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傳統的語文課堂里,著重于教師的“講”,幾乎就是滿堂灌,雖然也引用了別的學校以前推行的“六步教學法”,近兩年來又引用了“導學案”,即使取得了一定的成效,可總是不盡如人意,現代教育技術的推廣和使用,給語文課堂教學注入了新的活力。
記得我在講朱自清的《春》一課時,以前我用傳統的教學方法是這樣講的:先用錄音機或者mp3播放課文誦讀,生字生詞講解完了之后,通讀課文,整體感知課文,七幅圖畫之后,再重點探究幾個問題,最后是理解主題思想和體會作者所抒發的情感。在講課時,時常感覺力不從心,文中有許多細節描寫,單憑朗讀和想象,很難在腦海里形成完整的美麗的畫面,但在條件成熟以后,用課件教學,所有的問題都迎刃而解。課件中一個個美麗的畫面使學生在驚嘆之余,喚醒了他們曾經的記憶,潛移默化中就把抽象的文字和具體的形象結合了起來,仿佛自己身臨其境,調動了學生所有的細胞,學起來就容易多了。由此,我覺得用課件教學,老師的備課量是增加不少,但學校采用了集體備課方式,實現了資源共享,所以此方法得以在我校推廣。
又如在講述《背影》一課時,最感人的細節描寫就是父親拖著肥胖的身體翻越鐵柵欄去給我買橘子的場面。以前講這一課時,總是找一個有表演天分的學生,模擬書上的場景,盡管表演很賣力,可結果總是換來大家的哄堂大笑,氣氛沒有醞釀成功。那怎么體會父愛的含義呢?運用多媒體進行教學時,在課堂中,一方面慢鏡頭放著父親翻越鐵柵欄買橘子的畫面,一方面配合著音樂朗讀,在感情充分醞釀之后,再進行授課,學生再進一步進行聯想和想象,馬上就融會貫通,自然一切水到渠成,收到了事半功倍的教學效果。
由此可見,在語文課堂中,引進現代教育技術,就能激活語文課堂,調動學生學習積極性,收到事半功倍的效果。
二、現代教育技術為集體備課打開了一條綠色通道,使老師之間的交流更加暢通,為語文教學錦上添花
現代信息技術的迅速發展,使得各行各業各類人才不斷忙于充點,以期跟上時代的步伐,教師也不例外,語文教師更是如此。人常說,“給學生一碗水,你首先就得有一桶水”,按照傳統模式,老師們基本上是獨立備課,獨立講課,個個忙得不可開交,可是效果不佳,因為每個階段的學習,知識點的把握總是有所欠缺,亡羊補牢不是不可,可往往是事倍功半,只見有付出很少有成績。我在講《阿長與〈山海經〉》時,傳統教學使我忙得暈頭轉向,學生學得筋疲力盡,可是一檢測,比較失望。里面有道題是這樣的:請舉出《山海經》里兩個神話故事,結果全班只有一半的學生答對了。我很困惑,自己講課時明明已經講到,為什么學生會沒有印象呢?請教別的老師,他們則利用了電腦教學。于是再次上課時,利用電腦展示了《山海經》相關的圖片,如《精衛填海》《夸父追日》,沒有頭而“以乳為目,以臍為口”,袋子似的帝江等等,給同學們留下了深刻的印象,教學效果十分明顯。
三、現代教育技術使家校一體化,便于家長與老師之間的溝通與交流,進一步促進語文教學
無論是傳統的教學方法,還是全新的教學手段,都是一個目的,不斷更新教學理念,充分利用好45分鐘,培養學生成人又成才。語文課的教學隨著現代教育技術的推廣也延伸到了方方面面。作為老師,大家都有同感,家庭作業完成得好賴與課堂教學密切相關,可是對于一個自制能力比較差的學生來說,總是懶于完成家庭作業。以前由于電腦、手機的使用不普及,家校溝通缺失,家長不能及時了解孩子在校的情況,老師也不能準確掌握孩子在家的表現,如有問題,要么家長百忙之中抽出時間到學校找老師,要么老師利用課余時間進行家訪,真是你也忙我也忙,孩子依舊老模樣。而現代教育技術的使用,中國移動適時推出了校訊通,可謂是給家庭和學校之間架起了一座橋梁。校訊通的使用首先提高了學生學習語文的興趣,可以說是語文學習的另一個平臺,課堂上講的知識如果沒有完全消化掉,可以通過校訊通互動,實現了一對一的輔導,效果明顯。其次,家長也可以通過校訊通及時與老師溝通,少去了來回奔波的麻煩。在我所教的班級當中,有一個叫張××的孩子,長得眉清目秀,是一個相當帥氣的男孩子。記得剛接觸這個班級的時候,一上課就發現他雖然外表帥氣,但卻是一個渾身長滿了缺點的調皮鬼,尤其是不會專心聽課,總是東張西望,拉拉女同學的頭發,桌子底下踢踢同桌的腿,更不用說寫作業了。這讓我頭疼不已,怎樣才能讓他喜歡上語文課呢?于是,我就試著用校訊通給他的媽媽發了一條短信,不是告狀,而是詢問這個男孩平時最喜歡做什么。家長很快回復,在家除了看電視能安靜一會兒,平時就最喜歡上網。幾次三番溝通之后,我找到了突破點,有一次上課,需要在電腦上打字,我故意打得很慢,于是就問:誰能幫一幫老師?他舉手了,我就點名讓他上機操作,三下五除二,一會兒就完成了,我委婉指出了幾個錯別字,接著就表揚了他,下課后,又把他喊到辦公室,再次鼓勵他,然后告訴他,只要認真預習,做作業時細心點,就不會出現類似的狀況了……由于抓住了契機,又適時表揚了好幾次,該生慢慢對語文產生了興趣,語文成績大幅度提高。
順德區均安鎮星槎小學
星槎小學地處西江河畔,七?蚯瘧擼?且凰?逖?!?996年,均安鎮委鎮政府和星槎村委會為重組教育資源,提高辦學效益,高瞻遠矚,科學規劃,將原星槎、福岸、三聯、上力四所規模較小的學校合并,斥巨資易地重建,組成一所規模大、檔次高的現代化新星槎小學,開創了順德區集約辦學的先河,掀開了星槎小學教育發展的新篇章。
早在合校之初,學校的領導者和決策者在改造薄弱學校的同時,也開始規劃了學校教育現代化發展的藍圖,確立了要運用現代化教育手段,促進學校教學從“傳統型”向“現代型”轉軌。正是在這種明確的辦學思路指導下,使學校能在強校林立的順德教育中占有一席重要之地。
自申報廣東省第二批現代教育技術實驗學校起,在上級領導的關心支持下,我校本著以創辦優秀實驗學校為目標,全面提高領導、教師、學生信息化素養,培養高素質優秀人才,全面開發學生與教師的創新能力,提高教育教學效率,為實現教育信息化不懈努力。我校的教育信息化工作由小到大,一邊實施一邊發展,一邊裝備一邊開發使用,到現在,已經取得了一定的成效。我們深有體會的是:通過現代教育技術實驗,學校教育教學發生了可喜的變化,取得了累累碩果。
一、完善管理體系,全面落實現代教育技術規劃
對于省現代教育技術實驗學校這一稱號,學校領導及教師既把它當作是榮譽,也把它當作是工作的動力和努力方向。
學校把教育信息化工作列入學校每學期的工作計劃之中,根據實際情況制定了現代教育技術發展規劃,有具體的任務、措施和步驟,目標明確地開展現代教育技術研究。
學校建立了現代教育技術實驗的管理網絡,成立了教育信息化工作領導小組,學校領導帶頭參與實驗工作,由校長擔任組長,主管電教的主任負責此項工作,并配備了由管理者、教科組長、信息技術教師和學科教師參加的實驗人員。學校設立了電教中心,下設總控室、課件制作室、廣播室、語音室、多媒體電教室等。各級實驗人員分層管理,在實驗過程中做好組織協調工作,主管領導定期聽取匯報,及時了解工作的開展情況,提出下一階段的工作思路。
學校建立了各種管理制度,如學校電教中心管理條例,電教管理員守則,信息資料管理制度,多媒體使用管理制度,電腦機房管理制度,普通教室電教設備管理制度等;學校對現代教育設備的使用都進行記錄,如儀器設備維修保養登記記錄,多媒體使用情況記錄等,真正做到設備有人用也有人管,實行規范管理。學校的電教人員直接參與和負責現代教育技術裝備的管理工作,認真做好日常的維修保養,并主要承擔學校教師的現代教育技術培訓、指導工作,及時解決實驗中遇到的各種困難和問題。
學校領導十分重視各類教育信息的收集與分析,已經安裝了校園網絡軟件平臺,進行了全體教師的校園網操作培訓,并組織有關人員不斷豐富校園網及各科室、各項目的網頁,校園網上的各種信息有專人采集、更新,使得各種信息資源高度共享,極大地提高了辦事效率。學校領導和教師也不斷學習,增強現代化管理意識,整個學校的管理充滿了現代化氣息。
二、改善教學環境,推進教育信息化發展
技術設備的建設是現代教育技術應用的前提,所以,學校始終把改善教學環境作為推進教育信息化的有效途徑。
近幾年,在各級領導的關懷和辦學單位的大力支持下,學校投入了大量的資金,不斷優化現代教育裝備,建設了校園網絡,添置了信息教學設備,對現有的設備進行了升級換代,創造了一個良好的硬件環境。2003年至2004年間,學校乘著創建省一級學校和教育強鎮的東風,取得了鎮、村兩級的支持,又加大了投入,完善了教育裝備。學校現有校園網一個,廣播網一個,圖書電腦管理系統1個。有教學平臺17個,專用多媒體計算機教室2個,電子閱覽室1個,另有校園計算機總控室一個,教師課件制作室一個,語音室1個(設備2套),以及圖書館局域網一個。共配有計算機234臺,并配置相應網絡的外部設備及相應的教學軟件和教學輔助軟件。計算機軟件、硬件的數量和種類基本滿足教學和行政管理的需要。校長室、行政室、教師辦公室、圖書館等辦公系統的主要業務實行計算機管理。學校專門購買了“海百合”課件制作軟件、“圖書管理系統”軟件及多媒體教學軟件等。學校已用光纖專線方式接入校校通,并在教學和管理中得以有效應用。學校在互聯網上有獨立網站,與省、市教育網建立鏈接。校園網上的各種信息,有專人采集、更新。通過網頁操作,使得各種信息資源高度共享。
三、合理配置、開發教學資源,提高應用效果
我校根據教學需要給各年級購置了語文、數學、英語、思品、自然、科學、音樂等教學用的配套音像、電子教材基本達到了三套,并且是省中小學教材審查組推薦的。北師大新教材配套光盤,英語光盤等。還有《鵬博士》《科利華》教學軟件一批。我們認為:教學軟件不能簡單的買進和拿來,一是有選擇性的買一些有使用價值的資料。二是發動師生自己想辦法制作教學積件和教學資源,這樣才能提高使用率,提高教學效果,又有自己學校特色。學校要求教師在現代教育技術的應用上堅持形式與內容的統一,注重媒體與教材和學生實際相結合,采用何種媒體,如何運用媒體等皆從實際需要出發,形式服從內容。同時學校堅持拿來與消化、引進與創造相結合。三是緊緊依靠本地區的資源優勢。我校網站直接連接順德教育信息網,信息中心擁有各種教育軟件資源已1000G以上,有科利華、清華同方、K12、中教育星、清華永新、國之源、南方之星、邁達威、人教社等九家公司的17個產品,教師學生可方便、快速地調用或下載各種教學資源,實現資源共享。以達到用最少的投入獲得最大的收益。
四、充分利用,提高使用率
學校十分重視教師在課堂教學中運用現代教育技術,充分發揮教育技術裝備的資源效益。通過有計劃、有步驟的培訓,我校能運用電教手段上課的教師達到100%,開展電教學科比例達到100%,包括語文、數學、英語、信息技術、自然科學、社會、美術、思想品德、音樂、體育、綜合實踐。采用電教手段的課時覆蓋率也達50%。
五、依托課題研究,提高現代教育技術應用水平
學校一直非常重視現代教育技術應用水平的提高,積極推進課題研究。我們成立了科研領導小組,開展了計劃性強、針對性強和實效性強的課題研究工作。我們結合本地區本校的教育需要,確定研究課題,在研究經費、活動時間上給予保證,并建立相應的激勵機制,鼓勵廣大教師主動參與教學研究,保證課題按預定方案穩步推進。
目前,已立項的課題有國家級的兩項——《小學語文“四結合”》和《在信息技術條件下學科的課程整合》,省級三項——《小學情境作文教學》《小學數學綜合評價的方法與策略》《廣東省器樂教學現狀分析與實驗研究》,每個課題都能按計劃正常開展研究,定期開展階段性成果整理和總結。其中《小學情境作文教學》已經結題,結題報告得了二等獎。
幾年來,實驗教師大膽實踐,積極開展教育信息化研究,探索利用多媒體技術改革課堂,構建科學的教學模式,總結出集中識字模式、隨文識字模式、閱讀教學模式、說寫訓練模式等。教師們利用有效的信息資源,把各學科與信息技術有機地整合起來,使信息技術更有效地成為課程與教學中的一個因素,成為教師教的工具、學生學的工具以及環境建構的工具,進一步改善學習,革新傳統的學習觀念,改善教學方式與學習方式,改善學習資源和學習環境,構筑面向未來社會的學習文化,提高學生的信息素養。因而,實驗班學生的學習質量以及綜合素質都大大優于普通班學生,在社會上引起了很大的反響。《說寫訓練教學模式》的論文參加全國信息技術與語文教學改革經驗交流會得到全國信息技術與語文教學改革經驗交流會的確認,獲得了成果入選獎。《春天在哪里》的語文“四結合”課例教學獲得全國優秀課例三等獎。 “小學情境作文教學”已通過廣東省教育專業委員會組織的終期評估,研究成果獲得了二等獎。何婉華等五位老師的專題論文獲得了一、二等獎,六位學生的作文也獲了獎。何鳳嬌等四位老師的相關論文還獲得全國小學語文教育學會的論文比賽二等獎。科研改革也促進了全校學生語文能力的提高,幾年來,學生參加各類各級的征文、作文競賽,取得了可喜的成績。
科研實驗開拓了農村學校開展現代教育技術工作之路,取得了可喜的成果,使我們加大了教育改革的信心。現在,我們全方位推進信息化教學研究的理論探索,從語文科到數學、英語、自然、音樂、美術……現代教育技術在我校得到普及應用。教師們利用多媒體進行教學,優化了教學過程,充分體現了學生的主體地位,學生的自主學習能力、思維能力、創新精神得到培養,信息技術素養不斷提高。
六、強化師資培訓,促進教育信息化蓬勃發展
學校認為,現代教育設施不是裝門面的,它的價值在于充分的使用,而使用的關鍵在于教師,所以學校把培訓老師作為廣泛開展現代教育技術應用的突破口,開展多種形式的師資培訓,使學校教師能夠迅速適應現代教育的環境,掌握現代教育設備的運用。我們堅持校本培訓,學校多次派出領導和骨干教師參加省、市、區組織的各種類型的現代教育技術培訓,參加有關的教育信息化建設與應用的學習交流活動。然后把學到的知識再傳給老師們,老師們互相學習,共同提高。1、集中培訓。學校一方面請來相關專業的老師對全校的老師進行集中培訓,讓全體老師都掌握基礎的計算機理論和應用技能;另一方面學校骨干老師進行實例講解,作業布置等。2、分散練習。在教師掌握了基本的操作技能后,分散到各年級組實際操作,進行鞏固強化。年級組老師取長補短,共同提高。3、定期驗收。學校定期對老師的計算機掌握情況進行統一測評,重點是通過作業的形式考察老師的計算機操作水平。4、比賽促進。學校結合培訓開展系列競賽活動如:AUTHORWARE課件制作競賽,多媒體教學設計評比等活動,極大地提高了老師的學習熱情。通過校本培訓,派出學習、專業老師講課等形式提高了我校教師信息技術能力,有力地促進現代教育技術的廣泛應用。
學校還訂閱了有關的現代教育技術培訓資料和刊物,如《信息技術與課程整合》、《教育信息技術》、《中小學信息技術教育》、《信息技術教育》等書刊。通過學習、研讀,教師更好地了解當前信息技術發展的動態,提高了現代信息技術教育的理論水平,加深了對信息技術與學科課程的整合的研究。通過培訓學習,教師不但掌握了現代教育技術的能力,也提升了應用現代教育技術的整體素質。
七、實驗工作取得的成績
通過實驗研究,教師教學水平大大提高,教育觀念得到轉變,真正成為學生學習的引導者、合作者、組織者。信息化的環境和豐富的教學資源促進了教育教學改革,目前在我校的課堂上,教師大力開展信息技術與課程的整合研究,利用多媒體教學資源促進學生開展自主學習、協作學習和探究性學習。信息技術的應用大大提高了教學效果,為學生提供自主探索、合作學習、資源共享等學習環境,促進學生主動學習的積極性和主動性。在實踐中,教師們積累了一定的信息技術與學科課程整合的理論基礎和實踐經驗,理論水平和實踐能力大大增強,尤其是近兩年,進步特別快。其中李巧敏老師的《說寫訓練教學模式》參加全國信息技術與語文教學改革經驗交流會得到全國信息技術與語文教學改革經驗交流會的確認,獲得了成果入選獎;《春天在哪里》的語文“四結合”課例教學獲得全國優秀課例三等獎;《春天在哪里》、《我喜歡的水果》兩課例參加了順德區信息技術教學開放日活動,獲得好評。何鳳嬌老師的《創設作文情境,激發寫作興趣》、李巧敏老師的《利用多媒體創設語文情境》、黎翠容老師的《發揮CAI的優勢 提高作文效率》、王月瑛老師的〈情境作文教學是提高學生作文水平的可行之路〉獲中國教育學會小學語文教學研究會論文大賽的二等獎。何婉華的《情境作文指導一、二法》、李巧敏的《利用網絡創設情境》獲廣東省教育學會小學語文教學研究會論文一等獎、王月瑛的《情境作文教學是提高學生作文水平的可行之路》、黎翠容的《運用多媒體創設作文情境》、何鳳嬌的《創設作文情境激發寫作興趣》、李國光的〈情境作文教學實驗報告〉獲二等獎。歐陽信程教學課件《比較》、《長頸鹿和小鳥》獲區二等獎及鎮一等獎,何惠燕老師、歐陽永晃老師思品課件獲順德區三等獎,參加了思品課件展示。歐陽信程、歐陽永晃參加區信息技術說課比賽獲得二等獎。歐陽永晃《在信息技術教學中培養學生創造能力》獲區電教論文二等獎,卓捷海的音樂錄像課《巧巧手》、歐陽信程的科學錄像課《誰給花傳粉》、梁婉青的品德與生活錄像課《和鐘姐姐交朋友》獲區三等獎,何瑞華的論文《《加強情感體驗,調動情感參與》》《讓語文課堂煥發生命活力》獲區一等獎。何校倫論文《數學也要進行“聽”“說”訓練》、何彩眉教案〈買鉛筆〉獲區二等獎,梁婉青論文《活用多媒體教學激活識字興趣》獲區三等獎;李國光、歐陽永晃設計制作的學校網站獲順德區電教中心頒發的二等獎。近兩年來,學校教師在區鎮的各項論文、教案、課件及教學比賽中獲得了約80個獎項。教學科研促進了教師的提高。
我校是鎮的示范性學校,教育信息化工作在本地區是先走了一步。我們曾承辦過鎮內不少大型的教學研討活動,為兄弟學校提供示范和交流研究的平臺;每學期,舉行一次大型的教學開放日、文化藝術節活動,向鎮內、區內及社會公開展示學校教育改革的成果;在校內,經常舉行全校性的或科組的教學活動,互相交流,共同提高;新會市荷塘鎮中心小學、高明區三洲街道辦組織的中小學校長也慕名前來參觀。學校的教育信息化工作在本地區起到了良好的示范、輻射作用。
現代教育技術的廣泛應用也促進了學校辦學水平和教育質量的提高,學校一年上一個臺階。1997年被評為順德市一級學校,1998年被評為佛山市一級學校,2000年通過了佛山市一級學校復評,2001年被評為廣東省綠色學校,2004年被評為廣東省一級學校,實現了農村學校向城市化、現代化學校的跨越式發展。學校多次被評為順德區先進學校、順德區少先隊先進大隊、順德區實驗工作優秀學校、順德區體衛先進單位、順德區文明單位、佛山市教育系統先進單位。
附件三
廣東省現代教育技術實驗學校自評量化表
學校名稱:佛山市順德區均安鎮星槎小學 (表一)
一級
指標項二級指標項得分
A
工作落實
情況A1
人員A2
規劃7
34
B
三個覆蓋率B1
教師B2
學科B3
課時9
333
C
教學環境情況C1
達標C2
使用率C3
模式探索10.5
54.51
D
課題研究情況D1
選題D2
措施D3
進展D4
成果16
2455
E
教材使用情況E1
教材選用E2
使用效果E3
自制教材12
543
F
組織培訓情況F1
內容F2
范圍F3
方式13
535
G
實驗工作效果G1
教學成果G2
教師教學水平G3
學生綜合素質G4
示范作用22
16222
[摘要]以學生為主體的角度出發,根據問卷調查結果和多年教學經驗提出了基礎光學課程改革的幾點見解,第一、基礎光學教學內容改革的必要性及具體措施,第二、注重教學步驟的完整性,第三、注重教學方法的改革。
引 言
光學是高等院校物理專業必修的一門專業基礎課,是物理學中最古老的一門學科之一,同時也是一門年輕的學科,具有強大的生命力和不可估量的發展前途。光學對原子物理學的學習有極其重要的作用,而且光學是近代物理的生長點,量子論、狹義相對論都起源于光學。所以,學好光學無疑對相關課程的學習起著十分積極的作用。近年來有關光學課程的教學改革呼聲日益高漲,人們分別從不同的角度對光學的教學改革進行著積極而有益的探索[1-6]。本文借助于羅洋城對北師大和韶關學院學生的問卷調查[6],結合自己多年的教學經驗和他人的先進成果,廣泛征集學生見解,對光學課程的改革進行積極了的探索,提出了基礎光學課程教學改革的幾點見解,供大家鑒借和分享。
教學內容的選取
現流行的光學教材,對幾何光學和波動光學的基本理論的講解是詳細的,完善的,但也存在不少問題,主要表現在:第一,幾何光學的內容占的篇幅過大,以華東師大姚啟鈞編的《光學教程》為例[7],僅幾何光學的基本原理這一章,公式大大小小就有45個,有些問題中學已經講過,沒有必要重復講授。適當精簡幾何光學內容,使內容在滿足系統化、條理化的基礎上做出合理的取舍。第二,光的量子性部分的歷史,如“紫外災難”和“兩朵烏云”等故事完全可以放到物理學史中去講授。第三,現代光學部分涉及面較廣,學科的內容非常豐富,學科體系十分龐大,而光學課程的學時有限,所以現代光學部分則應該單獨羅列出去,建議在大三再開設現代光學基礎,滿足學生的求知欲和飛速發展的光學科技。基礎光學部分在講授時應該適當融入前沿科技內容,避免單純概念的枯燥,使教學別具一格,既深化了概念,同時將光學基本原理與其在科技前沿中的應用結合起來,大大深化了基本原理教學,開闊了視野,充分調動了學生的積極性,激發求知欲和探索物理奧妙的精神,同時也增加了課程的魅力。但是,在講授前沿科技與古老光學原理的結合時一定要注意突出光學基本原理的描述,達到用科技前沿實例講授并深化課程基本概念和基本原理的教學目的。同時,基礎光學部分在講授時還要注重課程內容的條理化,雖然波動光學和幾何光學看似聯系不十分緊密,但是至始至終都離不開兩個概念就是光程和相位差,所以在整個基礎光學部分的教學中要始終貫穿這兩個基本概念使教學內容渾然一體。
注重教學步驟的完整性
注重教學步驟的完整性有力的保證了教學質量。課堂教學是學生獲得知識的重要途徑,由于教學體制特點,很多學生依賴于課堂,所以確保課堂教學效果是教學中的非常重要的一個環節。除了借助于現代化教學手段提高教學效果外,從內容的選取和語言描述上需下足功夫,充分地把教師的個人魅力展現出來,并且把這種魅力融入到教學中,以提高課堂教學效率。作業批改是課堂教學的延伸,它是發現問題,解決問題的重要途徑,通過對作業細致批改幾乎可以了解每一個學生的學習狀況和學習狀態。課后答疑是課堂教學的重要輔助形式,也是教學過程中的有機組成部分。此外,光學和其它物理學學科一樣是一門以觀察和實驗為基礎的學科,許多物理知識都是通過觀察實驗,經過認真的思索總結出來的。實驗教學不僅僅是學生動手的過程,更是動腦思維的過程。注重實驗教學能更好地激發學生的學習興趣,并且能培養學生嚴肅、認真、端正的實驗態度,獲得一些感性認識,經過進一步引導使感性認識上升為理性認識,為光學課程的學習起到積極的作用。值得一提的是驗證性實驗所占比重過大[8],大學階段的實驗教學應該不只是“驗證”,通過增加一些設計性實驗以激發學生的創新能力。
注重教學方法的現代化
現代教學技術手段的發展和應用提高了單位學時的信息量,多媒體技術中實例分析和動畫演示激發了學生的學習興趣。然而我們在運用現代技術手段教學過程中,還是遇到了許多新問題,如過多依賴于ppt教學,以至于學生感覺象放電影一樣,條理性、邏輯性和系統性體現不到位。所以,我們還要不斷探索新的教學方法和技巧,從而使現代化教學內容和教學手段得以更充分地發揮作用。此外,加強與國內兄弟院校的了解和交流,使我們能夠開闊眼界,增加知識,有效提高我們的教學質量。最好能夠讓教師走出去,同時也能把相關教學經驗豐富的人事請進來,借鑒和學習兄弟院校光學教學改革和發展的成功經驗。總之,在科學技術飛速發展的今天,大學階段的學習是很多人接受系統學習的最后一站,基礎光學課程的學習對今后的學習起著非常重要的作用。所以在教學中要從教學內容、教學步驟、教學方法等方面完善教學過程,強化基礎教育,緊跟現代科技發展步伐,積極大膽地嘗試現代科技教學手段,探索新的教學方法,使學生的學習由被動轉為主動,為今后的學習奠定基礎。
參考文獻
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關鍵詞 數字電影;光學技術;系統
中圖分類號 J938 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)174-0030-02
21世紀的社會發展主要是以知識經濟與信息技術為主,尤其是信息技術的發展,給社會中的各個行業、各個領域帶來不小的沖擊。電影行業是社會眾多行業之一,也受到了來自科學技術的影響,老式的放映膠卷模式已經逐漸被取消,如今的電影行業以數字化電影為主。數字電影在放映的過程中是要依靠一定的技術才得以有效的實施,其中最主要的是光學技術,而且在新時展之下,光學技術也隨之發生了更大的變化與進步,可以說如今的電影行業發展如此迅速,光學技術在其中發揮了不可忽視的作用。
1 光學技術和數字放映系統
光學技術是一項應用于電影放映方面的技術,往深層次研究的話,所謂的光學,指的就是以對光研究為基礎,來探討“光”這種特殊物質與其他普通物質作用的各種作用。數字電影放映系統作為現如今電影行業主要的放映形式,主要依靠的是放映系統,隨著膠片電影淡出電影舞臺,數字電影不僅繼承了原有膠片電影的優勢,更在此基礎之上改變放映的形式,改變了膠片電影所帶來的不足之處,優化了電影放映的技術,通過數據拷貝的方式進行有效的傳遞與播放,使得電影不會在放映的過程中由于次數的增加而影響播放的質量,促進了電影行業的發展。
2 光學技術在數字電影放映中的應用分析
技術的發展,無論是對人們的日常生活還是對社會的進步發展,都發揮著重要的作用。為此,本文主要講的就是有關應用于數字電影放映所使用的技術,那么,光學技術是如何應用在數字電影的放映系統中呢?主要是分為以下幾個方面。
2.1 光學技術在數字電影成像中的應用
光學原理,在數字電影放映的過程中所使用的光學技術就是要在這一原理的基礎上進行的。文中所講的數字電影,就不得不提到投影技術,在現代的電影投影技術方面最常見的3種方式就是液晶顯示、直接光學放大以及數字化光處理,而在這3種方式之中使用的最為廣泛也最為成熟的就是數字化光處理技術,這一技術所使用的原理就是用所集合的半導體晶片效應來促使電路圍繞著固定的S進行旋轉,從而發生有規律的偏轉,在控制電場電路的基礎上,光線就會照在微鏡上發出不同方向的反射,因而通過鏡頭就會射到大銀幕上,銀幕上也就會產生微鏡的效果。簡單講,就是光學技術的使用,使得數字電影的投影成像呈現的更好,展現在大熒幕上的畫面質量是良好的。
光學技術使用在數字電影的放映系統中是一個寬泛的概念,其實它可以分為若干個小的方面,接下來要分析的就是光學技術在數字電影彩色成像的應用。在電影最早出現的年代,呈現在大銀幕上的電影畫面都是黑白色調的,而如今我們觀看的電影都是五彩繽紛,極具色彩畫面,達成這一效果的原因就是在數字電影中應用了光學技術,在光學理論中,通過藍、綠、紅3種濾光片,在光的照射下可以形成多彩的顏色,電影放映中就是應用了這一原理,通過數字處理技術對色彩的順序進行處理,在通過RGB格式的數據由DMD進行存儲,接受光系統的聚集,再將所接受到的白光照射到先前已經存儲完畢的DMD上,藍、綠、紅這3種純原色的色彩會不斷按照順序投射到DMD上,DMD的圖像就會投射到大屏幕上,從而形成了方形的像素,而這些像素的形成正是人類肉眼可以看到的圖像,也就形成了精彩絕倫的電影畫面。
2.2 光學技術在終端投影鏡頭中的應用
在研究光學技術的成像問題之后,接下來要談論的就是光學在終端投影鏡頭中的應用。首先,光學這一門學科較為復雜化,應用在數字電影的放映系統中也正是利用了光學這一復雜性的特點,數字電影在運用的過程中使用了更多的光學參數,立足具體問題具體分析的原則,應用到實際的工作中。其次,數字電影在影院的放映過程中,其放映距離都是固定的,因此關于鏡頭焦距的問題有多種選擇,盡管鏡頭的成本是非常貴的,但是利用光學技術進行調整,從而生產出了40mm~120mm的十分鐘變焦鏡頭,這種鏡頭的產生在一定程度上減少了所需要用到的成本。最后,工作距離的確定可以通過以下兩個方面的方式,一方面,對電影放映機在放映的過程中所涉及到光學部分進行實地測量,以最為直接的方式得到數據,但這一方式的困難點就在于用于測量光學部分的儀器無論是在價錢還是在操作系數上都是比較有難度的,因此,在實施的過程中會難以操作;另一方面,基于光的逆向原則基礎之上,結合產生的數據以及聚光片和分光作用的數據,從而計算出工作距離,這一方式相對于前一種方式而言,在操作性上更為簡單。
2.3 光學技術所涉及的鏡頭結構和成像應用
光學技術所涉及到的光學原理,既能讓人簡單明了又可以復雜的讓人摸不著頭腦,將這一項技術應用在數字電影的放映系統中,在很大程度上解決了原先膠片電影所帶來的不足之處,優化了電影放映系統,使得電影行業得到快速的發展,光學技術在這一發展過程中貢獻了不少的力量。光學技術涉及到電影放映系統的方方面面,電影放映鏡頭的工作距離與焦距之間的比例是維持在一定的系數之內,也就是說最佳的距離是在0.5~0.7之間,前面已經提到鏡頭焦距最合適的是40mm~120mm的十分鐘變焦鏡頭,如果將兩者結合在一起的話,那么兩者的比例就會直線上升到3,但是在這過程中就會出現一些問題,為了能夠更好的起到協調的作用,可以通過遠心的鏡頭結構,再通過全權分離的方式對遠心光路進行改進,促進其發展。另一方面,借助光學原理來投影成像,極有可能會受到光學的相差而產生一定的影響,因此,在使用光學技術的時候一定要注意利用光學原理減少像素差,從而使得所呈現的影片質量完好。
3 結論
數字電影已經成為電影行業的主流產品,而光學技術在數字電影放映系統中應用的最為廣泛,并且在放映系統中發揮了重要的作用,在了解光學技術和數字電影放映系統的基礎上,對光學技術在數字電影放映過程中的應用分析,希望可以加深對光學技術的了解,促進光學技術得到進一步發展,從而促進電影行業的發展。
參考文獻
[1]于立軒.數字電影放映氙燈使用經驗[J].現代電影技術,2008(7):41-43.
[2]赫巍.數字電影放映技術在農村電影放映中的應用[J].新聞研究導刊,2016,7(9).
關鍵詞:光學三維測量;三維激光掃描;面結構光
光學三維測量是指運用光學方法獲取物體表面的三維立體坐標的技術。光學三維測量利用現代光學技術成就,結合光電子學、計算機圖像處理等學科成就發展起來的一種先進測量技術。
1 光學三維測量的分類
圖1 光學三維測量技術分類圖
光學三維測量技術按測量原理可以分為攝影測量方法、結構光技術和光學干涉方法。攝影測量法是基于多視角的非主動式測量方法。在普通照明(陽光、日光燈)情況下,由攝像頭獲取多視角物體圖像,利用計算機查找多幅圖像的同態標記點,進而獲得物體的表面形貌。結構光技術通過不同寬度且明暗相間的結構光照射被測物體表面,獲取到的經物體調制的圖像,再經過計算獲取物體的立體形貌信息。光學干涉法是利用干涉原理進行測量,具有高精度、高分辨率等優點。以下介紹幾種常見的光學三維測量方法。
圖2 三維激光掃描工作原理圖
三維激光掃描技術根據光學三角形測量原理,以激光作為光源,光電探測器接收反射光,通過對采集到數據進行計算得到物體的深度信息。三維激光掃描儀包括發射器和接收器。發射器射出一束脈沖激光,激光經過物體表面漫反射,沿相同路線射入接收器。由脈沖激光發射到反射被接收的時間tL可計算出掃描點到掃描儀的距離值S。掃描儀內精密測量系統獲取每個激光脈沖的水平方向角α和垂直方向角度β。依據上述數據計算出掃描點的三維空間坐標(XP、YP、ZP)[1]。
雙目視覺技術屬于攝影測量方法,是通過視差原理被動測量三維數據的技術。雙目視覺技術測量物體三維形貌的原理是,從兩個或以上的視角去觀察一個物體,獲得多張不同視角下物體的二維圖片,根據三角測量原理得出同一個像素點的坐標偏差,以此獲得測量物體的三維形態。此過程與人眼的立體視覺原理相類似[2]。
面結構光系統由投影儀和數碼相機組成。投影儀將明暗相間光柵條紋投影到待測物體上。物體高度的變化引起光柵條紋的形變。條紋形變可認為是載波信號相位和振幅被空間物體調制。數碼相機拍攝調制后的圖像,對其進行解調制,獲得物體的整個高度信息值,依照三角法原理,形成物體的三維立體影像[3]。
2 光學三維測量的應用
光學三維測量技術具有諸多優勢,如非接觸式測量、高精確度、快速獲得結果等。光學三維測量技術主要應用在虛擬現實、逆向工程、醫學工程等領域。
2.1 虛擬現實
利用光學三維測量技術對實物外形進行三維形貌掃描,經過三維建模軟件處理,在計算機內生成人物、場景的三維模型。由三維模型生成人物動作,實現動畫制作,滿足電腦游戲、CG特效等場合需要。
2.2 逆向工程
逆向工程是利用光學三維測量設備獲取物體表面上所有點的三維立體坐標,根據坐標點信息利用三維設計軟件進行實物模型重建的過程。逆向工程獲得的模型被用于改進、完善原有的產品,被廣泛地應用到磨具開發、汽車制造等領域,是現代產品快速開發的重要技術手段。
2.3 生物、醫學工程
運用光學三維測量技術獲得人體骨骼、肌肉的數據用于人體工程學研究。例如根據人體相關三維數據,制作出符合人體生理結構的防護頭盔、防護服等。三維光學測量技術還可以測量傷口的尺寸、分析人的面部結構、設計牙齒矯形手術等。
參考文獻
[1]潘建剛.基于激光掃描數據的三維重建關鍵技術研究[D].北京:首都師范大學,2005.
[2]隋婧,金偉其.雙目立體視覺技術的實現及其進展[J].電子技術應用,2004,30(10):4-7.