数字教学方法范文1
数字信号处理教学内容教学方法MatLAB
一、前言
目前，数字信号处理已成为国内外很多大学电子信息专业本科生及研究生的一门重要的必修专业基础理论课。各个大专院校投入了大量的人力与物力，进行了该课程的基本建设和改革，各院校教师也投入了大量的时间和精力，积累了大量的宝贵经验，用于促进教学。
数字信号处理主要讲述离散信号的基本概念、快速Fourier变换（FFT）、数字滤波器（DF）等，包含了如FFT、DF等纯数学定义及其推导过程，枯燥无味，教学过程如同讲授纯数学。本文结合我校十多年的电子信息相关专业的教学实际，在教学实践基础上，针对我校特点对教学内容和方法进行了总结和探讨，并提出相应的改革方案。
二、教学内容
1.教材内容的精心组织：数字信号处理教材繁多，理论强，难度大，难以适应以工程为背景的数学相对薄弱的学生。根据教学需求，我们查阅了国内外的很多教材，有目的地精选了教材内容，并将其装订成讲义。
为了适应我校学生的特点，我们选择从连续信号开始讲起，在复习中讲授离散时间信号的知识点；从连续信号的Fourier变换引出离散Fourier变换，再讲授FFT，同时复习采样定理等内容；从模拟滤波器的设计引出无限冲激响应的数字滤波器设计，再讲授有限冲激响应。我们还提供大量经过精心设计的习题，以帮助学生掌握课程的内容，弥补了该课程学时较少的缺点。
同时，我们选用由程佩青编著的清华大学出版社出版的教材《数字信号处理教程》(第二版)作为参考教材，该书对信号处理的基础理论和基本算法进行了充分的论述与讨论，条理清楚，深入浅出，有利于学生更牢固地掌握数字信号处理的基本概念及基本理论。
2.精心组织教学内容：数字信号处理内容理论性强，晦涩难懂，很多概念涉及到大量数学公式的推导，学生普遍反映枯燥无味。为了让学生在有限的学时(共42～48学时，含6学时实验)内更好地掌握数字信号处理的基本知识点，对数字信号处理的授课内容进行了精心安排和选择，精简了部分内容，重点讲授基本概念和关键结论，最后以专题的形式讲解数字信号处理在信息学科中的应用。避免大量冗长复杂的公式推导，丰富了教学内容，提高了学生的兴趣。
我们把数字信号处理的基本内容分成四大部分：第一部分复习关于信号与系统的基础知识，包括Fourier级数、Fourier变换、Laplace变化和z变换；第二部分内容是采样定理、离散信号，以及DTFT变换、DFT变换及其快速实现算法FFT。重点要理清各种变换之间的关系，便于学生系统地掌握知识；第三部分内容是滤波器的结构及设计。通过深入详细地分析其结构、特点及与之前学过的知识点之间的联系，使学生真正理解和掌握各种数字滤波器的设计方法；第四部分内容是以专题的形式讲解典型工程信号的检测与分析，并重点讲述信号处理中较为实用的技术及算法。
3.保证理论教学与实验教学同步进行
我们总共安排学生6学时实验，分别为信号的产生与采集、信号的FFT分析、滤波器设计。要求学生在熟悉MatLAB的情况下采集信号，并对信号进行回放、显示、放大、缩小等操作，然后对不同频率、不同幅值的信号进行FFT谱分析，画图说明谱的含义，最后对这些信号进行滤波，并比较信号在滤波前后的频谱变化。每一部分的实验与课堂内容相结合，与课堂教学节奏相符，以便学生及时掌握课堂内容，最后我们还有一次数字信号处理的综合实验，完全由学生完成信号的获取、谱分析、滤波等操作。
三、教学方式
1.理论内容的可视化
目前，很多国外高校采用Matlab仿真方法来完成数字信号处理的相关理论教学，并与实验教学环节结合，做到基本原理和基本运算可视化、可操作化。这里的“可视化”和“可操作化”是国外大学所提供的一个在理工科教学中很好的思路和解决方法。从各个高校布置的实验上看，还有大型化和多系统仿真的趋势，难度较大，使学生对复杂的理论能够动手操作，提供了一些解决实际问题的机会，也使学生能更加深入地理解和掌握数字信号处理课程所教授的内容。
2.缩短纯理论教学时间，增加实践演示环节
数字信号处理包含了大量的抽象理论，涉及复杂的数学公式推导过程。因此，在进行理论讲解之前，利用MATLAB仿真实验让学生感受到算法及抽象理论的作用和性能，提高他们的兴趣和求知欲，以便切实参与到教学中。例如，奈奎斯特定理比较抽象，如果一开始直接讲解其推导过程，学生理解起来比较困难，教学效果差。相反，先用MATLAB软件演示信号的采样与重建，并且通过设定不同的采样频率。观察抽样后信号的频谱图，可以很明显地看到采样频率小于信号最大频率的两倍时，产生的频谱混叠现象。这时，有目的地提出奈奎斯特定理，并且利用黑板板书的形式进行推导，就能有力地抓住学生的思维，取得良好的教学效果。
3.理论与实践并重
加强实验环节教学实验教学是工科大学教学中一个重要环节，它是学生巩固所学理论知识、培养学生创新能力的重要途径。数字信号处理是一门理论与实践密切相关的课程，仅通过课堂的理论教学和少量的课外辅导，学生还是完全停留在对理论知识的表面认识上。为此。加强实验教学环节，让实验教学与理论教学同步进行，以便及时有效地加深学生对理论知识的巩固和理解，并且能够将理论应用于实践。
该课程共设置了三个实验和一个综合性实验，其中前三个实验为基础性实验，例如：利用序列的傅立叶变换，对离散信号及系统响应进行频域分析、滤波分析，最后的大型实验为综合性实验，要求学生用双线性变换法设计IIR数字滤波器、用窗函数法设计FIR数字滤波器，然后用频谱分析滤波器设计的正确性。
通过自己动手编写程序，既巩固了理论知识，又锻炼了分析问题、解决问题的能力。
四、结语
数字信号处理是电子信息工程专业的基础专业课程，也是其他专业如机械测试、振动与信号处理、医学图像处理、生物医学信号处理的前导课程，理论性和实践性很强，必须在教学内容、教学手段和实验教学方面不断地进行探索和尝试。今后，我们将继续进行教学研究，不断完善理论教学和实验教学过程，力争让学生更好地理解和掌握理论知识，并且能够将其运用于实践。
参考文献：
[1]郑海峰.《数字信号处理》理论和实验教学改革探讨们.中国教育与社会科学，2010(1)：71-72.
数字教学方法范文2
[关键词] 影像见习；数字化；教学；PACS
[中图分类号] G642.0[文献标识码]C [文章编号]1673-7210（2011）04（b）-120-02
随着PACS（Picture Archiving and Communication System，图像存档与传输系统）在医院的广泛应用，传统的暗室冲片、医生用灯箱看胶片的模式被打破，临床医学影像进入了数字化时代，影像教学工作也随之发生革命性的变化。PACS是近年来随着数字成像技术、计算机技术和网络技术的发展而发展起来的综合应用系统。它将医院内现有的影像诊断设备通过院内计算机网络互联，将影像信息以数据形式保存，利用计算机实现存档、查询和远程诊断等[1]。
1 我院临床医学影像及其教学数字化应用概况
作为高校附属医院，我院承担广州医学院医学影像教学将近30年，亲历影像学迅猛发展以及教学方式的不断进步，拥有丰富临床及教学经验。我院一直走在影像信息数字化建设方面的前列，从2001年在原有数字医疗设备的基础上建立了PACS，实现全数字化、无胶片化运作将近10年，只要是在医院内，带教医生、实习生均可在同一台电脑的PACS内查阅、检索，调用共享的资源，自由调看X线、CT、MRI、超声和ECT等高质量图像，还能查看患者相关检查和既往检查报告, 新旧对比，为诊断疾病提供较为全面的依据；相同的病例亦能在此系统上方便地查找[2]，因此只要有充足的电脑、显示屏，通过PACS医院内的实习带教就能轻松实现数字化，这极大方便了教师的教学和学生的学习；而在学院本部进行的见习带教――作为学生直接接触影像图像的第一个窗口，由于学校与医院的资源不能共享，很遗憾地不能运用PACS进行教学，使得数字化改革仍处在实践中摸索的阶段。
2 影像见习带教数字化的迫切性
既然数字化技术能为临床医学影像及实习带教提供极大的便利，那么见习带教又能否早日受惠于数字化呢。实际上，受PACS只能在医院内部网使用的限制，校内进行的影像见习课，其数字化建设远远落后，在过去相当长的时间内，只能采用“医学影像胶片+观片灯”的传统教学模式教学，即学生围坐在灯箱前看片并听老师讲解、然后学生分组自行看片。随着时间推移，这种方式产生越来越多的弊端：①教学胶片随着时间老化及反复使用，必然会造成其损坏、丢失、污染、错放及发霉变质等现象，数量不断减少或缺失，严重影响教学[3]；②影像临床工作已实现无片化运作多年，传统胶片损坏后，不可复制，难以补充；③传统胶片成本相对较高，需要较大贮存的空间、管理也较为困难；④胶片大小固定，当学生人数过多，难以保证每个学生都能看清胶片上的图像、并听清楚老师的讲解；通过分组示教减少学生人数又会加重教师的教学负担，这种情况在扩招后尤为严峻[4]；⑤不利于学生对有兴趣或难理解的部分加深学习。由此可见，传统教学模式难以延续，见习课的数字化变革势在必行。
3 影像见习课数字化实施方法及成效
要实现教学的全面数字化最直接的方法就是学校与医院网络互联，安装PACS系统，但由于涉及到网络光纤铺设、患者资料保密等因素制约，目前高等医学院校仍难以实现；如果把见习课都安排在医院内上，又会因为学生众多妨碍临床工作而难以安排。因此，校内的见习课的数字化建设颇费周折。为了跟上临床医学影像全数字化的形势以及提高教学质量，在学校、医院对硬件设备大力支持下，我科自2007年开始做出大胆的尝试，分两个阶段实现见习教学的数字化建设：
3.1 数字化教学第一阶段
2007～2009年为数字化教学第一阶段，由授课教师利用PACS制作课件、通过多媒体演示讲解典型图像，取代以往教师用灯箱读片、学生围坐的方式，迈出了数字化见习教学的第一步。此阶段只需要每间见习教室的讲台配备一套电脑、音响、投影仪等设备就能实现，接下来学生仍旧分组用灯箱看片。
虽然是简单的第一步，但是为教学模式注入数字化的元素，其中一个优势就在于可以充分利用庞大而丰富的PACS数据库制作计算机多媒体课件。医学影像学是图文并茂的学科，见习课是架接理论与实际应用的桥梁，其教学质量高低对整门课程起着关键作用。学生学习影像无非就是学会看图像、学会判断，因此见习课的灵魂是图像而非理论文字，图像的选取以及质量高低直接影响学生的理解以及学习的兴趣。PACS内存储的影像学数据是教学图像的源泉，在这里挑选图像不仅余地大、容易挑选出代表性好且又清晰的影像图像以达到事半功倍的效果，而且操作省时、省力、高效，减少了数码相机拍照、扫描仪扫描、洗照片等设备和程序, 保证了图像本身的清晰度、分辨性和色彩[2,5]。其次，图像、课件均可重复使用而不存在丢失、损耗的问题，利用投影仪、麦克风、音箱等多媒体设备，既增加了见习课的学生人数也不会影响教学质量，另外也可在课件上放大图像或配以文字、箭头标识说明，显著提高了读片效果，便于学生理解，减轻教师的工作强度。再次，课后,学生可在个人电脑复习观摩课件，加深记忆。
经过多年不懈努力及酝酿，笔者精心制作了呼吸、循环、骨骼、消化、五官、神经等系统多个专题、适合不同专业不同层次的多媒体影像课件，受到广大学生的好评。
3.2 数字化教学第二阶段
2010～2011年为数字化教学第二阶段，我院PACS数据库经过10年沉淀拥有大量影像图像，根据教学大纲，笔者下载了一批又一批典型图像，逐步建立起电子教学图库，并放置在新增的供学生使用的电脑内。每间见习科室配备30台供学生用的电脑，基本满足“一人一机”的要求。在教师用多媒体示教完毕后，学生可自行查阅、检索电脑内的电子教学图库。目前我院所建立的电子教学图库，得力于信息部门的技术援助，先运用“教学辅助打包软件”把PACS系统内的典型病例打包，然后再通过“教学辅助解包软件”放置在学生电脑内使用，此软件的功能除了可以查阅患者的各种影像图像外，还模拟了PACS部分辅助功能，包括可以查看患者的基本资料、病史，还具备影像一些后处理功能，例如调节图像对比度、亮度、放大和缩小图像, 测量病变大小等，基本达到了教学的要求。
至此，影像见习实现了全面数字化教学，其优势也得到充分的体现：通过软件建立起的电子教学图库，使学生的学习不仅仅局限于课件上的病例，开阔了学生视野，更贴近临床真实工作，可结合患者病史、基本资料，就不同的影像检查展开分析，最后可直接对照真实影像报告以及病理结果进行观摩学习，激发学生的学习兴趣，培养学生的临床思维能力，使其更加全面理解知识点。
此外，教学数字化简化了影像教学资料的搜集和管理：使用PACS发报告的同时，将具有教学价值的病例资料分系统调出，用软件打包永久保存，取代了以往传统收集教学胶片的方式，避免因保管不善、见习时反复使用等造成的损毁、发黄变质、错放、甚至遗失等缺点[1,6]，大大节省人力、物力以及存放空间。
4 影像见习教学数字化实践中存在的问题以及发展方向
尽管见习课已经实现了全数字化的教学，但其完善是渐进、漫长的过程，需要继续不断地努力：①随着PACS的应用和发展，虽然可累积和不断产生新的可利用的教学资源，扩充和更新电子教学图库，但仍然损失许多之前用胶片记录下来的典型病例，而且有些病例随着医疗条件的改善难以重现，需要花大量的人力、时间重新扫描变成数字化图像尽可能保留下来，否则将是学科持续发展的遗憾。新的教学资源补充难以在短时间实现，需要每位医教人员通力合作持之以恒提供、收集，并应落实成为一项工作内容。②网络设置是目前数字化教学的瓶颈，课堂上的电脑众多，但之间并未形成网络连接，不能实现同步操作及更新，老师只能逐台电脑补充资料，多次重复操作，增加教师的工作量、不利于管理。③软件水平有待提高，尽管信息部门目前所提供的教学病例打包软件，大大简化了图像下载的程序，而且成功模拟了PACS的部分功能，为老师和学生提供便利，但是稳定性欠佳，遇到图片量较多时阅片速度变得缓慢、甚至停滞；更新资料，不能在原有的基础上补充，而是要全部覆盖。令人欣慰的是，目前我院已有意向与软件公司合作，共同开发软件以改善当前不足，推动数字化教学建设更上一层楼。
影像见习数字化作为一种崭新而高效的教学模式，拓宽了教与学的平台，解决了传统医学影像见习教学的弊端，有利于激发学生的学习热情，教学效果明显优于传统教学法。利用PACS制作多媒体课件，不断完善电子教学图库，设置多媒体教室进行网络教学、实现教学资源的共享等方法必将成为今后的医学影像学教学体系改革方向，从而使医学影像学教学更加适应现代医学数字化教育的发展。
[参考文献]
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数字教学方法范文3
关键词：教学改革；项目教学法；数字电路
中图分类号：G642
数字电路是电子信息类专业学生必修的一门专业基础课，通过这门课程的学习，学生能够掌握数字逻辑的相关基础知识，为后续课程如单片机、EDA技术应用等课程的学习奠定基础，为将来的就业奠定基础。传统的数字电路教学是先由教师在课堂上讲解理论知识，然后再让学生进入实验室完成相关的演示性实验或验证性实验。这是一种被动式的教学模式，教学效果并不理想，没有真正激发学生的学习兴趣，使学生的理论知识和实践技能脱节，做实验也大都是应付了事，并没有真正主动地参与其中。因此，需要对本课程的教学方法和教学模式进行改革，来提高学生学习的积极主动性。如何实现数字电路的有效教学，如何实现在学习中发挥学生的主体地位效果，真正实现理论知识和实践技能的有机结合，如何提高学生分析问题和解决问题的实践能力，这些都是本课程教学改革中亟待解决的问题。
项目教学法起源于德国，是一种切实可行的教学模式[1]，已经得到了国内各所高等院校、大中专院校和高职院校的广泛关注。它是一种以项目为主体的职业行为引导的教学模式，通过组织学生真实地参加项目设计、项目实现和项目管理，是完全在项目实施过程中完成教学任务的过程，是一种理论与实践相结合的真实演练。
1 教学过程
传统的数字电路课程教学主要以课堂理论教学为主，虽然有实验课时安排，但理论与实验分开，对学生来说前后知识脱节。课堂教学只是教师一味地向学生灌输理论知识，而没有考虑到教学的实际效果。真正把理论知识应用到实验中的学生不多，大都按照老师的要求做一些演示性或验证性实验，不注重实验过程中理论知识的应用，只要看到结果就行。这样，学生就没有积极主动性，不去思考基础知识的相互关联性，只是照搬照抄老师的演示或实验指导书上的内容，没有真正把自己所学的知识融入进去。忽视了对学生技能操作能力和创新能力的培养，强调以教师为中心、教材为中心、课堂为中心，即所谓“三中心”原则[2]，教材上有什么，教师教什么，学生就学什么，忽视了教师对课程内容的把握，忽视了学生学习积极性、主动性的发挥。在学本门课之前，学生对有关电子技术的知识了解较少，一进入课堂就给他们讲解，容易给他们造成这门课很难的印象，进而挫败他们学习的信心。因此，在讲课之前，先告知学生课前预习的重要性，并提供相关课件和教学视频让学生提前进入学习环节，在学习中遇到不懂的或弄不清楚的问题记下来再到课堂上解决。这样，到课堂上的时候，学生不再是一片空白，而是带着问题有目的地去听课，提高了课堂学习效率。而且，学生也可以发表自己对某一问题或知识点的理解和看法，提高了学生学习的积极主动性，也体现了课堂教学中学生的主体地位。由于数字电路是一门实践性、应用性很强的课程，在教学过程中必须加强实践教学环节，使理论知识与实践紧密结合，为后续专业课的学习和具备相应的岗位技能要求打下坚实的基础。对学生实践能力的培养，先让学生认识常见的数字集成电路，演示一两个有实际应用性的数字逻辑系统实例，之后介绍系统所用到的理论知识，引起学生学习、探索的兴趣。
在数字电路的教学过程中引入项目教学，打破了传统理论课、实验课和实训课相互孤立的局面，将理论教学、实践教学、企业要求等融于一体，以达到应用型人才培养的要求，得以实现以就业为导向，以技能为核心的办学宗旨，达到应用性人才培养的目的[3]。本课程的教学借鉴项目教学法，再结合自身的实际情况，使课堂教学成为以小组的形式为共同完成一个完整的项目任务而进行的学习活动，通过项目任务的完成来应用相关的基础知识，最终能得到一个具有实际应用价值作品，使参与者都有一种成就感，让学生成为整个过程的主体。在教学过程中将项目教学法进行拓展，取得了较好的教学效果。
如笔者在通信工程1201班上数字电路科目七人举手表决电路设计这一项目时，（1）确定本次课教学任务是七人举手表决电路的设计与实现；（2）制定本次可计划并实施。先让学生根据提出的问题确定电路的输入量与输出量，然后确定输出量与输入量之间的逻辑关系，画出所设计电路的逻辑电路图。然后师生共同分析，简化电路设计，确定电路所需的元器件，之后提出电路的完善及注意事项要求学生实现电路的硬件搭建。再根据每一小组的具体情况，提出提高性问题让学生思考、讨论，老师总结本次学习内容，作业布置；（3）无论在一开始提出问题、分析各个量之间的逻辑关系和逻辑器件的选择，还是最后具体硬件电路的实现与调试，教师都全程引导、检查和评估；（4）每次课都要学生总结讨论，教师小结归纳每一个实验项目的知识点，使学生掌握。
2 教学内容
数字电路的课程项目具有实用性和可操作性的特点，需要对电子技术以往的教材进行知识点的重构与整合，形成具有可操作的、实际独立实用的项目[4]。如我校该课程采用的实验项目主要有：基本逻辑门设计，多路选择器设计与实现，3-8译码器设计与实现，8-3优先编码器设计与实现，全加器设计，十进制加法计数器设计与实现，七人表决器设计与实现，数字秒表设计与实现，数字分频器设计与实现等[5]。
每一个实验项目都会涉及到数字逻辑的有关基础知识，在做每一个项目之前，教师都会把该实验项目所涉及到的知识点告知学生，让学生课余时间查找资料，有目的地提前预习，再在课堂上解决学生在预习过程中遇到的问题。项目教学使得教学内容的知识体系已不再那么重要，因为一个项目的完成可由多种技术手段和工作方法，而项目实施的过程也要求有序进行，因而需要把学生以前学的知识和已经掌握的技能，以及新的知识技能按项目的具体实施要求作出整合，建构一个适用于项目课程教学，具有可操作的综合性知识集群，只有这样才能使项目教学法真正具有可行性和有效性。例如，在数字秒表设计与实现这一项目中，把整个项目分为复位置位电路、555定时电路、计数分频电路、译码显示电路等几个子项目来实现一个系统化的学习项目，电路原理图如图1所示。每一个子项目对应于一个子学习情境，原来教材上计数器和信号产生与整形两章的内容被序化为一个项目来学习。这样，整合后的知识结构不仅保证了学习的可行性，还大大提高了学习的有效性，这将对学生技能水平的提高起到很大的作用。
3 学习形式
理论学习充分调动学生的学习积极性、主动性，发挥他们课前预习的作用，也是突出学生的学习主体作用，实验课的课时安排较以往也有变动。以前实验课的课时两节课一次地排，导致一个综合的实验项目不能在一次课上顺利完成，等到下次课在继续的时候，老师和学生都得把前一次的内容重复一下，降低了教学和学习的效率。现在是一次实验课四节课时（半天），这样有充足时间供学生项目任务的学习与掌握。学生在学习上是主动的，每次课都要完成一定的任务，结束一个完整的实验项目，每个小组成员和教师要对自己打分，在任务实施过程中遇到问题要积极主动思考，及时解决，而且学生也有一定的成就感。整个一次课是在动脑筋和动手操作过程中完成，每个学生都是该项目的主体，教师只不过是导演参与其中，但教师是有指挥权的，既要保证本次课气氛活跃，学生积极讨论操作，又要保证整个学习过程要井然有序，不是乱糟糟的，而是有序高效的。
4 教学考核
对于专业科目而言，无疑是实践操作加理论的考试相结合的成绩，不仅重在对学习过程的评价，而且对学生职业能力的提升也有很大好处。所以，本门课程的最终成绩包括三部分：过程考核（40%）：每个项目实施完毕后都进行考评，此成绩由学生自评、小组互评、教师总体评价三部分组成，考评的内容有出勤率、工作态度、团队合作交流能力、项目实施操作能力等，全部项目考评结束后，成绩积累取平均值即是过程考核的成绩；期末实践考核（30%）：教师给出15-20个实训题目，学生随机抽题，一人一台操作，在规定的时间内完成，从电路设计、线路连接、技能操作效果、数据处理、熟练操作、安全生产几方面考核，最后结合口头提问进行评定成绩；理论考核（30%）：期末采用闭卷考试的形式进行。
可以看出，过程考核，主要是项目操作过程考核在整个教学考核中的比重。教学采用项目教学以后，学习已成为人人参与的实践与创新的过程，因而成绩的评价注重的不是某一个环节的结果，而是完成完整项目的过程。学生在项目任务实践过程中理解和把握课程要求的知识和技能，培养分析问题和解决问题的思维方法。
5 结束语
数字电路理论教学改变以往满堂灌的方式，突出课前预习的重要性，使学生真正成为课堂教学的主体，教师起引导作用；实验教学采用项目驱动教学方法，在教师有目的地引导下，学生主动参与、团结合作，不仅提高了学生的理论知识和实际操作技能，而且培养了他们解决实际问题的综合能力。真正激发学生学习的兴趣，调动他们学习的积极性和主动性，取得了良好的教学效果。
参考文献：
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[5]晏永红，梁丽娟，陈亮.电工电子与控制技术实训与学习指导[M].天津：天津大学出版社，2011.
作者简介：李平（1976-），女，河南驻马店人，讲师，硕士，研究方向：信号传输与处理、图像处理；刘芳（1973-），女，副教授，博士，主要从事电子、通信和自动控制方面的研究。
数字教学方法范文4
《数字通信理论》是一门与新兴通信技术紧密结合的课程，随着新兴通信技术的出现与发展，《数字通信理论》课程内容不断的更新，从而起到课程内容保鲜的作用。将国内外新兴通信技术引入教学内容中，使学生了解最新的科技前沿技术，开阔学生的眼界和知识面。
2教学方法研究与综合运用
2．1做好课堂讲授的内容和步骤
经过多年的教学研究，笔者认为在复杂繁多的教学内容中，按照提出问题、分析问题和解决问题的思路，搭建授课的体系结构，并鼓励学生在理解的基础上通过适当练习，准确把握课程的要点、重点、难点，从知识的点、线、面入手，融教材于一体，以达到较好的教学效果[3]。另外，针对部分学生课后不能做到及时复习的问题，在组织和实施教学中，应该带领学生复习前次课的内容，特别是重要的公式和概念最好板书并讲解，以此加强学生对上次课内容的印象，巩固所学知识。
2．2实现教师间、师生间互动教学模式
依据互动教学的思想，通过相互交流，实现教学体系的整体优化，提高教学效果。由于每个教师在知识结构、智慧水平、思维方式、认知风格、教育教学经验等方面存在较大的差异，可以通过教师与教师之间的交流，相互启发、相互补充，实现思维、智慧的碰撞，使原有的观念更加科学和完善，有利于达成教学的目标[4]。师生互动是教学过程中最基本，最常见的互动形式。经教师的启发、引导、激活学生的思维，学生通过思考、判断、选择接纳教师的理念，进一步激发学生的积极的求知意识，最终达到教学目标。在课堂的教学互动环节中，教师应努力培养学生参与求知的主观意识，引导学生积极思考，使课堂教学氛围积极活跃，提高学生学习的自主性。通过课堂互动，教师可以及时了解学生学习课程时难点所在，针对该部分内容重点讲解。另外，教师还可以了解学生急切盼望得到的新内容，以便及时补充最新通信理论与技术。
2．3传统教学方法和多媒体教学手段的结合
《数字通信理论》课程是一门具有一定理论深度的学科，公式和推导相对比较多，如果教师仅通过语言、黑板板书的传统教学方式，会使板书占用时间增多、课堂的有效教学时间减少、信息含量下降[5]。为使课堂教学生动、形象、直观,在增加信息量的同时更加注重教学水平的提高,笔者在实际教学中将传统教学方法和多媒体教学手段的结合，具体方案如下：1）充分利用现代教育技术,采用多媒体方式进行教学。2）通过网络环境,共享教学资源。3）跟踪学科的发展,注意知识更新。4）丰富教学资源,扩大学生的自学空间。5）对重点内容、重要公式、定理与结论采用板书方式，使教学重点、难点内容更为突出，更有利于学生的理解和记忆。
3结语
数字教学方法范文5
关键词：职业教育；多媒体；全数字； 教学方法；土木工程
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）24-5522-02
1 概述
随着计算机技术的飞速发展，新的教学方法也随之出现。国内职业教育起步较晚，其教学模式亟需根据职业教育的特点和当今社会新需求进行改革和创新。一方面，中职学生理论基础相对薄弱，对于理论学习等缺乏耐心，容易对枯燥灌输式教学方法失去兴趣，影响知识的吸收。另一方面，中职教育的目标是培养实践性人才，是以培养就业技能为导向的。鉴于这两个方面考虑，笔者结合教学中的经验，提出一种全面使用多媒体的全数字化教学方法，该方法充分利用计算机多媒体技术成果，结合课程特点，制定新的教学方案开展全数字化的课堂教学，取得了良好的效果。下面以职业学校土木工程专业的教学实验为例，对其实施过程以及对该教学模式的一点心得和体会进行说明和刍议。
2 多媒体全数字化教学方法的实施过程
土木工程施工是一门实践性很强的学科，非常重视对学生动手能力的培养。考虑中职学生往往知识基础较差，自制力不强，但是其普遍对有兴趣的事物接受较快，因此引入多种现代教学手段，实习、观摩、课程设计、电子教案、视频、三维教学等立体化的教学手段帮助学生理解，促进实践及认知的进度和程度。其中，最重要的一环在于课堂上的教学，为了提高教学质量，促进学生认知水平，在课堂上全面展开数字化教学模式。其主要举措如下：
2.1 电子教案互动教学
这种方式已经在各院校中普遍使用，该方式免去了教师板书过程中所消耗的时间，提高了教学效率，最重要的通过图表、不同文字色彩、表现形式展现等方式，能形象直观地展示教学内容，提高学生学习兴趣和积极性，让学生容易接受，便于与学生互动。
2.2 复杂施工操作的多媒体放映
以工程施工中模板工程的施工工艺来说，模板种类多，工艺步骤复杂，书本中十几页的文字介绍和工程术语加上只是二维的一些示意图，学生没有施工现场感，在理论学习时缺乏感性认识只能死记硬背，很难让学生能够对其很好地掌握。因此，在课前前往施工工地现场拍摄工艺过程，让学生在课堂上通过观看多媒体视频的方式对其分类和基本工艺操作流程首先有个直观和感性的认识，这样后期的现场实训会达到事半功倍的效果。不仅仅在模板施工中，对于很多现场操作性强，过程复杂、种类繁多的工程内容均可以通过这种方式进行教学，在视频中加上一些旁白以及适当的理论介绍，可以取得良好的教学效果。另外，对于大型机械如各种挖土机、泵送混凝土系统等，操作起来非常复杂，现场环境恶劣不宜进行实际训练，可以通过视频教学的方式，让学生对其工作原理、重点注意环节等进行学习。
2.3 工程知识的数字化演示与虚拟现实
在一些课程如土木工程机械以及土方工程中，当缺乏现场视频时，制作专门的flash演示动画，对操作过程以及工程机械部件等进行演示教学，同时制作初步的虚拟现实教学动画，让学生能够进行进入模拟操作环境对工程机械以及一些施工操作进行模拟操作，不仅能够提高学生学习兴趣，而且具有节约教学成本，避免现场操作危险等诸多优点。
2.4 基于局域网的数字化交互
在土木工程专业中的建筑CAD以及建筑结构计算等课程中，会涉及到大量的人机交互。建筑CAD教学中学生的大部分工作都需要在电脑上实训完成，通过订购相应的教学软件插件，可以在之前设定一些预定的绘制任务，学生完成任务后会对其操作时间、顺序以及快捷键使用等进行评价和建议，与学生增加互动，让学生能及时检验学习成果，巩固教学成果，提高学习成效。另外，在建筑结构计算等课程中，由于涉及到大量的计算以及设计工作，可以通过开发一些简易的知识数据库，让学生根据预先给定的设计输入条件，根据学过的理论知识和设计准则选择截面尺寸、材料、配筋量等，然后专家数据库会对其进行判断设计是否合理，并给出最优的设计建议等。不仅如此，学生还能够通过专业的结构仿真软件对一些结构进行仿真分析，形象直观地对分析和设计进行评价和改进。
2.5 基于网络环境的课程学习
网络环境下的课程学习主要包括课前网上资料搜集、自主学习，课后网上作业完成、论坛师生讨论互动等内容。该部分内容在教学中正在逐步推广，网络资源丰富，学生通过网络环境学习可以拓展专业视野，形成学生之间互相帮助，师生之间加强交流的良好局面。
3 该教学方法特点以及对实施条件
该教学方法的创新点主要体现在以下两点：
3.1 全面利用现代化科技手段，极大发挥数字化教学优势
根据课程特点和现有教学条件，充分利用现代教学手段，在教学过程中运用工程视频、电子教案授课、虚拟现实操作、人机交互、仿真模拟等全方位方法，最终使得技能知识对于学生是一个立体的再现，而不是没有感性认识的枯燥理论和死记硬背的操作规程及注意事项。
3.2 瞄准职业教育目标，以学生为主体
教学方法针对中职应用型人才的培养目标，所有教学环节围绕实际操作能力展开，强调案例教学、实务操作、真实环境模拟等。教学方法充分强调学生在教学中的主体地位，一方面学生可以自主把握学习过程，在多媒体教学环境中，学生可以一边学习一边进行体会和自主实践提高，教师只需要给予指导和启发即可，另一方面在课堂教学环节，教学内容也是围绕学生的关注点进行教授和制定，充分体现学生的主体性。
该教学方法的实施对学校的软硬件设施以及教师的综合素质要求均很高。
学校要整合资源，有效配置多媒体软硬件资源，这是新的教学模式得以展开的基础，其中多媒体学习以及实训基地的建设尤为重要，在校内建立基本的操作技能中心如工程施工实训室，建立工程技术实训中心如工程制图实训室，在校外建立实习基地，是推行新的教学方法的重要先决条件。学校应当鼓励教材的多媒体化创新和修改，加强宣传，制定政策，使得部分老师和学生从意识上改变数字化教学方法“徒有其表”的想法。同时在某些班级进行新教学模式的试点，对其进行逐步推广。
新的教学模式实际上对教师的要求非常之高。首先需要教师具有创新意识，只有具有创新意识并将观念与理论应用于教学中，才能不断探索和运用新的教学方法，最终达到培养社会需求人才的目的。除了具有创新意识，教师要敢于对教材批判继承、敢于利用现代化教学进行改革创新。最后教师本身必须具备很好的计算机基础，能够熟练掌握并运用现代化的多媒体技术，正确地使用并推动全数字化的教学方法。
参考文献：
[1] 石坚韧，等.人机交互式多媒体教学的创新[J]. 高等工程教育研究，2001（3）.
[2] 刘声涛.探讨高校土木工程专业的教学方法[J]. 城市建设理论研究，2011（15）.
数字教学方法范文6
【关键词】数字电子技术；多媒体；项目化；教学实施
1.数字电子技术课程特点与现状
数字电子技术课程是大学计算机、电气、电子类专业的一门专业基础课程。根据专业的不同，所学习的数字电子技术课程的内容范围也略有不同。本文是基于高职院校应用电子技术专业所学习的数字电子技术课程的基础上进行相应的教学改革的探讨。
在现行的应用电子技术专业教育中，电子技术课程体系往往划分为模拟电子技术和数字电子技术两条教学主线。两条教学主线相辅相成，但各自有着自己显著的特点和后续课程。数字电子技术具有逻辑性强、内容抽象难懂，其后续课程主要为单片机应用技术、EDA技术、PLC应用技术等课程。
当前电子电路的迅猛发展，目前已从超大规模集成电路发展到了甚大规模集成电路，随着电子电路集成度的提高，电子电路技术也日益复杂化。这使得数字电子技术课程的内容也较之过去更为复杂，与其密切相关的后续课程也日渐多样化。因此，数字电子技术课程体系的优化和教学改革成为了当前高职院校教学过程中面临的重要课题。
2.现行教学方法的优点和弊端
现行数字电子技术课程的教学方法因受制于这门课程理论、逻辑性强的这一固有的课程特点，目前众多高职院校仍然主要以原始的黑板+PPT进行讲授教学，辅以指导完成验证性实验。在过去的几十年中，中国的职业教育一直主要以教师讲授的模式存在，这样的教学曾给我国培养出了许多计算机、电子电气类的高级人才。因此，笔者认为以传统模式进行讲授教学也并非如一些改革人士口中的一无是处。
传统的教学模式对理论的重视度较高，由于主要以教师讲授为主，在整门课程的教学当中理论系统条理清晰、环环相扣。以传统模式培养出来的学生，往往理论分析能力强、基本功扎实。这也是许多教师不愿意放弃这种传统教学模式的原因之一。
然而，我国高职院校的生源大多来自于本科院校的落榜生，加之近年来生源人数有所下降，致使进入高职院校学习的学生往往呈现出理科基本功差、不爱学习、自卑等特点。而数字电子技术逻辑性强、内容抽象，仅凭教师的讲授，基础知识薄弱的高职学生难以理解课程内容，从而渐渐丧失对学习的信心。
另一方面，现行数字电子技术教学存在着过度理论化、内容抽象、理论和实际应用脱离等问题。实验教学也基本处在仅完成基本的验证性实验的阶段，缺少创新教育，难以培养学生独立创新思维和能力。笔者在平时的教学实践中发现，通过传统教学模式进行指导的学生绝大多数仅能完成简单的验证性实验，难以完成探究性实验。
3.教学方法改革的探索与实践
笔者在日常的教学过程当中，参考我校应用电子技术教学团队多年的教学经验，并结合己身对教学理念和教学过程的体会，先后进行了最传统的纯黑板教学、多媒体教学以及项目导向式教学等三种不同的教学方式的尝试。以下分别对这三种不同的教学方式进行对比与探讨。
3.1 纯黑板教学
纯黑板教学是指在教学过程当中，仅使用黑板板书这一手段进行口头讲授的教学方法。这种教学方法是最为传统的一种教学方法。笔者在教学过程当中发现，如基本的逻辑代数、卡诺图等纯理论化的基本知识和基本分析方法等内容的讲解，使用纯黑板教学效果良好。数字电子技术整门课程，其实质都是在逻辑代数的基础上进行后续延伸，无论是组合逻辑电路还是时序逻辑电路，都以逻辑代数作为基本分析手段进行数字电路分析。因此，这一部分内容掌握情况的好坏直接关系到了这门课程后续内容是否能正确理解和掌握。使用黑板进行口头讲授，师生之间会在思路方面有一个较为直接的交流，相当于教师作为学生的人，用粉笔将师生共同思考完成的思路和步骤一一列在黑板上。在此过程中，学生的思路跟随教师的思路，学生有充足的时间思考，并且能即时性的得到教师的提示和引导，从而良好的完成基本分析方法的学习。
尽管这种方法在进行基本分析方法的教学中效果出色，但是在数字电子技术课程后续内容中，这种方法呈现出了许多不足之处。结束基本分析方法的教学之后，往往会进入到电路部分的教学。应用电子技术专业所学习的数字电子技术课程的内容，通常会大量接触到各种不同的电路，这些电路从简单到复杂，简单的电路通过教师在黑板上进行画图讲解的效果尚且差强人意，但到了略为复杂的电路，教师在黑板上画图则不但费时费力，而且容易出错。因此在传统的黑板教学当中加入多媒体教学则变得尤为重要。
3.2 多媒体教学
这里所说的多媒体教学并不仅限于PPT课件讲授，还有图片、动画、视频以及各种仿真软件等的辅助教学手段。[1]使用多媒体教学可以直观的展示许多难懂的教学内容，可将抽象化的原理、过程等进行形象化的展示。高职高专的学生基础相对较差，抽象思维往往相对薄弱。在进行课堂内容讲解时，内容一旦较为抽象，学生便难以接受。例如，在讲解数据选择器的“数据输入端”和“地址输入端”时，由于无论是“数据”还是“地址”均是由1和0组成的数字组合来表示，内容极为抽象。这时可以采用PPT将表示“地址”的数字展示为城市当中每家每户的门牌号，而将表示“数据”的数字展示为快递的单号，学生即可形象的理解两者的区别。
而运用各种仿真软件不仅可以看到电路中输入和输出之间的关系，还能清晰的看到输入信号的改变引起的电路变化的情况。例如，在讲解时序逻辑电路时，许多学生难以理解所谓的“即时输入和电路原状态共同引起时序逻辑电路变化”的这一概念。这时，如果通过仿真软件（如：Multism、Quartus II等）进行实时演示，向学生展现电路实时变化的情况，学生即可将这一抽象的概念以形象的画面深刻在脑子里。
在课程中引入多媒体教学，课堂的信息量大，可以弥补许多课本上没有的内容和实例，并且可以让学生直观的看到自己所学的知识与将来的工作有何关系，从而提高学生的学习兴趣。许多在纯黑板教学中难以完成的课堂过程也可轻松的完成，如教学知识点的前后对比、复习时对旧知识点的直接引用等。
但是，多媒体教学也并非完美无缺。方便快捷既是多媒体教学的优点，同时也是其缺点。由于过于方便快捷，教师的讲课速度在无意识中变快，学生反而跟不上。信息量过大，时常会出现一节课里出现了大量的信息，学生难以承受。许多教师使用多媒体讲课，只是把多媒体简单的当成了黑板的替代品，最终沦为用PPT演示文字和图表的单调过程。[1]而且，采用多媒体教学，由于仍旧是主要由教师进行展示，所以在实验教学方面与纯黑板教学并无太大的差异。
所以，合理的选取多媒体的工具以及筛选演示内容在多媒体教学当中变得尤为重要。此外，一些公式推演、基本分析方法等，仍需配合黑板来完成。
3.3 项目化教学
无论是纯黑板教学还是多媒体教学，都面临着一个难以解决的问题——实验教学。在理工科的教学当中，实验教学成效的好坏往往关系到这一门课程教学是否成功。在以往的教学方法当中，往往会出现理论与实践相脱节的问题。许多学生在毕业从事本专业的岗位之后，往往觉得学到的知识与工程应用相差甚远，甚至有些极端观点认为所学的知识完全无用。而项目教学则很好的解决了这两方面的问题。不仅将理论与实践联系了起来，而且解决了以往学生只会做验证性实验，无法做探究性实验的问题。
笔者在进行项目导向式教学实践时，主要通过以下几个步骤来进行教学实施。
（1）布置任务
由教师进行下发项目任务书，任务书上面详细写明学生需要完成的内容、步骤以及要求，并且对学生进行约3-5人为一组的分组。学生则开始对项目任务书进行初步的研究，进行资料查阅、收集，查阅并学习相关知识点。学生如果有对任务书上的要求有不明之处，可向教师询问确认。
（2）任务分析
由学生自行进行安排组内人员分工协作，对已收集到的各项资料进行整理分析整合，对任务要求详加研究，进行电路功能分析，制订初步方案。在这一阶段，教师要进行巡回指导，要防止出现学生对任务要求理解错误的情况。
（3）方案设计
学生各小组拿出各自设计的方案，小组之间进行互相交流、互相探讨。在这过程中，教师应参与在内，给予学生适当的引导和建议，对学生提出的争论点进行答疑。通过互相的讨论，学生改进自己原来的电路方案，确定最终的方案，并进行电路图的绘制。电路图的绘制可纸上绘制，也可使用Protel、Multism等EDA软件来进行绘制。笔者在教学实践中，往往鼓励学生使用EDA软件来进行电路图出图，因为在这一过程当中学生会在实际应用当中学到相应的EDA软件的使用方法。
（4）制作与调试
学生开始自行电路的制作与调试。而教师则要进行相应的技术监督与指导。在笔者的教学实践中，这一过程往往进行得比较艰难，因为制作出来的电路中常存在各种问题和故障。排除故障和调试电路，在实际工程应用当中极为重要，但是对学生来说却是巨大的挑战。在这一过程当中，如果教师不能及时的给予技术上的指导，将有可能出现学生因排除不了故障而丧失自信心，甚至直接放弃整个项目的学习。
（5）汇报与展示
进行完以上4个步骤之后，完成的小组要进行项目的汇报和展示自己的成果。每个小组要对自己的方案与成品进行自评，而小组与小组之间也要进行互评。教师要对各小组完成的情况进行一一点评。项目的最终成绩由教师点评、小组互评、组内自评三项得分按一定比例构成。此外，教师还要对整个项目进行总结，并点出相应的知识点。
总的来说，项目导向式教学和以往的黑板教学、多媒体教学相比，在教学的实施过程上变化较大。整个教学实施过程都贯彻“以学生为主体，以能力为导向”的基本理念。通过这一种方法进行教学，课堂的主体是学生，而教师在其中只是扮演了一个引导、提供建议的技术监督的角色。由于全程都由学生来完成，所以，学生的自主思考能力以及创新思维都得到很好的锻炼，这是传统教学方法所无法比拟的地方。但是，项目化教学对教师的要求较高，不但要求教师具备坚实的理论基础，还要有丰富的实战经验。[2]
4.结束语
我们在培养职业技术人才的过程中，需要突破许多过去的习惯性思维，对过去和传统的教学方法提出一定的质疑，并敢于接受新的教学理念，勇于尝试新的教学方法。本文通过对传统的教学方法与新的项目化教学方法进行对比而提出了极为有限的探讨。培养职业技术人才是一个艰难且复杂的系统工程。现代职业教育现状对教学方法提出了比以往更高的要求。可以预见到，对教学方法的改革与探讨，将会成为一个长期的重要课题。
参考文献
[1]陈柳，戴璐平.“数字电子技术”课程教学改革研究与探索[J].中国电力教育，2013（2）：96-97.
[2]王杨，顾准.高职项目化教学与教师职业能力要求[J].中国成人教育，2011：130-131.
