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传统的语文课堂里,着重于教师的“讲”,几乎就是满堂灌,虽然也引用了别的学校以前推行的“六步教学法”,近两年来又引用了“导学案”,即使取得了一定的成效,可总是不尽如人意,现代教育技术的推广和使用,给语文课堂教学注入了新的活力。
记得我在讲朱自清的《春》一课时,以前我用传统的教学方法是这样讲的:先用录音机或者mp3播放课文诵读,生字生词讲解完了之后,通读课文,整体感知课文,七幅图画之后,再重点探究几个问题,最后是理解主题思想和体会作者所抒发的情感。在讲课时,时常感觉力不从心,文中有许多细节描写,单凭朗读和想象,很难在脑海里形成完整的美丽的画面,但在条件成熟以后,用课件教学,所有的问题都迎刃而解。课件中一个个美丽的画面使学生在惊叹之余,唤醒了他们曾经的记忆,潜移默化中就把抽象的文字和具体的形象结合了起来,仿佛自己身临其境,调动了学生所有的细胞,学起来就容易多了。由此,我觉得用课件教学,老师的备课量是增加不少,但学校采用了集体备课方式,实现了资源共享,所以此方法得以在我校推广。
又如在讲述《背影》一课时,最感人的细节描写就是父亲拖着肥胖的身体翻越铁栅栏去给我买橘子的场面。以前讲这一课时,总是找一个有表演天分的学生,模拟书上的场景,尽管表演很卖力,可结果总是换来大家的哄堂大笑,气氛没有酝酿成功。那怎么体会父爱的含义呢?运用多媒体进行教学时,在课堂中,一方面慢镜头放着父亲翻越铁栅栏买橘子的画面,一方面配合着音乐朗读,在感情充分酝酿之后,再进行授课,学生再进一步进行联想和想象,马上就融会贯通,自然一切水到渠成,收到了事半功倍的教学效果。
由此可见,在语文课堂中,引进现代教育技术,就能激活语文课堂,调动学生学习积极性,收到事半功倍的效果。
二、现代教育技术为集体备课打开了一条绿色通道,使老师之间的交流更加畅通,为语文教学锦上添花
现代信息技术的迅速发展,使得各行各业各类人才不断忙于充点,以期跟上时代的步伐,教师也不例外,语文教师更是如此。人常说,“给学生一碗水,你首先就得有一桶水”,按照传统模式,老师们基本上是独立备课,独立讲课,个个忙得不可开交,可是效果不佳,因为每个阶段的学习,知识点的把握总是有所欠缺,亡羊补牢不是不可,可往往是事倍功半,只见有付出很少有成绩。我在讲《阿长与〈山海经〉》时,传统教学使我忙得晕头转向,学生学得筋疲力尽,可是一检测,比较失望。里面有道题是这样的:请举出《山海经》里两个神话故事,结果全班只有一半的学生答对了。我很困惑,自己讲课时明明已经讲到,为什么学生会没有印象呢?请教别的老师,他们则利用了电脑教学。于是再次上课时,利用电脑展示了《山海经》相关的图片,如《精卫填海》《夸父追日》,没有头而“以乳为目,以脐为口”,袋子似的帝江等等,给同学们留下了深刻的印象,教学效果十分明显。
三、现代教育技术使家校一体化,便于家长与老师之间的沟通与交流,进一步促进语文教学
无论是传统的教学方法,还是全新的教学手段,都是一个目的,不断更新教学理念,充分利用好45分钟,培养学生成人又成才。语文课的教学随着现代教育技术的推广也延伸到了方方面面。作为老师,大家都有同感,家庭作业完成得好赖与课堂教学密切相关,可是对于一个自制能力比较差的学生来说,总是懒于完成家庭作业。以前由于电脑、手机的使用不普及,家校沟通缺失,家长不能及时了解孩子在校的情况,老师也不能准确掌握孩子在家的表现,如有问题,要么家长百忙之中抽出时间到学校找老师,要么老师利用课余时间进行家访,真是你也忙我也忙,孩子依旧老模样。而现代教育技术的使用,中国移动适时推出了校讯通,可谓是给家庭和学校之间架起了一座桥梁。校讯通的使用首先提高了学生学习语文的兴趣,可以说是语文学习的另一个平台,课堂上讲的知识如果没有完全消化掉,可以通过校讯通互动,实现了一对一的辅导,效果明显。其次,家长也可以通过校讯通及时与老师沟通,少去了来回奔波的麻烦。在我所教的班级当中,有一个叫张××的孩子,长得眉清目秀,是一个相当帅气的男孩子。记得刚接触这个班级的时候,一上课就发现他虽然外表帅气,但却是一个浑身长满了缺点的调皮鬼,尤其是不会专心听课,总是东张西望,拉拉女同学的头发,桌子底下踢踢同桌的腿,更不用说写作业了。这让我头疼不已,怎样才能让他喜欢上语文课呢?于是,我就试着用校讯通给他的妈妈发了一条短信,不是告状,而是询问这个男孩平时最喜欢做什么。家长很快回复,在家除了看电视能安静一会儿,平时就最喜欢上网。几次三番沟通之后,我找到了突破点,有一次上课,需要在电脑上打字,我故意打得很慢,于是就问:谁能帮一帮老师?他举手了,我就点名让他上机操作,三下五除二,一会儿就完成了,我委婉指出了几个错别字,接着就表扬了他,下课后,又把他喊到办公室,再次鼓励他,然后告诉他,只要认真预习,做作业时细心点,就不会出现类似的状况了……由于抓住了契机,又适时表扬了好几次,该生慢慢对语文产生了兴趣,语文成绩大幅度提高。
顺德区均安镇星槎小学
星槎小学地处西江河畔,七?蚯疟撸?且凰?逖?!?996年,均安镇委镇政府和星槎村委会为重组教育资源,提高办学效益,高瞻远瞩,科学规划,将原星槎、福岸、三联、上力四所规模较小的学校合并,斥巨资易地重建,组成一所规模大、档次高的现代化新星槎小学,开创了顺德区集约办学的先河,掀开了星槎小学教育发展的新篇章。
早在合校之初,学校的领导者和决策者在改造薄弱学校的同时,也开始规划了学校教育现代化发展的蓝图,确立了要运用现代化教育手段,促进学校教学从“传统型”向“现代型”转轨。正是在这种明确的办学思路指导下,使学校能在强校林立的顺德教育中占有一席重要之地。
自申报广东省第二批现代教育技术实验学校起,在上级领导的关心支持下,我校本着以创办优秀实验学校为目标,全面提高领导、教师、学生信息化素养,培养高素质优秀人才,全面开发学生与教师的创新能力,提高教育教学效率,为实现教育信息化不懈努力。我校的教育信息化工作由小到大,一边实施一边发展,一边装备一边开发使用,到现在,已经取得了一定的成效。我们深有体会的是:通过现代教育技术实验,学校教育教学发生了可喜的变化,取得了累累硕果。
一、完善管理体系,全面落实现代教育技术规划
对于省现代教育技术实验学校这一称号,学校领导及教师既把它当作是荣誉,也把它当作是工作的动力和努力方向。
学校把教育信息化工作列入学校每学期的工作计划之中,根据实际情况制定了现代教育技术发展规划,有具体的任务、措施和步骤,目标明确地开展现代教育技术研究。
学校建立了现代教育技术实验的管理网络,成立了教育信息化工作领导小组,学校领导带头参与实验工作,由校长担任组长,主管电教的主任负责此项工作,并配备了由管理者、教科组长、信息技术教师和学科教师参加的实验人员。学校设立了电教中心,下设总控室、课件制作室、广播室、语音室、多媒体电教室等。各级实验人员分层管理,在实验过程中做好组织协调工作,主管领导定期听取汇报,及时了解工作的开展情况,提出下一阶段的工作思路。
学校建立了各种管理制度,如学校电教中心管理条例,电教管理员守则,信息资料管理制度,多媒体使用管理制度,电脑机房管理制度,普通教室电教设备管理制度等;学校对现代教育设备的使用都进行记录,如仪器设备维修保养登记记录,多媒体使用情况记录等,真正做到设备有人用也有人管,实行规范管理。学校的电教人员直接参与和负责现代教育技术装备的管理工作,认真做好日常的维修保养,并主要承担学校教师的现代教育技术培训、指导工作,及时解决实验中遇到的各种困难和问题。
学校领导十分重视各类教育信息的收集与分析,已经安装了校园网络软件平台,进行了全体教师的校园网操作培训,并组织有关人员不断丰富校园网及各科室、各项目的网页,校园网上的各种信息有专人采集、更新,使得各种信息资源高度共享,极大地提高了办事效率。学校领导和教师也不断学习,增强现代化管理意识,整个学校的管理充满了现代化气息。
二、改善教学环境,推进教育信息化发展
技术设备的建设是现代教育技术应用的前提,所以,学校始终把改善教学环境作为推进教育信息化的有效途径。
近几年,在各级领导的关怀和办学单位的大力支持下,学校投入了大量的资金,不断优化现代教育装备,建设了校园网络,添置了信息教学设备,对现有的设备进行了升级换代,创造了一个良好的硬件环境。2003年至2004年间,学校乘着创建省一级学校和教育强镇的东风,取得了镇、村两级的支持,又加大了投入,完善了教育装备。学校现有校园网一个,广播网一个,图书电脑管理系统1个。有教学平台17个,专用多媒体计算机教室2个,电子阅览室1个,另有校园计算机总控室一个,教师课件制作室一个,语音室1个(设备2套),以及图书馆局域网一个。共配有计算机234台,并配置相应网络的外部设备及相应的教学软件和教学辅助软件。计算机软件、硬件的数量和种类基本满足教学和行政管理的需要。校长室、行政室、教师办公室、图书馆等办公系统的主要业务实行计算机管理。学校专门购买了“海百合”课件制作软件、“图书管理系统”软件及多媒体教学软件等。学校已用光纤专线方式接入校校通,并在教学和管理中得以有效应用。学校在互联网上有独立网站,与省、市教育网建立链接。校园网上的各种信息,有专人采集、更新。通过网页操作,使得各种信息资源高度共享。
三、合理配置、开发教学资源,提高应用效果
我校根据教学需要给各年级购置了语文、数学、英语、思品、自然、科学、音乐等教学用的配套音像、电子教材基本达到了三套,并且是省中小学教材审查组推荐的。北师大新教材配套光盘,英语光盘等。还有《鹏博士》《科利华》教学软件一批。我们认为:教学软件不能简单的买进和拿来,一是有选择性的买一些有使用价值的资料。二是发动师生自己想办法制作教学积件和教学资源,这样才能提高使用率,提高教学效果,又有自己学校特色。学校要求教师在现代教育技术的应用上坚持形式与内容的统一,注重媒体与教材和学生实际相结合,采用何种媒体,如何运用媒体等皆从实际需要出发,形式服从内容。同时学校坚持拿来与消化、引进与创造相结合。三是紧紧依靠本地区的资源优势。我校网站直接连接顺德教育信息网,信息中心拥有各种教育软件资源已1000G以上,有科利华、清华同方、K12、中教育星、清华永新、国之源、南方之星、迈达威、人教社等九家公司的17个产品,教师学生可方便、快速地调用或下载各种教学资源,实现资源共享。以达到用最少的投入获得最大的收益。
四、充分利用,提高使用率
学校十分重视教师在课堂教学中运用现代教育技术,充分发挥教育技术装备的资源效益。通过有计划、有步骤的培训,我校能运用电教手段上课的教师达到100%,开展电教学科比例达到100%,包括语文、数学、英语、信息技术、自然科学、社会、美术、思想品德、音乐、体育、综合实践。采用电教手段的课时覆盖率也达50%。
五、依托课题研究,提高现代教育技术应用水平
学校一直非常重视现代教育技术应用水平的提高,积极推进课题研究。我们成立了科研领导小组,开展了计划性强、针对性强和实效性强的课题研究工作。我们结合本地区本校的教育需要,确定研究课题,在研究经费、活动时间上给予保证,并建立相应的激励机制,鼓励广大教师主动参与教学研究,保证课题按预定方案稳步推进。
目前,已立项的课题有国家级的两项——《小学语文“四结合”》和《在信息技术条件下学科的课程整合》,省级三项——《小学情境作文教学》《小学数学综合评价的方法与策略》《广东省器乐教学现状分析与实验研究》,每个课题都能按计划正常开展研究,定期开展阶段性成果整理和总结。其中《小学情境作文教学》已经结题,结题报告得了二等奖。
几年来,实验教师大胆实践,积极开展教育信息化研究,探索利用多媒体技术改革课堂,构建科学的教学模式,总结出集中识字模式、随文识字模式、阅读教学模式、说写训练模式等。教师们利用有效的信息资源,把各学科与信息技术有机地整合起来,使信息技术更有效地成为课程与教学中的一个因素,成为教师教的工具、学生学的工具以及环境建构的工具,进一步改善学习,革新传统的学习观念,改善教学方式与学习方式,改善学习资源和学习环境,构筑面向未来社会的学习文化,提高学生的信息素养。因而,实验班学生的学习质量以及综合素质都大大优于普通班学生,在社会上引起了很大的反响。《说写训练教学模式》的论文参加全国信息技术与语文教学改革经验交流会得到全国信息技术与语文教学改革经验交流会的确认,获得了成果入选奖。《春天在哪里》的语文“四结合”课例教学获得全国优秀课例三等奖。 “小学情境作文教学”已通过广东省教育专业委员会组织的终期评估,研究成果获得了二等奖。何婉华等五位老师的专题论文获得了一、二等奖,六位学生的作文也获了奖。何凤娇等四位老师的相关论文还获得全国小学语文教育学会的论文比赛二等奖。科研改革也促进了全校学生语文能力的提高,几年来,学生参加各类各级的征文、作文竞赛,取得了可喜的成绩。
科研实验开拓了农村学校开展现代教育技术工作之路,取得了可喜的成果,使我们加大了教育改革的信心。现在,我们全方位推进信息化教学研究的理论探索,从语文科到数学、英语、自然、音乐、美术……现代教育技术在我校得到普及应用。教师们利用多媒体进行教学,优化了教学过程,充分体现了学生的主体地位,学生的自主学习能力、思维能力、创新精神得到培养,信息技术素养不断提高。
六、强化师资培训,促进教育信息化蓬勃发展
学校认为,现代教育设施不是装门面的,它的价值在于充分的使用,而使用的关键在于教师,所以学校把培训老师作为广泛开展现代教育技术应用的突破口,开展多种形式的师资培训,使学校教师能够迅速适应现代教育的环境,掌握现代教育设备的运用。我们坚持校本培训,学校多次派出领导和骨干教师参加省、市、区组织的各种类型的现代教育技术培训,参加有关的教育信息化建设与应用的学习交流活动。然后把学到的知识再传给老师们,老师们互相学习,共同提高。1、集中培训。学校一方面请来相关专业的老师对全校的老师进行集中培训,让全体老师都掌握基础的计算机理论和应用技能;另一方面学校骨干老师进行实例讲解,作业布置等。2、分散练习。在教师掌握了基本的操作技能后,分散到各年级组实际操作,进行巩固强化。年级组老师取长补短,共同提高。3、定期验收。学校定期对老师的计算机掌握情况进行统一测评,重点是通过作业的形式考察老师的计算机操作水平。4、比赛促进。学校结合培训开展系列竞赛活动如:AUTHORWARE课件制作竞赛,多媒体教学设计评比等活动,极大地提高了老师的学习热情。通过校本培训,派出学习、专业老师讲课等形式提高了我校教师信息技术能力,有力地促进现代教育技术的广泛应用。
学校还订阅了有关的现代教育技术培训资料和刊物,如《信息技术与课程整合》、《教育信息技术》、《中小学信息技术教育》、《信息技术教育》等书刊。通过学习、研读,教师更好地了解当前信息技术发展的动态,提高了现代信息技术教育的理论水平,加深了对信息技术与学科课程的整合的研究。通过培训学习,教师不但掌握了现代教育技术的能力,也提升了应用现代教育技术的整体素质。
七、实验工作取得的成绩
通过实验研究,教师教学水平大大提高,教育观念得到转变,真正成为学生学习的引导者、合作者、组织者。信息化的环境和丰富的教学资源促进了教育教学改革,目前在我校的课堂上,教师大力开展信息技术与课程的整合研究,利用多媒体教学资源促进学生开展自主学习、协作学习和探究性学习。信息技术的应用大大提高了教学效果,为学生提供自主探索、合作学习、资源共享等学习环境,促进学生主动学习的积极性和主动性。在实践中,教师们积累了一定的信息技术与学科课程整合的理论基础和实践经验,理论水平和实践能力大大增强,尤其是近两年,进步特别快。其中李巧敏老师的《说写训练教学模式》参加全国信息技术与语文教学改革经验交流会得到全国信息技术与语文教学改革经验交流会的确认,获得了成果入选奖;《春天在哪里》的语文“四结合”课例教学获得全国优秀课例三等奖;《春天在哪里》、《我喜欢的水果》两课例参加了顺德区信息技术教学开放日活动,获得好评。何凤娇老师的《创设作文情境,激发写作兴趣》、李巧敏老师的《利用多媒体创设语文情境》、黎翠容老师的《发挥CAI的优势 提高作文效率》、王月瑛老师的〈情境作文教学是提高学生作文水平的可行之路〉获中国教育学会小学语文教学研究会论文大赛的二等奖。何婉华的《情境作文指导一、二法》、李巧敏的《利用网络创设情境》获广东省教育学会小学语文教学研究会论文一等奖、王月瑛的《情境作文教学是提高学生作文水平的可行之路》、黎翠容的《运用多媒体创设作文情境》、何凤娇的《创设作文情境激发写作兴趣》、李国光的〈情境作文教学实验报告〉获二等奖。欧阳信程教学课件《比较》、《长颈鹿和小鸟》获区二等奖及镇一等奖,何惠燕老师、欧阳永晃老师思品课件获顺德区三等奖,参加了思品课件展示。欧阳信程、欧阳永晃参加区信息技术说课比赛获得二等奖。欧阳永晃《在信息技术教学中培养学生创造能力》获区电教论文二等奖,卓捷海的音乐录像课《巧巧手》、欧阳信程的科学录像课《谁给花传粉》、梁婉青的品德与生活录像课《和钟姐姐交朋友》获区三等奖,何瑞华的论文《《加强情感体验,调动情感参与》》《让语文课堂焕发生命活力》获区一等奖。何校伦论文《数学也要进行“听”“说”训练》、何彩眉教案〈买铅笔〉获区二等奖,梁婉青论文《活用多媒体教学激活识字兴趣》获区三等奖;李国光、欧阳永晃设计制作的学校网站获顺德区电教中心颁发的二等奖。近两年来,学校教师在区镇的各项论文、教案、课件及教学比赛中获得了约80个奖项。教学科研促进了教师的提高。
我校是镇的示范性学校,教育信息化工作在本地区是先走了一步。我们曾承办过镇内不少大型的教学研讨活动,为兄弟学校提供示范和交流研究的平台;每学期,举行一次大型的教学开放日、文化艺术节活动,向镇内、区内及社会公开展示学校教育改革的成果;在校内,经常举行全校性的或科组的教学活动,互相交流,共同提高;新会市荷塘镇中心小学、高明区三洲街道办组织的中小学校长也慕名前来参观。学校的教育信息化工作在本地区起到了良好的示范、辐射作用。
现代教育技术的广泛应用也促进了学校办学水平和教育质量的提高,学校一年上一个台阶。1997年被评为顺德市一级学校,1998年被评为佛山市一级学校,2000年通过了佛山市一级学校复评,2001年被评为广东省绿色学校,2004年被评为广东省一级学校,实现了农村学校向城市化、现代化学校的跨越式发展。学校多次被评为顺德区先进学校、顺德区少先队先进大队、顺德区实验工作优秀学校、顺德区体卫先进单位、顺德区文明单位、佛山市教育系统先进单位。
附件三
广东省现代教育技术实验学校自评量化表
学校名称:佛山市顺德区均安镇星槎小学 (表一)
一级
指标项二级指标项得分
A
工作落实
情况A1
人员A2
规划7
34
B
三个覆盖率B1
教师B2
学科B3
课时9
333
C
教学环境情况C1
达标C2
使用率C3
模式探索10.5
54.51
D
课题研究情况D1
选题D2
措施D3
进展D4
成果16
2455
E
教材使用情况E1
教材选用E2
使用效果E3
自制教材12
543
F
组织培训情况F1
内容F2
范围F3
方式13
535
G
实验工作效果G1
教学成果G2
教师教学水平G3
学生综合素质G4
示范作用22
16222
[摘要]以学生为主体的角度出发,根据问卷调查结果和多年教学经验提出了基础光学课程改革的几点见解,第一、基础光学教学内容改革的必要性及具体措施,第二、注重教学步骤的完整性,第三、注重教学方法的改革。
引 言
光学是高等院校物理专业必修的一门专业基础课,是物理学中最古老的一门学科之一,同时也是一门年轻的学科,具有强大的生命力和不可估量的发展前途。光学对原子物理学的学习有极其重要的作用,而且光学是近代物理的生长点,量子论、狭义相对论都起源于光学。所以,学好光学无疑对相关课程的学习起着十分积极的作用。近年来有关光学课程的教学改革呼声日益高涨,人们分别从不同的角度对光学的教学改革进行着积极而有益的探索[1-6]。本文借助于罗洋城对北师大和韶关学院学生的问卷调查[6],结合自己多年的教学经验和他人的先进成果,广泛征集学生见解,对光学课程的改革进行积极了的探索,提出了基础光学课程教学改革的几点见解,供大家鉴借和分享。
教学内容的选取
现流行的光学教材,对几何光学和波动光学的基本理论的讲解是详细的,完善的,但也存在不少问题,主要表现在:第一,几何光学的内容占的篇幅过大,以华东师大姚启钧编的《光学教程》为例[7],仅几何光学的基本原理这一章,公式大大小小就有45个,有些问题中学已经讲过,没有必要重复讲授。适当精简几何光学内容,使内容在满足系统化、条理化的基础上做出合理的取舍。第二,光的量子性部分的历史,如“紫外灾难”和“两朵乌云”等故事完全可以放到物理学史中去讲授。第三,现代光学部分涉及面较广,学科的内容非常丰富,学科体系十分庞大,而光学课程的学时有限,所以现代光学部分则应该单独罗列出去,建议在大三再开设现代光学基础,满足学生的求知欲和飞速发展的光学科技。基础光学部分在讲授时应该适当融入前沿科技内容,避免单纯概念的枯燥,使教学别具一格,既深化了概念,同时将光学基本原理与其在科技前沿中的应用结合起来,大大深化了基本原理教学,开阔了视野,充分调动了学生的积极性,激发求知欲和探索物理奥妙的精神,同时也增加了课程的魅力。但是,在讲授前沿科技与古老光学原理的结合时一定要注意突出光学基本原理的描述,达到用科技前沿实例讲授并深化课程基本概念和基本原理的教学目的。同时,基础光学部分在讲授时还要注重课程内容的条理化,虽然波动光学和几何光学看似联系不十分紧密,但是至始至终都离不开两个概念就是光程和相位差,所以在整个基础光学部分的教学中要始终贯穿这两个基本概念使教学内容浑然一体。
注重教学步骤的完整性
注重教学步骤的完整性有力的保证了教学质量。课堂教学是学生获得知识的重要途径,由于教学体制特点,很多学生依赖于课堂,所以确保课堂教学效果是教学中的非常重要的一个环节。除了借助于现代化教学手段提高教学效果外,从内容的选取和语言描述上需下足功夫,充分地把教师的个人魅力展现出来,并且把这种魅力融入到教学中,以提高课堂教学效率。作业批改是课堂教学的延伸,它是发现问题,解决问题的重要途径,通过对作业细致批改几乎可以了解每一个学生的学习状况和学习状态。课后答疑是课堂教学的重要辅助形式,也是教学过程中的有机组成部分。此外,光学和其它物理学学科一样是一门以观察和实验为基础的学科,许多物理知识都是通过观察实验,经过认真的思索总结出来的。实验教学不仅仅是学生动手的过程,更是动脑思维的过程。注重实验教学能更好地激发学生的学习兴趣,并且能培养学生严肃、认真、端正的实验态度,获得一些感性认识,经过进一步引导使感性认识上升为理性认识,为光学课程的学习起到积极的作用。值得一提的是验证性实验所占比重过大[8],大学阶段的实验教学应该不只是“验证”,通过增加一些设计性实验以激发学生的创新能力。
注重教学方法的现代化
现代教学技术手段的发展和应用提高了单位学时的信息量,多媒体技术中实例分析和动画演示激发了学生的学习兴趣。然而我们在运用现代技术手段教学过程中,还是遇到了许多新问题,如过多依赖于ppt教学,以至于学生感觉象放电影一样,条理性、逻辑性和系统性体现不到位。所以,我们还要不断探索新的教学方法和技巧,从而使现代化教学内容和教学手段得以更充分地发挥作用。此外,加强与国内兄弟院校的了解和交流,使我们能够开阔眼界,增加知识,有效提高我们的教学质量。最好能够让教师走出去,同时也能把相关教学经验丰富的人事请进来,借鉴和学习兄弟院校光学教学改革和发展的成功经验。总之,在科学技术飞速发展的今天,大学阶段的学习是很多人接受系统学习的最后一站,基础光学课程的学习对今后的学习起着非常重要的作用。所以在教学中要从教学内容、教学步骤、教学方法等方面完善教学过程,强化基础教育,紧跟现代科技发展步伐,积极大胆地尝试现代科技教学手段,探索新的教学方法,使学生的学习由被动转为主动,为今后的学习奠定基础。
参考文献
[1]高艳霞.面向21世纪光学课程改革的探索[J].中山大学学报论丛,2001,21(1):112-115.
[2]冯学斌,刘兴波.光学投影媒体教学体系及内容和方法改革[J].山东师范大学学报(自然科学版),2005,20(4):102-103.
[3]王形华等.高师院校光学教材内容改革的几点设想[J].中国西部科技,2006,10:67-68.
[4]李玉红.“光学”课程教学改革实践与成果[J].高等理科教育,2006,2:97-99.
[5]于国萍,游璞.改革光学教材适应社会需要[J].光电子技术与信息,2005,18(2):101-102.
[6]罗洋城.光学学习困难的调查与分析[J].韶关学院学报(自然科学版),2002,23(6):30-36.
关键词 数字电影;光学技术;系统
中图分类号 J938 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)174-0030-02
21世纪的社会发展主要是以知识经济与信息技术为主,尤其是信息技术的发展,给社会中的各个行业、各个领域带来不小的冲击。电影行业是社会众多行业之一,也受到了来自科学技术的影响,老式的放映胶卷模式已经逐渐被取消,如今的电影行业以数字化电影为主。数字电影在放映的过程中是要依靠一定的技术才得以有效的实施,其中最主要的是光学技术,而且在新时展之下,光学技术也随之发生了更大的变化与进步,可以说如今的电影行业发展如此迅速,光学技术在其中发挥了不可忽视的作用。
1 光学技术和数字放映系统
光学技术是一项应用于电影放映方面的技术,往深层次研究的话,所谓的光学,指的就是以对光研究为基础,来探讨“光”这种特殊物质与其他普通物质作用的各种作用。数字电影放映系统作为现如今电影行业主要的放映形式,主要依靠的是放映系统,随着胶片电影淡出电影舞台,数字电影不仅继承了原有胶片电影的优势,更在此基础之上改变放映的形式,改变了胶片电影所带来的不足之处,优化了电影放映的技术,通过数据拷贝的方式进行有效的传递与播放,使得电影不会在放映的过程中由于次数的增加而影响播放的质量,促进了电影行业的发展。
2 光学技术在数字电影放映中的应用分析
技术的发展,无论是对人们的日常生活还是对社会的进步发展,都发挥着重要的作用。为此,本文主要讲的就是有关应用于数字电影放映所使用的技术,那么,光学技术是如何应用在数字电影的放映系统中呢?主要是分为以下几个方面。
2.1 光学技术在数字电影成像中的应用
光学原理,在数字电影放映的过程中所使用的光学技术就是要在这一原理的基础上进行的。文中所讲的数字电影,就不得不提到投影技术,在现代的电影投影技术方面最常见的3种方式就是液晶显示、直接光学放大以及数字化光处理,而在这3种方式之中使用的最为广泛也最为成熟的就是数字化光处理技术,这一技术所使用的原理就是用所集合的半导体晶片效应来促使电路围绕着固定的S进行旋转,从而发生有规律的偏转,在控制电场电路的基础上,光线就会照在微镜上发出不同方向的反射,因而通过镜头就会射到大银幕上,银幕上也就会产生微镜的效果。简单讲,就是光学技术的使用,使得数字电影的投影成像呈现的更好,展现在大荧幕上的画面质量是良好的。
光学技术使用在数字电影的放映系统中是一个宽泛的概念,其实它可以分为若干个小的方面,接下来要分析的就是光学技术在数字电影彩色成像的应用。在电影最早出现的年代,呈现在大银幕上的电影画面都是黑白色调的,而如今我们观看的电影都是五彩缤纷,极具色彩画面,达成这一效果的原因就是在数字电影中应用了光学技术,在光学理论中,通过蓝、绿、红3种滤光片,在光的照射下可以形成多彩的颜色,电影放映中就是应用了这一原理,通过数字处理技术对色彩的顺序进行处理,在通过RGB格式的数据由DMD进行存储,接受光系统的聚集,再将所接受到的白光照射到先前已经存储完毕的DMD上,蓝、绿、红这3种纯原色的色彩会不断按照顺序投射到DMD上,DMD的图像就会投射到大屏幕上,从而形成了方形的像素,而这些像素的形成正是人类肉眼可以看到的图像,也就形成了精彩绝伦的电影画面。
2.2 光学技术在终端投影镜头中的应用
在研究光学技术的成像问题之后,接下来要谈论的就是光学在终端投影镜头中的应用。首先,光学这一门学科较为复杂化,应用在数字电影的放映系统中也正是利用了光学这一复杂性的特点,数字电影在运用的过程中使用了更多的光学参数,立足具体问题具体分析的原则,应用到实际的工作中。其次,数字电影在影院的放映过程中,其放映距离都是固定的,因此关于镜头焦距的问题有多种选择,尽管镜头的成本是非常贵的,但是利用光学技术进行调整,从而生产出了40mm~120mm的十分钟变焦镜头,这种镜头的产生在一定程度上减少了所需要用到的成本。最后,工作距离的确定可以通过以下两个方面的方式,一方面,对电影放映机在放映的过程中所涉及到光学部分进行实地测量,以最为直接的方式得到数据,但这一方式的困难点就在于用于测量光学部分的仪器无论是在价钱还是在操作系数上都是比较有难度的,因此,在实施的过程中会难以操作;另一方面,基于光的逆向原则基础之上,结合产生的数据以及聚光片和分光作用的数据,从而计算出工作距离,这一方式相对于前一种方式而言,在操作性上更为简单。
2.3 光学技术所涉及的镜头结构和成像应用
光学技术所涉及到的光学原理,既能让人简单明了又可以复杂的让人摸不着头脑,将这一项技术应用在数字电影的放映系统中,在很大程度上解决了原先胶片电影所带来的不足之处,优化了电影放映系统,使得电影行业得到快速的发展,光学技术在这一发展过程中贡献了不少的力量。光学技术涉及到电影放映系统的方方面面,电影放映镜头的工作距离与焦距之间的比例是维持在一定的系数之内,也就是说最佳的距离是在0.5~0.7之间,前面已经提到镜头焦距最合适的是40mm~120mm的十分钟变焦镜头,如果将两者结合在一起的话,那么两者的比例就会直线上升到3,但是在这过程中就会出现一些问题,为了能够更好的起到协调的作用,可以通过远心的镜头结构,再通过全权分离的方式对远心光路进行改进,促进其发展。另一方面,借助光学原理来投影成像,极有可能会受到光学的相差而产生一定的影响,因此,在使用光学技术的时候一定要注意利用光学原理减少像素差,从而使得所呈现的影片质量完好。
3 结论
数字电影已经成为电影行业的主流产品,而光学技术在数字电影放映系统中应用的最为广泛,并且在放映系统中发挥了重要的作用,在了解光学技术和数字电影放映系统的基础上,对光学技术在数字电影放映过程中的应用分析,希望可以加深对光学技术的了解,促进光学技术得到进一步发展,从而促进电影行业的发展。
参考文献
[1]于立轩.数字电影放映氙灯使用经验[J].现代电影技术,2008(7):41-43.
[2]赫巍.数字电影放映技术在农村电影放映中的应用[J].新闻研究导刊,2016,7(9).
关键词:光学三维测量;三维激光扫描;面结构光
光学三维测量是指运用光学方法获取物体表面的三维立体坐标的技术。光学三维测量利用现代光学技术成就,结合光电子学、计算机图像处理等学科成就发展起来的一种先进测量技术。
1 光学三维测量的分类
图1 光学三维测量技术分类图
光学三维测量技术按测量原理可以分为摄影测量方法、结构光技术和光学干涉方法。摄影测量法是基于多视角的非主动式测量方法。在普通照明(阳光、日光灯)情况下,由摄像头获取多视角物体图像,利用计算机查找多幅图像的同态标记点,进而获得物体的表面形貌。结构光技术通过不同宽度且明暗相间的结构光照射被测物体表面,获取到的经物体调制的图像,再经过计算获取物体的立体形貌信息。光学干涉法是利用干涉原理进行测量,具有高精度、高分辨率等优点。以下介绍几种常见的光学三维测量方法。
图2 三维激光扫描工作原理图
三维激光扫描技术根据光学三角形测量原理,以激光作为光源,光电探测器接收反射光,通过对采集到数据进行计算得到物体的深度信息。三维激光扫描仪包括发射器和接收器。发射器射出一束脉冲激光,激光经过物体表面漫反射,沿相同路线射入接收器。由脉冲激光发射到反射被接收的时间tL可计算出扫描点到扫描仪的距离值S。扫描仪内精密测量系统获取每个激光脉冲的水平方向角α和垂直方向角度β。依据上述数据计算出扫描点的三维空间坐标(XP、YP、ZP)[1]。
双目视觉技术属于摄影测量方法,是通过视差原理被动测量三维数据的技术。双目视觉技术测量物体三维形貌的原理是,从两个或以上的视角去观察一个物体,获得多张不同视角下物体的二维图片,根据三角测量原理得出同一个像素点的坐标偏差,以此获得测量物体的三维形态。此过程与人眼的立体视觉原理相类似[2]。
面结构光系统由投影仪和数码相机组成。投影仪将明暗相间光栅条纹投影到待测物体上。物体高度的变化引起光栅条纹的形变。条纹形变可认为是载波信号相位和振幅被空间物体调制。数码相机拍摄调制后的图像,对其进行解调制,获得物体的整个高度信息值,依照三角法原理,形成物体的三维立体影像[3]。
2 光学三维测量的应用
光学三维测量技术具有诸多优势,如非接触式测量、高精确度、快速获得结果等。光学三维测量技术主要应用在虚拟现实、逆向工程、医学工程等领域。
2.1 虚拟现实
利用光学三维测量技术对实物外形进行三维形貌扫描,经过三维建模软件处理,在计算机内生成人物、场景的三维模型。由三维模型生成人物动作,实现动画制作,满足电脑游戏、CG特效等场合需要。
2.2 逆向工程
逆向工程是利用光学三维测量设备获取物体表面上所有点的三维立体坐标,根据坐标点信息利用三维设计软件进行实物模型重建的过程。逆向工程获得的模型被用于改进、完善原有的产品,被广泛地应用到磨具开发、汽车制造等领域,是现代产品快速开发的重要技术手段。
2.3 生物、医学工程
运用光学三维测量技术获得人体骨骼、肌肉的数据用于人体工程学研究。例如根据人体相关三维数据,制作出符合人体生理结构的防护头盔、防护服等。三维光学测量技术还可以测量伤口的尺寸、分析人的面部结构、设计牙齿矫形手术等。
参考文献
[1]潘建刚.基于激光扫描数据的三维重建关键技术研究[D].北京:首都师范大学,2005.
[2]隋婧,金伟其.双目立体视觉技术的实现及其进展[J].电子技术应用,2004,30(10):4-7.