引论：我们为您整理了13篇数字教育课题范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
在选修课开设的实验课程中，分为两类：1）电科专业的电子测量、EDA技术，该两门课程是电科专业技能课程。在具备基本实验知识和技能的基础上，对电子电路设计进行更深入的了解和学习，为从事电子信息行业打下良好基础。2）应用面广、适应性强的实验课程。包括网页设计与网站建立、多媒体原理与技术、计算机图形图像处理、数据库原理及应用等。这些课程培养的技能，在毕业设计和今后工作当中应用频率高、适用范围广，必须让学生学到相关的实际操作的知识和技能。这类实验课程采用项目或任务驱动，学生采用分组，可采用竞争、合作等方式，最终完成所有项目或任务内容。
2实验课程体系层次分析
在电科专业开设的实验课程体系当中，主要分为三个层次：1）专业基础。2）专业技能。3）综合应用技能。在这些层次的对应课程当中，采用不同的教学方法、手段，最终以学生获得的技能作为目的。让学生在专业试验当中得到知识的积累和技能的提高。
篇2
Digital Media Art "Visual Language" Teaching Reform and Practice
SONG Can， HE Libo
（College of Fine Arts， Jishou University， Zhangjiajie， Hu'nan 427000）
Abstract Visual language as the traditional film and television professional foundation courses， the traditional theory of teaching has failed to meet social needs. This paper attempts to explore the main visual thinking through training， increasing training and practice teaching reform practice assessment methods so that students can better grasp the visual language curriculum knowledge. In traditional film language theory， based on the interpretation of a classic case of the pull-tab， material shooting clip training， the creation of actual work projects， and professional writing combined with theory and methods， such as education reform measures. By understanding the classical theory of film students of language， train visual language professional awareness， master basic skills clip， and ultimately guide the specific creation.
Key words digital media； visual language； practice teaching
影视作品是由画格构成镜头，镜头组成镜头组，镜头组构成情节段落，再由情节段落组成完整的作品。高水平的影视动画作品蕴藏着丰富的设计思想和独特的审美价值，但无论怎样的精彩美妙，创意和制作上都必须考虑到视听语言的灵活运用。
1 前期理论讲授和拉片解读
有些数字媒体专业的学生认为，学数字媒体就是用电脑，什么FLASH，MAYA 之类的，以为电脑就是全部，很多同学都只在乎手头工夫，来到大学只是想把电脑软件学好了，毕业后去谋一份美差，更有甚者认为视听语言和数字媒体并无多大联系。视听语言作为专业课程，主要解决图像、符号、声音、运动等元素如何在时间轴线上传达信息的问题，知识点主要包括：拍摄机位与角度、景别、运动摄影、蒙太奇、声画关系与剪辑等。
学生们普遍认为本课是一门单纯的影视基础理论课程，从而忽略了理论学习与创作实践的结合，更意识不到其对于科学正确的专业创作观树立的积极意义。实际本门课程需要学生通过学习影视语言的经典理论与现代观念，结合实际影视动画作品案例的分析研究，头脑中逐步形成自主的“镜头感”专业意识，真正掌握和形成自觉的视听思维，最终能够潜移默化地指导专业影视动画创作。
让学生掌握基本的视听语言理论是必须的，如果不知道景别、拍摄机位和角度、运动镜头、蒙太奇、剪辑等基本理论，他们在实践中就会犯一些常识性的错误。
在这门课程的理论学习过程中，教与学是相辅相成的，作为教的一方，可以结合经典的拉片片段实施合理系统的教学内容，适当地给学生安排课后作业，让学生在学习到理论知识后加以实践，这样就更能有效地加深学习印象。比如讲到镜头时，不妨让学生动手逐个分析镜头，以《天空之城》为例，片头就运用了62个不同角度、不同景别和运动方式的镜头，用不同的构图形式来表现具体的故事情境。学生用表格的形式截图分镜临摹影视段落画面、用秒表计算每个镜头的时间，撰写拉片分析报告，这些小作业也就是同学们应用视听语言的一个专项训练了，通过这种训练，同学们也就更能深刻理解视听语言的具体内容。
2 中期素材拍摄剪辑训练
在教学中，采用理论实践相结合的教学方式，压缩理论教学时间，增加实践训练，这样就能更直观地让学生掌握视听语言的课程知识。学生的影视理论学得到底如何，最终是要通过他们的作品来体现的。在视听语言理论学习、案例分析及剪辑实践之后，学生已具备了一定的初步视听知识与创作意识，这时能进入真正的“实战”创作是非常可取的方法。
增加学生的实践训练，首先可以从模仿优秀的影片开始，比如影片《无间道》中的两人对话场景，要求同学们只需掌握电影片段中出现的镜头和镜头调度，据此揣测导演的用意和所表达出的意境，然后分组找演员进行拍摄，这样就基本掌握了内反拍和外反拍的技巧。
其次，学生自己的原创拍摄，会要求学生在拍摄前做好详细的案头工作，从剧本创意、画面分镜，到现场机位调度草图等都严格审查。正式剪辑之前学生须反复对原始素材进行鉴别，并对素材做文字记录，然后设计剪辑提纲，看其是如何构成一个符合影视语言语法的可以完成叙事或表意的意象群落。以3～5个同学为一组，让他们根据老师的命题，自己写脚本，画分镜头，拍摄长镜头场面调度、蒙太奇练习、越轴练习、对话练习等，掌握最基本的视听知识。学生把作品拍摄出来之时，他们对于生活世界的不断体察和思考也随之增加。这样从自身的操作中，就能更好地掌握所学的知识，还能学到很多书本上没有的知识。正式剪辑之前学生须反复对原始素材进行鉴别，并对素材做文字记录，掌握影视动画剪辑的技巧规律。将前期拍摄的镜头挑选、删除、组合和排列，它最终给人的不仅是视觉心理上的流畅，更让人从中获得一种积累性的效果。学生也会更深认识到影视动画中的时空处理不是随意的，需要符合蒙太奇的心理基础和视听语言的艺术感，这样才能根据自己的经验和想象去联结镜头语言中的时间空间结构，从而创作出更专业更具想象力的作品。
3 后期考核与教改成果展望
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2、引导学生动手操作，培养学习兴趣。小学生的年龄特点之一是活泼好动，他们的思维发展处于从形象思维到抽象思维的过渡时期。因此，在教学中，必须创造条件，让学生动手操作，通过摆弄学具，自己获取知识，解决问题。例如：教学圆环面积的计算时，先让每个学生动手画一个半径5厘米的圆，剪好。再以这个圆的圆心，画一个半径为3厘米的圆，将它剪去，这样就得到了环形。学生联系操作过程，很容易得出：环形面积=外圆面积-内圆面积。这种动手操作的方法，由直观到抽象，由具体到概括，学生手脑并用，发现和解决了数学问题，参与了获取知识的全过程，学得积极、主动，尝到了探求知识的乐趣，达到了手指尖上出智慧的目的。
3、获得成功体验，增强学习兴趣。有人说：“成功是发展之母。”没什么东西比成功更能增强满足的感觉，也没有什么东西比成功更能激起进一步求得成功的努力。每一个人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，那就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者，而在儿童的精神世界这种需要特别强烈。所以，教师的责任在于激发起学生心灵深处的那种强烈的探求欲望，引导学生在自主学习中获得成功的体验。这种体验，是真正的，内在的、高层次的愉悦，会产生强大的内部动力，鼓励他们去争取更大的成功。
二、要创造学生主动参与的条件。学习过程是学生的思维活动，是一个主动建构认知结构的过程。这个过程，必须靠学生自己来完成，别人是无法代替的。任何高明的教师，都不可能代替学生学习，代替学生思考。所以，我们必须转变观念，充分相信学生，放手让学生自己学习，尽可能做到：特征让学生观察，规律让学生发现，学具让学生操作，算理让学生讲述，思路让学生探索，方法让学生寻找，结语让学生概括，结论让学生验证，公式让学生推导，难点让学生突破。教师要做的是设计每一步教学活动，从学生这方面着想，顺着学生的思路又高于学生的思路，不断立障设疑，不断地创设"不平衡"的问题情境，激发学生内在的学习动机，凡是学生能探索得出的，决不替代；凡是学生能独立发现的，决不暗示。尽量给学生多一点思考时间，多一点活动余地，多一点表现自己的机会，多一点体会成功的喜悦。
下面以《能被3整除的数的特征》一课为例，谈谈自己的具体做法：1.设疑。一上课，在复习了能被2和5整除的数的特征之后，我给出了三个数字：3、4、5，让学生组成一个能被3整除的三位数。学生首先想到的是453，543。显然是受到被2和5整除的数的特征干扰，我因势利导，追问：个位上是3、6、9的数一定都能被3整除吗？这样的反例太多了，学生马上排除了看个位的思维方式，经过再一次排列，发现不论个位上是几，这三个数字排列的三位数都能被3整除，由此产生疑问，也就萌发了主动参与的愿望，为自主学习创造了良好的心理基础。2.探究。这里，我采用了让学生动手操作，实验探究的方法，组织学生用火柴杆在数位表上摆数。把一根火柴杆放在个位上就表示1，放在十位上表示10，放在百位上表示100，每摆出一个数，就判断一下这个数能不能被3整除，如果这个数能被3整除，就在下面的实验记录表中相应的格予划“√”，如果这个数不能被3整除，就划“×”。
运用数学实验的方法来教学能被3整除的数的特征，改变了以往由教师采用列举几个能被3整除的数，归纳出它的整除特征的方法。即符合儿童特点，又让学生主动参与了知识探究过程，培养了学生自己获取知识的能力，也有利于学会一些研究的方法，开发他们的智力，实现了主动参与，自主学习的目的。3.概括.通过摆火柴杆的实验，学生初步发现火柴杆的根数是3的倍数，摆出来的数就能被3整除，这只是原始的结论，还需要进一步验证。因此，接着，我采用了老师报一个数，学生用火柴杆摆出这个数的方法。每摆一个数就建立了一种表象，当这些表象积累到一定程度，学生的外部感知逐渐内化。直到最后，学生不摆火柴杆也能知道这个数能不能被3整除，通过大量表象的融合，思维产生了飞跃，这时，再让学生自己借助语言概括结论――能被3整除的数的特征，已是一件轻而易举的事情。4.小结。课末小结时我说：“哪位同学能以‘我懂得了’为开头，小结一下这节课的内容？”，大家跃跃欲试，有的说：“我懂得了能被3整除的数的特征是这些数各位上的数和能被3整除。”有的说：“我懂得了判断一个数能否被3整除，只要看各位上的数的和就行了。”还有的说：“我懂得了通过实验找规律的学习方法。”让学生自已小结，不仅加深了理解，也发展了学生的思维，提高了学生的学习能力。如果我们能充分发挥教师主导作用和学生的主体作用，在教学中，放手让学生自己去发现，去理解，去动手探索，去小结，就能为他们创造更多更好的主动参与的机会，让他们完全自主的学习。
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一、开发武术课程资源的重要性
武术资源的开发是小学体育课程改革的重要方面和重要内容，开发武术资源具有十分重要的意义和作用，现论述如下。
（一）有利于弘扬中华武术文化
武术是中华文化的代表之一，学习武术不仅是强身健体的途径，更是帮助学生学习中华博大文化，帮助学生树立民族意识，增强民族自豪感、文化认同感的重要渠道。开发武术课程资源对于弘扬中华武术文化有着重要的作用和意义。
（二）激发学生参与武术体育锻炼的兴趣
传统的体育锻炼项目趣味性较弱，而将武术融入体育教学实践中，有利于激发学生的学习兴趣，增强学生在体育课程中的参与度，增强学生的体育锻炼效果。
（三）保护武术文化遗产
中华文化的博大精深使中华武术脉络繁多，支脉数量巨大，随着时间的推移，许多旁支武术文化逐渐没落，甚至有着完全覆灭的危险。在小学体育课程教学中开发武术资源，有利于保护武术文化遗产，提高武术的传承度。
二、如何通过开发武术课程资源来优化小学的体育教学实践
在明确武术课程资源开发重要性的基础上，如何进行开发，从什么角度进行开发，怎样开发更加有利于小学的体育教学实践等，这些问题成为小学体育教学实践优化的重要问题。
（一）丰富小学体育课程的教学内容
从武术课程资源的开发方面，从教学内容方面丰富小学武术体育课程的教学内容。武术是一种系统多样、招式较多的体育锻炼活动，而小学生的学习能力水平有限，教师在开发体育课程时，一方面，要考虑将武g资源最大程度简化，创新成为适合小学生学习的内容形态；另一方面，教师要充分考虑将武术精髓予以保留，并丰富武术课程的教学内容。
如，将招式繁多的武术进行精炼，总结出锻炼不同身体部位的武术操；将武术和健美操进行融合，提高健美操的力量性，降低武术的学习难度等。
（二）降低体育课程对体育器材的依赖性
传统的体育课程往往对体育器材、体育训练场地、天气环境等要求较高，如，排球训练要求排球器材和排球场；而跳马则需要鞍马和塑胶操场以及保护垫等，而武术体育教学对体育器材、体育场地的依赖性不高。教师可以针对武术教育的这一特点进行武术资源的开发，从而提高小学体育教学的有效性。
如，在下雨、下雪等恶劣的天气情况下，教师就可以组织学生在室内进行武术练习，降低小学体育教学受天气环境以及器材的影响，提高体育课程教学的有效性。
（三）拓宽学生参与体育锻炼的渠道
传统体育教学在学生参与渠道方面比较单一，大部分局限在学生只能在体育课堂中参与体育锻炼。而武术教学的开发可以通过拓展学生参与体育锻炼的渠道得以实现，学生参与体育锻炼渠道的拓展，在一定程度上就是学生参与体育锻炼频率的提升以及参与积极性的提升。
如，在武术体育锻炼开发中，可以将学生在体育课堂中练习的武术动作以及武术操的流程进行录制，制作成微课，上传到学生的学习平台，学生在课余时间可以自主在平台下载，从而促进学生在体育课堂之外参与体育锻炼。
（四）引入对学生的评价和激励机制
小学生往往具有好胜心强的特点，教师要针对学生的这一特点，从学生武术体育锻炼资源的开发方面予以应用。如，教师可以在学校范围、年级范围以及班级范围内组织武术比赛，通过比赛训练的过程让学生不断参与武术体育训练的过程。引入对学生的评价和激励机制有助于提高学生对武术体育课程参与的积极性，有利于增强小学武术课程教学的有效性。
综上所述，小学阶段体育课程教学的改革和创新需要教师站在学生体育学习需求的基础上，从提高学生的身体素质、磨炼学生的意志和毅力、增强学生对中华文化的认同感等方面将武术教学融入日常的教学实践中，从而提高小学体育教学的有效性，增强小学体育教学实践的针对性，从而帮助教师提高教学效率，促进学生的身心健康发展。
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数字媒体技术专业是近几年来快速发展的新兴专业，《数字媒体技术基础》课程在数字媒体技术专业课程体系建设中占有极其重要的地位，是学生接受专业知识教育的导入性课程。通过本课程的教学，使学生掌握数字媒体的基本理论、基本设计方法，达到对数字媒体技术体系比较全面、系统的认识，同时具备利用各种编辑工具软件对数据处理能力，以培养学生对专业学习的兴趣，为学习后续专业课程的打下基础。
1 课程教学现状的分析
目前国内高校该门课程所采用的教材大多以刘清堂主编的《数字媒体技术导论》为主，该教材是21世纪数字媒体技术专业的规划教材，内容通俗易懂，体系科学、知识点较多。
1.1课程教学内容的分析
该门课程包括了理论与实践两部分，课程内容结构如表1所示：
基础理论部分以数字音视频、图像处理、游戏设计技术以及Web集成与应用为重点，基于这样的考量是因为在后续专业课中有多门课程与此相关，例如低年级的学生对培养方案中有多门语言类课程感到困惑，本门课程中的游戏设计实践就引导学生理解学好语言类课程对这部分的学习有重要的意义。
1.2 课程教学方法的分析
在教学过程中采取恰当的教学方法将直接影响教学效果，在教学中应采用理论知识指导实践操作，操作能力确保完成作品设计的教学步骤，一味强调理论教学，学生缺乏应有的学习动力，而且学生也感到课程难度大，作为专业导入性课程的目的得不到体现。通过总结多年的教学经验，案例式教学将极大提高本课程的教学效果。
案例教学法可使教学目标更清晰，有利于教学过程的掌控，在实验操作时也利于学生模仿，因此案例式教学可以促进隐性知识与显性知识的不断转化，通过具体的情境，将隐性的知识外显，或将显性的知识内化。
采用案例教学法时，案例的选择要根据教学内容和教学对象的不同，精心选择和设计，每一章的案例为最终的作品所用。如在讲解数字图像的处理技术中采用以下步骤完成：
1）案例导入：通过演示所设计一个的网站，提出问题让学生思考在网页设计中采用了什么素材。
2）案例剖析：在教师的指导下学生理解音频、视频、FLASH、图片、文字等素材在网页设计中的作用。引申出基于Photoshop的网页页面设计，最后如何采用Fireworks实现网页的无缝连接。
3）案例精讲：结合已具备的Photoshop基础，详细讲解基于Photoshop的网页页面设计，既达到对Photoshop软件高级技术的演示，又达到如何使用软件形成作品的过程。
4）总结案例，布置实验内容：结合案例的实现过程和所学知识，布置实验内容，学生可利用课余时间收集素材，根据自己确定的主题准备下次实验课的内容。
5）教学效果评估：根据学生实验过程总结学生在实验中碰到的难点以及存在的问题，完善案例教学以达到解决这些问题的目的。
2 以研究性学习，提高学生对课程内容的掌握
教学过程是一个双向的活动，为提高学生的自主学习能力，教师在教学中充当主导作用，而学生充当主体作用，因此在强调教师“教”的同时，同样强调学生的“学”。研究性学习是指学生在教师指导下，从学习生活和社会生活中选择和确定研究专题，主动地获取知识、应用知识、解决问题的活动。
2.1 以任务驱动法促进研究性学习的展开
采用案例式教学法，便于学生的模拟实验，模拟实验对引导学生掌握基本的操作有很大的帮助，但这种按部就班的实验内容对学生的开发动力、想象力的培养作用有限，完全机械式的实验会限制学生的个性发展。在任务驱动的组织上，采取总任务与模块化任务相结合、实验课与开放实验相结合的策略。
在完成了所有实验课的项目开设以后，教师指导学生成立每5人左右的小组，由学生自选项目，确定总任务，根据项目划分模块，从而确定子任务，学生利用所学知识收集相关素材。每一个学生充当一定的角色，缺一不可，任务必须在规定的时间内完成，这样既能培养自主获取知识的能力，又能培养团队协作的能力。
教师在整个活动中应定期检查任务进展情况，对学生在实施过程中难以解决的问题及时提供帮助，同时在实验条件上应保证活动的顺利进行。
2.2 以校内外科技竞赛促进研究性学习的深度
数字媒体技术专业作为工科性质的学科，需要学生具有很强的动手设计能力。课堂任务驱动仅仅是研究性学习的第一步，通过任务完成的情况，吸收一定数量的学生进入院系创新活动中心，培养学生参加各层次的科技竞赛活动。
数字媒体技术所涉及的研究领域很广，为学生参加科技竞赛提供了广阔的空间，如程序设计大赛、DV设计、网页设计、动画设计、3D设计大赛等，层次有校内的、省内的乃至全国性质的，通过参加这些活动，达到深化专业研究领域的研究性学习以及教师与学生之间、高年级与低年级之间的“传、帮、带”作用，使整个学科的发展呈现良性的发展。
可见，数字媒体技术基础课程对学生确定研究内容起着重要作用，为学生尽快进入专业学习起着铺垫的作用。
3 总结
学生的专业学习需要有一个良好的开端，数字媒体技术基础课程是学生接触的第一门专业基础课，其重要性不言而喻，加强对课程改革研究具有现实意义，通过教师课堂理论的案例教学法、学生实践的研究性学习，提高了学生学习专业知识的兴趣，培养了学生团队协作的能力，建设了专业科技竞赛的梯队，最终实现课程教学效果最优化。
参考文献：
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0 引言
近年来随着教学改革的不断深入，对“数字电子技术基础”课程的教学方法、教学模式的研究各高校都非常重视，有许多好的成果。启发式教学模式、多元化教学模式、信息化教学模式、设计立体教学体系、项目驱动教学模式等；运用多媒体技术、网络技术、仿真技术等构建各种现代化教学平台也具有实际意义。提高学生的理论知识应用能力及工程实践能力，是高等工程教育的发展方向，也是“数字电子技术基础”课程教学改革的难点与重点[1][2][3]。
1 教学改革的方法探索
（1）整合优化课程的教学内容。针对目前微电子技术飞速发展的现状，我们将集成芯片的实现工艺这些以前略讲或自学内容引入课堂正式讲解，进行优劣工艺对比，加深学生对器件选择的理解；针对EDA技术在硬件系统设计方面的迅速流行，我们以HDL语言示例和maxplus教学软件等方式将EDA技术讲解引入课堂演示，加深和引导学生对数字电路设计的感性认识。（2）精心设计教学内容，积极探索教学改革。经过多年的摸索和经验积累，目前“精讲多练”教学实践，教学方式已基本形成。取得了很好的教学效果。我们一般采用“讲”2/3学时，“练”（包括课堂练习、课堂研讨、课后作业、配套练习等方式）1/3学时的方式，将讲练结合，同时利用课外时间，多角度开设课程讲座，拓宽学生的学习视野，开展“启发性”、“探究性”教学。通过多种教学方法的运用，使学生由被动的继承式学习为主动的创造性的学习，教学效果得到明显提高。在教学过程中，大量应用了电子教案，我们还利用很多EDA软件以及自己设计的演示程序，通过生动形象的演示加强学生对教学内容的理解。通过将讲解式、对比式、讨论式、启发式、习题课等多种教学方法有机融合在一起的多种教学方式。同时，我们将科研成果引入到教学环节，加强了学生理论联系实际能力和创新能力的培养。（3）大力加强教学与实验的结合，理论与实践的结合。在课程教学及实验教学工作中引入EDA软硬件进行教学示例演示，积极开展“数字电子技术”课程设计的“项目式管理”工作，理论联系实际，建立学生的感性认识，激发和培养学员的学习兴趣，引导他们进行实践阶段学习，鼓励学生实验创新。本着“强调基础、拓宽专业、突出创新”的原则，充分发挥开放性实验室和电子创新基地的实践作用，对原有以验证实验为主的实验内容进行了改革，将验证性实验改为以虚拟仿真实验为主，以原理理解为目的；增加综合性、设计性实验，专门开设了“数字电子技术课程设计”、和“综合电路实验”课程，使学生的实践创新训练难度逐渐加大，由专题设计到综合设计，逐步提高创新水平。（4）多方面综合评分的考核方式。在课程的考核方式上，采用了多方面综合评分的方法，淘汰了“一考定乾坤”的考核方式，强调平时作业和实验教学，期终卷面考试成绩仅占总成绩50%；期中测试占总成绩20%；实践性教学环节（实验、课程设计等）则采取单人单组“现场验收制”考核方式（考核成绩占总成绩30%），提高了学生动手能力及分析和解决问题的能力，对实践中有创新的学生，在考查考核等方面予以奖励。
2 教学改革取得的教学成果
（1）提出新的教学体系，适应发展趋势。组织教师探讨“数字电子技术基础”课程的改革，提出了“数字电子技术基础”课程新的体系结构。新的教学体系结构将现代PLD发展和EDA技术和经典的数字电子技术的基础理论教学有机结合；将理论教学与实验教学有机结合；将课程设计与本科毕业设计有机结合，使学生更好地掌握数字电子技术理论的本质，同时减少了学时。（2）采用先进教育手段，提高学习积极性。广泛使用先进的教学方法和手段，积极探索现代教育技术手段在教学中的应用。[4]根据本课程理论与实际紧密结合的特点，综合使用板书和多媒体教学手段，不断改进和优化电子讲稿，将理论讲解和计算机辅助分析（EDA软件）有机结合，相得益彰，大大提高了学生学习的积极性。（3）全面进行教学改革，提高教学效果。从课堂讲课、讨论、实验、实习、考核等教学环节进行“数字电子技术基础”课程教学改革，全面提高了教学效果。（4）结合教学内容，参加各类竞赛。结合“数字电子技术基础”教学内容，组织学生进行课外科技活动，深化了教学内容，取得了突出成果。依托上述开放式实验平台和学生电子创新实验室，组织了全国大学生电子设计竞赛、湖北省大学生电子设计竞赛、挑战杯电子制作竞赛等课外科技活动。
3 结束语
“数字电子技术基础”课程具有自身的体系和特点，既具有很强的理论性、系统性和完整性，又具有很强的工程性、实践性，我们在教学进程中将理论教学与实践教学平台相结合，根据教学内容与特色，引入EDA软硬件进行教学示例演示以及“项目式管理”工作过程等“启发性”、“探究性”教学，激发学生的学习热情。实践证明这种教学改革能提高学生的理论知识应用能力及工程实践能力，改善教学效果。
参考文献：
[1]刘金华.“数字电子技术基础”课程引入案例教学的探讨[J].黄石理工学院学报，2009，08（15）.
[2]周伟英.工程学生工程实践能力培养的改革与实践[J].中国电子教育，2011，03（10）.
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美术教学中的德育渗透是整个学校德育的重要组成部分,是体现“德育为首”的重要标志。既然“德育为首”的思想得到我们的重视,那么,学校就必须全面而又立体地实施德育教育,就不应该出现德育的漏洞甚至真空地带。可以说,德育教育应是无处不在,不仅在学校、在课堂,也不仅在语文、数学课上!美术课同样也是对学生进行德育的一个重要阵地。如果美术教学中只注重画画,而不管德育教育,那么,学校的德育系统就是残缺的,也就不能很好贯彻“德育为首”这一重要思想。
二、美术教学中的德育渗透是培养美术人才成功与否的关键因素
为什么要把德育放在首位呢?就是因为如今教育成功与否就在于能否培养出有用人才,但人才是否有用,不仅看其专业知识――智育得到如何的发展,还要看其“德”的出现问题。高科技的犯罪就是因为重在知识技能的培养而忽视德育教育的直接恶果!
三、美术教学中德育自然渗透的迫切性
现在已是大行素质教育之时,但从所周知美术课这一审美素质的培养阵地在学校很大程度上没有得到重视,因此,每到美术课时,哪里还去管什么德育教育呢?很自然使学生形成这样的观点:美术课是杂课,甚至是耍课。这样也就习以为常了。可见,解决这一问题的根本是小学的美术教学中进行德育教育!
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0引言
数字电子技术是理工科专业中一门核心的专业基础课，与高等数学、模拟电子技术和电路分析基础等理论课程联系紧密，且研究问题抽象难懂。该课程实践性强，在电子类实践课程中应用广泛，数字电子技术课程的教学质量直接影响着后续课程的学习。因此，研究数字电子技术教学改革是非常必要的。
传统的数字电子技术教学，主要是先进行理论教学，再通过实验教学让学生更好的理解和掌握理论知识，锻炼学生的动手实践能力。然而，在进行理论学习时，由于教学内容抽象难懂，学生不容易掌握，且不能通过实验现场演示帮助学生通过直观观察辅助理解抽象的理论知识。因此，基于传统的教学缺点，今将multisim软件引入数字电子技术课程教学中，进行教学改革，在多媒体理论教学中，通过实时的multisim软件现场教学仿真演示，学生直接的观察和分析学习抽象的理论知识，有助于学生对理论知识的理解和掌握。
1 multisim软件在数字电子技术课程教学改革中的应用优点
1.1 有效的解决传统教学中存在的问题
在理论教学中引入multisim软件，打破了传统直接理论分析，能够在课程教学过程中实时演示。在各类逻辑电路的应用中，传统的教学知识通过电路图的理论跟分析，让学生掌握逻辑电路的应用，然而由于问题抽象，学生不容易理解和掌握，通过multisim软件进行仿真现场演示，帮助学生理解和掌握，效果良好。
图1 74LS160构成六进制计数器
以时序逻辑电路中的计数器为例，集成十进制同步计数器74LS160和74LS162应用广泛，因此，74LS160和74LS162的应用是重点内容，传统教学是给出应用电路图（如图1所示为利用74LS160构成六进制计数器），理论分析其输入输出。在教学中引入multisim软件进行现场演示，生动直观，学生容易理解掌握。
1.2实验教学中的应用优点
在实验教学中，由于实验条件的限制，传统实验大部分是验证性实验，综合性和设计性的实验较少，在实验教学中，验证性实验主要是利用实验箱，操作简单，不利于学生创新能力和动手能力的培养，引入multisim软件后，学生可以通过软件中丰富的虚拟仪器和元器件设计综合性和创新性实验，培养提高学生的创新能力。
1.3学生自学能力培养中的应用优点
由于知识的更新换代非常快，在当代大学中，培养学生的自学能力是非常重要的，因此，学生的自学设计能力的培养也是大学的重要任务，既有利于学生对知识的巩固和应用，又促进学生创新能力的培养。尤其对于民办高校来说，应用型人才培养是重中之重，引入multisim软件后，学生在课后根据自兴趣和爱好设计仿真自己感兴趣的小制作，培养提高学生的创新和动手能力。仿真软件中有比较全面的模拟仪器和元器件，学生可以在节约支出的情况下，进行电子设计，为参加全国电子设计大赛打下坚实的基础。
2结论
如何提高数字电子技术的教学效果是教学中的重点，在数字电子技术教学过程中引入multisim软件，既有利理论学习的掌握，又培养提高了学生的创新能力和动手能力，为后续的专业课程打下了坚实的基础。
参考文献
[1] 江晓安，董秀峰，杨颂华.数字电子技术[M].西安：西安电子科技大学出版社， 2008：138-180.
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1、美术课程标准非常重视课程资源的开发与利用。美术课程标准指出：“尽可能运用自然环境资源（如自然景观、自然材料等）以及校园和社会生活中的资源（如活动、事件和环境等）进行美术教学。”在基础教育新课程改革中，国家、地方、学校三级课程管理方式的实施，为校本课程的建设提供了有效保障，并要求“教材编写要有开放性和弹性，鼓励教师积极、大胆地开发地方课程资源”。美术教育的培养目标，应该是鼓励学生在感受、体验、参与、探究，思考和合作等学习活动的基础上，进一步学习基本的美术知识与技能，体会美术学习的过程和方法，形成有益于个人和社会的情感、态度和价值观。美术教学要特别重视激发学生的创新精神和培养学生的实践能力，教师要积极创设宽松的学习环境，通过思考、讨论、实践，创造性地运用美术知识，开展美术活动。本课题的研究适应了这一需要。
2、自改革开放以来，我国美术教育事业迅速发展，全国统编教材内容涵括美术概念的各个方面，各地方又应实际情况补充了乡土教材。地方性的乡土美术文化立足于本土而适应本土民间民俗习惯，以体现地方民族特色，因而具有强大的生命力而不被其他形式所同化。补充乡土美术文化教育，联系生活实际，让学生了解当地社会与经济文化、历史的发展，更新美术教学观念，使美术教育不断适应社会多元化发展的要求。
3、时代赋予教育工作者传承和弘扬传统文化的使命。随着工业化、城市化的飞速发展，人民生活条件的改善，生活方式的改变，特别是商业文化的冲击，许多古建筑正在加速消亡。因此抢救、保护、传承、弘扬民间文化刻不容缓。《美术课程标准》明确提出我们的美术教育要“引导学生参与文化的传承和交流”，“培养学生对祖国优秀美术传统的热爱”。因此在教学活动中，教师应积极引导学生走出校园、走进社区、走进社会、走进大自然，走进中国民间美术文化，去感知、体验、保护、传承、弘扬民间美术特色文化。
二、课题研究的主要内容：
本课题研究将分二条线六个类别按中学组、小学组共十二个点进行（含人员分工）。
第一条线：从兴化的人文自然景观中窥探乡土美术文化，以人文景观为线索进行乡土美术教育。负责人：陈丽萍李霞
1.第一类是以古建筑为主体的传统人文景观。负责人：顾建英冯云仇越
2.第二类是以现代建设为主体的新人文景观。负责人：杨东玲谭森翟建云
3.第三类是在具有诗情画意的自然风光。负责人：平勤香刘涛 朱健凤
第二条线：从兴化的历史文化名人中寻绎书画名家，在相关课题研究中进行乡土美术教育。负责人：杨平兴蔡峥周宇
4.自南宋至清末，从这里走出了262个举人、93名进士、1名状元。仅明代，就出了高谷、李春芳、吴甡三任宰相……其中，兴化书画界名家济济，代不乏人。据相关史籍记载，自宋、元、明、清至民国时期，大约产生各类书画家600余名。负责人：徐爱明 曹霞 戴云娟
5.明代有高谷、李春芳、宗臣、陆西星等书法家，被载入及明代学者笔记、《中国书画家大辞典》中。负责人：凌军冯云朱俊
6.乾隆年间，书画家李鱓(复堂)、郑燮(板桥)更是“扬州八怪”的重要代表人物。负责人：施双红倪恒祥张海涛
三、课题研究的主要做法：网络搜索、专家走访、座谈、讲座、实地考察、史料研究、实验课、研究课等。
四、预期课题中期成果：
1、与课题相关的论文
2、地方文化资源开发利用的专题教案设计
3、地方文化资源开发利用的专题课件设计
4、地方文化资源开发利用的专题优质课
5、专著：《挖掘地方美术资源，开展乡土美术教育》（教学案例集）初稿
6、论文专集初稿
五、课题最终研究成果：
1、课题终期研究报告
2、课题理论研究专辑
3、课题实践过程材料
4、课题影像资料
5、兴化历史文化名人书画艺术赏析图库
6、专著：《挖掘地方美术资源，开展乡土美术教育》（教学案例集）
7、《挖掘地方美术资源，开展乡土美术教育论文集》
8、成立兴化市第二实验小学历史文化名人研究会
9、 以“我知道的兴化市历史文化名人”为主题的硬笔书法大赛及作品集。
10、举办兴化市水乡风光为主题的师生书画、摄影作品展。
六、最终成果转化：
1、通过展示课向推广、展示研究成果。
2、通过研究课寻求新的突破。
3、通过乡土教材传承地方文化。
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【中图分类号】G42 【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2018）01-0228-02
1.開设《微电子技术基础》的意义
目前，高速发展的集成电路技术产业使集成电路设计人才成为最抢手的人才，掌握微电子技术是IC设计人才的重要基本技能之一。本文希望通过对《微电子技术基础》课程教学体系的研究与设计，能够提高学生对集成电路制作工艺的认识，提高从事微电子行业的兴趣，拓宽知识面和就业渠道，从而培养更多的微电子发展的综合人才，促进我国微电子产业的规模和科学技术水平的提高。
2.目前学科存在的问题
目前电子信息科学与技术专业的集成电路方向开设的课程已有低频电子线路、数字逻辑与系统设计、单片机原理、集成电路设计原理等。虽然课程开设种类较多，但课程体系不够完善。由于现在学科重心在电路设计上，缺少对于器件的微观结构、材料特性讲解[1]，导致学生在后续课程学习中不能够完全理解。比如MOS管，虽然学生们学过其基本特性，但在实践中发现他们对N沟道和P沟道的工作原理知之甚少。
近来学校正在进行本科学生培养的综合改革，在制定集成电路方向课程体系时，课题组成员对部分学校的相关专业展开调研。我们发现大部分拥有电子信息类专业的高校都开设了微电子课程。譬如华中科技大学设置了固体电子学基础、微电子器件与IC设计、微电子工艺学以及电子材料物理等课程。[2]又如电子科技大学设置了固体物理、微电子技术学科前沿、半导体光电器件以及高级微电子技术等课程。[3]因此学科课题组决定在面向2017级电子信息科学与技术专业课程培养方案中，集成电路设计方向在原有的《集成电路设计原理》、《集成电路设计应用》基础上，新增设《微电子技术基础》课程。本课程希望学生通过掌握微电子技术的原理、工艺和设计方法，为后续深入学习集成电路设计和工程开发打下基础。
3.微电子课程设置
出于对整体课程体系的考虑，微电子课程总学时为32学时。课程呈现了微电子技术的基本概论、半导体器件的物理基础、集成电路的制造工艺及封装测试等内容。[4]如表1所示，为课程的教学大纲。
微电子技术的基本概论是本课程的入门。通过第一章节的学习，学生对本课程有初步的认识。
构成集成电路的核心是半导体器件，理解半导体器件的基本原理是理解集成电路特性的重要基础。为此，第二章重点介绍当代集成电路中的主要半导体器件，包括PN结、双极型晶体管、结型场效应晶体管（JFET）等器件的工作原理与特性。要求学生掌握基本的微电子器件设计创新方法，具备分析微电子器件性能和利用半导体物理学等基本原理解决问题的能力。
第三章介绍硅平面工艺的基本原理、工艺方法，同时简要介绍微电子技术不断发展对工艺技术提出的新要求。内容部分以集成电路发展的顺序展开，向学生展示各种技术的优点和局限，以此来培养学生不断学习和适应发展的能力。
第四章围绕芯片单片制造工艺以外的技术展开，涵盖着工艺集成技术、封装与测试以及集成电路工艺设计流程，使学生对微电子工艺的全貌有所了解。
4.教学模式
目前大部分高校的微电子课程仍沿用传统落后的教学模式，即以教师灌输理论知识，学生被动学习为主。这种模式在一定程度上限制了学生主动思考和自觉实践的能力，降低学习兴趣，与本课程授课的初衷相违背。[5]为避免上述问题，本文从以下几个方面阐述了《微电子技术基础》课程的教学模式。
教学内容：本课程理论知识点多数都难以理解且枯燥乏味，仅靠书本教学学生会十分吃力。因此，我们制作多媒体课件来辅助教学，将知识点采用动画的形式来展现。例如可通过动画了解PN结内电子的运动情况、PN结的掺杂工艺以及其制造技术。同时课件中补充了工艺集成与分装测试这部分内容，加强课堂学习与实际生产、科研的联系，便于学生掌握集成电路工艺设计流程。
教学形式：课内理论教学+课外拓展。
1）课内教学：理论讲解仍需教师向学生讲述基本原理，但是在理解运用方面采用启发式教学，课堂上增加教师提问并提供学生上台演示的机会，达到师生互动的目的。依托学校BBS平台，初步建立课程的教学课件讲义、课后习题及思考题和课外拓展资料的体系，以方便学生进行课后的巩固与深度学习。此外，利用微信或QQ群，在线上定期进行答疑，并反馈课堂学习的效果，利于老师不断调整教学方法和课程进度。还可充分利用微信公众号，譬如在课前预习指南，帮助学生做好课堂准备工作。
2）课外拓展：本课程目标是培养具有电子信息科学与技术学科理论基础，且有能力将理论付诸实践的高素质人才。平时学生很难直接观察到半导体器件、集成电路的模型及它们的封装制造流程，因此课题组计划在课余时间组织同学参观实验室或当地的相关企业，使教学过程更为直观，加深学生对制造工艺的理解。此外，教师需要充分利用现有的资源（譬如与课程有关的科研项目），鼓励学生参与和探究。
考核方式：一般来说，传统的微电子课程考核强调教学结果的评价，而本课程组希望考核结果更具有前瞻性和全面性，故需要增加教学进度中的考核。课题组决定采用期末笔试考核与平时课堂表现相结合的方式，期末笔试成绩由学生在期末考试中所得的卷面成绩按照一定比例折合而成，平时成绩考评方式有随堂小测、课后习题、小组作业等。这几种方式将考核过程融入教学，能有效地协助老师对学生的学习态度、学习状况以及学习能力做出准确评定。
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电子技术课程由两大部分组成，即模拟电路基础和数字电路基础，是研究各种半导体器件的性能、各种单元电子电路的工作原理、功能及应用的一门专业基础课，同时也是一门实践性、应用性很强的课程。其目的就是使学生通过学习和实践获得电子方面的基础知识和基本技能，提高学生的观察能力、逻辑思维能力及分析问题解决问题的能力，同时提高学生使用相关电子仪器设备的能力和电子组装工艺水平。由于该课程的理论性和实践性都很强，在整个电子专业的教学中起着重要的作用。但是，我们的学生却很难学好这门课，原因就在于陈旧的教材及老式的教学方法不适应技校学生的特点，也与中职校培养社会上需要的操作型、技能型、实用型人才的培养目标不相适应。因此有必要进行探索与改革。
一、电子技术课程教材及老式教学方法存在的问题
目前，中职校电子类专业使用的电子技术教材，内容较落后，很多教材都是由大学教材改编而来，理论性太强，就现在的技校生而言，基本上都不能完全理解和接受，容易使学生产生放弃学习该课程的念头；重理论，轻实践，与中职校培养社会上需要的操作型、技能型、实用型人才的培养目标不相适应。传统的教学方法也不能适应现代教学的需要。传统的教学方法是先在教室上理论课，讲授的是诸如各种电子电路的基本概念、工作原理、各种参数的推导与计算等看不见摸不着的抽象知识。然后再让学生到实验室进行实验。而实验内容也是以验证性实验为主，是由老师事先准备好实验电路和器材，实验时先由老师将实验目的、实验内容及过程、实验中可能发生的问题及注意事项讲述一遍，然后让学生在规定的时间内完成实验。由于现今的技校生基础知识相对较差，学习能力欠缺，无法全面掌握课程的理论基础知识，不能详尽地分析各种单元电路的工作原理，其结果是大部分学生成了实验的旁观者，而在做实验的学生也是“照葫芦画瓢”，机械地完成了实验内容，甚至于做完后还不知道自己到底做了什么，要解决的是一个什么问题。结果使学生失去了实验兴趣，而对高深的理论知识更是望而却步。因此有必要对电子技术课程的教材和教学过程进行新的探索，找出一条由纯理论教学、验证性实验教学模式到既能让学生掌握一定的理论知识，又能通过实验（实习）提高学生操作技能的、适合中职校学生学习的教学模式。
二、电子技术课程一体化教学的探索
根据中职校对电子类人才的培养目标，本着理论知识够用，重在实际能力培养的原则，对原课程内容进行大胆整合，对理论偏深的内容和陈旧知识进行删减，对于各种单元电路，只要求掌握其工作过程及功能作用，而对于繁琐的理论分析和公式推导计算则删去不讲，把重点放在如何“用”这些电路上。故而将本门课程的教学全部放在实习室进行，由过去的“理论+实验论证”的教学模式转到“知识+操作技能”的全新的一体化教学模式。为此，将电子技术课程整合为多个主模块和子模块进行一体化模块式教学，每个模块都给出要掌握的知识点和要达到的操作技能。在使学生掌握常用电子仪器仪表使用方法的前提下，能分析判断各模块电路发生故障的原因和部位，不断提高学生的基本操作技能和组装各种电路的工艺水平。重点要求学生掌握各模块的知识点及对各模块电路的功能测试、分析与应用。
三、电子技术课程一体化教学的实施
电子技术课程是一门理论性和实践性都很强的课程，要想收到很好的教学效果，在具体教学内容的编排上要做到模块与模块之间的衔接。对于模块与模块之间的知识连接点，一定要向学生阐述清楚，否则前后知识脱节，就很难取得较好的教学效果。对于电子电路，几乎所有的电路参数、数据、波形都必须通过电子仪器仪表才能反映出来，电路原理图与实物装配图之间的转换也是一个难点。因此，要取得较好的学习效果，提高学生的动手能力，必须从以下几个方面入手：
1、狠抓基本功练习。要求每位学生都要学会万用表、信号发生器、直流稳压电源、示波器等电子仪器的使用方法；练好元器件在线路板上的焊接基本功；认识电阻、电容、二极管、三极管等元件，并能用万用表测量其参数。
2、合理安排理论知识点的讲授时机。对于每个模块理论知识点的讲授，要进行科学的安排，有的模块可放在学生动手操作前讲述，如电子仪器的使用，老师必须要边讲授边示范，然后让学生动手操作练习，引导学生入门。有的则可放在实习后用讨论、提问、总结的形式获得。如集成运算放大器组成的放大电路，可先让学生动手装配与测试，学生通过自己测量得到的数据得出集成运放组成的放大电路的闭环电压放大倍数只取决于反馈网络的电阻与输入电阻的比值，与集成运放本身的参数无关。这种由学生自己得出的结论，容易被学生接受和牢记。
3、循序渐进，提高学生学习积极性。对于每个子模块的教学，要循序渐进，开始的几个模块都要将电路原理图中的元件与其对应的实物进行对照说明，引导学生在万能板上设计电路装配图。要加强实习过程中的巡回指导，对于实习中发生的故障，以引导的方式指导学生分析故障可能产生的原因和部位，逐步缩小故障范围，直到排除故障，让学生感受到成功带来的喜悦，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。
4、表彰先进，激发积极向上的学习热情。每个模块结束后，都要评出该模块的“学习之星”，表彰先进，激发学生你追我赶，积极向上的学习热情。
5、改变学习成绩的评定方法。改变过去以理论考试和实验报告成绩决定学生学习成绩的方法，而是根据学生在整门课程的学习过程中的学习态度、操作情况、实验结果的准确性、参与实践教学的主动性、创造性、正确性来综合评定学生的成绩。扭转学生只重视理论考试、实验结果，不重视实习过程、不动脑筋、抄袭别人实习数据的现象。真正把学生培养成既有一定的理论知识又有很强的实际动手操作能力和创新能力的实用型人才。
参考文献
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一、电子技术基础课程教学过程中存在的问题
1.教材编写陈旧，不能充分契合中职学生的实际学习情况
如今，中等职业院校教师在教授该门课程时采用的多是电子技术基础这一教材，这一教材虽然很好地阐述了现代电子技术的基本概念、基本电路的工作原理、典型电子元器件及其应用等诸多电子类专业学生应当熟悉掌握的理论知识点，但因为是由大学教材直接改编而来的，其在很大程度上需要学习者具备较高的知识水平以及理解、接受能力。
中职学生同普通高中学生相比，成绩较为落后、文化素质稍微欠缺，更谈不上同知识层次水平更高的在校大学生相比了，这就使电子技术基础这一教材的编写远远超出了一般中职学生可理解、可接受的范围。
2.传统教学方式盛行，不能很好地适应中职学生的学习需求
在探索实践中，我发现多数中职教师在电子技术基础课程的教学过程中仍主要使用“板书+讲解+实验”的落后教育模式，即：教师先照本宣科地将教材上的理论知识点一股脑儿地强硬灌输给学生，随后再带领学生到实验室进行实验操作。特别需要指出的一点是，实验操作又以验证性的实验为主：教师提前将实验的目的、具体操作步骤以及实验结果等事无巨细地一一讲解给学生，然后规定学生在一定时间内完成某一特定实验。殊不知，无论是在课堂讲解活动中，还是在实验操作过程中，教师都更为侧重电子技术理论知识点的讲解，而在很大程度上忽视了对学生实践运用能力的发展及有效锻炼。
二、电子技术基础课程一体化教学的探索与实践
1.创造性地使用教材
中等职业院校电子专业的宗旨在于培养具备高超电子实践技能的专业技术型人才，而对于理论知识的掌握则仅仅要求学生在学习过程中理解及掌握实践过程中经常用到的理论知识点即可，并不对学生的理论知识掌握范围做过多的要求。
考虑到这一点，笔者认为，中职教师在教授电子技术基础这一课程时，应当恰当而灵活地使用教材，既要有针对性地选用教材所给出的理论讲解知识点，同时又要对其中难度较大、知识结构陈旧的内容进行大胆舍弃与删减。只有实现教材内容的创新整合，才能保证教材内容同中等职业学生知识水平相契合，才不至于因为难度过大而使中职学生失去对相该科目的学习兴趣以及积极性。
如，在教学“多级放大电路”这一知识点时，考虑到中职学生的理解能力及实际接受水平，教师只需要将其中蕴含的电子学定理直接讲述给学生，“电路对放大信号而言，属于串联关系，前一级输出的信号就是后一级输入的信号，多级放大电路总的放大倍数为各级放大倍数的总乘积。”这样一来，就不用再向学生详细讲解该定理的具体推导计算过程及验证过程，既节省了教学时间与精力，同时也大大降低了该定理的学习难度，有利于所教中职学生实现对该知识点更深刻的认识、理解与记忆。
2.教学方式应侧重中职学生未来的职业需求
传统而落后的“板书+讲解+实验”的教育模式不能很好地满足电子专业中职学生对未来职业发展的需求。这就要求教师在教学实践中想方设法优化模式及方式方法，既要确保其能真正发挥应有的实际教学效果，更要侧重于其对所教学生电子专业技能提升的积极推动作用。这其中笔者常用的是“学生自主探究性学习”及“案例教学法”这两大创新性的教学方式。
如，在教学“集成运放的使用常识”这一节内容时，我首先向学生提出了一个问题：“集成运放是否能完全取代交流放大电路中的晶体管？”并要求学生以小组为单位，在认真阅读教材理论知识的基础上借助相关电子设备尝试进行探究性的操作实验，这样既有效调动了学生的学习兴趣与积极性，同时，实践探究过程也确保他们充分经历发现问题―提出问题―分析问题―解决问题的学习过程，而这些都将为他们自主学习能力的发展奠定良好的基础，有利于他们在日后的社会生活中及时、有效地解决更多的工作难题。
再如，在教学“扩音机”的相关内容时，我在课堂上为学生出示了如下案例：某双声道扩音机的制造厂最近出现了一次严重的产品质量危机：新来的工人因为对操作流程不甚熟悉，导致在安装过程中犯了二极管接反的低级错误。请问这一错误将会对该工厂制造出来的双生道扩音机带来哪些不良影响？如果你是该工厂的负责人，你会如何避免工人再犯此类错误？
随后，便要求学生在这一案例的背景下，尝试以小组为单位进行分析、交流与沟通。如此，便借助该案例的设置大大培养了学生的工程思维思考方法，同时还有利于他们借助自身所学的电子学理论知识轻松自如地解决现实生活中可能遇到的一些难题。
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随着计算机的广泛应用和网络技术的日益完善，多媒体课件已在现代课堂中担任了重要角色。为了保护制作人的合法权益，需要利用先进的技术对多媒体教学课件实施版权保护。
1 数字版权保护技术
数字版权保护（“Digital Rights Management”，简称DRM）是用来保护数字产品版权的一种技术手段。根据保护对象的不同，主要可以分为两类：一类是多媒体保护，如加密电影、音乐、音视频或流媒体文件；另外一类是加密文档，如DOC、XLS、PPT和PDF等。事实上，一切形式上的数字化内容由于都有可能被非法复制和传播，比如商业化的操作系统软件、办公软件、数据库软件，软件开发工具、文档和图纸等都有数字版权保护的必要。DRM主要是以一定的计算方法，从技术上锁定和限制数字内容及其分发途径，从而防止数字产品被无授权的复制。常用的技术主要有数字水印、数据加密、数字签名和数字指纹等。
2 数字水印概述
数字水印通常是把某些不可见标志数据嵌入到数字内容中作为水印，使得水印在数字内容中不可感知和足够安全，只有通过专用的检测工具才能提取。为了保证数字内容失真而不被人的视觉或听觉察觉到，必须应用某种显性或者隐性的感知准则。数字水印算法要结合加密方法以提供其安全性，这些加密方法由数字标识、随机数字序列、文本和图像等多种模型构成。一般而言，数字水印算法包括数字水印嵌入和数字水印提取两个过程。其中数字水印嵌入过程如图1所示：
图1 数字水印嵌入过程
数字水印嵌入算法可以分为两大类：空间域算法和变换域算法。在这些算法中，最低有效位算法是由L.F.Turner和R.G.vanSchyndel等人提出的，是国际上最早的提出数字水印算法，它可以隐藏较多的信息，是一种典型的空间域算法，但如果遭到各种攻击后，水印容易被移去。Patchwor这种数字水印算法是由麻省理工大学（Massachusetts Institute of Technology，MIT）多媒体实验室Walter Bander等人提出的，目前主要用于打印票据的防伪。其缺点在于只能隐藏较少的数据量，抗攻击能力较弱，敏感于仿射变换。而目前研究最多的算法是基于DCT（Discrete Cosine Transform，DCT）的频域水印算法，它可以与MPEG、JPEG等压缩标准的核心算法相结合，能较好的抵抗有损压缩，具有鲁棒性强、隐蔽性好等特点。数字水印的提取和检测过程如图2所示：
图2 数字水印的提取与检测过程
频域法检测水印的原理是将原始信号与待检测信号同时进行变换域变换，比较两者的区别，进行嵌入水印的逆运算，得出水印信息。如果是可读的水印，那么就此结束，如果是不可读水印，如高斯噪声，就将得出的水印与已知水印作比较，由相关性判断，待检测信号含不含水印，故水印的检测有两个结束点。
3 数字水印技术在多媒体课件版权保护中的应用
3.1 基于DCT变换域的数字水印算法设计
本文采用基于DCT变换域水印嵌入技术实现版权保护，具体实现过程是：
先将表示载体图像数据的矩阵进行DCT变换，得到相应的DCT系统矩阵，选择待嵌入水印的系数，由于DCT系数反映了图像的能量，从而实现嵌入水印的目的，然后再进行反DCT变换，取整即可得到嵌入水印后的载体图像。其中水印嵌入过程为：
设原始图像I大小为M×N，水印图像J大小为P×Q，其中M、N分别是P、Q的偶数倍。要将水印图像J加载到原始图像I中，算法如下：
Step1分块：将I分解为（M/8）×（N/8）个8×8大小的方块BI（m，n）；亦将J分解为（M/8）×（N/8）个（8・P）/M×（8・Q）/N大小的方块BJ（m，n），其中1≤m≤M/8，1≤n≤N/8。
Step2DCT变换：对每一个BI（m，n）实施DCT变换，即有DBI′（m，n）=DCT（BI（m，n））。
Step3加载水印：对每一个DBI′（m，n）和BJ（m，n），xi为从DBI′（m，n）的中频选出的加载的位置，1≤i≤（8・P）/M×（8・Q）/N，ri为水印BJ（m，n）的位置坐标，1≤i≤（8・P）/M×（8・Q）/N。DBI"（m，n）（xi）=c×BJ（m，n）（ri），其中c是加权系数，用DBI"（m，n）（xi）来代替DBI′（m，n）（xi）得到加载水印后的图像DBI"（m，n）。
Step4逆DCT变换.对每一个DBI"（m，n）进行逆DCT变换，即IDBI（m，n）=IDCT（DBI"（m，n））。并将各方块IDBI（m，n）合并为一个整图CI′，就得到加载了水印的新图像TI。
数字水印提取过程为：
对加载了数字水印的载体图像TI，要提取其中所加载的水印，其实质就是上述加载数字水印算法的逆运算：
Step1分块将TI分解为（M/8）×（N/8）个8×8大小的方块BTI（m，n），1≤m≤M/8，1≤n≤N/8。
Step2DCT变换对每一个BTI（m，n）进行二维DCT反变换：BTI′（m，n）=IDCT（BTI（m，n））。
Step3提取数据，对每一个BTI′（m，n），按照式BJ（m，n）（ri）=1/c×（xi）BTI′（m，n）得到BJ（m，n）。
Step4合并，将上面所有BJ（m，n）合并成一个整图J。
DCT作为常用的一种编码方法，并由于数字图像JPEG压缩标准也是建立在DCT变换基础上，所以DCT是一种具有很好的去相关能力和能量压缩能力的变换，越来越多的人利用它与其他算法结合进行版权保护，成目前数字水印领域的一个研究热点。
如果在网络上，多媒体教学课件的版权保护要求为：（1）先需要采用加密算法对课件内容进行加密，并根据需要将课件主题、版权声明、权限许可证、版权人姓名、版本号、颁发服务网站地址等信息附加在加密文件头部。（2）为了储存和颁发权限许可证，实现权限管理器许可证服务，课件版权拥有者需要配置一个权限许可证颁发服务器。（3）借助互联网或其他媒介，将加密包装后的课件以Web站点、光盘、E―mail等形式。（4）用户访问加密包装后的课件时，系统必须能够让他首先从权限许可证颁发服务器上获得权限许可证，以便得到权限许可证中的密钥，通过相应的解密算法对课件进行解密，并根据相关权限控制信息（如访问次数、起始时问、终止时间等）进行验证。验证通过后，系统才能让用户根据权限许可证所规定的权限访问课件。
3.2 应用实例
作为一款流行的工程设计和系统仿真软件包，Matlab用于数字水印技术研究有着独到的优势。启动matlab软件，按上述算法编制好应用程序，事先准备好一张取名为“xbmu.JPG”数字水印图片，对多媒体课件中的“第一章”文件夹里的名为“12.jpg”的图片，利用matlab程序把该图片加入数字水印。具体实现结果如图3所示。
图3 数字水印图像
4 结束语
近年来，数字水印技术发展很快，主要是通过对媒体数据进行时域或频域的各种复杂变换，以增强嵌入信息的健壮性。数字水印技术虽然能检测水印达到版权鉴别的目的，但是该技术只能在盗版发生后提供版权鉴定，并不能在真正意义上防止盗版。也就是说，数字水印技术只能做到“事后追踪”，却达不到“事前防范”的功能，需要在实际应用中结合其他技术实现版权保护。
