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教学方法的实质是通过某种有效的形式、手段来达到教学目标,完成教学任务。教学方法的发展与选择受一定社会发展特别是生产力发展水平的制约。
目前,我国大部分高校的教学手段较为落后、陈旧,粉笔和黑板是最主要的教学工具,现代科学技术在教学手段中很少体现。我国高等学校的教学方法,几十年来几乎没有什么改进,仍然以课堂讲授法为主。教师的任务是读讲义、做演算,学生在课堂上的主要任务是记笔记,做练习。这种以教师为中心,以讲授为主的填鸭式教学方法,不利于调动学生学习的积极性、主动性和创造性;不利于教师与学生、学生与学生之间的交流与相互作用;制了课堂的信息量,教师在课堂上难以把大量的新信息、新知识传递给学生,不利于调动学生学习的积极性,学生上课忙于记笔记,无法调动多种感官参与教学活动
因此,要注意教学手段的现代化,将现代媒体诸如投影、录像、计算机辅助教学软件、多媒体技术等运用于课堂教学。不仅有利于扩大课堂教学的信息量,调动学生学习的积极性,也有利于学生牢固地掌握知识,培养能力。
二、高校教育技术的定位及特色
教育技术的应用划分为三个领域,即教育技术在学校教育教学中的应用、在培训中的应用和作业技术方面的应用。随着计算机技术、电子技术、计算机多媒体技术的飞速发展,许多新技术都应用到教育领域之中,教育技术的应用模式呈现出多样性,选择哪些应用模式,对高校教育技术的发展起着重要的作用。目前,在教育技术领域中以媒体应用的教学模式:基于传统多媒体(幻灯、投影、电影、电声系统和语言实验室系统等)的“常规模式”,基于多媒体计算机的“多媒体模式”,基于广播系统的“远距离教学模式”,基于Internet的网络模式,基于计算机仿真技术的“虚拟现实模式”。其中常规模式无论在发达国家还是在发展中国家目前仍然是教育技术应用的主要模式。多媒体模式在我国尚处在实验性的阶段。高校要根据自身的实际情况,在重视常规应用模式的同时,积极选用其他教学模式,为加快实现教育现代化进行大胆的探索。
特色是指事物所表现出的独特的风格和色彩,它反映了事物的个性。高校教育技术的特色是指结合自身的实际情况和外部环境在促进高校教学改革与发展、提高教学质量和效率、培养高素质人才等方面所表现出来的并为国家和社会所承认的风格和鲜明的色彩。从功能上说,主要表现在教学设备电子化和数字化、电教教材形声化、教学媒体多样化、教学手段先进性、教学系统整体性、教学技术综合性等方面。从实力和水平上,体现在建立了具有军队特色的教育技术学科;在理论与实践中,硬件设备设施已具一定规模;电教教材的品种多、质量优、门类齐;电教理论水平高、专家学者多、力量强;队伍的整体素质好,事业心和责任心强。这些实力和水平推动了军队院校教育技术的发展,也形成自身的特色。三、高校教育技术工作坚持以教学为中心
1.更新观念和转变职能是前提
更新观念就是要以教育技术理论为指导,彻底摆脱束缚我们发展的陈旧观念,一改过去落后的工作方法,拓宽我们的工作领域。树立起现代教育的观念、开拓创新的观念和质量效益的观念。转换职能就是要摆正位子,要从单纯的教学服务型提高到以教学为基础的教改型,促进教学教改和课程建设。
2.坚持开展“三深入”的教学活动是重要途径
坚持开展教育技术“三深入”是高校教育技术置身于教学之中的重要体现。教育技术“三深入”的根本目的是实现教学过程的最优化。而优化又必须通过教学设计才能实现。教学设计是用科学的方法,对教学全过程的诸多要素进行规划和安排。在整体规划的前提下,再进行每段每节甚至每一堂课的教学设计。教学设计包括了教学目标、学生特征、教学方法与媒体、教学效果评价四个要素。
3.处理好与其他工作的关系是重要保证
高校教育技术是一个大系统,包含教学在内与教育有关的若干项工作,高校教育技术必须适应这个大系统中各种工作的需求。这也就要求高校教育技术中心必须是个综合性很强的教学单位,不仅要坚持以教学为中心,还要兼
顾其他工作。许多实践证明,要保证教学工作的顺利完成必须处理好与其他工作的关系。
四、高校教育技术的内涵发展
高校教育技术的发展,应当以系统思想为指导,以现代教育媒体研究与应用为核心,以解决教学问题为侧重点,作为教育技术体系的现实基础。本着立足于现在着眼于未来,高校教育技术的内涵发展应着重于以下几个方面。
1.以培训为龙头,加强队伍建设
高校教育技术能否适应未来形势持续发展,其关键是加强队伍建设,提高人员的素质。现阶段队伍建设可采取两种方式。通过引进和培训要逐步提高电教人员的教学设计、软件编制、教学培训、应用开发、理论研究和科学管理等方面的能力,使教育技术人员具有现代教育思想理论、掌握现代教育技术(硬、软件技术)和现代教学方法(媒体教学方法),能够指导专业学科老师对教学过程和教学资源进行教学设计、开发、利用、管理和评价,从而实现提高队伍整体素质水平的目的,为高校教育技术的发展提供强有力的保证。
2.以教师为主体,促进教育技术发展
教育技术工作的出发点及归宿都应落实在实现教育过程最优化和提高教学质量上,所以必须有广大教员的积极参与,因为教员是教学的主体。如果离开了教员的参与,教育技术将成为一句空话。调动和发挥教员参与教育技术的积极性必须有一套相应的政策和措施,起保证作用。只有措施得力,落实政策才能产生良好的效果。
21世纪将是一个科学技术迅猛发展、信息技术高度发达的时代,高校教育技术必将顺应时代的发展。作为军队高等教育重要组成部分的高校电教只有以开拓创新的精神面貌、实事求是的科学态度、脚踏实地的工作作风,才能把一个充满希望、生机勃勃的高校教育技术带入21世纪。
[摘要]在难得的发展机遇和严峻的挑战面前,高校教育技术工作如何正确地评价自己,找准自身的位置,并把握机遇,促进军事教育技术事业的大发展,是一个值得探讨的问题。本文着重从高校教育技术的定位、特色及发展三个方面,对高校教育技术的深入发展进行了一些探讨。
[关健词]高校教育技术定位内涵发展
现代教育技术是现代教育的一种有效手段。高等院校就必须把教育内容、课程体系、教学方法的改革建立在教育技术的平台上,运用教育技术对教育内容、方法、体系进行改革。作为任职教育重要组成部分的现代教育技术,理应为高等院校的改革与发展服务,提供更多的教育技术支持。因此,现代教育技术的应用是岗位任职教育的必然趋势和有效途径。
参考文献:
[1]南国农.世纪之交,电教者的使命[J].电化教育研究,1998,(1).
[2]何克抗.当代教育技术的发展趋势[J].中国电化教育,1996,(2).
何谓情境教学法?何川(2010)在《浅谈情境教学法在中职教育中的应用》中提出:“情境教学法是在教学过程中引入或创设实际情形,通过生动直观的教学活动,提高学生的学习积极性、提高教学效果的教学方法。”陈亚峰(2012)在《情境教学法在中职计算机基础教学中的应用研究》一文中认为:“情境教学法是一个系统的、全面的教学过程,通过创建典型的场景,根据教学目的,认真设计教学环节,动之以情,晓之以理,用学生喜闻乐见并能准确表达教学内容的语言娓娓道来,从而实现把情感活动和认知活动结合起来所创建的一种教学模式。”对于上述概念界定,笔者更赞同陈亚峰的看法。
2情境教学法在中职数控技术应用课堂中的具体践行策略
情境教学法在中职数控技术应用课堂中的践行策略有很多。笔者总结其中的几种策略,论述如下:
2.1结合多媒体创设情境
多媒体与我们的中职数控技术应用教学似乎有着天然的联系,多媒体俨然已经成为我们中职数控技术应用教学必不可少的现代教学手段之一。基于此种情况,我们完全可以在数控技术应用课堂中结合多媒体创设情境,从而不断提高我们的课堂教学质量。例如,执教制图设计中的装配图以及剖视图相关内容的时候,如果我们采用传统的教学方法仅仅用图片进行展示的话,那么对于一些学习能力较差的中职生来说则是很难接受和掌握相关知识的。针对这种情况,笔者决定结合多媒体创设情境:事先制作了一个多媒体课件,通过这个多媒体课件把切割以及装配的过程用动画更加生动、形象地呈现给同学们。通过这个多媒体教学情境的创设,同学们可以更加直观、生动地掌握相关的教学内容。除此之外,还可以在一定程度上激发中职生的课堂学习兴趣。结合多媒体创设情境对于我们的中职数控技术应用教学来说仅仅只是一种常用手段,这种教学手段的运用受到了同学们的普遍欢迎。但是这里需要注意的是:在结合多媒体创设情境的时候教师必须要在多媒体课件的制作上下功夫,只有制作出精美的、符合教学实际的课件才能真正提高我们课堂教学的有效性。
2.2结合师生讨论创设情境
除了结合多媒体创设情境之外,在中职数控技术应用课堂中我们还可以结合师生讨论创设情境。在中职数控技术应用课堂中,对于一些重难点问题我们必须要进行适当的师生讨论,最终通过师生讨论帮助同学们更好地理解相关知识。例如,一次在上读图课的时候,笔者结合师生讨论创设了这样一个情节:首先在黑板上根据相关的视图补画所缺的视图或图线向同学们呈现出几道问题,并且对于问题的设置有多个答案。然后让同学们进行讨论,同学们讨论完毕之后,笔者再和大家一起讨论,共同解决问题。在这个过程当中不仅锻炼了同学们的发散思维能力,还在一定程度上激发了同学们的创造性思维。结合师生讨论创设情境对于教师来说并不是一件很难的事情。但是这里需要注意的是:师生讨论的主题必须要经过精心的预设,讨论的主题也必须要有价值。否则不仅不能提高我们课堂教学的有效性,还可能会占用大量的课堂教学时间,降低课堂教学的效果。
2.3结合动手操作创设情境
中职数控技术应用课程是一门实践性非常强的学科,因此我们在具体的教学过程当中必须要培养学生的动手操作能力,要尽可能多的结合动手操作创设情境。最终让同学们在动手操作的过程当中巩固和实践自身已学知识。例如,数控编程指令一般分为用于非圆曲线表面加工的宏程序指令、可以由操作者定义的子程序指令、多个表面多次走刀加工的复合循环指令、单一表面简单循环的加工指令以及单一表面单一走刀的简单指令等。并且这些指令在不同情况之下的适用条件也不尽相同。为了有效培养中职生选择合适的加工指令进行数控编程的能力,笔者给出了很多种不同的条件和要求让同学们进行具体的动手操作和研究。通过相关的动手操作,中职生的动手操作能力不仅得到了有效提升,其中的绝大多数同学也能够顺利、有效地编制出符合数控加工实际生产要求的数控程序。这就是结合动手操作创设情境所产生的具体效果,它对于提高中职生的数控技术应用能力来说是非常有帮助的。因此,我们在课堂教学当中应经常性地结合动手操作创设情境。
3结语
新信息技术在我国中小学教育中应用的总的或根本的策略应该是树立现代教育观念,强调运用教育技术的理论与方法支持和指导新信息技术在我国中小学教育中的应用。
现代信息社会对教育提出了很高的要求,在人才的培养规格和培养目标上要求从培养知识积累型人才转向培养创造型人才,要求学习者能够有良好的素质和持续发展的能力。这就要求更加重视学习者的学习效果,让学习者的学习过程包含更多的主动获取知识、处理信息、促进发展的成分。为达到这样的培养目标,新信息技术在教育中的应用提供了好的机遇,它不仅为学习者提供了各种供选择的学习资源,还将导致教育思想、教育观念、课程内容、教育模式、教学方法、教育手段乃至教育体制等全方位的变革。因此必须以现代教育思想来考虑新信息技术在教育中应用的发展策略。
新信息技术本身不会孤立地在教育中必然地发挥作用,它必须要在现代先进的教育价值观念、现代教育思想的指导下才能对发展全民教育产生积极的推动作用。只有把新信息技术的应用作为中小学教育系统的有机组成部分,与科学地确定课程内容和目标,正确地分析学生的学习需要和特征,选择适合的教学策略,确定合理而科学的评价标准等教育教学过程中各方面的因素结合起来,用教育技术的思想和方法进行支持和指导,才能发挥教育系统的整体功能,真正做到充分、合理、有效地发挥新信息技术的功能效益和优势,达到优化教育系统的目的,实现全民教育的宏伟目标。
教育技术是关于学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。教育技术的思想和方法符合现代教育观念,强调应用系统思想和方法对各种教育系统进行全面地分析、设计、开发、管理和评价。
学习过程是学习者学习新知识和掌握新技能的认知过程,学习资源是学习过程中所要利用的环境和条件。新信息技术在教育中的应用扩大了学习的资源,改善了学习环境,丰富了传授的方法与途径,但必须对与新信息技术的应用有关的教学过程和新信息技术所构建的学习资源环境进行设计、开发、利用、管理和评价才能保证促进教学过程的优化,这正是教育技术的研究领域的组成部分。
二、新信息技术在我国中小学教育中应用的一般策略
(一)必须加强调查研究,进行科学决策
教育中应用新信息技术是百年机遇,不可放过,但必须走一条自己的路,要面向未来、着眼现阶段,作好分阶段总体规划是当务之急。
应建立各种专家咨询和调查研究的机构和组织,为政府决策提供咨询。重大决策应在有关专家多角度、多层次评议、论证的基础上进行,以确保决策的科学性和政策的连续性。
新信息技术在中小学教育中的应用是一个新的、投入较大、影响深远的课题。国家教委和各级教育行政部门需要围绕这一新课题认真开展调查研究,应从新信息技术对教育教学整体改革,对教学目标、教学内容、教学模式、学习方式、方法和过程等多方面的影响进行有效的实验,并定期地、有组织、有计划地作定量定性的跟踪调查,以及时分析现状,发现问题,修订策略,推动进一步发展。
要重视对信息社会中人才培养规格和目标、模式的研究,建立适应国际化、个性化、信息化的信息教育课程及其它相关课程目标,着重能力和素质的培养。尤其在计算机教育的目标、内容、课程方面作深入思考,重新确定计算机教育的政策和目标、学科内容,摆脱强调程序设计语言的偏向,以计算机应用为主,把计算机作为教与学的工具,培养学生利用计算机和其它手段去探索、获取和处理各种知识信息的能力。
要重视对新信息技术所构建的教学资源的设计、开发、利用、管理与评价。建立与新信息技术应用相适应的运行机制和管理机制,开展与新信息技术应用相适应的课程目标、教学结构、教学评价的研究,重视对新信息技术应用的评价是一个很重要的方面。这包括对成本效益的评价、对应用新信息技术的教育系统有效性的评价、对学生学习成就的评价等与新信息技术的应用有关的教学过程与教学资源的各方面的评价。
要研究制定信息社会中的教育政策,尤其是网络技术和多媒体技术在教育中应用的规划、政策和策略。无论是视听技术、计算机技术,还是多媒体技术和网络技术,它们在教育中的应用都需要中央和各级地方政府尽快作出合理的发展规划,制定相应的发展政策和策略,并切实有效地组织实施,这是当前新信息技术的发展特点所要求的。
(二)加强政府行为,切实处理好几个关键的问题
1.领导的重视与认识问题
各级领导的重视是推动新信息技术在中小学教育中应用的关键。领导者的重视及正确的认识可以直接转化为政府的一系列有效行为。由于存在经费、认识、师资、软件以及升学压力等多方面的原因,当前新信息技术在中小学教育中的应用发展十分缓慢。如果政府采取一系列的政策措施,通过政府行为来推动,十分有利于新信息技术在中小学应用的发展。
2.经费投入问题
首先,各级政府应为新信息技术的应用和发展建立稳定的经费来源渠道,确保经费投入,可以考虑以下一些可供选择的措施:
(1)在中央和地方财政中设立专项资金,通过拨款、奖励、补助、贷款等形式向中小学增加投入;
(2)通过制订企业向学校资助经费可抵税收的政策,鼓励企业向学校提供资助和各种设施;
(3)通过教育附加、勤工俭学等多种形式,多渠道筹措经费,同时通过奖励、补助等形式鼓励中小学继续自筹经费,投入新信息技术的应用;
(4)考虑确立教育部门购置教育资源的价格优惠政策;
(5)积极争取国际援助,鼓励国内企事业单位和一些民间组织与中小学共建。
其次,切实保证硬件、软件、培训和管理维护的合理投入比例,发挥资金使用的整体效益。
再次,国家在经费投入政策上应有所倾斜,尤其对经济落后地区和条件较差的中小学,要增加拨款和补助的比例,以加快其发展速度,缩小教育差距。
3.硬件问题
新信息技术的应用和发展程度取决于国家、地区和学校的具体情况和发展阶段,不应盲目追求最新、最高技术。每个地区、每所学校要根据自己经济和教育发展水平、不同的教育教学需求、资源与约束条件来确定自己最基本的教育技术设备作为有效利用信息技术改进教学的条件。
同时,必须对硬件维修、维护措施作出有效的安排,以保证硬件设备的正常运转和新信息技术在教育中的有效应用。
4.软件问题
软件的开发和应用是保证新信息技术作为工具、手段去改善教育质量的最为重要的因素。为此,必须采取以下措施:
(1)建立有效的教材建设和软件开发机制与科学的质量标准教学软件的质量和它能否被教师和学生接受是使用新信息技术提高教学质量的关键。因此,教材建设和软件开发必须建立有效的机制与科学的标准。
中小学教材的设计、开发应作为一个系统工程,在国家教委主管部门的组织规划下,由学科内容专家、学科教学教师、教育技术专家、教学媒体专家、软件编程专家、教育心理学专家和教学研究人员等多方面专家组成的小组共同设计、开发,并要有相应的政府行为,形成相应的规划、投入、管理、设计、开发、试用、反馈、修改、评审、生产、推广、出版发行的工作系统。
国家教委主管部门应进一步规范视听教材和计算机课件的开发标准和纲要,建立科学的质量评价体系和软件规范标准,加强视听教材和计算机课件的评审。所有软件均应有配套的使用说明或手册。
软件开发中要特别重视教师与学生的参与,要了解学生和教师的需要并考虑到教师和学生在相应教学环境中的相互作用。要注意软件不是课堂教师的电子替代物。
(2)建立若干高标准的视听教材与计算机课件的骨干编制基地当务之急是中央和地方应建立若干高标准的视听教材与计算机课件的骨干编制基地,统筹规划,重点投入,分区协作。采用政府与企业联手的方式开发软件(由国家教委提出软件产品的详细指标及要求,让企业投标制作,版权归国家教委所有)以增强软件开发能力,克服开发人员和资源的严重不足。软件开发必须重视前瞻性、适应性、交换性,以实现资源共享。
(3)在软件开发上提供特殊政策视听教材与计算机课件属于特殊商品,既要面向教育市场,又要实行特殊政策,在一定时期以文字教材的收益补贴视听教材与计算机课件的建设,国家和地方都应有重点投入,或采取一定的政策措施吸收社会资金编制中小学视听教材与计算机课件。通过确立对教育行业优惠的市场机制,教育电视台或计算机网络传送等多种形式促进视听教材与计算机课件的流通。通过视听教材与计算机课件评选、软件竞争等方式鼓励优秀教师参与教材或软件的开发,对编制视听教材与计算机课件应视为“著书立说”,国家和地方应有相应的认定与奖励办法。
(4)适当引进国外优秀的教育教学软件适当引进国外优秀的教育教学软件,结合我国中小学教学的实际进行改造和编译,提供给中小学使用。引进的主要目的是学习和借鉴国外软件制作的经验和技术。
5.培训问题
任何一种新信息技术在教育中的创造力得以发挥的重要条件是教师使用新信息技术的自觉要求和能力。因此,建立一支足够数量的、稳定合格的现代化干部教师队伍,是新信息技术在中小学教育中成功应用的关键。
(1)建立职前教育与在职培训并重的培训体系要在教师继续教育以及师范院校中开设教育技术课程和计算机等信息文化课程,培养广大教育行政干部、教师和在校师范生的信息文化意识和适应新信息技术的教学和管理能力。培训必须形成制度,经常地定期进行,以不断更新知识和技能。
(2)要特别重视对校长的培训校长是推动新信息技术在学校应用的关键力量,因此要特别重视对校长的培训。教育行政人员对信息文化和信息技术的理解和掌握程度,直接关系到对与新信息技术有关的国家政策的理解与执行程度,重视对他们的培训,有助于为新信息技术在中小学教育中的应用提供科学合理的行政支持。
(3)要重视专兼职电教教师的培训首先要普遍地进行岗位培训,实行凭证上岗的制度。在此基础上分级组织专业进修、学历、双学历教育和骨干教师培养,逐步形成一支合格的、稳定的、拥有更多教育技术、教学设计和媒体专家的电教教师队伍,适应新信息技术应用的需要。
(4)对学科教师实行全员培训学科教师是应用新信息的主力军。对学科教师要实行全员培训,除了关心他们技能的提高外,还应注意他们态度的转变,利用一切机会阐明新信息技术和相应的教学软件改进教学过程的教育结果,要尽可能联系课程、联系教师的经验和观点来进行培训。要注意到教师使用新信息技术的勉强性常常是设备使用中实际困难的反映;要注意消除教师对媒体会代替他们或降低他们的地位和作用的担心;要注意消除教师害怕在学生面前暴露他们对新技术的不适应的心理。
(5)重视加强对师范生的信息技术能力的培养要重视对师范生的信息技术能力的培养,把“教育技术基础”和“计算机基础”列为必修课,为学校输出适应信息社会和教育现代化要求的合格教师。
(6)重视对教学软件开发人员的培训重视对教学软件开发人员的培训,使他们不断掌握新知识、新技术。尤其要加强教与学的理论和教学设计理论的培训。
(7)建立分级培训体制采用分级培训体制,利用和改进现有的培训系统广泛开展信息技术的培训,除调动中央和地方培训机构的积极性外,要充分利用社会力量开展培训。
(8)重视对培训效果的考核和评价要以行政、法律、经济等手段规范、吸引广大教师和教育行政干部参加培训,并重视对培训效果的考核和评价。对有一定基础的教师和干部要有一定的政策鼓励他们通过自考、远距离教育等形式进修第二学位或获取证书。
6.管理体制问题
新信息技术在中小学教育中的应用,必须按照系统原则进行科学管理,才能充分发挥其功能作用和效益。
要将新信息技术的应用状况纳入中小学“双基”督导、检查、评估范围,制定评估标准和相应的政策,分类推进,督导检查,促进新信息技术应用的制度化、规范化管理。
(1)尽快改变视听教育与计算机教育分而治之、多头管理的状况由于历史的原因,我国中小学电化教育与计算机教育基本上是分别管理的,从国家教委到地方,甚至到学校,多为两个工作系统,彼此分离,人们在思想观念上也常把二者分割并列,这已带来管理上的很多问题,对于未来的发展更为不利。因此,只有采取相应措施将二者统一起来,才有利于教学资源的合理配置、统筹规划与设计使用,才有利于新信息技术在中小学教育中应用的协调发展。
(2)教育电视台的建设与管理在当前是一个非常紧迫的任务它直接关系到卫星电视教育网络的发展和卫星电视教育的成败,对达到《中国教育改革和发展纲要》中的目标至关重要。国家教委应尽快与广播电视部门协商,制定一个教育电视台管理条例,促进教育电视台的标准化、规范化建设,加强管理,提高社会效益。对于教育电视节目进入有线电视网,国家应在立法上加以考虑。
(3)搞好教育电视栏目,合理设计和编排节目内容紧密结合中小学教学的实际需要,搞好教育电视栏目和节目内容、形式的合理设计和编排。卫星电视教育的主要落脚点是中小学及家庭、社会,卫星电视教育节目播出的主要对象和客观评价者之一是中小学,优化节目播出的基础源泉之一是中小学教育与教学实践。因此,教育电视台应针对中小学实际,播出与中小学教学配套的小版块节目,配合课堂教学,同时办好“开放性课程”和各类教育活动。有条件的学校应建立校内电视接收和闭路系统,同教育电视台“联网”形成相互配合施教、两翼齐飞的态势。
教育电视要为中小学提供与学科教学配套的丰富的教学资源,总体上要做到与中小学教学进度基本同步或略超前,这样一方面可以给中小学教师提供一种教学示范,另一方面也便于教师将有关的教学材料整合到课堂教学中去,以充分发挥教育电视资源的效益。
(4)重视教育电视节目的反馈要重视教育电视节目的反馈,建立有效的教育电视节目收视情况反馈网络,定期开展节目收视调查,收集反馈意见,以调整播出计划和修改教学节目。
(三)普及和提高基于视听技术(投影、录音、电视、录像、语言实验室、计算机辅助教育等)的多媒体教学形式,大力发展基于卫星通讯技术的远距离教育形式,积极试验基于计算机网络技术的网络教学形式和基于计算机多媒体技术的多媒体教学形式。
这一策略的实现,可以采取以下具体策略:
1.分类指导,分层推进
当前在经济比较发达,科学技术和教育水平发展较好的地区,多数中小学的校舍、师资、一般教学设施、正常经费等办学的基本条件已经达到基本要求,学校科学管理基本成型,教育改革被提到议事日程,校长一般具有较强的现代教育意识,在这些学校中应大力提倡应用新信息技术。在经济、科技和教育发展较差的地区,多数中小学的办学条件较差,在这些学校应首先改善基本的办学条件,同时积极创造条件开展新信息技术的应用,并利用已有的新信息手段开展师资培训。对新信息技术的应用应该考虑到既能在有条件的地区与学校迅速有效地发展,又能对较为落后地区与学校进行辐射与扶持。
有条件学校,应根据各自的实际情况分别确定不同层次的应用新信息技术的目标和模式,分步推进。在多媒体技术和网络技术兴起的情况下,必须仍然重视以投影、幻灯、录音、电视、录像等视听媒体为主的多媒体教学形式的应用。各级政府和教育行政部门应确立一批不同层次、不同应用模式的示范校,要重视和扶持一批条件较好的学校积极试验和推广多媒体教学形式和网络教学形式,影响和带动一般。
我国多数乡村贫穷落后,中小学布局分散且条件较差。对这些学校来说,首先的是确保最基本的办学开支、维持正常教学、改善办学条件等问题。有条件的农村中小学应用新信息技术发展教育可以有两个基本方法:一是以中心校为点,充分利用县乡建立的广播电视接收装置,接收广播、电视教育节目,获得教学资料和教育信息,建立县乡教学资源中心,开展教研与教师培训,进行德育与公共课教学;二是在学校和班级进行以常规媒体应用为主的实验,取得经验,创造条件,逐步推广。
2.多类型、多层次布局
在中小学教育中应用新信息技术,可按照如下四种类型和层次布局:
(1)重点配置,形成若干应用新信息技术的教学点有些中小学的班级、学科较多,物质条件与经济力量有限,教育方式和手段又需逐步更新。针对这种情况,学校可以把新信息技术应用的重点放在年级和学科上,在一些宜于应用新信息技术开展教学,又需重点保证的学科与内容上,根据需要配备一定数量的投影、幻灯、录音、录像与计算机等设备和相应的软件。
(2)以班级为基点,形成应用新信息技术的班级体系在一些条件较好的中小学,适应班级授课制,把应用新信息技术的基点放在班级,在每个教室里装备投影、幻灯、电视、录像等视听设备和计算机设备,给教师提供相应的软件和教材,方便教师使用。也可以在电化教室、语言实验室、计算机室、音像阅览室等一室或多室配备投影、幻灯、电视、录像、计算机等设备和相应的软件,供一些学科使用。
(3)以学科为基点,形成应用新信息技术的学科专业体系在办学条件有较大改善,教学改革不断深入的情况下,班级授课趋于“专业化”,个别化教育逐步得到发展,多数学科教学在专业教室进行。适应这种情况,学校把新信息技术应用的基点放在学科,在每个学科的专业教室除装备相应的演示、实验设备,挂图、教具与学具外,根据学科需要装备特定的视听设备、计算机设备和教学软件。
(4)以多媒体教学形式和网络教学形式的试验为中心,将基于视听技术的多媒体教学形式和基于卫星通讯的远距离教学形式等多种新信息技术的应用形式组合形成现代教育技术体系。
在少数办学条件有根本改善的中小学,在新信息技术普遍应用的基础上,以发展多媒体技术为重点,建立校园网,形成包括广播电视、录像、通讯、计算机与投影、幻灯、实验设施等各种应用形式在内的网络系统,覆盖学校教育教学各个方面,并留有接口同国内外联网。
3.建立资源中心,实现资源共享,强调媒体的优化组合利用
关键词下一代网络软交换存在问题
Abstract:Itdescribesthestateofsoftswitchtechnologyintheworld,servicesprovidedbyNGNbasedonsoftswitch,relatedorganizationsonsoftswitchstudyandproblemsonitsdevelopment.
Keywords:NGNSoftswitchProblem
1国际软交换技术的发展状况
下一代网络(NGN)是一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络,它将话音、数据、视频等多种业务集于一体。建设下一代网络是电信竞争的需要。随着通信技术的飞速发展和电信市场的逐步开放,电信业的一个最重要的发展趋势就是业务运营和网络运营的分离,由网络运营商提供可靠、高效的基础承载平台,由业务提供商提供各种应用,他们与设备制造商三足鼎立,共同推动了电信业的繁荣和进步。
软交换技术是下一代网络的核心技术,软交换思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长,形成分层、全开放的体系架构,作为下一代网络的发展方向,软交换不但实现了网络的融合,更重要的是实现了业务的融合。
目前,欧洲电信运营商对于软交换(下一代网络)的发展和应用大体上采用比较务实和谨慎的态度,运营商都是根据自身网络的实际情况和业务的发展来采取对策。德国电信聚焦海外市场,积极开拓国际IP网的话音业务,并在新技术投入使用之前,注重新技术和新设备的试验和评估。2001年开始在国际网络进行软交换的试验,放置了一台软交换机和4个媒体网关开展IP网络提供语音业务、呼叫中心业务和VPN业务的试验,其软交换的标准采用SIP-T协议。英国电信则逐步地在长途网和本地网实现分组话音,本地网有5个节点开展了软交换实验,部分已经商用,并且试验规模在逐步扩展。在提供话音质量的保证方面,英国电信已在其承载网络内全面采用ATM技术。比利时电信认为2004年以后引入NGN比较适当,但目前需注意跟踪技术和设备的发展,比利时电信的技术部门在NGN方面重点研究未来分组话音网络的体系架构和需求、开展NGN技术培训、建立NGN实验室,为开展现场试验进行技术准备。一些北美电信运营商也正在积极开展有利于软交换提供话音业务的试验,有些运营商已经开始提供商用业务。
2002年3月,中国电信下一代网络(NGN)试验项目在北京、上海、广州、深圳4城市启动。中国电信与北电网络、爱立信、西门子、中兴通讯、上海贝尔5厂家签订了下一代网络试验工程设备合同。合同涉及金额近1亿元人民币。根据中国电信与北电网络签署的合同,在北京、上海、广州和深圳4城市部署北电网络的SUCCESSIoN下一代网络解决方案。NGN网络全国试验网项目涉及的技术面、提供的业务量、网络覆盖的广度、深度均在全球首屈一指。
在设备制造商方面,特别值得一提的是加拿大北电网络,其NGN产品为SUCCESSIoN(继往开来)解决方案,于1999年在BT-SPAIN首次正式商用,迄今为止,在全球超过24个国家的40多个网络中得到试验或商用。其商用客户中包括VErIzoN、SPrINT、中国电信、香港宽频(HKBN)、新世界电信(NEWWorLDTEL)及铁通等。
SUCCESSIoN的应用类型包括了长途及汇接(C4)业务、本地接入(C5)及多媒体业务、无线汇接及3G核心网业务以及有线电视多网合一业务。目前几种解决方案已经在实际网络中运用。其中,VErIzoN的软交换本地汇接网络包含2个软交换节点及70多个媒体网关,每个节点每天处理超过1100万次呼叫。SPrINT作为全美第一个实现TDM端局以软交换替换的运营商,其第一期工程(350万线)全部采用北电的SUCCESSIoN方案。香港宽频应用SUCCESSIoN本地IAD接入方案,在短短的17个月时间内,已拥有16万用户,是全球最大的基于以太网IAD接入的NGN网络,目前运营稳定良好。在最近的市场调研报告中,北电网络列全球软交换市场份额第一,也是全球VoIP和VoATM媒体网关市场份额第一。
2NGN提供的业务
软交换技术的引入除了对现有PSTN话音业务实现全面的继承以外,还在基于SIP的宽带多媒体业务、PSTN与因特网业务结合衍生的业务、用户个性化业务以及业务创新方面有着PSTN和因特网等单一网络无法比拟的优势。传统PSTN由于终端智能和带宽的限制,无法实现多种灵活的业务逻辑和多媒体业务。由于业务逻辑控制和网络智能在PSTN内每个交换机上呈分散式节点式分布,并且由于用户数据由各自归属的交换机管理,导致某些业务(如广域CENTrEx)难以开展。PSTN的终端种类非常单一且没有智能,业务的智能完全由交换机实现,因此一直以来难以实现用户对业务的个性化定制,而且由于终端智能的限制存在使用不便和各种电话补充业务难以推广的问题。引入NGN则在业务实现的简单性和灵活性上有了本质改变。NGN的业务逻辑控制和网络智能在软交换和应用服务器等少量网元上集中部署,因此可以方便地在全网实现业务部署和业务升级,NGN对广域CENTrEx的实现就非常容易。由于NGN引入了对等性控制协议(SIP),使得终端的智能大大提高,目前市场上已经出现了丰富多彩的SIP智能终端。终端智能的提高及媒体承载能力的加强(如支持话音、视频等)使得用户对业务的个性化定制成为可能并且已经商用。如NGN的“呼叫屏蔽”这一特性,用户可以对不同来话进行筛选性的监控,可以在不同时间对不同来话实施不同的应答策略,应答的方式也不仅仅局限于接听、转发、挂断等传统方式,而是包括了话音应答、问候音播放、语音信箱转接、电子邮件转接、网页推送等多种不同的应答方式。这种灵活性在传统PSTN上是无法实现的。
此外,NGN能够实现许多PSTN所无法实现的业务特性,一号通就是一个很好的例子。PSTN通过IN方式也可以实现一号通业务,然而NGN基于SIP协议可以轻松实现IN方式的一号通所无法实现的能力。如NGN的一号通业务可以实现用户根据自己的需要随时设定对来话的振铃终端和振铃顺序,而这些策略可以依据来话者的不同和时间段的不同而变化。比如对自己的家人和同事可以实施两种完全不同的振铃策略,自己上班和下班时的振铃策略也可以完全不同。这就给了用户最大的自由和灵活性,保证可以有一种方式能联系到他,给日常生活和工作带来了极大的方便。这种业务特性是PSTN所无法实现的。类似的例子还有许多,如WEB800、点击传真等。
NGN不但在业务实现的简易性和灵活性上有独到之处,并且能实现许多PSTN无法实现的业务,而且具有业务的惟一性。NGN的业务能力主要包括:
A)全面继承PSTN传统话音业务(包括基本话音业务、电话补充业务、CENTrEx业务、ISDNPRI补充业务、IN类业务等);
B)基于SIP的宽带多媒体业务;
C)PSTN与因特网相结合的业务(即PINT业务,如点击拨号、点击传真、WEB800、ICW等);
D)用户可定制的个性化业务。3从事软交换研究的国际组织
NGN是目前运营商和设备厂商都在讨论的热点技术,也是国外许多标准化组织和论坛(包括ITU-T的第11和16工作组,IETF的IPTELEPHoNY工作组、信令传输工作组(SIGTrAN)、媒体网关控制工作组(MEGACo),ETSI的TIPHoN,国际软交换协会(ISC),3GPP,3GPP2,MPLS论坛,ATM论坛,DVB,DSL论坛,PARLAY等)的研究工作重点。我国网络与交换标准研究组和IP研究组于2000年开始制定NGN网络的相关标准。
其中,ISC成立于1999年5月,目前有近150个成员,是运营商和设备供应商交流需求和动态的场合。国际上大多数知名的电信设备制造商,如阿尔卡特、朗讯、北方电讯、CISCo、西门子、富士通、诺基亚、爱立信等,另外有一些电信运营商如美国的LEVEL3、QWEST、AT&T、日本的NTT等均为该协会成员。
软交换论坛包含5个工作组,负责网络架构、协议制定等技术工作。
业务应用工作组负责业务功能制定、协调以及API标准的应用。
网络结构工作组负责软交换网络功能架构的制定。
设备控制工作组负责软交换间以及软交换与其他网络设备间控制协议的制定和补充、增强,如MGCP、MGC和设备的兼容性等。
网络管理工作组负责网络管理的结构和协议制定。
SIP工作组负责SIP协议在软交换网络中的应用和增强。
此外,ITU-T和IETF在相关协议的标准化方面已经取得了重要的进展,如H.248协议、BICC协议、SIP协议和SIGTrAN系列协议等。
4存在的问题
目前虽然不少厂家推出了软交换的解决方案,各运营商也在积极进行相关的试验,但新技术的应用需要相当长的时间来完善。从目前厂家所提供的解决方案来看,目前存在的主要问题如下:
A)国际上尚无大型网络的组网和运营经验。传统电信网经过长期的运营积累,在网络组织方面已经具有相当成熟的经验;而基于软交换的NGN网络组织目前国内外尚无成熟的经验,是采用基于软交换的全平面结构,还是采用分区域选路结构等,在技术和实践方面都有待进一步的探索。
B)协议尚未做到兼容性,标准还在发展之中。不同厂家的软交换在技术标准的选用及协议的兼容性方面还难以做到相互兼容。BICC协议、SIP-T协议和H.248协议也在发展之中,协议的选项需要运营商根据业务的需要来进一步确定。
C)API没有成熟的产品。基于开放的业务平台,采用标准的API接口为网络运营商提供新业务开创了未来美好的前景,但是相应的产品仍在探索和研发之中。
D)业务开发问题。标准、开放的API接口能够快速、灵活地提供丰富的业务,这是软交换体系的一个优势所在,但目前厂家能够提供的业务多集中为基本语音业务及补充业务、IN类业务、PINT业务、多媒体终端之间的同步浏览、统一消息、多媒体会议等,究竟什么业务才是运营商手中的杀手业务,才能真正带来收益,是目前运营商和设备商在共同苦思冥想的问题,目前并未出现使人眼前为之一亮的业务。
E)网络安全和网络Qos问题。目前业界还没有一个非常完善的方法来解决网络安全性的问题,只能通过要求TG、软交换等网络设备应具备一定的反入侵能力以增强系统的安全性,用户账号、密码等用户数据的安全则只能采用加密的方式解决。在网络Qos方面,IETF组织已经提出了多种服务模型和机制来满足Qos的需求,其中比较著名的有综合业务模型(INTSErV)、区分业务模型(DIFFSErV)、MPLS技术、流量工程等,具体这些方案如何组合使用、可行性如何,效果如何,有待研究。
教师在教学过程中要特别注意对学生学习兴趣的培养,力求生动有趣。激发学生学习的兴趣,找准新旧知识的连接点。学生在学习数学中完全陌生的内容是很少见的,对学习的内容总是感到既熟悉又陌生。要让学生在新旧知识的比较中找出共同点与区别点,顺利地完成正迁移,通过类似的探索解决新的问题。教师授课应采用启发自主式,教师学做导演,让学生扮演主角,让学生积极参与课堂教学的全过程,真正体现“以学生为主体的课堂教学模式”。教师应鼓励学生大胆举手踊跃发言,提出质疑,展开讨论。教师要积极评价学生回答的问题,保护学生学习的积极性。在教学中,教师运用多变的教学方法,尽可能创造轻松、愉快、和谐的学习环境,使学生轻松地掌握所学知识。例如,教师可根据所学的内容以故事的形式讲一些相关的人或事,创设情境增加学生的好奇心,营造出一个轻松和谐的氛围。教师还可以根据所学内容以游戏的方式,让学生体会到学习兴趣之乐。如在低年级教学中用开火车、开房门、找朋友、夺红旗、放鞭炮等游戏,使学生“动”起来、“活”起来,真正成为课堂的主体,使学生在轻松、愉快的气氛中学到数学知识。这样,不但吸引了学生的注意力,也更容易让学生理解和接受新知识,学生十分欢迎,兴趣更浓,教学效果也更好。
二、竞争情境激发学生的学习兴趣
好胜心是每个学生的天性,在教学中充分激发学生的好胜心,让学生得到进取之乐。如,在口算时看谁算得又快又准确,在回答时实行抢答,看谁先回答出来。在进行简便运算时,看谁的方法最简便。在解答计算分数百分数应用题难度较大的时,看谁最先解答出来,比一比谁用的方法对,并亲自讲解争当小老师。学生的参与欲望是一个不容忽视的因素,而学生的认知环节是学生学习动机的源泉,也是学生积极参与思维学习的原因。所以,教师在教学中要不断设置认知环节,激发学生的参与竞争的欲望。
三、树立标杆激发学生的学习兴趣
人无论大小,都有自己的理想和目标,只是理想和目标不同而已。所以,一定要给学生树立一个理想和目标,无论是本班的,还是本校的,或是从本校走出去的成功人士,都可成为学生的标杆性人物。俗话说,榜样的力量是无穷的。有了这样一个榜样,就会使学生有一个努力的方向和奋斗的目标。有了这个目标,学生就会为实现这个目标,而更加刻苦和努力。同时,也会激发出学生的学习兴趣。
四、严格管理强促学生的学习兴趣
子不教父之过,教不严师之惰。在学生成长的道路上,教师要经常和学生的家长进行沟通,让家长充分了解自己孩子的学习状况。在教师和家长的共同努力下,对学生进行针对性的管理,从而强促学生的学习兴趣,使学生在不断进步中成长。有成绩要表扬,有错误要及时纠正,让学生永远在正确的轨道上前行。虽然要严格管理,但是要注意严中有松,张弛有度。在教学中努力解放学生的嘴巴,让学生敢说、爱说、喜说。例如,在教学“两位数加法”时,先放一段优美动听的儿歌:“小白兔,白又白……”然后问:“这首歌大家熟悉吗?今天小白兔和小灰兔进行一场拔萝卜比赛,我们一起去看看好吗?”(出示主题画),鼓励学生大胆说出图上内容,说出两只小兔各自的位置,说出它们的表情及内心活动,还有对话内容。在得出算式“28+41”的时候,我不急于教给学生算法,而是通过小组讨论的形式,让人人动口,说出自己的想法,在组内交流后,将合理的算法说给教师和同学听。在学生得出用计算器、口算、竖式算等方法的时候,我又发动学生讨论哪种方法更好些?为什么?学生有的说用计算器方法好,最准,但携带麻烦;有的说,口算最好,速度快,但有可能出现错误;有的说竖式算得好,又快又准确,不过要注意数位对齐,又费稿纸……课堂气氛活跃起来。在课结束时,我让学生总结出本节课学会了什么?学生争先巩后地抢着说,热情很高,不仅说出了这节课所学的全部知识点,还体验到了求得新知的喜悦。
五、巧用游戏激发学习兴趣
中小学信息技术发展的现状与中国教育的现状有相似性,中小学信息技术教育发展有失衡现象,即农村中小学信息技术教育与城市中小学信息技术教育的差距较大,不同步。
1)状态不同。农村的中小学信息技术发展首先缺乏基础设施,很多村小没有微机房,即使有的村小有微机房,却因没有互联网而使微机房发挥不了太大的作用。农村中小学信息技术之所以基础设施建设跟不上,归根结底是农村教育经费的严重缺乏,大量流动子女随父母外迁读书,使村小没有发展的活力。
2)师资不同。农村中小学信息技术发展缺乏专业的师资力量。农村中小学本来教师就不多,很多教师的学历不够高,专业不对口,有的村小因为教师缺乏,教师包班,甚至存在复式教学的情况,在这种情况下,教师往往只能有精力将语文数学教好,至于中小学信息技术,大部分教师在有微机房等基础设施的情况下可能会让学生玩玩电脑,更有甚者,没有基础设施,没有微机房,教师则会让学生自习。
3)认识不同。农村中小学对信息技术教育课程重视不够。首先,作为学校的领导,农村中小学的校长往往对信息技术的重视就不到位,这与农村的经济社会发展有很大关系,试想,没有互联网,或者网络不畅通的农村,校长本身接触网络就少,对信息技术教育的重要性理解不够,当然无法重视。其次,学校的教师对信息技术课往往也认识不到位,有片面性,畏难情绪多,对于本就师资力量薄弱的村小教师来说,一般会认为上语文数学的精力都不够,又哪来时间关注并重视信息技术教育呢?而学生及其家长对也往往忽视信息技术教育课程,偏重文理科学习。由上述分析,我们不难发现,与中小学的其他课程相比,中小学信息技术教育在农村与城市的发展中不均衡是由多方面原因造成的,不单纯是设施投入问题,同信息技术课程本身的特点也有很大的关系。
2加快农村中小学信息技术教育发展的措施
教师在课堂上起到引导者与组织者的作用。在小组合作教学法的课堂中这一作用体现得更为明显。小组合作教学法是否能够成功实施受到教师引导组织的直接影响。在小组合作过程中教师要及时解答学生提出的问题,将小组完成任务的情况进行记录与通报,从而督促学生能够在规定的时间内完成任务。另外,教师应该给予弱势小组特别的关注,主动询问弱势小组,帮助解决问题,让他们能够感受到教师的重视。
(二)小组内合作,小组间交流
要实现高效的小组合作需要展开有效的沟通与交流。在小组合作教学中,小组内部成员要就台历的风格进行意见的统一。有的小组为了制作出出色的台历,在课后自学了操作技巧,小组成员展开了充分的沟通。
小组间的交流也是必不可少的。例如,学生制作的台历作品每一节课完成后都会提交到服务器当中,小组之间可以通过网络相互借鉴和学习。通过这种形式小组之间不仅存在竞争,更为重要的是能够相互交流,同时进步。
(三)评价过程,科学客观
教师要根据不同的学习内容以及学生不同的性格特征,采用不同的评价方式。对大部分学生教师首先要给予一定的肯定,激励学生再接再厉;对小部分确实做出突出贡献的学生要在肯定其贡献的基础上提出更高的要求,让其能够获知自身的不足,进而获得更高水平的进步。
对小部分学困生来说,教师应该从不同角度发现积极因素,多加引导,激励其能够主动学习,让其能够获得成功的信心。小组合作教学法应用在高中信息技术教学中能够有效激发学生的学习积极性,显著提高学生的学习成绩。
关键词:信息化;教学管理;高校;教育技术
随着信息技术的不断发展,计算机随之快速发展,计算机已经融入到人们的生活、工作与学习中,处处可以看见计算机被广泛使用,高校教学管理也应该紧跟社会发展的脚步,将教学方法与计算机及网络资源相结合,信息技术具有很多传统资源无法比拟的优势,比如可以更加形象生动地展现教学内容的作品内容,促进学生对教学内容的热情与学习的积极性,实现学科教学与信息技术的整合,提高高校教学管理的质量,培养学生自主学习的意识,促进老师与学生之间的互动,丰富了教学手段与形式,营造了一个和谐、愉快的学习氛围。
一、基于教学管理信息化的高校
现代教育技术应用的重要性研究随着科学技术与信心技术的不断发展与推进,各种现代化技术被广泛应用到人们的生活的当中,随着信息技术迅猛发展,应用范围与实践操作都具有很多优势,信息技术具有丰富的感染力与表现力,另外在操作上可以根据人们的需求来进行表现,更加人性化,所以信心技术被应用到各行各业,现代教育体系也随着信息结束的发展不断完善教学手段与内容,采用信息技术手段,创新课堂堂的教学手段与内容,推动现代化教学模式的形成。
二、基于教学管理信息化的高校现代教育技术应用的方法研究
(一)促进教学内容教师职业技能的提高
教育大计,教师为本,只有建立一支高水平、高度专业化的教师队伍才能提高教育的水平,如何有效地促进教师的专业成长与素养是我们现在必须面对的新课题。教师是教育行业的先知,首先必须有与时俱进的思想,树立终身学习的意思,开拓思想,教师能力的高低与教学的质量水平有着直接的关系,只有优秀的教师才可以创造出高效率的课堂成果,学校要注重对于教师的培养,学校要秉持“需要性、参与性、和谐性”的理念,并充分调动教师参与到教学实践与社会实践中去[3]。
(二)利用信息技术丰富课堂内容
课堂如果想要取得较高的课堂效果,与课堂教学的内容与形式是否多样化有很大的关系,教学内容作为一门艺术课程,首先需要有一个轻松、愉快的课堂分为,其次是需要丰富多彩的课堂内容,教师也应加强对现代的教学知识的学习,不断更新教学理念,提高学生的核心素养,加强对学生良好学习习惯的培养,激发学生对教学内容的兴趣,兴趣是最好的老师,让学生带着浓厚的兴趣来学习教学内容,注重对不同基础的学生进行不同方式的教学方法,充分利用信息技术手段与课堂程相结合,丰富课程的内容与形式,生动、形象地为学生展现教学内容的魅力与精髓,教学内容不仅可以提升学生的审美能力,更可以在学习教学内容的过程中丰富学生的精神世界,充分利用信心技术的直观性与生动性的优势,提高课堂教学的质量,深入推进信心技术走进课堂堂的教学中[5]。
(三)开放教学管理,激发自主探究意识
高校教学内容新课程强调激发学生的兴趣,对古今中外的教学内容进行欣赏与学习,培养学生的审美素养,提高审美能力。教师不仅要注重教学内容理论知识的教学,更要注重理论转变为重视能力的培养,引导学生主动参与课堂的积极性,促进学生主动思考,发挥学生对教学内容学习能力的潜力与创造性,一直以来都是学生跟着老师的思路走,老师为主体的传统模式,学生被动地接受老师的教学任务,缺乏独立思考与主动获取知识的能力,没在经过很好的实践动手操作的培养,而且对知识的掌握只是停留在表面。不能有效地利用知识学会举一反三,解决现实中的问题,缺乏创新力与综合分析能力[6]。为了改善这种情况,帮助学生完成课堂程的教学目标,比如教师可以借助网络资源,鼓励学生不仅仅是在课堂中,更要学会在生活中利用互联网技术,整理与分析教学内容的相关资料。充分发挥学生的主体性,激发其自主探究的欲望,促进学生自主学习。
三、结语
教育是培养全方面综合素质较高的人才,在信心技术不断发展与推进的时代下,只有在外部环境与内在动力达到和谐一致的状态下,课堂程教学的实效性与有效性才能真正实现。改变传统模式,以学生为主体,通过信息技术与课堂堂教学相结合,使教学的方式更具有科学性与创新性,培养学生自主学习能力与互,强化学生的思维、表达等能力,实现学生的全面发展和进步。
参考文献:
[1]毛文波.电脑绘画引入高校教学内容的教学策略研究[D].烟台:鲁东大学,2015.
[2]刘芳.翻转课堂在高校教学管理中的实践与探索[D].西安:陕西师范大学,2015.
关键词:高压喷射灌浆深层搅拌加固
一、高压喷射灌浆技术
高压喷射法就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后,用高压泥浆泵,通过安装在钻杆(喷杆)杆端置于孔底的特殊喷嘴,向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液),同时钻杆(喷杆)以一定的速度边旋转边提升,高压射流使一定范围内的土体结构破坏,并强制与固化浆液混合,凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。
固结体的形状和喷射流的移动方向有关。一般分为旋转喷射(简称旋喷),定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)。旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变形性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏或产生过大的变形。定喷固结体呈壁状,摆喷形成厚度较大的扇状固结体。定喷和摆喷通常用于地基防渗,改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。
(一)加固机理
高喷法如三管高喷法用压缩空气包裹高压喷射水流冲击破坏搅动土体,同时用低压灌浆泵灌入浆液,浆液被高压水、气射流卷吸带入,同时与被搅动土体混合形成固结体。加固地基,形成桩、板、墙的机理可用五种作用来说明:
1.高压喷射流切割破坏土体作用喷流动压以脉冲形式冲击土体,使土体结构破坏出现空洞。
2.混合搅拌作用钻杆在旋转和提升的过程中,在射流后面形成空隙,在喷射压力作用下,迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向(即阻力小的方向)移动,与浆液搅拌混合后形成固结体。
3.置换作用三重管高喷法又称置换法,高速水射流切割土体的同时,由于通入压缩空气而把一部分切割下的土粒排出灌浆孔,土粒排出后所空下的体积由灌入的浆液补入。
4.充填、渗透固结作用高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙,析水固结,还可渗入一定厚度的砂层而形成固结体。
5.压密作用高压喷射流在切割破碎土体的过程中,在破碎带边缘还有剩余压力,这种压力对土层可产生一定的压密作用,使高喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。
(二)基本种类
按喷射介质及其管路多少可分为单管法、二管法、三管法等。
1.单管旋喷法通过单根管路,利用高压浆液(20~30MPa),喷射冲切破坏土体,成桩直径为40~50cm。其加固质量好,施工速度快和成本低,但固结体直径较小。
2.二管旋喷法在单管法的基础上又加以压缩空气,并使用双通道的二重灌浆管。在管的底部侧面有一个同轴双重喷嘴,高压浆液以20MPa左右的压力从内喷嘴中高速喷出,在射流的加以0.7MPa左右的压缩空气喷出。在土体中形成直径明显增加的柱状固结体,达80~150cm。
3.三管旋喷法使用分别输送水、气、浆三种介质的三重灌浆管。高压水射流和环绕的气流同轴喷射冲切破坏土体,在高压水射流的喷嘴周围加上圆筒状的空气射流,进行水、气同轴喷射,可以减少水射流与周围介质的摩擦,避免水射流过早雾化,增强水射流的切割能力。喷嘴边旋转喷射,边提升,在地基中形成较大的负压区,携带同时压入的浆液充填空隙,就会在地基中形成直径较大、强度较高的固结体,起到加固地基的作用。
(三)浆液材料
水泥是喷射灌浆的基本材料,水泥类浆液可分为以下几种类型。
1.普通型浆液一般采用普通硅酸盐水泥,不加任何外加剂,水灰比一般为0.8:1~1.5:1,固结体的抗压强度(28d)最大可达1.0~20MPa,适应于无特殊要求的工程。
2.速凝-早强型适于地下水位较高或要求早期承担荷载的工程,需在水泥浆中加入氯化钙、三乙醇胺等速凝早强剂。掺入2%氯化钙的水泥-土的固结体的抗压强度为1.6MPa,掺入4%氯化钙后为2.4MPa。
3.高强型喷射固结体的平均抗压强度在20MPa以上。可以选择高标号的水泥,或选择高效能的扩散剂和无机盐组成的复合配方等。
在水泥浆中掺入2~4%的水玻璃,其抗渗性有明显提高。如工程以抗渗为目的,最好使用“柔性材料”。可在水泥浆液中掺入10~50%的膨润土(占水泥重量的面分比)。此时不宜使用矿渣水泥,如仅有抗渗要求而无抗冻要者,可使用火山灰水泥。
(四)高压喷射灌浆工艺
喷射范围应在现场通过试验确定。高喷固结体的范围大小与土的种类和其密实程度有较密切的关系,不同的喷射种类和喷射方式所形成的固结体大小也不相同。定喷的喷射能量集中,喷射范围较大,参见表5-6。
表5-6高压喷射灌浆固结体的特性
固结体特性
喷灌方法
单管法
二管法
三管法
固结体有效直径(m)
粘性土
0<N<10
1.2±0.2
1.4±0.3
2.0±0.3
10<N<20
0.8±0.2
1.1±0.3
1.5±0.3
20<N<30
0.6±0.2
0.8±0.3
1.0±0.3
砂土
0<N<10
1.0±0.2
1.6±0.3
2.5±0.3
10<N<20
0.8±0.2
1.3±0.3
1.8±0.3
20<N<30
0.6±0.2
1.0±0.3
1.2±0.3
砾砂
20<N<30
0.6±0.2
1.0±0.3
1.2±0.3
单向定喷有效长度(m)
1.0~2.5
单桩垂直极限荷载(kN)
500~600
1000~1200
2000
单桩水平极限荷载(kN)
30~40
最大抗压强度(MPa)
砂土10~20,粘性土2~6,砾砂8~20
平均抗折强度/平均抗压强度
1/5~1/10
干土容重(kN/m3)
砂土16~20,粘性土14~15,黄土13~5
渗透系数(cm/s)
砂土、砂砾10-5~10-7,粘性土10-6~10-7
粘聚力(MPa)
砂土0.4~0.5,粘性土0.7~1.0
内摩擦角φ(o)
砂土30~40,粘性土20~30
标准贯入锤击数N
砂土30~50,粘性土20~30
弹性波(km/s)
P波
砂土2~3,粘性土1.5~2.0
S波
砂土1.0~1.5,粘性土0.8~1.0
旋喷粘性土固结强度为0.3~6.0MPa,无粘性土固结强度为4~15MPa。
对于防渗工程多采用定喷、摆喷,地层含的粒径较粗时多采用摆喷或旋喷。对处理深度大于20m的复杂地层最好按双排或三排布孔,使高喷桩形成堵水帷幕。孔距应为1.73R(R为旋喷固结体半径),排距为1.5R时最经济。一般定喷、摆喷孔距为1.2~2.5m,旋喷为0.8~1.2m。高喷防渗效果一般可达10-5~10-6cm/s。
高喷桩桩距应根据上部结构荷载、单桩承载力及土质情况而定。一般取桩距为S=(3~4)d(d为旋喷桩直径),桩的布置方式可选用矩形或梅花形布置。
高喷灌浆施工钻孔的目的是将灌浆管插入预定的土层中,由下而上进行喷射作业。近来也有用振冲方式成孔直接进行喷射作业的方法。喷射时应注意以下事项:
(1)灌浆深度大时,易造成上粗下细的固结体,影响固结体的承载能力或抗渗作用,因而需采用增大压力和流量或降低旋转和提升速度等措施补救;
(2)当发现喷浆量不足而影响工程质量时,可采用复喷技术;
(3)当冒浆量大于灌浆量的20%时,可采用提高喷射压力、缩小喷嘴直径、加快提升速度和旋转速度等措施,对冒出的浆液,可回收利用;
(4)根据工程需要调节喷射压力和灌浆量,改变喷嘴移动方向和速度,控制喷射固结体的形状,即圆盘状、圆柱状、大底状、糖糊芦状、大帽状和墙壁状。
(5)喷灌后的浆液有析水现象,可造成固结体顶部出现凹穴,对地基加固及防渗不利。为此,可采用静压灌浆或浆液中添加膨胀材料等措施预防。
高压泵是高压喷射灌浆中的关键设备,要求压力和流量能在一定的范围内调节。额定流量为85~150L/min;额定压力为20~50MPa。
表5-7高压喷射灌浆参数一览表
高喷灌浆种类
单管法
二管法
三管法
适用土质
砂土、粘性土、黄土、杂填土、小粒径砂砾
浆液材料及配方
以水泥为主材,加入不同的外加剂后具有速凝、早强、抗腐蚀、防冻等特性,常用水灰比为1:1,也可使用化学材料。
高喷灌浆参数
水
压力(MPa)
──
──
20
流量(L/min)
──
──
80~120
喷嘴孔径(mm)及个数
──
──
2~3(1~2)
空气
压力(MPa)
──
0.7
0.7
流量(m3/h)
1~2
1~2
喷嘴间隙(mm)及个数
1~2(1~2)
1~2(1~2)
浆液
压力(MPa)
20
20
0.2~3
流量(L/min)
80~120
80~120
80~150
喷嘴孔径(mm)及个数
2~3(2)
2~3(1~2)
10~2(1或2)
灌浆管外径(mm)
φ42或φ45
φ42,φ50,φ75
φ75或φ90
提升速度(cm/min)
20~25
10~30
5~20
旋转速度(r/min)
约20
10~30
5~20
(五)高喷固结体的质量检测
1)开挖检验:待浆液凝结具有一定的强度后,即可开挖检查固结体垂直度、形状和质量;
2)钻孔检查:从固结体中钻取岩芯,进行室内物理力学性能试验。在钻孔中做压水或抽水试验,测定其抗渗能力;
3)标准贯入试验:在旋喷固结体的中部可进行标准贯入试验。
4)载荷试验:静载荷试验分垂直和水平静载荷试验两种。试验时,需在受力部位浇筑0.2~0.3m厚的混凝土层;
5)围井试验:在板墙一侧增加喷孔,与板墙形成封闭围井,在井中进行压水和抽水两种试验,或观测井内外水位,多用于防渗效果检查。
高压喷射灌浆加固地基技术主要适用于第四纪冲积层、残积层及人工填土等。对于砂类土、粘性土、黄土和淤泥等都能加固。但对砾石直径过大、含量过多及有大量纤维质的腐植土喷射质量稍差,有时甚至不如静压灌浆的效果。
对地下水流速过大,喷射的浆液无法在灌浆管周围凝结,无填充物的岩溶地段,永冻土和对水泥有严重腐蚀的地基,均不宜采用高压喷射灌浆法。
(六)高压喷射灌浆的特点
高喷法具有成本较低,施工速度较快,固结体强度大,可靠性高等优点,与普通灌浆法相比又具有以下特点:
高喷法是利用高速水流强制性地破坏土体形成固结体,在覆盖层中一般不存在可灌性问题;同时由于高速射流被限制在土体破碎范围内,因此浆液不易流失,能保证预期的加固范围和控制固结体的形状;能在钻孔中任何一段内施工,也可以在孔底或中部喷射,此外,也可以水平方向喷射和倾斜方向喷射施工;高喷法通常采用水泥浆液,不会造成环境和地下水的污染,且耐久性较好;施工噪音较小,单管和二管法施工较简便。
二、深层搅拌法技术(水泥土加固法)
深层搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和水泥(浆液或粉体)强制搅拌后,水泥和软土将产生一系列物理—化学反应,使软土硬结改性。改性后的软土强度大大高於天然强度,其压缩性,渗水性比天然软土大大降低。
(一)加固机理
软土与水泥采用机械搅拌加固的基本原理,是基于水泥加固土的物理化学反应过程。减少了软土中的含水率,增加了颗粒之间的粘结力,增加了水泥土的强度和足够的水稳定性。在水泥加固土中,由於水泥的掺量较小,一般占被加固土重的10~15%。水泥的水化反应完全是在具有一定活性的介质——土的围绕下进行,所以硬化速度较慢且作用复杂。
(二)水泥土的主要特性
1.物理性质水泥土的容重与天然土的容重相近,但水泥土的比重比天然土的比重稍大。
2.无侧限抗压强度水泥土的无侧限抗压强度一般为300~400kPa,比天然软土大几十倍至百倍,但影响水泥土无侧限抗压强度的因素很多,如水泥掺入量、龄期、水泥标号、土样含水率和有机质含量以及外掺剂等等。
为了降低工程造价,可以采用掺加粉煤灰的措施。掺加粉煤灰的水泥土,其强度一般比不掺粉煤灰的高。不同水泥掺入比的水泥土,当掺入与水泥等量的粉煤灰后,强度均比不掺粉煤灰的提高10%,因此采用深层搅拌法加固软土时掺入粉煤灰,不仅可消耗工业废料,还可提高水泥土的强度。
(三)施工技术
1.加固型式
根据目前的深层搅拌法施工工艺,搅拌桩可布置成柱状、壁状和块状三种型式,在堤防上用于地基加固,主要采用桩式,而用于防渗加固,应采用壁状式,壁状式是将相邻搅拌桩部分重叠搭接即成为壁状加固型式,组成水泥土挡墙,这种挡墙具有较高的抗渗性能,可以形成良好的隔水帷幕。
2.施工工艺
(1)湿法施工
主要的施工机械为深层搅拌机。深层搅拌法的施工主要可分为定位、预搅下沉、制备水泥浆、提升喷浆搅拌、重复上下搅拌、清洗等几个步骤。
(2)干法施工
干法是采用水泥粉料,由空气输送,通过搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷出,并随着搅拌叶片的旋转均匀分布在整个空隙轨道面内,进而和原位地基土搅拌并混合在一起。施工机械主要是钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等。
施工工序主要为1)柱体对位2)下钻3)钻进结束4)提升喷粉5)提升结束桩形成体等几个步骤。
(四)适用范围
深层搅拌法最适宜加固各种成因的饱和软粘土,常用于淤泥、淤泥质土、粘土、亚粘土等地质的加固,成桩深度可达30m,采用多头小直径桩成墙深度可达18m。
在堤防除险加固工程中,深层搅拌桩适用于处理软基堤防上滑坡段的。同时,还可以组成截渗墙,取得较好的防渗效果。
(五)深层搅拌法主要优点
1.加固效果好,加固方式灵活,适用面广
深层搅拌法可采用不同的加固型式、不同的桩长和置换率以满足不同土质条件和不同荷载要求的加固目的。对河道这种区域狭长、地质条件复杂,对沉降要求较高的工程比较适宜。采用搅拌桩挡土墙作为河岸边坡支护不仅能够保证边坡稳定,还具有防渗功能。
2.施工速度快
一般来说,每台深层搅拌机建造搅拌桩截渗墙的工效达13.2m2/台·时。
3.可充分利用原软土,无弃土问题
深层搅拌法是一种原位加固技术,可充分利用原状土,无弃土问题。