到重點考運用理論知識,解決實際問題的能力上,建立起一整套符合實際需要的考試考核標準,重視診所式教學法的推廣與應(yīng)用。
2.完善已有的案例教學法,推廣雙師同堂解析民事疑難案例教學法,充分發(fā)揮案例式教學方便實用的優(yōu)勢。案例教學法應(yīng)當遵循以下原則:第一,選擇案例要有明確的目的性,應(yīng)當以教學目標為導向,以培養(yǎng)學生的思辨能力為目的;第二,選擇的案例應(yīng)當真實,切忌空穴來風,閉門造車;第三,案例的選擇要典型,所謂典型即是指案例具有普遍意義。案例教學法是一種啟發(fā)式教學,對于啟蒙學生運用訴訟法知識分析和解決實際問題的思維非常重要。此外,也應(yīng)該注重教學方法的革新,如程序法結(jié)合實體法解析民事案例的方法。雙師同堂解析民事疑難案例是對案例教學法的創(chuàng)新和發(fā)展,應(yīng)當繼續(xù)推廣,惠及更多的學生。
3.細化模擬法庭的實訓內(nèi)容和環(huán)節(jié)。在以往的模擬法庭訓練中,重點往往集中在開庭審理階段,而事實上一個民事案件從、受理、答辯到審理前的調(diào)查取證、證據(jù)開示、調(diào)解等程序也是處理民事案件的重要環(huán)節(jié),筆者建議在今后的模擬法庭實訓中應(yīng)當重視庭前程序,給學生展示一個完整的民事案件處理過程。
四、法律診所教育視角下教學方法改革的對策
為了實現(xiàn)中國高等法學教育培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門法律專業(yè)人才的任務(wù),必須進一步推廣能夠提高實踐能力的診所式法律教育方法。并以這種新型教學方法作為輔助教學手段,推進法學教學方法的改革。為了順利移植診所式法律教育,中國必需從思想上到具體制度保障上作一系列變革。筆者認為,應(yīng)當從以下幾個方面著手:
1.意識形態(tài)領(lǐng)域的變革。廣大法律教育工作者應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,加強對學生實踐能力培養(yǎng)的重視。把法律教育的目標定位為職業(yè)教育,樹立起正確的教育觀念,科學的教育方法才能順利推行。只有觀念轉(zhuǎn)變了,我們才會有勇氣制度創(chuàng)新,為診所式法律教育在中國的推行提供制度保障。
2.資源保障。(1)專項經(jīng)費。應(yīng)充分發(fā)揮各法律院系全體師生的主觀能動性爭取各方面社會資源的支持。如呼吁政府、社會以及各界人士建立法學實踐教育公益基金,號召投資者與法律診所協(xié)會建立友好互助關(guān)系等。(2)師資。一方面可以聘請有經(jīng)驗的律師或法官擔任診所法律教育的兼職指導教師,另一方面可以加強本校教師實踐能力的鍛煉和綜合素質(zhì)的提高。(3)案源??梢酝ㄟ^走進社區(qū)進行法律宣傳,社區(qū)法律咨詢等方式與老百姓接觸,使法律診所在群眾中獲得一定的認知感。
3.加強制度建設(shè)。(1)培養(yǎng)模式??蓪⒎稍\所教育的對象限定在大學二年級以后的學生,他們已經(jīng)積累了一定的法學基礎(chǔ)知識。沒有任何理論指導的實踐必將是盲目的,我們應(yīng)當遵循在理論的指導下進行實踐的原則。(2)評價制度。法律診所教育由于其實踐性,其評價標準不應(yīng)只是簡單的成績單,而是通過學生的實際工作所反應(yīng)出來的綜合素質(zhì)。應(yīng)當建立科學合理的多元的評價體系與評價標準。法律診所應(yīng)當建立起學生自我評價、客戶評價、學生辦案小組內(nèi)互評與指導教師評價相結(jié)合的評價體系。此外,還可以以承辦案件的成敗,當事人的滿意程度以及學生在辦案過程中所積累的解決問題的思路、方法、技能和職業(yè)道德素養(yǎng)等諸多因素來綜合評價。
參考文獻:
中圖分類號: TN108+.7?34 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2016)24?0172?04
Circuit simulation of MSK signal generation based on quadrature modulation
SUN Dongyan
(College of Electronic Information and Optical Engineering, Nankai University, Tianjin 300073, China)
Abstract: Minimum shift keying (MSK) is a special continuous phase modulation technology, which is widely used in digital communication systems. The basic principle to realize MSK signal based on quadrature modulation scheme is introduced. The modulation simulation circuit of MSK including the modules of original signal generation, differential coding, baseband weighted signal generation and multiplication circuit was designed by using circuit simulation software Multisim. In the design process, the theoretical knowledge learned from some related courses such as digital circuit, analog circuit, communication principle, communication circuit, is applied comprehensively. The realization principles and simulation circuits of various modules are presented. The input and output signal waveforms are drawn, and the simulation results are analyzed at the end of this paper to verify the consistency between circuit implementation and theoretical knowledge.
Keywords: minimum shift keying; continuous phase; quadrature modulation; Multisim
0 引 言
最小頻移鍵控(MSK)是相位連續(xù)的恒包絡(luò)FSK,可以減小幅度變化對系統(tǒng)性能的影響,增強了抗干擾能力[1]。MSK的頻率利用率高,誤碼性能好,在衛(wèi)星通信、定位、導航等現(xiàn)代通信系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用,全球移動通信系統(tǒng)(GSM)采用的調(diào)制方式就是經(jīng)高斯濾波的MSK(GMSK)[2]。因此,研究MSK的實現(xiàn)在教學和應(yīng)用中都有十分重要的意義。MSK信號的產(chǎn)生方式有多種,有并行和串行實現(xiàn)方式[3?4],也可基于直接數(shù)字式頻率合成原理來實現(xiàn)[5?6]。并行方式是基于正交調(diào)制原理,先通過串并變換電路將原始的串行數(shù)據(jù)變換為并行的I,Q兩路數(shù)據(jù)并分別加權(quán),再進行正交調(diào)制?;镜腗SK實現(xiàn)方式,通過正交調(diào)制產(chǎn)生MSK信號是通信工程專業(yè)學生在現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)相關(guān)課程中學習的重要內(nèi)容。但在通信原理等課程中只提及在原理框圖階段的實現(xiàn)過程,沒有討論各部分電路的具體設(shè)計方案。各部分電路的實現(xiàn)是通信電路、模擬電路、數(shù)字電路、通信電路等幾門課程的綜合應(yīng)用,均屬典型的低頻或高頻電子電路。利用仿真軟件對由這些典型電子電路構(gòu)成的MSK調(diào)制電路進行計算機仿真, 一方面通過對各部分電路的設(shè)計過程提高學生電路實踐的能力;另一方面幫助學生更好地理解和掌握MSK信號原理,為進一步學習數(shù)字調(diào)制技術(shù)打下良好基礎(chǔ)。
Multisim軟件包是一種電路設(shè)計與仿真軟件,包含豐富的虛擬儀器和電子元件庫,可以根據(jù)元件仿真模型建立新的元件,也可以利用軟件的子電路或?qū)哟文K,使復雜系統(tǒng)的設(shè)計模塊化、層次化,在電路實驗教學和電子系統(tǒng)分析設(shè)計中發(fā)揮了重要作用[7?10]。本文采用Multisim軟件設(shè)計調(diào)制電路生成MSK信號,進行直觀的仿真分析。
1 MSK信號的基本原理
MSK信號是連續(xù)相位調(diào)制FSK信號的特例,具有正交信號的最小頻偏,表達式可以寫為[11]:
式中:[ωc=2πfc]為載波角頻率;[θk(t)]為相對載波頻率的附加相位;[Tb]為二進制信息間隔同時也是碼元間隔;[ak=±1]為在[(k-1)Tb≤t
式(2)說明MSK信號是一種FSK信號,為了保證已調(diào)波在碼元變換時刻相位連續(xù),對[?k]的取值具有約束條件:
把MSK信號看作一類特殊的OQPSK,將式(1)展開為正交調(diào)制形式,若假設(shè)第一個碼元的[?1]=0或π,[?k]的取值總是0或π,[sin?k=0],[cos?k=±1],因此式(1)可改寫為:
[SMSK(t)=cos?kcosakπt2Tbcos ωct-cos?ksinakπt2Tbsin ωct =cos?kcosπt2Tbcos ωct-akcos?ksinπt2Tbsin ωct, (k-1)Tb≤t
令[Ik(t)=cos?kcosπt2Tb] ,[Qk(t)=-akcos?ksinπt2Tb] 分別為同相分量和正交分量。由式(3)可知,[cos?k]只在二進制信息發(fā)生跳變且k為偶數(shù)時([t=(2n-1)Tb],n為整數(shù))發(fā)生變化,[-akcos?k]只在二進制信息發(fā)生跳變且k為奇數(shù)時([t=2nTb],n為整數(shù))發(fā)生變化。分析加權(quán)系數(shù)的時序關(guān)系,可將[Ik(t)]和[Qk(t)]分別表示為:
[Ik(t)=npnrect[t-(2n-1)Tb]cosπt2Tb] (5)
[Qk(t)=nqnrect[t-2nTb]sinπt2Tb] (6)
式(4)的正交表示形式變換為:
[SMSK(t)=Ik(t)cos ωct+Qk(t)sin ωct] (7)
式中:n為整數(shù);[rect[t]=10,, 0≤t
pn和qn可由對原始數(shù)據(jù)[ak]的差分編碼序列[bk]進行串并變換得到[11]。根據(jù)式(5)~式(7)構(gòu)成的MSK調(diào)制方框圖如圖1所示。
輸入的二進制碼元[ak]經(jīng)過差分編碼調(diào)制后得到[bk=bk-1ak],再經(jīng)過串并變換后變成I,Q兩路信號且時間上相差Tb。兩路信號首先分別與[cosπt2Tb],[sinπt2Tb]相乘,然后進行正交調(diào)制。
2 MSK調(diào)制的電路仿真
2.1 原始數(shù)據(jù)的產(chǎn)生
原始數(shù)據(jù)是用m序列發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機序列,仿真中采用一個3級移位寄存器,特征多項式為x3+x+1,輸出周期序列1110100。在圖2中,移位寄存器由74LS164實現(xiàn),異或門74LS86是模二加電路,由非門74LS04、或門74LS32構(gòu)成的電路可避免出現(xiàn)全0狀態(tài)。
2.2 原始數(shù)據(jù)的差分編碼
在實現(xiàn)正交調(diào)制時,需要將原始數(shù)據(jù)[ak]進行差分編碼形成新的數(shù)據(jù)序列[bk],如圖3所示的差分編碼電路中,D觸發(fā)器74LS74作為延時電路,異或門74LS86實現(xiàn)模二加。
2.3 正交加權(quán)信號的產(chǎn)生
用于加權(quán)的兩路正交的正弦波與奇偶兩路信號在時間上要保持同步,如果直接采用正弦波發(fā)生器很難保證正弦波與信號之間的同步關(guān)系。根據(jù)MSK正交調(diào)制的原理,加權(quán)的正弦波的頻率是原始數(shù)據(jù)時鐘頻率的4分頻。將數(shù)據(jù)時鐘4分頻后作為同步時鐘通過三極管諧振放大電路,調(diào)諧集電極的LC回路諧振頻率使其等于同步時鐘的頻率,此時電路處于諧振狀態(tài),輸出信號就是用于基帶加權(quán)的正弦波。同相和正交兩路信號的同步時鐘相差90°,可分別由數(shù)據(jù)時鐘經(jīng)觸發(fā)器74LS74分頻得到,再通過如圖4所示電路生成正弦波。
2.4 乘法電路的實現(xiàn)
串并變換后的正交加權(quán)和MSK基帶信號對載波的正交調(diào)制都是在相乘器中完成的。仿真中互為正交的兩路載波信號可由兩個初始相位差為90°的正弦波發(fā)生器直接產(chǎn)生。電路中的4個相乘器都采用單片集成雙平衡模擬乘法器MC1496。MC1496可工作在VHF頻段,有極好的載波抑制能力、較高的共模抑制比,并有平衡輸入、平衡輸出和增益調(diào)整方便等優(yōu)點。在仿真器件庫中沒有這個器件,要根據(jù)MC1496的電路原理創(chuàng)建一個模塊,在以后應(yīng)用時可以多次調(diào)用該模塊[12]。由于正交調(diào)制時的載波頻率可能比較高,在模塊中采用特征頻率為500 MHz的NPN三極管2N5769。圖5(a)是層次模塊MC1496的內(nèi)部電路原理圖,圖5(b)是模塊在電路中的符號表示。
在正交加權(quán)時采用的乘法器中,頻率為[14fb]的正弦波加到管腳1,串并變換后的信號加到管腳10,如圖6所示。管腳12輸出的信號為兩輸入信號的乘積,管腳6輸出的信號則是管腳12輸出的反相信號。
2.5 加法電路
奇偶兩路信號分別經(jīng)正弦波加權(quán)后,I路由I路乘法器MC1496的12腳輸出,Q路由Q路乘法器MC1496的6腳輸出。兩路信號分別與對應(yīng)的載波信號相乘,此時正弦載波信號加到MC1496的管腳10。分別與載波相乘后的兩路信號通過一個加法電路相加,一個三極管射極跟隨器可以實現(xiàn)這個加法電路,最終輸出MSK信號。
3 仿真結(jié)果
設(shè)原始數(shù)據(jù)的二進制信息間隔Tb=325.5 ns,比特率Rb=[1Tb]=3.072 Mb/s,用于加權(quán)的正弦波信號頻率為[0.25Tb]=768 kHz。為便于在時域觀察,設(shè)未調(diào)載波頻率fc=[1.25Tb]=3.84 MHz,則調(diào)制后數(shù)據(jù)0對應(yīng)的載波頻率f0=[1Tb]=3.072 MHz,數(shù)據(jù)1對應(yīng)的載波頻率f1=[1.5Tb]=4.608 MHz。原始數(shù)據(jù)是周期為7的偽隨機序列1110100。串并變換后每路的比特率為0.5Rb=1.536 Mb/s,圖7(a)為串并變換后兩路的數(shù)據(jù)波形及加權(quán)后的波形,加權(quán)前后波形的對應(yīng)關(guān)系符合式(5)和式(6)。
圖7(b)中為原始數(shù)據(jù)波形和MSK信號波形,原始數(shù)據(jù)一個比特周期約為326 ns,電路最終輸出已調(diào)波相對原始數(shù)據(jù)的延時約為400 ns。從圖7(b)中可以看出,一個比特周期的高電平對應(yīng)正弦波頻率為f1,包含1.5個頻率為f1的正弦波周期;一個比特周期的低電平對應(yīng)正弦波頻率為f0,包含1個頻率為f0的正弦波周期。由仿真結(jié)果可知電路實現(xiàn)了MSK調(diào)制。
4 結(jié) 語
MSK信號的正交調(diào)制電路包括多個功能模塊,是對數(shù)字電路、模擬電路、通信電路等相關(guān)課程的綜合應(yīng)用。利用Multisim電路仿真軟件設(shè)計并實現(xiàn)MSK調(diào)制仿真電路,通過對電路中各點的波形觀察,可使學生加深對MSK調(diào)制原理的理解和掌握。MSK電路比較復雜,仿真軟件的應(yīng)用使電路參數(shù)調(diào)整方便,電路連接及改變簡單易行,自己建立模塊使電路設(shè)計更加靈活,有多種虛擬儀器可以直接使用,克服了很多傳統(tǒng)電路實驗的不足,在電路設(shè)計與仿真分析過程中,學生的電路實踐能力得到提高,學習通信原理和通信電路的興趣增強了。在觀察MSK時域信號的基礎(chǔ)上,可以進一步觀察MSK信號的頻譜,了解MSK的頻譜特性。根據(jù)仿真電路對實際電路的設(shè)計與實現(xiàn),可作為通信工程專業(yè)學生的課程設(shè)計。
參考文獻
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調(diào)研走訪工作的指導思想是:以科學發(fā)展觀為指導,圍繞縣委總體部署,緊密聯(lián)系工作實際,以“推進科學發(fā)展觀,建設(shè)魅力”為主題,廣泛深入地開展大走訪活動,重在解決問題,創(chuàng)新工作思路、舉措,使學習活動真正成為推動工作、促進發(fā)展、創(chuàng)新實踐的過程,奮力開創(chuàng)我鄉(xiāng)工作的新局面。
二、調(diào)研目的
根據(jù)第一階段工作方案要求在精心組織好黨員干部學習培訓的基礎(chǔ)上,按照“黨員干部受教育,科學發(fā)展上水平,人民群眾得實惠”的總體要求,結(jié)合各自的崗位實際、工作實際,不斷加深對科學發(fā)展觀的理解,用科學發(fā)展觀指導實際工作,落實實踐于具體的工作中。
三、調(diào)研走訪
(一)調(diào)研主要方式:調(diào)研走訪采取召開座談會、分析會、設(shè)立意見箱、發(fā)放征求意見表、上門走訪等方式,廣泛征求群眾和上級機關(guān)以及有關(guān)單位對我鄉(xiāng)科學發(fā)展的意見建議,對黨員干部黨性黨風黨紀方面的意見、建議等。要堅持走群眾路線,廣泛聽取意見,并注意采取適當方式,主動征詢縣、鄉(xiāng)兩級黨代表、人大代表、村民代表和服務(wù)對象的意見、建議。
(三)具體要求:
(1)確定調(diào)研課題。各參加對象要結(jié)合各自工作實際確定調(diào)研課題,特別是在影響我鄉(xiāng)發(fā)展大局的重大問題、突出問題、熱點問題等方面選擇確定調(diào)研課題。
(2)領(lǐng)導帶頭調(diào)查研究。鄉(xiāng)領(lǐng)導班子成員要圍繞貫徹落實縣委決策部署、保增長、保民生、保穩(wěn)定、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)改革發(fā)展、富民增收、改進工作作風等問題帶頭深入實際、深入群眾進行調(diào)研。采取上下結(jié)合、點面結(jié)合、正反結(jié)合的方式開展調(diào)研活動,既要做好專題性調(diào)研、經(jīng)驗性調(diào)研,更要做好問題性調(diào)研、差距性調(diào)研,撰寫調(diào)研報告,交流調(diào)研成果,認真聽取廣大黨員群眾的意見,找準存在的突出問題。
(3)廣泛開展走訪活動,問計于民。各參加對象要廣泛征求意見,有針對性的開展走訪活動,記錄好“民情日記”,虛心聽取意見建議,重視反映的問題,了解群眾所思所愿所盼;重點走訪離任村干部、致富能人、軍烈屬、特困戶、留守家庭、殘疾人家庭、長期上訪戶等,認真聽取黨員群眾的意見,切實找準本村存在的突出問題,把調(diào)研走訪與幫助群眾解決實際困難結(jié)合起來。每個參加對象走訪的農(nóng)戶數(shù)不低于15戶。
(4)圍繞調(diào)研課題召開座談會
要對調(diào)研情況進行集中交流,認真梳理,適時召開座談會。要吸收黨代表、人大代表以及老黨員、老村干和村民組長、發(fā)展能人等人參加座談。座談會參加人員不低于20人。與會人員要針對調(diào)研課題,暢所欲言、充分討論。要對征集到的意見、建議進行梳理。
1 引言
單片機交通信號燈模擬控制系統(tǒng)可以用多種技術(shù)手段實現(xiàn)。本文借助于Proteus仿真系統(tǒng)進行系統(tǒng)虛擬開發(fā)成功之后再進行實際操作,可以節(jié)約開發(fā)時間,降低開發(fā)成本,具有很大的靈活性和可擴展性。在國外有包括斯坦福、劍橋等在內(nèi)的幾千家高校將Proteus作為電子工程學位的教學和實驗平臺;在國內(nèi)也有眾多學校正在體驗Proteus的獨一無二的功能并申報教學計劃。該方法具有普遍意義。通過實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn),采用該方法可以大大簡化硬件電路測試和系統(tǒng)調(diào)試過程中電路板制作、元器件安裝、焊接等過程。很明顯,使用該方法可以提高開發(fā)效率、降低開發(fā)成本、提升開發(fā)速度,對單片機系統(tǒng)開發(fā)具有指導意義。
2 基本原理
單片機系統(tǒng)作為一種典型的嵌入式系統(tǒng),其系統(tǒng)設(shè)計包括硬件電路設(shè)計和軟件編程設(shè)計兩個方面,其調(diào)試過程一般分為軟件調(diào)試、硬件測試、系統(tǒng)調(diào)試3個過程。軟件調(diào)試一般比較容易進行,但如果要進行硬件電路測試和系統(tǒng)調(diào)試則比較麻煩,因為要進行這兩個過程必須在電路板設(shè)計制作完成、元器件焊接完畢之后進行。而電路板的制作、元器件的安裝、焊接是費時費力的,如果采用單片機系統(tǒng)的虛擬仿真軟件――Proteus,則不用制作具體的電路板也能夠完成以上工作。
Proteus軟件是來自英國LabcentereleCtrOniCS公司的ED A工具軟件,Proteus軟件有十多年的歷史,在全球廣泛使用,除了其具有和其它EDA工具一樣的原理布圖、PCB自動或人工布線及電路仿真的功能外,其革命性的功能是:將電路仿真和微處理器仿真進行協(xié)同,直接在基于原理圖的虛擬原型上進行處理器編程調(diào)試,并進行功能驗證,通過動態(tài)器件如電機、LED、LCD、開關(guān)等,實時看到運行后的輸入、輸出的效果,配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等,Proteus為我們建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境。Proteus軟件由ISIS和ARES兩個軟件構(gòu)成,其中ISis是原理圖編輯與仿真軟件,ARES是布線編輯軟件。這里主要介紹ISIS軟件。
ISIS軟件的主要特性有:
(1)可以仿真、分析各種模擬器件和集成電路,其最大的特點是可以支持許多型號的單片機仿真,該軟件的單片機仿真庫里有51系列、PIC系列、AVR系列、摩托羅拉的68MHⅡ系列等,Proteus的仿真是基于SPI CE3F5的,因此它也能像其他的EDA軟件那樣進行電路分析,如模擬分析、數(shù)字仿真、混合信號分析、頻率分析等。
(2)提供了虛擬示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、計數(shù)器、電表、虛擬終端等虛擬儀器儀表供選用。
(3)能夠進行原理圖(sCH)的設(shè)計。
(4)能和Keil,Matlab等軟件整合使用,以求達到更好的仿真效果。
3 硬件電路設(shè)計與實現(xiàn)
以單片機交通信號燈模擬控制系統(tǒng)為例,介紹使用Proteus進行單片機交通信號燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真的過程。筆者使用的是Proteus 6 Demo版本。該交通信號燈模擬控制系統(tǒng)硬件主要由AT89C51單片機、片并行8255接口芯片、和紅黃綠LED燈等元器件組成。
和Protel,EWB等軟件相似,繪制原理圖都要先從器件庫里取出所需的元件并在繪圖區(qū)布局好,同時編輯元件的參數(shù),接著進行連線,添加必要的網(wǎng)絡(luò)標識等步驟。運行Proteus的ISIS后出現(xiàn)程序主窗口界面,鼠標左鍵單擊窗口左側(cè)的元器件工具欄的eompo―nent.按鈕,接著再點擊窗口左側(cè)的元器件選擇區(qū)的Pick Divices.按鈕,再在Category欄里點擊Microprocessor I Cs項后,在Results欄里會出現(xiàn)各種類型的CPU器件,找到AT89C51后雙擊,AT89C51就被添加到當前窗口左側(cè)的元器件列表區(qū)了。用同樣的方法依次把并行8255接口芯片、74HC373和紅黃綠LED燈、晶振以及多個電阻、電容等元器件也添加到器件列表區(qū)里。然后再依次點擊列表區(qū)里的器件,單擊左鍵把他們放到繪圖區(qū),右鍵選中元件,并編輯其屬性,合理布局后,進行連線。連線時當鼠標的指針靠近一個對象的引腳時,跟著鼠標的指針就會出現(xiàn)一個“×”提示符號,點擊鼠標左鍵即可畫線了,需要拐彎時點擊一下即可,在終點再點擊確認一下就畫出了一段導線,所有導線畫完后,點擊工具欄的IntersheetTerminal.按鈕,添加上電源和接地符號,原理圖的繪制就完成了。最后,保存設(shè)計文件于C:\Labeenter Electronics\Pro―teus 6\Demonstration\jtxh文件夾,文件名為jtxh.DSN。
4 軟件設(shè)計與實現(xiàn)
本交通信號燈模擬控制系統(tǒng)的軟件的主要功能包括中斷定時的設(shè)置和延時子程序,紅燈亮30秒,綠燈亮25秒,黃燈亮5秒,采用匯編語言編寫,在Keil集成調(diào)試軟件中編輯完成后,以文件名jixh.asm存盤并編譯生成16進制目標文件Jth.Hex。
同樣保存到C:\Labcenter Electronics\proteus6\Demonstration\jtxh文件夾。
5 系統(tǒng)仿真分析
電路原理圖在ISIS里設(shè)計完成,并將系統(tǒng)軟件編譯成jtxh.Hex文件后,下面就可以進行交通信號燈模擬控制系統(tǒng)虛擬仿真了。
在ISIS的原理圖中,右鍵單擊AT89C51將其選中,然后單擊左鍵打開AT89C51的Edit Component對話框,在Program File:選項中選擇文件jtxh.Hex,單擊OK按鈕完成仿真設(shè)置。點擊ISIS下方仿真按鈕的運行按鈕,系統(tǒng)開始運行,實時交通信號。
6 結(jié)束語
單片機交通信號燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真中加入Proteus軟件之后,實現(xiàn)了硬件軟化的目的。將Proteus虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于單片機的教學、實驗與課程設(shè)計中,具有明顯的經(jīng)濟性、可移植性、可推廣性,有利于促進課程和教學改革,更有利于人才的培養(yǎng)。
參考文獻:
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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)26-0130-03
一、“通信原理教學輔助軟件平臺”介紹
《通信原理》課程理論?性強,數(shù)學公式推導多,比較抽象,側(cè)重于對實際通信系統(tǒng)數(shù)學模型的研究,而有關(guān)通信系統(tǒng)實現(xiàn)的內(nèi)容,一般只給出系統(tǒng)實現(xiàn)的思路或框圖,很少介紹具體實現(xiàn),與實際的系統(tǒng)實現(xiàn)距離大,從而增加了學生的學習難度。大部分學生在學完本課程之后,并不能對通信原理講授內(nèi)容做到深刻的理解,基本上是知其然,但是不知其所以然。這使得學生在將理論知識應(yīng)用于實踐時產(chǎn)生較大困難,如在畢業(yè)設(shè)計和創(chuàng)新型實踐中,學生經(jīng)常不知如何下手,一片茫然。雖然有相關(guān)的輔導資料可以查閱,但本科生的學習任務(wù)繁重,自學能力還較差,不能單靠學生努力來改變現(xiàn)狀。目前通信原理課程有配套的實驗教學內(nèi)容,但是大部分實驗內(nèi)容還都是在實驗箱上進行的。一方面,實驗室由于規(guī)模的限制,實驗設(shè)備的臺數(shù)不多,而招生規(guī)模卻在不斷擴大,學生的實驗課時相對有限,所以大部分學生不能得到充分的實踐練習和鍛煉;另一方面,實驗箱平臺所支持的實驗內(nèi)容大都是演示性質(zhì)的,并且實驗項目基本固定,學生只能得到對實際通信設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理的淺顯認識,而對通信系統(tǒng)背后的真正工作原理,以及各設(shè)備之間的相互關(guān)聯(lián)是片面和模糊的。
針對《通信原理》課程面臨的困境,我們課題組開發(fā)了一套基于Matlab語言的“通信原理教學仿真平臺”,同時編寫了“通信原理及仿真實現(xiàn)”教材。圖1是軟件平臺的主界面,圖2是該平臺集成的課程知識點,圖3是第五章內(nèi)容的主界面,本文的“DSB調(diào)制和解調(diào)過程分析”就是基于這部分提供的開放代碼進行的課程設(shè)計。
二、DSB調(diào)制解調(diào)仿真的基本原理
1.課程設(shè)計要求。設(shè)消息信號m(t)為:
m(t)=sinc(100t),|t|≤t■ 0 else
其中t■=0.1s。用這個消息來調(diào)制載波c(t)=cos(2πfct),f■=250,要求完成以下任務(wù):
(1)寫出DSB-SC已調(diào)信號的表達式。
(2)畫出消息信號和已調(diào)信號的時域波形圖、頻譜圖。
(3)將已調(diào)信號進行相干解調(diào),畫出恢復后消息信號的時域波形、頻譜。
(4)假設(shè)已調(diào)信號疊加的噪聲信號,SNR為10dB,進行相干解調(diào)后,畫出恢復后消息信號的時域波形、頻譜,并將(3)和(4)進行比較。
2.DSB調(diào)制解調(diào)原理。抑制載波的雙邊帶調(diào)制(DSB-SC),簡稱DSB,也稱線性調(diào)制是用原始信號去控制高頻載波的振幅,使其隨調(diào)制信號的規(guī)律變化的過程。它是在AM信號中將載波抑制,去掉直流分量,從而輸出抑制載波的雙邊帶信號[1]。其時域表達式為:s(t)=m(t)*cos(2πfct),m(t)是原始信號,f■是載波信號的頻率,與cos(2πfct)相乘得到已調(diào)信號。在頻域上,通過調(diào)制相當于把基帶信號的頻譜搬移到載波中心頻率的附近,已調(diào)信號的頻譜可表示為SDSB(ω)=(1/2)?[M(ω+ω■)+M(ω-ω■)]。該已調(diào)信號經(jīng)過信道的傳輸,疊加噪聲,到達接收端經(jīng)過相干解調(diào)恢復出基帶信號,相干解調(diào)由乘法器和低通濾波器組成。在設(shè)計中,假設(shè)生成的本地載波與接收信號的載波同頻同相,低通濾波器濾的設(shè)計是課程設(shè)計的難點。
3.數(shù)字低通濾波器的設(shè)計。利用MATLAB進行低通濾波器的設(shè)計,其關(guān)鍵是確定基帶信號的通帶和阻帶截止頻率。在MATLAB中設(shè)計濾波器的方式有多種[3][4],本文選擇巴特沃茲低通濾波器。主要用到以下幾個MATLAB內(nèi)部的函數(shù):
[N,wc]=buttord(wp,ws,Rp,As):其中wp,ws分別為通帶和阻帶的截止頻率,取值范圍為0~1,在調(diào)用時對二分之一采樣頻率進行歸一化;Rp為通帶的紋波系數(shù),表示通帶范圍內(nèi)信號的波動幅度,As為阻帶的衰減系數(shù),表示阻帶的衰減幅度;N為低通濾波器的階數(shù),wc為低通濾波器的3dB截止頻率。
[B,A]=butter(N,wc):該函數(shù)的作用是計算濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子分母多項式B和A。得到A和B的值后可以用freqz函數(shù)畫出低通濾波器的頻率響應(yīng)曲線,利用Y=filter(B,A,y)可以得到通過濾波器之后的信號Y,其中y是濾波前的信號。
三、仿真結(jié)果及部分代碼分析
按照課程設(shè)計要求,生成消息信號,其MATLAB仿真代碼如下:
T=0.2;Ts=0.001;N=T/Ts;t=[-N/2:N/2-1]*Ts;x=sinc(100/pi*t);
調(diào)制過程:fc=250;y=x.*cos(2*pi*fc*t);
基帶信號頻譜:fs=1/Ts;df=fs/N;f=[-N/2:N/2-1]*df;X=fftshift(fft(x))/N;
已調(diào)信號頻譜:Y=fftshift(fft(y))/N;仿真結(jié)果如圖4所示。
相干解調(diào):YR=y.*cos(2*pi*fc*t)。
巴特沃斯濾波器設(shè)計:從圖4可見,基帶信號帶寬約為23Hz,因此設(shè)計低通濾波器時,通帶邊緣頻率取為30Hz,又知采樣頻率為1000Hz,則得到wp=30/500;阻帶邊緣頻率取為50Hz,則ws=50/500;Rp=1;As=25;[N_,wc]=buttord(wp,ws,Rp,As);[B,A]=butter(N_,wc);HY=filter(B,A,YR);[H_Y,w]=freqz(B,A,512)。仿真結(jié)果如圖5所示,設(shè)計的低通濾波器有較好頻率響應(yīng),實現(xiàn)了DSB的相干解調(diào)過程。圖6是通過信道傳輸疊加了噪聲之后的解調(diào)過程,可見當信噪比為10dB時,恢復的信號已經(jīng)出現(xiàn)失真。
四、結(jié)束語
在通信原理教學過程中,利用MATLAB仿真軟件將抽象的知識點以圖形圖像方式展示,不僅有利于教師授課,更有利于幫助學生自我學習和動手實踐,能夠有效避免理論教學與實踐教學產(chǎn)生脫節(jié),能幫助學生更好地理解和掌握理論知識,激起學生的學習興趣。本文基于“通信原理教學輔助軟件平臺”,主要利用了軟件中“DSB模擬調(diào)制和解調(diào)”模塊的開放代碼,在MATLAB環(huán)境下模擬了雙邊帶幅度調(diào)制和解調(diào)的基本過程,并重點設(shè)計了低通濾波器,達到了課程設(shè)計的要求,雙邊帶幅度調(diào)制與解調(diào)(DSB)理解更加深刻。通過實踐表明,該“通信原理教學輔助軟件平臺”為通信原理的理論學習提供了一個良好的平臺。
參考文獻:
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