進(jìn)制數(shù)及進(jìn)制轉(zhuǎn)換教學(xué)設(shè)計研究
時間:2022-08-01 09:20:55
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【摘要】在智能制造的大環(huán)境下,社會對相關(guān)工作技術(shù)人員的要求越來越高,進(jìn)制數(shù)及進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換已成為高職類工科專業(yè)學(xué)生的必備知識,但其掌握情況并不理想。針對進(jìn)制數(shù)的概念,其他進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制,十進(jìn)制轉(zhuǎn)其他進(jìn)制的問題,結(jié)合類比法,創(chuàng)新性地提出用十進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制幫助學(xué)生記憶和理解進(jìn)制數(shù)及進(jìn)制轉(zhuǎn)換。經(jīng)過多次教學(xué)實踐,此方法教學(xué)效果良好,深受學(xué)生喜愛。
【關(guān)鍵詞】進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換;教學(xué)設(shè)計;計算機(jī)基礎(chǔ)
1引言
在全球提倡智能制造,自動化生產(chǎn)的時代背景下,中國政府提出“中國制造2025”。它是國家工業(yè)發(fā)展得一個行動指南,是中國走向制造強(qiáng)國的一個行動綱領(lǐng)。其大致內(nèi)容是2015年到2020年,這5年中,中國要大幅度提升制造業(yè)的信息化水平,保住制造大國的同時,向制造強(qiáng)國發(fā)展。2020年到2025年,要把國內(nèi)制造業(yè)提升一個臺階,在國際制造業(yè)中,中國要出現(xiàn)一批具有較強(qiáng)競爭力的企業(yè)。在這種大環(huán)境下,各行各業(yè)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化已是一種趨勢,而進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換是學(xué)習(xí)信息化、網(wǎng)絡(luò)化的必備基礎(chǔ)知識[1-2]。職業(yè)教育是讓受教育者掌握以后工作中所必備的知識、技能、素養(yǎng)等。2019年2月13日,政府的《國家職業(yè)教育改革實施方案》中,明確指出推進(jìn)高等職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展[2]。(1)高等職業(yè)教育是高等教育的一種,要提高高等職業(yè)教育的比例,優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu),把更多的勞動力培養(yǎng)成工匠型人才。(2)高等職業(yè)院校要根據(jù)自身所在區(qū)域,重點(diǎn)培養(yǎng)為本土企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)高技能型人才。(3)探索多種高等職業(yè)教育入學(xué)和學(xué)習(xí)的方式,建立“職教高考”制度。(4)在養(yǎng)老、護(hù)理、現(xiàn)代服務(wù)、現(xiàn)代工業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域,要擴(kuò)大學(xué)生的培養(yǎng)規(guī)模。(5)啟動特高院校、特高專業(yè)計劃,建設(shè)一批高水平、具有強(qiáng)競爭力的高等教育學(xué)校和專業(yè)[3]。在這雙重背景下,高職的信息化教育顯得格外重要。教學(xué)設(shè)計是根據(jù)要教學(xué)的內(nèi)容、教學(xué)的對象等,對教學(xué)的過程、方法等進(jìn)行設(shè)計,讓教學(xué)對象更容易接收所教授的知識[4]。在進(jìn)制數(shù)及進(jìn)制轉(zhuǎn)換的教學(xué)實踐過程中,發(fā)現(xiàn)高職學(xué)生對進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換掌握不到位,對進(jìn)制間的內(nèi)在邏輯關(guān)系理解不夠[5]。主要有以下幾個問題,一是,概念不清晰,對進(jìn)制、權(quán)位理解不夠;二是,容易忘記把其他進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成十進(jìn)制的方法;三是,容易忘記把十進(jìn)制轉(zhuǎn)其他進(jìn)制的方法。學(xué)生學(xué)習(xí)這些知識與方法時,剛學(xué)完,照著書本會套用簡單公式,但題目稍加變化,或過段時間,學(xué)生就基本忘了。造成這種現(xiàn)象的原因是,學(xué)生理解不夠深刻,學(xué)后就忘。本文將針對這三個典型問題,做詳細(xì)地課程設(shè)計。
2教學(xué)分析
2.1教學(xué)內(nèi)容分析。計算機(jī)基礎(chǔ)課程是高等職業(yè)學(xué)生的必修公共基礎(chǔ)課,進(jìn)制數(shù)及進(jìn)制轉(zhuǎn)換是計算機(jī)基礎(chǔ)的核心內(nèi)容,學(xué)生必須要掌握。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計劃以及往年的教學(xué)實踐,完成進(jìn)制數(shù)及進(jìn)制轉(zhuǎn)換的教學(xué)任務(wù)需要2個課時。2.2學(xué)情分析。本課程的教學(xué)對象是,機(jī)電工程專業(yè)大一第一學(xué)期的學(xué)生。他們在初高中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)和具備了基本的物理、數(shù)學(xué)知識,能進(jìn)行一些不太復(fù)雜的計算和推導(dǎo),在AI、互聯(lián)網(wǎng)很火爆的環(huán)境下,學(xué)生對計算機(jī)興趣都非常濃厚。根據(jù)對往屆學(xué)生的問卷調(diào)查,和以往的考試情況分析,在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,學(xué)生對進(jìn)制數(shù)及進(jìn)制轉(zhuǎn)換的掌握情況不是很理想。結(jié)合以往教學(xué)經(jīng)驗,創(chuàng)新性地提出用十進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制幫助學(xué)生記憶和理解進(jìn)制數(shù)及進(jìn)制轉(zhuǎn)換。2.3教學(xué)重難點(diǎn)。(1)進(jìn)制的概念,和常用的進(jìn)制有哪些。學(xué)生在學(xué)校學(xué)的運(yùn)算基本都是十進(jìn)制的,對于其他進(jìn)制的概念相對模糊,針對這個重難點(diǎn),教師要從常見的實例入手,讓學(xué)生慢慢理解。(2)其他進(jìn)制向十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法。在理解進(jìn)制概念的基礎(chǔ)上,學(xué)生要掌握其他進(jìn)制轉(zhuǎn)為十進(jìn)制的方法,單套公式學(xué)生還是比較容易掌握,但機(jī)械地套公式學(xué)生基本學(xué)了就忘。針對這個問題,引入十進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制方法,進(jìn)行類比,學(xué)生很容易自己推算出,其他進(jìn)制向十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法。學(xué)生自己參與了轉(zhuǎn)換方法的推算,加深理解,加深記憶,這樣他們基本就不會忘記。(3)十進(jìn)制向其他進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法。這個重難點(diǎn)的解決方案和第二個類似,不再累述。
3教學(xué)過程設(shè)計
3.1進(jìn)制的教學(xué)過程設(shè)計。進(jìn)制全稱進(jìn)位計數(shù)制,是一種人為定義的計數(shù)方法,這樣說概念職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)生基本都聽不懂,所以我們從熟悉的概念入手,慢慢引導(dǎo)學(xué)生。引入環(huán)節(jié):同學(xué)們,根據(jù)書上進(jìn)制的概念,大家想想生活中用到了哪些進(jìn)制,說說它們都是什么進(jìn)制,說說它們有什么特點(diǎn)?教師引導(dǎo):用7天算1周,1000毫升算1升,引導(dǎo)大家思考生活中進(jìn)制的實例,用小學(xué)加減法中的逢十進(jìn)一,借一當(dāng)十,來引導(dǎo)學(xué)生思考進(jìn)制的特點(diǎn)。設(shè)計意圖:讓學(xué)生主動思考,進(jìn)制及其特點(diǎn)。為了引導(dǎo)學(xué)生思考,老師的引導(dǎo)及其重要,用7天為1周為例,可以讓學(xué)生往時間方面想,學(xué)生基本都可以想到24小時為1天、60分鐘為1小時、60秒為1分鐘等。用1000毫升為1升為例,引導(dǎo)學(xué)生往單位換算方面思考,學(xué)生基本可以想到1000毫安為1安,1024M為1G。結(jié)合加減法,稍加引導(dǎo)學(xué)生就能想到進(jìn)制的基本特點(diǎn),幾進(jìn)制,逢幾進(jìn)一,借一當(dāng)幾。3.2其他進(jìn)制向十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的教學(xué)過程設(shè)計。要掌握其他進(jìn)制向十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換,必須先掌握基數(shù)和位權(quán)的概念,基數(shù)是各種進(jìn)制中允許使用的符號的個數(shù)。如十進(jìn)制的基數(shù)是10,分別是0到9;八進(jìn)制的基數(shù)是8,分別是0到8;二進(jìn)制的基數(shù)是2,分別是0和1。位權(quán),指數(shù)制中每一個固定位置對應(yīng)的單位值。如十進(jìn)制中,從左往右數(shù),第1位的位權(quán)為1,第2位位10,第3位位100,依次類推。引入環(huán)節(jié):大家對進(jìn)制的概念和特點(diǎn)都有所了解了,大家看看,黑板上的這組數(shù)代表什么?(在黑板上寫著1101)教師引導(dǎo):引導(dǎo)學(xué)生這是十進(jìn)制的話,表示一千一百零一,這是二進(jìn)制的話,表示一組數(shù)字代碼,然后把基數(shù)和權(quán)位的概念引入。通過圖1對比分析,得出二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制的方法,然后引導(dǎo)同學(xué)自己得出八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制的方法。設(shè)計意圖:通過學(xué)生熟悉的十進(jìn)制,有個位、十位、百位,引導(dǎo)學(xué)生得出二進(jìn)制的1位、2位、4位、8位,從而掌握基數(shù)與位權(quán)的概念,進(jìn)一步分析,讓學(xué)生掌握二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制的方法。在同學(xué)掌握二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制的基礎(chǔ)上,稍加引導(dǎo)學(xué)生就可以掌握其他任何進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制的方法。3.3十進(jìn)制向其他所有進(jìn)制轉(zhuǎn)換的教學(xué)過程設(shè)計。十進(jìn)制轉(zhuǎn)其他進(jìn)制時,著重強(qiáng)調(diào)十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制,學(xué)生掌握這個后,稍加引導(dǎo)讓學(xué)生掌握十進(jìn)制往其他進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。引入環(huán)節(jié):在黑板上寫13,問學(xué)生這是什么意思,假設(shè)它是十進(jìn)制的數(shù),怎么轉(zhuǎn)成二進(jìn)制的數(shù)?教師引導(dǎo):首先我們來用13除以10,商為1余數(shù)為3;再由1除以10,商為0,余數(shù)為1,把過程在黑板上寫清楚如圖2中的(a)所示。余數(shù)從下往上為13,這是十進(jìn)制轉(zhuǎn)其他進(jìn)制的一種格式,根據(jù)這種格式,讓學(xué)生把13轉(zhuǎn)成二進(jìn)制,如圖2(b)所示。設(shè)計意圖:十進(jìn)制轉(zhuǎn)其他進(jìn)制的方法很容易掌握,但學(xué)生如不理解,掌握后很快就會忘記,用十進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制的格式對比掌握,這樣學(xué)生記憶會很深刻,不易遺忘。
4小結(jié)
進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換是工科類學(xué)生必須要掌握的內(nèi)容,也是高職類學(xué)生學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)。按常規(guī)的教學(xué),學(xué)生只是簡單機(jī)械的記住怎么轉(zhuǎn)換,但理解不夠深,時間一長就忘記。本文提出的用十進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制類比法,大大加深了學(xué)生的理解程度,在教學(xué)中多次使用,效果良好。
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作者:唐順 周峰 許二娟 單位:佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院