王俊義　韓詩(shī)期　符杰林

【摘要】分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是將將“分層次”和“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”兩種教學(xué)模式相結(jié)合教學(xué)方法。文章系統(tǒng)闡述了分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的內(nèi)涵和優(yōu)勢(shì)，給出了將分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法運(yùn)用在通信網(wǎng)絡(luò)仿真教學(xué)中的設(shè)計(jì)思路，幫助提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和實(shí)踐創(chuàng)新的能力。

【關(guān)鍵詞】分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法；通信網(wǎng)絡(luò)仿真；教學(xué)應(yīng)用

引言

以通信網(wǎng)絡(luò)仿真為例，該課程的教學(xué)過(guò)程中主要存在三方面問(wèn)題：一是由于學(xué)生整體理論認(rèn)知，編程能力不足，基礎(chǔ)參差不齊造成的學(xué)習(xí)興趣不高，入門困難；二是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，教師沒(méi)有在有限的課時(shí)內(nèi)合理分配實(shí)踐與理論教學(xué)的時(shí)間，學(xué)生無(wú)法得到充分的上機(jī)訓(xùn)練。由此表明傳統(tǒng)的以講授為主的教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)下仿真類課程的教學(xué)需求。因此，文章提出將分層次驅(qū)動(dòng)任務(wù)教學(xué)法應(yīng)用于仿真類課程的教學(xué)中。

二、分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的含義

分層次教學(xué)是孔子“因材施教”教學(xué)思想的傳承和發(fā)展。教師首先需要根據(jù)學(xué)生當(dāng)前的知識(shí)基礎(chǔ)、興趣和能力，把學(xué)生地分成若干個(gè)各自水平相近的群體，然后針對(duì)不同群體的實(shí)際情況設(shè)計(jì)相適應(yīng)的教學(xué)方案，有針對(duì)性地展開教學(xué)活動(dòng)。與此同時(shí)，教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)要求也要因人而異，分層設(shè)計(jì)。

所謂“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”就是在教學(xué)過(guò)程中，教師將教學(xué)內(nèi)容放置于一個(gè)或幾個(gè)任務(wù)中，使學(xué)生們?cè)谌蝿?wù)的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)積極主動(dòng)的去對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析研究并發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題，以及在教師的幫助下由表及里、循序漸進(jìn)的完成任務(wù)，從而來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。[1]

分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是指將分層次教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)相結(jié)合，以學(xué)生為中心，提出分層次任務(wù)，并以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，在教學(xué)過(guò)程中不斷縮小層次差距，直至達(dá)成一致的教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)方法。

三、分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)

1.幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)自身能力

對(duì)學(xué)生實(shí)施分層要求教師加強(qiáng)與學(xué)生的溝通，與學(xué)生交流的過(guò)程不僅能幫助教師了解學(xué)生，也能幫助學(xué)生對(duì)自己有更加客觀的定位和判斷。

2.培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力

教師要根據(jù)學(xué)生分層情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容并分配教學(xué)任務(wù)。合適的任務(wù)能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，達(dá)到以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的目的。

3.有助于學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)生能力的差異性決定了教師對(duì)學(xué)生的要求不能如出一轍。因此，學(xué)習(xí)目標(biāo)需要因人而異，才能對(duì)癥下藥。確切的努力方向更易于讓學(xué)生充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，收獲理想的學(xué)習(xí)成果，繼而提升自身成就感，樹立學(xué)習(xí)的自信心，形成良性循環(huán)。

4.提高課堂效率

分層的過(guò)程也是優(yōu)化教學(xué)資源配置的過(guò)程，有益于教師在施教過(guò)程中有的放矢，最大限度的利用既有資源獲取最佳的教學(xué)方案和教學(xué)成果。分層便于為學(xué)生度身定做深入細(xì)致的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)，增大課堂教學(xué)容量，提高教學(xué)質(zhì)量。

5.有助于鍛煉教師的組織調(diào)控能力

教師在分層備課時(shí)，需要事先估計(jì)好在不同層次的教學(xué)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并且事先準(zhǔn)備好解決方案。因而從授課教師的角度而言，使用分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法能幫助其鍛煉自身組織調(diào)控與隨機(jī)應(yīng)變的能力。

四、通信仿真教學(xué)分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的設(shè)計(jì)思路

1.課程簡(jiǎn)介及安排

通信網(wǎng)絡(luò)仿真相關(guān)理論的先修課為通信原理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)使用OMNeT++平臺(tái)。OMNeT++因其基于組件、模塊化、運(yùn)行速度快，并且具備強(qiáng)大完善的圖形界面接口等的優(yōu)點(diǎn)，非常適合大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)仿真。OMNeT++作為離散事件仿真器，使用NED語(yǔ)言和C++語(yǔ)言共同來(lái)開發(fā)。雖然學(xué)習(xí)起來(lái)有一定難度，但OMNeT++是一個(gè)免費(fèi)的、開源的多協(xié)議仿真軟件，適于在Windows環(huán)境下運(yùn)行，對(duì)提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力同樣大有裨益。[2]

通信網(wǎng)絡(luò)仿真總學(xué)時(shí)為32課時(shí)，為保證學(xué)生能有充分的實(shí)踐學(xué)習(xí)實(shí)踐，課堂理論講授時(shí)間和上機(jī)仿真各占16學(xué)時(shí)。教師可將全部仿真學(xué)時(shí)劃分為7次，前六次用于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，每次2課時(shí)。最后一次用于設(shè)計(jì)性仿真任務(wù)的或作為期末考核，占用4課時(shí)。

2.學(xué)生分層原則

學(xué)生分層是實(shí)施分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的第一步。首先，對(duì)學(xué)生分層最重要的參考因素是學(xué)生的能力、意愿和興趣。其次，教師應(yīng)當(dāng)做到靈活管理，動(dòng)態(tài)分層。教師應(yīng)當(dāng)以辯證發(fā)展的眼光看待學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中，教師可以根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)和課后任務(wù)完成的情況來(lái)調(diào)整學(xué)生的層級(jí)。

3.任務(wù)的制訂原則

（1）操作性和實(shí)用性強(qiáng)的任務(wù)

第一，教師要分析教學(xué)內(nèi)容，盡可能在任務(wù)中融入足夠數(shù)量的知識(shí)點(diǎn)，保證任務(wù)質(zhì)量。第二，將教學(xué)目標(biāo)拆分為小任務(wù)，在任務(wù)中突出教學(xué)內(nèi)容重難點(diǎn)。小任務(wù)的難度要適中，包含的知識(shí)點(diǎn)也不宜過(guò)多，要保證在學(xué)生的能力范圍之內(nèi)可以完成，否則可能會(huì)使學(xué)生學(xué)習(xí)受阻，從而失去信心。而難度過(guò)低則對(duì)學(xué)生缺乏挑戰(zhàn)性，導(dǎo)致任務(wù)失去意義。[3]第三，任務(wù)應(yīng)當(dāng)與實(shí)際相結(jié)合，幫助學(xué)生學(xué)以致用。貼近生活的任務(wù)更具象化，容易引起學(xué)生共鳴，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

（2）分層次的任務(wù)

任務(wù)設(shè)計(jì)和對(duì)應(yīng)的施教過(guò)程都應(yīng)當(dāng)遵循循序漸進(jìn)的原則。由易到難的思維習(xí)慣符合人的基本認(rèn)知規(guī)律。任務(wù)由淺入深有益于學(xué)生拾級(jí)而上，收獲學(xué)習(xí)的成就感，逐步提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

（3）非封閉性的任務(wù)

完成的任務(wù)的路徑和方法一般都不是唯一的，如果教師設(shè)計(jì)開放性或是半開放性任務(wù)，收獲的成果也會(huì)是多種多樣。開放性或半開放性的任務(wù)可以引導(dǎo)學(xué)生利用多種資源，通過(guò)不同的渠道和方法解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造力。

4.分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的具體實(shí)施

（1）學(xué)生分層

教師可將學(xué)生大致分為三個(gè)層級(jí)。第一層為理論基礎(chǔ)扎實(shí)，編程能力比較突出，喜歡主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)生。第二層是理論和編程能力差強(qiáng)人意，但尚能自覺(jué)學(xué)習(xí)的學(xué)生。第三層學(xué)生不論是理論還是編程水平都有較大欠缺，學(xué)習(xí)不夠積極主動(dòng)。

（2）分層次任務(wù)分配

以O(shè)MNeT++中靜態(tài)路由仿真教學(xué)為例給不同層級(jí)學(xué)生分配任務(wù)。本實(shí)驗(yàn)用于驗(yàn)證靜態(tài)最短路由，可分為三個(gè)簡(jiǎn)單模塊，包括App、Routing和Queuing模塊。首先將各個(gè)模塊組合為Node復(fù)合模塊，并通過(guò)Node節(jié)點(diǎn)，根據(jù)NED文件的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。[4]

下面對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行分配。第三層級(jí)學(xué)生基礎(chǔ)概念和編程能力較弱，需要回顧OSI參考模型、路由算法等理論基礎(chǔ)，強(qiáng)化編程語(yǔ)言。因此，對(duì)該層學(xué)生要求是至少理解各個(gè)模塊的流程，能準(zhǔn)確調(diào)用函數(shù)，分別實(shí)現(xiàn)這三個(gè)簡(jiǎn)單模塊，并能在Node節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)完整的復(fù)合模塊，至少構(gòu)建一種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，學(xué)會(huì)分析統(tǒng)計(jì)仿真數(shù)據(jù)。第一、第二層級(jí)學(xué)生在第三層任務(wù)的基礎(chǔ)上，要能夠使用Node節(jié)點(diǎn)至少構(gòu)建兩種不同的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，并鼓勵(lì)其使用C++實(shí)現(xiàn)相同功能。

本實(shí)驗(yàn)假定已先前已進(jìn)行TicTok、Aloha等基礎(chǔ)性仿真訓(xùn)練，因此不再分別對(duì)不同層次的分配難度全然不同的任務(wù)，也不再對(duì)不同層次的學(xué)生做出截然不同的要求。而是將第一第二層次的學(xué)生的任務(wù)和學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一，第三層級(jí)的學(xué)生的任務(wù)難度和教學(xué)要求則向上述對(duì)兩個(gè)層級(jí)學(xué)生的要求靠攏。這樣做能在分層的基礎(chǔ)上逐漸縮小各個(gè)層次之間教學(xué)目標(biāo)的差異，有利于讓學(xué)生在后續(xù)的實(shí)踐教學(xué)中逐漸達(dá)成一致的教學(xué)目標(biāo)。

（3）教師引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)

教師在提出設(shè)計(jì)的任務(wù)后，要給予學(xué)生獨(dú)立思考的時(shí)間，設(shè)法讓學(xué)生參與到對(duì)任務(wù)的討論分析中。在這個(gè)過(guò)程中，教師可以通過(guò)設(shè)置問(wèn)題的方式引導(dǎo)學(xué)生明確任務(wù)設(shè)計(jì)的目的、要求以及預(yù)期的結(jié)果，加深對(duì)任務(wù)的理解，教師通過(guò)提問(wèn)也可以在后續(xù)環(huán)節(jié)中對(duì)學(xué)生普遍認(rèn)為的難點(diǎn)進(jìn)行講解。對(duì)任務(wù)進(jìn)行討論和分析能幫助學(xué)生對(duì)即將要學(xué)習(xí)的新知識(shí)有了初步了解需，為后續(xù)尋求方法完成任務(wù)打下基礎(chǔ)。在實(shí)踐過(guò)程中遇到問(wèn)題仍應(yīng)及時(shí)向教師或同學(xué)求助，教師應(yīng)當(dāng)適當(dāng)引導(dǎo)，但不能讓學(xué)生產(chǎn)生依賴心理。

5.學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)體系

通信網(wǎng)絡(luò)仿真課程十分注重學(xué)生課上和課后的動(dòng)手能力，不應(yīng)該僅由期末考核來(lái)決定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。因此，學(xué)生的學(xué)科成績(jī)應(yīng)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)組成，并且平時(shí)成績(jī)的所占比重不應(yīng)低于40%。與此同時(shí)，教師需要建立分層次的評(píng)價(jià)體系。不同層次的學(xué)生完成任務(wù)的難度不同，每個(gè)學(xué)生任務(wù)的完成質(zhì)量也不盡相同，不能一概而論。

五、結(jié)束語(yǔ)

分層次任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，側(cè)重于尊重學(xué)生個(gè)體的成長(zhǎng)和發(fā)展。教師要充分發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用，幫助學(xué)生找到最適合自己的學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)各盡其能，鍛煉自身獨(dú)立思考、解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳晨，隋雪莉.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法的探究[J].軟件.2015， 36（8）： 41-43.

[2]夏峰.OMNet++網(wǎng)絡(luò)仿真[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013：前言1

[3]劉燕妮. “任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的構(gòu)建與創(chuàng)新[J]. 中國(guó)高?？萍? 2012（06）：47-48.

[4]王俊義，魏延恒，仇洪冰等. OMNeT++網(wǎng)絡(luò)仿真[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2014：334-350.

【基金項(xiàng)目】廣西高等教育本科教學(xué)工程改革項(xiàng)目（2015JGB211）