數(shù)字教學(xué)范文10篇

時間:2024-05-16 10:38:54

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數(shù)字教學(xué)

數(shù)字電路教學(xué)

1加強(qiáng)實驗教學(xué)的目的

數(shù)字電路是理工科很多專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,也是學(xué)生以后從事科學(xué)技術(shù)研究和開發(fā)工作的一門重要課程,其目的既要培養(yǎng)學(xué)生良好的基本實驗素養(yǎng)和基本實驗技能,也要為學(xué)生在理論與應(yīng)用之間架起一座橋梁,使它成為培養(yǎng)應(yīng)用復(fù)合型人才的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。

2數(shù)字電路教學(xué)現(xiàn)狀

(1)數(shù)字電路目前在很多學(xué)校仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,教學(xué)的重點(diǎn)仍然是傳統(tǒng)的基本教學(xué)內(nèi)容。而隨著信息時代的到來,教育的重心由以往的注重傳授知識向注重培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。該課程作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及對人才培養(yǎng)的要求。如今教學(xué)改革應(yīng)該遵循“理論夠用,實踐為重”的原則,將培養(yǎng)能力的思想作為核心。力求為社會培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,理論聯(lián)系實際、綜合素質(zhì)高的新一代建設(shè)人才。

(2)傳統(tǒng)的數(shù)字電路實驗是按課程的開設(shè)順序逐一設(shè)置基本實驗項目和課程設(shè)計實驗,也就是主要圍繞相關(guān)的理論課程來設(shè)計的一種實驗?zāi)J?。實驗以中小?guī)模電路為主,大規(guī)模數(shù)字電路實驗較少,也很少考慮各實驗課內(nèi)容相互之間的銜接與綜合,以至學(xué)生往往缺少大型數(shù)字電路實驗的訓(xùn)練機(jī)會,難以培養(yǎng)出綜合電路設(shè)計的能力。這樣的實驗結(jié)構(gòu)已落后于當(dāng)代學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、實驗技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。現(xiàn)在新型的實驗結(jié)構(gòu)不僅是實驗內(nèi)容的深化、強(qiáng)化,而且還需要體現(xiàn)實驗的系統(tǒng)性綜合性和創(chuàng)新性。

(3)目前開設(shè)的數(shù)字電路實驗內(nèi)容,大多是對理論教學(xué)的簡單驗證和基礎(chǔ)實驗的技能訓(xùn)練,內(nèi)容老化,手段單一。傳統(tǒng)的驗證性實驗雖然可以加深學(xué)生對理論知識的理解,但仍屆于獲取間接知識的渠道。當(dāng)學(xué)生進(jìn)行傳統(tǒng)的驗證性實驗時知識結(jié)論已先入為主地占據(jù)了學(xué)生的頭腦,當(dāng)實驗數(shù)據(jù)與理論不相符合時,學(xué)生往往不去追求事實的真相,而是違背認(rèn)識以理論為本,去修正實驗數(shù)據(jù),重蹈理論第一的覆轍的規(guī)律。而高校人才的培養(yǎng)則應(yīng)使學(xué)生通過實驗親身體驗直接知識的獲取,并從中接受和理解間接知識,真正懂得實踐才是獲取真知的主要渠道。所以應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從實驗中去發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識事物運(yùn)用已學(xué)到的知識去進(jìn)行解釋、檢驗和總結(jié),有的客觀規(guī)律效地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。只有進(jìn)行這樣的實驗教學(xué)才可以培養(yǎng)學(xué)生自我獲取知識和探索未知新知識的能力,為真正成為有用的人才打下良好的基礎(chǔ)。

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數(shù)字媒體教育的實踐教學(xué)研究

摘要:隨著時代的進(jìn)步,數(shù)字媒體領(lǐng)域逐漸成為了一個熱門的領(lǐng)域,但數(shù)字媒體專業(yè)的教育如今很難培養(yǎng)出新時期的、符合社會需求的人才,因此數(shù)字媒體教育也成為了人們關(guān)心的重點(diǎn)。目前,許多教育工作者都在研究探討數(shù)字媒體教育的教學(xué)模式,本文淺談了一些關(guān)于數(shù)字媒體教育實踐教學(xué)模式的研究策略,望被人借鑒。

關(guān)鍵詞:數(shù)字媒體;實踐;教學(xué);教育

在教育中,不只應(yīng)該注重理論教學(xué),還應(yīng)當(dāng)注重實踐教學(xué),對于學(xué)生來講,不應(yīng)該只具有理論知識,還應(yīng)當(dāng)具有實踐動手能力,這種能力對于每一位學(xué)生來說都是十分重要的。因此,高等教育的過程中十分需要實踐教學(xué)過程。在數(shù)字媒體教育領(lǐng)域同樣也是如此,一個優(yōu)秀的實踐教學(xué)對于數(shù)字媒體人才的培養(yǎng)是十分必要的??偠灾?,在數(shù)字媒體教育的過程中需要有效的開展實踐教學(xué),這樣才能夠使數(shù)字媒體領(lǐng)域越來越發(fā)達(dá)。

1數(shù)字媒體教育概述

(1)學(xué)科特點(diǎn)。在當(dāng)今的社會形態(tài)下,產(chǎn)生了許多新興的學(xué)科。在過去,學(xué)科往往具有極強(qiáng)的專一性,而這些新興的學(xué)科大多數(shù)都是交叉性學(xué)科,具有很強(qiáng)的綜合性,即要求學(xué)生對于知識面的掌握要廣,而不單單是學(xué)習(xí)某一方面的知識。事實上,數(shù)字媒體不同于傳統(tǒng)媒體,數(shù)字媒體專業(yè)要求學(xué)生具有數(shù)字媒體專業(yè)傳輸、處理和制作的專業(yè)知識和專業(yè)技能,又要具有較高的藝術(shù)修養(yǎng)和解決分析問題的能力。(2)人才培養(yǎng)目標(biāo)。教育的目的是培養(yǎng)相應(yīng)的人才,因此在數(shù)字媒體專業(yè)的教育過程中要明確人才的培養(yǎng)目標(biāo)。在數(shù)字媒體領(lǐng)域,人才應(yīng)該具有許多復(fù)合型技能,比如:視頻制作、網(wǎng)站設(shè)計以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等。因此在教育過程中應(yīng)當(dāng)開展多門專業(yè)學(xué)科,同時開展相應(yīng)的實踐教學(xué)。(3)社會需求。隨著社會的進(jìn)步,許多專業(yè)領(lǐng)域中傳統(tǒng)的教育模式已經(jīng)無法適應(yīng)社會的需求,因此教育也需要隨著社會進(jìn)行改進(jìn)。教育是具有目的性的,而不是盲目的。事實上,如今許多高校的教育模式都已經(jīng)十分落后,從結(jié)果來看,按照這種教育理念教導(dǎo)出的學(xué)生在畢業(yè)后很難找到對口的工作。因此教育模式應(yīng)該隨著社會需求的變化而變化,在數(shù)字媒體領(lǐng)域,教育中應(yīng)該注重實踐教學(xué),并且使學(xué)生在實踐教學(xué)中真正掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、視頻制作、設(shè)計等等能力。只有通過這種方式,數(shù)字媒體專業(yè)的學(xué)生才能夠真正成為能夠滿足社會需求的復(fù)合型人才。

2數(shù)字媒體教育實踐教學(xué)中存在的問題

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數(shù)字化教學(xué)談化學(xué)教師教學(xué)技能提升

摘要:在互聯(lián)網(wǎng)+教育背景的驅(qū)動下,數(shù)字化教學(xué)逐漸被推行于化學(xué)課堂中。數(shù)字化教學(xué)對于提升化學(xué)教師技能,提高課堂效率具有重要意義。對數(shù)字化教學(xué)的含義、使用現(xiàn)狀及其對提升教師教學(xué)技能的表現(xiàn)進(jìn)行闡述,并對提升數(shù)字化教學(xué)有效性等問題提出建議。

關(guān)鍵詞:數(shù)字化教學(xué);教師技能;建議

近年來,新課改提出學(xué)生應(yīng)在學(xué)習(xí)過程中處于主體地位,隨著信息網(wǎng)絡(luò)化時代的迅猛發(fā)展,化學(xué)教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)的單一教學(xué)格局,逐漸走向多元化,數(shù)字化教學(xué)在此背景下逐漸發(fā)展。數(shù)字化教學(xué)有利于教師掌握個人知識管理方法,幫助學(xué)習(xí)者實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂。此外,數(shù)字化教學(xué)還可以應(yīng)用于實驗教學(xué)和有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,將實驗教學(xué)與有機(jī)化學(xué)教學(xué)相融合可以改善傳統(tǒng)教學(xué)的不足,如抽象化的概念不易理解、毒性較大的實驗不易操作等,這類教學(xué)片斷通常被省略,而通過數(shù)字化教學(xué),師生可以對數(shù)字傳感器進(jìn)行操作,實驗過程以數(shù)據(jù)或圖像的形式清晰直觀地展現(xiàn)出來,教師在此過程中有區(qū)分度地進(jìn)行講解,學(xué)生不僅將對數(shù)字化教具產(chǎn)生濃厚的興趣,對實驗變化過程也了然于心。數(shù)字化教學(xué)在化學(xué)課堂中的不斷推進(jìn)和完善驅(qū)動著教師的教學(xué)技能逐漸提升,主要體現(xiàn)在:教師加深了對已有學(xué)科知識的理解,優(yōu)化了教學(xué)理念,明確了教學(xué)結(jié)構(gòu),提升了課堂效率。

1數(shù)字化教學(xué)的含義以及對化學(xué)教學(xué)的意義

1.1數(shù)字化教學(xué)的含義

數(shù)字化教學(xué)是指利用信息傳感技術(shù)、多媒體資源等,精準(zhǔn)收集數(shù)據(jù)、優(yōu)化處理數(shù)據(jù),使教學(xué)過程簡潔化、可視化。數(shù)字化教學(xué)可以使學(xué)生切身參與到教學(xué)活動中,在智能的傳感數(shù)據(jù)的驅(qū)動下,知識掌握的過程以數(shù)據(jù)的形式清晰的展現(xiàn)出來,變化的數(shù)據(jù)會引發(fā)學(xué)生的思考,學(xué)生對新舊知識的認(rèn)知沖突將在這一過程中建立,新的觀念與學(xué)生固有的觀念也將發(fā)生整合和遷移。

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數(shù)字化技術(shù)在科學(xué)教學(xué)的運(yùn)用

一、數(shù)字化技術(shù)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用

1.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。隨著智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等移動終端設(shè)備的普及,借助當(dāng)前流行的QQ、微信、微博等聊天工具和信息分享平臺,可以構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂。教師與學(xué)生能充分利用碎片化時間,對課程內(nèi)容進(jìn)行討論,輔助課堂教學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)能夠為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境,簡單文件、微課視頻等內(nèi)容,借助網(wǎng)絡(luò)查找資料,雙向交流方便,教師能夠針對性地提高小學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。比如,在“地球的表面”學(xué)習(xí)中,小學(xué)生可以通過高德地圖或者谷歌地圖等定位軟件,查找自己的家庭和學(xué)校位置,認(rèn)識地球各地區(qū)的地形地貌,提高科學(xué)探究的興趣。2.電子書包。相較于語數(shù)外等文化課程,小學(xué)科學(xué)具有涉及范圍廣、資料多的特點(diǎn)。電子書包具有改變既有的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式的作用,不僅能夠取代傳統(tǒng)書包的裝載功能,減輕小學(xué)生的硬性負(fù)擔(dān),還可以搜索、存儲和觀看教學(xué)資料,作為師生交流和協(xié)作學(xué)習(xí)的工具。比如,在“電磁鐵”章節(jié),小學(xué)生需要掌握電磁鐵的制作方法和影響因素,傳統(tǒng)課堂上教師需要花費(fèi)大量精力準(zhǔn)備材料和進(jìn)行講述,并且由于課時原因只能探究少數(shù)變量因素的影響,而電子書包可以讓學(xué)生自行瀏覽相關(guān)資料,拍攝自己的實驗過程,教師組織學(xué)生進(jìn)行線上討論,協(xié)作學(xué)習(xí),實現(xiàn)課堂集體教學(xué)。3.基于數(shù)字探究的科學(xué)實驗室??茖W(xué)素養(yǎng)包含了對科學(xué)知識、科學(xué)過程和方法、科學(xué)技術(shù)對社會影響的基本理解,基于數(shù)據(jù)探究的科學(xué)實驗室系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)分析處理軟件和實驗教程組成,能夠讓小學(xué)生快速掌握科學(xué)知識,理解實驗現(xiàn)象,養(yǎng)成科學(xué)的探究方法,同時小學(xué)生可以接觸到前沿的儀器設(shè)備,認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)與社會的關(guān)系。比如,在學(xué)習(xí)“溫室效應(yīng)”時,傳統(tǒng)的實驗方法難以檢測到酸雨天氣、被污染水域的酸堿度變化以及溫室效應(yīng)的后果,利用數(shù)字化儀器,可以方便直觀地對溫室效應(yīng)進(jìn)行模擬,使小學(xué)生認(rèn)識到溫室效應(yīng)對社會造成的影響。此外,日常生活中的煙霧報警器、自動感應(yīng)門等都使用了傳感器,小學(xué)生能夠通過實驗了解這些常見器材的工作原理。4.數(shù)字化圖像與多媒體技術(shù)。小學(xué)生的抽象思維不強(qiáng),而對于圖像等直觀易懂的事物容易理解和記憶。數(shù)字化圖像技術(shù)包括整理圖片、使用Flash軟件,配合發(fā)散圖、多層圖,不僅具有圖片的優(yōu)勢,具備形、色、意義三大記憶要素,并且可以與多媒體相結(jié)合,創(chuàng)建教學(xué)情境,實現(xiàn)線性描述、圖文并茂,使教師能夠有意識、有計劃地引導(dǎo)小學(xué)生的思維,形成視覺思維,鍛煉小學(xué)生的圖像語言能力。比如,“種子發(fā)芽”實驗的教學(xué)目標(biāo)是讓小學(xué)生了解植物的生長過程,形成對生命的情感態(tài)度和價值觀,但種子發(fā)芽的時間長,學(xué)習(xí)具有間斷性,寇佳媛在研究中,采用Dreamweaver軟件設(shè)計“種子發(fā)芽實驗”的時間軸,記錄種子在每個時間段的生長變化,增強(qiáng)了實驗的直觀性。

二、數(shù)字化技術(shù)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用原則

1.對象性。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用必須要緊緊圍繞科學(xué)教學(xué)這個目標(biāo),主題要明確,資料要符合教學(xué)內(nèi)容,不能一味追求趣味性,探究過程要層層推進(jìn),難度適當(dāng),符合邏輯,促進(jìn)科學(xué)教學(xué)的系統(tǒng)化。此外,小學(xué)生的自我約束能力較差,教師要注意引導(dǎo),不能讓小學(xué)生過多瀏覽其他數(shù)據(jù)內(nèi)容。2.循序漸進(jìn)。首先,數(shù)字化技術(shù)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用時間不長,教學(xué)內(nèi)容、計劃還不完善,教師的綜合能力有待加強(qiáng),這需要一個轉(zhuǎn)變過程;其次,學(xué)生雖然是學(xué)習(xí)的主體,但不等于放棄了教師的主導(dǎo)作用,只是主導(dǎo)的側(cè)重點(diǎn)發(fā)生了變化,不能一味地放松對學(xué)生的要求;最后,不能過分依賴數(shù)字化技術(shù),一些傳統(tǒng)的教材、資料,以及真實的實驗過程還具有不可替代的作用。3.時效性。事物是不斷發(fā)展變化的,數(shù)字化技術(shù)也要與時俱進(jìn),特別是要考慮一些數(shù)據(jù)、圖像是否符合當(dāng)代小學(xué)生的心理特征和時代需求。

三、結(jié)語

將數(shù)字化技術(shù)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)相結(jié)合,可以讓小學(xué)生借助數(shù)字化工具進(jìn)行自主學(xué)習(xí),通過收集和處理信息親歷科學(xué)探究過程,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度,提高自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。

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基于課改的數(shù)字化教學(xué)資源探索

論文關(guān)鍵詞:職業(yè)教育數(shù)字化教學(xué)資源課程改革策略

論文摘要:重視優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源數(shù)字化建設(shè)是職業(yè)教育課程改革提出的新目標(biāo),其目的是改變傳統(tǒng)學(xué)校專業(yè)課程過于注重書本知識傳授的傾向,加強(qiáng)課程與學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和工作經(jīng)驗、職業(yè)生活的聯(lián)系。學(xué)校在數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)中應(yīng)堅持集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、共享化、網(wǎng)絡(luò)化四個維度,遵循“數(shù)字化教學(xué)資源規(guī)范—引用標(biāo)準(zhǔn),數(shù)字化教學(xué)資源開發(fā)—成長教師,數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)用—優(yōu)化教學(xué),數(shù)字化教學(xué)資源引領(lǐng)—推動課改”的行動策略。

數(shù)字化教學(xué)資源是指經(jīng)過數(shù)字化處理,可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的多媒體材料或教學(xué)系統(tǒng)。職業(yè)教育課程改革背景下,數(shù)字化教學(xué)資源已不再局限于以往的單一課件,甚至不限于視聽媒體,新技術(shù)、高技能培訓(xùn)的視頻資源,來自于行業(yè)企業(yè)的數(shù)字化專業(yè)使用手冊、工程案例、虛擬技能訓(xùn)練的軟件等數(shù)字化資源需求成為趨勢。

一、數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的理性維度

(一)集成化

集成化是將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)資源以課程或?qū)I(yè)課程體系為單位進(jìn)行整合,借助數(shù)字化的集成中心,形成系列化的資源庫,以滿足教師的教學(xué)需要。集成化是教學(xué)資源建設(shè)的平臺基礎(chǔ)。職業(yè)學(xué)校資源集成一般包括三層系統(tǒng)模型,具體見表1。

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室內(nèi)設(shè)計教學(xué)中的數(shù)字藝術(shù)運(yùn)用

摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)字藝術(shù)也隨之取得了快速進(jìn)步,進(jìn)而推動了室內(nèi)設(shè)計的改革與創(chuàng)新。數(shù)字藝術(shù)在室內(nèi)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用,可以突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛與局限,有效提升教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)成效,同時也為現(xiàn)代化室內(nèi)設(shè)計教學(xué)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。

關(guān)鍵詞:室內(nèi)設(shè)計教學(xué);數(shù)字藝術(shù);教學(xué)成效;數(shù)字化技術(shù)

21世紀(jì)是數(shù)字信息時代,使得各種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合成為了可能。藝術(shù)設(shè)計作為一種現(xiàn)代化技術(shù)形式,其數(shù)字化發(fā)展也日益突出。數(shù)字藝術(shù)主要是指采用數(shù)字形式對藝術(shù)進(jìn)行傳遞的過程。數(shù)字技術(shù)與設(shè)計藝術(shù)的結(jié)合,使得設(shè)計流程更為迅速與簡捷,且為設(shè)計藝術(shù)提供了更多的創(chuàng)意與載體,數(shù)字藝術(shù)以其獨(dú)有的優(yōu)勢與功能成為室內(nèi)設(shè)計的重要構(gòu)成部分。因此,敢于正視與面對傳統(tǒng)室內(nèi)教學(xué)存在的諸多問題,努力探索數(shù)字藝術(shù)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用途徑,提升室內(nèi)設(shè)計的教學(xué)成效與質(zhì)量成為當(dāng)前的迫切任務(wù)。

一、室內(nèi)設(shè)計教學(xué)中數(shù)字藝術(shù)應(yīng)用的必要性

(一)強(qiáng)化室內(nèi)設(shè)計視覺效果的需要

傳統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計圖紙給人的視覺感受比較枯燥、范圍窄且毫無創(chuàng)意,沒有強(qiáng)烈的視覺沖擊力。而數(shù)字技術(shù)中的Pho-toshop、Rhino、Illustrator等諸多軟件設(shè)計出的圖紙,不但具有明顯的視覺效果,而且更加逼真與直觀,能夠十分明確地表達(dá)出室內(nèi)設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容。所以,數(shù)字藝術(shù)在室內(nèi)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用,能夠明顯的提升作品的視覺感受與效果[1]。

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數(shù)字媒體藝術(shù)動畫設(shè)計教學(xué)研究

[摘要]“數(shù)字媒體藝術(shù)”是科技和藝術(shù)的高度結(jié)合體,是現(xiàn)代技術(shù)和藝術(shù)發(fā)展的融合與進(jìn)步。數(shù)字媒體藝術(shù)是當(dāng)今最新穎、發(fā)展最快的一種藝術(shù)形式,它不僅包含數(shù)字技術(shù)在媒體藝術(shù)中的應(yīng)用和推廣,還為藝術(shù)創(chuàng)作提供了新的思維方式和語言體系。本文主要對數(shù)字媒體藝術(shù)的專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行分析,研究其對動畫設(shè)計的影響,探索現(xiàn)代數(shù)字媒體藝術(shù)教學(xué)體系的構(gòu)建,以便為我國培養(yǎng)更多的數(shù)字媒體藝術(shù)人才。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字化;數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè);動畫設(shè)計;教學(xué)方法

數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)特性分析

1.數(shù)字媒體藝術(shù)具有全域性。在數(shù)字化大潮的影響下,數(shù)字技術(shù)對藝術(shù)形成了較大的沖擊,現(xiàn)代傳媒技術(shù)、電影動畫設(shè)計、廣告媒介等都被其影響。同時,它也帶來了藝術(shù)審美標(biāo)準(zhǔn)和形式的深刻變革,科學(xué)越進(jìn)步,技術(shù)越發(fā)達(dá),用戶對于藝術(shù)的需求就越強(qiáng)烈。數(shù)字技術(shù)滲透于藝術(shù)產(chǎn)品的概念形成、構(gòu)思、設(shè)計、成型、推廣、成熟、演變、蛻變等多個過程中,且發(fā)展速度極快,從這一視角上分析,數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用將成為藝術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力。2.數(shù)字媒體藝術(shù)具有對等性。數(shù)字時代,在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷滲透下自媒體蓬勃發(fā)展,給了普通人更多參與和融入藝術(shù)創(chuàng)作過程的機(jī)會,甚至已經(jīng)成為一個產(chǎn)業(yè)鏈條,催生和演化了行業(yè)的發(fā)展,這些都是創(chuàng)作過程中的對等性。除此之外,數(shù)字媒體藝術(shù)在專業(yè)學(xué)習(xí)上也具有對等性,學(xué)生不僅可以通過課堂與教師進(jìn)行溝通交流,還能夠通過線上課堂,跨地區(qū)、跨時段用互聯(lián)網(wǎng)與其他人進(jìn)行溝通交流。這時教師已經(jīng)不單單是一個知識的傳授者,而是一個指路人的角色,隨著慕課、“互聯(lián)網(wǎng)+”時代等新元素、新概念的引入,數(shù)字媒體平臺更加對等和包容。3.數(shù)字媒體藝術(shù)具有邏輯性。科技和藝術(shù)是對立統(tǒng)一的關(guān)系,二者都是人類認(rèn)識和了解世界的角度和方法,相輔相成,隨著現(xiàn)代人類對于新科技的探索及對藝術(shù)的追求,二者關(guān)系更加緊密,不可分割,在復(fù)雜且緊密的聯(lián)系中,還蘊(yùn)含了一種具有邏輯性和合理性的內(nèi)在規(guī)律。數(shù)字媒體藝術(shù)的發(fā)展既是一種偶然,也是一種必然。它的發(fā)展既是藝術(shù)對現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用,也是現(xiàn)代技術(shù)在藝術(shù)中推廣的探索和升級,科技與藝術(shù)在其中相互促進(jìn),符合普世性的邏輯規(guī)律。

數(shù)字媒體藝術(shù)與動畫設(shè)計

1.數(shù)字動畫。任何一種藝術(shù)形式的出現(xiàn),都依賴于社會和科技的發(fā)展,數(shù)字動畫正是計算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化時代的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)動畫不同,數(shù)字動畫是利用現(xiàn)代技術(shù)和設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工繪制,完成大量的反復(fù)工作及技術(shù)工作,從而制作成動畫。從藝術(shù)上,數(shù)字動畫擁有較為獨(dú)立的體系,融入了各類藝術(shù)及語言表現(xiàn)形式,結(jié)合了計算機(jī)圖文及人工智能,大大延伸了動畫創(chuàng)作的虛擬性和自由度。與傳統(tǒng)動畫相比,它更具張力和活力。從學(xué)科上,數(shù)字動畫藝術(shù)是計算機(jī)技術(shù)與設(shè)計學(xué)、文學(xué)、傳播學(xué)等學(xué)科融合的產(chǎn)物,屬于交叉學(xué)科,學(xué)科與學(xué)科之間沒有明顯的界線,而是相互融合、動態(tài)平衡的。數(shù)字動畫在技術(shù)上的延伸,已經(jīng)從動畫制作延伸到游戲開發(fā)、廣告、訓(xùn)練模擬等方面,因此,數(shù)字動畫藝術(shù)研究的重點(diǎn)是如何根據(jù)大眾的審美和需求,利用數(shù)字化藝術(shù)創(chuàng)作工具,在遵循規(guī)律的前提下創(chuàng)作出具有美感的動畫藝術(shù)作品,這是人類創(chuàng)造力和想象力的延伸。隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷更新、數(shù)字動畫的不斷擴(kuò)展,社會對動畫人才以及專業(yè)教育提出了更多的要求,如何發(fā)揮好數(shù)字媒體藝術(shù)的應(yīng)用深度和廣度,是教育者和從業(yè)者都必須考慮和深思的問題。2.數(shù)字媒體藝術(shù)對動畫設(shè)計的影響。(1)機(jī)遇——技術(shù)更新,平臺延伸動畫產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展在很大程度上得益于現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的加持,數(shù)字媒體藝術(shù)為動畫設(shè)計的發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動力和廣闊的平臺。從技術(shù)上看,數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展讓動畫設(shè)計得到充分展示,傳統(tǒng)動畫的手稿式畫作已經(jīng)成為一種小眾情懷。技術(shù)的快速進(jìn)步,讓色彩、動態(tài)、畫面更加精致,氣勢變得更加宏大,同時,設(shè)計成本和制作費(fèi)用也大大降低。從平臺上看,數(shù)字媒體藝術(shù)讓動畫設(shè)計有了更廣闊的生存空間,擺脫了傳統(tǒng)的、依靠動畫產(chǎn)業(yè)的局限,在廣告設(shè)計、營銷策劃、電影制作等領(lǐng)域嶄露頭角,動畫設(shè)計從一個產(chǎn)業(yè)變成了一項技術(shù),在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在互聯(lián)網(wǎng)上,有很多數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)動畫創(chuàng)作的相關(guān)課程,與傳統(tǒng)動畫設(shè)計相比,現(xiàn)代數(shù)字媒體技術(shù)的應(yīng)用使動畫設(shè)計的學(xué)習(xí)門檻降低,沒有設(shè)計及動畫基礎(chǔ)的人也能通過數(shù)字技術(shù)手段嘗試動畫設(shè)計,這在一定程度上彌補(bǔ)了師資的不足,大大降低了教學(xué)成本。(2)挑戰(zhàn)——藝術(shù)性和商業(yè)性的博弈從動畫設(shè)計的發(fā)展來看,數(shù)字媒體藝術(shù)為其增添了許多活力,同時,數(shù)字媒體藝術(shù)的進(jìn)步還給動畫設(shè)計帶來了挑戰(zhàn),其中最突出的就是藝術(shù)性和商業(yè)性之間的博弈。在當(dāng)前藝術(shù)門檻不斷降低的現(xiàn)實下,藝術(shù)性和工匠精神受到了極大沖擊,人們?nèi)菀桩a(chǎn)生浮躁情緒,大量的復(fù)刻及抄襲擾動了整個市場的純潔度,影響了動畫創(chuàng)作的發(fā)展。這一點(diǎn)體現(xiàn)在教學(xué)上的突出表現(xiàn)是,學(xué)生面對紛繁復(fù)雜的技術(shù)和知識叢林時感到束手無策,不了解、不清楚自己的需求,從而容易盲目追風(fēng)。

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美術(shù)鑒賞數(shù)字化教學(xué)探索與實踐

摘要:本文從計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)著手,結(jié)合技工院校的藝術(shù)基礎(chǔ)課程,聯(lián)系教學(xué)實際,從四個方面闡述了要搞好藝術(shù)基礎(chǔ)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)該注意的基本問題,拋磚引玉,以期為今后藝術(shù)基礎(chǔ)課程推行數(shù)字化教學(xué)夯實根基。

關(guān)鍵詞:美術(shù);數(shù)字時代;數(shù)字化教學(xué)

數(shù)字時代的到來使我們越來越依賴于計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò),藝術(shù)設(shè)計專業(yè)除去軟件課程外,基礎(chǔ)課程也不例外。藝術(shù)基礎(chǔ)課上利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué),既可以最大限度的發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,又可以最大限度的擴(kuò)展受教育學(xué)生的范圍??梢哉f,它是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與藝術(shù)教育的一個完美結(jié)合,也是素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育的一個重要體現(xiàn)。當(dāng)今的教育發(fā)展趨勢,不言而喻,推廣網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)成為其一個重要的發(fā)展方向,網(wǎng)絡(luò)業(yè)已成為現(xiàn)代教育的一個重要技術(shù)依托。網(wǎng)上教學(xué)與一般性的課堂講授有著許多不同之處,不把握網(wǎng)上教學(xué)的特點(diǎn),它的實施就可能流于形式而達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果,而且,在組織實施網(wǎng)上教學(xué)的過程中,我們必須充分考慮到各課程學(xué)習(xí)的不同特點(diǎn),如果不能將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特點(diǎn)和課程學(xué)習(xí)的特點(diǎn)真正結(jié)合起來,這種網(wǎng)上學(xué)習(xí)也只是一種花架子,不能達(dá)到事半功倍的效果。就《美術(shù)鑒賞》課程而言,它既具備很強(qiáng)理論性,又有極豐富的直觀感受性。學(xué)生經(jīng)常只一味感受直觀的圖象音頻,而忽視重要的理論知識,從而無法在本質(zhì)上提高審美能力。如何針對這些情況,摸索出適合技工院校藝術(shù)類學(xué)生的數(shù)字化教學(xué)方式,就成為擺在我面前的一個重要問題。在嘗試中發(fā)現(xiàn),數(shù)字化教學(xué)對美術(shù)鑒賞課來說并非遙不可及,只要抓住其特點(diǎn),也能收到良好的效果。

1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及相應(yīng)的技術(shù)準(zhǔn)備是數(shù)字化教學(xué)能順利實施的基本保證

網(wǎng)絡(luò)是實施數(shù)字化教學(xué)的載體,相應(yīng)的軟硬件支持則是實施網(wǎng)上教學(xué)的保證。為了避免在數(shù)字化教學(xué)中因出現(xiàn)不必要的技術(shù)問題而延誤教學(xué)的實施,無論是在教學(xué)實施之前,還是在教學(xué)實施之中,都必須有相應(yīng)的足夠的技術(shù)儲備準(zhǔn)備隨時應(yīng)付突發(fā)問題,以保證教學(xué)的順利實施。首先,由于授課的電腦實訓(xùn)室是輪番使用的,很可能出現(xiàn)一些意想不到的問題,我們必須對教室網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的檢查,這是課前對我們教師的一個最基本要求;其次,我們應(yīng)根據(jù)授課對象的具體情況,進(jìn)行操作試驗,對有可能出現(xiàn)的由于誤操作而出現(xiàn)的問題找到合適的應(yīng)對之方。比如,進(jìn)行《民間美術(shù)》數(shù)字化教學(xué),做的網(wǎng)頁上有一個音像資料觀看的內(nèi)容,它是為學(xué)生提供一些感性的認(rèn)識而設(shè)立的,但是我在課前檢查中發(fā)現(xiàn),實訓(xùn)室的一些機(jī)器上并沒有安裝音像資料需要的播放軟件,所以,在教學(xué)的主界面上做了下載插件的鏈接。但是,在試驗操作中發(fā)現(xiàn),實訓(xùn)室的電腦安裝了硬盤保護(hù)卡,每次重啟后,前一次的設(shè)置都將變成無效,而播放軟件的安裝正是需要重啟來完善設(shè)置的。要解決這個問題,單靠個人就不能解決了,必須要通過機(jī)房管理人員來實施。而上課后,盡管對有可能出現(xiàn)一些誤操作的地方進(jìn)行了專門的強(qiáng)調(diào),但還是有學(xué)生因為這樣或那樣的原因出現(xiàn)了錯誤操作,導(dǎo)致其學(xué)習(xí)任務(wù)不能繼續(xù)進(jìn)行。因此,只有在課前做好充分的技術(shù)和器材準(zhǔn)備,才能保證數(shù)字化教學(xué)的順利實施,尤其在面對電腦應(yīng)用能力層次參差不齊的學(xué)生的時候,我們就更需要精心的準(zhǔn)備了,有備方能無患。

2網(wǎng)上學(xué)習(xí)必須給學(xué)生明確要求,在規(guī)定的教學(xué)時間內(nèi)規(guī)定學(xué)生不同時段內(nèi)應(yīng)完成的主要任務(wù),使數(shù)字化教學(xué)更具效率

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數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)探究

摘要:創(chuàng)新能力是新課程教學(xué)改革理念下,培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)中的一項需要學(xué)生具備并掌握的重要能力。本文以此為出發(fā)點(diǎn),基于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與運(yùn)用,探討數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,從當(dāng)下的教學(xué)現(xiàn)狀、實踐教學(xué)兩個方面開展論述,為數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提升提供理論分析與建議。

關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力;數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè);實踐教學(xué)

1引言

數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)意在培養(yǎng)兼具技術(shù)素質(zhì)與藝術(shù)素質(zhì)的現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計人才。相對于媒體藝術(shù)專業(yè),媒體技術(shù)專業(yè)更加側(cè)重于技術(shù)素質(zhì)的培養(yǎng)。因此,要求學(xué)生除了掌握基礎(chǔ)知識與技能外,還要具備一定信息素養(yǎng)、創(chuàng)造創(chuàng)新能力、實踐能力以及學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。本文以此為出發(fā)點(diǎn),探討數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,為數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提升提供理論分析與建議。

2實踐教學(xué)

要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,需要結(jié)合現(xiàn)實際的教學(xué)活動,進(jìn)行實踐性教學(xué)策略分析,不斷對教學(xué)做出優(yōu)化,進(jìn)而實現(xiàn)對于學(xué)生能力的培養(yǎng)。2.1理論教學(xué)。理論教學(xué)內(nèi)容是實踐教學(xué)的基礎(chǔ)。只有學(xué)生具備扎實的理論基礎(chǔ),才能夠在實踐教學(xué)中形成較好的能力培養(yǎng)效果[1]。但這并不意味著理論課程無法實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實際上,無論是理論課程還是實踐課程都應(yīng)當(dāng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一個重要途徑。而在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)中,又可以將課程分為基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程。理論課程實際上就是基礎(chǔ)課程與專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過這兩個方面的理論學(xué)習(xí),可以為理論實踐化奠定良好的基礎(chǔ)[2]。具體到實際,在數(shù)學(xué)媒體技術(shù)專業(yè)中,數(shù)學(xué)教學(xué)屬于理論教學(xué)中的基礎(chǔ)課程。數(shù)學(xué)教學(xué)不僅能夠提升學(xué)生的抽象邏輯思維、計算能力、空間建構(gòu)能力,還能夠通過較好的教學(xué)引導(dǎo),實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的培養(yǎng)[3]。教師要通過將抽象問題具象化的方式,讓學(xué)生在實驗中理解和解決實際問題,借助思維、創(chuàng)新方法、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的同時也鍛煉了自己的實踐能力[4]。建立在基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)上,實現(xiàn)對于基礎(chǔ)理論課程與專業(yè)課程的相互融合,如建模理論與實際專業(yè)的融合;再建立在專業(yè)課題的研究下,通過實際問題的解決來提升自身的創(chuàng)新能力,實現(xiàn)理論、實踐、能力的有效過渡[5]。2.2創(chuàng)新教學(xué)平臺。實踐教學(xué)對于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高有著直接作用。而為了實現(xiàn)對于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),首先應(yīng)當(dāng)為學(xué)生搭建一個實踐創(chuàng)新教學(xué)平臺。通過教學(xué)平臺的建設(shè),讓學(xué)生能夠從理論到實踐,有效形成自己的知識框架體系,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,形成對于能力的提升。根據(jù)不同的專業(yè)搭建不同的個性化創(chuàng)新平臺。對于數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)而言,平臺可以劃分為三個不同的層次。第一層次是基于基礎(chǔ)理論到實踐的層次,從數(shù)學(xué)理論學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)實驗都屬于這一層次。這一次層次以理論為核心,主要是幫助學(xué)生建立扎實的“金字塔地基”。第二層次是形成專業(yè)課的實踐教學(xué)平臺。這一平臺主要是對學(xué)生專業(yè)能力及素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。在這一層次中,專業(yè)基礎(chǔ)課程是關(guān)鍵,動手實踐能力隨著專業(yè)素養(yǎng)的提升而提升。第三層次是綜合層,也是學(xué)生在進(jìn)入到畢業(yè)生這一階段時的層次。在這一階段,主要是通過畢業(yè)設(shè)計和實習(xí)的相關(guān)經(jīng)驗,將科研、實踐、理論融為一體,讓學(xué)生基于教師指導(dǎo)形成創(chuàng)新方案,實現(xiàn)對于創(chuàng)新能力的綜合培養(yǎng)。三個層次共同構(gòu)建了教學(xué)平臺的有效性,缺一不可。2.3競賽的作用。對于數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)而言,每年教育部或其他機(jī)構(gòu)以及社會方面都會舉辦很多的相關(guān)競賽活動,教師要鼓勵學(xué)生積極地參與競賽活動。一方面,競賽活動的參與實際上也是實踐能力的提升,能夠有效彌補(bǔ)現(xiàn)階段實踐教學(xué)不足的情況[3]。另一方面,參與競賽能夠幫助學(xué)生看到更為廣闊的世界,學(xué)生能夠在與其他參賽選手的接觸中接收到更多的思維,并與自身的想法發(fā)生碰撞,形成創(chuàng)新思維。而學(xué)生在競賽過程,也可以通過成就感的獲取或挫折,認(rèn)識到自己的優(yōu)勢及不足,進(jìn)而進(jìn)行改進(jìn)提升,不斷提升與培養(yǎng)自身的實踐能力。競賽只是一種形式,教師也可以在教學(xué)課堂中形成小型模擬競賽,關(guān)鍵在于競賽這一形式對于學(xué)生能力的提升。因此,如果基于實際教學(xué)條件,教師可以設(shè)置一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的課題或?qū)W生自擬課題的方式來匯總一些課題,將學(xué)生劃分為若干小組,與學(xué)生一同通過創(chuàng)新思維和實踐能力來參與小組競賽。如此一來,既實現(xiàn)了實踐能力的強(qiáng)化,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。2.4師資隊伍。數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的綜合性很強(qiáng),且相對偏重于應(yīng)用型方面[4]。為了能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,師資隊伍的建設(shè)工作必不可少,尤其是針對當(dāng)下的教學(xué)現(xiàn)狀,教師整體呈現(xiàn)出師資較差、能力不足的情況,更迫切需要通過師資隊伍建設(shè)來提升教師的教學(xué)能力,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)訴求。具體到實際中,師資隊伍的建設(shè)要從三個方面來開展。首先是基于專業(yè)素養(yǎng)。對于教師而言,教學(xué)內(nèi)容并非一成不變,而是基于時展不斷變化的,尤其是數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè),隨著信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)也在不斷地更新發(fā)展。因此,教師要不斷通過各種途徑進(jìn)行學(xué)習(xí),提升自己的專業(yè)素養(yǎng)。在專業(yè)與時俱進(jìn)的同時,確保教學(xué)能力也能夠同步與時俱進(jìn)[5]。其次是“雙師復(fù)合隊伍”的建設(shè)。教師重視理論忽視實踐不僅僅是教學(xué)模式所決定,也是由于教師實踐能力上的缺失。因此基于教學(xué)需求,應(yīng)當(dāng)形成“雙師”教學(xué),將理論與實踐拓展開來,分別在教學(xué)中達(dá)到最優(yōu)狀態(tài),避免顧此失彼的情況發(fā)生。最后是基于社會力量的動員。教育是國之根本大計,對于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),實際上就是對于國家創(chuàng)新發(fā)展的未來的人才培養(yǎng),因此,應(yīng)當(dāng)基于社會力量開展動員,在校外形成優(yōu)秀合作機(jī)制,為學(xué)生爭取更多優(yōu)秀的實踐機(jī)會,促使學(xué)生得到能力上的進(jìn)步與提升。

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數(shù)字信號實驗教學(xué)設(shè)計研究

摘要:以數(shù)字信號處理課程實驗教學(xué)為切入點(diǎn),分析探究性學(xué)習(xí)在其教學(xué)中的應(yīng)用效果。通過基礎(chǔ)訓(xùn)練、綜合提高、拓展創(chuàng)新3個層次的實驗環(huán)節(jié)促進(jìn)理論教學(xué),從電生理信號處理的醫(yī)學(xué)應(yīng)用角度出發(fā),促進(jìn)學(xué)生理解,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性。

關(guān)鍵詞:數(shù)字信號處理;實驗教學(xué);教學(xué)設(shè)計

數(shù)字信號處理是針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生開設(shè)的一門重要專業(yè)課程,主要介紹數(shù)字信號處理的基本概念、基本分析方法和處理技術(shù)。該課程教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生思維能力和綜合應(yīng)用知識解決數(shù)字化工程問題的能力,并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)生物醫(yī)學(xué)信息處理方面的課程打下良好基礎(chǔ)。我們在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生完成該課程理論學(xué)習(xí)后,面對實際問題還是無從下手,例如,不能理解抽樣的意義以及FFT算法,不知如何設(shè)計IIR和FIR數(shù)字濾波器,不清楚如何處理電生理信號,這都不利于學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)信號的處理方法和設(shè)計流程。因此,要進(jìn)行基于醫(yī)工結(jié)合的實驗教學(xué)設(shè)計,理實融合引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)字信號處理課程的內(nèi)容[1-2]。根據(jù)教育部“六卓越一拔尖”計劃以及《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》(教高司函[2017]6號)等文件精神,貫穿“智能醫(yī)療”宗旨,對數(shù)字信號處理課程進(jìn)行探究性實驗教學(xué)設(shè)計,補(bǔ)充智能醫(yī)學(xué)信號處理實驗內(nèi)容[3-4],探索融知識傳授、能力進(jìn)階、職業(yè)核心素養(yǎng)培養(yǎng)為一體的實驗教學(xué)方案,實現(xiàn)以“教”為主向以“學(xué)”和“練”為主的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變,激發(fā)學(xué)生興趣和潛能,增加學(xué)生實戰(zhàn)信號處理體驗。使學(xué)生在數(shù)字化醫(yī)療實踐中完成從基礎(chǔ)理論到綜合提高的過渡、從書本知識到拓展創(chuàng)新的實現(xiàn)、從典型信號到醫(yī)學(xué)信號的應(yīng)用。

1教學(xué)內(nèi)容

以問題為導(dǎo)向進(jìn)行學(xué)習(xí),針對課程內(nèi)容設(shè)計了6個實驗項目(見圖1),分別為連續(xù)時間信號抽樣及抽樣信號還原、快速傅里葉變換FFT、濾波器設(shè)計及實現(xiàn)、心電信號實驗、血氧信號實驗和便攜式腦電信號處理實驗。所有實驗項目均在硬件平臺上完成。學(xué)生分組練習(xí),在項目任務(wù)引導(dǎo)下拓展提高、交流討論,既可以在硬件平臺上實驗,也可以自行設(shè)計信號處理算法,完成智能分析與控制。1.1基礎(chǔ)訓(xùn)練實驗內(nèi)容設(shè)計?;A(chǔ)訓(xùn)練實驗內(nèi)容是從理論教學(xué)內(nèi)容中提煉的重點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生在實驗的同時,利用數(shù)字信號處理技術(shù)實現(xiàn)對連續(xù)時間信號的處理,將模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號,利用數(shù)字技術(shù)對其進(jìn)行加工[2,5-6]。(1)連續(xù)時間信號抽樣及抽樣信號還原。采樣是從連續(xù)到離散的橋梁,主要分析時域采樣對信號頻譜產(chǎn)生的影響及不失真條件。我們設(shè)計了連續(xù)時間信號抽樣及抽樣信號還原實驗(見圖2),以使學(xué)生掌握從連續(xù)到離散信號處理的采樣原理。(2)快速傅里葉變換FFT。按時間抽取的基-2FFT算法,加深學(xué)生對離散傅里葉變換定義和基本性質(zhì)的理解,學(xué)會計算離散傅里葉變換,實驗內(nèi)容如圖3。(3)濾波器設(shè)計及實現(xiàn)。通過實驗使學(xué)生掌握巴特沃斯模擬低通濾波器、窗函數(shù)法數(shù)字濾波器的基本步驟,比較分析IIR和FIR數(shù)字濾波器,熟悉數(shù)字濾波器設(shè)計的基本步驟。1.2綜合提高實驗內(nèi)容設(shè)計。綜合提高實驗要求學(xué)生在掌握數(shù)字信號處理理論的基礎(chǔ)上,對實驗方法進(jìn)行綜合提高訓(xùn)練[7-8]。我們設(shè)計了心電信號和血氧信號采集分析實驗,讓學(xué)生了解心電信號和血氧信號的概念,熟悉心率、血氧飽和度的計算方法,進(jìn)行光電容積脈搏波(PhotoPlethysmoGraphy,PPG)測量。(1)心電信號實驗。該實驗采集電路主要包括傳感電路、放大電路、濾波電路、調(diào)制和解調(diào)電路。將從人體體表采集的心電信號放大、濾波,再進(jìn)行調(diào)制與解調(diào),由STM32F103VCT6微控制器處理后通過顯示屏顯示出來。該實驗可以計算心率,并在各種特殊心電波形下識別R峰,可實現(xiàn)系統(tǒng)低功耗運(yùn)行,預(yù)留的電流測試端口可用于功耗測量;心電波形和心率相關(guān)信息可通過藍(lán)牙發(fā)送至手機(jī)或其他設(shè)備,實驗內(nèi)容見圖4。(2)血氧信號實驗。該實驗電路可進(jìn)行雙波長PPG測量,包括LED的驅(qū)動與光電傳感器接口電路、交直流信號采集電路、雙波長信號分離電路,還可以計算血氧飽和度。主要實驗過程是微控制器發(fā)出周期脈沖信號,切換紅光與紅外光發(fā)光管狀態(tài),血氧探頭采集數(shù)字信號,通過定時器捕獲通道上升沿,計算數(shù)字信號頻率,帶入計算公式求得血氧值與脈率值。實驗內(nèi)容見圖5。1.3拓展創(chuàng)新實驗內(nèi)容設(shè)計。拓展創(chuàng)新實驗要求學(xué)生運(yùn)用已有知識解決實際電生理信號識別問題[9]。本文設(shè)計了腦電信號處理實驗(即腦機(jī)接口),通過便攜式腦電信號采集設(shè)備,提取腦電信號特征,分析其狀態(tài)。具體內(nèi)容是讓被試者觀察某個數(shù)字重復(fù)的次數(shù),通過分析腦電信號,判斷被試者處于注意狀態(tài)還是非注意狀態(tài)。學(xué)生利用巴特沃斯濾波器去除干擾信號,利用快速傅里葉變換分析腦電信號各個頻段(α、β、θ、δ4個節(jié)律),然后求解4個節(jié)律的平均值、均方差,發(fā)現(xiàn)δ/α、δ/β特征最明顯,拓寬生物醫(yī)學(xué)信號分析思路。

2教學(xué)方法

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