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数字能量学教学精品(七篇)

时间:2023-06-21 09:22:42

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇数字能量学教学范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

数字能量学教学

篇(1)

[关键词]教师教育技术化作用

一、数字化引领教育技术化

当今社会已逐步进入数字化时代,这就要求教师必须引领学习者学会学习、学会合作,从而使得学习者能够充分挖掘出自己的独特潜能与创造性。相应的,教师的教学模式也需要从传统的集体授课改变为能依据学习者的个性化特点进行定制,教师的授课习惯需要实现从关注教材的呈现到重点分析不同学习风格的学习者需求的转变,让学习者变被动学习为主动学习;并成为合作学习者。

教育是人之自我建构的实践活动,而技术也是人类发展的产物,是使人成为人的一个基本条件,必然先天地以人的价值判断、以人的需求为其存在和发展的基本前提。因此,教育技术的存在基础是教育与技术之“和”———使学习者不断“文化”和“人化”,从使得教育与技术相互交叉融合。例如美国新版NETS•T中十分注重数字化环境中教师教学设计能力的完备。数字化的学习教育环境使得教育逐步呈现技术化的特征。

顾名思义,技术是指人类为了某种目的或者满足某种需要而人为规定的物质、能量或信息的变换方式及其对象化的结果。技术规定了如何将一种物质(形态)变换为另一种物质(形态),将一种能量变换为另一种能量,将一种结构、形态的信息变换为另一种结构和形态。教育技术化是指在教育与技术“之间”的,特征式微妙转化,“教育技术”不在教育中而是更多地体现在技术中。同时,“教育技术”是教育与技术的相遇,“教育”是实质内容,原本作为载体的“技术”也日益呈现教育的特征。在此前提下,教育与技术相济相合,育生教育技术,并促使其发展。另一方面,教育对技术的要求是不同的,因为技术是多维的,人的价值和需要也是多层次的。

二、教师在教育技术化过程中的作用

有学者指出,作为教育功能的技术要同时满足两个条件:一是解决学习者学习效率的问题,二是解决技术应该怎样为学习者人文化服务的问题。而教师恰恰在这两者的兼具方面具有天然的优势。

如前所述,进入新世纪,数字化技术日新月异,此中教师运用其学科知识教和学,并运用数字化技术更新教学理念和模式,以便获得促进学习者学习、激发学习者创造力与创新性的经验。可以说,新时代的优秀教师必然应成为数字化时代工作和学习的表率,教师应展现出全球化和数字化社会中具有创新精神的专业工作者所应具备的知识、技能与工作方法。

通过展示与推动有效运用数字化工具和资源,教师可以不断提高自身的专业实践,树立终身学习的典范,在学校和专业共同体中表现出领导力。如果说20世纪末还可以成为传统学习方式和数字化(E-learning)学习方式的混合。如今后者已明显在挑战前者的管有地位。例如我们说教师最常用的技术是PPT,而PPT的主要功能之一是代替粉笔黑板来呈现课堂讲授内容。但如果教师固步自封,就会造成教师改革理念的滞后,并由此引发对其他先进技术的降格使用,这在很大程度上限制了教育技术的深层影响。

在当今教育技术化的过程中,教师必须拥有一定的信息化教学设计能力,以培养学习者具有高度创造力为目标,能够决定何时选择何种技术,从变革需求出发,创建有效的数字化学习环境,架设满足学习者个性化学习的平台,改变学习方式、学习文化以及相应的组织方式与学习关系。

这一点在语料库语言学领域体现比较明显,数据驱动语言学习是语料库应用于语言教学中的一种教学模式。这种教学模式使得教师可以建立在语料库的研究基础上,同时吸纳语言习得和认知科学的研究成果。在语料库语言学的授课教师看来,教学研究所依赖的真实语言数据只是一种社会语言现象,这种可观察、可量化和可描述的数据是探索社会文化语境中语言的意义与功能时最为直接和有效的数据,教育在这里已经体现出明显的技术化特征。

三、有效利用教育技术化的价值特征

柯利认为,技术本身不负载价值,而是在技术的使用中,人的思想意识和经济利益导致了技术的价值负载。教师作为数字信息化社会教育技术的使用者,教育技术化对教师提出了更高的要求。教师要不断地提高自身的素养,合理运用信息技术进行教学,掌握好各项技能的使用。在人工智能、虚拟现实等技术飞速发展的今天,信息技术替代了教师的部分教学活动,但不管技术怎样发展,在教育这样的人文学科,更注重的是人本主义的发展,信息技术不可能完全替代教师在教育中的地位。发挥教师的主观能动性,有效利用教育技术化的价值特征,正确处理信息技术与教育的关系是信息时代对教师和教育工作者提出的新的挑战。此外,学校的管理人员也要正确地对待信息技术,因地制宜地选择合理的技术推动教育的发展,发挥其价值的正向导向作用,而不能过分强调信息技术在教育中的作用,须知技术是手段,达到教育的发展才是最终的目的。

有学者成技术化是人类存在的方式。只要人存在,他就要追求自由,而人类追求自由离不开技术化。教育的技术化必然使得教育技术学成为显学,而教育技术的出现不仅仅改变了教育实践的面貌,而且也会带来理解教育的新方式———一种基于复杂性理论和开发取向的理解方式。

参考文献:

[1]安涛,谢英军.关系思维视野中的教育技术图景.电化教育研究,2009,(10):10-14.

[2]程桂芳,徐恩芹.新版NETS•T对我国教师教育技术培训的启示.继续教育研究,2009,(11):59-60.

[3]王勇,杨晶.数据驱动的研究路径在英美文化教学中的应用.外语学刊,2009,(5):183-185.

篇(2)

近来,听了北京市教委基教处李奕处长的讲话,感触很多,与大家共享。

李奕处长说:“基础教育的发展,需要更多理性的依据,要做出教育的化验单,获得诊断的说明书,从而提高教育教学效率。”从教育的某些特点来看,目前的教师更像一个中医,要“望、闻、问、切”,凭自己的工作经验,看出孩子的特点、能力、性格。上课过程中,教师凭着孩子的举手、眼神、发言、动作、反应,师生的互动,语言的沟通,了解孩子的理解力、问题点。随着社会的发展,信息化水平的进步,人的成长环境越来越丰富、越来越多样化,如果仅凭直接采集信息、目光交流来把握学生的特点,显然是不够的。由此,我们会发现,传统教学方式应对现在的教育改革,应对现在孩子成长的方式,多少有些乏力之处,可能有的问题,教师没讲学生就会了,或者教师讲了半天,学生并不真正“解渴”。对于这些学生不太了解、需要了解的知识点和问题点,我们如何诊断出来?考试固然是个好办法,但相比较而言,数字技术的应用更是一个科学的办法。用数据说话,应用不同的数据点,翔实地分析出问题点,帮助诊断学生,在教育管理、教育教学中更有针对性,可以用最少的作业量、最少的能量消耗,获得最佳的效益。

数字校园的重要性和必要性不言而喻。利用数字校园平台,使用新的技术成果,从根本上转变我们的“行医”方式,改变教育教学方式,对孩子的认识也不再只是看表象,而是借助丰富的数据支持,形成更深刻、更全面的认识,得到更加科学完整的评价。数字校园就是做这个教育教学的“化验单”,帮助我们更好地“透视”学生。这项工作很有意义。

篇(3)

关键词:数字信号处理;MATLAB仿真;教学改革

作者简介:李磊(1981-),男,河南南阳人,郑州大学物理工程学院,讲师;杨洁(1983-),女,河南商丘人,郑州大学物理工程学院,讲师。(河南 郑州 450001)

基金项目:本文系2012年度教育部大学生创新创业训练计划课题(项目编号:1210459084)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0056-02

“数字信号处理”课程是电子信息、通信工程、自动化工程及相近专业必修的专业课,在电气工程、测控技术、计算机技术等领域得到了广泛应用。[1]当前国家越来越重视大学生的创新意识和实践能力的培养。通过实施教育部大学生创新创业训练计划和卓越工程师计划,促进高等学校转变教育思想观念,改革人才培养模式,强化创新创业能力训练,增强高校学生的创新能力和在创新基础上的工程实践能力,培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才。为了提高学生的创新意识和应用知识解决实际问题的工程实践能力,需要调整“数字信号处理”课程的教学内容,引入新的教学手段和教学方法来提高学生学习的积极性,这是专业基础课教师所面临的重要课题。笔者介绍了一种针对本科生教学的分层教学模式,突破单一的理论灌输的教学弊端,显著提高学生们学以致用的能力,并运用实例介绍了这种分层教学模式。

一、“数字信号处理”课程教学现状

数字信号处理是一门理论性很强的课程,内容抽象,公式繁多,课程内容涉及很多数学推导与计算。目前,传统的教学模式主要存在以下问题:[2,3]

1.教学内容过度重视理论推导,不注重理论和实践相结合

国内大学的很多任课老师往往注重讲授公式性质、定理的由来,注重理论的严谨与正确性,这势必大大占据有限的授课时间。这种教学思路使课程陷于数学推导和计算,而使学生感到枯燥乏味,抓不住重点,教学效果大打折扣。

2.课程实验内容单一,与工程实践还有距离

课程实验内容一般都以MATLAB软件作为仿真平台,对课程中的时域离散信号、系统的时频域理论和数字滤波器设计理论进行仿真实验。诚然,MATLAB仿真软件作为信号处理的实验手段,具有信息量大、形象直观的特点,在很大程度上补充了单一的理论教学模式。但是仿真手段毕竟是理论的数学编程,还是脱离了工程应用的实际背景。仿真不能完全取代本课程的实验和实践内容。算法仿真内容过于形式化、过于简单,只能作为工程实践的前期阶段设计内容。

二、分层教学法原则与内容

传统的数字信号处理课程大多只讨论算法的理论及其推导,较少涉及工程实现方法及相应的软硬件技术。大学的教学应是理论教学、实践教学和科学研究为一体的,实践教学作为理论和科学研究的桥梁,是现有理论的源头,也是未来科研开拓的基础。理论课程应实现教学形式的多样化,包括多种实验、课程设计、科技竞赛和创新活动等。数字信号处理课程可以分为理论学习,算法仿真,数字信号处理工程应用平台实验,课题为导向的数字信号处理课程工程实践拓展训练四个层次。[4]

1.第1层:理论学习

广义来说,数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检测、调制、解调以及快速算法的一门技术学科。目前本科生只是学习经典的数字信号处理理论,主要包括有关数字滤波技术、离散变换快速算法和谱分析方法。因为教学时间有限,现代信号处理或者数字图像处理的内容只能根据项目需求有针对性进行学习和研究。教师可以鼓励学生去搜索相关文献,查找资料,激发他们的自学热情和能力。

2.第2层:算法仿真

算法仿真往往是电子信息工程实施以前必经的重要阶段。MATLAB语言具有强大的科学计算和可视化功能。它作为数字信号处理的有力助手,成为教学的重要部分。其以矩阵运算为基础,具有丰富的数值计算功能,强大的绘图功能,更重要的是具有完备的数字信号处理函数工具箱。比如FIR滤波器的设计,包含三种方法:程序设计法、FDATool设计法和SPTool设计法。其中FDATool(Filter Design & Analysis Tool)是MATLAB信号处理工具箱专用的滤波器设计分析工具,操作简单、灵活,可以采用多种方法设计FIR和IIR滤波器。在MATLAB命令窗口输入FDATool后回车就会弹出FDATool界面。SPTool是MATLAB信号处理工具箱中自带的交互式图形用户界面工具,它包含了信号处理工具箱中的大部分函数,可以方便快捷地对信号、滤波器及频谱进行分析、设计和浏览。学生可以采用MATLAB进行电子工程中算法的前期仿真,然后将MATLAB程序转换成C语言移植到硬件平台上。

3.第3层:数字信号处理工程应用平台实验

数字信号处理算法需要借助特有的硬件平台实现工程应用,采用的编程语言一般是C语言。目前数字信号处理系统的硬件实现方式一般有三种:(1)利用通用可编程DSP芯片进行开发的方式。由于是采用基于C语言进行编程,算法实现过程简单,但资源受到限制,并行度差。(2)采用专用集成电路ASIC方式进行开发。虽然效率高,但开发流程长,成本高,开发出来的系统不能更改。(3)采用FPGA芯片进行开发。可以提供高效率和高质量的数字系统。在实际硬件平台选型中,使学生能够对单片机、ARM、DSP、FPGA的应用领域加以区分,从而更加深刻认识到DSP和FPGA实现数字信号处理的巨大优势。

4.第4层:课题为导向的“数字信号处理”课程工程实践拓展训练

课题为导向的教学模式是提高学生实践能力的新型教学模式。它以大学生创新实验项目为平台,以基于案例为教学模式,以科学研究的方式组织和引导学生获取和运用知识,培养学生创新性思维和分析解决问题的能力。这种方式克服了教学和实验中单纯模仿的弊端,发挥学生的主观能动性,拓展学生的眼界,引导学生解决开放性问题,促使学生不断提出新问题、发现新问题和解决新问题。

以上这四个层次并不是单一的顺序递进关系,而是不断交互的关系。比如工程实际问题的解决过程往往促使学生回归理论学习层次去深入研究,反过来能够更好地去解决工程实践中遇到的技术难题。算法仿真采用的MATLAB语言需要转换成数字信号处理工程应用平台实验使用的C语言进行移植,这也需要第二层和第三层内容的不断交互。

三、教学实例

为了实现对学生实践能力的综合培养、潜力开发和工程创新精神的激励,学校积极为学生们搭建工程实验平台,为学生参加“全国电子设计竞赛”、全国挑战杯、大学生创新实验计划项目等活动奠定基础。下面基于教育部大学生创新实验课题“基于麦克风阵列声源定位的动态视频跟踪系统”来例证“数字信号处理”课程的分层教学模式。[5]

首先,学生们经过调研确定项目需求,选取合适的算法模型进行研究。基于课题驱动的教学模式促使学生从需求这个工程项目源头进行考虑。经过广泛的调研,学生们发现在日常生活中,常规的摄像头监控系统的摄像头安装是固定的,监控方位是静态的,只能监控有限的方位区间。这样的监控系统监控方位区间狭窄,难免存在很大的监控盲区,无法很好地实现监控功能。由人类的耳朵和眼睛协调工作的仿生原理得到启发,人类的耳朵相当于一个二元声音传感器阵列,捕捉到声源信息,通过大脑判断,得到声源的方位信息。然后驱动我们的脖子扭转到声源方向,我们的眼睛就可以实时看到声源目标,做出视觉的判断。为此,学生们用微型麦克风阵列来代替人耳,用一个步进电机来代替脖子,用摄像头代替眼睛,用DSP处理器来代替人脑实现信号的运算处理和控制功能,从而实现一个基于麦克风阵列声源定位的动态视频跟踪系统,如图1所示。这样,该视频监控系统通过麦克风阵列进行多传感器联合信号处理,可以首先根据声源的声音有无来判断是否启动监控,再通过声源的方位可以驱动步进电机,自动转动摄像头跟踪实时运动的目标,实现无盲区、全角度实时自动监控。

算法模型的确定促使学生广泛阅读文献,最终找到了阵列信号处理理论作为麦克风阵列数学建模的理论基础。通过MATLAB仿真分别分析了仿真的宽带音频信号和实验采集的音频信号,验证理论模型和实验结果能够很好地匹配。该本科生研发团队把宽频声音信号的特点和传统的远场声源方位估计算法相结合,依据到达时间差的声源定位原理,提出了一种频域波束形成算法,系统框图如图2所示。系统上电后,多路麦克风分别接收音频信号,并进行采样缓存,送入DSP处理器中进行端点检测,如当前信号为噪声或无用信号,则丢掉已采集的信号帧数据;如检测到有用信号,则对其进行频域波束形成和进一步处理,最后采用基于能量值的谱搜索算法计算出声源的方位,从而控制步进电机驱动摄像头转向声源所在方位,使声源出现在摄像头视野范围内。该课题针对当前智能视频监控存在的监控盲区的问题,提出并实现了一种基于麦克风阵列的宽频声源定位系统。通过采用频域波束形成和基于能量值的谱搜索算法,实现了二维空间声源的快速准确定位。经验证该系统在室内及室外对各种声源的实时响应表现良好,在现代视频监控中具有一定的工程实用意义。通过该课题学生们申请了实用新型专利和发明专利各一项,学术期刊论文2篇,了解了电子信息工程设计的步骤和培养了科学研究的基本素养。

四、结语

按照上述的分层次递进教学模式,使学生按照基础理论实验、仿真实验和DSP工程实现理论和实践的交互学习。这一体系从简单到复杂,从理论到实践,循序渐进,逐步提高。经过工程实践的训练,激发了学生们学习“数字信号处理”课程的热情,巩固了课本上的知识,拓展了工程实践的视野。同时,大大提高了学生们独立解决问题的能力和工程实践创新能力。学生在专利申请和论文撰写的训练中,实践了科学研究的方法,为将来的科学研究奠定基础。通过上述的教学实践,取得了良好的教学效果,得到了广大师生的认可。

参考文献:

[1]程佩青.数字信号处理教程[M].北京:清华大学出版社,2007.

[2]王典.数字信号处理课程分类和分层教学模式探索[J].实验技术与管理,2013,(2):31-32.

[3]魏强,等.课题驱动式教学在《数字信号处理》课程中的探索与实践[J].教育教学论坛,2012,(20):212-213.

篇(4)

关键词:数字化图像;采集;加工;教学设计

高中生在初中或平时都已经不同程度地接触过信息技术,很多教师通常会采用“知识介绍——工具比较——工具讲解——教师演示——学生练习”的教学模式,以教师为主体,让学生努力适应教师的教学风格,使学生的学习效率低下。所以,改革信息技术的教学理念和方式是必然选择,只有以生为本才能真正提高课堂效率。下面笔者将以《数字化图像的采集与加工》教学设计为例,为信息技术教学改革提供借鉴依据。

一、教学目标

首先,让学生掌握基础知识,了解如何采集数字化图像、Photoshop的基本使用,掌握加工文字和转换图像效果的技术;其次,培养学生利用多媒体传达信息的能力和学习的创新能力;最后,通过充满正面能量的主题向学生传递良好的品质,让学生亲自动手以提高自信心。

二、教学重难点

图像加工处理。

三、教学思路

课前下发学案,让学生完成预习,对评讲部分有一定了解;在课堂上,先讲理论知识,让学生有一定的基础,再让学生根据学案中的讲评部分一起合作探究;接着就是让学生分别展示小组的学习成果,一同评优,再让优秀作品的作者发表自己的创作意图;最后就是巩固联系并进行总结。

四、教学过程

(1)设置情境,引入新课程的学习。教师首先提出问题:为什么曾经有人提出向宇宙发射勾股定理的图形来跟外星人取得联系呢?外星人能懂吗?然后告诉学生图像的魅力所在:图像是另一种语言表现形式,所有人都能读懂图像所包含的意蕴,是增进人们思想交流的重要工具。在纸质上的图像我们称为模拟图像,而储存在电脑中的图像则是熟悉化图像。这节课,就让我们一起来探讨数字化图像是怎样采集和加工的吧!情境的设置能够激发学生的学习兴趣,转向对新知识的渴求欲。

(2)展示预习成果。学生在教师的引导下,展示自己根据学案预习的成果,教师进行纠正和补充,帮助学生掌握和巩固理论知识,进而为上机实验打下坚实的基础。

(3)展示精美图像,激发学生探究热情。教师通过大屏幕将几幅精美的图像展示出来,图片的内容涉及到人与人、人与自然和谐共处的主题,以启发学生的创新思维。而后教师展示原图和最终的效果图,告知学生要进行文字和图像效果两部分的加工。最后教师将图片素材的文件夹发送到学生机的桌面,学生选取自己想要的加工的图像并思考主题的定取。

(4)合作探究。首次,是对主题文字进行加工。教师提出加工要求,要求主题积极向上且颜色要合理搭配。学生根据学案内容,将文字进行加工处理,设置适当的图层样式,然后由学生讲解完成的过程。让学生主动探究和学习能够增强学生的自主学习能力和合作意识,让学生做课堂的主人,发掘学生的潜能。

其次,是对图像效果进行加工处理。学生依据学案的指导,合作完成探究内容,给图像设置描边并适当调整角度。

最后就是调整图像的效果,利用“图像菜单”里的“调整”再选择“亮度/对比度”可以更变图像效果。另外,选择“滤镜”菜单里的“锐化”,再选取“USM锐化”也可以对图像效果进行加工。也可以让学生根据教师的提示自由发挥,给学生自由的发挥空间和一定的选择余地,尊重了学生的个体差异性,让每个学生都能达到学习目标。

(5)展示成果。首先是让小组组员以主题与图片是否相切合、颜色搭配是否合理、整体加工设计是否新颖有创意等为评价方向,评选出最优作品。继而向全班展示每个小组的最佳作品,让作者对操作方法和设计意图进行讲解。让学生互相进行评价能够提升学生的竞争意识和合作意识,取长补短,共同学习进步,而在全班欣赏好作品能够传递美好的情感,渗透良好的品质。

(6)巩固练习。教师将练习呈现出来,让学生进行思考和回答。让学生在学习新知识后进行温习和巩固,能帮助学生更好地掌握知识。

(7)教师进行总结。教师要告诉学生,采集的图片在经过加工处理之后,其想要传递的信息和意图必须与所选取的主题吻合,这样才能表达出更加明确的思想和意图,增强图像的感染力和震慑力,达到图像加工的真正目的,体会其意义。

总结:通过《数字化图像的采集与加工》这一课时的教学设计的呈现,可见将学生放在课堂主体地位,令其自主探究学习能够达到很好的教学效果,他们既能掌握基础理论知识,又能实际操作,并且富有创新意识和合作意识。

参考文献:

[1]徐亚军.旧貌换新颜——《数字化图像的采集与加工》教学设计

[J].中小学电教,2011(4).

[2]冯伯虎,姜莉.《数字化图像设计与加工》的教学设计与评析[J].

篇(5)

关键词: 电路原理 教学理念 实践教学

1.电路原理课程改革原因

电路原理是电路理论的入门课,是后续课程及相关专业的“专业基础课”,是一门理论性和实践性很强的课程。该课程的作用是培养学生分析问题的能力和解决问题的能力。在实际授课过程中,追求理论完整性、严密性和先进性的倾向明显超过对工程实践的关注;在教学中只注重培养学生分析问题的能力,较少考虑对解决问题能力的培养。

另外,理论教学中课时严重不足,内容多、学时少的矛盾越来越突出,学生学习该课程难度增大,如何在有限的学时内完成教学任务,使学生更好地掌握电路的基本知识、基本方法是课题组全体老师必须思考的问题。我主要从教学理念、教学内容上进行了整合,教学手段、教学方法上进行了研究,实验环节上进行了改革。

2.电路原理课程改革的理念

课程改革的理念贯穿每个教学环节,使“电路原理”课程本身具有工程性,让学生知晓实际电路到电路模型的建立过程,并让他们了解同一实际元件在不同的工程背景下,需要建立不同的电路模型,使得“电路原理”课程具备工程的特点。我们在讲授电路原理课程的基本元件时,必须突破传统的二端理想元件的局限性,讲授有源三端元件和多端元件;突破传统的强电、弱电的相互独立的局面,通过工程实例,让学生用电路分析方法分析实际电路,对电路能量处理和信号处理两方面的功能有所了解,并兼顾模拟和数字系统,培养出具备学科交叉的创新人才。

3.“电路原理”课程改革的实践

3.1教学内容改革

本校教材采用的是邱光源编著的“电路(第5版)”,把教学内容分为三大模块:电阻电路稳态电路模块、动态电路模块(包括时域分析,复频域分析)和正弦交流电路模块。在讲授该课程时,可以从知识点的组织方式、新元件的讲授方法、例子的选取等方面进行改革。

为了加深学生对电路基本概念和分析方法的掌握,可以大量引入工程实例。朱桂萍、于歆杰编著的《电路原理导学导教及习题解答》提供了工程性鲜明的例子,如:无线通信系统的基本要素、模拟数字转换器、半波和全波整流电路、限幅电路、稳压电路、检波电路、各种滤波器、收音机RLC带通滤波器等,这些工程实例紧密结合的“电路原理”课程的基本知识点兼顾数字系统和模拟系统,兼顾能量处理和信号处理。相对传统电路教材而言,更能反映电路在信号处理方面的工程应用。

教学内容尽可能同时体现电路能量处理和信号处理两方面的功能。在讲授线性电阻电路这部分内容的时候,串联电路具有分压特点,并联电路具有分电流的特点,戴维南定理对输入输出电阻的要求;讲授非线性电阻的时候,二极管、三极管线性化条件,以及在信号处理的应用;在讲授正弦稳态电路分析部分时,有功功率、视在功率及功率因素的引入,功率因素的提高方法,谐振在无线电技术中的应用。在讲授三相交流电路的时候,三相交流电的相序问题联想到三相电机的转动方向与三相定子电流的相序,旋转磁场方向的关系,都体现了电路能量处理和信号处理的功能。

遵循认知规律,系统地安排“电路原理”课程的知识点。在讲电路元件的时候,引入二端口的概念,帮助学生尽快建立抽象的概念。在非线性电阻电路部分突出强调分段线性法和微变等效电路分析方法,有利于掌握实用的工程分析方法;在分析动态电路的全响应时,把全响应分解为零输入响应和零状态响应的叠加,有利于降低难度。讲授元件约束时,引入对偶的思想,找到元件参数中的对偶关系,找到KVL,KCL定律的对偶关系,网孔电流法与节点电压法的对偶关系,有助于学生对定理的理解和记忆。

3.2教学手段的改革

多媒体教学手段的应用是教学改革的重要方式之一。多媒体教学的应用增大了信息量,大大丰富了课堂教学的内容,使教师授课的内容更规范,减少教师上课时的板书时间,使得教师有更多的时间详细地讲解难点等。多媒体电路教学存在一些不足:由于信息量过大,信息呈现速度较快,超过一般学生的信息接收能力,学生普遍反映上课速度快,思路跟不上,无法获得传统板书按推理或演绎思路进行逐步教授的效果。

把多媒体技术与传统的“讲台、黑板、粉笔”教学手段相结合,多媒体和传统板书相结合的教学手段,针对不同的教学内容,采取不同的教学手段,实现教学手段和方式多元化。讲课时,主要的推理和演绎仍通过板书形式,这样老师的速度有所减慢,但方便学生边听边记边思考,使学生自然而然地从传统学习方式向现代学习方式过渡,使上述存在的问题得到一定的解决。把两者的优势有机地结合,最大限度地发挥多媒体教学的优势,是一个值得长期探索和不断完善的过程。

3.3实验改革

实验教学改革首先要改革传统的实验指导书的形式,把重点放在自行设计实验线路及实验步骤上;逐步减少对理论的验证,增加综合性和开拓性实验;积极发散学生的创新思维。让学生克服对教师的依赖性,培养学生的独立性。

其次采用实验手段进行改革,实验课引入计算机辅助分析技术。电路仿真实验不受实验仪器设备的限制,为学生成功地验证自己的设计方案提供了有力的保障。我们采用启发式教学方式,改变以前的包办代替方式,在实验过程中对学生遇到的疑难问题仅作启发性、提示性解答,不直接指出问题所在,采用逐步提示查找问题的方法。另外,老师把好考核关,避免学生抄袭实验结果。这就需要提高实验管理人员的素质,熟知实验内容,提高自身的业务素质。

4.结语

本文从电路原理课程的教学理念、教学内容、教学手段、教学实践环节进行了改革与实践,突出了对学生工程观念的培养,提高了学生对实践环节的重视程度,密切了理论分析与实际工程的联系。学生在整个学习过程中处理实际问题的能力必将大大提高,这对教学质量的提高和应用型人才的培养都十分有益。

参考文献:

[1]邱关源,罗先觉.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

篇(6)

不同学科背景的学校开设的数字媒体专业,他们支撑的学科平台也是不一样的,比如浙江大学是全国重点院校,数字媒体技术专业在计算机科学与技术学院旗下,并有国家重点图形图像实验室作为技术支撑,它的专业培养目标为:“培养基础扎实、专业精湛、富有创新精神和创业能力、具有国际化视野和人文艺术素养、具备管理素质和领导才能,能适应二十一世纪数字媒体技术发展需要,从事数字媒体的开发、制作与设计以及其它计算机、媒体、网络交叉领域工作的高级复合型人才”。培养要求:“本专业学生将学习数字媒体技术和艺术的基本理论及专业知识,接受数字媒体的软件技术开发与艺术设计的基本训练,将具有面向网络的、新型的数字媒体研究与开发的综合知识和技能,具备较强的新媒体艺术创作能力。本专业在高年级的专业选修课中将设置数字媒体技术和数字媒体艺术设计两个方向模块课程,两个方向修读同样的基础课和专业必修课,在选修课上则各有侧重。”

浙江传媒学院是一所传媒类院校,以影视艺术学科为主,2004年升为本科院校后,形成以文、工、管为主的传媒类院校。其数字媒体技术专业在动画学院旗下,形成动画、数字媒体艺术、数字媒体技术三个本科专业相融合;培养目标为:“培养掌握数字媒体核心技术,具有艺术创意能力,能从事数字媒体的技术开发与艺术设计、制作,以及其它在计算机、媒体、网络交叉领域工作的高级复合型人才。毕业生可去影视、数字娱乐、出版、图书、新闻等文化媒体行业,以及国家机关、高等院校、电视台等单位。本专业要求考生具有一定的美术基础和兴趣,手机游戏将作为本专业的发展方向。”

江苏有一所三本高校,数字媒体技术专业的培养目标为:“为各大门户网站、网络公司、电视台或电台网站、广告制作公司、电子音像出版社、多媒体软件开发与制作公司、电脑视音频娱乐产品开发与制作公司、交互式多媒体应用开发与制作公司等单位培养具有较高的综合艺术素养,掌握必备的网络多媒体技术和编程技术,能进行网站整体形象设计与策划、网络动画、网络广告、网络视音频艺术设计与制作的具有现代意识的复合型高级人才。”

我们对具有数字媒体专业背景学院的学科进行分析、归类,根据不同学校专业布点情况,数字媒体类专业分布在以下学科:

即理工/电子信息(数字媒体技术、数字媒体艺术)、文学,艺术类(数字媒体艺术)、管理类和计算机专业类(数字媒体技术)。其培养目标依据不同学科背景,结合各自特点,为社会相应的岗位培养所需人才,实现多层次、交叉互补立体化的培养目标。

二、

今天,我们在日常工作和生活中正面对越来越丰富的以数字为载体的信息。比如我们体验着3D游戏创造出的虚拟世界,感受着数码大片带给我们的极限刺激,或者在工作中传输电子合同、发票、交易记录等等,这些都是数字媒体的不同表现形式。数字媒体使得我们可以用原来不可想象的方式进行交流、生活和工作。专家预测,我国目前的数字媒体人才缺口达15万。

数字媒体(digitalmedia),北京师范大学肖永亮教授是这样描述的:。数字媒体是以信息科学和数字技术为主导,以大众传播理论为依据,以现代艺术为指导,将信息传播技术应用到文化、艺术、商业、教育和管理领域的科学与艺术高度融合的综合交叉学科。数字媒体包括了图像、文字以及音频、视频等各种形式,以及传播形式和传播内容中采用数字化,即信息的采集、存取、加工和分发的数字化过程。数字媒体已经成为继语言、文字和电子技术之后的最新的信息载体。《2005中国数字媒体技术发展白皮书》中对数字媒体是这样描述的:数字媒体包括用数字化技术生成、制作、管理、传播、运营和消费的文化内容产品及服务,具有高增值、强辐射、低消耗、广就业、软渗透的属性。“文化为体,科技为酶”是数字媒体的精髓。

数字媒体技术正越来越广泛地被人们应用在生活和工作的方方面面中,作为新兴的朝阳产业在我国发展方兴未艾,以高科技与文化相融合为特征的数字媒体公司发展越来越迅速,与产业的快速发展之势相对的是,数字媒体人才尤其是高端人才的大量缺乏正成为制约产业发展的瓶颈之一。这里面既包括数字媒体技术人才,又包括数字媒体艺术人才,两者的研究方向截然不同,但又有紧密的联系。现在国家支持文化产业,而数字媒体人才就是直接为这一产业服务的,尤其在经济发达的大城市,数字媒体专业人才更是抢手,严格来说,从今年开始,浙江大学才有第一届本科毕业生,他们的就业形势很好;另外,还有一些社会类办学学校或培训机构在作某个方面技能的培训,这些培训学员综合素质和高校学生有一些差别,相对来说创新能力要弱一点。针对这一现象,合理的数字媒体人才培养的教学体系非常重要。

二、为夯实基础,采取分阶段培养构想

根据学生自身水平以及今后发展目标等不同情况,我们规划了分阶段培养目标,提出以下图例的培养方案:

1人文素质型培养方案

按不同学科统一安排一年级教学。针对大多数学生人文素质缺乏的现象,在一年级加大人文素质课程教育。这是面上教学,面向所有学生,强调作为一个中国大学生应该具备的人文素质能力。学习的课程模块有:人文社科类、科普技术类、艺术鉴赏类等,目标定位在使绝大部分学生通过学习,培养人文素养。

2专业发散型培养方案

一年级以后,根据不同类型学生特长,他们在可选范围内选择各自的专业。但是每个专业对学生的要求应该有一个相对界定,学生需要了解专业。此阶段重点需掌握专业的基础知识,为拓宽专业打下基础。在此阶段又可分成类,一类是学习型的学生,可按继续学习方向努力来培养;另一类是发散创新型学生,其教学方法以开放式项目的开发、研究为引导,以创新项目来驱动。这部分学生人数约占30%左右。

三、构建技艺融合,互为补充的实践教学体系

以上分阶段的培养方案,必须要有实践教学体系与之配套,设计才能落实。我们制定的实践教学体系是一个技艺融合、立体的架构(见下图)。

纵向表示按阶段按知识课程链排列,逐步深入,照顾了知识的阶梯性;横向表示开设课程性质和课程开设学期。通过广泛开设选修课和开展创新活动,从而照顾了知识的广度、深度,兼顾相关专业关联模块的学习。从学科背景拓宽、创新能力培养来看,搭建了好的平台。形成了纵横交错互为补充的立体化实践教学体系。在这样的体系中,每个学生可以根据自身发展需要和实际水平,灵活地选择定制适合自己的学习方案,切实提高自身综合素质,提高解决问题,提高创新思维的能力。

四、数字媒体人才培养素质要求

数字媒体专业人才培养有别与其它专业,它突出的是技术与艺术的结合,表达、表现与创意相结合,属于综合素质要求比较高的人群。在素质要求方面,重点关注下几个方面:

1“三创”人才培养的现状

“三创”是指创新意识、创新思维、创新能力,属创新教育的三要素。一般来说,创新意识是从事创新活动的前提,是创新的内在动力;创新思维是创新活动中不可缺少的思考过程,是获得创新成果的必由之路;创新能力是创新教育的必然结果,是从事各种创新活动的能量保证。当代大学生作为未来的建设者和接班人。其创新能力的强弱对我国建设创新型国家起着关键性的作用,而令人感到遗憾的是目前不少大学生创新能力处在普遍偏低的状态。从2009年毕业生答辩情况来看表现比较突出:一是缺乏创新观念和创新欲望,专业知识面比较狭窄。不少学生牢骚满腹,唉声叹气,对自己缺乏信心。二是缺乏创新的毅力。虽然有些大学生也能认识到毅力在创新活动中的重要性,但在实践过程中往往虎头蛇尾,见异思迁,放弃追求。三是缺乏创新的兴趣。现在不少大学生的兴趣往往随着时问、环境、心情经常变化,缺乏深度和广度,。四是缺乏创新所需的观察力。在观察的速度和广度、观察的整体性和概括性、观察的敏锐性和深刻性、观察的计划性和灵活性等方面,大学生普遍存在着不足。五是缺乏创新性思维能力。有些人也想创新,但不知道如何去创新。

2“三创”人才素质定位

“三创”人才素质是指:具有创新意识、创新思维和创新能力三个方面素质要求。

(1)创新意识是指每个人对创新的认识、要求、欲望和激情,反映了要求创新的迫切程度。人与人之间的创新意识差距很大,没有统一的模式。一般来说,每个人创新意识取决于个人的“本能”和“技能”,本能是先天性的,但技能是后天形成的,它是人们在各种实践中不断的探索以及前人的指导、培养下逐步提高的结果。对动画专业的学生来说,创新意识的培养应贯穿整个教学过程,体现于整个教学实践中,其中教师的创新意识非常重要,教师是学生创新意识的引导者和挖掘者。

(2)创新思维是每个人在进行创新活动时所必须依赖的思想基础,包括思维的基本类型和具体的思维模式等。人的创新思维是一个非常复杂的过程,通常所说创新思维包括分散与集中思维、逆向思维、形象思维、直觉与灵感思维等等,都是人们长期研究的结果。但具体应用到某个体的实践中很难说清楚是那种思维在起作用,我们现阶段的教育在形成一种“习惯思维”模式,统一组织、统一管理、统一早签到、统一早读、统一息灯等等,给学生带来的是服从和本应如此的思维定势,这样不利于学生的创新思维能力的培养。

(3)创新能力是创新实力和创新能量的象征,是创新教育的最终目标。伴随着新媒体时代来临,新媒体行业给学生提供许多创新能力培养机会,比如国内外的新媒体作品的比赛,几乎每月均有,组织机构层次各异,尽管行业认定标准不统一,但就机会本身来说,施展创新能力的平台多样,只要积极参与,都会有好的收获。现在有条件的学校在动员组织学生参加各种赛事。并免费为学生提供制作工作室,配备相应的指导老师,指导学生的作品。从某种意义上说,给学生提供极好的发展空间,也加强了师生的交流。

3把好学生人口关,选拔符合要求学生进入专业学习

在选拔学生进入专业学习阶段时,要把好学生入口关,选拔符合专业要求学生进入专业学习。就数字媒体专业学生的基本素质要求来说,作为合格的数字媒体专业学生,一般应该具备一定的美术功底,具有一定的艺术鉴赏与感悟能力,具备较好动手实践的能力,善于沟通和表达自我,具备较好的文字与语言表达能力,具有丰富的想象力及扎实的计算机应用能力,具有广泛的兴趣爱好,具有团队合作精神等。

篇(7)

关键词:信息技术;音乐教学;音乐本体;starC教学平台

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2014)15-0032-05

信息技术的不断发展,为音乐课堂教学的创新与发展提供了基础和可能。音乐教育是基础教育的组成部分,是实施美育的重要途径,对于陶冶情操、培养创新精神和实践能力、提高文化素养与审美能力、增进身心健康、促进学生德智体美全面发展,具有不可替代的作用[1]。相对于传统音乐课堂教学模式,现代信息技术的多媒体集成所具有的声音、画面的动态呈现功能,能为音乐课堂教学提供更为灵活、生动的传送系统。利用现代信息技术捕捉流动的音响素材、定格音乐的瞬间进行细致全面的分析,同时提供直线式和分支式的教学方案,为音乐学习个性化互动的特殊要求提供多样的解决方案,能弥补当前音乐课堂教学模式存在的诸多缺陷。

我国教育部2011年版的《义务教育音乐课程标准》(新课标)在第四部分的“实施建议”中明确提出,要“合理运用现代教育技术手段”和“提倡开发多媒体教学辅助软件”以提高音乐课程的教学质量和教学效果[1]。合理利用先进的信息技术来支撑和实现音乐教育的内涵,已成为当前音乐教育的必然发展趋势。深入探索使用信息技术创新音乐教学方法的研究,并在此基础上探索出适合于不同教学环境的音乐课堂教学模式和平台,对我国未来中小学音乐教育模式的发展显然具有十分重要的理论意义和实际应用价值。

一、信息技术与音乐教育相结合的国内外现状

教学与计算机技术结合始于美国心理学家普莱西(S. L. Pressey),其于1924年设计了配合程序教学的教学机器。20世纪50年代后期,随着计算机技术的发展,著名心理学家、行为主义学习理论创始人斯金纳(B. F. Skinner)把动物实验的操作条件反射和强化理论应用于教学,再次提出了程序教学的建议。由此程序教学开始被尝试应用于音乐教学之中,并逐渐渗透到音乐教学内容的许多方面,如乐理、视唱、练耳、作品分析及表演技术的训练。20世纪60年代初,在美国科学基金会的资助下,伊利诺大学开始研制自动教学操作程序逻辑系统(PLATO),并从1969年起将音乐软件的制作纳入到该系统之中。20世纪80年代,随着 MIDI(Musical Instrument Digital Interface)音频技术和数字化音色采样技术的不断发展,数字化音频制作技术,音频信号数字化采样技术以及新型电子乐器的产生,标志着音乐艺术开始进入数字化发展阶段。新的技术改变了音乐艺术传统的教育、创作以及传播模式,出现了许多专业从事制作音乐教学软件和设备的计算机公司,美国一些高校也相继开设了计算机音乐教学课程,内容以中小学音乐教学软件的评价和应用为主。在中小学及幼儿园,包括音乐在内的计算机辅助教学已基本成为美国学校课程的组成部分[2]。

我国开展数字化音乐教育研究较晚,直到1987年,中国音乐学院才首次提出了艺术高校推进数字化音乐教育的方针和原则。进入20世纪90年代后,随着计算机技术与MIDI技术的融合发展,传统的音乐教育模式受到了数字音乐技术更大的冲击和挑战。面对不断成熟的软件技术和数字信息技术,我国音乐教育界逐渐认识到数字化音乐教学的发展趋势已不可逆转,由此越来越多的综合性大学开始开设数字音乐专业,并配备以先进的数字音乐课堂、数码钢琴集体课教室、数字录音室、音频制作室等。此外,许多综合性大学、中小学的音乐教师受到其他学科与数字技术紧密结合的启发,积极地将现有的数字音乐技术与课堂教学相结合,创新性地将各种音乐制作软件融入到了课堂教学之中。比如使用Sibeilius、Overture等曲谱制作软件进行乐理和声课程的教学;使用Sonar、Cubase、Nuendo等音频软件进行配器、作曲的教学;使用Aurelia、Ear Master fissional 软件进行视唱练耳教学等等[3,4]。

此外,也有一些音乐教师在音乐教学实践的基础上发表了大量基于数字化音乐软件进行课堂教学的研究论文,并在此基础上提出了关于数字化音乐教学模式的设计发展方案。例如,杨建提出了音乐表演实践研究的计算机可视化音响参数分析方法,并指出经过高斯窗(Gaussian Window)算法平滑处理后的速度曲线、力度曲线和微观律动曲线等计算机辅助的可视化分析能够很好地凸显音乐演奏中十分重要的有机连贯性和分层结构等与艺术构思紧密联系的音响参数特征[5]。这种“可视化”分析的设计能以最直观的表现形式,帮助学生从宏观的角度来观察音乐创作的整体结构以及演奏风格的变化,有利于音乐专业的教学实践从过去带有很强的主观性和经验性的教学向目标明确、数据严谨、论证充分并有着良好认知反馈的数字化教学模式过渡。而徐登峰则综合现有的数字信息技术和已有的音乐软件提出了数字技术支撑下的音乐课堂教学、课后练习、相关音乐知识拓展三个环节的立体设计方案[6]。

这些探索充分地说明,我国信息技术融入音乐课堂的理论与方法研究已由最初的专业化数字音乐教育研究转到数字化教学模式如何与音乐课堂教学相结合的教学实践研究阶段。但是,在技术的发展推动教育模式转变的同时,我们也应该清醒地认识到,技术本身并不能解决所有的教学问题,若要真正借助信息化数字技术改变传统教学模式、提高教学效果,研究关注重点应该是如何将现有技术更充分地应用于教学过程中,做到有计划、有组织、有目地的对教学信息传递、互动过程进行科学合理的教学设计,使其符合音乐课堂教学的规律和特点,有效实现预定的教学目标,从而更快更好地实现音乐课堂教育模式从传统的教学模式向数字化、信息化教学模式的转变。

二、我国基础音乐教育现状及其存在的问题

学校是音乐教育的重要基地,基础音乐教育是音乐教育的重要组成部分。基础音乐教育的目标在于通过音乐课程的教学,培养学生的音乐审美能力。

1.我国传统的音乐教学模式及其现状

音乐学科的特殊性决定了其课堂教学所面临的复杂性。目前,我国基础音乐课堂的教学模式可分为大班教学、小班教学以及“一对一”教学三种模式。其中,大班教学模式占据着主体地位,而其它两种教学模式较为少见,仅在经济较发达地区得以实现。音乐教学质量与师资配比密切相关,“一对一”授课质量最高,小班次之,大班最差。随着我国音乐教育事业的发展,国家对音乐学科本体价值的认识也由其仅作为“美育教育的手段”而逐渐转变为对音乐学科本位价值的重新发掘,并提出通过信息教育技术的发展改变传统音乐教学现状的新要求。在这种发展趋势下,按照目前我国中小学普遍采用的传统型的音乐教学模式,在具体的课程实施过程中仅仅依靠教师讲解、范唱、教唱、组织学生合唱、合奏、钢琴伴唱等形式难以全面生动地展示音乐课程设计的全部意图,更难以在教与学的互动中实现较好的音乐训练效果。音乐的动力来自于时间的流转,传统的聆听和语义讲解很难帮助教师在课堂教学中实时针对不断流动的声音,为学生建立一个正确的捕捉声音规律的途径,启发学生找到音乐进行的动静之法、流动之规、和音之律。音乐转瞬即逝的艺术呈现特点不仅容易导致教师在课堂教学中无法兼顾宏观与细节的讲解关系,而且还使得教师无法为学生提供一个具象的呈现分析方式,导致课堂教学中教师只能采用模式化、语义化的音乐欣赏似的讲解来实现学生对音乐本体的理解和掌握,而缺乏宏观与细节的综合解析,导致学生常常不是陷入到过度依赖语义化支撑的音乐审美中,就是陷入到毫无头绪的音乐曲目的听赏堆积中。以我国现有传统音乐课堂教学模式和有限的师资及教学经费,大班教学在实现音乐本体教学中的识谱、视唱、听音环节的教学就已困难重重,至于声乐、器乐、音乐编创能力的实践教学要求则更是无法获得有效的落实。

2.基础音乐教育中音乐本体教育缺失的问题

长久以来,与其他学科教育相比,音乐教育所受到的重视程度及课程的推进考核程度一直相对较弱。究其原因,一方面是由于音乐课程为非统考科目,长期受到应试教育的挤压,音乐教学被排斥在应试学科之外,得不到根本的重视,成为“被遗忘的角落”[7];另一方面,人们常常忽视了音乐“本体教育”的价值,而过分强调音乐的“非本体”价值,从而导致音乐教育失去了原有的价值和意义。

在一般的音乐理论表述中,所谓“音乐本体”,通常是针对“音乐形态”而言,即音乐作品构成中的各种音响元素,它包括节拍、节奏、音高、音色、旋律、速度、力度、调式、和声、曲式、复调、配器等音乐元素[8]。即使是在有着良好音乐教育传统的西方国家,音乐的“非本体”价值,即音乐能够实现音乐“本体”以外的功能,也常常凌驾于音乐教育的“本体”价值之上,而成为人们关注的重点。如1838年,美国学校音乐教育之父卢尔・梅森之所以能够成功地将音乐课程引入到波士顿学校的课程教学中,是因为他提出了大量证据让波士顿教育委员会相信音乐课程具有能培养记忆力、注意力等智力因素,有助于让人们保持幸福感、愉悦感;并有利于身体健康等[9]。沃尔夫则通过研究得出音乐教育具有克服口吃的功效,其有效率高达92%[3]。此外,还有研究者指出音乐教育具有提升学生的合作能力、表达能力,增强学生的表演欲望等功效。这些音乐学科“非本体”能效的研究在为音乐学科的存在提供更多合理性解释的同时,也弱化了音乐“本体”教育的必要性和科学性,使音乐学科“本体”教育的独立性和完整性由主导地位颠倒至从属地位,甚至出现了“音乐审美的培养是可以在脱离‘音乐本体’的前提下进行的”这一错误的观念。

事实上,正确的音乐学科教育体系,应是建立在音乐本体学习基础上的审美能力的培养。音乐本体学习是实现音乐的潜在意义与人的审美认知、审美情绪之间不可或缺的中介。如果没有必要的音乐学习,音乐的应有意义就不能通过对其应有的感知、思维、想象以及综合体验,在听赏者那里得到足够和充分的实现,成为现实意义[10]。所以,科学有效的音乐学科教育应该立足于音乐本体的教学与长期有效的实践与练习。随着信息技术与学科融合的不断深入发展,应将信息技术引入到现行的音乐课堂教学中来,针对音乐学科教学的特点和教学需求研发出操作便捷、交互性好的数字化音乐教学工具,并在此基础上提炼出更符合时代需求并代表未来发展方向的新的音乐教育教学模式,以解决当前音乐教育模式中存在的不足,提升音乐本体教学效率和效果,扩大音乐本体教育的覆盖面,促进我国音乐学科向更为科学、合理的方向发展。

三、基于信息技术的音乐教学应用研究

信息技术能为音乐课堂教学提供声图并茂、视听并举的教学环境,帮助教师在有限的课堂教学模式下,最大限度地激发学生对音乐的学习兴趣,提高音乐课堂教学质量,凸显音乐本体教育的价值,实现学生学习方式和教师教学方式的根本转变。传统音乐本体教学的难点在于,如何通过静态的曲谱为学生讲解音乐动态的变化规律。使用一些曲谱编辑软件和音频编辑软件如Sibeilius、Cubase进行音乐课堂教学,虽能给教学带来很多便利,但由于这些软件并非为课堂教学所设计,因而不能满足音乐课堂灵活多变的教学需求。

starC是一个云端一体化的课堂教学平台,具有云、端无缝对接、资源双轨展示、资源关联展示、基于活动的教学、移动授课等功能。提供多种课堂交互方式,支持多种教学资源同时呈现,提供丰富的学科教学工具等。目前,在starC教学平台上针对中小学音乐课堂教学的数字化音乐课堂教学工具(如图1所示),为信息化技术与音乐课堂教学的结合打下了良好的基础,并为信息技术融入音乐课堂教学提供了思路和借鉴。

starC教学平台上的数字化音乐课堂教学工具,可以很好地完成音乐构成原理的分类解析。该教学工具所具有的曲谱与音响同步功能,即动态曲谱“所见即所听”的功能,能够很好地支持对节奏、音高、音色等这些具象化的音乐本体组成元素的解析。教师可根据教学所需,设计不同的音乐片段和音符动态呈现模式。动态曲谱能支持教师对每一个音符、每一个节奏型的变化进行细致的解析。所有的讲解和举例过程,都能支持点击发音,使学生能直观地看见并听见音高或节奏变化的形态和音响,亲身感受曲谱和音乐之间的密切联系。此外,数字化音乐课堂教学工具还具有音乐曲谱的实时编辑功能。通过修改音高、节奏、和声配置等各种音乐的组成元素,使谱面和音响产生联动变化,从而有效地帮助学生了解音乐创作中各种音乐元素的组合规律及其变化对音乐风格、音响色彩的影响。该工具不仅极大地方便了师生的教与学,也很好地满足了音乐课堂对教学互动与实践参与的特殊要求。不仅如此,该工具还支持动态曲谱的自定义播放,包括光标跟随、在任意指定区域播放、循环播放、实时变速播放等,特别适用于曲式分析讲解时不同主题的分析讲解。同样,教师在对动态乐谱进行讲解时,不但可以设置乐谱的实时播放,也可以对乐谱的播放进行对比修改,如增加或减少旋律反复播放的次数、改变乐句播放顺序等,从而帮助学生从全局的角度观察音乐作品的乐句结构。还可以通过改变旋律的调性、速度,帮助学生了解调式概念。数字化音乐教学工具所开发的这些支持实时变化的功能,可以不断为学生创设新的音乐情景,支持学生在动态的环境中探索音乐本体变化的规律和方法,为学生音乐创作提供思路和实践经验,使其真正体验深度参与音乐的乐趣,激发学生对音乐本体知识的求知欲。

随着赏析作品的复杂性增强,在赏析大型交响乐作品时,可以通过starC平台提供的电子双板教学工具来调用Cubase、WaveLab等大型数字音频编辑软件,借助这些音频软件的部分功能,更好地帮助教师进行音乐作品配器技巧的解析教学。

(1)Cubase的虚拟乐器功能可以完美地模拟多种乐器的演奏技法、音色特点及音域范围,并为每一种乐器分配一条波形轨道。当需要对某一乐器的音色特点、演奏技巧、在全局音乐中的地位进行具体分析时,教师可以同时调出该乐器音轨的音波形态、动态曲谱、钢琴卷帘窗以及各种表情曲线,为其讲解提供更为多元立体的对比素材(如图2所示)。

(2)Cubase的虚拟乐器具有灵活的多轨编辑与编组功能。在虚拟乐器的波形轨道中,各个音轨相对独立,所播放的音乐都是可以进行任意编组、独奏或齐奏的,并支持曲谱、波形、钢琴卷帘窗多种展示界面。教师可以根据不同的教学需要选择不同的展示界面。

在演示完整个作品之后,教师还可以鼓励学生大胆地对分离出来的各个音轨进行个性化的组合尝试。如随机抽取不同音轨重新编组播放,改变原有音乐的乐器配置,减少或增加其它乐器音色,改变节奏、速度等等。所有的改变都能及时地在图形、谱面以及音响效果上体现出来。借助编组功能,学生可以轻松地参与到配器的学习实践中来。通过音频编辑软件让学生参与配器实践,能帮助学生在没有器乐学习基础的前提下,变枯燥的字面解析为活泼生动的实践参与,让学生对各种乐器的音色特点、演奏技法、最佳音域等关键知识点获得身临其境的学习效果。

(3)音乐作品力度结构分布的教学解析。以法国著名作曲家莫里斯・拉威尔(Maurice Ravel)《波莱罗舞曲》为例,《波莱罗舞曲》是中小学音乐欣赏课比较经典的课例。该作品旋律主题清晰,节奏主题简洁,配器手法丰富,是一部管弦乐配器的“百科全书”。在这部作品中,乐曲的力度分为pp、mp、mf、f、ff六个等级。例如,乐曲开始处各声部均为pp,经过五次力度的递进达到结尾处的ff,这种阶梯式递进的表达形式独树一帜,成为该作品最与众不同的特点之一。力度直接与响度产生关系,而对于响度的把握正是数字音频技术最容易把握的部分,同时也是数字音频技术能够准确量化的部分。

运用WaveLab软件的3D频谱分析功能,通过对音频的计算分析生成3D图形,更生动的展示乐曲的频率变化和动态分布(如图3所示)。图形的横轴(X)为频率,纵轴(Y)为时间,空间轴(Z)为该点平面位置上的声音能量,颜色越深代表该点频段上的能量越大。如此一来,借助直观形象的3D波形图,学生们就能很快地了解整体音乐作品的力度布局了。

结束语

信息技术的发展为我国中小学的音乐课堂教学提供了更好的学习环境与技术支持,与传统的音乐课堂教学模式相比,信息技术环境下的音乐教学变得更为生动、直观,信息量更大,互动性更强,并实现了个性化的音乐教学。信息技术,特别是教育信息技术的不断发展和进步,为信息技术融入音乐课堂的教学方法、教学内容和教学模式的创新带来了新的机遇与挑战,依托学科教育平台研发的数字化音乐教学工具也为音乐学科教育提供了更为广阔的发展前景。如何能更好地将音乐教学与日新月异的数字化技术进行融合并探索出适用于我国中小学音乐本体教育的教学方法和教学模式,使教师和学生都受益于信息技术的发展,仍有待音乐教育工作者们在理论创新与教学实践中不断探索和研究。

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