基于生物实验教学的种子综合性状检测系统的研发

发布时间：2017-08-11 08:42

  本文关键词：基于生物实验教学的种子综合性状检测系统的研发

  更多相关文章： 生物 实验教学 系统开发 教学设计

【摘要】：现代教育技术的迅猛发展，促进了教育观念的转变和教学模式的更新，以计算机为辅助手段的教学在高等院校教学中的应用不断深入，对传统教学提出了新的挑战与要求。实验教学是培养学生创新能力和实践能力的重要环节，在教学中发挥现代教育技术的最大潜力，必将使实验教学获得更高的效率,取得更好的效果。 本文选取生物实验教学中种子综合性状检测为研究对象，原因在于生物学是以实验为基础的学科，实验教学作为生物教学重要的组成部分。据调查，信息技术应用于基础的生物实验在国内并不多见。因此，如何运用现代教育技术手段提升生物实验教学的教学质量，是当下一个非常值得研究的课题。在生物实验中，对种子品质的检测是学生必须掌握的基本技能之一。传统上，对种子外观参数的检测主要是通过肉眼来完成的，这种方法不仅耗时耗力而且具有很强的个人主观性；对种子内部成分的检测主要是通过化学方法来实现的，具有一定的破坏性。本文针对传统种子品质检测的中出现的问题，，基于MATLAB GUI设计开发了种子综合性状检测系统。该系统主要是利用相应的数字图像处理算法获取种子的外部参数，如种子的长、宽、周长、面积及获取穗发芽小麦的芽长，实现对小麦品质的检测和穗发芽等级的划分。 笔者最后结合该系统特点，运用现代教学设计理念，进行实际的教学案例设计，实地进行了教学运用，根据对实验结果的对比和学生问卷调查的反馈，证明了在现代教育技术的支撑和帮助下，将生物实验和计算机辅助教学的有机结合，利用高质量和高效率的检测系统,极大地提高种子综合性状检测实效。 本论文的整体框架如下： 第一部分为绪论，主要讲述了生物实验教学的研究现状及对种子综合性状检测的研究现状，从理论上分析了该课题研究的可行性。接着又从整体上介绍了该论文的研究思路与研究方法。 第二部分为相关理论的概述，主要是介绍了本论文在研究过程中所借鉴到的两大理论建构主义和教学设计的理论，并分析了这两大理论对本研究的意义。 第三部分为与种子综合性状检测系统开发的相关内容。在这一部分主要先介绍了系统设计与开发的目的与意义，而后从系统的分析、设计、开发与测试的角度阐述了该系统开发的具体流程。 第四部分为将种子综合性状检测系统与具体的案例教学相结合的实例。在这一部分笔者主要从教学设计的角度论证了将该系统与教学相结合的可能性，并进行了具体的尝试，经对学习者的调查分析发现，该系统在生物实验教学中起到了一定的促进作用。 最后一部分主要是对该课题进行了一个相应的总结，找出了相应的问题与不足，以便于在后续中更好的进行研究。
【关键词】：生物 实验教学 系统开发 教学设计
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：G633.91;G434
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景和意义10-15
• 1.1.1 生物实验教学的研究现状10-12
• 1.1.2 种子综合性状检测的国内外研究现状12-15
• 1.1.3 种子综合性状检测系统设计的背景与意义15
• 1.2 研究的思路及研究方法15-17
• 1.3 论文结构及本人所做的主要工作17-18
• 第2章 相关研究基础18-33
• 2.1 建构主义学习理论18-23
• 2.1.1 建构主义知识观18
• 2.1.2 建构主义学习观18-20
• 2.1.3 建构主义学生观20-22
• 2.1.4 建构主义的教学设计原则22-23
• 2.1.5 建构主义学习理论对本研究的意义23
• 2.2 教学设计理论23-33
• 2.2.1 教学设计的特点23-25
• 2.2.2 教学设计的理论基础25-27
• 2.2.3 教学设计的模式27-31
• 2.2.4 教学设计对本研究的意义31-33
• 第3章 种子综合性状检测系统的研究与开发33-52
• 3.1 种子综合性状检测系统设计与开发的目的33
• 3.2 系统分析33-34
• 3.2.1 需求分析33-34
• 3.2.2 可行性分析34
• 3.3 方案的选取34-35
• 3.3.1 工具的选取34-35
• 3.3.2 设计方案的选取35
• 3.4 开发环境（GUIDE）、开发语言及开发工具介绍35-40
• 3.4.1 系统开发的环境35
• 3.4.2 开发语言35-38
• 3.4.3 种子综合性状检测系统开发主要关键技术基础38-40
• 3.5 系统的设计40-43
• 3.6 种子综合形状检测系统的应用实例43-52
• 3.6.1 未发芽种子参数的获取43-46
• 3.6.2 种子胚芽长度的计算46-52
• 第4章 基于种子综合性状检测系统的教学应用52-67
• 4.1 实验教学的学习背景和学习者分析52
• 4.2 实验教学任务设计52-53
• 4.3 实验教学目标53-54
• 4.4 实验教学策略54-55
• 4.5 实验教学方法55
• 4.6 实验教学过程设计55-56
• 4.7 实验教学案例--以获取发芽小麦种子胚芽鞘长度为例56-59
• 4.8 教学效果分析59-67
• 4.8.1 学生种子综合性状检测系统的应用效果调查分析59-62
• 4.8.2 教师种子综合性状检测系统的应用效果调查分析62-67
• 第5章 研究总结与展望67-68
• 5.1 研究总结67
• 5.2 下一步工作展望67-68
• 注释68-70
• 参考文献70-73
• 附录73-75
• 攻读硕士学位期间发表学术论文目录75-76
• 致谢76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈静;朱伟兴;苏威;;基于机器视觉的种子千粒重测定系统的设计[J];传感器与微系统;2008年09期

2 余胜泉,杨晓娟,何克抗;基于建构主义的教学设计模式[J];电化教育研究;2000年12期

3 张敏;洪汉玉;;通过MATLAB GUI实现图像处理软件的开发[J];电脑知识与技术;2011年25期

4 袁骏;;基于Matlab GUI“阵列处理技术”教学仿真系统开发[J];电气电子教学学报;2011年03期

5 李念念;张红梅;;基于MATLAB GUI的信号与系统分析软件开发[J];工业控制计算机;2011年03期

6 宁江华;;生物实验教学探索[J];吉林省教育学院学报(学科版);2011年03期

7 马长青;;基于机器视觉的种子质量检测新型算法[J];农机化研究;2008年12期

8 饶洪辉;刘燕德;孙旭东;卢卓;周华茂;蒋育华;;基于机器视觉的水稻种子质量在线检测机[J];农机化研究;2009年10期

9 郑宇;文友先;;一种基于机器视觉的稻谷种子轮廓提取方法[J];湖北农机化;2007年05期

10 宋卫平;耿明华;;中国高校生物实验教学体系与模式探讨[J];实验技术与管理;2009年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李筝;南阳市高中生物实验教学现状调查及对策研究[D];西南大学;2011年

2 占凤;探究性学习在农村初中生物实验教学中的应用[D];华中师范大学;2011年

3 李学娟;基于合作学习能力培养的初中生物实验教学模式研究[D];南京师范大学;2011年

4 张继伟;高中生物探究式实验教学对学生能力的培养[D];东北师范大学;2004年

5 沈婷华;在中学生物实验教学中培养创新能力的探索与实践[D];东北师范大学;2004年

6 杨珊玲;高中生物实验教学培养学生科学过程技能的研究与实践[D];东北师范大学;2004年

7 邓惠静;生物实验教学与学生创新能力培养的研究[D];辽宁师范大学;2004年

8 刘丽艳;大连市高中生物实验教学的现状与改革对策[D];辽宁师范大学;2005年

9 李春霞;多媒体技术在高中生物实验教学中的应用研究[D];西北师范大学;2005年

10 常淑红;济南市高中生物新课程实验教学现状的调查研究[D];山东师范大学;2006年

本文编号：655211