计算机网络课程教学设计范文

时间:2023-10-10 17:27:29

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计算机网络课程教学设计

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关键词:工作过程导向;工作任务项目化;计算机网络与安全;实训室空间布局

“计算机网络与安全”是计算机网络技术专业的专业基础主干课程,采用传统的教学设计已经不能满足社会对网络人才的需求,笔者基于工作过程导向与工作任务项目化的思想,对这门课程进行了整体开发与设计。

1课程教学设计

1.1课程开发与设计思想

职业教育课程开发与设计是以工作过程为导向,依据并围绕职业活动中“为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序(工作过程)”选择课程内容,并以之为参照系对知识内容实施序化,着眼于蕴含在行动体系中的隐性实践知识的生成与构建,筑造课程内容结构[1]。

基于工作过程的课程开发,以工作过程分析为起点,选用适于教学的典型工作任务为项目载体整合教学内容,在课程教学过程中凸现以学生为主体、以职业能力的培养为主线、“教学做一体化”的特点。这一课程开发模式将职业活动中的各个元素渗透到教学的整个过程,实现学习者从经验层面向策略层面的能力发展,培养企业真正需要的人才。

课程的开发与设计以计算机网络管理员工作过程为基础,以学生组网、建网、管网能力的培养为重点,融入网络管理员岗位职业资格标准,突出理论与实践的有机结合。

1.2课程的开发与设计

图1为计算机网络管理员工作过程示意图。笔者通过分解网络管理员工作过程,确定工作任务与步骤,选取典型的工作任务设计课程学习项目;采用项目引领、任务驱动、案例教学等教学模式与方法,引导学生开展自主实践,完成学习项目。

基于对计算机网络管理员典型工作过程的分析,将课程设计成四个学习项目:中小型网络认知、组建中小型局域网环境、管理网络应用环境、局域网环境安全防护。图2是学习项目2“组建中小型有线局域网络”的整体设计方案。

2课程教学实施中若干问题的探讨

2.1围绕职业能力培养这一主线,实施课程实践教学

为实现课程教学的实践技能训练目标,进一步突出职业能力培养这一主线,课程实践教学环节的设计关注以下几个方面:

1) 拓展校企合作的形式与内容,聘请实践经验丰富的企业兼职教师与校内专任教师共同承担课程教学任务;

2) 利用现有校内外实训基地,对企业工作环境进行仿真与模拟,营造适于职业能力培养的学习情境;

3) 将学生按照4~6人一个工作组进行分组,模拟“企业项目部主管”岗位和“企业网络工程师”岗位,根据工作岗位划分学习性工作任务;

4) 通过典型示范、密切检查、适时归纳、考核验收等方式,教师发挥组织者、咨询者、指导者、促进者的作用,积极引导学生开展自主学习与实践,实现预期的课程学习目标。

2.2围绕学习项目要求,改进实训室空间布局

学习空间的布局,必须紧紧围绕学习目标和学习性工作任务。一方面,应有利于教师对于学生学习活动的掌控与指导,另一方面,应有利于学习过程中学生之间的交流和合作。

座位的位置在一定程度上影响着一个学生是否参加课堂活动及参加的程度[2]。古今中外的一些著名教育家对传统课堂中学生座位的摆放都有过研究。例如:英国人Jeremy Harmer在他所著的《How to Teach English》一书中介绍了几种不同的空间布局[3],如图3所示。其中右下图的布局方式比较常见,在世界各地被广泛使用。这一方式有利于教师组织教学并对整个教学过程进行掌控,学生也易于集中注意力;左上图的空间布局有利于学生开展小组讨论与合作,教师在小组外,以引导者与咨询者的身份参与学习活动;左下图和右上图的布局方式适合于以讨论班为主的课程教学,左下图将教师置于讨论组的核心位置,右上图则完全将教师与学生融为一体。这两种空间布局极为有效地突出了学生在学习活动中的主体地位。

课程教学在实训室中进行。因此,为完成课程学习目标,实训室空间布局力求能够创设一个仿真企业工作环境的学习情境,围绕课程学习内容及学习项目要求,突出职业能力培养这一主线,确保达到预期学习目标。

图4是课程中两种典型的实训室空间布局。左图直接将学习区安排在仿真的企业网络中心机房,配备适当的桌椅和其他必需的教学设备,学生学习活动在工作现场展开。活动结合企业真实项目、案例、职业规范和程序,学生可以发现并研究工作现场的实际问题,执行完整的任务流程、完成仿真或真实的工作任务,获得大量的技术实践知识和技术理论知识,提高技术实践能力,强化“实践工作经验”。右图的空间布局意在营造一般网络公司环境下的项目组工作氛围。传统的单人课桌转变为定制的五角型多人课桌,学生按学习项目要求组成项目小组,每组不超过6人,项目小组内部可以展开充分地交流与合作,共同完成学习项目;教师积极发挥学习顾问的作用,促进学习项目的完成和学习目标的实现。

图5是建议采用的两种课程实训室空间布局。左图中的空间布局是对图4的进一步改进与完善。这一布局不仅将学习场所安排在仿真的企业网络中心机房,同时在机房中划分出专门的学习区,并配备适当的桌椅和其他必需的教学设备。学习区、工作区的明确划分便于教师组织现场教学,也便于学生现场研究与讨论,更好地实现了学习、工作的一体化。右图的空间布局模拟一般计算机公司的工作环境,学生的课桌转变成职员的办公桌,项目小组长还获得了一张单独的“老板桌”。这一学习情境对于公司环境的模拟更加全面、真实,学生在学习过程中可以有效地感知外界环境对未来职业生涯所起的作用,也可以在心理环境中将“所学”与未来工作中“所用”建立起直接的、必然的联系。学生行为不再是单纯的学习,而是形成一种潜意识中的工作,学生主体意识被进一步唤醒。

2.3开展角色互换,突出学生的学习主体地位

为突出职业能力培养这一主线,课程教学中传统的教师与学生角色被模拟与转换为“企业项目经理”和“企业网络工程师”角色。教师以企业项目经理的身份布置工作任务、安排工作进度、开展工作检查,学生以企业网络工程师的身份接受领导交办的工作任务,制定工作计划与工作方案,运用所学知识与技能积极开展工作并接受过程监督与检查,分工协作完成工作任务。教师与学生的角色变化,使得传统教学活动中被动的学习者可以发挥更多的主观能动性,整个教学活动也得以凸显“工作学习一体化”的特征。

从另一个角度加以分析,国内目前的高职教育

大多是在普通高等教育基础上加上职业元素演化而来,高职教育领域内部存在着与普通高等教育类似的“重教轻学”问题。面向人才市场培养高技能专门人才的高等职业教育,其课程教学内容应以实际应用经验和策略的习得为主,概念和原理学习以适度够用为原则。学生在学习过程中应该是信息加工的主体,是意义的主动建构者,教师则是学生意义建构的促进者、群体的协作者、学生的学习顾问。

一般来说,缺乏教学经验的教师由于对教学内容、教学对象不熟悉、不自信,难以估计教学过程中可能出现的各种问题,更缺乏自如掌控教学活动的各项能力。这样的教师总是在不自觉地强调自身的教学主体地位,忽视学生的学习主体地位。随着教师个人职业生涯的发展、教学经验的不断积累,会逐渐有能力、有信心关注教学活动中的其他重要因素,也慢慢将自己转换为教学活动组织者的角色,将学生转换为教学活动的主体。同时,由于高职教育特别强调学生实践技能和职业意识的培养,高职教育教师除注重积累自身教学经验外,更应注意增强自身的实践经验、增强自身的实践教学能力,以更好地完成教学活动中的主体角色转换。

3结语

“计算机网络与安全”是计算机网络技术专业的专业基础主干课程,整体的教学设计要以计算机网络技术方面的能力为本位,突出理论与实践的有机交融。在教学实施过程中,模拟企业的具体岗位,以学生的实践为主体,采用合理的实验室空间布局,聘请企业兼职教师开展现场教学,改革实训课程的教学模式,培养满足社会需求的网络人才。

参考文献:

[1] 姜大源. 学科体系的解构与行动体系的重构―职业教育课程内容序化的教育学解读[J]. 教育研究,2005,307(8):53-57.

[2] 吴康宁. 教育社会学[M]. 北京:人民教育出版社,1998:344.

[3] Harmer J. How to Teach English[M]. Harlow :Addison Wesley Longman Limited,1998:18.

Curriculum Design and Implementation of Computer Networks and Security

ZHANG Juan1,2, HUANG Xinyuan2

(1.Department of Information and Engineering, Jiangsu Maritime Institute, Nanjing 211170, China;

2.School of Information Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)

篇2

论文摘要:以增强学生实践动手能力,培养具有适应社会需求、自主学习能力强的优秀毕业生为目的,深入研究计算机网络教学改革方案,积极探索有关教学改革,提出计算机网络课程教学方案,经过几年的专业教学实践,取得了较好效果。

《计算机网络》课程是高校计算机类专业开设的核心课程之一,是一门应用性、实践性、综合性很强的专业课程,其教学与实践环节不仅是对学生前面所学有关计算机基础理论的深化和补充,而且对于培养学生综合运用所学知识,解决实际问题的能力,也起着非常重要的作用。由于计算机网络发展速度远远地超过计算机网络课程教学的更新速度,使社会对学生所学的知识不能进行及时的更新,另外,学生着重于书本知识的学习,浮于形式,把概念和知识学死了,虽能考出好的成绩,但不能灵活运用,致使在新的环境中不能从容应对。这些切实存在的情况都对本门课程的教学提出了更高的要求。

1毕业生就业及考核情况

随着计一算机网络的普及以及广泛的开发与应用,各行各业各部门都会用到计算机网络进行这样那样的业务应用,社会对计算机网络人才的需求也逐年增多,计算机专业的学生毕业以后,能否有效解决有关的实际问题,成为招聘单位用人的一项重要指标。用人单位往往都会经过笔试和面试的过程,来考核学生的实际动手能力。从前几年的应聘考核情况来看,学生的成绩普遍都不理想,只有个别突出的学生能在应聘中能够取得较好的成绩。

从历届的毕业生反馈的情况来看,在网络应用方面有从事网络软件开发、网络工程、网络管理与维护、网站规划设计管理以及日常网络维护等工作,在毕业后从事与网络有关的工作的学生中,他们都反映在学的时候没有把网络课学好,导致在工作中又花了大量的时间和精力进行补课,后悔在大学时没有认真踏实的学习,这也是一个在高校的各门课程中存在的较为普遍的现象。

从学生就业考核情况来看,学生的实际动手能力与用人单位的需求还有一定的离,这也就说明我们的《计算机网络》课程的教学中存在着教学内容与现实的脱离、实验教学环节薄弱等方面的问题。这里并不是学生没有学好,也不是教师没有教好,问题在于学生的学习与实际的网络发展存在一个时间差的问题,如何能够培养出适应社会变化的能力强的优秀毕业生值得进一步探讨,因此,对《计算机网络》课程教学的改革势在必行。

如何在有限的学时内展开基本教学内容,规范实验教学,建立与教学改革相协调的内容体系,保证和提高计算机网络教学质量,是一个值得深人探讨和研究的问题。为此,我们申请了计算机网络教学改革教研项目,对该门课程的教学方法、教学内容、教学模式以及实践教学进行了深人的研究和多年的实际授课探索。

2.《计算机网络》课程的主要特点

《计算机网络》涉及的内容很广泛,包括数据通讯技术基础知识、网络基本结构、网络设备的安装调试、网络拓朴的设计、计算机网络的安全管理维护等等。这些内容理论性很强非常抽象较难理解,学起来比较枯燥,自然而然地学生也会感到很乏味。因而《计算机网络》课程具有内容多,难度大的特点。

众所周知,计算机网络是通信技术与计算机技术紧密结合的产物。日新月异的通信技术与计算机技术势必推动计算机网络技术的迅猛发展。我们的教学内容也必须及时更新才能跟上时代的步伐。所以本课程具有时效强,更新速度快的特点。

《计算机网络》课程包含许多实践性的内容,如路由器、交换机的配置等,光靠课堂上讲是不可能使学生理解和掌握的。而这些设备都是实际应用中必备的,因此实践性强、应用性强也是本课程的一大特点。 3.教学应对策略

3.1加强基本知识和基本概念的学习

计算机网络课程教学内容包括通信技术、网络理论和网络应用技术,无论从硬件、软件和通信那一个方面讲,都是一个复杂的系统。因此,要在有限的学时内完成教学,内容的安排非常重要。我们结合最新的硕士研究生联考大纲,对教学的课程结构进行优化,精选教学内容,根据目前计算机网络的发展状况,保留基本的通信理论,略讲部分网络原理,删去一些过时的网络技术,把重点放在目前流行的网络技术和未来的发展方向上。适当的课后作业和检查统计,是巩固已学知识和督促学生学习的较好手段。

3.2采用合适的教学方法和教学手段

在教学时重在教学设计,注重培养学生的自主学习和研究能力,在课堂教学实施的过程中,针对不同内容可以采取适当的教学方法和教学手段,来提高学生的学习兴趣;教学的内容要具体,要有应用性的例题,使学生能感觉到学到了具体应用知识,严格控制理论深度,有些较偏的东西点到为止,要抓住问题的实质而不要把所有东西都讲的很细;讲授过程中,适当融入新技术和新产品介绍,对学生掌握网络知识和技术收效显著;采用多媒体教学手段,事先设计好教学课件,以扩大信息量。

3.3增强学生应变能力

学习不仅是对现有的理沦知识的学习,而且还是对新知识理解吸收的过程,把所学知识运用的实际的工作中去,可以通过一些实例来增强学生的自信心和对学习的兴趣;通过引导教学,来增强学生的应变能力,达到活学活用;在讲解网络应用时,注意引导学生利用所学过的基础理论,去分析实际的应用问题,从而培养他们的学习能力以及分析问题和解决问题的能力。这样的引导对他们将来走向工作岗位时,能处理好所面对的新问题至关重要

3.4提高学生实践动手能力

计算机网络教学的另一个方面就是实验教学,计算机网络实验不仅仅是理论的验证,更重要的是通过对网络的实验操作,培养学生对网络的分析、设计、管理与应用的技能,加深对网络理论知识的理解与应用,在实验教学中,坚持以学生为主体,强调教师在实验教学中的主导作用,重在实验教学中的教学组织与管理。我们在实验教学过程中,一改往年教师把实验做一遍,让学生跟着学的手把手学习模式,而是布置有关任务,鼓励学生进行探索,来达到相应的实验目的,从而培养学生的钻研精神。对待程度较差的学生则要简明地讲授该实验相关的理论知识点、实验重点和操作难点,出现问题一般由学生自主研究解决,教师作启发性提示、释疑和引导。为了防止学生不认真完成实验任务,课内的答疑和每次课结束前的检查是必须的

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关键词:“计算机网络”课程教学;中间辐射法;网络层;协议栈

中图分类号:G64 文献标识码:B

文章编号:1672-5913 (2007) 20-0047-03

1引言

计算机网络是一门理论性和应用性很强的课程,其内容涉及许多错综复杂且彼此交织的概念、协议和技术,为处理这种大跨度和复杂性,该课程的教学都围绕其体系结构的“层次”来组织教学内容。借助于这种分层的组织结构,学生们能够透过计算机网络的复杂性看到其内部,在学习整个体系结构某个部分中独特概念和协议的同时,也可看清所有这些部分(如何)整合在一起的全貌。从教学法的角度讲,这种分层的教学方法的确是非常必要和有效。

自底向上法(Bottom-up Approach)[1]和自顶向下法(Top-down Approach)[2]是目前国内外计算机网络课程教学中普遍采用的方法,但两者存在着一个共同的缺陷,即未能突显或引导计算机网络知识体系核心知识的学习;寻求一种新的方法来弥补这一缺陷,更好的把握知识点的权重分布,以核心知识带动周边内容是计算机网络课程教学研究的重要课题。令人遗憾的是教师们视[1][2]方法为天经地义,致使该两种方法的问题一直被掩。本课题组在对计算机网络知识体系结构反复深入研究及大量教学实践总结的基础上提出了计算机网络课程的中间辐射法,以求计算机网络课程更趋科学合理的教学方法。

2相关工作

多年来,世界各国高校的计算机网络课程教学一直采用自底向上法。该方法曾为广大学生和计算机网络爱好者了解和掌握计算机网络知识与技能发挥了重要的作用。近年来,美国的两位著名计算机网络专家和教育家James F. Kurose和Keith W. Ross提出了一种全新的计算机网络教学方法,即自顶向下法,该方法和自底向上法的学习路线完全相反,实现了对传统的自底向上法的重大改革,该方法一经推出,各国计算机网络教育界纷纷采纳。该教学方法改革的技术背景和动机是网络领域中最大的“增长领域”网络服务和应用程序。Web的出现、电子邮件的广泛使用、音频和视频流、因特网电话、即时消息、对等应用程序和在线商务都证明了这一点。国内东北大学的学者们也曾就计算机网络课程教学提出了一系列的学术观点[3~5],但都未形成与自底向上法和自顶向下法相当并相对独立的教学方法,本文提出的中间辐射法经几年教学实践证明实现了这一目标。

3自底向上法和自顶向下法的局限性

自底向上法和自顶向下法都有其特定的社会和技术背景,这导致两种方法存在固有的局限性,即都未能突显计算机网络核心知识的学习。

3.1自底向上法的局限性

自底向上法是计算机网络教学的传统方法,该方法的特点是从协议栈的底部即物理层开始教学,逐层向上直到协议栈顶部的应用层,该方法产生的技术背景是各种通信技术的突起与迅猛发展。

众所周知,计算机网络的主要功能主要是实现资源尤其是数据共享,早期的数据类型主要是文本,计算机网络的应用也仅限定为FTP、TELNET和E-mail。因当时计算机网络所依赖的底层通信网络的传输质量较差即误码率较高、带宽小且延迟大,故改善底层通信网络的传输质量成为提高计算机网络性能的焦点,FDDI、X.25、ISDN、B-ISDN、CATV和ATM等各种数字通信技术便应运而生,各种新通信技术成为计算机网络知识的学习重点一定程度顺应了当时的技术发展进程,因这些技术都归属于计算机网络体系结构的底两层即物理层和数据链路层,故自底向上法对学习计算机网络知识起到了积极的作用,但另一方面却一定程度地偏离了计算机网络的核心内容即网络层。

3.2自顶向下法的局限性

计算机网络教学的自顶向下法是与自底向上法学习路线完全相反的一种新型教学方法,该方法的特点是从协议栈的顶部即应用层开始教学,逐层向下直到底部的物理层,该方法产生的技术背景是各种新型网络应用的大量涌现。

随着计算机网络底层通信技术的成熟,即误码率的大幅度降低、网络带宽的大幅度提高和传输延迟的降低,使大规模数据的实时传输如实时流媒体传输成为可能,各种新型的网络服务如音频和视频流、因特网电话、即时消息、对等应用程序和在线商务等得到应用,这些新的网络应用是原有的应用层协议的改造或增加的结果。与同自底向上法类似,自顶向下法也满足了人们对计算机网络关注的热点,对从完全相反角度认识或学习计算机网络起到了一定的积极作用,但同样也一定程度地偏离了计算机网络的核心内容即网络层。

经以上分析可知,两种方法表面大相径庭,实质上却同出一辙,即都未摆正计算机网络核心知识的地位。

4中间辐射法

中间辐射法的初衷是弥补自底向上法和自顶向下法固有的缺陷,强调计算机网络核心知识的学习,实现以核心带动非核心,在相对稳定的核心知识基础上,实现自主学习,自发且自然地叠加新的网络知识,从而进一步提高学生在未来计算机网络工程实践和科学研究中所应具有的持久学习新的网络知识、分析解决各种新的网络问题之能力。

4.1中间辐射法的特性

中间辐射法指从协议栈的中间层即网络层(及其各种协议尤其是IP协议和路由协议)的教学启动整个计算机网络的教学,以网络层为核心逐层向上和向下辐射整个协议栈,即直到顶部的应用层和底部的物理层,该方法相当程度地强调网络层协议学习以带动其它各层协议学习,使学生抓住计算机网络的知识核心,以核心主动并自发地带动现有及未来的非核心知识的学习。

4.2中间辐射法的理论依据

计算机网络的主要剖析对象是Internet,而Internet的核心或关键技术是解决IP数据报如何从用户发送端到接受端,IP数据报的寻址范围是Internet范围内的任何一用户,为实现Internet的这一核心目的,网络层协议尤其是IP协议和路由协议是其重要的保障技术。

图1是Internet的体系结构,该体系结构清楚地显示了网络层在计算机网络体系结构中所处的核心地位。即对下层,网络层的IP协议屏蔽了底层异构网络(如现有或未来的各种局域网和广域网)的差异,在全球范围内造就了同一的数据交互通信平台即IP平台;对上层,网络层的IP协议以统一的IP数据报承载了任何种类高层协议的数据,IP数据报通过网络层的(域内或域间)路由协议(如OSPF、BGP)在全球范围内统一的IP平台上完成IP数据报高效(即最佳寻径)、合理(即流量合理分布)的转发和(直接或间接)交付,实现用户间的通信。所以网络层是计算机网络(即Internet)知识体系中的核心内容,同时网络层并非孤立存在,以对下“调用”,对上“服务”的方式和其上下层协议有机的构成协议栈功能的全部。

经上述分析网络层在协议栈中的核心地位昭然,网络层为知识核心是计算机网络知识体系的自然属性。

4.3中间辐射法的教学路线

图2是中间辐射法的教学路线,由三个教学阶段组成。

阶段1:网络层的学习

首先,用类比建立IP协议和路由协议的初步认识。

用熟知的公路桥运输系统和计算机网络系统进行类比。

如图3所示, 是网络层和网络接口层的关系, 是桥面和桥墩的关系,LRA1 是 和 的类比。 是网络层与传输层和应用层的关系, 是桥面和货车与货物的关系,LRA2是 和 的类比。

通过图3所示类比可使学生认识到网络层和其它层的依赖关系,网络层是计算机网络知识体系中的核心知识。

其次,用IP数据报的组成结构与上下层协议PDU的依赖关系从知识本身确立网络层的核心地位。

如图4所示IP数据报以“分用”的方式辐射同层和上层各种协议PDU,以底层各种帧数据的形式辐射底层各种帧。

阶段2:网络接口层即数据链路层和物理层的学习

以网络层为核心可向下自然辐射数据链路层和物理层的学习。

限于篇幅,这里仅强调本阶段学习要把握网络层“屏蔽”底层异构网络的要旨。

阶段3:传输层和应用层的学习

以网络层为核心亦可向上自然辐射传输层和应用层的教学。

同样因篇幅所限,这里仅强调本阶段学习要把握网络层“统一”服务于高层协议的特点。

5结束语

开展对计算机网络课程教学方法研究和教学应用的主要目的是寻找一种能帮助学生抓住计算机网络知识结构中核心知识的教学方法,以求以稳定(即成熟)的核心知识主动或自然带动变化的周边知识,使学生在未来的计算机网络工程实践和研究中能够实现自主学习,自然的吸收和进行创新。在对计算机网络的自底向上法和自顶向下法理论分析和教学实践总结的基础上,本文提出的中间辐射法能够实现这一目的。

参考文献

[1] AndrewS.Tanenbaum,Vrije niversiteit,Amsterdam,The Netherlands. 计算机网络(第3版)[M].Pearson Education Press,2000.

[2] James F. Kurose, and Keith W. Ross.计算机网络:自顶向下法与Internet特色[M]. 北京:机械工业出版社,2005.

[3] 刘杰民. 基于路由机制的“计算机网络”课程教学模式研究[J]. 计算机教育,2005(增刊):132-136.

[4] 刘杰民. 计算机专业“计算机网络”课程的弹性教学模式[J]. 计算机教育,2006,(10): 97-100.

[5] 刘杰民. 非计算机专业“计算机网络”课程教学模式改革与研究[J]. 全国高等院校计算机基础教育研究会2006年学术会议论文集,2006:378-382.

篇4

【关键词】计算机网络;独立设置实验课程;项目驱动

计算机网络课程是信息类专业的基础课程,教育部教学指导委员会把计算机网络列为信息类专业的基础课程之一,可见计算机网络课程在信息类专业的重要性。计算机网络技术发展迅速,从以前的多终端的计算机网络过渡到现在能共享资源和数据传输的高带宽和高性能的计算机网络,在计算机网络中的应用也推陈出新,从以前的并行计算到网格计算,最后过渡到云计算与大数据[1]。可见计算机网络在信息化时代中承担着非常重要的角色。

计算机网络教学的实验教学是很多高校困惑的一个问题,一是计算机网络理论与实验结合程度高,理论课的教学进度受实验课程的影响,教师很难把握学生的认知程度,导致学生学完课程之后对知识点混淆,对计算机网络的整体原理弄不清楚;二是计算机网络实验课程所需要的设备价格昂贵,专业的交换机的性能很难发挥,开设实验课程代价高成本大,很多高校的计算机网络实验室都采用仿真平台去实现;三是现有的计算机网络实验室操作简单,但结构复杂,学生能顺利完成实验,但是对实验室网络的布局和结构一知半解,学生学习计算机网络成了一个瓶颈问题。

吉首大学信息科学与工程学院有5个信息类专业,都开设有计算机网络课程,从2014年下学期开始所有专业的计算机网络实验都改成独立设置实验课程。

经过3年时间的推行,教学效果和学生的能力都得到明显的提高,在计算机网络类竞赛中多次获得好成绩,如网络攻击与防御大赛,计算机网络设计大赛,3年来获得省级两个二等奖和四个三等奖。文章从计算机网络独立设置实验课程的培养目标,实验课程体系和学生能力培养等几个方面给出了实际的几个教学方法和教学手段。

一、改进实验内容,培养学生的综合实践能力

实验内容是实验课程的主体,传统计算机网络的实验课程原理单一,内容基本属于验证性实验,TCP/IP体系中实验面向TCP层和运用层,现有设备也只能做到这两层,实验结果明显。实际实验中学生对下面三层是完全不懂,计算机网络教材的内容也不能通过实验去验证,造成在实际运用计算机网络的时候无从下手,如编写一个IP层数据包获取的应用。

计算机网络技术日新月异,现有的网络内容不能满足新一代计算机网络技术的需求,如IPV6、4G、zeegbe和软交换网络,所有在实验内容上让学生了解一些新网络知识[2]。

(一)多专业融合的实验项目和实验内容

通信与网络不可分割,通信是基础,网络是应用,在设置独立开始实验项目时,底层通信协议也设置有相应的实验项目,通过软件仿真环境去模拟实现。这样的实验项目对通信工程专业的学生很简单,但是对计算机专业的学生而言,掌握了计算机网络的底层知识,学会了底层通信协议的编写和应用,高层的通信协议使电子工程的学生了解了算法的重要性,学会了高层的应用程序的编写。

(二)多种可选择的实验类型

网络通信协议是计算机网络实验课程的最主要内容,网络服务和协议是很多学生难于明白的知识,在独立设置实验课程中,针对服务和协议做了三组实验项目,不同专业的学生可选择不同的类型,让不同的专业知识融合到实验中,做到不同方向和不同兴趣的学生有多组实验选择,强化学生的能够把计算机网络知识应用到不同的学科和领域中[3]。

二、改进实验教学方法,培训学生的创新能力

(一)依托学科竞赛,提高学生的创新能力

为了推动高校学生的实践能力,近几年学科竞赛越来越多,特别是信息类竞赛,学生在竞赛中不仅学会了团结协作的精神,也学会了把书本知识变成应用和产品的过程。计算机网络类的学科竞赛在湖南省内有3次,学生在竞赛中利用所学网络知识解决实际问题,在平时的实验教学中引入竞赛内容,把实验课堂变成一个竞赛课堂,学生在做实验的过程中用到所学知识,完成竞赛的各种挑战,增加了学生的自信心,加强了计算机网络的基础知识,同时也提高了学生通过沟通解决问题的能力。

(二)增加自主性实验和开放性实验

指导老师在实验中可以给学生不同的提示,让学生顺利完成相应的实验项目,课堂外指导老师没有足够的时间来指导学生。在计算机网络独立设置实验课中,很多自主实验内容共并不在课堂内完成,而是在课堂外,通过自主实验,学生养成了独立思考问题和解决问题的能力,自主性实验往往都是提高实验,指导老师给出了基本的思路和方法,指定了统一的验证平台,学生在课余时间完成实验,通过实验发现问题、找出问题,最后解决问题[4]。通过3年时间的实验教学,自主性实验和开放性实验和课堂内实验相结合的方法取得了不错的效果。

三、结语

实践教学是信息类专业课程教学中一个很重要的环节,计算机网络实验课程的独立设置,对信息类专业的人才培养质量起着很大的作用。本文提出了两大方法来改进计算机网络课程的实验教学内容,提高了学生的创新意识、创新能力和新思维,在3年的教学中取得了不错的教学效果。

课题项目:吉首大学独立设置实验(实训)课程建设项目课程建设项目(实设通[2015]15号,编号:JDDL2015006)。

作者简介:李宗寿(1972.8-),男,苗族,湖南吉首人,副教授,华中科技大学控制工程硕士,主要从事计算机网络和嵌入式研究。

参考文献:

[1]刘艳芳,张力军,焦福菊.面向创新能力培养的计算机网络实验教学[J].实验技术与管理,2014.

[2]钱德沛,张力军.计算机网络实验教程[M].北京:高等教育出版社,2005.

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关键词:计算机网络;教学本质;教学策略

中图分类号:G642 文献标识码:B

1认识

1.1本科教学的本质及其重要性

“本”是草木之根的意思,根在草木整个生长过程中起着决定性的作用,是草木成长的内因。显然,本科教育需要解决的是一个人成长的“本”的问题,也就是要解决一个人的认识和思维方法问题。映射到教学中,也就是要落实两点:①如何培养学生的元认知能力。因为一个人的学习能力是其所有能力的基础,是本质能力。②如何培养学生的系统化思维模式。因为系统化思维模式不但可以使学生真正理解概念的形成(来源)和本质,更重要的是,它能够使学生潜移默化地养成正确的分析问题和认识问题的方法,以及逐步建立其持续创新的科学研究能力。具体而言,按照认知科学的现代研究成果,前者要培养基于模式及其建构的学习方法,实现认识论在学习问题中的具体应用,即解决如何学习的问题。图1是该方法的直观视图。对于后者,就是要培养基于联系的系统化思维方法,实现知识点到知识线,知识线到知识面,知识面到知识体的融会贯通,最终实现持续创新。图2是其直观视图。两者的关系可以通过图3直观表述,也就是说,前者是局部微观的“本”,后者是整体宏观的“本”。

针对本科教学,另一个值得重视的方面是,从人的生理角度讲,大学本科阶段是一个人的思维模式和认识能力形成的重要和主要阶段。人的思维模式一旦形成,改变起来十分困难,有时甚至是不可能的。因此,作为生产特殊产品的本科教学,对于一个人的成长来说具有极其重要的影响和关键的作用。

1.2本科“计算机网络”课程教学的本质和内涵

本科“计算机网络”课程的教学,显然是本科教学的一个特例,因此本科“计算机网络”课程教学的本质和内涵,应该是本科教学的本质和内涵在“计算机网络”课程中的具体体现,或者说,它就是本科教学的本质和内涵对“计算机网络”课程教学的直接投影。具体来说,就是要将基于模式及其建构的学习方法投影到“计算机网络”课程的教学中,挖掘“计算机网络”课程中的知识应用模式,建立面向模式教学的教学模式。更进一步,实现系统化思维模式教学思想对“计算机网络”课程教学的直接投影,建立面向“计算机网络”课程知识系统化思维教学的教学体系。最终,解决本科“计算机网络”课程教学的“本”。图4直观表述了本科“计算机网络”课程教学的本质和内涵。

2思考

2.1教学的基本要素及其关系

教学包括四个基本要素:教师、学生、教材(教学内容)和教学过程(教学活动、教学环境等)。教材要素体现的是教学的静态属性,教学过程要素体现的是教学的动态属性,两者的有机结合实现教师要素和学生要素的互动作用。通过互动作用,达到教学的目标。

四个要素中,教师要素是本质要素,它直接驱动教学过程要素,或者直接决定教材要素、并由教材(间接)驱动教学过程要素。如图5所示。

2.2本科“计算机网络”课程教学现状及其存在的问题

依据教学基本要素及其关系,基于上述认识,作者认为本科“计算机网络”课程教学现状及其存在的主要问题反映在如下几个方面。

(1) 教材体系设计缺乏多维性和认知性

教材体系的多维性是指教材内容、教材习题、自学内容和实验教材的一体化设计关系。考虑到教学内容多与教学学时少之间的矛盾,主教学内容不可能面面俱到,一些延伸或拓展性的内容可以放到相应习题、自学内容和实验中。目前,已有的一些教材已经考虑到了这些问题,比如,国外的教材对习题设计考虑比较多,而对实验考虑相对较少。国内教材比较强调实验,但实验的设计与教材的关系相对松散。教材体系的认知性是指教材一体化设计必须建立在面向系统化思维培养的基点上,强调人类认知的自然规律。也就是说,一体化设计的逻辑体系必须符合认知规律特性。目前,教材设计的多维逻辑松散性没有形成围绕系统化思维能力培养的一体化教学理念和目标定位,弱化了系统化思维能力的培养。

(2) 教材内容设计缺乏现代教学理论支持

主教材内容的设计没有考虑元认知能力培养问题,太多地注重知识的逻辑组织,而忽略了面向基于模式及其建构的元认知能力培养的内容的逻辑组织。也就是说,没有重视技术和原理背后的思维教学,强调了静态型知识,而弱化了动态型知识。由此,也就自然地影响了系统化思维的培养。

(3) 教材写作风格缺乏演绎与归纳的统一

演绎和归纳是人类认知的两种基本方法,演绎一般对应于间接经验的获取,归纳一般对应于直接经验的获取。对于知识的学习,人类大部分是基于教材和书本获得,即

基于演绎的间接获取。然而,这对于初学者而言,概念的理解和消化存在一定的困难。因此,如果采用归纳式介绍,再引入演绎式体系,则可以得到良好的效果。具体而言,就是采用问题驱动的抛锚式教学策略为先,然后引入演绎式的支架式教学策略,要比单纯的演绎式策略好。目前,大部分教材都采用演绎式写作结构,由于教材直接驱动了教学过程,因此,受制于教材的问题,一般教师的教学设计及其实现就存在演绎与归纳的不统一问题。该问题直接导致了较差的教学效果。

综上所述,目前常用的教材(部分)及其面向“本”的教学特性分析如表1所示。

(4) 教师对教材的个性化演绎能力弱化

教材是静态的,教学过程是动态的。教学设计实现了静态到动态的转变。教学设计与教材的关系是一个M:N的关系,对这种关系的认识,可以体现一个教师的教学能力,即教学设计体现了一个教师对一本教材的个性化演绎能力。教学设计本身是一个创造性的过程,其创造性特性主要体现在如何针对教材的内容,不断构建和创造面向学生自身主动建构其知识的各种环境,包括案例选择、交互问题、表述思路、拓展延伸话题、与其他知识点的联结等等。从而帮助学生的主动建构。因此,目前普遍采用的与教材同步提供PPT的做法是一个严重制约教师创造性的障碍,这也间接地弱化了系统化思维能力的培养。另外,目前教师自身教学理论基础的匮乏,导致其教学设计中教学策略运用的弱化,进而影响了教学的效果。

(5) 实验教学缺乏开放性

目前,尽管强调了实验的重要性,但基本上都是验证性实验,即所谓的应用型、技能型实验,缺乏开放性实验的设计和教学。正是由于我们准备得太充分,学生不要花费太多力气就能按图索骥地完成实验,失去了对实验过程中的思维的训练,从而导致了目前教学达不到面向思维能力培养的“本”的目标。

2.3本科“计算机网络”课程教学应有的策略和方法

(1) 建立面向系统化思维教学的基本理念

基本教学理念体现了对本科教学的认识程度,作为一种指导思想,它直接决定了整个教学体系的建立。尽管基本教学理念是抽象的,但它可以通过教材、教学设计等具体表现出来。根据上述认识,应该建立面向系统化思维教学的本科“计算机网络”课程的教学理念,并在此基础上建立其教学体系。比如,对于各种协议的教学,不仅仅是解析其原理,更重要的是解析其产生的原因,即为什么会诞生这种协议?该协议主要解决什么问题?也就是说,要理解协议的动态性(面向思维)的知识,而不仅仅是理解协议的静态性(面向工作原理)的知识。同时,对于协议的实验教学,不仅仅是使用和剖析,而是要通过设计开放性问题,进行协议设计机制的改造和分析。再者,应该将多个协议联合起来,从多个协议的设计思想和实现机制中寻找和挖掘一些设计模式,并且从某种协议的发展历程中领会其进化的本质。从而,由此可以学会人类不断认识问题、解决问题的思维方法,达到培养持续创新能力的目标。

(2) 建立基于模式及其建构的教学模式

为了实现基本教学理念,在战术层面上应该建立基于模式及其建构的教学模式。所谓模式,在此是指知识应用模式。知识应用模式是一种隐性知识,相对于一般的显性知识而言,它一般存在于个体的意识里。按照现代认知科学的研究,知识应用模式在一个人的学习活动中起到决定性的作用,直接体现了一个人的学习能力。然而,在传统的教学策略中,对于该知识的教学一般由个体自身领会。教学的层次是局限于知识及其关系平面,如图6所示。针对本科教学,应该重点突出隐性知识的教学,使教学层次覆盖两个平面。比如,树型管理结构与DNS问题、组播(树)问题,IP连接端口和实际主机地址之间的映射问题(NAT、虚拟主机),路由协议与P2P结构问题,等等。

(3) 采用多维体系设计方法

基于面向系统化思维教学的基本理念,实现教材的多维体系设计。也就是说,教材内容、自学内容、习题以及实验教材的体系设计应该统一在基本理念基础上,多个维度形成逻辑上的一个整体,而不是多个维度的逻辑并列。比如,针对网络的发展,教材内容给出从单机局域网或广域网互联网Overlay网络的思维变迁及相关原理,自学内容给出典型网络的细节内容及其思维本质,习题部分可以拓展教材内容(比如IP地址与二进制)、以及建立面向模式的思维方法(比如连接与非连接),实验部分除安排基

本实验外,给出一些开放型实验(比如给出应用场景,要求设计方案并分析)。

(4) 采用抛锚法和支架法并重的教学策略

教学设计中,时刻注意问题驱动方法的设计,围绕着一个知识或概念,可以从一个问题或情景开始,然后,再给出另一个相似问题,并从这些问题中抽象出概念和方法、原理,最后解析概念和方法、原理,并将其运用到其他相似问题,实现从具体特殊性――普遍性――特殊性的认识思维过程的教学。比如,对于IP地址的理解,可以从互联网的本质,即网络互联时如何标识一个连接端点这一问题着手,得出IP地址的两个基本组成部分,然后再解析针对不同的网络规模,地址分类问题。接着将地址匮乏问题引入,由此介绍子网概念、子网掩码概念、NAT概念等。使学生理解概念和具体问题解决的关系,以便充分理解概念。而不是直接按演绎式方法,直接告诉学生IP地址的构成和分类,让学生死记它。更进一步,通过开放实验,给出一个应用场景,让学生设计和运用子网和子网掩码概念,巩固概念的理解。

(5) 增加开放性实验

面向本科“计算机网络”课程的实验教学,开放性实验的比例应该大大加强。也就是说,要强调针对具体问题的实验设计和分析,首先从理论层面分析实验应有的结论和现象,知道如何去验证该结论。然后,再通过实验去验证方案的正确性,并注意观察和分析实验中出现的异常现象。在此基础上,在将实验拓展,提出新的问题,进行新的实验过程。

(6) 深层应用网络教学

针对教师要素问题,受现实条件的限制,教师本身的教学理论水平和能力不可能达到同一种水平和要求。另一方面,受重科研轻教学思路的影响,教师也不可能全身心地投入到教学研究中。因此,通过网络教学手段,建立网络虚拟教学研究中心,进行教学研讨和交流,共享名家的教学理念和思路,是一种比较可行比较经济的方法。更进一步,将各名家的隐性知识挖掘出来,实现网络环境下的动态教学设计,建立面向本科“计算机网络”课程教学的动态增长型知识库,可以有效地弥补现实条件的制约带来的问题。

3总结

本文针对本科“计算机网络”课程的教学,论述了其内涵和本质,剖析了目前教学中存在的一些问题。在此基础上,论述了应有的教学策略和方法。本文的核心在于强调本科“计算机网络”课程教学中对“本”的内涵的演绎,也就是说,面向学生的未来,如何“传道”,而不仅仅是“授业”和“解惑”。尽管本文主要针对本科“计算机网络”课程的教学,但其论述的思想和方法,对其他本科课程的教学也具有普遍的指导意义。

参考文献

[1] 沈军. 计算机语言课程中的编码知识和意会知识分析及创新能力培养[J]. 东南大学学报(社哲版•高等教育研究),2001,(02):18-22.

[2] 沈军等. 教学模式与模式教学[J]. 东南大学学报”(社哲版•高等教育研究),2002,(02):22-26.

[3] Larry L. Peterson, Bruce S. Davic著. 叶新铭,贾波等译. 计算机网络:系统方法[M]. 北京:机械工业出版社,2005.

[4] Andrew S. Tanenbaum著. 潘爱民译. 计算机网络(第四版)[M]. 北京:清华大学出版社,2004.

篇6

关键词:高职;计算机网络;课程;教学

中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)03-0556-03

1 概述

1.1 高职教学的本质

高职教育是高等教育与职业教育的结合,既要解决学生的认知和思维问题,又要解决职业技能问题。在高职教学中,要落实的任务有两点:1)如何培养学生的认知和思维能力。认知和思维能力是学习能力基础,直接决定学生学习能力的高低;2)如何培养学生系统化的职业技能。职业技能是学生的实践操作能力,职业技能教育赋予学生解决实际问题的手段与方法。一般来说,前者的培养主要基于模式构建的学习方法,解决学生如何学习的问题,如图1所示;后者的培养主要基于系统化的实践培训,实现学生将所学知识点、面、体转换到实践操作中来的目标,如图2所示。两者的关系可以通过图3来表现,前者重“体”,后者重“用”,两者之间是体用结合的关系。[1]

一方面,从生理角度讲,高职阶段是学生认知能力和思维模式成型的关键阶段,思维模式一旦定型,就很难改变。另一方面,从教育培训角度讲,高职阶段是培养学生系统化操作能力的重要阶段,该阶段学生得到良好的系统化职业技能培训,将对他们以后的实践工作奠定良好的基础,更有助于培养他们的实践创新能力。

1.2 高职“计算机网络”课程的内涵

根据上述高职教学的本质,“计算机网络”课程的教学就必须体现高职教学的本质特征与要求。一方面,要基于模式构建培养学生的学习能力;另一方面,培养学生系统化的实践能力。其中较为关键的一个环节是:如何使学生将所学的知识成功向系统化实践技能转化。[2]图4表现了“计算机网络”课程的内涵。

2 高职“计算机网络”课程教学现状极其存在的问题

从高职的本质以及高职“计算机网络”课程的内涵出发,当前我国高职“计算机网络”课程的教学现状及其存在的问题表现在以下几个方面:

2.1 教材体系单一

教材体系是教材内容、习题与学生自学内容、实践教材的的集合体。通常由于教学时间有限,从而课堂教学无法兼顾所有教学内容,于是便将这些内容延伸到习题、自习和实践中去。目前我国高职教材虽然比较强调实践性,但是实践的设计与教材的关联不够紧密。教材体系的单一、松散的逻辑体系,无法体现培养学生认知与思维能力的要求,不利于对学生学习能力的培养。

2.2 教材内容缺乏现代教学理论支持

教材内容的设计与组建并非从培养学生的元认知能力出发,而过于注重教学内容、知识本身的逻辑关系、结构与整合,体现不出模式构建的要求。同时,偏重静态知识而弱化动态知识的教授,不利于学生系统化思维的培养。

2.3 教材编写风格与课程教学过程需要不协调

大部分教材采用演绎式编写结构,即从一般到个别的方法。而对于高职学生来说,尤其是初学者,很难一开始就消化与吸收很多抽象概念,从而需要引入归纳法,即从个别到一般的方法。教材的编写结构与课程教学过程需要的不一致往往导致较差的教学效果。

2.4 教师创造性与演绎能力受到制约

目前相当多的课堂都采用与教材同步的PPT授课方式,然而该方式严重制约了教师的创造性与演绎能力。PPT方式看似易操作,并因此而流行,但是不能体现出教材与教学设计之间的动态关系,这种关系也是教学设计所着力要求体现的。教学设计本身就强调创造性,而PPT方式由于其模板性、可复制性、重复(使用)性等因素的存在,一定程度上是对创造性的制约。[3]

2.5 实践教学环节机械程式化

高职院校计算机专业大都以应用型、技能型为主,所以实践教学环节是重中之重。目前大部分高职院校计算机网络课程的实践教学都采用按部就班的方式进行教学,即按照统一的指导手册像流水线一样的程式化,而缺乏了对学生在实践环节中思考与反思能力的培训。

3 高职“计算机网路课程”教学的建议策略与方法

3.1 引入并体现现代教学基本理念,培养学生系统化的思维能力

培养学生的系统化思维能力是现代教学中的一个基本理念,这一点务必要体现在高职“计算机网路课程”的教学过程当中,通过教材、教学设计等方面具体表现出来。培养学生系统化的思维能力更需要建立系统化的教学体系,将知识的教授、归纳、演绎、运用、反思、创新等通过不同途径与方式整合起来,构建完整的系统化教学体系。

3.2 教学模式的构建要以应用模式为本

知识的应用模式是在实践中对所学书本知识,即显性知识进行运用的隐性知识,其直接体现学生个人的学习能力,并最终决定其个人实践工作能力。在传统的教学策略中,对于隐性知识的教学一般由个体自身领会。教学的层次是局限于显性知识及其关系平面,如图5所示。针对高职教学,应该重点突出隐性知识的教学,使教学层次覆盖两个平面。比如,树型管理结构与DNS问题、组播(树)问题,IP连接端口和实际主机地址之间的映射问题(NAT、虚拟主机),路由协议与P2P结构问题,等等。[4]

3.3 教学体系设计多维化

根据3.1中的论述,要建立系统化的教学体系,培养学生系统化的思维能力,就需要实现教材体系设计的多维化。教学内容的体系设计应该统一在基本理念基础上,多个维度形成逻辑上的一个整体,而不是多个维度的逻辑并列。比如,针对网络的发展,教材内容给出从单机局域网或广域网互联网Overlay网络的思维变迁及相关原理,自学内容给出典型网络的细节内容及其思维本质,习题部分可以拓展教材内容(比如IP地址与二进制)、以及建立面向模式的思维方法(比如连接与非连接),实践部分安排基本实践以及一些开放型实践(比如给出应用场景,要求设计方案并分析)。[5]

3.4 注重任务驱动,归纳与演绎并进

注意任务驱动方法的设计,以特定任务作为驱动,例如单个知识点、概念或者问题、情景,以此为切入点,引入其他问题,进行类比以及相关归纳,抽象出其中一般规律,总结出方法与原理。而后,在举一反三、由此及彼地推演到其他类似问题,采用从个别一般个别的教学途径。这样,既符合人类认识事物的一般规律,也符合思维发展的一般规律。比如,对于IP地址的理解,可以从互联网的本质,即网络互联时如何标识一个连接端点这一问题着手,得出IP地址的两个基本组成部分,然后再解析针对不同的网络规模,地址分类问题。接着将地址匮乏问题引入,由此介绍子网概念、子网掩码概念、NAT概念等。使学生理解概念和具体问题解决的关系,以便充分理解概念。杜绝直接演绎、灌输,让学生死记硬背的教学方法。[6]

3.5 开放实践教学

增加开放性实践教学的比例,通过开放性实践教学培养学生一定情境下针对具体问题进行分析、设计与解决的能力。对于理论层面的结论与现象,应引导学生进行实践验证与检验,并鼓励学生发现、提出新问题,进行新实践。

3.6 多方位利用网络教学资源

应充分利用网络资源,整合网络教学手段,开展网络教学交流与研讨,弥补教师本身教学理论水平与能力的不足以及单一课堂教学的不足;不断挖掘隐性知识,注重动态教学设计,引入并共享先进的教学理念,丰富网络教学资源,建立面向高职“计算机网络”课程教学的动态增长型知识库。

4 结束语

要基于模式构建培养学生的学习能力与系统化的实践能力,使学生将所学的知识成功向系统化实践技能转化是高职“计算机网络”课程教学的本质要求。本文针对目前国内高职“计算机网络”课程教学中存在的一些问题,从教材内容、体系到教师能力、水平,从教学理念、方法到教学模式、设计等诸多方面作出了剖析,并提出了相应的改变这种不利局面的策略与方法,以期能够对广大高职院校该课程的教学有所裨益。

参考文献:

[1] 陈晴.计算机网络技术[M].2版.武汉:华中科技大学出版社,2003.

[2] 徐志峰.计算机网络基础教程[M].北京:清华大学出版社,2010.

[3] 沈军.计算机语言课程中的编码知识和意会知识分析及创新能力培养[J].东南大学学报:社哲版,2001(2):18-22.

[4] 沈军.教学模式与模式教学[J].东南大学学报:社哲版,2002(2):22-26.

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关键词:网页设计;计算机网络;教学结构;教学设计

中图分类号:G423.07 文献标识码:A 文章编号:1671-6558(2016)01-92-04doi:10.3969/j.issn.1671-6558.2016.01.022

0引言

计算机网络自它诞生以来,经历了主机互联、局域网、互联网3个阶段[1]。进入21世纪以来,它以迅猛发展的姿态推动人类社会进入了全面发展的信息化时代,成为人们日常生活中必要的生活环境,也促使各大院校出现了以网络为载体的信息化教学改革。特别是自2012年以来,教育部举办全国职业院校信息化教学大赛,以信息技术推动职业教育教学改革创新,促进了教学方式和学习方式的变革,促进了信息技术与课程教学的深度融合,提高了教师教育技术应用能力和信息化教学水平[2]。本文以信息技术在“网页设计”课程中的应用为背景,研究计算机网络与“网页设计”教学的整合,以自适应网页为例探讨如何利用信息化技术解决课程中的重点、难点问题,从而探究出新时代下适合高职学生的教学模式。

1“网页设计”课程教学模式

伴随着网络的蓬勃发展,全球网民超过10亿,人们上网浏览形形的网站来获取各类信息,而网页又是组成网站最基本的要素。据统计,截止到2014年,互联网上总共有超过1.5亿个网站,超过108个网页[3]。如此可见,网页在网络中的重要作用。对于专业学生来讲,网页不仅仅要承载信息,而且要体现出设计者的专业水准、技术水平和专业综合技能。因此,“网页设计”课程对专业学生要求更高。在以往的教学模式中,教师将知识分成不同的案例,教师在多媒体机房演示案例,学生跟着教师边听边做,学生练习,教师进行适当地辅导。在这样的模式下,学生容易机械被动地接受知识,只会教师教过的内容,谈不上如何创新,甚至导致学习热情减少。特别是在遇到较难问题不能合理解决的时候,学习积极性容易受挫。因此,在当前大力提倡信息化的大环境下,利用网络环境,突破以往教学模式,激发学生学习热情,培养具备后续发展能力,具有独立创新意识的学生更具有时代意义。

2计算机网络与“网页设计”教学有机结合的作用

计算机网络与“网页设计”教学的有机结合,是把计算机网络作为整个网页教学体系的一个必要的组成部分,而不是一种辅助的手段,并且能够充分利用计算机网络让学生在资源丰富的情境中进行主动、有效地学习,能够自觉地形成基于互动、基于协作、基于探究的学习活动,主要体现在:(1)教学结构发生了根本性的变革;(2)创建了有效教学方式;(3)打破了“课堂、课本、课时”的局限。

2.1教学结构发生了根本性的变革

在“网页设计”等编程类课程中,传统的教学方式主要以“教”为中心,学生被动地接受知识,加上编程部分比较抽象,学生学习起来困难重重,学习积极性容易受到打击。信息化下的教学设计则转变为“学—教”并重的教学结构,让学生积极主动地参与到教学活动中来,发挥最大的能动性,变被动学习为主动学习。2.1.1教师作用的转变将计算机网络应用于教学,作为教师首先应该亲身体验如何利用计算机网络去获取新知识,如何将知识进行更有效地传播,同时,要考虑如何引导学生利用计算机网络去获取和构建新的知识,并能进行更高效、更合理地学习。教师还要结合学生的特点整合教学内容,创造合理的教学环境,将计算机网络的优势淋漓尽致地体现在教学活动中[4]。因此,教师不仅仅是一个知识的传授者,更多地是一个设计者,对教学的每一个环境都进行精心设计与合理安排;教师还是一个引导者,为学生提供一个资源丰富的学习情境,引导学生逐步展开学习活动,在教学活动中,教师能够及时把控学习进度,及时解决学生在学习中出现的问题并根据需要进行示范,逐步引导学生完成既定的教学任务,达到教学目标。2.1.2学生角色的转变将计算机网络应用于教学,作为学生已经不是传统教学中被动的角色,学生按照项目需求以小组为单位,借助计算机网络中提供的丰富的学习资源开展学习活动[5]。在学习活动中,可以组内协作、组间互助,利用网络工具进行在线技术讨论、远程求助,学生充分地参与到教学的每一个环节中来。因此,学生不仅仅是一个学习者,更多地是一个参与者,在计算机网络所提供的环境中不断地通过各种途径去解决问题,一步步地完成学习任务,从而达到既定教学目标。而且,计算机网络可以使学生打破时间和空间的限制,随时随地地查阅所需要的知识,学生就会有更多的时间去发现、构建更多的新的知识,激发学生探求的欲望,使学生在解决问题中提升学习兴趣,形成“探究———出现问题———探究———解决问题”的良性循环。

2.2创建了有效教学方式

有效教学是学生能够积极主动地参与到教学活动中来,变成学习活动的“中心”,以小组协作的方式进行学习。学生可以独立地或共同思考在学习中需要了解什么问题、解决什么问题及如何解决问题,学生学习到的不是课本上呈现的传统的基础知识和理论,而是解决问题的方式与方法。在计算机网络提供的环境中,学生可以借助环境中提供的现实社会真实案例,在任务中完成新知识的建构和学习。这样既激发了学生的学习兴趣,又激励了学生通过各种途径去解决问题。发挥了学生主观能动性,使其变被动学习为主动学习,从而达到有效学习的目的。

2.3打破了“课堂、课本、课时”的局限

计算机网络与课程的整合,延伸了课堂、拓展了课本、突破了课时,学生可以随时、随地进行学习。在网络环境中,学生不仅可以获取到比课本更为广泛的知识来源,还可以与教师、学生、企业专家进行即时沟通与交流。在整个过程中,学生获取的知识远远超过课本所能达到的范围,学习也不仅仅局限在某一个时间范围内的课堂,实训室、教室、宿舍、图书馆甚至是校园都能看到学生孜孜不倦的求学身影。教师不再是课堂教学的中心,而是作为整个过程的引导者,引导学生在这样的环境中进行知识的构建。因此,计算机网络与“网页设计”课程的整合,可以有效地提高教学效果,并使教与学的机构发生了根本性的转变,使学生积极、主动地进行知识的构建,在完成任务中学会解决问题的方法,既提高了专业能力又提高了团队协作能力。

3“网页设计”课程教学设计

在教学设计中,重新定位教师与学生的角色,教师不仅仅是知识的传授者,同时也是教学活动的组织者、协调者、参与者,学生不再是被动的接受者,而是参与到教学设计中。如此一方面可以提高学生在学习过程中的积极性,能给学生亲身体验的直接感受,另一方面减少了教学活动中的不确定性,使教师对整个教学过程有了更好的把握。

3.1教学设计思路

整个教学设计建立在对教学内容、学情进行多次分析的基础上,以一个形象的比喻作为主线,通过对比、互助、反馈、递进等多种手段达到了教学目的。(1)教学内容在多次调研与分析的基础上,结合了当前职场需求,通过对比的方式明确地指出了自适应页面与普通页面的不同之处(见图1),让学习者可以直接地感受到自适应页面的特点与优势,从而增加对学习内容的兴趣。(2)教学活动与教学资源要充分考虑学生的差异性、个别性,使不同层次的学生都能够获得丰富而有效地学习资源,在教学设计中,进行了授课对象的学情分析(见图2),发现学生学习自适应网页的困难所在,为针对性地进行有效教学活动奠定了坚实的基础。(3)在教学活动中要给学生充分展示自我的机会,让学生在教学中持续不断地表现自己,发挥学生最大的能动性,有利于进行自发地、创造性地学习。(4)结合教学情况分析的结果,经过详细探讨与反复讨论,得出了“一条线、二结合、三任务、多元化”的教学模式———以“冰融化成水的形象比喻”为主线,结合市场对页面最新需求和项目开发要求,借助创设环境、分解页面、优化页面3个任务,依托网络平台,实现教学内容模块化、远程辅导差异化、教学资源信息化、教学手段形象化的多元化教学活动,让学生放下包袱,以轻松愉快的心情去学习,从而达到教学目标(见图3)。

3.2教学设计效果

促进了教师从传统型到引导型转变,帮助学生克服了代码编写恐惧,积极主动地投入到自适应网页的制作中,能够触类旁通,设计出不同风格的自适应网页,并将作品设计到个人简历中,获得了用人单位极大的肯定。

3.3教学特色与创新

(1)类比教学,引导学生迅速进入状态。用水类比自适应网页,串联起整个教学过程,即烘托了气氛,又与学生产生了共鸣。(2)即时反馈,不断优化教学内容。教师依据学生重点学习阶段的测试结果,准确地把握学情,对教学内容进行微调,更符合学生特点。(3)自立自助,充分发挥学生能动性。学生在学习过程中可以根据微视频和知识点信息图自己掌握学习进度,并利用网络教室加强学生间的交流,促进学生互助学习,教师根据需要进行辅助引导。

4结论

在信息技术迅猛发展的时代,要充分发挥信息化的功能,必须把计算机网络与网页设计课程有机地结合在一起,使计算机网络系统成为教学系统的必要组成部分。这样不仅为“网页设计”课程提供了理想的教学环境,而且打破了传统教学模式的局限性,改变了教学结构,促进了教师与学生2大角色的转变,使学生由被动学习变为主动学习,显著地提高了学生的专业素养与能力。

参考文献

[1]朱元忠.计算机应用基础[M].大连:东软电子出版社,2011.

[2]全国职业院校信息化大赛组委会.2012年全国职业院校信息化教学大赛举行[EB/OL].2012-12-13[2014-12-28].

[3]孙更新,宾晟.网页设计与制作[M].北京:人民邮电出版社,2014.

[4]赵玲玉.从信息化教学大赛看计算机专业教师努力方向[J].现代交际,2013(7):192.

篇8

计算机网络课程对于计算机网络专业学生而言,具有重要的地位,为了明确计算机网络课程教学的重难点,要求在教学大纲、考试大纲和教案中有充分的体现,为了使学生更好地掌握课程教学的重难点,使学习更有针对性和高效率,在教学过程中采用下列方法:

1.结合学生实际情况采用自编的计算机网络教材,在教材中明确重难点内容,除了计算机网络的基本理论和技术外,针对重难点内容使用大量实例来解释说明,学生通过阅读教材能较好地掌握重难点内容。

2.课堂讲授时,在正常的教学之外,根据教师相关的科研成果和经验并结合一些典型案例来讲解重点的理论与技术,加深学生对重点理论和技术的理解,提高学生的学习兴趣和教学效果。

3.通过实践教学来解决课堂理论教学无法解决的重难点问题,利用H3C网络实验室、锐捷网络实验室、综合布线实验室和网站建设与管理实验室进行实践教学,为了提高学生的学习效果,除正常的实验教学外还开设了业余的开放实验,学生自主实验、讨论分析,利用实验理解网络教学中的重难点内容。

4.布置教学中的重难点内容,让学生自主学习,通过书籍或网络资源查找相关技术和应用资料,通过分析来学习网络相关理论和技术,从而使学生熟练掌握和理解所学的重要内容。

5.网络教学平台促进教学的互动和便捷,通过平台进行网上答疑,设计针对重难点内容的专题案例,针对这个案例进行讨论,解决学生学习中遇到的疑难问题,培养学生分析解决问题的能力。

二、教学方法的多样化

1.理论知识教学采用讲授法。计算机网络相关理论知识具有系统性和逻辑性强的特点,采用什么样的教学方法不仅能使学生掌握扎实的理论而且又能够构建全面系统的知识体系?经过计算机网络课题组老师多年教学经验的积累并经过充分研讨认为,讲授法是计算机网络课程教学的主要方法。讲授法是以教师为主导,但是也要不同于传统的“填鸭式”教学,在教学过程中要时刻关注学生听课状态的变化,如果课堂气氛比较沉闷,说明教学效果并不是很好,这时就应当进行一定程度的课堂提问,提问的问题必须具有针对性,在备课阶段就应当对问题进行精心准备,因为提问不仅是为了活跃课堂气氛,而且是通过这种方式提高学生课堂的学习效果,根据学生掌握情况确定问题的难易程度,问题或者以理论为主或者以实践应用为主,课堂采用什么样的提问方式,提问什么样的学生,提出多少问题……这些都是课堂讲授法教学过程需要认真思考的问题。讲授法教学必须精心于教学设计,教学设计不仅仅体现在课堂提问上,而是体现在课堂教学的各个环节,包括课堂教学内容的设计,重难点内容的定位,课堂内容的时间分配,课前和课后的活动设计等诸多方面,总之,讲授法要求教师在有限的时间内将计算机网络课程的理论知识传授给学生,使得学生学有所得,学有所用,但讲授法教学必须同步于教学的发展,不能过于教条僵化。

2.成熟技术采用导学法。导学法教学是在启发式教学法的基础上发展演化而来,它包括“提出问题—自学—答疑—学生回答—教师讲评”几个教学环节。它要求以技术点作为基本的问题单元点,因为对于技术的学习和理解不仅仅是教师的讲授,更关键的是学生自主的学习,不仅仅学习某个技术的理论,还要学习它的应用、它的相关联技术、最新的发展趋势等,所以教师要具备深厚的理论知识、较强的操作能力和对这项技术的熟练应用,在此基础上结合学生的基础、学习情况和教材内容提出相关问题,布置学生课后自学,对于自学效果的检验可采用学生课堂讲解或书面作业的形式,最后由教师根据学生完成的情况进行评述和总结。

3.新技术采用研究法。研究法教学就是在教师指导下,根据课程学习的需要,由教师给出针对性的研究性课题,指出具体的研究内容和思路,学生通过查阅资料、实验、讨论和逻辑思考等学习方法进行综合研究,在研究中不断学习和探索。计算机网络新技术的发展层出不穷,如何在传授传统基础理论的同时,向学生讲授网络新技术?研究法教学对学生学习网络新技术是非常有效的,教师选取的课题一定要新颖,内容具有针对性,能够体现最新的网络技术并对学生具有吸引力,课题成果以论文的方式提交,论文的结构、逻辑性要体现本科生论文的水平,要有自己的创新点,这里的创新点指的是对新技术的理解必须有自己独到的见解,而不是复制别人的内容,定期组织召开论文交流会,对于好的论文推荐到有关期刊发表,通过这种方法使学生能学习到最新的技术并提高他们的自学能力。

4.总结采用案例教学法。案例教学法3]是在教学中设计案例教学情景,以学生为主体,引导学生根据案例内容进行学习、分析和提问,对实际问题和某一特定事实进行交互式学习的过程。计算机网络课是一门实践性很强的课程,良好的教学效果必然依托功能完备的网络实验室,虽然我院有H3C实验室、锐捷实验室和综合布线实验室,但是教学班级多且功能并不完备,这就制约了学生对计算机网络课程的全面系统学习。所以在教学中选择校园网作为案例。从建网的需求、拓扑结构、传输介质、交换设备的选择做一个全面的分析讲解,将理论基础和实践应用相结合,促进学生对网络实际应用的理解。

三、教学手段的现代化

1.多媒体教学促进教学效果的提升。参考华三网络工程师培训电子教材、锐捷实验室建设资料和丰富的网络资源,网络课题组教师精心设计了多媒体教学课件,针对难以理解的概念或难以用语言描述的过程,引进Flas制作手段,使得教学过程丰富生动,增加了学生的学习兴趣,加深了对教学内容的理解。多媒体教学手段不仅仅体现在课件的制作上,还体现在利用网络远程管理功能向学生演示校园网服务器和交换设备的具体配置上,通过查看校园网的配置使学生真正理解网络基础理论在实践应用中的作用,所以多媒体教学是一种现代化的、提高教学质量必不可少的重要教学手段,

2.教学辅助管理系统实现教学过程管理。我院的学生基础不扎实,自我学习能力较差,课后不能主动复习,学习效果并不好,因此为了督促学生学习,课题组教师开发了教学辅助管理系统,管理系统是教师和学生的互动平台,学生可以在上面提出问题,教师进行解答,学生也可以就某个问题展开讨论,教师可以布置作业并对作业进行评判,同时为了使学生更好地学习这门课程,学生可以在系统平台上练习教师的习题,教师根据教学内容精心设计习题库并定期更新,讲授完某一内容后,学生必须按照要求完成教学平台上的习题,习题成绩作为期末成绩考核的一部分。通过教学平台实现了师生的课后互动,促进学生对教学内容及时消化,使教师能够对学生的学习情况进行全程跟踪。

四、合理的实践教学设计

实践教学设计的目的是为了加强理论与实践相结合,充分调动学生学习积极性和主动性,促进学生真正掌握计算机网络的基本理论和实践技能,使其分析问题、解决问题和创新能力进一步提高,培养学生良好的学习方法与获取知识的能力,在实践教学课程设计过程中,充分利用H3C网络实验室、锐捷网络实验室、综合布线实验室、网站建设与管理实验室和校园网的实际环境,进行具有针对性和实效性的实践教学设计,采用如下几种方法:

1.利用书本上、网络上或者自编的实验方案,让学生在课后开展小组讨论,然后在课堂上进行小组交流,最后再到实验室进行验证,全程老师进行指导,并结合理论强化学生的理解,通过讨论让学生更好地理解理论知识和实践操作技能,同时也加深了对计算机网络基础理论知识的理解,掌握计算机网络操作的相关技术。

2.在实践教学中,以学生为认知主体,充分调动学生的积极性和主动性,着力培养学生良好的学习方式与获取知识的能力。在进行实验课之前让学生预习,针对实验的内容方案自主进行分析,查阅资料熟悉方案,在实验过程中发现问题、解决问题,在实验结束后要在实验报告中写出每一次实验的目的、可能遇到的问题及如何解决等,充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式。

3.利用我院校园网的实际应用平台,选择具有一定基础和实践能力的学生参与到校园网的管理与维护(包括服务器软硬件系统、交换路由设备和综合布线)工作中,经常性地带领学生参观企业和校园网,使学生在实际的网络环境中得到充分锻炼。

4.结合网页技能训练的要求,以任务驱动形式(建立部署Web网站)引导学生学习计算机网络知识,在一台服务器上建立web站点的多个虚拟目录和ftp账号,学生们可以将自己设计的网页上传到web站点自己的虚拟目录中,可以在校园网的任何终端访问自己的网站,提高了学生的学习兴趣和学习效果。

五、总结

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关键词:计算机通信网;教学设计;教学方法

1 教学设计前的思考

《计算机通信网》做为通信工程专业的专业必修课来开设,首先面临地就是如何选取一本适合学生上课使用的教学参考书;然后是针对学生前期学习的效果和这门课程的教学大纲来安排教学内容及实验内容,制定教学重、难点;接下来是根据教学内容来选取合适的教学方法来突破教学重、难点;最后在教学过程中不断地改进及完善教学设计,争取通过两到三轮学生的教学,制定出完整的《计算机通信网》教学设计方案。

⑴《计算机通信网》教学参考书选择。《计算机通信网》是通信工程专业学生认识通信技术和计算机网络技术的一门专业必修课,这门课程的教学重心是放在通信技术、网络技术或两者兼备,是我们选择这门课程教学参考书的关键。我们认为本科专业的学生学习的大部分课程都是一种通才教育,主要让学生通过这门课程的学习掌握一定的理论基础知识和相应技术。从近的方向说,为后续课程的学习打下一定的基础;从长远方向来说,是为他们将来工作中可能运用到的技术打下理论基础,便于他们从事相关工作。因此,这门课程我主要让学生对于通信技术和计算机网络技术都有一定的认识,教材参考书选择高等教育出版社的《数据通信与计算机网络》。

⑵《计算机通信网》先修课程。学生在学习《计算机通信网》以前已经学习了《数字逻辑与数学电路》、《模拟电子技术基础》、《信号与系统》、《电磁波与电磁场》、《数字与模拟通信系统》、《信息论与编码》、《现代通信原理》等课程。

⑶教学安排。这门课程是一门考试课,由于课时限制,安排的理论教学课时为44学时,课内实验教学环节为10学时。因此,对于教学参考书中的章节在实际教学过程中必须有所取舍,对于很多章节的内容都可以安排学生在课后进行阅读,只在课堂中加强学生的理解。

2 《计算机通信网》教学要求

通过《计算机通信网》的学习,让学生对数字通信和网络技术有一个系统的、全面的了解;理解和掌握网络技术的基本知识、基本理论和基本工作原理;掌握网络应用技术,网络发展趋势;具备计算机组网、规划和选型的基本技能以及一定程度的网络通信软件的开发、编程能力[1]。为了达到上述教学要求,通过该课程的实验教学,帮助学生掌握和了解计算机网络的基本原理、工作过程和实现方法,加深学生对计算机网络技术理论的认识和理解,培养网络应用技能[2]。

3 具体开展的教学设计方案

⑴讲授法。讲授法是教学过程中普通使用的一种教学方法,但在这个过程,学生只能被动地听教师传授知识。因此,在这门课程的教学中我虽然使用讲授法,但没有按照书本照本宣科,而是在讲授的同时结合身边的事物和学生已有的经验知识帮助他们认识相关理论知识。比如:在《2.2物理传输媒体》这一小节教学时,通过实物、图片、引导学生观察等方法让学生认识传输介质,比较我们身边的网络情况,归纳出这些传输介质的特点。

⑵案例教学法。案例教学法是一种通过案例引入、分析、讨论、总结几个教学环节让学生主动学习的一种教学方法。如在给学生介绍《6.4无线局域网(WLAN)》时,可以通过我们身边的WLAN引入教学,让学生通过观察到的WLAN,给出他们的认识、分析WLAN的特点、对WLAN应用前景时行展望,讨论WLAN的基本技术和标准,最后,由教师进行总结,让学生对教学参考书上的这个小节知识有个全面地认识。

⑶实验法。任何计算机理论知识和技术的学习都离不开实验,只有通过实验操作才能让学生理解理论知识,切实掌握相关技术。比如通过《异步串行通信接口》实验、《组建局域网》等实验让学生掌握计算机组网、规划和选型的基本技能,通过《Internet/Intranet Web编程》等实验让学生具备一定程度的网络通信软件的开发和编程能力。但在实验操作过程中,我们的老师要尽可能让学生都能动手操作,也要加强管理。对于玩电脑游戏的同学可以进行及时的控制。

⑷参观、讨论。为了让学生对最近使用的数据通信技术有个直观地认识,可以组织学生参观网络中心机房(如:学校网络中心机房、移动或网络公司中心机房),但这个过程中一定要对学生严格要求,不是走马观花地看一下网络设备,同时不能对中心机房有造成任何不利影响。在这个过程中,不仅让学生认真听相关工作人员介绍所使用技术,而且通过参观具体了解当前使用的各种网络设备的参数和使用特点。当然,在参观过后,要组织学生进行讨论,帮助学生把书本上学习的理论知识和实际应用技术相结合,提高学生学习的积极性。

总之,在对《计算机通信网》这门课程进行教学设计时,虽然教学重点是数据通信与计算机网络的基础理论和传统技术,但教师要多了解这几年通信技术和计算机网络技术新的进展和研究成果,在教学过程中,不仅要对最近出现的通信和网络新技术多加介绍,而且必须针对每个班学生的具体情况和实践条件让学生尽可能联系当今实用技术对这门课程有一定地认识。

[参考文献]

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关键词:高职;Linux;课程群教学;工作过程

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)11-0045-02

为促进学生职业能力的培养和提高,适应社会和企业对高端技术应用型人才的培养要求,国内各高职院校广泛开展了基于工作过程的课程体系构建及课程教学改革。Linux是可运行在个人计算机上免费的类UNIX操作系统,近年来,因为其开放、自由、灵活、高效、安全、稳定等多方面特性,正逐渐成为主流的企业网络服务器系统。IDC的调查数据表明,为数众多的IT职业岗位均要求应聘者具有良好的Linux职业能力。高职计算机网络等专业日益重视学生Linux能力的培养,开设了Linux操作系统、Linux系统管理、Linux网络服务、Linux程序设计等相关课程(课程群)。因为Linux作为一个操作方式,是与Windows系统有较大差异的操作系统平台,学生在Linux课程的学习中经常感到学习难度大,课程学习效果不佳,Linux职业能力的掌握与岗位要求存在较大差距。在高职院校Linux课程群的教学中开展基于工作过程的课程教学研究,可以促进学生Linux专业能力、方法能力和社会能力的提升。

《Linux系统管理》课程是高职院校计算机网络及相关专业的一门重要专业骨干课程,课程要求学生通过学习,掌握Linux服务器系统的安装、配置、管理和应用的基本技能,特别是在Linux字符界面中完成服务器系统的各项管理和维护操作,为日后从事计算机网络系统工程师工作奠定坚实基础。由于Linux系统的特殊性,高职相关专业学生在Linux学习中遇到的困难和问题有一定的共性,相关课程的学习曲线较为接近,笔者拟以《Linux系统管理》(简称Linux课程)为例,对基于工作过程的Linux课程群的教学研究进行阐述。

高职Linux课程群教学设计

按照基于工作过程的课程开发理论,基于工作过程的课程开发首先需要确定课程的教学内容,即根据真实的工作任务和工作过程选取课程教学内容。其次,需要设计合适的学习情境作为课程教学内容的载体,并根据需要建立可反馈的学习评价机制,以确保课程的教学实施。再次,要形成较为完整的课程教学方案进行有效实施。在基于工作过程的课程教学改革中,需要调查专业对接岗位的相应工作领域与技术领域,分析并归纳出典型的工作任务、技术领域及工作流程,明确对应岗位对高职人才的职业能力要求。根据归纳出的专业职业能力要求确定本专业课程模块,形成本专业基于工作过程的模块项目课程,并据此重构课程教学内容,设计相关专业课程教学情境,改革课程教学方法,促进本专业人才培养质量的提高。

目前,高职计算机网络专业的主要就业领域有:网络工程实施、网络管理维护、网络(网站)程序设计、网络设备及产品销售等。这些就业领域涉及网络工程师、网络管理员、网站工程师、销售工程师等多个岗位,由于Linux系统是计算机网络主流的服务器操作系统平台,为数众多的企业网络应用服务运行于Linux系统平台上,掌握Linux相关能力是本专业学生从事相关职业及岗位工作的基本要求。结合基于工作过程的计算机网络专业人才培养方案,通过专业实践专家访谈会,可以获取计算机网络专业典型的Linux工作任务,进而得出专业人才需要培养的职业能力要求。通过上述基于工作过程的一系列课程重构过程,获得的计算机网络专业Linux职业能力及其对应的课程学习情境。

高职Linux课程群教学实施

在完成基于工作过程的高职Linux课程教学总体设计后,还需要按照工作过程课程开发要求实施课程教学,提高学生Linux职业能力的培养质量。以下以Linux课程中文件系统管理能力的掌握为例,说明基于工作过程的Linux课程教学实施方法。

(一)课程教学内容重构

合理选择课程教学内容 Linux作为一个操作系统软件,涉及的内容多而广,如果面面俱到地学习Linux,将给学生造成极大的学习压力,有限的课时也将不能满足Linux领域大量知识和技能的学习。因此,需要根据专业培养目标对Linux课程的教学内容进行重点选择。基于工作过程的课程开发是以工作过程为主线整合知识和技能,归纳出职业和岗位工作过程中的Linux典型工作任务,针对工作过程的具体环节编排课程教学内容,将工作过程的行动领域转化为学习领域,为Linux课程教学内容选择科学化、合理化的解决方案。通过进行充分的行业及企业调研、专家访谈,在此基础上归纳计算机网络相关职业及岗位工作中的Linux典型工作任务,使Linux课程教学内容能够较好地反映企业相关职业及岗位的Linux能力要求,明确Linux课程的教学目标。如通过计算机网络专业的专业调研和企业实践专家访谈,明确计算机网络专业的典型工作岗位为网络工程师及网络管理员等,同时明确网络工程师和网络管理员在Linux服务器系统管理工作中的工作任务。所以,要求专业学生具备Linux系统管理的能力,要求学生能在通过专业学习完成Linux服务器系统管理工作任务。

课程教学内容序化组织 在确定Linux课程教学内容后,课程教学内容的组织对学生是否能够很好地掌握教学内容,实现教学目标具有重要影响。课程教学内容的序化契合高职学生的学习特点和学习习惯,可以最大限度地调动学生课程学习的积极性和主动性,促进学生对课程职业能力的掌握和运用,能够满足高职院校高端技能型人才培养的要求。基于工作过程的课程教学内容组织需要对不同难度的课程知识和技能进行整合和衔接,同时,还需要考虑课程教学内容之间的逻辑关系及其与某一工作过程的一致性、完整性。课程教学内容的序化需要体现由浅入深、循序渐进的学习规律,也需要体现学生日后在职业及岗位上的工作过程。如由低到高的职业成长过程。在开始Linux学习之初,如果要求学生在字符界面用命令完成文件系统管理的相关操作,因为与Windows系统图形界面操作反差太大,学生掌握起来难度较大,学生很可能在熟练掌握Linux相关操作前就对课程内容的学习失去兴趣,阻碍课程教学目标的实现。因此,可以先让学生了解和熟悉Linux图形桌面环境中文件系统的管理操作,在学生较为轻松地掌握Linux图形桌面中文件系统的管理操作后,有意识地在Linux终端环境下执行文件管理命令,引起学生的注意和兴趣,循序渐进、逐步引导学生进入下一阶段Linux文件系统命令的学习。Linux课程内容的合理选择和序化组织,可为课程的教学实施提供基本保障。

(二)课程教学情境设计

基于工作过程的Linux课程教学实施,需要体现以学生为中心,不仅要注重学生专业能力的培养,也要重视学生方法能力和社会能力的培养。课程教学的组织与实施与职业及岗位、工作过程应保持一致,可利用多媒体演示、虚拟机、虚拟网络等手段营造Linux服务器系统管理的氛围,使学生能在接近真实的情境中学习Linux知识、掌握Linux技能。相对于Windows操作系统的学习,Linux操作系统的学习曲线较为陡峭,特别是为数众多的shell命令的学习和使用,对于初次接触Linux课程的学生是一座难以逾越的山峰。通过合理的课程教学情境设计,调动学生的学习积极性,可以使学生在具体化、形象化的情境中更加主动地学习和掌握课程内容。在教学情境的实施中,可针对特定教学内容,开展分组项目教学,让学生进行合作学习,教师进行项目指导和演示,这样可以更好地提高学生的团队协作能力及解决Linux实际问题的方法能力和社会能力。以下以Linux文件系统管理内容的学习为例,说明教学情境的设计方法。在训练学生Linux文件系统管理能力时,可通过设置接近于工作现场的文件系统管理项目教学情境,采用项目教学法,培养学生的Linux文件系统管理能力。

精心设置项目教学情境 在文件系统管理项目的教学情境设计中,学生作为一家中型公司的IT部门成员,负责公司基于Linux的文件服务器的系统管理工作,该文件服务器上保存有大量的公司业务资料文件。为确保公司业务文件存储的可靠性,要求为该文件服务器添加新的大容量硬盘,作为原有服务器文件的备份。

明确项目教学情境的背景 要求学生通过文件系统管理项目的教学情境,掌握在Linux文件服务器中使用Linux文件系统管理命令,完成新硬盘的磁盘分区、格式化,磁盘文件系统挂载、卸载,目录创建和授权、文件查看与编辑等操作。

学生为主导、教师为引导的项目化教学实施 在Linux服务器文件系统管理的教学项目中,教师通过任务分析设置文件管理教学情境,明确目标,引导学生分组完成该项目任务。学生通过分组进行项目分析,查阅Linux文件系统管理资料,分工协作,互相交流,在接近真实的Linux项目情境中完成任务,操作能力可以得到较好的训练。

设计良好的高职Linux课程教学情境,以Linux职业能力为目标、以课程教学项目为载体,对于学生掌握Linux课程教学内容,实现课程教学目标,提高Linux职业能力具有关键作用。

(三)课程教学评价改革

基于工作过程的Linux课程教学评价不再沿用单一期末考试作为评价手段,要求从Linux职业能力要求出发,采用过程性评价方法,督促学生自主完成Linux能力训练。如在课程教学项目实施中,使用学生自评、小组评价等方式,通过项目演示、项目心得体会、项目完成情况报告等对学生在学习活动中的表现进行多层次评价。根据过程性评价,考察学生对Linux知识和技能的掌握情况,对学生获取信息的能力、解决问题的能力、学习能力、分析能力、合作能力、纪律观念、职业道德等方面进行多方位评价。通过实施基于工作过程的课程过程性评价方法,使学生从原来的“要我学”,转变为“我要学”,最终实现“我会学”。Linux课程的过程化评价方式,对于提高学生的学习自主性、发挥学生的学习积极性具有深刻影响。

目前,基于工作过程的课程开发在我国尚处于探索实践阶段,高职院校基于工作过程的各项教学实践方兴未艾,可以从高职人才培养的多个领域及不同层次进行基于工作过程的教学研究和探索。实践证明,在高职院校相关专业中实施基于工作过程的高职Linux课程教学,结合相关职业岗位及Linux典型工作任务,合理选择Linux课程教学内容,设计项目化的课程教学情境,采用过程化的课程评价方式,能较好地提高学生对Linux课程学习的积极性和主动性,为高职相关专业学生更好地掌握Linux职业能力提供合理的途径,对于培养高职计算机网络等专业高端技术应用型人才具有积极的意义。

参考文献:

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