前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的基础心理学课件主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
1.多媒体课件的制作必须紧扣教学目标,重点突出
教师必须认真钻研教学目标,在备课过程中紧扣教学目标,对教材进行大胆取舍,运用多媒体课件解决重难点,依据教学目标要求,结合教材,以相应的、最新的素材为辅助材料,切合实际设计教学课件。尤其要注意,课件最主要的目的是让学生掌握教学重点和突破教学难点,所以为了避免学生分散注意力,删除一切没有必要且与教学无关的东西,诸如课件上一些与教学无关的动画、按钮的音乐,或一个漂亮的按钮,知道它们只能起到烘托作用,而不能让其夺彩。换句话说,强调课件设计的画面要简洁。多媒体课件是为上课服务的,上课要求重点突出,多媒体课件本身就更应该紧扣教学目标、重点突出。如在教学“氧气”这节课时,氧气的性质是本课学生学习的重点,在课件设计中联系实际生活,尤其是学生感兴趣的场景,比如奥运圣火、海洋潜水、火箭发射等动画场景引入,引导学生多感官参与,有计划地安排一个由已知到未知、由浅入深,并逐步使学生学会认识物质的一般过程和方法。这样学生在探究别的物质时,才能使观察和描述全面、系统、深入地了解氧气的性质,掌握本节的重点。根据教学内容、学生的身心特点制作多媒体课件,并不断反复打磨修改。
2.在微观知识教学中运用课件
初中化学中涉及许多微观领域的知识,在传统教学中,教师多以挂图、幻灯和模型帮助学生想象,但因这些辅助手段的静止和单一性,实际效果并不理想。而现代教育技术却可以将这些摸不到、看不见的微观现象在计算机里多方位地、动态地模拟出来,加深学生理解。“原子核外电子的运动规律”是“物质构成的奥秘”单元中的难点。在“离子”教学过程中,我们在实验组事先编好动画程序,讲课时根据学生的需要,将其调出观察,在学生讨论、分析这些画面时教师适时地引导和讲解,以期通过人机交互,学生自我解决疑难问题。对比组只采用挂图形式,教师带领学生分析。
3.实物投影、课件模拟与实验演示的联合运用能够使教学效果明显增强
在实际教学中,我们利用多媒体中的影视系统,录制许多和化学实验、日常化学常识有关的资料片段,在授课中运用这些资料激发学生的想象力,活跃课堂气氛。例如,在学氧化碳的制取及用一氧化碳还原氧化铁的实验时,我们利用自制软件,让学生自己上机操作,选择正确的仪器图形,拼装正确的装置图,同时借助一些软件,让学生通过简单的操作,实现画面的移动和色彩的填充,变乏味的记忆为轻松愉快的操作。再如在做一些演示实验特别是酸碱盐的性质实验时,我们利用视频展示功能把试管里发生的一切清晰地呈现在学生面前,从而克服后排同学观察不清的弊端。课堂活动由过去教师单边操作变为师生、生生的多边互动,从而达到强化学生学习主动性的目的。
4.在理论知识教学中运用信息技术
在网络中包含的化学理论知识十分丰富,通过化学知识结构网的构建能够使学生在其中搜索到与化学理论相关的很多知识,并进行自主学习。例如要对酒精燃烧的化学方程式进行了解,学生只要进入网络中搜索,便能够得到所需答案。在化学教学课堂中引入信息技术,有利于帮助学生解除疑惑。在传统教育模式中,学生大多不敢提问,即使自己存在不懂的问题,也无法解决,但通过信息技术的应用,学生能在网络上寻找所需答案,从而轻松解决遇到的难题。
5.用多媒体辅助教学,可以增强课堂演示实验的效果
化学演示实验是教师在课堂上的演示,而演示的形象性直接影响教学效果。像食盐、蔗糖等的溶解氨气分子的扩散,以及二氧化碳的制取,氧气制取实验中的气体的溢出,碱溶液使紫色的石蕊试液变蓝等,可见度小,在课堂演示实验中,教室后面的学生很难看到变化的现象,教学效果不是很好,再做一遍,时间不允许。如果将这些演示实验利用多媒体手段展示实验现象,采用放大、慢放、定格、回放等方法,帮助学生观察,让学生清晰地看到物质的溶解、分子的扩散、气体的产生和溢出、颜色的变化等现象
6.培养学生具有创新、合作能力
化学教育是以培养创新精神和实践能力为核心的素质教育的学科之一。信息技术与化学课程整合,是要利用信息技术创造一种新型教学环境,在信息化环境下充分利用计算机网络,让学生在课内和课外进行合作学习和研究性学习,教学中以学生合作、互动讨论的方式进行,旨在培养学生合作学习能力。教师可以给学生提出一些问题,让学生围绕这些问题进行分组讨论,要求小组成员共同完成规定的任务。教师要画龙点睛,启发学生思考,将教学过程变成学生合作能力和创新精神形成与发展的过程。这一教学过程,充分利用现代信息技术,既能发挥教师主导作用,又能充分体现学生主体地位。
《信号与系统》课程是通信工程专业的一门重要的专业基础课,以《高等数学》、《线性代数》及《电路分析》等课程为基础,是《数字信号处理》、《通信原理》等后续专业课程的基础,起着承上启下的作用。由于课程内容繁多,理论概念抽象,为了让学生尽快地理解与掌握课程学习中的基本理论与基本分析方法,教师可以在授课过程中渗透一些工程思想和工程实践项目,为学生提供一些多样化的学习平台。加强工程实践含义的理解与体会,通过实践性教学环节,使学生学会观察现象,发现规律的科学方法。使学生在学习这门课程的过程中,不但可以掌握信号、系统等重要概念和分析方法,也可提高学生分析问题和解决实际问题的能力,从而提升学生的工程实践能力和创新能力。
1 改革教学内容,注重培养解决问题的能力
教学内容是培养创新型人才的核心。教师应根据课程教学大纲的要求,明确教学内容中的基本要求和核心要求。在此基础上,适当拓宽、拓展教学内容,同时密切关注、跟踪本专业不断涌现的新的发展方向,不断将与课程相关的新问题、新现象和新理论补充进来,通过丰富和优化教学内容,从而激发学生的学习兴趣和动力。
在专业基础课教学课堂,注重培养解决问题的能力,提高学生学习专业基础课于理论的兴趣。使学生在学习本专业课的同时,提高学生学习的兴趣和专业素养,更能拓宽学生的知识视野,为将来从事行业工作打下良好的基础。同时使教学能够理论联系实际,注重培养解决问题的能力,从而使学生认识到学习专业基础课的现实意义。
1.1 培养解决复杂问题的能力
在“信号与系统”课程中,多次讲到用基本信号及其移位信号表示任意信号的方法。如对于连续时间信号f(t),在时域中可以用冲激信号δ(t)的移位加权和表示。如果已知基本信号对某一系统的响应,则任意信号通过该系统所产生的响应都可以求解得到。如某线性时不变系统对于单位冲激信号δ(t)的响应( 即单位冲激响应)为h(t),则根据系统的线性和时不变性,对于任意输入f(t),利用h(t)的线性组合求得该系统对任意输入的响应y(t)。即复杂信号作用的输出可用简单信号作用输出的线性和求,使问题解决变简单。
上述问题提示我们,针对某一复杂问题可以采用分解的方法,把复杂问题分解为一系列简单问题。而简单问题一般容易解决,如果所有的简单问题都得到了解决,则复杂问题也就解决了。由此为例改革处理课程中复杂问题的教学内容,培养学生解决复杂问题的能力。
1.2 培养解决理想与现实差距的能力
在“信号与系统”课程中,拉普拉斯变换的引入是用于解决不满足傅立叶变换条件的信号变换引入的。对于单边指数信号由于t∞时,f(t)∞,其傅立叶变换不存在,只有设法变换为衰减信号,才存在拉普拉斯变换。
这就是目标与现实条件不匹配问题。目标是求信号f(t)的傅立叶变换,要实现此目标则要求f(t)为衰减信号。而现有条件f(t)是指数增长信号,采用的方法是乘以一个衰减速率比原信号增长速率更快的信号,使得到的信号变为衰减信号,可实现傅立叶变换。通过上述讲解过程,学生既可以很容易地从傅立叶变换变换过渡到拉普拉斯变换变换,又能从整个过程中体会到解决目标与现实条件不匹配问题的思路和方法,即如现实条件不满足目标要求,则应增加中间过程,设法使现实条件转换为满足要求的条件,从而培养自己在这方面的能力。这种方法,同样也可以用于指导学生解决其他的条件与目标不匹配的问题。
1.3 培养从特殊到一般的思维能力
从特殊到一般的思想贯穿了整个信号与系统的课程,如何培养学生从特殊到一般的解决问题的思维能力,下面举两例:
(1)从矩形脉冲信号总结出周期信号频谱,对于的周期矩形信号,利用傅立叶变换级数可以求出其频谱。通过对周期矩形脉冲信号的频谱分析,可以归纳出有关周期信号频谱的一般特点,如周期信号的频谱都是离散谱(谱线间隔),总的趋势是递减的,总结出信号时间特性与频率特性为相反关系的一般规律。
(2)从频域到复频域是从特殊到一般的实例,在现有理论基础上,改变问题的某一个前提条件,将问题的讨论推广到另一领域,进而得到更一般条件下的解决方法。从频域到复频域,是将一个实数域中的问题推广到复数域,从而得到更一般问题的处理方法。
1.4 培养综合分析问题的能力
在《信号与系统》课程内容中,连续信号与系统的频域分析、连续信号与系统的复频域分析、离散信号与系统的变换域,存在着共同的相似之处,但也有各自的特点。这三部分的分析步骤是一样的,均按照正变换、变换的性质与应用、逆变换和系统分析的顺序进行。每一部分又有各自特有的性质和作用,如拉普拉斯变换(复频域分析)求解二阶电路时,比频域分析求解要更方便。
在教学过程中,还可以将相关课程的有关问题行比较分析,如微分方程的求解,有以下几种方法:①按照数学方法求齐次解和特殊解;②求解零输入响应及利用卷积求解零状态响应;③求解零输入响应,利用频域响应求解零状态响应;④利用复频域求解带有初始条件的系统响应。培养学生在分析上述内容的基础上,可以充分体验《信号与系统》介绍的分析方法的高效性,培养自己综合分析能力。
2 加强实践教学,培养学生工程实践能力
《信号与系统》课程的实验是配合课程教学同期进行的,主要针对一些基础理论知识所展开的一些基本实验,以提高教学效果和所学者逻辑思维能力的培养。
由于专业基础课重点在于理论教育,与课程配套的实践环节容易被大家所忽视,从而使理论教学与实践教学脱节。因此专业基础课学习阶段也要重视实践教学环节。在实践教学过程中,应加强和开发学生的适应能力、实践能力和创新精神。
2.1 将认识实践环节贯穿整个课堂教学过程中
在开始讲授基本定律或基本概念之前,通过实物模型或多媒体技术向学生展示与知识点相关的工程应用。这些实验设备或展示材料可以给学生带来很多疑问,让学生带着问题上课,以此来激发学生的兴趣和求知欲,在完成整个探索过程的同时提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。
2.2 合理安排实验教学
积极鼓励学生进行教学计划之外的开放性实验、自主设计实验等,其成绩作为学生综合成绩的一部分,培养学生在实践教学中的主动性和主体作用。
目前实验项目分为指导性与自主性两种,前者学生在指导教师的帮助下掌握系统设计的基本概念与基本思路,并对实(下转第162页)(上接第105页)验平台予以了解与掌握;后者为学生完全自主地项目设计并建立实验体系与构架,从而锻炼他们的创新意识与工程设计能力。
通过这一实践项目可使学生以系统的角度了解信号分析与处理中的基本概念,以趣味应用提升实践教学体验,以自主的实验设计培养创新意识和工程实践能力。从而全面提高学生的动手实践能力和逻辑分析能力。
3 改革教学方法和手段,培养学生自主学习和创新能力
近些年,各高校逐渐加大公共基础课环节,而对专业基础课和专业课学时进行了压缩。所以在有限的课堂教学时间内,教师基本是“满堂灌”才能完成教学计划,学生完全处于被动的接受地位。这种单一的灌输式、填鸭式教学方式,单一板书或者简单的幻灯片播放的教学手段,以及以考试成绩为主的评价模式,严重束缚了学生的创新意识。
对于专业基础课,教学内容多为经典的理论内容或方程推导,并由此展开实际应用的讨论,目前这类课程多采用以教师为主的讲授式方法。授课中,以教师为主体,学生基本处于被动位置,学生在课堂上很少主动提问或敢于就不同见解与教师商榷。实践表明,这种传统的教学模式不仅不能发挥学生的主动性,也不利于创新型人才的培养。因此,转变教学观念、改进教学方法,积极创造良好的课堂氛围,并借助现代信息技术,充分调动学生的主观能动性,激发其学习动机和兴趣,使其逐步成为教学活动的主角,从而将知识转化为能力、将兴趣转化为动力。充分发挥学生的主观能动性和独立思考的能力,鼓励学生敢于想象,大胆提出自己的设想和观点,逐步达到学以致用、能力和水平逐步提高的目的。并通过实验教学来加深对分析工具的理解,以达到培养学生的工程实践能力和创新能力的目的,提高分析能力与科学思维能力。
目前,以现代信息技术特别是网络技术为支撑的现代化的教学模式,使教学不受时间和地点的限制,朝着个性化学习、自主式学习方向发展。教师应充分利用计算机、网络资源,将部分教学内容或拓展内容放在网上,并开通网上答疑,供学生自主学习。建立学生自主学习平台,开发和完善网络教学系统,使学生的学习不仅仅拘泥于课堂之内、书本之内,从而使自主学习成为可能,增强学生自主学习的能力。
【关键词】初中化学 新课程 错题集
九年级化学的一大特点是:知识点多而散,内容繁杂。这一特点使不少学生在学习的过程中感到知识难以掌握,方法难以寻找,学习的兴趣难以提高。因而,在现实的教育教学中,如何有效的提高学生掌握知识的能力和解决问题的方法及技巧,尽可能让更多的学生都得到一定程度的发展,乃成为摆在农村化学老师面前的一道难题。
许多教学实践表明,通过让学生构建化学错题集,在一定程度上能够有效的提高教育教学质量,同时也能让更多的学生得到一定程度的发展。那么,如何构建和有效的利用化学错题集呢?下面我谈以下几点:
1.构建化学错题集的原因
首先,错题集是对自身错误的系统汇总。可能很多人会说,这些错误就让它放在卷子上不也一样吗?将来看卷子就是了。其实,不然。当我们把错误汇总在一起的时候,就会很容易看出其中的规律性,尤其是当我们对错误进行了总结之后。比如:我们将化学错题集上的问题总揽一下,可能很容易就发现,一遇到化学用语、有关溶液的计算和酸碱盐的问题时,自己就很容易出错,那么,我们在这部分的基础方面就需要下点功夫了!
其次,很多学习比较浮躁的同学满足于知道自己这道题错了,但是,认识往往不是很深。有时,即使让他马上重新做一遍,可能还是拿不到满分,其关键是步骤和过程。这时,建立错题集,将错题抄录下来,并重新分步解出就显得很有必要了,而且能够起到巩固作用。
2.构建错题集的方法
2.1 选题。构建错题集的关键在于选题,并非是把所错的题目通通记录下来,可考虑从以下几个方面入手:
2.1.1 记下自己认为重要的和容易忘的知识点。
2.1.2 记下联想到的知识。复习时,看到某一个知识点,你可能会联想到曾经做过的一道与该知识点紧密相关的习题。这时要把该知识点和与之相关的题记下来。
2.1.3 记下规律性的知识。如:气体的实验室制法、元素周期表的变化规律、金属的活动性顺序等等。这是记的重点,即使会了,也要整理一下。
2.1.4 记下特殊的知识。可以说,考试一半是考规律,一半是考规律中的特例。规律好记,但特例就容易忘。如化合物的化学式的书写、金属的锈蚀、氢氧化钙的溶解度等等。
2.1.5 错题集上也可以记载一些非常典型、考查知识全面、解法灵活多样的优秀习题。
2.2 根据不同的错题特点,应采用不同的方法。
2.2.1 尚未理解、掌握的。这类习题往往具有一定难度,需要学生弄清题意,找到解题关键、理清解题思路、原则、方法等。然后在习题旁注明简要解题过程或关键。但更为重要是从解题过程中出的解题规律,也应收录在集,以达到举一反三。
2.2.2 特别易错题。这类题关键是如何抓住关键,要点进行分析、归纳、总结。更为重要的是要从学生心理上来分析产生错误的原因,如急噪心理、恐惧心理、失落心理、标尺心理等等,在以后的学习中如何避免这些不正常的心理状态,逐步培养良好的心理素质。
2.2.3 难记题。这类题型往往需要学生及时总结并不断补充。教师首先教会学生如何从外界获得信息、整理信息,其次要指导学生把看似乱如麻的知识形成一定的知识体系,有效地发展能力。同时注意应用一些记忆技巧:韵语记忆法、分类记忆法等。
同时当老师讲解出正确答案时,要学会用不同颜色的笔随着老师的讲解,在原题下面空白处记下自已没有做出来或做错的原因分析,最后按老师讲的正确思路,一步一步地把原题做一遍,以便加深印象和逐步形成能力。如果此题有多种解题思路,可以在旁边用另一色笔把几种解法的简要思路写上。并定期所犯错误进行归类整理,把它们分成知识型错误、思维方法型错误、运算错误等几部分。这个过程是我们再学习、再认识、再总结、再提高的过程,使学生对知识的理解更加深刻,从而对知识的理解掌握更加牢固。
综上所述,要想有效的提高学生掌握知识的能力和解绝问题的方法及技巧,尽可能让更多的学生都得到一定程度的发展,通过构建错题集确实能够起到很大作用。但是,在此过程中一定要注意引导学生自主培养分析问题、解决问题的能力,克服一些不良的习惯,树立一种正确的学习观。从而使学生认识到:做好、用好错题集是自己学习的迫切需要。
参考文献
【关键词】新课改 初中物理 课堂教学 趣味性教学 应用现状
随着新课改的不断深入,教育部对初中物理教学大纲提出了全新的要求,不仅要求学生掌握物理基础知识,还需要强调学生物理实践操作,特别是在学生进行探究式学习时,需要教师采用趣味性教学方式,帮助学生在实验中掌握观察,分析和解决问题的能力,这样才能全方面培养学生的综合素质,增强学生的物理学习兴趣。文章针对新课改下初中物理趣味教学展开分析研究,并提出了几点针对性的建议,具有一定的现实指导意义。
一、新课改下趣味教学在初中物理中的应用现状
(一)引导实验的趣味性不足
初中物理这门学科有别于其他学科,教师在开展课堂教学活动的过程中,需要大量进行物理实验操作,以培养学生的物理学习兴趣。然而,在现实的教学活动中,教师往往忽视学生在参与实验课程时的心态,没有关注在实验过程,将课本知识与实践相结合,也未注重对学生实验学习兴趣的激发,没有将物理课本枯燥无味的理论知识进行趣味化处理,忽视了学生的学习积极性。同时,在进行实验过程,教师一位地给学生演示实验,未注重发挥学生的主体作用,这很不利于对学生个性素质和实践动手能力的培养,导致学生在思考问题过程,无法灵活运用物理知识,不利于物理课堂教学效果的提升。
(二)传统物理教学方法过时
在传统物理教学中,受高考因素的影响,使得教师在初中物理教学时只关注解题思路的培养,而忽视了应该及时更新教学方法,使之与现代化要求相符,对学生个性化需求和思维创新意识的培养。在初中物理课堂中,教师大多让学生进行基本定义和公式公理的识记,忽视在整体上对知识进行趣味性教导。初三物理教师,对于基础知识的学习,大多采用的是习题演练方式,一味地追求高分数,忽视了对学生解决问题思路的培养,没有让学生在轻松的教学环境中接受物理知识,导致他们丧失了对学习的兴趣,缺乏学习动力。
二、新课改下提高初中物理趣味教学效果的策略
(一)实现物理与多媒体结合
在信息技术不断发展的今天,多媒体逐步进入各个领域,而在教育领域的应用最为广泛,极大的方便了教师进行教学方案的设计,也大大减轻了教师在课堂上的劳动强度,无需在用粉笔在黑板上写板书。而在初中物理教学中,对信息技术的应用,给教师带来了极大的便利,节省了不少课堂时间,有助于提高课堂教学效率。对于物理课本中的电路图,采用传统教学方法,已无法满足学生的要求。对此,教师可以使用多媒体进行教学,提前将课本内容制作成幻灯片,把讲课内容用视频图像等形式,形象、直观地展现出来,供学生观看,提高学生兴趣,将枯燥的物理知识更加形象化。
(二)实现物理与生活相结合
教师在进行物理知识讲解时,不可局限于课本知识,需要将生活中的物理现象与课本内容有机结合,吸引学生的学习兴趣,让学生感受到物理就在我们身边,并没有那么遥不可及。在进行物理实验教学时教师可以采用生活中的物理现象帮助学生更好理解知识,增强学生学习兴趣。例如在学习《光的折射》相关知识点的时候,教师就可以将生活的现象引入课堂,将筷子放入水杯中,带领学生在有光的地方,观察筷子在水中倒影的变化,从而引出本课题的主要内容,给学生讲述折射的原理,让他们明白折射是一种物理现象,并且把握这个物理原理,从而真正达到学以致用的教学效果。
(三)实现物理与实验相结合
由于物理这门课的特殊性,要求教师教学过程,注重采用实验教学,增强课堂学习氛围,增强学生的学习兴趣。例如在学习《电流的热效应》相关知识的时,教师可以带学生去实验室进行实验操作,准备好实验器材,根据书本原理和步骤,将电阻丝和铜导线进行串联,在将小纸片覆盖在电阻丝和铜导线上,之后进行通电,然后让学生观察接下来发生的物理现象,在此过程,学生会发现这些小纸片很快就全部点燃了。此时学生可能会因为好奇而提出相关问题,而教师就可以用物理原理进行解释,满足学生的好奇心,这不仅增强教学趣味性,还能够加深学生对物理知识的理解,从而提升教学质量和效率,帮助学生更好、更快的掌握物理知识。
(四)拓宽物理趣味教学内容
在网络时代高速发展的当下,教师不可仅仅局限于物理教材里的教学内容,可以通过网络下载更多的物理知识,开阔学生的视野,而且可以在课堂上播放一些与物理知识有关的视频,供学生观看,让学生对物理知识有个初步的认识,然后教师需要对视频中的重点知识进行讲解,帮助学生理解知识。在网络的平台上,教师可以寻找更多的物理教学资料,同时建立一个可以与学生互动学习的平台,以此培养学生进行合作学习的能力,学会用物理知识去解释物理现象的原理,培养自主分析问题与解决问题的能力,提高学生学习物理知识的积极性和主动性。
结束语:
总之,教师在进行初中物理趣味教学时,要准确把握学生的特点和个性,创新教学方法,真正做到将物理知识传授给学生,确保学生在实际生活中学会应用物理知识解决问题。同时,在教学实践中及时总结教学经验,开展趣味性教学,积极引导学生进入物理实验课堂中来,提高物理教学的有效性。
【参考文献】
[1]张英明.新课改呼唤下的初中物理课堂教学的趣味性[J].新课程(中学). 2012(07)
关键词: 《数字图像处理》 信息与计算科学 实践教学 考核方式
信息与计算科学专业是原计算数学与应用软件、运筹与控制科学、信息科学三个专业整合而成的多学科交叉的应用型专业。《数字图像处理》是该专业一门专业核心课,内容涉及光学系统、微电子技术、计算机科学、数学等领域。随着计算机的迅猛发展,图像处理技术已在通信工程、工业控制、医疗诊断、机器视觉、虚拟现实、数字图书馆等众多领域得到广泛应用。通过学习该课程,学生很好地理解信息的内涵,知道信息与计算科学专业到底有什么用和怎么去用,以及该专业的前景。
本文通过分析信息与计算科学专业本身的特性,结合近五年来的教学实践,从教材和教学内容选取,课堂的组织和实践教学,以及考核方式等环节进行探讨,取得较好的成效。
一、信息与计算科学专业特性
信息与计算科学专业是数学、计算机科学、信息工程等广泛学科的交叉,远超越出数学学科的范畴;以信息科学与科学计算为核心方向;主要研究“信息技术的核心基础与运用现代计算工具高效求解科学与工程问题的数学理论与方法” 。该专业本科生主要学习数学、信息与计算科学的基本理论、方法和技能。因此,该专业学生具有较强的数学基础和具备一定的计算机方面的功底[1,2,3]。
我校信息与计算科学专业是从2002年开始招生。数字图像处理一直是该专业一门专业核心课。该课程一般安排在四年级上半学期。在学习数字图像处理之前,学生已经学习了矩阵计算、微分方程数值方法、概率论与数理统计等数学类的专业基础课,并且运用Matlab编写简单的程序[4,5]。
二、教材和教学内容选取
基于信息与计算科学专业的特性,教材选用冈萨雷斯版的《数字图像处理》,该教材侧重于对数字图像处理基本概念和方法的介绍,是数字图像信息处理领域的一本经典著作。主要内容包括数字图像基础、空间域和频域的图像增强、图像复原、小波变换及多分辨率处理、1图像压缩、彩色图像处理、形态学图像处理、图像分割、表示与描述和目标识别[6]。
教学中我们以灰度图像为基础,着重讲述空间域和频域的图像增强、图像复原、小波变换及多分辨率处理、图像压缩和图像分割的基本理论、典型方法和使用技术。简单介绍彩色图像处理、形态学图像处理、表示与描述和目标识别。
三、课堂的组织和实践教学
实验教学和实践是学习掌握各种数字图像处理技术的重要方法,也是巩固所学知识、培养学生创新能力和动手解决实际问题能力的重要环节。由于数字图像处理是综合性很强的边缘学科,对实验和实践教学的总体过程系统性、整体性的设计和安排要求高。虽然信息与计算科学专业学生具有较强的数学基础和具备一定的计算机方面的功底,但受原有教学模式的影响,实验和实践内容没有科学的论证和合理的规范,甚至一些至关重要的实践环节也被省略,这在某种程度上导致学生对所学理论的理解和应用能力的降低[6-12]。
实验教学主要强调理论知识和实践能力的结合。为了很好地理解和掌握数字图像处理技术,我们选择图像灰度增强、图像压缩、图像域值分割中几个最典型的算法,如图像的读取和显示、直方图均衡化、平滑和锐化滤波、膨胀和腐蚀等作为实验教学的主要内容。这些内容形象、直观、具有代表性,有助于学生通过实践掌握理论知识,提高学生的编程能力。
在实验教学期间,开展第二课堂。将学生分组,每组给出一个实际的学期项目,让学生在实践中锤炼,有助于较快地提高学生的理论认知水平和解决实际问题的能力,有效地培养学生的实际动手能力,提高学习积极性,促进对知识的综合掌握和灵活应用。
四、 考核方式的探索
数字图像处理是信息与计算科学专业的核心课,通过本课程的学习,使学生系统掌握数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和使用技术,了解数字图像处理国内外的发展方向。培养学生解决实际问题的能力。课程考核主要是衡量学生对课堂所学内容的理解和掌握程度。就数字图像处理这门课程而言,如果考核结果只由期终考试的分数来定,就很难调动学生学习积极性,达到本课程的学习目的,不利于发挥学生的主观能动性培养学生的创造能力。为此,我们将期末考试成绩、实验成绩、学期项目成绩和平时成绩纳入考核,课程最终的考核成绩综合这四个部分。
经过对信息与计算科学专业多年的教学实践和探索,我们通过对数字图像处理的教学内容、教学体系、实验体系的改进,极大地提高了学生的学习积极性,有效地培养了学生创新能力和动手解决实际问题能力。
参考文献:
[1]苏丽卿, 黄民海.“对信息与计算科学专业的认识与思考[J].河北师范大学学报,2008(6).
[2]宋广华,刘慧.普通高校信息与计算科学专业课程体系设置[J].中国科教创新导刊,2008 (22).
[3]郑秋红,岑仲迪,奚李峰.信息与计算科学专业教学改革的方向和途径初探[J].教育与职业,2009(17).
[4]牛文琪,张庆国,汪宏喜,吴坚.谈信息与计算科学专业实践教学改革[J].中国电力教育,2009(8).
[5]黄哲煌,黄建新.信息与计算科学专业实践教学体系的构建与探索[J].中国科技信息,2010(19).
[6]阮秋琦.数字图像处理.电子工业出版社,2007.
[7]贾永红.“数字图像处理” 课程的建设与教学改革[J].高等理科教育,2007(1).
[8] 张大明,樊晓香,刘华勇,李璐.信息与计算科学专业 “数字图像处理”课程教学探索与实践[J].合肥师范学院学报,2012(3).
[9]曹玉东,王东霞,周军.“数字图像处理”课程教学改革与探索[J].辽宁工业大学学报,2013(2).
[10]李熙莹.“数字图像处理” 课程设计与学生实践动手能力的培养[J].计算机教育,2008(8).
[11]李晓辉,吴蓓.“数字图像处理” 课程实验改革与实验系统的研究[J].高等理科教育, 2003(4).
关键词:专业基础课程 实践创新能力 培养模式构建
一、引言
安徽理工大学采矿工程专业是学校本科教学的主体专业及重点建设专业,已发展成为具有博士、硕士、本科的多层次完整办学体系。采矿工程专业作为一门工程实践性极强的工科专业,学生在校期间除了学习理论知识外,还必须参加完成一定的实践教学环节。实践教学是理论联系实际的重要教学方式,也是提高采矿工程专业毕业生质量和实践创新能力的重要步骤,其质量的好坏直接影响着学生对本专业知识的理解与掌握,也影响着学生毕业后对现场工作环境适应的快慢以及在工作岗位上的表现和发展。
2007年我校“采矿类复合型人才培养模式创新实验区”批准建设,该实验区进一步加强和完善了教学实践环节,大幅增加了选修课程和实践环节,实现了采矿工程专业“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的复合型人才培养模式。选修课程和实践环节的增加势必会减少专业基础课程的学时,而专业基础课程教学是复合型人才培养方案的主体,是采矿工程专业人才培养的核心,其作用与实践教学相辅相承、相互促进。
专业基础课程是学习专业课程的前提和基础,是工程实践的理论依据,是学生实践创新的源泉。而目前任课教师普遍重视专业课教学过程中学生实践创新能力的培养,但在专业基础课教学过程中学生实践创新能力的培养普遍不够重视,简单认为专业基础课程只是学习专业课程的基础、准备,忽略了学生在专业基础课学习过程中实践创新能力的培养,使得煤矿企业近年来普遍反映采矿专业毕业生虽然具备一定的理论知识和实践能力,但实践创新能力明显弱化,短期内难以独立胜任。
近年来随着煤炭经济效益的下滑,各大矿业集团纷纷减少了采矿专业毕业生的招聘数量,并且对采矿专业毕业生的质量,尤其是其实践创新能力提出了更为苛刻的要求。因此,采矿工程专业的学生只有不断提高自身的素质,培养实践创新能力才能去适应当前的经济环境形势。这就要求新形势下采矿工程专业学生不仅要具有基本理论知识,还要具有解决现场问题的实践创新能力,以适应新形势对采矿人才的要求。因此,需要在更深的层次上探索采矿类专业基础课教学中学生实践创新能力培养的模式,以适应新形势下的煤炭经济特点和社会需求。
二、专业基础课教学中实践创新能力的培养模式
(一)教学方法
在教学方法上,教师要灵活运用多种先进的教学方法,包括理论教学法和实践教学法。既要采用课堂讲述、板书、作业等传统教学方法,又运用现代手段,对学生难以理解的内容采用动画效果的表现手法;对于实践性较强的内容运用视频方法,使学生在课堂上犹如进入现场;对新技术发展及其他信息量较大、而要求学生了解的内容,制作多媒体教学课件,通过多媒体给学生做简要介绍,这样使学生既能理解掌握基本的知识,又可得到大量信息,拓宽知识面。
在课堂讲授过程中采用问题式、解题式、交互式等各种形式相结合的方法,注重学生对基本概念、知识点的运用能力,学会运用已有知识学习理解新知识、解决新问题。多给学生提出问题的机会,凡是学生能解决的问题,鼓励、启发学生回答,培养学生的参与意识,提高学生分析和解决问题的能力。实验课上,根据实验内容采取“先讲后练”“边讲边练”“先练后讲”等方法,增加师生互动性,调动学生的主观能动性。针对每章的重点难点,在每堂课开始前和结束后各留出5分钟左右的时间,让学生进行讨论,让学生对问题进行充分的认识,以保障教学效果。在实践教学上,形成了相对独立的实践教学体系;在教学方法与手段上,形成了以实物教学、演示教学、现场教学、生产实践教学等为主的较为完整的教学手段体系。在现场教学时,联系符合教学内容要求的矿井和地质公园,现场讲授施工测量方法,满足教学与生产以及社会实践相结合的要求。
在考试方面实行教考分离,每份试卷从试题库中随机根据题型按比例抽取。试题库是在充分调查研究、广泛收集资料、全面深入地领会大纲、全面细致地掌握教材的基础上建立起来的。试题库每学年都要进行充实。根据本课程的特点,把考试分为理论、实验能力考核两个方面,同时也注重理论考试和操作技能考核的结合。
(二)教学手段
在教学手段上,以实物教学、演示教学、现场教学为基础,采用黑板推演、多媒体课件、网络和模型及电化教学、实践教学等手段。
对于原理性和概念性较强,需要理解和计算的内容,采用黑板板书进行公式推导的讲授方式,有利于引导学生紧随教师思路积极思考,并能让学生有时间记笔记,以便课后复习巩固。多媒体课件具有条理分明,信息量大,学生相对容易接受,能够在较短时间内接触较多的信息量,能大大提高上课效率及后续课程内容的自学等特点。另外,多媒体课件具有图文并茂、声像俱佳、动静结合的多种表现形式,能将抽象问题具体化、动态问题形象化、表达方式多元化。模型教学较为直观,易于学生抽象问题直观化,取得良好教学效果。电化教学能将抽象学习内容转化为动画、三维影像、图片等交互立体形式展示出来,有利于激发学生的学习兴趣,增强自主学习和探究式学习的积极性,有助于教师授课,便于学生更好地掌握该课程。实践教学包括实验室室内实验、现场实习,利用实验室室内实验设置基础性实验、设计性实验、综合性实验和探索性实验。
(三)效果考核
采矿类专业基础课程在考试方面试行教考分离,每份试卷从试题库中随机根据题型按比例抽取。依据采矿类专业基础课程的特点,把考试分为理论、实验能力考核两个方面,同时也注重理论考试和操作技能考核的结合,其中理论教学部分采用笔试闭卷形式,笔试占总成绩的60%,能力考试占总成绩的20%,实验考试占总成绩的20%,教学中充分考虑了理论和实验教学的共同作用。
为了保证采矿类专业基础课程的教学效果,教学管理过程中采用“校内督导―管理人员评价―同行评价―学生评价”相结合的考核措施。校内督导组随堂听课,重点反映,及时掌握教师教学效果;学院管理人员通过随堂听课、座谈会等形式对教师的教学质量做出评价;本系教师每个学期对其他人员授课课程做出评价;最后期末时通过网络,学生给教师讲课效果进行无记名打分。综合考核结果,学校评出考核成绩,指导教学改革。
三、结论
为了培养符合煤炭行业要求的高质量毕业生,新形势下需要以培养学生综合素质与实践创新能力为宗旨,改变传统专业基础课教学中知识的灌输、督促方式,以问题深入探究、知识创新实践为手段,倡导传统教学法与现代教学形式相结合,探索在专业基础课教学中学生实践创新能力培养的新模式,使学生运用知识于实践,服务于社会。
参考文献:
[1]刘祥鑫,孙光华,李占金.采矿工程专业实践教学环节模式优化[J].河北联合大学学报:社会科学版,2012(12).
[2]华心祝,杨科,涂敏等.加强采矿工程专业本科生实践能力培养的对策分析[J].实验室研究与探索,2011(30).
按照教育部党组要求,自2010 年起,教育部基础教育一司会同部信息中心精心组织,周密部署,启动了这项工作。特别是,去年以来,我们加快推进了电子学籍建设。这一重大项目关乎管理观念更新、管理模式变革、管理格局调整,涉及全国两亿中小学生和每一所中小学校。我们深感使命光荣、责任重大、任务艰巨,以抓铁有痕的决心,自我加压,励精图治,坚定不移地创造性推进工作,统筹指导,全面提高思想认识,落实项目资金,加强技术保障,推动系统建设,制定上位办法,组织省级培训。
一是环环相扣抓建设。我们紧锣密鼓地完成了立项报批、顶层设计、方案评估和招标开发,并在贵州、重庆、浙江、安徽进行了试点。贵州省用三个月时间就完成了系统部署,采集了全省658万中小学生学籍信息,进入全面应用阶段。目前,由于工作得力,内蒙古、吉林、浙江、河南、广东、广西、重庆、贵州、甘肃、宁夏已经完成了全国统一学籍系统的部署,其他省份正在部署。为实现今年内全国联网的目标,我们将全力配合并督促一些进度较慢的省份,务必于今年8月底前完成系统部署,9月底前完成学生数据采集,10月底前所有数据进入国家系统。对于少数申请继续使用自建系统的省份,将组织可行性评审,评审不合格的要立即停用,合格的要在年内完成改造。没有或正在开发自建系统的要一律停止自建。我们还要强化进展通报,让各地见贤思齐。对工作迟缓的省级教育部门负责同志,进行约谈。
二是上位设计抓办法。学籍系统的实施需要有上位制度保障,就是制订《全国中小学生学籍管理办法》。我们深入调研全国所有省份,召开40多次座谈会,广泛征求教育部门、学校、有关专家的意见建议。对于建设性意见,认真研究采纳,反复斟酌修订,不断完善文本。上星期,《全国中小学生学籍管理办法》已经教育部党组研究通过,今天就要印发了。这个《办法》规定了一人一籍,终身不变;规定了学籍的获得、转接、异动、管理;强调了学籍信息的规范、连续、精准、保密。我们将紧紧把握时机,指导各地出台实施细则,采取多种措施抓好学习宣传、解疑释惑。还要加强督促检查,务求取得实效,坚持用制度推动建设、落实责任、保障运转。
三是建用结合抓培训。建设的目的在于实际应用,用好的关键在于人员培训。抓好培训工作,对于各项任务按时、保质、高效完成至关重要。为了帮助相关同志掌握电子学籍的操作,我们下大功夫制订了培训方案,明确了培训计划,开展了培训活动,做到了对省级层面的管理人员、业务人员、技术人员全覆盖,实现了先培训、后上岗。我们将充分发挥已受训人员的作用,用好学籍系统,实现对学生学籍的科学、便捷、高效管理,更好地为各地工作提供技术支撑。
回顾学籍系统的建设历程,我们有几点切身的体会,与各地、各部门同志分享、共勉。
第一点体会,加强领导是前提。为推进系统建设,教育部成立了由部领导负总责,基教、规划、财务、科技、信息技术等十几个司局、部门广泛参与的工作机构;各地也按照要求建立了教育行政部门领导任组长、相关部门参加的领导机构。各级领导机构谋划大事、研究急事、排解烦事、解决难事,确保了学籍系统的统筹协调推进。
第二点体会,协调配合是关键。信息化工作是行政工作和技术工作的深度融合,要求行政部门和技术部门之间密切协调配合。我司和部信息中心坚持每月召开2次例会,坚持重要问题及时沟通,坚持各项任务共同部署推动,这种各司其职、各用其长、互通有无、密切配合的工作模式,直接决定了建设任务的顺利推进。
初中物理 自主互助型 教学模式
一、信息技术与初中物理教学整合的反思
1、教学内容指向现实
信息技术与初中物理学科的整合,使教学内容从封闭走向开放。信息技术为实现新的课程目标提供了非常有利的工具,内容的整合能有效地克服传统物理教学内容缺乏鲜活时代气息、脱离现实生活实际的弊端。随着信息技术的发展,学生可以很容易获得丰富的、多样化的教育资源。这也迫使教师不断拓宽自己的知识面,以更好地选择教学内容、设计教学过程,结合教学探究,因势利导地帮助和指导学生了解从何处获取以及如何有效地利用与课程相关的资源,使教学内容更具有时代气息、更贴近生活和现代科技,纳米技术、全息图片、光手术刀等新科技随时可能进入学生的视野,大量与教科书、生活、科技前沿相关的知识内容就尽收眼底。在这一全新的教学环境中,知识内容呈现开放性,不惟“纲”、不惟“本”,不以教师、课堂、书本为中心,学生能选择不同的内容来建构自己的知识结构,以及个体独特的知识体系。
2、学习方式转向自主
建构在网络环境下的学生自主学习的方式,是信息技术与课程整合所追求的目标。实现信息技术与课程的整合,意味着信息技术不再仅仅是一种技术手段,而是一种学习方式的根本变革。信息技术在学生自主学习、主动探究、合作交流等方面有明显的优势,学习者从传统的接受式学习转变为主动学习,形成一种将书本知识与社会信息相结合、教师传授与自我探索相结合的观念和模式。
信息技术与初中物理教学的整合是更多地利用光盘、网络检索,获取大量信息资源,并通过与计算机的交互,在与教师和同学的协作交流下,进行自主学习和网络协作,以达到建构物理知识、提高学习能力的目的。教师的“讲”更多地由学生积极参与的活动所代替,学生由“听讲”、“记笔记”的学习方式更多地变为观察、实验和主动地思考。现代信息技术提供的大量资源构成有利于学生自主选择学习方向、自主进行意义建构的情境。在这种环境中,学生变整齐划一的“不得不学”为主动多样的“积极去学”,真正成为学习的主人。
二、自主互助型“五环节”物理课堂教学新模式的实施
1、定向激趣与巧妙设疑
物理学是以实验为基础的自然科学,一般要求在设疑时采取“以趣入境,以疑入境,以奇入境,以情入境”,顺水推舟,导入课题。这样结合物理学科特点,借助趣味性、启发性、形象性的材料引起学生的直接兴趣,可促使学生情绪高涨的进入新知学习准备状态。激趣的形式多种多样,其中以“悬念式”、“实验激趣式”效果最佳。
2、问题引导与目标确定
定标是“自主互助型”物理课堂教学模式中重要环节。作为教学内容与形式的统一,它更是目标教学与课堂结构的组成要素,是课堂教学艺术不可分割的一部分,定标的恰当与否,必然会影响到整个物理教学正常的课堂达标活动,也是影响教学的成败的关键。因此,在每节新授课中师生双方要明确目标,授课时教师牢记目标,达成时师生强化目标,反馈时学生深化目标,检测时学生巩固目标,直至分析矫正时师生总结目标,有了强烈地目标意识,才能为学生提供认知学习的方向性与指令性。教师干什么?就是要在吃透课程标准要求、了解学生实际状况的基础上,重新诠释、设定“单元目标”“这一课目标”,使其能够符合实际。物理的教学目标,从总体来讲可概括为:情感、态度与价值观目标、行为与习惯目标、知识与技能目标、过程与方法目标。
3、探索讨论与领悟导思
一个完整的探究过程包括七个要素,即提出问题,猜想或假设,设计实验,进行实验,分析和论证,评估,交流。当然,一般的探究过程只包含其中几个要素,设计实验、进行实验一般必不可少,如何设计、怎样设计、用什么方法设计显的尤为重要,教师用黑板、投影仪、视频台等教学媒体器具展示教学目标后,为学生确定具体的学习诱因,学生在目标引导下,自读教材,可分为学生自学,组内讨论,组际交流,展示反馈四个环节。
教师则要进行巡视、答疑、辅差。这种自学既是认知性的学习,也是情感性学习,具有明确的目标性,其记忆能力、理解能力、抽象思维能力得到充分发挥,对学习材料的分解、编码、重组时精力集中,阅读速度加快,识记知识较多。教师在巡视中了解学生自学障碍,指引优等生自主发展,重点对差生提供及时必要的帮助,并调整后续教学的目标和进程,这样在师生共同努力下完成目标导学规程。
4、导学与合作释疑
教师通过师生间的这种信息反馈,达到了对教学过程的控制,实现教师的主导作用。在教学过程中,师生双方都需要从对方那里得到反馈信息,以便做好“教”与“学”的工作。通过不断反馈,教师将探究物理学与物理教学的情感转移给学生,学生则将对物理学和物理教师的情感转化为学习的动力。因此,做好反馈工作是提高教学质量的基础。
教师可将不同层次的限时试题分发给若干中差生测试,待学生完成后,集中公布标准答案进行集体矫正,同时完成差生辅导,使全体学生及时了解自己诊测达标效果,至此形成认知上的初次反馈。通常此项达标率在80%~95%之间,绝大多数学生获得成功的体验。
关键词:数字信号处理;教学软件;球物理学;实践教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)42-0267-03
一、引言
《数字信号处理》课程的特点是概念多,公式、性质的推导和证明繁琐,是电子、通信、计算机等专业的重要专业基础课。在这类基础课程的学习过程中,学生通常以《信号与系统》等相关课程为基础。但是地球物理学科的学生不能够像电子、通信学科的学生那样系统地学习与《数字信号处理》相关的基础课程,那么就需要教师在授课时进行一些必要的补充,由于课时影响以及学生基础的限制,给授课教师带来了不小的挑战。
数字信号处理技术为推动物探技术的发展起了不小的作用,“数字信号处理”课程的教学也在地球物理专业受到了相当的重视。笔者作为“数字信号处理”课程的主讲教师,结合地球物理专业的特点,对该门课程的实验教学进行了探索,并提出了建设硬件平台来强化学生学习和理解数字信号处理中的采样等基础概念。另外,教材中涉及的很多概念,如频谱分析和滤波器的设计和实现,也是构成物探信号处理技术的基础,因此,在本校地物学科的教学过程中,我们尝试基于matlab的教学软件,鼓励学生通过程序来实现数字信号处理概念,如:实现典型序列,实现快速傅里叶变换(FFT),滤波器的性能比较,以及结合本专业的地震正演应用,目的是使学生通过亲自动手,进一步了解数字信号处理中相关的抽象概念,化抽象为具体,使学生不仅了解相关的概念知识,而且进一步深化课程与地球物理专业之间的联系,实现地球物理学科讲授数字信号处理的目的。
二、教学软件的基本框架
本软件一共分为六个部分(如图1),分别为:典型序列,FFT应用,地震正演应用,滤波器性能,相位差监测以及听音辩数。当然这六个部分是整个软件的框架,具体功能的实现需要学生通过matlab的GUI来进一步的实现。运行到主页面时,通过鼠标点击相关的实验部分,完成相关功能,每个部分需要完成的功能如下:
其中,典型序列的表示及特征分析模块包括图形显示区域组合菜单栏、应用按钮、退出按钮,组合菜单栏包括单位取样选项、单位阶跃选项、矩形序列选项等。FFT应用模块包括题目要求、过渡点个数选择按钮和画图按钮、过渡点取值滑动栏和复位按钮、滤波效果画图按钮、补零影响画图按钮、退出按钮。地震正演应用模块包括图形显示区域、检波器个数输入栏、采样间隔输入栏、V0速度输入栏、V1速度输入栏、V2速度输入栏、V3速度输入栏、运行按钮、退出按钮。滤波器性能模块包括图形显示窗口、FIR滤波器设计说明下拉菜单、IIR滤波器设计说明下拉菜单、退出按钮。其中,FIR滤波器设计说明下拉菜单包括频率采样法、窗口法、最大最近法等子菜单。IIR滤波器设计说明下拉菜单包括脉冲响应不变法、双线性变化法等子菜单。相位差检测模块包括图形显示区域、仿真信号真实信号按钮、强信号真实信号按钮、弱信号真实信号按钮、退出按钮。听音辨数模块包括图形显示区域、听音变数组合菜单栏。听音变数组合菜单栏包括打开按钮、分析按钮、辨别按钮、辨别结果显示栏、运行状态显示栏、退出按钮。
三、软件的使用及功能
此软件是本校地物学生数字信号处理上级内容的重要组成部分,上机实验之前,每一学生得到一份最基本的软件框架,学生以个人的形式完成其所需的各种功能,在上机过程中,学生可能除了相关的matlab知识之外,还需要一些matlab GUI的相关知识,我们通过实习指导书的附录补充以及学生课外的自主学习,来完成相关知识的传授,如怎样进入GUI界面,如何页面进行设计,以及如何将所需按钮和相应程序进行链接。教学过程中,我们要求学生演示自己所编写的程序以达到上机要求。所有实验中,前四个实验是基本的教学实验,后面两个实验是学生兴趣实验,深化学生对教学内容的理解。下面主要介绍前四个实验。
(一)典型序列的表示及特征分析
当鼠标在主页面选中典型序列选项,关闭主页面,形成一个新的名为“典型序列”的页面(图2),在此页面中,建立一个单选按钮组(button group),分别代表单位取样,单位阶跃,矩形序列,单边指数,正弦序列。选择序列后点击应用,则出现相应的序列形态。如图:
(二)FFT应用
所要实现的相关功能有:①依据题目在选择过渡点数的同时,求得相应的传递函数,画出相应的频率响应曲线,改变过渡点取值,得到最佳值的经验数据。②在过渡点数为1的基础上,对于不同函数的频谱进行滤波效果的比较。③用图示说明,对于序列做不同点数的FFT,幅度谱会出现什么样的变化,后端补零对于离散傅里叶变换的影响。
(三)地震正演应用
假设有一个三层界面的地质模型,输入检波器个数,采样间隔,以及相关的地质参数,如层速度利用matlab中的褶积公式,来最终形成一个地震正演波形图(图4),其中假设的采样点数为2048。
(四)滤波器性能比较
此部分需要完成通过IIR和FIR进行滤波器设计的比较(图5),其中,IIR方法包括脉冲响应不变法和双线性变换法,FIR中包括频率采样法、窗口法和最大最小比较法。图形的显示应该包括原信号、加入噪声后的频谱、滤波器的频谱、滤波后的信号和滤除的干扰波的频谱等。
四、结论
本软件贯穿整个数字信号处理的教学,学生在学习的过程中,逐步完成软件所需功能的各种实现。不仅使课堂效果更加的生动,也能通过在动手编程的过程中,使学生对于相关概念有更深一步的认识。学生先从最简单的序列的实现入手,通过序列的实现了解各种序列的特性。在FFT教学的过程中,通过事先编好的程序让学生理解FFT的滤波作用,以及不同点数,不同过滤点数对于FFT的影响。通过地震正演,学生可以比较直观地感受到正演图形的形成。滤波器性能分析和比较可以辅助学生理解滤波器不同设计方法的特点以及设计实现的步骤。之后的各种功能都是在之前的基础上对于学生能力的一种拓展,让学生体会到数字信号处理无论对于科学研究还是日常生活都有着重要的作用,并掌握其基本的原理。
参考文献:
[1]卜凡亮,赵守国,王锁柱.“数字信号处理”课程研究型教学改革与探索[J].成都:教育与教学研究,2009,81(2).
[2]薛昀,韩桂明,梁桂英,马姝靓,周斌,韩传久.“数字信号处理”课程改革探讨与实践[J].南京:电气电子教学学报,2009,31(6).
[3]程佩青.数字信号处理教程(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2002.
[4]郑晶,彭苏萍,朱国维,等.地球物理专业数字信号处理实验教学的探索[J].实验室科学,2013,16(1).
[5]郑晶,邹冠贵,姜.数字信号处理实验教学研究[J].科技信息,2013,(34).