数字教学范文10篇

1加强实验教学的目的

数字电路是理工科很多专业的一门技术基础课，也是学生以后从事科学技术研究和开发工作的一门重要课程，其目的既要培养学生良好的基本实验素养和基本实验技能，也要为学生在理论与应用之间架起一座桥梁，使它成为培养应用复合型人才的一个重要教学环节。

2数字电路教学现状

(1)数字电路目前在很多学校仍然采用传统的教学方法，教学的重点仍然是传统的基本教学内容。而随着信息时代的到来，教育的重心由以往的注重传授知识向注重培养学生综合素质发生转变。该课程作为一门重要的专业基础课，其教学内容应该适应科学技术的发展以及对人才培养的要求。如今教学改革应该遵循“理论够用，实践为重”的原则，将培养能力的思想作为核心。力求为社会培养基础扎实、具有创新意识和创新能力，理论联系实际、综合素质高的新一代建设人才。

(2)传统的数字电路实验是按课程的开设顺序逐一设置基本实验项目和课程设计实验，也就是主要围绕相关的理论课程来设计的一种实验模式。实验以中小规模电路为主，大规模数字电路实验较少，也很少考虑各实验课内容相互之间的衔接与综合，以至学生往往缺少大型数字电路实验的训练机会，难以培养出综合电路设计的能力。这样的实验结构已落后于当代学生科学素质、实验技能和创新能力培养的要求。现在新型的实验结构不仅是实验内容的深化、强化，而且还需要体现实验的系统性综合性和创新性。

(3)目前开设的数字电路实验内容，大多是对理论教学的简单验证和基础实验的技能训练，内容老化，手段单一。传统的验证性实验虽然可以加深学生对理论知识的理解，但仍届于获取间接知识的渠道。当学生进行传统的验证性实验时知识结论已先入为主地占据了学生的头脑，当实验数据与理论不相符合时，学生往往不去追求事实的真相，而是违背认识以理论为本，去修正实验数据，重蹈理论第一的覆辙的规律。而高校人才的培养则应使学生通过实验亲身体验直接知识的获取，并从中接受和理解间接知识，真正懂得实践才是获取真知的主要渠道。所以应引导学生从实验中去发现、认识事物运用已学到的知识去进行解释、检验和总结，有的客观规律效地调动学生的学习兴趣和热情。只有进行这样的实验教学才可以培养学生自我获取知识和探索未知新知识的能力，为真正成为有用的人才打下良好的基础。

摘要：随着时代的进步，数字媒体领域逐渐成为了一个热门的领域，但数字媒体专业的教育如今很难培养出新时期的、符合社会需求的人才，因此数字媒体教育也成为了人们关心的重点。目前，许多教育工作者都在研究探讨数字媒体教育的教学模式，本文浅谈了一些关于数字媒体教育实践教学模式的研究策略，望被人借鉴。

关键词：数字媒体；实践；教学；教育

在教育中，不只应该注重理论教学，还应当注重实践教学，对于学生来讲，不应该只具有理论知识，还应当具有实践动手能力，这种能力对于每一位学生来说都是十分重要的。因此，高等教育的过程中十分需要实践教学过程。在数字媒体教育领域同样也是如此，一个优秀的实践教学对于数字媒体人才的培养是十分必要的。总而言之，在数字媒体教育的过程中需要有效的开展实践教学，这样才能够使数字媒体领域越来越发达。

1数字媒体教育概述

（1）学科特点。在当今的社会形态下，产生了许多新兴的学科。在过去，学科往往具有极强的专一性，而这些新兴的学科大多数都是交叉性学科，具有很强的综合性，即要求学生对于知识面的掌握要广，而不单单是学习某一方面的知识。事实上，数字媒体不同于传统媒体，数字媒体专业要求学生具有数字媒体专业传输、处理和制作的专业知识和专业技能，又要具有较高的艺术修养和解决分析问题的能力。（2）人才培养目标。教育的目的是培养相应的人才，因此在数字媒体专业的教育过程中要明确人才的培养目标。在数字媒体领域，人才应该具有许多复合型技能，比如：视频制作、网站设计以及计算机网络技术等等。因此在教育过程中应当开展多门专业学科，同时开展相应的实践教学。（3）社会需求。随着社会的进步，许多专业领域中传统的教育模式已经无法适应社会的需求，因此教育也需要随着社会进行改进。教育是具有目的性的，而不是盲目的。事实上，如今许多高校的教育模式都已经十分落后，从结果来看，按照这种教育理念教导出的学生在毕业后很难找到对口的工作。因此教育模式应该随着社会需求的变化而变化，在数字媒体领域，教育中应该注重实践教学，并且使学生在实践教学中真正掌握计算机网络、视频制作、设计等等能力。只有通过这种方式，数字媒体专业的学生才能够真正成为能够满足社会需求的复合型人才。

2数字媒体教育实践教学中存在的问题

摘要:在互联网+教育背景的驱动下，数字化教学逐渐被推行于化学课堂中。数字化教学对于提升化学教师技能，提高课堂效率具有重要意义。对数字化教学的含义、使用现状及其对提升教师教学技能的表现进行阐述，并对提升数字化教学有效性等问题提出建议。

关键词:数字化教学;教师技能;建议

近年来，新课改提出学生应在学习过程中处于主体地位，随着信息网络化时代的迅猛发展，化学教学模式打破了传统的单一教学格局，逐渐走向多元化，数字化教学在此背景下逐渐发展。数字化教学有利于教师掌握个人知识管理方法，帮助学习者实现翻转课堂。此外，数字化教学还可以应用于实验教学和有机化学教学中，将实验教学与有机化学教学相融合可以改善传统教学的不足，如抽象化的概念不易理解、毒性较大的实验不易操作等，这类教学片断通常被省略，而通过数字化教学，师生可以对数字传感器进行操作，实验过程以数据或图像的形式清晰直观地展现出来，教师在此过程中有区分度地进行讲解，学生不仅将对数字化教具产生浓厚的兴趣，对实验变化过程也了然于心。数字化教学在化学课堂中的不断推进和完善驱动着教师的教学技能逐渐提升，主要体现在:教师加深了对已有学科知识的理解，优化了教学理念，明确了教学结构，提升了课堂效率。

1数字化教学的含义以及对化学教学的意义

1．1数字化教学的含义

数字化教学是指利用信息传感技术、多媒体资源等，精准收集数据、优化处理数据，使教学过程简洁化、可视化。数字化教学可以使学生切身参与到教学活动中，在智能的传感数据的驱动下，知识掌握的过程以数据的形式清晰的展现出来，变化的数据会引发学生的思考，学生对新旧知识的认知冲突将在这一过程中建立，新的观念与学生固有的观念也将发生整合和迁移。

一、数字化技术在小学科学教学中的具体应用

1.翻转课堂教学。随着智能手机、平板电脑和笔记本电脑等移动终端设备的普及，借助当前流行的QQ、微信、微博等聊天工具和信息分享平台，可以构建翻转课堂。教师与学生能充分利用碎片化时间，对课程内容进行讨论，辅助课堂教学。翻转课堂教学能够为学生提供个性化的学习环境，简单文件、微课视频等内容，借助网络查找资料，双向交流方便，教师能够针对性地提高小学生的学习水平。比如，在“地球的表面”学习中，小学生可以通过高德地图或者谷歌地图等定位软件，查找自己的家庭和学校位置，认识地球各地区的地形地貌，提高科学探究的兴趣。2.电子书包。相较于语数外等文化课程，小学科学具有涉及范围广、资料多的特点。电子书包具有改变既有的教学和学习方式的作用，不仅能够取代传统书包的装载功能，减轻小学生的硬性负担，还可以搜索、存储和观看教学资料，作为师生交流和协作学习的工具。比如，在“电磁铁”章节，小学生需要掌握电磁铁的制作方法和影响因素，传统课堂上教师需要花费大量精力准备材料和进行讲述，并且由于课时原因只能探究少数变量因素的影响，而电子书包可以让学生自行浏览相关资料，拍摄自己的实验过程，教师组织学生进行线上讨论，协作学习，实现课堂集体教学。3.基于数字探究的科学实验室。科学素养包含了对科学知识、科学过程和方法、科学技术对社会影响的基本理解，基于数据探究的科学实验室系统由传感器、数据采集器、数据分析处理软件和实验教程组成，能够让小学生快速掌握科学知识，理解实验现象，养成科学的探究方法，同时小学生可以接触到前沿的仪器设备，认识到科学技术与社会的关系。比如，在学习“温室效应”时，传统的实验方法难以检测到酸雨天气、被污染水域的酸碱度变化以及温室效应的后果，利用数字化仪器，可以方便直观地对温室效应进行模拟，使小学生认识到温室效应对社会造成的影响。此外，日常生活中的烟雾报警器、自动感应门等都使用了传感器，小学生能够通过实验了解这些常见器材的工作原理。4.数字化图像与多媒体技术。小学生的抽象思维不强，而对于图像等直观易懂的事物容易理解和记忆。数字化图像技术包括整理图片、使用Flash软件，配合发散图、多层图，不仅具有图片的优势，具备形、色、意义三大记忆要素，并且可以与多媒体相结合，创建教学情境，实现线性描述、图文并茂，使教师能够有意识、有计划地引导小学生的思维，形成视觉思维，锻炼小学生的图像语言能力。比如，“种子发芽”实验的教学目标是让小学生了解植物的生长过程，形成对生命的情感态度和价值观，但种子发芽的时间长，学习具有间断性，寇佳媛在研究中，采用Dreamweaver软件设计“种子发芽实验”的时间轴，记录种子在每个时间段的生长变化，增强了实验的直观性。

二、数字化技术在小学科学教学中的应用原则

1.对象性。数字化技术的应用必须要紧紧围绕科学教学这个目标，主题要明确，资料要符合教学内容，不能一味追求趣味性，探究过程要层层推进，难度适当，符合逻辑，促进科学教学的系统化。此外，小学生的自我约束能力较差，教师要注意引导，不能让小学生过多浏览其他数据内容。2.循序渐进。首先，数字化技术在小学科学教学中的应用时间不长，教学内容、计划还不完善，教师的综合能力有待加强，这需要一个转变过程；其次，学生虽然是学习的主体，但不等于放弃了教师的主导作用，只是主导的侧重点发生了变化，不能一味地放松对学生的要求；最后，不能过分依赖数字化技术，一些传统的教材、资料，以及真实的实验过程还具有不可替代的作用。3.时效性。事物是不断发展变化的，数字化技术也要与时俱进，特别是要考虑一些数据、图像是否符合当代小学生的心理特征和时代需求。

三、结语

将数字化技术与小学科学教学相结合，可以让小学生借助数字化工具进行自主学习，通过收集和处理信息亲历科学探究过程，培养科学态度，提高自主学习和创新能力。

论文关键词：职业教育数字化教学资源课程改革策略

论文摘要：重视优质的教学资源数字化建设是职业教育课程改革提出的新目标，其目的是改变传统学校专业课程过于注重书本知识传授的倾向，加强课程与学生学习兴趣和工作经验、职业生活的联系。学校在数字化教学资源建设中应坚持集成化、标准化、共享化、网络化四个维度，遵循“数字化教学资源规范—引用标准，数字化教学资源开发—成长教师，数字化教学资源应用—优化教学，数字化教学资源引领—推动课改”的行动策略。

数字化教学资源是指经过数字化处理，可以在网络环境下运行的多媒体材料或教学系统。职业教育课程改革背景下，数字化教学资源已不再局限于以往的单一课件，甚至不限于视听媒体，新技术、高技能培训的视频资源，来自于行业企业的数字化专业使用手册、工程案例、虚拟技能训练的软件等数字化资源需求成为趋势。

一、数字化教学资源建设的理性维度

(一)集成化

集成化是将教学内容与教学资源以课程或专业课程体系为单位进行整合，借助数字化的集成中心，形成系列化的资源库，以满足教师的教学需要。集成化是教学资源建设的平台基础。职业学校资源集成一般包括三层系统模型，具体见表1。

摘要：随着科学技术的迅猛发展，数字艺术也随之取得了快速进步，进而推动了室内设计的改革与创新。数字艺术在室内设计教学中的应用，可以突破传统教学模式的束缚与局限，有效提升教学质量与教学成效，同时也为现代化室内设计教学提出了更高的标准与要求。

关键词：室内设计教学；数字艺术；教学成效；数字化技术

21世纪是数字信息时代，使得各种技术的有机结合成为了可能。艺术设计作为一种现代化技术形式，其数字化发展也日益突出。数字艺术主要是指采用数字形式对艺术进行传递的过程。数字技术与设计艺术的结合，使得设计流程更为迅速与简捷，且为设计艺术提供了更多的创意与载体，数字艺术以其独有的优势与功能成为室内设计的重要构成部分。因此，敢于正视与面对传统室内教学存在的诸多问题，努力探索数字艺术在室内设计中的应用途径，提升室内设计的教学成效与质量成为当前的迫切任务。

一、室内设计教学中数字艺术应用的必要性

（一）强化室内设计视觉效果的需要

传统的室内设计图纸给人的视觉感受比较枯燥、范围窄且毫无创意，没有强烈的视觉冲击力。而数字技术中的Pho-toshop、Rhino、Illustrator等诸多软件设计出的图纸，不但具有明显的视觉效果，而且更加逼真与直观，能够十分明确地表达出室内设计的关键内容。所以，数字艺术在室内设计教学中的应用，能够明显的提升作品的视觉感受与效果[1]。

[摘要]“数字媒体艺术”是科技和艺术的高度结合体，是现代技术和艺术发展的融合与进步。数字媒体艺术是当今最新颖、发展最快的一种艺术形式，它不仅包含数字技术在媒体艺术中的应用和推广，还为艺术创作提供了新的思维方式和语言体系。本文主要对数字媒体艺术的专业特点进行分析，研究其对动画设计的影响，探索现代数字媒体艺术教学体系的构建，以便为我国培养更多的数字媒体艺术人才。

[关键词]数字化;数字媒体艺术专业;动画设计;教学方法

数字媒体艺术专业特性分析

1.数字媒体艺术具有全域性。在数字化大潮的影响下，数字技术对艺术形成了较大的冲击，现代传媒技术、电影动画设计、广告媒介等都被其影响。同时，它也带来了艺术审美标准和形式的深刻变革，科学越进步，技术越发达，用户对于艺术的需求就越强烈。数字技术渗透于艺术产品的概念形成、构思、设计、成型、推广、成熟、演变、蜕变等多个过程中，且发展速度极快，从这一视角上分析，数字技术的运用将成为艺术产业发展的驱动力。2.数字媒体艺术具有对等性。数字时代，在互联网技术的不断渗透下自媒体蓬勃发展，给了普通人更多参与和融入艺术创作过程的机会，甚至已经成为一个产业链条，催生和演化了行业的发展，这些都是创作过程中的对等性。除此之外，数字媒体艺术在专业学习上也具有对等性，学生不仅可以通过课堂与教师进行沟通交流，还能够通过线上课堂，跨地区、跨时段用互联网与其他人进行沟通交流。这时教师已经不单单是一个知识的传授者，而是一个指路人的角色，随着慕课、“互联网+”时代等新元素、新概念的引入，数字媒体平台更加对等和包容。3.数字媒体艺术具有逻辑性。科技和艺术是对立统一的关系，二者都是人类认识和了解世界的角度和方法，相辅相成，随着现代人类对于新科技的探索及对艺术的追求，二者关系更加紧密，不可分割，在复杂且紧密的联系中，还蕴含了一种具有逻辑性和合理性的内在规律。数字媒体艺术的发展既是一种偶然，也是一种必然。它的发展既是艺术对现代技术的应用，也是现代技术在艺术中推广的探索和升级，科技与艺术在其中相互促进，符合普世性的逻辑规律。

数字媒体艺术与动画设计

1.数字动画。任何一种艺术形式的出现，都依赖于社会和科技的发展，数字动画正是计算机技术和数字化时代的产物。与传统动画不同，数字动画是利用现代技术和设备代替传统的手工绘制，完成大量的反复工作及技术工作，从而制作成动画。从艺术上，数字动画拥有较为独立的体系，融入了各类艺术及语言表现形式，结合了计算机图文及人工智能，大大延伸了动画创作的虚拟性和自由度。与传统动画相比，它更具张力和活力。从学科上，数字动画艺术是计算机技术与设计学、文学、传播学等学科融合的产物，属于交叉学科，学科与学科之间没有明显的界线，而是相互融合、动态平衡的。数字动画在技术上的延伸，已经从动画制作延伸到游戏开发、广告、训练模拟等方面，因此，数字动画艺术研究的重点是如何根据大众的审美和需求，利用数字化艺术创作工具，在遵循规律的前提下创作出具有美感的动画艺术作品，这是人类创造力和想象力的延伸。随着数字化技术的不断更新、数字动画的不断扩展，社会对动画人才以及专业教育提出了更多的要求，如何发挥好数字媒体艺术的应用深度和广度，是教育者和从业者都必须考虑和深思的问题。2.数字媒体艺术对动画设计的影响。（1）机遇——技术更新，平台延伸动画产业的蓬勃发展在很大程度上得益于现代数字技术的加持，数字媒体艺术为动画设计的发展提供了强劲的动力和广阔的平台。从技术上看，数字技术的快速发展让动画设计得到充分展示，传统动画的手稿式画作已经成为一种小众情怀。技术的快速进步，让色彩、动态、画面更加精致，气势变得更加宏大，同时，设计成本和制作费用也大大降低。从平台上看，数字媒体艺术让动画设计有了更广阔的生存空间，摆脱了传统的、依靠动画产业的局限，在广告设计、营销策划、电影制作等领域崭露头角，动画设计从一个产业变成了一项技术，在各个领域得到了广泛应用。在互联网上，有很多数字媒体艺术专业动画创作的相关课程，与传统动画设计相比，现代数字媒体技术的应用使动画设计的学习门槛降低，没有设计及动画基础的人也能通过数字技术手段尝试动画设计，这在一定程度上弥补了师资的不足，大大降低了教学成本。（2）挑战——艺术性和商业性的博弈从动画设计的发展来看，数字媒体艺术为其增添了许多活力，同时，数字媒体艺术的进步还给动画设计带来了挑战，其中最突出的就是艺术性和商业性之间的博弈。在当前艺术门槛不断降低的现实下，艺术性和工匠精神受到了极大冲击，人们容易产生浮躁情绪，大量的复刻及抄袭扰动了整个市场的纯洁度，影响了动画创作的发展。这一点体现在教学上的突出表现是，学生面对纷繁复杂的技术和知识丛林时感到束手无策，不了解、不清楚自己的需求，从而容易盲目追风。

摘要：本文从计算机与网络的特点着手，结合技工院校的艺术基础课程，联系教学实际，从四个方面阐述了要搞好艺术基础课程的网络教学应该注意的基本问题，抛砖引玉，以期为今后艺术基础课程推行数字化教学夯实根基。

关键词：美术；数字时代；数字化教学

数字时代的到来使我们越来越依赖于计算机与网络，艺术设计专业除去软件课程外，基础课程也不例外。艺术基础课上利用网络进行教学，既可以最大限度的发挥学生学习的主观能动性，又可以最大限度的扩展受教育学生的范围。可以说，它是现代网络技术与艺术教育的一个完美结合，也是素质教育、创新教育的一个重要体现。当今的教育发展趋势，不言而喻，推广网络教学已经成为其一个重要的发展方向，网络业已成为现代教育的一个重要技术依托。网上教学与一般性的课堂讲授有着许多不同之处，不把握网上教学的特点，它的实施就可能流于形式而达不到预期的教学效果，而且，在组织实施网上教学的过程中，我们必须充分考虑到各课程学习的不同特点，如果不能将网络教学的特点和课程学习的特点真正结合起来，这种网上学习也只是一种花架子，不能达到事半功倍的效果。就《美术鉴赏》课程而言，它既具备很强理论性，又有极丰富的直观感受性。学生经常只一味感受直观的图象音频，而忽视重要的理论知识，从而无法在本质上提高审美能力。如何针对这些情况，摸索出适合技工院校艺术类学生的数字化教学方式，就成为摆在我面前的一个重要问题。在尝试中发现，数字化教学对美术鉴赏课来说并非遥不可及，只要抓住其特点，也能收到良好的效果。

1网络设备及相应的技术准备是数字化教学能顺利实施的基本保证

网络是实施数字化教学的载体，相应的软硬件支持则是实施网上教学的保证。为了避免在数字化教学中因出现不必要的技术问题而延误教学的实施，无论是在教学实施之前，还是在教学实施之中，都必须有相应的足够的技术储备准备随时应付突发问题，以保证教学的顺利实施。首先，由于授课的电脑实训室是轮番使用的，很可能出现一些意想不到的问题，我们必须对教室网络设备进行相应的检查，这是课前对我们教师的一个最基本要求；其次，我们应根据授课对象的具体情况，进行操作试验，对有可能出现的由于误操作而出现的问题找到合适的应对之方。比如，进行《民间美术》数字化教学，做的网页上有一个音像资料观看的内容，它是为学生提供一些感性的认识而设立的，但是我在课前检查中发现，实训室的一些机器上并没有安装音像资料需要的播放软件，所以，在教学的主界面上做了下载插件的链接。但是，在试验操作中发现，实训室的电脑安装了硬盘保护卡，每次重启后，前一次的设置都将变成无效，而播放软件的安装正是需要重启来完善设置的。要解决这个问题，单靠个人就不能解决了，必须要通过机房管理人员来实施。而上课后，尽管对有可能出现一些误操作的地方进行了专门的强调，但还是有学生因为这样或那样的原因出现了错误操作，导致其学习任务不能继续进行。因此，只有在课前做好充分的技术和器材准备，才能保证数字化教学的顺利实施，尤其在面对电脑应用能力层次参差不齐的学生的时候，我们就更需要精心的准备了，有备方能无患。

2网上学习必须给学生明确要求，在规定的教学时间内规定学生不同时段内应完成的主要任务，使数字化教学更具效率

摘要:创新能力是新课程教学改革理念下，培养学生核心素养中的一项需要学生具备并掌握的重要能力。本文以此为出发点，基于创新能力的培养与运用，探讨数字媒体技术专业实践教学中如何培养学生的创新能力，从当下的教学现状、实践教学两个方面开展论述，为数字媒体技术专业教学质量的提升提供理论分析与建议。

关键词:创新能力；数字媒体技术专业；实践教学

1引言

数字媒体技术专业意在培养兼具技术素质与艺术素质的现代艺术设计人才。相对于媒体艺术专业，媒体技术专业更加侧重于技术素质的培养。因此，要求学生除了掌握基础知识与技能外，还要具备一定信息素养、创造创新能力、实践能力以及学生的自主学习能力。本文以此为出发点，探讨数字媒体技术专业实践教学中如何培养学生的创新能力，为数字媒体技术专业教学质量的提升提供理论分析与建议。

2实践教学

要培养学生创新能力，需要结合现实际的教学活动，进行实践性教学策略分析，不断对教学做出优化，进而实现对于学生能力的培养。2.1理论教学。理论教学内容是实践教学的基础。只有学生具备扎实的理论基础，才能够在实践教学中形成较好的能力培养效果[1]。但这并不意味着理论课程无法实现对学生创新能力的培养。实际上，无论是理论课程还是实践课程都应当是培养学生创新能力的一个重要途径。而在数字媒体技术专业中，又可以将课程分为基础课程、专业基础和专业课程。理论课程实际上就是基础课程与专业基础课程。通过这两个方面的理论学习，可以为理论实践化奠定良好的基础[2]。具体到实际，在数学媒体技术专业中，数学教学属于理论教学中的基础课程。数学教学不仅能够提升学生的抽象逻辑思维、计算能力、空间建构能力，还能够通过较好的教学引导，实现对学生创新创造能力的培养[3]。教师要通过将抽象问题具象化的方式，让学生在实验中理解和解决实际问题，借助思维、创新方法、培养创新能力的同时也锻炼了自己的实践能力[4]。建立在基础课程的学习上，实现对于基础理论课程与专业课程的相互融合，如建模理论与实际专业的融合；再建立在专业课题的研究下，通过实际问题的解决来提升自身的创新能力，实现理论、实践、能力的有效过渡[5]。2.2创新教学平台。实践教学对于创新思维的培养和创新能力的提高有着直接作用。而为了实现对于学生创新能力的培养，首先应当为学生搭建一个实践创新教学平台。通过教学平台的建设，让学生能够从理论到实践，有效形成自己的知识框架体系，并在此基础上进行创新，形成对于能力的提升。根据不同的专业搭建不同的个性化创新平台。对于数字媒体技术专业而言，平台可以划分为三个不同的层次。第一层次是基于基础理论到实践的层次，从数学理论学习到数学实验都属于这一层次。这一次层次以理论为核心，主要是帮助学生建立扎实的“金字塔地基”。第二层次是形成专业课的实践教学平台。这一平台主要是对学生专业能力及素养的培养和提升。在这一层次中，专业基础课程是关键，动手实践能力随着专业素养的提升而提升。第三层次是综合层，也是学生在进入到毕业生这一阶段时的层次。在这一阶段，主要是通过毕业设计和实习的相关经验，将科研、实践、理论融为一体，让学生基于教师指导形成创新方案，实现对于创新能力的综合培养。三个层次共同构建了教学平台的有效性，缺一不可。2.3竞赛的作用。对于数字媒体技术专业而言，每年教育部或其他机构以及社会方面都会举办很多的相关竞赛活动，教师要鼓励学生积极地参与竞赛活动。一方面，竞赛活动的参与实际上也是实践能力的提升，能够有效弥补现阶段实践教学不足的情况[3]。另一方面，参与竞赛能够帮助学生看到更为广阔的世界，学生能够在与其他参赛选手的接触中接收到更多的思维，并与自身的想法发生碰撞，形成创新思维。而学生在竞赛过程，也可以通过成就感的获取或挫折，认识到自己的优势及不足，进而进行改进提升，不断提升与培养自身的实践能力。竞赛只是一种形式，教师也可以在教学课堂中形成小型模拟竞赛，关键在于竞赛这一形式对于学生能力的提升。因此，如果基于实际教学条件，教师可以设置一些与教学内容相关的课题或学生自拟课题的方式来汇总一些课题，将学生划分为若干小组，与学生一同通过创新思维和实践能力来参与小组竞赛。如此一来，既实现了实践能力的强化，同时也培养了学生的创新能力。2.4师资队伍。数字媒体技术专业的综合性很强，且相对偏重于应用型方面[4]。为了能够更好地培养学生的创新能力，师资队伍的建设工作必不可少，尤其是针对当下的教学现状，教师整体呈现出师资较差、能力不足的情况，更迫切需要通过师资队伍建设来提升教师的教学能力，满足学生的学习诉求。具体到实际中，师资队伍的建设要从三个方面来开展。首先是基于专业素养。对于教师而言，教学内容并非一成不变，而是基于时展不断变化的，尤其是数字媒体技术专业，随着信息技术的发展，数字媒体技术专业也在不断地更新发展。因此，教师要不断通过各种途径进行学习，提升自己的专业素养。在专业与时俱进的同时，确保教学能力也能够同步与时俱进[5]。其次是“双师复合队伍”的建设。教师重视理论忽视实践不仅仅是教学模式所决定，也是由于教师实践能力上的缺失。因此基于教学需求，应当形成“双师”教学，将理论与实践拓展开来，分别在教学中达到最优状态，避免顾此失彼的情况发生。最后是基于社会力量的动员。教育是国之根本大计，对于学生创新能力的培养，实际上就是对于国家创新发展的未来的人才培养，因此，应当基于社会力量开展动员，在校外形成优秀合作机制，为学生争取更多优秀的实践机会，促使学生得到能力上的进步与提升。

摘要：以数字信号处理课程实验教学为切入点，分析探究性学习在其教学中的应用效果。通过基础训练、综合提高、拓展创新3个层次的实验环节促进理论教学，从电生理信号处理的医学应用角度出发，促进学生理解，调动学生学习主动性和创造性。

关键词：数字信号处理；实验教学；教学设计

数字信号处理是针对生物医学工程专业本科生开设的一门重要专业课程，主要介绍数字信号处理的基本概念、基本分析方法和处理技术。该课程教学目标是培养学生思维能力和综合应用知识解决数字化工程问题的能力，并为进一步学习有关生物医学信息处理方面的课程打下良好基础。我们在教学中发现，学生完成该课程理论学习后，面对实际问题还是无从下手，例如，不能理解抽样的意义以及FFT算法，不知如何设计IIR和FIR数字滤波器，不清楚如何处理电生理信号，这都不利于学习生物医学信号的处理方法和设计流程。因此，要进行基于医工结合的实验教学设计，理实融合引导学生掌握数字信号处理课程的内容[1-2]。根据教育部“六卓越一拔尖”计划以及《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》（教高司函[2017]6号）等文件精神，贯穿“智能医疗”宗旨，对数字信号处理课程进行探究性实验教学设计，补充智能医学信号处理实验内容[3-4]，探索融知识传授、能力进阶、职业核心素养培养为一体的实验教学方案，实现以“教”为主向以“学”和“练”为主的教学模式转变，激发学生兴趣和潜能，增加学生实战信号处理体验。使学生在数字化医疗实践中完成从基础理论到综合提高的过渡、从书本知识到拓展创新的实现、从典型信号到医学信号的应用。

1教学内容

以问题为导向进行学习，针对课程内容设计了6个实验项目（见图1），分别为连续时间信号抽样及抽样信号还原、快速傅里叶变换FFT、滤波器设计及实现、心电信号实验、血氧信号实验和便携式脑电信号处理实验。所有实验项目均在硬件平台上完成。学生分组练习，在项目任务引导下拓展提高、交流讨论，既可以在硬件平台上实验，也可以自行设计信号处理算法，完成智能分析与控制。1.1基础训练实验内容设计。基础训练实验内容是从理论教学内容中提炼的重点，指导学生在实验的同时，利用数字信号处理技术实现对连续时间信号的处理，将模拟信号转为数字信号，利用数字技术对其进行加工[2，5-6]。（1）连续时间信号抽样及抽样信号还原。采样是从连续到离散的桥梁，主要分析时域采样对信号频谱产生的影响及不失真条件。我们设计了连续时间信号抽样及抽样信号还原实验（见图2），以使学生掌握从连续到离散信号处理的采样原理。（2）快速傅里叶变换FFT。按时间抽取的基-2FFT算法，加深学生对离散傅里叶变换定义和基本性质的理解，学会计算离散傅里叶变换，实验内容如图3。（3）滤波器设计及实现。通过实验使学生掌握巴特沃斯模拟低通滤波器、窗函数法数字滤波器的基本步骤，比较分析IIR和FIR数字滤波器，熟悉数字滤波器设计的基本步骤。1.2综合提高实验内容设计。综合提高实验要求学生在掌握数字信号处理理论的基础上，对实验方法进行综合提高训练[7-8]。我们设计了心电信号和血氧信号采集分析实验，让学生了解心电信号和血氧信号的概念，熟悉心率、血氧饱和度的计算方法，进行光电容积脉搏波（PhotoPlethysmoGraphy，PPG）测量。（1）心电信号实验。该实验采集电路主要包括传感电路、放大电路、滤波电路、调制和解调电路。将从人体体表采集的心电信号放大、滤波，再进行调制与解调，由STM32F103VCT6微控制器处理后通过显示屏显示出来。该实验可以计算心率，并在各种特殊心电波形下识别R峰，可实现系统低功耗运行，预留的电流测试端口可用于功耗测量；心电波形和心率相关信息可通过蓝牙发送至手机或其他设备，实验内容见图4。（2）血氧信号实验。该实验电路可进行双波长PPG测量，包括LED的驱动与光电传感器接口电路、交直流信号采集电路、双波长信号分离电路，还可以计算血氧饱和度。主要实验过程是微控制器发出周期脉冲信号，切换红光与红外光发光管状态，血氧探头采集数字信号，通过定时器捕获通道上升沿，计算数字信号频率，带入计算公式求得血氧值与脉率值。实验内容见图5。1.3拓展创新实验内容设计。拓展创新实验要求学生运用已有知识解决实际电生理信号识别问题[9]。本文设计了脑电信号处理实验（即脑机接口），通过便携式脑电信号采集设备，提取脑电信号特征，分析其状态。具体内容是让被试者观察某个数字重复的次数，通过分析脑电信号，判断被试者处于注意状态还是非注意状态。学生利用巴特沃斯滤波器去除干扰信号，利用快速傅里叶变换分析脑电信号各个频段（α、β、θ、δ4个节律），然后求解4个节律的平均值、均方差，发现δ/α、δ/β特征最明显，拓宽生物医学信号分析思路。

2教学方法