線上教學解決方案范文
時間:2023-12-13 17:52:17
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篇1
近幾年,網絡環境下大型開放式網絡課程或微課程等自主學習為前提聯合以團隊為基礎的教學法(Team-BasedLearning,TBL)已成為普通高等醫學院校的教學熱點[1-3],TBL是一種經典的以實踐導向為目標,以學生為主體的新型醫學教育模式,依賴于預習評估、固定團隊、相互評價及任務應用四大要素的成功實施,包括課前討論問題及團隊準備、課堂學生講解及評價、教師引導及點評小結三個階段[2],有效提高醫學生在臨床見習中的參與度,增強學生責任感[4],教學質量也得到明顯提高。在國內外多個醫學院應用和推廣中深受學生的歡迎[5]。以兒科學臨床見習為例,四川大學華西臨床醫學院兒科教研室已開設TBL教學多年,并出版有專門的教材———《兒科學TBL教程》[6],具有豐富的教學經驗,受到學生高度評價[7]。病毒肺炎疫情期間,受疫情防控要求,經典的網絡環境下TBL教學方法無法正常開展,各種必要的教學活動必須轉為線上進行,給我們帶來了新的挑戰。
一、教學改革:互聯網TBL在線教學方法
《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》強調在線教學方案制定與實施,為保證醫學生在居家隔離、線上學習過程中也能獲得良好的學習體驗,保障在線學習等效于線下課堂實質教學質量,全國普通高等醫學院首次全網絡開展臨床見習教學。四川大學華西臨床醫學院積極利用信息通信技術和互聯網平臺,深度融合互聯網與傳統醫學教育,盡力保留線下TBL教學精髓,調整該教學方法在互聯網遠程教育中的應用流程以適應線上教學的特點和要求。以兒科學為例,兒科教研室已順利開展10余次全網絡環境下TBL在線教學兒科見習,現總結分享全網絡環境下在線TBL教學方法見習的流程和經驗如下。(一)主要流程的改革。1.基礎臨床知識來源。自主學習的途徑均來自于網絡開放課程或微課程;增加教學PPT作為學習資料下發,將網絡開放課程(慕課)代替傳統課堂教學課程作為必學課程。2.課前準備流程。包括教案、病案、流程及通知。相同之處以教學內容為主。重要改革點在于教學平臺及形式的改變,包括建立在線課堂的遠程教育平臺、通知學生在線TBL見習課堂流程、在線教學相關設備及網絡提前檢測。3.上課流程。包括課前簽到,學生依次發言、互相點評,課尾教師簡單重點總結點評及課后問答。在線TBL遠程見習教學依然以學生為中心,以教師引導為輔,教師僅糾正引導課堂內容掌控課堂時間及流程。改革之處有兩點:(1)課前二維碼簽到,教師開啟的網絡教學平臺代替傳統意義的教室面對面的學習環境;(2)課后問答,師生在發達的信息網絡支持下,隨時開展一對一解答。(二)經驗總結:以線上TBL教學方式的臨床兒科見習為例。以兒科學為例,兒科教研室已開展五周互聯網TBL在線兒科見習教學,涉及236名學生,分為24個小組,隨機分配9~10人組建一個固定團隊,分四次進行,目前已開展10余次互聯網TBL在線教學模式下兒科見習。1.考核性評價及滿意度。包括階段性考試(慕課成績占40%及TBL課堂及課后成績占20%)及期末考試(占40%)。與上一年同時期線下具有的課后考核成績相比,平均成績無降低。采用5項李克量表問卷調查從學生對學習方式、學習資源及整個線上教學的接受程度整體評估學生滿意度,最終獲得較高滿意度(平均分為4.16分)。2.線上教學優勢。(1)延續TBL教學傳統優勢:分組預習及課堂表現方面,學生均能較好地發揮各自優勢,達到靈活應用吸收知識的目的[2-4],可能與互聯網下TBL線下教學及線上教學的基礎知識來源差異較小有關。(2)互聯網優勢:互聯網平臺支撐下學生相互之間課前討論、課堂發言及點評,利于疫情期間溝通交流,避免長期“居家隔離”的“孤獨感”。優勢還表現在課堂上網絡平有的學習優勢,如學生自主采用Word、PPT、思維導圖等進行表述,使學生與教師以語音在線表達為主、配合各種方式的視覺學習,強化學生課前自主學習、查閱資料、歸納總結。3.線上教學過程出現的問題及解決方案。(1)各組學生針對既定發言有充分準備,但其余部分可能了解不足,非發言學生可能存在“事不關己”狀態。解決方案:利用隨機抽問,促進學生全方位學習。(2)部分學生發言或提問完全超綱,甚至存在“集體引導性鉆牛角尖”。解決方案:在適度簡短拓展教學范疇的基礎上,提醒學生課堂上重點掌握重點內容,了解內容有興趣者課下查閱或探討。(3)未經過臨床訓練的學生臨床思維還未很好建立,尤其體現在病史特點總結部分,部分學生總結時雜亂無邏輯。解決方案:糾正錯誤或者補充遺漏部分,加強引導,逐漸讓學生形成正確的臨床思維。(4)時間把控,部分學生拓展過于深廣,占用時間多。解決方案:通過限制發言時間,提醒簡單明了、重點突出,目前學生幾乎都已經能夠做到規定時間內簡單總結,邏輯清晰,拓展部分以文字展示,有利于學生個體化選擇進一步學習和理解。(三)擔心未來可能出現的問題。目前學生感覺新奇、熱情很高,若未來繼續較長時間線上教學、教學方法一成不變,學生可能會逐漸興趣減退、積極性降低、流于形式化和程序化。擬解決方案:仍以學生為中心,改進教學方法,在病案討論中逐步增加學生分析與討論內容(教師需注意及時糾錯及引導)。比如學生“主持”課堂,如更換或增加課堂“主持人”,將教師主要引導時間和學習導向改為教師支撐和提醒前提下由學生輪替“主持人”;甚至還可以增加關于病案重要知識點線上小辯論賽教學等模式。
二、總結
疫情期間,在教育部有效指導高等醫學教育的基礎上,各大高校教職人員及學生積極配合在線教學,促使遠程教育進一步發展,我們嘗試將經典的線下兒科TBL教學拓新為在線教學。為此對課程設計和教學法進行大幅度調整、全方位準備,預見性地分析和解決在線教學可能產生的問題,不僅強化了學生對兒科理論知識的掌握與應用,還增強學生團隊協作及責任感,激發學生積極主動應用所學知識解決臨床實際問題,有助于醫學生為適應日益復雜的醫療系統的需求做好準備。本文以TBL兒科見習經驗出發,希望能促使更多醫學相關教學甚至非醫學教學等遠程教育相互分享交流經驗,達到以學生為中心,以教學興趣為橋梁,輔以針對性個體化調整,促進學生互助分享應用所學知識,達到了等效高質量的教學效果。
[參考文獻]
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[6]萬朝敏,母得志,高曉琳.兒科學TBL教程[M].成都:四川大學出版社,2016.
篇2
一.初級建模階段
在學生已經具備了一定建?;A之后,教師要適當增加建模問題的深度,嘗試著設計相對復雜的問題情境,引導學生合作交流,發動群體智慧,共同進行分析并設計合理模型.這一階段的教學重點已不再局限于某一個知識點的應用,而是在于引導學生熟練運用數學原理和方法,掌握技巧.教師更多地將學習的自讓給學生,引導他們從實際問題情境中抽象出重點,有步驟地建立模型,合理解決問題.經過多次訓練,學生能對建模的思路了如指掌,數學素養也會隨之提高.例如,為了幫助學生建立“求某一固定點到一條直線上各個點距離之和最小”的模型并加以應用,筆者提出了一個實際問題:“五個村莊分布在同一條直線上,政府要建立一個自來水公司為這四個村莊供水,要求管道鋪設的距離總和最短,請問該自來水公司應該建在哪里?”這個問題實際上并不難,只需要學生將村莊抽象為一條直線上的五個點,然后問題就簡化為“求固定點到一條直線上的五個點距離之和最小”.很多小組首先將問題進一步簡化成“求固定點都兩個點距離之和最小”,解決了這個問題之后再逐步增加點的數量,依次給出解答.最后教師又引導學生把問題延伸到n個點的情況,直到學生從中總結出規律,歸納得出公式.
二.綜合建模階段
該階段不僅突破知識點的限制,還要突破思維的局限性,力求構建一個創新、開放的動態課堂.綜合建模的目的不是給問題尋求一個確切的答案,而是創造條件引導學生進行調研、分析、建模、解答,最終拿出一個完整的問題解決方案來.這對學生的綜合素質要求很高,不僅要有較強的思維能力,還要具備相應的動手能力、觀察能力、信息采集能力,甚至考查學生的自我組織能力.而在前期準備結束后,學生還要根據所收集到的信息提煉出有用的已知條件,提出假設方案,并給出解決問題的猜想,再動手驗證,最終得到解決問題的方案.這一過程是數學建模的高級階段,也是學生迅速提升綜合素質的最佳時機,盡管開始時困難在所難免,但經過循序漸進的訓練,其對學生的幫助會越發顯現,讓每名學生都受益匪淺.數學建模每個階段都滲透了教師的良苦用心,基礎階段認識建模,初級階段學會方法,綜合階段則提升素質.通過這三級階段,教師逐步帶領學生領略數學建模的奧秘,真正將建模視作一種有效的學習方式,將應用數學內化為自己的意識.
作者:顧黃兵 單位:江蘇省南通市通州區石港中學
篇3
關鍵詞:校園網無線
近幾年來,有線網絡建設、運行和維護的實踐表明,由于目前網絡是“有線”的,所以在應用中有相當多的問題不可避免。諸如,很多學校只在部分區域接入網絡,而無法顧及所有區域;那么,在不宜進行網絡布線的場館該如何聯網呢?在教室、實驗室等場合如何突破網絡節點限制,實現多人同時上網呢?這些傳統有線校園網的“網絡盲點”問題,與教員、學員“隨時隨地獲取信息”的新需求之間的矛盾如今將可以通過無線技術輕松解決。
1“無線”的優勢所在
1.1全覆蓋:以高速無線的方式覆蓋整個校園,主要包括教學樓辦公室、禮堂、公寓、圖書館、廊道綠地等,強大的無縫漫游功能,確保了網絡通信的流暢性,讓學校師生隨時隨地可以接人網絡,享受無線校園帶來的樂趣。
1.2可管理:由于校園有線網絡已經建成,統一的網絡管理已經投人使用,本次建成的無線網絡,將可以很好的融合進現有校園管理系統中,便于統一管理和維護。
1.3可擴充性:在校園網絡規模不斷發展的情況下,無線網絡可滿足在不改變主體架構與大部分設備的前提下,平滑實現升級和擴充,降低原有網絡的硬件投資,并保證擴展后的系統可用性與穩定性。
1.4多種服務的支持:基于校園級網絡的未來可持續發展,采用的無線產品均具備可適應未來發展校園級無線寬帶應用(如無線語音應用、無線視頻會議應用、無線多媒體通信應用等)的需要,并提供低成本的無縫升級和前后兼容。
2“無線”的設計方案
無線網絡技術具有無縫覆蓋、可移動通信等優點,可與有線網絡互為補充,但就目前無線技術的發展狀況,無線最大的優勢仍在于對現有有線網絡的補充。在高等網絡中,完善的解決方案將開辟無線網絡在高等教育的應用,進而引發深刻的整個高等網絡變革。
根據校園網絡實際應用環境的特點,無線網絡解決方案大體分為兩套:室內和室外。
2.1室內無線局域網主要針對不方便進行大規模布線或不宜布設太多信息點的建筑,如:圖書館、辦公大樓、教學樓、網絡教室、會議室、學員宿舍和報告大廳等。在室內實現全方位的無線上網,這將成為無線應用的新趨勢。
2.2室外無線解決方案主要針對分布較遠的校區之間、布線不甚方便的校園建筑物之間以及適合學習的室外場所,如草坪、操場空地等。
3“無線”的安全性能
長期以來,安全性能制約著無線網絡的發展。隨著802.l國際標準和WAPI國內標準的相繼出臺,無線網絡安全性得到了全面提升。國內的WAPI國家標準,具有支持雙向鑒別、數字證書鑒別等優勢,實現設備的身份認證、證書鑒別、訪問控制和用戶信息在無線傳輸狀態下的加密保護,為無線終端接人提供更高等級的安全保障。
無線網絡提供的比較常用的安全機制有如下三種:
3.1基于MAC地址的認證:基于MAC地址的認證就是MAC地址過濾,每一個無線接人點可以使用MAC地址列表來限制網絡中的用戶訪問。實施MAC地址訪問控制后,如果MAC列表中包含某個用戶的MAC地址,則這個用戶可以訪問網絡,否則,如果列表中不包含某個用戶的MAC地址,則該用戶不能訪問網絡。
3.2共享密鑰認證:共享密鑰認證方法要求在無線設備和接入點上都使用有線對等保密算法。如果用戶有正確的共享密鑰,那么就授予該用戶對無線網絡的訪問權。
篇4
近幾年,隨著學習科學研究新成果的不斷涌現和學習理論的深入發展,以學生和諧發展為本的理念越來越多地被教育學者所接受,“一對一數字化學習”作為學生和諧發展的共生體也被廣泛關注。
“一對一數字化學習”是在以學生為主體的先進教學理念的指導下,在每個學生都擁有數字化計算設備(如電腦)的基礎上開展的個性化學習。作為“英特爾世界齊步走計劃”的一部分,英特爾“一對一數字化學習”于2007年啟動,并向北京、上海、青島、深圳及一些中西部城市捐贈了學生電腦(Classmate PC)進行試點。
打破資源限制
當前的數字化學習環境多數為基于PC的固定電子教室方式。由于教室資源的限制,很難滿足日常課程教學信息化的需要,導致很多學校無法真正將計算機用于常規教學,實現信息技術與課程的整合。
“我們學校已經有了兩間計算機教室,但只有上信息技術課時,學生才能以班級為單位到計算機教室去學習?!币晃恍iL告訴記者,如果讓每個班在語文、數學等課程上都實現計算機教學的話,光是教室改造、網絡布線、桌椅更新等硬件環境的建設,一間教室都要花上15萬~20萬元人民幣。這對中小學來說,是一項非常大的投資。同時,由于臺式計算機體積很大,導致計算機教室面積較大,影響了教師與學生之間、學生與學生之間的交互,也不利于教師學習情況的觀察。
基于英特爾架構的學生電腦輕薄小巧、經濟實惠、功能全且耐用,它以互聯網應用為中心,具備無線上網功能,且電池使用時間長、防震功能強。學生可把校園中的任何地方作為教室、圖書館或實驗室,最大限度地滿足隨時隨地在線學習的需要。英特爾還對試點學校的老師進行培訓,并與軟件開發商合作進行課件的研究和試驗。
中央電教館副館長王曉蕪表示,英特爾“一對一數字化教學”模式,改變了學校通過機房等傳統途徑實現計算機教學的方式,通過方便易用的終端設備和低輻射的高速網絡為數字化教學提供了全新的途徑。
豐富的教學資源和針對學生設計的多媒體學習軟件,讓學生們感受到小巧可愛的“電子書包”是學習的好伙伴。嵌入操作系統的管理軟件,有效規范和約束了學生們對學生筆記本的使用。試點學校的老師們認為,英特爾“一對一數字化教學”模式是針對傳統的班級教學進行的有效創新,豐富了老師的授課方式,方便了師生間的互動,并極大地激發了學生學習的積極性。
帶輪子的電腦教室
英特爾提出了基于一對一學習理念的“移動電腦教室解決方案”,使計算機不再是單純的被學習的對象,而真正成為輔助學習的工具。
該方案針對傳統的臺式計算機教室線路(電線、網線)復雜、成本高、教室利用范圍窄、不便于統一管理等弊端,提出了通過“可移筆記本車”將傳統的電腦教室微縮到一個移動機柜中,成為“帶輪子的電腦教室”,實現了數十臺筆記本電腦無線連通、隨意移動、集中充電和安全存放等功能。
車載的無線網絡接入設備可以輕松實現與互聯網、教育資源網絡的連接,并通過無線局域網使老師與學生可以一對一的自由溝通。同時,借助電子教室控制、家長無憂等功能性軟件,師生之間能夠隨意交互,學生可以暢行于教室、校園、公園中,隨時隨地的學習,使學習真正成為一種生活方式。
篇5
2015年,我擔任了“國培計劃”――河北省鄉村中小學教師工作坊網絡研修培訓項目保定市曲陽縣初中語文工作坊坊主的工作。這項工作歷時一年,我帶領坊內的參訓教師完成了分階段進行的線上研修任務,還組織了效果良好的線下送課到校活動。我們共同探討了初中語文學科教學中的一些典型疑難問題,在中考作文的訓練和課堂教學的設計方面形成了一定的共識。
我們這次工作坊網絡研修由北京大學繼續教育學院承辦。承辦方在工作坊網絡研修平臺投放了很多優質教學資源,還設計運行了具有實效性的工作坊研修學習模式。整個培訓由承辦方牽頭,分學科進行精細化管理,每個學科都有自己的負責人,培訓的每一項活動都有學科負責人發出指令,坊主結合本地教學實際進行具體操作,線上研修和線下實踐相結合。
在學科負責人的導引之下,我們的工作坊首先確立了團隊的名稱、口號和理念。為了便于交流還創建了QQ群,要求各位參訓老師加入本群,及時查看群文件和公告。我們教師進修學校還組織了培訓會,在會上我對這次研修活動作了總體說明,并通過PPT的形式向參訓教師演示了登錄學習平臺的全過程,會后把這個課件放到了群文件中,以備隨時查看。經過一段時間的信息反饋,我又制作了一個《常見問題解決方案》的小課件,傳到群文件中,把近期參訓教師遇到的典型問題進行匯總,提出解決辦法以供參考。平時我都會密切關平臺培訓動態;并擇要以公告的形式發到工作坊和QQ群。這樣參訓動態會隨時傳達給學員,以保證我們的網絡研修順利進行。
在網絡研修的各個階段,工作坊都按照學科負責人發出的指令按部就班地開展活動。坊主引領版塊和坊內研討版塊是我們工作坊活動的主陣地。我在坊主引領版塊公布了曲陽縣初中語文工作坊的研修方案。這個研修方案是在北京大學有關人員的指導下,結合本縣的語文教學實際制定的。出發點是可以使這次網絡研修學習對我們的教學起到一定的指導作用。這個研修方案會伴隨我們整個學習的過程,需要老師們步步緊跟,密切配合。
針對中學作文教學存在系統性較弱、訓練針對性不強的作文教學現狀,我提出了本次研修主題――中考考場作文訓練。實施辦法是通過對2015年中考真卷優秀作文分析,確立散文類、記敘文為作文的訓練切入點,理論分析引領和作文教學實踐相結合,達到切實提高學生應試作文的寫作能力的目的。實施過程分五個主題研修階段逐一進行。
在研修方案的統御下,我們工作坊結合研修平臺創設了很多活動,坊主引領的坊內研討就是一個非常重要的內容。首先,我發了一個引領帖:“為了更好的解決老師們當前的教學問題和困惑,讓教研更真實有效的發生,需要我們把在教學實際中遇到的疑難問題予以整理歸納后,在互助研討區,并請老師們對這些問題進行充分的交流?!苯涍^一段時間的討論,我把坊內研討版塊中的老師們提出的問題匯總成十個典型問題,進行了公布,并請老師們踴躍參加這次典型疑難問題大討論活動,曬出自己的教學智慧。因為切實關系到老師們自己的教學實際,這個主題帖受到高度關注,老師們熱烈討論,各抒己見,智慧的火花碰撞激發,老師們都覺得受益匪淺。
我們工作坊還發起了許多其他活動,比如推薦美文,尤其是對我們的作文教學大有裨益的文章;推薦一本好書,并寫出推薦理由;參加讀書活動并寫出讀書報告;交流作文教學中的經驗;搜集歸納中考作文考試的題材和題材;學生優秀考場作文選;春聯征集活動等。
參訓老師們態度積極,工作坊氣氛熱烈,尤其是讀書活動和交流
作文教學中的經驗方面都涌現出不少精品。但是由于我縣是半山區,一些鄉村中學的硬件設備不夠,有的學校甚至只有一臺辦公電腦,導致部分教師學習滯后,不能緊跟工作坊的節奏進行網絡研修,對于錯過的精彩老師們深表遺憾。
教學設計版塊中很多老師發了教學設計以供討論打磨,經過反復修改,老師們把自己打磨好的教學O計提交到作業欄。我在批改教學設計的過程中,對一些教學設計提出了自己的意見和建議,有些老師在這個基礎上再次對自己的教學設計進行了修改,又重新提交了一次。這種精益求精的學習態度令人敬佩,同時也把打磨教學設計的初衷貫徹得非常徹底。另外,我把在批改教學設計中遇到的一些共性問題發到坊內研討版塊,大家一起來討論。對于這些典型問題,老師們都發表了自己的意見,提出了自己的解決辦法。通過交流研討,在一定程度上形成了共識。
工作坊網絡研修要充分運用研修簡報的作用。我們工作坊一共了14期研修簡報。除了上交的5期正式簡報,我還了開班須知,階段性學情,研修總結,成果匯總等9期簡報,涵蓋了我們網絡研修的各階段內容,使老師們做到心中有數,以確立學習努力的方向。
工作坊網絡要重視坊內資源建設。在坊內資源建設方面,以本次研修主題為核心,我投放了大量優質資源,設置了作文類、美文類、讀史坊、文言文類、其他類等五個類別。這些坊內資源點擊率非常高,很受老師們的歡迎。
篇6
關鍵詞:無線Mesh網絡;校園無線網;無線網絡解決方案
中圖分類號:TN915 文獻標識碼:J DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2015.05.015
0 引言
所謂無線校園網,就是通過無線局域網(Wireless Local AreaNetwork)技術在校園之中建立的無縫無線的通訊式網絡,使校園各處都能夠進行無線連接式地上網。
目前,我國大部分高校已經擁有屬于自己學校的無線校園網,并且學校的大部分區域都可以無線上網,所以大部分學生在自己大學生活中都會考慮購買能夠無線上網的筆記本電腦。無線網絡技術現在正處速發展的階段,在現在校園的信息化生活中,無線網絡技術變得不可替換,同時也持續在各個領域發揮其重要作用,得到各領域的廣泛應用。無線Mesh網絡技術已悄然走進我們的大學生活。雖然,目前大多數的網絡仍然是有線的架構,但是近年來無線網路在校園內的應用卻日益加。無線Mesh網絡擺脫了傳統網絡的局限性,在校園網絡基礎的拓展中,無線網絡技術以快捷、方便的優勢,受到廣大師生的青睞,從而成為人們翹首以盼的校園新寵。WLAN技術在校園生活中的應用具有十分良好的前景,如果在校園中建立無線校園網,將會便利所有在校師生的上網環境,因此倡導無線網絡技術的應用將會意義重大。
1 國內外無線Mesh網絡的研究現狀
1.1 國外研究現狀
國外較國內對無線Mesh網絡的研究更早一步,并且現如今在美國某些地區已經開始商用化。
Maltz測試平臺由美國卡內基?梅隆大學計算機科學學院于1999年建立,是最早的一個真實環境下的測試平臺之一。
APE測試平臺的中心部分是由一個縮小定制的和預先配置好的Linux系統配置組成,它是由瑞典烏普薩拉大學信息學院建立。
LinuxMint測試平臺于2006年開始發行,是一份基于Debian和Ubuntu的Linux發行版,其目標是提供一種更完整的即刻可用體驗。
Roofnet測試平臺由麻省理工學院提出,由37個節點組成,他的每個節點上各安裝一塊基于802.1b的無線網卡和一根定向天線,其路由功能由一個被稱為“Click”的模塊化路由實現。
Orbit測試平臺是由美國羅斯福大學于2005年提出的,目前還在進一步完善之中。
1.2 國內研究現狀
由于WLAN受到發射功率的限制,WLAN的覆蓋范圍有限,其覆蓋范圍最大只能達到100米,所以傳統的無線局域網沒有進行大規模的應用。因此,有學者提出了無線Mesh網絡。與傳統的無線局域網相比,它能夠保證既能接受信號,又能發送信號。因此,可以確定的說:無線Mesh網絡的出現加快了信息化生活的發展。無線Mesh網絡可以應用到許多方面,小到支持個人、家庭用戶,大到能夠支持商務用戶、學校乃至一個城市構建無線Mesh網絡。利用無線Mesh網絡可以很容易實現NLOS配置,因此,無線Mesh不僅能應用于室內,還能廣泛地應用于戶外。信號能夠自動選擇最佳路徑不斷從一個用戶跳到另一個用戶,并最終達到物質界局勢的目標用戶。這樣,具有直接視距的用戶實際上為沒有直接視距的臨近用戶提供了無線寬帶訪問功能。無線Mesh網絡能夠非視距傳輸的特性大大擴展了無線寬帶的應用領域和覆蓋范圍。因此可以看出,無線Mesh網絡的發展前景是非常大的。當然,在實際應用中還需要解決一些問題。
1.3 國內校園無線Mesh網絡遇到的問題
雖然國內校園無線Mesh網絡應用范圍廣,但是在實際應用中卻存在一些問題:
(1)通信量多、規模大:在無線Mesh網絡中數據可通過中間節點進行多跳轉發,每一跳都會帶來一些延遲。無線Mesh網絡的應用范圍越大,接跳也越多,積累的總延遲量就會越大。因此需要購買大量的接入點設備。
(2)信號有限:由于學生的活動場所較為集中,主要集中在教室、圖書館、寢室、食堂的主要活動場所,導致網絡不穩、信號差或者網絡擁擠的現象。
(3)互操作性:目前影響無線Mesh網絡技術迅速普及的一個重要障礙就是互操作性。無線Mesh網絡現在還沒有一個統一的技術標準,用戶現在要么面臨如何與各種不同類型的嵌入式無線設備接口的問題,要么就只能使用某一個廠商的無線Mesh產品,這個問題目前是影響無線Mesh技術推廣使用最重要的原因。想徹底解決互操作性問題,最終還需要業界統一制定無線Mesh技術標準。
2 無線Mesh網絡技術簡介
2.1 無線Mesh網絡概述
無線Mesh網絡(Wireless Mesh Network)是一種新型的寬帶無線網絡結構,是高容量,高速率的分布式網絡,也稱為“多跳”網絡(multi-hop),它可以作為無線接入“最后一公里”的新解決方案。任何無線設備的節點都可以同時作為AP和路由器,網絡中的每個節點都可以發送和接收信號,每個節點都可以與一個或絡中多個對等節點進行直接通信(如圖l所示)。
WMN現已經被寫到IEEE802.16和802.15系列標準之中。
校園無線Mesh網絡的優點:
(1)擴展網絡范圍廣:每一個結點即能接受信號,也能傳輸信號;
(2)自愈性:在某臺設備發生故障或從其拓撲為之上拆卸的情況下,網絡會自動適應這種改變。
(3)多調式:每個網絡節點和用戶端設備、無線通信單元,均能選擇并確定一個從發端到對端的最佳路由。
(4)點對點式網絡:自組織網絡只要發端和對端的距離足夠近,就能不必通過中央管理節點,直接連接發端和對端。
2.2 無線Mesh網絡關鍵的技術
2.2.1 MAC層
MAC(MediaAccess Contr01)層,又叫介質訪問控制層,主要負責控制與連接物理層的物理介質。
在傳統局域網中,各種傳輸介質的物理層對應到相應的MAC層,目前MAC所對應的標準為IEEE 802.3的MAC層標準,采用CSMA/CD訪問控制方式;而在無線局域網中,普遍使用的網絡是IEEE 802.11,其工作方式采用DCF(分布控制)和PCF(中心控制)。
2.2.2 信道分配
在移動通信系統中,信道分配是無線資源管理(Radio Resource Management,RRM)的重要內容。根據分配方法的不同,信道分配可分為固定信道分配、動態信道分配和混合信道分配。
常用的固定信道分配方案有:均勻固定信道分配方案、非均勻固定信道分配方案、靜態信道借用分配方案、簡單信道借用分配方案、混合信道借用方案。
動態信道分配的作用是通過業務量參數對信道資源和信道質量準則進行優化配置。
混合信道分配,是指在采用信道復用技術的小區制蜂窩移動系統中,在多信道公用的情況下,以最有效的頻譜利用方式為每個小區的通信設備盡可能多的提供可使用信道。
2.2.3 路由技術
路由技術的主要功能是將業務數據從源節點指引到目的節點。從網絡分成的角度看,路由功能位于網絡層。路由可以分為路由轉發和路由選擇兩個部分,其中路由轉發功能是收到分組后,根據目的地址搜索轉發表,決定分組的發送方向;路由選擇功能是搜索分組從某個源節點到目的節點的最佳傳輸路徑,以構造路由表。
由于網絡拓撲結構不斷變化,因此無線Mesh網絡適用于拓撲結構相對固定的傳統網絡的路由協議并不適用,需要設計專門的路由協議。無線Mesh網絡由Adhoc網絡發展而來的,是Adhoc網絡的一種特殊形態,所以一些在Ad hoc網絡中使用的路由協議可以應用到無線Mesh網絡中來,例如AODV、DSR等。但由于無線Mesh網絡自身具有的網狀結構、動態拓撲、能量約束、業務模式、結點移動性等特點與Adhoc網絡之間存在一些差異,路由協議的性能不高,因此仍然需要設計適用于無線Mesh網絡的路由協議。目前研究設計無線Mesh網絡路由協議仍是國內外研究的熱點。
3 基于無線Mesh網絡的渤海大學校園網解決方案
3.1 環境介紹
3.1.1 校園環境介紹
渤海大學是中國唯一一所以海域命名的綜合性大學。渤海大學現有30000多學生,教職員工有幾千人,用戶數量十分龐大。校園中有山,有水,有小型瀑布,各種綜合性建筑。校內最宏偉的就是藏書192萬冊的圖書館,另有宿舍樓11棟,教學樓8棟,食堂兩棟,體育場兩棟,及多種多樣的綠化植物組成(如圖2所示)。
師生宿舍樓分布較廣,教學樓比較密集,用網范圍大,用戶密度較大,所用流量多。有些地點網絡信號強度低,如理工二號樓、人文樓。
3.1.2 校園環境特點
(1)校園環境WLAN網絡規模龐大,地域覆蓋范圍也較大。
(2)網絡覆蓋范圍要廣,需實現師生在宿舍,教學樓,食堂,體育場等在校任何角落的全網覆蓋,滿足所有在校人員的無縫隙漫游。
(3)使用無線校園網的人數較多,每個用戶都存在各種各樣不同的網絡需求,所產生的上網流量比其他地區明顯偏多。
3.2 方案設計
針對渤海大學在校人數多,網速慢,某些地區連不上網的情況,我們提出以下設計方案:
(1)室外無線網覆蓋
在教學樓、宿舍樓、食堂以外連網不便的地方,建立多條回轉鏈路,使用5.8G無線網橋作為各個主要覆蓋區域同基站間的回轉鏈路。另外,可以在每條主干鏈路上設計多個Mesh根橋,在無線空間利用獨立的5.8G天線互聯擴展Mesh網絡,形成多Mesh網絡,以增強穩定性。也可以采用室外無線橋接方式進行室外無線網的覆蓋,成本低且易操作。
(2)室內無線網覆蓋
師生在室內,也處于室外無線網覆蓋范圍內,因此可以使用室內CPE設備增補信號,讓用戶更快捷地搜索到網絡。
篇7
在線實驗模擬了現場實驗的場景,但卻不是現場實驗的簡單網絡化移植,實驗設計本身發生了較大變化。由于在線實驗的互聯網支持和計算機模擬等特點可以更好地提供一個促進思考和探究的環境,系統能在線記錄學生的獨立操作,為評價提供科學的依據,并可在此基礎上通過數據挖掘和優化,調整實驗設計,充分發揮學生的能動性,能適應不同水平和能力學生的要求?;谝陨咸攸c,筆者設計了與現場實驗存在較大區別的在線實驗探究式學習模式。培養學生的工程思維和能力是實驗設計的核心問題。由于CDIO模式繼承和發展了工程教育改革的理念,系統地提出了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評的標準,因此,我們主要基于CDIO的理念來設計在線實驗模式和方法,強調工程實踐環境中探與究的學習來實現CDIO的全過程,使得學生以更多元的方式進行工程實踐訓練。CDIO是以構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)、運作(Operate)為四個主線過程,綜合地考慮專業基礎知識、個人和職業的技能及團隊協作與溝通的技能,及在整個企業、社會環境下進行四個主線過程以達到全面提升工程實踐能力的培養過程。CDIO模式中的構思和設計環節主要針對學生的工程宏觀分析能力,而實現和運作環節主要針對學生的工程微觀分析和操作能力。作為一個縮小版的工程實踐過程,在線實驗的實驗方案的設計實際上就是構思和設計過程,而實驗過程就是實現和運作過程。因此,探究式學習主要體現在實驗方案探究與實驗過程的探究兩個方面。以下我們將通過遠程教育高校開發的典型實驗來具體說明其設計理念。
(一)實驗方案探究設計
實驗方案的探究主要培養學生的工程宏觀分析能力。在傳統的實驗教學模式下,實驗按照統一的方案展開,學生沒有選擇性。這種教學模式適用于理論驗證性的實驗,但在以培養學生工程能力為主的實驗中,就會壓制學生的想象力和主動探究的意識。因此,實驗方案探究是實驗教學策略的最重要部分。實驗的主要目的是認識和探索理論規律,掌握工程技能,應該以問題為驅動開展實驗方案的探究,學生對于老師提出的問題,以分析問題和解決問題為出發點,經過認真思考和研究,自主制定實驗方案,通過搭建實驗對象,準備儀器設備、測量各種工況下的數據,整理和判斷實驗數據和結果的正確性。這就要求實驗具有基于工程的實際背景設計,學生才可能在這種開放性的實驗環境下,對多種可能的實驗方案展開探究。英國開放大學的實驗“能量轉換(EnergyConversion)”是典型的實驗方案探究型實驗。實驗設計背景是銅的工業化生產,實驗問題是如何從銅礦石經過多個環節得到電解銅。教師首先要求學生設計基本方案。學生在實驗前1個月必須預習,由4人組成的實驗小組需要集體制定實驗方案,由于實驗問題本身的開放性,實驗方案也并不是確定的,指導老師只給出一些建議。從粉碎礦石到解析出銅的多步實驗步驟中,有多種途徑可以完成實驗,學生們集體討論得到設計方案。在實驗過程中,方案根據實際情況還繼續修正。完成基本方案設計以后,實驗完成過程也是實驗方案探究過程。學生在實驗室邊實驗、邊觀察、邊記錄、邊討論,每個實驗環節都要求去解答或解決一些相關的問題,如粉碎的效率、溶解濃度以及電解效率等,部分環節還要到計算機上進行數學模型的求解。實驗過程中進行觀察記錄和模型預測,最后對實驗結果進行驗證。實驗結束后,學生還必須根據本星期實驗情況,做口頭報告(Presentation),教師根據學生預習和作業情況、實驗過程的表現以及口頭報告,給出實驗課程的最終評價??梢钥闯?,整個實驗過程就是針對如何從銅礦石得到電解銅的這個具有工程背景的問題,在不斷探究的過程中制定和實施實驗方案的過程,這對學生工程宏觀分析能力的培養大有裨益。
(二)實驗過程探究
實驗過程探究主要培養學生的工程微觀分析與操作能力。傳統工科專業的實驗操作基本是按部就班地完成,對于故障分析與解決、規范操作等重要技能以及如何培養學生的工程意識、工程能力、創新能力還較少涉及,這顯然不能滿足工程應用型人才的培養需求。實驗過程探究式是在實驗過程中,教師給學生一定的引導和提示,讓學生自己通過觀察、思考、動手實施等途徑去獨立探索和研究,自行實現實驗過程的教學策略。概括起來,在實驗過程探究中,學生需要在實驗過程中自主發現問題,分析問題,實施和運行,真正實現探與究的學習過程。在工程實際環境中,觀察與發現各種現象、分析現象之間的聯系。因此在線實驗系統會較為真實地模擬這些現象,學生經過現象分析,確定現象發生的內因與外因;結合理論進行討論,明確調節目標與調節手段,形成解決方案。實驗系統設計必須便于討論和方案設計。華東理工大學DCS實驗是較為典型的實驗過程探究型實驗。實驗主要培訓學生DCS操作能力和故障處理能力。由于DCS系統本身的大多數操作都是基于計算機的操作,因此網上實驗課程的界面仿真DCS系統的計算機控制部分操作的界面。以下用一個簡單的故障處理實驗來說明實驗過程探究的實驗。在實驗中,設計了一個常見的故障處理,在圖1的界面中,學生觀察到粗丙酮塔T-601頂溫度儀表TI-6006出發異常過高報警,系統要求學生調節至正常運行溫度73.0-80.0℃。在觀察到異常過高報警后,學生將按照所學知識和工程常識,作出如下分析:粗丙酮塔頂溫度上升可能有4三個工藝方面的原因,分別是加水量過大、回流量過小或再沸器回水量過小,也有可能是儀表自身故障因素。既然存在這三種可能,就必須通過其他觀察和分析來確定故障原因,因此學生首先需分別檢查相關三個儀表,即加水量儀表FRC-6015,回流量儀表FR-6019,E-601再沸器回水儀表FRC-6014,以確定儀表正常工作。學生觀察到回流量儀表FR-6019讀數偏小,就可以判斷出是因為回流量不足造成塔頂溫度升高。在通過觀察分析找到故障原因后,學生根據工藝理論,確定解決方案,即增大塔頂回流量,需要調節FR-6019儀表。在工程環境中,不能進行一步到位的調節,以免造成大的擾動,需逐步小范圍調整,邊調邊等。因此學生在實施解決方案,必須仔細閱讀操作守則,將溫度調節至正常運行溫度的整個操作過程必須符合現場操作規范。操作實施時,首先將LRC-6023改為手動控制,每次增加調節閥閥位必須小于2%—這是操作守則要求的,如果學生超出這個閥位標準進行調節,訓練中系統將給出警告,在考試中則行為將被記錄,作為扣分依據。每次調節后系統會根據數學模型的計算將相應儀表調至相應位置,學生一邊觀察表顯示情況一邊調解,直至塔頂溫度恢復到73.0-80.0℃,最后將LRC-6023設置為自動控制??梢钥闯?,此實驗在整個故障處理過程中,并不像普通課程實驗制定嚴格的步驟,而是讓學生根據工程實際情況,通過自主觀察分析來制定解決方案,然后根據操作規范來一邊觀察一邊操作運行,整個課程設計與教學過程較好地體現了探究式的教學策略。
二、基于過程考核的在線評價體系
對實驗學習成果進行全面評價是在線實驗的重要環節,這樣才能對學生探究式學習過程進行科學合理的評價。傳統現場實驗模式中以數據處理和實驗報告結果來評價只能作為在線實驗中評價模式的參考。對于參加實驗的學生,主要應考慮的因素是其在實驗的準備情況、在實驗過程中探與究的情況,即觀察問題和分析問題的準確性,設計方案的優劣,操作實施過程的規范性、和其他同學交流情況,以及對理論知識的掌握能力和應用能力,因此必須據此建立新的實驗評價體系,即基于實驗過程考核的評價體系。在線實驗評價體系主要分為理論掌握情況、實驗操作能力、合作交流能力,其中實驗操作能力是最為重要的指標。理論掌握情況主要考察預習思考題,實驗操作能力包括是否選擇了正確的儀器或儀表、設計方案是否適當、操作目標是否達到、操作過程是否規范、數據處理與實驗報告是否符合要求等都可以作為實驗過程考核的指標。同時,每一門實驗課程提供BBS建立單門實驗的學習社區,學習者就一些問題難題發帖,由專門的輔導教師回答問題,并確認學習者所發的有效帖數等。其中實驗操作規范是較為特殊的指標,在工程實際中,操作規范化及其重要,否則將引來災難性后果。因此,必須設定一個閥值,學生如果出現較為嚴重的操作規范問題,不論其他指標分數如何,都將判定為不合格,我們定義為罰指標。本文選取上述7個指標因子構成學生實驗教學的基本評價指標體系,并依次設其為A1,A2,…,A7,其中A6為罰指標因子。通過在線實驗系統中自動記錄實驗儀器選取、操作等參數,對學生實驗過程進行跟蹤。結合在線實驗平臺的應用,在實踐中我們采用了一個有七個參數的指標體系,包括預習思考題分數、實驗儀器選取、實驗方案正確性,操作規范性、數據處理、實驗報告、在學習社區的交流情況。對這七個參數賦予不同的權重就可以得到該學生的最終成績,下面分項說明一下每個指標的含義。由于每個指標因子只反映了學生實驗學習的某個方面的特征,各學??梢愿鶕拘嶋H情況規定指標因子及其特征值,以及罰指標因子的規定。表1顯示的是華東理工大學指標因子的重要性規定,并因此為權重來加權學生實驗的綜合得分。在指標體系中,各項指標的權重大致說明了其重要性,這七個參數基本上涵蓋了學生從準備到完成全過程的表現情況,對每一個指標賦于權值并最終得到終結性評價課程成績,各項指標的加權和就是實驗評價分數。少數指標雖然權重并不高,由于在工程實踐中具有重要意義,低于一定分數整個實驗過程將評價為不合格。比如在前文提到的DCS實驗中,在多次出現不規范操作并且在系統警告后仍然出現2次以上不規范操作,整個實驗過程將被判定為不合格。對于通過經驗方式得到的實驗過程考核評價體系,在經過一定的數據積累以后,可以進行智能化的處理和分析,為學生提供更優化的實驗方案。比如在DCS實驗中,通過對學生實驗過程數據的分析,得出每個學生的優缺點。在選取的兩個學生中,甲學生雖然分數略高,但操作相關的指標得分都不高,因此在后續實驗中,主要給該學生提供注重操作及規范的實驗,比如開關機實驗和某些故障處理實驗。而乙學生操作和動手能力較好,但不注意理論和實驗設計,以及數據處理等工作,在后續實驗中,應多推送理論學習的模塊,提醒學生注意數據處理和實驗報告的完成。
三、在線實驗系統的設計框架
作為在線實驗系統核心部分的探究式學習模式以及相應的在線評價體系設計完成以后,在線實驗系統框架基本構筑完畢。在線實驗系統應本著簡單、適用、高效的原則,實行通用化、標準化、智能化、人性化的設計思想。學生可以通過在線實驗平臺在教師的指導下進行實驗教學的全過程,而在線實驗平臺則通過記錄學生在線上參加的實驗過程、實驗練習以及培訓交流等情況,實現對學生實驗情況的全程跟蹤管理和對學生實驗教學需求的全面掌握。在線實驗設計的基本架構如圖2所示??梢钥闯?,在框架核心部分的業務層中,支持探究式學習過程是貫穿設計始終的問題,所以應改變原先某些實驗只是為驗證理論的設計,把發現問題、分析問題、設計解決方案、實施解決方案的探究式思路在實驗教學中實現。同時需要學生在各個環節的實驗過程進行完整的記錄,作為其是否按照教學思想完成實驗內容進行考核的依據,同時還可以通過智能化的數據分析和數據挖掘,為學生提供經過優化的個性化實驗教學模塊。組件層和服務層和平臺軟硬件設計相關,在其他文章中有詳細介紹,本文不再贅述。
四、結論
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大規模在線開放課程(Massive Open Online Course,MOOC)由于體現了以學生為中心的教學理念,改變了傳統課程內容固定、結構化的特征,讓教學資源從單一資源轉變為課程和教學等多方面資源,使學生獲取知識的途徑從簡單線性轉向復雜化、網絡化[1],因此一經推出就引起了國內教育界的高度關注和積極討論[2]。近年來,國內學術界如清華大學、北京大學、上海交大、復旦大學和國防科技大學等國內知名大學紛紛對其開展試點工作,并形成了一批有價值的成果[3-6]。但從現有文獻看,從技術層面針對MOOC平臺設計與實現方面的研究仍不多見。鑒于此,筆者結合本單位基于MOOC的實踐,針對MOOC課程平臺的功能設計進行討論,以期為當前國內高校的MOOC實踐提供參考。
1 MOOC課程平臺建設背景
南京審計學院是我國審計高等教育發源地之一,學校設有28個本科專業,現有全日制普通本科在校生近15 000名,研究生127名(含10名留學研究生)。現有教學平臺經過多年建設,形成了較為完整的功能體系,對學校相關的教學門戶、網上課堂、教研活動、形成性考核、畢業設計等業務提供了較為完善的技術支持。但是隨著南京審計學院教育事業的發展,以及新型互聯網技術的日益普及,現有教學平臺和教學手段已逐漸無法滿足當前的業務需求。因此,南京審計學院適時提出MOOC教學平臺建設項目,希望通過網上教學平臺的建設,解決現存的教學數據孤島、教學體驗不友好等問題,實現全網上教學與移動教學,并達到降低教學成本、提升教學質量和效率、提升師生滿意度的目的。
2 MOOC課程平臺建設可行性分析
2.1 數據準備可行性
南京審計學院多年高度重視教育信息化建設,堅持使用線上與線下相結合的教學模式,在多年教學實踐過程中積累了大量教學資源,包括:以課程為單位的教學視頻、教案、教學文檔、題庫等。這些教學資源的積累為MOOC課程平臺項目建設提供了基礎數據準備。另外,南京審計學院已建設并使用的網絡考試平臺可有效解決線上教學過程的考評需求,正在建設的數字化校園公共數據平臺、統一門戶平臺等可解決底層數據交換難題,為全網上教學平臺項目提供了有效的數據準備。
2.2 技術可行性
隨著移動互聯網、云計算、社交網絡、3G/4G等技術的普及,加上學校現有校園網絡基礎設施的日漸完善,為MOOC課程平臺項目的建設與應用提供了完善的技術支撐,人們隨時、隨地、隨心進行網上課程教學已成為可能。特別是隨著數據集成技術和SOA技術的發展,為MOOC課程平臺項目提供了成熟的技術保證。
2.3 用戶行為可行性
首先,南京審計學院的學生是具備完全自學能力和意愿的群體,而且多年線上與線下相結合的教學模式在學生中有較高接受度;其次,大多數在校學生都有筆記本電腦、IPAD或智能手機,為MOOC課程平臺中移動功能的實現奠定了用戶基礎;最后,南京審計學院的教師有著豐富的線上教學經驗,為MOOC課程平臺的推廣與應用提供了很好的鋪墊。
2.4 人才準備可行性
近年來,通過大量信息化工作實踐和探索,南京審計學院培養了一批既懂學?,F狀,又熟悉信息化技術的專業人才,為MOOC課程平臺項目建設提供了人才保障。
3 MOOC課程平臺功能設計策略
3.1 總體策略要求
考慮到不同學科、專業、課程的特點和基礎情況,MOOC課程平臺項目除支持課程全網上教學模式之外,還需支持線上線下混合教學模式(線上教學為主+線下教學為輔或線下教學為主+線上教學為輔)。因此,在平臺功能設計上,需采取如下策略:
①功能范圍需要支持全網上教學相關所有功能,可以給所有課程提供對應的功能支撐;
②針對不同課程,支持對各個功能點的靈活選擇使用并提供不同的設置策略,從而為不同教學模式提供差異性的功能支撐。例如課程采用全網上教學模式時,可以選擇使用平臺提供的全部功能;課程采用線上線下混合教學模式時,可僅選擇使用其中的部分功能。
3.2 O2O線上線下一體化策略
對于某些課程,由于存在一定特殊性,某些教學活動無法通過網絡或不適合通過網絡進行,如課外活動、課后實踐等,相關教學活動仍需通過線下進行。這些課程則需采用線上與線下教學相結合的混合教學模式,以實現O2O線上線下一體化。因此,線上線下相關的數據、規則等需保持一致性,包括:教學內容、課程教材、教學大綱、課程章節目錄、教學進度安排、院系數據、面授教師數據、學生班組數據、課程題庫、課程考核標準等。
O2O線上線下一體化,還體現在線上和線下之間的相互支持和促進,具體如下:教師根據線上教學統計數據(調查問卷、學生學習情況、學生測試情況、提問和討論情況、學生評論信息、網上行為統計信息等),了解學生的基礎和背景信息、常見問題、學習難點等,然后針對性地制定線下面授輔導方案,以提升線下輔導的目的性和教學效果。例如可針對學生提問較多的知識點或錯誤率較高的測試題進行線下重點輔導。
教師通過線下的面授輔導,以及與學生面對面的直接交流,可以更好地了解在線上難以了解的信息,如每個學生的詳細情況和特點、學生對課程內容的意見和建議、課程學習存在的問題和困惑、在線學習的具體場景等。通過線下了解到的信息,可以幫助教師不斷優化
在線課程內容與教學設計,從而給學生提供更好的在線學習體驗,提升學習質量和效率。
3.3 在線支付支持策略
學生用戶在學習課程時還可以選擇付費學習,系統需提供試學習功能,預覽部分課程后再選擇是否支付繼續學習。若支付,系統能夠保存試學部分的學習進度,同時,系統提供在線支付功能,支持用戶將選中課程加入訂單。
3.4 完善的學習支持服務策略
系統可提供完善的學習支持服務,具體要求如下:
(1)提醒服務:提供站內消息、郵件、短信等方式的提醒服務。
(2)相關支持服務,包括:①技術支持服務:主要提供平臺使用過程中與技術相關的問題支持;②熱線電話支持:提供電話人工支持服務;③在線客服支持:嵌入全網上教學平臺在線人工支持服務。
(3)課程助學服務,主要提供課程學習方面的支持,包括:①即時助學服務:師生之間等通過Web IM工具,實現在線交流,教師向學生或學生向學生提供課程助學服務;②非即時助學 服務:學生在線提交問題,平臺給教師發送問題提醒,教師登錄平臺回答學生問題后,平臺再給學生發送回答提醒。其中,除教師回答學生提問之外,學生之間也可以互相回答提問。
(4)完善的線上幫助系統。通過以上設計方案,可以讓教師和學生使用全網上教學平臺時更加簡單、方便,有問題也可以隨時尋求支持,獲得幫助,從而消除了用戶后顧之憂。
3.5 學習激勵策略
網上學習因為缺少學習同伴和教師監督,對學生自制力和自學能力要求較高,因此需要設計一些激勵機制來激發學生學習熱情,以提升網上學習效果。一些參考的激勵機制如下:
(1) 積分制度:學生通過網上學習的相關行為(訪問次數、學習時長、筆記、提問、回答等)獲得一定積分,積分達到一定數量后可以升級。
(2) 獎勵制度:學生獲得的積分可以用來兌換獎勵,可以是實物或虛擬物品,或是成績加分及兌換學分。
(3) 競爭機制:設置各種學習排行榜(訪問次數、學習時長、學習進度、作業/考試成績等)并向所有用戶展示。向學生展示其他學生的學習動態(學習進度和學習成績等),可形成有效的競爭機制,并對各種排行榜前若干名的學生提供實物或虛擬物品獎勵。
(4) 詞語激勵:學生在學習過程中,平臺根據應用場景,向學生展示一些激勵詞語。比如學習完一章之后,顯示:“恭喜,您已經學習完第一章了!您的學習進度打敗了全校80%的同學!”
3.6 視頻直播支持策略
全網上教學平臺除視頻點播外,也可以觀看視頻直播。通過南京審計學院提供的獨立視頻直播系統,給全網上教學開放視頻直播接口,從而實現在全網上教學平臺上觀看視頻直播的功能。
4 MOOC課程平臺功能設計體現效果
4.1 體現以學生和教師為中心的建設理念
MOOC課程平臺在設計上以學生和教師為中心,同
時兼顧管理者需求,與現有平臺以管理者為中心的模式相比,以學生和教師為中心的理念主要體現在以下幾個方面:
(1)功能上突出面向學生的學習功能和面向教師的課程資源建設功能,給學生提供視頻學習、學習動態、主題討論、問答、筆記、WebIM等強大且系統化的網上學習相關功能,給教師提供簡單、易用的可視化、漸進式的在線課程制作工具,教師不需要專業的IT知識即可很快上手。同時給教師提供強大的在線資源庫功能,讓其可以很方便地管理資源、建設課程。
(2)在界面和交互設計上,采用美觀、簡潔、統一、實用的風格,優化導航,減少頁面信息層級及窗口跳轉,并給教師和學生提供統一的平臺登錄及功能操作入口,從而讓學生專注于學習、教師專注于課程建設和教學,減少其它不必要的干擾。
4.2 支持全網上教學模式
MOOC課程平臺把線下教學的全套過程都搬到網上,提供網上導學、促學、助學、教學管理等完整的線上教學解決方案,真正實現教學過程全部上網:①教學過程全網上:包括課程資源建設、課程開課、課程選課、課程學習、課程筆記、課程問答、課程討論、隨堂測驗、章節測驗、課程作業、模擬考試、結課考試等;②學分認證全網上:通過網絡提供學分認證的素材構成,包括課堂交互、課外資料、主題討論、單元測試題、考核方案等;③綜合成績全網上:課程的成績由各種網絡教學活動的綜合成績組成,包括學習時長、互動情況、單元測驗、結課考試、課程作業等;④支持服務全網上:通過網絡方式(IM、微信、網頁、短信、呼叫中心、郵件等)提供各種支持服務,包括:教學支持服務、在線督學服務、在線技術支持服務等。
參考文獻:
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篇9
關鍵詞:大數據;教學模式;學習模式
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)06-0188-03
本文以大數據時代為背景,提出了大數據時代教學改革的路徑變革。新型教學模式與傳統教學模式的有效融合,將傳統教學模式中的在校學習和班級授課優點與大數據時代下新型教學模式相融合,促進信息化教學方式的進一步完善。
一、大數據時代
大數據的真實價值如同漂浮于大海中的冰山,遠看只能看到冰山之一角。大數據本身是一個非常抽象的概念,其精髓在于我們在分析信息時的三個轉變,這些轉變會影響我們理解和組建社會的方法。改變之一是,我們可以分析大數據時代中的更多數據,甚至可以在一些時候來處理一些特別情況的相關所有數據,而不用去依賴于隨機采樣。改變之二是,我們無須再去追求精確度,因為可以研究的數據足夠之多。改變之三是,在前兩個轉變基礎上我們無須熱衷于尋找因果關系了。大數據時代是名副其實的信息社會,收集來的所有數字信息我們現在都能夠用新的方式來利用,由此可以利用所有事物的新的價值方式。
二、大數據時代背景下教學的變革
越來越少的辦公室,越來越多的實驗室;越來越少的教室,越來越多的咖啡廳和廚房;越來越少的課堂,越來越多的網絡;越來越少的講授,越來越多的交互;越來越少的編制,越來越多的合作……
互聯網技術的發展和現代信息技術的變革,促進了教育的在線化和網絡化。全球任何愿意接受并學習的人未來可以低成本地獲得優質教育資源,免費享受全球一流大學開放的優質課程。這種方式下,可以對學習過程中產生的大規模數據進行收集、分析、整理、歸納,促進了課程資源的反復檢驗和改進,提升了在線教學資源的優質性。上述基于大數據的教學模式對傳統教育將會帶來巨大的沖擊和深遠的影響。
1.大數據轉變了信息化教學觀念。大數據是教育未來的根基。沒有數據的留存和深度挖掘,教育信息化只能流于形式,大數據的發展帶給教育一場新的革命。誰能更好把握大數據,誰就會在未來的競爭中獲得更多主動權。伴隨著信息技術的進步和大數據的不斷發展,大規模在線教育平臺將給高校教學觀念帶來深刻影響。在未來幾年,人們學習的最主要場所將不再是大學,而是互聯網。處于大數據時代背景下,我們獲取知識的途徑不再是僅僅課堂,線上學習也成為學習知識的主要途徑,課堂可以成為交流學習成果、答疑解惑的場所。網絡課程上的學習行為數據將自動留存,易于后期的學習行為評價和評估。并且線上學習能做到個性化教學,根據個人的學習數據制定相應的學習計劃和輔導。利用數據挖掘的關聯分析和演變分析等功能,在學生管理數據庫中挖掘有價值的數據,可得知各種行為活動之間的內在聯系,并作出相應的對策。
2.大數據引發新的教學模式。在大數據時代,教師的講授途徑將不再僅限于課堂?;ヂ摼W技術的快速發展,使得在線講授日益成為傳播知識的一種途徑。與按部就班、限定時間空間的傳統課堂教學模式相比,在線講授將提供更加靈活的時空,教師可以更方便地整合資源。雖然在線講授有很多優點但是我們不能簡單粗暴地將在線講授取代傳統教學模式,而應該致力于將兩種教學模式有效結合,開發出一種適合本學校本專業的一種新型教學模式。
在這種背景下,本中心組織了一批優秀師資開發了一款智能教學云平臺系統(863項目),來配合傳統的教學模式。
教師可以在該系統中詳細錄入自己教學的所有課程、班級以及所用教材;對每一門課程的整個學期詳細記錄教學進度規劃(可以以周進度做管理);可以錄入每門課程的所有知識點,以二叉樹的方式進行分級管理,這些知識點應用在整個系統的其他項目中,可以被數字化并與大綱、作業、測試題每個環節建立聯系;在案例課件系統中,教師可以上傳和課程相關的案例課件,以供學生下載課后學習,鞏固課堂學習以及課外拓展學習;同步講解系統中可以上傳一些知識點的講解錄像,以供學生課前預習和課后復習;智能作業系統改變了傳統作業模式(參看圖2智能作業系統),收發有序、素材下載系統方便、作業評分直接納入學生平日成績計算;演示系統教師可以放入相關教學模型、教師作品、歷屆學生優秀作品供學生課外學習;智能電子書包系統可以放入相關素材、信息供學生自行下載。
大數據時代的典型思維是基于數據分析的決策,結合863智能教學平臺后的新的教學模式下,教學過程不再是簡單的課堂板書和PPT講解,而是將整個教學過程做了課后相當程度的延伸,促進學生課前對課程的整體了解,課后對課程的系統回顧。全新的智能教學平臺不僅僅是單個老師對其教學過程、教學方案、教學問題以及對問題的解決方案進行分析,而是整合了所有教師資源,互相可以參考借鑒,數據可以在一定程度上共享。當某種記錄與分析達到一定數量時,通過對相關數據的分析將會為有需要的教師提供一些教學問題的解決方案。教學問題解決不再依賴于停留在每位教師頭腦中的模糊的經驗,而是基于對海量的教學問題的描述以及教學問題解決方案的分析。另外在新的智能教學平臺下,得到的學生信息更為具體且能得到更有效高效的整合,便于教師分析班級學生狀況,對比同課程下不同班級狀況,根據學生的學習進展不斷調整之后的學習內容和重點,及時調整教學進度、難易度,在把握學生情況上也提高了一定的效率。這種傳統課堂教學模式和863智能教學平臺結合下的教學模式,使教師教學更加規整化,資源管理的高效化,大大提高了教學效率。
3.大數據引發新的學習模式。在大數據時代,學生的學習途徑也將不再僅限于課堂,學生的學習過程也將逐漸數字化,傳統課堂學習之前和之后的在線學習日益成為學習知識的另一種途徑。與按部就班、限定時空的傳統課堂學習模式相比,在線學習有更自主的學習空間。雖然在線學習有很多優點,但是我們同樣不能將在線學習取代傳統教學模式,而應該致力于將兩種學習模式有效結合,真正集二者之優。上述的863的智能教學平臺不僅僅為教師所用,學生在其中也占據了半壁江山。
在該智能教學平臺下,教師所管理的大部分模塊(教學進度、知識點庫、案例課件、同步講解、演示系統、智能電子書包等等)學生都可以瀏覽學習,傳統教學下教師的神秘教案都變成360度開放式的公園,學生的權限空前地提高。另外給學生提供了問答系統的平臺,讓師生互動不再受時空限制,更為及時更高效。另外這里的問答,不僅僅局限于師生之間,更擴展到學生之間,同學之間可以互相回答問題,并采用累積績點的方式,積極有效地回答可以納入平時成績的計算,讓同學間的相互學習成為一種可能。另外還有一個測試反饋系統,學生除了在該系統下可以線上學習問答,甚至可以在該系統下根據教師的設計進行課后的單元在線測試。學生可以隨時了解自身的學習情況,在每單元下自身對自己進行考量,對自己學習進度程度進行把握,便于及時調整學習方法。還有一個作品展示環節,學生可以充分發揮自己的能動性,將和課程相關的作品上傳至系統,讓觀看的同學和教師做出實時評價,給新時代學生更多的展示自我的空間和舞臺,自然這些也都可以納入學生平日成績的累加。
利用全新的智能教學平臺下的在線學習,可以更大程度上提高學習效率,激發其進一步學習的動力,一定程度上增加學生的自身成就感。一些交互式問答和在線測試克服了傳統教育模式下單向灌輸知識的局限,引導學生更進一步地積極學習與思考,更好地真正掌握知識。另外學生的學習行為也會被系統記錄下來,哪些課件瀏覽得多、同步講解播發的頻率、問答中各個知識點出現的次數、測試結果(這個可以不納入成績計算僅用于教師把握)如何、學生作品的好壞難易度等等。大量同學的行為數據累加到一定程度后,可以對該數據進行一定的分析統計歸納,便于教師對各個班級學習進度進行一定程度的微調、對某些知識點的再講授、對不同同學的因材施教。對整個系統不同老師相同班級課程的綜合數據分析,可以對該門課程的教研組的教研方針給出一定的意見建議,便于一定程度上的修繕。
三、結束語
在大數據時代背景下的信息化教學,顛覆了傳統的教學模式。在全新的863智能教學云平臺系統下,來配合傳統的教學模式,教師之間、師生之間構建了一種聯系,一種共享交流的途徑,更高效地利用了資源,提供了一種更和諧的氛圍。有助于教師之間的互相學習,有助于教師更及時把握學生的學習情況,有助于學生在一個半小時的課堂教學以外可以獲得更多的資源信息和方法。無論對于教師的教學模式還是學生的學習模式都是一次全新的變革。
參考文獻:
[1][英]維克托?邁爾-舍恩伯格、肯尼思?庫克耶.大數據時代――生活、工作與思維的大變革[M].杭州:浙江人民出版社,2012.
篇10
【關鍵詞】 動態生成;初中數學
葉瀾教授曾說:課堂應是向未知方向挺進的旅程,隨時都有可能發現意外的通道和美麗的圖景,并不是一切都必須遵循固定線路而沒有激情的行程. 這說明課堂教學是發展變化的,會出現一些意外而具有意義的情況,即動態生成. 動態生成的課堂與新課程的改革理念相符合,是對預設的挑戰與超越,強調學生的主體地位,是一種互動的、動態的、師生平等對話的過程. 在初中數學課堂教學中,教師要有意識地開發課堂動態資源,調動學生的積極主動性,引導學生通過多樣化的活動及實驗探究生成有價值的課堂資源,從而提高教學效率. 新課程背景下,如何實現初中數學課堂教學的動態生成并有效利用動態生成資源,是擺在每一位數學教師面前急需思考的重要問題.
一、構建動態生成的初中數學課堂
1. 了解學情,預設課堂
新課標指出數學教學活動必須以學生的認知發展水平和已有的知識經驗為基礎. 因此,初中數學教師的預設必須以了解學生為基礎,聯系教學目標與學生實際,促進課堂教學的生成. 首先教師要備教材. 教材是課堂教學的重要載體,也是教學理念的體現. 教師備課時要備教材、備學生,從而全面預設課堂教學. 這就要求教師深入研究教材,弄清教材的目標,在準確把握教材的基礎上結合自身教學風格和班級學生實際情況,制定個性化的教學方案. 其次教師要備學生,課堂教學中的動態生成是師生互動形成的,學生的知識水平則會影響到課堂生成的效果. 所以,教師必須深入了解學生,結合學生實際情況預設課堂,制定多種可選擇性的方案.
2. 獨立思考,互動交流
動態生成要以學生的獨立思考和互動交流為基礎,獨立思考是動態生成的基礎,互動交流是動態生成的實現方式. 首先要給學生獨立思考的時間. 目前課堂互動,多采用小組方式進行,按照組間同質、組內異質的原則分配,促進學生的合作. 要給學生留出獨立思考的時間,就要給學生設置有層次的問題,讓每名學生都能找到自己的定位. 其次要關注學生的參與程度. 課堂教學中教師可以結合教學內容提出一些有挑戰性的話題,構建開放的課堂. 同時為了突出學生的主體地位,調動每名學生的積極性,教師不能急于講解知識,要讓學生有充分提問、討論的時間,最大化地調動學生的積極主動性.
3. 結合生活,提高感悟
數學新課標指出學生的數學學習內容應當是現實的,有意義的,富有挑戰性的. 初中數學教學內容很多都與學生的生活有著密切的關系. 教學中教師要有意識地將教學內容與學生的生活實際聯系起來,促進學生的思考,讓學生在潛移默化中感受到數學的應用價值. 因此,數學課堂教學要結合生活實際,促進動態生成. 如教授“勾股定理”后,為便于學生計算,我在黑板上寫出了一些勾股數:32 + 42 = 52,52 + 122 = 132,72 + 242 = 252……讓學生記住這些有用的式子,學生看到這些式子紛紛議論起來. 生1:這些式子有規律,等式底部的第三個數都比前面的底部數多1.生2:等式可以改寫為32 = 52 - 42,52 = 132 - 122,72 = 252 - 242……這樣能總結出一個奇數的平方可以看做是兩個相鄰數的差. 學生得出這樣的想法確實是經過思考的,教師對學生表現出來的創新要給予積極的肯定,并引導學生繼續思考是不是所有奇數的平方都能寫成兩個數的平方差. 偶數可以嗎?學生在教師的引導下經過反復的試驗、驗證,最后得出結論. 這些課堂上的動態生成來自學生的困惑與思考,雖然與教師預設的教學程序不相符,但能提高學生的學習積極性.
二、如何有效利用初中數學課堂中的動態生成資源
1. 及時捕捉動態生成資源,提高課堂教學效果
課堂是師生互動的過程,是發展的、開放的過程,學生很可能對所學知識產生聯想,引發一些有價值的生成資源. 但這些資源是隱性的、稍縱即逝的,教師如果不敏感,不及時捕捉,這些資源就會很快消失. 因此教師要善于傾聽,把握課堂教學,及時捕捉課堂教學中生成的有價值的信息,從而提高課堂教學效果. 如圖1所示:A,C兩點在山的同一側,要沿著AC方向開山修一條隧道,為了趕工程進度,在山的另一側同時施工,現在有測量長度和角度的工具,請設計可行方案,找出山的另一側的開挖點D,使A,C,D三點在一條直線上.
對此教師可以提出一些問題讓學生思考、交流. 如結合學生的認知水平問這個問題是屬于數學中的哪一類問題?能否設計出一種可行方案(期待學生能說出預設的常規測量方案)?學生開始沉思、繼而開始討論交流. 有學生說,可以取一點E,使∠ACE = 140°,CE = 150米,∠E = 50°,則∠ADE = 90°,這樣利用解直角三角形能求出D的位置. 師問:如果∠ACE = 120°或者135°呢,學生也能快速得出解決方案. 師追問:還有沒有其他的解決方法?生2:我有一種測量方案,能在A,B一邊產生直角,然后進行計算. 生3:結合上述兩種方法,我能把直角三角形改變一下,使∠E = 90°.對學生這時表現出的創新思維,教師要及時捕捉,引導學生深入思考,提高課堂教學效率.
2. 合理調控動態生成資源,提高課堂教學效果
教學過程是動態的,通過師生間的信息交流、反饋,實現課堂調控. 每一個例題教師都會預設目標和方案,但是在教學實踐中,常會出現學生偏離預設思路的現象. 一些教師為了完成教學任務,常常對這些動態生成資源熟視無睹,而另外一些教師則會采取有效策略,充分利用動態生成資源. 如對于上面的圖1,學生通過自主探究找到了問題的解決方案,似乎問題已經得到了解決. 而教師有敏感的動態生成意識,合理調控動態生成資源,開啟學生思維,引導學生找出更簡單的方法. 師問:能否用其他的等腰或者等邊三角形來解決這個問題?學生經過思考能找到解決方案. 師再問:能不能用一般三角形解決這個問題呢?學生對這個問題產生了分歧,紛紛討論起來. 教師結合教學內容不斷地深化問題,開啟學生思維. 這樣教師進行有效的調控,會使“生成”生的自然,從而培養學生的創新思維. 因此課堂教學中教師不僅要捕捉生成資源,還要充分利用好生成資源激活課堂教學.
3. 坦然面對動態生成的窘迫情況,提高課堂教學效果
課堂教學中面對學生突然提出的意外問題,教師由于自身知識的局限不能立刻作出正確的判斷,此時會陷入尷尬境地. 面對這種情況,很多教師會選擇模棱兩可、含糊其辭等,這不利于激活課堂. 新課程背景下,教師不再是專家,而是參與者與合作者,因此當教師不能立即對學生提出的問題進行解答時,可以采取坦然面對,把自己的真實想法告知學生,并請學生下課后好好想想,看誰能先得出結論. 教師坦然面對教學中出現的不能立即解答的問題,能縮短師生之間的距離,調動學生的好奇心,實現師生之間的零距離交流,激發學生進一步探索的熱情. 這就要求教師擺正好心態,把握好課堂教學藝術,還課堂教學真實的面貌,達成學生的目標,實現課堂教學的高效.
總之,動態生成的課堂會給師生帶來意外的驚喜,調動學生的探究熱情,激發課堂活力. 因此,教師要關注課堂動態生成,充分利用課堂中的動態生成資源,提高課堂教學質量.
【參考文獻】