进制数及进制转换教学设计研究

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【摘要】在智能制造的大环境下，社会对相关工作技术人员的要求越来越高，进制数及进制间的转换已成为高职类工科专业学生的必备知识，但其掌握情况并不理想。针对进制数的概念，其他进制转十进制，十进制转其他进制的问题，结合类比法，创新性地提出用十进制转十进制帮助学生记忆和理解进制数及进制转换。经过多次教学实践，此方法教学效果良好，深受学生喜爱。

【关键词】进制数转换；教学设计；计算机基础

1引言

在全球提倡智能制造，自动化生产的时代背景下，中国政府提出“中国制造2025”。它是国家工业发展得一个行动指南，是中国走向制造强国的一个行动纲领。其大致内容是2015年到2020年，这5年中，中国要大幅度提升制造业的信息化水平，保住制造大国的同时，向制造强国发展。2020年到2025年，要把国内制造业提升一个台阶，在国际制造业中，中国要出现一批具有较强竞争力的企业。在这种大环境下，各行各业的信息化、网络化已是一种趋势，而进制之间的转换是学习信息化、网络化的必备基础知识[1-2]。职业教育是让受教育者掌握以后工作中所必备的知识、技能、素养等。2019年2月13日，政府的《国家职业教育改革实施方案》中，明确指出推进高等职业教育高质量发展[2]。（1）高等职业教育是高等教育的一种，要提高高等职业教育的比例，优化高等教育结构，把更多的劳动力培养成工匠型人才。（2）高等职业院校要根据自身所在区域，重点培养为本土企业培养高素质高技能型人才。（3）探索多种高等职业教育入学和学习的方式，建立“职教高考”制度。（4）在养老、护理、现代服务、现代工业等重点领域，要扩大学生的培养规模。（5）启动特高院校、特高专业计划，建设一批高水平、具有强竞争力的高等教育学校和专业[3]。在这双重背景下，高职的信息化教育显得格外重要。教学设计是根据要教学的内容、教学的对象等，对教学的过程、方法等进行设计，让教学对象更容易接收所教授的知识[4]。在进制数及进制转换的教学实践过程中，发现高职学生对进制之间的转换掌握不到位，对进制间的内在逻辑关系理解不够[5]。主要有以下几个问题，一是，概念不清晰，对进制、权位理解不够；二是，容易忘记把其他进制数转成十进制的方法；三是，容易忘记把十进制转其他进制的方法。学生学习这些知识与方法时，刚学完，照着书本会套用简单公式，但题目稍加变化，或过段时间，学生就基本忘了。造成这种现象的原因是，学生理解不够深刻，学后就忘。本文将针对这三个典型问题，做详细地课程设计。

2教学分析

2.1教学内容分析。计算机基础课程是高等职业学生的必修公共基础课，进制数及进制转换是计算机基础的核心内容，学生必须要掌握。根据课程标准、授课计划以及往年的教学实践，完成进制数及进制转换的教学任务需要2个课时。2.2学情分析。本课程的教学对象是，机电工程专业大一第一学期的学生。他们在初高中阶段已经学习和具备了基本的物理、数学知识，能进行一些不太复杂的计算和推导，在AI、互联网很火爆的环境下，学生对计算机兴趣都非常浓厚。根据对往届学生的问卷调查，和以往的考试情况分析，在传统教学模式下，学生对进制数及进制转换的掌握情况不是很理想。结合以往教学经验，创新性地提出用十进制转十进制帮助学生记忆和理解进制数及进制转换。2.3教学重难点。（1）进制的概念，和常用的进制有哪些。学生在学校学的运算基本都是十进制的，对于其他进制的概念相对模糊，针对这个重难点，教师要从常见的实例入手，让学生慢慢理解。（2）其他进制向十进制转换的方法。在理解进制概念的基础上，学生要掌握其他进制转为十进制的方法，单套公式学生还是比较容易掌握，但机械地套公式学生基本学了就忘。针对这个问题，引入十进制转十进制方法，进行类比，学生很容易自己推算出，其他进制向十进制转换的方法。学生自己参与了转换方法的推算，加深理解，加深记忆，这样他们基本就不会忘记。（3）十进制向其他进制转换的方法。这个重难点的解决方案和第二个类似，不再累述。

3教学过程设计

3.1进制的教学过程设计。进制全称进位计数制，是一种人为定义的计数方法，这样说概念职业技术学院的学生基本都听不懂，所以我们从熟悉的概念入手，慢慢引导学生。引入环节：同学们，根据书上进制的概念，大家想想生活中用到了哪些进制，说说它们都是什么进制，说说它们有什么特点？教师引导：用7天算1周，1000毫升算1升，引导大家思考生活中进制的实例，用小学加减法中的逢十进一，借一当十，来引导学生思考进制的特点。设计意图：让学生主动思考，进制及其特点。为了引导学生思考，老师的引导及其重要，用7天为1周为例，可以让学生往时间方面想，学生基本都可以想到24小时为1天、60分钟为1小时、60秒为1分钟等。用1000毫升为1升为例，引导学生往单位换算方面思考，学生基本可以想到1000毫安为1安，1024M为1G。结合加减法，稍加引导学生就能想到进制的基本特点，几进制，逢几进一，借一当几。3.2其他进制向十进制转换的教学过程设计。要掌握其他进制向十进制的转换，必须先掌握基数和位权的概念，基数是各种进制中允许使用的符号的个数。如十进制的基数是10，分别是0到9；八进制的基数是8，分别是0到8；二进制的基数是2，分别是0和1。位权，指数制中每一个固定位置对应的单位值。如十进制中，从左往右数，第1位的位权为1，第2位位10，第3位位100，依次类推。引入环节：大家对进制的概念和特点都有所了解了，大家看看，黑板上的这组数代表什么？（在黑板上写着1101）教师引导：引导学生这是十进制的话，表示一千一百零一，这是二进制的话，表示一组数字代码，然后把基数和权位的概念引入。通过图1对比分析，得出二进制转十进制的方法，然后引导同学自己得出八进制、十六进制转十进制的方法。设计意图：通过学生熟悉的十进制，有个位、十位、百位，引导学生得出二进制的1位、2位、4位、8位，从而掌握基数与位权的概念，进一步分析，让学生掌握二进制转十进制的方法。在同学掌握二进制转十进制的基础上，稍加引导学生就可以掌握其他任何进制转十进制的方法。3.3十进制向其他所有进制转换的教学过程设计。十进制转其他进制时，着重强调十进制转二进制，学生掌握这个后，稍加引导让学生掌握十进制往其他进制的转换。引入环节：在黑板上写13，问学生这是什么意思，假设它是十进制的数，怎么转成二进制的数？教师引导：首先我们来用13除以10，商为1余数为3；再由1除以10，商为0，余数为1，把过程在黑板上写清楚如图2中的（a）所示。余数从下往上为13，这是十进制转其他进制的一种格式，根据这种格式，让学生把13转成二进制，如图2（b）所示。设计意图：十进制转其他进制的方法很容易掌握，但学生如不理解，掌握后很快就会忘记，用十进制转十进制的格式对比掌握，这样学生记忆会很深刻，不易遗忘。

4小结

进制之间的相互转换是工科类学生必须要掌握的内容，也是高职类学生学习的重难点。按常规的教学，学生只是简单机械的记住怎么转换，但理解不够深，时间一长就忘记。本文提出的用十进制转十进制类比法，大大加深了学生的理解程度，在教学中多次使用，效果良好。

参考文献

[1]罗珊.“翻转课堂”在高职课程教学中的研究与实践[J].轻工科技,2018,34(12).

[2]曾庆珠.新形势下高等职业院校技能型人才培养的探索[J].职业教育,2018,11(32).

[3]陈志德,曾燕清,李翔宇.大数据技术与应用基础[M].北京:人民邮电出版社,2017.

[4]龚沛曾.大学计算机基础[M].北京:高等教育出版社,2013.

[5]陈光.基于“理技相融、精准提升”的技能高考训练方法探究与实践[J].职业教育,2018,17(26).177

作者:唐顺 周峰 许二娟 单位:佛山职业技术学院