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网络编码实际上是将路由和编码的信息进行相互交换的方式。传统路由主要是实现信息的存储和转发,网络编码则能够接收到几个不同的数据组,然后将其融合编码信息,增大传输信息的数量,从而能大大提高网络的利用效率,结束了传统中认为独立比特不可压缩的理论。它的工作原理是利用有限域中的运算,将接收到的几个不同的数据组,在网络不同的结点中进行重新编码组合,然后将编码过的数据以多播的形式转发给各个目的结点,并由目的结点对其解码还原,得到原始数据,这样就实现了通信。网络编码的主要优势是提高了网络通信的系统性能,提高通信效率,这是因为网络编码增大了每次传输的数据量,减少了传输数据的次数,从而能够很好地提高网络通信的性能,不仅增加了网络数据的吞吐量,也提高了宽带的利用效率,还能平衡各网络目的结点之间的负载能力。在当前人们越来越依赖无线通信技术的的背景下,网络编码对提高网络安全、提高资源利用率等方面也有十分重要的作用。
2基于网络编码的数据通信技术研究
网络编码在网络数据通信中具有十分明显的优势,其理论研究价值和应用前景都是不言而喻的。世界上一些高等学府和科研机构都展开了对网络编码的研究,并且在多个方面取得了不小的成果。
2.1网络协议结构
当前网络编码研究中涉及到的主要部分还是在网络层方面,特别是如何有效地将路由协议与网络编码有机结合,是基于网络编码的网络结构研究的重要方面。有一部分研究已经深入到网络编码如何有效结合协议结构中其他协议层,例如网络编码与MAC层协议或者与传送层TCP协议等等的结合问题。因为网络编码的特性与传统网络数据通信的方式有很大的区别,所以为了不更改已普遍应用的传统网络协议,将网络编码与其融合将会遇到各种各样新的问题,例如,它们之间的兼容性、网络编码对网络协议结构是否会产生不利的影响。这些问题都是后来研究者需要解决的问题,同时也为研究基于网络编码的网络协议结构提供了框架性借鉴,使得网络编码能够与传统的网络协议有机融合,提高网络通信性能。
2.2数据传送模型
网络编码具有的最重要的功能之一就是将数据智能化处理,这主要是通过对编码策略的设计来实现,而码构造算法是编码策略设计的基础。码构造算法主要是针对网络中间结点的编码方式,它需要保证目的结点能够有效识别出传递的编码信息并进行正确解码。所以码构造算法包含了编码和解码两个内容,并且要求其算法复杂程度低,易于实施应用。码构造算法主要有三种:代数型、线性型、随机型。线性网络编码能将中间结点接受的各路信息进行线性组合,这种编码运算较简单,所以得到了普遍应用。
2.3路由协议
基于网络编码的路由协议的优化设计能够有效提高网络数据的传递效率和性能,它是能够将网络编码应用到实际中的重要基础,而且将路由协议与网络编码进行更高层次的融合是十分重要的研究课题,可以为以后开发新的网络提供借鉴和指导。基于网络编码的路由协议研究主要有两个方面:独立路由协议和编码感知的路由协议,它们主要的不同点是路由协议产生的过程中能否主动编码,也就是说路由协议是否能够提高编码的利用效率。
2.4数据传输性能保障机制
实际应用中,网络环境复杂多变,数据传输的突然性和网络拓扑结构不稳定都可能导致数据传输出现不稳定的状况,例如造成数据丢失或者传输延迟等。所以基于网络编码的数据传输技术的开发应该结合实际的网络环境,研究出能确保数据正确传输的保障机制和编码策略,尤其需要尽可能减少数据传输的延迟时间和保证数据可靠传输。所以,基于网络编码的数据通信中,利用QoS保证机制是当前研究的重要课题之一。当前已研究出来几个解决方案,比如建立数据延迟时间的模型,从模型中找出延迟的解决方案;利用多速率编码器来分析各路中传输速率不同的数据,从而减小数据在编码器中的传输时间。
3结语
关键词:数据通信无线网络技术新兴领域
一、无线网络概述
无线网络技术涵盖的范围很广,既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术。通常用于无线网络的设备包括便携式计算机、台式计算机、手持计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、笔式计算机和寻呼机。无线技术用于多种实际用途。例如,手机用户可以使用移动电话查看电子邮件。使用便携式计算机的旅客可以通过安装在机场、火车站和其他公共场所的基站连接到Internet。在家中,用户可以连接桌面设备来同步数据和发送文件。
二、无线网络的标准
为了解决各种无线网络设备互连的问题,美国电机电子工程师协会(IEEE)推出了IEEE802.11无线协议标注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三个标准。最开始推出的是802,11b,它的传输速度为lIMB/s,最大距离室外300米,室内约50米。因为它的连接速度比较低,随后推出了802.11a标准,它的连接速度可达54MB/s。但由于两者不互相兼容,致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802,11a网络中不能用,所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b标准且与802.11a速率上兼容的802.11g标准,这样通过802.11g,原有的802.11b和802.11a两种标准的设备就可以在同一网络中使用。IEEE802.11g同802.11b一样,也工作在2.4GHz频段内,比现在通用的802.11b速度要快出5倍,并且与802,11完全兼容,在选购设备时建议弄清是否支持该协议标准。选择适合自己的,802.11g标准现在已经开始普及。
三、无线网络类型
(一)无线广域网(WWAN)。无限广域网技术可使用户通过远程公用网络或专用网络建立无线网络连接。通过使用由无线服务提供商负责维护的若干天线基站或卫星系统,这些连接可以覆盖广大的地理区域,例如若干城市或者国家(地区)。目前的WWAN技术被称为第二代(2G)系统。2G系统主要包括移动通信全球系统(GSM)、蜂窝式数字分组数据(CDPD)和码分多址(CDMA)。现在正努力从2G网络向第三代(3G)技术过渡。一些2G网络限制了漫游功能并且相互不兼容;而第三代(3G)技术将执行全球标准,并提供全球漫游功能。ITU正积极促进3G全球标准的指定。
(二)无线局域网(WLAN)。无线局域网技术可以使用户在本地创建无线连接(例如,在公司或校园的大楼里,或在某个公共场所,如机场)。WLAN可用于临时办公室或其他无法大范围布线的场所,或者用于增强现有的LAN,使用户可以在不同时间、在办公楼的不同地方工作。WLAN以两种不同方式运行。在基础结构WLAN中,无线站(具有无线电网卡或外置调制解调器的设备)连接到无线接入点,后者在无线站与现有网络中枢之间起桥梁作用。在点对点(临时)WLAN中,有限区域(例如会议室)内的几个用户可以在不需要访问网络资源时建立临时网络,而无需使用接入点。
(三)无线个人网(WPAN)。无线个人网技术使用户能够为个人操作空间(POS)设备(如PDA、移动电话和笔记本电脑等)创建临时无线通讯。POS指的是以个人为中心,最大距离为10米的一个空间范围。目前,两个主要的胛AN技术是“Bluetooth”和红外线。“Bluetooth”是一种电缆替代技术,可以在30英尺以内使用无线电波传送数据。Bluetooth数据可以穿过墙壁、口袋和公文包进行传输。“Bluetooth专门利益组(SIG)”推动着“Bluetooth”技术的发展,于1999年了Bluetooth版本1.0规范。作为替代方案,要近距离(一米以内)连接设备,用户还可以创建红外链接。
为了规范无线个人网技术的发展,IEEE已为无线个人网成立了802.15工作组。该工作组正在发展基于Bluetooth版本1.0规范的WPAN标准。该标准草案的主要目标是低复杂性、低能耗、交互性强并且能与802.11网络共存。
无线个人网和无线局域网并不一样。无线个人网是以个人为中心来使用的无线个人区域网,它实际上就是一个低功率、小范围、低速度和低价格的电缆替代技术。但无线局域网却是同时为许多用户服务的无线网络,它是一个大功率、中等范围、高速率的局域网。
最早使用的WPAN是1994年爱立信公司推出的蓝牙系统,其标准是[EEE802.15.1[w-BLUE]。蓝牙的数据率为720kb/s,通信范围在10米左右。为了适应不同用户的需求,无线个人网还定义了另外两种低速WPAN和高速WPAN。
(四)无线城域网(WMAN)。无线城域网技术使用户可以在城区的多个场所之间创建无线连接(例如,在一个城市或大学校园的多个办公楼之间),而不必花费高昂的费用铺设光缆、铜质电缆和租用线路。此外,当有线网络的主要租赁线路不能使用时,WWAN还可以作备用网络使用。WWAN使用无线电波或红外光波传送数据。为用户提供高速Internet接入的宽带无线接入网络的需求量正日益增长。尽管目前正在使用各种不同技术,例如多路多点分布服务(MMDS)和本地多点分布服务(LMDS),但负责制定宽带无线访问标准的IEEE802.16工作组仍在开发规范以便实现这些技术的标准化。
无线城域网服务范围可覆盖一个城市的部分区域,通信的距离变化较大(远的可达50公里),因此接收到的信号功率和信噪比等也会有很大的差别。这就要求有多种的调制方法。因此工作在毫米波段的802.16必须有不同的物理层。802.16的基站可能需要多个定向天线,各指向对应的接收点。由于天气条件(雨、雪、雹、雾等)对毫米波的传输的影响较大,因此与室内工作的无线局域网相比较时,802.16对差错的处理也更为重要。
[关键词]玩具书发展设计
儿童玩具书,从字面上可以看出是一种既可以看又可以玩的书,它既有书的形态或功能,又有玩具的属性,也可以看作是一类特殊的益智玩具。因其可以培养儿童良好的阅读习惯,提高自主阅读能力,使儿童热爱读书活动,热爱书籍,而越来越多的受到家长和儿童的喜爱。
玩具书的形态不同于普通图画书,其造型奇特,可翻转掀拉,挖洞拼贴;有轮子可转动,按键可发声,触摸可发光;还可以加上声、光、电装置,能立体再现故事场景。因其能和儿童互动,充分满足儿童的好奇心理,探索精神,是最佳的智力开发玩具。
一、玩具书的发展历史
玩具书在国外曾被称为movablebooks、mechanicalbooks、pop-upbooks等,至今已有几百年的历史。没有人知道世界上第一个发明玩具书的人是谁,但据记载最早的是l3世纪的西班牙神秘主义学者和诗人RamonLlullofMajorca,他在书中使用了一个可以转动的圆形插图来说明他的理论。直到l8世纪,这种书中的特殊装置被用于儿童图书,逐渐发展成现在新奇古怪的pop-up。1810年,伦敦出版商S.&J.Fuller出版一种新颖的手工制作的玩具书“PaperDollBooks”(娃娃书),此系列玩具书成为19世纪早期的典型作品,但其售价昂贵,只有贵族家的孩子才玩得起。
真正开始大批量生产玩具书的是Dean&Son公司,这是成立于伦敦的一家出版公司,他们在186O至1900年期间,出版了大量的movablebooks,并改革了玩具书的生产模式,成立了专门的纸工程部门,来设计制作书中的纸机械装置。他们还运用了新的技术,书中的多个人物可随着故事情节谐调一致的活动;书中的插图能呈现三维立体的效果;还有的书中有可以活动的百叶窗,可变换颜色和内容。
真正开始使用“POP-UP”(玩具书)一词的是1930年代美国的BLUERIBBON出版社,他们为迪斯尼的卡通角色们制作玩具书时,就用了“POP-UP”一词。此后,大部份英语系的儿童立体书,也都会冠上“POP-UP”来区别一般的儿童图画书。20世纪50年代末,捷克首都布拉格的Artia公司对玩具书进行了一系列引人注目的革新。他们的玩具书大量销往欧洲市场。20世纪60年代中期,GraphicsInternational公司的总裁,WaldoHunt,受到捷克人的启发,在美国的玩具书市场出版了许多图书。此后,玩具书市场又开始复兴起来,直到现在,全世界的玩具书市场一片繁荣,光英国每年就有二三百本玩具书出品。20世纪60年代以后,玩具书制作得越来越精美复杂。打开书本,就象打开了个立体舞台,机关惊奇巧妙,书中还加入音乐、灯光、香味、声音、玩偶等装置。
现阶段的玩具书己不同于上个世纪的立体书,翻翻书的样子,它已越来越向益智类玩具所靠拢,并且有的已形成一类单独的玩具品牌,如早教机,是一个翻开的书本形状的底盘,书的内页是可更换的卡片,触动卡片的相应部位,就能发出人声朗读的词语,儿歌,故事等。现在的玩具书在材质上更是推陈出新,如布制的小汽车造形的玩具书,内页可以翻阅。如运用了草,麻,动物皮毛等多种材质栩栩如生的再现可爱的小猫在篮中的形象。此外还有塑料制成的,不怕浸水,不怕撕、咬,在小孩洗澡时也可以玩的洗澡书。
二、儿童玩具书的设计方法
一个人的一生成长中,幼年的感性体验对其一生具有重要影响,由于玩具可促进儿童感觉器官发育、智力发展,寓教于乐,尤其是玩具书更受到家长和儿童的欢迎,它能提高儿童的认知理解能力、创造思维能力、想象能力及注意力等,同时能开扩视野,激发儿童的欢乐情绪,培养良好品德,更能在潜移默化中培养儿童的阅读兴趣,为良好学习习惯打下基础。
儿童玩具书的设计同样要考虑产品的品牌、造型、色彩、材料、包装等因素,更要考虑儿童玩具应具有的安全性、适龄性、启发性、娱乐性、生动性、激励性、艺术性等特点。同时,因为儿童玩具书还具备书籍的某些特征,设计时也要借鉴书籍装帧设计的某些方法,如文字编排、插图绘制、色彩搭配等。重要的是找到“玩具”与“书”的结合点,兼顾娱乐性与教育性。此外,儿童因年龄、性别、性格、环境、喜好的不同,设计应具有多样性和个性。
1.儿童的心理、生理特点是创新的基础
儿童各阶段的生理发育特点、心理发育状况是创新设计的基础。人机工程学是工业设计的重要课题,人性化设计更是玩具设计人员的必备素养。儿童的生理发育迅速,手的灵活程度,手、脑的协调程度,语言能力的发展、心理特点等,各年龄段差别很大。这就要求玩具书设计人员充分了解各年龄段儿童的需求,周密考虑,设计出有针对性的玩具书。
2.在我国的古老文化和民间艺术中寻找灵感
本民族的传统文化和艺术特色是玩具书设计的重要源泉。玩具书的形态具有很强的时代性,同时代的审美倾向和科技水平影响着玩具书的外部造型和内部装置,但是玩具书的内容却是文化的积淀,故事情节和插图设计都带有各民族的特色。因此,玩具书的设计具有强烈的个性特征。我国的上古神话、民间传说、成语故事资源丰富,更有享誉世界的花木兰、孙悟空等艺术形象,这些都为玩具书的内容和插图设计提供了丰富的材料。我国民间美术资源丰富,老少喜闻乐见的皮影戏、木偶戏,人物造型夸张、装饰性强,可为玩具书的造形设计提供有益借鉴。我国的年画艺术色彩饱和、装饰性强、视觉冲击力强,受到儿童的喜爱,也可以为玩具书的色彩设计提供借鉴。
3.天然材质更适宜儿童使用
天然材质的应用手法可为玩具书的材质创新提供借鉴。纸、竹、麻制品在我国的使用历史悠久,结绳、捆扎、烘烤、上漆等应用形式多样,《考工记》和《天工开物》中有大量记载,这些自然材料的使用已出现在儿童玩具书的设计中,它们正是适用于儿童的绿色环保材料。
参考文献:
[1]李文嘉.儿童玩具个性化设计研究初探.2005年工业设计国际会议论文集.2005.115-118.
【论文摘要】:在许多基于单片机的应用系统中,系统需要实现遥控功能,而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点,是一种较为常用的通信方式。
在许多基于单片机的应用系统中,系统需要实现遥控功能,而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点,是一种较为常用的通信方式。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案,主要应用于近距离的无线数据传输,也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范(115200bps)到ASKIR(1.152Mbps),再到最新的FASTIR(4Mbps),红外线接口的速度不断提高,使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯,由于它的波长较短,对障碍物的衍射能力差,所以只适合于短距离无线通讯的场合,进行"点对点"的直线数据传输,因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。
一、红外通信的基本原理
红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体,即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号,通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号,再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制(PPM)两种方法。
简而言之,红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调,以便利用红外信道进行传输;红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
二、红外通讯技术的特点
红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术,被众多的硬件和软件平台所支持:
⑴通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发;
⑵主要是用来取代点对点的线缆连接;
⑶新的通讯标准兼容早期的通讯标准;
⑷小角度(30度锥角以内),短距离,点对点直线数据传输,保密性强;
⑸传输速率较高,目前4M速率的FIR技术已被广泛使用,16M速率的VFIR技术已经。
三、红外数据通讯技术的用途
红外通讯技术常被应用在下列设备中:
⑴笔记本电脑、台式电脑和手持电脑;
⑵打印机、键盘鼠标等计算机设备;
⑶电话机、移动电话、寻呼机;
⑷数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表;
⑸工业设备和医疗设备;
⑹网络接入设备,如调制解调器。
四、红外数据通讯技术的缺点
⑴通讯距离短,通讯过程中不能移动,遇障碍物通讯中断;
⑵目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低(115.2kbit/s);
⑶红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输,功能单一,扩展性差。
五、红外通信技术对计算机技术的冲击
红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰,包括历史悠久的调制解调器。预计,执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。
红外通信标准规定的发射功率很低,因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前,惠普移动计算分公司正在开发内置式端口,所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户,可以把计算机放在电话机的旁边,遂行高速呼叫,可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的,故不需要调制解调器。
红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式,如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换;在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。
六、红外通信技术开辟数据通信的未来
目前,符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场,然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的,所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式PC机有一个任选的扩展插槽,可插入新式PCS数据卡。PCS数据卡配电话使用,建立和保持对无线PCS系统的连接;扩展电缆的红外端口使得在PCS电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的,所以PCS数字电话系统可在任何一种PC机上使用,包括各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机,以提供红外数据通信。而且,由于该系统不要求在计算机中使用调制解调器,所以过去不可能维持高性能PC卡调制解调器运行所需电压的手持式计算机,现在也能以无线方式进行通信。红外通信标准的开发者还在设想在机场和饭店等地点使用步行传真机和打印机,在这些地方,掌上计算机用户可以利用这些外设而勿需电缆。银行的ATM(柜员机)也可以采用红外接口装置。
预计在不久的将来,红外技术将在通信领域得到普遍应用,数字蜂窝电话、寻呼机、付费电话等都将采用红外技术。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性,保密性强,故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信,特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述,它还将对计算机技术产生冲击,对未来数据通信产生重大影响。
参考文献:
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[2]曾庆立.远距离红外通讯接口的硬件设计与使用[J].吉首大学学报(自然科学版),2001,4.
[3]邓泽平.一种多用途电度表的红外通讯问题[J].湖南电力,2003,4.
[4]朱磊,郭华北,朱建.单片机89C52在多功能电度表中的应用研究[J].山东科技大学学报(自然科学版),2003,2.
关键词:自主学习;学习需要;学习动机;高职;教学改革
基金项目:本论文为浙江交通职业技术学院2015年课堂教学改革项目“《数据通信网组建与维护》课堂教学改革与实践” (项目编号:JG2015-22)的研究成果。
G712
数据通信是高职通信技术专业的一门专业核心课程,课程的教学目标是在学习认知数据通信网基本知识、理论和方法的基础上,使学生能够按照通信工程的原理与方法,运用数据通信网相关仪器、设备完成通信工程中的数据通信网设计、施工、管理与运维等方面的相关工作。相对来讲,本课程对学生的理论和实践能力要求都较高,要求学生在充分理解相关理论知识的前提下强化实操训练以达到灵活应用的目的,最终针对变化各异的需求,高效率、低成本的组建和维护稳定可靠的数据通信网络。
一、目前教学现状及存在的主要问题
目前,三网融合已经在全国范围推广实施,4G已全面商用,5G又将成为未来通信行业的焦点,而这些网络都建立在全IP的核心网基础上,技术革新的过程也是对人才需求越发旺盛的过程,伴随这一过程的还有对通信人才学习能力的要求不断提升,然而,传统教学主要是教师讲授、学生听课、按照老师的要求完成明确的作业,教师在整个教学过程中占据绝对主动权,在提高学生的学习能力、培养探究精神上的作用甚微,已经无法满足当今飞速的发展的通信技术领域对人才的需求。目前数据通信课程在课堂教学实施过程中主要存在以下问题:
第一,学生的主观能动性没有得到足够发挥。多数课堂教学过程都是教师起主导作用,教师讲,学生听,学生自主学习较少,学习积极性差,不仅影响教学效果,对培养学生的学习能力以便适应通信专业技术的快速发展起不到良好的推动作用,必定影响学生毕业后的实际工作能力乃至限制他们的长期发展。
第二,学习途径过于单一。以往的教学过程中,学生获取知识主要是通过老师在课堂上的传授,学生听课后如有不懂之处,对于纯理论学习可以用重复看书的方式解决,但对于实践操作问题却只能由教师答疑解决,必定造成教师的工作任务繁重,同时又有部分学生不能充分理解所学技能,教学效果不够理想,拓展学习途径使其更多元化已经势在必行。
第三,考核模式尚需改进。通信行业的发展日新月异,技术进步极其迅速,学习的知识点和重点也在变化之中,数据通信相关设备也已升级,传统的总结性考核评价方式无法体现学生在整个学习过程中的综合表现,也限制了学生非知识层面综合能力的养成,需要采用更加有效多元的学习成绩综合评价方法使考核更全面准确的反映学生的学习情况。
二、高职院校学生的学习特点
(一)高职院校学生的学习需求
需求是“个体和社会的客观需求在人们头脑中的客观反映,是个人心理活动和行为的基本动力,通常以意向、愿望的形式表现出来,最终成为推动人活动的动机”。学习需求是学习的内部动力,是影响学生学习效果的内因。高职教学中学生的学习需求就是学生缺乏立身技能而又希望得到这种技能的状态,这些需求就是学生希望在高职阶段能够得到知识和技能提升的动因。高职教学中学生学习需求的特征主要体现在发展性、多样性和学习内容的丰富性几个方面,教师的教学活动应该围绕这些需求进行。
1.学习需求的发展性
高职教学中,学生的学习需求是不断变化的,在教师解决了学生的问题后,学生会在解决问题的过程中受到启发或者影响而产生新的需求,这是一个动态的螺旋式的上升^程,使单一模式的教学过程很难满足所有学生变化着的学习需求。
2.学习需求的多样性
教学活动在课堂中是以班集体为中心组织的,因而具有较强的社会性特征:共同的教学目标、统一的进度、一样的教材等,传统课堂甚至走向极端,只求共性,压抑个性,忽略了学生个体以及学习本身的差异性,导致学生没有生机和活力。同时,学生在课堂教学之前不完全明确这节课中自己想要得到什么,他们只明确一部分在以前的学习和预习中未解决的疑问,这些需求和疑问都会因为个体差异而千差万别,需要采用适当的方法满足这一多样性。
3.学习内容的丰富性
高职学生占据着未来社会的技能主导地位,高职培养的学生必须有能力面对未来社会的挑战。通信行业的高速发展使这一行业的技术人才必须掌握更多的新技术,必须在有限的学时内选择最重要的学习内容,同时为期望更丰富学习内容的学生提供可选择的学习途径。如果仅仅以高职自身的力量对社会及行业需求进行分析,可能会因为条件限制使结论出现偏差,因此,必须充分发挥校外各团体力量,包括行业专家、行业领军企业等,通过综合各方意见得到较为准确的学习需求,指导确定教学内容。
(二)高职院校学生的学习动机
动机理论认为:人们的任何活动都是由动机引起的。动机是指“引起和维持个体活动并使之朝一定目标和方向进行的内在心理动力,是引起行为发生、造成行为结果的原因”。动机的产生有三个必不可少的因素:需要、刺激条件、满足需要的对象和条件。需要是动机产生的基础,而只有当个体受到刺激这种内在需要才会被激活,使内心产生不安和紧张并进一步内化为动力时,动机才会形成;满足需要的对象和条件是动机形成的又一重要因素,引起动机的外在条件是诱因,诱因能够激发有机体的定向行为,并能够满足某种需要的外部条件和刺激。
高职学生的学习动机有两种:积极的动机和消极的动机。消极的动机来源于消极的诱因系统,比如教师检查作业、排名次等,这些外部学习动机容易使学生打成近期学习目标,但在实际上往往容易起到反作用,削弱了成就的积极性。积极的动机来源于积极的诱因系统,如遇到问题产生迷惑,对问题的兴趣,以及因何种能力的提升而促进就业的成功等等,积极的诱因更有利于提高学习成绩,可以增强学生的成就愿望,使学生在达成近期目标的基础上,促进其设定长远学习目标,为以后的学习创造更高的动机。
美国教育家约翰・杜威曾提出:“在学校中形成的最重要的态度,就是要继续学习的愿望。”高职教育教学改革需要在学生在没有学习动机时创设条件、激发其外部学习动机,当学生有了外部学习动机以后,需要通过有效的方法和措施设置一定的诱因,有目的地培养学生的学习需要、学习兴趣、学习热情,让学生为了积极的动机而努力学习。
三、侧重于激发学习动机和提升自我学习能力的课堂教学改革方法
数据通信课程的课堂教学改革理念主要是以通信行业的人才需求为指导,探索出一条更加行之有效的途径以激发学生的学习动机、提高学习效果、增强学生的自主学习能力,同时,力求教学内容的设计更加科学,考核方式更加合理,尽最大可能提高教学效果,促进学生职业能力的可持续发展。
根据高职学生的学习特点,将目前存在的表面问题进行倒推,以达到前述目标为最终目的,改革主要围绕在以下几点:
(一)改革考核方式
注重评价的多元性,采用阶段评价,过程性评价与目标评价相结合的方法综合评价学生成绩,包括平时成绩和综合测评成绩两大部分。平时成绩来源于课堂效果评价和自主学习情况的评价。课堂效果评价对学生在课堂教学过程中的表现进行有效的评估,内容主要包括对课堂问题的分析、理解和处理等;自主学习情况的评价包括利用网络资源解决问题的能力、通过“翻转课堂”的机会分享学习内容和学习心得的表现等。综合测评成绩包含了理论知识、故障分析和综合技能考核,在这部分测评中,更加科学合理的制定考核内容,引入思科(CCNA)、华为(HCNA)相关职业资格认证标准和认证内容,建立了知识点覆盖更全面更能够充分检验应试者的理论水平和技术能力的考核体系,通过在线计算机考试方式进行考核,使其不仅是一个多元化的评价体系,而且还要与通信行业前沿企业接轨。
课程考核可以激发学生的外部学习动机,为了通过考核必须认真对待学习;而与通信行业最有影响力的认证体系紧密结合将使学生的校内学习链接到毕业后的职业技能训练上,促进学生的学习需要,使其内化为内部学习动机。
(二)改革课堂教学内容
更加科学合理的制定课堂教学内容,将教学内容与通信行业大环境紧密结合起来,使长远学习目标内化为学习动力,成为积极的诱因,培养学生的学习需要、学习兴趣、学习热情,让学生为了积极的动机而努力学习。
为了避免由于高职自身的条件限制而造成对社会及通信行业需求分析的偏差,课堂教学内容也充分参考了通信行业领军企业的相关培训大纲。目前,华为的产品和解决方案已经应用于全球170多个国家,服务全球运营商50强中的45家及全球1/3的人口。华为的产品主要涉及通信网络中的交换网络、传输网络、无线及有线固定接入网络和数据通信网络及无线终端产品,为世界各地通信运营商及专业网络拥有者提供硬件设备、软件、服务和解决方案。经过多年发展,华为认证现已成为通信行业唯一的ICT全技术领域认证体系。在数据通信领域的路由交换认证项目包括HCNA、HCNP和HCIE,其中HCNAJ证定位于中小型网络的基本配置和维护。该认证的教学内容设计合理,知识点讲解的先后顺序逻辑清晰,非常适合引入到课堂教学中来,充分培养学生数据通信网组建与维护相关工作技能。本次数据通信课堂教学改革引入了华为认证体系的教学内容但不仅限于该认证内容。学生通过全面的理论知识学习和实操训练,能够对中小型网络的通用技术有初步的了解,并具备协助设计中小型网络以及使用路由交换设备实施设计的能力。
(三)改革课堂教学模式
信息时代,高职学生自主学习离不开有效的网络学习资源,网络资源可以作为一种现代媒介手段辅助学生学习,提高学习效率和学习效果。为满足学生的学习动机和学习需求,除了学习现有教材,还要结合信息技术的发展,利用网络资源,拓展更多学习媒介手段。教师要不断培养学生通过网络资源解答问题的意识,提高学生运用网络资源的能力,学会筛选信息,删除无效信息,并找到解决问题的有效方法。
改革过程中,利用网络资源,整理出内容科学设计合理的视频资源库供学生预习、自主学习,同时还可以满足部分学有余力的同学在课外学习更多的专业技能。在学生具备一定理论和实践能力的基础上,对部分实践项目采用“翻转课堂”的教学模式,将学习的决定权从教师转移给学生,将教师的角色更多的转变为学生自主学习的指导者,推动和促进学生由原来的被动接受转变为主动参与,成为教学中的主体,将一个单一演讲者主导的教室变为共同学习的研讨室,将教师完全主导的角色向师生共同引导课堂发展,让学习更加灵活、主动,让学生的参与度更强。
“翻转课堂”的课堂教学模式使学生在学习中最大程度的获得成就感和荣誉感,进一步激发自主学习的积极性,以促进其职业能力的可持续发展。
四、结束语
数据通信课程的课堂教学改革极大的激发了学生的学习动机,实践教学项目通过“翻转课堂”最大限度地激发学生学习的兴趣,培养学生的自主学习能力,即达到了教学目标,又提高了学生查阅运用有效资源的能力、遇到问题时分析解决问题的能力、对专业技能和工作成果做汇报时的语言表达能力,通过分组学习和研讨培养学生的交流能力及团队意识,使学生充分认识到团队合作的重要性并提高了相应的组织协调能力,这些能力将促进学生更好的适应通信专业技术的飞速发展,为以后的工作和继续深入学习做好准备。
参考文献:
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