時間:2022-05-16 03:24:50
導語:在計算機網(wǎng)絡本科論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
摘要:隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,計算機網(wǎng)絡技術越來越廣泛地應用在各行各業(yè),《計算機網(wǎng)絡》作為計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程的專業(yè)核心課程,在不同的人才培養(yǎng)模式下有著不同的教學方案。針對應用型本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式,分析了《計算機網(wǎng)絡》的知識模塊、課程定位、教學目標、內(nèi)容組織,研究了《計算機網(wǎng)絡》教學實施方案,經(jīng)過多年的教學實踐證明,該方案是切實可行的,在教學中取得較好的效果。
關鍵詞:應用型本科專業(yè);計算機網(wǎng)絡;教學方案;教學目標;知識模塊
《計算機網(wǎng)絡》是計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程專業(yè)的專業(yè)核心課程,它主要講述計算機網(wǎng)絡的發(fā)展歷史、基本概念、體系結構、基本原理與技術。在計算機科學專業(yè),特別是網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系中起到重要的理論支撐作用。本文針對應用型本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式,分析計算機網(wǎng)絡在專業(yè)課程體系中的定位,研究計算機網(wǎng)絡的知識模塊、教學目標、教學內(nèi)容和考核方法,形成一套適合應用型本科專業(yè)的教學方案。
1《計算機網(wǎng)絡》在專業(yè)課程體系中的定位
作為計算機科學的專業(yè)核心課程,《計算機網(wǎng)絡》為計算機科學與技術專業(yè)、網(wǎng)絡工程專業(yè)的后續(xù)課程提供支撐。以我校網(wǎng)絡工程專業(yè)為例,與《計算機網(wǎng)絡》密切相關的必修課程就有網(wǎng)絡工程、網(wǎng)絡管理、TCP/IP協(xié)議分析、密碼學、網(wǎng)絡安全等專業(yè)基礎課和專業(yè)核心課程,也有象電子商務、無線網(wǎng)絡、組網(wǎng)技術IPv6技術與應用等專業(yè)選修課程,可以說計算機網(wǎng)絡是網(wǎng)絡工程專業(yè)課程群的核心,在專業(yè)課程體系中起著至關重要的作用。
2《計算機網(wǎng)絡》的知識模塊及教學目標
2.1知識模塊
《計算機網(wǎng)絡》的知識模塊[1-3]有計算機網(wǎng)絡的基本概念,計算機網(wǎng)絡體系結構,計算機網(wǎng)絡的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、運輸層和應用層的主要功能與技術等核心知識模塊,以及網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡安全、無線網(wǎng)絡等相關知識模塊,每個知識模塊由一組互相關聯(lián)的知識點組成。
基本概念主要包括因特網(wǎng)的組成、計算機網(wǎng)絡的性能;體系結構主要描述了OSI的七層體系結構、TCP/IP的四層體系結構和常用的五層體系結構。
物理層的任務是透明地傳送比特流,它包含數(shù)據(jù)通信的基礎知識、物理層下面的傳輸媒體信道復用技術和數(shù)字傳輸系統(tǒng)等。
數(shù)據(jù)鏈路層定義相鄰兩個結點之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,它包括使用點對點信道的數(shù)據(jù)鏈路層、使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層、使用廣播信道的以太網(wǎng)、擴展的以太網(wǎng)和高速以太網(wǎng)等。
網(wǎng)絡層負責為分組交換網(wǎng)上的不同主機提供通信服務,它包括網(wǎng)際協(xié)議IP、劃分子網(wǎng)和構造超網(wǎng)、網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP、因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議、IP多播和虛擬專用網(wǎng)和網(wǎng)絡地址轉換NAT。
運輸層的任務是負責向兩個主機中進程之間的通信提供服務,它包括用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP、傳輸控制協(xié)議TCP、TCP的流量控制、TCP的擁塞控制和TCP的運輸連接管理。
應用層直接為用戶的應用進程提供服務,它包括域名系統(tǒng)DNS、文件傳輸協(xié)議、遠程終端協(xié)議TELNET、萬維網(wǎng)WWW,電子郵件、動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP,簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP等。
2.2教學目標
同一門課程,不同的人才培養(yǎng)模式其教學目標也不相同,應用型本科專業(yè)計算機網(wǎng)絡
的教學目標分為兩方面:理論知識水平目標、實踐能力培養(yǎng)目標。
理論知識水平目標:掌握計算機網(wǎng)絡的基本概念、體系結構、分層的思想以及各層的數(shù)據(jù)傳輸原理與協(xié)議。重點掌握網(wǎng)絡層IP協(xié)議、路由協(xié)議、運輸層的UPD、TCP協(xié)議以及與這些協(xié)議相關的各類技術。
實踐能力培養(yǎng)目標:通過計算機網(wǎng)絡實驗課和課程設計以及課外作業(yè),掌握雙機互聯(lián)技術、VLAN劃分技術、網(wǎng)絡互聯(lián)技術、IIS配置、FTP配置、IP地址規(guī)劃和網(wǎng)站開發(fā)等實用技術。
3《計算機網(wǎng)絡》的教學內(nèi)容及考核方式
同一門課程,不同的人才培養(yǎng)模式其教學內(nèi)容和考核方式也不相同,應用型本科專業(yè)計算機網(wǎng)絡的教學內(nèi)容和考核方式如下:
3.1教學內(nèi)容
根據(jù)應用型本科專業(yè)的特點,選取如下的內(nèi)容進行教學,并以64學時為例,其中理論為52學時、實驗為12學時,理論教學內(nèi)容如表1。
表1理論教學內(nèi)容與學時分配
實驗教學學時為12,計劃了三個實驗,分別是雙機互聯(lián)(2學時)、VLAN劃分(4學時)、網(wǎng)絡互聯(lián)(6學時)
3.2考核方式
課程考核方式為平時成績和課程結業(yè)考試成績兩部分??傇u成績=平時成績*20%+結業(yè)成績*80%。平時成績包括出勤情況、作業(yè)、小測驗、課堂回答問題情況,(實驗單獨計算成績,不記入平時成績)。結業(yè)考試試卷分別從能力層次和題型上做如下設計:
從能力考查方面分三個層次:
1)基礎知識的考查:掌握基本概念、原理、協(xié)議和應用,分值比例為60%;
2)知識的綜合應用能力考查,分值比例為20%;
3)應用知識解決實際問題能力考查,分值比例為20%。
從題型上可以設計成以下幾個題型:
1)選擇題,分值比例為30%;
2)填空題,分值比例為20%;
3)計算題,分值比例為15%;
4)綜合題,分值比例為20%;
5)設計題,分值比例為15%。
4結束語
計算機科學人才培養(yǎng)目標可以分為科學型、工程型和應用型,針對應用型計算機本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式,分析了《計算機網(wǎng)絡》在專業(yè)課程體系中的定位,結合《計算機網(wǎng)絡》的知識模塊,從教學目標、教學內(nèi)容和考核方式等方面制定了一套可行的教學方案,并在實踐中取得了好的教學效果。
[摘要] 民辦本科院校在人才培養(yǎng)方針上具有其獨特的特點,學生既要掌握理論知識,又要具備豐富的面向應用的實踐經(jīng)驗?!队嬎銠C網(wǎng)絡》這門課程的學習對計算機專業(yè)學生今后的發(fā)展非常重要,而現(xiàn)有課程教學中存在許多不足,不適應人才培養(yǎng)的要求。通過對現(xiàn)有教學情況的分析,從教材建設、課堂教學、實驗教學、考試形式和認證考試等方面提出了相應的教改方案。經(jīng)過初步的教學改革實踐,該方案取得了較好的教學效果,能有效地提高教學質量。
[關鍵詞] 計算機網(wǎng)絡 教學改革 應用能力
一、民辦本科院校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)的特點
江蘇科技大學南徐學院是一所民辦本科院校,在人才培養(yǎng)方針上具有其獨特的特點,在對學生進行系統(tǒng)化的專業(yè)知識教學的基礎上,要強調應用能力的培養(yǎng),使學生既掌握理論知識,又具備豐富的面向應用的實踐經(jīng)驗。對于計算機專業(yè)的學生來說,實際應用能力的培養(yǎng),顯得尤為重要。
《計算機網(wǎng)絡》課是計算機專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課,21世紀是一個以網(wǎng)絡為核心的信息時代,因此,學好計算機網(wǎng)絡這門課對學生的發(fā)展尤為重要,將為他們今后在網(wǎng)絡通信方面開展工作打下一個基礎。對于民辦本科院校的學生來說,計算機網(wǎng)絡的實際應用能力的培養(yǎng)成為我們關注的重點,學生在具備一定理論知識的基礎上,還應具有較強的實踐能力,即對網(wǎng)絡及應用系統(tǒng)有較強的操作、維護、調試和管理的能力,并具有一定的系統(tǒng)設計和開發(fā)能力。
二、現(xiàn)有《計算機網(wǎng)絡》課程教學存在的問題
現(xiàn)有的《計算機網(wǎng)絡》課程教學體系存在一定的問題,特別是與民辦本科學院人才培養(yǎng)目標不符,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.課程內(nèi)容注重理論,缺乏實踐內(nèi)容
在教育界長期存在著“重理論,輕實踐”的傳統(tǒng),注重對理論知識的教學,而對實踐環(huán)節(jié)重視不夠。體現(xiàn)在課時上,《計算機網(wǎng)絡》實驗課時一般只占總課時的12%左右;體現(xiàn)在成績評定上,實驗成績一般只占總成績的15%左右;體現(xiàn)在教材上,現(xiàn)有《計算機網(wǎng)絡》課程的教材大多只介紹理論部分,沒有與實踐相關的內(nèi)容,專門的實驗教材也相對較少,且內(nèi)容陳舊。而民辦本科院校的學生在培養(yǎng)上,應該是理論與實踐并重。
2.課堂授課方式落后
現(xiàn)有的課堂授課雖然已經(jīng)廣泛使用了多媒體教學手段,但一般只局限于使用PPT講稿進行講授,授課方式仍然顯得單一。《計算機網(wǎng)絡》這門課包含內(nèi)容多,既有需要深刻理解的理論部分,也有需要結合實際網(wǎng)絡環(huán)境掌握的設計實現(xiàn)部分,教師在課堂上僅僅通過簡單的文字和圖的講述,顯然是不夠的,需要結合使用更多其他的多媒體教學手段,且需要增強和學生的互動性。
3.實驗條件有限,實驗方式陳舊
目前,對網(wǎng)絡人才的要求逐步提高,越來越需要學生具備對大型網(wǎng)絡設備的使用、維護和配置能力。而這些設備價格昂貴,使得現(xiàn)有的網(wǎng)絡實驗大多在模擬環(huán)境下完成,學生只能對網(wǎng)絡理論進行簡單驗證,從而缺乏實際操作大型網(wǎng)絡設備的經(jīng)驗和實際解決問題的能力。而民辦本科院校的學生恰恰是很需要這方面的經(jīng)驗和能力。
4.考查考試形式單一
現(xiàn)有的考查考試形式主要是筆試閉卷考試,一般安排在期末集中進行。當學生在平時學習的過程中想及時了解自身的學習狀況,卻無法自己進行階段自測、期中自測和期末模擬等自我測試。且單一的紙質筆試考試形式已經(jīng)越來越不適應現(xiàn)代教學的要求。
三、《計算機網(wǎng)絡》課程教學改革探索
1.教材建設
針對民辦本科院校學生培養(yǎng)的特點,《計算機網(wǎng)絡》課程的教學應該是理論與實踐相結合,加強培養(yǎng)學生的實踐動手能力。現(xiàn)有的教材大多偏重理論,因此由劉鎮(zhèn)老師主編,我們計算機學院通信工程系其他老師一起合作編寫了一本把計算機網(wǎng)絡原理與實踐內(nèi)容相結合的教材,該教材已經(jīng)出版,并作為南徐學院計算機專業(yè)學生《計算機網(wǎng)絡》課程的教材使用。該書從先進性和實用性出發(fā),較全面地介紹了計算機網(wǎng)絡所涉及的基本理論和應用實踐。另外,由張笑非老師主編的配套實驗教材也即將出版。
2.課堂教學改革
在課堂教學方式上,除了使用傳統(tǒng)的黑板板書和PPT講稿,還應結合具體網(wǎng)絡的要求,借助其他的多媒體手段,并加強和學生的互動。并且,為了使講授的內(nèi)容更加直觀,課堂的多媒體設備應能夠連接到互聯(lián)網(wǎng)上。可從以下幾個方面進行教學手段的改革:
(1)在講授網(wǎng)絡的功能和應用時,可直接連接到實際的網(wǎng)絡上,向學生演示;還可以讓學生到講臺上演示他們所熟悉的網(wǎng)絡應用。
(2)在講授網(wǎng)絡的各種協(xié)議時,可借助一些動畫技術模擬協(xié)議之間的關系和協(xié)議的工作原理,借助一些網(wǎng)絡分析軟件(如wireshark)了解各種協(xié)議的數(shù)據(jù)格式。通過這些手段,可以幫助學生更好地理解各種協(xié)議。
(3)在講授不同的網(wǎng)絡時,如以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等,可以借助OPNet等網(wǎng)絡仿真軟件模擬實際的網(wǎng)絡環(huán)境,讓學生可以了解網(wǎng)絡實際運行情況。
(4)在講授網(wǎng)絡設備時,可以使用思科或華為公司的設備模擬軟件,模擬設備的配置設計過程,以幫助學生更好地掌握設備的使用配置方法。
通過以上這些授課手段,彌補了現(xiàn)有課堂教學方式的不足,緊密結合了《計算機網(wǎng)絡》這門課的特點,能有效地激發(fā)學生學習的興趣,從而提高學生的學習效果和教學質量。
3.實驗教學改革
實驗教學是《計算機網(wǎng)絡》課程教學中非常重要的一個環(huán)節(jié)。為了讓學生能夠在一個真實的實驗環(huán)境中進行操作,南徐學院從華為3com公司買進了整套實驗設備,搭建了完整的實驗環(huán)境,建立了全新的網(wǎng)絡實驗室。實驗室共有6個實驗臺,每個實驗臺包括H3C路由器兩臺,H3C交換機2兩臺,以及6臺PC機,整個實驗室可供36個學生同時做實驗。學生可做的實驗包括:交換機基本配置、VLAN配置、STP配置、三層交換設計、路由協(xié)議配置、廣域網(wǎng)配置和防火墻設計等與交換機和路由器設計相關的實驗。
在設計實驗時,注意難易組合,實驗內(nèi)容從易到難,從驗證性實驗到設計、綜合性實驗。讓學生驗證某些網(wǎng)絡協(xié)議原理的同時,也能夠綜合所學知識進行實際的網(wǎng)絡設計。
這樣一個實驗環(huán)境為學生提供了實際使用、配置和維護網(wǎng)絡設備的機會,加深了學生對理論知識的理解,增強了學生的動手能力,為他們以后的工作打下了堅實的基礎。
實驗室還可提供開放實驗,以加強學生學習的自主性。從方案設計、操作、實驗結果的分析處理最大限度地讓位于學生,讓學生獨立思考、獨立操作、獨立分析和獨立解決問題,充分調動學生的學習積極性和主動性,培養(yǎng)學生對知識的綜合運用能力和創(chuàng)新能力。
4.考試形式改革
在考試形式上,我們設計了網(wǎng)絡在線考試系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以讓學生在平時對自己的學習情況隨時進行自測,在期末時可以組織學生進行統(tǒng)一考試。
平時的學習中,學生可以通過網(wǎng)絡登錄考試系統(tǒng),完成階段自測、期中練習和期末模擬考試等內(nèi)容。學生通過使用該系統(tǒng)對自己的學習狀況有了更準確的了解,及時調整學習方法,取得了較好的學習效果;教師通過該系統(tǒng)及時掌握學生們的平時學習情況,進行有重點的輔導講解,可有效地提高教學質量。期末考試時,可利用該系統(tǒng)在學校機房組成學生進行統(tǒng)一考試,與傳統(tǒng)的紙質考試相比,可以大大地節(jié)約人力、物力資源。
該系統(tǒng)可推廣到其他課程的教學中,用于輔助教學和學生考試。
5.鼓勵學生參加資格認證考試
社會上針對計算機網(wǎng)絡的資格認證考試有很多,比較主流的主要有三種:一種是全國計算機技術與軟件專業(yè)技術資格考試,簡稱軟考,有與網(wǎng)絡相關的初中高三級考試;另兩種是企業(yè)的認證考試,即思科認證和華為認證。
對于民辦本科院校的學生來說,獲得一個資格證書或認證證書對于學生今后的就業(yè)會有很大幫助。因此,應該結合學生的網(wǎng)絡學習情況,鼓勵學生參加網(wǎng)絡的資格認證考試,并可進行相應的輔導。對于在相關考試中取得證書的學生,可進行適當?shù)莫剟睢?
針對我校的具體情況,計算機學院與華為3Com公司合作,成立了“華為網(wǎng)絡學院”,定期對學生進行相關的培訓,并組織學生統(tǒng)一參加華為網(wǎng)絡工程師考試。學生們都表現(xiàn)出了極大的興趣,有的班級所有學生一起報名參加考試,并取得了較高的合格率。通過這樣的形式,既有利于學生對網(wǎng)絡知識的學習,更為學生就業(yè)增加了許多競爭力。
四、結語
民辦本科院校在學生培養(yǎng)模式和目標上有其特定的要求,針對這種情況,在教學內(nèi)容、教學手段和教學形式上都應該進行相應的改革?!队嬎銠C網(wǎng)絡》這門課程的學習對計算機專業(yè)學生今后的發(fā)展非常重要,既要理解好理論知識,又要加強實踐動手能力的培養(yǎng)。本文通過分析現(xiàn)有《計算機網(wǎng)絡》課程教學中的不足,從教材建設、課堂教學、實驗教學、考試形式和認證考試等方面提出了相應的教改方案。經(jīng)過初步的教學改革實踐,方案取得了較好的教學效果,有效地提高了教學質量。
【摘要】在分析教育技術學本科專業(yè)計算機網(wǎng)絡系列課程開設狀況的基礎上,解析Web技術平臺對教育技術的戰(zhàn)略意義和教育技術專業(yè)人員Web素養(yǎng)的組成結構,提出以Web素養(yǎng)為核心構建教育技術學本科專業(yè)計算機網(wǎng)絡系列課程并給出實施建議。
【關鍵詞】 Web素養(yǎng);網(wǎng)絡系列課程;教育技術學
引言
作為信息時代最重要的信息傳輸和交流平臺,計算機網(wǎng)絡對教育系統(tǒng)發(fā)揮的作用越來越大。從傳播學角度看計算機網(wǎng)絡擁有諸多媒體特征,因此常被稱為“第四媒體”。教育技術以各種媒體理論與技術為基礎系統(tǒng)研究提高教學績效的方法,自然會把計算機網(wǎng)絡作為對象來研究和實踐,因此教育技術學本科專業(yè)普遍開設計算機網(wǎng)絡系列課程,這些課程是指與計算機網(wǎng)絡技術及其教育應用相關的一類課程,其基本目標是培養(yǎng)學生的網(wǎng)絡素養(yǎng)及其教育應用能力。很多教育技術學本科生雖然完整地學習了這類課程,但并沒有顯著提升網(wǎng)絡素養(yǎng),他們對計算機網(wǎng)絡的駕馭仍然停留在使用Web這個較低的層面。
近10年來計算機網(wǎng)絡的發(fā)展與應用狀況已表明,Web是最普及的網(wǎng)絡服務,當前教育技術領域提出的教育問題信息化解決方案中大部分也是通過Web平臺實現(xiàn)。教育技術專業(yè)人員應擁有多層次全方位的Web素養(yǎng)才能真正發(fā)揮Web的作用,使之更好地服務于教育系統(tǒng),因此Web素養(yǎng)理應成為教育技術學本科生網(wǎng)絡素養(yǎng)的核心成分。然而很多高校教育技術學本科專業(yè)計算機網(wǎng)絡系列課程不成體系,沒有技術主線和清晰架構,無法有效實現(xiàn)網(wǎng)絡素養(yǎng)尤其是Web素養(yǎng)的培養(yǎng)目標,為此提出圍繞Web素養(yǎng)構建教育技術學本科專業(yè)計算機網(wǎng)絡系列課程的解決方案。
一 教育技術學本科計算機網(wǎng)絡系列課程現(xiàn)狀分析
何克抗先生強調教育技術的本質是應用技術手段來優(yōu)化教育、教學過程,從而提高教育、教學的效果、效率與效益,其中的技術是指包括有形的物化形態(tài)技術與無形的智能形態(tài)技術等多種技術在內(nèi)的“廣義技術”[1]。進入21世紀以來,以計算機網(wǎng)絡技術為核心的信息技術已成為教育技術領域研究和實踐的主流技術,學習過程和學習資源的設計、開發(fā)、運用、評價和管理等理論和實踐都直接或間接地與計算機網(wǎng)絡有密切關系,由此產(chǎn)生的基于網(wǎng)絡的教育教學理論、技術和產(chǎn)品層出不窮。因此教育技術學本科專業(yè)需要配置一系列計算機網(wǎng)絡課程來實施基于網(wǎng)絡的教育技術能力培養(yǎng)。在參閱和分析國內(nèi)60多所高校教育技術學本科專業(yè)課程開設計劃及部分課程教學大綱及教學內(nèi)容后發(fā)現(xiàn),計算機網(wǎng)絡系列課程已普遍設置,但不同高校間存在明顯差異。首先在課程開設數(shù)量上存有差異,約60%的高校設置了4-6門直接講授網(wǎng)絡技術及其教育應用的課程,其余高校僅提供1-3門網(wǎng)絡類課程。其次在課程性質處置上存有差異,約70%的高校把部分網(wǎng)絡類課程作為核心課程來開設,其余高校僅把網(wǎng)絡類課程作為一般課程來處置。最后在課時數(shù)及配套實驗上存有差異,多數(shù)高校網(wǎng)絡系列課程課時有充足保障,同時配套了足夠的實驗課時,使這類課程的總課時與學分達到專業(yè)總課時與學分的10%以上,而少數(shù)高校僅設置課時有限、數(shù)量較少的網(wǎng)絡類課程,相關實驗也無法保障。這些差異不僅反應出各高校在師資、設備等客觀條件上有明顯差異,更深刻地反應了各高校對計算機網(wǎng)絡在教育技術領域中地位與作用等認識上存在差異。
在解讀課程設置差異表象的基礎上結合課程教學目標、內(nèi)容、方法等因素進一步分析,可發(fā)現(xiàn)眾多深層次問題。第一,各課程間銜接和配合不夠緊密關系松散,課程內(nèi)容相互重疊或彼此空缺,無法形成有機整合的具有嚴謹體系結構的課程群,使學生無法系統(tǒng)地學習,無法形成計算機網(wǎng)絡領域的完整架構體系。第二,課程教學內(nèi)容和方法的選擇缺乏科學性和適用性,偏離專業(yè)實際需求,“專業(yè)化”或“平民化”的課程處理方式無法滿足教育技術專業(yè)人員對網(wǎng)絡技術的特質需求。第三,課程熱點散亂、開口眾多,各自在網(wǎng)絡框架體系中任意羅列教學內(nèi)容,找不到貫穿所有課程的技術思想和應用主線,無法形成統(tǒng)一的集結平臺,使學生在學完這類課程后無法找到各類網(wǎng)絡技術及其應用的歸結點,總覺得學過的課程知識都有用卻又很難用得上。教育技術學專業(yè)不同于計算機網(wǎng)絡專業(yè),沒必要關注計算機網(wǎng)絡體系中的所有內(nèi)容和技術細節(jié),因此在專業(yè)準確定位的前提下為教育技術學本科專業(yè)計算機網(wǎng)絡系列課程尋找統(tǒng)一的集結平臺并形成緊密聯(lián)結的課程體系成為迫切需要解決的問題,這樣做能使各課程的熱點和關鍵技術相對集中到一個平臺,使各課程口子和應用指向相對統(tǒng)一的目標,使各課程雖有不同教學內(nèi)容與技術側重但有相對統(tǒng)一的歸宿和應用需求。如今一個具有眾多符合教育技術需求特征的統(tǒng)一平臺已展示了其巨大的教育應用魅力,教育技術領域的許多理論及其實踐體系都與此有關,它就是Web。因此,以網(wǎng)絡素養(yǎng)為目標、以Web素養(yǎng)為核心構建計算機網(wǎng)絡系列課程、以Web教育應用能力培養(yǎng)為中心開展教學工作是解決上述問題的可行之路。
二 教育技術專業(yè)人員的Web素養(yǎng)及其構成
1 什么是Web素養(yǎng)
雖然Web普及程度極高,但學術上對Web素養(yǎng)的提法和研究還比較少,學術界常用信息素養(yǎng)、媒體素養(yǎng)等概念來描述人們在信息化環(huán)境中處理問題的能力。名由之等[2]在2006年給出了一個Web素養(yǎng)定義,認為“Web素養(yǎng)是指利用網(wǎng)絡主動地去收集信息,并將收集來的信息批判性的解讀,并向其他人傳遞自己的思考,與他人交流所必須的能力,同時也包括活用網(wǎng)絡的能力?!边@個Web素養(yǎng)定義顯然不全面,他們只是從使用Web信息服務的層面來界定Web素養(yǎng)的內(nèi)涵,不能包含Web所涉及的其他層面。Web是一個復雜系統(tǒng),相應的Web素養(yǎng)也是一個能力綜合體,它用來描述人們在認知Web的基礎上駕馭、應用、開發(fā)、管理和評價Web系統(tǒng)及其服務所需的穩(wěn)定素質與修養(yǎng),直接表現(xiàn)為人們在構建Web系統(tǒng)與服務、與運用Web信息、開發(fā)與利用Web資源、評價與管理Web服務等過程中所需的能力及態(tài)度與價值觀等。在不同應用情境下Web可表現(xiàn)為技術、媒體、信息(內(nèi)容、數(shù)據(jù))、程序、平臺,甚至是環(huán)境、文化、虛擬社會等,由此需要不同層次與成分的Web素養(yǎng)。由于Web是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)提供的服務之一,可認為Web素養(yǎng)包含在網(wǎng)絡素養(yǎng)中,又由于Web是網(wǎng)絡體系中最普及的主流服務,可認為Web素養(yǎng)是網(wǎng)絡素養(yǎng)的核心成分。
2 教育技術專業(yè)人員需要全面的Web素養(yǎng)
Web具有的跨平臺、分布式、交互性、集成多媒體等特征使其具備天然的教育應用特性,使其比其他網(wǎng)絡服務更適合教育領域的部署和應用。以Blog、RSS等為主的Web2.0帶來的開放性、去中心化、社會化和個性化等特征,又為Web教育應用帶來了很多新理念和新模式[3],可以預見即將普及的Web3.0也會為教育應用帶來新的沖擊與變革。Web能有效地融合與作用到教育系統(tǒng)的各個組成元素及元素間的相互聯(lián)系上,也能有效地改變教育系統(tǒng)與環(huán)境間的交互方式,從而產(chǎn)生各種教育應用效果。普通教師和學生只需把Web作為物化技術和內(nèi)容服務系統(tǒng)來使用,而教育技術專業(yè)人員應在深刻認知Web的基礎上,以現(xiàn)代教育教學理論為指導,采用系統(tǒng)科學方法全面研究Web如何有效作用到教育系統(tǒng),探索Web的教育應用本質和規(guī)律,由此創(chuàng)造新型網(wǎng)絡教育教學理論和實踐體系,提出各種問題解決方案和應用模式并開發(fā)出相應的產(chǎn)品和服務。近10年來教育技術領域研究和實踐的很多成果,如E-Learning、網(wǎng)絡教育資源庫、網(wǎng)絡課程、虛擬學社、數(shù)字圖書館、WebCL、Moodle等,都與Web有直接關系。在這些教育問題解決體系中,普通教師和學生只需扮演Web系統(tǒng)和服務使用者和消費者的角色,而教育技術專業(yè)人員不僅要成為更高級的Web使用者和消費者,更要努力成為Web系統(tǒng)和服務的提供者、運營者、開發(fā)者、管理者和評價者等,他們需要深入到Web的每個層面,涉足Web系統(tǒng)的每個組成元素及其作用關系,把握Web系統(tǒng)與網(wǎng)絡環(huán)境及社會大環(huán)境間的交互方式,還要參與控制和影響Web所形成的教育文化氛圍和虛擬學區(qū)與社會等??梢?教育技術專業(yè)人員必須擁有全面的Web素養(yǎng)才能更好地在網(wǎng)絡環(huán)境中完成專業(yè)工作。
3 教育技術專業(yè)人員Web素養(yǎng)的基本構成
教育技術專業(yè)人員把Web作為工作、學習和研究的對象與支撐平臺,涉及面很廣,因此他們的Web素養(yǎng)成分很豐富。根據(jù)Web系統(tǒng)構成及其服務于教育系統(tǒng)所涉及的要素等分析,筆者認為教育技術專業(yè)人員的Web素養(yǎng)由三個層面九種成分構成,各成分間存在彼此依賴和相互作用相互影響的密切關系,在內(nèi)涵和外延上也存在一定的交叉和融合,共同組成“3X3”結構的Web素養(yǎng)體系。
(1)Web素養(yǎng)基礎層面。①Web情意,是在運用Web技術解決教育問題的過程中應持有的情感和意識,并以此表現(xiàn)出對Web本身及其教育應用的態(tài)度和價值觀等,它影響教育技術專業(yè)人員運用Web技術解決問題的價值取向和積極性等。②Web認知能力,是對Web本身及其教育應用的認知能力,是培養(yǎng)其他Web素養(yǎng)和開展Web教育應用的前提,包括什么是Web、Web系統(tǒng)的構成與運行原理、Web服務的特征和形式、Web在網(wǎng)絡體系中的定位及與其他網(wǎng)絡服務的關系、Web教育應用的需求和領域、Web教育應用的模式和涉及的技術要素等內(nèi)容。③Web支撐能力,是支撐Web運行、開發(fā)和應用等所需的相關理論素養(yǎng)和技術能力。
(2)Web素養(yǎng)核心層面。①Web使用能力,是駕馭Web系統(tǒng)提供的內(nèi)容服務和應用系統(tǒng)的能力,主要表現(xiàn)為在Web環(huán)境中獲取、傳播、存儲、運用、、管理、搜索教育信息及相關信息的能力(即信息素養(yǎng))和使用Web教育應用系統(tǒng)及通用應用系統(tǒng)的能力等。②Web平臺架構能力,是開展Web系統(tǒng)及其服務的選擇、設計、構建、運營、維護和管理等工作所需的能力,是教育技術專業(yè)人員實施有效Web服務及平臺的保障。③Web開發(fā)能力,是實施各種Web教育信息資源和應用系統(tǒng)的設計與開發(fā)能力,主要涉及Web客戶端和服務器端開發(fā)等領域,是教育技術專業(yè)人員Web素養(yǎng)的核心成分。
(3)Web素養(yǎng)提高層面。①Web審美能力,是在實施Web系統(tǒng)及服務并利用Web解決教育問題的過程中感受美、鑒賞美、表現(xiàn)美和創(chuàng)造美的能力[4]。②Web評價能力,是實施Web應用效果的社會評價和教育評價并由此開展Web行為的修正與調整所需的能力。③Web安全能力,是在Web系統(tǒng)與環(huán)境中發(fā)現(xiàn)、評估、解決、評價安全問題的素質與能力。
三 以Web素養(yǎng)為核心構建計算機網(wǎng)絡系列課程
1 課程構建策略
(1)以教育技術學專業(yè)培養(yǎng)目標為立足點。實現(xiàn)教育信息化的關鍵是提高教師的信息化教學能力和教育技術素養(yǎng),使教師在教學中有效地利用技術并將技術與教學系統(tǒng)完美地結合起來 [5]。教育技術學專業(yè)的基本目標是培養(yǎng)學生的教育技術素養(yǎng),并使其顯著地高于普通教師和學生。教育技術素養(yǎng)的成分十分豐富,主要包含利用各種技術手段和方法解決教育教學問題的能力,在現(xiàn)代信息技術條件下,計算機網(wǎng)絡素養(yǎng)(含Web素養(yǎng))理應成為教育技術素養(yǎng)的核心成分并作為具體培養(yǎng)目標落實到課程的設置與實施上。
(2)以教育技術理想和特色為著眼點。教育技術追求用先進技術思想和方法解決教育問題達到優(yōu)化教育的目標,網(wǎng)絡和Web已成為教育技術專業(yè)人員必須依賴的技術類型,他們的網(wǎng)絡和Web素養(yǎng)成分與水平是衡量其實現(xiàn)教育技術理想的重要參考。在非教育技術專業(yè)人員也普遍運用網(wǎng)絡和Web技術的形勢下,教育技術專業(yè)人員只有更有效更全面地利用網(wǎng)絡和Web解決問題并展現(xiàn)出專業(yè)魅力和“不可替代性”才能獲得生存之道,由此在構建網(wǎng)絡系列課程時應認真考慮教育技術的特色需求。
(3)以教育系統(tǒng)和就業(yè)市場的需求為出發(fā)點和歸宿。教育系統(tǒng)需要大量網(wǎng)絡應用型人才來實施教育信息化進程,教育技術專業(yè)人員應具備足夠的網(wǎng)絡應用能力才能擔當此任,由此教育技術學專業(yè)計算機網(wǎng)絡系列課程應以網(wǎng)絡與Web技術的教育應用為核心,以提高教育問題的信息化網(wǎng)絡化解決能力為指引展開教學。在教育技術學專業(yè)就業(yè)領域不斷擴大的背景下,還要適當考慮教育系統(tǒng)之外其他就業(yè)領域對人才網(wǎng)絡素養(yǎng)的需求。
(4)以Web素養(yǎng)為核心兼顧其他網(wǎng)絡素養(yǎng)成分。Web不等于網(wǎng)絡,但網(wǎng)絡的主流服務是Web,當前大量的網(wǎng)絡解決方案都采用Web技術來實現(xiàn),因此在網(wǎng)絡系列課程體系架構中應緊緊圍繞Web素養(yǎng)設計,以Web能力的培養(yǎng)與運用貫穿所有課程。然而并不是所有的教育問題都能通過Web解決,Web技術和平臺也存在缺陷,因此在Web素養(yǎng)的基礎上還應適當加強其他網(wǎng)絡素養(yǎng)成分的培養(yǎng),而Web素養(yǎng)的高層次提升也需要這些網(wǎng)絡素養(yǎng)成分的支撐。
(5)厚基礎寬口徑強技能會應用是關鍵。以教育理論和技術基礎為保障加強網(wǎng)絡實踐技能培養(yǎng)并落實到應用中是教育技術專業(yè)人員的取勝之道。為了使教育技術專業(yè)人員獲得良好的工作適應性和可持續(xù)發(fā)展能力,在網(wǎng)絡系列課程體系架構中必須重視基礎、拓寬視野。教育技術專業(yè)人員駕馭網(wǎng)絡和Web的根本是應用而不是網(wǎng)絡和Web本身,應用水平的高低與實踐技能密切相關,因此須十分重視實踐技能的培養(yǎng),并且能夠把實踐技能有效轉化為解決問題的能力。
(6)技術與教育的緊密結合是出路。教育技術學專業(yè)是跨越多個學科領域的交叉性復合型專業(yè),如果采取完全獨立設置教育類課程和技術類課程的模式構建課程體系,必然導致各類課程相互脫節(jié)彼此缺乏照應,失去教育技術學專業(yè)特色。由此把教育理論和實踐的內(nèi)容有機整合到技術類課程中構建復合型課程有利于教育與技術的融合,有利于學生在教育情境中真實感知與應用技術并在技術應用中深化教育認識。
2課程設置方案
在廣泛調研、比較和論證的基礎上,根據(jù)上述課程構建策略,以網(wǎng)絡素養(yǎng)為指引、以Web素養(yǎng)為核心構建了具有3個層次15門綜合型交叉性課程的教育技術學本科專業(yè)計算機網(wǎng)絡系列課程體系(如表1所示)。
(1)基礎類課程。涵蓋網(wǎng)絡和Web相關的基礎要素:計算機、多媒體、通信網(wǎng)絡、程序設計和數(shù)據(jù)庫,為網(wǎng)絡和Web的教育應用與開發(fā)等建立基礎理論和技術準備,主要目標是培養(yǎng)和建立Web素養(yǎng)的基礎成分,并以此為基礎把教育領域的相關理論和實踐問題融合到這些課程中,讓學生逐步形成教育與技術整合的思想和問題解決的思維方式。
(2)核心類課程。以網(wǎng)絡和Web的關鍵技術為線索組織,以網(wǎng)絡和Web的教育應用與開發(fā)等為核心內(nèi)容展開,主要目標是夯實和提升網(wǎng)絡與Web素養(yǎng)的基礎成分,培養(yǎng)和實踐素養(yǎng)的核心成分,并以此為基礎強化基于網(wǎng)絡和Web技術的分析和解決教育問題的能力,讓學生逐步習得面向社會就業(yè)需求的生存技能和持續(xù)學習能力。
(3)擴展類課程。包括網(wǎng)絡和Web技術的高級主題與綜合應用,涉及教育技術領域前沿性的內(nèi)容,主要目標是擴展學生的技術視野,提升和強化網(wǎng)絡與Web素養(yǎng)的核心成分,培養(yǎng)和探索素養(yǎng)的高級成分,并以此為基礎逐步引領學生進入教育技術領域的較高層面,讓學生在教育實踐的深度應用和高層技術的探索中積累經(jīng)驗、挖掘潛力。
3課程實施建議
由于專業(yè)總課時有限,上述設置方案中的課程可采用必修與選修相結合的策略開設,其中基礎類和核心類課程大多應作為必修課程,而擴展類課程可作為選修課程。各課程間存在密切關系并以網(wǎng)絡與Web素養(yǎng)串接在一起,課程實施應注意前后次序和相互協(xié)作與配合的問題。各課程在實施過程中應認真處理好以下幾個問題。
(1)教育與技術的關系。由于把教育理論等相關內(nèi)容整合到技術類課程中,合理把握教育和技術間的關系將直接影響課程實施效果,由此在課程內(nèi)容的選擇與組織、課程實施的方式與評價等方面必須突破傳統(tǒng)的模式,盡力在教育和技術間取得某種平衡并努力實現(xiàn)雙贏。
(2)基礎理論與實踐技能的關系。教育技術素養(yǎng)和網(wǎng)絡素養(yǎng)包含理論和實踐兩個層面的成分,但不存在矛盾,關鍵是如何進行協(xié)調和互惠,各課程應在厚實基礎理論的基礎上開展實踐技能的訓練與應用,脫離基礎理論而純粹強調實踐技能會使實踐缺乏根基和靈活性,而過分強化基礎理論又會使實踐技能缺乏深度與廣度。
(3)原理與應用的關系。計算機網(wǎng)絡和教育技術涉及的內(nèi)容都涵蓋原理和基于原理的應用兩個方面,教育技術專業(yè)人員更注重技術的應用而不是技術原理本身,但不懂得必要的原理而盲目地應用必然導致不正確不合理的結果,過多地深化原理又會使應用陷入僵化而失去創(chuàng)新能力。對教育技術學本科專業(yè)計算機網(wǎng)絡系列課程而言,三分原理七分應用是比較合理的選擇。
(4)應用與研究的關系。技術服務于教育通過技術的應用來體現(xiàn),但這并不排除教育技術專業(yè)人員開展技術研究的可能性和必要性,只有通過有效而深入的研究,技術才能更好地服務教育,而技術應用本身也值得深入研究,因此在應用性課程內(nèi)容的基礎上安排必要的研究性課程內(nèi)容對于學生未來的發(fā)展也是有利的。
(5)傳統(tǒng)與前衛(wèi)的關系。著眼當前、兼顧歷史、展望未來是課程實施的重要原則之一,計算機網(wǎng)絡技術和教育技術學專業(yè)雖然歷史較短,但已經(jīng)有了十分豐富的底蘊和傳統(tǒng),課程體系中除了安排傳承歷史的內(nèi)容之外,更需要安排當前正在研究和發(fā)展的技術內(nèi)容,還要以前瞻性課程內(nèi)容告訴學生未來的發(fā)展空間和前景。
摘要:本文首先給出對本科教學本質的認識,并將這種認識投影到“計算機網(wǎng)絡”課程的教學,論述本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學的本質和內(nèi)涵。然后,基于這些認識對目前本科“計算機網(wǎng)絡”課程的教學進行思考,剖析其存在的問題和弊端,并在此基礎上從教學的基本要素出發(fā),論述本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學應有的教學策略和方法。
關鍵詞:計算機網(wǎng)絡;教學本質;教學策略
1認識
1.1本科教學的本質及其重要性
“本”是草木之根的意思,根在草木整個生長過程中起著決定性的作用,是草木成長的內(nèi)因。顯然,本科教育需要解決的是一個人成長的“本”的問題,也就是要解決一個人的認識和思維方法問題。映射到教學中,也就是要落實兩點:①如何培養(yǎng)學生的元認知能力。因為一個人的學習能力是其所有能力的基礎,是本質能力。②如何培養(yǎng)學生的系統(tǒng)化思維模式。因為系統(tǒng)化思維模式不但可以使學生真正理解概念的形成(來源)和本質,更重要的是,它能夠使學生潛移默化地養(yǎng)成正確的分析問題和認識問題的方法,以及逐步建立其持續(xù)創(chuàng)新的科學研究能力。具體而言,按照認知科學的現(xiàn)代研究成果,前者要培養(yǎng)基于模式及其建構的學習方法,實現(xiàn)認識論在學習問題中的具體應用,即解決如何學習的問題。圖1是該方法的直觀視圖。對于后者,就是要培養(yǎng)基于聯(lián)系的系統(tǒng)化思維方法,實現(xiàn)知識點到知識線,知識線到知識面,知識面到知識體的融會貫通,最終實現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新。圖2是其直觀視圖。兩者的關系可以通過圖3直觀表述,也就是說,前者是局部微觀的“本”,后者是整體宏觀的“本”。
針對本科教學,另一個值得重視的方面是,從人的生理角度講,大學本科階段是一個人的思維模式和認識能力形成的重要和主要階段。人的思維模式一旦形成,改變起來十分困難,有時甚至是不可能的。因此,作為生產(chǎn)特殊產(chǎn)品的本科教學,對于一個人的成長來說具有極其重要的影響和關鍵的作用。
1.2本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學的本質和內(nèi)涵
本科“計算機網(wǎng)絡”課程的教學,顯然是本科教學的一個特例,因此本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學的本質和內(nèi)涵,應該是本科教學的本質和內(nèi)涵在“計算機網(wǎng)絡”課程中的具體體現(xiàn),或者說,它就是本科教學的本質和內(nèi)涵對“計算機網(wǎng)絡”課程教學的直接投影。具體來說,就是要將基于模式及其建構的學習方法投影到“計算機網(wǎng)絡”課程的教學中,挖掘“計算機網(wǎng)絡”課程中的知識應用模式,建立面向模式教學的教學模式。更進一步,實現(xiàn)系統(tǒng)化思維模式教學思想對“計算機網(wǎng)絡”課程教學的直接投影,建立面向“計算機網(wǎng)絡”課程知識系統(tǒng)化思維教學的教學體系。最終,解決本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學的“本”。圖4直觀表述了本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學的本質和內(nèi)涵。
2思考
2.1教學的基本要素及其關系
教學包括四個基本要素:教師、學生、教材(教學內(nèi)容)和教學過程(教學活動、教學環(huán)境等)。教材要素體現(xiàn)的是教學的靜態(tài)屬性,教學過程要素體現(xiàn)的是教學的動態(tài)屬性,兩者的有機結合實現(xiàn)教師要素和學生要素的互動作用。通過互動作用,達到教學的目標。
四個要素中,教師要素是本質要素,它直接驅動教學過程要素,或者直接決定教材要素、并由教材(間接)驅動教學過程要素。如圖5所示。
2.2本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學現(xiàn)狀及其存在的問題
依據(jù)教學基本要素及其關系,基于上述認識,作者認為本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學現(xiàn)狀及其存在的主要問題反映在如下幾個方面。
(1) 教材體系設計缺乏多維性和認知性
教材體系的多維性是指教材內(nèi)容、教材習題、自學內(nèi)容和實驗教材的一體化設計關系??紤]到教學內(nèi)容多與教學學時少之間的矛盾,主教學內(nèi)容不可能面面俱到,一些延伸或拓展性的內(nèi)容可以放到相應習題、自學內(nèi)容和實驗中。目前,已有的一些教材已經(jīng)考慮到了這些問題,比如,國外的教材對習題設計考慮比較多,而對實驗考慮相對較少。國內(nèi)教材比較強調實驗,但實驗的設計與教材的關系相對松散。教材體系的認知性是指教材一體化設計必須建立在面向系統(tǒng)化思維培養(yǎng)的基點上,強調人類認知的自然規(guī)律。也就是說,一體化設計的邏輯體系必須符合認知規(guī)律特性。目前,教材設計的多維邏輯松散性沒有形成圍繞系統(tǒng)化思維能力培養(yǎng)的一體化教學理念和目標定位,弱化了系統(tǒng)化思維能力的培養(yǎng)。
(2) 教材內(nèi)容設計缺乏現(xiàn)代教學理論支持
主教材內(nèi)容的設計沒有考慮元認知能力培養(yǎng)問題,太多地注重知識的邏輯組織,而忽略了面向基于模式及其建構的元認知能力培養(yǎng)的內(nèi)容的邏輯組織。也就是說,沒有重視技術和原理背后的思維教學,強調了靜態(tài)型知識,而弱化了動態(tài)型知識。由此,也就自然地影響了系統(tǒng)化思維的培養(yǎng)。
(3) 教材寫作風格缺乏演繹與歸納的統(tǒng)一
演繹和歸納是人類認知的兩種基本方法,演繹一般對應于間接經(jīng)驗的獲取,歸納一般對應于直接經(jīng)驗的獲取。對于知識的學習,人類大部分是基于教材和書本獲得,即
基于演繹的間接獲取。然而,這對于初學者而言,概念的理解和消化存在一定的困難。因此,如果采用歸納式介紹,再引入演繹式體系,則可以得到良好的效果。具體而言,就是采用問題驅動的拋錨式教學策略為先,然后引入演繹式的支架式教學策略,要比單純的演繹式策略好。目前,大部分教材都采用演繹式寫作結構,由于教材直接驅動了教學過程,因此,受制于教材的問題,一般教師的教學設計及其實現(xiàn)就存在演繹與歸納的不統(tǒng)一問題。該問題直接導致了較差的教學效果。
綜上所述,目前常用的教材(部分)及其面向“本”的教學特性分析如表1所示。
(4) 教師對教材的個性化演繹能力弱化
教材是靜態(tài)的,教學過程是動態(tài)的。教學設計實現(xiàn)了靜態(tài)到動態(tài)的轉變。教學設計與教材的關系是一個M:N的關系,對這種關系的認識,可以體現(xiàn)一個教師的教學能力,即教學設計體現(xiàn)了一個教師對一本教材的個性化演繹能力。教學設計本身是一個創(chuàng)造性的過程,其創(chuàng)造性特性主要體現(xiàn)在如何針對教材的內(nèi)容,不斷構建和創(chuàng)造面向學生自身主動建構其知識的各種環(huán)境,包括案例選擇、交互問題、表述思路、拓展延伸話題、與其他知識點的聯(lián)結等等。從而幫助學生的主動建構。因此,目前普遍采用的與教材同步提供PPT的做法是一個嚴重制約教師創(chuàng)造性的障礙,這也間接地弱化了系統(tǒng)化思維能力的培養(yǎng)。另外,目前教師自身教學理論基礎的匱乏,導致其教學設計中教學策略運用的弱化,進而影響了教學的效果。
(5) 實驗教學缺乏開放性
目前,盡管強調了實驗的重要性,但基本上都是驗證性實驗,即所謂的應用型、技能型實驗,缺乏開放性實驗的設計和教學。正是由于我們準備得太充分,學生不要花費太多力氣就能按圖索驥地完成實驗,失去了對實驗過程中的思維的訓練,從而導致了目前教學達不到面向思維能力培養(yǎng)的“本”的目標。
2.3本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學應有的策略和方法
(1) 建立面向系統(tǒng)化思維教學的基本理念
基本教學理念體現(xiàn)了對本科教學的認識程度,作為一種指導思想,它直接決定了整個教學體系的建立。盡管基本教學理念是抽象的,但它可以通過教材、教學設計等具體表現(xiàn)出來。根據(jù)上述認識,應該建立面向系統(tǒng)化思維教學的本科“計算機網(wǎng)絡”課程的教學理念,并在此基礎上建立其教學體系。比如,對于各種協(xié)議的教學,不僅僅是解析其原理,更重要的是解析其產(chǎn)生的原因,即為什么會誕生這種協(xié)議?該協(xié)議主要解決什么問題?也就是說,要理解協(xié)議的動態(tài)性(面向思維)的知識,而不僅僅是理解協(xié)議的靜態(tài)性(面向工作原理)的知識。同時,對于協(xié)議的實驗教學,不僅僅是使用和剖析,而是要通過設計開放性問題,進行協(xié)議設計機制的改造和分析。再者,應該將多個協(xié)議聯(lián)合起來,從多個協(xié)議的設計思想和實現(xiàn)機制中尋找和挖掘一些設計模式,并且從某種協(xié)議的發(fā)展歷程中領會其進化的本質。從而,由此可以學會人類不斷認識問題、解決問題的思維方法,達到培養(yǎng)持續(xù)創(chuàng)新能力的目標。
(2) 建立基于模式及其建構的教學模式
為了實現(xiàn)基本教學理念,在戰(zhàn)術層面上應該建立基于模式及其建構的教學模式。所謂模式,在此是指知識應用模式。知識應用模式是一種隱性知識,相對于一般的顯性知識而言,它一般存在于個體的意識里。按照現(xiàn)代認知科學的研究,知識應用模式在一個人的學習活動中起到?jīng)Q定性的作用,直接體現(xiàn)了一個人的學習能力。然而,在傳統(tǒng)的教學策略中,對于該知識的教學一般由個體自身領會。教學的層次是局限于知識及其關系平面,如圖6所示。針對本科教學,應該重點突出隱性知識的教學,使教學層次覆蓋兩個平面。比如,樹型管理結構與DNS問題、組播(樹)問題,IP連接端口和實際主機地址之間的映射問題(NAT、虛擬主機),路由協(xié)議與P2P結構問題,等等。
(3) 采用多維體系設計方法
基于面向系統(tǒng)化思維教學的基本理念,實現(xiàn)教材的多維體系設計。也就是說,教材內(nèi)容、自學內(nèi)容、習題以及實驗教材的體系設計應該統(tǒng)一在基本理念基礎上,多個維度形成邏輯上的一個整體,而不是多個維度的邏輯并列。比如,針對網(wǎng)絡的發(fā)展,教材內(nèi)容給出從單機?局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)?互聯(lián)網(wǎng)?Overlay網(wǎng)絡的思維變遷及相關原理,自學內(nèi)容給出典型網(wǎng)絡的細節(jié)內(nèi)容及其思維本質,習題部分可以拓展教材內(nèi)容(比如IP地址與二進制)、以及建立面向模式的思維方法(比如連接與非連接),實驗部分除安排基
本實驗外,給出一些開放型實驗(比如給出應用場景,要求設計方案并分析)。
(4) 采用拋錨法和支架法并重的教學策略
教學設計中,時刻注意問題驅動方法的設計,圍繞著一個知識或概念,可以從一個問題或情景開始,然后,再給出另一個相似問題,并從這些問題中抽象出概念和方法、原理,最后解析概念和方法、原理,并將其運用到其他相似問題,實現(xiàn)從具體特殊性――普遍性――特殊性的認識思維過程的教學。比如,對于IP地址的理解,可以從互聯(lián)網(wǎng)的本質,即網(wǎng)絡互聯(lián)時如何標識一個連接端點這一問題著手,得出IP地址的兩個基本組成部分,然后再解析針對不同的網(wǎng)絡規(guī)模,地址分類問題。接著將地址匱乏問題引入,由此介紹子網(wǎng)概念、子網(wǎng)掩碼概念、NAT概念等。使學生理解概念和具體問題解決的關系,以便充分理解概念。而不是直接按演繹式方法,直接告訴學生IP地址的構成和分類,讓學生死記它。更進一步,通過開放實驗,給出一個應用場景,讓學生設計和運用子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼概念,鞏固概念的理解。
(5) 增加開放性實驗
面向本科“計算機網(wǎng)絡”課程的實驗教學,開放性實驗的比例應該大大加強。也就是說,要強調針對具體問題的實驗設計和分析,首先從理論層面分析實驗應有的結論和現(xiàn)象,知道如何去驗證該結論。然后,再通過實驗去驗證方案的正確性,并注意觀察和分析實驗中出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象。在此基礎上,在將實驗拓展,提出新的問題,進行新的實驗過程。
(6) 深層應用網(wǎng)絡教學
針對教師要素問題,受現(xiàn)實條件的限制,教師本身的教學理論水平和能力不可能達到同一種水平和要求。另一方面,受重科研輕教學思路的影響,教師也不可能全身心地投入到教學研究中。因此,通過網(wǎng)絡教學手段,建立網(wǎng)絡虛擬教學研究中心,進行教學研討和交流,共享名家的教學理念和思路,是一種比較可行比較經(jīng)濟的方法。更進一步,將各名家的隱性知識挖掘出來,實現(xiàn)網(wǎng)絡環(huán)境下的動態(tài)教學設計,建立面向本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學的動態(tài)增長型知識庫,可以有效地彌補現(xiàn)實條件的制約帶來的問題。
3總結
本文針對本科“計算機網(wǎng)絡”課程的教學,論述了其內(nèi)涵和本質,剖析了目前教學中存在的一些問題。在此基礎上,論述了應有的教學策略和方法。本文的核心在于強調本科“計算機網(wǎng)絡”課程教學中對“本”的內(nèi)涵的演繹,也就是說,面向學生的未來,如何“傳道”,而不僅僅是“授業(yè)”和“解惑”。盡管本文主要針對本科“計算機網(wǎng)絡”課程的教學,但其論述的思想和方法,對其他本科課程的教學也具有普遍的指導意義。
摘要:本章針對高校計算機網(wǎng)絡教學中存在的主要問題,從教學目標定位、教師隊伍建設、教學內(nèi)容、教學方法與手段、實驗教學等方面研究和探討應用型本科計算機網(wǎng)絡教學改革,并提出一套切實可行的實施方案。
關鍵詞:計算機網(wǎng)絡;教學改革;應用型本科
1引言
計算機網(wǎng)絡技術被譽為是“近代最深刻的技術革命”,其應用已遍及政治、經(jīng)濟、軍事、科技、生活等幾乎所有領域,對社會的發(fā)展以及人們?nèi)粘I詈凸ぷ鳟a(chǎn)生了深刻的影響。社會各行業(yè)對網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡建設、網(wǎng)絡應用技術及開發(fā)人才的需求量越來越大。在這種形勢下,應用型本科高校為社會培養(yǎng)大量具有理論基礎扎實、實踐能力強的網(wǎng)絡技術人才顯得尤為緊迫。計算機網(wǎng)絡作為計算機相關專業(yè)學生必修的核心課程之一,在整個學科中有著極其重要的地位。計算機網(wǎng)絡是計算機技術和通信技術的交叉學科,涉及大量錯綜復雜的概念與新技術,在教學中容易存在教學目標定位不清,教學內(nèi)容與當前技術脫節(jié),實驗環(huán)節(jié)薄弱等問題,教學改革十分必要。本文對我院在應用型本科計算機網(wǎng)絡教學改革過程中取得的成果和經(jīng)驗加以總結,提出一些改革措施和建議供大家探討。
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: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的利用各種網(wǎng)絡資源,如瀏覽新聞、收發(fā)電子郵件和查找資料等;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;網(wǎng)絡相關科學研究目標要求具備深厚的網(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。第一層次是現(xiàn)代社會人才都應該具備的,不需要系統(tǒng)的理論知識,適當培訓甚至自學就可達到。第二、三層則需要具備較好的理論基礎,主要針對高等院校計算機專業(yè)。應用型本科教育的目的是在培養(yǎng)、加強專業(yè)基礎教育的同時,注重對學生的技能培養(yǎng),培養(yǎng)適應現(xiàn)代化建設需要的基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高,可以直接解決實際問題,并具有創(chuàng)新精神和責任意識的高級應用型人才。因此應用型本科計算機網(wǎng)絡教學應以第二層次為主要目標。目標定位后,具體措施就該圍繞目標展開。
2培養(yǎng)理論與實踐并重的“雙師型”教師隊伍
網(wǎng)絡技術發(fā)展速度很快,教師必須不斷學習新技術,緊跟技術前沿。網(wǎng)絡課程教師不但應具備扎實的理論基礎,還應具備較為豐富的網(wǎng)絡工程實踐經(jīng)驗。針對教師理論基礎扎實但實踐經(jīng)驗相對不足的情況,我院提倡建設一支理論與實踐并重的“雙師型”教師隊伍,從事網(wǎng)絡教學的教師不但要具有專業(yè)技術職稱,還要通過網(wǎng)絡工程師職業(yè)資格認證。目前,網(wǎng)絡工程系已有80%以上教師取得了業(yè)界著名的網(wǎng)絡廠商認證,如CCNA、RCNA、CCNP和CCAI等。授課教師還經(jīng)常參加各種技術培訓,參與實驗室建設和一些公司企業(yè)的網(wǎng)絡工程項目。只有具備了扎實的理論基礎和豐富的工程經(jīng)驗,教師才能在教學過程中把握重點,將理論與實踐融會貫通,才能讓學生掌握理論的同時學習到主流和先進的實用技術,才能激發(fā)學生的學習興趣,達到預期的教學效果。
3優(yōu)化課程結構,更新充實教學內(nèi)容
首先,應該根據(jù)現(xiàn)代網(wǎng)絡技術發(fā)展狀況和市場需求不斷修訂教學大綱和充實新的教學內(nèi)容。大綱的制定應為課程教學目標服務。計算機網(wǎng)絡技術經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了自身比較完善的知識體系,基礎理論知識已經(jīng)比較成熟,在選擇和確定教學內(nèi)容時,應兼顧基礎知識與新興技術。如當今網(wǎng)絡體系結構的工業(yè)標準是TCP/IP,而OSI參考模型只要介紹其特點和對學習網(wǎng)絡體系結構的意義即可。再比如X.25、幀中繼等目前已基本淘汰的技術可在教學中一帶而過,適當增加FDDI、無線局域網(wǎng)、網(wǎng)絡管理和網(wǎng)絡安全等當前熱門技術內(nèi)容。其次,要注重教材建設,根據(jù)教學內(nèi)容為學生選擇一本合適的教材。教師可以自行編寫教材,也可以選擇已出版的優(yōu)秀教材。英文版教材如Andrew S.Tanenbaum的《Computer Network》,該書是計算機網(wǎng)絡課程的經(jīng)典教材,在國內(nèi)外重點大學的網(wǎng)絡教學中使用頻率較高,該書的中文版也已出版。國內(nèi)的優(yōu)秀教材如電子工業(yè)出版社出版的《計算機網(wǎng)絡》(謝希仁編),目前已出第5版。我們根據(jù)學生實際情況選擇了后者,該教材知識結構合理并有一定深度,例題和習題豐富,使學生能夠掌握網(wǎng)絡體系結構的基本概念和原理,了解現(xiàn)代網(wǎng)絡發(fā)展的新技術。
4改善教學方法與手段
先進科學的教學方法與手段能激發(fā)學生學習興趣,收到更好的教學效果。根據(jù)教學內(nèi)容和目標,將多種教學方法和手段合理運用于教學活動中。
4.1充分利用多媒體優(yōu)勢
多媒體技術集圖像、文字、動畫于一體,圖文并茂,形式多樣,使用靈活,信息量大。教師應利用一切資源,精心制作多媒體課件。利用多媒體動畫可將抽象復雜的教學內(nèi)容和工作原理以直觀形象的方式演示出來。例如可將數(shù)據(jù)在各層的封裝和解封、CSMA/CD工作原理、TCP三向握手等抽象內(nèi)容制成動畫演示出來,既生動形象,又易于理解和掌握。
4.2利用各種工具軟件輔助教學
網(wǎng)絡體系結構中的各層協(xié)議是計算機網(wǎng)絡課程中的重難點內(nèi)容,了解和掌握各層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的格式和字段內(nèi)容十分重要,如果不清楚這些就無法真正理解各層功能是如何實現(xiàn)的。但是這些內(nèi)容抽象枯燥,教學效果往往不佳,可借助Iris或Sniffer等一些工具軟件輔助教學??捎闷洳蹲桨⒎治龈鞣N包結構,學生能夠直觀的看到MAC幀、IP包、TCP報文段等各種協(xié)議數(shù)據(jù)單元的結構和內(nèi)容,理解和掌握不再困難。
4.3重視案例教學法
學習計算機網(wǎng)絡要學會解決網(wǎng)絡實際問題的基本方法,掌握網(wǎng)絡的基本原理,培養(yǎng)跟蹤、學習網(wǎng)絡新技術的能力。計算機網(wǎng)絡課不應是單純的理論課或應用課,而應是理論、工程與應用緊密結合的課程。因此在內(nèi)容安排上,不僅應重視網(wǎng)絡基礎理論和工作原理的闡述,也應重視網(wǎng)絡工程構建和網(wǎng)絡應用問題的分析,使理論與實際更好的結合。在教學中選擇一些典型案例進行分析、討論和評價,使學生在掌握了基礎知識的同時獲得一定的實際應用經(jīng)驗,反過來可更加深入的理解基礎知識,有利于激起學生的求知欲、調動學生的學習主動性和自覺性,從而提高學生分析和解決問題的能力。
4.4鼓勵學生積極參與教學
改變傳統(tǒng)教學單純是“老師教,學生學”的模式,鼓勵學生積極參與到教學中來,讓其感受到自己在教學過程中的主體地位。優(yōu)秀的學生不但要學好教師講授的內(nèi)容,還應該有自己的好想法,甚至能給老師提改進意見。這就需要教師尊重并思考學生的意見,給學生一定的施展空間并啟發(fā)和引導。教師可以選擇一些學生提出過的或當前熱點關注的題目布置給學生,讓他們走出課堂去調查和搜集資料,然后在課堂上講解,其他同學討論,老師點評。這樣積極有效的參與提高了學生的學習主動性,鍛煉了學生的思考和表達能力。
4.5利用網(wǎng)絡資源優(yōu)勢
充分利用網(wǎng)絡資源優(yōu)勢作補充,我們開發(fā)了多媒體互動網(wǎng)絡學堂,教師可在網(wǎng)絡學堂論壇布置作業(yè),提供一些優(yōu)秀學習資源,為學生答疑等,所有的學生都可以共享。我們還建立了網(wǎng)絡課程QQ群,學生和老師可以在群里進行交流和探討,不但方便快捷還拉近了教師和學生的距離。
5進行實驗教學改革
計算機網(wǎng)絡是一門應用性很強的課程,應用型本科教育更應重視實驗教學環(huán)節(jié)。實驗教學不僅是理論教學的深化和補充,而且對于培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,解決實際問題,加深對網(wǎng)絡理論知識的理解和應用也起著非常重要的作用。
5.1建設優(yōu)良實用的網(wǎng)絡實驗室
良好的實踐環(huán)境對學生能力的培養(yǎng)至關重要,是實現(xiàn)培養(yǎng)網(wǎng)絡人才目標的重要保障。要根據(jù)教學目標和學校實際情況,設計一套合理實用的網(wǎng)絡實驗室建設方案。我們購置了思科和銳捷的網(wǎng)絡設備以及SUN服務器和工作站等,建立了網(wǎng)絡集成實驗室、網(wǎng)絡編程實驗室、系統(tǒng)管理實驗室和綜合布線實驗室,不但能夠滿足計算機網(wǎng)絡教學的實驗要求,還可滿足更復雜的科研需求。使學生們有真正的動手機會,能夠更好地做到理論和實際緊密結合。
5.2利用虛擬網(wǎng)絡實驗平臺
網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展對實驗設備的要求越來越高。高校一般都存在經(jīng)費有限的問題,實驗室設備的更新改造往往很難及時跟上網(wǎng)絡技術的發(fā)展。即便實驗環(huán)境很優(yōu)越,學生做實驗也受到時間和地點的諸多限制,而虛擬網(wǎng)絡實驗技術的發(fā)展為網(wǎng)絡實驗教學改革提供了新的思路。使用虛擬機Vmware,學生在一臺計算機上就可以組建虛擬的局域網(wǎng),完成虛擬機與主機、虛擬機之間的網(wǎng)絡連接,實現(xiàn)安裝各種操作系統(tǒng)、服務器架設和開發(fā)及測試的實驗。使用Packet Tracer或Boson Netsim可以支持大量的設備仿真模型如交換機、路由器、無線網(wǎng)絡設備、服務器、各種連接電纜和終端等,配置命令和界面同真實設備幾乎完全一樣。利用虛擬的網(wǎng)絡實驗平臺,學生可隨時進行各種網(wǎng)絡實驗訓練而不必擔心網(wǎng)絡設備的損壞,可以迅速搭建虛擬網(wǎng)絡并配置和調試,還可以一個人完成較復雜的設計性和綜合性實驗。真實實驗結合虛擬實驗極大地提高了學習效率和資源的利用率,收到了良好的教學效果。
5.3調整和完善實驗教學內(nèi)容
由于各校的實際情況不同,所以要根據(jù)教學目標和實驗室條件來設計實驗內(nèi)容和編寫實驗指導書。實驗教學內(nèi)容不應僅依附于課程的理論教學內(nèi)容,它同理論課程一樣為教學目標服務。驗證性、設計性和綜合性實驗所占的比例應該科學合理,多關注和借鑒一些廠商認證培訓的實驗項目,在制定實驗內(nèi)容時,要注意加強實驗內(nèi)容的實用性。實驗內(nèi)容大概可分為以下幾類:網(wǎng)絡基本原理實驗,如使用Iris或Sniffer分析網(wǎng)絡協(xié)議;網(wǎng)絡集成類實驗,如網(wǎng)絡線纜的制作及測試,交換機和路由器的基本配置,VLAN的配置與管理,配置路由協(xié)議,配置訪問控制列表,生成樹協(xié)議,網(wǎng)絡的設計與規(guī)劃等;網(wǎng)絡管理類實驗,如對各種操作系統(tǒng)的安裝配置及管理,IIS服務器的配置及管理,Apache服務器的配置及管理,FTP、DHCP、DNS等服務的配置和管理,用戶和權限的管理等。如果安排實驗內(nèi)容較多,可將實驗獨立設課。實驗內(nèi)容不能一成不變,應根據(jù)網(wǎng)絡技術發(fā)展和市場需求不斷更新和完善。
6成立網(wǎng)絡技術小組
成立網(wǎng)絡技術小組,吸收對網(wǎng)絡技術感興趣且動手能力強的學生參加。教師布置題目,小組成員獨立或合作解決,老師給予指導和點評。小組定期活動,匯報自己的階段性收獲和心得,學生的團隊合作精神和技術水平都得到了提高。在師生的共同努力下,我們的網(wǎng)絡技術小組學生在近兩屆思科網(wǎng)院杯大學生網(wǎng)絡技術大賽中都晉級決賽并取得較好成績。網(wǎng)絡技術小組不但給有網(wǎng)絡專長學生提供了廣闊的空間,也帶動和激發(fā)了其他學生學習網(wǎng)絡技術的熱情。從近兩年就業(yè)反饋情況看,參加過網(wǎng)絡小組的畢業(yè)生在業(yè)務能力、職位和薪水方面都更有優(yōu)勢。
7鼓勵考取職業(yè)資格認證
為了提高學生素質和增強就業(yè)競爭力,鼓勵學生考取網(wǎng)絡職業(yè)資格認證。由于目前認證考試種類繁多,必須選擇社會認可程度較高和有一定含金量的認證,如中國計算機軟件專業(yè)技術資格和水平考試――網(wǎng)絡工程師、思科認證網(wǎng)絡工程師等。取得證書不是最終目的,更重要的是通過在考取認證的學習過程中把理論基礎和實踐水平提升到一個新的高度。目前已有很多學生獲得了各類網(wǎng)絡工程師資格認證,在這個過程中,他們收獲了知識和自信,為今后就業(yè)增添了砝碼。
8結束語
經(jīng)過幾年來對應用型本科計算機網(wǎng)絡教學改革的研究與實踐,計算機網(wǎng)絡已成為最受我院學生歡迎的課程之一。學習計算機網(wǎng)絡已不再枯燥而是充滿了挑戰(zhàn)和樂趣,學生的團隊意識增強,綜合素質和能力都得到了很大提高。網(wǎng)絡技術日新月異,計算機網(wǎng)絡課程的教學也應該更加緊密的結合實際,在探索中不斷改革創(chuàng)新,為培養(yǎng)出更多的高素質應用型人才貢獻力量。
摘要:針對新建本科院校在師資力量、人才培養(yǎng)目標和實踐性教學等方面的特點,本文分析了“計算機網(wǎng)絡”課程實驗教學所具有的優(yōu)勢及存在的不足,制定了相應的教學內(nèi)容和實驗室建設方案。該研究對新建本科院校計算機專業(yè)教學改革和人才培養(yǎng)方案的制定具有一定的意義。
關鍵詞:計算機網(wǎng)絡課程;實驗教學;教學改革;實驗室建設
1引言
近年來,隨著我國高等教育的快速發(fā)展,大量高校通過加強學科建設,擴展學科領域,提高了自身的核心競爭力,提升了辦學水平和辦學層次。期間,部分優(yōu)秀的專科學校升格為本科院校,成為普通高校中的新成員――新建本科院校。由于在專業(yè)設置、人才類型、教學計劃、課程體系、教學內(nèi)容、教學方式、培養(yǎng)途徑等方面與本科院校、專科學校之間存在著較大的差異,對新建本科院校來說,既要立足其辦學傳統(tǒng)(??茖W校),又要考慮其辦學現(xiàn)狀(本科院校),從實際出發(fā)來制定符合自身特點的人才培養(yǎng)方案。計算機專業(yè)領域較寬,而且社會對不同層次計算機專業(yè)人才的需求較大,所以大部分新建本科院校都設有計算機專業(yè);“計算機網(wǎng)絡”是計算機專業(yè)的必修課程,而實驗是該課程內(nèi)容的重要組織部分。對于新建本科院校來說,如何立足實際來制定“計算機網(wǎng)絡”課程實驗教學方案,關系到人才培養(yǎng)的質量。
2新建本科院?!坝嬎銠C網(wǎng)絡”課程實驗教學的特點
2.1新建本科院?!坝嬎銠C網(wǎng)絡”課程實驗教學的優(yōu)勢
??平逃詰脼橹?培養(yǎng)的是具備某一專門技能的應用型人才。長期以來??茖W校在教師知識結構、實驗設施、教學內(nèi)容和教學方法等方面都非常重視對實踐技能的培養(yǎng),在實踐性教學環(huán)節(jié)上具有一定的優(yōu)勢。新建本科院校正好繼承了這一優(yōu)勢。
“計算機網(wǎng)絡”是一門理論性和實踐性都很強的專業(yè)課程。作為該專業(yè)本科層次的學生,不但要掌握計算機網(wǎng)絡的基本概念、網(wǎng)絡體系結構和主要通信協(xié)議的原理及工作特點等理論知識,而且要根據(jù)應用需要系統(tǒng)地掌握網(wǎng)絡設備的性能與配置、網(wǎng)絡組建、網(wǎng)絡應用、網(wǎng)絡安全管理等實踐技能?!坝嬎銠C網(wǎng)絡”課程的內(nèi)容豐富,涉及面廣,在內(nèi)容的選擇上不同類型的學校可以根據(jù)辦學條件和人才培養(yǎng)目標適當調整。由于大部分新建本科院校主要定位為以教學為主要任務的教學型本科院校,強調對基礎知識和基本技能的培養(yǎng),所以“計算機網(wǎng)絡”課程實驗內(nèi)容也側重于對實踐環(huán)節(jié)的訓練和掌握。新建本科院校一般都具備開設基礎性實驗的條件,在師資、實驗室等方面甚至具有一定的優(yōu)勢。
2.2新建本科院?!坝嬎銠C網(wǎng)絡”課程實驗教學存在的不足
本科教育要求學生能夠較扎實地掌握本學科的基礎理論、專門知識和基本技能,并具有從事本學科研究的能力。對于新建本科院校來說,一方面需要繼續(xù)傳承原來??平逃诓糠謱I(yè)或教學環(huán)節(jié)上所具有的優(yōu)勢,另一方面必須盡快適應本科教育的特點和要求,創(chuàng)造有利條件來培養(yǎng)學生的科研能力。但是,作為新建本科院校,無論從規(guī)模、綜合實力及社會知名度等方面都比不上老牌的教學研究型和研究型大學,屬于普通本科院校中的“第三梯隊”,學生從事科研的意識和能力相對較弱。
“計算機網(wǎng)絡”課程的教學需要根據(jù)計算機網(wǎng)絡的應用現(xiàn)狀及技術的發(fā)展特點,有針對性地培養(yǎng)學生從事本領域科學研究的能力。受條件和人才所限,新建本科院校在“計算機網(wǎng)絡”課程實驗內(nèi)容的教學中一般缺乏設備先進、功能齊全的網(wǎng)絡實驗室,也缺乏良好的實驗教學體制與體系,更缺乏具有探索性的實驗平臺。在此環(huán)境下,如果要開設高水平具體探索性的實驗,則顯得有些困難。這一現(xiàn)狀,一方面影響了對學生思維空間、創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識的拓展和培養(yǎng),另一方面影響了本學科的縱深發(fā)展,
也不利于學科之間的橫向發(fā)展。
3新建本科院?!坝嬎銠C網(wǎng)絡”課程實驗教學內(nèi)容的設置
根據(jù)實驗環(huán)境、要求和目的的不同,可將“計算機網(wǎng)絡”課程的實驗分為探索性實驗、驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗4種類型,具體實驗特點和內(nèi)容如表1所示。
表1各類實驗特點及主要內(nèi)容
實驗分類 實驗特點 實驗內(nèi)容
探索性實驗 通過尋找證據(jù)去獲得結論,該結論在實驗之前具有較大的模糊性,有時甚至不知道會產(chǎn)生什么結論,其實驗目的是為了獲取新知識 如新協(xié)議的開發(fā)、對已有算法或協(xié)議的改進等
驗證性實驗 根據(jù)已知的原理或結論尋找其實現(xiàn)過程和方法,所要驗證的結論在實驗之前已經(jīng)十分清楚,只要能夠找到符合規(guī)律的證據(jù),就可以達到實驗目的 如協(xié)議仿真、網(wǎng)絡設備功能配置、網(wǎng)絡應用系統(tǒng)功能配置與測試等
設計性實驗 在實驗之前已經(jīng)給定實驗目的、要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并獨自完成實驗內(nèi)容,實現(xiàn)實驗要求,其目的是運用已掌握的知識去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題 如網(wǎng)絡互聯(lián)、Web站點開發(fā)、單一應用系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)、網(wǎng)絡安全管理方案設計及實現(xiàn)、網(wǎng)絡編程等
綜合性實驗 實驗內(nèi)容需要綜合本課程或與本課程相關的多種知識,是學生在掌握一定的基礎理論知識和基本操作技能的基礎上,運用各方面的知識對實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的一種復合性實驗,其主要目的是培養(yǎng)學生的綜合分析能力、實驗動手能力和數(shù)據(jù)處理等能力 如園區(qū)網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲設計與分析、企業(yè)應用系統(tǒng)設計與實現(xiàn)、基于Web的綜合應用系統(tǒng)設計與開發(fā)、網(wǎng)絡綜合方案制定等
其中,探索性實驗要求學生具備較深的計算機網(wǎng)絡理論及編程方面的專業(yè)知識,同時一般需要具有一定經(jīng)驗的教師來輔導學生完成實驗,所以這類實驗主要在研究型或部分教學研究型大學開設。新建本科院?!坝嬎銠C網(wǎng)絡”課程實驗內(nèi)容主要涉及驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗3個方面,所開置的主要實驗課程如表2所示,不同院校可以根據(jù)本校的實際情況有選擇地確定具體的實驗內(nèi)容,并適當調整課時分配比例。
表2新建本科院校“計算機網(wǎng)絡”課程實驗內(nèi)容及課時分配比例
實驗分類 主要實驗課程內(nèi)容 所占總課時比例
驗證性實驗 ①網(wǎng)線制作與測試②MAC幀結構③ARP/RARP、ICMP、IP、TCP、UDP、SNMP、Telnet、FTP、HTTP、DNS、DHCP、POP3、SMTP協(xié)議仿真④交換機和路由器基本功能配置和測試⑤防火墻基本功能配置和測試⑥ACL、NAT、STP功能的配置與測試 40%
設計性實驗 ①交換機之間的互聯(lián)及VLAN的配置和應用②VLAN之間的通信及控制③靜態(tài)路由和動態(tài)路由(主要有RIPv2和OSPF)的配置與測試④DNS、Web、FTP、IM、電子郵件等單應用系統(tǒng)的安裝、配置和測試⑤Web站點的開發(fā)⑥基于局域網(wǎng)的網(wǎng)絡編程⑦網(wǎng)絡安全管理方案制定與分析 40%
綜合性實驗 ①設計一個包含二層交換機、三層交換機、路由器和防火墻的小型局域網(wǎng),并完成相關配置及測試②設計一個包含DNS、FTP、Web、電子郵件等系統(tǒng)的綜合網(wǎng)絡應用平臺,并完成相關軟件的安裝、配置和整個系統(tǒng)的測試③開發(fā)一個包含頁面、文件下載、在線交流等基本功能的小型Web應用系統(tǒng)④設計一個具有安全管理功能的小型局域網(wǎng),并能夠模擬可能發(fā)生的網(wǎng)絡攻擊過程 20%
4新建本科院?!坝嬎銠C網(wǎng)絡”課程實驗室的建設
4.1網(wǎng)絡硬件實驗室
網(wǎng)絡硬件實驗室主要為學生完成相關的網(wǎng)絡基礎和綜合性實驗提供真實的網(wǎng)絡環(huán)境,供學生自行設計網(wǎng)絡,并在實驗室完成全部的連接、配置和測試等操作,從而讓學生直觀、全方位地了解相關網(wǎng)絡設備和應用環(huán)境,加深對計算機網(wǎng)絡概念、原理、協(xié)議、標準的理解,提高學生計算機網(wǎng)絡的應用技能和實際操作能力,為將來的就業(yè)提供競爭優(yōu)勢。
由于需要配備與真實網(wǎng)絡相同的硬件設備,網(wǎng)絡硬件實驗室設備的一次性投資較大,所以在建設時一定要立足本校的教學需要,并結合組網(wǎng)的多樣性和設備的標準化來制定實驗室建設方案。實驗室應能夠模擬當前大部分網(wǎng)絡應用環(huán)境,基礎設備包括二層和三層交換機、路由器、防火墻、服務器和無線設備(無線AP、無線交換機等),同時在條件許可的情況下可提供數(shù)字語音設備和網(wǎng)絡管理軟件。
4.2網(wǎng)絡仿真實驗室
驗證性實驗的開設要求學校提供相應的網(wǎng)絡仿真實驗環(huán)境,通過仿真軟件使學生能夠清楚地理解和掌握網(wǎng)絡的內(nèi)部結構和協(xié)議,并通過編輯各種協(xié)議的數(shù)據(jù)包深入學習計算機網(wǎng)絡的內(nèi)部原理。目前,可供本科院?!坝嬎銠C網(wǎng)絡”課程實驗教學選擇的網(wǎng)絡仿真軟件較為豐富,其中有些是由專業(yè)軟件公司開發(fā)的商用軟件,也有一些是高校和研究機構根據(jù)教學科研需要自行開發(fā)的軟件。
對于絕大部分本科院校來說,網(wǎng)絡仿真軟件至少應提供以太網(wǎng)幀結構、ARP/RARP、IPv4/IPv6、ICMP、UDP/TCP、SNMP、DHCP、DNS、NAT、HTTP/HTTPS、Telnet、FTP、SMTP/POP3/IMAP、NetBIOS、RIP、OSPF等主要網(wǎng)絡協(xié)議的仿真,另外還有必要提供ARP地址欺騙、ICMP重定向、TCP/UDP端口掃描、網(wǎng)絡沖突與廣播風暴、網(wǎng)絡環(huán)路等主要安全問題的仿真。對于以網(wǎng)絡工程為專業(yè)方向或專業(yè)特色的技術應用型本科院校,網(wǎng)絡仿真實驗室還應為不同的網(wǎng)絡拓撲結構、路由設計、業(yè)務配置等設計方案提供
模型建立,并通過模擬獲取定量網(wǎng)絡性能預測數(shù)據(jù),為方案的驗證和比較提供可靠的依據(jù)等功能。
4.3虛擬網(wǎng)絡實驗室
與網(wǎng)絡硬件實驗和網(wǎng)絡仿真實驗室相比,虛擬網(wǎng)絡實驗室具有成本低、效率高、開放性好、實驗操作安全等特點,并能夠快速響應實驗需求,實現(xiàn)交互式的實驗環(huán)境。新建本科院??赏ㄟ^以下兩種技術來構建虛擬實驗室。
(1) 虛擬機。虛擬機(Virtual Machine,VM)是指運行在物理計算機上的由軟件模擬出來的具有完整功能的計算機或網(wǎng)絡設備,每臺虛擬機都有與真實計算機相同的獨立的網(wǎng)卡、CPU、內(nèi)存、光驅等硬件設備,都可以擁有計算機系統(tǒng)的所有資源。目前的主流虛擬機軟件主要有VMware 、Virtual PC和Hyper-V。利用虛擬機幾乎可以在一臺或少量的計算機上綜合完成DNS、Web、FTP、電子郵件等應用系統(tǒng)的各種設計性和綜合性實驗,像VMware還可以完成RAID、VLAN、ACL、NAT、集群等實驗。
(2) 網(wǎng)絡模擬器。網(wǎng)絡模擬器是指通過軟件方式來構造一個虛擬的網(wǎng)絡實驗環(huán)境,可在一臺計算機上實現(xiàn)對特定網(wǎng)絡設備的虛擬配置,以及進行網(wǎng)絡互聯(lián)和網(wǎng)絡拓撲結構的規(guī)劃和配置。目前主流的網(wǎng)絡模擬器軟件有RouterSim、Sybex Virtual Lab、Cisco Flash Lab、Cisco網(wǎng)絡模擬器GNS、Boson Netsim、NS-2、PacketTracer、HW-RouteSim、華為路由模擬器等。
除此之外,引導學生熟練地掌握像Sniffer、MRTG、木馬掃描等網(wǎng)絡工具軟件的使用,對部分實驗內(nèi)容的完成及學生實踐技能的培養(yǎng)很有意義。
5結束語
“計算機網(wǎng)絡”是一門理論性和實踐性都很強的課程。為了讓學生更好地掌握這門課程所要求的知識,在教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)上都必須進行科學的安排,使學生在深入理解計算機網(wǎng)絡基本理論的同時,能夠通過嚴格的實踐訓練來掌握計算機網(wǎng)絡的應用知識。本文針對新建本科院校的特點,從實驗內(nèi)容的確定到實驗室的建設,詳細分析了“計算機網(wǎng)絡”課程實驗教學的設計和實施方法,具有較強的適用性和指導性。
【摘要】本文介紹了應用型本科高校計算機網(wǎng)絡原理與技術課程的教學改革背景,并圍繞如何對這門課程進行教學改革,重點是理論教學、實驗教學和教學手段的改革,進行了初步的探索和研究,目的是在新形勢下,進一步提高應用型本科高校計算機網(wǎng)絡原理與技術課程的教學水平。
【關鍵詞】應用型本科高校 教學改革 教學手段
計算機網(wǎng)絡原理與技術課程教學改革的背景
自從高等學校大規(guī)模的擴大招生以來,我國的高等教育規(guī)模得到迅猛發(fā)展,高等教育已從“精英式”向“大眾化”大步邁進,同時帶來了高等院校人才培養(yǎng)模式的重大變革,2014年,我校為了響應國家號召,進一步突出學校辦學類型定位,我校更名為鄭州工業(yè)應用技術學院,成為新形勢下國家實施技術技能型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略和推進新建地方本科院校轉型發(fā)展以來首批更名為“應用技術學院”的應用型本科高校。近幾年來,在人才培養(yǎng)目標與定位上進行了深入地思考與探索,學校圍繞本科應用型人才培養(yǎng)這個主題,在課程體系、教學內(nèi)容、教學手段、實踐環(huán)節(jié)、考核辦法等方面進行了一系列的改革與探索。
計算機網(wǎng)絡原理與技術作為各專業(yè)必修的專業(yè)理論基礎課之一,在擴招帶來生源素質下降的形勢下,如何使教學達到應有的目的,如何進行基礎理論教學的同時,體現(xiàn)對應用型人才的培養(yǎng)要求,是擺在教學工作者面前的一個新課題,因此,探索計算機網(wǎng)絡原理與技術課程體系和教學內(nèi)容與教學手段改革之路就顯得十分必要。
計算機網(wǎng)絡原理與技術課程教學改革的基本構想與嘗試
在目前“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”人才培養(yǎng)要求的大趨勢下,對本科應用型人才標準的定位已不再是簡單意義上的有技術、技能、動手能力和實踐能力,而是具備專業(yè)理論和專業(yè)技能并重的能力, 具備理論與實踐相結合的能力,具備接受和運用新知識的能力,具備創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在能力培養(yǎng)方面,計算機網(wǎng)絡原理與技術課程在培養(yǎng)和提高觀察能力、思維能力、分析能力和實踐能力方面有著重要作用。尤其是,為了在計算機網(wǎng)絡技術課程教學中體現(xiàn)應用型人才的培養(yǎng)要求,我做了以下幾個方面的構想與嘗試。
在理論教學中,第一,我拓展了課堂形式,將實驗室、校園網(wǎng)作為傳統(tǒng)課堂的延伸,在課堂教學之外,增加了實物教學和現(xiàn)場教學形式。例如,在講解局域網(wǎng)組網(wǎng)的內(nèi)容時,我不僅將學生帶到實驗室中,向學生展示不同的網(wǎng)絡組網(wǎng)設備實物,還組織學生去校園網(wǎng)現(xiàn)場結合實際網(wǎng)絡進行有關的教學活動,這種形式受到學生的普遍認可。第二,改變傳統(tǒng)課堂教學中以教師為主、學生為輔的“你教我學”的被動方式,嘗試了多種不同的教學方法來激發(fā)學生的主動參與意識。如啟發(fā)式教學、問題教學、主題討論教學和角色變換教學等多種方法。例如:問題教學法就是以問題樵靨騫崠┙萄Ч程,使學生在設問和釋問的過程中萌生自主學習的動機和欲望,進而逐漸養(yǎng)成自主學習的習慣,并在實踐中不斷優(yōu)化自主學習的方法,提高自主學習能力的一種教學方法。例如在講解計算機網(wǎng)絡的歷史發(fā)展史時創(chuàng)設問題,如以單處理機為中心的多終端聯(lián)機系統(tǒng)存在什么缺點,為了克服缺點應該怎樣改進等。問題教學法充分體現(xiàn)學生的主體地位,能有效地激發(fā)學生自主學習的主動性和積極性。在實驗教學過程中也采取了一些強化和激勵措施,把學生對實驗的興趣轉化為高度的學習主動性和探究精神。對于教學大綱規(guī)定的實驗任務,在實驗前,要求學生明確實驗目的、實驗任務、設計或確定實驗方法、分析或預測可能的困難。在實驗過程中,我摒棄了手把手式的教學方式,而是從引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的角度進行有針對性的指點,指導學生通過參閱實驗指導書、技術文檔、在線幫助和相互探討完成所規(guī)定的實驗任務,有意識的培養(yǎng)和提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。實驗課后,除了常規(guī)的實驗報告外,要求學生撰寫以實驗心得、經(jīng)驗總結為主要內(nèi)容的實驗工作日志,并在每個學期開設一至兩次實驗經(jīng)驗討論課讓學生進行實驗經(jīng)驗交流,實驗經(jīng)驗討論課對于強化實驗教學效果起到了明顯作用,學生反映很好。此外,在規(guī)定的實驗教學任務外,還提供了實驗室開放時間進行開放實驗教學,鼓勵學生自行選擇與確定實驗任務和目標、設計實驗內(nèi)容和實驗方法,以開放實驗教學帶動學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
在教學手段上,引入現(xiàn)代化的網(wǎng)絡和多媒體教學手段。理論教學全程采用了多媒體教學,采用多媒體教學后,課堂教學效率明顯提高,理論教學學時由原來的60學時降到了46學時,從而在總學時壓縮的同時實驗課時得到了擴充,即總學時由原來的72下降為64學時,但同時實驗課時由原來的12學時擴充到了18學時;為了避免全程使用多媒體教學手段存在的負面效應,我在多媒體教學中以白板作為輔助教學設施。同時,將網(wǎng)絡作為本課程的課外教學有效手段,在所建立的教學網(wǎng)站上提供了多種教學資源,包括課程介紹、教學大綱、教學進度、教材與教案下載、網(wǎng)上討論與答疑、網(wǎng)上考試等。網(wǎng)絡作為一種新的教學載體為學生自主學習提供了更大的時間和空間的選擇。
計算機網(wǎng)絡原理與技術課程教學改革的初步效果
通過準確定位專業(yè)人才培養(yǎng)目標和特色,科學分析社會對應用型計算機網(wǎng)絡人才在知識、能力和素質上的需求,以培養(yǎng)計算機網(wǎng)絡原理與技術應用能力為主線,構建了一個包括理論教學、實驗教學和實踐教學的計算機網(wǎng)絡原理與技術教學內(nèi)容體系。
教學方法與手段具有了先進性和多樣性。改變了過去過于注重知識傳授的傳統(tǒng)授課方式,讓學生形成積極主動的學習態(tài)度。教師由“教教材”變?yōu)椤坝媒滩慕獭保淖兞诉^去課程教學過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養(yǎng)了學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。使學生的活動時間和空間在課程中獲得了有效的保障,通過改變學習內(nèi)容的呈現(xiàn)方式,確立學生的主體地位,把學生學習過程轉變成學生不斷提出問題、解決問題的探索過程。?不再在課中“一講到底”或“以講為主”,而讓學生主動參與學習。教學實現(xiàn)呈現(xiàn)方式、互動方式的變革,讓學生在活動化的課堂中學習。
摘要:計算機網(wǎng)絡是目前高等院校IT專業(yè)開設的一門專業(yè)核心課程,由于涉及的知識面廣、更新速度快和實踐教學比重大等原因,教學效果一直不理想。該文從理論教學和實踐教學出發(fā),結合應用型本科院校的教學要求進行改革,與社會需求緊密結合,提高學生的實際應用操作能力。
關鍵詞:計算機網(wǎng)絡;理論教學;實踐教學;教學改革
1概述
計算機網(wǎng)絡課程是計算機科學與技術、信息工程等專業(yè)的一門專業(yè)核心必修課程,在人才培養(yǎng)方案中起到重要的作用,同時,計算機網(wǎng)絡涉及的知識面廣,內(nèi)容更新速度快,而且是一門實踐性特別強的課程,要求學生具備一定的知識結構基礎和實際操作應用能力。而在實際的教學中并沒有完全達到培養(yǎng)目標,原因主要有:一、計算機網(wǎng)絡的內(nèi)容發(fā)展快,新的技術不斷出現(xiàn),而教材的更新明顯滯后;二、教師教學的方式方法明顯落后,計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展,人們獲取知識的途徑多種多樣,單一的教學方式不能滿足學生對知識的需求;三、實踐教學存在實驗設備不足,實驗內(nèi)容與實際脫節(jié),不能真正提高學生的操作應用能力。針對存在的問題,對計算機網(wǎng)絡課程教學進行改革探索,旨在提高學生實際的應用操作能力,與社會、企業(yè)的需求連接,提升應用型本科院校的轉型發(fā)展。
2理論教學改革
計算機網(wǎng)絡課程的理論教學不僅要反映當前網(wǎng)絡技術的現(xiàn)狀,結合實際應用提高學生的認知實踐能力,而且更要充分利用一切教學手段和方法提高課堂的教學效果,增強課堂的互動,使課堂成為充滿挑戰(zhàn)、活潑、吸取知識的殿堂。
2.1優(yōu)化充實課程內(nèi)容
隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡技術日新月異的發(fā)展,新的技術不斷出現(xiàn),計算機網(wǎng)絡課程的教學大綱也應不斷修訂,教學內(nèi)容隨之充實新的知識?,F(xiàn)在,計算機網(wǎng)絡教材大部分都是以OSI或者TCP/IP參考模型來展開內(nèi)容,對于當前熱門的新技術提及較少或是沒有提及,這完全不能適應社會的需求,因此在選擇教材和確定教學內(nèi)容時,要兼顧基礎知識與新興技術等內(nèi)容,對于目前基本淘汰的技術如X.25、幀中繼等教學內(nèi)容在課堂教學中可以一帶而過,適當增加無線局域網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等當前熱門的技術?;蛘呖梢宰孕芯帉懡滩?,根據(jù)學生的學習情況和當前社會的需求,來組織教材內(nèi)容,這樣針對性比較強,利于教師學生的教學和學習。
2.2完善教學方法
不斷完善課堂教學方法和手段,激勵學生學習的興趣,根據(jù)課程的教學內(nèi)容特點,采用不同的教學方法和手段應用于教學中,提高學生學習的效率。現(xiàn)在的學生獲取知識的途徑是多種多樣的,如果教師的教學方式是單一的模式必然不能滿足學生求知的欲望,嚴重的還會產(chǎn)生厭學的心理。因此在計算機網(wǎng)絡課程的教學過程中,應合理的運用案例教學法、項目驅動法、多媒體教學資料及其它的教學輔助工具,甚至可以利用翻轉課堂來完成課程的教學要求。
計算機網(wǎng)絡是一門理論與應用緊密結合的一門課程,不僅要求學生掌握基本的理論知識,還應具備在實際應用中分析解決問題的能力。在教學過程中可以選擇一些典型案例進行分析、討論,使學生在掌握了基礎知識的同時獲得一定的實際應用經(jīng)驗,而且可以加深對基礎知識的理解,調動學生學習的主動性和自覺性,從而提高學生分析和解決問題的能力。在課程教學中可以引入項目驅動教學法,計算機網(wǎng)絡課程在教學的不同階段,確定相對應的網(wǎng)絡工程項目布置給學生完成,學生在任務的驅動下,主動利用計算機網(wǎng)絡原理與實驗技能分析并解決實際問題。在項目解決的過程中,加深了學生對網(wǎng)絡系統(tǒng)整體結構的理解,強化了學生網(wǎng)絡設計、實施、管理和協(xié)議分析能力。在課堂教學中,單一的課堂往往難以提升學生學習的興趣,甚至會導致厭學不學的情況,比如在講解網(wǎng)絡協(xié)議,各層的封裝和解裝等教學比較抽象的工作原理時,就可以利用一些多媒體視頻資料和其它的教學輔助工具來展現(xiàn)教學內(nèi)容,既生動形象,又易于學生的理解和掌握。
2.3加強理論教學的互動效果
傳統(tǒng)教學是以老師為中心,是“老師教,學生學”的教學模式,大部分學生基本沒有參與課堂教學,教學效果差。改變這種教學模式,讓學生參與到教學中來,讓其感受到自己在教學過程中的主體地位,增加教學的互動性,由原來單一、只聽少說的現(xiàn)狀轉變到學生多說、多討論的教學模式。這就對教師提出了更高的要求,不僅要安排設計好教學內(nèi)容,而且還要考慮到學生實際的知識水平,哪些教學內(nèi)容需要理論講解,哪些需要提問留給學生思考討論,都需要合理設計。教師可以運用各種不同的教學手段,或者翻轉課堂來提高教學的互動效果,達到課程的教學要求。只有學生積極參與課堂教學,才能鍛煉和提高他們的思考和表達能力,愛上充滿挑戰(zhàn)、豐富多彩的課堂學習。
2.4創(chuàng)建網(wǎng)絡學習平臺
課堂的教學時間短暫,應充分利用網(wǎng)絡資源優(yōu)勢作補充,創(chuàng)建計算機網(wǎng)絡課程的網(wǎng)絡學習平臺,為學生能隨時隨地的學習提供資源。教師可在網(wǎng)絡學習網(wǎng)站上提供一些優(yōu)秀學習資源,教學案例,項目工程,布置作業(yè),為學生答疑等等,所有的學生都可以上網(wǎng)共享學習資料。還可以利用網(wǎng)絡課程QQ 群,微信等網(wǎng)絡交流軟件上與學生進行交流和探討,拉近了老師和學生的距離,為達到優(yōu)異的教學效果作保障。
3實踐教學改革
計算機網(wǎng)絡課程的實踐教學應從實踐內(nèi)容結合實際需要,客觀評價學生的實踐成果及鼓勵學生參考各類職業(yè)資格考試全面提升自我能力方面進行改革,使學生真正能學有所用,成為社會需要的人才。
3.1改進實踐教學內(nèi)容
計算機網(wǎng)絡課程的實驗內(nèi)容根據(jù)實驗教學大綱來開設,主要是一些基礎實驗,不能很好地和網(wǎng)絡技術的發(fā)展及社會的需求相結合?,F(xiàn)對以往的實驗內(nèi)容進行了調整,主要分為網(wǎng)絡協(xié)議及管理實驗、網(wǎng)絡工程實驗和網(wǎng)絡編程實驗三個單元。網(wǎng)絡協(xié)議及管理實驗主要由實驗教師進行實驗原理的介紹,然后讓學生現(xiàn)場操作,進一步理解實驗原理,與理論結合,主要包括以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實驗、網(wǎng)絡協(xié)議實驗、各類服務器的配置及管理實驗等,共計10學時。網(wǎng)絡工程實驗,主要由學生根據(jù)實驗步驟在實驗平臺上進行操作,讓學生了解計算機網(wǎng)絡的一些常見案例在實際中的應用,從而使學生了解網(wǎng)絡軟硬件構成、網(wǎng)絡拓撲結構、網(wǎng)絡組成要素和計算機網(wǎng)絡技術,培養(yǎng)其網(wǎng)絡管理和網(wǎng)絡應用的能力,如網(wǎng)絡線纜的制作及測試實驗,交換機和路由器的基本配置實驗,VLAN的配置與管理實驗,配置訪問控制列表實驗、網(wǎng)絡地址轉換配置實驗等,共計14學時。網(wǎng)絡編程實驗,主要有Winsock套接字的使用實驗、ping程序的設計、文件傳輸工具的設計與實現(xiàn)等實驗內(nèi)容,共計8學時。實驗內(nèi)容由課程老師全程指導,要聯(lián)系實際應用引導學生,通過這三個單元的實驗鍛煉,使學生能夠設計網(wǎng)絡拓撲結構,對網(wǎng)絡設備進行配置和管理,掌握網(wǎng)絡編程的基本思路與方法,充分了解計算機網(wǎng)絡的體系結構,理論聯(lián)系實際,提高學生分析問題和解決問題的能力。
3.2完善實驗評價體系
實驗內(nèi)容進行改革的同時,實驗評價體系也要不斷完善,改變以往只考查學生實驗結果的情況,考核的對象不僅僅只針對結果和單個學生,而要注重實驗內(nèi)容和過程,注重學生對實驗方案地制訂、設計、協(xié)作和處理問題分析問題等方面的能力。計算機網(wǎng)絡課程評價的內(nèi)容涉及實驗過程的考核、實驗結果的考核、協(xié)作能力的考核和問題處理的考核,做成表格的形式方便教師對學生逐項考核。其中實驗過程主要考核學生的學習態(tài)度,包括實驗的出勤情況、實驗過程的表現(xiàn)情況,占總成績的40%;實驗結果,體現(xiàn)了學生掌握知識的情況,占總成績的30%;協(xié)作能力和問題處理能力的考核主要是全面考查學生的綜合素質,分別占總成績的15%。通過考核評價體系的改革,學生明確了學習任務,養(yǎng)成了較好的學習行為習慣,操作能力明顯提升。
3.2鼓勵學生考取職業(yè)資格證書
為了提高學生素質和增強就業(yè)競爭力,增加學生信心,鼓勵學生考取網(wǎng)絡職業(yè)資格認證證書,如中國計算機軟件專業(yè)技術資格和水平考試――網(wǎng)絡工程師、思科認證網(wǎng)絡工程師等。學生在考執(zhí)業(yè)資格證書的過程中,采取教師指導制,根據(jù)學生報考的類別分為不同的小組,每個小組由專門的教師指導,利于學生有針對性的復習,提高職業(yè)資格考試的通過率。目前已有很多學生獲得了各類網(wǎng)絡工程師資格認證證書,在考試的準備學習中,學生的理論基礎和實踐水平不僅提升到了一個新的高度,而且收獲了知識和自信,為今后的就業(yè)增加了砝碼。
4 結束語
通過對計算機網(wǎng)絡課程的教學改革,教學效果明顯改善,學生對知識的掌握和應用操作的能力也明顯提升。同時也應看到,隨著計算機網(wǎng)絡技術的蓬勃發(fā)展,新的技術不斷涌現(xiàn),計算機網(wǎng)絡的教學改革應一直在路上,不斷汲取先進的技術和方法,培養(yǎng)理論知識深厚、實踐能力強、社會企業(yè)用得上的人才。
摘 要 計算機網(wǎng)絡綜合實驗群是把計算機網(wǎng)絡類實驗有機組織成一個整體,旨在提高學生的綜合能力。本文介紹了計算機網(wǎng)絡課程群和實驗群的概念,計算機網(wǎng)絡綜合實驗建設現(xiàn)狀,并分析其存在的問題,最后給出了網(wǎng)絡實驗室和綜合實驗群的規(guī)劃。
關鍵詞 地方本科院校 計算機網(wǎng)絡 實驗群
計算機網(wǎng)絡是一門相對獨立、涉及多學科技術的重要學科,是計算機科學與技術、電子信息工程、通信工程和電子科學與技術等諸多專業(yè)的主干課程,也是大多數(shù)地方本科院校計算機專業(yè)重要的人才培養(yǎng)方向。
計算機網(wǎng)絡不管作為一門課程,還是作為一個人才培養(yǎng)方向,其最終目標是培養(yǎng)符合社會需要的應用型人才,使學生能夠運用所學的計算機網(wǎng)絡知識去分析和解決實際問題,要學有所用。計算機網(wǎng)絡實驗是加強學生理解和掌握計算機網(wǎng)絡理論知識和技術的重要手段,能提高學生的動手操作能力和網(wǎng)絡設備的使用管理能力,是計算機網(wǎng)絡課程重要組成部分。P
今年來,有些地方本科院校提出了計算機網(wǎng)絡課程群的概念,并進行了相關研究,取得了一定的效果;但計算機網(wǎng)絡課程群提出的時間較短,還沒有形成完整的體系,處于探索階段。以本校計算機科學與技術專業(yè)為例,計算機網(wǎng)絡課程群包含:“計算機網(wǎng)絡原理”、“計算機網(wǎng)絡實訓教程”、“網(wǎng)絡安全”、“現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術”、“網(wǎng)絡設計開發(fā)”、“華為網(wǎng)絡技術”等相關網(wǎng)絡課程。每一門課程都有相應的實驗內(nèi)容,有些知識點和實驗在多門課程中重復出現(xiàn),如:網(wǎng)絡協(xié)議在計算機網(wǎng)絡課程群的每門課中都有提到,并且相關實驗也大同小異;“計算機網(wǎng)絡實訓教程”和“網(wǎng)絡設計開發(fā)”等課程中,都有關于VLAN組建的知識點和實驗。
計算機網(wǎng)絡實驗群是以計算機網(wǎng)絡課程群為基礎,把計算機網(wǎng)絡課程群中每門課的實驗合理的編排在一起,形成一個有機的整體。計算機網(wǎng)絡實驗群不是課程群所有實驗的總和,而是對這些實驗進行分析和比較,精簡相同的實驗,剔除難度較大和不易實現(xiàn)的實驗,然后對實驗進行融合分解,對資源進行優(yōu)化,增加共享性,把它們集中在一個實驗環(huán)境中,形成新的實驗體系,使其更符合學生的實際情況。計算機網(wǎng)絡實驗群可以有效地培養(yǎng)學生的網(wǎng)絡管理和開發(fā)能力。
1 計算機網(wǎng)絡綜合實驗建設的現(xiàn)狀和存在的問題
1.1 實驗學時少,不能滿足學生要求
計算機網(wǎng)絡類課程具有很強的實踐性,對學生的動手操作能力要求較高,許多理論知識和技術都要學生親自動手操作,學生才能理解、掌握,進而才可以應用到實際。然而大多數(shù)地方本科院校的計算機網(wǎng)絡類課程一般大多在大二開始學習,整個學期有72個學時,其中實驗學時36個;并且除了安排計算機網(wǎng)絡類課程外,還有其它專業(yè)課、公共課,公選課等,每個學期的課程數(shù)有7~8門,再加上學校、W院、社會的各個活動,學生花在計算機網(wǎng)絡實驗上的時間就更少了。在有限的課堂上做實驗,學生有可能只能做一次實驗,也有可能實驗不成功,時間上不允許學生多做幾次實驗來加深對實驗的理解。計算機網(wǎng)絡實驗學時少,學生就很難掌握相應的知識和技術,進而影響學生的動手操作能力和就業(yè)。這就需要增加實驗時間,把實驗延伸到課堂之外,利用課余時間,在教師的指導下,學生自主的進行實驗,發(fā)揮學生的主觀能動性。Q
1.2 實驗室投入少,設備短缺,建設不完善
計算機網(wǎng)絡課程群的內(nèi)容涉及到眾多的知識和技術,這些知識和技術相關的實驗也數(shù)量眾多,需要大量的設備,如:交換機、路由器、集線器等。市場上相同的設備有不同的品牌,而且相同的品牌又有不同的型號,設備數(shù)量龐大。這些網(wǎng)絡設備通常價格較昂貴。許多地方本科院校由于升本時間短,受學校規(guī)模和資金限制,計算機網(wǎng)絡實驗室建設往往不完善,存在諸多問題。如:由于上述網(wǎng)絡設備較昂貴,有些院校的計算機網(wǎng)絡實驗室中的設備較少,只有少量的交換機、路由器等,根本無法滿足實驗要求;甚至有些院校根本沒有專門的計算機網(wǎng)絡實驗室,學生只能在學校的公共計算機實驗室用模擬軟件進行實驗;有些學校雖然有專用的計算機網(wǎng)絡實驗室,但里面的產(chǎn)品單一,一般只采用一種品牌的網(wǎng)絡實驗系統(tǒng),學生只能掌握某一系列產(chǎn)品的設置和使用方法,具有一定的局限性,教學效果不理想。
1.3 實驗形式單一,實驗效果差
計算機網(wǎng)絡實驗課,一般采用和理論課相綁定的方式,理論課上完,根據(jù)實驗要求,學生進行實驗。實驗過程一般如下:根據(jù)教學大綱,教師安排和調試好實驗設備,然后講解實驗原理和實驗步驟,學生按照要求完成實驗,最后撰寫實驗報告并提交給教師。在這種模式下,教師可以順利完成教學任務,學生也可以很好地按部就班地完成實驗,教師和學生都比較輕松,且大部分實驗是驗證性實驗,綜合性和設計性實驗很少。這種實驗模式,學生的主觀能動性得不到發(fā)揮,對某些設備的工作原理了解不深;由于實驗步驟都是提前安排好的,學生對實驗感受不深,實驗過程和結果存在單一性。這種實驗模式不利于學生對知識的領悟和掌握。R
2 計算機網(wǎng)絡綜合實驗群建設規(guī)劃
計算機網(wǎng)絡實驗群覆蓋了整個計算機網(wǎng)絡實驗體系,使各實驗之間的聯(lián)系更加緊密,結構更加合理,有很強的漸進性和實用性,可以有效地減少資源的浪費;實驗群構建時要考慮學生的實際能力,使實驗內(nèi)容更容易讓學生接受,讓學生在輕松的環(huán)境中進行實驗,新的實驗群更注重引導學生自己設計實驗,培養(yǎng)學生自主學習的興趣。S
2.1 計算機網(wǎng)實驗室規(guī)劃
計算機網(wǎng)絡實驗必須有專門的網(wǎng)絡實驗室,里面至少要包含交換機、路由器、防火墻、服務器、終端計算機、機柜等基礎設備,并且數(shù)量必須滿足基本需求。實驗室不僅要滿足“計算機網(wǎng)絡原理”實驗要求,也要滿足計算機網(wǎng)絡課程群中其他課程的實驗要求,因此,實驗室區(qū)域要進行規(guī)劃,要有學生組裝設備、練習布線的區(qū)域,也要有學生在設備上進行設置和實驗的區(qū)域。為了節(jié)省資源,計算機網(wǎng)絡實驗室使用星狀的網(wǎng)絡拓撲結構,中心是交換機、服務器,然后用跳線架和其他設備進行連接,這樣可以方便設備之間的連接。
計算機網(wǎng)絡實驗一般都是分組實驗,每組大概4~6人,要包含兩臺交換機、一臺防火墻、兩臺路由器等基本設備,其他終端計算機、機柜也要包含。
2.2 實驗內(nèi)容規(guī)劃
計算機網(wǎng)絡實驗群設置要和教學內(nèi)容相一致,實驗內(nèi)容的安排要循序漸進、由易到難,要符合本校學生的實際情況,能貼近學生的實際能力,使學生能通過實驗掌握計算機網(wǎng)絡的知識和基本應用技能,提高實際操作能力。T
(1)計算機網(wǎng)絡原理。主要有TCP、IP等網(wǎng)絡協(xié)議分析,Net、Ping等常用的網(wǎng)絡命令,雙絞線、光纖的制作與測試,交換機和路由器的安裝和配置,簡單局域網(wǎng)的組建及布線。
(2)計算機網(wǎng)絡實訓教程。主要有IP地址的規(guī)劃,校園網(wǎng)絡的設計及綜合布線,路由協(xié)議的規(guī)劃,DNS服務器的安裝和配置,交換機的VLAN配置,訪問控制列表的配置。
(3)網(wǎng)絡安全。主要有網(wǎng)絡防火墻的配置與測試,遠程VPN連接,Windows系統(tǒng)的安全配置,常見的網(wǎng)絡攻擊方法,典型的入侵檢測系統(tǒng)規(guī)劃與配置,訪問控制設計,密碼學技術,反病毒技術及應用。
(4)現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術。主要有小型無線網(wǎng)絡的構建和管理,無線網(wǎng)絡的設備配置,校驗碼的編程,無線AP安全技術。
(5)網(wǎng)絡設計開發(fā)。主要有臨時無線網(wǎng)絡設計,辦公網(wǎng)絡設計。
(6)華為網(wǎng)絡技術。主要有交換機端口設置,QOS配置,交換機、路由器、服務器的系y維護,DHCP的設置,VPN、NAT實驗。
3 結語
實驗是理論教學有力的補充,通過實驗學生可以更好地掌握知識和技能。計算機網(wǎng)絡實驗群,將計算機網(wǎng)絡類實驗緊密地聯(lián)系起來,讓學生體驗實驗的目的和樂趣,提高動手操作能力,使其能夠學有所用。但計算機網(wǎng)絡實驗群的建設剛剛起步,很不完善,需要不斷地完善和改進,以便更好地培養(yǎng)社會所需要的人才。
摘 要:當今的時代,是一個網(wǎng)絡技術高速發(fā)展的時代,而對于網(wǎng)絡技術性人才的培養(yǎng)也有了越來越高的要求,這無疑與雄厚的師資隊伍及強大的課程資源是密不可分的,然而除此之外,高校計算機網(wǎng)絡實驗室的建設也是必不可少的重要環(huán)節(jié)。尤其是對于應用型本科高校來講,專業(yè)的技術性人才的培養(yǎng)更加應該注重實際的應用,建設高校計算機網(wǎng)絡實驗室成為了必然。本文即以應用型本科高校為背景依托,從高校計算機網(wǎng)絡實驗室的意義及內(nèi)容等方面,進一步深入的對應用型本科高校計算機網(wǎng)絡實驗室的建設進行分析,并提出了高校網(wǎng)絡實驗室建設的目的及可行性,希望能為應用型本科高校的計算機網(wǎng)絡實驗室建設提供可行的參考依據(jù)。
關鍵詞:計算機網(wǎng)絡 網(wǎng)絡實驗室建設 應用型本科高校
1 引言
當今社會,網(wǎng)絡技術在飛速的發(fā)展,在不同的領域當中得到了廣泛的應用,隨著社會的發(fā)展,越來越多的人對于網(wǎng)絡早已不再陌生,甚至耄耋之年的老年人都能進行簡單是的計算機操作,然而正因如此,大多數(shù)人對于網(wǎng)絡的了解都只處于皮毛階段,真正核心的網(wǎng)絡技術性人才欠缺問題亟待解決,對此,越來越多的應用型本科高校意識到了計算機網(wǎng)絡實驗室建設的重要性,并以培養(yǎng)專業(yè)的網(wǎng)絡技術性型人才為目的,將理論教學與實踐教學進行有機的結合,從而達到培養(yǎng)真正的網(wǎng)絡技術性人才的目標。現(xiàn)針對建設對應用型本科高校計算機網(wǎng)絡實驗室的意義和內(nèi)容,以及應用型本科高校計算機網(wǎng)絡實驗室的目的及可行性展開深入的討論,以供業(yè)內(nèi)人士參考。
2 計算機網(wǎng)絡建設應用于本科高校的意義及其內(nèi)容的重要性
2.1 計算機網(wǎng)絡實驗室建設的意義
本科高校的教學目標是培養(yǎng)應用型人才,然而在實際的教學過程當中卻始終無法真正的貫徹落實,大多都是理論的傳授,僅僅是紙上談兵而已。大多的高校領導層及有關部門都只注重學生的成績,而并不是學生的實踐應用如何,并且多數(shù)高校也并沒有優(yōu)良的學習環(huán)境及條件作為依托,但是在各大本科高校內(nèi)建立計算機網(wǎng)絡實驗室恰恰解決了這一弊端。
在計算機網(wǎng)絡實驗室內(nèi),學生可以通過實際操作來自己體驗網(wǎng)絡的來龍去脈,并找出其精華之所在,學生可以更為直觀的親身感受網(wǎng)絡帶給他們的樂趣,加深對網(wǎng)絡知識的理解。而且網(wǎng)絡實驗室的建設,可以達到師生共贏的效果,教師們也能通過網(wǎng)絡實驗室對自身的網(wǎng)絡知識加以補充。同時學校也可以將網(wǎng)絡實驗室作為平臺,提供給學者們交流的棲息地,從而增加學校的知名度,一舉多得,又何樂而不為呢?
2.2 計算機網(wǎng)絡實驗室建設內(nèi)容的重要性
對于本科高校而言,如何培養(yǎng)專業(yè)的技術性人才才是本科高校的培養(yǎng)目標,而針對網(wǎng)絡這一方面,如何能夠通過網(wǎng)絡帶動社會的發(fā)展,更廣泛的應用于經(jīng)濟、生活等領域顯得尤為重要。這就需要對計算機網(wǎng)絡實驗室建設的內(nèi)容有一定的標準。
高??梢酝ㄟ^建設網(wǎng)絡工程實驗室的方式對建筑業(yè)有所作為,如數(shù)據(jù)的測量及圖紙的繪畫等方面,均不失為一種積極向上并有實際意義的建設內(nèi)容;又如VPN技術的實驗與應用,可以用于各大企業(yè)當中,便利勞動者的工作方式,提高工作效率,等等。
3 計算機網(wǎng)絡實驗室的建設方法及目的
3.1 計算機網(wǎng)絡實驗室的建設方法
由于各個高校的師資力量及辦學條件的不同,計算機網(wǎng)絡的硬件配置可能有所不同,大致分為三類:基礎性實驗中高級實驗創(chuàng)新性實驗?;A性實驗應是在相關網(wǎng)絡性基礎設備的操作之上,例如,局域網(wǎng)、VPN技術實驗及網(wǎng)絡管理與應用等幾個方面進行實踐;中高級實驗則可以同過路由器的設計級網(wǎng)絡安全等領域進行探索;而創(chuàng)新性實驗則是更加的發(fā)散思維,并且對網(wǎng)絡的技術要求也更加高端,比如網(wǎng)絡防火墻的設計與調配等等。
雖然每所高校的師資力量良莠不齊,但我們需對每所高校強大的師資力量給予肯定,無論是理論教學還是實驗教學,都離不開教師們的諄諄教導,且二者的先后順序是不可逆的,實踐必需有理論作為基礎,先理論后實踐是永恒不變的真理。實驗教學是理論教學的發(fā)展和延伸,沒有理論知識作為知道,那么再多的實踐都是無功而返,白白浪費時間。因此,在建設計算機網(wǎng)絡實驗室的過程當中,優(yōu)化師資力量是走向捷徑的方式之一。除此之外,教師也應將理論與實踐相結合,當今的社會早已不再是紙上談兵,只注重學生的學習成績,只看重考試分數(shù),也只是增加了更多的書呆子而已。
3.2 建設計算機網(wǎng)絡實驗室的目的
建設計算機網(wǎng)絡實驗室不是一個簡單的過程,需要以大量的器材、設備為依托,且計算機設備大多價格高昂,而且計算機的發(fā)展迅速,極易淘汰更新,因此,在建設計算機網(wǎng)絡實驗室的準備過程中,必須考慮器械的實用性和可延展性。假設計算機網(wǎng)絡實驗室的目的是為了給國家培養(yǎng)更多的專業(yè)性網(wǎng)絡技術人才,讓學生更好的適應社會需求,不單單是為了高校的就業(yè)率,更是為了提高學生自身的專業(yè)素養(yǎng),達到校方及學子的雙贏。
4 結語
應用型本科高校計算機網(wǎng)絡實驗室的建設,是當今社會不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物,對與應用型本科高校自身來講,培養(yǎng)計算機網(wǎng)絡技術性人才是各大本科高校的關鍵之處,而將理論教學上升至實驗教學更是構建新型教育體系的關鍵之處。而計算機網(wǎng)絡的飛速發(fā)展,更為應用型本科高校計算機網(wǎng)絡實驗室的建設提供了便利的條件,應用型本科高校計算機網(wǎng)絡實驗室的建設不但實現(xiàn)了培養(yǎng)計算機網(wǎng)絡技術性人才的目的,更是應用型本科高校的活廣告,所以應用型本科高校應順應時代的發(fā)展,積極建設本科高校計算機網(wǎng)絡實驗室。
作者簡介:蘭凌云(1980-),男,湖南湘陰人,湖南省岳陽職業(yè)技術學院教師,本科學歷,研究方向:計算機應用技術。
【摘要】伴隨著計算機網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展,高校在實際教學過程中對于計算機網(wǎng)絡技術關注程度也在顯著提高。計算機網(wǎng)絡技術在高校教學內(nèi)開展有關課程,是與社會發(fā)展趨勢完全相吻合的,同時對于本科教育計算機教學的改革工作開展也具有重要意義。本文就對于現(xiàn)在高校計算機網(wǎng)絡教學內(nèi)所存在的問題,從多個角度對于應用型本科計算機網(wǎng)絡教學改革進行分析,希望能夠為計算機網(wǎng)絡教學改革提供良好的發(fā)展趨勢。
【關鍵詞】計算機網(wǎng)絡 教學改革 應用型本科
前言:
計算機網(wǎng)絡技術現(xiàn)在已經(jīng)在各領域發(fā)展建設內(nèi)廣泛應用應用,并且已經(jīng)在悄然改變著人們的生活及工作。各領域在網(wǎng)絡化建設過程中,對于專業(yè)人員需求量逐漸增加,在這種背景之下,應用型本科計算機網(wǎng)絡教育所具有的責任就十分艱巨。計算機網(wǎng)絡是計算機有關專業(yè)學生在學習過程中必修的一個課程,在整個教學結構內(nèi)具有作用。計算機網(wǎng)絡是計算機技術與通信技術的結合課程,所涉及到的知識點及技術繁瑣,在實際教學過程中經(jīng)常出現(xiàn)教學目標與教學陳國脫節(jié)的情況,因此對于計算機網(wǎng)絡教學進行改革就十分必要。
一、明確教學目標
教學目標是教學改革工作開展的前提,教學目標要是能夠明確制定,教學工作在實際開展過程中就能夠明確自身在人才培養(yǎng)方面的方向。應用型本科計算機網(wǎng)絡教學目標大體可以分為三個階段,分別是網(wǎng)絡基礎應用、網(wǎng)絡管理人員及網(wǎng)絡有關科學研究。網(wǎng)絡基本應用主要就是讓學生對于計算機網(wǎng)絡知識及技巧進行了解,并且能夠在實際生活及學習過程中充分利用網(wǎng)絡上的各種信息資源;網(wǎng)絡管理員主要就是能夠對于網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡管理等知識及技能進行了解,并且在某一個領域十分完善,能夠獨立完成網(wǎng)絡規(guī)劃設計及網(wǎng)絡管理維護等等工作;網(wǎng)絡科學研究不僅僅需要擁有十分深厚的專業(yè)知識,還需要能夠對于計算機網(wǎng)絡理論進行深入習慣研究。
網(wǎng)絡基礎應用是我國現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡技術工作人員所必須具有的功能,并不需要接受系統(tǒng)的學習, 通過培訓及自學就能夠掌握計算機網(wǎng)絡基礎知識及技能。網(wǎng)絡管理員及網(wǎng)絡科學研究就不僅僅需要具備良好的理論知識作為基礎,還需要接受過專業(yè)知識。應用型本科教育主要目標就是在對于學生專業(yè)知識進行教育的同時,提高學生專業(yè)技能,將理論知識與實踐相結合,拓寬學生知識面,在今后的實際工作中能夠將有關知識應用到實際問題解決中,同時具備創(chuàng)新精神。所以,應用型本科計算機網(wǎng)絡教育應該以培養(yǎng)網(wǎng)絡管理員作為主要的教學目標,所開展的教學活動都圍繞該教學目標所開展[1]。
二、培養(yǎng)理論與實踐并重的“雙師型”教師團隊
網(wǎng)絡技術發(fā)展十分快速,這就需要教師不斷對于先進的網(wǎng)絡技術機型學習,緊跟網(wǎng)絡技術發(fā)展節(jié)奏。網(wǎng)絡課程教師不僅僅需要具有深厚的專業(yè)知識,還需要擁有豐富的教學經(jīng)驗。我國現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡專業(yè)所擁有的教師數(shù)量雖然較多,教師對于有關理論知識也十分了解,但是教師所擁有的教學經(jīng)驗十分有限。所以,筆者建議創(chuàng)建一支“雙師型”教師團隊,網(wǎng)絡教學的教師不僅僅擁有專業(yè)技能的,還擁有過網(wǎng)絡工程師職業(yè)資格。現(xiàn)在,計算機網(wǎng)絡專業(yè)教師大部分都已經(jīng)獲得了網(wǎng)絡廠商的認證,網(wǎng)絡教師在實際教學過程中,還經(jīng)常參與有關技術教育等等。只有做到這樣,才能夠提高網(wǎng)絡教師的理論知識與實踐經(jīng)驗,教師在實際教學過程中才能夠了解教學重點,將理論與實踐相結合,學生才能夠在掌握理論知識的同時,對于先進的技術進行學習,提高學生學習積極性,保證教學效果[2]。
三、改善教學方法與手段
在網(wǎng)絡教學過程中,應用先進的教學手段及方法,能夠有效提高學生學習積極性,進而起到良好的教學效果。按照教學目標及內(nèi)容,靈活的將各種教學方法應用到教學工作中。
(一)充分利用多媒體優(yōu)勢
多媒體能夠有效將圖像、文字及動畫全面結合到一起,所具有的形式較多,并且在實際應用中也十分便捷。網(wǎng)絡教師在實際教學過程中,就可以根據(jù)全部教學之間,設計個性化的教學課件。多媒體在實際應用中,能夠將原本抽象化的知識以更加直觀性的方式展現(xiàn)在學生眼前,學生在實際理解上面更加容易,能夠有效提高教學質量[3]。
(二)利用各種工具軟件輔助教學
計算機網(wǎng)絡教學過程中重點及教學難點就是網(wǎng)絡體系結構所涉及到的各種協(xié)議,學生需要對于各種協(xié)議內(nèi)所具有的字段內(nèi)容及格式進行掌握,要是在學習過程中對于知識了解程度有限,就無法將這個協(xié)議所具有的功能落實。但是網(wǎng)絡體系結構各種協(xié)議知識十分枯燥并且乏味,正常情況下,教學質量都較低,這樣在實際教學過程中就可以借鑒各種供給軟件,對其進行輔助性教學,學生能夠更加直觀的對于協(xié)議數(shù)據(jù)結構進行學習。
(三)重視案例教學法
網(wǎng)絡課程在教學過程中,學生不僅僅需要對于專業(yè)知識進行掌握,還需要將能對于計算機網(wǎng)絡問題實際解決方法進行了解。計算機網(wǎng)絡課程并不是簡單意義上理論課程或者是應用課程,而是需要將理論知識與應用相結合。所以,在對于教學內(nèi)容設計上面,在提高對于網(wǎng)絡基礎理論知識及工作技能重視的同時,還能夠提高對于網(wǎng)絡工程問題的重視程度,有效的將理論知識與實際問題相結合。在實際教學過程中,可以借鑒一些具有代表性的案例進行分析,讓學生在掌握專業(yè)知識的同時,還能夠對于實際應用情況進行了解,提高學生學習積極性,學生也能夠自覺參與到課堂教學中[4]。
四、進行實驗教學改革
計算機網(wǎng)絡對于學生實踐技能有著較高的要求,所以應用型本科計算機網(wǎng)絡教學過程中應該提高對于實驗教學環(huán)節(jié)的重視程度。實驗教學不僅僅能夠對于理論知識進行填補,還能夠讓學生將所學到的知識應用與實踐相結合,提高學生解決問題的能力。
(一)建設優(yōu)良實用的網(wǎng)絡實驗室
學生能力在實際培養(yǎng)過程中,實踐環(huán)境十分重要,實踐環(huán)境是網(wǎng)絡人才培養(yǎng)的關鍵因素。按照教學目標及內(nèi)容,構建一個科學合理的網(wǎng)絡實驗室建設計劃,采購專業(yè)的網(wǎng)絡設備及服務器,創(chuàng)建多種網(wǎng)絡實驗室,例如網(wǎng)絡集成實驗室、網(wǎng)絡編程實驗室。這種網(wǎng)絡實驗室形式不僅僅能夠滿足計算機網(wǎng)絡課程教學的實際要求,還能夠滿足科研需求[5]。
(二)利用虛擬網(wǎng)絡實驗平臺
網(wǎng)絡技術在快速發(fā)展過程中,對于實驗室內(nèi)設備要求也越加嚴苛。高校所擁有的教學經(jīng)費一般有限,實驗室內(nèi)設備更新速度根本無法跟上網(wǎng)絡技術發(fā)展速度。實驗室環(huán)境雖然十分優(yōu)越,但是學生在實驗過程中也需要受到較多因素的限制,虛擬網(wǎng)絡實驗技術的發(fā)展,為網(wǎng)絡實驗教學提供了新的發(fā)展方向。將虛擬機應用到網(wǎng)絡計算機教育內(nèi),學生通過計算機就能夠創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡環(huán)境,與主機進行連接,這樣就能夠完成有關實驗。虛擬網(wǎng)絡實驗平臺在實際應用中,學生在任何情況下都能夠進行網(wǎng)絡實驗訓練,并不會對于網(wǎng)絡設備情況擔心,一個學生就能夠完成對于網(wǎng)絡結構設計及實驗工作[6]。
結論:
應用型本科計算機網(wǎng)絡教學在經(jīng)過改革之后,學生對于計算機網(wǎng)絡課程學習積極性能夠顯著提高,計算機網(wǎng)絡課程再也不枯燥乏味,教學環(huán)境十分愉悅,學生擁有較強的團隊意識,能夠顯著促進學生綜合素質及能力的提升。網(wǎng)絡技術快速發(fā)展,計算機網(wǎng)絡教學也應該緊密與時代相結合,不斷創(chuàng)新,為社會培養(yǎng)更多應用型人才。
摘要:為實現(xiàn)高精尖信息化人才的目標,培養(yǎng)適應首都高精尖信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動關鍵核心技術、實現(xiàn)重大突破的信息化人才,提出結合當前新一代信息領域重大需求,從計算機網(wǎng)絡人才的需求出發(fā).探討本科計算機科學與技術專業(yè)中的計算機網(wǎng)絡課程與課程群建設,闡述面向高精尖產(chǎn)業(yè)集群的計算機網(wǎng)絡課程與課程群建設的思路。
關鍵詞:高精尖信息產(chǎn)業(yè);計算機網(wǎng)絡;課程群
0.引言
計算機網(wǎng)絡是計算機技術、通信技術緊密結合并不斷發(fā)展的產(chǎn)物,它的理論發(fā)展、應用水平及產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接反映了一個國家信息化技術的程度,其關鍵核心技術是體現(xiàn)國力的重要標志之一。隨著互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)及云計算的發(fā)展,計算機網(wǎng)絡扮演了越來越重要的角色,因此,計算機網(wǎng)絡是一門理論性、系統(tǒng)性和實踐性都很強的課程。結合首都城市戰(zhàn)略定位的高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展,如何設計計算機網(wǎng)絡教學內(nèi)容以清晰表達計算機網(wǎng)絡技術最基本的工作原理以及研究問題的基本方法,提高本科生對計算機網(wǎng)絡課程的全面理解和認識?針對本科生的知識結構,如何設計本科計算機網(wǎng)絡課程群以滿足計算機網(wǎng)絡人才和產(chǎn)業(yè)的需求?這些問題是筆者思考的主要出發(fā)點。
1.高精尖信息化人才形勢
信息化人才包括信息產(chǎn)業(yè)人才與信息化應用人才。信息產(chǎn)業(yè)人才,主要指第一信息部門就業(yè)的信息化人才,包括信息技術產(chǎn)業(yè)人才(即電子信息產(chǎn)業(yè)人才含制造業(yè)和軟件業(yè)人才、信息技術服務業(yè)人才含通信運營業(yè)人才、計算機技術服務業(yè)人才)和信息服務業(yè)人才(即信息專業(yè)人才、信息咨詢服務業(yè)人才、介于信息服務業(yè)與信息技術產(chǎn)業(yè)之間的互聯(lián)網(wǎng)服務業(yè)人才)。信息化應用人才,主要指第二信息部門就業(yè)的信息化人才,包括第二信息部門專業(yè)信息技術人才(如傳統(tǒng)行業(yè)信息中心技術人員)、信息管理人才(如企業(yè)CIO)與信息技術應用人才(擁有信息化素質的普通員工)。
高精尖信息化人才是指從事集成電路、自主可控信息系統(tǒng)、云計算與大數(shù)據(jù)、新一代移動互聯(lián)網(wǎng)4個屬于新一代信息技術領域的專項高級運營、研發(fā)、設計等方面的人才。
目前,高精尖信息化人才面臨的主要挑戰(zhàn)是人才結構不合理,缺乏代表產(chǎn)業(yè)制高點的創(chuàng)新前沿產(chǎn)品,現(xiàn)階段應突破國內(nèi)產(chǎn)業(yè)短板并生產(chǎn)滿足國家戰(zhàn)略需求的關鍵核心產(chǎn)品,因此急需代表制造業(yè)服務化的集成服務產(chǎn)品的高端技術復合型人才。
2.高精尖產(chǎn)業(yè)背景下計算機網(wǎng)絡課程教學內(nèi)容的改革思路
計算機網(wǎng)絡課程的教學內(nèi)容設計取決于當前新一代信息技術領域中具有前瞻性、先導性的重大技術,它們是高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎,代表未來科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方向,體現(xiàn)知識經(jīng)濟對社會具有全局帶動和重大引領作用的產(chǎn)業(yè),是國家高技術創(chuàng)新能力的重要體現(xiàn);同時,也是企業(yè)作為創(chuàng)新主體所關注的重大技術及其應用。
計算機網(wǎng)絡課程教學內(nèi)容設計應符合以下幾個主題:
(1)專業(yè)定位和高端技術復合型人才的培養(yǎng)目標。
(2)《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中提出的新一代信息技術領域,即信息技術正在縱深發(fā)展并深刻改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式,未來應以建設寬帶、融合、安全的信息網(wǎng)絡設施為基礎,推進“三網(wǎng)”融合,促進物聯(lián)網(wǎng)、云計算的研發(fā)和示范應用與推廣。
(3)“互聯(lián)網(wǎng)+”相關技術與應用。“互聯(lián)網(wǎng)+”是創(chuàng)新2.0下的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新形態(tài)、新業(yè)態(tài),是知識社會創(chuàng)新2.0推動下的互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)演進及其催生的經(jīng)濟社會發(fā)展新形態(tài)?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進一步實踐成果,它代表一種先進的生產(chǎn)力,推動經(jīng)濟形態(tài)不斷發(fā)生演變,從而帶動社會經(jīng)濟實體的生命力,為改革、創(chuàng)新、發(fā)展提供廣闊的網(wǎng)絡平臺。
(4)工業(yè)4.0和《中國制造2025》涉及的核心技術與應用。新一代信息技術與制造業(yè)深度融合,正在引發(fā)影響深遠的產(chǎn)業(yè)變革,形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟增長點。工業(yè)4.0和《中國制造2025》包含由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變,目標是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化產(chǎn)品與服務生產(chǎn)模式。
目前,許多高校計算機網(wǎng)絡課程的授課思路依然沿襲數(shù)年前的傳統(tǒng)授課順序:在介紹網(wǎng)絡的基本概念與發(fā)展歷程之后,引入開放式系統(tǒng)互連模型OSI或TCP/IP,然后“自底向上”地分別介紹物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層及應用層各層的協(xié)議原理及數(shù)據(jù)元結構。值得注意的是,學生在接受計算機網(wǎng)絡課之前,已經(jīng)對大多數(shù)網(wǎng)絡應用服務相當熟悉,甚至包括在計算機基礎課程中涉及計算機網(wǎng)絡的相關內(nèi)容,而“自底而上”的教學方法將學生從較為抽象的網(wǎng)絡概念與體系結構直接引入物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層等協(xié)議分析中,容易使學生產(chǎn)生理論枯燥、與實際脫節(jié)的感覺,許多學生直到學期末才明白網(wǎng)絡體系結構以及協(xié)議的真正含義。因此,近年來國內(nèi)外許多大學的計算機網(wǎng)絡教學開始采用“自頂向下”的授課思路,使學生及時從感興趣的具體網(wǎng)絡應用逐漸進入相對抽象的底層實現(xiàn),取得了比較好教學效果。然而,無論是“自底向上”還是“自頂向下”的授課方法,都采用了傳統(tǒng)網(wǎng)絡分層的縱向思維,缺乏對網(wǎng)絡整體性和Intemet精髓的理解,同時缺乏對下一代網(wǎng)絡及其融合的認識。
我們知道Internet的精髓是“IP OVEREVERYTHING.EVERYTHING ON IP”以及多學科交叉融合?;谠摼瑁诮虒W實踐過程中,我們提出了層次化模塊教學模式,把計算機網(wǎng)絡分成通信子網(wǎng)、資源子網(wǎng)以及TCP/IP 3部分,然后從管理的角度講解網(wǎng)絡管理和安全。這種教學模式既靈活,又便于學生理解,更能體現(xiàn)網(wǎng)絡的統(tǒng)一性和整體性以及網(wǎng)絡概念的理解;同時,在教學內(nèi)容上強調講授計算機網(wǎng)絡基本概念、體系結構和基本協(xié)議原理以及掌握目前互聯(lián)網(wǎng)的工作原理的基礎性,不斷結合計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展,更新教學內(nèi)容,注重對下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結構IPv6協(xié)議新內(nèi)容的講解以及強化對網(wǎng)絡核心的路由和交換問題的講授,更好地體現(xiàn)基礎理論與前沿研究的結合。
3.面向高精尖產(chǎn)業(yè)背景下計算機網(wǎng)絡課程群建設思路
3.1計算機網(wǎng)絡課程群建設原則
(1)充分依托北京高等學校高精尖創(chuàng)新中心和國家級大學生人才培養(yǎng)基地的建設,以網(wǎng)絡人才需求為導向,將教學團隊的建設、校企合作、校內(nèi)外實訓以及職業(yè)素質拓展訓練與計算機網(wǎng)絡課程群建設結合起來,貫穿實踐能力與創(chuàng)新意識培養(yǎng)的全過程,有效形成網(wǎng)絡人才培養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境。
(2)注重基礎理論教學,拓展專業(yè)基礎。
(3)科學思維和科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。
(4)扎實的學科專業(yè)基礎。
(5)課程標準化、短學時、系列化,突出地方服務和應用需求。
(6)強化綜合課程設計,突出創(chuàng)新實踐活動,體現(xiàn)研究型學習的內(nèi)涵和特征。
(7)加強師資隊伍建設,形成政、產(chǎn)、學、研立體化的師資隊伍。
3.2計算機網(wǎng)絡課程群體系
應從計算機網(wǎng)絡技術知識模塊的性質、主干課程和核心課程、課程體系以及課程群的培養(yǎng)目標出發(fā),結合高精尖信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展,重點推動關鍵核心技術,實現(xiàn)重大突破和當前新一代信息技術領域的重大需求,構建如圖l所示的計算機網(wǎng)絡課程群體系,實現(xiàn)4年不間斷的計算機網(wǎng)絡課程體系。
4.結語
面向高精尖產(chǎn)業(yè)集群的計算機網(wǎng)絡課程與課程群建設思路,不僅使我們的教學內(nèi)容更加科學、系統(tǒng)、規(guī)范,使課程教學與實踐教學更加協(xié)調,同時提高了學生對計算機網(wǎng)絡的理解高度和理解深度。
摘 要: 從地方院校應用型本科職業(yè)化教育目標出發(fā),針對計算機網(wǎng)絡課程教學中的問題,從課程定位、內(nèi)容體系、教學手段與方法、實驗項目的設置與實施等方面,提出教學改革的方法和措施。經(jīng)實踐證明,這些方法和措施能有效地激發(fā)學生的學習熱情,提高教學效果。
關鍵詞: 應用型本科; 職業(yè)化教育; 計算機網(wǎng)絡; 教學改革
0 引言
作為現(xiàn)代社會信息化的基石,計算機網(wǎng)絡技術可以說是近三十年來發(fā)展最為迅猛的計算機技術之一。計算機網(wǎng)絡課程作為計算機網(wǎng)絡技術的基礎課程,早已成為計算機相關專業(yè)的核心課程,且還是我國計算機相關專業(yè)碩士研究生考試專業(yè)課必考科目之一[1-2],越來越多的理工科專業(yè)將其列為選修或必修課。面對不斷涌現(xiàn)的計算機網(wǎng)絡新技術和新應用,以及當前本科教育的應用型職業(yè)化趨勢[3],計算機網(wǎng)絡課程的教學理念、教學方法和教學手段如何與時俱進,成為計算機網(wǎng)絡課程教學改革的新課題。
本文從地方院校應用型本科的角度,探討計算機網(wǎng)絡課程的職業(yè)化教學改革。
1 計算機網(wǎng)絡教學研究的現(xiàn)狀及存在的問題
對于如何更好地開展計算機網(wǎng)絡課程教學,許多高校教師一直在不斷地探索和實踐,在課程內(nèi)容體系結構、教學模式、教學方法與手段、實驗內(nèi)容設計與實驗方式等方面都取得了一系列的成果[4-6],有力地推動了教學改革。但是面對當前應用型本科職業(yè)化教育取向的新要求,計算機網(wǎng)絡課程教學仍然存在一些問題。
1.1 定位不準、目標不明、內(nèi)容龐雜
不少地方本科院校先前以研究型大學的課程教學為樣板,在其基礎上稍作修改而形成自已的教學方案。研究型大學一般在教學上注重理論的深厚博廣,但地方本科院校與研究型大學之間在教與學、培養(yǎng)目標等多方面都存在差異,這種做法造成一些地方院校出現(xiàn)一些問題,如:在理論應用于實際的能力方面以及靈活運用理論解決實際問題方面的訓練相對不足。一些學生畢業(yè)后進入用人單位,在一些專業(yè)技術崗位上不能很快勝任工作。
近年來,國家提倡應用型本科職業(yè)化教育,一些學校教學強調實驗、實訓等實踐操作,在一定程度上放松了理論教學的要求,于是又出現(xiàn)學生的理論水平相對較弱的情況,嚴重影響了學生分析問題和解決問題的能力。根據(jù)我們的教學經(jīng)驗,對計算機網(wǎng)絡的基本理論掌握不好的學生,在實踐中往往難以真正地理解和掌握實踐項目,只能較為機械地按教師指導參與項目,難以融會貫通,更不用說靈活運用了。
計算機網(wǎng)絡技術是通信技術與計算機技術相交叉、相結合的產(chǎn)物,并且技術發(fā)展快,內(nèi)容龐雜?,F(xiàn)有計算機網(wǎng)絡的一些經(jīng)典教材,如《計算機網(wǎng)絡》(謝希仁)、《Computer Network》(Andrew S.Tanenbaum)等,內(nèi)容豐富,知識面廣,理論知識深厚?,F(xiàn)在各學校的計算機網(wǎng)絡課程所設學時大都不足以將教材的內(nèi)容全部詳細講完。從另一方面來看,有些理論應該屬于研究生學習的內(nèi)容,所以教師必須對講授內(nèi)容進行優(yōu)化處理,這也是對任課教師的一個考驗。
1.2 教學手段與方法不能與學生現(xiàn)狀相契合,對理論應用于實際的重視與訓練不足
計算機網(wǎng)絡課程的教學手段與方法,從早期的單一理論講解,到“電子課件PPT”+“講解”的簡單模式,再到情景式教學、案例式教學、項目式教學模式等。但在教學過程中,如何根據(jù)具體教學內(nèi)容和學生的學習狀態(tài)選擇適當?shù)慕虒W方法和手段,激發(fā)學生內(nèi)在的學習動力,值得關注。另一方面,作為應用型本科課程,如何培養(yǎng)學生靈活運用理論于實踐的能力,還需要狠下功夫。
1.3 實驗內(nèi)容枯燥,實驗效果差
現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡課程實驗大多是驗證性實驗,實驗項目的內(nèi)容設計與網(wǎng)絡應用關聯(lián)不夠,對學生沒有吸引力,這造成學生做實驗的興趣和動力欠缺。在實驗實施上,沒有進行有力的督導,實驗效果沒有保證。
2 計算機網(wǎng)絡課程教學改革
根據(jù)地方院校應用型本科職業(yè)化教育的定位,針對教學中的問題,提出如下改革措施。
2.1 明確定位,優(yōu)化課程內(nèi)容結構
我們認為,對于應用型本科計算機專業(yè)而言,計算機網(wǎng)絡課程的目的在于讓學生掌握計算機網(wǎng)絡基本理論,從整體上理解計算機網(wǎng)絡的組成以及運行機制,為后續(xù)的網(wǎng)絡工程、網(wǎng)絡安全等課程打下堅實的理論基礎。
應用型本科對理論學習的要求既不同于研究型大學的“深厚”,也不同于職業(yè)院校的“夠用”。應用型本科應該要求理論“堅實”,即理論的科學性準確、實在,不要求過深,但要求能將理論講清楚,使學生能靈活運用理論分析和解決實際問題。
基于以上觀點,計算機網(wǎng)絡課程要讓學生理解與掌握計算機網(wǎng)絡的基本原理,能講明白網(wǎng)絡交互的基本機制。教學內(nèi)容體系應該包括網(wǎng)絡概述、以TCP/IP主線的各層,網(wǎng)絡安全等。要分清各部分內(nèi)容的主次輕重,對于基本理論部分必須熟練掌握,能夠靈活運用,比如分組的轉發(fā)流程、IP子網(wǎng)劃分與超網(wǎng)構成等。對于一些相對較深的內(nèi)容,比如:TCP擁塞控制,只要求學生掌握擁塞控制的概念及基本機制;對于擁塞控制算法,教師點到為止,細節(jié)可以讓學生根據(jù)自己的興趣進行學習。
2.2 教學方法的改革
理論教學是整個教學中至關重要的一環(huán),我們從激發(fā)興趣、以應用促進理論學習、重視知識體系三個方面來進行教學改革。
⑴ 通過問題情景、互動與啟發(fā)式教學方法,激發(fā)學生學習興趣
興趣是學生學習中的一個最積極、最活躍的心理因素,是學生學習知識的動力和源泉。在教學中應設法激發(fā)學生的學習興趣,把“教師要求學生學”改變?yōu)椤皩W生主動要求學”。
教師平時可以有意識地收集計算機網(wǎng)絡相關的案例、故事,上課過程中可根據(jù)需要適時地使用問題情景、互動式、啟發(fā)式等教學方法,激發(fā)學生的學習熱情。例如,在教授ARP協(xié)議中,提出ARP攻擊的案例,向學生提問:在同一個實驗室中,能否從自已的電腦上,看到其他某臺電腦上網(wǎng)的分組內(nèi)容,并且控制這臺電腦的上網(wǎng)連接?通過這種設問,將學生的學習熱情調動起來。
在創(chuàng)設問題情境時,要注意抓住理論的重點、難點和疑點,做到密切聯(lián)系實際。問題設計必須以激發(fā)學生的好奇心,引導其思維,最終達到透徹掌握理論機制為目標。
⑵ 樹立“于應用中學習理論,將理論應用于實際”的教學理念
計算機網(wǎng)絡學科是一門直接來源于實踐需求、服務于實踐需求的應用型學科。計算機網(wǎng)絡基本理論都是為了解決實際應用中的問題而提出來的,教師要讓學生理解計算機各種網(wǎng)絡協(xié)議提出的背景、目的及用途,并從分析實際案例應用,進步理解各種協(xié)議的工作機制及應用。教師必須樹立“于應用中學習理論,將理論應用于實際”的教學理念,并將這一理念貫穿于整個教學中。在“用”字上狠下功夫,在教學中從“用”出發(fā),讓學生理解和掌握網(wǎng)絡基本概念和基本理論,培養(yǎng)學生應用理論分析和解決實際問題的技能。
“于應用中學習理論,將理論應用于實際”的教學理念,可以通過案例教學來貫徹實施。在教學中通過對一些典型案例的分析、討論和評價,使學生鞏固基礎知識,加深對理論的理解。真實的案例有利于激發(fā)學生的求知欲,調動學生的學習主動性和自覺性,從而提高學生分析和解決問題的能力。
當然,要很好地達到這個目標,教師必須具備扎實的理論基礎和豐富的工程經(jīng)驗,才能在教學過程中把握重點,將理論與實踐融會貫通,讓學生掌握理論的同時,學習到主流和先進的實用技能,達到學以致用的教學效果。
⑶ 重視知識體系構建
計算機網(wǎng)絡課程一般是層次式教學,即按照計算機網(wǎng)絡的體系結構,逐層加以講述和分析。教師在教學中,重點往往放在各層次的內(nèi)部細節(jié)上,而對于組成部分在體系整體中的作用及上下交互機制常常講解不多,甚至于忽略。這使得學生容易深陷于細節(jié)之中,對計算機網(wǎng)絡的認識猶如盲人摸象,限于局部,難成體系,妨礙學生對計算機網(wǎng)絡知識的融會貫通。
教師在教學過程中,必須加強學生對局部對象在整個知識體系位置及作用的認知。比如,在講ARP協(xié)議時,在分析ARP協(xié)議的工作機制之后,還可進步從二臺計算機分組通信整個流程的角度,來分析ARP何時被調用,讓學生了解ARP協(xié)議在整個網(wǎng)絡協(xié)議體系中的位置及作用。
2.3 實驗手段及實驗項目的改革
計算機網(wǎng)絡課程的許多理論知識對于第一次接觸的學生來說相對比較抽象,實驗是讓學生深入理解理論運行機制、體會理論應用、培養(yǎng)學生分析和解決實際問題能力的重要手段,是計算機網(wǎng)絡課程教學中必不可少的重要環(huán)節(jié)。
根據(jù)多年的教學實踐經(jīng)驗,提出了如下實驗教學的改進建議。
⑴ 由淺入深的層次式的實驗項目
教師精心設計實驗項目,編寫實驗指導書。在一個實驗項目中,應該包括原理驗證性實驗、應用設計性實驗、能力擴展實驗等由淺入深的多層次內(nèi)容,實驗項目既要能充分體現(xiàn)相關原理的運行機制,又要能體現(xiàn)理論在實際中的具體應用。在設計實驗項目時,多從實際案例中提取,并且在實驗項目中明確實驗的應用場景,讓學生感覺到通過完成實驗,就能處理實際應用中對應問題,使他們在完成實驗后產(chǎn)生成就感。
⑵ 多種形式督導,確保實驗效果
教師對學生的有力督導是保障實驗效果的重要環(huán)節(jié)。教師可以通過實驗分組,檢查時以每個小組為單位,教師在小組內(nèi)隨機抽查一名同學,要求其講演匯報,有不過關者,整組重新學習;要求學生撰寫實驗報告,讓其匯報實驗心得體會。使用多種方式激勵學生齊頭并進,掌握學生的學習效果,并及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
3 結束語
本文從地方院校應用型本科職業(yè)化教育角度,提出優(yōu)化課程內(nèi)容體系,在教學中從激發(fā)學生興趣入手,重視知識體系構建,通過案例教學與層次式項目化的實驗教學相結合,從應用中學習理解理論,再以理論指導實踐應用,深化學生對理論的理解,加強學生運用理論分析和解析實際問題的能力等教學改革方法和措施。這些方法和措施也是對我們近年來教學改革實踐的總結。通過本校的教學實踐證明,應用這些改革方法和措施,改變了學生對計算機網(wǎng)絡學習的抽象枯燥感覺,讓學習充滿了挑戰(zhàn)和樂趣;學生的團隊意識、綜合素質和能力都得到了很大提高。下一步我們還將更深入、全面地研究層次化項目式實驗教學及實驗督導方式。
摘要:隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡工程專業(yè)對本科生英語的要求也不斷提高,“計算機網(wǎng)絡管理”課程作為網(wǎng)絡工程專業(yè)主干課程之一,迫切需要進行雙語教學改革。本文從必要性與面臨的問題入手,討論本科生“計算機網(wǎng)絡管理”課程的雙語教學改革問題,進而提出改革思路,包括將管理作為一種互聯(lián)網(wǎng)的思維方式開展雙語教學、借鑒大規(guī)模開放在線教育思想創(chuàng)新雙語教學平臺,以及建立“教材――互動――考核”三位一體的雙語教學體系。
關鍵詞:網(wǎng)絡工程專業(yè);計算機網(wǎng)絡管理;本科生課程;雙語教學;改革
作者簡介:徐慧,女,博士,講師,研究方向為網(wǎng)絡與服務管理;王春枝,女,博士,教授,碩士生導師,院長,研究方向為計算機網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)、協(xié)同管理;陳宏偉,男,博士,副教授,碩士生導師,研究方向為計算機網(wǎng)絡、P2P;劉偉,男,博士,副教授,碩士生導師,研究方向為物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式管理。
基金項目:本文系湖北省高等學校省級教學改革研究項目“面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的網(wǎng)絡管理與安全課程群建設”(編號:省2012273)、湖北省自然科學基金面上項目“基于P2P技術的網(wǎng)絡安全協(xié)同管理機制研究”(編號:2012FFB00601)的階段性成果。
教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會編制的《高等學校網(wǎng)絡工程專業(yè)規(guī)范》建議,“網(wǎng)絡工程專業(yè)主干課程一共有5門,即計算機網(wǎng)絡原理、網(wǎng)絡應用開發(fā)、網(wǎng)絡設計與集成、網(wǎng)絡管理與網(wǎng)絡安全,它們涉及本專業(yè)最核心、最基礎的原理、技術和實現(xiàn)方法等,應設置為必修課程”。[1]湖北工業(yè)大學(以下簡稱“我?!保┯?008年面向本科生開設網(wǎng)絡工程專業(yè),隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡工程專業(yè)對本科生英語的要求也不斷提高,“計算機網(wǎng)絡管理”課程作為網(wǎng)絡工程專業(yè)主干課程之一,迫切需要進行雙語教學改革。本文嘗試從必要性、面臨的問題與改革思路等三個方面討論“計算機網(wǎng)絡管理”課程的雙語教學改革問題。
一、“計算機網(wǎng)絡管理”課程雙語教學的必要性
作為網(wǎng)絡工程專業(yè)的主干課程之一,“計算機網(wǎng)絡管理”課程是網(wǎng)絡管理與安全課程群的核心課程,僅僅局限于特定的一種或幾種網(wǎng)絡管理技術的講解,將不利于本科生更加全面地建立網(wǎng)絡管理體系結構。因此,“計算機網(wǎng)絡管理”課程立足于網(wǎng)絡管理思維能力的培養(yǎng),這就需要在教學過程中深刻認識到互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程以及相應的網(wǎng)絡管理技術更新。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展及其網(wǎng)絡管理技術的不斷更新,“計算機網(wǎng)絡管理”課程對英語的要求也不斷提高。在這一背景下,“計算機網(wǎng)絡管理”課程采用雙語教學的模式,將有利于更好地為本科生引入并講解網(wǎng)絡管理的體系結構、技術現(xiàn)狀與未來發(fā)展。
為適應高等教育國際化的發(fā)展趨勢,提高教師參與國際交流合作的能力和水平,為學校發(fā)展建設培養(yǎng)和儲備雙語人才,大力推進教育國際化進程,我校已成功舉辦了八屆雙語教師英語培訓班。這一措施的實施,為“計算機網(wǎng)絡管理”課程的雙語教學師資隊伍建設提供了有效的保障。
二、“計算機網(wǎng)絡管理”課程雙語教學面臨的問題
盡管我校的雙語教師英語培訓措施為“計算機網(wǎng)絡管理”課程的雙語教學師資隊伍建設提供了有效的師資保障,但“計算機網(wǎng)絡管理”課程的雙語教學仍然面臨著其它的一些問題,如下所述。
1.本科生能否接受雙語教學。一般來說,本科生對專業(yè)課程的雙語教學或多或少是有抵觸心理的,很多學生認為他們的英語基礎不好,對大學英語課都沒興趣,或者對大學英語四級考試都很害怕,專業(yè)課程的學習還要用到英語學習,感覺專業(yè)課就好似英語的閱讀理解,從心理上不愿意接受雙語課程。因此,需要從教育心理學的角度深刻理解本科生對雙語教學的態(tài)度,努力幫助學生樹立更為樂觀的學習態(tài)度。
2.如何為雙語教學選擇合適的教材?!坝嬎銠C網(wǎng)絡管理”課程采用雙語教學的方式,還需要選擇合適的教材作為雙語教學的依據(jù)。目前,國內(nèi)高校計算機雙語教材建設仍顯滯后,外文原版優(yōu)秀教材因為價格昂貴而使本科生難以承受,國內(nèi)自編的專業(yè)課英文教材又相當匱乏。[2]因此,如何為“計算機網(wǎng)絡管理”課程的雙語教學選擇合適的教材,便成為一個需要仔細考慮的問題。
3.雙語課程采用何種教學模式?!坝嬎銠C網(wǎng)絡管理”課程采用雙語教學,但在實際教學過程中,應考慮采用何種教學模式來保證實際的教學效果。教學模式是選擇全英語授課,還是英漢混合授課,或者是全漢語授課,這對任課教師而言是一個很大的難題,既要符合雙語教學的指導思想,更要保證本科生對計算機網(wǎng)絡管理專業(yè)知識的真實掌握。
4.雙語課程的考核如何全面評價學習效果。本科生的課程一般都需要通過考核來獲取相應的學分,“計算機網(wǎng)絡管理”雙語課程也不例外。雙語課程是采取全英文考核(側重于專業(yè)英語的理解),或者是全中文考核(側重于專業(yè)知識的理解),還是中英混合考核(前兩種方式的權衡),選擇的考核方式又如何全面評價學習效果,對于“計算機網(wǎng)絡管理”課程的雙語教學而言,都是需要深入考慮的問題。
三、“計算機網(wǎng)絡管理”課程雙語教學的改革思路
《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》強調,“創(chuàng)新教育教學方法,倡導啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學”。[3]在這一背景下,綜合考慮“計算機網(wǎng)絡管理”課程雙語教學的必要性與面臨的問題,本文提出以下改革思路。
1.將管理作為一種互聯(lián)網(wǎng)的思維方式開展雙語教學。大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)有的熱點問題都與互聯(lián)網(wǎng)息息相關,而管理是互聯(lián)網(wǎng)的天然屬性,盡管目前大多情況下,管理仍作為互聯(lián)網(wǎng)的一種附加功能。作為網(wǎng)絡工程本科專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管理方向的核心課程,“計算機網(wǎng)絡管理”課程采用雙語教學模式,將有利于直接獲取國際上關于互聯(lián)網(wǎng)管理的最新進展,培養(yǎng)本科生將管理作為一種互聯(lián)網(wǎng)的思維方式。
2.借鑒大規(guī)模開放在線教育思想創(chuàng)新雙語教學平臺。大規(guī)模開放在線教育(Massive Open Online Course,MOOC)課程的出現(xiàn),為世界范圍內(nèi)名師教育資源的共享提供了可行性方案,正在影響著我國的高等教育,同時也為全面提高高等教育質量帶來了新的機遇。但是,這種教育革命帶來的沖擊和挑戰(zhàn)也是前所未有的,無論是世界頂尖的研究型大學,還是面向教育普及的教學型大學,都需要在革命的浪潮中確定自己的位置、方向和策略,改革自身的教育系統(tǒng)和教學方法,利用MOOC這種新的教育模式,更好地實現(xiàn)教學服務的目標,進而提升學校在教育領域的貢獻和地位。[4]我校目前正從教學型高校向教學科研型高校過渡,在這個過程中,更需要牢牢樹立科研服務教學的思想,通過借鑒MOOC思想,利用世界范圍內(nèi)名師教育資源,并引入國際上最新的科研成果,為本科生“計算機網(wǎng)絡管理”課程的教學提供一個啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式的雙語教學平臺。
3.建立“教材――互動――考核”三位一體的雙語教學體系。為了幫助本科生樹立更為樂觀的雙語課程學習態(tài)度,同時避免外文原版優(yōu)秀教材的價格昂貴,筆者考慮選擇一本外文原版教材的中文翻譯版作為“計算機網(wǎng)絡管理”課程雙語教學的教材。候選的書目包括Cisco技術圖書系列的《網(wǎng)絡管理技術構架》和《網(wǎng)絡管理:計費與性能管理策略》,以及Douglas er教授的《自動網(wǎng)絡管理系統(tǒng)》。《自動網(wǎng)絡管理系統(tǒng)》主要突出理論性,而《網(wǎng)絡管理:計費與性能管理策略》則主要突出實踐性。相比而言,《網(wǎng)絡管理技術構架》較好地兼顧了理論性與實踐性,比較適合作為“計算機網(wǎng)絡管理”課程雙語教學的本科生教材。[5]
在以外文原版教材的中文翻譯版作為教材的基礎上,采取主題講座互動的模式,通過全英文課件開展雙語教學,既能保證本科生對計算機網(wǎng)絡管理專業(yè)知識的真實掌握,又充分發(fā)揮了雙語教學的優(yōu)勢。按照這一思路,為了更加全面地評價學習效果,“計算機網(wǎng)絡管理”雙語課程的考核選擇中英文試題混合的考核:在專業(yè)知識的理解上采用中文試題,用中文作答;而在專業(yè)英語方面,采用英文試題,并且要求用英文作答。最終旨在建立“教材――互動――考核”三位一體的“計算機網(wǎng)絡管理”課程雙語教學體系。
四、結語
“計算機網(wǎng)絡管理”課程是網(wǎng)絡工程專業(yè)主干課程之一,本文旨在討論其雙語教學改革問題,并從必要性、面臨的問題與改革思路等三個方面加以闡述。按照《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》的指導精神,筆者提出將管理作為一種互聯(lián)網(wǎng)的思維方式開展雙語教學、借鑒大規(guī)模開放在線教育思想創(chuàng)新雙語教學平臺,以及建立“教材――互動――考核”三位一體的雙語教學體系等具體的改革思路,并嘗試應用于“計算機網(wǎng)絡管理”課程的雙語教學實踐中。
摘要:通過借鑒國內(nèi)知名大學教學改革的實踐經(jīng)驗,從鍛煉學生的動手能力出發(fā),針對本院校的實際特點,提出具有地方特色的網(wǎng)絡課程教學方案,詳細介紹課程設置和具體采用的教學方法。
關鍵詞:課程設置;教學模式;任務驅動;教學方法
計算機網(wǎng)絡課程是計算機及其相關專業(yè)本科高年級學生的必修課。近年來網(wǎng)絡技術發(fā)展迅猛,網(wǎng)絡技術的應用已經(jīng)滲透到各個行業(yè),對于計算機專業(yè)的畢業(yè)生網(wǎng)絡技術的掌握情況,對于能否很快適應社會需求極為重要。黑河學院自2004年正式批準成為綜合類本科院校以來,其計算機專業(yè)的網(wǎng)絡課程經(jīng)歷了從無到有,教學隊伍已發(fā)展到一個精英教學團隊,教學體系、教學內(nèi)容、教學方法和教學手段從模糊、粗放到精益求精。
1.課程內(nèi)容體系結構
計算機網(wǎng)絡課程體系龐雜,為了突出辦學特色,充分發(fā)揮本院優(yōu)勢,黑河學院對網(wǎng)絡工程專業(yè)學生提出4項基本學習目標,即懂、建、管、用:
“懂”是能夠正確認識和認知網(wǎng)絡術語及協(xié)議標準;
“建”是能夠對現(xiàn)有網(wǎng)絡提出建設性意見,并能夠作出實施方案;
“管”是能夠使用網(wǎng)絡硬件設備對網(wǎng)絡進行管理和維護;
“用”是能夠熟練地掌握網(wǎng)絡信息、站點的。
在對課程內(nèi)容設置上也充分考慮到計算機網(wǎng)絡中的一些經(jīng)典內(nèi)容,包括具有一定深度的知識。例如,在講授擁塞控制內(nèi)容基礎上,滲透部分神經(jīng)網(wǎng)絡的知識開拓學生的視野,不斷引入最新網(wǎng)絡技術,如高速LAN、無線LAN、藍牙、ATM、IPV6等。為了使學生能夠全面、深入理解和熟練掌握計算機網(wǎng)絡知識體系,對于網(wǎng)絡工程專業(yè)不同方向的學生在教授網(wǎng)絡課程時以TCP/IP協(xié)議體系結構為主線,以Internet和Intranet作為實例來講解網(wǎng)絡基本原理和其應用。網(wǎng)絡課程內(nèi)容及知識點的設置見表1。
不同的專業(yè)方向對計算機網(wǎng)絡課程的教學目的和要求不一樣,學生也存在個體差異,因此本著因材施教的基本原則,在教學內(nèi)容和教學進度的安排和組織形式上采取多類別分類教學,具體類別如下。
1)計算機網(wǎng)絡(72學時,理論36,實踐36)。
適用于網(wǎng)絡工程專業(yè)本科生,采用謝希仁教授編著的教材《計算機網(wǎng)絡》第四版進行教學,講授內(nèi)容包括網(wǎng)絡概述、數(shù)據(jù)通信基礎、計算機網(wǎng)絡的體系結構、局域網(wǎng)及介質訪問控制、廣域網(wǎng)技術、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)(Windows2003、Linux)。在應用層重點講述HTTP、FTP、SMTP、DNS、DHCP、SNMP等協(xié)議的原理,P2P模式與C/S模式的差別;在傳輸層講述可靠傳輸?shù)幕緱l件、流量控制、差錯控制以及TCP、UDP協(xié)議;在網(wǎng)絡層主要講述路由算法、IP協(xié)議、構造超網(wǎng)與子網(wǎng)劃分、網(wǎng)絡互連、路由器基本原理等。實驗內(nèi)容包括互聯(lián)網(wǎng)應用、應用層網(wǎng)絡協(xié)議驗證、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)基本命令、網(wǎng)絡測試、網(wǎng)絡編程。1個學期后,可以根據(jù)實際情況開設網(wǎng)絡課程設計,內(nèi)容包括企業(yè)網(wǎng)方案設計、局域網(wǎng)P2P即時通訊軟件的實現(xiàn)等?;靖采w了表1中所有的知識點,另外對于網(wǎng)絡管理與網(wǎng)絡安全、神經(jīng)網(wǎng)絡也做了講述。
2)計算機網(wǎng)絡與通信(54學時,理論36,實踐18)。
適用于網(wǎng)絡工程專業(yè)(通信工程)方向本科生,采用電子工業(yè)出版社出版的《計算機網(wǎng)絡與通信》教學,講授內(nèi)容以Internet為線索,系統(tǒng)介紹協(xié)議、服務、數(shù)據(jù)報、數(shù)據(jù)交換、信道復用等網(wǎng)絡基本概念,應用層的重要協(xié)議如DNS、TCP、UDP、IP、FTP、SMTP、HTTP和網(wǎng)絡設備。重點講述多路訪問控制協(xié)議、IP子協(xié)議以及交換機、路由器、模擬與數(shù)字通信的方法與過程、效率與性能,噪聲與干擾對通信的影響等。對計算機安全包括RSA加密算法、數(shù)字簽名、電子郵件加密傳輸、認證協(xié)議、加密通信等進行介紹。實驗內(nèi)容包括協(xié)議分析和網(wǎng)絡通信仿真實踐,重點在于理解協(xié)議的概念、應用和脈沖編碼調制,實現(xiàn)一般網(wǎng)絡應用。覆蓋表1中的基本和中高級內(nèi)容。
3)計算機網(wǎng)絡基礎(48學時,理論36,實踐12)。
適用于網(wǎng)絡工程專業(yè)(物聯(lián)網(wǎng))方向本科生,采用清華大學出版社出版的《計算機網(wǎng)絡技術基礎教程》教學,主要講授內(nèi)容包括網(wǎng)絡概述、通信原理、TCP/IP協(xié)議結構、局域網(wǎng)技術、廣域網(wǎng)技術、網(wǎng)絡設備及應用。實驗內(nèi)容包括互聯(lián)網(wǎng)應用、應用層網(wǎng)絡常用協(xié)議實現(xiàn)、網(wǎng)絡測試及管理命令使用和組網(wǎng)技巧。主要覆蓋表1中的基本知識內(nèi)容,省略了網(wǎng)絡層和運輸層中較為復雜的知識內(nèi)容。
2.實踐項目設置
計算機網(wǎng)絡課程教學的主要環(huán)節(jié)在于實踐,實踐教學的定位是激發(fā)學習興趣,加深對基本原理的理解,培養(yǎng)基本的網(wǎng)絡應用能力,為后續(xù)學習打下基礎。圍繞這一目標,黑河學院為網(wǎng)絡工程專業(yè)及相關方向開設的網(wǎng)絡實驗項目如表2所示。
根據(jù)以上實踐教學內(nèi)容的設置,針對專業(yè)方向的不同需要,對網(wǎng)絡課程的內(nèi)容和實驗項目要求做相應整合,滿足各專業(yè)方向對于網(wǎng)絡教學的要求。
3.教學方法與教學效果
計算機網(wǎng)絡課程知識點多、覆蓋面寬、系統(tǒng)要素多、各種協(xié)議實體交互復雜,單一的教學方法無法解決所有問題,為了改變過去傳統(tǒng)的一味講授的教學模式。課程組采取了多種教學方法實施教學,具體方式如下。
1)討論式教學。
由實驗授課教師講解本節(jié)實驗的理論原理和具體的實驗內(nèi)容,針對難點和重點,設計思考題并要求實時記錄實驗過程,實驗完成時,通過提問或研討分析的方式實現(xiàn)教師與學生之間的互動。這樣學生印象深刻,對于比較復雜的協(xié)議有實質性的了解,避免死記硬背。
2)任務驅動式教學。
在理論課教學中,教師精心設計每個“任務”,并分解成若干個“子任務”。按照“提出任務分析任務引出教學內(nèi)容講授新知識總結評價”的過程展開課程。
在教學過程中充分利用學校的網(wǎng)絡環(huán)境,以校園網(wǎng)拓撲結構為參照,使學生在計算機網(wǎng)絡教學中接觸到真實的網(wǎng)絡案例,從分析網(wǎng)絡拓撲結構到網(wǎng)絡規(guī)劃與設計再到硬件設備的選擇逐步展開。教師在講解的基礎上,指定內(nèi)容如計算機網(wǎng)絡的概念、計算機網(wǎng)絡的拓撲結構、Internet的發(fā)展過程、網(wǎng)絡系統(tǒng)拓撲結構設計、網(wǎng)站建設與維護等,安排3~5名學生組成小組,查閱資料、討論并寫出專題報告,并在課堂上向同學講述,一起討論、分析和評價,使每個學生都有興趣積極參與,活躍課堂氣氛,培養(yǎng)其自學能力。
3)開放式實驗教學。
學院于2011年建設了網(wǎng)絡實驗室,引進了最新的網(wǎng)絡仿真設備,對學生全天開放,學生不僅在課堂上能夠學習理論知識,在課外也可隨時練習課堂實踐內(nèi)容,在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,既強化了理論知識又鍛煉了實際動手能力。
通過靈活的使用多種教學方式并結合現(xiàn)代教育技術,使教師在計算機網(wǎng)絡課程教學中取得了顯著成效,精簡了課時,提高了學生的動手能力。省內(nèi)專家和院系領導對計算機網(wǎng)絡課程的教學給予了肯定。
4.結語
網(wǎng)絡工程專業(yè)橫跨計算機、通信、電子等專業(yè)領域,由于涉及學科較多,國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的課程體系,黑河學院緊密結合區(qū)域經(jīng)濟特點和學校的辦學實力,以服務地方、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為主,面向生產(chǎn)、管理、建設、服務第一線,完善應用型人才培養(yǎng)體系,培養(yǎng)面向基層,下得去、用得上、留得住、干得好的具有理論和實踐技能相結合的高素質應用型網(wǎng)絡技術人才。
摘要:該文針對高等院校的計算機網(wǎng)絡實驗課程,提出一種適合于地方本科院校的計算機網(wǎng)絡實驗課程的實施方案。
關鍵詞:計算機網(wǎng)絡;實驗;方案
1 概述
教學定位:計算機網(wǎng)絡定位為高等學校計算機核心基礎課程,其教學目標是:使學生掌握計算機網(wǎng)絡基本知識,了解計算機網(wǎng)絡基本組成,掌握基本的網(wǎng)絡管理和計算機系統(tǒng)安全設置方法,以及利用互聯(lián)網(wǎng)進行信息獲取、信息等各種網(wǎng)絡應用及開發(fā)能力。
課程實施方案總體設計思想,學校的層次不同,學生專業(yè)不同,人才培養(yǎng)目標不同,課程教學內(nèi)容、教學要求和教學目標也不相同。因此,計算機網(wǎng)絡技術及應用課程應有不同的實施方案??梢詮牟煌嵌仍O計實施方案,例如:按學科劃分、按課程內(nèi)容劃分等。對于“計算機網(wǎng)絡技術及應用”課程,采用基于內(nèi)容的實施方案設計方法,可以初步分成如下兩大類:
1)以計算機網(wǎng)絡原理和技術講解為主的課程教學實施方案
主要內(nèi)容:計算機網(wǎng)絡技術基礎知識,網(wǎng)絡模擬與網(wǎng)絡協(xié)議,網(wǎng)絡設備的功能、組成及基本原理,網(wǎng)絡管理,網(wǎng)絡服務,網(wǎng)絡應用開發(fā)等。
該實施方案主要針對重點高校的理工類學生,全面培養(yǎng)學生計算機網(wǎng)絡技術的理解,提高計算機網(wǎng)絡的應用水平,初步培養(yǎng)簡單的網(wǎng)絡應用開發(fā)能力。
2)以計算機網(wǎng)絡技術及應用講解為主的課程教學實施方案
主要內(nèi)容:計算機網(wǎng)絡基本概念,網(wǎng)絡硬件基本功能、簡單原理,計算機網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的簡單配置,網(wǎng)絡服務的應用,Internet應用以及計算機系統(tǒng)安全等方面。
該實施方案主要針對重點高校文科類學生、一般院校理工類學生、文科類學生,全面培養(yǎng)學生的計算機網(wǎng)絡知識和計算機網(wǎng)絡應用能力,特別是互聯(lián)網(wǎng)應用能力。
2 教學內(nèi)容的組織方式
對于計算機相關專業(yè)的計算機網(wǎng)絡課程,最常用的內(nèi)容組織方式是采用基于OSI七層模型的方式分層講解。從內(nèi)容的性質和認知順序看,將知識單元組織成不同的知識模塊,知識模塊又可以分為基本原理、基本技能、網(wǎng)絡協(xié)議三個認知層次,從而為課程內(nèi)容簡歷一個清晰的知識框架。
3 實驗教學設計
計算機網(wǎng)絡技術及應用是一門實踐性很強的課程,在日常的工作和生活中有著非常廣泛的應用。因此,實踐教學除了要對課程的理論知識進行應用驗證外,還將選擇大量實際中有可能遇到問題,特別是難點問題進行講解,從而提高學生解決問題的能力。
3.1實驗內(nèi)容基本要求
對于課程內(nèi)容的所涉及到的知識點,安排相應的實驗驗證所學的理論知識,關于計算機網(wǎng)絡及應用課程中的實驗設計,對應的實驗內(nèi)容和基本要求如表1所示。
3.2實驗項目設計
實驗名稱:簡潔明了的反映實驗的核心內(nèi)容
實驗目的:實驗預期達到的目標。采用了解/理解,掌握/會等詞匯分條描述,也可用深入理解,熟練掌握等用詞對目的進行強調。
實驗類型:分為驗證型、綜合型、探究型三種類型
實驗內(nèi)容:實驗的具體內(nèi)容,分條描述
實驗條件:實驗所需的硬件設備、軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡環(huán)境
實驗分析:給出設計該實驗的出發(fā)點,問題分析,解題思路,實驗難點分析等。
實驗步驟:操作步驟和程序關鍵代碼
實驗拓展:在本實驗的基礎上的應用能力拓展,給出一個或幾個待解決的問題,培養(yǎng)學生知識的靈活應用和遷移能力。
同時,還應該根據(jù)實驗的實際情況,形式可分為單人實驗、小組實驗和教師演示實驗。
3.3實驗教學大綱
計算機網(wǎng)絡技術及應用實驗分成3個實驗單元,每個實驗單元包含若干實驗項目,在項目設計和選取上遵循以下三條原則:
1) 結合理論教學,實驗項目應該能夠反映和驗證課程所講授的主要知識點,以加深學生對理論教學內(nèi)容的理解,實現(xiàn)從原理到應用的知識遷移。
2) 全面反映計算機網(wǎng)絡技術的應用需求,盡可能覆蓋各種應用情況,拓寬學生的知識面和技能。例如,web瀏覽實驗包括web瀏覽器和RSS聚合兩類情況。文件下載包括FTP下載、BT下載、迅雷下載等多種技術。
3) 突出重點難點問題,對于應用中有可能遇到的問題,給出解決方案,提高學生解決問題的能力。例如,計算機系統(tǒng)安全設置,包括了本地安全策略、組策略、內(nèi)置防火墻、防火墻軟件、映像劫持技術、TCP/IP篩選等多種技術。
摘 要 為了解決網(wǎng)絡技術專業(yè)??葡虮究妻D型教學過程中的區(qū)別和方向定位,采用多元化、全方位的方法確保人才培養(yǎng)質量。運用“工學結合,產(chǎn)學結合,校企結合”的方法,研究專業(yè)人才培養(yǎng)的需求形勢和能力要求,以創(chuàng)新專業(yè)培養(yǎng)目標為著力點,全面推進以教學改革為根本的轉型人才培養(yǎng)模式。
關鍵詞 網(wǎng)絡專業(yè) 培養(yǎng)模式 工學結合 轉型
為適應區(qū)域經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的需要,下一代互聯(lián)網(wǎng)技術、移動互聯(lián)網(wǎng)技術、無線寬帶技術、網(wǎng)絡電視、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等信息網(wǎng)絡技術面臨著新的挑戰(zhàn)。亟需解決專業(yè)??葡虮究妻D型,新型專業(yè)人才既要具備先進的網(wǎng)絡技術能力,又要精通軟件開發(fā)和通信方面的知識,因此,應及時更新教學內(nèi)容并納入到教學進程之中,實現(xiàn)理論、實踐和需求能力轉型培養(yǎng)模式系統(tǒng)化變更。
1 總體目標轉型
專業(yè)建設運用校企合作、工學結合的辦學模式,訂單式培養(yǎng);緊緊圍繞專業(yè)發(fā)展的方向和專業(yè)前沿的最新動態(tài),利用本地優(yōu)勢、資源優(yōu)勢、行業(yè)優(yōu)勢以及經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的實際需要。利用網(wǎng)絡通信技術的不斷推新,通信網(wǎng)絡技術的升級與服務需求也在不斷地更新,為就業(yè)創(chuàng)造出更多的機會。構建能力—項目—目標一體化的課程模式;以融合就業(yè)核心競爭力與崗位職業(yè)適應力為基礎,實施校內(nèi)外理論教學、實踐教學、企業(yè)合作有機結合的人才培養(yǎng)模式。
2 人才培養(yǎng)模式目標轉型
(1)專業(yè)培養(yǎng)目標。根據(jù)專業(yè)建設整體發(fā)展思路,面向信息產(chǎn)業(yè)和本省經(jīng)濟社會發(fā)展需要,突出行業(yè)能力培養(yǎng),大力推進校企合作、工學結合,探索“教、學、做”一體化的組合教學方法,將學歷教育、職業(yè)技能、職業(yè)認證緊密結合起來,培養(yǎng)“具有一定行業(yè)基礎、掌握最新IT能力、善于獨立維護應用”的綜合型IT人才作為最終目標。
(2)人才培養(yǎng)模式改革目標。工學結合,校企結合以本省三大運營商(電信,移動,聯(lián)通)3G網(wǎng)絡建設為背景,加強網(wǎng)絡實訓,側重面向用戶服務內(nèi)容,實施“機-線-網(wǎng)”一體化組合教學模式,計算機通信與網(wǎng)絡技術相結合的“識網(wǎng)”“組網(wǎng)”“護網(wǎng)”“用網(wǎng)”的流程,體現(xiàn)網(wǎng)絡的階梯型工程特征。
(3)課程體系與教學內(nèi)容建設目標。將IT產(chǎn)業(yè)行業(yè)標準納入教學,形成了一套以“懂、建、管、用”為核心體系,培養(yǎng)高級技能型綜合網(wǎng)絡技術人才為培養(yǎng)目標的專業(yè)建設和課程體系。本專業(yè)已成功地把Cisco等國際IT龍頭企業(yè)的技術標準和技能訓練方法融入專業(yè)教學計劃和課程體系中,以此提升學生就業(yè)競爭能力。
(4)實踐教學建設目標。服務于本地經(jīng)濟,實踐基地的建設為學生就業(yè)提供了技術保障。加大校企結合和產(chǎn)學結合的廣度和深度,采取下廠鍛煉及訂單培養(yǎng)等方式,吸引企業(yè)參與學校專業(yè)課程建設、頂崗實訓基地構建、實訓項目開發(fā)、利用師生論壇,從而形成校企互動的良好合作模式。
(5)教學團隊建設目標。培養(yǎng)含有系統(tǒng)開發(fā)和網(wǎng)絡工程設計實現(xiàn)經(jīng)驗、擁有大型網(wǎng)絡設計維護能力、大型信息系統(tǒng)安全設計應用經(jīng)驗的高技術人才作為專業(yè)帶頭人,加強與Cisco、華為3Com等國際IT行業(yè)的合作,通過集中參訓、多方取證等方式確保專業(yè)教師的知識不斷更新,使得教學內(nèi)容更加符合市場需求、應用最新技術服務社會。
3 保障體系目標轉型
(1)教學條件建設目標。建立本專業(yè)的開放實訓室和實訓基地,具備現(xiàn)場教學、實踐教學、職業(yè)技能取證等方式,實現(xiàn)教學與實踐、教學與企業(yè)、教學與行業(yè)一體化以提高學生綜合職業(yè)工程技能。擴建專業(yè)實驗室,建成1個“教學做一體化”網(wǎng)絡工程實訓基地,新建1個能在工程、網(wǎng)絡設計、實現(xiàn)、利用多媒體教學場景,增強教學互動、安全技術和云計算物聯(lián)網(wǎng)等領域實現(xiàn)專業(yè)技能訓練、新技術應用的校企共建實訓基地。進一步實現(xiàn)與IT行業(yè)培訓機構、物聯(lián)網(wǎng)應用的聯(lián)合共建。
(2)管理機制建設目標。建立教學質量保障與監(jiān)控,抓好“四大建設”,樹立“四個地位”為工作重點,即做好師資隊伍建設、能力建設、專業(yè)建設、課程建設,實現(xiàn)教學工作的中心地位、工程實踐的基礎地位、教學改革的核心地位、教學建設的優(yōu)先地位,以教學為核心,以學生為對象。保證教學實效質量;強化教學過程監(jiān)控,引入教學評價,開展專家講評、結合教師的評教,加強教與學的互動,確保教學質量提升。
(3)社會服務能力建設目標。本專業(yè)建設目標主要培養(yǎng)系統(tǒng)應用、信息安全技術及系統(tǒng)軟件開發(fā)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算與物聯(lián)網(wǎng)服務的企業(yè),及企事業(yè)單位信息技術部門能力,為了提高質量,要不斷更新教育觀念。在生產(chǎn)、管理及服務從事網(wǎng)絡設計、實現(xiàn)、系統(tǒng)開發(fā)與技術支持的應用型高級人才。
(4)人才質量及綜合能力建設目標。運用“以就業(yè)為導向”的辦學思路、結合行動性教學方式以及堅持人才培養(yǎng)的實踐性特色,保障人才培養(yǎng)質量;“立足本地,面向區(qū)域,走向行業(yè)”的人才培養(yǎng)目標,以人才在通信網(wǎng)絡中的應用與服務為導向,建立工學融合點,以過程系統(tǒng)能力為基礎,創(chuàng)新專業(yè)課程群的建設;面向學生,利用企業(yè)工程人員與教師實現(xiàn)三位一體的“教學做”一體化教學,引導學生培養(yǎng)自主創(chuàng)業(yè)能力。
4 結語
結合多年的教學多方位、多元化改革經(jīng)驗,不斷創(chuàng)新教學體系和實踐過程,為本專業(yè)培養(yǎng)適應新技術及新形勢下人才職業(yè)需求做了轉型探索研究,通過教學改革力爭實現(xiàn)轉型化人才更加適應經(jīng)濟社會對人才的要求,不斷創(chuàng)新及提高課程體系與教學內(nèi)容的實踐能力,有力的保障人才培養(yǎng)的質量,為新型綜合性職業(yè)能力不斷提高打下堅實的基礎。