课堂教学设计及其实现

课堂教学设计及其实现（精选12篇）

1.课堂教学设计及其实现 篇一

电气工程是现代建筑中重要的组成部分，很大程度上来说，建筑物电气工程的安装对于整个建筑后期的正常使用都有着极为重要的影响。很多施工单位为了保障施工的质量，使得电气工程能够最大程度的发挥效用，就对建筑电气工程进行了多方面的调控，建筑电气工程自动化设计理念在此基础上建立和发展。但就建筑电气工程自动化的实现来看，我国建筑电气工程的设计与安装与一些国家和地区还存在着较大的差距，在新的时期，需要对建筑电气工程自动化设计与实现中产生的问题进行解决，以使电气工程自动化设备更好地服务于人们的生活。

一、电气工程自动化的概述

很大程度上来说，电气工程自动化是电气信息领域中的.一门新兴学科，与电力电子技术，计算机技术紧密结合，与人们的日常生活与工业生产密切相关，近年来获得了较快的发展的同时也形成了一套较为完善的体系。但从电气工程自动化来看，其中涉及了两个较为重要的理念，控制理论和电力网理论成为了电气工程自动化的核心。而电气工程自动化存在的意义与作用是为了最大程度提高劳动效率的同时，将劳动成本尽可能地降低。

二、建筑电气工程自动化设计及其实现

建筑电气工程自动化对于提升电力工程的工作效率，缩短其劳动时间都有着极为重要的意义，因此，电气工程自动化被越来越多运用到建筑中去。而随着科技的发展与进步，建筑物的结构也日趋复杂多变，在此基础上，建筑电气工程自动化工程也应作出相应的改变。要从多个角度，多个方面提升建筑电气工程的工作效率，发挥电气工程自动化的优势与特点

1、电气接地系统的设计应用

现有的电气接地系统中，TN-S和TN-C-S是较为常见的，同时也是使用频率最高的。就TN-S系统来说，它最为突出的特点就是将中性线与保护线两者分开，在运用于建筑领域时，它的特点就能发挥出很大地优势，不导电的PE线与外露且导电的中性线在变压器的中性点相连能够最大程度保证整个系统的安全性能。而安全性能恰好是整个智能建筑工程中最为看重的，在电气化设计与运用中，TN-S运用的较为广泛，是因为它在对整个直流电进行保护的同时使得整个自动化设备在一个较为周全安排的体制下安全运转。而TN-C-S与TN-S在连接点上却存在较大的不同，需要在保护线和中性线两者之间共同设置一个界面，而用户在使用该系统时要进入TN-C自行设置，并根据用户的设置可自行形成TN-C和TN-S系统。在建筑电气设备自动化设备实际使用时，往往通过接地引线的方式来确保整个电力系统的安全性与稳定性。

2、监测系统的设计应用

在过去很长一段时间内，智能化电气设备的维修与管理是一个十分复杂且花时间的工作。在这样的大背景下，在线监测系统应运而生。很大程度上来说，在线监测系统解决了电气设备维修难的问题，相关的技术人员通过电脑监测数据分析，能够在较短时间内发现电气设备的异常，同时也能发现其具体问题所在并尽快进行处理。一套完整的监测系统包括多个方面的内容，绝缘监测设备、雷击监测设备、对环境进行监测与反馈的智能设备。绝缘监测设备在整个工程建设中起着极为重要的作用，能够保障电气设备的稳定运作。而雷击的监测存在的意义是能够在雷暴等恶劣天气，保障整个电力系统的稳定安全运行。在很多的建筑工程中，因为雷击使得电机或电气设备与线路损坏的事件屡见不鲜，通过雷击的监测，能够最大程度保证整个电能的供应。而环境监测系统则是为了防范一些自然环境的改变导致的线路与设备损坏。

3、检修的设计应用

随着时代的发展，科技的进步，各种电器的种类也在不断丰富与变化。一方面，它大大方便了人们的日常生活与生产;另一方面，电气设备的故障也变得更加得多，加上故障原因的多元化，设备检修的难度大幅提升。在新的形势下，设备检修成为了电气正常运作的重要保障。而设备检修系统的形成是基于传感、通信、计算等多个自动化技术共同运转基础上的。传感技术能够在较短时间内对设备的基本信息进行收集，将传感器安装在相关的电气设备上后，传感设备能够定期传回设备的信息，一旦电气设备出现了故障，有关的技术人员就能够根据这些数据对故障进行较为准确地排查。而在较多电气设备共同运转时，各种传感设备共同工作会使各种信号间出现干扰，因此，稳定有效的通信系统在此时就发挥出较为显著的作用。内部的信息资料在良好通信系统的保障下，能够进行有效顺畅的传达，最终实现内部管理的优化。而计算技术则是属于整个检修系统的终端，通过计算机有关程序的设定能够对传感设备传输回的数据进行分析与计算，同时，这也是整个检修系统能够发挥效力的关键所在。因此，很多人在安装检修设备时都特别注意对计算程序进行优化，这将为建筑工程电气工程自动化提供有力保障。

三、结束语

电气工程自动化设计与实现是整个建筑工程的重要内容，且良好的设计对整个建筑的电力供应及其安全性都有极为重要的作用与意义。在建筑行业不断发展的今天，要对电气工程的自动化不断进行优化，要不断改进相关的技术，积极借鉴其他国家先进的管理理念与技术知识，同时根据建筑物的实际情况对电气工程进行设计与实施。在建筑结构不断复杂的今天，电力工程的相关设计也应得到优化，要积极发现电气工程中存在的问题并提出相应的解决办法。

参考文献:

[1]丁大为.建筑电气工程自动化设计及实现分析[J].河南科技,,06:1.

[2]薛飞.探讨建筑电气工程自动化设计及实现[J].黑龙江科技信息,2013,21:52.

[3]宋湛.建筑电气工程自动化设计及实现分析[J].科技与企业,2013,15:313.

[4]黄元元.电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].无线互联科技,,12:91.

[5]曾拜宙.电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].科技致富向导,,02:195.

2.课堂教学设计及其实现 篇二

中频模拟信号经过A/D采样后将数字信号送入FPGA进行基带数字信号处理，在FPGA和DSP内完成数字下变频、捕获、码跟踪、载波跟踪等过程，最终实现卫星信号的解扩解调。在实际应用中，需要设计多个通道对多颗卫星同时进行跟踪，才能获得解算结果。

1 硬件设计

硬件平台用FPGA芯片和DSP芯片作为主处理器，主处理器之间可以互相通信。经过AD采样后的信号直接进入FPGA，此后所有对信号的处理均由软件来实现。如此可以充分利用FPGA和DSP的重复烧写及在线调试能力，尽量减少对其他硬件的依赖程度，从而增加了平台的灵活性。另外，每片DSP都外接了Flash和SDRAM。由于Flash掉电数据不会丢失，可以在Flash内保存程序及数据，而外接的SDRAM是DSP的扩展Ram，当DSP运行大型程序以致DSP的内部Ram不够用时，可以将程序放到外接的SDRAM内运行。

2 软件设计

信号处理模块框图如图1所示，捕获模块和通道的跟踪环路占用FPGA和DSP。整个跟踪环路包括五个部分：FPGA内的下变频模块，通道模块，通道控制器和DSP接口模块，以及DSP内的码环、载波环。

AD采样后的信号首先进入数字下变频模块，下变频输出的基带I/Q信号直接进入捕获模块和各个通道(跟踪模块)。各个通道的数据通过DSP接口被送到DSP, DSP和FPGA之间的数据传输通过中断的方式来完成。DSP完成鉴频鉴相及滤波运算后将结果反馈回FPGA。图中各个通道通过通道控制器共用一个捕获模块。

3 多通道设计

多通道的设计总体包括两个部分：多通道的控制和各个通道数据的传输。一种简单的多通道控制方法就是采用多个并行通道的设计，各个通道有各自独立和完全一样的功能模块，包括捕获模块，这种并行结构的设计不需要额外的通道控制逻辑，各个通道独立工作，不受干扰，尤其在捕获时各个通道可以同时工作，减少捕获时间。但是这种方法需要很大的硬件资源，尤其是在捕获算法很复杂时，捕获模块的资源占用最大。因此，在硬件资源有限的条件下，这种方法资源分配的不合理性使得实现这种结构不实际。在实际设计时，由于捕获模块需要占用整个FPGA的资源，因此只能采用捕获模块共享的结构，如图1所示，各个通道通过一个通道控制器共用捕获模块。这种结构下，各个通道的捕获是串行的方式，因此捕获时间为并行结构的N倍。

4 中断处理设计

由于跟踪环路的鉴频鉴相算法都是在DSP内运行，因此FPGA需要将通道的累加值及时发送到DSP, DSP运算结束后又需要及时将结果反馈回FPGA，这个过程需要用中断的方式来实现。传统的中断处理方法分为独立请求法、菊花链法和软件轮询法3种。独立请求法的方式给每个设备一个中断请求线，当有几个设备同时请求时，经判优逻辑选择一个优先级最高的中断请求，并形成对应的中断向量，通过数据总线送到处理器。菊花链法和软件轮询法都只需要一个中断请求线，处理器检测到中断请求信号后，根据优先级，分别通过硬件和软件的方法来选择中断请求设备。本课题选用的DSP处理器只有4个外部中断，而FPGA共有多个通道。因此，给每个通道分配一个中断请求线的方法不可行。另外，多个通道的数据到达时间间隔虽然固定，但是各个通道之间的数据到达时间并没有固定关系。综合考虑，本课题采用每个通道在积分累加结束后将累加值存入对应的相关峰值寄存器，DSP每隔时间T响应中断，并读取多个通道的相关峰值，运算结束后依次写入FPGA内的反馈寄存器。相关峰值寄存器的更新率和中断速率相同，但是两者并不同步;另外12个通道的数据更新也不同步。这里相关峰值寄存器组有类似双口Ram的功能，所不同的是该寄存器组的所有寄存器可以同时写入数据。

5 结论

可以根据实际来增加或删减通道达到相应的功能需要，用此种方法可以同时多通道稳定跟踪卫星信号，为后续的解算提供稳定的数据。

摘要：在设计卫星导航接收机时, 需要同时对多颗卫星实时跟踪才能获得最终的导航结果, 这就要求对每颗卫星都要有一个处理通道。本文提出了一种在FPGA和DSP的硬件开发平台上设计多通道跟踪环路的方法, 以及设计中断控制器来实现FPGA和DSP数据交互接口, 从而实现卫星信号的跟踪。

关键词：多通道,卫星信号,跟踪,中断

参考文献

[1]袁建平, 罗建军, 等.卫星导航原理与应用[M].中国宇航出版社, 2003.

[2]杨小牛, 楼才义, 徐建良.软件无线电原理与应用[M].电子工业出版社, 2001.

[3]王忠.高动态GPS接收机的设计.航天电子对抗.

[4]田明坤.高动态GPS接收机的一种设计方案[J].遥控遥测.

[5]刘基余.GPS卫星导航定位原理与方法[M].科学出版社, 2003.

[6]董在望.通信电路原理[M].高等教育出版社, 2003.

[7]郑君里, 杨为理.信号与系统[M].高等教育出版社, 2001.

3.课堂教学设计及其实现 篇三

造型设计将是这个时代开幕的标志，也是本土汽车自主研发深度和企业发展高度的标志。两块重要内容构成了这个标志：其一，汽车造型设计是企业包含技术创新在内的对于核心技术掌握程度的外在表现；其二，造型设计是汽车产品形象和企业形象的重要载体。就第一个问题而言，除却资本运作元素，核心技术的创新已然是汽车产业的核心竞争力。相对“抽象”的技术更新为大众接受的“具象”途径就是通过汽车“造型”这一界面。造型设计体现的不仅仅是美学问题，更重要的是向受众传递恰当的、企业需要表达的信息。从这个意义上说，造型设计必须形成正确的“造型策略”，在本土汽车产业进入自我实现需求的阶段，为行业提供正确的、高品质的设计服务。如此来看第二个问题，则有点是对前者全面升级阐述的意味了。在行业同质化竞争时代，造型作为汽车产品与市场直接接触的环节，其作用是不言而喻的：产品形象、企业形象与造型设计有着高度关联。国际汽车品牌通过长时间的成长过程，形成了稳定的造型策略来应对企业形象的需求。这也正是本土汽车企业进行“自我实现”所需要解决的主要内容。

从这届“爱我中国车”中国自主品牌年度车型评选的情况来看，本土汽车品牌的产品品质和技术状态早已摆脱了粗放型的“生存”阶段的窘境，表现出了令人惊喜的进步。如果将这种进步细分，从造型设计的角度来纵向比较，参差不齐的感觉还是会浮现在眼前。也许造型的“借鉴”在产业的“生存需求”阶段是无法避免的发展模式，那么在产业发展到“自我实现”阶段的时候，新的造型策略就必须融入本土企业的发展了。奇瑞、长安这样的本土品牌代表企业在造型方面的发展是取得了长足进步的，A3和志翔这样的产品也具有不错的原创造型来表现其内在的核心技术与品质。欣喜之余，我们也要正视到仅有几款所谓“战略车”还远不足以支撑起本土汽车产品形象和企业形象的建立。

另外一个不容忽视的问题是关于包括造型设计在内的研发模式现状和其未来的发展方向。“自主”一直是业内着重渲染的话题，关键在于如何自主呢?是拥有结果即可还是拥有整个过程呢?显然后者更符合汽车产业的战略利益。于是，我们可以这样结论：目前的委托国外机构进行开发的模式只是“浅度”的自主研发。也许深度自主研发模式离本土汽车产业并不遥远，因为无论是在理论还是硬件、人力资源方面，在经历了本土汽车产业由“生存”需求到“自我实现”需求转变的过程后，已经达到了爆发临界点。

4.英语教学的人文性及其实现论文 篇四

1.教材与方法的密切结合

英语教学中所选用的内容均按照一定的方式进行分类排列，包含着特定的价值取向，如人民教育出版社高中教科书的阅读单元，以兼顾文体和人文内涵为依据，有通过语言和意象来陶冶性情的诗歌小说，有借助描写和叙事来领悟时代精神和人生意义的描写叙事单元，也有介绍异域风情，自然之美的游记单元等。

这种分类意在为学生人文内涵的形成提供载体，为实现英语教学人文性的实现提供依据与指引。

如何选择方法呢?正如杜威曾指出：“方法就是安排教材，使教材得到最有效的利用。方法从来不是教材以外的东西。”因此，只有以文本为依据，方法与教材相结合，深入挖掘文章人文内涵，同时，结合学生经验确定英语教学的人文性目标，引导学生根据自己的体验和理解内化、生成教学内容，使个人的情感、态度与民族的、人类的情感和态度在对话中走向和谐，才是实现英语教学人文性的正确路径与方向。

当前英语教学中，仍存在侧重记忆，如过分关注语法结构，过分强调逐字逐句翻译，“满堂灌”等问题，而不能深入挖掘文本的深层次内涵，对学生人文精神的培养势必流于形式。

2.形成平等、民主、合作的师生关系

在教学过程中，师生双方是作为完整的个体，相互影响，共享着知识和经验，共同体验着人际关系。

教师要注意引导学生积极参与教学过程，把思考活动的时间和空间留给学生，营造宽松、民主、平等的学习氛围，使学生的学习过程真正成为在教师指导下主动的、富有个性的、并能不断收获成功喜悦的知识构建，通过学习，让学生的学习能力有所提高，学习兴趣得到激发，知识面得以拓展，逐步形成新旧知识整合的能力，养成自主学习、合作探究的习惯。

同时，在师生交往的过程中，教师自身也体验到了生命的活力与价值，工作的愉悦，丰富了个体的实践性知识，为教学工作的展开获得更多的动力和能量。

在英语实践教学中，针对学生普遍存在的口语能力低下，自我效能感不强等弊病，教师多为学生创作条件，让学生自由表达，相互交流，共同提高。

3.构建真实的教学情境

杜威曾指出：“教师在教育事业中的任务在于提供刺激学生的反应和指导学生学习工程的环境。”关注教学中的人文性不只是提供现成结论，让学生认真听讲、快速记住已有的标准答案，而是为学生提供民主、和谐、理解、尊重的教学环境，让学生自己去大胆质疑、主动选择、独立判断、去经历尝试，经历学习过程中情感的变化，从而产生的独特感受和发自内心深处的真切体验，获得生命品质的彰显和升华。

结合教材，密切联系学生的实际情况，构建真实的教学情境意在“唤醒”，唤醒学生的情感，唤醒学生的智慧，唤醒学生的自我意识和生命活力，使教学不只停留在认知层面，而是深达人的存在的本性和无意识的深处。

这种唤醒是知、情、意的整体唤醒，处于唤醒状态的学生，其智慧和心灵都闪烁着不同寻常的光亮。

如在学习“地震”一单元时，可以结合唐山大地震的影像资料，让学生感受地震的无情和可怕;同时结合汶川地震中，发生的感人故事，引导学生学会珍惜，学会善待生命，地震无情，而人间有爱，只要我们众志成城，一定可以战胜灾难，构建更加美好的家园。

在英语教学中，创设合适的情境，不仅有助于提高教学质量，而且有助于学生的情感教育。

4.积极的教学评价激励学生发展

评价是教学中的重要环节，在教学中运用积极的评价，从关注个体的生命发展的角度来激励学生充满生机地、持续不断地生长。

杜威曾指出：“教育即生长”，“因为生长是生活的特征，所以教育就是不断生长;在它自身以外，没有别的目的。

学校教育的价值，它的标准，就看它创作继续生长的愿望到什么程度，看它为实现这种愿望提供方法到什么程度”。

评价的方面不仅限于知识的能力，还应关注学生态度的生发、情感的滋养、信念的形成、人格的完整，关注学生整体素质的提升;不仅评价最后的学习结果，而且看重学生在学习过程中付出的种种努力以及处在生成、变化中的生命的点滴进步。

同时，教学的评价要尊重和体现个体生命的差异，不是用一个标准、一把尺子去剪裁原本就不一样的生命，而是促进每个独特的生命最大的可能实现其价值。

在英语教学中，因为学生个体的学习经历、方法、态度等多方面因素的影响，鼓励每个学生在已有的基础上得到最大程度的进步，使不同层次的学生均有所进步。

四 结束语

语言是文化的载体，是文化的传播使者。

在英语教学的过程中，在关注英语的工具性效用的同时，深入挖掘语言的人文内涵，促进英语工具性和人文性的交融，实现两者的有机结合，使英语教学中工具性和人文性的和谐统一，是以人为本的教育的必然要求，也是素质教育的题中之义。

参考文献

[1]〔美〕约翰・杜威.民主主义与教育[M].北京：人民教育出版社，

[2]辛继湘.教学价值的生命视界[M].长沙：湖南师范大学出版社，

[3]向晶.人文精神在英语教学中的展现[J].教育实践与研究，(10)

[4]李学.也论语文教学的人文性及其实现[J].中国教育学刊，(12)

[5]杨忠.培养技能发展智能――外语教育工具性与人文性的统一[J].外语学刊，(6)

5.课堂教学目标的设计和实现的方法 篇五

——《想别人没想到的》为例

重固小学

陆叶

教学目标是指教学活动实施的方向和预期达成的结果，是一切教学活动的出发点和最终归宿，它既与教育目的、培养目标相联系，又不同于教育目的和培养目标。教学目标是立足于整堂课的，是贯穿整堂课的主线，目标的制定要符合班级学生的实际情况。在设计教学目标时，不仅仅要重视知识技能目标的达成，还应重视情感和价值观目标的达成。在教学目标的导向下，注重情景创设、强调交流互动、重视因材施教、注重开放共享，因此能有效地促进学生自主学习、开放学习、创新学习，促进学生知识建构，提高课堂教学效益和质量。

以本人执教的《想别人没想到的》一课为例，谈谈我对基于目标的课堂教学的一些感受。

一、有目的性地制定课堂教学目标

（一）基于年段目标制定课堂教学目标。《小学语文大纲》要求：三年级的学生会使用字典、词典，有初步的独立识字能力；能针对课文中不理解的地方提出疑问；能初步把我文章的主要内容，体会文章要表达的思想感情；鼓励学生自主阅读。

（二）基于单元目标制定课堂教学目标。《想别人没想过的》第六单元的一篇文章。第六单元的单元目标是继续学习理解词语，在阅读时遇到不理解的词语，可以选择合适的办法去解决。

（三）基于教材目标制定课堂教学目标。《想别人没想过的》是个民间故事，通过一位画师考查三个徒弟，看谁在一张同样大小的纸上，画出的骆驼最多。从而表达一个意思，要开阔思维，培养创新意识，才能想别人没想到的，才能有新的收获。其中画师称赞小徒弟的句子，含义深刻，也说明了小徒弟画的精妙之处。对于三年级的孩子来说，读懂句子已有一定的能力，但是如何把句子所包含的深刻含义表达清楚还存在一些问题，需要教师在教学过程中精心设计指导。

（四）基于学生学情制定课堂教学目标。三年级段的学生，能自主识字，理解词语，能读懂课文，并能简单的说清课文的大致内容。只是对于词语的理解过程缺乏一定的有效的方法。所以在教学设计之前，我在班级中讲了两个故事，一个是“深山藏古寺”，另一个是“踏花归来马蹄处”，并同时出示了好几副画，让学生说出这几副画的优缺点，并选出其中最精妙的一副，一半以上的学生能用上“虽然„„但是„„”或者“因为„„所以„„”这样的句式来判断画的优势。

综合以上几方面的考虑，我确定了《想别人没想过的》教学目标：

1．在阅读中认识本课生字，继续学习用学过的方法理解“连绵起伏，若隐若现，恍然大悟、召集”等词语。

2.有感情地朗读全文，体会文章采用悬念引人入胜的写法。

3.通过学习知道“只有想别人没想到的，才能取胜于他人”的道理，凡事要有创新精神。

二、有针对性地设计教学环节

（一）目标展示，任务导向，自读质疑，整体感知 为达成教学目标，针对性地设计课前的预学单。如下：

1.读准本课的的生字新词，重点关注多音字“禁不住”和易错字“他俩”。2.用学过查字典找近义词或联系上下文的方法理解词语“召集、恍然大悟、奇怪”。3.思考：为什么小徒弟的画会胜出？

（二）检测反馈，矫正补偿，巩固强化，学会应用

孙双金老师说过这样一句话：语文课的主角永远是学生，在教学中，应当努力做到问题由学生来提，答案由学生来找，让学生在阅读中探究、发现和感悟。放手让学生自主学习，提出问题，并通过朗读寻找问题的答案是我教学设计的初衷。通过反馈，了解“召集”的意思，并了解了画师召集他们的原因是要他们画骆驼，要求是“同样大小的纸上画最多的骆驼”，因此引出画师对三个徒弟画的评价，“画师看了看了看他俩的画，没有露出满意的神情。当他拿起小徒弟的画时，禁不住点头称赞。”时，让学生自己说出问题。

（三）问题引导，交流探究，重点讲解，难点突破

1.在学习三个徒弟各自画了什么的内容时，我先让学生找出他们三个画的句子了解，紧接着通过抓重点词语的方式，让学生了解大徒弟、二徒弟他们各自都为了在纸上画最多的骆驼在动脑筋，大徒弟在纸上画满了密密麻麻、很小很小的骆驼。二徒弟则画满了骆驼头。这里的“细笔”“骆驼头”都可以看出他们都想到了别人没想到的事。通过读一读、圈一圈、说一说的方法来感受他们的创新意识。最后通过有感情的朗读，把当时他们的得意和高兴展示出来，为下文学习“奇怪”做了铺垫。再看小徒弟的画，除了连绵起伏的群山，只画了两只骆驼，其中一只还是不完整的，这不禁让他俩觉得“奇怪”。

2.在感悟矛盾中提升学生的语言表达力。

学生对语言的理解、积累和表达是培养学生语文理解的重中之重。三年级的学生已经掌握一定的逻辑思维和语言表达能力。“奇怪”是本单元出现的频率较高的一个词。通过课前预习，学生知道“奇怪”有两个意思：①是跟平常不一样 ②感到出乎意料，难以理解。那

么本文中应选哪一个呢？通过联系课文，学生知道了应选第二个意思。不理解、不明白，但大徒弟和二徒弟究竟不明白什么呢？学生通过说一说，演一演的方式了解他们的疑惑。如：二徒弟说：师父，我画得比大师兄和小师弟都多，为什么你只称赞小师弟，不称赞我呢？大徒弟说：明明小徒弟画得最少，你不表扬我就算了，为什么表扬小徒弟„„

请同学通过角色表演的方法，来体会“奇怪”的意思，并知道人物的角色不同，对于称呼也要作适当的调整。

3.实施分层，鼓励学生挑战性学习。

激发兴趣，鼓励挑战性学习，应当体现现在每一次学生活动的设计和实施中。但是，我们更应关注学生不同的认知水平，针对不同的学生，实施分层需求，做到“因材施教，有教无类”，如：

课后作业中设置了分层需求，让学生选择一个适合自己能力的试一试。

（1）在一种用同样大小的纸上画最多的花。

（2）用“虽然„„但是„„”或者“因为„„所以„„” 评一评小徒弟的画。这样一来，学生不仅理解和内化了课文内容，更是对教学的难点有了充分的了解，提升了学生的语言表达能力，更培养了学生的创新意识和想象的能力。

对每个学生来讲，他们各自的知识结构，人生经历，生活阅历，情感倾向，个性特色，学习习惯和学习方法等都存在差异，这些差异都直接或间接影响到学生学习的效果。所以，教师要能够使课堂教学中要求学生所达到的目标任务多样化。让个人基础不同的学生达到适合自己发展需要的目标要求。这样，学生在达到自己的目标任务的前提下，也都能够享受到学习成功的快乐，才会对学习充满信心，才能更顺利的进行更高层次的学习。

三、我的反思

《想别人没想到的》是第六单元的最后一篇文章。课文内容浅显易懂，思路清晰，所以上课时我没有在内容上绕圈子，而是通过课文中的训练点，让这堂课变得富有语文味，充分发挥了学生的学习主体地位。

（一）围绕课文目标，实施教学过程。本单元的教学目标要求学生继续学习用学过的多种方法理解词语的意思，本课的第一个教学目标也是用学过的方法理解“连绵起伏、召集、恍然大悟、若隐若现”等词语。上课伊始，就让学生说说“召集”的意思，并联系课文内容说说文中谁“召集”谁做什么？在学习第七小节时，通过让学生交流他们是怎样理解“连绵起伏”和“若隐若现”的，学生把词语的意思说出来以后，接着追问他们是用什么方法去理解的，如：连绵起伏使用找近义词的方法理解的，而若隐若现是用查字典的方法理解，扎实

有效地完成了课文教学目标。

（二）有效朗读、达成教学目标。朗读在任何一个年级都是重要的一个训练环节，本课中很多的内容和作者表达的感情都能够通过读体会出来，所以课上我始终引导学生读。比如说在教学的一开始让他们自由读课文，边读边思考三个徒弟比赛的结果是什么？在学生交流自读的基础上要求学生说说自己的疑问，为什么画师只称赞小徒弟的画？接着引出三个徒弟的各自画了些什么。三个徒弟的做法，我在教授时各有侧重点：有找词语、有想象说话并理解词语、有带着问题读句思考。这样一来也能体现出这堂课的语文味，而不单单是在内容上打转。特别在理解画师说的话的含义时，我用多种形式让他们读，先指名读，理解完词语后再指名读，然后师生配合读，最后同桌配合读，读着读着他们就明白了。正所谓“书读百遍，其义自现。”

6.《价值的创造与实现》教学设计 篇六

【学习目标】

1.通过对人物事例的分析，培养学生归纳与分析的能力。通过精心设置探究活动，引导学生进行自主合作探究，培养学生自主学习、合作学习和初步探究学习的能力，并明确如何实现人生价值。

2.通过对2015年感动中国典型人物事迹的分析，使学生树立起在对 社会的责任和贡献中实现人生价值的正确人生价值观，增强全心全意为人民服务的精神，自觉为社会创造价值，在劳动和奉献中实现人生价值。【教学重点、难点】 如何实现人生价值

在个人与社会的统一中实现价值

【教学方式及手段】 教学方式：情境导入、讨论交流、启发思维 教学手段：多媒体【教学过程】 情景导入：

阎肃老先生的歌曲 情景探究一

自主思考、合作交流、展示点评 教师总结、知识梳理

合作探究二

7.课堂教学设计及其实现 篇七

由于图像采集、传输等过程中产生了各种噪声,图像的质量变差。要消除这些图像噪声,首先需要对图像进行预处理,为后续图像处理、运动目标检测、运动目标跟踪等奠定良好的基础。但是传统硬件处理速度慢,难以满足系统的实时性要求,采用大规模可编程逻辑器件FPGA,可实现复杂的数字逻辑系统设计,在实时性处理要求高的场合具有独特优势。

统计排序滤波(OSF)在图像预处理过程中一种非线性空间滤波方式,既可以消除随机噪声和脉冲干扰,又可以很大程度的保留图像的边缘信息,在图像平滑和数据分析处理等多个领域中得到广泛的应用。统计排序滤波中最常见的例子是中值滤波,另外常用的还有最大值滤波和最小值滤波等。

2图像统计排序滤波原理

2.1传统的统计排序滤波算法

统计排序滤波器响应基于图像滤波器包围的图像区域中像素的排序,然后用统计排序结果决定的值代替中心像素的值。以统计排序滤波器中最常见的中值滤波为例,它是将某像素邻域内的像素灰度从大到小排序的中间值代替该像素的值。传统的中值滤波定义如下:

其中,G(x,y) 为输出像素灰度值,F(s,t)为邻域内像素的灰度值。传统的中值滤波算法需要对邻域内的所有像素进行排序,跟据排序结果输出相应灰度值。例如,像素值为34的5×5邻域内有一系列像素值(10,11,12,13,14,20,21,22,23,24,31,30,34,33,32,40,41, 42,43,44,50,51,52,53,54),对这些值排序后为(10,11,12,13,14, 20,21,22,23,24,30,31,32,33,34,40,41,42,43,44,50,51,52,53, 54),那么其中值就是32,中值滤波后就用32代替原像素值34。

传统的统计排序滤波多采用软件方式通过冒泡法实现数据排序,时间复杂度为n(n-1)/2,算法执行过程需要大量的处理时间,很难满足实时性要求。

2.2快速排序滤波算法

冒泡排序是以两两之间的串行比较为基础,进行数据排序。本方案也是以两两之间的比较为基础,但采用同时并行比较得出排序结果的方式进行排序。这种数据同时比较的排序方法可称为并行全比较排序法。

进行全比较排序时,待排序的数据,每两个数进行比较后,都会得到一个比较结果。可将比较的结果定义输出为0或1。然后对比较结果进行相加,即可得到该数在序列中的排序值。由于所有数的两两之间的比较都在硬件内同时进行,因此只需一个FPGA时钟的时间即可得到两个相邻数据的比较结果,再加上各数比较结果的和的计算时间和排序的处理时间,即4个FPGA时钟实现了数字序列的排序。

3统计排序滤波器设计实现

图像快速统计排序滤波器主要有2部分组成:滤波窗口生成模块、统计算法模块。

3.1滤波窗口生成模块设计

对图像的中值滤波首先要生成5×5的滤波窗口,为了使5×5模板中的5行5列共25个数据能够在同一时刻同时输出,便于后续算法进行流水线处理。5×5窗口模板由五组寄存器和四个FIFO组成,滤波窗口生成模块实现了数据的串入并出,在FPGA中定义五组25个寄存器,寄存器中存储的数据分别为dat11、dat12、dat13、dat14、 dat15,dat21、dat22、dat23、dat24、dat25,dat31、dat32、dat33、dat34、 dat35,dat41、dat42、dat43、dat44、dat 45,dat 51、dat52、dat53、 dat54、dat55。其硬件实现结构如图1所示:在进行统计滤波时,先从数据端口读入四行图像数据保存在寄存器和FIFO中,在第五行数据到来后,从第五个数据开始滤波,从数据端口不断读入数据,第一个作统计滤波的像素数据为第三行的第三个数据,此时图像输入端到来的数据为第五行的第五个数据。

3.2统计滤波算法模块设计

本文采用5×5滤波窗口,一次采集5×5邻域内25个数。对这25个数进行并行排序处理,并行排序采用基于FPGA的全比较排序方式,在4个时钟周期内即可实现排序结果,其中包括三个过程,第一个时钟周期内,实现所有数据的并行比较结果,第二个周期,实现数据排序;第三个周期,实现滤波算法。在并行排序处理结束后,根据得出排序结果,把所需要的值输出。若为中值滤波,则把25个数的排序第13的值输出;若为最大值滤波,则把排序第1的值输出。如图2所示。

4基于FPGA实现及实际效果

排序算法在FPGA内进行,采用ALTERA公司Cyclone III系列FPGA,内部时钟周期为20ns。

在QUARTUS II平台环境下,原理图设计文件作为主文件,内部模块采用Verilog语言设计,内部主要模块包括滤波窗口生成模块和统计滤波算法模块。

工程编译完成后,对工程文件进行仿真,观察仿真结果,与实际值对照,确认算法的正确性。图3为设计仿真效果图。

图3中,in13为某点的像素值,in0~in24(包括本像素值)为该点邻域内的25个数据,采用的时钟频率50M,时钟延时约三个周期后, 输出滤波结果,out2和outm分别为该像素5×5邻域内的第三大值和中值。

图4为云的原始图像和在FPGA内经过5×5中值滤波处理后的图像,前一幅为原始图像,后一幅为处理后的图像。

5结语

本文主要介绍了图像统计滤波排序算法,先介绍了传统的统计滤波,在此基础上提出基于FPGA实现的图像统计排序滤波算法,采用并行全比较方式,对于5×5的滤波窗口,进行了仿真验证,在4个时钟周期即求出统计排序要求值,采用流水线方式,满足图像统计排序滤波处理的实时性要求。

参考文献

[1]侯发柱,彭楚武.图像中值滤波算法及其FPGA的实现.嵌入式与SOC,2011(1),69-71.

8.幼儿游戏的教学价值及其实现 篇八

摘 要：游戏和教学是现阶段幼儿教育的重要组成部分，但是它们存在的争议较大。有的认为二者是相互包含的关系，有的则认为二者是相互对立的关系。作者认为，游戏教学具有一定的实践价值，它们主要阐述了幼儿游戏的教学价值，并且针对鸡山岛的现状，设计了几个游戏教学活动。

关键词：幼儿游戏；教学方式；智力发展；角色游戏

一、幼儿游戏的价值体现

孩子的天性是贪玩，这是与生俱来的，不论是哪里的孩子，他们都是在游戏中成长，在游戏中学到一些基本的生活知识和技能，这也是幼儿教学的目的所在。在幼儿教学过程中，要善于利用学生对游戏兴趣较高的特点，在游戏中开展各种教育活动，让学生在娱乐的同时学到相关知识。从表面来看，游戏与教学没有任何关联，甚至是完全对立的两个方面，但是一旦将游戏与教学结合到一起，就能更好地体现教学的价值。它们在幼儿教育中是相辅相成的，只有正确处理好二者之间的关系，严格控制游戏过程中游戏和教学的内容和方式，让学生愿意参与到游戏中来，才能真正起到游戏教学的意义，实现幼儿教学质量的提高。下面我们就幼儿游戏的价值进行探讨：

1.能够丰富教学形式

游戏是幼儿的主要活动形式，占据其生活和学习的一大部分。对于他们来说，游戏和生活是相互联系的，在游戏中他们更好地认识了世界，在生活中学会了如何更好地完成游戏任务。在游戏过程中，幼儿学习的积极性较高，其学习由被动地学习变成了主动学习，学习效率较高。

2.增强幼儿的精神享受

游戏最大的特点是娱乐性，因此不论是何种游戏，都会给幼儿带来积极的体验，使他们愿意参加、乐于参加，并且充分享受参加游戏的乐趣。这就意味着教师在教学过程中应该力求达到游戏的境界，使学生在学习知识的同时，享受到学习的乐趣，并且体悟到生命和生活的意义。

3.促进幼儿智力的发展

通过游戏幼儿对生活中的事物有了更深刻的认识，同时也增强了和其他同学之间的交流，进而实现了其注意力、记忆力、语言能力、想象能力和创造性思维的发展。而这些都是幼儿智力高低的主要影响因素。特别是一些假象性游戏，能够帮助幼儿将头脑中的各种知识和经验进行重组和改造，这是进行幼儿创造性思维培养的主要方法，对其未来的学习和生活具有较大的影响。

4.促进幼儿技能水平的提升

游戏教学，对学生的动手能力要求较高，对学生动作协调能力以及头脑灵活反应能力进行了一定的锻炼，促进了幼儿各项技能水平的提高。

二、游戏在幼儿教学中的应用

鸡山岛是一个渔民之乡，大部分的家庭从事捕鱼工作，他们常年在海上劳动，工作非常辛苦。所以我们拟在幼儿教学中设置一些与当地生活相符的游戏，让幼儿更好地了解自己的家乡，了解自己父母从事的工作。

1.角色游戏：海边人家

教师带领孩子去海边附近的一户渔民家，事先跟渔民协商好，让渔民为孩子提供制作渔网的网线和梭子等工具。然后将学生分成几个小组，以小组为单位进行游戏。

首先，让每个小组中的学生将自己手中的绳子搓成很粗的绳子，以便于在渔船上应用。然后让渔民教给学生补网的方法，让各个小组将自己搓好的粗绳综合到一块，织成一个完整的小型渔网。可能这个活动进行得比较慢，教师在游戏过程中要不断激发学生的信心，让他们坚持到底。

海边人家游戏的进行，丰富了学生的课余文化生活，锻炼了动手能力，更重要的是在角色游戏中，孩子领略到了自己的责任，同时也理解了父母工作的不容易。更重要的是，在游戏进行中实现了对幼儿潜移默化的影响，培养了其动手能力和创新性思维，实现了对其教育的作用。

2.捡石头、捡贝壳游戏

利用空闲时间带孩子去海边捡石头、捡贝壳，再带回来清洗、晒干，最后再用这些石头、贝壳画画，制作成画或工艺品。教师可结合游戏的内容，为学生传授画画以及工艺品制作的知识，让学生在游戏中实现知识和技能的提高。这些工艺作品可以放在教室内或者学校的展示栏进行展示，增强学生的自豪感和自信心，同时也能起到激励其他学生的作用。在不知不觉中学到更多的知识，既体现了游戏的娱乐功能，又帮助教师更好地完成了教学内容，何乐而不为？

3.渔网拉力赛

将幼儿分成人数相等和体力相近的两队，各成横队面对面分别站在绳的两侧。活动开始，两队幼儿交错站立，用双手将绳拿起站在中线上。教师发令后，双方各自用力向后拉绳，力争把横绳拉过本队背后的3米横线，以将绳拉过横线的队为胜。该游戏主要培养学生的团队合作能力，教师在游戏进行之前要为学生讲解渔网拉力赛的比赛规则，并且让学生想象可以帮助该组取得胜利的办法，激发学生的创新性思维。在游戏结束后，还要让学生总结经验和教训，最后对团队合作的重要性进行强调，让学生认识到团队合作的力量。

对于幼儿来说，游戏的乐趣要远大于学习，只要教师掌握好游戏的尺度，将教学内容和游戏进行有效的结合，就能充分调动学生游戏和学习的积极性，让学生在轻松愉快的环境下学习认识社会和增长知识。但是如果在游戏过程中，教师过分限制学生的思考方式和行为习惯，导致幼儿的游戏精神和乐趣被严重削弱，那么游戏教学方式的优势就得不到更好的体现。游戏和教学是相辅相成的，首先是游戏，然后才是学习，因此教师在教学过程中要分清主次，把握好游戏和教学的度。

参考文献：

[1]丁海东.游戏的教育价值及其在幼儿园课程中的实现路径[J].学前教育研究，2006（12）.

[2]张玉敏.论幼儿的主动自由与被动自由-由“排排坐”和“随便站”所想到的[J].学前教育研究，2003（09）.

9.课堂教学活动及其设计 篇九

教育部全国英语骨干教师秋季远程研修第一阶段活动于2007年8月20日至8月24日全面展开，共有5000多名英语教师参加了本次研修活动。为了让更多的教师参与并分享有关专题的研修活动，本报从第5期开始连载刘兆义老师参加“在线研讨”过程中所发表的培训文章以及部分教师评论的摘录，欢迎广大读者就这些专题撰写论文或结合自己的教学实际发表看法，来稿请发至js@enhero.net并注明“刘兆义老师在线研讨专题”。

专题之三：

课堂教学活动及其设计

（一）刘兆义

英语课堂都十分注意课堂教学活动的组织。小学英语教材的特色之一就是“以活动为基础”。

activity（活动）的典型特征应该是学生广泛参与和他们能运用自己的感官进行听、说、读、写和语言运用等。“Get as many students involved as possible to realize certain objectives.”没有目的的活动就不能称其为活动。activity一定与act、acting、action、activate、active等相关。下面，我就借用这几个词来谈谈活动的设计和组织原则：

Act.活动的设计和组织一定要力求行之有效，要努力让学生以活动的方式“做事”，要激发学生的学习动机。

Acting.活动必须要让学生来“执行”，而不是教师。教师在活动中只是充当组织者、帮助者、协调者、控制者、评判者等角色。教师要尽可能地让学生在活动中实践其语言技能，运用语言。

Action.课堂活动及活动的过程一定要有目的性，有明确的目标。教师一定要根据目标思考活动的内容及形式。

Activate.课堂活动应该力图激活学生的情感、感官、思维、知识、求知欲望、多元智能、想象力和创造力。

Active.课堂活动重在学习者的积极参与（active participations）和针对某目标用英语“行事”。英语教学活动必须有明确的目的，即在活动中学习、巩固、掌握和运用英语。活动按照其目的可以分为课堂热身活动、语言学习活动、语言操练或实践活动、语言运用活动。

1．课堂热身活动。热身活动的目的在于激发学生的情感和学习动机；引发学生对将要学习内容的关注，这有助于推进课堂的教与学。如在课前组织学生学唱“One, two, three.Hop, hop, hop.Four, five, six.Now let’s go.”，学生在教师的带领下边演唱边表演，激发了学生的兴趣，使他们关注英语数字的发音，为英语数字的学习起到了热身效果。

2．语言学习活动。语言学习活动的目的在于帮助学生理解和学习英语。小学英语教学通常从听入手，采用实物或生动的课件等进行教学，引发学生的感官活动，学生通过观察、聆听、听辨、猜测、思考和选择等方式理解和学习所学内容。如在观看了一段与麦当劳有关的动画或短片后，让学生用眼睛去观察，用耳朵去聆听，对观察到的画面或图像和聆听到的声音进行思考、联想、猜测等，如了解对话情景，对看到的食品和声音进行联想等，进而学习有关词语和表达结构。3．语言操练或实践活动。语言操练或实践活动的目的在于学习、掌握所学语言。如听对话录音勾出你所听到的食品，或是两个同学在教师创设的情景中进行模拟对话练习，等等。

4．语言运用活动。语言运用活动的目的在于学生运用所学的内容在教师创设的情景中进行活动。这种活动的设置要尽可能创设出“信息差”（information gap）。

一般来说，语言的学习和实践如果发生在某一特定的情景中，学习者会更容易接受，学习或实践也会更加有效。教师所组织的课堂活动最好能为学生创设活动的情景，情景越贴近真实，课堂活动就越生动自然，操作性也就越强。创设活动的情景一定要“以学生为主体”，情景要尽可能贴近他们的现实生活和体验，即学生自己或自己身边所发生的事情，这样他们才能有话可说，有思维的方向，有事可做。

作者简介：刘兆义，特级教师，教育部《英语课程标准》研制组核心成员，《双语学习报》总主编，教育部全国英语骨干教师秋季远程研修活动初中和小学骨干教师研修班课程团队的负责人之一。

在线研修评论选登：

徐教菊老师：“活动应该围绕着教学的内容来设计，这样才能达到教与学的统一。

林山老师：设计课堂教学活动首先要先明确教学目标是什么，课堂教学活动应该符合学生的年龄和认知特征，让学生能够在旧知的基础上学习新知并能够学好新的知识。在设置学习任务、学习目标的同时，要考虑其科学性和适用性，这是提高教学活动效果的前提。在活动过程中，活动的方式、方法的合理性与教育资源利用的程度，要依据学生认知与情感发展的要求来评价活动程序和活动节奏的科学性和合理性。

王维丽老师：我认为小学英语课堂教学中有这样一种错误倾向，即课堂游戏活动花样繁多，乍一看，整个课堂轰轰烈烈、热火朝天，但热闹的背后学生学习目标的达成效果并不理想。学生，包括听课教师对课的重难点都是一头雾水，不知所云。这种只求形式不求实效的课堂设计，我认为归咎于教师没有针对性地设计有效的课堂活动。设计课堂活动是为更好地完成语言学习，因此，评价课堂活动的好坏，不能看表面上的“活”、学生形式上的“动”。如有老师在教学basketball时，让学生进行拍球比赛。学生动起来了，兴奋起来了，但关注点显然已经不在单词的学习上了，而是在拍球的结果上了。这个活动就已经脱离了语言的学习与习得了。所以，在设计课堂活动时应注意：课堂活动的设计不能喧宾夺主，为了活动而活动；课堂活动应贴近学生的生活，真实、有意义；活动的情景是正在发生或能够发生的，活动的内容要有明确的主体和指向；活动要有真实的语用、真实的评价！

薄守娟老师：教学活动讲究有效性、层次性、趣味性，三者缺一不可。只有三者完美地结合起来，才能达到预期的目标。

刘安佳老师：要弄清楚学生学习英语的目的、老师教学的目的，有了目的，才有教学的方向。

周华老师：在教学中应该多设计符合学生特点的、学生乐于接受的、利于学生发展的活动，这样的活动才是有效的活动。

10.课堂教学设计及其实现 篇十

医院是医疗、教学、科研、预防四位一体的事业单位。医院的信息系统本应该根据这四项基本任务，建立两大平台，即医疗平台和管理平台。全面覆盖医教研防四项基本任务。而科研、教学平台是管理平台中的重要组成部分。但是，由于种种原因，到目前为止，多数医院的信息系统仅仅只搭建了医疗平台。管理平台的建设，还没有引起足够的重视。随着医院计算机应用水平的提高，管理平台的滞后的矛盾逐步尖锐起来。尽快建设科研教学管理平台，利用计算机技术全面管理人员、科研、教学工作中的各种事务，是很急迫的任务，是医院信息系统拓展的组成部分，也是强化医院内部管理的重要途径。

一、医院科教管理平台建设的现状

近年来，我们在推广应用《医院技术档案管理系统》、《医院科研管理系统》、《医院临床教学管理系统》和《医院继续教育管理系统》的实践中，与国内200多家医院进行了不同程度的沟通。发现许多医院的信息系统发展极不平衡。主要体现在医疗平台逐步强大，而管理平台越来越滞后。决策人员可以方便地掌握每一个病人的信息，却不能掌握员工的信息。许多医院还没有把科研教学的计算机管理列入议程。经分析，其主要影响因素有以下四个方面。一是投入不足，信息系统建设缺少正常的投资渠道。在当前大环境下，医疗工作承担了创收任务，而其他三项工作则放在了节支的范畴。与医疗工作相比，教育、科研、预防都有不同程度地削弱。二是认识不足，没有确立以人为本的管理理念，对人的管理和对事务的管理仍然满足于粗旷的定性管理，没有发挥计算机的管理功能。三是没有从全院的层面，统筹考虑计算机网络的应用。职能科室基本上仍然处于单机阶段。逐步形成了许多信息孤岛。一些医院甚至会有十几个人员数据库，相互又不能沟通，极易造成紊乱。一些事务被重复管理，另外一些事务却没有部门管理，到了晋升、评审等急需提供数据的时刻，谁也拿不出有说服力的数据。四是还没有适合我国国情的、全面管理人员、教学、科研的平台级的应用软件系统。这些影响因素如果不尽快排除，建设医院科研教学管理平台就成了空话。

二、科研教学平台的体系结构

科研教学是全院的工作。科研教学平台是全院共同使用的工作平台。医院科研教学管理平台的建设，一定要从全局出发，统筹规划。

完整的科研教学平台应包括数据库服务器，网络，客户端工作站、Internet接入方案和网上教育及学分授发的控制设备。应建立专用的数据库服务器。经授权的联网计算机，可以访问该服务器。服务器可放置在信息中心的机房内，也可放置在机关的某个位置。服务器的物理安全性能（防毒、防黑、防侵入），应由计算机中心负责维护，数据库的安全性（备份、恢复），应由医院指定专人负责维护。近年来，随着Internet应用的发展，医院办公已经不能离开Internet环境。平台内的学分管理、远程教育和网上学习等子系统，本身就需要使用Internet环境。因此，建立安全的Internet接入方案也是搭建科研教学管理平台的组成部分。可以采用有效的措施，使该系统与医疗管理平台进行必要的连通和割断，但为此单独建立一套网络是不可取的。另外，在较大的医院，在人事处、科研处、教育处、医务处、护理部等部门内部建立小型局域网，只能当作是过渡期间的权宜之计，不能继续鼓励这种做法。随着管理的深入，这种互相不连接的小网络，容易给管理带来紊乱。

三、科教管理平台管理的范畴

科教管理平台的要管理医院科研、教学工作中涉及到的人员、事务和过程。也就是说，科研教学平台管理了一个由人员、事务和时间构成的三维空间。但是，当前的网络和计算机环境，还不能象安全监控系统那样，把科研教学中是所有事务都记录在案。即使能够达到，这也不是管理。管理则必须从这个三维空间中，择取一些点来进行管理。也就是择取某些有代表意义的事务进行管理。这也是计算机管理的切入点。由这些点组成了三条线，既时间线、人员线和事务线。如果以人员作为主线，可以追踪出人员在不同时期所参与的各种事务。如果以事务为主线，可以追踪到各个事务的过程和所涉及的人员。如果以时间为主线，就可以追踪出人员和事务在不同时期的状态。医院的各种统计数据，都是对某条线的取值。这样的系统，不是面向报表来设计的，而是面向各个职能科室的日常工作的，但却能为任何报表提供数据。

从提高办公效率，降低管理成本角度来看，科教管理平台首先要对医院各职能科室的日常工作给以充分的支持。职能科室是在完成自己承担的任务的同时，即利用了平台，又维护了平台，还积累了数据。而不是为了平台的完整而录入数据。根据我国医院的实际情况，科教管理平台至少要涵盖到人事处、医务处、护理部、科研处、教育处、院办和党办等职能处室。至少要管理以下37项具体事务，即课题管理、成果管理、专利管理、论文管理、著作管理、进修管理、培训管理、个人出席学术会议管理、新技术新疗法应用管理、学术职务管理、奖惩管理、技术考核管理、个人履历管理、个人证件管理、带教管理、青年医生临床轮转管理、青年医生医德医风管理、青年医生阶段总结管理、本院学术讲座管理、承办主办学术活动管理、外来进修人员管理、继续教育管理、学历教育管理、学分IC卡管理、师资力量管理、教学计划管理、课程与课管理、学籍管理、教学津贴管理、教学经费管理、科研教学仪器设备管理、论文推荐管理、注册医师管理、注册护士管理、支边医师管理、支农医师管理、基层锻炼管理等等。这37项事务中，有些事务本身还可再分解为多个事务。以课题管理为例，还可以细分为基本信息、参研人员、获奖情况、预算、经费、过程等。试想如此如此繁杂的事务，如果没有一个好的平台，要管理好这些事务是很难办到的。换句话说，如果没有把这些事务管理得井井有条，没有处理好每一个细节，加强医院管理也就成了空话。从另外一个角度来看，如此繁杂的事务，如果没有一个平台级的系统同一协调，也很容易造成紊乱。

四、科教管理平台的设计思路

科教管理平台的目标，是为医院科研教学工作实现全面计算机管理提供综合解决方案。让医院各个职能科室在统一的平台上共享全院数据，处理日常事务。从而提高办公效率，节省管理成本，提高管理水平。在系统设计思路上，我们认真考虑以下几个方面。

㈠、以人员为主线，建立人员基本信息和分项信息 医院管理要以人为本，科研教学管理平台也应该以人员为主线。科教管理平台应管理全体员工而不是其中的一部分。与普通的企事业单位不同的是，人员的信息分散在医院的很多职能科室内而不仅是人事管理部门。比如，人员的进修、培训、会议、论文、著作、课题、成果、专利等信息可能在科研管理部门。继教、学分、带教、授课等信息在教育管理部门。医疗技术人员的准入信息，支边、支农、基层锻炼信息，技术人员持证上岗信息等可能在医务处，护理人员的注册、培训、进修、带教、讲学等信息可能在护理部。除此之外，医院往往还运行了一些专业系统，如离退休人员管理、党务管理、团务管理、纪检管理等等，他们都是从总体中选择了一个子集以及某些具体的事务进行管理。科研管理平台应该将这些分散存在、各家维护的信息整合在一起，保证一个医院只有一份人员基本信息（One Hospital One Empoyee Table，OHOE）。分散在各职能科室的、与人员相关的信息，可看作是人员的分项信息，如科研课题、成果、论文、著作、注册医师等等。分项信息与基本信息之间必须建立牢固的联系。分项信息是一个可无限扩展的空间。根据目前管理的精度来看，三级医院大约需要40多项，二级别医院大约需要20多项。它本身具备很大的伸缩性。㈡、以日常事务管理为切入点，全面支持职能科室的日常工作

事务是一个具体的活动。职能科室的日常工作，主要是对日常事务做出某些处理。用计算机来管理事务，其结果可能是增加或减少了一些记录，或是改变了某个属性的值，或是记录下来某种变更发生的时间和地点等。以调资为例，最终的结果是改变了部分员工的工资值。如果管理平台足够强大，这项事务可以在瞬间完成。科教平台就是要为医院各个科室，尤其是承担管理任务的职能科室，提供日常办公的软件环境，当管理人员处理某些事务时，平台向他们提供足够的信息和方便的处理手段。许多日常事务的处理过程都涉及到人员分项信息的改变，也就是说，人员分项信息就是伴随着日常事务的改变而得到了更新和维护。把需要管理的事务有机地组合在一起，就形成了不同职能科室的专用系统。㈢、合理分工，保证信息的完整性

目前，我们将与科研教学工作相关的事务，按照医院现有的分工，组织为技术档案系统、科研管理系统、临床教学系统、继续教育系统，住院医师标准化培训管理系统等。科研管理系统是科研处的专用系统，继续教育管理系统是教育管理部门的专用系统。而技术档案管理系统则不同，又根据各个职能科室的管理范围进行了划分。在医务处看到的技术档案系统，显示全院的医生和医疗技术人员和相关的分项信息。在护理部的技术档案中，只显示全院的护理人员和相关的分项信息。党委、团委、离退办、纪检等部门也能够看到自己需要管理的人员。只有人事处和院领导看到的是全院人员和全部分项信息。这种分工是不仅是管理的需要，也是保证系统数据完整的需要。有些医院曾经建立了强大的人事管理系统，系统也曾经想管理人员的各个分项信息。但是，由于人事部门本身没有承担这些管理职能，信息的原产地不在人事部门，相应的信息始终不能进入计算机内。分项信息应该在信息原产地进入计算机内。进入计算机内的信息就成为共享的数据，但是，它的维护权仍然划归原始录入部门。需要特别强调的是，人员基本信息最好由人事部门维护。

㈣、信息整合，避免信息孤岛

科研教学管理平台是一个整体。最理想的情况是在医院局域网上运行，全院使用同一个数据源。但是，多年来，医院已经运行了许多专用的系统，如何对现有的信息进行整合，消除信息孤岛，是我们面临的挑战。信息整合是搭建科研教学平台的组成部分。整合的核心是人员信息。只有全院使用一份人员信息，才能从根本上消除信息孤岛。系统要在充分继承原有数据的基础上，改造原有数据，使其成为全院共享数据的组成部分。

五、科教管理平台的实现

在以上设计思路的指导下，经过多方协作，于2006年3月，我们在Windows网络环境下，实现了医院科研教学管理平台。目前已经在国内多家医院投入运行。实现过程中，我们特别注重以下几个方面。㈠、数据库设计

数据库系统必须采用支持并发事务的网络数据库。我们选择了MS SQL Server 2000及其后续产品。人员基本信息单独建表，人员的每一个分项信息都建立相应的数据表。分项信息一方面与人员基本信息建立固定联系，一方面与各个具体事务建立固定联系。例如，一个员工可能参加过很多课题，人员与课题组成主从关系。而一个课题又有很多参研人员，课题与参研人员也是主从关系。我们用类似的方法将所有事务与人员进行了关联，充分利用了关系型数据库固有的特点。为支持人员的分类别管理，我们建立的大量的视图。另外，由于人员的分项信息带有不确定性，我们建立了扩展标准并设计了模板数据，可根据用户的需要不断扩展。㈡、模块化设计，按需要组装

科研教学管理平台采用了混合结构编程。各职能科室使用的子系统，采用C/S结构。向院领导或医院网站提供的查询信息，采用B/S结构。

我们以人员基本信息和分项信息为主线，设计了《技术档案管理系统》，统一界面，在各职能科室的子系统中只显示了不同的视图。技术档案具有继承性、封装性和多态性。继承性就是全院各科室看到的人员，都来自同一个数据表。封装性是根据各职能科室的分工，向不同科室提供不同的人员分项信息。而多态性是不同的管理部门只能看到本部门管理的人员和这些人员的分项信息。

对上述的37个具体事务的管理，我们尽量使其模块化。每个事务本身可以做为一个独立运行的程序存在，也可以根据医院的实际分工，有机地组装在面向职能科室的子系统内。例如，在科研处使用的《科研管理系统》中，我们组装了课题管理、成果管理、专利管理、论文管理、著作管理、科研教学仪器设备管理、承办主办学术活动管理等模块。在教育处使用的《临床教学管理系统》中，组装了师资力量管理、教学计划管理、课程与课管理、学籍管理、教学津贴管理、教学经费管理等模块。这些模块是医院科研教学管理平台上的原材料，还可以根据医院的实际，组装成各种各样的专用系统。㈢、绩效考核的实现

绩效考核是医院落实目标管理的需要，也是对平台积存数据的深层次挖掘。为充分利用数据，定量考核科室或人员的绩效，我们择取了课题、成果、论文、著作、专利、进修、培训、带教、学术会议、新技术应用、学分等11项事务纳入个人和科室的绩效考核。提供了核定考核单元、圈定考核范围、修订考核策略、审核11项考核内容等工具，最终可以对技术人员和科室进行科研教学绩效进行定量评定。评定结果以总分、平均分和指标完成度三种方式体现。该系统是建立在科研教学管理平台之上的智能决策系统，只有在系统良好运行的前提下，才能发挥出它的智能决策作用，同时，该系统也有效地检验了科研教学平台的完整性和实用行。㈣、信息遗漏的控制

不管多么强大的系统，如果遗漏了数据，或采集的数据不够准确，系统就不可能发挥应有的作用。为避免数据遗漏，我们涉及了三个控制点。一是费用报销点。许多事务涉及版面费、进修费、差旅费等费用管理。为此，我们设计了大量的费用审批单，如果管理部门将这些审批单作为费用支出的依据，就能够有效地避免数据遗漏。费用审批信息还可以同步传送到财务部门，便于财务对费用的控制。二是与学分关联。学分已经成为继续教育结果的评判指标，许多事务涉及到学分的授予，这些事务如果没有录入，就不能获得学分，这样也可以避免一部分数据遗漏。三是绩效考核，如果该进入计算机的内容没有及时进入或者没有正确进入，相应科室的绩效考核分数会受到影响，这为避免数据漏提供了监督机制。

五、科研教学管理平台建设存在的问题和研究方向 科研教学平台建设，是一个伴随着医院管理逐步深化而出现的新生事物。任何新生事物的成长过程都是困难的。这些困难主要反映在以下几个方面。

首先，在医院是否应该建设科研教学平台的问题上，并没有形成共识。在信息化时代，医院仍然采用粗旷型管理是没有出路的。但是，如何从粗旷管理过渡到集约型管理，却有很多模糊认识。当国内医院普遍建立了医疗费用管理平台以后，向病人提供详尽的费用清单才成为现实。区域性医疗保险的实施才有了基础。我们可以借助医疗费用管理平台，统一医疗收费价格，进行单病种管理和医疗成本核算。如果没有这个平台，这些管理理念不可能实现。同样，如果没有一个管理平台来全面掌握医院所有人员和关键事务的情况，那么，对人对事的管理不能说是到位。我们期望医疗行政管理部门和医院决策层人士对此给以足够的重视。

其次，科研教学管理平台是医院的基础工程。应该由院领导通盘考虑，分步实施。如果由各职能科室牵头，很难保证系统的完整性。实践证明，先实现各个职能科室的计算机管理，再把各个科室用网络串联起来，并不等于管理平台。信息高速公路并不是信息小道的合并。

第三，管理平台建立以后，对管理层的计算机应用提出了新的要求。一旦投入运行后，数据库内逐渐增加大量数据，这些数据就是医院各种管理要素的原始仓库。应用人员如果能够活用这些数据，将给管理带来极大的方便。目前，结构化查询语言（SQL）已经成为工业标准，也是打开知识仓库的钥匙，医院管理人员应该掌握这个工具，提高计算机应用水平，促进医院管理。

11.课堂教学设计及其实现 篇十一

关键词：声乐课堂；互动教学；作用；实现策略

与传统的声乐教学方法不同，互动教学则能够有效地激发学生对学习的激情与兴趣，提高学生的课堂主体意识，构建了一个教与学交互影响的教学课堂，使师生之间、学生之间以及学习个体、教学中介之间形成互动，在教学中有着十分重要的意义。

一、互动教学在声乐课堂中的作用

1.有利于提高学生声乐学习的主动性与投入性，增强创造力

声乐课堂中互动教学能够更好地提供学生参与活动的机会，如与教师，与同学进行讨论、投入唱歌等。互动教学能够鼓励学生尽情地发挥自身的才能，展现自己的歌唱能力，从中体验到参与活动带来的肯定，强化积极自我评价，增强歌唱的信心。同时教师也能够在互动教学中了解学生的声音特点、歌唱能力等，并根据学生各方面的能力（表现能力、接受能力与歌唱能力）的差异，让学生在适合自己的平台上表现自己。此外，在声乐互动教学中能够满足学生参与、表现、交往与合作的欲望，使学生的思维得到发展，并在歌唱学习中进行借鉴、理解、更新与再创造。

2.有利于学生声乐课堂中主体意识的提高

在声乐课堂的互动教学中，教师改变传统的“灌输式”教学方式，将声乐课堂的教学重点放在了引导、知识传授信息反馈的交换上，重视学生主体作用的发挥。教师应设身处地地为学生考虑，让学生说出自己的感受，允许学生发表不同的意见与观点，鼓励新的尝试，进而培养学生在声乐学习中的主体意识。学生声乐学习中主体意识的提高能够有效地提高学生的参与热情，大胆表达自己的感受，并与教师进行歌唱交流，从而建立起良好的师生关系，活跃课堂气氛，使教师能够更好地引导学生进行歌唱，使学生的学习情趣进一步滋生，积极主动地参与到声乐学习中。

3.有利于提高教师的教学能力

声乐教学中，教师与学生有着相互作用的关系，教师从学生身上也能够受到许多的启发，这对教师的专业发展有着重要的意义。事实上，教与学是相辅相成的，有着同等重要的地位，教师在声乐教学过程中也是学习的过程。例如，布置作业时，教师根据学生的自身条件进行作品选择，同时教师也需要对大量资料进行翻阅，了解作品时代背景、作者生平，以及各名家翻唱对比等，教师在声乐教学过程中无形地积累了大量的文学艺术知识。同时，声乐教学不仅需要讲解与范唱，教师还需要具有较好的钢琴伴奏能力为学生唱歌进行伴奏，进而烘托出歌曲气氛，帮助学生对作品的理解，激发学生歌唱欲望。

二、声乐课堂中互动教学的实现策略

1.情境创设

首先，在教学内容上教师应选择难易程度合适、分量适当的歌唱技巧与知识进行讲授；讲授的内容要新异，不能仅将声乐教学认为是唱歌，还需要选择多方面题材，对不同歌唱方法进行讲解，使教学内容有新意，提高学生歌唱兴趣；教学结构与教学内容应从美学的角度来设计，进而增强声乐课堂的艺术性，使学生感受到声乐教学的艺术美，积极参与到声乐学习中来。其次，教师在声乐课堂的互动教学中应运用清晰流畅、委婉、精练的语言，让声乐课堂显得轻松愉快，进而提高学生声乐学习兴趣与教学质量。常用的情境创设包括疑点情境创设、表演情境创设、自主情境创设等。

2.激情激发

声乐教师在做好自身工作的同时还应激发学生的声乐学习兴趣与激情，帮助学生对作品进行理解，包括声乐作品的背景、蕴含的感情等等，声乐教师在传授专业声乐演唱前，可让学生了解作品创作的背景与故事，使学生与作者的感情产生共鸣，帮助学生声乐学习中情感的加入，有利于声乐的练习。

3.合作学习

合作学习是指在声乐课堂互动教学中，师生、同学之间通过合作与互助的方式进行学习的方式，合作学习能够使学生相互间进行帮助，学习环境变得宽松，教学变得民主化。合作学习最主要的形式为分组进行，声乐教师根据教学内容、学生音乐水平与能力进行分组，如《故乡的亲人》声乐课堂上，学生可自由组合形成小组，进行小组唱的编排和表演，并让学生进行自评与互评，通常小组成员为5～8人。

声乐教学具有一定的特殊性，通过声乐课堂中的互动教学，学生由被动转为主动，将自身个性充分地发挥，并积极主动地与教师配合，使得课堂上学生具有良好的体力与状态。在互动教学过程中充分体现了学生的课堂主体性，极大地激发了学生的学习积极性与歌唱激情，有利于声乐教学效果的提高。

参考文献：

[1]孙树敏.声乐课堂中互动教学的作用及其实现策略[J].佳木斯职业学院学报，2014（12）.

[2]吴继彬.互动教学在本科学前教育专业音乐教学中的应用[J].音乐大观，2012（11）.

[3]潘贵涛.新课标下的互动音乐课堂构建[J].青春岁月，2013（20）.

12.课堂教学设计及其实现 篇十二

跳频跟踪是跳频同步的关键技术之一,是实现跳频通信的必要条件。跳频跟踪是指在捕获的基础上,使接收机跳频序列与发射机跳频序列的时间误差在一个跳时隙中进一步减小直至精确对准,并使建立的同步保持下去的过程[1]。一般用锁相环完成跳频跟踪,常用的τ抖动锁相环和延迟锁相环在实质上都属于超前滞后型锁相环,在模数转换之前的中频段通过检测解跳后由同步偏差而产生的能量误差信号来控制跳脉冲压控振荡器的输出间隔,达到调整跳序列变化时刻的目的。随着数字信号处理技术的快速发展,接收机正朝着全数字化、软件模块化的方向发展,在射频段对信号进行直接采样的射频全宽开软件无线[2]电结构便是其中的代表。它采用的全数字混频结构不仅具有模拟混频难以达到的快速全工作频域的频率跳变能力,且能够支持更大范围的跳速变化及更多样的基带信号,最重要的是通过软件设置可以支持多种扩频通信模式,对比传统结构的跳频接收机具有较大的优势。但同时也对跳频的解跳及跟踪同步提出了数字化的要求。本文针对工作于超短波段的射频直接采样跳频接收机设计了全数字跳频跟踪环。

1 基带全数字跳频跟踪环的设计

1.1 射频直接采样跟踪环的总体结构

捕获使跳序列的同步误差落于[-0.5Tc,+0.5Tc]内(Tc是跳序列的码元持续时间),跟踪则进一步微调,达到跳序列起止时间的完全对齐[3]。如图1所示,超前滞后跳频跟踪环主要由可控本振及超前滞后延迟器、混频及中频滤波、误差检测、跳时钟脉冲调整4大部分组成。其工作原理是:NCO根据跳序列发生器的指示(序列发生器受跳序列脉冲HOP_CLK触发),在超前滞后延迟器的控制下,产生比同步本振超前0.5Tc和滞后0.5Tc的两路信号,当且仅当完全同步时,超前支路(E支路)能量=滞后(L支路)支路能量,否则将产生能量差,利用具有超前滞后鉴别能力的该能量差就可对本地跳时钟脉冲进行调整,从而实现相位对准。用能量差反映跳序列同步误差的前提是信号只有被对应本振解跳后才能通过中频滤波器,否则将被滤除。因此要能对非同步解跳信号进行有效滤除的中频滤波器就成为首先要实现的目标。

1.2 中频滤波器的设计

射频直接采样使系统运行在fs=2B的高数据率下,对于工作带宽B=30M～88M的超短波信号,fs在200MHz左右。在此高速环境下要实现矩形比较高的高阶带通滤波器将使硬件开销变得不可承受。如果能通过下变频处理将信号搬移到基带附近,不仅能对信号进行抽取降速,而且能够使用不含乘法器的CIC低通滤波器。但由于在解跳前还未进行载波检测,无法将射频信号进行直接零中频变换。为解决此问题,令收发双方对应的跳频频点都相差一个近零中频f0,并有f0>Bp(Bp是信号的实时带宽),保证接收信号不因频谱的搬移而受到破坏。设基带信号为d(t),ωc为载波频率,ωi,φi为当前时刻接收信号的跳变频点和随机相位,P为平均功率,则接收到的跳频信号[4]:

本地振荡器输出γ(t)=cos[ωit+ω0t](2)

混频且进行低通滤波后的近零中频输出:

可见在混频以后,近零中频信号W(t)的频谱被压缩在(0,f0)范围内,此时可用CIC低通滤波器代替带通滤波器,并能对高数据率的信号进行无失真抽取。Q级CIC滤波器的频率响应为[5]:

最大旁瓣衰减为:αSQ=Q×13.46(d B)(3)

带内容差为:

当射频信号数据率为200MHz,f0=50kHz,且要求旁瓣衰减>80dB,δ<0.2dB时,根据式(3)-(4)计算得Q>5,b=0.05,D<200。

1.3 基于能量比较的数字锁相环

用t=-0.5Tc到t=+0.5Tc之间幅值为1的矩形波形信号PTc/2表示t时刻跳变频点ωi是否存在,则式(1)可改写为:

τs为接收到的发送信号的时间延迟,式(2)可改写为:γ(t)=cos[(wi-w0)t]PTc/2(t-(i+)Tc)

因此解跳后的超前支路信号为:

滞后支路为:

经平方率检波器后的输出信号为:

vE(t)=P Aq(x/y1),vL(t)=P Aq(x/y2)

其中,A为基带信号d(t)的平均功率。

如图2所示,阴影区域为E,L两支路信号落入中频滤波器内的有效部分,其大小可以用VE=、VL=表示。当且仅当同步本振与接收信号跳序列时间差τe=0时VE=VL,否则将产生能量差。以同步本振由捕获转入跟踪的时刻为t0,则E支路的第一周期能量累积VE的起止时间为[t0-0.5Tc,t0+0.5Tc],而VL的起止时间为[t0+0.5Tc,t0+1.5Tc,]。所以第K次调整周期的误差信号可表示为

其中,R(τ)=(1-)U(Tc-|τ|),U(x)=,因此当τe∈[-0.5Tc,+0.5Tc]

如图3所示,当τe∈[-0.5Tc,+0.5Tc]时,EK与τe呈线性关系,可以用EK作为第K周期的相位调整依据。

1.4 调整门限

数字锁相环中常用添加扣除门结合分频计数器作为调整相位的手段,其原理利用误差信号的正负决定对分频计数器进行添加或扣除脉冲的操作,实现对相位的超前或滞后的调整。同时为降低突发干扰对锁相环的影响,通常设定一个固定的最小调整门限,当相位误差大于此门限时,添加扣除门才被打开进行相位调整。当误差连续多次低于此门限时则判定跟踪锁定,停止调整。门限设定过大则跟踪环跟踪精度下降,过小则稳定度不足[6]。因此门限及锁定策略直接关系跟踪环的稳定度和收敛速度,并且在本文设计中由于作为误差信号的能量累积差EK受到接收信号强弱的影响将会产生波动,因此不能采用固定门限。为解决以上问题,本文设计采用了一种可浮动双门限与多次锁定判决相结合的方案,一方面用总能量的百分比门限代替固定值门限以消除能量浮动的影响,另一方面用双门限控制下的可变步长调整VCO加快收敛速度。

1.4.1 浮动门限

由图2可知,一个调整周期中解跳信号落入中频滤波器的总有效能量V=VE+VL。当最小调整步长为△n时,分频计数器的触发值N=Tc/△n,最小调整门限dmin=V/N=△n(VE+VL)/Tc,当V随时间波动时,第K次调整周期的浮动门限为:

由式(6)所表示的浮动门限Dmin(K)与每调整周期的能量成固定的百分比关系,该倍数由总调整步长决定。

1.4.2 双门限控制的可变步长调整

利用误差信息EK对HOP_CLK的相位进行调整有两种途径,一是利用EK的正负判断相位的超前滞后关系,每调整周期朝相反方向进行单步加减。二是在明确方向的基础上利用EK的大小和调整门限计算需要调整的总步长,在单周期内对计数器进行多次的添加扣除。前者收敛速度慢,但抗干扰能力强,稳定后不易波动;后则收敛快但一旦出现较大干扰容易产生波动。在此结合两者,在浮动门限的基础上设定双门限d1和d2,其中d2=Nd·d1。当误差EK>d2时,以d2为步长进行多步调整,调整步数S=Ceil(EK/d2),(ceil是取整函数)(7)

当EK

2 数字跳频跟踪环在FPGA中的实现

本次FPGA算法设计采用System Generator环境,它是XINLINX开发的一款面向以FPGA为核心器件的信号处理系统开发软件。它以嵌入MAT-LAB/Simulink环境中的IP核模块为桥梁将数字信号处理系统的抽象算法转化为可靠的硬件实现[7]。本文为便于描述,所有可重设参数暂时按数据率200MHz,Tc=1/1000s,最小调整精度为1/1024Tc,最小可跳间隔△f=25kHz为应用背景设置。本文设计主要由解跳、CIC中频滤波、误差检测、VCO四大部分组成,对E、L两支路中频信号能量检测调整跳序列转换脉冲HOP_CLK的相位,达到同步目的。

2.1 可控NCO及超前滞后延迟器

如图4所示,跳频序列的控制机构主要由跳序列时钟hop_counter、捕获偏移叠加、图谱存储器figure_RAM、相位控制字存储器K_RAM组成。hop_counter每HOP_CLK脉冲计数一次,为figure_RAM提供寻址信号。figure_RAM提供跳图谱的输入和缓存,存储跳变频率在频表中的位置,为KRAM提供寻址信号。KRAM存储并输出跳频频表对应的相位控制字K,控制DDS产生对应的本振信号。

超前滞后控制器如图5所示,主要实现用一套DDS产生同步、超前、滞后三路本振输,节省了硬件开销。为了提供超前本振,对接收信号进行0.5Tc的延迟(Delay1),此时无延迟、延迟0.5Tc、延迟Tc的本振相对接收信号就成为超前、同步、滞后本振。

2.2 CIC滤波器

此模块完成对解跳后的信号进行带外滤除和对非同步解跳信号进行压制,六阶CIC滤波器由六组累加器、微分器及一个抽取器组成。如图6所示,跟踪锁定后同步支路的中频滤波器输出稳定连续的中频载波,超前、滞后支路分别在前后0.5Tc的同步范围内才有中频信号输出。

2.3 误差检测

如图7所示,此部分包括能量累积模块和误差模块,完成对输入的中频信号WE和WL进行包络检波、能量积分和能量比较,输出误差量|E(K)|和误差方向sign信号。

图8是τe=0.5Tc,即相位误差最大时的能量检测结果,E支路与接收信号完全同步,能量累积最大,L支路与接收信号完全失步,能量最小,此时能量差E(K)取最大值。

2.4 添加扣除式VCO

此模块利用误差信号EK实现对HOP_CLK脉冲相位的调整。如图9所示,主要由浮动门限计算子模块D_Counter,双门限转换控制子模块ROOT-ER,多步调整计算子模块Step_C,锁定判决模块LOCK_CHECK及分频脉冲加减子模块VCO组成。R1和R2是分别是单路和多路调整的门限比较器,当EK超过d1或d2时输出调整信号ADJ。图10为检测出EK>0,即相位滞后时,VCO对HOP_CLK做出的调整。

3 仿真验证

以数据率200MHz,Tc=1/200s,最小调整精度为1/1024Tc,初始误差τe=0.4Tc为仿真背景,并调节双门限使d1=V/1024,d1=4d2,则同步本振与接收信号跳频图谱的同步情况如图11所示,由LOCK信号(锁定模块输出)可知,经过8周期(约0.04秒)的调整后跟踪环成功进入锁定保持状态,并且当跳速提高时,跟踪锁定时间将进一步缩短。

4 结束语

本文利用System Generator环境开发了运用于射频直接采样超短波软件无线电接收机的全数字跳频跟踪环,经过仿真验证具有较好的跟踪性能,对软件无线电在跳频通信中的应用做了有益的探索。

参考文献

[1]梅文华,王淑波,邱永红,等.跳频通信[M].北京:国防工业出版社,2001.

[2]杨小牛,楼才义,徐建良.软件无线电原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2002.

[3]王达菲.跳频通信系统同步技术研究[D].西安:西安电子科技大学,2008.

[4]朱近康.CDMA通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2001.

[5]姜宇柏,游思晴,等.软件无线电原理与工程应用[M].北京:机械工业出版社,2006.

[6]刘秋明,蔡志勇,王健.基于FPGA的数字锁相环实现与性能分析[J].测试测量技术,2009,7:15-16.