數字的教學方法精選(九篇)

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第1篇：數字的教學方法范文

關鍵詞：電子光學 計算機模擬 SIMION X射線管

中圖分類號：O484 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）10-0192-02

1、引言

經典的幾何光學中運動粒子是光子，而電子光學是研究電子在電磁場中運動和電子束在電磁場中運動規律的學科。電子在電磁場中的運動也有反射、折射、偏轉、聚焦、成像等現象，因而可以將電子束類比成光束，將電磁系統類比成透鏡，從而將幾何光學中的研究手段用于研究電子光學。

本實驗研究對象為X射線管的聚焦系統，該套旋轉陽極X射線管通過在陰極頭上加-50～-100kV的負高壓，與陽極靶之間形成聚焦電場，使電子束聚焦。由于這套系統是該廠通過多年加工經驗總結出的，缺乏系統的分析方法，在使用中存在很多局限性。本實驗通過使用SIMION 8.0靜電透鏡分析模擬軟件進行模擬，給出不同電壓，不同電子能量以及不同發射距離下該系統的聚焦效果，以供廠家進行參照。

2、SIMION分析電場的方法

SIMION是一款靜電透鏡分析模擬軟件，能在給定透鏡電壓及粒子初始條件的情況下，計算靜電場的分布及場中帶電離子的運動軌跡。SIMION的應用非常廣泛，可以模擬電場和磁場中的離子運動，離子槍等。

使用3D建模軟件對X射線管陰、陽極進行建模，并導入SIMION軟件。在SIMION軟件中對陰、陽極加上相應的電壓，并模擬空間中的電場分布。在發射粒子（電子、離子）前可對粒子束發射參數進行設置，爾后可使用SIMION的模擬發射功能觀察粒子束在該電場中的運動軌跡。軟件可以將粒子打在陽極上的坐標記錄并導出，便于分析粒子發射的特性。

3、電場分析的過程

X射線陰極管中形成電場的部件主要是以下4個：①陰極頭，②大燈絲，③小燈絲，④陽極靶。使用3D建模軟件（本例為pro/E）建立模型并保存為STL格式文件，即可導入SIMION進行分析。

使用SIMION8.0中的SL工具，將4個零件分別加上U1、U2、U3、U4的電壓，保存為PA0格式文件。對導入的電極進行定義，接著進行快速調壓，在陰極頭和大燈絲、小燈絲上加-100kV的電壓，陽極靶接地為0V。發射電子之前先定義電子源的性質，設定電子的質量（m），電荷（e），發射源為圓形，沿燈絲螺線一周，電子的發射方向為沿x方向，錐形分布，半角為180度。

打開“數據記錄”（Data Recording）對話框，勾選記錄粒子碰撞電極Z坐標，則每次模擬飛行之后都會生成一個日志，記錄每個電子打在陽極上Z坐標。將數據導入至Excel，進行排序，找出每次飛行模擬后在陽極上坐標的最大值和最小值（去除偏離的離散點），得出聚焦線度d。

在分析中主要考慮電子能量、陰陽極間電壓和陰陽極間距離對電子束聚焦效果的影響。

（1）電子能量對聚焦效果的影響。實驗中使用陰極電壓-130kV，陽極始終接地，電勢為0，陽極靶底盤到陰極頭中心距離33mm，電子能量從2eV到18eV每2eV發射一次，得出電子聚焦線度與電子能量的關系（圖2-A）。電子能量越大，聚焦線度越大，但增長放緩，表明陰極頭對電子是有聚焦效果的。（2）電壓對聚焦效果的影響。固定電子能量2eV，陽極靶底盤到陰極頭中心距離33mm，陽極接地，陰極電勢從-50kV～-150kV每20kV變化，結果如圖2-B，即隨著陰極電壓的增大，電子的聚焦線度減小。（3）陰陽極幾何性質對聚焦效果的影響。保持電極電壓和電子能量為2eV，陽極接地，陰極電壓-130kV，陰極到陽極距離從23mm～93mm每10mm增加，記錄電子的聚焦效果，如圖2-C，可見，隨著陰陽極距離的增大，電子的聚焦效果降低。

A聚焦線度與電子能量的關系B聚焦線度與陰極電壓的關系C聚焦線度與陰陽極距離的關系

4、電子束聚焦的本質

由以上測試可得出初步結論，即提高本系統電子聚焦效果的方式是降低電子能量，增大陰極電壓和減小陰陽極間距。

進一步的分析指出，電子的聚焦效果與空間中的電勢梯度（即電場線分布）有關。由于陰極頭做成兩邊突起的形狀，電勢由兩邊向中央下降，形成一個電勢谷，電子要跑到谷外需要消耗能量，如果電勢谷又高又深，切在邊緣形成陡峭的“山峰”，則會形成較好的聚焦效果。

圖2可以看到，電子初始發射方向是全角度的，但是在經過陰極頭的聚焦之后，變成了近似平行的電子束，電子束的寬度與電極電勢，電子能量有關，與陰極外部飛行距離關系不大，因為電子在陰極附近已經形成近似平行的電子束。因此，這套系統的聚焦效果體現在將發散的電子聚焦為平行的電子束。

由圖12中可看出，發散電子被聚焦成平行電子束之后，在垂直于發射方向上的分布是有疏有密的，大致是兩邊較密，中間有一段較稀疏。下面是在U=-130kV，kE=2eV，L=33mm的條件下，取距離陰極頭10mm處的截面統計電子沿z方向的分布（有效電子數為3883個）。可見電子束在兩側形成了兩個峰。

取較少的電子（100個）發射，可以看到這一現象的形成：背對發射方向的電子在電場中反彈回去，偏離發射角較小的電子基本按原方向飛行，偏離發射角較大的電子在電場中被擠到發射通道中，與該通道中原有的電子重合，因而形成了較大的電子數密度。

按同樣方法，分析在陽極附近（距陰極頭32mm處），電子束的強度分布，如圖4-A所示。可見在陽極附近的電子束強度分布是單峰的，說明，經過一段距離的飛行，原來的兩個分立波峰中的電子在電場的作用下被聚集在電子束中心。為了觀察由電子束強度分布由雙峰到單峰的變化，我們取距陰極頭21mm處的界面考察，得到結果如圖4-C所示。對比圖4-A和圖4-B，可看到在電子飛行中段，有一個電子束強度分布由雙峰到單峰的變化。

對電子束的聚焦來說，強度分布為雙峰或多峰會使能量不集中，達不到聚焦的效果，而單峰的強度分布能將能量集中到一個較小的區域內，起到較好的聚焦效果。因而，如果飛行距離過短，電子束的強度分布為雙峰或處在從雙峰向單峰轉變的過程中，則聚焦效果為不理想。

5、結語

使用SIMION軟件能較直觀地觀察X射線管中的電場分布和電子束的聚焦過程。類比經典光學，燈絲相當于點光源，電子是四處發散的，陰極頭聚焦系統相當于一個凸透鏡，電子在經過陰極頭聚焦之后形成平行光束，相當于凸透鏡將焦點附近的發散光匯聚成平行光。在該系統中，燈絲正好處在焦點處，因而得到較好的聚焦效果。

致謝：

感謝上海醫療器械九廠提供的陰極頭、燈絲及其圖紙，感謝九廠的趙科長在實驗中對我們提供的幫助。

感謝復旦大學物理系的王盾同學對我們在pro/E軟件使用上的幫助。

參考文獻

第2篇：數字的教學方法范文

關鍵詞：虛擬仿真技術；“電子技術”；教學

1虛擬教學法應用背景

在實際教學過程中，除了掌握“電子技術”課程必需的基礎知識外，還需要培養學生“電子技術”方面的創新意識和實踐能力，進而鍛煉學生的思維，提高教師“電子技術”課程教學的水平。把虛擬教學法應用到“電子技術”教學中，可以有效增強學生學習的興趣，提高學生學習的主動性，最終提高學生的學習效果和學習水平。因此，高職院校擔任“電子技術”課程教學的教師應該加強對虛擬仿真技術的分析和應用，明確在“電子技術”課程教學中應用虛擬教學法的重要性、有效性和創新性，從而研究、制定出相關的方法和措施，促進學生整體學習能力和學習技巧的提升。

2“電子技術”課程的特點

“電子技術”課程是電氣工程專業、自動化專業以及其他相關專業的主要課程，其教學內容是和電子、控制技術以及電氣相互融合在一起的，“電子技術”課程具有很多特點，具體如下：第一，“電子技術”課程的教學理論性較強，在實際的教學過程中，課程內容較為單一和枯燥，因此，學生在學習的過程中通常情況下都會出現理解上的困難，影響學生的學習興趣。第二，“電子技術”課程的系統模式化特點較為鮮明，且模型參數的變化也較為明顯，其中的實驗項目反而相對是獨立存在的。第三，“電子技術”課程的項目設計的綜合性較高，且技術的推廣應用也較廣，在實際的技術開發過程中，相關的案例也較為成熟。故而教師在教學過程中也可以將虛擬教學和實驗教學相互結合起來，改變傳統教學方式的局限性，幫助學生對抽象理論知識的理解，最終促進“電子技術”專業課程的創新發展。

3虛擬仿真平臺的選用

“電子技術”課程的系統化程度較高，且理論分析上也較為復雜，因此，教師在采取虛擬教學法的過程中，在虛擬仿真平臺的選擇上，Matlab仿真平臺是最佳選擇，其在使用過程中具有很多的優勢，具體如下：第一，Matlab仿真平臺的計算功能較為強大，且在使用過程中，Matlab仿真平臺的運算速度也較快，將其應用在“電子技術”課程的教學中，可以有效解決課程中的計算問題，提高教學水平。第二，Matlab仿真平臺也可以提供兩種虛擬仿真的形式，即利用編寫代碼文件進行仿真和利用Simulink的仿真平臺進行圖形化仿真，其教學效果非常直觀且形象。第三，對于Simulink的仿真平臺來說，將其應用在“電子技術”課程教學過程中，不僅可以提供實體圖形化的模型和相關的仿真儀器等，還可以提供專門的電氣系統模型，雖然并不是真實的物體，但是卻具有真實物體的特征和屬性，也具有較高的使用價值。另外，Matlab仿真平臺的應用成本也相對較低，根據相關調查顯示，其虛擬仿真結果和實際的實驗結果相比較也具有一致性，教師在應用時，可以將Matlab仿真平臺和實驗項目的設計結合起來，以此來提高“電子技術”課程的教學質量和教學效率[1]。

4在“電子技術”課程中應用虛擬教學法的可靠性

4.1教學條件上滿足應用條件

隨著我國科學技術的飛速發展，我國各大高校在教學條件上也得到了相應的完善，大部分高校在教學過程中采取的都是多媒體教學的方式，為虛擬教學法的應用提供了可靠的教學條件。教師通過在計算機上安裝相關的虛擬仿真軟件，就可以利用多媒體技術進行“電子技術”課程的教學。另外，完善的硬件設施使得教師也可以利用虛擬仿真軟件對實驗進行演示教學，解決了我國傳統“電子技術”課程教學中的實驗教學問題。

4.2開發虛擬仿真技術的條件較為完善

在計算機技術的發展過程中，我國高校的電子類專業實驗室也設置了相關的計算機設備，使得高校具備了開發虛擬仿真技術的條件。另外，我國的很多高校的“電子技術”專業中也具備了較為完善的網絡技術以及數字信號處理等實驗室也配備了相關的微機。同時，高校也在微機上安裝了Matlab等仿真平臺，為“電子技術”課程的虛擬仿真教學提供了完善的條件。除此之外，部分高校的學生也有自己的電腦，可以在電腦中安裝相關的虛擬仿真軟件，可以不受時間和空間地限制進行實驗設計。

5在“電子技術”課程中應用虛擬教學法的重要性

5.1有利于調動學生的學習積極性

通過在“電子技術”課程中應用虛擬教學法，有利于調動學生的學習積極性。第一，高校在電子信息技術課程的教學過程中，通過建立實驗基地，可以打造出鍛煉學生的實踐能力的綜合性平臺，幫助學生將所學到的理論知識應用到實際的操作過程中，從而加深對理論知識的理解，提高自身的實踐能力。第二，在實際的虛擬仿真軟件的操作過程中，也可以將學生難理解的理論知識用更加形象的方式表達出來，讓學生更加直觀地感受到“電子技術”課程的相關知識，提升學生的學習積極性和增強學生的學習興趣。第三，教師在應用虛擬教學法進行教學的時候，也可以通過教學節奏的把控，來幫助學生探索并思考相關的知識結構，使其主動參與到教學過程中，凸顯學生學習的主體地位，最終實現教學目標。

5.2有利于提升學生的實踐動手能力

隨著科學技術的快速發展，企業生產工藝更新加快，新技術被采用的步伐加快，這對高職院校人才培養提出了更高的要求，高職院校在“電子技術”課程的教學過程中著重以培養應用型人才為教學目標，在教學過程中，重點培養學生的分析能力、動手能力和實踐能力。而通過在“電子技術”課程教學過程中應用虛擬教學法，可以有效提升學生的實踐動手能力。高校通過為學生提供實踐操作平臺和操作環境，可以引導學生學會理論知識的應用，加深對“電子技術”課程的了解。虛擬教學法在教學實際應用過程中，更加強調學生學習的自主性，學生通過虛擬技術體驗知識要點和能力要點，實現理論知識和實踐操作完美融合，進一步提高“電子技術”課程教學的趣味性、有效性，幫助學生及時地發現并解決問題。

6我國高校在“電子技術”教學中的問題

6.1相關的學習環境有待完善

“電子技術”課程是一門實踐性很強的課程，對于學習情景的要求也較高，但是在我國傳統的教學工作中，教師一般選擇生活中的例子來演示和創設實驗內容。生活中的例子只能說明結果，無法獲取演進過程，學生在學習中只能知道是什么，卻難以知道因為什么。另外，對于演示實驗所需的教材，由于學校經費有限，相關儀器設備缺乏或陳舊，導致部分實驗無法完成。即使能進行演示實驗，由于人員、空間、溫度、濕度等諸多因素，實驗結果會受到一定的影響，產生一定的誤差，難以實現預期的教學目的。

6.2學生的主動探索意識有待加強

在傳統的教學模式下，教師在進行“電子技術”課程教學時，教學內容主要來自于教材，主要教具是粉筆和黑板，即使有演示實驗，也大多是驗證實驗。學生在學習知識的過程中總是被動的，即只記錄和標記老師的講解。在學習過程中，即使有自己獨到的見解，也由于缺乏必要的實驗測試，最終無法實現，學生的主動探索意識有待加強[2]。

7基于虛擬教學法下的“電子技術”教學措施

7.1將虛擬仿真技術融入教學課堂

我國以往的“電子技術”課程教學模式，通常情況下注重理論知識的掌握而忽視實踐能力的培養，課堂大部分時間也用在了理論知識的傳授上，課堂氣氛較為活躍，很容易影響學生聽課積極性。另外，如果理論知識沒有得到實踐的補充和驗證，無形中也會增加學生的學習難度，因此，教師需要將虛擬仿真技術融入教學課堂，解決我國傳統的“電子技術”課堂實驗的困境。教師在講解理論知識的同時，要充分利用多媒體進行實驗演示，通過演示抽象的理論概念，幫助學生進行理解，激發學生的學習興趣，使其愿意主動思考問題，愿意動手進行實驗，進而鞏固相關知識點。

7.2創新實驗教學方法

“電子技術”課程的技術性很強，而學生的技術能力是需要在實踐中進行不斷積累的，因此，教師在實際的教學過程中，理論知識只是對技術實踐的知識補充，兩者需要進行充分結合方能實現最好應用。同時，教師需要創新實驗教學方法，在實驗教學中應用虛擬教學法，通過應用虛擬仿真軟件，讓學生將所學到的理論知識在實驗中進行強化。另外，教師在實際應用虛擬教學法進行實驗教學時，還需要加強和學生之間的交流，及時了解學生在實驗過程中遇到的問題，幫助其制定解決問題的方案。同時，教師也要鼓勵學生之間加強交流，通過學生之間的相互學習、相互影響，主動尋找實驗內容的知識支撐，從而提高學生之間的相互協作能力，完善實驗方案，提高學生主動尋找問題和解決問題的能力，最終提高學生“電子技術”課程的整體學習水平。

7.3增多課程設計實踐環節

教師在應用虛擬教學法進行“電子技術”課程教學時，還需要增加實踐環節的課程設計，進而實現時間目標、教學目標的有效控制。首先需要教師對“電子技術”課程的教學內容進行多個單元模塊的劃分，以此來提高虛擬教學法的有效性；其次，教師在教學過程中，需要對學生進行“電子技術”課程的演示實驗，在按步驟規范地操作一次以后，要將實驗的主動權交給學生，讓學生自主實驗，自主分析，獨立思考，獨立制定實驗計劃；最后，教師在學生實驗操作結束以后，要安排學生對自己的實驗過程進行簡單的講解和總結，引發學生對實驗結果的思考，讓學生在總結的過程中實現二次思考，最終實現理論知識的牢固掌握[3]。

8結語

第3篇：數字的教學方法范文

關鍵詞：電工技術；電子技術；教學方法；改革實踐

教學方法的實踐改革是現代教學體系不可分割的一部分，它是提高學生創新能力和手動能力的重要途徑，電工技術和電子技術課程是一門基礎的實驗課程，現已具有完善的教學體系，在多年的教學理念中，形成了以老師為輔，學生為主的教學精神，提高了學生們的實踐能力和自主學習能力，深化了以實踐能力培養為主的教學理念，實踐教學也是一項教學內容，教師要改變以往的那種站在講臺上授課式的教學方法，通過特色化教學，調動學生的學習積極性，使其更加容易的投入到學習當中。

一、社會調研

通過對社會中需要電子電工技術人才的企業調查，市場對電氣類專業的學生有著很高的需求，但是同時也有著很嚴格的要求，要求如下：具有對電子電工技術的基礎知識；有解決問題和調試電氣自動化設備的能力；了解對計算機的基礎操作；對目前市面上的電氣化設備有能夠進行操作和檢修的水平；有吃苦耐勞，快速適應環境的能力。電工電子企業的發展需要一大批懂得電氣設備的人才，能夠滿足企業的高要求，高標準[1]。而電子電工課程是這種專業的基礎課程，為社會培養高素質高能力的人才，為將來的工作奠定基礎，教師的教學方法是尤為重要的，為了培養高科技人才，我們必須要對電工電子技術課程進行教學改革。

二、理論教學為基礎，重視學生的動手能力

目前電工電子技術專業的學生，普遍存在著基礎能力薄弱，專業的基礎知識點都背不下來的這種情況，學生根本不會實地操作設備，特別是一些大型企業的高科技設備，針對這個問題，教師應該加強對學生重要知識點的重復訓練，強化加深印象，對知識點要避輕就重，對整本書的知識點要刪繁就減，確保學生不會因為過大的知識量而產生厭學心理，構建知識體系，對電工電子技術專業的知識點制作一個思維導圖，使學生們對知識點有個大體掌握。學生的實踐能力也要同步跟上，教師在開展實踐教學的過程中，可以根據每位同學的不同興趣愛好制定多種實踐操作，讓學生根據自己的喜好去選擇實踐課程，激發學生們的興趣，發揮自身的潛能。在實踐中納入重要知識點的學習，使學生們在實踐的過程中加深印象，對復雜的知識點有更深的理解。比如，學生在操作如何連接電線的操作中，教師可以對電流的流向，電流如何放大和縮小這一方面進行講解，讓學生們親自操作，使學生們深刻的了解這一知識點，教師在實驗結束后，對實驗進行總結，幫助學生們更好的了解知識點，將書本上抽象的知識點進行具體化，現實化，去引導學生更加迅速的掌握核心理論。

三、多元化的教學實踐

電工電子技術本來就是具有非常大的實用性價值，為了讓學生更好的熟悉各個實驗操作，在引入新的教學方式的過程中，讓學生更好的理解所學的知識點，使理論與實踐融為一體，教師應該促進學生們在課堂上的活躍性，應該適當的增加一些新的實驗內容，不要把基礎實訓實驗拿來反復的做，既不會增長學生的知識，還會增加課堂的枯燥感。教師可以把基礎實驗換一種其它的方式，比如讓學生模擬三極管的工作流程，鍛煉學生的手動能力，為了激發學生們的積極性，教師可以讓學生設計小彩燈、臺燈、小門鈴等物件，學生可以根據自己的想法設計，完成作品的學生會有成就感，增強他們對實驗的信心，其次，教師還可以利用課外資源對學生進行培訓，比如對廢舊電器，鬧鐘、收音機、復讀機之類舊電器的維修，在這個過程中讓學生對基礎實驗有一個了解，還可以學以致用，讓學生體驗知識的價值，開拓新的視野，啟發學生們的思維，使實驗效率的到提高[2]。

第4篇：數字的教學方法范文

【關鍵詞】光電子技術；教學方法；電子教案；形象教學

0引言

隨著科學技術的快速發展，人類社會已進入信息化時代。作為信息技術兩大支柱之一的光電子技術已成為科學研究領域的一顆璀璨的新星。光電子技術是由光學和半導體電子學結合形成的一門高新技術學科。

微納加工技術的不斷進步促使新型光電材料的研究加快，為光電子器件的實現提供基礎。進入信息時代以來，信息材料由電子信息材料、微電子信息材料向光電子信息材料轉變。光電子技術不僅使信息技術有了突破性進展，而且被廣泛應用于光電顯示、照明、軍事、生物醫學、光電探測、光電儲存、高精度光譜分析等領域，因此光電子技術受到了研究所及企業的廣泛關注，促使很多高校開設光電子技術這門課程[1]。光電子技術作為我國的戰略性產業結構的重點領域，作為新興的尖端行業需要大量的專業性人才，正需要高校不斷地輸送人才。如何培養專業知識強、綜合素質高、實踐能力優異的人才，是當前光電子技術課程教學的熱點話題。

經濟的發展和科技的進步使多媒體技術應用在課堂教學，給傳統課堂教學帶來了根本性變革[2]。多媒體技術在教學上的運用是通過電子教案、模擬交互過程、網絡多媒體教學[3]、仿真工藝過程等實現的。目前，國內高校主要采用電子教案和形象教學的教學方法，利用其簡便、虛擬、靈動等特點有效地引導學生學習。本文結合自己的教學方法和他人先進的教學經驗，廣泛搜集學生的反饋意見，探討該課程的電子教案和形象教學的教學方法，為提高學生學習的主動性、積極性提供幫助。

1電子教案教學

2001年，國家教委關于提高高校教學質量的要求。經過十幾年的教學改革，高等學校中電子教案已經普及。電子教案已作為教學中一種必不可少的教學手段。電子教案與傳統板書有很大的不同，其主要的區別就是電子教案不僅教師自己上課要看，而且內容要投影到屏幕上讓學生也能看到。電子教案包括了教師上課的全部板書、板畫及一些用語言難以表達的動感情景。結合電子教案和黑板書寫，可以增大課堂容量，讓學生在美妙、舒適的環境中學習知識，增強學習效果，所以電子教案備受廣大師生的青睞。在傳統教學中，教師需花費大量時間用于黑板教學。電子教案使教師在授課時能夠節約時間，從而給學生足夠的獨立思考時間，進而鞏固所學知識點，增強學生的學習樂趣。利用電子教案可以清晰地展現一些抽象的概念，讓學生對知識的認知由感性認知升華到理性認知。

在傳統教學和電子教案教學中，教師的主導作用是教學過程能夠高效率進行的保障。充分利用電子教案教學和傳統教學的優勢，形成以教師為主體，電子教案為輔助的模式進行教學。在課堂教學過程中，教師的主導作用通過引導、點撥、啟發等方式來實現，這是電子教案無法替代的。

電子教案除了向同學們展示書本中的內容，還可把最新的科技成果引入課堂。從光電產業的最新科研成果中提煉出與課本知識點相關聯的內容，吸引學生的注意力，激發學生對光電子技術課程的興趣。在利用電子教案教學過程中，部分教師過分依賴電子教案和現代教學設施，只是輕輕地點擊鼠標，面對著屏幕講課，最終不能達到授業解惑的目的。所以，需發揮教師的主導作用，以電子教案作為一種途徑，最終提高教學質量[4]。

2形象教學

在光電子技術課程學習過程中，邏輯推導內容較多，要求以大學數學為基礎，并具備物理學、光通信、材料學等多學科的知識體系，致使部分學生對其缺乏興趣，最終影響到教學的效果。在教學過程中，如何擺脫枯燥、乏味的理論講解，提高學生學習的興趣，加深對知識的理解和鞏固，是教師需要認真思考的問題。教師可以運用形象教學，深入淺出地分析知識點，從而達到事半功倍的效果。形象教學就是將抽象的理論和概念用語言重新表述，通過形象、趣味性的比喻，促進學生對知識的理解。

以光電子技術課程中雪崩光電二極管為例，其機理就是發生雪崩效應。在雪崩二極管中的雪崩效應抽象而且不易理解，教師可基于對雪崩二極管機制的理解制成生動、輔助理解的PPT圖畫，啟迪學生的思維。在講授的過程中，教師也可結合生活知識對知識進行類比。比如登山時，決不能順著山邊向下扔石子兒：（1）有擊中他人的可能，從而對其生命構成威脅；（2）有可能引發雪崩。雖然一枚小石子只能撞動幾塊差不多大小的石頭，但當有足夠數量的石頭翻滾起來時，就可能會使大塊的巖石松動下滑。最終，這一顆小小的石子就能引發一場雪崩。上述比較形象，學生也容易掌握。

綜上所述，形象教學不僅可以提高課堂的教學氣氛，而且有助于學生理解知識及培養學生的想象力和創新意識。在教學過程中，為了向同學們更有效地展現教學內容，教師可以將電子教案和形象教學結合起來，更有利于直接揭示問題的實質，加深學生對知識的理解和掌握[5]。

第5篇：數字的教學方法范文

關鍵詞：建構主義理論；電子技術；認知發展規律

中圖分類號：TN10∶G642.0 文獻標識碼：A doi：10.3969/j.issn.1007-9831.2016.01.025

電子技術基礎課程是高校中許多專業的專業基礎課，但很多年來教師在教學過程中使用的都是傳統教學方法．我國高等教育正面臨著從培養知識型人才向培養創新型人才為主的教育轉變，這就要求教師應逐步樹立以學生為主體，以教師為主導的先進教育理念，運用建構主義學習理論指導電子技術基礎教學，對學生自主學習能力、實踐應用能力和創新能力的培養具有一定的指導意義[1]．

1電子技術基礎課程教學的特點

電子技術基礎課程不僅具有很強的基礎性，同時也是一門實踐性很強的課程，課程教學的特點主要可以概括為兩個方面：第一，課程內容和知識基礎性強，是電子類和工科專業的基礎課程．器件基礎主要包括基本元器件，如二極管、晶體管和場效應管，還有這些基本元件所構成的各種規模的集成電路；電路結構基礎包括基本放大電路和集成電路芯片構成的大中規模放大電路．正是由于這門課程的基礎性，所以非常有必要引導學生真正掌握課程的精髓．第二，課程重視對電路的分析與研究方法的掌握．例如：在晶體管參數分析一節，分別介紹了靜態分析和動態分析，而對晶體管動態參數的分析又可以從圖解分析法和小信號等效電路法入手．如果說知識是相對靜態的事物，那么方法則是打開知識之門的鑰匙．

2建構主義理論內涵

2.1建構主義的由來

建構主義起源于認知心理學，最早由瑞士心理學家皮亞杰于上世紀60年代提出，他提出的建構主義學習理論主要源自于他對兒童的認識（認知、智力和思維等）的發展和結構的研究．皮亞杰關于建構主義的基本觀點是：兒童是在與周圍環境相互作用的過程中，逐步建構起關于外部世界的認識，從而使自身認知結構得到發展的[2]．

2.2建構主義與教育的融合

建構主義強調對知識的建構，知識建構是相對于知識灌輸而言的．知識灌輸屬于傳統教育手段，它指的是教師將知識直接機械地灌輸給學生，學生在整個教學過程中處于被動接收的地位，缺乏學習的積極性和主動性．而知識建構則是將知識的傳遞與學生的主動學習聯系起來，不再是機械灌輸，而是教師將知識與實際應用情境和調動學生興趣結合起來．讓學生能夠認識到所學知識與哪些應用情境，包括和其它課程的聯系，并且幫助學生從學生的角度思考如何更好地理解和掌握，就像建造一幢房屋，從一磚一瓦逐步成為最后的建筑．顯然，這種方式是牢固的，學生樂于接受．

2.3建構主義的教學思想

建構主義的教學思想主要包括：第一，把所有的學習任務都置于為了能夠更有效地適應世界的學習中；第二，教學目標應該與學生學習環境中的目標相符合，教師確定的問題應該使學生感到就是他們本人的問題；第三，給予學生解決問題的自，教師應該刺激學生的思維，激發他們自己解決問題；第四，支持學生對所學內容與學習過程的反思，發展學生自我控制的技能，成為獨立的學習者[3]．

3建構主義在電子技術基礎教學改革中的應用

教學包含教師的教與學生的學，良好的教學方法能夠做到教學相長．以建構主義理論為指導的教學包含兩方面：第一，教師如何利用建構主義理論指導教學；第二，學生的學是一個自主的過程，但這離不開教師的引導，也就是教師如何引導學生對所學內容進行自我建構．在建構主義理論指導下，結合電子技術基礎課程的特點，不斷探索與總結教學方法的改革．

3.1注重教學內容與實踐應用相結合

電子技術基礎這門課程的內容本身是抽象的，但同時它又是實用性很強的，所以教師在教學過程中以建構主義理論為指導，將抽象的內容與實際的應用結合起來，啟發學生將抽象理論應用到實踐當中[4]．3.1.1LED燈和顯示屏在日常生活中，LED燈和顯示屏隨處可見，不僅美觀而且有很好的指示作用．那么在介紹了二極管后，學生就會認識到所謂LED就是發光二極管，而發光二極管的亮與滅事實上是利用了二極管的最重要的特性即單向導電性，利用單向導電性還可以構成實用的電子開關．3.1.2話筒和音響設備在會場和大型活動中，話筒和音響設備是必不可少的，它可以幫助人們用正常的音量就能傳遞到各個角落．這實際上就是信號的放大，是因為在音響設備中內置了音頻放大電路，音頻放大電路屬于功率放大電路的一種，通過控制音頻放大電路的增益大小來控制最終音量的大?。?.1.3充電器各種充電器在生活中是必不可少的，它的基本功能是可以實現電平間的轉換．為充電設備提供穩定的輸出電壓和電流，以手機充電器為例，它是將高電平（即市電220V）轉換為低電平（如5V手機充電），并且轉換后的輸出信號必須是穩定的，而這些功能的實現是利用了直流穩壓電源的原理，通過變壓、整流、濾波和穩壓器環節后將原始信號轉換為所需要的輸出電壓或電流[5]．

3.2以方法建構提高學生自我解決問題能力

知識的建構固然重要，同時方法的建構更有利于培養學生自我分析和解決問題的能力．3.2.1非線性非線性（non-linear）是電子技術基礎課程的重點和難點，即變量之間的數學關系不是直線而是曲線、曲面或者其它不確定的屬性[6]．它是由非線性元件引起的，小信號等效電路法是解決非線性問題的一種很好的方法．它將整個時間特性相似的部分看做是一部分，這樣滿足在某一較短的時間范圍內相關量的變化是線性的，這樣就大大簡化了對問題的分析，有利于對動態參數包括電壓增益、電流增益等參數的估算．3.2.2集成運算放大電路集成運算放大電路在各種電子設備中應用廣泛，但由于電路結構復雜，使很多學生對學習這一章望而卻步．此時需要教師引導學生將復雜問題簡單化，將集成電路劃分為幾個部分，每個部分都是由最基本的電路構成，避免學生無從下手，提升學生的學習自信心，掌握科學的學習方法．3.3樹立以學生為主體的教育理念知識建構和方法建構是建立在一定基礎上的，也就是所教授的對象即學生應該具有必要的基礎，教師應從學生的角度出發，了解學生的先修課程和知識背景，甚至一些生活經歷．因為建構是逐步建立起來的，建構中需要經歷一個“同化”的過程，即學習個體對刺激輸入的過濾或改變過程．也就是說個體在感受刺激時，把它們納入頭腦中原有的圖式之內，使其成為自身的一部分[7]．所以一定要與學生原有的圖式結合起來，可以與學生多交談，了解學生先修課程的情況，及時了解學生對已講授課程的掌握程度和存在的問題．同時建構主義理論還強調學生經驗的差異性，由于經驗背景的差異，學習者對問題的理解常常各異，在學習者的共同體中，這些差異是不能忽略的，需要教師充分了解這些差異，因材施教．對不同背景的學生采取不同的教學策略，激發他們的學習興趣，引導和保持他們的學習動機．

4結語

建構主義理論源自關于兒童認知發展的理論，由于個體的認知發展與學習過程密切相關，因此利用建構主義可以比較好地說明人類學習過程的認知規律．總之，在建構主義理論指導下，教師應樹立以學生為主體，以教師為主導的教育理念，認真研究和總結學生的認知規律，逐步形成一套適合的比較有效的教學方法，并在此基礎上實現較理想的建構主義學習環境．

參考文獻：

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[5]童詩白，華成英．模擬電子技術基礎[M]．北京：高等教育出版社，2006

[6]張恭慶．非線性分析方法[M]．北京：世界圖書出版社，2014

第6篇：數字的教學方法范文

關鍵詞：小學數學；自主學習；策略；教學方法

在小學眾多學科中，數學作為重要的學科之一，所涉及的知識對學生今后的發展有很大的輔助作用，學校為了保證學生數學方面的學習質量，不斷的在數學教學中采取不同的方法促進學生學習。但因為數學學科的知識內容具有一定的抽象性和復雜性，許多學生覺得數學難懂難學，在課堂教學中都是勉強跟上教師的思路，對數學學科的心理普遍由困難到畏懼，最后成為被動學習。正是因為數學學科的復雜性，所以更需要學生自主學習，因而如何促進學生的自主學習一直是數學教研中的難題。

1 小學生數學自主學習的重要性

數學學科一直以來都以難懂著名，小學階段的數學學習是為將來學習更復雜的數學知識打基礎，如果數學基礎從小學就趨于薄弱，那么會對學生將來更深層次的數學學習帶來許多阻礙。在傳統的教學理念中，學習就是教師單方面的教授學生知識，而將學生的自主能動性居于最后位，這種填鴨式的教學方式，并不利于學生的思考，反而還會讓學生對學習有一種完成任務的心態，認為最終的學習成績對學習的真正意義并不大。所以在數學教學中，教師要轉變思維，從學生學習中的反應提取出問題的重點，幫助學生將課堂中學習到的數學知識運用在生活中。培養學生自主學習就是一種幫助學生學習數學的有效途徑，自主學習是學生個人對學習知識的主動行為，會朝著自己建立的學習目標努力，在這樣的學習過程中，教師只要稍加指導，就可以產生非常好的學習效果，達到教學目的。

2 培養小學生自主學習數學的有效方法

小學生天生活潑，普遍缺乏學習的自主性，特別是對于數學這樣枯燥的學科來說更是缺乏興趣，所在需要教師從學生學習的特點中總結經驗，調動學生對數學的積極性，促使學生對數學的自主學習。

2.1 布置學生課前預習

為了保證數學課堂中教學的順利展開，教師可以在數學課前一天布置課堂相關的預習內容，讓學生可以在預習的過程對知識點有大致的了解，減少在課堂中聽不懂的情況發生。并且在預習過程中，可以讓學生總結一些不懂的難點，并在課堂中提出，老師根據學生提出的問題組織學生進行小組討論，既可以活躍數學課堂的氣氛又可以幫助學生提高學習的積極性。再有，教師可以在上課之初對學生預期的情況進行考察，對認真預習的學生進行獎勵，對沒有預習的同學進行鼓勵，并引導預習的同學監督不預習的同學，這樣既保證了學生課前預習的積極性又可以更好的促進學生學習效率的提高。

2.2 培養學生學習興趣

并不是所有學生都對數學提不起興趣，大多小學生在剛剛接觸數學這門學科時是抱著非常大的好奇心和積極性去學習的，但卻在數學學習難度不斷加大后，因為沒有掌握好的學習方法，所以對數學學習無從下手，并且因為一些教師在教學中過于系統化，知識的連貫性太強，學生難免覺得枯燥。小學生思維活躍，在這樣的學習環境下，注意力非常容易被其他事物所吸引，等到再回到數學學習中來，已經無法跟上教師的步伐，所以教師要針對小學生這種思維特點，改變教學策略。從學生的興趣出發，激發學生對數學學習的熱情，積極探索學生自主學習的新模式，將數學教學與課前預習課后補充有機的結合在一起，讓學生帶著問題上課，課上教師重點解決難題，課后學生及時總結復習，這樣一系列的數學教學方法可以有效的提高學生的自主學習能力，并加強學生對數學知識的學習效果。

2.3 布置多樣化的課后作業

因為數學知識的學習相對復雜，也有一定的難度，所以想要幫助學生提升數學的學習質量，不僅僅要對課堂學習進行重點研究，還要幫助學生回家后進行知識總結，以布置課后作業的方式促進學生的課后學習能動性，再不斷的將課后作業的形式發展的更加多元化，作業不一定是死板的幾道數學題，也可以與學生的生活進行聯系，為學生留下更具有趣味性的數學課后作業。比如與父母一起做一項關于數學知識的游戲，與父母一起復習當日學習的數學知識，又或者幫助家長在買菜時計算簡單的價格，讓學生利用數學知識去解決生活中的小問題，這樣多元化的課后作業，可以使學生獲得成就感，增添自信，還可以激發學生自主學習的積極性，提升學生的數學能力。

2.4 創設良好的學習環境

高士其曾說過：“世界上一切學問與知識的掌握并非難事，只要持之以恒地學習，努力掌握規律，達到熟悉的境地，就能融會貫通，運用自如”。學習的知識是需要運用于現實生活的。因此在數學課堂教學中培養學生的自主學習能力，最重要的是營造良好的學習環境，讓學生在學習數學的過程中感受快樂。例如，在數學課堂教學之中，教師在講授加減的概念時，單純的講解無法讓學生理解知識，此時可以通過講解一些例子，讓學生了解加減的含義，這有助于提升學生對知識的理解力。或者是采取小組合作學習的方式，讓學生了解數學知識的學習，感受數學的魅力。

2.5 教師需要尊重學生

蕭伯納認為：“有信心的人，可以化渺小為偉大，化平庸為神奇?！睂W生在數學學習過程中，會遇到很多的困難，需要信心才有足夠的學習動力，在自主學習的過程中信心提升了學生的學習水平。對于小學生來說，他們個性較為靦腆，不敢大膽提問，因此樹立信心成為了學習中重要的環節。教師需要經常鼓勵學生，并且傳授學生不同的自主學習方法，使學生能夠在枯燥的學習過程中帶來新的感受和體驗。教師需要尊重每個學生的個性，尊重學生的喜好，和學生一起學習，樹立良好榜樣效果，讓學生在自主學習中感受喜悅，從而建立起信心。

結束語

培養學生自主學習數學的能力，有利于激發學生的學習積極性。課前預習，有利于課程的開展；改變教學策略，讓學生感受數學學習的魅力，布置多樣化的課后作業，提高了學生數學的應用能力；創設良好的學習環境，為學生營造了良好的學習氛圍。這些方法都是在以學生為本的基礎上，讓學生進行自主學習，培養學生自主學習數學的能力。

參考文獻

[1]徐秋琳.小學數學自主學習課堂的建設途徑與問題研究[J].時代教育，2016（18）.

第7篇：數字的教學方法范文

關鍵詞 藝術學專業 矛盾 引導 自主學習

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

教育的宗旨是什么？王國維在《論教育之宗旨》一文中說“教育之宗旨何在？在使人為完全之人物也。何謂完全之人物？謂使人之能力，無不發達且調合是也……完全之人物，精神與身體不可不為調合之發達。”

人的生命外部關系復雜多樣，每一個學生都是一個獨立的人。他們教育經歷是怎樣一種環境？當代社會又怎樣影響了他們？他們來到我們學校懷揣著怎樣的期待？我們能為他們帶來什么？這是筆者作為一名一線教育工作者，不斷思考的問題。尤其是作為藝術學專業的研究生，相較于其他專業，往往具有著更加鮮明的個性和敏感的感情特征，如何指引他們身心健康地進行自主式學習，全面發展，擁有一個更好的未來，是值得我們不斷反思和探索的。

1 當前藝術學專業研究生面臨的主要矛盾

“教育中的人生命自然展示為具有獨特個性和內在驅動力的生命成長過程?！彼囆g院校的學生與其他學科的學生不同。他們較之后者個性更加張揚，生活環境和心理狀態更為敏感，甚至“偏激”。我們的學生是“現實”的學生，而不是“抽象”的學生，為了全面客觀地了解學生，筆者采用調查問卷、當面訪問等多種形式收集數據。

（1）追求安逸穩定與復雜的社會形成矛盾。在對學生的訪談中，當問到他們的人生理想的時候，筆者發現有61%的人希望有一份穩定的工作，最好是與自身專業相關的，有一個幸福的家庭。僅有8%的人選擇跨專業，工資波動幅度大，風險挑戰更大的工作。由此可以看出他們重視個人成長，但同時也暴露了一部分學生存在追求安逸、穩定的保守思想。尤其是有87%的學生考取研究生的主要目的在于為了進入政府機關、事業單位工作，而不是在個人學術能力上得到提高。但作為藝術學專業的對口單位，如設計研究院，往往對學生的抗壓能力、工作時間上都有較高要求，因此這種追求簡單、穩定的思想對他們將來面對復雜的社會，應對各種困難，挖掘自身潛力是不利的。

（2）目標高遠，志向遠大，與缺乏腳踏實地的行動構成矛盾。當問到準備怎樣達到自己的目標，是否有具體計劃時。有86%的學生認為為了自己理想事業要拼搏奮斗，勤奮刻苦，勇于競爭。這種心態是積極向上的。但是只有20%的人制定了可行的詳盡計劃。當問到他們是否堅持付出行動時，只有6%的同學說自己一直堅持完成計劃，并且隨時調整計劃，從不懈怠。從此，我們看出一大部分學生缺乏勤奮學習的行動力和腳踏實地的治學態度。

（3）能力不足，眼高手低與就業形勢嚴峻形成矛盾。現在的學生還面臨著就業壓力大、學校嚴進寬出的問題。從家庭的角度講，很多學生大都是獨生子女，一方面家長對孩子望子成龍，望女成鳳，對孩子的期望較高，另一方面又過于溺愛和關心他們的孩子。造成孩子能力不足，對自己期望過高。從社會的角度來講，現代社會競爭越來越激烈，對未來工作者的要求越來越高，需要工作的學生多，社會可提供的崗位少。從學生個人的角度講，藝術生天性敏感，處理問題容易情緒化。藝術生想要有所成就，但是不少學生認為學習成績好壞無關緊要，只要畢業獲得文憑。對文化課的忽視使他們的整體素質和藝術修養難以提高，從而又影響了他們專業水平的提高。不重視學習，能力不足、眼高手低的現實與志向遠大，專業成就感的心理又形成了一對矛盾。

2 如何引導學生化解矛盾

2.1 從教師角度分析

作為教師，筆者認為，我們一方面要認識到不少學生缺乏自制力，難以深入研究學問，實踐能力往往停（下轉第43頁）（上接第36頁）留于表面而不能挖掘本質內容，更難以有新的突破。因此，在設置課程時，教師應保持課程的前沿性，即專業領域內存在爭議并且發展研究空間大的重點、難點。這就要求教師要不斷地通過大量閱讀文獻資料，與時俱進地更新課程知識，把最新成果融進教學中。我們還要認識到“學生才是教育的主角”。我們教師要想方設法地使學生參與到教學活動中，與老師一起對教學內容進行交流討論。在平時的課程中進行學術研究。研究生的學習要跟生活聯系在一起，要跟老師和同學的交流聯系在一起。有時候老師的一句話就可能帶給學生很多啟發。盧梭在《愛彌兒》一文中寫到：“教育的藝術是使學生喜歡你所教的東西?！比绾巫寣W生喜歡上老師的課程？這需要師生共同努力。特別需要說明的是，這是一個長期發展的過程。

2.2 從學生角度分析

“凡出類拔萃的人都受過兩種教育：第一種得自老師，第二種得自他自己?！倍笳吒又苯樱又匾?。為了緩解學生的壓力，教師的努力畢竟是外因，只能起到引導的作用，最重要的還是學生自己的努力?，F在我們的學生已經進入了研究生的學習階段。作為學生，首先要讓他們知道什么是研究生？研究生與本科生有什么區別？ “研究生，顧名思義，就是通過研究工作來進行學習的學生?！贝髮W生基本上是接受知識，接受學問，而研究生應該學會對自己的課程及所讀的書有所整理，有質疑學術的精神并且做出有所突破和創新的研究成果。一旦我們的學生能清楚地認識到這一點，選擇自己感興趣的問題自發地去研究，系統地讀書，經常做學術報告，老師再用心地引導，他們就會在不知不覺中進入到研究學習的狀態，逐漸發展為一種穩定的自發學習的能力。如，我院通過組織“學術論壇”、“辯論賽”等多種學術交流活動，使同學們在積極參加鍛煉自身能力的同時也得到了學校及老師的鼓勵和肯定，逐漸緩解學生的學習壓力。面對各個方面的壓力，研究生只學習還是不夠的，最好建議學生們培養一兩個小愛好以排遣壓力。讓學生在娛樂、緩解壓力的同時，培養他們的集體榮譽感，團體合作能力。

3 結語

研究生是學校科學研究的重要組成部分，研究生人才的培養在整個國家發展中占有舉足輕重的地位。藝術學院的研究生由于其獨特的個性，作為教師應該有針對性地去了解他們，呵護和提升他們。面對復雜多變的社會環境，家庭因素和新時代對他們的要求等等給他們造成的壓力，我們教師和學生應該共同努力。全國教育工作會議精神最重要的一點，用一句話概括為：提高教育質量，提高辦學效益。作為一名教師，應該在教學中貫徹國家教育工作會議精神，更加努力地提升自己的整體素質和教學水平。引導學生自主學習，緩解各方面的壓力，深入研究知識，在自己所研究的領域有新的突破。

參考文獻

[1] 袁祖望.文科碩士生培養理念選擇[J].學位與研究生教育，2006（5）：67.

[2] [德]勒德雷爾主編.人的需要.邵曉光等，譯.沈陽：遼寧大學出版社，1988.

第8篇：數字的教學方法范文

關鍵詞：數字圖像處理;數學模型;形象化教學

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7503（2015）05-0045-03

一、引言

“數字圖像處理”是高等院校信息類專業的重要專業課程，也是與計算機視覺、模式識別、認知計算等研究相關的熱門學科。該課程希望通過對數字圖像處理基本理論的學習，建立學生對數字圖像處理學科的有效認知與興趣，通過實驗課強化數字圖像處理的編程能力，為學生未來就業從事圖像相關領域的工作奠定基礎。數字圖像處理課程涉及范圍廣，難度大，要求學生具有良好的數學和信號處理等相關知識的基礎，并且掌握一種編程語言[1，2]。同時，隨著近幾年計算機視覺的發展，圖像處理的新方法新思路更新迅速，如何更好地開展該課程教學，如何讓學生理解數字圖像處理并自主研究相關領域知識一直是專業課教師思考的問題。

二、課程特點及教學現狀

“數字圖像處理”課程是一門理論與實踐并重的課程，所涉及到的內容很豐富，課程中涉及的每個章節或每種算法都可以作為一個研究內容;該課程涉及計算機技術、數學物理、通信技術等知識，要求學生在前期學習中具有較好的相關知識基礎。

傳統“數字圖像處理”課程的教學存在以下問題：（1）開課時間過晚，高年級學生對課程了解少，缺乏興趣，并且對該課程不夠重視。（2）以往經驗認為該課程注重實踐，因此加大了實驗課教學環節，增加實驗課實踐，雖然學生得到一定程度提高，但總體學習還不夠理想[3]。

根據對學生的調查，部分學生認為課程晦澀難理解，老師講解的數學模型枯燥，不知道圖像處理中理論知識部分的作用，希望能夠更直接或者更實例化地講授該門課程。而講授課程的教師也很為難，該課程與數學理論知識緊密相連，沒有這些理論知識，很難真正理解該課程精髓，如果改成完全實例化教學，那可能與本科教學的目的不相符，只有更深入地了解課程中數學模型才可以更有效地利用，因此，僅僅以工程化舉例是不夠的。根據這一問題，我們采用數學模型形象化，圖像處理實例特殊化，實踐課程興趣化的教學模型。讓學生更有效地理解數學模型的同時，可以更有效地運用圖像處理方[4]。

三、改革的教學內容

1.形象化數學模型講授方法

學生們普遍反映數學模型晦澀，公式復雜很難理解。如小波變換，傅里葉變換，Gabor變換等都是數字圖像處理課程中重要的內容，也是課程的難點，這些數學變換模型復雜，學生不易理解。我們將復雜的數學變換公式轉化為數學模型，以形象化的方法將數學公式展示給學生。比如：在講解Gabor變換時，Gabor變換實質上是傅里葉變換的加窗函數，Gabor變化的定義式如下。

（1）

單從公式角度看，公式中參數多且難于理解，我們可以用圖形化方式向學生解釋什么是傅里葉變化的加窗函數。假設傅里葉函數如圖1所示。

圖1 傅里葉變換

圖2 窗口函數

現在只想得到f（t）函數在區間[a.b]的部分，因此可以引入窗口，（如圖2）。有了傅里葉函數f（t）和窗口函數f（t），那么加窗的傅里葉函數就是兩個函數的乘積，表示為G（x）=x1（t）f（t），其形象化的數學表達形式如圖3所示。

圖3 G（x）函數

其中，虛線框內得到的函數就是所說的傅里葉加窗函數，這樣再把窗口函數x1（t）換為高斯函數，就是我們通常所說的Gabor函數。這樣講解，學生在了解傅里葉變換和高斯變換的前提下，形象化地理解了Gabor變換。但是僅僅了解數學函數基本圖像還不夠，我們還要進一步讓學生理解函數。

2.多參函數變換的形象化教學

函數中必定存在著數學參數，而參數調節會對函數變化產生影響，因此，講解參數對函數變換的影響，可以進一步加深對函數的理解，同樣，利用2D-Gabor函數舉例。函數2D-Gabor的數學表達形式如下。

（2）

公式中參數較多，形式復雜，主要參數包括σx和σy，分別表示函數在x軸和y軸方向上的標準差，ω0表示空間頻率。這樣的講解較為晦澀。我們利用形象化的數學圖像解釋該函數與參數間的關系。

對于二維Gabor，參數變化引起圖像形狀的變化，不同參數的二維Gabor，在進行圖像特征提取時也會產生不同效果，針對該函數，通過調節某一參數，觀察二維Gabor圖像，以及特征提取結果的變化情況。二維Gabor核函數如下。

（3）

其中， 。觀察二維Gabor的核函數，該函數中每個參數對圖像響應不同。參數λ代表二維Gabor的波長。

圖4 參數λ對圖像影響

如圖4所示，圖像中是波長分別為λ=5，λ=10的二維Gabor圖像，其他參數的值如下：方向0，相位偏移0，長寬比0.5。

除此以外，還有方向參數θ，相位參數φ，形狀參數γ，都采用通過調節參數，觀察數學函數相應的變化，最終對數學函數有一個較為深入的理解。

3.特殊實例的展示

本研究根據函數特點，選取特殊實例，實例可以選取極限狀態下的數字圖像，以突顯函數的作用，我們仍用二維Gabor函數為例，選取圖5中（a）等邊的八邊形進行實驗，此實例可以對檢驗二維Gabor對于紋理方向的敏感性（如圖5）。

（a）原圖 （b）方向0° （c）方向45° （d）方向90°（e）方向135°（f）4個方向 （g）6個方向

圖5 2D-Gabor在不同方向的響應

圖5中（a）圖為實驗用的等邊8邊形，以下使用相同波長參數λ=8，不同方向的二維Gabor對圖5中（a）進行特征提取，從圖（b），（c），（d）和（e）中可以看出二維Gabor對紋理方向的響應敏感，圖5中（f）為θ=0°，θ=45°，θ=90°和θ=135°的四方向濾波圖像結果，可以看出基本上提取了六邊形的紋理，但是相對特征顯得有些粗糙;圖5中（g）是波長為λ=4，方向θ=0°，θ=30°，θ=60°，θ=90°，θ=120°和θ=150°的6方向濾波特征提取結果?？梢钥闯隽呅瘟较驗V波處理結果要比四方向效果要細致一些。

以此種方法，給予學生特殊實例圖像，啟發學生進一步思考：在調節相位參數φ后數字圖像處理效果會有什么變化，并作為實驗課內容讓學生完成，以更有效地讓學生理解數學模型中參數變化對圖像處理的影響。以上通過形象化的數學圖像解釋數學函數，通過參數調節進一步形象化理解函數本身，在選取特殊實例進一步說明數學函數的具體功能和函數對圖像變換產生的作用。這樣學生可以更深入理解數學函數。

4.相似數學模型的學習延伸性

在經過一輪詳細講解數學函數方法后，我們可以將此方法延伸到其他近似函數，如小波變換，K-L變換等。在學習數字圖像處理課程中關于數學函數的課程時，學生要知道這樣的學習思路：把復雜數學函數轉化為數學圖像，通過對參數調節理解數學函數，再例舉特殊實例了解數學變化在數字圖像處理過程中的功能作用。學生在了解此學習方法后，老師采取啟發驅動式的思想，讓學生主動學習。

5.以興趣和學校特點為導向教學和實踐方法

形象化的數學模型講解大大改善了數字圖像處理課程，但是興趣往往是學生重要的老師，因此我們在教學過程中注重興趣培養[5]。

（1）通過前沿性的圖像處理技術提高學生興趣。數字圖像處理是一門前沿科學，教材課程重點介紹常用算法，使學生掌握數字圖像處理原理。再結合國內外多種教材，精選本學科相關的中英文期刊，本區域特色相關的科研熱點項目等其他資料構建科學合理的教學內容和課程體系。教師將自己在科研中獲得的新理論、新技術、新方法、新成果及時引入到教學中，不斷充實和修正教學內容。通過一些發展中的、前沿性的算法著重介紹其思路和原理，教導學生注重思維培養而非局限于具體算法，培養學生的學習能力和創新思維。

（2）選取有效的實驗課內容：數字圖像的實用性很強，讓學生利用數字圖像處理方法解決一些與生活上相關的問題，例如：對植物葉子上的葉脈特征提取，多幅圖像拼接技術等來提高學生主動學習的積極性。同時，還要考慮學校科研大環境，吉林農業大學作為一個以農業為主的大學，在信息科學上也要結合農業，將數字圖像處理課程設計有效結合于農業科學，以農業為導向，完成數字圖像處理綜合應用。

四、結束語

數字圖像處理課程一直存在學生感覺難、聽課興趣不足，教師感覺累、教課不積極的問題。通過對數字圖像處理課程進行形象化教學方法，以貼近生活的實例為內容，通過前瞻性的科學知識吸引學生，并結合學?？蒲协h境，有導向地設計課程實驗。促進科研的同時，更主要的是可以有效地提高學生對課程知識的掌握，促進學生對學習知識的綜合應用，使學生具有更好的創新能力。

參考文獻：

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[3] 賈永紅.數字圖像處理課程的建設與教學改革[D].武漢：武漢大學，2007.

[4] 饒俊慧.數字圖像處理課程教學改革探索[J].中國科教創新導刊，2012，（10）：22-23.

第9篇：數字的教學方法范文

關鍵詞：電子技術；教學內容；整合

課題項目：黑龍江省高等教育教學改革項目《高職課程一體化教學改革的研究與實踐》。負責人：滕菲。項目編號：JG2012020748。

一、引言

高等職業教育的培養目標是工作在生產一線和基層部門的高級應用型人才，這就要求高職院校在人才培養模式和課程的設置上要有準確的定位。目前，各類高職院校都在進一步深化教學改革，而人才培養模式改革的重點是教學過程的實踐性、開放性和職業性。對于同樣一門課程，不同的專業有不同的學時計劃、不同的內容范圍，不同的實踐操作項目，也有不同的理論深度要求。這就給任課教師提出了一個問題：如何將課程內容在先后順序及邏輯上進行重新編排，并與實踐操作環節、多媒體技術進行整合，以實現教學內容呈現方式與學生學習的改革。

二、教學內容依據不同專業的培養目標及后續課程的設置而確定

我院“電子技術”課程是發電、繼電、供電、檢測、通信、集控等多個專業必修的專業基礎課，教材均選用中國電力出版社出版的《電子技術》。教材共設“一、半導體二極管及其應用電路”、“二、半導體三極管及其基本放大電路”、“三、集成運算放大器”、“四、直流穩壓電源”、“五、正弦波振蕩電路”、“六、數字電路基礎”、“七、組合邏輯電路”、“八、時序邏輯電路”、“九、脈沖波形的產生于變換”、“十、D/A轉換器和A/D轉換器”、“十一、半導體存儲器和可編程邏輯部件”等章節。所有專業都需學習的是第一、二、三、四、六、七、八章，但各專業對于每一章需掌握的知識點有所不同。各專業中，通信專業由于其技術特點，對電子知識的廣度要求最高，增加第五、九、十章的內容；繼電專業由于二次回路的測試儀表種類多，增加第十章的內容；檢測專業后續課中有PLC的應用，增加第十一章內容。同時，不同專業對于各章內部的小節也各有側重，并可酌情進行刪減，實踐環節與理論教學的學時比例也有不同。這樣，對于同一門課程，在教學計劃的編排上就體現出不同的職業特點。

三、巧用例題融合章節

在學習第二章“半導體三極管及其基本放大電路”的過程中，首先介紹的是共射極基本放大電路，以圖1為例進行分析，之后將圖1變形為圖2，比較兩電路靜態與動態的差別，總結出圖2電路的優勢，在進一步組合成圖3，分析其參數的計算方法。這樣，通過3道循序漸進的例題，將“共射極放大電路”、“靜態工作點穩定的電路”及“多級放大電路”三節內容融為一體，既能體現出內在的邏輯關聯性，又縮減了理論學時，在總學時不變的情況下，為增加實踐動手環節創造了條件。

四、案例教學涵蓋章節

“設計一個三位二進制編碼器，并用兩片74LS148接成一個16線——4線有限編碼器”，這是在第七章“組合邏輯電路”的教學中設置的案例。在解決問題的過程中，涉及到了功能描述與真值表的轉化、真值表與邏輯表達式的轉換、邏輯表達式的化簡、邏輯圖的繪制等知識點，讓學生在完成任務的同時理解并掌握的組合邏輯電路的設計方法，提高了解決實際問題的能力。而在此案例中，也整合了第六章“邏輯函數的描述”、“邏輯函數的化簡”第七章“組合邏輯電路的設計”、“常用組合邏輯模塊”幾個小節的內容，增強了各章之間的連貫性。

五、在實驗室中完成內容的整合

第八章“時序邏輯電路”中，介紹了多種觸發器和計數器。在授課過程中，只靠教師單一的畫圖、講解和分析，教師的工作量很大，而效果卻并不盡如人意。將學生從教師帶到實驗室，利用實驗儀及芯片，按要求完成接線和測試，將很主動、很直觀地獲取知識，同時提高了操作技能。

第一步：測試雙D觸發器74LS74的邏輯功能。

第二步：利用74LS74芯片搭接圖4電路，并測試其邏輯功能。

圖4：4位二進制異步加法計數器

第三步：將圖4接線稍作改動，變為圖5電路，并測試其邏輯功能。

圖5：4位二進制異步減法計數器

通過發光二極管顯示電路，學生很快速而直觀地得到了結論，既掌握了觸發器的邏輯功能，又理解了計數器的工作原理，對同步、異步、加法計數、減法計數等概念有了感性認識，同時，提高了數字電路的接線及排故能力。

此外，還可利用“MAX+plusⅡ”及“Multisim”等軟件通過上機仿真將理論內容與多媒體技術進行整合，改變傳統的以教師為主體的教學模式，實現知識與技能、理論與實踐、過程與方法的統一。

參考文獻：