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在每节计算机网络实验教程教学课堂上,必须将教材内容以学生能很好的使用为目的,提升学生学习这门学科的技巧为目标,全班学生为主要载体,专业老师在课堂教学中进行不间断的教学指导,要求每个学生必须具有独立完成任务的信心,激发出学生学习计算机网络实验教程教学这门学科的自主性、积极性和创新能动性。教材中出现的题型,专业老师选取一些具有代表性的题目,让学生在这些题目中进行自主选择,将学生选择好的题目列入到课堂教材环节里,在计算机网络实验教程教学课堂里进行互动,让学生在互动环节中增强同学之间相互合作和团体合作的精神,使得学生逐渐具备独立思考问题和妥善处理问题的素质、初步的语言功底。
二、加强课堂与实践相结合、学校与单位相合作的新模式
新课改在教育部的逐渐推行下,使得越来越多的学校开始培养适用于社会技术性人才,从而适应21世纪经济发展的要求,因此开始推行课堂与实践相结合,学校与单位相互合作的新型教学模式。计算机的发展速度越来越快,社会上也需要各种各样的网络方面的技术应用型人才,庞大的市场需求,使得许多学校进行了课堂上的新模式教学,即课堂与实践相结合。为了能更好的提高计算机网络实验教程教学的课堂质量和实践效果,必须对专业老师团队进行师资团队和实验室教学、实践场地为出发点的实践性教学培训,提高每个专业老师的专业水平和素质,可以大范围聘请单位内部的专业化人才或者全面性人才到课堂中为学生进行教学,每年定期增加这样的实践性老师为学生传授实践经验,开始构建一种计算机网络教程教学实践课堂上的老师一大半是由具有高技能水平的老师进行授课的体系。学校为了能更好的培养计算机网络实验教学人才的社会实践应用能力,与一些计算机网络技术单位进行了相应的合作,让这些计算力网络教学中的人才在企业中学会应用自己所学的知识,让专业能力和专业素质得到一定的培养,所以在计算机网络实验教程教学中提高学生的实践能力,是许多学校提升学生素质的一项重要目标。与单位相互合作的新模式教学,根本在于专业课堂上要有一个能给学生带来与单位合作的老师团队。学校要真正的与单位进行合作,达到专业人才培养的目标。学校与单位合作的实践性教学环节,根本在于学校是否和单位建立一个计算机网络实训室或者实训基地,这是与企业合作不可缺少的条件,因此,要解决这个问题,学校必须坚持与单位进行合作,从而实现学校内部设备与外部设备进行相互结合的双向建设化道路,其次在于提高老师团队的专业技能,让这些老师适应单位内部的计算机网络,从而指导学生能更好的适应单位计算机网络技术。
三、对新模式课堂教学下的研究和讨论
关键词:问题式教学;类比;虚拟实验室
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)21-0079-02
一、引言
我院主要是电子信息类专业,为了顺应时代要求,培养复合型人才,各专业都安排了《计算机网络》课程。《计算机网络》课程理论知识难,实践知识又受网络硬件设备的制约,应用性也很强,具有信息量大、知识更新快,计算机、通信、电子等多学科交叉的特点。而对于电子信息类等非计算机专业来说,理论和实践教学学时设置往往偏少。如何在偏少的教学学时内,让学生掌握《计算机网络》课的基本原理、基本操作技能是我们课题组老师一直以来研究的一项难题。
我院所设置的五个电子信息类专业偏向于硬件方向,但为了适应社会需求,所开设的《计算机网络》课程在教学内容上更新慢,教学手段采用传统的黑板,加上网络硬件几乎没有投入,存在重理论、轻实践等问题,为了转变过时的教育观念与人才培养模式,达到学校“突出电子信息学科优势,坚持培养务实创新的高素质应用性人才”目标的要求,本课程改革有着十分重要的意义。
二、理论教学改革及实践
本课程的常规教学是以计算机网络的参考模型为线索组织展开相关知识的学习,从物理层开始,依次讲到应用层。以信号为载体,数据为表现形式,去传递网络信息,以期待学生循序渐进地掌握网络基础知识。这种填鸭式的教学可能会使学生失去学习兴趣,使教学效果不理想。结合网络发展和应用实际,为了激发学生认识网络、研究网络的兴趣,做了以下改革。
(一)教材的选择
《计算机网络》课程在本院各专业中分为专业基础课和专业任选课两种形式,因此在选用教材上遵循优秀、权威的原则。外文版教材采用Andrew S. Tanenbaum编写的《Computer Networks》,该教材是按OSI七层参考模型来介绍,内容详尽充实,英文描写简单易懂,方便阅读。中文版教材采用谢希仁编写的《计算机网络》,是国内大多数高校都选用的优秀教材之一。
(二)结合考研大纲,对教材内容进行增删
作为专业基础课的《计算机网络》是针对自动化专业而设立的,采用英文版教材,理论课学时数只有40。由于英文原版教材不能完全符合该专业计算机网络偏向应用的特点,在教学大纲修订中对原版教材内容进行了适当的增删,同时把教材内容划分为四个等级,依次表示精读、必读、粗读和略读。划分等级后,学生能够根据教学重点和自己的兴趣爱好有选择性的阅读教材,既有利于掌握课程大纲内容,又可以提高学生的英语阅读和翻译的能力,达到选用外文教材的目的。
作为专业任选课的《计算机网络》是针对我院电子信息科学与技术、测控技术与仪器、光电信息科学与工程和智能科学与技术专业而设立的,采用中文版教材,理论课学时只有24。必须对教学内容进行精心选择、重新组织,以期达到使学生能够“懂、建、管、用”网络的目的。既理解网络基本原理、相关协议和标准,又掌握一定组建小型网络的工程技术,还可以学会管理、配置甚至维护网络,从而在学会网络基本应用的基础上,为更深一步的网络应用打好基础。
(三)课程教学方法与手段改革
学生几乎每天都处在计算机网络的包围中,选课、查成绩、购物、检索科技文献等,一边感受着网络技术的变革给生活带来的影响,一边抱着对计算机网络的浓厚兴趣来学习这门课程。为了使学生在掌握学科知识的同时能够尽可能多地使用第二语言,教学方法改革如下:
1.采用多媒体+黑板相结合的教学手段。根据教学目标,重新制作教学课件,力图体现内容的主线和突出重点;每章突出讲解三个重点知识,将这些知识用学生容易理解的英文句子表达出来,并且对关键术语进行中文标注和解释。充分利用flash等电脑动画效果,对难以理解的章节内容用生动的动画来演示,从而可以激活课堂的气氛,加深学生对知识点的理解,避免课件全文本造成视觉疲劳,引发注意力分散,不仅可以调动学生的形象思维能力,还可以让教学过程有节奏感,避免了单调和枯燥。
2.教学方法以问题导入为主,类比讲解为辅,加强师生互动。为了激发学生的学习兴趣,在每章合适的单元设计几个问题,引导学生思考,逐步深入理解课程内容,比如:把教材3.2节Error Detection and Correction和3.3节Elementary Data Link Protocols这两节结合起来,设计三个问题启发学生逐步深入理解:
①How to estimate whether the message is right or wrong?(怎样判断信息出错?)
②How many kinds of states are there in the wrong messages?(出错信息有几种可能状态?)
③How to deal with those wrong messages?(信息出错后怎样处理?)
通过第一个问题来启发引出“纠错检错编码”内容;通过第二个问题启发学生进一步思考,引出“数据帧”可能出错和丢失,需要进行确认,而“确认帧”也可能出错和丢失;继而引出第三个问题,即出错后如何处理,从而引出以下内容:引出数据帧和确认帧要至少用一位进行编号,超时要重传等。最后以“停止等待协议”为例,把以上三个问题讲述清楚,讲述透彻。这样环环相扣的教学设计可以启发学生跟着教师同步思考,师生互动性好,课堂气氛活跃。
网络跟日常生活密切相关,但网络原理又比较抽象,采用类比的教学方法可以把抽象的网络原理与生活中的实物或现象进行比较,比如讲解网络层间协议和服务的关系时,可以借助飞机出行的实例进行类比;讲解网络层和传输层功能不同的时候,可以借助邮局收发邮件和家庭收发邮件进行类比,不仅生动直观,再逐步引导同学们深入了解相关技术细节也就水到渠成。
三、实验教学改革及实践
我院计算机网络实验由于受实验条件的限制,实验内容和实验方法都比较落后,改进如下:
(一)修改实验大纲,调整实验内容
计算机网络实验教学是教学改革的重要的一环,它主要用于检验学生掌握理论知识,培养学生学习计算机网络的兴趣,提高学生的实践动手能力。老的大纲内容陈旧,新的大纲修正如下:保留一个验证性实验,增加一个综合性实验,增加一个仿真设计实验。
(二)引入sniffer嗅探工具
验证性实验是培养学生对网络的初步感性认识;综合性实验引入sniffer嗅探工具进行抓包,让学生从应用层、传输层、网络层、数据链路层到物理层逐层分析各层网络协议,切身体会计算机网络协议。
(三)引入packet tracer仿真工具
由于本院网络硬件缺乏,仿真设计实验引入packer tracer仿真工具进行组网设计,既可以加深理解有关的网络原理与技术,又加强学生的动手能力,还能够消除实验环境所带来的影响,既节约硬件资源和资金,又充分提高学生的实践动手能力。
总之,实验内容上加大综合性、设计性的实验,从而激发学生的自我创新能力和工程应用能力;实验方法上引进虚拟网络实验室,教师进行适当引导,让学生参与互动,由被动变主动,培养更好的网络动手能力,从而在实践中掌握网络的基础理论。
四、教学模式改革
本课程不仅改革了理论教学内容,而且也改革了实践教学内容。在注重教学方法和教学手段改革实践的同时,还充分利用身边的网络资源。一方面在我校的BB教学平台上上传课程大纲、授课计划、授课课件,以方便学生查询;另一方面上传优秀主讲老师的授课视频、方便上课没有听懂的学生进行“补课”。任课教师和学生还充分利用QQ群进行教学沟通,不收时间和空间的限制。总之,本课程已建立课堂教学、实验教学和网络教学交叉融合的教学结构,三个环节既相辅相成,又互相交融,在这样时空的平台下,使教与学进入互动沟通的最佳状态。不仅使教师实现了教懂、教准,教活,学生达到了乐学、善学、活学,而且增强了学生日常使用网络的能力,培养了学生的创新精神和实践能力,形成了多元、多环节的教学模式。
五、结束语
本课程以多媒体教学为主要手段,以问题导入、类比讲解、师生互动为主要方法,引入虚拟网络实验室,已建立相对完善的理论和实验教学体系,再配合网络教学和工程应用,各教学环节相辅相成,互相交融,实现了“懂、建、管、用”的教学目标,形成了立体化的教学模式。
参考文献:
[1]张自力.基于问题学习的计算机网络教程[M].北京:电子工业出版社,2013.
[2]刘松涛.基于创新能力培养的计算机网络教学探索[J].科教导刊,2013,(11):99-100.
[3]陈建.计算机网络教学中网络仿真工具的应用[J].网友世界,2014,(16):158.
[4]张敬伟,杨青,等.计算机网络精品课程建设经验[J].计算机教育,2012,(09).
关键词:计算机课程;网络教学;教学改革;信息系统;教育
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号: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
网络技术的发展引发了知识和信息的革命,它使得教育领域的思想、教学的方法、手段、以及模式不断的推陈出新。现在流行的网络教育,以计算机网络通信网络为介质,在多媒体课程为核心的资源条件下展开教学活动,向人们展示了一个崭新的、广阔的学习世界。它突破了传统学校教学方式的时空束缚,与课堂教育共同构成多元化的教育体系,不仅给人们提供了便捷的学习机会、丰富的教学环境和教学资源,而且使学习活动更加自主化、个性化。从大学计算机课程的角度出发,大学生较高的素质也为网络授课提供了良好的受体环境,开展这方面的研究不失为教改与信息化结合的一个有益尝试。
本文并不是网络授课系统的设计,而是立足于一个整体的高度,从教育方面来讨论计算机网络课程相关的问题。
1 网络课程开设的必要性
1)传统模式的缺陷。传统的学习方式一般遵循的是预习、上课、复习和作业的这么一套模式。在中小学时期,这套模式比较适合学生的发展阶段。可是到了大学,它显得有些不合时宜。根据笔者的经验,现在很多大学上课的学生人数往往非常的多(一些大点的课堂,多达200多人的也并非少见),一般情况下都是教师在讲台上讲,学生记笔记,缺乏讨论交流和乐趣。而且由于课堂整体人数过多、空间过大使得讲课往往只于前排的同学有些互动。通过网络教学,可以很好的拉近空间、情感等的距离,也符合现代大学生的心理特点。
2)计算机课程本身的要求。大学计算机课程有计算机原理、微型计算机技术、计算机系统结构、计算机网络、高级语言、汇编语言、数据结构、操作系统等等,当然这主要是计算机专业的课程设置。对于非专业的学生,一般只是选学其中的若干门。不过笼统地讲,这些课程普遍还是偏难的。计算机技术作为当前应用最为广泛的技术之一,它的基础需要复杂的数学知识,它的应用又涉及到太多的方面,总体上从质量、数量上看都是一些比较重的学科。网络教学可以运用丰富的多媒体手段调动学习的积极性,提高知识的形象化,还有利于对知识的重复性学习(很容易录制下来),这都大大有利于大学生计算机相关课程的学习。
3)学校的限制。虽然现在学校都在大力的提高软、硬件水平,国家也积极地投入资金加强教育。但是需要看到,对于某些大学来说,还是处于缺乏教室资源、缺乏更多优秀教师的不利局面。把课程设置到网络上,可以轻松的请一些远聘的优秀师资力量辅助学校教学任务的完成,也能应用网络课件、软件,弥补一些设备上的不足。
2 相关系统开发的基本原则
当然,并不是采用网络教学的效果就一定好,这很大程度上取决于网络课程相关系统的开发能不能保证合理、科学、有趣,有利于学生的接受,同时方便于教师的教学工作开展。一般说来,认为计算机课程网络教学应用能够保证先进性、开放性、经济性、界面友好、易于扩充和维护等特点。
1)所谓的先进性,是指能否应用比较先进的高速网络,能够应用计算机中较为先进的理论、方法、技术,应该保证系统开发后在相当长的时间都能基本满足需要。
2)开放性是指系统应该应用一些完整、良好的架构,具有通用性,比如能够融入不同的数据库系统,从而保证其兼容与维护。
3)经济性是指系统不能一味求先进、昂贵,还是应该在质量、价格上取得较好的平衡,能够达到较好的投入产出比。
4)而界面友好是指人机交互环境应该具有人性化、合理的优点,使用者使用起来方便、顺手,符合习惯,利于系统的推广。
5)系统应该保证尽量少出现应用上的问题,出现问题时也应该容易得到解决,而且应该能够比较容易的得到硬件、软件上的升级。
3 计算机网络授课设计
3.1 应体现的特色
网络教学应该从多方面保证它具有良好效果,从教师方面来讲应该从如下的一些方面入手:1)首先应该强调多媒体资源的应用。由于依托于计算机技术,那么多媒体网资源就成了更好的辅助。教师可以采用一些较好的多媒体软件,保证信息处理和人机交互的优良特性,而且应该具有多媒体信息传递和资源共享的优势。2)其次,要有良好的教育模式。应注意网上教学活动可以在个体、群体、众体等多种层次上进行,从方式方法上也存在异步教学和同步教学的差异。这种选择上自由度的增大,使得教师有了更多的选择。3)最后,应该保证多向的互动性。这里应该有学生与计算机的交互,学生与学生的交互,学生与老师的交互。通过这些互动,能够协同学习,共同探索,培养团队精神,提高学生对计算机课程的兴趣,也能加强其与教师之间的沟通交流,达到教与学的双鞭效果。
3.2 具体的设计
1)根据学习的情境和任务,尽量为学生提供各种丰富的资源。这些资源不应该仅仅是简单信息的传输,更应该是超媒体下各种开放式的相关资源,具体应该包括多媒体素材、教学课件等,甚至是学生的一些作业、作品、总结等等。
2)应用有利的网络工具,比如电子邮件、BBS、论坛等等,也可以采取有趣的方式比如角色扮演、资料共享等。
3)创建学习互助的环境,保证学生之间能进行良好的沟通、合作。还可以为这个小组制定独特的目标、兴趣。
4)应用一些主题教学的模式,比如探究式、情景式教学。可以把学生通过网络置身于教师精心设计的情境之中,促使他们寻找对策。也可由教师暗示性地引导学生提出主题,还可以由学生自主设计自己的学习主题。
4 需要注意的问题
1) 应该注意教师自身的素养能力提高。教师应该积极的提高自己的理论、应用水平,不论是教育的方法,还是对网络工具的应用都应该更上一层楼。当然,这离不开平时的积累、学习,伴随着计算机技术的不断进步,教师应该经常给自己充电,只有这样才能完成更高质量的网络教学任务。
2) 网络环境教学应该是一个不断总结与提高到过程。这里既需要教师自己的思考与努力,也离不开与学生的沟通、理解。应该积极掌握好学生的学习情况,建立良好的反馈机制,多听听学生的意见、建议,强调参与互动、自评与他评相结合。这样才能不断取得进步,使得网络课程更加适应学生的需求。
3) 要正确采用教学方法以保证所有学生在网络教学中有所收获。由于网络教学的良好环境,可以使得学生学习时候存在共性的同时,也能灵活的展现个性,针对学生的兴趣、能力、特点等因材施教,切实保证每位学生学习计算机课程效果。实际上,这也是网路授课的另一个优势所在,能不能够充分用好这个特色也是网络授课能否取得良好成绩的重要指标。
参考文献:
[1] 黄铜城.现代远程教育的学习适应性研究[J].现代教育研究,2005,5(1).
[2] 李海北.谈网络在研究性学习中的作用[J].开放教育研究.2002(1).
关键词:网络教学;计算机网络课程;教学水平
网络教学作为一种新的教学模式,在院校已得到逐步发展和应用。网络教学以网络教学系统为教学平台,发挥群体优势,运用网络交互模式教学既可以为学生的个性丰富及时更新现有的学习资源,创设个性化的学习环境,让学生有充分的发展创设适宜的环境,还可以为学生的协同式学习创造良好的空间,取得事半功倍的效果。计算机网络课程是各大专院校本科乃至研究生的一门必修课,目前本门课程的教学存在许多比较大的问题,比如相关学科发展迅速,内容更新快,教学内容难以跟上计算机网络科学的发展变化。针对此问题,本文探讨在网络教学环境下提高计算机网络课程的效率。
一、网络教学的特点
网络教学在欧美等发达国家的应用已有很长一段时间,最近在我国逐渐盛行。网络教学相对以往传统教学(包括多媒体教学)有着很多优越性,更能适应时展,满足社会的需求。网络教学的特点归纳有三个方面:
(一)自由式、个性化教学
传统的教学方式由教师主宰教学,教师掌控教学进度和每次课的教学内容;而且由于上课教室的限定,上课学生的人数也有一定的限制。网络教学方式十分灵活,以学生为主,学生可以自由选择学习时间和学习地点,有了互联网,学生可以通过计算机网络在一个虚拟的集体中学习,这种集体不限于一个班级、一个学校或者某一个区域。利用网络教学系统,学生可以自由选择教师授课或自学或与其他同学一起讨论等学习模式,设定学习内容,甚至通过教学系统设置个性化的学习界面,提高学习效率。
(二)生动式、信息化教学
利用网络教学,教师的备课也因网络上的各种丰富多彩的教学资源库而变得容易、方便,图文并茂,生机勃勃。学生也能够自由直观地学习。
(三)交互式、人性化教学
通过网络更能够增进师生之间的交流,并利用网络资源,能够更好地教育学生。
二、计算机网络课程网络教学的可行性
网络教学是信息化时代兴起的新型教学模式,其必须建立在以计算机网络系统为基础的教学系统之上,为充分发挥网络教学的优越性,对教学硬件和教师计算机运用能力都有一定的要求。归纳大致可从三方面分析:
(一)对教师的要求:教师是网络教学系统的重要的使用者,并可能直接参与某课程网络教习分系统的制作,对于该课程网络教学效果的提高起着至关重要的作用。因此,要求授课教师必须有基本的计算机应用能力,能够制作多媒体教学课件或视频,能够熟练运用网络搜索功能并能运用多种方式进行网络交流,有一定的网页制作水平。
(二)对学校或教育机构的要求:教育机构或学校是进行网络教学的组织者,也是网络教学执行的最主要的支撑者,他首先应该建立网络教学系统的平台,为教师和学生提供有效网络结构,并能够对网络机构进行长期的维护。
(三)对学生的要求:学生是网络教学的主要受益者,同时也是网络教学的重要参与者,这要求学生必须有一定的计算机知识基础,能够熟练运用计算机和网络。在信息高速发展、计算机普遍应用的今天,我国大部分高校及其师生均具备网络教学的必要条件,由此可见在高校中运用网络教学系统具备一定可行性。
三、计算机网络课程在网络教学下实施的几点建议
由于网络课程有相当部分的内容属于基础理论知识方面,难度大,相对枯燥,在课堂教学方面遇到学生积极性调动不充分,课堂互动性不足等问题,例如在通信基本理论、物理层协议分析等的教学中,由于这些内容安排在课程的开始阶段,枯燥晦涩的内容对整个课程兴趣的建立和引导是非常不利的。针对以上问题,本文把这类知识点放到网络资源平台上,以吸引学生的方式让学生主动下载学习。
针对计算机网络课程类似的问题,使用网络教学应该注意几方面的问题。首先,教学系统结构应该完备。完整的网络教学系统不但有学生学习内容的板块,还应该具有知识考核,老师答疑,学生交流讨论,甚至是统计学生出勤、学习效果等功能。其次,网络教学系统应该考虑教师在线讲授、视频下载、学生自学等几种学习模式;理论教学应与实践相结合。最后,教学系统应该提供资料下载共享,这不仅仅可以供授课学生下载,也可采用设定权限的方式与其他高校或机构相关人员交流,以提高技术水平;还应提供更多数控相关知识网站的链接,方便学生获取更多的知识。教学不仅仅是讲授学生本专业知识,更应该传授学生获取知识的能力。
四、结束语
计算机网络的教学同其他课程的教学一样,不是一成不变的,课程内容和学生个体都是处在不断的发展变化当中,教学手段也必须要能够适应这种趋势,不断的去探讨更加切合实际情况的教学方法。相信通过不断完善改进网络教学系统,充分利用网络功能,定能把计算机网络课程教学提到一个新的高度,并为其他课程的教学起到借鉴作用。
参考文献:
[1]刘要悟,赵国栋.计算机教学技术之效能-美国教育界的基本估计学报[J].比较教育研究,1996,(4).
[2]李强.谈网络教学模式[J].长春大学学报,2008,(1).
关键词:基于应用;网络课程;教学改革
计算机网络技术被誉为是“近代最深刻的技术革命”。为了培养高素质的复合型人才,满足社会各行业对网络管理、网络建设及网络应用技术与开发人才的需求[1],很多高校为非计算机专业学生开设了计算机网络技术及应用课程,该课程也是教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会提出的大学计算机基础教学系列课程中的核心课程之一,该课程不仅要求学生掌握计算机网络的基本概念和基本工作原理,还要求学生具备很强的实践操作和应用能力,而对于非计算机专业学生来说,学习计算机课程的主要目标是“面向应用,突出实践”[2]。笔者根据自己多年从事计算机网络技术及应用课程的教学经验,以应用为目的,就其课程体系、教学内容、教学方法及教学手段的改革进行了探索与实践。
1构建基于应用的课程体系
随着计算机网络技术飞速发展,计算机网络课程体系也在相应地变化。现在,计算机网络课程有多种课程体系,蒋天发教授将计算机网络的课程体系分为以TCP/IP协议为主线的网络课程体系,以局域网为主线的网络课程体系,以Internet 网为主线的网络课程体系,以OSI协议为主线的网络课程体系,概论性的网络课程体系等[3],并对每一种课程体系的优缺点及适用对象进行了传述。吴功宜教授提出了从网络技术发展的三条主线构建网络课程的思想,编写并出版了适用于不同层次的系列教材,提出的三条主线是:ARPANET-TCP/IP-Internet 技术,PRNET-Ad hoc-WSN/WMN的无线网络技术与网络安全技术[4-5]。冯博琴教授主持的国家级计算机网络精品课程网站中将计算机网络教学总结成9个知识大类、3个层次的54个知识点和6个目的的31个技能点,等等。这些宝贵的教学成果与经验对我们研究计算机网络技术与应用课程的教学提供了很好的借鉴作用。
2从应用入手设计教学内容
由于“大学计算机基础”(简称“大基”)课程中已经学习了计算机网络的相关概念和互联网的基本应用,我们在设计教学内容时,以“懂”、“建”、“管”、“用”(“懂”是理解网络基本原理、相关协议和标准;“建”是掌握基本组建网络的工程技术;“管”是学会管理、配置和维护网络的基本能力;“用”是学会使用网络作为信息和管理的平台)现代计算机网络为教学目标,以TCP/IP网络体系结构为主线,以加强应用,培养能力为重点,结合西部高校学生生源的实际情况,针对各个专业的不同需求,对计算机网络技术及应用课程的内容和技能要求进行取舍和整合,减少了重复,对“大基”中讲过的内容,进行梳理、归纳总结性的讲解,摒弃了传统课程中那些过时的知识,取而代之的是现代网络技术中越来越广泛使用的网络协议与实现技术,如增加了应用广泛的无线网技术和网络安全技术。这样,一方面可以充分利用有限的授课课时,向学生介绍最新的计算机网络技术与应用,另一方面可以提高学生学习计算机网络基础课程的积极性和主动性,从而达到良好的教学效果。
计算机网络技术及应用课程具有理论性和实践性强、技术更新快等特点,加之教学和学习该课程时存在两种误区:一是计算机网络就是些概念,了解概念、会上网使用简单的网络软件即可;另一种是名曰强调应用,但把该课程降低到单纯的网络产品介绍。针对以上问题,笔者以生活中的网络为实例,按项目整合课程内容。把传统的章节内容归纳成模块化教学,每个模块都对应生活中的实际网络项目,将应用技术贯穿到实践中进行教学。
笔者按大项目和小任务组织教学与实践,逐步扩展,使学生在完成小任务的同时边学习边实践。
1) 项目一:构建小型网络[6]。
任务一:组建SOHO型网络。
任务二:构建办公(或宿舍)网络。
任务三:网络服务器的搭建。
任务四:小型网络的安全保证。
相关知识:计算机网络的定义、网络硬件组成、网络中设备的连接方式、TCP/IP协议与IP地址基本知识、常用网络测试工具、网络病毒及防治等。这些基本知识在“大基”中已经讲过,但仅介绍概念,大多数学生未接触实践。
2) 项目二:用无线网络完成项目一任务。
相关知识:无线局域网的基本知识、无线局域网硬件设备、无线局域网通信协议以及无线局域网组网模式等。
3) 项目三:构建园区网络。
任务一:多办公区之间的网络连接。
任务二:部门间网络的安全隔离。
任务三:网络的互联与互通。
相关知识:交换机的工作原理及级联技术、子网划分与子网掩码、VLAN技术及应用、路由技术与三层交换等。
4) 项目四:Internet接入技术。
任务一:ADSL接入技术。
任务二:校园网接入技术。
任务三:构建安全的校园网。
相关知识:Internet基本技术、家庭网络接入技术及ADSL技术及应用、宽带接入技术、路由协议与网关、防火墙技术及应用。
5) 项目五:网络应用系统的总体规划方法。
将这些项目与任务贯穿于教学的整个过程,使学生真正做到在学习过程中做项目,在做项目过程中学习,体现了“做中学、学中做”的教学理念
3从应用入手,积极探索多元化教学方法
传统的灌输式教学方式,即系统、完整、讲细、讲透的讲课方法,既枯燥乏味,又束缚学生的智力发展和能力提高,加之课程学时普遍减少,因此,如何激发学生的学习兴趣,启发学生的思维,发挥学生的创造性,是改进教学方法和教学手段的重点[7]。在教学过程中,以“懂”、“建”、“管”、“用”为目标,从应用入手,积极探索多元化的教学方法,并将多种教学方法与教学手段相结合。如:场景教学与兴趣教学相结合、启发式教学与讨论式教学相结合、任务驱动与案例教学相结合、演示教学与网络教学相结合、虚拟教学与实物教学相结合、理论教学与实践教学相结合等[8-10]。
兴趣是最好的老师,在教学中,只有激发学生学习的兴趣,才能调动学生学习的积极性。如在第一讲中,教师首先介绍计算机网络的重要性、发展趋势以及在现实生活中的具体应用,启发学生发言,谈谈自己使用网络的情况以及对计算机网络的理解,并互相交流,最后,教师总结归纳,给出计算机网络的定义。
【关键词】教学过程;教学方法
引言
计算机网络技术是计算机技术与通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。《计算机网络基础》课程的开设,旨在培养学生了解计算机网络的基本概念、原理、方法,掌握计算机网络应用的基本工具,具备熟练上网操作的能力等。课程以网络分层体系结构为线索,具有概念多、理论抽象、实践性强等特点。但是在教学过程中不难发现,对于学生而言,《计算机网络基础》课程具有抽象难懂、枯燥无味等特点。教学的关键在于有效地激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,充分发挥学生的主体地位,因此探索适合《计算机网络基础》课程的教学方式和方法具有非常重要的现实意义。
1.优化设计教学过程
教师在教学过程中要坚持效率与效果相统一的原则,确保提高教学质量。通过对知识的精炼讲解和准确完整的描述,可以使学生更快更好地掌握知识。因此教师一定要对教学内容的重点和难点、主要问题和次要问题做出具体的分析,通过思考、研究和分析,确定符合实际的课程内容,把教学工作置于切实有效的基础上来。对于《计算机网络基础》这门课来说,我们首先要明确课程的整体教学任务和详细的教学内容,明确各个知识点之间的内在联系,
然后在此框架内设计每一堂课的教学方法、手段和学生的活动形式。在具体的授课过程中,从讲课的语言到授课的方法要生动有趣、引人入胜,从而营造生动的学习氛围,调动学生的学习积极性。教学过程还应突出学生的主体地位和教师在课堂上的主导地位,注重学生在课堂中的活动,多让学生去动手,多说多练,并在此过程中实现师生的互动和生与生之间的互动。通过双向的互动环节,让课堂气氛活跃起来,激发学生对于计算机网络学习的强烈兴趣。教师通过对教材中的重点内容,通过设计问题后,让学生进行积极的思考和小组的合作探究进行生生互动,充分的调动学生学习的积极性。然后在教师的启发引导下进行师生互动,促进师生有效的交流,对重难点进行突破。这样所讲的内容学生很容易做到当堂消化,对知识本质的理解也会进一步升华。教学过程的优化设计,能够有效地引导学生主动思考,调动学生的学习积极性,使其主动获取知识,进而应用知识解决问题,提高创新精神和实践能力。
2.灵活采用多种教学方法
2.1 任务驱动法
“任务驱动教学法”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法,它将以往以传授知识为主的传统教学理念,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念:将再现式教学转变为探究式学习,使学生处于积极的学习状态,每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。在《计算机网络基础》课程的教学过程中,教师可以根据当前教学主题设计并提出“任务”,针对提出的任务,采取演示或讲解等方式,给出完成任务的思路、方法、操作和结果,然后引导学生边学边练,并完成相应的学习任务。这种教学方法不仅使学生获得知识,还能增强动手实践能力,让学生的探索和创新精神得以展现。笔者在课堂教学中是这样使用任务驱动法的,首先对于所要学习的内容,提出需要掌握的程度和设计一些习题,让学生通过认真的听讲,之后进行小组的合作探究学习,共同完成所要求达到的目标。这样的任务驱动法,不仅培养了学生的合作能力和共同获得新知识的能力,还能增强学生的动手实践能力,在操作中和小组合作中实现创新。
2.2 案例教学法
计算机网络课程,具有抽象的理论性和较强的实践性,如课程中的组建与维护、网站开发与设计、互联网应用、网络产品,需要结合实物和一定的实例进行讲解,让学生对照真实的实物和具体的实例结合课本上的理论知识进行深刻的理解,并学会融会贯通和举一反三。为了加强学生对实际网络工作过程的了解,开阔学生的视野,在计算机网络课程的教学过程中,结合教材的具体内容将同轴电缆、光纤、交换机、路由器等网络设备搬到课堂上,对照实物现场进行讲解,同时在课堂上现场给学生演示如何制作网线,如何制作简单的网页,如何配置家用路由器和交换机,帮助学生更直观、更有效地了解和掌握计算机网络原理和实用技术。学生对实际网络工作过程加强了解,开阔了视野;同时让学生了解如何做网络研究和开发工作,提升学生对课程的兴趣。
2.3 图例教学法
对于一些比较抽象的概念.可以采用具体的图例,并结合实际应用进行讲解,使抽象的概念更加直观。比如,在讲解“星型拓扑结构”时,笔者首先画出“星型拓扑结构”的示意图。通过示意图来讲解它的优点是易于维护、安全可靠。一个用户产生故障不会影响其他用户;同时,也指出它的缺点是中心节点会成为整个网络的瓶颈,一旦出现故障.与它相连的网络就会瘫痪。学生在宿舍上网时会使用交换机进行互连,这样互连的网络具有星型结构的优点和缺点。如果交换机出现故障,那么与之相连的所有计算机就都不能上网。理论与实际相结合,把抽象概念实例化,学生学习起来就会容易很多。
3.综合使用各种教学手段
在教学过程中,可以采用多种教学手段,每一种教学手段都是为了加深学生对概念的理解,提高学生的动手能力。比如多媒体教学。计算机网络的原理比较抽象,有时很难用语言把它描述清楚。如果把这些晦涩难懂的内容制作成多媒体课件,将原来抽象、复杂的理论知识用生动形象的动画表现出来,学生们就能更加直观的接受这些知识,激发学生的学习兴趣。再比如网络教学。通过网络教学平台,将课程的教案、参考文献目录、授课PPT、网络课件等相关教学资料在校园网的网络教学平台上,可以实现教学资源的共享。此外,教师还可以组织学生在网上进行交流讨论等等。
关键词:虚拟计算机;计算机网络;公共机房
中图分类号:G642
文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2008)02-0119-03
中等职业学校计算机网络专业有很多实践性的课程,如“实用组网技术”、“服务器的配置与管理”、“局域网组建实训”等。这些课程有很多的实训内容,这些实训内容都需要在专业实训室中完成,加上实训项目内容上有一定的连贯性,此专业实训室不能提供给其他授课对象使用,造成了学校投入加大、资源浪费。有没有一种替代方案可以完成此门课程的实训教学,又不影响教学效果,不影响其他授课对象的教学呢?回答是肯定的,使用虚拟计算机。
虚拟计算机是在一台物理计算机上通过虚拟技术,模拟产生一台或多台计算机的软件,虚拟出的计算机使用实体计算机的硬件设备,但独立于实体计算机,在实体计算机中以文件的形式存在,主要用来解决服务器系统的整合、系统升级、软件测试和实训环境的构建等任务。现在广泛使用的虚拟软件有VMware Workstation和Virtual PC,下面以VMware Workstation为例介绍虚拟机在计算机网络课程教学中应用。
1解决多班分时上机的问题
计算机网络类课程的实训内容具有一定的连续性,一个大的实训项目可能需要很多个学时才能完成。在完成项目的过程中,操作系统不能进行设置上的调整,否则会影响实训效果。如果学校有多个班级在上同一类型的课时,就需要学校有多个计算机网络类的专业实训室,这样给学校增加了负担,也影响了实训空间的利用率。由于虚拟计算机是以文件的形式存在于实体计算机中的,使用它可以很好地解决多班分时上机的问题,实现每个学生都有一个专用的实训环境。
选择实体计算机中合适的磁盘分区作为存放虚拟计算机文件的空间,由各个班级学生在此空间内建立各人自己的文件夹,在此文件夹下再建立需要的文件夹。如需要在实体计算机中虚拟出Windows Server 2003和Windows XP两台计算机,可以采用如图1所示的管理模式。
启动虚拟软件,由每个学生通过此软件构建自己虚拟的实训计算机,并将虚拟的计算机以文件的形式保存在各人自己的文件夹中,每次实训每个学生就用此虚拟计算机完成实训内容,这样各个班级学生互不干扰,各人使用自己构建的虚拟计算机系统,可以很好地解决多班分时上机的问题,并且不影响其他非网络课程的教学用机。
2解决实训空间机位不足的问题
计算机网络类课程的实训内容通常需要两台以上的计算机协作完成,一台计算机充当服务器,一台计算机充当客户机,有的实训项目还需要有第二台客户机,学校的实训机房的机位会出现严重不足。虽然,有些学校可能会采用小组协作的方式完成相应的实训内容,即每位学生只完成实训项目的部分内容,一个小组合作才能完成整个实训项目。这样做虽然可以培养学生团结合作的能力,但影响了学生操作技能的培养,学生对实训内容的掌握就会有一定的片面性。为了保证学生技能的培养,老师只有将同样的实训内容分多次完成,每位学生每次完成同一项目中的不同内容,这样会给教学进度的完成带来一定的影响。
当用户的物理计算机具有大于等于1GB的内存时,可以使用虚拟软件在物理计算机中虚拟出两台虚拟计算机,一台虚拟计算机安装Windows Server操作系统,一台虚拟计算机安装Windows XP或Windows 2000 Professional,使用桥接技术进行网络连接,加上物理计算机也可以作为客户机进行通信,一台物理计算机就完成了三台计算机的功能,每位学生可以一台物理计算机上独立完成实训项目,很好地解决了实训空间机位不足的问题。
3解决真实环境难以解决的问题
(1) 系统安装
操作系统的安装一直是困扰学校计算机网络类课程教学的一个问题,给学生练习安装,需要学校的实训计算机都配置有光驱,而且需要配备几十张安装光盘,并且安装过程对实训计算机有一定的损害(需要对硬盘进行分区操作并进行格式化)。整个机房将不能提供给其他课程的实训使用,使得机房的利用率降低。使用虚拟机可以很好地解决系统安装的问题。
先使用虚拟软件在物理计算机中虚拟出一台计算机,将Windows操作系统的安装光盘制作成一个镜像文件,在虚拟计算机中将此镜像文件导入到光驱中,这样在虚拟计算机的光驱中就放置了一张Windows的安装光盘。启动该虚拟计算机,按下F2键进入虚拟计算机的BIOS设置状态,设置虚拟机由光驱启动,如图2所示。保存并退出BIOS的设置后,虚拟计算机就会直接进行操作系统的安装,如图3所示。
(2) 磁盘管理
Windows Server 2003系统将磁盘分为基本磁盘和动态磁盘,动态磁盘可以提供一些基本磁盘不具备的功能,如可以创建可跨越多个磁盘的卷和创建具有容错能力的卷(如镜像卷和RAID-5卷)。镜像卷使用的是RAID-1技术,数据将同时向两块硬盘上写入,两块硬盘中保存状态是一样的,当一块硬盘出现故障时,可以保证数据的完整性。RAID-5卷被称为带有奇偶校验的带区集,在向卷中写入数据时还要定入校验信息,这些信息被写入不同的硬盘中,可以在源数据部分丢失的情况下通过剩余的数据和校验信息恢复丢失的数据。RAID-5卷的创建至少需要3块硬盘,最多需要32块硬盘。
由于磁盘管理的实训项目需要多块硬盘才能完成,而学校的机房又不可能为了几个实训项目将每台计算机配置3个以上的硬盘,磁盘管理的实训内容只能由教师做演示,学生没有自己的实践机会,影响了教学效果。使用虚拟计算机可以很好地解决磁盘管理的实训问题。
启动虚拟软件,在虚拟软件的工作窗口中选择虚拟的计算机,执行“虚拟机”“设置”菜单命令,打开“虚拟机设置”对话框,如图4所示。在此对话框中选择“硬盘”后,单击“添加”按钮,给虚拟计算机添加新的虚拟硬盘,并且可以根据实训的需要添加足够的硬盘,完成镜像卷、RAID-5卷的创建实训。在此实训中,如果需要对实训效果进行验证,可以在卷创建完成后,拷贝一些数据到卷中,关闭虚拟计算机后,再将某个硬盘删除(表示硬盘损坏),启动虚拟计算机,查看数据是否可用。对于镜像卷,数据是可用的,对于RAID-5卷,数据是不可用的,需要对卷进行修复操作。修复操作是再给虚拟计算机添加一块硬盘,启动系统后进行修复操作,修复完成后,原来的数据就可以恢复出来。
4解决实训内容受课时限制的问题
学校的每节课都有时间限制,一般为45分钟一节课,实训课一般会两节连排,加上课间休息时间,最长为100分钟。这样一个时间安排给实训课的教学带来了困难:如果学生实训内容不能在规定的时间段内完成,既影响其他课程的教学,也会影响实训内容的教学。使用虚拟计算机的快照功能可以使实训内容不受时间的限制,本次课内不能完成的项目,下一次课可以继续完成。
启动虚拟计算机进行实训内容的训练,如果训练内容进行过程中,剩余的时间已经不能完成实训时,可以执行“虚拟机”“快照”“创建快照”菜单命令,打开“创建快照”对话框,如图5所示。在此对话框中可以对需要创建的快照进行简单的描述,以记录此次快照的内容,单击“确定”按钮,创建一个快照,将此时的虚拟计算机的状态以文件的形式保存在物理计算机中,下次实训课时,执行“虚拟机”“快照”“恢复到快照”菜单命令,将本次保留的虚拟计算机状态恢复出来,继续进行实训内容的练习。这样操作,可以使所有的实训内容连续进行,很好地解决了实训项目受时间限制的问题。
5结束语
由于虚拟计算机与物理计算机是完全隔离的,其操作环境与真实环境几乎没有差异,可以在虚拟计算机中进行分区、格式化、文件删除,甚至损坏文件系统、感染病毒、进行网络攻击等对系统具有毁灭性的操作而不必担心这些操作会影响物理计算机。所以虚拟计算机不仅可以应用于计算机网络类的课程中,还可以应用于“常用工具软件”、“计算机应用基础”、“因特网应用”、“计算机组装与维护”等课程的教学中,为学校提高教学效率,加强教学管理与机房的管理提供了有力的保障。
收稿日期:2007-10
作者简介
段标,南京市玄武中等专业学校教师,南京市第二届专业学科带头人
通信地址:南京市樱驼花园100号邮编210042
关键词 计算机网络课程 弹性教学模式 路由机制
1 引言
目前高校计算机专业“计算机网络”课程“照本宣科”模式大行其道,这有悖于计算机网络技术应用性强的特点。因缺乏科学合理且可操作的教学模式,授课过程必然是概念堆砌,缺少主线,不成体系,加之实践环节薄弱,考核方式传统,严重影响了该课程的教学效果。
本文首先从计算机网络知识体系本身所具有的弹性展开论证,对该课程教学模式的各个环节,即授课方式、实践方式及考核方式所存在的弹性有针对性地展开论证并给出具体的实施方案,最后给出了教学效果的例证。
2 “计算机网络”课程弹性教学模式的制定
2.1 计算机网络知识体系的弹性
任课教师首先应对“计算机网络”课程知识体系的弹性有充分的认识和把握。
计算机网络技术是计算机技术与通信技术结合的产物,这一特性决定了其知识体系的宽广性。同时,计算机网络技术又是时代应用需求驱动的产物,这又决定了其知识体系局部的时效性,加之新型通信技术深层次的不断融合(如IP网和3G的结合)及计算机应用技术本身的不断深化使计算机网络技术的发展日新月异,执众多技术发展之牛耳,这导致计算机网络知识体系的弹性化,其课程知识体系的弹性是其应用技术弹性的自然“镜像”,并非故弄玄虚。
该课程知识体系的独特性,决定了其教学模式的独特性,即采用弹性的教学模式。
2.2“计算机网络”课程弹性授课方式的制定
“计算机网络”课程的弹性授课方式始于弹性授课计划的制定,落实于弹性的课堂教学形式。
2.2.1弹性的授课计划
弹性的“计算机网络”课程授课计划的制定要明显区别于本专业其他课程,授课时应围绕当今Internet路由体系结构的宽广视角而展开,即当今Internet物理上由具有独立网络技术的局域网、广域网、Internet骨干网组成,Internet域内路由(如OSPF),域间路由(BGP)是其主线。这种授课内容的布局模式应该适合于任何种类和层面的“计算机网络”课程授课对象,差别仅是内容讲解深浅程度的把握,计算机网络技术更新速度快的现实特点要充分(且必须)反映到授课计划中来。即授课计划不能写死,而要有核心且有空间,使其具有良好的弹性或自适应性。计算机网络技术更新永远遵循着“无止境地最大限度地满足用户的需求”的目标,这导致新技术实现的“不择手段”性,意味着大量新网络基础理论“背叛”性(即有悖于设计初衷)的涌现出来,要多选择这样的实例使学生体会这一规律。例如,当网络层的传统路由协议(尤其是BGP)对在路由失效时因收敛时间过长而导致传输延迟的增加表现的无能为力之时(当然设法缩短收敛时间是自然的必然的研究方向,也正在进行),而另外一些研究者打破常规提出了覆盖路由体系结构(Overlay Routing Architecture),即在原有路由层之上构建了弹性覆盖网(Resilient Overlay Network),从应用层完成端到端(End-to-End)的路由选择,从而大大缩短了路由的收敛时间。目前该覆盖网络路由理论和传统网络路由理论的应用并存。国内学者也提出了自己的覆盖网体系结构BSMON及多播服务模式,从根本上弥补了网络层多播的先天不足,使世界范围内的多播成为可能。需总结强调的是,覆盖网的出现有悖于计算机网络体系结构的最初设计理念,即“层次间功能不重叠“的设计思想(但应用效果是原方案所不及的),这一直被称为其特色的设计却成了新理论产生的羁绊和禁锢。如果教师照本宣科,不深入追踪思考类似的现象,不仅不能对新的网络应用从理论上做出合理的解释,反而会前后矛盾!这里的关键问题不在于大量计算机网络新理论的出现,而在于一些新理论和原有理论的“背道而驰”。对待这样的知识点,教师应给学生一个怎样的交代?方法只有一个,即“留有空间”!切忌将课本中的定义规则,尤其是算法当作真理而采取“封顶”式讲解、记忆和考核,这里建议采用“解释理论产生的技术背景―解释理论本身―探讨现在和未来的技术背景―勾画新理论”的方式组织教学内容。“勾画新理论”就是“留有空间”的具体表现,这种引导学生“勾画新理论”的能力应该做为一个优秀计算机网络教师的重要标志。
弹性的授课计划要靠弹性的课堂教学落实。
2.2.2 弹性的课堂教学
弹性的课堂教学是弹性授课计划的实施过程。需学生和授课教师共同合作完成。
这里要求学生上课之前必须进行课程预习,了解本次课程和已讲的内在逻辑关系并带着对问题的初步思考走进课堂。第一节课由教师讲授,第二节课学生和教师共同讨论。这对学生和老师都提出了较高的要求,老师将授课计划中的“留有空间”、“勾画新理论”的理念在第二节课中应充分展现出来,学生在“留有空间”中“行走”需要教师高质量的引导,教师对讲授的知识“留有空间”越大,带领学生“行走”越合理,越接近知识内核。
弹性的授课方式还需弹性的实践环节对课堂知识给予拉动和提升。
2.3“计算机网络”课程的弹性实践方式
弹性的实践方式指弹性的认识实习内容、弹性的开放式实验内容及弹性的课程设计内容。
2.3.1弹性的认识实习内容
这里建议认识实习在开设“计算机网络”课程的前一学期进行,认识实习要求任课教师和实习基地的网络工程师共同切磋制定好实习计划,并分两阶段进行,首先是网络工程师来校讲解该企业的计算机网络应用现状,重点在于对本单位的应用需求、网络拓扑结构和关键网络设备设置、各种服务器及防火墙等内容进行总体介绍,然后安排现场参观及网络工程师和学生的互动,使学生建立对计算机网络的感性认识,为下学期的课堂学习打下一良好的基础。
但认识实习的缺陷是学生的动手能力受条件所限未能得到锻炼,校内网络实验室的开放实验项目便可做到很好的补充。
2.3.2 弹性的开放式实验内容
计算机网络实验是提升课堂知识的重要实践环节。目前,大部分高校都建设了专用的计算机网络实验室,设备档次、种类及数量都达到或超过了教学评估的基本要求,但经调研发现许多高校的网络实验老师对实验内容没有足够的把握,实验题目多年不变。这里建议选择引入国内CCNA,CCNP网络工程师教材中的一些可操作的实验项目,在满足配置要求时学生可以自带题目进行验证性实验,也可在老师指导下进行创新性实验,从而提高实验内容的弹性。
实验教师的素质应通过外出培训、自修和部门内交流等方式予以提升,考核学生先考核实验教师,摆脱实验教师仅是实验设备和上机学生管理员的次要角色。
2.3.3 弹性的课程设计内容
本着“念书不是学习的目的,而是创出新知识新体系的手段”(扬振宁教授语)的原则,课堂上的“勾画新理论”在课程设计阶段得到了落实。
目前各高校普遍开设了网络课程设计,以锻炼学生的设计能力,但对设计题目的选定工作量投入不够。大多是要求学生用WinSocket 实现课本中如 :FTP、TCP、TELENET等传统协议的功能。原因主要是好的课程设计题目的确需要花费大量精力去总结归纳,鼓励学生将自己在课堂上与老师争论的内容整理成题目并建议老师量学生之力,从所从事的网络纵向或横向课题中精心抽取出一些“片段”,做为设计的题目,使课程设计成为“留有空间”的大胆尝试环节,哪怕是失败或得不出结论。好题目需要教师教学与科研的多年的沉淀,故课程设计的内容具有很大的弹性。
以上三个实践环节是引导学生对计算机网络知识逐步提升的自然与强行的过程。
授课和实践的效果都需科学合理的量化评定,故该课程的考核方式也要给予特殊的考虑。
2.4“计算机网络”课程弹性的考核方式
弹性的考核方式体现在总成绩的构成及其权重。教学实践已充分证明弹性的考核方式能从根本上打破学生应付考试的心态,使考试成为一次特殊形式的学习。
2.4.1常规成绩评定
经调研发现,常规成绩评定法非常不适合计算机网络课程的考核。
常规成绩评定法是:总成绩 = 平时成绩(20% 或30% )+ 笔试成绩(80% 或70% ), 其中平时成绩=上课出勤率+课堂提问+实验成绩。因该课程一般为合班(4-6个班)上课且采取满堂灌的授课方式,点名和课堂提问只能是随机几次或没有,加之学生缺乏预习准备,回答问题质量都不会很理想。实验成绩一般根据实验报告来评定。因对实验过程缺乏监控,实验报告抄袭现象严重,实际成绩很难采集,成绩失去了意义。
2.4.2弹性成绩评定
弹性成绩评定反映在对实践成绩的灵活掌握。
这里建议平时成绩占60%,考试成绩占40%,其中,平时成绩=课堂讨论(10%)+实践成绩(50%),实践成绩=实习成绩(10%)+实验成绩(10%)+课程设计成绩(30%)。
课堂讨论成绩是一弹性考核点,因授课计划中的预先合理安排,效果有底线保证。实践成绩中的实习成绩为一弹性考核点,其成绩根据实习报告的内容而定,强调学生的独立思考结论。实践成绩中的实验成绩采用准备充足的实验项目,对所做实验项目采用抽签选取的考核方法,要求学生在规定时间内独立完成,可一定程度借鉴CCNA,CCNP网络工程师实践部分的考核方式,现场给分,保证了实验成绩的真实性。课程设计成绩为原有考核点,因题目选定的原则区别于以往(如2.3.3所述),效果自然不同凡响,可根据题目设定的合理性,独立分析解决问题的程度而定(如果授课对象是计算机硕士研究生,该考核点可设置为计算机网络成绩的全部)。同学们普遍反映,一个好的课程设计题目能够使学生将其他各个环节所学到的计算机网络知识迅速整合和升华。
2.5 弹性教学模式的效果例证
该弹性教学模式在东北大学总校和秦皇岛分校及燕山大学计算机专业学生近几年教学实践中获得了显著的教学效果,无论是就业还是继续深造的学生,其知识的宽厚程度和强动手能力都受到实习单位和就业单位的普遍认可,从而验证了该教学模式的可操作性和实际效果。
3 结束语
本文以计算机专业“计算机网络”课程的弹性教学模式为剖析对象,给出了制定该课程弹性教学模式的理论依据和教学实施方案。弹性和原则并不矛盾,兄弟院校计算机专业的计算机网络任课教师可遵循该思想来制定出符合自己校情的“计算机网络”课程的弹性教学方案。
参考文献
[1]刘杰民.基于路由机制的“计算机网络课程”教学模式研究. 2005年全国青年教师计算机教育优秀论文集.
[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.
关键词:计算机网络基础课程;教学方法
中图分类号:TP393-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 17-0000-02
1 计算机网络基础课程的特点
计算机网络基础是高职高专楼宇自动化、计算机系统维护专业学生必修的一门专业基础课,也是重点课程课程之一。计算机网络基础课程的特点是理论性较强,整个课程集中了大量的术语、概念,而对这些术语和概念的理解是学习其他网络知识的前提条件。
计算机网络课程整体要求学生要理解掌握,灵活应用。即要理解相关术语及概念的含义,又要能与实际的应用相互联系。针对此课程要求,在教学中,就要处理好理论教学和实践应用的关系,让学生掌握扎实的理论知识,更重要的是培养学生初步的网络实践能力。
2 授课过程中对计算机网络课程教学方法的探索和思考
计算机网络基础课程教学按以往模式主要采用课堂理论教学。教学内容以课本为主,按照既定的大纲完成授课,对基本概念的阐述、术语含义的解释是课堂上需要完成的,对于专业课老师来说,本身有着深厚的理论基础及丰富的实践经验,对这些概念及术语的理解是很轻松的,但是让一个初学者来理解这些抽象的概念和术语那是相当困难的,虽然课程设置的层次比较好,由简到难,单纯的理论教学,没有实践相结合,好不容易理解一个问题,另一个问题还不懂,但是,教师要按大纲完成任务,在学生没有弄懂一些问题时去讲新课了,这样不懂得问题就会被积攒,出现的问题就是与之相互联系的下一个知识点也不可能理解,久而久之,困难重重,老问题得不到解决,新问题又出现,慢慢的学生就会失去兴趣,疑难问题积累到一定程度,学生就会因为“听不懂”而完全失去该课程的学习兴趣,一旦学习兴趣失去了,后果就是学生放弃了认真学习这门课程,乃至放弃对相关课程的学习;教师教学失败;之后会有一连串的负面影响,会影响学生的自信心,更会影响院系的声誉。
针对以上的分析,传统的教学方法已经不完全适应计算机网络基础这门课程,那么用什么样的教学方法才能上好这门课程呢?在分析教材的基础上,针对学校倡导的教学改革,经过两年的思考和实践,我总结出了以下几种方法。
2.1 传统教学方法
这种方法被公认为是“填鸭式”教学方法,在很多学科教学过程中,一直是被视为最落后的教学方法,我不认同这种说法,因为,在学习知识的过程中,教师必须的、也不可避免的将一些知识传授给学生,就是必须要进行知识填喂,计算机网络基础课程也不例外,对于一些固定的概念,必须要传授给学生,只不过在填喂的过程中,要注意填喂的量,量少了,达不到课堂的预期目的,填多了,学生肯定要厌烦,影响知识的消化。所以只要掌握度,注重知识点的衔接,适当的使用“填鸭式”教学方法是必须的,也是可取的。两年的教学经历,我注重调整学生的学习状态,适当的使用此方法,学生没有产生厌烦情绪。
2.2 形象举例法
OSI体系结构是计算机网络课程中的重点内容之一。对于OSI参考模型工作的原理的理解,是重中之重。这部分内容的讲解就可以采用形象举例法,将日常生活中邮政管理体系和OSI体系结构做一个比较。如果我们要寄信,过程如下:写信人将写好的信放入信封,在信封上写明收信人的地址和邮政编码,并贴上足够的邮票,投入到邮筒里。邮政局的邮递员从邮筒里取信,盖上邮戳,带回总局,与其他的信放在一起,根据地点将信件分拣好,装袋。已经装袋的信件被运送到邮政局的运输部门,再按相关要求分类封装为大包等待运输。运送到达目的地的信件被拉到目的地邮政局进行拆包,分类。同时在目的地邮政局盖邮戳确认,并由目的地的邮递员送至收信人。收信人收到信件后,拆开信封,可以读取信件。这个恰当的事例让本来很抽象的OSI参考模型变的非常直观,很好的解释了在OSI中的几个点,分层体系,数据的封装,层与层之间的关系,从而学生可以真正理解OSI参考模型的工作原理。
MAC地址、IP地址 、域名三者之间的关系也是计算机网络基础中的重点内容之一,正确的理解三者之间的关系关系到对整个网络课程的学习程度,在课堂中,我将MAC地址中国人,IP是俄罗斯人,域名是美国人,如果三个人要进行交流与沟通,势必就要有相应的翻译过程,如果翻译不好呢,就会影响交流与沟通,通过此形象举例,阐述了MAC地址、IP与域名三者横向与纵向之间的关系。在知识延展过程中,介绍了MAC地址过滤在上网管理时的应用。例如,如何防止家庭无线路由器被其他人使用,MAC地址是计算机的硬件地址,这时我们可以使用MAC地址过滤,仅允许一个或者几个MAC地址访问,就可以解决此问题。从而
进一步加深学生对三者理解效果。
2.3 启发式项目教学法
计算机网络基础课程中虽然实践课的比例不是很大,但是实践课确是学好这门入门课程的关键,局域网组建就是一个,正确的理解局域网及局域网组建的相关知识关系到学生学习网络工程课程的成败,所以必须要在计算机网络基础课程局域网组建课程中理论联系实际的事情,所以要引入项目教学法,教师要制作合理的项目任务,搭建实验环境,对学生采用分组式模式,让学生动手去做,亲自验证实验结果,让组与组之间比较实验结果,之后教师给学生一个合理的,综合的评价。
2.4 实地考察法
计算机网络基础课程是楼宇自动化专业、计算机系统维护专业、计算机网络技术专业的基础课程,每个专业培养学生最终目的都是为了让学生能够胜任相关的工作岗位,组织学生实地观摩、考察时必要的,也是接触真是工作环境重要的第一步,考虑本校的校园网功能比较完善,带领学生参观学校的核心机房、监控室、楼层的弱电井,让学生写出相应的考察报告,对实际课程的教学效果起到了很大的辅助作用。
3 总结
计算机网络课程教学方法的改进不仅要促进教学内容、教材形式的改变,更是教育思想、观念向现代化改进。通过案例的讲解,让学生在探究发现中体会到学习的极大乐趣,提高了教学效率和质量。同时,随着计算机网络技术的发展,网络应用也是日新月异,因此,在设计教学项目时,更要体现时展的特点,只有不断改革和创新,才能取得更高更好的教学效果。
参考文献:
[1]周敏珍.计算机网络基础教学方法探讨与实践[J].办公自动化杂志,2009总213期.