时间:2023-09-10 15:02:41
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中图分类号:TN911.72-4;G642
1 引言
随着信息类科学和计算技术的迅速发展,数字信号处理的理论与应用得到飞跃式发展,数字信号处理课程也已经成为高等学校相关专业的必修课程[1]。但是“教的困难学得费力”是这门课程普遍存在的问题。数字信号处理先修课程有高等数学、复变函数、信号与线性系统等,其教学特点是数学理论性强,概念抽象,理论推导繁琐,比如快速傅里叶变换算法复杂难度大及滤波器设计多样性,学生在理解和掌握中有一定的难度。另外,学生基础课程学习的差异也给教学带来了一定的困难。因此如何在有限学时内将基本原理、基本概念与分析方法传授给学生是需要探索的。如果方法不当,只是灌输大量的具体知识,学生死记硬背教材上的推导和公式,并未理解掌握教学内容,考试时勉强应付,从而对该课程失去兴趣。为了提高教学质量,激发学生的学习兴趣,笔者在近十年的教学实践中,对教学内容、课堂教学模式和方法不断改进,摸索出一些便于学生理解和掌握的具体讲法,提出启发互动与建模仿真实践应用在数字信号处理课程教学中,从教与学两个角度对如何提高教学质量进行研究。
2 教学改革方法和途径
2.1 启发互动的课堂教学模式
传统的教学是知识的“满堂灌”。通常课堂教学中把教材作为学习的中心,教师讲授引导进行知识的传授。这样学生较少的参与到课堂教学,学习缺乏热情和主动性,思维受到限制。要让学生对课程有兴趣,必须思考设计课堂教学方法,在教学中给出学生问题或者引导学生自己发现“问题”,以问题为教学起点,启发引导学生自主探索,在课堂教学中老师直接讲授和启发式提问相结合,让学生经历“提出问题―思考研究―分析解决”的知识构建过程。积极主动地参与到课堂教学中。
同时课堂教学形式多样化,教师课堂讲解推导公式采用板书学生形式,仿真演示边学边验证、多媒体及动画演示等多种教学形式活跃课堂,激发学生对该课程的兴趣,加深学生对知识的理解和掌握。另外可采取专题讨论的教学形式,把和数字信号处理有关联的理论和技术分成小专题,提前把题目分给每个学生,请学生思考查阅资料做好准备,课堂上发表见解,进行专题讨论,让学生勇于表达自己的观点,同时倾听其他学生的观点也可扩展思路,这对于学好课程及能力培养都有极大的帮助。
2.2 仿真实践的教学方法
数字信号处理的内容较多,但本科阶段主要培养学生学习知识、分析问题解决问题的能力,而不是灌输大量的具体知识。培养这些能力的主要途径是:打好理论基础,掌握本学科的基本原理、基本概念与基本分析方法,学会使用现代设计、分析、开发、仿真与实验工具。使学生在有限的课时内,通过学习、思考和仿真实验掌握基本知识。MATLAB软件是国际公认的信号处理标准软件和仿真开发平台,利用MATLAB可以使一些很难理解的抽象理论得到直观演示解释,解决各种复杂问题的分析与计算等难题[1]。笔者在近十年的教学中,对数字信号处理课程的课后作业要求学生用MATLAB软件仿真实现,省去了学生较为繁琐的笔算及较大的计算运算量,而且提高了学生的编程能力,培养了工程素养,起到了事半功倍的作用。
(1)实施内容
将仿真工具引入到数字信号处理教学的过程中,从以下两个途径出发,一是结合教学理论进程,基于课堂上的一些重要的核心知识点通过用仿真软件将抽象的难以理解的理论知识用形象的图形直观地展现,学生在一定程度上可以轻松地掌握所学知识点,提高其学习兴趣。比如在课堂教学中,讲授快速傅里叶变换时,减少理论推导证明,而着重讲述它的理论应用,仿真演示快速傅里叶变换进行频谱分析,用FFT分析信号频率成分。例如一被噪声污染的信号,很难看出它所包含的频率成分,如一个由100HZ和220HZ正弦信号构成的信号,受到均值随机噪声的干扰,通过FFT来分析其信号频率成分。利用仿真软件可以快速的分析其频率成分,仿真结果如图1所示,直观形象展示给学生,加深对FFT应用的理解。
复杂的公式推导和结论让同学们对频率采样理解不透彻,如果用仿真图形演示如图2频域采样,则会豁然开朗,理解频域采样失真的原因,掌握频率采样定理。
二是给学生实践任务,要求教材中的例题和课后习题用MATLAB程序实现,给出习题求解程序及仿真运行结果。这样能让学生熟悉信号处理的常用函数和编程设计技巧。另外,把学生分成小组,可让学生合作开发一个系统,如开发数字信号处理实验仿真系统,确定系统的体系结构由哪些模块组成,模块间的调用关系如何,需要哪些全局变量等。图3为指导学生开发的傅里叶变换的GUI界面,学生不仅掌握了MATLAB的程序设计,而且掌握了离散傅里叶变换的理论和实验仿真结果。由此可以极大地调动学生的学习兴趣,让每个学生投入到学习实践中,培养了良好的合作、探索、完成工作的工程素B。
MATLAB仿真演示的教学效果,使数字信号处理中的抽象、难懂的基本概念和基本原理转化成易懂、直观的图形图像形式,较好地帮助学生理解课堂讲授内容[2]。
数字滤波器设计是数字信号处理课程的重要内容之一,在教学中理论推导复杂,计算量较大。而(FDATool Filter Design Analysis Tool)是simulink 信号处理工具箱里专用的滤波器设计工具,它把滤波器设计命令行功能集成在一个图形用户界面窗口中,如图4所示,在图中滤波器设计结果显示区域在上半部分,它可显示滤波器的幅频响应,其中滤波器类型选项包括低通、高通、带通、带阻和特殊FIR的滤波器,设计指标及性能控制区域在图中的下半部分。
设计滤波器主要对其进行应用,结合信号的频谱分析,理解滤波器的功能与作用。比如有一输入信号x(t)中含有干扰信号,其时域波形如图5(a)所示,对其FFT进行频谱分析如图5 (b)所示,由图可见,信号和干扰的频带互不重叠,设计如图6(c)所示的低通滤波器滤除干扰,得到纯净信号,达到滤波的目的如图6(d)所示。在该仿真中既进行了滤波器设计,又有信号频谱分析FFT的应用,理论和实践结合易于知识的理解掌握。
3 结束语
本文是在教学实践中对数字信号处理课程的教学内容、课堂教学模式和方法不断改进,摸索出一些便于学生理解和掌握的具体讲法,提出启发互动的课堂教学形式和建模仿真实践的教学方法,对数字信号处理课程进行了教学改革实践。启发互动的课堂教学模式使学生积极主动参与到课堂教学,激发学习兴趣,更好的理解掌握本学科理论知识。仿真实践练习培养了学生的动手编程设计能力,培养了工程素养,教学方法的应用收到了良好的教学效果,提高了教学质量。
参考文献
[1] 高西全,丁玉美.《数字信号处理》(第三版),西安电子科技大学出版社
[2]霍慧芝. MATLAB仿真在数字信号处理教学中的应用研究.大学教育,2013年24期
党在十上提出新时期的教育方针,要以立德、树人作为教育的根本任务,全面实施素质教育。这就要求每一位中学教师作为学生人生的指路人,扮演好教育者的角色。新时期,教师要努力培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人,努力办好让人民满意的教育。教师的道德人格决定教育实践活动的水平高度,影响学生世界观、人生观、价值观的形成。不难看出,教师的师德建设在社会主义现代化建设中起到了举足轻重的作用,进一步深化了中学教师道德建设,对坚持践行中国特色社会主义教育发展道路有着长远且深刻的意义。必须承认在党和国家多年的不懈努力之下,师德建设已经取得了巨大的成果,但不可否认还存在许多问题亟待解决。
一、坚持以身作则,坚守自身情操
相比之前的教育环境,现阶段的师德建设已经得到了绝大多数学校与教师的高度重视,但新时期的教育目标要求学校与教师在原基础上有所创新、发展,努力提高修养和情商,在学生的成长道路上,将培养对社会主义现代化建设有用的人才作为己任。但仍然存在部分学校与教师尚未完全把握住十提出的教育方针,没有将学生作为教育活动开展的主体,误以为教师的工作仅仅是简单、重复、机械地教授,而没有培养职业的精神,将热爱学生作为核心,将以身作则当做作风。作为教育核心价值体系的重要组成部分之一,教师首先必须加强对师德建设的认识,坚持以身作则是提高自身修养的基础与根本,只有在坚持提高教师个人科学文化修养与思想道德的前提下,才能要求教师对教育活动抱着积极、负责的态度,脚踏实地地将本职工作做到尽善尽美,交出让社会、学校和家长都一致满意的答卷。
二、更新教育观念,更迭教育本源
古语云:“师者,传道授业解惑也。”诚然,中学教师的本职就是教授学生,在传统的教育思想中,教师未注重到学生个体所具有的独特性,甚至错误地将学生的个性与社会性置身于教学活动的边缘。中学教师的道德人格不仅仅指教师的思想道德素养,在新时期的教育方针指导下,更加加深了师德建设的内涵,其中包括科学文化素养――教育理念的不断更新进步,教育根源的不断更迭提高。
一方面,随着当前社会经济、文化的全面发展,中学教师的教育观念停留在落后、老套的层次是注定会被时代淘汰的。教师需要保持终身学习的精神,需要思考如何在变幻无穷、高速发展的时代将学到的全新理念与传统理念中值得保留的部分有机结合起来,果断摒弃不再适合当前教育利用的部分提高思想高度,提高职业素养。另一方面,教师亦需要重视教育的本源。过去,中学教师收获职业乐趣的来源往往较为单一,只能通过学生取得成绩获得职业成就感,很难对教育事业产生足够的认同感,导致敬业精神严重不足。当下,教师可以从更加丰富多样的渠道体会到教育工作的乐趣,所谓乐教勤业,即是如此。
三、把握师德内涵,理解师德建设
教师是人类灵魂的工程师,中学教师的思想境界确定了教育教学活动的高度。教育是全方位、多角度的实践活动,师德建设亦然,不可仅凭教师单方面的努力,这是一个包含学校、家长和学生通力协作的过程。学校需要不断组织教师学习党和国家针对社会主义现代化建设提出的教育目标,为师德建设培养营造良好的氛围,促进内部形成尊师重道的良好风气,同时完善内部监督考核体系,坚决制止不正之风的出现。家长的付出亦对师德建设具有重大意义,家长应在课堂外积极肯定教师在教学上取得的成绩,鼓励教师为教学做出持久的进步,努力配合教学活动,为教师道德品格的进步提供环境支持。只有在形成了良性循环的基础之上,才能要求各方把握师德的深切内涵,理解如何做出正确的师德建设。
四、结语
尽管中学教师的道德品格建设之路取得了令人瞩目的成果,但任务仍是任重而道远的,是一个繁复、庞大的过程,各方努力都是不可或缺的组成部分。教师必须从自身出发,以学生的需求为落脚点,紧紧围绕党和国家提出的新时期教育方针,把握住以学生为本的教育理念,坚持为人民服务,将培养对社会主义现代化建设有用的人才作为基本目标。教师要不断提高自身素养,提高教学积极性,探索出新时期的教育发展之路,形成甘于奉献、乐于奉献的情操。
参考文献:
1.1管理封闭:目前大多数农村学校管理封闭,不能根据社会的发展进步对管理方式作出调整,忽视先进的管理技术,使得教师从事教学研究的主动性及积极性不高,致使学校管理丧失有效性。
1.2管理单一:学校管理不注重学生、教师及家长的主体作用,只是单纯的重视校长及行政人员的作用,致使教师、学生及家长对教育管理事业的参与度不高,从而导致学校管理不能发挥其应有的效用。
1.3管理考核机制不完善:在农村小学学校管理制度中,缺乏有效的教师考核机制,考核也仅限于评职称晋级、评优选先等量化考核,没有更为完善先进的评价制度。实际上,目前这种量化考核已经实实在在的成为了教师投机的幌子。
2农村学校管理新理念的必要性
2.1素质教育要求的需要:近年来,素质教育的呼声越来越高,随着社会主义现代化建设目标的提出,要求多方面、多规格及多层次的人才,而过去那种“千校一貌,万生一面”的学校管理模式只会限制学生综合素质的发展,与社会发展对人才的需求严重脱节。因此,创新是由传统应试教育转向素质教育的需要,同时也是教育深化改革的要求。2.2全面贯彻教育方针的需要:新时期党的教育方针是要培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。而传统的教育管理方式只是注重应试教育,过分注重学生的学习及考试成绩,忽略了学生其他综合素质的培养。新的教育方针的提出,要求学校管理必须对原有的管理模式进行创新改革,才能适应社会发展对教育事业发展的要求。
3农村学校管理工作创新的策略
3.1学校管理创新的基本内容:农村学校管理创新需要包括办学思想、学校教育体制、育人观念、教育手段方法、管理评价机制等方面的创新。随着社会的发展及对人才结构需求的变化,传统的只为考试升学而学习的办学思想及育人观念已不能满足社会发展的需求,因此改革创新的首要任务就是改变教学观念,培养教师终身学习的自觉性与积极性,提高教师各方面知识及现代教学技术,与时俱进,积极参加教育科研活动,广闻博取,不断充实和丰富自己,建立有创新意识的优秀教师队伍。同时,还应积极变革人才培养模式,摈弃以前注重知识灌输的方式,改为注重全面素质教育的人才培养模式,切实落实新时期党的教育方针。
3.2创新管理制度:创新管理制度就是要把竞争机制融进学校管理之中,实施校长负责制,督促校长具有为学校、教师及学生发展负责的意识。实行全员聘用制,打破教师铁饭碗的思想观念,实行按劳取酬,优质优酬,促使教师及其他职工积极提高自己的教育知识及业务水平,形成一种良好的竞争环境。坚持以人为本的管理理念,营造有利于创新能力培养的学校环境,激励师生的创造性教与学相结合,促进教师和学生全面发展。
3.3创新管理结构:新时期农村学校管理结构的创新是指现代学校管理体制改革与运行机制的变革,机构与组织的创新是核心,优化人力资源配置是目的,充分调动教职工投入教育事业的积极性与创造性。一是要充分调动管理人员的积极性,培养有积极的创新管理意识,带动教师、学生及家长参与教育事业改革的热情,提高管理水平。二是充分调动学生的创造性和创新性,使学生拜托传统学习方式及思维定式的束缚,打破常规,结合自身特点,成为一个德智美体全面发展的现代化四有新人。三是充分调动教师创新的积极性,重视优秀教师队伍建设,在有效的竞争机制的引导下,提高教师教学质量。此外积极引进现代教育技术手段,能够有效提高学生的学习兴趣,实现全面育人及学校的可持续发展。
关键词:新媒体环境;大学生党员教育;创新途径研究
现阶段,拓展大学生的党员基础教育成为新环境的重要发展方向,大学生具有多方位学习党政知识的途径。在众多教育渠道之中,传统的党员教育方式为培养党员基础素养,以及党员对党课知识信息的涵养。一名合格的党员应具备与之身份相对应的修养,这种修养并非短时间内便可养成,而是经过长期的学习与社会实践,最终通过党课知识的掌握得以顺利培养。
1 新媒体环境下大学生党员教育面临的机遇
1.1 新媒体改善传统大学生党员教育方针
党员在大学期间会接收到来自各个渠道的党政相关知识,这些知识令大学生党员更好的掌握党课的知识及信息,使之更为快速的吸收这部分知识。培养大学生党员建立起对党的情感,并提升其对党的信仰。
新媒体是一种全新的学习环境,这种环境看似虚拟性较强,但是,实质则是在于加强学生对已学知识内容的消化与吸收,使其学习到的党课知识质量得到有效提升。在这一全新环境下,党员的传统教育方式得到了质的提升,这种提升不仅表现在党课知识的学习,同时也改善了大学生党员的学习蓝本,使其学习方式被规范至全新的路径。
1.2 新媒体改良传统教育的客观手段
在新媒体环境之下,传统党课教育手段逐步演变至客观存在,但实际针对大学生党员的教育实质仍是遵循传统方针。大学生党员的教育工作,重在教师与学生之间的良性互动,在这一互动模式之下,大学生可通过多种方式实现党课知识的学习,且其学习的积极性越高,所学习的内容也随之消化的越透彻。
全新的教育模式重在改良,而非改变原有教育方针,原有教育方针是先人经过近百年的研究与探讨下诞生的,因此,传统教育模式具有着相当高的稳定性,并且这一特性可充分推动大学生党员学习党政知识的积极性。而新媒体环境所改善的教育方针,主要从党政知识教育的另一面展开,也就是学生学习党政知识这一层面,在这一层面之中,教师与学生同为主体,且双方互动性良好,并在互动的同时进行党政知识的探讨,教师的教育者主体身份得以正确发挥。
1.3 新媒体提升了大学生党员学习党政知识的学习效率
新媒体改善了大学生学习党政知识的学习方式,党政知识原有教育方式仅是采取课堂教育制度,但是随着新环境的到来,这一制度被逐渐改善并得以优化,新环境为学生们带来了党政知识的实践性,将所学习的知识范畴带入实际的生活与社会实践之中,加强学生对已学习内容的理解,使学习的效率在一定范围内得到高效提升。
信息是一种图文并茂的数据承载体,而党政知识信息的内容则更为繁杂,其内容真实有效,且生动形象,因此将其知识范畴进行完全吸收原本是不可能的一件事,但是,随着新媒体将其信息中所包含的核心内容进行分解后,党政信息便以多种姿态呈现在众人面前。当下党政信息的主要形态包括图像、文字、声音及视觉暂留,这些形态加深了大学生学习党政知识的学习能力,使其更为高效的接受党政思想。
2 新媒体环境大学生党员教育即将面临的挑衅
2.1 废止原有教育限制
传统党政知识教育中普遍存在较难改善的困点、难点,这些问题都具备独特的特质,而这些特质具备着一定的局限性。而在新环境下,这一问题将会得到改善,改善方式通过对教育空间的扩展展开,原有教育方针主要是在固定场所下实施教育机制,其教育思维较为刻板,因此,针对这一问题的整改方案应为释放信息教育的原有限制。
2.2 侵染大学生党员原有价值观
相对于其他大学生,大学生党员思想更先进、政治更坚定、自制力更强,但是纷繁复杂的新媒体环境对他们的价值观的形成与巩固造成了极大冲击。一方面,新媒体的信息传播量大、传播速度迅捷,然而这些信息良荞不齐、真假难辨,一些消极的、负面的信息容易影响大学生党员的独立选择和判断,使一些大学生党员的价值观呈现多元化和世俗化。
2.3 削弱传统教育方针
在传统的工作方式下,大学生党员的教育是通过党课形式进行的,教育管理的手段比较单一。而现如今,大学生党员大多数时间与“新媒体”相伴,短信、论坛等成了他们生活中不可或缺的沟通方式。
3 新媒体环境制定大学生党员有效教育路径
3.1 开拓党政知识教育的有效介质
新时期大学生党员的教育,要顺应新媒体的诸多特点,积极拓展工作阵地,丰富教育载体。有效运用网络建立大学生党员网上管理平台,全面地、动态地掌握其信息。建立学生党支部QQ群、MSN、BBS、博客以及微博等网络交流平台,架起教育者与大学生党员之间以及大学生党员相互之间自山、平等、民主的桥梁,及时信息、通知等,随时掌握大学生党员的思想实际,有针对性地开展教育管理工作。
3.2 提升党政知识的相关教育内容
在虚拟性的新媒体环境下,大学生党员的角色意识面临被弱化的危险,因此首先要坚定不移地开展党员角色意识教育。在多种文化、多元价值观念并存的新媒体环境下,要坚持用社会主义核心价值体系武装大学生党员的头脑。
3.3 革新传统党政知识教育方针
要积极运用新媒体信息平台,实现现代化的教育模式。新媒体具有超级迅速性和互动性,教育管理者\用新媒体技术,可以增强工作的主动性和实效性。要关注个性需求,注重分层教育。目前,对大学生党员的教育儿乎都注重共性教育,让大学生党员在集中教育之余根据自己的喜好选择性地学习。
4 结论