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中圖分類號:P231文獻標識碼: A
引言
數(shù)字化測圖能很好地適應各項工程建設和計算機輔助設計的需要,也為建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫和基礎地理信息系統(tǒng)奠定了基礎.目前我國大多數(shù)城市都已不同程度地應用了數(shù)字化測圖技術。所以,搞好數(shù)字化測圖教學,讓學生學好這門技術已是當務之急。本文就數(shù)字化成圖教學方法展開分析與討論。
一、數(shù)字化測圖教學特點
1.數(shù)字化測圖教學側重于測量的實際操作,半數(shù)以上的數(shù)字化測圖教學學時是進行室內數(shù)據(jù)處理、野外數(shù)據(jù)采集、數(shù)字化成圖編輯及成果輸出等;
2.數(shù)字化測圖的實踐教學的主要方法是掌上電腦的“電子平板測圖”,在數(shù)字化測圖中每4~6人為一小組,在野外使用全站儀和測圖進行相關的數(shù)據(jù)采集;
3.數(shù)字化測圖的數(shù)據(jù)處理和圖形編輯一般是在室內進行測量的,利用校園網運行CASS7.0網絡版數(shù)字化測圖系統(tǒng)客戶端軟件,由每位同學獨立進行數(shù)據(jù)處理和數(shù)字化測圖編輯;
4.數(shù)字化測圖過程中各種機械設備之間需要通訊和連接,如測圖精靈和全站儀,計算機和測圖精靈、數(shù)字化成圖系統(tǒng)和計算機服務器、計算機和繪圖儀等,在數(shù)字化測圖中各種硬件的識別和連接、所需軟件的安裝及其通訊參數(shù)配置等,學生都必須掌握數(shù)字化測圖教學的重要內容。
數(shù)字化測圖教學應讓學生鏈接和掌握一種主流的數(shù)字化測圖教學系統(tǒng),同時了解其他成圖系統(tǒng)的原理及概況,為今后更好的數(shù)字化測圖和應用數(shù)字地形圖打下堅實的基礎。
二、數(shù)字化測圖課程教學目標
1.明確該門課程在測繪工程中的地位和作用
隨著計算機技術的快速發(fā)展,新一代測繪儀器不斷的增多,地圖這一傳統(tǒng)的測繪產品正逐步被數(shù)字化測圖技術所取代,使得數(shù)字化測圖技術步入了高精度、自動化、高效率、數(shù)字化的新時期。加之近年來地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展,數(shù)字中國、數(shù)字地球、數(shù)字各小、中、大城市相繼開展,還有各部門、各行業(yè)都在著手建立自己的地理信息系統(tǒng),而地理信息系統(tǒng)的建設離不開空間數(shù)據(jù)的更新及采集,數(shù)字化測圖作為地理信息系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)采集與更新手段受到原來越多的關注及應用。
2.培養(yǎng)學生開動腦筋與獨立解決問題的能力
數(shù)字化測圖教師在授課過程中盡量多穿插數(shù)字化測圖實際作業(yè)中一些經常遇到的問題,向學生提問,這樣不僅可以激發(fā)他們對數(shù)字化測圖學習興趣,還會培養(yǎng)學生對數(shù)字化測圖獨立思考的能力。
3.培養(yǎng)學生的實踐動手能力
數(shù)字化測圖是實踐性很強的課程,因此在數(shù)字化測圖課堂講授完基本理論與方法后,讓學生進行親自實踐操作,使學生真正掌握該門課程的基本操作與基本原理。值得注意的是,在進行數(shù)字化測圖課后實驗時,作為其實驗課指導教師不要讓學生把儀器隨便架設在一個地方,動手操作一下全站儀就行,應該找?guī)讉€已知點,按照數(shù)字化測圖實驗大綱先進行測站檢核,再進行觀測、成圖、圖形編輯,否則該門課程實習效果不會很好。
三、積極采取措施,保障數(shù)字化測圖教學效果
1.打破合堂教學模式
按照數(shù)字化測圖課程的教學慣例,同專業(yè)同級的學生一般都是在一個教室上課,這種合堂教學模式給實驗、實習帶來很大的困難。所以對這種數(shù)字化測圖教學模式進行了改變,即在數(shù)字化測圖選課時至少安排兩位老師,在數(shù)字化測圖授課進度和內容的安排上作合理調整,進而將數(shù)字化測圖實驗、數(shù)字化測圖實習的時間錯開,避免兩者了相互沖突,提高了全站儀或RTK的使用率。
2.加強計算機應用教學
針對數(shù)字化測圖與計算機知識聯(lián)系密切的特點,打破數(shù)字化測圖教學的常規(guī),把計算機繪圖分成兩大部分,第一部分為CAD概論,與工程的測量學進行同步教學,主要講授CAD繪圖的操作方法和基本命令,以練為主,以講為輔,重點是提高學生在實際中CAD的操作能力,為數(shù)字化測圖工作打下堅實的基礎。第二部分包括LISP語言和三維繪圖,放在原定學期上,重點是用LISP語言和三維繪圖開發(fā)測繪軟件,如建立繪圖系統(tǒng)、符號庫等,為數(shù)字化測圖提供軟件保障。
3.加強測量學師資隊伍的建設
首先擔任過數(shù)字化測圖這門課的教學工作,具有較強的開發(fā)軟件和計算機操作的能力;其次要有一定的數(shù)字化測圖實踐經驗,即至少參加過一次對外數(shù)字化測圖工程項目,熟悉數(shù)字化測圖每個環(huán)節(jié)的工作程序,能獨立完成數(shù)字化測圖其中的任一項工作。
四、數(shù)字化測圖方法
1.攝影測量
大面積的數(shù)字化測圖可以有效的降低成本、縮短成圖時間,通常采用攝影測量數(shù)字化測圖方法。攝影測量數(shù)字化測圖可分為解析攝影測量和數(shù)字攝影測量兩類。攝影測量方法是在傳統(tǒng)解析攝影測量的基礎上對“解析立體測圖儀”作適當?shù)母难b,使攝影測量方法以數(shù)字形式記錄量測數(shù)據(jù)來實現(xiàn)地形圖的數(shù)字化;數(shù)字攝影測量方法是借助攝影測量全數(shù)字化測圖系統(tǒng)將像片灰度信息、數(shù)字影像信息在計算機上實現(xiàn)地形圖的數(shù)字化。解析攝影測量和數(shù)字攝影測量兩者相比,解析攝影測量方法的主要操作對象只能是像片,而數(shù)字攝影測量的操作對象除像片外,更主要的是數(shù)字化影像或數(shù)字影像。隨著數(shù)字圖像處理技術、模式識別技術、計算機技術和計算機視覺技術的快速發(fā)展,數(shù)字攝影測量方法在數(shù)字化測圖中只有至關重要的地位。
2.野外地面數(shù)字化測量
野外地面數(shù)字化測量可分為數(shù)字測記法和電子平板測圖法兩種。
(1)數(shù)字測記法
測距經緯儀或全站儀加電子記錄手簿野外采集地物、地形特征點,數(shù)字測記法同時配以人工繪制草圖,室內利用數(shù)字化成圖軟件在計算機上根據(jù)草圖繪制數(shù)字地形圖。
(2)電子平板測圖法
(3)全站儀配裝有電子測圖平板系統(tǒng)的便攜機,野外實時數(shù)據(jù)傳輸、觀測、連線、展點,加注地物、地貌、文字注記和植被符號,電子平板測圖法現(xiàn)場繪制成數(shù)字地形圖。
3.地圖數(shù)字化
4.地圖數(shù)字化也稱已成圖數(shù)字化,地圖數(shù)字化包括手扶跟蹤矢量化成圖方法和掃描矢量化成圖方法兩種。手扶跟蹤矢量化成圖方法利用數(shù)字化儀和數(shù)字化成圖軟件對圖紙地形圖進行坐標定向,然后手扶跟蹤矢量化成圖方法用數(shù)字化儀跟蹤器的十字絲對準地形圖逐點逐線數(shù)字化,生成矢量化地形圖;掃描矢量化成圖方法利用掃描儀對圖紙地形圖進行掃描,獲取柵格圖像,再用數(shù)字化成圖軟件對柵格圖像實施定向處理和變形平差調整,掃描矢量化成圖方法使用鼠標對柵格圖像逐點逐線進行跟蹤矢量化,生成矢量化地形圖。手扶跟蹤矢量化成圖方法和掃描矢量化成圖方法二者相比,數(shù)字化儀價格雖低,但手扶跟蹤矢量化成圖工作效率低、勞動強度高,相反,掃描儀雖然價格昂貴,但圖紙掃描的工作效率高,矢量化成圖的工作效率高,所以地圖數(shù)字化大多采用掃描矢量化成圖方法。
結束語
在我國現(xiàn)階段數(shù)字化成圖系統(tǒng)較多,升級比較快,為了使高校培養(yǎng)出來的學生具有專業(yè)的知識和良好的個人素質,數(shù)字化測圖教學應密切關注數(shù)字化測圖技術的發(fā)展狀態(tài),走在數(shù)字化測圖技術發(fā)展的前面。才能使走出校門的學生具備良好的競爭和適應能力,為國家的基礎建設做出應有的貢獻,促進數(shù)字化成圖技術的快速發(fā)展。
參考文獻:
[1]花向紅,向東,張濤,鄒進貴.地面數(shù)字化測圖網絡自主學習系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].測繪信息與工程,2012,01:46-48+54.
[2]林琳.全站儀數(shù)字化測圖質量控制方法研究[J].科技資訊,2012,04:82.
關鍵詞:數(shù)字信號處理;濾波器設計;
作者簡介:王秋生(1971-),男,河北豐潤人,北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院,副教授;劉穎異(1980-),女,山東煙臺人,北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院,講師。(北京 100191)
基金項目:本文系北京航空航天大學研究生精品課程建設和本科教改立項項目、國家自然科學基金(51207005)的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0046-02
隨著通信電子技術、計算機技術和半導體技術的進步,數(shù)字信號處理技術得到了飛速發(fā)展,并且廣泛用于軍事、航天、航空、遙感、控制、雷達、醫(yī)學等各種領域。[1,2]與此同時,“數(shù)字信號處理”課程日益受到理工科高等院校的重視,并開展了一系列的教學研究與改革工作,涉及教學內容、[3,4]雙語教學、[5,6]實踐教學、[7,8]網絡教學、[9]教學改革等諸多方面。[7,10]
數(shù)字濾波器設計是數(shù)字信號處理課程的重要內容,該部分授課內容具有如下特點:內容抽象(數(shù)字濾波器設計過程采用抽象的符號加以表示);內容豐富(數(shù)字濾波器設計過程是基本概念和基礎知識的具體應用);密切聯(lián)系實踐(數(shù)字濾波器設計目的和內容與具體工程應用有著緊密的聯(lián)系)。上述特點使部分學生掌握困難,并直接影響著教學工作。
本文以數(shù)字濾波器設計章節(jié)的知識結構為基礎,結合數(shù)字濾波器設計過程、IIR濾波器設計和FIR濾波器設計等具體內容,并考慮學時較少與內容豐富的矛盾問題,提出了基于“”思想的教學方法,并進行了連續(xù)五年的課程教學實踐檢驗。
一、基于“”的教學方法
“”的原指在尋找彼此共同之處的同時,保留彼此的不同之處。將“”用于數(shù)字濾波器設計章節(jié)的教學過程,體現(xiàn)了章節(jié)內容的共性與個性的關系。下面以數(shù)字濾波器設計過程、FIR濾波器設計和IIR濾波器設計等為例,詳細地論述基于“”思想的教學方法。
1.數(shù)字濾波器設計過程的“”
數(shù)字濾波器設計過程的“求同”,體現(xiàn)在設計過程的共性或相似之處,如圖1(a)所示。要設計數(shù)字濾波器(包括FIR型和IIR型等),首先要以頻域容限圖方式給出技術指標;然后選取合適設計方法來逼近技術指標;最后計算數(shù)字濾波器的頻率響應,并與技術指標比較,如果滿足要求則結束設計過程,否則重復上述過程。
數(shù)字濾波器設計過程的“存異”體現(xiàn)在逼近技術指標方法的不同,如圖1(b)所示。不同逼近方法將設計出不同類型的數(shù)字濾波器,并導致濾波器的頻率特性存在差異。如采用加窗方法設計的FIR濾波器可以獲得嚴格線性相位,而基于模擬濾波器設計的IIR濾波器很難獲得線性相位等,不再贅述。
在授課過程中以圖1所示的內容為主線開展教學,可以凸顯數(shù)字濾波器設計的整體概念,便于學生從全局角度區(qū)分設計原理,有助于理解和掌握具體設計方法。
2.IIR數(shù)字濾波器設計的“”
IIR數(shù)字濾波器設計過程的“求同”體現(xiàn)在基于模擬方法設計數(shù)字濾波器的共性部分,如圖2(a)所示。首先采用頻域容限圖給出設計指標;然后利用數(shù)字頻率與模擬頻率的轉換關系,將數(shù)字形式的技術指標轉化為模擬形式的技術指標;其后根據(jù)實際需要選擇合適的模擬濾波器(如巴特沃思、切比雪夫等類型),并依據(jù)模擬技術指標設計出濾波器;隨后利用頻率變換關系,將模擬濾波器轉化為數(shù)字濾波器;最后將其與設計指標比較,如果滿足要求則結束設計,否則重復上述設計過程。
IIR數(shù)字濾波器設計的“存異”,體現(xiàn)在設計過程中的頻率轉換的方法不同,如圖2(b)所示。具體體現(xiàn)如下:第一,頻率變換方法不同,將數(shù)字頻率轉換為模擬頻率時,脈沖響應不變方法是線性變換,且不存在頻率畸變問題;雙線性變換方法是非線性變換,且在高頻區(qū)域存在嚴重的頻率畸變。第二,設計對象不同,脈沖響應不變方法只能設計低通濾波器,而雙線性變換方法可以設計其他類型(包括低通、高通等)的濾波器。
在授課過程中強調圖2所示的內容,有助于全面理解IIR數(shù)字濾波器設計過程,便于掌握不同加窗方法的本質差別,可以為設計方法的具體應用打下良好的基礎。
3.FIR數(shù)字濾波器設計的“”
FIR數(shù)字濾波器設計的“求同”體現(xiàn)在基于加窗方法設計數(shù)字濾波器過程的共性內容,如圖3(a)所示。首先,將待設計的數(shù)字濾波器抽象為理想濾波器;其次,對理想濾波器進行傅立葉逆變換,得到理想單位脈沖響應;再次,選擇合適的窗口函數(shù)截斷,得到有限長單位脈沖響應;最后,對進行傅里葉變換,得到頻率響應,并與技術指標比較,如果滿足要求則結束設計,否則重新設計。
除此之外,F(xiàn)IR數(shù)字濾波器設計的“求同”還包括:描述窗口都使用長度和形狀兩個參數(shù);加窗過程產生的“吉布斯現(xiàn)象”對通帶和阻帶的影響大致相同;過渡帶寬度主要受窗口函數(shù)的主瓣影響,通帶和阻帶波紋主要受旁瓣影響;窗口形狀和長度影響著數(shù)字濾波器的性能,不再贅述。
【關鍵詞】數(shù)字邏輯;下標計算法;趨勢分析法;Proteus軟件
《數(shù)字邏輯》是計算機科學與技術專業(yè)以及電氣、電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,主要介紹數(shù)字邏輯電路的分析和設計的方法[1],是微機原理與接口技術、單片機原理等專業(yè)課程的先導課程。該課程對學生要求起點較低,不需要過高的前序知識,但實踐性較強,內容分散,不容易記憶。學生一開始接觸的是基本概念、原理方法、數(shù)字邏輯運算等,內容抽象,與實際的邏輯電路聯(lián)系不多,導致學生一開始就對這門課不感興趣[2]。而在課程后半段講解“中規(guī)模通用集成電路”時,單純依靠板書或PPT,無法讓學生對各種數(shù)字邏輯電路的結構和功能進行深入了解和分析,更加無法培養(yǎng)學生設計數(shù)字邏輯電路的能力。在這種情況下,教師如何在有限的時間內,精心設計教學方案,改革教學方法和教學手段,激發(fā)學生的學習熱情,提高教學質量,是一個值得認真研究和深入討論的問題[3]。下面將分別從教學方法和教學手段方面探討如何改進數(shù)字邏輯課程的教學,從而降低課程講解難度,提升學生的學習效率和效果,最終提升教學質量[4]。
1 教學方法改進
在涉及數(shù)字邏輯課程前面一部分內容,包括邏輯代數(shù)、組合邏輯電路和時序邏輯電路等章節(jié)的教學時,采用好的技巧或方法往往能使運算或分析更易懂、更方便且更不容易出錯。下面針對數(shù)字邏輯課程中“邏輯函數(shù)表達式轉換”內容提出“下標計算法”,針對“同步時序邏輯電路設計”的原始狀態(tài)圖構建環(huán)節(jié)提出“趨勢分析法”,在避免教學過程中對教材內容原樣照搬的同時,更加簡化計算和降低分析難度,更大程度上避免錯誤的發(fā)生。
1.1 下標計算法
將一個任意邏輯函數(shù)表達式轉換成標準與-或表達式是數(shù)字邏輯課程中的基礎,包括卡諾圖化簡邏輯函數(shù)、二進制譯碼器或多路選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)等內容中均會用到。教材中主要采用的是代數(shù)轉換法,分兩步進行:
這種轉換方法第一步不可或缺,但是第二步擴展最小項時會使邏輯函數(shù)變得更加復雜,運算過程中更加容易出錯。針對這種缺陷,為簡化計算和減少錯誤,在第二步運算過程中采用“下標計算法”。這種方法是把第一步得出的一般與-或表達式中的每個非最小項的與項通過表格的形式單列出來,然后計算出每個與項的全部最小項下標,并且找出所有出現(xiàn)且不重復的下標值,最后直接得出標準與-或表達式的簡寫形式。
第二步:采用“下標計算法”得出標準與-或表達式,運算過程如表1所示。
從表1中可找到出現(xiàn)的全部不重復下標分別是0、1、3、6、7,因而可直接得出標準與-或表達式的簡寫形式為
1.2 趨勢分析法
在完全確定同步時序邏輯電路的設計過程中,形成正確的原始狀態(tài)圖是設計的第一步也是最關鍵的一步,否則設計出來的電路必然是錯誤的。而在同步計數(shù)器、序列檢測器和代碼檢測器這三種同步時序邏輯電路的設計中,序列檢測器的原始狀態(tài)圖的建立又是其中的重點和難點。教材中所采用的方法可行但是難以理解,學生在設計類似電路時很容易出錯。針對這個問題,采用“趨勢分析法”能夠較好的解決。所謂“趨勢分析法”,就是根據(jù)每個狀態(tài)的存儲功能和輸入序列的變化趨勢,分析現(xiàn)態(tài)在下一個輸入信號出現(xiàn)時應該指向哪一個次態(tài),這樣逐步分析下去,最后得出正確的原始狀態(tài)圖的方法。下面以“0101”序列檢測器為例來說明用“趨勢分析法”建立原始狀態(tài)圖的過程。
例如,作出“0101”序列檢測器的Mealy型狀態(tài)圖,典型輸入/輸出序列如下:
輸入x 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1
輸出Z 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0
首先分析需要使用的狀態(tài)數(shù)目。按照一位輸入的序列檢測器的一般狀態(tài)數(shù)規(guī)律,如果需要檢測的序列有n位,則狀態(tài)數(shù)需要n+1個。這是因為其中第一個狀態(tài)為初態(tài),其他n個狀態(tài)用于存儲n位序列的變化過程。此處待檢測序列是“0101”共四位數(shù),故而需要五個狀態(tài)。其中A狀態(tài)為初始狀態(tài),B狀態(tài)用于存儲輸入信號“0”,C狀態(tài)用于存儲輸入信號“01”,D狀態(tài)用于存儲輸入信號“010”,E狀態(tài)用于存儲輸入信號“0101”(即待測序列)。
接下來采用“趨勢分析法”作出Mealy型原始狀態(tài)圖,分析過程如圖1所示。
“趨勢分析法”分析過程說明如下:
(1)從初態(tài)A開始,當x=0時,狀態(tài)從A到B,因為狀態(tài)B存信號“0”,輸出Z=0;當x=1時,狀態(tài)從A到A保持不變,輸出Z=0。
(2)此時處于狀態(tài)B。當x=0時,狀態(tài)從B到B,輸出Z=0;當x=1時,狀態(tài)從B到C,因為狀態(tài)C存信號“01”,輸出Z=0。
(3)此時處于狀態(tài)C。當x=0時,狀態(tài)從C到D,因為狀態(tài)D存信號“010”,輸出Z=0;當x=1時,狀態(tài)從C到A,因為信號“011”不能構成“0101”序列的任何一部分,所以只能回到初態(tài)A,輸出Z=0。
(4)此時處于狀態(tài)D。當x=0時,狀態(tài)從D到B,因為狀態(tài)B存信號“0”,輸出Z=0;當x=1時,狀態(tài)從D到E,因為已經構成“0101”序列,并且輸出Z=1(只有檢測到待測序列時輸出Z=1,否則Z=0)。
(5)此時處于狀態(tài)E。當x=0時,狀態(tài)從E到D,因為狀態(tài)D存信號“010”,輸出Z=0;當x=1時,狀態(tài)從E到A,因為信號“011”不能構成“0101”序列的任何一部分,輸出Z=0。注意“當x=0時,狀態(tài)從E到D”是學生分析時最容易出錯的地方,錯誤原因在于認為“狀態(tài)應該是從E到B”,這是沒有考慮到當輸入信號“0101……”重復出現(xiàn)時,前一個“0101”序列的后半段能夠作為下一個“0101”序列的前半段這種情況。
2 教學手段改進
為了增強學生對數(shù)字電路的感性認識,加深學生對數(shù)字邏輯分析方法的理解,掌握常用集成器件的基本使用方法,提高學生學習興趣[6],避免枯燥的集成芯片和數(shù)字邏輯電路功能講解。將Proteus軟件引入數(shù)字邏輯課程教學,可增強教學的生動性和直觀性[7]。Proteus 軟件具有多種元件庫,其中的元器件大多均可直接用于實際電路的搭建,而且該軟件提供了多種與實際儀器儀表用法相似的虛擬儀器設備,還有各種信號源,幾乎可以完成各類數(shù)字邏輯電路的設計、測試和輔助分析工作[8]。
在講解通用中規(guī)模時序邏輯電路章節(jié)的集成計數(shù)器相關內容時,用同步計數(shù)器構建任意進制計數(shù)器有多種方法,電路比較靈活,既可以利用計數(shù)器的清除端,也可以用預置功能。此時可利用Proteus仿真演示動態(tài)過程,節(jié)約大量的教師口頭講述時間,這樣更具感染力和說服力,學生也更容易理解接受[9]。
例如,4位二進制同步可逆計數(shù)器74193構成模10加法計數(shù)器和模12減法計數(shù)器,要求用Proteus軟件實現(xiàn)。其仿真結果如圖2所示。
圖中電路分成上下兩個部分,上半部分電路是模10加法計數(shù)器,下半部分電路是模12減法計數(shù)器。兩個計數(shù)器電路相同之處是均由信號發(fā)生器(發(fā)出頻率為1Hz,電壓為0-+5V的方波信號)、同步可逆計數(shù)器74193、七段顯示譯碼器7448和七段共陰極數(shù)碼管構成。不同之處在于加法計數(shù)器采用累加計數(shù),當計數(shù)器輸出由1001變成1010時,與門輸出為1,該信號接至清除端MR,使計數(shù)器狀態(tài)變成0000,因而其計數(shù)范圍是0000-1001,從而構成模10加法計數(shù)器。而減法計數(shù)器采用累減計數(shù),初始設置端平時為1,電路開始工作時置入初態(tài)1111,然后開始減1計數(shù),當計數(shù)器輸出由0100變?yōu)?011時,或門輸出由1變?yōu)?,該信號送至預置端PL,使計數(shù)器立即置入1111,因而其計數(shù)范圍是1111-0100,從而構成模12減法計數(shù)器。
3 結語
通過“下標計算法”能夠讓學生在進行邏輯函數(shù)表達式轉換時更加簡便快速、少犯錯誤。通過“趨勢分析法”能夠讓學生在同步時序邏輯電路的設計過程中,走好關鍵的第一步,形成正確的原始狀態(tài)圖。通過Proteus軟件仿真,能夠讓原本枯燥乏味的數(shù)字邏輯電路講解變得更加形象、生動和直觀。在教學過程中需要不斷地研究和嘗試新的教學方法和教學手段,以提高數(shù)字邏輯課程的教學效果,為學生學習后續(xù)專業(yè)課程以及為解決工程實踐中所遇到的數(shù)字系統(tǒng)問題打下堅實的基礎。
【參考文獻】
[1]陶永明.《數(shù)字邏輯》課程教學方法研究及探討[J].現(xiàn)代計算機:專業(yè)版,2010(5):98-102.
[2]董漢磊,呂治國.“數(shù)字邏輯設計”課程教學改革研究[J].中國電力教育,2011(28):122-123.
[3]徐健寧.《數(shù)字邏輯電路》課程的教改探索[J].職業(yè)時空,2011,7(9):109-110.
[4]施鍵蘭,趙芮,黃文秀,等.《數(shù)字邏輯》課程教學改革的探索[J].現(xiàn)代計算機:專業(yè)版,2011(23):45-47.
[5]歐陽星明,于俊清,等.數(shù)字邏輯[M].4版.武漢:華中科技大學出版社,2009:32-34.
[6]莊立運,王曉輝.Proteus在數(shù)字電子技術課堂教學中的應用探討[J].科技信息, 2011(13):84.
[7]陳堅禎,陽平,程鵬,等.Proteus仿真在計算機嵌入式方向系列課程中的應用[J]. 湖南科技學院學報,2012,33(8):63-65.
《數(shù)字通信理論》是一門與新興通信技術緊密結合的課程,隨著新興通信技術的出現(xiàn)與發(fā)展,《數(shù)字通信理論》課程內容不斷的更新,從而起到課程內容保鮮的作用。將國內外新興通信技術引入教學內容中,使學生了解最新的科技前沿技術,開闊學生的眼界和知識面。
2教學方法研究與綜合運用
2.1做好課堂講授的內容和步驟
經過多年的教學研究,筆者認為在復雜繁多的教學內容中,按照提出問題、分析問題和解決問題的思路,搭建授課的體系結構,并鼓勵學生在理解的基礎上通過適當練習,準確把握課程的要點、重點、難點,從知識的點、線、面入手,融教材于一體,以達到較好的教學效果[3]。另外,針對部分學生課后不能做到及時復習的問題,在組織和實施教學中,應該帶領學生復習前次課的內容,特別是重要的公式和概念最好板書并講解,以此加強學生對上次課內容的印象,鞏固所學知識。
2.2實現(xiàn)教師間、師生間互動教學模式
依據(jù)互動教學的思想,通過相互交流,實現(xiàn)教學體系的整體優(yōu)化,提高教學效果。由于每個教師在知識結構、智慧水平、思維方式、認知風格、教育教學經驗等方面存在較大的差異,可以通過教師與教師之間的交流,相互啟發(fā)、相互補充,實現(xiàn)思維、智慧的碰撞,使原有的觀念更加科學和完善,有利于達成教學的目標[4]。師生互動是教學過程中最基本,最常見的互動形式。經教師的啟發(fā)、引導、激活學生的思維,學生通過思考、判斷、選擇接納教師的理念,進一步激發(fā)學生的積極的求知意識,最終達到教學目標。在課堂的教學互動環(huán)節(jié)中,教師應努力培養(yǎng)學生參與求知的主觀意識,引導學生積極思考,使課堂教學氛圍積極活躍,提高學生學習的自主性。通過課堂互動,教師可以及時了解學生學習課程時難點所在,針對該部分內容重點講解。另外,教師還可以了解學生急切盼望得到的新內容,以便及時補充最新通信理論與技術。
2.3傳統(tǒng)教學方法和多媒體教學手段的結合
《數(shù)字通信理論》課程是一門具有一定理論深度的學科,公式和推導相對比較多,如果教師僅通過語言、黑板板書的傳統(tǒng)教學方式,會使板書占用時間增多、課堂的有效教學時間減少、信息含量下降[5]。為使課堂教學生動、形象、直觀,在增加信息量的同時更加注重教學水平的提高,筆者在實際教學中將傳統(tǒng)教學方法和多媒體教學手段的結合,具體方案如下:1)充分利用現(xiàn)代教育技術,采用多媒體方式進行教學。2)通過網絡環(huán)境,共享教學資源。3)跟蹤學科的發(fā)展,注意知識更新。4)豐富教學資源,擴大學生的自學空間。5)對重點內容、重要公式、定理與結論采用板書方式,使教學重點、難點內容更為突出,更有利于學生的理解和記憶。
3結語
一、高職《數(shù)字電路》課程教學的現(xiàn)狀
1.理論教學方面
電力電子技術應用廣泛,涉及知識面較多,傳統(tǒng)的教學內容未能突出課程內容的應用性,沒有針對具體專業(yè)的培養(yǎng)目標、學生畢業(yè)后可能從事的工作進行相應的調整,不利于調動學生學習的積極性,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。教學方法基本采用灌輸式課堂教學,沒有給學生留出充分的時間思考,不利于學生學習能力的提高。
2.實踐教學方面
傳統(tǒng)的實踐教學采用驗證性的實驗教學模式。某些高職院校僅采用實驗臺或實驗箱完成實驗,基本上所有實驗相關的電路和系統(tǒng)都是封閉式的,所有的電路模塊接線都用端子引出來,學生只需連接好這些外部端子即可。在這種實驗模式下,盡管學生根本不了解電路的工作原理,但只要保證連線正確、實驗儀器完好,就能順利完成實驗,不利于培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力。
二、《數(shù)字電路》教學的改革與實踐
按照“校企合作、工學結合、職業(yè)導向、能力本位”的理念,通過對電子技術應用行業(yè)的調研,確定崗位群,并以此為依據(jù)確定本課程的工作任務和課程內容。注重學生實際應用能力的培養(yǎng),以崗位職業(yè)能力為依據(jù),結合學生的認知特點和教學規(guī)律,把傳統(tǒng)的多重循環(huán)學習體系變?yōu)橐跃蜆I(yè)為導向,以崗位技術為導入的課程體系,教學內容按照“項目導向――任務驅動”的模式,把理論和實踐深度融合,在實際教學改革中分為理論教學和實訓教學。
1.課堂教學理論改革
根據(jù)教學大綱要求,精選教材中的教學內容,其中的基本概念、基本定律和定理、基本分析計算方法應作為主要講授內容,同時適當介紹擴大知識面的內容和學科前沿發(fā)展的趨勢,并融入一些具有實踐應用的實例。對重要的概念及分析計算方法必須精講,但應簡化繁瑣的數(shù)學驗算和推理過程,避免使學生感到枯燥乏味或產生畏難情緒,重點放在對結論的理解和應用上。在內容編排上,采用基礎―綜合―系統(tǒng)―創(chuàng)新,有層次地因材施教,講清楚邏輯函數(shù)、基本邏輯器件,由基本邏輯器件構成的數(shù)字電路。將啟發(fā)式、問題式教學方法運用于理論教學中,調動學生的學習積極性,促進學生積極思考,開發(fā)學生潛能。把典型電路通過仿真結果演示,加快學生對問題的理解。與傳統(tǒng)教學相結合,對重點及難點內容采用由簡單而繁、類推手法,提高講課效率。
2.課堂教學方法改革
課堂教學方法應貫徹循序漸進、深入淺出的原則,并給學生留下思考的空間。引導學生開展積極的發(fā)散思維活動,教師應教其不知,答其所疑,師生之間應不斷進行情感交流,保持心靈上的溝通,營造平等、寬松的課堂氛圍,使學生處于心情舒暢、思維活躍的心理狀態(tài),從而取得較好的教學效果。在課堂教學中努力創(chuàng)設恰當?shù)膯栴}情境,通過問題啟發(fā)學生積極的思維活動,以問題為主線組織、調控課堂教學,充分調動學生的學習積極性,促進學生探究能力的提高,發(fā)展學生的創(chuàng)新能力和獨立地解決相關問題的能力。運用多媒體等現(xiàn)代教學手段與傳統(tǒng)教學相結合,提高教學效率和質量。
3.實驗實訓教學改革
實踐教學要從基礎實驗到綜合實驗再到綜合實訓,變驗證性的實驗為有層次、由淺入深、全方位的各項技能實驗實訓,將數(shù)字電子技術基礎實訓教學從原來課程內實驗改為單獨開設實驗課程,加大考核力度。由原來只有驗證性實驗改為分三個層次,即驗證型實驗、設計型實驗和綜合型實驗,逐步增加綜合型、設計型實驗教學內容。要求學生除掌握各種常用數(shù)字電路器件的功能與外部特性,掌握分析數(shù)字電路的一般方法外,加強設計能力的培養(yǎng),增強學生分析解決問題的能力和創(chuàng)新意識。
《數(shù)字電子路》課程的電子課程標準、電子教案、多媒體課件都應放在校園網上,學生能通過網絡進行自主學習,教師還可以通過網絡教學平臺進行網上教學答疑,師生互評等教學活動,有效延伸學生學習的時間和空間。這種學習模式充分發(fā)揮信息網絡的開放性、交互性、共享性、超媒體、大容量等優(yōu)勢,強化信息技術的應用,鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習,增強運用信息技術分析解決問題能力。
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