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關(guān)鍵詞:電子光學(xué) 計(jì)算機(jī)模擬 SIMION X射線管
中圖分類號(hào):O484 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2012)10-0192-02
1、引言
經(jīng)典的幾何光學(xué)中運(yùn)動(dòng)粒子是光子,而電子光學(xué)是研究電子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)和電子束在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。電子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)也有反射、折射、偏轉(zhuǎn)、聚焦、成像等現(xiàn)象,因而可以將電子束類比成光束,將電磁系統(tǒng)類比成透鏡,從而將幾何光學(xué)中的研究手段用于研究電子光學(xué)。
本實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象為X射線管的聚焦系統(tǒng),該套旋轉(zhuǎn)陽極X射線管通過在陰極頭上加-50~-100kV的負(fù)高壓,與陽極靶之間形成聚焦電場(chǎng),使電子束聚焦。由于這套系統(tǒng)是該廠通過多年加工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的,缺乏系統(tǒng)的分析方法,在使用中存在很多局限性。本實(shí)驗(yàn)通過使用SIMION 8.0靜電透鏡分析模擬軟件進(jìn)行模擬,給出不同電壓,不同電子能量以及不同發(fā)射距離下該系統(tǒng)的聚焦效果,以供廠家進(jìn)行參照。
2、SIMION分析電場(chǎng)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(jì)算靜電場(chǎng)的分布及場(chǎng)中帶電離子的運(yùn)動(dòng)軌跡。SIMION的應(yīng)用非常廣泛,可以模擬電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的離子運(yùn)動(dòng),離子槍等。
使用3D建模軟件對(duì)X射線管陰、陽極進(jìn)行建模,并導(dǎo)入SIMION軟件。在SIMION軟件中對(duì)陰、陽極加上相應(yīng)的電壓,并模擬空間中的電場(chǎng)分布。在發(fā)射粒子(電子、離子)前可對(duì)粒子束發(fā)射參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,爾后可使用SIMION的模擬發(fā)射功能觀察粒子束在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。軟件可以將粒子打在陽極上的坐標(biāo)記錄并導(dǎo)出,便于分析粒子發(fā)射的特性。
3、電場(chǎng)分析的過程
X射線陰極管中形成電場(chǎng)的部件主要是以下4個(gè):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(dǎo)入SIMION進(jìn)行分析。
使用SIMION8.0中的SL工具,將4個(gè)零件分別加上U1、U2、U3、U4的電壓,保存為PA0格式文件。對(duì)導(dǎo)入的電極進(jìn)行定義,接著進(jìn)行快速調(diào)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(fā)射電子之前先定義電子源的性質(zhì),設(shè)定電子的質(zhì)量(m),電荷(e),發(fā)射源為圓形,沿?zé)艚z螺線一周,電子的發(fā)射方向?yàn)檠豿方向,錐形分布,半角為180度。
打開“數(shù)據(jù)記錄”(Data Recording)對(duì)話框,勾選記錄粒子碰撞電極Z坐標(biāo),則每次模擬飛行之后都會(huì)生成一個(gè)日志,記錄每個(gè)電子打在陽極上Z坐標(biāo)。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入至Excel,進(jìn)行排序,找出每次飛行模擬后在陽極上坐標(biāo)的最大值和最小值(去除偏離的離散點(diǎn)),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(duì)電子束聚焦效果的影響。
(1)電子能量對(duì)聚焦效果的影響。實(shí)驗(yàn)中使用陰極電壓-130kV,陽極始終接地,電勢(shì)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(fā)射一次,得出電子聚焦線度與電子能量的關(guān)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(duì)電子是有聚焦效果的。(2)電壓對(duì)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(shì)從-50kV~-150kV每20kV變化,結(jié)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(zhì)對(duì)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(guān)系B聚焦線度與陰極電壓的關(guān)系C聚焦線度與陰陽極距離的關(guān)系
4、電子束聚焦的本質(zhì)
由以上測(cè)試可得出初步結(jié)論,即提高本系統(tǒng)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(jìn)一步的分析指出,電子的聚焦效果與空間中的電勢(shì)梯度(即電場(chǎng)線分布)有關(guān)。由于陰極頭做成兩邊突起的形狀,電勢(shì)由兩邊向中央下降,形成一個(gè)電勢(shì)谷,電子要跑到谷外需要消耗能量,如果電勢(shì)谷又高又深,切在邊緣形成陡峭的“山峰”,則會(huì)形成較好的聚焦效果。
圖2可以看到,電子初始發(fā)射方向是全角度的,但是在經(jīng)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(shì),電子能量有關(guān),與陰極外部飛行距離關(guān)系不大,因?yàn)殡娮釉陉帢O附近已經(jīng)形成近似平行的電子束。因此,這套系統(tǒng)的聚焦效果體現(xiàn)在將發(fā)散的電子聚焦為平行的電子束。
由圖12中可看出,發(fā)散電子被聚焦成平行電子束之后,在垂直于發(fā)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(tǒng)計(jì)電子沿z方向的分布(有效電子數(shù)為3883個(gè))??梢婋娮邮趦蓚?cè)形成了兩個(gè)峰。
取較少的電子(100個(gè))發(fā)射,可以看到這一現(xiàn)象的形成:背對(duì)發(fā)射方向的電子在電場(chǎng)中反彈回去,偏離發(fā)射角較小的電子基本按原方向飛行,偏離發(fā)射角較大的電子在電場(chǎng)中被擠到發(fā)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(shù)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(qiáng)度分布,如圖4-A所示??梢娫陉枠O附近的電子束強(qiáng)度分布是單峰的,說明,經(jīng)過一段距離的飛行,原來的兩個(gè)分立波峰中的電子在電場(chǎng)的作用下被聚集在電子束中心。為了觀察由電子束強(qiáng)度分布由雙峰到單峰的變化,我們?nèi)【嚓帢O頭21mm處的界面考察,得到結(jié)果如圖4-C所示。對(duì)比圖4-A和圖4-B,可看到在電子飛行中段,有一個(gè)電子束強(qiáng)度分布由雙峰到單峰的變化。
對(duì)電子束的聚焦來說,強(qiáng)度分布為雙峰或多峰會(huì)使能量不集中,達(dá)不到聚焦的效果,而單峰的強(qiáng)度分布能將能量集中到一個(gè)較小的區(qū)域內(nèi),起到較好的聚焦效果。因而,如果飛行距離過短,電子束的強(qiáng)度分布為雙峰或處在從雙峰向單峰轉(zhuǎn)變的過程中,則聚焦效果為不理想。
5、結(jié)語
使用SIMION軟件能較直觀地觀察X射線管中的電場(chǎng)分布和電子束的聚焦過程。類比經(jīng)典光學(xué),燈絲相當(dāng)于點(diǎn)光源,電子是四處發(fā)散的,陰極頭聚焦系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,電子在經(jīng)過陰極頭聚焦之后形成平行光束,相當(dāng)于凸透鏡將焦點(diǎn)附近的發(fā)散光匯聚成平行光。在該系統(tǒng)中,燈絲正好處在焦點(diǎn)處,因而得到較好的聚焦效果。
致謝:
感謝上海醫(yī)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(shí)驗(yàn)中對(duì)我們提供的幫助。
感謝復(fù)旦大學(xué)物理系的王盾同學(xué)對(duì)我們?cè)趐ro/E軟件使用上的幫助。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:虛擬仿真技術(shù);“電子技術(shù)”;教學(xué)
1虛擬教學(xué)法應(yīng)用背景
在實(shí)際教學(xué)過程中,除了掌握“電子技術(shù)”課程必需的基礎(chǔ)知識(shí)外,還需要培養(yǎng)學(xué)生“電子技術(shù)”方面的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,進(jìn)而鍛煉學(xué)生的思維,提高教師“電子技術(shù)”課程教學(xué)的水平。把虛擬教學(xué)法應(yīng)用到“電子技術(shù)”教學(xué)中,可以有效增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)水平。因此,高職院校擔(dān)任“電子技術(shù)”課程教學(xué)的教師應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)虛擬仿真技術(shù)的分析和應(yīng)用,明確在“電子技術(shù)”課程教學(xué)中應(yīng)用虛擬教學(xué)法的重要性、有效性和創(chuàng)新性,從而研究、制定出相關(guān)的方法和措施,促進(jìn)學(xué)生整體學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)技巧的提升。
2“電子技術(shù)”課程的特點(diǎn)
“電子技術(shù)”課程是電氣工程專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)以及其他相關(guān)專業(yè)的主要課程,其教學(xué)內(nèi)容是和電子、控制技術(shù)以及電氣相互融合在一起的,“電子技術(shù)”課程具有很多特點(diǎn),具體如下:第一,“電子技術(shù)”課程的教學(xué)理論性較強(qiáng),在實(shí)際的教學(xué)過程中,課程內(nèi)容較為單一和枯燥,因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中通常情況下都會(huì)出現(xiàn)理解上的困難,影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二,“電子技術(shù)”課程的系統(tǒng)模式化特點(diǎn)較為鮮明,且模型參數(shù)的變化也較為明顯,其中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目反而相對(duì)是獨(dú)立存在的。第三,“電子技術(shù)”課程的項(xiàng)目設(shè)計(jì)的綜合性較高,且技術(shù)的推廣應(yīng)用也較廣,在實(shí)際的技術(shù)開發(fā)過程中,相關(guān)的案例也較為成熟。故而教師在教學(xué)過程中也可以將虛擬教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互結(jié)合起來,改變傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限性,幫助學(xué)生對(duì)抽象理論知識(shí)的理解,最終促進(jìn)“電子技術(shù)”專業(yè)課程的創(chuàng)新發(fā)展。
3虛擬仿真平臺(tái)的選用
“電子技術(shù)”課程的系統(tǒng)化程度較高,且理論分析上也較為復(fù)雜,因此,教師在采取虛擬教學(xué)法的過程中,在虛擬仿真平臺(tái)的選擇上,Matlab仿真平臺(tái)是最佳選擇,其在使用過程中具有很多的優(yōu)勢(shì),具體如下:第一,Matlab仿真平臺(tái)的計(jì)算功能較為強(qiáng)大,且在使用過程中,Matlab仿真平臺(tái)的運(yùn)算速度也較快,將其應(yīng)用在“電子技術(shù)”課程的教學(xué)中,可以有效解決課程中的計(jì)算問題,提高教學(xué)水平。第二,Matlab仿真平臺(tái)也可以提供兩種虛擬仿真的形式,即利用編寫代碼文件進(jìn)行仿真和利用Simulink的仿真平臺(tái)進(jìn)行圖形化仿真,其教學(xué)效果非常直觀且形象。第三,對(duì)于Simulink的仿真平臺(tái)來說,將其應(yīng)用在“電子技術(shù)”課程教學(xué)過程中,不僅可以提供實(shí)體圖形化的模型和相關(guān)的仿真儀器等,還可以提供專門的電氣系統(tǒng)模型,雖然并不是真實(shí)的物體,但是卻具有真實(shí)物體的特征和屬性,也具有較高的使用價(jià)值。另外,Matlab仿真平臺(tái)的應(yīng)用成本也相對(duì)較低,根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示,其虛擬仿真結(jié)果和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較也具有一致性,教師在應(yīng)用時(shí),可以將Matlab仿真平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)結(jié)合起來,以此來提高“電子技術(shù)”課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率[1]。
4在“電子技術(shù)”課程中應(yīng)用虛擬教學(xué)法的可靠性
4.1教學(xué)條件上滿足應(yīng)用條件
隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,我國各大高校在教學(xué)條件上也得到了相應(yīng)的完善,大部分高校在教學(xué)過程中采取的都是多媒體教學(xué)的方式,為虛擬教學(xué)法的應(yīng)用提供了可靠的教學(xué)條件。教師通過在計(jì)算機(jī)上安裝相關(guān)的虛擬仿真軟件,就可以利用多媒體技術(shù)進(jìn)行“電子技術(shù)”課程的教學(xué)。另外,完善的硬件設(shè)施使得教師也可以利用虛擬仿真軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示教學(xué),解決了我國傳統(tǒng)“電子技術(shù)”課程教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題。
4.2開發(fā)虛擬仿真技術(shù)的條件較為完善
在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過程中,我國高校的電子類專業(yè)實(shí)驗(yàn)室也設(shè)置了相關(guān)的計(jì)算機(jī)設(shè)備,使得高校具備了開發(fā)虛擬仿真技術(shù)的條件。另外,我國的很多高校的“電子技術(shù)”專業(yè)中也具備了較為完善的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)字信號(hào)處理等實(shí)驗(yàn)室也配備了相關(guān)的微機(jī)。同時(shí),高校也在微機(jī)上安裝了Matlab等仿真平臺(tái),為“電子技術(shù)”課程的虛擬仿真教學(xué)提供了完善的條件。除此之外,部分高校的學(xué)生也有自己的電腦,可以在電腦中安裝相關(guān)的虛擬仿真軟件,可以不受時(shí)間和空間地限制進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
5在“電子技術(shù)”課程中應(yīng)用虛擬教學(xué)法的重要性
5.1有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
通過在“電子技術(shù)”課程中應(yīng)用虛擬教學(xué)法,有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。第一,高校在電子信息技術(shù)課程的教學(xué)過程中,通過建立實(shí)驗(yàn)基地,可以打造出鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力的綜合性平臺(tái),幫助學(xué)生將所學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的操作過程中,從而加深對(duì)理論知識(shí)的理解,提高自身的實(shí)踐能力。第二,在實(shí)際的虛擬仿真軟件的操作過程中,也可以將學(xué)生難理解的理論知識(shí)用更加形象的方式表達(dá)出來,讓學(xué)生更加直觀地感受到“電子技術(shù)”課程的相關(guān)知識(shí),提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第三,教師在應(yīng)用虛擬教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候,也可以通過教學(xué)節(jié)奏的把控,來幫助學(xué)生探索并思考相關(guān)的知識(shí)結(jié)構(gòu),使其主動(dòng)參與到教學(xué)過程中,凸顯學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
5.2有利于提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,企業(yè)生產(chǎn)工藝更新加快,新技術(shù)被采用的步伐加快,這對(duì)高職院校人才培養(yǎng)提出了更高的要求,高職院校在“電子技術(shù)”課程的教學(xué)過程中著重以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為教學(xué)目標(biāo),在教學(xué)過程中,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。而通過在“電子技術(shù)”課程教學(xué)過程中應(yīng)用虛擬教學(xué)法,可以有效提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。高校通過為學(xué)生提供實(shí)踐操作平臺(tái)和操作環(huán)境,可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)理論知識(shí)的應(yīng)用,加深對(duì)“電子技術(shù)”課程的了解。虛擬教學(xué)法在教學(xué)實(shí)際應(yīng)用過程中,更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,學(xué)生通過虛擬技術(shù)體驗(yàn)知識(shí)要點(diǎn)和能力要點(diǎn),實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)和實(shí)踐操作完美融合,進(jìn)一步提高“電子技術(shù)”課程教學(xué)的趣味性、有效性,幫助學(xué)生及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并解決問題。
6我國高校在“電子技術(shù)”教學(xué)中的問題
6.1相關(guān)的學(xué)習(xí)環(huán)境有待完善
“電子技術(shù)”課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,對(duì)于學(xué)習(xí)情景的要求也較高,但是在我國傳統(tǒng)的教學(xué)工作中,教師一般選擇生活中的例子來演示和創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。生活中的例子只能說明結(jié)果,無法獲取演進(jìn)過程,學(xué)生在學(xué)習(xí)中只能知道是什么,卻難以知道因?yàn)槭裁?。另外,?duì)于演示實(shí)驗(yàn)所需的教材,由于學(xué)校經(jīng)費(fèi)有限,相關(guān)儀器設(shè)備缺乏或陳舊,導(dǎo)致部分實(shí)驗(yàn)無法完成。即使能進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),由于人員、空間、溫度、濕度等諸多因素,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)受到一定的影響,產(chǎn)生一定的誤差,難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目的。
6.2學(xué)生的主動(dòng)探索意識(shí)有待加強(qiáng)
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,教師在進(jìn)行“電子技術(shù)”課程教學(xué)時(shí),教學(xué)內(nèi)容主要來自于教材,主要教具是粉筆和黑板,即使有演示實(shí)驗(yàn),也大多是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中總是被動(dòng)的,即只記錄和標(biāo)記老師的講解。在學(xué)習(xí)過程中,即使有自己獨(dú)到的見解,也由于缺乏必要的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,最終無法實(shí)現(xiàn),學(xué)生的主動(dòng)探索意識(shí)有待加強(qiáng)[2]。
7基于虛擬教學(xué)法下的“電子技術(shù)”教學(xué)措施
7.1將虛擬仿真技術(shù)融入教學(xué)課堂
我國以往的“電子技術(shù)”課程教學(xué)模式,通常情況下注重理論知識(shí)的掌握而忽視實(shí)踐能力的培養(yǎng),課堂大部分時(shí)間也用在了理論知識(shí)的傳授上,課堂氣氛較為活躍,很容易影響學(xué)生聽課積極性。另外,如果理論知識(shí)沒有得到實(shí)踐的補(bǔ)充和驗(yàn)證,無形中也會(huì)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,因此,教師需要將虛擬仿真技術(shù)融入教學(xué)課堂,解決我國傳統(tǒng)的“電子技術(shù)”課堂實(shí)驗(yàn)的困境。教師在講解理論知識(shí)的同時(shí),要充分利用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,通過演示抽象的理論概念,幫助學(xué)生進(jìn)行理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其愿意主動(dòng)思考問題,愿意動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),進(jìn)而鞏固相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。
7.2創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
“電子技術(shù)”課程的技術(shù)性很強(qiáng),而學(xué)生的技術(shù)能力是需要在實(shí)踐中進(jìn)行不斷積累的,因此,教師在實(shí)際的教學(xué)過程中,理論知識(shí)只是對(duì)技術(shù)實(shí)踐的知識(shí)補(bǔ)充,兩者需要進(jìn)行充分結(jié)合方能實(shí)現(xiàn)最好應(yīng)用。同時(shí),教師需要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用虛擬教學(xué)法,通過應(yīng)用虛擬仿真軟件,讓學(xué)生將所學(xué)到的理論知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行強(qiáng)化。另外,教師在實(shí)際應(yīng)用虛擬教學(xué)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),還需要加強(qiáng)和學(xué)生之間的交流,及時(shí)了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題,幫助其制定解決問題的方案。同時(shí),教師也要鼓勵(lì)學(xué)生之間加強(qiáng)交流,通過學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)、相互影響,主動(dòng)尋找實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的知識(shí)支撐,從而提高學(xué)生之間的相互協(xié)作能力,完善實(shí)驗(yàn)方案,提高學(xué)生主動(dòng)尋找問題和解決問題的能力,最終提高學(xué)生“電子技術(shù)”課程的整體學(xué)習(xí)水平。
7.3增多課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)
教師在應(yīng)用虛擬教學(xué)法進(jìn)行“電子技術(shù)”課程教學(xué)時(shí),還需要增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的課程設(shè)計(jì),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)時(shí)間目標(biāo)、教學(xué)目標(biāo)的有效控制。首先需要教師對(duì)“電子技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行多個(gè)單元模塊的劃分,以此來提高虛擬教學(xué)法的有效性;其次,教師在教學(xué)過程中,需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行“電子技術(shù)”課程的演示實(shí)驗(yàn),在按步驟規(guī)范地操作一次以后,要將實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn),自主分析,獨(dú)立思考,獨(dú)立制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃;最后,教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束以后,要安排學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行簡單的講解和總結(jié),引發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的思考,讓學(xué)生在總結(jié)的過程中實(shí)現(xiàn)二次思考,最終實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的牢固掌握[3]。
8結(jié)語
關(guān)鍵詞:電工技術(shù);電子技術(shù);教學(xué)方法;改革實(shí)踐
教學(xué)方法的實(shí)踐改革是現(xiàn)代教學(xué)體系不可分割的一部分,它是提高學(xué)生創(chuàng)新能力和手動(dòng)能力的重要途徑,電工技術(shù)和電子技術(shù)課程是一門基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程,現(xiàn)已具有完善的教學(xué)體系,在多年的教學(xué)理念中,形成了以老師為輔,學(xué)生為主的教學(xué)精神,提高了學(xué)生們的實(shí)踐能力和自主學(xué)習(xí)能力,深化了以實(shí)踐能力培養(yǎng)為主的教學(xué)理念,實(shí)踐教學(xué)也是一項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容,教師要改變以往的那種站在講臺(tái)上授課式的教學(xué)方法,通過特色化教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使其更加容易的投入到學(xué)習(xí)當(dāng)中。
一、社會(huì)調(diào)研
通過對(duì)社會(huì)中需要電子電工技術(shù)人才的企業(yè)調(diào)查,市場(chǎng)對(duì)電氣類專業(yè)的學(xué)生有著很高的需求,但是同時(shí)也有著很嚴(yán)格的要求,要求如下:具有對(duì)電子電工技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí);有解決問題和調(diào)試電氣自動(dòng)化設(shè)備的能力;了解對(duì)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)操作;對(duì)目前市面上的電氣化設(shè)備有能夠進(jìn)行操作和檢修的水平;有吃苦耐勞,快速適應(yīng)環(huán)境的能力。電工電子企業(yè)的發(fā)展需要一大批懂得電氣設(shè)備的人才,能夠滿足企業(yè)的高要求,高標(biāo)準(zhǔn)[1]。而電子電工課程是這種專業(yè)的基礎(chǔ)課程,為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)高能力的人才,為將來的工作奠定基礎(chǔ),教師的教學(xué)方法是尤為重要的,為了培養(yǎng)高科技人才,我們必須要對(duì)電工電子技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)改革。
二、理論教學(xué)為基礎(chǔ),重視學(xué)生的動(dòng)手能力
目前電工電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生,普遍存在著基礎(chǔ)能力薄弱,專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)都背不下來的這種情況,學(xué)生根本不會(huì)實(shí)地操作設(shè)備,特別是一些大型企業(yè)的高科技設(shè)備,針對(duì)這個(gè)問題,教師應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)學(xué)生重要知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)訓(xùn)練,強(qiáng)化加深印象,對(duì)知識(shí)點(diǎn)要避輕就重,對(duì)整本書的知識(shí)點(diǎn)要?jiǎng)h繁就減,確保學(xué)生不會(huì)因?yàn)檫^大的知識(shí)量而產(chǎn)生厭學(xué)心理,構(gòu)建知識(shí)體系,對(duì)電工電子技術(shù)專業(yè)的知識(shí)點(diǎn)制作一個(gè)思維導(dǎo)圖,使學(xué)生們對(duì)知識(shí)點(diǎn)有個(gè)大體掌握。學(xué)生的實(shí)踐能力也要同步跟上,教師在開展實(shí)踐教學(xué)的過程中,可以根據(jù)每位同學(xué)的不同興趣愛好制定多種實(shí)踐操作,讓學(xué)生根據(jù)自己的喜好去選擇實(shí)踐課程,激發(fā)學(xué)生們的興趣,發(fā)揮自身的潛能。在實(shí)踐中納入重要知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),使學(xué)生們?cè)趯?shí)踐的過程中加深印象,對(duì)復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)有更深的理解。比如,學(xué)生在操作如何連接電線的操作中,教師可以對(duì)電流的流向,電流如何放大和縮小這一方面進(jìn)行講解,讓學(xué)生們親自操作,使學(xué)生們深刻的了解這一知識(shí)點(diǎn),教師在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),幫助學(xué)生們更好的了解知識(shí)點(diǎn),將書本上抽象的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行具體化,現(xiàn)實(shí)化,去引導(dǎo)學(xué)生更加迅速的掌握核心理論。
三、多元化的教學(xué)實(shí)踐
電工電子技術(shù)本來就是具有非常大的實(shí)用性價(jià)值,為了讓學(xué)生更好的熟悉各個(gè)實(shí)驗(yàn)操作,在引入新的教學(xué)方式的過程中,讓學(xué)生更好的理解所學(xué)的知識(shí)點(diǎn),使理論與實(shí)踐融為一體,教師應(yīng)該促進(jìn)學(xué)生們?cè)谡n堂上的活躍性,應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾右恍┬碌膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容,不要把基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)?zāi)脕矸磸?fù)的做,既不會(huì)增長學(xué)生的知識(shí),還會(huì)增加課堂的枯燥感。教師可以把基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)換一種其它的方式,比如讓學(xué)生模擬三極管的工作流程,鍛煉學(xué)生的手動(dòng)能力,為了激發(fā)學(xué)生們的積極性,教師可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)小彩燈、臺(tái)燈、小門鈴等物件,學(xué)生可以根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì),完成作品的學(xué)生會(huì)有成就感,增強(qiáng)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)的信心,其次,教師還可以利用課外資源對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn),比如對(duì)廢舊電器,鬧鐘、收音機(jī)、復(fù)讀機(jī)之類舊電器的維修,在這個(gè)過程中讓學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)了解,還可以學(xué)以致用,讓學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)的價(jià)值,開拓新的視野,啟發(fā)學(xué)生們的思維,使實(shí)驗(yàn)效率的到提高[2]。
青年教師對(duì)于《電工電子技術(shù)》課的基本認(rèn)識(shí)是內(nèi)容廣,覆蓋面大,知識(shí)點(diǎn)多,學(xué)生理解較難,備課難度大等。這就需要授課老師對(duì)課程內(nèi)容非常熟悉的基礎(chǔ)上,運(yùn)用適合學(xué)生的教學(xué)方法。在教學(xué)中我有以下四點(diǎn)體會(huì):
一、敢于創(chuàng)新
就目前我院學(xué)生基礎(chǔ)差,底子薄的實(shí)際情況,一“灌”到底的做法已經(jīng)不可行,所以要求我們找到一條符合我院學(xué)生實(shí)際的課堂教學(xué)模式。我覺得采用實(shí)際案例法,改變課堂模式,增加師生的互動(dòng)。
對(duì)于專業(yè)課教學(xué),可以引用工程實(shí)例,變抽象難懂的理論為學(xué)生可以想象到的或者親眼目睹過的實(shí)物案例。這樣可以把學(xué)生從抽象的理論中適當(dāng)?shù)慕夥懦鰜恚仍黾恿苏n堂的生動(dòng)性,又能使學(xué)生更容易的接受知識(shí)。比如:在講交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的時(shí)候,盡管這部分內(nèi)容并不是課程的重點(diǎn),但是我還是把它作為工作原理的背景知識(shí)講解了一下。聯(lián)系到當(dāng)停電的時(shí)候,各大銀行、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)等地方實(shí)際使用的的小型交流發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)的工作原理是轉(zhuǎn)子在外力的作用下旋轉(zhuǎn),形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在這個(gè)磁場(chǎng)下,定子繞組切割磁力線,產(chǎn)生三相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。那這個(gè)外力在實(shí)際的發(fā)電機(jī)中,怎么來施加的呢,我們經(jīng)??吹狡饎?dòng)發(fā)電機(jī)的時(shí)候,有人會(huì)拉一根繩子,當(dāng)繩子打動(dòng)的時(shí)候會(huì)帶動(dòng)里面的飛輪,飛輪在慣性力的作用下會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣的舉例,讓學(xué)生一方面明白了工作原理,一方面也使他更好的理解發(fā)電機(jī)的工作原理,記憶更加深刻。并且學(xué)生能感覺到現(xiàn)在所學(xué)的知識(shí)還能解釋一些在現(xiàn)實(shí)生活中的問題,興趣油然而生。 對(duì)于結(jié)論性比較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn),這時(shí)也可以引入相關(guān)軟件,對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行模擬,以驗(yàn)證結(jié)論的正確與否。
二、善于聚焦
“沃土才能孕芳,明燈才能引航” 我始終覺得,教師的個(gè)人成長,離不開集體的力量,就像種子的發(fā)芽離不開土地的滋養(yǎng)。每個(gè)人的學(xué)識(shí)和精力都是有限的,采人之所長補(bǔ)己之所短是學(xué)習(xí)之路中不可或缺的一步。
課堂教學(xué)要善于聚焦。每位剛走上講臺(tái)的新教師都會(huì)有這樣的經(jīng)歷,恨不得一堂課把自己知道的東西全講給學(xué)生,事實(shí)證明這樣的效果非常不好,信息量太大對(duì)于專業(yè)基礎(chǔ)課來說更是大忌。這就需要我們能對(duì)所講的課程能在很大程度上總結(jié)歸納,給學(xué)生明確的學(xué)習(xí)思路。在此之前,我們?cè)趥湔n的同時(shí)還要備學(xué)生,備學(xué)生的基本情況,根據(jù)不同的班級(jí)學(xué)生的基礎(chǔ),實(shí)施不同的教學(xué)方案。這方面我想應(yīng)該多去聽教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富教師的課。從他們那里多多學(xué)習(xí)自己的不足之處。當(dāng)代美國最有影響力的法學(xué)家之一波斯納曾提出這樣的觀點(diǎn):一個(gè)教師的成長公式是經(jīng)驗(yàn)+反思=成長,因此今天的我越發(fā)深切地感受到,教師應(yīng)該是一個(gè)行動(dòng)中的思考者。以思考引領(lǐng)行動(dòng),在行動(dòng)中引發(fā)新的思考。如此循環(huán)著一路走過教學(xué)生活的每一天,且行且思,才能清晰地看到自己前行的足跡,聽到自己拔節(jié)的聲音。正如肖川博士在著作《教育的理想與信念》的后記里寫到的那樣:寫作是一種告別自我的方式,過去的感受與思考凝聚在文字里,那是往昔的剪影。洗去昨日的風(fēng)霜,帶著不變的理想,準(zhǔn)備著迎接明天,于是又再一次出發(fā),只有目標(biāo),沒有終點(diǎn)。
三、勤于總結(jié)
一方面每次授課下來總有好的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn),做好授課記錄,下一輪上課前拿出來做個(gè)參照非常有利于教學(xué)能力提升;另一方面對(duì)上課內(nèi)容和表達(dá)上出現(xiàn)的問題,也應(yīng)有個(gè)記錄。對(duì)內(nèi)容上的問題,在教案或者電子教案上及時(shí)作出修改,使教案能夠不斷完善。對(duì)于表達(dá)出現(xiàn)的問題,及時(shí)總結(jié),整理出新的表達(dá)方式,以便于下次課能有更好的效果。
除了自己總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)外,還應(yīng)該為學(xué)生總結(jié)一些行之有效的學(xué)習(xí)方式。對(duì)課程內(nèi)容中知識(shí)點(diǎn)較瑣碎零散的內(nèi)容做一總結(jié),這樣可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,更加得心應(yīng)手。比如:在學(xué)習(xí)單相交流電路這一章時(shí),知識(shí)點(diǎn)比較多且零散。我將這一章的內(nèi)容總結(jié)為一張表,這樣就把學(xué)生原來凌亂的,無處下手的內(nèi)容條理化,受到學(xué)生們的歡迎。
四、課堂動(dòng)員
提要:如今電子技術(shù)已成為職業(yè)學(xué)校的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程之一,為了培養(yǎng)適合于當(dāng)今社會(huì)需求的實(shí)用型、技術(shù)型人才,就需要對(duì)電子技術(shù)教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。隨著時(shí)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展,企業(yè)的現(xiàn)代化水平不斷提高,因此也就急需大量的學(xué)有所長的專業(yè)技術(shù)人才。
擯棄陳舊的教學(xué)方法,探索適時(shí)的教學(xué)途徑是電子技術(shù)專業(yè)教師必須考慮的問題,必須從電子技術(shù)課程及其應(yīng)用實(shí)踐的學(xué)科特點(diǎn)出發(fā),從激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲開始,找到新的教學(xué)方法,形成新的教學(xué)模式。電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程是一門理論性、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,課程原理很抽象,專業(yè)術(shù)語、名詞概念較多,學(xué)生理解領(lǐng)會(huì)教材時(shí)會(huì)感到十分吃力,提不起興趣,傳統(tǒng)的滿堂灌填鴨式教學(xué)方法已無法滿足教學(xué)的要求,更談不上學(xué)生思維的訓(xùn)練、能力的發(fā)展和素質(zhì)的提高。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生是無法適應(yīng)社會(huì)和企業(yè)要求的。
(一)電子專業(yè)教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念與時(shí)俱進(jìn)。老師是教學(xué)質(zhì)量提高的重要環(huán)節(jié),因此承擔(dān)教學(xué)任務(wù)的教師要跟上時(shí)代步伐,加強(qiáng)自身的專業(yè)學(xué)習(xí)和深造,豐富知識(shí)體系,并提高自身動(dòng)手能力,努力成為一名“雙師型”、“復(fù)合型”教師。
1、教學(xué)內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)“新”。所謂的新,是指知識(shí)的更新。通常教學(xué)采用的教材一般變化更新較慢,普遍是相對(duì)滯后的,存在著知識(shí)老化和知識(shí)面窄等問題。但是,隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝在不斷涌現(xiàn),陳舊的教材無法適應(yīng)飛速發(fā)展的信息時(shí)代,因此電子技術(shù)的教學(xué)也應(yīng)對(duì)教材進(jìn)行適時(shí)更新,剔除過時(shí)內(nèi)容,引領(lǐng)新的知識(shí)點(diǎn),讓電子技術(shù)的教學(xué)盡可能跟上電子技術(shù)的飛速發(fā)展。作為教學(xué)工作者,在教學(xué)過程中,應(yīng)向?qū)W生多介紹一些現(xiàn)代的較實(shí)用的內(nèi)容。為了拓展學(xué)生的知識(shí)面,可向?qū)W生推薦一些較實(shí)用的書刊,要與時(shí)俱進(jìn),面向電子技術(shù)發(fā)展方向,引入新內(nèi)容,有助于培養(yǎng)學(xué)生在電子技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域中的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力。只有這樣才能使電子技術(shù)教育跟上時(shí)代的步伐,教學(xué)質(zhì)量才能得到真正提高。
2、提高動(dòng)手能力,做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。目前,大多數(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)校的綜合型教師很缺乏,比例偏低,某些教師雖然具有較豐富的專業(yè)知識(shí),但只擅長理論教學(xué),缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。教師在教學(xué)過程中的作用不言而喻,教育過程自始至終都是人與人之間相互影響、相互作用的能動(dòng)過程。因此電子專業(yè)教師只有具備了過硬的理論與實(shí)踐技術(shù),才能更好地組織專業(yè)課的教學(xué),擁有較強(qiáng)的動(dòng)手能力才能在課堂上做到胸有成竹,引導(dǎo)有方,教有所長。
3、電子專業(yè)教師應(yīng)積極參加社會(huì)實(shí)踐。實(shí)踐出真知。當(dāng)今社會(huì)對(duì)電子信息提出了更多、更高的要求,電子行業(yè)發(fā)展迅速,新型元器件、集成電路不斷出現(xiàn),新型儀器設(shè)備不斷的更新發(fā)展,電子技術(shù)也不斷向深層次、高技術(shù)含量領(lǐng)域發(fā)展。電子專業(yè)教師是知識(shí)的傳播者,要培養(yǎng)出能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的職業(yè)技術(shù)人才,電子專業(yè)教師應(yīng)本著“時(shí)不我待,只爭(zhēng)朝夕”的理念,積極投身社會(huì)發(fā)展的大潮流中,多掌握新知識(shí)、新技術(shù),跟上社會(huì)發(fā)展的步伐。一方面要經(jīng)常閱讀專業(yè)雜志,了解一些最新技術(shù)動(dòng)態(tài);另一方面要尋找機(jī)會(huì)主動(dòng)參加、接受一些相關(guān)的業(yè)務(wù)培訓(xùn),努力學(xué)習(xí)新知識(shí)、積極掌握新技術(shù)。
(二)加強(qiáng)學(xué)生相互間合作交流。學(xué)生之間進(jìn)行合作學(xué)習(xí)是新課程倡導(dǎo)的三大學(xué)習(xí)方式之一,現(xiàn)在的教學(xué)綱要就要求學(xué)生的教學(xué)過程生動(dòng)活潑、形式多樣,要使學(xué)生改變以往的被動(dòng)聽的局面,進(jìn)行探究式、合作式的學(xué)習(xí),平時(shí)在教學(xué)時(shí)要注意提倡同學(xué)之間要有合作精神,相互幫助、相互促進(jìn),培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維,尤其是實(shí)驗(yàn)課和需要?jiǎng)邮植僮鞯恼n程內(nèi)容,對(duì)學(xué)生分組,提供機(jī)會(huì)讓他們相互配合、相互交流,共同完成教學(xué)任務(wù),在實(shí)踐中不斷提高自我素質(zhì),更重要的是知道合作的力量和精神,這些都會(huì)使他們終身受益。在實(shí)施“合作學(xué)習(xí)”策略的教學(xué)過程中,突出以小組學(xué)習(xí)為教學(xué)主體,同學(xué)之間可自愿找合作者,各組同學(xué)在思想和技能上進(jìn)行交流,有利于學(xué)生共同進(jìn)步,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
(三)優(yōu)化教學(xué)手段。社會(huì)在發(fā)展,知識(shí)在更新,在電子技術(shù)教學(xué)過程中也應(yīng)體現(xiàn)出不斷的發(fā)展進(jìn)步,而教學(xué)過程中的現(xiàn)代化信息傳播媒體就能很好地體現(xiàn)這一點(diǎn)。信息媒體,具有形象性、直觀性的特點(diǎn),可以有效地調(diào)動(dòng)起學(xué)生的興趣和積極性,使學(xué)生更易于接受知識(shí)。多媒體如今已大面積地走入課堂,它可以生動(dòng)、形象、清晰地展示所要講授的內(nèi)容,采用多媒體教學(xué),既省時(shí)省力,又有利于教師分析。對(duì)于電子教學(xué),內(nèi)容一般比較抽象,學(xué)生不易直觀地了解,運(yùn)用多媒體輔助教學(xué),可以為學(xué)生提供真實(shí)的知識(shí)環(huán)境和虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境,這樣可以更加方便、快捷地實(shí)現(xiàn)教學(xué)任務(wù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,教師可以從大量的板書中解脫出來,而通過多種多樣的資料,自己動(dòng)手實(shí)踐,把知識(shí)更好地融合起來,從而深化了所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,學(xué)生也不再覺得理論課枯燥。另外,還應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,使?shí)驗(yàn)教學(xué)理論相輔相成,讓學(xué)生在多種感官的共同作用下,延長對(duì)該課堂有效注意時(shí)間,提高課堂教學(xué)效率。
(四)循序漸進(jìn),由淺入深,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。任何形式的學(xué)習(xí)都是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,專業(yè)課的學(xué)習(xí)建立在基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)之上,因此教學(xué)中要使學(xué)生重視新舊知識(shí)聯(lián)系,循序漸進(jìn),由淺入深,引導(dǎo)其養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
學(xué)習(xí)電子電工專業(yè)的學(xué)生,由于開始不了解基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之間的辯證關(guān)系,在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課時(shí),由于感覺枯燥,一般基礎(chǔ)課程學(xué)得不太好。在開始專業(yè)課學(xué)習(xí)前,應(yīng)適當(dāng)對(duì)基礎(chǔ)課的相關(guān)部分原理進(jìn)行復(fù)習(xí),再逐漸進(jìn)入專業(yè)課程的原理講析。教學(xué)模式應(yīng)該要求學(xué)生提前課程預(yù)習(xí),這是教學(xué)容易忽略的問題。專業(yè)課教學(xué)往往速度快、跨度大、內(nèi)容多,所需知識(shí)面廣,從章節(jié)到全課程,再到相關(guān)學(xué)科需要學(xué)生做到提前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備,這樣能讓學(xué)生針對(duì)將要講述的課程內(nèi)容有所了解,在提前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上再來聽課,其效率大大提高。要求學(xué)生課后認(rèn)真完成好教師布置的包括實(shí)驗(yàn)操作作業(yè),收集與本專業(yè)有關(guān)的資料,培養(yǎng)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。這樣學(xué)生接受知識(shí)由淺入深循序漸進(jìn),有利于對(duì)所學(xué)的知識(shí)逐步地消化吸收和鞏固。
主要參考文獻(xiàn):
[1]施養(yǎng)智,周小方.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn).廈門大學(xué)出版社,2007.7.
[2]揚(yáng)志忠編.數(shù)字電子技術(shù)[M].高等教育出版社,2005.4
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);培養(yǎng)學(xué)生國;自主學(xué)習(xí)
中圖分類號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1672-1578(2017)03-0077-01
《新課標(biāo)》明確指出"學(xué)生是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人,教師是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者。"同時(shí)《新課標(biāo)》強(qiáng)調(diào),要把傳統(tǒng)的"以學(xué)科為中心"轉(zhuǎn)移到"以學(xué)生為中心。"新課標(biāo)要求學(xué)生自主探索、合作交流、實(shí)踐創(chuàng)新,做學(xué)習(xí)的主人。面對(duì)這一新學(xué)習(xí)方式,教師轉(zhuǎn)變觀念,力圖擺脫傳統(tǒng)教學(xué)模式,在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力上下功夫,讓學(xué)生熱愛數(shù)學(xué)、主動(dòng)鉆研、勤于探索,從而更好掌握新知識(shí)。那么,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力呢?我從下面幾個(gè)方面談?wù)剛€(gè)人看法。
1.構(gòu)建和諧課堂,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)
1.1 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。托爾斯泰說:"成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制,而是激發(fā)學(xué)生的興趣。"興趣是學(xué)習(xí)最好的老師。如果學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣,他們會(huì)主動(dòng)、深入地積極學(xué)習(xí)相關(guān)方面的知識(shí),并且廣泛地涉獵與之有關(guān)的知識(shí),遇到困難時(shí)表現(xiàn)出頑強(qiáng)的鉆研精神。否則,他們只是表面地、形式地去掌握所學(xué)的知識(shí),遇到困難時(shí)會(huì)喪失信心,不能堅(jiān)持學(xué)習(xí)。因此,要促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),就必須激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。那么,在課堂教學(xué)上,我們教師就要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一個(gè)有吸引力的空間,讓學(xué)生樂于去發(fā)現(xiàn),去探索,不斷培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
1.2 構(gòu)建和諧師生關(guān)系,營造自主學(xué)習(xí)的環(huán)境。教育名著《學(xué)記》中指出"親其師而信其道"。成功的課堂教學(xué),不僅要教會(huì)學(xué)生掌握所學(xué)的知識(shí),更重要的是要?jiǎng)?chuàng)造一種和諧愉悅的氣氛,讓學(xué)生能夠從中感受到學(xué)習(xí)的樂趣,才能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探求知識(shí)的熱情。教學(xué)實(shí)踐證明,學(xué)生自主學(xué)習(xí)的愿望是強(qiáng)烈的,主動(dòng)發(fā)展的潛能是巨大的,但學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力需要培養(yǎng)和提高。只要教師相信學(xué)生、尊重學(xué)生,以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為前提,以培養(yǎng)學(xué)生的自信心為基礎(chǔ),以教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法為重點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣為核心,以感受學(xué)習(xí)的樂趣為導(dǎo)向,把學(xué)生作為課堂的主人和學(xué)習(xí)的主人,就能使學(xué)生由"要我學(xué)"變?yōu)?我要學(xué)",由"愛學(xué)"'到"能學(xué)"和"會(huì)學(xué)"。這都與平時(shí)課堂教學(xué)中教師對(duì)真誠和鼓勵(lì)、關(guān)懷和愛護(hù)、尊重和信賴離不開的。
2.關(guān)愛學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的信心
自信、自強(qiáng)、自尊是自主學(xué)習(xí),自我教育的動(dòng)力。自我教育需要一個(gè)重要的促進(jìn)因素。一個(gè)人只有自重、自愛,才有上進(jìn)心。"只有受教育者尊重自己,才能有自我教育",我們老師重在培養(yǎng)和保護(hù)學(xué)生的自尊,讓他們感受到被尊重、被信任,從而產(chǎn)生自豪感、自信心,自愿參與學(xué)習(xí),主動(dòng)完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
自信心、自尊心是在真誠的關(guān)懷下產(chǎn)生的。"親其師,信其道"。如果一個(gè)經(jīng)常被訓(xùn)斥、責(zé)備,就體會(huì)不到老師關(guān)愛,個(gè)人的自尊心和學(xué)習(xí)的自信心也隨之喪失。因此,教師要有一顆博愛的心,對(duì)課堂上調(diào)皮搗亂、做小動(dòng)作的孩子,要有寬容心;對(duì)經(jīng)常不做作業(yè)的孩子,你要有耐心。教師的"博愛",對(duì)學(xué)生既要真誠關(guān)愛,又要嚴(yán)格要求。在學(xué)生需要時(shí)要給予相應(yīng)的關(guān)心和幫助,但絕不能包辦代替,他們自己能做到的事情必須要他們自己做。這樣,才能保護(hù)他們的自尊心,樹立起他們的自信心,讓他們主動(dòng)地努力地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
3.創(chuàng)設(shè)情景,激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
在中學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,合理創(chuàng)設(shè)情境,不但能激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),還能幫助學(xué)生理解教材內(nèi)容,拓展思維,提高教學(xué)效率,促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),讓他們成為學(xué)習(xí)的主人。
(1)創(chuàng)設(shè)生活化的情境。讓學(xué)生從所熟悉的情景中,感受生活中處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)就在身邊。教學(xué)中可以經(jīng)常選取商品打折、銀行計(jì)息、環(huán)境保護(hù)等各方面的實(shí)際問題,這些情景新穎的應(yīng)用題,將數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相聯(lián)系,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情。
(2)創(chuàng)設(shè)人文化的情境。長期以來,數(shù)學(xué)教學(xué)比較注重算、練等方面的思維訓(xùn)練,形成了重科學(xué)教育、輕人文教育的模式。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)往往處于被動(dòng)狀態(tài),部分學(xué)生害怕數(shù)學(xué),甚至厭惡數(shù)學(xué)。有的認(rèn)為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)沒有意義,排斥數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
新課改教材注重了人文性,如閱讀材料中經(jīng)常介紹中國古代數(shù)學(xué)家所取得的成就;用"數(shù)學(xué)書寫的人生格言",介紹了名人用數(shù)學(xué)來表達(dá)自己的思想、性格及追求,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的精妙,數(shù)學(xué)家的生平趣事介紹,則喚起了學(xué)生的民族自尊心和責(zé)任感。
(3)創(chuàng)設(shè)趣味性的情境。愛因斯坦曾說過:"信趣是最好的老師"。學(xué)習(xí)興趣是驅(qū)使學(xué)生學(xué)習(xí)的強(qiáng)大內(nèi)驅(qū)力。趣味性的情境創(chuàng)設(shè),學(xué)生會(huì)感到奇妙不已,具有強(qiáng)大的吸引力,從而主動(dòng)愉快地進(jìn)入學(xué)習(xí)活動(dòng)中。如:在《正方體的體積的計(jì)算》、《圓錐體的積體計(jì)算》教學(xué)中,讓學(xué)生親自進(jìn)行測(cè)量,引發(fā)了學(xué)生的好奇心、調(diào)動(dòng)了的學(xué)習(xí)積極性,促使學(xué)生勇于探索,勤于實(shí)踐。
4.鼓勵(lì)質(zhì)疑,為學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)
在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)民主、寬松、和諧融洽的教學(xué)氣氛,鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,樂于思考。教育家巴班斯基指出:"教師是否善于在上課時(shí)創(chuàng)設(shè)良好的精神心理氣氛,有著重大的作用。"當(dāng)代教育學(xué)家沙塔諾夫強(qiáng)調(diào):"在課堂上創(chuàng)造一種普遍互相尊重、精神上平等、心理上舒坦的氣氛是每個(gè)教師的首要責(zé)任。"可見,良好的教學(xué)氣氛對(duì)教學(xué)活動(dòng)的開展十分重要。所以教師在教學(xué)中要營造良好的課堂氛圍,大膽放手,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立自學(xué),使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。這樣,學(xué)生就會(huì)積極參與學(xué)習(xí),主體性得以充分發(fā)揮。
心理學(xué)告訴我們:"有疑則有思,無疑則無思。"教師要鼓勵(lì)學(xué)生勇于質(zhì)疑,大膽發(fā)表自己獨(dú)特的見解。教師在教學(xué)中要給學(xué)生留有思考、探究和自我開拓的余地,要善于把教學(xué)內(nèi)容本身的矛盾與學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)間的矛盾作為突破口,啟發(fā)學(xué)生去探究"為什么",使學(xué)生的思維活躍起來,勤于思考,樂于思考,積極主動(dòng)地投入學(xué)習(xí)。
5.養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
葉圣陶先生說:"教育是什么,簡單地說,就是要培養(yǎng)良好的習(xí)慣"。進(jìn)入新世紀(jì),時(shí)代的發(fā)展對(duì)高中數(shù)學(xué)教育提出了更高的要求,從某種意義上講,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,比獲得知識(shí)更重要。具有良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的學(xué)生,不但能堅(jiān)持自覺和課前預(yù)習(xí),迅速愉快地投入學(xué)習(xí)活動(dòng),而且會(huì)有很強(qiáng)的探索精神。反之,學(xué)習(xí)習(xí)慣不好的學(xué)生,學(xué)習(xí)自覺性差,自制力弱,學(xué)習(xí)情緒低落,對(duì)老師和家長的教育感受不到,進(jìn)步緩慢,學(xué)習(xí)效率很低。為此,我在教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成五種好習(xí)慣,即預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)習(xí)慣,專心聽講習(xí)慣,獨(dú)立作業(yè)習(xí)慣,探索研討習(xí)慣,積累資料習(xí)慣。
6.讓學(xué)生及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),自我評(píng)價(jià),調(diào)整改進(jìn)學(xué)習(xí)方法
學(xué)生自主學(xué)習(xí)還表現(xiàn)在學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行監(jiān)控,及時(shí)進(jìn)行自我反饋,并對(duì)學(xué)習(xí)行為作出調(diào)整。在教學(xué)中要注意讓學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行自我反思,自我評(píng)價(jià)。 在教學(xué)中我嘗試讓學(xué)生寫數(shù)學(xué)心得,要求學(xué)生記錄自己每天的學(xué)習(xí)體會(huì),對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)行自我監(jiān)控和自我評(píng)價(jià),及時(shí)調(diào)整下一階段的學(xué)習(xí)方法和策略。教師則隨時(shí)了解學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)策略的實(shí)施情況,及時(shí)進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo),適時(shí)組織小組或全班的討論和交流,讓同學(xué)們互相啟發(fā),取長補(bǔ)短,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主人。
參考文獻(xiàn):
[1] 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的探究 高夫立 - 《科教導(dǎo)刊》2015
關(guān)鍵詞 藝術(shù)學(xué)專業(yè) 矛盾 引導(dǎo) 自主學(xué)習(xí)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(fā)達(dá)且調(diào)合是也……完全之人物,精神與身體不可不為調(diào)合之發(fā)達(dá)。”
人的生命外部關(guān)系復(fù)雜多樣,每一個(gè)學(xué)生都是一個(gè)獨(dú)立的人。他們教育經(jīng)歷是怎樣一種環(huán)境?當(dāng)代社會(huì)又怎樣影響了他們?他們來到我們學(xué)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(shù)學(xué)專業(yè)的研究生,相較于其他專業(yè),往往具有著更加鮮明的個(gè)性和敏感的感情特征,如何指引他們身心健康地進(jìn)行自主式學(xué)習(xí),全面發(fā)展,擁有一個(gè)更好的未來,是值得我們不斷反思和探索的。
1 當(dāng)前藝術(shù)學(xué)專業(yè)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(dú)特個(gè)性和內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力的生命成長過程?!彼囆g(shù)院校的學(xué)生與其他學(xué)科的學(xué)生不同。他們較之后者個(gè)性更加張揚(yáng),生活環(huán)境和心理狀態(tài)更為敏感,甚至“偏激”。我們的學(xué)生是“現(xiàn)實(shí)”的學(xué)生,而不是“抽象”的學(xué)生,為了全面客觀地了解學(xué)生,筆者采用調(diào)查問卷、當(dāng)面訪問等多種形式收集數(shù)據(jù)。
(1)追求安逸穩(wěn)定與復(fù)雜的社會(huì)形成矛盾。在對(duì)學(xué)生的訪談中,當(dāng)問到他們的人生理想的時(shí)候,筆者發(fā)現(xiàn)有61%的人希望有一份穩(wěn)定的工作,最好是與自身專業(yè)相關(guān)的,有一個(gè)幸福的家庭。僅有8%的人選擇跨專業(yè),工資波動(dòng)幅度大,風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)更大的工作。由此可以看出他們重視個(gè)人成長,但同時(shí)也暴露了一部分學(xué)生存在追求安逸、穩(wěn)定的保守思想。尤其是有87%的學(xué)生考取研究生的主要目的在于為了進(jìn)入政府機(jī)關(guān)、事業(yè)單位工作,而不是在個(gè)人學(xué)術(shù)能力上得到提高。但作為藝術(shù)學(xué)專業(yè)的對(duì)口單位,如設(shè)計(jì)研究院,往往對(duì)學(xué)生的抗壓能力、工作時(shí)間上都有較高要求,因此這種追求簡單、穩(wěn)定的思想對(duì)他們將來面對(duì)復(fù)雜的社會(huì),應(yīng)對(duì)各種困難,挖掘自身潛力是不利的。
(2)目標(biāo)高遠(yuǎn),志向遠(yuǎn)大,與缺乏腳踏實(shí)地的行動(dòng)構(gòu)成矛盾。當(dāng)問到準(zhǔn)備怎樣達(dá)到自己的目標(biāo),是否有具體計(jì)劃時(shí)。有86%的學(xué)生認(rèn)為為了自己理想事業(yè)要拼搏奮斗,勤奮刻苦,勇于競(jìng)爭(zhēng)。這種心態(tài)是積極向上的。但是只有20%的人制定了可行的詳盡計(jì)劃。當(dāng)問到他們是否堅(jiān)持付出行動(dòng)時(shí),只有6%的同學(xué)說自己一直堅(jiān)持完成計(jì)劃,并且隨時(shí)調(diào)整計(jì)劃,從不懈怠。從此,我們看出一大部分學(xué)生缺乏勤奮學(xué)習(xí)的行動(dòng)力和腳踏實(shí)地的治學(xué)態(tài)度。
(3)能力不足,眼高手低與就業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻形成矛盾?,F(xiàn)在的學(xué)生還面臨著就業(yè)壓力大、學(xué)校嚴(yán)進(jìn)寬出的問題。從家庭的角度講,很多學(xué)生大都是獨(dú)生子女,一方面家長對(duì)孩子望子成龍,望女成鳳,對(duì)孩子的期望較高,另一方面又過于溺愛和關(guān)心他們的孩子。造成孩子能力不足,對(duì)自己期望過高。從社會(huì)的角度來講,現(xiàn)代社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈,對(duì)未來工作者的要求越來越高,需要工作的學(xué)生多,社會(huì)可提供的崗位少。從學(xué)生個(gè)人的角度講,藝術(shù)生天性敏感,處理問題容易情緒化。藝術(shù)生想要有所成就,但是不少學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)成績好壞無關(guān)緊要,只要畢業(yè)獲得文憑。對(duì)文化課的忽視使他們的整體素質(zhì)和藝術(shù)修養(yǎng)難以提高,從而又影響了他們專業(yè)水平的提高。不重視學(xué)習(xí),能力不足、眼高手低的現(xiàn)實(shí)與志向遠(yuǎn)大,專業(yè)成就感的心理又形成了一對(duì)矛盾。
2 如何引導(dǎo)學(xué)生化解矛盾
2.1 從教師角度分析
作為教師,筆者認(rèn)為,我們一方面要認(rèn)識(shí)到不少學(xué)生缺乏自制力,難以深入研究學(xué)問,實(shí)踐能力往往停(下轉(zhuǎn)第43頁)(上接第36頁)留于表面而不能挖掘本質(zhì)內(nèi)容,更難以有新的突破。因此,在設(shè)置課程時(shí),教師應(yīng)保持課程的前沿性,即專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)存在爭(zhēng)議并且發(fā)展研究空間大的重點(diǎn)、難點(diǎn)。這就要求教師要不斷地通過大量閱讀文獻(xiàn)資料,與時(shí)俱進(jìn)地更新課程知識(shí),把最新成果融進(jìn)教學(xué)中。我們還要認(rèn)識(shí)到“學(xué)生才是教育的主角”。我們教師要想方設(shè)法地使學(xué)生參與到教學(xué)活動(dòng)中,與老師一起對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行交流討論。在平時(shí)的課程中進(jìn)行學(xué)術(shù)研究。研究生的學(xué)習(xí)要跟生活聯(lián)系在一起,要跟老師和同學(xué)的交流聯(lián)系在一起。有時(shí)候老師的一句話就可能帶給學(xué)生很多啟發(fā)。盧梭在《愛彌兒》一文中寫到:“教育的藝術(shù)是使學(xué)生喜歡你所教的東西?!比绾巫寣W(xué)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(gè)長期發(fā)展的過程。
2.2 從學(xué)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。”而后者更加直接,更加重要。為了緩解學(xué)生的壓力,教師的努力畢竟是外因,只能起到引導(dǎo)的作用,最重要的還是學(xué)生自己的努力?,F(xiàn)在我們的學(xué)生已經(jīng)進(jìn)入了研究生的學(xué)習(xí)階段。作為學(xué)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(qū)別? “研究生,顧名思義,就是通過研究工作來進(jìn)行學(xué)習(xí)的學(xué)生?!贝髮W(xué)生基本上是接受知識(shí),接受學(xué)問,而研究生應(yīng)該學(xué)會(huì)對(duì)自己的課程及所讀的書有所整理,有質(zhì)疑學(xué)術(shù)的精神并且做出有所突破和創(chuàng)新的研究成果。一旦我們的學(xué)生能清楚地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),選擇自己感興趣的問題自發(fā)地去研究,系統(tǒng)地讀書,經(jīng)常做學(xué)術(shù)報(bào)告,老師再用心地引導(dǎo),他們就會(huì)在不知不覺中進(jìn)入到研究學(xué)習(xí)的狀態(tài),逐漸發(fā)展為一種穩(wěn)定的自發(fā)學(xué)習(xí)的能力。如,我院通過組織“學(xué)術(shù)論壇”、“辯論賽”等多種學(xué)術(shù)交流活動(dòng),使同學(xué)們?cè)诜e極參加鍛煉自身能力的同時(shí)也得到了學(xué)校及老師的鼓勵(lì)和肯定,逐漸緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。面對(duì)各個(gè)方面的壓力,研究生只學(xué)習(xí)還是不夠的,最好建議學(xué)生們培養(yǎng)一兩個(gè)小愛好以排遣壓力。讓學(xué)生在娛樂、緩解壓力的同時(shí),培養(yǎng)他們的集體榮譽(yù)感,團(tuán)體合作能力。
3 結(jié)語
研究生是學(xué)校科學(xué)研究的重要組成部分,研究生人才的培養(yǎng)在整個(gè)國家發(fā)展中占有舉足輕重的地位。藝術(shù)學(xué)院的研究生由于其獨(dú)特的個(gè)性,作為教師應(yīng)該有針對(duì)性地去了解他們,呵護(hù)和提升他們。面對(duì)復(fù)雜多變的社會(huì)環(huán)境,家庭因素和新時(shí)代對(duì)他們的要求等等給他們?cè)斐傻膲毫Γ覀兘處熀蛯W(xué)生應(yīng)該共同努力。全國教育工作會(huì)議精神最重要的一點(diǎn),用一句話概括為:提高教育質(zhì)量,提高辦學(xué)效益。作為一名教師,應(yīng)該在教學(xué)中貫徹國家教育工作會(huì)議精神,更加努力地提升自己的整體素質(zhì)和教學(xué)水平。引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),緩解各方面的壓力,深入研究知識(shí),在自己所研究的領(lǐng)域有新的突破。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:數(shù)字圖像處理;數(shù)學(xué)模型;形象化教學(xué)
中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7503(2015)05-0045-03
一、引言
“數(shù)字圖像處理”是高等院校信息類專業(yè)的重要專業(yè)課程,也是與計(jì)算機(jī)視覺、模式識(shí)別、認(rèn)知計(jì)算等研究相關(guān)的熱門學(xué)科。該課程希望通過對(duì)數(shù)字圖像處理基本理論的學(xué)習(xí),建立學(xué)生對(duì)數(shù)字圖像處理學(xué)科的有效認(rèn)知與興趣,通過實(shí)驗(yàn)課強(qiáng)化數(shù)字圖像處理的編程能力,為學(xué)生未來就業(yè)從事圖像相關(guān)領(lǐng)域的工作奠定基礎(chǔ)。數(shù)字圖像處理課程涉及范圍廣,難度大,要求學(xué)生具有良好的數(shù)學(xué)和信號(hào)處理等相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ),并且掌握一種編程語言[1,2]。同時(shí),隨著近幾年計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)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(xué),如何讓學(xué)生理解數(shù)字圖像處理并自主研究相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)一直是專業(yè)課教師思考的問題。
二、課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀
“數(shù)字圖像處理”課程是一門理論與實(shí)踐并重的課程,所涉及到的內(nèi)容很豐富,課程中涉及的每個(gè)章節(jié)或每種算法都可以作為一個(gè)研究內(nèi)容;該課程涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)物理、通信技術(shù)等知識(shí),要求學(xué)生在前期學(xué)習(xí)中具有較好的相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)“數(shù)字圖像處理”課程的教學(xué)存在以下問題:(1)開課時(shí)間過晚,高年級(jí)學(xué)生對(duì)課程了解少,缺乏興趣,并且對(duì)該課程不夠重視。(2)以往經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為該課程注重實(shí)踐,因此加大了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)環(huán)節(jié),增加實(shí)驗(yàn)課實(shí)踐,雖然學(xué)生得到一定程度提高,但總體學(xué)習(xí)還不夠理想[3]。
根據(jù)對(duì)學(xué)生的調(diào)查,部分學(xué)生認(rèn)為課程晦澀難理解,老師講解的數(shù)學(xué)模型枯燥,不知道圖像處理中理論知識(shí)部分的作用,希望能夠更直接或者更實(shí)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(shù)學(xué)理論知識(shí)緊密相連,沒有這些理論知識(shí),很難真正理解該課程精髓,如果改成完全實(shí)例化教學(xué),那可能與本科教學(xué)的目的不相符,只有更深入地了解課程中數(shù)學(xué)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(jù)這一問題,我們采用數(shù)學(xué)模型形象化,圖像處理實(shí)例特殊化,實(shí)踐課程興趣化的教學(xué)模型。讓學(xué)生更有效地理解數(shù)學(xué)模型的同時(shí),可以更有效地運(yùn)用圖像處理方[4]。
三、改革的教學(xué)內(nèi)容
1.形象化數(shù)學(xué)模型講授方法
學(xué)生們普遍反映數(shù)學(xué)模型晦澀,公式復(fù)雜很難理解。如小波變換,傅里葉變換,Gabor變換等都是數(shù)字圖像處理課程中重要的內(nèi)容,也是課程的難點(diǎn),這些數(shù)學(xué)變換模型復(fù)雜,學(xué)生不易理解。我們將復(fù)雜的數(shù)學(xué)變換公式轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,以形象化的方法將數(shù)學(xué)公式展示給學(xué)生。比如:在講解Gabor變換時(shí),Gabor變換實(shí)質(zhì)上是傅里葉變換的加窗函數(shù),Gabor變化的定義式如下。
(1)
單從公式角度看,公式中參數(shù)多且難于理解,我們可以用圖形化方式向?qū)W生解釋什么是傅里葉變化的加窗函數(shù)。假設(shè)傅里葉函數(shù)如圖1所示。
圖1 傅里葉變換
圖2 窗口函數(shù)
現(xiàn)在只想得到f(t)函數(shù)在區(qū)間[a.b]的部分,因此可以引入窗口,(如圖2)。有了傅里葉函數(shù)f(t)和窗口函數(shù)f(t),那么加窗的傅里葉函數(shù)就是兩個(gè)函數(shù)的乘積,表示為G(x)=x1(t)f(t),其形象化的數(shù)學(xué)表達(dá)形式如圖3所示。
圖3 G(x)函數(shù)
其中,虛線框內(nèi)得到的函數(shù)就是所說的傅里葉加窗函數(shù),這樣再把窗口函數(shù)x1(t)換為高斯函數(shù),就是我們通常所說的Gabor函數(shù)。這樣講解,學(xué)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(shù)學(xué)函數(shù)基本圖像還不夠,我們還要進(jìn)一步讓學(xué)生理解函數(shù)。
2.多參函數(shù)變換的形象化教學(xué)
函數(shù)中必定存在著數(shù)學(xué)參數(shù),而參數(shù)調(diào)節(jié)會(huì)對(duì)函數(shù)變化產(chǎn)生影響,因此,講解參數(shù)對(duì)函數(shù)變換的影響,可以進(jìn)一步加深對(duì)函數(shù)的理解,同樣,利用2D-Gabor函數(shù)舉例。函數(shù)2D-Gabor的數(shù)學(xué)表達(dá)形式如下。
(2)
公式中參數(shù)較多,形式復(fù)雜,主要參數(shù)包括σx和σy,分別表示函數(shù)在x軸和y軸方向上的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)學(xué)圖像解釋該函數(shù)與參數(shù)間的關(guān)系。
對(duì)于二維Gabor,參數(shù)變化引起圖像形狀的變化,不同參數(shù)的二維Gabor,在進(jìn)行圖像特征提取時(shí)也會(huì)產(chǎn)生不同效果,針對(duì)該函數(shù),通過調(diào)節(jié)某一參數(shù),觀察二維Gabor圖像,以及特征提取結(jié)果的變化情況。二維Gabor核函數(shù)如下。
(3)
其中, 。觀察二維Gabor的核函數(shù),該函數(shù)中每個(gè)參數(shù)對(duì)圖像響應(yīng)不同。參數(shù)λ代表二維Gabor的波長。
圖4 參數(shù)λ對(duì)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(shù)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(shù)θ,相位參數(shù)φ,形狀參數(shù)γ,都采用通過調(diào)節(jié)參數(shù),觀察數(shù)學(xué)函數(shù)相應(yīng)的變化,最終對(duì)數(shù)學(xué)函數(shù)有一個(gè)較為深入的理解。
3.特殊實(shí)例的展示
本研究根據(jù)函數(shù)特點(diǎn),選取特殊實(shí)例,實(shí)例可以選取極限狀態(tài)下的數(shù)字圖像,以突顯函數(shù)的作用,我們?nèi)杂枚SGabor函數(shù)為例,選取圖5中(a)等邊的八邊形進(jìn)行實(shí)驗(yàn),此實(shí)例可以對(duì)檢驗(yàn)二維Gabor對(duì)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(gè)方向 (g)6個(gè)方向
圖5 2D-Gabor在不同方向的響應(yīng)
圖5中(a)圖為實(shí)驗(yàn)用的等邊8邊形,以下使用相同波長參數(shù)λ=8,不同方向的二維Gabor對(duì)圖5中(a)進(jìn)行特征提取,從圖(b),(c),(d)和(e)中可以看出二維Gabor對(duì)紋理方向的響應(yīng)敏感,圖5中(f)為θ=0°,θ=45°,θ=90°和θ=135°的四方向?yàn)V波圖像結(jié)果,可以看出基本上提取了六邊形的紋理,但是相對(duì)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?yàn)V波特征提取結(jié)果。可以看出六邊形六方向?yàn)V波處理結(jié)果要比四方向效果要細(xì)致一些。
以此種方法,給予學(xué)生特殊實(shí)例圖像,啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考:在調(diào)節(jié)相位參數(shù)φ后數(shù)字圖像處理效果會(huì)有什么變化,并作為實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容讓學(xué)生完成,以更有效地讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)模型中參數(shù)變化對(duì)圖像處理的影響。以上通過形象化的數(shù)學(xué)圖像解釋數(shù)學(xué)函數(shù),通過參數(shù)調(diào)節(jié)進(jìn)一步形象化理解函數(shù)本身,在選取特殊實(shí)例進(jìn)一步說明數(shù)學(xué)函數(shù)的具體功能和函數(shù)對(duì)圖像變換產(chǎn)生的作用。這樣學(xué)生可以更深入理解數(shù)學(xué)函數(shù)。
4.相似數(shù)學(xué)模型的學(xué)習(xí)延伸性
在經(jīng)過一輪詳細(xì)講解數(shù)學(xué)函數(shù)方法后,我們可以將此方法延伸到其他近似函數(shù),如小波變換,K-L變換等。在學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理課程中關(guān)于數(shù)學(xué)函數(shù)的課程時(shí),學(xué)生要知道這樣的學(xué)習(xí)思路:把復(fù)雜數(shù)學(xué)函數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)圖像,通過對(duì)參數(shù)調(diào)節(jié)理解數(shù)學(xué)函數(shù),再例舉特殊實(shí)例了解數(shù)學(xué)變化在數(shù)字圖像處理過程中的功能作用。學(xué)生在了解此學(xué)習(xí)方法后,老師采取啟發(fā)驅(qū)動(dòng)式的思想,讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。
5.以興趣和學(xué)校特點(diǎn)為導(dǎo)向教學(xué)和實(shí)踐方法
形象化的數(shù)學(xué)模型講解大大改善了數(shù)字圖像處理課程,但是興趣往往是學(xué)生重要的老師,因此我們?cè)诮虒W(xué)過程中注重興趣培養(yǎng)[5]。
(1)通過前沿性的圖像處理技術(shù)提高學(xué)生興趣。數(shù)字圖像處理是一門前沿科學(xué),教材課程重點(diǎn)介紹常用算法,使學(xué)生掌握數(shù)字圖像處理原理。再結(jié)合國內(nèi)外多種教材,精選本學(xué)科相關(guān)的中英文期刊,本區(qū)域特色相關(guān)的科研熱點(diǎn)項(xiàng)目等其他資料構(gòu)建科學(xué)合理的教學(xué)內(nèi)容和課程體系。教師將自己在科研中獲得的新理論、新技術(shù)、新方法、新成果及時(shí)引入到教學(xué)中,不斷充實(shí)和修正教學(xué)內(nèi)容。通過一些發(fā)展中的、前沿性的算法著重介紹其思路和原理,教導(dǎo)學(xué)生注重思維培養(yǎng)而非局限于具體算法,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。
(2)選取有效的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容:數(shù)字圖像的實(shí)用性很強(qiáng),讓學(xué)生利用數(shù)字圖像處理方法解決一些與生活上相關(guān)的問題,例如:對(duì)植物葉子上的葉脈特征提取,多幅圖像拼接技術(shù)等來提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí),還要考慮學(xué)??蒲写蟓h(huán)境,吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)作為一個(gè)以農(nóng)業(yè)為主的大學(xué),在信息科學(xué)上也要結(jié)合農(nóng)業(yè),將數(shù)字圖像處理課程設(shè)計(jì)有效結(jié)合于農(nóng)業(yè)科學(xué),以農(nóng)業(yè)為導(dǎo)向,完成數(shù)字圖像處理綜合應(yīng)用。
四、結(jié)束語
數(shù)字圖像處理課程一直存在學(xué)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(duì)數(shù)字圖像處理課程進(jìn)行形象化教學(xué)方法,以貼近生活的實(shí)例為內(nèi)容,通過前瞻性的科學(xué)知識(shí)吸引學(xué)生,并結(jié)合學(xué)??蒲协h(huán)境,有導(dǎo)向地設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)。促進(jìn)科研的同時(shí),更主要的是可以有效地提高學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握,促進(jìn)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)的綜合應(yīng)用,使學(xué)生具有更好的創(chuàng)新能力。
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[4] 饒俊慧.數(shù)字圖像處理課程教學(xué)改革探索[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2012,(10):22-23.
1 傳統(tǒng)媒介下圖形創(chuàng)意表達(dá)的特征
圖形是極具表達(dá)性的視覺語言,通常借助二維介質(zhì)表達(dá)圖形的表意性和傳達(dá)性。傳統(tǒng)的圖形表達(dá)方式載體局限于印刷出版物,一般以靜態(tài)的平面圖形和文字呈現(xiàn);在當(dāng)代藝術(shù)設(shè)計(jì)中,一些獨(dú)具創(chuàng)意和表達(dá)性的優(yōu)秀圖形設(shè)計(jì)作品,給我們帶來強(qiáng)烈的圖形視覺沖擊力,同時(shí)創(chuàng)作者通過圖形對(duì)主題思想和內(nèi)涵的詮釋,創(chuàng)作出引發(fā)觀者深層思考的作品。例如,日本福田繁雄、德國岡特蘭堡等世界平面設(shè)計(jì)大師的作品,他們的圖形海報(bào)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)自我意識(shí)和對(duì)生活的領(lǐng)悟,在設(shè)計(jì)表現(xiàn)上很少或不用文字,堅(jiān)持運(yùn)用純粹的圖形語言表達(dá)對(duì)社會(huì)、生活的理解,探索圖形語言的深度和廣度。這些設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念及其設(shè)計(jì)作品所取得的成就,對(duì)當(dāng)代平面設(shè)計(jì)界產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。他們創(chuàng)作的思維體系和圖形構(gòu)形方法常被作為經(jīng)典作品加以剖析、學(xué)習(xí),并引用到圖形創(chuàng)意課程中。但隨著社會(huì)的發(fā)展,視覺元素表達(dá)呈現(xiàn)多元化趨勢(shì),多維、動(dòng)態(tài)的圖形表達(dá)越來越廣泛地應(yīng)用在視覺傳達(dá)載體中,如戶外廣告、網(wǎng)絡(luò)信息傳達(dá)等。我們不得不承認(rèn),傳統(tǒng)的基于二維形態(tài)的圖形創(chuàng)意表達(dá)性顯現(xiàn)出了一定的局限性。
2 數(shù)字媒體時(shí)代下圖形創(chuàng)意表達(dá)的特征
在數(shù)字媒體時(shí)代下,圖形的創(chuàng)意表達(dá)從過去依賴印刷的二維呈現(xiàn)發(fā)生著改變,圖形表現(xiàn)開始從靜態(tài)二維空間發(fā)展到三維動(dòng)態(tài)空間,增加了圖形表現(xiàn)的豐富性。同時(shí),交互性的圖形語言表達(dá)改變了單項(xiàng)的傳播模式。數(shù)字媒體下,圖形的動(dòng)態(tài)性和互動(dòng)性特征不僅加強(qiáng)了觀者的參與和表達(dá),還使得圖形語言的藝術(shù)特性和藝術(shù)感染力更加豐富,增加了傳播力。
在2015年“第七屆全國大學(xué)生廣告大賽”中,我院學(xué)生馮達(dá)峰等利用圖形創(chuàng)意和交互設(shè)計(jì)思維,進(jìn)行“潔婷衛(wèi)生巾”的廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì),運(yùn)用圖形創(chuàng)意設(shè)計(jì)原理詮釋“潔婷衛(wèi)生巾”透氣、安全的廣告訴求,在設(shè)計(jì)表達(dá)上運(yùn)用交互設(shè)計(jì)特性,融合了圖形、文字、聲音、動(dòng)態(tài)等多種表達(dá)形式,并加入?yún)⑴c性圖形小游戲環(huán)節(jié),加強(qiáng)了觀者的參與性,將產(chǎn)品功能、特征等優(yōu)勢(shì)幽默而輕松地表達(dá)了出來,在全國賽區(qū)中脫穎而出,榮獲全國賽區(qū)綜合創(chuàng)意類一等獎(jiǎng)。這是一次圖形創(chuàng)意課程的有益嘗試,在傳統(tǒng)課程訓(xùn)練中加入交互性圖形設(shè)計(jì),激發(fā)了學(xué)生的成就感和對(duì)圖形的認(rèn)知。
3 數(shù)字媒體時(shí)代下圖形創(chuàng)意課程的改革思索
圖形創(chuàng)意課程的重點(diǎn)是對(duì)創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練,通過形象思維、發(fā)散思維、逆向思維方式,結(jié)合同構(gòu)、正負(fù)形等構(gòu)型法進(jìn)行創(chuàng)意思維訓(xùn)練。傳統(tǒng)的課程訓(xùn)練是在平面紙質(zhì)上的圖形設(shè)計(jì)表達(dá)。多維形態(tài)表達(dá)的介入,使創(chuàng)作者需通過多維的思考進(jìn)行圖形創(chuàng)意,可以打破靜態(tài)圖形創(chuàng)意思維的局限,結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形軟件進(jìn)行創(chuàng)意圖形的繪制,使靜態(tài)圖形動(dòng)態(tài)化,在從“靜”到“動(dòng)”的轉(zhuǎn)換中,創(chuàng)作者也會(huì)因其要表達(dá)動(dòng)的圖形創(chuàng)意,而關(guān)注顏色的變化、形狀的變化轉(zhuǎn)接、縱深感和位置的變化等,使學(xué)生得到多方面的訓(xùn)練。例如,在表達(dá)一個(gè)由樹葉轉(zhuǎn)換為和平鴿的圖形創(chuàng)意時(shí),圖形會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換,動(dòng)態(tài)的表達(dá)可以通過時(shí)間和空間的把握,將這一信息流充分傳遞,取得更好的視覺信息的傳達(dá)性。在具體課程實(shí)施中,筆者有以下幾點(diǎn)體會(huì):
3.1 創(chuàng)意思維多元化、立體化
圖形創(chuàng)意課程的重點(diǎn)為創(chuàng)意思維的訓(xùn)練,雖然最終以不同載體的圖形(靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、立體)形式呈現(xiàn),但對(duì)圖形形態(tài)的認(rèn)識(shí)、圖形形式的思考及創(chuàng)意概念的表達(dá),核心依然體現(xiàn)在創(chuàng)意思維能力上。圖形創(chuàng)意是創(chuàng)作者智慧和個(gè)性的表達(dá),就如面對(duì)一個(gè)“點(diǎn)”的創(chuàng)意思維,在課堂頭腦風(fēng)暴和發(fā)散思維后的結(jié)果可能是水中的蝌蚪、五線譜上的高音符號(hào),也可能是阿基米德眼中那個(gè)給我一個(gè)支點(diǎn),我可以撬起的地球。圖形創(chuàng)意充滿了創(chuàng)作者思維的獨(dú)特性和靈活性,它不應(yīng)是單一的思維模式,還具有常規(guī)思維、逆向思維、發(fā)散思維以及收斂思維、跳躍性思維、線性思維等各種方法,往往突破思維的定式,借助想象、聯(lián)想、理性與感性思維等方法,創(chuàng)作出現(xiàn)實(shí)與虛幻、技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合的新穎獨(dú)特的圖形。圖形表現(xiàn)可以借助數(shù)字媒體技術(shù),將傳統(tǒng)模式下圖形的單一表達(dá)性外延出多種可能??梢赃\(yùn)用動(dòng)態(tài)、音效、立體等多元立體的創(chuàng)意出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行思維,比如圖形有了動(dòng)態(tài)表達(dá)可能性,那么創(chuàng)意思想可表達(dá)得更加豐滿,但同時(shí)對(duì)圖形課題思維的多元、立體化的思維框架提出了要求。
3.2 點(diǎn)燃興趣點(diǎn),激活創(chuàng)意思維
興趣是最好的老師,應(yīng)該打破單一、枯燥的理論講授,結(jié)合新媒體技術(shù)下表達(dá)多樣化、具有啟發(fā)性和豐富內(nèi)涵的圖形創(chuàng)意案例教學(xué),激發(fā)學(xué)生的興趣。圖形創(chuàng)意課程可以采用案例教學(xué)法,加強(qiáng)課堂互動(dòng)、討論等,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,改變以往教師講授、學(xué)生聽講的單向式教學(xué)法,讓教學(xué)過程真正互動(dòng)起來。鼓勵(lì)學(xué)生通過各種多媒體渠道發(fā)現(xiàn)、分析、研究優(yōu)秀圖形創(chuàng)意,共同分析圖形表達(dá)含義、表達(dá)方法等。教師和學(xué)生共同參與案例的分析,層層剖析優(yōu)秀案例的創(chuàng)意思維出發(fā)點(diǎn)、表達(dá)方式、技術(shù)運(yùn)用等。當(dāng)學(xué)生通過案例分析和創(chuàng)造性思維點(diǎn)燃了創(chuàng)作欲望時(shí),那么他會(huì)非常主動(dòng)地調(diào)動(dòng)各種表達(dá)方法來呈現(xiàn)創(chuàng)意,積極掌握創(chuàng)作中的手繪表達(dá)、電腦制作等技術(shù),將藝術(shù)與技術(shù)很好地結(jié)合起來。
3.3 基礎(chǔ)訓(xùn)練的不可替代性
雖然數(shù)字藝術(shù)為圖形創(chuàng)意設(shè)計(jì)插上了飛翔的翅膀,但在課程設(shè)置和訓(xùn)練方法上依然要符合創(chuàng)作規(guī)律。固然,動(dòng)態(tài)的、立體的圖形創(chuàng)意表達(dá)具有視覺的吸引力,但“靜態(tài)”圖形創(chuàng)意表達(dá)是核心和基礎(chǔ),應(yīng)該注重創(chuàng)意思維的啟發(fā)和運(yùn)用,快速手繪,將創(chuàng)意靈感捕捉下來,依然要運(yùn)用發(fā)散思維、思維導(dǎo)圖等手段進(jìn)行圖形靜態(tài)表達(dá),這也對(duì)學(xué)生的手繪能力提出了要求。當(dāng)前,計(jì)算機(jī)軟件的功能和便利致使學(xué)生往往忽略手繪表達(dá),特別是圖形創(chuàng)意的數(shù)字化,使學(xué)生認(rèn)為只要有創(chuàng)意和想法就夠了,不必手繪圖形了。著名藝術(shù)家李可染說:“練基本功的主要目的,就是強(qiáng)制約束自己的腦、眼、手,熟練地掌握創(chuàng)作規(guī)律的能力?!笔趾湍X之間有密切聯(lián)系,眼為腦之師,腦令手之行,在創(chuàng)意表達(dá)過程中,應(yīng)運(yùn)用手繪快速表達(dá)出思維碰撞創(chuàng)意的火花。在課程設(shè)置上,在課程前期依然應(yīng)強(qiáng)化手繪表現(xiàn),加強(qiáng)學(xué)生造型能力的訓(xùn)練。
3.4 專業(yè)課程聯(lián)動(dòng)效應(yīng)
將數(shù)字媒體技術(shù)引入圖形創(chuàng)意課程中,探索圖形創(chuàng)意的多維表達(dá)性,是藝術(shù)與技術(shù)相互統(tǒng)一的很好體現(xiàn),但同時(shí)應(yīng)注重課程的循序漸進(jìn)。首先,圖形創(chuàng)意課程就是運(yùn)用創(chuàng)意思維的訓(xùn)練,思維訓(xùn)練是基礎(chǔ)和核心。此階段采用手繪表達(dá)方式,大量練習(xí)圖形創(chuàng)作,運(yùn)用聯(lián)想等思維方式,結(jié)合平面圖形構(gòu)型法創(chuàng)作,遵循圖形創(chuàng)作的規(guī)律和設(shè)計(jì)原則,在靜態(tài)圖形表達(dá)基礎(chǔ)上遴選優(yōu)秀作品,進(jìn)行第二次創(chuàng)作,以此為出發(fā)點(diǎn),加入多維的、立體的思維創(chuàng)意框架,將調(diào)動(dòng)學(xué)生圖形(下轉(zhuǎn)第頁)(上接第頁)軟件、數(shù)字媒體技術(shù)課程的知識(shí)點(diǎn),起到專業(yè)課程的聯(lián)動(dòng)效應(yīng),有益于課程學(xué)習(xí)的交叉性和互動(dòng)性。同時(shí),因?yàn)橛芯唧w要解決的技術(shù)問題,學(xué)生學(xué)習(xí)軟件的主動(dòng)性和活躍度會(huì)大大提高。在教學(xué)上需加大實(shí)踐環(huán)節(jié),數(shù)字軟件應(yīng)用和和圖形語言表達(dá)能力需要長期的訓(xùn)練和積累,將諸如項(xiàng)目訓(xùn)練、學(xué)科競(jìng)賽等實(shí)踐課程結(jié)合起來。這樣,通過專業(yè)理論知識(shí)傳授、軟件技能應(yīng)用和實(shí)踐課程項(xiàng)目訓(xùn)練等,真正達(dá)到課程聯(lián)動(dòng)、交叉教學(xué)、綜合能力培養(yǎng)的目的。
3.5 拼盤式教學(xué)的可能性
拼盤式教學(xué)模式突破原先教師一人一課的單一模式,多樣化整合學(xué)院教師的知識(shí)與能力,形成合力,形成集體智慧,是團(tuán)隊(duì)協(xié)作的全新教學(xué)法。我院以“包裝設(shè)計(jì)”課程進(jìn)行拼盤式教學(xué)改革試點(diǎn),收到良好的教學(xué)效果。將數(shù)字媒體技術(shù)引入到圖形創(chuàng)意課程后,整合圖形創(chuàng)意思維表達(dá)、圖形表現(xiàn)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、數(shù)字媒體技術(shù)課程、競(jìng)賽、實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)等,形成拼盤式教學(xué)模式。
第一,系統(tǒng)的課程管理。課程包括較多方面的知識(shí)點(diǎn)與相關(guān)內(nèi)容,從初始建立時(shí)的單一性,向著課程設(shè)置的階段性、漸進(jìn)性、遞進(jìn)性合理配置。
第二,整合教師知識(shí)和能力。團(tuán)隊(duì)合作,實(shí)施諸環(huán)節(jié)一體化的集體分工教學(xué)。
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