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由于通用技術教師來自多個學科,對案例的選擇、處理和應用有一些問題或困惑,本文就如何在通用技術教學中有效利用案例作一些分析。
一、常見問題
1.案例過多,蜻蜓點水
案例貴精而不在多,每個知識點深入分析一至兩個案例足矣,重復使用類似案例,一是占時間,二是無法有效達到教學目標。
一位教師在講影響結構穩定性的三個因素時,引用了比薩斜塔、輸電塔、茶幾、A字形梯、自行車、不倒翁、倒置啤酒瓶等十多個例子。對每個案例如蜻蜓點水,只看到表面的信息,卻沒有看到隱含在案例之中的知識原理、思想方法、情感態度和價值觀,局限了學生的思維發散。教學變成視覺的盛宴、案例的舞臺,學生沒有時間思考內化,收獲甚微。
2.浮于表面,霧里看花
使用案例的目的是引導學生分析討論歸納,從而構建知識。很多教師對案例只是走馬觀花式瀏覽,沒有深入挖掘案例內涵,這是對案例的無效利用和時間的浪費。膚淺的分析案例,只會讓學生霧里看花。
教學《結構設計》時,一位教師以交通道路信號燈這一案例為載體,提出信號燈結構設計時,必須明確設計的目標――功能的實現,但原來的信號燈由于沒有考慮到色障者不能識別信號燈,造成功能上的缺陷,自然引出像道路信號燈這類用途的結構設計應考慮的主要因素是功能,然后考慮其他因素如安全、穩定性、強度、美觀、壽命、成本等。這節課由于教師的深入挖掘,學生對結構設計應考慮的主要因素這個教學目標掌握得很好。
3.案例陳舊,索然無味
由于學科資源少等原因,大家采用的案例經常一成不變,脫離時代。比如,總是將做飯、洗衣作為流程的案例。教師要及時觀察技術發明、市場技術產品的新動向,為課堂教學積累源頭活水,例如,在講到設計的創新原則時,讓學生把手機或MP3、掌上電腦、文曲星等結合,思考這些產品的創新變化給人們的生活和工作帶來了哪些改變。這些新技術案例更值得學生去思考。
4.脫離實際,不明事理
案例要注重基礎,聯系實際。針對高中生的生活經歷、知識基礎和興趣愛好,選擇貼近生活和社會的案例,使學生感受到技術與日常生活、生產密切聯系,這樣才能開闊學生的視野,提高學生的興趣,并會將思考所得運用到自己的生活、工作和學習中去。在學習“什么是流程”時,有的老師感覺馬鈴薯的播種過程太簡單,而是選用節能燈管的彎制流程,由于學生對燈管彎制流程很陌生,所以學生越聽越糊涂。
二、通用技術教學案例應用的注意事項
1.要挖掘案例內涵
教師使用教材案例時,一定要仔細閱讀,認真思考案例編者安排的用意,涉及的原理和思想方法,案例與學習目標的達成的關系。教師不要只停留在文字表面,而要深入挖掘,指導學生領悟技術的內涵,充分利用好教材這一重要資源,提高學生各方面的能力。
2.精心選擇使用新案例
教材中案例的選擇也不是十全十美,如個別案例所涉及的問題比較膚淺,分析的意義不大;有的案例所涉及的知識又太深奧,學生分析難于下手;也有的案例與現實脫節,激不起學生的興趣。這樣的案例難以達到教學目的。這時,教師可以根據教學需要對案例進行選擇和設計,或使用新案例。新案例選用時要注意:一要具有啟發性,能引發學生的思考;二要具有趣味性,為學生創設一種愉悅的學習氛圍;三要貼近學生的生活實際。新案例的來源可從當前熱門事件中獲得,比如,講技術的道德性原則時,用時下熱門的沃爾瑪假綠色豬肉這一案例,這也是學生關注的熱點。
3.案例使用形式應多樣化
案例使用形式的多樣化,可以進一步豐富課堂教學內容,激活學生的注意力,案例的呈現可以是圖片、視頻、文字,也可以是講故事的方式,還可以用實物來演示等等。教師除了對學生進行提問,還可組織學生討論,討論的形式可分小組討論和集體辯論。
4.案例的一例多用
我在教學中經常使用礦泉水瓶,從功能、結構、材料等方面分析技術設計上的特點;分析瓶身有凹凸位的設計得出人機關系以人為本的設計理念;還讓學生從設計原則上考慮它的創新、實用、經濟、美觀、道德、技術規范、可持續發展;還組織學生開展礦泉水瓶設計大賽,他們突破常規思維,設計了一些新穎的礦泉水瓶,并用草圖來表現設計思想;礦泉水瓶裝水還用來做一些技術試驗,如結構的穩定性試驗等。表面上是研究一個礦泉水瓶,而實際上學生卻深刻地理解了技術的性質,基本達到了學習的目標。對教師而言,也不用到處找案例。一張又一張的投影幻燈片,學生走馬觀花,毫無收獲。
一個精彩的案例,足以豐富課堂的教學情境,激發學生的學習激情;一個精彩的案例可以提高課堂效率,學生學有所得,學有所思。因此選好用好案例不僅是通用技術教師有效教學的需要,更是貫徹新課程理念、促進學生全面發展的需要,應該成為今后通用技術教師認真研究的重要課題。
參考文獻:
[1]鄭金洲.案例教學指南[M].上海:華東師范大學出版社,2000-5.
關鍵詞:技術:始業教育:通用技術:技術素養
通用技術是高二年級新開設的一門學科,面對的是普通中學的高中生,在目前高考的指揮棒下,學生在很大程度上是不會關注并積極參與這門課程的。換個角度,站在學生這個角度來考慮,自己又會怎么做?對同學們來說是嶄新的開始,同時我們學校每學期的第一節課都要進行始業教育,我就把這兩塊內容結合在一起,既激發了學生學習欲望,又很好地進行了思想品德教育,提高了自己的技術素養,將來為社會的發展奉獻力量。這一節課還有學校中層領導聽課指導,因此課前做了比較精心的準備,我們學校是一所普通高中,坐落在金華市蔣堂鎮,老的金華?中就在此,后來由白龍橋中學和羅埠中學合并搬遷至此,重新建設校園,改名為賓虹高級中學,因此剛建學校的一草一木都是新鮮的,特別是對學生來說,什么都很好奇,我們老師就可以把外界的事物當做教學素材,與同學們的日常生活結合起來,從學習當中感受通用的實用價值,感受技術學科的魅力。
【教學內容】
1 了解什么是通用技術。
2 了解技術設計基本知識框架和結構。
3 從感性上認識與通用技術相關的課外知識。
4 初步了解學習一門課程所應該掌握的方法。
在整個教學過程中,首先讓學生從感性層次上體會通用技術的含義,并通過貼近生活實際的案例充分讓學生產生興趣,引導學生較好地圍繞著技術與設計的范疇,體驗到通用技術中設計的重要性與創新性。
【教學過程】
1 導入語
問:同學們,你們以前聽說過通用技術這門課嗎?今天由我帶領大家走人技術的世界、技術的博物館,同學們不再純粹為了某種目的而去購買商品,而是用技術的眼光去觀察和分析。
通用技術對同學們來說是一門全新的課程,對于老師來說也是如此。對于一門新的課程,主要應掌握好三個問題:學什么?為什么學?怎樣學?這節課我們就一起來探討這三個問題。
2 什么是通用技術(學什么)
(1)首先簡單介紹什么是技術。技術有廣義技術和狹義技術。
廣義技術,大體上指人類改造自然、改造社會和改造人本身的全部活動中,所應用的一切手段和方法的總和。簡言之,一切有效用的手段和方法都是技術。
狹義技術,是“人類為了滿足社會需要而依靠自然規律和自然界的物質、能量和信息來創造、控制、應用和改造人工自然系統的手段和方法”。
狹義技術,就是通常所說的技術。是具體“技術工作”中的技術,是生產技術、工作技術、醫療技術、駕駛技術等,是針對人與自然的技術。
(2)通用技術是一門立足實踐、注重創造、高度綜合、科學與人文融合的課程。
(3)課程結構及學分設置
必修模塊:《技術與設計1》(2學分)
《技術與設計2》(2學分)
選修模塊:電子控制技術(2學分)
建筑及其設計(2學分)
簡易機器人制作(2學分)
現代農業技術(2學分)
家政與生活技術(2學分)
服裝及其設計(2學分)
汽車駕駛與保養(2學分)
修完必修的2個模塊并獲得4個學分,作為高中畢業的最低要求。采用過程性評價和終結性評價相結合。過程性評價包括考勤、參與程度、討論、辯論、操作、作業、作品、考試等。終結性評價包括作品、操作、考試。
在此基礎上,學生可以根據自己的興趣和未來就業或升學的需要修學選修模塊。模塊的遞進學習過程起著高中與大學或社會之間的橋梁作用,為我們將來的大學專業學習或走向社會奠定深厚的技術基礎。
3 為什么要學《通用技術》(為什么)
(1)隨著科學技術突飛猛進的發展,技術日益成為我們生活中幾乎無時不在,無處不在的客觀存在,成為社會發展進步的重要因素。因此,技術素養是當代青少年的基本素養,通用技術課程是普通高中學生人人必須修學的課程。
a.運用科技手段可以改變物質材料的結構、性質或改變物質的種類。
b.運用科技手段可以變廢為寶,將那些利用價值不高或沒有利用價值或有害的物質變為有價值、高價值的物質。
事例:我們很多同學都用過銀行卡吧,對于缺乏技術素養的人來說,拿到卡后,即使看了卡上的說明也可能不會使用。技術素養高的人在第一次看到卡時,會立刻仔細觀察,尋找卡起作用的主要部件,關于卡的保存,考慮到強磁場會影響卡的技術核心部件,所以存放卡時會注意避開強磁場,甚至遠離手機放置,以防這些卡失效。
(2)從勞動者看――科技型人員成為主體勞動者。
我國的勞動力狀況:一方面大量的缺乏專業技能的人員下崗失業;一方面急需大量的具有專業技能的技術工人。
,對于目前各地普遍存在的“招工難”,人社部有關負責人表示,“招工難”是就業中的“結構性短缺”問題,反映的是就業的結構性矛盾。因為市場總處在不斷的變動之中,由于信息不對稱,加之供求失衡,所以會出現結構性失業問題,勞動力結構性短缺不是新問題,其背后折射出多方面的因素。
a 反映出我國經濟回升較好,企業用工需求旺盛;中西部地區就業機會在增多,吸引了一部分農民工在當地就業;隨著強農惠農政策的完善和落實,務農收入增加,吸引了一部分人返鄉務農,或在當地轉移就業。
b 反映出勞動力素質結構還不適應就業市場需求,技術工人特別是高技能人才短缺。
c 反映出一些企業的薪酬待遇、勞動環境、用工方式與變化著的勞動力供求格局不相適應,與勞動者的就業愿望、收入預期和職業發展預期不相適應。
而且體力勞動和腦力勞動人數比,從機械化初期9:1,中等機械化時期的6:4,到全自動化階段的1:9,無不說明科技型人員成為社會主體勞動者。
(3)國際形勢和我國的現狀。
國際競爭日趨激烈,經濟發展壯大,多數快速發展的行業受制于二人,成為“世界的加工廠”。現在我國沿海經濟工業主要以來料加工為主,知識產權掌握在別人的手里,只賺取了低廉的加工費。
我國國產汽車的銷售量越來越好,技術含量也越來越高,發動嘰作為汽車的核心技術,是汽車的心臟,可是我國發動機大部分不是原創的,經過這么多年,為什么國產發動機技術不行,無論是汽車還是輪船,國產發動機的技術大多是國際十幾年前的產物,科技的發展關鍵是需要高素質的人才。
對中國電動車“第一燃”調查,中國北方車輛研究所動力電池實驗室主任王子冬注意到一個細節,那就是在乘客座位下冒煙后,司機張學軍掀起座位的動作。如果說這輛眾泰朗悅電動車自燃的直接因素,是張學軍掀起冒煙坐椅這一偶然動作,那么最終讓其徹底燒毀并應該引發行業全面反思的,則是這一動作背后,電動車運
營企業有意無意間的一連串疏忽,培訓的缺乏或許只是其中之一。電動汽車在試驗階段發生自燃并不可怕,但是由于駕駛員缺乏相關的事故處理知識,直接導致車輛被完全燒毀。因此在進行使用之前必須對汽車做相關的技術試驗,對駕駛員做必要的培訓和學習,以及平時注意對汽車進行保養。這也是我國國民技術素養普遍較低的一個表現,科技發展利國利民,功在當代,利在千秋。
(4)通用技術是高中學生必修課程(考試的需要)。
技術素養是當代青少年的基本素養,通用技術課程就是要培養學生的基本素養,也是三類考生必須高考的一門學科,我們從下面的表格去了解它的重要地位吧。
4 怎樣學習《通用技術》(怎么學)
高中通用技術課程不再停留在單一的動手技能的培養上,而是定位在學生技術素養的提高上,不僅包括技術工具的操作、技術產品的制作,還包括技術設計、技術試驗、技術決策等內含大量學生心智活動的內容。
(1)了解課程結構及學分設置。
(2)清楚這門課程的兩個必修模塊的學習內容,它將引導我們經歷技術設計的一般過程,從而掌握一個通用的、完整的設計過程,了解設計中可能遇到的各種問題。
(3)學會讀目錄和緒論。
目錄――總攬本書全局,了解本書整體結構和內容。
緒論一可以知道本書的主要精神、思想、方法等。
注意使用本書導讀。明確學習目標、學習方向,做好心理準備。
書本中有大量的圖片、思考題,方便理解和學習。
采用自主學習、合作學習、網絡學習等多種方式,促進能力的。提高。
從理論上向學生講相關的通用技術的知識結構,把握好通用技術的學習主線,從感性上初步認識通用技術的相關內涵知識,讓感興趣的學生今后可以往這方面深入了解學習。根據課本中的案例,引導學生解決問題,提高學習的自主能力。此外,尋找一些貼近學生生活實際和典型案例,利用媒體教學手段增加課堂氣氛,幫助學生在快樂、輕松的氛圍中掌握知識。
只有在深入對學生的調查了解的情況下,才能更好地實施教學。應該在教學的過程中注意教學案例的選擇,由簡到難地分析,有效地設置情境,調動學生的學習主動性,進而培養學生的自主學習能力,另外,要注意培養學生的綜合素質,比如,環保精神、愛國主義精神、團體合作精神以及創新精神的培養。
技術學習過程是主動構建知識,不斷拓展能力的過程。也是富于生機、充滿探究、生動活潑的活動過程。學習時運用多種學科知識,善于思考、動手;學中做,做中學,親身經歷體驗設計過程。相信同學們在豆蔻年華的學習過程能夯實基礎、挑戰自我,享受學習的樂趣!
船舶交通管理系統,簡稱VTS,是用于監控海岸、海港或內河交通情況的系統,確保監控區域內交通流量合適,避免造成災禍或環境污染。目前我國大型海港所用系統多為國外公司產品,如Sofrelog、ATLAS、TERMB等,升級維護不便且多為10年以上的老產品。出于國家重大項目安全性的考慮,使用國產VTS系統是一大趨勢,而國產化VTS的安全防護功能也是考察該系統的一項重要指標。
1國產交通管理系統安全防護問題分析
1.1系統介紹
國產化VTS系統由信息接入分系統、控制中心分系統和通信分系統組成。信息接入分系統具備雷達信息接收解析、AIS信息接收解析、水文氣象信息接收解析、VHF信息接收解析、CCTV信息接收解析、信息分類流轉等功能。控制中心分系統具備交通組織與管理、交通顯示與控制(臺位顯示/web顯示)、記錄重放、系統監控等功能,其中交通組織與管理和交通態勢Web顯示功能采用B/S架構實現、其他功能采用C/S架構實現,整個系統采用B/S與C/S的混合架構實現。通信分系統具備即時通信、網絡通控、數據支撐等功能。
1.2系統網絡安全防護分析
國產化VTS系統信息交互可分為系統內部信息交互的專用網絡、部門之間信息交互的內部網絡和對外信息交互的外部網絡三類。其中系統內部信息交互主要通過通信分系統使用獨立的網絡結構,在專用網絡中進行,如雷達接入信息、VHF接入信息、CCTV接入信息、AIS接入信息與控制中心交通顯示系統之間的通信;部門之間信息交互主要發生在海事部門內部單位之間,如船舶航行計劃錄入獲取、船舶航行狀態內部等等;而對外信息交互是指與外部互聯網之間的交互,如水文氣象信息的接入、船舶動態信息對公眾公布等等。如果未采取安全防護策略,就可能導致系統內部網絡遭受非法攻擊。一旦外部攻擊進入內部網絡,由于防護系統對內防范較弱,這類攻擊往往會造成非常嚴重的后果,導致核心數據泄露。甚至進而侵入到核心網絡,對船舶交通管理系統數據進行篡改或偽造,或者盜用其他用戶的IP對船舶控制命令進行非法操作,產生極大安全隱患。VTS系統的內部網絡端口可以擴容,不同處室根據需要都可接入內部網絡,網絡中存在C/S和B/S的混合架構,整體結構復雜度較高。在這樣的網絡中,單單利用網絡防火墻無法實現對各類網絡資源的有效保護和管理,需要對外部網絡的連接和信息交互進行限制,在特定的時間特定的地點,對特定權限開放網絡,完成內外網絡必要的信息交互。同時,要考慮到來自內部網絡的攻擊其成功的可能性甚至要高于外部網絡,在設計中,應該對核心數據資源進行集中管理,將其存儲在核心網絡中,控制內部網絡對其訪問,這就需要更為完善的內部訪問控制機制。
1.3系統使用過程中的安全分析
VTS系統的組成單元眾多,硬件、軟件構成復雜,在運行過程中,需要對硬件進行可靠性分析及業務持續性規劃;同時復雜的軟硬件也對操作、維護人員提出了更高的要求。對于船舶交通管理系統來說,用戶的誤操作可能導致嚴重的事故,因此不僅需要設計權限控制體系,盡量減少和避免用戶誤操作,同時要做到對問題的跟蹤和總結,杜絕類似的操作再次發生。
2船舶交通管理系統的安全防護應用
2.1優化網絡結構
國產化VTS系統采用C/S和B/S混合架構,其中B/S架構的船舶交通組織與管理軟件Web版和船舶態勢展示軟件Web版需要對兄弟處室或者對公眾開放,整個系統不僅需要運行在專用網絡,而且需要運行在海事局的內部網絡和Internet的外部網絡,因此系統在設計時就考慮到物理上隔離三種類型網絡。專網和內網之間只保留設置唯一的物理網絡鏈接,并設置防火墻;專網和外網之間同樣也設置唯一的物理網絡鏈接,并設置防火墻;內網和外網之間物理隔絕。專網和內網之間嚴格控制信息互訪端口,屏蔽所有未知端口;專網和外網之間,只保留外網對專網進行船舶數據查詢的端口。
2.2病毒掃描
國產化VTS系統中,專網的值班臺位以及內網終的用戶終端,安裝為Windows操作系統,為每一臺終端安裝瑞星殺毒軟件,并按時更新,取消Guest賬號、取消不必要的服務(如遠程注冊表操作);專網中的服務器和數據庫使用Solaris和Linux系統,對核心數據設定指定用戶權限,同時關閉不必要的網絡端口。針對專網-內網閘和專網-外網閘,定時查看防火墻日志,評估是否存在網絡攻擊。另一方面,利用開源代碼為國產化VTS系統編寫專門的網絡端口掃描工具,在專網和內網中查找主機漏洞,及時預防潛在風險。
2.3數據備份
VTS系統中,需要備份的數據主要為船舶航行軌跡數據和船舶業務數據,采用雙機備份的方式進行數據備份。兩種數據的特點不同,船舶軌跡數據量較大,按照雷達每三秒上報一點,港口平均被監控船舶為1000艘計算,一個月會累積864,000,000個航跡點需要存儲,但是數據的重要性相對較低,因此國產化VTS系統采用定時備份的方式,每隔一個小時就將數據從主機備份到從機。而船舶業務數據的數據量相對較小,但是重要程度較高,系統產生的數據直接存到兩個不同數據庫中,一臺供業務系統讀取使用,一臺作為備份,兩者每天進行比較同步一次。
2.4安全分析和控制
對用戶授予不同權限,用戶按接入網絡類型分為外網用戶、內網用戶和專網用戶。由于內網和外網不直接連通,外網用戶不可以訪問內網;專網的船舶數據由指定端口定時同步到外網服務器,外網用戶只可以查詢外網服務器數據,禁止訪問專網。內網用戶同樣不可以直接訪問專網,只能通過專用進程調用被防火墻允許的端口查詢數據或傳遞資料。專網用戶則依據工作內容不同設置不同權限,分為普通值班員、值班長和系統管理員三類。普通值班員根據負責的轄區不同,賦予不同轄區的系統操作權限,進行日常值班工作;值班長擁有高級權限,可以制定告警規則、助航設施設置、航道單/雙向切換等規則定義權限;管理員擁有最高級權限,可以修改系統配置、操作系統設置、底層路由設置等,同時具有審查系統日志和操作記錄的權限。系統日志記錄了系統各個組成單元,包括軟硬件,的運行日志,當系統發生錯誤時,系統維護人員通過查看系統日志可以迅速定位錯誤的原因,并進行相應的處理,排除故障。操作記錄主要是記錄專網用戶的操作行為,包括命令操作、通話錄音、軟件截圖等,該數據既可以作為后期的操作追溯和安全分析的資料,也可以作為優化界面提升用戶體驗依據,并且為以后建立數據倉庫提供了數據積累。
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