关键词 大学英语 电子课件 评价
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10、16400/ki、kjdkx、2016、11、040
Abstract With the development of science and technology， the use of E-textbooks has been essential to classroom teaching、 The paper describes the status quo of the assessment of E-textbooks， analyzes the problems existing in the E-textbooks （electronic courseware as a case） of the college English course for non-English majors， and discusses the necessity of establishing E-textbooks Assessment System for future reference、
Keywords college English； E-textbooks； assessment
科技的飞跃带来了计算机辅助教学的蓬勃发展，顺应这一发展趋势，越来越多大学英语教材内容和形式也有了更新，数字化教材的使用渐渐成为日常课堂教学过程中不可或缺的一环，在丰富课堂内容，活跃课堂气氛，提高教学效率，拓展学生思维等方面，其重要性都不言而喻。近年来，大学英语教学中各类教材的数字化出版已成为趋势。数字化出版即原创纸质教材的数字化、编辑加工的数字化、印刷复制的数字化、发行销售的数字化和阅读消费的数字化（张立，2006）。①数字化教材涵盖了电子课件、录音带、光碟、幻灯片等，这些数字化教材的编写反映了编者的教学理念与教学方法，很大程度上影响了学生的学习效果和教师的教学过程。作为大学英语教师，如何开发、选用、评估数字化教材尤为重要。本文仅以非英语专业大学英语课程中普遍使用的电子课件为例进行研究，为将来建立一套数字化教材评价体系提供依据。
1大学英语数字化教材评价研究现
欧美国家对于英语教材评价的主要涉及对象从最初的听说教学法和传统语法教学法教材到近年来的教材。英语教材的评价方法主要分为两分法、三分法和对照法。两分法的代表性人物Cunningsworth （2002）提出将教材评价分为两部分，整体印象评价和深入印象评价。 他还在两分法的基础上提出了教材评价的三分法，即把教材评价按照一定顺序分为使用前、使用中、使用后评价三步。②这种评价方法可以清楚地看到教材的优点和缺点，对于改进教学有很大帮助。教材评价三分法的另两位代表性人物Jo McDonough和Christopher Shaw（2003）提出教材评估体系包括外部、内部和整体评估。③除此之外，Tom Hutchinson和Alan Waters（1987）还提出教材评价的对照法，即将主观需要分析和客观对象分析相互对照，做出评价。④这些学者的评价标准在不同程度上对教师检验教学效果，学生检验学习情况起到了一定的作用。
我国对英语教材的评价研究主要集中于对国外教材评价理论的介绍和评述。程晓堂（2002）在其编著的《英语教材分析与设计》一书中介绍了国外学者Grant所提出的教材选择评价表；⑤蔡慧萍（1999）指出评价一套英语教材，必须从大纲覆盖面、语言材料量、课文内容设计等方面加以评价；⑥束定芳、庄智象（1996）指出教材的评价要与具体的教学目标结合，要看它是否与教学大纲中所提出的教学目标和要求相吻合。⑦这些中外学者所提出的教材评价标准虽然较为客观、全面，但实际操作性不强。
虽然对于各类教材的评价体系层出不穷，国内外对数字化教材的评价体系却成果较少。2010年7月29日，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》明确表示要加快教育信息化的进程。⑧随着计算机技术的发展和我国高等教育信息化的深入，传统教学方式和教学手段已由传统单一的纸质教材逐渐过渡到利用多媒体技术开发数字化教材辅助教学。
2 以电子课件为代表的数字化教材存在的问题
在国内，以电子课件为代表的数字化教材只是被视为一种辅助教学手段，也存在着以下一些问题，这些问题产生的原因除了技术不够完善，也与缺乏一套较为完整全面的评价机制有关。
（1）电子课件与纸质教材内容重合性大。学生可以在纸质化教材上了解所有相关信息，教师在课堂上重复呈现，浪费了课堂教学时间。数字化教材只有在技术上明显区别于纸质教材，内容上比纸质教材更加丰富，才能调动学生学习兴趣，发挥学生的主观能动性，充分发挥计算机辅助教学的优势。
（2）技术不够完善。信息化时代，智能手机几乎成为生活必需品，而数字化教材的教学资源大多依赖于电脑和互联网，忽视了智能手机的学习作用。如果开发一些智能手机应用程序，学生就可以随时随地获取知识。此外，一些电子课件的视频内容与电子课件内容整合性有待提高，实际操作性不强，不能给学生视觉刺激，影响课堂教学效率。
（3）忽略培养学生思辨能力，启发创造性思维。过多的词汇语法讲解，单一的教学内容，无法突出学习的重点和难点，使课堂教学缺乏互动，教师无形中又成为课堂教学的主体，学生被动接受，违反了以学生为主体，教师起主导作用的教学理念。
3 建立以电子课件为代表的数字化教材评价体系的必要性
评价教材的能力是英语教师非常重要的一项专业活动能力，虽然国内外对于教材评价侧重有不同，无论是两分法、三分法还是对照法，都是对教材整体的评价，而数字化教材作为教材一部分，目前国内外对其评价研究较匮乏，几乎没有一部关于数字化教材评估的专著，也没有一部较为完整且操作简便的评估标准。大学英语教师和学生在使用数字化教材的过程中遇到的问题对于改善数字化教材至关重要，因此，有必要建立一套数字化教材评价体系。理论层面上，评价体系应该可以探讨数字化教材在现代英语教学中的作用和地位，也可以对广泛使用的数字化教材特点进行普遍总结，并对数字化教材和传统教材的共性和差异进行探讨。在实际应用层面上，构建一套数字化教材评价体系有利于教师、学校在选择数字化教材时做出正确选择；有利于教师更好地理解编写者的理念，在教学过程中根据实际情况对课堂教学进行调整，甚至有所创新；有利于教师培养更高质量的复合型人才；有利于数字化教材制作者正确认识自己的教材，将最先进的教育理念编写到教材中，不断完善数字化教材。
综上所述，英语教学应紧扣世界教育的发展方向，增强学生的语言应用能力。广大语言工作者应遵循合理的评价体系，选择优质的数字化教材，将适当的教学方法和各种数字化资源有效结合，才能达到预期的课堂教学效果。对于出版社来说，参考完整全面的数字化教材评价体系，以教师和学生的实用需求为导向，探索数字化教材出版新途径，更新编写理念，才能和广大教合力推动大学英语教学事业的发展，培养具有跨文化交际素质的高层次人才。
江苏高校哲学社会科学基金资助项目“大学英语数字化教材评价体系研究”（2015SJB010）
注释
① 张立、数字出版相关概念的比较分析[J]、中国出版，2006（12）：11-14、
② Alan Cunningsworth、Choosing Your Coursebook [M]、 Shanghai： Shanghai Foreign Education Press，2002、
③ Jo、 McDonough & C、 Shaw、 Materials and Methods in ELT： A Teacher’s Guide （Second Edition） [M]、 Beijing： Peking University Press， 2003、
④ Hutchinson， T、 and Waters， A、 English for Specific Purpose： A Learning-centered Approach [M]、 Cambridge： Cambridge University Press，1987、
⑤ 程晓堂、英语教材分析与设计[M]、北京：外语教学与研究出版社，2002、
⑥ 蔡慧萍、英语教材的评估与分析[J]、浙江海洋学院学报，1999、3、
关键词 数字化教学；教学改革；信息技术
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）21-0128-02
1 引言
随着现代化信息技术与互联网传播水平的急速提升，人们所处的社会环境发生巨大变化，这亦改变了人们的日常生活与工作方式，教师的教学方法和学生的学习方式也在不断变化。除了传统的教学方法以外，如何更好地利用现代化信息技术与丰富的网络资源，利用数字化教学方法开展教学，是教育工作者必去积极面对的问题。
数字化教学是一种通过数字化技术来进行、存取与利用的教学形式，它对计算机、通信、多媒体以及传统教学等多项技术予以融合。更为简便地来说，数字化教学指的是在教师进行教学之时将现代数字教学载体的作用充分地发挥出来，对一些多媒体设备及教学软件加以利用。值得一提的是，数字化教学并非只是在形式上简单地套用现代化数字技术，它是在教学过程的根本上对数字教学的载体加以利用，并对教学思路与模式进行改革与重新设计，以数字化教学的方式实现对学生学习兴趣及动手能力的不断提高。
2 数字化教学应用现状
目前在高校教学中仍然较多沿袭了传统的教学观念与模式，教师在向学生传授知识之时，只是将计算机视作辅助教学活动开展的工具，大多进行演示文稿的放映等工作，而没有把信息技术与课程相结合，把数字化教学融入课程中去。更是没有能够更好地利用网络资源，忽略了与学生之间的教学互动。
一方面，教师在传统教学理念的影响下，采用传统的教学方法，忽视了学生作为教学主体的重要性。在这种情况下，数字化教学仅仅是利用计算机来放映一些教学课件，这样的课件很多是课本内容的简单重复，没有能够与课堂和学生相结合，反而使得课堂气氛变得更差，学生普遍兴趣不浓。课后更是没能利用网络资源开展第二课堂，教学网站只是空有其表。
另一方面，国内在数字化教学资源方面比较欠缺。资源库中的素材重复情况比较严重，精品更是不多。教师在建设数字化教学资源库方面也没有给予足够的重视，即使有较好的数字化教学素材，在资源库的建设上也有所不足。
3 数字化教学与教学改革
数字化教学在日常教学工作中的应用，不能只是简单地使用一些多媒体技术（比如音视频播放、PPT演示）来代替教师的讲课，而是应该把这些技术与整个课程融合起来，通过多媒体课件的灵活运用以及师生之间的互动与感染，将学生参与教学活动的积极性最大限度地调动起来，对教学信息进行交流与沟通，活跃课堂气氛。这就要求教师对传统的教学方式、教学思路进行改革，结合现代信息技术，提高课程吸引力，加强对学生能力的培养与锻炼。
数字化教学要打破传统教学的思想，更多地采用项目化、模块化的教学方法。教学模式应该从以教为主转变为以学为主，充分体现学生是学的主体，为学生的创新提供平台。以教学内容为依据，重新设计并整合各知识要点，并在教学过程中合理利用数字载体，以实现课程与数字化教学的紧密结合。如通过相关知识点的结合组成新模块，并将此模块借助于数字教学载体展现出来，这样不仅方便了学生更为直观地认识，还进一步展开了教学内容；不仅良好地体现了数字教学融入课程的新型教学思想，还在较大程度上增强了教学效果。
此种数字载体可以是一个自己开发的软件，可以是一段经过剪辑的视频，可以是一个符合知识要求的动画或是一个网站等，但是它一定是和这个模块知识紧密结合的，可以充分体现知识要点并能启发学生思考学习的，而不仅仅是活跃课堂的一个小道具。
在这样的数字化教学设计中，也提高了对教师的能力要求，要求教师对现代化的信息技术以及互联网技术进行充分利用。在开展课堂教学活动之时，还要对多媒体数字技术加以利用。在准备课件之时，要充分使用各种多媒体信息，如视频、动画以及声音等，力求做到对教学内容的丰富以及课堂气氛的积极调动。此外，教学软件的利用也不能被忽略，在条件允许的情况下，还要通过数字技术开发相应的课件与教学软件。
4 充分利用网络资源
在现代教学中，网络是一个非常重要的资源。除了网络远程教学以外，在课余时间要充分整合并利用网络资源，借助于网络平台进行网络教学活动的开展，共享优质资源，加强师生之间的沟通与交流。除此之外，还可对现代化信息技术加以利用，如将微博、微信等视作交流平台，使用智能移动终端，提高学生的学习主动性与积极性。
5 数字化教学的优势
相较于传统教学，数字化教学存在本质上的不同，它对学生的学习方式予以改变。传统的教学模式多以教师为主动方，采取教师讲、学生听，教师提问、学生回答的方式，学生在整个学习过程中较为被动；数字化教学模式以学生为主体，强调的是学生的主动学习。
数字化教学可以有效地强化教学的重点，有利于提高学生的自主学习积极性。对于学生来说，动态事物往往会比静态事物更容易引起其注意，对其学习动机产生的调动作用也更大。通过引入多媒体信息，学生可以更为直观地认识各项问题，这势必会提高其对教学内容的兴趣，使其更愿意去探寻各项问题的解决方法。经过重新设计的教学模块可以对学生进行更好的引导。在引入教学软件之后，学生的学习积极性也会提升，这在一定程度上会锻炼其动手能力。课外数字资源平台能够方便学生课后复习与自学，这又增强了其自学能力。模拟的方式能化抽象知识为形象化，有利于减轻学生的认识难度，有效地突破教学难点。
6 结语
不能否认，传统教学方法亦有其优点所在，应该得到现代教学的继承，通过与数字化教学相结合，教学活动势必会得到更好的开展。如在使用PPT或动画视频进行教学之时，适当做一些板书，这可以帮助学生进一步地理解问题、解决问题，还会加深其记忆。
在数字化教学中，现代化的信息技术能够极大地提高教学效率与教学质量，但是教学教的主体始终是教师，学的主体始终是学生，因此，教师既要充分利用多媒体技术，也要发挥个人的教师魅力，来调动学生的能动性积极主动学习，这才是最重要的。
参考文献
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关键词：数字媒体时代；《图形创意》；教改
信息传播的途径主要有文字、语言、图形，然而，80%以上的信息是通过视觉来获取的。其中，图形的表意和传播性使其成为视觉最有效的传播手段。在新媒体技术下，图形的创意表达、传播形式也发生着一些变化，借助数字媒体技术，新的图形视觉形态、新的图形表达方式、新的图形审美情趣、新的图形传播手段等都会随着数字媒体技术的日臻变化而变化。传统的图形创意课程的训练和表达方式，在数字媒体时代下也发生着变化。
1 传统媒介下图形创意表达的特征
图形是极具表达性的视觉语言，通常借助二维介质表达图形的表意性和传达性。传统的图形表达方式载体局限于印刷出版物，一般以静态的平面图形和文字呈现；在当代艺术设计中，一些独具创意和表达性的优秀图形设计作品，给我们带来强烈的图形视觉冲击力，同时创作者通过图形对主题思想和内涵的诠释，创作出引发观者深层思考的作品。例如，日本福田繁雄、德国冈特兰堡等世界平面设计大师的作品，他们的图形海报设计强调自我意识和对生活的领悟，在设计表现上很少或不用文字，坚持运用纯粹的图形语言表达对社会、生活的理解，探索图形语言的深度和广度。这些设计师的设计理念及其设计作品所取得的成就，对当代平面设计界产生了深远的影响。他们创作的思维体系和图形构形方法常被作为经典作品加以剖析、学习，并引用到图形创意课程中。但随着社会的发展，视觉元素表达呈现多元化趋势，多维、动态的图形表达越来越广泛地应用在视觉传达载体中，如户外广告、网络信息传达等。我们不得不承认，传统的基于二维形态的图形创意表达性显现出了一定的局限性。
2 数字媒体时代下图形创意表达的特征
在数字媒体时代下，图形的创意表达从过去依赖印刷的二维呈现发生着改变，图形表现开始从静态二维空间发展到三维动态空间，增加了图形表现的丰富性。同时，交互性的图形语言表达改变了单项的传播模式。数字媒体下，图形的动态性和互动性特征不仅加强了观者的参与和表达，还使得图形语言的艺术特性和艺术感染力更加丰富，增加了传播力。
在2015年“第七届全国大学生广告大赛”中，我院学生冯达峰等利用图形创意和交互设计思维，进行“洁婷卫生巾”的广告创意设计，运用图形创意设计原理诠释“洁婷卫生巾”透气、安全的广告诉求，在设计表达上运用交互设计特性，融合了图形、文字、声音、动态等多种表达形式，并加入参与性图形小游戏环节，加强了观者的参与性，将产品功能、特征等优势幽默而轻松地表达了出来，在全国赛区中脱颖而出，荣获全国赛区综合创意类一等奖。这是一次图形创意课程的有益尝试，在传统课程训练中加入交互性图形设计，激发了学生的成就感和对图形的认知。
3 数字媒体时代下图形创意课程的改革思索
图形创意课程的重点是对创造性思维的训练，通过形象思维、发散思维、逆向思维方式，结合同构、正负形等构型法进行创意思维训练。传统的课程训练是在平面纸质上的图形设计表达。多维形态表达的介入，使创作者需通过多维的思考进行图形创意，可以打破静态图形创意思维的局限，结合计算机图形软件进行创意图形的绘制，使静态图形动态化，在从“静”到“动”的转换中，创作者也会因其要表达动的图形创意，而关注颜色的变化、形状的变化转接、纵深感和位置的变化等，使学生得到多方面的训练。例如，在表达一个由树叶转换为和平鸽的图形创意时，图形会在一定时间内进行空间转换，动态的表达可以通过时间和空间的把握，将这一信息流充分传递，取得更好的视觉信息的传达性。在具体课程实施中，笔者有以下几点体会：
3、1 创意思维多元化、立体化
图形创意课程的重点为创意思维的训练，虽然最终以不同载体的图形（静态、动态、立体）形式呈现，但对图形形态的认识、图形形式的思考及创意概念的表达，核心依然体现在创意思维能力上。图形创意是创作者智慧和个性的表达，就如面对一个“点”的创意思维，在课堂头脑风暴和发散思维后的结果可能是水中的蝌蚪、五线谱上的高音符号，也可能是阿基米德眼中那个给我一个支点，我可以撬起的地球。图形创意充满了创作者思维的独特性和灵活性，它不应是单一的思维模式，还具有常规思维、逆向思维、发散思维以及收敛思维、跳跃性思维、线性思维等各种方法，往往突破思维的定式，借助想象、联想、理性与感性思维等方法，创作出现实与虚幻、技术与艺术结合的新颖独特的图形。图形表现可以借助数字媒体技术，将传统模式下图形的单一表达性外延出多种可能。可以运用动态、音效、立体等多元立体的创意出发点进行思维，比如图形有了动态表达可能性，那么创意思想可表达得更加丰满，但同时对图形课题思维的多元、立体化的思维框架提出了要求。
3、2 点燃兴趣点，激活创意思维
兴趣是最好的老师，应该打破单一、枯燥的理论讲授，结合新媒体技术下表达多样化、具有启发性和丰富内涵的图形创意案例教学，激发学生的兴趣。图形创意课程可以采用案例教学法，加强课堂互动、讨论等，调动学生学习的主动性和积极性，改变以往教师讲授、学生听讲的单向式教学法，让教学过程真正互动起来。鼓励学生通过各种多媒体渠道发现、分析、研究优秀图形创意，共同分析图形表达含义、表达方法等。教师和学生共同参与案例的分析，层层剖析优秀案例的创意思维出发点、表达方式、技术运用等。当学生通过案例分析和创造性思维点燃了创作欲望时，那么他会非常主动地调动各种表达方法来呈现创意，积极掌握创作中的手绘表达、电脑制作等技术，将艺术与技术很好地结合起来。
3、3 基础训练的不可替代性
虽然数字艺术为图形创意设计插上了飞翔的翅膀，但在课程设置和训练方法上依然要符合创作规律。固然，动态的、立体的图形创意表达具有视觉的吸引力，但“静态”图形创意表达是核心和基础，应该注重创意思维的启发和运用，快速手绘，将创意灵感捕捉下来，依然要运用发散思维、思维导图等手段进行图形静态表达，这也对学生的手绘能力提出了要求。当前，计算机软件的功能和便利致使学生往往忽略手绘表达，特别是图形创意的数字化，使学生认为只要有创意和想法就够了，不必手绘图形了。著名艺术家李可染说：“练基本功的主要目的，就是强制约束自己的脑、眼、手，熟练地掌握创作规律的能力。”手和脑之间有密切联系，眼为脑之师，脑令手之行，在创意表达过程中，应运用手绘快速表达出思维碰撞创意的火花。在课程设置上，在课程前期依然应强化手绘表现，加强学生造型能力的训练。
3、4 专业课程联动效应
将数字媒体技术引入图形创意课程中，探索图形创意的多维表达性，是艺术与技术相互统一的很好体现，但同时应注重课程的循序渐进。首先，图形创意课程就是运用创意思维的训练，思维训练是基础和核心。此阶段采用手绘表达方式，大量练习图形创作，运用联想等思维方式，结合平面图形构型法创作，遵循图形创作的规律和设计原则，在静态图形表达基础上遴选优秀作品，进行第二次创作，以此为出发点，加入多维的、立体的思维创意框架，将调动学生图形（下转第页）（上接第页）软件、数字媒体技术课程的知识点，起到专业课程的联动效应，有益于课程学习的交叉性和互动性。同时，因为有具体要解决的技术问题，学生学习软件的主动性和活跃度会大大提高。在教学上需加大实践环节，数字软件应用和和图形语言表达能力需要长期的训练和积累，将诸如项目训练、学科竞赛等实践课程结合起来。这样，通过专业理论知识传授、软件技能应用和实践课程项目训练等，真正达到课程联动、交叉教学、综合能力培养的目的。
3、5 拼盘式教学的可能性
拼盘式教学模式突破原先教师一人一课的单一模式，多样化整合学院教师的知识与能力，形成合力，形成集体智慧，是团队协作的全新教学法。我院以“包装设计”课程进行拼盘式教学改革试点，收到良好的教学效果。将数字媒体技术引入到图形创意课程后，整合图形创意思维表达、图形表现、计算机软件技术、数字媒体技术课程、竞赛、实战项目设计等，形成拼盘式教学模式。
第一，系统的课程管理。课程包括较多方面的知识点与相关内容，从初始建立时的单一性，向着课程设置的阶段性、渐进性、递进性合理配置。
第二，整合教师知识和能力。团队合作，实施诸环节一体化的集体分工教学。
第三，科学的课题设计与动态的教学模式。聘请专家，引进实战项目，采用多方面拼盘式、立体化、动态式的教学模式。
数字媒体时代下的图形创意表达随着新技术、新手段的不断涌现，呈现出多样化、丰富化的趋势。艺术与技术犹如人类思想的一对翅膀，带给我们无限遐想和遨游的空间，艺术设计专业课程的教学需要不断探索和发现。
参考文献：
关键词：数字信号处理；教学方法；知识耦合
作者简介：王秋生（1971-），男，河北丰润人，北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，副教授；崔勇（1982-），男，河南漯河人，北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，讲师。（北京 100191）
基金项目：本文系北京航空航天大学教学改革项目“‘单片机原理及应用’课程探索和实践”（项目编号：400379）的研究成果。
中图分类号：G642、0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）35-0046-02
随着通信电子技术、计算机技术和半导体技术的进步，数字信号处理技术得到了飞速发展，并广泛用于军事、航天、航空、遥感、控制、雷达、医学等各种领域。[1，2]数字信号处理课程不再局限于通信与电子工程学科，已逐步成为自动控制、模式识别、生物医学、计算机应用等学科的重要选修或必修课程。与此同时，对数字信号处理课程的教学研究日益深入，涉及教学内容[3，4]、双语教学[5，6]、实验教学[7]、辅助教学[8]、教学改革[9-12]等方面。
数字信号处理课程有如下特点：一是内容抽象。用抽象的数学符号描述数字信号分析与处理的基本概念和主要内容。二是内容丰富。包括数字信号和系统的基本原理、分析方法、处理技术和典型应用等。三是实践性强。课程内容与工程实践紧密联系，基本概念来源于工程问题，而分析和处理结果又应用于工程实践。
在自动化学院开设数字信号处理课程存在如下问题：课程内容抽象使学生难于理解和掌握；与工程联系紧密使学生产生畏惧心理；课程内容丰富与学时较少之间的矛盾突出；名称相似或相近的概念较多，容易产生混淆；缺少先修课程基础（受学时所限没有开设“信号与系统”课程）使得学习困难；课程设置在大学四年级上学期，适值研究生入学考试准备阶段，部分学生存在抵触情绪。
针对数字信号处理课程的具体特点和实际问题，本文提出了基于知识耦合关系的教学方法。它充分利用课程内容的内在联系，通过建立完整的概念体系和知识结构从宏观上理解和掌握授课内容，避免学习知识的孤立性和盲目性。
一、基于知识耦合关系的教学方法
数字信号处理课程主要讲授数字信号/系统的基本概念、基本原理、分析方法和典型应用。虽然涉及内容很多，但是彼此联系密切、耦合关系很强。基于知识耦合关系的教学方法主要体现在系统分析和信号分析两个方面。
1、系统分析的知识耦合关系
数字信号处理的系统分析以线性时不变系统为对象，以傅立叶变换和z变换为主要工具，以分析系统的线性、时不变性、因果性和稳定性为核心，在时域和频域分别论述有理系统的分析方法和实现技术，包括时域卷积、系统函数、信号流图、差分方程、有理函数系统（FIR和IIR系统）等。彼此之间的耦合关系如图1所示。
在图1所示的知识耦合关系中，时域卷积是从系统输入、系统输出和单位脉冲响应角度描述系统；系统函数是应用有理函数在复频域（z变换域）描述系统；差分方程是从输入与输出关系角度描述系统；信号流图是从实现系统的体系结构角度描述系统；频率响应是用特征函数在傅立叶变换域描述系统；有限长单位脉冲响应（FIR）和无限长单位脉冲响应（IIR）是线性时不变系统的两种重要形式。
根据图1所示的知识耦合关系，在授课过程中以时域卷积为出发点、以系统函数为中心，侧重强调时域卷积、系统函数、频率响应、差分方程和信号流图的等价条件和转换关系，并以此为基础讲授FIR系统和IIR系统，对于建立数字系统的概念结构和知识框架、从宏观和系统角度理解数字系统具有积极的促进作用。
2、信号分析的知识耦合关系
数字信号分析涉及信号转换、信号表示等内容，授课内容的耦合关系如图2所示。其中和分别表示模拟非周期信号和周期信号；和分别表示的拉普拉斯变换和傅立叶变换；和分别表示数字非周期信号和周期信号；和分别表示的z变换和傅立叶变换；和分别表示的离散傅立叶变换（DFT）和的离散傅立叶级数（DFS）。
图2所示的知识耦合关系主要包括：模拟信号的拉普拉斯变换和傅立叶变换及其相互关系、数字信号的z变换和傅立叶变换及其相互关系、数字非周期信号的离散傅立叶变换和周期信号的离散傅立叶级数及其相互关系等。此外还包括模拟信号的采样与重构、拉普拉斯变换和z变换的相互关系等。具体内容参见相关文献，不再赘述。
根据图2所示的知识耦合关系，在授课过程中以数字信号的转换关系和表示形式为中心，重点讲授采样和重构关系、时域和频域表示、离散傅里叶变换、离散傅里叶级数等内容。在授课过程中，既强调多种变换之间的转化条件、表示方法又强调数字信号表示方法的物理意义和转化关系，这样可以有效地避免概念和方法的混淆，降低学习过程的盲目性。
二、教学实践与体会
虽然图1和图2所示耦合关系分布在不同章节，但是它们的内在联系非常严谨，且涵盖了绝大部分的授课内容。在讲授数字信号处理课程时，充分利用授课内容的耦合关系，一方面能够使讲授内容更加系统，避免讲授知识的孤立性，使教学过程更加顺畅；另一方面能够使学生获得完整的概念框架和知识体系，有利于正确和全面地掌握数字信号处理课程的主体内容。
上述基于知识耦合关系的教学思想是在教学实践中总结出来的，其有效性已经得到教学实践检验。四年多的教学实践表明，在授课过程中不断渗透基于知识的耦合关系对教学工作的促进作用非常明显。听课学生普遍反映，授课过程中的概念清楚、重点突出、内容完整，所学知识的印象深刻、联系密切；与此同时，基于知识耦合的教学方法也得到有关专家的认可和赞同。
三、结论
针对数字信号处理教学过程中存在的实际问题提出了基于知识耦合关系的教学方法，并对系统分析和信号分析进行了全面论述。它通过建立授课内容之间的内在联系使学生获得完整的概念体系，有利于全面掌握课程内容；所提出的教学方法得到了教学实践检验，赢得了有关专家和广大学生的认可和赞同。该教学方法非常适用于概念抽象、内容多样、知识耦合关系复杂的专业课程。教学研究工作受到北京航空航天大学精品课程建设、教改立项项目的支持和资助，特此表示感谢。
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以我国自主研发的CAXA PLM为基础，建立起研发、设计、工艺、生产为一体的数字化协同设计制造教学平台，实现了基于工作过程的岗位角色模拟教学训练模式，利用实施的CAXA 网络DNC系统，结合一体化软件模拟企业真实的协同设计制造过程，以及信息集成和数控车间集成化的控制与管理方式，对现有的数控设备、教学实训过程等实现统一协调管理，形成软硬结合、虚实结合的全方位数字化教学环境。
1 基于CAXA PLM的数字化协同设计制造教学平台的建设
基于CAXA PLM的数字化协同设计制造教学平台建设主要包括两方面：一是网络与硬件架构建设，二是系统架构建设。图1所示是该教学平台的网络与硬件架构，以校园主干网络为底部通信层，将技术中心（主要包括订单和任务接纳、产品造型与结构设计、工艺规划、数控编程与仿真等功能部分）和实训中心（主要包括数控铣床、数控车床、加工中心等数控生产设备）连接起来，为实现一体化平台建立了硬件基础。在实训中心（即数控车间）现场安装触摸屏，通过该触摸屏可以查看存于运程服务器中的产品技术资料和图纸，以及编辑和调用数控NC代码，并能监控数控设备的加工。数控设备上安装有监测仪和监控摄像头，可以实时监测机床的运行状况，并通过安装在技术中心的监控显示荧屏，使技术中心的人员能随时掌握实训中心和数控设备的情况，同时可以进行加工操作的远程教学。
数字化教学平台的系统架构如图2所示，系统平台以CAXA网络DNC管理模块为基础，集成了CAXA实体设计、CAXA电子图板、CAXA分析软件等二维和三维设计工具；CAXA工艺图表、CAXA工艺汇总等工艺软件；CAXA制造工程师、CAXA数控车、CAXA线切割等自动编程工具；协同管理模块，构建成设计、工艺、生产一体化的数字化平台。该平台采用标准、开放的体系架构，可以兼容大量国外的CAD/CAM软件，如UG，Pro/e，AutoCAD等，实现了多方数据和信息系统的拓展，可以进行数据变更处理，大大提高了系统平台的柔性化，极大地方便了企业和院校的科研教学工作。
2 基于数字化教学平台的工作岗位角色训练
基于CAXA PLM的数字化教学平台覆盖了接受订单、概念设计、技术设计、工艺设计到生产制造管理和售后服务的各个环节，贯穿了产品的整个生命周期（如图3所示），因此利用该平台可以固化典型制造企业的业务运行模式，模拟企业真实的产品协同开发流程。学生可以作为一名员工;进入这个企业;的各个岗位，通过真实的工作来训练职业能力，在实际岗位的角色实践中锻炼成长，同时也提供了一种真实而快乐的氛围，有利于培养高标准的技能型人才和创新型人才。
3 岗位角色训练实例
以某涡旋式空气压缩机的动静盘设计与制造为例，作为企业的真实项目，该产品的整个生产流程如图4所示，主要涉及的部门和工作岗位包括设计部、工艺部、生产车间、质管部、销售部、计划部和采购部等，图中粗线箭头代表了产品生产的主要过程。
动静盘是涡旋式空气压缩机中的2个主要零件，依靠动盘和静盘上的圆渐开线型齿相互啮合，形成具有相位差的多组月牙形压缩空腔，从而在1个周期内完成吸气、压缩和排气的工作过程。动静盘在设计与制造中的关键是正确完成圆渐开线型齿的建模和数控加工，保证齿形的位置和形状精度，动盘需作动平衡测试。
整个项目的难度在于产品结构工艺设计与编程加工，尤其是对于从没有接触过该零件的学生而言，他们在设计、工艺规划和数控加工中都遇到了很多问题。借助CAXA PLM的数字化协同设计制造教学平台，以项目团队合作的方式，有效快速地解决了诸多问题，提前顺利完成了项目。项目实施过程的要点如下：
（1）以团队方式接收和完成项目，团队中有1名负责人，负责接收任务、建立项目计划、做任务分解、进行人员分配、做工作监督与产品交付等。接收项目后，将在系统平台统一产品数据库的项目树上建立新的项目节点，项目节点内输入项目名称、项目描述、项目负责人、项目人员、任务分配等信息。
（2）项目负责人通过项目管理模块制定作业计划;，并通过信封的方式将计划下发给各相关部门（项目成员）。各项目成员接收到任务后，根据需要进行产品的设计、工装、模具、工艺设计及数控编程。值得说明的是，各环节在操作过程中可以通过网络DNC系统进行并行协同设计，允许方案更改，提高了工作效率，增加了产品设计的协调性。
（3）该数字化教学平台具有统一产品数据电子仓库;，在该电子仓库;中，按产品类型分类放置了具有典型结构的产品（零部件）以及以前做过的产品。所存放产品零部件的数据包含设计图纸;工艺文档;3D文档;等，以方便设计者参照已有的设计经验进行改良或变通设计。在本例中，设计员可以调用电子仓库;中的类似产品，如涡轮压缩机;的设计图纸和工艺文档进行产品二维和三维结构设计，以及进行工艺工装设计和数控加工编程。
（4）在准备数控加工阶段，首先需要选择适合的加工设备，这里不仅指加工设备的类型，而且还要根据设备的需求数量、使用状态（在用或不在用）、机床参数、运行状况（良好或不良好等）进行综合评价后选定。机床所有的数据通过系统平台的机床监控采集系统;得到信号，并反馈给机床统计分析;模块进行分析，得出综合评价数据，由用户根据评价数据选择机床（系统可以给出推荐机床）。
a 加工的视频监控画面 b 机床运行状态分析
图5 机床的加工信号采集分析与视频监控
（5）在数控生产阶段，机床操作员在接收到任务后，一方面可以在车间 内通过网络DNC系统查询需加工零件的图纸、技术要求等，一方面可以按照要求对刀后直接调用远程通信系统传输过来的NC代码进行加工。整个加工过程通过机床监控采集系统进行信号实时采集、分析和监测，与视频监控信号一同传输到监控室和技术中心，进行实时跟踪和监控。图5所示是视频监控画面和机床监控采集系统采集信号后分析得出的机床运行状态分析图。
（6）系统平台实施角色管理方式，不同的用户角色具有不同的使用权限。在这个项目实施过程中，教师作为最高的场外;监督人员，具有最高的使用和审批权限。项目实施中产生的各种数据都可以通过网络DNC系统传输给教师，教师可以远程查看所有数据和审批所有环节，如果认为哪一个环节有问题，会造成较大的错误，可以当即发出中断指令，提出合理建议，要求学生重新思考和完成。这样保证了项目实施的正确性、安全性与可行性。
4 结束语
通过基于CAXA PLM的数字化协同设计制造教学平台，实现了3个转变：（1）从以前的课堂化训练状态转变为真实工作过程的岗位实际训练；（2）从某种单一技能的培训转变为层次更深、范围更宽、素质能力要求更强的技术训练；（3）从一种学生式的教学方式转变为对企业员工;的训练方式。适应了当前校企合作;培养人才的需求，实现了项目实施下的校企合一;，真正形成了高技能型的人才培养模式。
参考文献
【关键词】数字逻辑；下标计算法；趋势分析法；Proteus软件
《数字逻辑》是计算机科学与技术专业以及电气、电子信息类专业的一门专业基础课，主要介绍数字逻辑电路的分析和设计的方法[1]，是微机原理与接口技术、单片机原理等专业课程的先导课程。该课程对学生要求起点较低，不需要过高的前序知识，但实践性较强，内容分散，不容易记忆。学生一开始接触的是基本概念、原理方法、数字逻辑运算等，内容抽象，与实际的逻辑电路联系不多，导致学生一开始就对这门课不感兴趣[2]。而在课程后半段讲解“中规模通用集成电路”时，单纯依靠板书或PPT，无法让学生对各种数字逻辑电路的结构和功能进行深入了解和分析，更加无法培养学生设计数字逻辑电路的能力。在这种情况下，教师如何在有限的时间内，精心设计教学方案，改革教学方法和教学手段，激发学生的学习热情，提高教学质量，是一个值得认真研究和深入讨论的问题[3]。下面将分别从教学方法和教学手段方面探讨如何改进数字逻辑课程的教学，从而降低课程讲解难度，提升学生的学习效率和效果，最终提升教学质量[4]。
1 教学方法改进
在涉及数字逻辑课程前面一部分内容，包括逻辑代数、组合逻辑电路和时序逻辑电路等章节的教学时，采用好的技巧或方法往往能使运算或分析更易懂、更方便且更不容易出错。下面针对数字逻辑课程中“逻辑函数表达式转换”内容提出“下标计算法”，针对“同步时序逻辑电路设计”的原始状态图构建环节提出“趋势分析法”，在避免教学过程中对教材内容原样照搬的同时，更加简化计算和降低分析难度，更大程度上避免错误的发生。
1、1 下标计算法
将一个任意逻辑函数表达式转换成标准与-或表达式是数字逻辑课程中的基础，包括卡诺图化简逻辑函数、二进制译码器或多路选择器实现逻辑函数等内容中均会用到。教材中主要采用的是代数转换法，分两步进行：
这种转换方法第一步不可或缺，但是第二步扩展最小项时会使逻辑函数变得更加复杂，运算过程中更加容易出错。针对这种缺陷，为简化计算和减少错误，在第二步运算过程中采用“下标计算法”。这种方法是把第一步得出的一般与-或表达式中的每个非最小项的与项通过表格的形式单列出来，然后计算出每个与项的全部最小项下标，并且找出所有出现且不重复的下标值，最后直接得出标准与-或表达式的简写形式。
第二步：采用“下标计算法”得出标准与-或表达式，运算过程如表1所示。
从表1中可找到出现的全部不重复下标分别是0、1、3、6、7，因而可直接得出标准与-或表达式的简写形式为
1、2 趋势分析法
在完全确定同步时序逻辑电路的设计过程中，形成正确的原始状态图是设计的第一步也是最关键的一步，否则设计出来的电路必然是错误的。而在同步计数器、序列检测器和代码检测器这三种同步时序逻辑电路的设计中，序列检测器的原始状态图的建立又是其中的重点和难点。教材中所采用的方法可行但是难以理解，学生在设计类似电路时很容易出错。针对这个问题，采用“趋势分析法”能够较好的解决。所谓“趋势分析法”，就是根据每个状态的存储功能和输入序列的变化趋势，分析现态在下一个输入信号出现时应该指向哪一个次态，这样逐步分析下去，最后得出正确的原始状态图的方法。下面以“0101”序列检测器为例来说明用“趋势分析法”建立原始状态图的过程。
例如，作出“0101”序列检测器的Mealy型状态图，典型输入/输出序列如下：
输入x 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1
输出Z 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0
首先分析需要使用的状态数目。按照一位输入的序列检测器的一般状态数规律，如果需要检测的序列有n位，则状态数需要n+1个。这是因为其中第一个状态为初态，其他n个状态用于存储n位序列的变化过程。此处待检测序列是“0101”共四位数，故而需要五个状态。其中A状态为初始状态，B状态用于存储输入信号“0”，C状态用于存储输入信号“01”，D状态用于存储输入信号“010”，E状态用于存储输入信号“0101”（即待测序列）。
接下来采用“趋势分析法”作出Mealy型原始状态图，分析过程如图1所示。
“趋势分析法”分析过程说明如下：
（1）从初态A开始，当x=0时，状态从A到B，因为状态B存信号“0”，输出Z=0；当x=1时，状态从A到A保持不变，输出Z=0。
（2）此时处于状态B。当x=0时，状态从B到B，输出Z=0；当x=1时，状态从B到C，因为状态C存信号“01”，输出Z=0。
（3）此时处于状态C。当x=0时，状态从C到D，因为状态D存信号“010”，输出Z=0；当x=1时，状态从C到A，因为信号“011”不能构成“0101”序列的任何一部分，所以只能回到初态A，输出Z=0。
（4）此时处于状态D。当x=0时，状态从D到B，因为状态B存信号“0”，输出Z=0；当x=1时，状态从D到E，因为已经构成“0101”序列，并且输出Z=1（只有检测到待测序列时输出Z=1，否则Z=0）。
（5）此时处于状态E。当x=0时，状态从E到D，因为状态D存信号“010”，输出Z=0；当x=1时，状态从E到A，因为信号“011”不能构成“0101”序列的任何一部分，输出Z=0。注意“当x=0时，状态从E到D”是学生分析时最容易出错的地方，错误原因在于认为“状态应该是从E到B”，这是没有考虑到当输入信号“0101……”重复出现时，前一个“0101”序列的后半段能够作为下一个“0101”序列的前半段这种情况。
2 教学手段改进
为了增强学生对数字电路的感性认识，加深学生对数字逻辑分析方法的理解，掌握常用集成器件的基本使用方法，提高学生学习兴趣[6]，避免枯燥的集成芯片和数字逻辑电路功能讲解。将Proteus软件引入数字逻辑课程教学，可增强教学的生动性和直观性[7]。Proteus 软件具有多种元件库，其中的元器件大多均可直接用于实际电路的搭建，而且该软件提供了多种与实际仪器仪表用法相似的虚拟仪器设备，还有各种信号源，几乎可以完成各类数字逻辑电路的设计、测试和辅助分析工作[8]。
在讲解通用中规模时序逻辑电路章节的集成计数器相关内容时，用同步计数器构建任意进制计数器有多种方法，电路比较灵活，既可以利用计数器的清除端，也可以用预置功能。此时可利用Proteus仿真演示动态过程，节约大量的教师口头讲述时间，这样更具感染力和说服力，学生也更容易理解接受[9]。
例如，4位二进制同步可逆计数器74193构成模10加法计数器和模12减法计数器，要求用Proteus软件实现。其仿真结果如图2所示。
图中电路分成上下两个部分，上半部分电路是模10加法计数器，下半部分电路是模12减法计数器。两个计数器电路相同之处是均由信号发生器（发出频率为1Hz，电压为0-+5V的方波信号）、同步可逆计数器74193、七段显示译码器7448和七段共阴极数码管构成。不同之处在于加法计数器采用累加计数，当计数器输出由1001变成1010时，与门输出为1，该信号接至清除端MR，使计数器状态变成0000，因而其计数范围是0000-1001，从而构成模10加法计数器。而减法计数器采用累减计数，初始设置端平时为1，电路开始工作时置入初态1111，然后开始减1计数，当计数器输出由0100变为0011时，或门输出由1变为0，该信号送至预置端PL，使计数器立即置入1111，因而其计数范围是1111-0100，从而构成模12减法计数器。
3 结语
通过“下标计算法”能够让学生在进行逻辑函数表达式转换时更加简便快速、少犯错误。通过“趋势分析法”能够让学生在同步时序逻辑电路的设计过程中，走好关键的第一步，形成正确的原始状态图。通过Proteus软件仿真，能够让原本枯燥乏味的数字逻辑电路讲解变得更加形象、生动和直观。在教学过程中需要不断地研究和尝试新的教学方法和教学手段，以提高数字逻辑课程的教学效果，为学生学习后续专业课程以及为解决工程实践中所遇到的数字系统问题打下坚实的基础。
【参考文献】
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关键词：数字图像处理;数学模型;形象化教学
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-7503（2015）05-0045-03
一、引言
“数字图像处理”是高等院校信息类专业的重要专业课程，也是与计算机视觉、模式识别、认知计算等研究相关的热门学科。该课程希望通过对数字图像处理基本理论的学习，建立学生对数字图像处理学科的有效认知与兴趣，通过实验课强化数字图像处理的编程能力，为学生未来就业从事图像相关领域的工作奠定基础。数字图像处理课程涉及范围广，难度大，要求学生具有良好的数学和信号处理等相关知识的基础，并且掌握一种编程语言[1，2]。同时，随着近几年计算机视觉的发展，图像处理的新方法新思路更新迅速，如何更好地开展该课程教学，如何让学生理解数字图像处理并自主研究相关领域知识一直是专业课教师思考的问题。
二、课程特点及教学现状
“数字图像处理”课程是一门理论与实践并重的课程，所涉及到的内容很丰富，课程中涉及的每个章节或每种算法都可以作为一个研究内容;该课程涉及计算机技术、数学物理、通信技术等知识，要求学生在前期学习中具有较好的相关知识基础。
传统“数字图像处理”课程的教学存在以下问题：（1）开课时间过晚，高年级学生对课程了解少，缺乏兴趣，并且对该课程不够重视。（2）以往经验认为该课程注重实践，因此加大了实验课教学环节，增加实验课实践，虽然学生得到一定程度提高，但总体学习还不够理想[3]。
根据对学生的调查，部分学生认为课程晦涩难理解，老师讲解的数学模型枯燥，不知道图像处理中理论知识部分的作用，希望能够更直接或者更实例化地讲授该门课程。而讲授课程的教师也很为难，该课程与数学理论知识紧密相连，没有这些理论知识，很难真正理解该课程精髓，如果改成完全实例化教学，那可能与本科教学的目的不相符，只有更深入地了解课程中数学模型才可以更有效地利用，因此，仅仅以工程化举例是不够的。根据这一问题，我们采用数学模型形象化，图像处理实例特殊化，实践课程兴趣化的教学模型。让学生更有效地理解数学模型的同时，可以更有效地运用图像处理方[4]。
三、改革的教学内容
1、形象化数学模型讲授方法
学生们普遍反映数学模型晦涩，公式复杂很难理解。如小波变换，傅里叶变换，Gabor变换等都是数字图像处理课程中重要的内容，也是课程的难点，这些数学变换模型复杂，学生不易理解。我们将复杂的数学变换公式转化为数学模型，以形象化的方法将数学公式展示给学生。比如：在讲解Gabor变换时，Gabor变换实质上是傅里叶变换的加窗函数，Gabor变化的定义式如下。
（1）
单从公式角度看，公式中参数多且难于理解，我们可以用图形化方式向学生解释什么是傅里叶变化的加窗函数。假设傅里叶函数如图1所示。
图1 傅里叶变换
图2 窗口函数
现在只想得到f（t）函数在区间[a、b]的部分，因此可以引入窗口，（如图2）。有了傅里叶函数f（t）和窗口函数f（t），那么加窗的傅里叶函数就是两个函数的乘积，表示为G（x）=x1（t）f（t），其形象化的数学表达形式如图3所示。
图3 G（x）函数
其中，虚线框内得到的函数就是所说的傅里叶加窗函数，这样再把窗口函数x1（t）换为高斯函数，就是我们通常所说的Gabor函数。这样讲解，学生在了解傅里叶变换和高斯变换的前提下，形象化地理解了Gabor变换。但是仅仅了解数学函数基本图像还不够，我们还要进一步让学生理解函数。
2、多参函数变换的形象化教学
函数中必定存在着数学参数，而参数调节会对函数变化产生影响，因此，讲解参数对函数变换的影响，可以进一步加深对函数的理解，同样，利用2D-Gabor函数举例。函数2D-Gabor的数学表达形式如下。
（2）
公式中参数较多，形式复杂，主要参数包括σx和σy，分别表示函数在x轴和y轴方向上的标准差，ω0表示空间频率。这样的讲解较为晦涩。我们利用形象化的数学图像解释该函数与参数间的关系。
对于二维Gabor，参数变化引起图像形状的变化，不同参数的二维Gabor，在进行图像特征提取时也会产生不同效果，针对该函数，通过调节某一参数，观察二维Gabor图像，以及特征提取结果的变化情况。二维Gabor核函数如下。
（3）
其中， 。观察二维Gabor的核函数，该函数中每个参数对图像响应不同。参数λ代表二维Gabor的波长。
图4 参数λ对图像影响
如图4所示，图像中是波长分别为λ=5，λ=10的二维Gabor图像，其他参数的值如下：方向0，相位偏移0，长宽比0、5。
除此以外，还有方向参数θ，相位参数φ，形状参数γ，都采用通过调节参数，观察数学函数相应的变化，最终对数学函数有一个较为深入的理解。
3、特殊实例的展示
本研究根据函数特点，选取特殊实例，实例可以选取极限状态下的数字图像，以突显函数的作用，我们仍用二维Gabor函数为例，选取图5中（a）等边的八边形进行实验，此实例可以对检验二维Gabor对于纹理方向的敏感性（如图5）。
（a）原图 （b）方向0° （c）方向45° （d）方向90°（e）方向135°（f）4个方向 （g）6个方向
图5 2D-Gabor在不同方向的响应
图5中（a）图为实验用的等边8边形，以下使用相同波长参数λ=8，不同方向的二维Gabor对图5中（a）进行特征提取，从图（b），（c），（d）和（e）中可以看出二维Gabor对纹理方向的响应敏感，图5中（f）为θ=0°，θ=45°，θ=90°和θ=135°的四方向滤波图像结果，可以看出基本上提取了六边形的纹理，但是相对特征显得有些粗糙;图5中（g）是波长为λ=4，方向θ=0°，θ=30°，θ=60°，θ=90°，θ=120°和θ=150°的6方向滤波特征提取结果。可以看出六边形六方向滤波处理结果要比四方向效果要细致一些。
以此种方法，给予学生特殊实例图像，启发学生进一步思考：在调节相位参数φ后数字图像处理效果会有什么变化，并作为实验课内容让学生完成，以更有效地让学生理解数学模型中参数变化对图像处理的影响。以上通过形象化的数学图像解释数学函数，通过参数调节进一步形象化理解函数本身，在选取特殊实例进一步说明数学函数的具体功能和函数对图像变换产生的作用。这样学生可以更深入理解数学函数。
4、相似数学模型的学习延伸性
在经过一轮详细讲解数学函数方法后，我们可以将此方法延伸到其他近似函数，如小波变换，K-L变换等。在学习数字图像处理课程中关于数学函数的课程时，学生要知道这样的学习思路：把复杂数学函数转化为数学图像，通过对参数调节理解数学函数，再例举特殊实例了解数学变化在数字图像处理过程中的功能作用。学生在了解此学习方法后，老师采取启发驱动式的思想，让学生主动学习。
5、以兴趣和学校特点为导向教学和实践方法
形象化的数学模型讲解大大改善了数字图像处理课程，但是兴趣往往是学生重要的老师，因此我们在教学过程中注重兴趣培养[5]。
（1）通过前沿性的图像处理技术提高学生兴趣。数字图像处理是一门前沿科学，教材课程重点介绍常用算法，使学生掌握数字图像处理原理。再结合国内外多种教材，精选本学科相关的中英文期刊，本区域特色相关的科研热点项目等其他资料构建科学合理的教学内容和课程体系。教师将自己在科研中获得的新理论、新技术、新方法、新成果及时引入到教学中，不断充实和修正教学内容。通过一些发展中的、前沿性的算法着重介绍其思路和原理，教导学生注重思维培养而非局限于具体算法，培养学生的学习能力和创新思维。
（2）选取有效的实验课内容：数字图像的实用性很强，让学生利用数字图像处理方法解决一些与生活上相关的问题，例如：对植物叶子上的叶脉特征提取，多幅图像拼接技术等来提高学生主动学习的积极性。同时，还要考虑学校科研大环境，吉林农业大学作为一个以农业为主的大学，在信息科学上也要结合农业，将数字图像处理课程设计有效结合于农业科学，以农业为导向，完成数字图像处理综合应用。
四、结束语
数字图像处理课程一直存在学生感觉难、听课兴趣不足，教师感觉累、教课不积极的问题。通过对数字图像处理课程进行形象化教学方法，以贴近生活的实例为内容，通过前瞻性的科学知识吸引学生，并结合学校科研环境，有导向地设计课程实验。促进科研的同时，更主要的是可以有效地提高学生对课程知识的掌握，促进学生对学习知识的综合应用，使学生具有更好的创新能力。
参考文献：
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关键词：数字图像处理；课程改革；实践
一、引言
随着高等职业教育进入稳定发展状态，国家教育体制改革形势一片大好，教育规模不断扩大，为我国提供了大批人才，全社会对高职院校教育的认可度也越来越高。
数字图像处理技术是一门专业性很强的学科，许多知识必须通过努力学习及领悟才能正确掌握，动手能力在数字图像处理技术课程中非常重要，因此，实验教学环节的改革是数字图像处理技术教学改革的重中之重。
二、数字图像处理技术教学现状研究
1、数字图像处理技术课程分析
现阶段的数字图像处理技术迅猛发展，在各领域都有广泛应用，数字图像处理技术一体化人才，也越来越受到各行业青睐。
据河南省安阳市对全市15个行业59家企业不完全统计，目前相关企业对高级数字图像处理技术的人才需求占员工总数的10%，对中级数字图像处理的人才需求占员工总数的40%，对初级数字图像处理技术的人才需求占所有员工总数的50%。
据统计，在发达国家的企业中，高级数字图像处理技术的人才占企业员工比的40%，中级数字图像处理技术人才占企业员工比的60%。
目前我国存在的这种专业数字图像处理技术人才的缺失现象充分说明我国的高等教育培养方面对该学科的重视程度还不足，人才培养力度还不够大。我国数字图像处理技术专业人才培养的缺失，在一定程度上影响到我国经济的发展。
为了使数字图像处理技术更好地为经济建设服务，必须加强培养数字图像处理技术人员具有一定的专业基本理论知识和熟练的专业操作技能。
2、数字图像处理技术教学现状
（1）数字图像处理技术课程的教材问题。现阶段各高校的数字图像处理技术课程教材都是全国统一的，该类教材主要缺点是内容死板，包含大量的数学推导公式，没有考虑到现阶段高校学生的接受能力。这些数字图像处理课程教材内容太过深奥，学生提不起学习兴趣。笔者通过研究发现，数字图像处理技术教材存在以下具体问题。第一，现阶段的数字图像处理技术课程重基础课程理论和结果，不注重用人单位的实际工作需要。目前各高校使用的数字图像处理技术教材多是三至五年一更新，新内容虽然增加了许多，阐述更加简明扼要，但没有就具体操作过程采用数字处理技术作深入分析讲解，对真正实用的公式也没有重点标注讲解，每章节也没有关于实际操作的数字图像处理技术教学实例，导致数字图像处理技术教学课程缺乏实际意义，与社会发展极不相称；数字图像处理技术教材中实用案例太少，同时未对新科技元素加以足够的关注和重视。第二，在教材的编写过程中，只注重数字图像处理技术计算例题和习题的编写，没有将在实际工作中会出现的问题以及出现问题的解决办法写入教材，与实际脱轨。没有从企业真正的工作需要出发去考虑编写教材的实际内容，无法很好地为学生将来的工作打下基础。第三，数字图像处理技术注重面向教师编制教学内容，不注重面向学生。高职院校的学生自学能力普遍较弱，面对教材中的数字图像处理技术部分内容，学生难以理解；编写者在编写过程中着眼于学生兴趣的内容太少。第四，数字图像处理技术教材注重理论方面而忽略现场实习的教学。对数字图像处理技术课程教材编写的完整性考虑太多，而实际操作部分内容又太少，导致教材缺乏针对性，无法提高学生的学习兴趣。
（2）数字图像处理技术课程的教学问题。第一，各学校老师在教学过程中往往照本宣科，学习数字图像技术处理课程本来就很枯燥，同时学生文化基础较差，需要学习的相关知识又较多，加上课程安排紧，时间短，学生根本达不到理解数字图像处理技术的教学要求。第二，数字图像处理技术课教学方法呆板，老师教学手段过于简单，无法调动学生在课堂上的积极性，学生不能主动去学，与老师的互动配合不到位，更谈不上兴趣与爱好。
（3）数字图像处理技术课程实验中存在的问题。第一，学校对数字图像处理技术课程的实验资金投入不多，无法满足实验过程中对企业及现场环境的模拟需求；现有的实验室设备陈旧，建设方向与现阶段的社会需求不符，与社会结合不够紧密，许多教学仪器设备临近报废，无法保证教学质量。第二，优秀的教师资源严重不足，数字图像处理技术课程是一门专业性非常强的学科，好的老师是确保数字图像处理技术课程实验部分能够完成教学目标的首要条件。教师既要有较高的专业数字图像处理技术水平，又能与学生们打成一片。没有高素质的师资队伍，数字图像处理技术结合实际的实验部分就不能真正达到校企合作的目的，也就失去了实验的真正目的和意义。
三、数字图像处理技术教学方法改革研究
1、数字图像处理技术模块化课程体系的建立