无线投影技术在道路勘测设计课堂教学中的应用

摘 要 针对道路勘测设计课程专业性较强、难以理性理解的特点,利用无线投影技术和相关软件,结合现有多媒体教学硬件,改变传统多媒体教学方法,实现教师与学生积极互动、活跃气氛、增强教学效果的目的。在道勘专业课教学实践后的效果表明:无线投影技术的合理应用可让教师摆脱讲台的限制,让学生积极参与课堂教学互动。本方法可为传统的多媒体教学提供参考和借鉴。

关键词 多媒体教室;无线投影;道路勘测设计课程

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2017)03-0025-02

1 前言

多媒体教学在各高校的课堂教学中已基本普及,市场也针对多媒体教学概念推出各种硬件和软件设备,将传统的教学带入一个更加方便、智能的时代[1]。当前学校在建设多媒体教室时,普遍是在教室配备投影仪(或液晶显示屏)、电脑,通过有线方式进行连接使用[2]。教师可插U盘使用,操作简单实用;也可自带电脑,事先调试安装好相应的软件等,通过VGA接口连接大屏幕显示设备进行课堂教学,这样更加灵活,尤其是针对专业课程需要专用的教学软件辅助教学时多采用该方式。

多媒体教学能有效提升教学效率和课堂的生动性,可弥补传统全板书教学的低效率缺点,也能活跃无视频、无图像的传统教学课堂气氛。但根据这些年作为学生身份和教师身份在课堂上的经验,当教学过程中使用大量的幻灯片,会因信息较多,师生间的互动交流不足而引起教学质量下降,学生跟不上节奏而失去积极性,形成教师在讲台“唱”,学生在下面“不和”的局面。因此,除了提高教师自身教学水平外,通过结合新科技打造新颖的互动教学模式成为目前多媒体教学中值得探讨的一个问题。

本文以专业课道路勘测设计为例,利用无线投影技术和相关软件,结合现有多媒体教学硬件,改变专业课程课堂教学教师唱独角戏、学生被动受教的传统多媒体教学方法,实现教师与学生积极互动、活跃课堂气氛、增强教学效果的目的。

2 无线投影多媒体硬件方案

随着科技的发展,无线网络逐渐发达并被各行各业广泛应用,支持Wi-Fi(Wireless Fidelity)无线保真技术的终端产品越来越流行,无线显示技术也随着高性能硬件和软件的开发、相关标准的完善而逐渐用于日常生产生活中,其中苹果公司的Airplay[3]、英特尔公司主导的WIDI[4]、微软公司推出的Miracast[5]等技术相对成熟。由于微软公司的操作系统Windows对软件AutoCAD和土木行业专业软件“纬地三维道路系统”的兼容性较好,本文基于微软公司Miracast适配器和Surface Pro平板电脑的无线投影组合,配合已有的多媒体系统,介绍灵活新颖的道路勘测设计(后简称“道勘”)课堂教学模式。

无线投影教学系统的基础硬件设备包括微软无线投影适配器、大屏幕液晶顯示屏、Surface Pro平板电脑。道勘辅助教学软件有AutoCAD、纬地三维道路系统、腾讯QQ。这些基于互联网的硬件和软件组成独具特色的道勘课堂多媒体教学解决方案,如图1所示。

整个硬件方案主要增加了一个微软无线显示适配器(Wireless Display Adapter),这款基于Miracast技术的外设产品,可以将PC、平板或者智能手机上的整个屏幕画面内容无线投放到更大屏的HDMI电视及屏幕设备上。该方法操作简单,无须专业技术。这种无线连接方式加上平板的便携性,可彻底改变传统多媒体教室的教学与受学体验。具体操作方法:无线适配器通过5 V的USB端口供电,另一端接入显示设备HDMI端口。安装有Win8或者更高版本的Surface Pro平板无须Wi-Fi网络支持,即可通过无线直连该适配器实现镜像输出或者扩展输出,并支持影像和声音同时输出,充分利用现有音响设备,平板电脑上可根据教学需要进行相关软件的预先安装。

3 整个教室作为讲台

无线显示配合平板电脑的使用,可以摆脱“有线”的限制,教师的活动范围不局限于讲台,能自由地在整个教室范围内活动。这样的优点是:可对课件内容进行重点标注及补充,PPT制作的课件内容丰富,可以让学生学习到更多和更完善的知识;为避免因为内容过多而无法突出重点,可以利用配套的Surface Pen配合PowerPoint的“笔”工具,对课件的重点内容进行标注,使讲述过程既能内容充实,又能重点突出;也可以平板作为讲义随身携带,根据教学进程在课件上输入手写体文字,利用现有的PPT课件,而教师无须回头观看投影仪或显示器即可在手持电脑上进行板书,可持续近距离与学生交流,缩短学生与教师间的距离感。自由活动+手写笔的教学体验是传统“有线”多媒体系统无法达到的。

4 利用社交软件增强教学互动

以智能手机为基础的社交网络发展迅猛,高校教师和学生几乎都在运用即时通信软件,其中腾讯公司开发的QQ和QQ群组使用频率较高,改变了师生间的交流方式,也改善了沟通渠道的便利性,教师采用QQ软件在群组中下达通知、布置作业甚至在线答疑。该软件有一个“群投票”功能,该功能针对群成员,教师可根据课堂内容预先设置相应的主题,并将可能选项设置到投票界面,投票结束后可自动统计投票人数及所占比例。这种方式能够充分利用互联网和互联设备,巧妙应用智能手机,激发学生参与课堂教学的热情,让学生在课堂上从被动受教角色进入到主动思考模式中来。

以道勘中的平纵组合设计章节为例,本知识点没有严格的理论推导,而是直接给出根据经验和规范推荐的几种适宜的平纵组合设计方案,“适宜”原则是更好满足视觉和心理方面的连续、舒适、与周围环境的协调和良好的排水条件,该知识点属于“好讲不好学”的范畴。教师在教学过程中将多种道路平纵组合设计效果图罗列在幻灯片上,并进行编号以便选择;在知识点讲解之前阐述平纵组合设计原则,让学生根据自己的理解,拿出手机进行最优组合选择;选择的结果即刻整理并公布出来,再进行知识点的论述和分析。这样的班级参与活动比照本宣科更能增加学生兴趣,增强学生对知识点的理解和掌握。

5 专业软件辅助教学

专业课程一般对应有相关的专业软件,如计算机语言课多是上机教学。土木工程类专业课程如桥梁工程、结构工程、道勘等都有对应的专业软件,但很多教学大纲侧重于理论教学,淡化甚至忽略了软件应用教学。还是以道勘课程中的平面线型设计为例,平面线型三要素“直线、圆曲线、缓和曲线”的组合搭配需要大量的计算过程,传统的教学模式都是板书整个计算过程,有时几个学时仅演示一种线型组合的计算过程和结果,无法做到实时显示。

采用专业软件纬地道路系统配合平板电脑教学,教师设置好导线,其余的圆曲线参数和缓和曲线参数可让学生进行预估,同时把结果立刻计算并显示出来,实现“所想即所见”的效果。用较短的时间可演示多种线型组合,包括计算复杂的“卵形曲线”“复曲线”“C型曲线”等,而这些曲线类型在传统的道勘课程中只讲方法原则,无法课堂演示计算结果。借助于无线显示,还可以让部分学生亲手在座位上操作软件,体验绘制复杂曲线的成就感,促进感性认识,增强教学效果。

6 结论

在信息技术高速发展的今天,利用无线技术高速传输图像、图形、音频、视频等多媒体手段成为现实。通过这一学期的道勘课堂教学实践,笔者真实体会到無线投影教育的魅力:它不但能极大扩展教育空间,打破教师与学生在课堂上的隔阂,有效地提高学习兴趣和学习效率,而且可以增加师生互动,加强学生对专业的理解,使教师在不影响正常教学的情况下更新自身的知识技能,完善自身专业素质。

参考文献

[1]贺宝勋.智能化多媒体教室管理系统构建探析[J].中国教育信息化,2015(19):58-60.

[2]杨晓良.无线网络在多媒体教室的应用与探索[J].电子测试,2014(3X):154-155.

[3]使用AirPlay在 HDTV上显示来自Mac的视频[EB/OL].https://support.apple.com/zh-cn/HT201343.

[4]微软无线显示适配器[EB/OL].http://.cn/.

[5]英特尔无线显示技术[EB/OL].https://www-ssl.intel.com/.

[6]马汉.Surface无线显示配件曝光[J].计算机与网络,

2014(5):31.

[7]武永红,林宏裔.无线移动终端与无线投影在教学中的互联应用研究[J].工业控制计算机,2015,28(6):90-91.