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数字媒体技术基本概念精选(九篇)

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数字媒体技术基本概念

第1篇:数字媒体技术基本概念范文

关键词:数字信号处理;教学改革;探索

作者简介:蔡超峰(1980-),男,河南长葛人,郑州轻工业学院电气信息工程学院,讲师;姜利英(1981-),女,河南郾城人,郑州轻工业学院电气信息工程学院,副教授。(河南 郑州 450002)

基金项目:本文系2010年郑州轻工业学院研究生教育教学改革项目“《数字信号处理》课程教学改革与实践”(项目编号:01005)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0102-02

“数字信号处理”主要研究用数字方式进行信号处理,即利用计算机或专用数字处理设备对信号进行分析、变换、综合、滤波、估计与识别等处理。随着电子技术及计算机技术日新月异的发展,数字信号处理的新理论和新方法层出不穷,地位和作用也越来越突出。然而,“数字信号处理”这门课程具有概念抽象、理论性和实践性强等特点,教与学均有一定难度。在长期的“数字信号处理”教学工作经验总结的基础上,笔者提出一些对该课程的改革措施:重视基本概念、基本理论的教学,利用多媒体技术和Matlab软件将抽象的理论以易于理解的形式加以演示,从而激发学生的学习热情和积极性,最后,通过课后练习题、实验、课程设计等方式引导学生利用Matlab软件实现对数字信号的处理,使他们更加深入地理解数字信号处理的基本理论,提高他们分析、解决实际问题的能力。

一、教学内容的优化

在课时有限的条件下,精选教学内容就显的尤为重要。在理论教学方面,傅里叶变换是本课程的核心内容,然而学生在先修课程“信号与系统”中已经学习过傅立叶变换,因此他们会认为该部分内容不是新内容,反倒容易忽视对该部分内容的学习。因此该部分内容的教学应当受到足够的重视。傅里叶变换包含了连续信号和离散信号的傅里叶变换,内容非常丰富。教师在重点讲述离散时间傅里叶变换的同时,也把连续傅里叶变换、连续傅里叶级数以及离散傅里叶级数的内容综合进来,并把离散傅里叶变换作为离散傅里叶级数的一个拓展来看。这样会使学生更加深刻地理解时域周期与频域离散、时域非周期与频域连续之间的对应关系。在讲述傅里叶变换性质的时候,教师把各种变换的性质融合在一起对照着介绍,并通过大量的例题着重强调这些性质的应用,从而为后面有关章节做铺垫。在讲述快速傅里叶变换(FFT)时,笔者着重讲述FFT算法的原理和依据,即第一是充分利用WN因子的周期性、对称性和可约性,第二是任何N点DFT运算都可以分解为两组N/2点DFT运算。对于具体的FFT算法,授课时不做讲授而是让学生自学掌握,节省了宝贵的学时。

在实验教学方面,精选了4个实验:序列的相关与卷积、基于FFT的频谱分析、IIR、FIR数字滤波器的设计。其中前两个实验属于验证性实验,后两个实验属于设计性实验。对于第一个实验,不但要求学生编程计算两个序列的互相关和卷积,还要求学生知道互相关与卷积之间的关系并进行验证,从而加深对这两种运算的理解。对于第二个实验,重点要求学生知道理利用FFT计算序列频谱的方法并正确绘制频谱图。对于第三、第四个实验,不但要求学生按照给定的技术指标正确设计滤波器,还要求他们利用所设计的滤波器对给定的音频信号进行滤波,通过比较滤波前后的音频信号检验所设计滤波器的实际性能。这几个实验难度逐渐增大,基本上覆盖了本课程的主要内容,符合学生学习掌握知识的一般规律,有助于加深学生对课堂获得的理论知识的理解。

二、教学方法的改进

教师在教学过程中一定要重视和学生的互动,不能采用过分偏重讲授的教学方法。只有这样才能充分调动学生的积极性、主动性和创造性,实现讨论式、启发式、研究式的教学方法。本校对教学方法的改进主要体现在以下三个方面:

第一,上好绪论课。绪论课主要介绍数字信号处理的概念、数字信号处理系统的一般模型以及数字信号处理的发展历史、应用和实现方法,绪论课授课效果的好坏直接影响学生对课程的直观感受、兴趣和学习积极性。在讲述绪论课时首先对课程内容做一个总体的概述,然后以脑电信号分析为例,介绍脑电信号的采集、滤波、变换、特征提取、识别等处理过程,最后重点介绍基于脑电信号分析的脑机接口系统设计及其应用前景,做到内容充实生动活泼,从而吸引学生的注意力。

第二,着重讲述概念、原理及工程应用,淡化公式推导。对于一些非常重要的概念和定理,比如抽样定理,会通过公式推导的方式让学生深入理解该定理的来龙去脉。在讲述相关函数时,重点介绍如何利用相关函数解决实际问题,比如利用自相关函数检测信号中隐含的周期性以及利用互相关函数检测不同电极上EEG信号的相关性。对于一般性的内容,比如傅里叶变换的各种性质,其证明过程则交给学生在课下进行。这样既可以把授课时间集中在课程最重要的内容上,同时又锻炼了学生的自主学习能力。

第三,把课堂讲授、课堂讨论、课外答疑和实验研究紧密结合起来,做到知识传授与能力培养并重。在讲述傅里叶变换时,引导学生讨论连续傅里叶变换、连续傅里叶级数、离散时间傅里叶变换、离散傅里叶级数、离散傅里叶变换的异同,最后由老师进行总结。在讲述滤波器的设计时,一方面引导学生从理论上理解IIR和FIR这两类滤波器各自的优缺点,一方面指导学生通过实验自主设计滤波器并对实际信号进行滤波处理。

三、教学手段的丰富

对教学手段的丰富体现在两个方面:

第一,重视多媒体教学。“数字信号处理”这门课程包含大量的公式和图谱。如果仅靠板书往往令老师疲惫不堪,而且还浪费了大量宝贵的时间。此外,板书内容很难做到精确和生动,还容易使得学生产生厌烦心理,导致教学目的难以达到,教学质量难以保证。多媒体技术作为一种新型的教学手段,既能够节省时间增加课堂容量,使教学内容更充实,又能够提高老师和学生之间的互动性,因此得到了越来越广发的应用。在制作多媒体课件时以公式和图表为主,尽量避免在课件里罗列大段的文字,以免令学生产生厌烦情绪。在授课过程中,不能忽视老师和学生之间的交流,可以通过提问的方式和学生进行互动,决不能让多媒体课件取代了老师的作用,以致挫伤了学生的学习积极性和主动性。在教学中最好将多媒体教学和板书教学有机结合起来,针对不同的教学内容加以区分。例如,对于抽样定理的讲述,既进行板书推导,又利用课件对抽样过程、过抽样及欠抽样进行动态演示。

第二,引入Matlab软件。Matlab是美国MathWorks公司开发的一款功能强大的科学计算软件,学习和使用非常方便。该软件把广泛应用于各个学科领域的数值分析、矩阵计算、函数生成、信号处理、图形及图像处理,建模与仿真等诸多功能集成在一起,为使用者提供了一个高效的编程工具及丰富的算法资源,其软件的开放性也为学生进行理论学习、习题演算、算法推导提供了一个强有力的工具。Matlab软件中的信号处理工具箱是一个内容丰富的信号处理软件库,本课程中的大部分理论和算法都可以在该工具箱中找到对应的文件,是学习、应用数字信号处理工具箱的一个非常好的工具。

Matlab软件在教学中的应用主要体现在两个方面。在课堂上,老师可以利用Matlab软件对课程中的理论和算法进行验证演示,这样能够更加生动直观地揭示出这些理论和算法的本质。例如,在讲授应用离散傅里叶变换对连续信号进行频谱分析时,理解计算过程中所出现的各种现象及相应的解决办法尤为重要。在课堂上利用利用Matlab软件演示了混叠现象、截断效应和栅栏效应等现象,并详解这些现象出现的原因及相应的解决的办法,起到了事半功倍的效果。在课下,老师可以通过作业和实验引导学生利用Matlab软件,让学生针对某一专题进行自主研究,从而提高他们的学习兴趣和解决实际问题的能力。例如,把一个频率固定的正弦信号作为噪声加入到一段音频信号中,要求学生自行制定技术指标并设计滤波器滤除其中的噪声信号,并通过对比滤波前后的音频信号检验所设计的滤波器是否符合要求。实践表明,这种方式能极大地调动学生的学习积极性和主动性,效果非常好。

四、结论

在“数字信号处理”课程的教学过程中,优化教学内容,突出关于傅里叶变换的内容,着重讲授基本概念和基本理论,淡化公式推导,做到知识传授与能力培养并重。借助于多媒体技术和Matlab软件,将课程中的相关理论和算法以易于理解的可视化形式加以演示,从而激发学生的学习热情和学习兴趣,使他们更加深入地理解数字信号处理的基本理论,取得了比较好的教学效果。

参考文献:

[1]胡学友,王颖,胡云龙.“数字信号处理”教学改革与实践[J].高教论坛,2007,(3):67-69.

[2]张赛男.《数字信号处理》课程教学研究[J].科技信息,2010,(5):195-196.

[3]胡广书.数字信号处理理论、算法与实践[M].第二版.北京:清华大学出版社,2009.

第2篇:数字媒体技术基本概念范文

【关键词】电子地图;移动电子地图;信息传输;超媒体

【中图分类号】TU148【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0330-02

引言

从传统的纸制地图到新型的电子地图的变革,不仅为地图的生产和应用提高了效率,更为地图的应用提供了方便。地图产品长期以来专为企事业单位和政府提供服务,与成为一种大众消费品还有一段距离。怎样将地图产品走进寻常百姓,不仅是消费者关注的话题,也是地图研究者和制作者的使命。近年来电子技术、移动通讯技术的发展弥补了当前电子地图的不足,为地图产品走向寻常家庭提供了可能。由于嵌入设备体积小、便于携带、功能完善且价格便宜,利用嵌入式技术的灵活性足以将地图产品放入口袋,用户可以随时随地查询地理信息。而通讯技术的发展则可以将地图资源提供充分共享;同时日趋完善的移动通讯技术,为移动空间定位的实现提供了方便。因此,移动电子的图的研究和发展成为必然。

移动电子地图是显示在无线移动通信设施上的电子地图。移动电子地图能够按用户的需求显示信息,而且显示的信息具有完整性、灵活性、自适应性等特征。移动地图属于虚地图,更新相对容易,传输方便快捷。

移动电子地图广泛应用了现代化的科学技术,如计算机、网络、遥感、虚拟现实和多媒体等技术,同时具有移动设备的移动性、稳定性和便于携带性的优点,所以目前对移动电子地图产品与开发技术的关注远远超过了对其本身的思考。移动电子地图的特征是什么?移动电子地图、电子地图与传统地图的区别和联系?移动电子的信息传输理论与传统地图的信息传输理论异同?这些都将直接关系和影响着移动电子地图的发展。本文将从移动电子地图的概念和特点,传统地图的信息传输和移动电子地图的信息传输对比对移动电子地图的理论进行论述,以推动移动电子地图技术的广泛应用和快速发展。

一、移动电子地图的基本概念与特点

1、电子地图的基本概念与特点

电子地图又称“无纸地图”或“屏幕地图”,常见的电子地图的定义有以下几种:“基于电子技术的屏幕地图”;“在电子介质上使用的地图”;“电子地图是以数字地图为数据基础,以计算机为处理平台,在屏幕上实时显示的地图形式”。电子地图的数据来源是数字地图,是数字地图输出介质上的符号化再现,而数字地图是地图的数字存储形式。电子地图与数字地图既有区别又有联系。数字地图是电子地图的数据基础,电子地图是数字地图在计算机屏幕上视觉化的符号地图。

电子地图与传统的纸质地图相比有一系列的区别和特点。概括起来,电子地图主要有以下几个特点:

(1)动态性

电子地图具有实时、动态表现空间信息的优势,电子地图的动态性表现在两个方面:一是用具有时间维的动画地图来反映客观事物随时间变化的推演过程,并通过对动态过程的分析推演事物发展变化的趋势。二是利用闪烁、缩放、渐变、漫游等动态显示技术不断生成新的地图,根据需要改变地图显示窗口,使没有时间维的静态现象也能充分吸引用户的注意力。

(2)交互性

由于纸质地图一经出版内容将固定不变的,只能被动地接受信息。电子地图具有交互性,可以进行查询、分析、定位等功能,以辅助阅读和决策,通过人机交互使得电子地图使用非常方便。由于电子地图的数据存储和数据显示是相互分离的,当对地图数据进行可视化显示时,用户可以对显示内容和显示方式进行干预,这使得制图过程与读图过程在人机交互中融为一体。正是由于电子地图的可交互性,使得电子地图的信息能以较小的损失传输给使用者。

(3)超媒体继承性

超媒体是将超文本的原则扩充至图形、声音、视频、从而提供一种浏览多种形式信息的超媒体机制,电子地图以地图为主体表现形式,同时将图形、文字、声音等多媒体信息作为主体信息的补充融入电子地图中,通过图文、声音互补并借助人机交互的查询手段,获得更多的精确文字信息和数字信息。

2、移动电子地图的基本概念与特点

移动电子地图是显示在无线移动通信设施上的电子地图,移动电子作为电子地图的一种,具有电子地图的基本特点,除此之外,它还具有其它电子地图所没有的新特征:例如,移动性和便携性等。正是由于这种特征,使得移动电子具有其它一般电子地图不可比拟的优越性。

(1)移动性

移动性是移动电子地图最主要的特征之一。由于它是在无线移动通讯设备上来显示的电子地图,地图用户可以随时随地享受地图服务,可以在地图上进行实时定位,通过地图来到导航,还可以将电子地图与实际环境进行比较,以便帮助地图用户更好的认知周围环境。移动性同时还保证了电子地图在信息传输过程,能够更好的帮助用图者对地图符号的认识,从而形成读图者对客观世界的认识。

(2)便携性

用来显示移动电子地图的通讯设备一般都是便携式的,如电子导航仪、手机、PDA等设备,因为便携式电子地图更方便用户的使用,同时为了适应移动性的需求,只有在便携的设备上,才能实现电子地图的便携使用。

二、移动电子地图的信息传输论

移动电子地图与传统地图的信息传输过程基本一致,它是制图者把对客观世界的认识通过各种信息加工、符号化生成电子地图,把这种电子地图存放在无线网络通讯设备上,如:PDA,手机等,由于这种设备移动性和便携性,使得地图用户可以实时追踪、定位,通过对客观世界的比较更好的认识客观世界。

地图信息在传输过程中必然要发生信息损失,信息损失的主要来源于四个传输过程:

1、地图制作者在对客观世界认识加以选择、分类等信息加工和信息搜集的过程。

2、地图制作者将收集整理的数据通过各种制图方法(选取、分级、简化和符号化)转换成地图的过程。

3、不同地图(如:纸质地图,电子地图等)地图生产过程中也会造成部分信息的损失。

4、由于使用者的知识能力的限制,地图在地图阅读和使用中的信息损失。。

因此,要控制地图信息传输中的信息损失,就要控制以上四个过程,减少传输中的误差,其中前三个过程是地图制作过程,第四个是地图使用过程中的产生的传输误差。因此,地图一旦制作完成,要保证信息的传输,就应该对最后一个过程,即地图的阅读和使用过程进行改进。那么,应该怎样来提高地图使用者对地图的理解效率呢?

电子技术、移动通讯技术发展促进了移动电子地图的快速发展和广泛应用。由于嵌入设备体积小、便于移动,且功能完善、价格便宜,利用嵌入式技术把电子地图潜入到通讯设备中,用户可以随时随便捷地查询地理信息,大大提高了电子地图信息传输的效率。同时通讯技术使得地图资源可以充分共享,日趋完善的手机基站定位服务又为移动空间的准确定位提供了方便。移动电子地图的这些的优点使得它在信息传输过程的信息损失大大减小,同时也拓展了电子地图的应用范围。

移动电子地图便于携带,方便随时随地查询使用,同时,还可以通过交互实现时时定位,用户能够随时确定自己所处的位置,并能通过查询服务为用户提供到达目的的最优路线,并在实际行进中提供细节性的指导。因为移动电子地图可以向使用者提供方便、全面的查询和分析服务,利用

它用户还可以方便地提取感兴趣的信息,并以统计图表的形势提供给用户。总之,移动电子地图强大的功能为用户更好地阅读和使用地图提供了方便,有效地减少了信息传输过程中信息的损失。

总之,移动电子地图作为电子地图的新型产品,综合运用了电子技术、无线通讯技术、网络技术、空间定位技术等多项新兴技术,必将成为未来电子地图发展和的应用新焦点。对移动电子地图信息传输的研究必将促进移动电子地图的交互操作技术、动态显示、三维可视化等技术的发展,从而更好地为大众服务,为提高社会服务、促进社会经济发展提供便利。

参考文献:

[1]王家耀,孙群等 地图学 2003

[2]龙毅,蒋成环,张亮,周卫 电子地图的基础理论与框架体系 现代测绘2005

[3]闫志刚,盛业华 数字地图理论基础 理论与探索 2001

[4]牟伶俐,杜清运,蔡忠亮,邬国峰 移动电子地图技术初探 四川测绘2002

第3篇:数字媒体技术基本概念范文

关键词: 数字化教材 编制 设计

中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1674-2117(2014)10-0075-01

随着信息技术的迅速发展和信息化环境的普及,数字化教材作为高校的一种新型学习资源,已逐渐被引入各类高校的教育教学改革之中。为了探索数字化教材的编制工作,提高其教学适用性,本文主要讨论高校数字化教材编制的基本要求、基本内容、设计原则等问题。

1 基本内容

数字化教材作为一种现代化、信息化的教材形式,应该包含一些纸质教材必须具有的基本内容,同时,兼具信息化特征。因此,其基本内容大致包括:

(1)教材的内容应具有完整性、系统性、科学性和先进性,涵盖对应纸质教材的全部内容。

(2)教材内容采用模块化的结构形式,模块的划分应具有相对的独立性,基本以知识点、章、节或教学单元为依据。内容的组织是以有良好导航结构的Web页面为主,链接有特色的网络或单机运行的多媒体教学课件,课件以知识点的教学单元为单位。

(3)每一章的内容基本包括以下部分:教学要求或学习目标、教学内容、重点、难点解析、练习题、测试题、典型案例和例题,可供参考的教学资源等。

(4)在疑难关键知识点上提供多种形式和多层次的学习内容,根据不同的教学层次设置不同的知识单元体系结构。

(5)教材的模块组织结构应具有开放性和可扩充性,内容结构应为动态层次结构,而且要建立起相关知识点间的相互关联、易于操作、方便使用,确保使用者在学习或教学过程中根据需要跳转选择内容,灵活便捷。

2 设计原则

数字化教材的编制应该遵守一些基本的设计原则,主要有:

(1)结构与流程设计要遵循“教材”的隐喻和学生的阅读习惯。既要保持书的框架结构,又要兼具灵活、个性化的特点。流程操作方面要在对学生群体细分的基础上,遵循学生的阅读习惯设计流程走向,操作简单、有效、可控,并能够提供及时的帮助信息。例如,可以设计差异化的学习路径流程、提供帮助说明、使用进度条或以其他形式展示当前学习进度等。

(2)交互设计要遵循易辨识、易触发的原则。教材中的交互行为主要是指学生与教材中各组件的交互,包括交互按钮、使用提示、输入操作等。具体设计时,这些操作要能够满足用户的心理预期,响应及时,使交互行为能够顺利完成。例如,可以将存在交互行为的组件设计为按钮样式,扩大交互区域,减少用户误触操作,提示信息放置在不同页面上要保持位置和样式的一致性,使学生易发觉。

(3)呈现界面的设计要遵循风格明确、配色合理的原则。界面设计主要包括版式布局的设计和视觉设计。版式布局设计是把界面所要显示的内容进行清晰、明了的分组和排列; 视觉设计主要是构图和配色,应该配合主题,突出重点,能够使学生产生视觉上的愉悦。可用、易用是基础,吸引力是重点,过于追求美丽的图片,缺少对关键任务信息的展示,会让学生在短暂的兴奋之后放弃使用数字化教材。例如,在界面中应有到各起始章节、前一页、后一页、上一层、下一层、相关内容的超链接,应提供由关键词(基本概念)和目录树查找相关内容和界面的快速跳转功能。

3 基本要求

经过初步地调查研究,数字化教材的编制应满足以下基本要求:

(1)教材的运行环境兼容Windows XP与Windows 7.0操作系统,浏览器为IE8.0以上。

(2)教材中的视像、动画、声音等均应采用通用文件格式(常用的媒体文件格式见右表)。

(3)教材要符合本课程教学大纲的要求,与纸质教材相配套,内容全面、充实、完整,信息量大。

(4)教材要充分体现其强大的现代化教育技术功能,努力提高学生的学习兴趣与学习自觉性,帮助教师更好地组织教学。

(5)教材必须满足在单机和互联网上都能运行,还应具备安全、稳定、可靠、下载快捷等特点。

(6)教材应具有完整、系统的文字与制作脚本,包含有文字、公式、图形图像、动画演示、视频剪辑等,符合学生的认知规律。

(7)教材文字说明部分的有关名词、概念、符号、人名、定理、定律应符合国家标准和文字规范。

(8)教材的操作应该具备简捷、灵活、方便的特点。

(9)编制完成后,应先进行病毒检测,而后检查文字、图片是否能正常显示,声音、动画、视频是否能正常播放。

(中国人民武装警察部队学院,河北 廊坊 065000)

参考文献:

[1]项国雄.从传统教材到电子教材[J].信息技术教育,2005(5):8-10.

第4篇:数字媒体技术基本概念范文

关键词:多媒体技术;课程体系结构;交互式学习

中图分类号:TP37文献标识码:A文章编号: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

多媒体是将文字、数字、图形、图像、声音、视频、动画等多种信息表现形式通过计算机和网络系统,集中到同一个系统中,形成一个相互联系和配合的整体。多媒体使人们能以更加自然与更易接受的方式(交互式)来处理和使用信息。多媒体技术是指能够同时采集、处理、编辑、存储和展示两种以上不同类型信息媒体的技术。多媒体技术在教育教学领域的应用,对当前教育教学的改革与发展产生了极其深刻的影响。《多媒体技术与应用》课程是大学教育中一门重要的基础课程。它的基本理论以及分析方法和应用技术对启发学生思维,提高其创新能力都能起到非常重要的作用。

1 《多媒体技术与应用》课程背景

我国为了进一步提高等学校计算机基础课程教学水平,教育部高等学校非计算机专业计算机基础课程教学指导委员会提出了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》。该意见对我国高校计算机基础教育的现状、教育目标、课程建设目标、重点、课程目标、教学内容的组织与结构和教学要求、课程设置等做了详细规划。《多媒体技术与应用》课程就是面向高等教育学生而设置计算机技术基础教学的课程。

2 《多媒体技术与应用》课程体系结构

多媒体技术是一种全数字技术。多媒体是随着计算机技术为主要标志的信息技术的发展而诞生的,它满足了信息化社会建设的需求。现代多媒体技术主要包括:多媒体数据压缩技术(多模态转换、压缩编码)、数字图像技术、数字音频技术、数字视频技术、多媒体数据存储技术、多媒体网络技术、超媒体技术等。多媒体系统按硬件组成分计算机硬件、多媒体计算机所配置的硬件、多媒体I/O控制及接口、多媒体的核心系统、创作系统、应用系统;按照功能分开发系统、演示系统、培训系统、家庭系统;按照应用分多媒体信息咨询系统、多媒体管理系统、多媒体辅助教学系统、多媒体通信系统、多媒体娱乐系统等。

《多媒体技术与应用》课程是一门新兴的交叉学科,教材内容的更新速度变化都很快,这给我们跟踪和学习计算机先进技术创造了条件,同时也给我们讲授多媒体技术与应用课程提出了更高的要求。其次多媒体技术理论与上机实践相结合,教学内容适合利用教学资源共享,进行教材立体化建设和教学网络化实践。

2.1 《多媒体技术与应用》课程目标

本课程的教学目标,是让学生更好地利用计算机去解决专业领域中的问题及日常事务问题。是使学生了解多媒体技术的基本知识,掌握多媒体数据的特点和基本处理方法,熟练掌握应用多媒体创作工具设计多媒体作品的基本技能,培养应用多媒体工具软件创作多媒体软件的能力,使学生能够理论与实践相结合以适应社会发展的需要。

要通过案例教学和实践教学环节提高学生计算机应用能力,尤其是让学生自己体验和领悟利用计算机解决问题的思路和方法,并通过应用进一步加深对有关概念的理解和技术的掌握。

2.2 《多媒体技术与应用》课程设置

《多媒体技术与应用》这门课程全书分为多媒体应用入门、多媒体技术基础和多媒体制作三部分,涉及多媒体基本概念,多媒体系统的组成,多媒体项目的开发过程和应用领域,以及PowerPoint、Photoshop、Flash和Authorware等主流多媒体开发工具的使用方法,包括多媒体与多媒体计算机、多媒体开发的美学设计、数据压缩技术、光存储技术、数字音频技术(声音数字化,音频压缩标准,声卡,音频处理软件,MIDI,语音识别)、图形图像技术(图形与图像异同,图像数字化及压缩标准,扫描仪)、数字视频技术(视频数字化,视频压缩标准,摄像头,视频编辑软件,DVD制作)、多媒体软件开发技术,多媒体教学系统,电子出版物,流媒体技术等等。本课程除了向学生介绍多媒体的基础知识以外,还要求学生能够熟练地利用现有的一些多媒体软件制作作品,课程任务的安排是和授课内容相结合的能够适合不同起点、不同层次学生多媒体技术的需要,并具备必要的技术深度。针对《多媒体技术与应用》课程的设置,由于本课程重在让学生掌握多媒体的基本概念和了解多媒体软件的使用过程,因此本课程的课程讲授课时与实训课时安排做到1:1。

2.3 《多媒体技术与应用》课程成绩评定

评定学生成绩分两部分,第一部分是试卷,包括单选题、多选题、问答题、计算题。主要测试学生多媒体的基础知识即理论部分掌握情况。第二部分作品设计,需要3-5人共同完成一个作品。目的:为了提高学生的团队意识,提高学生学习的主动性,充分体现学习者在学习过程中的主体地位。由于本课程的实践性比较强,本课程侧重于作品设计,由于现在的大学生自主性较强,并且个性宣扬,通过最终作品的设计和制作可以为教学收集一些优秀的作品,也能够从作品中综合考察学生对整个课程知识的掌握程度。

3 《多媒体技术与应用》课程建设创新点

《多媒体技术与应用》课程建设,将多媒体技术应用于教育教学过程,促进信息技术与各学科教学的整合。

强调对学生思维能力的培养。《多媒体技术与应用》课程是在多媒体教学环境下进行传授,学生的各种感观都被激活,这样通过多种感官的刺激获取的信息量,在多媒体教学环境下抽象逻辑思维与具体形象思维也共同参与学习过程。课程上课比较灵活,重在要开拓学生思维,加强他们的实际动手操作能力。

交互式学习有利于发展学生的综合素质在交互式学习中,侧重获取知识的方法,使学生具备获取知识和自我更新的能力。培养学生的创造性思维、创新能力和信息处理能力,向全面发展的目标迈进。在交互式学习中,主要由学生动手操作,主观能动地探求知识培养学生的实践能力。虚拟现实是多媒体计算机所营造的交互式虚拟世界,使人产生一种身临其境、形象逼真的感觉,加以一些接口操作设备,学习者就可以低成本地进行各种参与性很强的学习活动。

教师主导学生主体式学习。在实践中建设了课程教学专题网站,提供师生之间交流和资源建设的平台,加强师生沟通。按需培养人才。为了面向学校、广告公司、电子商务应用等岗位群,培养师资队伍、多媒体综合应用开发人才。学生学完本课程以后,可以直接根据社会需求,制作出符合他们要求的作品甚至可以去参加比赛。

4 结论

总之,多媒体技术是计算机发展的一个重要分支。《多媒体技术与应用》课程的建设能够让教师培养学生熟练掌握多媒体技术及相关软件的基本操作,具有一定的制作多媒体作品的能力,且能够将基本操作综合地运用到具体实践中。学生的操作能力、应用能力和创新能力都有能得到开拓和发展。

参考文献:

[1] 党向盈. 非计算机专业多媒体技术与应用课程的教学与研究[J].科技信息,2009(31).

第5篇:数字媒体技术基本概念范文

【关键词】数字信号处理;理论教学;课程实践;探究式教学

1.引言

数字信号处理是电子信息工程专业的专业基础课,它的地位相当于电气时代的“电工基础”。作为专业的技术基础课,要求学生通过本门课程学习建立“数字信号处理”的基本概念;掌握数字信号处理基本分析方法和分析工具;通过理论学习和实践环节训练,使学生具备一定的工程实践技能,这为提高学生综合素质、培养应用型人才起着重要作用。本文以三亚学院电子信息工程专业为例进行数字信号处理教学研究和实践进行探讨。

2.教学特点与内容设置

“数字信号处理”课程是电子信息工程专业众多专业课中一门重要的技术基础课,其课程内容涉及到很多数学知识,如复变函数、差分方程、Z变换和矩阵理论、离散傅里叶变换等,同时,与工程实际又紧密相连,且技术手段发展也非常快。结合三亚学院电子信息工程专业学生实际情况,并充分体现“数字信号处理”课程理论内容丰富、实用性强而基本概念抽象难理解等特点,进行如下的教学内容设置。

电子信息工程专业大部分的学生“信号与系统”、“微积分理论”课程基础较好,“数值计算”、“复变函数”基础相对差一些。“数字信号处理”课程是本专业学生的一门重点必修课。本课程设置64个学时,理论52学时,实验12学时;理论增加4个学时专门介绍数字信号处理中涉及的数学知识,以便后面理论学习更加自如;删除部分因课时受限而课堂不讲授的内容;压缩了一些与“信号与系统”课程重叠的章节;因通信与信号处理领域的快速发展,增加了多采样率数字信号处理;同时,课堂增加利用MATLAB软件进行释疑与实现及LABVIEW图形编程环节,使一些难理解的抽象理论和概念得到直观演示解释,使学生更容易理解、接受;对于实践环节部分,由传统的验证性实验改为综合性、设计性实验,且增加课程设计这个教学环节。

经过几年的该课程教学研究总结,教学应该遵循这样一个原则:以讲授基本概念、基本理论、掌握基本技能为主,兼顾内容的全面性、系统性和实用性。现将课程内容归纳分为三大块:

(1)基础理论和概念部分。对已在“信号与系统”课程中学过的内容(离散信号与系统的时域分析、离散信号与系统的频域分析)课时进行适当压缩,重点讲述利用傅里叶变换、Z变换对信号和系统进行频谱分析,使学生认识到信号变换的重要性,它是分析信号与系统重要工具;离散傅里叶变换(DFT)及其快速傅里叶变换(FFT),都是描述信号的频域离散化,并能利用DFT对数字谱进行分析,注意适时信号处理过程中出现的(栅栏效应、泄漏效应、混叠现象)现象;FFT的讲述是个难点,这是一个数学算法的优化过程,学生很难接受,那么引导学生理解DFT运算量成为了关键,即让学生关注信号分析实时处理过程的时间问题,电子信息专业的学生逻辑性一般较强,能较好理解,并为下一步学习DSP打下基础。

(2)数字滤波系统设计部分。数字信号处理实用性是从滤波器的设计开始,只要有信号就会存在干扰,从现实生活中手机使用接收信号有强有弱及杂音,引导学生认识滤波器设计的重要性及必要性。IIR数字滤波器的设计(脉冲响应不变法、双线性变换法);FIR数字滤波器的设计(线性相位、窗口设计法、频率采样法、最佳逼近法);数字滤波器的实现结构。这部分内容学生理论计算比较困难,利用MATLAB软件或结合LabVIEW图形语言可以更形象的将理论教学与实践相结合,通过ppt演示滤波器设计和信号的滤波过程,加强学生对滤波概念的理解,培养学生工程实践能力。

(3)数字信号处理技术实现及应用部分。通信与信号处理领域的快速发展,增加多采样率及实现方法;数字信号处理技术在语音系统中的应用(包括语言的识别、语言的理解、语言压缩、语言合成等等,为智能计算机的发展提供基础);数字信号处理技术的应用举例。

实践表明,通过对电子信息工程中数字信号处理的应用实例进行具体分析,更能体现出来数字信号处理与电子信息工程专业的联系,可以更好地调动学生的积极性。

3.课程实践改革

(1)课程一体化实践。“数字信号处理”课程实践改革:通过程序编写实现与本课程知识点的相关算法,从而加深对该课程基本理论理解和基本技能掌握。根据我专业学生的具体情况,对课程实践部分做出如下改革。教师给学生布置实验任务时给出其详细的程序流程图,及实验的主框架程序(如程序初始化部分,基本函数,绘图语句),学生根据自己对题目的理解,对照程序流程图,实现完成整个实验,这种改革方式促使学生提高了学习兴趣,增强学生实践环节的自信心,不再是面对题目无从下手的状态,将理论与实践结合在一起,形象生动,达到“先帮后扶再放手”的目的。实践证明,采用这种实践改革模式,我专业大部分学生能结合理论知识对结果做出合理的解释和分析。

(2)独立开设课程设计实践。随着社会信息化的深入,各行业大都需要电子信息工程专业人才,而且就业中对数字信号处理技术的要求也越来越高,这方面能力的提升体现的是理论分析能力和计算机编程分析能力的综合过程。课程一体化的实践过程只是针对独立的知识点进行,加上学时限制,验证性实验占大多数。为此改变教学计划,为电子信息专业学生开设“数字信号处理课程设计实践”课程,这样使得学生对软硬件设计都较熟悉(原本专业只有电子技术方面的独立课程设计),更易于满足现代信息企业对电子信息人才方面的需求。

(3)探究式学习课外实践。数字信号处理的课后练多是理论计算分析,学生做起来觉得很枯燥也没有兴趣。对此,本专业进行课程改革的另外一方面就是以课外作业的形式指导学生进行探究式学习,即围绕课程中重要知识点,遵循一定的步骤开展探索研究性学习:提出问题、确定探究方向、搜集并整理资料、组织探究、得出结论、总结经验。在教学过程中引导学生利用本课程所学到的知识,探索和解决现实生活中感兴趣的问题;要求学生在课程结束后的一周内,提交一份研究报告,作为期末总成绩的一部分。具体操作为:以2―3人为一个小组,自主搜集与本课程内容相关、与实际问题相结合的课题。在计算中心实验室调试MATLAB程序或LabVIEW程序。

实践证明,这种探究式课外实践拓宽了学生视野,进一步加深学生对数字信号处理技术的了解,加强了MATLAB及LabVIEW软件的应用。探究式学习可以督促学生发挥自己的探究精神,更好地将理论应用于实际。

4.结束语

电子信息工程专业毕业生一般都工作在电子信息和电力系统等高科技行业,这些行业的迅速发展,社会信息化的深入对本专业的学生提出了更高的要求。如逐步兴起的5G和物联网战略、电力系统向智能化发展,数字信号处理技术是基础之一,宽口径的复合型人才在这一发展过程中将大有用武之地。技术基础课的教学内容应及时反映时代的特点并能体现科技发展的前沿方向,理论上古今并重、技术上厚今薄古,以适应客观形势对人才培养的需求;多媒体技术能创造出虚拟的现实世界,让情景教学成为现实;利用电子课件的“辅助”教学,其信息量丰富、可减少重复性劳动、提高教学效率;加强实践性环节教学能激发学生主动地学习、创造地思维,加强实践性环节教学对知识体系的构建有重要的作用。

【参考文献】

[1]汪西泉.“数字信号处理”课程实践教学改革的探索[J].高等理科教育,2005.63(5):95-98

[2]高西全,丁玉美.数字信号处理[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008

第6篇:数字媒体技术基本概念范文

关键词:数字媒体;内容管理平台;设计与实现

数字媒体内容管理平台,是用于管理数字媒体内容的系统软件,其关注的是对于文本文档,音视频,图像,数据库和网页等信息的科学化管理,是一种以WEB服务器后端应用为基础的软件系统。处于信息时代的背景下,数字媒体内容管理平台可以帮助我们更加高效的实现对于信息的管理,从而实现信息利用效益和质量的不断提升。因此,积极对于数字媒体内容管理平台的设计与实现途径进行探究,显得尤为必要。

一、数字媒体内容管理平台的概况

数字媒体是指数字化内容的产品,是在网络技术基础上,通过健全服务系统实现终端和用户之间的信息联通,并且有着传播者多样化,传播内容复杂化,传播渠道互动性强,受传者个性化明显的特点。在此基础上去了解数字媒体内容管理平台:在网络技术,数字技术和多媒体技术的基础上,给予用户提供数字文化产品和服务的行业,其辐射到信息服务,广告通信,传播娱乐,影视动画,出版教育等领域的信息管理性系统平台。

二、数字媒体内容管理平台需求分析与总体设计思路

1.数字媒体内容管理平台需求分析

在非结构化和数据信息内容不断增加的背景下,用户对于数据信息内容的处理,往往都需要在完整的管理系统平台上进行。因此,积极对于数字媒体内容管理平台的研究意义主要体现在以下几个方面:其一,数字媒体内容管理平台作为早期媒体资产形式,可以在统一管理的环境下,实现各种内容的聚集,分类,存储,转码,。其二,以元数据操作为基本手段,去发挥数字媒体技术的效能,就需要处理好元数据标准的研究和制作,在内容管理方式发生变化的时候,媒体资源的创建过程,存储过程,检索过程也会发生变化。其三,数字媒体的发展,需要健全的配套技术体系,尤其在数字媒体内容管理相关理论不健全的背景下,高度重视数字资源管理的规范化发展,显得尤为必要。

2.数字媒体内容管理平台设计概述

(1)数字媒体内容管理平台开发目标

数字媒体内容管理平台设计需要系统开发工具和目标,需要设计规范和标准,需要系统设计理念。详细来讲,首先,选择系统开发工具,确定平台开发的基本目标。一般情况下主要集中在以下几个方面的内容:其一,管理平台重要部分的再次提取;其二,管理平台的模块化设计工作;其三,以Spring框架为基础的,模块融合过程;其四,最终框架的构建。希望在上述设计步骤的基础上,使得数字媒体内容管理平台能够实现以下效能:首先,具备良好的系统框架平台,表现出低耦合,分层处理和模块化的特点;其次,表现出良好测试结构,保证能够对于测试用例完美适应;再者,在J2EE构架思想基础上实现框架平台构建,并且展现出组建化,重用性强的特点;最后,保证接口良好,发挥系统框架平台的效能,即使面对不同的接口,也可以保证过数据输入和输出过程的顺利进行。

(2)数字媒体内容管理平台设计规范和标准

首先,数字媒体内容管理平台设计过程中,以Spring配置文件为框架,实现各个模块之间的融合。一般情况主要可以归结为以下几个方面的内容:其一,主配置文件;其二,数据源和配置;其三,javabean配置;其四,CXF框架Webservice;其五,日志框架配置。其次,还需要注意命名规范的问题,主要涉及到类别,接口,方法,JAR和包的命名规范。对于类别和接口的命名,会选择以驼峰命名的方式来进行;对于方法的命名,也会选择驼峰命名的方式;对于JAR包主要会选择以模块化的方式来命名。再者,关注类与方法设计规范。立足面向对象的基本设计思维,做好自己的处理,展现出类之间的依赖关系,从接口方式和解耦的角度入手去进行处理,对于可重用的逻辑,以方法来进行封装,避免出现重复逻辑的情况。

3.数字媒体内容管理平台设计

从系统分层架构来讲,主要涉及到接口层,服务层次,数据层,基础架构层等层次,在此基础上形成总体结构。整个内容管理平台是在J2EE的基础上实现的,在其中运用到很多这样的设计模式,对于实现内容管理平台效能来讲,是很有意义的。具体来讲,其主要涉及到如下的几个模块:其一,基础接口模块,关注的是现有数据结构访问;其二,日志接口和事件发送模块,关注的是运行过程中的日志跟踪,为后期的开发工作打下基础;其三,协议转换模块,作为管理平台的核心部分,其关注的是交互过程中的信息转换,是信息出库的过程;其四,临时实体处理模块,关注的是实体的各项操作,转换,保存工作;其五,系统注册服务,关注但是数字媒体内容管理与其他系统之间的互动问题,保证系统注册服务的合理性,是实现其最大效能的关键所在;其六,流程处理模块,是以FIFLOW为基础的,关注的是文本接口不同方法的采用,保证形成有序的运行流程。

三、结束语

综上所述,数字媒体内容管理平台的设计需要从多个角度去入手,要想切实发挥其效能,在开发设计的过程中,就应该本着效益为先的基本理念,积极使用先进的技术工具,科学设计规划,保证数字媒体内容管理平台能够在提升信息管理工作质量方面发挥着越来越重要的作用。相信随着数字媒体内容管理平台设计经验的积累,数字媒体内容管理平台的效能将会不断展现出来。(作者单位:中国传媒大学南广学院)

参考文献:

[1] 姜波,杨青. 基于XML的文档内容管理系统研究和实现[J]. 软件导刊. 2009(03)

第7篇:数字媒体技术基本概念范文

关键词: 高职类院校 数字通信原理课程 教学心得

数字通信原理课程是电子科学与技术、电子信息工程专业必修的主干专业基础课程,它的课程内容是在数字通信基本理论的基础上,着重研究数字通信传输体质和数字信号传输的技术问题。

对于高职类院校的相关专业学生来说,重点是要在这个课程中掌握数字通信系统的基本组成与基本概念,研究数字信号传输的基本理论,以培养实际技能。

当前我国开设数字通信原理课程教学的高职类院校比较多,对于这门课程的教学质量、教学效果的探讨也不少,我在实践教学的基础上谈谈对这门课程的一些教学研究。

一、数字通信原理教材的选择

数字通信类的教材有国外原版的经典教材,如Bernard Sklar的经典教材《数字通信(第5版)(英文版)》,这本教材在阐述数字通信基本问题的基础上,着重是对数字通信的新技术做了一系列分析,专业性强,理论分析透彻,比较适合通信专业的高年级本科生或研究生使用。但对于高职类院校的学生来说,由于学生学习层次的不同和培养目标的不同,就不适宜选用这样的教材。在实践教学中,我们使用的是国内的一些优秀教材,比如北京邮电大学毛京丽主编的《数字通信原理》等,这些国内优秀教材能够结合学生实际,既深入简出地介绍数字通信技术的基本概念与理论,又结合实用性探讨了数字通信的实用技术,浅显易懂,减少了一些不必要的数学推导与计算。

当然国内国外的优秀教材都很多,无论是选择哪种教材,都必须注意符合学生的能力层次,以及培养目标的要求。

二、考核方式灵活多变

这门课程的考核既要注意理论知识的掌握,又要注意实践技能的操作考核。

传统的总结式考试对于这门课来讲,有一锤子买卖的感觉,很可能会导致学生过于关注考试结果,死记硬背一些原理概念。这样的考试考核并不能实际促进学生对这门课程知识的掌握。为了淡化学生对于考试的紧张感,我们可以采取灵活多变的综合性考试,以期达到一定的效果。既要安排传统的笔试,又要安排动手操作的实验考核。在笔试命题部分,注意试题的难度与类型,要抓住课程的核心要领,根据教学大纲内容难易结合,题型注意多样性。实验考核,一部分是来自对学生平时实验的态度检查情况,包括学生实验考勤,实验报告完成的质量,另一部分可以采取对学生抽做实验的方式进行考核。

三、注重立体化课程建设

数字通信原理完整的课程体系既包括主讲教材的传授,又包括清晰明了的多媒体教学材料制成,还包括实验实训的指导和习题指导。

目前对于主讲教材的重视,大家都已经达成了共识。随着技术与经济的发展,数字通信的技术手段也是日新月异,我们可以通过安排一定的学时来了解。但是我们的实验实训指导和习题指导等还没有跟上来,在配套的课程建设方面,容易对学生的学习造成一定的障碍。

四、紧扣教学大纲,合理安排基础知识与实验知识的比例

针对高职学生的学习特点以及认知规律,教师在教学过程中,重点要讲授数字通信原理的基本理论与方法,同时随着技术的发展,也要不断扩展学生的阅读知识面,以符合时代的要求。在基础知识的讲授中,注意强调对数字通信系统所涉及的基本概念、公式、原理的掌握,打牢知识基础,有计划地安排一些理论作业练习,强调基础理论知识的扎实性。在基础知识的教学中,我们不必追求一些繁复冗余的数学推导,重点是强调公式的掌握与运用。

当然,由于这门课程的预修课比较多,如果单一的学习课程,效果未必能达到预想,因此我们建议在学习这门课程前,应当对信号与系统、工程数学、高频电子电路等课程预先学习,这样在知识体系上,才能达到一个比较好的架构,也能够对移动通信、卫星通信等后续课程打好基础。教师在备课的时候,要结合不同学生的要求,从学生的实际出发,多想办法,灵活讲授。

同时,为了提高专业技术能力的训练,数字通信原理课程必须安排相应有效的实验实训操作。

目前数字通信原理的基本实验是抽样定理实验、PAM实验、PCM实验。这些验证性实验是奠定数字通信基本理论的基础,是学生掌握数字通信基本原理的必要步骤,也是锻炼学生技能的入门之步。

随着实验条件的不断改革,以及技术的不断革新,一批集合多个实验与实训项目的通信原理实验箱在市场上出现了,根据教材与学生的需求,可以选择引进适合自身需求的实验器材。除基本的验证性实验,数字通信原理还可以开展综合的课程设计性实验。

由于受到课时的限制,在实验前,学生必须对数字通信原理的实验目的或相关知识进行预习,这样才能在有限的课时里,完成适量的实验内容与流程。

数字通信实验的数据比较多,由于设备的影响,以及操作的不当,学生在实验过程中所出现的状况也比较多,实验数据的记录与流程的记录就显得尤为重要,要鼓励学生在不同的实验数据里去寻找规律,在不同的实验现象里探究原因。数字通信原理的课程设计实验由于难度比较大,建议采取小组合作的方式,让学生完成。

五、提高学生学习兴趣,重视数字通信原理的课程设计

我在教学实践中,发现学生由于知识层次与能力水平的不同,对数字通信原理的学习热情和学习态度差异性比较大。

这门课程难度比较大,而且内容比较复杂,要想掌握课本知识,必须有端正的学习态度和积极的学习情绪。在实践教学中,我们一方面可以通过各种教学手段来提高学生的学习主动性,另外一方面可以进行一些课程设计活动。

高职类学生学习课程比较多,时间比较紧张,课程设计可以确定一些小设计、小综合性的题目。重点不是让学生做大的综合性设计,而是让学生在课程设计中能够达到复习巩固课本知识的目的,更是让学生能够拥有一些小的设计能力。

在课程设计中,让学生能够描述自己的设计目的与设计要求,能够使用准确到位的语言描述设计原理。对于数字通信原理这门课程来说,其课程设计还必须包括具体的设计程序,教师可以对学生进行程序上的指导,并且小组探讨设计结果。

一个完整的课程设计会使学生大大地提高学习的主动性,并能够在活动中取得益处,比如学习查阅资料,学习制作完整的课程设计报告,在活动中培养小组团队意识,提高对数字通信课程的探究性。

近些年来,对于数字通信原理的教学研究也很多,对于从事数字通信原理的高校教师也不断地提出了新的要求。我在实践教学的基础上对于数字通信原理课程的教学实际,以及存在的一些问题,提出了一些探讨,希望能为该课程的教学提供一些借鉴。

参考文献:

[1]段梅梅.传道、授业、解惑在“通信原理”课程教学中的应用.桂林电子科技大学学报,2007,27,(4):306-308.

第8篇:数字媒体技术基本概念范文

作为一种教学方式和教学手段,多媒体图文并茂,具有效率高、信息量大、省时等优势,对其充分利用,可以有效地提高课堂教学效率和保证教学质量。在《数字电子技术》课程教学中,对于抽象、难于理解的内容,教师可以充分利用PPT课件讲解以及图片、动画、视频、音频演示、EDA仿真软件的直观演示等多媒体辅助教学手段,生动形象地呈现所研究对象的复杂变化过程,使学生通过生动形象的直观观察,更好地理解所研究对象的内在规律,对重点、难点及疑点问题理解透彻。如讲授模拟电子系统以及模拟和数字集成系统时,以图1(a)中扬声器系统原理图和(b)中CD播放机框图为例,通过学生直观观察和教师必要的讲解,能有效提高课堂效率和学生学习的兴趣,加强学生对模数转换和集成系统有更好的理解。《数字电子技术》课程教学中引入多媒体辅助教学手段能在有限的时间内增加授课的信息量,使教学内容形式丰富、灵活,有利于解决“学时短、内容多”的矛盾。但教师作为多媒体教学的实施者,不能过分依赖多媒体,应该以学生为核心,围绕教学目标,充分将多媒体资源及其它资源共同构成统一的教学资源系统,注重多媒体教学与传统教学相结合,扬长避短,避免出现讲课速度太快、学生跟不上或者讲课沦为用PPT演示文字和图表的单调过程等等。

2巧设教学情境和问题,激发学生学习兴趣,树立自主学习意识

根据教学内容的难易、重点,向学生提出要解决的中心课题,要求他们分析问题情境,探索问题的解决方法。笔者讲授《数字电子技术》中“二值逻辑与基本逻辑运算”时先介绍安全带报警系统,如图2所示,然后引到学生思考“什么是与逻辑”,之后了解与运算之后,发问“如何用与门实现安全带报警系统”。通过巧设问题和情境,激发学生那种强烈的探索欲望,使学生处于一种积极的思维状态。对于教材中比较抽象的概念和原理,在教学中要深入浅出,用形象生动的比喻去帮助学生进行分析理解,提高学习兴趣,激发学习热情。学生沉浸其中,才会学有所思、学有所问、学有所悟、学有所得,才会有新的发现。要想让学生沉浸于学习还得发挥学生的主体作用。凡学生能够自己探索得出的,决不替代,凡学生能独立发现的,决不暗示,尽可能给学生多一点思考的时间。为让学生深刻理解74HC151七段显示译码器[6]三个辅助端即灯测试输入、灭灯输入和锁存使能输入端的功能,笔者让学生根据74HC151的功能表,分析输出有字形时对应的三个辅助输入端信号分别是什么,从而得出结论:灯测试输入端用于检查译码器本身及显示器各段的好坏,灭灯输入端用于将不必要的零熄灭,锁存使能输入端由0跳变到1时,输入码被锁存,输出只取决于锁存器的内容。

3授课要承前启后,注重教学内容的衔接

在教学中关注知识之间的前后联系,了解知识的来龙去脉,可以使我们更好地衔接教学内容之间的关系,形成一个系统的知识链;在这一基础上的教学设计,能促进学生利用迁移、转化的方法来解决问题,能使我们有效合理地进行教学。一方面注意本课程内容的前后衔接,另一方面注意本课程与前后相关课程的衔接。如讲全加器时,可以得出全加和S和进位数Co的表达式,分别如式(1)和式(2)所示。根据式(1)、(2)和已经学习的半加器知识,由此得到图3(a)所示的全加器实现电路。同时,引导学生将式(1)和式(2)分别变换成如式(3)和式(4)所示的最小项表达式。进而,让学生回忆二进制译码器74HC138重要应用之一,即可以实现给定的组合逻辑函数。最终,在引导下,学生得出如图3(b)所示的电路图,即用已学的74HC138实现全加器的功能。这样学生开阔了思维,加深了对已学知识的理解。有意点拨前后课程中与本课程相关的知识点及其应用,让学生认识到电子技术课程承前启后的重要作用,激发学习的兴趣和热情,提高学习的主动性,树立学好电子技术课程的信心。

4理论联系实际,拓展学生的思维能力

理论教学学生一般感觉枯燥、难学懂。在理论教学的过程中,若能结合具体实验案例,则能给予学生感性认识,提高学习兴趣,进而通过理论学习上升到理性认识,再到实践环节中,验证理论,又可促使学生真正理解理论知识,进一步深化理论。对数字电子技术的掌握更重要的是能够通过电路的学习学到一种思维方式,学会一些分析问题和解决问题的方法。逻辑运算是数字电子技术的基础,让学生理解基本运算是重点也是难点。为此,笔者在讲授或运算时,以如图4所示的“入室盗窃检测和报警系统”为例讲解或运算及或门的应用。这样一来,学生易于理解或运算的本质及其应用。教学多结合实际,激励学生不但要具有坚实的理论基础而且应能够灵活综合应用来分析和解决问题。

5重视作业环节

第9篇:数字媒体技术基本概念范文

关键词:信号与系统;教学内容优化;教学方法改革

作者简介:周磊(1980-),男,江苏邳州人,南通大学电子信息学院,副教授;肖小庆(1978-),女,江苏如东人,南通大学电子信息学院,副教授。(江苏 南通 226019)

基金项目:本文系南通大学教学研究课题(课题编号:2011B37)、南通大学教学研究课题(课题编号:2012B028)、江苏省青蓝工程项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)09-0094-02

“信号与系统”课程是南通大学(以下简称“我校”)电子信息学院电气信息类专业本科生的一门重要的专业基础课程。本文将在强化基本概念与理论知识的基础上,探讨“信号与系统”课程教学内容的优化以及教学方法的改革研究。

一、基于信号分析与处理类课程群的“信号与系统”教学内容优化

教学改革的重点是教学内容的改革。“信号与系统”以“电路”等课程为基础,讨论确定性信号和线性时不变系统的基本概念和基本分析方法,同时与“电路”、“数字信号处理”、“现代控制理论”等课程相互交叉,如何处理与这些课程的交叉内容是进行“信号与系统”教学内容优化的关键。

第一,“电路”课程中将电路作为具体的系统分析对象,研究其各点电压、电流的关系,其中涉及了“信号与系统”课程中的系统函数、复频域分析、系统零输入响应和零状态响应、冲激响应等重点教学内容。在处理交叉内容时应当注意到两门课程局部与全局、具体与抽象的关系。比如,在“信号与系统”课程中讲授由系统模型得到系统的动态响应,可结合具体的电路根据动态元件的储能情况说明各种响应的物理意义,加深学生对抽象概念的理解。同样,由于冲激信号的概念比较抽象,但它作为基本信号是信号和系统分析中必不可少的知识点。因此,冲激信号以及冲激响应的内容需要在“信号与系统”课程中讲授,如果在“电路”课程中讲授会使学生难以理解。[1]

第二,在“数字信号处理”课程中,离散信号与系统的时域以及Z域分析也是“信号与系统”中离散信号与系统分析必不可少的教学内容。在后续课程“数字信号处理”这部分重叠的教学内容该如何处理呢?应该注意到,离散信号与离散系统分析在先修课程“信号与系统”和后续课程“数字信号处理”之间起到了非常重要的承上启下作用,应该安排适当的学时进行这部分内容的复习,简要介绍离散时间信号时域和频域分析的基本理论、信号的时域抽样定理和频域抽样定理、离散时间系统Z域分析的基本理论和系统函数,以保证“数字信号处理”课程学习的顺利进行和知识体系的完整性。[2,3]

第三,“现代控制理论”课程主要以状态空间表示方法为基础,以线性系统为基本分析对象,研究其能控性、能观性、稳定性、极点配置和观测器等分析与设计问题。“信号与系统”课程主要以信号的时域和变换域分析为基础,以实现系统分析的目的。在“信号与系统”课程中删除系统状态空间方法描述不会影响课程知识体系的完整性,而该方法是“现代控制理论”课程必不可少的基础。此外,“信号与系统”中对于经典方法求解系统时域响应的内容也不需花费过多课时讲授,这部分内容可在“现代控制理论”课程中控制系统状态空间表达式的解部分进行补充。

二、理论与实验相结合的“信号与系统”教学方法

“信号与系统”课程理论性强,同时又是一门应用性极强的课程。因此,需要合理地安排理论教学,有效地加强实验教学环节,实现课程的理论教学与实验教学相结合。通过科学合理的设计基于MATLAB的“信号与系统”课程实验教学内容,不仅可以加深学生对课程基本理论、方法的理解,培养学生的学习兴趣,同时还能够提高学生工程实践能力和综合素质。[4]

1.多媒体课件与理论教学相结合的课堂教学方法

众所周知,采用多媒体课件教学与传统的教学方法相比,不仅可以减少教师的重复劳动,而且图文并茂,形象逼真,从而有效地激发学生的学习兴趣,提高教学效果。另一方面,MATLAB是美国MathWorks公司出品可用于数值计算、可视化及编程的高级语言和交互式环境,广泛应用于信号处理和通信、图像和视频处理、控制系统、测试和测量等众多应用领域。由于“信号与系统”中有许多概念比较抽象,如频谱、卷积、滤波等单靠口头讲解,学生很难理解,如果教师能够充分利用MATLAB软件制作多媒体课件在课堂上进行演示,实现抽象概念形象化,就会达到意想不到的效果。此外,利用多媒体的同时还应结合板书等传统教学方法,以达到更好的教学效果。

2.课程实验内容及要求

为了加强学生对“信号与系统”课程的基本概念和基本原理的理解和巩固,形成具体的认识,促使理论教学和实验教学成为有机的整体,应该以课程理论教学为主线,结合课程的理论教学内容设计适当的课程实验。为此,笔者将设计如下六个方面的验证性实验:信号的表示和运算、系统的时域分析、信号的频域分析、系统的频域分析、信号抽样与恢复以及系统的复频域分析。具体实验内容和要求如表1所示。

由以上的实验图形可以非常直观地看出当ωs=ωm时采样信号并不能很好的恢复原系统,而且两个信号之间的绝对误差也可以清楚地显示出来。通过完成上述设计的验证性实验,大部分学生都能熟练掌握课程的各个知识点。

3.课程实验教学方法与考核方式

尽管现在很多工科院校将MATLAB引入“信号与系统”课程的实验教学中,但由于学时受到很大的限制,实验课程学时相对较少,实验设计多为理论验证型实验,而综合性及设计性的实验内容安排很少。因此,在课程实验教学方法方面,笔者认为对于基础性的实验可以鼓励学生按照实验内容及要求课后在计算机上自主完成,实验课时教师进行简单演示,这样可以腾出一部分时间安排其他提高型的实验。比如让学生改变实验中的某个或某几个参数,看看这些参数对结果产生怎样的影响。这类研究型实验的目的是教给学生研究的方法,培养学生学习的兴趣。教师在选择研究型实验内容时要注意把握难易程度,尽量选择适合大部分学生的实验内容。此外,为了使学生对所学知识融会贯通达到整体把握,还应该适当设计综合性实验。同时考虑“信号与系统”基本理论和方法与实际系统或者信号相联系,增强学生将课程理论知识应用于工程实际的能力。比如,通过设计对语音信号的采样与频谱分析的综合实验,可以使学生深入了解傅里叶变换的物理意义,从而有效地提高学生的综合素质和知识的实际应用能力。[5]同时要求将这些实验结果总结到实验报告中,有助于加深学生对理论知识的全面理解,提高学习的积极性和主动性。在课程考核方式上,可以采用理论知识加实验环节的综合考核办法,适当提高实验环节所占的比重(20%~30%),有助于提高学生的动手能力和创新能力,在实践中理解和提高。

三、结束语

本文深入分析了“信号与系统”与其他信号分析与处理类课程的教学内容相互交叉关系,结合对课程的深刻认识和教学经验总结,探讨了课程教学内容筛选和组织优化的处理方法。同时提出将MATLAB软件应用于多媒体课堂教学,以及对基于MATLAB的课程实验教学内容进行合理地安排,给出了理论与实验教学相结合的课程教学方法改革措施,在“信号与系统”课程的教学实践中取得了较好的教学效果。在以后的教学过程中,笔者将继续注重学生综合素质、创新能力的培养,不断探索课程教学内容优化与教学方法改革的研究。

参考文献:

[1]赵立岭.从课程群的角度谈“信号与系统”课程内容的处理[J].赤峰学院学报(自然科学版),2012,7(4):220-222.

[2]刘洪盛,朱学勇,彭启琮.“数字信号处理”和“信号与系统”两课重叠内容的处理方法探讨[J].电气电子教学学报,2004,(6):40-42.

[3]陈后金,胡健, 薛健,等.信号处理系列课程的改革与探索[J].中国大学教学,2008,(9):36-39.

[4]刘锋,段红, 熊庆旭,等.信号与系统实验教学改革[J].实验技术与管理,2008,28(3):218-220.