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關(guān)鍵詞:數(shù)字信號(hào)處理;教學(xué)改革;探索
作者簡(jiǎn)介:蔡超峰(1980-),男,河南長(zhǎng)葛人,鄭州輕工業(yè)學(xué)院電氣信息工程學(xué)院,講師;姜利英(1981-),女,河南郾城人,鄭州輕工業(yè)學(xué)院電氣信息工程學(xué)院,副教授。(河南 鄭州 450002)
基金項(xiàng)目:本文系2010年鄭州輕工業(yè)學(xué)院研究生教育教學(xué)改革項(xiàng)目“《數(shù)字信號(hào)處理》課程教學(xué)改革與實(shí)踐”(項(xiàng)目編號(hào):01005)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)02-0102-02
“數(shù)字信號(hào)處理”主要研究用數(shù)字方式進(jìn)行信號(hào)處理,即利用計(jì)算機(jī)或?qū)S脭?shù)字處理設(shè)備對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、變換、綜合、濾波、估計(jì)與識(shí)別等處理。隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理的新理論和新方法層出不窮,地位和作用也越來越突出。然而,“數(shù)字信號(hào)處理”這門課程具有概念抽象、理論性和實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn),教與學(xué)均有一定難度。在長(zhǎng)期的“數(shù)字信號(hào)處理”教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上,筆者提出一些對(duì)該課程的改革措施:重視基本概念、基本理論的教學(xué),利用多媒體技術(shù)和Matlab軟件將抽象的理論以易于理解的形式加以演示,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性,最后,通過課后練習(xí)題、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等方式引導(dǎo)學(xué)生利用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理,使他們更加深入地理解數(shù)字信號(hào)處理的基本理論,提高他們分析、解決實(shí)際問題的能力。
一、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化
在課時(shí)有限的條件下,精選教學(xué)內(nèi)容就顯的尤為重要。在理論教學(xué)方面,傅里葉變換是本課程的核心內(nèi)容,然而學(xué)生在先修課程“信號(hào)與系統(tǒng)”中已經(jīng)學(xué)習(xí)過傅立葉變換,因此他們會(huì)認(rèn)為該部分內(nèi)容不是新內(nèi)容,反倒容易忽視對(duì)該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。因此該部分內(nèi)容的教學(xué)應(yīng)當(dāng)受到足夠的重視。傅里葉變換包含了連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)的傅里葉變換,內(nèi)容非常豐富。教師在重點(diǎn)講述離散時(shí)間傅里葉變換的同時(shí),也把連續(xù)傅里葉變換、連續(xù)傅里葉級(jí)數(shù)以及離散傅里葉級(jí)數(shù)的內(nèi)容綜合進(jìn)來,并把離散傅里葉變換作為離散傅里葉級(jí)數(shù)的一個(gè)拓展來看。這樣會(huì)使學(xué)生更加深刻地理解時(shí)域周期與頻域離散、時(shí)域非周期與頻域連續(xù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在講述傅里葉變換性質(zhì)的時(shí)候,教師把各種變換的性質(zhì)融合在一起對(duì)照著介紹,并通過大量的例題著重強(qiáng)調(diào)這些性質(zhì)的應(yīng)用,從而為后面有關(guān)章節(jié)做鋪墊。在講述快速傅里葉變換(FFT)時(shí),筆者著重講述FFT算法的原理和依據(jù),即第一是充分利用WN因子的周期性、對(duì)稱性和可約性,第二是任何N點(diǎn)DFT運(yùn)算都可以分解為兩組N/2點(diǎn)DFT運(yùn)算。對(duì)于具體的FFT算法,授課時(shí)不做講授而是讓學(xué)生自學(xué)掌握,節(jié)省了寶貴的學(xué)時(shí)。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,精選了4個(gè)實(shí)驗(yàn):序列的相關(guān)與卷積、基于FFT的頻譜分析、IIR、FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)。其中前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),后兩個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于第一個(gè)實(shí)驗(yàn),不但要求學(xué)生編程計(jì)算兩個(gè)序列的互相關(guān)和卷積,還要求學(xué)生知道互相關(guān)與卷積之間的關(guān)系并進(jìn)行驗(yàn)證,從而加深對(duì)這兩種運(yùn)算的理解。對(duì)于第二個(gè)實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)要求學(xué)生知道理利用FFT計(jì)算序列頻譜的方法并正確繪制頻譜圖。對(duì)于第三、第四個(gè)實(shí)驗(yàn),不但要求學(xué)生按照給定的技術(shù)指標(biāo)正確設(shè)計(jì)濾波器,還要求他們利用所設(shè)計(jì)的濾波器對(duì)給定的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波,通過比較濾波前后的音頻信號(hào)檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)濾波器的實(shí)際性能。這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)難度逐漸增大,基本上覆蓋了本課程的主要內(nèi)容,符合學(xué)生學(xué)習(xí)掌握知識(shí)的一般規(guī)律,有助于加深學(xué)生對(duì)課堂獲得的理論知識(shí)的理解。
二、教學(xué)方法的改進(jìn)
教師在教學(xué)過程中一定要重視和學(xué)生的互動(dòng),不能采用過分偏重講授的教學(xué)方法。只有這樣才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,實(shí)現(xiàn)討論式、啟發(fā)式、研究式的教學(xué)方法。本校對(duì)教學(xué)方法的改進(jìn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
第一,上好緒論課。緒論課主要介紹數(shù)字信號(hào)處理的概念、數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的一般模型以及數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展歷史、應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)方法,緒論課授課效果的好壞直接影響學(xué)生對(duì)課程的直觀感受、興趣和學(xué)習(xí)積極性。在講述緒論課時(shí)首先對(duì)課程內(nèi)容做一個(gè)總體的概述,然后以腦電信號(hào)分析為例,介紹腦電信號(hào)的采集、濾波、變換、特征提取、識(shí)別等處理過程,最后重點(diǎn)介紹基于腦電信號(hào)分析的腦機(jī)接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用前景,做到內(nèi)容充實(shí)生動(dòng)活潑,從而吸引學(xué)生的注意力。
第二,著重講述概念、原理及工程應(yīng)用,淡化公式推導(dǎo)。對(duì)于一些非常重要的概念和定理,比如抽樣定理,會(huì)通過公式推導(dǎo)的方式讓學(xué)生深入理解該定理的來龍去脈。在講述相關(guān)函數(shù)時(shí),重點(diǎn)介紹如何利用相關(guān)函數(shù)解決實(shí)際問題,比如利用自相關(guān)函數(shù)檢測(cè)信號(hào)中隱含的周期性以及利用互相關(guān)函數(shù)檢測(cè)不同電極上EEG信號(hào)的相關(guān)性。對(duì)于一般性的內(nèi)容,比如傅里葉變換的各種性質(zhì),其證明過程則交給學(xué)生在課下進(jìn)行。這樣既可以把授課時(shí)間集中在課程最重要的內(nèi)容上,同時(shí)又鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
第三,把課堂講授、課堂討論、課外答疑和實(shí)驗(yàn)研究緊密結(jié)合起來,做到知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)并重。在講述傅里葉變換時(shí),引導(dǎo)學(xué)生討論連續(xù)傅里葉變換、連續(xù)傅里葉級(jí)數(shù)、離散時(shí)間傅里葉變換、離散傅里葉級(jí)數(shù)、離散傅里葉變換的異同,最后由老師進(jìn)行總結(jié)。在講述濾波器的設(shè)計(jì)時(shí),一方面引導(dǎo)學(xué)生從理論上理解IIR和FIR這兩類濾波器各自的優(yōu)缺點(diǎn),一方面指導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)自主設(shè)計(jì)濾波器并對(duì)實(shí)際信號(hào)進(jìn)行濾波處理。
三、教學(xué)手段的豐富
對(duì)教學(xué)手段的豐富體現(xiàn)在兩個(gè)方面:
第一,重視多媒體教學(xué)?!皵?shù)字信號(hào)處理”這門課程包含大量的公式和圖譜。如果僅靠板書往往令老師疲憊不堪,而且還浪費(fèi)了大量寶貴的時(shí)間。此外,板書內(nèi)容很難做到精確和生動(dòng),還容易使得學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理,導(dǎo)致教學(xué)目的難以達(dá)到,教學(xué)質(zhì)量難以保證。多媒體技術(shù)作為一種新型的教學(xué)手段,既能夠節(jié)省時(shí)間增加課堂容量,使教學(xué)內(nèi)容更充實(shí),又能夠提高老師和學(xué)生之間的互動(dòng)性,因此得到了越來越廣發(fā)的應(yīng)用。在制作多媒體課件時(shí)以公式和圖表為主,盡量避免在課件里羅列大段的文字,以免令學(xué)生產(chǎn)生厭煩情緒。在授課過程中,不能忽視老師和學(xué)生之間的交流,可以通過提問的方式和學(xué)生進(jìn)行互動(dòng),決不能讓多媒體課件取代了老師的作用,以致挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。在教學(xué)中最好將多媒體教學(xué)和板書教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容加以區(qū)分。例如,對(duì)于抽樣定理的講述,既進(jìn)行板書推導(dǎo),又利用課件對(duì)抽樣過程、過抽樣及欠抽樣進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示。
第二,引入Matlab軟件。Matlab是美國(guó)MathWorks公司開發(fā)的一款功能強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算軟件,學(xué)習(xí)和使用非常方便。該軟件把廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、函數(shù)生成、信號(hào)處理、圖形及圖像處理,建模與仿真等諸多功能集成在一起,為使用者提供了一個(gè)高效的編程工具及豐富的算法資源,其軟件的開放性也為學(xué)生進(jìn)行理論學(xué)習(xí)、習(xí)題演算、算法推導(dǎo)提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具。Matlab軟件中的信號(hào)處理工具箱是一個(gè)內(nèi)容豐富的信號(hào)處理軟件庫(kù),本課程中的大部分理論和算法都可以在該工具箱中找到對(duì)應(yīng)的文件,是學(xué)習(xí)、應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理工具箱的一個(gè)非常好的工具。
Matlab軟件在教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。在課堂上,老師可以利用Matlab軟件對(duì)課程中的理論和算法進(jìn)行驗(yàn)證演示,這樣能夠更加生動(dòng)直觀地揭示出這些理論和算法的本質(zhì)。例如,在講授應(yīng)用離散傅里葉變換對(duì)連續(xù)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析時(shí),理解計(jì)算過程中所出現(xiàn)的各種現(xiàn)象及相應(yīng)的解決辦法尤為重要。在課堂上利用利用Matlab軟件演示了混疊現(xiàn)象、截?cái)嘈?yīng)和柵欄效應(yīng)等現(xiàn)象,并詳解這些現(xiàn)象出現(xiàn)的原因及相應(yīng)的解決的辦法,起到了事半功倍的效果。在課下,老師可以通過作業(yè)和實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生利用Matlab軟件,讓學(xué)生針對(duì)某一專題進(jìn)行自主研究,從而提高他們的學(xué)習(xí)興趣和解決實(shí)際問題的能力。例如,把一個(gè)頻率固定的正弦信號(hào)作為噪聲加入到一段音頻信號(hào)中,要求學(xué)生自行制定技術(shù)指標(biāo)并設(shè)計(jì)濾波器濾除其中的噪聲信號(hào),并通過對(duì)比濾波前后的音頻信號(hào)檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的濾波器是否符合要求。實(shí)踐表明,這種方式能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,效果非常好。
四、結(jié)論
在“數(shù)字信號(hào)處理”課程的教學(xué)過程中,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,突出關(guān)于傅里葉變換的內(nèi)容,著重講授基本概念和基本理論,淡化公式推導(dǎo),做到知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)并重。借助于多媒體技術(shù)和Matlab軟件,將課程中的相關(guān)理論和算法以易于理解的可視化形式加以演示,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣,使他們更加深入地理解數(shù)字信號(hào)處理的基本理論,取得了比較好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]胡學(xué)友,王穎,胡云龍.“數(shù)字信號(hào)處理”教學(xué)改革與實(shí)踐[J].高教論壇,2007,(3):67-69.
[2]張賽男.《數(shù)字信號(hào)處理》課程教學(xué)研究[J].科技信息,2010,(5):195-196.
[3]胡廣書.數(shù)字信號(hào)處理理論、算法與實(shí)踐[M].第二版.北京:清華大學(xué)出版社,2009.
【關(guān)鍵詞】電子地圖;移動(dòng)電子地圖;信息傳輸;超媒體
【中圖分類號(hào)】TU148【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】【文章編號(hào)】1674-3954(2011)03-0330-02
引言
從傳統(tǒng)的紙制地圖到新型的電子地圖的變革,不僅為地圖的生產(chǎn)和應(yīng)用提高了效率,更為地圖的應(yīng)用提供了方便。地圖產(chǎn)品長(zhǎng)期以來專為企事業(yè)單位和政府提供服務(wù),與成為一種大眾消費(fèi)品還有一段距離。怎樣將地圖產(chǎn)品走進(jìn)尋常百姓,不僅是消費(fèi)者關(guān)注的話題,也是地圖研究者和制作者的使命。近年來電子技術(shù)、移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展彌補(bǔ)了當(dāng)前電子地圖的不足,為地圖產(chǎn)品走向?qū)こ<彝ヌ峁┝丝赡堋S捎谇度朐O(shè)備體積小、便于攜帶、功能完善且價(jià)格便宜,利用嵌入式技術(shù)的靈活性足以將地圖產(chǎn)品放入口袋,用戶可以隨時(shí)隨地查詢地理信息。而通訊技術(shù)的發(fā)展則可以將地圖資源提供充分共享;同時(shí)日趨完善的移動(dòng)通訊技術(shù),為移動(dòng)空間定位的實(shí)現(xiàn)提供了方便。因此,移動(dòng)電子的圖的研究和發(fā)展成為必然。
移動(dòng)電子地圖是顯示在無線移動(dòng)通信設(shè)施上的電子地圖。移動(dòng)電子地圖能夠按用戶的需求顯示信息,而且顯示的信息具有完整性、靈活性、自適應(yīng)性等特征。移動(dòng)地圖屬于虛地圖,更新相對(duì)容易,傳輸方便快捷。
移動(dòng)電子地圖廣泛應(yīng)用了現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù),如計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、遙感、虛擬現(xiàn)實(shí)和多媒體等技術(shù),同時(shí)具有移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)性、穩(wěn)定性和便于攜帶性的優(yōu)點(diǎn),所以目前對(duì)移動(dòng)電子地圖產(chǎn)品與開發(fā)技術(shù)的關(guān)注遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對(duì)其本身的思考。移動(dòng)電子地圖的特征是什么?移動(dòng)電子地圖、電子地圖與傳統(tǒng)地圖的區(qū)別和聯(lián)系?移動(dòng)電子的信息傳輸理論與傳統(tǒng)地圖的信息傳輸理論異同?這些都將直接關(guān)系和影響著移動(dòng)電子地圖的發(fā)展。本文將從移動(dòng)電子地圖的概念和特點(diǎn),傳統(tǒng)地圖的信息傳輸和移動(dòng)電子地圖的信息傳輸對(duì)比對(duì)移動(dòng)電子地圖的理論進(jìn)行論述,以推動(dòng)移動(dòng)電子地圖技術(shù)的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展。
一、移動(dòng)電子地圖的基本概念與特點(diǎn)
1、電子地圖的基本概念與特點(diǎn)
電子地圖又稱“無紙地圖”或“屏幕地圖”,常見的電子地圖的定義有以下幾種:“基于電子技術(shù)的屏幕地圖”;“在電子介質(zhì)上使用的地圖”;“電子地圖是以數(shù)字地圖為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)為處理平臺(tái),在屏幕上實(shí)時(shí)顯示的地圖形式”。電子地圖的數(shù)據(jù)來源是數(shù)字地圖,是數(shù)字地圖輸出介質(zhì)上的符號(hào)化再現(xiàn),而數(shù)字地圖是地圖的數(shù)字存儲(chǔ)形式。電子地圖與數(shù)字地圖既有區(qū)別又有聯(lián)系。數(shù)字地圖是電子地圖的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),電子地圖是數(shù)字地圖在計(jì)算機(jī)屏幕上視覺化的符號(hào)地圖。
電子地圖與傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖相比有一系列的區(qū)別和特點(diǎn)。概括起來,電子地圖主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)動(dòng)態(tài)性
電子地圖具有實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)表現(xiàn)空間信息的優(yōu)勢(shì),電子地圖的動(dòng)態(tài)性表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是用具有時(shí)間維的動(dòng)畫地圖來反映客觀事物隨時(shí)間變化的推演過程,并通過對(duì)動(dòng)態(tài)過程的分析推演事物發(fā)展變化的趨勢(shì)。二是利用閃爍、縮放、漸變、漫游等動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)不斷生成新的地圖,根據(jù)需要改變地圖顯示窗口,使沒有時(shí)間維的靜態(tài)現(xiàn)象也能充分吸引用戶的注意力。
(2)交互性
由于紙質(zhì)地圖一經(jīng)出版內(nèi)容將固定不變的,只能被動(dòng)地接受信息。電子地圖具有交互性,可以進(jìn)行查詢、分析、定位等功能,以輔助閱讀和決策,通過人機(jī)交互使得電子地圖使用非常方便。由于電子地圖的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)顯示是相互分離的,當(dāng)對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化顯示時(shí),用戶可以對(duì)顯示內(nèi)容和顯示方式進(jìn)行干預(yù),這使得制圖過程與讀圖過程在人機(jī)交互中融為一體。正是由于電子地圖的可交互性,使得電子地圖的信息能以較小的損失傳輸給使用者。
(3)超媒體繼承性
超媒體是將超文本的原則擴(kuò)充至圖形、聲音、視頻、從而提供一種瀏覽多種形式信息的超媒體機(jī)制,電子地圖以地圖為主體表現(xiàn)形式,同時(shí)將圖形、文字、聲音等多媒體信息作為主體信息的補(bǔ)充融入電子地圖中,通過圖文、聲音互補(bǔ)并借助人機(jī)交互的查詢手段,獲得更多的精確文字信息和數(shù)字信息。
2、移動(dòng)電子地圖的基本概念與特點(diǎn)
移動(dòng)電子地圖是顯示在無線移動(dòng)通信設(shè)施上的電子地圖,移動(dòng)電子作為電子地圖的一種,具有電子地圖的基本特點(diǎn),除此之外,它還具有其它電子地圖所沒有的新特征:例如,移動(dòng)性和便攜性等。正是由于這種特征,使得移動(dòng)電子具有其它一般電子地圖不可比擬的優(yōu)越性。
(1)移動(dòng)性
移動(dòng)性是移動(dòng)電子地圖最主要的特征之一。由于它是在無線移動(dòng)通訊設(shè)備上來顯示的電子地圖,地圖用戶可以隨時(shí)隨地享受地圖服務(wù),可以在地圖上進(jìn)行實(shí)時(shí)定位,通過地圖來到導(dǎo)航,還可以將電子地圖與實(shí)際環(huán)境進(jìn)行比較,以便幫助地圖用戶更好的認(rèn)知周圍環(huán)境。移動(dòng)性同時(shí)還保證了電子地圖在信息傳輸過程,能夠更好的幫助用圖者對(duì)地圖符號(hào)的認(rèn)識(shí),從而形成讀圖者對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)。
(2)便攜性
用來顯示移動(dòng)電子地圖的通訊設(shè)備一般都是便攜式的,如電子導(dǎo)航儀、手機(jī)、PDA等設(shè)備,因?yàn)楸銛y式電子地圖更方便用戶的使用,同時(shí)為了適應(yīng)移動(dòng)性的需求,只有在便攜的設(shè)備上,才能實(shí)現(xiàn)電子地圖的便攜使用。
二、移動(dòng)電子地圖的信息傳輸論
移動(dòng)電子地圖與傳統(tǒng)地圖的信息傳輸過程基本一致,它是制圖者把對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)通過各種信息加工、符號(hào)化生成電子地圖,把這種電子地圖存放在無線網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備上,如:PDA,手機(jī)等,由于這種設(shè)備移動(dòng)性和便攜性,使得地圖用戶可以實(shí)時(shí)追蹤、定位,通過對(duì)客觀世界的比較更好的認(rèn)識(shí)客觀世界。
地圖信息在傳輸過程中必然要發(fā)生信息損失,信息損失的主要來源于四個(gè)傳輸過程:
1、地圖制作者在對(duì)客觀世界認(rèn)識(shí)加以選擇、分類等信息加工和信息搜集的過程。
2、地圖制作者將收集整理的數(shù)據(jù)通過各種制圖方法(選取、分級(jí)、簡(jiǎn)化和符號(hào)化)轉(zhuǎn)換成地圖的過程。
3、不同地圖(如:紙質(zhì)地圖,電子地圖等)地圖生產(chǎn)過程中也會(huì)造成部分信息的損失。
4、由于使用者的知識(shí)能力的限制,地圖在地圖閱讀和使用中的信息損失。。
因此,要控制地圖信息傳輸中的信息損失,就要控制以上四個(gè)過程,減少傳輸中的誤差,其中前三個(gè)過程是地圖制作過程,第四個(gè)是地圖使用過程中的產(chǎn)生的傳輸誤差。因此,地圖一旦制作完成,要保證信息的傳輸,就應(yīng)該對(duì)最后一個(gè)過程,即地圖的閱讀和使用過程進(jìn)行改進(jìn)。那么,應(yīng)該怎樣來提高地圖使用者對(duì)地圖的理解效率呢?
電子技術(shù)、移動(dòng)通訊技術(shù)發(fā)展促進(jìn)了移動(dòng)電子地圖的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。由于嵌入設(shè)備體積小、便于移動(dòng),且功能完善、價(jià)格便宜,利用嵌入式技術(shù)把電子地圖潛入到通訊設(shè)備中,用戶可以隨時(shí)隨便捷地查詢地理信息,大大提高了電子地圖信息傳輸?shù)男?。同時(shí)通訊技術(shù)使得地圖資源可以充分共享,日趨完善的手機(jī)基站定位服務(wù)又為移動(dòng)空間的準(zhǔn)確定位提供了方便。移動(dòng)電子地圖的這些的優(yōu)點(diǎn)使得它在信息傳輸過程的信息損失大大減小,同時(shí)也拓展了電子地圖的應(yīng)用范圍。
移動(dòng)電子地圖便于攜帶,方便隨時(shí)隨地查詢使用,同時(shí),還可以通過交互實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)定位,用戶能夠隨時(shí)確定自己所處的位置,并能通過查詢服務(wù)為用戶提供到達(dá)目的的最優(yōu)路線,并在實(shí)際行進(jìn)中提供細(xì)節(jié)性的指導(dǎo)。因?yàn)橐苿?dòng)電子地圖可以向使用者提供方便、全面的查詢和分析服務(wù),利用
它用戶還可以方便地提取感興趣的信息,并以統(tǒng)計(jì)圖表的形勢(shì)提供給用戶。總之,移動(dòng)電子地圖強(qiáng)大的功能為用戶更好地閱讀和使用地圖提供了方便,有效地減少了信息傳輸過程中信息的損失。
總之,移動(dòng)電子地圖作為電子地圖的新型產(chǎn)品,綜合運(yùn)用了電子技術(shù)、無線通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、空間定位技術(shù)等多項(xiàng)新興技術(shù),必將成為未來電子地圖發(fā)展和的應(yīng)用新焦點(diǎn)。對(duì)移動(dòng)電子地圖信息傳輸?shù)难芯勘貙⒋龠M(jìn)移動(dòng)電子地圖的交互操作技術(shù)、動(dòng)態(tài)顯示、三維可視化等技術(shù)的發(fā)展,從而更好地為大眾服務(wù),為提高社會(huì)服務(wù)、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供便利。
參考文獻(xiàn):
[1]王家耀,孫群等 地圖學(xué) 2003
[2]龍毅,蔣成環(huán),張亮,周衛(wèi) 電子地圖的基礎(chǔ)理論與框架體系 現(xiàn)代測(cè)繪2005
[3]閆志剛,盛業(yè)華 數(shù)字地圖理論基礎(chǔ) 理論與探索 2001
[4]牟伶俐,杜清運(yùn),蔡忠亮,鄔國(guó)峰 移動(dòng)電子地圖技術(shù)初探 四川測(cè)繪2002
關(guān)鍵詞: 數(shù)字化教材 編制 設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-2117(2014)10-0075-01
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和信息化環(huán)境的普及,數(shù)字化教材作為高校的一種新型學(xué)習(xí)資源,已逐漸被引入各類高校的教育教學(xué)改革之中。為了探索數(shù)字化教材的編制工作,提高其教學(xué)適用性,本文主要討論高校數(shù)字化教材編制的基本要求、基本內(nèi)容、設(shè)計(jì)原則等問題。
1 基本內(nèi)容
數(shù)字化教材作為一種現(xiàn)代化、信息化的教材形式,應(yīng)該包含一些紙質(zhì)教材必須具有的基本內(nèi)容,同時(shí),兼具信息化特征。因此,其基本內(nèi)容大致包括:
(1)教材的內(nèi)容應(yīng)具有完整性、系統(tǒng)性、科學(xué)性和先進(jìn)性,涵蓋對(duì)應(yīng)紙質(zhì)教材的全部?jī)?nèi)容。
(2)教材內(nèi)容采用模塊化的結(jié)構(gòu)形式,模塊的劃分應(yīng)具有相對(duì)的獨(dú)立性,基本以知識(shí)點(diǎn)、章、節(jié)或教學(xué)單元為依據(jù)。內(nèi)容的組織是以有良好導(dǎo)航結(jié)構(gòu)的Web頁面為主,鏈接有特色的網(wǎng)絡(luò)或單機(jī)運(yùn)行的多媒體教學(xué)課件,課件以知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)單元為單位。
(3)每一章的內(nèi)容基本包括以下部分:教學(xué)要求或?qū)W習(xí)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)解析、練習(xí)題、測(cè)試題、典型案例和例題,可供參考的教學(xué)資源等。
(4)在疑難關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)上提供多種形式和多層次的學(xué)習(xí)內(nèi)容,根據(jù)不同的教學(xué)層次設(shè)置不同的知識(shí)單元體系結(jié)構(gòu)。
(5)教材的模塊組織結(jié)構(gòu)應(yīng)具有開放性和可擴(kuò)充性,內(nèi)容結(jié)構(gòu)應(yīng)為動(dòng)態(tài)層次結(jié)構(gòu),而且要建立起相關(guān)知識(shí)點(diǎn)間的相互關(guān)聯(lián)、易于操作、方便使用,確保使用者在學(xué)習(xí)或教學(xué)過程中根據(jù)需要跳轉(zhuǎn)選擇內(nèi)容,靈活便捷。
2 設(shè)計(jì)原則
數(shù)字化教材的編制應(yīng)該遵守一些基本的設(shè)計(jì)原則,主要有:
(1)結(jié)構(gòu)與流程設(shè)計(jì)要遵循“教材”的隱喻和學(xué)生的閱讀習(xí)慣。既要保持書的框架結(jié)構(gòu),又要兼具靈活、個(gè)性化的特點(diǎn)。流程操作方面要在對(duì)學(xué)生群體細(xì)分的基礎(chǔ)上,遵循學(xué)生的閱讀習(xí)慣設(shè)計(jì)流程走向,操作簡(jiǎn)單、有效、可控,并能夠提供及時(shí)的幫助信息。例如,可以設(shè)計(jì)差異化的學(xué)習(xí)路徑流程、提供幫助說明、使用進(jìn)度條或以其他形式展示當(dāng)前學(xué)習(xí)進(jìn)度等。
(2)交互設(shè)計(jì)要遵循易辨識(shí)、易觸發(fā)的原則。教材中的交互行為主要是指學(xué)生與教材中各組件的交互,包括交互按鈕、使用提示、輸入操作等。具體設(shè)計(jì)時(shí),這些操作要能夠滿足用戶的心理預(yù)期,響應(yīng)及時(shí),使交互行為能夠順利完成。例如,可以將存在交互行為的組件設(shè)計(jì)為按鈕樣式,擴(kuò)大交互區(qū)域,減少用戶誤觸操作,提示信息放置在不同頁面上要保持位置和樣式的一致性,使學(xué)生易發(fā)覺。
(3)呈現(xiàn)界面的設(shè)計(jì)要遵循風(fēng)格明確、配色合理的原則。界面設(shè)計(jì)主要包括版式布局的設(shè)計(jì)和視覺設(shè)計(jì)。版式布局設(shè)計(jì)是把界面所要顯示的內(nèi)容進(jìn)行清晰、明了的分組和排列; 視覺設(shè)計(jì)主要是構(gòu)圖和配色,應(yīng)該配合主題,突出重點(diǎn),能夠使學(xué)生產(chǎn)生視覺上的愉悅??捎?、易用是基礎(chǔ),吸引力是重點(diǎn),過于追求美麗的圖片,缺少對(duì)關(guān)鍵任務(wù)信息的展示,會(huì)讓學(xué)生在短暫的興奮之后放棄使用數(shù)字化教材。例如,在界面中應(yīng)有到各起始章節(jié)、前一頁、后一頁、上一層、下一層、相關(guān)內(nèi)容的超鏈接,應(yīng)提供由關(guān)鍵詞(基本概念)和目錄樹查找相關(guān)內(nèi)容和界面的快速跳轉(zhuǎn)功能。
3 基本要求
經(jīng)過初步地調(diào)查研究,數(shù)字化教材的編制應(yīng)滿足以下基本要求:
(1)教材的運(yùn)行環(huán)境兼容Windows XP與Windows 7.0操作系統(tǒng),瀏覽器為IE8.0以上。
(2)教材中的視像、動(dòng)畫、聲音等均應(yīng)采用通用文件格式(常用的媒體文件格式見右表)。
(3)教材要符合本課程教學(xué)大綱的要求,與紙質(zhì)教材相配套,內(nèi)容全面、充實(shí)、完整,信息量大。
(4)教材要充分體現(xiàn)其強(qiáng)大的現(xiàn)代化教育技術(shù)功能,努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)自覺性,幫助教師更好地組織教學(xué)。
(5)教材必須滿足在單機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)上都能運(yùn)行,還應(yīng)具備安全、穩(wěn)定、可靠、下載快捷等特點(diǎn)。
(6)教材應(yīng)具有完整、系統(tǒng)的文字與制作腳本,包含有文字、公式、圖形圖像、動(dòng)畫演示、視頻剪輯等,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
(7)教材文字說明部分的有關(guān)名詞、概念、符號(hào)、人名、定理、定律應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和文字規(guī)范。
(8)教材的操作應(yīng)該具備簡(jiǎn)捷、靈活、方便的特點(diǎn)。
(9)編制完成后,應(yīng)先進(jìn)行病毒檢測(cè),而后檢查文字、圖片是否能正常顯示,聲音、動(dòng)畫、視頻是否能正常播放。
(中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院,河北 廊坊 065000)
參考文獻(xiàn):
[1]項(xiàng)國(guó)雄.從傳統(tǒng)教材到電子教材[J].信息技術(shù)教育,2005(5):8-10.
關(guān)鍵詞:多媒體技術(shù);課程體系結(jié)構(gòu);交互式學(xué)習(xí)
中圖分類號(hào):TP37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2010)13-3514-02
Reflections on the Course Construction of Multimedia Application Technology
QI Jian
(Hebei Vocational College of Foreign Languages,Qinhuangdao 066311, China)
Abstract: Multimedia technology is an interdisciplinary field. The course Multimedia Application Technology is in accordance with teaching law. It makes Multimedia technology get more reasonable and more effective use in Classroom Teaching. It is important to stress the completeness and the practicality of the course as well as to reflect the latest development of Multimedia technology while teaching. The teaching goal is reached by the method of combining theory with practice.
Key words: Multimedia technology; Curriculum system structure; Interactive learning
多媒體是將文字、數(shù)字、圖形、圖像、聲音、視頻、動(dòng)畫等多種信息表現(xiàn)形式通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),集中到同一個(gè)系統(tǒng)中,形成一個(gè)相互聯(lián)系和配合的整體。多媒體使人們能以更加自然與更易接受的方式(交互式)來處理和使用信息。多媒體技術(shù)是指能夠同時(shí)采集、處理、編輯、存儲(chǔ)和展示兩種以上不同類型信息媒體的技術(shù)。多媒體技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,對(duì)當(dāng)前教育教學(xué)的改革與發(fā)展產(chǎn)生了極其深刻的影響。《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程是大學(xué)教育中一門重要的基礎(chǔ)課程。它的基本理論以及分析方法和應(yīng)用技術(shù)對(duì)啟發(fā)學(xué)生思維,提高其創(chuàng)新能力都能起到非常重要的作用。
1 《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程背景
我國(guó)為了進(jìn)一步提高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)水平,教育部高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)提出了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見》。該意見對(duì)我國(guó)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的現(xiàn)狀、教育目標(biāo)、課程建設(shè)目標(biāo)、重點(diǎn)、課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容的組織與結(jié)構(gòu)和教學(xué)要求、課程設(shè)置等做了詳細(xì)規(guī)劃?!抖嗝襟w技術(shù)與應(yīng)用》課程就是面向高等教育學(xué)生而設(shè)置計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)的課程。
2 《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程體系結(jié)構(gòu)
多媒體技術(shù)是一種全數(shù)字技術(shù)。多媒體是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)為主要標(biāo)志的信息技術(shù)的發(fā)展而誕生的,它滿足了信息化社會(huì)建設(shè)的需求?,F(xiàn)代多媒體技術(shù)主要包括:多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)(多模態(tài)轉(zhuǎn)換、壓縮編碼)、數(shù)字圖像技術(shù)、數(shù)字音頻技術(shù)、數(shù)字視頻技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、超媒體技術(shù)等。多媒體系統(tǒng)按硬件組成分計(jì)算機(jī)硬件、多媒體計(jì)算機(jī)所配置的硬件、多媒體I/O控制及接口、多媒體的核心系統(tǒng)、創(chuàng)作系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng);按照功能分開發(fā)系統(tǒng)、演示系統(tǒng)、培訓(xùn)系統(tǒng)、家庭系統(tǒng);按照應(yīng)用分多媒體信息咨詢系統(tǒng)、多媒體管理系統(tǒng)、多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)、多媒體通信系統(tǒng)、多媒體娛樂系統(tǒng)等。
《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程是一門新興的交叉學(xué)科,教材內(nèi)容的更新速度變化都很快,這給我們跟蹤和學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)造了條件,同時(shí)也給我們講授多媒體技術(shù)與應(yīng)用課程提出了更高的要求。其次多媒體技術(shù)理論與上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合,教學(xué)內(nèi)容適合利用教學(xué)資源共享,進(jìn)行教材立體化建設(shè)和教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化實(shí)踐。
2.1 《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程目標(biāo)
本課程的教學(xué)目標(biāo),是讓學(xué)生更好地利用計(jì)算機(jī)去解決專業(yè)領(lǐng)域中的問題及日常事務(wù)問題。是使學(xué)生了解多媒體技術(shù)的基本知識(shí),掌握多媒體數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和基本處理方法,熟練掌握應(yīng)用多媒體創(chuàng)作工具設(shè)計(jì)多媒體作品的基本技能,培養(yǎng)應(yīng)用多媒體工具軟件創(chuàng)作多媒體軟件的能力,使學(xué)生能夠理論與實(shí)踐相結(jié)合以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。
要通過案例教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,尤其是讓學(xué)生自己體驗(yàn)和領(lǐng)悟利用計(jì)算機(jī)解決問題的思路和方法,并通過應(yīng)用進(jìn)一步加深對(duì)有關(guān)概念的理解和技術(shù)的掌握。
2.2 《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程設(shè)置
《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》這門課程全書分為多媒體應(yīng)用入門、多媒體技術(shù)基礎(chǔ)和多媒體制作三部分,涉及多媒體基本概念,多媒體系統(tǒng)的組成,多媒體項(xiàng)目的開發(fā)過程和應(yīng)用領(lǐng)域,以及PowerPoint、Photoshop、Flash和Authorware等主流多媒體開發(fā)工具的使用方法,包括多媒體與多媒體計(jì)算機(jī)、多媒體開發(fā)的美學(xué)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、光存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)字音頻技術(shù)(聲音數(shù)字化,音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),聲卡,音頻處理軟件,MIDI,語音識(shí)別)、圖形圖像技術(shù)(圖形與圖像異同,圖像數(shù)字化及壓縮標(biāo)準(zhǔn),掃描儀)、數(shù)字視頻技術(shù)(視頻數(shù)字化,視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),攝像頭,視頻編輯軟件,DVD制作)、多媒體軟件開發(fā)技術(shù),多媒體教學(xué)系統(tǒng),電子出版物,流媒體技術(shù)等等。本課程除了向?qū)W生介紹多媒體的基礎(chǔ)知識(shí)以外,還要求學(xué)生能夠熟練地利用現(xiàn)有的一些多媒體軟件制作作品,課程任務(wù)的安排是和授課內(nèi)容相結(jié)合的能夠適合不同起點(diǎn)、不同層次學(xué)生多媒體技術(shù)的需要,并具備必要的技術(shù)深度。針對(duì)《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程的設(shè)置,由于本課程重在讓學(xué)生掌握多媒體的基本概念和了解多媒體軟件的使用過程,因此本課程的課程講授課時(shí)與實(shí)訓(xùn)課時(shí)安排做到1:1。
2.3 《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程成績(jī)?cè)u(píng)定
評(píng)定學(xué)生成績(jī)分兩部分,第一部分是試卷,包括單選題、多選題、問答題、計(jì)算題。主要測(cè)試學(xué)生多媒體的基礎(chǔ)知識(shí)即理論部分掌握情況。第二部分作品設(shè)計(jì),需要3-5人共同完成一個(gè)作品。目的:為了提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。由于本課程的實(shí)踐性比較強(qiáng),本課程側(cè)重于作品設(shè)計(jì),由于現(xiàn)在的大學(xué)生自主性較強(qiáng),并且個(gè)性宣揚(yáng),通過最終作品的設(shè)計(jì)和制作可以為教學(xué)收集一些優(yōu)秀的作品,也能夠從作品中綜合考察學(xué)生對(duì)整個(gè)課程知識(shí)的掌握程度。
3 《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程建設(shè)創(chuàng)新點(diǎn)
《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程建設(shè),將多媒體技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)過程,促進(jìn)信息技術(shù)與各學(xué)科教學(xué)的整合。
強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。《多媒體技術(shù)與應(yīng)用》課程是在多媒體教學(xué)環(huán)境下進(jìn)行傳授,學(xué)生的各種感觀都被激活,這樣通過多種感官的刺激獲取的信息量,在多媒體教學(xué)環(huán)境下抽象邏輯思維與具體形象思維也共同參與學(xué)習(xí)過程。課程上課比較靈活,重在要開拓學(xué)生思維,加強(qiáng)他們的實(shí)際動(dòng)手操作能力。
交互式學(xué)習(xí)有利于發(fā)展學(xué)生的綜合素質(zhì)在交互式學(xué)習(xí)中,側(cè)重獲取知識(shí)的方法,使學(xué)生具備獲取知識(shí)和自我更新的能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力和信息處理能力,向全面發(fā)展的目標(biāo)邁進(jìn)。在交互式學(xué)習(xí)中,主要由學(xué)生動(dòng)手操作,主觀能動(dòng)地探求知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。虛擬現(xiàn)實(shí)是多媒體計(jì)算機(jī)所營(yíng)造的交互式虛擬世界,使人產(chǎn)生一種身臨其境、形象逼真的感覺,加以一些接口操作設(shè)備,學(xué)習(xí)者就可以低成本地進(jìn)行各種參與性很強(qiáng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。
教師主導(dǎo)學(xué)生主體式學(xué)習(xí)。在實(shí)踐中建設(shè)了課程教學(xué)專題網(wǎng)站,提供師生之間交流和資源建設(shè)的平臺(tái),加強(qiáng)師生溝通。按需培養(yǎng)人才。為了面向?qū)W校、廣告公司、電子商務(wù)應(yīng)用等崗位群,培養(yǎng)師資隊(duì)伍、多媒體綜合應(yīng)用開發(fā)人才。學(xué)生學(xué)完本課程以后,可以直接根據(jù)社會(huì)需求,制作出符合他們要求的作品甚至可以去參加比賽。
4 結(jié)論
總之,多媒體技術(shù)是計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要分支?!抖嗝襟w技術(shù)與應(yīng)用》課程的建設(shè)能夠讓教師培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握多媒體技術(shù)及相關(guān)軟件的基本操作,具有一定的制作多媒體作品的能力,且能夠?qū)⒒静僮骶C合地運(yùn)用到具體實(shí)踐中。學(xué)生的操作能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力都有能得到開拓和發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 黨向盈. 非計(jì)算機(jī)專業(yè)多媒體技術(shù)與應(yīng)用課程的教學(xué)與研究[J].科技信息,2009(31).
【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號(hào)處理;理論教學(xué);課程實(shí)踐;探究式教學(xué)
1.引言
數(shù)字信號(hào)處理是電子信息工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,它的地位相當(dāng)于電氣時(shí)代的“電工基礎(chǔ)”。作為專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,要求學(xué)生通過本門課程學(xué)習(xí)建立“數(shù)字信號(hào)處理”的基本概念;掌握數(shù)字信號(hào)處理基本分析方法和分析工具;通過理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練,使學(xué)生具備一定的工程實(shí)踐技能,這為提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)應(yīng)用型人才起著重要作用。本文以三亞學(xué)院電子信息工程專業(yè)為例進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理教學(xué)研究和實(shí)踐進(jìn)行探討。
2.教學(xué)特點(diǎn)與內(nèi)容設(shè)置
“數(shù)字信號(hào)處理”課程是電子信息工程專業(yè)眾多專業(yè)課中一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,其課程內(nèi)容涉及到很多數(shù)學(xué)知識(shí),如復(fù)變函數(shù)、差分方程、Z變換和矩陣?yán)碚?、離散傅里葉變換等,同時(shí),與工程實(shí)際又緊密相連,且技術(shù)手段發(fā)展也非??臁=Y(jié)合三亞學(xué)院電子信息工程專業(yè)學(xué)生實(shí)際情況,并充分體現(xiàn)“數(shù)字信號(hào)處理”課程理論內(nèi)容豐富、實(shí)用性強(qiáng)而基本概念抽象難理解等特點(diǎn),進(jìn)行如下的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置。
電子信息工程專業(yè)大部分的學(xué)生“信號(hào)與系統(tǒng)”、“微積分理論”課程基礎(chǔ)較好,“數(shù)值計(jì)算”、“復(fù)變函數(shù)”基礎(chǔ)相對(duì)差一些。“數(shù)字信號(hào)處理”課程是本專業(yè)學(xué)生的一門重點(diǎn)必修課。本課程設(shè)置64個(gè)學(xué)時(shí),理論52學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí);理論增加4個(gè)學(xué)時(shí)專門介紹數(shù)字信號(hào)處理中涉及的數(shù)學(xué)知識(shí),以便后面理論學(xué)習(xí)更加自如;刪除部分因課時(shí)受限而課堂不講授的內(nèi)容;壓縮了一些與“信號(hào)與系統(tǒng)”課程重疊的章節(jié);因通信與信號(hào)處理領(lǐng)域的快速發(fā)展,增加了多采樣率數(shù)字信號(hào)處理;同時(shí),課堂增加利用MATLAB軟件進(jìn)行釋疑與實(shí)現(xiàn)及LABVIEW圖形編程環(huán)節(jié),使一些難理解的抽象理論和概念得到直觀演示解釋,使學(xué)生更容易理解、接受;對(duì)于實(shí)踐環(huán)節(jié)部分,由傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),且增加課程設(shè)計(jì)這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。
經(jīng)過幾年的該課程教學(xué)研究總結(jié),教學(xué)應(yīng)該遵循這樣一個(gè)原則:以講授基本概念、基本理論、掌握基本技能為主,兼顧內(nèi)容的全面性、系統(tǒng)性和實(shí)用性?,F(xiàn)將課程內(nèi)容歸納分為三大塊:
(1)基礎(chǔ)理論和概念部分。對(duì)已在“信號(hào)與系統(tǒng)”課程中學(xué)過的內(nèi)容(離散信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析、離散信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析)課時(shí)進(jìn)行適當(dāng)壓縮,重點(diǎn)講述利用傅里葉變換、Z變換對(duì)信號(hào)和系統(tǒng)進(jìn)行頻譜分析,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到信號(hào)變換的重要性,它是分析信號(hào)與系統(tǒng)重要工具;離散傅里葉變換(DFT)及其快速傅里葉變換(FFT),都是描述信號(hào)的頻域離散化,并能利用DFT對(duì)數(shù)字譜進(jìn)行分析,注意適時(shí)信號(hào)處理過程中出現(xiàn)的(柵欄效應(yīng)、泄漏效應(yīng)、混疊現(xiàn)象)現(xiàn)象;FFT的講述是個(gè)難點(diǎn),這是一個(gè)數(shù)學(xué)算法的優(yōu)化過程,學(xué)生很難接受,那么引導(dǎo)學(xué)生理解DFT運(yùn)算量成為了關(guān)鍵,即讓學(xué)生關(guān)注信號(hào)分析實(shí)時(shí)處理過程的時(shí)間問題,電子信息專業(yè)的學(xué)生邏輯性一般較強(qiáng),能較好理解,并為下一步學(xué)習(xí)DSP打下基礎(chǔ)。
(2)數(shù)字濾波系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分。數(shù)字信號(hào)處理實(shí)用性是從濾波器的設(shè)計(jì)開始,只要有信號(hào)就會(huì)存在干擾,從現(xiàn)實(shí)生活中手機(jī)使用接收信號(hào)有強(qiáng)有弱及雜音,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)濾波器設(shè)計(jì)的重要性及必要性。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)(脈沖響應(yīng)不變法、雙線性變換法);FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)(線性相位、窗口設(shè)計(jì)法、頻率采樣法、最佳逼近法);數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。這部分內(nèi)容學(xué)生理論計(jì)算比較困難,利用MATLAB軟件或結(jié)合LabVIEW圖形語言可以更形象的將理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合,通過ppt演示濾波器設(shè)計(jì)和信號(hào)的濾波過程,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)濾波概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力。
(3)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用部分。通信與信號(hào)處理領(lǐng)域的快速發(fā)展,增加多采樣率及實(shí)現(xiàn)方法;數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在語音系統(tǒng)中的應(yīng)用(包括語言的識(shí)別、語言的理解、語言壓縮、語言合成等等,為智能計(jì)算機(jī)的發(fā)展提供基礎(chǔ));數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用舉例。
實(shí)踐表明,通過對(duì)電子信息工程中數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行具體分析,更能體現(xiàn)出來數(shù)字信號(hào)處理與電子信息工程專業(yè)的聯(lián)系,可以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
3.課程實(shí)踐改革
(1)課程一體化實(shí)踐?!皵?shù)字信號(hào)處理”課程實(shí)踐改革:通過程序編寫實(shí)現(xiàn)與本課程知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)算法,從而加深對(duì)該課程基本理論理解和基本技能掌握。根據(jù)我專業(yè)學(xué)生的具體情況,對(duì)課程實(shí)踐部分做出如下改革。教師給學(xué)生布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)時(shí)給出其詳細(xì)的程序流程圖,及實(shí)驗(yàn)的主框架程序(如程序初始化部分,基本函數(shù),繪圖語句),學(xué)生根據(jù)自己對(duì)題目的理解,對(duì)照程序流程圖,實(shí)現(xiàn)完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),這種改革方式促使學(xué)生提高了學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的自信心,不再是面對(duì)題目無從下手的狀態(tài),將理論與實(shí)踐結(jié)合在一起,形象生動(dòng),達(dá)到“先幫后扶再放手”的目的。實(shí)踐證明,采用這種實(shí)踐改革模式,我專業(yè)大部分學(xué)生能結(jié)合理論知識(shí)對(duì)結(jié)果做出合理的解釋和分析。
(2)獨(dú)立開設(shè)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐。隨著社會(huì)信息化的深入,各行業(yè)大都需要電子信息工程專業(yè)人才,而且就業(yè)中對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的要求也越來越高,這方面能力的提升體現(xiàn)的是理論分析能力和計(jì)算機(jī)編程分析能力的綜合過程。課程一體化的實(shí)踐過程只是針對(duì)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行,加上學(xué)時(shí)限制,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占大多數(shù)。為此改變教學(xué)計(jì)劃,為電子信息專業(yè)學(xué)生開設(shè)“數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)實(shí)踐”課程,這樣使得學(xué)生對(duì)軟硬件設(shè)計(jì)都較熟悉(原本專業(yè)只有電子技術(shù)方面的獨(dú)立課程設(shè)計(jì)),更易于滿足現(xiàn)代信息企業(yè)對(duì)電子信息人才方面的需求。
(3)探究式學(xué)習(xí)課外實(shí)踐。數(shù)字信號(hào)處理的課后練多是理論計(jì)算分析,學(xué)生做起來覺得很枯燥也沒有興趣。對(duì)此,本專業(yè)進(jìn)行課程改革的另外一方面就是以課外作業(yè)的形式指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí),即圍繞課程中重要知識(shí)點(diǎn),遵循一定的步驟開展探索研究性學(xué)習(xí):提出問題、確定探究方向、搜集并整理資料、組織探究、得出結(jié)論、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生利用本課程所學(xué)到的知識(shí),探索和解決現(xiàn)實(shí)生活中感興趣的問題;要求學(xué)生在課程結(jié)束后的一周內(nèi),提交一份研究報(bào)告,作為期末總成績(jī)的一部分。具體操作為:以2―3人為一個(gè)小組,自主搜集與本課程內(nèi)容相關(guān)、與實(shí)際問題相結(jié)合的課題。在計(jì)算中心實(shí)驗(yàn)室調(diào)試MATLAB程序或LabVIEW程序。
實(shí)踐證明,這種探究式課外實(shí)踐拓寬了學(xué)生視野,進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的了解,加強(qiáng)了MATLAB及LabVIEW軟件的應(yīng)用。探究式學(xué)習(xí)可以督促學(xué)生發(fā)揮自己的探究精神,更好地將理論應(yīng)用于實(shí)際。
4.結(jié)束語
電子信息工程專業(yè)畢業(yè)生一般都工作在電子信息和電力系統(tǒng)等高科技行業(yè),這些行業(yè)的迅速發(fā)展,社會(huì)信息化的深入對(duì)本專業(yè)的學(xué)生提出了更高的要求。如逐步興起的5G和物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略、電力系統(tǒng)向智能化發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)是基礎(chǔ)之一,寬口徑的復(fù)合型人才在這一發(fā)展過程中將大有用武之地。技術(shù)基礎(chǔ)課的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)及時(shí)反映時(shí)代的特點(diǎn)并能體現(xiàn)科技發(fā)展的前沿方向,理論上古今并重、技術(shù)上厚今薄古,以適應(yīng)客觀形勢(shì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求;多媒體技術(shù)能創(chuàng)造出虛擬的現(xiàn)實(shí)世界,讓情景教學(xué)成為現(xiàn)實(shí);利用電子課件的“輔助”教學(xué),其信息量豐富、可減少重復(fù)性勞動(dòng)、提高教學(xué)效率;加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)、創(chuàng)造地思維,加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)對(duì)知識(shí)體系的構(gòu)建有重要的作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]汪西泉.“數(shù)字信號(hào)處理”課程實(shí)踐教學(xué)改革的探索[J].高等理科教育,2005.63(5):95-98
[2]高西全,丁玉美.數(shù)字信號(hào)處理[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2008
關(guān)鍵詞:數(shù)字媒體;內(nèi)容管理平臺(tái);設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái),是用于管理數(shù)字媒體內(nèi)容的系統(tǒng)軟件,其關(guān)注的是對(duì)于文本文檔,音視頻,圖像,數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)頁等信息的科學(xué)化管理,是一種以WEB服務(wù)器后端應(yīng)用為基礎(chǔ)的軟件系統(tǒng)。處于信息時(shí)代的背景下,數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)可以幫助我們更加高效的實(shí)現(xiàn)對(duì)于信息的管理,從而實(shí)現(xiàn)信息利用效益和質(zhì)量的不斷提升。因此,積極對(duì)于數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行探究,顯得尤為必要。
一、數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)的概況
數(shù)字媒體是指數(shù)字化內(nèi)容的產(chǎn)品,是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上,通過健全服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)終端和用戶之間的信息聯(lián)通,并且有著傳播者多樣化,傳播內(nèi)容復(fù)雜化,傳播渠道互動(dòng)性強(qiáng),受傳者個(gè)性化明顯的特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上去了解數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái):在網(wǎng)絡(luò)技術(shù),數(shù)字技術(shù)和多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)上,給予用戶提供數(shù)字文化產(chǎn)品和服務(wù)的行業(yè),其輻射到信息服務(wù),廣告通信,傳播娛樂,影視動(dòng)畫,出版教育等領(lǐng)域的信息管理性系統(tǒng)平臺(tái)。
二、數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)需求分析與總體設(shè)計(jì)思路
1.數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)需求分析
在非結(jié)構(gòu)化和數(shù)據(jù)信息內(nèi)容不斷增加的背景下,用戶對(duì)于數(shù)據(jù)信息內(nèi)容的處理,往往都需要在完整的管理系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行。因此,積極對(duì)于數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)的研究意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:其一,數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)作為早期媒體資產(chǎn)形式,可以在統(tǒng)一管理的環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)容的聚集,分類,存儲(chǔ),轉(zhuǎn)碼,。其二,以元數(shù)據(jù)操作為基本手段,去發(fā)揮數(shù)字媒體技術(shù)的效能,就需要處理好元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制作,在內(nèi)容管理方式發(fā)生變化的時(shí)候,媒體資源的創(chuàng)建過程,存儲(chǔ)過程,檢索過程也會(huì)發(fā)生變化。其三,數(shù)字媒體的發(fā)展,需要健全的配套技術(shù)體系,尤其在數(shù)字媒體內(nèi)容管理相關(guān)理論不健全的背景下,高度重視數(shù)字資源管理的規(guī)范化發(fā)展,顯得尤為必要。
2.數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)設(shè)計(jì)概述
(1)數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)開發(fā)目標(biāo)
數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)設(shè)計(jì)需要系統(tǒng)開發(fā)工具和目標(biāo),需要設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念。詳細(xì)來講,首先,選擇系統(tǒng)開發(fā)工具,確定平臺(tái)開發(fā)的基本目標(biāo)。一般情況下主要集中在以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:其一,管理平臺(tái)重要部分的再次提取;其二,管理平臺(tái)的模塊化設(shè)計(jì)工作;其三,以Spring框架為基礎(chǔ)的,模塊融合過程;其四,最終框架的構(gòu)建。希望在上述設(shè)計(jì)步驟的基礎(chǔ)上,使得數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)以下效能:首先,具備良好的系統(tǒng)框架平臺(tái),表現(xiàn)出低耦合,分層處理和模塊化的特點(diǎn);其次,表現(xiàn)出良好測(cè)試結(jié)構(gòu),保證能夠?qū)τ跍y(cè)試用例完美適應(yīng);再者,在J2EE構(gòu)架思想基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)框架平臺(tái)構(gòu)建,并且展現(xiàn)出組建化,重用性強(qiáng)的特點(diǎn);最后,保證接口良好,發(fā)揮系統(tǒng)框架平臺(tái)的效能,即使面對(duì)不同的接口,也可以保證過數(shù)據(jù)輸入和輸出過程的順利進(jìn)行。
(2)數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)
首先,數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)設(shè)計(jì)過程中,以Spring配置文件為框架,實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的融合。一般情況主要可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:其一,主配置文件;其二,數(shù)據(jù)源和配置;其三,javabean配置;其四,CXF框架Webservice;其五,日志框架配置。其次,還需要注意命名規(guī)范的問題,主要涉及到類別,接口,方法,JAR和包的命名規(guī)范。對(duì)于類別和接口的命名,會(huì)選擇以駝峰命名的方式來進(jìn)行;對(duì)于方法的命名,也會(huì)選擇駝峰命名的方式;對(duì)于JAR包主要會(huì)選擇以模塊化的方式來命名。再者,關(guān)注類與方法設(shè)計(jì)規(guī)范。立足面向?qū)ο蟮幕驹O(shè)計(jì)思維,做好自己的處理,展現(xiàn)出類之間的依賴關(guān)系,從接口方式和解耦的角度入手去進(jìn)行處理,對(duì)于可重用的邏輯,以方法來進(jìn)行封裝,避免出現(xiàn)重復(fù)邏輯的情況。
3.數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)設(shè)計(jì)
從系統(tǒng)分層架構(gòu)來講,主要涉及到接口層,服務(wù)層次,數(shù)據(jù)層,基礎(chǔ)架構(gòu)層等層次,在此基礎(chǔ)上形成總體結(jié)構(gòu)。整個(gè)內(nèi)容管理平臺(tái)是在J2EE的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,在其中運(yùn)用到很多這樣的設(shè)計(jì)模式,對(duì)于實(shí)現(xiàn)內(nèi)容管理平臺(tái)效能來講,是很有意義的。具體來講,其主要涉及到如下的幾個(gè)模塊:其一,基礎(chǔ)接口模塊,關(guān)注的是現(xiàn)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)訪問;其二,日志接口和事件發(fā)送模塊,關(guān)注的是運(yùn)行過程中的日志跟蹤,為后期的開發(fā)工作打下基礎(chǔ);其三,協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊,作為管理平臺(tái)的核心部分,其關(guān)注的是交互過程中的信息轉(zhuǎn)換,是信息出庫(kù)的過程;其四,臨時(shí)實(shí)體處理模塊,關(guān)注的是實(shí)體的各項(xiàng)操作,轉(zhuǎn)換,保存工作;其五,系統(tǒng)注冊(cè)服務(wù),關(guān)注但是數(shù)字媒體內(nèi)容管理與其他系統(tǒng)之間的互動(dòng)問題,保證系統(tǒng)注冊(cè)服務(wù)的合理性,是實(shí)現(xiàn)其最大效能的關(guān)鍵所在;其六,流程處理模塊,是以FIFLOW為基礎(chǔ)的,關(guān)注的是文本接口不同方法的采用,保證形成有序的運(yùn)行流程。
三、結(jié)束語
綜上所述,數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)需要從多個(gè)角度去入手,要想切實(shí)發(fā)揮其效能,在開發(fā)設(shè)計(jì)的過程中,就應(yīng)該本著效益為先的基本理念,積極使用先進(jìn)的技術(shù)工具,科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃,保證數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)能夠在提升信息管理工作質(zhì)量方面發(fā)揮著越來越重要的作用。相信隨著數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累,數(shù)字媒體內(nèi)容管理平臺(tái)的效能將會(huì)不斷展現(xiàn)出來。(作者單位:中國(guó)傳媒大學(xué)南廣學(xué)院)
參考文獻(xiàn):
[1] 姜波,楊青. 基于XML的文檔內(nèi)容管理系統(tǒng)研究和實(shí)現(xiàn)[J]. 軟件導(dǎo)刊. 2009(03)
關(guān)鍵詞: 高職類院校 數(shù)字通信原理課程 教學(xué)心得
數(shù)字通信原理課程是電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程專業(yè)必修的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程,它的課程內(nèi)容是在數(shù)字通信基本理論的基礎(chǔ)上,著重研究數(shù)字通信傳輸體質(zhì)和數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)募夹g(shù)問題。
對(duì)于高職類院校的相關(guān)專業(yè)學(xué)生來說,重點(diǎn)是要在這個(gè)課程中掌握數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成與基本概念,研究數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕纠碚摚耘囵B(yǎng)實(shí)際技能。
當(dāng)前我國(guó)開設(shè)數(shù)字通信原理課程教學(xué)的高職類院校比較多,對(duì)于這門課程的教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效果的探討也不少,我在實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上談?wù)剬?duì)這門課程的一些教學(xué)研究。
一、數(shù)字通信原理教材的選擇
數(shù)字通信類的教材有國(guó)外原版的經(jīng)典教材,如Bernard Sklar的經(jīng)典教材《數(shù)字通信(第5版)(英文版)》,這本教材在闡述數(shù)字通信基本問題的基礎(chǔ)上,著重是對(duì)數(shù)字通信的新技術(shù)做了一系列分析,專業(yè)性強(qiáng),理論分析透徹,比較適合通信專業(yè)的高年級(jí)本科生或研究生使用。但對(duì)于高職類院校的學(xué)生來說,由于學(xué)生學(xué)習(xí)層次的不同和培養(yǎng)目標(biāo)的不同,就不適宜選用這樣的教材。在實(shí)踐教學(xué)中,我們使用的是國(guó)內(nèi)的一些優(yōu)秀教材,比如北京郵電大學(xué)毛京麗主編的《數(shù)字通信原理》等,這些國(guó)內(nèi)優(yōu)秀教材能夠結(jié)合學(xué)生實(shí)際,既深入簡(jiǎn)出地介紹數(shù)字通信技術(shù)的基本概念與理論,又結(jié)合實(shí)用性探討了數(shù)字通信的實(shí)用技術(shù),淺顯易懂,減少了一些不必要的數(shù)學(xué)推導(dǎo)與計(jì)算。
當(dāng)然國(guó)內(nèi)國(guó)外的優(yōu)秀教材都很多,無論是選擇哪種教材,都必須注意符合學(xué)生的能力層次,以及培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
二、考核方式靈活多變
這門課程的考核既要注意理論知識(shí)的掌握,又要注意實(shí)踐技能的操作考核。
傳統(tǒng)的總結(jié)式考試對(duì)于這門課來講,有一錘子買賣的感覺,很可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生過于關(guān)注考試結(jié)果,死記硬背一些原理概念。這樣的考試考核并不能實(shí)際促進(jìn)學(xué)生對(duì)這門課程知識(shí)的掌握。為了淡化學(xué)生對(duì)于考試的緊張感,我們可以采取靈活多變的綜合性考試,以期達(dá)到一定的效果。既要安排傳統(tǒng)的筆試,又要安排動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)考核。在筆試命題部分,注意試題的難度與類型,要抓住課程的核心要領(lǐng),根據(jù)教學(xué)大綱內(nèi)容難易結(jié)合,題型注意多樣性。實(shí)驗(yàn)考核,一部分是來自對(duì)學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度檢查情況,包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)考勤,實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成的質(zhì)量,另一部分可以采取對(duì)學(xué)生抽做實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行考核。
三、注重立體化課程建設(shè)
數(shù)字通信原理完整的課程體系既包括主講教材的傳授,又包括清晰明了的多媒體教學(xué)材料制成,還包括實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的指導(dǎo)和習(xí)題指導(dǎo)。
目前對(duì)于主講教材的重視,大家都已經(jīng)達(dá)成了共識(shí)。隨著技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,數(shù)字通信的技術(shù)手段也是日新月異,我們可以通過安排一定的學(xué)時(shí)來了解。但是我們的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)和習(xí)題指導(dǎo)等還沒有跟上來,在配套的課程建設(shè)方面,容易對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)造成一定的障礙。
四、緊扣教學(xué)大綱,合理安排基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)知識(shí)的比例
針對(duì)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)以及認(rèn)知規(guī)律,教師在教學(xué)過程中,重點(diǎn)要講授數(shù)字通信原理的基本理論與方法,同時(shí)隨著技術(shù)的發(fā)展,也要不斷擴(kuò)展學(xué)生的閱讀知識(shí)面,以符合時(shí)代的要求。在基礎(chǔ)知識(shí)的講授中,注意強(qiáng)調(diào)對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)所涉及的基本概念、公式、原理的掌握,打牢知識(shí)基礎(chǔ),有計(jì)劃地安排一些理論作業(yè)練習(xí),強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論知識(shí)的扎實(shí)性。在基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)中,我們不必追求一些繁復(fù)冗余的數(shù)學(xué)推導(dǎo),重點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)公式的掌握與運(yùn)用。
當(dāng)然,由于這門課程的預(yù)修課比較多,如果單一的學(xué)習(xí)課程,效果未必能達(dá)到預(yù)想,因此我們建議在學(xué)習(xí)這門課程前,應(yīng)當(dāng)對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)、工程數(shù)學(xué)、高頻電子電路等課程預(yù)先學(xué)習(xí),這樣在知識(shí)體系上,才能達(dá)到一個(gè)比較好的架構(gòu),也能夠?qū)σ苿?dòng)通信、衛(wèi)星通信等后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。教師在備課的時(shí)候,要結(jié)合不同學(xué)生的要求,從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),多想辦法,靈活講授。
同時(shí),為了提高專業(yè)技術(shù)能力的訓(xùn)練,數(shù)字通信原理課程必須安排相應(yīng)有效的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作。
目前數(shù)字通信原理的基本實(shí)驗(yàn)是抽樣定理實(shí)驗(yàn)、PAM實(shí)驗(yàn)、PCM實(shí)驗(yàn)。這些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是奠定數(shù)字通信基本理論的基礎(chǔ),是學(xué)生掌握數(shù)字通信基本原理的必要步驟,也是鍛煉學(xué)生技能的入門之步。
隨著實(shí)驗(yàn)條件的不斷改革,以及技術(shù)的不斷革新,一批集合多個(gè)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的通信原理實(shí)驗(yàn)箱在市場(chǎng)上出現(xiàn)了,根據(jù)教材與學(xué)生的需求,可以選擇引進(jìn)適合自身需求的實(shí)驗(yàn)器材。除基本的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),數(shù)字通信原理還可以開展綜合的課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
由于受到課時(shí)的限制,在實(shí)驗(yàn)前,學(xué)生必須對(duì)數(shù)字通信原理的實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛳嚓P(guān)知識(shí)進(jìn)行預(yù)習(xí),這樣才能在有限的課時(shí)里,完成適量的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與流程。
數(shù)字通信實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)比較多,由于設(shè)備的影響,以及操作的不當(dāng),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中所出現(xiàn)的狀況也比較多,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與流程的記錄就顯得尤為重要,要鼓勵(lì)學(xué)生在不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)里去尋找規(guī)律,在不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象里探究原因。數(shù)字通信原理的課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)由于難度比較大,建議采取小組合作的方式,讓學(xué)生完成。
五、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,重視數(shù)字通信原理的課程設(shè)計(jì)
我在教學(xué)實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生由于知識(shí)層次與能力水平的不同,對(duì)數(shù)字通信原理的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)態(tài)度差異性比較大。
這門課程難度比較大,而且內(nèi)容比較復(fù)雜,要想掌握課本知識(shí),必須有端正的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極的學(xué)習(xí)情緒。在實(shí)踐教學(xué)中,我們一方面可以通過各種教學(xué)手段來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,另外一方面可以進(jìn)行一些課程設(shè)計(jì)活動(dòng)。
高職類學(xué)生學(xué)習(xí)課程比較多,時(shí)間比較緊張,課程設(shè)計(jì)可以確定一些小設(shè)計(jì)、小綜合性的題目。重點(diǎn)不是讓學(xué)生做大的綜合性設(shè)計(jì),而是讓學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中能夠達(dá)到復(fù)習(xí)鞏固課本知識(shí)的目的,更是讓學(xué)生能夠擁有一些小的設(shè)計(jì)能力。
在課程設(shè)計(jì)中,讓學(xué)生能夠描述自己的設(shè)計(jì)目的與設(shè)計(jì)要求,能夠使用準(zhǔn)確到位的語言描述設(shè)計(jì)原理。對(duì)于數(shù)字通信原理這門課程來說,其課程設(shè)計(jì)還必須包括具體的設(shè)計(jì)程序,教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行程序上的指導(dǎo),并且小組探討設(shè)計(jì)結(jié)果。
一個(gè)完整的課程設(shè)計(jì)會(huì)使學(xué)生大大地提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,并能夠在活動(dòng)中取得益處,比如學(xué)習(xí)查閱資料,學(xué)習(xí)制作完整的課程設(shè)計(jì)報(bào)告,在活動(dòng)中培養(yǎng)小組團(tuán)隊(duì)意識(shí),提高對(duì)數(shù)字通信課程的探究性。
近些年來,對(duì)于數(shù)字通信原理的教學(xué)研究也很多,對(duì)于從事數(shù)字通信原理的高校教師也不斷地提出了新的要求。我在實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上對(duì)于數(shù)字通信原理課程的教學(xué)實(shí)際,以及存在的一些問題,提出了一些探討,希望能為該課程的教學(xué)提供一些借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1]段梅梅.傳道、授業(yè)、解惑在“通信原理”課程教學(xué)中的應(yīng)用.桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào),2007,27,(4):306-308.
作為一種教學(xué)方式和教學(xué)手段,多媒體圖文并茂,具有效率高、信息量大、省時(shí)等優(yōu)勢(shì),對(duì)其充分利用,可以有效地提高課堂教學(xué)效率和保證教學(xué)質(zhì)量。在《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中,對(duì)于抽象、難于理解的內(nèi)容,教師可以充分利用PPT課件講解以及圖片、動(dòng)畫、視頻、音頻演示、EDA仿真軟件的直觀演示等多媒體輔助教學(xué)手段,生動(dòng)形象地呈現(xiàn)所研究對(duì)象的復(fù)雜變化過程,使學(xué)生通過生動(dòng)形象的直觀觀察,更好地理解所研究對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律,對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)及疑點(diǎn)問題理解透徹。如講授模擬電子系統(tǒng)以及模擬和數(shù)字集成系統(tǒng)時(shí),以圖1(a)中揚(yáng)聲器系統(tǒng)原理圖和(b)中CD播放機(jī)框圖為例,通過學(xué)生直觀觀察和教師必要的講解,能有效提高課堂效率和學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換和集成系統(tǒng)有更好的理解。《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中引入多媒體輔助教學(xué)手段能在有限的時(shí)間內(nèi)增加授課的信息量,使教學(xué)內(nèi)容形式豐富、靈活,有利于解決“學(xué)時(shí)短、內(nèi)容多”的矛盾。但教師作為多媒體教學(xué)的實(shí)施者,不能過分依賴多媒體,應(yīng)該以學(xué)生為核心,圍繞教學(xué)目標(biāo),充分將多媒體資源及其它資源共同構(gòu)成統(tǒng)一的教學(xué)資源系統(tǒng),注重多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,揚(yáng)長(zhǎng)避短,避免出現(xiàn)講課速度太快、學(xué)生跟不上或者講課淪為用PPT演示文字和圖表的單調(diào)過程等等。
2巧設(shè)教學(xué)情境和問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,樹立自主學(xué)習(xí)意識(shí)
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易、重點(diǎn),向?qū)W生提出要解決的中心課題,要求他們分析問題情境,探索問題的解決方法。筆者講授《數(shù)字電子技術(shù)》中“二值邏輯與基本邏輯運(yùn)算”時(shí)先介紹安全帶報(bào)警系統(tǒng),如圖2所示,然后引到學(xué)生思考“什么是與邏輯”,之后了解與運(yùn)算之后,發(fā)問“如何用與門實(shí)現(xiàn)安全帶報(bào)警系統(tǒng)”。通過巧設(shè)問題和情境,激發(fā)學(xué)生那種強(qiáng)烈的探索欲望,使學(xué)生處于一種積極的思維狀態(tài)。對(duì)于教材中比較抽象的概念和原理,在教學(xué)中要深入淺出,用形象生動(dòng)的比喻去幫助學(xué)生進(jìn)行分析理解,提高學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生沉浸其中,才會(huì)學(xué)有所思、學(xué)有所問、學(xué)有所悟、學(xué)有所得,才會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。要想讓學(xué)生沉浸于學(xué)習(xí)還得發(fā)揮學(xué)生的主體作用。凡學(xué)生能夠自己探索得出的,決不替代,凡學(xué)生能獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的,決不暗示,盡可能給學(xué)生多一點(diǎn)思考的時(shí)間。為讓學(xué)生深刻理解74HC151七段顯示譯碼器[6]三個(gè)輔助端即燈測(cè)試輸入、滅燈輸入和鎖存使能輸入端的功能,筆者讓學(xué)生根據(jù)74HC151的功能表,分析輸出有字形時(shí)對(duì)應(yīng)的三個(gè)輔助輸入端信號(hào)分別是什么,從而得出結(jié)論:燈測(cè)試輸入端用于檢查譯碼器本身及顯示器各段的好壞,滅燈輸入端用于將不必要的零熄滅,鎖存使能輸入端由0跳變到1時(shí),輸入碼被鎖存,輸出只取決于鎖存器的內(nèi)容。
3授課要承前啟后,注重教學(xué)內(nèi)容的銜接
在教學(xué)中關(guān)注知識(shí)之間的前后聯(lián)系,了解知識(shí)的來龍去脈,可以使我們更好地銜接教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)系,形成一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)鏈;在這一基礎(chǔ)上的教學(xué)設(shè)計(jì),能促進(jìn)學(xué)生利用遷移、轉(zhuǎn)化的方法來解決問題,能使我們有效合理地進(jìn)行教學(xué)。一方面注意本課程內(nèi)容的前后銜接,另一方面注意本課程與前后相關(guān)課程的銜接。如講全加器時(shí),可以得出全加和S和進(jìn)位數(shù)Co的表達(dá)式,分別如式(1)和式(2)所示。根據(jù)式(1)、(2)和已經(jīng)學(xué)習(xí)的半加器知識(shí),由此得到圖3(a)所示的全加器實(shí)現(xiàn)電路。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生將式(1)和式(2)分別變換成如式(3)和式(4)所示的最小項(xiàng)表達(dá)式。進(jìn)而,讓學(xué)生回憶二進(jìn)制譯碼器74HC138重要應(yīng)用之一,即可以實(shí)現(xiàn)給定的組合邏輯函數(shù)。最終,在引導(dǎo)下,學(xué)生得出如圖3(b)所示的電路圖,即用已學(xué)的74HC138實(shí)現(xiàn)全加器的功能。這樣學(xué)生開闊了思維,加深了對(duì)已學(xué)知識(shí)的理解。有意點(diǎn)撥前后課程中與本課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)及其應(yīng)用,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電子技術(shù)課程承前啟后的重要作用,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和熱情,提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,樹立學(xué)好電子技術(shù)課程的信心。
4理論聯(lián)系實(shí)際,拓展學(xué)生的思維能力
理論教學(xué)學(xué)生一般感覺枯燥、難學(xué)懂。在理論教學(xué)的過程中,若能結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)案例,則能給予學(xué)生感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而通過理論學(xué)習(xí)上升到理性認(rèn)識(shí),再到實(shí)踐環(huán)節(jié)中,驗(yàn)證理論,又可促使學(xué)生真正理解理論知識(shí),進(jìn)一步深化理論。對(duì)數(shù)字電子技術(shù)的掌握更重要的是能夠通過電路的學(xué)習(xí)學(xué)到一種思維方式,學(xué)會(huì)一些分析問題和解決問題的方法。邏輯運(yùn)算是數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ),讓學(xué)生理解基本運(yùn)算是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。為此,筆者在講授或運(yùn)算時(shí),以如圖4所示的“入室盜竊檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)”為例講解或運(yùn)算及或門的應(yīng)用。這樣一來,學(xué)生易于理解或運(yùn)算的本質(zhì)及其應(yīng)用。教學(xué)多結(jié)合實(shí)際,激勵(lì)學(xué)生不但要具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)而且應(yīng)能夠靈活綜合應(yīng)用來分析和解決問題。
5重視作業(yè)環(huán)節(jié)
關(guān)鍵詞:信號(hào)與系統(tǒng);教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化;教學(xué)方法改革
作者簡(jiǎn)介:周磊(1980-),男,江蘇邳州人,南通大學(xué)電子信息學(xué)院,副教授;肖小慶(1978-),女,江蘇如東人,南通大學(xué)電子信息學(xué)院,副教授。(江蘇 南通 226019)
基金項(xiàng)目:本文系南通大學(xué)教學(xué)研究課題(課題編號(hào):2011B37)、南通大學(xué)教學(xué)研究課題(課題編號(hào):2012B028)、江蘇省青藍(lán)工程項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)09-0094-02
“信號(hào)與系統(tǒng)”課程是南通大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)電子信息學(xué)院電氣信息類專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文將在強(qiáng)化基本概念與理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,探討“信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化以及教學(xué)方法的改革研究。
一、基于信號(hào)分析與處理類課程群的“信號(hào)與系統(tǒng)”教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化
教學(xué)改革的重點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容的改革?!靶盘?hào)與系統(tǒng)”以“電路”等課程為基礎(chǔ),討論確定性信號(hào)和線性時(shí)不變系統(tǒng)的基本概念和基本分析方法,同時(shí)與“電路”、“數(shù)字信號(hào)處理”、“現(xiàn)代控制理論”等課程相互交叉,如何處理與這些課程的交叉內(nèi)容是進(jìn)行“信號(hào)與系統(tǒng)”教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的關(guān)鍵。
第一,“電路”課程中將電路作為具體的系統(tǒng)分析對(duì)象,研究其各點(diǎn)電壓、電流的關(guān)系,其中涉及了“信號(hào)與系統(tǒng)”課程中的系統(tǒng)函數(shù)、復(fù)頻域分析、系統(tǒng)零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)、沖激響應(yīng)等重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。在處理交叉內(nèi)容時(shí)應(yīng)當(dāng)注意到兩門課程局部與全局、具體與抽象的關(guān)系。比如,在“信號(hào)與系統(tǒng)”課程中講授由系統(tǒng)模型得到系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),可結(jié)合具體的電路根據(jù)動(dòng)態(tài)元件的儲(chǔ)能情況說明各種響應(yīng)的物理意義,加深學(xué)生對(duì)抽象概念的理解。同樣,由于沖激信號(hào)的概念比較抽象,但它作為基本信號(hào)是信號(hào)和系統(tǒng)分析中必不可少的知識(shí)點(diǎn)。因此,沖激信號(hào)以及沖激響應(yīng)的內(nèi)容需要在“信號(hào)與系統(tǒng)”課程中講授,如果在“電路”課程中講授會(huì)使學(xué)生難以理解。[1]
第二,在“數(shù)字信號(hào)處理”課程中,離散信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域以及Z域分析也是“信號(hào)與系統(tǒng)”中離散信號(hào)與系統(tǒng)分析必不可少的教學(xué)內(nèi)容。在后續(xù)課程“數(shù)字信號(hào)處理”這部分重疊的教學(xué)內(nèi)容該如何處理呢?應(yīng)該注意到,離散信號(hào)與離散系統(tǒng)分析在先修課程“信號(hào)與系統(tǒng)”和后續(xù)課程“數(shù)字信號(hào)處理”之間起到了非常重要的承上啟下作用,應(yīng)該安排適當(dāng)?shù)膶W(xué)時(shí)進(jìn)行這部分內(nèi)容的復(fù)習(xí),簡(jiǎn)要介紹離散時(shí)間信號(hào)時(shí)域和頻域分析的基本理論、信號(hào)的時(shí)域抽樣定理和頻域抽樣定理、離散時(shí)間系統(tǒng)Z域分析的基本理論和系統(tǒng)函數(shù),以保證“數(shù)字信號(hào)處理”課程學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行和知識(shí)體系的完整性。[2,3]
第三,“現(xiàn)代控制理論”課程主要以狀態(tài)空間表示方法為基礎(chǔ),以線性系統(tǒng)為基本分析對(duì)象,研究其能控性、能觀性、穩(wěn)定性、極點(diǎn)配置和觀測(cè)器等分析與設(shè)計(jì)問題?!靶盘?hào)與系統(tǒng)”課程主要以信號(hào)的時(shí)域和變換域分析為基礎(chǔ),以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分析的目的。在“信號(hào)與系統(tǒng)”課程中刪除系統(tǒng)狀態(tài)空間方法描述不會(huì)影響課程知識(shí)體系的完整性,而該方法是“現(xiàn)代控制理論”課程必不可少的基礎(chǔ)。此外,“信號(hào)與系統(tǒng)”中對(duì)于經(jīng)典方法求解系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)的內(nèi)容也不需花費(fèi)過多課時(shí)講授,這部分內(nèi)容可在“現(xiàn)代控制理論”課程中控制系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的解部分進(jìn)行補(bǔ)充。
二、理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的“信號(hào)與系統(tǒng)”教學(xué)方法
“信號(hào)與系統(tǒng)”課程理論性強(qiáng),同時(shí)又是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的課程。因此,需要合理地安排理論教學(xué),有效地加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)課程的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合。通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)基于MATLAB的“信號(hào)與系統(tǒng)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,不僅可以加深學(xué)生對(duì)課程基本理論、方法的理解,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)還能夠提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。[4]
1.多媒體課件與理論教學(xué)相結(jié)合的課堂教學(xué)方法
眾所周知,采用多媒體課件教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比,不僅可以減少教師的重復(fù)勞動(dòng),而且圖文并茂,形象逼真,從而有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。另一方面,MATLAB是美國(guó)MathWorks公司出品可用于數(shù)值計(jì)算、可視化及編程的高級(jí)語言和交互式環(huán)境,廣泛應(yīng)用于信號(hào)處理和通信、圖像和視頻處理、控制系統(tǒng)、測(cè)試和測(cè)量等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。由于“信號(hào)與系統(tǒng)”中有許多概念比較抽象,如頻譜、卷積、濾波等單靠口頭講解,學(xué)生很難理解,如果教師能夠充分利用MATLAB軟件制作多媒體課件在課堂上進(jìn)行演示,實(shí)現(xiàn)抽象概念形象化,就會(huì)達(dá)到意想不到的效果。此外,利用多媒體的同時(shí)還應(yīng)結(jié)合板書等傳統(tǒng)教學(xué)方法,以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
2.課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求
為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的基本概念和基本原理的理解和鞏固,形成具體的認(rèn)識(shí),促使理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為有機(jī)的整體,應(yīng)該以課程理論教學(xué)為主線,結(jié)合課程的理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)恼n程實(shí)驗(yàn)。為此,筆者將設(shè)計(jì)如下六個(gè)方面的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn):信號(hào)的表示和運(yùn)算、系統(tǒng)的時(shí)域分析、信號(hào)的頻域分析、系統(tǒng)的頻域分析、信號(hào)抽樣與恢復(fù)以及系統(tǒng)的復(fù)頻域分析。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求如表1所示。
由以上的實(shí)驗(yàn)圖形可以非常直觀地看出當(dāng)ωs=ωm時(shí)采樣信號(hào)并不能很好的恢復(fù)原系統(tǒng),而且兩個(gè)信號(hào)之間的絕對(duì)誤差也可以清楚地顯示出來。通過完成上述設(shè)計(jì)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),大部分學(xué)生都能熟練掌握課程的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
3.課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與考核方式
盡管現(xiàn)在很多工科院校將MATLAB引入“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,但由于學(xué)時(shí)受到很大的限制,實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)相對(duì)較少,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)多為理論驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),而綜合性及設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排很少。因此,在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法方面,筆者認(rèn)為對(duì)于基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)可以鼓勵(lì)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求課后在計(jì)算機(jī)上自主完成,實(shí)驗(yàn)課時(shí)教師進(jìn)行簡(jiǎn)單演示,這樣可以騰出一部分時(shí)間安排其他提高型的實(shí)驗(yàn)。比如讓學(xué)生改變實(shí)驗(yàn)中的某個(gè)或某幾個(gè)參數(shù),看看這些參數(shù)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響。這類研究型實(shí)驗(yàn)的目的是教給學(xué)生研究的方法,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。教師在選擇研究型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)要注意把握難易程度,盡量選擇適合大部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。此外,為了使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通達(dá)到整體把握,還應(yīng)該適當(dāng)設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)。同時(shí)考慮“信號(hào)與系統(tǒng)”基本理論和方法與實(shí)際系統(tǒng)或者信號(hào)相聯(lián)系,增強(qiáng)學(xué)生將課程理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)際的能力。比如,通過設(shè)計(jì)對(duì)語音信號(hào)的采樣與頻譜分析的綜合實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生深入了解傅里葉變換的物理意義,從而有效地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。[5]同時(shí)要求將這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)到實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,有助于加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的全面理解,提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。在課程考核方式上,可以采用理論知識(shí)加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的綜合考核辦法,適當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)所占的比重(20%~30%),有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,在實(shí)踐中理解和提高。
三、結(jié)束語
本文深入分析了“信號(hào)與系統(tǒng)”與其他信號(hào)分析與處理類課程的教學(xué)內(nèi)容相互交叉關(guān)系,結(jié)合對(duì)課程的深刻認(rèn)識(shí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),探討了課程教學(xué)內(nèi)容篩選和組織優(yōu)化的處理方法。同時(shí)提出將MATLAB軟件應(yīng)用于多媒體課堂教學(xué),以及對(duì)基于MATLAB的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理地安排,給出了理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的課程教學(xué)方法改革措施,在“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的教學(xué)實(shí)踐中取得了較好的教學(xué)效果。在以后的教學(xué)過程中,筆者將繼續(xù)注重學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),不斷探索課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化與教學(xué)方法改革的研究。
參考文獻(xiàn):
[1]趙立嶺.從課程群的角度談“信號(hào)與系統(tǒng)”課程內(nèi)容的處理[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,7(4):220-222.
[2]劉洪盛,朱學(xué)勇,彭啟琮.“數(shù)字信號(hào)處理”和“信號(hào)與系統(tǒng)”兩課重疊內(nèi)容的處理方法探討[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2004,(6):40-42.
[3]陳后金,胡健, 薛健,等.信號(hào)處理系列課程的改革與探索[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2008,(9):36-39.
[4]劉鋒,段紅, 熊慶旭,等.信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2008,28(3):218-220.
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