時間:2023-06-21 09:22:42
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇數字能量學教學范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
[關鍵詞]教師教育技術化作用
一、數字化引領教育技術化
當今社會已逐步進入數字化時代,這就要求教師必須引領學習者學會學習、學會合作,從而使得學習者能夠充分挖掘出自己的獨特潛能與創造性。相應的,教師的教學模式也需要從傳統的集體授課改變為能依據學習者的個性化特點進行定制,教師的授課習慣需要實現從關注教材的呈現到重點分析不同學習風格的學習者需求的轉變,讓學習者變被動學習為主動學習;并成為合作學習者。
教育是人之自我建構的實踐活動,而技術也是人類發展的產物,是使人成為人的一個基本條件,必然先天地以人的價值判斷、以人的需求為其存在和發展的基本前提。因此,教育技術的存在基礎是教育與技術之“和”———使學習者不斷“文化”和“人化”,從使得教育與技術相互交叉融合。例如美國新版NETS•T中十分注重數字化環境中教師教學設計能力的完備。數字化的學習教育環境使得教育逐步呈現技術化的特征。
顧名思義,技術是指人類為了某種目的或者滿足某種需要而人為規定的物質、能量或信息的變換方式及其對象化的結果。技術規定了如何將一種物質(形態)變換為另一種物質(形態),將一種能量變換為另一種能量,將一種結構、形態的信息變換為另一種結構和形態。教育技術化是指在教育與技術“之間”的,特征式微妙轉化,“教育技術”不在教育中而是更多地體現在技術中。同時,“教育技術”是教育與技術的相遇,“教育”是實質內容,原本作為載體的“技術”也日益呈現教育的特征。在此前提下,教育與技術相濟相合,育生教育技術,并促使其發展。另一方面,教育對技術的要求是不同的,因為技術是多維的,人的價值和需要也是多層次的。
二、教師在教育技術化過程中的作用
有學者指出,作為教育功能的技術要同時滿足兩個條件:一是解決學習者學習效率的問題,二是解決技術應該怎樣為學習者人文化服務的問題。而教師恰恰在這兩者的兼具方面具有天然的優勢。
如前所述,進入新世紀,數字化技術日新月異,此中教師運用其學科知識教和學,并運用數字化技術更新教學理念和模式,以便獲得促進學習者學習、激發學習者創造力與創新性的經驗??梢哉f,新時代的優秀教師必然應成為數字化時代工作和學習的表率,教師應展現出全球化和數字化社會中具有創新精神的專業工作者所應具備的知識、技能與工作方法。
通過展示與推動有效運用數字化工具和資源,教師可以不斷提高自身的專業實踐,樹立終身學習的典范,在學校和專業共同體中表現出領導力。如果說20世紀末還可以成為傳統學習方式和數字化(E-learning)學習方式的混合。如今后者已明顯在挑戰前者的管有地位。例如我們說教師最常用的技術是PPT,而PPT的主要功能之一是代替粉筆黑板來呈現課堂講授內容。但如果教師固步自封,就會造成教師改革理念的滯后,并由此引發對其他先進技術的降格使用,這在很大程度上限制了教育技術的深層影響。
在當今教育技術化的過程中,教師必須擁有一定的信息化教學設計能力,以培養學習者具有高度創造力為目標,能夠決定何時選擇何種技術,從變革需求出發,創建有效的數字化學習環境,架設滿足學習者個性化學習的平臺,改變學習方式、學習文化以及相應的組織方式與學習關系。
這一點在語料庫語言學領域體現比較明顯,數據驅動語言學習是語料庫應用于語言教學中的一種教學模式。這種教學模式使得教師可以建立在語料庫的研究基礎上,同時吸納語言習得和認知科學的研究成果。在語料庫語言學的授課教師看來,教學研究所依賴的真實語言數據只是一種社會語言現象,這種可觀察、可量化和可描述的數據是探索社會文化語境中語言的意義與功能時最為直接和有效的數據,教育在這里已經體現出明顯的技術化特征。
三、有效利用教育技術化的價值特征
柯利認為,技術本身不負載價值,而是在技術的使用中,人的思想意識和經濟利益導致了技術的價值負載。教師作為數字信息化社會教育技術的使用者,教育技術化對教師提出了更高的要求。教師要不斷地提高自身的素養,合理運用信息技術進行教學,掌握好各項技能的使用。在人工智能、虛擬現實等技術飛速發展的今天,信息技術替代了教師的部分教學活動,但不管技術怎樣發展,在教育這樣的人文學科,更注重的是人本主義的發展,信息技術不可能完全替代教師在教育中的地位。發揮教師的主觀能動性,有效利用教育技術化的價值特征,正確處理信息技術與教育的關系是信息時代對教師和教育工作者提出的新的挑戰。此外,學校的管理人員也要正確地對待信息技術,因地制宜地選擇合理的技術推動教育的發展,發揮其價值的正向導向作用,而不能過分強調信息技術在教育中的作用,須知技術是手段,達到教育的發展才是最終的目的。
有學者成技術化是人類存在的方式。只要人存在,他就要追求自由,而人類追求自由離不開技術化。教育的技術化必然使得教育技術學成為顯學,而教育技術的出現不僅僅改變了教育實踐的面貌,而且也會帶來理解教育的新方式———一種基于復雜性理論和開發取向的理解方式。
參考文獻:
[1]安濤,謝英軍.關系思維視野中的教育技術圖景.電化教育研究,2009,(10):10-14.
[2]程桂芳,徐恩芹.新版NETS•T對我國教師教育技術培訓的啟示.繼續教育研究,2009,(11):59-60.
[3]王勇,楊晶.數據驅動的研究路徑在英美文化教學中的應用.外語學刊,2009,(5):183-185.
近來,聽了北京市教委基教處李奕處長的講話,感觸很多,與大家共享。
李奕處長說:“基礎教育的發展,需要更多理性的依據,要做出教育的化驗單,獲得診斷的說明書,從而提高教育教學效率?!睆慕逃哪承┨攸c來看,目前的教師更像一個中醫,要“望、聞、問、切”,憑自己的工作經驗,看出孩子的特點、能力、性格。上課過程中,教師憑著孩子的舉手、眼神、發言、動作、反應,師生的互動,語言的溝通,了解孩子的理解力、問題點。隨著社會的發展,信息化水平的進步,人的成長環境越來越豐富、越來越多樣化,如果僅憑直接采集信息、目光交流來把握學生的特點,顯然是不夠的。由此,我們會發現,傳統教學方式應對現在的教育改革,應對現在孩子成長的方式,多少有些乏力之處,可能有的問題,教師沒講學生就會了,或者教師講了半天,學生并不真正“解渴”。對于這些學生不太了解、需要了解的知識點和問題點,我們如何診斷出來?考試固然是個好辦法,但相比較而言,數字技術的應用更是一個科學的辦法。用數據說話,應用不同的數據點,翔實地分析出問題點,幫助診斷學生,在教育管理、教育教學中更有針對性,可以用最少的作業量、最少的能量消耗,獲得最佳的效益。
數字校園的重要性和必要性不言而喻。利用數字校園平臺,使用新的技術成果,從根本上轉變我們的“行醫”方式,改變教育教學方式,對孩子的認識也不再只是看表象,而是借助豐富的數據支持,形成更深刻、更全面的認識,得到更加科學完整的評價。數字校園就是做這個教育教學的“化驗單”,幫助我們更好地“透視”學生。這項工作很有意義。
關鍵詞:數字信號處理;MATLAB仿真;教學改革
作者簡介:李磊(1981-),男,河南南陽人,鄭州大學物理工程學院,講師;楊潔(1983-),女,河南商丘人,鄭州大學物理工程學院,講師。(河南 鄭州 450001)
基金項目:本文系2012年度教育部大學生創新創業訓練計劃課題(項目編號:1210459084)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0056-02
“數字信號處理”課程是電子信息、通信工程、自動化工程及相近專業必修的專業課,在電氣工程、測控技術、計算機技術等領域得到了廣泛應用。[1]當前國家越來越重視大學生的創新意識和實踐能力的培養。通過實施教育部大學生創新創業訓練計劃和卓越工程師計劃,促進高等學校轉變教育思想觀念,改革人才培養模式,強化創新創業能力訓練,增強高校學生的創新能力和在創新基礎上的工程實踐能力,培養適應創新型國家建設需要的高水平創新人才。為了提高學生的創新意識和應用知識解決實際問題的工程實踐能力,需要調整“數字信號處理”課程的教學內容,引入新的教學手段和教學方法來提高學生學習的積極性,這是專業基礎課教師所面臨的重要課題。筆者介紹了一種針對本科生教學的分層教學模式,突破單一的理論灌輸的教學弊端,顯著提高學生們學以致用的能力,并運用實例介紹了這種分層教學模式。
一、“數字信號處理”課程教學現狀
數字信號處理是一門理論性很強的課程,內容抽象,公式繁多,課程內容涉及很多數學推導與計算。目前,傳統的教學模式主要存在以下問題:[2,3]
1.教學內容過度重視理論推導,不注重理論和實踐相結合
國內大學的很多任課老師往往注重講授公式性質、定理的由來,注重理論的嚴謹與正確性,這勢必大大占據有限的授課時間。這種教學思路使課程陷于數學推導和計算,而使學生感到枯燥乏味,抓不住重點,教學效果大打折扣。
2.課程實驗內容單一,與工程實踐還有距離
課程實驗內容一般都以MATLAB軟件作為仿真平臺,對課程中的時域離散信號、系統的時頻域理論和數字濾波器設計理論進行仿真實驗。誠然,MATLAB仿真軟件作為信號處理的實驗手段,具有信息量大、形象直觀的特點,在很大程度上補充了單一的理論教學模式。但是仿真手段畢竟是理論的數學編程,還是脫離了工程應用的實際背景。仿真不能完全取代本課程的實驗和實踐內容。算法仿真內容過于形式化、過于簡單,只能作為工程實踐的前期階段設計內容。
二、分層教學法原則與內容
傳統的數字信號處理課程大多只討論算法的理論及其推導,較少涉及工程實現方法及相應的軟硬件技術。大學的教學應是理論教學、實踐教學和科學研究為一體的,實踐教學作為理論和科學研究的橋梁,是現有理論的源頭,也是未來科研開拓的基礎。理論課程應實現教學形式的多樣化,包括多種實驗、課程設計、科技競賽和創新活動等。數字信號處理課程可以分為理論學習,算法仿真,數字信號處理工程應用平臺實驗,課題為導向的數字信號處理課程工程實踐拓展訓練四個層次。[4]
1.第1層:理論學習
廣義來說,數字信號處理是研究用數字方法對信號進行分析、變換、濾波、檢測、調制、解調以及快速算法的一門技術學科。目前本科生只是學習經典的數字信號處理理論,主要包括有關數字濾波技術、離散變換快速算法和譜分析方法。因為教學時間有限,現代信號處理或者數字圖像處理的內容只能根據項目需求有針對性進行學習和研究。教師可以鼓勵學生去搜索相關文獻,查找資料,激發他們的自學熱情和能力。
2.第2層:算法仿真
算法仿真往往是電子信息工程實施以前必經的重要階段。MATLAB語言具有強大的科學計算和可視化功能。它作為數字信號處理的有力助手,成為教學的重要部分。其以矩陣運算為基礎,具有豐富的數值計算功能,強大的繪圖功能,更重要的是具有完備的數字信號處理函數工具箱。比如FIR濾波器的設計,包含三種方法:程序設計法、FDATool設計法和SPTool設計法。其中FDATool(Filter Design & Analysis Tool)是MATLAB信號處理工具箱專用的濾波器設計分析工具,操作簡單、靈活,可以采用多種方法設計FIR和IIR濾波器。在MATLAB命令窗口輸入FDATool后回車就會彈出FDATool界面。SPTool是MATLAB信號處理工具箱中自帶的交互式圖形用戶界面工具,它包含了信號處理工具箱中的大部分函數,可以方便快捷地對信號、濾波器及頻譜進行分析、設計和瀏覽。學生可以采用MATLAB進行電子工程中算法的前期仿真,然后將MATLAB程序轉換成C語言移植到硬件平臺上。
3.第3層:數字信號處理工程應用平臺實驗
數字信號處理算法需要借助特有的硬件平臺實現工程應用,采用的編程語言一般是C語言。目前數字信號處理系統的硬件實現方式一般有三種:(1)利用通用可編程DSP芯片進行開發的方式。由于是采用基于C語言進行編程,算法實現過程簡單,但資源受到限制,并行度差。(2)采用專用集成電路ASIC方式進行開發。雖然效率高,但開發流程長,成本高,開發出來的系統不能更改。(3)采用FPGA芯片進行開發。可以提供高效率和高質量的數字系統。在實際硬件平臺選型中,使學生能夠對單片機、ARM、DSP、FPGA的應用領域加以區分,從而更加深刻認識到DSP和FPGA實現數字信號處理的巨大優勢。
4.第4層:課題為導向的“數字信號處理”課程工程實踐拓展訓練
課題為導向的教學模式是提高學生實踐能力的新型教學模式。它以大學生創新實驗項目為平臺,以基于案例為教學模式,以科學研究的方式組織和引導學生獲取和運用知識,培養學生創新性思維和分析解決問題的能力。這種方式克服了教學和實驗中單純模仿的弊端,發揮學生的主觀能動性,拓展學生的眼界,引導學生解決開放性問題,促使學生不斷提出新問題、發現新問題和解決新問題。
以上這四個層次并不是單一的順序遞進關系,而是不斷交互的關系。比如工程實際問題的解決過程往往促使學生回歸理論學習層次去深入研究,反過來能夠更好地去解決工程實踐中遇到的技術難題。算法仿真采用的MATLAB語言需要轉換成數字信號處理工程應用平臺實驗使用的C語言進行移植,這也需要第二層和第三層內容的不斷交互。
三、教學實例
為了實現對學生實踐能力的綜合培養、潛力開發和工程創新精神的激勵,學校積極為學生們搭建工程實驗平臺,為學生參加“全國電子設計競賽”、全國挑戰杯、大學生創新實驗計劃項目等活動奠定基礎。下面基于教育部大學生創新實驗課題“基于麥克風陣列聲源定位的動態視頻跟蹤系統”來例證“數字信號處理”課程的分層教學模式。[5]
首先,學生們經過調研確定項目需求,選取合適的算法模型進行研究?;谡n題驅動的教學模式促使學生從需求這個工程項目源頭進行考慮。經過廣泛的調研,學生們發現在日常生活中,常規的攝像頭監控系統的攝像頭安裝是固定的,監控方位是靜態的,只能監控有限的方位區間。這樣的監控系統監控方位區間狹窄,難免存在很大的監控盲區,無法很好地實現監控功能。由人類的耳朵和眼睛協調工作的仿生原理得到啟發,人類的耳朵相當于一個二元聲音傳感器陣列,捕捉到聲源信息,通過大腦判斷,得到聲源的方位信息。然后驅動我們的脖子扭轉到聲源方向,我們的眼睛就可以實時看到聲源目標,做出視覺的判斷。為此,學生們用微型麥克風陣列來代替人耳,用一個步進電機來代替脖子,用攝像頭代替眼睛,用DSP處理器來代替人腦實現信號的運算處理和控制功能,從而實現一個基于麥克風陣列聲源定位的動態視頻跟蹤系統,如圖1所示。這樣,該視頻監控系統通過麥克風陣列進行多傳感器聯合信號處理,可以首先根據聲源的聲音有無來判斷是否啟動監控,再通過聲源的方位可以驅動步進電機,自動轉動攝像頭跟蹤實時運動的目標,實現無盲區、全角度實時自動監控。
算法模型的確定促使學生廣泛閱讀文獻,最終找到了陣列信號處理理論作為麥克風陣列數學建模的理論基礎。通過MATLAB仿真分別分析了仿真的寬帶音頻信號和實驗采集的音頻信號,驗證理論模型和實驗結果能夠很好地匹配。該本科生研發團隊把寬頻聲音信號的特點和傳統的遠場聲源方位估計算法相結合,依據到達時間差的聲源定位原理,提出了一種頻域波束形成算法,系統框圖如圖2所示。系統上電后,多路麥克風分別接收音頻信號,并進行采樣緩存,送入DSP處理器中進行端點檢測,如當前信號為噪聲或無用信號,則丟掉已采集的信號幀數據;如檢測到有用信號,則對其進行頻域波束形成和進一步處理,最后采用基于能量值的譜搜索算法計算出聲源的方位,從而控制步進電機驅動攝像頭轉向聲源所在方位,使聲源出現在攝像頭視野范圍內。該課題針對當前智能視頻監控存在的監控盲區的問題,提出并實現了一種基于麥克風陣列的寬頻聲源定位系統。通過采用頻域波束形成和基于能量值的譜搜索算法,實現了二維空間聲源的快速準確定位。經驗證該系統在室內及室外對各種聲源的實時響應表現良好,在現代視頻監控中具有一定的工程實用意義。通過該課題學生們申請了實用新型專利和發明專利各一項,學術期刊論文2篇,了解了電子信息工程設計的步驟和培養了科學研究的基本素養。
四、結語
按照上述的分層次遞進教學模式,使學生按照基礎理論實驗、仿真實驗和DSP工程實現理論和實踐的交互學習。這一體系從簡單到復雜,從理論到實踐,循序漸進,逐步提高。經過工程實踐的訓練,激發了學生們學習“數字信號處理”課程的熱情,鞏固了課本上的知識,拓展了工程實踐的視野。同時,大大提高了學生們獨立解決問題的能力和工程實踐創新能力。學生在專利申請和論文撰寫的訓練中,實踐了科學研究的方法,為將來的科學研究奠定基礎。通過上述的教學實踐,取得了良好的教學效果,得到了廣大師生的認可。
參考文獻:
[1]程佩青.數字信號處理教程[M].北京:清華大學出版社,2007.
[2]王典.數字信號處理課程分類和分層教學模式探索[J].實驗技術與管理,2013,(2):31-32.
[3]魏強,等.課題驅動式教學在《數字信號處理》課程中的探索與實踐[J].教育教學論壇,2012,(20):212-213.
關鍵詞:數字化圖像;采集;加工;教學設計
高中生在初中或平時都已經不同程度地接觸過信息技術,很多教師通常會采用“知識介紹——工具比較——工具講解——教師演示——學生練習”的教學模式,以教師為主體,讓學生努力適應教師的教學風格,使學生的學習效率低下。所以,改革信息技術的教學理念和方式是必然選擇,只有以生為本才能真正提高課堂效率。下面筆者將以《數字化圖像的采集與加工》教學設計為例,為信息技術教學改革提供借鑒依據。
一、教學目標
首先,讓學生掌握基礎知識,了解如何采集數字化圖像、Photoshop的基本使用,掌握加工文字和轉換圖像效果的技術;其次,培養學生利用多媒體傳達信息的能力和學習的創新能力;最后,通過充滿正面能量的主題向學生傳遞良好的品質,讓學生親自動手以提高自信心。
二、教學重難點
圖像加工處理。
三、教學思路
課前下發學案,讓學生完成預習,對評講部分有一定了解;在課堂上,先講理論知識,讓學生有一定的基礎,再讓學生根據學案中的講評部分一起合作探究;接著就是讓學生分別展示小組的學習成果,一同評優,再讓優秀作品的作者發表自己的創作意圖;最后就是鞏固聯系并進行總結。
四、教學過程
(1)設置情境,引入新課程的學習。教師首先提出問題:為什么曾經有人提出向宇宙發射勾股定理的圖形來跟外星人取得聯系呢?外星人能懂嗎?然后告訴學生圖像的魅力所在:圖像是另一種語言表現形式,所有人都能讀懂圖像所包含的意蘊,是增進人們思想交流的重要工具。在紙質上的圖像我們稱為模擬圖像,而儲存在電腦中的圖像則是熟悉化圖像。這節課,就讓我們一起來探討數字化圖像是怎樣采集和加工的吧!情境的設置能夠激發學生的學習興趣,轉向對新知識的渴求欲。
(2)展示預習成果。學生在教師的引導下,展示自己根據學案預習的成果,教師進行糾正和補充,幫助學生掌握和鞏固理論知識,進而為上機實驗打下堅實的基礎。
(3)展示精美圖像,激發學生探究熱情。教師通過大屏幕將幾幅精美的圖像展示出來,圖片的內容涉及到人與人、人與自然和諧共處的主題,以啟發學生的創新思維。而后教師展示原圖和最終的效果圖,告知學生要進行文字和圖像效果兩部分的加工。最后教師將圖片素材的文件夾發送到學生機的桌面,學生選取自己想要的加工的圖像并思考主題的定取。
(4)合作探究。首次,是對主題文字進行加工。教師提出加工要求,要求主題積極向上且顏色要合理搭配。學生根據學案內容,將文字進行加工處理,設置適當的圖層樣式,然后由學生講解完成的過程。讓學生主動探究和學習能夠增強學生的自主學習能力和合作意識,讓學生做課堂的主人,發掘學生的潛能。
其次,是對圖像效果進行加工處理。學生依據學案的指導,合作完成探究內容,給圖像設置描邊并適當調整角度。
最后就是調整圖像的效果,利用“圖像菜單”里的“調整”再選擇“亮度/對比度”可以更變圖像效果。另外,選擇“濾鏡”菜單里的“銳化”,再選取“USM銳化”也可以對圖像效果進行加工。也可以讓學生根據教師的提示自由發揮,給學生自由的發揮空間和一定的選擇余地,尊重了學生的個體差異性,讓每個學生都能達到學習目標。
(5)展示成果。首先是讓小組組員以主題與圖片是否相切合、顏色搭配是否合理、整體加工設計是否新穎有創意等為評價方向,評選出最優作品。繼而向全班展示每個小組的最佳作品,讓作者對操作方法和設計意圖進行講解。讓學生互相進行評價能夠提升學生的競爭意識和合作意識,取長補短,共同學習進步,而在全班欣賞好作品能夠傳遞美好的情感,滲透良好的品質。
(6)鞏固練習。教師將練習呈現出來,讓學生進行思考和回答。讓學生在學習新知識后進行溫習和鞏固,能幫助學生更好地掌握知識。
(7)教師進行總結。教師要告訴學生,采集的圖片在經過加工處理之后,其想要傳遞的信息和意圖必須與所選取的主題吻合,這樣才能表達出更加明確的思想和意圖,增強圖像的感染力和震懾力,達到圖像加工的真正目的,體會其意義。
總結:通過《數字化圖像的采集與加工》這一課時的教學設計的呈現,可見將學生放在課堂主體地位,令其自主探究學習能夠達到很好的教學效果,他們既能掌握基礎理論知識,又能實際操作,并且富有創新意識和合作意識。
參考文獻:
[1]徐亞軍.舊貌換新顏——《數字化圖像的采集與加工》教學設計
[J].中小學電教,2011(4).
[2]馮伯虎,姜莉.《數字化圖像設計與加工》的教學設計與評析[J].
關鍵詞: 電路原理 教學理念 實踐教學
1.電路原理課程改革原因
電路原理是電路理論的入門課,是后續課程及相關專業的“專業基礎課”,是一門理論性和實踐性很強的課程。該課程的作用是培養學生分析問題的能力和解決問題的能力。在實際授課過程中,追求理論完整性、嚴密性和先進性的傾向明顯超過對工程實踐的關注;在教學中只注重培養學生分析問題的能力,較少考慮對解決問題能力的培養。
另外,理論教學中課時嚴重不足,內容多、學時少的矛盾越來越突出,學生學習該課程難度增大,如何在有限的學時內完成教學任務,使學生更好地掌握電路的基本知識、基本方法是課題組全體老師必須思考的問題。我主要從教學理念、教學內容上進行了整合,教學手段、教學方法上進行了研究,實驗環節上進行了改革。
2.電路原理課程改革的理念
課程改革的理念貫穿每個教學環節,使“電路原理”課程本身具有工程性,讓學生知曉實際電路到電路模型的建立過程,并讓他們了解同一實際元件在不同的工程背景下,需要建立不同的電路模型,使得“電路原理”課程具備工程的特點。我們在講授電路原理課程的基本元件時,必須突破傳統的二端理想元件的局限性,講授有源三端元件和多端元件;突破傳統的強電、弱電的相互獨立的局面,通過工程實例,讓學生用電路分析方法分析實際電路,對電路能量處理和信號處理兩方面的功能有所了解,并兼顧模擬和數字系統,培養出具備學科交叉的創新人才。
3.“電路原理”課程改革的實踐
3.1教學內容改革
本校教材采用的是邱光源編著的“電路(第5版)”,把教學內容分為三大模塊:電阻電路穩態電路模塊、動態電路模塊(包括時域分析,復頻域分析)和正弦交流電路模塊。在講授該課程時,可以從知識點的組織方式、新元件的講授方法、例子的選取等方面進行改革。
為了加深學生對電路基本概念和分析方法的掌握,可以大量引入工程實例。朱桂萍、于歆杰編著的《電路原理導學導教及習題解答》提供了工程性鮮明的例子,如:無線通信系統的基本要素、模擬數字轉換器、半波和全波整流電路、限幅電路、穩壓電路、檢波電路、各種濾波器、收音機RLC帶通濾波器等,這些工程實例緊密結合的“電路原理”課程的基本知識點兼顧數字系統和模擬系統,兼顧能量處理和信號處理。相對傳統電路教材而言,更能反映電路在信號處理方面的工程應用。
教學內容盡可能同時體現電路能量處理和信號處理兩方面的功能。在講授線性電阻電路這部分內容的時候,串聯電路具有分壓特點,并聯電路具有分電流的特點,戴維南定理對輸入輸出電阻的要求;講授非線性電阻的時候,二極管、三極管線性化條件,以及在信號處理的應用;在講授正弦穩態電路分析部分時,有功功率、視在功率及功率因素的引入,功率因素的提高方法,諧振在無線電技術中的應用。在講授三相交流電路的時候,三相交流電的相序問題聯想到三相電機的轉動方向與三相定子電流的相序,旋轉磁場方向的關系,都體現了電路能量處理和信號處理的功能。
遵循認知規律,系統地安排“電路原理”課程的知識點。在講電路元件的時候,引入二端口的概念,幫助學生盡快建立抽象的概念。在非線性電阻電路部分突出強調分段線性法和微變等效電路分析方法,有利于掌握實用的工程分析方法;在分析動態電路的全響應時,把全響應分解為零輸入響應和零狀態響應的疊加,有利于降低難度。講授元件約束時,引入對偶的思想,找到元件參數中的對偶關系,找到KVL,KCL定律的對偶關系,網孔電流法與節點電壓法的對偶關系,有助于學生對定理的理解和記憶。
3.2教學手段的改革
多媒體教學手段的應用是教學改革的重要方式之一。多媒體教學的應用增大了信息量,大大豐富了課堂教學的內容,使教師授課的內容更規范,減少教師上課時的板書時間,使得教師有更多的時間詳細地講解難點等。多媒體電路教學存在一些不足:由于信息量過大,信息呈現速度較快,超過一般學生的信息接收能力,學生普遍反映上課速度快,思路跟不上,無法獲得傳統板書按推理或演繹思路進行逐步教授的效果。
把多媒體技術與傳統的“講臺、黑板、粉筆”教學手段相結合,多媒體和傳統板書相結合的教學手段,針對不同的教學內容,采取不同的教學手段,實現教學手段和方式多元化。講課時,主要的推理和演繹仍通過板書形式,這樣老師的速度有所減慢,但方便學生邊聽邊記邊思考,使學生自然而然地從傳統學習方式向現代學習方式過渡,使上述存在的問題得到一定的解決。把兩者的優勢有機地結合,最大限度地發揮多媒體教學的優勢,是一個值得長期探索和不斷完善的過程。
3.3實驗改革
實驗教學改革首先要改革傳統的實驗指導書的形式,把重點放在自行設計實驗線路及實驗步驟上;逐步減少對理論的驗證,增加綜合性和開拓性實驗;積極發散學生的創新思維。讓學生克服對教師的依賴性,培養學生的獨立性。
其次采用實驗手段進行改革,實驗課引入計算機輔助分析技術。電路仿真實驗不受實驗儀器設備的限制,為學生成功地驗證自己的設計方案提供了有力的保障。我們采用啟發式教學方式,改變以前的包辦代替方式,在實驗過程中對學生遇到的疑難問題僅作啟發性、提示性解答,不直接指出問題所在,采用逐步提示查找問題的方法。另外,老師把好考核關,避免學生抄襲實驗結果。這就需要提高實驗管理人員的素質,熟知實驗內容,提高自身的業務素質。
4.結語
本文從電路原理課程的教學理念、教學內容、教學手段、教學實踐環節進行了改革與實踐,突出了對學生工程觀念的培養,提高了學生對實踐環節的重視程度,密切了理論分析與實際工程的聯系。學生在整個學習過程中處理實際問題的能力必將大大提高,這對教學質量的提高和應用型人才的培養都十分有益。
參考文獻:
[1]邱關源,羅先覺.電路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
不同學科背景的學校開設的數字媒體專業,他們支撐的學科平臺也是不一樣的,比如浙江大學是全國重點院校,數字媒體技術專業在計算機科學與技術學院旗下,并有國家重點圖形圖像實驗室作為技術支撐,它的專業培養目標為:“培養基礎扎實、專業精湛、富有創新精神和創業能力、具有國際化視野和人文藝術素養、具備管理素質和領導才能,能適應二十一世紀數字媒體技術發展需要,從事數字媒體的開發、制作與設計以及其它計算機、媒體、網絡交叉領域工作的高級復合型人才”。培養要求:“本專業學生將學習數字媒體技術和藝術的基本理論及專業知識,接受數字媒體的軟件技術開發與藝術設計的基本訓練,將具有面向網絡的、新型的數字媒體研究與開發的綜合知識和技能,具備較強的新媒體藝術創作能力。本專業在高年級的專業選修課中將設置數字媒體技術和數字媒體藝術設計兩個方向模塊課程,兩個方向修讀同樣的基礎課和專業必修課,在選修課上則各有側重?!?/p>
浙江傳媒學院是一所傳媒類院校,以影視藝術學科為主,2004年升為本科院校后,形成以文、工、管為主的傳媒類院校。其數字媒體技術專業在動畫學院旗下,形成動畫、數字媒體藝術、數字媒體技術三個本科專業相融合;培養目標為:“培養掌握數字媒體核心技術,具有藝術創意能力,能從事數字媒體的技術開發與藝術設計、制作,以及其它在計算機、媒體、網絡交叉領域工作的高級復合型人才。畢業生可去影視、數字娛樂、出版、圖書、新聞等文化媒體行業,以及國家機關、高等院校、電視臺等單位。本專業要求考生具有一定的美術基礎和興趣,手機游戲將作為本專業的發展方向。”
江蘇有一所三本高校,數字媒體技術專業的培養目標為:“為各大門戶網站、網絡公司、電視臺或電臺網站、廣告制作公司、電子音像出版社、多媒體軟件開發與制作公司、電腦視音頻娛樂產品開發與制作公司、交互式多媒體應用開發與制作公司等單位培養具有較高的綜合藝術素養,掌握必備的網絡多媒體技術和編程技術,能進行網站整體形象設計與策劃、網絡動畫、網絡廣告、網絡視音頻藝術設計與制作的具有現代意識的復合型高級人才。”
我們對具有數字媒體專業背景學院的學科進行分析、歸類,根據不同學校專業布點情況,數字媒體類專業分布在以下學科:
即理工/電子信息(數字媒體技術、數字媒體藝術)、文學,藝術類(數字媒體藝術)、管理類和計算機專業類(數字媒體技術)。其培養目標依據不同學科背景,結合各自特點,為社會相應的崗位培養所需人才,實現多層次、交叉互補立體化的培養目標。
二、
今天,我們在日常工作和生活中正面對越來越豐富的以數字為載體的信息。比如我們體驗著3D游戲創造出的虛擬世界,感受著數碼大片帶給我們的極限刺激,或者在工作中傳輸電子合同、發票、交易記錄等等,這些都是數字媒體的不同表現形式。數字媒體使得我們可以用原來不可想象的方式進行交流、生活和工作。專家預測,我國目前的數字媒體人才缺口達15萬。
數字媒體(digitalmedia),北京師范大學肖永亮教授是這樣描述的:。數字媒體是以信息科學和數字技術為主導,以大眾傳播理論為依據,以現代藝術為指導,將信息傳播技術應用到文化、藝術、商業、教育和管理領域的科學與藝術高度融合的綜合交叉學科。數字媒體包括了圖像、文字以及音頻、視頻等各種形式,以及傳播形式和傳播內容中采用數字化,即信息的采集、存取、加工和分發的數字化過程。數字媒體已經成為繼語言、文字和電子技術之后的最新的信息載體。《2005中國數字媒體技術發展白皮書》中對數字媒體是這樣描述的:數字媒體包括用數字化技術生成、制作、管理、傳播、運營和消費的文化內容產品及服務,具有高增值、強輻射、低消耗、廣就業、軟滲透的屬性。“文化為體,科技為酶”是數字媒體的精髓。
數字媒體技術正越來越廣泛地被人們應用在生活和工作的方方面面中,作為新興的朝陽產業在我國發展方興未艾,以高科技與文化相融合為特征的數字媒體公司發展越來越迅速,與產業的快速發展之勢相對的是,數字媒體人才尤其是高端人才的大量缺乏正成為制約產業發展的瓶頸之一。這里面既包括數字媒體技術人才,又包括數字媒體藝術人才,兩者的研究方向截然不同,但又有緊密的聯系?,F在國家支持文化產業,而數字媒體人才就是直接為這一產業服務的,尤其在經濟發達的大城市,數字媒體專業人才更是搶手,嚴格來說,從今年開始,浙江大學才有第一屆本科畢業生,他們的就業形勢很好;另外,還有一些社會類辦學學?;蚺嘤枡C構在作某個方面技能的培訓,這些培訓學員綜合素質和高校學生有一些差別,相對來說創新能力要弱一點。針對這一現象,合理的數字媒體人才培養的教學體系非常重要。
二、為夯實基礎,采取分階段培養構想
根據學生自身水平以及今后發展目標等不同情況,我們規劃了分階段培養目標,提出以下圖例的培養方案:
1人文素質型培養方案
按不同學科統一安排一年級教學。針對大多數學生人文素質缺乏的現象,在一年級加大人文素質課程教育。這是面上教學,面向所有學生,強調作為一個中國大學生應該具備的人文素質能力。學習的課程模塊有:人文社科類、科普技術類、藝術鑒賞類等,目標定位在使絕大部分學生通過學習,培養人文素養。
2專業發散型培養方案
一年級以后,根據不同類型學生特長,他們在可選范圍內選擇各自的專業。但是每個專業對學生的要求應該有一個相對界定,學生需要了解專業。此階段重點需掌握專業的基礎知識,為拓寬專業打下基礎。在此階段又可分成類,一類是學習型的學生,可按繼續學習方向努力來培養;另一類是發散創新型學生,其教學方法以開放式項目的開發、研究為引導,以創新項目來驅動。這部分學生人數約占30%左右。
三、構建技藝融合,互為補充的實踐教學體系
以上分階段的培養方案,必須要有實踐教學體系與之配套,設計才能落實。我們制定的實踐教學體系是一個技藝融合、立體的架構(見下圖)。
縱向表示按階段按知識課程鏈排列,逐步深入,照顧了知識的階梯性;橫向表示開設課程性質和課程開設學期。通過廣泛開設選修課和開展創新活動,從而照顧了知識的廣度、深度,兼顧相關專業關聯模塊的學習。從學科背景拓寬、創新能力培養來看,搭建了好的平臺。形成了縱橫交錯互為補充的立體化實踐教學體系。在這樣的體系中,每個學生可以根據自身發展需要和實際水平,靈活地選擇定制適合自己的學習方案,切實提高自身綜合素質,提高解決問題,提高創新思維的能力。
四、數字媒體人才培養素質要求
數字媒體專業人才培養有別與其它專業,它突出的是技術與藝術的結合,表達、表現與創意相結合,屬于綜合素質要求比較高的人群。在素質要求方面,重點關注下幾個方面:
1“三創”人才培養的現狀
“三創”是指創新意識、創新思維、創新能力,屬創新教育的三要素。一般來說,創新意識是從事創新活動的前提,是創新的內在動力;創新思維是創新活動中不可缺少的思考過程,是獲得創新成果的必由之路;創新能力是創新教育的必然結果,是從事各種創新活動的能量保證。當代大學生作為未來的建設者和接班人。其創新能力的強弱對我國建設創新型國家起著關鍵性的作用,而令人感到遺憾的是目前不少大學生創新能力處在普遍偏低的狀態。從2009年畢業生答辯情況來看表現比較突出:一是缺乏創新觀念和創新欲望,專業知識面比較狹窄。不少學生牢騷滿腹,唉聲嘆氣,對自己缺乏信心。二是缺乏創新的毅力。雖然有些大學生也能認識到毅力在創新活動中的重要性,但在實踐過程中往往虎頭蛇尾,見異思遷,放棄追求。三是缺乏創新的興趣。現在不少大學生的興趣往往隨著時問、環境、心情經常變化,缺乏深度和廣度,。四是缺乏創新所需的觀察力。在觀察的速度和廣度、觀察的整體性和概括性、觀察的敏銳性和深刻性、觀察的計劃性和靈活性等方面,大學生普遍存在著不足。五是缺乏創新性思維能力。有些人也想創新,但不知道如何去創新。
2“三創”人才素質定位
“三創”人才素質是指:具有創新意識、創新思維和創新能力三個方面素質要求。
(1)創新意識是指每個人對創新的認識、要求、欲望和激情,反映了要求創新的迫切程度。人與人之間的創新意識差距很大,沒有統一的模式。一般來說,每個人創新意識取決于個人的“本能”和“技能”,本能是先天性的,但技能是后天形成的,它是人們在各種實踐中不斷的探索以及前人的指導、培養下逐步提高的結果。對動畫專業的學生來說,創新意識的培養應貫穿整個教學過程,體現于整個教學實踐中,其中教師的創新意識非常重要,教師是學生創新意識的引導者和挖掘者。
(2)創新思維是每個人在進行創新活動時所必須依賴的思想基礎,包括思維的基本類型和具體的思維模式等。人的創新思維是一個非常復雜的過程,通常所說創新思維包括分散與集中思維、逆向思維、形象思維、直覺與靈感思維等等,都是人們長期研究的結果。但具體應用到某個體的實踐中很難說清楚是那種思維在起作用,我們現階段的教育在形成一種“習慣思維”模式,統一組織、統一管理、統一早簽到、統一早讀、統一息燈等等,給學生帶來的是服從和本應如此的思維定勢,這樣不利于學生的創新思維能力的培養。
(3)創新能力是創新實力和創新能量的象征,是創新教育的最終目標。伴隨著新媒體時代來臨,新媒體行業給學生提供許多創新能力培養機會,比如國內外的新媒體作品的比賽,幾乎每月均有,組織機構層次各異,盡管行業認定標準不統一,但就機會本身來說,施展創新能力的平臺多樣,只要積極參與,都會有好的收獲?,F在有條件的學校在動員組織學生參加各種賽事。并免費為學生提供制作工作室,配備相應的指導老師,指導學生的作品。從某種意義上說,給學生提供極好的發展空間,也加強了師生的交流。
3把好學生人口關,選拔符合要求學生進入專業學習
在選拔學生進入專業學習階段時,要把好學生入口關,選拔符合專業要求學生進入專業學習。就數字媒體專業學生的基本素質要求來說,作為合格的數字媒體專業學生,一般應該具備一定的美術功底,具有一定的藝術鑒賞與感悟能力,具備較好動手實踐的能力,善于溝通和表達自我,具備較好的文字與語言表達能力,具有豐富的想象力及扎實的計算機應用能力,具有廣泛的興趣愛好,具有團隊合作精神等。
關鍵詞:信息技術;音樂教學;音樂本體;starC教學平臺
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1673-8454(2014)15-0032-05
信息技術的不斷發展,為音樂課堂教學的創新與發展提供了基礎和可能。音樂教育是基礎教育的組成部分,是實施美育的重要途徑,對于陶冶情操、培養創新精神和實踐能力、提高文化素養與審美能力、增進身心健康、促進學生德智體美全面發展,具有不可替代的作用[1]。相對于傳統音樂課堂教學模式,現代信息技術的多媒體集成所具有的聲音、畫面的動態呈現功能,能為音樂課堂教學提供更為靈活、生動的傳送系統。利用現代信息技術捕捉流動的音響素材、定格音樂的瞬間進行細致全面的分析,同時提供直線式和分支式的教學方案,為音樂學習個性化互動的特殊要求提供多樣的解決方案,能彌補當前音樂課堂教學模式存在的諸多缺陷。
我國教育部2011年版的《義務教育音樂課程標準》(新課標)在第四部分的“實施建議”中明確提出,要“合理運用現代教育技術手段”和“提倡開發多媒體教學輔助軟件”以提高音樂課程的教學質量和教學效果[1]。合理利用先進的信息技術來支撐和實現音樂教育的內涵,已成為當前音樂教育的必然發展趨勢。深入探索使用信息技術創新音樂教學方法的研究,并在此基礎上探索出適合于不同教學環境的音樂課堂教學模式和平臺,對我國未來中小學音樂教育模式的發展顯然具有十分重要的理論意義和實際應用價值。
一、信息技術與音樂教育相結合的國內外現狀
教學與計算機技術結合始于美國心理學家普萊西(S. L. Pressey),其于1924年設計了配合程序教學的教學機器。20世紀50年代后期,隨著計算機技術的發展,著名心理學家、行為主義學習理論創始人斯金納(B. F. Skinner)把動物實驗的操作條件反射和強化理論應用于教學,再次提出了程序教學的建議。由此程序教學開始被嘗試應用于音樂教學之中,并逐漸滲透到音樂教學內容的許多方面,如樂理、視唱、練耳、作品分析及表演技術的訓練。20世紀60年代初,在美國科學基金會的資助下,伊利諾大學開始研制自動教學操作程序邏輯系統(PLATO),并從1969年起將音樂軟件的制作納入到該系統之中。20世紀80年代,隨著 MIDI(Musical Instrument Digital Interface)音頻技術和數字化音色采樣技術的不斷發展,數字化音頻制作技術,音頻信號數字化采樣技術以及新型電子樂器的產生,標志著音樂藝術開始進入數字化發展階段。新的技術改變了音樂藝術傳統的教育、創作以及傳播模式,出現了許多專業從事制作音樂教學軟件和設備的計算機公司,美國一些高校也相繼開設了計算機音樂教學課程,內容以中小學音樂教學軟件的評價和應用為主。在中小學及幼兒園,包括音樂在內的計算機輔助教學已基本成為美國學校課程的組成部分[2]。
我國開展數字化音樂教育研究較晚,直到1987年,中國音樂學院才首次提出了藝術高校推進數字化音樂教育的方針和原則。進入20世紀90年代后,隨著計算機技術與MIDI技術的融合發展,傳統的音樂教育模式受到了數字音樂技術更大的沖擊和挑戰。面對不斷成熟的軟件技術和數字信息技術,我國音樂教育界逐漸認識到數字化音樂教學的發展趨勢已不可逆轉,由此越來越多的綜合性大學開始開設數字音樂專業,并配備以先進的數字音樂課堂、數碼鋼琴集體課教室、數字錄音室、音頻制作室等。此外,許多綜合性大學、中小學的音樂教師受到其他學科與數字技術緊密結合的啟發,積極地將現有的數字音樂技術與課堂教學相結合,創新性地將各種音樂制作軟件融入到了課堂教學之中。比如使用Sibeilius、Overture等曲譜制作軟件進行樂理和聲課程的教學;使用Sonar、Cubase、Nuendo等音頻軟件進行配器、作曲的教學;使用Aurelia、Ear Master fissional 軟件進行視唱練耳教學等等[3,4]。
此外,也有一些音樂教師在音樂教學實踐的基礎上發表了大量基于數字化音樂軟件進行課堂教學的研究論文,并在此基礎上提出了關于數字化音樂教學模式的設計發展方案。例如,楊建提出了音樂表演實踐研究的計算機可視化音響參數分析方法,并指出經過高斯窗(Gaussian Window)算法平滑處理后的速度曲線、力度曲線和微觀律動曲線等計算機輔助的可視化分析能夠很好地凸顯音樂演奏中十分重要的有機連貫性和分層結構等與藝術構思緊密聯系的音響參數特征[5]。這種“可視化”分析的設計能以最直觀的表現形式,幫助學生從宏觀的角度來觀察音樂創作的整體結構以及演奏風格的變化,有利于音樂專業的教學實踐從過去帶有很強的主觀性和經驗性的教學向目標明確、數據嚴謹、論證充分并有著良好認知反饋的數字化教學模式過渡。而徐登峰則綜合現有的數字信息技術和已有的音樂軟件提出了數字技術支撐下的音樂課堂教學、課后練習、相關音樂知識拓展三個環節的立體設計方案[6]。
這些探索充分地說明,我國信息技術融入音樂課堂的理論與方法研究已由最初的專業化數字音樂教育研究轉到數字化教學模式如何與音樂課堂教學相結合的教學實踐研究階段。但是,在技術的發展推動教育模式轉變的同時,我們也應該清醒地認識到,技術本身并不能解決所有的教學問題,若要真正借助信息化數字技術改變傳統教學模式、提高教學效果,研究關注重點應該是如何將現有技術更充分地應用于教學過程中,做到有計劃、有組織、有目地的對教學信息傳遞、互動過程進行科學合理的教學設計,使其符合音樂課堂教學的規律和特點,有效實現預定的教學目標,從而更快更好地實現音樂課堂教育模式從傳統的教學模式向數字化、信息化教學模式的轉變。
二、我國基礎音樂教育現狀及其存在的問題
學校是音樂教育的重要基地,基礎音樂教育是音樂教育的重要組成部分?;A音樂教育的目標在于通過音樂課程的教學,培養學生的音樂審美能力。
1.我國傳統的音樂教學模式及其現狀
音樂學科的特殊性決定了其課堂教學所面臨的復雜性。目前,我國基礎音樂課堂的教學模式可分為大班教學、小班教學以及“一對一”教學三種模式。其中,大班教學模式占據著主體地位,而其它兩種教學模式較為少見,僅在經濟較發達地區得以實現。音樂教學質量與師資配比密切相關,“一對一”授課質量最高,小班次之,大班最差。隨著我國音樂教育事業的發展,國家對音樂學科本體價值的認識也由其僅作為“美育教育的手段”而逐漸轉變為對音樂學科本位價值的重新發掘,并提出通過信息教育技術的發展改變傳統音樂教學現狀的新要求。在這種發展趨勢下,按照目前我國中小學普遍采用的傳統型的音樂教學模式,在具體的課程實施過程中僅僅依靠教師講解、范唱、教唱、組織學生合唱、合奏、鋼琴伴唱等形式難以全面生動地展示音樂課程設計的全部意圖,更難以在教與學的互動中實現較好的音樂訓練效果。音樂的動力來自于時間的流轉,傳統的聆聽和語義講解很難幫助教師在課堂教學中實時針對不斷流動的聲音,為學生建立一個正確的捕捉聲音規律的途徑,啟發學生找到音樂進行的動靜之法、流動之規、和音之律。音樂轉瞬即逝的藝術呈現特點不僅容易導致教師在課堂教學中無法兼顧宏觀與細節的講解關系,而且還使得教師無法為學生提供一個具象的呈現分析方式,導致課堂教學中教師只能采用模式化、語義化的音樂欣賞似的講解來實現學生對音樂本體的理解和掌握,而缺乏宏觀與細節的綜合解析,導致學生常常不是陷入到過度依賴語義化支撐的音樂審美中,就是陷入到毫無頭緒的音樂曲目的聽賞堆積中。以我國現有傳統音樂課堂教學模式和有限的師資及教學經費,大班教學在實現音樂本體教學中的識譜、視唱、聽音環節的教學就已困難重重,至于聲樂、器樂、音樂編創能力的實踐教學要求則更是無法獲得有效的落實。
2.基礎音樂教育中音樂本體教育缺失的問題
長久以來,與其他學科教育相比,音樂教育所受到的重視程度及課程的推進考核程度一直相對較弱。究其原因,一方面是由于音樂課程為非統考科目,長期受到應試教育的擠壓,音樂教學被排斥在應試學科之外,得不到根本的重視,成為“被遺忘的角落”[7];另一方面,人們常常忽視了音樂“本體教育”的價值,而過分強調音樂的“非本體”價值,從而導致音樂教育失去了原有的價值和意義。
在一般的音樂理論表述中,所謂“音樂本體”,通常是針對“音樂形態”而言,即音樂作品構成中的各種音響元素,它包括節拍、節奏、音高、音色、旋律、速度、力度、調式、和聲、曲式、復調、配器等音樂元素[8]。即使是在有著良好音樂教育傳統的西方國家,音樂的“非本體”價值,即音樂能夠實現音樂“本體”以外的功能,也常常凌駕于音樂教育的“本體”價值之上,而成為人們關注的重點。如1838年,美國學校音樂教育之父盧爾?梅森之所以能夠成功地將音樂課程引入到波士頓學校的課程教學中,是因為他提出了大量證據讓波士頓教育委員會相信音樂課程具有能培養記憶力、注意力等智力因素,有助于讓人們保持幸福感、愉悅感;并有利于身體健康等[9]。沃爾夫則通過研究得出音樂教育具有克服口吃的功效,其有效率高達92%[3]。此外,還有研究者指出音樂教育具有提升學生的合作能力、表達能力,增強學生的表演欲望等功效。這些音樂學科“非本體”能效的研究在為音樂學科的存在提供更多合理性解釋的同時,也弱化了音樂“本體”教育的必要性和科學性,使音樂學科“本體”教育的獨立性和完整性由主導地位顛倒至從屬地位,甚至出現了“音樂審美的培養是可以在脫離‘音樂本體’的前提下進行的”這一錯誤的觀念。
事實上,正確的音樂學科教育體系,應是建立在音樂本體學習基礎上的審美能力的培養。音樂本體學習是實現音樂的潛在意義與人的審美認知、審美情緒之間不可或缺的中介。如果沒有必要的音樂學習,音樂的應有意義就不能通過對其應有的感知、思維、想象以及綜合體驗,在聽賞者那里得到足夠和充分的實現,成為現實意義[10]。所以,科學有效的音樂學科教育應該立足于音樂本體的教學與長期有效的實踐與練習。隨著信息技術與學科融合的不斷深入發展,應將信息技術引入到現行的音樂課堂教學中來,針對音樂學科教學的特點和教學需求研發出操作便捷、交互性好的數字化音樂教學工具,并在此基礎上提煉出更符合時代需求并代表未來發展方向的新的音樂教育教學模式,以解決當前音樂教育模式中存在的不足,提升音樂本體教學效率和效果,擴大音樂本體教育的覆蓋面,促進我國音樂學科向更為科學、合理的方向發展。
三、基于信息技術的音樂教學應用研究
信息技術能為音樂課堂教學提供聲圖并茂、視聽并舉的教學環境,幫助教師在有限的課堂教學模式下,最大限度地激發學生對音樂的學習興趣,提高音樂課堂教學質量,凸顯音樂本體教育的價值,實現學生學習方式和教師教學方式的根本轉變。傳統音樂本體教學的難點在于,如何通過靜態的曲譜為學生講解音樂動態的變化規律。使用一些曲譜編輯軟件和音頻編輯軟件如Sibeilius、Cubase進行音樂課堂教學,雖能給教學帶來很多便利,但由于這些軟件并非為課堂教學所設計,因而不能滿足音樂課堂靈活多變的教學需求。
starC是一個云端一體化的課堂教學平臺,具有云、端無縫對接、資源雙軌展示、資源關聯展示、基于活動的教學、移動授課等功能。提供多種課堂交互方式,支持多種教學資源同時呈現,提供豐富的學科教學工具等。目前,在starC教學平臺上針對中小學音樂課堂教學的數字化音樂課堂教學工具(如圖1所示),為信息化技術與音樂課堂教學的結合打下了良好的基礎,并為信息技術融入音樂課堂教學提供了思路和借鑒。
starC教學平臺上的數字化音樂課堂教學工具,可以很好地完成音樂構成原理的分類解析。該教學工具所具有的曲譜與音響同步功能,即動態曲譜“所見即所聽”的功能,能夠很好地支持對節奏、音高、音色等這些具象化的音樂本體組成元素的解析。教師可根據教學所需,設計不同的音樂片段和音符動態呈現模式。動態曲譜能支持教師對每一個音符、每一個節奏型的變化進行細致的解析。所有的講解和舉例過程,都能支持點擊發音,使學生能直觀地看見并聽見音高或節奏變化的形態和音響,親身感受曲譜和音樂之間的密切聯系。此外,數字化音樂課堂教學工具還具有音樂曲譜的實時編輯功能。通過修改音高、節奏、和聲配置等各種音樂的組成元素,使譜面和音響產生聯動變化,從而有效地幫助學生了解音樂創作中各種音樂元素的組合規律及其變化對音樂風格、音響色彩的影響。該工具不僅極大地方便了師生的教與學,也很好地滿足了音樂課堂對教學互動與實踐參與的特殊要求。不僅如此,該工具還支持動態曲譜的自定義播放,包括光標跟隨、在任意指定區域播放、循環播放、實時變速播放等,特別適用于曲式分析講解時不同主題的分析講解。同樣,教師在對動態樂譜進行講解時,不但可以設置樂譜的實時播放,也可以對樂譜的播放進行對比修改,如增加或減少旋律反復播放的次數、改變樂句播放順序等,從而幫助學生從全局的角度觀察音樂作品的樂句結構。還可以通過改變旋律的調性、速度,幫助學生了解調式概念。數字化音樂教學工具所開發的這些支持實時變化的功能,可以不斷為學生創設新的音樂情景,支持學生在動態的環境中探索音樂本體變化的規律和方法,為學生音樂創作提供思路和實踐經驗,使其真正體驗深度參與音樂的樂趣,激發學生對音樂本體知識的求知欲。
隨著賞析作品的復雜性增強,在賞析大型交響樂作品時,可以通過starC平臺提供的電子雙板教學工具來調用Cubase、WaveLab等大型數字音頻編輯軟件,借助這些音頻軟件的部分功能,更好地幫助教師進行音樂作品配器技巧的解析教學。
(1)Cubase的虛擬樂器功能可以完美地模擬多種樂器的演奏技法、音色特點及音域范圍,并為每一種樂器分配一條波形軌道。當需要對某一樂器的音色特點、演奏技巧、在全局音樂中的地位進行具體分析時,教師可以同時調出該樂器音軌的音波形態、動態曲譜、鋼琴卷簾窗以及各種表情曲線,為其講解提供更為多元立體的對比素材(如圖2所示)。
(2)Cubase的虛擬樂器具有靈活的多軌編輯與編組功能。在虛擬樂器的波形軌道中,各個音軌相對獨立,所播放的音樂都是可以進行任意編組、獨奏或齊奏的,并支持曲譜、波形、鋼琴卷簾窗多種展示界面。教師可以根據不同的教學需要選擇不同的展示界面。
在演示完整個作品之后,教師還可以鼓勵學生大膽地對分離出來的各個音軌進行個性化的組合嘗試。如隨機抽取不同音軌重新編組播放,改變原有音樂的樂器配置,減少或增加其它樂器音色,改變節奏、速度等等。所有的改變都能及時地在圖形、譜面以及音響效果上體現出來。借助編組功能,學生可以輕松地參與到配器的學習實踐中來。通過音頻編輯軟件讓學生參與配器實踐,能幫助學生在沒有器樂學習基礎的前提下,變枯燥的字面解析為活潑生動的實踐參與,讓學生對各種樂器的音色特點、演奏技法、最佳音域等關鍵知識點獲得身臨其境的學習效果。
(3)音樂作品力度結構分布的教學解析。以法國著名作曲家莫里斯?拉威爾(Maurice Ravel)《波萊羅舞曲》為例,《波萊羅舞曲》是中小學音樂欣賞課比較經典的課例。該作品旋律主題清晰,節奏主題簡潔,配器手法豐富,是一部管弦樂配器的“百科全書”。在這部作品中,樂曲的力度分為pp、mp、mf、f、ff六個等級。例如,樂曲開始處各聲部均為pp,經過五次力度的遞進達到結尾處的ff,這種階梯式遞進的表達形式獨樹一幟,成為該作品最與眾不同的特點之一。力度直接與響度產生關系,而對于響度的把握正是數字音頻技術最容易把握的部分,同時也是數字音頻技術能夠準確量化的部分。
運用WaveLab軟件的3D頻譜分析功能,通過對音頻的計算分析生成3D圖形,更生動的展示樂曲的頻率變化和動態分布(如圖3所示)。圖形的橫軸(X)為頻率,縱軸(Y)為時間,空間軸(Z)為該點平面位置上的聲音能量,顏色越深代表該點頻段上的能量越大。如此一來,借助直觀形象的3D波形圖,學生們就能很快地了解整體音樂作品的力度布局了。
結束語
信息技術的發展為我國中小學的音樂課堂教學提供了更好的學習環境與技術支持,與傳統的音樂課堂教學模式相比,信息技術環境下的音樂教學變得更為生動、直觀,信息量更大,互動性更強,并實現了個性化的音樂教學。信息技術,特別是教育信息技術的不斷發展和進步,為信息技術融入音樂課堂的教學方法、教學內容和教學模式的創新帶來了新的機遇與挑戰,依托學科教育平臺研發的數字化音樂教學工具也為音樂學科教育提供了更為廣闊的發展前景。如何能更好地將音樂教學與日新月異的數字化技術進行融合并探索出適用于我國中小學音樂本體教育的教學方法和教學模式,使教師和學生都受益于信息技術的發展,仍有待音樂教育工作者們在理論創新與教學實踐中不斷探索和研究。
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