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高職高專學生學習程序設計、網絡安全技術等課程存在較大困難是計算機教學界的共識,吸引了很多學者[1]對學生學習困難的具體原因進行研究。一些學者采取了一些方法來幫助學生學習,例如把程序設計中的算法和網絡原理用動畫和圖形的方式來表示,文獻[2]說明這些方法有一定的作用,但還是有很多學生很難完成這類課程的學習。
關于學習風格的研究,近30年來一直是教育界研究的熱點,也被稱為“現代教學的真正基礎"。關于學習風格有很多不同的定義,其中比較有影響的有:肯賽拉認為“學習風格是指學習者個體在受信息和信息加工過程中所采用的自然習慣的偏愛方式,這些偏愛方式具有一定的持久性”。Keefe從認知因素、感覺因素和生理因素出發,將學習風格定義為“學習者和學習環境相互作用時表現出來的一種經常的、穩定的、具有傾向性的行為”[3];Kolb將學習風格劃分為:聚合型、同化型、發散型、順應型[4]。我國學者譚頂良在總結前人研究成果的基礎之上,結合中國教育教學的實際情況,將影響學習者學習風格的要素歸納為社會、生理、心理三個維度[5]。以上學者對學習風格的定義都沒有考慮學習者的專業特性,導致運用學習風格理論對高職網絡專業學生進行分類時有效性不足。
2 基本思路
本文首先準對高職網絡專業學生的特點設計學習風格分類方法,運用這個方法通過一個學期的教學實驗獲得學生的分類信息,記錄學生在學習中解決問題的能力水平,然后在第二學期準對學生的學習風格改進教學方法和策略,評價第二學期學生解決問題能力情況。
3 學習風格模型
目前已有的學習風格分類方法一般通過量表方式進行分類,這些分類方法大都沒有考慮學生的專業特點,Felder-SilverMan提出的學習風格模型主要以工程類專業為背景有較大的借鑒意義,我們以Felder-SilverMan學習風格模型為基礎,借鑒其他學者的模型,把學習風格分成如下5類:
(1)感知型/直覺型。感知性學習者喜歡學習具體的內容,善于用已知的方法解決問題,善于把握事物的細節,善于記憶知識,希望實踐練習。直覺性學習者對抽象的概念感興趣,他們更有能力發現新的應用,更具有創造力,但他們不喜歡重復訓練,不善于把握技術的細節。
(2)可視化型/文本型。可視化型學習者更喜歡通過圖、視頻等學習材料學習,而文本型W習者喜歡通過文字材料學習。
(3)積極型/反思型。積極型學習者善于通過實驗、實踐來吸取知識,能夠融入團隊開展學習工作。反思型學習者偏向通過思考開展學習,尤其喜歡一個人學習。
(4)順序型/全局型。順序型學習者喜歡一步一個腳印,有簡單到容易逐步掌握知識和技能。全局型學習者喜歡從整體上對一個主題或者科目進行學習,學習的步驟會很大,但不糾結于細節。
(5)歸納型/推理型。歸納型學習者喜歡從一個具體的問題或者應用場景開始學習,然后再掌握原理。推理型學習者喜歡先學習原理,然后應用到各個應用場景。
4 學習風格分類
Richard Felder教授開發了一個有44個問題組成的分類工具,用來給編程入門課的學生進行分類,本文以Richard Felder教授開發的工具為主體設計邏輯問題,融入了課堂教學、學生網上學習、學生自我判斷等方面的內容,開發了網站,讓學生在網上完成答題,根據學生答題情況進行分類,根據每個類型賦值1到11不等,其中1-3分為一般偏好,5-7為中等偏好,9-11為強偏好,如可視化型值為10,就說明這個學習者具有強烈的可視化偏好,意味著這個學習者通過文字學習時會遇到很大的困難。本文在實驗的第一學期程序設計對35名同學進行了自愿測試,感知性28人,直覺性7人,可視化型32人,文本型2人,積極型18人,反思型17人,順序型20人,全局型1人,歸納型35人。
5 數據分析與對策
從分類的數據看,大部分同學都屬于感知性、可視化型,因此教學者盡量提供可視化的學習材料,課程的教學案例盡可能的詳細、具體。 為了提高教學的效果,本文在第二學期網絡安全技術課程根據學生的學習風格分類調整教學方式:
(1)為了提高感知型/直覺型同學的學習效果,學習材料除了有明確的細節,還需要提供一些概念。
(2)課程教學材料要圖文病貓,視頻和實訓指導書進行配合。
(3)上課30分鐘后,開展5-15分鐘的討論,提高反思型學習者的學習效果。
(4)采用基于問題驅動、發現學習、探究式教學方法,以適應歸納型學習者。
通過改進教學策略,實驗班同學的平均成績從《程序設計》設計課程的71.5分提高到網絡安全技術課程的79.6分,不及格同學數量從5降低到1人,說明本文采取的教學對策十分有效。
參考文獻:
[1]Lahtinen. A Study of the difficulties of novice programmers. ACM Press,New York, NY, 2012, 14-18.
[2]Cooper S. Teaching objects-first in introductory computer science. New York, NY, 2013, 191-195.
[3]康淑敏.學習風格理論西方研究綜述.山東外語教學,2003
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1.多媒體教室
教師可以在以主機和數字化相結合的課室中進行教學。初中教師在教學信息技術時,可以利用電子化的多媒體播放和觀看各種校園網內的教學資源,包括課件、視頻、PPT等。
2.學生機房
學生機房要求配備一臺教師用微機以及一定數量學生用微機,通過路由器接入因特網。教師機上需安裝電子教室控制軟件控制端,學生機上需安裝電子教室控制軟件被控端,教師可以通過控制軟件進行教學廣播,學生也可以通過控制軟件與教師互動及完成相關學習作業。
3.語音系統
教師與學生的交流與溝通大部分是通過廣播的方式進行的,而與家長則是主要通過電話方式來聯系。所以學校可以使用播音來告知通知,也可以使用電話與學生、家長進行聯系和溝通。
4.圖書館信息系統
利用校園網訪問學校圖書館主頁,快速查看需要的書籍信息。同時,學校可以通過校園網使書籍的購進借出、書籍的編制整理以及圖書的日常管理等更加信息化、效率化。
5.網絡內容凈化軟件設備
通過對校園網的正確管理,對校園網的信息進行凈化,可使用網關對網絡信息進行過濾,避免學生接觸到不良的信息和內容,為學生創造一個健康的、安全的校園網絡環境。
6.資源庫
教學資源是一個學校舉足輕重的教學財富,如果能對數據進行有效的利用,對初中教師的課件、考試試題、備課內容等進行收集和儲存,以便于資源共享,提高資源利用率。
7.費用管理系統
對于一些需要繳費使用網絡的應用,學校應設置好,使得對費用的收取做到合理、科學的管理,對收取費用的時間、內容有具體的記錄,有利于日后進行查看。
8.相關轉接設備
可以在電腦亦或是電視上接收下載有關教育的節目、課程信息、教學課件等,方便初中教師進行教學,提高教學效率。
9.WEB服務器及對外展示網站
有條件的學校可以建立WEB服務器以及對外展示網頁。WEB服務器需由配置較高的專用服務器來搭建,對外展示網站可以用ASP、PHP等語言編寫動態網頁以方便日后網站數據更新維護。在WEB服務器與外部因特網連接處需配備防火墻,防止WEB服務器受到來自外部黑客的攻擊。
二、校園網的有效管理
眾所周知,學校對校園網的管理需要投入大量的資金以及人員配備。而對校園網的管理更不可照抄照搬,要和學校的教學實際情況相符合,從而制訂出一套適合自己教學水平的校園網。
1.提高網絡安全系數
校園網儲存著學校的很多教學信息,如果一些重要的教學材料被泄露出去,就會給學校帶來不必要的麻煩,因此要注意校園網系統的安全保密工作。在管理校園網時,可以在計算機中裝好監控裝置,設計或是利用一些軟件進行殺毒和防止不法用戶的侵入,保障校園網的信息安全。同時,要對校園網系統內部進行分級地控制,降低校園網信息外漏的可能性,提高校園網的網絡安全系數。
2.選擇合適的硬件設施
學校在使用硬件產品時,要尋找那些兼容性較高、適應性較強的裝備,并且綜合考慮設備的價格、功能等內容。比如,對主要設備數量的確定要依據學校校園網的范圍和規模,對不同的教學領域使用不同的服務設備和服務器。
3.選擇對應的軟件設備
要知道,校園網中的軟件設備是和使用人員聯系最密切的,因此,校園網的軟件選擇是極其重要的。對于操作系統,要先明確校園網是要發揮什么作用的,是建立校園網的互聯網還是指向應用方向的,針對不同的需要來選擇不同的操作系統。而對于應用軟件,則要在該軟件的基礎上,將其設計為校園信息控制系統、校園事務管理系統、書籍管理系統、計算機課室系統等。
三、明確校園網的管理與安全問題
首先,不同的人使用校園網要設置不同的權限訪問。第二,對各級管理工作人員進行明確分工,將制度和技術聯系起來,實現管理人員之間相互監督、相互管理。第三,要向教師、學生、其他工作人員等進行調查,詢問意見,收集各方人員的建議,使得校園網的管理更加完善,功能更加全面。最后,要隔一段時間就去維護校園網絡的設備,更新網絡軟件與硬件,提高系統性能,完善校園網的數據信息,增強網絡的網段保護。
總的來說,校園網的管理是學校管理很關鍵的一部分,如果學校對校園網的管理做得不好,就會影響學校日常的工作運行,不利于學校的正常教學活動。學校應該大力建設校園網,對校園網進行科學的、有效的管理,提高網絡管理水平,加強設備管理,使得校園網能更好地為學校服務,從而提高教學的質量。
參考文獻:
[1]宋彥京.基于安全Web服務的網絡管理技術的性能研究[J].網絡安全技術與應用,2013(08).
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隨著計算機多媒體技術和網絡技術的發展,以計算機技術為核心的教育技術已引起廣泛的關注,人們開始認識到校園網絡這種技術應用于教育將會極大地促進教育的發展,將會帶來教育思想、教育內容、教育方法、教育手段、教育模式、教育過程的深刻變革,傳統的教學模式將會被打破。教育技術的應用,教育手段的更新必然會對傳統的教育教學方法、教育觀念、教育思想產生一種沖擊,形成一種新的模式。與傳統課堂教育方式相比,新教育方式最重要的特點在于它突破了時間和空間的限制,不再需要教師和學生面對面地教與學,而且也打破了實物與虛物的界限,讓學生沉浸在營造的真實情景中。。可以看到這是現代科學技術和社會信息化對教育的挑戰,也是教育改革與發展的大趨勢。
網絡教育是基于Internet的教育模式,它的實現依賴于計算機以及通信網絡相關的技術。而這些技術的高速發展為網絡教育提供了強有力的保障。在網絡教育應用系統的設計和實現過程中有許多關鍵技術,如數據庫技術、多媒體技術、網絡通訊技術以及網絡管理技術等。
1、數據庫技術
數據庫技術是一種計算機輔助管理數據的方法,它的主要任務是指對數據的組織、編碼、分類、存儲、檢索和維護。它的技術核心是Web服務器與數據庫的連接,主要技術包括:CGL、JDBC等。
1.1 CGI技術方式。
CGI(common gatewayinterface)通用網關接口技術,是Web服務器將用戶請求提交給應用程序并從用戶處接收和返回數據的標準方法。當用戶請求一張網頁(例如,點擊加亮的詞或者輸入一個網站的地址)時,服務器將返回所請求的頁面。然而,當用戶在網頁上填寫萬一張表單并將其發送出去后,它通常需要被應用程序處理。Web服務器通常將表單中的信息轉發給一個小應用程序,由它處理數據并返回確認信息。這種在服務器和應用程序之間交換信息的接口被稱作通用網關接口(CGI)。它是互聯網上的超文本傳輸協議(HTTP)的一部分。CGL作為最早的數據庫與Web的連接方式以及極佳的跨平臺性能,得到了廣泛的應用,但用CGL方式執行效率低,有其局限件。
1.2 JDBC技術方式
JDBC(Java DatabaseConnectivity)技術方式是由一組用Java語言編寫的類與接口組成,代表用來執行SQL語句的Java語言應用程序編程接口API,并代表JAVA程序訪問數據庫的技術。它包括JDBC API,JDBC Driver API和各種JDBC驅動程序,為數據庫開發應用提供了標準的應用程序編程接口。JDBC支持基本SQL功能,定義了通用的SQL數據庫存取架構,在各種各樣的數據庫連接模塊上提供統一的界面。客戶端通過瀏覽器向Web服務器發出請求,并將數據請求交納數據庫服務器處理。web服務器與數據庫服務器保持連接,作為數據庫請求處理。JDBC是目前比較有發展的途的方式之一。
2、網絡課件制作技術
網絡課件是在網絡環境下讓不同地域、不同年齡、不同階層的人通過網絡途徑在任何時段獲取教學內容的教學工具,也是學生自主學習和獲取信息的一種手段,其學習的主體是學生,使用課件的主體也就是學生本人。因此,網絡課件對于教師是用來教學的課件,而對于學生來說更是一種“學件”。課件包括文字、圖像、音頻、視頻和動畫等。課件制作技術通常采用了多種多媒體技術,如聲音處理技術、圖形處理技術、圖象處理技術、計算機通信技術和數據存儲等技術。
從目前網絡課件技術實現的形式和方法來看,大致可分為三種:—種是通過網頁給學習者提供教學材料和相關資料,以及與其他的有關教育資源鏈接,這類課件從結構到內容均實現“教科書上網”,即“電子課本”,其特點在于充分利用電腦網絡的多媒體呈現與超文本鏈接性質,提供較傳統平面教材更具彈性的視、聽方式。第二種是除了在網上提供學習材料外,還要求學習者通過電子郵件、電子公告欄、網上練習和測量進行異步雙向交流;第三種是同步模式(或稱協同模式),分布在不問地方的教師和學生通過網上交談室、電話會議、視頻會議或MUDs(MOOs)系統同時在—個“虛擬教室”中進行同步雙向交流,模擬傳統面對面教學的各種行為。在這種模式下,課件除了具有前兩種的功能外,還要具有充分支持開展交流和交互的多種教學形式,如自主式學習、探索式學習、協作式學習和辯論式學習的能力。我國的網絡課件大部分屬于第二種,有—些屬于第一種,只有極少數高校網絡學院采用視頻會議系統,如北京郵電大學、浙江大學、湖南大學、清華大學等。
3、網絡通訊技術
校園網絡教育離不開先進的通訊網絡技術,也是教育網絡化的前提。校園網的建設,首先是建立一個覆蓋全校范圍的校園計算機光纖骨干網絡。其覆蓋范圍包括校園內的教學樓、行政辦公樓、實驗樓、圖書館等設施。校園計算機網絡平臺是校園網應用系統的基礎,必須建立計算機網絡中心,承擔網絡系統的數據交換、提供為全校信息系統服務的服務器,保證網絡應用管理系統的正常運轉。校園光纖骨干網一般采用星型拓撲結構的快速以太交換網或ATM網絡技術,構建100M/1000M光纖交換網,使校內信息子網和各個信息點能夠進行高速信息交換,保證多媒體應用對網絡帶寬的要求。其次是網絡中硬件設備的互連。各種硬件是用來連接傳輸介質、計算機系統和其他信息處理系統并同時具備特定的信息轉發和處理功能的網絡設備。為使不同計算機或網絡上的用戶能彼此通信以實現更大范圍的資源共享,從而將網絡與網絡通過網絡互連設備進行互連。網絡層的互聯設備主要包括:網卡、調制解調器、中繼器、集線器、交換機、路由器及服務器等。
目前高校的校園網主干網一般都采用先進成熟的交換技術,即主干網協議采用TCP/IP。而樓內局域網一般采用快速以太網,如100BASE—T、FDDI、TCNS(Thomas—Conrad Networking System)以及100VG—Any LAN和ATM等。
4、校園網絡的管理技術
互聯網、企業網、校園網等多種規模的網絡得到迅速發展,各種網絡問題及其管理問題也隨之而來,對網絡管理員的挑戰也越來越大。
校園網絡具有開放性,互連性和共享性等特征,使網上信息安全存在著先天不足,再加上系統軟件中的安全漏洞以及所欠缺的嚴格管理,致使網絡易受黑客、病毒的攻擊。要保證網絡的絕對安全是不可能的,必須根據網絡的現有狀況,對安全需求進行分析,采取必要的網絡安全策略,使網絡安全問題造成的影響降到最低。速度是網絡存在的最大優勢,危害網絡的最大隱患還有網絡阻塞。在網絡中,數據報大于信道或設備的承載能力時,網絡就會發生擁塞,嚴重時會使網絡癱瘓。因此,必須制定出合理的安全管理目標、選擇合適的產品,從技術手段、行政管理上采取多種防護措施,協同處理、相互加強,采取完善有效的安全策略,確保校園網絡的安全運行。校園網絡管理技術主要有網絡的安全管理技術、網絡管理協議技術。
4.1 網絡的安全管理技術。
在軟件管理方面,首先要保證校園網絡的安全性。由于網絡與Internet廣泛使用,數據在存儲和傳輸中可能被盜用、暴露或篡改,網絡軟件也可能遭受惡意程序的攻擊而使網絡癱瘓,因此,計算機網絡安全的內容主要是:
1、為用戶提供可靠的保密通信。
2、設計安全的通信協議。
3、對接入網絡的權限加以控制,防止什么人都可以訪問網絡。
一般來說網絡安全包括防火墻,加密與論證,網絡安全掃描,網站監控與偵測,備份與恢復等多種技術。
4.2 網絡管理協議技術。
為了保證校園網絡的安全性,有效發揮校園網絡的教育功能,必須對聯網的個人計算機和工作站進行有效的管理。一般情況下有兩種管理方法:一種方法是使用SNMP控制臺,它是在原設計的基礎上,增加了管理聯網工作站的設施,在管理任何設備之前,SNMP控制臺必須把該設備的MIB預編譯到它的內核中去。第二種方法是使用非集成的軟件實用程序來解決聯網PC或工作站的管理問題。對于管理聯網的個人計算機和工作站網絡管理協議是和網絡管理軟件交換信息的方式,它定義使用什么傳輸機制,上存在何種信息以及信息格式的編排方式。常用的有SNMP和RMON。
4.2.1、SNMP(Simple Network Management Protocol)
SNMP是簡單網絡管理協議,是TCP/IP協議簇中的一個應用層協議。。SNMP 是專門設計用于在 IP 網絡管理網絡節點(服務器、工作站、路由器、交換機及 HUBS 等)的一種標準協議,它是一種應用層協議。 SNMP 使網絡管理員能夠管理網絡效能,發現并解決網絡問題以及規劃網絡增長。通過 SNMP 接收隨機消息(及事件報告)網絡管理系統獲知網絡出現問題。。
SNMP 管理的網絡有三個主要組成部分:管理的設備、和網絡管理系統。管理設備是一個網絡節點,包含ANMP 并處在管理網絡之中。被管理的設備用于收集并儲存管理信息。通過 SNMP,NMS 能得到這些信息。被管理設備,有時稱為網絡單元,可能指路由器、訪問服務器,交換機和網橋、HUBS、主機或打印機。SNMP 是被管理設備上的一個網絡管理軟件模塊。SNMP 擁有本地的相關管理信息,并將它們轉換成與 SNMP 兼容的格式。NMS 運行應用程序以實現監控被管理設備。此外,NMS 還為網絡管理提供了大量的處理程序及必須的儲存資源。任何受管理的網絡至少需要一個或多個NMS。
4.2.2、RMON(RemoteMonitoring)
RMON的中文含義是遠程監控,它是關于通信量管理的標準化規定,其目的就是要測定,收集網絡的性能,為網絡管理員提供復雜的網絡錯誤診斷和性能調整信息。遠程監控(RMON)是一個標準監控規范,它可以使各種網絡監控器和控制臺系統之間交換網絡監控數據。RMON為網絡管理員選擇符合特殊網絡需求的控制臺和網絡監控探測器提供了更多的自由。RMON 規范是由 SNMP MIB 擴展而來。在RMON 中,包含了一組網絡統計數據和性能指標,它們在不同的監視器(或稱探測器)和控制臺系統之間相互交換。其監控結果數據可用來監控網絡效用,因而為網絡規則及運行提供調控依據,同時協助網絡錯誤診斷。
綜上所述,校園網絡教育采用了許多先進的計算機技術,不僅包括數據庫技術、網絡課件制作技術、網絡通訊技術,還包括網絡的各種管理技術。正因為使用了各種先進的信息技術,才使得校園網絡在現代教育中發揮著不可替代的作用。隨著計算機技術的不斷進步,校園網絡技術也必須與時俱進。只有這樣,才能更好地發揮網絡教育的功能,為學生提供優質的網絡學習環境。
參考文獻:
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2、金振邦:《新媒體視野中的網絡文學》 [J]東北財經大學學報. 2005
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1、創設情境
創設情境應與當前學習內容相關聯,從而使學生利用已有知識和經驗去“同化”和“順應”新知識。例如,在教“在文稿中插入表格”一節時,教師準備了1份已經美化修飾過的課程表,并在課堂上展現給學生,學生看到如此美麗的課程表,自然也想制作1份自己班級的課程表。
2、提出任務
任務型教學模式的任務通常來源于情境教學的兩個方面:學生在情境的熏陶下樹立奮斗的目標;學生在情境教學中發現亟待解決的問題。例如,在教學“在文稿中插入表格”時,教師必須在創設情境過程中讓學生提出創建這樣的表格需要完成哪些任務?當學生提出了自己的設想后,他們會以極大的熱情去實現自己的構想,認真投入到學習和制作中去。
3、自主學習
學生應在計算機操作過程中,體驗成功與失敗,正確評價自己的認知活動,從中獲取對知識的正確理解。當學生接受任務后,在極大的興趣和迫切需要下,往往會產生積極探究的動力。例如,在介紹計算機硬件的組成部分及相關知識,并根據自己的需要組裝1臺計算機。在這個過程中,教師只是組織者,所有的思路和實踐操作都有學生完成。
4、協作學習
協作學習所使用的技術可以包括以下幾個方面:教師利用電子白板讓學生共同學習;通過BBS進行網上實時在線討論;通過主業鏈接到教師或學生的網頁上,在主頁上留言或通過E-mail將意見出去。
5、效果評價
根據信息技術課的特點,應關注學生參與教學活動的態度,解決問題的能力和創造性,以及獲取知識的經驗與教訓。課堂評價是對學生能力的客觀評價,應該既符合社會的要求,又有利于學生的個性發展。
二、合作學習模式
小組合作學習模式以合作學習小組為基本形式,利用教學中動態因素之間的互動促進學生的學習,以團體成績作為評價標準,共同達成教學目標的教學活動。
在進行分組教學時,一般應注意以下幾點:
一是按知識結構實施分組,均衡分配小組成員。在分組時,除了讓學生自由組合外,盡量強調成員應由不同專長的學生組成。例如,在進行“多媒體技術應用”教學時,分組教學是必然的教學形式。而制作一個多媒體作品不可能只用到一種技術,一般都涉及圖片處理、視頻處理等,所以,一個小組最好由具備不同特長的學生構成,這樣,一個小組的人員構成就比較合理了。
二是考慮長期分組和短期分組。在實際教學中,一般都會分學期目標和章節目標。在進行教學時,教師有時需要根據某堂課的內容進行分組教學,有時又根據整個學期的教學內容形成一個穩定的分組結構。同樣以“多媒體技術應用”教學為例,在課程開始時,教師就明確提出要求,然后讓學生在課后自由組合小組,在課程的學習過程中,自始至終都以小組為單位進行學習。
三是建立恰當的激勵機制,促進小組內的交流與合作。在進行教學時很容易出現這樣的情況:本來是整個小組的任務,結果卻只有一個學生在做。為了避免這種情況的出現,可采取以下措施:首先,教師可以督促組長進行合理的分工,使每個組員都有相應的任務。其次,在小組提交作品時,讓小組內的每個成員都對其他成員進行評價,以便促進小組成員的交流與合作。
三、協作學習模式
協作學習,是一種通過小組或團隊的形式組織學生進行學習的一種策略。在小組協作學習模式中,個體可將其在學習過程中探索、發現的信息和學習材料與小組中其他成員共享,甚至可以同其他組或全班同學共享。
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高職教育培養的目標是適應生產、建設、管理、服務一線需要的全面發展的高等技術應用性人才,培養的是“下得去、留得住、用得上”實踐能力強的高技能人才。在課程實踐中,由于網上資源提供的是一些實際案例,不僅培養了學生的邏輯思維能力,還提高了專業崗位應用能力。實際上。提高了學生的動手能力,這正是高職教育應用性特點的體現。
隨著生產的進步和技術的革新,需要人們不斷地調整自我以適應新的生產項目和新的工作環境,同時也要不斷地擴大自身的知識面,不斷地充實自己,增強對工作的適應能力。因此,自主學習能力顯得尤為重要。網上資源具有信息豐富、及時快捷、無時間地點限制等特點,這些特點非常適合自主學習。網絡教育作為未來教育的一個發展方向,得到了各級教育部門的普遍重視,許多學校的校園網已布線到學生宿舍,豐富的網上教育資源為教育轉向網絡化打下了很好的基礎。
一、網絡環境下自主學習的實施
1.生生協作式自主學習
協作式自主學習是通過小組或團隊的形式組織學生自主學習的一種學習方式。建構主義認為:知識是對社會磋商以及對理解發生的評估而展開的。社會交往有助于形成多種假設以及多種觀點看待同一個問題。可見建構主義特別提倡協作式學習,認為“協作”是建構主義學習過程中不可缺少的要素之一。在這種學習方法中,學習者以多人為單位(小組)進行學習,以提高學習的效率。
互聯網技術的飛速發展極大地推動了自主協作學習的發展。這是因為互聯網拓寬了人們之間的交互方式,提高了溝通效率,能幫助人們進行有效的信息組織,而這些都是與提高協作學習的質量緊密相關的。通過網絡,學習者可以實現范圍更廣質量更高的協作學習過程。網絡自主協作學習由于網絡這種特殊的環境因素的影響,具有很多新的特點。自主協作學習不同于簡單的小組討論,它是一種系統的有計劃的學習方法。例如,在高職電商專業《計算機網絡技術》這門課的學習過程中。在網絡課堂上。當學生掌握了網絡的連接設備及連接方法等相關知識后,教師分配給各小組一個任務:某辦公室有微機10臺,要求組建一個小型的局域網,實現信息的傳送和資源的共享。要求各小組盡最大可能地使用多個方法來解決這個任務,看哪個小組能夠想出更多的解決辦法。在這一過程中,每個小組成員都會非常認真地分析、揣摩,然后根據自己的理解,充分發揮想象力,給出一個或多個解法,力爭解法新穎和齊全。結果是各個小組都給出了各自的解析和答案,教師再將自己整理好的解析和答案分發給每個小組。通過查看所有的解析,同學們明白了自己思路的優勢和局限性。這種多種答案、沒有預設任何限制的協作式自主學習充分發揮了學生的想象力,對培養學生的創造性思維將起到不可低估的作用。另一方面,協作式目標結構創設了一種只有通過協作小組才能成功的情境,而小組獲得成功的唯一途徑就是確保小組成員都能獻計獻策,群策群力,這樣小組成員便會集中于相互學習、相互溝通,并相互鼓勵以取得團隊的成功,從而激勵了其群體的合作精神。
2.師一生任務式自主學習模式
該模式是指在教師指導下所開展的學生自主學習模式。任務驅動式自主學習模式是指:在教學過程中,以完成一個個具體的任務為線索,把教學內容蘊涵在每個任務之中,學生運用已有知識完成任務。在完成任務的過程中,發現問題,解決問題,主動、輕松愉快地掌握新知識和新技能。任務驅動式自主學習模式能夠充分發揮學生的主體作用。傳統的講授方法教學中,教學過程基本上是按知識的系統性進行講授的,考核的主要是學生的記憶力,在整個教學過程中,學生處于被動的地位,學生處處依賴于教師。師生間的這種不平等,使得講臺上的教師和講臺下的學生無法自然交流。而在任務驅動式自主學習模式中,任務是經過教師精心設計的,每個任務均含有適量的新知識點和認知沖突。學生在完成任務的過程中,積極主動地探索各種解決任務的途徑,并且選擇最佳方案。學生是學習過程的主體,教師只是該過程的設計者和組織者。任務驅動自主學習模式在提高學生專業能力的同時,也培養了學生的通用能力。認知;中突的設置,充分調動了學生的參與意識,使學生成為課堂活動的主體,讓學生自己發現問題和解決問題。
下面通過具體分析來講述這種模式的具體做法:
例如,在高職電商專業《計算機網絡技術》這門課的學習過程中。在學習“網絡安全技術”這一章的內容時,教師首先提出問題:(1)威脅網絡安全的因素有哪些;(2)什么是網絡黑客,黑客攻擊的方法主要有哪幾種:(3)防范網絡黑客主要有哪幾種措施:(4)什么是防火墻,防火墻是怎樣實現網絡安全的。然后學生帶著問題,尋找答案。尋找答案的方法有很多。可以通過網上搜索引擎進行搜索,也可通過網絡課堂查找答案,還可通過網絡圖書館查看電子書籍。最后,教師根據學生提供的答案,進行歸納總結,選出最佳答案,公布于眾。
在這種學習模式中,學生的自主性和參與性得到了充分的展示,學生在這種自主性學習中鍛煉了在網絡中尋找答案的能力,這種信息獲取能力的形成在網絡環境中是非常重要的。
二、基于網絡的自主學習模式實施過程中需注意的問題
1.網絡環境下的自主學習模式需要教師積極主動地參與
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一、信息安全課程現狀
目前高職院校中信息安全課程教學存在的問題主要體現在以下幾個方面。
1、重理論輕實踐
高職信息安全相關課程結構和內容很大程度是從本科的信息安全課程體系中繼承過來,雖然經過不斷的課程改革弱化理論知識,強化職業技能,但課程整體結構與行業對高職學生能力的需求依然存在差距。
2、實踐環節構建困難
高等職業教育培養具有職業技能與素養的應用型人才,因此對課程實踐環節有很高的要求。信息安全課程實訓主要分兩大類,基于網絡設備的安全運維和基于操作系統與軟件系統的安全運維與防護。[1,2]第二類實訓環境復雜,準備和實施過程中難度大,多數情況下,教師只能實現一些基礎實踐內容,這與業界所需的能力要求相差甚遠。
3、課程與行業領域脫節
由于課程結構、實訓條件、教育理念等一系列因素導致目前信息安全課程的教學實施過程與教學目標不匹配,與行業領域里對高職學生的知識與技能需求脫節。
二、引入開源社區到課程體系中
1、開源社區知識特征
開源軟件(Free/Libre and Open Source Software簡稱FLOSS)不但免費而且源代碼開放,開源軟件的開發與應用以虛擬的開源社區為基礎,社區集合了世界范圍內的管理和開發人員進行項目開發和維護。在開源社區中人們通過方便快捷的信息通訊工具以及扁平化的組織結構進行知識交流、評價,互動相當頻繁。[3]在開源社區中的知識可以作為相關課程中的學習材料。這些知識來源于社區本身,各種文獻、討論、FAQs,而這些開放性的、片段性的材料是采用松耦合方式通過虛擬社區進行整合。[4]
2、可行性
高職計算機網絡相關專業課程內容與開源軟件的相關性強,因此課程改革有實現的內容基礎。高職計算機網絡專業的學生主要就業崗位也集中在項目推廣、部署以及安全維護等方面。因此,就目前信息安全運維的發展方向而言,將高職學生帶入開源社區,將開源社區引入課堂是完全可行的。綜上所述,將開源社區引入高職計算機網絡教育的教學體系不僅完全可行,也非常必要。
三、實施方案
1、課程分析
通過學習信息安全課程使學生獲得信息安全領域相關理論與技能,這門課程在本科和高職教育體系中有著不同的側重和應用,本科教育側重于安全理論和相關算法,高職教育側重網絡安全設備使用和系統運維,因此對實驗環境的需求也不同。
2、課程體系的改變
原有課程體系實踐環境較差,將開源社區引入課程,使學生更多接觸安全運維過程中遇到的真實問題和相關解決方案。根據課程的教學目標結合開源社區的特點針對目前教學體系中存在的實踐內容陳舊、與現實環境匹配度低的問題,重新構建該課程的教學框架,并通過學生在學習過程中參與社區建設來豐富、完善整個框架的實質,具體措施體現在三方面。
(1)教學內容。篩選原課程教學內容經過重組后構建新課程基本框架,包含信息安全相關的基本概念與基本技能,從信息安全運維社區收集操作系統安全、Web系統安全等目前安全領域主流且最新和最常見問題以及相關解決方案作為重要補充,[5]這些問題往往是在實際環境當中出現,因此具有很強的實用價值。
(2)教學方法。引入開源社區的諸多內容,如果依然使用原有的教學方法,大量來自是開源社區的有用信息很難讓學生在短期內吸收,因此采用任務驅動方式進行授課,任務內容來自開源社區,解決方案亦可在社區內找到,學生根據教師的指導,通過在社區中進行查詢以及咨詢獲得幫助完成給定任務。
(3)實訓平臺。除了課程體系中引入開源軟件與開源社區的學習模式,也引入基于開源云計算系統(OpenStack)開發的實驗云進行實訓教學,以此提高實訓效果。通過信息安全實驗云平臺將開源社區收集到的相關項目或運維案例以實驗實訓的形式提供給學生。實驗平臺分為教師端與學生端,教師端實現實驗的準備、安排、作業管理和討論區管理。學生端為學生提供做相關實驗的系統環境。
四、總結
高等職業教育課程改革的目的是使學生獲得更接近行業要求的知識與技能,但隨著技術的不斷發展,陳舊的課程體系與課程內容會造成學生不適應行業的要求。為了改變這種課程體系與行業要求的不匹配的情況采用開放式教育的思路將開源社區引入信息安全課程體系,在課程內容,教學方法和實訓平臺等幾方面實現課程改革,課程改革效果良好,可以為其他課程的改革提供有益參考。
【參考文獻】
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篇7
前言:在當前信息化時代,用于對于通信業務的需求呈現出指數級遞增的趨勢,網絡負荷急劇增加,寬帶化已經成為信息高速公路建設的關鍵所在。作為電信網絡的基礎層,寬帶城域網能夠滿足大客戶群體的業務需求和帶寬需求,因此,利用先進的技術和設備,做好寬帶IP城域網的設計與實現,是非常必要的。
1 寬帶IP城域網的特點
城域網是指在城市范圍內,提供各種信息服務業務的網絡,是各種網絡技術在城域范圍內的綜合應用,可以提供普通家庭用戶和集團用戶高速接入因特網、局域網互聯以及VPN/VPDN等業務。寬帶IP城域網具有覆蓋面廣、靈活性強的特點,能夠實現并提供全網及長途MPLS-VPN業務;提供CDN、IDC以及海量存儲節點的上連同路;能夠滿足區域信息化建設的網絡需求;能夠實現IP城域網、ATM網以及DDN網的三網互通;能夠使用區域未來一段時間內數據通信業務發展的需要。
2 寬帶IP城域網的設計與實現
2.1 網絡設計原則
在寬帶IP城域網設計時,需要遵循幾個基本的原則,一是先進性,應該廣泛吸收其他城市城域網建設經驗,結合先進的技術,在滿足現有通信需求的基礎上,適度超前,預留一定的富余空間;二是開放性,利用國際和國內標準的網絡技術,與其他城區的骨干網相互連接;三是可靠性,城域網必須具備穩定可靠的特征,容錯能力強大,能夠自動進行錯誤的識別和恢復,以保證其能夠達到實際運營的要求;四是安全性,在網絡中,應該設置相應的安全防范措施,保證數據傳輸的安全性;五是可擴展性,網絡必須具備良好的擴充空間,以滿足不斷增長的業務需求。
2.2 網絡技術選擇
由于城域網規模較大,采用分層次網絡設計的方法,將其分為多個可以分別處理的小系統進行設計,以保證城域網的可靠性。同時,考慮到寬帶IP城域網應用的復雜性,其發展表現出了多樣性的局面。而從現階段發展趨勢分析,原有的基于ATM的多業務平臺逐漸退出,在光纜網上直接架構以太網寬帶IP城域網,逐漸成為發展的主流方向,由SDH演化得到的多業務平臺,成為傳統運營商向IP業務過渡的有效工具。這里選擇基于IP over optical的POS和GE作為骨干網絡技術,以POS技術實現信息的高速傳輸和保護,以GE技術節約成本,提升網絡運營效果。
2.3 路由協議選擇
在城域網設計中,路由協議的設計和選擇是非常重要的,在一定程度上影響了網絡的運營效率以及可擴容性。作為一個區域層自治系統,城域網的路由設計,包括了自治系統內部路由設計以及系統間路由設計兩個方面。對于系統內部路由,可以選擇基于鏈路狀態算法的最短路徑路由協議,這種協議具有收斂速度快、支持多種度量、支持VLSM、CIDR等特點;對于基于MPLS VPN的所有CE節點,選擇Multiprotocol BGP4協議,利用其rich metric以及能夠承載大量路由的特征,為CE結點傳輸客戶路由。
2.4 網絡業務實現
寬帶IP城域網的業務包括基服務和增值服務兩種,這里對其進行分別討論。
(1)基本服務:在寬帶IP城域網中,提供的基本服務包括:其一,廣域網互聯。寬帶IP城域網可以實現與中國電信、中國網通以及區域信息廣域網的有效互聯,可以實現網絡業務范圍的有效延伸;其二,用戶接入服務。可以根據用戶需求,提供多樣化的接入形式,方便用戶接入城域網,享受相應的資源和服務;其三,VPN服務。VPN指在現有公用網絡平臺上,構筑受企業統一策略控制管理的奇特網絡,與普通企業網相比,該網絡不受地域限制,而且基礎平臺采用的是公用數據網,能夠實現網絡資源的高度共享。同時,該網絡由企業進行統一管理,可以立足企業自身發展情況,滿足企業各方面的需求。
(2)增值服務:一是多媒體服務,在當前信息技術飛速發展的背景下,網絡上存在的多媒體服務是多種多樣的,不過總的來講,多是將信息蘊藏在音頻和視頻中進行傳遞。在網絡設計中,選擇SGI ORIGIN2000系統作為多媒體服務的硬件平臺,結合MEDIABASE4.0軟件包,能夠有效支持多媒體播放的標準相關標準以及應用協議,為用戶提供多樣化的多媒體服務;二是VOIP服務,即IP語音服務,屬于一種比較新穎的語音通信方式,不需要占用大量的帶寬資源,而且通信成本低廉;三是視頻會議服務,以城域網為依托,可以構建相應的視頻會議系統,面向集團用戶,提供可管理的視頻會議服務,能夠支持多個用戶以及多組會議的同時召開,可擴容性良好;四是網絡遠程教育,這種教育方式能夠突破時間和空間的限制,是當前信息時代一種不可或缺的知識傳播途徑,通過城域網與相關院校和教育機構局域網的相互連接,結合標準RTP協議,能夠為用戶提供多樣化的遠程學習手段以及豐富的學習材料,滿足用戶的學習需要。
2.5 網絡安全實現
做好安全設計,保障網絡的可靠性,提升其自愈能力,是非常重要的環節。首先是鏈路冗余,在主干連接中,必須具備安全可靠的線路冗余方式,通常來講,可以選擇負載均衡的冗余方式,由兩條連接同時提供信息傳輸,互為備份,主線路與備用線路可以在500ms的時間內實現相互切換,以保證信息傳輸的可靠性,避免業務的中斷;其次是模塊冗余,在系統中,主要設備的所有模塊以及環境部件都應該具備相應的熱備份功能,可以在小于3s的時間內進行切換,系統必須具備99.999%以上的可用性;然后是路由冗余,在對網絡結構進行設計時,應該提供足夠的路由冗余功能,使得數據流能夠通過不同的路徑,達到目標地址,保證網絡連接變化時數據傳輸的可靠性。
2.6 網絡管理實現
嚴謹可靠的網絡管理,可以實現對網絡系統以及業務系統的監督控制,也能夠為用戶的實際運營提供必要的支持。寬帶IP城域網的網絡管理包括多個方面的問題:
(1)在網絡覆蓋范圍內,支持所有網絡設備的統一管理和控制;
(2)支持網絡故障、配置、性能、安全等方面的全面管理;
(3)支持系統分析、系統規劃等系統級管理,以及基于策略的管理;
(4)支持網絡設備多級權限管理,支持各種認證機制,如TAVAVS+、RADIUS等。
3 結語
綜上所述,在寬帶IP城域網建設中,相關運營商應該從城市經濟發展和市場需求出發,面對用戶的實際要求,選擇相應的技術路線、設備產品以及應用服務,確保網絡結構和性能具有良好的性價比,符合區域發展的需要,為用戶提供更加優質的網絡服務,這也是寬帶IP城域網建設過程中需要重點考慮的問題。
參考文獻
[1] 李宏濤,李臘元.寬帶IP城域網的設計與實現[J].武漢理工大學學報(交通科學與工程版),2003,27(2):182-186.
篇8
在應對信息安全威脅的防護體系中,人的安全意識和安全知識對于維護信息安全至關重要,提高個人的信息安全意識是信息安全防護體系中不可或缺的一個環節。人是信息活動的主體,相對于滲透防護系統,欺騙用戶更容易實現,攻擊者通常優先選擇這條路徑發起攻擊。隨著社交網絡以及移動互聯網的發展,組織員工從事的在線活動越來越多,如逛社交網站、博客,利用即時聊天工具通信等,面臨的網絡危險越來越多,但他們中大部分人缺乏信息安全意識,不能感知身邊的威脅。
因此,如何提高人們的信息安全意識教育已經成為大家重視的課題。卡巴斯基實驗室的信息安全專家就提醒用戶:信息安全不能完全依賴外部機制,用戶還需從自身出發,提升自我保護意識。來自全球1000名大公司信息安全高管提出,有必要加強用戶意識培訓來防范針對社會工程學為主要攻擊手段的網絡威脅,如網絡釣魚、APT攻擊等。專家們也注意到,那些不理解或不遵循指令的用戶經過培訓后愿意遵循安全指令,從而提高組織的整個安全態勢。
有效的信息安全意識教育方法能夠幫助終端用戶學習信息安全知識,提高信息安全意識,來應對各類信息安全問題。目前已有一些信息安全意識教育方法,主要包括六類:1)以紙質材料和電子資料為媒介來教育并影響用戶的傳統信息安全教育方法;2)主要通過專家面向大眾的方式來影響個人的導師為主的安全教育方法;3)將傳統培訓資料以Web頁面的方式呈現給用戶的基于Web頁面的安全教育方法;4)基于視頻的安全教育方法;5)基于游戲的安全教育方法;6)基于攻擊情境模擬的安全教育方法。
在這些信息安全意識教育方法的實施過程中,面臨一個很重要的問題,如何了解學習者的需求?如何評估教育的效果?
為此,本文設計并實現了Android平臺上的個人信息安全素養評測手機軟件。該軟件借助手機這個廣泛擁有、攜帶方便的通訊工具,為用戶提供方便、快捷地信息安全素養自測和學習。一方面,各種組織可以通過該軟件了解學習者目前知識的掌握程度,以便組織教學內容;另一方面也可以在信息安全意識教育后了解學習者的學習情況,以評估教育效果。該軟件還能夠根據用戶的評估結果,確認用戶信息安全意識水平的高低,并向用戶推薦適合用戶自身安全知識程度的學習材料。
2 軟件設計
本軟件為用戶提供的是移動客戶端的服務形式,可以使用戶在任何時間、地點都能方便地進行信息安全素養的自我測評,并學習推送的安全知識,以不斷提高自我的信息安全意識。用戶既可以憑借游客身份快速進行安全素養測試,也可以通過登錄/注冊安全途徑進行測試,軟件要求注冊用戶設置口令,保護用戶測試結果,以此保證用戶的隱私。一方面用戶可以自由選擇測試的主題,測試題的難度,另一方面軟件服務端可以參考注冊用戶歷史測評結果,推薦適合用戶信息安全意識水平的題目,為其提供人性化、智能化的信息安全知識推送服務。
2.1 架構設計
本軟件采用手機客戶端和服務器端架構。軟件結構如圖1所示。
(1)服務端
本軟件服務器端主要的功能:在移動客戶端接入網絡時,接收客戶端用戶的注冊請求,審核驗證用戶的登錄身份是否正確,管理用戶個人賬戶信息;完成用戶身份認證后,接收客戶端知識庫、測試題目更新請求,判斷服務器試題庫版本信息是否優于客戶端,若前者優于后者,則推送最新知識庫、測試題目給客戶端,完成安全測試試題和知識更新工作;記錄用戶歷史測評記錄信息,包括測評得分、試題知識類型、試題難度,并參考用戶的歷史評估成績,分析錯題涉及的主要知識類型,推薦適應用戶安全水平的信息安全知識測試題,并推送錯題所屬知識類型的安全建議。主要工作流程如圖2所示。
(2)移動客戶端
移動客戶端主要功能包括:用戶登錄,接受軟件推薦的信息安全測試題,或者自主設定自己感興趣的測試題;答題完畢后提交試題,查看本次戶答題后的得分,并獲取相應的安全素養評價;查看所回答題目的正確答案,彌補自己的安全意識漏洞,詳細學習相關安全知識,以提高用戶自身的安全意識。主要工作流程如圖3所示。
2.2 功能設計
本軟件采用模塊化組織形式,通過模塊分區,進行各種功能的管理與應用。該軟件的核心結構主要包括登錄/注冊模塊、測評答題模塊、素養評測模塊、正解回放模塊、知識推送模塊、系統管理模塊,以上各功能模塊相互配合,發揮各自作用,構成整個信息安全素養評測的應用程序,主要模塊功能設計涉及幾方面。
1)登錄/注冊。軟件對用戶注冊的口令要求至少由數字、小寫字母、大寫字母、特殊字符中的任意兩項組成,同時規定口令必須由6~12個字符組成。軟件對所有的口令使用Hash函數進行消息摘要后存儲在數據庫中。此外,本軟件通過訪問控制等手段確保注冊用戶的測試結果不會被非授權的第三方獲取。以上這些功能將確保系統的安全性和保護用戶的隱私。
2)測評答題。軟件會提供包括身份(密碼)安全、數據安全、設備和環境安全、主機安全、網絡安全、無線安全、應用軟件安全、社交安全這九大知識類型,難度涉及高、中、低三種等級的題目給用戶,以適應不同領域、不同知識程度、不同安全需求的用戶進行自我評測和學習。
3)素養評測。軟件為用戶提供當次答題后的得分,并給出相應的評價。另外,通過雷達圖顯示用戶各種知識類型掌握程度強弱的分布,方便用戶更直觀的了解自身哪一部分的安全知識有待提高,使得用戶可以有針對性地彌補自己安全意識的缺陷。
4)正解回放。用戶可以在每次答題結束之后用該功能查看當次評測中每道題的正確答案,了解自己哪里出錯,并獲取有關題目知識點的詳細點評。這樣由點及面,層層推進,強化用戶的自我學習,提高用戶的安全意識。
5)知識推送。用戶登錄后,軟件服務器參考用戶的歷史評估分數,分析錯題涉及的主要知識類型,推薦適應用戶安全水平的信息安全知識測試題,并推送錯題所屬知識類型相關安全建議,以個性化和智能化的服務幫助用戶提高信息安全知識。此外,軟件可以在用戶接入網絡時,通過比較本次評分與預先設置的報警值的大小給出用戶警示,評分偏小時,軟件將會推送安全提醒信息,提示用戶保護網絡環境下個人隱私。
6)系統管理。用戶可以每隔一段時間更改自己的賬戶口令,切實維護口令安全。此外,用戶可以在連接網絡的情況下,申請試題更新,客戶端下載最新的信息安全意識測試題庫,獲得最新安全知識。
3 軟件實現
3.1 開發環境及工具
1)JDK。JDK(Java SE Development Kit),也就是Java標準開發包,是Sun公司提供的基礎Java語言開發工具,該工具系統包含Java語言的編譯工具、運行工具以及執行程序的環境(即JRE)。系統選用JDK1.6作為Java的開發工具。
2)Eclipse IDE,一個多用途的開發工具平臺。系統選用Eclipse 3.7(代號Indigo)版作為本次開發平臺。
3)Android開發工具。ADT,基于Eclipse的Android開發工具擴充套件(Android Development Tools plugin),Eclipse的ADT插件通過把包括模擬器、.class-to-.dex轉換器等開發工具直接集成到IDE中來簡化Android開發;Android SDK,即Android程序開發包(Software Development Kit),Android程序開發套件。
4)SQLite。它是一款輕型的數據庫,是遵守ACID的關系型數據庫管理系統,它的設計目標是嵌入式的,而且已經在很多嵌入式產品中使用可它。SQLite占用資源非常的低,它能夠支持主流操作系統,并可以很好地和很多程序語言結合。
5)Tomcat,是Apache旗下的一款免費的開放源代碼的Web 應用服務器,屬于輕量級應用服務器。
3.2 軟件界面實現
Android為開發人員提供了基于XML(Extensible Markup Language)文件的用戶界面(UI)開發模塊,通過采用XML文件來進行界面布局,將布局界面的代碼和邏輯控制的Java代碼分離開來,使應用程序的結構更加清晰,為軟件提供了一種非常簡單、方便的方法來控制UI界面[5]。本軟件參考界面設計的“黃金規則”[6],組合使用View(視圖)、Textview(文本框)、EditText(編輯框)、Button(按鈕)、Menu(菜單)、Layout(布局)等Android系統自帶的界面設置控件,設計出軟件各個界面,整體軟件界面格調基于偏藍色,呈現安全主題的厚重感,盡可能確保了軟件設計的一致性。設計的主界面包含“開始評估”、“評估結果”、“安全Tips”、“關于我們”、“登錄”、“注冊”的形象化按鈕,如圖4所示,讓不同層次用戶直觀了解軟件提供的功能,實現了普遍而可用的特性;設計了友好的會話交互框,如軟件退出時的提示信息,如圖5所示;設計了豐富的軟件反饋信息,如注冊時,使用正則表達式判斷密碼長度、密碼類型是否符合設計準則要求,通過Toast控件給用戶帶來軟件操作溫馨提示,易于用戶接受。
另外,使用RadioButton、CheckBox控件以及LinearLayout線性布局,設計出單選題、多選題、判斷題的Activity界面,如圖6所示的多選題。
3.3 軟件關鍵技術實現
3.3.1數據庫設計
軟件采用SQLite數據庫存儲數據,創建數據庫InformationSecurity。首先創建題目表Question,這是整個題庫設計的關鍵點。在Question表里,系統創建題目難度等級的字段rank,主要包括低、中、高,來區分不同難度的試題;創建題目主題字段category,主要包含身份(密碼)安全、數據安全、設備和環境安全、主機安全、網絡安全、無線安全、應用系統安全、社交安全,通過表中一個字段囊括當前主要的安全子領域,為用戶提供更加豐富的安全知識;創建能力級別字段abilityrank,主要包括安全常識、安全原理、安全技術;創建安全場景字段context,包括公用場景、工作場景、家庭場景以及三者之間的相互組合。
3.3.2 試題生成
試題集中判斷題、單選題、多選題分別有對應的三種Activity界面。軟件會根據用戶選擇的試題難度和主題類別,從試題數據庫里按照關鍵字:題目主題字段category、題目難度等級字段rank,抽取出試題集生成臨時試題庫。然后,使用Java中Set集合,其特點是不允許包含相同的元素,存儲10道題的題號。具體過程就是重復10次,每次隨機取臨時試題庫中題目的題號,放入Set集合中,直到Set集個數為10時,即Set集中已生成各不相同的10道試題號,終止試題生成過程,最終按照生成的試題號,抽取出此次的測試題,按照試題的題目類型(判斷題、多選題、單選題),分別跳轉到對應的activity界面,形成每一次的測試題集。
3.3.3 評估及結果可視化
用戶完成試題并提交后,軟件通過記錄用戶當前各題的選項結果,判斷是否匹配對應試題庫中題目的正確選項,按照每道題的設定的分數,計算當次得分。
3.3.4感知和知識推薦
軟件通過一個全局字符串數組,來記錄用戶當前試題集的各題選項,全面感知用戶的答題情況,再與各題的正確選項進行匹配,便于軟件對試題評分;通過用戶評測得分表userscore,記錄注冊用戶的歷史測評成績,方便與當前的測試結果縱向比較,幫助用戶更好地了解自己的安全意識。
4 軟件運行情況及特色總結
4.1 軟件運行情況
用戶首先下載本軟件的安裝包,安裝軟件后,用戶點擊應用圖標,進入軟件的首頁面。用戶輸入自己的賬戶、口令,進入答題系統,開始評估,如圖8所示,用戶可選擇“低”、“中”、“高”三種難度類型,也可以選擇自己感興趣的測試主題。軟件會根據用戶的選擇,生成對應的試題集,生成的答題題型包括判斷題、單選題、多選題。答題結束后,提交答卷,點擊“測評結果”,如圖7所示,獲取本次的評測結果;點擊“安全Tips”,將會向用戶提供這次答題的答案和參考建議,用戶點擊每題列表,如圖9所示,就可以查看此題的詳細解答,系統會提供詳細的安全知識參考,以便用戶進行安全知識學習。
4.2 軟件特色
1)評估和教育相結合。用戶通過答題,獲取相應的評估結果,軟件會給出用戶的安全素養評估結果,并且會提供用戶所做題目的正確答案以及詳細的安全知識介紹,方便用戶在安全評估的同時,學習對應的安全知識。
2)感知和知識推薦。軟件一方面可以記錄用戶評估試題的各個選項,以及相應的試題難度和主題類別信息;另一方面可以記錄用戶的測評得分,提供歷史測評結果回放,方便縱向比較用戶信息安全意識水平。此外,軟件根據用戶的評估結果,確認用戶信息安全意識水平的高低,并向用戶推薦適合自身安全知識掌握程度的題目。
3)客觀評估與結果可視化。軟件感知用戶答題選項,判斷是否匹配對應題目的正確選項,參照題目的分數設定,客觀計算用戶評估成績,并將評估成績通過雷達圖直觀顯示出來,全方位分析用戶的信息安全素養水平。
4)提供碎片化學習途徑。用戶通過移動客戶端,可以在任意時間、任意地點、任意場景下,進行信息安全知識的學習,充分體現了泛在學習的特點。用戶使用該系統短短幾分鐘就可以完成一次測試和學習,不斷的碎片化測試和學
5 結束語
篇9
從信息技術課程的理念中我們可以很清楚的看到,信息技術課程的重點是提高學生的信息素養,注重交流與合作。那么信息技術課也就相應地有其新型的教學模式。下面就簡單地探疑幾種教學模式。
一、任務驅動教學模式
信息技術課中任務驅動教學模式,就是讓學生在一個個典型的信息處理“任務”的驅動下展開教學活動,引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”,從而得到清晰的思路、方法和知識的脈絡,在完成“任務”的過程中,培養分析問題、解決問題以及應用計算機處理信息的能力。任務驅動教學模式操作程序的基本環節是:創設情境,提出任務,自主學習,協作學習,效果評價。
1.創設情境
教師通過創設情境調動學生的興趣,激發學習的動機,使學生以高度興奮的狀態積極主動地進行學習。情境創設注意與當前學習內容相關,并盡可能真實、直觀、形象,從而使學生利用已有的知識和經驗去“同化”和“順應”。
2.提出任務
提出學習任務是學生轉向學習的轉折點,明確的任務給學生鉆研樹立目標,這在整個學習過程中都很重要。任務驅動教學模式的任務通常來源于情境教學的兩個方面:學生在情境的熏陶下樹立的奮斗目標;學生在情境教學中發現的急待解決的問題。
3.自主學習
學生獨立完成任務,進行自主探究學習,在學習過程中充分發揮學生的主動性,體現出學生的首創精神,學生通過自己在計算機上進行操作,體驗成功與失敗,正確評價自己的認知活動,從中獲取對知識的正確理解,探求問題的最終解決方法。比如在介紹計算機硬件時,教師向學生提供了一些相關的網站,然后讓學生自己到網上查找有關硬件的各大組成部分的相關知識,并根據自己的需要組裝一臺計算機。在這個過程中,老師只是個組織者,所有的思路和實踐操作都是由學生完成的。學生自主學習時,教師還要重點輔導學習有困難的學生。
4.協作學習
協作學習的形式具有多樣性,結合信息技術課特點,我們常用的形式有:集體討論、分組討論、先分組后集中、一對一雙向交流、多對多充分交流。協作學習所使用的技術可以包括以下幾個方面:教師利用電子白板讓學生共同學習;在服務器上提供公共的討論區,學生可以公開討論,發表意見;通過BBS進行網上的實時在線討論;通過主頁鏈接到教師或學生的主頁上,在主頁上留言或通過E-mail將意見廣播出去。
5.效果評價
根據信息技術課的特點,應關注學生參與教學活動的態度,解決問題的能力和創造性,以及獲取知識的經驗與教訓,使其真正得到提高,而不應過多地看重學生所獲得知識的對與錯。課堂評價是對學生能力的客觀評價。任務驅動教學模式是我們很常使用的一種教學模式,但并不是說他在任何時候都合用的,這需要根據實際情況進行設置,具體實施的時候也會有不同的方法。
二、小組合作學習模式
小組合作學習是目前世界上許多國家普遍采用的一種富有創意的教學理論與方略。由于其實效顯著,被人們譽為近十幾年最重要和最成功的教學改革。在進行分組教學時,一般應該注意以下幾點:
按知識結構實施分組,均衡小組成員。對于信息技術課來說,因為這門課程的特點是:學生往往各有特點,不同的學生各有所長,我們在分組時除了讓他們自由組合外,盡量強調小組成員的組成應該有不同專長的學生組成。例如在進行《多媒體技術應用》教學中,分組教學是必不可少的,而制作一個多媒體作品不可能只用到一種技術,一般都要涉及到圖片處理、聲音處理、視頻處理等,所以在進行分組時,一個小組內最好有對不同方面感興趣的同學,這樣在一個小組內的分工合作就是很自然的事情了。
考慮長期分組和短期分組。在實際教學中,一般都會分學期目標和章節目標,我們在進行教學時,有時需要根據某堂課的內容進行分組教學,有時又要根據整個學期的教學內容形成一個穩定的分組結構。同樣以《多媒體技術應用》教學為例,我們會讓學生最終上交一個完整的多媒體作品作為作業。在課程開始時,我們就明確提出要求,然后讓學生在課后自由組織小組,在課程的學習過程中,自始至終都是以小組為單位進行學習的。
注意建立適當的激勵機制,促進小組內的交流與合作。在進行分組教學時很容易會出現這樣的情況:本來是整個小組的任務,結果卻只是一個學生在做,其他同學都不管。為了避免這種情況的出現,首先我們可以通過督促組長,讓組長進行合理的分工安排,使得每個組員都有相應的任務;其次,我們可以考慮在小組提交作品時,讓小組內的每個成員都對小組內的所有成員進行評價。通過這樣的機制,通常可以較好的促進小組成員的交流與合作。
三、協作學習模式
協作學習,是一種通過小組或團隊的形式組織學生進行學習的一種策略。小組協作活動中的個體(學生)可以將其在學習過程中探索、發現的信息和學習材料與小組中的其他成員共享,甚至可以同其他組或全班同學共享。
篇10
一、研究對象與研究方法
1.研究對象。泉州市第十五中學生為研究對象,初一、初二、初三年段各100人,年齡13-15周歲。
2.研究方法。一是問卷調查法。對上述300名中學生進行問卷調查,共發300份問卷,回收300份,回收率100%,有效問卷300份,有效率100%。二是訪談調查法與經常上網的部分中學生訪問交談,了解有關情況。三是分析法。對調查結果,結合與本研究有關的文獻資料,進行分析研究。
二、結果與分析
1.中學生使用網絡的基本狀況。調查結果顯示:調查對象中有281人有上網的經歷,占調查人數93.7%。可以看出,互聯網在中學生日常生活中扮演著重要的角色,他們已經成為網民的重要組成部分。
2.使用網絡的主要目的和使用網絡的地點。調查顯示,中學生使用網絡的目的有32%(96人)玩游戲;18%(54人)找人聊QQ;17%(51人)查找學習資料;12%(36人)關注新聞;11%(22人)收發E-mail,10%的人選擇下載軟件。上網地點方面,43%(129人)使用手機,20%(60人)在網吧,21%(63人)在家里,16%(48人)在學校。互聯網為中學生提供了便捷的信息獲取渠道,為他們的學習提供了方便,一些學生利用互聯網來做作業,收集學習資料等等,但有相當比例的學生將網絡用于娛樂用途,耗費了大量的時間和精力。
3.每周平均使用網絡的時間及對網絡的感受。調查結果發現,中學生每周平均上網4小時以下的有43%;4-10小時的有29%;10小時以上的有8%。絕大多數中學生能夠合理安排上網時間,將每周上網時間控制在4小時內,但仍有少部分學生長時間沉溺于網絡世界。48%的中學生認為網絡是虛擬的,凡事不可當真,而20%持相反意見,認為網絡是真實世界的反映,不容置疑。介乎于其間的44%則認為真真假假,取舍全靠自己,也有少數的(12%)認為無論虛擬與真實,網絡都只是一個情緒發泄的垃圾場。
4.學校和家長對使用網絡的引導。調查顯示46%的家長是約束孩子上網的;8%的家長則是不管不問;46%的家長要求正確使用,避免不健康的東西。網絡是一把雙刃劍,大量的網絡信息極大豐富了他們的學習方式、生活方式和課余生活,但是這些信息良莠不齊,思想單純的中學生難辨真偽,極易受到網絡負面影響。如果學校和家長對中學生正確的引導,使用網絡還是起積極作用的。
5.使用網絡對中學生身心健康的影響。據調查顯示,79%的中學生認為長時間上網對身體有不良的影響,11%的學生認為沒有影響。玩電子游戲后感到眼睛痛的占81%;脖子酸痛的占68%;頭暈的占62%。76%的學生覺得長時間上網會產生睡眠障礙,睡中多夢等現象,58%的學生因長時間使用網絡接觸電腦導致視力下降。
6.使用網絡對中學生學習能力的影響。因特網上的資源可以幫助中學生找到所需的學習材料,甚至是合適的學校和老師。據我們的問卷調查發現:網絡上有不少中學生認為“我們是贊成使用網絡的,作為學生我們不僅需要緩解學習壓力,更需要不斷地補充課外知識。”不可否認,我們當中的多數人上網是為了更好地學習。從這個意義上來說,學生使用網絡是有好處的。但是,網絡傳播的形象化(圖、文、音、像),強化了顯示“看”的接受方式,而淡化了學生“想”的思維方式。經本次調查顯示發現:常“泡”在網上的學生,其寫作文、分析問題、評論和欣賞能力,要比接受傳統學習的差一些。調查發現80%的中學生認為使用網絡對提高學習成績有幫助,15%認為沒有作用,5%認為有副作用。在制作網頁和小游戲方面,28%的學生回答會,72%的學生回答不會。49%的中學生表示在沒人監控的情況下,不能自覺利用網絡學習。11%的學生承認曾逃課去學校周邊的網吧上網。
三、結論與建議
1.結論。一是互聯網在中學生日常生活中扮演著重要的角色,調查對象中有93.7%有上網的經歷;上網的主要目的依次是玩游戲、聊QQ、查找資料;上網時間基本控制在4小時內;46%的家長約束孩子上網。二是有79%的學生認為長時間的上網對身體有不良影響;80%的中學生認為使用網絡對提高學習成績有幫助。三是網絡的信息化特征催生了中學生的現代化觀念的更新,如學習觀念、效率觀念、全球意識等,它使中學生不斷接觸新事物、新技術,接受新觀念的挑戰。
2.建議。一是傳播積極、先進的網絡文化,引導中學生身心健康發展。網絡文明的建構需要道德自律、法律約束與技術保障這三方面的合力,即需要道德、法治及技術三個層面的一體化。同時加大網絡德育教育力度,大力加強以中華民族優秀文化為主體的正面網絡內容的生產和傳播,占領網絡思想教育陣地,不斷提供適合中學生閱讀的內容,滿足他們對信息資源的渴求。通過努力改進思想政治教育,揚網絡之長、避網絡之短來開辟網絡德育的新天地,引導中學生身心健康發展。二是學校和家長要教育引導學生樹立正確的使用網絡觀念。教師應多為學生樹立榜樣,激發他們進取的精神,教會學生必要的使用網絡常識,指導和教育他們正確的使用網絡,安全使用網絡,科學使用網絡,高尚使用網絡。家長要引導孩子樹立正確的擇友觀,引導他們參加社會活動,加強對他們的精神關懷,讓網絡在中學生身心成長中發揮積極作用。三是對中學生進行安全上網的教育,消除中學生對互聯網的神秘心理。掌握網絡的使用和有關知識,能使其消除網絡的神秘感,了解互聯網作為應用工具的實質,“網絡心理障礙”的發生幾率就會大大減少。教師和家長要引導、教育中學生學會篩選有用信息,提高抵制信息污染的能力,使中學生不僅成為電腦的使用者,更要做網絡世界的建設者和真正的主人。四是加強網絡安全管理,完善網絡秩序。利用已建立的校園網絡陣地,構筑我們自己的網絡文化。
參考文獻:
[1]孫銀聰.中學生安全教育讀本.海潮攝影藝術出版社
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1 引言
大學計算機基礎課程是各高校為非計算專業的學生開設的一門公共基礎課程,其目標是為學生提供計算機基礎知識的能力與素質方面的教育,使學生掌握計算機操作,網絡及其它相關信息技術的基礎知識,培養高校學生利用計算機處理事務的能力,使學生具有對基本應用軟件的操作能力、應用能力以及掌握簡單的軟件開發技術,提高學生的計算機素質,為將來應用計算機知識與技術解決相關專業的實際問題打下良好的基礎[1]。
目前,由于我國高校在信息技術教育方面的基礎還較為薄弱,同時信息技術具有顯著的發展迅速和更新速度快的特征,致使國內的大學計算機基礎教學面臨一些問題的挑戰,如:教學難以兼顧不同層次的學生、學生信息技術的掌握程度參差不齊[2]、教學難以跟上最新的信息技術發展和教學方式過于單一等問題。
最近興起的云技術正對信息技術產業產生前所未有的沖擊,并將在近幾年內成為信息技術教育中的主流技術,從而引起教學方式及學習方式的重大變革。為了促進大學計算基礎課程教學中以上存在問題的解決,將云計算技術引入到大學計算機基礎課程中是一個非常有價值的研究領域,論文首先對云計算技術進行介紹,然后論述將云計算技術引入大學計算機基礎課程中的優勢,最后給出相應的教學案例。
2 云計算技術
云計算(Cloud Computing)是并行計算(Parallel Computing)、網格計算(Grid Computing)和效用計算(Utility Computing)等分布式計算技術發展和融合的產物。我們認為云計算是指利用高速的互聯網傳輸能力,將數據的處理過程從個人計算機或服務器轉移到互聯網上的計算機集群中(由云計算服務提供商擁有的大型數據中心或服務器農場),用戶只需要提出服務請求就可以得到根據需要可動態伸縮的計算資源,而用戶只為所使用的計算資源付費。
從云計算基礎設施的隸屬關系來看,可以將云計算平臺分為公共云(為廣泛的普通用戶提供云計算服務的公共云計算設施,如Google和Amazon)、私有云(屬于某一個機構的專用云計算服務設施,不對外提供服務)和混合云(將公共云和私有云結合來共同為用戶提供服務)。目前,云計算已經被廣泛應用于互聯網應用、科研、天文信息計算處理、醫學、網絡安全、教育和電子商務等眾多領域[4]。
3 將云計算技術引入大學計算機基礎課程的優勢
根據The New Media Consortium與EDUCAUSE Learning Initiative聯合發表的2009年Horizon Report 分析和預測,云計算將在近幾年里成為學校應用的主流技術,它將影響教師的教學方式和學生的學習方式,在報告中提到,云計算技術對教育的影響日趨明顯。在國內,上海師范大學的黎加厚教授首先提出云計算輔助教學(Cloud Computing Assisted Instructions,簡稱CCAI)的概念,其含義是指在云計算環境下,利用云計算服務平臺構建個性化的信息化教學環境,以輔助教師的教學,促進教師和學生之間的交流,促進學生協作學習的教學方式,是計算機輔助教學的延伸和新的發展[5]。
自2007年Google與IBM合作將云計算帶入到全球多所大學后,云計算與大學的關系日益密切,眾多云計算巨頭與國內外的多所大學展開了云計算合作,為這些大學的計算機專業學生和研究人員提供硬件、軟件和服務支持,推動新的軟件開發方法,幫助高校學生獲得相關云應用編程方面的技能,幫助他們應對未來大規模互聯網應用的挑戰。如美國亞利桑那州立大學與Google的云計算合作項目和戴爾與廣州大學的云計算合作項目。
我們認為將云計算技術引入大學計算機基礎課程教學有以下優勢:
(1)不受時空限制的學習方式。教師可以將學習內容(課件、學習材料、教學案例和學習視頻材料放在云計算平臺中,由于大多數學生都有自己的臺式電腦、筆記本電腦或智能手機等上網設備,因此可以在任何時間、任何地點訪問所需要學習的內容,從而打破了時間和空間的限制,不再將學生的學習限制在機房和上課時段,學生可以任意的存取學習資料和實驗中產生的文件,而不需要再進行數據同步。
(2)自主和互動式學習。在大學學習環境中,學生的學習安排較為寬松,可以較為自由的安排自己的學習時間,但在學習中還是需要有教師及時的輔導,以提高學習效率和學習效果。在以往的教學模式中,學生只能根據教師的教學安排來進行學習,教師也不可能做到及時的對所有學生進行輔導。在云計算平臺中,學生可以根據自己的基礎和學習情況自主的選擇相應的教學模塊進行學習,還可以和教師進行文字、視頻互動,或對學生進行遠程協作,能比較及時幫助學生解決學習中遇到的困難。通過建立虛擬學習社區,還可以增強學生和學生之間的互動。互動式學習有助于師生和生生之間和諧關系的建立,提高學生對課程學習的積極性。
(3)增強學生在云計算技術方面的知識和能力。由于云計算技術應用范圍越來越廣泛,使學生了解和掌握云計算知識,能增強學生的就業能力和為社會服務的能力。
(4)增加學生對計算機課程的學習興趣。將云計算這一全新和前沿的技術引入到教學中,增加了學生對大學計算機基礎課程中計算機網絡和網頁設計等章節的學習熱情,以及對后續程序設計課程的興趣。
4 教學案例
目前在國內的高校中,還沒有規模較大和較為成熟的私有云計算平臺,因此在我們的教學中,我們主要采用了公共云計算平臺作為教學中的云計算技術實驗平臺,同時利用校內的Elearning學習平臺作為教學中的師生討論平臺。主要進行的云計算應用有以下幾項:
(1)結合大學計算機基礎課程中的計算機網絡和網頁設計章節,對學生進行云計算知識的介紹,并講解常見免費云計算服務的應用方法。由于國內對于Google云計算平臺的訪問不太穩定,因此主要采用了國內的“千腦云電腦”平臺作為教學資料的共享以及學生在線編輯和存儲文檔的平臺,云計算中的軟件應用以金蝶的云計算軟件“隨手記”作為實例。
(2)在線資料共享和在線文檔編輯。教師將課件、學習材料、教學案例存放在千腦云電腦平臺中,學生可以隨時進行下載,并根據自己的學科基礎和學習進度來進行學習。在課程學習中,學生將教師布置的Word、Excel和PowerPoint作業的文件在線地的存儲在云計算平臺中,學生可以在機房完成作業,或將部分作業放在宿舍或家中的電腦上完成,由于文檔存儲于云計算平臺中,學生在不同的計算機上訪問的是同一個云計算平臺中的文件,因此不存在學生需要用優盤來進行文件拷貝和數據同步的問題,這也解決了學生經常出現的優盤損壞、感染計算機病毒和遺失所帶來的作業不能按時正常提交的問題。
(3)使用云計算軟件實現個人理財記帳。利用金蝶云計算軟件“隨手記”讓每個學生將自己生活中所有的財務收支情況進行記錄,隨手記是金蝶理財網推出的個人理財記賬軟件,可以通過瀏覽器以B/S方式進行訪問和使用,手機版則分為iPhone版本,Andriod版本,其中iPhone版本分為標準版和專業版。由于學生的財務數據存儲在云計算平臺內,因此不會產生手持設備(如手機和PDA)中的記帳軟件存在的設備損壞或遺失所帶來的數據丟失問題,而且“隨手記”所提供的提醒功能和動態圖文報表功能讓學生很好地對自己的各項支出有詳細的了解,有助于學生養成良好的消費習慣,培養學生的理財能力。
5 總結
云技術正對信息技術產業產生前所未有的沖擊,其應用將日益深入和廣泛,云計算技術也將在近幾年內成為信息技術教育中的主流技術,從而引起教學方式及學習方式的重大變革。將云計算技術引入大學計算機基礎課程教學中是必然的趨勢。論文對云計算技術進行介紹,闡述了將云計算技術引入大學計算機基礎課程的優勢,并給出了相應的教學案例。論文在將云計算技術引入大學計算機基礎課程教學中作出了有益的探索。
參考文獻:
[1]付濤.大學計算機基礎課程分層次教學研究[J].電腦學習,2011(2):60-61.
[2]戴振華.高校非計算機專業計算機基礎教學改革探討[J].計算機教育,2009(6):100-102.
[3]Twenty-One Experts Define Cloud Computing[EB/OL]. http:// /node/612375,2010.
篇12
現行的小數教材中,最大的弊端就是經常出現1993年(甚至更久遠的年代)統計的信息,教學內容明顯偏舊,落后于時代的發展。當今世界上最鮮活的、具有明顯時代特征的數學學科教學素材和教學內容,由于教學大綱和教材編寫的限制,很難在教材中反映出來。華羅庚曾經說過,對數學產生枯燥乏味、神秘難懂的印象的主要原因就是脫離實際。然而現實的生活材料,不僅能夠使學生體會到所學內容與自己接觸到的問題息息相關,而且能夠大大調動學生學習數學的興趣,使學生認識到現實生活中隱藏著豐富的數學問題。因此,數學學習材料的選擇應十分注意聯系學生生活實際,注重實效性。
比如在小學數學《兩步應用題》的教學中,我們首先通過上網查詢資料,從學生最關注的有關奧運賽事出發,注意從學生熟悉的現實生活中尋找數學知識的“原型”,依靠學生對感性材料的直接興趣,激發學生想創新。又如教學人教版小學數學《億以內數的讀法和寫法》時,課前我們安排學生自己通過各種途徑(包括上網),搜集有關數據,課上學生代表匯報。他們帶來的材料:有的是某兩個星球之間的距離,有的是中國土地面積大小,有的是今年中央電視臺春季晚會的收視率……通過生動的、富有教育意義的、有說服力的數據、統計材料,學生不僅輕松的完成本節課的教學任務,而且成功地接受了一次愛祖國、愛社會主義、愛科學的思想教育。
我們正是這樣利用信息資源跨越時空界限的特點,將信息技術融合到小學數學科教學中來,充分利用各種信息資源,引入時代活水,與小數學科教學內容相結合,使學生的學習內容更加豐富多彩,更具有時代氣息、更貼近生活和現代科技;同時也可使教師拓展知識視野,改變傳統的學科教學內容,使教材“活”起來。
二、信息技術與小學數學學科教學形式的整合
目前我們學校的教學形式主要是班級授課制,即學生在校集中授課,受教學時間的統一限制。21世紀人類社會將進入全新的信息時代,信息化整合數學學科教學應該增加新的教學形式。基于這一思考,我們有意識讓學生自己去查閱資料或進行社會調查,把學習數學由課內延伸到課外,不僅開闊學生的知識視野、豐富了課余知識,并且培養學生自主探求知識的能力,提高學生搜集和處理信息的能力。
如《十進制計數法》、《數的產生》時,課前,教師根據教學目標對教材進行分析和處理,并以課件或網頁的形式呈現給學生。上課時,學生接受了學習任務以后,在教師的指導下,利用教師提供的資料(或自己查找信息)進行個別化和協作式相結合的自主學習,并利用信息技術完成任務。最后,師生一起進行學習評價、反饋。
我們將傳統的課堂教學模式引向電腦多媒體網絡信息領域,利用網絡信息豐富、傳播及時、讀取方便、交互強等特性,促進教育制度的革新,豐富教學形式,提高教育質量。
三、小學數學學科教學方法的整合
當前與時代的發展和實施素質教育的要求相比,學生學習方式較單一、被動,缺少自主探索、合作學習,獨立獲取知識的機會。然而網絡環境下的教學過程卻是:學生的學習開放性、全球化;學習過程具有交互性;內容形式呈現多媒體化。改革現行的學科教學方法,使其適應信息環境下的學習要求,看來是刻不容緩。
如在教學《有余數的除法》一節課時,我們安排了課堂練習。練習中,計算機將正確、錯誤的評價以及提示、指導、建議等信息及時反饋給學生。對學生的不同解題過程,通過網絡在屏幕顯示,起到了交互作用。不僅使學生很快地了解自己的學習情況,加深學習體驗,而且教師也可從中獲得教學反饋信息,及時采取補救措施,使教學過程向教學目標靠近,實現真正意義上的分層教學和個性化教學。
又如在教學《常用的計量單位》整理和復習一課時,利用網絡教室,我們要求小組合作,內容是:把常用的計量單位分類整理,比一比哪個小組整理的又清楚、又完整、又有特色。從而改變以往運用傳統的教學手段,學生在練習紙上整理數據,教師很難了解到學生整理數據的全過程,教學的實效性很難把握等結果。而網絡環境的互動性,大信息量傳載功能正可以解決這些問題,使師生及時地掌握各小組整理的全過程,有利于學生在自主探索的過程中真正理解和掌握基本的數學知識與技能、數學思想和方法,同時獲得廣泛的數學活動經驗。
信息技術與學科教學整合的新型教學模式中,我們要利用信息技術教育的優勢,充分調動學生認識與實踐的主觀能動性,讓學生真正成為數學學習的主人,教師不再是一個信息的主要提供者與學習的主導者,他將成為學生個別化學習探索活動的輔導者與支持者。
四、信息技術與小學數學學科探究性課題的整合
如今是一個信息爆炸的時代,在這瞬息萬變的信
息世界中,我們利用信息技術進行探究性課題的研究。 比如我們在校園網或教師的個人主頁上,公布研究的課題“在生活中尋找數學”等。全校不同年級、不同班級的許多學生興致勃勃地參加,圍繞選題,或個人或結合成學習小組,通過網絡資源,查找有關資料。在專家老師的指導下,整理自己的成果,寫成小論文在網上。
運用信息技術進行與小學數學拓展型課題的整合,使學生的學變得更為主動。他們在交流研討中,不僅學習他人的研究成果,而且對自己所研究的成果有喜悅感,成就感,同時感受到與他人討論、探究的樂趣。
五、信息技術與小數學科整合所要注意的問題
在“課程整合”的研究過程中,我們感到需要注意以下問題:
計算機作為輔助手段引入課堂教學,但計算機基本知識與技能的掌握需要一個較長的循序漸進的過程,教師和學生掌握信息技術的基本知識與技能還欠熟練,尤其是小學生,往往因相關同步知識不具備而使輔助教學本身遇到障礙。
從數學學科的角度需求出發來使用計算機,而不是為了用計算機而使用 ,要強調教師的心理學、教育技術學和學科教學基礎,要在充分了解傳統教學的基礎上使用計算機,發揮計算機的長處,而不是拋開一切只要用計算機就行。關鍵還是教學設計。
合適的網絡課件或工具平臺缺乏,使“課程整合”本身難以系統化,顯得零敲碎打。若教師自制,又投入大量的時間和精力,耽誤本身的教學任務。
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現行的小數教材中,最大的弊端就是經常出現1993年(甚至更久遠的年代)統計的信息,教學內容明顯偏舊,落后于時代的發展。當今世界上最鮮活的、具有明顯時代特征的數學學科教學素材和教學內容,由于教學大綱和教材編寫的限制,很難在教材中反映出來。華羅庚曾經說過,對數學產生枯燥乏味、神秘難懂的印象的主要原因就是脫離實際。然而現實的生活材料,不僅能夠使學生體會到所學內容與自己接觸到的問題息息相關,而且能夠大大調動學生學習數學的興趣,使學生認識到現實生活中隱藏著豐富的數學問題。因此,數學學習材料的選擇應十分注意聯系學生生活實際,注重實效性。
比如在小學數學《兩步應用題》的教學中,我們首先通過上網查詢資料,從學生最關注的有關奧運賽事出發,注意從學生熟悉的現實生活中尋找數學知識的“原型”,依靠學生對感性材料的直接興趣,激發學生想創新。又如教學人教版小學數學《億以內數的讀法和寫法》時,課前我們安排學生自己通過各種途徑(包括上網),搜集有關數據,課上學生代表匯報。他們帶來的材料:有的是某兩個星球之間的距離,有的是中國土地面積大小,有的是今年中央電視臺春季晚會的收視率……通過生動的、富有教育意義的、有說服力的數據、統計材料,學生不僅輕松的完成本節課的教學任務,而且成功地接受了一次愛祖國、愛社會主義、愛科學的思想教育。
我們正是這樣利用信息資源跨越時空界限的特點,將信息技術融合到小學數學科教學中來,充分利用各種信息資源,引入時代活水,與小數學科教學內容相結合,使學生的學習內容更加豐富多彩,更具有時代氣息、更貼近生活和現代科技;同時也可使教師拓展知識視野,改變傳統的學科教學內容,使教材“活”起來。
二、信息技術與小學數學學科教學形式的整合
目前我們學校的教學形式主要是班級授課制,即學生在校集中授課,受教學時間的統一限制。21世紀人類社會將進入全新的信息時代,信息化整合數學學科教學應該增加新的教學形式。基于這一思考,我們有意識讓學生自己去查閱資料或進行社會調查,把學習數學由課內延伸到課外,不僅開闊學生的知識視野、豐富了課余知識,并且培養學生自主探求知識的能力,提高學生搜集和處理信息的能力。
如《十進制計數法》、《數的產生》時,課前,教師根據教學目標對教材進行分析和處理,并以課件或網頁的形式呈現給學生。上課時,學生接受了學習任務以后,在教師的指導下,利用教師提供的資料(或自己查找信息)進行個別化和協作式相結合的自主學習,并利用信息技術完成任務。最后,師生一起進行學習評價、反饋。
我們將傳統的課堂教學模式引向電腦多媒體網絡信息領域,利用網絡信息豐富、傳播及時、讀取方便、交互強等特性,促進教育制度的革新,豐富教學形式,提高教育質量。
三、小學數學學科教學方法的整合
當前與時代的發展和實施素質教育的要求相比,學生學習方式較單一、被動,缺少自主探索、合作學習,獨立獲取知識的機會。然而網絡環境下的教學過程卻是:學生的學習開放性、全球化;學習過程具有交互性;內容形式呈現多媒體化。改革現行的學科教學方法,使其適應信息環境下的學習要求,看來是刻不容緩。
如在教學《有余數的除法》一節課時,我們安排了課堂練習。練習中,計算機將正確、錯誤的評價以及提示、指導、建議等信息及時反饋給學生。對學生的不同解題過程,通過網絡在屏幕顯示,起到了交互作用。不僅使學生很快地了解自己的學習情況,加深學習體驗,而且教師也可從中獲得教學反饋信息,及時采取補救措施,使教學過程向教學目標靠近,實現真正意義上的分層教學和個性化教學。
又如在教學《常用的計量單位》整理和復習一課時,利用網絡教室,我們要求小組合作,內容是:把常用的計量單位分類整理,比一比哪個小組整理的又清楚、又完整、又有特色。從而改變以往運用傳統的教學手段,學生在練習紙上整理數據,教師很難了解到學生整理數據的全過程,教學的實效性很難把握等結果。而網絡環境的互動性,大信息量傳載功能正可以解決這些問題,使師生及時地掌握各小組整理的全過程,有利于學生在自主探索的過程中真正理解和掌握基本的數學知識與技能、數學思想和方法,同時獲得廣泛的數學活動經驗。
信息技術與學科教學整合的新型教學模式中,我們要利用信息技術教育的優勢,充分調動學生認識與實踐的主觀能動性,讓學生真正成為數學學習的主人,教師不再是一個信息的主要提供者與學習的主導者,他將成為學生個別化學習探索活動的輔導者與支持者。
四、信息技術與小學數學學科探究性課題的整合
如今是一個信息爆炸的時代,在這瞬息萬變的信
息世界中,我們利用信息技術進行探究性課題的研究。 比如我們在校園網或教師的個人主頁上,公布研究的課題“在生活中尋找數學”等。全校不同年級、不同班級的許多學生興致勃勃地參加,圍繞選題,或個人或結合成學習小組,通過網絡資源,查找有關資料。在專家老師的指導下,整理自己的成果,寫成小論文在網上。
運用信息技術進行與小學數學拓展型課題的整合,使學生的學變得更為主動。他們在交流研討中,不僅學習他人的研究成果,而且對自己所研究的成果有喜悅感,成就感,同時感受到與他人討論、探究的樂趣。
五、信息技術與小數學科整合所要注意的問題
在“課程整合”的研究過程中,我們感到需要注意以下問題:
計算機作為輔助手段引入課堂教學,但計算機基本知識與技能的掌握需要一個較長的循序漸進的過程,教師和學生掌握信息技術的基本知識與技能還欠熟練,尤其是小學生,往往因相關同步知識不具備而使輔助教學本身遇到障礙。
從數學學科的角度需求出發來使用計算機,而不是為了用計算機而使用 ,要強調教師的心理學、教育技術學和學科教學基礎,要在充分了解傳統教學的基礎上使用計算機,發揮計算機的長處,而不是拋開一切只要用計算機就行。關鍵還是教學設計。
合適的網絡課件或工具平臺缺乏,使“課程整合”本身難以系統化,顯得零敲碎打。若教師自制,又投入大量的時間和精力,耽誤本身的教學任務。