時間:2023-02-27 11:14:09
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【關鍵詞】高職 計算機網(wǎng)絡課程 設計
一、課程的性質(zhì)與課程任務
這門課程是我校計算機網(wǎng)絡技術和相關專業(yè)的基礎課程,主要培養(yǎng)學生面向網(wǎng)絡管理員崗位的職業(yè)能力和素質(zhì),是一門面向職業(yè)崗位的專業(yè)基礎類課程。為后續(xù)的網(wǎng)絡工程調(diào)試以及相關的課程做前期的引導和鋪墊。課程任務是通過本門課程的學習讓學生對計算機網(wǎng)絡基本理論知識和實踐應用技能和計算機網(wǎng)絡體系結構有一個完整的學習和認識過程,培養(yǎng)學生作為網(wǎng)絡管理員所具備的網(wǎng)絡組建、網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡應用等相關的綜合性質(zhì)。
二、項目引領任務驅(qū)動貫穿整個教學過程,多種教學方法互補
(一)應用多媒體的教學手段,理實一體化實施項目教學
課程由最基本的計算機雙機互聯(lián)對等網(wǎng)組建、星型網(wǎng)絡的組建等項目組成,同學們在網(wǎng)絡組建的過程中學到了計算機網(wǎng)絡的組建技術,實現(xiàn)了學習目標,在教學的過程中,教師應用多媒體的教學手段講解基本網(wǎng)絡的組建過程和一般網(wǎng)絡知識,教師講解結束,用演示法把網(wǎng)絡的組建過程呈現(xiàn)給同學,學生經(jīng)過聽、看知道網(wǎng)絡的組建程序。利用理論實訓一體化的方式進行項目制作,學生在項目組建的過程中,實現(xiàn)職業(yè)技能的積累。
(二)課堂教學以引導法、演示法、和討論法相結合的方式進行
引導法:從實際問題入手,導入課程內(nèi)容,啟發(fā)學生進行思考,把以教為重心轉(zhuǎn)移到以學為重心,使“主導”與“主體”有機結合,由學知識為重心轉(zhuǎn)移到以培養(yǎng)能力為重心。
演示法:計算機網(wǎng)絡課程全部采用多媒體課件教學,充分利用多媒體教學的直觀、易懂和信息量大的效果。通過演示如CSMA/CD的原理、令牌環(huán)和FDDI的工作過程與不同、以太網(wǎng)交換機MAC的學習過程等FLASH,90%以上的學生反映:原本很抽象的知識變得很容易理解和掌握。
(三)任務驅(qū)動教學方法
對于實踐性操作強的教學內(nèi)容,可以先向?qū)W生布置操作任務,由學生在完成項目任務的過程中發(fā)現(xiàn)問題,例如小型網(wǎng)絡的組建,把學生在組網(wǎng)的過程中遇到的問題總結起來,集中講解,可達到事半功倍的教學效果。
(四)采用現(xiàn)場教學法
通過參觀校園網(wǎng)和網(wǎng)絡機房,使學生對計算機網(wǎng)絡首先有個感性認識,使學生學習網(wǎng)絡知識、原理從身邊實際的網(wǎng)絡開始,提高他們的學習興趣和求知欲。充分利用網(wǎng)絡實訓室,業(yè)余時間延長開放時間,開展形式多樣的課外輔導班,舉辦各種網(wǎng)絡技能競賽,加大對學生實踐能力的培養(yǎng)力度。學生通過各種網(wǎng)絡認證證書率接近95%以上。
(五)以賽促學法
本課程組每年都組織計算機網(wǎng)絡知識競賽,通過形式多樣,豐富多彩的學生競賽活動,促進了學生主動學習本課程有關知識,加深了學生對知識的理解和掌握,提高了學生的學習興趣。
三、實踐性教學的設計思想與效果
本課程的實踐性教學環(huán)節(jié)包括:實驗課、撰寫學習報告等。通過這些實踐環(huán)節(jié)的訓練,使學生加深對網(wǎng)絡原理的理解,鞏固課堂教學內(nèi)容,初步掌握組建局域網(wǎng)的主要技術環(huán)節(jié)和操作方法。 課程的實驗是以小組的形式進行,從而培養(yǎng)了學生的合作協(xié)調(diào)能力,讓學生認識到合作的重要,為后續(xù)課程的實踐教學打下基礎。課程結構項目化,理論實踐一體化 本課程由多個項目組成,由淺入深,緊扣網(wǎng)絡組網(wǎng)技術的發(fā)展逐步展開。應用理實一體化的教學方式,學生在教師講解、演示后進行實際網(wǎng)絡的組建,通過各種計算機網(wǎng)絡的組建,學生在學會網(wǎng)絡搭建的同時,逐步掌握計算機網(wǎng)絡的有關知識,綜合培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)。項目根據(jù)崗位需求變化、教學實際情況可以靈活組合、動態(tài)調(diào)整。課程內(nèi)容根據(jù)網(wǎng)絡技術發(fā)展不斷更新。教學過程展示學生的實習成就,充分調(diào)動了學生的學習主動性和積極性。學生在學完本課程后,能全面了解掌握網(wǎng)絡知識和基本組網(wǎng)技能,到達培養(yǎng)學生應用理論知識解決實際問題的能力。
四、作業(yè)、考試等改革舉措
(一)作業(yè)的改革舉措
作業(yè)形式中,不僅有傳統(tǒng)的書面的回答問題式的作業(yè),也有課題式的作業(yè)。課題式作業(yè)有些是教師指定的課題,有些是學生自行選擇的課題;有些是需要學生單獨完成的,有些是需要學生組成小組完成的;有些是以報告的形式完成的,有些是以作品形式完成的。在這個過程中,既鍛煉的學生分析問題解決問題的能力,也鍛煉了學生的合作和處世能力,還鍛煉了學生的文字組織能力。
(二)考試的改革舉措
摒棄傳統(tǒng)的基于理論教學的全筆試考試模式,確立實踐性環(huán)節(jié)的考核辦法,形成性考核和期末每人一題的開卷操作結合。具體的措施有:
實踐與理論結合。也就是說既要有以測試認知水平為主的知識考試,又要有以考核動作技能為主的操作考試。
仿真與現(xiàn)場結合。也就是說既要在模擬的職業(yè)環(huán)境中考試,又要在真實的職業(yè)活動中考試。例如我們將學生在實際工作崗位的實訓成績也計入考核范圍。
結果與過程結合。也就是說既要有正常的工作過程的考試,重視結果的正確性,又要有以發(fā)現(xiàn)故障、排除故障為目的的考試,重視過程的完整性。
老師與學生結合。也就是說實訓考核和平時作業(yè)的成績由教師評價和學生之間評價結合進行,變傳統(tǒng)的教師主導為師生共評。例如在實訓和平時作業(yè)中有需要學生組成小組共同完成的項目,那么在這個過程中每個學生不可能單槍匹馬地工作,必須具有團隊協(xié)作精神。這就一改傳統(tǒng)教育中學生聽課、實驗、考試幾乎都是獨立完成,缺乏合作精神的培養(yǎng)的弊端。在項目結束后小組內(nèi)的學生進行互評,然后老師也進行相應的評定,最終兩項結合給出每個學生的成績,這樣可以更為客觀地測量出學生能力的實際水平和完成實際任務中的缺陷。
參考文獻:
[1]曾令奇.高職教育專業(yè)設置如何適應社會需要[J].中國高教研究,2007(9)
關鍵詞:計算機網(wǎng)絡;課程改革;實踐化教學
1.問題與研究現(xiàn)狀
1.1研究意義
21世紀是信息化的時代,計算機網(wǎng)絡已經(jīng)深入人們生活的方方面面。通過網(wǎng)絡,信息以前所未有的速度擴散。隨著計算機網(wǎng)絡的廣泛應用與高速發(fā)展,對于掌握計算機網(wǎng)絡知識的專業(yè)人才的需求也大量增長。目前許多高校已經(jīng)把計算機網(wǎng)絡課程作為計算機科學與技術專業(yè)的核心必修課程,且因為計算機是信息化的基礎,其他非常多的相關專業(yè)也涉及計算機網(wǎng)絡的知識,例如物聯(lián)網(wǎng)工程、信息安全、通信工程專業(yè)等,因而在整個電子信息相關專業(yè),計算機網(wǎng)絡課程也屬于必修課程受到重視和重點建設。作為整個電子信息相關專業(yè)的基礎課,在就業(yè)的時候,計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)、軟件工程等都屬于學生筆試的常見被考課程,對學生就業(yè)十分重要。
1.2教學實踐中的現(xiàn)有問題
計算機網(wǎng)絡經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)形成比較完整的理論體系,有較強的理論性,且呈現(xiàn)出知識更新快、信息量大、多學科交叉等特點。目前計算機網(wǎng)絡教學中多以講授為主,存在以下問題:
(1)單一講授的教學模式不能適應計算機網(wǎng)絡多學科交叉、密切聯(lián)系行業(yè)的特點。學生反映計算機網(wǎng)絡涉及學科多(電子、通信、材料等),即便是每個學科簡單理論概念的講解也已經(jīng)非常龐雜,學生很難把握其脈絡。而且,現(xiàn)有技術的應用與行業(yè)背景密切聯(lián)系,單純的理論講授效果不佳,反映在學生回答課堂提問往往問甲答乙,或者干脆不知所問,對講解的知識吸收差。
(2)本學院計算機網(wǎng)絡課程涉及多個不同專業(yè)的學生,如信息安全、信息對抗、網(wǎng)絡工程、物聯(lián)網(wǎng)工程。每個專業(yè)的學生基礎不同,專業(yè)重點不同,傳統(tǒng)的統(tǒng)一講授的方法不能適應專業(yè)的差異性,也導致不同專業(yè)間學生接受程度差異巨大,考試及格率可以相差20%以上。
(3)死記硬背現(xiàn)象突出,對技術理解不深。對于計算機網(wǎng)絡在各專業(yè)的具體應用,現(xiàn)有的教學方法和教材均不能提供有效的支撐。學生對死記硬背的技術點尚能回答,但是碰到綜合應用題,大部分學生就難以作答。
面對以上主要問題,現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡課程教學方法和思想必須改變,以提高學生學習的興趣與學習效果,使學生能真正掌握計算機網(wǎng)絡知識與技術。否則,不光是計算機網(wǎng)絡課程應有的教學目的不能達到,還直接影響后繼相關的專業(yè)課程教學。
1.3國內(nèi)研究現(xiàn)狀
開設計算機網(wǎng)絡課程的高校很多,各校在自己的教學實踐中均發(fā)現(xiàn)一些問題,并提出了相應的教改方案。一些典型的教改成果如下:
文獻[1]針對不同專業(yè)的學生對計算機網(wǎng)絡知識的需求,將計算機網(wǎng)絡課程分成3個層次:計算機網(wǎng)絡課程A適用于計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程、通信工程、電子信息工程、電子信息科學與技術等專業(yè);計算機網(wǎng)絡課程B適用于非信息類理工科專業(yè);計算機網(wǎng)絡課程c適用于經(jīng)濟管理類專業(yè)。其次,根據(jù)3個層次的教學內(nèi)容,設計模塊化、可選擇的實驗教學體系。
文獻[2]通過導人式、啟發(fā)式、討論式、自學式、教學手段多樣化等多種方法培養(yǎng)創(chuàng)新人才。
文獻[3]針對傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡課程教學中單一課堂教學模式存在的問題,提出構建以啟發(fā)式課堂教學為基礎、引導型在線教學為輔助、研究型實踐教學為提高的計算機網(wǎng)絡課程三維立體式教學模式。
文獻[4]基于案例教學培養(yǎng)部隊學員的計算思維能力培養(yǎng)。文獻[5]提出用網(wǎng)絡教學輔助課堂教學。文獻[6]引入蘇聯(lián)教育家、教學論專家巴班斯基創(chuàng)立的“教學過程最優(yōu)化”理論,即在整體上確定最佳的方案予以實施,并從全面教育任務的實現(xiàn)上評價實施過程及其結果。
文獻[2]、文獻[3]、文獻[4]和文獻[6]提出的多種教學方法都很泛泛,無論對計算機網(wǎng)絡課程還是其他課程都適用。實際上,在以往幾屆學生的教學中,此類方法我們已經(jīng)在使用,事實證明此種廣泛適用于一般課程的方法并不能解決計算機網(wǎng)絡課程中的具體問題。文獻[5]提出網(wǎng)絡教學輔助,我們在授課的時候也提供給學生課外自學,但是如果教師不負責檢查而全靠學生自覺,那只對部分自覺性較高的學生有用,而這部分學生本來學習效果就較好。文獻[1]提出的分專業(yè)不同區(qū)分不同的教學層次是值得借鑒的方法,只是專業(yè)劃分范圍較大,落實到具體專業(yè)還需要細化。
2.實踐化的計算機網(wǎng)絡課程改革
經(jīng)過課后與學生座談及學生干部的問卷調(diào)查得知,學生認為計算機網(wǎng)絡課程的主要問題是理論太多,不直觀。相對比一些課程因?qū)W生重視程度不夠?qū)е碌膶W生興趣不高,計算機網(wǎng)絡課程經(jīng)過歷年專業(yè)教育的宣傳,學生基本都能意識到這門課程的重要性。剛開始絕大部分學生的學習積極性都很高,但是隨著課程的進行,概念增多、理論加深,由于理論概念抽象難理解,光靠死記硬背效果差,學生慢慢感覺無法跟上教師的進度,進而失去學習的興趣,甚至自暴自棄。雖然采用了案例視頻、多媒體互動等教學方式,但明顯還不足以讓學生理論聯(lián)系實際。
計算機網(wǎng)絡課程的實踐化教學主要分為課內(nèi)課外兩個方面。
2.1課堂實踐化教學
1)課堂實踐工具演示。
論文關鍵詞:發(fā)現(xiàn)式教學 網(wǎng)絡技術 工程應用
論文摘要:介紹了桂林電子科技大學在計算機網(wǎng)絡課程教學改革方面的具體措施和方法。結合實際情況提出堅持“教師為主導、學生為主體,因材施教”的教學模式;采用“發(fā)現(xiàn)式”互動教學方法,引進多媒體教學,網(wǎng)絡教學;重視實踐環(huán)節(jié),以網(wǎng)絡技術構建網(wǎng)絡課程教與學的互動平臺,理論與工程應用并重。
一、教學目標定位
“計算機網(wǎng)絡”課程是桂林電子科技大學計算機科學技術、網(wǎng)絡工程、信息安全等專業(yè)的核心專業(yè)技術基礎課之一,也是電子信息工程、自動化、智能科學等專業(yè)的專業(yè)限選課或任選課之一,通過該課程的教學使學生懂得網(wǎng)絡的總體框架結構,能建立網(wǎng)絡的概念,重點是使學生掌握網(wǎng)絡基本原理和核心協(xié)議,并熟悉最常用的網(wǎng)絡服務和網(wǎng)絡工具,了解網(wǎng)絡技術的新發(fā)展。
教學目標的正確定位是教學改革行之有效的前提和保障,即明確教學是為培養(yǎng)什么類型人才而服務。計算機網(wǎng)絡的教學目標大致可分為三個層次:[1]網(wǎng)絡基本應用、網(wǎng)絡管理員或網(wǎng)絡工程師、網(wǎng)絡相關科學研究。其中,網(wǎng)絡基本應用目標要求掌握計算機網(wǎng)絡的基礎知識,在生活、學習和工作中可熟練利用各種網(wǎng)絡資源,如瀏覽新聞、收發(fā)電子郵件和查找資料等,適合于電子信息工程、自動化、智能科學等非計算機專業(yè);網(wǎng)絡管理員或網(wǎng)絡工程師目標要求掌握網(wǎng)絡集成、網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡編程等知識和技能,并對其中一項或若干項有所專長,可以勝任如網(wǎng)絡規(guī)劃設計、網(wǎng)絡管理與維護、架設各種服務器和網(wǎng)絡軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)等工作,適合于計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程、信息安全等專業(yè);網(wǎng)絡相關科學研究要求具備深厚的網(wǎng)絡及相關學科的理論基礎,今后主要從事科研和深層次開發(fā)工作,適合網(wǎng)絡相關的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機網(wǎng)絡”課程教學中存在的問題
傳統(tǒng)的“計算機網(wǎng)絡”課程教學模式不利于提高學生的學習興趣,對新形勢下的培養(yǎng)目標有一定的制約作用,主要問題表現(xiàn)在幾個方面。[2]
1.教材知識結構理論性偏強,教學內(nèi)容偏離實際應用
目前國內(nèi)的大多數(shù)計算機網(wǎng)絡教材都是以OSI/RM為索引,分層次展開,全方位介紹各個網(wǎng)絡層次的工作原理、相關協(xié)議、運行機制等,知識點較多且內(nèi)容抽象,學生理解起來比較困難,難以提高學習興趣。OSI體系結構是一個較為全面的網(wǎng)絡層次結構,但是在實際中并沒有得到廣泛應用,實際中的網(wǎng)絡案例又不完全符合OSI體系結構,這往往會使學生對網(wǎng)絡結構感到困惑。
2.教學模式落后
最初的教學模式是以教師為中心,通過黑板板書和語言描述向?qū)W生傳授網(wǎng)絡知識。這種方式有利于教師組織和監(jiān)控整個教學過程,便于系統(tǒng)地傳授知識,但不利于學生認知主體作用的發(fā)揮,不利于學生自主學習能力的培養(yǎng)。對于網(wǎng)絡協(xié)議這類較為抽象的理論知識,單純的板書和描述難以幫助學生對學習內(nèi)容進行深入理解。
3.實踐環(huán)節(jié)薄弱
一方面,計算機網(wǎng)絡實驗室的建設相對薄弱,實驗設備落后,與實際應用的網(wǎng)絡設備具有較大差距,且數(shù)量不足,無法保證每名學生具有較好的實驗環(huán)境。另一方面,實驗課程的內(nèi)容過于流程化和簡單化,沒有突出對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.忽視工程應用
課程的綜合性、設計性實驗缺乏與工程應用相結合的內(nèi)容,與之相適應的軟件建設滯后,難以將工程應用融入到課堂。
三、“計算機網(wǎng)絡”課程的改革與實踐
針對以上不足,我們主要在五個方面進行了改革和實踐。
1.教材選用與內(nèi)容優(yōu)化
不同的專業(yè)有不同的教學目標,必須選擇相對應的教材。對桂林電子科技大學計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程、信息安全等專業(yè)而言,“計算機網(wǎng)絡”課程是專業(yè)技術基礎課之一,除了要掌握一定的基本網(wǎng)絡理論和核心協(xié)議,還要求掌握更高一等的技術和技能。經(jīng)過課題組成員比較,選擇謝希仁教授主編的《計算機網(wǎng)絡》;在外文教材和雙語授課時選擇Andrew S.T.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動化、智能科學等專業(yè)而言,“計算機網(wǎng)絡”課程是專業(yè)限選課或任選課之一,側(cè)重于網(wǎng)絡基本理論與應用。經(jīng)過課題組成員比較,擬選擇喬正洪的《計算機網(wǎng)絡技術與應用》。
針對教材內(nèi)容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環(huán)節(jié)、與工程聯(lián)系不夠緊密等問題,在講授的時候略去了部分內(nèi)容,比如安全方面的內(nèi)容(另外一門課講授),增加了一些實踐相關的內(nèi)容,如WinSock編程、路由器基本操作等。在教學內(nèi)容上力求推陳出新,引進和精選當代網(wǎng)絡技術新發(fā)展及新應用作為網(wǎng)絡基礎的指向,在不斷更新教學內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系,將基礎知識與現(xiàn)代技術緊密結合,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和發(fā)展意愿。
2.堅持“教師為主導、學生為主體,因材施教”的教學模式
(1)貫徹基礎課的教學必須和科學技術同步發(fā)展的教學觀念,[3]建立終身教育的觀念。科學發(fā)展與基礎課程的教學改革相結合,以學科建設推動基礎課程教學的改革?;A課程教學的改革又支撐新型專業(yè)建設與學科的發(fā)展,推進人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
更新教學內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系,將基礎知識與現(xiàn)代通信技術緊密結合,將專業(yè)基礎知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育融為一體,實施知識結構合理、基礎扎實、適應能力強、有創(chuàng)新精神和實踐能力為基本內(nèi)容的人才培養(yǎng)模式。
(2)教師為主導,學生為主體,因材施教。改進課堂的教學方法,以人為本,因材施教,充分發(fā)揮學生的潛力,提高教師的授課質(zhì)量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關系,處理好信號、數(shù)據(jù)、信息之間的關系和傳輸特點;研究重點理論和實踐知識點的教學方法,使教學內(nèi)容更貼近學生,引導和幫助學生掌握基礎知識和基本技能。
教師采用“發(fā)現(xiàn)式”互動教學方法,通過精心設計教學過程,采用“提出問題+要求解決方法”、“引導思考+適當提示”、“找出學生思路正確部分引申”、“擴充認識解決問題的條件”等方式,把握課程的進度,活躍課堂氣氛,開發(fā)學生的潛能,使學生在獲得知識的同時能從應用的角度思考網(wǎng)絡通信中的問題和解決問題的思路,使學生建立科學的思維方法與創(chuàng)新意識。
3.采用先進的教學手段
(1)把多媒體技術引入課堂教學中,使理論和協(xié)議架構分析變得生動、形象、具體,同時解決了傳統(tǒng)教學中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現(xiàn)場概要線圖等,讓學生在學習具體知識時心中有網(wǎng)絡體系大框架,便于知識定位。
(2)建立網(wǎng)絡教學環(huán)境。目前桂林電子科技大學已有四個相關網(wǎng)上資源供學生使用:“計算機網(wǎng)絡”課程網(wǎng)站,使師生在任何時候都可以利用網(wǎng)絡資源學習;網(wǎng)絡輔助教學平臺(Blackboard):向?qū)W生提供資源下載口、作業(yè)提交口、討論區(qū)等;思科網(wǎng)絡技術培訓網(wǎng)站(http://cisco.netacad.net)作為思科網(wǎng)絡技術培訓基地之一,目前為部分優(yōu)秀學生開放思科培訓網(wǎng)站,讓學生參與全球交流,直接接觸最新網(wǎng)絡技術;教師FTP:作為系統(tǒng)冗余,從教師FTP中學生也可以下載課件等。
4.加大實踐教學環(huán)節(jié),重視實踐能力培養(yǎng),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力
計算機網(wǎng)絡是理論和實踐結合非常緊密的一門課程。目前國內(nèi)外計算機網(wǎng)絡相關教材一般都偏重于理論的講授,而忽視了動手實踐方面的引導,為此應實驗單獨設課,獨立考試。實驗課學時占總學時的25%,并要求課外1∶1配套。實驗內(nèi)容根據(jù)學生的層次、學生的興趣分為基礎層、提高層、綜合應用層三個層次。同時,補充了教材上沒有的相關內(nèi)容,如利用套接字進行網(wǎng)絡通信編程,培養(yǎng)實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學變成了以學生為中心,積極開展開放性實驗,延長實驗室開放時間,增加大量的設計性或綜合性實驗,為學生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
5.在課程教學的各環(huán)節(jié)中大力開發(fā)和應用網(wǎng)絡技術,以網(wǎng)絡技術構建網(wǎng)絡課程教與學的互動平臺,理論與工程應用并重
計算機網(wǎng)絡是一門理論和實驗實踐相結合的專業(yè)基礎課程,教師在講授的過程中貫徹教學理念,引用網(wǎng)絡發(fā)展歷史背景故事和實際應用具體案例來幫助學生理解理論知識,引導學生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力和綜合專業(yè)素養(yǎng)。教學采用理論結合實踐教學法,通過實驗課程開設、實際網(wǎng)絡系統(tǒng)參觀和課程設計三個渠道將相關網(wǎng)絡技術的應用充分融合到課程教學之中,使同學們接觸到真實的網(wǎng)絡世界,提高實踐運用能力,理論與工程應用并重。
實驗課程通過綜合設計性實驗,充分發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)新能力,是使學生獲得對網(wǎng)絡的工作原理與操作方法的感性認識,加深理解、驗證、鞏固課堂教學內(nèi)容的最佳途徑。
實際網(wǎng)絡系統(tǒng)參觀是在課程講授過程中安排并帶領學生參觀校園網(wǎng)、學院局域網(wǎng)和企業(yè)的網(wǎng)絡系統(tǒng),使學生對計算機網(wǎng)絡有感性認識。
課程設計要求學生獨立設計一個網(wǎng)絡應用系統(tǒng)或者分析企業(yè)已有計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中存在的問題,提出改進方案,為企業(yè)設計滿足實際需求的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng),使學生理論聯(lián)系實際,加深對計算機網(wǎng)絡課堂教學內(nèi)容的理解,培養(yǎng)學生靈活運用所學知識的能力。
四、結束語
本課程已建立課堂教學、實驗教學、網(wǎng)絡教學和工程應用交叉融合的教學結構,各教學環(huán)節(jié)相輔相成、互相交融,實現(xiàn)“加強基礎,注重實踐,因材施教,促進創(chuàng)新”的目標,形成了立體化的教學模式。通過這樣的互動平臺,使教與學進入互動溝通的最佳狀態(tài)。不僅使教師實現(xiàn)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(wǎng)絡的能力,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
參考文獻
[1]王紹強.應用型本科計算機網(wǎng)絡教學改革的研究與實踐[J].計算機教育,2009,(18):16-18.
關鍵詞:發(fā)現(xiàn)式教學 網(wǎng)絡技術 工程應用
一、教學目標定位
“計算機網(wǎng)絡”課程是桂林電子科技大學計算機科學技術、網(wǎng)絡工程、信息安全等專業(yè)的核心專業(yè)技術基礎課之一,也是電子信息工程、自動化、智能科學等專業(yè)的專業(yè)限選課或任選課之一,通過該課程的教學使學生懂得網(wǎng)絡的總體框架結構,能建立網(wǎng)絡的概念,重點是使學生掌握網(wǎng)絡基本原理和核心協(xié)議,并熟悉最常用的網(wǎng)絡服務和網(wǎng)絡工具,了解網(wǎng)絡技術的新發(fā)展。
教學目標的正確定位是教學改革行之有效的前提和保障,即明確教學是為培養(yǎng)什么類型人才而服務。計算機網(wǎng)絡的教學目標大致可分為三個層次:[1]網(wǎng)絡基本應用、網(wǎng)絡管理員或網(wǎng)絡工程師、網(wǎng)絡相關科學研究。其中,網(wǎng)絡基本應用目標要求掌握計算機網(wǎng)絡的基礎知識,在生活、學習和工作中可熟練利用各種網(wǎng)絡資源,如瀏覽新聞、收發(fā)電子郵件和查找資料等,適合于電子信息工程、自動化、智能科學等非計算機專業(yè);網(wǎng)絡管理員或網(wǎng)絡工程師目標要求掌握網(wǎng)絡集成、網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡編程等知識和技能,并對其中一項或若干項有所專長,可以勝任如網(wǎng)絡規(guī)劃設計、網(wǎng)絡管理與維護、架設各種服務器和網(wǎng)絡軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)等工作,適合于計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程、信息安全等專業(yè);網(wǎng)絡相關科學研究要求具備深厚的網(wǎng)絡及相關學科的理論基礎,今后主要從事科研和深層次開發(fā)工作,適合網(wǎng)絡相關的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機網(wǎng)絡”課程教學中存在的問題
傳統(tǒng)的“計算機網(wǎng)絡”課程教學模式不利于提高學生的學習興趣,對新形勢下的培養(yǎng)目標有一定的制約作用,主要問題表現(xiàn)在幾個方面。[2]
1.教材知識結構理論性偏強,教學內(nèi)容偏離實際應用
目前國內(nèi)的大多數(shù)計算機網(wǎng)絡教材都是以OSI/RM為索引,分層次展開,全方位介紹各個網(wǎng)絡層次的工作原理、相關協(xié)議、運行機制等,知識點較多且內(nèi)容抽象,學生理解起來比較困難,難以提高學習興趣。OSI體系結構是一個較為全面的網(wǎng)絡層次結構,但是在實際中并沒有得到廣泛應用,實際中的網(wǎng)絡案例又不完全符合OSI體系結構,這往往會使學生對網(wǎng)絡結構感到困惑。
2.教學模式落后
最初的教學模式是以教師為中心,通過黑板板書和語言描述向?qū)W生傳授網(wǎng)絡知識。這種方式有利于教師組織和監(jiān)控整個教學過程,便于系統(tǒng)地傳授知識,但不利于學生認知主體作用的發(fā)揮,不利于學生自主學習能力的培養(yǎng)。對于網(wǎng)絡協(xié)議這類較為抽象的理論知識,單純的板書和描述難以幫助學生對學習內(nèi)容進行深入理解。
3.實踐環(huán)節(jié)薄弱
一方面,計算機網(wǎng)絡實驗室的建設相對薄弱,實驗設備落后,與實際應用的網(wǎng)絡設備具有較大差距,且數(shù)量不足,無法保證每名學生具有較好的實驗環(huán)境。另一方面,實驗課程的內(nèi)容過于流程化和簡單化,沒有突出對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.忽視工程應用
課程的綜合性、設計性實驗缺乏與工程應用相結合的內(nèi)容,與之相適應的軟件建設滯后,難以將工程應用融入到課堂。
三、“計算機網(wǎng)絡”課程的改革與實踐
針對以上不足,我們主要在五個方面進行了改革和實踐。
1.教材選用與內(nèi)容優(yōu)化
不同的專業(yè)有不同的教學目標,必須選擇相對應的教材。對桂林電子科技大學計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程、信息安全等專業(yè)而言,“計算機網(wǎng)絡”課程是專業(yè)技術基礎課之一,除了要掌握一定的基本網(wǎng)絡理論和核心協(xié)議,還要求掌握更高一等的技術和技能。經(jīng)過課題組成員比較,選擇謝希仁教授主編的《計算機網(wǎng)絡》;在外文教材和雙語授課時選擇Andrew S.T.的《computer network》英文教材。
關鍵詞: 計算機網(wǎng)絡 教學改革 考試改革 仿真平臺 協(xié)議分析
隨著工業(yè)化、信息化程度的不斷提高,計算機網(wǎng)絡在社會生產(chǎn)、生活各領域發(fā)揮越來越重要的作用。很多行業(yè)在選用網(wǎng)絡相關技術人才時考核學生掌握的網(wǎng)絡基本知識、基本原理掌握程度及網(wǎng)絡規(guī)劃、建設、管理、運維能力,這就為高校應用型人才培養(yǎng)提出明確目標。
1. “計算機網(wǎng)絡”考試改革提出的背景
適應網(wǎng)絡新技術與新應用帶來的新形勢,為維護網(wǎng)絡社會穩(wěn)定、打擊網(wǎng)絡違法犯罪,公安院校需要為網(wǎng)絡警察實戰(zhàn)部門培養(yǎng)后備軍。互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡警察執(zhí)法的工作陣地,需要學生在校期間系統(tǒng)、扎實地掌握網(wǎng)絡協(xié)議、工程、應用相關知識和技能,才能勝任日后在網(wǎng)絡環(huán)境下從事公共信息網(wǎng)絡安全監(jiān)管、信息監(jiān)控、攻擊防御、偵查取證等執(zhí)法工作。加強計算機網(wǎng)絡課程教學的課程改革和實戰(zhàn)訓練是實現(xiàn)網(wǎng)絡保衛(wèi)執(zhí)法技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標的重要手段。
1.1 課程定位
“計算機網(wǎng)絡”是網(wǎng)絡安全保衛(wèi)執(zhí)法技術專業(yè)的專業(yè)基礎課、必修課,在大學二年級春季學期開設。網(wǎng)絡知識的理解和實踐,既為學生繼續(xù)學習網(wǎng)絡安全、信息對抗、網(wǎng)絡犯罪偵查等專業(yè)課提供支撐,又為學生在網(wǎng)絡環(huán)境下從事公共信息網(wǎng)絡安全監(jiān)管、信息監(jiān)控、攻擊防御、偵查取證提供支撐 [1]。
1.2 教學內(nèi)容及組織形式
“計算機網(wǎng)絡”課程主要講授互聯(lián)網(wǎng)體系結構、網(wǎng)絡建設及網(wǎng)絡應用。通過課程學習,學生可以系統(tǒng)理解網(wǎng)絡通信協(xié)議,掌握網(wǎng)絡規(guī)劃、設計、建設及運維,精通協(xié)議通信處理過程及相關網(wǎng)絡設備組件特性,靈活利用TCP/IP參考模型知識指導解決網(wǎng)絡安全保衛(wèi)、計算機犯罪偵查工作中碰到的疑難問題。即學生對于計算機網(wǎng)絡的學習,應當理論與實踐并重,理解網(wǎng)絡工作原理和網(wǎng)絡工程項目實踐并重。
然而,“計算機網(wǎng)絡”課程的知識體系繁雜、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議工作原理深奧難懂、實踐能力培養(yǎng)對路由器、交換機、服務器等硬件依賴性強。為此,在教學改革過程中提出基于“教學練戰(zhàn)一體化”的計算機網(wǎng)絡教學設計,如下圖所示。
2.考試改革的目的
2.1原有考試存在的弊端
考試是檢驗教學質(zhì)量和效果的重要手段。傳統(tǒng)的“期末閉卷筆試”已經(jīng)不適應教學練戰(zhàn)一體化教學模式下的計算機網(wǎng)絡課程的考核,原因分析如下:
2.1.1將考試時間安排在期末,即所有教學內(nèi)容已經(jīng)完成,考試目的只是檢測“教”與“學”的最終效果,雖然閱卷過程中教師可以統(tǒng)計分析學生對教學重點、難點的掌握程度,但因為課程已經(jīng)結束,無法及時反饋學生學習效果,不能良性促進課堂教學內(nèi)容、手段、方法的調(diào)整。
2.1.2采用閉卷、筆試考試形式[2][3],測試內(nèi)容偏重理論及理論的運用,導致學生忽視平時積累、考前集中突擊背誦,無法實現(xiàn)“養(yǎng)成素質(zhì)、掌握知識、精通能力”的培養(yǎng)目標。
2.1.3紙質(zhì)試卷無法檢驗“練”和“戰(zhàn)”的效果。在教學過程中,學生要借助Packet Tracer仿真軟件,Wireshark協(xié)議分析軟件及硬件路由器、交換機等工具積累網(wǎng)絡規(guī)劃設計、運維管理能力。這些知識和技能的掌握程度無法通過一張紙質(zhì)試卷檢測和評定。
2.2考試改革的目的
考試改革的出發(fā)點在于加強理論與實踐的結合,使學生通過實際動手操作,更深入地理解和掌握理論知識,靈活運用網(wǎng)絡原理解決網(wǎng)絡組建、應用過程中遇到的問題,這一考試改革的出發(fā)點符合公安院校應用型人才要“精于實戰(zhàn)”的培養(yǎng)目標。
3.考試改革的內(nèi)容與組織形式
為充分發(fā)揮考試的檢驗與反饋作用,“計算機網(wǎng)絡”課程考試改革設置課堂作業(yè)、實驗實訓、期中測試、課程論文、上機測試五個考核環(huán)節(jié),占比權重分別為10%、10%、20%、10%、40%。具體分析如下:
3.1課堂作業(yè)考評
課堂作業(yè)考評重點檢測學生對單元知識點的理解和掌握程度。教師隨堂布置作業(yè),題目設計要緊扣教學重點和難點。通過學生的作業(yè)完成情況,教師可以及時調(diào)整教學安排,對于作業(yè)中的共性問題通過重點講解,結合案例深入剖析,使學生克服畏難心理,將理論部分扎實掌握。
3.2實驗實訓考評
實驗實訓考評重點檢測學生對軟硬件實驗平臺的熟悉程度,考核學生網(wǎng)絡規(guī)劃、設計、組建、故障診斷與維護網(wǎng)絡的能力。通?!坝嬎銠C”網(wǎng)絡課一學期有四個實驗實訓項目,教師指導完成其中的兩個驗證性實驗。另外一個設計型實驗和一個綜合型實驗列入考試改革考評、教師引導,學生以小組形式根據(jù)設定的網(wǎng)絡情境,進行組網(wǎng)方案設計和故障診斷排除,考評側(cè)重于方案設計、團隊組織分工、網(wǎng)絡性能評價等指標。
3.3期中測試
期中測試安排在期中教學檢查周隨堂進行,考核前半學期的教學重點,主要評估學生對基本知識和原理的掌握程度。期中測試以筆試閉卷或開卷形式進行,題目難度應適中或稍微增加難度。增加該環(huán)節(jié),可以及時有效地反饋學生學習效果,提高學習主動性,堅持預習、學習、復習不間斷。
3.4課程論文
增加課程論文的目的是鼓勵學生在學習掌握現(xiàn)有網(wǎng)絡理論體系的基礎上,跟蹤網(wǎng)絡新技術與新應用的發(fā)展,探討前沿技術及應用在公安信息化、網(wǎng)絡安全保衛(wèi)執(zhí)法領域應用的現(xiàn)狀與趨勢。
3.5上機測試
基于仿真的上機測試是安排在學期末進行的綜合考試,在整個考評環(huán)節(jié)中占比最大,為40%,重點考核案例分析能力、發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。結合培養(yǎng)方案和教學大綱的要求,上機測試設計三個大的題目,分別考評學生網(wǎng)絡工程、協(xié)議分析、網(wǎng)絡原理及應用的綜合知識和技能。
3.5.1網(wǎng)絡工程題要求學生根據(jù)題目設定的情境,進行局域網(wǎng)組網(wǎng)方案設計、規(guī)劃IP地址;在Cisco Packet Tracer仿真平臺上進行路由器、交換機、服務器設備選型,按照規(guī)劃的網(wǎng)絡進行網(wǎng)絡設備聯(lián)網(wǎng)和調(diào)試;分析網(wǎng)絡連接狀態(tài),完成故障診斷;最終在實現(xiàn)網(wǎng)絡連接、設備互聯(lián)互通。測試學生網(wǎng)絡工程實踐能力。
3.5.2協(xié)議分析題是對于特定環(huán)境下的網(wǎng)絡捕包文件進行分析,使用Wireshark軟件對應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層、網(wǎng)絡接口層協(xié)議數(shù)據(jù)單元進行還原,從中提取出關鍵信息,測試學生根據(jù)捕獲數(shù)據(jù)流重現(xiàn)通信主機IP地址、使用賬號密碼、使用的軟件名稱、傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容等網(wǎng)絡行為的能力。
3.5.3網(wǎng)絡原理及應用題目屬于綜合性題目,從網(wǎng)絡應用協(xié)議的工作原理、解釋網(wǎng)絡服務工作過程中遇到的應用現(xiàn)象出發(fā),內(nèi)容覆蓋了教學大綱中的多個知識點,這部分題目實際是考查學生理論聯(lián)系實際,并靈活運用理論指導實踐、解決實踐中遇到問題的能力。
4.考試改革實踐
我校2006年建立計算機網(wǎng)絡硬件實驗室,實踐教學增加了交換網(wǎng)絡、路由網(wǎng)絡、服務器搭建、協(xié)議分析等實驗。2010年在教學中引入Cisco Packet Tracer仿真工具輔助學生課下自主學習。近年來,在教學練戰(zhàn)一體化教學模式下的“計算機網(wǎng)絡”改革過程中,為科學評價學生的學習質(zhì)量和效果,不斷調(diào)整完善考試改革內(nèi)容、方法和組織形式,最終形成課堂作業(yè)、實驗實訓、期中測試、課程論文、上機測試五個考核環(huán)節(jié)。根據(jù)連續(xù)兩年實施考試改革的實踐效果,對480名學生進行聽課狀態(tài)、作業(yè)質(zhì)量、實踐能力、考試分數(shù),以及學生學習其他專業(yè)課的知識儲備能力方面進行跟蹤評估,可以肯定該考試改革極大地調(diào)動了學生學習的主動性、創(chuàng)造性。學生能夠扎實掌握計算機網(wǎng)絡基礎知識和技能,靈活運用網(wǎng)絡知識和技能解決后續(xù)課程學習中遇到的困難。
5.結語
本文提出考試改革,采用多種形式對學生學習階段全過程考核,可以檢驗課程“教”“學”“練”“戰(zhàn)”的效果,理論與實踐相結合,提高學生學習的積極性、主動性,真正提高教學質(zhì)量。
參考文獻:
[1]黃淑華. 網(wǎng)絡仿真工具在警務實訓中的應用研究與實踐.警察技術,2012(4).
1、計算機網(wǎng)絡課程的教學及評價
計算機網(wǎng)絡是一門內(nèi)容豐富有趣的課程,但是往往由于課時不夠無法深入拓展的講授,自成體系的理論導致概念、內(nèi)容偏多,使得教學變得枯燥。這就需要教師綜合多種教學方法,使理論講授過程變得生動有趣;精心設計實驗內(nèi)容,增強學生的動手能力;制定多種考核形式,重視能力評價。
1.1講授
講授是課堂教學的主要形式,如何組織好課堂教學,使教學內(nèi)容能夠吸引學生是教師需要認真研究的問題。應針對不同的內(nèi)容應采用不同的教學方法。
1.1.1拋出問題,引發(fā)討論
在講授計算機網(wǎng)絡的分層結構時,如果采用平鋪直敘的方式,雖然能把概念講得很清楚,但學生往往只停留在對概念的認知層面,并沒有真正理解和掌握。而采用設疑的方式,就會使學生積極主動地思考,跟上教師的節(jié)奏,共同尋找答案。當拋出“計算機聯(lián)網(wǎng)是一個簡單的問題還是一個復雜的問題?”一般會引發(fā)學生們的討論,通常分為兩個派別。一方認為計算機聯(lián)網(wǎng)是簡單的,譬如,臺式機只要有網(wǎng)線,筆記本只要有無線接入點,手機只要在信號覆蓋范圍內(nèi)就可以聯(lián)網(wǎng);而另一方則認為,上述聯(lián)網(wǎng)只是解決了網(wǎng)絡的接入的問題。臺式機、筆記本、手機等只是終端設備,在網(wǎng)絡上還有各種服務器,這些設備在硬件上是千差萬別的,軟件又是豐富多彩的,不僅安裝的應用程序不同,操作系統(tǒng)也不盡相同。因此解決聯(lián)網(wǎng)問題是復雜的。
1.1.2良好導入,引人入勝
經(jīng)過之前的討論,學生很快認識到,計算機聯(lián)網(wǎng)是個復雜的問題。那么如何解決計這個復雜的問題呢?這就需要一個良好的導入引發(fā)學生更進一步的思考。通常解決復雜的數(shù)學問題,會將其劃分成多個簡單的子問題逐個解決。同樣,解決網(wǎng)絡互聯(lián)這個復雜問題時,我們也需要將其分成多個簡單的問題——這就是網(wǎng)絡分層。很自然的學生就會想到網(wǎng)絡應該分為幾層最合適呢?層數(shù)越多越好還是越少越好?倘若層數(shù)太少,會使每一層太復雜;若層數(shù)太多,描述和綜合各層功能時太繁瑣。國際標準的OSI模型將網(wǎng)絡分為了7層,概念上是非常清楚的,為我們學習網(wǎng)絡協(xié)議提供了一個很好的參考,但其實際應用意義不是很大。目前互聯(lián)網(wǎng)使用的是TCP/IP協(xié)議,它將網(wǎng)絡分為了4層。
1.1.3巧用比喻,促進記憶
TCP/IP參考模型分為四個層次:應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層和網(wǎng)絡接口層。這四個層級的編號是由下至上的,類似于我們的樓層,1樓在最下面,接著是2、3、4樓。講授第2層網(wǎng)絡互聯(lián)層時,可將IP協(xié)議比喻成快遞員,盡力而為的投遞數(shù)據(jù)包,至于數(shù)據(jù)包損壞、丟失、重發(fā)等問題都不是它能夠解決的,要由上層的領導決定。講授第3層傳輸層時,可將TCP和UDP協(xié)議比喻成性格迥異的兄弟。它們都是IP協(xié)議的領導,但他們的工作態(tài)度大相徑庭:TCP協(xié)議的工作態(tài)度嚴謹認真。一旦遇到損壞的,丟失的數(shù)據(jù)包,都要求發(fā)送方重新發(fā)送,以確保數(shù)據(jù)的正確可靠。反之,UDP協(xié)議的工作態(tài)度得過且過。當遇到損壞的,丟失的數(shù)據(jù)包,則跳過接著發(fā)送剩下的數(shù)據(jù)包,追求的是速度而不是可靠。這時問學生,你更喜歡哪一個?多數(shù)都會回答TCP協(xié)議。借此告訴學生多數(shù)應用層協(xié)議采用的是TCP協(xié)議作為支撐協(xié)議,例如,SMTP(簡單郵件協(xié)議)、HTTP(超文本傳輸協(xié)議)、FTP(遠程文件傳輸協(xié)議)等。然而UDP協(xié)議是不可或缺的,譬如,在線看電影時,如果采用的是TCP協(xié)議傳輸視頻數(shù)據(jù)包,則一旦有數(shù)據(jù)包損壞、丟失(這在網(wǎng)絡上是常有的現(xiàn)象)電影就暫停等待,直到該數(shù)據(jù)包正確無誤的送達,這對于觀眾來說無疑是一種折磨。而采用UDP協(xié)議則跳過這樣的數(shù)據(jù)包直接播放后面的內(nèi)容,這時電影畫面和配音可能會有一個跳躍,但并不影響理解,這是大多數(shù)觀眾能夠接受的。
1.1.4生動形象,激發(fā)興趣
IP地址一直都是網(wǎng)絡技術的重點和難點,講授時如果沒有聯(lián)系實際的例子,通常無法引起學生興趣,即使會計算答題也不能深入理解。講授物理地址和IP地址的關系時可以選擇生活中的例子幫助學生理解。物理地址就相當于各個學校學生的學號,從學生的學號中,我們可以獲得該校學生的年級、專業(yè)、班級等信息,但各個學校的編碼是不同的。在舉行大型考試時(例如全國計算機等級考試),為區(qū)別考生,必須為每位參考的學生分配一個唯一的編號,此編號反映了學生所在的學校、參考的語種、考場編號及位置等信息,且屏蔽了各個學校學號編排的差異,這就是準考證號,類似于網(wǎng)絡中的IP地址。
1.1.5劃分小組,增強合作
對于一些定義概念的內(nèi)容,如果仍然采用老師講授,學生記筆記的填鴨形式。往往達不到預期的效果,反而使學生厭惡這門課程。如果采用學生自學—分小組討論—總結—代表演講的形式,往往能夠更加吸引學生的興趣。在評分時先對整個小組打分作為基準分,再根據(jù)組長、演講者、普通組員進行更細致的調(diào)整。這種形式不僅可以培養(yǎng)學生的自學能力,還能培養(yǎng)學生的溝通表達能力與團隊合作精神。
1.2實驗
計算機網(wǎng)絡是一門實踐性很強的學科,要求完備的網(wǎng)絡實驗教學環(huán)境。但由于設備昂貴,高校教育經(jīng)費緊張等原因,致使網(wǎng)絡實驗教學設備落后,造成實驗教學環(huán)節(jié)松散,形式化。最終導致計算機網(wǎng)絡教學以理論教學為主,實驗教學為輔,網(wǎng)絡工程項目的教學很少的局面。由此可見,實驗平臺的構建是關鍵。購買專門的網(wǎng)絡協(xié)議仿真教學系統(tǒng)不失為一個折中的辦法。這類系統(tǒng)一般由硬件、軟件、實驗教材和教學課件組成。其中,硬件系統(tǒng)由主控中心平臺的設備和數(shù)據(jù)采集器組成。軟件由仿真編輯器、協(xié)議分析器和其他工具軟件構成。有了這樣的教學輔助工具,學生在校期間即使沒有實際在路由器或交換機上配置過,在今后的工作中用到這方面知識時也能很快上手。
1.3考核
傳統(tǒng)的筆試作為考核的主要方式固然有一定的優(yōu)勢,但是如果只通過一次期末考試和幾次平時作業(yè)成績來評價一位學生的網(wǎng)絡課程學習成果,未免不夠全面科學。為發(fā)揮教學評價激勵學生學習的作用,教師應該讓評價貫穿于教學的整個過程。計算機網(wǎng)絡是一門對動手能力要求較高的課程。在最終考核時,如果只采用傳統(tǒng)筆試考試決定學生的成績,往往對動手能力較強的學生有失公平,而對一些臨時抱佛腳能夠速記的同學來說沒有反應其真實的水平。為了避免以上情況的出現(xiàn),可將平時的實驗記錄、演講得分和最終的筆試成績綜合起來考慮,且平時實驗記錄和演講得分應占到總成績的50%以上。
實踐課程所需硬件環(huán)境及軟件環(huán)境
計算機機房內(nèi)學生上機所需的計算機及有關外部設備都要能正常運行,功能完好,適合學生上機實踐;要上好實踐課,要有較好的實驗設備,在經(jīng)濟條件可以的情況下,如果能加大實踐設備的更新?lián)Q代,除此以外,要有較強的實驗指導教師。
軟件環(huán)境。計算機機房管理人員要根據(jù)實踐計劃,選擇好所需的操作系統(tǒng)軟件、高級語言環(huán)境、應用系統(tǒng)和輔助教學軟件,預先把這些軟件裝入計算機內(nèi)并調(diào)試好隨時可供調(diào)用。若有網(wǎng)絡環(huán)境,管理員要為每一個上機的班級設置各自的賬號,根據(jù)實踐計劃分配所需的軟件和必要的權限。另外,版本新、功能強的殺毒軟件也是必不可少的,管理人員要隨時用它來清除計算機系統(tǒng)內(nèi)的病毒。
教學方法
我們雖然強調(diào)動手能力,但是理論知識也不能忽視,理論課和實訓課,兩者是相輔相成、相互穿插的,但是一堂課的重心在理論還是在實踐,這需要教師去權衡比較。為了能讓學生適應適應社會需求,我們的做法是,網(wǎng)絡基礎課部分采用靈活多變的教學形式,加強實踐環(huán)節(jié),在講授理論的同時,安排1:1的實驗課,保證打好基礎并能讓學生親自操作,打好基礎,要從基本概念入手,而基本概念是抽象的,講課時應從關聯(lián)內(nèi)容展開,思路清晰,步步深入,對相似內(nèi)容要對比講解,進一步加大實用性,針對性的內(nèi)容,使學生真正具備高專教育的特點,成為社會發(fā)展的實用型人才。應該根據(jù)需要采用更加靈活的教學模式,加大實訓力度,多參加社會即將活動,到一些相關的企業(yè)參觀,或者具體完成某個項目,讓學生在實踐中成長,并且也可以培養(yǎng)學生的團隊合作精神以及創(chuàng)新精神,縮短學生適應社會的周期,提高學生的綜合能力。在我的教學中,主要采用了項目教學法、任務驅(qū)動法、分組教學法、討論教學法、提問教學法、示范教學法、通過網(wǎng)絡學習等,主要是以項目引領任務驅(qū)動貫穿整個教學,多種教學方法互補。實訓教學可以鞏固學生的理論知識,提高動手操作的能力,提高學生獨立解決問題的能力,做到學有所用,不流于形式,因此在實訓中,要加強對學生排除故障能力的培養(yǎng)。在實訓中設置一些故障,讓學生們討論解決,具體如下:
實物展示,上機過程中,可以把一些硬件設備進行展示,這樣形象直觀,加深印象,實物展示的形式可以多種多樣,例如,在講計算機硬件部分,主機部分,完全可以把機箱拆開,具體把顯卡,聲卡,內(nèi)存,電源,CPU等部件卸下來,然后再由學生組裝上,如此下來,學生便不會對理論知識產(chǎn)生很抽象的印象,又提高了動手能力。
任務驅(qū)動上機前準備好上機任務,上級任務的提出要調(diào)理清晰,由淺入深,緊緊圍繞實用這一目的,最好采用案例教學,把知識點融匯在實例中,提高學生的學習興趣,同時可以使抽象的理論具體化,指導學生完成,提高學生的成就感。
可以適當實用課件和模擬軟件,以及必要的教學管理設備,特別是帶有演示效果的課件或模擬軟件。制作課件的目的是為了能夠?qū)⒁恍├碚摰臇|西更直觀的表現(xiàn)出來,是在沒有實物的基礎下而采用的一種演示方式,課件應該盡量以動畫為主,而不是照搬教材,使用必要的教學管理軟件,例如,波多黎各教學管理軟件,教師可以控制學生們的電腦,這樣比使用投影或者電視教學,學生更能看的清晰,又防止學生使用電腦做其他與課堂無關的事,雖然這種教學方法在中小學普便使用,可是由于高職高專學生主動認真學習的自覺性較差,所以還是有必要的。
實踐課的總結
通過上機實踐,學生對老師講授的計算機理論知識、技術都有了較為深刻的體會和認識,每個學生都會有不同程度的收獲。此時,教師要及時督促學生總結上機實踐中的收獲,鞏固所學的知識。為此,要求學生寫好實踐報告。
結語
計算機應用的網(wǎng)絡技術和不斷發(fā)展,在人們的日常生活中起著重要作用,如今的社會,無處不存在計算機網(wǎng)絡的身影,如購物、美食、旅游、學習、交通等人類的一切日常生活都離不開計算機網(wǎng)絡,計算機基礎知識的掌握已經(jīng)成為當今社會衡量一個人基本素養(yǎng)的標準。因此,促進計算機網(wǎng)絡基礎課程的改善與完備,使其與當前在教學過程中應用較多的微課教學模式相結合,使得教師的教學水平不斷提升,學生的學習效果不斷增強。
1.微課簡介
1.1微課的含義。微課是指教師在課堂內(nèi)外的教育教學過程中圍繞某一知識點即教學重點和難點或某一教學技能等單一的教學任務而進行教學的方式。
1.2微課的特點。第一,教學時間較短:微課時間長度一般在5—8分鐘左右,最長不超過10分鐘。和傳統(tǒng)的一節(jié)課大約40或45分鐘的教學課相比,微課在時間上很短。第二,教學內(nèi)容少:微課教學主要是為了突出某方面的教學技能,如板書技能、講解技能或者是提問技能等;第三,易于傳播:微課一般會制作成小視頻,時間短所以錄制也很方便,易于讓學生和教師進行觀摩學習。
2.計算機網(wǎng)絡基礎課程教學存在的問題
2.1學生的個性需要被忽視。當前的計算機網(wǎng)絡基礎課程與其他課程一樣采用的都是班級授課制,在這種大課堂的教學背景下,學生學習的自主性及個性發(fā)展大多被埋沒。計算機網(wǎng)絡基礎課程是以理論知識的學習與上機操作相結合開展的教學工作。教師一般都是采用統(tǒng)一的課堂教學教授知識,但是每個學生的信息技術水平程度不一,他們對于知識的理解和接受程度也有差別。除此之外,學生對于計算機基礎課程中所涉及內(nèi)容的學習需要不相同,有的學生喜歡研究操作系統(tǒng),有的學生可能熱衷于文字處理與排版,等等。但是在當前傳統(tǒng)的教學下,學生都是統(tǒng)一地接受全部的基礎知識,面面俱到反而使得他們不能獲得個性的滿足和發(fā)展。
2.1計算機網(wǎng)絡基礎課程的教學設備缺乏。計算機技術的實踐性很強,在開展計算機網(wǎng)絡技術基礎課程的教學工作時,理論知識的學習必須開展與其相對應的計算機上機實踐課。但是受到教學資源及各個學校中資金的限制,基礎的計算機設備嚴重缺乏,有的學校全校公用的計算機只有幾十臺,在一些偏遠地區(qū)情況更嚴重。因此,上機實踐課的機會少之又少,學生大多是在課堂上聽老師講述計算機網(wǎng)絡基礎課程的知識點,一些需要操作的地方只能靠偶爾的一兩節(jié)上機課才能實現(xiàn),教學設備的缺乏使得教師的教學與學生的學習都受到限制。
2.3師生對計算機網(wǎng)絡基礎課的重視程度不高。計算機技術的應用與發(fā)展已經(jīng)越來越滲透到我們學習及生活的方方面面,不論是學習還是工作,現(xiàn)在大多都要求通過計算機完成,在學校里學生提交作業(yè)、實踐報告及網(wǎng)上評教等,生活中網(wǎng)上購物、話費充值、新聞的瀏覽等都需要在網(wǎng)上操作。由此可見,對于計算機網(wǎng)絡基礎知識的學習和掌握對我們的重要性有多大。然而一些開設計算機網(wǎng)絡基礎課程的學校對于這門課的重要性認識還不足,他們認為這些都是基礎性的東西,不必花費太多時間學習。教師在講課的過程中也忽視其重要程度,不給學生進行深入講解和指導,而學生在上機實踐課時也不珍惜實踐操作的機會,有的學生還在課堂上打游戲、看電影。
3.微課在《計算機網(wǎng)絡基礎》課程中的應用
3.1利用微課特點創(chuàng)新教學模式?!队嬎銠C網(wǎng)絡基礎》課程涉及計算機系統(tǒng)基礎、操作系統(tǒng)基礎、文字處理、電子表格處理、演示文稿制作軟件等內(nèi)容,學生對于每個知識的關注角度不一樣,也會產(chǎn)生不同的學習興趣。利用微課的教學特點,教師可以錄制各個知識點的微課視頻,而學生在統(tǒng)一的學習后還可以根據(jù)他們的需要選擇觀看不同內(nèi)容的微課視頻,從而使他們的個性發(fā)展需求得到滿足。
3.2結合微課改善計算機設備缺乏的困境。微課的制作不僅可以將計算機網(wǎng)絡基礎課程中理論知識的教學活動錄制下來,而且可以對其實踐操作的部分進行微課錄制。這樣學生如果在學校里不能使用計算機設備進行課程的實踐操作,則可以把微課視頻下載下來回到家后學習,學生在進行一些文字處理時候遇到不懂的地方就點開微課視頻觀看,看看視頻中老師是怎么處理的,大大緩解學校中教學設備不足的困境和問題。
3.3利用微課整合學習資源。計算機基礎課程教材內(nèi)容涉及多方面,在開展課堂教學之前,教師需要對教材內(nèi)容進行深度研究和系統(tǒng)梳理,整合各個部分的教學知識點,制作一些微課教學的基礎課件,將梳理好的課件資源鏈接上傳到微課上,使得學生在聽課之前就進行預習。教師在制作微課時,不僅需要參考其以往的教學經(jīng)驗,提供給學生一些重點案例,開闊學生視野,而且需要結合所教內(nèi)容提出教學任務和目標。通過這種新的教學方式整合學習資源,提高學生和教師對于計算機網(wǎng)絡基礎課程的重視程度,不再忽視這門課的學習。
4.結語
微課作為當前社會中一種新的教學方式,極大地促進了各門學科的改革與完善,一方面提升了教師的教學效率,另一方面提高了學生的學習積極性。依靠科技的發(fā)展,使計算機網(wǎng)絡技術不斷變革和創(chuàng)新,滿足人們的需要及時展的需要。為當前的計算機網(wǎng)絡基礎課程的學習提供新的教學思路與教學模式,結合微課教學時間短、效率高等特點促進計算機網(wǎng)絡基礎課程的順利開展。
近兩年來,我系邀請了一些知名IT企業(yè)人員來校進行課程設計指導,其中,先后兩次邀請了長沙“藍狐網(wǎng)絡技術培訓中心”人員來校協(xié)助指導2007級、2008級網(wǎng)絡工程專業(yè)學生“計算機網(wǎng)絡工程”課程設計,公司派來了項目經(jīng)理和技術人員,與我系的任課教師一起進行為期2周的課程設計指導工作。課程設計以“CDIO”(Conceive構思、Design設計、Implement實施、Operate運作)工程教育理念為指導[2],主要包括以下三個環(huán)節(jié):課程設計題目的確定、課程設計的教學過程和課程設計的成績評定。課程設計題目的確定。隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展,計算機網(wǎng)絡工程課的內(nèi)容不斷更新和完善,內(nèi)容很“泛”,且與其他課交叉的內(nèi)容較多,不同的教材其內(nèi)容大不一樣[3-5]。我們目前使用的是石炎生主編、電子工業(yè)出版社出版的《計算機網(wǎng)絡工程實用教程》(第2版)。
在選題時我們重點考慮了以下幾方面:一是要體現(xiàn)“目標性”,從網(wǎng)絡工程專業(yè)的培養(yǎng)目標上整體考慮該課程要培養(yǎng)學生哪些素質(zhì)和能力;二是要體現(xiàn)“工程性”,計算機網(wǎng)絡工程是名副其實的工程性質(zhì)的課程,是需要在實驗室動手操作的;三是要體現(xiàn)“可行性”,包括實驗條件的可行性和學生知識能力的可行性;四是要體現(xiàn)“自主性”,對課程設計題目教師只劃定一個大致框架,要求學生自主確定設計題目。最后,我們確定此次課程設計的主題是“XX公司/學校網(wǎng)絡設計方案”,可以是一個校園網(wǎng)設計,也可以是一個企業(yè)網(wǎng)的設計。要完成該課題的設計任務需要綜合運用所學的計算機網(wǎng)絡原理知識和計算機網(wǎng)絡工程知識,如網(wǎng)絡需求分析、網(wǎng)絡規(guī)劃、設備選型、交換機/路由器的配置、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡管理等。課程設計的教學過程。計算機網(wǎng)絡工程課程設計教學過程包括選題、專題講座、項目實驗、規(guī)劃方案撰寫、答辯等幾個環(huán)節(jié)。(在確定選題后,由公司人員進行5個專題講座,每個講座3~4課時,內(nèi)容包括:①網(wǎng)絡技術行業(yè)分析與企業(yè)網(wǎng)絡規(guī)劃,②企業(yè)遠程接入網(wǎng)絡解決方案,③企業(yè)分支本地網(wǎng)絡解決方案,④企業(yè)總部本地網(wǎng)絡解決方案,⑤廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議HDLC與PPP。每一講均有精致的PPT,圖文并茂,站在企業(yè)的角度講解,介紹大量工作經(jīng)驗和案例,傳播企業(yè)文化。專題講座并非理論課的重復,而是進一步擴展了教材內(nèi)容,更加貼近社會實際,學生聽了之后收獲很大,初步了解了公司在做什么,社會需要什么樣的人才,進而知道自己應該具備什么樣的知識結構和能力素質(zhì)。
(每一專題講座之后,要進行1~2個項目實驗。藍狐網(wǎng)絡技術培訓中心結合實際編寫了較詳細的網(wǎng)絡工程實驗指南,還開發(fā)了用于實驗的模擬器。每一專題講座之后,需要在模擬器上完成1~2個項目實驗,如“小型企業(yè)局域網(wǎng)項目實驗”、“企業(yè)分支局域網(wǎng)項目實驗”、“企業(yè)總部局域網(wǎng)項目實驗”、“小型企業(yè)廣域網(wǎng)項目實驗”、“小型企業(yè)網(wǎng)OSPF項目實驗”、“企業(yè)網(wǎng)Internet接入與NAT項目實驗”等[6]。所有實驗(包括模擬實驗和真實實驗)全部安排在網(wǎng)絡工程實驗室進行。學生可以在實驗室的電腦上做模擬實驗,也可以用真實的網(wǎng)絡設備來做實驗。在實驗時我們加強了實驗指導力量,公司技術人員和任課教師、實驗教師一起來指導實驗,保證了實驗效果。如果課堂上沒有完成實驗任務或者需要鞏固實驗內(nèi)容,學生還可以回寢室在自己的電腦上安裝模擬器,繼續(xù)做實驗。(學生完成專題項目實驗后,基本上掌握了構建企業(yè)網(wǎng)的技術要領,可以進行網(wǎng)絡方案設計了。教師給學生提供幾個網(wǎng)絡設計案例參考,并簡述其基本框架,使學生明了設計方案從結構上應包含哪些模塊。我們按學號順序分組,每4人一組,按學號順序分組可避免成績優(yōu)秀的學生集中在幾個組而成績差的集中在另幾個組。
設計方案完成后,學生需要進行公開答辯,4位同學分別扮演不同的角色,以模擬網(wǎng)絡公司的形式設計一個網(wǎng)絡規(guī)劃競標方案,并設“總經(jīng)理”、“售前工程師”、“項目經(jīng)理/技術總監(jiān)”和“售后工程師”4個角色,每個同學扮演一個角色在講臺上演講,并現(xiàn)場回答提問。學生充當上述角色時感到興奮且有壓力。他們積極性非常高,小組人員既分工又合作;既發(fā)揮各自的聰明才智,又發(fā)揮集體的力量,共同攻克難關,認認真真討論技術要點,加班加點寫設計方案。(方案初稿形成后,指導教師進行審閱,經(jīng)反復修改后打印成冊,參加課程設計答辯。每個小組答辯時間在20分鐘以內(nèi),均要做好答辯PPT,4個人分別扮演不同的角色陳述各自的內(nèi)容,并現(xiàn)場回答答辯組的提問,評委根據(jù)答辯情況給出答辯成績。課程設計的成績評定。課程設計的成績是根據(jù)出勤、實驗和規(guī)劃方案撰寫及答辯情況綜合評定的。其中出勤占30%,實驗情況占30%,網(wǎng)絡規(guī)劃方案的撰寫及答辯情況占40%。成績評定客觀合理,較好地反映了學生課程設計的情況。
基于校企聯(lián)合的計算機網(wǎng)絡工程課程
設計的特色上面是我?;谛F舐?lián)合的計算機網(wǎng)絡工程課程設計的一些做法,從兩屆課程設計的實施過程來看,它體現(xiàn)了一些特色——“二一一”特色,即“二合”、“一作”、“一演”。“二合”是指“校企聯(lián)合”和“虛實結合”,“一作”是指“小組協(xié)作”,“一演”是指“角色扮演”。校企聯(lián)合,互利多贏。我系已在多門課程中實施校企聯(lián)合式的課程設計,并取得了很好的效果。高校必須緊跟社會需求,請IT行業(yè)的公司來校指導課程設計,以達到校企雙方多贏的目的。首先,它確保了課程設計的質(zhì)量,切切實實使學生的知識、能力和素質(zhì)得到提升,這是我們開展校企聯(lián)合式課程設計的初衷。其次,學生足不出門就了解到IT行業(yè)的行情,了解項目開發(fā)的最新技術,從而能早一點看到自己存在的差距,明確該往哪些方面去努力。第三,高校教師有高學歷高職稱,但不一定有高技能。對于地方本科院校來說,需要一批“雙師型”(“教師”和“工程師”)師資,像網(wǎng)絡工程這樣的工程型專業(yè),需要教師具有工程能力,我們通過“走出去,請進來”提高這種能力。
#p#分頁標題#e# 請企業(yè)人員協(xié)助指導課程設計也可以幫助我們的教師了解行情,改進教法,提高項目開發(fā)能力。第四,公司派人協(xié)助指導大學課程設計是一次宣傳自己公司的好機會,公司可以物色優(yōu)秀學生,也可以吸引學生去公司實習實訓,帶動經(jīng)濟效益。虛實結合,實驗為本。計算機網(wǎng)絡工程課程設計需要一個良好的實驗環(huán)境。建一個中檔次的網(wǎng)絡工程實驗室一般需要40~60萬元,而且臺件數(shù)受經(jīng)費的限制不會太多。進行網(wǎng)絡工程課程設計,需要用到大量的網(wǎng)絡設備,建設多個網(wǎng)絡工程實驗室成本高。為此,我們通常采取“虛實結合”的辦法來解決,“虛”是指用仿真軟件來進行虛擬實驗,“實”就是用真實設備來進行真實實驗,兩者結合可以構建出良好的實驗環(huán)境。通過“虛”來解決臺件數(shù)不夠的問題,節(jié)約投資成本;通過“實”來解決一個真實可信的問題,使學生眼見為實。如Cisco公司的PacketTracer是一個很好仿真軟件[7]。藍狐網(wǎng)絡技術培訓中心也開發(fā)了一款很優(yōu)秀的虛擬軟件,在課程設計時我們用這款虛擬軟件進行了專題項目實驗,效果很好,由此構成的虛實結合的網(wǎng)絡實驗環(huán)境為課程設計的順利開展創(chuàng)造了良好的條件。
小組協(xié)作,共同攻關。前面講到,計算機網(wǎng)絡工程課程設計是分組進行的,按學號順序每4人一組,每組一個設計課題。小組同學之間共同探討、取長補短,共同攻克難關。IT行業(yè)本身需要團隊協(xié)作精神,而這種協(xié)作的機會在平時的學習中是不多的。課程設計的任務比較艱巨,要解決的問題比較多,需要小組成員一起協(xié)作,與個別化學習相比,協(xié)作學習有利于促進學生高級認知能力的發(fā)展,并有利于同學們健康情感的形成。從實施效果看,小組成員之間團結友愛,互相幫助,確實營造出了一種良好的協(xié)作學習的氛圍。特別是平時學習積極性不高的同學,在課程設計中不甘示弱,熱情高漲,以一種嶄新的姿態(tài)參與課程設計。角色扮演,各顯神通。課程設計結束時需要進行答辯,答辯時每個同學將扮演不同的角色,小組成員需要全程參與方案的形成過程,并從不同的角度進行講解。“總經(jīng)理”、“售前工程師”、“項目經(jīng)理/技術總監(jiān)”和“售后工程師”4個角色,小組成員可以“因人擇崗”,選擇一個更適合自己的角色,以便充分發(fā)揮各自的潛能。實踐表明,盡管各組成員素質(zhì)參差不齊,但每位同學都表現(xiàn)得相當突出,盡情施展自己的才華,過了一把“總經(jīng)理癮”,嘗了一次“工程師味”,也長一次見識。