分層次任務驅動教學法在通信網絡仿真課程中的應用探究

王俊義　韓詩期　符杰林

【摘要】分層次任務驅動教學法是將將“分層次”和“任務驅動”兩種教學模式相結合教學方法。文章系統闡述了分層次任務驅動法的內涵和優勢，給出了將分層次任務驅動教學法運用在通信網絡仿真教學中的設計思路，幫助提高學生學習的興趣和實踐創新的能力。

【關鍵詞】分層次任務驅動教學法；通信網絡仿真；教學應用

引言

以通信網絡仿真為例，該課程的教學過程中主要存在三方面問題：一是由于學生整體理論認知，編程能力不足，基礎參差不齊造成的學習興趣不高，入門困難；二是因為在傳統的教學過程中，教師沒有在有限的課時內合理分配實踐與理論教學的時間，學生無法得到充分的上機訓練。由此表明傳統的以講授為主的教學方式已經不能滿足當下仿真類課程的教學需求。因此，文章提出將分層次驅動任務教學法應用于仿真類課程的教學中。

二、分層次任務驅動教學法的含義

分層次教學是孔子“因材施教”教學思想的傳承和發展。教師首先需要根據學生當前的知識基礎、興趣和能力，把學生地分成若干個各自水平相近的群體，然后針對不同群體的實際情況設計相適應的教學方案，有針對性地展開教學活動。與此同時，教學目標、教學要求也要因人而異，分層設計。

所謂“任務驅動”就是在教學過程中，教師將教學內容放置于一個或幾個任務中，使學生們在任務的驅動下，通過積極主動的去對任務進行分析研究并發現解決問題，以及在教師的幫助下由表及里、循序漸進的完成任務，從而來培養學生的自主學習能力。[1]

分層次任務驅動教學法是指將分層次教學和任務驅動教學相結合，以學生為中心，提出分層次任務，并以任務為驅動，在教學過程中不斷縮小層次差距，直至達成一致的教學目標的教學方法。

三、分層次任務驅動教學法的優勢

1.幫助學生正確認識自身能力

對學生實施分層要求教師加強與學生的溝通，與學生交流的過程不僅能幫助教師了解學生，也能幫助學生對自己有更加客觀的定位和判斷。

2.培養學生的學習興趣和獨立思考問題的能力

教師要根據學生分層情況設計相應的教學內容并分配教學任務。合適的任務能培養學生對學習的興趣和獨立思考問題的能力，進而提高學習的主動性，達到以任務為驅動的目的。

3.有助于學生樹立正確的學習目標

學生能力的差異性決定了教師對學生的要求不能如出一轍。因此，學習目標需要因人而異，才能對癥下藥。確切的努力方向更易于讓學生充分發揮自身優勢，收獲理想的學習成果，繼而提升自身成就感，樹立學習的自信心，形成良性循環。

4.提高課堂效率

分層的過程也是優化教學資源配置的過程，有益于教師在施教過程中有的放矢，最大限度的利用既有資源獲取最佳的教學方案和教學成果。分層便于為學生度身定做深入細致的教學內容和學習目標，增大課堂教學容量，提高教學質量。

5.有助于鍛煉教師的組織調控能力

教師在分層備課時，需要事先估計好在不同層次的教學過程中可能出現的問題，并且事先準備好解決方案。因而從授課教師的角度而言，使用分層次任務驅動教學法能幫助其鍛煉自身組織調控與隨機應變的能力。

四、通信仿真教學分層次任務驅動教學法的設計思路

1.課程簡介及安排

通信網絡仿真相關理論的先修課為通信原理和計算機網絡，實踐教學環節使用OMNeT++平臺。OMNeT++因其基于組件、模塊化、運行速度快，并且具備強大完善的圖形界面接口等的優點，非常適合大規模網絡仿真。OMNeT++作為離散事件仿真器，使用NED語言和C++語言共同來開發。雖然學習起來有一定難度，但OMNeT++是一個免費的、開源的多協議仿真軟件，適于在Windows環境下運行，對提高學生的工程實踐能力同樣大有裨益。[2]

通信網絡仿真總學時為32課時，為保證學生能有充分的實踐學習實踐，課堂理論講授時間和上機仿真各占16學時。教師可將全部仿真學時劃分為7次，前六次用于驗證性實驗和應用型實驗的訓練，每次2課時。最后一次用于設計性仿真任務的或作為期末考核，占用4課時。

2.學生分層原則

學生分層是實施分層次任務驅動教學法的第一步。首先，對學生分層最重要的參考因素是學生的能力、意愿和興趣。其次，教師應當做到靈活管理，動態分層。教師應當以辯證發展的眼光看待學生的學習過程。在教學過程中，教師可以根據學生的課堂表現和課后任務完成的情況來調整學生的層級。

3.任務的制訂原則

（1）操作性和實用性強的任務

第一，教師要分析教學內容，盡可能在任務中融入足夠數量的知識點，保證任務質量。第二，將教學目標拆分為小任務，在任務中突出教學內容重難點。小任務的難度要適中，包含的知識點也不宜過多，要保證在學生的能力范圍之內可以完成，否則可能會使學生學習受阻，從而失去信心。而難度過低則對學生缺乏挑戰性，導致任務失去意義。[3]第三，任務應當與實際相結合，幫助學生學以致用。貼近生活的任務更具象化，容易引起學生共鳴，從而培養學生對學習的興趣，提高學習的主動性。

（2）分層次的任務

任務設計和對應的施教過程都應當遵循循序漸進的原則。由易到難的思維習慣符合人的基本認知規律。任務由淺入深有益于學生拾級而上，收獲學習的成就感，逐步提高學習的積極性和主動性。

（3）非封閉性的任務

完成的任務的路徑和方法一般都不是唯一的，如果教師設計開放性或是半開放性任務，收獲的成果也會是多種多樣。開放性或半開放性的任務可以引導學生利用多種資源，通過不同的渠道和方法解決問題，培養學生的思維能力和創造力。

4.分層次任務驅動教學法的具體實施

（1）學生分層

教師可將學生大致分為三個層級。第一層為理論基礎扎實，編程能力比較突出，喜歡主動學習的學生。第二層是理論和編程能力差強人意，但尚能自覺學習的學生。第三層學生不論是理論還是編程水平都有較大欠缺，學習不夠積極主動。

（2）分層次任務分配

以OMNeT++中靜態路由仿真教學為例給不同層級學生分配任務。本實驗用于驗證靜態最短路由，可分為三個簡單模塊，包括App、Routing和Queuing模塊。首先將各個模塊組合為Node復合模塊，并通過Node節點，根據NED文件的網絡拓撲結構實現靜態網絡結構。[4]

下面對實驗任務進行分配。第三層級學生基礎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，強化編程語言。因此，對該層學生要求是至少理解各個模塊的流程，能準確調用函數，分別實現這三個簡單模塊，并能在Node節點上實現完整的復合模塊，至少構建一種拓撲網絡，學會分析統計仿真數據。第一、第二層級學生在第三層任務的基礎上，要能夠使用Node節點至少構建兩種不同的拓撲網絡，并鼓勵其使用C++實現相同功能。

本實驗假定已先前已進行TicTok、Aloha等基礎性仿真訓練，因此不再分別對不同層次的分配難度全然不同的任務，也不再對不同層次的學生做出截然不同的要求。而是將第一第二層次的學生的任務和學習目標進行統一，第三層級的學生的任務難度和教學要求則向上述對兩個層級學生的要求靠攏。這樣做能在分層的基礎上逐漸縮小各個層次之間教學目標的差異，有利于讓學生在后續的實踐教學中逐漸達成一致的教學目標。

（3）教師引導學生完成任務

教師在提出設計的任務后，要給予學生獨立思考的時間，設法讓學生參與到對任務的討論分析中。在這個過程中，教師可以通過設置問題的方式引導學生明確任務設計的目的、要求以及預期的結果，加深對任務的理解，教師通過提問也可以在后續環節中對學生普遍認為的難點進行講解。對任務進行討論和分析能幫助學生對即將要學習的新知識有了初步了解需，為后續尋求方法完成任務打下基礎。在實踐過程中遇到問題仍應及時向教師或同學求助，教師應當適當引導，但不能讓學生產生依賴心理。

5.學習效果評價體系

通信網絡仿真課程十分注重學生課上和課后的動手能力，不應該僅由期末考核來決定學生的學習成果。因此，學生的學科成績應由平時成績和期末考試成績組成，并且平時成績的所占比重不應低于40%。與此同時，教師需要建立分層次的評價體系。不同層次的學生完成任務的難度不同，每個學生任務的完成質量也不盡相同，不能一概而論。

五、結束語

分層次任務驅動教學法以學生為主體，教師為主導，側重于尊重學生個體的成長和發展。教師要充分發揮自身的主導作用，幫助學生找到最適合自己的學習資源，引導學各盡其能，鍛煉自身獨立思考、解決實際問題的能力和創新能力。

【參考文獻】

[1]陳晨，隋雪莉.計算機基礎分層教學和任務驅動教學方法的探究[J].軟件.2015， 36（8）： 41-43.

[2]夏峰.OMNet++網絡仿真[M].北京：清華大學出版社，2013：前言1

[3]劉燕妮. “任務驅動”教學模式的構建與創新[J]. 中國高校科技. 2012（06）：47-48.

[4]王俊義，魏延恒，仇洪冰等. OMNeT++網絡仿真[M].西安：西安電子科技大學出版社，2014：334-350.

【基金項目】廣西高等教育本科教學工程改革項目（2015JGB211）