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時(shí)間：2023-07-13 09:24:42
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一、數(shù)字化引領(lǐng)教育技術(shù)化
當(dāng)今社會(huì)已逐步進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代,這就要求教師必須引領(lǐng)學(xué)習(xí)者學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)合作,從而使得學(xué)習(xí)者能夠充分挖掘出自己的獨(dú)特潛能與創(chuàng)造性。相應(yīng)的,教師的教學(xué)模式也需要從傳統(tǒng)的集體授課改變?yōu)槟芤罁?jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化特點(diǎn)進(jìn)行定制,教師的授課習(xí)慣需要實(shí)現(xiàn)從關(guān)注教材的呈現(xiàn)到重點(diǎn)分析不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)習(xí)者需求的轉(zhuǎn)變,讓學(xué)習(xí)者變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí);并成為合作學(xué)習(xí)者。
教育是人之自我建構(gòu)的實(shí)踐活動(dòng),而技術(shù)也是人類發(fā)展的產(chǎn)物,是使人成為人的一個(gè)基本條件,必然先天地以人的價(jià)值判斷、以人的需求為其存在和發(fā)展的基本前提。因此,教育技術(shù)的存在基礎(chǔ)是教育與技術(shù)之“和”―――使學(xué)習(xí)者不斷“文化”和“人化”,從使得教育與技術(shù)相互交叉融合。例如美國(guó)新版NETS•T中十分注重?cái)?shù)字化環(huán)境中教師教學(xué)設(shè)計(jì)能力的完備。數(shù)字化的學(xué)習(xí)教育環(huán)境使得教育逐步呈現(xiàn)技術(shù)化的特征。
顧名思義,技術(shù)是指人類為了某種目的或者滿足某種需要而人為規(guī)定的物質(zhì)、能量或信息的變換方式及其對(duì)象化的結(jié)果。技術(shù)規(guī)定了如何將一種物質(zhì)(形態(tài))變換為另一種物質(zhì)(形態(tài)),將一種能量變換為另一種能量,將一種結(jié)構(gòu)、形態(tài)的信息變換為另一種結(jié)構(gòu)和形態(tài)。教育技術(shù)化是指在教育與技術(shù)“之間”的,特征式微妙轉(zhuǎn)化,“教育技術(shù)”不在教育中而是更多地體現(xiàn)在技術(shù)中。同時(shí),“教育技術(shù)”是教育與技術(shù)的相遇,“教育”是實(shí)質(zhì)內(nèi)容,原本作為載體的“技術(shù)”也日益呈現(xiàn)教育的特征。在此前提下,教育與技術(shù)相濟(jì)相合,育生教育技術(shù),并促使其發(fā)展。另一方面,教育對(duì)技術(shù)的要求是不同的,因?yàn)榧夹g(shù)是多維的,人的價(jià)值和需要也是多層次的。
二、教師在教育技術(shù)化過(guò)程中的作用
有學(xué)者指出,作為教育功能的技術(shù)要同時(shí)滿足兩個(gè)條件:一是解決學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率的問(wèn)題,二是解決技術(shù)應(yīng)該怎樣為學(xué)習(xí)者人文化服務(wù)的問(wèn)題。而教師恰恰在這兩者的兼具方面具有天然的優(yōu)勢(shì)。
如前所述,進(jìn)入新世紀(jì),數(shù)字化技術(shù)日新月異,此中教師運(yùn)用其學(xué)科知識(shí)教和學(xué),并運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)更新教學(xué)理念和模式,以便獲得促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造力與創(chuàng)新性的經(jīng)驗(yàn)?？梢哉f(shuō),新時(shí)代的優(yōu)秀教師必然應(yīng)成為數(shù)字化時(shí)代工作和學(xué)習(xí)的表率,教師應(yīng)展現(xiàn)出全球化和數(shù)字化社會(huì)中具有創(chuàng)新精神的專業(yè)工作者所應(yīng)具備的知識(shí)、技能與工作方法。
通過(guò)展示與推動(dòng)有效運(yùn)用數(shù)字化工具和資源,教師可以不斷提高自身的專業(yè)實(shí)踐,樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的典范,在學(xué)校和專業(yè)共同體中表現(xiàn)出領(lǐng)導(dǎo)力。如果說(shuō)20世紀(jì)末還可以成為傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式和數(shù)字化( E - learning)學(xué)習(xí)方式的混合。如今后者已明顯在挑戰(zhàn)前者的管有地位。例如我們說(shuō)教師最常用的技術(shù)是PPT,而PPT的主要功能之一是代替粉筆黑板來(lái)呈現(xiàn)課堂講授內(nèi)容。但如果教師固步自封,就會(huì)造成教師改革理念的滯后,并由此引發(fā)對(duì)其他先進(jìn)技術(shù)的降格使用,這在很大程度上限制了教育技術(shù)的深層影響。
在當(dāng)今教育技術(shù)化的過(guò)程中,教師必須擁有一定的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)能力,以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者具有高度創(chuàng)造力為目標(biāo),能夠決定何時(shí)選擇何種技術(shù),從變革需求出發(fā),創(chuàng)建有效的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境,架設(shè)滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)的平臺(tái),改變學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)文化以及相應(yīng)的組織方式與學(xué)習(xí)關(guān)系。
這一點(diǎn)在語(yǔ)料庫(kù)語(yǔ)言學(xué)領(lǐng)域體現(xiàn)比較明顯,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)語(yǔ)言學(xué)習(xí)是語(yǔ)料庫(kù)應(yīng)用于語(yǔ)言教學(xué)中的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)模式使得教師可以建立在語(yǔ)料庫(kù)的研究基礎(chǔ)上,同時(shí)吸納語(yǔ)言習(xí)得和認(rèn)知科學(xué)的研究成果。在語(yǔ)料庫(kù)語(yǔ)言學(xué)的授課教師看來(lái),教學(xué)研究所依賴的真實(shí)語(yǔ)言數(shù)據(jù)只是一種社會(huì)語(yǔ)言現(xiàn)象,這種可觀察、可量化和可描述的數(shù)據(jù)是探索社會(huì)文化語(yǔ)境中語(yǔ)言的意義與功能時(shí)最為直接和有效的數(shù)據(jù),教育在這里已經(jīng)體現(xiàn)出明顯的技術(shù)化特征。
三、有效利用教育技術(shù)化的價(jià)值特征
柯利認(rèn)為,技術(shù)本身不負(fù)載價(jià)值,而是在技術(shù)的使用中,人的思想意識(shí)和經(jīng)濟(jì)利益導(dǎo)致了技術(shù)的價(jià)值負(fù)載。教師作為數(shù)字信息化社會(huì)教育技術(shù)的使用者,教育技術(shù)化對(duì)教師提出了更高的要求。教師要不斷地提高自身的素養(yǎng),合理運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué),掌握好各項(xiàng)技能的使用。在人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)飛速發(fā)展的今天,信息技術(shù)替代了教師的部分教學(xué)活動(dòng),但不管技術(shù)怎樣發(fā)展,在教育這樣的人文學(xué)科,更注重的是人本主義的發(fā)展,信息技術(shù)不可能完全替代教師在教育中的地位。發(fā)揮教師的主觀能動(dòng)性,有效利用教育技術(shù)化的價(jià)值特征,正確處理信息技術(shù)與教育的關(guān)系是信息時(shí)代對(duì)教師和教育工作者提出的新的挑戰(zhàn)。此外,學(xué)校的管理人員也要正確地對(duì)待信息技術(shù),因地制宜地選擇合理的技術(shù)推動(dòng)教育的發(fā)展,發(fā)揮其價(jià)值的正向?qū)蜃饔?而不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在教育中的作用,須知技術(shù)是手段,達(dá)到教育的發(fā)展才是最終的目的。
有學(xué)者成技術(shù)化是人類存在的方式。只要人存在,他就要追求自由,而人類追求自由離不開(kāi)技術(shù)化。教育的技術(shù)化必然使得教育技術(shù)學(xué)成為顯學(xué),而教育技術(shù)的出現(xiàn)不僅僅改變了教育實(shí)踐的面貌,而且也會(huì)帶來(lái)理解教育的新方式―――一種基于復(fù)雜性理論和開(kāi)發(fā)取向的理解方式。
參考文獻(xiàn):
[1]安濤,謝英軍.關(guān)系思維視野中的教育技術(shù)圖景.電化教育研究,2009,(10):10-14.
[2]程桂芳,徐恩芹.新版NETS•T對(duì)我國(guó)教師教育技術(shù)培訓(xùn)的啟示.繼續(xù)教育研究,2009,(11):59-60.
一、數(shù)字化引領(lǐng)教育技術(shù)化
當(dāng)今社會(huì)已逐步進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，這就要求教師必須引領(lǐng)學(xué)習(xí)者學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)合作，從而使得學(xué)習(xí)者能夠充分挖掘出自己的獨(dú)特潛能與創(chuàng)造性。相應(yīng)的，教師的教學(xué)模式也需要從傳統(tǒng)的集體授課改變?yōu)槟芤罁?jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化特點(diǎn)進(jìn)行定制，教師的授課習(xí)慣需要實(shí)現(xiàn)從關(guān)注教材的呈現(xiàn)到重點(diǎn)分析不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)習(xí)者需求的轉(zhuǎn)變，讓學(xué)習(xí)者變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)；并成為合作學(xué)習(xí)者。
教育是人之自我建構(gòu)的實(shí)踐活動(dòng)，而技術(shù)也是人類發(fā)展的產(chǎn)物，是使人成為人的一個(gè)基本條件，必然先天地以人的價(jià)值判斷、以人的需求為其存在和發(fā)展的基本前提。因此，教育技術(shù)的存在基礎(chǔ)是教育與技術(shù)之“和”———使學(xué)習(xí)者不斷“文化”和“人化”，從使得教育與技術(shù)相互交叉融合。例如美國(guó)新版NETS•T中十分注重?cái)?shù)字化環(huán)境中教師教學(xué)設(shè)計(jì)能力的完備。數(shù)字化的學(xué)習(xí)教育環(huán)境使得教育逐步呈現(xiàn)技術(shù)化的特征。
顧名思義，技術(shù)是指人類為了某種目的或者滿足某種需要而人為規(guī)定的物質(zhì)、能量或信息的變換方式及其對(duì)象化的結(jié)果。技術(shù)規(guī)定了如何將一種物質(zhì)(形態(tài))變換為另一種物質(zhì)(形態(tài))，將一種能量變換為另一種能量，將一種結(jié)構(gòu)、形態(tài)的信息變換為另一種結(jié)構(gòu)和形態(tài)。教育技術(shù)化是指在教育與技術(shù)“之間”的，特征式微妙轉(zhuǎn)化，“教育技術(shù)”不在教育中而是更多地體現(xiàn)在技術(shù)中。同時(shí)，“教育技術(shù)”是教育與技術(shù)的相遇，“教育”是實(shí)質(zhì)內(nèi)容，原本作為載體的“技術(shù)”也日益呈現(xiàn)教育的特征。在此前提下，教育與技術(shù)相濟(jì)相合，育生教育技術(shù)，并促使其發(fā)展。另一方面，教育對(duì)技術(shù)的要求是不同的，因?yàn)榧夹g(shù)是多維的，人的價(jià)值和需要也是多層次的。
二、教師在教育技術(shù)化過(guò)程中的作用
有學(xué)者指出，作為教育功能的技術(shù)要同時(shí)滿足兩個(gè)條件:一是解決學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率的問(wèn)題，二是解決技術(shù)應(yīng)該怎樣為學(xué)習(xí)者人文化服務(wù)的問(wèn)題。而教師恰恰在這兩者的兼具方面具有天然的優(yōu)勢(shì)。
如前所述，進(jìn)入新世紀(jì)，數(shù)字化技術(shù)日新月異，此中教師運(yùn)用其學(xué)科知識(shí)教和學(xué)，并運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)更新教學(xué)理念和模式，以便獲得促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造力與創(chuàng)新性的經(jīng)驗(yàn)?？梢哉f(shuō)，新時(shí)代的優(yōu)秀教師必然應(yīng)成為數(shù)字化時(shí)代工作和學(xué)習(xí)的表率，教師應(yīng)展現(xiàn)出全球化和數(shù)字化社會(huì)中具有創(chuàng)新精神的專業(yè)工作者所應(yīng)具備的知識(shí)、技能與工作方法。
通過(guò)展示與推動(dòng)有效運(yùn)用數(shù)字化工具和資源，教師可以不斷提高自身的專業(yè)實(shí)踐，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的典范，在學(xué)校和專業(yè)共同體中表現(xiàn)出領(lǐng)導(dǎo)力。如果說(shuō)20世紀(jì)末還可以成為傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式和數(shù)字化(E-learning)學(xué)習(xí)方式的混合。如今后者已明顯在挑戰(zhàn)前者的管有地位。例如我們說(shuō)教師最常用的技術(shù)是PPT，而PPT的主要功能之一是代替粉筆黑板來(lái)呈現(xiàn)課堂講授內(nèi)容。但如果教師固步自封，就會(huì)造成教師改革理念的滯后，并由此引發(fā)對(duì)其他先進(jìn)技術(shù)的降格使用，這在很大程度上限制了教育技術(shù)的深層影響。
在當(dāng)今教育技術(shù)化的過(guò)程中，教師必須擁有一定的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)能力，以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者具有高度創(chuàng)造力為目標(biāo)，能夠決定何時(shí)選擇何種技術(shù)，從變革需求出發(fā)，創(chuàng)建有效的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，架設(shè)滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)的平臺(tái)，改變學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)文化以及相應(yīng)的組織方式與學(xué)習(xí)關(guān)系。
這一點(diǎn)在語(yǔ)料庫(kù)語(yǔ)言學(xué)領(lǐng)域體現(xiàn)比較明顯，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)語(yǔ)言學(xué)習(xí)是語(yǔ)料庫(kù)應(yīng)用于語(yǔ)言教學(xué)中的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)模式使得教師可以建立在語(yǔ)料庫(kù)的研究基礎(chǔ)上，同時(shí)吸納語(yǔ)言習(xí)得和認(rèn)知科學(xué)的研究成果。在語(yǔ)料庫(kù)語(yǔ)言學(xué)的授課教師看來(lái)，教學(xué)研究所依賴的真實(shí)語(yǔ)言數(shù)據(jù)只是一種社會(huì)語(yǔ)言現(xiàn)象，這種可觀察、可量化和可描述的數(shù)據(jù)是探索社會(huì)文化語(yǔ)境中語(yǔ)言的意義與功能時(shí)最為直接和有效的數(shù)據(jù)，教育在這里已經(jīng)體現(xiàn)出明顯的技術(shù)化特征。
三、有效利用教育技術(shù)化的價(jià)值特征
柯利認(rèn)為，技術(shù)本身不負(fù)載價(jià)值，而是在技術(shù)的使用中，人的思想意識(shí)和經(jīng)濟(jì)利益導(dǎo)致了技術(shù)的價(jià)值負(fù)載。教師作為數(shù)字信息化社會(huì)教育技術(shù)的使用者，教育技術(shù)化對(duì)教師提出了更高的要求。教師要不斷地提高自身的素養(yǎng)，合理運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，掌握好各項(xiàng)技能的使用。在人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)飛速發(fā)展的今天，信息技術(shù)替代了教師的部分教學(xué)活動(dòng)，但不管技術(shù)怎樣發(fā)展，在教育這樣的人文學(xué)科，更注重的是人本主義的發(fā)展，信息技術(shù)不可能完全替代教師在教育中的地位。發(fā)揮教師的主觀能動(dòng)性，有效利用教育技術(shù)化的價(jià)值特征，正確處理信息技術(shù)與教育的關(guān)系是信息時(shí)代對(duì)教師和教育工作者提出的新的挑戰(zhàn)。此外，學(xué)校的管理人員也要正確地對(duì)待信息技術(shù)，因地制宜地選擇合理的技術(shù)推動(dòng)教育的發(fā)展，發(fā)揮其價(jià)值的正向?qū)蜃饔?，而不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在教育中的作用，須知技術(shù)是手段，達(dá)到教育的發(fā)展才是最終的目的。
有學(xué)者成技術(shù)化是人類存在的方式。只要人存在，他就要追求自由，而人類追求自由離不開(kāi)技術(shù)化。教育的技術(shù)化必然使得教育技術(shù)學(xué)成為顯學(xué)，而教育技術(shù)的出現(xiàn)不僅僅改變了教育實(shí)踐的面貌，而且也會(huì)帶來(lái)理解教育的新方式———一種基于復(fù)雜性理論和開(kāi)發(fā)取向的理解方式。
參考文獻(xiàn):
[1]安濤，謝英軍.關(guān)系思維視野中的教育技術(shù)圖景.電化教育研究，2009，(10):10-14.
[2]程桂芳，徐恩芹.新版NETS•T對(duì)我國(guó)教師教育技術(shù)培訓(xùn)的啟示.繼續(xù)教育研究，2009，(11):59-60.
中圖分類號(hào)：G641 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
隨著我國(guó)高等教育的進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)代大學(xué)生思想政治意識(shí)薄弱的問(wèn)題已經(jīng)收到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，同時(shí)也引起了眾多專家與學(xué)者的思考。不斷提高高校思想政治教育的質(zhì)量和效率成為眾多高校必須重視的問(wèn)題。
在新的時(shí)代背景下，新媒體技術(shù)與設(shè)備已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代教育領(lǐng)域，并且已經(jīng)取得不俗的成績(jī)。因此，在高校思想政治教育中充分利用新媒體技術(shù)和設(shè)備是時(shí)展的必然趨勢(shì)。
基于此，本文在此淺談新媒體環(huán)境下的高校思想政治教育手段，以期能夠?yàn)橛嘘P(guān)人士提供有益參考與借鑒，促進(jìn)高校思想政治教育的發(fā)展，并有效提高學(xué)生的思想政治意識(shí)。
1利用新媒體拓寬高校思想政治教育平臺(tái)
從根本上說(shuō)，新媒體是新的技術(shù)支撐體系下出現(xiàn)的媒體形態(tài)，如數(shù)字雜志、數(shù)字報(bào)紙、數(shù)字廣播、手機(jī)短信、網(wǎng)絡(luò)、桌面視窗、數(shù)字電視、數(shù)字電影、觸摸媒體等。相對(duì)于報(bào)紙、廣播、電視、雜志四大傳統(tǒng)意義上的媒體，新媒體被形象地稱為“第五媒體”。
在傳統(tǒng)的高校思想政治教育中，教師只能通過(guò)教材、黑板以及簡(jiǎn)單的多媒體設(shè)備開(kāi)展教學(xué)，這使得思想政治教學(xué)具有明顯的局限性，受到教學(xué)平臺(tái)的束縛。在此基礎(chǔ)上，教師通常只能夠在課堂教學(xué)中采用講授的方式開(kāi)展思想政治教育，使得思想政治教育具有一定的枯燥性，難以提高學(xué)生的興趣和積極性。
在新媒體環(huán)境，教師完全可以利用數(shù)字廣播、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字電視等途徑拓寬高校思想政治教育的平臺(tái)，使其變得更加生動(dòng)趣味，提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。
例如，在高校思想政治教育中，教師可以開(kāi)設(shè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)相關(guān)的文章、圖片或者視頻，使學(xué)生能夠在進(jìn)入網(wǎng)站后觀看到這些內(nèi)容。在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，學(xué)生可以觀看教師準(zhǔn)備的思想政治素材，也可以在網(wǎng)站中進(jìn)行站內(nèi)的交流與探討。
換言之，教師就是利用新媒體技術(shù)和設(shè)備，將高校思想政治教育發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，使網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)成為了新的教育平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)中，教師能夠更靈活地使用圖片、音樂(lè)和視頻等形式開(kāi)展更生動(dòng)的思想政治教育。
又如，充分利用微博開(kāi)展高校思想政治教育已經(jīng)成為眾多高校的選擇，并且取得一定的發(fā)展。從根本上說(shuō)，這種做法就是將新媒體背景下產(chǎn)生的微博作為新的教學(xué)平臺(tái)，促進(jìn)了高校思想政治教育的發(fā)展與進(jìn)步，發(fā)揮出新媒體的優(yōu)勢(shì)。
2利用新媒體增加高校思想政治教育的生動(dòng)趣味性
教師應(yīng)該充分利用新媒體技術(shù)和設(shè)備提高高校思想政治教育的生動(dòng)性和趣味性，使課堂教學(xué)充滿活力，在更加輕松和諧的教學(xué)氛圍中調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并有效提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。
如上文述及，傳統(tǒng)的高校思想政治教育具有一定的枯燥性。一方面，思想政治教育過(guò)于依賴教材內(nèi)容，其本身就是一種文字類學(xué)科，教師需要通過(guò)大量的講述進(jìn)行教學(xué)。另一方面，部分學(xué)生和教師對(duì)思想政治教育的重視程度不夠，從主觀上不愿意參與到教學(xué)中，使得思想政治課堂的活力更低。
在這種背景下，高校思想政治教育得不到學(xué)生的支持與配合，無(wú)法維持課堂的活力，也就導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不斷下降。在新媒體環(huán)境下，教師應(yīng)該發(fā)揮新媒體的優(yōu)勢(shì)，對(duì)高校思想政治課堂進(jìn)行填充。
例如，教師可以在高校思想政治課堂教學(xué)中利用新媒體設(shè)備為學(xué)生播放社會(huì)焦點(diǎn)的時(shí)政問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)觀看視頻、圖片等有深刻的認(rèn)識(shí)和感受。在此基礎(chǔ)上，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極的討論與交流，讓學(xué)生更加關(guān)注時(shí)政問(wèn)題，并在探討中提高學(xué)生的思想政治意識(shí)，使學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注時(shí)事、關(guān)心國(guó)家的意識(shí)和習(xí)慣，逐步提高學(xué)生的思想政治意識(shí)。
3利用新媒體傳播正能量
要切實(shí)提高學(xué)生的思想政治意識(shí)，高校以及教師應(yīng)該從大的環(huán)境開(kāi)展工作，應(yīng)該讓學(xué)生沐浴在充滿正能量的環(huán)境中，逐步洗滌學(xué)生的心靈，使學(xué)生的人生價(jià)值觀變得更加正確和長(zhǎng)遠(yuǎn)。
因此，教師可以充分利用新媒體傳播正能量，營(yíng)造充滿正面意識(shí)和正能量的環(huán)境。一方面，高校可以通過(guò)手機(jī)短信的方式給學(xué)生發(fā)送正面的話語(yǔ)或者正面積極的新聞，利用手機(jī)短信的高傳播能力使學(xué)生受到正面積極的感染。
另一方面，高校應(yīng)該建立專門的思想政治教育網(wǎng)站，通過(guò)網(wǎng)站大量正面積極的信息，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極的交流與討論。
在這種背景下，高校學(xué)生才會(huì)對(duì)正面積極的信息進(jìn)行研究，才會(huì)在高校校園中形成一種好的風(fēng)氣和氛圍，使學(xué)生耳濡目染，不斷提高自身的思想政治意識(shí)。
4結(jié)束語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，新媒體相比與傳統(tǒng)媒體具有更大的優(yōu)勢(shì)，它能有效提高高校思想政治教育的質(zhì)量和效率。這就需要教師在實(shí)踐過(guò)程中不斷總結(jié)與交流，進(jìn)一步發(fā)揮出新媒體的效力，促進(jìn)高校思想政治教育的發(fā)展與進(jìn)步。
李奕處長(zhǎng)說(shuō)：“基礎(chǔ)教育的發(fā)展，需要更多理性的依據(jù)，要做出教育的化驗(yàn)單，獲得診斷的說(shuō)明書(shū)，從而提高教育教學(xué)效率?！睆慕逃哪承┨攸c(diǎn)來(lái)看，目前的教師更像一個(gè)中醫(yī)，要“望、聞、問(wèn)、切”，憑自己的工作經(jīng)驗(yàn)，看出孩子的特點(diǎn)、能力、性格。上課過(guò)程中，教師憑著孩子的舉手、眼神、發(fā)言、動(dòng)作、反應(yīng)，師生的互動(dòng)，語(yǔ)言的溝通，了解孩子的理解力、問(wèn)題點(diǎn)。隨著社會(huì)的發(fā)展，信息化水平的進(jìn)步，人的成長(zhǎng)環(huán)境越來(lái)越豐富、越來(lái)越多樣化，如果僅憑直接采集信息、目光交流來(lái)把握學(xué)生的特點(diǎn)，顯然是不夠的。由此，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)教學(xué)方式應(yīng)對(duì)現(xiàn)在的教育改革，應(yīng)對(duì)現(xiàn)在孩子成長(zhǎng)的方式，多少有些乏力之處，可能有的問(wèn)題，教師沒(méi)講學(xué)生就會(huì)了，或者教師講了半天，學(xué)生并不真正“解渴”。對(duì)于這些學(xué)生不太了解、需要了解的知識(shí)點(diǎn)和問(wèn)題點(diǎn)，我們?nèi)绾卧\斷出來(lái)？考試固然是個(gè)好辦法，但相比較而言，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用更是一個(gè)科學(xué)的辦法。用數(shù)據(jù)說(shuō)話，應(yīng)用不同的數(shù)據(jù)點(diǎn)，翔實(shí)地分析出問(wèn)題點(diǎn)，幫助診斷學(xué)生，在教育管理、教育教學(xué)中更有針對(duì)性，可以用最少的作業(yè)量、最少的能量消耗，獲得最佳的效益。
李奕處長(zhǎng)說(shuō)：“基礎(chǔ)教育的發(fā)展，需要更多理性的依據(jù)，要做出教育的化驗(yàn)單，獲得診斷的說(shuō)明書(shū)，從而提高教育教學(xué)效率?！睆慕逃哪承┨攸c(diǎn)來(lái)看，目前的教師更像一個(gè)中醫(yī)，要“望、聞、問(wèn)、切”，憑自己的工作經(jīng)驗(yàn)，看出孩子的特點(diǎn)、能力、性格。上課過(guò)程中，教師憑著孩子的舉手、眼神、發(fā)言、動(dòng)作、反應(yīng)，師生的互動(dòng)，語(yǔ)言的溝通，了解孩子的理解力、問(wèn)題點(diǎn)。隨著社會(huì)的發(fā)展，信息化水平的進(jìn)步，人的成長(zhǎng)環(huán)境越來(lái)越豐富、越來(lái)越多樣化，如果僅憑直接采集信息、目光交流來(lái)把握學(xué)生的特點(diǎn)，顯然是不夠的。由此，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)教學(xué)方式應(yīng)對(duì)現(xiàn)在的教育改革，應(yīng)對(duì)現(xiàn)在孩子成長(zhǎng)的方式，多少有些乏力之處，可能有的問(wèn)題，教師沒(méi)講學(xué)生就會(huì)了，或者教師講了半天，學(xué)生并不真正“解渴”。對(duì)于這些學(xué)生不太了解、需要了解的知識(shí)點(diǎn)和問(wèn)題點(diǎn)，我們?nèi)绾卧\斷出來(lái)？考試固然是個(gè)好辦法，但相比較而言，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用更是一個(gè)科學(xué)的辦法。用數(shù)據(jù)說(shuō)話，應(yīng)用不同的數(shù)據(jù)點(diǎn)，翔實(shí)地分析出問(wèn)題點(diǎn)，幫助診斷學(xué)生，在教育管理、教育教學(xué)中更有針對(duì)性，可以用最少的作業(yè)量、最少的能量消耗，獲得最佳的效益。
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)瓶瓶罐罐實(shí)驗(yàn)已經(jīng)不能滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，新型的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)已深入社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)我們化學(xué)課堂也產(chǎn)生了重大的沖擊。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)一方面彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)工具的缺陷，使實(shí)驗(yàn)的方法更加先進(jìn)，實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)的步驟更加清晰；另一方面，革新了化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器與方法，拓展了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。為我們的教學(xué)提出更高的要求，是教學(xué)改革的前沿課題。
例如，在筆者執(zhí)教的選修教材《原電池》一課中，將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與課堂教學(xué)完美結(jié)合，幫助學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中提供精確、直觀的數(shù)據(jù)依據(jù)。從教學(xué)思維的設(shè)計(jì)上，緊密圍繞原電池，經(jīng)歷“回顧―體驗(yàn)―改進(jìn)―應(yīng)用―暢想”，線路清晰，環(huán)環(huán)入扣；從傳感器的使用上，電流傳感器明顯地體現(xiàn)出電流的微弱變化和整體趨勢(shì)，溫度傳感器有力地證明了能量轉(zhuǎn)換中熱量的損失，從而完成了實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的升級(jí)導(dǎo)致的思維上的突破；最后實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新環(huán)節(jié)，“橘子瓣”繼續(xù)點(diǎn)亮學(xué)生的靈感，成功地化解了“離子交換膜”這一難點(diǎn)。
本節(jié)課教學(xué)最大的思維難點(diǎn)是學(xué)生將腦海中的單液原電池轉(zhuǎn)變?yōu)殡p液原電池，為什么要進(jìn)行改裝，單液原電池的弊端在哪里，傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器難以讓學(xué)生觀察到電流的遞減。而利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)成功地突破了這一教學(xué)難點(diǎn)，利用電流傳感器測(cè)定電流的細(xì)微變化，同時(shí)增加改變電極間距、相對(duì)面積、硫酸濃度，看電流的變化走勢(shì)，讓電流的遞減不再是紙上談兵，利用數(shù)字化傳感技術(shù)，采集到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的完整數(shù)據(jù)，讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)變化，從而使我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)從定性升華到定量，整節(jié)課在設(shè)計(jì)理念上符合新課標(biāo)的指導(dǎo)思想，整個(gè)教學(xué)過(guò)程中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與課堂教學(xué)完美結(jié)合，教學(xué)理念新、教學(xué)設(shè)計(jì)新、教學(xué)技術(shù)新，是一節(jié)成功的探究型高效課堂。
其實(shí)，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)除了在原電池教學(xué)中的應(yīng)用外，在很多定量試驗(yàn)中都有應(yīng)用，比如電解質(zhì)溶液、強(qiáng)弱電解質(zhì)、鹽類水解、中和反應(yīng)中的熱效應(yīng)、各種溶液導(dǎo)電性的測(cè)定、酸堿中和滴定、溫度對(duì)弱電解質(zhì)電離的影響，另外與實(shí)際生活相關(guān)的學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)，比如水質(zhì)測(cè)定、飲料成分測(cè)定、碘鹽中含碘量的測(cè)定等等。再或者利用PH傳感器解決鹽類的水解、電離平衡的影響因素問(wèn)題；利用電導(dǎo)率傳感器解決稀釋過(guò)程中弱電解質(zhì)的電離、導(dǎo)電能力問(wèn)題；利用色度傳感器測(cè)有色溶液的濃度、硫氰化鐵化學(xué)平衡的移動(dòng)等，都可以作為我們后續(xù)探索的素材。當(dāng)然絕對(duì)不能避重就輕，不能為了使用“新式武器”而拋棄傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段，畢竟要以有利于教學(xué)為基本出發(fā)點(diǎn)。
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要是由傳感器、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器以及系統(tǒng)軟件等構(gòu)成，在教學(xué)中應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)鹘y(tǒng)模式下的實(shí)驗(yàn)不足之處加以彌補(bǔ)，能夠?qū)⒒瘜W(xué)反應(yīng)以及現(xiàn)象的本質(zhì)逐步地轉(zhuǎn)化成為能夠進(jìn)行監(jiān)測(cè)的信號(hào)，這樣也有利于學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)規(guī)律的深入認(rèn)知與研究，并且數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)也具備了直觀、先進(jìn)、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)等諸多方面的特點(diǎn)，也能夠提高教學(xué)效率。只要教師充分發(fā)揮自己的聰明才智，提升教學(xué)理念和利用現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)儀器的技能，才能促進(jìn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。我們相信，未來(lái)的化學(xué)教學(xué)中，傳感器一定會(huì)“器為我用”，大有可為，大有可觀。
一、課例剖析
1.授課地點(diǎn)及基本配置：某農(nóng)村中心小學(xué)科學(xué)教室，此教室配有投影儀、計(jì)算機(jī)、數(shù)字白板等基本的多媒體設(shè)備供教師使用。
2.授課內(nèi)容：《能量的轉(zhuǎn)換》（蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)第五單元第二課）。
3.教學(xué)過(guò)程。
（1）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
師：在上節(jié)課里我們講到各種各樣的能量都有著不同的作用，其實(shí)能量之間是可以相互轉(zhuǎn)換的。老師想和大家做個(gè)小游戲，現(xiàn)在請(qǐng)大家和我一起搓搓手，說(shuō)說(shuō)你在搓手時(shí)有什么樣的感覺(jué)？請(qǐng)同學(xué)們邊做游戲邊思考。
學(xué)生搓手，然后描述自己的感覺(jué)。
師：許多同學(xué)說(shuō)在搓手的時(shí)候，自己會(huì)感覺(jué)到手心慢慢變熱，這是能從什么形式轉(zhuǎn)換成了什么形式？
學(xué)生回答，教師板書(shū)：搓手：機(jī)械能熱能 + 聲能。
師：那么除了我們剛才提到的機(jī)械能和熱能之外，你還知道哪些能量？
學(xué)生回答。
師：剛才同學(xué)們說(shuō)了很多種能量，那么請(qǐng)大家想一想，打開(kāi)電視，能量從什么形式轉(zhuǎn)換成了什么形式？
學(xué)生回答，教師板書(shū)：打開(kāi)電視：電能 光能 + 聲能。
師：像這樣，能量由一種形式轉(zhuǎn)換成其他形式的過(guò)程，就叫作能量的轉(zhuǎn)換。
教師板書(shū)：能量的轉(zhuǎn)換。
點(diǎn)評(píng)：教師對(duì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，力圖讓學(xué)生通過(guò)身邊的生活實(shí)例弄清能量的轉(zhuǎn)換是什么。但是，教師在具體的教學(xué)過(guò)程中對(duì)于信息技術(shù)的應(yīng)用非常簡(jiǎn)單，僅是以靜態(tài)的圖片作為提示，降低了導(dǎo)入的生動(dòng)性，無(wú)法激發(fā)學(xué)生更多的研究興趣。教師若是利用一個(gè)簡(jiǎn)短的小視頻，為學(xué)生介紹一下平時(shí)經(jīng)常會(huì)碰到的能量轉(zhuǎn)換的情況，不僅可以吸引學(xué)生的注意力，還可以使學(xué)生由此發(fā)散自己的思維。
（2）動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，能量如何轉(zhuǎn)換
師：下面我們通過(guò)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)“燃燒的花生米”來(lái)看看能量是如何轉(zhuǎn)換的。請(qǐng)大家對(duì)照書(shū)本上的步驟或閱讀我為大家呈現(xiàn)的步驟，利用桌子上提供的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)。
學(xué)生代表總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，描述能量是如何轉(zhuǎn)換的。教師板書(shū)：花生米燃燒：化學(xué)能熱能 + 光能。
點(diǎn)評(píng)：這個(gè)小實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易操作，讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的全過(guò)程，從中獲得科學(xué)知識(shí)。教師在這一過(guò)程中，對(duì)于信息技術(shù)的應(yīng)用同導(dǎo)入環(huán)節(jié)類似，只是對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的簡(jiǎn)單呈現(xiàn)，且呈現(xiàn)的具體材料與課本完全一樣，使這部分信息技術(shù)的應(yīng)用變得可有可無(wú)，失去其意義。為了讓學(xué)生可以更透徹地了解能量到底是如何轉(zhuǎn)換的，教師首先可以通過(guò)視頻配合講解的方式，為學(xué)生示范整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這樣不僅節(jié)約教師的重復(fù)解釋時(shí)間，還可避免部分學(xué)生由于無(wú)法理解字面或語(yǔ)言意思而影響實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。在學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，教師可利用動(dòng)畫(huà)等方式為學(xué)生生動(dòng)展現(xiàn)整個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，讓學(xué)生真正看到在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所產(chǎn)生的變化，更深層次地理解整個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。
（3）實(shí)際應(yīng)用，鞏固新學(xué)知識(shí)
師：請(qǐng)大家看看書(shū)上的圖片，在這幅圖中隱藏了許多能量轉(zhuǎn)換，我們來(lái)試著描述能量是如何相互轉(zhuǎn)換的。你們看，太陽(yáng)的能量以光能的形式輻射到地球上的植物上，植物接收了來(lái)自太陽(yáng)的光能，再把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在植物體內(nèi)……現(xiàn)在請(qǐng)大家仔細(xì)觀察，說(shuō)說(shuō)這幅圖中到底藏著哪些能量，它們又是如何轉(zhuǎn)化的，請(qǐng)大家一起把這個(gè)過(guò)程描述出來(lái)。
小組討論，教師巡視指導(dǎo)。
指名學(xué)生選擇一種或幾種進(jìn)行回答。
師總結(jié)：太陽(yáng)的能量以光能的形式輻射到地球上的植物，植物接收了來(lái)自太陽(yáng)的光能，并轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在植物體內(nèi)；我們?nèi)祟愇罩参锏幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能；發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；電熱水壺把電能轉(zhuǎn)換為熱能和聲能。
點(diǎn)評(píng)：在鞏固新知階段，教師通過(guò)探究式教學(xué)方法，與學(xué)生共同討論梳理圖上的一系列復(fù)雜而連貫的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。教師活用教材，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)，解釋圖中所含有的轉(zhuǎn)化，使他們的頭腦更精確化更科學(xué)化，并能夠用科學(xué)的眼光看待生活中的問(wèn)題。但是教師在信息技術(shù)的應(yīng)用中，并未對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行分解，而是采用簡(jiǎn)鋪的方式直接呈現(xiàn)，使學(xué)生在幾種不同能量轉(zhuǎn)化間出現(xiàn)了模糊或混亂的現(xiàn)象。為防止將學(xué)生剛剛梳理好的轉(zhuǎn)換過(guò)程打亂，教師可利用信息技術(shù)分步呈現(xiàn)轉(zhuǎn)化過(guò)程，讓學(xué)生明確有些轉(zhuǎn)化是同時(shí)進(jìn)行的，有些則存在著先后順序。
（4）制作能量轉(zhuǎn)換玩具：飛旋的扣子
師：能量的轉(zhuǎn)換除了可以像剛才那樣進(jìn)行解釋，還可以通過(guò)具體的模型來(lái)解釋，老師這有一個(gè)玩具，這個(gè)玩具叫作“飛旋的扣子”，大家想不想自己動(dòng)手做一做？老師為大家準(zhǔn)備了一些材料，現(xiàn)在請(qǐng)大家小組合作，參照課本56頁(yè)上的詳細(xì)步驟進(jìn)行操作。
學(xué)生分組制作，教師巡視指導(dǎo)。
學(xué)生玩過(guò)后交流討論：說(shuō)說(shuō)科學(xué)原理，其中的能量發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)換。
評(píng)價(jià)：動(dòng)手操作做小玩具，是本課教學(xué)內(nèi)容的閃光點(diǎn)，教師基于學(xué)生的發(fā)展水平和認(rèn)知特點(diǎn)，讓學(xué)生在游戲中發(fā)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情再次被點(diǎn)燃。教師在這一環(huán)節(jié)中，未使用任何信息技術(shù)，但仍可以較為高效地組織好教學(xué)活動(dòng)，由此我們可以認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)的使用是為了更好地輔助教師課堂教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有更為透徹的掌握，而不是為了使教學(xué)活動(dòng)復(fù)雜化，讓信息技術(shù)變成畫(huà)蛇添足的工具。
二、思考：農(nóng)村小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力究竟如何
“教無(wú)定法，貴在得法”，學(xué)科不同，特點(diǎn)也不盡相同，我們很難得出統(tǒng)一的信息技術(shù)使用模式。但是，無(wú)論哪個(gè)學(xué)科、哪個(gè)老師所開(kāi)展的教學(xué)，其應(yīng)該達(dá)到的應(yīng)用能力是相同的。在這節(jié)課中，教師使用了信息技術(shù)，但總的來(lái)說(shuō)使用情況并不太理想，由此也暴露出目前農(nóng)村小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題。
（一）信息技術(shù)素養(yǎng)有待提高
在以往的傳統(tǒng)教學(xué)中，教師會(huì)將大量時(shí)間放在語(yǔ)言描述和板書(shū)等方面，語(yǔ)言陳述的內(nèi)容雖多，但是對(duì)于學(xué)生而言無(wú)法直觀地看見(jiàn)，仍會(huì)對(duì)知識(shí)的理解存在難度。導(dǎo)致一節(jié)課下來(lái)，學(xué)生抓不住重點(diǎn)，無(wú)法真正將學(xué)習(xí)內(nèi)容與自己的生活相聯(lián)系，難以取得好的教學(xué)效果。而如果教師能夠合理應(yīng)用信息技術(shù)，能在較短的時(shí)間內(nèi)為學(xué)生提供大量的自然、科學(xué)知識(shí)，便于學(xué)生開(kāi)拓視野，更有利于把前后知識(shí)聯(lián)系起來(lái)。由于國(guó)家大力扶持農(nóng)村教師進(jìn)行教育培訓(xùn)，使得多數(shù)農(nóng)村小學(xué)教師已經(jīng)具備多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本常識(shí)，并能夠較為熟練地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)搜集教學(xué)資源，但在實(shí)際教學(xué)中對(duì)于信息技術(shù)的使用上仍局限在對(duì)教學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單呈現(xiàn)，并未做到將信息技術(shù)和傳統(tǒng)的教學(xué)進(jìn)行有機(jī)“融合”。教師若是不具備較高的技術(shù)素養(yǎng)，那么他們對(duì)于信息技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)始終浮于課堂教學(xué)之上，無(wú)法將信息技術(shù)所具有的高效性、便捷性和信息豐富性等優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)地融合起來(lái)，也就無(wú)法真正發(fā)揮出信息技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)及教育效果。
（二） 信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)薄弱
教師信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)的強(qiáng)弱直接體現(xiàn)在整個(gè)教育教學(xué)過(guò)程中。教師信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)的強(qiáng)弱可從如下幾個(gè)方面來(lái)判斷：首先表現(xiàn)在對(duì)信息技術(shù)對(duì)于教育教學(xué)的重要性的認(rèn)識(shí)程度上。其次，是否能夠合理應(yīng)用信息技術(shù)和信息資源并具有發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)的積極態(tài)度。再次，是能否理解信息技術(shù)對(duì)教師專業(yè)發(fā)展的作用并積極通過(guò)各種方式學(xué)習(xí)和利用信息技術(shù)。筆者通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前農(nóng)村小學(xué)教師已經(jīng)意識(shí)到良好的信息技術(shù)素養(yǎng)對(duì)提高教育教學(xué)質(zhì)量有著重要意義，然而將信息技術(shù)運(yùn)用于實(shí)際教學(xué)的意識(shí)仍舊比較薄弱，許多教師在上公開(kāi)課時(shí)才會(huì)選擇使用，在平日的常態(tài)課中，教師通常會(huì)以備課量加大、素材收集費(fèi)時(shí)費(fèi)力、授課過(guò)程中設(shè)備或技術(shù)資源容易出現(xiàn)故障等問(wèn)題，逃避或畏懼使用信息技術(shù)，從而拒絕學(xué)習(xí)和提高自身信息技術(shù)素養(yǎng)，習(xí)慣于堅(jiān)守傳統(tǒng)的教學(xué)模式。
（三）信息技術(shù)應(yīng)用方式單一
作者簡(jiǎn)介：李磊（1981-），男，河南南陽(yáng)人，鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院，講師；楊潔（1983-），女，河南商丘人，鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院，講師。（河南 鄭州 450001）
基金項(xiàng)目：本文系2012年度教育部大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃課題（項(xiàng)目編號(hào)：1210459084）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）23-0056-02
“數(shù)字信號(hào)處理”課程是電子信息、通信工程、自動(dòng)化工程及相近專業(yè)必修的專業(yè)課，在電氣工程、測(cè)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。[1]當(dāng)前國(guó)家越來(lái)越重視大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。通過(guò)實(shí)施教育部大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃和卓越工程師計(jì)劃，促進(jìn)高等學(xué)校轉(zhuǎn)變教育思想觀念，改革人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練，增強(qiáng)高校學(xué)生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才。為了提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的工程實(shí)踐能力，需要調(diào)整“數(shù)字信號(hào)處理”課程的教學(xué)內(nèi)容，引入新的教學(xué)手段和教學(xué)方法來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，這是專業(yè)基礎(chǔ)課教師所面臨的重要課題。筆者介紹了一種針對(duì)本科生教學(xué)的分層教學(xué)模式，突破單一的理論灌輸?shù)慕虒W(xué)弊端，顯著提高學(xué)生們學(xué)以致用的能力，并運(yùn)用實(shí)例介紹了這種分層教學(xué)模式。
一、“數(shù)字信號(hào)處理”課程教學(xué)現(xiàn)狀
數(shù)字信號(hào)處理是一門理論性很強(qiáng)的課程，內(nèi)容抽象，公式繁多，課程內(nèi)容涉及很多數(shù)學(xué)推導(dǎo)與計(jì)算。目前，傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要存在以下問(wèn)題：[2，3]
1.教學(xué)內(nèi)容過(guò)度重視理論推導(dǎo)，不注重理論和實(shí)踐相結(jié)合
國(guó)內(nèi)大學(xué)的很多任課老師往往注重講授公式性質(zhì)、定理的由來(lái)，注重理論的嚴(yán)謹(jǐn)與正確性，這勢(shì)必大大占據(jù)有限的授課時(shí)間。這種教學(xué)思路使課程陷于數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算，而使學(xué)生感到枯燥乏味，抓不住重點(diǎn)，教學(xué)效果大打折扣。
2.課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，與工程實(shí)踐還有距離
課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一般都以MATLAB軟件作為仿真平臺(tái)，對(duì)課程中的時(shí)域離散信號(hào)、系統(tǒng)的時(shí)頻域理論和數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)理論進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。誠(chéng)然，MATLAB仿真軟件作為信號(hào)處理的實(shí)驗(yàn)手段，具有信息量大、形象直觀的特點(diǎn)，在很大程度上補(bǔ)充了單一的理論教學(xué)模式。但是仿真手段畢竟是理論的數(shù)學(xué)編程，還是脫離了工程應(yīng)用的實(shí)際背景。仿真不能完全取代本課程的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐內(nèi)容。算法仿真內(nèi)容過(guò)于形式化、過(guò)于簡(jiǎn)單，只能作為工程實(shí)踐的前期階段設(shè)計(jì)內(nèi)容。
二、分層教學(xué)法原則與內(nèi)容
傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)處理課程大多只討論算法的理論及其推導(dǎo)，較少涉及工程實(shí)現(xiàn)方法及相應(yīng)的軟硬件技術(shù)。大學(xué)的教學(xué)應(yīng)是理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和科學(xué)研究為一體的，實(shí)踐教學(xué)作為理論和科學(xué)研究的橋梁，是現(xiàn)有理論的源頭，也是未來(lái)科研開(kāi)拓的基礎(chǔ)。理論課程應(yīng)實(shí)現(xiàn)教學(xué)形式的多樣化，包括多種實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、科技競(jìng)賽和創(chuàng)新活動(dòng)等。數(shù)字信號(hào)處理課程可以分為理論學(xué)習(xí)，算法仿真，數(shù)字信號(hào)處理工程應(yīng)用平臺(tái)實(shí)驗(yàn)，課題為導(dǎo)向的數(shù)字信號(hào)處理課程工程實(shí)踐拓展訓(xùn)練四個(gè)層次。[4]
1.第1層：理論學(xué)習(xí)
廣義來(lái)說(shuō)，數(shù)字信號(hào)處理是研究用數(shù)字方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、變換、濾波、檢測(cè)、調(diào)制、解調(diào)以及快速算法的一門技術(shù)學(xué)科。目前本科生只是學(xué)習(xí)經(jīng)典的數(shù)字信號(hào)處理理論，主要包括有關(guān)數(shù)字濾波技術(shù)、離散變換快速算法和譜分析方法。因?yàn)榻虒W(xué)時(shí)間有限，現(xiàn)代信號(hào)處理或者數(shù)字圖像處理的內(nèi)容只能根據(jù)項(xiàng)目需求有針對(duì)性進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生去搜索相關(guān)文獻(xiàn)，查找資料，激發(fā)他們的自學(xué)熱情和能力。
2.第2層：算法仿真
算法仿真往往是電子信息工程實(shí)施以前必經(jīng)的重要階段。MATLAB語(yǔ)言具有強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算和可視化功能。它作為數(shù)字信號(hào)處理的有力助手，成為教學(xué)的重要部分。其以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)，具有豐富的數(shù)值計(jì)算功能，強(qiáng)大的繪圖功能，更重要的是具有完備的數(shù)字信號(hào)處理函數(shù)工具箱。比如FIR濾波器的設(shè)計(jì)，包含三種方法：程序設(shè)計(jì)法、FDATool設(shè)計(jì)法和SPTool設(shè)計(jì)法。其中FDATool（Filter Design & Analysis Tool）是MATLAB信號(hào)處理工具箱專用的濾波器設(shè)計(jì)分析工具，操作簡(jiǎn)單、靈活，可以采用多種方法設(shè)計(jì)FIR和IIR濾波器。在MATLAB命令窗口輸入FDATool后回車就會(huì)彈出FDATool界面。SPTool是MATLAB信號(hào)處理工具箱中自帶的交互式圖形用戶界面工具，它包含了信號(hào)處理工具箱中的大部分函數(shù)，可以方便快捷地對(duì)信號(hào)、濾波器及頻譜進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和瀏覽。學(xué)生可以采用MATLAB進(jìn)行電子工程中算法的前期仿真，然后將MATLAB程序轉(zhuǎn)換成C語(yǔ)言移植到硬件平臺(tái)上。
3.第3層：數(shù)字信號(hào)處理工程應(yīng)用平臺(tái)實(shí)驗(yàn)
數(shù)字信號(hào)處理算法需要借助特有的硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用，采用的編程語(yǔ)言一般是C語(yǔ)言。目前數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)方式一般有三種：（1）利用通用可編程DSP芯片進(jìn)行開(kāi)發(fā)的方式。由于是采用基于C語(yǔ)言進(jìn)行編程，算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)單，但資源受到限制，并行度差。（2）采用專用集成電路ASIC方式進(jìn)行開(kāi)發(fā)。雖然效率高，但開(kāi)發(fā)流程長(zhǎng)，成本高，開(kāi)發(fā)出來(lái)的系統(tǒng)不能更改。（3）采用FPGA芯片進(jìn)行開(kāi)發(fā)。可以提供高效率和高質(zhì)量的數(shù)字系統(tǒng)。在實(shí)際硬件平臺(tái)選型中，使學(xué)生能夠?qū)纹瑱C(jī)、ARM、DSP、FPGA的應(yīng)用領(lǐng)域加以區(qū)分，從而更加深刻認(rèn)識(shí)到DSP和FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的巨大優(yōu)勢(shì)。
4.第4層：課題為導(dǎo)向的“數(shù)字信號(hào)處理”課程工程實(shí)踐拓展訓(xùn)練
課題為導(dǎo)向的教學(xué)模式是提高學(xué)生實(shí)踐能力的新型教學(xué)模式。它以大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為平臺(tái)，以基于案例為教學(xué)模式，以科學(xué)研究的方式組織和引導(dǎo)學(xué)生獲取和運(yùn)用知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維和分析解決問(wèn)題的能力。這種方式克服了教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中單純模仿的弊端，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，拓展學(xué)生的眼界，引導(dǎo)學(xué)生解決開(kāi)放性問(wèn)題，促使學(xué)生不斷提出新問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題和解決新問(wèn)題。
以上這四個(gè)層次并不是單一的順序遞進(jìn)關(guān)系，而是不斷交互的關(guān)系。比如工程實(shí)際問(wèn)題的解決過(guò)程往往促使學(xué)生回歸理論學(xué)習(xí)層次去深入研究，反過(guò)來(lái)能夠更好地去解決工程實(shí)踐中遇到的技術(shù)難題。算法仿真采用的MATLAB語(yǔ)言需要轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)處理工程應(yīng)用平臺(tái)實(shí)驗(yàn)使用的C語(yǔ)言進(jìn)行移植，這也需要第二層和第三層內(nèi)容的不斷交互。
三、教學(xué)實(shí)例
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的綜合培養(yǎng)、潛力開(kāi)發(fā)和工程創(chuàng)新精神的激勵(lì)，學(xué)校積極為學(xué)生們搭建工程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為學(xué)生參加“全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”、全國(guó)挑戰(zhàn)杯、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目等活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。下面基于教育部大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課題“基于麥克風(fēng)陣列聲源定位的動(dòng)態(tài)視頻跟蹤系統(tǒng)”來(lái)例證“數(shù)字信號(hào)處理”課程的分層教學(xué)模式。[5]
首先，學(xué)生們經(jīng)過(guò)調(diào)研確定項(xiàng)目需求，選取合適的算法模型進(jìn)行研究?；谡n題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式促使學(xué)生從需求這個(gè)工程項(xiàng)目源頭進(jìn)行考慮。經(jīng)過(guò)廣泛的調(diào)研，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)在日常生活中，常規(guī)的攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)的攝像頭安裝是固定的，監(jiān)控方位是靜態(tài)的，只能監(jiān)控有限的方位區(qū)間。這樣的監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控方位區(qū)間狹窄，難免存在很大的監(jiān)控盲區(qū)，無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。由人類的耳朵和眼睛協(xié)調(diào)工作的仿生原理得到啟發(fā)，人類的耳朵相當(dāng)于一個(gè)二元聲音傳感器陣列，捕捉到聲源信息，通過(guò)大腦判斷，得到聲源的方位信息。然后驅(qū)動(dòng)我們的脖子扭轉(zhuǎn)到聲源方向，我們的眼睛就可以實(shí)時(shí)看到聲源目標(biāo)，做出視覺(jué)的判斷。為此，學(xué)生們用微型麥克風(fēng)陣列來(lái)代替人耳，用一個(gè)步進(jìn)電機(jī)來(lái)代替脖子，用攝像頭代替眼睛，用DSP處理器來(lái)代替人腦實(shí)現(xiàn)信號(hào)的運(yùn)算處理和控制功能，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于麥克風(fēng)陣列聲源定位的動(dòng)態(tài)視頻跟蹤系統(tǒng)，如圖1所示。這樣，該視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)麥克風(fēng)陣列進(jìn)行多傳感器聯(lián)合信號(hào)處理，可以首先根據(jù)聲源的聲音有無(wú)來(lái)判斷是否啟動(dòng)監(jiān)控，再通過(guò)聲源的方位可以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)攝像頭跟蹤實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)無(wú)盲區(qū)、全角度實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)控。
算法模型的確定促使學(xué)生廣泛閱讀文獻(xiàn)，最終找到了陣列信號(hào)處理理論作為麥克風(fēng)陣列數(shù)學(xué)建模的理論基礎(chǔ)。通過(guò)MATLAB仿真分別分析了仿真的寬帶音頻信號(hào)和實(shí)驗(yàn)采集的音頻信號(hào)，驗(yàn)證理論模型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠很好地匹配。該本科生研發(fā)團(tuán)隊(duì)把寬頻聲音信號(hào)的特點(diǎn)和傳統(tǒng)的遠(yuǎn)場(chǎng)聲源方位估計(jì)算法相結(jié)合，依據(jù)到達(dá)時(shí)間差的聲源定位原理，提出了一種頻域波束形成算法，系統(tǒng)框圖如圖2所示。系統(tǒng)上電后，多路麥克風(fēng)分別接收音頻信號(hào)，并進(jìn)行采樣緩存，送入DSP處理器中進(jìn)行端點(diǎn)檢測(cè)，如當(dāng)前信號(hào)為噪聲或無(wú)用信號(hào)，則丟掉已采集的信號(hào)幀數(shù)據(jù)；如檢測(cè)到有用信號(hào)，則對(duì)其進(jìn)行頻域波束形成和進(jìn)一步處理，最后采用基于能量值的譜搜索算法計(jì)算出聲源的方位，從而控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)攝像頭轉(zhuǎn)向聲源所在方位，使聲源出現(xiàn)在攝像頭視野范圍內(nèi)。該課題針對(duì)當(dāng)前智能視頻監(jiān)控存在的監(jiān)控盲區(qū)的問(wèn)題，提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于麥克風(fēng)陣列的寬頻聲源定位系統(tǒng)。通過(guò)采用頻域波束形成和基于能量值的譜搜索算法，實(shí)現(xiàn)了二維空間聲源的快速準(zhǔn)確定位。經(jīng)驗(yàn)證該系統(tǒng)在室內(nèi)及室外對(duì)各種聲源的實(shí)時(shí)響應(yīng)表現(xiàn)良好，在現(xiàn)代視頻監(jiān)控中具有一定的工程實(shí)用意義。通過(guò)該課題學(xué)生們申請(qǐng)了實(shí)用新型專利和發(fā)明專利各一項(xiàng)，學(xué)術(shù)期刊論文2篇，了解了電子信息工程設(shè)計(jì)的步驟和培養(yǎng)了科學(xué)研究的基本素養(yǎng)。
四、結(jié)語(yǔ)
按照上述的分層次遞進(jìn)教學(xué)模式，使學(xué)生按照基礎(chǔ)理論實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)驗(yàn)和DSP工程實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的交互學(xué)習(xí)。這一體系從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從理論到實(shí)踐，循序漸進(jìn)，逐步提高。經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐的訓(xùn)練，激發(fā)了學(xué)生們學(xué)習(xí)“數(shù)字信號(hào)處理”課程的熱情，鞏固了課本上的知識(shí)，拓展了工程實(shí)踐的視野。同時(shí)，大大提高了學(xué)生們獨(dú)立解決問(wèn)題的能力和工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。學(xué)生在專利申請(qǐng)和論文撰寫(xiě)的訓(xùn)練中，實(shí)踐了科學(xué)研究的方法，為將來(lái)的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。通過(guò)上述的教學(xué)實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果，得到了廣大師生的認(rèn)可。
參考文獻(xiàn)：
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作者簡(jiǎn)介：曹建玲（1974-），女，河北辛集人，重慶郵電大學(xué)通信學(xué)院，講師；劉煥淋（1970-），女，重慶人，重慶郵電大學(xué)通信學(xué)院，教授。（重慶 400065）
基金項(xiàng)目：本文系重慶市教育教學(xué)改革項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：113002）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.423?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）32-0088-02
“數(shù)字信號(hào)處理”是重慶郵電大學(xué)通信電子類、自動(dòng)化、測(cè)控儀器等專業(yè)的一門理論性、實(shí)踐性均很強(qiáng)的主干課，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課時(shí)普遍對(duì)理論不能理解，也很難將該課程的理論知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)踐中，[1]因此實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中占有十分重要的地位。如何讓學(xué)生理解和掌握課程內(nèi)容及學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用這一理論工具，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力、提高科研能力和創(chuàng)新能力是“數(shù)字信號(hào)處理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。[2]
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，改變以往運(yùn)用MATLAB工具對(duì)數(shù)字信號(hào)處理基本理論單一化仿真驗(yàn)證的軟件實(shí)現(xiàn)方法，增加了研究性和綜合性實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)分為三大類：仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)主要是運(yùn)用MATLAB工具對(duì)基本理論仿真驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要有利用MATLAB驗(yàn)證時(shí)域采樣定理；利用MATLAB實(shí)現(xiàn)時(shí)域離散系統(tǒng)的時(shí)域和頻域分析。研究性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中改變某些參數(shù)，看這些參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響，分析原因。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要有用FFT進(jìn)行譜分析、IIR數(shù)字濾波器和FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生實(shí)例編程完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，例如綜合設(shè)計(jì)數(shù)字語(yǔ)音濾波系統(tǒng)，此實(shí)驗(yàn)綜合了信號(hào)的采樣定理、FFT的基本原理及IIR和FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法的數(shù)字信號(hào)理論知識(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系歸納如圖1所示。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
1.仿真驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，目的是加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，主要是對(duì)比較抽象的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行原理性演示，給學(xué)生以直觀的認(rèn)識(shí)。學(xué)生只需要參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上的程序輸入就可觀察到圖形。例如對(duì)于時(shí)域采樣定理，學(xué)生很難理解信號(hào)采樣前后頻譜的關(guān)系，沒(méi)有直觀的認(rèn)識(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以看到采樣后信號(hào)的頻譜發(fā)生的改變，也可以看到采樣頻率和最高頻率分量不同時(shí)頻譜的特點(diǎn)，從而理解采樣定理。
2.研究性實(shí)驗(yàn)
研究性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生首先從理論上進(jìn)行分析，參照指導(dǎo)書(shū)上的要求，編寫(xiě)MATLAB程序，得出在不同參數(shù)下的多個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行比較研究，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并用所學(xué)的理論知識(shí)解決問(wèn)題，以便在實(shí)際中應(yīng)用。如用FFT進(jìn)行譜分析，在實(shí)驗(yàn)中要求對(duì)給出的三類信號(hào)（周期序列、非周期序列和連續(xù)信號(hào)）分別進(jìn)行譜分析。對(duì)于每類信號(hào)進(jìn)行譜分析的時(shí)候，采樣點(diǎn)數(shù)N變換三種取值，對(duì)比N不同取值下FFT圖形，并和信號(hào)的幅頻特性曲線比較，以理解DFT的物理意義及分析出FFT作譜分析時(shí)有關(guān)參數(shù)的選擇方法。
例如對(duì)連續(xù)信號(hào)x=cos（8πt）+cos（16πt）+cos（20πt）做譜分析關(guān)鍵代碼如下：
N=64；
fs=64；
n=0：N-1；
x=cos（8*pi*n/fs）+cos（16*pi*n/fs）+cos（20*pi*n/fs）；
Xk=fft（x，N）；
stem（0：N-1，abs（Xk），'.'）；
得到的此連續(xù)信號(hào)的64點(diǎn)采樣序列和序列的64點(diǎn)的FFT頻譜如圖2所示。
3.綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)綜合數(shù)字信號(hào)處理的知識(shí)點(diǎn)，并與實(shí)際系統(tǒng)相聯(lián)系，使學(xué)生拓寬知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性和科研素質(zhì)。下面以數(shù)字語(yǔ)音濾波系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例來(lái)介紹綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)首先是采集語(yǔ)音信號(hào)，對(duì)采集的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣，然后用FFT進(jìn)行頻譜分析，根據(jù)信號(hào)的頻譜特性、雙線性變換法設(shè)計(jì)不同功能的數(shù)字濾波器進(jìn)行濾波，得出濾波前后的頻譜，分析信號(hào)的變化。
（1）采集語(yǔ)音信號(hào)及信號(hào)采樣。利用計(jì)算機(jī)Windows下的錄音機(jī)設(shè)備錄制一段“重慶郵電大學(xué)，重慶郵電大學(xué)”話音，時(shí)間約在4s左右，得到數(shù)據(jù)文件cqupt.wav。然后在MATLAB軟件平臺(tái)下，利用函數(shù)[x，F(xiàn)s，Nbits]=wavread（‘cqupt.wav’），對(duì)此語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣，可以得到語(yǔ)音信號(hào)的采樣頻率Fs、采樣點(diǎn)數(shù)和聲音數(shù)據(jù)變量。[3]將得到的聲音數(shù)據(jù)組放在向量x中，采樣頻率fs為44.1kHz，采樣位數(shù)Nbits為16bit。
（2）FFT頻譜分析。鍵入函數(shù)sound（x，F(xiàn)s，Nbits），通過(guò)揚(yáng)聲器可以聽(tīng)到“重慶郵電大學(xué)，重慶郵電大學(xué)”聲音，對(duì)原始語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行FFT 頻譜分析，程序關(guān)鍵代碼如下：
figure；
t=（0：length（x）-1）/Fs；
subplot（2，1，1）；plot（t，x）；
title（'信號(hào)原形'）；xlabel（'時(shí)間（s）'）；ylabel（'幅度'）；
X=fft（x）；m=（0：length（X）-1）；
w=2*m/length（X）；
subplot（2，1，2）；plot（w，abs（X））；
中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2013）24-0058-02
當(dāng)下最流行的詞語(yǔ)莫過(guò)于“正能量”。“正能量”是一個(gè)物理學(xué)名詞，它主要是指通過(guò)激發(fā)內(nèi)在潛能，使人或事物表現(xiàn)出積極向上、樂(lè)觀自信、充滿活力的能量場(chǎng)，表達(dá)了我們對(duì)美好愿望的渴望與期盼。[1]那么在信息技術(shù)課堂教學(xué)中如何才能釋放出更多這種“正能量”呢？筆者做過(guò)以下的嘗試，效果良好。
一、及時(shí)完成教學(xué)目標(biāo)，釋放“正能量”
2012年，浙江衛(wèi)視的“中國(guó)好聲音”轟動(dòng)全國(guó)，成為男女老少街頭巷尾熱論的話題。那么，課堂教學(xué)也能否來(lái)個(gè)“中國(guó)好課堂”？“好聲音”是每位導(dǎo)師對(duì)歌手聲音在內(nèi)心深處獨(dú)特的感受，那什么樣的課堂被視為好課堂呢？不一樣的人評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，筆者認(rèn)為評(píng)價(jià)“好課堂”的底線應(yīng)該是課堂學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。
筆者曾經(jīng)聽(tīng)過(guò)一節(jié)《Excel菜單的使用》課，教師在課堂上不停地講，學(xué)生在座位上也不停地講，有些學(xué)生又想聽(tīng)講又想自己動(dòng)手操作，但因課堂很吵卻什么也沒(méi)聽(tīng)到，最后卻一事無(wú)成，課堂顯得很亂，教師上得疲憊，學(xué)生聽(tīng)得很累。試問(wèn)這樣的課堂能給學(xué)生多少“正能量”呢？筆者認(rèn)為這節(jié)課要達(dá)成的知識(shí)目標(biāo)有三個(gè)，一是Excel表格中內(nèi)容完成“轉(zhuǎn)置”功能，二是表格中內(nèi)容數(shù)字類型設(shè)置成文本型，三是運(yùn)用學(xué)會(huì)設(shè)置數(shù)字類型的方法來(lái)解決生活中遇到的具體問(wèn)題。
課后筆者進(jìn)行了反思，這節(jié)課要讓筆者來(lái)上，將會(huì)如何設(shè)計(jì)，達(dá)成目標(biāo)？首先要修改課題，課題界定太大，學(xué)生不知所以，于是將課題界定為“玩轉(zhuǎn)Excel表格”。其次是規(guī)劃教學(xué)過(guò)程。教學(xué)過(guò)程很簡(jiǎn)單分三步走，第一步創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境，引入學(xué)習(xí)任務(wù)。讓學(xué)生對(duì)比兩種表格，引入“任務(wù)一”――如何實(shí)現(xiàn)“表一”的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成“表二”的內(nèi)容，此環(huán)節(jié)放手讓學(xué)生自主探究，尋找解決問(wèn)題的方法，讓能找到解決方法的學(xué)生來(lái)演示操作，方法有兩種：一種是直接在“表二”的相應(yīng)位置錄入“表一”的內(nèi)容（需要有足夠的時(shí)間）；另一種是選定“表一”的內(nèi)容，單擊“編輯”菜單中的“復(fù)制”命令，然后單擊“表二”的位置，再單擊“編輯”菜單中的“選擇性粘貼”命令，在出現(xiàn)的對(duì)話框中將 “轉(zhuǎn)置”前方框內(nèi)打勾（“表一”中所有的內(nèi)容在表二的相應(yīng)位置全部顯示）。通過(guò)操作讓學(xué)生來(lái)評(píng)價(jià)兩種方法哪一個(gè)更好。學(xué)計(jì)算機(jī)的目的是尋找解決問(wèn)題最佳的方法，第一種方法可行，但不可取，第二種方法既可行又可取。第二步，填補(bǔ)空白表格，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)。對(duì)轉(zhuǎn)置后的表格，如何錄入學(xué)生身份證號(hào)？教師引導(dǎo)學(xué)生思考，學(xué)生開(kāi)始認(rèn)為不就是往單元格中錄入數(shù)據(jù)嗎，這個(gè)好辦，錄入后發(fā)現(xiàn)錄入的數(shù)據(jù)變成科學(xué)計(jì)數(shù)法了，怎么辦？教師順勢(shì)引導(dǎo)將單元格設(shè)置成文本型，學(xué)生再次動(dòng)手操作。第三步，運(yùn)用所學(xué)解決問(wèn)題。教師出示單元格區(qū)域設(shè)置好的數(shù)據(jù)類型在生活中的作用，有數(shù)值型、貨幣型、日期型等。針對(duì)這些表格，我們又該如何設(shè)置呢？設(shè)置的方法和單元格區(qū)域設(shè)置成文本型方法一樣，放手讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，構(gòu)建自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。
在信息技術(shù)課堂中創(chuàng)建一個(gè)合理的模式，達(dá)成知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀、行為與創(chuàng)新學(xué)習(xí)目標(biāo)，給學(xué)生一個(gè)“正能量”的課堂，教師課前備課要充分，素材的準(zhǔn)備要充足，駕馭課堂的“教育機(jī)智”要提升。
二、創(chuàng)設(shè)趣味情境，釋放“正能量”
趣味性的情境有很多，比如用玩游戲、猜謎語(yǔ)、講故事、對(duì)比等不同的形式來(lái)創(chuàng)設(shè)情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。筆者在上《幻燈片超鏈接》一課時(shí)，用學(xué)生很熱衷的“穿越”為主題，創(chuàng)設(shè)“老師的十天前、十年前、二十年前模樣”為情境，此情境一下吸引了學(xué)生的眼球，學(xué)生很想看到老師十年前、二十年前的照片。老師是如何實(shí)現(xiàn)“穿越”的呢？學(xué)生好奇心被調(diào)動(dòng)了，渴望用知識(shí)來(lái)解決心中的疑問(wèn)。教師抓住學(xué)生樂(lè)學(xué)的心理，順理成章的引入主題“超級(jí)鏈接”。拋出問(wèn)題：①什么是超級(jí)鏈接？②超級(jí)鏈接的作用？③如何在不同的幻燈片中實(shí)現(xiàn)超級(jí)鏈接？④上網(wǎng)時(shí)網(wǎng)頁(yè)中超級(jí)鏈接的標(biāo)識(shí)是什么？學(xué)生帶著問(wèn)題運(yùn)用上網(wǎng)查資料、看書(shū)自學(xué)、小組討論等方法來(lái)釋疑，進(jìn)行動(dòng)手嘗試、成果匯報(bào)等環(huán)節(jié)。此時(shí)學(xué)生成為課堂的主人，呈現(xiàn)出“我的課堂我做主”的狀態(tài)。
杜威說(shuō)過(guò)：“給學(xué)生一些事情去做，不是給他們一些東西去學(xué)?！睂⒅R(shí)溶于問(wèn)題情境中，在情境中引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需求，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在獨(dú)立與合作的探索過(guò)程中構(gòu)建新知識(shí)體系，這樣的課堂“正能量”才得到盡情的釋放。
三、留足思考時(shí)間，釋放“正能量”
信息技術(shù)學(xué)科是一門集操作性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性于一體的學(xué)科，就其特點(diǎn)，在信息技術(shù)課堂中給學(xué)生留足時(shí)間、空間，成就學(xué)生的精彩。
高中生在初中或平時(shí)都已經(jīng)不同程度地接觸過(guò)信息技術(shù)，很多教師通常會(huì)采用“知識(shí)介紹——工具比較——工具講解——教師演示——學(xué)生練習(xí)”的教學(xué)模式，以教師為主體，讓學(xué)生努力適應(yīng)教師的教學(xué)風(fēng)格，使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低下。所以，改革信息技術(shù)的教學(xué)理念和方式是必然選擇，只有以生為本才能真正提高課堂效率。下面筆者將以《數(shù)字化圖像的采集與加工》教學(xué)設(shè)計(jì)為例，為信息技術(shù)教學(xué)改革提供借鑒依據(jù)。
一、教學(xué)目標(biāo)
首先，讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)，了解如何采集數(shù)字化圖像、Photoshop的基本使用，掌握加工文字和轉(zhuǎn)換圖像效果的技術(shù)；其次，培養(yǎng)學(xué)生利用多媒體傳達(dá)信息的能力和學(xué)習(xí)的創(chuàng)新能力；最后，通過(guò)充滿正面能量的主題向?qū)W生傳遞良好的品質(zhì)，讓學(xué)生親自動(dòng)手以提高自信心。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
圖像加工處理。
三、教學(xué)思路
課前下發(fā)學(xué)案，讓學(xué)生完成預(yù)習(xí)，對(duì)評(píng)講部分有一定了解；在課堂上，先講理論知識(shí)，讓學(xué)生有一定的基礎(chǔ)，再讓學(xué)生根據(jù)學(xué)案中的講評(píng)部分一起合作探究；接著就是讓學(xué)生分別展示小組的學(xué)習(xí)成果，一同評(píng)優(yōu)，再讓優(yōu)秀作品的作者發(fā)表自己的創(chuàng)作意圖；最后就是鞏固聯(lián)系并進(jìn)行總結(jié)。
四、教學(xué)過(guò)程
（1）設(shè)置情境，引入新課程的學(xué)習(xí)。教師首先提出問(wèn)題：為什么曾經(jīng)有人提出向宇宙發(fā)射勾股定理的圖形來(lái)跟外星人取得聯(lián)系呢？外星人能懂嗎？然后告訴學(xué)生圖像的魅力所在：圖像是另一種語(yǔ)言表現(xiàn)形式，所有人都能讀懂圖像所包含的意蘊(yùn)，是增進(jìn)人們思想交流的重要工具。在紙質(zhì)上的圖像我們稱為模擬圖像，而儲(chǔ)存在電腦中的圖像則是熟悉化圖像。這節(jié)課，就讓我們一起來(lái)探討數(shù)字化圖像是怎樣采集和加工的吧！情境的設(shè)置能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，轉(zhuǎn)向?qū)π轮R(shí)的渴求欲。
（2）展示預(yù)習(xí)成果。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，展示自己根據(jù)學(xué)案預(yù)習(xí)的成果，教師進(jìn)行糾正和補(bǔ)充，幫助學(xué)生掌握和鞏固理論知識(shí)，進(jìn)而為上機(jī)實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
（3）展示精美圖像，激發(fā)學(xué)生探究熱情。教師通過(guò)大屏幕將幾幅精美的圖像展示出來(lái)，圖片的內(nèi)容涉及到人與人、人與自然和諧共處的主題，以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。而后教師展示原圖和最終的效果圖，告知學(xué)生要進(jìn)行文字和圖像效果兩部分的加工。最后教師將圖片素材的文件夾發(fā)送到學(xué)生機(jī)的桌面，學(xué)生選取自己想要的加工的圖像并思考主題的定取。
（4）合作探究。首次，是對(duì)主題文字進(jìn)行加工。教師提出加工要求，要求主題積極向上且顏色要合理搭配。學(xué)生根據(jù)學(xué)案內(nèi)容，將文字進(jìn)行加工處理，設(shè)置適當(dāng)?shù)膱D層樣式，然后由學(xué)生講解完成的過(guò)程。讓學(xué)生主動(dòng)探究和學(xué)習(xí)能夠增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和合作意識(shí)，讓學(xué)生做課堂的主人，發(fā)掘?qū)W生的潛能。
其次，是對(duì)圖像效果進(jìn)行加工處理。學(xué)生依據(jù)學(xué)案的指導(dǎo)，合作完成探究?jī)?nèi)容，給圖像設(shè)置描邊并適當(dāng)調(diào)整角度。
最后就是調(diào)整圖像的效果，利用“圖像菜單”里的“調(diào)整”再選擇“亮度/對(duì)比度”可以更變圖像效果。另外，選擇“濾鏡”菜單里的“銳化”，再選取“USM銳化”也可以對(duì)圖像效果進(jìn)行加工。也可以讓學(xué)生根據(jù)教師的提示自由發(fā)揮，給學(xué)生自由的發(fā)揮空間和一定的選擇余地，尊重了學(xué)生的個(gè)體差異性，讓每個(gè)學(xué)生都能達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。
（5）展示成果。首先是讓小組組員以主題與圖片是否相切合、顏色搭配是否合理、整體加工設(shè)計(jì)是否新穎有創(chuàng)意等為評(píng)價(jià)方向，評(píng)選出最優(yōu)作品。繼而向全班展示每個(gè)小組的最佳作品，讓作者對(duì)操作方法和設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行講解。讓學(xué)生互相進(jìn)行評(píng)價(jià)能夠提升學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和合作意識(shí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同學(xué)習(xí)進(jìn)步，而在全班欣賞好作品能夠傳遞美好的情感，滲透良好的品質(zhì)。
（6）鞏固練習(xí)。教師將練習(xí)呈現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生進(jìn)行思考和回答。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)后進(jìn)行溫習(xí)和鞏固，能幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)。
（7）教師進(jìn)行總結(jié)。教師要告訴學(xué)生，采集的圖片在經(jīng)過(guò)加工處理之后，其想要傳遞的信息和意圖必須與所選取的主題吻合，這樣才能表達(dá)出更加明確的思想和意圖，增強(qiáng)圖像的感染力和震懾力，達(dá)到圖像加工的真正目的，體會(huì)其意義。
總結(jié)：通過(guò)《數(shù)字化圖像的采集與加工》這一課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)的呈現(xiàn)，可見(jiàn)將學(xué)生放在課堂主體地位，令其自主探究學(xué)習(xí)能夠達(dá)到很好的教學(xué)效果，他們既能掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，又能實(shí)際操作，并且富有創(chuàng)新意識(shí)和合作意識(shí)。
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