知識(shí)可視化在高職計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：知識(shí)可視化作為一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，以豐富直觀的方式展現(xiàn)知識(shí)，使知識(shí)更容易理解、利用和傳播，因此，受到社會(huì)各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，在教育教學(xué)中也逐步應(yīng)用起來(lái)，在教學(xué)中產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果。本文基于知識(shí)可視化在高職計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用，從利用概念圖可視化網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、運(yùn)用思維導(dǎo)圖重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)概念體系結(jié)構(gòu)、利用仿真軟件作為可視化工具深化學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的應(yīng)用理解三方面對(duì)這一模式的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：知識(shí)可視化 高職計(jì)算機(jī) 概念圖 思維導(dǎo)圖 仿真軟件

中圖分類(lèi)號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）08（b）-0176-01

知識(shí)可視化指可以用來(lái)構(gòu)建、傳達(dá)和表示復(fù)雜知識(shí)的圖形圖像手段，除了傳達(dá)事實(shí)信息之外，知識(shí)可視化的目標(biāo)還在于傳輸人類(lèi)的知識(shí)，并幫助他人正確地重構(gòu)、記憶和應(yīng)用知識(shí)。知識(shí)可視化應(yīng)用于高職計(jì)算機(jī)教學(xué)，教師能夠更好完成教學(xué)目標(biāo)，使一些原本難以理解的內(nèi)容變得直觀且符合學(xué)生思維方式；學(xué)生能夠達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果，可以理解掌握更多的知識(shí)技能，通過(guò)發(fā)散思維將其遷移到專(zhuān)業(yè)課程，幫助記憶、理解專(zhuān)業(yè)知識(shí)，最終提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能水平，為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。

1 利用概念圖可視化網(wǎng)絡(luò)知識(shí)

概念圖是用來(lái)組織和表征知識(shí)的工具，它能夠幫助執(zhí)教者全面整理知識(shí)；學(xué)習(xí)者掌握知識(shí)架構(gòu)，把握一個(gè)概念體系。概念圖的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，在高職計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中，用概念圖來(lái)描述一些具有對(duì)比性的知識(shí)，可使學(xué)生在這種新的教學(xué)方式中更深一步理解掌握知識(shí)，這種方式不但可以活躍教學(xué)氣氛還可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到提高教學(xué)的效果的目的。例如運(yùn)用概念圖進(jìn)行ISO/OSI與TCP/IP兩種網(wǎng)絡(luò)參考模型的對(duì)比教學(xué)，可使學(xué)生更深入地理解網(wǎng)絡(luò)分層的概念和作用，并理解ISO/OSI與TCP/IP兩種網(wǎng)絡(luò)參考模型及其各自存在的必要性。再如利用端口進(jìn)行VLAN劃分過(guò)程，利用概念圖描述其實(shí)驗(yàn)步驟，可使學(xué)生輕松地理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟并對(duì)該實(shí)踐過(guò)程中用到的理論知識(shí)有深入的認(rèn)識(shí)。

2 運(yùn)用思維導(dǎo)圖重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)概念體系結(jié)構(gòu)

思維導(dǎo)圖，又叫心智圖，是表達(dá)發(fā)射性思維的思維工具。思維導(dǎo)圖運(yùn)用圖文并重的技巧，把各級(jí)主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級(jí)圖表現(xiàn)出來(lái)，協(xié)助人們?cè)诳茖W(xué)與藝術(shù)、邏輯與想象之間平衡發(fā)展，具有人類(lèi)思維的強(qiáng)大功能。人類(lèi)運(yùn)用大腦自然（原本）思維模式，延伸思考的深度、寬度和導(dǎo)向。給以路徑指引，用線條和簡(jiǎn)易圖標(biāo)、圖像進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的放射性圖形。用于開(kāi)發(fā)大腦，對(duì)于改善和提高學(xué)習(xí)、記憶、思考效率很有用，并用于挖掘開(kāi)發(fā)大腦潛能。在高職計(jì)算機(jī)教學(xué)過(guò)程中，基礎(chǔ)概念和理論是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，復(fù)雜的概念關(guān)系是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。但如果將可視化技術(shù)運(yùn)用到這些概念關(guān)系上，將這些概念用圖組織起來(lái)，便可清晰的看出其層次結(jié)構(gòu)，這種新的概念也便于學(xué)生理解和接受。從實(shí)踐中看來(lái)，利用思維導(dǎo)圖，不但可清晰地表現(xiàn)同一類(lèi)型的不同方面的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與技能實(shí)驗(yàn)的小組協(xié)作，有效提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。所有的思維導(dǎo)圖都有一些共同之處：它們都使用顏色；它們都有從中心發(fā)散出來(lái)的自然結(jié)構(gòu)；它們都使用線條，符號(hào)，詞匯和圖像，遵循一套簡(jiǎn)單、基本、自然、易被大腦接受的規(guī)則。使用思維導(dǎo)圖，可以把一長(zhǎng)串枯燥的信息變成彩色的、容易記憶的、有高度組織性的圖畫(huà)，它與我們大腦處理事物的自然方式相吻合。例如，通過(guò)圍繞VLAN技術(shù)展開(kāi)思維導(dǎo)圖，學(xué)生可以很輕松地把握有關(guān)VLAN的相關(guān)知識(shí)。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同特點(diǎn)，可利用頭腦風(fēng)暴軟件（如Freemind、Thinking Express等）提前做好課件，便于學(xué)生清晰把握知識(shí)結(jié)構(gòu)，這種思維導(dǎo)圖也可以由師生共同完成，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

思維導(dǎo)圖在計(jì)算機(jī)教學(xué)中使用：一方面課程資源得以優(yōu)化；另一方面教學(xué)成果也得以提高。使用思維導(dǎo)圖的主要優(yōu)勢(shì)在于：一是可幫助學(xué)生重組知識(shí)體系結(jié)構(gòu)；二是讓學(xué)生更深入的了解知識(shí)細(xì)節(jié)等問(wèn)題； 三是通過(guò)頭腦風(fēng)暴原理實(shí)現(xiàn)課堂的師生互動(dòng)，進(jìn)一步提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力；四是在思維導(dǎo)圖運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，學(xué)生能更全面、更清晰、更深入地理解問(wèn)題，也能更準(zhǔn)確的選擇的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案；五是在教學(xué)中教師利用思維導(dǎo)圖制作的課件，更利于組織教學(xué)內(nèi)容。

3 利用仿真軟件作為可視化工具深化學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的理解應(yīng)用

仿真軟件能增強(qiáng)教學(xué)效果，并且無(wú)需投入價(jià)格昂貴的設(shè)備。在實(shí)際教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)工作原理復(fù)雜，比如WEB服務(wù)器、交換機(jī)和路由器等所起到的作用以及它們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)這些作用等。教師僅通過(guò)語(yǔ)言描述，很難描述清楚，學(xué)生也不易接受和掌握。教學(xué)中利用虛擬機(jī)軟件、路由器交換機(jī)仿真軟件對(duì)一個(gè)原本很大的網(wǎng)絡(luò)加以分析、簡(jiǎn)化；利用虛擬機(jī)軟件模擬應(yīng)用服務(wù)器、客戶機(jī)，利用路由器交換機(jī)仿真軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互連互通；再利用仿真演示讓學(xué)生觀看路由器、交換機(jī)等設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中所起的作用。這樣就能以較小的成本完成較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生直觀地理解、掌握網(wǎng)絡(luò)的基本工作原理并且激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。目前可用的虛擬機(jī)軟件主要有VMware workstation、Virtual PC等，路由器交換機(jī)仿真軟件做的比較好是如Bosom、Dynamips、Packet Tracer 等思科的產(chǎn)品，在目前計(jì)算機(jī)教學(xué)中，使用 Packet Tracer或VMware workstation+ Dynamips方案的仿真網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的應(yīng)用效果比較好。

4 結(jié)語(yǔ)

知識(shí)可視化有助于知識(shí)的理解、利用和傳播。在信息技術(shù)條件下，知識(shí)可視化有了新的突破。知識(shí)可視化的制作工具越來(lái)越豐富，制作方法更趨簡(jiǎn)易，表現(xiàn)形式更為多樣。知識(shí)可視化在高職計(jì)算機(jī)教學(xué)中應(yīng)用也不斷增多，范圍更加廣泛。文中分析設(shè)計(jì)的效果值得期待。學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)教學(xué)中知識(shí)可視化的使用，將其遷移到其他專(zhuān)業(yè)課程中也能收到良好效果。因此，對(duì)于知識(shí)可視化在高職教學(xué)中應(yīng)用值得進(jìn)一步深入探討和分析。

參考文獻(xiàn)

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