图形的变换课件精选(九篇)
第1篇：图形的变换课件范文
关键词:操作系统;课件;场景设计;帧间变换
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
计算机辅助教学技术经过十几年的发展已日臻成熟,目前采用计算机多媒体技术制作的课件已在很大程度上取代了传统的黑板加粉笔的教学手段,不仅被课堂教学、而且已被各种学术讲座和会议所广泛采用。
在课堂上,制作的课件若真正为教师和学生所认同和欢迎,则应该不仅将黑板上的文字和图形简单地移植到计算机屏幕上,更重要的,应该发挥计算机中文字、图形、图像、视频、音频的色彩和变幻的各种效果,变枯燥的板书为生动的影像,才能达到更理想的教学效果。
目前,制作课件或实现课件所需效果的工具很多,如Flash、Firework、Animator、PowerPoint等,此外,还可以通过工具或高级语言编程实现课件所要表现的各种效果。这其中,PowerPoint以其强大的多媒体功能和效果成为众多工具中的首选。
“操作系统”是计算机专业的一门重要的专业基础课,包括进程管理、调度管理、存储管理、文件管理、设备管理等多方面知识。作为计算机系统软、硬件的接口,操作系统与计算机硬件及系统软件和应用软件均有密切联系。因此,这门课程涉及的知识点多、知识面广,应用性强,而其中又涉及许多抽象的内容。
基于此,本文以“操作系统”课件设计作为应用背景,将采用PowerPoint制作的课件中的每一页视为一个“帧”,研究帧的构成及帧与帧之间的变化;同时,将针对每一个内容制作的课件的帧集合视为一个场景,介绍操作系统课件制作中基于PowerPoint的场景设计方法。
本文其余部分组织如下:第2节对课件、场景、帧、帧间变换等问题进行描述;第3节介绍基于PowerPoint的场景设计方法和过程;第4节给出操作系统课件制作中基于PowerPoint的场景设计的一些实例;第5节对全文进行总结。
2问题描述
“场景”即现场情景。在仿真系统中,场景设计即为现场情景的模拟。实际生活中,由于条件所限,许多场景无法真实再现,因此通过对场景的模拟、仿真来实现针对各种场景的操作和处理,如火灾、航天、复杂地形等。课件制作实际上也是针对所讲解的问题通过文字、图形、图像等进行现场模拟,尽管这种“现场”并非前面所述的现场那样具体,但如果将问题空间视为一个现场(如计算机系统、操作系统、数据库系统等),则所要解决的问题在这种现场中被具体化,在此意义下,课件制作被视为广义的仿真。因此,本文将采用PowerPoint制作的课件中的每一页视为一个“帧”,同一页上内容的变化视为不同的帧,将针对每一个内容制作的课件的帧集合视为一个场景。
基于上述直观的解释及PowerPoint提供的功能,采用BNF形式描述课件、场景、帧及其间关系如下:
课件∷=;
场景∷=|;
帧∷=|||;
帧间变换∷=|;
触发∷=||;
效果∷=|||;
进入∷=||| ||…;
强调∷=||||…;
退出∷=|||…;
动作路径∷=|||||…。
因此,课件是场景的集合,而场景又是帧的集合,同一场景中,通过帧间变换实现一帧向另一帧的切换,展现场景所表达的内容。这样,课件与场景和帧的关系表示还可如图1所示。
例如,在“操作系统”课件中,表现“操作系统定义”的场景中,帧采用“文字”,帧间转换采用“单击”触发和“进入”效果;表现“进程状态及转换”的场景中,帧采用“文字”及“图形”,帧间转换采用“单击”触发和“进入、退出”等效果;表现“地址变换”的场景中,帧采用“文字”及“图形”,帧间转换采用“单击、之前、之后”等触发和“出现、动作路径”等效果。
3场景设计及课件制作
如前所述,本文将针对每一个内容制作的课件的帧集合视为一个场景,课件是场景的集合,场景是帧的集合。因此,场景设计和课件制作包括问题分析、场景设计、帧及帧间变换设计。
3.1问题分析及场景设计
对所要讲解的问题进行分析,根据内容,将一个问题分解成若干子问题,每个子问题对应一个场景。基于此,问题与课件、子问题与场景形成了图2所示的对应关系。
例如,在“操作系统”课件设计中,将“进程管理”问题分解为“进程状态”、“进程状态转换”、“进程同步与互斥”、“进程间通信”等子问题,针对各子问题设计对应的场景,这些场景构成“进程管理”课件。
3.2帧及帧间变换设计
场景是由帧及帧间变换实现的,因此,在问题分析和分解的基础上,针对各子问题设计对应的场景,实际上是根据对各子问题的描述,设计实现这种描述的帧以及从一帧到其下一帧的触发机制和变换效果。实现帧及帧间变换的算法Algorithm Frame的描述如图3所示。
Algorithm Frame; //帧及帧间变换设计
Input: Problem-Text; //子问题描述
Output: Scenario; //讲解子问题的场景;
Method:
(1) 分析Problem-Text;
(2) Scenario={}; i=1;
(3) 设计i-Frame{Problem-Text, 文字,
图形, 图像, 视频};
(4) 设计i-Switch{单击,之前, 之后, 进入, 强调, 退出, 动作路径};
(5) Scenario={+i-Frame+i-Switch};
(6) 分析Problem-Text;
(7) If not 结束
(8)i++;
(9)转(3);
(10) Else Return Scenario;
图3算法Algorithm Frame的描述
算法中,Problem-Text是问题分析和分解后,对子问题的描述信息,亦可视为“稿本”;i-Frame是场景的第i帧,根据Problem-Text的内容并取材于{文字、图形、图像、视频}等帧元素;i-Switch是第i到第i+1帧的帧间变换方法,取材于{单击、之前、之后}等触发方法和{进入、强调、退出、动作路径}等效果。
4场景实例
这里给出操作系统课件制作中几个场景设计的实例。
场景1:生产者-消费者中的同步与互斥
这是进程管理中进程同步的经典问题,该场景描述生产者、消费者进程并发执行过程中的同步与互斥过程模拟。其中,第1帧的内容为描述生产者-消费者的信号量和P、V原语,1-Frame={文字},1-Switch={单击,出现};第11帧的内容为缓冲区已满、生产者进程继续生产时各变量及等待队列的模拟状态,11-Frame={文字, ,,},11-Switch={单击,之后,出现};第14帧内容为消费者进程执行过程中各变量及等待队列的模拟状态,14-Frame={文字, ,,},14-Switch ={单击,之后,出现,退出};第18帧的内容为生产者进程执行过程中各变量及等待队列的模拟状态,18-Frame={文字, ,,},18-Switch ={单击,之后,出现,退出}。图4给出了该场景的第1、11、14、18帧。
(a) 第1帧 (b) 第11帧
(c) 第14帧 (d) 第18帧
其中图像“ ”表示生产或消费的数据,“”表示缓冲区和等待队列,标注当前涉及的信号量。
场景2:段、页式管理中的地址变换
这是存储器管理的一个重要问题,该场景描述段页式管理地址变换过程中各阶段情况模拟。其中,第1帧的内容为起始状态,第2帧的内容为段地址变换过程中的数据流动及结果,第3帧的内容为页地址变换过程中的数据流动及结果,第4帧的内容为最终获得对应主存地址的状态模拟,1-Frame、2-Frame、3-Frame和4-Frame 均为{文字,•,―,J,},1-Switch、2-Switch、3-Switch和4-Switch 均为{单击,动作路径}。图5给出了该场景的第1、2、3、4帧。
其中,“•”表示移动的数据,“J”表示数据移动的方向,“”表示两个地址的“起始地址+偏移量”计算。
场景3:最高响应比调度策略
这是一种处理机调度算法,该场景为最高响应比调度算法举例。其中,第1帧为问题描述,第3帧为一个作业被调度执行后的时间轴和其余作业的响应比计算结果,第5帧为下一个作业被调度执行后的时间轴和其余作业的响应比计算结果;第9帧为最后一个作业被调度执行后的时间轴状态模拟,1-Frame={文字,表格},3-Frame、5-Frame和9-Frame 均为{文字,表格, },1-Switch、2-Switch、3-Switch和9-Switch 均为{单击,出现,退出}。图6给出该场景的第1、3、5、9帧。
其中,“表格”用于存储作业、到来时间、运行时间和结果信息;“ ”中给出某一时刻各作业的响应比。
场景4:磁盘空闲空间管理
这是文件管理的一个重要内容,该场景描述一个磁盘空闲块的分配与回收过程。其中,第1帧的内容为问题描
述和起始状态,第3帧的内容为分配了两块后空闲块的状态,第5帧的内容为回收了第711块后空闲块的状态,第9帧的内容为回收了第701块后空闲块的状态。1-Frame、3-Frame、5-Frame和9-Frame 均为{文字,K,,k },1-Switch、3-Switch、5-Switch和9-Switch 均为{单击,出现,退出}。图7给出了该场景的第1、3、5、9帧。
其中,“K”表示各块组之间的链接,“”表示磁盘块,“”和“k”组合表示多个磁盘块。
5结束语
课件制作是计算机辅助教学的重要环节,PowerPoint是制作课件的首选工具。本文论述了基于PowerPoint工具制作“操作系统”课件过程中涉及的问题与课件、子问题与场景的对应关系以及场景、帧及帧间变换的设计方法,
并给出了“操作系统”课件中的几个场景实例。该方法已应用于我们的“操作系统”课件设计中,应用该方法制作的课件已应用于我们“操作系统”的教学中,取得了理想的教学效果。
进一步的工作包括:
(1) 深入分析操作系统中各类问题,设计能够更加生动模拟问题的场景;
(2) 继续挖掘和掌握更多PowerPoint的功能,应用其制作更加有利于问题讲解的、生动、直观的课件。
参考文献:
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第2篇：图形的变换课件范文
1. 引言
随着集成电路制造工艺的快速发展，图形处理器(GPU，Graphics Processing Unit)作为计算机显示系统的核心部件在最近几年得到了飞速发展，众多计算机图形学应用得以迅速普及。这些应用表明，三维图形生成和显示技术将成为未来软件产品能否成功的一个关键因素。计算机图形学应成为计算机及其相关专业学生必须掌握的一门基础专业课程。
目前，国内的计算机图形学课程教学基本取材于几本经典的教科书，这些教科书重点讲述20世纪70年代、80年代的图形技术，强调计算机图形学的数学基础。此外，国内计算机图形学课程的从教人员年龄差别很大，大部分于20世纪80年代或90年代初从事该门课程的教学工作。由于成长环境的局限性和教学方法的沿袭，很多青年教师讲授计算机图形学课程时也强调图形学的数学基础，使得计算机图形学成为计算机及其相关专业学生很难掌握的一门课程。这种强调数学基础的教学方案适合数学基础优秀的学生，对于数学功底一般的计算机类学生难以适用。虽然有教师从实用角度出发来讲授计算机图形学技术，但对理论基础涉及较少，也难以深入，学生很难建立计算机图形学这门学科的体系框架。
针对上述教学中的不足，我们在吸收美国知名大学在该门课程的教学经验基础上，制定了计算机图形学的教学方案和实践环节。通过与微软亚洲研究院等工业界研究机构进行精品课程和科研项目交流与合作，进一步修订了课程方案，强调培养学生的创新能力。我们还在教学过程中增加了面向学科前沿的内容，使学生能及时了解学科发展的最前沿，开阔视野，为从事科学研究打下良好的基础。
2. 指导原则和教学目标
我们吸收了计算机图形学领域国际顶尖大学（如Stanford、UC Berkeley、MIT、CMU、 Princeton、UIUC）教材选择、实验环节和课件的优点，通过与微软亚洲研究院进行精品课程和研究项目资助活动，在CC2001、SE2004、SGE2004[CC2001][SE2004][SGE2004]的基础上进一步修订教学内容，使得它能够反映工业界对人才的需求和学科最新进展。同时，授课内容也反映任课教师自己的研究方向和特色，用科研来促进教学和人才培养。
该课程主要面向复旦大学软件学院高年级本科生，其教学目标要求与学院整个办学思路和人才培养理念保持一致。计算机图形学课程的教学目标包括三个层次。首先，通过本门课程的学习，学生可使用当代图形API（如Direct3D、OpenGL等）编写图形应用程序，并将这类程序与其他应用相结合。其次，通过课程学习，学生不仅对计算机图形学有一个全面、感性的认识，了解学科前沿，同时能够理解和实现部分经典算法。再次，寻找一个可行解决方法对模型进行求解，利用解决方法对问题进行测试，验证模型及其解决方案的正确性训练学生以图形作为工具，对实际问题进行可视分析、建模和求解技能。
尽管国际和国内计算机图形学课程涉及的学生专业背景和从教人员背景具有很大差异，我们相信上述这种重实践、求创新、着重培养解决问题能力的课程教学和人才培养模式都具有很大的参考价值。在保持上述教学和人才培养模式精髓前提下，从教人员可以根据具体情况来制定教学方案和实践环节。
3．教学方案
我院计算机图形学课程设置为2个学分，讲授36学时。学分和学时数比国内和美国高校偏少，因此我们在教材选择、教学内容和实践环节等方面都进行了仔细思考和精心设计，来实现上述教学目标。
我们选择Donald Hearn和M. Pauline Baker合著的《Computer Graphics with OpenGL》第三版作为教材[Hearn2003]。该教材取材丰富，以跨平台的开放图形库OpenGL为基础，介绍计算图形学的基础理论、基本概念和基本算法。学生可将教材示例程序在PC上运行，从而获得对教学内容的直观理解。由于这本教材的理论讲解不够深入，我们推荐[Moller2002][Foley97]作为参考书，并指定[Woo97] 作为必读资料，通过熟悉OpenGL编程接口规范并进行应用程序编写，让学生对图形学基础理论、基本概念和基本算法有深入理解。
考虑到计算机图形学课程涉及领域较多，我们没有采用双语教学，而是以中文讲授课程，但使用英文教材、英文课件和板书，而且作业和考试也采用英文命题。在教学方面，我们借鉴美国优秀大学的先进教育方法，主讲教师上课主要侧重课程的要点、难点和方法以及理念，具体细节要求学生课后学习和实践。这种授课方法要求学生在课后自学来强化对基本概念、基础理论和算法的理解和掌握，有效地弥补了学时的不足。同时，我们借鉴国外大学经验，为该课程配备3名教学助理(Teaching Assistant―TA)，达到了平均20名学生配备一名TA。TA和主讲教师一起，根据课程内容和学生反馈意见设计作业(Homework)和实习项目(Project)，并通过多种方式给予学生指导和帮助。
该门课程的教学内容涵盖了ACM SIGGRAPH和Eurographics教育委员会推荐方案的绝大部分内容[SGE2004]，同时考虑到软件工业的特点、工业界需求和学院的科研特色，我们还增加了该学科的最新进展的相关内容，具体教学安排如下。
第一讲为引言。首先介绍计算机图形学的研究内容、应用领域、典型图形系统的构成和获得ACM 图灵奖(Turning Award)的两位图形学者。接着，讲述图形系统的输入设备和显示设备。然后，以图形绘制为主线，回顾真实感和非真实感图形的历史，直到目前最热门的表面细节绘制、基于图像的绘制和基于相机阵列的绘制技术。
第二讲主要介绍二维图形技术。以画直线算法为例，讲解光栅图形与矢量图形的不同之处。介绍曲线离散为多个直线段的思想和原理，从而完成曲线绘制。通过多边形扫描转化和种子添充算法，介绍简单二维几何图形的光栅化技术。
第三讲重点讲述几何变换。包括物体的平移、旋转、错切、缩放变换；几何变换的矩阵表示形式和多个变换的复合方法，重点解释齐次坐标引入的必要性。最后，以场景图(Scene Graph)为例, 介绍变换的层次控制方法。
第四讲和第五讲围绕图形绘制流水线，讲述绘制流水线涉及的每个环节。包括物体的多边形表示方法、模型变换、取景变换、投影变换、视口变换、二维几何元语裁剪等多个关键步骤和算法。
第六讲为场景消隐技术。介绍了背面剔除、画家算法等物体空间隐藏面去除算法，以及多个图像空间消隐算法，如Z-buffer、面积细分、光线投射(Ray casting)、BSP树等。
第3篇：图形的变换课件范文
关键词：Matlab；信号与系统；辅助教学；可视化建模
中图分类号：TP391 文献标识码：B
文章编号：1004-373X(2008)06-123-03
Application of Matlab in Signal and System Course Teaching
WANG Jieili，JIA Sumei，XUE Fang
(Handan College，Handan，056005，China)
Abstract：Matlab is a kind of engineering computation and data analysis software，which has visual programming interface and natural language of approximate mathematics expression.The software is applied in the course of signal and system，can help students to finish numerical value computation，visual modeling of signal and system analysis and simulation debugging.The practical application in system cource teaching of the software is analyzed.It makes the students use intelligent software in order to study specialized cource.
Keywords：Matlab；signal and system；teaching；visual modeling
1 引 言
《信号与系统》是电子信息与通信类专业本科生的一门重要的专业基础课程，有着很强的数学背景[1]。然而缺乏足够的数学基础和分析技能成为学生有效学习的主要障碍；同时传统的教学方式在课程的教学中引入了过多的数学推导与分析，使学生在教学过程中扮演着被动的接收者，这令他们产生畏惧和厌学的情绪。在教学过程中，如何向学生介绍抽象的概念，如何促进学生积极主动地学习；如何让学生了解所学到的理论知识在实际工程计算的应用等。这些在教学中遇到的挑战促使教师寻找一种有效的教学手段，为学生创造一种轻松、活跃的学习环境，提高教学效率和质量。
2 Matlab的特点
矩阵实验室(Matrix Laboratory，Matlab)是1984年由美国Mathworks公司推出的数值计算及图形工具软件。他最初是作为“矩阵理论”和“数据分析”等课程的计算工具，经过十几年的发展和完善，目前已成为世界各国在科学分析和计算领域的主流软件，并被IEEE评述为国际公认的最优秀的科技应用软件[2]。他的主要特点是：
(1) Matlab可以用来解线性方程组、进行矩阵变换与运算、数据插值运算等，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来；
(2) Matlab中有许多高级的绘图函数，包括二维、三维、专用图形函数、图形句柄、用户图形界面工具等，利用这些函数可以轻松地完成各种图形的绘制和编辑工作，实现计算结果和编程的可视化；
(3) 友好的用户界面和接近数学表达式的自然化语言，使学习者易于学习和掌握；
(4) 功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱、控制系统工具箱等)为用户提供了大量方便实用的处理工具[3]。
Matlab的上述特点，使他深受工程技术人员及科技专家的欢迎，并很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、教学等领域不可缺少的基础软件。目前，国内很多理工院校已经或者正在把该软件作为学生必须掌握的一种软件。针对信号与系统课程内容的特点，利用Matlab的信号处理工具箱和图形处理及数据可视化，教师可以将结论直接用图形来演示，从而让学生对抽象的概念和定理以及结论有直观的认识，并加深对一些重要概念的理解。
3 Matlab在信号与系统课程中的应用
Matlab强大的图形处理功能及符号运算功能，为实现信号的可视化及系统分析提供了强有力的工具。Matlab强大的工具箱函数可以分析连续信号、连续系统；同样也可以分析离散信号、离散系统，并可以对信号进行各种分析域计算，如相加、相乘、移位、反折、傅里叶变换、拉氏变换、Z变换等多种计算。如果教师能结合以图形来辅助教学，那就能达到事半功倍的效果，从而提高教学质量[4]。
3.1 描述连续系统冲击和阶跃响应
描述某连续系统的微分方程为：
Иy3(t)+y2(t)+2y′(t)+5y(t)=4f′(t)+f(t)И
可以应用Matlab工具箱中impulse( )函数及step( )，运行如下命令：a=[1 1 2 5]；b=[4 1]；impulse(b，a)，title(‘连续系统的冲击响应’)；step(b，a)，title(‘连续系统的阶跃响应’)；上述命令绘制的冲击响应及阶跃响应波形图如图1，2所示。
图1 连续系统
图2 连续系统的冲击响应
3.2 描述离散系统的单位响应
描述某离散系统的差分方程为：
Иy(k)+3y(k-1)+2y(k-2)=f(k)И
运行如下Matlab命令：a=[1 3 2]；b=[1]；impz(b，a)，title(‘离散系统的单位冲击响应’)；则绘出该离散系统的单位响应的时域波形如图3所示。
在理论课程的教学过程中，只是给出数学表达式，信号的波形按常规的方法在课堂很难一一画出，造成学生对信号分析方面的知识感觉太抽象、理解不深。如果在教学中给出具体图形，就可以用他准确描述所要分析的信号的时域波形，使学生能够加深理解。
3.3 描述信号的的拉普拉斯变换
单位阶跃信号Е(t)У睦普拉斯变换和傅里叶变换如下：
ИF(s)=1s，F(jω)=πδ(ω)+1jωИ
可以利用Matlab的三维绘图功能来绘出该信号的拉普拉斯变换的曲面图，实现这一过程的程序如下：
x1=-0.2：0.03：0.2；y1=0.2：0.03：0.2；
[x，y]=meshgrid(x1，y1)；s=x+i*y；fs=abs(1./s)；mesh(x，y，fs)；
surf(x，y，fs)；title(′单位阶跃信号ε(t)Ю氏变换曲线图′)；colormap(hsv)；axis([-0.2，0.2，-0.2，0.2，0，60])；rotate3d；
现在用Matlab绘制该信该信号的傅里叶变换曲线(振幅频谱)，对应的Matlab命令如下：syms t w ；ut=sym(′Heaviside(t)′)；fw=fourier(ut)；fwp=abs(fw)；ezplot(fwp)；title(‘傅里叶变换(振幅频谱曲线)’)；xlabel(‘频率w’)。
图3 离散系统的单位冲击响应
上述程序绘制的拉普拉斯变换曲面图及傅里叶变换曲面图如图4，5所示，通过对两图的观察和比较，可直观地观察到拉普拉斯变换和傅里叶变换的对应关系。同时通过软件的绘图功能，可以描绘出响应变换的三维图象，提高教师的授课效率。
图4 拉普拉斯变换曲面图
图5 傅里叶变换
3.4 描述有限长序列的圆周卷积
通过Matlab可以形象地描述2个有限长序列的圆周卷积，帮助对圆周卷积的理解[5]。有限长序列x1(n)=(0.8)n(0≤n≤10)与x2(n)=(0.6)n(0≤n≤18)У脑仓芫砘(N=20)，其对应的Matlab命令如下(见图6)：
N=20；N1=10；N2=18；n=0：1：N-1；n1=0：1：N1-1；n2=0：1：N2-1；x1=(0.8).^n1；x2=(0.6).^n2；y=circonvt(x1，x2，N)；subplot(3，1，1)；stem(n1，x1)；subplot(3，1，2)；stem(n2，x2)；subplot(3，1，3)；stem(n，y)
其中，序列的圆周移位cirshift.m命令如下：
function y=cirshift(x，m，N)；if length(x)>N error(′N must be >=the length of x′)；end；x=[x，zeros(1，N-length(x))]；n=0：1：N-1；n=mod(n-m，N)；y=x(n+1)；
序列的圆周卷积circonvt.m命令如下：
function y=circonvt(x1，x2，N)；if length(x1)>N error(′N must be >=the length of x1′)；end；if length(x2)>N error(′N must be >=the length of x2′)；end；x1=[x1，zeros(1，N-length(x1))]；x2=[x2，zeros(1，N-length(x2))]；m=0：1：N-1；H=zeros(N，N)；for n=1：1：N H(n，：)=cirshift(x2，n-1，N)；end；y=x1*H′；。
从以上例子可以看出，对于那些需要通过常规形象方法进行分析的较难的问题，如果利用Matlab可以方便快捷地得到答案，能使学生和教师从繁琐的运算和画图中解放出来
图6 有限长序列的圆周卷积
3.5 描述FFT在信号分析中的应用
使用频谱分析方法从受噪声污染的信号x(t)中鉴别出有用的信号，对应的Matlab命令如下(见图7)：
t=0：0.001：1；x=sin(2*pi*100*t)+sin(2*pi*200*t)+rand(size(t))；Y=fft(x，512)；f=1000*(0：256)/512；subplot(2，1，1)，plot(x(1：50))；subplot(2，1，2)，plot(f，Y(1：257))；
从图7可以看出，从受噪声污染信号的时域形式中，很难看出正弦波的成分。但是通过对x(t)做傅里叶变换，使用Matlab工具把时域信号变换到频域进行分析，可以明显看出信号中100 Hz和200 Hz的2个频率分量[5]。
图7 时域信号和频域信号的比较
4 结 语
大量的数学运算一直是影响信号与系统课程教学效果的一个重要元素，应注重利用计算机技术进行科学计算。淡化计算公式的熟练使用和解题技巧，在计算能力方面和技巧方面，侧重计算方法。Matlab具有强大的计算功能，可以用来解线性代数问题、微积分问题、常微分方程、非线性方程以及进行统计分析等，复杂的数学运算变得只需简单得几个语句就完成，不仅可以轻松求出系统响应的数值解，而且可以绘制系统响应的时域波形，大大提高学习效率[6]。从而使学生脱离繁杂的数学运算，重点进行系统分析，同时也提高利用计算机编程解决实际问题的能力。
现今社会信息技术迅速发展，新理论和新技术不断涌现，信号与系统课程必须与时代俱进，不断更新教学方法与手段，深化教学改革。通过在信号系统的实际教学中应用Matlab，引导学生使用智能化的教学软件，直观地理解和领会课本中的抽象内容，提高学生的学习兴趣，增进对问题本质的认识，加强思维方法的创新，达到提高教学质量改善教学效果的目的，同时使学生在掌握课程本身的同时。也掌握一门重要的开发语言，为后继专业课程的学习打下坚实的基础。
参考文献
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第4篇：图形的变换课件范文
关键词：数字图像处理；ImageJ；课程教学；实践动手能力
作者简介：郑林涛（1977-），男，河南洛阳人，河南科技大学信息工程学院，讲师；董永生（1979-），男，河南新乡人，河南科技大学信息工程学院，讲师。（河南 洛阳 471023）
基金项目：本文系国家自然科学基金项目（项目编号：61301230）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0112-02
数字图像处理是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的过程、理论方法和技术以及以之为研究对象的一门学科。自从20世纪60年代以来伴随着计算机技术的高速发展，数字图像处理技术获得了长足进步并且已经广泛应用于社会生活的各个领域。从20世纪80年代开始我国部分高校开始设置数字图像处理课程，数字图像处理已经成为目前高校信息类专业普遍开设的一门课程。数字图像处理课程要求学生具备较深的数学功底和数字信号处理方面的先修知识。而现实的教学情况是学生的数学功底普遍薄弱，学生面对抽象的数学公式具有严重的畏难情绪，教师难以激发并保持学生持续学习的兴趣。针对这些现实的教学情况，一些教师已进行了各种有益的探索。[1-3]本文立足于教学演示环节和实验环节所使用的软件进行探索，现在介绍如下。
一、数字图像处理课程教学所选用软件的现状分析
数字图像处理课程教学的教学效果与课程所选用的教材和教学软件密切相关，选择合适的教材和软件与教学效果密不可分。目前我国高校在数字图像处理课程中所用的常用软件可分为Matlab和Visual C++两类。
Matlab（Matrix Laboratory，矩阵实验室）是美国MathWorks公司推出的一款商业软件，它集矩阵运算、数值分析、信号处理和图形显示等强大功能于一体，拥有界面简洁、友好的用户环境。现在的Matlab已经不仅仅是一个“矩阵实验室”，Matlab已经成为国际上最流行的科学与工程计算的软件，广泛地应用于高校和研究机构。Matlab软件提供了图像处理工具箱，研究人员可以在此基础上便捷、快速地进行图像处理算法原型的设计。
使用Matlab软件作为图像处理课程教学软件的优点在于：第一，Matlab软件提供丰富的现成图像处理函数供用户调用，节省了用户开发底层函数的时间，提高了用户的开发效率。第二，目前世界上100多个国家超过一百万工程师和科学家在使用Matlab软件，软件配套的学习资源丰富。
使用Matlab软件作为图像处理课程教学软件的缺点在于：第一，Matlab软件的版权问题。Matlab软件的功能强大，但是其软件的售价非常昂贵，远远超出我国目前的高校的支付能力。除了Matlab软件自身售价昂贵以外，Matlab配套的各种工具箱也是价格不菲。而就目前我国高校的实际经济情况显然无法解决该软件的版权问题。选择Matlab作为教学软件往往也就意味着使用的是盗版软件。这一点与高校的教育精神和国际版权保护精神相违背。第二，Matlab软件的运行速度与其他软件相比较慢。在一些对软件运行速度有要求的场合，使用Matlab软件就显得力不从心。
在数字图像处理课程教学中常用的另一种软件是Visual C++。使用Visual C++软件作为图像处理课程教学软件的缺点在于：第一，Visual C++的版权问题同样无法解决。第二，与Matlab软件相比，使用Visual C++软件平台上没有像Matlab环境下有丰富的和成熟的图像处理库函数以供调用，所有的底层函数都要开发者自己编写，这势必影响用户的开发效率。而使用Visual C++软件的优点是可以获得速度的提升。
从上面分析可以看出目前我国数字图像处理课程使用的教学软件Matlab和Visual C++都有较多不足之处，而引入ImageJ软件可以较好的解决这些问题。
二、ImageJ软件概述
ImageJ是一个功能强大的、可扩展编程的开源图像软件系统，该软件最初是由美国国立卫生研究院（NIH）的Wayne Rasband完全用Java语言所写成。ImageJ最初只是希望作为NIH-Image软件的替代品，未曾料想ImageJ软件会被众多学科越来越多的人使用，尤其是医学和生物学领域的专业人士。目前ImageJ在全球范围内被很多实验室用于正式的研究和应用程序开发。
ImageJ受到众多专业人士的喜爱与ImageJ软件自身的众多优点不无关系：一是采用一系列菜单驱动的交互式操作方式，用于创建、显示、编辑、处理、分析图像。软件支持常见的各种图像格式。目前该软件已经广泛应用于医学和生物等学科领域。二是完全免费，并且完全公开源代码，任何人都可以自由下载合法地将其安装使用。官方的网址是http：//rsb.info.nih.gov/ij/。三是软件完全用Java语言写成。所以ImageJ继承了Java语言良好跨平台性，可以广泛地运行于Windows、MacOS和Linux等各种操作系统。四是软件小巧精悍，安装包仅有几十M，不像Matlab软件动辄上G的安装包。五是ImageJ的设计采用的是开放式的软件构架，ImageJ的核心功能可以通过简单插件机制扩充，即允许用户以简单插件的形式向ImageJ添加自己需要的而系统没有提供的功能。这一特点是使ImageJ软件功能强大、日益流行的一个主要原因，ImageJ的主页上提供了全球各地的研究者义务提供的内容丰富的ImageJ插件和插件源码供用户下载研究使用。ImageJ中内置了一个编写插件的Java编辑器，并且ImageJ自带编译环境，所以ImageJ插件的编辑编译都可以在ImageJ软件中完成。在ImageJ中开发插件不需要高深的Java编程经验，只需要基本的Java基本知识即可。六是ImageJ占用内存空间小，运行速度快。七是Java语言中已经有相应的图形界面库，不需要用户再来亲自编写图形界面，从而把注意力放在图像处理算法上。八是ImageJ主页上还提供了常见的数字图像处理的测试图像的下载。
三、ImageJ软件在数字图像处理课程教学中的应用
ImageJ具有上述的优点决定了ImageJ是一个进行数字图像处理教学和实验的理想平台，尤其是适用于当前的中国高校。笔者之所以选择ImageJ软件作为数字图像处理课程中配套的教学软件。除了ImageJ软件自身所具有的上述优点以外还考虑到目前学生的课程设置和学习的实际情况，数字图像处理课程作为大三下学期开设的一门专业课程。学生在上课之前已经先修过Java程序设计这门课程，具备了基本的Java语言编程经验，从而扫清了数字图像处理课程中实验环节学习新的编程语言的障碍。如果选择Matlab软件作为教学语言，学生则必须专门抽出大量时间来学习和熟悉Matlab语言的语法和基本编程结构，这样做势必会挤压本已紧张的数字图像处理课程教学时间，影响学生的学习效果。
1.ImageJ软件在理论教学环节中的应用
ImageJ软件自身提供了一系列现成的命令，完成常见图像的显示和操作处理。同时ImageJ软件还允许用户以简单插件的形式来扩充ImageJ的核心功能，这也就是ImageJ软件的可扩展性。
笔者在数字图像处理课程理论教学环节中应用ImageJ软件，主要是利用ImageJ软件自身提供的一系列现成的命令来演示算法的处理结果。笔者上课选用的教材是高等教育出版社出版的清华大学章毓晋教授编写的《图像处理和分析基础》（第二版）。在数字图像处理课程教学过程中，笔者在理论教学环节介绍了理论部分的公式之后，使用ImageJ的基本处理功能来演示算法效果。
比如教材第二章第一节的内容是图像变换技术傅里叶变换。笔者介绍了傅里叶变换的具体公式之后，就让学生自己动手选择图像来观察图像的傅里叶变换是个什么样的结果，并观察傅里叶频谱显示结果。启发学生思考自己的处理显示结果与教材上的结果有什么异同？为什么会产生这样的结果？是教材错误还是ImageJ软件变换的结果错误？在学生经过思考之后，告诉学生教材上的显示结果是经过对数变换处理过的显示结果，而他们所得到的结果是没有经过对数变换处理的结果。用ImageJ软件同时显示未经对数变换和经过对数变换的结果让学生进行观察对比。通过这一系列提问和解释，学生明显加深了对图像傅里叶变换的理解和记忆。
2.ImageJ软件在实验教学环节中的应用
实验教学环节是数字图像处理课程必不可少的一个重要环节。笔者在教学实验环节中使用ImageJ软件主要是因为ImageJ软件允许用户以简单插件的形式来扩充ImageJ的核心功能。笔者指导学生通过编写插件的形式将理论教学环节中所学习到的抽象难懂的算法实现。通过这样的实际编码过程来加深对图像处理算法理论的理解，尤其是那些抽象的算法，从而真正掌握这些抽象算法，体现了“从做中学”的学习理念。
ImageJ软件可以通过两种方法扩展：使用ImageJ软件自带的Macro语言的形式和简单ImageJ插件的形式。第二种方式的功能更为强大，所以笔者选择的是第二种方式来编写ImageJ软件插件的形式。
下面就一个简单的例子来讲解ImageJ中插件的编写，该例子完成的功能是对一个8位灰度图像进行求反操作。即教材第三章图像增强这一章第一节中所讲算法的具体实现。
import ij.ImagePlus；
import ij.plugin.filter.PlugInFilter；
import ij.process.ImageProcessor；
public class My_Inverter implements PlugInFilter {
public int setup（String arg，ImagePlus im） {
return DOES_8G； // this plugin accepts 8-bit grayscale images
}
public void run（ImageProcessor ip） {
int w = ip.getWidth（）；
int h = ip.getHeight（）；
// iterate over all image coordinates
for （int u = 0； u < w； u++） {
for （int v = 0； v < h； v++） {
int p = ip.getPixel（u，v）；
ip.putPixel（u，v，255-p）；
}
}
}
}
将这段代码写入到一个Java类文件中，放在ImageJ目录下插件目录中就可以用ImageJ菜单项中的编译运行命令完成插件的编译，实现对灰度图像求反操作。由此例可以看出ImageJ的插件其实只是一个简单的Java类，较容易实现，尤其适合数字图像处理课程实验教学。
四、结论
ImageJ是国外生物医学等领域一款常用的数字图像处理软件，其强大的功能、良好的设计架构和可扩展性，其完全可以作为一个进行数字图像处理课程教学的教学平台。本文从我国高校数字图像处理课程教学的实际情况出发，分析了ImageJ软件在数字图像处理课程教学中应用的可行性和必要性。教学实践表明，ImageJ与其他软件相比更适合作为数字图像处理课程教学主要的教学软件。目前面临的问题是采用ImageJ软件作为数字图像处理课程的高校较少，相应的教学素材不够丰富，还需要进一步在教学实践中进行积累扩充。
参考文献：
[1]周海芳.“数字图像处理”课程研讨式教学[J].计算机教育，
2010，（24）：93-97.
第5篇：图形的变换课件范文
【关键词】多媒体；高中数学；课堂教学
一 、在高中数学课堂教学中运用信息技术的优点
1.巧设情景，激发学生的求知欲望
数学课程的特点之一是内容抽象.因此，考虑如何在传授知识的过程中做到生动形象，是数学教师在教学实践中时常思索的问题.而多媒体在数学教学中应用可以较好地解决这个难题.
例如，在讲解三角函数的图像变换时，使用几何画板这个数学教学软件向学生展示振幅变换（变化）、周期变换（变化）、相位变换（ 变化）这三种不同变换所对应的函数图像变化过程，图像生动形象，加深了学生对于三种不同变换的理解，激发了学生学习三角函数的兴趣.尤其在高中立体几何的教学中，充分利用明暗色彩变化，并且大量引入动画，产生用“面”去“截”一个立体图形的“截”的过程，一个立体图形侧面展开的过程，把一个平面图形折成空间图形的过程，给学生以充分的思考时间，让学生跟着“过程”走的思维主线，可以有效地突破课堂教学难点，增大教学容量，培养学生的直观感受能力.
2.化静为动，突破教学的重点难点
数学教学的主要目标之一就是培养学生的抽象思维能力.多媒体能将具体形象的媒体展示给同学，使其能从中体验形象与抽象的关系.以“椭圆的定义及其标准方程”一课为例，教师可以让学生利用“几何画板”自己动手“做”，完成意义建构，探究椭圆构造的方法以及和其他圆锥曲线（双曲线、抛物线）的联系.
3.丰富课堂容量，提高练习强度
课堂教学是师生的共同活动，而活动的主体应该是学生，采用多媒体教学，教学容量比以往的常规教学容量多.一堂课教学的时间是有限的，一节课讲授的知识也是有限的，而每堂课的强度又是非常大的，在这种时间与练习量不成正比的情况下，多媒体辅助教学的应用是最合理的.如在新授课结束后，总有一些跟进性的练习，若把这些题利用电脑显示在屏幕上，将大大节省板书的时间，增大教学容量，使尽可能多的学生得到练习机会.在练习巩固阶段，运用媒体可相应地设计一些闯关题，把枯燥的练习变为游戏、竞赛题.让学生能在轻松、愉快的氛围中进行练习，为学生提供更多的练习材料、更多的练习机会和更多的表现自己的能力和成就的机会，以及更多的获得全面发展的时间和机会.同时，为我们教师能否准确把握学生真实的学习情况和学习成效提供了方法和途径.
二、多媒体教学模式的实现
1.多媒体课件的制作
普通多媒体课件一般采用的是Authorware、方正奥思、Microsoft Powerpoint、Macromedia Flash等软件制作的；而网络多媒体课件一般多采用HTML语言（超文本语言）、java语言等来编辑制作的，其中Microsoft Frontpage、Macromedia Dreamweaver、Macromedia Fireworks、Macromedia Flash等软件是最经常使用的.无论是普通多媒体课件还是网络多媒体课件，其优势的实现与否，关键在于课件的设计、使用是在怎样的教育、教学理念指导下进行的.它要涉及教育学、心理学、美学、计算机应用等多门学科和领域.一般课件编制的流程可分为：选择课题、确定目标、创作稿本、收集制作素材、编制程序、调度运行等环节.
2.硬件设施的实现
（1）校园网络.校园计算机网络即校园网，是多媒体教学最直接的应用工具，它是一种学校内部专用网络，其根本目的是为学校的教学、科研和管理提供先进实用的计算机网络环境.校园网的建设主要有以下几个方面：①高速主干ATM网的建设.②中心网站的建设（包括众WWW服务器、电子邮件服务器等多种服务器）.③计算机机房和多媒体教室等子网的建设.计算机机房和多媒体教室是教师利用多媒体课件进行课堂教学的第一线，也是接入Internet的基本元素.④主干网与Internet相连.⑤各子网或单机与主干网相连.
（2） Internet网络.通过Internet网络可以实现远程教育资源的共享.
3.多媒体课件的使用
教师指导、学生自学、课堂讨论和教师答疑是我们教学中的主要环节，也是多媒体课件的优势所在.利用多媒体课件，学生可以根据教师制定的学习目标进行自学，学生使用教师设计好的多媒体课件自主地去学习或读教材或看课外辅导书，还可以通过网络或学校的数学论坛与同学和老师讨论，进行相互交流，从而培养学生的创新精神和自主学习能力；学生还可以利用网络在教师学生间进行相互交流，实现实时反馈，及时答疑.
【参考文献】
第6篇：图形的变换课件范文
【关键词】复变函数；积分变换；教学方法；教学手段
0 引言
复变函数与积分变换是电子类专业的一门重要的数学必修课，是学好专业课的强有力工具。这门课程的理论与方法有很广泛的应用。如在电路原理、信号与系统、图像分析、流体力学、空气动力学、电磁学、热学及弹性力学中及工程技术领域。但因这门课的理论性较强、内容抽象、公式多、授课学时少的限制，学生学习起来普遍感到困难。这对授课老师来说是严峻的挑战，因此做好这门课的教学工作是十分必要的。本文结合我校对这门课的教学实践及改革经验和体会进行探讨，期望对复变函数与积分变换这门课的教学效果有所提高起到借鉴作用。
1 整合教学内容，改进教学手段和方式
我校自2009年7月实行了“3+1”本科人才培养模式为核心的教育教学改革后，压缩了理论课的授课时数，增加了实践及创新人才的培养。复变函数与积分变换由原来的40学时减少到32学时，面对实际情况，根据多年的教学实践，与各专业课老师进行探讨，最终整合出适合我校的教学内容及学时分配。
复变函数与积分变换是专业课的数学基础，对工科学生来讲，是要在有限的学时内尽快掌握数学的基本概念理论及应用方法，应轻理论重应用，不从逻辑上计较应该谁在先谁在后，基于这样一个想法，将柯西积分公式和解析函数的高阶导数公式放在留数定理后面介绍，作为留数定理的推论，可使整个结论统一起来，避免重复，又便于减轻学生的学习负担及抓住学习的重点。
由于学时的限制，制作了复变函数与积分变换的多媒体课件，采用多媒体教学手段，节省教师在讲课时板书的时间，增加了课堂的信息量，使学生获得丰富形象的感性认识，加深对抽象概念的理解，解决了学时少的难题。此课件获得了河北省高校多媒体课件比赛的二等奖。
2 改变教学方法，激发学生学习兴趣
复变函数是高等数学的后继课。与高等数学的知识紧密相连，许多概念定理及结论是由高等数学中实函数到复函数的推广和发展，如极限、连续、导数、微分、积分等概念与实函数中相同，可采用类比法讲授，通过类比使学生掌握它们之间的相似之处，然后再给出它们的不同之处。拉普拉斯变换是函数经过适当改造取傅里叶变换产生的，它们的定义及性质几乎相近，在拉氏变换的讲解中，启发学生用类比的方法得到其性质。这样组织教学既活跃了课堂气氛，又调动了学生利用已有知识探索新知识的积极性，减轻学生在记忆上的压力，逐步熟悉了类比思维方法。
复变函数与积分变换这门课中公式很多，尤其傅氏变换和拉氏变换中公式太多，难以记忆，借鉴其他学校总结出如下学习口诀：乘除运算互逆过，积分微分类似学；乘法积分为升级，除法微分作降序；原象乘升取变换，其像求导降级变；原象积升作变换，其像除法降级算；原象导降取变换，其像乘升平衡端；原象除降作变换，其像积升平衡见。
3 开设复变函数与积分变换的实验课
复变函数与积分变换作为专业课的重要工具，就要注重课程的应用，弱化理论。运用多媒体辅助手段，选择数学软件Matlab开设实验课。通过计算机动画模拟、图形显示、声像处理及文字说明等方式向学生展现一个图文并茂、数形结合的形象、直观的教学环境、从而扩大课堂的信息量，有效地刺激了学生的形象思维，调动了学生的学习积极性。如用计算机直观演示常用工程函数的拉氏变换等，加深学生对拉氏变换概念的理解及方法的应用。这部分内容在多媒体课件有具体的内容，由于学时的限制，没能将这部分具体安排课时，只是留给学生课下自学。在以后的教改中建议增加这部分内容，为专业课运用数学软件奠定基础。
总之，在面临新的教学模式下，做好复变函数与积分变换的教学工作是件不容易的事，教师在教学过程中，从学生的实际情况出发，根据专业课的需要，不断探索，提高复变函数与积分变换教学效果。
【参考文献】
[1]西安交通大学高等数学教研室.复变函数[M].4版.北京：高等教育出版社，2007.
[2]张元林.积分变换[M].4版.北京：高等教育出版社，2007.
第7篇：图形的变换课件范文
摘 要：函数学习贯穿于整个高中阶段，对称性作为函数重要的性质之一，其学习难度较大。因此需要教师根据学生学习情况，掌握正确的函数对称性教学方法，才能提高我国高中学校的函数教学质量。本文立足于我国教学的实际，对高中数学函数对称性教学进行探讨。
关键词：高中数学函数；对称性；教学探讨
一、引言
数学是一门讲究逻辑思维的基础性学科，在整个高中数学教学中函数教学占据十分重要的位置。函数作为高中数学的一个重要模块，一直受到高中学校的重视。函数对称性是函数基本性质之一，由于函数本身较为抽象性，且运用难度比较大，学生难以很好的理解函数概念，导致学生在学习函数对称性相关知识时遇到困难，教师使用科学的教学方法进行教学有助于学生函数对称性知识的掌握，也有助于学生逻辑思维能力的提升。
二、高中函数对称性
（一）对称性概念与分类
理解函数概念是学习函数的基础，然而许多学生在学习函数对称性问题时往往忽略了对概念的解读。函数对称性指函数图像是轴对称或者中心对称图形。轴对称指的是函数图像沿着一条直线对折后，直线两侧的图形能够完全重合。该条直线也被称为对称轴；中心对称指函数图像沿着一个点旋转一百八十度后所得的图形与原图像能够完全重合。该点也被称为对称中心点。
常见的轴对称函数图像有一元二次函数，中心对称函数有反函数、正切函数、三次函数奇函数等。此外，有些函数图像既是轴对称又是中心对称，例如常数函数、一次函数、正弦函数等，还有一些函数就是轴Τ埔膊皇侵行亩猿坪数，典型的函数有指数函数、对数函数指数型函数、对数型函数等。这些函数的性质将直接影响函数的图形，学生通过对函数图形的理解可以更好的掌握函数的性质，提升学生对函数的理解，拓宽学生的函数思路并，提升学生运用函数解决实际问题的能力。
（二）高中函数基本对称关系
函数对称关系主要三种有：函数图像自身简单对称、函数图像间对称、函数图像复杂对称。函数图像自身对称主要指在直角坐标系中，函数图像具有轴对称或者中心对称的特征，主要是函数图像关于横轴、纵轴或者原点对称。例如偶函数关于纵轴对称，奇函数关于原点中心对称；函数图像间对称是指两个函数图像关于坐标轴或者原点对称；复杂函数对称则指函数图像经过平移变换以后和坐标轴或者原点对称。
三、高中数学函数对称性教学探究
函数作为高中教育的重要组成部分，是升学考试的必考范围。在社会和学校的普遍重视下，教师要改进函数教学方式，帮助学生增强函数对称性的掌握程度和提高利用对称性解题的能力，综合提高学生数学成绩。
（一）结合实际解读函数对称性理论知识
函数理论知识是学生构建函数知识网络框架的基础，高中函数对称性的学习要求学生切实掌握理论知识。教师在教学过程中，要特别重视解读函数对称性概念，包括函数自身对称、函数间对称和复杂函数对称性，由于这些对称关系用文字表述难免绕口抽象，在上课过程中教师不妨引入实际生活中的一些对称图形帮助学生理解，例如教师提问：“生活中许多物件的设计都具有对称性的特征，学生们回忆一下哪些图形是对称的？”此时学生会认真思考，回忆起生活当中的例子，有剪纸、等腰梯形、风筝等。将函数对称性与日常生活相联系，有助于调动学生学习热情，活跃课堂气氛，也有助于学生主观能动性的发挥。在进行函数理论知识的讲解时教师应当将函数与实际结合起来，通过列举相关理论知识对函数的对称概念进行解释，例如，教师在解读函数是可以引入这样的实例：如果函数y=f（x）的图像关于直线x=a成轴对称图形，且同时关于点A（x1，y1）成中心对称图形，且a≠x1，那么，函数y=f（x）是一个周期函数，一个周期是4|x1-a|。
（二）顺应新课标要求，培养数学思维
数学思维的发展一定程度上影响学生解题能力，教师注重学生思维能力的培养也是新课标改革深化的必然要求。学生阅读函数题目后，需要从题干中读取出有效信息并建立数学模型，函数对称性一般是构图能力和函数关系式间的转换运用，这种题型就要求学生有较强的思维能力。教师在教学过程中可以适当引入复杂函数图像，主要是简单函数经过若干次平移变换后的图像，教师将学生分成若干小组，进行分组观察，观察复杂函数图像的特征并对比复杂函数图像与原图像之间的关系。这样的教学的方式是发挥学生主体地位的表现，既有利于发挥学生主观能动性，也能够锻炼学生思维能力，学生在思考过程中加深对函数对称性的理解，有助于解题能力的提高。
（三）利于多媒体技术展示对称性及其变换
多媒体教学的优越性表现在教学资源和表现形式两个方面：其一，多媒体的运用使得丰富的网络资源走进课堂，为学生接触更多、更直观的教学资源创造条件；其二，多媒体对于课堂教学具有辅助作用。它通过视频、音频等方式将抽象化的知识具体化，它将抽象的函数图像及其变换生动形象的呈现在学生眼前。
例如函数对称性的变换展示，传统的课堂教学上教师需要做大量的板书，在构建数学模型上占用了大量的课堂时间，除此之外这种教学的方法的难以对一些复杂的函数模型进行解析，学生在遇到学习困难时只能通过课后查找资料的方式了解函数的相关知识。例如，三角函数图形的变换，正弦、余弦函数图形经过改变周期和上下平移等变换过程得到的函数图像，由于教师在课堂上进行简单的文字讲解并不能将变换的过程展示出来，这就需要教师大量的板书工作。得利于多媒体的普及，教师可以在相关教学资源网站上下载课件，子在课堂上展示函数变换过程。多媒体技术的运用有利于学生对函数抽象概念的理解进而提高学生解题能力。
（四）加强学生间交流，促进合作式学习
学生之间交换解题思路能够促进学生在最短的时间内最大限度地理解函数对称性相关知识。学生在交流中既可以学习别人的解题方法，还能找出自己遗漏的知识点从而纠正错误的解题方向。例如，教师在安排函数经过周期变换具有对称性的题型练习时，可以先在课件上展示周期变换，再要求同学间讨论后归纳出周期性概念。
参考文献：
[1]许红玲.信息技术与高中数学函数教学的整合与案例研究[D].东北师范大学，2012.
第8篇：图形的变换课件范文
关键词：机械制图 二维三维转换 交融 进展历程 发展畅想
工程界的二维工程图纸作为工程界的通用语言，在设计、加工等所有相关人员之间传递产品的信息，人们约定一些制图规则，如将三维产品形成若干由二维视图组成的图纸，从而表达完整的产品信息。用二维工程图形来表达三维世界中的物体，需要把三维物体按制图规则绘制成二维图形（即制图过程），其他技术人员再根据这些二维图形和制图规则，借助抽象思维在人脑中重构三维模型（即读图过程）。《机械制图》就是承载着制定、约束、传授和强化关于机械工程图样的制图规则和三维抽象思维能力培养职能的课程。《机械制图》课程目标是培养学生具有空间想象能力、绘制和识读机械工程图样的能力。二维平面与三维空间这种多维度的转换是课程运行的主线，这种转换技能既是《机械制图》课程的教学内容，又是《机械制图》课程的教学目的，同时也是《机械制图》课程的教学手段，因此二维三维转换在《机械制图》教学中有着至关重要的意义。
二维三维转换以教学内容、目的和手段等多角色成分存在于《机械制图》教学中，由此引发以下几个方面的思考。
一、恰当处理这种教学内容、教学目的、教学手段多角色成分的交融
教学内容是根据教学目标来确定的，是教师合理选择、组织单元教学内容以及安排单元教学内容的表达和呈现。《机械制图》课程教学内容中关于点、线、面、立体的绘图读图等相关知识就是二维三维转换的过程。
教学目的是教学过程的出发点和归宿，它起着重要的导向作用。《机械制图》课程教学目的明确指出要培养学生的实践能力，即掌握绘图和读图的基本方法，就是二维三维转换的技能。
教学手段是师生教学相互传递信息的工具、媒体或设备。在众多教学手段中的口头语言、书籍、教具挂图模型、教学课件以及三维建模等具象的大量运用正是二维三维转换作为手段运用的表现。
集教学内容、教学目的、教学手段于一身，这种情况在其他学科中是罕见的，也正是《机械制图》教学的特色，也许《机械制图》学科本身的知识深奥程度并不足为奇，所以通常很多人认为这门课程难度不大容易教授，但是要恰到好处地传授这门课未必似表象感觉那样容易，一旦涉足课堂教学面向学生进行具体表述，方才体会到其中的困难，似乎总是感觉到有一种难以诉状的朦胧，使教师和学生之间难以淋漓尽致、透彻明了的沟通，原因正如上面所述，即教师是在用二维三维转换的手段来传授二维三维转换的知识，从而达到二维三维转换的教学目的。这是对《机械制图》学科教师的知识底蕴、教学功底、因材施教、学情调控以及矛盾交融时的掌控能力等综合素质的考验，这当然需要教师本身要具有熟练通灵的二维三维转换能力，在此基础之上还要有机智灵活的应变能力，准确到位的语言表达能力，同频共振的学生心理情感交流，既是所谓的用问题解决问题。所以，二维三维转换如此奇妙的存在于《机械制图》教学中，它是《机械制图》教学中永远需要意会言传的主题和精髓。
二、教学中提高二维三维转换技能的方法的进展历程
与教学手段相似，提高二维三维转换技能的方法经历了从传统的口头语言表述、板书文字表达、教材图文示范、教学挂图展示，到现在的电子视听设备、多媒体课件、二维绘图三维建模程序软件和网络技术等声、光、电现代化科学技术辅助教学等阶段。这些方法在原有的实体形态的基础上，不断地发展、丰富、延伸、优化、虚拟和穿越，方法的多样性改善了教学条件，智能化了教学设施，方便了教学硬件操作，满足了教学的需求。
三、二维三维转换未来发展的畅想
目前我们能够看到的几乎所有印刷资料，包括各种图书、图片、图纸，都是平面二维的，而现实世界是一个三维的世界。首先，从企业应用的实际需要和市场分析来看，在现阶段和将来很长一段时间内，技术上还无法做到完全无纸化加工，二维工程制图仍有长期存在的空间，二维制图仍将广泛用于零部件及其一般装配体的设计、交流、指导和分析。其次，二维工程制图仍有着三维产品模型所不能替代的作用，由于目前很多软件程序中，三维建模必须依靠二维视图才能进行。三维建模一般都是从二维作图开始从而创建三维模型。再次，二维视图能帮助检验建模的正确性，有时从三维模型上很难确定点、线、面之间精确的几何关系，而从二维视图上则很容易得到。最后，在三维建模过程中所需要的空间形象思维能力和形体分析技能只有通过大量的二维制图训练才能获得。二维制图能力仍是当今工程技术人员必备的基本功之一，因此，学校仍要十分重视二维制图的教学。
当然，设计领域正发生着巨大的变革，存在很多局限性的二维平面文件在未来很有可能被三维建模取而代之，用三维建模更加直观有效，能更精确地反映设计者的意图，能克服二维绘图的不足，更有着二维绘图无法比拟的优越性：
1.三维建模可大幅度提高设计效率，降低产品成本，具有强大的造型能力和虚拟产品开发能力，设计者很容易设计出各种不同的方案供预视、评价和讨论，提高产品的适应能力，从而有助于优化决策，大大缩短研制周期；
2.三维模型一旦建立，即可以供数字化预装配及动态仿真；
3.建立三维模型，能对其空间网格进行划分和切片处理，生成各截面轮廓，创建扫描线，输人程序供设备制造出零件实物，使产品设计迅速得到物化；
4.通过三维设计模型的动态展示和用户参与设计过程，可以促进产品销售。
5.由于三维建模系统强大的造型功能，人们很容易把想象中的物体可视化，从而可以激发人的想象力和创造力，研制出许多新产品，增强企业的竞争力。
从以上分析可以看出，三维建模是发展的必然趋势。三维建模技术已然在我国的汽车、航空、船舶等领域迅速得到推广，众多企业急需既懂设计，又掌握二维三维技术操作技能的工程技术人员。我们的教学应跟随甚至优先于时代的步伐，致力于研究二维三维的转换，充分利用、发挥二维三维转换的技能，使二维三维教学相互渗透、相互融合，在二维三维教学设计软件使用、手工设计绘图之间找到适当的匹配，提高《机械制图》教学效果和质量，培养具有竞争力的、新颖观念的职业人才。
参考文献：
[1]商义叶，赵磊.关于高职《机械制图二维三维一体化》教学改革初探[J].科技信息，2013，（1）：335.
第9篇：图形的变换课件范文
关键词：多媒体教学;教学效果;应用反思
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-7503（2015）11-0048-03
随着信息技术在教学领域中的应用和发展，多媒体技术在越来越多的学校中得到广泛的应用，多媒体教学改变了传统教学模式，在培养学生的创新能力中起到了巨大的推动作用，得到了越来越多的教师和学生的认可，既激发了学生的学习兴趣，也实现了教师的教学效果。
一、初中数学教学中存在的问题
1.学生缺乏学习兴趣
传统的教学主要以教师的讲授为主，形式过于单一，学生听起来觉得枯燥乏味，缺乏学习的热情，久而久之学生便失去了学习的兴趣，严重地影响了教学效果。常有教师说，有些学生学不好数学的原因不是因为智力低，而是缺乏对数学学习的兴趣，因此，如何吸引学生的学习兴趣成了教师们关心的话题之一。
2.抽象的知识难于理解，动态的知识难于讲解
对于抽象知识的理解需要学生具有想象力，教师要帮助学生理解这些抽象的事物，但是学生生活中难以接触到这些抽象的事物，所以，很多学生难以想象与理解。许多学生表示数学知识抽象难以理解，同时这也是教师反映的共性问题，比如：函数图形的变换就比较抽象。
3.教师缺乏拓展学生思维的工具
培养学生抽象思维的能力是初中数学的重要任务之一，而教师在教学中缺乏拓展思维的工具，因此，学生在学习新知识时思维不能够很好地延伸。比如：在讲授《立体几何》这一节中，学生的思维仍然停留在平面几何的区域中，教师缺少将空间几何呈现给学生的工具，只能凭借自己的语言进行描述。
4.缺乏及时检测学生学习效果的工具
教师在完成课堂教学后，若能当堂了解学生的学习效果并对教学策略做出相应的改变，会更加有利于学生知识的掌握。但许多教师缺少具有交互性的随堂检测工具，只能把练习题作为课下作业。
5.课堂效率低
教师靠一张嘴，一根粉笔，一块黑板来完成教学任务，有时还要利用许多挂图来上课，并且要花费课上的部分时间进行书写和画图，既繁琐又费时，而学生每节课所学到的知识也被无形的减少了。比如：在讲授《几何证明》这部分时，教师需要花费大量的时间进行板书画图，并且用大量的语言去解释图形的特点。
6.教学资源共享困难
由于教学资源的传播缺少途径，不同地区不同学校的教师之间教学资源共享困难。一些优秀的教师无法把自己的教学方案与其他教师共享，而一些地区的教师和学生无法获取最新最好的教学资源，现有的学习资源内容又不够丰富，导致学生学习资源缺乏。
二、利用多媒体优化中学数学教学的策略与方法
1.创设情境，激发学生学习兴趣
教师通过多媒体课件创设学习情境，生动有趣，能够吸引学生的注意力，增加学生学习知识的兴趣，使得学生仿佛遨游在一个妙趣横生、图文并茂的世界里。比如：在教学《直线、射线、线段》这一节中，教师讲授“两点之间线段最短”时，通过模拟应用题中解决实际问题的场景，吸引学生注意力，让学生判断哪个线段最短。
2.呈现过程，降低教师教学难度
运用多媒体课件能够将静态的知识转换成动态的知识，有利于学生的理解，降低了教师的教学难度。比如：在讲解《函数图形的变换》时，教师不再绞尽脑汁地想用什么语言什么动作去形容这个函数图形变换，教师通过课前准备的课件，运用多媒体的动态变换，动动手指，课件便可把函数变换的过程演示清楚，而学生的理解也更加深入。
3.直观教学，教学内容形象生动
通过多媒体课件呈现的内容直观易懂，能够有效地突出教学重点、突破难点。在教学过程中利用多媒体将文字、图片、音乐直接呈现出来，既能让学生容易理解又提高了课堂的学习效率。例如：在讲授《平面几何》这一节中，平行四边形满足怎样的条件经过怎样的变换成为矩形，矩形又怎样变换成为菱形，又怎样进一步变成正方形的，这一系列的变换都可以利用多媒体课件直接呈现在学生的眼前，使得教学内容直观易懂。
4.跟踪检测，及时反馈学习效果
利用多媒体的交互性特点做成自测型课件，可以对学生的学习效果及时地做出判断和评价，并在学生答对时给予肯定，答错时给予学生鼓励，这种跟踪检测更加有利于教师了解学生的掌握程度，并及时改变教学策略。例如：学生在校内外自习时，可以通过自测型课件进行知识的练习，学生做一道题，多媒体课件便给出相应的答案，并判断学生的答案是否正确，教师可以根据这个测验对学生掌握知识的程度有所了解。
5.节省时间，提高课堂学习效率
教师通过课前准备的课件可以充分利用课上的有限教学时间讲授更多的知识，提高学生在单位时间内获取知识的信息量，多媒体的使用也节省了教师书写板书的时间，使教师可以利用更多的时间挖掘教学的深度和广度。比如：在讲授《坐标系》这节课时，教师不必把大量的时间花费在板书上的描点作图，利用多媒体课件直接呈现，既节省了教学时间又节省了学习时间，教师可以把更多的时间利用在讲解坐标系如何应用上。
6.资源共享，丰富教师教学资源
多媒体课件不仅可以实现教师和学生之间的交互，还可以实现不同地区不同学校的教师之间的资源共享。许多教师可以把自己做的优秀课件上传到网络中共享，让更多的教师、学生从中受益，教师的教学资源丰富了，学生的知识储备也会随之提高。
三、多媒体在初中数学教学应用中应该注意的问题
1.避免为多媒体教学而采用多媒体教学
一些教师对于教学内容是否适合使用多媒体教学并不了解，盲目地追求多媒体教学反而没有形成好的效果。在笔者访谈的几名运用多媒体授课的教师中，他们误认为多媒体教学是计算机代替传统的板书，这实际上是对多媒体教学甚至现代教育技术的误解。如果为了多媒体教学而采用多媒体教学，会使教学失去应有的灵活性，失去多媒体教学原本的初衷，导致使用多媒体教学的效果反倒不如传统教学效果好。
2.防止多媒体课件过于花哨
课件制作具有吸引力才能激发学生的学习兴趣，学生才能主动地学习，但是多媒体课件过于花哨会分散学生的注意力而起到反作用。一些教师特别是年轻的教师经常在多媒体课件上添加各种动画，五颜六色，十分炫目，使学生把注意力分散在课堂内容之外，难以集中精力认真听课，教师过分追求课件的美观而忽略教学内容反而使多媒体的使用失去了意义。在一节公开课上，教师的课件做得很好看，但过于花哨，很多学生把目光集中在课件里的动态卡通人物上，尽管教师讲解得很生动，但多媒体课件的花哨反而分散了学生的注意力。所以，课件制作时应该注意防止过于花哨，把精力用在教学内容的表达与人机交互上。
3.实现多媒体课件与板书良好衔接
多媒体课件与板书衔接不良的问题十分普遍，使学生不知道应该将注意力集中在哪里。一些教师一会讲多媒体课件内容一会讲板书上内容，这样不断地切换学生的学习视角，反而使学生不知道哪里是重点，该看哪里，经常存在看了这里又怕错过那里的现象，所以，在课上使用多媒体的时候教师应注意把多媒体课件和板书的合理衔接。
4.从自制课件到共享课件
某学校使用多媒体课件的多数是年轻教师，很多年纪大的教师或者农村教师因为不会制作多媒体课件而不采用多媒体教学。他们由于对现代化的教学设备不熟悉，对多媒体课件有一种畏惧感，因此在教学过程中很少用，甚至不敢用多媒体课件，怕出洋相。但是在笔者看来，不会制作并不可怕，我们要充分利用现有的资源，不一定要自己会制作，关键是要能使用多媒体课件进行教学。课件并不是人人都得学会做的，但必须做到课件人人会用。只要是能促进课堂教学效果的多媒体，不管是自制的还是“拿来”的，都可以照用不误。
5.防止课件充斥学生的思维与操作过程
很多教师把教学中课件的播放过程当做学生的思考过程，并没有考虑到学生是否有延伸的思考，违背了启发式教学原则。一些教师只是单纯地把教材的知识制作成多媒体课件，这些课件充当了电子书的角色。教学应符合启发性原则，教师应尊重学生的思想，发展学生的智力，培养学生的创新精神，而不能越俎代庖地把多媒体教学当成“应试教育”的现代化武器。
6.避免多媒体教学中“放电影”现象
有的教师在使用多媒体时就像放电影一样，点一点鼠标就算完成教学任务了，却忽略与学生的沟通，导致一堂课下来学生感觉茫然，没有学到知识，这样的多媒体教学手段成了“填鸭式”教学。所以，多媒体的应用应是短小精炼的，能够与课堂节奏合拍，教师应与学生存在适当的沟通，及时了解学生掌握知识的程度，以及学生的独特思想，不应使学生整堂课都游走在一个信息的空间里。
7.避免过分依赖多媒体课件
恰当使用多媒体会达到很好的教学效果，但是不应过分地依赖多媒体课件。笔者在教育实习过程中深有体会，一般在备课时将很多思路都放在了多媒体课件中，在讲课过程中讲一步按一步课件，利用这个课件引导讲课。而在一次脱离课件的试讲中，却发现没有用多媒体课件教学的内容要比用了课件的教学内容印象更深刻，反思其原因，主要在于利用课件时过分地依赖课件，大脑中没有思路。所以，教师不应过分依赖多媒体课件，要把多媒体课件看做为课堂服务的辅助工具，而不是思路的指南针。
四、总结
教师把教学技能与多媒体课件的优势同时发挥出来的才能收到理想的教学效果。教师在多媒体教学中要充分考虑学生的感受，重视与学生的交流，正确合理地应用多媒体教学，让多媒体工具更好地为教师和学生服务，使教学效果最优化。
参考文献：
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