第一篇：“DSP 技 術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與研究

“DSP 技 術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與研究

摘要： 針對(duì)“DSP技術(shù)”課程理論難度大、抽象、不容易理解等特點(diǎn)，本文分析了一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，包括加大綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比重、課外選修實(shí)驗(yàn)和軟硬件相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。實(shí)踐證明，這些方法有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： DSP技術(shù)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)

軟硬件結(jié)合一、相關(guān)課程背景

“DSP技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的目的是使學(xué)生掌握DSP系統(tǒng)的基本原理及其項(xiàng)目設(shè)計(jì)的開發(fā)方法，掌握DSP的工作原理、TMS320C55X系列DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)、片內(nèi)外設(shè)、匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、開發(fā)環(huán)境及其使用方法、常用數(shù)字信號(hào)處理算法的DSP實(shí)現(xiàn)及其在各種系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用等[1]。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握DSP方面的理論知識(shí)，提高分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生有信心也有能力逐步適應(yīng)本領(lǐng)域迅速發(fā)展的需要，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、目前存在的問題

1.“DSP技術(shù)”課程總學(xué)時(shí)數(shù)有限，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)過少，造成有些知識(shí)點(diǎn)講解得不夠深入。目前該門課程一共是45學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)為10學(xué)時(shí)。

2.大部分實(shí)驗(yàn)只采用CCS軟件仿真查看結(jié)果的方式，學(xué)生對(duì)硬件的操作較少，對(duì)DSP硬件結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)計(jì)方法和流程一知半解。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方法

針對(duì)以上出現(xiàn)的問題，結(jié)合多年實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我提出了一些提高“DSP技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的方法。

1.增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量，引入課外選修實(shí)驗(yàn)機(jī)制。由于學(xué)時(shí)有限，課內(nèi)必須完成的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)是10學(xué)時(shí)，有的理論知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)不能涵蓋，學(xué)生理解起來(lái)有些困難。為了讓學(xué)生多動(dòng)手，課題組設(shè)計(jì)了20學(xué)時(shí)的課外實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在課外時(shí)間來(lái)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室能開設(shè)的所有實(shí)驗(yàn)做成電子版實(shí)驗(yàn)講義，該講義包含詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)條件等，學(xué)生可以自主選擇做哪幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。這些資源都掛在網(wǎng)站上，學(xué)生可以自行下載。

2.合理調(diào)整綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。根據(jù)“DSP技術(shù)”實(shí)驗(yàn)大綱的要求，目前實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)是10學(xué)時(shí)，其中6學(xué)時(shí)是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，4學(xué)時(shí)是綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)過程相對(duì)簡(jiǎn)單，學(xué)生機(jī)械地做實(shí)驗(yàn)，實(shí)際操作能力和綜合分析問題的能力沒有提高。我們教研室經(jīng)過多年努力，大力改革調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，適當(dāng)增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比重。綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)課程知識(shí)的實(shí)驗(yàn)。

“DSP技術(shù)”理論課程開設(shè)時(shí)間安排在大三學(xué)年，這時(shí)學(xué)生已經(jīng)學(xué)完“數(shù)字信號(hào)處理”、“數(shù)字電路”、“EDA原理”等相關(guān)課程，同時(shí)學(xué)習(xí)了用于軟件仿真的C語(yǔ)言、MATLAB語(yǔ)言等，具備了開發(fā)信號(hào)處理系統(tǒng)的潛能。同時(shí)DSP技術(shù)涉及的知識(shí)非常廣泛，新算法層出不窮，有關(guān)器件推陳出新。因此，可以說“DSP技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課程是電子信息類本科生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，要求學(xué)生從工程設(shè)計(jì)選題、方案設(shè)計(jì)、編程、信號(hào)仿真和工程設(shè)計(jì)DSP實(shí)現(xiàn)，完全由學(xué)生獨(dú)立完成。綜合性實(shí)驗(yàn)以學(xué)生為主體，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，全面提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

3.硬件設(shè)計(jì)和軟件仿真相結(jié)合，與DSP課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生硬件電路設(shè)計(jì)能力和CCS的使用能力。給學(xué)生布置題目為“基于TMS320VC5509DSP最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的大作業(yè)，要求學(xué)生從整體設(shè)計(jì)到各部分的具體實(shí)現(xiàn)都親力親為。通過設(shè)計(jì)DSP最小系統(tǒng)，使學(xué)生掌握DSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程、PCB原理圖的設(shè)計(jì)、DSP硬件結(jié)構(gòu)、基本電路的設(shè)計(jì)、硬件電路調(diào)試和CCS軟件的使用等。通過設(shè)計(jì)DSP最小系統(tǒng)，有助于學(xué)生理解DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)、片內(nèi)外設(shè)、DSP設(shè)計(jì)流程、基本方法、開發(fā)環(huán)境CCS的使用方法，提高學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力、分析能力、實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。同時(shí)，開設(shè)了基于DSP平臺(tái)的課程設(shè)計(jì)和基于DSP平臺(tái)的圖像語(yǔ)音等相關(guān)內(nèi)容的畢業(yè)設(shè)計(jì)[2]，讓部分學(xué)生集中一段時(shí)間花在DSP實(shí)驗(yàn)上。從應(yīng)用角度出發(fā)，采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程，鍛煉學(xué)生的實(shí)際工程開發(fā)能力，這樣教學(xué)效果會(huì)更好。

4.開展課外科技活動(dòng)?！癉SP技術(shù)”課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，必須加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。但從目前的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)來(lái)看，有些學(xué)生基本掌握了DSP的簡(jiǎn)單開發(fā)運(yùn)用，但是還有一部分學(xué)生對(duì)DSP興趣很濃厚，并不滿足于現(xiàn)有的課堂教學(xué)。針對(duì)這類學(xué)生，我們可以開放DSP實(shí)驗(yàn)室，開展一些課外科技活動(dòng)，給他們?cè)O(shè)計(jì)一些系統(tǒng)級(jí)的題目，或讓他們參與到教師的科研項(xiàng)目中。以實(shí)踐課題為主，開展實(shí)踐訓(xùn)練，使部分學(xué)生能夠?qū)?shí)際的DSP開發(fā)技術(shù)有較深入的研究。

四、結(jié)語(yǔ)

本文探索的一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法能提高學(xué)生對(duì)理論的認(rèn)識(shí)，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲望，激發(fā)學(xué)習(xí)“DSP技術(shù)”課程的興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，提高教學(xué)質(zhì)量，受到任課教師和學(xué)生的一致好評(píng)，使學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得到提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙洪亮，等.TMS320C55xDSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2010.[2]洪波，等.基于創(chuàng)新理念的DSP課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，33（10）：215-217.

第二篇：DSP技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

一 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：CCS 的使用與簡(jiǎn)單應(yīng)用程序的調(diào)試

1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉 CCS 集成開發(fā)環(huán)境，掌握工程的生成方法； 2.熟悉 SEED-DEC5416 實(shí)驗(yàn)環(huán)境； 3.掌握 CCS 集成開發(fā)環(huán)境的調(diào)試方法； 1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.DSP源文件的建立； 2.DSP程序工程文件的建立；

3.學(xué)習(xí)使用CCS集成開發(fā)工具的調(diào)試工具； 1.3 實(shí)驗(yàn)知識(shí)背景 1.3.1 CCS 簡(jiǎn)介

1.CCS 提供了配置、建立、調(diào)試、跟蹤和分析程序的工具，它便于實(shí)時(shí)、嵌入式信號(hào)處理程序的編制和測(cè)試，它能夠加速開發(fā)進(jìn)程，提高工作效率。CCS提供了基本的代碼生成工具，它們具有一系列的調(diào)試、分析能力。CCS 支持如下所示的開發(fā)周期的所有階段 1.3.1 CCS 簡(jiǎn)介

1.CCS 提供了配置、建立、調(diào)試、跟蹤和分析程序的工具，它便于實(shí)時(shí)、嵌入式信號(hào)處理程序的編制和測(cè)試，它能夠加速開發(fā)進(jìn)程，提高工作效率。CCS提供了基本的代碼生成工具，它們具有一系列的調(diào)試、分析能力。CCS 支持如下所示的開發(fā)周期的所有階段

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2.CCS窗口介紹

1.3.2 CCS 常用文件介紹

使用CCS時(shí)，經(jīng)常遇見下述擴(kuò)展名文件：

1.project.mak:

CCS使用的工程文件

2.program.c:

C程序源文件

3.program.asm:

匯編程序源文件

4.filename.h:

C程序的頭文件，包含DSP/BIOS API模塊的頭文件

5.filename.lib:

庫(kù)文件

6.project.cmd:

連接命令文件

7.program.obj:

由源文件編譯或匯編而得的目標(biāo)文件

8.program.out:

（經(jīng)完整的編譯、匯編以及連接的）可執(zhí)行文件

9.project.wks:

存儲(chǔ)環(huán)境設(shè)置信息的工作區(qū)文件

保存配置文件時(shí)將產(chǎn)生下列文件：

1.programcfg.cmd:

連接器命令文件

2.programcfg.h54:

匯編頭文件

3.programcfg.s54:

匯編源文件

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1.3.3 CCS 常用指令簡(jiǎn)介

1．設(shè)置斷點(diǎn)。

將光標(biāo)放置在需要設(shè)置斷點(diǎn)的程序行前，選擇 Debug→Breakpoints，即完成可一個(gè)斷點(diǎn)的設(shè)置。

2．CCS 提供 3 種方法復(fù)位目標(biāo)板

1)Reset DSP：

Debug →Reset D，初始化所有的寄存器內(nèi)容并暫停運(yùn)行中的程序。使用此命令后，要重新裝載.out 文 件后，在執(zhí)行程序。

2)Restart：

Debug → Restart，將 PC 值恢復(fù)到當(dāng)前載入程序的入口地址。

3)Go main：

Debug →Go main，將程序運(yùn)行到主程序的入口處暫停。

3．CCS 提供 4 種執(zhí)行操作

1)執(zhí)行執(zhí)行：

Debug →Run，程序運(yùn)行直到遇到斷點(diǎn)為止。

2)暫停執(zhí)行：

Debug →Halt，程序停止運(yùn)行。

3)動(dòng)畫執(zhí)行：

Debug →Animate，用戶反復(fù)運(yùn)行程序，直到遇到斷點(diǎn)為止。

4)自由執(zhí)行：

Debug →Run Free，禁止所有斷點(diǎn)運(yùn)行程序。

4．CCS 提供 4 種單步執(zhí)行操作

1)單步進(jìn)入：Debug →step into，快捷鍵 F8，當(dāng)調(diào)試語(yǔ)句不是

基本的匯編指令時(shí)，此操作進(jìn)入語(yǔ)句內(nèi)部。

2)單步執(zhí)行：Debug → step Over，此命令將函數(shù)或子函數(shù)當(dāng)作

一條語(yǔ)句執(zhí)行，不進(jìn)入內(nèi)部調(diào)試。

3)單步跳出：Debug →step Out，此命令作用為從子程序中跳出

4)執(zhí)行到光標(biāo)處： Debug → Run to Cursor，快捷鍵 crtl+F10，此命令作用為將程序運(yùn)行到光標(biāo)處。

5．內(nèi)存、寄存器與變量的操作

1)查看變量

使用 view →Watch Window 命令

2)查看寄存器

使用 view →Registers →CPU Registers 命令

3)查看內(nèi)存

使用 view →memory 命令

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6．Graph 的設(shè)置即圖形顯示

1)選擇View →Graph →Time/Frequency。

2)在彈出的Graph Property Dialog對(duì)話窗中，將 Graph Title，Start Address，Acquisition Buffer Size，Display Data Size，DSP Data Type等的屬性可改變?yōu)槿缦聢D所示（也可根據(jù)具體需要設(shè)置屬性）。向下滾動(dòng)右側(cè)的滾動(dòng)條或調(diào)整 dialog 框的大小可看到所有的屬性。1.4 實(shí)驗(yàn)步驟

1）.將 DSP 仿真器與計(jì)算機(jī)連接好；

2）.將 DSP 仿真器的 JTAG 插頭與 SEED-DEC5416 單元的 J1 相連接；

3）.啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后，打開 SEED-DTK_DBD 的電源。觀察SEED-DTK-IO1 單元的＋5V，＋3.3V，＋15V，－15V 的電源指示燈，SEED_DEC5416 的 D2 以及 SEED-DSK2812 的 D2 是否均亮；若有不亮的，請(qǐng)斷開電源，檢查電源。4）.雙擊圖標(biāo)進(jìn)入 CCS 環(huán)境。

下面按照原文件、工程文件以及編譯條件的設(shè)置來(lái)分別介紹一下 CCS 的使用。

1.4.1 創(chuàng)建源文件

1）．打開 CCS 選擇 File →New →Source File 命令 2）．編寫源代碼并保存

3）．保存源程序名為 math.c，選擇 File →Save 4）．創(chuàng)建其他源程序（如.cmd）可重復(fù)上述步驟。

1.4.2 創(chuàng)建工程文件

1.打開 CCS，點(diǎn)擊 Project-->New,創(chuàng)建一個(gè)新工程，其中工程名及路徑可任意指定 2.彈出如下對(duì)話框：

3.在 Project 中填入工程名，Location 中輸入工程路徑；其余按照默認(rèn)選項(xiàng)，點(diǎn)擊完成即可完成工程創(chuàng)建。

4點(diǎn)擊 Project 選擇 add files to project,添加工程所需文件。

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5.在彈出的對(duì)話框中的下拉菜單中分別選擇.c 點(diǎn)擊打開，即可添加源程序XXX.c 添加到工程中。

6.同樣的方法可以添加文件 XXX.cmd、XXX.lib 到工程中；在下面窗口中可以看到 XXX.c、XXX.cmd、XXX.lib 文件已經(jīng)加到工程文件中。

7.以下操作可使您對(duì)工程中的文件進(jìn)行打開、刪除、查看屬性等操作

1.4.3 設(shè)置編譯與連接選項(xiàng) 1． 點(diǎn)擊Project選擇Build Opitions 2． 在彈出的對(duì)話框中設(shè)置相應(yīng)的編譯參數(shù)，一般情況下，按默認(rèn)值就可以；

3． 在彈出的對(duì)話框中選擇連接的參數(shù)設(shè)置，設(shè)置輸出文件名，堆棧的大小以及初始化的方式。

1.4.4 工程編譯與調(diào)試

1． 點(diǎn)擊Project→Buildall，對(duì)工程進(jìn)行編譯，如正確則生成out文件；

若是修改程序，可以使用 Project → Build 命令，進(jìn)行編譯連接，它只對(duì)修改部分做編譯連接工作?？晒?jié)省編譯與連接的時(shí)間。編譯通過，生成.out 文件。2． 點(diǎn)擊File→loadprogram，在彈出的對(duì)話框中載入debug 文件夾下 的.out 可執(zhí)行文件。3． 裝載完畢

4．點(diǎn)擊debug →Go Main回到C程序的入口

5． 打開 File →Workspace →Save Workspace 保存調(diào)試環(huán)境，以便下次調(diào)試時(shí)不需要重新進(jìn)行設(shè)置。只要 File →Workspace →LoadWorkspace 即可恢復(fù)當(dāng)前設(shè)置 1.5完成簡(jiǎn)單應(yīng)用程序的調(diào)試 1.6記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1.7完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

二.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 按鍵中斷顯示實(shí)驗(yàn)

3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．了解D SP外部中斷的使用，中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)方法;2．掌握DSP中斷向量表的劃分。3.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備

計(jì)算機(jī);

DSP硬件仿真器;

SZ-DSPF開發(fā)教學(xué)平臺(tái)。3.3實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)置

做實(shí)驗(yàn)之前，需要接通該實(shí)驗(yàn)所需的硬件電路，木實(shí)驗(yàn)為:先將實(shí)驗(yàn)箱上的電源開關(guān)“MS2“,”MS3 “和”MS4”按下，再將機(jī)箱右側(cè)的船型開關(guān)往“I”方向打開電源;SZ-5416的主控模塊上的J7，J9，J4，J16短接;在“設(shè)置模塊”中將“A”和“C”設(shè)置為“1”。然后開始做實(shí)驗(yàn)，注意在做D SP實(shí)驗(yàn)時(shí)一開始按了SZ-5416的主控模塊上的K1硬件復(fù)位后，程序運(yùn)行中不要再按復(fù)位鍵，以免實(shí)驗(yàn)由十D SP復(fù)位而失敗。3.4實(shí)驗(yàn)原理及說明

本實(shí)驗(yàn)采用鍵盤中斷，當(dāng)有鍵按下時(shí)一給DSP一個(gè)中斷信號(hào)（INT2）DSP通過此I/O端口地址COOlh讀鍵值，在讀取鍵值后由數(shù)碼管顯T出來(lái)。硬件原理圖請(qǐng)參考“SZ-LK板”的說明，邏輯關(guān)系請(qǐng)參考第二章邏輯分析5416部分，數(shù)據(jù)流程請(qǐng)參考第五章中的數(shù)碼管和按鍵。中斷標(biāo)志寄存器(IFR}，中斷屏蔽寄存器(IMR} 3.5實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)測(cè)試鍵盤的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)行程序依次按鍵1-8，數(shù)碼管依次顯T 7-0，中間鍵一一對(duì)應(yīng)，任意按一鍵，其對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯不相應(yīng)的數(shù)字。

步驟: 1．啟動(dòng)CCS}編寫實(shí)驗(yàn)程序代碼(可參考隨機(jī)光盤中的例程alldsp4h2keptest，進(jìn)行編譯并加載到DSP中。

2．采用單步運(yùn)行或執(zhí)行到光標(biāo)處，或全速運(yùn)行。觀察其結(jié)果。(具體請(qǐng)參考實(shí)驗(yàn)一)

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3.6實(shí)驗(yàn)程序框圖

3.7完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)思考

1.分析下例指令的特點(diǎn)POPD, POPM, PSHD PUSHM?

2.分析中斷管理流程及中斷向量表的特點(diǎn)

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三、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)

4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解 DSP 匯編程序的構(gòu)成； 2.了解 DSP 程序各段的含義；

3.熟悉在匯編條件下如何編寫中斷服務(wù)程序； 4.了解串行通訊的過程

5.掌握長(zhǎng)時(shí)間間隔的定時(shí)器的處理。6.掌握片內(nèi)外設(shè)的設(shè)置方法。

4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.DSP 的初始設(shè)置；

2.DSP 中斷向量表的建立； 3.定時(shí)中斷的編寫；

4.查詢方式異步串口程序的編寫。

4.3 實(shí)驗(yàn)要求

能夠掌據(jù)匯編語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)。正確進(jìn)行異步串口的通訊與定時(shí)器的設(shè)置。能夠與系統(tǒng)正確通訊。通過 LCD 與鍵盤可以控制定時(shí)器的運(yùn)行。

4.4 實(shí)驗(yàn)程序功能與結(jié)構(gòu)說明

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4.5.實(shí)驗(yàn)步驟

首先將光盤下 03.Examples of

Program 04.SEED_DTK-DBD 調(diào)試實(shí)驗(yàn)程 序目錄下的 CCS-Timer 的文件夾拷貝到 D：盤根目錄下。

1.將 DSP 仿真器與計(jì)算機(jī)連接好；

2.將 DSP 仿真器的 JTAG 插頭與

SEED-DEC5416 單元的 J1 相連接；

3.啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后，打開 SEED-DTK_DBD 的電源。觀察

SEED-DTK-IO1 單元的＋5V，＋3.3V，＋15V，－15V 的電源指示燈，SEED_DEC5416 的 D2 以及 SEED-DSK2812 的 D2 是否均亮；若有不亮的，請(qǐng)斷開電源，檢查電源。

4.打開 CCS，進(jìn)入 CCS 的操作環(huán)境。5.裝入 timer.pjt 工程文件，添加 dtk-boot.gel 文件。

6.裝載程序 timer.out，進(jìn)行調(diào)試。

7.在程序的第 101 行“i=i+1;”處設(shè)置斷點(diǎn)。

8.運(yùn)行程序，程序會(huì)停在斷點(diǎn)處，表明已進(jìn)入定時(shí)器中斷。繼續(xù)運(yùn)行程序，程序每次都會(huì)停在斷點(diǎn)處。實(shí)驗(yàn)者可根據(jù)自己的需要改變周期寄存器的

值，從而控制每次進(jìn)中斷的時(shí)間。

4.6 思考題

理解 DSP 程序的編寫過程，如何編寫中斷程序？ 四． 綜合性實(shí)驗(yàn)

FIR濾波器的設(shè)計(jì)

8.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解F工R濾波器的原理及使用方法;

2.了解使用Matlab語(yǔ)言設(shè)計(jì)F工RR濾波器的方法;3.了解DSP對(duì)F工R濾波器的設(shè)計(jì)及編程方法;4．熟悉對(duì)F工R濾波器的調(diào)試方法;8.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

本試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)濾波器采樣頻率為1000hz,截n頻率300hz的低通濾波器。設(shè)計(jì)F工R濾波器實(shí)現(xiàn)上面要求。輸入信號(hào)頻率合成信號(hào)，目的是通過我們?cè)O(shè)計(jì)的濾波器將高頻信號(hào)濾掉，余下低頻的信號(hào)成分，達(dá)到濾波的效果。8.3實(shí)驗(yàn)原理

一個(gè)線性位移不變系統(tǒng)的輸出序列Y(}>和輸入序列X(}>之間的關(guān)系，應(yīng)滿足常系數(shù)線性差分方程:

湖南工學(xué)院教案用紙 p FIR濾波器的單位沖激響應(yīng)h(n)為有限長(zhǎng)序列。若h(n)為實(shí)數(shù)，且滿足偶對(duì)稱或奇對(duì)稱的條件，則FIR濾波器具有線性相位特性。

N—偶數(shù)

在數(shù)字濾波器中，F(xiàn)IR濾波器具有如下幾個(gè)主要特點(diǎn): ①FIR濾波器無(wú)反饋回路，是一種無(wú)條件穩(wěn)定系統(tǒng);②FIR濾波器可以設(shè)計(jì)成具有線性相位特性。

本實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的就是一種偶對(duì)稱的線性相位濾波器。程序算法實(shí)現(xiàn)采用循環(huán)緩沖區(qū)法。

算法原理: ①在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中開辟一個(gè)N個(gè)單元的緩沖區(qū)(滑窗)，用來(lái)存放最新的N個(gè)輸入樣本;②從最新樣本開始取數(shù);③讀完最老樣本后，輸入最新樣本來(lái)代替最老樣本，而其他數(shù)據(jù)位置不變;④用BK寄存器對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行間接尋址，使緩沖區(qū)地址首尾相鄰。

8.4程序設(shè)計(jì)

1.濾波器的Matlab 編寫matlab程序，語(yǔ)言設(shè)計(jì)生成F工R濾波器系數(shù)后，附到DSP匯編語(yǔ)言程序中。主程序如

f=[0 0.6 0.6 1];m=[1 1 0 0] b=firls(36, f, m)freqz(b, 1, 512)b二b*2^ 15 2.輸入信號(hào)程序，文件名為firinput.3.DSP匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。匯編源文件fir.asm，中斷向量表vectoes.asm和鏈接命令文件fir.cmd組成。

8.5實(shí)驗(yàn)步驟

1.打開ccs，新建立一上程文件fir.Pjt.2.將匯編源文件fir.asm、中斷向量表vectors.asm和鏈接命令文件fir.cmd添加到fir.pjt中。

3.在project菜單下選擇build options選項(xiàng)，選取Linker選項(xiàng)，調(diào)整為

-q-c –m,.Debugf ir.Map,-o,.Debugf ir.out“-w一x。點(diǎn)擊編譯，鏈接圖標(biāo)，通過后生成fir.out文件和f irr.map文件，其余選項(xiàng).丁默認(rèn)。

湖南工學(xué)院教案用紙 p 4.在file菜單下，選擇load program選項(xiàng)，將生成的fir.out文件裝載 到DSP中。

5.運(yùn)行程序，在view菜單下選擇watch window選項(xiàng)來(lái)觀測(cè)變量值。依次輸入input和output來(lái)觀測(cè)輸入輸出變量值，這兩個(gè)變量分別為濾波前的輸入數(shù)據(jù)和濾波后輸出數(shù)據(jù)的首地址。

6.在view菜單下選擇graph/time frequence,彈出如下對(duì)話框。按照要求，設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)，來(lái)觀測(cè)輸入和輸出數(shù)據(jù)的波形。7.具體調(diào)試執(zhí)行程序時(shí)，使用斷點(diǎn)，單步執(zhí)行等方式。} v }r.}.}xm }-}o'r nmsuwr,}rv;yxirxn}

8.6記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果

8.7完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告及思考題

1.為什么要對(duì)matlab程序生成的系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)? 2.試改變輸入的信號(hào)(保證一個(gè)頻率在通帶范圍內(nèi)，一個(gè)在通帶范圍外)，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)調(diào)整，然后在CCS底下觀測(cè)看輸入數(shù)據(jù)波形。

3.進(jìn)行濾波器系數(shù)的調(diào)整再進(jìn)行相應(yīng)濾波，然后在CCS底下看輸出數(shù)據(jù)波形情況有何變化。

第三篇：細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與研究

細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與研究

摘要：進(jìn)行了以開設(shè)“三性”實(shí)驗(yàn)為內(nèi)容的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。幾年的教學(xué)實(shí)踐表明，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)了他們發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。

關(guān)鍵詞細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革綜合性設(shè)計(jì)性探索研究性

中圖分類號(hào)：G642.423文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：

作者簡(jiǎn)介：張子峰（1975-），男，江蘇無(wú)錫人，講師，碩士，主要研究方向：細(xì)胞生物學(xué)。

細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)學(xué)科，其對(duì)學(xué)生的生命科學(xué)知識(shí)、能力、素質(zhì)的發(fā)展具有直接和長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。近年來(lái)，細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)、分子生物學(xué)的聯(lián)系日趨密切，新理論、新概念、新技術(shù)層出不窮，使得細(xì)胞生物學(xué)理論發(fā)展非常迅速，然而目前細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍滯后于理論課，存在著種種缺陷：實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單調(diào)，學(xué)生處于被動(dòng)地位，難以激發(fā)其積極性和主動(dòng)性；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單

一、缺乏綜合性，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[1-3]。隨著教學(xué)形勢(shì)和任務(wù)的改變，這種教學(xué)模式的弊端畢顯無(wú)疑，嚴(yán)重影響了該學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的提高。

我們對(duì)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了改革探索，開設(shè)了“三性”實(shí)驗(yàn)。所謂“三性”實(shí)驗(yàn)，即綜合性、設(shè)計(jì)性和探索研究性實(shí)驗(yàn)?！叭浴睂?shí)驗(yàn)的開設(shè)著眼于學(xué)生在學(xué)習(xí)了一定的理論知識(shí)基礎(chǔ)上為他們創(chuàng)造一定的科學(xué)研究環(huán)境和條件，讓他們?cè)谘芯磕骋粏栴}的過程中融合所學(xué)知識(shí)，有目

的地自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，使其由“知”轉(zhuǎn)化為“用”，同時(shí)在用中學(xué)，獲得創(chuàng)新能力，提高自身的綜合素質(zhì)。以此推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，使實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正成為實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)基地[4]。1“三性”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)思想和特點(diǎn) 1.1科研的初步訓(xùn)練

一般實(shí)驗(yàn)不要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)、分析資料，也不要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，他們進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后只是按教師的板書或者實(shí)驗(yàn)教材上的步驟按部就班地完成操作，最后寫出一篇模式化的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)模式顯然不能培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。“三性”實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)，分析、匯總資料，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。從實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)操作的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要求學(xué)生自己完成，學(xué)生的科研能力得到了全程的訓(xùn)練。1.2綜合能力的培養(yǎng)

一般實(shí)驗(yàn)學(xué)生處于被動(dòng)地位，實(shí)驗(yàn)原理由教師介紹，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作由教師完成，實(shí)驗(yàn)操作步驟也是現(xiàn)成的，甚至實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是有模式可以套用的。在這種情況下，學(xué)生不會(huì)去主動(dòng)思考，不會(huì)主動(dòng)提出問題，更不可能去主動(dòng)分析和解決問題?！叭浴睂?shí)驗(yàn)是由學(xué)生自己全程實(shí)施的，從頭到尾會(huì)出現(xiàn)許多問題，這些都得學(xué)生自己想辦法去解決（教師只是提出指導(dǎo)性意見，具體由學(xué)生自己去解決）。在此過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力，乃至和其他同學(xué)的交流和協(xié)調(diào)能力得到了提高，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力。

1.3科學(xué)思維的培養(yǎng)

一般實(shí)驗(yàn)學(xué)生按章操作，他們不會(huì)去深入探討這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。實(shí)

驗(yàn)不成功則把原因歸為自己操作不當(dāng)，不會(huì)去思考實(shí)驗(yàn)的影響因素有那些，不會(huì)去進(jìn)行總結(jié)歸納，不會(huì)去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的調(diào)整?！叭浴睂?shí)驗(yàn)則不但要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路，當(dāng)實(shí)驗(yàn)失敗后，還要求他們自己找出原因，進(jìn)行調(diào)整，有時(shí)甚至是全面的調(diào)整。在調(diào)整過程中，學(xué)生的科學(xué)思維得到了訓(xùn)練。

2“三性”實(shí)驗(yàn)的實(shí)施 2.1“三性”實(shí)驗(yàn)課題的選擇

“三性”實(shí)驗(yàn)課題的選擇，要根據(jù)學(xué)生已掌握的知識(shí)基礎(chǔ)和已具備的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，最好結(jié)合教師自己的研究課題來(lái)確定。課題的深度和廣度都要有適當(dāng)?shù)目紤]，還應(yīng)該具有一定的實(shí)用性。如果選題太簡(jiǎn)單，則不能達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生能力和思維的目的；選題太復(fù)雜，學(xué)生占用時(shí)間過多，而且會(huì)覺得無(wú)從下手，也挫傷了他們的積極性。所以選題要符合學(xué)生及實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際，使實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌瓿?，使學(xué)生既長(zhǎng)技能又有興趣，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維和能力。我們根據(jù)學(xué)生、實(shí)驗(yàn)室及教師三方面的實(shí)際情況，將“動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)與觀察”作為綜合實(shí)驗(yàn)的選題（學(xué)生自定培養(yǎng)細(xì)胞的種類）；將教師自身研究課題的內(nèi)容作為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的選題范圍（學(xué)生在此范圍內(nèi)自定題目與研究?jī)?nèi)容）；探索研究性實(shí)驗(yàn)課題則由學(xué)生自定（學(xué)生自身感興趣而確實(shí)有能力完成的研究?jī)?nèi)容）。2.2“三性”實(shí)驗(yàn)的操作

為了不打亂正常的教學(xué)秩序，我們把“三性”實(shí)驗(yàn)定在開設(shè)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)期的中間兩個(gè)月內(nèi)完成，而具體的操作時(shí)間則根據(jù)每組學(xué)生的具體情況由他們自由安排?！叭浴睂?shí)驗(yàn)分三個(gè)階段來(lái)實(shí)施：第一階段，學(xué)生

根據(jù)選題，查閱文獻(xiàn)、分析匯總資料，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并將實(shí)驗(yàn)方案交教師審核，教師將意見反饋給學(xué)生，學(xué)生修改方案，直到方案切實(shí)可行。我們?cè)趯W(xué)期開始就將開設(shè)“三性”實(shí)驗(yàn)的選題方式和要求通知學(xué)生，要求他們利用課余時(shí)間查閱相關(guān)資料，了解所選課題的背景知識(shí)，著 [1] [2] 手考慮實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。在“三性”實(shí)驗(yàn)開始操作前兩周提醒學(xué)生，必須在這兩周內(nèi)向教師上交實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)教師指導(dǎo)完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。第二階段，學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作，包括實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備，各種試劑的配制，實(shí)驗(yàn)步驟的操作，最后得出結(jié)果。教師根據(jù)每組學(xué)生上報(bào)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)籌安排，并在實(shí)驗(yàn)設(shè)備和藥品試劑方面給學(xué)生以保障。第三階段，同組學(xué)生匯總結(jié)果，進(jìn)

行總結(jié)討論（可以邀請(qǐng)教師參加，但應(yīng)注意“學(xué)生為主體”的原則，立足于啟發(fā)引導(dǎo)，抓住關(guān)鍵時(shí)機(jī)進(jìn)行指導(dǎo)）。最后，學(xué)生根據(jù)討論意見，完成一篇科研論文。

2.3“三性”實(shí)驗(yàn)的管理模式

“三性”實(shí)驗(yàn)實(shí)行學(xué)生自我管理的模式，將他們分為實(shí)驗(yàn)小組，每組3-4人，每組推選1位組長(zhǎng)，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)和教師溝通。每班成立一個(gè)班長(zhǎng)負(fù)責(zé)制的實(shí)驗(yàn)管理小組，成員為每小組的組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)安排相關(guān)同學(xué)配合教師完成以下工作：（1）實(shí)驗(yàn)前領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)試劑和器具；（2）實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)室的水電、藥品安全、儀器使用和登記情況、清潔衛(wèi)生；（3）實(shí)驗(yàn)完成后整理實(shí)驗(yàn)室。

2.4實(shí)驗(yàn)論文的寫作

科學(xué)論文和實(shí)驗(yàn)報(bào)告都是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的記錄和總結(jié)，但兩者要求不同。實(shí)

驗(yàn)報(bào)告只要求報(bào)告實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，而科學(xué)論文則是總結(jié)科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的文獻(xiàn)。大多數(shù)學(xué)生對(duì)如何寫科學(xué)論文感到無(wú)從下手，因此教師應(yīng)該對(duì)他們進(jìn)行指導(dǎo)。首先，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生查閱資料的方法、相關(guān)資料的刊物名稱，并介紹幾篇與選題內(nèi)容相關(guān)的論文范例。同時(shí)，教師要將科學(xué)論文的寫作要求詳細(xì)而清晰地告訴學(xué)生。學(xué)生科學(xué)論文要在教師的指導(dǎo)下反復(fù)修改，力求實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳實(shí)、完整，表達(dá)準(zhǔn)確，分析清晰透徹。3“三性”實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)

對(duì)學(xué)生“三性”實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)應(yīng)綜合考慮方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程和課題論文3方面的因素給出成績(jī)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和課題論文是按組為單位上交的，但要求對(duì)每位學(xué)生的分工予以說明，最后附上每位學(xué)生的總結(jié)、心得和自評(píng)報(bào)告。我們制定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下表：

表1實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目 標(biāo)準(zhǔn) 分值 查閱資料

方案設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

課題論文

平時(shí)表現(xiàn)

完整、全面

思路清晰、合理、有創(chuàng)意

規(guī)范、能分析解決問題

詳實(shí)、準(zhǔn)確

格式規(guī)范、條理清楚、表達(dá)準(zhǔn)確

積極主動(dòng)、善于和教師同學(xué)交流協(xié)調(diào) 10 20 30 10 20 10

4“三性”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果

我們從2001級(jí)本科生開始開設(shè)“三性”實(shí)驗(yàn)，截止到2005年第一學(xué)期，參加學(xué)生共計(jì)600人。我們對(duì)他們發(fā)出調(diào)查問卷600份，收回600份，結(jié)果如下：

表2“三性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

內(nèi)容 是（）否（）

1、你對(duì)“三性”實(shí)驗(yàn)是否感興趣 578（96.33）22（3.67）

2、是否培養(yǎng)了動(dòng)手能力及解決問題的能力 523（87.17）77（12.83）

3、是否激發(fā)了創(chuàng)新思維 516（86）84（14）

4、是否培養(yǎng)了科研能力 495（82.5）105（17.5）

5、是否培養(yǎng)了綜合素質(zhì) 554（92.33）46（7.67）

從調(diào)查的結(jié)果來(lái)看，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的認(rèn)識(shí)和態(tài)度較為積極，具有教強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和探索精神，并希望自己的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)得到較好的培養(yǎng)，而“三性”實(shí)驗(yàn)的開設(shè)較好地達(dá)到了這一目的。5“三性”實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中存在的問題及改進(jìn)

“三性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式尚處于摸索階段，從教師和學(xué)生的思想認(rèn)識(shí)到具體實(shí)施過程還存在著一系列問題。5.1學(xué)生的思想認(rèn)識(shí)

從問卷調(diào)查結(jié)果來(lái)看，大多數(shù)學(xué)生對(duì)這一新型的教學(xué)模式感到興趣昂然，積極性和主動(dòng)性很高，也的確在實(shí)驗(yàn)中鍛煉他們的綜合能力。然而部分學(xué)生對(duì)“三性”實(shí)驗(yàn)的重要性和意義認(rèn)識(shí)不清，思維還停留在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的模式中，碰到問題不主動(dòng)去分析、解決，而是等待教師的解答或者依賴別的同學(xué)。因此，教師有必要在“三性”實(shí)驗(yàn)中改革對(duì)學(xué)生考核方式。教師在考核時(shí)不僅僅要看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)論文，更要加強(qiáng)考核他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中的分析解決問題的能力以及和別的同學(xué)的交流和協(xié)調(diào)能力。5.2對(duì)教師的要求

“三性”實(shí)驗(yàn)對(duì)教師的素質(zhì)提出了更高的要求，要求教師理論知識(shí)較全面、豐富；要求教師對(duì)學(xué)科領(lǐng)域的研究進(jìn)展有一定的了解；要求教師較全面的熟悉實(shí)驗(yàn)的技術(shù)操作工作，能指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教師在實(shí)驗(yàn)前要化更大的工夫去備課，明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的和思路，預(yù)想實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題和對(duì)策，同時(shí)要熟練掌握實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，能正確自如的指導(dǎo)學(xué)生。5.3實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)室的有序運(yùn)行和管理

實(shí)驗(yàn)過程中常出現(xiàn)藥品和儀器使用的混亂和短缺現(xiàn)象。教師和實(shí)驗(yàn)室人員必須相互協(xié)作，密切配合，開始實(shí)驗(yàn)前調(diào)試儀器，準(zhǔn)備好學(xué)生所需的藥品，以保證實(shí)驗(yàn)的正常運(yùn)行。另外，要加強(qiáng)學(xué)生的自我管理，儀器和藥品必須有專人負(fù)責(zé)，使用要登記。

“三性”實(shí)驗(yàn)的開設(shè)為學(xué)生提供了更多更廣闊的創(chuàng)新空間，能有效地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。但是“三性”實(shí)驗(yàn)在教學(xué)的內(nèi)容、形式、實(shí)施操作等方面還存在著許多值得我們探討的問題。在以后的教學(xué)中，我們將繼續(xù)探索。

參考文獻(xiàn)

[1]李艷紅.細(xì)胞生物學(xué)和細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì).實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2004,23(7):65-67.[2]張曉云,周汝濱,李永泉.醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)改革的實(shí)踐與思考.廣東醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,22:30-31.[3]張儉,劉勝貴.細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教改探索.黔東南民族師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2005,23(3):71-72.[4]曹中一.“三性”實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵與特征.實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2003,4:10-12.

第四篇：現(xiàn)代教育技術(shù)支持下中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)研究

現(xiàn)代教育技術(shù)支持下中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)研究

[內(nèi)容摘要]本文通過計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)教學(xué)媒體的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探索科學(xué)地應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，優(yōu)化課堂教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量的方法和模式，為現(xiàn)代教育技術(shù)支持下的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供參考依據(jù)。研究結(jié)果表明：科學(xué)地應(yīng)用數(shù)學(xué)CAI能優(yōu)化教學(xué)過程，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力，提高

學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。本文還就如何有效開展數(shù)學(xué)CAI進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]教育技術(shù)；數(shù)學(xué)CAI；改革

一、課題研究背景、目的與依據(jù)

（一）背景與目的21世紀(jì)，人類面臨著文明史上的又一次大飛躍--由工業(yè)化社會(huì)進(jìn)入到信息化社會(huì)，世界各國(guó)面臨著更為激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際上是經(jīng)濟(jì)實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)，科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，歸根到底是人才的競(jìng)爭(zhēng)，而人才取決于教育。因此，世界各國(guó)對(duì)教育的發(fā)展及信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用都給予前所未有的關(guān)注，并采取措施試圖在未來(lái)的信息社會(huì)中讓教育走在前列，以便在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。面對(duì)這種形勢(shì)，陳至立部長(zhǎng)強(qiáng)調(diào)指出：“要深刻認(rèn)識(shí)現(xiàn)代教育技術(shù)在教育教學(xué)中的重要地位及其應(yīng)用的必要性和緊迫性，充分認(rèn)識(shí)應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展對(duì)教育的要求，是教育改革和發(fā)展的需要?！眳胃Ｔ锤辈块L(zhǎng)也在多次講話中強(qiáng)調(diào)要把現(xiàn)代教育技術(shù)與各學(xué)科整合作為深化教育改革的“突破口”。因此，探索如何應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)深化教育改革，是擺在我們教育工作者面前的一項(xiàng)十分緊迫而又重要的課題。

從我國(guó)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，依然大多采用傳統(tǒng)方式教學(xué)，其存在的突出問題：一是課堂教學(xué)效率低，對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)不夠；二是缺乏理想的教學(xué)媒體，使某些概念難以描述清楚；三是無(wú)法及時(shí)反饋，難以實(shí)現(xiàn)因材施教；四是重教輕學(xué)，不利創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。因而，科學(xué)地運(yùn)用現(xiàn)代教育媒體，促進(jìn)教學(xué)整體優(yōu)化，改革傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，是深化教育改革的需要，也是擺在我們面前的迫切任務(wù)。本課題實(shí)驗(yàn)旨在探索科學(xué)地應(yīng)用數(shù)學(xué)CAI的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化課堂教學(xué)過程，改善數(shù)學(xué)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)，提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量的方法和模式，以便更好地指導(dǎo)今后的教學(xué)實(shí)踐。

（二）實(shí)驗(yàn)依據(jù)

1、傳播學(xué)理論。按照傳播學(xué)理論，教學(xué)過程也是一種傳播現(xiàn)象，一切用于教學(xué)的傳播媒介，都必須從傳播的有效性出發(fā)，選擇適當(dāng)?shù)姆绞椒椒?，使信息接收者易于接受和領(lǐng)會(huì)。傳播學(xué)的有效性理論對(duì)于我們研究計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為傳播信息的媒體在教師和學(xué)生之間傳遞教學(xué)內(nèi)容的數(shù)量、速度和有效性具有非常重要的指導(dǎo)意義。

2、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。該理論認(rèn)為，知識(shí)不能從一個(gè)人遷移另一個(gè)人，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(huì)背景下，借助他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過建構(gòu)意義的方式而獲得。網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)環(huán)境使本理論的實(shí)施成為可能。

3、數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)。數(shù)學(xué)教學(xué)的核心是培養(yǎng)思維能力，包括思維的發(fā)散性、深刻性、批判性、靈活性等。CAI以其到交互性強(qiáng)、運(yùn)算速度快、圖文音象并茂、及時(shí)反饋結(jié)果等優(yōu)勢(shì)為學(xué)生提供了發(fā)展自我思維能力的空間。

4、21世紀(jì)對(duì)人才的要求。《中國(guó)教育改革和發(fā)展綱要》指出：“教育改革和發(fā)展的根本目的是提高民族素質(zhì)，多出人才，出好人才”。為了能應(yīng)對(duì)21世紀(jì)的挑戰(zhàn)并適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的發(fā)展，要求學(xué)校培養(yǎng)的應(yīng)當(dāng)是具有更多發(fā)散性思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維，即應(yīng)當(dāng)是具有高度創(chuàng)新能力的創(chuàng)造型人才，而不應(yīng)當(dāng)是不善于創(chuàng)新也不敢于創(chuàng)新的知識(shí)型人才。

二、實(shí)驗(yàn)方法、原則與內(nèi)容

（一）實(shí)驗(yàn)方法

1、實(shí)驗(yàn)對(duì)象：本實(shí)驗(yàn)選擇福州屏東中學(xué)初二（3）班為實(shí)驗(yàn)班，初二（6）班為對(duì)比班，兩班人數(shù)分別為53人和54人，其數(shù)學(xué)前測(cè)成績(jī)見附表1～3。

2、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)班采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，對(duì)比班采用傳統(tǒng)媒體教學(xué)。

3、實(shí)驗(yàn)變量及其控制：(1)自變量：教學(xué)媒體的運(yùn)用方法。(2)因變量：學(xué)期末兩班學(xué)生接受同一份測(cè)驗(yàn)的成績(jī)。（3）干擾變量的控制：實(shí)驗(yàn)班與對(duì)比班學(xué)生數(shù)量、基礎(chǔ)、師資力量基本相當(dāng)，教材、課時(shí)、作業(yè)、測(cè)試內(nèi)容、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)完全相同；在實(shí)驗(yàn)過程中，不讓學(xué)生知道在參加實(shí)驗(yàn)。

4、數(shù)據(jù)分析處理：本實(shí)驗(yàn)采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的不相等實(shí)驗(yàn)組與控制組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)，并采用獨(dú)立樣本的Z檢驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

（二）實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作原則

根據(jù)現(xiàn)代教學(xué)理論、數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)和本實(shí)驗(yàn)要求，在實(shí)驗(yàn)中我們堅(jiān)持以下三大教學(xué)原則：一是效率原則。CAI的目標(biāo)是解決傳統(tǒng)教學(xué)所面臨的低效問題。因此，必須在教學(xué)時(shí)間、精力，費(fèi)用投入相對(duì)恒定的情況下，追求最好的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果；二是與傳統(tǒng)教學(xué)媒體優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)原則。計(jì)算機(jī)具有交互性強(qiáng)、運(yùn)算速度快、圖文音象并茂、及時(shí)反饋結(jié)果等優(yōu)勢(shì)，但并非

所有的教學(xué)內(nèi)容都要用計(jì)算機(jī)，有的內(nèi)容用傳統(tǒng)教學(xué)手段能很好解決，就不必采用計(jì)算機(jī)處理，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用CAI的優(yōu)勢(shì)克服傳統(tǒng)教學(xué)媒體的不足，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)教學(xué)媒體的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；三是以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)設(shè)計(jì)原則。數(shù)學(xué)教學(xué)過程是教師和學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的意義和價(jià)值進(jìn)行合作性建構(gòu)的過程，學(xué)生是認(rèn)知的主體，是意義的主動(dòng)建構(gòu)者，教師是學(xué)生建構(gòu)活動(dòng)的設(shè)

計(jì)者，組織者、引導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者，必須按照這個(gè)原則來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在教學(xué)中以《幾何畫板》為基本軟件，并教會(huì)學(xué)生使用，教師講課時(shí)可采用現(xiàn)有的工具軟件（如Word,Powrrpoint等）作為輔助軟件，把計(jì)算機(jī)技術(shù)融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中--就象使用黑板、粉筆、紙和筆一樣自然、流暢。根據(jù)現(xiàn)代教育理論及課題實(shí)驗(yàn)的目的，我們構(gòu)建了數(shù)學(xué)CAI的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，其過程如下圖所示。其各環(huán)節(jié)的基本含義和內(nèi)容是：

1、創(chuàng)設(shè)情景：良好的問題情景，可以激發(fā)學(xué)生的思維興趣，有效地激發(fā)聯(lián)想，喚醒長(zhǎng)期記憶中有關(guān)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)或表象，為掌握新知識(shí)創(chuàng)造一個(gè)最佳的心理和認(rèn)知環(huán)境。其方法和途徑是：（1）在教學(xué)過程一開始，提出對(duì)一節(jié)課起關(guān)鍵作用的、富有挑戰(zhàn)性的、能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的問題，以喚起學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)新課題的認(rèn)知沖突，誘發(fā)學(xué)生的求知欲。（2）圍繞教學(xué)內(nèi)容的引入、遞進(jìn)、深化，充分利用多媒體計(jì)算機(jī)創(chuàng)設(shè)能啟迪學(xué)生思維的教學(xué)情境。（3）圍繞教學(xué)環(huán)節(jié)的銜接、轉(zhuǎn)折延伸，創(chuàng)設(shè)能引起學(xué)生思考和情緒激動(dòng)的教學(xué)情境。

2、引導(dǎo)探究：數(shù)學(xué)學(xué)科的高度抽象、形式化的特點(diǎn)，決定了學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中，要真正地理解并掌握數(shù)學(xué)，進(jìn)而領(lǐng)悟數(shù)學(xué)中的精神和思想方法，必須要經(jīng)歷一個(gè)“再創(chuàng)造”的過程。CAI為學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)營(yíng)造了一個(gè)理想的環(huán)境，在數(shù)學(xué)CAI課上，學(xué)生可以觀看教師演示或通過自己的動(dòng)手操作，從動(dòng)態(tài)中觀察、探索、歸納，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出結(jié)論，實(shí)現(xiàn)了對(duì)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)。這對(duì)發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)是大有裨益的。

3、組織交流：數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要交流，這是數(shù)學(xué)教學(xué)過程中不可忽視的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不僅需要聽，而且更需要自己做和說，有機(jī)會(huì)探究觀察，交流數(shù)學(xué)概念或原理的形成過程和答案。一堂好的數(shù)學(xué)課，應(yīng)該是在教師的組織下全體學(xué)生積極參與教學(xué)過程的課，是師生之間、生生之間通過討論、交流而取得對(duì)知識(shí)本質(zhì)共識(shí)的課。這樣的課堂上，學(xué)生的思維處于高度運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，知識(shí)便在教師指導(dǎo)下，通過交流反饋，學(xué)生自己主動(dòng)建構(gòu)方式而獲得。

4、變式訓(xùn)練：學(xué)生在探究、交流中獲得的初步概念與技能，只有通過深化和熟練，才能切實(shí)掌握和應(yīng)用，變式訓(xùn)練就是使之深化、熟練的基本環(huán)節(jié)。通過變式訓(xùn)練一是有助于排除非本質(zhì)特性的干擾、容易混淆情況的干擾和復(fù)雜圖形背景的干擾，同時(shí)還可提高新舊知識(shí)的可分辨性；二是擴(kuò)大了概念、公式、定理、法則應(yīng)用的范圍，有助于提高學(xué)生的概括能力；三是擺脫了“示范--模仿--練習(xí)”的習(xí)題訓(xùn)練單一模式，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、靈活轉(zhuǎn)換、舉一反三的能力，促進(jìn)發(fā)散性思維的發(fā)展。

5、歸納小結(jié)：本環(huán)節(jié)是對(duì)已經(jīng)得到的新知識(shí)或概念進(jìn)行進(jìn)一步的疏理、概括、歸納和強(qiáng)化。即通過必要的講解或設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生對(duì)獲得的新知識(shí)和新技能適時(shí)歸納出帶有一般性的結(jié)論，使其納入學(xué)生原有的知識(shí)系統(tǒng)，或?qū)υ兄R(shí)系統(tǒng)進(jìn)行改造、擴(kuò)充、提高，使之包容它們，從而構(gòu)建更高層次的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

6、反饋調(diào)節(jié)：在現(xiàn)代教育技術(shù)支持下，反饋調(diào)節(jié)可以兩方面進(jìn)行，一是教師在教學(xué)過程中通過觀察、提問、課堂巡視、課內(nèi)練習(xí)等途徑及時(shí)了解和評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，有針對(duì)性地進(jìn)行答疑和講解。二是學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教室的人機(jī)交互，立即反饋可以及時(shí)了解自己對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況，自我或在教師的指導(dǎo)下糾正偏差，彌補(bǔ)知識(shí)缺陷，提高學(xué)習(xí)效果。

（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1、提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)。附表1～7直觀地反映了本實(shí)驗(yàn)前后學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的變化情況。這兩個(gè)班在前測(cè)成績(jī)相近的情況情況下，經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的教學(xué)，實(shí)驗(yàn)班的優(yōu)秀率比對(duì)比班提高了23.2個(gè)百分點(diǎn)，表6表示兩班后測(cè)分?jǐn)?shù)差異顯著性檢驗(yàn)的結(jié)果，兩班的平均分?jǐn)?shù)相差7.73分，計(jì)算Z=3.14，lt;0.01，說明實(shí)驗(yàn)班和對(duì)比班在測(cè)驗(yàn)的平均成績(jī)上存在顯著差異，實(shí)驗(yàn)班的成績(jī)明顯高于對(duì)比班。從表中還可以看到實(shí)驗(yàn)班的標(biāo)準(zhǔn)差明顯小于對(duì)比班，這說明實(shí)驗(yàn)班的整體水平有所提高，成績(jī)分布相對(duì)集中，處于較好的穩(wěn)定狀態(tài)。而對(duì)比班有兩極分化的趨勢(shì)，屬于不均衡發(fā)展。表3和表7是實(shí)驗(yàn)班與對(duì)比班前、后測(cè)標(biāo)準(zhǔn)分比較分布圖，從圖中可以看出，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)不僅與對(duì)比班相比有顯著提高，而且與年級(jí)平均成績(jī)相比也有顯著提高。

2、培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生不僅數(shù)學(xué)成績(jī)有了顯著提高，而且計(jì)算機(jī)操作水平、應(yīng)用意識(shí)有很大的提高，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。在校第四屆科技文化節(jié)中，我組織班級(jí)同學(xué)利用“幾何畫板”和“PowerPoint”軟件，自選課題制作課件并展示。陸娜等同學(xué)的“用運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，特殊化的手段，復(fù)習(xí)四邊形”，以新的視角，創(chuàng)造性地對(duì)四邊形的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組，潘仲賢等同學(xué)的“菱形的畫法”，綜合應(yīng)用“幾何畫板”及幾何的有關(guān)知識(shí)總結(jié)出菱形的六種畫法，陳耀斌同學(xué)的“多邊形內(nèi)角和定理證明”，利用幾何畫板的動(dòng)態(tài)功能得到了多邊形內(nèi)角和定理的四種證法，這些課件均獲得了聽課老師好評(píng)。

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明現(xiàn)代教學(xué)媒體對(duì)改進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量起了很大的作用，不但提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)，而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。提高了學(xué)生的素質(zhì)。

三、討論與思考

（一）CAI技術(shù)對(duì)教學(xué)效果影響的原因分析

CAI對(duì)教學(xué)過程的影響是全面而深刻的，概括來(lái)說有以下三個(gè)方面：

首先，CAI技術(shù)使教學(xué)內(nèi)容更加豐富和生動(dòng)。從外在形式上看，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容主要是描述性的文字和補(bǔ)充說明性的圖形、圖表，而多媒體信息符號(hào)不僅有文字，還包含圖形、動(dòng)畫、圖象、聲音、視頻等其他媒體信息，形成一種多媒體信息形態(tài)的結(jié)合體，具有表現(xiàn)形式豐富、生動(dòng)的特點(diǎn)；從內(nèi)在結(jié)構(gòu)上看，傳統(tǒng)的文字教材及其輔導(dǎo)材料都是以線性結(jié)構(gòu)來(lái)組織學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，順序性很強(qiáng)，學(xué)生一般只能在教師的教授下獲得知識(shí)，在學(xué)習(xí)過程中，對(duì)教師的依賴性較大。而多媒體教材是按照人腦的聯(lián)想思維方式，用網(wǎng)狀非線性結(jié)構(gòu)組織管理信息的，其基本結(jié)構(gòu)由節(jié)點(diǎn)和鏈組成。節(jié)點(diǎn)表示教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)內(nèi)容可以是文本、語(yǔ)音、圖形、動(dòng)畫、圖像或一段活動(dòng)影像，節(jié)點(diǎn)大小可以是一個(gè)窗口，也可以是一幀或若干幀所包含的數(shù)據(jù)，鏈?zhǔn)侵R(shí)點(diǎn)之間的層級(jí)邏輯關(guān)系，這種非線性結(jié)構(gòu)有利于學(xué)生進(jìn)行擴(kuò)散思維，聯(lián)想原有的知識(shí)，獲得新知識(shí)。

其次，CAI技術(shù)使教學(xué)組織形式更加多樣和靈活。CAI打破了傳統(tǒng)的以教師為中心的班級(jí)授課的單一形式，教師可以用大屏幕或網(wǎng)絡(luò)的廣播功能完成班級(jí)集體授課，也可讓學(xué)生自己動(dòng)手操作電腦，每一臺(tái)電腦相當(dāng)于一位助教，學(xué)生可根據(jù)自己的情況控制學(xué)習(xí)進(jìn)度，教師通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的操作與學(xué)生交流，或通過巡回輔導(dǎo)可以更準(zhǔn)確地把握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程，面對(duì)面地對(duì)學(xué)生進(jìn)行幫助，使得以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式以及個(gè)別化教學(xué)得以真正實(shí)現(xiàn)。

第三，CAI技術(shù)使學(xué)生的學(xué)習(xí)更加主動(dòng)和積極。體現(xiàn)在：一是有利于發(fā)揮學(xué)生的主體作用。計(jì)算機(jī)引入數(shù)學(xué)教學(xué)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由“聽講”、“記筆記”更多地變?yōu)橛^察、實(shí)驗(yàn)和主動(dòng)地思考，有利于發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位；二是有利于知識(shí)的獲取與保持。大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí)：人類接受外界信息時(shí)以視覺獲取的信息量最大，占83，聽覺次之，占11，多媒體技術(shù)既能看得見，又能聽得見，還能用手操作。這樣通過多種感官的刺激所獲取的信息量，比單一地聽講強(qiáng)得多，而且還非常有利于知識(shí)的保持；三是有利于提供高質(zhì)量的及時(shí)反饋。研究表明，學(xué)生記憶的半衰期一般為24小時(shí)，因而教學(xué)信息反饋的及時(shí)與否，對(duì)教學(xué)效果有很大影響。利用CAI交互性強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)生的練習(xí)和作業(yè)可直接在計(jì)算機(jī)上操作完成，并得到及時(shí)反饋，使學(xué)生正確的結(jié)果得以強(qiáng)化，錯(cuò)誤之處得以及時(shí)矯正。

（二）開展數(shù)學(xué)CAI應(yīng)避免的誤區(qū)

首先，應(yīng)用數(shù)學(xué)CAI要留足師生活動(dòng)的空間。計(jì)算機(jī)高速處理信息的優(yōu)點(diǎn)，改變了教師作圖、板書費(fèi)時(shí)，課堂節(jié)奏緩慢的狀態(tài)，增加了教學(xué)容量，提高了教學(xué)效率。但有的老師片面追求這種快節(jié)奏、高效率，把整節(jié)課的所有教學(xué)內(nèi)容和板書都存儲(chǔ)在電腦中，教師在課堂上動(dòng)動(dòng)鼠標(biāo)，敲敲鍵盤，多媒體成了“電子黑板”，教師成了“機(jī)器操作者”，學(xué)生整堂課面對(duì)著屏幕，原先低效的“人灌”，變成了高效的“機(jī)灌”，筆者曾聽過一節(jié)多媒體公開課《橢圓》，從定義的引入到標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)，整節(jié)課老師沒寫過一個(gè)字的板書，所有內(nèi)容全部由屏幕顯示，教學(xué)速度之快連聽課的教師都來(lái)不及記聽課筆記，很難想象學(xué)生的思路能跟得上，這樣的教學(xué)效果是可想而知的。因此，數(shù)學(xué)CAI教學(xué)應(yīng)注意留留足師生活動(dòng)的空間。

第二，應(yīng)用數(shù)學(xué)CAI要注意選好切入點(diǎn)。CAI有許多傳統(tǒng)教學(xué)媒體無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)：如交互性強(qiáng)、圖文并茂、實(shí)時(shí)計(jì)算、運(yùn)算繪圖迅速準(zhǔn)確等特點(diǎn)和動(dòng)畫、圖形變換等功能，這些都是傳統(tǒng)教學(xué)手段所無(wú)法企及的。但不顧實(shí)際情況和教學(xué)效果，過多過濫地使用計(jì)算機(jī)，也會(huì)造成一些負(fù)面影響，筆者曾見過一個(gè)輔助教學(xué)軟件演示橢圓的畫法及定義，軟件利用計(jì)算機(jī)繪圖的功能，動(dòng)態(tài)地把橢圓畫出來(lái)，讓學(xué)生通過觀察給出橢圓的定義。雖然生動(dòng)有效，但實(shí)際上老師在數(shù)學(xué)課上帶上一根繩兩個(gè)圖釘，就能非常直觀地畫出橢圓，并由此很方便地導(dǎo)出橢圓的定義；又如立幾中柱、錐、臺(tái)概念的教學(xué)，用立幾模型也比用CAI更直觀，效果更好。因此，數(shù)學(xué)CAI要注意選好切入點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用CAI的優(yōu)勢(shì)克服傳統(tǒng)教學(xué)媒體的不足，突破難點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量。

第三，應(yīng)用數(shù)學(xué)CAI要注意學(xué)生抽象思維能力的培養(yǎng)。CAI可通過動(dòng)畫、過程演示等手段抽象問題具體化，使復(fù)雜的數(shù)學(xué)思維過程被更好地展現(xiàn)出來(lái)，變得易于理解，從而達(dá)到化難為易的目的，但在教學(xué)過程中，若只是一味地把一切抽象問題都形象化，使學(xué)生輕易得到答案，不利于學(xué)生抽象思維能力的培養(yǎng)。因而教師必須在先進(jìn)的教學(xué)思想指導(dǎo)下，用最佳的教學(xué)策略為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)更富有啟發(fā)性的教學(xué)情境，發(fā)動(dòng)學(xué)生積極參與，讓他們?nèi)ニ伎肌l(fā)現(xiàn)、探索，促進(jìn)學(xué)生形象思維與抽象思維能力的同步發(fā)展。

第四，應(yīng)用數(shù)學(xué)CAI切忌盲目追求“多媒體”功能。開展數(shù)學(xué)CAI切忌立足于現(xiàn)代教學(xué)媒體的功能來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，一味地追求視聽新異刺激。如有的CAI課，整節(jié)課幾乎充滿了影視畫面或動(dòng)畫，在教學(xué)過程中，學(xué)生答對(duì)了，就出現(xiàn)鼓掌聲或來(lái)一段歡快的音樂，并出現(xiàn)一個(gè)笑嘻嘻的孩子的畫面，當(dāng)學(xué)生答錯(cuò)了，出現(xiàn)砸碎玻璃杯聲或一串怪叫聲并出現(xiàn)一個(gè)哭泣的孩子的畫面。這樣做的結(jié)果不僅不能增強(qiáng)教學(xué)效果，反而喧賓奪主，干擾學(xué)生思考，削弱課堂教學(xué)效果。

第五，數(shù)學(xué)CAI應(yīng)盡量創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)。目前數(shù)學(xué)CAI中，以教為主的教學(xué)設(shè)計(jì)多，而以學(xué)為主的教學(xué)設(shè)計(jì)少，大多數(shù)課件都起著幫助教師講解演示的作用。然而，把計(jì)算機(jī)引入教學(xué)僅僅是用大屏幕顯示出來(lái)是不夠的，還應(yīng)盡量創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生通過計(jì)算機(jī)“實(shí)驗(yàn)操作→發(fā)現(xiàn)規(guī)律→提出猜想→進(jìn)行證明”，親歷數(shù)學(xué)建構(gòu)過程，逐步掌握認(rèn)識(shí)事物、發(fā)現(xiàn)真理的方法，發(fā)展思維能力，培養(yǎng)創(chuàng)造力，提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

[參考文獻(xiàn)]

1．張君達(dá)、郭春彥：《數(shù)學(xué)教育實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)》.上海教育出版社1994.12

2．潘懋德、唐玲、王玨：《信息技術(shù)師資培訓(xùn)教材》（應(yīng)用篇）.北京師范大學(xué)出版社.1999.8

3．周靈：《CAI實(shí)踐中若干問題的思考》福建中學(xué)教學(xué).2001.4

4．顧玲沅等：《青浦實(shí)驗(yàn)啟示錄》.上海教育出版社.1999.10

5．田萬(wàn)海.：《數(shù)學(xué)教育學(xué)》浙江教育出版社.1993.6

6．美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)：《人人關(guān)心數(shù)學(xué)教育的未來(lái)》世界圖書出版公司1993.1

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第五篇：速凍食品加工技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究論文

摘要：《速凍食品加工技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新改革，不僅是教學(xué)實(shí)踐的需要，更是當(dāng)前教育形勢(shì)的需要。從速凍食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性、可能存在的問題和實(shí)驗(yàn)改革三個(gè)方面進(jìn)行分析研究，達(dá)到提升學(xué)生的實(shí)踐能力的目的。

關(guān)鍵詞：速凍食品；實(shí)驗(yàn)；改革

《速凍食品加工技術(shù)》是食品加工專業(yè)重要的專業(yè)課，有著很強(qiáng)的實(shí)踐性和操作性。本著理論聯(lián)系實(shí)踐的原則，速凍食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過程中起著重要的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)即把課堂的理論知識(shí)通過實(shí)踐獲取新知識(shí)或驗(yàn)證理論的教學(xué)方法。在實(shí)驗(yàn)過程中可以提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的綜合素質(zhì)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)操作中還能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作靈感。隨著人民生活水平的日益提高，國(guó)內(nèi)速凍食品企業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)食品的凍結(jié)質(zhì)量要求越來(lái)越高，這就需要培養(yǎng)一批掌握先進(jìn)技術(shù)原理、會(huì)操作并能解決生產(chǎn)中實(shí)際問題的專門技術(shù)人才。

1速凍食品實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)的重要性

蓬勃發(fā)展的速凍食品工業(yè)迫切要求高校培養(yǎng)一批專業(yè)人才，能夠熟練掌握速凍食品的原理與技術(shù)，以便更好的為速凍業(yè)服務(wù)。而解決這一問題的主要途徑便是從實(shí)踐教學(xué)入手，即開設(shè)速凍實(shí)驗(yàn)，有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。

2速凍食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

較早的食品科學(xué)與工程專業(yè)中速凍加工課程受實(shí)驗(yàn)條件的影響，實(shí)驗(yàn)教學(xué)較少。隨著教育教學(xué)體制的改革，高校逐漸重視速凍食品實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，但是教學(xué)過程中還存在許多問題。

2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)未能引起重視

速凍食品加工增加了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，但是實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)只占到課程學(xué)時(shí)的22%，教學(xué)效果也沒有引起教師的重視，導(dǎo)致學(xué)生的積極性不高、學(xué)習(xí)興趣不高，操作能力不強(qiáng)的現(xiàn)狀。

2.2實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)

目前各高職院校師資隊(duì)伍的不斷壯大，教師趨于年輕化，有些年輕教師剛畢業(yè)就走進(jìn)教學(xué)崗位，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐教學(xué)也會(huì)束手束腳。

2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目少

學(xué)校對(duì)速凍食品實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)投資相對(duì)比較少，相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，開展的實(shí)驗(yàn)主要是一些傳統(tǒng)而經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容單一，基本上是速凍水餃、速凍湯圓等的常規(guī)實(shí)驗(yàn)，特色速凍食品加工的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目較少，學(xué)生可以實(shí)踐的內(nèi)容相對(duì)也較少。

2.4學(xué)生創(chuàng)新性不強(qiáng)

過去速凍實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一且主要是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前，教師給學(xué)生們準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的各種原材料、實(shí)驗(yàn)設(shè)備，上課時(shí)先講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作步驟、注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果等，然后讓學(xué)生按要求去操作、去驗(yàn)證。這一方法導(dǎo)致學(xué)生幾乎完全是被動(dòng)實(shí)驗(yàn)，難以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，難以真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

在進(jìn)行理論教學(xué)過程中要注重實(shí)踐教學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)的方式提升學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握。教師要不斷改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生畢業(yè)后能夠勝任速凍食品相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)、研發(fā)、檢驗(yàn)、品控和銷售等崗位工作，具備分析、解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，使學(xué)生成為有用之才。

3.1建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍

實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍是實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃管理和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基本力量。實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的實(shí)驗(yàn)成員由實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員（含管理人員）組成，應(yīng)合理規(guī)劃各類崗位的職責(zé)及要求。制訂合理的教師培養(yǎng)培訓(xùn)計(jì)劃，由有經(jīng)驗(yàn)的教師實(shí)行“傳幫帶”，保證實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的可持續(xù)發(fā)展，并激勵(lì)高水平教師積極投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。鼓勵(lì)青年教師輪流下企業(yè)在一線崗位工作，真正了解一線真實(shí)工作場(chǎng)景，實(shí)踐中教師可以更充分的講解，學(xué)生也能學(xué)到更詳盡的知識(shí)。支持青年教師參與教研項(xiàng)目、參加各種教學(xué)研討會(huì)和發(fā)表教研論文，鼓勵(lì)教師進(jìn)行在職深造，豐富自己學(xué)識(shí)。

3.2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施

為使實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行，我院已建設(shè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)樓3座，并欲引進(jìn)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為學(xué)生能夠更好的實(shí)訓(xùn)提供了硬件支持，包括分類速凍實(shí)驗(yàn)室6間，如速凍面制品實(shí)驗(yàn)室、速凍米制品實(shí)驗(yàn)室、速凍果蔬實(shí)驗(yàn)室、速凍丸子實(shí)驗(yàn)室、速凍特色食品實(shí)驗(yàn)室和速凍食品研究室。這樣在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中就可以有針對(duì)的分類開設(shè)速凍實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，增加實(shí)踐學(xué)時(shí)比重。

3.3改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

3.3.1優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在速凍食品加工教學(xué)中，良好有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量的重要措施。以速凍水餃加工為例，可先通過理論課程和視頻講解，讓學(xué)生學(xué)習(xí)速凍水餃的各種理論知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中，讓學(xué)生提前復(fù)習(xí)所學(xué)實(shí)驗(yàn)理論，自由分組，查閱文獻(xiàn)資料，每組學(xué)生要獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)方案，包括擬定實(shí)驗(yàn)配方、準(zhǔn)備所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)工藝流程和操作要點(diǎn)，以強(qiáng)化學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的能力；同時(shí)教師要引導(dǎo)學(xué)生會(huì)操作實(shí)驗(yàn)室的絞肉機(jī)、切菜機(jī)、拌餡機(jī)、和面機(jī)、餃子成型機(jī)和速凍機(jī)等，并注意安全事項(xiàng)；在具體的操作中，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)方案會(huì)作初步審閱，學(xué)生依據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行有序、有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)。最后，學(xué)生對(duì)速凍水餃實(shí)驗(yàn)的結(jié)果做感官鑒評(píng)，針對(duì)不良問題分析其原因，找到解決的措施。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改變，讓學(xué)生由原來(lái)被動(dòng)式做實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)為積極主動(dòng)做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生具備了熟練的操作技能，提高了學(xué)生的獨(dú)立創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力。

3.3.2及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。實(shí)踐中不能一成不變只做傳統(tǒng)而成熟的實(shí)驗(yàn)，還需根據(jù)速凍食品行業(yè)的發(fā)展方向，及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，設(shè)計(jì)一些基于工作崗位的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，隨著新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的充實(shí)，學(xué)生也能接觸到一些前沿知識(shí)，或者是最近幾年比較新的速凍食品，或者是一些最新發(fā)明的速凍食品，或者是銷售比較火的速凍食品，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)效果。

3.3.3設(shè)置設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課通常一個(gè)班級(jí)分兩組，實(shí)驗(yàn)中因多人同做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中動(dòng)手操作者少、旁觀者多，做出來(lái)的實(shí)驗(yàn)配方、結(jié)果、分析和撰寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本雷同。可設(shè)置設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，比如做速凍蘋果實(shí)驗(yàn)，為避免蘋果切分后在后面工序間發(fā)生顏色變化，需要進(jìn)行護(hù)色處理。根據(jù)理論所學(xué)的“燙漂”處理、加糖處理、加Vc浸泡、有機(jī)酸浸泡等護(hù)色方法，可讓學(xué)生自己討論設(shè)計(jì)最佳護(hù)色方法。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把每組學(xué)生再分成8個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，每個(gè)小組設(shè)計(jì)一種護(hù)色方法（可以采用一種或兩種以上的護(hù)色方法），每個(gè)小組方法不能相同。按照設(shè)計(jì)的護(hù)色方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較護(hù)色結(jié)束后和速凍后凍藏一段時(shí)間后各方法的護(hù)色效果，從而選出比較理想的護(hù)色方法。此種設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生理論和實(shí)踐緊密聯(lián)系，每個(gè)學(xué)生都能參與其中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與主動(dòng)性，可加深學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的認(rèn)識(shí)和理解，發(fā)揮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?chuàng)新能力和動(dòng)手能力。

4結(jié)語(yǔ)

隨著教育教學(xué)體制的改革和發(fā)展，注重教師隊(duì)伍和實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，有利于提升學(xué)校軟實(shí)力和硬實(shí)力；改革傳統(tǒng)模式是提高整體實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。在實(shí)驗(yàn)中，注重將理論與實(shí)踐相結(jié)合，化被動(dòng)為主動(dòng)，注重提升學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和從事實(shí)際工程技術(shù)工作的能力，在實(shí)踐過程中讓學(xué)生積累實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，拓寬知識(shí)面，為今后更好地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、勝任實(shí)際工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

［1］李云芳，孫向陽(yáng)，隋繼學(xué).校企合作框架下食品加工類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與實(shí)踐研究［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2015（3）：84-86.［2］梁新峰.水產(chǎn)食品加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.青少年日記（教育教學(xué)研究），2017，132（12）:146.［3］趙文亞.《果蔬產(chǎn)品加工學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索［J］.考試周刊，2008（2）:147.［4］杜秀芳.食品工藝實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的研究與實(shí)踐［J］.管理觀察，2015，5（19）:4040-4041.［5］高海生，康維民，張紅新，等.高?！笆称房茖W(xué)與工程專業(yè)”新的實(shí)踐教學(xué)體系［J］.河北科技師范學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2006，5（1）:24-27