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在每節計算機網絡實驗教程教學課堂上,必須將教材內容以學生能很好的使用為目的,提升學生學習這門學科的技巧為目標,全班學生為主要載體,專業老師在課堂教學中進行不間斷的教學指導,要求每個學生必須具有獨立完成任務的信心,激發出學生學習計算機網絡實驗教程教學這門學科的自主性、積極性和創新能動性。教材中出現的題型,專業老師選取一些具有代表性的題目,讓學生在這些題目中進行自主選擇,將學生選擇好的題目列入到課堂教材環節里,在計算機網絡實驗教程教學課堂里進行互動,讓學生在互動環節中增強同學之間相互合作和團體合作的精神,使得學生逐漸具備獨立思考問題和妥善處理問題的素質、初步的語言功底。
二、加強課堂與實踐相結合、學校與單位相合作的新模式
新課改在教育部的逐漸推行下,使得越來越多的學校開始培養適用于社會技術性人才,從而適應21世紀經濟發展的要求,因此開始推行課堂與實踐相結合,學校與單位相互合作的新型教學模式。計算機的發展速度越來越快,社會上也需要各種各樣的網絡方面的技術應用型人才,龐大的市場需求,使得許多學校進行了課堂上的新模式教學,即課堂與實踐相結合。為了能更好的提高計算機網絡實驗教程教學的課堂質量和實踐效果,必須對專業老師團隊進行師資團隊和實驗室教學、實踐場地為出發點的實踐性教學培訓,提高每個專業老師的專業水平和素質,可以大范圍聘請單位內部的專業化人才或者全面性人才到課堂中為學生進行教學,每年定期增加這樣的實踐性老師為學生傳授實踐經驗,開始構建一種計算機網絡教程教學實踐課堂上的老師一大半是由具有高技能水平的老師進行授課的體系。學校為了能更好的培養計算機網絡實驗教學人才的社會實踐應用能力,與一些計算機網絡技術單位進行了相應的合作,讓這些計算力網絡教學中的人才在企業中學會應用自己所學的知識,讓專業能力和專業素質得到一定的培養,所以在計算機網絡實驗教程教學中提高學生的實踐能力,是許多學校提升學生素質的一項重要目標。與單位相互合作的新模式教學,根本在于專業課堂上要有一個能給學生帶來與單位合作的老師團隊。學校要真正的與單位進行合作,達到專業人才培養的目標。學校與單位合作的實踐性教學環節,根本在于學校是否和單位建立一個計算機網絡實訓室或者實訓基地,這是與企業合作不可缺少的條件,因此,要解決這個問題,學校必須堅持與單位進行合作,從而實現學校內部設備與外部設備進行相互結合的雙向建設化道路,其次在于提高老師團隊的專業技能,讓這些老師適應單位內部的計算機網絡,從而指導學生能更好的適應單位計算機網絡技術。
三、對新模式課堂教學下的研究和討論
關鍵詞:問題式教學;類比;虛擬實驗室
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)21-0079-02
一、引言
我院主要是電子信息類專業,為了順應時代要求,培養復合型人才,各專業都安排了《計算機網絡》課程。《計算機網絡》課程理論知識難,實踐知識又受網絡硬件設備的制約,應用性也很強,具有信息量大、知識更新快,計算機、通信、電子等多學科交叉的特點。而對于電子信息類等非計算機專業來說,理論和實踐教學學時設置往往偏少。如何在偏少的教學學時內,讓學生掌握《計算機網絡》課的基本原理、基本操作技能是我們課題組老師一直以來研究的一項難題。
我院所設置的五個電子信息類專業偏向于硬件方向,但為了適應社會需求,所開設的《計算機網絡》課程在教學內容上更新慢,教學手段采用傳統的黑板,加上網絡硬件幾乎沒有投入,存在重理論、輕實踐等問題,為了轉變過時的教育觀念與人才培養模式,達到學校“突出電子信息學科優勢,堅持培養務實創新的高素質應用性人才”目標的要求,本課程改革有著十分重要的意義。
二、理論教學改革及實踐
本課程的常規教學是以計算機網絡的參考模型為線索組織展開相關知識的學習,從物理層開始,依次講到應用層。以信號為載體,數據為表現形式,去傳遞網絡信息,以期待學生循序漸進地掌握網絡基礎知識。這種填鴨式的教學可能會使學生失去學習興趣,使教學效果不理想。結合網絡發展和應用實際,為了激發學生認識網絡、研究網絡的興趣,做了以下改革。
(一)教材的選擇
《計算機網絡》課程在本院各專業中分為專業基礎課和專業任選課兩種形式,因此在選用教材上遵循優秀、權威的原則。外文版教材采用Andrew S. Tanenbaum編寫的《Computer Networks》,該教材是按OSI七層參考模型來介紹,內容詳盡充實,英文描寫簡單易懂,方便閱讀。中文版教材采用謝希仁編寫的《計算機網絡》,是國內大多數高校都選用的優秀教材之一。
(二)結合考研大綱,對教材內容進行增刪
作為專業基礎課的《計算機網絡》是針對自動化專業而設立的,采用英文版教材,理論課學時數只有40。由于英文原版教材不能完全符合該專業計算機網絡偏向應用的特點,在教學大綱修訂中對原版教材內容進行了適當的增刪,同時把教材內容劃分為四個等級,依次表示精讀、必讀、粗讀和略讀。劃分等級后,學生能夠根據教學重點和自己的興趣愛好有選擇性的閱讀教材,既有利于掌握課程大綱內容,又可以提高學生的英語閱讀和翻譯的能力,達到選用外文教材的目的。
作為專業任選課的《計算機網絡》是針對我院電子信息科學與技術、測控技術與儀器、光電信息科學與工程和智能科學與技術專業而設立的,采用中文版教材,理論課學時只有24。必須對教學內容進行精心選擇、重新組織,以期達到使學生能夠“懂、建、管、用”網絡的目的。既理解網絡基本原理、相關協議和標準,又掌握一定組建小型網絡的工程技術,還可以學會管理、配置甚至維護網絡,從而在學會網絡基本應用的基礎上,為更深一步的網絡應用打好基礎。
(三)課程教學方法與手段改革
學生幾乎每天都處在計算機網絡的包圍中,選課、查成績、購物、檢索科技文獻等,一邊感受著網絡技術的變革給生活帶來的影響,一邊抱著對計算機網絡的濃厚興趣來學習這門課程。為了使學生在掌握學科知識的同時能夠盡可能多地使用第二語言,教學方法改革如下:
1.采用多媒體+黑板相結合的教學手段。根據教學目標,重新制作教學課件,力圖體現內容的主線和突出重點;每章突出講解三個重點知識,將這些知識用學生容易理解的英文句子表達出來,并且對關鍵術語進行中文標注和解釋。充分利用flash等電腦動畫效果,對難以理解的章節內容用生動的動畫來演示,從而可以激活課堂的氣氛,加深學生對知識點的理解,避免課件全文本造成視覺疲勞,引發注意力分散,不僅可以調動學生的形象思維能力,還可以讓教學過程有節奏感,避免了單調和枯燥。
2.教學方法以問題導入為主,類比講解為輔,加強師生互動。為了激發學生的學習興趣,在每章合適的單元設計幾個問題,引導學生思考,逐步深入理解課程內容,比如:把教材3.2節Error Detection and Correction和3.3節Elementary Data Link Protocols這兩節結合起來,設計三個問題啟發學生逐步深入理解:
①How to estimate whether the message is right or wrong?(怎樣判斷信息出錯?)
②How many kinds of states are there in the wrong messages?(出錯信息有幾種可能狀態?)
③How to deal with those wrong messages?(信息出錯后怎樣處理?)
通過第一個問題來啟發引出“糾錯檢錯編碼”內容;通過第二個問題啟發學生進一步思考,引出“數據幀”可能出錯和丟失,需要進行確認,而“確認幀”也可能出錯和丟失;繼而引出第三個問題,即出錯后如何處理,從而引出以下內容:引出數據幀和確認幀要至少用一位進行編號,超時要重傳等。最后以“停止等待協議”為例,把以上三個問題講述清楚,講述透徹。這樣環環相扣的教學設計可以啟發學生跟著教師同步思考,師生互動性好,課堂氣氛活躍。
網絡跟日常生活密切相關,但網絡原理又比較抽象,采用類比的教學方法可以把抽象的網絡原理與生活中的實物或現象進行比較,比如講解網絡層間協議和服務的關系時,可以借助飛機出行的實例進行類比;講解網絡層和傳輸層功能不同的時候,可以借助郵局收發郵件和家庭收發郵件進行類比,不僅生動直觀,再逐步引導同學們深入了解相關技術細節也就水到渠成。
三、實驗教學改革及實踐
我院計算機網絡實驗由于受實驗條件的限制,實驗內容和實驗方法都比較落后,改進如下:
(一)修改實驗大綱,調整實驗內容
計算機網絡實驗教學是教學改革的重要的一環,它主要用于檢驗學生掌握理論知識,培養學生學習計算機網絡的興趣,提高學生的實踐動手能力。老的大綱內容陳舊,新的大綱修正如下:保留一個驗證性實驗,增加一個綜合性實驗,增加一個仿真設計實驗。
(二)引入sniffer嗅探工具
驗證性實驗是培養學生對網絡的初步感性認識;綜合性實驗引入sniffer嗅探工具進行抓包,讓學生從應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層到物理層逐層分析各層網絡協議,切身體會計算機網絡協議。
(三)引入packet tracer仿真工具
由于本院網絡硬件缺乏,仿真設計實驗引入packer tracer仿真工具進行組網設計,既可以加深理解有關的網絡原理與技術,又加強學生的動手能力,還能夠消除實驗環境所帶來的影響,既節約硬件資源和資金,又充分提高學生的實踐動手能力。
總之,實驗內容上加大綜合性、設計性的實驗,從而激發學生的自我創新能力和工程應用能力;實驗方法上引進虛擬網絡實驗室,教師進行適當引導,讓學生參與互動,由被動變主動,培養更好的網絡動手能力,從而在實踐中掌握網絡的基礎理論。
四、教學模式改革
本課程不僅改革了理論教學內容,而且也改革了實踐教學內容。在注重教學方法和教學手段改革實踐的同時,還充分利用身邊的網絡資源。一方面在我校的BB教學平臺上上傳課程大綱、授課計劃、授課課件,以方便學生查詢;另一方面上傳優秀主講老師的授課視頻、方便上課沒有聽懂的學生進行“補課”。任課教師和學生還充分利用QQ群進行教學溝通,不收時間和空間的限制。總之,本課程已建立課堂教學、實驗教學和網絡教學交叉融合的教學結構,三個環節既相輔相成,又互相交融,在這樣時空的平臺下,使教與學進入互動溝通的最佳狀態。不僅使教師實現了教懂、教準,教活,學生達到了樂學、善學、活學,而且增強了學生日常使用網絡的能力,培養了學生的創新精神和實踐能力,形成了多元、多環節的教學模式。
五、結束語
本課程以多媒體教學為主要手段,以問題導入、類比講解、師生互動為主要方法,引入虛擬網絡實驗室,已建立相對完善的理論和實驗教學體系,再配合網絡教學和工程應用,各教學環節相輔相成,互相交融,實現了“懂、建、管、用”的教學目標,形成了立體化的教學模式。
參考文獻:
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關鍵詞:計算機課程;網絡教學;教學改革;信息系統;教育
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)27-7692-02
Computer Course Teaching on The Network
ZHU Hui
(Panzhihua Engineering Technology Institute, Panzhihua 617000, China)
Abstract: The paper didn't take establishing a teaching system as main contents. From another perspective of computer course teaching on network,some important issues were discussed. Combined with the characteristics of college computer course, and its traditional teaching mode, this paper put forward to actively use the network teaching mode. And further viewpoints pointed out the principles of network teaching, and some designing problems.The problem that should be paid attention to were made necessary analysis.
Key words: computer courses; the network teaching; teaching reform; information system; education
網絡技術的發展引發了知識和信息的革命,它使得教育領域的思想、教學的方法、手段、以及模式不斷的推陳出新。現在流行的網絡教育,以計算機網絡通信網絡為介質,在多媒體課程為核心的資源條件下展開教學活動,向人們展示了一個嶄新的、廣闊的學習世界。它突破了傳統學校教學方式的時空束縛,與課堂教育共同構成多元化的教育體系,不僅給人們提供了便捷的學習機會、豐富的教學環境和教學資源,而且使學習活動更加自主化、個性化。從大學計算機課程的角度出發,大學生較高的素質也為網絡授課提供了良好的受體環境,開展這方面的研究不失為教改與信息化結合的一個有益嘗試。
本文并不是網絡授課系統的設計,而是立足于一個整體的高度,從教育方面來討論計算機網絡課程相關的問題。
1 網絡課程開設的必要性
1)傳統模式的缺陷。傳統的學習方式一般遵循的是預習、上課、復習和作業的這么一套模式。在中小學時期,這套模式比較適合學生的發展階段。可是到了大學,它顯得有些不合時宜。根據筆者的經驗,現在很多大學上課的學生人數往往非常的多(一些大點的課堂,多達200多人的也并非少見),一般情況下都是教師在講臺上講,學生記筆記,缺乏討論交流和樂趣。而且由于課堂整體人數過多、空間過大使得講課往往只于前排的同學有些互動。通過網絡教學,可以很好的拉近空間、情感等的距離,也符合現代大學生的心理特點。
2)計算機課程本身的要求。大學計算機課程有計算機原理、微型計算機技術、計算機系統結構、計算機網絡、高級語言、匯編語言、數據結構、操作系統等等,當然這主要是計算機專業的課程設置。對于非專業的學生,一般只是選學其中的若干門。不過籠統地講,這些課程普遍還是偏難的。計算機技術作為當前應用最為廣泛的技術之一,它的基礎需要復雜的數學知識,它的應用又涉及到太多的方面,總體上從質量、數量上看都是一些比較重的學科。網絡教學可以運用豐富的多媒體手段調動學習的積極性,提高知識的形象化,還有利于對知識的重復性學習(很容易錄制下來),這都大大有利于大學生計算機相關課程的學習。
3)學校的限制。雖然現在學校都在大力的提高軟、硬件水平,國家也積極地投入資金加強教育。但是需要看到,對于某些大學來說,還是處于缺乏教室資源、缺乏更多優秀教師的不利局面。把課程設置到網絡上,可以輕松的請一些遠聘的優秀師資力量輔助學校教學任務的完成,也能應用網絡課件、軟件,彌補一些設備上的不足。
2 相關系統開發的基本原則
當然,并不是采用網絡教學的效果就一定好,這很大程度上取決于網絡課程相關系統的開發能不能保證合理、科學、有趣,有利于學生的接受,同時方便于教師的教學工作開展。一般說來,認為計算機課程網絡教學應用能夠保證先進性、開放性、經濟性、界面友好、易于擴充和維護等特點。
1)所謂的先進性,是指能否應用比較先進的高速網絡,能夠應用計算機中較為先進的理論、方法、技術,應該保證系統開發后在相當長的時間都能基本滿足需要。
2)開放性是指系統應該應用一些完整、良好的架構,具有通用性,比如能夠融入不同的數據庫系統,從而保證其兼容與維護。
3)經濟性是指系統不能一味求先進、昂貴,還是應該在質量、價格上取得較好的平衡,能夠達到較好的投入產出比。
4)而界面友好是指人機交互環境應該具有人性化、合理的優點,使用者使用起來方便、順手,符合習慣,利于系統的推廣。
5)系統應該保證盡量少出現應用上的問題,出現問題時也應該容易得到解決,而且應該能夠比較容易的得到硬件、軟件上的升級。
3 計算機網絡授課設計
3.1 應體現的特色
網絡教學應該從多方面保證它具有良好效果,從教師方面來講應該從如下的一些方面入手:1)首先應該強調多媒體資源的應用。由于依托于計算機技術,那么多媒體網資源就成了更好的輔助。教師可以采用一些較好的多媒體軟件,保證信息處理和人機交互的優良特性,而且應該具有多媒體信息傳遞和資源共享的優勢。2)其次,要有良好的教育模式。應注意網上教學活動可以在個體、群體、眾體等多種層次上進行,從方式方法上也存在異步教學和同步教學的差異。這種選擇上自由度的增大,使得教師有了更多的選擇。3)最后,應該保證多向的互動性。這里應該有學生與計算機的交互,學生與學生的交互,學生與老師的交互。通過這些互動,能夠協同學習,共同探索,培養團隊精神,提高學生對計算機課程的興趣,也能加強其與教師之間的溝通交流,達到教與學的雙鞭效果。
3.2 具體的設計
1)根據學習的情境和任務,盡量為學生提供各種豐富的資源。這些資源不應該僅僅是簡單信息的傳輸,更應該是超媒體下各種開放式的相關資源,具體應該包括多媒體素材、教學課件等,甚至是學生的一些作業、作品、總結等等。
2)應用有利的網絡工具,比如電子郵件、BBS、論壇等等,也可以采取有趣的方式比如角色扮演、資料共享等。
3)創建學習互助的環境,保證學生之間能進行良好的溝通、合作。還可以為這個小組制定獨特的目標、興趣。
4)應用一些主題教學的模式,比如探究式、情景式教學。可以把學生通過網絡置身于教師精心設計的情境之中,促使他們尋找對策。也可由教師暗示性地引導學生提出主題,還可以由學生自主設計自己的學習主題。
4 需要注意的問題
1) 應該注意教師自身的素養能力提高。教師應該積極的提高自己的理論、應用水平,不論是教育的方法,還是對網絡工具的應用都應該更上一層樓。當然,這離不開平時的積累、學習,伴隨著計算機技術的不斷進步,教師應該經常給自己充電,只有這樣才能完成更高質量的網絡教學任務。
2) 網絡環境教學應該是一個不斷總結與提高到過程。這里既需要教師自己的思考與努力,也離不開與學生的溝通、理解。應該積極掌握好學生的學習情況,建立良好的反饋機制,多聽聽學生的意見、建議,強調參與互動、自評與他評相結合。這樣才能不斷取得進步,使得網絡課程更加適應學生的需求。
3) 要正確采用教學方法以保證所有學生在網絡教學中有所收獲。由于網絡教學的良好環境,可以使得學生學習時候存在共性的同時,也能靈活的展現個性,針對學生的興趣、能力、特點等因材施教,切實保證每位學生學習計算機課程效果。實際上,這也是網路授課的另一個優勢所在,能不能夠充分用好這個特色也是網絡授課能否取得良好成績的重要指標。
參考文獻:
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[2] 李海北.談網絡在研究性學習中的作用[J].開放教育研究.2002(1).
關鍵詞:網絡教學;計算機網絡課程;教學水平
網絡教學作為一種新的教學模式,在院校已得到逐步發展和應用。網絡教學以網絡教學系統為教學平臺,發揮群體優勢,運用網絡交互模式教學既可以為學生的個性豐富及時更新現有的學習資源,創設個性化的學習環境,讓學生有充分的發展創設適宜的環境,還可以為學生的協同式學習創造良好的空間,取得事半功倍的效果。計算機網絡課程是各大專院校本科乃至研究生的一門必修課,目前本門課程的教學存在許多比較大的問題,比如相關學科發展迅速,內容更新快,教學內容難以跟上計算機網絡科學的發展變化。針對此問題,本文探討在網絡教學環境下提高計算機網絡課程的效率。
一、網絡教學的特點
網絡教學在歐美等發達國家的應用已有很長一段時間,最近在我國逐漸盛行。網絡教學相對以往傳統教學(包括多媒體教學)有著很多優越性,更能適應時展,滿足社會的需求。網絡教學的特點歸納有三個方面:
(一)自由式、個性化教學
傳統的教學方式由教師主宰教學,教師掌控教學進度和每次課的教學內容;而且由于上課教室的限定,上課學生的人數也有一定的限制。網絡教學方式十分靈活,以學生為主,學生可以自由選擇學習時間和學習地點,有了互聯網,學生可以通過計算機網絡在一個虛擬的集體中學習,這種集體不限于一個班級、一個學校或者某一個區域。利用網絡教學系統,學生可以自由選擇教師授課或自學或與其他同學一起討論等學習模式,設定學習內容,甚至通過教學系統設置個性化的學習界面,提高學習效率。
(二)生動式、信息化教學
利用網絡教學,教師的備課也因網絡上的各種豐富多彩的教學資源庫而變得容易、方便,圖文并茂,生機勃勃。學生也能夠自由直觀地學習。
(三)交互式、人性化教學
通過網絡更能夠增進師生之間的交流,并利用網絡資源,能夠更好地教育學生。
二、計算機網絡課程網絡教學的可行性
網絡教學是信息化時代興起的新型教學模式,其必須建立在以計算機網絡系統為基礎的教學系統之上,為充分發揮網絡教學的優越性,對教學硬件和教師計算機運用能力都有一定的要求。歸納大致可從三方面分析:
(一)對教師的要求:教師是網絡教學系統的重要的使用者,并可能直接參與某課程網絡教習分系統的制作,對于該課程網絡教學效果的提高起著至關重要的作用。因此,要求授課教師必須有基本的計算機應用能力,能夠制作多媒體教學課件或視頻,能夠熟練運用網絡搜索功能并能運用多種方式進行網絡交流,有一定的網頁制作水平。
(二)對學校或教育機構的要求:教育機構或學校是進行網絡教學的組織者,也是網絡教學執行的最主要的支撐者,他首先應該建立網絡教學系統的平臺,為教師和學生提供有效網絡結構,并能夠對網絡機構進行長期的維護。
(三)對學生的要求:學生是網絡教學的主要受益者,同時也是網絡教學的重要參與者,這要求學生必須有一定的計算機知識基礎,能夠熟練運用計算機和網絡。在信息高速發展、計算機普遍應用的今天,我國大部分高校及其師生均具備網絡教學的必要條件,由此可見在高校中運用網絡教學系統具備一定可行性。
三、計算機網絡課程在網絡教學下實施的幾點建議
由于網絡課程有相當部分的內容屬于基礎理論知識方面,難度大,相對枯燥,在課堂教學方面遇到學生積極性調動不充分,課堂互動性不足等問題,例如在通信基本理論、物理層協議分析等的教學中,由于這些內容安排在課程的開始階段,枯燥晦澀的內容對整個課程興趣的建立和引導是非常不利的。針對以上問題,本文把這類知識點放到網絡資源平臺上,以吸引學生的方式讓學生主動下載學習。
針對計算機網絡課程類似的問題,使用網絡教學應該注意幾方面的問題。首先,教學系統結構應該完備。完整的網絡教學系統不但有學生學習內容的板塊,還應該具有知識考核,老師答疑,學生交流討論,甚至是統計學生出勤、學習效果等功能。其次,網絡教學系統應該考慮教師在線講授、視頻下載、學生自學等幾種學習模式;理論教學應與實踐相結合。最后,教學系統應該提供資料下載共享,這不僅僅可以供授課學生下載,也可采用設定權限的方式與其他高校或機構相關人員交流,以提高技術水平;還應提供更多數控相關知識網站的鏈接,方便學生獲取更多的知識。教學不僅僅是講授學生本專業知識,更應該傳授學生獲取知識的能力。
四、結束語
計算機網絡的教學同其他課程的教學一樣,不是一成不變的,課程內容和學生個體都是處在不斷的發展變化當中,教學手段也必須要能夠適應這種趨勢,不斷的去探討更加切合實際情況的教學方法。相信通過不斷完善改進網絡教學系統,充分利用網絡功能,定能把計算機網絡課程教學提到一個新的高度,并為其他課程的教學起到借鑒作用。
參考文獻:
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關鍵詞:基于應用;網絡課程;教學改革
計算機網絡技術被譽為是“近代最深刻的技術革命”。為了培養高素質的復合型人才,滿足社會各行業對網絡管理、網絡建設及網絡應用技術與開發人才的需求[1],很多高校為非計算機專業學生開設了計算機網絡技術及應用課程,該課程也是教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會提出的大學計算機基礎教學系列課程中的核心課程之一,該課程不僅要求學生掌握計算機網絡的基本概念和基本工作原理,還要求學生具備很強的實踐操作和應用能力,而對于非計算機專業學生來說,學習計算機課程的主要目標是“面向應用,突出實踐”[2]。筆者根據自己多年從事計算機網絡技術及應用課程的教學經驗,以應用為目的,就其課程體系、教學內容、教學方法及教學手段的改革進行了探索與實踐。
1構建基于應用的課程體系
隨著計算機網絡技術飛速發展,計算機網絡課程體系也在相應地變化。現在,計算機網絡課程有多種課程體系,蔣天發教授將計算機網絡的課程體系分為以TCP/IP協議為主線的網絡課程體系,以局域網為主線的網絡課程體系,以Internet 網為主線的網絡課程體系,以OSI協議為主線的網絡課程體系,概論性的網絡課程體系等[3],并對每一種課程體系的優缺點及適用對象進行了傳述。吳功宜教授提出了從網絡技術發展的三條主線構建網絡課程的思想,編寫并出版了適用于不同層次的系列教材,提出的三條主線是:ARPANET-TCP/IP-Internet 技術,PRNET-Ad hoc-WSN/WMN的無線網絡技術與網絡安全技術[4-5]。馮博琴教授主持的國家級計算機網絡精品課程網站中將計算機網絡教學總結成9個知識大類、3個層次的54個知識點和6個目的的31個技能點,等等。這些寶貴的教學成果與經驗對我們研究計算機網絡技術與應用課程的教學提供了很好的借鑒作用。
2從應用入手設計教學內容
由于“大學計算機基礎”(簡稱“大基”)課程中已經學習了計算機網絡的相關概念和互聯網的基本應用,我們在設計教學內容時,以“懂”、“建”、“管”、“用”(“懂”是理解網絡基本原理、相關協議和標準;“建”是掌握基本組建網絡的工程技術;“管”是學會管理、配置和維護網絡的基本能力;“用”是學會使用網絡作為信息和管理的平臺)現代計算機網絡為教學目標,以TCP/IP網絡體系結構為主線,以加強應用,培養能力為重點,結合西部高校學生生源的實際情況,針對各個專業的不同需求,對計算機網絡技術及應用課程的內容和技能要求進行取舍和整合,減少了重復,對“大基”中講過的內容,進行梳理、歸納總結性的講解,摒棄了傳統課程中那些過時的知識,取而代之的是現代網絡技術中越來越廣泛使用的網絡協議與實現技術,如增加了應用廣泛的無線網技術和網絡安全技術。這樣,一方面可以充分利用有限的授課課時,向學生介紹最新的計算機網絡技術與應用,另一方面可以提高學生學習計算機網絡基礎課程的積極性和主動性,從而達到良好的教學效果。
計算機網絡技術及應用課程具有理論性和實踐性強、技術更新快等特點,加之教學和學習該課程時存在兩種誤區:一是計算機網絡就是些概念,了解概念、會上網使用簡單的網絡軟件即可;另一種是名曰強調應用,但把該課程降低到單純的網絡產品介紹。針對以上問題,筆者以生活中的網絡為實例,按項目整合課程內容。把傳統的章節內容歸納成模塊化教學,每個模塊都對應生活中的實際網絡項目,將應用技術貫穿到實踐中進行教學。
筆者按大項目和小任務組織教學與實踐,逐步擴展,使學生在完成小任務的同時邊學習邊實踐。
1) 項目一:構建小型網絡[6]。
任務一:組建SOHO型網絡。
任務二:構建辦公(或宿舍)網絡。
任務三:網絡服務器的搭建。
任務四:小型網絡的安全保證。
相關知識:計算機網絡的定義、網絡硬件組成、網絡中設備的連接方式、TCP/IP協議與IP地址基本知識、常用網絡測試工具、網絡病毒及防治等。這些基本知識在“大基”中已經講過,但僅介紹概念,大多數學生未接觸實踐。
2) 項目二:用無線網絡完成項目一任務。
相關知識:無線局域網的基本知識、無線局域網硬件設備、無線局域網通信協議以及無線局域網組網模式等。
3) 項目三:構建園區網絡。
任務一:多辦公區之間的網絡連接。
任務二:部門間網絡的安全隔離。
任務三:網絡的互聯與互通。
相關知識:交換機的工作原理及級聯技術、子網劃分與子網掩碼、VLAN技術及應用、路由技術與三層交換等。
4) 項目四:Internet接入技術。
任務一:ADSL接入技術。
任務二:校園網接入技術。
任務三:構建安全的校園網。
相關知識:Internet基本技術、家庭網絡接入技術及ADSL技術及應用、寬帶接入技術、路由協議與網關、防火墻技術及應用。
5) 項目五:網絡應用系統的總體規劃方法。
將這些項目與任務貫穿于教學的整個過程,使學生真正做到在學習過程中做項目,在做項目過程中學習,體現了“做中學、學中做”的教學理念
3從應用入手,積極探索多元化教學方法
傳統的灌輸式教學方式,即系統、完整、講細、講透的講課方法,既枯燥乏味,又束縛學生的智力發展和能力提高,加之課程學時普遍減少,因此,如何激發學生的學習興趣,啟發學生的思維,發揮學生的創造性,是改進教學方法和教學手段的重點[7]。在教學過程中,以“懂”、“建”、“管”、“用”為目標,從應用入手,積極探索多元化的教學方法,并將多種教學方法與教學手段相結合。如:場景教學與興趣教學相結合、啟發式教學與討論式教學相結合、任務驅動與案例教學相結合、演示教學與網絡教學相結合、虛擬教學與實物教學相結合、理論教學與實踐教學相結合等[8-10]。
興趣是最好的老師,在教學中,只有激發學生學習的興趣,才能調動學生學習的積極性。如在第一講中,教師首先介紹計算機網絡的重要性、發展趨勢以及在現實生活中的具體應用,啟發學生發言,談談自己使用網絡的情況以及對計算機網絡的理解,并互相交流,最后,教師總結歸納,給出計算機網絡的定義。
【關鍵詞】教學過程;教學方法
引言
計算機網絡技術是計算機技術與通信技術緊密結合并不斷發展的一門學科。《計算機網絡基礎》課程的開設,旨在培養學生了解計算機網絡的基本概念、原理、方法,掌握計算機網絡應用的基本工具,具備熟練上網操作的能力等。課程以網絡分層體系結構為線索,具有概念多、理論抽象、實踐性強等特點。但是在教學過程中不難發現,對于學生而言,《計算機網絡基礎》課程具有抽象難懂、枯燥無味等特點。教學的關鍵在于有效地激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極性,充分發揮學生的主體地位,因此探索適合《計算機網絡基礎》課程的教學方式和方法具有非常重要的現實意義。
1.優化設計教學過程
教師在教學過程中要堅持效率與效果相統一的原則,確保提高教學質量。通過對知識的精煉講解和準確完整的描述,可以使學生更快更好地掌握知識。因此教師一定要對教學內容的重點和難點、主要問題和次要問題做出具體的分析,通過思考、研究和分析,確定符合實際的課程內容,把教學工作置于切實有效的基礎上來。對于《計算機網絡基礎》這門課來說,我們首先要明確課程的整體教學任務和詳細的教學內容,明確各個知識點之間的內在聯系,
然后在此框架內設計每一堂課的教學方法、手段和學生的活動形式。在具體的授課過程中,從講課的語言到授課的方法要生動有趣、引人入勝,從而營造生動的學習氛圍,調動學生的學習積極性。教學過程還應突出學生的主體地位和教師在課堂上的主導地位,注重學生在課堂中的活動,多讓學生去動手,多說多練,并在此過程中實現師生的互動和生與生之間的互動。通過雙向的互動環節,讓課堂氣氛活躍起來,激發學生對于計算機網絡學習的強烈興趣。教師通過對教材中的重點內容,通過設計問題后,讓學生進行積極的思考和小組的合作探究進行生生互動,充分的調動學生學習的積極性。然后在教師的啟發引導下進行師生互動,促進師生有效的交流,對重難點進行突破。這樣所講的內容學生很容易做到當堂消化,對知識本質的理解也會進一步升華。教學過程的優化設計,能夠有效地引導學生主動思考,調動學生的學習積極性,使其主動獲取知識,進而應用知識解決問題,提高創新精神和實踐能力。
2.靈活采用多種教學方法
2.1 任務驅動法
“任務驅動教學法”是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學法,它將以往以傳授知識為主的傳統教學理念,轉變為以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念:將再現式教學轉變為探究式學習,使學生處于積極的學習狀態,每一位學生都能根據自己對當前問題的理解,運用共有的知識和自己特有的經驗提出方案、解決問題。在《計算機網絡基礎》課程的教學過程中,教師可以根據當前教學主題設計并提出“任務”,針對提出的任務,采取演示或講解等方式,給出完成任務的思路、方法、操作和結果,然后引導學生邊學邊練,并完成相應的學習任務。這種教學方法不僅使學生獲得知識,還能增強動手實踐能力,讓學生的探索和創新精神得以展現。筆者在課堂教學中是這樣使用任務驅動法的,首先對于所要學習的內容,提出需要掌握的程度和設計一些習題,讓學生通過認真的聽講,之后進行小組的合作探究學習,共同完成所要求達到的目標。這樣的任務驅動法,不僅培養了學生的合作能力和共同獲得新知識的能力,還能增強學生的動手實踐能力,在操作中和小組合作中實現創新。
2.2 案例教學法
計算機網絡課程,具有抽象的理論性和較強的實踐性,如課程中的組建與維護、網站開發與設計、互聯網應用、網絡產品,需要結合實物和一定的實例進行講解,讓學生對照真實的實物和具體的實例結合課本上的理論知識進行深刻的理解,并學會融會貫通和舉一反三。為了加強學生對實際網絡工作過程的了解,開闊學生的視野,在計算機網絡課程的教學過程中,結合教材的具體內容將同軸電纜、光纖、交換機、路由器等網絡設備搬到課堂上,對照實物現場進行講解,同時在課堂上現場給學生演示如何制作網線,如何制作簡單的網頁,如何配置家用路由器和交換機,幫助學生更直觀、更有效地了解和掌握計算機網絡原理和實用技術。學生對實際網絡工作過程加強了解,開闊了視野;同時讓學生了解如何做網絡研究和開發工作,提升學生對課程的興趣。
2.3 圖例教學法
對于一些比較抽象的概念.可以采用具體的圖例,并結合實際應用進行講解,使抽象的概念更加直觀。比如,在講解“星型拓撲結構”時,筆者首先畫出“星型拓撲結構”的示意圖。通過示意圖來講解它的優點是易于維護、安全可靠。一個用戶產生故障不會影響其他用戶;同時,也指出它的缺點是中心節點會成為整個網絡的瓶頸,一旦出現故障.與它相連的網絡就會癱瘓。學生在宿舍上網時會使用交換機進行互連,這樣互連的網絡具有星型結構的優點和缺點。如果交換機出現故障,那么與之相連的所有計算機就都不能上網。理論與實際相結合,把抽象概念實例化,學生學習起來就會容易很多。
3.綜合使用各種教學手段
在教學過程中,可以采用多種教學手段,每一種教學手段都是為了加深學生對概念的理解,提高學生的動手能力。比如多媒體教學。計算機網絡的原理比較抽象,有時很難用語言把它描述清楚。如果把這些晦澀難懂的內容制作成多媒體課件,將原來抽象、復雜的理論知識用生動形象的動畫表現出來,學生們就能更加直觀的接受這些知識,激發學生的學習興趣。再比如網絡教學。通過網絡教學平臺,將課程的教案、參考文獻目錄、授課PPT、網絡課件等相關教學資料在校園網的網絡教學平臺上,可以實現教學資源的共享。此外,教師還可以組織學生在網上進行交流討論等等。
關鍵詞:虛擬計算機;計算機網絡;公共機房
中圖分類號:G642
文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913(2008)02-0119-03
中等職業學校計算機網絡專業有很多實踐性的課程,如“實用組網技術”、“服務器的配置與管理”、“局域網組建實訓”等。這些課程有很多的實訓內容,這些實訓內容都需要在專業實訓室中完成,加上實訓項目內容上有一定的連貫性,此專業實訓室不能提供給其他授課對象使用,造成了學校投入加大、資源浪費。有沒有一種替代方案可以完成此門課程的實訓教學,又不影響教學效果,不影響其他授課對象的教學呢?回答是肯定的,使用虛擬計算機。
虛擬計算機是在一臺物理計算機上通過虛擬技術,模擬產生一臺或多臺計算機的軟件,虛擬出的計算機使用實體計算機的硬件設備,但獨立于實體計算機,在實體計算機中以文件的形式存在,主要用來解決服務器系統的整合、系統升級、軟件測試和實訓環境的構建等任務。現在廣泛使用的虛擬軟件有VMware Workstation和Virtual PC,下面以VMware Workstation為例介紹虛擬機在計算機網絡課程教學中應用。
1解決多班分時上機的問題
計算機網絡類課程的實訓內容具有一定的連續性,一個大的實訓項目可能需要很多個學時才能完成。在完成項目的過程中,操作系統不能進行設置上的調整,否則會影響實訓效果。如果學校有多個班級在上同一類型的課時,就需要學校有多個計算機網絡類的專業實訓室,這樣給學校增加了負擔,也影響了實訓空間的利用率。由于虛擬計算機是以文件的形式存在于實體計算機中的,使用它可以很好地解決多班分時上機的問題,實現每個學生都有一個專用的實訓環境。
選擇實體計算機中合適的磁盤分區作為存放虛擬計算機文件的空間,由各個班級學生在此空間內建立各人自己的文件夾,在此文件夾下再建立需要的文件夾。如需要在實體計算機中虛擬出Windows Server 2003和Windows XP兩臺計算機,可以采用如圖1所示的管理模式。
啟動虛擬軟件,由每個學生通過此軟件構建自己虛擬的實訓計算機,并將虛擬的計算機以文件的形式保存在各人自己的文件夾中,每次實訓每個學生就用此虛擬計算機完成實訓內容,這樣各個班級學生互不干擾,各人使用自己構建的虛擬計算機系統,可以很好地解決多班分時上機的問題,并且不影響其他非網絡課程的教學用機。
2解決實訓空間機位不足的問題
計算機網絡類課程的實訓內容通常需要兩臺以上的計算機協作完成,一臺計算機充當服務器,一臺計算機充當客戶機,有的實訓項目還需要有第二臺客戶機,學校的實訓機房的機位會出現嚴重不足。雖然,有些學校可能會采用小組協作的方式完成相應的實訓內容,即每位學生只完成實訓項目的部分內容,一個小組合作才能完成整個實訓項目。這樣做雖然可以培養學生團結合作的能力,但影響了學生操作技能的培養,學生對實訓內容的掌握就會有一定的片面性。為了保證學生技能的培養,老師只有將同樣的實訓內容分多次完成,每位學生每次完成同一項目中的不同內容,這樣會給教學進度的完成帶來一定的影響。
當用戶的物理計算機具有大于等于1GB的內存時,可以使用虛擬軟件在物理計算機中虛擬出兩臺虛擬計算機,一臺虛擬計算機安裝Windows Server操作系統,一臺虛擬計算機安裝Windows XP或Windows 2000 Professional,使用橋接技術進行網絡連接,加上物理計算機也可以作為客戶機進行通信,一臺物理計算機就完成了三臺計算機的功能,每位學生可以一臺物理計算機上獨立完成實訓項目,很好地解決了實訓空間機位不足的問題。
3解決真實環境難以解決的問題
(1) 系統安裝
操作系統的安裝一直是困擾學校計算機網絡類課程教學的一個問題,給學生練習安裝,需要學校的實訓計算機都配置有光驅,而且需要配備幾十張安裝光盤,并且安裝過程對實訓計算機有一定的損害(需要對硬盤進行分區操作并進行格式化)。整個機房將不能提供給其他課程的實訓使用,使得機房的利用率降低。使用虛擬機可以很好地解決系統安裝的問題。
先使用虛擬軟件在物理計算機中虛擬出一臺計算機,將Windows操作系統的安裝光盤制作成一個鏡像文件,在虛擬計算機中將此鏡像文件導入到光驅中,這樣在虛擬計算機的光驅中就放置了一張Windows的安裝光盤。啟動該虛擬計算機,按下F2鍵進入虛擬計算機的BIOS設置狀態,設置虛擬機由光驅啟動,如圖2所示。保存并退出BIOS的設置后,虛擬計算機就會直接進行操作系統的安裝,如圖3所示。
(2) 磁盤管理
Windows Server 2003系統將磁盤分為基本磁盤和動態磁盤,動態磁盤可以提供一些基本磁盤不具備的功能,如可以創建可跨越多個磁盤的卷和創建具有容錯能力的卷(如鏡像卷和RAID-5卷)。鏡像卷使用的是RAID-1技術,數據將同時向兩塊硬盤上寫入,兩塊硬盤中保存狀態是一樣的,當一塊硬盤出現故障時,可以保證數據的完整性。RAID-5卷被稱為帶有奇偶校驗的帶區集,在向卷中寫入數據時還要定入校驗信息,這些信息被寫入不同的硬盤中,可以在源數據部分丟失的情況下通過剩余的數據和校驗信息恢復丟失的數據。RAID-5卷的創建至少需要3塊硬盤,最多需要32塊硬盤。
由于磁盤管理的實訓項目需要多塊硬盤才能完成,而學校的機房又不可能為了幾個實訓項目將每臺計算機配置3個以上的硬盤,磁盤管理的實訓內容只能由教師做演示,學生沒有自己的實踐機會,影響了教學效果。使用虛擬計算機可以很好地解決磁盤管理的實訓問題。
啟動虛擬軟件,在虛擬軟件的工作窗口中選擇虛擬的計算機,執行“虛擬機”“設置”菜單命令,打開“虛擬機設置”對話框,如圖4所示。在此對話框中選擇“硬盤”后,單擊“添加”按鈕,給虛擬計算機添加新的虛擬硬盤,并且可以根據實訓的需要添加足夠的硬盤,完成鏡像卷、RAID-5卷的創建實訓。在此實訓中,如果需要對實訓效果進行驗證,可以在卷創建完成后,拷貝一些數據到卷中,關閉虛擬計算機后,再將某個硬盤刪除(表示硬盤損壞),啟動虛擬計算機,查看數據是否可用。對于鏡像卷,數據是可用的,對于RAID-5卷,數據是不可用的,需要對卷進行修復操作。修復操作是再給虛擬計算機添加一塊硬盤,啟動系統后進行修復操作,修復完成后,原來的數據就可以恢復出來。
4解決實訓內容受課時限制的問題
學校的每節課都有時間限制,一般為45分鐘一節課,實訓課一般會兩節連排,加上課間休息時間,最長為100分鐘。這樣一個時間安排給實訓課的教學帶來了困難:如果學生實訓內容不能在規定的時間段內完成,既影響其他課程的教學,也會影響實訓內容的教學。使用虛擬計算機的快照功能可以使實訓內容不受時間的限制,本次課內不能完成的項目,下一次課可以繼續完成。
啟動虛擬計算機進行實訓內容的訓練,如果訓練內容進行過程中,剩余的時間已經不能完成實訓時,可以執行“虛擬機”“快照”“創建快照”菜單命令,打開“創建快照”對話框,如圖5所示。在此對話框中可以對需要創建的快照進行簡單的描述,以記錄此次快照的內容,單擊“確定”按鈕,創建一個快照,將此時的虛擬計算機的狀態以文件的形式保存在物理計算機中,下次實訓課時,執行“虛擬機”“快照”“恢復到快照”菜單命令,將本次保留的虛擬計算機狀態恢復出來,繼續進行實訓內容的練習。這樣操作,可以使所有的實訓內容連續進行,很好地解決了實訓項目受時間限制的問題。
5結束語
由于虛擬計算機與物理計算機是完全隔離的,其操作環境與真實環境幾乎沒有差異,可以在虛擬計算機中進行分區、格式化、文件刪除,甚至損壞文件系統、感染病毒、進行網絡攻擊等對系統具有毀滅性的操作而不必擔心這些操作會影響物理計算機。所以虛擬計算機不僅可以應用于計算機網絡類的課程中,還可以應用于“常用工具軟件”、“計算機應用基礎”、“因特網應用”、“計算機組裝與維護”等課程的教學中,為學校提高教學效率,加強教學管理與機房的管理提供了有力的保障。
收稿日期:2007-10
作者簡介
段標,南京市玄武中等專業學校教師,南京市第二屆專業學科帶頭人
通信地址:南京市櫻駝花園100號郵編210042
關鍵詞 計算機網絡課程 彈性教學模式 路由機制
1 引言
目前高校計算機專業“計算機網絡”課程“照本宣科”模式大行其道,這有悖于計算機網絡技術應用性強的特點。因缺乏科學合理且可操作的教學模式,授課過程必然是概念堆砌,缺少主線,不成體系,加之實踐環節薄弱,考核方式傳統,嚴重影響了該課程的教學效果。
本文首先從計算機網絡知識體系本身所具有的彈性展開論證,對該課程教學模式的各個環節,即授課方式、實踐方式及考核方式所存在的彈性有針對性地展開論證并給出具體的實施方案,最后給出了教學效果的例證。
2 “計算機網絡”課程彈性教學模式的制定
2.1 計算機網絡知識體系的彈性
任課教師首先應對“計算機網絡”課程知識體系的彈性有充分的認識和把握。
計算機網絡技術是計算機技術與通信技術結合的產物,這一特性決定了其知識體系的寬廣性。同時,計算機網絡技術又是時代應用需求驅動的產物,這又決定了其知識體系局部的時效性,加之新型通信技術深層次的不斷融合(如IP網和3G的結合)及計算機應用技術本身的不斷深化使計算機網絡技術的發展日新月異,執眾多技術發展之牛耳,這導致計算機網絡知識體系的彈性化,其課程知識體系的彈性是其應用技術彈性的自然“鏡像”,并非故弄玄虛。
該課程知識體系的獨特性,決定了其教學模式的獨特性,即采用彈性的教學模式。
2.2“計算機網絡”課程彈性授課方式的制定
“計算機網絡”課程的彈性授課方式始于彈性授課計劃的制定,落實于彈性的課堂教學形式。
2.2.1彈性的授課計劃
彈性的“計算機網絡”課程授課計劃的制定要明顯區別于本專業其他課程,授課時應圍繞當今Internet路由體系結構的寬廣視角而展開,即當今Internet物理上由具有獨立網絡技術的局域網、廣域網、Internet骨干網組成,Internet域內路由(如OSPF),域間路由(BGP)是其主線。這種授課內容的布局模式應該適合于任何種類和層面的“計算機網絡”課程授課對象,差別僅是內容講解深淺程度的把握,計算機網絡技術更新速度快的現實特點要充分(且必須)反映到授課計劃中來。即授課計劃不能寫死,而要有核心且有空間,使其具有良好的彈性或自適應性。計算機網絡技術更新永遠遵循著“無止境地最大限度地滿足用戶的需求”的目標,這導致新技術實現的“不擇手段”性,意味著大量新網絡基礎理論“背叛”性(即有悖于設計初衷)的涌現出來,要多選擇這樣的實例使學生體會這一規律。例如,當網絡層的傳統路由協議(尤其是BGP)對在路由失效時因收斂時間過長而導致傳輸延遲的增加表現的無能為力之時(當然設法縮短收斂時間是自然的必然的研究方向,也正在進行),而另外一些研究者打破常規提出了覆蓋路由體系結構(Overlay Routing Architecture),即在原有路由層之上構建了彈性覆蓋網(Resilient Overlay Network),從應用層完成端到端(End-to-End)的路由選擇,從而大大縮短了路由的收斂時間。目前該覆蓋網絡路由理論和傳統網絡路由理論的應用并存。國內學者也提出了自己的覆蓋網體系結構BSMON及多播服務模式,從根本上彌補了網絡層多播的先天不足,使世界范圍內的多播成為可能。需總結強調的是,覆蓋網的出現有悖于計算機網絡體系結構的最初設計理念,即“層次間功能不重疊“的設計思想(但應用效果是原方案所不及的),這一直被稱為其特色的設計卻成了新理論產生的羈絆和禁錮。如果教師照本宣科,不深入追蹤思考類似的現象,不僅不能對新的網絡應用從理論上做出合理的解釋,反而會前后矛盾!這里的關鍵問題不在于大量計算機網絡新理論的出現,而在于一些新理論和原有理論的“背道而馳”。對待這樣的知識點,教師應給學生一個怎樣的交代?方法只有一個,即“留有空間”!切忌將課本中的定義規則,尤其是算法當作真理而采取“封頂”式講解、記憶和考核,這里建議采用“解釋理論產生的技術背景―解釋理論本身―探討現在和未來的技術背景―勾畫新理論”的方式組織教學內容。“勾畫新理論”就是“留有空間”的具體表現,這種引導學生“勾畫新理論”的能力應該做為一個優秀計算機網絡教師的重要標志。
彈性的授課計劃要靠彈性的課堂教學落實。
2.2.2 彈性的課堂教學
彈性的課堂教學是彈性授課計劃的實施過程。需學生和授課教師共同合作完成。
這里要求學生上課之前必須進行課程預習,了解本次課程和已講的內在邏輯關系并帶著對問題的初步思考走進課堂。第一節課由教師講授,第二節課學生和教師共同討論。這對學生和老師都提出了較高的要求,老師將授課計劃中的“留有空間”、“勾畫新理論”的理念在第二節課中應充分展現出來,學生在“留有空間”中“行走”需要教師高質量的引導,教師對講授的知識“留有空間”越大,帶領學生“行走”越合理,越接近知識內核。
彈性的授課方式還需彈性的實踐環節對課堂知識給予拉動和提升。
2.3“計算機網絡”課程的彈性實踐方式
彈性的實踐方式指彈性的認識實習內容、彈性的開放式實驗內容及彈性的課程設計內容。
2.3.1彈性的認識實習內容
這里建議認識實習在開設“計算機網絡”課程的前一學期進行,認識實習要求任課教師和實習基地的網絡工程師共同切磋制定好實習計劃,并分兩階段進行,首先是網絡工程師來校講解該企業的計算機網絡應用現狀,重點在于對本單位的應用需求、網絡拓撲結構和關鍵網絡設備設置、各種服務器及防火墻等內容進行總體介紹,然后安排現場參觀及網絡工程師和學生的互動,使學生建立對計算機網絡的感性認識,為下學期的課堂學習打下一良好的基礎。
但認識實習的缺陷是學生的動手能力受條件所限未能得到鍛煉,校內網絡實驗室的開放實驗項目便可做到很好的補充。
2.3.2 彈性的開放式實驗內容
計算機網絡實驗是提升課堂知識的重要實踐環節。目前,大部分高校都建設了專用的計算機網絡實驗室,設備檔次、種類及數量都達到或超過了教學評估的基本要求,但經調研發現許多高校的網絡實驗老師對實驗內容沒有足夠的把握,實驗題目多年不變。這里建議選擇引入國內CCNA,CCNP網絡工程師教材中的一些可操作的實驗項目,在滿足配置要求時學生可以自帶題目進行驗證性實驗,也可在老師指導下進行創新性實驗,從而提高實驗內容的彈性。
實驗教師的素質應通過外出培訓、自修和部門內交流等方式予以提升,考核學生先考核實驗教師,擺脫實驗教師僅是實驗設備和上機學生管理員的次要角色。
2.3.3 彈性的課程設計內容
本著“念書不是學習的目的,而是創出新知識新體系的手段”(揚振寧教授語)的原則,課堂上的“勾畫新理論”在課程設計階段得到了落實。
目前各高校普遍開設了網絡課程設計,以鍛煉學生的設計能力,但對設計題目的選定工作量投入不夠。大多是要求學生用WinSocket 實現課本中如 :FTP、TCP、TELENET等傳統協議的功能。原因主要是好的課程設計題目的確需要花費大量精力去總結歸納,鼓勵學生將自己在課堂上與老師爭論的內容整理成題目并建議老師量學生之力,從所從事的網絡縱向或橫向課題中精心抽取出一些“片段”,做為設計的題目,使課程設計成為“留有空間”的大膽嘗試環節,哪怕是失敗或得不出結論。好題目需要教師教學與科研的多年的沉淀,故課程設計的內容具有很大的彈性。
以上三個實踐環節是引導學生對計算機網絡知識逐步提升的自然與強行的過程。
授課和實踐的效果都需科學合理的量化評定,故該課程的考核方式也要給予特殊的考慮。
2.4“計算機網絡”課程彈性的考核方式
彈性的考核方式體現在總成績的構成及其權重。教學實踐已充分證明彈性的考核方式能從根本上打破學生應付考試的心態,使考試成為一次特殊形式的學習。
2.4.1常規成績評定
經調研發現,常規成績評定法非常不適合計算機網絡課程的考核。
常規成績評定法是:總成績 = 平時成績(20% 或30% )+ 筆試成績(80% 或70% ), 其中平時成績=上課出勤率+課堂提問+實驗成績。因該課程一般為合班(4-6個班)上課且采取滿堂灌的授課方式,點名和課堂提問只能是隨機幾次或沒有,加之學生缺乏預習準備,回答問題質量都不會很理想。實驗成績一般根據實驗報告來評定。因對實驗過程缺乏監控,實驗報告抄襲現象嚴重,實際成績很難采集,成績失去了意義。
2.4.2彈性成績評定
彈性成績評定反映在對實踐成績的靈活掌握。
這里建議平時成績占60%,考試成績占40%,其中,平時成績=課堂討論(10%)+實踐成績(50%),實踐成績=實習成績(10%)+實驗成績(10%)+課程設計成績(30%)。
課堂討論成績是一彈性考核點,因授課計劃中的預先合理安排,效果有底線保證。實踐成績中的實習成績為一彈性考核點,其成績根據實習報告的內容而定,強調學生的獨立思考結論。實踐成績中的實驗成績采用準備充足的實驗項目,對所做實驗項目采用抽簽選取的考核方法,要求學生在規定時間內獨立完成,可一定程度借鑒CCNA,CCNP網絡工程師實踐部分的考核方式,現場給分,保證了實驗成績的真實性。課程設計成績為原有考核點,因題目選定的原則區別于以往(如2.3.3所述),效果自然不同凡響,可根據題目設定的合理性,獨立分析解決問題的程度而定(如果授課對象是計算機碩士研究生,該考核點可設置為計算機網絡成績的全部)。同學們普遍反映,一個好的課程設計題目能夠使學生將其他各個環節所學到的計算機網絡知識迅速整合和升華。
2.5 彈性教學模式的效果例證
該彈性教學模式在東北大學總校和秦皇島分校及燕山大學計算機專業學生近幾年教學實踐中獲得了顯著的教學效果,無論是就業還是繼續深造的學生,其知識的寬厚程度和強動手能力都受到實習單位和就業單位的普遍認可,從而驗證了該教學模式的可操作性和實際效果。
3 結束語
本文以計算機專業“計算機網絡”課程的彈性教學模式為剖析對象,給出了制定該課程彈性教學模式的理論依據和教學實施方案。彈性和原則并不矛盾,兄弟院校計算機專業的計算機網絡任課教師可遵循該思想來制定出符合自己校情的“計算機網絡”課程的彈性教學方案。
參考文獻
[1]劉杰民.基于路由機制的“計算機網絡課程”教學模式研究. 2005年全國青年教師計算機教育優秀論文集.
[2] Liu Jiemin, Zhao Yuhui, et al. A QoS-Satisfied Interdomain Overlay Multicast Algorithm for Live Media Service Grid, GCC 2005, LNCS 3795, pp.13-24, 2005.
關鍵詞:計算機網絡基礎課程;教學方法
中圖分類號:TP393-4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 17-0000-02
1 計算機網絡基礎課程的特點
計算機網絡基礎是高職高專樓宇自動化、計算機系統維護專業學生必修的一門專業基礎課,也是重點課程課程之一。計算機網絡基礎課程的特點是理論性較強,整個課程集中了大量的術語、概念,而對這些術語和概念的理解是學習其他網絡知識的前提條件。
計算機網絡課程整體要求學生要理解掌握,靈活應用。即要理解相關術語及概念的含義,又要能與實際的應用相互聯系。針對此課程要求,在教學中,就要處理好理論教學和實踐應用的關系,讓學生掌握扎實的理論知識,更重要的是培養學生初步的網絡實踐能力。
2 授課過程中對計算機網絡課程教學方法的探索和思考
計算機網絡基礎課程教學按以往模式主要采用課堂理論教學。教學內容以課本為主,按照既定的大綱完成授課,對基本概念的闡述、術語含義的解釋是課堂上需要完成的,對于專業課老師來說,本身有著深厚的理論基礎及豐富的實踐經驗,對這些概念及術語的理解是很輕松的,但是讓一個初學者來理解這些抽象的概念和術語那是相當困難的,雖然課程設置的層次比較好,由簡到難,單純的理論教學,沒有實踐相結合,好不容易理解一個問題,另一個問題還不懂,但是,教師要按大綱完成任務,在學生沒有弄懂一些問題時去講新課了,這樣不懂得問題就會被積攢,出現的問題就是與之相互聯系的下一個知識點也不可能理解,久而久之,困難重重,老問題得不到解決,新問題又出現,慢慢的學生就會失去興趣,疑難問題積累到一定程度,學生就會因為“聽不懂”而完全失去該課程的學習興趣,一旦學習興趣失去了,后果就是學生放棄了認真學習這門課程,乃至放棄對相關課程的學習;教師教學失敗;之后會有一連串的負面影響,會影響學生的自信心,更會影響院系的聲譽。
針對以上的分析,傳統的教學方法已經不完全適應計算機網絡基礎這門課程,那么用什么樣的教學方法才能上好這門課程呢?在分析教材的基礎上,針對學校倡導的教學改革,經過兩年的思考和實踐,我總結出了以下幾種方法。
2.1 傳統教學方法
這種方法被公認為是“填鴨式”教學方法,在很多學科教學過程中,一直是被視為最落后的教學方法,我不認同這種說法,因為,在學習知識的過程中,教師必須的、也不可避免的將一些知識傳授給學生,就是必須要進行知識填喂,計算機網絡基礎課程也不例外,對于一些固定的概念,必須要傳授給學生,只不過在填喂的過程中,要注意填喂的量,量少了,達不到課堂的預期目的,填多了,學生肯定要厭煩,影響知識的消化。所以只要掌握度,注重知識點的銜接,適當的使用“填鴨式”教學方法是必須的,也是可取的。兩年的教學經歷,我注重調整學生的學習狀態,適當的使用此方法,學生沒有產生厭煩情緒。
2.2 形象舉例法
OSI體系結構是計算機網絡課程中的重點內容之一。對于OSI參考模型工作的原理的理解,是重中之重。這部分內容的講解就可以采用形象舉例法,將日常生活中郵政管理體系和OSI體系結構做一個比較。如果我們要寄信,過程如下:寫信人將寫好的信放入信封,在信封上寫明收信人的地址和郵政編碼,并貼上足夠的郵票,投入到郵筒里。郵政局的郵遞員從郵筒里取信,蓋上郵戳,帶回總局,與其他的信放在一起,根據地點將信件分揀好,裝袋。已經裝袋的信件被運送到郵政局的運輸部門,再按相關要求分類封裝為大包等待運輸。運送到達目的地的信件被拉到目的地郵政局進行拆包,分類。同時在目的地郵政局蓋郵戳確認,并由目的地的郵遞員送至收信人。收信人收到信件后,拆開信封,可以讀取信件。這個恰當的事例讓本來很抽象的OSI參考模型變的非常直觀,很好的解釋了在OSI中的幾個點,分層體系,數據的封裝,層與層之間的關系,從而學生可以真正理解OSI參考模型的工作原理。
MAC地址、IP地址 、域名三者之間的關系也是計算機網絡基礎中的重點內容之一,正確的理解三者之間的關系關系到對整個網絡課程的學習程度,在課堂中,我將MAC地址中國人,IP是俄羅斯人,域名是美國人,如果三個人要進行交流與溝通,勢必就要有相應的翻譯過程,如果翻譯不好呢,就會影響交流與溝通,通過此形象舉例,闡述了MAC地址、IP與域名三者橫向與縱向之間的關系。在知識延展過程中,介紹了MAC地址過濾在上網管理時的應用。例如,如何防止家庭無線路由器被其他人使用,MAC地址是計算機的硬件地址,這時我們可以使用MAC地址過濾,僅允許一個或者幾個MAC地址訪問,就可以解決此問題。從而
進一步加深學生對三者理解效果。
2.3 啟發式項目教學法
計算機網絡基礎課程中雖然實踐課的比例不是很大,但是實踐課確是學好這門入門課程的關鍵,局域網組建就是一個,正確的理解局域網及局域網組建的相關知識關系到學生學習網絡工程課程的成敗,所以必須要在計算機網絡基礎課程局域網組建課程中理論聯系實際的事情,所以要引入項目教學法,教師要制作合理的項目任務,搭建實驗環境,對學生采用分組式模式,讓學生動手去做,親自驗證實驗結果,讓組與組之間比較實驗結果,之后教師給學生一個合理的,綜合的評價。
2.4 實地考察法
計算機網絡基礎課程是樓宇自動化專業、計算機系統維護專業、計算機網絡技術專業的基礎課程,每個專業培養學生最終目的都是為了讓學生能夠勝任相關的工作崗位,組織學生實地觀摩、考察時必要的,也是接觸真是工作環境重要的第一步,考慮本校的校園網功能比較完善,帶領學生參觀學校的核心機房、監控室、樓層的弱電井,讓學生寫出相應的考察報告,對實際課程的教學效果起到了很大的輔助作用。
3 總結
計算機網絡課程教學方法的改進不僅要促進教學內容、教材形式的改變,更是教育思想、觀念向現代化改進。通過案例的講解,讓學生在探究發現中體會到學習的極大樂趣,提高了教學效率和質量。同時,隨著計算機網絡技術的發展,網絡應用也是日新月異,因此,在設計教學項目時,更要體現時展的特點,只有不斷改革和創新,才能取得更高更好的教學效果。
參考文獻:
[1]周敏珍.計算機網絡基礎教學方法探討與實踐[J].辦公自動化雜志,2009總213期.