時(shí)間：2023-07-25 09:23:46
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇數(shù)字教學(xué)方法，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：數(shù)字化測圖；教學(xué)方法
中圖分類號：P231文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
數(shù)字化測圖能很好地適應(yīng)各項(xiàng)工程建設(shè)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的需要，也為建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ).目前我國大多數(shù)城市都已不同程度地應(yīng)用了數(shù)字化測圖技術(shù)。所以，搞好數(shù)字化測圖教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)好這門技術(shù)已是當(dāng)務(wù)之急。本文就數(shù)字化成圖教學(xué)方法展開分析與討論。
一、數(shù)字化測圖教學(xué)特點(diǎn)
1.數(shù)字化測圖教學(xué)側(cè)重于測量的實(shí)際操作，半數(shù)以上的數(shù)字化測圖教學(xué)學(xué)時(shí)是進(jìn)行室內(nèi)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(shí)踐教學(xué)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(jìn)行相關(guān)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(nèi)進(jìn)行測量的，利用校園網(wǎng)運(yùn)行CASS7.0網(wǎng)絡(luò)版數(shù)字化測圖系統(tǒng)客戶端軟件，由每位同學(xué)獨(dú)立進(jìn)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(jī)械設(shè)備之間需要通訊和連接，如測圖精靈和全站儀，計(jì)算機(jī)和測圖精靈、數(shù)字化成圖系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)服務(wù)器、計(jì)算機(jī)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(xué)生都必須掌握數(shù)字化測圖教學(xué)的重要內(nèi)容。
數(shù)字化測圖教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生鏈接和掌握一種主流的數(shù)字化測圖教學(xué)系統(tǒng)，同時(shí)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(yīng)用數(shù)字地形圖打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、數(shù)字化測圖課程教學(xué)目標(biāo)
1.明確該門課程在測繪工程中的地位和作用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)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(chǎn)品正逐步被數(shù)字化測圖技術(shù)所取代，使得數(shù)字化測圖技術(shù)步入了高精度、自動(dòng)化、高效率、數(shù)字化的新時(shí)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(shè)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(guān)注及應(yīng)用。
2.培養(yǎng)學(xué)生開動(dòng)腦筋與獨(dú)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(shí)際作業(yè)中一些經(jīng)常遇到的問題，向?qū)W生提問，這樣不僅可以激發(fā)他們對數(shù)字化測圖學(xué)習(xí)興趣，還會培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)字化測圖獨(dú)立思考的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力
數(shù)字化測圖是實(shí)踐性很強(qiáng)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(xué)生進(jìn)行親自實(shí)踐操作，使學(xué)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(jìn)行數(shù)字化測圖課后實(shí)驗(yàn)時(shí)，作為其實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)教師不要讓學(xué)生把儀器隨便架設(shè)在一個(gè)地方，動(dòng)手操作一下全站儀就行，應(yīng)該找?guī)讉€(gè)已知點(diǎn)，按照數(shù)字化測圖實(shí)驗(yàn)大綱先進(jìn)行測站檢核，再進(jìn)行觀測、成圖、圖形編輯，否則該門課程實(shí)習(xí)效果不會很好。
三、積極采取措施，保障數(shù)字化測圖教學(xué)效果
1.打破合堂教學(xué)模式
按照數(shù)字化測圖課程的教學(xué)慣例，同專業(yè)同級的學(xué)生一般都是在一個(gè)教室上課，這種合堂教學(xué)模式給實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)帶來很大的困難。所以對這種數(shù)字化測圖教學(xué)模式進(jìn)行了改變，即在數(shù)字化測圖選課時(shí)至少安排兩位老師，在數(shù)字化測圖授課進(jìn)度和內(nèi)容的安排上作合理調(diào)整，進(jìn)而將數(shù)字化測圖實(shí)驗(yàn)、數(shù)字化測圖實(shí)習(xí)的時(shí)間錯(cuò)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(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)
針對數(shù)字化測圖與計(jì)算機(jī)知識聯(lián)系密切的特點(diǎn)，打破數(shù)字化測圖教學(xué)的常規(guī)，把計(jì)算機(jī)繪圖分成兩大部分，第一部分為CAD概論，與工程的測量學(xué)進(jìn)行同步教學(xué)，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(diǎn)是提高學(xué)生在實(shí)際中CAD的操作能力，為數(shù)字化測圖工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第二部分包括LISP語言和三維繪圖，放在原定學(xué)期上，重點(diǎn)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(qiáng)測量學(xué)師資隊(duì)伍的建設(shè)
首先擔(dān)任過數(shù)字化測圖這門課的教學(xué)工作，具有較強(qiáng)的開發(fā)軟件和計(jì)算機(jī)操作的能力；其次要有一定的數(shù)字化測圖實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，即至少參加過一次對外數(shù)字化測圖工程項(xiàng)目，熟悉數(shù)字化測圖每個(gè)環(huán)節(jié)的工作程序，能獨(dú)立完成數(shù)字化測圖其中的任一項(xiàng)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(shí)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?jǐn)z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(chǔ)上對“解析立體測圖儀”作適當(dāng)?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(shí)現(xiàn)地形圖的數(shù)字化；數(shù)字?jǐn)z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(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)地形圖的數(shù)字化。解析攝影測量和數(shù)字?jǐn)z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?jǐn)z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(shù)、模式識別技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影測量方法在數(shù)字化測圖中只有至關(guān)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(jīng)緯儀或全站儀加電子記錄手簿野外采集地物、地形特征點(diǎn)，數(shù)字測記法同時(shí)配以人工繪制草圖，室內(nèi)利用數(shù)字化成圖軟件在計(jì)算機(jī)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(jī)，野外實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、觀測、連線、展點(diǎn)，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(jìn)行坐標(biāo)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(zhǔn)地形圖逐點(diǎn)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(jìn)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(shí)施定向處理和變形平差調(diào)整，掃描矢量化成圖方法使用鼠標(biāo)對柵格圖像逐點(diǎn)逐線進(jìn)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(jià)格雖低，但手扶跟蹤矢量化成圖工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度高，相反，掃描儀雖然價(jià)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(jié)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(xué)生具有專業(yè)的知識和良好的個(gè)人素質(zhì)，數(shù)字化測圖教學(xué)應(yīng)密切關(guān)注數(shù)字化測圖技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，走在數(shù)字化測圖技術(shù)發(fā)展的前面。才能使走出校門的學(xué)生具備良好的競爭和適應(yīng)能力，為國家的基礎(chǔ)建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，促進(jìn)數(shù)字化成圖技術(shù)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]花向紅，向東，張濤，鄒進(jìn)貴.地面數(shù)字化測圖網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(zhì)量控制方法研究[J].科技資訊，2012，04:82.
關(guān)鍵詞：法國；高等藝術(shù)院校；數(shù)字影像藝術(shù)；教學(xué)方法
攝影術(shù)和電影發(fā)明都誕生在法國，科技的發(fā)明和發(fā)展加速了藝術(shù)的大眾化，我們常說的影像，是攝影和電影的名稱，在法國藝術(shù)院校教學(xué)中通常解釋為PHOTO、VIDIO，特指與影像科技相關(guān)的藝術(shù)表現(xiàn)形式。影像科技的使用已經(jīng)成為從貴族藝術(shù)轉(zhuǎn)向大眾藝術(shù)的不可或缺的工具。正如伊藤俊治在《20世紀(jì)寫真史》中提到的：“以這種形式出現(xiàn)的攝影藝術(shù)，從某種意義上說是19世紀(jì)近代都市需要的物質(zhì)和精神工具。” 法國影像的數(shù)字化始于20世紀(jì)50年代，法國攝影藝術(shù)和電影大師名家輩出，西方的影像藝術(shù)教育，早在20世紀(jì)初已經(jīng)在法國藝術(shù)院校開始，作為一門藝術(shù)與科學(xué)技術(shù)及應(yīng)用技能有著緊密聯(lián)系的數(shù)字藝術(shù)學(xué)科，法國的高等影像藝術(shù)教育，較完備也是最具特色的。
法國在數(shù)字影像藝術(shù)高等教育方面十分發(fā)達(dá)，不僅在歐洲，在世界都享有很高的聲譽(yù)，一直在引領(lǐng)著當(dāng)今影像領(lǐng)域不斷地創(chuàng)新并培養(yǎng)專業(yè)精英藝術(shù)人才。法國的藝術(shù)類院校(影像類專業(yè)從屬于藝術(shù)院校)一般分為三大類：公立高等藝術(shù)學(xué)院(LES ECOLES DES BEAUX ARTS)影像專業(yè)、公立大學(xué)的影像專業(yè)(LES UNIVERSITES)、私立影像藝術(shù)類學(xué)校(LES ECOLES PRIVEES).法國國立高等藝術(shù)學(xué)院(Ecoles nationales supérieures d''art)為高水平的院校，屬于高等專業(yè)學(xué)院(“大學(xué)?！?。法國現(xiàn)有56所高等藝術(shù)學(xué)院，早在20世紀(jì)初，法國巴黎工業(yè)實(shí)用美術(shù)學(xué)院，法國巴黎實(shí)用藝術(shù)學(xué)院開始開設(shè)攝影技術(shù)方面的課程，這類學(xué)校中最著名有：巴黎國立高等美術(shù)學(xué)院、國立高等裝飾藝術(shù)學(xué)院、巴黎賽爾吉高等藝術(shù)學(xué)院、國立高等圖像與音響技術(shù)學(xué)院、國立路易?盧密耶高等電影學(xué)院、國立阿爾勒高等攝影學(xué)院等。筆者曾在法國學(xué)習(xí)數(shù)字影像藝術(shù)六年，結(jié)合自己的教育經(jīng)歷，總結(jié)概括了四個(gè)方面，來深入說明法國數(shù)字影像藝術(shù)教學(xué)方法和現(xiàn)狀。
1 注重人文藝術(shù)方面課程的學(xué)習(xí)
法國數(shù)字影像藝術(shù)方向在課程設(shè)置中注重人文藝術(shù)方面的教學(xué)，在課程中看重對“影像藝術(shù)傳統(tǒng)”的學(xué)習(xí)和認(rèn)識，旨在培養(yǎng)具有時(shí)代精神和綜合表現(xiàn)應(yīng)用的數(shù)字影像藝術(shù)家。在法國的藝術(shù)院校教學(xué)課程中，列在首位的專業(yè)必修課程是“攝影史”、“電影史”、“藝術(shù)史”等人文藝術(shù)課程。在法國藝術(shù)院校對影像藝術(shù)人才的培養(yǎng)，提出創(chuàng)新能力和實(shí)踐應(yīng)用能力相結(jié)合，逐步讓學(xué)生可以在數(shù)字影像藝術(shù)方面達(dá)到專業(yè)水準(zhǔn)，讓學(xué)生們在全球范圍內(nèi)與藝術(shù)領(lǐng)域，超媒體領(lǐng)域，電影領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域等數(shù)字影像行業(yè)解決當(dāng)代技術(shù)與人文之間的問題，使學(xué)生今后在數(shù)字影像的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域和創(chuàng)新藝術(shù)創(chuàng)作中更好的發(fā)揮獨(dú)特的主觀創(chuàng)造力。一般在課程中教授都會大量舉例歐洲著名的攝影家、電影導(dǎo)演，藝術(shù)和行業(yè)領(lǐng)域的代表作品，使得學(xué)生能夠深受啟發(fā)，并在今后的創(chuàng)作中延續(xù)他們的理念。
2 教授工作室主導(dǎo)下的個(gè)人課題創(chuàng)作式教學(xué)模式
法國高等藝術(shù)學(xué)院在一年級主要開設(shè)攝影攝像技術(shù)課程和軟件課程，大學(xué)二年級主要是教授開設(shè)的不同課題的創(chuàng)作教學(xué)課程，學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人的興趣來選擇導(dǎo)師工作室和課題計(jì)劃，充分體現(xiàn)了法國藝術(shù)教育的自由和注重綜合藝術(shù)能力的開拓和培養(yǎng)。通常個(gè)人課題的開展，學(xué)生將被要求進(jìn)行獨(dú)立創(chuàng)作表達(dá)，也就是說學(xué)生可以根據(jù)自己的想法來創(chuàng)作作品，影像技術(shù)的應(yīng)用同時(shí)會在課題中得到實(shí)踐和鍛煉。學(xué)生將會被鼓勵(lì)采用更多不同的方式來實(shí)現(xiàn)個(gè)人的想法，綜合運(yùn)用數(shù)字時(shí)代的技術(shù)來表現(xiàn)，個(gè)人課題的開展將繼續(xù)在本科和研究生階段跟隨教授工作室教學(xué)課題得到深入。學(xué)校有不同的設(shè)備提供給學(xué)生使用，同時(shí)學(xué)生可以選擇攝影影棚、影像后期制作工作室等實(shí)驗(yàn)室制作完成個(gè)人作品。教授主張學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)意理念和創(chuàng)新手法，以問題教學(xué)的方式，學(xué)生不僅要?jiǎng)邮謱?shí)現(xiàn)作品還需要清晰自己的創(chuàng)作思路和過程，使得學(xué)生不斷思考如何將課題創(chuàng)作與其他學(xué)科結(jié)合、不斷運(yùn)用新的創(chuàng)作表現(xiàn)方式、載體介質(zhì)、創(chuàng)作表現(xiàn)手段去表達(dá)創(chuàng)作意念。每年學(xué)生畢業(yè)都會舉辦畢業(yè)展覽，幾乎看不到有作品雷同，看到的只是千變?nèi)f化的藝術(shù)世界。
3 Workshop工作室教學(xué)
邀請當(dāng)今影像藝術(shù)領(lǐng)域的藝術(shù)家和專業(yè)人士開設(shè)短期工作室課程，重視培養(yǎng)學(xué)生的合作交流意識。Workshop英文指的是“工場;作坊;”，在法國藝術(shù)院校教學(xué)中屬于參與性的實(shí)踐課程，一般學(xué)生在每學(xué)期都要選擇參加工作坊課程，時(shí)間最長為一個(gè)星期。學(xué)校會邀請本專業(yè)人士帶著實(shí)踐項(xiàng)目課題與學(xué)生共同完成制作，參與性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)，對于影像藝術(shù)方向的學(xué)生來說，能夠鍛煉同學(xué)們的合作實(shí)踐能力。把所學(xué)到的技術(shù)和藝術(shù)的知識轉(zhuǎn)化到工作室的集體創(chuàng)作中去。當(dāng)今數(shù)字影像藝術(shù)的表現(xiàn)有多種可能性，在教學(xué)中老師能夠把實(shí)踐中的實(shí)際問題與學(xué)生交流，同時(shí)傳遞出社會和行業(yè)領(lǐng)域?qū)W(xué)生提出的更實(shí)際的能力要求。
4 培養(yǎng)學(xué)生的影像藝術(shù)觀念和對新觀念的挖掘
法國高等藝術(shù)學(xué)院影像藝術(shù)教學(xué)課程要求學(xué)生對影像技術(shù)的應(yīng)用和個(gè)人的影像表現(xiàn)語言產(chǎn)生自己的理解和思考。影像藝術(shù)的教學(xué)更重要的是探討創(chuàng)作應(yīng)用能力的培養(yǎng)，在歷史和現(xiàn)在眾多的視覺藝術(shù)作品中，幫助學(xué)生在影像技巧和影像藝術(shù)表現(xiàn)之間找到自己的語言，學(xué)生在與教授工作室的交流中尋找到自己的發(fā)展方向，教授和學(xué)生間通過課題討論深入完成個(gè)人課題創(chuàng)作。例如法國巴黎美院的教學(xué)并沒有固定的模式，美院只是給學(xué)生們提供創(chuàng)作設(shè)備和高質(zhì)量掌握各種技術(shù)的訓(xùn)練場所。法國巴黎美術(shù)學(xué)院阿爾弗雷的?巴芒克院長認(rèn)為：美院是一個(gè)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的場所，美院應(yīng)該是一個(gè)自由的地方，使各個(gè)領(lǐng)域相互沖撞產(chǎn)生火花的地方。學(xué)院不能從生產(chǎn)線上生產(chǎn)出藝術(shù)家，而是幫助學(xué)生建立一個(gè)觀察世界的角度。因此，法國高等藝術(shù)學(xué)院旨在培養(yǎng)學(xué)生對影像藝術(shù)的新創(chuàng)造手法和新觀念。
世界著名攝影大師安塞爾?亞當(dāng)斯曾說“融入時(shí)代，跨入主流，我渴望新的觀念和技術(shù)，相信電子影像將會是下一代的主流。” 法國藝術(shù)院校的數(shù)字影像教育旨在培養(yǎng)個(gè)性鮮明富有特色的當(dāng)代跨界影像藝術(shù)家，他們的創(chuàng)作和表現(xiàn)在不斷融匯到社會各個(gè)領(lǐng)域。筆者希望，通過了解法國當(dāng)今數(shù)字影像藝術(shù)教育的教學(xué)思路，借鑒并注入到我國藝術(shù)院校的數(shù)字影像教學(xué)中，更好地加強(qiáng)探索我國數(shù)字影像藝術(shù)的高校教育，培養(yǎng)具有國際視野的數(shù)字影像藝術(shù)人才。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 王荔.新媒體藝術(shù)發(fā)展綜述［M］.同濟(jì)大學(xué)出版社，2009.
G4
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編號：16723198（2015）11013402
0引言
本課程隨著高教改革的步伐，其教學(xué)方法方面進(jìn)行了一系列的改革，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)平臺、教師培訓(xùn)及其實(shí)驗(yàn)平臺和考核方面也取得了一定的成效。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，和社會對計(jì)算機(jī)類人才實(shí)踐能力、運(yùn)用知識等綜合能力不斷提出更新更高的需求，這些需求倒逼著對本課程教學(xué)方法做進(jìn)一步的改進(jìn)和創(chuàng)新。需要教師在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等合理整合、提高教師能力、遵循教學(xué)規(guī)律來加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力，和課程考核等方面予以研究。
1數(shù)字電子技術(shù)課程目前的教學(xué)方法
數(shù)字電子技術(shù)是計(jì)算類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其內(nèi)容是經(jīng)典的。目前本課程的教學(xué)方法主要是理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)組成。理論教學(xué)以課堂教學(xué)形式進(jìn)行，老師講，學(xué)生聽課。實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生在硬件實(shí)驗(yàn)箱或者虛擬平臺上，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，起到鞏固課堂學(xué)習(xí)的目的，最后進(jìn)行筆試考核。另外隨著教學(xué)改革的需要，一是增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)間，二是增加學(xué)生較寬領(lǐng)域知識的涉獵，在總教學(xué)學(xué)時(shí)有限的情況下，一般采取減少專業(yè)課程教學(xué)學(xué)時(shí)的辦法來滿足以上改革的需要。所以，隨著本課程學(xué)時(shí)不斷減少的情況下，現(xiàn)用的教學(xué)方法也有待創(chuàng)新改革。
2目前本課程教學(xué)方法存在的問題
（1）教學(xué)平臺單一，教學(xué)內(nèi)容側(cè)重不夠準(zhǔn)確。教學(xué)形式單一，沒有充分利用現(xiàn)代開發(fā)技術(shù)平臺，或者先進(jìn)齊全的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，沒有合理分配課程學(xué)時(shí)，沒有把抽象的理論性強(qiáng)邏輯強(qiáng)的知識，用直觀的方法予以表達(dá)。另外由于專業(yè)學(xué)時(shí)壓縮的需要，不少高校處理方式或者簡單縮減理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，或者干脆刪掉本課程，這是一種消極適應(yīng)的處理方法。
（2）尊重成人學(xué)習(xí)規(guī)律不夠，提供給學(xué)生主動(dòng)機(jī)會欠缺。沒有引導(dǎo)學(xué)生感性認(rèn)識和理解抽象概念，難以激發(fā)學(xué)生的興趣，面對抽象難懂的知識，和機(jī)械教學(xué)方法下的學(xué)習(xí)，慢慢導(dǎo)致學(xué)生懼怕計(jì)算機(jī)硬件的心理困惑，逃避類似課程的學(xué)習(xí)。另外，多年應(yīng)試教育下來，多數(shù)學(xué)生自我管理的習(xí)慣和能力還不具備，因此不少學(xué)生課堂或跟不上老師進(jìn)度，或沒興趣聽課，課堂上玩手機(jī)，大把的課余時(shí)間也無法有效利用。四年下來，沒學(xué)好專業(yè)，難就業(yè)，還養(yǎng)成很多陋習(xí)。所以遵循成人學(xué)習(xí)規(guī)律，結(jié)合課程引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我管理好習(xí)慣的積累，培養(yǎng)自學(xué)能力，通過布置個(gè)性化有針對性的作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生思考、討論，消除學(xué)生抄襲作業(yè)的可能。
（3）考核形式單一。目前考核方法難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，分?jǐn)?shù)至上的方法導(dǎo)致學(xué)生重視理論學(xué)習(xí)，輕視實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
3新教學(xué)方法研究
3.1具體研究對象
在尊重教學(xué)規(guī)律的前提下，從教學(xué)平臺、任課教師和學(xué)生等多方面入手，研究新的合理教學(xué)方法。在數(shù)字電子技術(shù)課程學(xué)時(shí)極其有限的情況下，進(jìn)一步細(xì)化和整合教學(xué)內(nèi)容，合理組織教學(xué)，提升教師專業(yè)水平和與學(xué)生互動(dòng)能力，將傳統(tǒng)的簡單理論加實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方法改革，研究形成理論、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐一體化，課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和課外自主學(xué)習(xí)等多平臺有機(jī)整合一體化的課程教學(xué)方法。
3.2研究內(nèi)容
在符合教學(xué)大綱教學(xué)要求與內(nèi)容的前提下，把原有理論加實(shí)驗(yàn)分開的教學(xué)方法，進(jìn)行改進(jìn)，采取多管齊下、有機(jī)整合的教學(xué)方法。
學(xué)生學(xué)習(xí)知識的平臺有教室聽課、實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手和課外自學(xué)等多種形式，只要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性，可以引導(dǎo)學(xué)生，圍繞課程知識體系，把這些平臺多管齊下，有機(jī)利用整合，做到高效學(xué)習(xí)和各種能力的有效提高。
本課程知識體系包括基本概念、數(shù)字邏輯代數(shù)和基本經(jīng)典的設(shè)計(jì)和分析方法；具體數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)驗(yàn)證性的知識；和實(shí)現(xiàn)相關(guān)電路的開發(fā)軟件仿真平臺，以及課內(nèi)外習(xí)題的解答。以效率為目的，注重學(xué)生成人的學(xué)習(xí)規(guī)律，將這些內(nèi)容進(jìn)行合理的分類整合，有效結(jié)合不同學(xué)習(xí)環(huán)境，安排教學(xué)內(nèi)容，有計(jì)劃展開教學(xué)工作。
依據(jù)教學(xué)環(huán)境，將教學(xué)內(nèi)容分成三部分。
一是在課堂教室里，把邏輯推理性強(qiáng)的知識用多媒體設(shè)備演示和黑板逐一推導(dǎo)，構(gòu)建知識的整體框架，以便學(xué)生對本課程有一個(gè)大致的印象，起到入門的作用。另外，課內(nèi)外習(xí)題的解答也在教室進(jìn)行，便于學(xué)生對知識疑點(diǎn)的準(zhǔn)確掌握。該部分占全部學(xué)時(shí)六分之一左右。
二是具體數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)在老師講解或者案例自學(xué)的基礎(chǔ)上，接著讓學(xué)生驗(yàn)證。這部分在實(shí)驗(yàn)室授課完成，大約為二分之一學(xué)時(shí)。
在老師引導(dǎo)下演示，學(xué)生照著學(xué)會用仿真平臺實(shí)現(xiàn)功能部件的分析與設(shè)計(jì)。需要立馬驗(yàn)證輔助理解的抽象知識在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室多媒體設(shè)備和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，老師先講解一般方法，經(jīng)典例題，學(xué)生立馬練習(xí)相關(guān)習(xí)題，予以驗(yàn)證理解。老師可以及時(shí)通過實(shí)驗(yàn)等方式解答學(xué)生的疑惑。其優(yōu)點(diǎn)就是學(xué)生有機(jī)會動(dòng)手參與，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，符合成人學(xué)習(xí)特點(diǎn)。以上兩部分的學(xué)時(shí)就是傳統(tǒng)教學(xué)方法的理論學(xué)時(shí)，但新的教學(xué)方法既完成了理論知識的傳授，也完成的基本驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的任務(wù)。
三是完成課程設(shè)計(jì)綜合型較強(qiáng)的實(shí)踐內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用知識的機(jī)會和能力。教學(xué)任務(wù)包括引導(dǎo)學(xué)生合理利用課外時(shí)間自學(xué)掌握Proteus等仿真軟件的使用。較大復(fù)雜度和難度的課題，將分組來實(shí)現(xiàn)，大約8學(xué)時(shí)。基本原則：學(xué)生為主、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、過程透明、均有收獲。通過合理分組，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的知識完成復(fù)雜度難度較大的課題。從課題驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生分組、課題的選擇、任務(wù)的劃分、過程管理、課題完成到文檔整理、演示評價(jià)，都嚴(yán)格管理，培養(yǎng)學(xué)生自我督促，互相激勵(lì)的機(jī)制。這可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)用好課外時(shí)間，也可以培養(yǎng)學(xué)生互相協(xié)調(diào)溝通能力、文檔的撰寫能力。對于課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中遇到的問題，老師在實(shí)驗(yàn)室予以一對一指導(dǎo)解答。
3.3新教學(xué)方法要解決的主要問題
（1）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們充分合理利用課余時(shí)間的好習(xí)慣，逐步熟練掌握Quartus II仿真軟件的使用。
（2）規(guī)劃好銜接好教室課堂講授、實(shí)驗(yàn)室講授和學(xué)生分組實(shí)踐的內(nèi)容與進(jìn)度。實(shí)時(shí)關(guān)注學(xué)生理解掌握知識的程度，做動(dòng)態(tài)調(diào)整。
（3）課題分組時(shí)，結(jié)合學(xué)生具體情況有機(jī)搭配，做到每個(gè)同學(xué)都有相應(yīng)的收獲。
3.4新教學(xué)方法的評價(jià)
（1）形成系統(tǒng)完善的本課程教學(xué)方法。任課教師授課水平和與學(xué)生互動(dòng)能力大大提到，受到學(xué)生認(rèn)可和好評。
（2）引導(dǎo)學(xué)生掌握Proteus等仿真軟件，熟練實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯電路圖和VHDL編程兩種輸入方法。引導(dǎo)學(xué)生不僅理性掌握數(shù)字電子技術(shù)課程的基本概念和基本方法，通過基本驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和課題實(shí)踐還能感性了解計(jì)算機(jī)底層電路的分析與設(shè)計(jì)，做到理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。
（3）通過課外作業(yè)，和課內(nèi)及時(shí)有效動(dòng)手，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和潛力。通過分組協(xié)作完成課題，培養(yǎng)學(xué)生整合知識、收集整理資料的能力，訓(xùn)練學(xué)生組織能力、合作與協(xié)作能力，寫作和表達(dá)能力。
（4）尤其做到了以人為本，遵循成人學(xué)習(xí)多元理論規(guī)律，多方法有機(jī)結(jié)合教學(xué)方法。
關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理；濾波器設(shè)計(jì)；
作者簡介：王秋生（1971-），男，河北豐潤人，北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院，副教授；劉穎異（1980-），女，山東煙臺人，北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院，講師。（北京 100191）
基金項(xiàng)目：本文系北京航空航天大學(xué)研究生精品課程建設(shè)和本科教改立項(xiàng)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金（51207005）的研究成果。
中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）31-0046-02
隨著通信電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字信號處理技術(shù)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(dá)、醫(yī)學(xué)等各種領(lǐng)域。[1，2]與此同時(shí)，“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(xué)研究與改革工作，涉及教學(xué)內(nèi)容、[3，4]雙語教學(xué)、[5，6]實(shí)踐教學(xué)、[7，8]網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、[9]教學(xué)改革等諸多方面。[7，10]
數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)是數(shù)字信號處理課程的重要內(nèi)容，該部分授課內(nèi)容具有如下特點(diǎn)：內(nèi)容抽象（數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過程采用抽象的符號加以表示）；內(nèi)容豐富（數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過程是基本概念和基礎(chǔ)知識的具體應(yīng)用）；密切聯(lián)系實(shí)踐（數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容與具體工程應(yīng)用有著緊密的聯(lián)系）。上述特點(diǎn)使部分學(xué)生掌握困難，并直接影響著教學(xué)工作。
本文以數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)章節(jié)的知識結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過程、IIR濾波器設(shè)計(jì)和FIR濾波器設(shè)計(jì)等具體內(nèi)容，并考慮學(xué)時(shí)較少與內(nèi)容豐富的矛盾問題，提出了基于“”思想的教學(xué)方法，并進(jìn)行了連續(xù)五年的課程教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)。
一、基于“”的教學(xué)方法
“”的原指在尋找彼此共同之處的同時(shí)，保留彼此的不同之處。將“”用于數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)章節(jié)的教學(xué)過程，體現(xiàn)了章節(jié)內(nèi)容的共性與個(gè)性的關(guān)系。下面以數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過程、FIR濾波器設(shè)計(jì)和IIR濾波器設(shè)計(jì)等為例，詳細(xì)地論述基于“”思想的教學(xué)方法。
1.數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過程的“”
數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過程的“求同”，體現(xiàn)在設(shè)計(jì)過程的共性或相似之處，如圖1（a）所示。要設(shè)計(jì)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(shù)指標(biāo)；然后選取合適設(shè)計(jì)方法來逼近技術(shù)指標(biāo)；最后計(jì)算數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)，并與技術(shù)指標(biāo)比較，如果滿足要求則結(jié)束設(shè)計(jì)過程，否則重復(fù)上述過程。
數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過程的“存異”體現(xiàn)在逼近技術(shù)指標(biāo)方法的不同，如圖1（b）所示。不同逼近方法將設(shè)計(jì)出不同類型的數(shù)字濾波器，并導(dǎo)致濾波器的頻率特性存在差異。如采用加窗方法設(shè)計(jì)的FIR濾波器可以獲得嚴(yán)格線性相位，而基于模擬濾波器設(shè)計(jì)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(nèi)容為主線開展教學(xué)，可以凸顯數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的整體概念，便于學(xué)生從全局角度區(qū)分設(shè)計(jì)原理，有助于理解和掌握具體設(shè)計(jì)方法。
2.IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的“”
IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過程的“求同”體現(xiàn)在基于模擬方法設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)指標(biāo)；然后利用數(shù)字頻率與模擬頻率的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將數(shù)字形式的技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為模擬形式的技術(shù)指標(biāo)；其后根據(jù)實(shí)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(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)出濾波器；隨后利用頻率變換關(guān)系，將模擬濾波器轉(zhuǎn)化為數(shù)字濾波器；最后將其與設(shè)計(jì)指標(biāo)比較，如果滿足要求則結(jié)束設(shè)計(jì)，否則重復(fù)上述設(shè)計(jì)過程。
IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的“存異”，體現(xiàn)在設(shè)計(jì)過程中的頻率轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為模擬頻率時(shí)，脈沖響應(yīng)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(yán)重的頻率畸變。第二，設(shè)計(jì)對象不同，脈沖響應(yīng)不變方法只能設(shè)計(jì)低通濾波器，而雙線性變換方法可以設(shè)計(jì)其他類型（包括低通、高通等）的濾波器。
在授課過程中強(qiáng)調(diào)圖2所示的內(nèi)容，有助于全面理解IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過程，便于掌握不同加窗方法的本質(zhì)差別，可以為設(shè)計(jì)方法的具體應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。
3.FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的“”
FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的“求同”體現(xiàn)在基于加窗方法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器過程的共性內(nèi)容，如圖3（a）所示。首先，將待設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器抽象為理想濾波器；其次，對理想濾波器進(jìn)行傅立葉逆變換，得到理想單位脈沖響應(yīng)；再次，選擇合適的窗口函數(shù)截?cái)啵玫接邢揲L單位脈沖響應(yīng)；最后，對進(jìn)行傅里葉變換，得到頻率響應(yīng)，并與技術(shù)指標(biāo)比較，如果滿足要求則結(jié)束設(shè)計(jì)，否則重新設(shè)計(jì)。
除此之外，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的“求同”還包括：描述窗口都使用長度和形狀兩個(gè)參數(shù)；加窗過程產(chǎn)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(guān)鍵詞】數(shù)字技術(shù) 傳統(tǒng)音樂 教學(xué) 探究
隨著數(shù)字信息化時(shí)代的到來，音樂的數(shù)字化勢不可擋?；ヂ?lián)網(wǎng)和手機(jī)已成為音樂儲存和傳播的主要途徑，數(shù)字音樂逐漸成為音樂世界的主角。處在數(shù)字音樂時(shí)代語境下的傳統(tǒng)音樂教學(xué)面臨著一系列挑戰(zhàn)。如何迎接挑戰(zhàn)，創(chuàng)新傳統(tǒng)音樂教學(xué)模式，是亟待解決的課題。
一、數(shù)字音樂對傳統(tǒng)音樂教育的挑戰(zhàn)
（一）技術(shù)上的挑戰(zhàn)
數(shù)字音樂是用數(shù)字格式存儲的，可通過網(wǎng)絡(luò)來傳輸?shù)囊魳?。隨著在線音樂下載平臺的出現(xiàn)，數(shù)字音樂開始為音樂愛好者所熟悉。之后的便攜式數(shù)碼音樂播放器為消費(fèi)者塑造了一種全新的數(shù)字音樂欣賞體驗(yàn)，獲得了消費(fèi)者和電子消費(fèi)品生產(chǎn)商的追捧。移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步、3G技術(shù)和智能手機(jī)的普及將無線音樂推上了歷史舞臺并顯示出強(qiáng)大的優(yōu)勢。無線音樂服務(wù)包括手機(jī)鈴聲、彩鈴、手機(jī)音樂點(diǎn)播、音樂下載（包括WAP/MMS）和在線收聽等音樂服務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)市場半數(shù)以上的音樂都是通過網(wǎng)絡(luò)和無線進(jìn)行下載和分享的。
（二）傳播上的挑戰(zhàn)
數(shù)字音樂的崛起顛覆了音樂產(chǎn)業(yè)原有的生產(chǎn)消費(fèi)模式，傳統(tǒng)音樂載體迅速被各式新潮的MP3播放器甚至手機(jī)所取代。借助影響力巨大的iPod播放器，蘋果公司于2003年創(chuàng)立了iTunes在線音樂商店，這種將播放器和正版音樂“捆綁”銷售的數(shù)字音樂銷售模式（iPod+iTunes模式）充分保障了音樂版權(quán)所有者的利益，費(fèi)用也在消費(fèi)者的承受能力之內(nèi)。iPod+iTunes模式在商業(yè)上的迅速成功使其在接下來的幾年里被全世界拷貝，數(shù)字音樂由此進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展的階段。蘋果音樂商店讓人們體驗(yàn)到數(shù)字音樂的魅力和極大的便捷性。而后，以手機(jī)、平板電腦為代表的數(shù)字終端也相繼成為音樂傳播的新貴，成為年輕音樂愛好者必不可少的“伴侶”。
（三）教學(xué)對象的挑戰(zhàn)
現(xiàn)在的大學(xué)生多屬“90后”，是數(shù)字時(shí)代的“原住民”?！皵?shù)字原住民”這一概念由耶魯大學(xué)本科勒教授創(chuàng)造，用來特指在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代成長起來，具有數(shù)字時(shí)代特有的思維方式、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)能力的一代人。如果說當(dāng)代學(xué)生是“數(shù)字原住民”，那么當(dāng)代教師則大多是“數(shù)字移民”。這就構(gòu)成了一種奇特的教學(xué)關(guān)系。數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展極大地改變了“80末”“90后”這一代學(xué)生的生活方式和思維方式。同時(shí)也對其音樂生活產(chǎn)生了極大影響：一是以流行音樂為主。大眾傳媒對流行音樂的偏愛使流行音樂占據(jù)了電影、電視、廣告宣傳等傳媒中音樂的主要部分。長期在這樣的環(huán)境中，加上相對于傳統(tǒng)音樂，流行音樂通俗易懂、易于傳唱等特點(diǎn)，學(xué)生自然而然地更傾向于接受流行音樂。二是追求個(gè)性化、多元化的選擇。網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)在學(xué)生主要的音樂來源，而網(wǎng)絡(luò)上層出不窮的音樂網(wǎng)站和音樂播放器為收聽者提供了更多私人化、多元化的服務(wù)，用戶可很快進(jìn)入自己喜歡的音樂圈子，或發(fā)表見解或展示才華，形成具有個(gè)性化的音樂審美品位。
（四）教學(xué)模式上的挑戰(zhàn)
數(shù)字音樂的發(fā)展使音樂傳播、音樂教學(xué)極大地社會化、便捷化。我們可把基于數(shù)字音樂以“分享互動(dòng)”為核心理念的新型音樂教育模式稱為數(shù)字化音樂教學(xué)模式：一是在教學(xué)內(nèi)容上，數(shù)字音樂具有巨大的包容性、多樣性、海量性。其擁有最流行、最先鋒、最經(jīng)典、最傳統(tǒng)的音樂，還擁有最齊全、最難尋覓的音樂作品、樣式、資料等。二是在教學(xué)方式上，數(shù)字音樂欣賞方式便捷化、個(gè)性化。無論對音樂有多高的要求，在網(wǎng)上幾乎都能找到所需要的東西。三是在音樂的學(xué)習(xí)研究上，具有極大的聚合性、可搜索性、鏈接性、自主性、互動(dòng)性及可參與性。許多音樂網(wǎng)站、音樂社區(qū)的知識權(quán)威性、更新速度和互動(dòng)討論深度，都大大超過了課堂教學(xué)。并且，學(xué)生還可自由發(fā)揮和創(chuàng)造，上傳自己的音樂作品，展示自己的音樂才華。與此相比，傳統(tǒng)音樂教育的內(nèi)容、方法、模式顯得單向、局限、落伍。
數(shù)字音樂的興起使學(xué)生接受音樂知識、欣賞音樂作品、參與音樂創(chuàng)作的方式發(fā)生了巨大變化。學(xué)校、教師不再是音樂資源的壟斷者，課堂也不再是學(xué)生接觸音樂的主要途徑。學(xué)生在走進(jìn)音樂教室前已經(jīng)接受了大量音樂知識，有極其豐富的音樂試聽體驗(yàn)，因此，教師在音樂知識和資源方面的權(quán)威地位也受到影響，多數(shù)音樂課程失去了吸引力。
二、數(shù)字音樂時(shí)代的普通高校音樂教學(xué)方法
在數(shù)字音樂時(shí)代，傳統(tǒng)音樂教育在面臨各種挑戰(zhàn)的同時(shí)，也面臨著極大機(jī)遇。普通高校的音樂教學(xué)要適應(yīng)當(dāng)代數(shù)字化音樂生活環(huán)境，更要充分利用數(shù)字技術(shù)，積極探索新的傳統(tǒng)音樂教學(xué)模式。
（一）傳統(tǒng)音樂教育要體現(xiàn)時(shí)代性
當(dāng)代的大學(xué)音樂教育應(yīng)結(jié)合“學(xué)生音樂生活以流行音樂為主”這一實(shí)際情況，不能生硬地將傳統(tǒng)經(jīng)典音樂與現(xiàn)代流行音樂割裂開。在教學(xué)中可順勢而為，找到流行音樂與傳統(tǒng)經(jīng)典音樂的內(nèi)在邏輯聯(lián)系或外在的形式關(guān)聯(lián)，更新教學(xué)方法。提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果可采取以下幾種方法。
1.穿越法。教師在介紹古典音樂作品或作曲家的時(shí)候，從學(xué)生熟悉、喜愛的現(xiàn)代形式入手，有意識地把現(xiàn)代人重新演繹的版本與經(jīng)典原作組合，在古典與現(xiàn)代之間穿越，以達(dá)到消解學(xué)生與作品間距離感的效果。以維瓦爾第的小提琴協(xié)奏曲《四季·冬》一課為例，可先播放享譽(yù)世界樂壇的邦德女子樂隊(duì)演奏的版本：4個(gè)靚麗少女拿著外觀時(shí)尚的樂器，在電聲樂隊(duì)的伴奏下配有熱烈奔放的舞蹈。整個(gè)表演活力四射，炫麗的視覺效果讓大多數(shù)學(xué)生對這個(gè)現(xiàn)代流行音樂作品產(chǎn)生了濃厚興趣。在這個(gè)基礎(chǔ)上，教師再講解原作品的相關(guān)知識，告訴學(xué)生這是400多年前巴洛克時(shí)期的音樂作品，此時(shí)學(xué)生就容易接受了。
2.渲染法。根據(jù)學(xué)生欣賞音樂的習(xí)慣，利用多種藝術(shù)表現(xiàn)形式詮釋一部作品，調(diào)動(dòng)其感官，增強(qiáng)其對作品的理解效果。如過去在介紹樂器時(shí)，通常是用一張樂器圖片配上樂器音頻，而現(xiàn)在則選用經(jīng)典的動(dòng)畫片《幻想曲》來配合樂器的講解，除了圖片和音響，還具備了聲音的形象性和色彩性。
3比較法。通過同一作品不同版本的比較，（轉(zhuǎn)第頁）
（接第頁）加深學(xué)生對作品的印象。如在引導(dǎo)學(xué)生欣賞名曲《今夜無人入睡》時(shí)，可先播放年輕人中的熱門歌曲《送你蔥》，調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，再播放由帕瓦羅蒂、莎拉·布萊曼、劉歡、莫華倫等演唱的版本。通過對不同版本、不同詮釋方式的傾聽，學(xué)生對作品會有更深刻的理解。
（二）傳統(tǒng)音樂教育要加強(qiáng)互動(dòng)性
學(xué)生對流行音樂的信息量往往比教師多，且學(xué)生參與熱情、表現(xiàn)欲望比較高，愿意彰顯自己的才華和個(gè)性，因此，教師在課堂中可多采用“交互式”教學(xué)方法。這一教學(xué)方法的關(guān)鍵在于以學(xué)生為主體，發(fā)掘其積累音樂的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造力，體現(xiàn)參與性，強(qiáng)調(diào)主動(dòng)性，關(guān)照多樣性，適度娛樂性，以提升其學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生在互動(dòng)過程中交流了音樂欣賞體驗(yàn)，展示了音樂審美品位，擴(kuò)大了音樂知識范圍。教師也以此了解了學(xué)生情況，可適時(shí)地對其課外音樂生活做出正確引導(dǎo)。
（三）傳統(tǒng)音樂教育要重視技術(shù)性
數(shù)字音樂的技術(shù)支撐在于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字網(wǎng)絡(luò)給我們提供了海量的音樂資料和自由的音樂交流空間。當(dāng)下，絕大多數(shù)高校還沒有條件做到數(shù)字化教學(xué)，但音樂教學(xué)手段的數(shù)字化是一個(gè)必然的趨勢，應(yīng)逐步規(guī)劃建設(shè)數(shù)字化教室+數(shù)字音樂云+數(shù)字化終端+數(shù)字化教學(xué)模塊的全新音樂教學(xué)模式。一是將現(xiàn)在的多媒體教室改造成數(shù)字化教室，用電子白板（最好是電子雙板）代替?zhèn)鹘y(tǒng)黑板、錄音機(jī)、投影儀，特別是采用電子雙板技術(shù)可完美體現(xiàn)教學(xué)中的知識對比、記憶存留、主副印證、多樣呈現(xiàn)等現(xiàn)代教學(xué)理念；二是用海量的網(wǎng)絡(luò)音樂資源和便捷的搜索、鏈接來豐富教學(xué)內(nèi)容，特別是要與A8音樂公司這一類正在建設(shè)“音樂云”的公司合作建設(shè)教學(xué)云端，使教師的教學(xué)空間借助網(wǎng)絡(luò)無限拓展；三是用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來關(guān)聯(lián)教師的電子白板與學(xué)生的各種電子終端，如手機(jī)、iPad等，進(jìn)行現(xiàn)場交互式教學(xué)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)入數(shù)字化狀態(tài)。
（四）傳統(tǒng)音樂教育要貫穿引領(lǐng)性
現(xiàn)在的大學(xué)生不僅傳統(tǒng)音樂知識缺失，而且對音樂作品缺乏正確的審美觀念和深度理解。所以，音樂教學(xué)不能過度娛樂化、休閑化，而是要緊緊圍繞幫助學(xué)生樹立正確的審美觀念、培養(yǎng)高雅的審美品位、提高人文素養(yǎng)這一目標(biāo)，針對學(xué)生音樂生活中的種種誤區(qū)和偏差，著力揭示優(yōu)秀音樂作品中的人文內(nèi)涵和價(jià)值取向。如在教學(xué)中，對流行音樂中的勵(lì)志題材、愛情題材加以巧妙應(yīng)用，把其與經(jīng)典音樂作品中的同類題材進(jìn)行深度比較，引導(dǎo)學(xué)生鑒別真、善、美，摒棄假、惡、丑，追求崇高，遠(yuǎn)離庸俗。
在運(yùn)用上述方法時(shí)，對可能出現(xiàn)的一些新問題也要注意。一是穿越法、渲染法等方法都借助于其他藝術(shù)作品來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，在挑選這類作品時(shí)，要把握好度，以免出現(xiàn)“娛樂過度”現(xiàn)象。二是應(yīng)防止教師在教學(xué)中過度依賴多媒體設(shè)備，導(dǎo)致只有形式上的豐富而缺乏深度的引導(dǎo)與講解。三是新型教學(xué)方法的引入，必然會和教學(xué)大綱中某些傳統(tǒng)音樂教學(xué)內(nèi)容有所沖突，這就需要有關(guān)部門及教師共同努力，對現(xiàn)行音樂教學(xué)體系進(jìn)行配套改革，使傳統(tǒng)音樂教育獲得強(qiáng)大的生命力。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號處理;教學(xué)方法;電子信息專業(yè)
一、《數(shù)字信號處理》課程的教學(xué)內(nèi)容
1.1合理處理教材內(nèi)容
目前，有關(guān)《數(shù)字信號處理》課程的參考教材很多，有些教材不僅理論性強(qiáng)，而且難度也比較大，很難適用于工程教育為背景的學(xué)習(xí)能力相對較弱的學(xué)生。依據(jù)具體的教學(xué)需求，需要有目的、合理的選用教材內(nèi)容。具體而言，為適應(yīng)學(xué)生的特點(diǎn)，課程講解需要從離散時(shí)間信號處理內(nèi)容講起，并且在課程復(fù)習(xí)的過程中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)離散時(shí)間信號的知識點(diǎn)。依據(jù)講解濾波器的設(shè)計(jì)，講授有限沖激響應(yīng)等，以求幫助學(xué)生掌握課程內(nèi)容，彌補(bǔ)課程學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的缺陷。
1.2精心組織教學(xué)內(nèi)容
《數(shù)字信號處理》的內(nèi)容理論性較強(qiáng)，晦澀難懂，大多數(shù)的概念涉及到了大量數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，此外，學(xué)生們普遍的反映教學(xué)內(nèi)容枯燥無味、難以接受。為了讓學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)理解掌握好數(shù)字信號處理的基本知識點(diǎn)，并且重點(diǎn)對信號處理授課內(nèi)容進(jìn)行了精心的選擇及安排，對部分詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行精簡，重點(diǎn)講授關(guān)鍵的理論和重點(diǎn)的內(nèi)容。最后采用專題的形式講解數(shù)字信號處理在實(shí)際工程信息處理中的應(yīng)用，這一做法避免大量冗長復(fù)雜的推導(dǎo)公式，豐富了教學(xué)內(nèi)容，在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)同步進(jìn)行
數(shù)字信號處理課程教學(xué)中只有理論和實(shí)踐同步進(jìn)行才能夠達(dá)到理想的教學(xué)效果。針對課程具體內(nèi)容涉及信號的產(chǎn)生與采集、信號的FFT(FastFourierTransformation即快速傅氏變換)分析、濾波器設(shè)計(jì)等等。這要求學(xué)生在熟悉數(shù)學(xué)處理工具M(jìn)atlab軟件的情況下對圖像信號進(jìn)行采集，并且對信號進(jìn)行回放、顯示、縮小及放大。而后對不同頻率、不同幅值的信號進(jìn)行FFT譜分析，針對圖像的內(nèi)容、畫圖說明譜的含義，最后對信號進(jìn)行濾波，并比較信號在濾波前后的頻譜的變化。
二、提高學(xué)生學(xué)習(xí)《數(shù)字信號處理》課程的興趣
2.1多元化教學(xué)手法的應(yīng)用
《數(shù)字信號處理》課程在長久以來因內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)，常常采用“灌輸式”的課堂教學(xué)方式進(jìn)行授課。這種“灌輸式”的教學(xué)方式使得學(xué)生處于被動(dòng)的接受地位，缺乏積極學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。因此，在具體的教學(xué)過程中一方面應(yīng)當(dāng)重視問題的難以程度，注重啟發(fā)式的教學(xué)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的求知欲；另一方面注重理論結(jié)合實(shí)際，學(xué)生密切聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，通過具體的實(shí)驗(yàn)和實(shí)際案例對問題進(jìn)行探究，盡量減少課堂上繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，采用板書加多媒體輔助式的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，由淺入深進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生只有聽得明白，才會有成就感、才會感興趣。
2.2將理論內(nèi)容可視化
目前，國際上許多學(xué)校采用Matlab的仿真方法來完成數(shù)字信號處理教學(xué)的相關(guān)理論教學(xué)，Matlab仿真方法的運(yùn)用能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，可做到基本原理和基本運(yùn)算可視化、可操作化。這里所提到的可視化及可操作化是國外大學(xué)中所提供出的一種可以在我們理工科教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用的、很好的思路及解決方法。對于課程布置的具體實(shí)驗(yàn)而言，具有大型化、系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢，難度比較大，可使得學(xué)生對復(fù)雜的理論進(jìn)行動(dòng)手操作，可提供具體的解決問題的方法和能力，這一做法能夠促使學(xué)生較為深刻地掌握和理解信號處理課程中所學(xué)習(xí)到的內(nèi)容。
2.3從工程中來到工程中去
具體舉例而言，實(shí)際工程中DFT（DiscreteFourierTransform即離散傅里葉變換）和FFT技術(shù)在電話撥鍵的雙音頻號的具體應(yīng)用，讓學(xué)生找出學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)，建立學(xué)習(xí)目標(biāo)。這一做法被看作為從工程中來；此外，大學(xué)生的電子制作競賽中，DSP競賽或?qū)W生科研立項(xiàng)中選擇與數(shù)字信號處理相關(guān)的課題去進(jìn)行開發(fā)研究，由學(xué)生進(jìn)行全程參與，這就是到工程中去。
三、結(jié)語
數(shù)字信號處理課程因其理論性強(qiáng)，一直以來不受學(xué)生喜愛，因此要想提高教學(xué)水平，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就需要在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及實(shí)驗(yàn)教學(xué)上不斷進(jìn)行嘗試與探索。此外，還要不斷地完善理論教學(xué)內(nèi)容，更好地應(yīng)用于實(shí)踐中。
作者:王崢 劉盾 單位:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】數(shù)字邏輯；下標(biāo)計(jì)算法；趨勢分析法；Proteus軟件
《數(shù)字邏輯》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以及電氣、電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要介紹數(shù)字邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)的方法[1]，是微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理等專業(yè)課程的先導(dǎo)課程。該課程對學(xué)生要求起點(diǎn)較低，不需要過高的前序知識，但實(shí)踐性較強(qiáng)，內(nèi)容分散，不容易記憶。學(xué)生一開始接觸的是基本概念、原理方法、數(shù)字邏輯運(yùn)算等，內(nèi)容抽象，與實(shí)際的邏輯電路聯(lián)系不多，導(dǎo)致學(xué)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(shí)，單純依靠板書或PPT，無法讓學(xué)生對各種數(shù)字邏輯電路的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行深入了解和分析，更加無法培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)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(shí)間內(nèi)，精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案，改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)質(zhì)量，是一個(gè)值得認(rèn)真研究和深入討論的問題[3]。下面將分別從教學(xué)方法和教學(xué)手段方面探討如何改進(jìn)數(shù)字邏輯課程的教學(xué)，從而降低課程講解難度，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和效果，最終提升教學(xué)質(zhì)量[4]。
1 教學(xué)方法改進(jìn)
在涉及數(shù)字邏輯課程前面一部分內(nèi)容，包括邏輯代數(shù)、組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路等章節(jié)的教學(xué)時(shí)，采用好的技巧或方法往往能使運(yùn)算或分析更易懂、更方便且更不容易出錯(cuò)。下面針對數(shù)字邏輯課程中“邏輯函數(shù)表達(dá)式轉(zhuǎn)換”內(nèi)容提出“下標(biāo)計(jì)算法”，針對“同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)”的原始狀態(tài)圖構(gòu)建環(huán)節(jié)提出“趨勢分析法”，在避免教學(xué)過程中對教材內(nèi)容原樣照搬的同時(shí)，更加簡化計(jì)算和降低分析難度，更大程度上避免錯(cuò)誤的發(fā)生。
1.1 下標(biāo)計(jì)算法
將一個(gè)任意邏輯函數(shù)表達(dá)式轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)與-或表達(dá)式是數(shù)字邏輯課程中的基礎(chǔ)，包括卡諾圖化簡邏輯函數(shù)、二進(jìn)制譯碼器或多路選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)等內(nèi)容中均會用到。教材中主要采用的是代數(shù)轉(zhuǎn)換法，分兩步進(jìn)行：
這種轉(zhuǎn)換方法第一步不可或缺，但是第二步擴(kuò)展最小項(xiàng)時(shí)會使邏輯函數(shù)變得更加復(fù)雜，運(yùn)算過程中更加容易出錯(cuò)。針對這種缺陷，為簡化計(jì)算和減少錯(cuò)誤，在第二步運(yùn)算過程中采用“下標(biāo)計(jì)算法”。這種方法是把第一步得出的一般與-或表達(dá)式中的每個(gè)非最小項(xiàng)的與項(xiàng)通過表格的形式單列出來，然后計(jì)算出每個(gè)與項(xiàng)的全部最小項(xiàng)下標(biāo)，并且找出所有出現(xiàn)且不重復(fù)的下標(biāo)值，最后直接得出標(biāo)準(zhǔn)與-或表達(dá)式的簡寫形式。
第二步：采用“下標(biāo)計(jì)算法”得出標(biāo)準(zhǔn)與-或表達(dá)式，運(yùn)算過程如表1所示。
從表1中可找到出現(xiàn)的全部不重復(fù)下標(biāo)分別是0、1、3、6、7，因而可直接得出標(biāo)準(zhǔn)與-或表達(dá)式的簡寫形式為
1.2 趨勢分析法
在完全確定同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)過程中，形成正確的原始狀態(tài)圖是設(shè)計(jì)的第一步也是最關(guān)鍵的一步，否則設(shè)計(jì)出來的電路必然是錯(cuò)誤的。而在同步計(jì)數(shù)器、序列檢測器和代碼檢測器這三種同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)中，序列檢測器的原始狀態(tài)圖的建立又是其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教材中所采用的方法可行但是難以理解，學(xué)生在設(shè)計(jì)類似電路時(shí)很容易出錯(cuò)。針對這個(gè)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(gè)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(gè)輸入信號出現(xiàn)時(shí)應(yīng)該指向哪一個(gè)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(gè)。這是因?yàn)槠渲械谝粋€(gè)狀態(tài)為初態(tài)，其他n個(gè)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(gè)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(dāng)x=0時(shí)，狀態(tài)從A到B，因?yàn)闋顟B(tài)B存信號“0”，輸出Z=0；當(dāng)x=1時(shí)，狀態(tài)從A到A保持不變，輸出Z=0。
（2）此時(shí)處于狀態(tài)B。當(dāng)x=0時(shí)，狀態(tài)從B到B，輸出Z=0；當(dāng)x=1時(shí)，狀態(tài)從B到C，因?yàn)闋顟B(tài)C存信號“01”，輸出Z=0。
（3）此時(shí)處于狀態(tài)C。當(dāng)x=0時(shí)，狀態(tài)從C到D，因?yàn)闋顟B(tài)D存信號“010”，輸出Z=0；當(dāng)x=1時(shí)，狀態(tài)從C到A，因?yàn)樾盘枴?11”不能構(gòu)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(shí)處于狀態(tài)D。當(dāng)x=0時(shí)，狀態(tài)從D到B，因?yàn)闋顟B(tài)B存信號“0”，輸出Z=0；當(dāng)x=1時(shí)，狀態(tài)從D到E，因?yàn)橐呀?jīng)構(gòu)成“0101”序列，并且輸出Z=1（只有檢測到待測序列時(shí)輸出Z=1，否則Z=0）。
（5）此時(shí)處于狀態(tài)E。當(dāng)x=0時(shí)，狀態(tài)從E到D，因?yàn)闋顟B(tài)D存信號“010”，輸出Z=0；當(dāng)x=1時(shí)，狀態(tài)從E到A，因?yàn)樾盘枴?11”不能構(gòu)成“0101”序列的任何一部分，輸出Z=0。注意“當(dāng)x=0時(shí)，狀態(tài)從E到D”是學(xué)生分析時(shí)最容易出錯(cuò)的地方，錯(cuò)誤原因在于認(rèn)為“狀態(tài)應(yīng)該是從E到B”，這是沒有考慮到當(dāng)輸入信號“0101……”重復(fù)出現(xiàn)時(shí)，前一個(gè)“0101”序列的后半段能夠作為下一個(gè)“0101”序列的前半段這種情況。
2 教學(xué)手段改進(jìn)
為了增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)字電路的感性認(rèn)識，加深學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)，可增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)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(shí)際電路的搭建，而且該軟件提供了多種與實(shí)際儀器儀表用法相似的虛擬儀器設(shè)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(shè)計(jì)、測試和輔助分析工作[8]。
在講解通用中規(guī)模時(shí)序邏輯電路章節(jié)的集成計(jì)數(shù)器相關(guān)內(nèi)容時(shí)，用同步計(jì)數(shù)器構(gòu)建任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器有多種方法，電路比較靈活，既可以利用計(jì)數(shù)器的清除端，也可以用預(yù)置功能。此時(shí)可利用Proteus仿真演示動(dòng)態(tài)過程，節(jié)約大量的教師口頭講述時(shí)間，這樣更具感染力和說服力，學(xué)生也更容易理解接受[9]。
例如，4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器74193構(gòu)成模10加法計(jì)數(shù)器和模12減法計(jì)數(shù)器，要求用Proteus軟件實(shí)現(xiàn)。其仿真結(jié)果如圖2所示。
圖中電路分成上下兩個(gè)部分，上半部分電路是模10加法計(jì)數(shù)器，下半部分電路是模12減法計(jì)數(shù)器。兩個(gè)計(jì)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(jì)數(shù)器74193、七段顯示譯碼器7448和七段共陰極數(shù)碼管構(gòu)成。不同之處在于加法計(jì)數(shù)器采用累加計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出由1001變成1010時(shí)，與門輸出為1，該信號接至清除端MR，使計(jì)數(shù)器狀態(tài)變成0000，因而其計(jì)數(shù)范圍是0000-1001，從而構(gòu)成模10加法計(jì)數(shù)器。而減法計(jì)數(shù)器采用累減計(jì)數(shù)，初始設(shè)置端平時(shí)為1，電路開始工作時(shí)置入初態(tài)1111，然后開始減1計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出由0100變?yōu)?011時(shí)，或門輸出由1變?yōu)?，該信號送至預(yù)置端PL，使計(jì)數(shù)器立即置入1111，因而其計(jì)數(shù)范圍是1111-0100，從而構(gòu)成模12減法計(jì)數(shù)器。
3 結(jié)語
通過“下標(biāo)計(jì)算法”能夠讓學(xué)生在進(jìn)行邏輯函數(shù)表達(dá)式轉(zhuǎn)換時(shí)更加簡便快速、少犯錯(cuò)誤。通過“趨勢分析法”能夠讓學(xué)生在同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)過程中，走好關(guān)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(dòng)和直觀。在教學(xué)過程中需要不斷地研究和嘗試新的教學(xué)方法和教學(xué)手段，以提高數(shù)字邏輯課程的教學(xué)效果，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程以及為解決工程實(shí)踐中所遇到的數(shù)字系統(tǒng)問題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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【關(guān)鍵詞】少數(shù)民族學(xué)生教學(xué)方法數(shù)字信號處理Matlab
新疆是多民族聚居的民族自治區(qū)，少數(shù)民族分布廣泛，區(qū)內(nèi)各高校均有相當(dāng)數(shù)量的少數(shù)民族（本文中主要指的是維吾爾、哈薩克、柯爾克孜等）學(xué)生。少數(shù)民族大學(xué)生肩負(fù)著建設(shè)民族地區(qū)，發(fā)展民族地區(qū)社會、經(jīng)濟(jì)、文化，促進(jìn)祖國邊疆的鞏固和民族團(tuán)結(jié)的特殊重任。可以毫不夸張地說，當(dāng)代少數(shù)民族青年學(xué)生的專業(yè)知識水平的高低直接影響到這些民族未來幾十年內(nèi)政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科教等各個(gè)方面的發(fā)展態(tài)勢和水平[1]。但是， 受到經(jīng)濟(jì)、文化、教育等多因素的影響，少數(shù)民族大學(xué)生高考錄取分?jǐn)?shù)普遍偏低、文化基礎(chǔ)知識普遍偏弱，并且我區(qū)各大高?；旧铣幸u內(nèi)地兄弟院校的辦學(xué)模式，在課程設(shè)置、教學(xué)模式、教學(xué)手段等多個(gè)方面，都存在著不少不適宜少數(shù)民族學(xué)生學(xué)習(xí)的問題，而最主要的問題則是教學(xué)過程中普遍存在的語言障礙問題沒能得到根本的解決。教材內(nèi)容基本上與實(shí)際聯(lián)系不緊， 較少反映近年來電子工業(yè)和通信技術(shù)高速發(fā)展帶來的新知識、新技術(shù)、新器件、新工藝； 未能突出技能的培訓(xùn)和工程的應(yīng)用， 針對性和靈活性較差。近幾年，面對經(jīng)濟(jì)全球化以及我國現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，面對越來越嚴(yán)峻的就業(yè)形勢（特別是少數(shù)民族畢業(yè)生），畢業(yè)生就業(yè)難已經(jīng)成為社會問題等等，導(dǎo)致民族學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確，學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，對學(xué)習(xí)缺乏興趣。通過多年的教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)中，這些問題較突出。
“數(shù)字信號處理”（Digital Signal Processing， DSP）是電子信息類大學(xué)生必修的主干課（國內(nèi)兄弟院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)、自動(dòng)控制、儀器儀表類、地球物理等專業(yè)也授這門課）。當(dāng)今，“數(shù)字信號處理”在無線電通信、數(shù)字電視和媒體、生物醫(yī)學(xué)、數(shù)字音頻和儀器等關(guān)鍵性的技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生著日益增加的重要影響。數(shù)字信號處理課程的教育者擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)綜合型的、適應(yīng)性強(qiáng)的、具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的合格人才的任務(wù)。
1、少數(shù)民族學(xué)生特點(diǎn)
（1）少數(shù)民族學(xué)生漢語水平較低。少數(shù)民族學(xué)生大多來自不同的地區(qū)， 各地區(qū)的教育程度不同， 學(xué)生的漢語程度參差不齊。雖然進(jìn)入大學(xué)后有一年的漢語預(yù)科班的學(xué)習(xí)， 達(dá)到了中國少數(shù)民族漢語水平考試（MHK）或漢語水平考試（HSK）一定等級以后才可進(jìn)入專業(yè)階段的學(xué)習(xí)， 但真正使用漢語學(xué)習(xí)和生活，畢竟不如母語那樣方便和流利，仍有不同程度的語言困難。漢語基礎(chǔ)薄弱和水平的不一致， 直接反映為學(xué)生對授課內(nèi)容接受理解程度嚴(yán)重不一致。如果老師自身的普通話不夠標(biāo)準(zhǔn)， 方言較重， 或講課太快， 則造成學(xué)生反應(yīng)不過來， 聽不懂。還有老師板書不規(guī)范， 馬虎潦草， 造成民族學(xué)生誤解、曲解。
（2）少數(shù)民族學(xué)生記憶一般都是以形象和機(jī)械式記憶為主[2]，無論學(xué)什么新內(nèi)容，學(xué)生一般都用背經(jīng)書的方式來記憶。這方法不利于學(xué)生的素質(zhì)培養(yǎng)，制約了學(xué)生的創(chuàng)造力和應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力。
（3）少數(shù)民族學(xué)生個(gè)性心理傾向單一，思想單純，喜愛歌舞，宗教觀念較濃厚。他們有著熱情、活潑、開朗、奔放的性格，學(xué)習(xí)刻苦、認(rèn)真，不恥下問。有著熾熱的進(jìn)取精神，不甘落后，好勝、團(tuán)結(jié)互助的優(yōu)良學(xué)風(fēng)。由于個(gè)性心理不同，民族學(xué)生就有不同的學(xué)習(xí)習(xí)慣，不同的學(xué)習(xí)習(xí)慣，直接影響到學(xué)習(xí)的效果。
（4）民族學(xué)生的文化基礎(chǔ)教育，特別是理工科教育基礎(chǔ)薄弱。由于邊遠(yuǎn)少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后、教育投入嚴(yán)重不足、人才的缺乏和各民族學(xué)習(xí)參考書籍的有限， 少數(shù)民族學(xué)生普遍中學(xué)階段文化基礎(chǔ)（主要是數(shù)理化）薄弱。而且新生入學(xué)后為期一年的漢語學(xué)習(xí)， 有些本就沒掌握好的知識基本上忘記了。導(dǎo)致學(xué)生對課堂中的專業(yè)術(shù)語不明白， 新的知識點(diǎn)和原理理解不透， 不能融會貫通， 無法靈活運(yùn)用。日積月累， 學(xué)生前面的知識跟不上， 后面的問題就更嚴(yán)重。
2、數(shù)字信號處理教學(xué)中存在的一些問題
在校學(xué)生把“數(shù)字信號處理”視為“很難學(xué)的課”，特別是對于“快速傅立葉變換”（FFT）等內(nèi)容； 教師反映“難教”、學(xué)生反映“難學(xué)”， 也反映了“數(shù)字信號處理”教學(xué)普遍的現(xiàn)狀。問題出在哪里？ 我們認(rèn)為關(guān)鍵還是對課程性質(zhì)的定位， 以及如何采取相適應(yīng)的教法。
2、1 數(shù)字信號課程未能顯示工程性特點(diǎn)
數(shù)字信號處理課程體系具有抽象性、系統(tǒng)性和連貫性等特點(diǎn)[3]。課程的內(nèi)容大體包括Z變換（含逆Z變換）、FT（含DTFT、DFT、FFT）及濾波器（含IIR、FIR）設(shè)計(jì)三個(gè)中心部分。其它內(nèi)容及細(xì)節(jié)都圍繞這三個(gè)中心展開，這些內(nèi)容之間存在著緊密的相互聯(lián)系。而課程體系上以系統(tǒng)分析為主， 信號分析為輔， 重在介紹一般原理與方法， 其內(nèi)容、分析方法和處理技術(shù)方面的基本觀念、基本體系逐漸與學(xué)科發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步不相適應(yīng)。
2、2 有時(shí)課程內(nèi)容講“復(fù)雜化”
本課程的特點(diǎn)是內(nèi)容高度抽象，尤其在Z變換、DTFT、DFS、DFT和FFT方面有大量的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)。經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師可以運(yùn)用發(fā)揮自如、內(nèi)容“可深可淺”、“重點(diǎn)難點(diǎn)”突出。而有些教師想要“深講”，常常陷于復(fù)雜的公式推導(dǎo)而淡化了物理概念。這種教學(xué)方法被稱之為“講數(shù)學(xué)”， 學(xué)生感到枯燥。其根本原因還是對課程的性質(zhì)認(rèn)識不深， 對課程體系及其內(nèi)容沒有吃透， 說到底還是“不知深淺”。有些問題必須推導(dǎo)， 而有些問題需要給出公式但不必推導(dǎo)還有些問題可以通過布置作業(yè)來加深理解。繁雜的數(shù)學(xué)內(nèi)容和數(shù)學(xué)結(jié)果使學(xué)生感到難學(xué)、難懂、學(xué)了不會用；教與學(xué)的過程中在原理、方法與應(yīng)用三方面有所脫節(jié)。
2、3 多媒體教學(xué)手段使用不當(dāng)
部分教師沒有考慮到少數(shù)民族學(xué)生的閱讀困難和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，也沒有考慮到所教課程的教學(xué)內(nèi)容，盲目濫用多媒體教學(xué)，不在備課上下功夫，上課時(shí)滿足于課件內(nèi)設(shè)計(jì)好的內(nèi)容。一般的多媒體教室都是將屏幕安放在教室的正前方，教師在整節(jié)課的多數(shù)時(shí)間里坐在計(jì)算機(jī)后面，一邊擊鍵，一邊講解，學(xué)生整堂課機(jī)械地被多媒體課件牽著鼻子走，計(jì)算機(jī)成了課堂的主角。師生缺乏交流，氣氛沉悶，因此，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，缺乏思維主動(dòng)性。
2、4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)類型的設(shè)置單一
課程的實(shí)驗(yàn)一般利用數(shù)字信號處理的開發(fā)環(huán)境CCS （Code Composer Studio） 軟件通過DSP 芯片的硬件來實(shí)現(xiàn)、或者利用 Matlab軟件實(shí)現(xiàn)本課程的相關(guān)理論及算法，且大部分為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，自主設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)很少、甚至沒有。這一定程度上不利于學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
3、數(shù)字信號處理教學(xué)改進(jìn)的一些措施
針對以上問題，筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從我院實(shí)際出發(fā)，提出以下幾點(diǎn)改進(jìn)意見：
3、1 激發(fā)少數(shù)民族學(xué)生的興趣
為了適應(yīng)這一要求我認(rèn)為應(yīng)在教學(xué)方法上下功夫，想辦法抓住學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣最為重要。根據(jù)多年來教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累與總結(jié)，粗淺地談?wù)勛约旱慕虒W(xué)通過演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。一旦學(xué)生對該門學(xué)科感興趣， 他們就會興致勃勃地學(xué)習(xí)這門課的知識。通過介紹數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展概況，讓學(xué)生體會到數(shù)字信號處理技術(shù)是一門需要不斷探索和研究的科學(xué)技術(shù)，并以驚人的速度在發(fā)展。其次，介紹生活里不斷出現(xiàn)的電子新產(chǎn)品，如智能玩具、機(jī)頂盒、無線調(diào)制解調(diào)器等，讓學(xué)生感到我們的生活離不開數(shù)字信號處理技術(shù)。再者，還應(yīng)介紹數(shù)字信號處理與所學(xué)專業(yè)的關(guān)系，明確數(shù)字信號處理的重要地位，使學(xué)生從思想上引起重視。最后， 從身邊入手， 找一些電子小產(chǎn)品， 如： 智能手機(jī)、MP3播放器等。一開始讓學(xué)生觀察它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 從中讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)它們實(shí)用電路中的各模塊及其功能， 從而引出學(xué)習(xí)這門課的目的和知識， 讓學(xué)生形成先入為主的求知欲望。
3、2 進(jìn)一步提高民族學(xué)生授課語言（漢語）水平
聽課是學(xué)生接受知識的重要途徑之一。課堂教學(xué)是師生雙邊的共同活動(dòng)，一方面教師要講好，另一方面學(xué)生要聽懂。當(dāng)然，邊遠(yuǎn)少數(shù)民族地區(qū)對漢語的教學(xué)工作很重視，很多學(xué)校都把漢語課程作為主課，因此大多數(shù)民族學(xué)生的漢語水平在逐步提高，日常生活及公共用語比較好。但是，對于數(shù)理基礎(chǔ)知識用語，學(xué)生的理解與表達(dá)能力差異比較大，因?yàn)閷W(xué)生的語言表達(dá)能力、聽課效率對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的影響極大。針對學(xué)生特點(diǎn)，教學(xué)中對學(xué)生聽力的培養(yǎng)與訓(xùn)練，關(guān)鍵是克服專業(yè)語言的表達(dá)障礙。對民族學(xué)生用漢語授課，導(dǎo)入專業(yè)內(nèi)容的語言要考慮學(xué)生的實(shí)際情況，既要考慮學(xué)生的語言能力，又要考慮學(xué)生的認(rèn)知水平，還要能使學(xué)生接受且感興趣。民族學(xué)生難以一步達(dá)到一定的高度，教師應(yīng)聯(lián)系他們的實(shí)際和已有的知識，力求語言上通俗，讓學(xué)生能夠接受，只有讓各個(gè)層次的學(xué)生都聽清楚明白了，學(xué)生才能與教師達(dá)到心理上的融合、共鳴，才能吸引他們主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)。必要時(shí)用母語解釋問題來提高教學(xué)效率。
3、3 在教學(xué)方式上要進(jìn)行創(chuàng)新
《數(shù)字信號處理》課程必須打破以傳授知識為主的傳統(tǒng)模式， 突出對實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)， 全面提高學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì)。長期以來， 教師關(guān)心的是學(xué)生學(xué)沒學(xué)會， 會不會做， 而忽視了培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)汲取知識， 探索未知領(lǐng)域的創(chuàng)造性。目前，數(shù)字信號處理涉及的領(lǐng)域越來越廣泛， 知識更新迅猛， 在這過程中學(xué)生的自適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)就顯得尤其重要，因此教師必須摒棄傳統(tǒng)的以傳授知識為主的灌輸式教學(xué)方法， 而應(yīng)采用各種形式的啟發(fā)式教學(xué)方式， 由被動(dòng)接受式教育向創(chuàng)造性教育轉(zhuǎn)變， 為學(xué)生今后從事職業(yè)技術(shù)工作奠定牢固的基礎(chǔ)。啟發(fā)式教學(xué)提倡學(xué)生多提問，以利于開動(dòng)學(xué)生思維并激發(fā)其創(chuàng)造性， 并能靈活應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識提高其處理實(shí)際問題的能力。
3、4 多種教學(xué)手段相結(jié)合
課堂教學(xué)中采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合的方法。課程的有些內(nèi)容需要對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行比照講解或有的大問題需要逐步寫出推導(dǎo)、編制的全過程，這時(shí)容量大、使用方便的黑板可以彌補(bǔ)其他教學(xué)媒體在這方面的缺陷。尤其對于漢語水平和專業(yè)基礎(chǔ)知識薄弱的少數(shù)民族學(xué)生，重要知識點(diǎn)的板書、疑難問題的黑板推導(dǎo)演示和師生間的交流是非常必要的。提倡多媒體教學(xué)，并不意味著可以完全摒棄傳統(tǒng)教學(xué)方式。多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法應(yīng)該相互交叉、相互融合，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要和教學(xué)對象的特點(diǎn)，合理地綜合利用各種教學(xué)媒體。在課堂教學(xué)中適當(dāng)利用多種媒體如，聲、圖、文、動(dòng)畫以及視頻等，來形象化地描述教學(xué)內(nèi)容，從而提高教學(xué)效果。我們開發(fā)出的數(shù)字信號處理Flas平臺[4]在實(shí)際教學(xué)中確實(shí)起到提高學(xué)生興趣、提高教學(xué)效果的作用。
3、5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重了新技術(shù)、自主設(shè)計(jì)型試驗(yàn)
為了能夠適應(yīng)21 世紀(jì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要， 適應(yīng)電子設(shè)計(jì)競賽的要求， 對傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式與內(nèi)容進(jìn)行一些調(diào)整。在實(shí)驗(yàn)課上， 在保證做一定驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我院現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)條件設(shè)計(jì)出幾套新的自主設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)。在查閱國內(nèi)外院校開設(shè)的自主設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合課題組成員已完成的或正在研究的科研目，推出幾個(gè)新的自主設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。以大作業(yè)、課程論文的形式，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合現(xiàn)代電子通信領(lǐng)域的新技術(shù)自行完成設(shè)計(jì)性和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而提高學(xué)生創(chuàng)新能力。
3、6 靈活使用多種計(jì)算機(jī)仿真的手段
當(dāng)今，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，為教學(xué)方法和手段的革新提供了前提條件。高校教師在教學(xué)過程中利用相關(guān)軟件工具進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，形象而直觀地講解專業(yè)理論知識，以便加強(qiáng)教學(xué)效果，這些都是我們面臨的重大課題。采用計(jì)算機(jī)仿真的教學(xué)手段將有助于進(jìn)一步培
養(yǎng)學(xué)生正確的方法。在數(shù)字信號處理領(lǐng)域較流行的為 Matlab， Labview， Systemview等仿真軟件。此外，我們提出的利用Praat語音軟件來仿真數(shù)字信號處理算法的方法[5]，形象、直觀、地描述信號處理前后的變化，加深了學(xué)生對數(shù)字信號處理復(fù)雜算法的理解。
4、總結(jié)
少數(shù)民族大學(xué)生作為本民族優(yōu)秀青年的代表，必將在今后的工作中發(fā)揮重大作用，尤其是在處理本民族內(nèi)部事務(wù)中更要扮演其他民族人士難以勝任的角色。為了能夠適應(yīng)21世紀(jì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，要使少數(shù)民族學(xué)生能順利學(xué)好《數(shù)字信號處理》這門課程，教師對傳統(tǒng)的授課模式、方法與內(nèi)容進(jìn)行一些必要的調(diào)整，必須認(rèn)識到教與學(xué)是一個(gè)互動(dòng)的過程， 既要求我們在教學(xué)實(shí)踐過程中不斷地探索，想方設(shè)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性、培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法及創(chuàng)新能力，又要求我們有合適的教學(xué)手段和方法。
參考文獻(xiàn)：
[1]高英，孫傳慶， 民族學(xué)生在專業(yè)課學(xué)習(xí)中的漢語障礙之表現(xiàn)及對策[J]， 伊犁教育學(xué)院學(xué)報(bào)， 2001年第6期，p.54-56.
