數字能量學教學模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇數字能量學教學，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

本次調查的主要目的是對全校使用現代教育技術增強自主學習能力，提高教學質量的情況作進一步了解，對調查結果進行研究分析，為今后開展教研工作提供有針對性的指導和服務。

2 問卷基本情況：本次研究主要采用了問卷調查法。

3 問卷數據匯總與基本分析

3.1 運用現代教育技術的課堂教學模式，可以激發學生學習興趣，增強自主學習的能力。

可以看出，80%以上的學生喜歡上多媒體、電子白板課，只有10%的學生不喜歡，這類學生大都是學困生，總覺上課無聊，不管采用什么教法，都沒有興趣。由于地處偏遠山區，家中具有上網條件的人數較少，不過大部分家長購買了磁帶等設備，為學生有效學習奠定了基礎。

可以看出，很感興趣的學生較多，這部分學生中有的學生也是學困生，據了解，他們喜歡多媒體的聲音、動畫、圖像等，不感興趣的學生大多是學習差，性格內向，家庭條件差、留守兒童等，今后我們要研究如何調動這部分學生的積極性。分析：在傳統課堂教學中能主動預習復習的學生只占20%，教師布置就進行預習復習的學生占45%，可見學生在自主預習復習方面幾乎一半是被動的。學生完成作業的情況總體上是好的，30%的學生能夠自己獨立認真完成；45%的學生能與同學討論完成。但不容樂觀的是仍有25%的學生存在抄襲作業現象，運用現代教育技術上課后，由于出現“大容量、快節奏、高效率”的特點，學生課前預習扎實，當堂檢測過關率高，致使抄襲的學生大幅減少。

數據顯示：利用多媒體技術后，學生自主學習的激情高了，充分體現了先學后教、學生主體的理念，有利于提高教學質量。

由此可見，近一半的學生體會到自主學習的甜頭，并愿意堅持，沒有感覺的學生屬于學困生，不愿意學習，亟待培養學習激情。

3.2 利用多媒體，突破重難點及疑點，提高學生的綜合能力。舉行同課異構活動，教學《切線和圓的位置關系》時，利用FLASH動畫，讓靜的圓動起來，使其與直線有1個交點、2個交點、無交點，讓學生理解直線與圓的位置關系。另一個教師傳統教法，最后課題組經過集體討論對兩個班的當堂作業情況進行了一項綜合檢測，結果如下實驗結果表明，運用電子白板教學的九1班學生的推理能力、空間想象能力、判斷能力、應用能力明顯優于九2班，差異分別是3%、19.34%、5.9%、11.1%，特別是空間想象能力的差異最高，達19.34%。原因是利用計算機可將幾何教學中所涉及的事物、形象、過程等全部內容再現于課堂，使教學過程形象、生動，使難以覺察的東西能清晰地呈現在學生的感覺能力可及的范圍之內。

3.3 運用現代教育技術，提高教學質量。經2年長期運用電子白板等教育技術后，對平行班教學成績進行比較（以語文為例）。由統計表可以看出：運用多媒體技術上課的教學成績較好，尤以優秀率更為明顯，基本上都要高出15個百分點。極差生（36分以下）降為0，進步明顯，學困人數36～72分學生數有所增加，均分直線上升，凈增8.92分，而平行班（偶爾用電教設備）只增3分，按照如此進步速度，預測下次考試合格率能達到70%。

篇2

一、提出背景

信息技術作為一門新興的學科，教材內容不斷在更新改變，舊教材中注重理論知識但缺乏實例，廣東高等教育出版社《初中信息技術》B版新教材里選用生活的實例來開展教學，既實用又好學，但章節間的缺乏互動，學生在學習新知后就忘記舊知，記憶無法牢固，無法發揮學生的創新意識。新課標理念[1]下信息技術課堂通過充實的教學內容培養有發展的學生，發掘符合教學又有趣的教學內容讓信息技術課堂既高效又有趣，研究高效的教學方式成為一線信息技術老師的主要研究方向。

二、數字故事的教育意義

一段優美的旋律，一個影視片段，幾行文字，幾張陳舊的照片......我們常常被網絡上的一些故事性內容所吸引，并為之感動，這就是"數字故事"。

2010年，我在全國信息技術課例比賽中認識到數字故事的案例，從《中小學信息技術教育》雜志2012第6期數字故事專題上對它有了充分的認識，了解數字故事帶來的各種深層的教育意義。

腦科學的研究表明，當人腦的記憶鑲嵌在豐富的故事背景中時，記憶的效果最好，故事是世界永恒的主題。當歷史進入到21世紀的數字化時代，以信息技術為載體的數字故事（DigitalStorytelling）很自然地受到師生的歡迎，成為一種新的教學方式，將數字故事引入信息技術課堂教學，有利于改進教育方法，增強吸引力，促進師生思想深度互動，將知識技能教育與情感態度教育融合，為學生提供高質量的學習體驗，激發學生學習興趣和創造力，對培養學生的表達能力、解決問題能力、創造力、媒體素養，促進學生多元智能發展。[2]

三、數字故事走進信息技術課堂

數字故事是編寫文本故事并加入聲音、圖像、音樂等多媒體元素所創造的可視化故事，它是多媒體多元素的集合用故事展示出來。它的創作流程主要包括：第一步：選擇主題，編寫故事腳本；第二步，故事素材收集創作與處理，素材包括文字、圖片、音視頻、動畫等元素；第三步，綜合各種素材編輯合成，主要通過PPT軟件設計合成；第四步，作品展示與共享。

數字故事創作作為一個新型的教學內容進入課堂，強調不再是"教操作"而是"學創作"，其課程教學是圍繞"提出創作主題-范例研習-模仿設計-自由創作-分享交流"的過程模式而展開的"為創作而教"的教學模式，我分別在PPT演示文稿教學和第二冊多媒體元素軟件教學做了教學嘗試，根據不同的內容來對教材進行重新設計和編排。

（一） 小牛試刀初嘗試--數字故事走進PPT軟件教學

創作數字故事最常用的軟件是PPT演示文稿，我以數字故事創作為主題開展PPT軟件的教學，課時安排及教學內容如圖1。

數字故事的引入，主題是我的班級，學生的興趣高，素材取之于豐富多彩的生活，學習新知的過程又是創作的過程，學生的思維被啟發，對于信息處理能力有一定的提高。但由于限制了主題，教學安排只有7個課時，數字故事與教材內容無法合理整合，效果不明顯，師生的共同感受發揮空間不足，要把數字故事正能量完全發揮出來，還值得再深入研究。

（二） 完美結合--數字故事與多媒體軟件教學深度融合

廣東高等教育出版社《初中信息技術》B版中第二冊（上）這一冊教材內容為圖像處理軟件PS、音視頻處理軟件、演示文稿PPT，與數字故事的創作流程非常吻合，如何和教材的課堂教學進行深度的融合，結合初嘗試的經驗，我對教材內容經過再次組合，以數字故事創作為載體，在問題解決的過程中引導學生自主探究多媒體軟件學習，激發高級思維，在開學的第一課時就開始學習《走進數字故事》，把這學期的所學的新知全部融入到數字故事創作中。

《我的故事--數字故事創作》主題教學以興趣為起點，以活動為主線，以任務為驅動。既符合學生的年齡特點，又能帶領學生在認知規律中實踐探究。既能引導學生綜合運用所學的信息技術知識與技能，又促進學生的多方面發展。教學專題網站有以數字故事創作流程的導航提供了數字故事簡介、優秀范例、制作流程、技術倉庫、評價標準等欄目，同時也設計課時導航，讓學生清楚知道每個課時的知識要點，清晰的導航讓學生的學習提供導向，也能順著老師的教學設計去完成整學期的知識學習。通過多平臺的分享展示，讓學生享受更多成功的樂趣，通過欣賞作品，提高審美能力和信息處理能力。

四、數字故事讓信息技術課堂變得精彩

數字故事的教學內容加入，讓信息技術課堂變得精彩起來；一個個故事成品的出爐，讓信息技術課堂也變成一個美麗的展臺；作品成為師生間、學生間談論的熱點，信息技術課堂真正走入學生的心里。

精彩一：充分調動學習興趣，培養學生的創新意識和學習能力

興趣是最好的老師。學生天生就是實踐家，對于自己感興趣的內容可以將自主學習和討論學習發揮得淋漓盡致。優美的旋律，影視片段，文字，陳舊的照片......數字故事的自由創作過程既符合學生的年齡特點，不僅為學生提供自主學習和相互交流的機會，更為學生的提供了自我展現和創新空間，在自由發揮的創意空間里自覺學習新知、發現問題解決問題、各種素材的融合、不同工具的使用、舊知的知識遷移等等，學生在潛移默化改變著學習方法，學習的能力大大增強，促進多元化全面發展。故事的創作、素材的加工處理培養學生的創新意識和學習能力，這是精彩的信息技術課堂最好體現。

精彩二：故事綜合創作有助學生建立一個完整知識體系

這不僅是一個主題活動，而是一個綜合性主題活動，"我的故事--數字故事創作"從選擇主題編寫腳本--素材創作與處理--編輯合成--修改與完善--展示與共享五大模塊構成多媒體作品制作的完整知識體系，由局部到整體循序漸進了解一個電子作品結構、制作流程、評價標準，知識點依據一條線索串聯在一起，引導學生在完成一個個具體任務后領悟信息技術中蘊藏的科學思想和文化內涵。邊創作邊學習，邊創作邊積累，完整的知識體系就在學習中架構起來。

精彩三：創新的教學方式，促進師生思想深度互動

新課標指導下，以學生為主體的教學理念，教師要擔當好組織者引導者的角色，在數字故事創作教學活動中，教師通過專題網站為學生提供豐富的資源資助，學生通過需求選取合適的教學資源去自主探究，需求的差異，任務不是模仿性任務，迫使教師脫離講演練的傳統教學模式，學生要脫離模仿老師的學習方式，師生雙方積極去思考，發掘思維的深度，培養高級思維能力。課堂上學生沉思、小組間熱烈討論、踴躍的提問......師生的思想在交流中提高，在互動中深入，教師與學生的距離越來越近。

精彩四：有力的德育滲透，給學生成長正能量

信息技術課堂易成為純技術課，重視操作的講授，而忽略情感教育的滲透，三維目標無法實現。數字故事的加入，通過觀摩別人作品，被動人的故事情節而感動，尤其是八年級的孩子，心理叛逆，此時最需要更多的德育滲透，記得在觀看《老師，我可以不愛嗎？》時，學生心理被深深震撼，通過他們熱愛的電腦作品來傳遞愛的教育。在每一個孩子在創作的過程中，重新認識自己，故事中很多學生反映自己的夢想，讓孩子找回夢想，記錄自己成長的點滴，為自己自豪，就是一句"加油"，都能給予他們成長的正能量。

精彩五：多平臺展示充分展現學生風采

學生把作品上傳要校園論壇里，論壇中交流的語言越來越豐富，在互評與自評的過程中，學生在快速成長，而且成長的過程也被好好記錄下來。借助校園科技節的大平臺，優秀的學生作品通過大投影和圖片展示出來，在展覽區中，數字故事展廳是最多學生瀏覽的地方，這就是數字故事精彩的最好體現。

總之，以學生發展為本的教育新理念下，數字故事作為一個新型的教學內容進入信息技術課堂，將原本單調枯燥的技術課堂變得有聲有色，演繹精彩的信息技術課堂。但數字故事創作的教學實踐才剛剛起步，它的應用推廣需要廣大教師的大膽嘗試和運用，期待數字故事帶來更多的精彩。

篇3

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）08（a）-0153-02

目前，許多高等院校都為電子信息、工業自動化等本科生開設了“數字圖像處理”課程，其目的是為了使學生熟悉常見的圖像處理技術，以便將其應用到工程學、計算機科學、信息科學、生物學以及醫學等相應技術領域中。該課程是學習“數字圖像處理”的基本理論、方法、實用技術以及典型應用的一門工程技術課程，是一門理論與實踐、原理與應用結合緊密的課程，具有理論性較強，涉及的基礎課程多，同時又要求實踐性高的特點。

1 教學過程中存在的問題

傳統的“數字圖像處理”教學中側重理論知識的介紹，由此帶來了許多方面的問題：（1）基本原理在整門課程中占有較大比重，從而導致學生接觸與實際應用相關的前沿內容太少；（2）大量的公式推導和證明造成學生在學習過程中產生畏難情緒，不利于激發學生對學習的興趣和積極性；（3）學生對數字圖像處理缺少直觀上的了解，即使掌握圖像處理算法的原理，也不易和實際效果相聯系[1]。面對教學中存在的普遍問題，在教學過程中激發學生的學習興趣，提高學生進行圖像處理實驗的主觀能動性，緩解學生在學習理論知識時的抵觸情緒成為教師必須思考的問題和改善的現象。

2 互動式教學在數字圖像處理中的應用

互動式教學指在課堂教學過程中，通過一定的教學手段，使教師、學生、環境、教學內容等互相協調、互相促進，提高教學效果的一種教學模式。大學課堂師生互動是指在特定的課堂教學情境下，為了實現教師的教和學生的學，師生之間相互作用和影響的貫穿于整個教育教學活動的一種教學手段，是一種特殊的人際互動，具有目標性、啟發性、可操作性、反思性、可評估性等特點[2]。

在“數字圖像處理”的課堂教學中，主要以講授其基本原理和方法為主要同容。傳統課堂教學中多以教師為主導，強調知識的灌輸，缺乏與學生的交流，互動教學內容單一，這種教學模式會使學生對本來理論性偏強的課堂教學失去學習的興趣，無法與實際應用相結合。課堂教學是教師與學生共同參與的活動，將互動式教學融入到“數字圖像處理”的課堂及實驗教學中，使學生意識到自己在教學中的重要地位和作用，激發學生的學習興趣和積極性，有助于學生克服對枯燥理論的抵觸心理。教學流程可分為以下幾部分。

2.1 課前教學準備

做好充分的課前準備是進行互動教學的基礎，教師應該從兩個角度來準備上課內容，首先是站在教師的角度，教師要對本堂課的主要內容非常熟悉，要了解本堂課的教學目的、要求、重點和難點，根據教學內容采用合適的教學手段和方法。互動是師生共同完成的過程，所以教師在備課時理應站在學生的角度思考一些問題，想學生之所想，關于重點內容如何講解才能引起學生的興趣和重視，哪里會成為學生不易理解的難點問題，進而進行課前準備，這樣才能達到事半功倍的效果。例如，第一講緒論中會介紹數字圖像的發展、應用、特點、定義等內容。通過這一講需要讓學生對數字圖像處理建立正確的認識，但是大部分學生在開始接觸這門課時都會產生一個誤區，認為圖像處理就是利用Photoshop等軟件處理圖像，所以，介紹數字圖像處理在文化藝術的應用時要向學生著重強調這些軟件只是數字圖像處理的應用，在學生開始學習前及時更正這一誤區，同時也會促進學生對本課程更加深入地了解。

2.2 授課內容引入

高爾基說“文章的開頭為定調”，好的開頭是成功的一半，一堂課引人入勝的開場白則是為互動營造氛圍，同時可以吸引學生的注意力，鉗住學生的思維，為互動提供了主觀條件。內容引入的方法有許多種，只要合理、積極的選擇就可達到很好的效果。例如，在介紹圖像增強的時候，以一個生活中常見例子為開場白：同學們平時使用手機或旅游時使用數碼相機都可以拍照，會不會遇到這樣一種情況，雖然你所使用的拍攝工具的分辨率很高，或者拍攝者的攝影技術很好，可是拍攝的圖像依然會模糊。學生會回應遇到過這種情況，并開始想知道為什么會這樣。無形中增加了學生對這堂課的吸引力，提高學生的興趣，營造一種輕松自由的課堂氛圍。在這種氛圍中，學生的思維比較活躍，注意力比較集中，學習積極性也有所提高，這就為互動話題的展開提供良好的條件。

2.3 互動教學展開

教師對本堂課的基本原理進行講解，提出若干問題留出時間讓學生思考并對問題進行分析、轉化和整理，按問題劃分小組討論，每一組挑選一個學生來敘述討論結果，并由其他學生進行提問和補充。當所有學生認為沒有問題之后，教師根據討論過程進行適當的點評，并及時對提出問題和解決問題的學生予以充分在肯定，并鼓勵其他學生也踴躍參加，最后由教師對整個過程進行歸納總結。

例如，學習傅里葉變換的目的是為了利用圖像在頻域的性質和特點，將圖像由所在的空間域轉換到頻率中進行頻域處理，然后再反變換回原圖像。掌握傅里葉變換的性質是進行頻域處理的基礎。在講解傅里葉變換時，先講解二維離散傅里葉變換的公式，再將圖像的二維離散傅里葉頻譜的實例展示給學生（見圖1所示）。圖像的頻譜特性與圖像的灰度變化是有對應關系的，頻譜圖表示圖像能量的分布，很明顯該圖像的大部分能量都集中在頻譜圖中心，并且關于中心對稱。根據傅里葉變換的公式并規定圖像的空間坐標原點在左上角，而頻譜圖的頻率坐標原點在中心，提出四個問題：（1）為什么圖像的能量都集中在了原點周圍？（2）為什么頻譜圖的原點在中心？（3）為什么能量關于中心對稱？（4）根據頻譜如何重建原圖像？學生分成四組分別討論其中一個問題。在討論過程，學生可以向教師提出自己的疑問，教師進行適當的提示，并且了解學生的討論情況進而對整體進行把握。討論結束后由每組選一個代表來回答問題。學生通過討論和思考后認為：第一個問題是因為頻譜的原點對應圖像灰度的平均值；第二個問題是因為圖像進行了中心化，中心化的依據是傅里葉的平移性；第三個問題是因為傅里葉變換具有共軛對稱性；第四個問題是根據周期性圖像可重建。雖然在回答問題過程中學生也會出現不確定、回答錯誤或是被其他學生質疑的情況，但是經過教師的引導都可以很好地回答出問題。最后教師再對傅里葉變換的性質進行歸納總結。采用這種方式，學生把傅里葉變換的性質和圖像很好地結合起來，同時加深了印象，為后面介紹頻域處理打下了良好的基礎。

2.4 課堂小結

在教師進行課堂小結之前，先讓學生自行進行總結本節課的主要內容都有哪些，哪些知識比較容易，哪些知識比較難理解，課堂互動過程中提出了哪些問題，解決了哪些問題，主要的解決方法是什么等等，最后由教師進行補充和擴展，因為限于學生的知識范圍，當所有學生都發表完自己的觀點之后，難免會遺漏一些重要的知識點，這就需要教師在學生討論過程中記錄這些相關的知識點，最后進行補充，并進行詳細地分析和講解，讓學生對這部分內容有足夠的認識和理解[3]。

2.5 實驗教學互動

實驗教學是數字圖像處理課程中的一個重要內容，通過MATLAB上機編程使學生將理論知識與具體的應用結合起來。為了充分調動學生的主觀能動性，在實驗教學中通過互動關注學生的分析能力、綜合能力以及探索創新能力的培養。整個過程可分為內容領會階段、分析實現階段、綜合及創新階段。第一階段，讓學生對所學內容進行回顧，知道本次實驗要解決和驗證的問題。教師采用現場提問來引導學生對實驗內容的思考并通過讓學生自己制定實驗流程圖來調動學生的主觀能動性。第二階段，根據學生自己制定的實驗流程圖，教師確定其是否合理，如果合理，讓學生自己去編程實現，如果不合理，則指出問題所在并讓他思考調整實驗流程。在這一階段，老師只扮演引路人的角色，不能替代他們解決問題，只能告訴他們解決問題的思路，具體要讓學生自己去實現。第三階段，重點培養學生的探索和創新能力，學生依據自己寫下的過程報告總結在實驗過程中遇到的問題及其解決方法，要求學生回過頭來看本次實驗，對自己制定的實驗流程進行剖析，歸納出它的優缺點，并思考本次實驗中采用的方法能否還可以與其他方法綜合在一起，提高實驗效率。此外，還要對實驗結果進行分析，發現其中是否包含某種規律性。最后，找到本次實驗方法和過程中存在的不足，并思考其改進方法，力求發現新問題，提出新思路[4]。

例如，對含有噪聲的圖像進行均值濾波處理，讓學生分別使用MATLAB圖像處理工具箱的已有函數和利用MATLAB基礎工具箱進行流程圖設計及編程仿真，運行結果如圖2所示。很明顯，二種方法的處理結果并不一致，由此引發學生對兩種算法的分析及深入理解。在基本方法的基礎上改善和優化程序，提高學生的邏輯分析能力和編程水平。

3 結語

課堂互動過程不是簡單地教與學，不是單一地輸入與輸出的靜態展示，而是充滿各種可能的互相影響、相互制約的動態展現[5]。互動式教學應用到數字圖像處理課程的課堂教學和實驗教學中，充分的課前教學準備是互動的前提，引人入勝的開場白是互動的基礎，重點及難點內容是互動的話題，課堂小結是互動的結尾。通過實踐，互動可以充分發揮學生在課堂中的主人翁意識，促進學生參與到課堂教學中來，提高了學生的學習熱情和積極性，有效的提高了課堂的教學效果。

參考文獻

[1] 饒俊慧.《數字圖像處理》課程教學改革探索[J].中國科教創新導刊，2012（10）：22-23.

[2] 任書慶，董新宇，薄輝龍.大學課堂師生互動現狀及改進策略[J].現代閱讀，2012（3）：7.

篇4

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009-8097（2013）04-0050-06

近年來，生態理念在各行各業都得到了極大響應，出現了“生態農業”、“生態文明”、“生態校園”等體現時代特色的名詞，高校教育信息化開始呼吁生態可持續發展理念。

一 研究背景

高校數字校園建設不僅僅是技術層面問題，更涉及教育和資源管理問題，當前我國高校數字校園建設與應用的生態性和可持續不佳，具體表現為以下五個方面：

1 理念層面――對數字校園建設認識不到位

認識到位是數字校園建設的基本前提。高校數字校園建設應充分利用信息技術手段為教學、科研、管理與服務等提供全方位的信息化支持，使信息技術成為學校核心競爭力的重要組成部分。然而，當前很多高校領導者對數字校園建設認識不到位：一方面學校領導對數字校園建設的長期性和教育行業固有的周期性認識不足，缺乏長效的投入保障機制，導致數字校園建設項目停滯不前；另一方面，將數字校園建設作為目的，而不是作為提升高校信息化服務水平的手段。如果只是將數字校園建設當作“面子工程”，僅僅注重有形的網絡環境建設而忽視無形的軟件、管理和服務，則數字校園必將流于形式，難以發揮其實際效用。

2 物質層面一網絡寬帶不足，設備性能不穩定

隨著高校信息用戶和應用系統的不斷增多，數字校園網絡系統存在有線和無線接入點少，寬帶不足，系統運行緩慢，關鍵網絡設備質量不一、標準不一、性能不穩定，軟件系統升級困難，無法適應業務拓展和模式變更需求等問題，不能很好地滿足廣大用戶群體對便捷上網環境的需求，在很大程度上制約了高校數字校園的可持續發展。

3 信息資源層面――教學資源針對性不強，缺乏個性化信息服務

當前很多高校都購買了大量的信息化教學資源和科研文獻資源，但這些資源主要以文字資源的形式存在，資源類型少，教學針對性不強，難以滿足師生用戶的個性化信息需求。此外，由于缺乏統一的信息資源標準，數字校園系統內外部信息資源難以進行有效地交流和共享，造成了整個教育信息系統資源的極大浪費。

4 管理層面――“三大孤島”現象的存在導致系統間數據不共享

在高校數字校園建設進程中，各部門相對獨立的資源管理與應用方式使得校園內部形成了一個個“數據孤島”、“信息孤島”和“應用孤島”，給學校教學與管理工作帶來了諸多不便。另一方面，高校在不同時期建立起來的管理信息系統由于缺乏相應的管理協調機制，再加上技術、人員調動等方面的原因，導致信息系統升級與維護困難，難以適應高校信息化發展需求。

5 應用層面――缺乏對教師隊伍的信息技術培訓，忽視數字校園的教育教學功能

教育領域“重建設、輕應用”的現象普遍存在，當前很多高校都建立了基礎設施相對完備的數字校園系統，但教育層面的應用水平卻不高，原因主要有兩點：一是沒有對用戶群體進行信息技術培訓，很多教師信息意識和信息能力薄弱，固守傳統的教學模式，忽視了學生自主學習和創新能力的培養：二是沒有充分重視高校用戶群體的信息需求，構建的網絡教學平臺操作復雜，交互性不強，導致系統的教育教學功能沒能很好地發揮。

二 高校數字校園生態化解析

教育信息生態學融合并發展了信息生態學的系統觀和教育生態學的生態理念，以“生態化”的視角來解決當前教育信息系統出現的相關問題，為高校數字校園建設及其可持續發展提供了新的視角和思路。

1 教育信息生態學

教育信息生態學（Education Information Ecology）是借用生態學原理與方法來研究教育信息、人、教育信息環境三者之間相互作用過程、規律及其整體生態平衡的一個嶄新分支學科。國內關于“教育信息生態學”的研究主要是圍繞教育信息化建設和信息化教育應用而展開的，重點強調“系統”與“生態”理念，核心思想是“以人為本，構建和諧的教育信息生態系統”，促進人與教育信息環境的協調可持續發展。

教育信息生態系統是教育信息生態學的重點研究對象，即“在教育信息環境中由人、技術、價值和實踐構成的一個有機系統”，該系統將“技術”作為一個重要因素加以強調，但系統的核心要素是技術支持下的人的實踐活動，核心價值在于促進“人的信息化發展”。

2 高校數字校園的生態化內涵

生態校園是指以生態學基本原理為指導思想，進行合理的校園建筑與園林規劃設計，形成人與自然環境協調發展的校園生態系。這里的“生態”主要強調的是校園環境的綠化以及利用“綠色科技”對校園進行綠化處理，形成生態科技園。

什么是數字校園的生態化呢？筆者認為，數字校園的生態化是“綠色”、“生態”理念向教育領域滲透的結果，是在生態學原理的指導下，以可持續發展為出發點，將生態理念和信息技術融入到數字校園建設進程中來而構建的一個人與技術高度協調的數字生態系統。

本文提出高校數字校園的生態化建設，就是要反對不遵循數字校園系統內部活動規律和破壞系統平衡的建設行為，強調以提高數字校園人才培養質量為目標，以信息技術在高校信息化教學、科研、管理與服務中的應用為核心，致力于構建一個人、技術與信息環境協調發展的數字生態校園。

3 教育信息生態視域下的高校數字校園生態系統闡釋

教育信息生態觀認為，高校數字校園生態系統是教育信息環境中由“信息人、教育實踐和技術化環境”構成的一個有機生態系統，該系統不僅重視“技術”在教育信息環境構建中的獨特作用，更關注教育信息環境下“人的生命發展”，如圖1所示。

（1）高校數字校園生態系統的主體

高校數字校園生態系統的主體是具有主觀能動性的信息人，包括教師、學生、行政人員和管理人員，能對系統進行主觀調控，使之朝著既定的目標發展，是該系統最基本、最活躍的組成部分。按照系統內部能量流動和信息傳遞過程，信息人可分為信息生產者、信息組織者、信息傳遞著、信息消費者和信息分解者，在信息資源的生產、組織、傳遞、消費與分解的過程中形成了互利共生的生態鏈關系。

（2）高校數字校園生態系統的信息活動

實踐活動是信息人與生態環境之間相互作用的橋梁，直接關系到數字校園系統核心價值的實現，是數字校園系統的核心要素。信息人通過一系列的信息活動，包括教學、科研、管理與服務等，對社會信息系統輸入的各類物質、能量和信息進行篩選、組織與轉換，增強高校信息化核心競爭力，促進人才培養質量的提高。

（3）高校數字校園系統的生態環境

高校數字校園系統的生態環境可分為宏觀生態環境和微觀生態環境。宏觀生態環境即社會信息生態環境，包括自然環境、社會環境和規范環境，是數字校園生存與發展的大環境；微觀生態環境主要是指高校內部的網絡基礎設施環境、信息技術環境、信息資源環境和信息規范環境，是該系統需要特別關注的生態因子，可調控性強。二者相互作用、相互影響，共同構成了高校數字校園系統的內外部生存與發展環境。一方面高校數字校園系統所培養的人才必須符合信息社會需求，信息社會人才培養目標一旦改變，該系統的人才培養方式就必須做出相應調整，否則便會阻礙校園系統的生存與發展；另一方面，數字校園生態系統的變化也會對社會發展產生重大影響，系統培養出的創造性人才會對社會發展產生積極影響，相反低劣的人才會阻礙社會進步。

三 高校數字校園的生態化建設模型

高校數字校園的生態化建設就是要堅持“以人為本”和“可持續發展”的生態理念，利用信息技術打造人性化數字校園，促進高校教學、科研、管理與服務等各方面的均衡可持續發展，充分發揮數字校園系統的生態效益，以最小的成本投入，獲得最大的系統產出。本文根據樹的結構特征，構建了高校數字校園的生態化建設樹狀模型，重點突出數字校園的生態可持續發展特征，如圖2所示。

1 社會信息環境是高校數字校園生態樹生存與發展的“土壤”

數字校園生態系統是一個動態開放的人工生態系統，需要不斷地從外界吸收物質、能量和信息，在與外界交互過程中，不斷改變自身的功能結構以適應信息時展要求，并且通過向社會輸出人才、知識和文化等方式不斷改變社會信息環境，為自身的可持續發展做鋪墊。

數字校園生態化建設必須保持數字校園內外部系統的協調與平衡發展，確保系統物質流、能量流和信息流輸入與輸出的總體平衡。作為高校數字校園生態樹生存與發展的土壤，外界的物質、能量和信息變化成為該系統進化與發展的外部動力，高校數字校園生態樹必須積極吸收土壤中的養料，提高自身對不同環境的適應能力和免疫力，同時不斷改變土壤環境使之適應自身發展需求。另一方面，該系統本身就具備信息資源生產能力，應注重校本資源的生態積累，生產出更多的可用性養料，創造出肥沃的土壤，通過內外結合的形式，為系統的健康發展提供有效支撐。

2 網絡基礎設施和信息資源系統是數字校園生態樹的“根系”

網絡基礎設施是高校數字校園系統的信息高速公路，各類教育信息資源的交流與共享都離不開這個物質載體的支撐，而信息資源則是數字校園系統建設的核心內涵。沒有了信息化資源，高校數字校園便如空中樓閣，發揮不了任何作用。二者相輔相成，共同構成了高校數字校園的軟硬件支撐環境，成為該系統可持續發展的重要根基。

高校數字校園的生態化建設必須保持生態樹的根系發達和穩固，才能保證樹體的健康成長。在數字校園生態樹中，網絡環境和信息資源環境的基本作用就是為這棵樹的生存與發展提供物質、能量和信息資源。只有通過構建開放性的技術環境和信息資源環境，不斷促進內外部信息資源的交流和共享，才能不斷鞏固和發展根系，增強根部吸收面積，拓展信息化生存與發展空間，從而增強信息化生存與發展能力。

3 數字校園系統整合平臺是數字校園生態樹的“主干”

高校數字校園系統整合平臺包括公共數據平臺、統一身份認證平臺和信息門戶平臺，是高校數字校園的骨骼系統，可以整合高校各類管理信息系統，為不同層面的用戶主體提供個性化的綜合信息服務，集中體現了高校數字校園的信息服務水平和服務能力。

高校數字校園的生態化建設必須不斷提升數字校園生態樹“主干”的支撐作用，將養料傳遞并按需配置到各個枝干，即通過系統整合平臺，對各類物質、能量和信息進行合理分配與調度，傳輸到各部門單位和各類應用系統，包括人事管理系統、財務管理系統、教務管理系統、網絡教學系統等，實現各類IT資源的按需分配。隨著信息技術的發展和用戶需求的變化，生態樹會分生出很多新的側枝，這就要求系統整合平臺要有統一標準化接口，以保證各類應用系統的后續接入，并做好整形修剪工作，確保生態樹發展的均衡性和持續性。

4 信息活動是數字校園生態樹的“果枝”

信息活動包括教學、科研、管理與服務四大類基本活動，是數字校園生態系統核心價值實現的關鍵，直接關系到數字校園建設和應用成效，決定著數字校園系統的生態效益。

果枝即果樹上能開花結果實的枝，這里指高校各類信息活動。信息活動的開展過程就是生態樹吸收養料，促進果實早產、優質生長的過程，即通過一系列的傳遞、吸收與轉化活動（學科教學、科研、資源開發等信息活動），提高人才培養質量。高校數字校園生態化建設必須以應用為導向，關注數字校園系統的應用成效，提高信息活動質量。

5 人的信息化發展是數字校園生態樹的“果實”

人的信息化發展是數字校園生態系統的核心價值所在，也是數字校園建設的根本目的與制高點。信息人的發展不僅包括用戶群體思想層面的變化，也包括實踐層面的變化，具體表現為思想素質的提升和信息能力的提高。

數字校園的生態化建設必須以人的發展為基本出發點，為用戶構建良好的信息化生存與發展環境，提高師生群體的信息化生存和發展能力，保證系統知識、文化和人才輸出的穩定性和優質性。

6 系統思想和生態理念是數字校園生態化建設的“靈魂”

數字校園生態系統是一個多因子相互作用、相互聯系，并在功能上協調一致共同發揮作用的有機系統，任何一個生態因子的變化都將對系統的發展產生重大影響。高校數字校園生態化建設必須以系統和生態理念為指導，在堅持以人為本和可持續發展原則的基礎上，綜合考慮各因素之間的相互作用關系，系統規劃和統籌設計數字校園系統，注重系統的生態效益，保證生態樹的健康發展。

四 高校數字校園的生態化建設對策

1 以人為本，重視數字校園系統規劃和設計

高校數字校園系統建設是一項復雜的系統工程，受到多種生態因子（技術因子、人力因子、資源因子、文化因子等）的影響。從一定程度上說，數字校園建設與發展的過程就是協調數字校園各子系統使其持續滿足高校用戶需求的過程，數字校園的發展水平在很大程度上取決于諸要素相互協調與合作的程度。

高校數字校園的生態化建設需要綜合考慮并協調好人、信息資源、教學實踐、技術化環境等各要素間的相互作用關系，運用“以人為本”和“可持續發展”的戰略理念，從整體著眼，根據高校信息化建設現狀和用戶需求，對數字校園進行系統規劃和設計，尋求最佳方案，從而最大限度地發揮系統整體效應，促進數字校園的生態可持續發展。

2 積極利用云計算技術，構建可持續發展的技術環境

在信息時代，數字校園建設必須具備一定的超前性和前瞻性，不能只是追蹤式地建設，要向可持續發展模式轉變，即數字校園建設要以“技術對抗技術”，建設符合國際主流技術標準的數字校園系統平臺，包括公共數據平臺、統一身份認證平臺和信息門戶平臺，形成可持續發展的技術環境。

云計算技術為高校數字校園的可持續發展提供了技術支撐。作為一種“一切皆服務”的計算模式，云計算具有五大基本特性：通用性、虛擬化、動態伸縮、規模大和按需服務，用于數字校園服務平臺建設不僅可以整合高校分散的信息資源，實現IT資源的統一管理和按需分配，還可以為用戶提供個性化信息服務。基于云計算的數字校園系統服務可以分為校園內部的“私有”云服務和校園外部的“租賃”云服務兩大基本模式，用戶只需利用計算機、筆記本電腦、手機、Pad等終端設備接入云服務平臺即可獲取相應的服務，如圖3所示。

高校數字校園生態化建設應堅持可持續發展的基本原則，采用平臺化和服務化的建設思路，構建數字校園云服務平臺，創造以人為本，惠及全民，讓廣大用戶用得上、用得好的信息化服務環境，推動高等教育的大眾化發展。

3 加強信息資源的動態積累，促進信息資源的共建共享

信息資源是數字校園系統非常重要的生態因子，也是學校重要的戰略資源，對高校教育教學質量和科研質量的提高具有最直接的影響。高校作為人才培養和科研基地，十分重視對信息資源的“內涵”建設，每年都會購買大量的信息資源為教學和科研服務。從生態學的角度看，數字校園的發展需要經歷一個“靜態一動態一生態”的發展進程，高校信息資源建設不能僅僅作為一種投資行為，游離于教育教學活動，而應在實踐活動中實現信息資源的增值和再創造，如圖4。

高校信息資源的生態化建設應最大限度地促進靜態資源向動態資源的轉換，鼓勵師生在課堂教學、科學研究和社會實踐活動中創造動態化信息資源，最大化信息資源的生命價值。高校應建立相應的信息資源共建共享機制，鼓勵并動員高校師生貢獻個人信息資源，將有價值的信息資源遷移到云端，實現信息資源的按需服務和共享。

4 加強教師種群信息技術培訓，促進教師思想觀念轉變

新的教育思想、教育理念的滲透是數字校園建設的靈魂。教師作為數字校園生態系統的“關鍵物種”，充當著信息和技術“把關人”的角色，師資隊伍的信息化素質直接關系到數字校園的應用成效，對高校數字校園生態系統產品（學生）質量有絕對影響。教師種群應通過信息技術培訓掌握現代化的教育思想和理念，不斷提高自身的信息意識和信息能力，尤其是信息整合水平和能力，大力支持新技術在教育中的應用，保證信息技術與課程整合落到實處，加快實現教學方式變革。

數字校園環境下的教育技術培訓，應通過數字校園遠程教育平臺來進行，積極采用先進的視頻和通訊技術開展網絡培訓，建立專門的網絡培訓平臺，形成一個長期性的教師專業發展和研討平臺，便于教師學習共同體成員在培訓期間和培訓后的信息交流與共享，促進教師的專業化發展。

5 積極采用物聯網技術，加快實現數字校園與實體校園之間的耦合

21世紀的高校教育載體有兩個：實體校園和數字校園，二者是相輔相成，共同成長的關系。為避免數字校園與實體校園的割裂或數字校園被束之高閣等現象的出現，在高校數字校園建設過程中應積極采用物聯網技術，構建“智慧校園”，借助物聯網技術實現人與人、人與物、物與物的信息交互，形成全校范圍內的“物聯網”，對校園基礎設施設備進行可視化管控，提高物理校園內各類IT資源的利用率。在學習環境應用方面，智慧校園可以有效實現數字學習環境到智能學習環境的轉變。在數字學習環境的基礎上利用先進的信息技術如人工智能技術、傳感器技術、富媒體技術和學習終端技術等可以主動識別學習情境、記錄學習過程，按需推送個性化學習資源，形成個性化和智能化的網絡學習環境，促進有效學習的發生。

數字校園建設應緊跟時展趨勢，積極采用物聯網技術構建智慧校園，實現傳統校園與數字校園之間的高度融合與協調發展，在更廣泛的空間領域內實現高校的動態可持續發展。

6 構建高校信息化建設利益共同體，促進政府、企業與學校的協同發展

高校數字校園的生態化建設需要轉變思維方式，運用開放生態系統思維視角，構建信息化教育開放系統，在開放性系統架構、開放性信息技術標準和開源代碼的引領下，在政府、企業和學校之間建立長期滿意的合作關系，形成高校信息化建設利益共同體，如圖5所示。

篇5

教學是一門藝術。生物教學中的藝術美能引起學生心理、生理上的愉悅反應。“新課引入”是上好每節課的重要環節。開講的藝術能活躍學生的思維，強化記憶，激發學生對知識的渴求。另外，教學中要合理安排內容，密度適中。一節課內容太多，教師和學生都會緊張得喘不過起來，就無法談愉悅。因此，教學中要有張有弛、抑揚交錯，質疑、激疑、解疑，駕馭自然，使學生欣然接受。在課堂上留有空白，讓學生獨立自由思考。如在課尾質疑，能促使學生思考與討論，往往會收到意外的效果。再加上融趣味性、活動性和實踐性為一體的作業，更是錦上添花。

教學過程中師生雙邊活動，更是師生情感雙向交流和及時反饋的過程。古人云：“親其師，信其道。”師生關系好，施教越得法，學生學習生物課的興趣就越濃厚，積極主動性就越高。甚至可以由原來不感興趣到十分熱愛；相反，師生關系不好，老師一進教室，學生情緒馬上低落，在感情上就罩上了一層陰影，學生的大腦神經功能就無法得到應有地發揮，彷徨、苦悶，產生“厭學”。因此，師生關系對立是學生厭惡生物課的最主要的原因。

二、使用幽默的教學語言感染吸引學生

在生物教學中，教師富有哲理和情趣的幽默，能深深地感染和吸引學生，使自己教得輕松，學生學得愉快。如教育家斯維特洛夫所說：“教育家最主要的，也是第一位的助手是幽默。”許多教師感到概念和理論的教學枯燥、抽象。其實，只要具有幽默感，做到“雅俗結合”，用風趣的語言、材料和與眾不同的思維，就能將繁重沉悶化為輕松活躍，將繁雜化為簡潔，將單薄變為豐富。我了解到有少數男生常懷著好奇心偷偷地去學抽煙，怎么去教育學生呢?在介紹細胞癌變時，我一本正經地對同學們說：“抽煙有兩大好處：一是煙草的營養豐富。燃燒的煙草中含有4000余種物質，其中有一氧化碳、砒霜、焦油和尼古丁等。二是抽煙可成為醫學專家。實踐出真知嘛!抽煙可親身體會氣管炎和肺氣腫，還可以與癌癥交朋友，因為煙草所含物質中，至少已有43種被確認為致癌物了!”這樣，將急切之意化為蘊藉之語，效果非常好。

要采用靈活多變的教學方法吸引學生，一成不變的教學方法只會讓學生厭倦，最終失去聽眾。以下是我的幾點體會。

1　巧用比喻化疑難。細胞膜的結構像花生糕：花生米像蛋白質分子，爆米花像磷脂分子，花生米以不同的深度覆蓋、鑲嵌或貫穿于其中。糖類和atp比喻成家里的糧食和口袋里的現金。高溫和低溫對酶的影響比喻成人死了和睡著了。

2　妙用詩詞添興趣。例如，物質出入細胞膜有兩種方式：自由擴散，可形象地表述為“飛流直下三千尺”，“飛流”表明不需要能量，“直下”表明從高濃度到低濃度，且不需要載體；主動運輸：可形象地表述為“逆水行舟用力撐”，“逆水”表示從低濃度到高濃度，“行舟”表示需要載體，“用力撐”表示需要能量。再如講到生物的保護色時，引用楊萬里的詩句：“兒童急走追黃蝶，飛入菜花無處尋”。

3　口訣諧音助記憶。如人體必需的八種氨基酸記成“攜一兩本淡色書來”。植物必需的七種微量元素記成“銅棚新爐貼饃饃”(銅硼鋅氯鐵鉬猛)。有絲分裂時期特點記成“間期復制、前期三體、中期排隊、后期分家”。原核生物：一(衣原體)支(支原體)細(細菌)線(放線菌)藍(藍藻)子。

4　用科幻法展開聯想的翅膀。如：光反應式adp+piatp若能科學利用意義更大。如果我們能制造模擬綠葉的綠色衣服穿在我們身上，通過特殊的導管把綠葉光合作用制造的atp運到我們的體內，那么，我們一個月只需要吃幾頓飯就足以維持我們身體生長的需要，生命活動所需要的能量就讓綠色衣服來盡情制造吧!非洲難民再也不必為糧食太少而發愁，人類從此再也沒有糧食危機了!

三、列舉數字

篇6

教學是一門藝術。生物教學中的藝術美能引起學生心理、生理上的愉悅反應。“新課引入”是上好每節課的重要環節。開講的藝術能活躍學生的思維，強化記憶，激發學生對知識的渴求。另外，教學中要合理安排內容，密度適中。一節課內容太多，教師和學生都會緊張得喘不過起來，就無法談愉悅。因此，教學中要有張有弛、抑揚交錯，質疑、激疑、解疑，駕馭自然，使學生欣然接受。在課堂上留有空白，讓學生獨立自由思考。如在課尾質疑，能促使學生思考與討論，往往會收到意外的效果。再加上融趣味性、活動性和實踐性為一體的作業，更是錦上添花。

教學過程中師生雙邊活動，更是師生情感雙向交流和及時反饋的過程。古人云：“親其師，信其道。”師生關系好，施教越得法，學生學習生物課的興趣就越濃厚，積極主動性就越高。甚至可以由原來不感興趣到十分熱愛；相反，師生關系不好，老師一進教室，學生情緒馬上低落，在感情上就罩上了一層陰影，學生的大腦神經功能就無法得到應有地發揮，彷徨、苦悶，產生“厭學”。因此，師生關系對立是學生厭惡生物課的最主要的原因。

二、使用幽默的教學語言感染吸引學生

在生物教學中，教師富有哲理和情趣的幽默，能深深地感染和吸引學生，使自己教得輕松，學生學得愉快。如教育家斯維特洛夫所說：“教育家最主要的，也是第一位的助手是幽默。”許多教師感到概念和理論的教學枯燥、抽象。其實，只要具有幽默感，做到“雅俗結合”，用風趣的語言、材料和與眾不同的思維，就能將繁重沉悶化為輕松活躍，將繁雜化為簡潔，將單薄變為豐富。我了解到有少數男生常懷著好奇心偷偷地去學抽煙，怎么去教育學生呢?在介紹細胞癌變時，我一本正經地對同學們說：“抽煙有兩大好處：一是煙草的營養豐富。燃燒的煙草中含有4000余種物質，其中有一氧化碳、砒霜、焦油和尼古丁等。二是抽煙可成為醫學專家。實踐出真知嘛!抽煙可親身體會氣管炎和肺氣腫，還可以與癌癥交朋友，因為煙草所含物質中，至少已有43種被確認為致癌物了!”這樣，將急切之意化為蘊藉之語，效果非常好。

要采用靈活多變的教學方法吸引學生，一成不變的教學方法只會讓學生厭倦，最終失去聽眾。以下是我的幾點體會。

1　巧用比喻化疑難。細胞膜的結構像花生糕：花生米像蛋白質分子，爆米花像磷脂分子，花生米以不同的深度覆蓋、鑲嵌或貫穿于其中。糖類和ATP比喻成家里的糧食和口袋里的現金。高溫和低溫對酶的影響比喻成人死了和睡著了。

2　妙用詩詞添興趣。例如，物質出入細胞膜有兩種方式：自由擴散，可形象地表述為“飛流直下三千尺”，“飛流”表明不需要能量，“直下”表明從高濃度到低濃度，且不需要載體；主動運輸：可形象地表述為“逆水行舟用力撐”，“逆水”表示從低濃度到高濃度，“行舟”表示需要載體，“用力撐”表示需要能量。再如講到生物的保護色時，引用楊萬里的詩句：“兒童急走追黃蝶，飛入菜花無處尋”。

3　口訣諧音助記憶。如人體必需的八種氨基酸記成“攜一兩本淡色書來”。植物必需的七種微量元素記成“銅棚新爐貼饃饃”(銅硼鋅氯鐵鉬猛)。有絲分裂時期特點記成“間期復制、前期三體、中期排隊、后期分家”。原核生物：一(衣原體)支(支原體)細(細菌)線(放線菌)藍(藍藻)子。

4　用科幻法展開聯想的翅膀。如：光反應式ADP+PiATP若能科學利用意義更大。如果我們能制造模擬綠葉的綠色衣服穿在我們身上，通過特殊的導管把綠葉光合作用制造的ATP運到我們的體內，那么，我們一個月只需要吃幾頓飯就足以維持我們身體生長的需要，生命活動所需要的能量就讓綠色衣服來盡情制造吧!非洲難民再也不必為糧食太少而發愁，人類從此再也沒有糧食危機了!

三、列舉數字

篇7

二、如何加強教師教學能力

1.進行農村調研，提升專業水準

行業職業院校培養的數字化機械設計人才最終是要為社會的發展做出貢獻。根據有關調查，就讀于行業職業院校的學生大多來源于農村，由于家庭經濟的原因，學生希望可以早日工作，減輕家庭負擔。行業職業院校的教師們應該認識到這一點，從多方面提升自身的專業水準。老師可以在假期期間跟隨著學生來到農村進行調研，發掘農村數字化機械所需。教師在調研中跟隨著農民在田地進行實踐，可以直接了解到農民需要什么樣的數字化機械來提高農業生產效率。老師在調研的過程中，通過自身的感受去平衡書本與實際的差距，也能更加深刻地理解數字化機械設計的必要性。

2.走進工廠，提高教學能力

老師提高教學能力最主要的目標就是讓學生利用數字化機械設計的專業知識服務于社會。那么，首先，老師就要明白在大生產的城市中，數字化機械設計都是怎樣運用于各行各業的生產的。把所見、所得、所想記錄在教學備案中，在教學時根據課本進行一定的變化，告訴學生們現在的社會對數字化機械設計是什么樣的態度，學生們應該重點學習什么科目。這樣，學生自然可以學好知識，滿足社會的要求，其所學的數字化機械設計知識便有了用武之地。這就直接地證明了老師具有良好的教學能力。

篇8

為配合黨的群眾路線教育實踐活動，浙江省寧波市圍繞主題，找準定位，充分發揮遠教網絡和教學資源優勢，努力拓展陣地、強化功效，取得了顯著成效。

一、構筑全媒體教育網絡。一是精細化“布點”。將全市遠教站點轉型為互聯網模式，全面推進遠教區域化中心站點培育工程。將宣傳教育從室內向室外延伸，為群眾路線教育提供良好硬件支撐。二是多渠道“布線”。開辦全國首個黨建廣播欄目《寧波正能量》，以通訊、特寫、訪談、廣播劇等形式開展群眾路線宣傳教育。開通遠教數字電視直播頻道和互聯網直播平臺，覆蓋全市所有鄉鎮（街道）、村（社區）遠教站點。開設寧波群眾路線網，在東方黨建網開辟群眾路線專題網頁。三是一體化“布局”。抓住部里設立宣傳信息電教處的契機，構建電視、電臺、網絡、報紙、手機等媒體功能一體、整體聯動、實時高效的宣傳格局。

二、打造多功能學用平臺。一是黨員教育平臺。依托遠教數字電視頻道，滾動展播各類先進典型事跡和群眾工作教學案例片，并舉辦“四明講堂”直播講座。二是服務惠民平臺。市本級每月舉辦“遠教大講堂”專題講座，以“百姓點菜、組織配菜、專家上菜”的形式，普及衛生保健、權益維護、經營管理、文化生活等方面知識。各縣（市、區）依托遠教平臺，創建遠教助創幫扶、民情政策面對面、遠程法律援助進農家等活動載體，向基層一線送文化、送技術、送政策。三是互動交流平臺。在中國寧波網開展“組織工作貫徹群眾路線”在線直播訪談，由部領導與網民進行現場對答。運用手機信息系統開展作風建設專題調研，在東方黨建網上開設留言板。

三、制作正能量教學精品。一是聚焦身邊典型。策劃制作《腳步丈量民情》《志定人生》《為民務實清廉好干部》《小巷總理》等一批鄉土視（音）頻教材，開展“心相連?情相牽――群眾在我心中”黨員教育電視微課件征集活動，用“身邊人身邊事”教育黨員干部。二是開講紅色故事。策劃并制作“憶黨史?聚能量”紅色故事會，現場演繹廣播劇，以視音輔助的方式還原歷史情景，傳播正能量。三是創設先鋒欄目。舉辦“與先鋒同行?揚紅色激情”群眾路線教育實踐活動先進人物直播訪談，先后展播“兩袖清風的市委組織部原副部長顏志定”“愛做好事的象山民警徐祥青”“山村好醫生杖錫衛生院院長沈功鏘”等先進人物事跡。 （寧波市委組織部宣傳信息電教處）

篇9

摘要：當前國內高校的“電子線路”課程無論是從教材編寫還是課堂講授中的功率放大電路仍然以模擬功放為主，對數字功放講述甚少，而現實中電子產品尤其是筆記本電腦、手機等便攜式電子產品大量采用了低功耗高集成度的數字開關門電路芯片，造成大學生課堂學習與電子技術發展實際的脫節。在此結合數字集成開關門（CMOS）電路的發展，詳細分析了D類功率放大電路的工作原理；理想狀態下，D類功率放大電路的理論效率可達到100%，遠高于AB類模擬功率放大電路的78.5%。推導了D類功率放大電路CMOS反相器的功率損耗與芯片工作的時鐘頻率、柵極集總電容值以及芯片所需的供電電壓的平方成正比，并以當前主流的集成度達8 000萬個門電路（2 inch2上108個門）的IBM筆記本電腦的CPU芯片為實際案例進行了總功耗分析。實踐表明，將數字功率放大電路引入大學生課堂教學，可以貼近實際，增強感性認識，提高課堂教學質量。

關鍵詞 ：數字功率放大器；工作原理；功率損耗；實例分析

中圖分類號：TN722?34 文獻標識碼：A 文章編號：1004?373X（2015）20?0107?03

收稿日期：2015?05?25

基金項目：國家自然科學基金（61171178）；山西省自然科學基金(2012011010?3)；山西省高等學校優秀青年學術帶頭人支持計劃資助

Instance analysis for working principle and power loss of digital poweramplification circuit

HAN Yueping，LI Ruihong，BI Manqing，WANG Liming

（State Center of Electrical and Electronic Demonstration Experiment，North University of China，Taiyuan 030051，China）

Abstract：While the power amplification circuit of“electronic circuit”course in the aspects of textbook compilation orclassroom teaching is still taking analog circuit as the main content in colleges，and the digital power amplification circuit is de?scribed extremely less，the digital switching gate circuit with low power consumption and high integration is adopted massivelyin electronic products (especially in laptops and mobile phones) in reality，which separates classroom learning of students fromdevelopment of electronic technology. In combination with the development of CMOS circuit，the working principle of D?classpower amplification circuit is analyzed in detail. The theoretical efficiency of D?class power amplification circuit can reach 100%in ideal condition，and is higher than AB?class analog power amplification circuit of 78.5%. The power loss of CMOS inverter ofD?class power amplification circuit is proportional to the working clock frequency，grid lumped capacitance and square of thepower supply voltage，which is deduced in this paper. The total power consumption is analyzed by taking the mainstream CPUchip of IBM notebook computer as the practical instance，the chip is integrated with 80 million gate circuits. The practical re?sults show that digital power amplification circuit introduced into the college students classroom teaching can close to life reali?ty，enhance perceptual knowledge，and improve classroom teaching quality.

Keywords：digital power amplifier；working principle；power loss；instance analysis

0 引言

進入21 世紀以后，各種便攜式的電子設備成為了電子產品的一種重要發展趨勢，諸如作為通信工具的手機，作為娛樂設備的MP3 播放器，工作必備的手提筆記本，以及期望中的便攜式電視機與DVD，車載電器等，極大地提升了人們的生活質量。便攜式電子產品的一個重要發展特征是采用了低功耗高集成度的數字開關門電路芯片，以IBM 的CPU集成芯片為例，目前集成度達到8 000萬個門電路（2 inch2 上108 個門）。所有這些便攜式電子產品的一個共同點就是都需要大功率的音頻輸出，都需要電池供電。目前，上述便攜式電子產品大多采用了新型D類功率放大電路，其最大特點就是能夠在保持最低的失真情況下得到高的效率[1?3]。同時，諸如CPU 運算速度仍然緩慢、采用鋰電池供電的大屏幕手機待機時間過短等缺點也非常明顯。因此，制約便攜式電子產品發展的一個首要因素就是其輸出功率損耗與使用的電池技術，并直接與人們關注的芯片工作主頻（時鐘頻率）、待機時間（取決于靜態功率損耗）與使用時間（取決于動態功率損耗）幾個指標相關。

鑒于目前國內“電子技術”高校課堂教學仍然以低頻段介紹A類、B類及AB類模擬功率放大電路[4?10]、高頻段介紹C類為主，事實上已經遠遠滯后于電子技術的發展實際，可檢索到的D類功率放大電路文獻則主要討論應用于具體產品中的實際電路[11?13]，無論對高校師生還是工程技術人員，都缺乏對D類功放基本原理直接學習的渠道。本文以單個數字開關門電路為例，詳細分析D類功率放大電路工作原理與總功率損耗，為高校師生全面掌握集成門電路芯片的技術發展提供一定的基礎理論參考。

1 單個NMOS 管門電路

1.1 門電路組成

（1）電路組成

20世紀80年代以前，受限于P 溝道MOS管工藝限制等因素，集成芯片內部的開關門電路仍是由單個NMOS 管構成。NMOS 管的開關特性與晶體三極管類似但遠優于三極管。反相器的基本電路如圖1 所示。C 等效為NMOS 門驅動的同類負載門電路的柵極電容集總。

1.2 工作原理

工作于開關狀態的NMOS 門電路輸入信號ui 是周期為T 的方波時鐘信號，T1時間為低電平，T2時間為高電平，T1=T2= T 2 。輸入信號波形如圖2所示。

（1）輸入信號為低電平T1 期間，，NMOS 管截止，等效為斷開的開關，電源VDD 通過RD 給電容C充電。

（2）輸入信號為高電平T2 期間，，NMOS 管導通，等效導通電阻為RON，其值很小，電容C 通過電阻RON放電。

1.3 單管門電路功耗與效率分析

1.3.1 低電平T1期間電源提供的能量

此時，NMOS管斷開，假設電容上的初始電位為0 V，則接通電源的瞬間，流過電阻RD 上的充電電流為最大值() ；經過(3~5)τ1 的充電時間（其中τ1 = RDC ，一般有），電容電位達到最大值VDD，此時電流衰減為0；充電期間，電流值為：

集總電容C 上的電壓與電阻RD 上的電壓電流變化如圖3（b），圖3（c）所示。

圖3 輸入低電平期間工作過程T1期間，電阻消耗能量，電容儲存能量。其中，電源提供的總能量為：

1.3.2 高電平T2期間電源提供的能量此時NMOS管導通，電容上的能量經過(3~5)τ2 的放電時間（）快速放電完畢。同時，電源在T2時間內提供的能量為：

1.3.3 電源提供的總功率

在一個ui時鐘周期T內，可計算電源提供的總功率為：

其中：式（7）代表了在一個時鐘周期內，電源提供的靜態功率（待機功率）損耗；式（8）代表了電路的動態功率（使用功率）損耗。兩分量分別決定了人們在日常使用手機等手提設備中所說的待機時間與使用時間。

1.3.4 效率分析

由式（7）可知，電源的靜態功率損耗與電源電壓的平方成正比，與RD 成反比。而動態使用功率與電容容值、電源電壓平方、以及時鐘頻率成正比。可見，RD 越大，靜態功率損耗越小，時鐘頻率越高，實際使用功率也越大，電路的效率也就越高。比如，目前IBM 的CPU集成度最高可達108個門電路，假設其主頻（時鐘頻率）為1 GHz=109 Hz，集總電容，電源VDD=5 V，RD=10 kΩ。則可以算得：。

可見，動態使用功率尚在接受范圍內，但靜態功率達到了不可思議值。即使把門電路的電源從5 V 降低為1 V，仍然具有25 kW。要想從根本上降低靜態功率損耗，需要大大增加RD，但實際電路中RD的增加也受到一定制約，這就需要找到一個能替代RD 作用的有效元器件。20 世紀80 年代，隨著各種相關技術的成熟，CMOS反相器門電路應需而生。

2 CMOS 反相器門電路

CMOS反相器的基本電路如圖4所示。

VTP是PMOS管，VTN是NMOS管，它們的柵極短接作為輸入端，漏極短接作為輸出端，VTP的源極接電源的源極接地。

3 CMOS 反相器門電路功耗分析

CMOS門電路輸入信號ui仍然是圖2所示的周期為

T 的方波信號，C 等效為驅動的CMOS 負載門電路的柵極電容集總。

（1）低電平T1期間。當輸入為低電平，即ui=0 V時，由于|，VTP導通，等效導通電阻為RONP，其值很小，幾乎為0。電源給集總電容快速充電，且電源提供的總功率為：

式中f 為輸入信號的頻率。

（2），截止，電源不工作。電容通過VTN 快速放電，電容C 在T1期間儲存的能量釋放完畢。

（3）電源提供的總功率與效率分析。由上述分析可得，在理想情況下，功率器件VTP 導通時導通電阻為零，沒有電壓降，器件不消耗功率，輸出電壓幅度幾乎與電源電壓VDD值相同；關斷時VTP電阻為無窮大，沒有電流流過，器件也不消耗功率，輸出電壓幾乎為零。CMOS反相器無論電路處于何種狀態，VTN，VTP中總有一個是截止的，所以它的靜態功耗很低，理論上靜態功率損耗為0。電源在整個周期T 內提供的總功率為CV 2DD f ，理論上開關類功率放大器能夠將電源功率無損耗地轉換輸出到負載上，全部轉變為負載的動態使用功率。所以這類功率放大電路的效率理論上可達到100%。

4 結語

本文從集成數字門電路芯片內部的單個數字門為例，詳述了D類功率放大電路的工作原理與效率，理論上，D 類功率放大電路的效率可達到100%，遠高于AB類模擬功率放大電路的78.5%。然而，在實際使用中，半導體元器件均有漏電流存在，故開關器件VTP 與VTN實際上總要消耗部分功率。此外，可得出：

（1）為了降低電子設備的功率損耗，提高電池供電的使用時間，芯片所需的電壓值至關重要，功率損耗隨著電源電壓VDD的降低成平方倍減小。

（2）為了提高電子設備的快速響應時間，比如筆記本電腦的CPU 主頻，電源（電池）的功率損耗隨著時鐘頻率f 的增加而線性增加。

參考文獻

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篇10

【教學設計】

【導課】跟原子、分子一樣，離子也是構成物的一種粒子，要搞清楚離子，先得從原子內部結構說起。

【新授】創設原子內部結構情境

1、 核外電子的排布

【視頻展示】（核外電子的排布） （設計意圖：化抽象為直觀）

【提問】核外電子是否都經常出現在同一區域？【歸納】能量低，離核近，能量高，離核遠。

【追問】核外電子在不同電子層內運動的現象說明了什么問題？

【歸納】分層排布

【提問】稀有氣體化學性質表現如何？稀有氣體元素的原子最外層電子數有何特點？

【明確】穩定結構 【學生活動】請同學們畫出氫、氧、鈉原子的結構草圖。

【討論】該圖是否表示出原子核及其帶的電荷數、核外電子的運動。

【歸納】化學上把表示原子結構的圖形叫做原子結構示意圖。

【討論】1-18號元素哪些元素屬于金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素？三類元素的原子的最外層電子數特點及其結構是否穩定？

【小結】元素的性質與原子核外電子的排布，特別是最外層上的電子數目有密切的關系。

2、離子的形成

【設問】原子得失電子的結果是怎樣的？

【動畫展示】氯化鈉的形成過程（設計意圖：化抽象為直觀）

【討論】如何表示離子？【點撥】離子符號右戴帽，先寫數字后寫號。

【提問】2 中數字表示的意義是什么？

【練習】寫出下列離子符號

①氧離子② 硫離子③ 氯離子 ④鋁離子 ⑤鈣離子⑥鉀離子

原子得失電子后元素種類是否變化?為什么？

你知道鎂離子與氯離子形成化合物時，原子個數比嗎？

水是不是也是由離子構成的呢？為什么？

3、原子和離子的比較

【課堂小結】離子也是構成物質的一種粒子，離子化合物是由離子構成的。元素的性質與原子核外電子的排布，特別是最外層上的電子數目有密切的關系。

【布置作業】1、寫出常見離子符號2、元素、分子、原子、離子、物質間的關系。