高中信息技术教学论文 基于声卡的数据采集及波形发生器设计

第一篇：高中信息技术教学论文 基于声卡的数据采集及波形发生器设计

基于声卡的数据采集及波形发生器设计

摘 要：介绍了一种利用vc++实现基于声卡的双通道数据采集系统，实现了波形发生器与频率测量等基本功能，为低成本下构建数据采集系统与波形发生器提供了一种思路。

关键词：声卡 数据采集 频率测量

一、概述

数据采集是信号分析与处理的一个重要环节,在许多工业控制与生产状态监控中,都需要对各种物理量进行数据采集与分析。但是，专用数据采集卡的价格一般比较昂贵，而我们PC机的声卡就是一个很好的双通道数据采集卡。实际测量中，在满足测量要求的前提下，可以充分利用计算机自身资源，完成数据采集任务，从而节省成本。

本文利用vc编程实现了声卡的双通道数据采集，并且对信号进行频谱分析同时实时测量出信号的频率。还利用声卡的DA通道，实现了正弦波、方波、三角波输出的信号发生器。波形发生器产生的信号同时还可以作为内部测试用信号，检验数据采集的准确性。

二、声卡数据采集系统硬件组成Line Out

图1 声卡数据采集的硬件组成图

利用声卡进行数据采集的硬件组成如图1所示。通常，利用声卡的Line In端作为信号输入端口，两路被测的模拟信号经过左右声道，A/D转换进入计算机，通过vc编写的虚拟仪器界面显示出来。声卡一般都具有单、双声道输入,从而可实现单双通道的采集.双通道采集时,声卡采用并行采集,并具有采样保持功能,两个通道的数据不存在时间差,第一通道和第二通道数据存储在同一个数据缓冲区中,且等间隔存储,奇数序列是一个通道数据,偶数序列为另一个通道数据.读取数据时,将缓冲区中的数据全部读入到一个数组中,然后对该数组数据,采用隔一点取一点的方法,将数据分开并分别存到另外的两个数组中,即将两个通道的数据分开,从而实现了双通道的采集.单通道采集时,缓冲区中仅仅是一个通道的数据,直接保存到一个数组即可。同时，信号发生器产生的波形也可经过Line out端输出。

为了保护声卡，被测信号并不是直接进入声卡，而是先经过一个信号调理电路，对信号进行放大或限幅，滤波等处理，信号调理电路如图2所示。（a）图是直流电平叠加模块：C1代

用心

爱心

专心

表信号的输入，D1代表叠加直流电平后信号的输出，电位器R8控制输入直流电平的大小；（b）图是信号叠加模块：A1、A2代表叠加信号的输入，B1代表叠加后信号的输出；（c）图是模拟滤波模块：LPIN代表滤波器的输出，LPOUT代表滤波器的输出，调节R6可以控制输出的、幅度大小。当然可以根据需要在调理电路中加入一些其它的模块。

图2 信号调理电路

三、声卡采集系统的软件编程

微软公司已经提供了一系列API函数用于对声卡的操作，为了将需要用到的函数封装成了一个类，编程时只需直接调用。使用的API函数有：

waveInGetDevCaps

实现声卡的性能测试

waveInOpen

打开波形输入设备

waveInPrepareHeader 为波形输入准备缓冲区

waveInAddBuffer

将数据缓存发送给波形输入设备驱动

waveInStart

启动向波形输入缓冲区存储数据

waveInUnprepareHeader 释放波形输入缓冲区

waveInStop

停止向波形输入缓冲区存储数据

waveInClose

关闭波形输入设备

设计的软件界面如图3所示。目前所实现的功能有： 图3

软件界面设计

1．两路波形发生器。可产生正弦波、方波和三角波，并且频率和幅值可调。

2．频谱分析仪。可以对采集的信号进行频谱分析。频谱分析采用了快速傅立叶变换（FFT）算法，并且将其封装成独立的函数，方便调用。

用心

爱心

专心

3．频率计。同时还可以实时地测量出采集到的信号的频率。在利用程序计算频率时，一般采用两种方法。一种是利用快速傅立叶变换，它的优点是不仅能对标准的周期波形进行测量，而且能够计算出各种复杂波形和信噪比非常低的信号的频率值，缺点是分辨率受到限制。另一种计算频率的方法是采用脉冲计数法。它的优点是测量低频信号时精度高，但它不适合波形复杂和信噪比低的信号频率测量。所以在测量过程中，程序先判断信号上述的性质，根据信号的性质，自动地采用相应的测量方法。

四、小结

采用声卡制作的信号采集系统,具有廉价、方便等优点,它可用于振动、噪声、位移、温度、压力等各种物理量的测试。但是一般的声卡支持的采样频率有11025、22050和44100，对高频信号的采集会出现失真。总之，运用廉价的声卡，辅以适当的软件编程，可以构成一个较高采样精度，中等采样频率且具有很大灵活性的数据采集系统。

用心

爱心

专心 3

第二篇：农业数据采集体系设计思考论文

本文针对农业机械基础数据的采集，联系农业监理部门的管理，从信息交流和共享的角度出发，设计了一种农业机械基础数据采集系统。

需求分析

本设计的目标是实现网络化数据的共享。联系实际需求，提供传统媒体的数据共享也是不错的选择。运用对信息库进行新建、扩建和整合等手段，使农业机械基础数据实现网络化和数字化，再运用互联网这个媒介将农业科技信息提供给社会，达到信息资源共享的目的。此外，还可以运用内部网来将相关的信息提供给政府部门和科技管理部门。同时，本项目还能够提供转换接口，此功能就是利用传统媒体来表示数据库里面的内容，从而扩大农业机械基础数据共享的范围，充分发挥农业机械基础数据具备的作用。

1系统功能分析

对农业机械实施信息化管理，首先需要对其功能需求进行分析。农业机械基础数据采集系统的主要功能包括驾驶员管理、机械管理、机械事故管理、监理人员管理和综合报表处理等5个方面。

1)对农业机械的驾驶员进行管理。管理内容主要包括对驾驶员进行登记、查询、统计、驾驶证和台帐业务报表的打印，以及驾驶员的补证、换证、注销、转籍、审验或变更修改等。

2)对机械进行管理。一般而言，农业机械主要是指拖拉机和联合收割机。对农业机械进行管理就是指对农机进行登记和统计等，以及对拖拉机进行检验、封存与补证等活动。

3)对农业机械的事故进行管理。简而言之，对农业机械的事故进行管理是指对农业机械发生的事故进行登记、调查和统计等。

4)农业监理执法人员的管理。主要包括登记、录入、修改、删除、审验、查询、预览和备份农机监理执法人员的各种信息，能进行执法证及各类统计分析报表及各类台帐的打印。同时，还可用于对执法证进行审核、检验和注销等行为。

5)进行各种农业机械综合报表的生成和处理。这类活动通常是指编制月报、季报和年报，并对编制的这些报表进行统计与分析。

2系统建设原则

1)实用性。一般而言，实用性要坚持的原则就应该体现出需求和技术相结合的原则，而且所研究出的系统应该以满足用户需求为目的。

2)可扩充性和兼容性。这个原则就是指在设计系统时，认真分析系统的发展因素和历史因素是很有必要的，从而就可以有效地把系统的设计和产品的生命周期结合起来，为产品的升级提供方便，为功能扩展提供接口。

3)结构优化。系统结构设计要合理，这样才能保证程序运行有较快的速度，减少等待时间，提高工作效率。

4)简便性。软件要使用大量代码，尽量地使用自动选择、显示和按钮操作，以使操作人员更加准确和简便地操作，减少人工录入的工作量。

5)良好的人机交互性。良好的人机交互性要求具有良好的操作界面，人机交互功能主要靠可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标和各种模式识别设备等。与这些设备相应的软件就是系统提供人机交互功能的部分。

系统总体设计

对农业机械的管理，基础数据采集主要侧重于地县级和省级，数据库服务器设立在省级。地市级农机部门建立的数据能够存入到省级监理部门的网络中心，经过网络中心对数据服务器进行调配和分析后，达到每个授权用户权责的功能。省县级的农业机械基础数据采集和交换的网络结构如图1所示。国家级信息中心在准确拥有这些基础数据资源后可进行宏观监管和调控，制定相应的政策。通常情况下，国家级网络中心处于核心地位，省级监理部门属于主干，地市级监理部门起着基础作用，而县级监理部门则处于依托的作用，通过互联网技术监理网络应用平台，实现数据在权利范围内的共享，其网络结构如图2所示。根据农业机械对基础数据采集系统功能的需求，把农业机械基础数据的采集系统划分为6个模板，即拖拉机管理子系统、农业机械事故管理子系统、农业机械驾驶员管理子系统、联合收割机管理子系统、农业机械综合报表子系统以及农机监理人员管理子系统。

基础数据采集模块的设计

1农业机械驾驶员管理子系统。按照业务操作流程的不同，农业机械驾驶员管理可以分为注册审核、证件管理以及登记3方面。其中，注册审核可以机械分为初学登记、增驾登记和审验。农机驾驶员管理模块的初学登记业务操作流程如下:首先，有意向学习农机驾驶的人员要在自己的居住地进行报名，填写登记表，同时交验身份证件，并进行体检。若这些条件达到了所制定的要求后就可以对这些人员进行科目培训，再进行理论和技术科目的考试，考试成绩合格者可以取得驾驶证，成为真正驾驶员。驾驶员需要增驾时，需持本人驾驶证及有效身份证件到农机监理机构填写相关申请材料，并经过增驾考试，符合规定的领发新证。证件管理就是指农机的驾驶证出现遗失、有效期满、被盗或损坏等情况下，持本人有效证件到当地农机监理机构办理相关手续。这些业务大体分为挂失、补发和换发等，其流程基本一致。农机驾驶员因调动或其驾驶证的内容有变更的情况下，需要及时到农机监理机构办理登记手续，通常包括转籍和变更两种情况。具体来讲，转籍就是指转入和转出。当转入的时候，农机驾驶员应该凭自己的有效证件到农机监理部门办理相关的转入手续;当转出的时候，农机驾驶员也应该凭自己的有效证件到农机监理部门办理相关的转出手续，农机监理机构就会把驾驶员的档案及时转给新籍的农机监理部门，同时也将转出的事项标注在驾驶证上。农机驾驶员管理子模块功能结构如图3所示。

2拖拉机管理子系统。在对拖拉机进行管理的过程中，各县、区、市的农机监理站都应该面向机手，主动担当并做好基础的管理工作，如报户、建档、异动登记和管理原始档案等。另外，农机基础数据采集系统主要目的就是解决拖拉机登记、统计以及驾驶证的审验、异动与封存等相关的业务。通常情况下，这个模块的拖拉机分为小型拖拉机和大中型拖拉机。小型拖拉机就是指发动机功率不足14．7kW的拖拉机，而大中型拖拉机就是指发动功率大于14．7kW的拖拉机。一般而言，拖拉机管理模块的基本数据是指拖拉机的机主、号牌、地址、联系方式、机器的类型、出厂日期、制造商、功率、核定质量、发动机号、颜色、登记时间和所在管辖区等相关的基础数据信息。拖拉机管理模块功能结构如图4所示。

3联合收割机管理子系统。联合收割机管理模块进行联合收割机数据的提取、查询、统计、分析处理和对全国联合收割机的监控指挥。联合收割机的查询是为了进行数据挖掘，以便对联合收割机进行监控和宏观调配，主要是对号牌号码、机主、辖区、厂牌型号或登记日期等信息的查询。统计分析是对其档案进行数据挖掘，主要包括机械类型分布、使用年限分布、机型分布、驱动方式分析等进行统计分析。

4农业机械事故管理子系统。简而言之，农业机械事故管理的模块就是采集、统计和分析农业机械事故的数据，在对这些数据进行分析后研究出事故发生存在的隐患或者规律，从而有效地对农机事故进行预测和监管。农机事故管理模块统计分析的基础数据包括:24h发生事故起数和死亡人员统计;月事故数和月死亡人数;各县农机事故数和死亡人数;农机事故原因统计，包括无证驾驶、酒后驾驶、超速超载、机械故障和操作失误等;事故路面类型统计;事故路面坡度统计和事故气候统计等。

5农机监理人员管理子系统。农机监理执法人员管理模块就是对农机监理人员的数据进行采集、统计与分析，并对我国农机监理执法人员进行管理。在对农机监理人员档案进行统计和分析后，再对这些数据进行处理，从而实现对我国农机监理执法人员的管理和控制。通常这个模块的主要内容是指查询或者统计农机监理执法证号、根据执法人员所在管理辖区的代码进行查询或按农机监理执法人员职称查询等。

6农业机械综合报表子系统。通常情况下，农业机械综合报表的子系统是指实现农业机械报表的编制，并对这些报表上的数据进行上报、统计和分析。这些报表包括月报、季报和年报。月报，如农业机械事故月报表;季报，如报户建档拖拉机情况季度表、拖拉机及驾驶员增减分析季报表;年报，如拖拉机驾驶员考试情况统计报表、地县农机监理业务培训情况表和农业机械事故情况年报表等。

结论与展望

农业机械基础数据采集系统能对信息库进行新建、扩建与整合等，从而使得农业机械基础数据实现网络化和数字化，再运用互联网这个媒介将农业科技信息提供给社会，达到信息资源共享的目的。此外，还可以运用内部网来将相关的信息提供给政府部门和科技管理部门。本文从理论上对农业机械基础数据采集系统进行了研究和设计，下一步需要在具体的开发环境中对其进行开发实现。

第三篇：数据采集系统设计研究论文

摘要：针对LabVIEW及MSP430F5529单片机构成的多路数据采集系统研究及设计，分为上位机和下位机两个主要模块来进行阐述。MSP430F5529作为前端数据采集系统进行数据采集，采集到的电压通过串口传到上位机LabVIEW界面。

关键词：MSP430F5529，单片机，数据采集，LabVIEW

LabVIEW程序设计方面相对来说比较简单，但是，Lab-VIEW的使用灵活性和功能完整性也很强大。MSP430F5529单片机多路电压数据采集系统的设计，从结构上来看比较简单，此类单片机工作电压区间比较低，耗能相对较低，内部集成了许多功能模块，功能完整性比较强大。结构简单的单片机系统与LabVIEW上位机的串行通信的功能结合，增加了系统灵活性。同时，又利用了MSP430F5529的超低耗功能，降低成本，使用简便。另外，虚拟仪器除了在物理形式上实现之外，也可以实现系统内的软件、硬件资源共享。将两者结合的多路电压数据采集系统无论是从运行效率还是编程方式，都展现了强大的优势。

1数据采集系统

1．1数据采集系统需求基于LabVIEW及单片机构成的多路电压数据采集系统研究和设计，其中MSP430F5529单片机、ADC转换器组成的下位机数据采集系统实现采集电压的功能；采集到的多路电压信号被发送至LabVIEW程序功能模块进行分析和处理，并显示数据处理的结果；研究电平的转换。下位机的TTL电平转换成上位机能够接收的RS232电平。首先系统进行初始化，然后单片机通过串口进行多路数据采集，打开ADC转换器，开始转换，读取转换结果。然后发送到上位机界面，显示得到的数据处理结果。1．2数据采集系统方案设计的采集系统以上位机数据显示界面和数据采集系统实物的形式呈现，研究上位机与下位机的数据交互机制，实现数据的交互。方案：在上位机与下位机之间需要研究一个电平转换，采用MSP430系列单片机作为下位机采集模块，LabVIEW作为上位机处理模块；两个模块之间加入电平转换模块，采用的是CP2102转换芯片。此方案编程简单且方便，成本也相对较低，从整体来说也比较严谨。系统初始设计时，第一部分设计下位机单片机模块，启动A／D转换，得到的转换结果发送到单片机处理。并且加入了LCD显示模块；第二部分设计上位机LabVIEW程序处理模块，将采集到的结果上传到上位机显示。设计方案的流程图如图1所示。

2下位机采集系统设计此次设计采用

MSP430F5529Launchpad，MSP430F5529开发板内部集成A／D转换模块，多路电压采集系统下位机的重点在于A／D转换，所谓A／D转换即指模拟量等转换为数字量。MSP430F5529单片机可以自定义参考电压，此次设计的参考电压设计的是3．3V。所以本数据采集系统可采集的电压范围是0～3．3V。本设计是采集多路电压，转换的方法模式是采用转换速度较快的序列通道多次转换，提高转换速率。在程序设计里面是用ADC12CONSEQ＿3来选择采样模式。同时，定义了ADC12SHP等于1，来定义信号的来源是采样定时器。ADCMEMx存储器用来存储转换结果。此类存储器是CSTARTADDx位定义的。参考电压和通道是需要经过定义才能工作的，一般是通过ADC12MCTLx寄存器。多路电压数据采集的下位机流程图如图2所示。首先执行端口初始化，第一步便是关闭看门狗，在MSP430单片机中，主程序首先要关闭看门狗，如果不关闭看门狗，程序执行一段时间后，可能会导致程序无法运行。因为看门狗有定期重置CPU的功能。然后端口定义，ADC转换和串口通信的工作模式的初始化，之后进入中断采集数据，在有信号输入的时候才会进入中断，如果没有外部电压信号的输入不会进行中段。采集电压信号后开始转换，转换完成之后数据被传送两个方向：一是传送到LCD显示，二是发送到上位机LabVIEW程序界面显示。在AD转换的过程中是进入中断进行数据测量的，此次多路数据采集系统的下位机设计的中断标志位采用ADC12IFG寄存器设置。MSP430单片机的中断可以说是非常大的一个亮点。想要有效提高程序运行的速率，在程序中加入中断便可实现。MSP430单片机的每个片上运行后，CPU便被唤醒，此时低功耗模式是不存在的，中断完成后，CPU脱离唤醒模式。此时的单片机回到低功耗状态。在下位机串口发送方面，U-CA0CTL控制寄存器来定义了时钟源，需要通过相应的时钟源来确定波特率，此控制寄存器的第0位是USCWRST，它具有软件复位的功能，在设计中需要使它置1，那么逻辑将会在复位状态一直保持。第6到7位的UCSSEL，用来选择时钟源，时钟源选择的是AMCLK，那么UCSSEL的状态是01，此时的波特率需要求出相应的分频细数来定义，AMCLK的频率是32768Hz。跟据定义，在低频时钟的情况下，分频参数是时钟频率与波特率的比重，此次设计的波特率是9600，因此可以得出的是分频参数是3．41，所以，UCA0BR0等于3。

3显示界面上位机设计

3．1上位机LabVIEW设计此次多路电压数据采集系统的上位机LabVIEW程序流程图如图3所示。上位机的部分，首先设计了单路的电压数据采集系统，其程序框图如图4所示。上位机LabVIEW的设计首先是配置串口参数，参数的配置与下位机端要保持一致，参数配置完成后要进入while循环中的VISAREAD，读取从下位机传来的数据。单路数据采集就是直接显示电压。加入while循环的目的是使程序可以一直运行，而且是直接只运行读取缓冲区数据部分，不用每次都配置串口参数，提高了程序运行速率。3．2TTI与RS232电平转换MSP430单片机输出的L电平与上位机接收的电平不是同一种，分别为TTL和RS232。所以上位机与下位机之间需要进行转换，15V～5V指的是RS232电平逻辑1时的状态，而逻辑0的话，是在＋5V～＋15V，而TTL电平逻辑0在0～0．8V之间，逻辑1在2．4V～5V之间，所以在TTL电平与RS232之间，需要进行正负逻辑的转换。在此次设计中选用的是主要由CP2102转换芯片构成的转换模块。同时里面也集成了MAX2485和MAX232通信芯片。CP2102是一种品质较好，工作比较稳定的且性能强大的转换芯片。整个转换模块体积小，便于移动。此次设计用MSP430F5529专门用于串口发送的P3．3口与RX引脚连接。如图5所示。CP2102的RX引脚专门用来接收TTL电平。CP2102的另一端与电脑相连，打开上位机LabVIEW程序，串口信息配置好之后，便可以显示采集的电压数据。

4多路电压数据采集系统测试

为了便于系统能够成功采集数据，采集的电压采取就近原则，直接采集单片机管脚电压，此次测试三次电压分别为：3．3V电源管脚电压、普通管脚电压（1．78V）以及GND管脚电压（0V）。由于误差作用，系统不能准确测到3．3V，以及3．3V会对旁边线路产生影响，所以第二路电压信号会从1．78V拉高到2．76V，第三路接地，所以是0．00V。除去显示结果以外，增加了波形显示，使采集到的电压变化变得一目了然。此外加入了串口工作灯指示，在串口正常工作的情况下，串口灯是绿色，在串口工作异常的情况下，串口灯是红色。改变某一路电压后，把第三路采集电压的管脚从接地端拔了下来，悬空时的电压是1．78V，同样会被3．3V的电压拉高，电压的变化直接在上位机界面呈现出来，直观明了，如图7所示。波形显示的坐标是可以自动变换的，根据数据的大小智能变换，改变采集管脚的电压后，如图8所示。

5结束语

基于MSP430F5529和LabVIEW进行多路电压数据采集系统，实际应用的结果，下位机与上位机的通信功能正常，操作也非常简单方便，完成了设计之初的要求，可以实现的功能有：①采集三路0V～3．3V的电压；②采集到的电压在LCD屏显示；③采集到的电压上传至LabVIEW上位机数据采集编写模块显示；④上位机LabVIEW界面显示电压数据及电压波形。研究并实现了MSP430F5529单片机的数据采集及处理、ADC转换、TTL电平转RS232电平、上位机与下位机之间的串口通信。同时，此次设计也存在些许不足：①只能采集三路数据；②不能调取历史采集数据。

参考文献

［1］陈美玉．基于单片机及LabVIEW的多路数据采集系统设计［J］．企业技术开发，2017，36（1）：69－71

［2］王克胜．系统软件设计及控制分析［J］．科技与企业，2013（4）：81－81

［3］段新燕．单片机液晶显示系统的设计［J］．电子科技，2012，25（8）：13

［4］周丽，裴东兴．基于MSP430单片机的超低功耗温度采集系统设计［J］．电子测试，2011（10）：35－38

第四篇：高中信息技术教学论文《浅谈信息技术教学》（本站推荐）

湖南省龙山县皇仓中学高中信息技术教学论文《浅谈信息技术教学》

【摘 要】 随着社会的发展,信息技术教学的重要性逐渐增强，在学生心智逐渐成熟的高中阶段信息技术教学的重要性更加明显。信息技术教学工作者要与时俱进,更新观念,适应现代教育技术的发展,努力做好信息技术教学工作。

【关键词】 现代 信息技术 教学

随着社会的发展,信息技术教学的重要性逐渐增强，在学生心智逐渐成熟的高中阶段信息技术教学的重要性更加明显。作为一门新兴课程，许多教育工作者都在探索和研究信息技术教学的模式和方法。如何对学生进行信息技术教育、培养他们的信息技术素养，我认为主要应重视以下几个方面：

一、教材方面：“用教材教”而不是“教教材”

目前,很多教师不适应新课程教材,不知如何使用教材进行教学。我认为,我们应该集众家之所长，对多本教材再加工，然后再“发展”教材,要根据本校学生基础和学生生活的实际,及时调整、增减和整合教材内容进行最适合自己学生学习的教学设计。例如,在中图版高中选修内容《全景新视野》一节中,可将利用配套素材制作全景图改变为以事前教师拍摄校园美景作为素材，这样更贴近生活利于教学活动的进行。再例如，在中图版高中信息技术《音频素材加工》一课，可将使用的goldwave软件转变为更为直观形象的cooledit，而goldwave留给有兴趣的同学自主研究，这样有利于教学的实施。

教学内容是教学目标的具体化，尽管教材是具体的教学内容，但在实际教学中对教材内容进行调整不是随意进行的，要根据学科的特点、教学需要、学生实际等方面去考虑教学内容的详略，不能一概扩展内容，也不宜把教学内容完全局限于教材内容。

根据我对学生的了解，发现他们中间的绝大部分人都来自农村，初中的时候从未曾接触过计算机，而我们这两年的《高中信息技术》教材内容都是建立在学过《初中信息技术》教材基础之上的。所以刚开始学习的时候，我不得不针对绝大多数同学讲了两堂基础课，包括：开机、关机；窗品和桌面介绍等等。

总之，要立足实际对教材进行调整，使其更加适应教学实际。同时也不要矫枉过正，完全脱离教材,因为教材是专家编写的,有一定的权威性,教材的整体框架是非常科学的,我们还要“顺应”教材。

二、学生方面：激发学生兴趣，促进学生学习的积极性

在计算机课程中，学生往往对直接接触计算机兴趣很大，愿意动手操作；而对于学习计算机原理，兴趣就小多了。有鉴于此，我们在教学中尽量让学生通过自己操作机器来学习新知识，同时，努力改变目前教学中的被动学习为学生主动学习。

根据“Intel未来教育”的思想。课程的教学活动是以教师自己设计课题再作研究的形式，使教学活动从引导激发兴趣出发，通过让学生观察、归纳、猜测建立解决课题的各种假设方法，再通过上机实验，回答自己的假设，得到一种新的认识。进而从实践，到认识，再实践，再认识，如此螺旋式的上升，就可培养学生一种不断去探求未知的冲动和能力。例如上课前演示一个用Qbasic编写的动画程序实例，让学生马上动手制作，以满足他们的好奇心，5分钟后，教师根据学生的表现，讲解程序实现的原理和该程序中用到的基本的函数，指出哪些同学找对了 哪些路子，再让学生自己各显神通，采用不同的方法去实现，然后教师再总结归纳……，同时这种方法也能有效地让学生快速安静下来并集中精神听教师讲解。

1、精心设计教学任务，优化教学内容和方法。

我们知道，兴趣是学习的巨大动力。实践也证明，学生如果对所学的内容有浓厚的兴趣，便会由被动变为主动，心情变得愉快，注意力变得集中和持久，观察力变得敏锐，想象力变得丰富，创造思维更加活跃，从而保持亢奋的学习劲头。为了激发这种兴趣，我们应该精心设计教学任务，优化教学内容和方法。

比如，录入、编辑文章是大多数学生感兴趣的内容。为了使他们掌握这部分操作，我便针对现代中学生的追星现象，计了一个小任务：让学生输入一篇题目为“我的偶像”的小作文，作文的内容各自编写。于是，学生们饶有兴趣地完成了任务，他们不仅掌握了录入文章的基本规则，而且当出现错误时，还学会了修改文章的技巧，可谓是一箭双雕。

再比如，指法练习在学生看来是最枯燥乏味的事情，如果不优化教学内容，学生很容易失去兴趣。针对这一情况，我便充分利用学生喜欢玩游戏这一特点，选取金山打字通软件让学生进行练习：第一步先让学生用其中的“吃苹果”、“打地鼠”等游戏进行单个字母的练习，达到一定目标后，再让学生在“青蛙过河”中练习单词的输入，最后让学生两人一组，自由组合，进行“警察抓小偷”竞赛。结合学生争强好胜的心理，通过优化教学，学生们便在不知不觉中掌握并熟悉了键盘指法。

2、注重课堂教学的语言艺术，激发学生兴趣。

教育家斯维特洛夫说过：“教育家最主要的，也是第一位的助手是幽默。”教师富有哲理和情趣的幽默，能深深地感染和吸引学生，使紧张的气氛变得和谐，使沉闷的课堂变得活跃。因此，把幽默诙谐的语言引进信息技术课堂，寓庄于谐，寓理于谐，能使学生好学、乐学

在信息技术课的教学中，基本概念和理论性的教学内容，往往使教师感到棘手，使学生感到抽象，记忆困难。在讲授时，如果教师运用风趣的语言，适当的比喻，就能化繁杂为简洁，化沉闷为轻松，给学生以深刻的印象。如我在讲解软盘的使用时，常用的3.5寸软盘将写保护划片打开时为写保护，而学生则易将保护与未保护两种状态混淆。讲到这一点时，我拿出了一张３.５寸软盘，将写保护划片打开，让盘片上两个孔对准两只眼睛的位置，告诉学生，软盘上有两只“眼睛”，当两只“眼睛”都瞪着时，则处于高度戒备状态，是不可侵犯的，即为“写保护”。当“睁一只眼闭一只眼”时（把划片封上）是放松状态，即为“不保护”。听到这一比喻时，学生们笑声一片，连连点头称是，至此，这一教学难点在幽默的情境中得以突破。

三、教学实施方面：在教学活动中采取合适的教学方法

1、在教学活动努力培养学生的科研意识、创造意识和实用意识

努力突破其它课程只能单独给学生一些孤单经验、缺乏横向联系、缺乏各学科相互作用、不能给学生系统的文化科学知识的限制。通过运用多学科综合知识、有目的、有系统地进行“教、学、研、做”合一的方法，在教学活动中使学生的科研意识、创造意识和实用意识得到系统的培养。例如，由教师组织引导，让学生自己运用学到的各种计算机知识，动手制作各学科简单的课件，几个学生组成1个小组，从策划、写脚本、美工、到运用学过的各种软件制作、处理各学科素材、然后整合集成、得出结论或成果，让学生把学过的各学科知识消化揉合，变成一种综合能力。

2、坚持分类原则、因材施教

由于学生个体的信息技术素养的不同，在教学中坚持分类施教，分类辅导。我们根据学生的基础和知识水平、爱好分组，如有的同学喜欢程序设计，有的同学喜欢动画制作、有的同学爱好图象处理、有的同学热衷网页制作，把这些学生分组对待，让他们在完成基础知识后能自主的自学自己感兴趣的知识，不懂的再向教师提问；同时，把各组学生又分成Ａ、Ｂ、Ｃ三个小组，让基础最好的学生做组长，负责带动和组织本小组的其他同学，这样其他基础差的学生 2 在基础教好的学生的带领下，也成了整个学习的积极参与者。在上机实习时对各小组学生提出不同要求，请Ａ小组学生作Ｃ小组学生的小老师，做到人人有长进，个个有提高，同时减轻教师的负担，使分类辅导成为可能。在课程安排中，注意从活动的内容上，从一般学生和优秀学生的培养上，尽力分别对待，对于优秀学生作品及行为，教师作深化指导，以提高其学习层次，对较差的学生，耐心辅导，以保护其学习的积极性。

3、教育理念和教学知识应该先进

由于信息技术发展一日千里，因此对学生进行的计算机操作和计算机应用方面的教育时，应把计算机定位成信息社会必不可少的一个辅助工具，让学生感受到掌握使用这一工具的方法和要领的重要现实意义。要求教师具有超前意识，尽量让学生接触到代表电脑操作系统发展方向的最先进的操作环境，并经常性地向学生介绍一些常用的、流行的、最新的应用软件或小程序，介绍它们的用途和综合运用方法。也可以让个别学生上台介绍他们使用某个软件的心得和同学们共享。通过这些做法，让学生自觉接受、学习、探究计算机知识。

4、不墨守成规，对学生宽严有度

由于计算机多媒体网络技术的迅猛发展，网络成为了人们的生活和教学中不可或缺的一部分，因此我们在教学中应充分地利用互联网络这个庞大的资源。充分利用电脑游戏软件。电脑游戏做为绝大多数青少年学生都喜欢的东西，教师不应采取回避的态度，要对不同游戏区别对待，对健康的益智类或策略游戏，允许学生在完成学习任务后游戏，偶尔也可以网络对战的形式分组比赛，活跃课堂气氛；而对于一些不健康或不适合学生的成人游戏，则明确让学生知道老师的态度：“绝对不行”。这样，学生不但不会反感，反而能听教师的话，和老师走得更近。

信息技术教学最根本的目的是培养学生的信息素养，让学生具备一定的信息能力解决自身生存中所遇到信息问题，适应社会的需求。在思想意识上明确了信息技术教学目的是信息技术教学成败的关键，提高学习兴趣是必要的手段，培养信息技术素养是根本。我们教学的对象是学生，把学生培养成为一个什么样的人非常重要，以这个目的指导我们备课、上课，指导学生参与实践活动，就会取得良好的效果和显著的成绩。

第五篇：高中信息技术教学设计

高中信息技术教学设计

【教材分析】

本节课的教学内容是中国地图出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础》第一章《认识信息世界》中的第一节《无所不在的信息》。本节课是高中信息技术学习的第一节课，是一堂“非技术性”信息技术理论课，通过设计情景，将知识巧妙地融入故事，使学生理解信息的概念及其特征。【学生分析】

本节课是高中信息技术学习的第一节课，大部分同学认为信息技术就是计算机操作课，就是上网。另外，大部分同学初中阶段对信息的概念已经有了初步的了解，但是他们对信息及其特征的理解是片面的。【教学目标】

1．知识目标：了解信息的概念，并能够理解并举例说明身边的信息，能够从日常生活学习中发现或归纳信息的时效性、价值性等特征。

2．技能目标：培养学生从日常生活、学习中发现信息用来解决身边的问题，并能根据信息的特征对自己所获取信息的真实性、准确性进行分析。

3．情感态度与价值观目标：能够体会信息的重要性，激发学生发现信息、利用信息的愿望。

【教学重点、难点分析】

重点：信息的概念和特征

难点：分析与鉴别信息的各种特征。【教学方法】

本节课是高中信息技术学习的第一节课，是一堂“非技术性”信息技术理论课，良好的开端是成功的一半。因此，本节课的教学效果能够直接影响到后面内容的学习，学生的学习兴趣能否激发也在于第一节课。本节课中，采用多种方法如生动讲述法、观察法、讨论法来创设教学情境，让学生在情境中体会无所不在的信息，理解信息的概念和特征。教学过程设计

（一）课前布置任务

1．每一位学生准备一份简介自己的材料。可以简单介绍自己的家庭情况，学习经历，成长过程等等方面，在规定的2分钟之内，要在全班学生面前进行演示。因为新学校，新同学之间多数彼此不熟悉，学生之间正好通过此次机会，增进彼此的了解。学生可以采取以下这些形式整理这份材料：①纯书面文字材料；②书面文字辅以简单图片材料；③口头文字说明等。

2．教师课前准备简介自己的材料。事先用word制作一份自我介绍的文档，也可以用PowerPoint制作一组幻灯片，或者用flash制作一段动画，或者录制一段视频。

（二）学生进行小组活动

1．全班学生分为几个小组，每位小组成员在其小组内进行自我简介，2．每一个小组派一个代表，在全班进行自我简介，3．教师对每个小组代表的自我简介进行适当的评价，4．教师在全班播放简介自己的幻灯片、word文档或者动画材料或者已经编辑录制好的视频材料。

（三）教师发问

1．刚才我们每个人都进行了简单的自我的简介，大家对彼此都有了一定的了解，原因是什么？

2．学生思考的同时翻阅课本有关信息概念方面的内容：

（四）教师小结

1．刚才通过每个人所做的自我简介，初步了解了每个学生，即了解了每个学生的一些基本情况，也就是他的基本信息。

2．引出信息的概念：信息是事物的运动状态及其状态变化的方式。

（五）教师发问

我们所作的自我简介中，大家采取了什么方式描述自我信息？

（六）学生思考，分析讨论

（七）教师小结

1．我们可以凭借一些工具来描述信息，表达信息，存储信息。例如通过文字、图片（图形、图像），声音、动画、视频等等来描述信息，表达信息；通过人脑、书本、光盘、磁带来记录信息，存储信息。

2．引出信息的基本特征──信息的载体依附性：信息可存储，可传递，可转换。

（八）教师发问

在我们大家所作的自我简介中，我们总会对某一些同学留下比较深刻的印象，原因是什么？

（九）学生带着疑问，进行小组讨论

（十）在小组讨论的基础上，教师小结原因：信息的价值性不同

因为我们对每个同学的基本信息的挖掘能力是不一样的，即信息的价值性不同。

（十一）课堂小结

教师针对本节主要内容，言简意赅地做总结。

（十二）拓展延伸

课后利用word或者PowerPoint把给你留下最深印象的学生的信息表达描述出来。

七、教学评价设计

通过本节课的学习后，学生填写教学评价表格。

理解 基本理解 没理解

信息的概念

信息的基本特征

八、教学反思

本节的内容主要讲解信息及其特征，若直接从概念入手，学生感觉枯燥，不易理解和接受。因此，在教学设计中，我采取师生互动、生生交流、讨论等形式，积极引导学生思考、探究，始终把自己的角色定位在一位启发者和引导者。

（一）通过师生互动，生生互动，让每个学生都参与到教学活动中，让每个学生都有展现自我的机会，树立自信，发挥才能，使他们从感性认识中去了解信息概念及其特征，使抽象的理论浅显化。

（二）因为本节内容在教材中起到了承前启后的作用，教师积极引导学生认识参与学习活动，科学地探究和构建自己的知识与事实。在小组交流、讨论的过程中，促使学生逐步理解信息技术学习的态度与方法，有利于养成自主、思考、合作、探究的学习习惯。