時間：2023-06-07 09:29:25
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數字教學方法，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：P231文獻標識碼： A
引言
數字化測圖能很好地適應各項工程建設和計算機輔助設計的需要，也為建立專業數據庫和基礎地理信息系統奠定了基礎.目前我國大多數城市都已不同程度地應用了數字化測圖技術。所以，搞好數字化測圖教學，讓學生學好這門技術已是當務之急。本文就數字化成圖教學方法展開分析與討論。
一、數字化測圖教學特點
1.數字化測圖教學側重于測量的實際操作，半數以上的數字化測圖教學學時是進行室內數據處理、野外數據采集、數字化成圖編輯及成果輸出等；
2.數字化測圖的實踐教學的主要方法是掌上電腦的“電子平板測圖”，在數字化測圖中每4~6人為一小組，在野外使用全站儀和測圖進行相關的數據采集；
3.數字化測圖的數據處理和圖形編輯一般是在室內進行測量的，利用校園網運行CASS7.0網絡版數字化測圖系統客戶端軟件，由每位同學獨立進行數據處理和數字化測圖編輯；
4.數字化測圖過程中各種機械設備之間需要通訊和連接，如測圖精靈和全站儀，計算機和測圖精靈、數字化成圖系統和計算機服務器、計算機和繪圖儀等，在數字化測圖中各種硬件的識別和連接、所需軟件的安裝及其通訊參數配置等，學生都必須掌握數字化測圖教學的重要內容。
數字化測圖教學應讓學生鏈接和掌握一種主流的數字化測圖教學系統，同時了解其他成圖系統的原理及概況，為今后更好的數字化測圖和應用數字地形圖打下堅實的基礎。
二、數字化測圖課程教學目標
1.明確該門課程在測繪工程中的地位和作用
隨著計算機技術的快速發展，新一代測繪儀器不斷的增多，地圖這一傳統的測繪產品正逐步被數字化測圖技術所取代，使得數字化測圖技術步入了高精度、自動化、高效率、數字化的新時期。加之近年來地理信息系統的快速發展，數字中國、數字地球、數字各小、中、大城市相繼開展，還有各部門、各行業都在著手建立自己的地理信息系統，而地理信息系統的建設離不開空間數據的更新及采集，數字化測圖作為地理信息系統主要數據采集與更新手段受到原來越多的關注及應用。
2.培養學生開動腦筋與獨立解決問題的能力
數字化測圖教師在授課過程中盡量多穿插數字化測圖實際作業中一些經常遇到的問題，向學生提問，這樣不僅可以激發他們對數字化測圖學習興趣，還會培養學生對數字化測圖獨立思考的能力。
3.培養學生的實踐動手能力
數字化測圖是實踐性很強的課程，因此在數字化測圖課堂講授完基本理論與方法后，讓學生進行親自實踐操作，使學生真正掌握該門課程的基本操作與基本原理。值得注意的是，在進行數字化測圖課后實驗時，作為其實驗課指導教師不要讓學生把儀器隨便架設在一個地方，動手操作一下全站儀就行，應該找幾個已知點，按照數字化測圖實驗大綱先進行測站檢核，再進行觀測、成圖、圖形編輯，否則該門課程實習效果不會很好。
三、積極采取措施，保障數字化測圖教學效果
1.打破合堂教學模式
按照數字化測圖課程的教學慣例，同專業同級的學生一般都是在一個教室上課，這種合堂教學模式給實驗、實習帶來很大的困難。所以對這種數字化測圖教學模式進行了改變，即在數字化測圖選課時至少安排兩位老師，在數字化測圖授課進度和內容的安排上作合理調整，進而將數字化測圖實驗、數字化測圖實習的時間錯開，避免兩者了相互沖突，提高了全站儀或RTK的使用率。
2.加強計算機應用教學
針對數字化測圖與計算機知識聯系密切的特點，打破數字化測圖教學的常規，把計算機繪圖分成兩大部分，第一部分為CAD概論，與工程的測量學進行同步教學，主要講授CAD繪圖的操作方法和基本命令，以練為主，以講為輔，重點是提高學生在實際中CAD的操作能力，為數字化測圖工作打下堅實的基礎。第二部分包括LISP語言和三維繪圖，放在原定學期上，重點是用LISP語言和三維繪圖開發測繪軟件，如建立繪圖系統、符號庫等，為數字化測圖提供軟件保障。
3.加強測量學師資隊伍的建設
首先擔任過數字化測圖這門課的教學工作，具有較強的開發軟件和計算機操作的能力；其次要有一定的數字化測圖實踐經驗，即至少參加過一次對外數字化測圖工程項目，熟悉數字化測圖每個環節的工作程序，能獨立完成數字化測圖其中的任一項工作。
四、數字化測圖方法
1.攝影測量
大面積的數字化測圖可以有效的降低成本、縮短成圖時間，通常采用攝影測量數字化測圖方法。攝影測量數字化測圖可分為解析攝影測量和數字攝影測量兩類。攝影測量方法是在傳統解析攝影測量的基礎上對“解析立體測圖儀”作適當的改裝，使攝影測量方法以數字形式記錄量測數據來實現地形圖的數字化；數字攝影測量方法是借助攝影測量全數字化測圖系統將像片灰度信息、數字影像信息在計算機上實現地形圖的數字化。解析攝影測量和數字攝影測量兩者相比，解析攝影測量方法的主要操作對象只能是像片，而數字攝影測量的操作對象除像片外，更主要的是數字化影像或數字影像。隨著數字圖像處理技術、模式識別技術、計算機技術和計算機視覺技術的快速發展，數字攝影測量方法在數字化測圖中只有至關重要的地位。
2.野外地面數字化測量
野外地面數字化測量可分為數字測記法和電子平板測圖法兩種。
（1）數字測記法
測距經緯儀或全站儀加電子記錄手簿野外采集地物、地形特征點，數字測記法同時配以人工繪制草圖，室內利用數字化成圖軟件在計算機上根據草圖繪制數字地形圖。
（2）電子平板測圖法
（3）全站儀配裝有電子測圖平板系統的便攜機，野外實時數據傳輸、觀測、連線、展點，加注地物、地貌、文字注記和植被符號，電子平板測圖法現場繪制成數字地形圖。
3.地圖數字化
4.地圖數字化也稱已成圖數字化，地圖數字化包括手扶跟蹤矢量化成圖方法和掃描矢量化成圖方法兩種。手扶跟蹤矢量化成圖方法利用數字化儀和數字化成圖軟件對圖紙地形圖進行坐標定向，然后手扶跟蹤矢量化成圖方法用數字化儀跟蹤器的十字絲對準地形圖逐點逐線數字化，生成矢量化地形圖；掃描矢量化成圖方法利用掃描儀對圖紙地形圖進行掃描，獲取柵格圖像，再用數字化成圖軟件對柵格圖像實施定向處理和變形平差調整，掃描矢量化成圖方法使用鼠標對柵格圖像逐點逐線進行跟蹤矢量化，生成矢量化地形圖。手扶跟蹤矢量化成圖方法和掃描矢量化成圖方法二者相比，數字化儀價格雖低，但手扶跟蹤矢量化成圖工作效率低、勞動強度高，相反，掃描儀雖然價格昂貴，但圖紙掃描的工作效率高，矢量化成圖的工作效率高，所以地圖數字化大多采用掃描矢量化成圖方法。
結束語
在我國現階段數字化成圖系統較多，升級比較快，為了使高校培養出來的學生具有專業的知識和良好的個人素質，數字化測圖教學應密切關注數字化測圖技術的發展狀態，走在數字化測圖技術發展的前面。才能使走出校門的學生具備良好的競爭和適應能力，為國家的基礎建設做出應有的貢獻，促進數字化成圖技術的快速發展。
參考文獻：
[1]花向紅，向東，張濤，鄒進貴.地面數字化測圖網絡自主學習系統的設計與實現[J].測繪信息與工程，2012，01:46-48+54.
[2]林琳.全站儀數字化測圖質量控制方法研究[J].科技資訊，2012，04:82.
【關鍵詞】數字技術 傳統音樂 教學 探究
隨著數字信息化時代的到來，音樂的數字化勢不可擋。互聯網和手機已成為音樂儲存和傳播的主要途徑，數字音樂逐漸成為音樂世界的主角。處在數字音樂時代語境下的傳統音樂教學面臨著一系列挑戰。如何迎接挑戰，創新傳統音樂教學模式，是亟待解決的課題。
一、數字音樂對傳統音樂教育的挑戰
（一）技術上的挑戰
數字音樂是用數字格式存儲的，可通過網絡來傳輸的音樂。隨著在線音樂下載平臺的出現，數字音樂開始為音樂愛好者所熟悉。之后的便攜式數碼音樂播放器為消費者塑造了一種全新的數字音樂欣賞體驗，獲得了消費者和電子消費品生產商的追捧。移動通信技術的進步、3G技術和智能手機的普及將無線音樂推上了歷史舞臺并顯示出強大的優勢。無線音樂服務包括手機鈴聲、彩鈴、手機音樂點播、音樂下載（包括WAP/MMS）和在線收聽等音樂服務。據統計，目前國內市場半數以上的音樂都是通過網絡和無線進行下載和分享的。
（二）傳播上的挑戰
數字音樂的崛起顛覆了音樂產業原有的生產消費模式，傳統音樂載體迅速被各式新潮的MP3播放器甚至手機所取代。借助影響力巨大的iPod播放器，蘋果公司于2003年創立了iTunes在線音樂商店，這種將播放器和正版音樂“捆綁”銷售的數字音樂銷售模式（iPod+iTunes模式）充分保障了音樂版權所有者的利益，費用也在消費者的承受能力之內。iPod+iTunes模式在商業上的迅速成功使其在接下來的幾年里被全世界拷貝，數字音樂由此進入了產業化快速發展的階段。蘋果音樂商店讓人們體驗到數字音樂的魅力和極大的便捷性。而后，以手機、平板電腦為代表的數字終端也相繼成為音樂傳播的新貴，成為年輕音樂愛好者必不可少的“伴侶”。
（三）教學對象的挑戰
現在的大學生多屬“90后”，是數字時代的“原住民”。“數字原住民”這一概念由耶魯大學本科勒教授創造，用來特指在互聯網時代成長起來，具有數字時代特有的思維方式、學習方式和學習能力的一代人。如果說當代學生是“數字原住民”，那么當代教師則大多是“數字移民”。這就構成了一種奇特的教學關系。數字信息技術的發展極大地改變了“80末”“90后”這一代學生的生活方式和思維方式。同時也對其音樂生活產生了極大影響：一是以流行音樂為主。大眾傳媒對流行音樂的偏愛使流行音樂占據了電影、電視、廣告宣傳等傳媒中音樂的主要部分。長期在這樣的環境中，加上相對于傳統音樂，流行音樂通俗易懂、易于傳唱等特點，學生自然而然地更傾向于接受流行音樂。二是追求個性化、多元化的選擇。網絡是現在學生主要的音樂來源，而網絡上層出不窮的音樂網站和音樂播放器為收聽者提供了更多私人化、多元化的服務，用戶可很快進入自己喜歡的音樂圈子，或發表見解或展示才華，形成具有個性化的音樂審美品位。
（四）教學模式上的挑戰
數字音樂的發展使音樂傳播、音樂教學極大地社會化、便捷化。我們可把基于數字音樂以“分享互動”為核心理念的新型音樂教育模式稱為數字化音樂教學模式：一是在教學內容上，數字音樂具有巨大的包容性、多樣性、海量性。其擁有最流行、最先鋒、最經典、最傳統的音樂，還擁有最齊全、最難尋覓的音樂作品、樣式、資料等。二是在教學方式上，數字音樂欣賞方式便捷化、個性化。無論對音樂有多高的要求，在網上幾乎都能找到所需要的東西。三是在音樂的學習研究上，具有極大的聚合性、可搜索性、鏈接性、自主性、互動性及可參與性。許多音樂網站、音樂社區的知識權威性、更新速度和互動討論深度，都大大超過了課堂教學。并且，學生還可自由發揮和創造，上傳自己的音樂作品，展示自己的音樂才華。與此相比，傳統音樂教育的內容、方法、模式顯得單向、局限、落伍。
數字音樂的興起使學生接受音樂知識、欣賞音樂作品、參與音樂創作的方式發生了巨大變化。學校、教師不再是音樂資源的壟斷者，課堂也不再是學生接觸音樂的主要途徑。學生在走進音樂教室前已經接受了大量音樂知識，有極其豐富的音樂試聽體驗，因此，教師在音樂知識和資源方面的權威地位也受到影響，多數音樂課程失去了吸引力。
二、數字音樂時代的普通高校音樂教學方法
在數字音樂時代，傳統音樂教育在面臨各種挑戰的同時，也面臨著極大機遇。普通高校的音樂教學要適應當代數字化音樂生活環境，更要充分利用數字技術，積極探索新的傳統音樂教學模式。
（一）傳統音樂教育要體現時代性
當代的大學音樂教育應結合“學生音樂生活以流行音樂為主”這一實際情況，不能生硬地將傳統經典音樂與現代流行音樂割裂開。在教學中可順勢而為，找到流行音樂與傳統經典音樂的內在邏輯聯系或外在的形式關聯，更新教學方法。提升學生的學習興趣和教學效果可采取以下幾種方法。
1.穿越法。教師在介紹古典音樂作品或作曲家的時候，從學生熟悉、喜愛的現代形式入手，有意識地把現代人重新演繹的版本與經典原作組合，在古典與現代之間穿越，以達到消解學生與作品間距離感的效果。以維瓦爾第的小提琴協奏曲《四季·冬》一課為例，可先播放享譽世界樂壇的邦德女子樂隊演奏的版本：4個靚麗少女拿著外觀時尚的樂器，在電聲樂隊的伴奏下配有熱烈奔放的舞蹈。整個表演活力四射，炫麗的視覺效果讓大多數學生對這個現代流行音樂作品產生了濃厚興趣。在這個基礎上，教師再講解原作品的相關知識，告訴學生這是400多年前巴洛克時期的音樂作品，此時學生就容易接受了。
2.渲染法。根據學生欣賞音樂的習慣，利用多種藝術表現形式詮釋一部作品，調動其感官，增強其對作品的理解效果。如過去在介紹樂器時，通常是用一張樂器圖片配上樂器音頻，而現在則選用經典的動畫片《幻想曲》來配合樂器的講解，除了圖片和音響，還具備了聲音的形象性和色彩性。
3比較法。通過同一作品不同版本的比較，（轉第頁）
（接第頁）加深學生對作品的印象。如在引導學生欣賞名曲《今夜無人入睡》時，可先播放年輕人中的熱門歌曲《送你蔥》，調動起學生的學習興趣和熱情，再播放由帕瓦羅蒂、莎拉·布萊曼、劉歡、莫華倫等演唱的版本。通過對不同版本、不同詮釋方式的傾聽，學生對作品會有更深刻的理解。
（二）傳統音樂教育要加強互動性
學生對流行音樂的信息量往往比教師多，且學生參與熱情、表現欲望比較高，愿意彰顯自己的才華和個性，因此，教師在課堂中可多采用“交互式”教學方法。這一教學方法的關鍵在于以學生為主體，發掘其積累音樂的經驗和創造力，體現參與性，強調主動性，關照多樣性，適度娛樂性，以提升其學習興趣。學生在互動過程中交流了音樂欣賞體驗，展示了音樂審美品位，擴大了音樂知識范圍。教師也以此了解了學生情況，可適時地對其課外音樂生活做出正確引導。
（三）傳統音樂教育要重視技術性
數字音樂的技術支撐在于數字網絡。數字網絡給我們提供了海量的音樂資料和自由的音樂交流空間。當下，絕大多數高校還沒有條件做到數字化教學，但音樂教學手段的數字化是一個必然的趨勢，應逐步規劃建設數字化教室+數字音樂云+數字化終端+數字化教學模塊的全新音樂教學模式。一是將現在的多媒體教室改造成數字化教室，用電子白板（最好是電子雙板）代替傳統黑板、錄音機、投影儀，特別是采用電子雙板技術可完美體現教學中的知識對比、記憶存留、主副印證、多樣呈現等現代教學理念；二是用海量的網絡音樂資源和便捷的搜索、鏈接來豐富教學內容，特別是要與A8音樂公司這一類正在建設“音樂云”的公司合作建設教學云端，使教師的教學空間借助網絡無限拓展；三是用無線網絡技術來關聯教師的電子白板與學生的各種電子終端，如手機、iPad等，進行現場交互式教學，使學生的學習進入數字化狀態。
（四）傳統音樂教育要貫穿引領性
現在的大學生不僅傳統音樂知識缺失，而且對音樂作品缺乏正確的審美觀念和深度理解。所以，音樂教學不能過度娛樂化、休閑化，而是要緊緊圍繞幫助學生樹立正確的審美觀念、培養高雅的審美品位、提高人文素養這一目標，針對學生音樂生活中的種種誤區和偏差，著力揭示優秀音樂作品中的人文內涵和價值取向。如在教學中，對流行音樂中的勵志題材、愛情題材加以巧妙應用，把其與經典音樂作品中的同類題材進行深度比較，引導學生鑒別真、善、美，摒棄假、惡、丑，追求崇高，遠離庸俗。
在運用上述方法時，對可能出現的一些新問題也要注意。一是穿越法、渲染法等方法都借助于其他藝術作品來調動學生的學習興趣。因此，在挑選這類作品時，要把握好度，以免出現“娛樂過度”現象。二是應防止教師在教學中過度依賴多媒體設備，導致只有形式上的豐富而缺乏深度的引導與講解。三是新型教學方法的引入，必然會和教學大綱中某些傳統音樂教學內容有所沖突，這就需要有關部門及教師共同努力，對現行音樂教學體系進行配套改革，使傳統音樂教育獲得強大的生命力。
參考文獻：
[1]Marc Prensky.Digital natives，Digital immigrants[J].On the Horizon，Vol.9 No.5，NCB University Press.
[2]方順利，蔣興榮.走進網絡社會的學校音樂教育[J].希望月報（上半月），2008（5）.
【關鍵詞】樸實；穩健；幽默；謙遜；學生為本；人格魅力
數字影像技術教學中如何把知識更好的傳播給學生，我們除了一顆熱愛教育的熾熱之心，還需要講究方法技巧，結合本專業掌握教學設計的藝術，體現“做中學，做中教”的職業教育特色。堅持“專業與產業、職業崗位對接，專業課程內容與職業標準對接，教學過程與生產過程對接，學歷證書與職業資格證書對接，職業教育與終身學習對接”的職業教育教學改革方向。適應人才培養模式、教學模式、評價模式的改革需要，貼近崗位工作過程，打破單純學科片面強調系統性、邏輯性的局限。探索以項目、任務、活動、案例為主的教學方式，理論與實踐相結合。適應以學生為主體的自主學習、探究學習、過程性評價等教學方法的實施。
教學過程細化：學習目標啟發思考與認識（教師演示）確定學習任務（教師引導）項目實踐1（學生做，子任務1）互動1（教師提問、學生回答、學生討論、教師總結）項目實踐2（學生做，子任務2）互動2項目相關理論知識（教師講）項目評價（課內考核）課后作業。
教育家第斯多惠說過“教師必須有創造性”。實踐證明，創造性是教學藝術的重要的品質。因為藝術的生命力就在于創新。因此，每一位教師都應當具有創新意識，使自己運用教學方法的藝術具有獨特的風格。教師在教學中應注意培養自己的創新意識，科學地運用教學方法，形成高超的技能技巧，取得優良的教學效果。
一個班級的學生，大致可分為三類：第一類是愛學習、并能夠主動學習的類型。對于這樣的學生要在班級里樹立典范，可以起到帶頭作用，有的時候可以當教學的小幫手。有些基礎弱的學生更愿意找他們來講解知識難點，他們也很愿意來教。既緩解了教師反復教學的勞累，也很好地促進了學生們自身之間的交流和溝通。第二類是邊學邊玩型。這類學生自覺性差，對于學習惰性十足。但只要對他們多督促，他們還是能夠在規定時間內完成教學任務的。在教學中，可以采用一些容入時尚元素的案例，甚至可以直接向學生了解他們最感、最希望學的內容，把這樣的內容結合知識點做為教學實例，吸引學習的注意，調動學生學習興趣。第三類是不學習型。這類學生基礎差，甚至是無基礎，也有點自暴自棄的心理。對于這類學生我在講課時運用現代媒體技術，進行全程的視頻錄像。把錄像拷貝給大家，課后可以一邊看一邊學。這樣的學生有著極強的個性，不愿循規蹈矩。我在教學中盡量發掘他們身上的優點對他們采用多鼓勵，多表揚的方法。比如在二維動畫教學過程中，有個學生就不按我課堂講的內容去練習，他說自己美術不好畫不好人物形象，自己用圓圈、線條畫小人并錄了動畫，我不但沒有批評他，反而在階段小結時對他提出了表揚。這下有了意想不到的效果，在日后的學習中，這位同學居然用這種方式創作了一系列的動畫，大家說原來他這么有才呀。在藝術的教學中由為重要的是尊重每一個獨立的個體，教師應該根據學生的個性差異進行引導，從而達到教學目的。
教學藝術是教學領域的藝術，它基本上繼承了藝術的含義。如果從上述“ 藝術” 的兩層含義出發，結合教學活動的具體特點來考慮，我們可以將教學藝術表為師生交互作用、緊密合作，遵循教學規律，創造性利用各種教學變項，最佳完成教學任務的活動特征。在這個定義中，“師生交互作用，緊密合作，遵循教學規律”是教學藝術存在和發展的前提和基礎，而“ 創造性地利用各種教學變項，最佳完成教學任務”則是教學藝術最高境界的和結構內核。
教學藝術的創造，同其他藝術中的創造一樣，具有求異性和原創性。但由于教學的對象是身心特點各異的活生生的青少年，因而教學藝術遠比其它藝術更為復雜，是一切藝術中最復雜最精細的藝術。教學藝術的創造性，內容十分廣泛，它涉及教學工作的各個環節。教師每一次課，都必須進行一次創造性的勞動，經歷一次藝術加工的過程。首先，要使這堂課的教學內容為學生掌握教師就要對教學內容進行分析和綜合，深入鉆研，既要考慮教學內容的邏輯序列，又要考慮學生心理發展的序列，選擇適合教學目的的教學方法和教具。其次，教師還要考慮在傳授知識的過程中怎洋啟發學生，積極發展學生的智力。這就要為學生創設問題情境，設置疑點。疑點引出后，教師還要考慮如何幫助學生解決疑點，這也要講求教學藝術。正如《學記》所言，教學要“道而弗牽，強而弗抑，開而弗達”。再次，教學過程中，教師往往會遇到意外事件，需要教師迅速決斷的處理，這要求教師必須有相當的教育機智。由此可見，教學過程是一個教師進行創造性勞動的過程，離開了教師的創造性思維品質和教學藝術修養，要獲得教學成功是不可思議的。
綜上，教學方法要具有鮮明的職業特色、勇于創新，教學藝術要具有創造性。在事業中放大自己的個性，在“做中學，做中教”的教學模式中培養自己的人格魅力。學為人師，清風兩袖養浩氣；行為世范，熱血一腔育棟梁。
參考文獻：
關鍵詞：創新人才；數字信號處理；教學方法；探索
“數字信號處理”課程是工科信息類專業的一門專業基礎課，我院電子信息科學技術專業和電子信息工程專業以及特色試驗班開設了這門專業基礎課．我們選用的是丁玉美主編的《數字信號處理》教材．由于這門課程，理論內容比較多，概念比較抽象［1，2］，因此對于學生來說理解和掌握起來比較困難，此課程是在“信號與系統”課程的基礎上進行的，數學概念多，如果學生在“信號與系統”課程中掌握和理解的知識不牢靠，對本課程的學習將會更加吃力，需要我們積極的探索更加有利于學生的科學教學方法和實踐方法．本文結合我院電子信息專業特色實驗班的“數字信號處理”課程教學和教改工作，分析了本課程存在的一些問題，探索更加有益于教學的教學方法，并通過對比采用本文的教學方法前后特色試驗班學生的成績，實踐表明采用本文提出的教學方法，可以提高特色試驗班“數字信號處理”課程的教學質量，取得了比較好的效果，為其他專業課程的教學研究提供了有意義的研究方向．
1“數字信號處理”課程教學存在的問題
隨著信息化技術的發展，數字信號處理的發展也日新月異，理論和技術方面不斷創新，成為多學科相互連接的橋梁和紐帶［3－5］．要使“數字信號處理”課程的知識內容跟上時代的發展，必須克服在當前的教學教改中存在的一些問題．根據當前教學實際，我校特色試驗班主要存在以下一些基本的問題，急需探索新方法進行解決．（1）數學知識的基礎不牢靠影響學生對本課程的學習和運用，需要學生對數學的基礎知識熟練掌握．由于本課程的許多內容和實際的工程應用直接相關，充分運用好信號處理的知識，需要使用數學工具對實際工程中的一些采集的數據進行分析和處理．（2）特色試驗班學生許多是從其他的非電子類專業中招收的學生，甚至是招收其他學院的學生，因此特色實驗班中的學生對電子信息方面的基礎專業課程的基礎知識掌握參差不齊，比如“信號與系統”，這門課程是“數字信號處理”的前置課程，使“數字信號處理”課程的教學難度加大．（3）“數字信號處理”課程的部分內容和其他課程的內容有一定的重復，比如“信號與系統”課程等，存在重復浪費教學資源以及教師之間缺乏溝通等問題，需要對特色實驗班的課程進行整合優化，提高不同專業背景的特色實驗班學生的學習效率．（4）“數字信號處理”課程的概念抽象，難于理解，需要探索比較形象化的教學方法來提高教學質量．（5）“數字信號處理”的教學內容比較多，但是特色實驗班安排的課時有限，需要探索合理的進行主要教學內容的教學方法．
2“數字信號處理”課程教學方法研究
針對我校特色試驗班學生存在的一些基本問題，本文探索了一些教學方法，并在特色試驗班中進行了相關的教學，主要體現在以下幾個方面：（1）加強數學基礎知識的引導，采用形象化的教學方法．針對特色試驗班學生的數學基礎參差不齊的問題，我們在教學的過程中，進行相關基礎知識的引導，補充了相關的知識點，給學生提醒一些參考內容，使這部分學生能夠課前學習相關的數學基礎，不至于使學生因本課程涉及的數學基礎知識不足而不能掌握本課程的內容．同時，我們針對課程中的數學公式多而且概念抽象的特征，提出了采用形象化的教學方法，將復雜的數學公式形象化，將抽象的概念形象化，我們通常考慮運用波形圖或者框圖的方法來實現形象化．例如在涉及到數學公式：f1（t）＝a0＋∑∞n＝1（ancosw1t＋bnsinw1t）的講解過程中，就采用框圖標定其中的分量的方法來加強理解，如圖1所示．又比如我們在“數字信號處理”課程教學過程中由于FFT變換的理解比較困難，可運用相關軟件，演示將一正弦信號進行FFT變換前后的波形圖進行對比，讓學生更加清晰的理解FFT變換的內涵和物理意義．（2）整合優化兩課程的教學內容，避免重復教學，優化教學資源．對于特色實驗班學生的這兩門課程可考慮合并為一門課程，安排好教學內容，提高教學質量．由于兩課程之間存在一定的重復，不僅理論教學方面存在重復，而且實踐教學也存在相關問題，本文提出了優化兩課程的整合方案，節約了大量的教學時間．優化整合兩課程后的教學內容如表1所示．（3）注重理論聯系實踐，結合科研，注重電信專業的專業需求．“數字信號處理”課程的內容學習，要充分考慮特色試驗班學生專業的知識結構特點，重點講授在電子信息領域實用性強的內容．著重培養特色試驗班學生理論聯系實踐的動手能力和創新能力．我們在針對特色試驗班的教學過程中加入了適當的實踐環節，主要運用Matlab軟件以及origin軟件進行相關信號的處理與分析．比如我們在實驗環節加入了橫向項目：中石化武漢分公司水力除焦監測系統研究的內容，對采集信號進行分析處理，可以用MAT－LAB編寫相關程序進行FFT變換，提取信號的特征，分析信號的頻譜特性，如圖2所示，通過運用MATLAB得到的采集的聲信號頻譜圖．通過實際項目，讓學生深刻體會本課程的工程應用，加深對理論知識的理解，也可培養學生的學習熱情，從而提高教學質量．（4）加強對“數字信號處理”課程虛擬網絡實驗室的建設，充分利用網絡資源．為提高特色試驗班學生的數字信號處理課程的教學質量，充分利用網絡資源，建立了數字信號處理網絡虛擬實驗室．了數字信號處理課程虛擬實驗室主要由身份驗證、網絡課堂、網絡測試以及實驗方案幾個模塊構成，提供登陸管理、作業管理、作業提交、遠程實驗、實驗范例、實驗論壇等欄目和功能，供學生網絡學習使用．（5）加強我校特色試驗班“數字信號處理”課程的雙語教學，提高學生綜合競爭力．
3結語
我校特色試驗班的“數字信號處理”課程雖然存在一些問題，但是運用本文探索和研究的教學方法，極大提高了學生學習的積極性和主動性，提高了學生實踐分析能力，培養了創新能力，使“數字信號處理”課程的教學質量明顯得到提高．
作者:鐘東 陳春 單位:湖北科技學院電子與信息工程學院 湖北科技學院體育學院
參考文獻：
［1］OppenheimAV，SchaferRW，BuckJR．Discrete－TimeSignalProcessing［M］．SecondEdition．Prentice－Hall，Inc，1999．
［2］SanjitKMitra．DigitalSignalProcessing－AComputer－BasedApproach［M］．ThirdEdition．TheMcGraw－HillCompanies，Inc，2005．
［3］高軍萍，王霞，李琦，等．數字信號處理課程教學改革的探索與體會［J］．南京：電氣電子教學學報，2007，29（2）：19－21．
關鍵詞：數字電子技術 教學方法 實踐
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）012-386-02
《數字電子技術基礎》作為本科院校開設的一門重要的專業基礎課，因其具有實踐性強的特點，故適應于電子科學與技術、電子信息工程、電氣自動化等多個專業。當前大規模集成電路技術飛速發展，對數字電子技術的要求越來越高。大學作為未來高科技人才培養的搖籃，傳統意義上的教學方法和手段已經不能滿足新時代的要求，針對這種情形，本文簡要闡述了這門課程教學方法的一些探討。
1 改進教學方法，激發學生的學習興趣
1.1 互動式教學方式
中國傳統教學方式是老師講，學生聽，缺乏互動性，學生往往容易思想走神，在聽課的過程中遇到問題也不能及時討論解決，“填鴨式”教學模式使得學生逐漸對這門課失去興趣。針對這種情況，老師首先應該將理論與實踐相結合，培養學生的學習興趣。在課程開始的時候就告訴學生學習的目標、原理和一些應用，然后在教學的過程中創造教學情景，在教學的過程中與學生互動交流，培養學生的創造思維能力，從而對這門課程產生濃厚的學習興趣。
1.2 多鼓勵學生參加實踐
在實驗教學過程中，充分利用學校現有的條件，多動手操作，通過實驗過程發現學習的樂趣。除此以外，鼓勵學生參加大學生電子設計大賽、和老師一起參與項目的研究等活動都能幫助學生發揮自主性和創造性。
1.3 引入EDA與傳統的教學方式相結合
《數字電子技術基礎》這門課程有個特點是圖表繁多，并且經常需要解釋狀態之間的變化過程，傳統教學方式只能通過播放PPT靜態的分析各狀態之間的變化過程。為了變抽象為形象，教學過程中引入EDA技術，通過這款仿真軟件進行電路的模擬和演示來形象的說明電路的功能和時序波形圖。
理論與實踐相結合是學好這門課程的關鍵所在，為了加強學生的實踐能力，實驗教學應該做一些調整。傳統的數字電子技術實驗都是一些驗證性的實驗，為了提高大家的學習興趣，充分發揮創造性思維，將其中的一部分改為設計型實驗。
1.4 化繁為簡，總結一些便于學生理解的計算方法
數字電子技術第二章邏輯代數基礎是很關鍵的一章，它是后面章節重要的理論基礎，其中里面的卡諾圖化簡是章節中的難點，對于初學者來說，就算找出了“包圍圈”，想求出“包圍圈”對應的最簡式也是個難點。針對這種情況，筆者憑借多年的教學經驗，總結了一個便于學生理解的簡單方法，舉例如下：
由圖1可以看出，兩個包圍圈都包含了8個最小項，把這8項相加合并后得到的最終邏輯式就是最簡式，但是項數一多運算起來就繁雜，這里介紹一種新的方法，將這8項全部寫成4個二進制碼的形式，縱向排列起來，以卡諾圖下半邊的8項為例。可以寫成：
1100
1101
1111
1110
1000
1001
1011
1010
大家知道，這四個二進制碼分別對應的是A、B、C、D四種因子，其中1對應每種因子的原變量，0對應反變量。第一列A因子8個都是1，說明8項里只有原變量A這一種類型，所以化簡后的結果必然包含原變量A。第二列B因子前4個都為1，后4個都為0，1的個數與0的個數相同，化簡后的結果必然能抵消，故B因子沒有了。第三列和第四列1的個數也與0的個數相同，故C和D因子均沒有，最后得到的化簡結果只剩下A。故此歸納出，將“包圍圈”里所有的最小項寫成二進制的形式，只要每個因子對應的所有最小項中的1的個數與0的個數總數相等的話則該因子被抵消了。
利用這種解題思想，可以教學生求出圖1中另一個包圍圈最后的化簡結果為。
由以上實例看出，在教學過程中，為了幫助學生更好的掌握知識，一些快捷解題方式很重要，需要我們教師在教學過程中自己不斷的摸索，變繁為簡。
2 考核方式改革
傳統教學方式的考核都是以期末試卷作為評判依據，對于學生平時課堂和實驗課上的表現起不到很好的調動作用。所以針對這種情況，平時應該注重學生的平時成績和實踐成績，將這部分成績納入這門課期末成績的參考依據，這樣一來既能提高學生平時學習的積極性，又能使學生理論與實際結合的更緊密，畢業后能更好的融入社會。
3 優化教學內容
（1）在介紹課本理論知識的同時要與時俱進，將當前電子技術最前沿的知識滲透到每個知識單元。減少具體的電路知識的介紹，強化可編程邏輯器件的內容，并引入EDA技術和VHDL硬件語言到教學中來，VHDL硬件描述語言與理論部分結合緊密，貫穿組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路等各個章節。
（2）可以將多個相關專業課與本課程的內容結合起來講解，如單片機技術、模擬電子技術等，融會貫通，對學生的綜合能力的培養起到很大的作用。
4 總結
本文針對于傳統教學方式和目前社會對電子信息類畢業生的要求，結合自己從教多年累積的經驗，論述了教學方法改革的幾個注意點。只有做到了以上幾個方面，才能從根本上打破傳統的教學模式，做到教師和學生之間從以教師為中心到師生之間合作與交流，從而幫助學生學習這門課程，將學到的知識畢業后更好地應用到社會實踐中。
（本文系安徽三聯學院科研基金資助項目。項目名稱：無線傳感網絡在校舍安全中的應用（編號2013Z015））
參考文獻：
[1] 趙洪.研究性教學與大學教學方法改革[J].高等教育研究，2006（2）.
一、MOOC介紹
MOOC即慕課[1][2]，英文全稱為Massive Open Online Course，即大規模開放的在線課程，是新近發展起來的一種在線課程模式。慕課具有大規模的、開放課程、網絡課程等主要特點。
MOOC是指由參與者的課程，典型的慕課課程是大型的或者大規模的。MOOC課程必須是開放的并且不是面對面的課程。課程材料散布于互聯網上。上課地點和時間不受局限，只要有一臺網絡聯接的電腦，你就可以花最少的錢享受國內的或者世界頂尖大學的一流課程。現在的MOOC一般都是大學課程，優化后搬到網上，內容和分類都以大學的知識構架為基準。開課日期模仿大學時間表，每周上一次課，一次講一至兩學時，布置課后作業，開課期間安排答疑，體現了交互性。
MOOC的基本組成結構：課程視頻，隨堂測試、作業、考試以及在線助教、討論。課程視頻為微視頻組成的課程串，每個微視頻大約幾分鐘到十幾分鐘不等。微視頻里會插入小測試，看完就需要答題，然后電腦進行評分。期末要提交作業或進行考試，因為學生人數很多，作業和考試一般采用互評打分的方法。一般每門課都有自己的論壇，里面會有助教加入，對課程學習過程中的相關問題進行解答。而且還有討論區，還可以找在線的同學互相討論。慕課一般是免費的，這個免費主要指的是聽課免費，如果想要證書就需要交費。現在有很多大學將一些很多學生都選修的課程作為慕課課程，這樣既節約教師和教學資源，又可以讓學生在某一時間段內自主學習。
二、數字通信原理作為慕課課程的必要性
數字通信原理是電子與通信工程專業和網絡工程專業的一門重要的專業基礎課。是一門系統性、理論性強，同時又強調實踐性的課程。通過數字通信課程的學習，使學生了解現代通信系統所涉及的基礎理論，重點掌握數字通信系統的構成、基本原理、主要性能指標的計算、分析方法、通信信號和系統的基本設計方法，使學生較好地掌握現代通信的基本原理，通信系統的基本框架及通信技術的最新發展動態，從而對現代通信工程有一個較全面的了解。許多綜合性大學和理工類大學都開設了數字通信原理這門課程，同時通信和網絡行業從業人員也需要掌握數字通信原理相關知識，所以將數字通信原理作為一門慕課課程是非常必要的。
三、數字通信原理課程的MOOC教學方法
數字通信原理課程的目的和任務是：課程通過對通信基本模型、通信信道、模擬通信系統、數字基帶傳輸系統、數字頻帶傳輸系統、同步等內容學習，使學生了解各種通信系統的基本組成，掌握通信系統的基礎理論和工作原理。希望學生通過學習，具有進行現代通信技術研究、開發和通信工程設計與調測能力。
本文以中國人民大學出版社出版的數字通信原理[3]為例，該書由毛京麗主編。本課程的先行課程有：電路、概率論、信號與系統、通信電子技術等。學生需要了解通信發展史及信息概念。掌握常用的模擬信號數字化的編碼方法。掌握數字信號的基帶、頻帶傳輸原理，最佳接收原理。掌握同步技術。掌握差錯控制編碼。
該課程的教學要求和主要內容有：第一部分：緒論，了解模擬信號和數字信號的定義和特點;熟悉數字通信的特點和主要性能指標。第二部分：語音信號數字化編碼，要求掌握：語聲信號數字化的基本過程，抽樣定理，均勻量化和非均勻量化的區別以及非均勻量化的實現方式，編碼的基本概念及解碼的基本原理，A律13折線編解碼的基本工作原理及編解碼的信號比較及產生過程，了解DPCM、ADPCM、子帶編碼、線形預測編碼的基本概念及工作原理。第三部分：時分多路復用及PCM30/32路系統，要求掌握：TDM的基本概念及系統構成原理、幀同步概念及工作原理、PCM30/32路幀結構，了解位同步的概念及工作原理、PCM30\32路系統幀同步的工作原理。第四部分：準同步數字體系和同步數字體系，要求掌握：同步復接的方法及工作原理、異步復接PCM二次群幀結構、SDH的基本概念，了解PCM復用原理和數字復接方法、SDH傳送網的基本結構、SDH網的自愈功能實現方法、SDH網的同步方式。第五部分：數字信號的傳輸，要求掌握：數字信號基帶傳輸的基本理論，了解基帶傳輸的線路碼型、數字信號頻帶傳輸的概念及PCM信號頻帶傳輸系統的構成。
視頻共計32講、64段。每章第1講最初幾分鐘說明了本章的基本問題，它們作為主線，引導后續各講展開。各章講、練適度分離，以便按需獨立學習。講解力求：1.簡單易懂：讓初學者輕松入門;2.融合貫通：再次學習可深化理解。導學圖幫助學生梳理各部分知識，建立全局觀。
學習方法可以是：1.先看視頻，再讀教材，促進思考;2.先讀教材，再看視頻，深化理解;3.其他各種安排。深入學習者，可以從各講的相關知識點出發，閱讀參考書籍，積極參加討論。基本學習的人，可以按需裁剪章、節內容，或只觀看部分視頻講座。淺嘗即止的話，可以只學習第一章與少數幾講視頻。
本課程總計100分，成績構成如下：平時成績(測試與作業、討論與交流等綜合評定)40%，期末考試占60%，完成課程學習并考核成績60-84分為合格，成績85-100分為優秀。
四、小結
本文介紹了將數字通信原理作為慕課課程的必要性，并且對該課程的教學做了相應的規劃。通過一學期小范圍的試運行，發現通過這種教學方式，學生能較好的掌握這門課程，并且通過幾次課的學習，能基本適應慕課這種教學形式。
關鍵詞：數字信號處理；MATLAB；DSP；深度結合
中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1671―1580（2014）01―0055―02
一、引言
數字信號處理所涉及的領域非常廣泛，由于快速傅里葉變換的出現，使得數字信號處理技術得到廣泛應用，數字信號處理這門課程的知識已經在很多實際領域中得到應用。由此而發展起來的現代信號處理理論也成為研究的熱點，幾乎所有工程技術領域中都會涉及信號處理的問題。作為專業基礎課，已經成為電類學科人才培養中不可缺少的課程之一，是課程體系中承上啟下的重要環節[1-2]。
根據多年從事本課程教學過程中出現的問題及經驗總結，在闡述數學信號處理課程內容特點基礎上，重點對課程的教學方法進行了探討。可在課程的教學過程中將基礎理論教學、MATLAB仿真模擬、DSP實踐環節聯系到一起，將理論教學與實踐教學深度結合在一起，構成一個知識體系，實現理論與實踐的深度結合[3-4]。
二、數字信號處理課程內容體系及弊端
目前，數字信號處理課程多數教材內容按知識體系分，可以分為兩個部分：
（1）基礎理論部分：包括基本概念、時域離散信號與系統、頻域離散信號與系統。其中FT（傅里葉變換）變換為主要內容，包括DFS（離散傅里葉級數）、DFT（離散傅里葉變換）、FFT（快速傅里葉變換）、Z變換等。這部分內容從本質上講在信號系統中已經講過，唯一區別在于連續信號與離散信號的區別，如果學生對信號系統已經掌握得足夠好，理解其中的意義不難。但是其中涉及大量的數學公式，不便于筆算。
（2）具體應用部分：主要包括有限長脈沖響應數字濾波器（FIR）、無限長脈沖響應數字濾波器（IIR）。此部分內容屬于課程實際應用，重點闡述數字濾波器的設計方法，充分體現了數字濾波器的優越性[5]。
從內容體系上看，課程內容注重理論教學，同時兼顧實踐教學。但是理論偏重公式推導，難以引起學生學習興趣；實踐設計固定化，計算工作量大，計算復雜，缺乏創新引導，不便于學生具體實踐。
三、教學方法探討
課堂教學為實踐教學提供理論基礎，實踐教學為課堂教學提供理論證明。針對上述課程內容體系及弊端，可在實際教學過程中采用如下方法增加課堂教學與實踐教學效果。
1.課堂教學
課堂教學的基本任務是使學生掌握理論知識，鑒于本門課程在基礎理論部分涉及大量公式推導及計算，建議在課堂教學中簡化公式推導過程，注重基本概念、方法理解及相關結論。另外，可在教學內容中涉及MATLAB相關內容，用其強大的仿真計算功能完成數字信號處理課程中復雜公式計算及圖形繪制。這樣，可以使學生對所學內容有直觀認識，在豐富教學內容的同時，可以增強理解，激發學生學習興趣。例如，使用筆算完成FFT的運算，其工作量是相當龐大的，如果使用MATLAB，則過程非常簡單，只需要調用FFT函數即可。
圖1給出使用MATLAB中FFT函數完成傅里葉變換，不單方便，而且直觀。擺脫了大量的公式計算，增加學習興趣。
同理，在濾波器的設計過程中MATLAB也發揮巨大作用，設計IIR濾波器時，應先設計符合要求的模擬濾波器，再通過數字轉換完成數字濾波器設計。在MATLAB中同樣使用幾個庫函數即可完成濾波器設計，省略查表、計算等過程，還可以給出仿真模擬圖，便于分析比較。圖2給出使用MATLAB軟件完成模擬濾波器、數字濾波器的頻響應特性曲線。可以方便地比較各個濾波器之間的異同。
可以說，MATLAB涉及數字信號處理課程的各個方面，將其與課程教學相結合無疑對課程的理解起到積極推動作用。
2.實踐教學
從本質上講MATLAB不能算純粹意義上的實踐教學，真正與數字信號處理相關的實踐環節是DSP（Digital Signal Processing），作為一類工具性軟件，DSP涉及軟件編程、硬件實現等實踐環節。從應用上講DSP功能非常強大，與數字信號處理課程直接相關。主要有兩個部分：
（1）使用DSP完成FFT運算；
（2）使用DSP實現FIR及IIR數字濾波器。
上述兩個內容在多數DSP教材中都有涉及。
實際上數字信號處理中基本網絡結構一節內容與DSP是直接相關的，系統的網絡結構可以為DSP提供軟件流程。例如，對于二階IIR直接型網絡其結構如圖2所示。
在DSP實現時，需要對上述網絡結構所表示的系統函數進行編程實現，可采用節點排序圖的方法實現，對圖3進行節點排序如圖4所示。
根據圖4所示節點排序圖可以得到DSP的軟件流程圖。這樣在實際教學過程中，將課程與使用DSP完成具體實踐結合在一起，可以擴展學生知識面，激發學生學習興趣。
四、結論
近幾年來，通過在教學中將理論教學、MATLAB、DSP結合在一起的深度結合方法，降低了學生對本門課程的畏懼心理，激發了學習興趣。學生出勤率達100%，能夠課后主動查閱資料，自己動手設計和實施實驗，對課程的認識程度有了顯著提高。
[參考文獻]
[1]丁玉美，高西全.數字信號處理（第二版）[M].西安：電子科技大學出版社，2001.
[2]周霖.DSP算法設計與系統方案[M].北京：國防工業出版社，2004.
[3]Alan V. Oppenheim， Alan S. Willsky， S. Hamid Nawab. Signals and Systems （Second Edition） [M].北京：電子工業出版社，2002.
關鍵詞：教學改革；數字邏輯電路；C語言
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
文章編號：1672-5913(2007)10-0090-03
引言
數字邏輯電路課是高等學校計算機科學技術專業的一門必修基礎課。在計算機專業基礎課程中，它是微機原理與應用、微機接口技術、計算機組成與系統結構等課程的前導課程，有著承上啟下的重要地位。該課程從電子計算機的基本硬件組成及數字電子技術著手，對計算機的組成部件的基本電路工作原理展開討論，使學生掌握有關計算機硬件方面的基礎知識，尤其是各數字邏輯電路的基本功能，構成整機數字系統的技術，為培養學生對硬件系統的分析、設計、開發和使用能力打下最基本的基礎知識。
數字邏輯電路這門課程學習結果的好壞將對計算機專業的后續課程的學習產生很大的影響。數字邏輯電路是學好計算機專業基礎課的必要途徑，因此應該重視這門課程教學方法的改進。為了改革目前的數字邏輯電路課教學方法，我們探索了新的數字邏輯電路教學方法，即基于計算機高級語言的數字邏輯電路教學方法。本數字邏輯電路教學方法的特點是用計算機高級語言C語言對數字邏輯電路的基本功能進行描述和實驗，也就是用計算機高級語言對我們在數字邏輯電路課程中講解的全部基本數字邏輯電路進行表示。本方法特別適合與計算機專業的學生，因為計算機專業的學生在學習數字邏輯電路課程之前都學習過了計算機高級語言C語言。這使得他們能夠較好的理解數字邏輯電路的這種表示方式，同時也能夠使他們在學習數字邏輯電路的這種表示方式中復習計算機的高級語言，并且可以擴展學生的知識面，培養和訓練學生的創新能力。它不但能夠進行數字邏輯電路的基本教學，還可以用于數字邏輯電路的實驗教學和課程設計。
1數字邏輯電路的C語言描述
C語言功能豐富，表達能力強，使用靈活方便，目標程序效率高，可移植性好，適合編寫各種軟件，尤其是系統軟件，所以C語言已在諸多領域得到廣泛的應用。目前許多高等院校，都在計算機專業開設了C語言課程。利用C語言可以編寫出簡潔、緊湊、高效的程序。C51是在完全支持標準C全部指令的基礎上添加了許多用來優化8051指令結構的C的擴展指令而形成的，其程序結構也類似于標準C程序的編寫。隨著嵌入式技術的不斷發展以及C語言在嵌入式應用中的不斷普及，C程序設計技術在嵌入式系統中將得到廣泛的應用。
數字邏輯電路通常分為組合數字邏輯電路和時序數字邏輯電路兩大類，組合數字邏輯電路常用的描述方法是邏輯圖、邏輯代數式、真值表和卡諾圖，它們均可對同一個組合邏輯問題進行描述，知道其中的任何一個，就可以推出其余的三個。隨著EDA技術的發展，目前又出現了硬件描述語言的數字邏輯電路描述法。與用硬件描述語言類似的方法，本文探索了在微控制器中的C51程序描述法。例如對一個三變量的一致電路的描述：
三變量的一致電路就是當A、B、C三個變量一致時，電路輸出高電平；當三個變量不一致時，電路輸出低電平。
用邏輯代數式表示為：F=ABC+
用C51語言描述為：
Main()
{ sbit a=P1.0; // 定義布爾輸入變量a是微控制器的P1.0口
sbit b=P1.1; // 定義布爾輸入變量b是微控制器的P1.1口
sbit c=P1.2; // 定義布爾輸入變量c是微控制器的P1.2口
sbit f=P2.0; // 定義布爾輸出變量f是微控制器的P2.0口
while(1){ // 無限循環
P1=0xff;
if (a==b==c)
f==1；
elsl f==0；
}
} // P1為輸入口，P2為輸出口
從以上的C51程序可以看出，這樣的數字邏輯電路描述方法，對于計算機專業的學生，只要學習過C語言是非常容易理解的，而且用該方法描述的數字邏輯電路也容易用下面介紹的實驗方法中得到驗證。
2在教學中的應用原則
2.1教學重點
筆者認為對于計算機專業的數字邏輯電路課，教學重點在于讓學生能夠很好地理解常用數字邏輯電路的邏輯功能，至于這些數字邏輯電路的實現方法有一些概念就可以了，沒有必要掌握數字邏輯電路的中小規模集成電路實現方法。而這些中小規模集成電路實現的數字邏輯電路在我們目前所用的教材中往往是重點講解的，這點對于計算機專業的學生就不是很合適。事實上，本文探索的用C51程序描述數字邏輯電路，就是基于微控制器的用軟件實現的數字邏輯電路。這就是說數字邏輯電路課程的重點內容是理解數字邏輯電路的邏輯功能。而具體用什么方法實現這個邏輯功能就不是太重要了。用中小規模集成電路、可編程邏輯電路和軟件來實現都是可以的。
2.2應用實例
根據筆者的多年教學實踐經驗，在計算機專業的數字邏輯電路課程教學中，靈活運用本文論述的C51程序描述法，結合傳統的數字邏輯電路的描述方法，取得到了較好的教學效果。
如：對于在計算機專業中用到的較多的邏輯電路“譯碼器”。用邏輯代數描述為：
用C51程序可以描述為：
main()
{ sbit a=P1.0； // 定義布爾輸入變量a,b,c為微控制器的P1口
sbit b=P1.1；
sbit c=P1.2；
sbit y0=P2.0； // 定義布爾輸出變量y0~y7是微控制器的P2口
sbit y1=P2.1；
sbit y2=P2.2；
sbit y3=P2.3；
sbit y4=P2.4；
sbit y5=P2.5；
sbit y6=P2.6；
sbit y7=P2.7；
while(1){ // 無限循環
P1=0xff；
y0=y1=y2=y3=y4=y5=y6=y7=0；
if (a==0&&b==0&&c==0) y0=1;
if (a==0&&b==0&&c==1) y1=1;
if (a==0&&b==1&&c==0) y2=1;
if (a==0&&b==1&&c==1) y3=1;
if (a==1&&b==0&&c==0) y4=1;
if (a==1&&b==0&&c==1) y5=1;
if (a==1&&b==1&&c==0) y6=1;
if (a==1&&b==1&&c==1) y7=1;
}
}
因此，在數字邏輯電路課程中，讓學生懂得作為計算機專業的學生，單單學會數字邏輯電路的硬件實現方法是不夠的，還應當讓學生從一開始就重視學習計算機軟硬件的相互關系。如果教師在數字邏輯電路課程的教學中運用本文論述的方法，引導學生從計算機軟件和硬件層次上去認識數字邏輯電路知識，對學生學好后續專業課程有著積極的促進意義。
3實驗教學方法
3.1硬件結構
本實驗方法的硬件部分主要由PC機以及微控制器電路和多個LED電路組成。微控制器選用Philips公司生產的P89C51RD2BN。該芯片內部集成了多種功能部件，如四個8位的數字I/O口，8路A/D轉換接口、UART、定時器、看門狗定時器和FLASH存儲器等。微控制器的主要功能是：用戶輸入輸出端口狀態掃描輸入，用戶輸入輸出端口信號輸入和數字信號顯示等。實驗硬件組成框圖如圖1所示。
圖1 實驗硬件組成框圖
3.2ISP實現原理
本實驗方法的關鍵是ISP技術。P89C51RD2BN的系統編程是通過標準RS232串口來完成的，它是一種內嵌的在線可編程。內部有一系列的硬件資源，當微控制器對自身的Flash存儲器進行編程時，所有底層操作都由這些內部資源來完成。ISP編程不需要將微控制器從系統中取出，只要用一個開關將PSEN強行拉低，ALE管腳懸空，系統便在上電復位后進入ISP狀態。通過免費的編程軟件Flashmagic下載二進制文件到微控制器，就可以運行程序了。
3.3實驗方法
如圖1所示，實驗時先把ISP控制開關放置在ISP位置上，在PC機上輸入需要實現的數字邏輯電路的C51程序，然后經過C51編譯器編譯，生成二進制文件形式的目標程序文件，然后使用Flashmagic軟件把目標程序下載到微控制器中，再把ISP控制開關放置到微控制器的正常工作狀態，按動復位按鈕，微控制器中的程序就可以正常運行了。這時可以在輸入撥位開關上輸入數字信號，在LED上可以觀察到這個實驗數字邏輯電路的邏輯功能的實現結果。改變輸入撥位開關上輸入的數字信號，可以得到不同的數字信號輸入，在LED中可以觀察分析實驗數字邏輯電路的全部邏輯功能。
運用本實驗方法進行的數字邏輯電路實驗，由于實驗所用到的硬件設備，除PC機以外的成本是極低的，可以實現把實驗帶回家的實驗理念。在家里進行各種有創造性的實驗。讓學生真正成為實驗學習的主人。
4結束語
本文論述的數字邏輯電路C語言描述方法具有易懂、直觀、有創新性的特點。用該教學方法的實驗裝置結構簡單、成本較低、維護方便、性能可靠。可以進行簡單的組合數字邏輯電路實驗，也可以進行時序邏輯電路的實驗，能夠搭建多種趣味電路。能滿足基本教學的需要，也可以進行綜合性、設計性實驗。
參考文獻
[1] 孫榮高，呂昂. 微控制器溫室環境溫濕度程序控制系統的研究與設計[J]. 微計算機信息，2005，(10)：9-11.
[2] 陳科，李進. 基于ISP技術的單片機教學實驗裝置的研制[J]. 浙江理工大學學報，2006，(3)：60-63.
[3] ，王彬. 將專業課知識融入高級語言程序設計教學[J]. 吉林大學學報(信息科學版)，2005.
收稿時間：2007-2-16
1課程現狀
《現代設計方法及應用》是實用性非常強的課程，對農業機械化領域一線的農業推廣碩士來說有重要的意義．但在實際教學過程中，存在諸多問題制約了教學的效果和質量．1）從教學內容上講，課程所講的內容與本科生課程《現代設計方法》無本質區別，導致學生對專業的發展前沿動態知之不多，興趣不濃厚．信息時代，數字化設計與制造的研究方興未艾，知識在不斷更新，因此課程內容的陳舊，易給學生造成所學知識過時，與本科課程毫無區別的錯覺．2）從教學方法和教學手段上講，仍是以課堂講授為主，教師主導，學生被動接受，對項目教學和討論教學等沒有足夠的重視，教學實踐環節薄弱，形式單一．課程中的設計方法、算法大都已經集成到成熟的商業軟件中，學生卻沒有機會接觸這些軟件，而它們恰恰是現在成熟裝備設計制造類企業，如汽車，重工機械企業等研發過程中使用的主流軟件．相對于裝備設計制造類企業較成熟的與國際接軌的數字化設計與制造來說，農機行業，特別是中西部的企業稍顯落后．攻讀農業機械領域農業推廣碩士的學生很多來自一線農機設計與制造類企業，如果他們不熟悉這些軟件將十分不利于農業機械的發展與創新．對于攻讀農業推廣碩士學位的研究生來講，學習《現代設計方法及應用》應該強調其應用性，然而現在的課程教學更多的是側重數學、力學知識的講解，課堂教學枯燥乏味．教學內容、教學方法和教學手段的相對滯后以及實驗教學環節教學方式設計不合理是造成上述結果的主要原因．
2數字化設計與制造發展現狀
“數字化”作為信息時代的顯著技術特征初露端倪．機械工業是國家支柱產業，近年來在重大技術裝備、汽車產品、農業機械裝備和基礎產品四個領域的發展也尤為迅速，對于產品的創新性以及數字化的要求也越來越高，機械工業的發展需要信息技術的支撐［9］．隨著信息技術與機械工業的結合，以C3P（CAD／CAPP／CAM／PDM）為代表的計算機輔助設計工具CAX在機械工業界得到廣泛普及，C3P更多地以軟件接口實現數據集成，但對更高層次的設計如動力學分析、系統優化設計缺乏有效的支持．針對這些不足，現在計算機輔助設計更多地強調基于多體（Multibody）系統復雜機械產品的設計、基于本構融合的多領域（Multidomain）統一建模和基于多學科（Multidisciplinar－y）協同集成框架的優化設計，并逐步形成計算機輔助工程（Computer－AidedEngineering，CAE）相關平臺工具．在企業信息化的設計管理方面，產品數據管理（PDM）得到拓延，已形成產品全生命周期管理（PLM）技術，M3P（Multibody／Multidomain／Multidisciplinary／PLM）已成為當前機械工業技術研究、開發和應用的時代特征［10］．農業機械現代化的戰略制高點是農業機械設計數字化［11］．數字化設計與制造是從“中國制造”轉向“中國創造”的新途徑．將數字化設計與制造引入農業機械行業，將改變傳統農業機械的設計與生產方式，使數字化技術能夠改造傳統農業機械設計與制造產業［12］，實現信息技術在農業機械領域的新應用［13］．
3應對措施
在《現代設計法及其應用》的教學中，擬以數字化設計統領課程的教學，從授課內容、方式和方法上進行課程建設，突出設計方法“計算機輔助（Computer－Aided）”的理念．從教學內容、教學方法和教學手段三個方面的改革與創新來進行課程建設，框架如圖1所示：在教學內容方面，主要是優化課程內容結構，在實驗教學中采用“基于項目的教學”．在教學方法上緊緊抓住“數字化”這一主線，突出計算機在設計方法中的作用．在教學手段上應用多媒體、CAI課件，講課的過程中即時通過集成設計方法、算法的軟件演示來講授方法、算法的應用效果，打破以往的教學體系中課堂教學與實驗環節相脫節的授課方式，在課堂教學中引出實驗環節的內容，使課堂教學與實驗教學做到相互貫通、互為補充、相輔相成，以提高總體教學效果，使得學生能更全面、系統地掌握專業知識．1）從教學內容上講，課程講授內容更新及時、緊扣前沿．對于《現代設計方法及應用》課程，擬主要講授多體動力學仿真（柔性多體動力學會引入有限元分析）和多領域仿真的內容，補充講解多學科優化方面的內容，這些都是CAE研究的熱點，也是數字化設計的核心．通過項目組老師前期教學和科研的積累，可以為學生指定并提供相關內容的經典著作、文獻參考資料．講解框架如圖2：對于整個現代設計方法體系，在C3P的基礎上，著重講解M3P的構架，成系統地講解使得學生明確《現代設計方法及應用》在整個企業流程中所處的位置．PLM使學生了解企業如何進行數字化設計與制造的統籌管理以及產品全生命周期管理，讓他們對現代企業設計制造工作流程有深入的了解．2）從教學方法和教學手段上講，立足實踐，把“應用現場”搬入課堂，改進實驗教學環節．課程內容以講解企業的實際應用為主，增加學生興趣．授課過程中，在方法、算法講解的基礎上，輔助集成這些方法或者算法的成熟軟件演示，使得學生在理論學習完成后，馬上知道方法、算法的企業級應用，以達到強烈的“學以致用”的效果，把“應用現場”搬入課堂，使得學生了解現代設計方法的高效、直觀和快捷的特點，引發學習熱情，引入并倡導啟發式、討論式教學方法，將學生在實際工作中遇到的問題引入課堂，實現“以學生為主體、以教師為主導”的教學模式．針對學生設計工作中遇到的設計問題或農業機械類企業的設計需求．強調集成現代設計方法軟件的應用．如動力學分析的MSC．ADAMS軟件，有限元分析的ANSYS軟件，多領域仿真分析的Dymola軟件，優化設計方面的iSIGHT軟件和Matlab軟件的Optimization工具箱等等，采用企業設計需求的實驗教學，提高學生使用現代設計方法分析問題和解決問題的能力．
4結論
基于對農業機械化領域農業推廣碩士專業必修課《現代設計方法及應用》課程現狀的認識和教學中出現的問題，以數字化為主線進行課程建設，改進課堂教學的內容結構、教學方法和實驗教學的內容與方式，提出一些課堂教學和實驗教學的內容及方式的改革措施，以計算機輔助技術、數字化為主線，強調工程技術人才培養方向的需求，強化實踐，提高培養質量，現已形成了課程的指導性教學大綱．最終要達到在有限的課時內選定合適的授課內容，為農業推廣碩士帶來設計理念的提升，提高農業機械化領域農業推廣碩士的培養質量．
作者：馬秀騰 翟彥博 張建軍 單位：西南大學 工程技術學院
1新時代背景下數字媒體廣告教學存在的問題
1.1教學理念不適應數字媒體廣告行業發展需求
隨著“互聯網+”信息時代的不斷發展，社會對于數字媒體廣告專業人才培養的需求已經發生了較大變化。傳統廣告教育的主要目標是培養廣告策劃、創意、設計制作、媒體活動策劃和廣告經營項目管理方面的專業人才，為廣告公司、廣告商和其他廣告媒體組織服務，重點以培養設計創意、廣告策劃和廣告經營管理技能兼備的專業人才為主，而數字媒體廣告教學，則會在此基礎上，重點培養一些與數字網絡營銷信息傳播相關的技術人才，要求學生畢業前能掌握一些廣告大數據挖掘、分析和綜合應用的信息技術、數字網絡媒體廣告策劃創意與信息傳播、微信微博廣告內容開發運營等專業知識與實踐能力。為了適應數字媒體廣告行業新的發展趨勢和社會對人才的需求，數字媒體廣告教學計劃應根據不斷發展變化的客觀實際不斷進行更新和修訂。
1.2教學方法不能滿足數字媒體廣告行業對人才專業知識與實踐應用能力的需求
目前，大多數數字媒體廣告專業的學生是零零后。這些學生是隨著世界互聯網的快速穩定發展而成長起來的一代人。因為他們長期受到世界互聯網的影響，所以在媒介接觸偏好、媒介傳播方式選擇以及接受網絡知識的方式方法等方面，呈現出其自身的特點。高校要提高廣大學生參與學習的興趣和積極性，最大程度地綜合運用數字社會媒體互動教學、網絡互動教學、項目式互動教學等多種教學方法，勢在必行，傳統的教學方法已不能滿足當前數字媒體廣告行業對人才專業理論知識和實踐能力的需求[2]。
1.3數字媒體廣告專業教師理論知識水平與實踐能力需要進一步提升
作為高校，想培育出具有數字營銷傳播與數字媒體操作相關知識和能力的數字媒體廣告專業人才，有必要提高數字媒體廣告專業教師的專業理論知識和實踐應用能力，以避免出現為學生開設的課程，不合時宜。當下，由于高校數字媒體廣告相關專業教師缺乏數字媒體營銷傳播理論的相關專業知識和綜合實踐應用能力，在數字媒體營銷傳播和數字媒體廣告教學工作中缺乏主動性和積極性，直接影響了學生系統學習學科專業知識的效果和實際應用能力的培養，致使數字媒體廣告專業課堂教學不能充分適應數字媒體廣告相關行業對人才專業知識結構與綜合能力的需求[3]。
1.4數字媒體廣告教學缺乏與業界的密切聯系
近年來，大多數高校都十分重視學生實踐操作能力的提升，但就數字媒體廣告教學的真實情況而言，仍然缺乏與行業的有效對接，缺乏與行業企業的長期、穩定、深入的交流與合作，還沒與數字媒體廣告相關機構建立起良好的合作共贏模式。因此，這將會導致高校教師想深入企業交流學習缺乏平臺，也無法為大學生提供一個接觸數字網絡營銷信息傳播與數字網絡媒體廣告實戰項目的機會。高校課堂教學脫離了企業實戰過程，很顯然，將不利于大學生實踐操作能力的培養和提高[4]。
2新時代背景下數字媒體廣告教學模式的探索
2.1構建有利于培養學生數字媒體廣告運營能力的專業教學課程體系
高校可以考慮增設一些與數字媒體廣告相關的專業前沿理論課程與實踐操作課程，以滿足數字媒體廣告行業對人才的需要，形成一套有利于高校系統培養學生數字媒體廣告運營能力的課程體系，如數字媒體廣告實踐、社會媒體營銷、數字網絡營銷、App設計制作、界面設計、手機終端營銷、微博微信營銷等，進一步完善現有的數字媒體廣告課程體系，提高學生將數字媒體營銷知識傳播與數字媒體廣告行業操作相結合的能力。總之，高校要充分適應新時代數字媒體廣告行業的發展要求，增設數字媒體廣告相關專業課程內容或不斷完善相關專業課程體系，使學生既能深刻認識到數字媒體廣告的發展趨勢與規律，同時又能動手動腦進行數字媒體廣告的設計創意、制作及宣傳[5]。
2.2運用多媒體信息化教學手段培養學生自主學習的能力，提高課堂的教學效果
高校應不斷加強網絡教學課程和微課程的建設，利用多媒體信息網絡教學技術培養學生的自主學習能力，可將中外典型廣告教學案例和一些接近廣告業前沿的數字媒體廣告案例引入課堂教學，以加深學生對數字媒體廣告相關理論知識的理解，拓展學生的國際視野[6]。一方面這種教學方法更加符合新時代數字媒體廣告專業學生的特點，教師可以根據課程實際選擇使用多媒體網絡教學、微課教學和課堂直播教學等多樣化的教學方法。另一方面，可要求學生在上課前充分利用網絡課程和其他微課程等為課程教學提前做好準備，從而使學生能夠發揮個人主觀能動性，帶著新的思維、想法進入課堂，還可以要求學生充分利用網絡教學課程和其他微課程進行課后復習，學生通過網上自主學習搜集相關資料主動去探索解決與專業相關實際問題，加深對專業課堂教學具體內容的系統理解掌握程度與理論掌握能力水平，提高專業課堂的整體教學效果。
2.3深入推進產教融合、校企合作，利用“項目引入式”將企業、行業的相關項目引入課堂
高校應積極改革理論課和實踐課的教學方法，進一步促進產教融合、校企合作，將企業和行業的數字媒體廣告相關實戰項目引入課堂，如參與企業網站的建設和維護、企業微博、公眾微信平臺的建設和運營等，同時鼓勵學生積極參與中國大學廣告藝術節高校獎、時代金牛犢獎、全國大學廣告藝術競賽、全國高校數字藝術設計大賽、白金創意和OneShow金鉛筆等賽事。教師可以引導學生多選擇與數字媒體廣告相關項目參加比賽，如H5廣告、網上店鋪設計、互聯網微電影、基于移動互聯網的平面廣告等，這種教學方法更有利于充分調動學生自主學習的興趣和積極性，使學生真正成為教學的活動主體，提高學生的專業敏銳度與專業素養，加深對專業理論知識的深入理解，也能充分鍛煉自身的實踐操作能力、創新能力和團隊協作能力。
3結語
新時代背景下，高校對數字媒體廣告教學進行改革勢在必行，在制訂人才培養計劃時，要充分了解專業特點，將傳統的課堂教學逐步向工作室教學轉變，并與相關數字媒體廣告企業聯系起來協同育人，承接一些數字媒體廣告相關的具體項目，以便將數字媒體廣告教學與社會實踐緊緊地結合在一起，從而切實地培養出適應社會需求的專業人才。
【參考文獻】
[1]陳瑤.數字媒體時代的廣告圖形教學探索與研究[J].設計，2020，33（21）：76-78.
[2]李慶.數字媒體時代下廣告設計課程教學改革探究[J].美術教育研究，2019（9）：156-157.
[3]安軍.移動互聯網時代下的數字媒體應用技術研究[J].數字技術與應用，2020（4）：91+93.
[4]唐娟.論數字媒體環境下高校廣告學教育的創新[J].藝術品鑒，2019（17）：339-340.
[5]楊欣.數字時代應用型高校廣告學教育變革[J].大眾文藝，2017（18）：200-202.
【關鍵詞】虛擬仿真;數字電路;課程改革;教學方法
【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)07―0147―04
一 前言
數字電子技術是計算機及通信類專業的重要的專業基礎課,其中關鍵的環節就是培養學生的實踐能力和解決問題的能力,因此,生動形象的課堂教學和全面的實驗體系對教學效果和知識的應用能力有著非常重要的作用。然而,由于實驗儀器的的老舊,數量有限,使得實驗的開出率以及實驗內容的擴展都受到限制。為順應現代教育的發展,實施的現代化遠程開放教育,將計算機虛擬仿真技術應用于數字電路教學中。其中理論教學結合多種教學方法和現代化的教育技術,將基礎知識和理論形象地表現出來,有助于學生理解。課堂教學和實驗教學都利用計算機虛擬仿真軟件將所學理論聯系實際,并加以應用,在此研究基礎上提出了基于虛擬仿真技術的所有電子技術課程教學的新模式。
二 計算機虛擬仿真技術
虛擬現實(Virtual Reality)技術,簡稱VR,涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等多個領域。它由計算機硬件、軟件以及各種傳感器構成的三維信息的人工環境――虛擬環境,可以逼真地模擬現實世界(甚至是不存在的)的事物和環境,人投入到這種環境中,立即有“親臨其境”的感覺,并可親自操作,與虛擬環境進行交互[1]。
計算機虛擬仿真技術,是在多媒體技術、虛擬現實技術與網絡通信技術等信息科技迅猛發展的基礎上,利用計算機技術將仿真技術與虛擬現實技術相結合,是一種更高級的仿真技術。虛擬仿真技術以構建全系統統一的完整的虛擬環境為典型特征,并通過虛擬環境集成與控制為數眾多的實體。實體可以是模擬器,也可以是其他的虛擬仿真系統,更多的是計算機。實體在虛擬仿真軟件所提供構建的環境中相互作用,以表現客觀世界的真實特征。虛擬仿真技術的這種集成化、虛擬化與網絡化的特征,可以滿足現代教育的發展需求[1]。
三 課程教學的若干問題及改革研究
對于理論教學環節,首先是教學內容陳舊。當前大中專院校所用的教材內容都是十幾年前的,即便是近幾年出版的教材,也只是內容的深淺不同,體系結構基本相同。比如教材中主要說明的74LS系列的芯片在目前實際應用中已經被淘汰,真正是學的沒用,用的沒學。現在的學生在學習中,非常關注所學知識的實用性,如果不能學以致用,就影響到學習興趣和學習積極性。因而在課程教學中要及時更新教學內容,講解傳統芯片的同時多介紹一些現在普遍使用的芯片,當然也要根據學生學習程度,最大可能激發學生的興趣[3]。
其次是教學方法。常用的教學方法無非就是這幾種:講授法、討論法、談話法、閱讀指導法。根據課程的特點和教學要求,不能一成不變的套用傳統的教學方法。這些方法對有些課程很有效,但是對計算機課程不一定全部適合,因此需要探索適合本課程需求的新的教學方法。筆者在教學中通常有如下幾種方法:講授法,這是傳統的教學方法,教師口述基本事實、原理和推理過程。部分定理,原理及產品采用講授法。例舉法,就是以典型例題說明某個定理或元件的應用,這是本課程用的最多的一種方法。在數字電路課程中有很多芯片的實際應用,有些是針對某部分內容的很典型的例子,這些例子對于學生理解和掌握此部分知識非常有用。任務驅動法,就是教師布置一些運用某個知識點的題目,要求學生在課堂上有限的時間里做出來,并檢查完成情況。這樣學生對該節課所學知識從理論到應用有了一個全方位的認識,而且對每個知識點掌握得都比較透徹,這是近年來比較流行的一種教學方法,也是計算機專業課程特有的一種教學方法,對提升教學效果有顯著作用。
再次是教學手段,不是單純的使用多媒體課件,而是結合計算機專業特點引入現代化教育技術和手段,很多典型例題用計算機仿真軟件在課堂驗證,讓學生直觀形象地了解電路的工作情況,從而掌握電路或芯片的應用。
對于實驗教學環節,首先是實驗設備簡陋。很多高校數字電路實驗設備包括我校仍然使用老式實驗箱,即由固定數字電路芯片搭建的實驗,學生只能按實驗教材設計的實驗按步驟做固定的實驗,實驗內容都是以芯片講解為主,目的是對芯片功能進行驗證。因此學生把實驗課當完成任務,實驗環節沒有促進教學,相反影響了教學效果。很多新的芯片不能認識和實踐,使得實驗教學方法與實際應用的要求嚴重脫節。其次在實驗教學過程中,由于實驗設備老化,個別元件被損壞或接觸不良,導致學生實驗中,出現一些問題,電路連接完全正確,但是就是得不到正確結果,結果費了很多時間去排除故障,這樣做實驗當然激發不了學生的興趣,相反還會阻礙他們進一步探索。再次,由于實驗條件的限制,實驗項目只能停留在驗證性實驗層次,學生的設計能力和綜合應用能力都得不到提高,利用電子電路的計算機虛擬仿真軟件multisilm10就可以解決這個問題,利用這個軟件可以自行設計集成電路,綜合應用各種芯片,完成所有的數字電路實驗[4]。在教學實施中,根據學生情況分驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗三個層次完成實驗教學目標。
四 計算機虛擬仿真技術在課程教學中的應用
1 課堂教學中的應用
在課堂講到門電路的工作原理或集成電路的應用時,可以現場用計算機仿真軟件演示電路的工作過程,使學生更好地理解門電路的工作原理和芯片的工作情況。從而掌握電路的應用。這樣,教學過程是由原理到應用,由簡單到復雜,由抽象到現實,循序漸進地完成理論知識的學習。數字電路的基本單元是門電路,那么理解其工作原理非常重要,但是此部分對于大部分同學來說都是難點,如何突破這個難點呢?利用軟件建立仿真電路,真實地展現輸出電壓隨輸入電壓的變化情況,就會獲得很好的效果。下面是利用仿真軟件說明TTL與非門工作原理的課堂實例:
(1) Vi=0V,輸入接低電平。那么Q1導通,Vb1=0.8V,Ib5
(2) Vi=3.6V,輸入高電平。那么Q1的發射極電流從發射極(0.852mA)流入,從集電極流出,Q1的發射極和集電極倒置狀態。Vb1=2.443V,Vb5=0.843V,Vbc1+Vbe2=2.443-0.843=1.6V,導致Q2、Q5導通。由于Vc2=0.886V,Q4、Q5截止。輸出Vo=0.018V。其電路仿真如圖2:
2 實驗教學中的應用
大學生需要有獨立的設計能力和對電子器件的綜合應用能力,這就決定了本課程的實驗體系應該是三個層次,在簡單的驗證性實驗的基礎上必須開設有創造性的設計性實驗和綜合性實驗。然而實驗室有限的數字電路實驗箱只能做幾個簡單的驗證性實驗,無法滿足設計性實驗和綜合性實驗的設備要求。但是,利用電子電路的計算機仿真軟件就可以擴展實驗室,提供所需要的一切電子元件和芯片,搭建任意難度,任意復雜的電路,并驗證其正確性。同時利用仿真軟件的可配置性,配合適當的電路可做出多種不同的應用。在實驗課程中,提前給出了三種實驗的一些題目和內容,要求驗證性實驗必須都完成,設計性實驗可選做一至兩個,綜合性實驗選做一個。下面簡要說明學生利用仿真軟件選做的數字電子鐘邏輯電路的設計實例。
要求用中、小規模集成電路設計一臺能顯示日、時、分秒的數字電子鐘,選用器材主要有:安裝有仿真軟件的計算機若干臺,集成電路(CD4060、74LS74、74LS161、74LS248),晶振、電阻、電容若干,數碼顯示管,三極管、開關若干。
提示設計方案,包括數字電子鐘的電路框圖和四個主要模塊的實現細節,學生依據電路框圖和提示信息設計邏輯電路圖,并將其在虛擬實驗環境中用仿真電路實現。下面給出數字電子鐘的電路框圖。
篇幅所限,參考電路就不給出,但是通過這個實例可以看出虛擬仿真技術在課程實驗中的重要作用。不但節省很多設備購置費用,不受地點和環境的限制,而且和真實實驗具有相同的效果。既然如此,為什么不廣泛應用呢?
五 總結
論文對數字電子技術課程教學提出很多問題,在實際的教學實踐中對這些問題進行了探索,將計算機虛擬仿真技術引入教學中,采用現代化教育手段進行課程改革。課堂教學提出了很多適合本課程并行之有效的教學方法,重要電路工作情況的計算機仿真演示,部分例題的計算機仿真驗證,增強其直觀性和真實性,加強學生的理解。實驗教學也利用計算機仿真軟件,采用虛擬實驗和真實實驗相結合的方式,擴充建立了虛擬實驗室,擴展了實驗內容,在無需花費很大代價的情況下,滿足了設計性實驗和綜合性實驗的條件,從而完成三個層次實驗體系的建設。在本文的研究基礎上,可將虛擬仿真技術推廣應用到所有電子技術課程教學中,引發電子技術課程改革的新局面。
參考文獻
[1] 呂,鄧春健等.利用EDA技術全面改進數字電路課程教學[J].福建電腦,2008,(6).
[2] 劉靜,邊曉娜等.基于EDA平臺的虛擬電子實驗研究與實踐[J].計算機教育,2007,(7).
[3] 黃培根等著.multisim 10 計算機虛擬仿真實驗室[M].北京:電子工業出版社,2008.
[4] 黃荻.融入EDA技術,深入數字電路課程改革[J].中國現代教育裝備,2008,(2).
[5] 江曉安等編著.數字電子技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2002.
[6] 房建東,李巴津等.關于改進電子技術相關課程教學的思考[J].內蒙古工業大學學報(社會科學版),2004,(1).
關鍵詞：數字圖像處理 教學 考核
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（b）-0167-01
近年來，數字圖像處理已經迅速發展成為一門集光學、微電子學、計算機科學、信息與計算科學等學科為一體的具有強大生命力的綜合性邊緣科學。數字圖像處理技術在通信工程、遙感技術、地理信息系統、醫用圖像處理、工業生產、軍事、公安、文化藝術等許多領域中發揮著越來越重要的作用。
數字圖像處理課程作為信息與計算科學專業的選修課，課程所涉及的知識面廣、理論性強、實踐環節要求高，其課程內容也在不斷快速發展更新、豐富之中。針對該課程特點我們從課程教學內容、教學方法和手段、實踐教學、考核方式等環節進行探討，為今后的對圖像處理技術的深入學習和研究打下良好基礎，也為其他專業課教學改革提供參考和啟示。
1 注重課程內容建設與課程間的銜接
隨著科學技術，尤其是計算機軟硬件技術的日新月異，數字圖像處理領域更有效、更實用的新方法和新手段不斷產生，學科的快速發展決定課程教學內容改革的必要性和緊迫性。針對這種情況，我們以內容的基礎性兼顧方法的先進性為原則，以當今數字圖像處理領域的重要內容作為本課程的基本教學內容，并將最新的成果和前沿性的知識納入教材，使教學內容在經典的基礎上具有先進性和實用性。例如，授課內容保留了圖像處理中經典的圖像的空間域、頻率域增強與復原，邊緣檢測，圖像編碼等，增添了比較新穎實用的方法和前沿知識如小波分析和神經網絡等作為選學內容。
信息與計算科學專業開設的信息類課程包括數字信號處理、信息論與編碼學、數字圖像處理、模式識別等，其中前兩門課程是數字圖像處理的基礎，模式識別課程是圖像處理的后續課程。在數字圖像處理課程的教學中，我們非常注重本課程與先修、后續課程的銜接，在恰當處理教學內容重復問題的同時保持內容的完整性、一致性和連貫性。例如，數字信號處理中已經詳細介紹了傅立葉變換的基本理論，在數字圖像處理課程傅立葉變換的教學中我們從傅立葉變換的基本理論過渡到著重講解二維傅立葉變換在圖像處理中的應用。
2 注重教學方法與教學手段的運用
2.1 應用現代化教學手段
隨著計算機、通信技術應用的迅速普及，計算機輔助教學對傳統教學手段的補充作用和對教學方法改革的促進作用顯得尤為重要。數字圖像處理課程具有涉及知識面廣、內容更新快、理論難度大、授課學時有限、實踐性強等特點，加之數字圖像處理是一門以圖像為處理對象，利用計算機進行圖像處理的學科，許多圖像處理算法最終要在計算機上實現。針對該課程特點，我們將課程教學內容制成課件，采用多媒體計算機開展現代化教學。例如，在介紹圖像頻域變換的知識中，我們結合教學課件和計算機演示，將抽象復雜的數學公式變為生動直觀的實時圖像處理演示，以圖文并茂、動靜結合的表達形式和表現力增強了同學們對抽象事物與過程的認識與理解。
現代化手段教學的實踐表明，采用現代化教學手段能縮短學時，使教學內容由平面到立體由抽象到具體，極大地增強課堂教學的直觀性、互動性，提高教學效果，調動了學生學習的興趣與主動性。
2.2 采用多種教學方法結合
采用現代化教學手段，既要充分發揮其優勢，又要重視研究對教學方法改革的促進作用，探求新的教學方法。現代化教學手段的使用為我們創造了更好的教學情景，使全方位、多角度的信息在教學過程中得到充分運用。在良好的教學環境下采用啟發式教學為主，綜合使用問題教學法、項目教學法和類比法等多種教學方法，啟發、引導學生深層次、多角度地思考問題，培養創新思維能力，突出學生在教學中的主體地位。
另外，除了充分利用多媒體教學外，我們以專題形式講授方法應用，引導學生參與到教學和實踐的活動中來，通過實際項目問題的研究分析來提高學生之間的協作學習能力，獨立思考能力和實踐動手能力，促進了學生之間、學生與教師之間在教學過程中的雙向交流。
3 注重實踐教學
針對圖像處理課程特點，純理論教學已不能滿足數字圖像處理課程應用性實踐性極強的特征，注重實踐性教學已成為該課程改革中不可缺少的重要環節。
3.1 加強實踐教學的體系與內容建設
該課程有三大特征：（1）基礎理論；（2）技術方法；（3）應用。為了充分體現這三大特征，實踐教學就理所當然的成為了該門課程教學的強有力的補充。我們在該課程理論教學中設置課內實習，進而設置了集中實習并獨立設課的教學模式。實習內容的設計為：基礎性實操、驗證性實習和具有應用性與創新性的圖像處理。例如圖像及其直方圖顯示、圖像二值化、邊緣檢測等實驗，學生在理論學習基礎上，經過實習與實踐過程，加深理解，提高了實際動手能力和創新能力。
3.2 采用教師指導為輔的教學方法
傳統的實踐教學，指導教師往往花較多時間講解教學內容和步驟等，結果導致學生自己動手實踐的時間不足。因而我們在實踐教學中，采用學生自學為主，教師教學為輔，讓學生獨立摸索圖像處理軟件操作步驟，探討圖像處理算法設計方法等，教師僅在必要時為學生做指導。這種實踐教學方法可以促使學生進一步鞏固和消化所學理論知識，提高了學生理論聯系實際的能力，實現以教師為中心向以學生為中心的轉變。
4 改革單一考核方式
目前信息與計算科學專業開設的數字圖像處理課程為選修課，考核方式為考查。考慮到數字圖像處理課程是一門實踐性和應用性極強的課程，用單一的考核方式將會阻礙學生實踐能力和創新能力的培養，達不到較為理想的課堂教學效果，所以，我們設想采用筆試加實踐考核相結合的考核模式來解決這一問題。采用這種方式是因為在筆試的環節可以重點考核學生對基礎知識的掌握程度，而實踐環節則側重考查了學生運用相關工具的熟練程度和解決實際問題的能力大小。
參考文獻
[1] 賈永紅.《數字圖像處理》課程的建設與教學改革[J].高等理科教育，2007（1）：96-98.
