【关键词】计算机 网络 课程
一、课程设计的思想及课程目标
本课程以真实的网络组建工作任务作为教学内容,以项目实践的形式进行理论实训一体化的教学,教师先讲解网络组建的基本理论,说明怎么做,为什么要这么做,然后教师演示操作,最后学生动手进行实际网络组建。
二、教学设计
教学以学生为中心,以培养学生网络组建与管理能力为课程核心、强调学生将所学知识和技能在实践中的应用。具体做法是原来的实训教学内容,即:网络的架构、各种网络设备的特性、双绞线的制作和测试、以太网和虚拟局域网的安装配置和测试、子网划分、路由器的配置、网络的各种应用技术(包括DNS的配置、IIS配置、DHCP配置)等通过组建小型对等网、中型局域网和局域网接入广域网的项目形式,把各融入在项目中,通过项目学习达到专业技能的训练目标。
采用理论实训一体化的教学设计,把抽象的理论用具体的项目结果呈现,加深了学生对抽象计算机网络知识的理解。其效果是提高学生的学习兴趣,增加学生的学习成就感,在反复训练中促进学生职业技能的积累。理论和实践相结合,要进行讲解。那么对于难点对于每一个问题,都尽可能地让学生想像出来的,通过容易想像的案例进行描述,对于当前学生一时掌握不了的,那么通过实践让学生理清认识,同时还有一些课外活动,专业规定每一个学期都要组织学生进行专题讲座,可以是校内的,也可以是校外的,可以让学生进行集中的参与,最后还有相关的课外活动,对于有些内容,比如有一些相关的综合布线的知识,它既不作为我们的专业课程,同时这门课程我们也不太容易在课堂上进行阐述,那么当前只要对学生安排适当的一小部分的课时活动,安排在一些实训场合,让学生知道整个的流程是怎么实施的,通过课外活动让大家进行参与。最后就是考虑学生的就业,同时给学生提供一些行业信息的更新。
通过本课程的学习,使学生了解计算机网络的基础知识,掌握局域网知识及局域网的组建技术,了解广域网络及无线网络的相关知识,掌握交换和路由技术知识,熟悉网络应用及网络接入技术,能胜任中小型企业网络组建、管理和网络维护工作。。
三、教学方法的使用、实施过程
(一)采用“三位一体”教学法
所谓“三位一体”教学法就是在实训课中教师在计算机上教,学生在计算机上学,然后在计算机上做,这种边教边学,边学边做的方法,提高了教学的直观性,调动了学生的积极性,增强了学生的动手能力,达到了教、学、做合一,手、脑、机并用的效果。
(二)运用基于范例的学习方法
。而为了教学的需要,如果肢解各部分内容,变成一个个孤立的知识点。这样,当学生学完全部课程后,往往无法从整体上把握所学知识,更无法应用这些知识完成一个实际的网络工程。
为了解决这个问题,可开发多个适用于教学需要的网络实例。在整个教学过程中,所举实例均以逐步展开,学生将不知不觉地走入一个实际系统之中。课程结束以后,学生除掌握基本方法外,也学会网络操作系统的实际应用。
(三)建立基于问题的实训方法
要求学生根据自己的兴趣和能力自主选择一个相应课题,尝试和感悟职业岗位对职业技能的要求。课题可以来自选题库,也可以通过社会调研获得,但都是围绕着真实的实际工作,所有课题均需教师进行结构性评估。题目确定后,学生将带着问题一边学习一边做自己的课题,课程结束后,学生也完成自己的课题。通过这种方法,调动学生的学习主动性,提高学生的实际应用能力,使对学生的训练切实满足实际工作岗位的需要。
(四)引入多元教学法
经过反复探索,采用多元教学方法,将讲授课、实验与职业技能训练有机结合起来。多元教学方法就是首先由教师讲授基本的概念和理论知识,引导学生在理解的基础上学习,然后提出具体问题探讨解决方法,学生通过实际训练理解概念和理论知识,达到理论与实践的结合,接下来学生在自己的课题中找到类似的问题,通过模仿自己解决问题,充分培养自己发现问题、分析问题和解决问题的能力,最后,教师进行,引导学生深入理解,达到总结提高的目的。通过理论讲授、上机实训、自问自作和总结提高这4个步骤,使学生加深理论知识的理解,增强了实际操作能力,培养了自己获取知识的方法,提高了独立发现问题、解决问题的能力。
。在教学中发挥很好的作用。为学生构建一个“全天候、立体化”的学习平台。
(六)信息技术手段在教学中的应用及效果
教材以电子版全部上网,并配有教学大纲、电子教案和演示幻灯等。。
参考文献
关键词:项目教学法;计算机网络;多媒体教学
笔者多年来一直从事计算机网络课的教学,在长期的教学实践中,探索出提高网络课教学效率的有效方法:即培养学生的学习兴趣;采用能充分发挥学生的主体性和创新精神的项目教学法;充分利用多媒体辅助教学。通过实验,已取得了较好的效果,现提出来与大家共议。
首先,培养学生的学习兴趣。
学生的知识不是教师“教”进去的,而是学生“学”进去的,因此,要为学生创设一个民主、活泼的学习环境,吸引他们的注意力,激发其学习兴趣。如围绕教学目标选择一些趣味性的例题、习题或上机练习题,如大家上网时的数据是通过网线传送的,那网线是怎么制作的呢?大多数名人都有自己的博客,那么什么是博客,它有什么作用呢?同学们想不想有自己的博客呢?博客如何申请、如何使用呢?这可引起学生的注意力和好奇心,从而自觉地探索学习,化被动为主动。
其次,选择合适的教学方法。
教学质量的高低,与教师采取的教学方法密切相关,合适的教学方法,是提高教学效率的关键。在多年的教学实践中,笔者始终坚持采用“项目教学法”,深得学生的喜爱。
项目教学法是以实际的工程项目为对象,先由教师对项目进行分解,并作适当的示范,然后由学生分组围绕各自的工程项目进行讨论、协作学习,最后以共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的一种新的教学方法。现以《计算机网络技术》“局域网组网实训”一节课为例阐释其教学过程。
项目教学法要求在教学过程中,以完成一个一个具体项目为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中,让学生在实践中自己发现问题,并经过独立思考和教师的指导,自己解决问题,学会自我学习的方法。根据网络课程特点,我们结合实际综合布线系统项目建设流程来确立综合布线技术知识体系结构,再通过项目教学法来体现这些知识模块的实际应用。学生通过参观样板工程和对设计、预算、施工、测试和验收5个知识模块的学习,切实地掌握从设计到测试验收所必须的技能。整个教学过程中,需要学生动手操作才能实现教学目标。学生在完成实践操作的过程中,分析问题、解决问题的能力得到提高,独立探索及合作学习的意识得到强化。
1.项目教学法的教学环节。
采用四级教学法:
(1)准备。在此阶段首先应确定课题和明确教学目的,将学生分成若干小组,然后选择劳动工具与材料,并唤起学生兴趣。
(2)示范。由实践指导教师慢慢地演示操作步骤,同时阐明要做什么和为什么这么做,指出可能会出现的错误,强调重点,提示劳动安全。
(3)仿做。学生按工作步骤操作,指导教师在一旁作解释,巡视并纠正大的错误,同时给予帮助,表扬能正确掌握要领的学生,鼓励后进学生。
(4)应用。由指导教师给出应用练习题,学生独自解决问题。指导教师边指导边纠正学生出现的错误,表扬鼓励进步学生,通过与学生谈话、提问、检查工作质量等方式评定出成绩。在实践教学过程中,不仅要培养学生实践操作的基本技能,职业(岗位)专业技能,而且还要重视学生的职业基本素质的培养。
2.建立模拟工程现场的教学环境。
将学生置身于真实环境中有利于培养学生解决工程实际问题的能力。根据“营造现场氛围,提高实践能力”的原则建立真实职业环境,让学生在一个真实的环境下,按照专业岗位对基本技能要求,进行实际操作训练和综合素质培养,使学生掌握解决实际问题的能力。
实训过程中,首先由教师给出一个典型建筑底图,由学生设计综合布线系统,要求学生采用AutoCAD软件绘制出综合布线各类设计文件;根据施工、管线图纸,运用工具对楼层设备间的配线设备安装,运用FLUCK测试设备测试某一条安装好的线路,做好验收文件记录。训练项目运用新技术、新工艺,体现专业领域的先进性,让毕业生能适应目前就业要求。
3.项目教学法在具体实践中应该注意的问题。
在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造性的实践活动,它注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。
(1)确立实用、优秀的项目
项目的确立不是一件轻松随便的事。首先,项目要包含全部教学内容并尽可能自然、有机地结合多项知识点;其次,项目的难易度要针对学生的实际水平来确定;第三,项目要被大多数学生喜爱,并可以用某一标准公平准确地给予评价。
(2)项目活动团体的确立要根据具体情况妥善安排
项目是由学生独立完成,还是分组合作来完成,要根据项目的具体特点来确立。笔者通过多次的教学实践得出:单纯针对某一新知识的项目,以学生独立完成较合适;而对于涉及知识面较广、难度较大的项目,则要分组合作完成。
(3)教师的指导要恰到好处
学生在完成项目的过程中遇到困难,教师应及时给予指导。针对不同层次的学生,教师指导的深度要有所不同。项目教学法的根本宗旨是让学生自己发现知识、提高技能,因此,教师一定要把握好指导的尺度。即使学生有问题,也应该是启发性的,非正面、非全面的提示性指导不但使学生记忆深刻,还能锻炼学生的发散思维,培养其创新能力。
(4)项目总结必不可少,并要进行项目拓展和延伸
项目完成过程是学生自己探索钻研的过程,为了能学众人之长,项目完成后的总结也相当重要。它应包括思路总结和技巧总结。思路总结可以帮助学生明晰项目完成的最佳思考方法,找到自己理论上的不足。技巧总结中,“一题多解”是笔者在教学过程中经常使用的,每一种方法不管难易都应该展示给学生,再由教师与学生共同评价各种方法的优缺点及适用范围,这样,学生可以学到更多的操作技巧,全面吸收整个项目活动的精髓。
最后,充分利用多媒体辅助教学。
【关键词】物联网 物联网应用技术 专业建设 课程体系
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)01-0012-03
一 前言
。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索,国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系进行了探索。但物联网目前属于新兴产业,各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业,没有成熟的经验可以借鉴。。虽然专业设立起来了,但事实上,对于我院来说,如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何把控物联网人才的培养方向、物联网专业的核心课程如何设计等问题却成为困扰我们的难点。笔者近年来致力于物联网应用技术专业建设,分析物联网应用技术专业的知识体系及核心知识领域,力求归纳物联网应用技术专业建设的专业共性,并结合我院特色,构建了以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系,希望能通过我们的实践,给其他院校一些启发和借鉴,共同推动物联网应用技术专业及课程体系建设的健康发展。
二 物联网应用技术专业设置的必要性和可行性
物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,开发应用前景巨大。业内专家认为物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、无线传感器网络(WSN)、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
《福建省建设海峡西岸经济区纲要(修编)》指出:海西建设的目标之一是“利用现代网络技术,加快宽带通信网、数字电视网和下一代互联网建设,推进‘三网融合’,建设宽带接入网和业务支撑网,统筹3G移动网络建设,积极发展物联网。”
福建的物联网产品在全国城市网络、网格管理、智能监控、食品追溯、水质监测等系统应用较为广泛;与此同时,在电子回执、2.4G射频识别、自助终端、物联网操作系统级中间件平台、智能家居系统等领域的技术研发位居国内领先水平。依托厦门大学、集美大学、福建信息职业技术学院,已经成立了3个RFID应用研究中心,并将技术研发与市场运用紧密地结合在一起。200多亿的销售额使这一产业成为福建新兴产业中的老大,而备受各方的重视。
物联网用途广泛,主要涉及十大重点领域,包括智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事。未来十年物联网重点应用领域投资可达到4万亿,产出8万亿,形成就业岗位2500万个。产业发展,人才先行,物联网人才需求将急剧增加,需要高校开设并发展物联网相关专业。
作为首批开设物联网应用技术专业的院校之一,我院在近两年的时间里,在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作,为办好“物联网应用技术”新专业打下了良好基础。我们认为新专业将以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南,以智能化的物联网系统为载体,围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向,紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略,整合我校及校内外合作团队的优势资源,建立符合我院特色的“物联网应用技术”专业,为实现福建省政府颁布的《福建省加快物联网发展行动方案(2010~2012年)》目标,为促进信息产业的发展做出贡献。
三 物联网的技术体系
1.感知层
感知层是物联网的“皮肤和五官”,主要功能是识别物体、采集信息。;
2.网络层
网络层类似于人体结构中的神经系统,主要承担着把采集和感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,实现更加广泛的互联功能。它主要是建立在现有的通讯网(包括有线和无线通信网)、广播电视网和互联网基础上。物联网感知层通过各种接入设备与上述网络相连,它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内,尤其是远距离的传输问题。
3.应用层
应用层位于感知识别和网络传输层之上,是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称,如智能电网、智能交通、智能家居等,其中的智能就来自这一层。应用层解决数据如何存储(数据库与海量存储技术)、如何检索(搜索引擎)、如何使用、如何不被滥用(数据安全与隐私保护)以及设备的智能控制等问题。
应用层是物联网发展的目的,通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术,实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能,从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。
。公共技术与物联网技术架构的感知层、网络层和应用层都有关系,其包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理等,不属于物联网技术的某个特定层面。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用,各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的,也不一定所有层次的技术都需要采用;即使在同一个层次上,对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。
四 物联网应用技术专业知识体系
专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网应用技术专业的知识体系,物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此,物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为:对应于感知层为射频识别(RFID)技术、传感器技术与无线传感器网络技术等;对应于网络层为通信与网络技术、网络设备配置与管理等;对应于应用层为数据存储与处理技术、应用系统开发和云计算等;对应于物联网整体的框架为信息管理技术、物联网工程布线技术等。
根据上述分析,物联网应用技术专业的知识体系要能实现这样的培养目标:培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统开发技术等相关专业知识;主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位,在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作;并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养,能适应国家战略性新兴产业建设需要,具有职业生涯发展基础,德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。
五 物联网应用技术专业课程体系建设基本思路
本专业课程体系建设充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念,以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体,建立“做中学”的教育模式,研究开发符合本地区特色的物联网应用技术专业课程体系,培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,并能系统地掌握物联网应用技术。
第一,校企深度合作,面向市场需求,培养学生具备“智能家居、智能交通、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力,从初学到熟练的成长过程,以培养职业岗位技能为目标,基于工作过程进行物联网应用技术专业课程体系的建设。
第二,通过充分的社会调研,联合企业,聘请专家,找出上述三个领域中所有的代表性工作任务,选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务,从中提炼出典型的工作任务,再对所需的职业能力进行教学分析,研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的课程体系。
第三,通过“校企合作,工学结合”办学模式,进一步了解当前物联网企业的人才需求规格,培养满足企业实际需求的高技能人才,基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式;“以服务为宗旨,以就业为导向”的指导思想,建设“教、学、做”三位一体的课程体系。
通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体的教学模式”的深入研究,结合本地区企业发展方向及学院实际情况,研究建设“三线并重”的物联网应用技术专业课程体系。
物联网应用技术专业课程的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点,应尽可能多地覆盖本专业的知识体系,将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑,打破学科体系的约束,遵循职业教育的特点,根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类见附表。
七 结束语
物联网应用技术专业是以应用为驱动的专业,专业人才的培养根据专业共性知识和福建省物联网领域的区域特色,发挥我院在计算机网络技术等学科的传统优势,使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识,逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。在课程设置中,把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中,形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的课程体系。该课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导,夯实基础教学,为学生的未来发展创造条件,以方向选修课为平台,拓宽学生的知识和认知视野,妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。
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1 云技术与多媒体技术概述
云计算即计算服务,是将数据资源作为服务供使用者通过互联网来获取。在我们眼前的云技术是一种商业计算模型,它是在大量的服务器工厂架构上进行计算任务的分布,存储空间、计算以及多种软件、服务资源等都是从各种应用系统中进行获取,云技术计算的主要核心是服务,这一点可以从定义上看出,客户只需要接入网络就可以将云计算技术中的服务随心使用。
与云计算技术相比而言,多媒体教学技术的发展时间则显得较长。。多媒体教学是利用计算机作为教学工具,并结合传统教学的手段,进行综合形式的教学,是一个在课堂上进行多媒体合理使用的过程。
2 基于云技术的多媒体技术对教学模式的影响
2.1 减少电脑设备采购,降低学校教学成本
多媒体教学有着很多优势,因此教育机构将会投入成本以扩大多媒体教学的建设,将各个层次的学校都建立成为现代化的教学园地,对于高职院校教学资源的购置更是花费更大的资金,使得这类型的学校内的计算机与相关应用软件都开始增多并投入到教学应用当中。不过相对于时展的今天,这些投入与我国经济的发展显然不成正比,并且所购置的软件和硬件设备都会很快变得落伍,过不了多长时间就要进行更新硬件与软件。云技术最大的特点就是不要求客户具有过高配置的设备,只需开启网络共享即可轻松获取各种教学材料和资源。教师无需购置过于昂贵、技术过于先进的设备,能够达到基础要求的电脑连接到网络即可使用运资源中的软件,因此将大大降低了我国教育资金的投入情况。
2.2 减少教师多媒体课件制作时间,提高课堂效率
对教师而言,多媒体教学资源的价值也是非常高的,但是当前背景下影响多媒体教学资源的因素较多,使得大多数的教师不能进行相关教学课件的制作,并且教师制作一个重复的课件不仅花费时间,同时也加多了教学资源的零散分布性,不利于教学资源的整合,另外教师花费制作课件时间较长而影响到其规划课堂内容与设计知识点的讲解,即不能有效的体现出多媒体教学的优点和好处,对课堂教学效率的提高起到了很大的制约。而云技术就是以共享资源为主要目的和重点思想的,只需将多媒体教学资源库连接到网络,就可以在网络上对多媒体教学资源进行大的方面管理,并且还能见教学资源库的内容进行更新和增添,形成一个多媒体教学资源云。教师只需通过网络进入到云中以筛选出适合自己授课所需的资源,对其稍做修改,不仅节省了大量制作课件的时间,同时也能更好的去规划课堂教学过程和提高授课效率。
3 云技术结合多媒体技术教学策略
云技术出现时间较短,学生还不能做到完全适应,再加上没有充足的锻炼时间,使得学生自身的实践能力非常欠缺。因此教师的任务则是提升学生的实践与锻炼,将考试的形式和制度丰富化,以考察学生学习效果和效率为主。例如增添微机考试、作业网络提交、论文撰写以及日常作业抽查等形式,但是这些都是基于笔试基础之上进行扩展的,不能代替笔试。教师还可以对每个课程进行更加细致化的安排,让学生能够进行自主选择应试,从而对学生自身在一段时间内的知识水平进行分析和总结,对其中可能出现的问题提出修改意见。另外教师还可以为学生布置在网络上应用上所需完成的任务,并多接触多媒体软件和工具。
多媒体教学模式可以更加丰富,建立一个云架构平台,这样一来就可以使得更多的教育机制相关联,使得各校的师生之间的关系更加亲切,有助于学生与教师之间的沟通和交流,使得教师能够更加容易掌控学生的心理以及学习情况。并令学生产生对教师的喜爱亲切之感,积极主动地向教师请教学习难题,扫除学习障碍,自主地模仿教师,进而获取良好的发展与提升。。使学生独立思考,养成自主学习的习惯,充分发挥学习主观能动性,使学习效果事半功倍。
计算机网络技术的发展日新月异,让多媒体信息通过网络无延迟流畅传送成为可能,使“教”与“学”进入一种真实感更强的虚拟教学环境,从而让云架构平台上的多媒体教学系统对教育模式的变革影响成为可能。假如有学生出现数量过多而导致教师不能全部估计的情况发生,应如何解决?。。
4 小结
综上,云技术虽然出现时间较短,并且在技术上还不是很完善,但是技术与软件应用在不断发展,云技术也必将会成为多媒体应用的好帮手,两者结合能够为我国的教育提供一个更加方便快捷的路径,且使得我国的教育机制发生了改变,云技术下的多媒体技术能够在很多方面都起到帮助学生学习的作用,还有利于师生之间进行交流和讨论,多媒 体教学课件的质量也在不断增强,因此教师在授课过程中应用云技术下的多媒体进行教学的人也越来越多。
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