時間：2023-07-25 16:50:36
導(dǎo)語：在數(shù)字能量學(xué)教學(xué)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞 新媒體環(huán)境 高校 思政教育 手段
中圖分類號：G641 文獻標(biāo)識碼：A
隨著我國高等教育的進一步發(fā)展，當(dāng)代大學(xué)生思想政治意識薄弱的問題已經(jīng)收到社會各界的廣泛關(guān)注，同時也引起了眾多專家與學(xué)者的思考。不斷提高高校思想政治教育的質(zhì)量和效率成為眾多高校必須重視的問題。
在新的時代背景下，新媒體技術(shù)與設(shè)備已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代教育領(lǐng)域，并且已經(jīng)取得不俗的成績。因此，在高校思想政治教育中充分利用新媒體技術(shù)和設(shè)備是時展的必然趨勢。
基于此，本文在此淺談新媒體環(huán)境下的高校思想政治教育手段，以期能夠為有關(guān)人士提供有益參考與借鑒，促進高校思想政治教育的發(fā)展，并有效提高學(xué)生的思想政治意識。
1利用新媒體拓寬高校思想政治教育平臺
從根本上說，新媒體是新的技術(shù)支撐體系下出現(xiàn)的媒體形態(tài)，如數(shù)字雜志、數(shù)字報紙、數(shù)字廣播、手機短信、網(wǎng)絡(luò)、桌面視窗、數(shù)字電視、數(shù)字電影、觸摸媒體等。相對于報紙、廣播、電視、雜志四大傳統(tǒng)意義上的媒體，新媒體被形象地稱為“第五媒體”。
在傳統(tǒng)的高校思想政治教育中，教師只能通過教材、黑板以及簡單的多媒體設(shè)備開展教學(xué)，這使得思想政治教學(xué)具有明顯的局限性，受到教學(xué)平臺的束縛。在此基礎(chǔ)上，教師通常只能夠在課堂教學(xué)中采用講授的方式開展思想政治教育，使得思想政治教育具有一定的枯燥性，難以提高學(xué)生的興趣和積極性。
在新媒體環(huán)境，教師完全可以利用數(shù)字廣播、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字電視等途徑拓寬高校思想政治教育的平臺，使其變得更加生動趣味，提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。
例如，在高校思想政治教育中，教師可以開設(shè)網(wǎng)絡(luò)平臺，通過網(wǎng)絡(luò)平臺相關(guān)的文章、圖片或者視頻，使學(xué)生能夠在進入網(wǎng)站后觀看到這些內(nèi)容。在網(wǎng)絡(luò)平臺中，學(xué)生可以觀看教師準(zhǔn)備的思想政治素材，也可以在網(wǎng)站中進行站內(nèi)的交流與探討。
換言之，教師就是利用新媒體技術(shù)和設(shè)備，將高校思想政治教育發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)平臺上，使網(wǎng)絡(luò)平臺成為了新的教育平臺。在這個平臺中，教師能夠更靈活地使用圖片、音樂和視頻等形式開展更生動的思想政治教育。
又如，充分利用微博開展高校思想政治教育已經(jīng)成為眾多高校的選擇，并且取得一定的發(fā)展。從根本上說，這種做法就是將新媒體背景下產(chǎn)生的微博作為新的教學(xué)平臺，促進了高校思想政治教育的發(fā)展與進步，發(fā)揮出新媒體的優(yōu)勢。
2利用新媒體增加高校思想政治教育的生動趣味性
教師應(yīng)該充分利用新媒體技術(shù)和設(shè)備提高高校思想政治教育的生動性和趣味性，使課堂教學(xué)充滿活力，在更加輕松和諧的教學(xué)氛圍中調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并有效提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。
如上文述及，傳統(tǒng)的高校思想政治教育具有一定的枯燥性。一方面，思想政治教育過于依賴教材內(nèi)容，其本身就是一種文字類學(xué)科，教師需要通過大量的講述進行教學(xué)。另一方面，部分學(xué)生和教師對思想政治教育的重視程度不夠，從主觀上不愿意參與到教學(xué)中，使得思想政治課堂的活力更低。
在這種背景下，高校思想政治教育得不到學(xué)生的支持與配合，無法維持課堂的活力，也就導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不斷下降。在新媒體環(huán)境下，教師應(yīng)該發(fā)揮新媒體的優(yōu)勢，對高校思想政治課堂進行填充。
例如，教師可以在高校思想政治課堂教學(xué)中利用新媒體設(shè)備為學(xué)生播放社會焦點的時政問題，讓學(xué)生通過觀看視頻、圖片等有深刻的認識和感受。在此基礎(chǔ)上，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生進行積極的討論與交流，讓學(xué)生更加關(guān)注時政問題，并在探討中提高學(xué)生的思想政治意識，使學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注時事、關(guān)心國家的意識和習(xí)慣，逐步提高學(xué)生的思想政治意識。
3利用新媒體傳播正能量
要切實提高學(xué)生的思想政治意識，高校以及教師應(yīng)該從大的環(huán)境開展工作，應(yīng)該讓學(xué)生沐浴在充滿正能量的環(huán)境中，逐步洗滌學(xué)生的心靈，使學(xué)生的人生價值觀變得更加正確和長遠。
因此，教師可以充分利用新媒體傳播正能量，營造充滿正面意識和正能量的環(huán)境。一方面，高校可以通過手機短信的方式給學(xué)生發(fā)送正面的話語或者正面積極的新聞，利用手機短信的高傳播能力使學(xué)生受到正面積極的感染。
另一方面，高校應(yīng)該建立專門的思想政治教育網(wǎng)站，通過網(wǎng)站大量正面積極的信息，并引導(dǎo)學(xué)生進行積極的交流與討論。
在這種背景下，高校學(xué)生才會對正面積極的信息進行研究，才會在高校校園中形成一種好的風(fēng)氣和氛圍，使學(xué)生耳濡目染，不斷提高自身的思想政治意識。
4結(jié)束語
總的來說，新媒體相比與傳統(tǒng)媒體具有更大的優(yōu)勢，它能有效提高高校思想政治教育的質(zhì)量和效率。這就需要教師在實踐過程中不斷總結(jié)與交流，進一步發(fā)揮出新媒體的效力，促進高校思想政治教育的發(fā)展與進步。
參考文獻
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)瓶瓶罐罐實驗已經(jīng)不能滿足化學(xué)實驗要求，新型的數(shù)字化實驗已深入社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，對我們化學(xué)課堂也產(chǎn)生了重大的沖擊。數(shù)字化實驗教學(xué)一方面彌補了傳統(tǒng)實驗工具的缺陷，使實驗的方法更加先進，實驗的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，實驗的步驟更加清晰；另一方面，革新了化學(xué)實驗儀器與方法，拓展了化學(xué)實驗的內(nèi)容。為我們的教學(xué)提出更高的要求，是教學(xué)改革的前沿課題。
例如，在筆者執(zhí)教的選修教材《原電池》一課中，將數(shù)字化實驗與課堂教學(xué)完美結(jié)合，幫助學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中提供精確、直觀的數(shù)據(jù)依據(jù)。從教學(xué)思維的設(shè)計上，緊密圍繞原電池，經(jīng)歷“回顧―體驗―改進―應(yīng)用―暢想”，線路清晰，環(huán)環(huán)入扣；從傳感器的使用上，電流傳感器明顯地體現(xiàn)出電流的微弱變化和整體趨勢，溫度傳感器有力地證明了能量轉(zhuǎn)換中熱量的損失，從而完成了實驗設(shè)備上的升級導(dǎo)致的思維上的突破；最后實驗的創(chuàng)新環(huán)節(jié)，“橘子瓣”繼續(xù)點亮學(xué)生的靈感，成功地化解了“離子交換膜”這一難點。
本節(jié)課教學(xué)最大的思維難點是學(xué)生將腦海中的單液原電池轉(zhuǎn)變?yōu)殡p液原電池，為什么要進行改裝，單液原電池的弊端在哪里，傳統(tǒng)的教學(xué)實驗儀器難以讓學(xué)生觀察到電流的遞減。而利用數(shù)字化實驗成功地突破了這一教學(xué)難點，利用電流傳感器測定電流的細微變化，同時增加改變電極間距、相對面積、硫酸濃度，看電流的變化走勢，讓電流的遞減不再是紙上談兵，利用數(shù)字化傳感技術(shù)，采集到實驗過程中的完整數(shù)據(jù)，讓學(xué)生感受到實驗過程中的數(shù)據(jù)變化，從而使我們的化學(xué)實驗從定性升華到定量，整節(jié)課在設(shè)計理念上符合新課標(biāo)的指導(dǎo)思想，整個教學(xué)過程中充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，將數(shù)字化實驗與課堂教學(xué)完美結(jié)合，教學(xué)理念新、教學(xué)設(shè)計新、教學(xué)技術(shù)新，是一節(jié)成功的探究型高效課堂。
其實，數(shù)字化實驗除了在原電池教學(xué)中的應(yīng)用外，在很多定量試驗中都有應(yīng)用，比如電解質(zhì)溶液、強弱電解質(zhì)、鹽類水解、中和反應(yīng)中的熱效應(yīng)、各種溶液導(dǎo)電性的測定、酸堿中和滴定、溫度對弱電解質(zhì)電離的影響，另外與實際生活相關(guān)的學(xué)生探究性實驗，比如水質(zhì)測定、飲料成分測定、碘鹽中含碘量的測定等等。再或者利用PH傳感器解決鹽類的水解、電離平衡的影響因素問題；利用電導(dǎo)率傳感器解決稀釋過程中弱電解質(zhì)的電離、導(dǎo)電能力問題；利用色度傳感器測有色溶液的濃度、硫氰化鐵化學(xué)平衡的移動等，都可以作為我們后續(xù)探索的素材。當(dāng)然絕對不能避重就輕，不能為了使用“新式武器”而拋棄傳統(tǒng)實驗手段，畢竟要以有利于教學(xué)為基本出發(fā)點。
數(shù)字化實驗平臺主要是由傳感器、計算機、數(shù)據(jù)采集器以及系統(tǒng)軟件等構(gòu)成，在教學(xué)中應(yīng)用數(shù)字化實驗?zāi)軌驅(qū)鹘y(tǒng)模式下的實驗不足之處加以彌補，能夠?qū)⒒瘜W(xué)反應(yīng)以及現(xiàn)象的本質(zhì)逐步地轉(zhuǎn)化成為能夠進行監(jiān)測的信號，這樣也有利于學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)規(guī)律的深入認知與研究，并且數(shù)字化實驗系統(tǒng)也具備了直觀、先進、準(zhǔn)確、實時等諸多方面的特點，也能夠提高教學(xué)效率。只要教師充分發(fā)揮自己的聰明才智，提升教學(xué)理念和利用現(xiàn)代化實驗儀器的技能，才能促進高中化學(xué)實驗教學(xué)的發(fā)展。我們相信，未來的化學(xué)教學(xué)中，傳感器一定會“器為我用”，大有可為，大有可觀。
關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理；綜合設(shè)計性實驗；MATLAB
作者簡介：曹建玲（1974-），女，河北辛集人，重慶郵電大學(xué)通信學(xué)院，講師；劉煥淋（1970-），女，重慶人，重慶郵電大學(xué)通信學(xué)院，教授。（重慶 400065）
基金項目：本文系重慶市教育教學(xué)改革項目（項目編號：113002）的研究成果。
中圖分類號：G642.423?????文獻標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）32-0088-02
“數(shù)字信號處理”是重慶郵電大學(xué)通信電子類、自動化、測控儀器等專業(yè)的一門理論性、實踐性均很強的主干課，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課時普遍對理論不能理解，也很難將該課程的理論知識應(yīng)用到工程實踐中，[1]因此實驗在教學(xué)中占有十分重要的地位。如何讓學(xué)生理解和掌握課程內(nèi)容及學(xué)會靈活運用這一理論工具，提高解決實際問題的能力、提高科研能力和創(chuàng)新能力是“數(shù)字信號處理”實驗教學(xué)所要解決的關(guān)鍵問題。[2]
一、實驗教學(xué)體系
實驗內(nèi)容上，改變以往運用MATLAB工具對數(shù)字信號處理基本理論單一化仿真驗證的軟件實現(xiàn)方法，增加了研究性和綜合性實驗，將實驗分為三大類：仿真驗證實驗、研究性實驗、綜合設(shè)計性實驗。仿真驗證實驗主要是運用MATLAB工具對基本理論仿真驗證，實驗內(nèi)容主要有利用MATLAB驗證時域采樣定理；利用MATLAB實現(xiàn)時域離散系統(tǒng)的時域和頻域分析。研究性實驗要求學(xué)生在實驗中改變某些參數(shù)，看這些參數(shù)對結(jié)果的影響，分析原因。實驗內(nèi)容主要有用FFT進行譜分析、IIR數(shù)字濾波器和FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計。綜合設(shè)計性實驗要求學(xué)生實例編程完成實驗內(nèi)容，例如綜合設(shè)計數(shù)字語音濾波系統(tǒng)，此實驗綜合了信號的采樣定理、FFT的基本原理及IIR和FIR數(shù)字濾波器設(shè)計方法的數(shù)字信號理論知識。實驗教學(xué)體系歸納如圖1所示。
二、實驗教學(xué)內(nèi)容
1.仿真驗證性實驗
驗證性實驗比較簡單，目的是加強學(xué)生對數(shù)字信號處理所學(xué)基礎(chǔ)知識的理解，主要是對比較抽象的知識點進行原理性演示，給學(xué)生以直觀的認識。學(xué)生只需要參照實驗指導(dǎo)書上的程序輸入就可觀察到圖形。例如對于時域采樣定理，學(xué)生很難理解信號采樣前后頻譜的關(guān)系，沒有直觀的認識。通過實驗，學(xué)生可以看到采樣后信號的頻譜發(fā)生的改變，也可以看到采樣頻率和最高頻率分量不同時頻譜的特點，從而理解采樣定理。
2.研究性實驗
研究性實驗要求學(xué)生首先從理論上進行分析，參照指導(dǎo)書上的要求，編寫MATLAB程序，得出在不同參數(shù)下的多個實驗現(xiàn)象，并對這些實驗現(xiàn)象進行比較研究，發(fā)現(xiàn)問題并用所學(xué)的理論知識解決問題，以便在實際中應(yīng)用。如用FFT進行譜分析，在實驗中要求對給出的三類信號（周期序列、非周期序列和連續(xù)信號）分別進行譜分析。對于每類信號進行譜分析的時候，采樣點數(shù)N變換三種取值，對比N不同取值下FFT圖形，并和信號的幅頻特性曲線比較，以理解DFT的物理意義及分析出FFT作譜分析時有關(guān)參數(shù)的選擇方法。
例如對連續(xù)信號x=cos（8πt）+cos（16πt）+cos（20πt）做譜分析關(guān)鍵代碼如下：
N=64；
fs=64；
n=0：N-1；
x=cos（8*pi*n/fs）+cos（16*pi*n/fs）+cos（20*pi*n/fs）；
Xk=fft（x，N）；
stem（0：N-1，abs（Xk），'.'）；
得到的此連續(xù)信號的64點采樣序列和序列的64點的FFT頻譜如圖2所示。
3.綜合設(shè)計性實驗
綜合設(shè)計性實驗綜合數(shù)字信號處理的知識點，并與實際系統(tǒng)相聯(lián)系，使學(xué)生拓寬知識面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性和科研素質(zhì)。下面以數(shù)字語音濾波系統(tǒng)設(shè)計為例來介紹綜合設(shè)計性實驗。該實驗首先是采集語音信號，對采集的語音信號進行采樣，然后用FFT進行頻譜分析，根據(jù)信號的頻譜特性、雙線性變換法設(shè)計不同功能的數(shù)字濾波器進行濾波，得出濾波前后的頻譜，分析信號的變化。
（1）采集語音信號及信號采樣。利用計算機Windows下的錄音機設(shè)備錄制一段“重慶郵電大學(xué)，重慶郵電大學(xué)”話音，時間約在4s左右，得到數(shù)據(jù)文件cqupt.wav。然后在MATLAB軟件平臺下，利用函數(shù)[x，F(xiàn)s，Nbits]=wavread（‘cqupt.wav’），對此語音信號進行采樣，可以得到語音信號的采樣頻率Fs、采樣點數(shù)和聲音數(shù)據(jù)變量。[3]將得到的聲音數(shù)據(jù)組放在向量x中，采樣頻率fs為44.1kHz，采樣位數(shù)Nbits為16bit。
（2）FFT頻譜分析。鍵入函數(shù)sound（x，F(xiàn)s，Nbits），通過揚聲器可以聽到“重慶郵電大學(xué)，重慶郵電大學(xué)”聲音，對原始語音信號進行FFT 頻譜分析，程序關(guān)鍵代碼如下：
figure；
t=（0：length（x）-1）/Fs；
subplot（2，1，1）；plot（t，x）；
title（'信號原形'）；xlabel（'時間（s）'）；ylabel（'幅度'）；
X=fft（x）；m=（0：length（X）-1）；
w=2*m/length（X）；
subplot（2，1，2）；plot（w，abs（X））；
title（'信號的頻譜'）；xlabel（'數(shù)字頻率（rad）'）；ylabel（'幅度'）；X=fft（x）
關(guān)鍵詞：數(shù)字資源整合；信息技術(shù)融合；地理知識表達；“中圖e學(xué)堂”APP
中國地圖出版社的“中圖e學(xué)堂”APP，是一款基于新興信息技術(shù)和豐富的數(shù)字資源，與中圖版初中地理教材無縫銜接的數(shù)字產(chǎn)品，免費供廣大師生于課堂內(nèi)外的教和學(xué)使用，不僅包含“中圖版”初中地理教材相配套的、豐富的多媒體資源，而且融合了多種新興信息技術(shù)，能夠有效輔助地理課堂教學(xué)。
一、基于數(shù)字資源整合的資源建設(shè)
“中圖e學(xué)堂”的研發(fā)，依托于中國地圖出版社同步建設(shè)的全媒體資源庫，包括視頻庫、音頻庫、圖片庫、交互動畫庫、矢量圖形庫、習(xí)題庫等各類子庫。在大批高水平的教師和科研專家的指導(dǎo)下，按照“紙電聯(lián)動”的教材建設(shè)新要求，以課程標(biāo)準(zhǔn)和中圖版教材為基礎(chǔ)，圍繞教學(xué)中的重點、難點和疑點進行建設(shè)，提供以知識點為基本單位的文本、圖形、圖像、音頻、微課教學(xué)視頻、實踐活動視頻、專題視頻、動畫、課件、習(xí)題等多類型的數(shù)字資源。“中圖e學(xué)堂”從全媒體資源庫中選取資源時，不僅重點考慮地理的學(xué)科特點，而且注重契合最新的教育理念，致力于提升學(xué)生地理核心素養(yǎng)。
1.注重地理基礎(chǔ)知識，提供多維度的數(shù)字資源
示例：知識點“板塊構(gòu)造學(xué)說”
數(shù)字資源（如圖1）
表1列出了各個資源所包含的內(nèi)容點。以上資源中，微課視頻既可以為教師的教學(xué)設(shè)計提供參考，也可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)鞏固所學(xué)內(nèi)容；其它資源則分別針對更加細化的知識點，為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供多維度的教學(xué)素材與案例素材。
2.注重教學(xué)重難點，運用新興技術(shù)突破紙質(zhì)教材局限性
示例：新新技術(shù)運用于地理課堂（如圖2）
新興信息技術(shù)在演示一些較為抽象的地理原理、地理過程等方面，具有傳統(tǒng)紙質(zhì)教材無法比擬的優(yōu)勢，可以在很大程度上提高教師的課堂教學(xué)效果。
3. 注重實踐能力培養(yǎng)，充實活動指導(dǎo)資源
示例：實踐活動――“繪制教室平面圖”
一幅地圖包括哪些要素，又如何反映實際地理事物？相關(guān)知識點比較抽象，難度較大，只有讓學(xué)生親自動手繪制一幅簡單的地圖，才能讓其深刻掌握。選擇“繪制教室平面圖”課題作為實踐活動（如圖3），是因為教室作為學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，與其實際生活密切相關(guān)；教室的范圍較小，方便學(xué)生實地測量，成圖的比例尺較大。此外，繪圖技能是地理學(xué)科要求學(xué)生掌握的一項基本技能，對于剛剛升入初中的學(xué)生而言，通過繪制一幅教室平面圖來培養(yǎng)他們的繪圖能力，再合適不過了。
4.注重綜合思維強化，選取綜合教學(xué)案例
綜合思維能夠幫助學(xué)生多要素、多角度，而非孤立、絕對、靜止地分析地理現(xiàn)象，從而較全面地觀察、分析和認識地理環(huán)境特點，辯證看待地理問題。
示例：“專題――懸河及其危害與防治”
懸河是黃河下游特有的一種景觀。七年級上冊第三章第四節(jié)“黃河”小標(biāo)題下設(shè)置了“‘地上河’的隱患”閱讀欄目，介紹了懸河的特點和可能帶來的危害。專題視頻提供的地理信息更加豐富、綜合性更強，教師可以將其作為一個教學(xué)小專題來培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力?？梢葬槍ｎ}視頻進行如下設(shè)問：懸河如果決堤，哪些區(qū)域有可能受到影響？懸河為什么會影響到船只的航行？有什么對策可以防治懸河帶來的危害？
5.升華思想教育，傳遞正能量
示例：“香港、澳門政權(quán)交接儀式”音樂視頻
在學(xué)習(xí)“行政區(qū)劃”相關(guān)內(nèi)容時，這些資源相比傳統(tǒng)的文字材料，更能喚起學(xué)生的愛國情感，激發(fā)民族自尊、民族自信。
6.注重學(xué)習(xí)興趣激發(fā)，增添創(chuàng)新交互資源
示例：交互小游戲“民族換裝”
“民族換裝”交互游戲共設(shè)置了6個民族的服飾，學(xué)生可以根據(jù)個人喜好，選擇給男孩和女孩換裝。教師也可通過小游戲，分析少數(shù)民族的服飾特點及如何適應(yīng)自然環(huán)境。寓教于樂的游戲方式可極大地活躍課堂氛圍。
二、新興信息技術(shù)與地理教學(xué)的融合
數(shù)字環(huán)境下地理教學(xué)應(yīng)考慮到學(xué)生的空間認知能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)空間性強的相關(guān)知識時，往往需要生動、形象、逼真的直觀圖像和模擬空間結(jié)構(gòu)的資源支撐，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
在傳統(tǒng)的地理教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容由于不能看到地理事物的運動變化，導(dǎo)致學(xué)生難于理解一些抽象的地理知識。利用新興信息技術(shù)對教學(xué)內(nèi)容進行動態(tài)模擬，可使教學(xué)對象由靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，由平面變?yōu)榱Ⅲw，由抽象變?yōu)榫呦?，化難為易，激發(fā)學(xué)生興趣。學(xué)生可以邊觀察、邊操作、邊思考討論，既活躍課堂氣氛，也體現(xiàn)教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的教育理念，使教與學(xué)成為有機的整體。
“中圖e學(xué)堂”通過深入研究新興技術(shù)和新媒體表現(xiàn)方式，積極運用虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）、三維動畫（3D）、平面動畫（2D）、3S等技術(shù)，以虛擬現(xiàn)實呈現(xiàn)、三維立體展示、動漫交互、地理游戲等形式充分體現(xiàn)數(shù)字資源強大的教學(xué)功能，用手機或平板電腦的鏡頭掃描中圖版初中地理紙質(zhì)教材的每個頁面，相關(guān)知識點的配套多媒體資源就呈現(xiàn)在屏幕上，把教師難以表述的教學(xué)內(nèi)容形象化、直觀化和趣味化，讓學(xué)生容易理解（如圖4）。新興信息技術(shù)的運用保證了教學(xué)內(nèi)容與表現(xiàn)形式的有機統(tǒng)一，形式更具創(chuàng)新、內(nèi)容更加豐富，使教學(xué)資源更具觀賞性和感染力。
三、“中圖e學(xué)堂”APP的教學(xué)應(yīng)用
“中圖e學(xué)堂”APP（圖5）為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造了多種學(xué)習(xí)環(huán)境，使有意義的學(xué)習(xí)活動不再局限于學(xué)校課堂之中，而是擴展到家庭、圖書館，甚至上下學(xué)的路途之中。教師和學(xué)生可以根據(jù)需要選擇使用產(chǎn)品的數(shù)字資源。由于本款產(chǎn)品與教材匹配，且資源非常豐富，因此有助于師生探索多元的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)模式，主要體現(xiàn)在以下方面。
翻轉(zhuǎn)課堂――資源品質(zhì)高，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。將“知識傳遞”的過程放在課前，從“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葘W(xué)后教”，有助于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。
探究式教學(xué)――可提供多角度、多層次的數(shù)字探究素材，有助于培養(yǎng)學(xué)生探究能力。
教師課前備課――可供選擇的素材豐富，且針對性強，節(jié)省備課時間，減輕教師負擔(dān)。
學(xué)生自學(xué)拓展――可提供科學(xué)、成體系的資源，有助于構(gòu)建和拓展學(xué)生的知識體系。
學(xué)生課前預(yù)習(xí)――生動、趣味十足的數(shù)字資源，有助于激發(fā)學(xué)生對于課堂內(nèi)容的濃厚興趣。
【關(guān)鍵詞】古詩教學(xué)法 中職 電子技術(shù)課
中圖分類號：G4 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.08.191
電子技術(shù)課程較其他公共基礎(chǔ)課程而言專業(yè)性較強，同時，由于其為當(dāng)前中職學(xué)生必修課程之一，在中職學(xué)生整個學(xué)習(xí)階段占據(jù)很重要的位置。為了使學(xué)生能夠更好的學(xué)習(xí)該門課程，需要教師采用一定的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激勵學(xué)生能夠獨立自主的思考該門課程，從而達到有效的教學(xué)效果。本文將從“故事教學(xué)法”概況入手，分別從實施該項方法的三個出發(fā)點出發(fā)，分析“故事教學(xué)法”在中職電子技術(shù)課上的有效應(yīng)用。
一、“故事教學(xué)法”概況
故事教學(xué)法指的是教師在為同學(xué)們傳授知識的同時附加講述一些有關(guān)該課程的故事，幫助學(xué)生更好的理解課程重難點，并且能夠完整把握課程背景故事，從而達到良好的學(xué)習(xí)效果。故事教學(xué)法能夠子啊一定程度上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生沉浸在故事中理解課程，加深同學(xué)們對所學(xué)的理解。原則上故事教學(xué)法更加適合被低年級所采用，但是，目前中職學(xué)生電子技術(shù)課上依然可以采用該方法。電子技術(shù)課程較為枯燥專業(yè)，采取該種方法能夠達到更好的教學(xué)效果。
在講解半導(dǎo)體時，除了告訴學(xué)生半導(dǎo)體導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間這類專業(yè)的知識之外，可以穿插半導(dǎo)的發(fā)展歷程故事：1833年英國巴拉迪最先發(fā)現(xiàn)硫化銀的電阻變化情況與一般金屬的不同，而后1839年法國貝克萊爾發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體和電解質(zhì)接觸形成的結(jié)，最終成為人們熟知的光生伏特效應(yīng)等故事。
二、以電子技術(shù)背景為出發(fā)點
在教師平常的講課中，應(yīng)該多從電子技術(shù)的背景出發(fā)，電子技術(shù)經(jīng)歷的漫長的發(fā)展時期，每個小的知識點均有其自身特性的背景故事，能夠幫助學(xué)生了解背景之余把握電子技術(shù)內(nèi)涵。
教師：“今天我們學(xué)習(xí)的是發(fā)光二極管，二極指的是陰極與陽極，當(dāng)發(fā)光二極管的PN結(jié)連接上正向電壓時，電子與空穴復(fù)合過程以光的形式放出能量，并且不同材料所制造的發(fā)光二極管會發(fā)出不同的亮光。有誰知道關(guān)于發(fā)光二極管的發(fā)展背景嗎？”
學(xué)生：“1965年，全球l明出了第一款商用的發(fā)光二極管，一直到二十世紀(jì)七十年代前發(fā)光二極管的價格都較高，知道二十世紀(jì)七十年代LED器件大量應(yīng)用于家庭與辦公設(shè)備中，價格才有所下降?！?/p>
教師：“這位同學(xué)分享的都很對，發(fā)光二極管亮度極高、清晰度足、電壓低、壽命長并且體積較小，適合廣泛運用于家庭之中。近年來隨著科技的進步，發(fā)光二極管的發(fā)光效率提高了近一千倍，甚至曾經(jīng)有人說，LED照明技術(shù)將成為愛迪生發(fā)明的電燈泡之后最偉大的發(fā)明?！?/p>
在上訴故事之中，教師耐心的為同學(xué)們講述了發(fā)光二極管的背景產(chǎn)生故事，并且大致講解了發(fā)光二極管的特性，以及其發(fā)展前景等。
三、以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為出發(fā)點
在學(xué)習(xí)中遇到枯燥問題時，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較弱時，教師可以穿插講解幾個有關(guān)的小故事，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而保證課程能夠順利進行，且學(xué)生也能夠?qū)W到知識。
教師：“在學(xué)習(xí)數(shù)字電路有關(guān)知識之前，我們先來了解一下數(shù)字電路能夠運用在哪些地方呢？”
學(xué)生1：“數(shù)字電路與數(shù)字電子技術(shù)一樣，在電視、雷達、計算機、航空航天工程等等有著廣泛的運用?！?/p>
教師：“該位同學(xué)預(yù)習(xí)很好，知道數(shù)字電路運用方向是什么，那誰知道數(shù)字電路的分類有哪些嗎？”
學(xué)生2：“數(shù)字電力主要分為數(shù)字脈沖電路和數(shù)字邏輯電路，數(shù)字脈沖電路主要是研究脈沖是怎么產(chǎn)生的以及如何變幻等，數(shù)字邏輯電路是對數(shù)字信號進行運算處理。”
教師：“非常正確，同學(xué)們對相關(guān)背景的了解應(yīng)急很充足了，今天我們學(xué)習(xí)的數(shù)字電路知識點也是圍繞其背景而產(chǎn)生的，數(shù)字電路主要研究的是電路的邏輯功能，研究電路信號的輸入與輸出之間的邏輯關(guān)系，并且將其研究的工作信號以二進制方式記錄?！?/p>
在上述案例中，教師就是采用的背景故事教學(xué)法，既保證了同學(xué)們興趣高昂，又能夠穿插知識點進入故事之中，充分幫助學(xué)生了解什么是數(shù)字電路，達到較好的教學(xué)效果，寓教于樂。
四、以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性為出發(fā)點
中職電子技術(shù)課上采用故事教學(xué)法也能夠激發(fā)學(xué)生主觀能動性，教師是傳授知識的主體，但是仍然需要學(xué)習(xí)知識的主體學(xué)生進行配合工作，這就需要學(xué)生能夠融入到課堂中，主動思考，推進教學(xué)進度以及教學(xué)效果。
教師：“今天我們學(xué)習(xí)的是絕緣柵場效應(yīng)管，有同學(xué)對此有所了解嗎？”
學(xué)生1：“絕緣柵場效應(yīng)管有著較高的輸入阻抗，甚至高于結(jié)型場效應(yīng)管，并且其生產(chǎn)方式簡單，不需要很復(fù)雜的工藝，方便人們的使用，十分的高效?！?/p>
教師：“正如上個同學(xué)所說，絕緣柵場效應(yīng)管輸入電阻極高，導(dǎo)致其柵場容易產(chǎn)生并累積較高的靜電電壓，累積到一定程度容易將絕緣柵場效應(yīng)管的絕緣層擊穿，有同學(xué)知道應(yīng)該怎么解決嗎？”
學(xué)生2：“是否可以在準(zhǔn)備絕緣柵場效應(yīng)管的時候?qū)⑵淙齻€電極進行短接呢？”
教師：“十分正確，短接后的絕緣柵場效應(yīng)管有固定的電阻并聯(lián)起來，保證其存在直流通道，能夠較好的解決以上問題?！?/p>
在上述案例之中，教師不斷的向同學(xué)進行提問，確保同學(xué)一直在課堂的氛圍之中，保證學(xué)生一直在開動自己的思維進行思考，同時借助學(xué)生的口說出絕緣柵場效應(yīng)管的相關(guān)特性，并就此引入課程主題。
關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)教學(xué)；直觀性；Matlab仿真；教學(xué)難點
一、前言
移動通信是高校工科電子信息專業(yè)必修的一門專業(yè)課程。該課程知識面廣泛，理論性和系統(tǒng)性很強，且有廣闊的工程背景。傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往只在理論上進行論述、推導(dǎo)和證明，并借助一些公式來闡述問題。很難給學(xué)生較直觀的印象，教學(xué)效果不理想。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)借助現(xiàn)代教育技術(shù)來強化教學(xué)效果。
Matlab是MathWorks公司推出的一種科學(xué)計算軟件。它是一種以矩陣為基本編程單元的程序設(shè)計語言，不但擁有強大的數(shù)值計算功能和圖形表達功能，還具有可視化的仿真環(huán)境。在移動通信教學(xué)中引入Matlab，可以強化教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。一方面，通過Matlab仿真，可以使一些不易理解的抽象知識比較直觀地顯示出來，便于學(xué)生理解和接受。另一方面，在仿真過程中，也可以根據(jù)教學(xué)需要，隨時修改電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)，實時觀察輸出結(jié)果，從而使學(xué)生加深對電路本質(zhì)的理解，進一步掌握課堂內(nèi)容。
二、移動通信調(diào)制原理
在移動通信中，信源產(chǎn)生的原始信號絕大部分需要經(jīng)過調(diào)制，變換為適合于在信道內(nèi)傳輸?shù)男盘?，才能在線路中傳輸。把輸入信號變換為適合于通過信道傳輸?shù)牟ㄐ危@一變換過稱為調(diào)制。高斯最小頻移鍵控原理圖（圖1）在數(shù)字頻率調(diào)制FSK和數(shù)字相位調(diào)制PSK體制中，由于已調(diào)信號振幅是恒定的，因此有利于在非線性特性的信道中傳輸。但PSK已調(diào)信號的相鄰碼元存在相位跳變，F(xiàn)SK已調(diào)信號如果沒有保證相位連續(xù)措施的話，相鄰碼元的相位也存在跳變。相位跳變會使信號功率譜擴展，旁瓣增大，對相鄰頻率的信道形成干擾。為了使信號功率譜盡可能集中于主瓣之內(nèi)，主瓣之外的功率譜衰減速度快，那么信號的相位就不能突變。恒包絡(luò)連續(xù)相位調(diào)制技術(shù)就是依據(jù)這種思想產(chǎn)生的。MSK和GMSK就是兩種在移動通信中常用的恒包絡(luò)連續(xù)相位調(diào)制技術(shù)，移動通信課程調(diào)制與解調(diào)講授移動通信中使用的調(diào)制技術(shù)，比如最小移頻鍵控（GMSK）調(diào)制，這些章節(jié)中的大部分原理和實現(xiàn)方法都可以通過Matlab仿真來實現(xiàn)，給學(xué)生以直觀的感受，將抽象的原理形象化。下面以調(diào)制技術(shù)來討論如何在課程教學(xué)中加入Maflab仿真方法。
三、GMSK仿真教學(xué)
高斯濾波最小頻移鍵控調(diào)制技術(shù)是從MSK調(diào)制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種數(shù)字調(diào)制方式，其特點是在數(shù)據(jù)流送交頻率調(diào)制器前先通過一個高斯濾波器進行預(yù)調(diào)制濾波，以減小兩個不同頻率的載波切換時的跳變能量，使得在相同的數(shù)據(jù)傳輸速率時頻道間距可以變得更緊密。由于數(shù)字信號在調(diào)制前進行了高斯預(yù)調(diào)制濾波，調(diào)制信號在交越零點不但相位連續(xù)，而且平滑過濾，因此GSMK調(diào)制的信號頻譜緊湊、誤碼特性好，在數(shù)字移動通信中得到了廣泛使用，如廣泛使用的GSM最小頻移鍵控（MSK）調(diào)制如圖1所示：
■
圖1 高斯最小頻移鍵控原理圖
■
圖2 GMSK信號調(diào)制原理
■
圖3 GMSK信號調(diào)制波形
在教學(xué)時讓學(xué)生先復(fù)習(xí)FSK，通過FSK和MSK的對比來加深學(xué)生對最小頻移和相位連續(xù)的理解。設(shè)輸人碼元00101010，輸人到調(diào)制器中的數(shù)字序列00101010如圖3所示，對應(yīng)GMSK的已調(diào)相位信號如圖3中所示。GMSK的已調(diào)幅度信號如圖3中所示，顯然圖3中輸入到調(diào)制器的比特流為高電平時對應(yīng)GMSK已調(diào)信號波形密集，為低電平時已調(diào)波形稀疏。同時可以看到已調(diào)信號相位連續(xù)。
四、結(jié)束語
移動通信原理仿真教學(xué)方法，吸收和運用了先進的教學(xué)思想，利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，培養(yǎng)了學(xué)生的實際動手能力，為電子專業(yè)教學(xué)手段的改進和教學(xué)質(zhì)量的提高提供了良好的契機。本文分析了GMSK的具體工作原理，并結(jié)合具體實例給出開展仿真教學(xué)的必要性和可行性，以期在移動通信實際教學(xué)過程中實現(xiàn)理論教學(xué)相互協(xié)調(diào)、相互補充，更大程度地提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
參考文獻：
[1]程鈴，徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教學(xué)的應(yīng)用[J].實驗室研究與探索，2010，29（02）：117-ll9.
大數(shù)據(jù)時代科技與科學(xué)教育面臨著諸多的問題
首先，科學(xué)出現(xiàn)了新的形態(tài)?，F(xiàn)代科學(xué)之父伽利略是個里程碑式的人物，正是伽利略明確地將實物實驗和數(shù)學(xué)推理方法引入到了科學(xué)研究之中，科學(xué)才得以系統(tǒng)而迅速地發(fā)展。從那時起，科學(xué)家們開始以實物實驗和數(shù)學(xué)推理的方式認識自然世界，科學(xué)因此形成了兩種形態(tài)，其一是實物實驗形態(tài)，其二是數(shù)學(xué)推理形態(tài)。隨著科學(xué)發(fā)展到今天的大數(shù)據(jù)時代，一些科學(xué)家和工程師離不開借助計算機手段研究事物，科學(xué)出現(xiàn)了基于計算機的第三種形態(tài)——計算形態(tài)。各個學(xué)科的邊界變得模糊，科學(xué)研究的范式有了新的變化。以前學(xué)科分化越來越精細，但是科學(xué)發(fā)展到今天，信息科學(xué)、納米技術(shù)、生物科學(xué)和生命科學(xué)、認知和神經(jīng)科學(xué)被公認為最具革命性的學(xué)科領(lǐng)域，這四種科技的整合，將對人類社會產(chǎn)生深刻的影響，并可能再次改變我們?nèi)祟惖奈锓N。學(xué)科在高度分化的基礎(chǔ)之上開始走向?qū)W科之間的滲透和融合，特別是開始走向自然與人的融合。基于計算機的整合是當(dāng)今科學(xué)發(fā)展與突破的必由之路。但是如何整合卻是仁者見仁智者見智之事。
其次，技術(shù)的高速發(fā)展帶來了日益嚴(yán)重的社會問題。比如生命科學(xué)中的克隆技術(shù)直接挑戰(zhàn)人類社會傳統(tǒng)的倫理問題；對于自然界的無節(jié)制索取，帶來了日益嚴(yán)重的能源危機和生態(tài)環(huán)境惡化危機等。此外，物質(zhì)生活的豐富與網(wǎng)絡(luò)的言論自由帶來了日益高漲的民主與平等的社會訴求。這些問題可能直接源自高速發(fā)展的科技，以致于我們的精神與理解出現(xiàn)相對滯后。諸多危機與問題要得到根治，除了需要加快人類智慧文明發(fā)展，還需要科技與科學(xué)教育的進一步高度發(fā)展，此所謂解鈴還須系鈴人?？茖W(xué)史上，科學(xué)家們?yōu)槿祟惙e累了豐富的化解人類危機的智慧與知識。
最后，一方面“科教興國”得到普遍共識，人們開始懂得在科學(xué)教育之信息化方面投入大量的人力和物力；另一方面人們對技術(shù)的發(fā)展給生存環(huán)境構(gòu)成影響認識不足，主要表現(xiàn)在看不到現(xiàn)代教育技術(shù)的革命性影響潛力，或者在現(xiàn)代教育技術(shù)面前感到茫然。這種狀況除了造成設(shè)備因為閑置而帶來的嚴(yán)重浪費現(xiàn)象之外，還限制了我們破解當(dāng)今科技與科學(xué)教育難題的思考與方法。
為了解決諸多危機與沖突，需要探討各種可行而有效的解決方案。通過分析大數(shù)據(jù)時代的科學(xué)教育的現(xiàn)狀不難發(fā)現(xiàn)，如果只是從局部進行個別改動，問題難以有效地得到解決，當(dāng)今的科學(xué)教育問題要想從根本上得以解決，必須運用系統(tǒng)觀念，從整體上改變或者構(gòu)建科學(xué)教育體系，換句話講，需要從整合的角度才能提出可行的解決方案。
數(shù)字科學(xué)家計劃
針對大數(shù)據(jù)時代人類面臨的諸多危機，人們提出了一些對策與良方，其中影響最大的是國際21世紀(jì)教育委員會在向聯(lián)合國教科文組織（UNIESCO）提出的21世紀(jì)教育的四大支柱策略：（1）學(xué)會認知（Learning to know）：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會運用認知工具求知，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題，學(xué)會探究知識，學(xué)會構(gòu)建知識。即培養(yǎng)學(xué)生認知方法，引導(dǎo)學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)、探究和意義構(gòu)建的途徑獲取知識，培養(yǎng)學(xué)生的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力。（2）學(xué)會做事（Learning to do） ：既要學(xué)會實踐，也要學(xué)會創(chuàng)造。重視建造可供學(xué)生參與的環(huán)境，激發(fā)學(xué)生興趣，使學(xué)習(xí)者通過環(huán)境的交互作用，通過實踐，通過做事獲得知識和能力。（3）學(xué)會合作（Learning to together） ：要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會與他人共同生活，就要學(xué)會合作生活，合作學(xué)習(xí)，從過去的集中教學(xué)方式到個別學(xué)習(xí)方式，到現(xiàn)在提倡的協(xié)作學(xué)習(xí)。（4）學(xué)會生存（Learning to be） ：學(xué)會生活、學(xué)會做人、學(xué)會自身的發(fā)展。既要傳授知識，還要注重能力和高尚情操的培養(yǎng)。
在科學(xué)教育領(lǐng)域之中形成了一種強調(diào)親自動手學(xué)習(xí)科學(xué)的潮流。在美國、法國、英國、加拿大等國的國家科學(xué)課程改革方案中，科學(xué)探究被列為課程目標(biāo)和課程體系的關(guān)鍵而基本的要素?！皩W(xué)習(xí)必須是主動的”已成為國際上基本的教育理念。其中影響較大的有“做中學(xué)”、“Hands-on”（動手做）、“Minds-on”（動腦做）、“STEM”（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）等科學(xué)教育實踐。這些科學(xué)教育實踐旨在使學(xué)生以科學(xué)的方法學(xué)習(xí)知識，強調(diào)學(xué)習(xí)方法、思維方法、學(xué)習(xí)態(tài)度的培養(yǎng)。
這些先進的科學(xué)教育理念與實踐推動了科學(xué)教育的創(chuàng)新與實踐。但是實踐表明，一個好的理念要想轉(zhuǎn)化為教學(xué)行為，往往需要一個較長時期的培訓(xùn)與轉(zhuǎn)化過程，這個過程是艱難的，特別是對于教師和學(xué)生需要具有一定的專業(yè)理解能力。能否綜合上述先進的科學(xué)教育理念，提出一種直觀、易懂而且有效的科學(xué)教育模式的推廣方案呢？數(shù)字科學(xué)家計劃（E-Scientist Project， ESP）給出了一種大數(shù)據(jù)時代下科學(xué)教育模式的推廣方案。
所謂數(shù)字科學(xué)家計劃，就是一種大數(shù)據(jù)環(huán)境下以提高每一位學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)水平為宗旨，以探究式教學(xué)為鮮明特征，以科學(xué)思想、科學(xué)方法和數(shù)據(jù)挖掘方法為核心，播種未來科學(xué)家種子的教學(xué)模式的推廣方案。
數(shù)字科學(xué)家計劃主要有兩方面特征，其一，數(shù)字科學(xué)家是一種科學(xué)教育模式符號，以“科學(xué)家”符號將抽象的科學(xué)教育理念人物化和直觀化，即準(zhǔn)確地表述了現(xiàn)代的科學(xué)教育理念，也便于師生理解與實施。榜樣的力量是無窮的，雖然科學(xué)不能解決人類所有的問題，但是科學(xué)家們?yōu)槲覀兎e累的知識、思想、方法、科學(xué)精神在過去和將來都是破解社會難題的重要途徑；其二，強調(diào)發(fā)揮大數(shù)據(jù)環(huán)境下第三種科學(xué)形態(tài)的育人功能，這是當(dāng)今科技與科學(xué)教育創(chuàng)新的重要切入點。
數(shù)字科學(xué)家的教學(xué)模式是在WebQuest（基于網(wǎng)絡(luò)的主題探究）模式的基礎(chǔ)上改造而成的。主要有以下五個模塊：（1）核心問題：WebQuest的核心是設(shè)置一個開放性的問題。這個問題設(shè)定了WebQuest的清晰目標(biāo)，鼓勵學(xué)生回顧原先掌握的知識，激發(fā)學(xué)習(xí)者進一步探索的動機。（2）任務(wù)指南：提供一個“腳手架”，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計、經(jīng)歷和體驗專家的思維過程?！澳_手架”將令人望而生畏的探究項目打碎成若干個片段，引導(dǎo)學(xué)生研究較為復(fù)雜的科學(xué)問題。（3）海量資源：創(chuàng)建一些到其他互聯(lián)網(wǎng)站點的鏈接來共享網(wǎng)絡(luò)資源。通過運用多樣化的互聯(lián)網(wǎng)資源，可以為不同學(xué)習(xí)水平或不同學(xué)習(xí)方式的學(xué)生提供信息資源。（4）實施“做中學(xué)”：要提供高層次的思維指南，體現(xiàn)“做中學(xué)”的教學(xué)理念，保證動腦和動手的教學(xué)方式落到實處。（5）交流與評價：WebQuest一般用量規(guī)提供了自我評估的標(biāo)準(zhǔn)，提示學(xué)生已經(jīng)學(xué)到了什么，并鼓勵把這種探究的經(jīng)驗擴展到其他領(lǐng)域。評價人員可以是教師，也可以是家長和同學(xué)。
數(shù)字科學(xué)家計劃產(chǎn)生于筆者主持的北京市教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題《數(shù)字科學(xué)家計劃：基于數(shù)據(jù)探究理論的物理選修課程建設(shè)與研究》（2010年立項），已經(jīng)在北京景山學(xué)校、北京一零一中學(xué)、北京師范大學(xué)亞太實驗學(xué)校等學(xué)校展開實驗。該項目在課題階段探討了校本特色選修課程的建設(shè)，但是隨著課題研究的深入開展，數(shù)字科學(xué)家計劃已經(jīng)不再局限于校本選修課程，開始運用到正規(guī)的物理課堂教學(xué)；也不僅局限在物理學(xué)科教學(xué)，已經(jīng)開始運用到小學(xué)高年級的科學(xué)課程與教學(xué)；還不僅局限在學(xué)校科學(xué)教學(xué)，已經(jīng)開始運用于北京市東城區(qū)青少年科技館的科普性質(zhì)科學(xué)課程，并配合教學(xué)，于2013年11月成功地舉辦了北京市東城區(qū)“數(shù)碼探科學(xué)”大賽。大賽令人耳目一新，引起了學(xué)者和教師的廣泛關(guān)注。著名教育家顧明遠先生在頒獎會上講到，這次大賽讓人們看到了大數(shù)據(jù)環(huán)境下的教學(xué)實踐，學(xué)生們在數(shù)碼探究中有模有樣，學(xué)到了科學(xué)思想、科學(xué)方法，體驗到了數(shù)碼探究的樂趣。
經(jīng)過三年的探索與實踐，數(shù)字科學(xué)家計劃已經(jīng)從課題研究轉(zhuǎn)向項目推廣的初期階段。初步建設(shè)了數(shù)字科學(xué)家網(wǎng)站，形成了一種大數(shù)據(jù)環(huán)境下的科學(xué)教育模式，也形成數(shù)字科學(xué)家課程的教師培訓(xùn)經(jīng)驗，還形成低、中、高端數(shù)字環(huán)境裝備下課程實施經(jīng)驗，已經(jīng)具備了在更大范圍試驗與推廣的條件。
數(shù)據(jù)探究理論——數(shù)字科學(xué)家計劃的基石
探討破解大數(shù)據(jù)時代的科學(xué)教育難題的途徑涉及大而復(fù)雜的社會問題，僅憑經(jīng)驗而沒有理論的指導(dǎo)是難以理解與完成的。但是數(shù)字科學(xué)家計劃已經(jīng)形成了一些基本的概念與教學(xué)原理。這些基本概念與教學(xué)原理構(gòu)成了所謂的數(shù)據(jù)探究理論。數(shù)據(jù)探究理論是數(shù)字科學(xué)家計劃的基石。
信息（Information）是數(shù)據(jù)探究理論的邏輯起點。何謂信息？這是一個復(fù)雜而神奇的概念，學(xué)者們有著不同的見解，美國數(shù)學(xué)家和控制論創(chuàng)始者維納不得已這樣定義信息：信息就是信息，既非物質(zhì)，也非能量。筆者考慮到人的因素，對信息進行了如下的定義：信息既不是物質(zhì)，也不是能量，而是物質(zhì)的波-粒二像性與人相互作用的存在形式。
數(shù)據(jù)（Data）是數(shù)據(jù)探究理論的另一個重要概念。數(shù)據(jù)是載荷或記錄信息而留下的明確印跡。數(shù)據(jù)可以是數(shù)字、文字、圖像、錄像，也可以是計算機代碼等。對數(shù)據(jù)背景的解讀是獲取意義的一種途徑。數(shù)據(jù)背景是接收者針對特定數(shù)據(jù)的意義準(zhǔn)備，即當(dāng)接收者了解數(shù)據(jù)序列的規(guī)律，并知道每個數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)組合的指向性目標(biāo)和含義時，便可以獲得數(shù)據(jù)所載荷的意義。觀察數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)挖掘就是對數(shù)據(jù)背景的解讀過程。數(shù)字科學(xué)家計劃的核心環(huán)節(jié)在于信息觀測、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)價值與交流。
探究式教學(xué)是一種以科學(xué)探究為基本特征的教學(xué)模式，其實質(zhì)是引導(dǎo)學(xué)生通過類似科學(xué)家的探索過程理解科學(xué)概念和科學(xué)本質(zhì)。依據(jù)科學(xué)的三種形態(tài)，將探究式教學(xué)分成實物實驗探究、數(shù)學(xué)推理探究和數(shù)據(jù)探究。所謂數(shù)據(jù)探究是一種基于計算機的探究式教學(xué)，是提高學(xué)生數(shù)據(jù)素養(yǎng)水平的必要途徑。數(shù)據(jù)探究與其說是一種適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的手段和途徑，不如說是大數(shù)據(jù)時代的一種生活理念和生活態(tài)度。
數(shù)據(jù)探究在教師觀、學(xué)生觀、學(xué)習(xí)觀和評價觀上均具有新的內(nèi)涵。簡單介紹如下：（1）教師是數(shù)據(jù)探究的促進者與合作者。（2）學(xué)生是具有創(chuàng)造能力的學(xué)習(xí)主體。數(shù)據(jù)探究應(yīng)該把學(xué)生置于一個有社會意義的團體中，培養(yǎng)“共生性”與“交互性”，體驗創(chuàng)造的意義和價值。還應(yīng)該體現(xiàn)STS教育，強調(diào)人對自然、社會、人生的責(zé)任和義務(wù)。（3）數(shù)據(jù)探究是一個建構(gòu)的、社會化的綜合體驗過程。學(xué)習(xí)者總是依據(jù)已有經(jīng)驗、心理結(jié)構(gòu)和信念來選擇一些信息或者數(shù)據(jù)，從中經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘得到推論，并根據(jù)推論來構(gòu)建關(guān)于世界的認識。（4）評價是開放、多元的反饋過程。數(shù)據(jù)探究評價認為學(xué)習(xí)是一種建構(gòu)獨特意義的過程，注重對于探究過程的評價，關(guān)注評價的開放性與多元性。
總之，數(shù)字科學(xué)家計劃在理論與實踐上為我們提供了一種大數(shù)據(jù)時代科學(xué)教育整合的解決方案。
【關(guān)鍵詞】通信原理；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)改革
1.引言
通信原理是通信工程和電子信息工程專業(yè)一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它與高等數(shù)學(xué)、概率論與隨機過程等前續(xù)課程關(guān)系緊密，同時對移動通信、光纖通信等后續(xù)專業(yè)課程有重要影響。知識點豐富，理論性強，對數(shù)學(xué)知識要求高是本課程的特點，教師覺得難教，學(xué)生感到難學(xué)，這是師生常常面臨的困惑。為提高通信原理課程的教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)效果，增強學(xué)生在通信方面的綜合素養(yǎng)，著重從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段等三個方面進行課程教學(xué)改革嘗試。
2.備學(xué)生、備課堂、備教法
2.1 寫教案、寫學(xué)案
在備課中，要根據(jù)教學(xué)大綱和教材準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容，寫好教案。教案要側(cè)重于如何針對學(xué)情準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容，用什么方法組織好課堂教學(xué)。美國心理學(xué)家布魯納提出，“教學(xué)過程是一種提出問題和解決問題的持續(xù)不斷的活動”。課前要琢磨課堂中對不同的問題如何進行設(shè)問引思、啟發(fā)。除寫好教案，還要組織好學(xué)案。站在學(xué)生的角度，協(xié)助學(xué)生寫學(xué)案，引導(dǎo)學(xué)生寫學(xué)案，讓學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)，這將大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
2.2 與學(xué)生思維接口
在教學(xué)中，為讓學(xué)生能夠在最短時間內(nèi)接受最多的知識，要注意與學(xué)生的思維接口。用通信的術(shù)語來講，就是“接口匹配”，這樣傳輸?shù)哪芰孔畲螅拍苓_到“最佳接收”。與學(xué)生思維接口，就是換位思考，體會學(xué)生的困惑。備課時，要以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，既要考慮教師如何“教”，也要考慮學(xué)生如何“學(xué)”，而且是依據(jù)學(xué)生如何“學(xué)”來設(shè)計教師如何“教”。
3.改革教學(xué)內(nèi)容
3.1 精心選擇授課內(nèi)容
通信原理課程要求學(xué)生掌握通信系統(tǒng)的基本原理，目前數(shù)字通信系統(tǒng)憑著其性能的絕對優(yōu)勢正逐漸取代模擬通信系統(tǒng)，如手機早已全部數(shù)字化。在這種形勢下，以數(shù)字通信為重點，精心選擇講課內(nèi)容，牢固掌握數(shù)字通信的原理及工作方式。尤其通信系統(tǒng)的各個功能模塊的原理及相互關(guān)系，使學(xué)生具有深入研究和掌握現(xiàn)代高新通信技術(shù)與理論分析的能力。為了保證教學(xué)內(nèi)容的先進性和實用性，適當(dāng)增加一些先進的通信技術(shù)內(nèi)容，如目前較熱門技術(shù)有WCDMA、OFDM[1]等技術(shù)，使學(xué)生對它們有初步了解，為新技術(shù)的研究奠定理論基礎(chǔ)。
3.2精心提煉授課內(nèi)容
精心提煉的關(guān)鍵是如何體現(xiàn)講課內(nèi)容的“少而精”來提高上課效率，其前提當(dāng)然是精選講課內(nèi)容，充分地利用課堂的每一分鐘，傳授更多有用的知識。例如，將第六章“正弦載波數(shù)字系統(tǒng)”中的第2、3、4節(jié)進行有機組合，用比較的形式，從三種數(shù)字調(diào)制信號的時域表達式與波形、三種數(shù)字調(diào)制信號的調(diào)制與解調(diào)方法、功率譜密度及抗噪聲性能等方面對ASK信號、FSK信號和PSK信號進行闡述。一方面提煉了所講的知識內(nèi)容，一方面使學(xué)生掌握了三種數(shù)字調(diào)制信號的特點及區(qū)別。當(dāng)然，有了精選的內(nèi)容，還必須有精煉的語言來配合。因此，每堂課都應(yīng)精心設(shè)計，包括布置的作業(yè)也得精心選擇。
4.向課堂教學(xué)要質(zhì)量
4.1 善于比喻引證
通信原理課程涉及眾多的數(shù)學(xué)公式、概念，如果就事論事進行講解，學(xué)生不愛聽，理解起來很困難。結(jié)合物理意義、應(yīng)用背景進行比喻引證，以通俗易懂的形式講述出來，則可起到事半功倍的效果[2]。例如，講述通信方式時，把單工比喻成單行道，半雙工比喻成獨木橋，全雙工比喻成新干線。講述調(diào)制解調(diào)的概念時，把基帶信號比喻成貨物，高頻載波比喻成火車，“調(diào)制發(fā)射傳播調(diào)制解調(diào)”就是“裝貨出站運行進站卸貨”。用心琢磨教學(xué)方法，善用比喻和引證，可以在調(diào)節(jié)課堂氣氛的同時，將深奧的知識淺顯地講授，讓學(xué)生在笑聲中不經(jīng)意地掌握枯燥的內(nèi)容。
4.2 多維立體教學(xué)
“黑板+ 粉筆”的單一模式已不適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的需求，多媒體和互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的飛速發(fā)展要求優(yōu)化教學(xué)手段，使用“黑板+ 多媒體+ 網(wǎng)絡(luò)”的教學(xué)模式，在圖、文、聲、像等方面為學(xué)生提供直觀感受，可讓學(xué)生在短時間內(nèi)接收大量的信息。多維立體教學(xué)，就是“靈活使用現(xiàn)代教學(xué)手段，采用多種方法展現(xiàn)抽象的知識點” [3]。課堂上，可以充分利用多媒體放映幻燈片、圖片、Flash 動畫和錄像，用數(shù)碼展臺展示硬件實物。課后，學(xué)生可以登錄教學(xué)網(wǎng)站下載學(xué)習(xí)資料，與老師進行互動交流。在實驗課程中，學(xué)生通過動手可以進一步加深對課本知識的理解，通過觀摩通信基站、機房等教學(xué)實踐活動，把書本知識與實際結(jié)合起來。多維立體教學(xué)可以給學(xué)生提供全方位的認知感受，能夠吸引學(xué)生興趣，將注意力集中在關(guān)鍵問題上，加深對概念、細節(jié)的理解。
4.3 引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)
“授之以魚，不若授之以漁”。傳統(tǒng)的灌輸式教育已經(jīng)不適合現(xiàn)代化的需要，啟發(fā)式、討論式教育才能教會學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。教師經(jīng)過多年的教學(xué)后，要進行反思、總結(jié)，除了可以提高自己的教學(xué)水平、授課技巧，還可以幫助學(xué)生[4]。這就是教師主導(dǎo)作用的體現(xiàn)。例如，講述模擬調(diào)制系統(tǒng)時，要介紹AMDSB- SCSSBVSBFM的演變過程，比較它們的調(diào)制方法、解調(diào)方法、調(diào)制效率、信號帶寬（有效性）、制度增益（可靠性）及用途，并結(jié)合香農(nóng)公式，說明有效性與可靠性能夠互換。講述二進制數(shù)字調(diào)制時，可以把2ASK 看成單極性NRZ碼進行DSB- SC 調(diào)制、把2FSK看成兩個2ASK 的疊加、把2PSK 看成雙極性NRZ碼進行DSB- SC調(diào)制，可對比模擬調(diào)制系統(tǒng)，比較2ASK、2FSK 和2PSK 的調(diào)制方法、解調(diào)方法、信號帶寬及誤碼率，這樣溫故而知新，學(xué)生可以觸類旁通，較快地掌握新知識。
5.總結(jié)
本次教學(xué)改革的目的是在教學(xué)內(nèi)容上與實際的通信系統(tǒng)相結(jié)合；在教學(xué)模式上把以教為主的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)為主的教學(xué)模式，并且改革方案已經(jīng)逐步在實施，在教學(xué)中取得了明顯的效果，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中分析和處理問題的能力得到了較大的提高，對教學(xué)質(zhì)量和提高應(yīng)用型人才的培養(yǎng)非常有益，獲到了學(xué)生的好評。
參考文獻：
[1] 樊昌信等.《通信原理》，國防工業(yè)出版社，2006年2月第6版.
[2] 趙樹平. 通信工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容及課程體系改革探索[J]. 大連教育學(xué)院學(xué)報，2010，（2）：22-24。
[3] 陳正宇. 應(yīng)用型本科院校通信工程特色專業(yè)建設(shè)的思考[J]. 科學(xué)和技術(shù)信息，2010，（4）：191-192。
關(guān)鍵詞：WSN；智能；數(shù)字校園系統(tǒng)
中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）10-2215-02
無線傳感網(wǎng)絡(luò)是多學(xué)科高度交叉的前沿研究課題，它綜合了傳感器，嵌入式計算，網(wǎng)絡(luò)及通信，分布式信息處理等技術(shù)。我國十分重視無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究及其產(chǎn)業(yè)化，《中國未來20年技術(shù)預(yù)見研究》提出的157個技術(shù)課題中有7項直接涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。2006年初的《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》為信息技術(shù)確定了3個前沿方向，其中，“傳感器網(wǎng)絡(luò)與智能信息處理”和“自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”兩個方向與無線傳感網(wǎng)絡(luò)研究直接相關(guān)。國內(nèi)方面，很多高校如清華大學(xué)、北京大學(xué)等一些知名高校都基本建成以高速校園網(wǎng)為核心，實現(xiàn)科研、辦公、教學(xué)、信息資源管理等方面的的智能化的數(shù)字化校園系統(tǒng)。國外方面，美國早在20世紀(jì)70年代便進入了數(shù)字校園的研究，九十年代，美國克萊蒙特大學(xué)對信息化校園計劃進行了深入的研究，此外，美國的副總統(tǒng)戈爾還提出了數(shù)字地球的概念，后來數(shù)字化的概念便被人們普遍接受，隨后又衍生了數(shù)字城市、數(shù)字校園等概念。本研究利用WSN技術(shù)來構(gòu)建智能數(shù)字校園系統(tǒng)，有效地彌補了有線方式所帶來的不足，大大地提高了數(shù)字校園系統(tǒng)的安全性、便捷性和安全性。
1 WSN概述
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，簡稱WSN）是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的智能微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的、自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者[1]。一個WSN主要包含傳感器、無線發(fā)射機和接收機以及電源等，而且具備計算處理能力。此外，系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)部分也包括多個內(nèi)容，如操作系統(tǒng)、目標(biāo)定位與跟蹤、時間同步、安全、編程等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)，是集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)傳輸于一體的復(fù)雜系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后能夠?qū)θ祟惿詈蛯W(xué)習(xí)產(chǎn)生重大影響的IT技術(shù)之一，主要涉及傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)和微電子制造技術(shù)等，是一個比較前沿的，當(dāng)前比較重要的研究領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、節(jié)點密度高、節(jié)點能量和計算以及存儲和通信資源有限、多跳路由、快速部署、高可靠性等特點。
2 智能數(shù)字校園系統(tǒng)
數(shù)字化校園是利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)對學(xué)校與教學(xué)、科研、管理和生活服務(wù)有關(guān)的所有信息進行全面數(shù)字化，用科學(xué)規(guī)范的管理對這些信息資源進行整合和集成，以構(gòu)成統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權(quán)限控制，把學(xué)校建設(shè)成面向校園內(nèi)、外的一個超時間、超空間的虛擬大學(xué)[2]。智能化數(shù)字校園系統(tǒng)主要包括智能化樓宇系統(tǒng)、智能化信息檢索服務(wù)系統(tǒng)等八個部分，智能化樓宇部分主要包括用于教學(xué)及實驗部分的樓宇、行政樓、圖書館大樓、宿舍及后勤樓等。該部分主要以計算機、傳感器、執(zhí)行器為中心，實現(xiàn)樓宇內(nèi)多個部分進行集中監(jiān)測和分散控制。智能化通信系統(tǒng)是智能化數(shù)字化校園的核心，該部分主要實現(xiàn)校園內(nèi)傳感器節(jié)點之間、計算機終端、網(wǎng)絡(luò)工作站的通信以及與Internet互聯(lián)。智能化辦公系統(tǒng)是實現(xiàn)校內(nèi)智能化辦公的基礎(chǔ)，其目的是實現(xiàn)校內(nèi)辦公智能化、便捷化。智能化安防系統(tǒng)主要實現(xiàn)安全及消防部分的智能化，實現(xiàn)校內(nèi)安全及消防部分自動監(jiān)測、自動報警等功能。智能化信息檢索服務(wù)系統(tǒng)主要是實現(xiàn)教學(xué)科研、教職工數(shù)據(jù)、學(xué)生管理、圖書管理等方面的智能化檢索。智能化教務(wù)系統(tǒng)主要是實現(xiàn)網(wǎng)上選課、學(xué)生學(xué)籍、免修重修、畢業(yè)處理等方面的智能化。智能化學(xué)生及教職工管理系統(tǒng)主要是對學(xué)生及教職工實現(xiàn)智能化管理。智能化資產(chǎn)管理系統(tǒng)主要是實現(xiàn)學(xué)校的資產(chǎn)智能化管理。
3 基于WSN技術(shù)的智能數(shù)字校園系統(tǒng)
WSN技術(shù)集成了無線通信技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子信息技術(shù)、傳感器技術(shù)，有效地將WSN技術(shù)融入到數(shù)字化校園系統(tǒng)可大大提高智能化數(shù)字校園系統(tǒng)的智能化、數(shù)字化和可靠性。基于WSN技術(shù)的智能數(shù)字校園系統(tǒng)如圖2所示。
圖2中所示，傳感器節(jié)點可部署在校園內(nèi)多個地方，并分布在不同的區(qū)域，傳感器節(jié)點能自組織形成網(wǎng)絡(luò)，可將數(shù)據(jù)有效地傳送到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)可以將從傳感器節(jié)點收到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送基站，基站負責(zé)收集網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的所有數(shù)據(jù)，并發(fā)送到Internet，任意一臺接入到Internet的終端都可訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器或向終端發(fā)指令。
4 結(jié)束語
本文的研究是給智能數(shù)字校園系統(tǒng)的研究提供一種新的思路，將WSN技術(shù)和智能數(shù)字校園系統(tǒng)有效融合，解決了傳統(tǒng)研究方式局限于有線的不足，同時也為下一步進行智能化數(shù)字校園的建設(shè)奠定了很好的基礎(chǔ)。
參考文獻：
[1] 王文光，劉士興.無線感器網(wǎng)絡(luò)概述[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，39（9）：1416-1419.
[2] 馮曉剛，王相東.數(shù)字校園系統(tǒng)構(gòu)建研究―以西安建筑科技大學(xué)為例[J].測繪與空間地理信息，2010，33（6）：9-12.
[3] 楊鐵軍. 數(shù)字校園智能化的探討[J]. 長春師范學(xué)院學(xué)報，2012，31（3）：52-56.
[4] ZigBee Alliance Ine.ZigBee Specification，2005：209-221.