三星电子的标竿学习（精选七篇）
三星电子的标竿学习 篇1
一、什么是电子技术
从整体来说, 电子技术是研究电子运动规律及其控制与运用的一门科学技术。凡是与电子的激发和运动、电子控制、电子电路、电磁波、电子信息的处理与传输等有关的技术, 都属于电子技术的范围。由于电子技术的发展历史和无线电波有着非常密切的关系, 因此, 在自然科学的科目分类中, 过去也将它称为无线电电子学。
在当前世界范围内兴起的新技术革命中, 电子技术的发展已成为各门科学技术发展的必要条件。特别是由它孕育的微电子技术、计算机技术、信息技术、光电子技术等, 对于进一步推动各产业部门的技术改造, 引发新学科的诞生及提供最先进的科学研究手段, 加速信息的传递和人类知识的积累, 都有着其他科学技术不能取代的作用。
二、如何学好电子技术理论知识
显然电子技术的应用非常广泛, 但各个应用领域的电子技术是一样的。如果将电视机、数码相机、移动电话、汽车电路控制系统等分拆开来, 我们就会发现这些复杂的功能电路都是由各种电子元器件和简单电路组合而成的。这里所说到的各种电子元器件和简单电路就是电子技术基础。
学习电子技术, 可以先学习模拟电子技术、然后学习数字电子技术。由于模拟电子技术发展应用较早, 故一般学校的教学课程也会如此安排两门课程的学习先后次序。当然, 如果实验条件允许的话, 模拟电子技术和数字电子技术也可以交替或同时进行学习。这样可以相互渗透和比较, 加深理解。总之, 电子爱好者可以是根据自身的具体情况 (学习资料、实验条件、理解能力等) 灵活安排学习顺序。
1. 从自己的实际水平起步
通过一些普及性电子刊物和书籍的介绍和学习, 可以有目的地检查一下自己的实际水平。阅读时, 要从简至难逐章阅读, 每次阅读时要根据自身水平进行学习, 重在理解和掌握。如对一些基本电学概念和名词术语是否理解?各种电流波形的特点、要素、规律是否掌握?声音、图像与电信号如何相互转化?怎样传播?无线电波的产生、发射与接收的原理和过程是怎样的?……针对自己对这些基本问题的理解程度, 确定今后学习的起点
2. 认识常用的电子元器件, 学会看电路图
各种电子设备, 都是由若干电子元器件组装起来的。因此, 要了解它们的电路结构和工作原理, 首先要从认识各种电子元器件开始。基本元器件有电阻器、电容器、电感器、晶体管等, 要了解它们的名称、外形、规格、种类、表示符号、功能、结构和连接使用方法等。其中, 晶体三极管是电路的核心元件, 是学习的重点, 一定要下功夫把它弄清楚。这样, 就为进一步学习以三极管为核心组成的单元电路打下了基础。
电路图表示了各元器件相互连接的关系, 是进行电路实验、装配的依据, 电路原理分析、性能调试、维护检修都离不开它。认识电路图可以由简单到复杂、结合电路原理框图循序渐进地学习。比如, 从无电源检波收音机 (矿石机) 开始, 逐步加大低频放大、高频放大、来复再生、最后到复杂的超外差式, 整个收音机系列的基本原理、安装调试、故障检修都可以掌握。
3. 系统学习模拟电子电路和数字电子电路的各种基本电路
由于电子线路应用广泛、种类繁多, 因此即使掌握了某个方面或某些系列的知识, 相对整个电子技术知识宝库来说, 都是不完全、微不足道的。只有系统学习各种单元电路, 掌握它们的分析设计方法, 才能真正掌握由这些单元电路组成的各种复杂电子设备的结构原理和维护检修方法。也可以举一反三, 根据实际需要, 进一步增加或提高某方面的性能。因此, 必须重视对单元电路的学习, 做到理解深透, 牢固掌握。
4. 结合各类单元电路的综合分析, 提高整机电路的设计分析能力
实际应用的整机电路, 往往是各种单元电路的优化、组合。因此, 在掌握单元电路的基础上, 要提高自己对整机电路的设计分析能力。这就需要认真进行综合、归纳和全面评估各种电路, 通过对实际整机电路的分析, 还可以启迪自己的思维、激发灵感, 进行新的创造, 取得新成果。
三、理论联系实际, 提高电子技术实践能力
电子技术是一门实践性很强的技术, 除了学习好理论知识外, 还要提高动手能力, 所以, 电子爱好者应该购买万用表、电烙铁和收音机等电子制作套件, 一边进行理论知识的学习一边动手实践。
实践的内容, 通常包括学好基本理论必须要做的实验和结合实际、自己动手制作的应用电子线路和设备, 以及对各种电子设备的维护检修。一方面, 它能帮助我们理解和消化所学的理论知识;另一方面, 又能提高自己的实际动手能力, 还可以解决很多实际问题。同时, 实践能丰富我们的感性认识, 也会碰到许多值得思考的新问题, 激发我们进一步学习的兴趣。
勤于实践一定要“勤”, 不要懒得动手。“熟能生巧”, 许多基本工具的使用, 印刷线路的制作, 线路的接线和焊接技巧等基本功的训练, 只有多动手, 才能逐步掌握和熟练。实际线路安装调试和故障检修, 也只有从简单到复杂, 经过自己动手实践, 才能心领神会, 得心应手。这样日积月累, 就能培养自己高超的实践技能。
四、持之以恒, 敢于创新, 不断前进
学好电子技术, 决非一朝一夕之功, 需要持之以恒, 坚持不懈的努力。学习一方面要谦虚求实、勤学好问, 另一方面也要独立思考, 勇于创新。“学问、学问”, 学习一定要谦虚好问, 应该善于抓住每一个机会, 虚心向身边的老师和学友求教。志同道合的学友之间也可以相互请教, 取长补短。
浅谈电子专业的入门学习 篇2
电子类专业的学习既简单又困难。简单在于它都是看得到、摸得着的, 从实践中来, 又要用于实践, 很容易让初学者有感性的认识 (人类总是容易在感性上认识事物) ;然而它又是困难的, 很多学生总是学不好, 其最主要的原因是没有打破与硬件的隔阂, 这样便致使初学者望而却步, 永远都迈不开第一步。
一、培养专业学习中的正确心理
刚刚学习电子知识, 接触电路分析原理、模拟电子电路之时, 多数学生会考虑这样一个问题, “太难了, 我是不是学习电子的那块料?”然而, 自己给的答案总是否定的。慢慢的, 一旦课程被拉下, 学生心理就产生抗拒相关课程的学习, 无心听课、逃避, 直至彻底放弃。针对这种情况, 给学生的专业入门领路就显得特别重要。
(一) 参加相关的技术性组织, 早日接触专业
大学伊始, 很多专业的学习都是由基础学科开始, 这往往导致学生不知道自己是为学什么而来。虽然有专业介绍的讲座, 但是学生中, 听完之后就此淡忘的比较多。根据多年的现象总结, 专业学习好的, 几乎都是参加技术性组织的学生。原因一, 接触专业早, 学习早, 花的时间多;原因二, 有氛围, 很多时候都是在不知不觉中学得专业相关的知识;原因三, 有专业的指导, 不会脱离专业方向。
(二) 打破硬件环境, 构造自己的工作间
打破硬件环境, “从充硬汉到真汉子”, 摆脱一切借口。很多学生不愿意花7块钱去买一把烙铁, 不愿意花17块钱去买一个万用表, 然后整天喊着自己学着最热门最好的专业, 喊着自己是高新技术人才, 但心里却会感觉到心虚!
电子专业的学习是一门很有趣的事情, 起初我们为了让自己像是个学电子的, 会把一些家用电器拆了, 但通常没有完好地安装回去。然后试着去买一些简单的电子元器件, 模仿着制作一些简单的无线电电路, 但是通常也是以失败告终。于是经过了无数次的焊接, 开始进入正轨, 开始进一步学习单片机、ARM、FPGA之类的编程器件。估计, 这时候我们才敢称自己是一名电子技术人员。
(三) 参加项目活动、课外科技创新活动, 给自己施加动力和压力
人总是有惰性的, 但是在体现自己价值的时候总是表现得很积极。一个设计性项目、一个电子类设计竞赛, 都是自我体现的良好平台, 一旦参加了它, 种种精神追求就会得到锻炼, 比如“做事情要有始有终”“坚持就是胜利”。当然, 除了表现自我, 它还可以检验自身的不足, 如何补充知识, 如何把握学习的方向。
二、在混沌中渐清晰
不要担心在学习过程中的模糊不清、不理解。试着不断地“做”, 把感性的认识提升到理性认知。“读书百遍, 其义自现”, 这句古话可以这么改一下, “制板百张, 电路成章”, 意思是, 每个学习者, 只要设计过并且完成制作、调试过一百张电路, 那以后设计电路简直就是“下笔成章”。
学习虽然有一定的套路, 但是最好的方法是在学习中, 寻找适合自己的学习方法。学习电子技能, 须调整自身的状态, 善于在学习之后总结方法, 并使自己的自学能力不断提升, 这是作为工科学生必须掌握的技能。
真正动手去制作, 你会发现需要掌握很多知识, 这个时候, 不是放弃, 而是应该锻炼“不懂就查, 查到就学”的能力。学会通过网络来查找自己要的资料, 同时也要学习如何利用网络来自学。在平时的学习过程中, 要不断积累学习经验和技术知识。特别是面对当前日新月异的技术点, 不断地记录每个应用过程、理解过程是非常必要的环节。
三、团队式学习方法
最初的学习阶段, 时常是一个人完成的。但随着技术的深入、难度的加大, 再扮“独行侠”就会固步自封。其实, 团队式的学习方法才更适合技术的发展。因为不论是学习小组, 还是项目小组, 发挥的都是团队力量。
试着与两到三位的“志同道合”者组成一个小团队, 从认知项目开始, 然后对项目进行分工, 进行过程是协力完成的。这样, 每个成员既可以在团队工作中找到适合自己的工作位置, 也可以很快地步入进阶的方向, 在技术上获得成熟。
四、总结
电子专业的学习总是伴随着无数个静寂的深夜、无数个还没克服的难题。但只要拥有良好的信念, 接受失败, 能够屡败屡战, 相信成功就在不远处。在学习的过程中要坚信, 失败越多, 学得越多。即使尝到了成功的喜悦, 也要静下心来, 戒骄戒傲, 因为还有更难的在后面, 我们要不懈地坚持着。
摘要：本文从电子相关专业教与学的角度, 浅谈学生的入门学习。主要涉及学习心理、学习方法两个方面, 为在专业学习的初学者、学习困惑的学生, 提供一些学习经验、处理方法。
基于电子书包的新型学习方式的研究 篇3
一、电子书包的概念
目前,电子书包还没有一个特别明确的概念。国外主要从技术与应用的角度定义电子书包,一种认为“电子书包是一个计算机支持的数字化协作学习空间,它以网络为环境基础,支持师生、生生间的同步或异步交流与资源共享”;另一种认为“电子书包是一种支持非正式学习的通用网络设施,学生可以使用基于蓝牙、无线网络等技术的设备,随时随地登录、退出电子书包,管理自己的数字资源”。
华东师范大学祝智庭、吴永和等认为“电子书包是整合了电子课本阅读器、虚拟学具以及连通无缝学习服务的个人学习终端”;张迪梅认为“电子书包是集学、练、评、估的便携式电子课堂,是学生、教师的互动平台,也是学生、教师、教学、教研、科研、教育行政、家庭的交流平台”;朱选文认为“电子书包是软件与硬件的结合,以学生为使用主体,基于网络学习资源,以电脑、专用阅读器等设备为终端的综合性教育应用系统,真正实现课堂教学的电子化、数字化”。
作为全国电子课本与电子书包标准制订专题组负责人的祝智庭对电子书包的定义影响较广。祝智庭认为,目前比较常见且较为贴切的一种理解是将电子书包作为一种未来形态的教育电子产品。它将学生书包里的教材、作业、课内外读物、字典等学习用品全部数字化后整合在一个轻便移动终端中(重量约1千克)。这样,相比平均重量达3.5千克的小学生书包、平均重量达5.5千克的初中生书包,电子书包首先被认同的优势就是其减负作用,当然主要是身体上的减负。从硬件设备角度上讲,电子书包就是一种个人便携式学习终端,可以体现为多种装备形态,PDA、Web PAD、Tablet PC、Notebook都是可能的选择。
作者认为,电子书包是在现代教学理论特别是建构主义学习理念支撑下,以网络为平台建构数字化的学习环境,是实现正式学习和非正式学习的一种学习平台。随着电子书包的快速发展,其功能和形态越来越丰富,概念也越来越难定义。
二、电子书包的功能特性
1. 丰富的教育资源
丰富的教育教学资源是电子书包优越于传统书包最明显的特征,在其功能特点中占据核心和主导地位。电子书包中的教育教学资源不仅应涵盖备课、上课、辅导、考试、评价等各个教学环节,还有丰富的课外阅读资源,包括文字、图片、图像、声音、动画和录像等多种信息形态。
在电子书包中,不仅有丰富的开放的电子教材,教材内容的呈现方式也丰富多样。有静态的图文,也有动态的音视频、动画,还有虚拟实验的场景。电子教材既注重学生的年龄特征和心理特征,也关注学生各阶段能力训练的要求。电子教材既注重培养学生具体的形象思维能力,也注重培养学生抽象的逻辑思维能力。此外,对教师来说,电子教材有利于课程的延伸或材料的拓展,如每一节课的多媒体课件、视频,课堂、课后练习题,单元的巩固习题或自测题,阶段或学期测试题等。
2. 便捷的交互功能
强劲的交互功能是电子书包整合其他交互软件的又一显著功能。许多电子书包提供了会谈的空间或交流的平台,教师可以通过“讨论区”和“交流区”参与到学生的学习活动中,针对一些疑难问题或者某一个特定的话题与学生共同讨论,真正实现师生互动、生生互动和生机互动。
一是开展师生互动,教师可通过电子书包安排学习内容、掌控学习进程、开展课内课外个人辅导、批阅作业、评价学生、了解小组学习状况等。学生在课内外可随时向教师提问,寻求辅导。二是开展生生互动,学生如果在课内外自主学习后对学习内容有自己的想法或疑问,都可以通过电子书包的交互功能进行两两之间、小组之间、班级之间的交流探讨。学生通过电子书包同步或异步发表自己的观点。三是开展生机互动,学生能用手或数码笔操作电子书包触摸屏,迅速调出学习内容,用数码笔在课文上能做标记或笔记,并适时保存书写痕迹。具有在线测评功能,学生做习题后,电子书包能判断正误,并能给出提示信息。四是电子书包在联系教师和学生的同时,它们与家长手机之间也可保持短信互通。学校的有关通知、学生作业、学生在校表现等情况都会适时传送到家长手机上。甚至,学生的电子书包装有GPS定位系统,其到校、离校情况及所处位置,家长都可通过智能手机实时掌握。
3. 精准的评价功能
快速精准的测评功能是电子书包的又一创新功能。教师在教学过程中可以随时开展在线测试,学到哪,教师就可以根据所教内容,通过电子书包现场从云教学资源库提取题目进行当堂测试。测试的结果还可以通过“成绩统计”功能立即分析,做出统计报表,教师就可以立即调整教学进度,使得我们的评价真正发挥检测功能、调节功能和监督作用。
学生可以利用电子书包对自己的知识掌握程度进行在线测试,按年级和单元分类,可选相应年级中的相应课时进行测试,提交答案后得出分数,以实现自我检测的目的。同时,电子书包还可显示出做错的题的解答过程,便于学生反思错误,同时还提出下一阶段的学习建议。电子书包还可以让学生将以前做错的题目再次进行检测,直到所有的题目全对为止。
三、电子书包支撑下的新型学习方式
1. 探究实验学习
探究性学习是人类对学习活动不断认识,逐步形成的一种新的学习方式,是学生在教师的指导下,以类似科学研究的方式,通过发现问题、调查研究、动手操作、表达交流等探究性活动获得知识、提高技能、优化思维、培养情趣的学习方式和学习过程。其基本特征为:提出问题,学习者围绕问题展开探究活动;收集数据,扩展和解释问题;形成解释,学习者对所探究的问题作出回答;评价结果,学习者对自己的解释进行评价;检查结果,学习者交流和论证他们提出的解释。
新课程改革中一项很重要的内容就是要求实施以探究为核心的学习模式,目的在于将科学家的探究引入课堂,让学生以类似科学家探究的方式学习科学,使他们不仅获得科学知识,同时还掌握科学方法,培养科学态度。电子书包的意义在于,学生可以借助电子书包梳理清楚所要探究的实验内容的来龙去脉,强调让学生经历和体验科学发生发展的过程,让学生真实地感受到科学的真实性,体验科学与日常生活的联系。
在探究实验学习过程中,首先,学生可以借助电子书包丰富的数字化学习资源提出需要探究的问题,同时联系生活实际组建合作小组,制订探究计划,明确各自分工。其次,学生可以借助电子书包的网络互动功能,互相之间进行讨论,提出各种假设。学生可以借助电子书包丰富的数字化学习资源制订计划与设计实验,知道怎样分析处理得出探究结论,以及如何对探究过程和结论进行反思、评估,解决探究实验最根本的问题。然后在分组实验的过程中,学生可以利用电子书包的视频拍摄功能,将实验过程拍摄下来,便于分析实验过程存在哪些不足,还可以重温实验过程,深入理解探究实验的目的和要求。学生借助电子书包采集实验过程的相关数据,并进行记录,通过分析和归纳相关实验数据,找出其中隐含的有用信息,得出规律性结论。最后,学生借助电子书包登录网络平台与教师和同学之间交流,分享实验视频、实验数据和实验结果,以及分享探究体会。
2. 小组合作学习
合作学习(Cooperative Learning),是指课堂教学中以小组学习为主要组织形式,依据一定的合作程序和方法,促使学生在异质小组中共同学习,从而利用合作性人际交往促成学生认知、情感发展的教学策略体系。合作学习的特征是:互助性、互补性、自主性、互动性、评价自主性。合作学习利用课堂教学中的人际交往互动,形成师师、生生、师生之间的合作互动,使个人竞争转化为小组竞争,从而因材施教,真正实现教育促进每一个学生发展的目标。
合作学习可以在没有教师直接、即时管理的情况下进行学习,学生在尽可能小的小组中展开学习活动,小组成员相互合作、相互沟通、相互依赖地学习学科资料,从而实现共同目标的一种学习模式。它有以下几个方面的要素:每个学生积极承担在任务中的个人责任;积极地互相支持、配合,进行充分的互动;所有学生能进行有效的沟通,建立并维护小组成员之间的相互信任,有效地解决组内分歧;对个人完成的任务进行小组加工;对共同活动的成效进行评估,分享经验。
在合作学习过程中,首先,在开展学习前为了让学生更全面地了解项目主题,教师让学生借助电子书包上网搜索相关的主题。其次,从选择主题、内容确定、搜集资料、成果制订和展示,无不展示了用电子书包开展合作学习的结果。再次,整个活动中学生充分地进行协作,在不同环节采用了不同的合作形式。如同一小组内的成员有的通过电子书包上网搜集、下载所需的泛在资源或直接筛选教师通过电子书包推荐的限定资源,提供给组内其他成员,让大家共同评价、筛选,确定最后的内容后提供给电子资料制作者;有的利用电子书包完成电子作品成果集;还有的承担最后向大家演讲汇报的工作。整个合作学习活动充分利用电子书包,学生们完成了学习任务,增进了友谊。
3. 个性化学习
个性化学习(Personalized Learning),是指以反映学生个性差异为基础,针对学生的个性特点和潜能,采用恰当的方法、手段、内容、起点、进程、评价方式,以促进学生个性的健康发展为目标的学习范式。它强调学习者在学习过程中可以自主选择学习目标、学习内容、学习方法、学习进度、学习场所以及多元评价体系等,充分体现出学习应符合学习者的学习风格和学习特点。
个性化学习是通过对特定学生的全方位评价发现和解决学生所存在的学习问题,为学生量身定制不同于别人的学习策略和学习方法,让学生有效地学习。每一个学生都是与众不同的,有自己独特的天赋、个性、偏好和优势,也有不同于别人的弱点。在教学实践中,电子书包为学习者提供适应个性特征的学习环境,充分考虑学生个体之间的差异,实现学生的全面发展。
电子书包为学习者提供了良好的个性化学习环境和空间,学生可以根据自己的兴趣、爱好、特性和知识状态选择学习材料,从而能够很好地满足个性化学习的要求。电子书包具有智能化教学辅助系统和海量的教学资源,能满足不同学生的不同学习需求,成为迅速提高学习成效的一种有效手段。电子书包具有的智能教学系统囊括了海量题库、智能诊断、名师视频辅导、针对性教学等特色功能,它能更精准、及时地进行学习诊断和反馈评价,智能化地调整学习进程;能减轻学生的负担,提高学生的学业成绩,将成为提高教学效率的主流方式。
在个性化学习过程中,首先,教师为每个学生建立电子成长档案袋,电子书包作为显示和交互终端,能够查询、记录、跟踪学生的学习过程,从而为学生提供具有针对性的反馈数据。其次,教师利用电子书包具有的智能诊断等智能技术,根据学生的个性特征、知识状态和学习方法等提供具有针对性的学习内容、学习资源和学习方法等。最后,教师可以利用电子书包自带的相关检测量表测试学生的学习情况并反馈给学生。教师和学生对学习情况进行总结与评价。
4. 泛在学习
泛在学习(U-Learning),是指随时地沟通,随地地学习,是一种任何人可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息的方式。就是利用信息技术提供给学生一个可以随地、随时使用手边可以取得的科技工具来进行学习活动的4A (Anyone,Anytime,Anywhere,Any device)学习。
泛在学习需要创造智能化的环境让学生充分获取学习信息,这与让学生到学校进行学习或通过网络获取学习信息有很大的差异。泛在学习的目标就是创造让学生随时随地利用任何终端进行学习的教育环境,实现更有效的教育。在泛在学习环境中,学生根据各自的需要在多样的空间,以多样的方式进行学习,即所有的实际空间成为学习的空间。知识的获得、储存、编辑、表征、创造等的最优化的智能化环境将提高学生的创造能力和问题解决能力。
作为一种新型的学习理论体系,泛在学习的实现需要数字化技术环境、数字化学习资源、复合教学模式和学习支持服务等多方面资源的支撑。而电子书包因其强劲的合成功能和方便接入无线网络等特征,在学习过程中可以为学习者提供数字化学习资源和数字化学习环境,并作为学习工具,通过系统及时反馈学习进展情况,从而为泛在学习的实现提供了可能。
基于无监督学习的中文电子病历分词 篇4
电子病历是指医务人员在医疗活动过程中,使用医疗机构信息系统生成的面向患者个体的数字化医疗记录[1]。近年来,随着医院信息化建设的发展,电子病历的使用在临床中已经逐渐普及。电子病历包含了关于病人个体健康信息的全面、详实、专业、即时、准确的描述,是一种非常宝贵的知识资源。通过分析和挖掘电子病历,可以从中获得大量的医疗知识[2],而这些知识可应用于临床决策支持[3]和个性化医疗健康信息服务[4]等方面。电子病历由结构化数据和非结构化数据组成。其中,自由文本形式的非结构化数据是电子病历中最为重要的部分,包括主诉、现病史、病程记录、病历小结。因此,自然语言处理技术将在电子病历的分析、挖掘中发挥重要的作用,而自动分词则是中文电子病历处理的基础和关键一环。
基于词典的方法和基于有监督机器学习的方法是目前中文分词的主流方法。基于词典的方法通常按照“分词数目最少”的原则进行词表匹配,如正向最大匹配算法[5],这类方法简单实用,但过分依赖于词典,无法自动识别文本中的未登录词。而大量的未登录词正是中文电子病历分词所面临的最大挑战。这些未登录词主要是医疗领域的专业术语和缩写,如“啰音( 症状) ”、“拜新同( 药品) ”、“头CT( 检查) ”、“降纤( ‘降低纤维蛋白原’的缩写) ”。而基于有监督机器学习的方法通常将分词转化为字的序列标注问题进行求解[6,7],可以较好地解决未登录词问题,但却需要大规模人工标注语料作为训练数据。只是,中文电子病历是一个全新的知识资源,目前还没有更具针对性的、完备的专业领域词典或大规模标注语料。因此,如何通过未标注语料来产生尽可能好的分词结果,即是本文研究的重点。
无监督学习是克服熟语料获取困难的有效途径之一。基于无监督学习的分词方法也因此而受到学术界的持续且密切的关注。无监督分词可以在极低的人工干预下产生分词结果,但与有监督方法相比通常准确率较低。尽管如此,随着自然语言处理的不断发展,出现了越来越多的对分词精度要求并不十分苛刻的应用,如信息检索、信息抽取、文本聚类、自动文摘等,如何利用未标注语料训练出满足一定要求的分词系统也因此而变得越发地重要[8]。
本文提出一种针对中文电子病历的无监督分词方法,并不需要人工构建的专业领域词典或训练语料。该方法主要分为两个步骤。首先,使用通用词典,根据词的出现概率和最大似然原则对输入句子进行初步切分。其中,词的出现概率通过无监督的EM算法从未标注语料中学习得到。所有未登录词将被切分为若干个连续的片段。其次,将字串的左右分支信息熵[9]作为衡量其成词可能性大小的良度( goodness) ,并将未登录词的识别转化为最优化问题,再使用动态规划算法进行求解。最后,通过实验证明了该方法的有效性。
1 现有的无监督分词方法及其缺陷
现有的无监督分词方法通常根据语言学假设,利用字串在未标注语料中的统计信息构建良度( goodness) 来衡量字串成词可能性的大小,再以良度为基础通过最优化算法得到最佳切分结果[10]。由此可见,良度是影响无监督分词效果的最为关键因素。Zhao等[11]回顾了四种经典的良度方法,并针对其中的三种方法即描述长度增益( Description Length Gain) ,邻接字变化数( Accessor Variety ) 和分支信息熵( Branching Entropy) 进行了对比分析。Chen等[12]借鉴PageRank算法的思想,将词类比成网页,提出了一种新的良度方法WordRank,并与互信息( Mutual Information) 配合使用。Wang等[10]利用字串频率与分支信息熵联合构建良度,再通过迭代的方式不断优化分词结果。Magistry等[13]则将标准化后的分支信息熵变化量( Normalized Variation of Branching Entropy) 作为良度。这些无监督分词方法均在通用语料上进行了实验,并取得了不错的效果。
然而,电子病历文本的行文风格与通用领域文本迥然不同,其语言呈现出独特的子语言( sublanguage)[14]特点。这些特点包括:
( 1) 医疗行业习惯用语大量出现( 如“伴”、“行”、“无”、“示”) ;
( 2) 句子语法结构不完整且模式化较强( 如描述症状是身体部位+ 描述( “右眼晶状体高密度影”,“双侧眼球向左运动不能”) ,排除症状是“否认| 无”+ 描述( “无水平眼震”) ) ;
( 3) 用半结构化的方式组织各部分内容,以达到表达清晰的目的。根据通用领域文本的语言规律所提出的良度方法并未完全适应电子病历的语言特点,导致其可信度获得了一定程度的下降,进而影响分词精度。
针对以上问题,本文择取通用领域的词典来弥补处理电子病历时良度可信度降低所带来的影响。首先,使用通用词典对电子病历进行初步的切分,再利用良度方法对切分结果进行调整,从而达到识别未登录词的目的。
2 初步切分
在给定词典的情况下,可以使用单纯基于字面匹配的方法进行分词,但这类方法不能很好地处理歧义问题,例如,在使用正向最大匹配算法[5]时,句子“无视物旋转”会被切分成“无视物旋转”。针对以上问题,引入概率模型来进行优化。给定一个字串C = c1c2…cN,意图将其切分成词串W =w1w2…wM,其中N是字串中的字数,M是切分结果中的词数,wi来自于词典V = { wi,i = 1,…,| V | } 。为了简化计算,采用一元统计模型,即假设词与词之间是相互独立的,两个词同时出现的概率仅与其各自的出现概率有关。若已知词的出现概率按 θ = { θi| θi= p( wi) ,i = 1,…,| V | } 分布,则可以根据最大似然原则求出字串的最优切分。对于字串C的任意一种切分方式W ,其似然函数为:
本文的研究任务是找到一种切分方式S*,使得似然函数的值最大:
若已知词的出现概率,则句子的最优切分可以使用动态规划算法在多项式时间内求出。
如果有预先经过人工切分的语料,那么词的出现概率就可以根据词在语料中的出现次数进行计算。然而,标注电子病历需要专业的医疗知识,人工构建这样的语料难度很大。因此,本文采用EM算法,从未标注语料中自动学习词的出现概率。其基本思想为: 如果已知分词结果,就可以估计出词的出现概率; 反之,如果已知词的出现概率,就可以对语料进行分词处理,通过这两个过程的相互迭代,可以使算法对词的出现概率的估计越来越接近真实值。文献[15 - 16]使用“软计数”的方式来更新词的频次,即对于某个句子,首先计算得到所有可能的切分结果的概率,然后在统计词频时使用归一化后的概率进行加权。该方法虽然在理论上可以获得更好的结果,但实现起来却比较复杂,而且当句子较长时,计算过程中常会遇到精度问题,实际效果也欠佳。因此,本文采用相对简单的维特比训练方法[17]。具体来说,初始时,使用正向最大匹配算法对语料进行切分,将切分结果中每个词的相对频率作为其初始概率。然后根据词的概率,使用动态规划算法,对语料进行重新切分。再一次地,根据切分结果,重新计算词的相对频率作为其出现概率。这一过程将循环进行,直到语料的切分结果不再变化或迭代次数达到了预先规定的上限才停止。
经过初步切分,所有的未登录词都会被切分成若干连续的片段( 单个汉字或通用词典中的词) 。例如,句子“四肢肌张力正常”会被切分成“四肢肌张力正常”,句子“口服拜新同控制血压”会被切分成“口服拜新同控制血压”,其中“拜新同”和“肌张力”是未登录词。
3 结果调整
给定一个初步切分的结果W = w1w2…wM,需要通过合并操作将其调整为最终的分词结果T = t1t2…tO,其中O是最终切分结果中的词数; ti= wji…wji +1-1,1 = j1< j2< …
3. 1 左右分支信息熵
理论上,句子中的任何一个字串都可能是词。找到一种可以衡量字串成词可能性的统计标准即良度,则是实现无监督分词的关键基础。中文所涵括的词作为一个有意义的字串常常会出现在不同的语言环境中[8]。也就是说,与那些不能成词的字串相比,词与其外部语言环境往往具有更高的独立性。例如,在电子病历中,名词“拜新同”分别在“口服拜新同控制血压”、“使用拜新同处置”、“口服良蒙诺、拜新同等药控制”、“改用恩必普、拜新同、维尔亚”等多个句子中出现过,而非词字串“服拜”仅在“口服拜新同”和“口服拜阿司匹灵”两个句子中出现过。由此可见,一个字串在文本中得以运用的自由程度,就成为衡量该字串是否可能成词的重要标准。本文采用左右分支信息熵[9]来衡量字串在文本中的自由度,其形式化定义如下:
其中,xi…j是当前的字串,V为文本中的字符集合,p( axi…j| xi…j) 是字串xi…j左边出现字符a的概率,p( xi…jb |xi…j) 是字串xi…j右边出现字符b的概率,hL( xi…j) 和hR( xi…j) 分别是字串xi…j的左右分支信息熵,分别反映了该字串与左右相邻字符的搭配的不确定性。若一个字串的左右分支信息熵都比较高,则代表该字串可以在文本中灵活使用,此时就很可能是一个词。因此,即将
定义为字串xi…j在文本中的自由度,并将其作为衡量字串成词可能性的良度。h( xi…j) 越大,字串xi…j成词的可能性越高。经计算,前文所提到的药品名称“拜新同”在本文所采用的语料中的良度值为2. 14,而非词字串“服拜”的良度值仅为0. 22。
3. 2 未登录词识别
利用良度,可将未登录词识别转化为最优化问题,即从所有对初步切分结果的可能调整中找到一种方式,而使目标函数值得到了最大。文中定义调整结果T评价函数为
其中,O是调整结果T中的词数,f是对调整结果T中的每一个词ti的评价函数。研究的目标是求出使得评价函数F值最大的调整结果T*= argTmax{ F( T) } ,并将其作为最终的分词结果。在定义f时,需要考虑三个因素:
( 1) ti的良度值h( ti) ,良度越高,则ti是一个正确词的可能性越大;
( 2) ti的长度l( ti) ,长度较短的字串通常具有较高的良度值[8],但在分词时,却会更多地偏好较长的切分;
( 3) 规则,由于电子病历中含有大量的医疗习惯用语,如“无”、“示”等,这些习惯用语又经常与医疗术语组合出现,如“无水平眼震”、“头CT示”,这就导致由其所构成的非词字串也往往具有较高的良度值。因此,需要引入针对性的规则来避免这些医疗习惯用语与其他词语的合并。根据以上分析,得出f的具体定义如下:
其中,a为常数,用来平衡长度l( ti) 和良度h( ti) 两个因素的效果; S是停用词表,其中包括“伴”、“行”、“无”、“示”、“为”、“至”、“在”、“约”、“于”等医疗习惯用语; 式中的规则表示若ti的前缀或后缀在停用词表S中,则f( ti) = 0,否则f( ti) = l ( ti)ah( ti) ,即禁止选择医疗习惯用语作为开头或结尾的合并操作。
由于函数F( T) 的特殊形式,其最大值可以使用动态规划算法在多项式时间内快速求出。设Fi为初步切分结果W= w1w2…wM的前缀w1w2…wi所对应的最大函数值,则有如下递推公式:
此时,最佳调整结果T*所对应的函数值为F( T*) =FM,算法的时间复杂度为O( M2) 。
4 实验结果与分析
本文从哈医大二院获取了3 000 份来自神经内科的电子病历,并截取其中的出院小结和病程记录作为实验语料,共包含59 433 行文本,每行可能包括多个句子,总大小为6. 3M。由于长度超过6 的词在电子病历中非常罕见,本文规定词的最大长度为6,首先计算所有长度小于等于6 的字串的左右分支信息熵,对于长度大于6 的字串,可将其良度设定为0。在初步切分阶段,通用词典由网络下载的常用词词库组成,共包含65 114 个常用词,总大小为523K。限定EM算法的最大迭代次数为10 次。在结果调整阶段,经过调优,最终将参数的值设定为1. 7。为了验证本文方法的有效性,将基于通用词典的正向最大匹配算法作为基线实验。另外,将Feng等[8]提出的基于邻接字变化数的无监督分词方法作为对比实验。该方法通过邻接字的变化数来构建良度,并使用动态规划算法搜索最佳切分结果。选择该方法作为对比实验主要有两个原因: 首先,由于前人没有针对中文电子病历进行过实验,为了对比,就需要重现其他文献中的方法,而该方法实现起来相对简单; 其次,该方法的效果虽然并不是目前最好的,但相差不多[8],可以表现传统无监督分词的特性。从实验语料中随机抽取出1 000 行作为测试语料,其大小为107 K。将分词系统切分的结果与人工切分结果进行对比,并使用准确率和召回率来评价分词系统的效果。其中,准确率P为系统正确切分出的词数与系统切分出的总词数的比值,召回率R为系统正确切分出的词数与人工切分出的总词数的比值。具体实验结果如表1 所示。
由表1 可以看出,本文中的分词方法无论在准确率还是召回率上均远高于基线实验,这说明无监督分词具有较强的未登录词识别能力。而对比实验的分词效果甚至不及基线实验,再次说明传统的无监督分词方法难以适应中文电子病历的语言特点,由于统计良度的失效,导致很多常规的词语都无法被正确地切分出来,而本文利用通用领域的词典则有效地弥补了良度可信度降低所带来的影响。
5 结束语
本文提出了一种针对中文电子病历的无监督分词方法。为了解决传统无监督分词方法在处理电子病历时良度失效的问题,首先使用通用词典对电子病历进行了初步切分,从而保证了大部分常规词语的正确切分。然后再利用良度方法对初步切分的结果进行调整,以达到识别未登录词的目的。实验证明,该方法具有自动识别未登录词的能力,并且在处理电子病历时比传统的无监督分词方法具有更强的针对性,克服了获取大规模标注语料的困难。然而,目前该系统的精度距离实用仍有一定差距,还有很多方面需要完善,包括: 增加训练数据的规模和多样性,使用更多的、来自不同科室的电子病历进行无监督学习; 使用一些后处理技术,如规则,来实现系统精度的进一步提高。
摘要：电子病历中包含大量有用的医疗知识,抽取这些知识对于构建临床决策支持系统和个性化医疗健康信息服务具有重要意义。自动分词是分析和挖掘中文电子病历的关键基础。为了克服获取标注语料的困难,提出了一种基于无监督学习的中文电子病历分词方法。首先,使用通用领域的词典对电子病历进行初步的切分,为了更好地解决歧义问题,引入概率模型,并通过EM算法从生语料中估计词的出现概率。然后,利用字串的左右分支信息熵构建良度,将未登录词识别转化为最优化问题,并使用动态规划算法进行求解。最后,在3 000来自神经内科的中文电子病历上进行实验,证明了该方法的有效性。
三星电子的标竿学习 篇5
一唤起心灵, 激发兴趣
牛顿说:兴趣是一切科学发现的入门;爱因斯坦说得更深刻:没有兴趣, 没有好奇, 则一切无从谈起。幼儿学习钢琴既要有幼儿本身的天赋, 又要有家长和钢琴教师的后天培养, 家长应正确理解钢琴、电子琴的教育目的, 全面地了解孩子的特点, 尊重孩子的兴趣和意愿, 如果孩子确实没有兴趣, 不愿意学, 那就别强求。如果孩子有兴趣, 愿意学, 那家长们也应该意识到让孩子学习钢琴、电子琴并不是培养专业人才, 而是为了培养孩子的艺术修养, 愉悦他们的性情。因此, 应让孩子带着愉快的情绪学习, 而不是硬逼、强压。那样的话, 只会事与愿违。孩子不但会失去兴趣, 而且会潜意识地厌恶学习钢琴, 和老师、家长产生敌对情绪。兴趣的培养可从家教入手。如家长打算让孩子走学琴时, 可随时地在家中, 贯穿音乐的美好, 让孩子多欣赏音乐, 并陪同孩子一块欣赏音乐, 分享音乐本身的美好和音乐带给人的快乐。也可以在观看电视娱乐节目时, 把钢琴等乐器伴奏带来的效果给孩子讲讲, 让孩子初步地了解钢琴、电子琴的简单知识, 培养孩子的音乐兴趣, 最终使孩子对钢琴、电子琴产生强烈兴趣。这样对孩子学习这方面知识能先打好兴趣的基础。
二把握特点, 开发智能
最近的研究表明, 3~7岁的幼儿是人生智能发展的最重要时期。在这一阶段, 尽管幼儿的逻辑思维能力还很微弱, 但形象思维能力却十分发达, 对事物的好奇、感知十分敏锐, 特别是非理性的模仿能力, 已超过了一个成年人。尽管这阶段的孩子可能并不了解所要模仿的对象。
在这一阶段, 幼儿的大脑正处于发展时期, 特别是四肢运动可协调小脑的发育, 具有明显的、重要的意义, 进而促使自主神经和手脚运动协调一致, 达到最佳教育途径和方式。同时也强化了听力, 不仅培养了孩子的耳朵对音乐的敏感, 也培养了对各种声音的敏感。实践证明, 钢琴学得好的孩子, 对英语的听力也是强项, 从而达到了学习钢琴、电子琴的最终目的——利用这年龄段的孩子的发育特点, 开发了智能, 增强了钢琴、电子琴这方面的素质教育, 培养了孩子的审美情趣。
三因材施教, 寓教于乐
很多钢琴老师, 都不愿意接纳3~6周岁的幼儿。因为这一年龄段的孩子不易集中注意力, 且学得慢, 忘掉得快, 所以进步不大。往往是老师没少教, 孩子却是成绩一般。这时的家长千万不要心急, 应配合老师, 循序渐进, 温故知新。
老师也要不断和家长沟通, 了解孩子的学习习惯, 在第一时间掌握孩子的脾气, 有利于确定教孩子的方法。对于安静、内向、胆怯的孩子, 应多欣赏、多鼓励, 切不可打击和批评。特别是在公众场合, 要尊重孩子的自尊心;对于淘气、爱动、注意力不集中的孩子, 老师和家长都要花一番心思, 除了应用教育前一种孩子的那套方法外, 应另加上明确所学时间和知识任务、学习态度、纪律严明、奖罚必备, 而且这样的孩子往往都很有主见、脾气倔、个性强, 所以教师一定要心中有数, 因材施教, 言行一致, 才能达到教育的理想目的。
除了因材施教, 在教孩子的过程中, 一定不要忘记寓教于乐。针对不同的孩子确定不同的玩中学的方法。如在练习弹奏“降落伞”时难度较大, 教师可用与孩子共同做游戏的形式来教学, 让学生闭上眼睛, 手自然向下降落, 落到某一白键上, 并说出其唱名, 再从键盘上找出与其相同唱名的键。当幼儿练熟了, 老师再给幼儿加码。有了进步后, 便加以鼓励。如奖个红五星或小红花等象征“优秀”的标志送给孩子。让孩子体会成功的喜悦、学习的乐趣。
认知主义学习理论指导下的电子教学 篇6
高职教育是当今教育的重要组成部分,而社会对技能型人才的需求对高职教育提出了更高的要求,传统的教学模式已不能适用当今的高职教育,所以高职教育改革势在必行。
电子学分为两大部分,即模拟电子技术和数字电子技术。电子学是一门电子、机电、自动化、计算机等各类专业的专业技术基础学科。尤其是电子专业、计算机专业对电子知识的掌握和技能的培养提出了较高的要求,而电子学本身知识容量大、涉及面广、梯度大,其理论颇具抽象性,但理论应用于实践又是具体的,加上学生生活和生产经验的不足,比较容易产生学习的畏难心理。长期以来,以教师为中心的传承式教学模式不但使课程的教学目标难以实现,更难以提高学生的综合素质和综合能力,值得一提的是,在这种教学模式下,现代科学技术(特别是信息技术)的应用,也只能改变教师向学生灌输的方法和手段,由“书灌”变为“电灌”,所以以现代教学理论为指导的电子教学改革则显得尤为迫切。
2 认知主义的学习观
当前的认知主义学习理论主要有三个流派,即美国心里学家和教育家布鲁纳(Jerome Seymour Bruner)的认知发现说;美国认知教育心理学家奥苏伯尔(David P.Ausubel)的认知接受说;加涅(Robert M.Gagne)的信息加工学习理论。下面分别介绍一下三大流派的主要思想:
2.1 布鲁纳的认知发现说
布鲁纳强调教学应让学生掌握学科的基本结构,他把学科的基本结构放在设计课程和编写教材的中心地位,成为教学的中心。他所谓的学科基本结构,就是指学科的基本概念、基本原理和基本态度和方法。他认为学生懂得了基本原理,就使得学科更容易理解,就容易记忆学科知识,就容易产生学习迁移,就能够缩小“高级”知识和“初级”知识之间的间隙。布鲁纳还认为掌握学习的过程比掌握学习的结果更重要。教学应遵循四个学习原则:即动机原则、结构原则、程序原则和反馈原则。提倡发现学习,并且鼓励学生进行直觉思维。
2.2 奥苏伯尔的认知接受说
奥苏伯尔按学习进行的方式将学习分为接受学习与发现学习。在接受学习中,学习的主要内容基本上是以定论的形式传授给学生的。对学生来说,只要求他们把教学内容加以内化,以便将来能够再现或派作它用。而发现学习的特征是,学习的主要内容不是现成的给予学生的,在学生能够内化之前,必须由他们自己去发现这些内容,发现之后再内化到认知结构中去。奥苏伯尔认为有意义的接受学习是学生课堂学习的主要形式,学习的实质是新知识通过与已有认知结构中的知识或观念建立实质性的、非人为的联系而被同化到已有的认知结构中去,其结果一方面使新知识被学习者理解,获得心理意义;另一方面使已有的认知结构发生改变,增加了新内容,建立了更广泛的联系。
2.3 加涅的信息加工学习理论
根据现代信息加工理论,加涅提出了学习与记忆过程中信息加工的基本模式,这一模式把学习与记忆过程看成是由三个系统协同作用的过程。第一个系统是学习和记忆的操作系统;第二个系统是预期事项系统;第三个系统是执行控制系统,即加涅所讲的认知策略。加涅认为每一个学习过程可以分解成八个阶段,相应的就有八个教学事件,即动机阶段、领会阶段、习得阶段、保持阶段、回忆阶段、概括阶段、作业阶段和反馈阶段。
3 认知主义学习理论指导下的电子教学
3.1 认知接受说是理论教学的重要形式
布鲁纳认为教学必须考虑人的天性、知识的本质和获得知识过程的性质三个方面,并提出了教与学的四条原则。第一,动机原则。布鲁纳认为动机是推动人行为的动因,学习动机是激发人去学习的动因,他认为要使学生具有爱好学习的内部状态。人类学习动机有两类,即内部学习动机和外部学习动机。在电子教学中,我们既要想法激发学生的内部学习动机,又要想办法通过奖励、竞争等方法去激发学生的外部学习动机。第二,结构原则。布鲁纳认为学习既要考虑知识本身的结构,也要考虑学生的知识、年龄等结构。我们可以根据学生已有的认知结构来组织教学内容及其结构。在电子教学中,教师必须了解学生相关的知识基础,从而合理地组织自己的教学内容,使学生对新的知识较容易地掌握。第三,程序原则。布鲁纳认为心智的发展是一个逐渐递增的过程,很像有多次“冲刺”和“歇息”的长跑赛。所以在电子教学中,教师必须对教学内容做合理地安排,本着循序渐进、由易到难的原则。第四,反馈原则。布鲁纳认为为了达到对某门课程的掌握,要给学生以反馈,使他们了解自己掌握得怎样了。这就要求在电子教学中,教师必须给学生留一定量的课后作业,而且要认真披阅,给出合适的评语。最好组织单元和章节测验。
3.2 认知发现说是实验教学的主要形式
电子学是一门实践性很强的学科,离开实践,电子学就成了无源之水。因此,电子教学必然离不开实验。而在传统的电子实验中,学生只是按照老师或教材规定的步骤按部就班地操作,去证明已经知道的结论,是一种验证性的过程,其目的只是加强对概念和原理的理解和记忆。而认知发现主义教学强调学习者必须经历自行发现的过程,才能得出结论或找到解决问题的答案。认知发现说认为,学生是学习的主人而不是被动的接受者。因此认知发现主义的电子教学非常重视实验,把实验作为一种探索知识的手段。让学生在教师引导和帮助下开展实验,直接对各种现象进行实验探索,在很大程度上与问题解决联系在一起,让学生感受到问题的存在,并去分析问题、提出假设,再通过一定的实验去检验假设,所以实验成为电子教学的重要组成部分。近几年随着计算机和仿真技术的发展而兴起的虚拟仿真学习环境,能在一定程度上把实验室搬到了课堂,这不是对传统实验的否定,相反,它使传统实验的功能得到进一步延伸。
3.3 先行组织者教学策略是保证实训教学效果的重要手段
奥苏伯尔根据“逐渐分化”和“整合协调”这两条教学原则,先提出了“先行组织者”这一具体的教学策略。教师在讲授新知识之前,先给学生提供一些包摄性较广的、概括水平较高的引导性材料,用学习者能理解的语言和方式来表述,以便给学生在学习新知识时提供一个较好的固定点。在电子实训教学中,教师的示范工作很重要,教师先做出一个工艺符合要求、布局合理、美观大方的样品,学生参照这个样品去完成自己的作品。结果往往是学生作品的水平和样品有直接的联系,即若样品水平高,则学生的作品完成得很好;若样品水平差,则学生的作品完成得也会非常差。既使学生清楚工艺的要求,但是其水平总是稍低于样品。
4 结束语
总之,培养高技能人才必须改变传统的教学模式,不同的课程适合不同的教改模式。探索一条以培养应用技能型人才为目标,以企业需求为导向,适应企业和社会发展需求的高技能人才的培养模式,为高技能人才培养创出一条新路。
摘要：使学生掌握一定的电子技术是认知主义电子教学的最终目的。认知发现说的教与学的四条原则是电子理论教学的重要原则;认知发现说是实验教学的主要形式;先行组织者教学策略是保证实训教学效果的重要手段。
关键词：电子教学,认知主义,理论教学,实验,实训
参考文献
[1]陈琦,刘儒德.教育心理学[M].北京:高等教育出版社,2005.
三星电子的标竿学习 篇7
2 1世纪,世界经济持续发展,科学技术更是突飞猛进,计算机技术一直处于非常重要的地位。计算机技术的发展,特别是网络技术的发展,给资源共享、文件保存和管理、远程教学、远程服务等等方面提供了极大的方便。远程教学充分利用计算机网络技术,为广大学生提供更合理、更广阔的学习空间。
《数字电子技术》是电子信息工程、计算机通信、光信息技术等专业的一门必修的专业基础课,它对学科的发展起着承上启下的作用,也是考研的必考课程之一。《数字电子技术》是一门理论性和实践性都很强的课程,电路知识较为抽象,电路图、波形图多,课程还包含有实验部分。单纯的静态板书无法形象的解释问题,电路实验也很难在课堂上进行演示。这就造成学生对知识的理解有一定的困难,不够直观,对知识的掌握和学习进度造成一定的障碍。
随着信息技术的发展,《数字电子技术》课程面临着严峻的形势,一方面信息技术飞速发展,课程内容的广度和深度上也必须做出调整。需要不断补充新知识,使学生在学习理论的同时,了解新的动向,掌握新的技术,以适应数字技术飞速发展的需要。因此利用网络教学资源已成为必不可少的教学辅助方式。
另一方面,教师正受到信息时代的冲击。教育的内容、方法、体系和思想的变革,都将对教师的要求发生巨大变化。以计算机为主的现代信息技术成为新时代教师的主要工作手段和工具之一。多媒体教学、远程教学已成为重要的教学方式和手段。
对《数字电子技术》课程开展多媒体教学,将以前抽象的原理图,利用图示的方法显示得更加直观一些。利用网络资源扩展教学知识面,使学生掌握和了解更多的新技术和产品的新动向。教师和学生之间利用网络可以进行学习之间的讨论和答疑,打破了时间和空间的限制,提高学生学习的兴趣和主动性,从而提高教学效率、缩短教学周期,达到最佳教学效果。
2《数字电子技术》学习网站的总体设计
本网站的建设目的就是将现代远程教学中的授课系统,习题与作业,网上疑难交流,远程考试等环节有机的集合在教学平台中,利用多媒体教学,优化课堂教学结构,增加课堂教学信息量,向学生提供形象生动的画面,启发学生的思维,激发学生的学习兴趣,从而主动地寻求和掌握知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。
我们所开发的《数字电子技术》学习网站主要是利用JSP和ACCESS等先进的网络技术来构建;电子教案则运用了大量的FLASH动画以及PowerPoint动画,实现了教材中的重点、难点等知识点的教学,电路图显得生动、形象,不但使得学生容易接受,而且可以提高学生的学习兴趣;虚拟
本学习网站的功能模块如图1所示。实验部分采用了NI公司的虚拟仪器软件LabVIEW来设计开发,学生可以在自己的计算机上完成实验,易于掌握实验原理,并且也扩展了学生的知识面,可以学习了解一种新的计算机语言。
本网站主要包括在线学习、新技术、网上答疑、资源库、视频教学、虚拟实验、在线测试、论坛等八大功能模块。此外,网站还提供了后台管理和检索功能。
3《数字电子技术》远程互动平台的实现
3.1《数字电子技术》远程教学互动平台实现的基本原理
本系统实现的基本原理是利用A C C E S S数据库系统作为数据仓库,用Servlet等高性能服务端程序作为后台总控程序。JSP程序在前台运行,Servlet接受用户的输入,分别调用不同的JSP程序向客户端反馈信息,JSP/Servlet通过HTTP连接在服务器端和客户端传递数据。JSP/Servlet并不使用JDBC技术直接访问数据库系统,而是把参数传递给事先编好的JavaBeans和EJB组件,由它们对数据库进行操作,这样就把系统内部的数据封装保护起来了。JavaBeans和EJB组件还可以把事务分发到另一个组件中去处理,最后把数据库返回的结果由JSP/Servlet送到前端显示出来。这样的模式很容易实现分布式网络计算,既封装了某些关键的操作,又方便了开发者,提高了开发速度,网站的伸缩性、安全性也得到了很好的处理,其体系结构图如图2所示。
3.2《数字电子技术》远程教学互动平台技术实现方案
(1)具体实现方法
本系统采用三层体系结构,客户端为标准浏览器,中间层为应用服务器,最底层为数据库服务器。系统按照Browser/Servr模式,它将传统的浏览器WEB服务器的两层体系结构扩展成浏览器——WEB服务器+应用服务器——数据库服务器三层体系结构。这种模式采用多种标准的协议和技术,不局限任何硬件平台和软件环境。这种基于W E B技术的应用系统借用现成通用的浏览器作为统一的客户端用户界面,使用方便,应用程序安装在后台服务器中,可以被每一种操作系统上的通用浏览器所浏览,实现了跨平台操作,并且降低开发成本。系统在技术上采用JSP与ACCESS数据库相结合,其中大部分核心代码采用Java Bean实现。通过JDBC、Servlet、JSP等服务器端Java计算技术,实现Web服务器和数据库服务器之间的连接,保证系统的可扩充性、可移植性、高可靠性和安全性。
(2)服务器架构
因系统最终的运行环境是Internet,为了实现以上的系统设计目标,为用户提供协作型的学习环境,必须架构自己的服务器,为用户提供信息服务和交流场所。
本系统提供的信息服务和交流场所都是在w w w环境下,因此必须安装和配置W e b服务器,在具体实现时,采用了以下方案:
1)系统的后台运行环境
服务器端操作系统:W i n d o w X PServer;
WEB服务器:Apache+Tomcat;
数据库服务器:ACCESS 2000。
2)系统的前台运行环境
本系统是基于B/S(B r o w s e r/Server)模式,需要运行在服务器端。客户端只须通过浏览器(IE5.0版本以上)就可以同服务器讲行交互,从而操作本系统。
4 虚拟实验部分的实现
《数字电子技术》这门课程所涉及的实验较多,实验是这门课程重要的组成部分。由于课时、实验设备、场地等的限制,学生只能在限定的时间内完成实验。但是,随着教育规模的不断增长和《数字电子技术》课程教学内容的更新,许多院校实验室的仪器设备由于数量不够、功能落后,无法满足开放性和设计性实验教学的需要。利用LabVIEW软件编写的虚拟实验,具有仿真的用户面板,学生通过操作虚拟面板就可以学习和掌握仪器原理、功能与操作。在一定程度上,虚拟仪器可以代替真实仪器进行实验教学。学生在进行实验时不必担心弄坏仪器,在实验过程中,学生不仅可以完成规定的“译码电路”、“计数器”等实验,还可以自行设计电路和选作一些趣味性的电路,如彩灯控制、交通灯控制等电路以及各种报警电路等,这样,既增强了学习兴趣和学习积极性,又可提高学生的设计能力,有利于教学质量的提高。
本网站的“虚拟实验”部分,用LabVIEW软件设计开发了的十个数字电路仿真实验,包括“加法器实验”、“编码显示电路”、“数据选择器实验”、“触发器实验”等等。每个实验均包括实验目的、实验原理、实验过程、实验面板、实验结果和实验下载等六部分。学生进入每一个实验界面后,均可以先预习实验目的,实验原理和实验过程。熟悉实验后再进行实验,填写实验结果。最后可以将自己的实验结果和给出的理论结果做一对比,进行验证。如果有不清楚的地方,可以重复进行实验。每一个实验程序都利用Lab VIEW中的build打包功能,生成了.exe文件,本地机可以不用安装LabVIEW软件,只安装Run-Time插见件即可运行程序,该插件网站中也提供了下载。
5 结束语
基于《数字电子技术》学习网站进行教学,基本培养了一种以教师为主导,以学生为主体,利用网络资源进行自主探究学习的新模式。这是一种新型的网络教学模式,是在传统的教学方法中,融入启发式的教学思想,使学生能够主动的学习,增强学生的自学能力。加强了实验教学环节设计,增加课程设计,培养学生的实际动手能力和创新能力。利用网络资源,扩充学生的知识面,培养对学习的兴趣,开拓思维,不断提高教育教学质量。
摘要：本文介绍了基于JSP技术的《数字电子技术》远程教学网站的设计和实现方法。借助于该网站,学生可以进行自学自测、虚拟实验、在线答疑和经验交流等学习活动,提高学生学习《数字电子技术》的兴趣,提高教学质量。
关键词：数字电子技术,动态网站,虚拟实验
参考文献
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[7]刘晓.网络教育对中国传统教育的影响、现状及其具体实现,http://218.22.0.27/lunwen/c1092.htm1