发布时间:2024-03-29 14:42:57
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的数字媒体的理解样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
【关键词】图书馆;多媒体资料;管理特点
多媒体资料指利用图像、声音、视频等形式,以数字化载体为基础来记载的资料,它具有使用方便、形式多样、信息量大的特点,以成为图书馆藏的重要组成部分。
1.多媒体资料管理的必要性
多媒体资料效果直接感官性强,较以往的纸质资料更适合与在公共展示的场合如演讲、教学中使用,在现代化图书馆中需求越来越大。而且,各种随书光盘、网络资源、期刊数据库等,在我们图书馆收录的时候就已是多媒体的形式,如何去保存使用这些资料,需要我们图书馆的数字化建设与时俱进,做好丰富分多媒体资料与巨大的读者需求之间的对接,完成图书馆本身的信息服务的功能。现代化图书馆中,除了为读者提供书籍等资料,还是读者了解国内外最新的学术信息的途径。以高校图书馆为例,高校图书馆对期刊数据库和与各相关高校、科研单位、国内国际组织在网络资源上的交互共享,使本校师生和科研人员可以通过数字化的图书馆获取更多是实时动态信息,方便教学和科研项目的进行。
2.多媒体资料管理的特点
2.1多媒体资料管理的的多样性
多媒体资料一般包含以下几种:一是附件光盘类,一般作为书籍的附带光盘,提供一些图书的辅助资料。如在高校图书馆中,教师教学用书一般会附带教学课件,教学资料的光盘,学生常用的英语四六级考试辅导书,会附带单词和听力的音频光盘。二是电子书类。电子书具有存储方便,便于查阅的特点。现代化的图书馆一般会建有电子书数据库和配备电子书阅览室供读者使用,读者使用图书馆提供的账号登陆数据库便可浏览使用。三是网络资源。在互联网高速发展的今天,互联网在提供信息交换服务的同时,其本身就是一个巨大的数字化资源,图书馆的多媒体资料除馆藏资料外,很大的一部分需要读者通过互联网自行获取。互联网资源包括英特网资源和专业的期刊数据库资源。多样化的多媒体资源带来了多媒体资源管理的多样性,包括传统的借阅式、电子阅览式、互联网浏览式等多种方式进行。
2.2多媒体资料管理的全面性
多媒体资料,既包括原有馆藏资源的数字化,又包括新的多媒体类资源。因此,多媒体资料的管理具有全面化的特点。首先,是馆藏资料的数字化。由于信息载体出现变化,特别是现代化的检索系统的出现,要求馆藏资源要进行数字化以满足需求。数字化就是将原来存储在纸质书籍的信息转移到磁质电子化载体上来,将原有的图书信息改用条形码标识并输入数据库,方便检索查阅。其次,是对新的多媒体资源的管理。如电子书、光盘、课件、互联网信息等数字化资料,要做好保存和整理工作,将数据库与校园网进行对接,使图书馆不仅仅是文献中心,还是信息中心。图书馆职能从全面的收集资料被动的供读者使用转变成全面的提供资料主动的向读者推介。
2.3多媒体资料管理的自动化
多媒体资料的管理具有自动化的特点,由于多媒体文献资料数据的激增,传统的依靠图书管理员的管理模式以不能胜任图书的采访、编目、检索等各个方面的要求,多媒体资源的管理转向依靠计算机自动化管理的模式发展。在采购方面,多媒体资料与传统自来哦不同,它不需要买入实质性的书籍,而可能只需要一个数据库的接口,一个账号,便可以将多媒体资源引入,这些操作只需要管理人员在计算机上便可完成。在存储方面,多媒体资源以数字化形式存储,数字化存储具有空间大,可复制共享等特点,图书馆的多媒体资源可存储在自有的局域网络服务器上供读者访问,也可以直接借用外部专业数据库的存储和互联网的存储而图书馆只提供访问的权限供读者使用即可。在资料的检索借阅方面,数字化的多媒体资源依靠现代化的数据库管理,可方便的使用检索系统查找,与传统的靠图书管理员和图书人工编号查阅的方式更高效准确易操作。在借阅方面,多媒体资源通过账号和访问权限管理,公共的资源,只要登录图书馆网站即可查阅,专业性资源,读者要通过图书馆提供的账号登录浏览,借阅和付费信息都可在账号内管理。
3.多媒体资料管理存在的问题和解决措施
3.1著录和标引标准不统一问题
数字化资料的管理依赖于现代化的图书馆管理系统和管理软件,不同的软件又执行不同的著录和标引标准,给多媒体资料的管理带来不便。原有的图书分类法在很多方面不适用与多媒体资料,许多多媒体资料信息模糊不清,编目工作需要管理员手工操作,效率低下。文献的自动化标引也一直是人们追求的目标,合理的标引能帮助读者迅速的找到想要的资源,现在图书馆多媒体资料普遍采用抽取关键词、文摘、作者等内容作为检索基础,但执行标准也各不统一。要解决这个问题,要做好两个方面的措施:一是尽快制度适用于多媒体资料的图书管理法。由政府或图书馆行业组织,统一标准,完成多媒体资源著录和标引的标准化、规范化。制定出执行标准,图书馆的多媒体资料的自动化发展才能顺利进行;二是规范图书馆管理软件的开发建设,整合各大平台建立规范,全面的多媒体资料平台。
3.2管理人员素质低下和读者使用知识普及问题
图书馆数字化的发展,给管理人员的素质也业务水平提出了更高的要求,很多管理员不能掌握新理论、新技术,图书馆引进的现代化管理仪器和系统难以发挥作用,这就需要管理人员不断学习,提高自己。现代化图书馆的管理人员需要具备的知识,一般包括计算机及数据库技术、多媒体技术、网络操作技术等,才能做好多媒体资料管理工作。此外,很多读者也难以适应新的图书馆资料使用方式,他们还不了解多媒体资料的优越性或者不会使用现代化的检索工具。要解决这个问题就要加强对读者的使用知识普及,将多媒体资料的用途,管理软件的使用,多媒体资料的借阅流程告诉读者,相信越来越多的读者愿意选择多媒体资料为自己的学习工作带来便利。
3.3多媒体数据库的整合管理问题
在图书馆的多媒体资料中,除了图书馆自行建设的数据库外,多媒体资料更多的来源于外部数据库,如常见的中国学术期刊数据库、超星数据库、北大方正数据库等,多种多样的数据来源让读者无从选着。因此,建立跨平台的资料浏览和检索导航系统,有效的整合各大数据库的优质资源,为读者提供最合适的资料,是数据库利用的最理想结果。通过数据库整合,可以给读者提供更多的外界服务,图书馆由仅提供图书文献,转变成综合性的信息服务枢纽。
4.总结
图书馆数字化发展,是图书馆发展的必然趋势,针对新时期图书馆多媒体资料管理的探讨,可帮助我们更好的实现图书馆数字化。多媒体资料管理具有多样性、全面综合性、自动化等特点,在现阶段还存在标准不一,普及率低等问题要解决。多媒体资料的发展,一定会给人们的学习工作提供更多更好的信息服务。
【参考文献】
[1]黄晓斌,蒲筱哥.我国图书馆特色数据库建设的现状、问题与对策[J].情报科学,2009(05).
因为计算机信息技术的进步,我们人类对于互联网信息技术的标准是越来越多了,为了让我们人类在如今的社会生活中能够更好的享受互联网的优质生活,并且让我们能够享受先进的传媒、广播、广告等等先进的多媒体技术,这些都满足了人类对于互联网多媒体技术的需要,并且多媒体技术已经成为了人类在当今社会生活中重要的一个生活方式,已经成为了不可替代的方式。在当前社会发展形势下,多媒体技术已经得到了广泛的应用,有效地推动了我国社会的进步与发展。本文就多媒体技术的发展与应用进行了相关的分析。
关键词
新媒体;多媒体技术;信息
美国原来著名的信息传播杂志叫做《连线》,在之前给予了传媒方法的一个论述是,数字新媒体技术已经逐渐成为当代人们生活、学习、交流、沟通的重要方式、比如微博、微信、QQ等等社交软件的大量出现,让我们人类的沟通更加紧密,更加可持续性,并且更加有彼此之间的信任,所以,在如今新媒体出现的今天,我们更加能利用好新媒体来实现人与人之间的零距离沟通。
1新时期的数字媒体技术应用的广阔前景
1.1认清当今数字新媒体的技术
在如今的社会生活中,数字新媒体技术已经逐渐成为人类社会生活中不可取代的一部分,人类都希望通过数字新媒体技术的方式来进行人与人之间的沟通与交流,方式和方法都在变,因为我们认为当今的数字新媒体技术的发展,我们必须得认清,因为数字新媒体的技术代表着未来的尖端科技的方向,引领我们未来社会经济的发展方向,比如微商、淘宝、支付宝的出现,都是当今数字新媒体技术引领经济的代表之作,我们必须要正视它。
1.2认清当今数字新媒体的应用
让我们如何认清当今数字新媒体的应用,那么就是在全中国人民的物技文明水平极大丰富的情况下,我们来利用数字新媒体的方法来将期应用于生活工作中的各个领域,比如教学应用领域,多媒体技术集图像,声音等等这些领域当中去,我们在认清这些数字新媒体文汇报后,我们就可以将期应用在生活、工作当中去了,但是我们应该如何去利用数字新媒体的应用呢?我认为21世纪在中国数字新媒体的应用非常广泛,例如,社交、生活、学习、工作当中,在工作当中,我们应用数字新媒体,我们可以完成一系列例如视频电话会议、远程操作,远程视频等等,在学习当中,我们可以利用数字新媒体进行远程学习,比如51TALK等等,我们利用数字新媒体的方法来进行远程的互联网学习,这是对我们十分有帮助的,那么在生活当中,我们可以利用比如映客等软件,来进行人与人之间视频聊天,进行一种互动,这将拉近人与人之间的距离,所以我们要认清当今数字新媒体的广泛应用和实施,我们就能够在21世纪的新媒体应用当中占得先机。
2完成在数字新媒体下的软硬件方法
2.1实现在数字新媒体下的软件方法
在我们如今的社会生活中,如何来实现在数字新媒体下的软件方法呢,我认为,数字新媒体技术在软件当中,我们必须要加强计算机软件的开发力度,例如,我们人类利用中国在软件开发领域的优势,将中国的IT工作师们汇总在一起,一起编写一种新的语言,这类语言应该是由我们中国人自己发明的,那么我们利用这种语言,在世界范围内占得先机,我们将这种意识形态广泛的广泛应用于数字新媒体的软件方法中,那么在计算机软件这一个环节,我们就有了我们自己的优势,我们就可以在如今这个竞争非常强的世界当中占得一点先机,我们中国的IT事业就可以在世界互联网大局中占得一席之地了,所以我觉得实现在数字新媒体下的软件方法,是对于我们中国来说非常有必要的,我们也非常容易可以达到这一点的,就是这样,我们的IT在数字新媒体下的软件方法才可以得以实现,我们中国的IT事业在软件当中才可以立于不败之地。
2.2实现在数字新媒体下的硬件方法
在硬件的背景下,我觉得我们中国人非常具体优势,为什么这样说呢,因为我们中国有非常多的硬件制造公司,比如华为、中兴、富士康,这些公司在全世界来说都是非常优秀的,那么在全世界的硬件公司当中,我们中国就具有这么多,那么我们中国人在硬件的处理当中肯定是非常厉害的,这些公司在全世界的IT硬件行业当中都是排名靠前的企业,比如华为,作为任正非,在深圳起家的一家通讯公司,目前已经成为了全世界最大的通讯的IT公司,它所服务的客户已经到达全世界,我认为这是相当了不起的一件事情,所以我认为我们中国人们必须要有硬件的服务意识,那么在全世界的硬件制造公司当中,我们才可以立于不败之地,为什么这样说呢,因为我们中国才是全世界的中国,我们才能在全世界的互联网企业当中,在硬件这一个方面赢下来,我们在有硬件的优势以后,我们在数字新媒体的竞争当中,才可以立于不败之地,所以我认为我们必须要把握住这次机会,在硬件领域抢占先机,我们中国人必须在世界互联网IT企业当中有着别的国家没有的东西,我们才可以赢下来。
2.3推动新的管理化模式的创新创造,提高工作效率的提高
在建设当中的新的活动的公关管理领域当中,公司相关的工作人员们可以利用数字媒体技术,对原来传统中的管理中的所有模式进行全面革新建设,完整新型的计算机文化管理系统主要是采用了相关关系型数据库技术性的改革,对于相同类型的建筑物体的参数全面展开分析与对比,并且进行数据的实时修正,利用计算机的操作技术,实现新的建筑工程师对于建筑进度的全面数字与数学媒体技术的广泛应用以及其未来的发展趋势。
3创新创业是数字新媒体技术的动力
3.1在数字新媒体当中进行创新
我们都知道,数字新媒体已经成为了当今人类生活中必不可少的一个环节,那么,我们如何利用好数字新媒体来进行创新创业呢,我认为,在数字新媒体的背景下,我们每个人都有自己应该要做的事情,比如说我们如果在数字新媒体的公司里面上班的话,我们就可以利用数字新媒体的方法来进行研究创新的事情,就是如何利用好数字新媒体技术来进行研究一个全新的深化改革,我们要利用数字新媒体的方法,来实现创新性的一个研究,我们要在前人的基础之上,进行研究一个创新全新的数字新媒体广漠的方法,所以创新对于我们在数字新媒体领域的研究必不可少的,我们要好好把握这次机会,在数字新媒体领域进行研究创新创造。
3.2在数字新媒体当中进行创业
我们要想在数字新媒体的变革中进行创业赚钱的话,那么其实也是非常简单的,例如,我们就是要利用好数字新媒体技术的方法,来进行一次再创造的过程,我们一定要在新时期当中,把握住这一次数字新媒体的创业步伐,那么我们才可以在如今的创业浪潮中占得先机,我们才可以有一个全新的创业姿态去面对问题,解决问题,并且在大众创业,万众创新的人们当中,有一个属于我们自己的方式,我们一定要在如今的创业领域当中有我们自己的脚步和步伐,我们要利用我们自己的方式和方法在数字新媒体的创业创新人浪中来完成一个属于我们自己的变革,我们要加油,我们要在数字新媒体的方式方法中实现我们自己的价值,完成我们自己的目标,我们要利用好自己手中的资源,并且进行研究创业,我们要在如今先进的行业当中,占得先机,俗语说的好,我们要占得一个全新的开始
4数字新媒体环境下的营销思路
4.1数字新媒体对于营销的定义
数字新媒体环境下,我们对于营销的定义有着不同的理解,人们都认为数字新媒体环境下面,我们人类对于营销就会有着不同的解读,那就错了,因为对于营销来说,数字新媒体有着不同的方法方式的解读,对于我们之前认为的数字新媒体的重新定义,我认为数字新媒体对于现在我们的营销思路又有了一个全新的变化,我们之前对于数字新媒体的营销理解是传统意义上的,那么如今我们对于新媒体营销的思路应该有着不同的理解,我们要在新媒体的思路下对于营销有一个不同的方式去解读它。
4.2数字新媒体对于营销的方法
对于数字新媒体的营销方式中,我认为,我们应该对于数字新媒体的营销方法做出一个我们的不同的改变,比如说在数字新媒体的营销方式中,我们要擅长利用新时期的方法,将一个完整的营销体系打造出来,而不是原来传统的一些模式,利用微博、微信等等社交工具进行刷屏来获取客户的展现机会,而不是单纯的利用线下的渠道方式来完成一个广告的传送,我们要利用好当今这些数字新媒体原营销方法,来实现一个网上网下完整体系的全产业链的营销,我们必须要有自己的营销方法体系,来完成一个数字新媒体领域的展示展现方法,因此数字新媒体的营销体系对于我们来说十分有帮助。
4.3数字新媒体对于营销的体会
我们在如今新媒体发展如此快的今天,更应该把握住这些机遇,利用好数字新媒体的全新战略方法,来完全我们对于数字新媒体机会的解读,只有这样,我们才能够在全新的互联网大军中占得先机,因此,笔者认为,我们所有的IT人们,对于数字新媒体要有自己的完全解读,我们要利用好数字新媒体的优势,把握住这些优势,然后来实现自我价值的实现,我们要有自己的一个完整的方法,来进行深化改革和研究,要有我们自己的一整套体系和方法来进行研究数字新媒体的改革之路,我们对于新的营销思维的转变,还是应该跟着时代的脚步来走的。
5结论
总的来说,数字新媒体的广泛应用还是非常多的,它将应用于生活当中的各个领域当中,其中数字新媒体的理解人类还是在不断的开拓创新当中,我们每个人对于数字新媒体的理解都不太一样,我们不同的人在新的时期对于数字新媒体的解读也是完全不一样的,因此,对于数字新媒体的发展和广泛应用,我认为在21世纪当中,我们首先是对于数字新媒体有一个我们自己的解读,来实现对于一个新的事物的不同理解来完成的,我们每一个人,都要对数字媒体有自己的一个解读,在对于当今社会的我们来说,是非常重要的,所以我们必须要掌握住数字新媒体给我们的全新创新创业的思路,我们来在此基础之上,进行研究再创造和再次创业,创新。对于数字新媒体的发展来说,我认为未来的数字新媒体将会呈现一个井喷式的发展,因为数字新媒体在如今的社会生活中已经用的非常多了,人工智能、大数据、云计算领域都广泛的应用了数字新媒体技术,我们的人类另一种生活当中也是广泛的采用了这种方式,来实现我们大数据的实现。对于数字新媒体的应用来说,笔者认为,数字新媒体应用的领域也是非常的广泛的,例如,我们将数字新媒体应用于当今的社会当中,对于我们每个人来说都是非常重要的,它将改变我们人类的生活,并且改变我们的生活态度,将我们的生活方式大大的改变了,所以对于此类新事物来说,我们的态度决定了其未来的发展方向,我们将其利用在未来的生活当中的话,我们人类的生活也将得到非常大的变化的,我们应该为此奋斗,所以数字新媒体的广泛应用对我们来说是非常重要的,数字新媒体的发展和应用对于我们当今人类来说是非常重要的一个重要步骤,我们都要好好的利用来完成我们的未来目标。
作者:王国栋 单位:武汉轻工大学数学与计算机学院
参考文献
[1]张保会,李光辉,王进,等.风电接入电力系统故障电流的影响因素分析及对继电保护的影响[J].电力自动化设备,2012,32(2):1-8.
关键词:数字媒体城;数字媒体街道;内容;交互;单元;模块
中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)010-103-03
1、绪 论
1.1 研究目的及方法
为道路导入数字媒体技术,意味着创造出影响物理环境和道路环境的新空间。
在道路中导入数字技术,就是把数字媒体城道路的基本构想建立在传统道路的物理环境和人类活动概念基础上加以理解,可将体现数字技术的装置因素理解为物理环境,但是因该装置产生的人类道路活动的变化不应该被置于传统概念的延长线上,而是应该成为适应新环境的过程。
数字空间为人类的空间感受以及个人、社会的沟通带来了革命,而这又需要崭新的构成因素。
在数码时代,道路作为交换信息、彼此接触和文化共享的空间,它的功能将进一步增强。本研究旨在通过对城市街具这个位于道路中心的物理构成因素的特征和能够对快速发展的数字技术加以灵活应对的形态构成因素进行研究,以了解有效“设计的可能性”。
1.2 研究范围
本研究以数字媒体城的道路环境为中心,首先从理论上学习从传统的道路环境转变为新概念的数字道路环境所需的功能和物理因素,继而考察能够应对数字网络空间和道路文化之变化的道路的物理构成因素。出现于道路上的人的形态既是催生工具的动机,又是不断改变道路的软件,同时是“道路”这个物理环境承载的内容。从城市街具中导出传统道路体现的特征和新赋予的造型特征,以提供适用于城市街具的标准是本文的研究范围。
2、数字媒体城的特征
2.1 数字媒体城的概念
今天我们的社会由于网上购物、电子商务等信息通信技术的发展,传统的生活方式和消费模式发生了急剧的变化,居住文化亦随之发生着快速转变。
所谓数码城是适应这种信息技术的发展和需求模式的变化,在配备良好的道路、公园、绿地等基础设施的原有住宅区开发方式基础上,构筑更高一层的信息基础设施,使得居民在现实生活中能够更加简单、便捷地使用信息通信技术,从而让生活变得丰富多彩的新概念城市。它是通过建立在城市的住宅区、商业区和办公区之间的城市信息系统,综合管理地下埋设物及主要系统的状况,能够构筑反映人民愿望的优质行政服务以及应对灾害、灾难的综合性的系统,并且在构筑了尖端信息通信基础设施和系统的环境中,能够享受快捷生活的未来型城市。
2.2 数字媒体城环境特征
所谓数码城,就是在城市管理、城市造景、城市行政等领域使用了前沿性尖端数字技术的城市。
城市应该具有能够接受快速发展的尖端技术的柔韧性,技术的发展不应该仅仅停留于环境技术的尖端化,而是为了给生活于城市的人们提供方便和安乐,应该将立足于使用者为中心立场作为背景性前提。
(1)能够有效利用数字技术的灵活性(Flexibility)
数字技术革新速度快,技术周期短,通过物理性固定导入空间,所以需要能够持续利用数字技术变化的方法。
(2)通过使用者为中心的设计实现的亲合性(familiarity)
数字技术城市使用的技术不是为专家存在的,而是以数字媒体道路为媒介向一般大众提供的技术,从而需要导入类似以使用者为中心的设计(User-centricDesign)、可触摸的媒体(Tangible)、去中心化(Decentralization)概念。
(3)以使用者为中心的设计(user-centric Design)
构筑能够让使用者的参与和相互作用顺利进行的系统,向个别使用者提供个人化(Personalization)信息,同时还能够保障其隐私(Privacy)。
(4)可触摸的媒体(Tangible Media)
应该通过使用普适计算(Pervasive computing)。的各种应用软件程序,向各阶层的使用者提供网络化环境。
(5)去中心化(Decentralization)
应该在主体之间形成各种接触和相互作用,在城市中形成大量的各种各样的内容(contents),同时逐渐形成独立的体系。
3、数字媒体城的道路环境分析
3.1 道路在数字媒体城的意义和功能
3.1.1 道路在城市空间的意义
道路是城市的外部空间,是最简单,且具有诸多目的的空间。道路是构成市区不可或缺的要素,它不但形成市内交通网,还以分割街区的线条形成城市的形态,可以说市民的步行空间――道路是城市生活方式的基干结构。道路作为基干结构,从形态上形成城市的骨骼和框架;作为新的空间领域,是决定城市本身的存在形式的重要因素;道路不但从单纯的功能性空间的意义上,而且从物理层面上也是市民意识和行动的动脉,可以说它是城市本身拥有的社会结构的表情。
3.1.2 道路的功能
(1)传统功能
对各年龄阶层而言,道路是杜区生活的一般场所,是实实在在地为人们提供彼此接触和休息的场所。道路是人和人、人和物、物和物交流的地方,是发生经济活动的场所,具有活力的道路直接对周边产业产生影响,如果道路充满活力还能够提高地域内相关产业的比重,从而提供专业化和注入活力的契机,进而还可以为道路庆典等周边服务和商业领域注入活力。道路一直被认为是建筑物之外的,具有公共性的,是各种规模的自然构造物和人工构造物可以共存的场所。
(2)被赋予的新的功能
道路与城市处于不可分割的关系,处于建筑物两侧的意义,并不是仅仅用于同行的通道,在这里不断发生着家和道路、室内的人和室外的人、室内的活动和室外的活动之间的接触和交流。
道路在构成城市的物质因素中占据重要的位置,它作为形成城市形象的强有力的媒介,需要设施的改善和程序的变化。
在数字时代,具有交换信息的场所、接触的场所、文化共享的场所等功能的道路的作用预计将进一步增大。
数字网络空间和道路文化的变化
虚拟文化和数字技术的发展将为此前一直是社会活动之
主体的道路文化带来变化,在目前道路拥有的逻辑和功能中,有相当一部分将被数字网络空间所同化或替代,随之道路将承担和原本履行的作用不同的内容。
未来,道路空间的概念不是将内外隔离,而是应该使其能够自然地联成一个拥有同一个主题的空间,构筑内部程序和外部程序成为一个主体的空间,通过移转空间能够彼此连接和探索,从而不但需要虚拟空间,还需要真实开放的道路空间。
3.2 道路的物理构成因素
导入数字技术意味着创造对物理环境和人类道路活动均带来影响的更高层次的新空间。数字媒体道路是为道路导入数字技术,它的基本构想有必要在传统道路的物理环境和人类活动这个概念基础上加以理解。
可以把体现数字技术的装置因素理解为物理环境的范畴,但是因这些装置发生的人类道路活动的变化不能将其简单地理解为传统概念的延伸,而是应该从崭新的概念进行理解。
数字技术开启的数字空间非但要考虑人类的空间经验,还需要为个人和社会的沟通,思考崭新层面的构成因素。
在人类的道路活动这个传统道路的构成因素中,添加物理环境之外的数字技术而形成的虚拟环境并非只是简单地增加了一个构成因素。它在道路活动和物理环境以及两者相互作用形成的道路概念中,使虚拟环境和物理环境、虚拟环境和道路活动彼此相互作用,从而最终创造出”物理环境/虚拟环境,人类的道路活动”之间的复合作用。
数字媒体道路的物理环境是提到道路时想起的最基本的构成因素,它包括包装、城市街具、招牌、艺术品、道路和建筑物之间的界限、建筑物正面的构成因素、开放空间等,这里还包括信息亭、LBS系统、各种传感器、网络基础设施等安装于道路空间的数字技术装置和个人使用携带的各种终端机等广泛的数字装置。从而可以说,能够支撑人类道路活动和虚拟空间的所有物理设施均为物理环境。
4、数码城的设施设计
4,1数字媒体城的概念分析及形象提取
数字媒体城的核心因素有数字、媒体和道路环境三种。
4.2 核心关键词的基本造型概念
4.2.1 透明性和重复性
基本造型概念:通过材料和形态体现透明性和重复性
透明性:玻璃的透明性,在重复的空间形成的透明感
重复性:直线和直线的重复,直线和圆的重复,圆和圆的重复,玻璃和玻璃的重复,透明和不透明的重复。
4.2.2 系统化和动态结构
基本造型概念:恰当地使用结构和动态概念的系统
系统:如果硬件组合与连接容易,那么网络连接也容易。
通过模块组合硬件
为了收纳各种内容(contents),构筑自身的网络
Move:动态结构及功能的适用
(从提高照明,显示屏/功能性、使用性、形象等角度,体现各种动作方法)
4.2.3 灵活性和变化性
基本造型概念:应对各种环境变化的灵活性(Flexibility)
(将装修术语计算机房地板(ACCESS FLOOR)的概念适用于步行街,从而提高安装、施工和管理设施的效率。)
灵活性:应对道路环境变化的系统
变化性:增强功能性和使用性的变化结构
应对昼夜的变化
照明的变化
应对技术变化的系统变化
4.3 设施的设计提案
为设计提案选择的城市街具应该是道路原有设施中的那些利用度高,具有大众性,在诸多设施中具有代表性的设施,从而选择了既有效利用了组合式模块系统,又适合道路系统的公交车站、道路报刊亭、隔离墩、垃圾箱、信息亭等设施。
(1)公交车站
材料:金属/玻璃(2)道路报刊亭/隔离墩/垃圾箱
材料:金属/玻璃
5、结 论
在2004年前笔者刚刚踏足中国互联网市场研究行业时发现;当时中国网民的分布存在两大偏差:
1.地域分布偏差;中国网民的主体分布于沿海大城市(北京、上海、广州、深圳)以及部分发达的省会城市。
2.年龄分布偏差:当时网民主体的年龄多处在16-30岁。而8年后的今天,随着时间的推移、互联网基础设施的完善、互联网产品的不断丰富以及互联网知识的不断普及,这个问题其实已经在很大程度的得到了改善。数字营销大势所趋根据NCG市场研究部门的研究结果分析,目前北京、上海、广州、深圳四大城市所拥有的网民数量在中国网民总量中所占比重已降至30%左右,而与之相对应的是二、三线城市网民数量的快速提升。另外中国网民的年龄分布已经扩展至16-45岁(全球互联网行业对于“网民”概念所确定的年龄范围是年龄高于16周岁的互联网用户)。而针对于大多数的品牌和产品而言,上述年龄段的网民和他们所居住的区域正是他们的主流目标消费群和区域市场。这样的现状和发展趋势使得互联网将毫无悬念地、越来越多地获得目前由传统媒体控制的广告营销市场份额。
在传统广告和互联网主流媒体世界里,各类“媒体”特别是主流媒体对于广告主及其营销活动具有极大的控制权并造成了以下的问题;
1.广告的渠道决策严重依赖于媒体提供的数据。
2.精准性差;一方面人们天天受到无关信息的滋扰,而另一方面品牌信息对于其真正目标受众的命中率低,造成资源的大量虚耗。
3.品牌、产品信息的流动一直是单向的,与互联网广告受众的互动性差。
4.广告推广效果评估在时间上严重滞后。
5.在广告营销预算上投入巨大,预算结构上缺乏应有的灵活性,使得成规模的广告营销活动成为一场耗资巨大的赌博。了解受众营销归根到底是应该针对以个体为单位的个别消费者的,因为最后为品牌埋单的是他们。要做到对于特定类别的广告受众进行精准投放,数字广告公司就必须对于单一互联网用户的个人属性、态度、对于产品类别及品牌的消费倾向以及由此而产生的消费行为有深刻而广泛的理解。而数字广告公司的另一大功能就是对锁定的互联网用户做多平台的行为追踪,了解他们的浏览习惯,而这个就不是单一数字媒体可以做到的。
关键词:基于内容检索;媒体语义;特征分析;平台
media semantic feature analysis platform supporting content-based retrieval
xie yu-xiang1,luan xi-dao 1,2,wu ling-da1,chen dan-wen1,deng li-qiong1
(1.college of information system & management, national university of defense technology, changsha 410073, china;2.dept. of information & computing science, changsha university, changsha 410003, china)
abstract:on the demand of content-based retrieval, this paper introduced a media semantic feature analysis platform supporting content-based retrieval.it investigated some key techniques, such as digital media semantic object extraction and retrieval,classification and annotation,and semantic association analysis,etc.it also illustrated the implementation scheme about the platform in detail, and then realized the platform.
key words:content-based retrieval; media semantic; feature analysis; platform
0 引言
随着信息技术的发展和应用,图像、音频、视频等数字媒体信息呈现出海量增长的趋势。如何根据用户的应用需求,从海量信息中快速找到用户感兴趣的信息,是目前信息领域迫切需要解决的重要问题之一。解决这类问题的基本方法是:根据用户的应用需求从海量数字媒体信息中提取出相应的媒体特征,并对这些特征进行合理有效的组织和管理,进而根据特征实现对用户感兴趣信息的基于内容检索,其中媒体特征的有效提取和组织是实现基于内容检索的关键问题之一。目前媒体特征的提取和组织,研究较多且相对成熟的是对媒体底层特征(如图像的颜色、形状等)的提取和利用。媒体特征提取和组织的新的研究前沿是,关注媒体的高层特征(如事件、人物、时间、地点等语义信息),通过分析提取媒体语义特征,同时通过建立不同类型媒体之间的语义关联,实现相对快速、高效的基于内容的检索。
目前,国外经典的多媒体信息处理系统包括:美国加州大学圣迭戈分校研究开发的信息透镜infoscope项目、ibm艾玛登(almaden)研究中心开发的qbic系统、美国哥伦比亚大学电子工程系和电信研究中心研究的visualseek与webseek、virage公司的vir图像工程系统、excalibur公司的excalibur视觉检索产品、普林斯顿大学研究的caeti iml系统、mit媒体实验室研究的photobook系统、意大利巴勒莫大学研究的jacob系统等。这些系统都具备依据媒体底层物理特征进行基于内容检索的能力[1]。近年来,国内外研究机构对于多媒体信息处理技术的研究已经由底层特征向高层语义转变,研究重心开始集中于多媒体语义对象提取与检索、多媒体数据自动分类与标注、关联分析、组织与表现等方面。
卡内基梅隆大学在数字图书馆项目第二阶段informedia-ⅱ[2,3]研究中,将单个视频文件的摘要技术扩展到多个视频文件的摘要及视频数据库信息可视化研究。主要研究能够自动探测和识别特定语义实体和视觉特性的技术,例如:视频中出现的特定人物、特定事件的具体场景镜头等,通过语义实体与视觉特性的分析,能够有效提取并分类信息,更加易于分析和发现有内在联系的个体动作、群组活动与事件。此外,爱尔兰都柏林城市大学开发的fishclar系统[4]也具有重要的影响力,该系统通过对新闻视频进行镜头探测、故事单元分割等处理,结合闭路字幕信息,实现了对新闻视频的管理和检索等应用。
国内清华大学、微软亚洲研究院、北京大学、国防科技大学、
其研究的主要内容是:a)数字媒体的分析处理技术,主要研究数字媒体特征选择、数字媒体特征描述和提取、数字媒体语义提取和标注、数字媒体数据的分类等;b)基于内容的媒体信息关联分析技术,主要研究语义事件和语义对象的关联分析、事件探测与跟踪技术、事件之间的关联分析等;c)基于内容的数字媒体检索技术,主要研究高维数据索引技术、交互式检索技术、基于语义的检索技术等;d)数字媒体数据的组织和表现技术,主要研究数字媒体数据的统一表示模型、数字媒体数据的表现技术。
本研究的目标是:以媒体信息服务的应用需求为牵引,着眼于对数字媒体语义特征分析的前沿问题进行探索研究,重点突破数字媒体语义对象提取与检索、分类与标注和语义关联分析等关键技术,提出以数字媒体语义分析为基础的高效的基于内容的检索方法;实现一个以基于内容检索应用为目标的媒体语义特征分析平台,并为军事等领域中的情报综合分析应用提供多媒体信息智能检索和个性化表现等服务的示范应用。
1 实施方案
本研究主要围绕建立支持基于内容检索的数字媒体语义特征分析平台展开研究,带动相关关键技术的研究。支持基于内容检索的数字媒体语义特征分析平台由数字媒体语义特征分析平台、数字媒体信息服务系统以及媒体信息数据库三个部分组成。平台的体系结构如图1所示。其中,数字媒体语义特征分析平台包括媒体语义模型、媒体特征提取、媒体语义提取、媒体分类与标注等模块;数字媒体信息服务系统包括数据组织与表现服务以及智能检索服务两大模块;媒体信息数据库由媒体库、特征库、语义信息库、索引库、模型库等组成。解决的关键技术已经集成在该平台的各个子模块中。
1.1 数字媒体信息处理子系统
数字媒体信息处理子系统是整个系统的基础,为最终的检索服务和组织与表现服务提供必需的信息。它在数字媒体信息收集工作的基础上完成媒体特征的选择、媒体特征的描述和提取、媒体数据的分类、媒体语义的提取和标注、关联分析等。
1)数字媒体底层特征提取与表示 根据语义提取和分类的需要,结合相应的领域知识,从各种数字媒体数据中提取多种有效的底层特征,同时通过分析特征之间信息的冗余性来找出更加简洁有效的底层特征,并采用统一的表示方式来进行描述。
2)数字媒体语义提取与标注 数字媒体语义的提取主要侧重于研究视频中对象语义的提取与标注技术,主要从三个方面来进行研究:
a)新闻视频中重要人物的提取与标注。由于在新闻视频中人们往往最关注的是一些重要人物,这里的重要人物主要指那些出现了特写镜头并且有一段讲话的人物,他们的出现往往与一些重要的新闻事件相关联,通过对重要人物的提取与标注能够极大地方便用户最终查询相应的人物和事件[9]。主要通过综合视频的多模态特征来提取出新闻视频中的这些重要人物,并用他们的名字来进行标注。具体来说分为三个步骤,首先通过综合音/视频特征来进行提取重要人物的提取;然后通过语音识别和字幕识别获得候选人名集合;最后通过多种方式来建立人物与人名之间的关联,完成对重要人物的标注。
b)场景对象语义提取与标注。场景对象语义往往描述了视频镜头的一些基本的全局信息,是分析和提取其他高层语义的基础。本研究提出了一种基于分块潜在语义的场景分类方法[10]。该方法首先对图像进行均匀分块并使用分块内视觉词汇的出现频率来描述每一个分块;然后利用概率潜在语义分析(plsa)方法从图像的分块集合中发现潜在语义模型;最后利用该模型提取出潜在语义在图像分块中的出现情况来进行场景分类。在13类场景图像上的实验表明,与其他方法相比,该方法并不需要进行大量的手工标注,而且具有更高的分类准确率。
c)运动对象的提取与标注。对于视频中运动对象的提取与标注,侧重于监控视频中运动目标的探测、跟踪和识别方法的研究。首先对监控视频采用背景剪除和运动补偿相结合的方法来探测运动对象,通过基于光流的金字塔跟踪算法来实现对运动对象的跟踪,在运动对象探测和跟踪的基础上,通过提取运动对象的特征来分析运动对象的模式、轨迹或者运动特点;最终通过与已有视频数据中相应目标的运动特征来进行匹配,从而识别出运动对象。
3)媒体数据分类 对于数字媒体数据分类的研究,以视频分类作为最主要的研究内容。首先对各类视频的视频特征(包括镜头编辑特性、运动特性、声音特性、画面的亮度色度特性等)作出概括,分析出各类视频的特征差异,然后根据各类视频的这些特征差异,分别通过视频内容分析静态特征提取、运动特征提取、音频特征提取等方法提取出合适的特征向量,完成对视频内容的描述。在搜集大量视频素材的基础上,研究采用合适的机器学习方法(如svm、hmm等方法)进行训练,从而利用该分类器模型实现对视频数据的分类。对视频中单模态分类结果进行融合,提高视频分类的准确性。
4)媒体数据关联分析 因为语义对象、语义事件能够为用户提供可以理解的语义信息,所以重点面向如下两方面:
a)基于语义对象要素与语义事件的关联分析。研究语义事件与时间、地点、人物等语义对象之间的关联,尤其是语义事件与人物之间的关联,同时在已有基础上对事件与时间、空间的关联进行完善。
b)基于语义事件的关联分析。它可以增强对语义事件的深入分析和理解。首先从新闻报道的角度展开事件探测与追踪技术的研究。事件探测旨在发现新的事件并将与某一事件相关的所有新闻报道归入相应的事件簇,所以事件探测本质上是一种特殊的文本聚类技术。事件追踪就是通过监控新闻媒体流以发现与某一已知事件相关的后续新闻报道,这与信息检索领域中基于示例的检索有许多共同之处,只是在事件追踪中往往已知的训练正例非常少,并且与某个事件相关的报道集中出现在特定的时间区间。对于语义事件之间也存在着的相互联系和影响,则通过它们之间关联规则的挖掘和关联关系的分析,对事件进行跟踪和对趋势进行预测,对特定事件可以实现预警。这种关联分析还可以辅助对主题的分析和管理。语义事件的关联分析以故事的文本信息为主要载体展开。通过文本信息中关键词对事件信息支持度的提取,结合时间信息进行事件关联分析。
1.2 数字媒体信息服务子系统
数字媒体信息服务子系统是与上层应用结合最紧密的系统,也是需求与关键技术进行有机结合的关键,包括如下系统。
1)情报表现服务子系统 其目的是将信息处理后的结果以可视化的方式表现给用户,为用户提供辅助决策和信息支持等服务。
(1)数字媒体数据的组织 针对数字媒体数据的特性,提炼出面向数字媒体信息分析服务的基本四维结构模型,在此基础上构造出基于事件、主题、结构化语义的数字媒体数据的关联组织。针对用户提出的个性化定制需求,研究基于媒体描述框架mpeg-7的多媒体情报的集成和同步模型,把超媒体模型和多媒体集成与同步模型(如ocpn)等结合起来,实现数字媒体数据关联节点的跳跃和基于时间线、时间墙、地理信息的动态组织。
(2)数字媒体数据的可视化表现 研究信息可视化的模型(如主题视图、时空关联图、信息资源与主题的关联程度分布等),针对不同类型的数据选择适合的可视化模型。
(3)数字媒体数据的综合集成服务 通过研究数字媒体数据间的趋势和可视化表现方法,提供趋势关联可视化辅助服务。采用文本、图像、视频、音频的分析方法对用户关心的事件和主题进行连续跟踪,基于时间序列的分析方法对事件和主题进行关联挖掘,采用时间序列可视化的方法(如河流模型)将分析得到的结果和趋势按照时间的顺序表现出来。
通过研究智能信息叙事性表现模型,为决策者提供可定制的高层信息表现服务。该模型包括文本理解与模板生成模块、媒体融合模块、信息表现模块。文本理解与模板生成模块以自动分词为前提,以信息词典库为基础,以句法和语义分析为核心,以规则和背景知识为约束,对输入的文本进行分词和词性标注;运用句法知识将输入的句子中单词之间的次序,转换成合适的叙事模板。媒体融合模块负责从大量的媒体中智能地找到符合叙事模板条件的合适媒体。信息表现模块负责把媒体融合模块中组织好的媒体以某种关联的方式(或按照语义的关联,或按照时间的关联)以适合的形式表现出来。
2)基于内容的智能检索服务子系统 其目的是为满足不同用户的不同信息需求,提供交互式的、基于语义的、高效率的检索服务。该子系统需要解决以下问题:
a)建立高维数据索引。对于大型数字媒体数据库,为对数据进行高效率的检索,必须对媒体特征和语义等信息建立高效的索引机制。首先分析数据集的整体分布特性,确定数据集中单个个体的本征维数,然后基于该统一的本征维数,用数据个体各自的本征维属性来表达该个体对象,从而达到降维的目的。
b)设计合理的检索模式。为更好地辅助用户完成检索操作,必须设计适合于语义检索的人机交互界面和检索模式,使其能便于用户以多种方式表达自己的意图。
c)基于内容的检索服务。媒体的内容既包括底层特征,又包括高层语义。传统的基于内容检索大多针对基于底层特征,但底层特征往往很难准确地表达用户的检索意图,因此本研究提供一种底层特征与高层语义相结合的检索方法,通过研究用户检索语义的表示与扩展方法,研究多元语义匹配机制,建立高层语义与底层特征之间的关联关系,从而使系统采用的基于语义的检索算法能更接近人的自然语言描述的意图。
d)建立相关反馈机制。基于内容的检索是一种模糊检索,系统往往难以准确描述用户的检索要求,需要与用户多次交互反馈、逐步过滤检索结果,逼近检索目标。相关反馈正是解决以上问题的一种有效途径。通过相关反馈,可以让用户评判检索结果的好坏,并返回给系统,系统对反馈结果进行分析处理,相应地调整参数,以提高下次检索的精度。通过一定次数的反馈,检索精度会达到一个令人满意的程度。
2 平台实现
支持基于内容检索的媒体语义特征分析平台通过visual studio进行了具体实现,其中涉及的核心技术通过vc进行了封装。平台主要提供对图像、视频、文本、音频等媒体数据的语义分析和处理功能。重点完成图像的自动分类,运动对象、人脸、台标等语义对象的标注,以及事件的关联分析等功能。图2显示了利用平台进行图像场景自动分类的过程。图3显示了利用平台进行人物的语义检索。平台所提供的其他功能在这里不再赘述。
3 结束语
本文介绍了研制开发的支持基于内容检索的媒体语义特征分析平台,研究围绕数字媒体的高层语义特征分析开展,以支持基于内容检索的应用,重点突破各种数字媒体信息的语义对象提取与检索、自动分类与标注和关联分析等关键技术,这些技术都是目前信息技术领域中的研究前沿问题
和难点问题,因此本项目的研究成果对我国数字媒体处理与服务技术的发展具有良好的推动作用。它将在很大程度上提高数字媒体收集整理工作的效率,大大简化数字媒体的管理工作;最重要的是能够帮助用户从大量的数字媒体数据中快速获取有价值的信息,节省大量时间、人力和物力,可带来巨大的经济效益和社会效益。
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[关键词]数字素养;数字能力;教育映射;整合模型
[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008(2013)03-0024-06
一、引言
数字技术尤其是社会性技术的日益发展并被各个阶层的人群所使用,极大改变了人们工作、学习、交流、获取信息及娱乐方式。根据全球市场信息集团TNS对16个国家的2.7万名18至55岁网络用户进行的调查发现:全球25岁以下的受调查者平均每天花36%的休息时间上网。美国和英国低于平均水平,分别是30%和28%。而在中国,年轻人却把50%的空余时间都泡在网上,只将其作为娱乐的主要手段,应用于学习、创新乃至创造生产力方面非常少,年轻人对数字化的使用步入了误区。数字技术使用并不能自动引导数字能力的发展或者提高,因此,世界各国都将国民的数字能力发展视为未来全球新经济竞争中的重要因素,把数字能力发展置于关乎国家经济发展命脉的战略高度,冀望通过教育教学系统变革,鼓励发展国民数字能力,以确保未来确保他们能够积极参与社会和经济发展之中。欧盟无疑是先行者,2011年,欧盟委员会了《映射数字能力:迈向一种概念性理解》技术报告,系统回顾和阐释了与数字技能相关的概念和理解,并首次为21世纪的数字技能的理解提供了一种全面的方法和建议。本文基于上述背景,在综述数字素养和能力相关研究的基础上,阐述数字能力的构成要素及概念框架,并通过知识、技能和态度三维度将数字能力概念框架映射至教育领域,重构其能力要素,建立数字能力的整合模型,为数字时代个体素质能力发展提供基础。
二、数字能力:21世纪学习目标新指向
站在当下来遥望15年前尼葛洛庞帝出版的《数字化生存》一书。不仅感慨信息技术对人类发展的巨大推动力以及对人类社会的巨大塑造力,“信息DNA”已经嵌入普通人的生活环境,数字化生存方式已经悄然融入普通人的生产和生活之中。数字世界是现实社会的模拟,更是现实世界的延伸与创新。然而,随着数字技术的发展,现代人虽然掌握了一定的信息技能,也非常熟悉数码游戏和社交网站,似乎已具备“数字天赋”。但这并不等于“数字能力”。数字能力意味着基于ICT的知识应用于数字世界。个体的数字潜力和创新能力亟待开发。
数字能力成为数字时代世界各国教育创新的重要目标指向。近几年。国际上多个研究组织就21世纪的教育和学习目标做了全新规划和设计,这些学习目标框架无一例外都指向数字时代的关键素养和技能——数字能力。如表1所示。21世纪技能联盟(Partnership for 21st century skiHs)针对新经济环境中学生成功学习开发了面向21世纪的学习框架,该框架定义了新时期工作者解决问题必备的几种基本能力:团队合作、判断信息、运用科技及国际观等,尤其突出强调“信息、媒体及技术能力”:由思科、微软和英特尔资助,墨尔本大学主持的21世纪技能教育与评估项目组从2009年开始,来自世界各地的250多名研究员和专家对教育现状进行评估,提出了四种能力包括思维方式、工作方式、工作工具以及生活技能等;美国北中地区教育实验室(NCREL)也针对21世纪的学习者,提出了21世纪技能框架,包括数字时代的素养等四个层面。
值得注意的是,美国国际教育技术协会(ISTE)针对新时期学习者教育技术能力要求。对第一版(1998)进行了及时的修订,提出了学生教育技术能力标准(NETS-S-2007),共包括6类24项指标。事实上,相对1998版,NETS-S-2007对学生的教育技术能力要求更高了。主要表现在对数字时代能力素养以及创新变革的要求。ISTE认证与标准委员会的DavidBarr曾指出:NET-S第一版旨在使学生学会使用技术,而第二版则强调利用技术学习。可见,技术工具的使用不再是NETS-S-2007强调的重点。对于利用技术提高自身能力、解决学习和生活中的实际问题已成为当前NETS-S第二版的时代使命。各个学习目标框架的维度表明,公众应该认识到当今的学习者必须掌握21世纪能力:学校必须依据对人是如何学习的、如何有效利用新技术以及如何结合学科发展21世纪能力等新认识来重新设计学习活动:政策制定者必须结合学业成绩与21世纪能力对学校进行督促考核。总之,数字能力的发展应该融入到学校教育教学体系之中。
三、素养连续统:数字素养的概念流变
显然,数字素养或者数字能力并不是一种单一的技能,而是一种关乎所有人的基本生活技能的、复合的、横跨的重要技能。这种技能能够促使个体获得其他的一些重要技能(比如,语言、数学、学会学习、文化意识等),甚至标记为“数字时代的生存技能(Eshet-Alkalai)”或者“信息社会的重要资产(van Deursen)”。表1也显示,作为一个横跨多学科的概念。数字能力与其他相关概念常常在不同层面上混用。数字能力的面貌是如此多样化,以致目前为止还没有一个共同的概念或者广泛认同的定义存在,因为不同概念的研究和文献强调了人们需要的数字技能的不同方面。而这一事实也正说明了数字能力对个体生存发展的重要性。通过回顾相关文献,主要提取了媒介素养、ICT素养、互联网素养、媒体素养、信息素养和数字素养等概念,实际上,这些概念体系构成了一个素养连续统,这些概念在不同层面多种方式相互交叉。因此。试图关注一个包罗万象的定义是没有用的。不如聚焦面向当前和未来数字环境的、需要学习的必须技能。
数字素养正是在上述素养概念的基础上提出,是信息素养在数字时代的升华与拓展。其实,“素养”概念本身是一个不断发展和丰富的动态性的、开放式的概念,当一种生活行为或方式日益大众化并影响加深时,传统的素养内容的作用或价值日益边缘化。其教育效果逐步递减。客观上需要提出并倡导一种新的素养要求来与之相适应,可以说“数字素养”也是在其他各类素养概念的基础上提出的。为了更好的构建“数字能力”的概念模型,现将五种主要的素养概念做一梳理。
(1)信息素养(Information Literacy):“信息素养”一词早在1974年就已被提出,当时美国信息产业协会主席保罗·泽考斯基(Paul Zurkowski)指出:“信息素养就是利用大量的信息工具及主要信息资源使问题得到解答的技术和技能”。1990年以来,“信息素养”一词在文献中大量出现,并且逐渐取代计算机素养。
(2)媒介素养(Media Literacy):“媒介素养”这一概念形成于20世纪30年代的英国。当时。以广播和电影为首的大众传媒带来的流行文化给传统的社会生活以极大冲击,有专家学者便提出了“媒介素养”教育,其目的是为了保护传统文化和传统价值观。美国媒介素养研究中心给出了如下定义:媒介素养就是指人们对于媒介信息的选择、理解、质疑、评估的能力以及制作和生产媒介信息的能力。
(3)计算机素养(computer Literacy、ICT Literacy):早在上世纪80年代,国外就提出“计算机素养”概念,美国北肯塔基大学把计算机素养定义为“对于已获得知识和经验的大学生及教师在其学科领域内必须具有熟练地和有效地利用计算机的能力”。从计算机素养一词的字面意思可以看出,计算机素养是指知道且能够使用计算机及相关软件方面的能力。
(4)网络素养(Internet Literacy、Network Literacy):信息及相关过程的网络属性有时指的是“互联网素养”或者“网络素养”。有时。在意义广泛的“数字素养”文献中也使用网络/互联网素养。网络素养是指人们了解、分析、评估网络和利用网络获取、创造信息的能力。也有人认为网络素养是对信息素养研究的发展。网络素养与信息素养二者之间存在着一种承接交融的关系,即:信息素养是网络素养的前身,网络素养是信息素养的发展。总之,网络素养是个体在网络社会利用互联网进行学习、工作、交流和发展的一种综合能力,是一个由信息技术、思想意识、文化积淀和心智能力有机结合的能力系统。
(5)数字素养(Digital Literacy、E-Literacy):“数字素养”早在1994年就由以色列学者阿尔卡来(Yoram Eshet-Mkalai)提出,他根据多年研究和工作经验以及分析了相关文献并开展试点研究之后,提出了数字素养的概念框架,认为数字素养应该包括五个方面的内容:图片——图像素养、再创造素养、分支素养、信息素养、社会——情感素养,这个理论框架被认为是数字素养最全面的模式之一。也被《远程教育百科全书》列入数字学习的主要模式。
上述素养概念体系可以都是建立在媒体路径上的连续统一体(continuum),表现出素养这一基本文化概念在不同媒体时代的基本诉求。事实上,除了上述普遍性较强的素养概念体系。当前还出现了一些面向专业领域的素养概念体系,如游戏素养旧、数字化阅读素养等等。因此,对数字素养概念的构建,并不是对之前相关概念进行删选进而提出一个统一性的概念,而是通过对各个概念的重要元素进行分析和整合。本文认为,数字素养是一个综合性、动态的、开放的概念,是经过媒介素养、计算机素养、信息素养、网络素养的流变所形成的。通过对数字素养和相关概念之间关系的分析,抽取出一些共同的成分,这将作为后续建构数字能力概念模型的基本要素。
教科文组织曾建议。任何时候一种新环境都需要一种新的信息素养(Catts&Lau)。上述分析可以看出:计算机素养是最狭窄的数字概念,其主要集中于技术知识以及计算机和软件应用的方面,是数字素养的核心部分。网络素养增加了与工具相关的知识和技能,增加了在网络媒介环境中成功发挥作用的思考以及能力。信息素养和媒介素养的概念内涵与数字素养大部分重叠。但是两者有不同的关注焦点,即:信息素养更多地是发现、组织以及处理信息,而媒介素养更多地关注个人利益,强调参与和解释,以及使用并创造媒介的技能。但是态度对两者而言都很重要。总之,数字素养是最广泛的概念,正如Yoram Eshet-Alkalai的定义,数字素养包括其他相关概念的主要方面。即:计算机素养和网络素养是作为数字素养的基础、核心成分存在的,而信息素养和媒介素养则是在数字化情境下的技能被包含在内,这也成为建构数字能力概念模型的基础。
四、要素聚合:数字能力的概念框架
从数字素养(digital literacy)到数字能力(digital compe,tency),还必须跨域素养与能力之间的概念差异。一般而言,“素养”被认为是一个整体性的概念,涉及听、说、读、写以及批判性思维的能力;素养也是个不断变迁、与时俱进的概念;素养常常包含能力要素。“能力”意味着有足够的技巧和能力、有效地完成一些事情,“到了科技先进的社会……为了有效的参与社会,需要拥有一种积极的素养。它允许人们使用语言以提高思考、创造和质疑的能力”(Campbell)p12;单就“能力”和“素养”来讲,很长一段时间“能力”一直作为“素养”一词的组成部分,而且经常在文献中出现的是“素养”一词。随着素养概念的不断演进,基本能力只是第一步,像在工作、学习中一些创造性的表达新观念的认知能力,以及对社会和文化方面问题的态度等高级能力需要进一步强化。这也就限定了本文中的“能力”一词是高于“素养”的。如果说“素养”指的是一般的能力。那“能力”则是指高级的能力。
数字能力是一种为了工作、休闲和交流,自信和批判地运用信息社会技术的能力。数字能力的提出。正是应对创新性人才培养的诉求,在社会层面,年轻人将被要求拥有的这些技能和能力,其目的是为了在21世纪这样的知识社会中让年轻人成为更有效率的工人和公民,因此,数字能力被欧盟界定为个体终身学习的关键能力之一。在技术层面,随着智能手机、社交网络的普及与风靡,数字化工具和媒体的角色越来越重要。人们对数字化社会中的工作、学习和生活提出更高要求:参与和分享,这些要求需要具备新的能力,如游戏素养、执行力、多任务处理、分布式认知能力、团体智力、信息识别、网络协商能力等等。因此,从能力要素上来看,数字能力强调除了基础技能外,还应该强化技术素养、技术设计、技术思维等高级技能,这些新的能力通常被打上“21世纪技能”的标签。通过表1所示各个学习目标框架要素分析,可以提取所谓“21世纪能力”中的某些因素,聚合为数字能力的构成要素。这将成为数字能力概念框架建构的基础。部分示例如图1所示。
在此基础上,参考Kirsti Ala-Mutka(2011)的数字能力模型,构建了图2所示概念框架。数字能力概念框架的建构非常必要,实际上,当今的学生由于其生活环境和生活方式(数字化世界)不同,他们的思维模式已经发生根本改变,被称作“数字土著”的一代。他们的教育者则是“数字移民”。因此。当今教育面临的一个最大的问题是:这些作为“数字移民”的教育者,说着过时的语言(前数字化时代语言),正在吃力地教着说着一种全新语言的人群。因此。对数字能力的渴求成为跨越数字大断点(discontinuity)的前提和基础。数字能力包含工作、娱乐以及交流中自信且批判地使用信息社会技术,强调基于ICT的基本技能:利用计算检索,获取,存储,制作,呈现并交换信息。利用计算机交流并参与合作网络闭。此外。通过对比各个学习目标框架发现:多文化素养与全球意识、应对复杂情境、自主学习、创造性、承担风险、个人责任感、社会与公民责任感、时间管理等能力对数字时代的人们也是非常重要的,故可以纳入数字能力的构成要素范畴。
五、教育映射:数字能力的整合模型
数字能力的概念框架为教育领域的学习目标重构提供了依据,但如何成为指导信息技术教育教学中的指南,还需要建立起数字能力构成要素到教育目标体系的映射。从而建立起其操作模型。这一操作模型必须详细分析数字能力的层次、层级以及类别;从一般上看,学习和教学目标主要由知识、技能和态度三层次构成,其他层次要求都是对其改进的结果。
首先,在三层次构成上,鲍登(Bawden)曾经提出数字能力四要素模型,其模型主要从基础、背景知识、态度与观点、核心能力等四个方面,该模型强调了一个与必备的要素相似的结构、几个相互支持的重要技能和技能有效应用的关键态度;其次,在层级方面,马丁等(Martin&Grudziecki)在数字欧洲素养(DigEULit:Digital European Literacy)项目中改进了数字能力的一个概念模型,提出了一个结构方法及相关工具,构建了数字素养等级模型,这一等级模型把数字能力分为三个层级,分别是数字能力基础(技能、概念、方法和态度等)、数字能力应用(专业及学科应用)、数字能力创新(改革与创新)。这三种水平描述了所有人的一般数字能力的需要。再往上,他们应该提高自身专业的或是其他具体目标的个人数字化用途。在个人和社会水平等级上。这也导致在过程和活动中通过数字化改变来改革和发展创新性。再次,在数字能力类别上,冯德生(c.Van Deursen)曾提出并证实了一个由两大类(内容相关、媒体相关)四种互联网技能组成的模型,由复杂程度排列如下:操作技能(比如使用网络浏览器、搜索引擎的操作技能等)、常规能力(如网络导航和正确使用网络信息的能力)、信息能力(如定位、选择和评估信息的互联网技能):信息策略(如在成功的目标导向活动的策略信息技能等):信息能力和信息策略也包括在运用时批判的和目标导向的态度。不过,该模型主要集中在网络信息技能上,缺少了像媒介创新、交流与合作这样要素分,这是后续整合模型需要补充的要素,但该模型在数字能力的重要组成部分作了详尽的分类,同时提供了一种非常实用的观点。
在图2的概念框架基础上,充分整合上述文献中与数字能力相关的结构模型。大的方面由工具性知识与技能、高级知识与技能、应用态度三个方面构成;上述各个模型中的基础技能提出来被归为同一个类中,组成工具性知识与技能:应用和策略层面组成高级知识与技能:态度方面(引导技能应用的思维方式)按自身的论题来分离和归类为技能和知识应用的态度。技能根据意识到的认识复杂程度来排列。知识和技能不能因具体内容而分开,因为在这个水平上,知识和技能是相关的(技能是关于知识的应用)。在详细分析了数字能力的各个构成要素之后,将这些要素有逻辑的组织和整合在一起,构成了三大领域(工具性知识与技能、高级知识与技能、应用态度)、六种知识与技能(操作性、媒体相关类、合作交流、信息管理、学习与问题解决、有意义参与)和五种应用态度(跨文化、批判性、创新性、自主性、责任感)。图3为经过教育映射后的数字能力整合模型的具体框架。
如图3所示,数字能力是在数字素养等一系列“21世纪新技能”诉求基础上发展起来的,可以视为数字时代个人综合能力的新指向。这就决定了数字能力的概念内涵是比数字素养宽泛的,在经过充分整合数字素养相关概念体系流变以及数字能力和21世纪技能之间关系的基础上,结合欧盟数字能力概念模型,下面具体阐述数字能力的构成要素:
(一)工具性知识和技能
主要包括两大类知识与技能,即操作性知识和技能和网络媒体相关知识和技能。其中,操作性知识层面涉及到在具体的工作、学习和生活中有使用数字工具的意识以及对这些工具及其功能和用法的理解:操作性技能反映了数字工具的技术操作层面,例如鼠标操作、具体软件的操作或文件存储操作等。这些基本知识和技能是其他任何工具使用的先决条件。
媒体相关知识和技能则涉及到对相关媒体的理解以及如何安全使用。这些技能不仅仅是操作性的,同时也要求具有根据具体情况。选择媒体的认识与技能、媒体风险和限制的意识。数字能力在这个领域包括以下几个方面:数字网络媒体相关知识和技能(如,导航、书签、简单信息聚合、RSS订阅)、多媒体技能(数码照片操作、创新在线结构框架)和数字环境的安全性(个人隐私、技术安全风险)。
(二)高级知识和技能
——交流与协作。有效地表达和交流、理解每种类型媒体格式的优缺点。这对数字化环境的合作非常重要。要达到全球范围内富有成效的合作,需要个体能够适应和赞赏来自不同文化背景人们的观点。通过深度交流与合作,最终人们应该能够建立和保持与有关人士和相关网络联系起来的个人通信网络系统。这种数字环境扩展了人们所处物理环境之外的社会和专业社会网络,能够使个体得到意想不到的收益。
——信息管理。在数字化环境中可用信息数量是巨大的。但质量却是良莠不齐,这就凸显出了与信息相关的技能和能力在这种环境中的重要性。每个人都需要精准定位、批判性的选择并组织自己想要获得的信息,进而分析和评估信息内容、进行多媒体演示和运用到具体情境中去,这些都需要融入个人的数字能力,并能够体现在所有的网络活动中。通过以上一系列的信息处理过程。能够发展自己的个人信息系统,并通过有效过滤信息来维持个人和共享资源的鲜活度。
——学习和问题解决。所有个体都应该能够通过在学习、工作和问题解决中使用的数字工具和媒体中来掌握知识和技能。应该能够在专业和个人的领域中有效地发现和评估符合自己目前需求的学习机会。从联通主义的角度来讲,能从合适的人和资源网络中找到方向并从中受益。此外。还应该具备这样的能力:确定学习目标,规划学习和开展学习并获得一定的学习成果,在众多可能的数字路径上通过自我调节来实现预期效果,以期解决问题。
——有意义参与。无论是独自或与他人合作,不论是为个人还是为与社会,每个人都应该能够参与到数字活动中。这就需要他们能够理解并创建一种适合每个活动和环境的数字身份。这样一来,每个人都能够在工作、学习和生活活动中捕捉到融入数字化社会的机会,从而使数字化活动作为一种社会影响方式,同时也成为日常生活的一部分。
(三)应用态度
——跨文化。如前所述,从数字通信中获得最大的利益需要同来自不同文化背景的人们进行交流。交流的成功取决于他们能够从不同的角度以开放的态度来相互理解和洽谈。这涉及到一种普遍的社会态度以及与他人分享和交流想法、与他人一起为共同的目标或利益而奉献的意愿。
——批判性。与传统出版媒体相比,大多数情况下。在网络环境中没有正式审查谁能参与或者哪些资源可以出版。用户在将自己融入到数字化活动的过程中需要进行反思,考虑信息的质量,并要不断的思考信息的产生、媒体和资源的可靠性以及不同数字工具和媒体与他们任务的适应性。
——创新性。数字化工具和环境提供大量的、几乎满足任何需要的信息资源,其中最大好处在于:这可以使你成为一个主动的参与者和生产者,而不仅仅是一个传统消费者。创新性态度体现为:思想开放并乐于表达个人看法、与朋友合办项目或发起社区活动、为个人和在更大规模上产生社会和经济利益提供机会。创造性地使用数字化工具和媒体,可以为个体提供开展任务或呈现结果的创新方式。简而言之,就是激发自己去学习或发明,准备改变现有的方式来适应新时代。
——自主性。很多学者认为,互联网不是一个明确的规则和行为模式的良构资源(well-structured)。人们必须意识到自身的目标,并为了能够从互联网中最大获益而积极地、主动地努力。这意味着,在不断变化的技术环境和社会实践活动中,人们要得到利益,就要努力找到对任务最合适的数字工具和媒体,明确自身目标,必要时适应和反映新环境。
——责任感。网络数字环境为人们提供了大量的机会,但也带了很多风险。除了对资源和其他人要有批判性外,自身活动可能造成的结果及其可见性意识也非常重要。用户必须理解数字安全问题,并将之融入到数字环境中的活动和交互之中。当使用来自他人的资料、被关注或会影响他人的创新资料(照片、邮件)时,必须要考虑到道德方面的问题。
六、实用取向:数字能力发展建议
上述整合模型具体构建了面向数字时代个体能力的一种新指向,但绝不是一种客观化的、标准化的模型,数字能力全貌应该是多层次的。因此,在理解本模型的时候,需要秉持一种实用观,避免在纷繁复杂的概念体系中囿于“冒进”或者“懈怠”窘境,有如下四点需要特别提示并且达成共识:
(1)需要认识到数字能力对于数字时代的所有人都是必须的。对于儿童、年轻人、工人以及老年人以及处于社会排斥风险中的阶层以及一般所有市民来说,缺乏了将导致各种各样的危险。数字能力并不会随着大多数人所使用的网络和计算机而自动获得。
(2)21世纪的数字能力必须包括面向工具和媒体使用的工具性知识和技能、高级技能和知识,为了交流、协作、信息管理、学习和问题解决以及有意义的参与。这些必须得到跨文化的、关键性的、创造性的、可靠的以及自治的态度。
(3)工具性知识和技能是发展或者使用更高级技能的前提。这些必须在所有合适的层次上得以确保。然而,认识到这些工具性技能还不足够是重要的,数字能力可以被看作为一种更高层次的概念,而不是简单的使用数字工具和媒体。安全的和高效的态度形成将被整合到学习技能的所有层级之中。
(4)形成一种高级层次的数字能力的教育映射模式。仅仅是第一步,与利益相关者的协作,并且认真整合到操作化的信息技术课程学习和评估问题之中是必须的,这对于国家层面的支持个体数字能力发展是紧迫的、有用的和可用的。
当前,我国信息技术教育教学领域亟待转型升级,信息化教育及其深度融合也正在推进,本模型将为上述变革提供一种参考模型,具体应用到教育教学领域,需要注意:
第一,工具性技能是发展和应用更高级技能的先决条件。但不是所有人都用得到。可以按照自身的目标来学习一些技能。在学习者开始任何独立的数字活动之前,都要求掌握关于机会、法律和道德内容、操作性技能方面的基本知识。然而,学习者也应该能根据与自身的相关性来选择更多的高级工具技能(如,使用电子表格软件、创新社交网络框架)。在当今的学校教育中,(尤其是在我国)许多信息技术课程会将数字能力理解成工具导向的。所以,这些课程都关注教学和评估中的工具性技能,但是应该将这种工具导向转为能力导向。即让学习者是为了掌握一种能力进行学习,而不是为了学会一种软件如何进行操作。
第二,在具体领域的背景下。内容相关的互联网技能是需要学习的。因此,具有批判性质的高级技能和知识的发展应该被融入基于主题的学习中,比如,学校的历史课、为其他弱势群体开设的就业培训课等。这些技能和知识按顺序排列如下:首先是用于具体功能性任务的技能,然后是策略水平的技能,最后是与个人目标相结合的技能,这个顺序也是个体发展的顺序。在高级技能和知识这个领域中。知识和技能有很多选择。不是所有人都需要他们。特别是如果他们的数字工具和媒体的用途有限时。因此,数字能力的教与学的方式可以根据目标群体的需要来选择相关的技能领域。
第三,在态度这一领域,是没有确定的、独立的好方法去提升学习者数字能力态度的,需要在具体的主题下或是与具体目标相关的内容学习中融入态度学习,或者整合到技能应用的学习以及与技术相关的内容学习之中。因此,在学校教育中也要注重通过培养高水平的专业教师队伍、激发学习者自主、独立的态度来促进数字能力的提升。
[关键词]独立学院 数字信号处理 教学方法 教学手段
[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A
一、引言
随着数字化和信息化技术的快速发展,特别是图像处理、语音通信、自动控制、航空航天、国防军事以及家用电器等领域的数字化进程越来越迫切,“数字信号处理”在人才培养中的地位和重要性越来越突出。独立学院作为高等教育的重要组成部分,已成为应用型人才培养的新生力量,其电子信息类专业普遍开设了“数字信号处理”课程。数字信号处理课程理论性强、抽象概念多,而独立学院学生基础相对薄弱,学习缺乏积极性和主动性,学习兴趣不高,甚至出现畏学、厌学心理。怎样提高学生的学习兴趣和学习效果?改进教学方法和手段至关重要。笔者依据独立学院学生的特点,切实改进教学方式和方法,增强教学的吸引力和感染力,在一定程度上提高了教学效率和教学效果。
二、采用丰富多样的教学方法
(一)注重该课程与前后课程的联系
数字信号处理在电子信息类专业课程体系中起着承上启下的作用,其前修课程有信号与系统,后续课程有DSP 技术、通信原理、数字图像处理及识别等。一方面,数字信号处理课程与信号与系统课程之间有着许多交叉重叠的地方,如离散时间信号与系统、Z变换、离散时间傅里叶变换等内容。为了节省课时,突出重点和难点,授课过程中对重复性内容只做简单介绍、复习;强调信号与系统课程的重点应当放在连续时间信号与连续时间系统的分析和处理上, 强调基本概念、基本变换和基本方法的学习, 培养起信号类课程的研究方法与思维模式[1]。而数字信号处理课程则应当立足于离散时间信号和离散时间系统的分析和处理, 强化系统设计、工程应用思想。
另一方面,把握好本课程与后续课程之间的有机联系,有针对性、有目的地开展教学。在平时的课程教学过程中,借助matlab软件,引入数字信号处理在通信系统、数字图像处理、语音信号处理等领域的应用实例。在“DSP技术”课程中,要求学生用软硬件平台实现数字信号处理,如设计一个小型视音频系统。这样既可以激发学生的学习兴趣,又可以帮助学生了解各门课程之间的联系,培养综合运用知识的能力和创新意识,为后续“DSP 技术”、通信原理、数字图像处理及识别等课程的学习打下坚实的基础。
(二)启发式教学法
改变传统的满堂灌的做法,充分调动学生参与课堂教学的积极性。通过课前回顾、设问法、讨论法等方式,使学生弄清楚为什么研究这个新知识、新知识的定义、物理含义是什么,有什么性质和实际用途。精选具有代表性的例题,讲解透彻,注意引导学生总结解题步骤和解题方法,使他们能举一反三、触类旁通。课堂上分配一定的时间供学生练习或讨论,以 加深学生对于基本理论及方法的理解;同时布置课外作业,鼓励学生独立思考,多复习多预习。只有这样,才能使学生对所学知识印象深刻、理解透彻。
(三)总结归纳法
总结归纳法是一种在教学中广泛应用的方法,它利用特殊的前提推导出普遍性结论,是对知识的高度概括。总结归纳法可以帮助学生将复杂的问题简单化、规律化,直接运用结论解决问题,增强学习的信心。例如书上对于“IIR数字滤波器的脉冲响应不变法”,只给出了一阶和二阶模拟系统的数字化公式[2],没有具体介绍设计原理和公式。因此,笔者在给学生讲解时作了适当补充。先以流程图的方式展示脉冲响应不变法的设计过程,然后逐步推导其过程,直至归纳出脉冲响应不变法的一般设计公式。接着指出书上给出的公式只是该设计公式的特例,可以引导学生进行简单的验证。这样学生既学到了基本原理及方法,又掌握了知识的来龙去脉。
(四)兴趣激励法
兴趣教学法就是在保证基本教学内容的基础上,着重于学生学习兴趣的培养,从而提高学生学习的主动性和积极性,使学生在兴趣中学习,在学习中享受乐趣[3]。在本课程课堂教学过程中,采用兴趣激励可以帮助学生轻松愉悦地学习,达到事半功倍的效果。例如在绪论课和开始讲授滤波器的设计时,先举例说明数字滤波器在语音消噪、图像处理、心电滤波、信号调制与解调等方面的应用,使学生亲身感受到数字滤波技术在实际生活中的应用,从而激发起学生浓厚的学习兴趣和强烈的探究欲望,为课程后面新知识的学习做好铺垫和准备。
(五)研究式教学法
研究性教学是指在教师指导下,从网上或图书馆查找资料,选取小课题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的教学活动。如在讲授“数字滤波器的设计”这部分内容时,要求学生完成一个“数字滤波器的设计与应用”方面的研究小报告,其成绩占期末总评成绩的10%。研究小报告以小组为单位,每组4~5人。各组成员团结协作,查找方案,确定设计方案,借助matlab软件编写调试程序,设计出合适的滤波器,并将其应用于实际领域。上课时利用一定时间,分组演示将给其他同学看,要求陈述清晰明了,能够回答老师和其他同学提出的任何疑问。通过这种锻炼,提高了学生学习的针对性和目的性,也调动了他们学习的积极性和主动性,培养了他们的钻研能力和创新意识。当然,教与学的过程也是相互促进、相得益彰的。学生创造性的思维火花又能给予老师极大的启发和灵感,从而可以进一步指导其科研和教学。
(六)将科研成果引入教学
将校级教研项目的成果引入到教学中。如将教研项目研究成果“FIR数字滤波器在VSB调制解调中的应用”[4]引入到教学中,使学生既熟悉了FIR数字滤波器的设计方法和实际应用,还体会到了本课程与其他课程之间的联系,从而培养了学生综合利用知识和理论联系实际的能力。
三、优化教学手段
(一)将多媒体授课和黑板教学有机结合
在授课过程中,采用多媒体教学与黑板教授有机结合的方式。利用多媒体教学手段,一步一步地展示授课内容,辅以图片或动画演示,既帮助学生获得了直观的印象,进一步加深了对抽象概念的理解,又加大了课堂教学的信息量和趣味性。而对于公式的推导计算或教学重点的介绍,采用黑板板书的方式,可以方便学生紧跟老师的讲解思路,理顺知识脉络,加强理解和记忆。
例如在介绍FIR数字滤波器中的“窗函数幅频特性的影响”时,卷积过程给H(w)造成了起伏现象,涉及的公式很抽象,讨论项也较多,直接让学生看书上图或用多媒体放映,学生都很难理解H(w) 曲线图是怎么形成的。笔者经过几轮授课,觉得采用边用多媒体讲解边在黑板上画图的方法,效果更好,也更形象更直观。即先在黑板上,用虚线画出理想低通滤波器的幅度Hd(w)的曲线图来,以方便与FIR滤波器的H(w)作比较。然后针对讨论的每一种情况,用多媒体讲完讨论的结果后,都在黑板上描出对应的幅度归一化值来。最后以w=0为中心,画出另一半对称曲线,便可得到如书上所示的H(w)曲线图来。通过这样一个过程,学生很快地领会了H(w) 图的形成原理,还可以自己总结得到加窗所产生的影响。可见,光采用纯粹的多媒体教学或黑板教学,并不能使学生更好的理解、消化所学知识,只有将多媒体授课与传统的板书教学有机融合,才能真正发挥这两者的优势,进一步提高学生的学习效果。
(二)引入matlab实例教学
由于数字信号处理理论抽象,概念性强,学生很难理解。而Matlab软件作为一款国际公认的最优秀的科技应用软件,具有强大的矩阵计算和图形处理功能,语句简洁直观,符合人们的思维习惯,广泛应于信号处理、自动控制、通信、雷达、生物医学等领域。在课堂教学过程中,根据数字信号处理的算法原理,运用matlab软件编程,现场运行出结果,以图形图像的方式直观地展示抽象的理论。这不仅可以使学生巩固和理解所学知识,还能体会到数字信号处理技术的优势和作用,从而提高学生学习的兴趣及效率。例如在介绍完DFT的理论后,引入一个matlab实例:对下面的连续时间信号进行谱分析
xa(t)=0.15sin(2πt)+ sin(4πt)-0.1 sin(6πt)
该混和信号分别包含了频率分别为1Hz、2Hz的小信号和频率为3Hz的大信号共3个正弦信号,但从图1上半部分的时域波形图来看,似乎只含有一个频率成分的正弦信号,很难看到小信号的存在,这是因为它被大信号掩盖了。这时调用matlab中的fft函数对该信号做谱分析,可得到如图1下半部分所示的幅度特性。由图可以清晰地看到小信号频率成分的存在,而频率为2Hz的大信号幅度比两个小信号大多了。可见在时域中很难辨识的小信号成分在频域中却很容易识别。通过这样一个简单的小信号检测的例子,学生可以充分理解地DFT变换的物理意义,掌握其实际用途。
四、结论
本文针对独立学院“数字信号处理”课程的特点,从教学手段和教学方法两个方面探讨了课程的教学改革。经过几年的探索与实践,这种教学方式、方法取得了较好的教学效果,加强了学生对理论的理解与掌握,学生的学习成绩有较大提升。俗话说“教无定法”,没有最好、只有更好,在今后的教学,笔者将不断改进教学方法和教学手段,多多借鉴其他院校先进的教学理念和教学经验,探索出一套更适合独立学院学生的教学方法,使他们学有所获、学有所成,为独立学院电子信息类专业的发展贡献一份自己的力量。
[参考文献]
[1]罗轶.信号与系统与数字信号处理课程整合的研究与实践[J].吉首大学学报( 自然科学版),2011.1,32(1):118。
[2]王华奎.数字信号处理及应用[M].第2版.北京:高等教育出版社,2009
[3]耶晓东.数字信号处理课程兴趣教学法初探[J].高教论坛,2011(1):97
关键词:观察;拓展;效果;多媒体
中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2010)09-0189-01
当前,信息技术飞速发展,我们已经进入到信息化社会。面对信息时代的崛起,无论是发达国家还是发展中国家,都试图在未来的信息社会中让教育走在前列,以便在国际竞争中立于不败之地。作为高科技的计算机网络及多媒体技术已被作为新型的教育手段、教育方法引入到教育领域。现代数字化技术的发展为素质教育提供了保障,对实现我国政府的科教兴国战略有特别重要的意义。我区的民族教育由于历史和自然等因素的制约我区的教育与全国发展水平相比,存在巨大差距。因此我区教育部门不失时机地提出:要把现代数字化教育技术当作我区教育改革的“制高点”和“突破口”以实现我区教育的跨越式发展。
数字化物理教学首先是指在物理教学实施过程中或者是物理实验中广泛利用计算机、多媒体、仿真实验扩大物理实验的内涵,拓展物理实验的教育功能。大量使用传感器和计算机系统处理数据图线是新教材的特点。今年,我校有幸成为我区数字化教学试点学校,从而实现了数字化教学,为我区的学科教学与信息技术的整合提供了一个尝试模式,为每一个普通的学科教师走近信息技术与课程整合铺设了一条方便之路。作为全区试点学校教师我在这里对数字化教学在物理教学中的意义谈几点:
一、利用数字化教学的表现力,可以提高学生观察的效率
计算机、多媒体、仿真实验扩大了物理教学的内涵,扩展了物理教学的教育功能,提高了物理教学的效率。在传统教学观察中,学生的感知较模糊,总是满足于观察事物的整体,获取对事物的综合印象,而忽视对事物的更为具体细致的把握。在数字化教学中我们可以巧妙地利用多媒体技术,帮助学生观察,提高学生的效率,利用媒体的可控性,把要点强调,让学生认真观察,这样学生就会牢固地掌握每一个要点,提高了学习效率。
二、利用数字化教学,可以使教学内容生动化、清晰化
用传统教学手段教学一般是用教学挂图,或者结合模型讲解,学生往往感到枯燥乏味,运用数字化可视技术容易让学生理解,即时停顿,或放慢速度,以便讲解楚,这样就化难而易。
三、利用数字化教学,可以创设情景,拓展思维空间
随着数字化教学系统的功能全面增强,为物理教学在实验内容上更多情景的展示带来了机遇。拓展了物理教学的功能。
四、利用多媒体技术可以把一些抽象的、不易理解的
知识转化为我们熟悉的、形象的知识,从而达到教学效果
数字化教学工具可以提供生动逼真的教学画面,可以提供悦耳动听的音乐,这些要素可以使原本抽象的枯燥抽象的教学内容生动化、清晰化。通过运用多种多样的数字化手段,活跃学生的思维,使学生有兴趣参与教师的教学活动,这样有助于发挥学生的主动性,培养学生的学习能力,优化学生的学习效果,从而完成教学任务,促进学生的发展。
五、在实验中利用多媒体,可以增强实验的可操作性
以往教师在做物理实验时,教师往往是在前面做演示实验,在做的过程中讲解实验注意事项,操作步骤,最后得出结论。但是老师在做演示实验时,只有坐在前面的少数同学能看清老师的操作过程。当我们用了数字化系统后,就可以把整个实验搬到屏幕上去,我们利用Flas,或者视频每一个步骤都可以清楚的投放在屏幕上,并且可以利用多媒体的可控性,让同学们看清楚每一次操作。