發(fā)布時(shí)間：2023-06-07 15:35:21
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)字教學(xué)方法樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
論文關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；教學(xué)方法；高職教育
《數(shù)字電子技術(shù)》是電子類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門必修課。它是培養(yǎng)學(xué)生具備電子技術(shù)的基本知識和技能，和《模擬電子技術(shù)》課程共同構(gòu)成電子類專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，是學(xué)生必須打下的專業(yè)基本功。它以電路基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，是后續(xù)單片機(jī)、PLC、傳感器、電子測量等專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，也為無線電裝接工、調(diào)試工等考級考證打下基礎(chǔ)。
高職數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)的目標(biāo)確立是為了更好地指導(dǎo)該課程的教學(xué)方向，對有效落實(shí)教學(xué)體系起到了指導(dǎo)性的作用。圍繞著這個(gè)目標(biāo)建立教材的篩選處理，再依托EDA的技術(shù)，強(qiáng)化理論和實(shí)踐的教學(xué)，最后通過課程的設(shè)計(jì)創(chuàng)新來形成獨(dú)具教學(xué)質(zhì)量的體系。
一、高職數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)的目標(biāo)
實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)是高職數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)綜合體系，通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容，完成基本操作技能、綜合能力和應(yīng)用能力的三級能力培養(yǎng)要求，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決實(shí)際問題的能力及創(chuàng)新思維的綜合能力。
（一）基本操作技能的培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)是整個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，可以分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生了解器件功能和使用要求，掌握基本測量方法與儀器儀表的使用技能，熟悉實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范以及學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫要求等基本技能，為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)理論知識和能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。對于初學(xué)的學(xué)生，必要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)基本操作技能的主要途徑，是素質(zhì)教育的基礎(chǔ)。
（二）綜合能力的培養(yǎng)
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過多會使學(xué)生失去對實(shí)驗(yàn)的“神秘”感和探索欲望，思維缺乏靈活性和創(chuàng)造性。開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性、實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)，可以增加實(shí)驗(yàn)的靈活性、創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生能初步地將所學(xué)的基本理論知識獨(dú)立應(yīng)用于實(shí)踐中。在觀察和探索的基礎(chǔ)上，通過教師的引導(dǎo)激發(fā)他們積極思維，逐步提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并使學(xué)生的基本技能得到進(jìn)一步提高。
（三）應(yīng)用能力的培養(yǎng)
運(yùn)用虛擬、仿真等技術(shù)手段，采用較為先進(jìn)的EDA技術(shù)，一方面可以使實(shí)驗(yàn)更加接近工程實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的參與性；另一方面通過接近工程實(shí)際的課題，使學(xué)生多方位多角度地觀察、思考、探索和想象，提出多種設(shè)想和解決問題的方案。在此基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行收斂思維，確定解決問題的最佳方案，完成方案擬訂、實(shí)施方案的設(shè)計(jì)、電路制作、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，達(dá)到在實(shí)踐中學(xué)、在實(shí)踐中練的目的，使理論與設(shè)計(jì)融為一體。從工程角度出發(fā)促使學(xué)生了解科研活動(dòng)的全過程，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲和科研意識，體會理論設(shè)計(jì)與實(shí)際中的距離。這不僅能訓(xùn)練學(xué)生思維的邏輯性和獨(dú)創(chuàng)性，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科學(xué)的思維方式、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，訓(xùn)練學(xué)生工程應(yīng)用技能，達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用能力的目的。
二、對教材進(jìn)行適當(dāng)處理，把握理論上的度
“數(shù)字電子技術(shù)”是計(jì)算機(jī)、機(jī)電、自動(dòng)化類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課.當(dāng)前，隨著以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的高職教育的日益發(fā)展，以及高職對特色的強(qiáng)烈渴望，迫切需要形成與高職教育培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的課程體系。
《數(shù)字電子技術(shù)》的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)字電子方面的基本知識和基本分析、設(shè)計(jì)方法，訓(xùn)練學(xué)生數(shù)字電路制作與調(diào)試的基本技能；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科學(xué)思維方式以及創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。它共有五大模塊，包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)模塊、邏輯門電路模塊、組合邏輯電路模塊、時(shí)序邏輯電路模塊和綜合模塊，主要作用就是要求學(xué)生能看懂基本電子電路圖，學(xué)會使用電子元器件手冊，能制作、調(diào)試、軟件仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)電路，了解數(shù)字電子技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位基本能力和職業(yè)素質(zhì)。由于許多中專升格的高職院校目標(biāo)定位還不夠明確，在辦學(xué)上仍處于探索階段，沒有系統(tǒng)的、適合自身辦學(xué)特色的教材，所以一般都選擇本科院校教材的壓縮版，課程內(nèi)容不適應(yīng)高職教育的特點(diǎn)，加上大部分高職生（特別是偏遠(yuǎn)地區(qū)）的學(xué)科基礎(chǔ)差、底子較薄，在學(xué)習(xí)的過程中存在著一些不適應(yīng)現(xiàn)象，學(xué)習(xí)效果較差。根據(jù)高職教育教學(xué)“基本理論教學(xué)要以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度”的基本原則要求，就必須從“廣而深”的知識中選擇、重構(gòu)“少而精”的教學(xué)體系。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上就必須考慮實(shí)際工程需要，突出基本理論、基本分析方法和知識的應(yīng)用，傳統(tǒng)的邏輯函數(shù)化簡方法像代數(shù)法、卡諾圖法只需要簡單分析介紹一下，回避繁瑣的集成電路內(nèi)部分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，著重介紹器件(或集成元器件)的作用、主要參數(shù)、使用方法。如在講授TTL與非門電路原理時(shí)，可結(jié)合原理圖作簡單分析如此：TTL與非門利用T1的多個(gè)發(fā)射級結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)“與邏輯”功能，中間級從T2的集電極和發(fā)射極分別輸出兩個(gè)相位相反的信號，以驅(qū)動(dòng)T3、T4；當(dāng)輸入信號中有任何一個(gè)為低電平時(shí)，都將使T1飽和，T2、T4截止，T3導(dǎo)通，輸出端Y為高電平，當(dāng)輸入信號全是高電平時(shí)，則T1倒置工作狀態(tài)，其集電結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)反偏，使T2、T4飽和，而T3導(dǎo)通，輸出端Y為低電平。而對于電路中各個(gè)三極管的導(dǎo)通或截止，電路的輸入、輸出特性，拉電流和灌電流的概念等，不進(jìn)行詳細(xì)的分析和計(jì)算，只要求學(xué)生記住TTL與非門的電壓傳輸特性和噪聲容限等主要結(jié)論、多余輸入端的處理方法和使用中的注意事項(xiàng)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，以會用為最大目標(biāo)。另外，適當(dāng)采用清晰的最新的電子元器件實(shí)物照片，努力減小與現(xiàn)實(shí)實(shí)際工程應(yīng)用差距并爭取同步，增加學(xué)生感性認(rèn)識和進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。這樣的處理，既可以讓這些基本素質(zhì)較差的學(xué)生理解基本原理，又可以從少學(xué)時(shí)中留出足夠的技能訓(xùn)練時(shí)間。
三、以EDA技術(shù)為支撐，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融為一體 轉(zhuǎn)貼于
《數(shù)字電子技術(shù)》是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，其基本理論與實(shí)踐技能是許多后續(xù)課程的基礎(chǔ)，理論與實(shí)踐的密切結(jié)合，在本門課程中顯得尤為重要。高職教材大多在每章都有演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或綜合設(shè)計(jì)，根據(jù)我校實(shí)習(xí)設(shè)備的配備情況，在技能實(shí)訓(xùn)中往往2-5人一組，這樣，經(jīng)常有學(xué)生光看不做，學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性。又由于電子技術(shù)教學(xué)中所涉及的電路圖、電子元件、操作方法和工序都很細(xì)微，設(shè)備或元件故障多等問題，在操作過程中，學(xué)生會碰到各種不同的問題，教師忙于協(xié)助解決，上課效率無法提高，從而影響了整個(gè)教學(xué)計(jì)劃。根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，我們把EDA技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，采用EWB仿真實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形成互補(bǔ)，以解決上述問題。即在課堂教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用EDA技術(shù)對這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真，動(dòng)態(tài)配合課堂教學(xué)和做虛擬數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感到如同置身于真實(shí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境中安裝調(diào)試一樣，形象逼真，讓學(xué)生在不知不覺中學(xué)習(xí)，同時(shí)可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)儀器、元件少的不足以及避免儀器、元器件的損壞，還可以避免因?qū)嶒?yàn)儀器、元件不足以及儀器、元器件的損壞因素造成實(shí)驗(yàn)失敗給學(xué)生帶來挫折感，保證實(shí)驗(yàn)?zāi)茉诙虝r(shí)間內(nèi)成功演示或驗(yàn)證。為了加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際實(shí)踐能力，開設(shè)了全天開放的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以利用課余時(shí)間結(jié)合硬件實(shí)驗(yàn)平臺和EWB虛擬電子實(shí)驗(yàn)臺等親自完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)等，有些學(xué)生還結(jié)合全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)和制作。此舉既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)手能力，又可以為大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培養(yǎng)優(yōu)秀人才。
四、注重課程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是數(shù)字電子技術(shù)理論教學(xué)完成后進(jìn)行的一次綜合性訓(xùn)練，以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識、獨(dú)立設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品和對電子產(chǎn)品實(shí)際安裝、調(diào)試的能力。學(xué)生經(jīng)過本課程的理論學(xué)習(xí)和技能實(shí)踐后，對于一些中、小規(guī)模集成電路的工作原理、邏輯功能、使用方法、等基礎(chǔ)知識已有一定的理解，掌握了電路的基本分析方法和基本設(shè)計(jì)方法，具備了一定的動(dòng)手能力，在期末便可結(jié)合專業(yè)發(fā)展實(shí)際、現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件和電子設(shè)計(jì)競賽、創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽等，有針對性地進(jìn)行相應(yīng)課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容由指導(dǎo)教師根據(jù)難易分成不同的課題，也可以讓學(xué)生自行選題，由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的掌握情況指定由學(xué)習(xí)較好的學(xué)生擔(dān)任課題負(fù)責(zé)人，其它學(xué)生可根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇加入，指導(dǎo)教師要對課題組成員做宏觀調(diào)配，一般同一小組中應(yīng)該有不同層次的學(xué)生，以達(dá)到優(yōu)秀的學(xué)生帶動(dòng)較差的學(xué)生共同進(jìn)步的目標(biāo)。
在課程設(shè)計(jì)中，在確定設(shè)計(jì)方案、電路邏輯功能的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、主要參數(shù)和芯片等元器件的選擇、電路仿真、安裝調(diào)試、故障排除等，遇到問題時(shí)，除了本組成員之間相互討論外，各小組之間也可以參與其中，相互交流，指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)審查，作好啟發(fā)、引導(dǎo)工作并幫助學(xué)生解決疑難問題。對學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，加強(qiáng)輔導(dǎo)與檢查；對學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，適當(dāng)提高要求，結(jié)合工程實(shí)際，增大設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性，以充分挖掘?qū)W生的潛力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
通過開展課程設(shè)計(jì)，全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)作風(fēng)、實(shí)驗(yàn)技能以及綜合分析、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，使學(xué)生具有創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)精神和實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。
五、開展多樣化教學(xué)，繼續(xù)提高教學(xué)質(zhì)量
可以開展諸如項(xiàng)目課程，該教學(xué)過程需要不斷地變換教學(xué)組織形式，比如完成工作任務(wù)時(shí)需要采用小組形式，集體講授時(shí)需要采用班級形式，討論問題時(shí)又需要采用小組形式。在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時(shí)，相當(dāng)多的需要模擬企業(yè)組織活動(dòng)結(jié)構(gòu)，讓學(xué)習(xí)者“身臨其境”。為了適應(yīng)這種不斷變化的教學(xué)組織形式的要求，學(xué)校的教學(xué)場所，包括課堂桌椅都要做相應(yīng)變化。
項(xiàng)目化教學(xué)提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，分析問題、解決問題、自我探究、自主學(xué)習(xí)和口頭表達(dá)等能力得到很好的發(fā)展，并形成了良好學(xué)習(xí)品質(zhì)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中互相幫助，加強(qiáng)了團(tuán)結(jié)合作意識，增進(jìn)了同學(xué)間的相互了解。這樣既學(xué)到了知識，提高了學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力得到很好的培養(yǎng)和鍛煉，還增強(qiáng)了探索創(chuàng)新精神。
最后，數(shù)字電子技術(shù)課程的電子課程標(biāo)準(zhǔn)、電子教案、多媒體課件都放在校園網(wǎng)上，學(xué)生能通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，我們還通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺向?qū)W生提供各種試題庫和單元測試資源，給學(xué)生布置作業(yè)，進(jìn)行網(wǎng)上作業(yè)的批閱、網(wǎng)上教學(xué)答疑，師生互評等教學(xué)活動(dòng)，有效延伸學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間。這種學(xué)習(xí)模式充分發(fā)揮信息網(wǎng)絡(luò)的開放性、交互性、共享性、超媒體、大容量等優(yōu)勢，國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要也提出要強(qiáng)化信息技術(shù)的應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生利用信息手段主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，增強(qiáng)運(yùn)用信息技術(shù)分析解決問題能力。
數(shù)字信號處理教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法MatLAB
一、前言
目前，數(shù)字信號處理已成為國內(nèi)外很多大學(xué)電子信息專業(yè)本科生及研究生的一門重要的必修專業(yè)基礎(chǔ)理論課。各個(gè)大專院校投入了大量的人力與物力，進(jìn)行了該課程的基本建設(shè)和改革，各院校教師也投入了大量的時(shí)間和精力，積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)，用于促進(jìn)教學(xué)。
數(shù)字信號處理主要講述離散信號的基本概念、快速Fourier變換（FFT）、數(shù)字濾波器（DF）等，包含了如FFT、DF等純數(shù)學(xué)定義及其推導(dǎo)過程，枯燥無味，教學(xué)過程如同講授純數(shù)學(xué)。本文結(jié)合我校十多年的電子信息相關(guān)專業(yè)的教學(xué)實(shí)際，在教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上，針對我校特點(diǎn)對教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行了總結(jié)和探討，并提出相應(yīng)的改革方案。
二、教學(xué)內(nèi)容
1.教材內(nèi)容的精心組織：數(shù)字信號處理教材繁多，理論強(qiáng)，難度大，難以適應(yīng)以工程為背景的數(shù)學(xué)相對薄弱的學(xué)生。根據(jù)教學(xué)需求，我們查閱了國內(nèi)外的很多教材，有目的地精選了教材內(nèi)容，并將其裝訂成講義。
為了適應(yīng)我校學(xué)生的特點(diǎn)，我們選擇從連續(xù)信號開始講起，在復(fù)習(xí)中講授離散時(shí)間信號的知識點(diǎn)；從連續(xù)信號的Fourier變換引出離散Fourier變換，再講授FFT，同時(shí)復(fù)習(xí)采樣定理等內(nèi)容；從模擬濾波器的設(shè)計(jì)引出無限沖激響應(yīng)的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)，再講授有限沖激響應(yīng)。我們還提供大量經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的習(xí)題，以幫助學(xué)生掌握課程的內(nèi)容，彌補(bǔ)了該課程學(xué)時(shí)較少的缺點(diǎn)。
同時(shí)，我們選用由程佩青編著的清華大學(xué)出版社出版的教材《數(shù)字信號處理教程》(第二版)作為參考教材，該書對信號處理的基礎(chǔ)理論和基本算法進(jìn)行了充分的論述與討論，條理清楚，深入淺出，有利于學(xué)生更牢固地掌握數(shù)字信號處理的基本概念及基本理論。
2.精心組織教學(xué)內(nèi)容：數(shù)字信號處理內(nèi)容理論性強(qiáng)，晦澀難懂，很多概念涉及到大量數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，學(xué)生普遍反映枯燥無味。為了讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)(共42～48學(xué)時(shí)，含6學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))內(nèi)更好地掌握數(shù)字信號處理的基本知識點(diǎn)，對數(shù)字信號處理的授課內(nèi)容進(jìn)行了精心安排和選擇，精簡了部分內(nèi)容，重點(diǎn)講授基本概念和關(guān)鍵結(jié)論，最后以專題的形式講解數(shù)字信號處理在信息學(xué)科中的應(yīng)用。避免大量冗長復(fù)雜的公式推導(dǎo)，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了學(xué)生的興趣。
我們把數(shù)字信號處理的基本內(nèi)容分成四大部分：第一部分復(fù)習(xí)關(guān)于信號與系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識，包括Fourier級數(shù)、Fourier變換、Laplace變化和z變換；第二部分內(nèi)容是采樣定理、離散信號，以及DTFT變換、DFT變換及其快速實(shí)現(xiàn)算法FFT。重點(diǎn)要理清各種變換之間的關(guān)系，便于學(xué)生系統(tǒng)地掌握知識；第三部分內(nèi)容是濾波器的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)。通過深入詳細(xì)地分析其結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及與之前學(xué)過的知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，使學(xué)生真正理解和掌握各種數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法；第四部分內(nèi)容是以專題的形式講解典型工程信號的檢測與分析，并重點(diǎn)講述信號處理中較為實(shí)用的技術(shù)及算法。
3.保證理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)同步進(jìn)行
我們總共安排學(xué)生6學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，分別為信號的產(chǎn)生與采集、信號的FFT分析、濾波器設(shè)計(jì)。要求學(xué)生在熟悉MatLAB的情況下采集信號，并對信號進(jìn)行回放、顯示、放大、縮小等操作，然后對不同頻率、不同幅值的信號進(jìn)行FFT譜分析，畫圖說明譜的含義，最后對這些信號進(jìn)行濾波，并比較信號在濾波前后的頻譜變化。每一部分的實(shí)驗(yàn)與課堂內(nèi)容相結(jié)合，與課堂教學(xué)節(jié)奏相符，以便學(xué)生及時(shí)掌握課堂內(nèi)容，最后我們還有一次數(shù)字信號處理的綜合實(shí)驗(yàn)，完全由學(xué)生完成信號的獲取、譜分析、濾波等操作。
三、教學(xué)方式
1.理論內(nèi)容的可視化
目前，很多國外高校采用Matlab仿真方法來完成數(shù)字信號處理的相關(guān)理論教學(xué)，并與實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)合，做到基本原理和基本運(yùn)算可視化、可操作化。這里的“可視化”和“可操作化”是國外大學(xué)所提供的一個(gè)在理工科教學(xué)中很好的思路和解決方法。從各個(gè)高校布置的實(shí)驗(yàn)上看，還有大型化和多系統(tǒng)仿真的趨勢，難度較大，使學(xué)生對復(fù)雜的理論能夠動(dòng)手操作，提供了一些解決實(shí)際問題的機(jī)會，也使學(xué)生能更加深入地理解和掌握數(shù)字信號處理課程所教授的內(nèi)容。
2.縮短純理論教學(xué)時(shí)間，增加實(shí)踐演示環(huán)節(jié)
數(shù)字信號處理包含了大量的抽象理論，涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)過程。因此，在進(jìn)行理論講解之前，利用MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感受到算法及抽象理論的作用和性能，提高他們的興趣和求知欲，以便切實(shí)參與到教學(xué)中。例如，奈奎斯特定理比較抽象，如果一開始直接講解其推導(dǎo)過程，學(xué)生理解起來比較困難，教學(xué)效果差。相反，先用MATLAB軟件演示信號的采樣與重建，并且通過設(shè)定不同的采樣頻率。觀察抽樣后信號的頻譜圖，可以很明顯地看到采樣頻率小于信號最大頻率的兩倍時(shí)，產(chǎn)生的頻譜混疊現(xiàn)象。這時(shí)，有目的地提出奈奎斯特定理，并且利用黑板板書的形式進(jìn)行推導(dǎo)，就能有力地抓住學(xué)生的思維，取得良好的教學(xué)效果。
3.理論與實(shí)踐并重
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科大學(xué)教學(xué)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是學(xué)生鞏固所學(xué)理論知識、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。數(shù)字信號處理是一門理論與實(shí)踐密切相關(guān)的課程，僅通過課堂的理論教學(xué)和少量的課外輔導(dǎo)，學(xué)生還是完全停留在對理論知識的表面認(rèn)識上。為此。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)同步進(jìn)行，以便及時(shí)有效地加深學(xué)生對理論知識的鞏固和理解，并且能夠?qū)⒗碚搼?yīng)用于實(shí)踐。
該課程共設(shè)置了三個(gè)實(shí)驗(yàn)和一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，其中前三個(gè)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，例如：利用序列的傅立葉變換，對離散信號及系統(tǒng)響應(yīng)進(jìn)行頻域分析、濾波分析，最后的大型實(shí)驗(yàn)為綜合性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器、用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器，然后用頻譜分析濾波器設(shè)計(jì)的正確性。
通過自己動(dòng)手編寫程序，既鞏固了理論知識，又鍛煉了分析問題、解決問題的能力。
四、結(jié)語
數(shù)字信號處理是電子信息工程專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課程，也是其他專業(yè)如機(jī)械測試、振動(dòng)與信號處理、醫(yī)學(xué)圖像處理、生物醫(yī)學(xué)信號處理的前導(dǎo)課程，理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)，必須在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面不斷地進(jìn)行探索和嘗試。今后，我們將繼續(xù)進(jìn)行教學(xué)研究，不斷完善理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，力爭讓學(xué)生更好地理解和掌握理論知識，并且能夠?qū)⑵溥\(yùn)用于實(shí)踐。
參考文獻(xiàn)：
[1]鄭海峰.《數(shù)字信號處理》理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討們.中國教育與社會科學(xué)，2010(1)：71-72.
關(guān)鍵詞：數(shù)字媒體；多媒體；藝術(shù)；案例
中圖分類號：TP37-4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-9599 (2012) 02-0000-02
The Research of Experiences and Method of Teaching in the Course of Digital Media Designing
Jiang Mingxing
(Anhui Institute of International Business,Hefei231100,China)
Abstract:With the rapid development of digital media industry,the major of digital media has flourished in a number of college and training institutions like bamboo shoots after a spring rain.But,at the same time,it exposes a range of issues.The author summed up a number of effective teaching methods and measures from his own teaching and practical work combining features of higher vocational education.
Keywords:Digital media;Multimedia;Arts;Case
一、引言
數(shù)字媒體，從一開始就是藝術(shù)創(chuàng)作與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步這種結(jié)合日趨緊密，它給人們提供了一個(gè)能充分展示個(gè)人藝術(shù)才能的新天地。如今，擺在藝術(shù)創(chuàng)作人員面前的不僅僅是一些藝術(shù)概念，而是現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、電子等與藝術(shù)毫不相干的技術(shù)術(shù)語也出現(xiàn)在他們的面前。所以，只追求藝術(shù)，不重視技術(shù)，是創(chuàng)作不出精品來的。作為新型的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，發(fā)展勢頭非常迅速，已經(jīng)在很多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。近些年來，社會對數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類人才的需求急劇增長，一些有條件的高等院校，特別是高職高專類院校紛紛開設(shè)這類的專業(yè)或課程，而該領(lǐng)域最缺就是具備一定設(shè)計(jì)能力的軟件使用人員，我們在數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)過程中力求使技術(shù)和藝術(shù)能夠完美結(jié)合，逐步培養(yǎng)學(xué)生的視覺審美能力和數(shù)字媒體設(shè)計(jì)能力，幫助學(xué)生掌握該領(lǐng)域的綜合技能。
二、數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類課程特點(diǎn)
數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)包括用數(shù)字化技術(shù)生成、制作、管理、傳播、運(yùn)營和消費(fèi)的文化內(nèi)容產(chǎn)品及服務(wù)，具有高增值、強(qiáng)輻射、低消耗、廣就業(yè)、軟滲透的屬性。數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類專業(yè)的畢業(yè)生需要掌握信息與通信領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論與方法，具備數(shù)字媒體制作、傳輸與處理的專業(yè)知識和技能，并具有一定的藝術(shù)修養(yǎng)，能綜合運(yùn)用所學(xué)知識與技能去分析和解決實(shí)際問題。數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類課程旨在培養(yǎng)學(xué)生具有良好的科學(xué)素養(yǎng)以及美術(shù)修養(yǎng)、既懂技術(shù)又懂藝術(shù)、能利用計(jì)算機(jī)新的媒體設(shè)計(jì)工具進(jìn)行藝術(shù)作品的設(shè)計(jì)和創(chuàng)作的復(fù)合型應(yīng)用設(shè)計(jì)人才。使學(xué)生能較好地掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基本理論、知識和技能，能熟練掌握各種數(shù)字媒體制作軟件，具有較好的美術(shù)鑒賞能力和一定的美術(shù)設(shè)計(jì)能力，能應(yīng)用新的數(shù)字媒體創(chuàng)作工具從事平面設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)媒體制作、游戲、動(dòng)畫制作、數(shù)碼視頻編輯和數(shù)字化園林景觀設(shè)計(jì)等方面工作的專業(yè)技術(shù)人才。
數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類課程屬于多媒體技術(shù)應(yīng)用的課程，特點(diǎn)是信息量大，實(shí)踐性和藝術(shù)性強(qiáng)。在高職高專院校，該課程的教學(xué)形式主要分課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐兩個(gè)部分，要求學(xué)生有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。該課程表現(xiàn)形式上，主要使用一些媒體設(shè)計(jì)軟件，比如音頻編輯軟件、動(dòng)畫創(chuàng)作軟件、視頻處理軟件等，進(jìn)行多媒體作品的創(chuàng)作。課程目的很明確，主要包括動(dòng)畫、圖像、影視作品等媒體設(shè)計(jì)類課程，課程聯(lián)系密切，綜合性較強(qiáng)，對學(xué)生的藝術(shù)設(shè)計(jì)和編輯軟件的綜合操作能力有著較高的要求。
三、在教學(xué)實(shí)踐中取得的教學(xué)體會
數(shù)字媒體是視覺藝術(shù)與電腦制作技術(shù)的綜合表現(xiàn)，設(shè)計(jì)者用數(shù)字媒體作為自己創(chuàng)作或設(shè)計(jì)手段的一種媒介，在很大程度上更為注重和強(qiáng)調(diào)受眾的感官刺激和行為感受，同時(shí)，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域和信息傳播中起到了越來越重要的作用。
我國的數(shù)字媒體人員大都是從相關(guān)專業(yè)轉(zhuǎn)行而來，對數(shù)字媒體專業(yè)缺乏深程度的理解，大部分教師注重技術(shù)掌握的熟練程度，而忽視了數(shù)字媒體產(chǎn)品背后所支撐的美學(xué)素養(yǎng)的提高，所以對學(xué)生的要求也就自然如此了?，F(xiàn)在所開設(shè)數(shù)字媒體專業(yè)的學(xué)校大多數(shù)都是從技術(shù)的掌握程度來作為專業(yè)衡量的標(biāo)準(zhǔn)，這樣從教師到學(xué)生普遍對數(shù)字媒體的理解大部分停留在技術(shù)的熟練程度，對美學(xué)素養(yǎng)關(guān)注不夠。
目前高職高專院校中，類似的專業(yè)開設(shè)的基礎(chǔ)課程比較多，但富有特色和針對性的專業(yè)技術(shù)課和實(shí)訓(xùn)技術(shù)課較少，同時(shí)教學(xué)方法落后，教學(xué)內(nèi)容陳舊，加上教學(xué)資源不足，現(xiàn)有教學(xué)模式下培養(yǎng)出來的學(xué)生很難適應(yīng)行業(yè)要求。在這類課程教學(xué)中，學(xué)生也往往會重視對軟件操作方法的掌握，而輕視基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)理念的培養(yǎng)。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中常常學(xué)生也忽視設(shè)計(jì)文化、設(shè)計(jì)理念在技術(shù)上的應(yīng)用，造成過分重技術(shù)、輕設(shè)計(jì)的局面，這樣設(shè)計(jì)或處理的作品也是缺少美感和創(chuàng)作性。在多媒體作品創(chuàng)作之前，先是有創(chuàng)意，而電腦技術(shù)只是完成設(shè)計(jì)的工具。
四、在教學(xué)中采用的方法和具體措施
在數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類課程中主要采用遵循系統(tǒng)性，科學(xué)性和由淺入深，由簡到繁，循序漸進(jìn)的原則，具體措施如下：
（一）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)思路，大膽創(chuàng)新，充分發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)性，鼓勵(lì)學(xué)生標(biāo)新立異。在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)課程中，主要側(cè)重在對學(xué)生理論理解的培養(yǎng)，而學(xué)生的創(chuàng)新能力和自主性沒能得到很好的發(fā)展。由于學(xué)科的交叉性，技術(shù)與藝術(shù)的融合才是數(shù)字媒體的顯著特點(diǎn)。所以，在課程教學(xué)中學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識和基本技能的基礎(chǔ)上，還需要從中外優(yōu)秀的多媒體作品和本土民族文化中汲取設(shè)計(jì)營養(yǎng)，充分發(fā)揮獨(dú)立思考和善于動(dòng)手的能力，并在傳承優(yōu)良傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，大膽創(chuàng)新，發(fā)展求異思維。因此，在實(shí)踐環(huán)節(jié)上，可以布置一些多媒體創(chuàng)作的，要求學(xué)生通過自己的策劃和設(shè)計(jì)來完成該作品，這樣可以極大提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的能力和創(chuàng)作意識。例如，動(dòng)畫制作中常需要插入一些聲音，比如人物的配音或背景音樂，可以要求學(xué)生結(jié)合動(dòng)畫短片自己錄制聲音，通過音效處理，最后加入到動(dòng)畫作品中。
（二）提高CAI課件質(zhì)量，注重課程教學(xué)的互動(dòng)性?，F(xiàn)有的多媒體課件的表現(xiàn)形式雖然豐富多樣，但其應(yīng)用的目的還是服務(wù)于教學(xué)活動(dòng)，所以在設(shè)計(jì)和制作中應(yīng)該考慮課程教學(xué)特點(diǎn)，表現(xiàn)形式要簡潔明了，包含的信息量要適中。同時(shí)，在課件的編輯合成過程中，將藝術(shù)性、教育性、科學(xué)性有機(jī)地統(tǒng)一起來，突出課堂教學(xué)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，將較好的創(chuàng)意融入課堂教學(xué)中，通過課件的畫面來充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的各種感官，提高學(xué)習(xí)興趣。課堂教學(xué)中，應(yīng)打破傳統(tǒng)的老師講、學(xué)生聽的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激活學(xué)生的創(chuàng)新思維以及設(shè)計(jì)觀念的語言表達(dá)，使師生在互動(dòng)式教學(xué)中更加強(qiáng)化所學(xué)知識。
（三）建立課程的教學(xué)網(wǎng)站也是很重要的，教學(xué)網(wǎng)站不僅可以為老師提供教學(xué)文件和網(wǎng)絡(luò)課件的平臺，還可以上傳多媒體作品創(chuàng)作的素材，而相應(yīng)的論壇也會為師生提供更多討論交流的機(jī)會。在教學(xué)網(wǎng)站中，可以考慮開辟優(yōu)秀作品區(qū)，用于展示師生自己優(yōu)秀的做多媒體作品，供大家相互學(xué)習(xí)和欣賞。
（四）突破課程教材要求，注意行業(yè)應(yīng)用。目前數(shù)字媒體類教材存在著軟件版本滯后和專業(yè)性不強(qiáng)的缺點(diǎn)，難以達(dá)到高等院校專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，所以老師在教學(xué)中根據(jù)數(shù)字媒體設(shè)計(jì)行業(yè)的人才需求和市場發(fā)展趨勢，對教學(xué)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容可以做出一定的調(diào)整。在進(jìn)行數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類課程的內(nèi)容講解時(shí)，注意由淺入深，層次分明，使得知識的講解變得深入淺出，容易掌握，主要分成三個(gè)階段的教學(xué)。第一階段，電腦美術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)，以及常用設(shè)計(jì)軟件的基本操作的介紹和練習(xí)；第二階段是高級階段，圍繞行業(yè)應(yīng)用和就業(yè)需要選擇教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，選取了一定的來演示操作和評議設(shè)計(jì)理念，來強(qiáng)化對軟件功能和特點(diǎn)的體會，了解相關(guān)領(lǐng)域的行業(yè)規(guī)范，逐步培養(yǎng)學(xué)生的電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)的表現(xiàn)能力；第三階段是更高一級的課程訓(xùn)練，結(jié)合經(jīng)典的多媒體，使學(xué)生進(jìn)入專業(yè)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)中，比如三維動(dòng)畫、影視作品特效，其中包括一些設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)合使用，這樣可以使學(xué)生的創(chuàng)意能通過電腦技術(shù)淋漓盡致的表現(xiàn)出來。
（五）在課程考核上，應(yīng)突破傳統(tǒng)的理論考試方式。數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類課程實(shí)踐性強(qiáng)，傳統(tǒng)的卷面考試方式不太適合考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，因此必須采用創(chuàng)新的考試方式。一般院校都是平時(shí)成績和期末考試合成來給出學(xué)生某門課的成績。平時(shí)成績可以結(jié)合平時(shí)教學(xué)和實(shí)踐形式，進(jìn)行相應(yīng)的檢查評價(jià)，評價(jià)的方法一般有：實(shí)驗(yàn)小組自評、教師評價(jià)。期末考試可以采用實(shí)踐考試與理論考試相結(jié)合的方式給出成績，實(shí)踐考試一般要求包含課程要求的重難點(diǎn)，可以要求學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)依據(jù)相關(guān)背景或主題完成相關(guān)的。
五、以就業(yè)為導(dǎo)向，做到課程教學(xué)與行業(yè)需求相結(jié)合
目前，數(shù)字媒體應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，涉及很多的行業(yè)領(lǐng)域，教師應(yīng)該依據(jù)行業(yè)的崗位技能需求和人才素養(yǎng)，在教學(xué)中應(yīng)不斷挖掘該類課程在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力等的作用，逐步提高學(xué)生多媒體作品設(shè)計(jì)的能力，為該領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)的學(xué)生將來從事廣告設(shè)計(jì)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)、影視作品編輯等工作領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)在教學(xué)和實(shí)訓(xùn)中注重培養(yǎng)學(xué)生藝術(shù)審美能力的提高，使學(xué)生學(xué)到真正實(shí)用的東西，就業(yè)時(shí)能夠勝任企業(yè)或單位的崗位要求。
通過幾年的教學(xué)研究與實(shí)踐，我們總結(jié)出了一些關(guān)于數(shù)字媒體設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)方法和理論，我認(rèn)為值得大力提倡和推廣的就是，靈活運(yùn)用多媒體課件和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等先進(jìn)的教學(xué)手段，生動(dòng)得將知識呈現(xiàn)在學(xué)生面前，而行業(yè)也使學(xué)生的設(shè)計(jì)制作得以“規(guī)范化”。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和人們審美觀念的轉(zhuǎn)變，需要專業(yè)教師不斷實(shí)踐，不斷總結(jié)，不斷創(chuàng)新，才能及時(shí)了解行業(yè)規(guī)范和行業(yè)應(yīng)用，有效地提高教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心[R].2005中國數(shù)字媒體技術(shù)發(fā)展白皮書,2005,12
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新人才；數(shù)字信號處理；教學(xué)方法；探索
“數(shù)字信號處理”課程是工科信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，我院電子信息科學(xué)技術(shù)專業(yè)和電子信息工程專業(yè)以及特色試驗(yàn)班開設(shè)了這門專業(yè)基礎(chǔ)課．我們選用的是丁玉美主編的《數(shù)字信號處理》教材．由于這門課程，理論內(nèi)容比較多，概念比較抽象［1，2］，因此對于學(xué)生來說理解和掌握起來比較困難，此課程是在“信號與系統(tǒng)”課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，數(shù)學(xué)概念多，如果學(xué)生在“信號與系統(tǒng)”課程中掌握和理解的知識不牢靠，對本課程的學(xué)習(xí)將會更加吃力，需要我們積極的探索更加有利于學(xué)生的科學(xué)教學(xué)方法和實(shí)踐方法．本文結(jié)合我院電子信息專業(yè)特色實(shí)驗(yàn)班的“數(shù)字信號處理”課程教學(xué)和教改工作，分析了本課程存在的一些問題，探索更加有益于教學(xué)的教學(xué)方法，并通過對比采用本文的教學(xué)方法前后特色試驗(yàn)班學(xué)生的成績，實(shí)踐表明采用本文提出的教學(xué)方法，可以提高特色試驗(yàn)班“數(shù)字信號處理”課程的教學(xué)質(zhì)量，取得了比較好的效果，為其他專業(yè)課程的教學(xué)研究提供了有意義的研究方向．
1“數(shù)字信號處理”課程教學(xué)存在的問題
隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號處理的發(fā)展也日新月異，理論和技術(shù)方面不斷創(chuàng)新，成為多學(xué)科相互連接的橋梁和紐帶［3－5］．要使“數(shù)字信號處理”課程的知識內(nèi)容跟上時(shí)代的發(fā)展，必須克服在當(dāng)前的教學(xué)教改中存在的一些問題．根據(jù)當(dāng)前教學(xué)實(shí)際，我校特色試驗(yàn)班主要存在以下一些基本的問題，急需探索新方法進(jìn)行解決．（1）數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)不牢靠影響學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)和運(yùn)用，需要學(xué)生對數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識熟練掌握．由于本課程的許多內(nèi)容和實(shí)際的工程應(yīng)用直接相關(guān)，充分運(yùn)用好信號處理的知識，需要使用數(shù)學(xué)工具對實(shí)際工程中的一些采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理．（2）特色試驗(yàn)班學(xué)生許多是從其他的非電子類專業(yè)中招收的學(xué)生，甚至是招收其他學(xué)院的學(xué)生，因此特色實(shí)驗(yàn)班中的學(xué)生對電子信息方面的基礎(chǔ)專業(yè)課程的基礎(chǔ)知識掌握參差不齊，比如“信號與系統(tǒng)”，這門課程是“數(shù)字信號處理”的前置課程，使“數(shù)字信號處理”課程的教學(xué)難度加大．（3）“數(shù)字信號處理”課程的部分內(nèi)容和其他課程的內(nèi)容有一定的重復(fù)，比如“信號與系統(tǒng)”課程等，存在重復(fù)浪費(fèi)教學(xué)資源以及教師之間缺乏溝通等問題，需要對特色實(shí)驗(yàn)班的課程進(jìn)行整合優(yōu)化，提高不同專業(yè)背景的特色實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的學(xué)習(xí)效率．（4）“數(shù)字信號處理”課程的概念抽象，難于理解，需要探索比較形象化的教學(xué)方法來提高教學(xué)質(zhì)量．（5）“數(shù)字信號處理”的教學(xué)內(nèi)容比較多，但是特色實(shí)驗(yàn)班安排的課時(shí)有限，需要探索合理的進(jìn)行主要教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)方法．
2“數(shù)字信號處理”課程教學(xué)方法研究
針對我校特色試驗(yàn)班學(xué)生存在的一些基本問題，本文探索了一些教學(xué)方法，并在特色試驗(yàn)班中進(jìn)行了相關(guān)的教學(xué)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）加強(qiáng)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的引導(dǎo)，采用形象化的教學(xué)方法．針對特色試驗(yàn)班學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊的問題，我們在教學(xué)的過程中，進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)知識的引導(dǎo)，補(bǔ)充了相關(guān)的知識點(diǎn)，給學(xué)生提醒一些參考內(nèi)容，使這部分學(xué)生能夠課前學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，不至于使學(xué)生因本課程涉及的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識不足而不能掌握本課程的內(nèi)容．同時(shí)，我們針對課程中的數(shù)學(xué)公式多而且概念抽象的特征，提出了采用形象化的教學(xué)方法，將復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式形象化，將抽象的概念形象化，我們通?？紤]運(yùn)用波形圖或者框圖的方法來實(shí)現(xiàn)形象化．例如在涉及到數(shù)學(xué)公式：f1（t）＝a0＋∑∞n＝1（ancosw1t＋bnsinw1t）的講解過程中，就采用框圖標(biāo)定其中的分量的方法來加強(qiáng)理解，如圖1所示．又比如我們在“數(shù)字信號處理”課程教學(xué)過程中由于FFT變換的理解比較困難，可運(yùn)用相關(guān)軟件，演示將一正弦信號進(jìn)行FFT變換前后的波形圖進(jìn)行對比，讓學(xué)生更加清晰的理解FFT變換的內(nèi)涵和物理意義．（2）整合優(yōu)化兩課程的教學(xué)內(nèi)容，避免重復(fù)教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)資源．對于特色實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的這兩門課程可考慮合并為一門課程，安排好教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量．由于兩課程之間存在一定的重復(fù)，不僅理論教學(xué)方面存在重復(fù)，而且實(shí)踐教學(xué)也存在相關(guān)問題，本文提出了優(yōu)化兩課程的整合方案，節(jié)約了大量的教學(xué)時(shí)間．優(yōu)化整合兩課程后的教學(xué)內(nèi)容如表1所示．（3）注重理論聯(lián)系實(shí)踐，結(jié)合科研，注重電信專業(yè)的專業(yè)需求．“數(shù)字信號處理”課程的內(nèi)容學(xué)習(xí)，要充分考慮特色試驗(yàn)班學(xué)生專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，重點(diǎn)講授在電子信息領(lǐng)域?qū)嵱眯詮?qiáng)的內(nèi)容．著重培養(yǎng)特色試驗(yàn)班學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力．我們在針對特色試驗(yàn)班的教學(xué)過程中加入了適當(dāng)?shù)膶?shí)踐環(huán)節(jié)，主要運(yùn)用Matlab軟件以及origin軟件進(jìn)行相關(guān)信號的處理與分析．比如我們在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)加入了橫向項(xiàng)目：中石化武漢分公司水力除焦監(jiān)測系統(tǒng)研究的內(nèi)容，對采集信號進(jìn)行分析處理，可以用MAT－LAB編寫相關(guān)程序進(jìn)行FFT變換，提取信號的特征，分析信號的頻譜特性，如圖2所示，通過運(yùn)用MATLAB得到的采集的聲信號頻譜圖．通過實(shí)際項(xiàng)目，讓學(xué)生深刻體會本課程的工程應(yīng)用，加深對理論知識的理解，也可培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而提高教學(xué)質(zhì)量．（4）加強(qiáng)對“數(shù)字信號處理”課程虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源．為提高特色試驗(yàn)班學(xué)生的數(shù)字信號處理課程的教學(xué)質(zhì)量，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，建立了數(shù)字信號處理網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室．了數(shù)字信號處理課程虛擬實(shí)驗(yàn)室主要由身份驗(yàn)證、網(wǎng)絡(luò)課堂、網(wǎng)絡(luò)測試以及實(shí)驗(yàn)方案幾個(gè)模塊構(gòu)成，提供登陸管理、作業(yè)管理、作業(yè)提交、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)范例、實(shí)驗(yàn)論壇等欄目和功能，供學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)使用．（5）加強(qiáng)我校特色試驗(yàn)班“數(shù)字信號處理”課程的雙語教學(xué)，提高學(xué)生綜合競爭力．
3結(jié)語
我校特色試驗(yàn)班的“數(shù)字信號處理”課程雖然存在一些問題，但是運(yùn)用本文探索和研究的教學(xué)方法，極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高了學(xué)生實(shí)踐分析能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新能力，使“數(shù)字信號處理”課程的教學(xué)質(zhì)量明顯得到提高．
作者:鐘東 陳春 單位:湖北科技學(xué)院電子與信息工程學(xué)院 湖北科技學(xué)院體育學(xué)院
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關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理；教學(xué)質(zhì)量；課程優(yōu)化；實(shí)踐；探索
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0159-02
“數(shù)字信號處理”是電子信息及其通信工程專業(yè)的一門重要專業(yè)必修課程。數(shù)字信號處理的處理對象是數(shù)字信號，處理方式是數(shù)值運(yùn)算，信號處理相比較具有許多優(yōu)點(diǎn)，諸如：靈活性高；高精度和高穩(wěn)定性；便于大規(guī)模集成；對數(shù)字信號可以存儲、運(yùn)算，系統(tǒng)可以獲得高性能指標(biāo)等。自1965年以來，這門學(xué)科基本形成了一套完整的理論體系，在語音、雷達(dá)、聲納、地震、圖像、通信、生物醫(yī)學(xué)、遙感遙測、地質(zhì)勘探、航空航天、故障檢測、自動(dòng)化儀表等領(lǐng)域已取得了廣泛的應(yīng)用。該門課程作為普通高等本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要學(xué)習(xí)其基本理論和基本分析方法。[1]該門課程是一門理論和實(shí)踐、原理和應(yīng)用緊密結(jié)合的課程。針對數(shù)字信號處理的這些特點(diǎn)，同時(shí)為幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)字信號處理的基本概念、基本原理及其分析方法，鍛煉學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。為此，課程組對“數(shù)字信號處理”課程教學(xué)方法，不斷探索研究，經(jīng)過不懈努力，筆者對該課程及其先修課程進(jìn)行了優(yōu)化整合，探索課堂教方法，重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高該門課程的教學(xué)效果。
一、“數(shù)字信號處理”及其與先修課程的整合
“高等數(shù)學(xué)”、“工程數(shù)學(xué)”、“信號與系統(tǒng)”是學(xué)習(xí)“數(shù)字信號處理”的先修課程。其中“高等數(shù)學(xué)”和“工程數(shù)學(xué)”屬于基礎(chǔ)課程，而“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”是兩門核心專業(yè)課程，為今后學(xué)習(xí)“現(xiàn)代數(shù)字信號處理”和“DSP技術(shù)”等起著基礎(chǔ)鋪墊作用。對“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”進(jìn)行優(yōu)化整合大體思路如下：
第一，“信號與系統(tǒng)”這門課程主要內(nèi)容包括兩大系統(tǒng)和三個(gè)變換，分別為連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)、傅里葉變換、拉普拉斯變換和Z變換。這些是學(xué)習(xí)“數(shù)字信號處理”的基礎(chǔ)，“數(shù)字信號處理”的主要內(nèi)容包括：時(shí)域離散信號與時(shí)域離散系統(tǒng)；時(shí)域離散信號與系統(tǒng)的頻域分析；離散傅立葉變換（DFT）；快速傅立葉變換（FFT）；時(shí)域離散系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和分析法；IIR濾波器的設(shè)計(jì)；FIR濾波器的設(shè)計(jì)。這些又都是“信號與系統(tǒng)”在離散系統(tǒng)中的進(jìn)一步擴(kuò)展和延伸。第二，在“數(shù)字信號處理”學(xué)習(xí)過程中，對于離散信號與離散系統(tǒng)、Z變換等內(nèi)容由于已經(jīng)在“信號與系統(tǒng)”課程中進(jìn)行了相應(yīng)的分析學(xué)習(xí)，故而可以考慮把課堂讓給學(xué)生，告訴學(xué)生重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及要求突出數(shù)字信號處理和系統(tǒng)的分析。讓學(xué)生在課下查閱文獻(xiàn)及參考資料，并抽同學(xué)在下次課上對該部分內(nèi)容進(jìn)行講授，這樣可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性以及學(xué)習(xí)熱情。第三，能正確區(qū)分傅里葉變換、拉普拉斯變換、Z變換和離散傅里葉變換這四大變換的數(shù)學(xué)概念、物理概念和工程概念。[2]在學(xué)習(xí)完“數(shù)字信號處理”中的DTFT和DFT之后，上面提到的四種變換將全部學(xué)完，筆者到時(shí)候要引導(dǎo)學(xué)生對這幾種變換進(jìn)行歸類總結(jié)。
通過對“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”兩門課程內(nèi)容的剖析和梳理，對其相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，使其各自在保持相對獨(dú)立和完整的前提下，能夠進(jìn)行深入的融會貫通，形成有機(jī)統(tǒng)一的專業(yè)課程體系。另外，在教學(xué)方式和方法、實(shí)踐教學(xué)手段以及師資隊(duì)伍建設(shè)等各個(gè)環(huán)節(jié)有待進(jìn)行深入研究。
二、教學(xué)方法探索
1.傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體授課相結(jié)合
“數(shù)字信號處理”是建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的一門學(xué)科，它承襲了數(shù)學(xué)的基本特點(diǎn)，課程中概念定理偏多、公式繁多，課堂上若僅僅憑借PPT課件，難以讓學(xué)生對概念有深入的理解和系統(tǒng)的認(rèn)識，尤其在公式推導(dǎo)過程中，多媒體軟件所表現(xiàn)出的不足就會更加明顯。[3]傳統(tǒng)教學(xué)中的板書授課速度相對較慢，利于學(xué)生思考，在板書的過程中可以邊寫邊進(jìn)行講解，誘導(dǎo)深入，由淺入深，循序漸進(jìn)，把知識的銜接點(diǎn)在黑板上通過推導(dǎo)展現(xiàn)給同學(xué)們。再者長期的多媒體教學(xué)形式過于單一，學(xué)生在思想上也容易產(chǎn)生厭倦情緒，適時(shí)加入板書可以起到提高學(xué)生注意力的效果，這樣才可以使學(xué)生從根本上接受新知識，并對其理解、掌握和應(yīng)用。
板書教學(xué)在數(shù)學(xué)講授中具有較好的效果，可是在“數(shù)字信號處理”這門課的課堂全部用板書授課就會使課堂變成數(shù)學(xué)理論課，給學(xué)生一種繁瑣、枯燥的感覺。再者板書過于單調(diào)，難以滿足授課中遇到的抽樣、卷子、頻譜分析、信號濾波等比較抽象難懂的知識點(diǎn)。而多媒體軟件，諸如Flasf和PPT等，具有形象生動(dòng)的特點(diǎn)，把多媒體軟件授課引入課堂輔助傳統(tǒng)授課方式，就可以將抽象問題形象化，復(fù)雜問題簡單化，創(chuàng)造出寬松的授課環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)激情，提升學(xué)習(xí)效率。
Matlab軟件由于其較好的仿真效果，可以把抽象化的概念理論直觀化，通過軟件仿真把一系列的理論概念以圖片或聲音的形式呈現(xiàn)給人們，正是Matlab仿真軟件的這些特點(diǎn)使其在數(shù)字信號處理方面具有很廣的應(yīng)用范圍。把Matlab軟件引入課堂，可以使理論和工程實(shí)踐結(jié)合更加緊密，使復(fù)雜抽象的理論概念得以直觀的演示，并使學(xué)生能對其所學(xué)的理論知識在實(shí)際應(yīng)用中有一個(gè)初步的認(rèn)識。
圖1為一個(gè)長度為16點(diǎn)的有限序列x[k]=cos（2πrk/N），N=16，r=4，利用Matlab計(jì)算16點(diǎn)序列x[k]的512點(diǎn)DFT。從圖1可知對x[k]序列進(jìn)行512點(diǎn)的DFT，可以得到頻譜函數(shù)X（ejΩ）更為全面的細(xì)節(jié)，由于序列N點(diǎn)的離散Fourier變換XN[m]就是序列DTFT X（ejΩ）一個(gè)周期內(nèi)的N個(gè)等間隔抽樣。[4]序列x[k]進(jìn)行16點(diǎn)的DFTX[m]可以完全恢復(fù)原始序列x[k]。
傳統(tǒng)教學(xué)與媒體授課相結(jié)合，圖形并茂，聲音和動(dòng)畫相輔助，充分利用課堂資源，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，在有限的時(shí)間內(nèi)，給學(xué)生提供更多的信息量，彰顯素質(zhì)教育的主旨，將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生學(xué)會多角度、多層次地思考解決問題。
2.課堂和課下相結(jié)合
當(dāng)今社會電子信息、Intel網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展，人們每天接收的信息日益增大，學(xué)生們對不懂的知識習(xí)慣求助于網(wǎng)絡(luò)，這也為學(xué)生們自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件?！皵?shù)字信號處理”這門課程理論性較強(qiáng)，數(shù)學(xué)公式偏多，不少學(xué)生在不知道其學(xué)習(xí)意義的前提下，往往容易被數(shù)學(xué)公式所累，失去學(xué)習(xí)興趣。為了提高課堂效果，可以在課堂上留出十分鐘左右的時(shí)間介紹下次課所要講授的重點(diǎn)，并給出相應(yīng)的專業(yè)論壇，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)資源去自己了解相應(yīng)課程內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及在生活中的應(yīng)用。在下次課開始時(shí)老師可以根據(jù)學(xué)生的自學(xué)情況讓其自由發(fā)言，講述本次課自身的認(rèn)識、應(yīng)注意的環(huán)節(jié)和在工程實(shí)踐中的應(yīng)用價(jià)值。
“數(shù)字信號處理”這門課程需要掌握的細(xì)節(jié)性知識較多，全部把希望寄托于課堂，所能達(dá)到的效果只能是差強(qiáng)人意，這就要求學(xué)生們在每節(jié)課之后要多做總結(jié)和復(fù)習(xí)。為了使復(fù)習(xí)更具有目的性，可以把《數(shù)字信號處理多媒體CAI教程》推薦給同學(xué)們，由于多媒體CAI課件是經(jīng)過教學(xué)目標(biāo)確定、教學(xué)內(nèi)容和任務(wù)分析、教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)和界面設(shè)計(jì)而成，重點(diǎn)難點(diǎn)突出，具有友好的人機(jī)交互性能，讓多媒體CAI課件來輔助學(xué)生課后復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)可以起到事半功倍的效果。例如，在講解過奈奎斯特定理之后，為了更進(jìn)一步理解奈奎斯特定理以及在不同抽樣頻率情況下，對信號頻譜的影響，圖2所示即為在自然抽樣方式下小于二倍信號最高頻的信號時(shí)頻域的顯示圖。從圖2可以清晰得出奈奎斯特抽樣定理的基本特征，可見借助多媒體CAI課件來復(fù)習(xí)這些知識點(diǎn)會起到強(qiáng)化加深的效果。
三、重視實(shí)踐環(huán)節(jié)
實(shí)踐環(huán)節(jié)是做到理論聯(lián)系實(shí)際的根本，把課堂上所學(xué)的理論知識加以靈活應(yīng)用，更好地為生產(chǎn)生活服務(wù)，這是實(shí)踐環(huán)節(jié)的出發(fā)點(diǎn)。
1.Matlab仿真軟件
Matlab語言在學(xué)術(shù)界和工程界被廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為科研工作人員進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、系統(tǒng)仿真、數(shù)字信號處理與交流的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)平臺。Matlab軟件語法簡單，語句和數(shù)學(xué)描述近似，能夠?qū)?fù)雜的信號處理及仿真算法用簡潔的代碼表達(dá)，便于學(xué)習(xí)、交流和仿真驗(yàn)證，[5]并且具有完備的電子信息專業(yè)專用的函數(shù)庫和工具箱，可以大幅度提高研發(fā)和設(shè)計(jì)的效率。
數(shù)字信號處理中涉及到的離散Fourier變換、離散Fourier變換快速算法、IIR和FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)以及功率譜估計(jì)等都可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上借助于Matlab仿真軟件進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。學(xué)生通過實(shí)時(shí)編程仿真對所學(xué)理論知識進(jìn)行形象化和直觀化的實(shí)現(xiàn)，切實(shí)加強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)理論的認(rèn)識和把握，提高學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，增進(jìn)其探索精神，為將來步入工作崗位打下較強(qiáng)的工程實(shí)踐基礎(chǔ)。
2.DSP實(shí)驗(yàn)平臺
數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐環(huán)節(jié)的延伸，學(xué)生通過為期一周的課程設(shè)計(jì)初步了解DSP實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本使用方法，能進(jìn)行熟練的編程和調(diào)試操作，熟悉DSP編程環(huán)境和基本工作原理，掌握CCS軟件使用方法。圍繞相應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)給學(xué)生下達(dá)任務(wù)書，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作DSP開發(fā)試驗(yàn)裝置，真切感受到理論知識在實(shí)際中的應(yīng)用。筆者試驗(yàn)室所提供的DSP芯片是TMS320C64X系列，通過該試驗(yàn)開發(fā)平臺引導(dǎo)學(xué)生用C語言在CCS上進(jìn)行編程調(diào)試實(shí)現(xiàn)FFT算法、卷積算法、FIR和IIR算法，對程度較好的同學(xué)可以嘗試做一些類似于交通燈控制、數(shù)碼管顯示、實(shí)時(shí)濾波和信號發(fā)生等試驗(yàn)。通過對DSP試驗(yàn)平臺的操作訓(xùn)練，加深了解DSP芯片的相關(guān)功能，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，使學(xué)生學(xué)會如何利用工具手冊來解決未知問題，為培養(yǎng)應(yīng)用型人才做好充分的準(zhǔn)備。
四、結(jié)束語
“數(shù)字信號處理”是一門必修專業(yè)課程，并且難度相對較大，為了使學(xué)生學(xué)好本門課程，更好地為今后學(xué)習(xí)和工作服務(wù)，多年來課程組老師在教學(xué)內(nèi)容、方式方法、實(shí)際環(huán)節(jié)探索等方面都做了探索性的嘗試和改革。通過多年的實(shí)踐及其學(xué)生反饋，證明教學(xué)改革取得的效果良好，為廣大師生一致認(rèn)可。
通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息技術(shù)日新月異，數(shù)字信號處理技術(shù)和手段飛速發(fā)展，諸如：HHT、盲源分離和壓縮感知等新型理論和算法不斷涌現(xiàn)，作為一名專職教師，有責(zé)任和義務(wù)把新知識、新技術(shù)和新理論引入到課堂中，在不斷學(xué)習(xí)、變革中把握專業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，豐富和深化課堂內(nèi)容，更好地為學(xué)生服務(wù)，為社會發(fā)展培育出合格的專業(yè)技術(shù)型人才。
參考文獻(xiàn)：
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1 傳統(tǒng)媒介下圖形創(chuàng)意表達(dá)的特征
圖形是極具表達(dá)性的視覺語言，通常借助二維介質(zhì)表達(dá)圖形的表意性和傳達(dá)性。傳統(tǒng)的圖形表達(dá)方式載體局限于印刷出版物，一般以靜態(tài)的平面圖形和文字呈現(xiàn)；在當(dāng)代藝術(shù)設(shè)計(jì)中，一些獨(dú)具創(chuàng)意和表達(dá)性的優(yōu)秀圖形設(shè)計(jì)作品，給我們帶來強(qiáng)烈的圖形視覺沖擊力，同時(shí)創(chuàng)作者通過圖形對主題思想和內(nèi)涵的詮釋，創(chuàng)作出引發(fā)觀者深層思考的作品。例如，日本福田繁雄、德國岡特蘭堡等世界平面設(shè)計(jì)大師的作品，他們的圖形海報(bào)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)自我意識和對生活的領(lǐng)悟，在設(shè)計(jì)表現(xiàn)上很少或不用文字，堅(jiān)持運(yùn)用純粹的圖形語言表達(dá)對社會、生活的理解，探索圖形語言的深度和廣度。這些設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念及其設(shè)計(jì)作品所取得的成就，對當(dāng)代平面設(shè)計(jì)界產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。他們創(chuàng)作的思維體系和圖形構(gòu)形方法常被作為經(jīng)典作品加以剖析、學(xué)習(xí)，并引用到圖形創(chuàng)意課程中。但隨著社會的發(fā)展，視覺元素表達(dá)呈現(xiàn)多元化趨勢，多維、動(dòng)態(tài)的圖形表達(dá)越來越廣泛地應(yīng)用在視覺傳達(dá)載體中，如戶外廣告、網(wǎng)絡(luò)信息傳達(dá)等。我們不得不承認(rèn)，傳統(tǒng)的基于二維形態(tài)的圖形創(chuàng)意表達(dá)性顯現(xiàn)出了一定的局限性。
2 數(shù)字媒體時(shí)代下圖形創(chuàng)意表達(dá)的特征
在數(shù)字媒體時(shí)代下，圖形的創(chuàng)意表達(dá)從過去依賴印刷的二維呈現(xiàn)發(fā)生著改變，圖形表現(xiàn)開始從靜態(tài)二維空間發(fā)展到三維動(dòng)態(tài)空間，增加了圖形表現(xiàn)的豐富性。同時(shí)，交互性的圖形語言表達(dá)改變了單項(xiàng)的傳播模式。數(shù)字媒體下，圖形的動(dòng)態(tài)性和互動(dòng)性特征不僅加強(qiáng)了觀者的參與和表達(dá)，還使得圖形語言的藝術(shù)特性和藝術(shù)感染力更加豐富，增加了傳播力。
在2015年“第七屆全國大學(xué)生廣告大賽”中，我院學(xué)生馮達(dá)峰等利用圖形創(chuàng)意和交互設(shè)計(jì)思維，進(jìn)行“潔婷衛(wèi)生巾”的廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)，運(yùn)用圖形創(chuàng)意設(shè)計(jì)原理詮釋“潔婷衛(wèi)生巾”透氣、安全的廣告訴求，在設(shè)計(jì)表達(dá)上運(yùn)用交互設(shè)計(jì)特性，融合了圖形、文字、聲音、動(dòng)態(tài)等多種表達(dá)形式，并加入?yún)⑴c性圖形小游戲環(huán)節(jié)，加強(qiáng)了觀者的參與性，將產(chǎn)品功能、特征等優(yōu)勢幽默而輕松地表達(dá)了出來，在全國賽區(qū)中脫穎而出，榮獲全國賽區(qū)綜合創(chuàng)意類一等獎(jiǎng)。這是一次圖形創(chuàng)意課程的有益嘗試，在傳統(tǒng)課程訓(xùn)練中加入交互性圖形設(shè)計(jì)，激發(fā)了學(xué)生的成就感和對圖形的認(rèn)知。
3 數(shù)字媒體時(shí)代下圖形創(chuàng)意課程的改革思索
圖形創(chuàng)意課程的重點(diǎn)是對創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練，通過形象思維、發(fā)散思維、逆向思維方式，結(jié)合同構(gòu)、正負(fù)形等構(gòu)型法進(jìn)行創(chuàng)意思維訓(xùn)練。傳統(tǒng)的課程訓(xùn)練是在平面紙質(zhì)上的圖形設(shè)計(jì)表達(dá)。多維形態(tài)表達(dá)的介入，使創(chuàng)作者需通過多維的思考進(jìn)行圖形創(chuàng)意，可以打破靜態(tài)圖形創(chuàng)意思維的局限，結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形軟件進(jìn)行創(chuàng)意圖形的繪制，使靜態(tài)圖形動(dòng)態(tài)化，在從“靜”到“動(dòng)”的轉(zhuǎn)換中，創(chuàng)作者也會因其要表達(dá)動(dòng)的圖形創(chuàng)意，而關(guān)注顏色的變化、形狀的變化轉(zhuǎn)接、縱深感和位置的變化等，使學(xué)生得到多方面的訓(xùn)練。例如，在表達(dá)一個(gè)由樹葉轉(zhuǎn)換為和平鴿的圖形創(chuàng)意時(shí)，圖形會在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換，動(dòng)態(tài)的表達(dá)可以通過時(shí)間和空間的把握，將這一信息流充分傳遞，取得更好的視覺信息的傳達(dá)性。在具體課程實(shí)施中，筆者有以下幾點(diǎn)體會：
3.1 創(chuàng)意思維多元化、立體化
圖形創(chuàng)意課程的重點(diǎn)為創(chuàng)意思維的訓(xùn)練，雖然最終以不同載體的圖形（靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、立體）形式呈現(xiàn)，但對圖形形態(tài)的認(rèn)識、圖形形式的思考及創(chuàng)意概念的表達(dá)，核心依然體現(xiàn)在創(chuàng)意思維能力上。圖形創(chuàng)意是創(chuàng)作者智慧和個(gè)性的表達(dá)，就如面對一個(gè)“點(diǎn)”的創(chuàng)意思維，在課堂頭腦風(fēng)暴和發(fā)散思維后的結(jié)果可能是水中的蝌蚪、五線譜上的高音符號，也可能是阿基米德眼中那個(gè)給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬起的地球。圖形創(chuàng)意充滿了創(chuàng)作者思維的獨(dú)特性和靈活性，它不應(yīng)是單一的思維模式，還具有常規(guī)思維、逆向思維、發(fā)散思維以及收斂思維、跳躍性思維、線性思維等各種方法，往往突破思維的定式，借助想象、聯(lián)想、理性與感性思維等方法，創(chuàng)作出現(xiàn)實(shí)與虛幻、技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合的新穎獨(dú)特的圖形。圖形表現(xiàn)可以借助數(shù)字媒體技術(shù)，將傳統(tǒng)模式下圖形的單一表達(dá)性外延出多種可能?？梢赃\(yùn)用動(dòng)態(tài)、音效、立體等多元立體的創(chuàng)意出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行思維，比如圖形有了動(dòng)態(tài)表達(dá)可能性，那么創(chuàng)意思想可表達(dá)得更加豐滿，但同時(shí)對圖形課題思維的多元、立體化的思維框架提出了要求。
3.2 點(diǎn)燃興趣點(diǎn)，激活創(chuàng)意思維
興趣是最好的老師，應(yīng)該打破單一、枯燥的理論講授，結(jié)合新媒體技術(shù)下表達(dá)多樣化、具有啟發(fā)性和豐富內(nèi)涵的圖形創(chuàng)意案例教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的興趣。圖形創(chuàng)意課程可以采用案例教學(xué)法，加強(qiáng)課堂互動(dòng)、討論等，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，改變以往教師講授、學(xué)生聽講的單向式教學(xué)法，讓教學(xué)過程真正互動(dòng)起來。鼓勵(lì)學(xué)生通過各種多媒體渠道發(fā)現(xiàn)、分析、研究優(yōu)秀圖形創(chuàng)意，共同分析圖形表達(dá)含義、表達(dá)方法等。教師和學(xué)生共同參與案例的分析，層層剖析優(yōu)秀案例的創(chuàng)意思維出發(fā)點(diǎn)、表達(dá)方式、技術(shù)運(yùn)用等。當(dāng)學(xué)生通過案例分析和創(chuàng)造性思維點(diǎn)燃了創(chuàng)作欲望時(shí)，那么他會非常主動(dòng)地調(diào)動(dòng)各種表達(dá)方法來呈現(xiàn)創(chuàng)意，積極掌握創(chuàng)作中的手繪表達(dá)、電腦制作等技術(shù)，將藝術(shù)與技術(shù)很好地結(jié)合起來。
3.3 基礎(chǔ)訓(xùn)練的不可替代性
雖然數(shù)字藝術(shù)為圖形創(chuàng)意設(shè)計(jì)插上了飛翔的翅膀，但在課程設(shè)置和訓(xùn)練方法上依然要符合創(chuàng)作規(guī)律。固然，動(dòng)態(tài)的、立體的圖形創(chuàng)意表達(dá)具有視覺的吸引力，但“靜態(tài)”圖形創(chuàng)意表達(dá)是核心和基礎(chǔ)，應(yīng)該注重創(chuàng)意思維的啟發(fā)和運(yùn)用，快速手繪，將創(chuàng)意靈感捕捉下來，依然要運(yùn)用發(fā)散思維、思維導(dǎo)圖等手段進(jìn)行圖形靜態(tài)表達(dá)，這也對學(xué)生的手繪能力提出了要求。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)軟件的功能和便利致使學(xué)生往往忽略手繪表達(dá)，特別是圖形創(chuàng)意的數(shù)字化，使學(xué)生認(rèn)為只要有創(chuàng)意和想法就夠了，不必手繪圖形了。著名藝術(shù)家李可染說：“練基本功的主要目的，就是強(qiáng)制約束自己的腦、眼、手，熟練地掌握創(chuàng)作規(guī)律的能力?！笔趾湍X之間有密切聯(lián)系，眼為腦之師，腦令手之行，在創(chuàng)意表達(dá)過程中，應(yīng)運(yùn)用手繪快速表達(dá)出思維碰撞創(chuàng)意的火花。在課程設(shè)置上，在課程前期依然應(yīng)強(qiáng)化手繪表現(xiàn)，加強(qiáng)學(xué)生造型能力的訓(xùn)練。
3.4 專業(yè)課程聯(lián)動(dòng)效應(yīng)
將數(shù)字媒體技術(shù)引入圖形創(chuàng)意課程中，探索圖形創(chuàng)意的多維表達(dá)性，是藝術(shù)與技術(shù)相互統(tǒng)一的很好體現(xiàn)，但同時(shí)應(yīng)注重課程的循序漸進(jìn)。首先，圖形創(chuàng)意課程就是運(yùn)用創(chuàng)意思維的訓(xùn)練，思維訓(xùn)練是基礎(chǔ)和核心。此階段采用手繪表達(dá)方式，大量練習(xí)圖形創(chuàng)作，運(yùn)用聯(lián)想等思維方式，結(jié)合平面圖形構(gòu)型法創(chuàng)作，遵循圖形創(chuàng)作的規(guī)律和設(shè)計(jì)原則，在靜態(tài)圖形表達(dá)基礎(chǔ)上遴選優(yōu)秀作品，進(jìn)行第二次創(chuàng)作，以此為出發(fā)點(diǎn)，加入多維的、立體的思維創(chuàng)意框架，將調(diào)動(dòng)學(xué)生圖形（下轉(zhuǎn)第頁）（上接第頁）軟件、數(shù)字媒體技術(shù)課程的知識點(diǎn)，起到專業(yè)課程的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，有益于課程學(xué)習(xí)的交叉性和互動(dòng)性。同時(shí)，因?yàn)橛芯唧w要解決的技術(shù)問題，學(xué)生學(xué)習(xí)軟件的主動(dòng)性和活躍度會大大提高。在教學(xué)上需加大實(shí)踐環(huán)節(jié)，數(shù)字軟件應(yīng)用和和圖形語言表達(dá)能力需要長期的訓(xùn)練和積累，將諸如項(xiàng)目訓(xùn)練、學(xué)科競賽等實(shí)踐課程結(jié)合起來。這樣，通過專業(yè)理論知識傳授、軟件技能應(yīng)用和實(shí)踐課程項(xiàng)目訓(xùn)練等，真正達(dá)到課程聯(lián)動(dòng)、交叉教學(xué)、綜合能力培養(yǎng)的目的。
3.5 拼盤式教學(xué)的可能性
拼盤式教學(xué)模式突破原先教師一人一課的單一模式，多樣化整合學(xué)院教師的知識與能力，形成合力，形成集體智慧，是團(tuán)隊(duì)協(xié)作的全新教學(xué)法。我院以“包裝設(shè)計(jì)”課程進(jìn)行拼盤式教學(xué)改革試點(diǎn)，收到良好的教學(xué)效果。將數(shù)字媒體技術(shù)引入到圖形創(chuàng)意課程后，整合圖形創(chuàng)意思維表達(dá)、圖形表現(xiàn)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、數(shù)字媒體技術(shù)課程、競賽、實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)等，形成拼盤式教學(xué)模式。
第一，系統(tǒng)的課程管理。課程包括較多方面的知識點(diǎn)與相關(guān)內(nèi)容，從初始建立時(shí)的單一性，向著課程設(shè)置的階段性、漸進(jìn)性、遞進(jìn)性合理配置。
第二，整合教師知識和能力。團(tuán)隊(duì)合作，實(shí)施諸環(huán)節(jié)一體化的集體分工教學(xué)。
作為一種新的教育思想和教學(xué)理念,全面素質(zhì)教育已被廣大教育工作者所接受。如何提高學(xué)生的智力,培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力是素質(zhì)教育的重點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),學(xué)生在校期間所學(xué)習(xí)的專業(yè)理論知識,只是他們今后工作所需知識的小部分,而大部分的知識都是在今后的實(shí)際工作中通過實(shí)踐和自學(xué)來獲得的。因此，教師在講授時(shí),不僅要教學(xué)生基本的專業(yè)知識,更要教會學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的能力和方法,授之以魚不如授之于漁。想要真正的在教學(xué)中實(shí)施全面素質(zhì)教育,就需要改變傳統(tǒng)的以教師為主體的“填鴨式”教學(xué)模式,應(yīng)該采用形式多樣的教學(xué)方法,在教學(xué)中突出學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位。由于電子技術(shù)是一門理論性較強(qiáng)的課程,學(xué)生因?yàn)槔碚搶W(xué)習(xí)的枯燥乏味,教學(xué)手段的單一落后,使他們對學(xué)習(xí)失去了興趣,從而形成了“不想學(xué)—學(xué)不會—更不想學(xué)—啥也不會”的惡性循環(huán)。在實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)教學(xué)中我們教師往往也只是通過簡單的示范,然后要求學(xué)生跟著照搬,依葫蘆畫瓢,久而久之,在無形中就扼殺了學(xué)生的思考能力和創(chuàng)新能力。因此,教師不僅是在理論教學(xué)中,還是在實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)中,不僅要具備較全面的專業(yè)知識和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)外,還要在教學(xué)過程中善于總結(jié)教學(xué)規(guī)律,積極探索新的教學(xué)方法,運(yùn)用形式多樣的教學(xué)手段,來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,引導(dǎo)他們學(xué)好掌握好這門課程。
1.1提問教學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生思考
提問,是展現(xiàn)教師對所講知識把握的程度,也是優(yōu)化課堂教學(xué)的必要手段之一。恰如其分的提問不但可以使課堂氣氛活躍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助教師了解學(xué)生掌握知識的情況,而且還可以引導(dǎo)學(xué)生思考,開發(fā)學(xué)生智能,調(diào)節(jié)學(xué)生思維情緒,能與學(xué)生進(jìn)行雙向交流,并啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。當(dāng)然通過提問還可以引導(dǎo)學(xué)生對已學(xué)知識進(jìn)行回憶總結(jié)、對比分析、綜合應(yīng)用,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的目的。針對不同的教學(xué)內(nèi)容,不同的教學(xué)環(huán)節(jié),教師可精心設(shè)計(jì),提出有質(zhì)量的教學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生積極的進(jìn)行探索,認(rèn)真進(jìn)行分析,并最終解決問題。例如，在講授負(fù)反饋放大電路自激振蕩的產(chǎn)生及消除時(shí),教師就可以通過實(shí)例來說明,向?qū)W生提出這樣一個(gè)問題:在唱卡拉OK時(shí),我們發(fā)現(xiàn)如果話筒與音箱的擺放位置不當(dāng),大家就會聽到非常刺耳的嘯叫聲,這是為什么呢？通過這個(gè)問題先激起學(xué)生的興趣,然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析討論,最后得出結(jié)論:只要不滿足自激振蕩相位或振幅平衡的任一條件,即可消除自激振蕩。在講授當(dāng)中,為了突出重點(diǎn),引起學(xué)生的興趣,強(qiáng)化課堂教學(xué)效果,可采用問答式提問、設(shè)疑式提問或分組討論式提問等多種方式,這樣既能活躍課堂氣氛,又能使學(xué)生對所學(xué)的重點(diǎn)知識理解深刻、記憶牢固。當(dāng)然,這也要求教師在備課時(shí)將所提問題的要點(diǎn)、內(nèi)容及方式準(zhǔn)備充分。并注意學(xué)生在回答過程中如有卡殼現(xiàn)象,則要給予及時(shí)的提示、點(diǎn)撥,多給予肯定和鼓勵(lì),以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。
1.2演示教學(xué)法,直觀易于接受
從生理學(xué)的角度來看,如果人體的各種感官同時(shí)感受某一事物的各個(gè)側(cè)面,則記憶就會比較深刻。另外,學(xué)生對眼見的新事物普遍會產(chǎn)生濃厚的興趣并激發(fā)他們?nèi)ニ伎肌⑻剿?。因?在教學(xué)中教師可以充分利用現(xiàn)有的儀器、設(shè)備、電子產(chǎn)品、示教板等來進(jìn)行演示教學(xué),也可以根據(jù)教學(xué)的具體內(nèi)容來制作一部分形象直觀的教學(xué)模型,利用這些模型的直觀形象來進(jìn)行理論知識的教學(xué),這樣既能明顯活躍課堂氣氛,又能顯著提高教學(xué)效果。例如在學(xué)極管時(shí),可多帶一些不同型號、不同類型的二極管,使學(xué)生直觀的看到,從而對各類二極管有一個(gè)感性的認(rèn)識和體驗(yàn),學(xué)習(xí)起來就輕松多了;學(xué)后再帶一些電子產(chǎn)品,讓學(xué)生在線路板上自己去尋找二極管,以加強(qiáng)他們對二極管相關(guān)知識的掌握。又如,在振蕩電路教學(xué)中,可以在示教板上先裝上一個(gè)振蕩電路,并由該電路推動(dòng)一個(gè)發(fā)光二極管和揚(yáng)聲器,教師開始演示,此時(shí)振蕩電路工作,發(fā)光二極管會閃動(dòng),揚(yáng)聲器則會發(fā)出響聲,當(dāng)改變電路有關(guān)參數(shù)后,會發(fā)現(xiàn)閃光頻率和音調(diào)也跟著改變,看到這個(gè)現(xiàn)象,學(xué)生對電路會感到很好奇,同時(shí)對電路先有了感性認(rèn)識,自然就會很迫切地想知道該電路的工作原理,因此,上課就非常認(rèn)真,積極思考,這時(shí)教師通過理論講授后,學(xué)生對振蕩電路的概念、原理、應(yīng)用就能很快的理解和掌握,并收到極好的學(xué)習(xí)效果。
1.3多媒體教學(xué)法,圖文并茂形象生動(dòng)
近年來,許多學(xué)校都倡導(dǎo)多媒體教學(xué),它與傳統(tǒng)的一支筆、一塊黑板的教學(xué)方法相比,有諸多優(yōu)點(diǎn),如趣味性強(qiáng)、信息量大、圖文并茂、形象直觀等。對于某些難用語言描述的概念或者較復(fù)雜的理論知識,使用多媒體來講解會更形象生動(dòng),更易被學(xué)生接受和理解。例如,在講解PN結(jié)中電子的擴(kuò)散與復(fù)合,雙極型晶體管器件中的電子、空穴的運(yùn)動(dòng),放大電路的反饋等知識點(diǎn)時(shí),如采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,則板書多、畫圖難、內(nèi)容抽象,這樣不僅降低了課堂效率,而且抽象難懂,學(xué)生很難接受和領(lǐng)會,而采用多媒體課件,文字配以圖片,再添加一些小動(dòng)畫,既形象生動(dòng),又簡潔明了,學(xué)生很容易接受。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會大大提升,對知識的接受會更主動(dòng),理解也會更加透徹。當(dāng)然怎樣更好的將本課程特色與多媒體很好的結(jié)合起來、以取得更好的教學(xué)效果是教師們應(yīng)該把握的基本原則。相當(dāng)一部分學(xué)生反映“:多媒體教學(xué)聽是能聽懂,但是太快了,像看電影,印象不深,記憶不強(qiáng)”。我們的教學(xué)不是讓學(xué)生看看就過去了,而是需要他們牢固掌握,以便將來學(xué)以致用的。所以有時(shí)不能一味的采用多媒體教學(xué)方法,對于邏輯性較強(qiáng)的公式推導(dǎo)過程以及相關(guān)的計(jì)算內(nèi)容,可采用板書與多媒體相結(jié)合,這樣學(xué)生緊跟老師的推理思路,強(qiáng)化了學(xué)生對知識的記憶和掌握,更好的提高了學(xué)習(xí)效果。
1.4總結(jié)歸納法,強(qiáng)化各知識間的聯(lián)系
電子技術(shù)涉及的知識面較廣,總結(jié)歸納是十分重要的,否則知識在腦子里像漿糊一樣,找不到眉目,理不清思路。電子技術(shù)各個(gè)知識點(diǎn)之間是存在著相關(guān)聯(lián)系,這需要學(xué)生們對所學(xué)的知識進(jìn)行歸納總結(jié)。當(dāng)然,這也需要教師對學(xué)生加以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。例如，在學(xué)習(xí)數(shù)字電路的觸發(fā)器部分時(shí),學(xué)生往往很難理解各種觸發(fā)器功能,記憶就更難了,但實(shí)際上,各種觸發(fā)器的邏輯功能是基本類似的,而且彼此之間存在一定的聯(lián)系。在學(xué)習(xí)時(shí),教師只要先具體講授一下基本RS觸發(fā)器,然后再讓學(xué)生自學(xué)同步RS觸發(fā)器,很快學(xué)生會發(fā)現(xiàn),其實(shí)同步RS觸發(fā)器與基本RS觸發(fā)器的邏輯功能完全一樣,唯一不同的是同步RS觸發(fā)器的動(dòng)作必須由時(shí)鐘信號控制,只要找到了它們之間的聯(lián)系,就可以用同樣的方法來繼續(xù)分析主從RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器。按照這樣的一種學(xué)習(xí)方法,原本一個(gè)很龐大的知識體系就得以歸納總結(jié),學(xué)生也就會比較容易理解和掌握了。
2注重實(shí)踐教學(xué),理論聯(lián)系實(shí)際
職業(yè)教育要求理論教學(xué)和技能教學(xué)必須統(tǒng)一,理論基礎(chǔ)來源于實(shí)踐,對實(shí)踐具有指導(dǎo)意義,實(shí)踐反過來也能驗(yàn)證理論的正確與否,并提高理論水平,因此,二者緊密聯(lián)系,缺一不可。在教學(xué)過程中,應(yīng)加大實(shí)用知識的介紹和實(shí)用技能的培養(yǎng),通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。學(xué)生在實(shí)踐中運(yùn)用所學(xué)的理論知識,不僅能更加深刻的理解專業(yè)理論知識,使學(xué)習(xí)興趣得以提高,而且能使書本上的理論知識得以豐富和發(fā)展,使之轉(zhuǎn)化為更實(shí)用的技能和技巧。如何做好操作技能教學(xué)這一環(huán)節(jié),除了不斷提高技能課的質(zhì)量,豐富技能的內(nèi)容,還需詳細(xì)的研究技能操作,課前做好準(zhǔn)備,精心組織實(shí)驗(yàn),并加以耐心指導(dǎo),每次實(shí)驗(yàn)課前都要圍繞理論教學(xué)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容精心編制實(shí)驗(yàn)報(bào)告,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容,科學(xué)合理安排各實(shí)驗(yàn)步驟。在學(xué)校除了加強(qiáng)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)外,為了進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,要有計(jì)劃,有組織,有目的的安排學(xué)生制作簡單電路,特別是一些實(shí)用電路,例如，在介紹了直流電源電路之后,可以引領(lǐng)學(xué)生為自己的小家電做一個(gè)直流電源。通過實(shí)際操作,使學(xué)生掌握常用元件的選用和簡單安裝,電路調(diào)試、焊接裝配等工藝,通過實(shí)踐,使學(xué)生既獲得了制作成果的成就感,又進(jìn)一步加深了對理論知識的理解和掌握,為今后的工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
3注重專業(yè)發(fā)展,引入前沿知識
電工與電子技術(shù)是高職院校機(jī)電一體化專業(yè)基礎(chǔ)課，對電工電子基礎(chǔ)知識掌握的程度將直接影響后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)。此外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與集成電路的發(fā)展，當(dāng)今工業(yè)技術(shù)飛速發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)、智能控制技術(shù)無處不在，然而這些先進(jìn)技術(shù)無一不與電學(xué)相關(guān)。因此，電工與電子技術(shù)不僅是機(jī)電一體化專業(yè)的基礎(chǔ)課程，更是整個(gè)制造大類各門專業(yè)的基礎(chǔ)課程。
2現(xiàn)狀
近年來，許多高職院校都積極開展課程改革，對電工電子課程進(jìn)行了大量的創(chuàng)新與改革，豐富了教學(xué)方法，引入具有趣味性的電工實(shí)訓(xùn)，強(qiáng)化考證考核方式，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和對電工電子基礎(chǔ)課程的重視。但是隨著社會的發(fā)展，對應(yīng)用型人才提出了更高的要求，特別是當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)飛速發(fā)展，要求從業(yè)者在掌握基礎(chǔ)知識的同時(shí)，更要具有行業(yè)知識學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。目前，許多高職院校在電工與電子技術(shù)課程教學(xué)中還存在以下問題。（1）課程內(nèi)容多，學(xué)習(xí)任務(wù)繁重。雖然很多院校都編寫了課改教材或校本教材，但是縱觀目前電工與電子技術(shù)教材，其知識點(diǎn)依然繁多。例如，電路理論部分，書中介紹多種電路分析方法：支路電流法、疊加定理、戴維南定理等等，教師大都順序講解，無重點(diǎn)可言。再者電工與電子技術(shù)課程通常被作為多個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)課，各專業(yè)教學(xué)計(jì)劃有較大差異，而電工與電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容卻相同，眉毛胡子一把抓，不考慮后續(xù)課程的需要。（2）實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容不合理。由于高職院校學(xué)制短、課時(shí)緊，通常電工與電子技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課穿插在理論教學(xué)課程中。大部分實(shí)驗(yàn)都是老師演示，學(xué)生按照步驟照搬照抄一遍，而且內(nèi)容大都是理論知識點(diǎn)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。因此學(xué)生在按照教材或者指導(dǎo)書編定內(nèi)容來操作時(shí)，不能做到主動(dòng)思考，將動(dòng)手與動(dòng)腦結(jié)合起來，故實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)不能體現(xiàn)該有的價(jià)值。（3）教學(xué)方法單一、很難做到理實(shí)一體化教學(xué)。電工與電子技術(shù)課程大致可以分為三個(gè)部分：電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)，各部分相互獨(dú)立，又相互聯(lián)系。教師習(xí)慣按照教材對知識點(diǎn)順序講解，但是由于課時(shí)緊湊而知識點(diǎn)又繁多，學(xué)生無法很好掌握，大都一知半解。理論課通常在多媒體教室或普通教室授課，實(shí)驗(yàn)課通常被安排在電工實(shí)訓(xùn)室，無法做到教、學(xué)、做一體化。
3創(chuàng)新教學(xué)方法探究
3.1根據(jù)專業(yè)方向，科學(xué)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容
下面根據(jù)筆者所在學(xué)院的專業(yè)人才培養(yǎng)方案，討論如何科學(xué)編制電工與電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容。綜合上表不難發(fā)現(xiàn)，電工與電子技術(shù)課程作為各個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)課，其后續(xù)課程有較大差異，應(yīng)當(dāng)分別設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，控制知識點(diǎn)的深度與廣度。針對機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)與數(shù)控技術(shù)專業(yè)，應(yīng)當(dāng)增加課時(shí)。如我?，F(xiàn)在課時(shí)為108課時(shí)（多學(xué)時(shí)），以確保教學(xué)效果。而機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)與模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課時(shí)為64課時(shí)（少學(xué)時(shí)）。在授課過程中，多學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容講授電學(xué)概念、基本原理和典型電路分析過程，少學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容則只講授概念、基本原理與應(yīng)用，在這樣合理課時(shí)數(shù)的支撐下可以使學(xué)生掌握所必需的知識。
3.2采用現(xiàn)場教學(xué)法，做到理實(shí)一體化教學(xué)
現(xiàn)場教學(xué)是教師、學(xué)生以及協(xié)助人員一起，在現(xiàn)場對發(fā)生的事實(shí)進(jìn)行調(diào)查、分析、研究、總結(jié)，從事實(shí)材料中提煉原理，從而提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力所開展的一種教學(xué)組織形式。將教材內(nèi)容與學(xué)生在現(xiàn)場直接看到的事實(shí)現(xiàn)象緊密聯(lián)系起來,從而突破了課堂教學(xué)的局限性,改善了學(xué)生的認(rèn)知過程，理論緊密聯(lián)系實(shí)踐，真正做到教學(xué)做一體化?，F(xiàn)場教學(xué)應(yīng)在一體化的電工技能實(shí)訓(xùn)室和電子裝配實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，實(shí)訓(xùn)室內(nèi)設(shè)有教學(xué)區(qū)（配備多媒體）、實(shí)訓(xùn)區(qū)、資料區(qū)和展示區(qū)。實(shí)訓(xùn)區(qū)配備常用的電工實(shí)驗(yàn)臺和裝配工藝臺設(shè)備，以及萬用表等常用工具，授課時(shí)根據(jù)班級情況進(jìn)行分組，一般每組4～5名同學(xué)，配備一名主講教師和一名實(shí)驗(yàn)室輔助教師。筆者根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，這種模式下教學(xué)要注意以下幾點(diǎn)，以提高教學(xué)質(zhì)量。（1）授課任務(wù)由“雙師型”教師擔(dān)任；（2）分組教學(xué)時(shí)要選出每組的小組長，不僅利于管理也可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識；（3）精心設(shè)計(jì)每堂課的內(nèi)容，采用項(xiàng)目式教學(xué)，保證每次課都按理論加實(shí)踐的模式進(jìn)行，先理論，后實(shí)踐，讓學(xué)生清楚每次課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。（4）針對高職學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較薄弱的特點(diǎn)，在教學(xué)中盡量采用鼓勵(lì)教學(xué)法。教師要細(xì)致耐心，手把手教學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生大膽動(dòng)手，積極思考。
3.3課堂教學(xué)中運(yùn)用EDA技術(shù)
電工與電子技術(shù)課程內(nèi)容理論性強(qiáng)，且概念抽象。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，為使學(xué)生更好地理解并掌握這些知識，通常需要做一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，然而在實(shí)驗(yàn)過程中因外在環(huán)境的影響，往往費(fèi)時(shí)較多，效率低，意義不大。EDA技術(shù)的全稱是ElectronicDesignAutomation，即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。它將計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息智能處理分析技術(shù)融為一體，是進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和分析的理想平臺。常見的EDA軟件很多，在電工與電子技術(shù)的教學(xué)中到底選哪一種軟件，取決于高校的課程設(shè)置和培養(yǎng)目標(biāo)。就電工與電子技術(shù)課程中常見電路的仿真而言，筆者推薦美國NI公司Multisim系列軟件。NIMultisim軟件是一個(gè)專門用于電子電路仿真與設(shè)計(jì)的EDA工具軟件。其計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的問題。學(xué)生可以很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)地再現(xiàn)出來。
4總結(jié)
