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图形的变换课件

图形的变换课件

图形的变换课件范文第1篇

《义务教育课程标准实验教科书·数学》六年级下册第103页内容,第104页~105页1、2、3、6题。

【教学目标】

1.通过复习使学生进一步掌握对称、平移、旋转、放大与缩小等图形变换的特征;学会运用对称、平移、旋转、放大与缩小的特征进行图形的变换。

2.在丰富的现实情境中,经历观察、操作、欣赏、分析、想象、创作等数学活动过程,进一步发展学生的空间观念。

3.通过欣赏图形变换所创造出的美,进一步感受对称、平移、旋转、放大与缩小在现实生活中的广泛应用,体会数学的文化价值,感受数学的美。

4.在活动中培养学生合作、探讨、交流、反思的意识。

【教学重点】

进一步掌握对称、平移、旋转、放大与缩小的特征。

【教学难点】

综合运用对称、平移、旋转、放大与缩小的特征进行图形的变换,进一步发展学生空间观念。

【教学过程】

一、谈话引入。

师:上节课我们一起整理复习了图形的认识与测量,这节课继续整理和复习图形与变换的知识。(揭示课题)

二、回忆整理,再现旧知。

1.欣赏图案:(出示课件)小精灵:“同学们好,今天我给大家带来了一些漂亮的图案,让我们一起来欣赏吧。!”(显示五个图案,分别为人教版“课标”教材小学数学五年级下册教科书第3页的京剧脸谱、第6页的紫荆花图案、第7页的花边图案,天安门图案、第五个图案是三个模样相同但大小不同的奥运福娃,依次从小到大排成一排。)

讨论交流:你们能用数学的眼光来分析一下,在这些漂亮的图案中,发现了哪些数学概念?(同桌同学互相交流,教师巡视,适当参与学生活动)

反馈交流:(教师根据学生回答演示动态课件)

生1:花边图案是其中一个图案连续向右平移得到的。

生2:京剧脸谱是经过轴对称变换得到的。

生3:天安门城楼的图案是一个轴对称图形。

生4:紫荆花的图案是其中一个花瓣绕中心点向逆时针方向旋转得到的。

生5:三个大小不同,模样相同的奥运福娃是按比例放大缩小后得到的。

教师根据学生回答板书:平移、轴对称、旋转、放大与缩小

提问:誰能说说轴对称图形的特征?

(设计意图:通过六年的学习,学生已在不同学段学习了图形变换的知识,所存在脑子中的也是一些零散的记忆,教师为学生提供丰富的图案素材,分别出示5幅观赏性强,并藏着不同的变换特征的图案,引导学生观察,让学生在欣赏图案的过程中对所学知识进行回顾再现,避免学生空想,不仅给学生以美的熏陶,激发学生的学习热情,同时体会图形的变换在生活中的广泛应用,对小学阶段所学的平移、轴对称、旋转、放大与缩小的特征系统地进行整理。在此过程中,感受我国的民族文化。)

三、综合运用,复习旧知

欣赏课本第104页板报花边图案。

师:刚才我们欣赏的这些图案大多是设计师们设计的,瞧,这是一位同学利用图形的变换设计的板报花边,仔细观察,你们知道他利用了哪些变换的知识吗?(出示课件)

学生在小组内讨论交流,教师巡视,适当参与学生活动。

反馈交流:(教师根据学生回答演示动态课件)

生1:他利用了平移的知识,把第一个图形连续向右平移5次就得到了这一排花边。

生2:他利用了旋转的知识,首先在竖直方向,从上至下依次画好三个不同大小的等腰直角三角形,再将这一组三角形按顺时针方向依次旋转45度7次就得到了这个图案。

生3:旋转的每一组三角形是依次按比例缩小排列的。

生4:旋转的每一组三角形是轴对称图形。

生5:其中的每幅图案是大小不同的三个正方形绕中心点旋转得到的。

小结:这个板报的花边是综合运用了图形变换知识进行设计的。其实人们在生活中利用图形的变换可以设计出许许多多漂亮的图案,让我们至身于这缤纷多彩的世界之中。

(设计意图:在上个环节中将所学图形变换的知识一一再现,回顾特征,这个环节中充分利用书上提供的板报花边图案,呈现的是图形与变换内容综合性的问题,让学生通过独立观察思考,小组合作交流图形变换的过程,并借助多媒体进行验证,发现这个图案综合运用了平移、轴对称、旋转、放大与缩小的知识,从整体上进一步掌握对称、平移、旋转、放大与缩小等图形变换的特征,再次感受到这些变换的魅力所在。)

四、巩固提高,拓展思维

1.做一做。

要求:仔细观察,先独立思考,再在小组内互相交流想法。

2.练十第1题。

学生独立在书上完成,教师巡视指导,全班交流汇报。

小结:有的轴对称图形的对称轴只有一条,有的不只一条。

3.练十第3题。

要求:先独立想一想,如果还不能解决,在小组内可以利用学具转一转。(教师巡视、指导。)

反馈:教师利用多媒体课件进行反馈

(设计意图:针对不同层次的学生提出不同的要求,让空间感较弱的学生通过学具的操作和多媒体课件的演示,知道旋转可使一个平面图形变成立体图形,切身体会到变换的趣味性和数学的好玩,让学生在玩中学,玩中悟。)

4.练十第6题。

学生独立在书上完成,教师巡视指导,全班交流汇报时请学生演示是怎样画

的。

五、小小设计家。

师:今天要请你们当一回小小设计家,利用图形的变换来设计一些你喜欢的

图案,请同学们分小组选用学具开始设计,完成之后将你的设计方法说给小组的伙伴听听。

学生在小组内活动,教师巡视参与学生活动,并及时交流。学生作图后展示作品,并张帖在黑板上全班欣赏交流。

(设计意图:学以致用是现代素质教育的追求,也是成功学习的内在规律。本堂课最后,设计一个小小设计家的环节,把本课所复习的知识融入到生动有趣、乐此不疲的设计图案当中,不仅调动学生学习的积极性,更让学生经历数学知识的应用过程,在活动中一方面加深了对图形变换知识的认识,另一方面使学生进一步体会到图形的变换在生活中的广泛应用,领会数学的神奇与玄妙。)

六、评价总结。

师:通过今天的复习你有什么收获呢?如果有,把你的收获写下来和这节课的作品一起存进成长记录袋中。

图形的变换课件范文第2篇

一、整合问题与“整合点”理论

信息技术与学科教学的整合已成为当前教学的一种常态。初中数学新课程标准中明确提出,“数学课程的设计与实施应根据实际情况合理地运用现代信息技术,要注意信息技术与课程内容的整合,注重实效。要充分考虑信息技术对数学学习内容和方式的影响,开发并向学生提供丰富的学习资源,把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的有力工具,有效地改进教与学的方式”。在实际教学中,向学生提供什么样的学习资源才是合适的?信息技术如何用才能有效改进教与学的方式?“整合点”理论为我们指明了方向。

东北师范大学理想信息技术研究院院长钟绍春教授最初提出“整合点”概念,并对整合点的诊断方法加以研究。关于“整合点”的应用,钟教授在其理想教学设计中指出:在一堂课的设计过程中,首先将各种教学条件拿掉,只考虑教学内容、学生、教师,并假定教学条件只要想到就可以实现,在此基础上构思一节课的教学过程,即“理想教学法”。

基于“整合点”理论和“理想教学法”,我校立项了“十二五”全国数字化学习研究规划课题“初中数学教学整合点理论应用研究”,以初中数学教学中整合点的诊断方法及应用为研究对象,具体研究内容包括:选取“空间与图形”中的部分内容为切入点,开展教学设计;归纳总结整合点诊断方法和应用模式;针对整合点开展课件制作。

二、探索与应用

课题研究,理论先行。为了明确研究方向,选择合适的教学内容,我校教师集中学习了《“整合点”诊断方法研究》《信息技术与课程有效整合的方法与实践》《初中数学新课程标准(2011)》等文献,加深了对“整合点”理论的理解,加强了对新课程标准的把握。

根据新课程标准“注重发展学生的数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模型思想。为了适应时展对人才培养的需要,数学课程还要特别注重发展学生的应用意识和创新意识”的要求,我们将“空间与图形”部分内容作为研究对象。

图形的变换是初中数学教学的重要内容,是发展学生识图能力和空间观念的重要内容。初中数学新课程标准对本部分教学的要求是:经历探索物体与图形的基本性质、变换、位置P系的过程,掌握三角形、四边形、圆的基本性质以及平移、旋转、轴对称、相似等基本性质,初步认识投影与视图,掌握基本的识图、作图等技能;体会证明的必要性,证明三角形和四边形的基本性质,掌握基本的推理技能;在探索图形的性质、图形的变换以及平面图形与空间几何体的相互转换等过程中,初步建立空间观念,形成几何直觉。

在探索物体与图形的基本性质、变换、位置关系的过程中,传统的手段(如剪纸等)存在图形不精确、操作复杂、不便于反复使用、容易损坏变形等不足之处,而电脑动画具有明显的优势。利用电脑动画可以增强图形变换的趣味性、直观性,使变换效果更丰富,并可反复操作。因此,课题组把图形变换的教学环节确定为整合点,并开展教学实践,取得了令人满意的效果。

例如,在“勾股定理”实验中,经过多次教研,教师最后确定了如下教学设计思路。

第一,(视频)展示直角三角形在我们身边有多种多样的应用,如电线杆、屋脊、树与影等;

第二,(多媒体)观察多个三角形三边的数量关系,对勾股定理产生初步认识;

第三,(板书)证明勾股定理;

第四,(多媒体)列举不同的变形,加深对定理的理解;

第五,通过应用深化对定理的掌握。

经过课题组的探索实践,我们对“空间与图形”部分的整合形成了以下共识。

第一,创设情境环节。利用电脑动画、图片、视频等手段,激发学生的兴趣,引起学生思考,导入新知的学习。

第二,图形变换环节。利用电脑动画多角度展示变换(转换)过程,利用不同的颜色突出图形的关键部分,培养空间观念,突破难点。

第三,自主探究环节。利用电脑动画的交互性,反复操作,观察现象,寻找规律,发展几何直觉。

如在“全等三角形”一课的教学设计中,教师用动画“宠物连连看”创设情境,引发学生的兴趣。同时,在让学生利用剪纸取得初步体验的基础上,采用Flas展示三角形的平移、翻转、旋转等变换,有效拓宽教学内容,在增强趣味的同时,提高课堂效率。再如,“角的平分线”一课,在利用折纸获得第一手体验的基础上,教师用几何画板设计了综合体验活动,学生分组,利用几何画板的度量动画来理解角的平分线的性质。在这堂课中,几何画板成为学生自主学习、探究的有力工具。

在此基础上,教师把研究方法向纵向和横向加以推广,取得了显著的成效,先后推出了“等腰三角形”“平行四边形的性质”等优质课。

图形的变换课件范文第3篇

关键词:几何画板;数学;策略;误区;规律;结合;变换

数学是一门逻辑性很强、专业性突出的学科,数学教师除了需要具有深厚的专业知识和广博的知识背景之外,还需要空间的、计算的、数的、归纳演绎的和推理的专业能力。随着现代教育媒体的广泛使用,几何画板以其具有动态演示交互、作图精准、计算精确等特点,能更好的优化初中数学课堂教学,在初中数学课堂教学中,运用几何画板课件辅助教学,能激发和调动学生学习数学的积极性,从而较好地培养学生自主学习、探究问题的能力,受到越来越多的教师的青睐。笔者从教初中数学多年,通过深入研究几何画板的教学途径,对几何画板的优化运用做了些实践性的探索。

一、几何画板运用的误区

几何画板作为一种辅助数学课堂教学的有效的工具,以其自身无以比拟的优势让初中数学教师爱不释手。但是在实际教学中,部分教师却因使用几何画板不当,而走人误区。

(1)使用目的不合理。在数字信息化时代,教学时若能合理利用几何画板,可以把抽象的问题形象化、枯燥的问题趣味化。我们运用几何画板是为了更好地辅助教学,创设教学情境,帮助学生主动地突破重点和难点,而不是为了装饰课堂,不管实际是否需要,一味地追求多媒体技术,使得课堂华而不实。有些教师对多媒体有着不正确的认识,认为上公开课就应该使用像几何画板这样的多媒体课件,否则就会降低了水准。孰不知,课堂教学盲目地乱用多媒体,反而会影响正常的数学教学。

(2)呈现形式不合理。在初中数学教学中,尤其是几何教学,利用几何画板可以帮助学生理解抽象的数学问题,演示丰富多彩的“动画”模型,激发学生探求解决问题的兴趣, 使学生可以在轻松偷晚的氛围里获取知识。但是,某些教师授课时,却把课件做得太花哨, 把学生有限的注意力集中在了毫无意义的色彩和声音的变化中,这样反而喧宾夺主。课件制作时,要注意科学性和艺术性,不能仅仅是若干个题目和图形的堆砌,让人感觉杂乱无章。

(3)学生参与不明显。几何画板不仅是功能强大的演示工具,更是互动性强的探索工具,我们若能合理地利用好它,便能给学生构建一个十分理想的“做数学”的环境,让学生经历数学知识的生成过程。部分教师上课时把几何画板视作一个普通的演示工具,像小黑板一样仅仅呈现几个例题,仍旧没有改变传统的教学局面“一言堂”,学生所扮演的角色还是被动的学习者,缺少共同探究、参与的过程。

二、几何画板运用价值分析

(1)轻松地实现数形结合。几何画板在初中数学教学中的应用,它能把抽象的数学问题变得具体、形象,使复杂的“数”通过直观的“形”来表示,是数形结合教学的强有力工具,是直观教学的优秀教具。 函数知识是初中数学教学的重点也是难点。由于变量与函数概念的引入,标志着数学由初等数学向变量数学的迈进。它改变了以往数、式等常量的形式,使学生思维发生了质的变化。 学生不仅要学习新的数学知识,而且要掌握新的思想方法,用运动变化的观点去认识世界, 具有较高的抽象性。因此,初中学生一开始涉及函数往往较难理解。然而,在课堂教学中运用“几何画板”构建数形结合的情境,就能让学生非常轻松地理解函数图象。例如,在教授一次函数时,为了更直观、生动地展示函数与其图象之间的关系,我用描点法画出函数图象后,可以利用几何画板演示函数图象的生成过程。

(2)动态地探究几何图形的规律。“动态”是几何画板的最大特点,也是其魅力之所在。这在数学上的意义非同寻常,它满足了数学教学之需,弥补了传统教学手段之不足。在传统数学教学中,用圆规、三角板绘制的几何图形是静态的,要认识它的关系需要教师的语言描述、学生的理解和想象能力。随意拖动,已经构建的几何关系仍保持有效,这是几何画板与众不同的功能,而几何图形变成动态的图形对几何概念教学的贡献是非同寻常的,由一个静止的图形到引入“无数个图形”, 几何画板对几何教学注入无限的活力,教师可以在“动”中教,学生可以在“动”中学。例如:学生在学习三角形的高时,常常局限于高在三角形的内部,对高在三角形的外部理解起

来感到困难,利用几何画板制作三角形的高,拖动点 A,使高 AD慢慢从三角形内部运动到三角形的外部,反复几次,学生自然就会领悟。

图形的变换课件范文第4篇

关键词: CDIO;复变函数与积分变换;教学现状;应用

中图分类号:O174.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)01-0213-02

1 复变函数与积分变换课程教学现状

《复变函数与积分变换》是我国高校理工科专业尤其是电信、通信、测控、计算机、自动化、勘工等工科专业的一门重要的公共课,也是很多专业课程如数学物理方程、电磁场论、热学、数学信号处理、数字图像处理、信号与系统、通信原理等课程的先修基础课程[1]。通过本课程的学习,对培养学生的数学素质、逻辑思维、分析问题和解决问题的能力有重要的作用和意义。由于本课程的理论知识体系和高等数学大致相似,但是内容更抽象,定理和公式更繁杂,而且在难度上也大大超过高等数学,尤其是积分变换中部分要综合运用级数、积分、留数等相关知识进行大量推导和证明,对于很多学生来说都相当吃力,他们往往对高等数学的内容还在一知半解,却又遇见这么复杂且抽象的复变函数与积分变换,因此在思想上就产生一种厌学情绪,甚至开始对其应用感觉到毫无用处。然而,经笔者近10年的教学经验发现,对于学习这门课程的学生来说,他们绝大多数都是应用专业的学生,他们学习这门课程的目的还是不是纯粹的去证明那些复杂的定理和结论,而是学会利用这些定理和结论去解释和读懂专科课程。因此,教师在授课时,应避免向高等数学那样对定理进行严格证明,避免在课堂上不断的向学生灌输纯理论。

由于复变函数知识体系和高等数学有很多相似之处,因此,在讲授时应重点放在两者的不同之处,要让学生明白复变函数是高等数学内容的一个推广。这样,学生在学习时就不会陷入纯理论的学习,他们会有目的的去选取感兴趣的知识,激发他们学习知识的热情,以提高本课程的教学效果。复变函数与积分变换由于内容多,课时少(一般在40学时左右),因此,要在短时间内完成大量的教学任务,不能面面俱到,应主次分明。

2 CDIO教学法的概念及其基本思想

CDIO是值构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运用(Operate)这4个单词的缩写。它是于2001年,由美国麻省理工学院与瑞典查尔姆斯技术学院、杜克平大学以及皇家技术学院共同提出的一种全新的教育理念和实施体系[2]。“构思”指明客户的需求,考虑技术、企业战略和制度等因素,不断改进概念、技术和商业计划;“设计”指制定开发的产品系统所需的各种技术、图纸和算法;“实施”指把设计转变为产品的过程,包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证;“运作”指对产品系统的维护、优化和淘汰等[3]。由于CDIO工程教育以产业需求为导向,按照企业的产品开发流程即构思、设计、实施、运行4个环节实施项目教学,要求学生具备通过这4个环节进行产品系统开发的能力,形成初步的应用学科知识进行设计产品及系统制作的能力[4]。CDIO教学模式重点在于实践教学,它培养学生主动学习和动手实践的能力,培养学生以正确的思想分析和解决实际问题的能力,同时还可以培养学生良好的团队协作能力和沟通能力,因此,它非常适合应用型学科的教学。

3 CDIO教学法在复变函数与积分变换课程的应用思考

3.1 以学生为主体,教师为主导,不断加强实践学习

由于本课程的理论性强,应用广泛,为了不让学生产生厌学情绪,教师更需要在课堂上发挥主导作用,充分调动学生学习积极性。教师可以在课下先修一些后续课程如数字信号处理、数学图像处理等,了解一些专业课中的基本术语和概念,在课程教学中告诉学生本课程的具体应用方向,让学生产生好奇心,学生可以带着老师提供的方向自学后续课程了。因此,CDIO教学法要更重视以实践带动理论教学。

3.2 以应用为目的,不断调整课程教学目标 由于本课程有具体的教学目标和方法,但是针对不同的专业、不同层次的学生,要适当调整教学内容,以达到为专业课程服务的目的。例如,电类专业的主要应用方法为傅里叶变换,在讲解这部分知识时就应着重讲解它的原理和应用技巧,特别是傅里叶变换的运用条件、运算性质、频谱图等内容;对于石油类专业的学生由于后续课程的需要,在讲解复变函数时,应加强对场论部分(平面流速场的复势,静电场的复势)、拉普拉斯变换等部分的介绍;对于理科的学生还需要介绍共形映射部分的讲解。

3.3 加强MATLAB实践教学 由于MATLAB软件具有强大的图形绘制功能和编程功能,可以充分运用该软件让学生对图形图像有更深刻的了解,如利用MATLAB的图形图像工具箱,可以实现函数的傅里叶变换和拉普拉斯变换,而且很容易得到一些常见函数的频谱图,还可以利用MATLAB的科学计算功能去计算一些较复杂的函数积分,这样往往可以让学生产生浓厚的学习情绪,他们会不自觉的去学习、去思考、去运用。

3.4 适当对学生的学习能力进行综合评价 由于CDIO教学法来源于实际,又会运用于实践,因此要掌握好本教学法还需要教师不断的去学习,在教学中不断对学生的学习能力做出综合评价。笔者认为,对于本课程的考核重点在于学生创新能力的考核,但由于教学体系的原因,还是需要对学生的理论水平进行部分考核,基于以上两点考虑,笔者认为,对学生的评价可以分为三部分:一是学生的平时考勤,含出勤、小作业,这部分可以占总成绩的30%;二是利用开卷考试考核学生掌握理论知识的水平,该部分考核比例可以占40%;三是大作业,教师可以将班级分成若干小组,每小组分配一项利用MATLAB软件实现科学计算、傅里叶变换和拉普拉斯变换,以考核学生运用软件的能力。

4 小结

由于CDIO教学法在数学课程教学中的应用还处在初步探索阶段,因此就需要研究者不断提供一些好的学习方法和评价机制,以促进数学课程更好的为专业课服务。

参考文献:

[1]孟桂芝,赵辉,李兴华.复变函数与积分变换在工科教学中的探索[J].林区教学,2012(11):87-88.

[2]朱向庆,胡均万,曾辉等.CDIO工程教育模式的微型项目驱动教学法研究[J].实验技术与管理,2012,29(11):159-162.

图形的变换课件范文第5篇

关键词:大规模集成电路;任职教育;课程;教学方法改革

教学改革是院校发展的永恒动力,部队装备发展和训练模式更新是院校教学改革的源泉,军队岗位任职院校新装备课程内容和教学方法改革是改革的重中之重。海军航空工程学院青岛校区“航空通信设备课程教学改革”课题组,近年来始终把部队新装备尽快形成战斗力作为重要议题来研究、实践,并取得了初步成效。本文针对航空通信装备采用超大规模集成电路和软件无线电技术实际,重点探讨教学方法的改革。

一、部队装备发展现状

部队装备更新换代,既是科学技术发展的必然,又是现代战争的急需,更是大势所趋。院校是为部队培养各类人才的主阵地,针对部队装备的发展变化,院校应主动跟踪,及时采取措施,以确保人才培养质量。在部队现役主战机种中,航空通信装备更新换代的速度居飞机及其机载设备发展前列,已经成为飞机战斗力不可或缺的重要组成部分。纵观信息技术及其产品的发展历程,航空通信装备更新换代在本质上也是微电子技术和软件无线电技术应用所带来的结果。微电子技术的发展使大规模集成电路集成度更高、通信装备体积更小,它是软件无线电技术发展的物质基础。软件无线电技术是在通用化、标准化、模块化硬件平台基础上,采用可编程体系结构,尽可能减少硬件电路和模拟环节,将A/D、D/A变换向天线端靠近,通过软件更新改变硬件配置结构,实现新的功能。也就是说,软件无线电技术是用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”无线通信,其重要价值在于,将传统的硬件无线电通信设备作为无线电通信的基本平台,而许多通信功能则是由软件来实现,打破了有史以来设备的通信功能实现,仅仅依赖于硬件发展的格局。软件无线电技术的出现,是现代通信领域继固定通信到移动通信、模拟通信到数字通信之后的第三次革命。软件无线电技术基本思想是建立一个具有通用、开放的“模数变换器—数字信号处理器—数模变换器”模型硬件平台,在这个平台上,通过软件编程实现各种通信频段的选择(如高频、甚高频、特高频);实现传送信息抽样、量化、编码/解码、运算处理和变换;实现不同的信道调制方式的选择(如调幅、调频、单边带、跳频、扩频以及跳扩结合);等等。由此可见,在航空通信装备中运用软件无线电技术后,通信装备的大部分信号处理电路已被“软件化”,并集成到信号处理芯片(大规模集成电路)中,使经典的、基于硬件电路的设备课程教学方法不再适用,必须进行改革。

二、教学内容更新变化

在军事航空通信领域,“航空通信设备”课程是超大规模集成电路应用的典型代表,与地面其他同类型装备相比,由于航空通信设备是机载装备,对体积、重量和环境适应性等指标有更高的要求,其特色鲜明。伴随着信息、电子、计算机等技术的发展,“航空通信设备”课程内容更替,也经历了从电子管、晶体管、集成电路各个阶段,一直发展到今天的超大规模集成电路时代,但从装备维护、保养的角度看,部队岗位需求变化并不大。航空通信装备是部队无线电师岗位主要工作内容之一,其维护、保障的基本要求是理解装备技术性能产生的机理并会解读、掌握装备的工作原理和信号处理变换流程,能够依据“法规”和“操作规程”对装备实施通电检查、性能测试、故障排除等维护、保养工作。与以往教学内容相比,如今“航空通信设备”课程内容已发生较大变化,尤其是信号变换、处理过程已明显不同,独立的接收机、发射机的概念已被逐步淡化,取而代之的是收发一体的“收通道”和“发通道”。如图1所示的现役飞机某型短波单边带电台收发信机原理简化框,从中可以看出,电台工作在“数据”和“话音”两种状态,且两种状态下信号变换、处理过程基本相同,现以数据“发”为例,介绍其工作过程。当“数据设备”通过接口向电台发出传输数据命令后,调制解调器根据此数据流,由软件采用一定的算法,产生音频数据信号,这一过程叫调制(信号仍为数据信号);然后,将音频数据信号传输到主控制器单元,经调制、上变频、D/A转换后,形成中频信号,送到射频通道作进一步处理,这样,电台便将“数据设备”的数据以射频信号形式通过天线发送出去。接收则是发射的逆过程。由上述电台信号处理过程可见,第一,信号的处理为“收通道”和“发通道”共用,采用超大规模集成电路和单片机技术,使体积更小、速度更快、可靠性更高、性能更优越;第二,信号的调制与解调采用软件无线电技术,并进行数字化处理,使原本“形象”“可见”的信号处理过程变成“隐性”或“暗箱操作”。显然,课程教学内容的变化,必将给课堂教学实施带来了挑战。

三、教学方法改革举措

当然,课程内容变化是缓慢的,教学方法改革是逐步深入的。随着部队装备发展,课程组对教学方法的研究、探索、尝试也在不断进行,部分方法改革经过几期教学实践已经逐渐成形。

(一)层层剥离法

航空通信装备一般由收信机、发信机、天线和控制盒等组成(通常称外场可更换单元LRU),收信机、发信机内再由8—10块插板构成(称内场可更换单元SRU),LRU或SRU相互间由电缆或总线连接,构成一部完整电台,与此相对应,电台详细技术资料通常将其分为整机、分机(对应LRU)和单元(对应SRU)电路结构及原理框图,当然,一部分装备还有以电子元器件为单元的详细线路图。层层剥离法一般是指将电子装备技术资料结合技术理论转换成教学内容的常用方法,即由装备整机电路结构和原理框图开始组织教学内容,这是第一层;再将整机框图中的每一个单元框依据其实现的功能进一步细化展开,这是第二层,以此类推,逐步深入,层层剥离,直至可以剥离到起重要作用的关键电子元器件上。仅定性地反映了各种频率的变与不变以及变换过程,而且定量地表达出频率值的高和低,便于学员对电台工作原理的深入理解(注:x、y、z为具体的频率数值)。如图3所示的是第一本振器原理框图,对比图2中“第一本振器”方框,从图3中可以进一步阐明f一本产生的机理、采用的频率合成技术和频率数值计算的依据。层层剥离法与传统通信设备课程“总—分—总”教学法相比,区别是其关注的重点不同,“总—分—总”侧重于装备整机组成框图到分机电路的转换,建立设备的总体概念,以及分机电路在整机框图中的位置(地位),适合以分立电子元器件为主的通信设备教学。层层剥离法其核心思想是由表及里,层层深入,以信号的处理变换为研究对象,逐步揭示通信设备内部工作机理,为学员逻辑思维奠定物质基础,这种方法适合大规模集成电路为主的通信设备教学。

(二)信号跟踪法