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信息技术连接农业与市场信息的桥梁。科技是第一生产力,信息技术为现代农业产业化经营提供技术支撑,扩大农业生产中的成本收益率,缩短农产品进入市场的流通时间,提高农产品的市场占有率,为实现农业可持续发展提供保障。从某种角度来看,信息技术开创了农业科技信息传播的新体系或者新天地,它根据农业科技信息传播的特点,以适应市场经济发展的需要,在信息技术飞速发展的基础上构建的新型科技传播体系,使得农业的发展更好地同第二、三产业的发展相协调,同自然的规律相和谐。例如,电子商务就是信息技术在农业经营中的典型运用,它集多种信息技术于一体来进行农业贸易活动,其高效率、高收益的特点弥补了传统营销的缺陷,成为现代农业生产经营和组织营销方式的发展方向。其主要优点有:
第一,加快了农副产品的流通,增加农民收入。互联网超越了时空的限制,可将触角伸到世界的任何角落,使得普通农民也能够利用它推销农产品,很大程度上减少了农产品流通的中间环节,从而减少了农业生产和销售成本,增加了农民收入。
第二,拓宽了农产品的市场空间。随着我国农村信息技术环境的不断完善,农副产品信息网应运而生,为农民提供了及时准确的生产和销售信息,拓宽了农副产品经销的市场空间。
第三,减少市场交易风险。市场经济是信息引导的经济,掌握了信息就掌握了市场的主动权,就能更好处理好农业生产、分配与消费的动态关系,从而使农业顺利进入市场,信息技术的应用使农业供求关系在市场中不断获得新的平衡。不可否认的是,在农业生产中,农产品生产具有一定的周期,而农产品市场信息却瞬息万变等,往往导致农民生产什么、生产多少的决策往往带有盲目性和滞后性,增加了农产品生产和交易的风险。农业信息化通过其了强大的物质技术支持,很好解决了这方面的问题,实现了决策、生产、分配、消费等的有机衔接和运转。农民掌握了及时、准确、真实的交易信息,就掌握了主动权,减少了生产的盲目性和滞后性,降低市场风险,大大提高农产品市场流通效率。
构建信息技术条件下的农业科技信息有效传播的环境
在农业科技信息传播发展的进程中,技术的进步一直在推动着农业科技信息传播的发展,科学技术的发展水平越高,农业科技信息传播的效能和速度就越高,农业发展的水平就越高,我国的农业现代化就能尽早实现。因此,构建农业科技信息有效传播的环境,就显得尤为重要。
1、创新农业科技推广体系,为信息技术环境下的农业科技信息传播创造条件。随着农业科技推广体系的发展,我国农业科技推广体系逐步形成了“一主多元化”的推广体系,“一主”是以政府主体构建的农业科技传播管理体系,它主要依托国家、省、市、县、乡的农业管理部门;“多元化”指各类农业科研院所、农业专业协会组织和涉农企业等通过不同的途径构建多元化的农业服务模式,比如“企业+专家+协会+组织”和“企业+基地+农户”等模式。但是,截至目前,信息技术在我国农业科技信息传播中的应用还很薄弱,农业现代化的程度还不高,农民利用科技等能力还不强,这也是我国同西方发达国家农业的主要差距。为更好的实现信息技术环境下的农业科技信息有效传播,我国农业科技推广体系在发展中应在以下几个方面进行完善:首先,政府主导型多元化农业科技推广体系需要进一步完善;其次,农业科技在农业生产、销售等方面的服务领域要不断拓宽;再次,农业科技服务方式实现向双向互动型的转变,不断提高农业科技服务的实效性;最后,农业科技推广手段要更趋信息化和现代化,从而为信息技术环境下的农业科技信息传播创造条件。
2、要充分利用信息技术优势做好农业科技知识载体建设。农业科技知识的传播需要载体,将信息技术与农业科技知识进行有机整合,实现农业科技知识信息化,称为农业科技知识载体建设。比如利用多媒体技术、数字化网络技术等信息技术手段将农业科技知识转化为方便信息渠道传播的农业信息化知识,从而使农业科技信息具有“能使农民操作”的可操作性、科学有效性和因地制宜的适用性,利于农民对农业知识的吸收和接受。事实上,农业科技知识载体建设是农业科技信息传播的基础和前提。
3、要进一步加强农业科技信息媒介建设。信息技术环境下开展科技推广,势必要借助媒介,媒介发展是信息技术的发展表现,也就是农村信息化建设的过程。选择合适的传播媒介是农业科技信息传播的基本要求,良好的传播环境有利于激发农民对科技信息的需求。从传播的任务上看,农业科技信息传播媒介的选择就是传播渠道的选择,渠道选择是决定传播效果的关键。首先,政府和公共机构应该在农业信息网络和信息基础设施的建设方面起着主导作用。农村的信息主干网应由政府投资建设,从主干网到中心局的管道可以考虑由电信企业投资建设,从中心局到用户的网络,由电信企业负责,政府给予经费补助。随着我国“村村通”工程的逐渐深入铺开,电信网络的基础建设会更进一步加大和基本保证网络全覆盖率。互联网依靠电信网而发展,发展的趋势是“三网融合”,主要通过电信提供的ISDN、ADSL、DDN等宽带服务。其次,还可以制定优惠措施方便农民上网,同时农林水产网站的信息应免费给农民使用。农业科技信息媒介建设,是农业科技信息传播的物质基础。
4、要借助信息技术服务于农民信息素养的培养。农民对农业科技信息的认可度决定于农民对农业科技信息的接受程度,接受度高的农民会更快地将农业科技信息应用于实践,而这种能力恰恰取决于农民的素质。在信息社会,农民在对信息接收能力的素质主要表现为信息素养,也往往被称为农民信息素养建设。农民信息素养提高往往通过“科技传播”和“教育”这两个途径。但对于农民,在没有直接利益驱动下,他们主动参加农业科技培训和学习的动力不足,“教育”的效果已经非常有限。唯一有效的办法就是通过信息技术条件下的科技传播,从传播效果中的利益驱动激发农民获取农业科技知识的热情。可见,农民信息素养的培养决定着农业科技推广的成败。
要丰富信息技术手段实现农业信息化建设
现代农业的支撑是农业的信息化,只有将信息技术广泛应用于农业生产,在信息技术环境下发展农业,实现农业现代化,这一过程也就是是农业信息化建设的过程。农业科技信息传播的目的是发展优质、高效农业,提高农业的效率,进而提高农民的收入,改善农村的落后状况。在信息社会,农业信息化建设不仅包括硬件的投入和建设,软环境建设的重要性更凸显其重要性,特别是农技信息网站要迅速发展,电视等传统媒体宣传和传播农技信息要进一步延伸,农技实用数据库以及业务应用信息系统要加大开发。比如,农业科技信息传播的主要途径之一是农业网站的传播,它的建设要充分考虑农民的特点,以最大化的适应农民的科技需求。其中,网站资源应加强几种类型资源的建设:第一种是各级政府部门专门创建的农业信息网站,其涵盖的农业科技信息是对当地的农业生产与发展进行宏观指导,在加快农副产品流通、推广农业科技知识、宣传政府的相关政策法规、进行农业科技交流和引资招商等方面进行的公益信息服务;第二种是我国教育部门和农业科研单位创建的农业科研教育信息网站,它们不仅具有专业权威性、服务范围地域性和公益性的特点,而且在农业科技研究与服务方面具有极强的专业性、知识性和教育性等优点;第三种是涉农企业和赢利机构所创建的农业信息网站,它们一般以企业经营范围为中心,进行自身产品及科技的宣传、销售、服务等,并通过开展相关的农贸电子商务活动,实现共享与双赢。
高中信息技术课程的教学目标包括知识性目标、技能性目标和情感性目标。知识目标包括理解和应用知识水平;技能目标包括独立操作和熟练操作水平;情感性目标包括获得感性认识并表达感受、态度和价值判断等。普通高中信息技术课程的总目标是培养学生的信息素养,把信息素养描述为信息的获取、加工与交流的基本能力;对信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力;流畅地发表观点,交流思想,开展合作,并解决学习和生活中的实际问题的能力。中学生信息素养的提升具体体现在教学目标的三个方面的发展。信息技术基础模块是培养高中信息素养的基础,同时也是学习其他模块的基础。通过本模块的学习,学生应掌握信息的获取、加工、交流的基本方法;能够根据需要选择适当的信息技术交流思想,开展合作。解决实际日常生活中的实际问题。本模块的教学要注重以信息处理与交流为主线,强调在信息技术应用基础上的信息素养的构建,要面向学生的日常生活,让学生在亲身体验中培养信息素养,这对学生的创新能力培养有基础性的作用。
本模块有四个主题组成:信息获取、信息加工与表达、信息资源管理以及信息技术与社会。其中信息获取部分要求学生能够描述信息的基本特征,能够列举信息技术应用实例,了解信息技术的历史和发展趋势,内容比较偏向理论性,但是与实际生活联系紧密;信息加工与表达部分要求学生能够根据任务需求,熟练使用文字处理、图表处理等工具软件加工信息。选择恰当的多媒体工具软件处理多媒体信息,本部分的知识偏重于个人的实际操作能力,可以有效培养学生的创新意识和挖掘学生的创新潜力;信息资源管理部分对学生的要求是通过实际操作,了解当前常见的信息资源管理的目的与管理方法,描述各种方法的特点,分析其合理性,这部分知识教师应充分利用信息技术的特征来丰富学生的个人知识,为学生创新能力的发展打下坚实基础;信息技术与社会部分主要通过学生探讨信息技术对社会发展、科技进步以及个人生活学习的影响,这部分内容对学生情感态度的影响较明显,对学生创新能力的培养作用不大,所以说前三个主题的知识对学生创新能力的培养占主体地位,应尽可能的使学生创新能力得到有效的发展。算法与程序设计模块有利于培养学生的各种思维。算法是关于解决问题的计算过程的描述,即解决问题的方法和步骤的描述;程序设计是使用计算机可理解的语言表达算法的过程。本模块教师可通过理论与实践的结合。
二、信息技术课程的特征
l)发展性
信息技术课程是一门新兴的课程,这是信息技术本身的发展所造成的,同时也是新课程的发展过程中所特有的。不断有新的信息技术经过研究、开发、实验与推广,从而成为人们日常应用的新技术,如新的多媒体技术等,所以信息技术课程所要学习的内容必然要求不断更新与发展。信息技术课程要求我们要用发展的观点认识信息技术,不断完善信息技术教学目标和教学方法,现在我们要把信息技术课程与当今社会紧密结合,努力培养学生的创新能力。
2)综合性
信息技术本身是多种学科技术发展的结果,其中涉及到物理、数学、化学、生物、心理学等各个学科,体现了现代科学技术的水平。同时信息技术也综合了语言文字、图形、图像的理解与表达,因此如何在教学中将科学知识与机械操作结合起来,将知识目标与情感目标统一起来。
3)实践性
信息技术课程包括实践操作和理论知识,其中实践操作有限,过程与结果并重,过程优先。这是因为信息素养集中表现在操作能力上,信息技术能力直接体现在学生能否使用某些软件。其次信息素养的培养必须通过大量的实践操作,也就是只有通过大量的实践操作才能够实现信息技术课程的教学目标,因此信息技术课程具有实践性。
4)创新性
应用信息技术一个重要的特点就是个性化,具体体现在使用计算机网络与其他设备,采用不同的应用软件做同样的工作。从不同的角度来研究同样的问题,因此信息技术本身提倡创新,信息技术课程更加需要突出培养学生的创新精神和创新能力。但由于学生所处的阶段决定了他们创新工作的不同,首先需要在大量的模仿的基础上进行创新,其次要不断的在练习中重复与创新,所以在教学活动中应该一方面从模仿开始入门,要求学生按照书上的步骤进行操作,自己掌握其过程,观察其结果,同时学生应明白这不是唯一的方法,并尝试其他方法,提倡求异思维。
三、信息技术教学过程的特征
信息技术是一门新兴课程,其教学活动除了一般课程应该具有的特征之外,还需要遵循其它一些重要理念。为了提升学生的信息素养,应让学生在教学活动中不断进行信息的获取、加工、管理、呈现、传递和交流,掌握技能感受信息文化,增强信息意识,从而达到信息技术教学的目标。首先为了更好的达到信息技术教学目标,培养学生的创新能力。首先应该了解信息技术课程的教学活动具有哪些特征。
l)信息技术教学具有时代性
信息技术的飞速发展,已经使我们的生活发生了巨大的变化,当今社会中,信息技术已成为使用频率最高的词汇之一,对于现时代的人才来说具备信息素养和创新能力关系到国家民族的未来。随着素质教育及创新教育的进行,人们逐渐认识到信息技术教育的重要性和紧迫性,所以说加快中小学普及信息技术教育的步伐和改进信息技术教学的质量具有重要意义。随着信息时代的到来,许多国家都在重视并改进中小学信息技术教学。目前,美国信息技术教育的目标是培养中小学生的技术活用能力,把培养学生信息的检索和创新能力放在了信息技术教育的首要目标,同时英国和日本也把培养学生的创新能力作为信息技术教育的目标之一。我国信息技术教育的总目标是培养学生的信息素养,随着时代的发展,信息技术的教学内容,教学目标,教学方法等要不断完善和创新,以培养符合时代要求的新型人才。
2)信息技术教学需配备一定的设施条件
为了能够有效的实现信息技术教学,让学生懂得信息技术的基本常识,并且具有一定的基本操作技能,这就要求信息技术课程教学应该具有一定的设施条件,良好的信息技术学习氛围能改善学生的学习方式,激发学生的探究欲望,有利于学生通过探索与创新获得成功的体验,设施条件包含开展信息技术教学的硬、软件条件。高中阶段更加需要每个学生一台计算机进行操作实践,最好能够建立校园网。
3)信息技术教学具有开放性
信息技术教学的目标具有开放性,开放性的教学目标具有更高的灵活性,进而成为学生个性发展的枢纽,体现了学生综合发展的目标要求;其次信息技术教学的内容具有开放性,传统学科的教学强调教材内容就是教学内容,而信息技术是一门与时俱进的学科,教师在教学的过程中应该在学科间进行拓宽;再者信息技术教学形式具有开放性,信息技术教学应以教学对象、教学内容、教学环境等方面的不同而采取不同的教学方法,采用多种互动的教学形式,给予学生自主创新的实践机会;最后师生关系具有开放性,这有助于学生自主发展,对学生创新能力的培养影响重大。信息技术教学过程是师生主动开发课程资源并不断创新课程的过程。正是由于有了互联网络,使得信息技术教学过程具有开放性。信息技术教学过程成了不断开发创新课程的实践过程,丰富的网络资源使学生的学习成为主动收集信息、分析信息、处理信息和创新信息的过程。
4)强调学生的自我反馈与调节
现在的教学理念强调学生的自主学习,因为信息技术课程的实践性和具备良好的环境,所以信息技术的教学活动十分强调学生在教学过程中的自我反馈。在信息技术提供的环境下进行信息技术课程的学习,学生每一步操作大都能够观察到实际结果与其设想的结果是否相符。所以自己得到了操作的反馈。这样能够得到及时反馈的学习有利于促进学习与探究的积极性,也就促进了学生知识与技能的内化,有利于学生自我建构自己的知识体系。所以教师应该鼓励学生自己进行尝试与学习各种操作,而不能强调学生一步一步的跟着教师操作,鼓励学生自主创作有个性有特色的作品,而不仅仅是模仿,同时教师须明确地指导学生自己获得信息系统反馈的方法。因此在教学活动中,教师在学生发生错误时不要匆忙指出,指导他们进行反思,查出错误,如何利用信息系统解决。另一方面,大部分学生的思路不一定十分开阔,需要学生自我调节,教师的任务就是指导学生完成这个调节的过程,并且使学生掌握自我调节的方法。
四、信息技术教学对创新能力培养的意义
信息技术课是以创新能力为核心的课程,具有培养学生创新能力的优势条件,完全具备在信息技术课堂教学中培养学生创新能力的学科基础,信息技术可以为学生创新能力的培养提供理想的教学环境,可以激发学习兴趣,培养敏锐的观察力和丰富的想象力,促进自主学习。
l)提供了最佳创新环境
信息技术为学生提供了宽松的环境,学生表现出更强的主体性,学生面对计算机进行学习时,可以消除拘谨,同时去掉不必要的心理负担,有利于学生提出各种问题,进行各种尝试,敢于冒险,敢于质疑,所以在信息技术教学中,学生可以充分发挥主观能动性,敢于创新。同时互联网技术弥补了教材的空缺,为学生提供了知识储备空间,学生需要素材时可以随时通过互联网获得,为学生创新能力的进行减少了障碍。在信息技术课堂上,教师不被教材所束缚,通过文本、音频、图像、视频等多种形式的信息给予学生以不同的信息刺激,可以提高脑活动的灵活性,多样性和广阔性,进而拓宽了学生的视野,提高思维的敏捷性。
2)突出自主学习,重视学生个性的培养
新的课程理念强调了信息技术教师应重视学生的自主学习,让学生在自主探究的过程中获得知识,个性得到发展。这种自主学习能够给学生提供最大的表现和发展空间。一个人的创新能力只有在他感到心理安全和心理自由的条件下,才能获得最大限度的发展。信息技术课程能够给学生提供主动参与的良好氛围,学生通过独立思考和主动探究,使创新能力得到充分发挥。在信息技术教学过程中,学生可以从个人的个性特征出发设计和实现自己的想法,使个性得到发展。教师也可以采用分层教学,尊重学生个性发展。个性与创新能力之间存在着十分密切的关系,任何创新者都具有独特的个性特征,因此培养学生的个性特征对学生创新能力的培养是有益的。
3)信息技术教学有利于增强学生的创新意识
信息技术的教学内容与其他学科的不同,形象生动的画面、悦耳动听的音乐等,能给学生提供形式多样、功能各异的感性材料。信息技术教学手段的科学性、技术性、艺术性的完美结合,通过对多媒体软件及操作技术的学习可以设计艺术化的作品,能够启发学生思考并可给学生提供更广阔的想象空间、实践空间,激发了学生学习的兴趣。这些都大大的增加了教学魅力,使学生的学习兴趣可以长时间的保持,从而增强学生的创新意识,提高学习效率。
4)信息素养的培养为学生的创新提供了有利的前提
信息素养是为了某种目的而寻找、处理和利用信息的能力,因此信息素养是一种非常重要的常用技能,依靠信息素养技能,能够进行有效的决策。具备信息素养对个体在创新过程中能够认识到信息的重要性,能够在需要信息时及时快速的寻找到所需的信息,并对所需的信息进行评估和利用,为创新活动提供了基础。所以培养学生的信息素养是培养学生创新能力的前提。实践教学有利于培养学生的创新性思维,信息技术是实践性很强的学科,在这些实践活动中学生除了培养学生的动手实践能力外,还可以培养学生解决实际问题的能力。在实践操作过程中学生通过构思、分析,可以有效地发展个体的创新性思维能力。
五、结束语
唯有建立在浓厚学习兴趣基础之上的学习,学生才能感受到学习的乐趣,主动参与、积极探究,这样才能取得教学的成功。数学如果只是就知识本身进行教学是枯燥无味,呆板沉闷的,除了概念就是定理,除了数字就是字母。而将数学教学与现代信息技术结合起来,就可以将数学教学置于生活这个丰富多彩的平台上,让数学教学融入生活,这样更能数学所特有的美,从而达到吸引学生注意力,激发学生学习兴趣的目的。如在学习“圆的认识”这一节时,我们可以利用现代信息技术强大的图文声像处理效果与特殊的演示功能来向学生直观而生动地展现现实生活中所存在的各种圆,夜空的明月、冉冉升起的太阳、石子投入水中所形成的圆形波纹、各种圆形的建筑标志等等,并配以动听的背景音乐。视听结合,带给学生多种感官上的刺激,既可以让学生欣赏到优美的图片与风景,同时也可以让学生直观地认识圆的重要性,这样可以激起学生浓厚的学习兴趣与强烈的探究热情。这样的教学比起黑板加粉笔的传统教学更加富有生机与活力,更加符合初中生的心理特点、生理特征与认知规律,从而改变以往学生认为数学抽象枯燥、难学难懂的认识,让学生对数学探究产生强烈的欲望与动机。
二、运用现代信息技术引导学生主动探究
现代教学提出学生并不是信息的被动接受者,而是主动构建者,是真正意义上的学习主体。在具体的教学中,我们要引导学生以主体身份来展开主动探究,让学生充分运用旧知来不断地学习新知,从而将学生的探究活动引向一定的深度和广度,让学生在学到知识的同时掌握方法、提高技能,掌握基本的数学思想与方法,得到数学素养与综合能力的整体提高。现代信息技术不仅可以为我们提供更为丰富有效的数学素材,而且可以为学生提供一个互动探究的平台,引导学生展开的积极探究活动。如在学习“轴对称图形”时,我们就可以利用现代信息技术向学生直观而动态地展现现实生活与大自然中所存在的轴对称图形,以丰富的数学资源来开阔学生的视野,将学生的数学探究活动引向一个更为宽广的平台。在学生有初步认知的基础上,教师再利用现代信息技术的动态模拟功能来向学生展现沿对称轴折叠后完全重叠这一现象,这样便可以加深学生的认知,从而使学生展开独立思考与积极思维。在此基础上我给予学生亲自动手操作的时间,让学生充分利用手边的材料在小组内展开积极的合作与交流,这样可以让学生获得更为直接的经验,更加利于学生的理解,更加利于学生探究活动的开展。
三、运用现代信息技术培养空间想象能力
空间想象能力是学生学好几何的关键,初中生空间想象能力薄弱,这正是制约几何教学的重要因素。要实现几何有效教学就必须要重视学生空间概念的建立,培养学生空间想象能力,这样学生才能更好地学习几何。由此可见空间想象既是学好几何的关键,同时也是几何学习的重要目标。现代信息技术具有强大的演示与转化功能,可以在实物与图形之间实现转换,从而避免了传统教学中依据图形枯燥而单纯地讲授,而是将平面图形与具体的实物结合起来,使得教学更加立体化、动态化,这样更加利于学生空间想象能力的增强与培养。如在学习“圆与圆的位置关系”这一内容时,我们就可以充分利用现代信息技术的强大优势来直观而动态地移动圆,通过圆位置的移动来让学生清楚而直以地观察到两圆位置关系的变化。这样不仅可以让学生通过直接观察来获取感性认知,并由此上升为理性认知,更为重要的是可以让学生将具体的位置关系抽象的理念与具体的形结合起来,让学生在头脑中建立空间概念,学生才能达到对此部分知识的真正理解与灵活掌握,并在学习的过程中逐步培养起起空间想象能力。
四、运用现代信息技术突破教学重难点
数学具有很强的抽象性,而学生正处于认知的初级阶段,以具体形象思维为主,尚未形成抽象逻辑思维能力,二者之间的矛盾正是一直以来数学教学低效的主要原因。如何有效地突出重点、突破难点,让学生深刻理解,这正是广大数学教师最为关注与不断探索的重要课题。现代信息技术具有丰富的表现力,可以将那些抽象枯燥而深奥的几何概念、定理等以直观而形象的画面、图片与实物等展现出来,化抽象为形象、化无形为有形、化繁琐为简单,可以为学生提供丰富的感知表象,从而架起由学生的具体感知到抽象思维飞跃的桥梁,更好地突出重点、突破难点,加深学生的理解与掌握。如圆柱、圆锥的侧面积的推导,以往的教学采用实物模型演示,只能展现其结果,并不能将其过程直观而动态地展现出来,这让教师的讲解不充分,学生的理解不透彻。采用现代信息技术可以有效地突破这一难点,我们可以利用现代信息技术所特的功能来将圆柱沿着一条母线剪开、旋转,将其由立体图形到平面图形互相转换的过程动态而直观地展现出来,将其运动的轨迹标注出来,这样便可以让学生认识到“圆柱底面圆的周长即它展开的长方形的一边,母线即长方形的另一边”,完成“圆柱的侧面积即展开的长方形的面积”这一转化,让学生真正理解这一知识点。
五、结语
关键词:现场总线LonWorks智能节点神经元芯片双口RAM
引言
LonWorks(LocalOperatingNetworks,局部操作网络)总线是由美国Echelon公司推出的一种现场总线技术。由于LonWorks控制网络的开放性、高速性和互操作性,它已广泛用于工业、楼宇、家庭、办公设备、交通运输、能源等自动化领域。EIARS-232-C/RS-485通信网络在控制系统中应用最为普及,许多设备大都只提供RS-232或RS-485/422接口,不能直接接入LonWorks网络。因此,需要将现场LON网络介质上的信息转换为RS-232-C/RS-485标准的信号,或将RS-232-C/RS-485标准信号转换为包含LonTalk协议的数据,从而实现不同网络间的数据传输,同时也为上位PC机、底层工作站提供转换接口。本文所设计的LonWorks智能通信节点方便地与EIARS-232-C/RS-485标准的串行I/O设备进行通信,轻松实现现场节点与上位PC机或其它RS-232-C/RS-485控制设备之间的可靠、准确、快捷数据传递。
1LonWorks智能通信节点的硬件结构
1.1节点硬件电路设计
智能节点以Neuron神经元处理器芯片为核心,其硬件电路还包括收发器、EEPROM、双口RAM、译码电路和service电路等。以神经元芯片构成网络接口,由它通过LonTalk协议与网上的其它智能节点通信,并通过双口RAM的访问实现与其它网络系统的数据交换。节点中用双口RAM充当不同网络通信过程中现场信息的接收、发送缓冲区,完成最近发送到达的交换数据的存储转发功能,缓解和避免系统缓存紧张和瓶颈的产生。用非易失性存储器EEPROM存放LonTalk网络协议固件、多任务调度程序、网络适配器通信管理程序以及网络配置信息等。节点的硬件组成结构如图1所示。
智能节点的基本结构可分为两部分:以Neuron3150神经元芯片主构成的LonWorks现场总线一侧,其基本功能是实现LON网络上的智能节点功能;另一侧是由单片机系统构成的串行通信接口,其功能是实现EIARS-232-C/RS-485标准的串行通信。在这两部分间采用了双口RAMCY7C130芯片作为数据共享区。CY7C130通信接口电路的左端口与Neuron3150芯片连接,右端口与8051单片机系统连接,如图2所示。双口RAM的两端都有独立的数据线、地址线和控制线,两端都可对双口RAM的任意单元进行操作。只要两端不同时对同一地址单元进行操作就不会发生冲突。BUSY显示本端口想要存取的地址正在被另一个端口操作,发生硬件冲突时,后操作一端的BUSY信号有效。
在应用中分别对双口RAM1KB的存储空间进行定义,即CY7C130的同一存储单元对于Neuron3150芯片及8051单片机系统各有一个地址,这样两个系统均能对其进行存取操作。在智能节点中,Neuron3150芯片对1KB空间的地址为D000H~D3FFH。8051单片机系统对它的定义为0000H~03FFH。值得注意的是,CY7C130芯片3FFH和3FEH两个单元被用作固定用途:当左端Neuron3150芯片向3FFH单元写入数据时,将产生中断信号INTR;同理,当右端8051单片机向3FEH单元写入数据时,将产生中断信号INTL。利用这两个信号,可以将系统设置为中断工作方式,达到节省通信时间的目的。由于双向数据信息的交换,可以这样来划分双口RAM存储区间:000H~01FFH单元存入Neuron3150芯片向8051传送的信息,而200H~3FFH单元存放由8051向Neuron3150发送的信息,并将同类但不同次的信息放在固定的存储单元,每次都以新的数据覆盖上次的数据。这样就不必进行标志的判断,只需要固定单元取数据就可以进行处理,既节省时间,又安全可靠。
1.2硬件的抗干扰
LonWorks设备往往工作在复杂的电磁环境中,其自身各部分与周围其它电子设备之间,都不可避免地存在各种形式的电磁干扰和静电放电。为了保证通信的准确无误,延长硬件使用寿命,该通信节点在设计上结合LonWorks电路自身特点,采用有关接地、屏蔽和滤波的适当处理,有效减小了电磁干扰的影响。针对收发器FTT-10A,设计抗干扰电路时,应主要围绕印刷电路板上星形地结构和火花隙的设计。对于静电放电(ESD),在印刷电路板(PCB)设计中,采用火花放电隙,能够削弱到达收发器和后续缓冲器电路的ESD能量,使用箝位二极管,能大大增强节点承受来自网络连接端的ESD能力。对于电磁干扰,应尽量保证强噪声源(如DC/DC变换器、时钟电路等)远离收发器FTT-10A。
2LonWorks智能通信节点的软件设计
在LON网程序设计中使用NeuronC语言。NeuronC是一种基于ANSIC且带有网络通信和高级硬件设备接口扩展语句的高级不应该。它增加了对I/O、事件处理、消息传递和分散数据目标的支持,扩充了包括软件定时器、网络变量、显示消息、一个多任务调度程序以及其它各具特点的函数等。采用NeuronC语言开发的应用程序,可直接在Lonbuilder神经元仿真器上进行调试,因此应用程序的开发可独立于硬件设计进行。智能节点通信流程如图3所示。
程序中,节点Neuron3150侧使用显示报文通信,能有效实现智能节点与单片机进行双向通信的功能。用NeuronC语言进行节点设计编程时,必须首先查询IO_6和IO_7的内容。定义两个比特类型的输入变量INTL和BUSYL,通过查询这两个变量的内容来确定程序的运行流程。编程如下:
//*****包含文件*****
#include<string.h>
#include<control.h>
//*****公共变量声明*****
#defineTlon_4850xd000//定义从LON网上所接收数据在双口RAM存储单元首址
#definT485_lon0xd0200//定义从单片机侧所接收数据在双口RAM存储单元首址
IO_6inputbitINTL;//定义IO_6,IO_7为比特类型的输入变量
IO_7inputbitBUSYL;
Msg_tagtag_out1;//定义输出消息标签
//****系统主程序********prioritywhen(msg_arrives)//显示网络消息事件
{unsignedint*p;//存储从LON网上接收的数据
inti;
p=(unsignedint*)(Tlon_485);
for(i=0;I<30;i++)
{*p=msg_in.data[i];
p++;
}
}
}
when(io_in(INTL)==0)//当单片机侧有数据时申请中断
{when(io_in(BUSYL)==1)
{unsignedint*u;
intj;
u=(unsignedint*)(T485_lon);
msg_out.code=1;
msg_out.tag=tag_out1;
for(j=0;j<30;j++)
{msg_out.data[j]=*u;
u++;
}
msg_send();//向LON网其它相关节点发送数据
}
}
图3
关键词:计算机教学创新能力能力培养
“创新”是一个民族生命力的直接体现,如果没有创新精神的民族,是不会发展和壮大的,相反,如果具备创新精神和创新意识的民族,最终会超越其他的民族而强大起来。所以我们国家提出来,创新是国家的灵魂,创新教育是最基本的素质教育,是教育的关键所在。创新教育是指以创新人格的培养为核心,以创新思维的激发为实施手段,以培养学生的创新意识,创新精神和基本创新能力,促进学生和谐发展为主要特征的素质教育。教育教学中所提的创新,并不仅仅是指学生进行什么样的发明创造,更重要的是指学生在探索式的学习进程中,成长为新式的独立的“学习者”和“创造者”。
计算机是一门崭新的学科,并且其发展速度也是日新月异,所以与那些传统的学科相比,教师对其掌握也不全面,这就要求教师在教学的过程中,更应该运用启发式的创新教育方面,培养学生的创新能力,让学生成为知识的主动学习者而不是被动接受者。
一、目前计算机教学过程中存在的问题
由于计算机是一门有别于其他学科的学科,具有难以掌握,且知识更新换代速度快的特点,有的时候还没看懂、学会它,它已经过时了,又有新的知识和技术出现,所以要用一种有别于传统学科的授课方法和授课思维来引导学生学习。但是,由于我国计算机技术起步较晚,并且教师资源、教学实验经费等教育资源的相对不足,导致在计算机教学过程中存在一系列的问题。
1.教师教学观念方面。有些教师认为计算机只是一个辅助工作的工具,掌握一些基本的操作技能就可以了,如果进行计算机方面的研发和创造,那是计算机专业人士的工作,与大多数人无关。孰不知,计算机已经走进了我们的日常工作和生活,就像我们离开了水、电不能够生活和工作一样,离开了计算机,我们的工作和生活也会陷入一团糟。所以掌握相当的计算机知识,不只是计算机专业人士的事情,而是新时代中每一个人都应该做到的。
2.教学手段方面。部分教师在计算机教学中还在用传统的教学方法:一本教材、一份讲义,一支粉笔,老师在讲台上讲,学生在下面听的单向的灌输式的教学方式。因为计算机学科的特性是比较抽象、难以理解,仅仅采用这种教学方式,会造成那种课堂上好像听懂了,下课后好像不懂了,用的时候就什么都不知道了的结果。
3.教学经费方面。国家管理体制和教育体制的原因,办学要兼顾到教、学以及学生和老师的生活等,既要保证老师和学生的工作和学习条件,又要给他们的生活、安全等提供保障,等等,学校承担着他本来不该承担的社会功能,再加上本来国家的教育经费投入就不足,一直没有达到《教育法》里法定的国民生活总值的比例。所以学生的学习设施、实验设施等相对不足,学生的学习实践环节一再被压缩。这一问题在计算机学科的学习中矛盾更为突出。
二、作为一名计算机课教师,要具有创新的教育观念
教师首先要从思想上增强创新意识,提高自身素质,增强责任心,认真履行自己的职责。教师“传道”“授业”“解惑”的同时,在教学过程中要注重创新的教育,让学生的思维活跃起来,不要拘泥于一种答案,充分发挥想象力,在这个过程中,老师的引导也很重要。教师不只是创新教育的主导者,更是实践者。苏霍姆林斯基认为:“人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者。”创新教育的价值就在于通过创新性教育教学活动,培养学生的创新素质,使学生从创新的教育走向创新的人生。
1.树立全新的教育观。树立素质教育、创新教育是终身教育的教育思想、教育观念。首先,明确素质教育是以提高民族素质为宗旨的教育,是以面向全体学生、全面提高学生的基本素质,促进他们的德智体等方面生动、活泼、主动地发展为基本特征的教育。其次,明确素质教育的实施,应以培养学生的创新精神和实践能力为重点。创新教育是指在培养创新型人才的教育,推行创新教育是全面实施素质教育的一项重要内容。再次,创新能力需要终身培养,创新动机需要终身激励,因而创新教育也是终身教育。
2.树立全新的教学观。现代教育技术的应用,使传统的教学组织形式和教学方法产生了重大变革。首先,传统的班级教学发展成为班级教学、小组教学、个别化教学、远距离教学、网络教学等多种组织形式的教学。其次,由原来以教师为中心的,基于知识归纳型或演绎型的讲授式教学方法转变为基于“情景创设”“主动探索”“协作学习”“会话协商”“问题提出”等多种新型教学方法与学习方法的综合运用。树立全新的教学观,为培养学生的创新精神创造了客观条件。
三、创设学习新知识、新技术的环境,激发学生的创新能力
课堂教学是获取知识和技能的主要阵地,应当成为培养学生独立思考和创新精神的摇篮。当今世界科技发展迅速,在这发展过程中计算机的运用可以说起到了关键的作用,因此计算机技术和功能也在迅速地发展和增强,计算机可以说渗透到了人们的工作、生活的各个方面。所以在计算机教学过程中,可以给介绍学生目前计算机应用的领域,以及向学生描绘计算机未来可能具有的功能,激发学生的求知欲望,让他们认识到计算机在以后的工作、生活的各个方面的作用,认识到计算机对于人类社会发展的作用,另外告诉他们计算机发展的快速性和未来的不确定性,给他们创设学习新知识、新技术的环境,激发他们的探索未来的欲望,培养其创新能力。
四、推行问题式教学模式,培养学生的创新能力
问题式教学模式把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中,学习者通过互相合作来解决这些问题,发现隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力,从而培养学生的创新精神。在教学中,应克服扼杀学生创新精神和创新能力的教学行为,注意挖掘教材内容中潜在的教育因素,采取问题式教学模式,充分发挥学生的主体作用,创设宽松、民主、和谐、平等、富于创新精神的教学情境。要遵循教育教学的规律设计出针对性、启发性较强的问题,点燃学生求异思维的火花。对于在回答疑难问题时出现的不同主张和见解要“沙里淘金”,肯定其中的合理成份。要改变教师“一言堂”或“唱独角戏”的老方法,还学生以自我学习和钻研的时间与空间,鼓励学生敢于标新立异、独辟蹊径,敢于质疑发问、想象猜测,敢于打破常规、不拘一格。
五、在计算机课教学中,要充分发挥学生的主体性和创新性
主体性和创新性密不可分,创新是主体性的最高体现。没有积极主动的学习,就不能有效地培养学生的创新精神和创新能力。我们要创设各种机会,鼓励学生去主动参与,把他们智慧的火花尽量激发出来。在课堂中,由于时间有限,倾向于训练基本功,掌握基本操作,而课外则可以让学生们自由发挥,教师要有意识地加以引导,把课堂上所学的内容延伸到课外,把课外这个第二课堂变得生动活泼,增强学生学习的兴趣,使得课外成为课内所学知识有益的巩固、补充,从而促进课堂教与学,达到学以致用的效果。
六、训练学生发散思维和收敛思维,培养创新能力
发散思维是指根据已有信息,从不同角度、不同方向思考问题,从多方面寻求多样性答案的一种思维形式,是创造性思维的核心。为走出传统教学中“重求同,忽视求异,重集中思维训练,忽视发散思维训练”的泥滩,教师应转变教学观念,砸碎应试教育的模式和框架,克服单纯传授知识的倾向,注重顺向思维、逆向思维、多向思维的训练,培养学生思维的深刻性、批判性和创新性。具体来讲,就是要通过挖掘教材中能一题多解、一法多用、一题多变的教学内容,来引导学生的思考朝多种方向扩散,提出各种设想、多种解答。如在讲授windows的目录操作和文件目录属性的设置后,可故意将学生以往建立的文件拷贝到一个隐含的目录中,学生上机时便发现自己的文件不见了,纷纷提出为什么?此时再适时引导学生进行分析,他们便可能找出“被删除、被设置为隐含属性、被复制到其它目录中后再删除源文件”等多种答案。教师再对他们的想法给予进一步分析,肯定其正确的方面,通过这样的学习来加深对知识的理解。在计算机教学中还可以进行创新设疑启思,不仅培养学生们的发散思维,而且还培养他们的收敛思维。收敛思维是在解题中,尽可能利用自己已有的知识和经验对众多的方法进行比较,从中确定出最佳方案。在教学中,引导学生从不同方向利用其他学科的理论,开阔思路,找出解决问题的多种方法。然后在众多的解法中,经过归纳、判断和比较,最终得出一个最优化的结论。比如在教学生如何灵活进行文字编辑时,学生要思考用几种软件进行编辑文字,是在Word中,还是在记事本中,或是在窗口画图中等问题,这时,学生充分发挥了发散思维,思维活跃,思考着究竟用哪种方法比较好呢?这时运用学生已有的知识进行讲解,然后让学生自己进行文字编辑。这种教学方法,学生掌握得很好,能深刻地、高水平地掌握知识,并能把这些知识广泛应用到学习新知识的过程中,举一反三,提高了对知识的理解能力,使学习活动顺利进行。因此,在计算机教学中培养学生的发散思维和收敛思维,对提高学生的创新能力有很大的帮助。发散思维和收敛思维在教学中的有机结合和应用,更有利于对学生创新能力的培养。
当今世界,现代教育技术对教育的影响越来越深入。现代教育技术所强调的对学习过程和学习资源进行设计、开发、使用、管理和评价的理论和实践,为培养学生的创新精神和创新能力提供了新思路、新途径。在计算机教学中,我们应充分运用现代教育技术,培养学生的创新能力,为全而深化素质教育,为学生将来发展成为创新型人才奠定坚实的基础。
参考文献: