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導語：在數字媒體技術基本概念的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
關鍵詞：數字電視技術；教學方法；實踐教學
作者簡介：王愛麗（1979-），女，天津人，哈爾濱理工大學測控技術與通信工程學院，副教授；楊明極（1971-），男，遼寧開原人，哈爾濱理工大學測控技術與通信工程學院，教授。（黑龍江 哈爾濱 150080）
基金項目：本文系哈爾濱理工大學教學研究課題（項目編號：P20110020）、黑龍江省教育廳面上項目（項目編號：12511117）的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0148-02
自1948年提出視頻數字化概念至今，視頻數據壓縮編碼技術已經歷了整整60年的發展。在這60年里，視頻數據壓縮編碼方法層出不窮。目前，電視正迅速地走向“數字時代”，數字電視的飛速發展遠遠超出了人們的預期。數字電視是數字信息技術的產物，以數字化、交互性為特色，把電視傳播方式與信息技術集于一身，大大提高了畫面的清晰度和伴音效果。
開設“數字電視技術”課程的目的是讓學生了解數字電視機器相關技術以及相關產業的發展動向，并將專業知識運用到具體的工程實踐中去，以提高學生理論聯系實際的水平。
一、“數字電視技術”課程簡介
與模擬電視相比，數字電視在技術上具有以下優勢和特點：清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強；數字頻道數成倍增加、數字業務功能極大拓展；數字電視信號容易加密，保密性好，便于采用現代數字信號處理。[1]世界發達國家的廣播電視從模擬向數字的過渡已全面展開，我國也在大力推廣數字電視技術應用，從部分（單機設備）數字化向全系統（節目制作、信號傳輸、發射和接收）數字化方向發展。DVD、數字電視接收機、數字攝像機、數字錄像機、數字點播電視（VOD）、數字交互電視（ITV）、網絡電視（IPTV）、移動車載數字電視、全數字高清晰度電視等數字電視設備層出不窮，逐步成為整個電子行業潮流的主導。隨著第三代移動通信技術的實現，移動通信將進入寬帶、多業務共存時代，除了傳統的通話以外，借助于數字電視技術和移動通信技術的有機結合，還將實現移動手機電視、電視電話、高速數據下載等信息傳輸，大大改善了人類社會活動的質量。[2]
數字電視技術系統地介紹了數字電視的基本概念、視頻信號的數字化、圖像數據壓縮編碼、視頻壓縮編碼標準、數字電視傳輸、數字電視調制和解調及數字音響技術等內容，有助于學生對數字電視原理的全面認識和了解。本文主要對數字電視教學中存在的問題和教學方法進行研究。
二、“數字電視技術”教學中存在的問題
1.理論內容較多，學生吸收率不高
“數字電視技術”課程內容廣泛，蘊含著較深的理論基礎。教學大綱設計的理論學時是34課時，如何在有限的課時內通過采用生動的教學方式和手段讓學生獲得盡可能多的理論知識，提高知識的吸收率成為擺在任課教師面前的一個實際問題。
2.理論教學和實踐教學脫節
實踐教學過程就是學生對所學的理論知識進一步理解和鞏固的過程。由模擬電視向數字電視進行過渡，理論知識更新的同時也需要對實踐教學的內容進行更新。
三、“數字電視技術”教學改革探討
主要從教學內容、教學方法和教學實驗三個方面進行教學改革的探討。
1.教學內容
（1）強調基本概念和基本理論，突出重點。“數字電視”是指電視信號的處理、傳輸、發射和接收過程中使用數字信號的電視系統或電視設備。其具體傳輸過程為：由電視臺送出的圖像及聲音信號，經數字壓縮和數字調制后，形成數字電視信號，經過衛星、地面無線廣播或有線電纜等方式傳送，由數字電視接收后，通過數字解調和數字視音頻解碼處理還原出原來的圖像及伴音。[3]
數字電視在模擬電視基礎上發展起來，所以教學中仍需要保留少量傳統模擬電視教學內容。教學內容具體包括以下三個方面：
1）電視基礎內容包括：電視原理概念和電視的發展歷史；光的特性與光源、光的度量、色度學基礎、人眼視覺特性及三基色原理等。該部分內容為后續內容的學習起到了奠定理論基礎的作用。
2）模擬電視內容包括：電視信號的產生、彩色電視制式、模擬音視頻基帶信號接口標準和彩條信號、模式電視信號廣播的調制方式及模擬電視信號的接收等。
3）數字電視內容包括：數字電視概述和音視頻信號的數字化、數字電視信源編碼技術及音視頻編碼國際標準；數字電視信道編碼及調制、數字電視傳輸標準和傳輸技術；數字電視信息存儲及顯示技術、數字電視組網技術以及數字交互式電視等。課堂教學中，需要對基本概念和基本理論進行深入、透徹的講解，同時突出各部分的學習重點，以便學生更好地掌握知識點。
（2）補充新技術，突出實用性。教學內容的及時更新有利于提高教學效率，改善教學效果，更好地適應形勢發展的需要。數字電視不但是一個由標準、設備和節目源生產等多個部分相互支持和匹配的技術系統，而且將對相關行業產生影響并促進其發展。數字電視的發展方向為支持多種數字電視標準、大屏幕、高清化、互聯網DTV、DTV+PVR，支持更豐富的互聯接口。[4]
例如互聯網DTV，未來的消費者不必為了檢查郵箱、發送電子郵件、在線玩網絡游戲、下載和播放網絡視頻、甚至收看流媒體視頻，而必須跑到書房去獨自呆在PC或筆記本電腦前，可以直接在客廳舒適的沙發上用無線鼠標或無線鍵盤體驗上述PC的所有功能。從技術上講，設計人員可以考慮Wi-Fi、WiMAX、百兆/千兆以太網、xDSL、EPON/GPON等無線或有線技術實現數字電視與互聯網的連接，同時也需要在數字電視中增加一塊應用處理器或多媒體處理器。[5]
實際上，真正的未來數字電視產品很可能是上述幾個技術發展方向的組合和融合。因而，在教學中需要把握數字電視的發展方向，不斷融入新技術，突出該課程的實用性。
2.教學方法
教學方法包括教師教的方法（教授法）和學生學的方法（學習方法）兩大方面，是教授方法與學習方法的統一。教授法必須依據學習法，否則便會因缺乏針對性和可行性而不能有效地達到預期的目的。但由于教師在教學過程中處于主導地位，所以在教法與學法中，教法處于主導地位。
（1）多種教學手段相結合提高學習興趣。改變以往板書授課的單一方式，合理利用現代計算機發展的優勢，采用多媒體、網絡教學相結合的多種信息傳播方式。根據教學目標和教學對象的特點，通過多媒體教學設計，合理選擇和運用現代教學媒體，并與傳統教學手段有機組合，共同參與教學全過程，以多種媒體信息作用于學生，形成合理的教學過程結構，達到最優化的教學效果。[6]將教學內容配套的課件Powerpoint、Flas、視頻壓縮演示軟件等多種輔助資料上傳到教務在線的網絡平臺，方便學生多種渠道獲取與授課內容相關的知識，在課余時間有選擇的學習。同時，利用網絡平臺，學生可留下各種疑問或提出建議，以便授課教師進行及時的解答并改進教學方式和內容。
（2）全方位考核提高學習效率。對學生的考核不單單集中于期末考試一種形式，更多的注重于平時課堂上的反饋。具體實施起來，對學生學習成績的評價包括兩個方面，平時和期末成績各占40%和60%。平時成績中課堂提問、隨堂測驗和課后作業共占20%，實驗成績占20%。通過課堂提問和隨堂測驗的形式可以實時掌握學生對所學知識的理解與吸收程度，以便任課教師及時調整教學方式和授課進度，同時對前面學習中學生掌握較薄弱的環節再次強調和講解，形成一個良性循環的反饋系統。期末考試以閉卷形式進行，考核學生對數字電視技術的基本概念、原理的理解和應用。教師需要認真做好試卷分析，了解本屆學生得分和丟分情況，總結教學中存在的不足，為后續教學方案的調整提供可參考的數據和資料。
3.教學實驗
實驗教學是增加學生的感性認識、激發學生的創造力、提高動手能力以及提高數字電視理論課的教學質量不可或缺的關鍵環節。以往的“數字電視技術”課程往往以理論學習為主，缺乏必要和必須的設備來進行相應的實踐課程，很難對教學內容生動化、形象化。學生在學習過程中缺乏直觀的認識，感覺枯燥難懂。實驗的設計需要從學生角度出發，提供足夠的系統工作仿真點，并注重原理仿真，突出學習過程中需要掌握的關鍵點。
數字電視實驗教學方案結合實驗教學時數，無須面面俱到，主要側重于受益面最大的應用端，以靜止圖像和視頻編解碼為核心內容。利用MATLAB、VC++軟件實現JPEG和JPEG2000的靜止圖像壓縮，視頻處理實現基于多媒體DSP處理器DM642處理器的監控系統。集體實現需要以下硬件：DM642、攝像頭、Philips公司的視頻解碼芯片SAA7115、Intel公司的LXT971ALC芯片（PHY）以及的RJ45接口、SDRAM和Flash存儲器。由攝像頭采集的模擬視頻信號經SAA7115模數轉換后，形成YUV4∶2∶0格式的數字視頻信號，從DM642視頻端口輸入；由基于DM642的軟件編碼器編碼壓縮處理（本次實驗使用H.264視頻編碼標準），編碼壓縮生成的視頻碼流數據，打包后通過RJ45口經以太網傳送到遠端目的地，完成網絡視頻通信和監控。經DM642的MAC接口，在網絡傳輸的同時，視頻信號可由視頻端口經視頻編碼芯片數模轉換后輸出模擬視頻信號到監視器進行本地回顯。
教學實驗系統采用模塊化設計，要求學生能夠完成原理驗證的實驗，同時滿足學生及教師的二次開發設計需要。鼓勵學生利用課外時間完成自己感興趣的項目。這樣不但提高了學生的動手能力，同時深化了對理論知識的理解，反過來促進了聽課的主動性，提高了課堂內容的吸收效率，促進了理論和實踐的結合。
四、 結束語
為了培養面向21世紀合格的教育人才和應用型人才，結合“數字電視技術”課程的理論教學和實驗教學，認真總結經驗教訓，不斷地改革教學內容、教學方法和訓練措施，注重能力的培養是教學的核心，努力提高學生的分析能力、邏輯思維能力、創新能力、綜合能力等多種能力，使學生不斷運用所學知識和方法去獲得新知識、掌握新技能，適應就業與社會發展的新需要。
參考文獻：
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[4]陳英俊，黃偉.淺談電視原理課程的教學方法[J].咸寧學院學報，2003，（3）：65-67.
上課的時候，如果僅僅向學生灌輸課程內容，學生之前沒有預備將要學的知識，是很難跟上教師的節奏，很多時候當你講到下一小節，學生仍舊停留在理解上一小節的某個知識點中。同時，指導學生進行探究式學習(課外作業),即圍繞課程中某個主題,依循一定的步驟開展探索研究性學習:提出問題、決定探究方向、組織探究、搜集并整理資料、得出結論。增強學生的創新探究能力[3]。
突出主線路,注重基本概念通信原理每個章節，每個小節都要很多公式及推導，而且公式推導過程中大量運用非本小節的知識點和已推導的公式。如何做到讓學生完全理解知識點同時不產生混淆，這是一個非常重要的問題。因為學生學習是需要動力的，這個動力來自自信心與成就感，如果當他們通過仔細思索但還是沒有弄懂教師所講解的內容，很容易會產生疲憊感，覺得不如在課下自己看書來得快。
突出主線路，就是授課的過程中時刻注意是從哪個知識點講起的，經常要給學生強調這一點。但并不是說不要發散思維，具體方法可以從一個知識點為原點以樹狀展開，但注意不要展開太多。基本概念和知識框架是為了給學生一個系統的感覺，也就是一個大局觀，知道老師在此刻，以及下一段時間所講的都是一個知識點，這樣學生不會同以前所學的知識點發生混淆[4]。
多媒體授課通過制作高品質的多媒體課件以及使用電子教鞭、教室的投影儀，結合板書能夠取得比單純的板書更好的效果。一方面，多媒體課件能夠嵌入像音頻，視頻之類的媒體資料，這些給學生的印象更加直觀。特別是視頻動畫，某些情況下動態的畫面遠比靜止的黑板字更容易說明一些問題，例如演示實驗操作過程，制作一段操作指南的動畫,既節省時間，也更為清楚。
另外，多媒體課件能夠省去教師書寫大段文字時間，在短短的90分鐘內講述更多的內容。但板書也是需要的，一些關鍵的公式推導結果，結論我還是會寫在黑板上，這樣同課件結合起來，加深學生的印象。
全媒體、融媒體、通用媒體基本概念
業界對“全媒體”概括和分析頗多，觀點也不完全一致。較為相近的概括為：“全媒體”即“omnimedia”，源自美國一家名叫Martha StewartLiving Omnimedia（瑪莎-斯圖爾特生活全媒體）的家政公司。這家成立于1999年的公司，擁有并管理包括雜志、書籍、報紙專欄、電視節目、廣播節目、網站在內的多種媒體，通過旗下的所謂“全媒體”傳播自己的家政服務和產品。限于當時的科技水準，瑪莎-斯圖爾特生活全媒體公司的“全媒體”顯然并不全，它的真正含義更接近multimedia“多媒體”。
近十幾年來，隨著全球科技的迅猛發展，特別是互聯網技術的不斷突破，傳播手段日趨多樣化，傳統媒體與新媒體之間日益融通，“全媒體”（omnimedia）的概念隨著傳播領域實踐的不斷豐富發展著它的內涵。“全媒體”包括報紙、雜志、出版、廣播、電視、電影、電子音像、網絡、電信、衛星通信在內的各類傳播工具和載體，涵蓋視聽、形象、觸覺等人們接收資訊的全部感官，而且針對受眾的不同需求，選擇適合的媒體形式和渠道，深度融合，提供細分服務，實現對受眾的全面覆蓋及最佳傳播效果。
“媒介融合”（Media Convergence）這一概念，最早由美國馬薩諸塞州理工大學的浦爾（Pool）教授提出，1983年他在《自由的科技》中提出“傳播形態聚合”（the convergence of modes）概念，本意是指各種媒介呈現出多功能一體化的趨勢，這種關于媒介融合的想象更多地集中于將電視、報刊等傳統媒介融合在一起。“融媒體”是媒介融合的現實體現，把傳統媒體與新媒體的優勢互補，使單一媒體的競爭力變為多媒體共同的競爭力。“融媒體”不是一個獨立的實體媒體，而是一個把廣播、電視、互聯網等介質的優勢互為整合，互為利用，使其功能、手段、價值得以全面提升的一種運作模式，是一種實實在在的科學方法和傳播行為。
全媒體、融媒體基于互聯網基礎向前發展的必然結果，就是通用媒體。通用（incommonuse），可以解釋為在各處使用；公共使用，普遍使用。《后漢書·律歷志下》：“各有改作，不通用。”唐代李肇《唐國史補》卷下：“絲布為衣，麻布為囊，氈帽為蓋，革皮為帶……天下無貴賤通用之。”
通用媒體可以初步描述為，在互聯網IP技術的基礎上各類媒體功能逐漸融合成為具有全媒體、融媒體特性的綜合性數字內容集成播控平臺和綜合性數字信息運營服務門戶。其基本特征應該包括全覆蓋（Full Coverage）、全業務（Full Service）、IP化。在互聯網IP技術的驅動之下，一切傳播信息的載體，包括網絡、通信、媒體之間在技術、產業、組織、規制等方面將日趨融合。隨著網絡逐漸融合（網絡逐漸IP化），不僅僅是媒體，包括關聯產業，傳統媒體（電視、廣播、報紙）之間，傳統信息產業（電信業、廣播電視業）之間的邊界可以消解，國家與國家之間、社群與社群之間、人與人之間的傳播邊界也可以消解。人類社會將逐步進入通用媒體時代。
通用媒體的基本構成
在實業界，美國通用汽車公司（GM）、通用電氣公司（GE）各自體現了其行業的通用特征。通用汽車公司（GM）成立于1908年9月16日，由威廉·杜蘭特創建。其標志GM取自其英文名稱（General Motors Corporation）的前兩個單詞的第一個字母。通用汽車公司各車型商標都采用了公司下屬分部的標志。通用電氣公司（GE）是世界上最大的多元化服務性公司，從飛機發動機、發電設備到金融服務，從醫療造影、電視節目到塑料，GE公司致力于通過多項技術和服務創造更美好的生活。杰克·韋爾奇曾擔任GE公司的董事長及首席執行官。
通用媒體集中體現著傳播業界及關聯產業界有著廣泛共識的全媒體、融媒體特征，其基本構成要素和環節包括：
1.通用技術：基于互聯網IP技術的運算技術（Cpu/Gpu）、顯示技術（大屏幕、高分辨率）、能源供應技術（包括能源供應來源、續航能力、供應方式等）、傳送技術（編碼解碼能力和技術基礎）等互聯互通的技術應用。
2.通用傳輸：基于IPTV平臺上的廣電網、電信網和互聯網的三網融合，移動互聯網傳輸，以及可以與互聯網IP技術對接的數字衛星傳輸、無線地面數字傳輸等。
3.通用載體：終端載體是多元化的，又是互聯互通的開放平臺；終端載體是智能化的，又是集成統一的平臺。通用媒體平臺可以由智能電視、平板電腦、智能手機等有機構成，多終端協同、系統化運行。
4.通用內容：以互聯網IP技術為核心的數字內容有機整合，以及數字信息的系統集成，可以突破現有媒體介質跨媒體傳播。
家庭客廳終端的通用媒體時代
目前家庭客廳終端已成為各終端企業和互聯網企業競相進入的焦點平臺，跨界競爭日趨激烈。TCL愛奇藝智能電視、樂視TV超級電視、小米盒子（高清互聯網電視機頂盒）等，利用互聯網升級換代，改變了傳統電視機，也改變了傳統電視的業務模式。傳統電視媒體正在發生變革，觀眾不僅看電視，還要用電視、享電視。
家庭客廳終端以其海量的、個性化的內容和信息服務功能，正逐步成為通用媒體中心。其基本功能布局初步可以概括為：
1.家庭娛樂中心。數字音視頻內容供應地，數字家庭游戲基地。
2.家庭信息中心。在信息爆炸時代，對信息進行全面搜索、查詢、引導、互動、分享、交易、支付，可以整合信息數據，搭建信息平臺，提供信息應用，推動信息消費。
3.家庭社交中心。社交化電視，社交互動、交互行為。集聊天室、微博、微信、客戶端等功能于一體。
4.家庭應用中心。電子商務，網上醫療、教育、交通，安全監控，家電控制等。
關鍵詞 課堂教學 教學改革 實踐教學
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A
課堂是教育的主陣地，課堂教學是實施課堂教學模式改革的主戰場，是實踐新課程改革理念的主渠道。為確保提高教學質量，我院一直很重視課堂教學模式的改革工作。通過靈活多樣的教學手段，一方面讓學生在課堂上能夠更快、更好地接受知識，另一方面激發學生的求知欲望和學習興趣，讓學生發現適合自己的學習方法和思維習慣，最終達到培養合格人才的目的。通信工程專業課堂教學改革主要是教師從學生能力本位出發，有針對性的開展課堂上的教學方法和手段的改革。在課堂教學中摸索改革，總結出了一整套課堂教學改革思想和措施。
1建立啟發式授課模式
傳統的“講說”模式已不適合當前應用型本科教育的需要，大大抑制了學生的主動性、創新性以及自主思維的健康發展。為此通信工程專業教師建立了一種啟發式授課模式。首先要淡化教師的統治地位，逐步從課堂傳授者走向問題的啟發者，引導學生進行興趣學習，比如在每個抽象概念提出前，都精心設定一個問題或實例作先導，引出理論之后，再輔以仿真和實力來強化記憶；同時強化學生的主導作用，激發學生課后思考和學習的主動性，在每節課和每次實驗的最后都將要講授的內容概括成一個問題留給學生。讓學生成為課堂的主體，教師和學生共同參與，互相交流，共同進步，真正做到教學相長。
在教學中，力求從實際問題引入新知識，通過提出通俗易懂有啟發性的實際問題啟發學生的邏輯思維、化抽象為形象。比如在《數字邏輯》課程中對一些重要內容能夠從器件、電路產生的背景和需求談起，然后講清其在系統中的作用、結構的構思方法、適用場合以及存在的問題等，引起學生興趣，激發學生思考，還可以為解決新問題作好鋪墊。在講解時序邏輯設計時，可以先從觸發器構造的簡單搶答器邏輯引入，激發學生的好奇心，再講具體電路的設計。在講述定時器的應用時，可以用日常生活中常見的電子時鐘和交通燈控制器為例，精心設計課堂討論，激發學生的積極思維。在講數字邏輯系統的基本概念時，可以先提出問題：什么是二值邏輯？日常中有哪些情況是相互對立的？同學們紛紛發表自己的看法：事情的是與非、電壓的高和低、開關的通和斷、電燈的亮與滅……由此便可很自然地引入數字邏輯電路有關的概念：信號以斷續電流（或電壓）的形式表現出的，即有或無、高或低，稱之為數字信號；而處理數字信號的電子電路即為數字電路；簡單地說數字電路就是說它的輸入、輸出信號只有兩種相互對立的狀態，即電壓的高或低、脈沖的有或無。經過這樣的講解，同學們對數字信號的概念有了較深的認識。
2增加演示教學， 拒絕平鋪直
通信工程專業的許多專業基礎課程大多都理論性較強，僅僅按照理論課程的思路去講解，會有一種枯燥乏味、毫無生氣的感覺。
比如《數字信號處理》這門課程的所有理論都可以直接用計算機編程實現，因而可以嘗試在授課的過程中加入新的元素。隨著計算機和多媒體技術的廣泛應用，計算機仿真教學已成為培養學生工程實踐能力的重要內容。在《數字信號處理》課程實驗教學過程中，開發和設計了基于Matlab軟件平臺的《數字信號處理》課程的實驗教學。演示教學對教師也提出了更高的要求，他需要將課程講授的概念轉換成Matlab程序，實踐發現，最有效果的模式是邊編程邊講解，這對教師的編程能力也是一種考驗。
又比如《模擬電子技術》是一門實驗性很強的學科，其原理的學習最好和實驗同步進行， 實驗對于幫助教師闡述、驗證模擬電子技術基本原理以及學生深入理解概念和掌握規律有著重要作用。而傳統的實驗受客觀條件限制，實驗項目很有限，在理論課教學的同時無法對電路進行適時實驗，為此，我們在利用Multisim仿真軟件建立了“模擬電子技術虛擬實驗庫”，該實驗庫包含了模擬電子技術各章知識點，教師課堂上可以隨時進入虛擬實驗平臺，通過仿真實驗觀察電路波形，適時調節電路參數，觀察電路工作情況，特別是一些瞬息即逝的現象。例如RC正弦波振蕩電路的起振過程是一個非常短暫的過程，在理論課的教學中比較抽象，難于理解，傳統的實驗教學中用示波器很難看清楚，利用EWB軟件進行仿真，就可以利用仿真軟件具有的存儲測試儀器的工作狀態以及測試點所有數據的功能，非常清晰地看清楚這一短暫過程，同時還可以通過虛擬示波器觀察到（不起振）、（起振但失真大）和略大于3（起振但失真小）三種起振情況，從而使學生能直觀地觀察到電路參數的變化對電路的影響，加深對所學知識的理解，提高了教學效果。
3教學手段多元化
采用板書與多媒體技術結合的方式進行課堂教學。由于板書教學和多媒體教學都具有獨特的功效，因此，在課堂教學中要充分利用各自的優勢，取長補短。多媒體教學特別適用比較難用語言描述的概念或者復雜的演變過程。
比如《模擬電子技術》這門課程內容多且抽象，比較難理解，為了讓學生在課堂教學中掌握模擬電路的基本概念和基本分析方法，充分展示多媒體技術的特點，將教材中只能靜態描述的內容以動態的方式顯現出來。例如半導體器件內部載流子運動、PN結中電子的擴散與復合、三極管內部載流子的運動等，教材只能以靜態的形式描述載流子的運動過程。利用多媒體技術中的FLASH動畫使抽象的內容能形象、直觀、生動地呈現出來，學生容易理解掌握。同時將各章教學重點，做成FLASH動畫，并配有講解，這樣，不僅使重點內容生動、突出，也為學生自主學習提供了資源。
又比如在《電路》課程中利用電路的多媒體課件，針對課程電路圖變換復雜頻繁的特點， 大量使用了動畫，形象地表示了電路的變換過程，使課堂教學變得生動有趣，將計算機仿真引入課堂，應用電子設計仿真軟件EWB，采用電子虛擬儀器，圖示電路的工作過程，如講述一階電路時，通過改變電路參數，觀察電路響應的變化。講述正弦振蕩電路時，觀察電路的起振過程等，加深了學生對理論的理解。在應用多媒體課件的同時，要注意與傳統教學手段的有機結合。對于需要了解的內容，采用多媒體教學可以提供更多的教學內容，解決了課時減少的問題；對于需要理解的內容，應采用板書與多媒體教學相結合的形式，把握講課的節奏。
4上好第一堂課
“一年之際在于春，一天之際在于晨”。好的開始往往都會有事半功倍的效果，因此上好第一堂課，設計一次精彩的緒論講解就顯得尤為重要。對于初學者來說，《數字信號處理》這門課就其本身而言，繁瑣的公式推導、拗口的專業術語會讓很多學生的學習熱情驟減，甚至產生畏難情緒，此時一堂精彩的緒論課會恰如冬日暖陽一般。那么如何才能講好緒論課呢？應該在思想上重視，一定要摒棄緒論課沒什么可講，只需簡單介紹的舊觀念。同時增加具體實例并加以動畫演示，如選取不同的采樣率對同一段語音信號進行處理，獲得不同的聲音效果，利用FLASH播放軟件現場演示，在視覺與聽覺上給學生一個新穎的沖擊，從而激發學生的學習興趣。
5結束語
總之，在通信工程專業的課堂教學改革中，無論采用哪一種方式，都應從激發學生學習興趣、提高教學效果出發，培養了學生分析問題、解決問題的能力，提高學生的綜合應用能力，把學生的素質培養貫穿于課堂教學的各個環節之中，最終激發學生學習的積極性、主動性和創新意識，使學生真正做到 “學有所長，學以致用”，成為適應社會需求的有用之才。
參考文獻
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關鍵詞：數字電路教學方法教學目標教學要求
“數字電子技術”是高職高專電類專業的一門專業基礎課程,是一門理論性和實踐性都較強的課程。它的任務是通過學習數字電路的基本概念、基本原理和基本技能使學生在數字電路方面具有一定的理論水平和實踐技能,它是《微機原理與應用》、《單片機原理與應用》和《PLC原理與應用》等主要專業課程必不可少的基礎知識。該課程對于學好后繼專業課程以及提高學生的工程實踐能力都有著極其重要的作用。
1立足于教學目標，展開教學
1.1知識目標
熟悉布爾代數的基本定律，掌握卡諾圖與公式化簡法；掌握數字電路中常用的基本單元電路和典型電路構成、原理與應用；掌握常用的中小規模集成電路功能。
1.2能力目標
具有查閱集成電路器件手冊，合理選用集成電路器件的能力。對集成芯片，重點分析電路的外特性和邏輯功，以一些典型集成電路為例介紹如何查閱集成電路手冊、資料等，使學生學會在實際應用中正確選擇和使用集成芯片。
具有識讀和分析一般典型應用電路的能力。增強電路分析的內容，弱化電路設計。傳統數字電路教學往往注重電路設計內容的教學，好像只有電路設計的能力，才能代表水平，而電路分析代表技能，是低技術的。不過技能卻正符合了高職高專的教學目標，所以在教學過程中，應注重電路分析方法的教學，讓學生學會分析較復雜電路，能修改已有電路服務于自己的設計目標。
具有邏輯分析問題與解決問題的方法。隨著數字技術的廣泛普及,數字化社會已經到來,大規模、超大規模數字集成電路以其低功耗、高速度等特點,應用越來越廣泛。因此如何在有限的時間內使學生扎實掌握數字電路基礎知識理論和基本操作技能,培養分析問題、解決問題的能力,是教師在教學過程中需要認真思考的問題。并使學生在傳統的數字電路邏輯分析、邏輯設計思維訓練的基礎上進一步建立起現代數字電路的應用與設計思想，掌握現代電子技術的新技術和新器件，在專業學習中適應當代硬件技術與信息技術的發展，為走向實際工作崗位打下堅實的基礎，為拓寬就業市場尋求一條全新之路。
1.3思想教育目標
（1）樹立熱愛科學、實事求是的學風和創新精神、創新意識。（2）具有一定的自學能力和獲取新知識、新技術的基本素質。（3）提高邏輯思維能力、養成認真細致的工作作風。
總之，專科教學不同于本科教學,專科教學注重于學生能力和綜合素質的培養，教學過程中突出培養學生應用知識,分析解決實際問題的能力,以學生為主體,以教師為主導,以教學為主線，樹立能力培養目標為重中之重的思想。
2選擇合適的教材，以教學要求分層、考核形式分類的方式評價教學
2.1教材的選擇
目前我校選擇的教材充分體現了高職高專教育的特點，以應用為宗旨，強調理論與實踐相結合。編寫原則遵循由淺入深，通俗易懂，便于自學，力爭做到“講，學，做”統一協調，重點和難點采取闡述與比喻相結合，例題與習題相結合，實例與實驗相結合，針對數字電路課程實踐性強的特點，增加了與教材相應的實踐環節教學內容。
針對數字電路教學過程中存在教學內容與學時數的矛盾，根據國家教委課程指導委員會的提議:EDA技術是電子技術類課程教學改革的重要方向。我校及時修訂課程大綱、調整教學內容。把EDA技術和PLD器件納入教學計劃。將教學內容分為數字邏輯基礎、組合邏輯電路、時序邏輯電路、可編程邏輯器件和脈沖信號的產生與整形五大模塊。
2.2教學要求分層
教學要求分為五個層次A．知道、了解。學生對教學內容有感性的、初步的認識或只要能識別它B．領會、理解。學生對概念、規律、基本操作等有理性的認識，即能自述、解釋和舉例說明，并在教師的指導下能順利地完成基本操作C．掌握、運用。學生在理解教學內容后，通過練習，形成技能；運用概念、方法、規則進行常規運算求解、論述和簡單運用、自主操作等D．熟練掌握、靈活運用。學生能綜合運用某個知識解決問題，綜合運用某項技能進行熟練操作或小規模技術設計等，從而形成某種能力E．思想素質的提高。如態度、意識、精神、毅力等的培養。
同時，采取了以創新能力的培養為核心的“四位一體”教學法,即旨在通過學生自學、討論、答辯、考查四個階段,培養學生的自學能力以及分析問題和解決問題的能力,徹底解決傳統教法中“滿堂灌”的現象。
2.3考核形式分類
考核形式分為五種：筆試：傳統的擬卷考試；操作：通過學生動手操作來考核；答辯：教師出題或學生自擬題，經一段時間的實踐，學生以報告形式完成答卷并根據需要答辯；社會化考核：參加由國家有權部門認定的考試考核機構或組織進行的考試考核；社會評判：由社會評定結果如實習鑒定等。
通過多種考核形式達到綜合評價學生的效果。
3采取傳統和現代化教學手段結合方式，運用實例靈活教學
3.1傳統和現代化教學手段相結合
教學課件是教材內容的提升和精煉,是將教材中的概念、定律及應用內容轉化為形象逼真的映像展示給學生。多媒體教學進入課堂是對傳統教學方法的改革,它是教學過程的一個有力工具,但決不能成為課堂教學的主宰,過于詳細的課件使學生上課注意力不集中,一些學生覺得課程內容包含在課件中,便在課堂上不記筆記、注意力分散、交頭接耳、甚至逃課。可以想象,教學中教師盯著顯示器,學生盯著大屏幕,這樣的教學情景很難調動教學氣氛、影響教師配以肢體語言等的熱情發揮,更談不上師生間的互動。只有將多媒體教學方法和傳統教學方法有機的結合起來,相互補充,并在教學實踐中不斷完善,才能取得完美的效果。
EDA是電子設計自動化(ElectronicDesignAutomation)的英文縮寫,將EDA技術引入數字電路課程教學,可以使教師在講述理論的同時,利用EDA技術軟件進行仿真、演示,使學生消除“抽象感”,增加學習的興趣。使課堂教學更生動、直觀,使數字電路課程中一些基本理論和基本概念更加容易理解。
3.2運用實例靈活教學
數字電路的授課可以結合生活中的應用舉例,如目前多媒體PC機里的顯示卡、聲卡是用數電中的數——模(D/A)轉換實現圖像顯示和聲音播放的;制造業中的數控機床,交通信號燈的轉向時間顯示,家電產品中的CD、VCD、DVD等也都應用了數電技術。通過這些實例的介紹,可以使學生真正了解數字電路課程的重要性,從而能更加主動的去掌握所學知識。
培養創新型人才,就要實施創新教育,重視實驗教學,改變以教師為主導的教育模式,充分發揮實驗教學的作用,使之成為引導學生從實踐來獲取和應用理論知識的主要渠道,在完成驗證性實驗的基礎上，實驗大綱中安排智力競賽搶答器和電子秒表等一系列的綜合性實驗，使學生在由簡到繁的設計過程中了解設計工作的思路、方法，通過讓學生實際制作，使學生懂得如何進行理論和實踐相結合，加深對知識點的理解。
4結語
總之，我們只有立足于教學目標，選擇合適的教材，采取傳統和現代化教學手段結合方式，運用實例靈活教學，培養學生的創新能力，才能搞好教學，才能為學生走向實際工作崗位打下堅實的基礎。
參考文獻：
關鍵詞：數字信號處理；傳統教學手段；PPT課件；教學改革
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）31-7541-03
隨著微電子和計算機等學科的日新月異，與其息息相關的數字信號處理的理論、算法和實現技術也飛速發展。學習和掌握數字信號處理技術已成為當今信息時代必不可少的一項重要內容，《數字信號處理》課程教學也越來越多的在國內外各大高校的本科階段作為必修課開設。在此背景下，有關提高數字信號處理教學效果的方法和改革也廣泛的被從事該課程教學的老師們關注和參與[1-2]。我校從事電子專業本科生數字信號處理課程教學十余年，經歷了最初的聘請中國科技大學的教授來我校上課言傳身教，到專門的“數字信號處理”課程組組建、探索、發展過程。在此過程中，課程組對教學中遇到的多方面問題作了很多的研究和嘗試，特將一些教學過程中的改革和實踐總結出來與老師們商討。
1 教材的選擇與教學內容的改革
1.1 根據課程體系結構確定教材的選擇
選擇一本適合的教材對教學效果非常關鍵，教材難度要求適中，既要適合學生學，又要適合教師教，難度過于大的教材會增加學生學習的難度，降低學生學習效果，同時加大老師的講解難度。所以在教材和教學內容上要做到優選內容、側重兼顧，透徹生動。目前國內外的數字信號處理方面的基礎理論教材不少，但大多都參考了奧本海姆的經典教材-離散時間信號處理這本書。很多書籍體系結構基本相同。在具體的教材確定中，我們結合電子信息類本科生教學課程體系結構特點，從注重信號與系統、隨機信號分析、數字信號處理、及后續專業課程的的教學內容銜接入手，既要避免各課程教學銜接上的重復內容過多，又要突出本課程的關鍵理論知識特點（如DFT及其應用講細講透是關鍵）。我們的教材選定經歷了清華大學出版社出版、程佩青編著《數字信號處理教程》（第一版），到西安電子科技大學出版社出版、丁玉美編著的《數字信號處理》（第二版），再到程佩青老師的（第二版、第三版）的過程。程佩青老師的教材總體上對數字信號處理的基礎理論和基本算法進行了充分闡述與分析，深入淺出，條理清楚，有利于學生更牢固地掌握數字信號處理的基本概念及基本理論。而丁玉美老師的教材特點是簡練易懂，便于掌握基礎知識能力一般的同學課后自學。此外對學習能力較強的同學推薦參考清華大學出版社出版、胡廣書編著《數字信號處理理論、算法與實現》（第二版），此書更加全面的介紹了經典的、現代的數字信號處理的基本知識。當然人無完人，書無完書，在實際的教學中，我們的電子課件制作，可以廣泛吸取百書之長，力求把知識點全面、清晰、透徹的展現給同學們。
1.2 根據具體情況確定教學內容
隨著教學課程體系結構的調整，我校的數字信號處理課程學時數，從最初的64學時（56學時理論，8學生實驗）調整為56學時（48學時理論，8學時實驗）。如何在這么短的時間內將本課程最本質最核心的理論知識講授給同學就是一個關鍵問題。本課程組和信號與系統課程組及DSP課程組的老師們一起討論，針對學生學習能力基礎不一致的實際情況（同時有一本，二本專業），對三門課程教學內容統一討論，解決各教材中的知識點重復問題，分工明確，制定符合各專業、各層次學習能力要求的即統一又有針對性的教學大綱。例如：在信號與系統和數字信號處理的教材中都會涉及Z變換方面的內容，講多了會和信號與系統的教學內容重復過多，相應會壓縮數字信號處理48學時的寶貴時間，講少了又起不到向核心知識DFT過渡的橋梁作用，影響學生后續知識的理解和掌握。經過協商，信號與系統課程組的老師主要負責：Z變換及收斂域，Z反變換，Z變換性質，Z域分析LTI離散系統等方面的知識。而本課程組的老師則只需一個學時內回顧上述知識點，重點放在Z變換與DTFT的關系，Z變換與拉普拉斯變換的關系，時域離散信號的傅立葉變換與模擬信號傅立葉變換的關系等過渡知識點上。整個Z變換章節的學習也只需3個學時左右。同時根據學生學習能力和課堂互動反映，適當壓縮或增加這部分內容的學時數。力求為核心知識的有效講解做好鋪墊。
2 教學方式的多樣化
數字信號處理課程具有理論性強、抽象概念多、內容枯燥，起點高，難度大等特點，前幾年一直被同學們冠以“四大名補”美譽。學生對該課程普遍有畏難情緒。鑒于數字信號處理在電子類學科中的重要地位，如何調動學生的學習激情，提高教學質量，在過去、現在、將來都會是從事本課程教學的同行們討論的熱點。
2.1 學習興趣的培養
隨著高校的擴招，學生良莠不齊，學生學習一門課程目的也很多，有的為考試而學，有的為興趣愛好而學，有的一遇困難干脆不學。有研究證明：對某一知識有興趣，其學習效果是最佳的。怎樣培養更多學生的學習興趣，怎樣調動更多學生的學習積極性，對于這門理論性強，概念抽象的課程來說十分重要，應貫穿整個教學過程。在教學大綱的安排上，緒論課我們就安排了2-3個學時，這對于只有48學時理論學習，教學內容多，節奏緊湊的該課程是十分不易的，也是十分必要的。例如：在DSP的科普介紹中強調現在是數字的時代，拿同學們日常生活中比較熟悉的電子設備舉例，小到MP3、手機大到數字電視都和數字信號處理有關，幾乎任何信號方面的處理都是“算”出來的，怎么“算”挑起同學們的求知欲，同時請同學們舉一反三，看誰能說出更多的DSP相關的應用，調動同學們的積極性，熟練掌握DSP相關技術等于一份好工作，刺激同學們的學習熱情。通過首次課的一系列互動安排，一開始就營造一個輕松，活躍的課題氛圍，強調互動教學是本課程的教學風格，同學們一定要習慣“不恥下問”，大家是來一起探討新技術的。一開始就避免單純的填鴨式教學，只要多堅持幾次這種互動式教學方式，同學們就會習慣，后期遇到理論性較強的內容時，也不要急于求進度，及時運用多種教學手段，盡量減少理論和公式推導，注重應用的現象和趨勢，多給同學們演示一些知識的應用，將抽象的知識形象化，盡可能將學生的學習興趣和注意點引向概念的理解和技術的應用，避免進入枯燥乏味，越學越不想學的惡性循環怪圈。
2.2 教學方法探討
數字信號處理是一門建立在數學基礎上的學科，縱觀整本書，幾乎一半以上的內容都是抽象的數學公式和符號，大量的定理、性質、理論和算法都是通過嚴密的數學一步一步推導而得，對于這種理論性較強，又貼近先進技術的課程，要獲得較好的教學效果，必須采用一些技巧和方法。近年這方面的教改論文也較多，宋雪樺[3]和劉會衡[4]老師建議以板書的傳統教學手段為主，多媒體為輔；胡學友[5]老師則以多媒體的現代教學手段為主。板書為主？還是多媒體為主？
傳統板書，多媒體課件教學，Matlab理論驗證仿真，DSP開發技術演示，多樣化課后作業一樣都不能少。板書授課節奏容易控制，有利于互動，不易給學生照本宣科的感覺，容易使學生跟隨老師的思路，學生學起來也相對輕松，同時有利于學生做筆記；但對于一些復雜的圖、表無法用板書表達，單純的板書表達也會浪費較多的課堂時間。因此板書主要是針對一些課程中的基本原理和方法推導證明，以及一些需要講深、講透邏輯較強的知識點上。多媒體課件教學具有信息量大、形象化效果強的特點，可以大大提高單位時間內學生掌握知識的數量等優點，但多媒體課件又有其片斷性特點，PPT的不斷倒換，非常容易打斷學生的視覺感知，從而造成思維對知識點的認識也出現片斷性，不容易將形象化的認知形成完整的抽象思維，一旦某一頁的知識沒有快速消化理解，很容易產生堆積效應，造成學習進度跟不上，增加厭學情緒，所以在多媒體課件講解過程中，節奏控制尤為重要。引入Matlab仿真和DSP技術演示，可以加深學生對基本概念、理論的理解，可以使抽象的內容生動、直觀，從而提高學生的學習興趣，事半功倍。
2.3 我們的教學方法安排
以程佩青老師的教材第三版為例，對教學大綱制定的知識點類型做仔細分析討論后，以兼顧效率，追求效果為目的，課程組老師對每章節的主要知識講解方式做大致規劃，各主講老師根據自己教學風格做適當調整。在第一章離散時間信號與系統講解中，以課件為主板書為輔。由于幾類基本的離散信號和離散系統基礎概念在信號與系統中已經做了較詳細的講解，可以使用PPT做綱要性的復習講解，但對序列的周期化，連續時間信號的抽樣和信號的重建等幾個關鍵的知識點做詳細步驟推導的板書講解，再利用Matlab演示連續信號經理想采樣前后的頻譜變化關系，加深對時域采樣定理的理解，利用序列的傅里葉變換對連續信號、離散信號及系統響應進行頻域分析，這種計算機實現方法可以將學生的抽象認識轉化為一種直觀的、形象的認識。在第二章Z變換與DTFT講解中，以課件為主板書為輔。Z變換的基本概念在信號與系統中也做了詳細的講解，可以利用PPT對Z變換定義、性質、Z反變換等知識做綱要性復習，而對Z變換與拉普拉斯變換、DTFT之間的關系做板書推導，同時用PPT演示其之間的圖像關系。前兩章的內容都是溫故而知新的知識，以課件為主可以提高講解效率，將時間留給后面的核心知識講解。第三章DFT屬于本門課程的核心理論知識，應該以板書為主課件為輔，首先從牛頓發現白光和七彩光的關系說起，比喻傅立葉級數或變換就好比三棱鏡，可以對信號進行分解組合，給同學們一種物理上直觀的認識，再板書從傅立葉級數推導起，一直推導到DFT，從幾百年前的時域連續周期信號分析推導到信號的時域頻域都離散是為了適應計算機技術。將幾種傅立葉變換的演繹過程講深，講透，給同學們感覺這些知識有血有肉，也在茁壯成長，就此我們進入了數字的時代，而不僅僅是一堆枯燥的數學公式，再利用多媒體課件圖例講解圓周卷積以及DFT計算連續時間信號時可能出現的一些問題，避開單純的數學公式，讓同學們記住這些物理現象即可，同時要求同學們課后查閱一些DFT在現代電子技術中應用方面的文章，作為平時成績考核，這樣讓學生互動起來，進一步加深DFT在時間序列處理算法和離散時間系統分析、設計和實現核心作用的認識。第四章FFT是第三章DFT的延續，本章主要講解DFT怎樣“快速計算”的問題，利用DFT的性質板書推導出基二的蝶形流圖以及分裂基的L型蝶形運算圖，再利用PPT舉例講解FFT（8點）流程圖，此時學生同步學習了微機原理課程，可以結合DSP技術，講解位倒讀命令、原位運算的原理，將原理和技術結合起來，學生印象深刻，本章板書和PPT課件各一半時間。第五章為數字濾波器的基本結構，各類濾波器的信號流圖結構可以全部使用PPT課件圖例講解，在講解IIR濾波器的三種基本結構中，對直接I型II型做優缺點總結，根據其缺點啟發式引導同學們做改進，從而推導出級聯型，再對級聯型做優缺點總結，從而引導同學們推導出并聯結構，這種帶啟發的循序漸進教學方式，利用同學們開放式學習。第六章IIR數字濾波器的設計也屬于本章的核心內容，設計步驟多且復雜，學時數安排較多，需要同學們掌握濾波器的詳細設計步驟，因此絕大部分時間以板書講解，在具體講解時，根據IIR設計步驟的邏輯性，我們將書中的講解順序做了適當調整，將常用模擬低通濾波器的設計提到沖激響應不變法和雙線性變換法前面講解，符合數字-模擬-數字的設計過程，這樣學生學習思路更加清晰，在講解原型模擬低通濾波器經模擬頻帶變換成各型模擬濾波器時，建議使用清華大學胡廣書老師的教材第六章的相應內容，圖表并用的公式推導方式，有利于公式原理的講解，讓學生知其然也知其所以然，避免死記硬背公式，而對于非常有用的IIR設計最優化方法，做導入式教學，布置課外作業查閱相關資料，以自學為主。第七章FIR數字濾波器的設計步驟相對簡單，很多內容適合圖表講解，除兩類線性相位條件以板書形式講解外，其余部分基本以PPT課件講解，在講解FIR濾波器設計時，讓學生知道對系統單位沖激響應對稱性的選擇和窗函數的選擇應和具體設計要求相關，今后的學習和工作中，遇到相關知識知道在那本書查閱就行，無須死記硬背，這種抓住重點，深入淺出的講解方式，可以使學生在學習過程中不覺得枯燥、繁雜、要記的東西太多，提高了學習效率。第八章多抽樣率數字信號處理，課題上只做提綱式介紹，由于這時學生已經具有一定數字信號處理理論方面的基礎，可以讓學生課后上網查閱相關資料并做書面報告，作為平時成績記分，這樣學生不拘泥于課題教學，充分發揮自己的主觀能動性。如果時間充裕，第四、六、七章都適合用Matlab進行實例化講解，并成立專門的數字信號處理興趣小組，對于動手能力較強的同學，可以要求其用C語言實現IIR數字濾波器的結構或FFT算法，并將計算結果與Matlab計算結果進行比較，安排專門的老師課外單獨進行指導，抓住大部分學生基礎教育的同時，也加強對一些基礎較好的學生進行精英教育。
這種多種形式的教學方式，通過幾個學期的實踐，大部分學生反映教學方式靈活生動，重點突出，不枯燥，從中得到了鍛煉，有一定收獲。
3 學生成績統計與分析
本課程的課程組成立于2009年上半學年，成立后即進行了一些教學改革嘗試，學生成績分析應以教改前和教改后對照為好，由于2008.5.12地震影響，不宜分析當年成績，因此以本課程教改前2006下半學年、2007上半學年，以及教改后2010下半學年、2011上半學年四輪教學的學生卷面成績入手，進行分析和總結。試卷為本課程題庫中抽取，采用統一流水閱卷。2007上半學年、2011上半學年為二本專業學生，2006下半學年、2010下半學年為一本專業學生。2006下半學年、2007上半學年學習學生為同批次入學，2010下半學年、2011上半學年學習為同批次入學。各學年學生成績統計見表1。
本統計表顯示的是學生的期末卷面考試成績，因此總體成績偏低，教改前本課程最終成績構成比例為：卷面成績75分，平時成績（作用、出勤）10分，實驗成績15分，教改后最終成績比例為：卷面成績70平時成績15分（主要是增加課后閱讀報告考核），實驗成績15分。從統計表中看出：四輪考試的成績都屬于正態分布，教改后的卷面成績普遍比教改后的卷面成績有所提高，同批次學生中一本專業學生成績普遍比二本專業學生成績好，但教改后二本專業的學生成績也比教改前一本專業的學生成績稍好。說明課程組成立后，老師們集思廣益，共同探索多樣性教學方式取得了一定的效果。
4 結束語
經過兩年多的本課程教學改革，雖然取得一定成績，特別是在期末對學生進行教學質量問卷調查中，對于師生間的靈活互動有良好的反饋，越來越多的學生覺得學習本門課程后有一定的收獲，對新技術的認識能力、動手能力等有了加強。但同時也能感覺到課程建設與改革中很多的地方需要我們去完善，例如：如何逐步嘗試雙語教學，如何更加有效的利用好多媒體技術手段，制作出更加生動形象的課件，如何進行研究性教學等等。羅馬不是一夜建成的，我們的教學改革探索之路要一直走下去。
參考文獻：
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一、小學數學課堂的新挑戰
2011年版《數學新課標》與2001年版相比，從課程目標、內容標準到實施建議都更加準確、規范和全面. 其中對數學的定義中，提出數學是“作為對于客觀抽象概況而逐漸形成的科學語言與工具……數學素養是現代社會每一個公民應該具備的基本素養. ”其中還特別提出要注意信息技術與課程內容的整合，注重實效. 要充分考慮信息技術對數學學習內容和方式的影響，開發并向學生提供豐富的學習資源，把現代信息技術作為學生學習數學和解決問題的有力工具，有效地改進教與學的方式，使學生樂意并有可能投入到現實的、探索性的數學活動中去.
1. 挑戰一：如何培養學生抽象思維和推理能力
眾所周知，幼兒園階段，學生建立的數字概念和數量關系主要是借助實物（手指或代表數字的各種圖片）. 而到了小學階段，他們需要突破兩位數加減法，理解十進制、乘法和除法等用抽象符號而非實物代表的數量關系，從“客觀”走向 “抽象概況”，處理好直觀和抽象的關系，建立實物之外抽象符號的數學意義. 如何使小學生順利從幼兒園階段的“以形代數”教學過渡到“數形結合”階段――不借助實物，建立抽象的數的概念、明白數量關系；同時理解“形”的數學含義？這給小學數學教師的教育方法和實踐帶來很大挑戰.
2. 挑戰二：如何培養學生實踐能力
小學階段和幼兒園階段的第二個很大的不同是理解形狀的數字含義，也即幾何的基本概念：形狀的數量單位，如毫米、厘米、米等概念，角的度數、面積，等等. 在幼兒園階段，形狀只有一個意義，就是幫助他們數數、做簡單的加減法. 而在小學階段，他們則需要更加精細地知覺和量度形狀的具體區別，并用數字和數量單位表達出來. 如何幫助小學生通過實踐理解不同“形”的屬性規律，以及背后的數字含義，并有效運用在生活中，形成良好數學習慣，是小學數學的巨大挑戰.
二、運用信息技術與課程整合開展互動實踐，應對小學數學新挑戰
信息技術與課程整合是指在課程教學過程中把信息技術、信息資源、信息方法、人力資源和課程內容有機結合，共同完成課程教學任務的一種新型的教學方式. 首先，要在以多媒體和網絡為基礎的信息化環境中實施課程教學活動；其次，對課程教學內容進行信息化處理后成為學習者的學習資源；最后，利用信息加工工具讓學生知識重構.
通過信息技術與課程整合能夠有效表現抽象數學概念、培養學生實踐能力和促進情感、態度與價值觀的發展. 如果說傳統的課堂教學媒體（教材、黑板、粉筆） 使學生獲取知識的方式較多地局限在抽象的經驗，現代信息技術與課程整合則可提供豐富的觀察經驗.
案例一 信息技術在互動實踐課程應用，豐富了學生觀察體驗和做的經驗，培養學生的實踐能力、抽象思維和推理能力
例如，在新教標小學數學三年級數學下冊的《什么是面積》課堂教學中，使用傳統的教學媒體，對面積的討論往往有些抽象. 采用多媒體教學則可以對不同類型的圖形進行生動展示和比較，通過對圖形面積以及面積切分的計算機模擬演示，以及對現實生活中各種真實物體的面積圖片展示，同時借助教具讓學生自己動手測量不同形狀的面積，使學生對面積這一概念的了解更為直觀. 就這一課堂案例而言，學生通過動手測量（“做的經驗”） ，多媒體教學（“觀察的經驗”） ，到最后通過概括、總結，抽象出基本的概念，完成了一個較為完整的認識過程，培養學生的實踐能力、抽象思維和推理能力.
案例二 利用信息技術輔助教學，突破教學難點
小學生的思維正處在由具體形象思維向抽象思維過渡的時期，這就構成了小學生思維的形象性與數學的抽象性之間的矛盾. 如何解決這一矛盾，利用多媒體進行教學，能夠成功地實現由具體形象向抽象思維的過渡. 由于多媒體形象具體，動靜結合，聲色兼備，所以恰當地加以運用，可以變抽象為具體，調動學生各種感官協同作用，解決教師難以講清，學生難以聽懂的內容，從而有效地實現精講，突出重點，突破難點.
例如，在講解計算圖形的周長一課時，為了讓學生更好地理解和掌握計算圖形的周長的方法這一重點，我先在電腦上畫好一、二個圖形有正方形、長方形、三角形，接著把這些圖形打開成一條線段，分割成了哪些相等的部分共有幾份，然后通過動畫把這些部分拼好，這樣就可以拼成為原來的正方形、長方形、三角形. 反復演示幾遍，讓學生自己感覺并最后體會到這些圖形的打開成一條線段長度與原來的圖形長度是完全相等的. 再問學生還發現了什么？從而導出求圖形的周長的方法. 使得這堂課的重難點輕易地突破. 大大提高了教學效率，培養了學生的空間想象能力.
信息技術與課程整合，預示著“板書課變成實踐課”趨勢的到來. 尤其對于較少涉及“實踐課”的小學數學學科教師而言，正是把數學課變成學生體驗式的互動實踐課的契機. 小學數學教師可以運用各種信息技術手段，圍繞關鍵的小學數學的數形結合挑戰，制作出最適合小學生的課程安排，讓學生參與和體驗數學思維的過程. 當教師熟練掌握各種信息化工具，就可以把課堂適度地“讓”給學生，更好地讓學生成為學習的主人.
總之，恰當地選準多媒體的運用與數學課堂教學的最佳結合點，適時適量的運用多媒體，就會起到“動一子而全盤皆活”的作用，發揮其最大功效，就可以減輕學生學習的過重負擔，提高課堂教學效率，促進素質教育實施，培養學生非智力因素，符合現代化教育的需要，有效地培養更多的跨世紀的創造性人才.
【參考文獻】
[1]教育部：義務教育數學課程標準（2011年版）.
[2]張林琴.“數形結合”思想的解讀與實踐[J].教育實踐與研究，2007年第10A期.
圖像處理 圖像分析 藝術化 數字媒體技術
一、前言
浙江理工大學數字媒體技術專業旨在培養德、智、體、美全面發展，具有良好的科學藝術素養，系統地掌握數字媒體設計、制作、處理的理論知識和專業技能，精通數字媒體核心技術，具有新媒體藝術創作能力以及面向網絡的、新型數字媒體綜合開發能力，能夠在國家機關、高等院校、電視臺、電影廠、廣告公司、游戲制作公司和大中型企業等從事數字媒體設計制作、兼通藝術和技術的復合型的高級人才。
“數字圖像分析與藝術化處理”是一門在對傳統的“數字圖像處理”課程內容進行調整的基礎上，針對數字媒體技術專業新開設的專業課，該課程主要講述利用計算機對數字圖像進行分析和處理的方法和技術，強調生成不同藝術效果的處理方法。
本文首先對傳統“數字圖像處理”課程的特點進行了分析，并結合數字媒體技術專業的需求進行了分析，提出了開設“數字圖像分析與藝術化處理”課程的必要性；然后就“數字圖像分析與藝術化處理”課程的課程內容、實踐教學、教學方法與手段、師資隊伍建設進行了討論；也對目前存在的問題進行了分析；最后總結我們的經驗與不足。
二、開設“數字圖像分析與藝術化處理”課程的必要性
從教學內容上，近年來《數字圖像處理》已經形成以數字圖像基礎、圖像增強、圖像復原、彩色圖像處理、圖像編碼、形態學處理、圖像分割和對象表示與描述為基本教學內容的一門信息類專業課程。而且，隨著新技術在圖像處理中的廣泛使用，諸如小波變換、遺傳算法、神經網絡等新內容不斷增加到課程體系中。但涉及藝術化處理的內容較少，目前，講述圖像藝術化處理的教材或者參考書基本都是講述如何使用圖像處理軟件Photoshop進行制作的，而基本沒有講述對圖像進行藝術化處理的理論和方法的。對旨在培養藝術和技術相結合復合型人才的數字媒體技術專業，圖像作為一種重要的媒體形式，學習對圖像進行藝術化處理的理論和方法是必要的，也是十分有益的。
那么，開設這門課程是否可行呢？雖然目前還沒有一本數字圖形藝術和處理的教材，但針對數字圖像進行藝術化處理，已經有了大量的研究，特別是在圖像學領域，藝術繪制的研究更是碩果累累《藝術化繪制的圖形學原理與方法》一書對相關工作進行了全面地歸納總結。圖形學藝術花繪制的結果基本都是以圖像的形式表現出來。所以，從教學內容取材上，是完全沒有問題的。
三、課程的總體設計
根據數字媒體技術專業的特點，考慮到課時的限制。“數字圖像分析與藝術化處理”課程的教學內容分為以下8講：
第1講為數字圖像基本概念和圖像編程，主要介紹圖像概念、圖像感知、獲取、采樣、量化，圖像的基本類型和主要文件格式，以及對BMP文件的讀寫和DIB類介紹。
第2講為圖像信號處理基本理論，講述幾種常用變換及其應用，包括傅立葉變換、離散余弦變換、小波變換和雷登變換。
第3講是圖像特征提取，主要講顏色、形狀、紋理等特征的描述、提取及分析。
第4講為圖像處理基本操作，講述空域和變換域圖像增強，二值圖像和灰度圖像的形態學處理。
第5講為圖像的分割、恢復與合成，講述基于像素、區域和辯解的分割及所屬；圖像降質的數學模型，以及濾波法、代數法、非線性法等恢復方法；圖像的合成算法。
第6講為彩色圖像處理，講述彩色基礎、彩色模型及相互轉換、偽彩色變換、顏色轉移。
第7講為數字圖像的藝術化處理，講述基于像素級運算的藝術化效果生成，基于筆畫繪制的藝術技法模擬，直接借鑒參考圖像中的色彩搭配和紋理效果的藝術化繪制，基于繪圖樣例的藝術化繪制模擬。
第8講為圖像特征降維及其應用，講述線性和非線性降維的方法和應用。
四、實踐教學的設計
“數字圖像分析與藝術化處理”課程具有涉及的知識面廣、理論較深澳、內容不斷豐富等特點。對這樣一門涉及技術與藝術，既強調處理方法的理論性，又強調實踐結果的藝術性的課程。僅憑教師的課堂講述是遠遠不夠的，必須輔以足夠的實踐鍛煉，讓學生鞏固所學理論，鍛煉實際動手能力，激發學習興趣，提高綜合利用所學理論，進行設計開發和研究創新的能力。
在設計圖像處理實踐環節時，一方面，要保留有代表性的經典內容，同時考慮到近年來彩色圖像已得到廣泛應用，增加彩色圖像處理的內容，以滿足社會發展的需求；另一方面，針對圖像的藝術化處理，設計相應的實驗內容，實驗結果的直觀藝術效果中能有效彌補理論的枯燥乏味，提高學生的學習興趣。
根據實踐內容的不同，我們把實驗分為以下四種類型：基本型、設計型、創新型和綜合型。基本型實驗，主要是通過實驗對基本理論進行實現，加深學生對基本理論的理解；設計型實驗，要求學生對所學理論進行簡單應用；創新型實驗主要是通過學生自由分組，通過教師提示，大腦風暴等多種形式，讓學生進行創新思維，不要求實驗結果的完美性，關鍵在于創新和創意。綜合型實驗，要求學生完成運用多種圖像分析處理理論和方法，完成一項具體的任務。而且這門課程需要進行實踐的內容較多，為了解決實驗內容多與學時有限之間的矛盾，我校在設計該課程的實踐環節時，采用實踐作業、課內上機實驗、大作業和課程設計四種實踐形式。考慮到學生后續學習工作的實用性和實驗的效率，在實驗環境和開發工具的選擇上，我校采用C++和Matlab作為主要實踐教學語言，在實驗類型、實踐形式和開發環境之間的具體操作如下：
基本型實驗，安排一次課內實驗，主要是如何利用C++進行數字圖像的讀寫及直方圖統計，以便學生熟悉BMP圖像的格式，掌握BMP圖像文件的讀寫，并進行像素數據的處理，為后續實驗打下基礎。另外，要求學生通過實踐作業的形式，學習使用Matlab進行圖像讀取等基本操作。其他基本型實驗主要以實踐作業的形式進行，建議學生使用Matlab完成。
設計型實驗，主要使用C++作為開發語言，安排三次課內實驗，分別是圖像增強、圖像的特效顯示、圖像的藝術化處理。圖像增強選擇空域圖像增強、變換域圖像增強；圖像的特效顯示可以實現圖像的漸隱、圖像的偽彩色處理等；圖像的藝術化效果可以完成Laplican素描、馬賽克效果藝術化繪制。
創新型實驗，以大作業的形式布置，學生自由結合成小組，可以從參考題目中選擇之一進行，也可以自己確定所作內容。如在線圖像藝術化處理系統、圖像藝術化顯示系統等。
綜合型實驗，以課程設計的形式完成。要求學生完成一個簡單的圖像處理系統，或者圖像應用系統，但必須包含圖像分析、藝術化處理的內容。
五、教學方法與手段
根據“數字圖像分析與藝術化處理”課程的特點、數字媒體技術專業的學生的所學課程的特點，我們在常規教學教學方法和手段的基礎上，還采用了下面的教學方法和手段：
1.技術與藝術相結合、操作和理論相結合。由于學過藝術類的課程，如《色彩構成》、《繪畫基礎》、《平面形態設計》等；并對Photoshop和Flash等軟件的使用較熟悉。所以在講述色彩相關的內容時，對于學生熟悉的內容，簡單帶過；對于圖像處理分析的多數理論，Photoshop中都有對應的操作，可以將理論和操作相結合。
2.先修后續課程間廣泛結合。由于“數字圖像分析與藝術化處理”涉及計算機、藝術、信號等多個領域的知識，廣泛應用于虛擬現實、網絡媒體、生物醫學、工業、國防等多個方面，先修和后續課程較多。同時，增加了課程的難度，同時也可以充分利用先修和后續課程之間的聯系，進行課程內容的整合、實踐環節的綜合。我們在先修課程面向對象程序設計和可視化編程中，以圖像處理為例子進行講述，有了圖像的編程基礎，在“數字圖像分析與藝術化處理”課程中，實驗課就更容易開展。在于后續課程銜接方面，在講到圖像特征提取時，利用“數字攝影”課程的照片，結合“虛擬現實技術”課中的全景漫游圖片的拼接進行講解，不但把這些課程的內容有機的結合起來，而其可以提高學生的興趣，達到學有所用的目的。
3.傳統教學手段與現代教學手段相結合。“數字圖像分析與藝術化處理”這門課，內容多，知識面廣，實踐性強，可時少。在講授時，充分利用多媒體課件節省板書時間；利用視頻，展示處理過程和效果，更直觀；利用網絡交互式圖像分析處理平臺，提高學生動手的積極性，便于老師和學生就實踐環節進行溝通。
當然，在教學中，我們也遇到了一些問題。首先，是教材，目前還沒有完全合適的教材可供選用，所以只能使用自編講義。其次，傳統的圖像處理理論多針對灰度圖像進行處理，如何把圖像處理理論更好地應用到彩色圖像的處理中。第三，對于圖像的藝術效果的評價，涉及到人的主觀因素，如何客觀地進行分析，還需要更多的研究成果予以支撐。
六、教學隊伍建設
“數字圖像分析與藝術化處理”這門課，橫跨技術和藝術。而同時精通數字圖像分析和處理理論，又具有較好藝術功底的老師十分難得。在實踐中，我們采用校內與藝術設計學院聯合教學，校外積極引進具有藝術背景的教師參與到該課程的教學中來，同時針對現有教師，組織先修后續課程的任課教師，組成教師團隊，進行綜合教學。
七、總結
本文基于數字媒體技術專業的培養目標，分析傳統的“數字圖像處理”課程對于數字媒體技術專業的不足；結合學校開課實際，就數字媒體技術專業開設“數字圖像分析與藝術化處理”課程進行了探討，希望能夠對數字媒體技術專業技術和藝術復合型課程的教學和建設有所促進。
參考文獻：
[1]明冬萍.《數字圖像處理》課程教學研究.中國科教創新導刊，2008，(25)：169-170.
[2]Michaella Janse van Vuuren and Gerhard de Jager，Art And Image Processing，2005.
[3]Henri Maitre，Francis Schmitt，15 Years of Image Processing and the Fine Arts, Image Processing，2001 Proceedings 2001 International Conference on.
[4]李杰，劉弘.基于遺傳算法的分形藝術圖案生成方法.山東大學學報(工學版)，2008，38(6)：33-36.
[5]耿衛東.藝術化繪制的圖形學原理與方法.浙江大學出版社，2010.
[6]“數字圖像處理”課程實驗改革與實驗系統的研究.高等理科教育，2003，(4)：100-103.
【關鍵詞】 電視播控 系統網絡 服務器備份 方法研究
電視在人們的生活中的所發揮的作用不可忽視。開展關于電視播控系統網絡及服務器備份的方法研究，探究將信息技術的應用與電視播控系統的運作相結合，可以有效的降低電視播控和服務器備份工作的過程中的故障發生概率，從而能夠促使電視娛樂節目更好的豐富人們的業余生活。因此開展關于電視播控系統網絡及服務器備份的方法研究，是實現我國的網絡電視的不斷革新和良好發展的關鍵環節之一。
一、電視播控系統網絡的基本概念
開展關于電視播控系統網絡及服務器備份的方法研究，首先應當明確電播控系統網絡的基本概念。開展電視播控系統網絡的基本概念研究，可將電視播控系統網絡的基本結構分為：電視網絡營房播放系統、節目錄制系統、播控系統以及視頻為服務設備。開展電視播控系統網絡的維護工作，主要是開展對于電視播控系統網絡的各個結構的安全性、穩定性的檢查，從而全面保障電視播控系統的良好運行，實現電視播控的服務故障的發生概率的降低和電視播控服務質量的有效提升[1]。
二、電視播控系統網絡及服務器備份的方法探究
在明確了電視播控系統網絡的基本概念后，開展電視播控系統網絡及服務器備份的方法探究，可以將電視播控系統網絡及服務器備份的方法分為以下的幾點：
2.1將安全技術應用于電視播控系統網絡及服務器備份的進程中
安全技術在電視播控系統網絡及服務器備份的進程中的應用，可以有效的實現電視播控系統以及服務器備份的故障的高效解決。安全技術在電視播控系統網絡及服務器備份的進程中的應用的種類主要包括：供配電技術、接地技術和數據交換技術。
1、安全技術中的供配電技術的應用。應用安全技術中的供配電技術開展電視播控系統網絡以及服務器備份的工作的運行。主要是應用供配電技術將機房供電線路與其它的用電系統進行規程中所需的線路分隔開，進行單獨放置，以保證電源信號的穩定性和獨立性。同時應用供配電技術設置雙路低壓模式，以同時保證低壓輸入和高壓輸入的穩定性[2]。
2、安全技術中的接地技術的應用。將接地技術應用于電視播控系統網絡以及服務器備份的工作的運行進程中，需要根據地理位置的不同，采用不同的接地模式，盡可能降低接地線路所需完成的路程，進而在實現故障發生的概率的有效降低的同時，也降低了檢修工作的開展難度。同時應當應用安全技術中的接地技術開展接地引線穿鐵管安裝工作，實現接地電阻的結構的完整性和性能的穩定性的保障。
3、安全技術中的數據交換技術的應用。將安全技術中的數字交換技術，應用于開展電視播控系統網絡以及服務器備份的工作的運行過程中，可以有效的保障物理隔離工作的開展的有效性。同時建立網絡系統也可以實現安全防火強和網絡層的有效建立。
2.2將安全管理應用于電視播控系統網絡及服務器備份的進程中
開展安全管理在電視播控系統網絡及服務器備份的進程中的應用，主要從以下的幾個重要因素入手：1、安全管理因素中的環境安全因素：及時調控機房內的溫度和適度，并且建立機房內的溫度和濕度的記錄系統，以實現機房的安全工作的開展的系統性的保障。2、安全管理因素中的系統建設因素。嚴格按照國家規定的管理制度建設安全管路系統，以確保電視播控系統網絡以及服務器備份的工作的運行中所應用的數據和文件的機密性。3、安全管理因素中的網絡因素。應當聘用專業的網絡技術人員開展安全系統管理工作，及時的存儲備份關鍵的文件和清除不必要的文件，進而實現電視播控系統網絡以及服務器備份工作的順利開展[3]。
開展電視播控系統網絡及服務器備份的方法探究，可以將電視播控系統網絡及服務器備份的方法分為：將安全技術應用于電視播控系統網絡及服務器備份的進程中和將安全管理應用于電視播控系統網絡及服務器備份的進程中兩個部分，進而實現電視播控系統網絡及服務器備份的工作的順利開展。
結束語：開展關于電視播控系統網絡及服務器備份的方法研究，探究將信息技術的應用與電視播控系統的運作相結合，可以有效的降低電視播控和服務器備份工作的過程中的故障發生概率，從而全面保障電視播控系統的良好運行，為我國的數字媒體的良好發展奠定了堅實的基礎。
參 考 文 獻
[1]武淑云. 電視播控系統網絡及服務器備份策略[J]. 電子測試，2016，08：98+67.