数字能量学教学范文

导语：如何才能写好一篇数字能量学教学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1 问卷调查的目的

本次调查的主要目的是对全校使用现代教育技术增强自主学习能力，提高教学质量的情况作进一步了解，对调查结果进行研究分析，为今后开展教研工作提供有针对性的指导和服务。

2 问卷基本情况：本次研究主要采用了问卷调查法。

3 问卷数据汇总与基本分析

3.1 运用现代教育技术的课堂教学模式，可以激发学生学习兴趣，增强自主学习的能力。

可以看出，80%以上的学生喜欢上多媒体、电子白板课，只有10%的学生不喜欢，这类学生大都是学困生，总觉上课无聊，不管采用什么教法，都没有兴趣。由于地处偏远山区，家中具有上网条件的人数较少，不过大部分家长购买了磁带等设备，为学生有效学习奠定了基础。

可以看出，很感兴趣的学生较多，这部分学生中有的学生也是学困生，据了解，他们喜欢多媒体的声音、动画、图像等，不感兴趣的学生大多是学习差，性格内向，家庭条件差、留守儿童等，今后我们要研究如何调动这部分学生的积极性。分析：在传统课堂教学中能主动预习复习的学生只占20%，教师布置就进行预习复习的学生占45%，可见学生在自主预习复习方面几乎一半是被动的。学生完成作业的情况总体上是好的，30%的学生能够自己独立认真完成；45%的学生能与同学讨论完成。但不容乐观的是仍有25%的学生存在抄袭作业现象，运用现代教育技术上课后，由于出现“大容量、快节奏、高效率”的特点，学生课前预习扎实，当堂检测过关率高，致使抄袭的学生大幅减少。

数据显示：利用多媒体技术后，学生自主学习的激情高了，充分体现了先学后教、学生主体的理念，有利于提高教学质量。

由此可见，近一半的学生体会到自主学习的甜头，并愿意坚持，没有感觉的学生属于学困生，不愿意学习，亟待培养学习激情。

3.2 利用多媒体，突破重难点及疑点，提高学生的综合能力。举行同课异构活动，教学《切线和圆的位置关系》时，利用FLASH动画，让静的圆动起来，使其与直线有1个交点、2个交点、无交点，让学生理解直线与圆的位置关系。另一个教师传统教法，最后课题组经过集体讨论对两个班的当堂作业情况进行了一项综合检测，结果如下实验结果表明，运用电子白板教学的九1班学生的推理能力、空间想象能力、判断能力、应用能力明显优于九2班，差异分别是3%、19.34%、5.9%、11.1%，特别是空间想象能力的差异最高，达19.34%。原因是利用计算机可将几何教学中所涉及的事物、形象、过程等全部内容再现于课堂，使教学过程形象、生动，使难以觉察的东西能清晰地呈现在学生的感觉能力可及的范围之内。

3.3 运用现代教育技术，提高教学质量。经2年长期运用电子白板等教育技术后，对平行班教学成绩进行比较（以语文为例）。由统计表可以看出：运用多媒体技术上课的教学成绩较好，尤以优秀率更为明显，基本上都要高出15个百分点。极差生（36分以下）降为0，进步明显，学困人数36～72分学生数有所增加，均分直线上升，净增8.92分，而平行班（偶尔用电教设备）只增3分，按照如此进步速度，预测下次考试合格率能达到70%。

4 研究反思

篇2

【关键词】教育信息生态学；数字生态校园；生态化建设；可持续发展

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009-8097（2013）04-0050-06

近年来，生态理念在各行各业都得到了极大响应，出现了“生态农业”、“生态文明”、“生态校园”等体现时代特色的名词，高校教育信息化开始呼吁生态可持续发展理念。

一 研究背景

高校数字校园建设不仅仅是技术层面问题，更涉及教育和资源管理问题，当前我国高校数字校园建设与应用的生态性和可持续不佳，具体表现为以下五个方面：

1 理念层面――对数字校园建设认识不到位

认识到位是数字校园建设的基本前提。高校数字校园建设应充分利用信息技术手段为教学、科研、管理与服务等提供全方位的信息化支持，使信息技术成为学校核心竞争力的重要组成部分。然而，当前很多高校领导者对数字校园建设认识不到位：一方面学校领导对数字校园建设的长期性和教育行业固有的周期性认识不足，缺乏长效的投入保障机制，导致数字校园建设项目停滞不前；另一方面，将数字校园建设作为目的，而不是作为提升高校信息化服务水平的手段。如果只是将数字校园建设当作“面子工程”，仅仅注重有形的网络环境建设而忽视无形的软件、管理和服务，则数字校园必将流于形式，难以发挥其实际效用。

2 物质层面一网络宽带不足，设备性能不稳定

随着高校信息用户和应用系统的不断增多，数字校园网络系统存在有线和无线接入点少，宽带不足，系统运行缓慢，关键网络设备质量不一、标准不一、性能不稳定，软件系统升级困难，无法适应业务拓展和模式变更需求等问题，不能很好地满足广大用户群体对便捷上网环境的需求，在很大程度上制约了高校数字校园的可持续发展。

3 信息资源层面――教学资源针对性不强，缺乏个性化信息服务

当前很多高校都购买了大量的信息化教学资源和科研文献资源，但这些资源主要以文字资源的形式存在，资源类型少，教学针对性不强，难以满足师生用户的个性化信息需求。此外，由于缺乏统一的信息资源标准，数字校园系统内外部信息资源难以进行有效地交流和共享，造成了整个教育信息系统资源的极大浪费。

4 管理层面――“三大孤岛”现象的存在导致系统间数据不共享

在高校数字校园建设进程中，各部门相对独立的资源管理与应用方式使得校园内部形成了一个个“数据孤岛”、“信息孤岛”和“应用孤岛”，给学校教学与管理工作带来了诸多不便。另一方面，高校在不同时期建立起来的管理信息系统由于缺乏相应的管理协调机制，再加上技术、人员调动等方面的原因，导致信息系统升级与维护困难，难以适应高校信息化发展需求。

5 应用层面――缺乏对教师队伍的信息技术培训，忽视数字校园的教育教学功能

教育领域“重建设、轻应用”的现象普遍存在，当前很多高校都建立了基础设施相对完备的数字校园系统，但教育层面的应用水平却不高，原因主要有两点：一是没有对用户群体进行信息技术培训，很多教师信息意识和信息能力薄弱，固守传统的教学模式，忽视了学生自主学习和创新能力的培养：二是没有充分重视高校用户群体的信息需求，构建的网络教学平台操作复杂，交互性不强，导致系统的教育教学功能没能很好地发挥。

二 高校数字校园生态化解析

教育信息生态学融合并发展了信息生态学的系统观和教育生态学的生态理念，以“生态化”的视角来解决当前教育信息系统出现的相关问题，为高校数字校园建设及其可持续发展提供了新的视角和思路。

1 教育信息生态学

教育信息生态学（Education Information Ecology）是借用生态学原理与方法来研究教育信息、人、教育信息环境三者之间相互作用过程、规律及其整体生态平衡的一个崭新分支学科。国内关于“教育信息生态学”的研究主要是围绕教育信息化建设和信息化教育应用而展开的，重点强调“系统”与“生态”理念，核心思想是“以人为本，构建和谐的教育信息生态系统”，促进人与教育信息环境的协调可持续发展。

教育信息生态系统是教育信息生态学的重点研究对象，即“在教育信息环境中由人、技术、价值和实践构成的一个有机系统”，该系统将“技术”作为一个重要因素加以强调，但系统的核心要素是技术支持下的人的实践活动，核心价值在于促进“人的信息化发展”。

2 高校数字校园的生态化内涵

生态校园是指以生态学基本原理为指导思想，进行合理的校园建筑与园林规划设计，形成人与自然环境协调发展的校园生态系。这里的“生态”主要强调的是校园环境的绿化以及利用“绿色科技”对校园进行绿化处理，形成生态科技园。

什么是数字校园的生态化呢？笔者认为，数字校园的生态化是“绿色”、“生态”理念向教育领域渗透的结果，是在生态学原理的指导下，以可持续发展为出发点，将生态理念和信息技术融入到数字校园建设进程中来而构建的一个人与技术高度协调的数字生态系统。

本文提出高校数字校园的生态化建设，就是要反对不遵循数字校园系统内部活动规律和破坏系统平衡的建设行为，强调以提高数字校园人才培养质量为目标，以信息技术在高校信息化教学、科研、管理与服务中的应用为核心，致力于构建一个人、技术与信息环境协调发展的数字生态校园。

3 教育信息生态视域下的高校数字校园生态系统阐释

教育信息生态观认为，高校数字校园生态系统是教育信息环境中由“信息人、教育实践和技术化环境”构成的一个有机生态系统，该系统不仅重视“技术”在教育信息环境构建中的独特作用，更关注教育信息环境下“人的生命发展”，如图1所示。

（1）高校数字校园生态系统的主体

高校数字校园生态系统的主体是具有主观能动性的信息人，包括教师、学生、行政人员和管理人员，能对系统进行主观调控，使之朝着既定的目标发展，是该系统最基本、最活跃的组成部分。按照系统内部能量流动和信息传递过程，信息人可分为信息生产者、信息组织者、信息传递着、信息消费者和信息分解者，在信息资源的生产、组织、传递、消费与分解的过程中形成了互利共生的生态链关系。

（2）高校数字校园生态系统的信息活动

实践活动是信息人与生态环境之间相互作用的桥梁，直接关系到数字校园系统核心价值的实现，是数字校园系统的核心要素。信息人通过一系列的信息活动，包括教学、科研、管理与服务等，对社会信息系统输入的各类物质、能量和信息进行筛选、组织与转换，增强高校信息化核心竞争力，促进人才培养质量的提高。

（3）高校数字校园系统的生态环境

高校数字校园系统的生态环境可分为宏观生态环境和微观生态环境。宏观生态环境即社会信息生态环境，包括自然环境、社会环境和规范环境，是数字校园生存与发展的大环境；微观生态环境主要是指高校内部的网络基础设施环境、信息技术环境、信息资源环境和信息规范环境，是该系统需要特别关注的生态因子，可调控性强。二者相互作用、相互影响，共同构成了高校数字校园系统的内外部生存与发展环境。一方面高校数字校园系统所培养的人才必须符合信息社会需求，信息社会人才培养目标一旦改变，该系统的人才培养方式就必须做出相应调整，否则便会阻碍校园系统的生存与发展；另一方面，数字校园生态系统的变化也会对社会发展产生重大影响，系统培养出的创造性人才会对社会发展产生积极影响，相反低劣的人才会阻碍社会进步。

三 高校数字校园的生态化建设模型

高校数字校园的生态化建设就是要坚持“以人为本”和“可持续发展”的生态理念，利用信息技术打造人性化数字校园，促进高校教学、科研、管理与服务等各方面的均衡可持续发展，充分发挥数字校园系统的生态效益，以最小的成本投入，获得最大的系统产出。本文根据树的结构特征，构建了高校数字校园的生态化建设树状模型，重点突出数字校园的生态可持续发展特征，如图2所示。

1 社会信息环境是高校数字校园生态树生存与发展的“土壤”

数字校园生态系统是一个动态开放的人工生态系统，需要不断地从外界吸收物质、能量和信息，在与外界交互过程中，不断改变自身的功能结构以适应信息时展要求，并且通过向社会输出人才、知识和文化等方式不断改变社会信息环境，为自身的可持续发展做铺垫。

数字校园生态化建设必须保持数字校园内外部系统的协调与平衡发展，确保系统物质流、能量流和信息流输入与输出的总体平衡。作为高校数字校园生态树生存与发展的土壤，外界的物质、能量和信息变化成为该系统进化与发展的外部动力，高校数字校园生态树必须积极吸收土壤中的养料，提高自身对不同环境的适应能力和免疫力，同时不断改变土壤环境使之适应自身发展需求。另一方面，该系统本身就具备信息资源生产能力，应注重校本资源的生态积累，生产出更多的可用性养料，创造出肥沃的土壤，通过内外结合的形式，为系统的健康发展提供有效支撑。

2 网络基础设施和信息资源系统是数字校园生态树的“根系”

网络基础设施是高校数字校园系统的信息高速公路，各类教育信息资源的交流与共享都离不开这个物质载体的支撑，而信息资源则是数字校园系统建设的核心内涵。没有了信息化资源，高校数字校园便如空中楼阁，发挥不了任何作用。二者相辅相成，共同构成了高校数字校园的软硬件支撑环境，成为该系统可持续发展的重要根基。

高校数字校园的生态化建设必须保持生态树的根系发达和稳固，才能保证树体的健康成长。在数字校园生态树中，网络环境和信息资源环境的基本作用就是为这棵树的生存与发展提供物质、能量和信息资源。只有通过构建开放性的技术环境和信息资源环境，不断促进内外部信息资源的交流和共享，才能不断巩固和发展根系，增强根部吸收面积，拓展信息化生存与发展空间，从而增强信息化生存与发展能力。

3 数字校园系统整合平台是数字校园生态树的“主干”

高校数字校园系统整合平台包括公共数据平台、统一身份认证平台和信息门户平台，是高校数字校园的骨骼系统，可以整合高校各类管理信息系统，为不同层面的用户主体提供个性化的综合信息服务，集中体现了高校数字校园的信息服务水平和服务能力。

高校数字校园的生态化建设必须不断提升数字校园生态树“主干”的支撑作用，将养料传递并按需配置到各个枝干，即通过系统整合平台，对各类物质、能量和信息进行合理分配与调度，传输到各部门单位和各类应用系统，包括人事管理系统、财务管理系统、教务管理系统、网络教学系统等，实现各类IT资源的按需分配。随着信息技术的发展和用户需求的变化，生态树会分生出很多新的侧枝，这就要求系统整合平台要有统一标准化接口，以保证各类应用系统的后续接入，并做好整形修剪工作，确保生态树发展的均衡性和持续性。

4 信息活动是数字校园生态树的“果枝”

信息活动包括教学、科研、管理与服务四大类基本活动，是数字校园生态系统核心价值实现的关键，直接关系到数字校园建设和应用成效，决定着数字校园系统的生态效益。

果枝即果树上能开花结果实的枝，这里指高校各类信息活动。信息活动的开展过程就是生态树吸收养料，促进果实早产、优质生长的过程，即通过一系列的传递、吸收与转化活动（学科教学、科研、资源开发等信息活动），提高人才培养质量。高校数字校园生态化建设必须以应用为导向，关注数字校园系统的应用成效，提高信息活动质量。

5 人的信息化发展是数字校园生态树的“果实”

人的信息化发展是数字校园生态系统的核心价值所在，也是数字校园建设的根本目的与制高点。信息人的发展不仅包括用户群体思想层面的变化，也包括实践层面的变化，具体表现为思想素质的提升和信息能力的提高。

数字校园的生态化建设必须以人的发展为基本出发点，为用户构建良好的信息化生存与发展环境，提高师生群体的信息化生存和发展能力，保证系统知识、文化和人才输出的稳定性和优质性。

6 系统思想和生态理念是数字校园生态化建设的“灵魂”

数字校园生态系统是一个多因子相互作用、相互联系，并在功能上协调一致共同发挥作用的有机系统，任何一个生态因子的变化都将对系统的发展产生重大影响。高校数字校园生态化建设必须以系统和生态理念为指导，在坚持以人为本和可持续发展原则的基础上，综合考虑各因素之间的相互作用关系，系统规划和统筹设计数字校园系统，注重系统的生态效益，保证生态树的健康发展。

四 高校数字校园的生态化建设对策

1 以人为本，重视数字校园系统规划和设计

高校数字校园系统建设是一项复杂的系统工程，受到多种生态因子（技术因子、人力因子、资源因子、文化因子等）的影响。从一定程度上说，数字校园建设与发展的过程就是协调数字校园各子系统使其持续满足高校用户需求的过程，数字校园的发展水平在很大程度上取决于诸要素相互协调与合作的程度。

高校数字校园的生态化建设需要综合考虑并协调好人、信息资源、教学实践、技术化环境等各要素间的相互作用关系，运用“以人为本”和“可持续发展”的战略理念，从整体着眼，根据高校信息化建设现状和用户需求，对数字校园进行系统规划和设计，寻求最佳方案，从而最大限度地发挥系统整体效应，促进数字校园的生态可持续发展。

2 积极利用云计算技术，构建可持续发展的技术环境

在信息时代，数字校园建设必须具备一定的超前性和前瞻性，不能只是追踪式地建设，要向可持续发展模式转变，即数字校园建设要以“技术对抗技术”，建设符合国际主流技术标准的数字校园系统平台，包括公共数据平台、统一身份认证平台和信息门户平台，形成可持续发展的技术环境。

云计算技术为高校数字校园的可持续发展提供了技术支撑。作为一种“一切皆服务”的计算模式，云计算具有五大基本特性：通用性、虚拟化、动态伸缩、规模大和按需服务，用于数字校园服务平台建设不仅可以整合高校分散的信息资源，实现IT资源的统一管理和按需分配，还可以为用户提供个性化信息服务。基于云计算的数字校园系统服务可以分为校园内部的“私有”云服务和校园外部的“租赁”云服务两大基本模式，用户只需利用计算机、笔记本电脑、手机、Pad等终端设备接入云服务平台即可获取相应的服务，如图3所示。

高校数字校园生态化建设应坚持可持续发展的基本原则，采用平台化和服务化的建设思路，构建数字校园云服务平台，创造以人为本，惠及全民，让广大用户用得上、用得好的信息化服务环境，推动高等教育的大众化发展。

3 加强信息资源的动态积累，促进信息资源的共建共享

信息资源是数字校园系统非常重要的生态因子，也是学校重要的战略资源，对高校教育教学质量和科研质量的提高具有最直接的影响。高校作为人才培养和科研基地，十分重视对信息资源的“内涵”建设，每年都会购买大量的信息资源为教学和科研服务。从生态学的角度看，数字校园的发展需要经历一个“静态一动态一生态”的发展进程，高校信息资源建设不能仅仅作为一种投资行为，游离于教育教学活动，而应在实践活动中实现信息资源的增值和再创造，如图4。

高校信息资源的生态化建设应最大限度地促进静态资源向动态资源的转换，鼓励师生在课堂教学、科学研究和社会实践活动中创造动态化信息资源，最大化信息资源的生命价值。高校应建立相应的信息资源共建共享机制，鼓励并动员高校师生贡献个人信息资源，将有价值的信息资源迁移到云端，实现信息资源的按需服务和共享。

4 加强教师种群信息技术培训，促进教师思想观念转变

新的教育思想、教育理念的渗透是数字校园建设的灵魂。教师作为数字校园生态系统的“关键物种”，充当着信息和技术“把关人”的角色，师资队伍的信息化素质直接关系到数字校园的应用成效，对高校数字校园生态系统产品（学生）质量有绝对影响。教师种群应通过信息技术培训掌握现代化的教育思想和理念，不断提高自身的信息意识和信息能力，尤其是信息整合水平和能力，大力支持新技术在教育中的应用，保证信息技术与课程整合落到实处，加快实现教学方式变革。

数字校园环境下的教育技术培训，应通过数字校园远程教育平台来进行，积极采用先进的视频和通讯技术开展网络培训，建立专门的网络培训平台，形成一个长期性的教师专业发展和研讨平台，便于教师学习共同体成员在培训期间和培训后的信息交流与共享，促进教师的专业化发展。

5 积极采用物联网技术，加快实现数字校园与实体校园之间的耦合

21世纪的高校教育载体有两个：实体校园和数字校园，二者是相辅相成，共同成长的关系。为避免数字校园与实体校园的割裂或数字校园被束之高阁等现象的出现，在高校数字校园建设过程中应积极采用物联网技术，构建“智慧校园”，借助物联网技术实现人与人、人与物、物与物的信息交互，形成全校范围内的“物联网”，对校园基础设施设备进行可视化管控，提高物理校园内各类IT资源的利用率。在学习环境应用方面，智慧校园可以有效实现数字学习环境到智能学习环境的转变。在数字学习环境的基础上利用先进的信息技术如人工智能技术、传感器技术、富媒体技术和学习终端技术等可以主动识别学习情境、记录学习过程，按需推送个性化学习资源，形成个性化和智能化的网络学习环境，促进有效学习的发生。

数字校园建设应紧跟时展趋势，积极采用物联网技术构建智慧校园，实现传统校园与数字校园之间的高度融合与协调发展，在更广泛的空间领域内实现高校的动态可持续发展。

6 构建高校信息化建设利益共同体，促进政府、企业与学校的协同发展

高校数字校园的生态化建设需要转变思维方式，运用开放生态系统思维视角，构建信息化教育开放系统，在开放性系统架构、开放性信息技术标准和开源代码的引领下，在政府、企业和学校之间建立长期满意的合作关系，形成高校信息化建设利益共同体，如图5所示。

在政府层面，通过制定信息化发展政策和教育行业管理规范，可以保证各级教育部门和各类教育信息系统之间的横向和纵向互联，形成高校信息化建设的技术规范和制度环境，促进信息标准和规范的推广和应用，从而带动整个教育行业的发展。在企业层面，通过校企合作的形式，企业可以根据用户需求来生产教育信息产品，有助于提高教育产品的效益和价值，推动企业技术和产品服务创新，促进企业利益的最大化，另一方面开放性的技术架构和信息技术标准有助于企业间的相互合作，形成优势互补的教育产业链，有助于教育市场的健康发展。在数字校园层面，随着高校管理软件市场的兴起，高校信息化投入不断向教育产品和服务倾斜，高校可以利用企业先进成熟的信息技术和软件系统来解决数字校园早起局部建设遗留下来的问题，促进异构的教育信息系统的进化与互联，加快实现高校教学与管理体制变革。

篇3

人类社会的进步取决于生产技术的进步，机械化生产节省了生产时间，提高了社会效率，获得了经济利益。机械化生产最主要的来源是机械设计，机械设计是设计人员根据生产的要求，利用机械的原理再加上物理、数学的计算方式和遵守能量守恒定律，对机械的各个零件的大小和形状进行分析运用，最后呈现设计出的机械。新型的机械设计在继承原有机械的基础上进行改良或者是创新，可以解决一些机械生产问题，提高生产效率。对设计进行变形，可以适应新出现的产品和生产方式。这些新型设计、继承设计和变形设计都是由设计人员进行开发处理，设计人员也是从老师的教学中明白设计的原理和过程。由此可见，加强行业职业院校教师数字化机械设计教学能力就显得尤为重要了。

二、如何加强教师教学能力

1.进行农村调研，提升专业水准

行业职业院校培养的数字化机械设计人才最终是要为社会的发展做出贡献。根据有关调查，就读于行业职业院校的学生大多来源于农村，由于家庭经济的原因，学生希望可以早日工作，减轻家庭负担。行业职业院校的教师们应该认识到这一点，从多方面提升自身的专业水准。老师可以在假期期间跟随着学生来到农村进行调研，发掘农村数字化机械所需。教师在调研中跟随着农民在田地进行实践，可以直接了解到农民需要什么样的数字化机械来提高农业生产效率。老师在调研的过程中，通过自身的感受去平衡书本与实际的差距，也能更加深刻地理解数字化机械设计的必要性。

2.走进工厂，提高教学能力

老师提高教学能力最主要的目标就是让学生利用数字化机械设计的专业知识服务于社会。那么，首先，老师就要明白在大生产的城市中，数字化机械设计都是怎样运用于各行各业的生产的。把所见、所得、所想记录在教学备案中，在教学时根据课本进行一定的变化，告诉学生们现在的社会对数字化机械设计是什么样的态度，学生们应该重点学习什么科目。这样，学生自然可以学好知识，满足社会的要求，其所学的数字化机械设计知识便有了用武之地。这就直接地证明了老师具有良好的教学能力。

3.大胆创新，引领教学

篇4

《课题3离子》是人教版九年级上册化学教材，第四单元物质构成的奥秘课题3的教学内容。《课题3离子》的教学重点是离子的形成，难点是核外电子的分层排布。

【教学设计】

【导课】跟原子、分子一样，离子也是构成物的一种粒子，要搞清楚离子，先得从原子内部结构说起。

【新授】创设原子内部结构情境

1、 核外电子的排布

【视频展示】（核外电子的排布） （设计意图：化抽象为直观）

【提问】核外电子是否都经常出现在同一区域？【归纳】能量低，离核近，能量高，离核远。

【追问】核外电子在不同电子层内运动的现象说明了什么问题？

【归纳】分层排布

【提问】稀有气体化学性质表现如何？稀有气体元素的原子最外层电子数有何特点？

【明确】稳定结构 【学生活动】请同学们画出氢、氧、钠原子的结构草图。

【讨论】该图是否表示出原子核及其带的电荷数、核外电子的运动。

【归纳】化学上把表示原子结构的图形叫做原子结构示意图。

【讨论】1-18号元素哪些元素属于金属元素、非金属元素、稀有气体元素？三类元素的原子的最外层电子数特点及其结构是否稳定？

【小结】元素的性质与原子核外电子的排布，特别是最外层上的电子数目有密切的关系。

2、离子的形成

【设问】原子得失电子的结果是怎样的？

【动画展示】氯化钠的形成过程（设计意图：化抽象为直观）

【讨论】如何表示离子？【点拨】离子符号右戴帽，先写数字后写号。

【提问】2 中数字表示的意义是什么？

【练习】写出下列离子符号

①氧离子② 硫离子③ 氯离子 ④铝离子 ⑤钙离子⑥钾离子

原子得失电子后元素种类是否变化?为什么？

你知道镁离子与氯离子形成化合物时，原子个数比吗？

水是不是也是由离子构成的呢？为什么？

3、原子和离子的比较

【课堂小结】离子也是构成物质的一种粒子，离子化合物是由离子构成的。元素的性质与原子核外电子的排布，特别是最外层上的电子数目有密切的关系。

【布置作业】1、写出常见离子符号2、元素、分子、原子、离子、物质间的关系。

【教学反思】

篇5

关键词：教材；单位；科学测量

文章编号：1005－6629(2008)05－0044－04中图分类号：G633.2 文献标识码：B

在中学化学教学中，教师常发现学生单位学习和运用方面存在着较大问题。例如，七个SI基本单位中，物质的量单位“摩尔(mol)”是高一学生学习化学的基本内容之一。很多教师认为“物质的量”在教学中是个难点。对高一学生而言，物质的量是以前从未听过的抽象概念，理解和掌握它有很大的难度，甚至有些学生在整个高中化学学习结束后，对物质的量的理解还是含糊不清，导致了教师在给学生介绍这个知识点时，有些不知所措，怎么讲学生都理解不了。学生学习化学单位出现类似问题的原因主要有两方面：一是缺乏对单位意义和重要性的感性认识；二是对单位的意义及其计算缺乏系统性的训练。要突破单位教学的难点，需要加强单位的意义、单位基础知识以及单位换算等方面的教学，从单位对于化学学科的整体意义方面进行教学。美国2005 年版Prentice Hall《化学》教材[1]的设计对于我们突破单位教学难点有一定的启示，文章将该教材中单位教学内容与国内的进行比较分析，以期为中学化学教师提供参考。

1美国《化学》教材中单位教学内容及特点

美国2005 年版Prentice Hall《化学》教材将关于单位及其换算问题编排在第3章“科学测量(SCIENTIFIC MEASUREMENT)”和第10章“化学量(CHEMICAL QUANTITIES )”内容中[2]。“科学测量”主要由3节内容构成，分别为：测量及其不确定性(Measurements and Their Uncertainty)；国际单位制(The International System of Units)；转换问题(Conversion Problems)。“化学量”也由3节内容构成，分别为：“摩尔：物质的量(The Mole: A Measurement of Matter)”、“摩尔质量和摩尔体积的关系(Mole-Mass and Mole -Volume Relationships)”以及“百分组成和化学式(Percent Composition and Chemical Formulas)”。“科学测量”内容的介绍为“化学量”内容的介绍奠定了很好的基础。两章内容都系统地介绍了化学单位教学，达到化学单位教学目标。“化学量”中的内容在我国中化学教材中都能找到，而我国中化学教材中没有与“ 科学测量”相对应的内容，因此我们重点来介绍一下该美国教材中的“ 科学测量”内容。

1.1测量及其不确定性

该教材第一节内容从测量的角度使学生体验单位对于化学学科的重要性。化学是以实验为基础的学科，化学工作者每天在做大量的测量工作。测量是指为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。量值是由数字和单位两部分组成。纯粹的数字没有任何意义，只有单位对其补充说明时，才具有实际意义。该教材主要的突破点是让学生从化学学科的本身特性来认识单位对于化学学习的重要性，使学生意识到在做化学计算，描述化学实验过程，处理数据问题时，单位的意义和重要性。

这节内容先从测量值的表达和使用入手，给学生介绍数据的表示方法。在化学学习中，经常遇见一些很大或者特别小的数字，例如，1克H包含602,000,000,000,000,000,000,000个氢原子，一个Au的质量是0.000 000 000 000 000 000 000 327g等，这些数字的书写和使用都很累赘，科学计数法可以简化这些数据的记录。用科学计数法记录的数字由大于1而小于10的系数和以10为底数的指数两部分组成，如数据602,000,000,000,000,000,000,000个氢原子就可以写成6.02×1023个氢原子。

接下来，介绍准确度、精密度、误差的概念及其区别。实际的化学实验测量过程中，由于仪器、实验条件、环境等因素的限制，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异，这种差异就是测量误差。误差的表示方法有绝对误差和相对误差两种。绝对误差等于测量值减去真实值，表示测量值偏离真值的大小；相对误差也称百分误差，是指绝对误差与测量值或多次测量的平均值的比值，通常将其结果表示为百分数的形式。绝对误差可以表示一个测量结果的可靠程度，而相对误差则可以比较不同测量结果的可靠性。化学工作者的成功主要取决于测量数据的可靠性。通常把测定结果与真实值之间的接近程度称为准确度，而把一组测量数据之间的接近程度称为精密度。同时，教材举生活中的“箭和靶”和“称体重”的实例说明什么是准确度、精密度、什么样的情况下会产生误差，来加深学生对概念的理解。

本节最后给学生介绍测量及运算中的有效数字问题。为了取得准确的分析结果，不仅要准确测量，而且还要正确读出数据。数字的位数不仅表示数字的大小，也反映测量的准确程度。在测量结果的数字表示中，由若干位可靠数字加一位估读数字，便组成了有效数字。有效数字保留的位数，应根据分析方法与仪器的准确度来决定，一般测量值中最后一位是估读数字，其余数字均为准确数字。例如，某样品质量为2.46g（在2.4 g与2.5g之间所读的数），数字2和4都是准确数字，数字6是估读数字，但2、4和6这三个数字都表达了有用的信息，在这里都是有效数字。因此，读数据时，要读至仪器误差所在的位置，数据的位数不能任意增加或减少。进行单位换算时，有效数字的位数不变；在加减法与运算中，运算结果有效数字取到参与运算各数中最靠前出现估读数的那一位；在乘除运算中，结果的有效数字一般以参与运算中有效数字位数最少的为准。

1.2 国际单位制(SI)

在测量的过程中，由于不同的政府、不同的民族、不同的文化习俗，不同的历史原因，人们采用不同的测量标准，形成了多种单位制。这对国际贸易、科学文化的交流造成了很大的障碍。为了方便国家间的交流，1960年第十一届国际计量大会正式通过了世界各国通用的国际单位制，简称SI。国际单位制来源于米制（是以米为基础的十进制单位体系，起源较早）， 并继承了米制的优点(如十进位，用专门词头构成十进倍数及分数单位等)， 同时克服了米制的缺点，是米制的现代形式。该节内容包括SI基本单位、SI词冠、常用物理量及其单位三部分。

SI基本单位有：长度单位米(m) 、质量单位千克(kg)、时间单位秒(s)、电流强度单位安培(A)、热力学温度单位开尔文(K)、物质的量单位摩尔(mol)和发光强度单位坎德拉(cd)，共七个（见表1）。除电流强度单位安培(A) 和发光强度单位坎德拉(cd)外，其余五个是化学学科中常用的基本单位。

SI词冠中介绍了常用的米制词冠――兆(Mega)、千(kilo)、分(deci)、厘(centi)、毫(milli)、微(micro)、纳(nano)、皮(pico)等，并给出词冠与SI基本单位的倍数关系（见表2）。

基于实际应用问题，教材列出了常用的五种物理量：长度、体积、质量、温度、能量以及它们的SI基本单位与其他常用单位。比如：长度的SI基本单位是米(m)， 其他常用单位有：千米(km)、分米(dm)、 厘米(cm)、 毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)；表征体积的常用单位有： 升(L)、毫升(ml)、立方厘米(cm3)、微升(μl)； 质量的SI基本单位是千克(kg)， 其他常用单位有克(g)、 毫克(mg)、微克(μg)；温度的SI基本单位是开尔文(K)， 其他常用单位是摄氏度(℃)； 能量的SI基本单位是焦耳(J)， 其它常用单位有：千焦(kJ)。教材中分别用表格将这些常用物理量的单位列出来，并介绍了每一物理量的常用单位与对应的SI基本单位间的倍数关系，这里只以长度的单位为例（见表3）。

1.3 转换问题

国际单位制单位之间以及国际单位制单位与其他惯用的非国际单位制单位之间都存在着转换问题，如何进行单位间的换算问题，正是“转换问题”中所要介绍的内容。单位间的换算经常要用到换算因子和量纲分析法。换算因子是指换算过程中使两个数据相等的比例系数，如，等式1m=100cm 中的100就是这个等式中的换算因子。量纲是表示一个物理量如何由基本量组合的式子。量纲不同的两个量不能加减或相等的，例如，1千克与1米这两个量不能相加减或相等，因为其中一个是质量，具有质量的量纲，另一个是长度，具有长度的量纲。在同一单位制中，只有当各量的量纲相同时才能相加减或相等。量纲分析法又叫因次分析法，是一种数学分析方法，通过量纲分析，可定出同一物理量不同单位间的换算因子，可检验公式中物理量的书写正误，定出方程中比例系数的量纲和单位。运用量纲分析法是单位转换常用的一种方法，教材为学生分析具体例题引导学生学习单位转换，引起学生对单位转换的重视。

2中美中学化学教材中单位教学内容的对比及启示

与美国中学化学教材中单位教学内容相比，我国中学化学教材中单位教学内容的编排有很多的不足之处。例如，学生在学习物质的量及单位前，已经接触并且应用过许多单位，但教材中没有对这些单位一个整合的内容，且在介绍物质的量及其单位时过于简单、抽象，加大了学生学习化学单位知识的难度；教材在利用新知识解决实际问题上缺乏实例；教材没有充分介绍学生学习新化学单位所需要的铺垫知识（化学相关的数学和物理新知识）等。通过分析比较，笔者认为该美国教材中“科学测量”内容给我们提供了一个新的视角――从测量的角度来认识化学科学。使学生从理论的角度认识化学实验过程就是测量的过程，充分意识到化学学习中单位的意义和重要性。这两章的内容给与我们的启示主要有以下几点：

2.1系统性

该美国教材中“科学测量”和“化学量”两章内容的安排顺序和系统介绍更符合学生学习的规律。美国著名的心理学家奥苏伯尔的意义学习论认为，有意义学习过程即新旧知识相互联系、相互作用的过程即同化的过程，这种相互联系相互作用是由认知结构中的原有的适当观念起决定作用。因此通过测量来介绍单位，学生不仅可以把以前学过的零碎知识加以系统整理，又可以使之与新知识相互作用，将新知识纳入原有知识群的网络中，使原有的知识系列向纵向和横向发展，丰富原有知识系列，从而建立起高效合理的知识结构。这两章的内容使学生对有关单位方面的知识系列有系统整体的认识。

2.2方法性

在学生自觉地意识到科学测量真正意义的基础上，教材设计者给学生介绍了一系列的方法，教学生如何去做。测量中科学计数法的运用、有效数字的取舍、误差分析、单位转换方法等科学测量知识的介绍将数学、物理、化学知识充分地融合，使学生对数、物理量及单位和定量研究方法有全面地认识。

2.3实用性

“科学测量”内容介绍了生活中大量学生社会生活中常见的测量事例（见表2）和解决问题的例题，使学生对物理量的计量单位等形成一般的感性认识。同时，设计化学测量问题情境，让学生使用科学测量的知识和方法对化学物质进行测量、分析，在感性认识的基础上，巩固学生科学测量知识，形成科学测量观，提高学生的实践能力，使学生学会在生活中科学地解决日常生活中的实际测量问题。这章内容最后设置了“化学中的职业―分析化学家”这样一个小栏目，使学生了解科学测量在化学分支学科―分析化学中的应用。

3单位教学的策略

结合美国该化学教材中的单位教学内容，针对我国中学生在单位学习中存在的问题，我们提出以下一些具体的教学策略。

3.1 化学教师应重视单位知识系统性的教学

很多教师认为物理量和单位的学习是数学和物理学科的教学内容，经常忽视与物理和数学与化学知识的衔接部分内容的教学。事实上，学生在学习其他科目时已经初步学习了单位的一些知识，初中物理介绍单位是从物理学的角度来认识物理测量和单位。化学也是一门实验学科，在做化学实验时，也离不开测量，特别对以后从事化学研究的人员，需要做大量的化学测量工作。因此，在化学教学中进行单位教学，教师引导学生将所学知识加以整合、重视单位知识系统性的教学是突破单位教学的前提。

3.2 系统地介绍国际单位制

学生对国际单位制单位中的许多单位很熟悉，但是在学生头脑中，这些知识很零散，教师可以用学生已有知识，帮助学生理解新概念。当新概念形成时，人的大脑要把新概念同已有知识相比较、相联系，为新概念在已有的知识结构中寻找适当的位置，新概念就被联结为大脑中原有知识结构的一部分，从而被消化、吸收，这就是同化。中学生大脑里的知识结构比较简单，同化新概念的能力不强，这就要求教师努力调动学生已有的知识，调整学生头脑中的认知结构，帮助学生加强新旧概念间的联系，同化新概念。如，关于物质的量及其单位摩尔的新概念，对学生来说陌生又难懂，但如果将国际单位制系统地介绍之后，学生很自然的会将物质的量同质量、长度、时间等物理量联系起来，把摩尔同千克、米、秒等基本单位联系起来，学生就容易找到新旧概念的联结点，弄清概念间的关系，从而更好地编织单位知识网络。因此，系统地向学生介绍国际单位制内容是学生学好物质的量及其单位、化学反应、化学计算、热化学、反应速率和化学平衡先决条件，能促进后继理论知识的学习，有助于学生更好的解决发展过程中的各种问题和困难。

3.3 练习巩固，强化理解

学生在解决问题过程中，由于对所学新知识不是很熟悉，达不到运用自如的水平，习惯用旧方法解题，导致学生解决问题的能力很难提高，如用物质的量单位（摩尔）解题可以简化很多计算过程，但是学生在学习物质的量及其单位之后，依然用原来的相对原子质量等旧知识解题，由于计算量很大，往往导致结果出错，这就要求教师在学完新知识后，引导学生用新知识，新方法来解决实际问题，反复练习巩固，以强化学生对新知识的理解。

化学单位知识是学生进行化学实验的基础。科学测量方法是综合知识、综合能力的体现，需要一定的数学、物理等知识作铺垫。单位教学内容的学习把科学带进学生生活，教会学生如何用科学测量的方法来处理一些生活中遇到的实际测量问题，有利于学生科学方法的掌握，科学测量观的形成。

参考文献:

[1]周青,杨玲,杨辉祥.对美国化学教材中批判性思维培养的思考――以2005 年版Prentice Hall《化学》教材为例[J].课程・教材・教法,2006, (9):87-91.

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关键词：高中生物 培养 兴趣 生动有趣

一、课堂教学寓教于乐，让学生乐在其中

教学是一门艺术。生物教学中的艺术美能引起学生心理、生理上的愉悦反应。“新课引入”是上好每节课的重要环节。开讲的艺术能活跃学生的思维，强化记忆，激发学生对知识的渴求。另外，教学中要合理安排内容，密度适中。一节课内容太多，教师和学生都会紧张得喘不过起来，就无法谈愉悦。因此，教学中要有张有弛、抑扬交错，质疑、激疑、解疑，驾驭自然，使学生欣然接受。在课堂上留有空白，让学生独立自由思考。如在课尾质疑，能促使学生思考与讨论，往往会收到意外的效果。再加上融趣味性、活动性和实践性为一体的作业，更是锦上添花。

教学过程中师生双边活动，更是师生情感双向交流和及时反馈的过程。古人云：“亲其师，信其道。”师生关系好，施教越得法，学生学习生物课的兴趣就越浓厚，积极主动性就越高。甚至可以由原来不感兴趣到十分热爱；相反，师生关系不好，老师一进教室，学生情绪马上低落，在感情上就罩上了一层阴影，学生的大脑神经功能就无法得到应有地发挥，彷徨、苦闷，产生“厌学”。因此，师生关系对立是学生厌恶生物课的最主要的原因。

二、使用幽默的教学语言感染吸引学生。

在生物教学中，教师富有哲理和情趣的幽默，能深深地感染和吸引学生，使自己教得轻松，学生学得愉快。如教育家斯维特洛夫所说：“教育家最主要的，也是第一位的助手是幽默。”许多教师感到概念和理论的教学枯燥、抽象。其实，只要具有幽默感，做到“雅俗结合”，用风趣的语言、材料和与众不同的思维，就能将繁重沉闷化为轻松活跃，将繁杂化为简洁，将单薄变为丰富。我了解到有少数男生常怀着好奇心偷偷地去学抽烟，怎么去教育学生呢？在介绍细胞癌变时，我一本正经地对同学们说：“抽烟有两大好处：一是烟草的营养丰富。燃烧的烟草中含有4000余种物质，其中有一氧化碳、砒霜、焦油和尼古丁等。二是抽烟可成为医学专家。实践出真知嘛！抽烟可亲身体会气管炎和肺气肿，还可以与癌症交朋友，因为烟草所含物质中，至少已有43种被确认为致癌物了！”这样，将急切之意化为蕴藉之语。试想，如果只是声色俱厉地训斥或和颜悦色地去开导，有幽默的教育效果好吗！

三、采用灵活多变的教学方法吸引学生

一成不变的教学方法只会让学生厌倦，最终失去听众。以下是我的几点体会：

1、巧用比喻化疑难。细胞膜的结构像花生糕:花生米像蛋白质分子,爆米花像磷脂分子,花生米以不同的深度覆盖、镶嵌或贯穿于其中。糖类和ATP比喻成家里的粮食和口袋里的现金。高温和低温对酶的影响比喻成人死了和睡着了。

2、妙用诗词添兴趣。例如,物质出入细胞膜有两种方式：自由扩散，可形象地表述为“飞流直下三千尺”，“飞流”表明不需要能量,“直下”表明从高浓度到低浓度,且不需要载体；主动运输:可形象地表述为“逆水行舟用力撑”，“逆水”表示从低浓度到高浓度,“行舟”表示需要载体,“用力撑”表示需要能量。再如讲到生物的保护色时，引用杨万里的诗句：“儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻”。

3、口诀谐音助记忆。如人体必需的八种氨基酸记成“携一两本淡色书来”。植物必需的七种微量元素记成“铜棚新炉贴馍馍”（铜硼锌氯铁钼猛）。有丝分裂时期特点记成“间期复制、前期三体、中期排队、后期分家”。原核生物：一（衣原体）支（支原体）细（细菌）线（放线菌）蓝（蓝藻）子。

4、用科幻法展开联想的翅膀。如：光反应式ADP+PiATP若能科学利用意义更大。如果我们能制造模拟绿叶的绿色衣服穿在我们身上,通过特殊的导管把绿叶光合作用制造的ATP运到我们的体内,那么,我们一个月只需要吃几顿饭就足以维持我们身体生长的需要,生命活动所需要的能量就让绿色衣服来尽情制造吧!非洲难民再也不必为粮食太少而发愁,人类从此再也没有粮食危机了!

四、列举数字

高中生物课本中对不少问题进行了数字说明，但有些问题只用了“高”“大”“多”等形容词，不够具体，使学生对问题的理解不够透彻。在教学过程中，如果能尽可能地对一些单位问题用数字进行补充说明，就可以帮助学生解决许多问题，提高他们学习的兴趣，使老师教得轻松，学生学得也轻松，并有助于提高教学质量。

如在“绪论”中讲到生物学的发展方向和发展规律时，“就微观方面说，不仅有放大十余倍的光学显微镜，而且有放大几十万倍的电子显微镜（彩图四），能看到细胞的亚显微结构”。到底能观察多细微，有的同学无法理解，这时就可以列数字。例如：彩图四上，近我国生产的放大80万倍的电子显微镜，分辨率高达0.144M，相当于头发丝的五百万分之一，可以分辨单个的分子和原子。

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【关键词】基本结构；静态特性；动态特性；功耗计算；闩锁效应；CMOS集成电路特性；闩锁效应动态功耗

1.引言

CMOS数字集成电路是目前大规模和超大规模数字集成电路中广泛应用的一种电路结构，与NMOS和PMOS数字电路相比较，CMOS数字电路在功耗、噪声抑制、抗干扰能力等方面具有明显的优势。并且由于CMOS数字电路的集成度可以做的非常高，在总体性能上已经超出了TTL电路，因此得到了迅速而广泛地运用。目前CMOS电路占据了99%的市场份额。特别是CMOS电路的制造工艺已经达到了深亚微米范围后，器件特性的变化带来了一系列需要重视的问题。但是在高校传统的数字电路课程的教材中，对TTL电路的原理和特性讲述的比较详细，对CMOS电路的原理和特性却介绍过于简单。特别是对CMOS电路的关键的几个电气特性讲述的更少。因此揭示CMOS数字电路的构成，研究CMOS电路电气特性以及CMOS电路在设计数字系统中一些注意事项，是数字电路课程的教学和正确设计数字系统的一个需要引起注意的环节。

2.反相器的静态特性

在CMOS数字电路中，反相器是所有数字电路设计的核心。几乎所有的CMOS电路的电气特性都可以从反相器得到的结果中推断出来。

Nmos管的开关特性如图1a所示，UT是Nmos管的开启电压，当电压│UGS│≥│UT│时，Nmos管呈现出导通的状态，导通电阻的阻值与UGS的大小呈非线性变化，如图1a所示，输出电阻的典型值在K?范围内。当电压│UGS│≤│UT│时Nmos管呈现出截止的状态，其电阻非常大。在Pmos管的开关特性中如图1b所示，PMOS管和NMOS管成对偶性

在CMOS电路中，推荐的逻辑高电平为VDD，低电平为VSS。因此从图1C所示的反相器电路图中可以看出：当输入逻辑高电平时，此时│UGS│≥│UT│，因此Nmos管导通，UO=VSS。反之Pmos管导通，UO=VDD。

假设一个反相器的输入变量为In，输出变量为Out，反相器的输出电压与输入电压的关系为：，传输特性曲线如图1.d所示。电压传输特性曲线是对CMOS反相器静态特性的最佳的描述。

从中可以看出反相器的特点：

a.输出电压摆幅等同于电源电压，对干扰信号和噪声有很强的抗干扰能力。

b.因为MOS管内部的栅极是一个完全的绝缘体，所以有着极高的输入阻抗。反相器静态时的输入电流几乎为零。

c.反相器在静态时，Pmos管和Nmos管总有一个是截止的，因此流过VDD和VSS间的电流仅仅反相器内部的漏电流。常温下一个含100万门的芯片，在2.5V电压下工作的功耗通常在0.125mW。

3.反相器的动态特性

3.1 反相器的动态功耗和工作频率的关系

反相器的动态功耗主要是由于负载电容的充放电消耗的。当PMOS管导通时，NMOS管截止时，CL从电源吸取了一定数量的能量，输出电压从01。当PMOS管截止，NMOS管导通时，电容CL通过NMOS管释放能量，输出由10。如图3.1所示。

假设输入的是一个理想的方波，即上升沿和下降沿为零，为简化计算，不考虑Pmos管和Nmos管在翻转期间二个场效应管同时导通的情况。反相器输出从01翻转期间电容从电源中取得的能量为对此翻转区间的积分：

在电容上存储的能量Ec通过通过对其在相应周期上对瞬时功耗积分求得：

由此可以看到，从电源中吸取能量的一半消耗在MOS管中，另一半存储在电容C中，在1到0的翻转时CL上的能量通过PMOS管进行放电。

由此可以推出，如果考虑到反相器工作频率的话，反相器静态时01翻转时的功耗为：

反相器的工作频率越高，从电源中吸取的能量也越大。

3.2 电源和输入端信号幅度对CMOS的影响

虽然CMOS电路具有很多的优点，但是由于有一些自身固有的工艺结构引发的寄生效应，如果使用不当，很容易引起CMOS电路的闩锁效应，电路发热直至烧毁。在使用时必须引起注意。

闩锁效应就是指CMOS器件所固有的寄生双极晶体管(又称寄生可控硅，简称SCR)被触发导通，而触发和导通常常是由于CMOS器件的工作电压波动，或者是输入端信号幅度波动等因素引起的。触发后会在在CMOS器件的电源VDD与地线VSS之间形成低阻抗大电流通路，导致器件出现逻辑错误，发热甚至烧毁器件的现象。如图3.2a和3.2b所示。

在正常状态下，VDD和VSS间只有很小的电流通过。由于输入端的脉冲产生瞬间的上冲，或者电源波动产生的波动，在电阻Rw2端产生了电流IRS，IRS电流在寄生的PNP管基极产生了压降，如果压降大于0.7V，寄生的PNP管进入了导通状态。同样，寄生的PNP管导通后在电阻Rs处也产生了压降，又促使寄生的NPN管进入导通状态。这样一个闭合的正反馈的过程就形成了。同样，通过C2的下降沿也会产生同样的效果。此时VDD和VSS间会有大电流通过，即便是电源波动消失或者干扰波消失，电路内仍然有电流通过，只有断开电源才能使得CMOS电路内的正反馈消失。

由以上分析可以得出发生闩锁效应的条件为：

a.当输入端或者输出端出现了大于VDD或者小于VSS的信号，满足了寄生晶体管产生正反馈的条件。

b.电源电压产生了波动，当电压波动过大时使得寄生的晶体管为正偏置，因而产生了闩锁效应。

为防止产生闩锁效应，输入端或者输出端要满足以下条件

有上述分析可得出电源和输入信号的注意事项是：

(1)在布线的时候，CMOS的电源必须加上退耦电容。因为过高的电压波动会使得IRS电流增大，寄生的双极晶体管发生正反馈而产生闩锁效应。

(2)电源提供的电流选择一个合适的数值，避免一旦发生闩锁效应的时候，减少因电流过大而烧毁电路的可能.

(3)输入端的信号不能超过CMOS电路的工作电压VDD。过高的输入电压会使电路进入正反馈的状态，从而发生闩锁效应。从CMOS电压传输特性曲线中可以看出在输入信号VIH=VDD，VIL=VSS时，CMOS电路的噪声容限等参数为最佳状态。

(4)输出端或输入端避免跨接大电容。在开机或关机时，对电容的瞬间的充放电同样会改变寄生三极管的偏置电压而使CMOS进入闩锁效应，电容一般不能大于0.01?。在负载接有大电容时，可以串联电阻，如图3.3所示。

(5)避免信号长线传输，因为信号在长线传输中的分布电容可能会产生振荡引发产生闩锁效应。长线连接的方法如图3.4所示。

4.结束语

理解CMOS电路的电器特性是正确使用CMOS电路的关键。从CMOS电路电压传输特性的曲线中，可以读出电气特性的诸多参数。理解CMOS电路的闩锁效应的触发机制，是正确使用CMOS电路的关键。在CMOS电路飞跃发展的时代，特别是在CMOS电路进入了深亚微米时代，理解和掌握CMOS集成电路的电气特性显得特别重要。

参考文献

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[关键词]英语；疲劳；教学

[中图分类号]G623.31[文献标识码]A[文章编号]2095-3712（2014）09-0068-03[作者简介]丁莹（1981―），辽宁辽阳人，郑州市中原区百花艺术小学教师，中小学二级。

学习疲劳是指长时间连续紧张学习后由于身心过度疲劳所导致的学习效率下降的现象。它包括生理疲劳和心理疲劳，前者指肌肉与神经系统的疲劳，后者指的是情绪烦躁、注意力涣散、思维迟钝、反映缓慢等现象。学习疲劳产生的生理原因是脑神经兴奋和抑制失衡。在学习过程中，大脑皮层兴奋区域的代谢逐渐加强，血流量和耗氧量增加，以保障大脑工作的需要。当紧张的学习活动持续时间过长，大脑皮层的能量消耗过大，消耗过程超过恢复过程，大脑所需能量不能得到及时恢复与补充，此时工作效率就会下降，在心理上会出现心情压抑、烦躁、记忆力减退、缺乏信心等症状。笔者在小学英语课中采取以下方法来预防学生学习疲劳的产生：

一、合理安排教学内容

教学内容过难过多，超过学生能力的限度，则学习难以持久，且容易疲劳。如果教学内容过难，学生难以在原有知识基础上理解与消化，那就必须进行紧张的脑力劳动来死记教材内容，进而会促使皮层细胞能量大量消耗，很快产生疲劳。另外，对于太难的教学内容，学生也往往不感兴趣，容易把注意力转移到其他方面去，对教学内容产生厌倦情绪，促使疲劳加速发展。在安排教学内容时，笔者贯彻维果茨基的“最近发展区”的思想，注意深浅得当，难易适度。教学内容必须是学生经过一定努力所能掌握的；同时还应当善于在学生已有知识经验的基础上去讲授某些新知识，并把新知识纳入到学生已有的知识体系之中，来调动起学生的学习兴趣。比如在讲小学英语第一册第四单元“We love animals B”部分“Let's chant”，板书单词cat 和fat 的第一个字母c和f时，笔者用红和黄色粉笔来书写，fat为新单词，然后让学生说出相同点和不同点，请学生试着读fat这个单词 他们很容易的在cat 的基础上读出fat。笔者又用此方法教学pig和big，mouse 和house，并给予他们表扬，由于单词是学生自己读出来的，这使他们产生了学习的荣誉感和喜悦感，于是更加积极主动地学习下面的内容。

二、合理、新颖的教学环节

教学方法越单调，学生疲劳产生得也越快，因此为预防疲劳的产生，笔者在课堂中是这样安排教学环节的：

（一）利用歌曲开场

小学生生性好动，注意力易发生转移，要避免这种不利因素的影响，最好的良师就是兴趣，而“音乐是人生的一大快乐”，于是在开始上课时，笔者就利用歌声来吸引学生注意，充分调动学生的积极性和主动性，很快让课堂充满英语气氛。选择歌曲要恰当，要与所教的内容相联系，如教颜色要选择有关颜色的歌曲，教问好、打招呼的内容就要选择用问好的歌曲，如新编人教社实验本（新标准） English Book1 Unit 3 A“Let’s talk”主要是学句型“How are you？/ Fine，thank you.”为了满足此内容，笔者选择了“Hello！ How are you？ ”这首歌。再以English Book6 Unit 3 A“ Let’s learn”为例，这课主要是学四个季节单词“spring，summer，fall and winter”和句型“What’s your favourite season？”于是笔者选择了“What’s your favourite season？”这首歌在刚上课就开始播放，这样就为我们所学的内容作铺垫。

（二）利用复习，为新课作铺垫

复习也是教学环节中重要的一环。新学的知识很多，在选择复习内容时，也要考虑到必须为新课服务。如：在上“How old are you？”时，回答会用到数字，所以笔者就将数字（Number）作为复习的重点。A.要求学生从1数到10（count No. from one to ten）。B.要求学生根据数字的形状用身体动作将它表现出来（Let's do like the numbers）。C.复习数字歌曲（Number song）。

（三）利用情景，引出新课

外语教学界提倡运用情景交际法教学，即在课堂创设语言交际的情景，让学生直接用英语进行思维、对话，而不需通过中介――母语的翻译转化。在传授新课时，教师创设一个情景，让学生根据情景来进行对话，使他们能很容易的理解意思。如：教My birthday 这课时，笔者就拿来了一个生日蛋糕，让学生知道今天有人要过生日了。然后，笔者对学生说：“My birthday is in March.When is your birthday？”以此来教学月份单词。新课内容变得浅显易懂。

（四）利用操练，巩固新知

操练分机械操练和意义操练两种。机械操练就是简单的重复练习，意义操练就是在一定的环境下进行练习。新课传授完以后，教师就必须通过这两种操练来进行巩固。机械操练采用多种形式，一个一个，两个两个，一组组，一排排，节奏快，容量大。意义操练采用各种环境扩展语言，如：教“How old are you？” ，教师就可以创设三个场景：A.生日宴会；B.生病上医院；C.报名登记，以此延迟疲劳到来的时间。

（五）利用环境，进行真实交际

环境是进行交际的条件，在什么样的环境就用什么样的对话，那么在上课时我们就要尽量利用现有的环境。公开课时，有许多老师来听课，那么就有了学生与各位老师进行真实交流的环境。如句型：“How are you？/Fine， thank you！” 你就可以带一个学生到听课的老师当中，先问：“How are you？” 再将学生介绍给这位老师，并说：“This is…”然后再请他们问好：“Nice to meet you.”这样既对新课进行了交际，又扩展了句子，各位学生都得到了锻炼。

三、学会使用背景音乐

欢快的音乐能调节大脑及整个神经系统的功能，协调身体各器官的活动，这对于消除因学习紧张而引起的心理疲劳效果很好。研究发现，旋律优美的轻音乐会使人情绪镇定、恬静愉快；激越昂扬的曲调，能激发人体内的潜能，使人精神焕发，对于消除因情绪消沉、遭受挫折而引起的心理疲劳来说，效果尤为明显。例如，维瓦尔弟的大提琴协奏曲《四季》中的《春》，德彪西的管弦乐组曲《大海》和海顿的组曲《水上音乐》，都具有消除疲劳的作用。在教学活动中，教师不妨指导学生使用上述音乐作为背景音乐。

四、借助课堂游戏教学

小学生在教室里上一节课会感到疲劳，然而他们玩上一节课、两节课，甚至更多的时间，却不会感到疲劳。这主要因为他们的身心得到了放松，并且避免了机械操练。学生借助课堂教学游戏创造的情景可使语言交际自然化；能充分发挥出每个学生语言交际的潜力；能培养学生的上进心；能充分发展每个学生的智力，充分发挥每个学生学习外语的潜在能力；能使学生学得生动活泼，学得轻松愉快；能培养和发展学生猎取科学文化知识的能力；还能激发起学生学习外语的兴趣。如：数字教学游戏，当学生学到基数词时，叫学生背诵1到100，但每逢学生说到数词4或4的倍数时则以“Stop”代替。可两人进行比赛，可两组进行比赛，也可全班参加，说错了的就坐下，看看有多少人最后获胜。每次游戏时，Stop的数字可变换，可每逢5或6或7时则用Stop 代之。又如单词教学中，一段时间后，学生累了不太愿意跟读，这时我们做“碰地雷”游戏。在一个词下放一个地雷， 这个词是不能读的，如果学生不小心跟读，就是踩到雷了。大家一起数one two three，bomb，向他砸过去，有趣，气氛也好，学生在玩中也学得扎实。

五、有效开展TPR活动

学生在学习过程中最普遍的姿势是坐姿，长期维持这种姿势对血液循环功能有极大损害，容易使腹腔、盆腔中出现淤血现象，周围的血液也随之减少。由于身体长时间处于前倾姿势，学生呼吸较浅，肺活量减少，物质代谢功能也会随之下降，从而造成疲劳。为防止上述现象产生，教师可通过TPR活动学习语言，使学生在活动中眼耳口鼻手体脑并用，从而使学生乐以忘忧，焕发精神，消除疲劳。如采取传统的”“Simon says”形式变为做错动作不淘汰出局，最后统计谁做得好或者教师发出指令时所作的动作可与指令相同或不同而学生只能找教师说的做，力求形式多样化。如：Stand up！ Touch your nose！Smile！Jump like a rabbit！If you can swim，clap once！

六、形体语言的运用

形体语言，也称非语言交际，是通过表情、手势以及身体其他部分的动作来表达思想感情的一种无声语言。在课堂教学中，教师可以通过必要的形体语言与学生进行沟通，如常用的面部表情、眼神、手势等。这些非语言行为既可与言语同时使用，也可单独使用，所以在课堂教学中就显得更为合适。如眼神的运用不仅可以与学生交流思想，而且能够辅助言语控制课堂。常用的眼神运用技巧有环顾法、专注法和虚视法。环顾法即用眼神环视学生，能增强学生对教师的信任感，使其意识到教师在关注着自己，从而全神贯注地听讲，还能使教师及时获得反馈信息，验证教学效果，以便采取相应措施。专注法是把视线集中到某一位或某一部分学生身上，这样可以“提醒”学生，控制整个课堂秩序。虚视法即似看非看，视而不见，把视线从学生处“收回”。这样便于减轻教学双方的心理压力，保持思路的清晰畅通，把教学活动引入一个更高的境地。又如教师在教学活动中，可以用点头、手势等形体语言代替自然语言来表达对学生的指示，也可以在讲课的同时借助特殊的手势辅助说明。

七、幽默――课堂的增鲜剂

学生都喜欢幽默的老师。但是对于女老师来说，幽默似乎比较难做到。有时课堂上来个小幽默，学生的注意力会更加集中，疲劳感自然会消失。笔者在教“sweet ，sour ，yummy，yukky”这几个单词时，试着找一个学生到前台表演。同时，笔者这样描述：“有一天，我们班的同学回家以后感到特别的thirsty，于是他去找water，可惜water已经没有了，这时他发现厨房里还有一小瓶water，于是拿起来就喝，哇，So yukky！原来他喝的是味道很sour的醋。”这时，班里哄堂大笑，学生不知不觉已明白了这几个单词的意思，甚至不需要教就已经掌握了这几个单词。

只要我们每个英语老师都做个有心人，上课随时留意每个学生的表现，注意仔细观察，发现学习疲劳的学生要及时用新颖的教学活动来提醒学生参与，充分调动其学习的积极性，疲劳感自然而然就会消失。

参考文献：

篇9

【关键词】 指法；盲打；在线；实践；转变

随着信息技术的普及，键盘录入、文字处理等操作进入到人们的工作生活中，日益重要。三年前，笔者随访了本地多位九零后、零零后的年轻人，他们经过即时通讯工具的训练，汉字录入看似也很快。但观其指法，要么杂乱无章，要么有个基本的架势，但用指漏洞百出，偶有比较正确的指法，他们都表示小学里是学过指法的。再看我校小学生的指法情况，小学三年级初学时，指法还算牢靠，到了五、六年级，在学生的日常录入汉字时就会出现指法随意的普遍问题。

带着这个疑问，我又接手了新一届三年级教学。我通过两届学生从三到五年级的实践，进行了对比，终于发现了一些实质问题，现与大家分享。

1.原有教学课时不足。多数教材对键盘录教学比较乐观，比如某省编教材，从认识键盘到到中文录入，仅5课时，其中1课时认识键盘，2课时教学英文指法，2课时教学中文录入。2节课的英文指法在新授教学上显仓促，每课教学的量与难度大幅提升。一方面学生学习吃力，难以全面掌握，另一方面，指法与钢琴的练习有共通之处，手指技术需要定型，关节的灵活，练习所产生肌肉的生长等均需要时间。

2.其它输入练习对指法的冲击。一是英文大小写、数字、符号对指法的冲击。在刚学完基本英文指法，巩固不充分时进行学小写、数字、非基本键符号，或练习中过多穿插，对指法定型会起反作用，导至原有基本指法退化，甚至拖垮。二是过早接触中文练习，汉字输入中，经常要使用数字选词，好多同学按数字键开始就脱离基本键，指法定型受到冲击。

3.监控缺失，只求速度。在课堂内外，不论是前期练习，还是比赛，家长、学生，往往在意于打字的速度，重成绩，轻指法。确实有些同学指法不完全对，其录入速度并不慢，但是不论怎么输入，达到好的境界必然指法有法，非此法即有它法，无法的输入必然是漏洞百出。

4.学生练习积极性不高。打字本身是一项枯燥的内容，学生指法水平越差，其练习中英文打字的效率越低，完成同样任务，耗时更长，容易出现信心缺失，其练习的积极性必然不高。另外为练打字而设置练习的内容枯燥，脱离学生实际，也会影响学习的积极性。

从以上原因分析，其要害便是主键盘区基本指法难于实现巩固，带来了一系列问题。在第二届三年级8个班的练习中，我进行了多项大胆实践，终于在四、五年级的博客、论坛、wps演示等汉字录入实践中体现到了前期改革的成果。

1.调整课时分配。认识键盘1课时，指法练习增加到5课时（①八个基本键；②GH及第一行字母键；③第三行字母键、指法组合；④数字键指法及综合练习；⑤大小写字母、综合练习），汉字录入2课时。并且在学习基本键后每课开始安排5分钟指法练习。中文录入课时不增加，因为现在主流学习的搜狗输入法技巧并不多，难度在于英文、数字键指法的正确和拼音学习水平。在正确的英文指法保障下，中文录入没有障碍。

2.处理好指法练习的干扰因素。比如记事本的使用，caps lock指示灯，录入焦点问题等一并在第一课时认识键盘时完成。键盘的介绍不要面面俱到，常用的重要功能键先重点学习，余下的在恰当的时候教学。好多学困生初始困的不是指法，而是不能输入信息，通道的阻断，挡在门外，所以扫清学习指法的障碍也很重要。

3.盲打是指法的生命。没有盲打，等于指法没有经历实践的检验，而这样的检验越早越好。我们从8个基本键就开始了，学生看着显示器中虚拟键盘进行练习。道理很简单，你指法不对，就无法实现盲打，能盲打的指法必然正确，宁慢勿烂。英文练习以纯小写为主，有利于学生顺利学会盲打，促进指法定型。后期英文大小写、中文录入等，只给予短暂的可视键盘的过渡期，随后要求盲打。难度大的、实用性不高的技术，放在下期技术定型以后再学。实践证明，盲打到底才能见到光明。

4.增加数字指法练习。加强学习主键区数字键的指法，主要为后期录入中文选词时服务，提高中文录入的速度。这样基本键多跨了一格，增加了指法的难度，但这一步还在学生可接受范围中，且在中文练习中得到广泛的练习，掌握的可能性很高。数字键的学习应安排在指法基本定型后，教师一开始就要引导学生使用主键区的数字键，用基本键指法类推。

5.使用在线打字软件拓展练习时空。打字选择一款好的软件很重要，使用网络打字软件就更好了，它可以把键盘输入的练习拓展到课外、家庭。我这里使用一款“红宝打字软件”，教师初始化学生帐号后，学生登陆练习，记录下学生所有的成果。学生通过练习成绩排名等，激励你追我赶，增加积极性。还可通过练习赚取积分，用于游戏币支付。通过家庭练习、网络成绩反馈等形式，建立良好的家校联系，让家长也积极参与学生的指法练习，更能收到意想不到的成果。

6.指法定级制。这项工作是指法的最终保障，教师要定时考核和随时巡视相结合，不以速度论英雄。可以制定指法系数，例如我定了这个公式，打字成绩=打字速度×指法系数，指法系数1～10分等。不论输入英文、大小写还是中文，都要依据原有指法，盲打是最高等级。有了指法正能量的引导，学生的练习就更踏实了。

7.从练习内容做文章，多学科整合。英文练习，可与三年级上学期英语词组结合，背单词、学词组、课文，都是打字练习的顺带成果。其它学科，可让学生在家庭录入自己写的日记、作文，数学小论文、科学小论文等，上传到“方洲乐园”个人空间，以便给他人分享或报刊发表使用。有多学科的支持，打字将获得更强大的动力。

就这样，一个学期的学习，三年多的检验，终于看到了别样的秋。指法不仅是速度，也是一种个人的精神面貌；指法不仅是打字，它是一种好的习惯，影响学生一生的方方面面。

【参考文献】

篇10

在人机工程设计实践中，大部分学生采用了提出问题分析问题解决问题的方法，应用部分以人机知识来展开设计，但受现有教材限制，学生设计过程中缺乏创新，即使有创新，受三维建模技术和设计方法的限制及落后，三维建模结果与设计构思相差较大，达不到预期效果。

主要改革内容

随着计算机辅助设计技术的发展，计算机辅助人机工程设计已逐步完善，具有以下优势：在设计前期对设计方案和设计布局进行仿真评价，减少设计返工和实物原型的制作，缩短从设计到制造的周期和成本。计算机辅助人机工程设计的发展为工业设计人机工程的教学提出了新的发展方向，将计算机辅助人机工程内容引入到人机工程学课堂教学中，充分利用CreoParametricManikin提供的人机工程和人体因素分析两个模块功能，针对全球人群模拟和显示人机之间的交互，在一定程度上改进了传统的设计表现方法，也避免了专业实验设备不足、无法进行准确的设计验证等问题。

1教学内容及教学方法改革

根据工业设计专业的研究内容和专业研究方向，在教材选择上主要在保持课程内容完整的前提下，对现使用的教材内容进行了筛选，工业设计专业人机工程学主要教学内容包括：人体尺寸、桌椅设计、显示装置、操控装置、环境设计、工作空间与工作岗位设计等内容。对与工业设计不是密切相关的热环境和声环境等内容进行了删减，同时增加计算机辅助人机工程内容的讲解与操作训练。在设计表现方法上，增加自顶向下设计方法的讲解，在CreoParametric中应用该方法进行人机工程的设计与分析。

在理论讲授过程中，摆脱传统讲授方式，结合计算机辅助人机工程操作进行直观演示，以加深理解和应用。如在人体尺寸讲解过程中，可充分结合CreoParametric中人体库的知识，其Manikin全球人群库包括中国、意大利、日本、荷兰、美国男女各P5、P50、P95三个不同的百分位1850年龄组的数据，便于人体尺寸分布数据状态和各部分尺寸的直观展示；在显示装置章节中结合manikin的视觉分析功能，查看最佳视角等效果；在控制装置中结合manikin的可触及分析功能，展示手足的功能尺寸。将传统比较枯燥的理论知识通过计算机辅助人机分析的方式直观的展示出来，从应用的角度进行理论知识的讲解。

2计算机辅助人机工程的具体应用

计算机辅助人机工程在人机工程学教学中的具体应用主要有以下3个方面：CreoParametric（以前称为Pro/engineer）的基础操作学习、ManikinExtension专门培训、自顶向下设计（Top-DownDesign）方法的学习与应用。CreoParametric是PTC全新推出的设计软件系列，是3D产品设计领域的标准。目前国内大部分高校在计算机辅助设计教学中采用了该软件，大连大学机械工程学院工业设计专业一直将该软件作为计算机辅助工业设计课程教学的必选之一。新版培养方案中该课程与人机工程学课程在同一学期开设，为人机工程学课程改革提供了便利条件，在计算机辅助工业设计课程中能掌握CreoParametric的基本草绘、实体及曲面建模、装配和工程图等模块的基本操作，该课程的设置为计算机辅助人机设计的应用提供了软件操作基础。

ManikinExtension是完善数字化人体建模解决方案，为设计者在以人为中心的设计中打开一扇窗，是CreoParametric的新模块，因操作复杂，在人机工程学教学中必须增加该部分内容的讲授。主要讲授Manikin全球人群库的选择与替换，标准的3D人体模型的插入、定制和操控精确，宏观和微观及自定义人体姿势库的使用，可触及包络调整及分析，视野分析，重力分析，人体模型运动分析以及国际各类主流人机工程标准如姿态（RULA）、推拉（SNOOK）、举放（NIOSH）、能量消耗（GARG）等操作的过程与方法。通过该模块内容的讲解与具体操作，结合CreoPara-metric的基础操作知识，结合人机工程学基本理论知识，为计算机辅助人机工程的设计提供了软件操作基础及人机工程分析仿真操作基础，可完成比较完善的人机产品设计。

传统的人机工程设计方法已经不适合先进的计算机辅助人机工程的设计方法。传统的设计方法主要采用手绘草图、确定基本尺寸、三维建模仿真、物理样机的制作及人机分析的过程，花费了大量时间后发现没有达到用户需求或设计指标，而需要反复修改。采用CreoParametricManikin可改善此问题，在设计的初期将人机工程学作为首要考虑的因素，采用三维数字人体模型进行三维数字化建模仿真，此方法可通过自顶向下设计（Top-DownDesign）方法实现。在CreoParametric的装配模块中利用自顶向下设计方法，根据设计要求导入Manikin三维数字人体模型，进行产品三维模型的创建，在创建过程中充分考虑相关人机工程学要素，并进行相关的分析，可在一定程度上增加实物模型验证的准确性。采用自顶向下设计的方法，可增强人机设计的准确性，弥补实验室人机设备不足的问题。

人机工程教学改革实践案例展示