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數字媒體產業的迅猛發展,帶動了數字媒體相關產品和技術的普及和深入,社會對數字媒體技術領域的專業人才需求日益迫切。數字電視、網絡電視、樓宇視頻、遠程教育、遠程醫療等對信息數字化人才的需要日益增長,該專業學生畢業后可從事與各種數字設計、媒體制作和傳播等有關的工作。據相關專家估計,未來3至5年內,數字媒體產業將成為全國IT和娛樂業的支柱產業之一,中國數字媒體人才的缺口將達到每年15萬人左右,隨著產業發展,未來10年的人才缺口會更大。數字媒體產業對人才的迫切需求,為技工學校開設和進一步發展數字媒體技術專業提供了廣闊的空間,筆者就這一問題提出以下思考,希望引起共同的探討。
一、創意產業的崛起為數字媒體技術專業的發展提供了廣闊的空間
數字媒體是數字化的內容產品,以現代網絡為主要傳播載體,通過完善的服務體系,分發到終端和用戶進行消費的全過程。數字媒體技術正是根據數字媒體創意設計,以數字技術、網絡技術、多媒體技術、計算機圖形圖像等技術為支撐,主要研究圖、文、音、像等數字媒體的捕獲、處理、存儲、傳播、運營管理、再現各個環節相關的技術,使抽象的信息或創意變成可感知、可管理和可交互的數字媒體作品。
美、日等國都把大力推進數字媒體技術和產業作為經濟持續發展的重要戰略。美國權威統計機構“Dun&Bradstreet”公司的最新數據顯示,數字媒體產業在美國已發展成重要的支柱產業。以電影工業和電腦軟件席卷全球的美國內容產業(包括數字媒體內容)每年營收4000億美元,占GDP的4%。在時代華納、迪士尼等傳媒產業巨頭的引導下,西方50家媒體娛樂公司占據了當今世界上95%的數字媒體產業市場。日本是世界上數字媒體產業最發達的國家之一,數字媒體產業中的媒體藝術、電子游戲、動漫卡通等產值是鋼鐵產業的兩倍,成為日本目前三大經濟支柱產業之一。新加坡政府提出以知識經濟為基礎,將數字媒體為主的文化創意產業作為推動經濟快速增長的重要引擎之一,大力發展以文化藝術、設計和媒體為主的創意產業。
從我國的情況看,中國正進入數字媒體快速增長時期,中國數字媒體的相關產業,即影視、動漫、游戲、電子出版等已蓄勢待發,數字文化、數字藝術促進了媒體傳播方式的變革。國家863計劃計算機軟硬件技術主題專家組組長懷進鵬教授表示,數字媒體產業鏈長,規模巨大。當前,我國數字媒體技術、應用及產業發展極為迅猛,已成為信息產業發展的亮點,前景十分廣闊。以上海為例, 2010年,上海數字媒體產品及技術服務的總產值達1000億元,而在未來5年內,上海數字媒體人才缺口達12萬人。目前上海數字媒體領域的從業人員只有2萬余人。由此可見,社會對數字媒體技術專業人才的需求是十分迫切的,這就為技工學校開設和進一步發展數字媒體技術專業提供了機遇。
二、技工學校開設數字媒體技術專業的現狀分析
目前,就廣東省技工學校的近年的計算機類專業設置情況來看,大多數院校都開設有與數字媒體內容相關的動畫制作、廣告設計、多媒體影視制作、計算機網絡技術等專業,廣州市輕工高級技工學校于2007年開設了計算機及應用(數字媒體技術應用方向),率先吹響了數字媒體技術的口號,廣州市旅游商務職業學校于2010年開設了數字媒體技術應用專業,廣州市電子信息學校在2011年開設數字媒體技術應用(數字視頻拍攝與制作)、數字媒體技術應用(數字影音后期制作)兩個專業。
有部分教師可能會覺得,既然目前大多數技工學校都開設了動畫、廣告、網絡技術等專業,讓學生進行有效整合不就完成數字媒體專業的所有內容了嗎,為什么還要單獨開設數字媒體技術專業呢?殊不知,數字媒體技術是以技術為主、藝術為輔,培養從事計算機技術出發,需要掌握信息技術與計算機圖形圖像領域的基礎理論與方法,并將數字媒體技術應用到相關領域,為社會提供數字文化產品和文化服務的綜合性專業,因此與單一性專業對比而言往往具備更多的要求。
眾所周知,技工學校培養人才的目標非常明確,開設專業的目的就是為了培養和造就具有創新能力、專業能力的技能人才。回顧歷史,技工學校都能夠及時抓住企業和用人單位對人才的需求情況進行專業的開設,從無到有,從小到大。
三、技工學校進一步發展數字媒體技術專業的一些思考。
數字媒體技術專業教育在我國剛剛興起,其發展前景是很樂觀的。也因為初級階段,就當前的教育環境、教育模式來看,大力發展數字媒體技術專業顯得不那么成熟,技工教育人還要在以下方面做一些努力。
(一)以企業和用人單位的要求為基礎建設專業。
關鍵詞:計算機技術 網絡技術 媒體藝術 作用 發展 應用
1 概述
媒體廣告的作用是介紹給大眾媒體產品的新款式,新變化,新價格或新的服務,并且幫助他們在眾多的市場同類型產品中選擇某項特別的產品或者服務。它在宣傳別人的商標、產品、服務、構想時,其實也是在宣傳自己的品牌。換言之,它是一把雙刃劍,廣告可能成為一種提高產品競爭力、強有力的銷售推廣工具,也可能只是在浪費資源,所以,我們在做廣告時一定要有目標和周詳的計劃。一個好的媒體廣告,不僅能宣傳自己的形象,也能讓投放廣告的單位增加利潤和財富,從而壯大公司和銷售網絡。在現在這個信息技術時代,廣告客戶為了得到更優質的服務,一般都會要求媒體廣告能快速的掌握現代信息技術。那么何為信息技術呢?一門以計算機技術、微電子技術、通信技術為基礎的新興的高新技術就是信息技術。廣義的說,信息技術是人類對各種信息所進行的采集、處理、存儲、傳輸和檢索的經驗、知識及其手段、工具的總和,信息包括數據、文字、語言、聲音、圖畫、影像等,特點是超速度、網絡化、信息流、數字化、智能化和多媒體化等。傳統的媒體廣告營銷模式已經不能滿足隨著世界經濟體制和技術的發展而改變的社會需求了。尤其是70年代后,隨著計算機和互聯網的產生,許多的藝術家在繪畫作品的時候開始使用計算機,表達創意的時候也越來越多的開始使用多媒體技術。
2 媒體藝術研究發展
多媒體藝術不僅僅是一種“純藝術”,也是多媒體電視、電影、音樂、廣告等表現形式的重要手段,它是伴隨著計算機技術的發展應運而生的。多媒體藝術的形成和發展需要計算機技術的推進,計算機技術是多媒體藝術的基礎。在現代科學技術大發展的情況下,計算機技術讓傳統藝術有了新突破。計算機技術的發展,也加快了多媒體藝術的形成和發展,使其更具交互性、虛擬性、大眾性等特點。多媒體藝術的網絡傳播需要計算機技術的支持,只有這樣才能促進多媒體藝術的“交互性”,創造多媒體藝術的虛擬性,營造多媒體藝術的大眾化。
現在是計算機電子信息化大發展大繁榮的時代,多媒體走進了人們的生活。那么什么是對媒體,又有什么樣的特點?是人們一直思考的問題,其實,一個好的多媒體作品可以是各種內容組合在一起的,不管是文字、圖片、視頻,還是聲音、動畫、計算機圖形等,但都并不是簡單的排列和組合。在現代社會中多媒體因其自身涵蓋的多種媒體優勢,成為一種信息傳遞的新媒體。交互性是它的最大特點。顧名思義交互,就是用戶在使用多媒體的時候通過操作,改變某些元素的特征,從而收到意想不到的效果。用戶在某種程度上的參與就是交互性,從某種方面來說,多媒體就是用戶、硬件、軟件和設計師的參與這四項來共同實現的高技術藝術作品。
3 計算機技術與數字媒體
數字媒體藝術是一個技術和藝術相結合的、寬口徑的以技術為主,藝術為輔的新專業,是計算機專業與傳統的動畫專業相結合的交叉學科。目的是培養一些復合型的應用設計人才,這些人才既要懂得技術也要懂得藝術,能在進行設計或者創作的時候自如的使用新的媒體設計工具。新一代的傳播媒體已經產生,它們是數字音頻、數字視頻、數字電影、電腦動畫、虛擬現實等等,隨著計算機技術、網絡技術、數字通信技術的發展和結合,傳統的廣播數字媒體藝術、電視、電影早已經不能滿足人們的需求。數字媒體藝術開設的主要課程有:西方新媒體藝術(外教授課)、電視畫面編輯、電視藝術美學、視聽語言、造型藝術基礎、動畫運動規律、雕塑與三維造型、數字音視頻制作、三維動畫、數字攝影與攝像、計算機圖形學、數字高清原理與應用、影視剪輯藝術與實踐、電視制作新技術、電視頻道與欄目包裝、數字影視特技、數字影視合成技術、數字影視作品創作等。該專業通過教學各種數字媒體制作軟件,計算機科學與技術的基本理論、知識和技能,培養一些專業的技術人才,比如具有很好的美術鑒賞能力和美術設計能力,能使用新的數字媒體工具從事平面設計、游戲、動畫制作、數碼視頻編輯和數字化園林景觀設計等方面的人才。
4 數字媒體技術應用
數字媒體技術的發展越來越迅速,調研數據顯示,全球有超過1/3的媒體正在使用數字策略,在硬件方面開發了移動端App應用程序,在軟件方面制定了數字新聞政策,如果數字化趨勢持續加速發展,那么我們至少會看到以下兩方面的變革。首先,移動設備上的觸屏界面讓媒體和傳播行業不得不思考以一種嶄新的方式來呈現故事,例如對圖片、大數據和文字重新編排,讓他們更具有交互性,給讀者帶來更豐富的閱讀體驗;其次,新聞生產將出現兩極分化,一方面是在移動屏幕上的“短快頻”和轉發,確保實時消息的及時性,另一方面通過傳統的新聞渠道,例如紙媒、電視和門戶網站進行深入報道。
數字媒體的優勢是只要消費者需要獲取信息,無論在什么地方什么時間都可以滿足要求。新媒體的特性是能植入消費者日常工作生活之中,廣告行業必然要以其作為經營理念,才能得到最大程度的發展。隨之改變的也有廣告公司的廣告經營模式。
滿足消費者隨時隨地的信息需求應該是廣告公司在新媒體環境下的經營理念。廣告公司也隨著該理念的產生而變得多元化。UGA(User Generated Ads)憑借傳播樣式多樣、滲透性強的特點,成為未來廣告發展的一大重要趨勢。在新媒介環境下,隨著SNS網站的興起,社群好友間的病毒式傳播、媒體口碑傳播的優勢越來越明顯。增加了用戶的互動度和參與度,拉近了品牌和受眾之間的距離,表現手法也更加豐富。以視頻網站為例,雖然業界不看好它當下的盈利模式,但是它一定會成為最具發展性的廣告空間,專業人士預測在未來的五年內,視頻網站的盈利的量一定會超過目前所有的數字化媒體,它的傳播價值會被完全的開發出來。視頻網站是一種具備媒介終端的逆向生產功能的媒體,它創造出來的內容能夠聚集注意力,使投放廣告的新空間,受到許多廣告客戶的歡迎。此類視頻上傳網絡充分調動了融合終端的內容逆向生產能力,廣告公司憑借獨到的內容資源,自身優秀廣告作品的獲取渠道得到開發,堅持廣告產品創作和的模式優化轉型,得到競爭優勢。
5 數字媒體藝術與文化傳播
新媒體藝術――當前的動畫數字化主要指動畫制作數字化,近年來,數字技術發展迅速,數字化技術被越來越多的應用在動畫這個綜合性的視聽藝術領域中。數字技術的介入讓動畫擺脫了技術條件的制約,讓藝術想象力在很大程度上得以實現。新媒體藝術在目前來說主要指動畫制作數字化,即指的是計算機技術對包括前期創作、實際拍攝乃至后期制作在內的完整的工藝過程的全面介入。新媒體技術正在給影視動畫帶來新的生機與活力,我們正在目睹視聽奇觀。在新媒體時代,動畫藝術受到了以往任何技術都難以企及的深刻影響,產生了深刻變革,并且該影響仍在深入和加快。藝術家的想象力被實現的可能性會隨著新媒體制作技術的廣泛應用而逐漸的加大。
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【關鍵詞】國外高校 數字媒體 專業項目化實踐教學 發展趨勢 研究
一、國外高校數字媒體專業項目化實踐教學
1.國外數字媒體項目化教學的意義
科技發展得越來越快,美國大片中那些高難度動作都是靠數字媒體技術來完成的,不過數字媒體的方向不僅僅是電影,在電視、動畫、游戲和電子出版物等方面都有延伸。但如此龐大的產業缺少了相關技術人才,高校畢業生要想更好更快地投入到工作中去,不僅需要厚實的理論基礎,還要通過實踐豐富自己,所以數字媒體專業化項目實踐是具有重要意義的,是保障學生學有所用的條件。
2.國外數字媒體項目化的作用
項目化教學是以項目為載體,以工作任務為驅動,將理論與實踐有機結合,使學生在完成任務的過程中掌握知識和技能。學生通過項目主題更有針對性和實用性地與實踐對接,并將課堂知識通過項目的形式進行展現,給學生提供了自主選擇性。在項目的實施過程中更具備趣味性和主動性,解決了以往枯燥的學習模式,以更自由、廣闊的環境激發了學生的創造能力,通過長短不同的項目完成了學生對教學目的的有效認知。項目實施的結果更能反映出學生對技能掌握的好壞程度,為學生重點學習薄弱技能提供了參考依據,也為社會選擇優秀人才做出保障。
3.國外數字媒體項目化流程
通過史論課程了解數字媒體專業,學習相關軟件和動畫、影視方面的知識,打好基礎,充實學生數字媒體技能。學校還設立許多相關專業和數字媒體進行結合,進行延伸性學習。讓學生傾向于自己的需要,讓學生學會自主選擇自己的方向,不僅學好學校設置的課程,輔修一些學生自身更加喜歡的方向。在理論知識齊全之后,就通過實踐的方式進行訓練,在許多高校提供一些公共的工作室,給學生項目,讓學生在項目中訓練,學生可以通過研究項目完善自己,得到鍛煉。提升學生分析解決問題的能力,培養學生團隊的合作意識。
二、國外高校數字媒體專業項目化發展趨勢
早在上個世紀,國外已經由生產型社會轉向消費型社會,娛樂產業所占年生產總值比重逐年增加,為了使學校的畢業生更加滿足社會對數字媒體專業所需求人才,是將數字媒體項目化引入高校教育的根本原因。國外的高校數字媒體專業項目化教育是比較先進的,與國內不同,他們的數字媒體專業實現了學科之間的緊密聯系,進行了穿插學習,國外大學的數字媒體專業有著系統的學習,進行各個方面的綜合,不僅是傳媒方面的,在戲劇方面也有一定的突破,這些結合起來對學科有很大的突破性,其多樣化的教學都值得我們學習。以下對美國高校項目化教學發展趨勢進行分析:
1.注重創意和實踐結合
在高校數字媒體的課程當中提供給學生各種實踐和研究的機會,將適合學生當前學習進度的項目引入,供學生自由選擇,同時數字媒體專業中心基地為學生進行項目化操作提供場所。中心基地的設備非常齊全,多種資源可以利用,可以讓學生更加豐富、充分地在實踐中發揮創意。設置獨立的工作室,通過模擬實際生活的項目內容不僅僅是培養學生電腦方面的技術,更強調學生自己動手的能力,中心點主要放在交互方面,通過以交互方面為出發點,讓學生自己去尋找數字媒體在實際應用中的表達形式,利用高度還原數字媒體在現實生活中的場景,讓學生在校內可以做項目,通過做項目來實踐并豐富自己。
2.綜合化全面發展
通過高端運算中心為學生們開設了動畫、形態學、攝影、三維設計、傳統繪畫、音樂、編程方面的知識,教學設備上將向著多樣化的方式發展。例如哥倫比亞大學的數字媒體中心設在藝術學院,這個專業基地提供了多方面的教學內容,有圖形設計、編程、網頁設計、視頻編輯、動畫制作,還有音頻的制作,通過更加綜合性的數字媒體技能學習,為項目化提供技能保證。
3.自主學習與合作學習
項目化教學是一個相對獨立的項目,交由學生結合所學知識自行處理。從信息的采集、方案的確立和設計及項目的最終評價,都由學生自己負責。通過小組的形式讓學生在數字媒體項目化實踐過程中互相幫助探索,發現項目中存在的問題,交流分享項目在實際操作中應該注意的事項,通過群策群力解決項目難題,提升學生團隊的合作意識,強化學生溝通能力和對不同觀點的包容性,為將來工作中與其他同事合作營造基礎。這種教學策略使得學生間的學習更加緊密,實現了一加一大于二的效果。讓學生們更加清楚自己要做的是什么,畢業后有更廣泛的就業方向,像動畫、影視、游戲、網絡、電子出版物之類的產品都可以進行發展。學生可以選擇老師,可以向老師提意見,老師可以開設專門的課程讓學生針對自己的學習興趣及就業方向來學習。
結語
數字媒體專業是一種發達的視覺方面的技術,而國外數字媒體項目化實踐教學是讓學生根據自己所長,選擇不同的實踐方法、不同的實踐體系,發揮各自的優勢,通過對國外數字教學項目化實踐發展趨勢的研究,對國內的數字媒體專業人才進行復合型教學有很好的參考作用,項目化教學實踐體系的研究是一個漫長的過程,也是個慢慢改進的過程,只有在社會實踐中全面發展,才能成為一個復合型的人才。
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關鍵詞: 數字媒體技術;課程改革;案例教學法;研究性學習;任務驅動
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)15-3628-02
數字媒體技術專業是近幾年來快速發展的新興專業,《數字媒體技術基礎》課程在數字媒體技術專業課程體系建設中占有極其重要的地位,是學生接受專業知識教育的導入性課程。通過本課程的教學,使學生掌握數字媒體的基本理論、基本設計方法,達到對數字媒體技術體系比較全面、系統的認識,同時具備利用各種編輯工具軟件對數據處理能力,以培養學生對專業學習的興趣,為學習后續專業課程的打下基礎。
1 課程教學現狀的分析
目前國內高校該門課程所采用的教材大多以劉清堂主編的《數字媒體技術導論》為主,該教材是21世紀數字媒體技術專業的規劃教材,內容通俗易懂,體系科學、知識點較多。
1.1課程教學內容的分析
該門課程包括了理論與實踐兩部分,課程內容結構如表1所示:
基礎理論部分以數字音視頻、圖像處理、游戲設計技術以及Web集成與應用為重點,基于這樣的考量是因為在后續專業課中有多門課程與此相關,例如低年級的學生對培養方案中有多門語言類課程感到困惑,本門課程中的游戲設計實踐就引導學生理解學好語言類課程對這部分的學習有重要的意義。
1.2 課程教學方法的分析
在教學過程中采取恰當的教學方法將直接影響教學效果,在教學中應采用理論知識指導實踐操作,操作能力確保完成作品設計的教學步驟,一味強調理論教學,學生缺乏應有的學習動力,而且學生也感到課程難度大,作為專業導入性課程的目的得不到體現。通過總結多年的教學經驗,案例式教學將極大提高本課程的教學效果。
案例教學法可使教學目標更清晰,有利于教學過程的掌控,在實驗操作時也利于學生模仿,因此案例式教學可以促進隱性知識與顯性知識的不斷轉化,通過具體的情境,將隱性的知識外顯,或將顯性的知識內化。
采用案例教學法時,案例的選擇要根據教學內容和教學對象的不同,精心選擇和設計,每一章的案例為最終的作品所用。如在講解數字圖像的處理技術中采用以下步驟完成:
1)案例導入:通過演示所設計一個的網站,提出問題讓學生思考在網頁設計中采用了什么素材。
2)案例剖析:在教師的指導下學生理解音頻、視頻、FLASH、圖片、文字等素材在網頁設計中的作用。引申出基于Photoshop的網頁頁面設計,最后如何采用Fireworks實現網頁的無縫連接。
3)案例精講:結合已具備的Photoshop基礎,詳細講解基于Photoshop的網頁頁面設計,既達到對Photoshop軟件高級技術的演示,又達到如何使用軟件形成作品的過程。
4)總結案例,布置實驗內容:結合案例的實現過程和所學知識,布置實驗內容,學生可利用課余時間收集素材,根據自己確定的主題準備下次實驗課的內容。
5)教學效果評估:根據學生實驗過程總結學生在實驗中碰到的難點以及存在的問題,完善案例教學以達到解決這些問題的目的。
2 以研究性學習,提高學生對課程內容的掌握
教學過程是一個雙向的活動,為提高學生的自主學習能力,教師在教學中充當主導作用,而學生充當主體作用,因此在強調教師“教”的同時,同樣強調學生的“學”。研究性學習是指學生在教師指導下,從學習生活和社會生活中選擇和確定研究專題,主動地獲取知識、應用知識、解決問題的活動。
2.1 以任務驅動法促進研究性學習的展開
采用案例式教學法,便于學生的模擬實驗,模擬實驗對引導學生掌握基本的操作有很大的幫助,但這種按部就班的實驗內容對學生的開發動力、想象力的培養作用有限,完全機械式的實驗會限制學生的個性發展。在任務驅動的組織上,采取總任務與模塊化任務相結合、實驗課與開放實驗相結合的策略。
在完成了所有實驗課的項目開設以后,教師指導學生成立每5人左右的小組,由學生自選項目,確定總任務,根據項目劃分模塊,從而確定子任務,學生利用所學知識收集相關素材。每一個學生充當一定的角色,缺一不可,任務必須在規定的時間內完成,這樣既能培養自主獲取知識的能力,又能培養團隊協作的能力。
教師在整個活動中應定期檢查任務進展情況,對學生在實施過程中難以解決的問題及時提供幫助,同時在實驗條件上應保證活動的順利進行。
2.2 以校內外科技競賽促進研究性學習的深度
數字媒體技術專業作為工科性質的學科,需要學生具有很強的動手設計能力。課堂任務驅動僅僅是研究性學習的第一步,通過任務完成的情況,吸收一定數量的學生進入院系創新活動中心,培養學生參加各層次的科技競賽活動。
數字媒體技術所涉及的研究領域很廣,為學生參加科技競賽提供了廣闊的空間,如程序設計大賽、DV設計、網頁設計、動畫設計、3D設計大賽等,層次有校內的、省內的乃至全國性質的,通過參加這些活動,達到深化專業研究領域的研究性學習以及教師與學生之間、高年級與低年級之間的“傳、幫、帶”作用,使整個學科的發展呈現良性的發展。
可見,數字媒體技術基礎課程對學生確定研究內容起著重要作用,為學生盡快進入專業學習起著鋪墊的作用。
3 總結
學生的專業學習需要有一個良好的開端,數字媒體技術基礎課程是學生接觸的第一門專業基礎課,其重要性不言而喻,加強對課程改革研究具有現實意義,通過教師課堂理論的案例教學法、學生實踐的研究性學習,提高了學生學習專業知識的興趣,培養了學生團隊協作的能力,建設了專業科技競賽的梯隊,最終實現課程教學效果最優化。
參考文獻:
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關鍵詞:數字電子技術;教學內容;教學方法
作者簡介:郭玉峰(1975-),女,河南洛陽人,河南農業大學信息與管理科學學院,講師。(河南 鄭州 450002)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2011)36-0180-02
“數字電子技術”是工科電子類、計算機等專業的一門重要的專業技術基礎課程,是學習單片機、計算機組成原理、微機原理、自動化技術等課程的基礎。本課程是一門理論性、實踐性和應用性都比較強的課程。課程的任務是使學生獲得數字電子技術方面的基礎知識、基本理論和基本技能,為深入學習數字電子技術及其在專業中的應用打下基礎。[1]“數字電子技術”課程的特點是教學內容多,涉及面廣,更新速度快,具有很強的工程性。另外,筆者所在河南農業大學(以下簡稱“我校”)計算機和軟件專業的學生電子技術基礎比較薄弱,大多沒有工程實踐的經驗,很多學生從來沒有見過電路板,不知道電子元器件是什么樣,無法將書本知識與實際的電路聯系起來。學生對課程的學習很吃力,有畏難情緒,另外很多學生對課程的定位也很茫然,不明白“這門課有什么用,它對我學習計算機專業有什么幫助”,往往學習效果不是很好。
本文以我校計算機專業的具體情況為例,探討了如何在教學實踐中對“數字電子技術”教學內容、教學方法和實驗方法進行探索和改革。通過調整教學內容、改進教學方法,加強學生的動手能力,提高教學效果和教學水平,收到了比較好的效果。
一、教學內容整合
“數字電子技術”課程以邏輯函數及邏輯門為基礎,主要介紹各種組合邏輯電路和時序邏輯電路的功能、分析方法及設計方法。目前在教學內容的設置上主要有以下問題。首先,課程教學內容繁多,知識層次過于深入,學生負擔重,學習吃力,有必要對部分教學內容進行刪減或弱化。另外,數字電子技術迅猛發展,電子器件不斷更新換代,新技術不斷涌現,而教材和教學大綱的知識結構還比較陳舊,無法適應現在迅猛發展的數字電子技術。需要在現有的課程內容基礎上,加入體現新技術、新知識的內容。最后,計算機專業自身課程體系的建設過程中,由于計算機技術的迅猛發展,計算機專業教學計劃中不斷加入體現新技術的新課程,導致課時緊張。在學時數有限的形式下,筆者所在學院刪除了“模擬電子技術”課程,因此“數字電子技術”的教學內容中需要添加相關的模電知識。
基于以上原因,我們從以下幾方面考慮更改“數字電子技術”課程內容的設置:
一是增加模擬電子技術相關知識。遵循“適量夠用”的原則,增加常用半導體器件,集成運算放大電路,RC正弦波震蕩電路等方面的知識。半導體器件主要介紹二極管、三極管和場效應管的工作原理和開關特性;集成運算放大電路主要介紹集成運放的外部特性和應用;RC正弦波震蕩電路主要分析電路原理。
二是充分考慮計算機專業的學科特點,適當減少原理性知識的內容以及繁瑣的模擬電路分析的知識,強調對器件功能的熟悉和應用,補充與計算機專業后續課程相關的知識點,打好基礎。比如門電路的章節涉及到較多的模擬電路的分析,我們只分析門電路的工作原理,對其輸入輸出特性只作簡單介紹,動態特性刪去不講。由于目前CMOS門電路的應用更為廣泛,CMOS門電路放在TTL門電路之前進行講授,重點學習CMOS門電路,對TTL門電路的講解簡化,只介紹非門電路。在組合邏輯電路中,加入利用加法器求反碼補碼電路設計的內容,幫助學生理解在電路中如何實現求反碼補碼的運算。另外,在后續課程中要用到的一些知識點,比如“計算機組成原理”課程的控制器內容中有關節拍脈沖的概念,往往成為學生理解控制器工作原理的絆腳石。為此,在“數字電子技術”課程中,將有關順序脈沖發生器的章節作為重點進行講解。
三是數字電子技術發展飛速,在課程內容上要將其體現出來,補充新知識,介紹學科中的新技術、新器件。在教學內容中加入對大規模集成電路可編程邏輯器件(如CPLD、FPGA)的介紹,引入MAX+Plus I仿真軟件和VHDL硬件語言設計的教學內容。
二、教學方法改進
1.上好第一節課,明確課程的作用
充分認識第一節課的重要性,科學合理安排第一節課的授課內容和授課方法,讓學生了解課程在學科中的地位,了解課程與計算機專業的關系,激起學生學習本課程的興趣。除了對課程進行總體介紹(比如課程地位、內容、考試方法等等)外,我們通過幾個學生非常熟悉的計算機問題,來說明數字電子技術在計算機學科中的硬件基礎作用。比如:為什么計算機要采用二進制,而不用十進制或者其他進制?為什么計算機中的運算采用補碼運算?寄存器究竟是由什么構成的,它是如何存儲信息的?0和1在計算機中是以什么樣的形式存在的?一系列問題的提出和解答,既解釋了數字電子技術和計算機學科的關系,也激起了學生的好奇心和學習興趣。
2.簡化教學內容,降低學習難度
“數字電子技術”課程的內容中存在大量繁瑣的模擬電路分析和電氣特性分析,還有大量繁雜的集成電路結構圖。對這些內容的講解非常枯燥無味,學生也不容易理解,容易造成厭學情緒,為此在授課過程中弱化工作原理和電氣特性的講解,對大型集成電路的電路結構不再詳細分析,使學生主要學習集成電路的功能和應用。比如時序邏輯電路中的計數器是很重要的一部分內容,僅對比較簡單的計數器結構進行分析,但是對于74LS161、74LS191這樣一些集成電路的電路結構不再詳細分析電路結構,主要介紹幾個控制引腳,使學生掌握外部引腳的功能和器件的應用即可。
教學內容的簡化節省了授課時間,可以有更多時間講授重點內容,進一步幫助學生理解教學內容。學生能聽懂,愿意學,提高了教學效果。
3.突出學生的主體地位,發揮教師的引導作用
“數字電子技術”是一門實踐性和應用性很強的課程,如果只是老師在課堂一味講授,學生在對實際電路沒有直觀認識的條件下,是無法真正接受和理解所學知識的。我們在教學過程中,充分發揮學生的主導作用,教師以引導為主。
積極了解學生的學習動態,根據學生的學習情況,適當調整教學方案,做到有的放矢、因材施教。引導學生的學習,指導學生課前預習,課后復習,掌握學習方法,確定學習目標。在課堂教學中,采用多種教學方式,比如啟發式的教學方法和案例式的教學方式,激發學生的學習興趣,引導學生主動學,主動進行思考,而不是被動的接受。鼓勵學生申報大學生創新項目,在實踐的過程中來學習,起到事半功倍的作用。
4.采用多媒體教學
多媒體教學具有信息量大、內容生動、形象逼真的特點。多媒體課件利用圖片、聲音、動畫、圖像、仿真等方式,將抽象的知識變得生動具體。“數字電子技術”課程內容繁雜,公式多、電路多,畫圖和電路分析工作很龐大,多媒體教學方式節省了在黑板上畫圖的時間,方便了對電路工作原理的分析。例如在介紹結構較復雜的主從觸發器的電路結構和動作特點時,利用多媒體課件的動畫方式,從基本RS觸發器,到同步RS觸發器,再到主從RS觸發器,一步步打開畫面,從簡單到復雜,如何在基本RS觸發器的基礎上改進得到主從RS觸發器,學生一目了然,非常直觀。多媒體教學方式的使用大大提高了“數字電子技術”課程的教學效率和教學效果。
當然,多媒體教學只是教學過程的手段之一,對于多媒體課件無法體現的原理分析和細節問題,還是需要通過板書的方式加以說明。多媒體教學方式要與傳統的板書教學相輔相成,才能達到最好的教學效果。
三、實驗教學改革
實驗是“數字電子技術”課程理論教學的深化和補充,是學好課程的重要環節。實驗教學幫助學生鞏固和加深數字電子技術理論知識,進一步加強學生獨立分析問題和解決問題的能力、綜合設計及創新能力。通過實踐教學可建立學生的工程設計思想,使學生從習慣性的數學思維方式轉變為電學思維方式。
為了培養學生的動手能力和主動思考學習的能力,我們將實驗內容分三個層次:基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗。前兩個層次的實驗屬于驗證性實驗,如果讓學生按照實驗指導書進行電路搭建,然后觀察實驗結果進行驗證,則學生不需要進行思考就可完成實驗任務。但是,這樣顯然沒有達到開設實驗的目的。對于這兩個層次的實驗,我們在實驗課之前給出實驗任務和實驗所用集成芯片的型號,由學生自行查找芯片資料和設計電路,擬定實驗方法和步驟,再在實驗中進行驗證。第三個層次的實驗給出若干題目,由學生自選題目,自選器件,獨立設計電路并付諸實現。這個層次的實驗采用兩種方式,第一種方式是在實驗室利用硬件電路進行實驗,第二種方式是采用EDA技術手段,使學生學會計算機輔助設計和電子設計自動化的方法。
經過以上多層次、多方式的實驗設置,激發了學生自主學習的積極性,使他們學會了根據需要選學參考書,查閱手冊,提高了自己獨立分析問題、解決問題的能力。
四、考核方式改革
由于“數字電子技術”課程是理論性和應用性并重的課程,我們在考核內容中加入了對實驗的考核。考核方式包括平時成績、實驗成績和期末卷面考試成績三個方面。平時成績根據出勤情況、作業情況等來給分,占總成績的10%;實驗成績根據課程實驗完成的情況和實驗報告完成情況來給分,占總成績的20%;期末考試成績占總成績的70%。
五、結束語
通過對“數字電子技術”課程教學的改革,擴展了教學內容、降低了學習難度,加強學生的動手能力,介紹最新的電子技術和電子產品,激發了學生的學習積極性,提高了學習效果。數字電子技術在現實生活中的應用日益廣泛,數字電子技術迅猛發展,新器件、新技術不斷涌現,這些給我們的教學工作帶來了新的挑戰。該課程的教學仍然會有新的問題出現,我們還要繼續在教學實踐中進行改革和探索。
參考文獻:
[1]閻石.數字電子技術基礎(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.