時間:2022-12-08 14:53:47
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0引言
教學(xué)模式隨著時代的發(fā)展變化而不斷進(jìn)行著改革和創(chuàng)新,并在一定的指導(dǎo)思想下形成了系統(tǒng)的教學(xué)框架和教學(xué)活動流程[1],對其進(jìn)行深入的研究和探索,能夠?yàn)榻虒W(xué)改革以及提升高校教學(xué)質(zhì)量予以一定的理論支持。受到現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的影響,現(xiàn)代教育技術(shù)手段逐漸成為高校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的主要變革手段,使用現(xiàn)代教育手段能夠在一定程度上促進(jìn)高職高專院校信息類專業(yè)教育教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變以及教學(xué)模式的變革,從而進(jìn)一步促進(jìn)教育教學(xué)方法的創(chuàng)新性研究,繼而促進(jìn)高職高專院校信息類專業(yè)教學(xué)目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)[2]。因此,有很多研究學(xué)者在這一方面進(jìn)行了研究,并取得了一定的研究成果。例如,劉雷[3]通過結(jié)合混合式教學(xué)模式概念,對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)模式進(jìn)行了改革,并提出了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行教學(xué)改革的具體實(shí)施過程,從而實(shí)現(xiàn)了高職高專院校對高技能型人才的培養(yǎng)。但對于晦澀難懂的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識來說,這種方法不足以使學(xué)生準(zhǔn)確理解授課內(nèi)容,從而降低了教學(xué)效果。安利[4]以一元高次方程函數(shù)作為知識載體,通過對分課堂的新型教學(xué)模式幫助信息類專業(yè)學(xué)生理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)思維,從而提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)效果。但是該方法在面對復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)因素時,容易出現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)不積極的情況。綜上所述,在我國目前的高等職業(yè)院校信息類專業(yè)中,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)仍存在著許多問題。因此,為了有效解決這些問題,本文進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程可視化模式創(chuàng)新研究,通過分析當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)現(xiàn)狀,提出現(xiàn)如今該課程的教學(xué)問題,通過引入可視化教學(xué)模式,利用現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)改革,從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率,繼而為培養(yǎng)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。
1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最基本的概念理論課程,其內(nèi)容涵蓋了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、原理、方法等,是高等職業(yè)院校信息類專業(yè)教學(xué)中的基礎(chǔ)課程[5]。21世紀(jì)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到廣泛發(fā)展,各類網(wǎng)絡(luò)問題也相繼出現(xiàn),通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),能夠在一定程度上獲得獨(dú)立解決各類網(wǎng)絡(luò)問題的能力?,F(xiàn)階段,高等職業(yè)院校信息類專業(yè)進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)現(xiàn)狀如下所述。
1.1課程內(nèi)容過于抽象,學(xué)生難以理解
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)容不僅包括了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),還包括了很多關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)詞匯,例如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等[6]。這些專有名詞的概念和原理較為抽象,對于初步接觸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)生來說,是很難理解的,尤其是相關(guān)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容已固化在已有的硬件設(shè)備或軟件設(shè)備中,并不能直接對其進(jìn)行觀察。對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程來說,圖片所能傳達(dá)出來的內(nèi)容只能體現(xiàn)出靜態(tài)知識的可視化,而在傳達(dá)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)原理等動態(tài)運(yùn)行過程時,需采用動畫仿真手段使課程內(nèi)容可以產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的視覺效果。如果僅僅是依靠教師在課堂上的言語表達(dá)或是單一的靜態(tài)可視化表達(dá),是很難讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識的深度學(xué)習(xí),學(xué)生也很難想象出直觀的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)工作原理和機(jī)制。
1.2學(xué)生個人的學(xué)習(xí)主動性不強(qiáng)
高職高專院校的信息類專業(yè)學(xué)生大多基礎(chǔ)薄弱,平時所接觸到的計(jì)算機(jī)課程內(nèi)容,多數(shù)以理論通識教育為主,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的操作能力并不強(qiáng)[7]。此外,多數(shù)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為全英文,很多高職高專院校學(xué)生的英語能力并不高,使得其在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的過程中,容易出現(xiàn)語言不通而導(dǎo)致概念難以理解、操作難以掌握的問題,從而導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性降低,影響了學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣。1.3信息化手段單一,缺少與實(shí)踐的結(jié)合當(dāng)前,關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)多是以理論教材為主,與之相配套的教學(xué)資源涉及教學(xué)課件、電子教案以及教師個人社交賬號等,這種教學(xué)方式使得學(xué)生獲取知識的渠道較窄,教學(xué)形式也相對單一,信息化手段也僅局限于課后的溝通方式,對于課堂中的信息化程度較弱[8]。此外,受到課程課時的影響,目前高職高專院校關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的課時并不多,在課堂上,教師只能夠提供理論知識的講授,對于實(shí)踐操作則會受到課程時長的影響,從而忽略了實(shí)踐教學(xué),導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的理論知識與實(shí)踐操作有所脫離[9-10]。
2基于可視化模式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)創(chuàng)新基于對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析,根據(jù)上述目前該課程教學(xué)所出現(xiàn)的問題,提出基于可視化模式的教學(xué)創(chuàng)新策略。
2.1可視化教學(xué)模式
“思維可視化”概念的提出,是為了使信息內(nèi)容的加工能力和信息內(nèi)容的傳遞能力都能夠得到顯著提高,通常是指運(yùn)用一系列的圖示技術(shù)來表達(dá)抽象思維,將“抽象思維”可視化對于知識內(nèi)容來說,更容易理解和記憶[11]??梢暬虒W(xué),指的就是在課程教學(xué)中,授課教師使用圖片、動畫或是視頻的可視化手段將知識內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生,通過搭建具有立體化特點(diǎn)的認(rèn)知平臺,讓學(xué)生能夠全方位地對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容和相關(guān)概念理論進(jìn)行深刻的理解,從而發(fā)展學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)思維[12]。一般情況下,圖示技術(shù)和圖示生成軟件是實(shí)現(xiàn)可視化教學(xué)的兩大關(guān)鍵技術(shù)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中運(yùn)用可視化教學(xué)模式,不僅要使其應(yīng)用于課程準(zhǔn)備階段,還要應(yīng)用于課堂中和課堂后,將“思維可視化”的理念貫穿于整個課程教學(xué)過程,以“多環(huán)節(jié)助力,全程化貫通”的方式來提高“教與學(xué)”的效能。在課程教學(xué)過程中,需以實(shí)際教學(xué)情況為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)興趣特點(diǎn),在教學(xué)過程中將知識內(nèi)容通過動畫仿真手段進(jìn)行動態(tài)可視化處理,從而加深學(xué)生對知識的印象、觸發(fā)學(xué)生對知識的思考,從而改善計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的課堂教學(xué)效果。從課堂互動角度來看,動態(tài)可視化教學(xué)模式能夠?qū)⒖菰锏恼n本知識轉(zhuǎn)化為動畫形式的動態(tài)場景,學(xué)生可以從多個角度獲取不同空間感知的知識框架,能夠通過動畫表達(dá)將理論知識與實(shí)踐相結(jié)合,從而在一定程度上增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程可視化模式創(chuàng)新探索
作為具有較強(qiáng)實(shí)踐性、抽象性的基礎(chǔ)課程,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)模式已無法使得學(xué)生有效理解和掌握相關(guān)網(wǎng)絡(luò)知識。因此,通過結(jié)合“思維可視化”,將抽象的理論內(nèi)容進(jìn)行可視化處理,使學(xué)生能夠更直觀地理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的知識內(nèi)容[13]。主要的模式創(chuàng)新探索內(nèi)容如下所述。
(1)網(wǎng)絡(luò)仿真工具的使用。虛擬仿真技術(shù)屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)的輔助環(huán)節(jié)之一,在課程教學(xué)過程中,使用該技術(shù)能夠使學(xué)生感受三維場景,增強(qiáng)理論知識感悟力的同時,在一定程度上提高了學(xué)習(xí)興趣[14]。利用網(wǎng)絡(luò)仿真工具為學(xué)生提供虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的架構(gòu),也可以根據(jù)實(shí)際情況對虛擬架構(gòu)進(jìn)行修訂,既能夠保證實(shí)訓(xùn)進(jìn)度又能夠節(jié)約設(shè)備成本。
(2)動畫教學(xué)資源的設(shè)計(jì)。除了要合理使用網(wǎng)絡(luò)仿真工具以外,還要利用動畫教學(xué)資源,形象化、具體化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的原理概念。動畫教學(xué)資源設(shè)計(jì)的具體流程如圖1所示.按照圖1所示的流程進(jìn)行動畫教學(xué)資源的設(shè)計(jì),在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,需要注意的原則包括適度原則,要考慮到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容的專業(yè)性,適度控制教學(xué)信息量,避免引起學(xué)生的厭倦心理和超負(fù)荷的壓力狀態(tài);還要注意科學(xué)性原則,要保證動畫所講解的內(nèi)容都是嚴(yán)謹(jǐn)且清晰的,同時要具有一定的美觀性,從而增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣。
(3)可視化教學(xué)模式的設(shè)計(jì)。綜上所述,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中引入視覺動畫教學(xué)的新形式,通過積極有效地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)仿真工具進(jìn)行動畫演示,得到可視化教學(xué)模式架構(gòu)如圖2所示。為了達(dá)到可視化的教學(xué)目的,基于圖2所示的可視化教學(xué)模式,可以結(jié)合視覺修辭方法可視化一些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的重難點(diǎn),或是容易出現(xiàn)差錯的概念等,通過視覺修辭轉(zhuǎn)變?yōu)槿粘I钪械某WR,從而幫助學(xué)生更好地進(jìn)行學(xué)習(xí);此外,還可以結(jié)合任務(wù)驅(qū)動項(xiàng)目教學(xué)的方法,利用動畫的生動形象進(jìn)行示范,盡可能地使用貼近實(shí)際情況的論述對原理進(jìn)行講解,只有這樣才能夠有效地將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的理論原理與實(shí)踐操作有機(jī)結(jié)合起來,才能在一定程度上提升高職高專院校信息類專業(yè)進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的學(xué)習(xí)效果。至此,完成了對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程可視化模式的創(chuàng)新研究。
3結(jié)語
本文進(jìn)行了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程可視化模式創(chuàng)新研究,通過分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)現(xiàn)狀,探討當(dāng)前該課程所出現(xiàn)的教學(xué)問題,并引入可視化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程動畫教學(xué)新形式,將該課程晦澀難懂的理論概念用更加生動形象的動畫形式展現(xiàn)出來,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又增強(qiáng)了學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論知識的深刻理解,從而進(jìn)一步推動學(xué)生的自主探索。
作者:鄭洋 單位:拉薩師范高等??茖W(xué)校
網(wǎng)絡(luò)課程分析2
0引言“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,也是該專業(yè)以信息科學(xué)技術(shù)為特色重點(diǎn)發(fā)展的研究方向。課程圍繞傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)來塑造學(xué)生的多元化能力,為學(xué)生從事測量與控制領(lǐng)域的科學(xué)研究和工程實(shí)踐夯實(shí)基礎(chǔ)。但原有的教學(xué)方法和設(shè)計(jì)對于學(xué)生來說比較單一,不能達(dá)到良好的教學(xué)效果[1-3]。本文以西安郵電大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生為對象,探索“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程的情景教學(xué)模式[4-6],以更強(qiáng)代入感,讓學(xué)生親身體驗(yàn)、知行合一,使學(xué)生的能力得到提高、境界有所升華[7]。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行情景化教學(xué)方法探索,并通過三個具體教學(xué)設(shè)計(jì)案例展示情景教學(xué)中師生、生生互動的教學(xué)過程,以此達(dá)到讓學(xué)生積極主動參與、合作共創(chuàng)的目的。
1課程教學(xué)現(xiàn)狀
“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”集傳感器、計(jì)算機(jī)和通信等技術(shù)于一體,所涉及的知識面較廣[8-10],而測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)方面的基礎(chǔ)相對薄弱,這就導(dǎo)致“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程建設(shè)充滿了挑戰(zhàn)性。教師通常會采用講授法,按照教材的章節(jié)安排教學(xué)內(nèi)容,但這樣做需要注意兩個方面的問題:首先,對于教師來講,現(xiàn)有專門針對測控技術(shù)與儀器專業(yè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)教材較少。教師在按照教材的章節(jié)安排教學(xué)內(nèi)容的同時,需要根據(jù)本專業(yè)的教學(xué)進(jìn)程總體安排和學(xué)生特點(diǎn),理順現(xiàn)有教材各章節(jié)知識點(diǎn)的前后銜接關(guān)系,增補(bǔ)一些與課程相關(guān)的基礎(chǔ)知識;同時把握當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展方向,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生始終緊跟技術(shù)發(fā)展的步伐。這就要求教師具備廣泛的專業(yè)知識、扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ),這樣才能深入透徹地掌握無線傳感網(wǎng)絡(luò)的知識點(diǎn),進(jìn)行較高質(zhì)量的教學(xué)。其次,對于學(xué)生來講,理論知識必然是枯燥的,如果教師采用灌輸式教學(xué)方法,勢必會造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下,注意力不能始終聚焦到課堂上,學(xué)習(xí)效果差。除了講授法以外,教師還會采用“對比”啟發(fā)式教學(xué)方法。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的許多理論和技術(shù)都是在現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和技術(shù)背景下,根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的限制和組網(wǎng)的特點(diǎn)改進(jìn)而來的。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時,首先要介紹現(xiàn)有無線通信協(xié)議和技術(shù),然后讓學(xué)生判斷是否能夠直接應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò),如果不能則要說明可以從哪些方面進(jìn)行改進(jìn)。教師要充分發(fā)揮引領(lǐng)作用,在課堂設(shè)計(jì)過程中要時常提出問題,并不斷追問,這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣才可能有所提高,主動性得到加強(qiáng)。雖然上述方法能夠在一定程度上緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難,但學(xué)生的參與感仍不夠,所學(xué)知識始終在想象中構(gòu)建,無法讓學(xué)生實(shí)際體驗(yàn)協(xié)議和技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程,達(dá)不到良好的教學(xué)效果。盡管課內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)能夠?qū)W(xué)生參與少的不足有所彌補(bǔ),但在有限的學(xué)時內(nèi)還是不能涉及到所有的理論和技術(shù)。因此,授課教師不斷探索出一種高效的、能夠激發(fā)學(xué)生主動參與的課堂教學(xué)方式。
2情景教學(xué)模式的構(gòu)建
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)組成,通過協(xié)作完成網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)監(jiān)測信息的探測、處理和傳輸,最終到達(dá)匯聚節(jié)點(diǎn)并轉(zhuǎn)發(fā)給用戶[5]。將課堂教學(xué)類比無線傳感器網(wǎng)絡(luò),把學(xué)生當(dāng)成大量的傳感器節(jié)點(diǎn),把老師當(dāng)成匯聚節(jié)點(diǎn),如圖1所示。按照教學(xué)大綱,再結(jié)合巧妙的教學(xué)設(shè)計(jì),就可以使整個課堂像無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一樣運(yùn)作起來??菰锏穆酚蓞f(xié)議、介質(zhì)訪問控制協(xié)議、關(guān)鍵技術(shù)等理論知識都可以情景化地在學(xué)生和教師之間完成理論演示。在互動過程中會出現(xiàn)各種意想不到的問題,同學(xué)們在解決問題的過程中,不僅會檢驗(yàn)自己對已學(xué)知識的掌握程度,也會為后續(xù)知識的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。采用這種情景教學(xué)法,無疑可以讓每一個學(xué)生身臨其境,感受無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)運(yùn)作,能夠讓師生雙方都獲得進(jìn)步和成就感。
3教學(xué)設(shè)計(jì)案例
3.1定向擴(kuò)散路由協(xié)議
(1)定向擴(kuò)散原理匯聚節(jié)點(diǎn)通過興趣消息發(fā)出查詢?nèi)蝿?wù),采用洪泛方式傳播興趣消息到整個區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)。興趣消息在擴(kuò)散的過程中也反向建立了路由路徑,與“興趣”匹配的節(jié)點(diǎn)通過路徑傳送數(shù)據(jù)到匯聚節(jié)點(diǎn)[6]。定向擴(kuò)散路由機(jī)制可以分為周期性的興趣擴(kuò)散、梯度建立以及路徑加強(qiáng)三個階段。(2)情景教學(xué)設(shè)計(jì)角色:匯聚節(jié)點(diǎn)、傳感器節(jié)點(diǎn)。角色扮演:教師作為匯聚節(jié)點(diǎn);學(xué)生作為傳感器節(jié)點(diǎn),如圖2所示。(3)模擬步驟如下:(a)在興趣擴(kuò)散階段,教師周期性地向鄰居同學(xué)廣播興趣消息,興趣消息包含任務(wù)類型、目標(biāo)區(qū)域、數(shù)據(jù)發(fā)送速率、時間戳等參數(shù)。每個學(xué)生在紙上做一個興趣列表,包含發(fā)來該興趣消息的鄰居學(xué)生姓名、數(shù)據(jù)發(fā)送速率以及時間戳等信息,以建立該學(xué)生到老師傳遞數(shù)據(jù)的梯度關(guān)系。學(xué)生要根據(jù)收到的興趣消息更新興趣列表。(b)教師按照興趣消息中的任務(wù)類型任意指定一名學(xué)生,讓他把自己想要傳遞的數(shù)據(jù)發(fā)送到梯度關(guān)系上的鄰居節(jié)點(diǎn);由于該學(xué)生有可能從多個鄰居學(xué)生處收到興趣消息,所以該學(xué)生向多個鄰居學(xué)生發(fā)送數(shù)據(jù),教師可能收到多個路徑的相同數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳遞路徑中間的學(xué)生在收到其他學(xué)生發(fā)來的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)后,要先看自己的興趣列表里有沒有匹配的數(shù)據(jù)項(xiàng),如果沒有,就丟棄數(shù)據(jù);如果存在,則檢查是否發(fā)送過,發(fā)送過就丟棄,否則就向列表中的鄰居學(xué)生發(fā)送該信息。(c)教師收到數(shù)據(jù)后,可以按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行路徑加強(qiáng)。(4)控制變量:節(jié)點(diǎn)數(shù)量、信息的生存期、節(jié)點(diǎn)的通信距離、節(jié)點(diǎn)的分布。
3.2基于分簇網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議
(1)基于分簇網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議原理所有傳感器節(jié)點(diǎn)被固定劃分或自動形成多個簇,每個簇內(nèi)有一個簇頭節(jié)點(diǎn)。簇頭節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)為簇內(nèi)所有傳感器節(jié)點(diǎn)分配時槽,收集和處理簇內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)[3]。(2)情景教學(xué)設(shè)計(jì)角色:匯聚節(jié)點(diǎn)、簇頭節(jié)點(diǎn)和簇內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)。角色扮演:匯聚節(jié)點(diǎn)由教師或班長扮演;對教室進(jìn)行區(qū)域劃分,各區(qū)域內(nèi)學(xué)生自動形成一個簇,并推舉一名學(xué)生作為簇頭節(jié)點(diǎn),其他學(xué)生為簇內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn),如圖3所示。(3)模擬步驟如下:(a)扮演簇頭的學(xué)生負(fù)責(zé)時間幀的劃分和安排,并與所有簇內(nèi)同學(xué)通信。(b)簇內(nèi)學(xué)生有四種狀態(tài),分別為感應(yīng)、轉(zhuǎn)發(fā)、感應(yīng)并轉(zhuǎn)發(fā)、非活動狀態(tài)。簇內(nèi)學(xué)生根據(jù)狀態(tài)完成相應(yīng)功能,并根據(jù)簇頭學(xué)生制定的時間幀安排與簇頭學(xué)生通信。(4)控制變量:簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)量、節(jié)點(diǎn)能量、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
3.3距離向量-跳段DV-Hop定位技術(shù)
(1)DV-Hop定位技術(shù)原理在距離向量定位機(jī)制中,未知節(jié)點(diǎn)首先計(jì)算與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù),然后估算平均每跳的距離,利用最小跳數(shù)乘以平均每跳距離,得到未知節(jié)點(diǎn)與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的估計(jì)距離,再利用三邊測量法或極大似然估計(jì)法計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)[3]。(2)情景教學(xué)設(shè)計(jì)角色:未知節(jié)點(diǎn)、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)和其他節(jié)點(diǎn)。角色扮演:教師指定三個以上學(xué)生作為信標(biāo)節(jié)點(diǎn),在剩余學(xué)生中隨機(jī)選擇幾位學(xué)生作為未知節(jié)點(diǎn),其余學(xué)生作為其他節(jié)點(diǎn),如圖4所示。(4)模擬步驟如下:(a)扮演信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的學(xué)生向鄰居學(xué)生發(fā)送其位置信息,包含跳數(shù)字段,初始為零。(b)接收到信標(biāo)信息的學(xué)生,要記錄到信標(biāo)學(xué)生的最小跳數(shù),忽略來自同一個信標(biāo)學(xué)生發(fā)出的較大跳數(shù)的信息,然后將跳數(shù)值加1并轉(zhuǎn)發(fā)該消息。以此類推,班級所有學(xué)生都能記錄到每個信標(biāo)學(xué)生的最小跳數(shù)。(c)扮演信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的學(xué)生要根據(jù)步驟(b)的信息來計(jì)算平均每跳的實(shí)際距離,然后將帶有生存期的這條信息轉(zhuǎn)發(fā)出去。(d)扮演未知節(jié)點(diǎn)的學(xué)生只記錄接收到的第一個平均每跳距離,并轉(zhuǎn)發(fā)給鄰居節(jié)點(diǎn)學(xué)生。(e)未知節(jié)點(diǎn)的學(xué)生利用已有信息計(jì)算自身未知。(4)控制變量:信標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)量、信息的生存期、節(jié)點(diǎn)的通信距離、節(jié)點(diǎn)的分布。
4結(jié)語
通過在西安郵電大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)的“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程中進(jìn)行情景教學(xué)嘗試,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專注力,激發(fā)了學(xué)生對問題進(jìn)行深入思考的主動性,更加注重知識點(diǎn)之間的聯(lián)系。針對應(yīng)用場景,能夠綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、安全、健康、法律等因素,深入利用關(guān)鍵技術(shù),為設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用系統(tǒng)打下基礎(chǔ),并能夠在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識。
作者:潘志剛 單位:西安郵電大學(xué)自動化學(xué)院講師
網(wǎng)絡(luò)課程分析3
農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境概論是安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育植物生產(chǎn)類的必修課程。課程主要介紹我國自然資源的現(xiàn)狀與特征;分析人類、農(nóng)業(yè)與環(huán)境的關(guān)系;強(qiáng)調(diào)由于資源的不合理利用帶來的環(huán)境問題及其對策[1-2]。目前該課程教學(xué)主要采取課堂短期集中授課模式,側(cè)重課程的理論教學(xué),關(guān)注學(xué)生對該學(xué)科基礎(chǔ)理論的掌握,課堂集中授課時間相對較短,課程內(nèi)容較枯燥。而繼續(xù)教育學(xué)院的學(xué)生年齡差別大,學(xué)習(xí)時間和精力有限,基礎(chǔ)相對較弱,原有的課程教學(xué)方式以教師講授為主,間接導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主性不高。繼續(xù)沿襲原來的教學(xué)方式和教學(xué)手段不能適應(yīng)繼續(xù)教育人才的培養(yǎng)。
1教學(xué)存在問題及解決思路
在教學(xué)實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)存在以下幾個方面的問題,主要有:①教學(xué)內(nèi)容注重理論教學(xué),實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容少,理論與實(shí)踐結(jié)合不緊密;②教學(xué)形式單一,仍然以教師講授為主,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,課堂活躍度不夠,學(xué)生作為教學(xué)活動的主體地位未能充分體現(xiàn);③農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境概論注重理論教學(xué),與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合相對較弱,學(xué)生運(yùn)用課堂學(xué)習(xí)到的理論分析解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力不夠;④考核體系不夠全面,考核方式影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性,考試結(jié)果可以反映學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握情況,之前的考評方式主要以期末閉卷筆試方式進(jìn)行考核,試題側(cè)重學(xué)科理論知識的考查,內(nèi)容多數(shù)需要學(xué)生記憶,不能體現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用理論知識分析解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。因此,很多學(xué)生只是考前突擊,考完基本全忘,無法做到活學(xué)活用。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段的應(yīng)用和發(fā)展為做好高職農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專業(yè)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境概論課程的建設(shè)和改革提供了便利條件。大量的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源(名師微課、小視頻、教學(xué)課件、典型案例等)以及學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的搭建,使得開展線上線下融合的教學(xué)模式成為可能[3-5]。充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)課程平臺,合理利用課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源,改革單一的課堂教學(xué)方式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性及學(xué)習(xí)時間的靈活性勢在必行。線上線下融合的教學(xué)方式將教師錄制的微課保存在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺上,教師充分運(yùn)用多種教學(xué)資源,圖文并茂地將教學(xué)課件展現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)課堂中,線上學(xué)習(xí)資源的內(nèi)容可以反復(fù)觀看,繼續(xù)教育的學(xué)生根據(jù)自己的時間靈活安排學(xué)習(xí)進(jìn)度,進(jìn)行自主學(xué)習(xí),從而有效提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。同時,使用線上課程平臺可以讓學(xué)生更好地對課程進(jìn)行提前預(yù)習(xí)、課后及時回顧以及進(jìn)行自我檢驗(yàn),既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率,又有助于教師針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況靈活調(diào)整授課內(nèi)容[5]。圍繞高職農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境概論課程的培養(yǎng)目標(biāo)和建設(shè)目標(biāo),本著“在學(xué)中用、在用中學(xué)”的理念,以學(xué)生為中心,充分利用線上線下學(xué)習(xí)平臺,改進(jìn)學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)方式,從教學(xué)模式改革、教學(xué)內(nèi)容更新、實(shí)踐基地建立、改革考查模式等方面進(jìn)行農(nóng)業(yè)資源環(huán)境概論課程教學(xué)建設(shè)與改革。
2農(nóng)業(yè)資源環(huán)境概論網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容優(yōu)化
2.1教學(xué)內(nèi)容的更新與實(shí)踐
教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合農(nóng)業(yè)環(huán)境資源利用保護(hù)方面出現(xiàn)的新問題,研發(fā)出的新技術(shù),突出該學(xué)科的新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)展和新技術(shù),并且使學(xué)生將所學(xué)知識、技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去,增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣。教師是課堂教學(xué)的主體,教師教學(xué)水平的不斷提高是教學(xué)內(nèi)容更新拓展的重要基石。
2.1.1組建課程團(tuán)隊(duì),加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)。按照“基本理論+典型案例”組織教學(xué),提高教學(xué)團(tuán)隊(duì)授課教師的基本理論和典型案例分析能力是開展課程建設(shè)和改革的核心[6]。為此,特別是青年教師要把課程教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)向課程基本理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合方向轉(zhuǎn)變。為了更好地提升教師農(nóng)業(yè)資源環(huán)境專業(yè)知識和實(shí)踐能力,一是通過專題研討會的形式,邀請行業(yè)專家開展系列專題講座;二是鼓勵團(tuán)隊(duì)中的教師積極參加農(nóng)業(yè)資源環(huán)境方面的學(xué)術(shù)會議,進(jìn)行學(xué)術(shù)交流、同時赴相關(guān)行業(yè)進(jìn)行調(diào)研;三是定期組織團(tuán)隊(duì)教師召開課程研討會,相互交流經(jīng)驗(yàn),獲取學(xué)科最新發(fā)展動態(tài),緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐中的熱點(diǎn)關(guān)注實(shí)例,在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新,在創(chuàng)新中進(jìn)步[7]。
2.1.2構(gòu)建“模塊化單元”教學(xué)體系,優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)繼續(xù)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)定位,按照人才培養(yǎng)方案,“改進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,適應(yīng)崗位職業(yè)要求與專業(yè)教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合的目標(biāo)”的要求,以學(xué)生為中心,強(qiáng)化能力導(dǎo)向,課程將課堂講授與實(shí)例分析相結(jié)合,學(xué)科理論與農(nóng)業(yè)資源環(huán)境發(fā)展現(xiàn)狀相結(jié)合,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[8-9]。按照“農(nóng)業(yè)資源環(huán)境基本理論模塊+應(yīng)用案例”的方式,組織教學(xué)模塊,形成特色鮮明的課程體系。每個模塊按照微課形式錄制視頻,主要設(shè)置:模塊1———土壤、水、大氣資源;模塊2———生物資源、礦產(chǎn)資源;模塊3———農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與污染控制;模塊4———生態(tài)農(nóng)業(yè)。每一個模塊單元按照背景知識、理論方法、應(yīng)用案例的形式組織相關(guān)內(nèi)容,形成農(nóng)業(yè)資源環(huán)境概論課程體系。配合基本理論的教學(xué),逐步建成課程案例庫并實(shí)時更新,把農(nóng)業(yè)資源環(huán)境概論最新研究和相關(guān)案例引入課程體系。
2.2教學(xué)方式的改革與實(shí)踐
2.2.1采用適合高職學(xué)生的心理特點(diǎn)和職業(yè)發(fā)展需要的教學(xué)方式。課程教學(xué)如果只采用單一的灌輸式授課方式,容易理論脫離實(shí)際,學(xué)生會覺得學(xué)習(xí)的內(nèi)容較為枯燥,與工作實(shí)際、生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié),不容易提高學(xué)習(xí)積極性[10]。根據(jù)高職學(xué)生的認(rèn)知水平,學(xué)習(xí)和工作背景,科學(xué)、合理地選擇適宜的教學(xué)方法,盡量采取靈活多樣的教學(xué)方式[4],如講座、案例教學(xué)法及現(xiàn)場教學(xué)法、討論法等,重視課程基本理論與工作、生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,突出教學(xué)的針對性與實(shí)踐性,在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)職業(yè)能力培養(yǎng)從而提高教學(xué)質(zhì)量。
2.2.2線上線下融合式教學(xué)方式。教學(xué)組織上,借助學(xué)校網(wǎng)絡(luò)課程資源平臺開展線上課程(微課錄制)與線下講授相結(jié)合,使學(xué)生充分利用現(xiàn)有資源更好地學(xué)習(xí)[3]。微課教學(xué)目前已成為普遍采用的教學(xué)模式,這種教學(xué)方式不僅可以增加課堂的趣味性,同時極大地豐富了課堂內(nèi)容。教學(xué)中教師制作的課件可以包含多種形式,除課程大綱、課程重點(diǎn)難點(diǎn)、課程主要內(nèi)容外,可以加入相關(guān)的視頻短片,通過視頻短片的學(xué)習(xí)增強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解同時加深印象。如水資源與水環(huán)境章節(jié),水資源部分插入介紹國內(nèi)水資源利用保護(hù)現(xiàn)狀的視頻短片,學(xué)生通過視頻學(xué)習(xí)對目前國內(nèi)水資源分布、污染狀況及評價方法一目了然。結(jié)合線下教師的講解與答疑,學(xué)生可以自主安排時間學(xué)習(xí)線上課程資源,根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況可以反復(fù)觀看課程的重點(diǎn)難點(diǎn),從而加深對關(guān)鍵知識點(diǎn)的理解。線下講授環(huán)節(jié)除著重講授課程重點(diǎn)難點(diǎn)外,增加小組討論、辯論形式加強(qiáng)學(xué)生對知識的理解運(yùn)用。通過集體備課對授課內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行討論,確定最優(yōu)方案。積極搜集與課程相關(guān)的典型案例,重視在傳授農(nóng)業(yè)資源環(huán)境相關(guān)理論的同時,從生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā),聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行教學(xué),適時結(jié)合實(shí)例分析,可以幫助學(xué)生養(yǎng)成主動思考積極獲取問題答案的學(xué)習(xí)習(xí)慣。如學(xué)習(xí)土地資源這章時結(jié)合目前關(guān)注的“三農(nóng)”問題講解如何從鄉(xiāng)村實(shí)際出發(fā)切實(shí)保護(hù)耕地,使有機(jī)肥部分替代化肥提高土壤肥力,對有污染的土地采取切斷污染源,根據(jù)污染程度采用不同的修復(fù)技術(shù)。充分利用線上教學(xué)資源,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)資源相融合,建立課程的線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,將線上課程資源的學(xué)習(xí)功能與對學(xué)生的管理監(jiān)督有效結(jié)合,不定期精選和更新優(yōu)質(zhì)微課內(nèi)容和與農(nóng)業(yè)資源環(huán)境相關(guān)的生產(chǎn)實(shí)際案例,將該課程的線下課堂教學(xué)與學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺的線上課程資源有效融合,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與最終的課程考查掛鉤,充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,提升課程教學(xué)效果,提高學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)。
2.2.3線下教學(xué)增加實(shí)踐內(nèi)容,建立實(shí)習(xí)基地。線下教學(xué)環(huán)節(jié)增加實(shí)習(xí)教學(xué),農(nóng)業(yè)資源環(huán)境概論是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程,學(xué)生通過理論的學(xué)習(xí)懂得了客觀事物發(fā)生的本質(zhì)及其規(guī)律。實(shí)習(xí)基地的建立使得學(xué)生在實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中能夠運(yùn)用所學(xué)的理論知識分析具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐出現(xiàn)的問題,從而加強(qiáng)對所學(xué)知識的理解,在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中升華學(xué)習(xí)[11]。通過實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)生真正學(xué)會用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。如:參觀美好鄉(xiāng)村建設(shè)示范基地,加深學(xué)生對美好鄉(xiāng)村建設(shè)過程中,農(nóng)村生活污水處理方式及農(nóng)村固體廢棄物的處置知識的深入認(rèn)知和具體操作,理解具體農(nóng)村污水及固體廢棄物處理的方法、工程設(shè)計(jì)及運(yùn)行結(jié)果。實(shí)地參與農(nóng)村垃圾的收集、預(yù)處理和處理等相關(guān)環(huán)節(jié),增強(qiáng)學(xué)生對美好鄉(xiāng)村建設(shè)的深入了解。學(xué)校通過與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)合作,建立實(shí)踐課程教學(xué)實(shí)習(xí)基地,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)習(xí)效果[12]。2.2.4研究制定科學(xué)合理的過程性考核評價體系。課程建設(shè)和改革需要建立多元化、過程性考核評價體系,適當(dāng)降低期末筆試成績所占比例,將教學(xué)過程各環(huán)節(jié)都納入考核體系,增加平時成績考核范圍比例,包括線上課程學(xué)習(xí)完成率、課堂發(fā)言、作業(yè)完成質(zhì)量、參與討論等方面。從訪問記錄、視頻觀看進(jìn)度、作業(yè)完成情況等方面評定線上學(xué)習(xí)成績。線下學(xué)習(xí)考核增加實(shí)習(xí)報告考查內(nèi)容及課堂討論發(fā)言等??荚噧?nèi)容除基本概念外增加材料分析題目,注重考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析解決實(shí)際問題的能力。
3結(jié)語
高等繼續(xù)教育網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)需要長時間的實(shí)踐和完善。針對高等繼續(xù)教育農(nóng)業(yè)資源環(huán)境概論網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的教學(xué)實(shí)踐,分析了課程教學(xué)中的存在的問題,利用網(wǎng)絡(luò)資源及案例教學(xué)方式改革了課程的教學(xué)方式和內(nèi)容,使課程更適合繼續(xù)教育學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。同時通過課程師資隊(duì)伍的建設(shè),教學(xué)資源更新,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的搭建等方面的建設(shè)對教學(xué)效果的改善起到了明顯的成效。通過增加課程實(shí)踐環(huán)節(jié)讓學(xué)生通過實(shí)踐活動更好地將理論與實(shí)踐結(jié)合??己诵问降母母锟梢匀婵疾鞂W(xué)生對課程的掌握情況,避免了以往死記硬背的機(jī)械學(xué)習(xí)方式。通過課程教學(xué)改革激發(fā)學(xué)生對該門課程的興趣,提升了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,為繼續(xù)教育教學(xué)水平的提高、學(xué)生形成主動和終身學(xué)習(xí)習(xí)慣提供支持,同時為提高繼續(xù)教育課程建設(shè)質(zhì)量提供借鑒。
作者:李江遐 張軍 徐啟榮 房文娟 單位:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院