在线教学设计方案十篇

时间:2023-04-09 06:58:53

在线教学设计方案

在线教学设计方案篇1

关键词:教学内容;教学方法;程序设计

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0129-02

一、研究背景

教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会针对程序设计集成课程的培养目标和教学中普遍存在的问题,提出了该课程教学实施方案[1]。

在实施方案中,对程序设计基础课程的教学内容进行了定位,给出在教学内容组织上以语言知识为主线进行组织与以程序设计为主线进行组织两种方式。以语言知识为主线在教学内容组织上是以程序设计语言的一级和二级知识点组织教学内容,它关注的是程序设计语言的语法和语义方面的理解,在此基础上同时考虑学生应用语言知识建立程序设计的能力。以程序设计为主线在教学内容组织上是以程序设计组织教学内容,例如以软件项目中程序设计的案例,通过案例学习程序设计,在此之中学习程序设计语言的知识点。

以软件项目程序设计为主线进行程序设计课程教学内容实施方案使学生在学习程序设计语言的同时,又可以学习到程序设计语言的程序设计的实例,这样的教学内容和教学模式非常适合独立学院培养信息技术高级应用型专门特点方向人才的教学需要,达到增强学生程序设计能力的目的[2][3]。够极大地满足独立学院培养高级的面向生产、管理和服务的第一线的专门性应用型人才,以促进经济与社会发展为首要,达到在实践能力方面比普通本科要略胜一筹的状态。

本文以独立学院计算机科学与技术专业本科程序设计课程教学实施方案为例,研究采用软件项目程序设计为主线的程序设计课程教学内容实施方案。软件项目采用程序设计语言(C#语言)设计[4]。

二、基于软件项目的程序设计课程教学内容实施方案总体框架

基于软件项目的程序设计课程教学内容实施方案是通过一个有一定规模软件项目为实例,学习程序设计语言。在课程实施方案运行过程中,涉及到有以下几个方面的内容需要进行研究。

1.教学内容。程序设计课程教学内容是软件集成的技术。它的前序课程有数据库原理,C#程序设计语言。程序设计课程教学内容除了以上课程还有:Web程序设计方法;MVC软件结构模式;HTML标记语言;Web services技术;PDA移动设备编程技术.如上所述,程序设计课程内容对于教学来讲是一门涉及多个方面软件技术内容的课程。

以语言知识为主线进行程序设计课程教学,在此期间学生学习的语言知识缺乏在软件设计中使用感到困惑,学习效率不高。目前对这种以语言知识为主线进行程序设计教学的研究已有很多文献可供参考。

以软件项目即以程序设计为主线进行程序设计课程教学,事先需要使用程序设计语言(C#)准备好一个有一定规模的软件项目。在使用软件项目中的程序设计案例进行教学过程中涉及Web程序设计方法、实例和各种技术。程序设计语言知识分散到Web程序设计实例中进行教学。在教学过程中,学生在程序设计方法、程序设计涉及的技术、软件设计中使用软件结构模式方面会受到很好的练习。

以软件项目即以程序设计为主线进行程序设计课程教学效果正好弥补了以语言知识为主线进行教学的难度,教学过程也充分体现和实践以学生为中心进行课堂教学的思想。学生的程序设计能力会很有把握达到很胜一筹的状态。

2.软件项目。基于软件项目的程序设计课程教学内容实施方案其中一个重要教学内容是要准备一个覆盖程序设计语言(C#语言)教学内容的软件项目,同时软件能够反映软件结构模式,达到教学以程序设计为主线的目的。

本研究使用的软件项目是使用程序设计语言实际工程应用软件项目。该软件项目的原始需求是高速移动车辆在高速行驶途中不可避免会出现故障,这些故障不至于使车辆在行驶途中停下来修理。但是,这些故障信息需要在高速移动车辆在高速行驶途中立即送出去。车站维修人员根据收到的故障信息,待车辆达到下一个车站之前把维修器件送到站台,使车辆的故障及时得到排除。软件项目由车站地面系统,接收故障信息服务器;PDA系统。

三、软件项目模块与程序设计语言知识点

以软件项目程序设计为主线进行程序设计课程教学内容应当研究软件项目的程序案例覆盖程序设计语言知识点,并且还要需要满足程序设计语言知识的完整性。程序设计语言知识点可以通过设计软件项目中的若干个模块中的程序案例来实现。本软件项目设计了以下几个程序案例来达到覆盖程序设计语言知识点。

(一)用户登录和身份验证程序设计案例

用户登录和身份验证案例在车站地面系统,采用B/S软件结构模式设计。

用户登录和身份验证程序设计所使用的数据规定有用户名、用户密码、验证码和人员类别。输入时进行提示,更换验证码的程序设计考虑防止恶意对网站的攻击。

(二)Socket套接字网络程序设计案例

Socket套接字网络程序案例在接收故障信息服务器,采用C/S软件结构模式设计。该模块完成接收由PDA发出的经过手机移动网络和Internet网络传送的故障信息。在接收故障信息服务器的Socket套接字模块采用服务器端程序设计和多线程程序设计,可以在一个时间点接收多个PDA发出故障信息的能力。

(三)PDA程序设计案例

PDA程序设计案例使用.NET移动设备开发环境进行程序设计,它是接收故障信息服务器的客户端。PDA程序设计模块中发送故障信息程序设计采用客户端Socket套接字异步程序设计技术。处理PDA中的数据与车站地面系统中的数据保持一致使用了分布式数据处理Web Srevices技术。这个模块涉及程序设计语言中知识点是Socket套接字客户端异步程序设计技术;PDA移动设备编程技术和Web Srevices技术。

四、教学内容的组织方式

基于软件项目的程序设计课程教学内容是以程序设计为主线,把程序设计语言的知识点分散到软件模块中去进行教学。这样在教学内容的组织方式与以程序设计语言知识为主线来讲有很大的不同。

基于软件项目的程序设计课程教学的组织方式可以在软件项目案例的基础上建立程序设计语言的一级和二级知识点矩阵进行教学内容的构建。我们必须强调指出,在基于软件项目的程序设计课程教学组织方式中,对程序设计语言中语句的语法和语义需要精讲,掌握重点和难点部分,加上软件项目支撑与配合,程序设计课程教学效果会起到事半功倍的作用。

五、教学方法及其考虑

软件项目的程序设计课程教学内容实施方案对于独立学院信息技术人才培养在教学方法改革方面注入了活力。它体现在以下几点:

1.每堂课都有比较充实的教学内容。

2.制作好程序案例PPT辅助教学,板书写什么、写在哪里、讲解时间分配可以进行仔细的策划。

3.由于软件项目程序设计具有连续性,这样可以使学生把注意力集中到本课程老师设计的教学内容上来。

4.基于软件项目的程序设计课程教学过程最容易形成课堂教学互动。

5.教师可以得到学生在学习程序设计语言教学过程中十分有利于课堂教学研究与改进。

六、结束语

本文研究基于软件项目的程序设计课程教学内容和教学方法教学的实施方案文中所涉及的教学内容和教学方法能够做到课堂教学以学生为主体进行项目式学习程序设计语言教学,教师可以实施问题导向式教学,使学生与教师合作学习,能够在客观上做到在课堂教学中使学生转向思考,进行创造性地学习活动,提高教学质量,达到培养计算机技术方面倾向性应用型人才以及培养人才具有竞争能力的目的。

参考文献:

[1]何钦铭,颜晖,苏小红,叶乃文.程序设计基础课程教学实施方案[J].中国大学教学,2010,(5):62-65.

[2]陈平原.上什么课,课怎么上?[J].中国大学教学,2011,(2):4-6.

在线教学设计方案篇2

关键词:微波技术与天线;教学教改;教学模式

《微波技术与天线》是工科通信工程和电子与信息工程专业的一门专业基础课程,课程的任务是使学生掌握微波技术的基本概念、基本理论和基本分析方法,其讲授的内容涵盖了微波技术与天线所涉及的各个方面的知识,信息量大。课程着重培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后从事微波研究、微波通信工程设计和微波电路设计,微波通信设备的运行维护与研发制造等工作打下了基础,并且《微波技术与天线》作为一门重要的专业基础课,是后续课程如《移动通讯》等的重要基础,对后续课程的学习起着至关重要的作用。《微波技术与天线》课程涉及到电磁场理论和微波网络系统以及天线技术,内容比较广泛,理论性很强,所用的基础知识如物理学、高等数学的知识比较多,要求学生有比较好的数理基础,是电子和通信专业所学课程比较难的一门专业基础课,由于该课程理论性较强、内容复杂而抽象、分析方法多、对数学知识要求较高,学生在学习过程中常感觉难于理解和掌握,因而掌握不好、领会不深、理解不透。为有效解决这一问题,针对该课程的特点,为提高教学质量,本文结合教学实践经验,在教学模式、方法、手段方面提出几点建议。

一、构建多媒体手段,计算机辅助设计与《微波技术与天线》课程教学整合模式

(一)多媒体融入《微波技术与天线》课程教学模式的原则和实施

1、突出主体性以及独立性与相互作用性统一原则

在教学过程的不同阶段,教师与学生的主体地位不是一成不变的。在教学大纲的制定、电子课件的制作、纸质教案的编写、教学过程的组织中,教师是主体,教师主体的作用体现在投入更多的精力,做好服务于学生的准备。在课堂教学阶段,学生是主体,教师的角色要发生转变,以学生为中心,强调学生是信息加工的主体,是知识意义的主动建构者;学生获取知识不是由教师灌输的,而是由学生在一定的情境下通过协作、讨论、交流、互相帮助,并借助必要的信息资源得到的。

2、多媒体和《微波技术与天线》课程教学的整合实施

(1)课前准备

课前准备阶段,需要根据教学大纲编写教学教案,进行教学组织。一是教学教案。教学教案包括纸质教案和电子课件。编写教案与制作电子课件,应根据教学大纲的要求,结合教学经验,认真分析课程内容的特点,明确最适宜采用多媒体手段的教学内容。就“微波技术与天线”课程而言,适合采用多媒体手段进行教学的内容如下:传输线的基本理论:行波的瞬时分布及振幅分布,长线终端短路、开路、接负载时电压、电流及阻抗的分布,长线终端接一般负载阻抗时沿线电压、电流及阻抗分布,端接任意负载时均匀有耗长线上电压、电流及阻抗分布,圆图;波导理论:几种常用的微波传输系统,从平行双线至矩形波导的演化过程,波导模式中的场分量变化规律、电磁场结构透视图、波导壁上的电流分布图,微带传输线中微带的色散效应和高次模式的影响,微带传输线中带状线,微波传输线中激励与激励装置;微波元件:一端口元件中的短路活塞、匹配负载、失配负载,二端口元件中的连接元件、匹配元件、衰减与相移元件、波形变换元件、滤波元件,三端口分路/合成元件,四端口元件中的双T和魔T接头、定向耦合器、平行耦合带线定向耦合器;微波铁氧体元件中的隔离器;谐振器:各种微波谐振腔结构,矩形腔、圆柱腔各谐振模式的场分布图,圆柱腔的谐振模式图,同轴谐振腔,环形腔,微带谐振腔,介质谐振腔,谐振腔的耦合与耦合装置,谐振腔的等效电路;天线:基本振子幅射,线天线,面天线;微波应用系统。根据教学大纲,对不适合多媒体教学的要写出纸质教案,按传统教学方法教学;对适合多媒体教学的要制成电子课件。一些较复杂的图形和实验,应能在电子课件中得到很好的反映。

(2)教学组织

在教学实施前,还要做一些案头准备工作,把授课内容的提纲写下来,理清头绪,做好两种教案在教学过程中平滑衔接的准备工作,使得教学过程有条不紊地进行,以掌握教学的主动权。

(3)课堂组织

教师授课要组织课堂,要充分认识到多媒体只是教学的一种手段。教师在教学过程中要争取主动,合理展示多媒体的优势,把握住多媒体手段与传统教学手段进行切换的最佳时机,探索适应多媒体教学的授课速度。

(4)教与学的整合与优化

利用电子课件信息量大、教学内容呈现立体化和交互界面友善的特点及教师授课速度的可控性,将多媒体手段与传统教学方法有机结合,扬长避短、优势互补。如“微波技术”课程中的圆图部分,本文用传统教学方法讲授圆图中的等反射系数圆方程、阻抗圆图方程、导纳圆图方程,给合多媒体手段将各种圆图在计算机上实现。实现的途径有两条:第一,根据相应的数学公式直接编制程序,给定参数后,直接得到结果,但这种方法没有对圆图进行操作,无法理解圆图的基本特点;第二,应用高级语言将圆图绘入计算机,在计算机上直接对圆图进行操作,每一步操作会在屏幕上显示相应的结果,这种方法既方便又能使学生彻底理解圆图的基本特点,巩固所学的概念。

(二)计算式辅助设计和《微波技术与天线》课程教学整合模式

在微波技术与天线课程教学中,涉及数学知识较多、公式冗长、计算烦琐,而且经常还要用到多种特殊函数,因此常常借助于计算机,这样不仅可以省时、省力,而且比较直观、形象,如C、C++、Fortran、Pascal和Basic都成为微波技术与天线中计算机辅助分析、辅助设计、辅助计算的工具,还有一些专用的程序和工具如Matlab,ADS-Advanced Design System,IE3D等软件在微波技术与天线中起到手工无法代替的作用。在天线优化设计中,由于天线的一些参数如天线增益与工作带宽,主瓣宽度与旁瓣电平往往是相互矛盾的,用计算机很容易解决这一问题。另外,我们在研究传输线理论时,常用SMITH圆图理论,传统做法是手工作图法进行传输线上的阻抗与反射系数的换算以及进行阻抗匹配,现在,传输线问题也可以借助计算机进行辅助计算,采用计算机求解,能做到准确、快捷;并且还可以在显示器上显示圆图的动态求解过程,比较形象、直观。借助计算机辅助设计将课程中较复杂,难以理解的形象、直观化,有利于提高教质量。

二、教学内容设计和教学方法、手段的改进

以应用为主线和重点进行教学内容的设计。《微波技术与天线》课程是一门理论性较强的课程,无论从教的角度讲,还是从学的角度听,都感到非常枯燥。以应用为主线和重点进行教学内容的设计,就是努力改变理论教学的枯燥性,使其向实践的生动性贴近,增强学生学习的针对性,极大地调动学生的兴趣和积极性。首先,课前准备内容的精心设计,通常意义上的课前准备是指在开课前,教师和教研室应当进行诸如:教学实施方案制定、教案准备、集体备课、教具和课件准备、课前试讲和练讲、学生情况了解等一系列的活动。实际上,教学是一个双向行为,必须双方互动,学生也应当进行相应的课前准备。如开课前,可以将“微波和天线及其应用”这样一个课题布置给学生,让学生在学习这门课之前,就利用业余时间,广泛查阅资料,认真考虑、思考这一课题。一方面可以增强学习的目的性和针对性,另一方面可以扩展知识面,培养学员的信息搜集和处理能力。需要注意的是,由于学生此时还不了解课程内容,必须由教师引导,因此教师除了进行通常意义上的课前准备外,还需要精心设计学生的课前准备内容。其次、引言内容的精心设计,一个好的引言能激发学生求知的欲望,提高学习积极性。通过灵活多变的方式,突出以应用为重点的引言设计,是课堂导入的有效途径。

对课堂教学内容中的重点和难点进行妥善处理,教学内容中的重点和难点是教学内容的精髓,如果处理不当会使学生思维受阻,注意力分散,时间一长就会产生越来越多的疑问,造成学习障碍,从而对学习失去兴趣和信心。因而一定要加强对教材内容体系的把握、加深对教材内容的理解,综合采取多种教学方法,妥善处理重点和难点。

实践性教学是巩固学生所学理论知识、提高学生分析和解决实际问题能力、培养学生创新能力的重要环节,因而必须积极采取多样化的实践教学形式,巩固学生理论学习的效果。

一是坚持习题课教学。习题课是一种最传统、最方便、最易行的实践性教学形式。坚持讲练结合,合理安排习题课的实施时机和时间,精心设计好每一次习题课内容和形式,将会使学员在习题课上获得较好的实践与锻炼机会。

二是加强实验课教学。由于该课程理论性很强,因此实验课是一个至关重要的实践环节。如进行驻波测量、波导波长的测量、衰减的测量、波导测量线的调整等内容的实验课教学,学生通过观察形象、生动的现象,透过现象找本质,寻找本质的理论基础,解决实验课中意外发生的实际问题,不仅增加了感性认识,加深了对内容的理解和掌握,而且激发了解决问题的兴趣和热情。

三是增设工程实践环节。教学中发现,由于该课程理论性强,学生常对理论的应用性质疑,遇到实际问题时又无从下手。例如,给出一个实际的雷达信号测量的工程问题,由学生查阅资料,设计测量和调理电路,使电路满足给定的要求。实践证明,通过增设工程实践环节,可进一步强化学生对理论知识的理解,锻炼应用能力,有效提高学员综合分析问题和解决实际问题的能力。

四是开展案例教学。案例教学是以案例为教学内容,通过教师对案例材料的介绍、引导、提示,学生自主阅读和分析案例思考题,找出涉及的问题,归纳总结经验教训,提出自己解决问题的方案和措施,从而加深学生对理论知识的理解和提高学员分析和解决实际问题的能力的一种实践性教学活动。案例教学是“从实践中来,在实践中练,到实践中干”。需要注意的是,在进行案例教学时,要力求案例内容的真实性和新颖性、要突出学生的主体地位、要强调以理务实、要注重与理论的学习和教授相结合。

总之,合理利用多媒体和计算机辅助教学、精心设计上课内容和加强实践教学会使本枯燥无味的课堂变得生动起来,加强了教师与学生的互动性,提高了学生的学习积极性和热情。

参考文献:

1、刘学观,郭辉萍.微波技术与天线[M].西安电子科技大学出版社,2006.

2、顾洪军,郭颖,薛顶柱.基于Matlab的旋转抛物面天线几种特性的仿真分析[J].长春工业大学学报(自然科学版),2009(5).

在线教学设计方案篇3

【关键词】集体智慧;精致课堂;有效教学;数学意境

如今,初、高中课程改革的春风已吹遍全国。在这自上而下、轰轰烈烈的课程改革中,我们一线教师应该怎么办,是摆在我们面前必须面对的问题。为此,我校数学备课组结合我们县级中学的实际情况,对每位数学教师提出了自学、互学、出去学的“三学”措施。其中的互学,就是通过集体备课,发掘每位教师的才智,共同设计出有效的教学方案。本文以抛物线的定义的教学为例,谈谈我们的教学设计思路,也望借此与同行学习交流。

教材背景:普通高中课程标准实验教科书,人教版A版,选修2.

下面是我们集体备课时首先由两位老师展示的教学设计方案。

教学设计方案一:

师:我们在初中学过二次函数,同学们还记得二次函数都有哪些性质吗?

生1:二次函数的图像是抛物线。

生2:还有抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标。

生3:二次函数的单调性是由对称轴和开口方向确定,抛物线与X轴的交点个数是由判别式来确定。

师:好!同学们说的很好,看来大家在初中已经掌握了二次函数的一些性质。我们知道,二次函数的图像­­­­­­­­­­­­­­­­-----抛物线,有的开口向上,有的开口向下,这些仅仅是抛物线的二次函数性质,实际上,抛物线还有更多的性质。比如,抛物线的开口方向还可以向右,也可以向左。这节课,我们将更全面地学习抛物线【板书课题】。

师:让我们先来借助多媒体,看看抛物线是如何产生的?(教师利用几何画板演示抛物线产生的过程。在演示过程中,教师引导学生注意观察抛物线上的点所满足的条件,由此引出抛物线的定义,接着用幻灯显示出定义)。

师:前面我们学习了求曲线方程的方法,请同学们回忆一下,求曲线方程有哪几个步骤?

(学生回答略)。学生回答后,教师引导学生求出开口向右的抛物线方程。

教学设计方案二:

师:同学们好!前面我们学习了椭圆和双曲线,其中有两道重要的例题,一个是椭圆中的例6,另一个是双曲线中的例5.现在请大家先把这两个例题复习一下,之后完成下面的填空.(多媒体显示:平面上到一个定点F的距离和它到一条定直线L(L 不经过点F)的距离的比是常数e 的点的轨迹,当0

前面两个空,由于老师讲课时已提到过椭圆、双曲线的第二定义,所以学生均能顺利答出。第三个空,做了课前预习的部分学生答出是抛物线。

师:(学生回答后)有同学说当e=1时,是抛物线,真的是这样吗?(稍停后)好!让我们借助计算机来看一看.(利用几何画板 ,建立满足e=1的条件,演示观察).

师:大家看,满足e=1的点在计算机上描绘出的是一条什么线?

生:抛物线.

师:好!我们在初中学次函数时,已经认识了抛物线,这节课我们将更深入地学习抛物线【板书课题】

师:由刚才的问题,我们知道,平面内与一个定点F 和一条定直线 L (L 不经过点F )的距离相等的点的轨迹是抛物线.这样,我们也就得到了抛物线的定义【板书定义】.

后同方案一.(略)

这两个教学设计方案,均是从情境问题引入,有思考、探索、观察、实验、过度的过程,能让学生感受到抛物线的定义是鲜活的,好象就在自己的身边,而不是死板地从天上掉下来的,在一定程度上激发了学生的学习乐趣,启发了学生的数学思维,促进了数学知识的理解和迁移。但是,对这两个设计方案,我们认为也有诸多不足,下面是我们备课组对这两个设计方案的几点思考.

思考一:情境问题的设计不够新颖。情境问题的设计要能对学生有足够的吸引力,让学生从新鲜好奇出发直到深入其中,体会到数学的乐趣,并使每位学生都能找到自觉思维的发展入口.方案一由二次函数的复习引入课题,沿用了教材的讲解思路,没有创新.这在学生已有了课前预习的前提下,就显得是平白直叙,波澜而不惊,达不到好的效果.方案二由圆锥曲线的统一定义引入课题,这实际是套用了老教材的讲解思路.

思考二:抛物线的定义的引入过于生硬.两个教学设计方案都是利用几何画板,借助多媒体的演示,让学生通过观察、猜测而归纳出抛物线的定义.仅靠观察、猜测而得出抛物线的定义,这明显违背了数学知识的严谨性.

思考三:抛物线标准方程的推导的教学设计欠佳.两种方案均采用了教材上的推导方法,即推导顶点在原点、焦点在x轴的正半轴的抛物线方程.这里,我们认为若把它改为推导顶点在原点、焦点在y轴的正半轴的抛物线方程,效果会更好.因为这种情形推导出的方程正好是学生所熟悉的二次函数的表达式形式,这样也就进一步证实了开始时学生对“动点M的轨迹是抛物线”的这一猜想.

综合以上思考,我们设计出下面的教学方案:

师:同学们,今天老师遇到一个问题,大家愿意帮助老师解决吗?

生:愿意.

师:好!我先真诚的谢谢大家.我遇到的问题是(幻灯显示:平面内与一个定点F 和一条定直线 L (L 不经过点F )的距离相等的点的轨迹是( )。

师:这是个轨迹问题,我们知道,平面内的轨迹都是平面图形.那么,我们该如何知道此问题中的轨迹是个什么样的平面图形呢?请大家讨论一下。

短暂讨论后,有学生提出用作图法,按条件作出轨迹图形即可判断;也有学生提出先建立坐标系,求出轨迹方程,然后根据方程的形式判断轨迹图形.对于学生的以上回答,教师适时给予充分肯定,并把学生的方法分别命名为作图法和解析法.

师:好,让我们用作图法来探求这个轨迹问题.

为了能作出开口向上的抛物线,教师先板书好下图.

作图时,关键是引导学生发现点M在线段AF的垂直平分线上,于是可得作图方法:(1)在直线L上任取一点B,过点B做直线L的垂线BC;(2)作线段BF的垂直平分线,交BC与点M,点M即为所求.作出图形后,学生观察并猜测轨迹为抛物线.

师:作图法探求轨迹,直观形象,但最后只是猜测轨迹是抛物线,我们有没有办法证实它呢?

引导学生考虑解析法,并理解其原理:建立适当的平面直角坐标系,求出轨迹方程,若轨迹方程是二次函数的表达式形式,则可确定轨迹是抛物线。

在线教学设计方案篇4

关键词:无线网络技术;教学设计;实践

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)51-0271-02

一、设计说明

本节课主要介绍无线网络技术的一些基本概念、技术以及发展历程等,内容偏重理论、抽象,但又缺乏理论的深度,如果只由教师单纯讲解就会显得枯燥,因此本堂课的设计思路是从具体的案例入手,引导学生进行思考、讨论,最后得出基本的结论,形成一定的概念,达到理解和应用的目的。通过视频观摩进一步让学生了解无线网络的发展历程和各种新技术的特点及应用。教师在本节课的主要任务在于积极引导、调动学生的积极性,提高学生对《无线网络技术》课程的学习兴趣。

二、教学目标

1.知识与技能目标:了解当前无线网络领域的各种最新技术和主要研究成果,使学生能够快速对无线网络技术有一个全面、系统的认识;理解和掌握无线网络的技术特征,并通过实践教学(课堂小实验和课外实验)获得一定的综合技能和实践能力。

2.过程与方法目标:充分利用各种手段如案例法、视频观摩、小组讨论、课内小实验等激发学生学习兴趣,使其喜欢无线网络技术;并通过“分组合作”引导学生的合作与竞争,营造民主和谐的课堂气氛。

3.情感态度和价值观目标:通过情境的设计,激发学生的学习兴趣;通过完成一个又一个的小任务,培养学生的自主学习和与他人合作的精神。

三、重点与难点

本堂课的知识重点是无线网络定义、WiFi、蓝牙、Zigbee等技术的定义和特点。由于WiFi、蓝牙、Zigbee等概念非常抽象和枯燥,如何让学生理解WiFi、蓝牙、Zigbee定义以及掌握它们之间的区别是难点。

四、学情分析

1.学生基础不相同:《无线网络技术》课程是专业选修课,授课对象是针对大四的通信专业和网络专业学生,其前驱课程是计算机网络。根据信电学院不同专业的培养方案,计算机网络是通信专业的选修课,这导致授课学生的网络基础不一。因此,教学内容根据学生的接受程度进行动态调整。

2.内容枯燥及抽象:无线网络技术涉及到很多协议、算法、数学推理等,这些内容抽象、概念枯燥、原理复杂,使得部分学生对网络存在偏见和抵触心理。因此,采用案例、演示、实验等教学手段剖解知识、举例认证,吸引学生的兴趣和提高学习主动性。

3.实验设备不足:无线网络技术更新快,导致现有的实验设备无法应用于协议、技术原理的验证和设计。因此,采用实践教学和拓展性教学弥补设备不足问题,提高学生的实践动手能力。

五、教学方式与方法

1.理论教学:理论教学针对课程的基本概念、原理、方法、技能等,主要在课堂上通过教师讲解、示范、案例分析讨论等方式进行。例如:精心设计情境问题导入无线网络定义概念;举例实际生活中遇到的无线网络技术的案例等。

2.实践教学:实践教学包括课内实验、本科生开放实验项目以及院、校学生创新项目等课外学术科技活动等,不占用课堂教学时间,在课后进行。例如:让学生做课内实验-蓝牙传输文件实验,课外实验-寝室WiFi组建,校级学生创新项目-Adhoc网络中位置服务应用等。

3.拓展性学习:拓展性学习主要针对学有余力的学生,借助于互网络提供的各种学习素材和网络资源,鼓励学生参与老师的科研项目和课程建设,使爱好无线网络的学生有进一步自由研究的空间。

六、教学过程安排

1.课前说明3'。教师活动:通过投影介绍《无线网络技术》课程。学生活动:提出对该课程的相关问题。设计意图及学生反映:课前说明的目的是为了让学生对《无线网络技术》课程结构有所了解,在心里形成《无线网络技术》课程整体授课框架的初步印象。

2.创设情境问题引入5'。教师活动:通过投影给出下述问题:某煤矿员工在矿下作业,突然矿井倒塌。搜救部队需要进入矿下搜索。员工在下井作业时需要带哪些设备,使得搜救部队以最短时间解救员工?请三名同学自由组合成探究小组,在2分钟内给出一个可能的答案。通过学生的讨论,得出结论为无线通讯设备。学生活动:讨论应该带什么设备保证自己顺利得救。设计意图及学生反映:这个导入比较容易激发学生兴趣,能让学生很快进入《无线网络技术》的课堂氛围,而且学生在讨论矿工搜救时有多种答案,很容易让学生感觉到自己主导该问题。

3.新授:蓝牙技术8'。教师活动:简单介绍蓝牙的定义、技术特征、发展历程、应用。让学生自由组队,用手机通过蓝牙传输文件和歌曲等。然后归纳蓝牙技术的特点。学生活动:从不同距离、阻挡物等情况做蓝牙传输文件小测验。设计意图及学生反映:把所学内容与学生实际中碰到的问题联系起来,学以致用,帮助学生解决问题并提供思路,又使学生进一步感觉到《无线网络技术》课程的知识是有用的。

4.新授:Zigbee、3G、WiFi20'。教师活动:让学生根据例子列举WiFi与3G之间的区别。分别给出WiFi、3G、Zigbee的定义、技术特征、发展历程、应用。结合就业、职业、岗位等描述这些新技术。学生活动:学生在教师的启发下自己得出WiFi、Zigbee与3G之间的区别。通过阅读教材让学生简述WiFi和3G的定义、技术特征。设计意图及学生反映:让学生自己总结、归纳它们之间的区别,而不是教师照本宣科地告诉学生答案。此外,进一步让学生觉得关于无线网络技术的产品和工作岗位非常多,这对于大四的学生来说,更加有动力学习《无线网络技术》课程。

5.课堂总结4'。教师活动:回顾本堂课学过的主要知识点。学生活动:一起回顾本堂知识点。设计意图及学生反映:回顾本课,对所学内容作总结,学生再回忆一遍,加深印象。

七、教学反思

1.几轮教学,我感觉到教师对于课程案例的选取和设计并非易事,更重要的是在学生基础尚且欠缺的情况下,选取的案例载体要能确保学生的主体性和学习内容的具体性。只有选择好有利于学生对理论知识领会的典型案例,才能带动知识点的“教”、“学”、“做”一体化,方便教师开展教学设计,并掌控教学过程。

2.通过学生问卷调查、访谈法对最近几年的教学效果、成绩通过率、学习积极性以及学生就业方向等进行调查,09级的学生成绩通过率比08级、07级的学生成绩通过率要高;学生对教学方法的反馈意见与前几年相比,教学效果好,学习积极性高。

3.目前正在网络教学平台建设,学生非常积极地参与网络课程平台建设,例如学生的课程报告、课堂作业等传递到网络教学平台中。根据学生的反馈信息,我们不断地完善网络教学平台。

在线教学设计方案篇5

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这些代码包括数据库端、服务器端、Android端和IOS端四个部分,“”符号代表文件夹,即打开后还有文件。

(1)数据库端源码清单

SourceCode->Chapter3->Database

createTable.sql--创建数据库表

InsertAction.sql--插入数据

DeleteAction.sql--删除数据

ModifyAction.sql--修改数据

createbatchTable.sql--创建批次表

insertbatchTable.sql--向批次表插入数据

createcategoryTable.sql--创建科类表

insertcategoryTable.sql--向科类表插入数据

(2)服务器端源码清单

SourceCode->Chapter4->Server

server.xml--绑定域名文件(xml)

Hello_BaoKaoTong.java--新建服务器类

->Zhushou

JsonAction.java--Json解析类

struts.xml--增加Json类中方法

ControlLineAdapter.java--省控线查询Adapter类

(3)Android端源码清单

SourceCode->Chapter6->Android

->NewScore_test

OpenDoorActivity.java--开门动画类

->res

->layout

content_frame.xml--程序主界面布局

fragment_enroll.xml--学校录取线页面布局

->values

Styles.xml--菜单Menu布局

->drawable

menu_btn.xml--特殊图片状态布局

menu_pressed.xml--按下按钮状态

menu_unpressed.xml--按钮未按下状态

->src

MainActivity.java--主界面相关事件

->score

EnrollScoreFragment.java--查询学校录取线事件

EnrollScoreResultFragment.java--查询结果布局

TrendView.java--生成趋势曲线事件

->util

AccessToServer.java--服务器端访问工具类

(4)IOS端源码清单

SourceCode->Chapter8->IOS->NewScore_test

->GaoKaoHelper

->GaoKaoHelper.proj--XCode项目程序(执行程序)

->GaoKaoHelper.test--项目测试包

->GaoKaoHelper--源代码包

AppDelegate.h--程序监听接口头文件

AppDelegate.m--程序监听接口实现文件

Main.m--程序入口方法

BaseViewController.h--根视图头文件

BaseViewController.m-根视图实现文件

BaseNavigationController.h--基导航控制器头文件

BaseNavigationController.m--基导航控制器实现文件

myScoreViewController.h--我的高考模块头文件

myScoreViewController.m--我的高考模块实现文件

shengyuandiViewController.h--生源地选择控制器头文件

shengyuandiViewController.m--实现生源地选择控制器

subjectViewController.h--科类选择控制器头文件

subjectViewController.m--科类选择控制器实现文件

batchViewController.h--批次选择控制器头文件

batchViewController.m--批次选择控制器实现文件

recommendViewController.h--推荐学校模块基视图头文件

recommendViewController.m--推荐学校模块基视图实现文件

SchoolInfoViewController.h--学校信息控制器头文件

SchoolInfoViewController.m--学校信息控制器实现文件

proViewController.h--省份选择视图控制器头文件

proViewController.m--省份选择视图控制器实现文件

searchScoreViewController.h--省控线查询模块基视图头文件

searchScoreViewController.m--省控线查询模块基视图实现文件

provinceViewController.h--省份选择控制器头文件

provinceViewController.m--省份选择控制器实现文件

LineViewController.h--省控线查询结果控制器头文件

LineViewController.m--省控线查询结果控制器实现文件

schoolScoreViewController.h--学校分数线查询模块基视图头文件

schoolScoreViewController.m--学校分数线查询模块基视图实现文件

schoolViewController.h--学校选择控制器头文件

schoolViewController.m--学校选择控制器实现文件

ScoreLineViewController.h--学校分数线查询结果控制器头文件

ScoreLineViewController.m--学校分数线查询结果控制器实现文件

CurveViewController.h--趋势曲线控制器头文件

CurveViewController.m--趋势曲线控制器实现文件

CurveView.h--趋势曲线图视图头文件

CurveView.m--趋势曲线图视图实现文件

->ConnectNetWork--网络连接判断第三方类

Reachability.h

Reachability.m

->MBProgressHUD--读取信息进度转轮第三方类

MBProgressHUB.h

MBProgressHUB.m

->Utility--界面布局工具

->ASIHttpRequest--实现网络连接第三方类

->SBJson--JSon解析第三方类

SBJson.h

SBJson.m

GaoKaoHelper-info.plist--项目配置文件

infoPlist.strings--配置文件字符

area.plist--地区信息plist文件

GaoKaoHelper-Prefix.pch--预编译文件

4 基于局域网的教学环境搭建(Setting up teaching and learning environment based on LAN)

下面介绍如何搭建支持App客户端可访问的本地服务器和如何修改的客户端的请求URL链接。由于豹考通服务器端代码是由JSP编写,如果要让此服务器代码在本地机运行,则需用到的软件包括Tomcat、JDK和MySQL。

4.1 连接局域网本地服务器方法

将实验室的教师端电脑与学生端电脑互联在一个局域网内,只需将请求的URL地址修改为教师端或任何一台学生机服务器的IP地址即可,如192.168.1.100(教师机),192.168.1.101(小组1服务器)。若服务器连接成功,不论是手机还是模拟器都能读取到对应省份学校数据;如果连接服务器失败,则不显示学校数据。

4.2 启动本地服务器的步骤

(1)下载bkt_android.rar压缩包,http:///download/bkt_android.rar。

(2)将压缩包解压,请将bkt_android解压在不带有空格的路径上,如D:\bkt_android。

(3)运行JTM1.1.exe程序,单击“启用(调试模式)”,Tomcat和MySQL服务器的指示灯变成绿色。需注意的是这两个弹出窗口不能关闭,关闭后会停止相关服务,导致本地服务器关闭。

(4)通过浏览器进行访问测试http://localhost:8080/,若出现“服务器搭建成功测试页”信息,表示JSP服务器环境搭建成功。

4.3 修改客户端URL访问本地服务器

Android端:

修改豹考通NewScore_Test项目src下包名为.android.score.util的工具类Constants.java。将类中的远程服务器地址URL修改为:http://{IP}:8080/bkt/;即public static final String URL=" http://192.168.1.101:8080/bkt/";修改URL后,重新App和启动Android模拟器,这样Android客户端访问的数据就是本地服务器中的数据。

IOS端:

与Android端类似,IOS端访问本地服务器只需要将进行网络访问接口域名更换成本地服务器所在PC机的IP地址即可。远程服务器的url为:

http:///zhushou/getRecommendSchoolsJson.action?

域名为:,将域名更换成服务器本机IP地址加上端口号,http://{IP}:8080/bkt/。

即URL="http://192.168.1.102:8080/bkt/";修改URL后,重新App,这样IOS客户端访问的数据就是本地服务器中的数据。

IP为本地服务器PC机的IP地址,比如http://192.168.1.101:8080/bkt/,然后再次编译运行,即可访问本地服务器。

5 结论(Conclusion)

通过“豹考通”软件引入App开发流程,并对“豹考通”App进行相关介绍,最后介绍了服务器端局域网配置的基本知识,让读者通过本地服务器进行与客户端的交互。

参考文献(References)

[1] Levin B. B.Using Case Method in Teacher Education:The Role of Discussion and Experience in Teachers' Thinking about Cases[D].Unpublished Doctoral Dissertation,University of California-Berkeley,1996:22-24.

[2] Laurence.E Lynn Jr.Teaching&Learning with Cases,A Guide book[M].Chatham House Pub,1999:98-161.

[3] 钟元生,高成珍.高校Android编程教材设计研究[J].计算机教育,2014(10):105-107.

[4] 蔡建平.软件开发综合能力培养的案例教学[J].计算机教育,2011(20):102.

[5] 李伟.基于工具软件和案例开发的软件工程教学方法[J].中国科教创新导刊,2014(01):152-153.

作者简介:

在线教学设计方案篇6

关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统

1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性

计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的核心课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。

2、认识案例

案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。

案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。

1)真实性。

客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。

2)综合性。

案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。

3)完整性。

案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。

4)启发性。

案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。

5)实践性。

学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。

3、案例建设

案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。

3.1 案例背景简介

卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。

3.2 实时仿真监视系统案例

实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。

为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案:

(1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识;

(2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式;

(3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。

为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。

3.2.1 界面管理

系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。

1)读取配置文件,获取初始化信息。

系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。

2)自动生成实时监视界面。

监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。

3)定时更新监视界面。

为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。

4)处理用户交互消息。

系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。

3.2.2 数据处理

系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。

1)接收网络数据包。

在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。

2)解析数据包。

在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。

3)保存原始数据包。

系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。

4)读取数据文件,获取数据包。

在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。

5)共享数据。

系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。

6)快速查找。

系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。

4、结语

“实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。

在线教学设计方案篇7

中图分类号:G642

摘要:计算机基础课程在信息技术飞速发展的今天,更需要在网络这个开放的环境中,为学生提供在线开放课程并共享课程资源。文章以清华大学计算机基础课程为例,提出课程开放与共享的几个方面,包括教学理念共享、教学设计共享、教学资源共享、实施方案共享和学习机会共享,讨论教学资源开发中的指导思想问题、需求分析问题、标准化问题和知识产权问题。

关键词:教学资源;开放课程;在线学习;资源共享;基础课

随着信息技术的快速发展,人们的学习方式也在发生着变化。信息技术不仅可以令学习不受时间与空间的限制,而且使得教师和学生可以通过网络实现教学过程,令没有机会进入校园的学习者可以在网络这个更广阔的范围内学习自己需要的知识。在这种形势下,计算机基础课程如何利用网络开放的环境为学生提供他们需要的在线学习资源,是一个值得思考的问题。

1 开放共享课程的现状与思考

大量开放共享课程正在不断涌现,主要由课程作者或教育机构开放课程或在线学习课程。开放课程的受益者主要是学习者,也就是要向学习者开放学习机会,但这并不够,共享问题并没有得到很好的解决。目前强调得比较多的教学资源共享,实际上只是教学资源公开。公开不等于共享,如果公开的仅仅是教学资源,那么这些资源将很难使用,原因在于教师不知道这些资源是根据什么样的教学理念设计和开发、需满足怎样的教学设计目标以及应如何利用这些资源实施教学过程。

目前,国家精品资源共享课程是一个有效的机制,但是仅有平台和形式还不够,教师和教育机构还需要从理念上认识到共享的意义,从机制上保障和促进共享,真正愿意共享课程。同时,开放共享的资源需要标准化,这样便于资源在不同的平台间共享。另外,开放共享还需要有完善的知识产权保护机制。

2 课程开放与共享

2.1 教学理念共享

教学理念共享是课程开放共享的基础与前提。教学理念就是人们对教学和学习活动内在规律的认识的集中体现,同时也是人们对教学活动的看法和持有的基本态度和观念,是人们从事教学活动的信念。教师对一门具体课程的教学理念,是其对教学目标、教学内容、授课对象、教学模式等的理解。教学理念是指导教学设计、课程建设、教学活动实施的指导思想和总纲。

教学理念共享的内容至少应该包括课程目标、课程建设与实施的指导思想。例如,清华大学计算机公共系列课程的目标是培养能够运用计算机科学理论与技术从事其他专业研究的跨学科人才;课程体系设计理念是宽口径、厚基础、强实践、重创新。其中,程序设计公共课目标是培养学生运用计算机程序设计技术从事本专业科学研究与工程开发的能力。课程建设与实施的指导思想是以理论为基础、以能力为目标、以技术为手段,鼓励多样化人才发展,提倡教师引导下的学生自主学习,鼓励协作学习和共同知识构建,加强实践环节和增强实践能力,引导和鼓励创新。我们的课程设计与实施和课程资源建设正是在这样的教学理念指导下进行的。

2.2 教学设计共享

教学设计包括教学内容的选择、讲授的线索和逻辑。所有教学环节的设计不仅包括教学活动和考核方式的设计、教学活动中涉及的资源,还包括多种教学模式和教学环境设计。同一个教学活动可以针对学习者的不同需求在不同环境下实施,如听课环节让学习者既可以在实际课堂上听课,又可以在线听课。

教学设计要根据不同的教学目标,为教学活动设计不同的资源与环境,如掌握知识和理解理论需要多种形式的课程内容(录像、讲稿、文字教材等),学会技术和掌握技能需要例题、案例演示、习题、实验环境等,进行设计、创意/创新需要协作学习环境和设计开发环境等。只有共享教学设计,使用者才能明确知道每种资源分别应用于什么目的和哪一个教学环节。例如,C++语言程序设计的教学设计主要包括以下内容。

(1)课程内容以面向对象的思想为主线,介绍程序设计基础知识、类与对象的基本概念、继承与多态、输入输出流、常用数据结构基础知识,此外还简单介绍泛型程序设计。

(2)教学模式是多种模式相结合,给学生自由选择学习方式和考核方式的空间,真正实现以学生为中心的自主式学习。

(3)学习模式包括常规教学模式和网络教学模式。常规教学模式包括大课、实验辅导和答疑;网络教学模式包括网上自学在线课程、在线讨论、在线提交作业和评分。

(4)考核模式包括常规卷面考试、自选题目的论文(包括答辩)和自选题目的项目训练(包括答辩)。

2.3 教学资源共享

教学资源共享是落实教学理念和教学设计共享,一般来讲,教学资源包括教材、教学录像、讲稿、题库、实验/案例等。例如,C++语言程序设计课程的教学资源包括以下几个方面。

(1)教材有《C++语言程序设计(第4版)》《C++语言程序设计案例教程》《C++语言程序设计(第4版)学生用书》《C++基础教程学生用书》《面向对象程序设计经典实验案例集》(包括87个实验项目,数百个题目)等。

(2)教师用书《C++语言程序设计(第3版)教师用书》。

(3)多媒体课件包括《C++语言程序设计(第4版)》讲课录像、《C++语言程序设计(第3版)》配音课件、《C++语言程序设计(第3版)》视频课件、《C++语言程序设计(第3版)》讲课录音。

(4)案例学习系统。

(5)教学网站包括清华大学网络学堂(主要面向校内学生)、开放学习社区(http:∥)、清华大学出版社“智学苑”()等。

2.4 实施方案共享

实施方案是指课程所有教学环节的具体实施方案,包括学时、具体教学和考核方式。只有共享实施方案,才能使得其他的共享落到实处。实施方案的共享途径包括教师互访和听课、以文字形式共享教案、在线呈现教学过程。C++语言程序设计课程实施方案主要包括以下内容。

(1)大课:2学时/周。以应用引导,以实际开发环境进行讲解。

(2)课外辅导。其中,教师补充例题讲解:1学时/周;学生分组讨论:2学时/学期·人。

(3)作业批改模式为考试系统自动批改加助教批改。

(4)案例学习内容包括学习《C++语言程序设计案例教程》或通过在线案例学习系统学习。

(5)基础实验课:2学时/周。助教辅导并当堂验收。

(6)项目训练,包括选题与需求分析报告、系统设计、程序实现、用户手册测试报告、总结报告、答辩。

2.5 学习机会共享

学习机会共享是为学习者提供开放公平的学习机会,使得没有机会进入校园的学习者能够享有同样的学习机会,以实现人人拥有公平的学习机会。具体方式可以是将课程在线开放、提供录像及学习资源下载、提供在线学习指导和答疑、针对学习者的特点提供尽量真实的课堂教学体验或者适合在线学习的网络课程。要实现学习机会共享,仅有上述开放方式还不够,还需要解决面向社会服务的运营模式问题,才能真正为学习者提供合适的服务。

3 教学资源开发

3.1 指导思想问题

开发共享的教学资源,首先要从指导思想上具有共享的诚意与服务的意愿。无诚意的共享往往是因为某种课程建设和教材建设项目的要求而提供一部分教学资源,但是不提供最关键的资源,使得教师无法充分利用共享资源。其实,很多开放课程旨在开放却无意共享,因此只向学习者开放,并不提供给其他教师使用。诚意共享就应无保留地完全共享教学理念、教学设计、课程资源、实施方案、学习机会,并且要本着为教师和学生服务的指导思想认真分析需求,以需求为导向开发共享资源。

3.2 需求分析问题

任何一个项目在开发之前都要进行需求分析,而开发教学资源则往往会忽略需求分析。需求分析包括以下两个方面。

(1)适用对象分析。面向全日制学习者的主要教学环节是以面授为主,包括大课、面对面答疑、习题课、实验课等。亲临现场聆听教师的观点、对知识的诠释、对理论的演绎,其效果远远优于看录像。由于全日制学生的主要任务是学习,因此他们可以利用完整的时间段进行系统性学习。网络学习环境是对面授的补充和对课外学习的支持,因此主要包括资源、答疑、讨论、练习和扩展学习。业余学习者以及在师资缺乏的学校和地区学习的学生,则需要使用网络教学获得优质的学习资源和方便的学习环境。

(2)学习过程需求分析。典型的学习过程主要包括新知识和理论学习、思考质疑和交流讨论、实践练习、尝试创新。网络学习系统应该为学习过程各个环节提供支持。

理论课程学习需要的资源包括多种形式的课程内容(录像、讲稿、文字教材等)、拓展阅读资料、例题/案例演示、习题;实践课程需要的资源包括实验指导和实验演示、虚拟实验素材/构件库、交互式虚拟实验、测试题等。

3.8 标准化问题

标准化是资源共享的基本技术保障。标准化有利于优质资源复用、有效管理和高效检索,因此能够促进共享;有利于管理信息互联互通,实现全局有效管理、异地学习、终身学习,促进教育公平;有利于优秀教学系统软件共享,能够缩短系统开发周期、降低开发成本、实现共建共享。

标准化指的是按照标准的格式描述教学资源的属性。标准化与个性化不矛盾,通过属性的描述可以更准确地描述资源的特征。标准化有助于保护知识产权,标准属性中具有与知识产权相关的属性。目前,我国已教育信息化相关的7项国家标准和7项教育行业标准,待12项国家标准和6项教育行业标准,正在研制23项国家标准和4项行业标准。国际标准化组织ISO/IEC JTCI有一个分技术委员会SC3,专门从事学习、教育、培训领域信息技术标准的制订。

我国已的教育信息化国家标准如下:

·GB/T 21364-2008信息技术学习、教育和培训基于规则的XML绑定技术

·GB/T 21365-2008信息技术学习、教育和培训学习对象元数据

·GB/T 21366-2008信息技术学习、教育和培训参与者标识符

·GB/T 26222-2010信息技术学习、教育和培训内容包装

·GB/T 5271.36-2012信息技术词汇第36部分:学习、教育和培训

·GB/T 28824-2012信息技术学习、教育和培训学习对象分类代码

·GB/T 28825-2012信息技术学习、教育和培训数字权利描述语言

·GB/T 28823-2012信息技术学习、教育和培训平台与媒体分类代码XML绑定规范

3.4 知识产权问题

开放共享需要健全的知识产权保护机制。从技术层面上讲,资源本身应该具有知识产权信息,使得网络学习平台应该能够识别知识产权信息并合法使用资源;从理念上讲,每一位教师应该尊重共享资源的知识产权;从政策法规上讲,开放共享应该有完善的知识产权保护体系。

在线教学设计方案篇8

【关键词】5W2H法;设问法;案例教学

一 、5W2H法的概念与设计方法

5W2H法也被称为设问法,是根据7个疑问词从不同角度检讨创新思路的设计思维方法。源于美国陆军最早提出和使用的5W1H法,通过为什么(Why)、什么(What)、何人(Who)、何时(When)、何地(Where)、如何(How)这几个方面提出问题,考察研究对象,从而形成创造设想或方案的方法。其宗旨是:归纳问题,抓住本质,包括了客体本质(What),主体本质(Who),存在的时间形式(When)、空间形式(Where),存在的原因(Why),影响的程度(How)等。此后,经总结和改进将How分解成How to和How much,演变为5W2H法。因为这七个提问的英文字头是5个“W”和2个“H”故得名5W2H法。

设计法是实现设计预想目标的途径,其目的是激发思维,形成解决问题的方案。设计工作不仅要求设计师有较强的创意表达和形象表达技能,而且要求设计师能对现代科技与艺术结合做出种种思考与探索,综合与设计相关的各种知识,从而激发创造力。使用创新技法时,不一定要深究其理论渊源,但对它的基本原理和操作方法与步骤要有明确的认识。

5W2H法作为一种常用的设问法由以下7个具体问题组成:

What:明确基本性质:是什么、做什么、条件是什么、重点是什么、目的是什么等。

When:明确时间的条件与限制:何时开始、何时完成、何时最佳、何时停止。如新产品投入市场的时机。消费产品投产快、周期灵活、设计翻新周期短,而汽车等产品需要的时间长一些。

Where:明确空间的条件与限制:何地、从何处着手。要考虑不同的国家、地区的人文、历史、风土人情、气候条件。

Who:明确对象因素:有谁承担、为谁决策、对谁有利等。

Why:明确理由与前提:为什么、为什么这样做等。

How to:明确方案因素:怎样实施、怎样提高、如何完成。明确了5W的要点以后,采用什么方法就显的至关重要。设计师要勇于打破常规的思维模式,敢于创造。

How much:明确数量概念:成本、利润将达到什么水平、成效、遗留问题、成功可能性的量化分析。

二、5W2H法在设计方法教学中的应用

在设计方法教学过程中,主要目的是让学生在今后的设计中能够熟练自觉地应用该种设计方法。所以针对此教学环节有以下三个教学重点:一是概念理解; 二是方法掌握;三是实际应用。

针对此教学内容采取案例与理论相互印证的教学方法。首先选择一种结构相对简单,应用比较广泛,款式类型较为丰富的产品。如(图1)所示,选择插线板作为教学案例。针对每个关键词选择出由于该因素的影响,而导致的不同的设计方案。例如:由于时间(when)因素的影响,不同时间阶段室内光线明暗程度有所不同,所以在夜间需要有微弱的光来引导用户辨识插线板的位置。下部能散发荧光光线的插线板设计方案便是针对时间因素而做出的功能改良。再如:地点(where)因素在插线板的设计中也是需要考虑的,案例中选择了一款置于地板上的插线板设计方案。由于使用场合的特殊性,脚踩式操作比弯腰用手操作更加方便,所以在设计中采用脚踏板的方式完成控制开关的功能。这一设计的改良便是基于对地点(where)因素的考虑,而得到的设计结果。

5W2H法中涉及到的每一个关键词,都采取上述方式。用相应的案例来说明在设计过程中对于该因素的分析过程和应用方式。由于选择的案例是同一类产品,所以学生能够更直接的感受到不同的因素对于产品设计的影响,以及产生的不同设计结果。

在通过案例讲解使学生对于5W2H法的基本概念有了初步的了解与掌握以后。就需要通过一些实践及练习让学生切实的掌握这种方法在设计中的应用。在这个这个教学环节中,采取了课堂讨论的形式。讨论的题目为:“为特殊人群设计”。世界上的绝大多数生活用品都是为“普通人”准备的。对于身体和我们正常人有所区别的“小概率人”这些产品会带来或多或少的不便。这样的群体所针对的5W2H因素更加特殊和鲜明。给学生提出了三类特殊人群:侏儒症患者、盲人、左撇子。用5W2H法中涉及到的7个因素进行条理化的归类,分析研究这类人群的特征以及现有的产品解决方案,提出相对应的思考问题。“是不是把产品降低高度就能满足侏儒症患者的需求?”“是不是只要增加触感就可以解决盲人的困难?”“是否把右利产品镜像化就适合左撇子使用?”学生通过用7个关键词考察目标对象,解决问题。学会掌握5W2H这一设计方法。

【参考文献】

[1]陆小彪,钱安明.设计思维.合肥工业大学出版社,2007.

在线教学设计方案篇9

关键词:电力线路;线路改造;校园供电

作者简介:罗继东(1981-),男,甘肃庆阳人,塔里木大学机电学院,助教。(新疆阿拉尔843300)

中图分类号:G483     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)08-0141-03

近年来,在我国教育事业飞速发展的大背景下,塔里木大学(以下简称“我校”)在教育客观需要的前提下,抓住机遇积极发展校园基础设施建设。因为塔里木大学供电网络中配电设备普遍陈旧、技术落后,小截面老旧线路、老式油断路器、老式柱上断路器等仍大量被使用;存在着用户线、专用变直接搭接主干线,导致发生事故或需检修线路停电范围大、线路自动分断控制能力差等等。随着新老校区建设的不断扩大和发展,居民、学生公寓楼密集,架空线间安全距离远达不到要求,况且老旧电缆在道路、小区穿过,其绝缘性能及各项技术指标不符合安全距离的要求。这些设备“带病”运行,不但存在着安全事故隐患,而且不符合塔里木大学长远规划的发展需要。为了学校更好地发展,需要对电力线路进行调整改造。

一、塔里木大学线路现状分析

1.塔里木大学现有电网特点

(1)负荷密度高。学校人口稠密,居民小区、学生公寓集中,必然构成了高密度的用电负荷。这要求在配电线路导线选取时要考虑较大的线径。

(2)线路走廊紧张。道路、绿化带一般是线路的主要通道,但因宽度有限,势必要求同杆多回路架线,同时拉线也是一个不容忽视的问题。

(3)供电可靠性不高。停电将造成较大的社会影响和经济损失,故要求较高的供电可靠性。

(4)导线横截面积小,供电负荷大,导致导线不能满足负荷需要。

(5)绝缘化率要求不高。根据大学未来发展趋势,架空电力线路入地电缆化是大势所趋,电缆化率将是表征一个大学品位档次的主要指标之一。

(6)安全性要求不高。因塔里木大学空间利用率高,电力线路与建筑物、活动场所距离相对较近,误碰误触可能性大,因此设计时要充分考虑安全裕度。

2.塔里木大学电源及供电系统

塔里木大学供电系统,除一级负荷别重要的负荷外,不应按一个电源系统检修的情况进行设计,现在我校供电线路还是单回路供电线路。其特点是供电线路可靠性不高、经常性停电,要两回电源线路,应采用同级电压供电;供电系统应简单可靠,同一电压供电系统的变配电级数不应多于两级。高压配电系统应采用放射式。根据负荷的容量和分布,配变电所应靠近负荷中心。

二、全校负荷调查

变电所现有分区:我校现有变电所七处,每一处管辖范围不等的一个供电区域。

这七大区域为:

(1)主教学区变:含综合楼、行政楼、动科楼、工科楼、文科楼、一号楼、二号楼、图书馆、逸夫楼、生物楼;

(2)西学生区变:含(1―24栋)学生公寓,4个学生食堂;

(3)东学生区变:含(东1―8栋)学生公寓,1个食堂,风雨操场;

(4)生活区变1:含(1―20栋)教工住宅、农贸市场、西域文化研究中心、南疆干部培训中心、幼儿园;

(5)生活区变2:含(21―47栋)教工住宅;

(6)实习区变:实习基地;

(7)排水区变:排水系统。

三、总体规划设计方案

东校区是我校的老校区,面积很大,现在建设有很多实习基地与实验基地,东校区相对杂乱,迫切需要对基础设施进行整合。根据研究,东校区大概需要用电容量为7000kVA。把东校区分为四大区域(不含现有西区变)分别是:

东区核心区变:1000kVA;东区一变:2X630kVA;东区二变:2X630kVA;老师及成人教育学生宿舍区变:2X630kVA。东西两校区容量总共约1.6MVA。

我校整体输电线路规划如图1所示。

1.规划设计方案

(1)规划方案1。现状中,东区高压配电房可以容纳13面配电柜,刚好能满足设计中的塔里木大学各变电区域的需求。那么,方案1的设计理念就是充分尊重现实,利用现状,完美地处理好现有资源;东西校区整合供配电设施,实现集中的管理,统一调度。

我校现有的两路高压进线前已介绍。我们把这两回架空线都引进东区高压配电房。但在此方案中不用常规的一回线路运行,另一回线路完全备用的形式,而是采用双回线路同时运行的方式:主要的考虑是两回线路的供电质量都很高,都能分别满足用户用电的需求。整个校区容量较大,假如只是单回线路运行的话,势必会在线路上造成很大的损失,浪费能源。

在中间设立一个联络柜。

具体的管辖范围可以是一号线路管东西校区,二号线路同样管东西校区;

配电方式全采用高压放射式。配电柜中设计如图2所示。

(2)规划方案2。前面在地理位置考虑的时候有这样一个概念:东校区面积相当,在以后的发展中将和西校区处于同一重要的位置。在这一概念的基础上,规划方案2拟考虑东西分治,即在现有配电设施的基础上,在西校区另外单建一个高压配电房,东西相互独立,互不牵制,毫无关联。

其中,把现有的西校区变电房也移交给规划中的东校区高压配电房,如图3所示。

如方案1中所讲,为减少线路损失,采用两回电源同时运行的方式,也在东区高压总配设置母线断路器联络,断路器平时是断开的,仅在双回电源中,某一回受损后才开启使用,即由另一条母线独立向所有的负荷供电。

(3)规划方案3。在方案2的基础上做一些适当的调整改进。总体的思维依然是南北分治,但是把东西两区用一根高压联络电缆连接起来,目的是使西区的供电可靠性得到增强。

就目前的现实情况来看,我校的重点仍然在东区,不管是教学还是人员等;但是几年之后,随着西区各项工程的相继竣工,可以用一个不很恰当的词来形容就是,东西校区将形成“分庭抗礼”的局面。

东西校区的联络线如果设置得合理的话,那么对东校区的供电来说将形成高压环式接线,对西校区来讲,供电的可靠性将大大增强。高压配电房方案三如图4所示。

(4)规划方案4。只在东区建一个高压总配,但从东区引出一根(能承担西区全部负荷的)大容量的配电线路到西区,进入西区的配电子站。平面示意图和系统示意图如图5所示。

2.各方案比较

(1)采用架空线、电缆线的不同之处。

方案1:只需要一个高压通道引出至东区总配即可;需从一号线路上引一段架空线(或者是10kV高压电缆线)到高压总配电房,距离约在400米。

方案2:由于东西分治,需要从二号线路上引两路分别到两个配电所,相应的线路费用增加。

方案3:方案3基本同方案2,只是多了一条从东到西的电力电缆线,约450米。

方案4:综合方案1和方案3,一段从二号线路上引300米,另一段从东到西约450米。

(2)供电可靠性及灵活性。

方案1、3运行比较灵活:可单回线路独立供电,也可采用双回线路同时供电;可靠性也较高,因为那样的设置满足了在塔里木大学内都有两回电源的供给,只有在极端情况下才可能产生停电的情况,那就是所有母线同时故障的时候。满足了2级负荷的全部要求。

其余两个方案中,由于都有瓶颈,在电力供给比较紧张或者在天气等自然条件变化较大的时候,极易出现故障,很难越过瓶颈。

(3)供电电能质量。四个方案相当。

(4)运行管理、维护检修条件。

方案1中仅有一个高压配电房,所需管理人员少,且实现了集中统一管理,较易实现全校的协调和统一调度管理。在具体的配电柜中,都采用了电流互感器、接地刀开关、高压断路器、避雷器,能完全保证正常的运行。在例行的检修或者是维护中只需把高压断路器断开,然后把接地开关接地即可以安全地作业了。

(5)交通运输及施工条件。

在交通运输方面,塔里木大学内部道路交通网络比较发达,运输较易。施工条件:方案1、3、4中,均需在东西两区作业,并且配电电缆所走的线路比较长,相对施工比较麻烦些。而方案2就相对省工。

(6)分期建设的可能性及灵活性。

方案1:比较灵活,由于有13面柜子的空间,现已经上了7面,等以后东校区、研究生学院区、新的住宅楼相继建成后,可分期上配电柜,即是说建成一个区位,上一面柜子。分期投资,分期建设,同时也可把风险分散,是比较灵活的设计思想。

其他方案中,东校区配电房无论如何要一次性建设到位,但选址在何处,建成什么样式的,以后是否能很好地融入主体建筑群是很难说清楚的(因为现在西区有很多地方还有待开发,有待整合)。

(7)确定方案。

综合比较以上各个方案(见表1),决定采用方案1,但需做些适当的补充和改进说明。

3.配电母线设置

高压配电母线排采用单母线分段,一段管东区,另一段管西区。中间用断路器连接,平时使用的是双回路同时运行,利于减少电能在线路上的损失;即使在线路发生故障的情况下,也能保证至少有一半的用电负荷不会停电,造成的负面社会影响较小;一回线路发生故障的时候,可以通过倒闸操作,闭合母连断路器,实现继续供电。当控制回路设计得合理时,还可以实现自动投切,停电后恢复期较短,大大提高了供电的可靠性和持续性。

(1)低压联络线。在邻近的变区设置低压母线联络线,形成准网式供电。

(2)整个系统的运行方式。根据前面的设计,在正常情况(或用电需求不是很紧迫的情况)下,各变电所是相互独立的,互相之间没有影响,互相也不会受到牵制,这也是放射式配电的优势。通常由进线到各配线柜通过10kV电力电缆送到各区域变电所,降压为380/220V后再通过低压电力电缆送达各负荷点,完成整个的变配电过程。

(3)效益。几个方案在经济效益方面相当,只是在方案2和方案3中需要三面进线柜、三面计量柜,设备较多,初期投资较高,相比较而言,产出投入比不是很划算;并且在设备增多的情况下,相应的出现故障的几率也增大了。

在社会效益方面,方案1更可观些,因为采用的是高压放射式配电方式,各配出线之间没有联系,当某条线路发生故障时,不会牵连到其他的线路,因而造成的停电范围也会比较小。

方案2中,在西区仅有二号线路供电,假如一号线路发生故障,塔里木大学不会大面积停电,影响面较小。并且又能很好地满足塔里木大学教学楼的用电和其他设备的供电要求。

4.塔里木大学节能措施

电容补偿、无功补偿。为基本满足上述要求,我校设计时把无功补偿装置统一装设在变压器的低压母线侧。这样的补偿可以选择相对较小容量的变压器,节约初期投资。对于容量较大并且功率因数很低的用电负荷采用单独集中补偿。

四、结语

本文主要介绍塔里木大学校园电力线路改造方案,首先对学校规划中涉及的电力线路进行简介,并对前期存在的问题进行简要分析,在此基础上分析了校园电力线路改造的必要性,在已经进行的线路基础上提出了适合校园实际规划的电力线路改造方案,更好地满足塔里木大学校园电力系统供电的可靠性、安全性和经济性。

参考文献:

[1]单士贵.校园电力管理系统的设计和实施[J].泰山学院学报,2003,(3).

在线教学设计方案篇10

关键词:计算机网络;“分享式”教学;“例证式”教学;“讨论式”教学;“实验式”教学

文章编号:1672-5913(2013)14-0054-05 中图分类号:G642

微电子技术和光技术的高速发展推动了计算机网络技术的发展,也使得人们对互联网的依赖越来越明显,电子商务、网上购物、无线城市等新生事物已经改变了我们传统的生活方式,而云计算、物联网、数据中心等新兴技术也不断推动社会进步,我们正处在一个高度信息化的社会中,计算机网络技术现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。

计算机网络是计算机学科中的核心课程之一。高等院校承担着为社会输送高层次、高素质人才的重任,而以中医药相关专业见长的中医院校在计算机学科建设中投入力度、师资力量以及学生整体水平上都有其自身的特殊性,因此在当前形势下如何采用合理有效的教学手段提高中医药高等院校计算机专业学生的信息素养,培养出理论知识和动手能力兼备的人才,从而适应社会发展和市场对计算机人才的需求,显得尤为重要。

1 中医类高校计算机网络课程开展现状

为了了解我国中医类高等院校的计算机专业开设整体现状,我们选取了国内23所中医院校进行是否开设计算机及相关专业和是否开设计算机网络专业课程调研,统计结果见表1。

据统计,在选取的23所中医类高等院校中,开设计算机科学与技术本科专业的高校占39.13%,开设计算机类、信息管理类相关本科专业的高校占73.91%,开设计算机网络专业课程的高校占69.57%。计算机网络课程开课率在中医类高校中很高,因此研究如何更好地提高此课程的教学效果和质量,加强学生的动手操作能力,实现师生之间的共同成长具有重要意义。

2 计算机网络课程教学方法改革

现代计算机网络技术发展快速,各种新技术、新名词、新产品、新应用层出不穷。在日常教学中,计算机网络课程采用的教材理论性较强,知识范围广,包括TCP/IP基础理论、OSI七层模型、路由协议、安全加密、WLAN无线、互联网技术等板块,内容枯燥导致学生学习的能动性和积极性不够,因此在课堂教学中要加强老知识与新技术的融会贯通,注意理论和实际的紧密联系,以激发学生的学习热情,促进学生真正掌握网络技术,最终达到本课程的培养目标。

2.1 “分享式”教学法实践

我国传统的应试教育模式对师生影响深远,我们目前采用的教学方法也没有像西式教育一样开放和自由,使得很多学生缺乏“主动式”学习的精神和“分享知识”的意识。计算机网络技术发展迅速,最新的技术、产品和行业动态在教材中不可能全都涉及,因此为了在课堂上解决这个矛盾,提高学生的自主学习能力,同时锻炼学生的表达能力和呈现能力,我们在计算机网络课堂上开展了“分享式”教学实践。

“分享式”教学就是一种让学生充当“小老师”的角色,在课余通过广泛查阅资料的方式。通过一些专业网站自学IT领域的网络技术、热门话题、行业动态、国家政策、产品方案等内容,将学生自己感兴趣并认为可以分享的知识进行提前整理和精心准备,在课堂上利用PPT演示的方式进行通俗易懂的讲解,并与同学交流且参与答疑,教师最终进行点评的教学方法。

我们在课堂上会邀请1~2位“小老师”用10分钟左右的时间完成知识分享和答疑环节。在如此短的时间要完成一个甚至几个知识点的阐述是非常有挑战性的任务,这样就锻炼了学生的展现和总结能力,而在答疑环节也促使学生在课下必须做足功课才能应对扑面而来的各种问题。在分享结束后,教师对于新技术要给出合理的点评,对老师同样是一种挑战。

这种师生全体互动的“分享式”教学可以充分调动学生的学习积极性,摒除了填鸭式教学的缺陷,让学生在了解和掌握最新的技术产品和行业动态的同时实现师生的教学相长。

2.2 “例证式”教学法实践

网络技术重在实践,而计算机网络课程教材中内容偏于理论,所以必须有效地将理论与实际有机结合,让学生对理论知识学以致用,此时“例证式”教学方法可以大显身手。

“例证式”教学以学以致用为宗旨,在教授学生理论知识的同时,利用现实中的案例、实际项目中遇到的问题和场景,带领学生从理论走进现实,提高学生的思考问题、解决问题的能力和动手能力。笔者将以计算机网络中“无线技术”部分为例介绍“例证式”教学方法的实践应用。

随着笔记本、智能手机、平板电脑等各种智能终端的大量涌现,无线城市、电子书包、无线查房、无线输液、无线城域网等业务的需求驱动使无线技术也得到空前发展,然而,目前高校计算机网络教材中对无线技术的讲解显得匮乏,知识量不够且知识点不新。为了能让学生与时俱进,具备无线解决方案的初步设计能力,我们在教材内容之外进行了合理扩充。

我们首先在课堂上对无线局域网的组成、无线802.11局域网的MAC层协议、各种实物对无线信号穿透损耗、802.16协议、802.11a/b/g/n、2G/3G/CDMA、无线解决方案等无线基础知识进行讲解后,再重点介绍工程项目中的地勘方法,教会学生如何成为一个地勘高手。在此环节先介绍地勘前的准备工作及其意义和作用,包括讲解地勘必备工具如带无线网卡的笔记本电脑、无线信号测试软件Network Stumbler、数码相机、拍照手机等,再分别具体介绍室内和室外无线地勘的方法和注意事项。对于室内无线地勘,要记录目标区域的物理结构图并且拍照,特别是楼内层结构、每层房间数量、房间职能及门窗材料、楼层接入交换机位置、交换机与AP部署点距离、是否有弱电井、无线的区域将来可能会有多少个无线用户的并发数等细节问题进行详细讨论和介绍。对于室外无线地勘,要注意目标区域的环境与周边建筑物之间的关系、室外无线AP的部署位置及部署方式(抱杆、基站铁塔或贴墙安装)、室外AP的取电方式(交流电或者POE)、避雷防雷设计(避雷器、环形防雷网、避雷针)、室外天线的选择(90度/120度板状定向天线、鞭状全向天线等)和方向放置等问题。

在对学生进行了基础理论知识普及和地勘方法具体讲解之后就可以正式进入“例证式”教学的实践阶段。以湖南中医药大学为例,目前湖南移动公司已在全校区部署了无线网络,而高校宿舍网的无线网络建设历来是最复杂的区域,因此我们选取了本班男、女学生所在的两栋宿舍楼以及楼栋间室外区域作为无线教学实践点,进行“户外教学”实践。

通过对现场无线网络的实物展示,学生对课堂上讲的无线接入点AP、无线控制器AC、馈线、POE适配器、避雷器、环形防雷网等知识都进行一一对应,加深了印象和理解。学校学生宿舍结构是走廊单边宿舍,材料门为钢质,窗户小且高,最下两层楼层有防盗网,因此目前的无线网络在宿舍门窗关闭的情况下房屋内部无线信号弱,上网访问速度缓慢。针对这个问题,教师要求学生男女搭配八人为一组进行实地地勘,每个小组可以选用业界先进的无线解决方案,结合实际情况进行两栋宿舍楼室内和楼间室外区域的无线网络方案设计。在小组地勘完成后需要进行信息汇总和整理,地勘完成后立即对各个小组的地勘信息进行核查,包括每栋楼每层具体结构、房间数量、人数预估、门窗结构、弱电井位置、室内无线AP数量预估、室外无线AP部署方式等,如果地勘信息不全或者错误则需要提出改进意见,帮助学生正确完成地勘,获得有效信息,以设计出更加合理有效的无线宿舍网解决方案。

此次“例证式”教学最终教学成果是以小组为单位提交无线解决方案和汇报PPT,汇报PPT是为下次各个小组的方案“讨论式”教学做好准备。

“例证式”教学模式可以用在计算机网络课程的各个章节教学中。例如,网络安全章节的讲解在介绍安全理论、加密算法之外可以结合软件防火墙产品和硬件防火墙产品进行产品介绍,让学生学习安全理论的同时与市场上安全产品进行联系,掌握实物与理论之间的关系应用。另外,我们也可以利用各种硬件实验室进行“例证式”教学。在教学过程中老师需要多方面准备,广泛搜集第一手资料和最新的市场产品,这样才能在课堂上游刃有余,让学生充分体验网络技术在现实生活中给人们带来的便利和乐趣。

2.3 “讨论式”教学法实践

“讨论式”教学非常盛行,国内很多学科教育都采用了这种教学方式,我国教育学家梁启超、叶圣陶、魏书生等都倡导在教学中使用讨论法。“讨论式”教学就是针对某一特定学术问题、热门技术、解决方案等,由主持者主导,采用自由、开放的讨论方式,让所有的同学均参与进来,老师与学生共同交流,最终达到共同提高的一种教学模式。

无线宿舍网网络搭建,目前在业界有多种技术,可选胖/瘦AP的放装/智分模式;也可以采用主要室内无线AP信号覆盖加上室外AP无线信号补充的方式;还可以采用纯室外AP无线覆盖,因此无线宿舍网网络搭建没有一个固定模式,采用的无线AP型号、数量、部署位置、供电方式的选择、整体方案的安全性、设备性能稳定性等诸多方面都与实际地勘数据以及学生对设备性能的掌握程度切相关,因此方案没有对错之分,只有优劣之别,可讨论的空间大,非常适合采用“讨论式”教学的实践。

在无线宿舍网解决方案的“讨论式”教学环节,每个小组代表对本小组设计的方案进行汇报之后,其他同学提问,由方案设计小组全体成员共同回答问题。此环节中学生是主导,老师是仲裁,遇到难点和争论性很强的问题,或讨论进入白热化且严重跑题的时候,老师需要进行实时解答和引导。在“讨论式”教学整个环节中必须有平等、和谐、民主、开放的氛围和基础,才能充分发挥学生的能动性,让学生利用课堂知识充分进行讨论和思考,最终切实获得实际经验的效果。

在开展“讨论式”教学过程中,有几个环节必须注意:

1)课前准备充分。

没有好的议题难以将理论知识完全融合到实际中,课前老师只有经过充分准备,才可能对于讨论过程中出现的种种不可预知的问题进行有效解答。学生只有理解了知识,才能提出有质量的问题,因此,充分准备是决定“讨论式”教学能否正常进行的先决条件;

2)以学生主导,老师引导为讨论原则。

课堂上教师的任务是点拨、启发、设疑,鼓励学生勇于提问,敢于发言,对学生提出的正确观点给予充分肯定,对于错误的观点进行深入剖析,再次引发讨论并作出结论,对于有争论性的话题一时得不出结论的可以作为课后作业进行深入研究,以形成良好的交流互动氛围。在正确方向和恰当问题指引下,师生之间可以充分沟通,对知识理解更加深入,也提高了课堂教学效果。

3)目的明确,重点突出。

在实施“讨论”教学过程中,老师要明确课程教学的目的和要求,课堂讨论主题、学生提问内容、教学形式要和课程知识密切结合,并与教学目的紧密挂钩。

4)深浅有度,及时总结。

在激发学生求知欲的同时又不能进行过于发散的讨论,以在有限时间内达到良好的教学效果。在问题的引导下要灵活运用循序渐进、因材施教、师生协同、反馈调节等各种教学原则,使用从特殊到一般、分析与综合、演绎与归纳等方法进行启发性讨论。

“讨论式”教学可以在很多教学章节中使用,只要师生在课前经过了充分准备,“讨论式”教学在面对枯燥理论知识时,同样可以使课题气氛活跃,达到事半功倍的效果。

2.4 其他教学法实践

图1总结了几种常用于计算机网络课程教学中的教学方法探讨和实践。通过在课程中的应用效果以及课后学生的反映来看,传统的多媒体教学结合现代多种新颖教学方法的方式对学生来说更加有吸引力,也使学生能够快乐地理解和掌握知识,而不是对网络理论进行死记硬背。

3 结语

通过对湖南中医药大学2009级和2010级计算机科学与技术本科专业近百名学生的调研,统计结果显示,90%的学生毕业后选择直接进入社会参加工作,而单就计算机网络一门课程中涉及的工作岗位将囊括综合布线商、弱电商、系统集成商、安全厂商、网络设备制造商、无线、服务器存储等诸多IT领域,因此对于中医类高等院校来说,在现代瞬息万变的信息社会,切实提高计算机相关专业学生的实际动手和操作应用能力,培养学生将理论知识转换为生产力的意识,对于达到计算机科学与技术专业的本科培养目标,为社会输送实用型人才,提高中医院校计算机相关专业的整体竞争力都有重大意义。

参考文献:

[1]谢希仁,计算机网络[M],大连:大连理工大学出版社,2007:23-354